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综述:植物叶片气孔系统的仿生热力学模型:能量转化与CO?代谢
植物叶片气体交换机制及其与能量转化的关系在定量层面仍未得到充分研究,这限制了对CO?气体交换过程的评估。本研究将植物叶片的气孔系统作为微尺度、宏尺度或纳尺度热力学系统进行分析,并应用基于仿生学原理的建模方法。构建了一个理想化热力学循环,用以评估热能向机械功的转化。热效率系数的理论上限估计为ηt ≈ 0.003,在叶片与环境温度差约为1 °C时,机械能通量可达0.6 W/m2,即约占叶片吸收太阳辐射通量的0.3%。研究结果表明,即使效率较低,这种能量转化也足以影响气体交换的强度。基于该模型,还估算了植物CO?吸收潜力与冠层面积的关系。研究得出结论:植物叶片的气孔系统可被解释为一种理论上的仿生能量
来源:Agriculture
时间:2026-09-04
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数字化农业可持续性评估:基于SUSTIN-OLIVA指标的突尼斯橄榄种植系统应用(处于农业生态转型阶段)
摘要 随着突尼斯橄榄种植向更加集约化的方式转变,出现了严重的可持续性问题。鉴于在气候和社会经济压力下需要可靠的、可操作的工具来支持农业政策,我们提出了一种数字化的方法框架,用于衡量和评估正在进行农生态转型的橄榄种植系统的可持续性。该框架的主要贡献在于开发了SUSTIN-OLIVA数字指标应用程序,该应用程序作为一种决策支持
来源:Agriculture
时间:2026-09-04
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YOLOv11n-SWAQ:一种面向农业图像的轻量级自适应压缩方法
农业病虫害图像在传输与存储过程中常丢失具有诊断价值的纹理,而传统编解码器难以兼顾高压缩比与信息保真度。研究人员提出YOLOv11n-SWAQ,一种集成共享特征编码与关键区域感知量化(critical-region-aware quantization)的轻量级自适应压缩框架。该框架复用YOLOv11n骨干网络与特征融合网络作为共享编码器,以减少冗余特征提取;在Neck融合节点嵌入轻量级基于窗口的注意力(window-based attention, SWA)模块以增强病灶边界、虫体轮廓及局部纹理响应;将检测框与注意力权重融合构建三级量化图,区分背景、普通关键区与高重要纹理区,并引入超先验熵模型
来源:Agriculture
时间:2026-09-04
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并行康复机构的有界模糊监督PID控制器评估
准确的执行器空间跟踪是并行康复机构可重复运动交付的重要工程需求,但控制器性能还应在构型依赖动力学与建模不确定性下评估。研究人员针对三链3STC+S并行康复机构,评估了一种有界模糊监督比例–积分–微分(PID)控制器。基于CAD导出的逆运动学生成三条移动副参考轨迹,并在包含刚体质量与惯量、重力、闭环约束及外力/力矩负载的Simscape Multibody模型中仿真闭环行为。三条定增益PID回路构成基线;模糊监督器采用零阶Sugeno推理,在给定边界内调节比例与微分增益,积分作用固定并以泄漏积分器实现。在标称1°、0.2 Hz轨迹下,FSPID将平均均方根误差(RMSE)、最大绝对误差与绝对误差
来源:Bioengineering
时间:2026-09-04
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两种外源性雌激素代谢物(EDMs)的探索性研究:其体外作用及对去卵巢雌性大鼠的影响
背景:长期以来,人们一直认为雌激素降解代谢物(EDMs)在女性体内不起作用,但这一观点已经改变。尽管取得了进展,但关于EDMs与心脏之间的关系仍存在未知之处。研究人员发现,EDMs影响分离的心脏线粒体,这可能会影响心脏功能。因此,研究人员的目的是探索两种EDMs,即Met A(2-羟基雌酮)和Met D(17β-雌二醇-3-甲醚),在两种实验模型中的作用:暴露于不同浓度EDM不同时间的大鼠H9c2心肌母细胞,以及每种代谢物对完整和去卵巢(Oopho)大鼠心脏功能的影响。方法:检测了H9c2细胞的活力、线粒体膜电位和氧化应激。对完整和Oopho大鼠进行了超声心动图分析、组织学分析以及心脏损伤和氧
来源:Metabolites
时间:2026-09-04
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甘露还是克星?数字经济对中国城乡收入差距的非对称影响
