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由不对称性引起的非线性动态行为为昆虫级机器人技术提供了多样化的调制策略
该研究聚焦于昆虫尺度机器人的设计与优化,提出了一种基于非线性行为的单电磁驱动机器人系统。通过融合几何不对称与质量分布不对称设计,该机器人实现了前向运动、反向运动、转向及悬浮姿态切换等多种复杂运动模式,同时具备优异的复杂地形适应能力。研究团队通过建立非线性动力学模型,揭示了运动行为与驱动参数之间的内在关联,并成功开发出可无线操控的实用化原型机。在结构设计方面,机器人采用变形六边形框架作为核心支撑结构。该框架通过精密的几何参数设计(如0.86°的倾斜角和0.5的肢体长度比例)实现不对称特征,这种设计使得机器人能够通过调整驱动频率(100-900Hz)和电压(0.7-2.1V)来切换运动模式。实验表
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-12-21
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基于重构蛋白质生成模型的通用可扩展蛋白质稳定性预测新方法SPURS
蛋白质是生命活动的执行者,其稳定性决定了蛋白质能否正确折叠并行使功能。在生物医药和工业酶制剂等领域,设计具有增强稳定性的蛋白质具有重要意义。然而,准确预测氨基酸突变对蛋白质稳定性的影响(通常用量化指标△△G表示)一直是计算生物学领域的重大挑战。传统实验方法如定向进化耗时耗力,而现有计算方法往往受限于训练数据规模小、模型泛化能力弱等问题,特别是在预测稳定化突变和处理未知蛋白质方面表现不佳。近年来,蛋白质生成模型(包括从海量序列数据中学习的蛋白质语言模型pLM和从结构数据中学习的逆向折叠模型IFM)展现出无需特定任务训练即可预测蛋白质特性的“零样本”能力。然而,如何将这些模型的优势有机结合,并用于
来源:Nature Communications
时间:2025-12-21
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孟德尔随机化方法结合全基因组关联研究(GWAS)和表达量遗传学定位(eQTL)数据,发现DAAM1这一可能与免疫系统相关的生物标志物,可用于乳腺癌的预后评估
乳腺癌免疫微环境调控机制与DAAM1的因果关联研究一、研究背景与科学问题乳腺癌作为全球发病率最高的女性恶性肿瘤,其临床异质性显著。尽管分子分型(如Luminal A/B、HER2+、TNBC)已建立,但患者预后仍存在较大差异。近年研究表明,肿瘤免疫微环境(TIME)通过调节免疫细胞浸润和功能状态影响预后,但具体驱动基因的因果机制尚未阐明。本研究聚焦于通过多组学整合和功能验证,揭示DAAM1基因在乳腺癌免疫调控和进展中的分子机制。二、研究方法与技术路线1. **孟德尔随机化(MR)框架构建**采用两样本MR分析整合GWAS数据(BCAC联盟)与乳腺癌特异性eQTL数据库。通过SNP-clumpi
来源:Breast Cancer: Targets and Therapy
时间:2025-12-21
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更正:优化了两相磷酸钙的合成方法:通过调整β-三钙磷酸盐与羟基磷灰石的比例来促进骨骼再生
Dieu Linh Tran 等人在《Biomater. Sci.》(2025年,第13卷,第969-979页,https://doi.org/10.1039/D4BM01179A)中发表的文章《优化双相磷酸钙的合成:通过调整β-三钙磷酸盐/羟基磷灰石的比例来促进骨骼再生》中存在错误。特此更正。 作者对原始手稿中图1、表2和表3的错误表示歉意。正确的版本如下所示。
来源:Biomaterials Science
时间:2025-12-21
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基于图像的小麦穗轴表型分析新方法揭示穗粒分布遗传机制
小麦作为全球最重要的粮食作物之一,养活了世界上超过70亿人口,其产量和品质的改善一直是农业科学研究的重要方向。小麦穗部结构,特别是穗粒的分布模式,直接影响着籽粒的发育和最终产量。然而,传统的研究方法主要关注穗长和穗粒数等简单性状,对于穗粒在穗轴上的空间分布规律缺乏精确的量化手段。这限制了我们深入理解穗部结构与产量形成的关系,也阻碍了相关优良基因的挖掘和利用。穗粒分布是指小麦穗轴上各个小穗的排列方式,它直接反映了穗轴节间长度的变化规律。均匀的节间长度导致穗粒均匀分布,而节间长度的变异则会造成穗粒分布的不均匀性。以往研究通常使用穗粒密度(SD,即单位穗长上的穗粒数)来描述穗粒分布的紧凑程度,但这一
来源:Plant Physiology
时间:2025-12-21
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用于检测流行性鼻肿瘤病毒-2的抗原捕获ELISA方法的开发与应用
