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  • 热解自由组装协同耦合Pt-Co双功能位点用于高适应性盐水电解

    1 引言氢能具有极高的能量密度,是多种工业应用的原料。作为一种清洁高效的能源载体,氢能代表了应对气候变化和能源安全的一种范式转变,对全球能源系统和环境可持续性具有变革潜力。其低排放、高能量密度和跨部门适应性的独特组合,使其成为未来能源格局的基石。将氢作为能源存储和转换介质的发展方法,具有将可再生能源融入电力系统并解决其固有间歇性和可变性的能力。这种电与氢之间的双向能量转换和动态平衡,可以为可再生能源的间歇性提供可扩展的解决方案,确保电网稳定性和灵活性,同时最大化可再生能源的利用。最近氢能生产和存储技术的突破加速了其可行性。由可再生能源驱动的电解水技术的创新促进了氢能生产的研究和基础设施发展。具

    来源:Advanced Science

    时间:2025-10-09

  • 综述:哮喘中的免疫和炎症机制:表观遗传修饰的见解

    背景哮喘是一种由遗传和环境因素共同作用的慢性呼吸系统疾病,其特征包括气道炎症、高反应性和结构重塑。尽管糖皮质激素和支气管扩张剂被广泛用于症状控制,全球仍有超过3亿患者承受疾病负担,现有疗法对潜在分子机制的干预仍显不足。近年来,表观遗传机制作为连接环境暴露与分子通路的关键桥梁受到瞩目,通过DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA(如miRNA、lncRNA)调控免疫炎症通路,为理解疾病异质性和开发新靶点提供了新视角。研究方法本研究基于Web of Science核心合集(WoSCC)和Scopus数据库,检索1980年至2025年7月发表的文献,严格遵循PRISMA指南进行去重和质量控制。最终纳入

    来源:Frontiers in Immunology

    时间:2025-10-09

  • 代谢互作驱动微生物互养群落种群周期振荡的机制与抗作弊功能研究

    在生态系统中,种群周期振荡(如捕食者-猎物波动)是常见现象,近30%的自然种群存在此类动态。传统理论认为互惠共生(+/+)通常导致稳定平衡,而非振荡行为。尽管微生物互养(cross-feeding)可增强群落稳定性,但其能否驱动自持振荡仍缺乏实验证据。Tyler D. Ross团队通过精巧的合成生物学实验与数学模型,在《Nature Communications》发表了关于代谢互作驱动种群周期的突破性研究。研究主要采用以下技术方法:1) 构建大肠杆菌K-12 BW25113酪氨酸(ΔtyrA)和苯丙氨酸(ΔpheA)营养缺陷型突变株,携带IPTG诱导荧光报告基因;2) 连续传代培养与显微镜细胞

    来源:Nature Communications

    时间:2025-10-09

  • 可再生绿色铝基金属有机框架负载橘皮生物炭/羟基磷灰石修饰壳聚糖/果胶杂化复合材料用于选择性去除孔雀石绿

    Highlights•新型OPBHCPAlOFs复合材料对孔雀石绿(MG)展现出超高吸附容量(48.50 mg/g)•材料在pH=9时性能最优,因表面带负电,与带正电的MG产生强力静电吸引•吸附过程符合Langmuir等温线和伪二级动力学(PSO)模型•热力学研究证实吸附为自发、吸热过程•材料可循环使用6次,且在实际水体中表现稳定Introduction随着全球城市化与工业化加速,水资源消耗激增,工业及生活废水中的合成染料(如孔雀石绿MG)对生态系统和人类健康构成严重威胁。MG作为阳离子染料,广泛应用于纺织、生物染色和水产养殖领域,但其具有强致癌性、致突变性,并可引发呕吐、贫血、高血压等疾病。

    来源:International Journal of Biological Macromolecules

    时间:2025-10-09

  • 瓜尔胶-海藻酸钠水凝胶的开发及其在可持续高效去除废水中结晶紫染料的应用研究

    Section snippetsChemicals and reagents瓜尔胶(GG, CAS编号:9000-30-0)和结晶紫(CV, C25H30ClN3, 96%, 分子量=407.99 g·mol−1)均购自印度Loba Chemie Pvt. Ltd.公司。过硫酸铵(APS, 分子量=223.2 g·mol−1, 98%)和N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(N,N-MBA, 分子量=154.17 g·mol−1)购自印度Sigma-Aldrich公司。海藻酸钠(SA, CAS编号:9005-38-3)购自印度Himedia公司。氯化钙(CaCl2, 98%, 分子量=110.98 g·

