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电弧炉粉尘升级再造为高性能ZnO–Fe3O4纳米复合超级电容器材料的创新研究
随着全球对可持续能源需求的日益增长,高效能量存储系统的研究成为焦点。本研究创新性地将危险工业废弃物——电弧炉粉尘(EAFD)升级再造为高性能氧化锌-四氧化三铁(ZnO–Fe3O4)纳米复合材料,用于超级电容器电极。富含锌铁氧化物的EAFD通过硫酸浸出、共沉淀和热处理工艺,成功制备出纳米结构的ZnO–Fe3O4。在优化条件下,锌和铁的浸出效率分别达到98.3%和90.1%,随后在pH 8条件下通过共沉淀以超过99%的效率回收金属前驱体。经热处理后的纳米复合材料应用于非对称纽扣型超级电容器电极,电化学测试显示:在0.25 mA cm−2电流密度下,其比电容达35.2 mF cm−2,能量密度为25
来源:Journal of Materials Chemistry A
时间:2025-10-05
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空气污染对儿童及青年尿液代谢组的长期影响:瑞典BAMSE出生队列研究揭示系统性代谢扰动
空气污染已成为全球性的重大公共卫生问题,被确认为导致疾病和死亡的重要风险因素。尽管大量研究已发现炎症和氧化应激在空气污染的健康效应中扮演重要角色,但关于其病因学机制以及空气污染在生命早期诱导的分子改变程度,特别是在代谢组层面的变化,仍存在显著的知识空白。代谢组学流行病学作为一种强大方法,正被广泛应用于探索空气污染暴露如何影响生物反应。代谢物作为低分子量化合物,能够反映系统生物化学状态,可作为内部暴露组的代理指标。在这样的研究背景下,来自瑞典卡罗林斯卡学院等机构的研究团队,利用瑞典BAMSE出生队列(n=4089),开展了一项关于长期空气污染暴露与尿液代谢组关联的重要研究。该研究近期发表在《Jo
来源:Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology
时间:2025-10-05
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综述:集成提升方法(Ensemble Boosting Methods)在地表水质建模中的应用综述
引言地表水质建模是环境科学与公共健康领域的核心课题,涉及物理、化学、重金属及生物等多类参数监测。随着机器学习技术的发展,集成提升方法(Ensemble Boosting Methods)因其高精度与强泛化能力被广泛应用于水质预测。本综述通过系统分析2010年至2025年间相关研究,探讨Boosting算法在五大水域场景中的实践价值与局限性。研究方法基于PRISMA系统评价指南,从Scopus、Web of Science和Google Scholar数据库中筛选2010年1月1日至2025年9月1日发表的文献。初始检索获得592项研究,经去重、筛选与全文评估后,最终纳入156篇进行深度分析。研
来源:ARCHIVES OF COMPUTATIONAL METHODS IN ENGINEERING
时间:2025-10-05
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中国中老年人居住环境质量与躯体疼痛关联性研究:基于CHARLS队列的多维环境暴露与疼痛负担分析
随着全球人口老龄化加速,预计到2050年60岁以上人口将超过21亿,其中大部分居住在发展中国家。中国作为老龄化进程最快的国家之一,中老年人正面临独特的健康挑战,尤其是慢性疼痛的高发问题。目前超过30%的中国中老年人受持续性肌肉骨骼或全身性疼痛困扰,这不仅导致生活质量下降,还带来沉重的社会经济负担。虽然年龄、缺乏运动、慢性疾病和社会经济劣势等个体因素已被广泛研究,但可改变的居住环境条件作为疼痛发病机制的关键因素却尚未得到充分探索。中低收入国家(LMICs)包括中国面临独特的环境挑战:快速城市化、普遍的环境空气污染和住房基础设施不足。已有研究表明,长期暴露于空气污染物(如二氧化氮NO2和臭氧O3)
来源:Archives of Public Health
时间:2025-10-05
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黄土高原史前水利工程:中国双槐树遗址古代沟渠系统的水文管理研究
黄土高原史前时期的水利控制工程:中国双槐树遗址古代沟渠系统研究在中华文明核心区域的黄土高原上,被环形壕沟环绕的聚落遗址持续引发学界关于这些(通常规模宏大)沟渠系统功能的激烈讨论。本研究通过对河南省双槐树遗址晚仰韶文化时期(5300–4800 BP)三重沟渠系统进行全新年代学测定与沉积学(sedimentological)分析,揭示其水文管理(hydrological management)的核心功能。研究团队发现:该工程巧妙利用自然地形起伏特征,沟渠内部存在持续维护痕迹及差异化的水流运动证据。三重沟渠在使用时间上存在重叠现象,充分表明这是史前人类为应对自然环境压力而实施的大规模适应性工程。这项
