• 基于细菌表面电荷调控的、无需生物受体的AI-SERS技术实现快速脑膜炎病原体分型

  张成刚|王萌|李毅|于淼|张杰|孙晔哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院，中国哈尔滨150001摘要快速病原体分型对于精准的抗菌治疗至关重要；然而，传统方法耗时较长。尽管表面增强拉曼光谱（SERS）能够实现快速检测，但目前的方法依赖于昂贵的识别分子，或者由于静电排斥导致SERS活性纳米粒子在细菌表面的吸附效率低下而信号较弱。本文提出了一种无需生物受体的、基于人工智能的SERS生物传感策略，用于快速准确的病原体分型。通过在酸性条件下进行质子化，该方法调节细菌表面电荷，从而克服细菌与SERS纳米粒子之间的静电排斥。该方法保持了细菌的活性，并允许SERS活性平台直接在细菌表面快速组装，从而保护病原体的完

  来源：Sensors and Actuators Reports

  时间：2025-12-03

• 基于目标触发表面限制的FRET（荧光共振能量转移）技术在碳点上的应用，用于通过比率荧光检测呼出气体冷凝物中的丙酮

  呼出气冷凝液（EBC）中丙酮检测的表面受限FRET荧光策略研究一、研究背景与意义呼吸分析作为非侵入式诊断技术的重要分支，近年来在代谢性疾病监测领域展现出巨大潜力。研究团队针对糖尿病早期筛查这一临床需求，聚焦于EBC中丙酮浓度检测这一关键指标。丙酮作为糖尿病诊断的生物标志物，其浓度变化与酮症酸中毒状态密切相关，但现有检测方法普遍存在操作复杂、灵敏度不足、环境干扰显著等问题。二、技术痛点分析当前主流检测手段如气相色谱法（GC）、质谱联用技术（PTR-MS/SIFT-MS）虽具高精度优势，但存在设备昂贵（单台质谱仪成本超百万）、操作繁琐（需专业人员和复杂预处理）等显著缺陷。金属氧化物化学传感器虽成本

  来源：Sensors and Actuators B: Chemical

  时间：2025-12-03

• 一种基于注意力机制的深度迁移学习方法，用于半导体气体传感器的少样本校准

  本研究针对工业气体传感器在规模化生产中存在的显著性能差异问题，提出了一套基于深度迁移学习的解决方案。该技术旨在通过有限的新设备标注数据，实现传感器校准模型的高效迁移，解决了传统方法在动态温度调制信号处理中的核心痛点。在传感器制造过程中，尽管通过标准化工艺控制传感器生产，但实际应用中仍存在显著的个体差异。这些差异主要表现为传感器基线电阻和响应幅度的非均匀波动，在动态温度调制策略（TMS）的持续刺激下会被进一步放大。传统校准方法如直接标准化（DS）和分段直接标准化（PDS）假设传感器间存在线性关系，但在实际工业场景中，这种线性假设往往失效。以支持向量回归（SVR）和随机森林（RFR）为代表的机器学

  来源：Sensors and Actuators B: Chemical

  时间：2025-12-03

• 利用因子分析和K均值聚类方法对“Yu Her Pau”荔枝无叶花序结构进行特征分析，以制定疏果策略

  该研究针对台湾地区主要栽培品种“Yu Her Pau”（宇 Her Pau）李子的复杂花轴结构，提出了一种基于多变量统计分析的疏剪优化方案。研究以2013年台湾彰化地区管理的成年果树为对象，重点分析了叶less花轴的形态学特征与生殖性能的关联性，通过建立数学模型揭示花轴内部功能分区的规律，为精准疏剪提供理论依据。**研究背景与意义** "Yu Her Pau"作为台湾地区三大李子品种之一，具有果实大、糖分高、市场需求稳定的特点，但存在开花期重叠、雌花比例低、资源竞争严重等问题。传统疏剪依赖经验判断，存在去除过量或不足的情况，导致果实大小差异显著（Chen et al., 2013）。研究团队

