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  • 固态电池中硅负极的微观结构——从晶体到非晶态

    硅作为固态锂离子电池(ASSB)中一种极具潜力的负极活性材料,因其超高理论容量(如Li₁₅Si₄约为3600 mAh g⁻¹,Li₄.₄Si约为4200 mAh g⁻¹)以及较低的锂化电位(<0.35 V相对于Li⁺/Li)而备受关注。此外,硅资源丰富、成本低廉且无毒,使其成为锂金属负极的理想替代品。然而,硅在锂化过程中会经历显著的体积膨胀(约300%),这不仅会导致材料裂解,还会造成电极结构的破坏,进而影响电池的循环稳定性和容量保持能力。因此,硅在固态电池中的实际应用受到了严重限制。为了解决这一问题,研究者们尝试了多种方法,包括对硅电极结构进行优化设计,以及引入合适的界面层以减少裂纹形成。其

    来源:Advanced Energy Materials

    时间:2025-11-09

  • 基于生物材料的比色传感器,用于连续温度监测

    温度监测技术在现代社会中扮演着至关重要的角色,广泛应用于医疗健康、工业控制、环境监测以及日常生活等多个领域。随着科技的进步,传统温度计如水银温度计虽然在长期使用中表现稳定,但其存在一定的局限性,例如体积较大、需要外部电源、不易携带等。而近年来,非接触式温度计如红外和热电式传感器虽然在一定程度上解决了这些问题,但在连续、实时、可穿戴的监测场景中仍面临挑战。因此,开发一种成本低、可重复使用、操作简便且适用于广泛环境的温度监测技术成为研究的重点。本文介绍了一种基于生物材料的热致变色墨水的新型温度传感技术。该技术利用热致变色墨水在不同温度下产生可观察的色彩变化,通过屏幕印刷技术将其应用于各种基材上,如

    来源:Advanced Materials Interfaces

    时间:2025-11-09

  • 基于机器学习与NFHS-5数据解析印度女性哮喘流行规律及多维度预测因子

    哮喘作为一种慢性炎症性气道疾病,全球患者超过2.62亿,每年导致约40万人死亡。在印度,这一疾病负担尤为沉重,但现有研究多聚焦于儿童或泛成人群体,对育龄女性的关注严重不足。传统统计模型难以捕捉环境、社会经济和行为因素间复杂的非线性关系,导致高风险人群的识别不够精准。为此,Mehta等学者在《BMC Public Health》发表研究,首次将机器学习技术应用于印度全国健康调查数据,系统揭示15-49岁女性哮喘的流行特征及多维度预测因子。研究团队采用印度第五轮全国家庭健康调查(NFHS-5)2019-2021年数据,覆盖55万余名女性,通过分层两阶段抽样确保全国代表性。技术方法核心包括:利用卡方

    来源:BMC Public Health

    时间:2025-11-09

  • 燃煤电厂附近儿童外化行为风险研究:飞灰暴露与神经行为健康关联分析

    当我们谈论空气污染对健康的影响时,很少人会想到那些生活在燃煤电厂附近的孩子们。这些孩子每天呼吸的空气中,可能含有一种名为"飞灰"的微小颗粒物。飞灰是煤炭燃烧后产生的副产物,含有高浓度的神经毒性金属,如砷、铅和锰等。更令人担忧的是,这些微小颗粒能够通过呼吸道进入人体,甚至穿过血脑屏障,直接对大脑产生影响。以往的研究已经发现,居住在燃煤电厂附近的儿童出现行为问题的风险更高。然而,这些研究大多使用距离电厂远近作为暴露指标,缺乏对实际飞灰暴露的直接测量。这就好比我们知道吸烟有害健康,但如果不测量实际吸入的尼古丁含量,就很难准确评估健康风险。为了填补这一研究空白,Zierold等人开展了一项创新性的研究

    来源:BMC Public Health

    时间:2025-11-09

  • 基于布朗芬布伦纳生态模型探讨退休适应需求与多层级决定因素的质性研究

    随着全球生育率的下降和医疗水平的提升,人口老龄化已成为不可逆转的社会趋势。伊朗正经历着快速的人口结构转变,预计到2041年,超过20%的人口将超过60岁。这一变化对医疗保健、养老金体系及适老化基础设施建设提出了严峻挑战。退休作为步入老年期的关键转折点,不仅意味着职业身份的终结,更伴随着生物-心理-社会-精神层面的多重挑战。虽然部分退休者能顺利过渡,但许多人面临着收入减少、社会价值感降低、健康风险增加等困境,甚至出现抑郁、社交孤立等负面结局。现有研究多聚焦于退休适应的某个侧面,缺乏对多层次影响因素及其互动机制的系统性探讨。在此背景下,设拉子医科大学的研究团队在《BMC Public Health

