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Roles of focal adhesion proteins in skeleton and diseases

Acta Pharmaceutica Sinica B 2023年第3期13卷 998-1013页

作者： Sheng chen Tailin He yiming Zhong Mingjue chen Qing Yao Di chen Zengwu Shao Guozhi Xiao Department of Orthopaedics Union HospitalTongji Medical CollegeHuazhong University of Science and TechnologyWuhan 430022China Department of Biochemistry School of MedicineShenzhen Key Laboratory of Cell MicroenvironmentGuangdong Provincial Key Laboratory of Cell Microenvironment and Disease ResearchSouthern University of Science and TechnologyShenzhen 518055China Research Center for Human Tissues and Organs Degeneration Shenzhen Institutes of Advanced TechnologyChinese Academy of SciencesShenzhen 518055China

The skeletal system,which contains bones,joints,tendons,ligaments and other elements,plays a wide variety of roles in body shaping,support and movement,protection of internal organs,production of blood cells and regulation of calcium and phosphate metabolism.The prevalence of skeletal diseases and disorders,such as osteoporosis and bone fracture,osteoarthritis,rheumatoid arthritis,and intervertebral disc degeneration,increases with age,causing pain and loss of mobility and creating a huge social and economic burden globally.Focal adhesions(FAs)are macromolecular assemblies that are composed of the extracellular matrix(ECM),integrins,intracellular cytoskeleton and other proteins,including kindlin,talin,vinculin,paxillin,pinch,Src,focal adhesion kinase(FAK)and integrin-linked protein kinase(ILK)and other proteins.FA acts as a mechanical linkage connecting the ECM and cytoskeleton and plays a key role in mediating cell–environment communications and modulates important processes,such as cell attachment,spreading,migration,differentiation and mechanotransduction,in different cells in skeletal system by impacting distinct outside-in and inside-out signaling pathways.This review aims to integrate the up-to-date knowledge of the roles of FA proteins in the health and disease of skeletal system and focuses on the specific molecular mechanisms and underlying therapeutic targets for skeletal diseases.

关键词： Focal adhesion Skeleton Mechanotransduction Signal transduction Integrin Cartilage Intervertebral disc Skeletal diseases

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自走式制种玉米联合收获机设计与试验

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农业机械学报 2024年第5期55卷 121-134页

作者：赵一鸣戴飞史瑞杰陈俊志辛尚龙赵武云张锋伟甘肃农业大学机电工程学院兰州730070

大田玉米收获机收获制种玉米时容易产生伤穗落籽、杂物堵塞等现象,本文针对适收期制种玉米生物特性,设计了一种大型制种玉米联合收获机,采用小行距对行柔性板式摘穗割台和可替换组合式剥皮装置,确保低损摘穗、输送、剥皮作业,降低籽粒... 详细信息

大田玉米收获机收获制种玉米时容易产生伤穗落籽、杂物堵塞等现象,本文针对适收期制种玉米生物特性,设计了一种大型制种玉米联合收获机,采用小行距对行柔性板式摘穗割台和可替换组合式剥皮装置,确保低损摘穗、输送、剥皮作业,降低籽粒损失与损伤;其中割台上方配备钢质覆胶弧形摘穗板,“橡胶+钢质”夹持输送链和六棱低速拉茎辊,可替换组合式剥皮装置采用柔性破皮+揉搓+降速组合形式。通过Plackett-Burman试验设计筛选提取影响机具指标的主要因素,采用Box-Behnken试验设计原理,以机具前进速度、拉茎辊转速和剥皮辊转速为试验因素,以总损失率与含杂率为性能指标,通过田间试验对机具进行检验,优化得出机具最佳作业参数。试验结果表明,优化后,当机具前进速度为4.87 km/h、拉茎辊转速为877.27 r/min、剥皮辊转速为442.52 r/min时,果穗总损失率为1.61%,含杂率为0.55%。田间试验结果表明,当收获机前进速度为4.9 km/h、拉茎辊转速为880 r/min、剥皮辊转速为450 r/min时,果穗总损失率为1.64%,含杂率为0.57%,满足制种玉米机械化联合收获的作业要求,可为制种玉米联合收获机设计与试验提供参考。

关键词：制种玉米联合收获机自走式低损柔性摘穗

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二甲戊灵与扑草净联合对北苍术田杂草的防除效果

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农药 2024年第3期63卷 228-234页

作者：闵康曹蜢张宇萍陈怡铭高玉峰贺字典河北科技师范学院农学与生物科技学院河北秦皇岛066000

[目的]为明确二甲戊灵和扑草净对北苍术田杂草安全防除的混用比例。[方法]采用温室盆栽法测定了二甲戊灵和扑草净不同混用比例对马唐、牛筋草、反枝苋和马齿苋的生物活性及北苍术安全性后,根据选择性指数,采用随机区组法测定了2种除草... 详细信息

