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化能自养硫氧化细菌Halothiobacillus diazotrophicus低氧硫氧化特性及其机制

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微生物学报 2024年第11期 4358-4370页

作者：严洪珊林炜铁罗剑飞华南理工大学生物科学与工程学院

【目的】探究Halothiobacillus diazotrophicus LS2在不同氧浓度下的硫氧化特性，并揭示其低氧适应机制。【方法】通过离子色谱测定S2O32-和SO42-浓度，平板稀释涂布法跟踪测定菌体生长情况，转录组测序及生物信息学分析其差异表达基因... 详细信息

【目的】探究Halothiobacillus diazotrophicus LS2在不同氧浓度下的硫氧化特性，并揭示其低氧适应机制。【方法】通过离子色谱测定S2O32-和SO42-浓度，平板稀释涂布法跟踪测定菌体生长情况，转录组测序及生物信息学分析其差异表达基因及相关代谢通路。【结果】菌株LS2在氧含量0.2%-21%的条件下能够进行硫氧化代谢和生长，并且在氧含量高于1.6%的条件下维持较高的硫氧化活性。比较转录组学分析筛选出851个可能与低氧适应相关的差异表达基因，包括表达上调基因464个，表达下调基因387个，其中硫代硫酸盐硫转移酶（thiosulfate sulfurtransferase,TST）、硫氧化酶/还原酶（sulfuroxidase/reductase,SOR）、硫化物:醌氧化还原酶（sulfide:quinone oxidoreductase, SQR）上调表达，Sox酶系下调表达，菌株LS2低氧硫氧化代谢途径可能发生改变。低氧组菌株LS2上调表达cbb3型细胞色素c氧化酶，以增加O2与酶的结合效率，同时上调表达固氮酶基因nifDKH和Fix复合体基因fixA、fixB、fixC、fixX，利用N2、CO2为最终电子受体维持胞内氧化还原平衡。【结论】菌株LS2是一株在低氧环境中仍能维持较高硫氧化活性的硫氧化细菌，SQR、高氧亲和末端氧化酶及固氮酶对其适应低氧环境有重要作用，本研究对丰富低氧硫氧化代谢机制认识有积极意义，为优化含硫废水处理工艺提供一定理论基础。

关键词：低氧适应硫氧化细菌固氮酶末端氧化酶转录组分析

产业互联网平台价值主张实现的组态路径——基于活动系统和数字组件的fsQCA分析

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科技进步与对策 2024年

作者：裴银强史轩亚杜义飞张国建电子科技大学经济与管理学院西南大学经济管理学院

产业互联网平台作为数实融合的关键载体,需要协调多方主体需求以实现价值主张。活动系统和数字组件作为现有分析平台价值主张的两个重要因素,对产业互联网平台在数实融合情境下实现价值主张至关重要。利用模糊集定性比较分析法(fsQCA)... 详细信息

产业互联网平台作为数实融合的关键载体,需要协调多方主体需求以实现价值主张。活动系统和数字组件作为现有分析平台价值主张的两个重要因素,对产业互联网平台在数实融合情境下实现价值主张至关重要。利用模糊集定性比较分析法(fsQCA)探讨活动系统中心性与开放性以及数字组件可编辑性与可重组性对产业互联网平台价值主张实现的组态效应,研究发现:(1)中心性需与可编辑性或可重组性形成组态实现产业互联网平台价值主张,而可编辑性和可重组性存在替代关系;(2)开放性和非中心性形成组态,且可编辑性和可重组性可弥补非中心性缺失,进而实现平台价值主张。研究结论对于从活动系统和数字组件整合视角实现产业互联网平台价值主张、深化活动系统和数字组件内在互动关系、丰富产业互联网平台价值主张研究方法具有重要意义,同时也可为产业互联网平台在数实融合情境下承载多主体交互提供实践启示。

关键词：产业互联网平台价值主张活动系统数字组件 fsQCA

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循环加卸载下大理岩渐进损伤的能量特性研究

岩土力学 2024年第8期45卷 2373-2386页

作者：刘晓裴江权李邵军辛杰陈朋飞中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中国科学院大学北京100049

为探究锦屏大理岩渐进损伤过程中的能量特性,开展了5种围压下岩样的三轴循环加卸载试验,分析了循环加卸载下大理岩渐进损伤的弹性模量演化、能量演化及分配规律、能量演化的围压效应、损伤演进特性,并系统剖析探讨了基于能耗比和能耗差... 详细信息