    来源:International Journal of Biological Macromolecules

    时间:2025-10-09

  • 化学法制备的TiO2纳米颗粒室温气体传感性能增强研究

    1. 引言空气污染对人体健康的威胁日益受到关注,其中氮氧化物(NO2)作为一种常见的有毒气体,亟需开发高灵敏度、高选择性的气体传感器。传统的固态电解质、压电和电化学传感器存在选择性差、电极易毒化和湿度敏感等局限性。金属氧化物半导体(如TiO2、SnO2和ZnO)因成本低、灵敏度高而成为研究热点。二氧化钛(TiO2)纳米结构因其独特的物理化学性质(化学惰性、无毒、高折射率、直接带隙和高熔点)在太阳能电池、光催化、超疏水性和气体传感等领域具有广泛应用。在多种合成方法中,水热法因其可调控颗粒尺寸、形貌和表面化学性质而备受青睐。该方法通过调节pH、温度和水热反应时间等参数,可大规模制备TiO2纳米结构

    来源:Journal of Nanotechnology

    时间:2025-10-09

  • 整合称重式蒸渗仪与机器学习精准预测作物日蒸腾:迈向智慧农业水管理新范式

    1 引言蒸腾作用是植物水分蒸发的重要过程,主要通过叶片气孔进行,涉及水分和养分的连续运输。植物通过动态调控气孔开闭以响应环境变化,这一机制对防止过度脱水及生理损伤具有关键保护作用。蒸腾速率受多种生物和环境因素影响,包括植物大小、太阳辐射、温度、湿度、土壤水分供应、二氧化碳浓度和风速等。准确量化这些因素对优化农业及温室环境中的水分管理策略至关重要。传统模型如Ball-Berry模型基于气孔导度与环境变量的半经验关系,但简化了蒸腾的复杂性。过程模型如Penman-Monteith方程结合能量平衡与空气动力学原理,被广泛用于估算蒸散量(ET),但实际应用中与蒸渗仪实测值存在显著偏差(可达22%)。近

    来源:Plant, Cell & Environment

    时间:2025-10-09

  • 全球商品榛子中种子携带的Spirosoma pollinicola:微生物定植与过敏原多样性的综合研究及其对过敏反应的潜在影响

    摘要严重的过敏反应在全球范围内呈上升趋势,其中榛子过敏导致的致命性过敏反应已成为重要的公共卫生问题。榛子作为许多食品的常见成分,含有多种可引发严重过敏反应的蛋白质。来自全球主要商业种植区的榛子均检出Spirosoma pollinicola的蛋白质,这种产生内毒素的细菌与榛子花粉的致敏性相关。研究团队无法通过清洗去除S. pollinicola蛋白质污染,表明该细菌是种子内共生菌。比较蛋白质组学分析显示,不同来源榛子的过敏原蛋白组成存在显著差异,且与患者免疫反应相关。特别是来源17和18的榛子中关键抗原Cor a 9和Cor a 14水平较低,表明它们可作为通过遗传改造降低致敏性的候选材料。此

    来源:Plant, Cell & Environment

    时间:2025-10-09

  • BolMYB28-BolMAM1通过调控脂肪族芥子油苷生物合成及ABA积累增强西兰花耐盐抗旱性的机制研究

    芥子油苷(Glucosinolates, GSLs)是十字花科植物中广泛存在的次生代谢物,但其在环境胁迫响应中的作用机制仍不明确。本研究在西兰花中鉴定到脂肪族GSL生物合成关键基因BolMAM1(Methylthioalkylmalate synthase 1)。过表达BolMAM1显著提升了西兰花的耐盐性和抗旱性,并伴随脂肪族GSL(如2(R)-羟基-3-丁烯基GSL(progoitrin))的积累。体外实验证明progoitrin可诱导脱落酸(ABA)积累,转基因植株中ABA稳态调控也证实了这一现象。此外,脂肪族GSL水解产物萝卜硫素(sulforaphane, SFN)在转基因植株中同步

    来源:Plant, Cell & Environment

    时间:2025-10-09

  • 拟南芥G蛋白β亚基可变剪接体通过调控Gβγ组合多样性平衡发育与逆境响应

    拟南芥异三聚体G蛋白β亚基变异体通过可变剪接形成四种异构体(AGB1.1-AGB1.4),展现出非冗余功能。全长AGB1.1定位于质膜和内质网(ER),与所有Gγ亚基(AGG1-3)形成高亲和力二聚体,完全挽救agb1缺失株系的发育与非生物胁迫缺陷。缺失部分N端卷曲螺旋结构的AGB1.4保留强Gγ结合能力,提供部分挽救功能。而缺失卷曲螺旋/WD40元件的AGB1.2和AGB1.3仅表现弱或瞬时Gγ互作,无法恢复慢性胁迫表型。但各截短变体均具特定优势:AGB1.2受衣霉素(tunicamycin)快速诱导,在细胞核积累并缓解早期ER损伤;AGB1.3定位于叶绿体边缘,提升中度或延迟盐胁迫下的存活