本文聚焦于针对羊和山羊鼻孔腺癌病毒(ENTV-2)的抗原捕获酶联免疫吸附剂实验(acELISA)方法的开发与验证。研究团队通过制备单克隆抗体和多克隆抗体,成功开发出一种高效、高灵敏度的检测手段,为ENTV-2的防控提供了重要工具。### 1. 研究背景与意义鼻孔腺癌(ENA)是由ENTV-2病毒引起的慢性传染性疾病,主要威胁羊和山羊,具有高致死率和显著的经济损失。尽管现有诊断方法包括逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和Western blotting,但缺乏特异性抗体导致检测手段受限。本研究通过抗体开发与ELISA优化,填补了标准化检测方法的空白。### 2. 抗体开发与ELISA构建###
来源:Transboundary and Emerging Diseases
时间:2025-12-21
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厌氧膜生物反应器-酵母生物精炼集成系统:餐厨废物协同产氢、挥发性脂肪酸和微生物油脂的创新研究
在全球食物浪费危机日益严峻的背景下,每年约有三分之一的粮食在供应链中损失,产生相当于33亿吨二氧化碳的温室气体排放。传统填埋处理不仅导致资源浪费,还会释放强效温室气体甲烷。虽然餐厨废物可转化为动物饲料,但欧美国家因病原体污染风险已禁止该做法。面对这一全球性挑战,开发可持续的餐厨废物资源化技术迫在眉睫。近期研究开始关注厌氧消化的初始代谢途径——酸发酵(acidogenic fermentation),通过该过程可将有机物转化为氢气和高附加值挥发性脂肪酸(VFA)。与传统沼气相比,氢气具有122 MJ/kg的高能量密度,燃烧仅产生水,是零排放燃料;VFA则是生物精炼的关键平台化合物。然而,酸发酵产
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-21
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枯草芽孢杆菌产多酶及其海藻酸盐微胶囊化技术:提升饲料添加剂稳定性的新策略
在畜禽养殖业中,饲料成本占总生产成本的60%-70%,提高饲料利用率一直是行业关注的焦点。外源酶制剂作为饲料添加剂,能有效降解饲料中的抗营养因子,提高营养物质的消化吸收率。然而,商业酶制剂面临两大挑战:生产成本高昂,以及在贮藏和高温制粒过程中稳定性差。更为棘手的是,家禽饲料需要多种水解酶(如蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶和淀粉酶)的协同作用才能达到最佳效果,而以往的研究多集中于单一酶的优化或固定化。针对这一技术瓶颈,巴基斯坦费萨拉巴德农业大学生物化学系的Hamza Rafeeq、Muhammad Anjum Zia等研究人员在《Scientific Reports》上发表了最新研究成果。他们创新性地
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-21
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利用Enterobacter hormaechei NMD菌株对废旧发动机油进行生物降解的响应面方法(RSM)优化及其生长动力学研究
摘要由于难以处理或再利用,使用过的机油被视为一个主要的环境问题。通过富集方法,从阿伯塔巴德的油污染区域分离出了九种细菌菌株。其中,NMD菌株被认为是最佳的生物表面活性剂生产菌株,其乳化指数和细胞疏水性分别高达72%和67%。根据形态学特征和16S rRNA序列分析,该菌株被鉴定为Enterobacter hormaechei NMD菌株。利用Box-Behnken设计的方法,通过响应面分析法评估了可能影响生物降解速率的各种因素,包括pH值、培养温度和油浓度。方差分析(ANOVA)表明,回归系数(R2)为0.99,P值为0.0325,最适合用于描述使用过的机油降解的第二阶二次回归模型。模型的F值
来源:Biodegradation
时间:2025-12-21
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通过响应表面修饰(RSM)技术,利用灵芝(Ganoderma lucidum)制备Mg-ZnO纳米颗粒:一种针对三阴性乳腺癌的绿色纳米医学疗法
本研究聚焦于利用灵芝(*Ganoderma lucidum*)生物合成环境友好型镁掺杂氧化锌纳米颗粒(Mg-ZnO NPs),并系统评估其抗癌性能。研究团队通过跨学科合作,结合传统中医药与现代纳米技术,构建了具有创新性的生物合成路径,为癌症治疗提供了新的解决方案。### 一、研究背景与意义乳腺癌作为全球女性最常见的恶性肿瘤之一,其高死亡率主要源于肿瘤转移。尽管现有化疗和靶向治疗取得进展,但耐药性、副作用及环境问题依然制约着疗效提升。纳米材料因独特的物理化学性质(如高比表面积、精准靶向性)成为癌症治疗的前沿领域,其中Mg-ZnO纳米结构因其优异的光催化性能和生物相容性备受关注。然而,传统化学合成
来源:Journal of Industrial and Engineering Chemistry