  来源：Scientia Horticulturae

  时间：2025-12-03

• 利用无铜点击化学技术和磁珠技术实现对ctDNA的灵敏且特异的检测

  液体活检技术在癌症早期诊断中的突破性进展一、研究背景与临床需求随着肿瘤生物学研究的深入，临床医学界逐渐认识到液体活检在癌症诊疗中的革命性价值。该技术通过检测血液中游离的循环肿瘤DNA（ctDNA）来实现非侵入性癌症诊断，突破了传统组织活检和影像学检查的局限性。研究表明，约80%的实体瘤在确诊时已存在ctDNA释放入血，其中胰腺癌、结直肠癌和肺腺癌的ctDNA阳性率最高达60-80%。然而，早期癌症或治疗后复发的患者中，ctDNA浓度常低于1%的血液总DNA，这对检测技术提出了极高的灵敏度要求。二、现有技术瓶颈分析传统ctDNA检测手段存在显著缺陷：数字PCR虽灵敏度可达0.1%突变丰度，但难以

  来源：Methods

  时间：2025-12-03

• 一种便携式微流控平台，用于在水产养殖水中现场检测嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila），采用多酶等温快速扩增技术

  该研究针对水产养殖中常见的病原菌 Aeromonas hydrophila 检测需求，开发了一款集成了核酸提取、等温扩增和荧光检测功能的便携式微流控平台。这一创新设计突破了传统实验室检测模式，实现了现场快速定量检测，为水产养殖病害防控提供了新工具。水产养殖集约化发展带来的高密度养殖环境，使得 Aeromonas hydrophila 等病原菌引发的疾病成为制约产业发展的关键因素。该菌不仅具有广泛的宿主适应性，其产生的 aerolysin 毒素等 virulence factors 更是导致高致死率的核心原因。现有检测方法存在操作复杂、设备昂贵、时效性差等缺陷，特别是在需要快速响应的现场诊断场景

  来源：Journal of Hazardous Materials

  时间：2025-12-03

• 基于深度学习的斑马鱼胚胎畸形筛查方法，用于评估消毒副产物的发育毒性和半数有效浓度（EC50）的测定

  该研究聚焦于饮用水消毒副产物（DBPs）的毒性机制与高通量筛查技术创新。作者团队通过整合计算机视觉技术与斑马鱼胚胎发育毒性实验，构建了自动化、标准化的毒性评估框架，为解决环境污染物毒性数据短缺问题提供了新思路。以下从研究背景、技术方法、实验设计、创新突破及应用前景五个维度进行系统解读。一、研究背景与问题提出饮用水氯消毒作为公共卫生核心措施，已有效控制水媒疾病传播。但消毒过程中形成的卤代乙醛类副产物（如三氯乙醛、四溴乙醛等），其致癌、致畸风险备受关注。现有研究显示，全球饮用水中DBPs检出率超过30%，但超过70%的DBPs尚未完成毒理学评估。传统斑马鱼胚胎毒性检测（FET）存在两大瓶颈：首先，

  来源：Journal of Hazardous Materials Advances

  时间：2025-12-03

• 探究钙离子和pH值在复杂水体系中通过纳滤技术去除全氟和多氟烷基物质过程中的协同效应

  针对PFAS污染水体中纳滤膜处理效能受钙离子与pH协同影响机制的研究，该团队通过14种典型PFAS物料的系统筛选与模拟自然水体实验，揭示了水化学参数与膜分离性能的复杂作用规律。研究创新性地构建了钙离子浓度（0-1.0 mM）与pH（4.5-8.0）的三维梯度实验体系，结合表面形貌分析、膜通量监测与PFAS吸附动力学研究，首次明确了离子 bridging效应与pH调控膜表面电化学性质的双向作用机制。在钙离子影响方面，实验发现0.1-1.0 mM Ca²⁺浓度范围内，膜对PFAS的截留率呈现显著提升趋势。这种强化效应源于钙离子与富里酸（HA）的协同作用：钙离子通过静电吸附与富里酸中的羧酸基团结合，