为探究锦屏大理岩渐进损伤过程中的能量特性,开展了5种围压下岩样的三轴循环加卸载试验,分析了循环加卸载下大理岩渐进损伤的弹性模量演化、能量演化及分配规律、能量演化的围压效应、损伤演进特性,并系统剖析探讨了基于能耗比和能耗差定义的两种岩石强度失效的能量判据。研究结果表明:大理岩从初始屈服到进入残余阶段的整个变形破坏过程中,加载段弹性模量和卸载段弹性模量均呈现单调退化的弹塑性耦合特征,应避免采用弹性模量不变假定计算弹性应变能带来的偏差;围压升高不仅能够有效提升大理岩的吸能和储能效率,也能强化大理岩的吸能和储能极限,同时还能抑制大理岩的能量耗散效率和耗散能的提升幅度;岩样从峰前到峰后的能量演化是一个弹性能占比逐渐降低,耗散能占比逐渐升高的过程,残余阶段能量占比趋于稳定,其残余弹性能和残余耗散能均随着围压的增加呈现近似线性的增长,而最大弹性能和最大耗散能则随着围压的增加呈现非线性的增长。考虑初始损伤和残余承载力修正的损伤演化方程能很好地捕捉不同围压下岩样基于耗散能定义的损伤变量的变化特征。进而,基于能量相对比例定义的能耗比判据可视为大理岩的材料失效判据,基于能量绝对差值定义的能耗差判据可视为大理岩的结构失效判据。

关键词：大理岩循环加卸载能量演化特征损伤特性失效判据

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基于主客体相互作用的水下自适应仿生胶黏剂的设计及性能研究

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摩擦学学报 2024年

作者：秦晨曦王玉璞杨灏裴小维马延飞周峰中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室中国科学院大学

水下胶黏剂在多个领域中有着巨大的应用潜力，以往报道的胶黏剂大都需要外界能量的触发实现水下固化，这很大程度上限制了其应用范围。因此，亟需开发1种能在水下自适应黏附的胶黏剂来扩展其应用的灵活性和实用性。为此，本文中报道了1... 详细信息

水下胶黏剂在多个领域中有着巨大的应用潜力，以往报道的胶黏剂大都需要外界能量的触发实现水下固化，这很大程度上限制了其应用范围。因此，亟需开发1种能在水下自适应黏附的胶黏剂来扩展其应用的灵活性和实用性。为此，本文中报道了1种以水为触发开关，通过金刚烷和β-环糊精的主客体作用在水下自适应组装形成稳定的包合物来提升内聚能，实现高强度水下黏附。这种合理的设计使胶黏剂可以在多种水环境(超纯水、酸和碱溶液、海水)中直接作业，并对多种基材表现出具有良好的润湿性和强大的黏合效果(纯水中黄铜基材上浸泡12 h后黏附强度达940.8 kPa)，且随时间延长黏附强度没有降低(15天后仍保持高强度)，同时表现出了杰出的可循环使用性(10次循环仍稳定)，将有助于减轻对海洋生态系统和环境的负担。这种原位水下自适应固化策略极大地提高了其在复杂环境下的应用便利性，将丰富新兴的水下胶黏剂领域。

关键词：水下黏附主客体相互作用自适应仿生胶黏剂贻贝

基于DS证据理论与综合赋权改进可拓法的黄土区重载铁路高填方路基服役性能评价

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铁道学报 2024年第8期46卷 121-131页

作者：张棋苏谦刘宝森裴彦飞张宗宇陈德西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 四川蜀道高速公路集团有限公司四川成都610094

为有效评价黄土区重载铁路高填方路基的变形与稳定状态,在重载铁路高填方路基服役性能初选评价指标库基础上,通过基于证据可信度的DS证据理论融合指标的重要度、独立度与区分度3项特征值,构建重载铁路高填方路基服役性能优选指标体系;... 详细信息

为有效评价黄土区重载铁路高填方路基的变形与稳定状态,在重载铁路高填方路基服役性能初选评价指标库基础上,通过基于证据可信度的DS证据理论融合指标的重要度、独立度与区分度3项特征值,构建重载铁路高填方路基服役性能优选指标体系;基于综合赋权改进可拓评价法,建立针对重载铁路高填方路基服役性能的多层次综合评价模型,并利用该模型对大准及巴准铁路两段高填方路基服役性能进行评价。研究结果表明,上述两段高填方路基服役性能等级评价结果依次为差与良,并均通过了有效性检验;本文研究所提方法较云模型更能准确评价高填方路基服役性能,且比《铁路路基大维修规则》更能全面客观地反映高填方路基服役性能所处状态。研究结果可为黄土区重载铁路高填方路基服役性能状态评价提供参考。