来源:Antiquity
时间:2025-10-05
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多尺度视角下的干旱区“肥沃岛效应”:地貌与斑块类型共同驱动奇瓦罕沙漠土壤肥力格局
在广袤的干旱区,植被往往以斑块形式零星分布,形成独特的“肥沃岛”——这些被灌木或草本植物覆盖的斑块区域,其土壤养分、水分和微生物活性显著高于周围裸露的斑块。这种现象被称为“肥沃岛效应”(Fertile Island Effect, FIE),是维持干旱生态系统生产力的关键机制。然而,传统研究多聚焦于植物驱动的FIE,忽略了生物结皮(biocrust)——由蓝细菌、藻类、地衣和苔藓等构成的土壤微生物聚集体——可能发挥的类似作用。此外,FIE的形成是否受更大尺度的地貌因素调控,以及不同土壤深度下FIE的表现如何,仍缺乏系统研究。针对这些问题,来自美国德克萨斯大学埃尔帕索分校等单位的研究团队在奇瓦罕
来源:Cambridge Prisms: Drylands
时间:2025-10-05
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气候变化驱动下全球灾难性野火的社会经济影响与气候关联性研究
随着气候变暖(Climate change)及人类向未开发环境扩张,火灾易发区域持续扩大。尽管火灾季节日益严峻,全球范围内缺乏关于社会经济灾难性野火(wildfire disasters)趋势的系统记录。基于44年(1980至2023年)的数据分析显示,最具破坏性与致命性的野火事件集中分布于地中海(Mediterranean)和温带针叶林生物群系(temperate conifer biomes)。灾害风险在高能量日间火灾事件与富裕、人口密集区域交汇处达到峰值。经济性灾害自2015年起急剧上升,近十年间发生的火灾事件占全部高破坏性事件的43%。研究进一步证实重大灾害与极端气候条件(extrem
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人类基础设施如何通过挤压沙质海岸威胁生物多样性:滨海宽度对植物多样性的非线性影响
全球三分之一的海岸线由沙质海岸构成,这些动态系统不仅提供防洪保护、淡水储存和碳封存等关键生态系统服务,更是生物多样性的重要热点。然而,随着沿海人口持续增长和基础设施不断扩张,沙丘生态系统正面临前所未有的“海岸挤压”(coastal squeeze)——人类建筑与海平面上升共同将自然栖息地压缩至狭窄地带。尽管这种挤压现象已被认为是全球沙丘功能退化的主要驱动因素,但一个核心问题尚未解决:究竟需要多宽的自然海岸带才能维持沙丘生态系统的完整生物多样性?为回答这一问题,荷兰皇家海洋研究所(NIOZ)的Eva M. Lansu领衔的国际研究团队在《Current Biology》上发表了一项跨大西洋研究,
来源:Current Biology
时间:2025-10-04
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综述:任务与静息态功能磁共振成像在发育群体中脑行为关系建模
任务与静息态fMRI在发育神经科学中的协同探索功能磁共振成像(fMRI)已成为解析脑行为关联的核心工具,通过测量任务态脑激活模式或静息态功能连接(resting-state functional connectivity, rsfMRI)与认知行为表型的关联,揭示神经生物学基础。随着青少年脑认知发展研究(Adolescent Brain Cognitive Development, ABCD)等大型神经发育数据集的出现,研究者现在能够利用来自多样化青少年群体的纵向神经影像数据进行高统计效力的分析。脑行为关联研究的争议与挑战早期研究常报告"高得令人困惑"的相关性,部分因分析中存在循环论证问题——
来源:Biological Psychiatry
时间:2025-10-04
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佛得角海山:大西洋生物多样性热点与生态系统服务的综合评述与保护需求
佛得角群岛位于东大西洋中部,由10个主岛和8个小岛组成,其专属经济区面积达796,000平方公里,是陆地面积的近200倍。这片海域拥有至少14座主要海山和多个小型水下高地,形成了独特的地质构造和海洋生态系统。由于地处热带北大西洋的孤岛环境,佛得角海山表现出极高的生物特有性,例如浅水腹足类物种中近60%为特有种,远高于其他群岛水平。这些海山作为生物多样性热点,支撑着从深海珊瑚群落到大洋性洄游物种的多层次生态网络。然而,这一重要生态系统正面临日益加剧的人类活动压力。工业与手工渔业活动集中在海山区域,漂网、延绳钓等作业方式不仅导致目标鱼类资源过度开发,还造成海龟、海鸟和鲸类的兼捕问题。同时,海洋运输
来源:Progress in Neurobiology
时间:2025-10-04