  来源：Journal of Hazardous Materials

  时间：2025-12-03

• 综述：肠道微生物群在乳腺癌中的双重作用：从致病机制到新兴治疗方法

  近年来，乳腺癌（BC）的发病率在全球范围内持续攀升，其发病机制涉及复杂的生物与环境互作。随着肠道菌群研究在肿瘤领域的突破性进展，科学家发现这一微生态系统不仅影响代谢与免疫，更与BC的发生、发展及治疗反应密切相关。本文系统梳理了肠道菌群通过多维度途径调控BC的分子机制，并探讨了基于菌群干预的临床转化潜力，为精准治疗提供了新视角。### 一、肠道菌群与BC发展的多维关联1. **激素代谢轴的颠覆性发现** 肠道菌群通过β-葡萄糖苷酶（gmGUS）代谢途径深刻影响雌激素稳态。研究证实，拟杆菌门（Bacteroides）和科索氏菌（Coprococcus）等菌群丰度升高会加速雌激素的葡萄糖醛酸

  来源：Frontiers in Microbiology

  时间：2025-12-03

• 基于Vis-NIR光谱技术对贮藏过程中鲜食葡萄可溶性固形物含量、滴定酸度及pH值的建模预测

  该研究针对表葡萄储存期间质量评估需求，创新性地构建了基于可见-近红外光谱技术的多参数同步检测模型。研究以无核白葡萄为对象，通过对比不同预处理方法和机器学习算法，建立了SSC、TA和pH的非破坏性快速检测体系，为果品储存质量管理提供了新工具。研究显示，光谱预处理环节对模型性能具有决定性影响。实验对比了FD（一阶导数）、S-G（ Savitzky-Golay平滑）、MSC（多变量散射校正）和SNV（标准正态变量变换）四种预处理方法，发现SNV处理能有效消除基线漂移和光谱噪声，使特征波长提取更精准。结合SPA（逐投影算法）、UVE（非信息变量消除）和CARS（竞争自适应加权采样）三种波长筛选策略，最

  来源：Frontiers in Plant Science

  时间：2025-12-03

• 利用对抗风格技术实现水稻田中杂草的分割，以实现泛化和鲁棒性

  水稻田杂草管理是保障粮食安全的核心环节，而传统除草方法存在精准度不足、环境适应性差等问题。近年来，计算机视觉技术为农业智能化提供了新思路，但现有方法在跨环境泛化能力上仍存在显著短板。本文提出的SWIS（风格导向杂草实例分割）框架，通过融合风格迁移与动态梯度优化机制，成功突破实验室数据与田间复杂环境间的性能鸿沟，为精准农业提供了创新解决方案。### 研究背景与核心挑战水稻田杂草与作物的形态差异在实验室环境下较易识别，但实际田间存在光照变化（如晨昏时段）、土壤反光差异、作物重叠生长等复杂因素，导致传统模型在跨环境应用时性能骤降。据统计，全球每年因杂草导致的稻谷减产超过20%，而现有基于卷积神经网络

  来源：Frontiers in Plant Science

  时间：2025-12-03

• 整合的转录组学和代谢组学分析揭示了优化紫薯（Solanum tuberosum L.）栽培策略的方法

  土豆作为全球第四大主要粮食作物，其高产高效栽培技术研究对保障粮食安全和可持续农业具有重要意义。中国作为全球最大的土豆生产国，当前平均产量（16.3吨/公顷）仍低于全球平均水平（20.7吨/公顷），尤其在南方山区复杂地形和土壤条件下，优化栽培技术对提升土豆产量和营养价值具有关键作用。本研究以紫肉土豆品种“Jinyun No.5”为对象，通过整合转录组与代谢组学技术，系统解析了不同氮磷钾复合肥基施量（0.05-0.18 kg/m²）与种植密度（3.75-5.25株/m²）对产量和品质的协同调控机制。在栽培参数优化方面，研究建立三维梯度实验体系，涵盖6种肥料施用量和4种密度配置，最终筛选出0.15

