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基于氟亲和-离子交换双机制的新型固相萃取材料开发及其对全氟烷基物质(PFAS)的高效选择性富集研究
随着全球范围内对全氟和多氟烷基物质(Per- and polyfluoroalkyl substances, PFAS)的监管日益严格,这类被称为"永久化学品"的环境污染物正面临前所未有的检测挑战。PFAS因其独特的碳-氟键结构具有极强的化学稳定性,广泛应用于防水涂料、消防泡沫等工业产品,但正是这种特性使其在环境和生物体内持久存在。更令人担忧的是,为替代长链PFAS而开发的短链PFAS(碳原子数<7)虽然降低了生物累积性,却表现出更高的水溶性和环境迁移能力,成为"遗憾的替代品"。当前,各国已将饮用水中PFAS限值降至ppt级(万亿分之一),这对分析技术的选择性和灵敏度提出了极高要求。传统固相萃
来源:Journal of Hazardous Materials Letters
时间:2025-07-16
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氨基酸代谢介导PFOS暴露对胰腺-肾脏器官间对话的调控机制研究
在当代工业化社会中,全氟和多氟烷基物质(PFAS)这类具有极强化学稳定性的环境污染物已渗透到人类生活的方方面面。作为包含9000多种化合物的大家族,它们不仅存在于不粘锅、防水服装等日常用品中,更因其持久性成为全球性健康威胁。尽管《斯德哥尔摩公约》已对部分PFAS实施限制,但其在环境中的持续存在以及替代化合物的潜在风险仍令人担忧。特别值得注意的是,越来越多的证据表明PFAS暴露与糖尿病和肾脏疾病等代谢紊乱存在关联,但对其破坏多器官协同作用的机制仍知之甚少。中国医学科学院的研究团队在《Journal of Hazardous Materials》发表的重要研究,首次系统揭示了PFAS如何通过干扰氨
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-07-16
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不同污染水平下潜在毒性元素污染土壤的植物稳定化循环利用研究
在环境污染治理领域,重金属污染土壤修复一直是个棘手难题。传统物理化学修复方法成本高昂且易造成二次污染,而植物修复技术虽环境友好,却面临一个关键瓶颈:如何处理大量积累重金属的植物生物质?这些"特殊垃圾"若处置不当,反而可能成为新的污染源。西班牙科学研究团队在《Journal of Hazardous Materials》发表的最新研究,为解决这一难题提供了创新思路。研究人员独辟蹊径,将植物修复、生物能源生产和灰分循环利用三个环节有机结合,构建了一个完整的污染土壤修复闭环系统。该研究选取7种具有重金属耐受性的典型植物,包括多年生灌木、盐生植物和农作物,在铅锌污染程度不同的两种土壤(矿山土壤和农业土
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-07-16
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6PPD-醌呼吸道暴露通过损害肺泡巨噬细胞先天免疫功能加重肺炎克雷伯菌肺炎
随着橡胶工业中6PPD(N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基-p-苯二胺)的广泛应用,其氧化产物6PPD-Q已成为全球关注的新型环境污染物。这种物质不仅对鲑鱼具有致命毒性,更在环境介质(如PM2.5和粉尘)中广泛检出。尤其令人担忧的是,现有研究多通过腹腔注射评估其毒性,与人类实际呼吸暴露途径严重不符。与此同时,细菌性肺炎作为呼吸道感染的主要死因,其发病机制与免疫防御功能密切相关。在此背景下,中国国家自然科学基金资助的研究团队在《Journal of Hazardous Materials》发表重要成果,首次揭示6PPD-Q呼吸暴露会通过损害肺泡巨噬细胞功能,显著加重肺炎克雷伯菌感染。研究团队
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-07-16
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揭示前瞻性记忆的神经关联:一项生态化脑电图研究
在日常生活中,我们常常需要记住"稍后要做的事"——比如定时关火或看到红灯时调节烤箱温度,这种对未来意图的记忆能力被称为前瞻性记忆(Prospective Memory, PM)。尽管PM对独立生活至关重要,但传统实验室研究因简化任务设计而缺乏生态效度,难以反映真实场景中PM的复杂性。更关键的是,时间型PM(TB-PM)依赖内部时间监控,事件型PM(EB-PM)依赖外部线索触发,两者神经机制差异尚不明确。意大利IRCCS圣卡米洛医院神经生理学部门的研究团队在《Biological Psychology》发表创新研究,首次将EEG记录与模拟居家场景结合:参与者一边观看《辛普森一家》电影,一边执行"
