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基于基因分型测序技术的籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus)多样性群体遗传距离与全基因组群体结构分析
在全球粮食安全面临日益严峻挑战的背景下,主要作物遗传多样性狭窄、营养结构单一等问题逐渐凸显。水稻、小麦、玉米和马铃薯这四大作物虽提供了全球60-70%的能量需求,却缺乏必需氨基酸和矿物质,导致“隐性饥饿”问题日益严重。作为一种无麸质伪谷物,籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus)因其高蛋白含量、丰富的必需氨基酸、低血糖指数和卓越的矿物质构成,被视为弥补现代粮食体系营养缺口的重要作物。此外,它还含有 squalene、tocopherols 等生物活性物质,具有降低心血管疾病和糖尿病风险的潜力。然而,由于缺乏基因组水平的种质资源鉴定,其育种进展长期受限。为此,由Rashmi
来源:Scientific Reports
时间:2025-10-01
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共同进餐与学业表现:大学生同伴接纳度的创新测度及其对学术成就的影响
当青年学子踏入大学校园,家庭影响逐渐减弱,同伴关系成为塑造学业表现的关键因素。传统研究主要关注宿舍、班级和专业范围内形成的同伴关系对学业成果的影响,然而这些研究往往未能捕捉大学生同伴整合的实质内涵。在中国高校,宿舍分配通常采用随机抽样方式,这种安排未必能培育真正的同伴关系。室友关系中真实的同伴接纳程度,作为影响学业表现的关键因素,至今仍是未被充分探索的研究领域。中小学阶段的研究一致表明同伴接纳促进学业进步,但针对大学生的实证研究却十分有限。这主要是因为测量同伴接纳的传统方法(如"提名法")更适用于低龄学生,在大学语境中应用存在挑战。"共同进餐"这一兼具文化和宗教内涵的行为实践,为量化测量同伴关
来源:npj Science of Learning
时间:2025-10-01
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电子学习培训对多实验室环境下牛精子形态学分析技术表现的影响研究
Highlight精子形态分析是精液评估的核心环节,与雄性生育潜力密切相关。然而,实验室间和操作者间存在显著差异,主要源于分类系统不统一、培训不足及缺乏标准参考材料。Introduction精子形态分析是精液分析的关键组成部分,也是雄性生育潜力的重要指标。因此,获得准确且精确的结果对于临床诊断、繁殖力评估(Breeding Soundness Evaluation, BSE)和辅助生殖决策至关重要。高比例异常精子与多种物种的生育力低下和不孕症相关[1][2][3],但评估者和实验室间在人类[4][5][6][7]及兽医男科学[8][9][10]领域均存在显著变异。这些差异主要归因于分类系统不同
来源:Theriogenology
时间:2025-10-01
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利用SuperCam类技术分析不同风化程度超基性岩的矿物学特征及其对火星探测的意义
样本描述本研究分析的两组样本为来自挪威的差异蛇纹石化超基性岩。这些岩石具有重要研究价值,因其岩石学与地球化学特征已被系统表征,其原岩成因及蚀变过程亦经过深入解析。本研究将其作为Nili Fossae区域轨道探测及毅力号现场调查中发现的差异化蚀变岩石的潜在类比样本。需特别指出的是,这些样本的原岩为方辉橄榄岩(harzburgite),由橄榄石(olivine)和斜方辉石(orthopyroxene)构成,其蛇纹石化程度存在显著差异:样本N1(低蚀变度)的蛇纹石化比例约30%,而样本N2(高蚀变度)的蛇纹石化比例高达70-80%(依据[40])。蛇纹石化过程伴随磁铁矿(magnetite)的形成,
来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
时间:2025-10-01
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木质纤维素生物质中金属与硫含量的光谱分析:一种绿色高效的灰分表征新方法
Instrumentation(仪器设备)实验采用微波消解系统(Ethos Easy, MAXI-44 eT rotor, Milestone, Italy),配备44个聚四氟乙烯容器(100 mL),最高工作压力35 bar,温度200°C。消解后样品使用电感耦合等离子体光学发射光谱仪(ICP-OES, Spectro Cirus CCD, Germany)和微波诱导等离子体光学发射光谱仪(MIP-OES)进行金属与硫含量测定。ICP-OES配备交叉流型气动雾化器和双通道喷雾室,MIP-OES(4200 MP-AES, Agilent Technologies)则采用氮气等离子体及OneNe