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西北太平洋鱼类体重变异的驱动机制:种间竞争与环境压力的状态空间模型解析
近年来,西北太平洋海域频繁出现鱼类体型缩小的现象,这种现象对渔业产量、生态系统平衡乃至食品安全都构成了严峻挑战。虽然科学家们早已注意到这一趋势,但其背后的驱动机制一直众说纷纭——究竟是水温上升导致的生理变化(温度-体型规则,TSR),是种群密度变化引发的食物竞争,还是人类捕捞活动带来的选择性压力?这些问题亟待解答。为了厘清这些复杂因素的影响,由Zhen Lin领衔的研究团队对西北太平洋16个重要鱼类种群展开了长达35年的追踪研究,他们创新性地采用状态空间模型(state-space approach)来分析体重异常数据,研究成果最终发表在《Progress in Neurobiology》上。
来源:Progress in Neurobiology
时间:2025-10-04
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跨祖先头颈癌全基因组关联研究揭示29个新风险位点与基因-环境交互作用
头颈鳞状细胞癌(HNSCC)是一组起源于口腔、口咽和喉部的异质性恶性肿瘤,其主要风险因素包括烟草、酒精和人乳头瘤病毒(HPV)感染。尽管环境暴露的作用已被广泛认知,但遗传因素在不同人群和肿瘤亚部位中的贡献仍未被完全阐明。既往全基因组关联研究(GWAS)因样本量和人群多样性的限制,难以揭示跨祖先的遗传风险谱系和基因-环境交互机制。为系统解析HNSCC的遗传架构,由国际癌症研究机构(IARC)和布里斯托大学领导的国际合作团队在《Nature Communications》发表了这项跨祖先大规模研究。研究人员整合了来自欧洲、北美、南美、南亚和中东的18项研究数据,对19,073例HNSCC患者和38
来源:Nature Communications
时间:2025-10-04
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基于萘衍生聚降冰片烯纳米聚集体的高效选择性硫化氢检测技术及其在环境与生物样本中的应用
硫化氢(H2S)作为一种具有中枢神经和呼吸系统抑制特性的高毒性气体,在环境安全和生物医学领域亟需开发高效检测手段。传统检测方法存在选择性差、灵敏度低或难以在生物体系中应用等问题。针对这一挑战,研究人员通过分子设计开发了基于萘衍生物的聚降冰片烯纳米聚集体,实现了对H2S的高性能检测。本研究采用模块化合成策略构建了单体传感器NNAPM(萘衍生物功能化降冰片烯单体)及其对应的聚合物传感器NNAP-peg-P(聚乙二醇修饰的聚降冰片烯衍生物)。通过核磁共振波谱(NMR)和质谱(MS)确认分子结构,利用动态光散射(DLS)表征纳米聚集体的粒径分布,采用荧光光谱仪进行光谱性能测试,并使用MTT法评估细胞毒
来源:Biomacromolecules
时间:2025-10-04
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综述:用于实时污染物监测与解毒的智能生物传感器进展:机制、应用与挑战
引言工业、农业及城市活动持续释放的有毒污染物对生态系统和人类健康构成严重威胁。传统监测与修复方法在灵敏度、时效性和效率方面存在局限,而智能生物传感器系统通过整合生物识别与信号转导技术,为实现污染物实时检测与解毒提供了突破性解决方案。本综述从污染物来源、智能生物传感器分类、功能机制及解毒策略等多维度展开分析,并展望其未来发展趋势。有毒污染物环境污染物主要包括重金属(如铅、汞)、有机化合物(酚类、农药、药物残留)、微塑料及放射性元素等。其中微塑料可通过疏水作用、氢键、π-π堆积等机制吸附其他污染物,导致生物富集效应。全球80%的工业废水未经处理直接排放,含氯副产物等污染物每年引发数千例癌症病例。有
来源:TrAC Trends in Analytical Chemistry
时间:2025-10-04
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温带荒漠植物系统发育与功能性状驱动叶际微生物群落构建及互作网络特性
Highlight植物系统发育和功能性状主导了温带荒漠植物叶际微生物群落的构建过程,并显著影响其互作网络结构特征。Introduction叶际(phyllosphere)是指植物地上器官(主要是叶片)表面的异质性生境,其定殖着包括细菌、真菌以及少量古菌和卵菌在内的多样化微生物类群(Agler等,2016;Vacher等,2016)。这些微生物在促进宿主植物生长、适应性和整体功能方面发挥着至关重要的作用。反过来,宿主植物的特性与功能性状也显著影响微生物群落的组成和多样性变异(Laforest-Lapointe等,2016,2017)。在热带雨林中,已有研究表明植物分类、功能性状和系统发育对叶际微
来源:Microbiological Research
时间:2025-10-04
