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真菌生物采矿技术突破:Penicillium simplicissimum在月球模拟壤土EAC-1A中的金属提取应用研究
随着人类太空探索步伐的加快,月球基地建设面临重大挑战——如何实现资源原位利用。从地球运输建筑材料成本极高,每公斤物资运送成本超过百万美元。而月球表面覆盖的月壤(regolith)中富含铁、铝、镁等金属元素,这些正是建造基地所需的宝贵资源。传统采矿方法能耗巨大,在太空环境中难以实施。此时,自然界中那些能够"吃石头"的微生物进入了科学家视野。欧洲宇航中心(ESA)与德国航空航天中心(DLR)的研究团队将目光投向了一种特殊的地球微生物——简单青霉(Penicillium simplicissimum)。这种真菌在地球上已被用于电子废弃物回收,其分泌的有机酸能溶解金属。但月球环境与地球截然不同:弱重力
来源:Fungal Biology and Biotechnology
时间:2025-05-20
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综述:脂质纳米颗粒推动mRNA疫苗创新:从概念到临床
Ionizable Lipid Nanoparticles (iLNPs) for mRNA Delivery可电离脂质纳米颗粒(iLNP)作为mRNA递送的核心载体,其关键组分可电离脂质在生理pH下保持电中性,降低血清蛋白非特异性结合,而在内体酸性环境中质子化后,通过"质子海绵效应"促进内体膜破裂。最新研究发现,含仲胺结构的DLin-MC3-DMA脂质相比传统阳离子脂质体,能将mRNA转染效率提升20倍,但需平衡其pH敏感性与肝靶向性。Lipid Nano-platform for mRNA delivery脂质纳米平台呈现多元化发展:传统脂质体因结构仿生性适用于亲疏水药物共载;固体脂质纳米
来源:Applied Materials Today
时间:2025-05-20
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国家主导的气候行动可在接近联邦成本下减少排放但倾向不同技术
气候变化正以前所未有的速度影响全球,各国虽在《巴黎协定》框架下提交了国家自主贡献(NDCs),但 2023 年联合国气候变化框架公约(UNFCCC)综合报告显示,2030 年全球温室气体(GHG)排放预计仍将比 2010 年高 8.8%,距离温控目标差距显著。美国作为全球主要经济体,其气候政策的稳定性与有效性至关重要。然而,联邦层面政策因政党轮替呈现波动性,如特朗普政府曾计划退出《巴黎协定》,而拜登政府则通过《通胀削减法案》(IRA)推动清洁能源发展,但 IRA 单独不足以实现美国 NDC 目标。在此背景下,州层面气候行动的角色日益凸显,超过三分之二的美国公众支持发展替代能源,气候联邦主义成为
来源:Nature Communications
时间:2025-05-20
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拓扑光子晶体波导基于横向自旋匹配机制的高效耦合:从机制创新到芯片应用新突破
在光子芯片的世界里,光的精准操控如同精密仪器的齿轮咬合,每一个环节都决定着整体性能的上限。拓扑光子学的诞生,如同为光传输装上了 “稳定器”—— 拓扑光子晶体波导(TWG)凭借对缺陷的鲁棒性、弯曲传输的高效性等特性,成为集成光学器件的理想候选。然而,一个棘手的问题始终横亘在前:当光需要在拓扑结构与其他波导元件之间 “穿梭” 时,传统的模式匹配(MM)机制难以实现高效耦合,导致实际传输效率常低于 80%,甚至在某些结构中不足 25%。这就好比高速公路与普通道路的连接处存在 “收费站瓶颈”,严重制约了大规模拓扑光子芯片的发展。为突破这一困局,哈尔滨工业大学物理学院先进光子学研究所联合国内多所高校(包
来源:Nature Communications
时间:2025-05-20
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蓝莓无土栽培新修剪方法(SP)对田间表现及果实品质的影响 —— 品种是否起作用?
