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综述:Parageobacillus thermoglucosidasius的工程工具箱
引言Parageobacillus thermoglucosidasius作为一种革兰氏阳性嗜热菌,因其60°C的最适生长温度成为可持续化学生产的潜力宿主。相比传统中温宿主(如大肠杆菌),高温发酵可降低冷却成本和杂菌污染风险。尽管其遗传工具开发仍处于发展阶段,现有工具已支持乙醇、核黄素等化合物的生产,但更强大的工程工具箱是工业化应用的关键。遗传电路元件与载体组件调控元件:启动子:氧敏感型Pldh是使用最广的启动子,但半合成启动子库(如基于PrplS和PgroES的变体)通过sfGFP表达验证了活性范围。木糖(PxylA)和麦芽糖诱导系统为条件调控提供选项。RBS与终止子: Salis实验室RB
来源:Applied Microbiology and Biotechnology
时间:2025-07-11
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基因组筛选的抗真菌芽孢杆菌改善小麦产量与烘焙品质的机制研究
现代农业的集约化生产导致土壤微生物多样性急剧退化,这一"隐形危机"正威胁着全球粮食安全。作为世界三大主粮之一的小麦,其生产系统面临双重挑战:一方面化学农药的过度使用破坏生态平衡,另一方面消费者对高品质面粉的需求持续增长。如何通过微生物技术实现"减药提质",成为农业可持续发展的重要命题。阿根廷罗萨里奥国立大学生物化学与药学学院(FCByF-UNR)的研究团队独辟蹊径,从小麦根际微生物组中寻找解决方案。他们发现芽孢杆菌科(Bacillaceae)成员具有"一菌双效"潜力——既能促进植物生长(PGPR),又能产生抗菌物质。通过系统性筛选576株产孢菌株,结合基因组学与田间验证,最终鉴定出Bacill
来源:Applied Microbiology and Biotechnology
时间:2025-07-11
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乳腺癌女性的身份重塑:加纳资源受限环境下的身体与社会经济困境深度研究
全球范围内,乳腺癌(BC)高居女性癌症死亡榜首!当女性被诊断出乳腺癌时,身体剧变如乳房切除、疼痛、溃疡、治疗疤痕、脱发(alopecia)和异味等,会重创自我形象,甚至引发毁灭性的社会经济后果。但在资源捉襟见肘的地区,这些需求却鲜少被关注——这正是本研究的起点。研究人员聚焦加纳库马西的科姆福阿诺克耶教学医院(Komfo Anokye Teaching Hospital),采用探索性定性设计,特邀15名乳腺癌患者参与深度访谈。访谈基于半结构化指南,录音逐字转录后,利用Nvivo 10.0进行反思性主题分析,挖掘那些未曾言说的心声。惊人发现浮出水面:身体需求中,患者挣扎于维持积极心态和追求物理舒适
来源:Supportive Care in Cancer
时间:2025-07-11
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温度驱动的尺蛾世代数增加:关键时间窗揭示气候变暖下昆虫发育响应机制
论文解读研究背景:气候变暖下的昆虫发育困境随着全球温度持续升高,变温动物如何调整生活史策略成为生态学焦点。昆虫的世代数(voltinism)直接影响种群规模,但环境因子(温度、光周期)的协同作用机制尚不明确。尤其关键科学问题是:温度升高是否会通过增加世代数提升种群适应性?抑或导致"发育陷阱"(developmental trap)——即晚世代个体因环境不匹配而死亡?此前的松树蛾(Dendrolimus spectabilis)和松树皮小蠹(Ips acuminatus)案例显示双世代可能伴随适合度下降,但苏格兰小型赤星尺蛾(Ecliptopera silaceata)的响应模式仍属未知。研究主
来源:Oecologia
时间:2025-07-11
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基于五域模型的日本猕猴环境丰容策略对攻击行为的改善效应研究
相较于野生种群,动物园和实验室笼舍环境中的日本猕猴(Macaca fuscata)常面临摄食机会受限的问题,由此引发激烈竞争和频繁攻击行为。这类攻击常导致个体受伤,亟需开发降低圈养环境下攻击行为以改善动物福利的方法。本研究在弘前市弥生憩公园的猕猴群体中评估了三种环境丰容策略:带树枝的消防软管(fire hoses)、外置喂食器(external feeders)以及填充稻草的塑料桶(plastic tubs with straw),旨在促进空间利用并增加摄食机会多样性。通过记录攻击行为频率和垂直笼层空间利用率,广义线性模型(GLM)分析显示所有丰容措施均显著降低高强度攻击和位移行为。其中消防软
来源:Primates
时间:2025-07-11
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木质生物炭添加对液态有机肥田间施用氨挥发的影响:多地点田间试验评估