[目的]为明确二甲戊灵和扑草净对北苍术田杂草安全防除的混用比例。[方法]采用温室盆栽法测定了二甲戊灵和扑草净不同混用比例对马唐、牛筋草、反枝苋和马齿苋的生物活性及北苍术安全性后,根据选择性指数,采用随机区组法测定了2种除草剂不同混用比例对北苍术田间杂草除草效果。[结果]二甲戊灵与扑草净按质量比2∶1混用后以不同剂量施于杂草和北苍术,对北苍术与反枝苋和马齿苋的选择性指数分别提高12.06和14.96,其按质量比1∶2比例混用后以不同浓度施以杂草和北苍术,对北苍术与马唐和牛筋草的选择性指数分别提高11.75和13.88;二甲戊灵有效成分用量480 g a.i./hm^(2)和扑草净有效成分用量160 g a.i./hm^(2)混用后对牛筋草、狗尾草表现为增效作用,对反枝苋和马齿苋表现为相加作用,其对杂草的总株防效和鲜质量防效较高且对北苍术安全。[结论]二甲戊灵+扑草净用量为480+160 g a.i./hm^(2)时可用于北苍术田土壤封闭处理防除杂草。

关键词：二甲戊灵扑草净北苍术杂草联合作用防除效果

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Ternary red phosphorus/CoP2/SiO2 microsphere boosts visible-light-driven photocatalytic hydrogen evolution from pure water splitting

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Journal of Materials Science & Technology 2022年第30期125卷 59-66页

作者： chen Yang Yukun Zhu yiming Liu Hongwei Wang Dongjiang Yang School of Environmental Science and Engineering State Key Laboratory of Bio-fibers and Eco-textilesShandong Collaborative Innovation Center of Marine Biobased Fibers and Ecological TextilesQingdao UniversityQingdao 266071China College of Materials Science and Engineering Taiyuan University of TechnologyTaiyuan 030024China

Red phosphorus(RP) is a promising visible-light-driven semiconductor for photocatalytic hydrogen evolution,but the activity is restricted due to the rapid charge carrier recombination and sluggish surface reaction kinetics.Herein,cobalt phosphide(CoP_(2)) modified RP heterostructure was developed by in situ phosphorization of cobalt oxide from phosphorus vapor.By tuning the amounts of CoP_(2) in the heterostructure,the optimized hybrid exhibited a HER rate reaching 11.79 μmol h^(-1) under visible light illumination,which is 3.5 times higher than that of the RP with Pt as cocatalyst.It was experimentally indicated that the intimate interaction between CoP_(2) and RP gave rise to improved visible light absorption and accelerated photogenerated electron-holes separation.Moreover,the CoP_(2) as a noble-metal-free cocatalyst could promote the surface hydrogen evolution reaction,which synergetic benefited the photocatalytic hydrogen production activity.

关键词： Red phosphorus Cobalt phosphide Heterostructure Photocatalytic hydrogen evolution

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Metabolic flux simulation of microbial systems based on optimal planning algorithms

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Green Chemical Engineering 2023年第2期4卷 146-159页

作者： chen Yang Boyuan Xue yiming Zhang Shaojie Wang Haijia Su State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering Beijing Key Laboratory of BioprocessBeijing Advanced Innovation Center for Soft Matter Science and EngineeringBeijing University of Chemical TechnologyBeijing100029China

The genomic scale metabolic networks of the microorganisms can be constructed based on their genome se-quences,functional annotations,and biochemical reactions,reflecting almost all of the metabolic functions.Mathematical simulations of metabolic fluxes could make these functions be visualized,thereby providing guidance for rational engineering design and experimental operations.This review summarized recently devel-oped flux simulation algorithms of microbial systems.For the single microbial systems,the optimal planning algorithm has low complexity because there is no interaction between microorganisms,and it can quickly simulate the stable metabolic states through the pseudo-steady hypothesis.Besides,the experimental conditions of single microbial systems are easier to reach or close to the optimal states of simulation,compared with pol-ymicrobial systems.The polymicrobial culture systems could outcompete the single microbial systems as they could relieve metabolic pressure through metabolic division,resource exchange,and complex substrate co-utilization.Besides,they provide varieties of intracellular production environments,which render them the po-tential to achieve efficient bioproduct synthesis.However,due to the quasi-steady hypothesis that restricts the simulation of the dynamic processes of microbial interactions and the algorithm complexity,there are few re-searches on simulation algorithms of polymicrobial metabolic fluxes.Therefore,this review also analyzed and combed the microbial interactions based on the commonly used hypothesis of maximizing growth rates,and studied the strategies of coupling interactions with optimal planning simulations for metabolism.Finally,this review provided new insights into the genomic scale metabolic flux simulations of polymicrobial systems.

