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  • 巴基斯坦与阿富汗野生1型脊髓灰质炎病毒的进化与传播动态(2012-2023):基于系统地理学与分子流行病学的 eradication(根除)策略启示

    野生脊髓灰质炎病毒(WPV)的根除是全球公共卫生的重要目标,但截至2024年,巴基斯坦和阿富汗仍是WPV1(1型野生脊灰病毒)的最后两个流行国。尽管全球疫苗接种努力使病例数从每年数十万降至个位数,但病毒在这两国边境地区的持续传播仍构成国际威胁。2022年莫桑比克和马拉维的疫情溯源至巴基斯坦南部,凸显病毒跨境扩散风险。更棘手的是,武装冲突、疫苗抵制和难以抵达的边境社区形成"病毒避难所",而环境监测(ES)显示病毒常在无瘫痪病例的情况下隐性传播。这些挑战亟需揭示病毒传播的时空规律,以优化根除策略。为此,英国帝国理工学院、巴基斯坦国立卫生研究院等机构的研究团队在《Nature Communicati

    来源:Nature Communications

    时间:2025-06-05

  • 电纺聚氨酯/再生纤维素纳米纤维膜固定化漆酶高效降解废水中对氯苯酚的研究

    在环境污染治理领域,对氯苯酚(P-CP)因其环境持久性、高毒性和生物累积性成为棘手难题。传统处理方法如吸附法和化学氧化法存在能耗高、易产生二次污染等缺陷,而游离漆酶(Laccase)虽能高效降解酚类污染物,却面临稳定性差、回收利用率低的瓶颈。如何突破酶固定化技术的限制,实现漆酶在废水处理中的规模化应用,成为环境生物技术领域亟待解决的科学问题。安徽高校研究团队创新性地将电纺技术与金属配位策略相结合,开发出兼具高机械强度和催化活性的固定化酶纳米纤维膜(Lac@Cu(II)/TPU/RC)。通过优化聚氨酯(TPU)与纤维素乙酸酯(CA)的纺丝比例(1:1时性能最佳),经脱乙酰化改性获得表面富含羟基的

    来源:International Journal of Biological Macromolecules

    时间:2025-06-05

  • 超声调控纤维素纳米晶自组装薄膜的 vibrant 结构色及其在土壤湿度可视化检测中的应用

    在自然界中,色彩不仅是美的象征,更是生物与环境交互的重要媒介。从远古矿物颜料到植物染料,人类始终追求色彩的持久性,但化学染料的氧化和光降解问题始终难以克服。相比之下,结构色——这种源于微观结构与光相互作用的物理显色方式,因其永不褪色的特性备受关注。蝴蝶翅膀、孔雀羽毛的绚丽色彩正是源于精密的纳米结构。科学家们试图模仿这种自然造物,但现有材料如聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚苯乙烯@二氧化硅(PS@SiO2)虽能实现鲜艳结构色,却存在毒性大、难降解的环境隐患。在这一背景下,中国的研究团队将目光投向了地球上最丰富的生物聚合物——纤维素。纤维素纳米晶(CNCs)作为纳米纤维素的典型代表,具有直径约30

    来源:International Journal of Biological Macromolecules

    时间:2025-06-05

  • 二维异质结构MnO2 /MXene催化剂实现高效硝酸盐电化学还原合成氨及锌-硝酸盐电池性能研究

    氨(NH3)作为重要的化工原料和氢能载体,目前主要通过能耗极高的Haber-Bosch工艺生产,该过程需300-500°C高温和200 atm高压,消耗全球1-2%能源并产生1.3%的碳排放。电化学硝酸盐还原反应(NO3RR)因其温和反应条件和可再生电力驱动特性,被视为极具潜力的替代方案。然而,NO3RR涉及8电子转移的复杂过程,存在反应动力学缓慢、副产物多等问题,亟需开发高效稳定的电催化剂。越南VinUniversity的研究团队通过将二维二氧化锰(MnO2)纳米片锚定在MXene(Ti3C2Tx)基底上,构建了2D/2D异质结构催化剂。该研究通过调控KMnO4前驱体浓度,制备了三种形貌的M

    来源:iScience

    时间:2025-06-05

  • 基于约束强化学习的氮肥自适应管理优化氮素利用效率研究

    在全球人口增长和气候变化双重压力下,如何实现农业可持续发展已成为重大挑战。氮肥作为作物增产的关键因素,其过量使用导致的水体污染、温室气体排放和土壤退化问题日益严重,而用量不足又会引发"土壤采矿"现象。传统施肥决策主要依赖农民经验,难以应对田间复杂的动态变化。特别是在欧盟实施更严格肥料法规的背景下,开发既能保证产量又能减少环境影响的智能施肥系统迫在眉睫。针对这一难题,来自荷兰瓦赫宁根大学等机构的研究团队创新性地将强化学习技术应用于氮肥管理优化。研究人员以荷兰Lelystad地区的冬小麦种植为研究对象,通过整合WOFOST作物生长模型和新型强化学习算法,开发出名为CropGym的仿真环境。这项发表