摘要:共同富裕将数字化的分配效应置于中国当前发展议程的核心位置。本研究构建了一个将宏观层面结构与家庭收入位置相联系的两层分析框架。实证分析结合了2009—2022年的地级市面板数据与中国家庭追踪调查(CFPS),考察城市层面的数字发展如何影响城乡收入差距。城市层面的估计表明,在样本期内,数字经济发展水平较高的地区与较大的城乡收入差距相关联。机制估计与可能涉及技能偏向型技术进步以及数字接入和吸收能力不平等的渠道相一致。调节效应检验表明,“有为政府”与“有效市场”之间的互动能够缓解这一扩大趋势。来自“宽带中国”试点的证据进一步表明,若无配套制度,基础设施扩张可能加剧极化,凸显了政策干预的局限性。在
来源:Agriculture
时间:2026-09-04
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机器人采茶芽三维开放路径排序:基于分层蚁群优化与端点协调的方法
高效的三维(3D)开放路径排序对于机器人选择性采摘十分重要,因为可采收茶芽在冠层空间中呈不规则分布。研究人员将茶芽采摘建模为预备采摘点上的开放路径排序问题,并提出一种具备端点感知遍历方向协调的分层蚁群优化框架。预备点被分解为局部作业区域,区域内路线利用蚁群优化与3-opt精化进行优化;随后通过质心级蚁群优化确定簇访问顺序,并利用动态规划依据端点间连接代价选择每条局部路线的遍历方向。在包含非结构化Global-random对照的十一个仿真场景中,所提方法在十个场景下取得最短平均路线长度;Large-scale场景下平均路线长度为13.973±0.184 m,较全局蚁群优化与贪心插入分别降低10.
来源:Agriculture
时间:2026-09-04
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综述:运动干预对帕金森病患者自我报告睡眠结局的影响:随机对照试验的系统评价与Meta分析
目的:评估基于运动的干预对帕金森病(PD)患者自我报告睡眠结局的影响,并评估现有证据的确定性。 方法:检索PubMed、Web of Science、Scopus、Cochrane对照试验中心注册库(CENTRAL)和中国知网(CNKI),检索时间从建库至2026年8月17日。综述方案已在INPLASY平台注册(注册号INPLASY202480029)。采用Cochrane偏倚风险工具(RoB 1)评估偏倚风险。采用Hedges' g进行随机效应Meta分析,研究间方差通过限制性最大似然法估计。采用探索性亚组分析和单变量Meta回归探讨异质性,并进行敏感性分析以评估结果的稳健性。采用推荐分级
来源:Bioengineering
时间:2026-09-04
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温度关联的沙生植物西伯利亚白刺(Nitraria sibirica Pall.)与肖伯白刺(Nitraria schoberi L.)解剖结构、光合特征及GC–MS推定代谢组学谱分析
背景:本研究考察了两种盐生灌木西伯利亚白刺(Nitraria sibirica Pall.)与肖伯白刺(Nitraria schoberi L.)的微克隆(microclones)在低温正值(+3 °C)与高温(+30 °C)下暴露72 h的温度关联响应。方法:研究人员通过叶解剖评估、叶绿素荧光测定及基于气相色谱–质谱(GC–MS)的代谢物谱分析考察温度关联响应。结果:结果显示了共享与种特异响应,包括叶解剖尺寸变化、PSII相关荧光参数的维持或调整,以及推定注释代谢物类群相对组成与多样性的处理依赖偏移。代谢组学分析在离体微克隆与土壤驯化微克隆中均开展。离体微克隆在温度暴露下显示出检测化合物类群
来源:Metabolites
时间:2026-09-04
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综述:从生物机制到任务导向的设计原则:对类鱼仿生机器人的关键回顾
摘要 类鱼仿生机器人越来越多地结合了柔顺的结构、软硬可变的驱动系统、分布式传感器以及自主控制功能,但由于生物 inspiration、机器人实现方式、测试边界和任务定义的多样性,跨研究领域的比较仍然困难。我们通过一个“机制到证据”的框架来整合这一领域,该框架将生物机制与可测量的描述符、机器人实现方式、受控干预措施、任务导向的证据以及条件化设计原则联系起来。纵观现有文献,可转移的核心不是外形上的相似性,而是一种功能性机制——其优势在机器人集成后仍然可以被测量。其中三个结论反复出现:动态性能取决于在预期工作范围内的硬度匹配、驱动频率、阻尼作用和流体负荷;形态、传感、控
来源:Biomimetics
时间:2026-09-04
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用于稳定肥料簇运动的重力约束式肥料导引管的设计与测试
