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综述:利用人工智能和遥感技术实现精准甘蔗种植:应对水分胁迫、盐碱化和氮素供应问题
### 糖料作物与环境胁迫的挑战糖料作物,特别是甘蔗,是全球糖生产的重要组成部分,同时在生物燃料行业也占据重要地位。然而,其可持续种植面临诸多挑战,尤其是在环境胁迫方面。随着气候变化和资源竞争的加剧,水资源短缺和土壤盐碱化成为影响甘蔗产量和品质的关键因素。这些环境问题不仅威胁着作物的健康生长,还对农业生产的稳定性造成严重影响。为了应对这些挑战,近年来,人工智能(AI)与遥感(RS)技术的结合为甘蔗种植中的胁迫监测和评估提供了新的解决方案。这种技术融合能够提供高分辨率、大范围的数据支持,使农民能够获得更具操作性的信息,从而优化灌溉和养分管理策略。全球范围内的研究表明,甘蔗的产量占全球农业用水的约
来源:Frontiers in Agronomy
时间:2025-11-06
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桑树青枯病菌特异性双重PCR检测技术的开发与应用
在全球范围内,细菌性青枯病(Bacterial Wilt)是一种毁灭性的土传病害,每年给农业生产造成超过10亿美元的经济损失。其病原菌——青枯雷尔氏菌复合种(Ralstonia solanacearum Species Complex, RSSC)具有广泛的寄主范围,可侵染超过400种植物,包括番茄、马铃薯、烟草等重要经济作物。桑树作为蚕桑产业的核心植物,同样面临青枯病的严重威胁。自196年在广东首次报道以来,该病害已蔓延至中国南方多个蚕区,成为制约桑树生产的瓶颈问题。传统诊断方法依赖病原菌分离培养和生化鉴定,耗时长、主观性强,且难以区分RSSC内部的高度遗传多样性。尽管PCR等分子技术已被应
来源:Chemical and Biological Technologies in Agriculture
时间:2025-11-06
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利用黑曲霉(Aspergillus niger)和深共晶溶剂辅助技术,从千里光(Arctium lappa L.)果实中高效超声提取岩藻苷(arctigenin)
摘要阿克蒂根素(Arctigenin)是一种具有广泛生物活性的高价值木脂素,但在传统提取方法中产量较低。本研究开发了一种绿色高效的处理流程,将天然深共晶溶剂(NADES)预处理后的黑曲霉(Aspergillus niger)发酵与超声辅助提取技术相结合。在优化条件下(液固比26:1 mL/g、发酵时间38小时、pH值5.6、58°C下使用430瓦的超声波、NADES水含量为42%),阿克蒂根素的产量达到了54.91 mg/g,比原始草药中的含量(3.75 mg/g)高出14.64倍。NADES增强了真菌的生长能力、膜通透性以及细胞外酶的活性,从而促进了生物转化和提取过程。这一策略有效克服了阿克
来源:Biotechnology Letters
时间:2025-11-06
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综述:天然生物膜的动力学:核磁共振(NMR)技术的发展历程
摘要自1972年膜流体镶嵌模型提出以来,人们开发了许多光谱技术(包括固态核磁共振(ssNMR))来评估膜的流动性。虽然由合成脂质制成的模型膜被广泛使用,但对天然膜的实验却相对较少。20世纪70年代,Ian CP Smith的团队首次证明了天然膜具有与模型膜相当的微观流动性。本文回顾了最早以及最新的旨在研究天然膜动态的ssNMR实验,这些实验通过序参量来测量膜的流动性,并将其与模型结果进行了比较。自1972年膜流体镶嵌模型提出以来,人们开发了许多光谱技术(包括固态核磁共振(ssNMR))来评估膜的流动性。虽然由合成脂质制成的模型膜被广泛使用,但对天然膜的实验却相对较少。20世纪70年代,Ian
来源:Biophysical Reviews
时间:2025-11-06
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生物炭增强下的玉米生物刺激作用在盐胁迫条件下的应用:一种促进生理恢复和增强土壤恢复力的可持续方法