    来源:Computers and Electronics in Agriculture

    时间:2025-06-05

  • 基于Wasserstein生成对抗网络数据增强的生物炭吸附磺胺类抗生素预测模型研究

    磺胺类抗生素(SAs)作为合成抗菌药物,其在水体中的持续累积已构成严峻生态威胁。这类物质不仅会干扰微生物代谢,更可能加速抗生素抗性基因(ARGs)的传播。尽管生物炭(BCs)因其多孔结构和成本优势被广泛用于SAs吸附,但传统实验方法耗时费力,且缺乏系统性预测模型。更棘手的是,常规机器学习(ML)在样本量不足时表现受限,而生成式人工智能(GenAI)在环境领域的应用尚属空白。为此,中国国家自然科学基金支持的研究团队在《Bioresource Technology》发表论文,首次将Wasserstein生成对抗网络(WGAN)引入BCs吸附预测领域。研究人员从49篇文献中提取944组数据,涵盖7种

    来源:Bioresource Technology

    时间:2025-06-05

  • 宿主关联信号对Steinernema siamkayai跳跃行为的影响及其在生物防治中的意义

    在热带农业生态系统中,土壤表层活动的昆虫害虫如小菜蛾(Plutella xylostella)和斜纹夜蛾(Spodoptera litura)常造成严重经济损失。传统化学农药不仅导致环境污染,还易引发害虫抗药性。昆虫病原线虫(Entomopathogenic nematodes, EPNs)作为天然生物防治剂,其感染期幼虫(IJs)通过独特的"伏击型"觅食策略捕捉宿主,其中跳跃行为是附着移动宿主的关键机制。然而,关于泰国本土种Steinernema siamkayai的跳跃行为调控机制及其与经典模式种S. carpocapsae的差异,学界仍缺乏系统认知。为阐明这一问题,国外研究人员通过设计精

    来源:Biological Control

    时间:2025-06-05

  • 温度应激下大口黑鲈肠道菌群动态响应机制及其对水产健康养殖的启示

    在全球气候变化和水产养殖集约化背景下,温度波动已成为威胁水生生物健康的关键环境因子。作为重要的经济鱼种,大口黑鲈(Micropterus salmoides)对温度变化极为敏感,其肠道菌群与宿主免疫、营养代谢等生理功能密切相关。然而,温度应激如何通过改变菌群结构影响鱼类健康,特别是短期温度剧变下的菌群动态响应机制尚不明确。针对这一科学问题,广西科学院的研究团队在《Aquaculture Reports》发表论文,通过多组学技术揭示了温度应激对大口黑鲈肠道菌群的调控规律。研究采用16S rRNA基因高通量测序技术(V4区引物338F/806R),对120尾实验鱼(分为T20–20℃恒温组、T20

    来源:Aquaculture Reports

    时间:2025-06-05

  • 清洁鱼工作记忆能力缺失的认知机制研究:揭示外温动物与内温动物的脑进化差异

    引言:认知差异的进化背景脊椎动物脑容量与体型比例存在显著差异,内温动物(如哺乳动物)的脑容量平均是外温动物(如鱼类)的十倍。这一差异引发了对脑功能与认知能力关联的探讨。工作记忆(Working Memory, WM)作为执行功能(Executive Functions, EFs)的核心组件,涉及信息的短时存储与操纵,是预测一般智力因子g的关键指标。然而,WM在外温动物中的研究长期被忽视,且既往实验方法存在争议——例如将自发交替行为或延迟匹配样本任务(DMTS)简单等同于WM,忽略了信息操纵和时间延迟等关键特征。WM的定义与检测挑战采用Cowan的嵌入式过程模型(Embedded-Process

    来源:Animal Cognition

    时间:2025-06-05

  • 中国国家重点保护野生植物县域分布数据库构建及保护空缺分析

    全球生物多样性正面临人类活动、气候变化和外来物种入侵的严峻威胁。作为植物多样性最丰富的国家之一,中国约有10.84%的植物处于濒危状态。尽管中国自1999年起实施《国家重点保护野生植物名录》(NKPWPs),但受限于分布数据缺失,这些受保护物种的地理分布格局和保护成效始终不明。尤其令人担忧的是,2020年全球植物保护战略(GSPC)提出的"75%濒危物种实现双重保护"目标在中国尚未达成,亟需系统性评估。中山大学等机构的研究团队通过整合30,397条县域分布记录,首次构建了中国1,128种NKPWP物种的完整分布数据库。研究发现这些物种集中分布于喜马拉雅-横断山脉、滇黔桂交界等南方山地,其中94

