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基于活性qPCR技术快速鉴别非洲猪瘟病毒活性的方法建立与现场应用评估
非洲猪瘟(African swine fever, ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus, ASFV)引起的一种高度接触性出血性传染病,对家猪和野猪具有极高致死率,急性病例死亡率接近100%。该病毒在环境中表现出极强的稳定性,其传播途径复杂多样,包括直接接触感染动物、生物媒介(软蜱)以及污染的饲料、水源、运输工具等间接传播方式。由于目前尚无安全有效的疫苗或特效药物,生物安全措施成为防控ASF的关键手段。在ASF防控实践中,快速准确地检测病毒活性至关重要。传统的病毒分离方法虽被视为金标准,但需耗时数日且必须在生物安全三级(BSL-3)实验室条件下操作,难以
来源:Veterinary Research
时间:2025-10-30
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并非所有的群体互动都具有积极意义:鱼类中同种个体的存在所带来的代谢变化,取决于该物种的社会结构
摘要由于“镇静效应”,群居动物可能通过群居生活降低其整体代谢需求。然而,目前尚不清楚个体对群体成员的代谢反应是否因社会系统的不同而有所差异,以及个体的社交性如何影响这种反应。我们测量了领地性三纹矮慈鲷(Apistogramma trifasciata)和群居红雀鲷(Paracheirodon axelrodi)在有或没有同种个体的情况下的代谢率,研究了个体社交性与代谢率之间的关系,重点关注社交性如何影响对同种个体存在的代谢反应。领地性慈鲷在同类个体存在的情况下表现出标准代谢率(SMR)和基础代谢率(RMR)的增加,而群居红雀鲷的RMR和SMR则没有变化。仅在红雀鲷中,社交性与SMR和RMR均呈
来源:Behavioral Ecology and Sociobiology
时间:2025-10-30
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实验性升高的温度会降低刺槐蚁(Pseudomyrmex spinicola)的活跃程度及其对宿主的防御能力
摘要面对气候变化,生物的首批反应往往表现为行为上的改变。社会性昆虫的反应既发生在个体层面,也发生在群体层面。对于热带物种而言,昆虫为逃避热应力而采取的行为尤为重要,因为那里的环境温度通常更接近它们的生理耐受极限。我们研究了实验性升温对热带蚂蚁 Pseudomyrmex spinicola 的影响,这种蚂蚁与牛角金合欢植物 Vachellia collinsii 存在互利共生关系。这种植物为蚂蚁提供庇护所和食物,而蚂蚁则保护植物免受食草动物的侵害。我们进行了原位的全株升温实验,并比较了加热处理植物与对照植物上蚂蚁的行为和生理状况。在实验性升温条件下,蚂蚁的活动性降低,其防御植物的攻击性行为也随之
来源:Behavioral Ecology and Sociobiology
时间:2025-10-30
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利用Paraburkholderia xenovorans LB400的糖代谢多样性实现定制化P(3HB-co-3HV)共聚物生物合成
随着全球塑料污染问题日益严峻,开发可降解的生物基塑料成为解决环境危机的重要途径。聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates, PHA)作为微生物合成的天然聚酯,具有生物可降解性和生物相容性等优势,被誉为最具潜力的石油基塑料替代品之一。其中,聚3-羟基丁酸酯(Poly(3-hydroxybutyrate), P(3HB))是最早被发现的PHA材料,但其高结晶度、脆性大等缺点限制了应用范围。通过引入3-羟基戊酸酯(3-hydroxyvalerate, 3HV)单体形成的P(3HB-co-3HV)共聚物,可显著改善材料柔韧性和加工性能。然而,如何实现单体组成的精准调控,以及如何利用低
来源:Applied Microbiology and Biotechnology
时间:2025-10-30
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当旅游业与畜牧业相遇:天山脆弱山地草原上小农户的生计困境与过度放牧问题
摘要土地利用政策和环境条件的快速变化使得过度放牧成为中国脆弱干旱地区(尤其是天山山区草原)可持续性的重大挑战。然而,我们对牧场退化与个体牧民生计之间关联程度的了解仍然有限,尤其是在自给自足的畜牧业与旅游业发展日益交织的背景下。为了验证“小面积牧场能带来更好的旅游业发展并减少过度放牧”的观点,我们在天山西部两个村庄对30个管理不同规模牧场(小于33公顷、中等规模和大于53公顷)的牧民家庭进行了调查。这些地区的旅游业正在兴起,同时草地退化现象也十分明显。研究结果表明,在过去二十年里,研究区域的草地植被出现了同质化、退化和破碎化现象。拥有小面积牧场的家庭为了支持旅游业基础设施而维持较高的牲畜密度,这