肥料簇在与地面接触时倾向于失去其团聚状态,从而降低肥料利用效率。为解决这一问题,研究人员设计了一种重力约束式肥料导引管(GCFGT)。基于最小摩擦原理,设计了梯形沟槽。通过分析肥料下落及与地面接触时的运动,确定了影响成穴的关键因素,如导肥角、沟槽角和前进速度。研究人员采用离散元法(DEM)确定了最佳参数组合:当导肥角为60°、沟槽角为80°、前进速度为6 km/h时,平均穴长为87.6 mm,穴长变异系数为6.51%,穴距变异系数为1.76%。台架试验结果表明,在目标单穴施肥量为6.0 g、前进速度为4–10 km/h、目标穴距为0.20–0.30 m的条件下,肥料簇在下落过程中始终维持团聚状
来源:Agriculture
时间:2026-09-04
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东北黑土区侵蚀控制措施的环境驱动因子与空间适宜性
寒区黑土带坡耕地侵蚀威胁全球农业,然而关于控制措施侵蚀削减绩效与空间适宜性的区域尺度定量证据仍然缺乏。本研究整合了来自132篇同行评议出版物的959组田间观测数据集,采用荟萃分析(meta-analysis)与提升回归树(Boosted Regression Tree, BRT)模型,评估了中国东北地区的耕作、生物、工程及组合保土措施。结果表明,所有措施均显著减少侵蚀,平均径流削减率为73.2%,产沙削减率为83.6%。具体而言,工程措施的径流削减率最高,而组合措施的产沙削减率超过95%。机器学习揭示,径流削减主要受降水调控,而产沙削减主要受土壤粘粒含量与容重控制。在空间上,耕作、生物与工程措
来源:Agriculture
时间:2026-09-04
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前交叉韧带重建术后患者报告的膝关节功能与星形偏移平衡表现作为心理性重返运动准备度的相关性研究
背景:心理准备度通过前交叉韧带损伤后重返运动量表(ACL-RSI)量化,是前交叉韧带重建术后重返运动成功的最一致相关因素之一。心理准备度是否反映独立构念,或与测量的功能表现相关,目前尚不清楚。目的:评估术后9至12个月,患者感知的膝关节功能与功能性任务客观表现(以传统评分、运动学及动作质量量化)及心理准备度之间的关联。方法:本横断面研究中,40名患者使用经过验证的无标记运动捕捉系统执行星形偏移平衡测试。从该任务中得出的三个生物力学域(触及距离、下肢运动学和时间序列动作质量指数)与心理准备度进行比较评估,并以患者报告功能(膝关节损伤与骨关节炎结局评分-12 [KOOS-12])作为对照。采用经年
来源:Bioengineering
时间:2026-09-04
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辅助技术操作姿势对上肢肌肉骨骼疾病影响的表面肌电图研究——基于关键词知识图谱分析
背景:辅助技术(Assistive Technology, AT)的广泛使用虽为功能障碍人群提供了重要支持,但其操作过程中伴随的异常姿势负荷亦可能诱发或加重操作者的上肢肌肉骨骼疾病(Upper Extremity Musculoskeletal Disorders, UEMSDs)。目的:本研究旨在系统梳理表面肌电图(surface Electromyography, sEMG)技术在评估辅助技术操作姿势对上肢肌肉骨骼影响中的应用现状与证据,并基于知识图谱分析识别该领域的研究主题、演进趋势与关键科学问题。方法:研究人员通过系统检索Web of Science核心合集与CNKI数据库,纳入符合标
来源:Metabolites
时间:2026-09-04
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增强苔藓生长优化算法及基准验证与污水处理预测案例研究
复杂优化任务在数据驱动预测与工程应用中常涉及非线性、多模态与病态目标函数。本研究提出一种增强苔藓生长优化算法(Enhanced Moss Growth Optimization,EMGO),作为基线MGO框架的改进变体,用以强化探索步长控制与局部协方差利用。EMGO引入两项关键算法增强:预算自适应跳跃调节机制,平衡全局散布与细粒度精炼;以及带相对特征值下界的收缩正则化协方差引导采样算子,以在无秩亏情况下利用精英个体间的相关结构。所提算法在CEC2017基准套件上于50维与100维、29个测试函数、30次独立运行、每次运行函数评估预算为104×D下评估,对比包括CMA-ES、L-SHADE、SB
来源:Biomimetics
时间:2026-09-04
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硒生物强化爆裂玉米微型菜:基于种子营养引发与叶面喷施的研究