来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
时间:2025-10-01
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利用电感耦合等离子体发射光谱技术(ICP-OES)精准测定碳化硼中硼同位素组成(10B/11B)的新方法
Instrumentation and reagents样品溶解使用微波消解系统(型号:Ultrawave,品牌:Milestone,意大利)在275°C和120 bar条件下完成。分析测量采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)(型号:Spectro Arcos,品牌:Ametek GmBH)。仪器参数列于表1。每个富集样品连续记录五次读数。为减少硼记忆效应,系统反复用0.2 M HNO3冲洗。B isotopic lines同位素分析优先选择同位素位移最大的谱线以提高分辨率。Johansson等人[31]详细研究了BI在249.68 nm和208.96 nm的UV1和UV2双线,同
来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
时间:2025-10-01
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禽致病性大肠杆菌基因组组装与注释方法的比较研究:揭示自动注释错误及其对非K12/B谱系菌株的影响
在微生物学研究领域,获得高质量的完整基因组序列是进行准确注释、质粒鉴定、细菌克隆追踪以及现代细菌学研究的基石。虽然Illumina测序平台能以较低成本产生高精度(99.90-99.99%)的原始读长,并能提取多位点序列分型(MLST)、毒力相关基因(VAGs)预测、抗生素抗性基因(ARGs)等信息,但其产生的配对末端读长通常不超过250-300个碱基对,这使得完全闭合细菌基因组变得困难,往往留下多个不完整的连续序列(contigs)。这些碎片化的contigs可能阻碍确定VAGs和ARGs是位于染色体还是移动遗传元件上。另一个问题是缺乏对contig方向性以及结构重复区域和较大重排(如转座子、
来源:Research in Microbiology
时间:2025-10-01
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开发并验证了一种用于检测军团菌ADP-核糖转移酶SdeA的高通量筛选方法
在生物学和医学研究中,蛋白质的翻译后修饰(Post-Translational Modifications, PTMs)是细胞调控多种关键过程的重要机制。其中,泛素化(ubiquitination)作为一种高度保守且广泛存在的PTM,通过将泛素分子连接到靶蛋白的赖氨酸残基上,参与调控蛋白质降解、信号传导、DNA修复等多个方面。泛素化通常依赖于E1-E2-E3酶级联反应,并消耗ATP作为能量来源。然而,某些病原体如**军团菌(Legionella pneumophila)**,则利用了一种完全不同的途径来实现其对宿主细胞的操控,这种途径不仅独特,而且对细菌的增殖至关重要。军团菌是一种革兰氏阴性细
来源:ChemBioChem
时间:2025-10-01
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一种用于对话式大型语言模型的教学工具,可加速机器学习方法在常规生物分析工作流程中的开发
机器学习(ML)正在迅速成为实验科学的核心组成部分,它在数据解释、模式识别和预测建模方面提供了前所未有的能力。然而,许多科学家由于缺乏机器学习的培训而难以采用这些技术。尽管自动化机器学习(AutoML)平台提供了强大的功能,但它们通常需要用户具备一定的数据格式、模型选择、评估策略和云基础设施方面的背景知识,这使得非专业用户难以直接使用。同样,像GitHub Copilot这样的开发助手虽然功能强大,但更适合已经具备编程经验的用户。这些工具未能为缺乏机器学习背景的用户提供逐步指导或解释相关概念,导致实验科学家在尝试使用时面临陡峭的学习曲线。为了解决这一问题,本文提出了一种轻量级的、对话式的助手,
来源:ChemBioChem
时间:2025-10-01
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用于电磁炉辐射暴露评估的方法和程序的评价
### 电磁暴露与感应炉灶的安全性评估在现代厨房设备中,感应炉灶因其高效、节能、易于清洁以及安全性等优点而广泛应用于家庭和商业厨房。然而,随着感应炉灶技术的不断进步,其电磁暴露问题也引起了越来越多的关注。感应炉灶通过产生交变的磁场,利用电磁感应原理在锅具中产生涡电流,从而实现加热。这种磁场的强度在锅具底部附近最高,但在较大距离上仍可能达到显著水平。研究发现,这些暴露水平在某些情况下甚至超过了国际电磁暴露安全指南(如ICNIRP 1998、ICNIRP 2010以及IEEE 2019)所设定的参考限值(RL)。然而,参考限值被超过并不意味着基本限制(BR)也被违反,因此,需要进一步评估感应炉灶对
来源:Bioelectromagnetics