时间:2025-12-21
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综述:可扩展编织电子纺织品制造的高级技术
电子纺织品的革新与集成技术发展解读电子纺织品(e-textiles)作为智能材料与纺织工程交叉领域的代表性成果,正在重塑传统纺织品的功能边界。本文系统梳理了电子纺织品的演进路径、关键技术要素及产业化挑战,重点解析其从基础研究到工程应用的转化逻辑。一、技术演进与核心突破电子纺织品的开发历程可划分为三个阶段:初期探索(18-20世纪末)、技术突破期(21世纪初至2015年)和功能集成时代(2015年至今)。18世纪医疗领域首次尝试将电导纤维与织物结合,1883年芭蕾舞裙使用的发光头带标志着首个商业化应用。1955年香农团队研发的穿戴式计算机虽受限于当时硬件,却奠定了可穿戴电子设备的基础理论框架。2
来源:Advanced Materials Technologies
时间:2025-12-21
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利用高速逆流色谱和高分辨率质谱技术,基于pH值对Beta vulgaris L.中的皂苷进行分离与鉴定
红甜菜根(Beta vulgaris L. cv. Cylindra)皂苷的分离与鉴定研究摘要部分揭示了该研究的核心创新点:通过pH可调节的高速逆流色谱(HSCCC)结合超高效液相色谱-高分辨质谱联用技术(UHPLC-HRMS/MS),系统解析了红甜菜根根部的皂苷组成。研究团队开发了新型溶剂系统(1-丁醇: 丙酮: 乙腈: 柠檬酸磷酸缓冲液,体积比1:0.1:0.05:0.8),在pH3-7范围内实现了对离子化特性差异显著的多糖基皂苷的高效分离。特别值得注意的是,通过对比不同pH条件下的分离效果,发现糖链取代基的位置、数量及糖苷键类型对化合物保留行为具有决定性影响。研究成功鉴定了47种皂苷,其
来源:Journal of Chromatography A
时间:2025-12-21
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一种用于量化土壤有机碳含量不确定性传播的随机方法
该研究聚焦于土壤有机碳(SOC)数字化地图的误差传播及其对作物产量预测的影响,提出了基于蒙特卡洛方法的综合分析框架。研究以德国Booßen农田为对象,通过整合卫星遥感数据、机器学习算法和过程化作物模型,系统评估了SOC估算误差的空间分布特性及其对产量预测的量化影响,为精准农业(PA)中的决策优化提供了理论支撑。### 研究背景与核心问题随着精准农业的快速发展,土壤属性的空间化建模成为关键技术瓶颈。其中,土壤有机碳(SOC)作为影响作物生长的核心参数,其空间异质性和不确定性直接影响灌溉管理、养分调控等决策。传统方法多依赖确定性模型(如普通克里金法)或单一误差评估(如交叉验证误差),难以全面揭示S
来源:Journal of Plant Nutrition and Soil Science
时间:2025-12-21
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基于阿拉比卡咖啡(Coffea arabica L.)的形态特征,采用多元分析法确定最佳收割技术和浸泡时间的组合
本研究以阿拉比卡咖啡(Coffea arabica)为对象,系统评估了浸泡处理时长与收获方式对咖啡豆品质的多维度影响,并引入多性状基因型-表型距离指数(MGIDI)优化选择策略。研究在印尼帕爪拉贾农业大学 weed science 实验室完成,针对当地海拔750-1000米、坡度45%、气温28-32℃的种植条件展开实验。通过8种处理组合(选择性收获与整枝收获结合0、12、24、36小时浸泡),结合方差分析、主成分分析(PCA)和 MGIDI 综合评价,揭示了不同处理对咖啡豆物理特性、水分含量及最终品质的关键作用。### 一、研究背景与意义阿拉比卡咖啡作为全球主要商用咖啡品种,其品质受种植环境
来源:Advances in Agriculture
时间:2025-12-21
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田间和储存稻米的数量与质量损失,以及对不同类型稻米适用储存技术的分析
埃塞俄比亚水稻生产与储存损失的综合评估研究解读一、研究背景与意义在撒哈拉以南非洲地区,水稻作为主要粮食作物,其产量和质量受多重因素制约。埃塞俄比亚作为非洲重要水稻产区,近年来种植面积持续扩大,但生产效率提升面临瓶颈。研究显示,从种植到储存的全链条中,水稻损失率高达20%-30%,其中病害、虫害和储存不当是主要影响因素。该研究首次系统量化了埃塞俄比亚水稻生产周期中的损失情况,特别关注了农民认知与实际数据的差异,为制定精准防控策略提供了依据。二、研究区域与方法研究覆盖南戈登区三个核心产粮区: Fogera、Dera和Libokemkem。通过随机抽样选取31个田间样本,结合实验室存储实验,建立双重
来源:Advances in Agriculture