摘要硒(Se)生物强化可能提高微型菜的营养价值,但其效果取决于化学形态和施用方式。本研究评估了以硒酸盐或亚硒酸盐形式通过种子营养引发、叶面喷施或两者组合施用硒对爆裂玉米微型菜生长、生物量、矿质元素组成及估算硒摄入量的影响。研究人员对根系和地上部组织分别进行分析,以评估将两种植物部位作为营养丰富生物量的潜在利用价值。种子用40 μmol Se L?1处理,微型菜在播种后9天收获。硒处理显著影响植物生长、鲜生物量以及磷(P)、锰(Mn)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)和硒的浓度。亚硒酸盐种子营养引发产生了最佳的生长响应,总株高最高达48.5 cm,单株总鲜重最高达1.31 g。硒累积量最高的是
来源:Agriculture
时间:2026-09-04
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早期泌乳期荷斯坦奶牛基于激光甲烷检测仪(LMD)的肠道CH4浓度与代谢及生理指标的关联:一种结合胎次特异性洞察的多变量分析方法
了解与奶牛个体水平肠道甲烷(CH4)相关的因素对于乳制品系统中基于精度的甲烷减缓十分重要。本研究评估了在临床健康的荷斯坦奶牛中,基于便携式激光甲烷检测仪(LMD)的CH4浓度、基于相对CH4浓度的指数、生化标志物、传感器衍生变量以及产奶性状之间的关联,并重点考察胎次影响。研究人员对91头泌乳天数(DIM)在100天以内的奶牛进行了检测:46头初产牛与45头经产牛。甲烷浓度采用便携式LMD测定。数据通过胎次比较、主成分分析(PCA)、含胎次交互项的DIM校正多元线性回归,以及经Benjamini–Hochberg错误发现率(FDR)校正的DIM校正偏相关分析进行评价。初产与经产牛的平均CH4浓度
来源:Agriculture
时间:2026-09-04
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基于频谱特征分析与机器学习的帕金森病无创语音早期检测
背景:帕金森病(PD)是一种慢性、缓慢进展且不可逆的神经病理障碍,其特征是特定神经元的进行性退化,这些神经元负责产生对运动控制至关重要的神经递质。尽管PD主要影响运动功能,但在前驱期常出现多种非运动症状,包括自主神经功能障碍、认知与神经行为障碍,以及感觉和睡眠异常。值得注意的是,言语和嗓音改变(尤其是运动减退性构音障碍)是常见表现。本研究提出一种通过语音识别和机器学习(ML)技术,利用语音信号区分PD患者与健康对照者的方法。研究使用包含81个语音样本(41个健康对照,40个PD患者)的数据集,提取了两类倒谱特征:梅尔频率倒谱系数(MFCC)和基于子带的倒谱系数(SBC)。这些提取的特征用于训练
来源:Bioengineering
时间:2026-09-04
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整合代谢组学与蛋白质组学分析揭示大麻(Cannabis sativa)提取物与合成大麻素HU210在GT1-7神经元细胞中对柠檬酸循环与磷酸戊糖途径的差异调控:从单一细胞沉淀中顺序提取代谢物与蛋白质
背景:大麻(Cannabis sativa)含有Δ9-四氢大麻酚(THC)及众多其他成分,而HU210(HU)是作用于大麻素受体的合成完全激动剂。研究人员应用整合代谢组学与蛋白质组学比较大麻提取物(CS)与HU在GT1-7神经元细胞中的作用。方法:采用乳酸脱氢酶(LDH) assay评估细胞毒性。从单一细胞沉淀顺序提取代谢物与蛋白质,分别采用气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)与纳米液相色谱-四极杆-Orbitrap质谱(nLC-Q-Orbitrap MS)分析。暴露培养基中的大麻素经液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)定量。结果:在24 h具细胞毒性而3 h无细胞毒性的最低浓度分别为CS
来源:Metabolites
时间:2026-09-04
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受生物启发的相位感知技能图用于具备可提示控制的鲁棒长程机器人操作
长程机器人操作需要在不确定性下协调多个运动基元(motor primitive),尤其在富接触与动态变化环境中。现有端到端视觉运动策略(visuomotor policy)常缺乏显式时间结构,导致执行脆弱且扰动后恢复能力有限。受生物运动控制中通过相位分解与反馈依赖转移组织可复用基元的启发,研究人员提出一种生物启发的相位感知框架,将执行表示为基于感知的运动相位间的结构化转移。该框架集成三模块:多模态相位与基元检测器(Multimodal Phase-and-Primitive Detector, PPD),从视觉、本体感知与力–力矩信号中提取语义与物理一致的相位;多模态感知技能图(Multimo
来源:Biomimetics
时间:2026-09-04