农业氨(NH3)排放是环境领域的隐形杀手——它不仅导致水体富营养化,威胁生态系统平衡,还通过形成大气颗粒物危害人类健康。在欧洲,农业贡献了94%的NH3排放,而液态有机肥(如牛粪浆和沼气残渣)的田间施用占德国总排放的39.5%。为应对欧盟2030年减排29%的目标,科学家们将目光投向了生物炭(biochar)——这种多孔碳材料因吸附铵离子(NH4+)的潜力被视为“绿色解决方案”。但实验室里的理想结果能否在风吹日晒的农田中复现?现实远比想象复杂:生物炭的碱性可能升高肥料pH值,而其物理特性又可能阻碍肥液渗入土壤。这些矛盾让农民陷入两难——投入成本添加生物炭,真能换来更清洁的空气吗?为回答这一难题
来源:Nutrient Cycling in Agroecosystems
时间:2025-07-11
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突破放电抑制:BaTiO3与Mn-Cu混合氧化物双组分涂层在正丁烷低温氧化中的应用研究
突破放电抑制的双组分涂层技术研究团队通过表面介质阻挡放电(SDBD)电极设计,将传统上会抑制放电的MnO2-CuO催化剂与介电材料BaTiO3(BTO)结合,形成具有多孔结构的双组分涂层。BTO作为基底不仅维持了放电稳定性,其三维网络结构还为催化剂提供了分散载体,使放电区域与催化活性位点实现纳米级接触。实验设计与关键发现在300 ppm正丁烷/合成空气体系中,双组分涂层(BTO:催化剂=1:2)在160°C和450 J·L-1能量密度下实现91.6%的CO2选择性,较未涂层体系提升51%。激光扫描显微镜(LSM)显示,涂层厚度为3 mg·cm-2时仍能保持均匀放电,而纯MnO2涂层会导致放电中
来源:Plasma Processes and Polymers
时间:2025-07-11
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加纳布伊水库银鲶鱼种群动态与可持续管理研究
翻译内容在加纳布伊水库蓄水五年后,渔业生态显著演变,银鲶鱼(Chrysichthys nigrodigitatus)脱颖而出成为核心商业鱼种。科学家们基于三个站点的季节性采样,对162尾个体(含62雄、39雌)进行标准长度分析,全面评估了该物种的种群结构、生理状况及生长模式。结果显示:种群中幼鱼稀少,雄性数量多于雌性,但雌性体型更大(雄性优势体长组7.0–7.9厘米,雌性达9.0–9.9厘米)。生理状态上,雌性表现更优——79.49%的雌性条件因子超过2.0,远超雄性的53.23%,且不受季节波动影响。长度结构除雨季后的双峰外,均呈单峰分布,暗示单一产卵年群。生长分析揭示,各季节和性别间的异速
来源:Lakes & Reservoirs: Science, Policy and Management for Sustainable Use
时间:2025-07-11
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热带海岸线长吻海马(Hippocampus reidi)优先保护区的生态特征与保护策略
在热带海岸生态系统中,长吻海马(Hippocampus reidi)这种神秘鱼类展现出独特的微生境选择策略。科研团队深入调查了巴西里约热内卢州五大典型海域,发现这些"海洋精灵"的栖息地利用存在显著区域差异。特别值得注意的是,成体与幼体海马展现出截然不同的生态位宽度(Niche breadth),这种发育阶段依赖性行为为物种保护提供了新视角。Sepetiba湾凭借丰富的微生境多样性成为海马种群密度最高的热点区域,研究还意外发现入侵苔藓虫Schizoporella sp.与海马数量呈正相关,这为理解生物入侵的生态效应提供了复杂案例。通过综合评估,Arraial do Cabo和Búzios海岸被确
来源:Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems
时间:2025-07-11
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基于傅里叶变换近红外光谱技术的牧草营养价值快速预测模型构建与验证
ABSTRACT牧草质量是牧场生产系统的核心要素,直接影响动物福利、环境可持续性和产量。传统化学分析方法耗时昂贵,而傅里叶变换近红外光谱(FT-NIR)展现出巨大潜力。本研究采集意大利中部324份牧草样本,通过偏最小二乘(PLS)回归模型结合变量选择方法,建立了干物质(DM)、粗蛋白(CP)等关键参数的预测模型。新鲜样本DM模型预测R2P达0.96,干燥样本CP模型R2P为0.94,中性洗涤纤维(aNDF)结果亦可接受。材料与方法采用分层采样策略,基于哨兵2号卫星NDVI数据划分9个生物量梯度区间。样本经65℃烘干72小时后,通过FT-NIR光谱仪(4000-10,000 cm−1)采集数据。
来源:Journal of Sustainable Agriculture and Environment