    来源:BMC Public Health

    时间:2025-11-09

  • 欧盟基于土地的碳中和效率评估:森林与农业用地的权衡与政策启示

    全球变暖与气候变化已成为不可逆转的趋势,推动各国将气候适应作为核心战略。从1992年首次地球峰会、1997年通过并于2005年生效的《京都议定书》,到2015年的《巴黎协定》,国际气候合作不断深化。欧盟(EU)承诺在2050年实现净零排放,其碳排放交易体系(EU ETS)和即将实施的碳边境调节机制(CBAM)彰显了这一雄心。然而,实现碳中和不仅需要减少碳排放,还需依赖自然碳汇(如森林和农业用地)对二氧化碳的清除作用。森林、农业用地和湿地分别被称为绿碳、黄碳和蓝碳,它们在吸收大气中的碳排放方面发挥着关键作用。尽管碳排放管理已受到较多关注,但土地碳汇(尤其是森林和农业用地)在实现碳中和目标中的效率

    来源:Carbon Balance and Management

    时间:2025-11-09

  • 综述:解构畜禽粪便消化器和沼气的争议

    畜禽粪便厌氧消化器是一种通过微生物在无氧条件下分解有机物产生沼气的技术。这项技术在美国,尤其是在乳制品和生猪养殖行业,正迅速扩张,但其在公共卫生、环境公正、经济和气候变化方面的作用引发了激烈辩论。畜禽粪便消化器在美国畜牧业的应用消化器通过处理液态粪便产生沼气,其主要成分是甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)。沼气可作为天然气替代品用于发电或产热,而消化后的残余物(消化液)则可作为肥料施用。美国环保署(EPA)的AgSTAR项目数据显示,截至2024年6月,美国有400个正在运行的畜禽粪便消化器,另有60个在建,其中绝大多数(84%)处理的是奶牛粪便,且主要集中在加利福尼亚州,这主要得益于该州的政

    来源:Current Environmental Health Reports

    时间:2025-11-09

  • 美国本土地区的河流代谢:极端情况的西部表现

    编辑总结河流中的生物对碳和其他营养物质从陆地输送到海洋的过程起着最重要的作用。这些生态系统一直被认为主要是异养的,但Maavara等人发现,美国大陆的河流表现出从极端异养到自养的广泛多样性。河流总初级生产力的增加对干旱条件特别敏感,而且超过70%的河流代谢活动发生在美国西部。——Jesse Smith摘要河流代谢是全球碳循环中最为不确定的碳通量之一。我们估算了美国本土(CONUS)超过175,000条河流的总初级生产力(GPP)和生态系统呼吸作用(ER),包括它们对极端水文条件的响应。我们的模型预测,美国本土河流的年总初级生产力为10.1太克碳,年生态系统呼吸作用为18.7太克碳,这意味着净生

    来源:SCIENCE

    时间:2025-11-08

  • 在气候变化背景下,亚马逊水域的极端升温现象

    在2023年,亚马逊地区经历了一场前所未有的干旱和热浪事件,这一现象不仅对当地的生态环境造成了严重影响,也对人类社会产生了深远的后果。科学家Fleischmann等人在研究中指出,这场极端的干旱和热浪导致了亚马逊水域的水温急剧上升,甚至在某些湖泊中水温达到了41°C,远超正常范围。这种极端的水温变化对水生生物,尤其是鱼类和河豚类动物,造成了致命的影响,引发了大规模的死亡事件。这一事件为全球气候变化背景下热带淡水生态系统的脆弱性提供了重要警示。水温作为生态系统中的一个基本变量,对生物地球化学过程和生态系统的结构与功能具有深远的影响。在热带地区,由于其独特的地理和气候条件,水温的变化往往更加剧烈,

    来源:SCIENCE

    时间:2025-11-08

  • 祖先、农业和乳糖耐受性对史前欧洲人身材的影响

    亮点•多基因评分可以解释古代欧洲人身高变异的约9%•新石器时代人群的较矮体型可以通过遗传因素来解释•重新估计的古代身高相关SNP效应与现代效应一致•尽管乳糖耐受性在现代没有影响,但它仍对古代身高有显著影响总结古代DNA彻底改变了我们对人类进化历史的理解,但仅关注遗传变异的研究由于忽略了表型结果,因此讲述了一个不完整的故事。基因型与表型之间的关系会随时间变化,因此直接在古代人群中进行研究比在现代数据中研究更为合适。在这里,我们整合了大规模的古代基因组和表型数据,分析了659名具有已发表全基因组古代DNA数据的个体的股骨长度(作为身高的代理指标),这些个体来自欧亚西部。从现代欧洲和东亚的全基因组关