现代蓝莓无土栽培技术凸显了在特定环境挑战和有限空间条件下探索高效修剪方法以管理植株构型、生产力和果实品质的需求。鉴于许多蓝莓种植区缺乏专业修剪劳动力,研究对比了 “扇形修剪(SP)” 与 “常规修剪(CP)” 对盆栽蓝莓品种‘Duke’和‘Bluecrop’四年(2019-2022)田间表现的影响。结果显示,‘Duke’品种经 SP 处理后单株平均果实数量显著减少,导致产量降低 26%;而‘Bluecrop’品种在两种修剪处理间的单株果数、单株产量和公顷产量均无显著差异。‘Duke’品种对 CP 的响应促使果实中主要糖分(葡萄糖和果糖)更显著积累,而‘Bluecrop’品种中这些变化不显著。相
来源:Applied Fruit Science
时间:2025-05-20
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基于 CTGAN-ENN 混合方法提升入侵检测和物联网中机器学习黑盒模型性能与可解释性的研究
随着计算机应用、云计算和物联网技术的蓬勃发展,网络安全面临的挑战日益严峻。网络攻击的多样性与数据的海量性,使得传统入侵检测方法难以有效应对,尤其是零日攻击检测能力不足和高误报率问题突出。与此同时,机器学习(ML)方法在入侵检测中的应用虽展现潜力,但类别不平衡问题严重 —— 正常流量数据占比极高,攻击流量作为少数类难以被有效识别,且高维数据导致模型可解释性差,黑盒特性让安全团队难以信任模型决策。如何在提升检测准确率的同时,让模型决策过程透明可解释,成为当前入侵检测领域亟待突破的关键瓶颈。为攻克这些难题,相关研究人员开展了一项创新研究。其提出的 CTGAN-ENN 混合框架,为入侵检测领域带来了新
来源:Future Generation Computer Systems
时间:2025-05-20
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城市交通系统协同规划原型:基于场景构建的协作形式创新研究
在城市化和技术变革的双重驱动下,城市交通系统正面临前所未有的复杂性。传统的"预测-供给"(predict-and-provide)规划方法已难以应对快速演变的社会需求和技术可能性,而协作规划(Collaborative Planning)虽然强调多方利益相关者的对话过程,却鲜少关注未来场景中协作形式(Collaboration Forms)的具体表征。现有研究多聚焦技术参数如CO2排放或车辆存量,忽视了塑造未来交通系统的社会政治动态。这种认知缺口导致场景规划(Scenario Planning)常陷入保守决策的窠臼,难以激发突破性解决方案。为破解这一困局,研究人员开展了一项创新研究,通过原型化
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SOFC/RCCI混合系统创新集成:提升效率与减少CO2排放的新路径
全球变暖背景下,能源系统面临效率提升与碳排放削减的双重挑战。传统固体氧化物燃料电池(SOFC)虽效率较高,但未反应的阳极尾气(含H2和CO)通常被直接燃烧,造成能源浪费;而内燃机领域虽通过反应性控制压缩点火(RCCI)技术实现低排放,但碳足迹仍居高不下。如何协同利用两类技术的优势,成为能源领域亟待突破的难题。针对这一挑战,研究人员创新性地将SOFC与RCCI发动机集成,构建了"自下而上"的混合系统。该设计通过将SOFC富含可燃物的阳极尾气导入RCCI作为预混燃料,柴油喷射控制点火,既避免了尾气直接燃烧的浪费,又利用RCCI双燃料特性提升整体效率。理论计算表明,系统最高效率可达58.6%,较单独
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含裂隙煤层 CO₂-ECBM 预测与优化的物理约束混合框架:tSEDFM-ATHM-LSTM-BO 方法
论文解读在全球清洁能源需求攀升与碳中和目标推动下,煤层气(CBM)作为重要非常规能源备受关注。CO₂强化煤层气开采(CO₂-ECBM)技术通过向煤层注入 CO₂置换甲烷(CH₄),既能提高 CH₄采收率,又能实现 CO₂地质封存,是实现清洁能源开发与碳减排的双赢路径。然而,该过程面临复杂挑战:煤层中裂隙网络的多尺度分布、CO₂与 CH₄的竞争吸附效应、热 - 水 - 力(THM)耦合作用等多物理过程相互交织,导致传统数值模拟计算效率低下,难以精准预测长期生产动态。此外,现有模型多采用双孔隙假设,忽略裂隙系统对流体运移和 CO₂封存的关键作用,且纯数据驱动的深度学习方法缺乏物理约束,预测结果可能
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综述:基于 Adam-Bashforth 方法的分数阶疟疾模型预防策略影响分析
1. 引言疟疾是撒哈拉以南非洲致命的虫媒传染病,虽有儿童疫苗但防控仍严峻。预防措施正确使用可辅助根除,其实施比例 π 至关重要。经典整数阶模型缺乏对 “记忆效应” 的描述,而分数阶模型(如 Caputo 导数)能通过非局部算子更好刻画疾病传播中的历史影响,为研究疟疾动态提供更优工具。2. 分数阶微积分预备知识定义 2.1(伽马函数):Γ(α∗)=∫0∞e-ttα∗−10,是分数阶微积分的基础函数。定义 2.2(分数阶积分):函数 p 的 α∗阶分数阶积分通过积分公式定义,涉及伽马函数及整数 n(n=⌊α∗⌋+1)。引理 2.1(均值定理):对于函数 V (t)∈C [a,b],0α∗V(η)(
