• 通过分子动力学（MD）、量子力学/分子力学（QM/MM）和SAPT计算方法，对半胱氨酸靶向的DJ-1共价抑制机制进行的研究

  DJ-1是一种多功能蛋白质，与癌症和常染色体早发性帕金森病有关。DJ-1中的Cys106在其生物学功能中起着关键作用。为了准确表征DJ-1，需要开发出能够与Cys106紧密结合的抑制剂。在这项研究中，我们利用分子动力学（MD）模拟、量子力学/分子力学（QM/MM）计算以及SAPT分析方法，研究了两类DJ-1共价配体的结合机制：异阿司汀（isatins）和α-氯酰胺（α-chloroamides）。MD模拟表明，配体在蛋白质中的稳定结合过程可以为其与DJ-1的共价结合提供有利的起点，从而实现有效的抑制效果。此外，共价抑制剂的活性部分应是一个小分子，能够适应Cys106周围的狭小空间，并采取稳定的

  来源：Journal of Chemical Information and Modeling

  时间：2025-10-23

• 增强采样技术揭示了驱动K417N介导的I类抗体逃逸的亚稳态构象

  SARS-CoV-2变异株的不断出现削弱了中和抗体（nAbs）的效力，促进了病毒的免疫逃逸。研究表明，受体结合域（RBD）中的几个单点突变会显著影响I类抗体的识别能力。然而，理解这些单点突变背后的分子机制仍然具有挑战性，尤其是由于抗体结合亲和力较低，使得传统实验方法难以对复杂结构进行表征。在此研究中，我们采用了增强采样分子动力学（MD）模拟技术和广义复制交换-溶剂温度调节（gREST）方法，来探讨K417N突变对NT-193（I类抗体）与RBD结合的影响。尽管野生型和突变体的稳定构象具有相似的结合特性，但该突变显著改变了抗体在过渡态下的结构。在重链和轻链之间的关键界面处，赖氨酸被天冬酰胺取代后

  来源：Journal of Chemical Information and Modeling

  时间：2025-10-23

• 整合信息技术与虚拟实验室以提升学校教学效果

  近年来，数字技术在教育领域的应用日益增多。本研究探讨了虚拟实验室对化学课程中学生表现和动机的影响。研究对象为来自哈萨克斯坦多所教育机构的学生，他们被随机分配使用虚拟实验室或传统学习方法。数据通过测试以及关于动机和心理健康的自我报告来收集。干预后，实验组的平均知识得分是78.1 ± 5.8，而对照组的平均得分是64.3 ± 5.9。实验组在内在动机（从4.2分提高到6.3分）和缺乏动机（从3.1分提高到2.1分）方面均有显著提升。这些发现可为化学教师和教育机构提供参考，帮助他们在化学教学中引入虚拟实验室，从而提高学生的表现和积极性。

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-10-23

• 泡茶的艺术：利用1H核磁共振技术在本科生实验室探究温度对咖啡因释放动力学的影响

  本研究报道了一项本科生实验，该实验利用定量1H核磁共振（NMR）光谱技术（结合水抑制脉冲序列）探讨了茶叶冲泡过程中咖啡因释放的动力学特性与温度的关系。该实验专为有机化学入门课程设计，强调了在不含有机溶剂的水体系中应用NMR技术进行有机分析的实际意义。学生们将茶叶样品分别在20°C、50°C和100°C下冲泡，并在8分钟内收集不同时间点的茶液样本以测定咖啡因的释放量。实验结果表明，在100°C下咖啡因的释放速率最高，而在20°C和50°C下释放速率较低。虽然茶叶中的咖啡因浓度在冲泡初期有所增加，但在高温条件下冲泡结束时浓度趋于稳定。学生们根据实验数据绘制的阿伦尼乌斯（Arrhenius）图显示，

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-10-23

• NaCl和CsCl晶体结构的分类：为高中教育中的机器学习与化学教学建立一种综合性的教学方法

  本文介绍了一种将机器学习与化学教育相结合的方法，适用于高中阶段的教学。该活动侧重于碱卤化物的晶体结构分类。基于这一训练数据集，研究人员预测了包括RaO在内的碱土金属氧化物的晶体结构。首先，学生们学习了可用于晶体结构分类的化学原子及离子性质。在此基础上，他们通过将物质及其相关性质变量绘制在图表中进行分类，这一过程不依赖于任何电子设备（即“非数字化”方式）。第二步通过一个模拟数值学习算法的活动引入了机器学习的概念。由此可见，机器学习不仅是一种能够让学生深入探讨化学主题的教学方法，还展示了其在化学应用中的潜力。所选用的三种算法——Perceptron、Adaline和逻辑回归——都具有基础性、通用性