来源:Agronomy for Sustainable Development
时间:2025-10-30
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土壤有机碳对玉米产量的长期调控效应:热带地区综合土壤肥力管理的实证研究
在撒哈拉以南非洲,玉米既是主食又是经济支柱,但该地区却面临着全球最低的玉米单产和持续恶化的土壤肥力困境。由于长期集约化耕作和有机质投入不足,热带土壤普遍呈现高度风化状态,有机碳含量持续下降,直接制约着作物产量的提升。尽管综合土壤肥力管理(ISFM)被提倡作为协同提高作物产量和土壤肥力的解决方案,但关于土壤有机碳(SOC)如何驱动玉米长期产量变化的实证研究依然匮乏。更关键的是,在气候变化背景下,季节性气候波动与土壤管理措施的交互作用对玉米产量的影响机制尚未明确。为破解这一难题,来自苏黎世联邦理工学院、国际热带农业研究所等机构的科研团队在《Agronomy for Sustainable Deve
来源:Agronomy for Sustainable Development
时间:2025-10-30
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持续氮添加下高草草原植物群落演变:时间轨迹一致但终点分异
随着人类活动导致全球氮(N)生物有效性持续增加,生态系统正经历着前所未有的变化。氮作为所有蛋白质的关键组成元素,其可利用性不仅限制着生物的活动、生长和繁殖,还通过改变植物物种间的竞争平衡而深刻影响着植物群落组成。尽管已有大量研究表明氮添加通常会提高初级生产力并降低植物群落多样性,但关于长期氮添加下植物群落变化的速率控制因素和最终结局仍存在重要知识空白。特别是在降水、植食作用等脉冲式干扰事件频发的背景下,厘清慢性氮添加对植物群落的渐进式影响机制显得尤为迫切。美国康扎草原生物学站的六个长期氮添加实验为解答这一科学问题提供了独特平台。这些实验起始时间跨越14年,分布在不同地形部位和管理制度下,为研究
来源:Oecologia
时间:2025-10-30
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食物的可获得性会影响蜘蛛成体的体重变化以及繁殖特征
摘要所有动物都需要食物来生存、生长和繁殖,从而在自然界中优化自身的适应度。食物的可获得性会显著影响诸如寿命和繁殖力等人口统计参数。在本研究中,我们比较了假寡妇蜘蛛(Steatoda grossa,属于蛛形纲Theridiidae科)的繁殖参数,实验中改变了猎物(家蟋蟀Acheta domesticus)的可用性和大小。每周获得食物的成年交配雌性蜘蛛在其一生中产下的后代数量比每3周获得一次食物的雌性蜘蛛更多。此外,对繁殖情况的监测显示,在前10个卵囊中,持续获得食物的蜘蛛每个卵囊中的幼蛛数量比间歇性获得食物的蜘蛛高出约40%。当猎物可用性较低时,雌性蜘蛛产生卵囊之间的时间间隔通常更长。一些雌性在
来源:Oecologia
时间:2025-10-30
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基于社会生态模型的COVID-19大流行对HIV感染者生活质量、焦虑及资源获取的多层次影响研究
在COVID-19大流行席卷全球的背景下,HIV感染者这一特殊群体面临着前所未有的挑战。作为需要持续医疗支持的慢性病患者,他们不仅需要应对病毒本身的双重威胁,还要承受疫情防控措施带来的社会隔离、医疗资源中断等多重压力。然而,现有研究大多聚焦于普通人群,对HIV感染者在疫情期间的独特经历缺乏系统性的深入探讨。正是这一研究空白,促使国际护理HIV研究网络开展了一项跨越九国的开创性研究。该研究于2021年8月至2023年6月期间,通过国际多中心横断面调查设计,收集了来自博茨瓦纳、加拿大、哥伦比亚、香港、肯尼亚、尼日利亚、南非、泰国和美国等地的1400名HIV感染者的数据。研究采用经过改良的青少年试验
来源:AIDS and Behavior
时间:2025-10-30
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消费后聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)通过化学方法再生为凯夫拉尔(Kevlar)聚合物的生命周期评估
PET,即聚对苯二甲酸乙二醇酯,因其成本低廉、化学稳定性强,被广泛用于一次性产品,如塑料瓶和包装材料。随着PET的广泛应用,其废弃物数量也迅速增长,迫切需要有效的回收策略。化学回收,特别是PET的化学升级利用,为减少塑料垃圾提供了新的可能性,但该过程的环境影响需要全面评估。本文首次利用生命周期评估(LCA)方法,评估了化学回收后消费PET转化为Kevlar聚合物的环境影响。通过建立PET氨解和水解的生命周期库存模型,并基于每种化学过程的环境热点设计优化场景,研究揭示了化学升级的潜力。### 1. 研究背景全球塑料产量在2018年达到了3.59亿吨,并预计到2050年将增长至11亿吨。PET作为