    来源:BMC Biology

    时间:2025-06-05

  • 综述:真菌源合成碳点的研究进展

    碳点的崛起与真菌生物质的潜力碳点(CDs)作为新型荧光纳米材料,凭借其卓越的物理化学和光学特性,在生物成像、环境传感和光电子学等领域展现出巨大潜力。与传统半导体量子点相比,CDs具有更优异的生物相容性和更低的环境影响。然而,开发可持续、经济高效的碳源仍是当前主要挑战。真菌生物质因其高碳含量、固有功能化能力和快速生长特性,成为极具前景的CDs合成原料。真菌生物质的独特优势真菌生物质(包括子实体、菌丝体和酵母)的多样性为其作为碳源提供了独特优势:代谢多样性:真菌细胞富含几丁质、葡聚糖和黑色素等生物聚合物,碳化效率显著高于植物原料。本征掺杂:天然含有的氮、硫等杂原子可自发掺杂CDs,无需额外步骤即可

    来源:Biotechnology for Sustainable Materials

    时间:2025-06-05

  • 野生与栽培苍术种子微生物组差异及其对根际定殖的影响研究

    在人类文明发展进程中,植物驯化既是农业文明的基石,也导致作物遗传多样性锐减。这种遗传简化可能深刻影响植物与微生物的共生关系——尤其是药用植物,其有效成分积累往往依赖特定微生物群落。苍术(Atractylodes lancea)作为传统中药的重要药材,在野生转栽培过程中出现质量下降现象,但微生物组在此过程中的演变规律尚不明确。中国中医科学院等机构的研究团队在《Microbial Ecology》发表研究,首次系统解析了苍术驯化过程中种子到幼苗的微生物组传递规律。通过采集河北与内蒙古的野生/栽培苍术种子,在均质化微生物环境中培育后,采用16S rRNA和ITS测序技术分析各组织微生物组。研究发现:

    来源:Microbial Ecology

    时间:2025-06-05

  • 移动能力如何影响潮间带无脊椎动物应对热胁迫的生理与行为策略

    在气候变化加剧的背景下,潮间带这个"天然实验室"正上演着惊心动魄的生存博弈。当潮水退去,暴露在空气中的无脊椎动物们不仅要忍受剧烈波动的温度(数小时内温差可达20℃),还要应对日益频繁的极端高温事件。这些变温动物(ectotherms)的生存策略引发科学家浓厚兴趣——它们究竟是通过快速移动寻找阴凉处(行为调节),还是进化出强大的生理耐受机制(生理适应)?这个问题的答案,直接关系到我们预测物种在气候变化中存亡的能力。美国圣迭戈州立大学海岸与海洋研究所的McIntire, LM和Miller, LP团队在《Integrative and Comparative Biology》发表的研究,首次系统比

    来源:Integrative and Comparative Biology

    时间:2025-06-05

  • 环境随机性对白领姬鹟表型选择响应的定量分析:密度与频率依赖的生态进化动力学研究

    在自然界中,鸟类繁殖时间与后代数量的变化常被视为适应环境的经典案例。然而,当环境像"喜怒无常的指挥家"般频繁波动时,表型选择过程究竟如何响应?这个问题的答案长期困扰着进化生态学家。传统Lande-Arnold模型虽能量化选择强度,却忽略了环境随机性(Environmental stochasticity)与种群密度(N)的交互作用。瑞典哥特兰岛的白领姬鹟种群为此提供了理想研究模型——这种小型候鸟的繁殖参数记录跨越25年,但环境波动导致的适合度变异始终缺乏定量解析。挪威科技大学等机构的研究团队在《Evolution》发表突破性成果。他们基于Lande(2007)理论框架,创新性地将环境协方差函数

    来源:Evolution

    时间:2025-06-05

  • 蓝螯虾体色变异与视觉建模研究揭示适应性色彩的进化中性假说

    关于动物色彩研究的适应主义教条正面临新证据的挑战——近期多项研究表明,鲜艳醒目的动物体色可能并非适应性特征,而是进化中性性状。然而验证色彩性状的中性属性存在方法论困境,学界对"何为充分证据"尚未达成共识。本研究以穴居性蓝螯虾(C. monongalensis)为对象,通过量化三个体区的色彩参数,发现其体色变异与性别及体型均无统计学关联,从而否定了两项适应性假说。视觉建模进一步显示:该螯虾自身视觉系统难以分辨体区色差及背景对比,但其天敌却具备这种辨色能力。这些发现与既往研究共同表明,螯虾的鲜艳体色或是探索色彩进化中性理论的理想模型。此项工作不仅为色彩进化机制研究开辟新视角,更对广泛存在的表型适应