  来源：Frontiers in Plant Science

  时间：2025-12-03

• 通过电子显微镜和原位散射方法研究CuBi纳米线的合成、结构与热稳定性之间的关联，以应用于自旋电子学领域

  本研究以Bi掺杂铜纳米线为对象，系统探究了合成条件对材料微观结构、Bi分布及热稳定性的影响，并深入分析了这些因素与自旋霍尔效应（SHE）之间的关联。研究采用模板辅助电沉积法，通过调控 tartaric acid（TA）浓度与Bi掺杂量，成功制备了不同晶粒尺寸（500 nm）和Bi浓度（0%-7%）的铜基纳米线。结合多尺度表征技术（包括4D-STEM、EELS、同步辐射X射线衍射和总散射分析），揭示了Bi的分布规律与晶格畸变机制，并通过原位热处理实验模拟了器件工作条件下的热响应行为，为优化自旋电子学器件性能提供了重要依据。### 一、合成方法与微观结构调控500 nm，Bi原子均匀分布于晶格内部

  来源：ACS Nano

  时间：2025-12-03

• 基于全肝脏深度学习模型的肝细胞癌术前CT无创预测术后复发新方法

  肝细胞癌(HCC)是全球范围内最常见的原发性肝脏恶性肿瘤，其死亡率位居癌症相关死亡的第三位。尽管根治性切除术是早期HCC的首选治疗方法，但术后5年复发率高达70%，严重影响了患者的长期生存。准确预测复发风险对于制定个体化治疗方案和改善患者预后具有重要意义，然而目前尚缺乏可靠的术前预测工具。传统分期系统如巴塞罗那临床肝癌(BCLC)分期和香港肝癌(HKLC)分期主要基于专家共识，预测能力有限。近年来，基于医学影像的人工智能技术为HCC复发预测带来了新希望，但大多数研究仅关注最大肿瘤的特征，忽视了多灶性肿瘤和背景肝脏状况对复发的重要影响。事实上，41%-75%的HCC患者在诊断时已存在多发病灶，且

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-12-03

• 信息技术感知与价值共创行为对慢性病患者满意度的影响机制研究

  随着全球人口老龄化、环境污染加剧及生活方式改变，慢性病发病率持续攀升。在中国，慢性病导致的死亡占总死亡的87%，疾病负担占70%。尽管医疗技术不断进步，但患者对基层医疗服务的满意度仍处于较低水平。这种不满主要体现在对初级医疗服务质量的质疑、对基层医生能力的不信任以及对慢性病早期干预效果的不认可。例如，农村社区卫生服务中心服务能力薄弱导致患者满意度低，而信任在塑造患者对护理质量的感知和整体体验中起着关键作用。因此，许多本可在社区医疗机构就诊的患者涌向二、三级医院，这与我国分级诊疗政策的初衷相悖。在此背景下，理解影响社区慢性病患者满意度的因素变得尤为重要。以往研究多关注年龄、性别、职业、候诊时间等

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-12-03

• 基于集成机器学习与过采样技术的心血管风险预测模型研究：针对厄瓜多尔人群的创新分析

  心血管疾病(CVD)是全球死亡的主要原因之一，每年导致数百万人死亡。在厄瓜多尔等中低收入国家，CVD相关死亡率占全球80%以上，但大多数现有预测模型基于欧美人群数据，缺乏区域特异性。传统风险评分如Framingham风险评分和Pooled Cohort Equations (PCE)在应用于拉丁美洲人群时存在局限性，且大多数研究使用合成数据或二进制分类，无法准确反映当地人群的多类别风险特征。更严峻的是，真实世界医疗数据普遍存在类别不平衡问题——高风险患者数量远少于低风险群体，导致机器学习模型容易偏向多数类。此前研究虽应用了支持向量机(SVM)、随机森林(RF)等算法，但缺乏对树基集成算法的系统