摘要盐度是限制玉米(Zea mays L.)生产力的主要非生物胁迫因素,尤其是在干旱和半干旱地区。本研究评估了赤霉素(GA3)和生物炭在缓解盐度引起的玉米生长抑制方面的效果。目的是探讨GA3和生物炭在盐分条件下对发芽、生长参数及光合能力的协同作用,并寻找提高盐渍土壤中作物产量的实用策略。实验在巴基斯坦巴哈瓦尔普尔的伊斯兰大学进行,采用完全随机设计(CRD),每个处理重复四次,共设置32个盆栽实验。研究包括八种处理组合:对照组、GA3处理、生物炭处理以及GA3和生物炭联合处理,盐度水平分别为2.41和6 dS·m⁻1。分析的关键参数包括发芽率、茎和根的长度、茎和根的生物量、蛋白质含量以及叶绿素含
来源:Biodegradation
时间:2025-11-06
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评估含有重组蛋白CP01850和来自Rhamdia quelen鱼油的疫苗配方:一种针对假结核棒状杆菌的替代性创新佐剂
摘要鱼油含有多种生物活性分子,如欧米伽-3、欧米伽-6和欧米伽-9脂肪酸,这些分子能够调节免疫反应。我们对Rhamdia quelen(RQO)的油进行了分析,发现其中含有62.86%的不饱和脂肪酸。为了评估其作为干酪性淋巴结炎(CLA)疫苗佐剂的潜力,将Balb/c小鼠分为四组:对照组(G1)、rCP01850 + AddaVax组(G2)、rCP01850 + RQO组(G3)以及仅使用RQO的组(G4)。仅G3组表现出显著的防护效果(10只小鼠中有4只存活,p = 0.0047),而G1组和G4组则没有表现出任何防护效果。体液免疫分析显示,G3组的抗体产量(总IgG、IgG2b、IgG3
来源:Archives of Microbiology
时间:2025-11-06
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体外菌根化技术能够改善通过微切插和微嫁接繁殖的摩洛哥坚果(Argania spinosa (L.) Skeels)植株的生根情况、适应能力以及生理特性
摘要本研究旨在优化通过微切插和微嫁接方法培育的Argania spinosa(L.)Skeels植株的体外菌根化过程,并评估其对适应成功和生理表现的影响。菌根接种采用“菌丝供体植物”(MDP)方法整合到体外培养系统中,以Medicago truncatula作为供体植物,菊苣根作为宿主组织。通过评估不同的共培养时间、容器大小和接种密度,优化了该系统。结果表明,在小容器中进行3个月的共培养,并以每培养物约100–200个孢子的接种密度,可实现最佳的菌根化效果。虽然不同植物材料对体外菌根化的芽生长反应存在差异,但根系发育始终得到增强。值得注意的是,先前未生根的芽经菌根化处理后,其生根率可达到56.
来源:Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)
时间:2025-11-06
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在短枝柳(Salix brachista)中建立农杆菌介导的遗传转化技术
摘要Salix brachista,俗称垫状柳,是横断山脉及其周边地区高山亚雪带植被群落中的常见组成部分。该植物具有匍匐生长的茎,高度不超过5厘米,这可能是其对极端环境条件(如强风、高太阳辐射和剧烈昼夜温差)的适应性表现。作为典型的高山木本植物,为Salix brachista开发遗传转化系统对于揭示植物高山适应进化的遗传基础以及挖掘抗逆基因资源具有重要意义。在我们的研究过程中,我们首先致力于建立该物种的稳健再生体系,利用Salix brachista的茎段进行实验。通过精心优化多种因素,我们实现了高达40.0%的平均再生率。在此基础上,我们进一步建立了简单高效的人工遗传转化方案,采用了Agr
来源:Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)
时间:2025-11-06
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用于诊断肺孢子菌肺炎(Pneumocystis jirovecii pneumonia)的实时PCR检测方法的标准化与临床评估
摘要背景Pneumocystis jirovecii肺炎(PjP)是对免疫功能低下者构成生命威胁的感染性疾病。其诊断仍然具有挑战性,尤其是在显微镜检查结果为阴性的情况下。本研究旨在标准化并验证一种针对mtLSU rRNA基因的qPCR检测方法,以检测阿根廷患者呼吸道样本中的P. jirovecii DNA。材料与方法该检测方法使用含有目标基因的质粒稀释液进行了优化。通过检测60种真菌、21种分枝杆菌和16种细菌来评估其分析特异性。临床验证包括101份来自症状患者的呼吸道样本和37份来自健康个体的样本。所有反应中都加入了内部阳性对照(IPC)以检测潜在的抑制剂。结果qPCR检测方法的检测限为8.