    来源:Current Biology

    时间:2025-11-08

  • 基因组资源揭示野燕麦除草剂耐受性机制及环境适应性进化奥秘

    在全球农业生产中,野燕麦(Avena fatua L.)作为一种世界性恶性杂草,以其强大的环境适应性和除草剂耐受性著称,每年造成数十亿美元的经济损失。这种六倍体杂草不仅能够入侵多种作物田间,还能在从热带到极圈的不同气候带中繁衍生息,展现出惊人的生态适应性。尽管野燕麦给农业生产带来严重威胁,但其基因组中却蕴藏着丰富的抗逆基因资源,可用于栽培燕麦的遗传改良。然而,由于缺乏高质量的基因组参考序列和系统的群体基因组研究,野燕麦广泛适应性的遗传基础及其除草剂耐受性机制长期以来未能得到深入解析。针对这一科学问题,来自河北大学、中国农业科学院等机构的研究团队在《Nature Communications》上

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-08

  • 调节枯草芽孢杆菌R31中的表面活性蛋白生物合成可改善其行为特征,并提高其对香蕉枯萎病菌的生物防治效果

    本研究围绕一种重要的微生物代谢产物——表面活性肽(surfactin)展开,重点探讨了其在香蕉枯萎病防控中的双重作用机制。表面活性肽是一种由芽孢杆菌属(*Bacillus subtilis*)合成的脂肽类抗生素,不仅具有直接的抗菌能力,还能够通过群体感应(quorum sensing, QS)机制调控微生物间的相互作用。研究以* B. subtilis * R31菌株为对象,通过基因工程手段增强其表面活性肽的合成能力,从而探索其在病害防控中的潜在应用价值。这一研究不仅揭示了表面活性肽在微生物生态行为中的关键作用,还为构建人工合成微生物群落提供了新的思路。### 一、表面活性肽的生物学特性与生态

    来源:Microbial Biotechnology

    时间:2025-11-08

  • 综述:植物维管网络的环境调控

    亮点环境信号影响着血管发育的各个方面,从细胞命运的确定到次生细胞壁的沉积以及组织的连接性。激素和miRNA依赖的途径将环境信号与血管发育过程相结合。植物对环境信号的血管发育反应因物种和器官的不同而有所差异,这反映了其适应性特化。具有不同解剖结构的血管特征有助于植物抵御非生物和生物胁迫。摘要植物的维管系统是陆地生物适应性的基础,它能够实现水、营养物质和信号分子的长距离运输,并提供机械支撑。其解剖结构也增强了植物的抗逆能力;然而,环境信号如何调节血管发育的机制仍不明确。在这篇综述中,我们总结了近年来关于植物在面对温度、光照、干旱、盐度、机械力、营养缺乏和病原体等非生物和生物胁迫时血管可塑性分子机制

    来源:TRENDS IN Plant Science

    时间:2025-11-08

  • 乳酸菌FM03的碱性pH值驱动的代谢可塑性

    在乳酸菌(Lactic Acid Bacteria, LAB)的研究中,许多关注点集中于其在中性或酸性环境中的代谢特性,而对于碱性环境下的生理与代谢行为,了解仍然较为有限。本研究聚焦于一种重要的乳制品启动菌——乳酸乳球菌(*Lactococcus lactis*)的亚种 *lactis* 生物型 diacetylactis FM03,在碱性环境(pH 6、7 和 8)下其代谢和形态的适应性变化。研究采用乳糖限制的连续培养系统(chemostat),并结合蛋白质组学分析,揭示了乳酸乳球菌在不同pH条件下如何调整其代谢路径和细胞形态,从而影响其生长表现。乳酸乳球菌通常在无氧条件下,通过糖酵解与发酵

    来源:Environmental Microbiology

    时间:2025-11-08

  • 为定性和定量淡水浮游动物宏条形码研究奠定基础

    近年来,随着分子生物学技术的迅速发展,DNA metabarcoding作为一种高效、快速的生物多样性调查方法,已经被广泛应用于水生生态系统的研究中。尽管如此,对于淡水浮游动物群落的研究仍相对较少,而浮游动物在淡水生态系统中扮演着关键角色,是食物链的重要组成部分,同时也是重要的生物指示物种。因此,开发适用于淡水浮游动物群落的高质量DNA metabarcoding方法具有重要意义。本研究旨在评估DNA metabarcoding调查的关键环节,包括引物设计、样本采集与保存、DNA提取等,以期为未来淡水浮游动物群落的定性和定量调查提供坚实的基础。研究团队开发并验证了针对不同浮游动物类群(如枝角类