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-10-23

• 一种文化响应式的教学方法，旨在影响普通化学学生对化学和科学的归属感及认知：元认知教学与榜样故事的应用

  本研究比较了两种不同干预措施——STEM榜样故事和元认知教学——对学生在校普通化学1课程及STEM项目中归属感的影响，以及他们对化学和科学的认知。我们还探讨了这两种干预措施的影响是否存在差异，以及学生表达这些影响的方式。此外，还分析了基于性别、种族/民族和第一代身份的积极影响差异。该研究基于文化响应式教学框架，采用随机设计通过开放式问卷收集定性数据。一组学生观看了六段包含STEM领域学生和教师榜样的视频，另一组学生则观看了关于元认知策略和有效学习技巧的视频。研究结果表明，与元认知教学组相比，榜样故事干预组的积极影响更为显著。卡方分析显示，两种干预措施在学生课程归属感方面存在显著差异（p < 0

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-10-23

• 提升学生对仪器分析的理解和技术能力：通过使用一台已退役的ICP-MS设备，开展由学生主导的仪器拆解实践

  在现代化学教育体系中，学生对仪器操作和分析技能的掌握程度直接影响其在毕业后进入化学行业或相关领域的职业竞争力。许多化学行业雇主将仪器操作能力列为毕业生最重要的技能之一，尤其是在涉及实验分析、质量控制和数据解读的岗位中。然而，目前在本科阶段的化学教学中，关于仪器分析的课程设计和教学方法存在较大差异，这与不同院校所拥有的资源密切相关。尽管教学内容和方式可能有所不同，但研究已经表明，学生在实际操作仪器时能够获得最有效的学习体验。因此，有必要进一步探索和评估那些能够提升学生对复杂仪器使用和理解的教学方法。以美国乔治亚格温内特学院（Georgia Gwinnett College, GGC）为例，这是一

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-10-23

• 推出采用透明电解器的PEM电解技术，用于实践性电化学教育

  水的电解是一种经典的电化学现象，常被用作教学演示，尤其是在中学和大学阶段。然而，当学生进一步接触到固体聚合物电解质，如质子交换膜（PEM）时，往往会感到困惑，因为这些材料引入了新的复杂性。本文旨在介绍PEM电解的基本原理，并提供一种适用于课堂演示或作为初步实验装置的教育设备。通过透明设计，学生能够直观地观察到电解过程中发生的电化学现象，从而加深对相关概念的理解。本文还提供了详细的构建信息，便于实验装置的复制，并探讨了多种教学应用，以及激发讨论的示例工作表。PEM电解作为一种潜在的变革性技术，可以推动绿色可持续氢的生产，其原料来自可再生能源。电解水产生氢气和氧气（2 H₂O → 2 H₂ + O

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-10-23

• 化学工程项目课程中的基于项目的学习：试点项目与项目周期方法

  ### 项目式学习在化学工程课程中的应用与效果分析化学工程是一门高度实践性和应用性的学科，其教育过程中需要学生掌握多方面的知识和技能，包括工艺设计、过程优化、能源管理、经济分析以及团队协作等。在高等教育体系中，项目式学习（Project-Based Learning, PBL）作为一种创新的教学方法，正逐渐成为培养化学工程专业学生应对复杂、多标准现实情境的重要工具。PBL强调学生在真实问题解决过程中主动学习，将理论知识与实际应用相结合，培养其在工程领域的综合能力。本文探讨了一种基于PBL的教学设计，通过引入“试点项目”和“项目周期”两个核心概念，旨在解决传统教学模式中存在的两个主要问题：一是概

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-10-23

• 通过Friedel–Crafts酰基化反应合成苯甲酰铁茂：在本科有机化学实验室中强化重结晶和光谱技术

  在有机化学教学中，引入新型实验课程是提升学生实践能力和加深理论理解的重要手段。本文描述了一项针对非专业本科生设计的实验室课程，旨在通过合成苯甲酰基费尔岑（benzoylferrocene）来拓展费尔岑相关实验的教学内容。这一实验不仅强调了费尔岑的苯甲酰化反应，还引入了更环保的纯化方法，如使用庚烷进行重结晶，从而替代传统实验中依赖的柱色谱法。实验设计充分考虑了非专业学生的认知水平与学习需求，结合了基础理论教学、实验操作训练以及现代分析技术的应用，如红外光谱（IR）和核磁共振（NMR）。费尔岑是一种具有独特结构的有机金属化合物，其“夹心结构”使其在有机和无机化学课程中成为重要的教学内容。自1951