来源:Mycopathologia
时间:2025-11-06
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可解释性检测:一种基于Transformer的语言建模方法,用于孟加拉语新闻标题的分类,并通过机器学习(ML)和深度学习(DL)进行可解释性分析
在当今信息爆炸的时代,新闻作为一种重要的信息来源,对于公众了解国内外动态、获取知识具有不可替代的作用。然而,随着语言的复杂性和多样性的增加,尤其是像孟加拉语这样的低资源语言,新闻分类面临着前所未有的挑战。孟加拉语是孟加拉国的官方语言,拥有约3亿使用者,因此在自然语言处理(NLP)领域引起了广泛关注。然而,与英语等资源丰富的语言相比,孟加拉语在NLP研究中的应用仍相对有限,尤其是在文本分类任务中。本研究旨在探索如何利用机器学习和深度学习技术,特别是基于Transformer的模型,来实现对孟加拉语新闻标题的高效分类,并强调可解释性在人工智能系统中的重要性。### 孟加拉语新闻分类的挑战孟加拉语的
来源:Frontiers in Artificial Intelligence
时间:2025-11-06
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基于深度学习的实时单次重新对焦微孔阵列技术,用于数字熔化曲线分析
数字熔解曲线分析(dMCA)是一种在有限的荧光通道内实现多重核酸检测的突破性技术,它利用数字PCR后的热熔解成像技术。然而,传统的dMCA在较宽的温度范围内存在精度下降的问题,并且由于聚焦偏差导致荧光信号发生偏差,从而限制了分辨率。为了解决这些问题,我们提出了一种基于单次自适应点扩散函数(PSF)注意力重聚焦模型(SAPAR-dMCA)的新型深度学习平台,该平台无需采用机械运动即可实现数字PCR微阵列的自动对焦。通过PSF的自校准和调制,我们的平台实现了±400 μm的景深,与现有技术相比,将微孔内的荧光强度偏差降低了2.76倍。实验验证表明,在46.0°C的熔解温度范围内,多重核酸的识别精度
来源:Analytical Chemistry
时间:2025-11-06
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通过级联激活的荧光报告技术实现半胱氨酸粘度动态的检测,从而区分铁死亡(Ferroptosis)通路并筛选抗癌疗法
阐明特定途径的铁死亡(ferroptosis)机制对于深入理解细胞死亡调控至关重要;然而,这一目标的实现一直受到缺乏可靠检测技术和标准化分析方法的阻碍。从机制上讲,铁死亡过程由谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的失活以及脂质过氧化物引起的膜稳定性下降所驱动,其中半胱氨酸(Cys)是GPX4合成和铁死亡触发过程中的关键调节因子。脂质过氧化物的积累会增加细胞质黏度,从而通过解析半胱氨酸与黏度之间的关系来揭示铁死亡的触发机制。为此,我们开发了一种创新的双参数传感平台:该平台采用了一种构象灵活的分子支架,并在其上引入了具有三重发射特性的黏度敏感功能基团(可与半胱氨酸反应的醛基)。该探针系统在存在半胱氨酸
来源:Analytical Chemistry
时间:2025-11-06
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利用MALDI-TOF/TOF质谱技术对一种混合肽/肽-核酸构建体进行全序列测定
肽核酸(PNAs)仍是一种具有前景的治疗手段,尽管与其他基于核酸的产品(如硫代磷酸和硫代磷酰胺寡核苷酸)相比,其在临床上的应用效果相对有限。为了解决这一问题,过去十年间人们付出了大量努力来优化PNAs的结构,以提高其可制造性、体内稳定性、特异性和靶向递送能力。最新一代PNAs的较大体积和复杂结构(包括不均匀分布的骨架修饰以增强稳定性并提高与治疗靶点的结合能力,以及含有作为靶向递送载体的延长肽段)给这些分子实体的结构表征带来了独特挑战。我们采用自上而下的质谱/质谱(MS/MS)方法对一种6 kDa的混合PNAs分子进行了测序,该分子由一个短的多碱性细胞通透性片段(CPS)和一个长的反义序列片段组
来源:Analytical Chemistry
时间:2025-11-06
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用于痕量气体检测的空心波导多通腔增强拉曼光谱技术
我们报道了一种空心波导多通腔(HMC),用于增强微量气体的拉曼信号。通过在内表面涂覆多层介质薄膜,提高了拉曼信号的收集效率。激光束在HMC中反射50次,从而延长了激光与气体之间的相互作用时间。计算了输出拉曼信号强度与HMC参数之间的关系。同时模拟了腔内光束的反射行为,以增加光束的数量。通过记录环境空气、CH4和H2的拉曼光谱,证明了HMC装置的性能。在总压力为0.1 MPa、曝光时间为60秒的条件下,CH4和H2的检测限分别达到了0.87 ppm和2.06 ppm。利用HMC增强的拉曼光谱技术,可以高灵敏度地检测多种气体,这使其成为气体传感应用中极具前景的方法。
来源:Analytical Chemistry
时间:2025-11-06
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将呼吸图谱与受贻贝启发的化学方法相结合:一条通往精细可调微孔功能表面的便捷途径