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-12-03

• 基于混合时空注意力网络的超声心动图左心室功能无分割评估新方法

  心血管疾病是全球死亡的主要原因，每年导致约1980万人死亡，占全球总死亡人数的32%。其中心力衰竭作为重要的公共卫生问题，影响全球超过6400万人，患者五年生存率仅25%。准确评估左心室功能对心血管疾病的诊断和管理至关重要，而左心室射血分数(EF)是评估心脏功能的关键指标，此外整体纵向应变(GLS)和缩短分数(FS)也为早期心肌功能障碍提供了敏感指标。传统左心室功能评估依赖人工或半自动技术，如双平面圆盘法（改良Simpson法则），需要精确勾画左心室边界，存在耗时耗力、观察者间变异大等问题。近年来深度学习模型尝试自动化此过程，但多数仍基于分割的流程，需要像素级标注，且多步骤处理可能导致误差传播

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-12-03

• 基于YOLOv5与Faster R-CNN融合的棉花叶部病害实时精准诊断新方法CLD-Net研究

  棉花，作为全球最重要的经济作物之一，是数百万农民生计的支柱。然而，其产量常常受到叶部病害的严重威胁。这些病害在早期阶段往往难以被察觉，一旦出现肉眼可见的症状，往往已对作物造成不可逆的损害。长期以来，田间病害诊断主要依赖农业专家的肉眼观察，这种方法不仅耗时费力，而且易受主观因素影响，一致性差。传统的机器学习方法虽然在一定程度上实现了自动化，但其依赖手工设计的特征，在面对复杂的田间环境、多变的光照条件以及病害症状的多样性时，往往显得力不从心，存在准确率不高、泛化能力弱、难以满足实时监测需求等瓶颈。因此，开发一种能够快速、准确、自动地在自然环境下诊断棉花叶部病害的技术，对于实现精准农业、保障棉花产量

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-12-03

• 一种创新的低技术方法，用于在热带气候条件下利用以甘蔗渣为基质的垂直人工湿地和Canna indica植物处理生活废水

  垂直流人工湿地滤料中甘蔗渣的应用研究及其环境效益分析摘要本研究针对热带地区污水处理设施建设面临的滤料资源短缺问题，系统评估了甘蔗渣作为垂直流人工湿地（VFCW）滤料的工程适用性。通过构建四个平行试验单元（P1-P4）的对比实验，发现粒径小于2mm的甘蔗渣滤层在维持植物生长和污染物去除方面具有显著优势。研究揭示了滤料粒径与污染物去除效率之间的剂量效应关系，特别在总悬浮固体（TSS）和有机物去除方面表现突出。实验数据显示，P1单元在10个月运行周期内实现了88%的TSS去除率，93%的BOD5去除率，以及76%的氨氮去除率，其单位面积处理负荷达到0.68 m²/PE（按法国标准计算），较传统砂砾滤

  来源：Journal of Virus Eradication

  时间：2025-12-03

• 综述：生物技术应用中用于破坏真菌细胞的工程策略

  真菌细胞破碎技术研究综述摘要真菌细胞破碎是实现其高价值产物（如脂类、蛋白质、色素及生物活性物质）有效回收的关键步骤。由于真菌细胞壁具有高度复杂性和结构刚性，其破碎难度显著高于细菌和藻类。本文系统梳理了机械与非机械破碎方法的技术原理、操作参数及适用场景，特别针对机械方法中的球磨与高压均质化技术、非机械方法中的超声、电场及化学处理等进行了深入分析。通过对比不同方法在效率、成本及环境影响方面的差异，揭示了真菌形态多样性（单细胞酵母与多细胞丝状真菌）及产物敏感性对技术选型的决定性作用。最后提出多技术协同应用的发展方向，强调需结合具体菌种特性与产物需求进行定制化工艺设计。一、真菌细胞结构特性与破碎挑战真

  来源：Engineering in Life Sciences

  时间：2025-12-03

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