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高温胁迫下代谢与氧化调控失衡导致玉米花丝功能受损的机制研究
中文标题
高温(High Temperature, HT, ≥38°C)会显著影响玉米(Zea mays L.)的产量,其主要原因是授粉过程受到干扰,然而雌蕊器官在此过程中的响应机制尚不明确。作为捕获花粉并支持花粉管生长的关键组织,玉米花丝对高温异常敏感。本研究通过表型、生理、代谢组与转录组联合分析,对比高温(40/30°C)与对照(32/22°C)条件下的变化,系统解析了高温导致的花丝生长抑制(Silk Growth Inhibition, SGI)与花丝授粉功能障碍(Silk Pollination Dysfunction, SPD)。高温使花丝萌发减少约20%,但结实率下降达50%,表明SPD是导
来源:Plant, Cell & Environment
时间:2025-10-04
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伊利湖流域500公里水生连续体中蓝藻有害藻华相关的微生物功能与类群时空解析及其生态意义
1 Introduction伊利湖西部自20世纪中后期因农业流域营养盐(氮、磷)输入呈现富营养化。尽管通过《大湖水质协议》(GLWQA)实施最佳管理实践(BMP)以降低磷负荷,该湖仍频发以产毒蓝藻(如微囊藻Microcystis)为主的有害藻华(cHABs)。以往研究多关注水文和营养盐负荷的作用,而生物互作在cHABs中的作用常被忽视。水生微生物组通过溶解无机磷、矿化有机磷及参与氮固定(固氮)、硝化、反硝化等过程驱动营养循环,某些类群还能降解蓝藻毒素(如微囊藻毒素)。蓝藻聚集体周围的微生物(称为“互作组”interactome)可为蓝藻直接提供营养,而自由生活的微生物则通过再生氮供应和回收有机
来源:Environmental Microbiology
时间:2025-10-04
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基因组与表观基因组协同调控维持甘蓝型油菜异源四倍体亚基因组转录平衡的机制研究
在植物进化历程中,异源多倍化通过种间杂交和全基因组加倍将分化基因组融合,形成更复杂的遗传架构。这种"基因组冲击"不仅引发大规模染色体重组,还导致广泛的表观基因组重编程,包括组蛋白修饰改变和染色质可及性区域变化。然而,异源四倍体中亚基因组间表达平衡与底层基因组、表观基因组重构的关系仍不清楚。甘蓝型油菜(Brassica napus)作为经典异源四倍体模型(2n=4x=38, AnAnCnCn),由白菜(Brassica rapa, 2n=2x=20, ArAr)和甘蓝(Brassica oleracea, 2n=2x=18, CoCo)自然杂交后经全基因组加倍形成,为研究多倍体调控机制提供了理想
来源:Horticulture Research
时间:2025-10-04
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利用紫檀叶植物合成氧化锰纳米颗粒:表征及其在抗氧化、抗菌和种子引发中的应用研究
Highlights•采用紫檀叶提取物绿色合成氧化锰纳米颗粒(MnONPs),具备高稳定性和生物相容性•纳米颗粒呈现显著抗氧化能力,通过ABTS、DPPH和磷钼酸盐法验证其自由基清除活性•对多种病原菌(如Clavibacter michiganensis、Xanthomonas campestris等)和真菌(Aspergillus niger、Aspergillus flavus)表现出浓度依赖性抗菌效应•种子引发处理显著增强番茄(Solanum lycopersicum)发芽率、根茎发育及萌发指数Introduction:纳米技术已迅速崛起为革命性学科,其中氧化锰纳米颗粒(MnONPs)因
来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology
时间:2025-10-04
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利用小型底栖动物(meiofauna)指示水产养殖环境影响:中东亚得里亚海案例研究
随着全球水产养殖产量的快速增长(从1950年1900万吨增至2022年1.85亿吨),海水网箱养殖对海洋环境的影响日益受到关注。养殖活动产生的有机废弃物(如鱼类粪便、残饵)和无机物质(氨氮、药物)在沉积物中富集,不仅改变沉积物生物地球化学循环,还会影响底栖生物群落的组成和多样性。小型底栖动物(meiofauna)作为沉积环境中的重要指示生物,因其对环境变化敏感、生命周期短且多样性高,被广泛应用于有机污染和生态干扰的监测研究。然而,在中东亚得里亚海地区,关于水产养殖对小型底栖动物影响的研究仍较为缺乏。为此,研究团队选择克罗地亚中部Vrgada岛附近的海水鲈鱼/鲷鱼养殖场作为研究对象,通过比较养殖
来源:Aquaculture Reports
时间:2025-10-04