    来源:Plant, Cell & Environment

    时间:2025-10-09

  • μCeta:一种用于环境DNA宏条形码技术的鲸类特异性引物组,实现非目标脊椎动物的最小扩增

    引言生物多样性监测对于理解和保护生态系统动态及物种分布至关重要,尤其是在人类活动和气候变化的影响下。鲸类作为海洋生态系统的关键指示物种,面临日益严重的人类活动威胁,因此迫切需要开发有效且非侵入性的监测方法。环境DNA(eDNA)分析作为一种新兴技术,通过从环境样本中提取DNA并进行宏条形码分析,能够同时检测多个物种,为水生和陆地环境中的生物多样性监测提供了高效、灵敏且成本低廉的方法。鲸类包括所有鲸、海豚和鼠海豚物种,是海洋环境中的标志性大型动物,对海洋生态系统的功能和服务具有重要贡献,例如碳封存、营养循环和生态旅游。然而,许多鲸类物种受到人类活动和气候变化的严重威胁,超过四分之一的物种被列为受

    来源:Environmental DNA

    时间:2025-10-09

  • 超强潮汐河口鱼类多样性监测中环境DNA(eDNA)过滤方法的性能比较与优化研究

    1 引言河口生态系统作为淡水和海水交汇的过渡带,具有复杂的水文动力学特征和强烈的环境梯度变化,传统鱼类监测方法如刺网捕捞、电捕鱼和拖网调查等存在侵入性强、成本高且效率低下的局限性。环境DNA(eDNA)技术通过从水样中捕获生物体释放的遗传物质,已成为水生生物多样性监测的高效工具,但其在河口等高动态环境中的应用仍面临标准化不足和过滤方法优化的挑战。2 方法与材料2.1 研究区域研究选址于英国西北部的默西河口(Mersey Estuary),该河口潮差高达10米,具有显著的盐度梯度和沉积物再悬浮特征。研究在河口上段(淡水区)、中段(浑浊带)和下段(海洋区)共设置10个采样点,以覆盖不同的生境类型和

    来源:Environmental DNA

    时间:2025-10-09

  • 样本间变异性显著影响环境DNA(eDNA)定量分析并挑战物种丰度评估的精确性

    ABSTRACT环境DNA(eDNA)技术正逐渐成为物种丰度评估的重要工具,但在实际应用中,即使处于相同环境条件下,个体水样间的eDNA浓度仍存在显著变异。本研究以林蛙(Lithobates sylvaticus)蝌蚪为模型,通过中宇宙实验系统解析了eDNA定量过程中的变异来源。研究发现样本间变异占总变异的75.4%,而技术重复(包括提取和qPCR重复)仅贡献约5%的变异。通过优化采样方法(如增加样本体积至300mL、使用5μm大孔径滤膜、采用空间混合采样等),可显著提高eDNA定量的精确性。该研究揭示了微观尺度eDNA分布的不均匀性对丰度评估的重大影响,为优化eDNA监测方案提供了实证依据。

    来源:Environmental DNA

    时间:2025-10-09

  • 综述:几丁质基材料在医药与化学传感中的应用:全面综述

    几丁质的结构与来源几丁质(Chitin)是一种天然存在的生物高聚物,由β-(1–4)-连接的N-乙酰基-D-葡糖胺单元重复构成,其化学结构中的β-糖苷键赋予该分子高度的结构刚性和化学反应活性。它广泛存在于甲壳类动物外壳、昆虫外骨骼以及真菌细胞壁中,是自然界中储量最丰富的多糖之一。由于其生物相容性、可降解性及低毒性,几丁质成为医药和功能材料领域的研究热点。化学修饰与功能化衍生物通过一系列化学改性手段,如脱乙酰化生成壳聚糖(Chitosan, CS)、羧甲基化反应、接枝共聚等,可以显著调节几丁质的物理化学性质。这些修饰不仅提高了材料的水溶性和生物相容性,还引入了诸如阳离子特性、螯合能力和靶向分子识

    来源:Journal of Fluorescence

    时间:2025-10-09

  • 运动期间加权平均皮肤温度计算公式的一致性评估:基于中温和高温环境下的实验研究

    引言皮肤温度是描述机体与环境间热交换及预测体温动态变化的关键参数。加权平均皮肤温度(Tmws)通过多部位测量值加权计算获得,其数值影响热感知行为(如开启风扇)并介导热动力学与热储存过程,因此成为热生理学与行为学研究的重要变量。尽管存在多种数学计算模型和加权方案,目前仍缺乏标准化的真实平均皮肤温度获取方法。加权方案通过为每个测量部位分配代表其体表面积的系数来提升准确性,但测量点数量是否决定公式精度尚未明确。先前研究在静息个体中评估了多种Tmws计算方法的差异,发现12点公式与15点参考公式表现相当,四点评分法Ramanathan(RAM4)亦显示出良好性能。然而,这些公式与多站点参考公式在运动状