时间:2025-10-01
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Subgrapher:化学结构视觉指纹识别的创新方法及其在分子检索中的应用
在化学信息爆炸式增长的时代,海量的分子信息散落在科学文献和专利文档中,其中专利文档尤为特殊——它们包含大量以图像形式存在的分子结构信息,却无法通过传统文本搜索有效获取。这些化学结构图像如同被锁在保险箱中的珍宝,虽然价值连城却难以利用。更棘手的是,专利中广泛存在的Markush结构(用于定义广义分子类的表示方法)和非常规绘制方式,使得传统的化学结构识别方法力不从心。传统的OCSR(光学化学结构识别)方法试图将分子图像完全重建为分子图或SMILES(简化分子线性输入规范)字符串,这一过程如同将一幅画作完全拆解再重新组装,不仅步骤繁琐,而且容易因图像质量、绘制规范等因素出现误差。此外,许多应用场景并
来源:Journal of Cheminformatics
时间:2025-10-01
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STALARD:选择性靶向扩增技术实现低丰度RNA异构体的精准定量分析
在植物生长发育和环境应答过程中,基因表达的精确调控往往依赖于低丰度转录本及其异构体的动态变化。例如,拟南芥中FLOWERING LOCUS M(FLM)和MADS AFFECTING FLOWERING 2(MAF2)等基因通过可变剪接(Alternative Splicing, AS)产生功能各异的mRNA异构体,直接调控开花时间。然而,这些关键转录本通常表达量极低,传统逆转录定量实时聚合酶链式反应(Reverse Transcription-quantitative real-time PCR, RT-qPCR)在定量循环(Quantification Cycle, Cq)值高于30时,因
来源:Plant Methods
时间:2025-10-01
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电磁热多场融合:热障涂层微小及共存缺陷的无损定量评估新方法
在航空发动机和燃气轮机的心脏——涡轮叶片上,覆盖着一层薄薄的“隔热服”,这就是热障涂层(Thermal Barrier Coating, TBCs)。它通常由顶层的陶瓷涂层(Top Coating, TC)、中间的粘结层(Bond Coating, BC)和底部的超合金基体(Substrate)构成,能有效保护叶片免受高温、腐蚀和冲击的侵害。然而,在制造和使用过程中,由于各层材料热膨胀系数不同以及疲劳载荷的作用,TBCs内部极易产生两种致命缺陷:一种是粘结层与陶瓷层之间的界面脱粘(Interfacial Debonding),另一种是基体内部的裂纹(Substrate Crack)。更危险的是
来源:Nature Communications
时间:2025-10-01
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基于三维靶向锁定的单分子光谱动态成像技术实现生物分子多参数动态同步监测
在生命科学的前沿领域,科学家们一直渴望能像观看高清实况转播一样,实时观测生物分子在细胞内的动态行为。单分子荧光光谱技术(SMFS)虽然能提供分子环境的物理化学信息,但当面对快速运动的生物分子时,传统成像技术却显得力不从心。就像试图用普通相机拍摄飞驰的F1赛车,结果往往是模糊的轨迹——分子快速移出激发焦平面、运动导致光谱图像模糊、短曝光时间下光子收集不足等问题,使得同时捕获生物分子的三维运动轨迹和光谱动态变化成为长期存在的技术瓶颈。针对这一挑战,侯尚国团队在《Nature Communications》上发表了创新性研究成果。他们开发的3D-SpecDIM技术巧妙地将靶向锁定三维单分子追踪与快速
来源:Nature Communications
时间:2025-10-01
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可调谐的类脑计算技术在动态多时间尺度感知与运动识别中的应用
在当今人工智能和智能设备快速发展的背景下,运动识别技术正逐渐成为提升机器感知能力的重要研究方向。尤其在区分高速与低速运动方面,这一技术不仅对硬件提出了更高要求,也对算法的灵活性和效率提出了挑战。传统上,运动识别依赖于数字传感器和高性能计算设备,通过复杂的机器学习模型来完成。然而,这类方法在实际应用中往往面临诸如硬件资源受限、数据处理速度不足以及计算能耗高等问题。此外,传统边缘计算系统由于采用了冯·诺依曼架构,其在处理动态变化的输入信号时表现出明显的局限性,特别是在实时性要求较高的场景下,无法有效应对多时间尺度的运动识别任务。针对上述挑战,研究团队提出了一种基于SnS₂(锡硫化物)的新型传感器内