关键词：黄土地区重载铁路高填方路基服役性能 DS证据理论改进可拓评价

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乡村更新语境下村庄规划编制技术路径与实践——以江苏省溧阳市龙峰村和庆丰村为例

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规划师 2024年第9期40卷 123-130页

作者：李伟裴逸飞李昊徐涵江苏省城镇与乡村规划设计院有限公司设计一所南京大学建筑与城市规划学院江苏省城镇与乡村规划设计院有限公司

乡土地域人地关系的维系、巩固与再建,一直都是乡村可持续发展的关键问题。在整合乡村外生式更新和内生式更新协同发展模式的基础上,以乡村更新语境下的村庄规划作为理论基点,对其进行二元系统的重构,从夯实更新台账、树立更新目标、识... 详细信息

乡土地域人地关系的维系、巩固与再建,一直都是乡村可持续发展的关键问题。在整合乡村外生式更新和内生式更新协同发展模式的基础上,以乡村更新语境下的村庄规划作为理论基点,对其进行二元系统的重构,从夯实更新台账、树立更新目标、识别更新对象、运用更新工具和强化更新保障5个关键方面探讨乡村更新语境下村庄规划编制的技术路径,并以江苏省溧阳市龙峰村和庆丰村两个典型村庄为例进行实践验证,以此作为对宅基地改革的同步回应,为未来乡村的可持续发展提供理论支持和案例借鉴。

关键词：乡村更新村庄规划编制方法快速城镇化地区宅基地改革外生与内生

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光合细菌Rhodopseudomonas faecalis JS提升细菌抑藻能力的机制研究

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环境科学研究 2024年

作者：林帼英罗智伟谢章彰林炜铁罗剑飞华南理工大学生物科学与工程学院广东省科学院生态环境与土壤研究所华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心广东省农业环境综合治理重点实验室

抑藻细菌在蓝藻水华的发展及消亡过程中起着重要的调节作用。增强抑藻细菌的抑藻能力将有助于加速蓝藻水华的消散，然后目前尚缺乏有效的原位调控手段。为了探究光合细菌Rhodopseudomonas faecalis JS对抑藻细菌抑藻作用的促进作用及其... 详细信息

抑藻细菌在蓝藻水华的发展及消亡过程中起着重要的调节作用。增强抑藻细菌的抑藻能力将有助于加速蓝藻水华的消散，然后目前尚缺乏有效的原位调控手段。为了探究光合细菌Rhodopseudomonas faecalis JS对抑藻细菌抑藻作用的促进作用及其机理，本研究首先进行富营养化水体土著细菌的抑藻实验，研究光合细菌R. faecalis JS对原位菌群抑藻能力的促进作用；通过对原位菌群中纯菌的分离与鉴定，进一步研究R. faecalis JS对不同种属细菌抑藻能力的促进作用；通过乙醇提取、HPLC及液质联用技术，对R. faecalis JS促进细菌抑藻作用的活性物质进行分离鉴定，探究R. faecalis JS对抑藻细菌抑藻能力的促进机理。结果表明：①光合细菌R. faecalis JS的发酵液能够增强富营养化水体原位菌群的抑藻效果。②从原位混合菌群中分离得到38株纯菌，有6株细菌(AB-3、AB-6、AB-13、AB-26、AB-31、AB-38)的抑藻率在添加R. faecalis JS发酵液后出现显著性提升，其中P. putida AB-31菌抑藻能力的增幅最大，其抑藻率由13.59%升至81.70%。这些细菌的系统分类学鉴定结果显示，R. faecalis JS发酵液能够提升抑藻作用的抑藻细菌都属于Pseudomonadota假单胞菌门，表明R. faecalis JS提升细菌抑藻能力具有门水平上的特异性。③对R. faecalis JS发酵液中的活性物质进行分离，得到22种潜在的活性代谢物，验证发现代谢物中的N-己酰基-DL-高丝氨酸内脂和N-丁酰基-DL-高丝氨酸内脂能够显著提升AB-31菌的抑藻作用，说明光合细菌R. faecalis JS可能通过释放群体感应信号分子的方式，提升抑藻细菌的抑藻作用。研究显示，光合细菌R. faecalis JS具有原位提升细菌抑藻作用的潜力，这将为蓝藻水华的治理提供新的方法和思路。

关键词：蓝藻水华抑藻细菌光合细菌Rhodopseudomonas faecalis JS 高丝氨酸内脂群体感应

犬红细胞膜仿生纳米载体的制备和体外毒性及靶向初探

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黑龙江畜牧兽医 2024年第11期 101-106,112,121页