时间:2025-07-11
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城市生物多样性预测模型构建与未来发展规划情景分析
在高度城市化的热带城市新加坡,研究者建立了一套创新的生物多样性预测体系。通过时空重复采样获得的动物群落数据——涵盖鸟类(Aves)、蝴蝶(Lepidoptera)、蜻蜓(Odonata)和两栖动物(Amphibia)四大类群,构建了物种密度(即α多样性)预测模型。这套模型系统具备双重应用价值:既可横向比较不同城区(文中称为"towns")的生物栖息地质量,又能纵向评估四种发展规划情景的生态影响。研究特别验证了矢量型规划图层的模型兼容性,并开发开源R软件包biodivercity实现方法标准化。模型解析不仅能生成多尺度生物多样性提升建议,更将定量化、绩效导向的生态规划理念引入人居主导景观。该技术
来源:Journal of Applied Ecology
时间:2025-07-11
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校准策略与数据选择对小麦模型性能的影响:DSSAT-Nwheat模型在区域农业预测中的关键作用
1 引言农业实践历经数千年演变,农民依赖经验适应本地环境,但天气与土壤的不可预测性持续挑战作物表现。作物系统模型(CSM)通过量化基因型、环境和管理(G×E×M)互作,成为分析作物生产的核心工具。然而,模型在新区域的应用需针对性校准,方法却因研究者专业差异而多样。本研究聚焦DSSAT-Nwheat模型,评估三种校准策略与两类数据集对冬小麦(Triticum aestivum)模拟的影响,旨在优化模型在气候多变条件下的可靠性。2 材料与方法2.1 DSSAT-Nwheat模型DSSAT-Nwheat基于CSM-CERES框架开发,模拟物候期(依赖积温、光周期和春化)、生物量(由辐射利用效率RUE
来源:Agronomy Journal
时间:2025-07-11
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基于植被指数的沙漠蝗虫对农田影响研究:以埃塞俄比亚奥罗米亚地区古尔苏姆区为例
沙漠蝗虫(Schistocerca gregaria)作为全球最具破坏性的迁徙性害虫,其爆发对农业生态系统构成严重威胁。2019-2020年埃塞俄比亚奥罗米亚地区古尔苏姆区遭遇25年来最严重的蝗灾,导致大规模粮食短缺。本研究创新性地采用Sentinel-2A卫星影像和植被指数技术,系统评估了蝗灾对当地植被和农田的影响机制。1 INTRODUCTION沙漠蝗虫灾害自古伴随农耕文明,2019年东非爆发的蝗灾逐步蔓延至亚非大陆,影响全球20%的陆地面积。这种害虫日均消耗16万吨植物,其繁殖受异常天气和干旱驱动,会形成绵延数百公里的迁徙种群。埃塞俄比亚作为重灾区,2019-2020年间约20万英亩农田
来源:Agrosystems, Geosciences & Environment
时间:2025-07-11
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气候变化显著提升全球森林极端野火年的发生概率
近年来,从澳大利亚的"黑色夏季"到加拿大创纪录的野火季,全球森林正经历着愈演愈烈的极端野火事件。这些灾难不仅造成巨大生态损失——如2019-2020年澳洲火灾释放的二氧化碳相当于该地区常年排放总量的两倍,更引发连锁社会危机:2023年加拿大野火迫使23万人撤离,而地中海地区野火则导致数千住宅焚毁。传统观点认为野火是自然生态过程,但越来越多的证据表明,人类活动正在改写这场"火的方程式"。美国爱达荷大学(University of Idaho)领衔的国际团队在《Nature Communications》发表的研究,首次在全球尺度上建立了极端野火年与气候变化的定量联系。研究人员创新性地将卫星观测(
来源:Nature Communications
时间:2025-07-11
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芬顿技术精准靶向降解溶解性有机物:揭示八种前体物种的降解路径与选择性规律
论文解读研究背景与意义在难降解废水(如垃圾渗滤液)处理中,芬顿(Fenton)技术因其强氧化能力被广泛应用。然而,该过程不可避免地产生大量二次溶解性有机物(DOM),其分子组成复杂且生态风险未知。传统研究受限于实际DOM介质的复杂性,难以解析芬顿对不同DOM物种(如脂质、蛋白质、木质素等)的降解路径和选择性,导致工艺优化缺乏精准靶向依据。这一瓶颈阻碍了高效、低环境风险废水处理技术的发展。研究方法概述同济大学与上海环境集团的研究团队创新性地结合自上而下和自下而上策略,开展三类芬顿反应实验:单体反应:选取55种典型DOM前体单体(涵盖脂质、蛋白质、木质素/羧酸富脂环分子(CRAM)、单宁、不饱和烃
来源:Nature Communications
时间:2025-07-11