来源:Cyborg and Bionic Systems
时间:2025-10-01
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综述:采用表面增强拉曼光谱技术的可穿戴表皮传感器,用于个性化健康监测
整体视角 可穿戴传感器能够实时、无创地监测来自汗液、组织间液和伤口渗出物等生物流体中的健康生物标志物。表面增强拉曼光谱(SERS)是一种具有高灵敏度和特异性的分子生物标志物检测方法。然而,将SERS实际集成到柔性可穿戴设备中面临诸多挑战,包括基底设计、等离子体材料的稳定性以及信号重复性等问题。本综述总结了在柔性基底(如纺织品或水凝胶)设计、等离子体纳米材料(如金或银纳米颗粒)优化以及生物流体采样策略方面的最新进展,并指出了阻碍其临床应用的障碍。文章还提出了未来发展方向,以提高设备可靠性、用户舒适度及其在现实医疗保健中的适用性。 总结
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基于PacBio HiFi与Hi-C技术的云斑尖塘鳢染色体级别基因组组装及注释
在东南亚和华南地区的水产养殖版图上,云斑尖塘鳢(Oxyeleotris marmorata)无疑是一颗璀璨的明星。这种俗称“泰国笋壳鱼”的底栖鱼类,凭借其肉质鲜嫩、营养丰富、生长速度快等优点,在市场上备受青睐,价格不菲。然而,在这片繁荣的养殖景象背后,却隐藏着一个制约其产业发展的“卡脖子”难题——缺乏高质量的参考基因组。长期以来,科学家们对云斑尖塘鳢的研究多集中于种群遗传学、营养饲料和繁殖技术等领域。虽然通过线粒体DNA和微卫星标记等手段,初步揭示了其遗传背景,但对于决定其经济价值的关键性状,如快速生长和性别二态性(雄性个体比雌性大56.3%),其背后的分子机制却始终笼罩在迷雾之中。例如,尽管
来源:Scientific Data
时间:2025-10-01
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通过低温辅助的逐层界面聚合技术定制纳米过滤膜,以实现高效的离子选择性分离和资源回收
随着新能源产业的迅速发展,锂资源的需求不断上升,导致锂资源短缺问题日益严重。因此,开发具有增强离子选择性的纳滤(NF)膜对于从盐湖卤水中提取锂以及从工业废水中回收锂具有重要意义。然而,目前在工程化NF膜时,实现均匀的孔径分布以通过空间位阻效应进行精确的离子选择性分离仍是一个重大挑战。为了解决这一问题,本研究提出了一种创新的方法,利用低温(LT)辅助的逐层(LBL)界面聚合(IP)技术制备出一种薄且无缺陷的双聚酰胺(PA)层NF膜。该膜不仅实现了均匀的孔径分布,还显著提高了对单价和双价阳离子的选择性。实验和分子动力学模拟表明,低温可以减缓哌嗪(PIP)的扩散速率,并调控界面聚合反应的速度。同时,
来源:Water Research
时间:2025-10-01
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利用21特斯拉傅里叶变换离子回旋共振(FT-ICR)质谱技术探究受全氟和多氟烷基物质(PFAS)污染的地下水中的氟素成分
Wenchao Lu | Lydia Babcock-Adams | Hamidreza Sharifan | John J. Kornuc | Shilai Hao | Christopher P. Higgins | Robert B. Young | Amy M. McKenna | Jens Blotevogel摘要通过傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)对复杂的全氟和多氟烷基化合物(PFAS)进行非靶向分析,可以为“氟谱组”(即给定样本中所有有机氟化合物的完整集合)提供前所未有的见解。在本研究中,我们开发了一个基于Python的工作流程,并构建了一个包含约2000万条记录
来源:Water Research
时间:2025-10-01
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利用基于微生物特征的ANN-XGBoost模型集成技术,通过可信度驱动的方法识别地表水中农田径流的来源
在当前全球范围内,农业活动对水资源造成的污染问题日益严重,尤其是高污染负荷的农田径流,其对地表水质量的威胁不容忽视。农田作为最主要的陆地利用形式,占据了约40%的陆地面积,而其过度使用化肥和农药等化学物质,导致大量营养物、抗生素、农药和重金属进入水体,严重威胁生态环境和人类健康。在中国,作为全球最大的农业生产国之一,农田面积和产量均占据重要地位,其高投入高产出的模式进一步加剧了农业非点源污染的强度。统计数据显示,自1978年至2017年间,农田径流中化学需氧量(CODcr)、总氮(TN)和总磷(TP)的排放量分别增加了91.0%、196.2%和244.1%。因此,如何有效管理农田径流污染,防止
来源:Water Research
时间:2025-10-01