来源:ACS Sustainable Chemistry & Engineering
时间:2025-10-30
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分子景观重塑揭示了微塑料引发的脂质组波动、营养失调与能量紊乱之间的相互关联
微塑料作为一种新兴的环境污染物,正逐渐引起科学界和公众的广泛关注。它们不仅存在于环境中,还可能通过食物链进入人体,进而对健康造成潜在威胁。微塑料对肝脏的影响尤为显著,不仅可能干扰肝脏的代谢功能,还可能影响基因表达和脂质代谢,从而引发一系列生理和病理变化。本研究旨在通过综合分析微塑料对肝脏的生物化学参数、亚细胞结构以及生物分子景观的影响,揭示微塑料在肝脏中的分子机制,并进一步探讨其与脂质代谢和基因表达之间的关系。研究发现,聚丙烯微塑料在肝脏中的积累可导致多种病理变化,包括局部纤维化重塑和线粒体结构异常。通过拉曼光谱技术,研究者识别出与肝脏生物分子相关的多个特征峰,例如1060、1132、1168
来源:Environment & Health
时间:2025-10-30
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空气污染暴露对患有重度抑郁症患者神经元细胞外囊泡中microRNA含量的影响
空气污染与抑郁症之间的关系近年来逐渐受到科学界的关注。虽然已有研究指出空气污染可能对心理健康产生影响,但其具体的生物机制仍然模糊不清。为了更深入地探索这一领域,一项新的研究关注了空气污染如何通过影响神经元来源的细胞外囊泡(NdEVs)中的微小RNA(miRNA)来改变抑郁症的严重程度。这项研究基于200名抑郁症患者的样本,揭示了空气污染与NdEV miRNA水平以及抑郁症严重程度之间的复杂联系。研究首先通过问卷调查和血液样本采集,收集了参与者的社会人口学信息、生活习惯、临床历史等。参与者被评估为抑郁症的严重程度,使用了五种不同的评分系统,包括蒙哥马利-阿斯伯格抑郁量表(MADRS)、汉密尔顿抑
来源:Environment & Health
时间:2025-10-30
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受蜘蛛丝启发的粘附-内聚协同增强策略:通过竞争性氢键诱导结晶相分离,实现高性能、可回收且多功能性的生物基粘合剂
150天)。这项研究为设计高性能、可回收且多功能绿色粘合剂开辟了新的途径。
来源:ACS Sustainable Chemistry & Engineering
时间:2025-10-30
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一种先进的气相色谱-质谱工作流程,用于高置信度地非靶向筛查回收塑料中意外添加的物质
随着全球循环经济的不断发展,回收在塑料材料行业中的重要性日益凸显。回收塑料来源于多种渠道,往往包含大量非有意添加的物质(NIAS),如有机污染物、聚合物降解产物和消费者残留物。这些物质的准确识别对于评估回收材料的质量以及清洁工艺的效果至关重要。然而,传统的单维气相色谱(GC)技术在处理这些复杂样品时面临诸多挑战,难以提供高精度的检测结果。因此,本研究结合了一种无需液氮的综合二维气相色谱(GC × GC)与高分辨率质谱(HRMS)技术,并引入了一种基于置信度的数据报告流程,以实现对回收塑料中非靶向物质的更严谨和更高置信度的识别。这一方法通过构建四个置信度等级和七个置信度描述分类,利用高分辨率质谱
来源:ACS Measurement Science Au
时间:2025-10-30
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从赤潮到健康生态系统:通过封闭海域的营养管理实现
伊势湾和三河湾这些封闭的海域长期以来一直受到人为水污染的影响,富营养化现象由过量的磷(P)和氮(N)引发,导致频繁出现赤潮和蓝潮,并对沿海渔业造成严重破坏。为应对这一问题,人们通过净化流入的河流和咸淡水湖泊成功减少了污染负荷,使这些海域从富营养化状态转变为贫营养化状态。然而,这种转变导致了底栖生物及其上层消费者的数量下降,引发了人们对生态系统健康的担忧。水质数据显示,这些海域已经从磷限制(富营养化)状态转变为氮限制(贫营养化)状态,这为了解营养限制因素的变化如何影响生态系统结构提供了重要见解。本研究通过叶绿素-a(Chl-a)的含量来检测浮游植物的生长情况,并确定了能够支持浮游植物健康生长、同
来源:ACS ES&T Water
时间:2025-10-30
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三维电化学反应器中的PEDOT颗粒电极用于水中有机污染物的降解