    来源:JOURNAL OF APPLIED PHYSIOLOGY

    时间:2025-10-09

  • 整合地理空间模式与早期季节洞察:加拿大西部油菜籽成分预测模型及其对产业物流的优化意义

    Highlight长期时间趋势2009–2022年间,加拿大西部油菜籽的种子含油量(seed oil concentration)以每年0.17%的速度显著下降,而种子蛋白质(seed protein)和 meal protein 浓度则以每年0.19%的速度上升(图1)。值得注意的是,这种趋势存在明显的空间异质性:曼尼托巴省及萨斯喀彻温省与阿尔伯塔省的最北端农业区下降幅度较小,而南部平原地区则下降更为剧烈。地理空间变异空间分析揭示了种子成分存在强烈的区域分异。种子含油量在北部和西部地区较高,而种子蛋白质和 meal protein 则在南部和东部地区更高。这种分布模式与土壤类型、年降水量和生

    来源:Field Crops Research

    时间:2025-10-09

  • 镁添加部分逆转覆盖对早竹林根际氮循环的负面影响:机制与调控路径

    研究背景雷竹(Phyllostachys praecox)作为亚洲重要的笋用竹种,其冬季覆盖栽培模式虽能提高产量,却导致竹林在3年后出现快速退化。前期研究表明覆盖引发土壤钙(Ca)、镁(Mg)的严重淋失,但其对根际氮循环功能的影响机制尚未明确。本研究聚焦于覆盖诱导的Ca-Mg缺乏如何通过改变根际氮循环功能(包括微生物群落结构、功能基因表达及代谢物动态),进而影响雷竹氮利用效率的生态过程。方法设计研究在江西省抚州市东乡区雷竹种植区展开,采集了覆盖0–3年(M0–M3)及恢复1–2年(R1–R2)的根际土壤样本。通过定量PCR(qPCR)分析16S rRNA及10个氮循环功能基因(如ureC、gd

    来源:Frontiers in Plant Science

    时间:2025-10-09

  • 综述:通过培育差异性构建恢复力:噪声在发育中的作用

    Marching to the beat of your own transcriptional drum即使拥有相同遗传背景并在相同环境中生长的细胞,其转录水平也可能存在显著差异。这种存在于单个基因座的异质性会引发细胞状态的整体差异,进而导致形态和行为的显著分化。这种内在变异性被称为"噪声",科学界对其本质存在激烈争论:它究竟是进化不完善的残余产物,还是具有潜在生物学功能的重要机制?近年研究表明,在植物体系中,噪声绝非单纯的干扰信号。它通过调控细胞命运决策过程,直接参与器官发生的启动程序。更值得注意的是,噪声为生物体应对动态环境条件和胁迫因子提供了关键适应机制。在气候变化加剧农业不确定性的背

    来源:Current Opinion in Plant Biology

    时间:2025-10-09

  • 基于无线通信的土壤湿度传感长期评估:多射频技术融合在精准农业中的应用与挑战

    相关文献既往研究探讨了利用通信信号进行土壤湿度估算的方法。表1总结了这些研究的实验参数。现有方法涵盖从仅使用接收信号强度指标(RSSI)到多天线分析和相位偏移检测等复杂技术。部分研究声称能捕捉0%至饱和的全范围湿度,但这在长期实践中难以实现。值得注意的是,某些研究(如Hernandez等)仅通过短期实验验证性能。测量架构基于现有研究,我们旨在探索多射频技术融合对长期部署的可行性。我们设计了能同步记录多频段RSSI值与真实土壤湿度数据的传感系统。实验设置包含4种土壤类型,通过成对的发射-接收传感器节点(采用Lilygo TTGO T-Beam开发板)实现Wi-Fi、BLE和LoRa三频段数据采集

    来源:Computers and Electronics in Agriculture

    时间:2025-10-09

  • 实验进化细菌生物膜协同降解聚乙烯的机制与生态策略研究

    随着塑料制品在全球范围内的广泛使用,聚乙烯作为最常用的合成聚合物之一,其极强的抗降解特性导致了严重的环境积累问题。废弃塑料在自然环境中会形成独特的"塑料圈"(plastisphere)生态位,微生物在此定植并通过分泌胞外聚合物(EPS)形成生物膜。虽然微生物群落在塑料降解中起着关键作用,但关于构建稳定互作菌群的研究仍十分有限。在这项发表于《The ISME Journal》的研究中,由昆明科技大学生命科学与技术学院的Shan Li、Jiajia Liu等研究人员组成的团队,通过实验进化技术成功培育出具有增强降解能力的多菌种生物膜群落。研究人员从云南滇池湖滨环境中收集自然风化的废弃塑料袋,经过富

    来源:The ISME Journal

    时间:2025-10-09


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