  来源：Journal of Chemical Education

  时间：2025-10-23

• 对A. G. Muñoz发表在《J. Chem. Eng. Data》2025年第70卷第4-18页的文章《25°C下A情景水海洋系统中NO3–离子的一致性Pitzer相互作用参数集：Zdanovskii方法》的评论

  在最近发表于《J. Chem. Eng. Data》期刊的文章中，Muñoz提出了一种基于摩尔浓度的Pitzer离子相互作用模型的参数。该模型旨在描述Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl⁻、NO₃⁻、SO₄²⁻以及H₂O组成的多离子体系在298.15 K条件下的行为。作者声称，该模型在热力学上是自洽的，并且能够准确预测溶解度。然而，本文指出该模型在多个方面存在热力学不一致的问题，无法实现对复杂溶液体系溶解度的精确计算。Pitzer模型是一种广泛应用于电解质溶液热力学性质计算的理论框架，它通过引入短程离子相互作用的二元和三元参数来描述溶液的非理想行为。该模型的核心在于其对离子相互作用的处理，特

  来源：Journal of Chemical & Engineering Data

  时间：2025-10-23

• 具有激发匹配特性的短波红外喹啉类荧光团：通过多重生物成像技术解析时空相互作用

  短波红外（SWIR，1000–2000 nm）成像已成为哺乳动物水平上多路复用成像的理想工具。然而，这项技术仍然受到缺乏高度可调“分子骨架核心”的限制，这种核心能够使SWIR染料库同时满足高亮度、低串扰以及与激光兼容的吸收特性。在此，我们引入了一种基于喹啉结构的“骨架核心”，用于开发SWIR染料库，从而实现激发匹配的多路复用成像，以解析时空相互作用。该喹啉结构域能够生成一系列SWIR七甲氰化物染料，其最大吸收波长范围为975至1046纳米。其中，QC7-NEt2和QC7-CN在980或1064纳米处具有高亮度和正交激发特性，与可用激光器非常匹配。利用这种正交染料对，我们能够进行双通道甚至三通道

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-23

• 通过原位尖端增强拉曼光谱技术对Pt(111)表面硝基芳烃氢化反应动态的机理研究

  在催化化学领域，硝基芳烃的加氢反应是合成化学中的基本过程，广泛应用于制药、染料、农用化学品和聚合物前体的制造。这一反应看似简单，但实际上涉及复杂的反应路径和瞬时的中间产物，如硝基氧化物和羟胺类化合物，使得确定具体的反应机制和速率决定步骤变得困难。因此，多种可能的反应机制在不同条件下被提出。然而，目前的许多研究主要依赖于非原位、整体平均的测量方法或孤立的理论模拟，这些方法缺乏对特定位点反应动力学的直接观察，导致对硝基芳烃在铂（Pt）表面加氢的分子级理解仍然不够深入。为了实现对催化过程的实时、精确观察，研究者们引入了多种原位光谱技术，如X射线光电子能谱、红外光谱、核磁共振光谱以及拉曼光谱。这些技术

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-23

• 普莱罗廷类天然产物的多样化全合成方法

  由于胸苷类天然产物具有显著的抗癌和抗菌活性以及复杂的结构，它们受到了广泛关注。本文报道了一种新的、高效且多样化的胸苷类化合物合成策略。该策略包括一个分子间的1,6-加成/乙烯基化Mukaiyama醛醇反应序列、一种罕见的4π-电环化/乙烯基化Michael级联反应、立体选择性的Wolff重排环缩合反应、末端烯丙醇的面选择性还原反应，以及后期的氧化环化反应。

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-23

• 超导Sn-插层TaSe2：常规表征技术难以揭示的结构多样性

  过渡金属二硫属化合物（TMDs）是一类具有独特电子、光学和物理特性的范德华层状材料，其中包括超导性、电荷密度波（CDW）以及可剥离性等性质。近年来，TMDs的插层研究为调控和增强其性能提供了新的途径，如引入磁性或提升超导性。插层原子通常占据八面体、四面体或三棱柱状空位，形成具有明显结构差异的层状结构。然而，插层原子往往表现出显著的位置和占有率无序，这可能导致晶体中出现局部有序区域，而这些区域可能并不反映整体晶体结构，从而给TMDs插层结构的确定带来挑战。虽然金属插层TMDs已被广泛研究，但许多关于这些材料的结构理解仍然依赖于无法解析所有结构细节的表征技术，特别是粉末X射线衍射（PXRD），它将