关键词： Optimal planning algorithm Metabolic flux simulation Microbial system Interaction

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Ni(NH_(3))_(6)^(2+) more efficient than Ni(H_(2)O)_(6)^(2+) and Ni(OH)_(2) for catalyzing water and phenol oxidation on illuminated Bi_(2)MoO_(6) with visible light

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Journal of Environmental Sciences 2023年第4期126卷 556-564页

作者： Yaru Wang Yechen Wang Xubo Huang Min chen yiming Xu State Key Laboratory of Silicon Materials and Department of Chemistry Zhejiang UniversityHangzhou 310027China

Nickel (hydr)oxide (NiOH) is known to be good co-catalyst for the photoelectrochemical oxidation of water,and for the photocatalytic oxidation of organics on different semiconductors.Herein we report a greatly improved activity of Bi_(2)MoO_(6)(BMO) by nickel hexammine perchlorate (NiNH).Under visible light,phenol oxidation on BMO was slow.After NiNH,NiOH,and Ni^(2+)loading,a maximum rate of phenol oxidation increased by factors of approximately 16,8.8,and 4.7,respectively.With a BMO electrode,all catalysts inhibited O_(2)reduction,enhanced water (photo-)oxidation,and facilitated the charge transfer at solidliquid interface,respectively,the degree of which was always NiNH>NiOH>Ni^(2+).Solid emission spectra indicated that all catalysts improved the charge separation of BMO,the degree of which also varied as NiNH>NiOH>Ni^(2+).Furthermore,after a phenol-free aqueous suspension of NiNH/BMO was irradiated,there was a considerable Ni(Ⅲ) species,but a negligible NH_(2)radical.Accordingly,a plausible mechanism is proposed,involving the hole oxidation of Ni(Ⅱ) into Ni(Ⅳ),which is reactive to phenol oxidation,and hence promotes O_(2)reduction.Because NH_(3)is a stronger ligand than H_(2)O,the Ni(Ⅱ) oxidation is easier for Ni(NH_(3))6+than for Ni(H_(2)O)6+.This work shows a simple route how to improve BMO photocatalysis through a co-catalyst.

关键词： Semiconductor Photocatalysis Organic degradation Water oxidation Bismuth molybdate Nickel hexammine perchlorate

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中医推拿■法的上肢关节运动角度特征分析

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医用生物力学 2024年第3期39卷 463-468页

作者：陈金田周鑫单一鸣朱清广孙武权上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院推拿科上海200437 上海市中医药研究院推拿研究所上海200437

目的研究推拿医生■法操作中肩、肘、腕关节的运动学及关节协调性变化。方法应用Vicon三维运动捕捉系统采集10名初学组和10名熟练组推拿医生■法操作的运动学数据,比较两组在推拿■法操作中肩、肘、腕关节的运动模式差异。结果初学... 详细信息

目的研究推拿医生■法操作中肩、肘、腕关节的运动学及关节协调性变化。方法应用Vicon三维运动捕捉系统采集10名初学组和10名熟练组推拿医生■法操作的运动学数据,比较两组在推拿■法操作中肩、肘、腕关节的运动模式差异。结果初学组与熟练组■法操作时,肘关节活动角度无显著差异(P>0.05),其主要差异为腕关节屈伸和肩关节内收外展角度不同,熟练组较初学组■法操作时肩关节内收外展活动角度显著更小(P<0.05),熟练组腕关节掌屈最大角度显著大于初学组(P<0.05)。结论 ■法的运动学特征主要为腕关节屈伸,肘关节和肩关节旋转,■法操作主要是前臂旋转与腕关节屈伸的复合运动,熟练组的“沉肩”操作要领掌握更好。

关键词：中医推拿 ■法运动学关节角度

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基于MBSE的空间引力波探测系统指标管理及其探测灵敏度分析

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图学学报 2024年第2期45卷 259-267页

作者：朱伊明张玉珠陈斌彭晓东高辰刘宇唐文林强丽娥徐鹏罗子人中国科学院国家空间科学中心北京100190 中国科学院大学计算机学院北京100049 中国科学院力学研究所北京100190 国科大杭州高等研究院浙江杭州310024

为了将空间引力波探测系统论证过程中顶层指标分解与系统级性能分析过程动态关联,提供对空间科学任务全生命周期信息的管理与应用分析能力,提出了基于模型的系统工程(MBSE)的空间引力波探测系统指标管理及其探测灵敏度分析方法。通过系... 详细信息