来源:Biological Psychology
时间:2025-07-16
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温度与盐度协同调控巨型藤壶Austromegabalanus psittacus幼虫发育及能量代谢的机制研究
在海洋水产养殖领域,藤壶作为一种新兴的高附加值养殖品种,其肉质鲜美且具有滤食性、固着生长等生物学优势。然而当前藤壶养殖面临的核心瓶颈是幼虫阶段的高死亡率与发育不可预测性,这主要源于环境因子对幼虫发育的复杂影响尚未阐明。特别是温度与盐度的协同效应,不仅直接影响幼虫存活率,更通过改变能量代谢途径决定后期变态成功率,这直接关系到规模化养殖的苗种供应稳定性。智利南方大学(Universidad Austral de Chile)甲壳动物生态生理实验室(LECOFIC)的研究团队以具有重要经济价值的巨型藤壶Austromegabalanus psittacus为研究对象,通过设计5个温度梯度(9-21°
来源:Aquaculture Reports
时间:2025-07-16
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南锥体地区暗色珊瑚菌属(Phaeoclavulina)隐存种揭秘:系统发育与形态学解析
在真菌王国约620万种的庞大多样性中,目前仅有15万种被科学描述。最新分子研究表明,这一数字在温带和热带地区仍被严重低估——以枝珊瑚状真菌暗色珊瑚菌属(Phaeoclavulina)为例,尽管该属广布于温带至热带气候区,但南锥体地区的相关研究长期停滞,仅阿根廷有零星形态学报道。为破解这一分类学困局,研究团队横跨阿根廷四大生态区展开系统性采样。通过整合传统形态学特征与分子系统发育手段(包括Sanger测序和二代测序NGS技术),不仅重建了该类群的演化关系,更惊人地发现其物种多样性远超既往认知:• 描述8个分类单元,其中4个为科学新种——具金属光泽的P. aena、棱角分明的P. angulari
来源:Mycologia
时间:2025-07-16
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气候驱动下丛枝菌根真菌孢子性状的全球生物地理格局
气候驱动的性状变异是预测生态响应环境变化的关键,但微生物性状变异的全球模式仍属认知空白。这项针对丛枝菌根真菌(AM fungi)孢子形态性状的全球研究发现:温暖湿润气候更易出现大体积孢子,但这些"大块头"反而对应较小的物种分布范围,暗示着持久性与扩散能力间的进化权衡。有趣的是,孢子表面的精美纹饰同样偏爱暖湿环境,且纹饰复杂的物种往往"宅"在较小地理区域。细胞壁投资策略(壁厚与体积之比)展现出最显著的气候适应特征——相比寒冷干旱地区,温暖湿润环境中的真菌更"吝啬"细胞壁建设成本。适中的投资水平竟成为"环球旅行家"的通行证,对应最广阔的分布版图。此外,球形孢子和深色(富含黑色素)表型在热带雨林等环
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-07-16
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大气CO2浓度升高驱动成熟温带森林地下碳分配策略的养分获取机制重塑
研究背景森林作为陆地生态系统最大的碳库,其碳汇功能对缓解大气CO2浓度上升至关重要。成熟温带森林在CO2富集条件下的响应机制长期缺乏实证研究,尤其关于树木如何通过地下碳投资策略获取限制性养分。英国伯明翰森林研究所(BIFoR)的自由大气CO2富集实验(FACE)为解析180年树龄欧洲栎(Quercus robur)的适应性机制提供了独特平台。研究方法通过连续4年(2017-2021)的eCO2处理(+140±38 ppm),研究团队在四个关键物候期(晚生长季、落叶期、芽萌发期和生长旺季)系统量化了:1)根系形态特征(分枝频率、比根长SRL);2)净根系碳氮分泌通量;3)外生菌根(ECM)生物量
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-07-16
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古生物群落动态驱动冈瓦纳大型植物辐射演化
这项突破性研究解码了普罗梯亚科(Proteaceae)植物在南半球萨胡尔地区(Sahul,包括澳大利亚和新几内亚)的演化传奇。通过整合古气候重建与大规模系统基因组学分析(涵盖700个物种的458个核基因位点),研究团队发现:白垩纪以来120个百万年(Ma)间戏剧性的生物群落更替,如同按下演化加速键——每当新兴生物群落(如新生代中期出现的硬叶林)扩张时,Grevilleoideae亚科植物便爆发式分化,分化速率较稳定群落高3-5倍。有趣的是,长期存在的古老生物群落虽然承载更高物种丰富度(如现存70%的普罗梯亚科物种),却表现出典型的"演化倦怠"特征:物种形成与灭绝速率趋于平衡,印证了生态位饱和理
