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最近在以MoO3基微/纳米棒为模板的一维管状复合材料领域取得了进展
模板介导的策略是一种多功能且可扩展的方法,用于制备一维(1D)管状复合材料,而三氧化钼(MoO₃)微/纳米棒已成为构建空心纳米结构的有前景的模板。在这篇简短综述中,我们系统地介绍了基于MoO₃的微/纳米棒在引导形成具有不同结构特征的一维管状复合材料方面的最新进展。我们总结了各种合理的设计策略,如硬模板法和自模板法,以及通过有机聚合物涂层和功能性氧化物涂层对MoO₃基一维管状复合材料进行改性的方法。值得注意的是,这些复合材料的结构、组成和形态被讨论其在催化、蛋白质吸附和模拟酶反应等领域的应用。最后,我们批判性地评估了MoO₃基一维管状纳米结构在下一代纳米催
来源:Dalton Transactions
时间:2025-11-26
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理解分子片段之间的非键相互作用
计算化学对非共价相互作用系统的研究所得到的见解远不止是一个简单的相互作用能量数值。量子化学方法能够将这个数值分解为多种物理相互作用模式(如静电作用和色散作用)以及特定的分子片段,从而为理解和合理设计弱结合复合物提供了大量有用的数据。对称适应性微扰理论(SAPT)是一种成熟且可靠的方法,可以实现这种双重的相互作用能量分解。本文综述了几种改进版的SAPT方法,这些方法可以阐明不同分子上的片段之间的非共价相互作用、同一分子上的片段之间的相互作用、嵌入在环境中的复合物,以及由三个或更多相互作用子系统组成的复合物之间的相互作用。
来源:Chemical Communications
时间:2025-11-26
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土耳其地区棘阿米巴的生态位建模
摘要棘阿米巴是一种机会性病原体,具有全球分布特征,有可能引发严重的人类感染。本研究主要旨在通过分析各种生物气候和地形变量来确定影响其分布的环境因素,并利用基于MaxEnt算法的生态位模型预测其在2070年气候变化情景下的潜在当前和未来分布情况。研究对从温泉、游泳池、公园和农业区采集的20个水样和20个土样进行了生态位建模。在阿菲永(Afyon)和库塔希亚(Kütahya),水样阳性检出率分别为70%和50%;而在土壤样本中,这两个地区的阳性检出率分别为60%和100%。生态位建模纳入了19个生物气候变量,其中BIO3(等温线指数)、BIO4(温度季节性)、BIO13(最湿润月份的降水量)和BI
来源:EcoHealth
时间:2025-11-26
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环境流行病学中阴性对照结局的潜在陷阱与正确应用策略分析
在环境流行病学研究领域,科学家们一直面临着一个核心挑战:如何从观察性数据中得出可靠的因果结论。由于环境暴露(如空气污染、化学物质)往往无法进行随机化试验,研究人员必须依赖观察性研究设计,而这些设计极易受到混杂偏倚的影响。尽管统计调整可以控制已知的混杂因素,但残留混杂——特别是由未测量变量或测量误差引起的混杂——始终是因果推断的潜在威胁。近年来,阴性对照结局分析作为一种有前景的方法出现,用于检测此类残留混杂。其基本原理直观而巧妙:如果一个变量(阴性对照结局)已知不受暴露影响,但与主要结局共享相同的混杂机制,那么在充分控制混杂的情况下,暴露与阴性对照结局之间不应存在关联。如果检测到此类关联,则表明
来源:Current Environmental Health Reports
时间:2025-11-26
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益生乳酸菌神经活性化合物生物合成的蛋白关联网络计算分析及其精神健康应用前景
当我们谈论心理健康时,很少有人会想到肠道中的微小居民。然而,科学研究正在揭示一个令人惊讶的事实:我们的肠道微生物可能通过产生特殊的神经活性化合物,直接影响大脑功能和行为。当前,精神健康问题的治疗主要依赖精神类药物,但这些药物往往伴随着内分泌和代谢方面的副作用。因此,寻找更安全、更自然的替代方案成为当务之急。在这一背景下,Rajat Giri等研究人员将目光投向了益生菌——特别是乳酸菌属细菌。这些微生物不仅被世界卫生组织认定为安全的食品成分,还在发酵食品中广泛应用。更重要的是,越来越多的证据表明,某些乳酸菌株能够产生影响神经系统的化合物,从而可能通过"肠-脑轴"这一双向通讯网络调节大脑功能。这项
来源:Discover Life
时间:2025-11-26
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疟原虫的手性决定了它们的运动模式