来源:Franklin Open
时间:2025-05-20
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分子魔术贴技术:水凝胶涂层界面粘附特性的精准表征新策略
水凝胶作为含大量水分的聚合物网络,自1960年代起已广泛应用于隐形眼镜、超吸收尿布等领域。近年来高强度水凝胶的发展更推动了其在离子电子器件、可穿戴设备等新兴领域的应用。然而水凝胶涂层与基底的界面粘附质量评估长期面临挑战——传统氰基丙烯酸酯背衬会渗入亚毫米级水凝胶形成玻璃相,严重影响力学性能测试准确性。中山大学的研究团队受钩环搭扣(Velcro)启发,开发出"分子魔术贴"技术。该技术采用聚乙烯对苯二甲酯(PET)为刚性基底,通过碳碳共价键嫁接聚丙烯酸(PAA)链,其羧基与水凝胶的酰胺基形成氢键网络。这种非共价键结合具有即时强粘附特性,且不影响水凝胶本体力学性能。研究团队通过精确控制涂层厚度(35
来源:Extreme Mechanics Letters
时间:2025-05-20
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基于大语言模型的急诊科患者住院预测可解释性预测过程监控方法研究
在医疗领域,急诊科(ED)的高效运转对患者预后至关重要。然而,传统的人工智能(AI)方法在预测 ED 患者住院情况时存在明显短板:大多仅处理单次记录的患者数据,难以在病程早期做出准确决策,且缺乏模型决策的可解释性,这使得医护人员难以信任预测结果,也不利于优化医疗资源分配。为突破这些瓶颈,来自国外的研究人员聚焦于开发一种兼具准确性、早期预测能力和可解释性的方法,以提升 ED 患者管理的效率和质量。研究人员开展了基于大语言模型(Large Language Model, LLM)的预测过程监控(Predictive Process Monitoring, PPM)方法研究,提出了名为 LEGOLA
来源:Expert Systems with Applications
时间:2025-05-20
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基于流行病学、经济评估与实施科学协同应用强化物质使用项目评估方法的思考:机遇与启示
在物质使用问题日益复杂的当下,如何科学评估循证项目在真实场景中的效果成为公共卫生领域的重要课题。传统上,流行病学方法常用于评估项目 outcomes,但单独使用难以全面回答 “如何起效”“对谁有效”“成本效益如何” 等深层问题。与此同时,实施科学聚焦项目落地过程的动态优化,经济评估则关注资源分配效率,三者虽存在学科交叉,却因术语体系与研究目标差异形成 “孤岛效应”,导致多学科团队在协同评估时面临沟通壁垒。例如,在物质使用预防领域,循证项目的复杂性要求评估需整合多维度证据,但现有实践中学科间的割裂可能导致评估结果片面,难以指导项目的可持续改进。为突破这一困境,美国国立卫生研究院(NIH)资助的研
来源:Evaluation and Program Planning
时间:2025-05-20
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基于双向直方图平移与多级嵌入的高效可逆数据隐藏技术研究(适用于国防、医疗等领域的高安全数据隐藏方案)
论文解读研究背景与核心问题在数字信息时代,国防情报传输、医疗影像存档、云端数据加密等场景对安全无损的数据隐藏需求日益迫切。传统可逆数据隐藏(Reversible Data Hiding, RDH)技术如无损压缩、差值扩展(Difference Expansion, DE)、直方图平移(Histogram Shifting, HS)等,普遍面临 "容量 - 安全 - 失真" 的三角难题:无损压缩类方法嵌入容量有限(如 AMBTC 块压缩仅能隐藏少量数据),差值扩展技术虽提升容量但易引入视觉失真,而早期直方图平移仅利用单一峰值点,导致嵌入效率低下。此外,多数方法需额外信道传输开销信息(如峰值位置、
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-05-20
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基于相关视频数据的 YouTube 假新闻混合检测方法
在信息爆炸的数字时代,短视频平台已成为人们获取资讯的重要渠道,但虚假信息也随之泛滥。作为全球最大的视频分享平台,YouTube 日均播放量高达数十亿次,其推荐算法在提升用户粘性的同时,也可能让虚假新闻(如深度伪造视频 Deepfake)形成 “信息茧房”—— 当用户观看某条假新闻时,算法会不断推送主题相似的内容,形成虚假信息集群。然而,现有检测方法大多仅分析视频本身的文本、图像等内容特征,忽略了相关视频中隐含的语境线索,例如同类假新闻常通过相似标题、视觉风格或用户互动模式形成传播网络,导致对 AI 生成内容(如 Deepfake)等复杂虚假信息的检测效能不足。为突破这一局限,韩国研究人员开展了