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-07-16
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光微生境互惠共生驱动拟态蝴蝶群落感官趋同进化
光微生境异质性与感官趋同的关联光微生境变异塑造感官选择压力热带雨林地形结构形成光环境马赛克:山脊区域光子捕获量(photon catch)显著高于山谷(LW受体χ21=11.098),冠层开放度与蓝光相对捕获量(Relative B catch)呈正相关。通过帝王蝶(Danaus plexippus)视蛋白敏感度模型量化显示,垂直梯度上每升高1米,长波光子捕获量增加34.067%(P<0.001),这种光谱差异直接影响视觉信号传递效率。拟态环的光微生境分区54种伊托米尼蝴蝶分属8个拟态环,呈现明确生态分化:虎纹拟态环(tiger-stripe)如hermias组在明亮开阔生境活动(光子捕获量比
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-07-16
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常绿针叶树 Phyllosphere 稀有细菌亚群驱动养分循环的生态机制研究
针叶功能性状与细菌亚群随年龄的动态变化研究团队通过采集中国东北混合阔叶-红松林中三种常绿针叶树(红松、云杉、冷杉)不同年龄针叶(young/mature/old),发现总碳(TC)和总氮(TN)含量稳定,但总磷(TP)随针叶老化显著降低,导致碳磷比(TC:TP)和氮磷比(TN:TP)上升。化学防御物质如黄酮类(flavonoids)、单宁(tannins)和总酚(total phenolic)在成熟和老针叶中显著积累。叶际细菌群落分析显示,稀有亚群(RT)的香农多样性(Shannon diversity)和系统发育多样性(PD)均高于优势亚群(AT),且两者多样性均随针叶年龄增加而升高。群落组
来源:Microbiology Spectrum
时间:2025-07-16
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城市绿地与自然干旱土壤中细菌和病毒群落基因组潜能的差异研究
细菌和病毒群落结构差异:城市绿地的基因组简化与病毒偏好比较美国西南干旱城市图森(Tucson)的绿地与自然土壤发现,尽管细菌和病毒物种丰富度无显著差异,但群落组成显著分化。城市绿地的细菌基因组平均大小更小(反映代谢简化),16S rRNA拷贝数更高(提示快速生长策略),GC含量略高(可能与高温适应或放线菌富集相关)。病毒群落中,城市土壤呈现更高的烈性病毒比例(virulent/temperate比值0.67 vs 0.54),暗示灌溉增加促进裂解循环。病毒-宿主关联分析显示,多数病毒与宿主丰度呈正相关,符合"搭便车获胜"(Piggyback-The-Winner)生态策略。碳氮代谢重构:从复杂
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-07-16
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基于强化学习与蒙特卡洛树搜索的宏基因组数据中巨型病毒精准检测工具GiantHunter的开发与应用
在微生物世界的隐秘角落,存在着一类颠覆传统认知的"巨型病毒"——核质大DNA病毒(NCLDVs)。这些基因组可达2.5Mb的庞然大物,不仅尺寸堪比细菌,更在碳循环、藻华调控甚至抗生素抗性基因(ARGs)传播中扮演关键角色。然而,由于NCLDVs极高的基因组多样性(家族间氨基酸同一性AAI低至20%)以及与噬菌体的基因同源性,传统基于标记基因比对或机器学习的方法难以兼顾检测灵敏度与精确度。更棘手的是,宏基因组组装产生的短片段(5-20kb)往往缺乏完整标记基因,使得现有工具在真实环境样本中的表现大打折扣。香港城市大学电子工程系与香港中文大学信息工程系的研究团队另辟蹊径,将强化学习(RL)与病毒基
来源:Bioinformatics
时间:2025-07-16
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高原淡水湖泊真菌群落对环境胁迫的响应机制及其生态指示作用
高原湖泊作为独特的高海拔生态系统,蕴藏着丰富而脆弱的微生物资源。然而,气候变化和人类活动正导致这些水域面临盐度波动、富营养化等环境胁迫。真菌作为水生生态系统的"隐形工程师",在有机质分解、污染物降解等方面发挥关键作用,但其群落响应机制仍知之甚少。更令人担忧的是,相比陆地生态系统,水生真菌的研究严重滞后,这极大限制了对其生态功能的认知。云南大学生态与环境学院(原文第一作者单位:1 Zong-Long Luo*所在机构)的研究团队选择云南高原上水质差异显著的程海湖、洱海湖和泸沽湖作为研究对象,通过ITS基因高通量测序揭示了真菌群落对环境胁迫的响应规律。研究发现这些湖泊中隐藏着惊人的真菌多样性——共
来源:BMC Microbiology
时间:2025-07-16