摘要疟疾寄生虫由雌性蚊子注入脊椎动物宿主的皮肤中,随后开始沿着螺旋轨迹快速移动,这使它们成为研究活性手性颗粒的理想模型系统。通过分析这些寄生虫在合成水凝胶中的三维运动,我们发现它们始终沿着右旋螺旋方向移动。当它们接触到二维基底时,运动方式会转变为顺时针圆周运动,这与在介质中二维基底上运动时的方向相反。这表明疟疾寄生虫进化出了手性特征,以帮助它们在三维和二维环境之间进行转换。利用夹心实验方法,我们进一步证实手性也决定了它们从二维运动向三维运动的转变。结合滑行运动理论、双向牵引力以及超分辨率显微镜技术,我们发现无论是二维还是三维环境中观察到的宏观手性现象,最可能的原因是寄生虫顶端极环处粘附分子的不
来源:Nature Physics
时间:2025-11-26
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提高用水效率并不会促进树木的生产力
摘要大气中二氧化碳(c_a)浓度的升高会增强植物的光合作用(A_n)并降低气孔导度(g_s)。这提高了植物的内在水分利用效率(iWUE = A_n/g_s),这是树木适应气候变化的一个重要指标。然而,iWUE的提高是否会导致树木生长也随之增加仍存在争议,因此人们开始关注iWUE与树木生产力之间的理论联系。在这里,我们利用气孔开合动力学的最优化理论,建立了一个框架,用以推断或预测从iWUE的相对增加中可以得出的树木生产力的最大相对增幅。利用来自调控实验和树木年轮同位素的现有实验数据,这些表达式被用来解释iWUE(一个可观测的指标)与树木生长(目标变量)之间的关系。虽然大气中二氧化碳浓度的升高会提
来源:Nature Climate Change
时间:2025-11-26
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综述:趋磁细菌的全球研究进展:生态学、进化机制以及生物磁体的生物技术应用,重点关注磁热疗法
摘要磁趋性细菌(MTB)是一类在生态和生理上具有多样性的微生物,它们能够合成细胞内的纳米颗粒——磁小体(一种生物磁性矿物),从而借助微生物的磁感受能力沿地磁场线导航。本文全面回顾了1979年至2024年间关于磁趋性细菌的研究,内容涵盖:(i)培养方法;(ii)多种生态环境,包括火山湖、珊瑚礁、古土壤、酸性泥炭地以及深海热液区;(iii)生态学和进化学研究。截至目前,仅有两个门类(假单胞菌门中的α-变形菌纲、脱硫杆菌纲和γ-变形菌纲,以及硝化螺旋菌门被证实具有形成磁小体的能力)。近年来,研究方法取得了显著进展,例如:无需培养即可检测磁小体基因簇(MGCs)的技术、16S rRNA基因分析方法,以
来源:Critical Reviews in Biotechnology
时间:2025-11-25
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海洋声学测量与模型预测的度量方法及其在声学屏障搜索问题中的应用
在海洋声学搜索任务中,一个长期存在的挑战是如何准确量化海洋环境不确定性对声学系统性能的影响。海洋温度盐度剖面、环境噪声水平和海底特性等参数的微小变化,都可能导致声学传播特性的显著改变,进而影响搜索任务的规划与执行效果。传统上,海洋学、声学和操作指标往往被孤立地报告,缺乏将三者耦合分析的框架,这使得难以确定需要以何种精度表征真实海洋状态才能确保声学搜索任务的成功。针对这一科学问题,Stevens和Siderius在《IEEE Journal of Oceanic Engineering》上发表的研究提出了一种创新的端到端耦合度量方法。他们以被动声学屏障巡逻搜索为典型案例,系统分析了环境参数不确定
来源:IEEE Journal of Oceanic Engineering
时间:2025-11-25
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适用于自主水面航行器的不确定性感知海洋点云检测器(U-MPCD)
摘要:在繁忙且环境复杂的海洋环境中(例如内河航道、港口和码头),自主水面航行器(ASVs)需要强大的感知模块来实现实时船只检测,而激光雷达(LiDAR)是用于环境感知的实用传感器之一。然而,这些环境带来了诸多挑战:船只尺寸差异较大、远距离处的点云数据较为稀疏,以及由于激光雷达的视野受限和周围障碍物的遮挡,导致预测不确定性较高。小型船只依赖于局部特征(如精细的几何细节),而大型船只则需要全局特征(如整体形状和结构连续性)才能实现准确检测。为了解决这些问题,我们提出了海洋点云检测器(MPCD),该检测器结合了基于注意力机制的点特征网络进行柱状级别的局部特征提取,以及一个混合的2D主干网络(该网络将
来源:IEEE Journal of Oceanic Engineering
时间:2025-11-25
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“打开环状结构以完成循环:核黄素的完全降解将简单的构建模块回归自然”