目前用于污染物降解的电化学系统采用传统的二维(2D)电极,存在传质和可扩展性的限制,尤其是对于难降解的有机物质而言。为了解决这些问题,我们制备了一种三维(3D)反应器,该反应器使用聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)颗粒的稀薄、充分混合的悬浮液进行操作,并以六嗪酮(HEX)这种难降解的三嗪类除草剂作为模型化合物,评估了其性能、能量效率和重复使用性。通过化学聚合合成的PEDOT颗粒同时具有吸附剂、电极和催化剂的功能,在5伏电压和1克/升的颗粒负载量下(EE/O = 7千瓦时/立方米),hexazine酮的去除效率超过了98%。系统地研究了影响降解过程的因素,包括施加电压、电解质浓度、pH值、
来源:ACS ES&T Engineering
时间:2025-10-30
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过渡金属与配位环境对四乙炔基卟啉中硝酸盐还原的协同效应:通过机器学习进行分析,并利用第一性原理计算进行验证
将硝酸盐(NO3RR)电化学转化为氨是一种有前景的绿色氨合成方法,同时也为解决硝酸盐污染问题提供了一种环保的替代方案。通过机器学习(ML)进行分析,并结合密度泛函理论(DFT)进行验证,从56种基于单个过渡金属原子(TM)与四乙炔基卟啉(TEP)单元(TM-N4/N3C1-TEP)结合的金属有机框架(MOFs)中筛选出了四种合适的催化剂。通过机器学习和Shapley Additive ExPlanations(SHAP)全局表征方法分析了反应中间体自由能与催化性能之间的关系,结果表明:交叉描述符(φ1)、吸附物的电负性(φ2)以及过渡金属的电荷(QTM)是硝酸盐稳定吸附的主要因素。过渡金属中心
来源:ACS ES&T Engineering
时间:2025-10-30
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沉积物-水界面作为微塑料碎片和微纤维的陷阱与来源——来自溪流槽实验的见解
微塑料污染已被发现对河流环境中的水质和生态系统健康产生负面影响。然而,许多控制微塑料运输和滞留机制的基本原理仍然不够明确。本文通过在控制水流的流槽实验中研究尼龙纤维和碎片(包括小碎片和大碎片)的沉积行为,探讨了微塑料在河流环境中的命运和迁移过程。实验使用了随机建模方法和拉丁超立方采样技术来优化描述微塑料沉积和再悬浮的参数,并将沉积速率与基于斯托克斯定律计算的沉降速率进行了对比。实验结果显示,较低的水流速度会导致微塑料更快地沉积,这一效应与形状有关,并且对于纤维而言更为显著。在相同水流速度下,大碎片在含有砾石的流槽中比在混合沉积物中沉积得更快。斯托克斯沉降速率和基于模型的沉积速率之间存在显著差异
来源:ACS ES&T Water
时间:2025-10-30
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在臭氧(O3)和臭氧/过氧化氢(O3/H2O2)联合处理的UASB(上流式厌氧生物反应器)出水中,聚乙烯微塑料的老化与转化:物理化学变化及毒性评估
塑料的广泛应用使得其在环境中的积累成为一个全球性问题,尤其是在水体环境中。研究表明,到2025年,全球将有约2.5亿吨塑料废弃物污染水体,而这些塑料废弃物会逐渐分解成微塑料(Microplastics, MPs),即直径小于5毫米的塑料颗粒。微塑料因其持久性和生物累积性,对生态系统和人类健康构成了潜在威胁。它们不仅可以直接对水生生物造成物理伤害,如鱼鳃炎症,还可能作为污染物和重金属的载体,增强其生态毒性。因此,寻找有效的微塑料去除和降解技术对于减轻环境压力至关重要。污水处理厂(Wastewater Treatment Plants, WWTPs)是微塑料进入环境的主要途径之一。由于污水处理系统
来源:ACS ES&T Water
时间:2025-10-30
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用于锂分离的聚酰胺纳米过滤膜的机器学习分析及单体筛选
随着全球工业化的快速发展以及对清洁能源需求的不断增长,锂(Li)作为关键金属的重要性日益凸显。锂广泛应用于可充电金属离子电池中,这些电池是电动汽车、便携式电子设备以及电网规模储能系统的核心组成部分。然而,锂的全球需求激增,使得从自然资源中高效回收锂成为一项重要的研究课题。传统的锂矿开采方法虽然能够从矿石中提取锂,但其过程往往伴随着大量的有毒废物排放,对生态环境构成威胁。此外,全球范围内存在约2.3 × 1011吨锂存在于天然水体中,这为通过水处理技术提取锂提供了新的可能性。在锂的回收技术中,纳滤(NF)膜因其在高镁锂比(MLR)条件下对锂和镁的高效分离能力而受到关注。与传统方法相比,NF膜技术
来源:ACS ES&T Engineering
时间:2025-10-30