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橄榄油生产残渣作为水处理吸附材料的潜力:系统性综述与可持续应用前景
橄榄油作为地中海饮食的核心组成部分,全球年产量已突破320万吨,但每生产1吨橄榄油就会产生高达40万吨固体残渣和10-30万立方米废水(OMWW)。这些富含酚类、重金属的废料直接排放会导致土壤退化、水体富营养化,甚至通过食物链威胁人类健康。面对这一双重环境挑战,研究人员通过系统性文献分析,揭示了如何将"环境负担"转化为"治污利器"的绿色路径。为全面评估橄榄油残渣的吸附潜力,研究团队采用PubMed数据库检索1996-2024年间210篇文献,最终纳入66项符合标准的研究。通过PRISMA流程筛选,重点分析原始或简单处理的残渣在真实环境条件下的吸附性能,采用SCImago Journal Ran
来源:Journal of Bioresources and Bioproducts
时间:2025-07-16
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基因组学数据共享的标准化术语构建:GA4GH数据访问新框架的全球实践意义
在精准医学快速发展的今天,基因组数据的跨境共享已成为推动科研突破和临床转化的关键。然而,现实却充满矛盾:一方面,跨国合作需要整合分散在全球的基因组数据;另一方面,各国对数据主权和隐私保护的要求形成重重壁垒。更棘手的是,当研究者们讨论"数据访问"或"联邦学习"时,往往发现这些术语在不同语境下含义模糊甚至矛盾——这种"巴别塔困境"严重阻碍着国际合作。针对这一挑战,全球基因组与健康联盟(Global Alliance for Genomics and Health, GA4GH)的研究人员开展了一项开创性工作。这个汇聚了25个司法管辖区50余名专家的研究团队,通过历时12个月的迭代研讨,构建了基因组
来源:Human Genomics
时间:2025-07-16
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重新审视种子内生菌在构建植物微生物环境中的生态效应:来自三七的启示
在自然界中,植物与微生物形成复杂的共生关系,这种"全生物"(holobiont)关系对植物健康至关重要。然而,尽管土壤微生物被认为是植物相关微生物群(PAM)的主要来源,种子内生菌(SEs)作为垂直传递微生物的重要载体,其在PAM构建中的作用长期被低估。特别是对于垂直传递的种子内生菌(sVTEs),其生物学特性、传递机制以及对后代植物的生态效应仍存在诸多未解之谜。云南大学生态与环境科学学院的研究团队选择具有重要经济价值的传统中药材三七(Panax notoginseng,简称Pg)作为研究对象,在《Environmental Microbiome》发表了这项开创性研究。通过将表面消毒的三七种子
来源:Environmental Microbiome
时间:2025-07-16
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深海热液喷口化学合成生物膜微生物组的时空分布特征及其生态功能解析
在浩瀚的深海底部,热液喷口如同生命的绿洲,孕育着独特的生态系统。这些极端环境中,化学合成微生物通过氧化还原反应获取能量,形成复杂的生物膜群落,成为整个食物链的基础。然而,这些微生物如何在时空尺度上分布?环境因素与宿主如何共同塑造它们的群落结构?这些问题长期困扰着科学家。来自罗格斯大学(Rutgers University)的研究团队在《Environmental Microbiome》发表的研究,为解开这些谜题提供了重要线索。研究团队聚焦东太平洋海隆9°50′N热液区的生物膜,采用创新的微生物定殖装置和原位采样策略,结合环境参数同步监测,揭示了从新形成到成熟生物膜的动态变化规律。关键技术包括:
来源:Environmental Microbiome
时间:2025-07-16
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生物炭与有机肥协同调控稻田微生物群落提升土壤健康与水稻产量的机制研究
全球90%的水稻产自亚洲,而中国南方喀斯特地区稻田却面临土壤脆弱、养分流失的严峻挑战。化学肥料的过度使用导致土壤酸化、微生物多样性下降,威胁着粮食安全和生态可持续性。在此背景下,广西大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室的研究团队在《BMC Plant Biology》发表了一项创新研究,揭示了生物炭与有机肥协同改良土壤的微生物学机制。研究团队采用田间试验结合高通量测序技术,对比分析了单独施用生物炭(20 t ha-1)、有机肥(15 t ha-1)及其组合(BM:10+7.5 t ha-1)的效果。通过测定土壤理化参数、微生物群落结构和水稻农艺性状,结合冗余分析(RDA)解析环境因子
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-07-16