代谢过程是指生物体内通过一系列生化反应合成(称为合成代谢,anabolism)和分解(称为分解代谢,catabolism)化学物质的机制。这些反应构成了生命活动的基础,影响着能量的获取、物质的转化以及细胞功能的维持。在这一过程中,酶扮演着至关重要的角色,作为代谢反应的主要催化剂。然而,许多酶并不直接参与反应,而是依赖于复杂的有机辅因子来实现其催化功能。这些辅因子通常来源于特定的维生素或其衍生物,能够赋予酶以特殊的化学活性,使其能够催化那些在没有辅因子的情况下难以进行的反应。其中,黄素酶(flavoenzymes)是一类特别重要的酶,它们利用由维生素B2衍生出的辅因子——黄素腺嘌呤二核苷酸(FA
来源:ACS Central Science
时间:2025-11-25
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综述:深入了解气候变化对海洋细菌的多因素影响:恢复力机制与缓解策略
摘要工业化标志着一个重要的转折点,对全球气候产生了前所未有的影响。海洋覆盖了地球表面的71%,在调节气候变化因素方面发挥着关键作用,是地球生态系统的重要组成部分。在这些海洋生态系统中,海洋细菌在调节各种生物地球化学循环中发挥着重要作用,而这些循环对气候调节和生态系统功能至关重要。然而,持续的气候变化给海洋细菌及其相关过程带来了严峻挑战。在人类世(Anthropocene)时期,人为污染物与气候压力因素之间的相互作用进一步加剧了它们对不同生态位中的海洋细菌及其适应机制的影响。本文探讨了人为污染物与气候压力因素对细菌的交互作用,特别关注有机污染物、重金属和微塑料的影响。该综述分析了海洋细菌在面对气
来源:Critical Reviews in Microbiology
时间:2025-11-25
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尿液生化生态学揭示复发性尿路感染的微生物-代谢物互作网络及代谢标志物
在全球范围内,尿路感染(UTI)是成年人中最常见的细菌感染之一,其中相当比例会发展为复发性尿路感染(rUTI),给患者生活质量和医疗系统带来沉重负担。尽管抗生素广泛使用,但rUTI的频繁复发表明泌尿生殖生态系统存在更深层次的改变。传统治疗策略主要聚焦于通过长期预防性抗生素方案实现尿液无菌状态,然而健康个体尿液微生物组的发现,促使研究范式转向在清除病原体的同时恢复健康尿液微生物组的新思路。发表在《npj Biofilms and Microbiomes》上的这项研究,通过整合宏基因组和定量代谢组数据,深入探索了女性尿液微生物组与生化环境之间的功能互作,揭示了rUTI的代谢特征和潜在生物标志物。研
来源:npj Biofilms and Microbiomes
时间:2025-11-25
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沙漠植物中光合碳的长期命运:由微生物残体驱动的土壤碳稳定途径
摘要 作为陆地碳(C)循环的核心组成部分,植物通过光合作用吸收的碳(光合碳)调节着土壤有机碳(SOC)的储存。然而,在沙漠生态系统中,光合碳在不同土壤层中的分配模式仍不清楚。 通过对关键沙漠物种Alhagi sparsifolia进行原位田间13CO2脉冲标记实验,我们追踪了360天内的光合碳动态。这包括光合碳从地上系统向地下系统(0–30、30–60、60–100和100–200厘米深度)的垂直转移,以及随后在SOC、
来源:New Phytologist
时间:2025-11-25
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受体样激酶OsSRK和潜在配体OsTDL1B在调控水稻中镉积累与耐受性中的作用
摘要 镉(Cd)是一种有毒金属,会在植物体内积累并抑制其生长,同时进入食物链从而危害人体健康。尽管关于植物对镉的积累和耐受性的研究已经非常广泛,但其调控机制仍不甚明了。在本研究中,我们发现了一种应激响应的受体样激酶(OsSRK),该激酶参与了水稻对镉的积累和耐受性过程。实验结果表明,OsSRK的表达在镉处理后显著增强。当OsSRK过表达时,水稻体内的镉积累量减少;而当其表达被抑制或发生突变时,镉积累量增加,并且叶片会出现黄化现象。OsSRK与MULTIPLE SPOROCYTE 1(MSP1)具有密切的同源性,后者通过其TAPET
来源:Plant, Cell & Environment
时间:2025-11-25
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在授粉季节,利用eDNA宏条形码技术对蜜蜂蜂箱进行分子监测