    来源:Behavioral Ecology

    时间:2025-06-05

  • 全球非叶凋落物碳质量格局及其驱动因素:跨植物功能类型与环境梯度的Meta分析

    在全球气候变化背景下,理解陆地生态系统碳循环机制已成为生态学研究的前沿课题。传统研究多聚焦于叶凋落物的分解过程,却忽视了非叶凋落物(如树皮、枝条、根系等)的重要贡献——这些组织虽仅占凋落物总量的20%,却因其富含难降解的木质素等成分,对土壤矿物结合态有机碳(MAOC)的形成和长期碳封存具有决定性作用。现有碳循环模型普遍存在系统性偏差,主要原因在于缺乏对非叶凋落物碳(C)质量(包括总C、木质素、纤维素和半纤维素含量)的全球尺度认知。这种知识空白严重制约着对陆地生态系统碳汇潜力的准确评估。福建师范大学地理科学学院的研究团队在《Journal of Plant Ecology》发表的重要研究,通过整

    来源:Journal of Plant Ecology

    时间:2025-06-05

  • 中国北方沼泽湿地克隆植物在高湿度区域展现游击型构型与获取策略的适应性研究

    湿地生态系统作为陆地与水域的过渡带,其独特的水文条件塑造了特殊的植物群落。在气候变化加剧的背景下,理解湿地植物如何适应水分异质性成为生态学研究的焦点。克隆植物因其独特的营养繁殖能力,在湿地植被中占据主导地位,但大尺度上其性状变异与环境因子的关系仍不明确。特别是在中国北方干旱半干旱区的沼泽湿地,水分梯度显著的环境下,克隆植物如何通过调整地上-地下性状配置来优化资源获取,这一科学问题亟待解答。北京林业大学生态与自然保护学院联合多家科研机构,在北方9个典型沼泽湿地开展研究。团队选取15种优势克隆植物,测定其比叶面积(SLA)、茎生物量、根茎节间长度等性状指标,结合土壤pH、总磷(TP)、总氮(TN)

    来源:Journal of Plant Ecology

    时间:2025-06-05

  • 温度湿度变化速率调控中高温大曲微生物群落结构与功能的关键机制研究

    中国白酒作为世界六大蒸馏酒之一,其核心发酵剂中高温大曲(Medium-high temperature Daqu)的品质直接决定酒体风味。传统大曲生产依赖经验性调控温度湿度,但环境参数动态变化如何影响微生物群落组装与功能仍不明确。尤其升温期(Temperature increase period, TIP)微生物群落对环境变化高度敏感,其演替规律与温湿度变化速率的关联机制亟待解析。泸州老窖股份有限公司创新团队通过控制TIP阶段温湿度变化速率(快速组与缓慢组),结合扩增子测序和多元统计分析,系统揭示了大曲微生物响应环境动态的生物学机制。研究采集四川宜宾大曲样本,利用无线环境传感器实时监测参数,通

    来源:Food Bioscience

    时间:2025-06-05

  • 锌诱导大麦细胞壁结构重塑及木质素合成通路激活增强镉耐受性的分子机制

    镉污染如同潜伏在农田中的"隐形杀手",全球约20%耕地存在Cd超标问题,通过粮食链富集可引发"痛痛病"等严重健康危害。大麦作为第四大谷物却对Cd异常敏感,其籽粒Cd含量直接影响啤酒安全和饲料品质。尽管锌元素已知能缓解Cd毒性,但两者互作的分子机制如同"黑箱",特别是细胞壁重构与木质素代谢的调控网络尚未阐明。浙江大学研究人员选取Cd敏感型(Dong-17)和耐受型(WSBZ)大麦基因型,设置0/1/10 μM Cd与0/5/50 μM Zn的交互处理,通过表型组-生理组-转录组多维解析,发现50 μM Zn使WSBZ的Cd转运因子(TF)降低68.4%,Fv/Fm提升76.7%。关键技术包括:水

    来源:Environmental and Experimental Botany

    时间:2025-06-05

  • CO2 浓度升高对干旱与丰水季节下小扁豆碳氮代谢的差异化调控机制

    随着大气CO2浓度([CO2])持续攀升,理解其对作物生理的影响成为农业可持续发展的重要课题。豆科植物因其独特的根瘤固氮能力,在CO2响应中表现出复杂机制。然而,现有研究多聚焦单一环境下的短期响应,关于CO2与季节性水分互作如何重塑碳氮(C-N)代谢网络仍不清楚。小扁豆(Lens culinaris Medik.)作为干旱区主栽豆类,其代谢适应机制对粮食安全至关重要。澳大利亚研究团队在《Environmental and Experimental Botany》发表的研究,通过自由大气CO2富集(FACE)设施,对比分析了干旱(2015)与丰水(2016)季节下小扁豆叶片和根瘤的代谢谱。研究发

    来源:Environmental and Experimental Botany

    时间:2025-06-05


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