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-23

• 荧光检测波包干涉技术揭示了单个光捕获复合体中随时间变化的激子弛豫路径

  光合作用依赖于色素-蛋白质复合体激发态流形中的高效能量弛豫过程。由于蛋白质支架具有相当的灵活性，因此产生的能量和结构无序会导致复杂的激发态能级结构，这种结构会在所有时间尺度上波动。尽管已知这种波动对弛豫过程的影响，但参与弛豫的具体激子状态以及驱动弛豫的振动模式的本质仍存在争议。在这里，来自一种光合紫色细菌的单个色素-蛋白质复合体被两个相同的超短锁相脉冲激发，产生两个可以相互干涉的激子波包。这导致发射强度随着脉冲之间的延迟时间而变化，但由于在这些时间尺度上环境的波动，这种变化会在大约100飞秒内消失。对于几个单独的复合体，我们观察到在几十秒的时间尺度上干涉模式的变化，这些变化揭示了能量弛豫路径向

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-23

• 通过基于化学模板概念的有效机器学习方法批量发现复杂的金属超氢化物

  金属超氢化物以其高氢含量和多面体氢笼结构而闻名，是高温超导性的有希望的候选材料。尽管对二元金属超氢化物进行了大量研究，但仍存在大量未探索的化学空间，尤其是在非整数氢与金属比例方面。通过将“化学模板效应”与机器学习算法相结合，我们开发了一种专门的结构发现工作流程，显著提高了预测稳定超氢化物的效率。在本研究中使用的数据集中，我们的方法发现了13种新的结构原型和31种稳定的金属超氢化物，发现数量增加了23%。这些化合物中的三维氢笼结构与较高的超导转变温度（Tc）有显著关联，我们的方法使超导转变温度提高了65%。大多数这些结构的每个原始单元中包含超过50个原子，其中I4M10H84原型具有最大的单元格

  来源：Journal of the American Chemical Society

  时间：2025-10-23

• 通过光学捕获技术利用蛋白质浓度来解析淀粉样纤维的形成过程

  本研究通过结合光镊技术与时间延时透射和荧光成像，成功实现了对蛋白质浓度动态变化的精准实时观察，特别是在铁蛋白（Fer8）形成淀粉样纤维的过程。实验中，Fer8在激光聚焦点处迅速形成凝聚体，且在不同pD（酸碱度）条件下，凝聚体的直径增长至约1.2微米，这一现象表明光镊技术能够有效调控Fer8的浓度。研究还发现，在pD 8.4（稳定24-聚体）条件下，初始的光镊捕获效率更高，而在酸性条件下（pD 1.5和2.0；亚基二聚体）则有所下降。然而，酸性溶液中出现了显著的第二阶段浓度增加，这在pD 8.4条件下并未观察到。这一现象可能与Fer8在较低pD下发生结构变化有关，从而促进了淀粉样纤维的形成。研究

  来源：JACS Au

  时间：2025-10-23

• 通过大型语言模型数据提取和浅层机器学习技术加速对催化作用的理解

  催化反应是一个高度复杂的过程，其背后涉及诸多因素，如催化剂的微观环境、活性位点、反应机制以及在实际反应条件下的变化。目前，实验研究者在深入了解催化剂行为方面面临诸多挑战，尤其是在利用深度学习等人工智能算法预测催化剂性能时。由于缺乏对这些微观因素的精确知识，实验研究者在使用人工智能模型时常常受到数据质量的限制。本文提出了一种新的框架，通过结合大型语言模型（LLM）和浅层学习方法，以一种高效、可解释的方式从科学文献中提取信息，为实验研究者提供有关催化剂设计的新见解。在催化领域，人工智能和机器学习技术的应用正在迅速发展。虽然已有研究表明，机器学习在预测材料合成、结构或物理性质方面具有显著效果，但将其

  来源：JACS Au

  时间：2025-10-23

• 利用MDCT方法对圆孔进行形态测量分析

  摘要通俗语言总结 结核病手术部位感染（TB SSIs）虽然在各种外科手术中属于罕见情况，但却是较为严重的并发症，仅占所有结核病病例的不到1%。由于其隐匿的临床病程（与典型的细菌感染明显不同），这类感染在诊断和管理上存在特殊挑战。TB SSIs可能是由于分枝杆菌直接侵入手术伤口，或是手术创伤部位潜伏的结核病重新激活所致。风险因素包括免疫抑制、营养不良以及存在外科植入物。临床表现通常为慢性、难以愈合的伤口，急性炎症反应较轻，多在手术后数周至数月出现。诊断方法包括微生物学检测（抗酸杆菌涂片、分枝杆菌培养、分子检测）、显示肉芽肿的组织病理学

  来源：Formosan Journal of Surgery

  时间：2025-10-23

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