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三维全无机多氧铌酸框架材料实现ppb级氨气化学电阻传感
氨气(NH3)作为重要的化工原料和有毒气体,其痕量检测在环境监测和工业安全领域具有重大需求。然而现有传感技术面临灵敏度不足(ppm级)、高温工作条件及稳定性差等瓶颈。传统金属有机框架(MOF)材料在腐蚀性气体环境中易发生结构降解,而沸石等无机材料又缺乏可调控的活性位点。这一矛盾促使研究人员探索兼具高稳定性和可设计性的新型传感材料。福州大学的研究团队在《Nature Communications》发表的研究中,成功构建了首例基于多氧铌酸(PONb)的三维全无机框架材料FZU-2。该材料通过{Cu4P2Nb29O93}次级结构单元与{Cu4(OH)5}簇、[Cu(H2O)]2+单元协同连接,形成稳
来源:Nature Communications
时间:2025-07-11
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多地域采集的 Terminalia Arjuna 树皮中三萜类化合物的高效液相色谱分析与地理变异研究
AbstractTerminalia arjuna 作为印度传统医学阿育吠陀中的明星物种,其树皮富含具有心血管保护作用的三萜类化合物。本研究创新性地对来自印度北部16个地理区域的275份样本展开系统分析,通过优化色谱条件(C18柱,乙腈-磷酸盐缓冲液梯度洗脱),建立同时检测阿江榄仁酸(保留时间28.880分钟)和阿江榄仁苷元(15.332分钟)的HPLC-PDA方法,验证显示线性良好(R20.987),检测限达0.014-0.043 μg/mL。Introduction该树种高达20-30米,在阿育吠陀中被称为"天然心脏补品"。现代研究证实其含有多酚(如没食子酸)和特征性三萜(阿江榄仁酸、阿江
来源:Journal of Chromatographic Science
时间:2025-07-11
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土地利用变化与气候变异下奥卡万戈流域社会经济分区的水资源整合分析
在非洲南部的奥卡万戈流域,跨境水资源争端正随着气候变化和人口增长愈演愈烈。这个支撑着60万人生计的流域面临双重威胁:一方面,安哥拉内战结束后的快速发展导致林地锐减和农业扩张;另一方面,区域干旱化趋势使年均降水减少35%。传统水文模型往往将流域视为均质单元,忽视了社会经济活动空间差异对水循环的影响,致使政策制定者难以精准识别关键压力源。针对这一科学难题,研究人员创新性地将流域划分为13个社会经济分区(SE zones),结合遥感数据与InVEST水产量模型,首次量化了不同人类活动强度区域的水文响应差异。通过2004、2013、2020三个时间节点的情景模拟,不仅验证了模型精度(R20.7的SE
来源:Watershed Ecology and the Environment
时间:2025-07-11
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爱尔兰基拉尼国家公园水体中苯并三唑类(BTRs)和双酚类(BPs)污染的发生、来源及生态风险评估
在当今工业化快速发展的背景下,即便是受到严格保护的国家公园也难以避免人为污染物的侵袭。苯并三唑类(Benzotriazoles, BTRs)和双酚类(Bisphenols, BPs)这两类新兴污染物正通过多种途径悄悄侵入保护区的水生态系统,威胁着这些本应纯净的自然环境。BTRs作为防腐蚀剂和紫外线稳定剂广泛应用于工业生产,而BPs则是塑料制品的关键成分,它们都具有环境持久性和潜在的内分泌干扰特性。更令人担忧的是,这些污染物能够通过大气传输、水体循环等途径进入保护区,而常规污水处理工艺往往难以有效去除它们。面对这一严峻挑战,来自波兰比亚韦斯托克大学(University of Białystok
来源:Water Resources and Industry
时间:2025-07-11
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水生生态系统采矿环境负债的识别与量化方法研究——以哥伦比亚塞戈维亚为例
在哥伦比亚安蒂奥基亚省的塞戈维亚地区,采矿活动长期向水体排放未经处理的废水,导致河流中铅、氰化物等污染物严重超标,引发当地社区对生态系统健康和饮用水安全的担忧。尽管哥伦比亚法律明确要求企业承担环境负债(即经济活动造成的持续性负面环境影响),但缺乏标准化的量化方法使得责任认定和生态修复难以推进。这一问题在多重污染源并存的矿区尤为突出——非法采矿、生活污水与工业排放相互交织,形成复杂的污染网络。为破解这一难题,研究人员开发了一套创新性方法论,通过整合2010-2017年历史数据与2021-2023年现场监测结果,结合水文模型HEC-RAS和水质模型WASP,首次系统量化了采矿活动对塞戈维亚水生系统
来源:Water Resources and Industry
时间:2025-07-11