作者：林子俊马月飞裴世敏海南大学热带农林学院海口570228

为了提高纳米颗粒的安全性和靶向性,试验采用低渗处理法制备犬红细胞膜(RBCM),双乳法制备聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米颗粒(BLANK-PLGA),并用脂质体挤出器挤出法制备犬红细胞膜囊泡(RBCM-NVE)和犬红细胞膜仿生纳米载体(PLGA-RBCM);采用透... 详细信息

为了提高纳米颗粒的安全性和靶向性,试验采用低渗处理法制备犬红细胞膜(RBCM),双乳法制备聚乳酸-羟基乙酸共聚物纳米颗粒(BLANK-PLGA),并用脂质体挤出器挤出法制备犬红细胞膜囊泡(RBCM-NVE)和犬红细胞膜仿生纳米载体(PLGA-RBCM);采用透射电镜、动态光散射技术对不同纳米颗粒的结构、大小和电位进行表征鉴定;通过稳定性试验考察不同纳米颗粒的粒径及聚集性变化;采用SDS-PAGE和Western-blot法验证挤出前后细胞CD47膜蛋白表达情况;通过犬乳腺肿瘤细胞(CIPp)摄取BLANK-PLGA和PLGA-RBCM研究纳米颗粒的同源靶向性;通过体外试验探究BLANK-PLGA和RBCM-NVE纳米颗粒的细胞毒性。结果表明:BLANK-PLGA呈球形结构,RBCM-NVE呈杯状囊泡结构,PLGA-RBCM呈明显的“核-壳”结构;BLANK-PLGA平均粒径为(305.17±2.59)nm,聚合物分散性指数(polymer dispersity index, PDI)为0.10±0.01,平均电位为(-3.86±0.59)mV;RBCM-NVE平均粒径为(200.50±0.26)nm, PDI为0.22±0.02,平均电位为(-9.60±0.88)mV;PLGA-RBCM平均粒径为(274.16±2.11)nm, PDI为0.18±0.03,平均电位为(-6.03±0.64)mV;第0~25天,在PBS中PLGA-RBCM粒径保持在300 nm以下,PDI为0.2左右,随着时间推移,BLANK-PLGA的粒径与PDI均明显增大,粒径大小不均;BLANK-PLGA和PLGA-RBCM在胎牛血清中4 h内吸光度没有较大变化;RBCM在通过脂质体挤出器挤出前后均保持相同的蛋白条带并且均表达CD47膜蛋白;CIPp细胞对PLGA-RBCM的摄取量极显著多于对BLANK-PLGA(P0.05)。说明成功制备的PLGA-RBCM具有良好的稳定性、安全性及对同源细胞的靶向性。

关键词：犬红细胞膜仿生纳米载体 PLGA纳米颗粒结构表征安全性靶向性

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尿素通过提高Nitrosospira丰度促进酸性土壤中的氨氧化作用

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分子植物育种 2024年第21期 7230-7240页

作者：詹漫君楚玉灿罗剑飞林炜铁华南理工大学生物科学与工程学院

本研究旨在通过探究酸性土壤中的氨氧化作用，提供制定合理施肥策略的科学依据。采用土壤微宇宙实验、液体培养和传代培养，研究尿素对酸性土壤氨氧化作用及其微生物群落的影响。结果表明，三种酸性土壤尿素组的平均硝化速率显著高于空... 详细信息

本研究旨在通过探究酸性土壤中的氨氧化作用，提供制定合理施肥策略的科学依据。采用土壤微宇宙实验、液体培养和传代培养，研究尿素对酸性土壤氨氧化作用及其微生物群落的影响。结果表明，三种酸性土壤尿素组的平均硝化速率显著高于空白对照组和铵态氮肥组(P<0.05)。尿素的施用显著提高了氨氧化细菌(ammonia oxidizing bacteria, AOB) amoA基因丰度(P<0.05)，而不是氨氧化古菌(ammonia oxidizing archaea,AOA) amoA基因丰度(P<0.05)，表明尿素通过提高AOB的丰度促进氨氧化作用。液体培养结果表明，尿素促进了不同酸性土壤悬液的氨氧化活性，且这一促进作用与尿素水解过程中p H值的上升无关。传代培养结果表明，酸性条件下以尿素为初始底物的培养方式有利于AOB，特别是未培养的亚硝化螺菌(Uncultured Nitrosospira)的繁殖。本研究证实尿素通过提高Nitrosospira的丰度促进酸性土壤中的氨氧化作用，为制定合理的氮肥施用策略提供了科学依据。

关键词：尿素酸性土壤硝化作用群落结构氨氧化细菌微宇宙实验传代培养