时间:2025-12-21
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综述:通过组织培养技术在埃塞俄比亚经济重要作物中消除病毒的最新进展与前景:综述
埃塞俄比亚植物组织培养技术在病毒防控中的应用现状与挑战分析摘要:埃塞俄比亚作为东非农业核心区,面临严重的植物病毒病害威胁。本文系统梳理了该国植物组织培养(PTC)技术体系在病毒检测、消除及产业化应用中的关键进展,重点分析了联邦及地方农业研究机构在病毒防控技术研发中的协同机制与现存瓶颈。研究显示,通过优化meristem tip culture(顶端分生组织培养)结合化疗、热疗及冷疗的多维技术体系,成功将主要经济作物如Enset(刀豆)、Sweet potato(红薯)的病毒清除率达80%-100%。然而,技术转化效率不足、病毒检测手段单一、跨机构协作缺失等问题仍制约着该技术的普惠应用。1. 植
来源:Advances in Agriculture
时间:2025-12-21
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综述:层状岩体压裂机理模拟计算方法综述
层状岩体压裂模拟的计算方法演进随着计算机硬件与软件的飞速发展,数值模拟已成为研究岩土材料力学行为的核心手段。层状岩体(尤其是页岩)因具有各向异性、脆性及蠕变等独特性质,在采矿、隧道等地下工程中带来诸多挑战。其内部的结构面(如层理、节理)显著影响着岩体的强度与破坏机制,使得层状岩体被归类为横观各向同性岩石。与均质岩石相比,其在力学强度、渗透性、脆性及刚度等方面表现出显著差异,这给强度准则与力学模型的建立带来了巨大困难。连续介质方法:从均质化到显式界面连续介质方法将计算域视为由具有等效属性的无穷小单元组成的均匀体,通过将材料属性(如弹性、塑性及损伤力学)赋予网格单元来模拟微观结构的演化。该方法可分
来源:International Journal of Coal Science & Technology
时间:2025-12-21
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基于数字地形特征的紧急通信节点最优选址方法
本研究针对自然灾害后通信网络中断问题,提出基于高精度数字高程模型(DEM)的“地形特征提取+节点优化选址”综合模型,旨在快速构建应急通信网络。该模型通过多阶段数据处理与智能优化算法协同,实现地形特征精准解析与通信节点最优部署的双重突破。在数据处理阶段,研究团队创新性地采用迭代抗锯齿滤波(RAF)与自适应残差重建(ARR)组合技术。RAF通过多尺度平滑消除地形噪声,保留山体边缘等关键特征,其核心在于动态调整滤波强度参数λ与空间尺度η,确保在复杂地形中保持特征连续性。ARR进一步融合了图像分割算法的阈值自适应机制,通过引入Otsu阈值分割优化残差地形重建效果,有效解决传统方法在平坦区域适应性不足的
来源:International Journal of Digital Earth
时间:2025-12-21
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结合卫星图像和基于生成对抗网络(GAN)的数据增强方法进行贫困估算
本研究针对传统贫困估计方法中数据稀缺与精度不足的挑战,提出了一种基于生成对抗网络(GAN)的数据增强框架,结合夜间灯光(NTL)与人口普查的资产财富指数(WI)构建多源标签,显著提升了高分辨率遥感图像在贫困空间分布预测中的准确性。该成果为非洲国家制定精准扶贫政策提供了技术支持,其方法论对发展中国家建立可持续的遥感贫困监测体系具有重要参考价值。### 研究背景与核心问题全球贫困问题仍面临数据采集成本高、覆盖范围不足的困境。传统方法依赖每四年一次的入户调查,难以满足动态监测需求。尽管已有研究尝试利用夜间灯光强度(NTL)、白天卫星影像等遥感数据替代传统调查,但受限于训练样本量不足,模型在极端贫困区
来源:International Journal of Digital Earth
时间:2025-12-21
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基于机器学习的预测建模技术,用于研究穿孔隔膜的自然频率和位移变化,以提升结构分析的准确性
摘要位移和固有频率是基于隔膜的微机电系统(MEMS)压力传感器最重要的设计参数。对于非传统的MEMS器件隔膜设计,使用有限元方法(FEM)进行分析以获得这两个参数所需的时间和成本远高于传统的圆形、方形和矩形隔膜设计。因此,FEM的一个主要缺点是仿真所需时间过长。机器学习(ML)算法可能是FEM分析的替代方法。ML算法更简单、功能更强,且能节省时间和成本,可以快速预测MEMS隔膜设计的关键信息,包括位移和固有频率,并提供准确可靠的结果。在本研究中,使用了包括XGBoost回归器、LightGBM回归器、CatBoost回归器和TabNet回归器在内的ML算法,基于200个FEM数值结果来估算穿孔
来源:Journal of Computational Electronics
时间:2025-12-21