该研究探讨了环境DNA(eDNA)代谢条形码技术在监测蜂箱健康状况中的应用潜力。通过定期采集蜂箱底部残留物,利用分子生物学手段分析昆虫、真菌和细菌的多样性,研究发现eDNA技术能有效识别蜂箱内外的有害生物和有益菌群,为蜂箱健康管理提供新方法。### 研究背景与意义全球约35%的农作物依赖蜜蜂授粉,但蜂箱健康监测面临传统方法的局限性。传统人工检查耗时费力且易造成蜂箱应激,而eDNA技术通过分析蜂箱残留物中的遗传物质,可非侵入式检测病虫害及有益微生物。此技术已在水域生态监测中验证有效(Beentjes等,2022),但应用于蜂箱健康管理仍属创新。### 关键技术路线1. **样本采集**:在 al
来源:Environmental DNA
时间:2025-11-25
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一种用于从废水中去除氨氮的新型细菌菌株:Pseudomonas oleovorans QS-7
摘要过量氨氮已被证明对水环境造成严重危害。能够同时进行硝化作用和反硝化作用(SND)的细菌可以成为有效去除废水中氨氮的生物工具。首次发现从养猪场的沼气处理系统中分离出的具有SND功能的Pseudomonas oleovorans QS-7菌株能够高效去除氨氮。通过测定与QS-7菌株氮代谢相关的关键酶和功能基因,并结合氮代谢过程的氮平衡测量,推测该菌株的SND途径为:NH+4 → NH2OH → NO−2 → NO−3 → NO−2 → NO → N2O → N2。在100 mg/L氨氮溶液中,QS-7菌株在18小时内实现了98.6%的氨氮去除率,最大氨氮降解速率为9.2 mg/(L·h)。该菌
来源:Journal of Zhejiang University-SCIENCE B
时间:2025-11-25
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间作对土壤微生物多样性和群落网络的影响
该研究聚焦于小麦-大豆间作系统对土壤微生物群落结构及功能的影响,通过多维度实验设计与系统分析,揭示了间作模式在调控土壤微生物多样性和网络稳定性中的关键作用。研究采用 randomized block design 在宁夏灵武地区开展田间试验,设置小麦(W)、大豆(S)及6:2小麦-大豆间作(SW)三种处理,同步采集根际(rhizosphere)和 bulk 土壤样本,结合理化性质检测与宏基因组测序技术,系统解析了不同耕作模式对土壤微生物群落的塑造机制。**研究背景与意义** 土壤微生物作为生态系统功能的核心驱动者,其群落结构直接关联着养分循环、有机质分解及作物抗病性等关键过程。传统单作系统因
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-11-25
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矿物肥料施用和木霉菌应用对接种了大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)的幼橄榄树土壤微生物群的影响
橄榄树Verticillium wilt(轮枝菌萎蔫病)是由土传真菌Verticillium dahliae引起的毁灭性病害,其特点是形成黑色微核珊瑚(microsclerotia)在土壤中长期存活。该研究通过两年期的温室实验,系统评估了矿物肥料施用与生物控制剂Trichoderma asperellum strain T34对土壤微生物群落及病害防控的影响,发现以下关键结论:### 一、生物控制剂T34的病害防控效果1. **微核珊瑚抑制机制** T34显著降低土壤中V. dahliae微核珊瑚浓度(未施肥组减少82%,施肥组减少72%),且效果不受施肥条件干扰。研究推测其作用机制包
来源:Frontiers in Microbiology
时间:2025-11-25
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Agasicles hygrophila幼虫中糖受体的功能特征分析
糖的感知对昆虫的取食和寄主选择至关重要。Agasicles hygrophila是一种专性捕食性昆虫,被引入用于控制入侵性杂草Alternanthera philoxeroides,但其感知糖的分子机制尚不清楚。在这项研究中,研究人员在A. philoxeroides中鉴定出了八种糖类化合物,其中最丰富的是蔗糖。蔗糖和果糖能引发幼虫的取食反应,而核糖、葡萄糖、半乳糖和甘露糖则具有驱避作用。补充蔗糖或果糖可以减轻核糖、半乳糖和甘露糖对幼虫取食的抑制作用,但只有果糖能够缓解葡萄糖的驱避效应。幼虫的口器上含有能够感知蔗糖和果糖的味觉感受器。敲低糖受体AhygGR4会降低幼虫对半乳糖、葡萄糖和甘露糖的
来源:Journal of Agricultural and Food Chemistry
时间:2025-11-25