    来源:Environmental DNA

    时间:2025-11-08

  • 喀土穆附近白尼罗河和蓝尼罗河中的浮游动物群落组成:结合分子生物学和形态学方法的研究

    在世界最长的河流——尼罗河中,浮游动物作为生态系统中的重要组成部分,其多样性和组成变化可以作为环境变化的重要指标。尽管尼罗河的浮游动物分类研究历史悠久,但关于当前浮游动物群落的组成信息却相对匮乏。本文探讨了利用环境DNA(eDNA)宏条形码技术对尼罗河白尼罗河与蓝尼罗河浮游动物群落进行研究的方法和结果,旨在为尼罗河生态系统的生物多样性监测提供新的视角。### 研究背景与意义浮游动物在热带河流生态系统中扮演着关键角色,包括初级消费者、次级消费者和杂食性物种。它们在水生食物网中占据核心位置,因此其群落变化不仅反映了生态系统的健康状况,还可能暗示其他生物类群的变化。近年来,eDNA宏条形码技术被广泛

    来源:Environmental DNA

    时间:2025-11-08

  • 综述:通过与Fe(III)形成络合物来测定氟乐灵的光谱法:方法开发、验证及在环境样品中的应用

    摘要我们开发了一种简单、成本低廉、准确且灵敏的分光光度法,用于测定环境样品中的氟乐灵含量。该方法基于氟乐灵与Fe(III)形成金属复合物的原理,该复合物在347纳米处具有最大吸光度。校准曲线在0.25–5.0 µg/mL的浓度范围内遵循比尔定律(Beer’s law),相关系数(R²)为0.997,表明该方法具有极好的线性。该方法的最小检测限(LOD)为0.0787 µg/mL,最低定量限(LOQ)为0.238 µg/mL。通过对添加了氟乐灵的环境基质进行回收实验,结果显示该方法具有较高的准确性,回收率范围为82.12 ± 2.95%至97.80 ± 6.11%。该方法已成功应用于实际样品的分

    来源:Journal of Fluorescence

    时间:2025-11-08

  • 真菌与细菌:土壤死体物质形成与稳定中的互补角色及其对生物地球化学功能的影响

    随着全球变化驱动因素的加剧,土壤这一最大的陆地碳库正面临着严重的碳负债问题。土地利用转换、农业实践强化及全球变暖等因素共同导致土壤有机质(SOM)储量在全球范围内持续下降。面对这一挑战,深入理解土壤有机质的形成与稳定机制显得尤为重要。微生物在土壤碳循环中扮演着核心角色,它们通过代谢活动将植物输入的碳转化为自身生物质,其死亡后残留的微生物死体物质(necromass)构成了稳定土壤有机碳库的重要组分,占比可达50%。因此,微生物碳利用效率(CUE,即微生物将吸收的碳用于生长而非呼吸释放的比例)成为调控土壤碳固存的关键参数。然而,究竟是细菌、真菌还是它们之间的相互作用更有效地促进了微生物来源土壤有

    来源:ISME Communications

    时间:2025-11-08

  • 甘油作为潜在的解决方案,用于保护轮虫免受污水处理过程中掠食性真菌的侵害

    在废水处理系统中,轮虫作为一种重要的微生物,对提升处理效率、改善出水质量以及控制活性污泥膨胀具有关键作用。然而,轮虫种群却面临着来自捕食性真菌的威胁,而这些真菌在污水处理厂中却异常常见。因此,寻找一种有效的解决方案来保护轮虫免受真菌侵害,成为了当前研究的重点之一。轮虫能够在污水处理系统中发挥重要作用,不仅有助于减少过量污泥的生物量,还能促进分散细菌的絮凝,从而提高整个系统的处理能力。在实际应用中,某些轮虫种类,如单肢轮虫(*Lecane*)已被证实能够有效控制由丝状细菌引起的活性污泥膨胀。例如,*Lecane inermis*轮虫可以摄取多种导致膨胀和泡沫的丝状细菌,包括021N型、Thiot

    来源:Fungal Biology

    时间:2025-11-08

  • 综述:黑色素细胞:用于水污染分析的生物传感器

    化学污染物在水生动物体内积累,并最终通过食物链传递至人类,从而对人类健康造成不利影响。这种现象不仅限于水生生态系统,而是全球性的环境问题。随着工业化和人类活动的加剧,大量外源性化合物进入水体,导致水生环境的污染日益严重。这些污染物对水生生物产生深远影响,可能引发氧化应激、代谢紊乱以及生态系统的整体压力。因此,研究这些污染物对水生生物的影响,寻找有效的监测手段,对于评估环境健康风险具有重要意义。在这一背景下,水生动物体内的色素细胞,特别是整合性黑色素细胞(integumentary melanophores),成为研究环境污染物的重要工具。这些黑色素细胞来源于神经嵴细胞,含有黑色素,能够对环境变

    来源:Biochimie

    时间:2025-11-08


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