在现代材料科学的发展中,微孔结构因其独特的物理化学特性而在多个领域展现出广阔的应用前景。这些特性包括增强的表面积、可调控的孔隙尺寸与分布、以及独特的光学和电子行为。微孔表面已被广泛研究用于传感、催化和光子学等应用,然而,实现结构明确且可重复的微孔架构通常需要复杂的或高度优化的制造工艺。本研究提出了一种简便、快速且可扩展的方法,通过结合旋涂法制备的细胞角质素(CAB)呼吸图(Breath Figures, BFs)与聚多巴胺(PDA)辅助的金属化过程,从而制备出具有功能性的微孔薄膜。这种方法不仅简化了制造流程,还通过系统地调整影响呼吸图形成的参数,实现了对薄膜孔隙率和三维结构的精确控制。聚多巴胺
来源:ACS Materials Au
时间:2025-11-06
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采用Seton结扎的混合视频辅助瘘管治疗技术用于肛门瘘管的管理:一种新型技术的结果
摘要 背景: 微创治疗的成功率参差不齐(67-82%),在有效处理经括约肌瘘的内开口方面仍存在持续挑战。 目的: 评估结合丝线结扎的混合视频辅助肛瘘治疗方法在处理经括约肌肛瘘方面的疗效和安全性。 设计: 对2021年12月至2024年1月期间前瞻性收集的数据进行回顾性评估。 研究设置: 单中心研究,所有手术均由同一位外科医生完成。 患者: 共有63名患有经
来源:Diseases of the Colon & Rectum
时间:2025-11-06
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线性混合模型中的统一推断方法
摘要 我们提供了有限样本分布近似方法,这些方法在参数取值范围内是一致的,可用于线性混合模型的推断。研究的重点在于随机效应的方差和协方差,尤其是在现有理论无法适用的情况下——即当随机效应的协方差矩阵接近或完全奇异时,此时参数值处于参数集的边界附近。通过对标准正态分布密度与得分函数线性组合的分布密度之间的差异进行定量分析,可以评估所需的样本量。这些界限还为那些参数数量和随机效应数量随样本量增加而增加的情形提供了有用的渐近理论基础。我们考虑了具有独立簇的模型,以及具有可能大量交叉随机效应的模型(这类模型通常非常复杂)。仿真结果表明,所提出
来源:Biometrika
时间:2025-11-06
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基于图像的分析方法,通过高效的分割技术和自适应的循环型MobilenetV2结合LSTM网络,实现小麦条锈病的自动检测与分级
本文介绍了一种基于深度学习的新颖系统,用于小麦茎锈病(Wheat Stem Rust, WSR)的自动分割与检测。该系统旨在提升小麦生产效率和质量,通过精准识别和评估疾病严重程度,从而减少产量损失。研究中利用了标准数据资源中的小麦作物图像,采用Vision Transformer与MobileUnet++相结合的ViT-MUnet++模型进行图像分割,为后续的疾病检测奠定了基础。随后,分割后的图像通过Adaptive Recurrent Mobilenetv2结合Long Short-Term Memory(LSTM)层的ARMV2-LSTM模型进行处理,并采用Enhanced Random
来源:Exploratory Research in Clinical and Social Pharmacy
时间:2025-11-06
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基于DDQN-MCTS混合算法的多负载AGV和FJSP生产调度的集成优化方法
Jian Zhang|Hongbing Yang|Yaping Zhu|Xinyu Zhang|Yuchen Gao|Yingying Tian苏州大学机械与电气工程学院,中国苏州215137摘要自动化引导车辆(AGVs)在智能工厂中的物料搬运应用日益广泛,而AGV物料搬运与生产调度的联合优化对于提高制造效率至关重要。为了解决灵活作业车间中多负载AGV集成优化的挑战,本研究提出了一种混合DDQN-MCTS优化算法。通过构建多约束马尔可夫决策过程(MDP)模型,该方法创新地将双深度Q网络(DDQN)的价值评估能力与蒙特卡洛树搜索(MCTS)的动态搜索能力相结合,从而通过MCTS优化DDQN的价值
来源:Exploratory Research in Clinical and Social Pharmacy
时间:2025-11-06
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使用H3流感基因组数据评估用于宿主预测的机器学习方法
H3型流感A病毒(IAV)在跨越物种屏障方面表现出较高的频率,这种现象可能对病毒的持续传播和扩散产生重要影响。为了更准确地预测H3 IAV的宿主范围,研究人员采用机器学习算法,并结合了所有八个IAV基因组段的序列数据来训练预测模型,并对模型的性能进行了验证。这一研究旨在为识别具有更高跨物种传播潜力的病毒变种提供一个坚实的基础框架。本研究的数据集主要来源于公开的基因组序列数据库,包括NCBI流感病毒数据库(IVD)、细菌与病毒生物信息学资源中心(BV-BRC)以及全球流感数据共享倡议(GISAID)的Epiflu数据库。数据预处理过程中,研究人员从每个数据库中提取了完整的基因组序列,并对其进行了
来源:PLOS One
时间:2025-11-06