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-05-20
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窄空间人工装配姿态与臂运动路径的混合建模优化方法及实验验证
在高端装备制造领域,人工装配仍是不可替代的关键环节。然而当操作者面对装配件、工具与目标位置共存的窄空间时,视线遮挡、活动受限和碰撞风险等问题接踵而至。研究表明,装配难度与空间阻碍度呈正相关,复杂体位要求更会加剧操作疲劳。传统方法依赖人工试错调整姿态,效率低下且易出错。如何通过智能化手段规划符合人体工学的装配姿态与运动轨迹,成为提升制造效能的重要突破口。针对这一挑战,国内某高校研究团队在《Engineering Applications of Artificial Intelligence》发表研究,提出窄空间人工装配的混合建模方法。该方法创新性地将规划过程解耦为躯干-下肢姿态优化和臂运动路径规
来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
时间:2025-05-20
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生物电驱动BiVO4电化学切换离子交换技术高效回收水溶液中Cs+的研究
论文解读核能作为低碳高密度的清洁能源,其发展受限于放射性废液的处理难题,尤其是半衰期长达30年的铯-137(137Cs)。Cs+因高水溶性和生物累积性,可通过食物链引发癌症和器官损伤。传统吸附、离子交换等技术存在选择性差、能耗高的问题,而电化学切换离子交换(ESIX)虽能通过材料氧化还原态调控离子吸附,却面临电极循环能耗高、材料稳定性不足的瓶颈。为解决这一难题,中国某研究团队在《Desalination》发表研究,首次将微生物燃料电池(MFC)与ESIX系统耦合,设计出以四方相BiVO4(t-BiVO4)为阴极、氮掺杂聚苯胺/碳毡(PANI/NCF)为阳极的集成系统。通过密度泛函理论(DFT)
来源:Desalination
时间:2025-05-20
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中国地区技术关联与非关联对突破性创新的影响:互补性跨区域链接的作用
在科技高速发展的知识经济时代,突破性创新作为重塑技术范式、催生新市场的核心动力,一直是全球关注的焦点。然而,现有研究对区域知识基础(如技术关联性与非关联性)如何与跨区域链接协同作用于突破性创新的机制尚不明确,尤其缺乏对发展中国家区域异质性的深入探讨。例如,技术关联性是否仅通过路径依赖促进创新?非关联性在新兴领域与成熟领域的作用是否存在差异?跨区域链接能否弥补欠发达地区知识基础的不足?这些问题制约着区域创新政策的精准制定。为解答上述疑问,华东师范大学的研究团队以中国为研究对象,开展了一项关于 “技术关联性、非关联性与互补性跨区域链接对突破性创新影响” 的研究。该研究成果发表在《Applied G
来源:Applied Geography
时间:2025-05-20
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奥地利侵袭性肺炎球菌感染病例数创新高及其防控研究
近年来,由肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)引发的侵袭性感染在全球范围内构成重要公共卫生挑战。这类感染不仅可导致肺炎球菌肺炎(Pneumokokkenpneumonie,最常见的细菌性肺炎)、败血症(Sepsis),甚至脑膜炎等严重病症,且死亡率较高。奥地利健康与营养安全局(AGES)发布的 2024 年年度报告显示,该国侵袭性肺炎球菌感染病例数连续两年攀升,2024 年达 812 例,远超 2023 年的 760 例和疫情前 2019 年的 615 例,死亡病例达 57 例,凸显疫情后感染态势的严峻性。从人群分布看,80 岁以上老年人感染率最高,75-79 岁人群
来源:Anästhesie Nachrichten
时间:2025-05-20
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赛默飞世尔科技荣登 2025 年《财富》中国 ESG 影响力榜单
2025年5月19日,上海——近日,赋能科技进步的全球领导者赛默飞世尔科技(以下简称“赛默飞”)凭借在环境、社会及治理(ESG)领域的卓越实践,成功入选 2025 年《财富》中国 ESG 影响力榜单。这家年销售额逾 400 亿美元的科学服务领域巨头,凭借四十余年本土化深耕的深厚积淀,将科技创新与社会责任深度融合,以十年 STEM 教育公益的坚守传承和全球可持续发展战略的系统落地,为行业树立了ESG 实践典范。赛默飞世尔科技荣登 2025 年《财富》中国 ESG 影响力榜单作为《财富》连续第四年编制的权威榜单,2025 年中国 ESG 影响力榜通过多维度评估企业在环境、社会及公司治理领域的综合表