为了将空间引力波探测系统论证过程中顶层指标分解与系统级性能分析过程动态关联,提供对空间科学任务全生命周期信息的管理与应用分析能力,提出了基于模型的系统工程(MBSE)的空间引力波探测系统指标管理及其探测灵敏度分析方法。通过系统建模语言(SysML)构建空间引力波探测系统指标参数模型,并解析模型内容,筛选和记录指标参数,最后,通过探测灵敏度这一评价空间引力波探测系统探测能力的主要标准,实现空间引力波探测系统对不同科学目标的探测性能分析。结果表明,该方法可统一管理和追溯所有指标内容,为空间引力波探测系统顶层指标论证和系统级性能评价提供了支持。

关键词： MBSE SysML 模型解析引力波探测灵敏度

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动态环境下自主机器人的双机制切向避障

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浙江大学学报（工学版） 2024年第4期58卷 779-789,846页

作者：章一鸣姚文广陈海进南通大学江苏省专用集成电路设计重点实验室江苏南通226001 傲拓科技股份有限公司江苏南京210012

针对机器人工作环境的动态随机性,提出面向双机制切向避障的改进人工势场法.针对传统人工势场法的局部极小值陷阱问题,提出静态避障机制,在规划开始前对地图进行预处理,预测局部极小值点并将障碍物分成连通与非连通障碍物,结合切向避障... 详细信息

针对机器人工作环境的动态随机性,提出面向双机制切向避障的改进人工势场法.针对传统人工势场法的局部极小值陷阱问题,提出静态避障机制,在规划开始前对地图进行预处理,预测局部极小值点并将障碍物分成连通与非连通障碍物,结合切向避障实现静态切向避障.以静态避障机制为基础,针对动态障碍物,提出动态避障机制,通过实时调整碰撞风险系数并选择系数最大的障碍物进行避障角补偿,实现动态切向避障.通过状态决策统筹静态、动态切向避障机制与全局路径规划,实现混合规划与设计.设计仿真和全向移动平台,对所提方法进行验证测试.结果表明,所提方法在不同环境复杂下均有效解决了传统人工势场法的局部极小值陷阱问题,实现了动态环境下快速自主避障.对比3种方法避开不同类型障碍物的平均耗时,所提方法比动态窗口法(DWA)提升55%,比时间弹性带法(TEB)提升40%;对比3种方法导航不同复杂度地图的平均耗时,所提方法比DWA提升39%,比TEB提升22%.

关键词：动态环境人工势场法局部极小值陷阱双机制切向避障状态决策混合规划

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西北干旱区荒漠植物叶片和细根碳、氮、磷化学计量特征

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生态学报 2024年第9期44卷 3648-3659页

作者：陈壹铭单立山马静王红永解婷婷杨洁马丽甘肃农业大学林学院兰州730070

植物的叶片和细根是植物地上部分和地下部分最重要的营养器官,其碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征反映了植物的养分限制状况及叶片与细根间的协同作用,开展叶片与细根化学计量关系的研究,对认识植物养分利用策略及元素间平衡关系有重要... 详细信息

植物的叶片和细根是植物地上部分和地下部分最重要的营养器官,其碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征反映了植物的养分限制状况及叶片与细根间的协同作用,开展叶片与细根化学计量关系的研究,对认识植物养分利用策略及元素间平衡关系有重要意义。对西北干旱区21种荒漠植物叶片与细根C、N、P含量进行了测定,分析了C、N、P含量及其计量比在不同生活型及不同器官间的关系。结果表明:1)西北干旱区荒漠植物叶片与细根C含量相对稳定,叶N、P含量高于细根,说明在干旱生境中,植物对养分的分配侧重于地上部分,以完成其正常的生命活动;叶片与细根的N∶P无显著差异,有明显的保守性,表明植物地上与地下部分养分吸收策略与分配规律具有一致性;2)不同生活型植物叶片和细根的C、N、P含量及C∶N、C∶P存在显著差异,灌木与禾草具有较高的C∶N和C∶P,杂类草具有较高的N、P含量,说明灌木与禾草倾向于保守型养分适应策略,杂类草倾向于快速生长的资源竞争策略;3)21种荒漠植物叶片与细根N、P含量间均存在显著的正相关关系,表明西北干旱区荒漠植物体内N、P元素间存在相互作用;4)植物叶片与细根间C、N、P含量及C∶N、C∶P存在等速生长关系,表明植物光合产物和养分在地上与地下部分间的分配具有平行的比例关系,但这种关系受生活型影响。上述结果表明西北干旱区不同生活型植物在恶劣生境中存在不同的养分适应策略,且地上与地下部分的养分利用策略及分配规律存在协同作用,这为进一步认识西北干旱区荒漠植物的养分利用策略提供了试验基础。

关键词：生态化学计量叶片细根生活型西北干旱区荒漠植物

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