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Lignocellulosic fraction-induced niche differentiation within dissimilatory iron reducing bacterial groups in a paddy soil

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Soil Ecology Letters 2024年第1期6卷 77-88页

作者： yunbin Jiang Wenting Hu Kailou Liu Shangshu Huang Fengwu Zhou Cheng han Huan Deng Wenhui Zhong Jiangsu Provincial Key Laboratory of Materials Cycling and Pollution Control School of GeographyNanjing Normal UniversityNanjing 210023China Jiangsu Centerfor Collaborative Innovation in Geographical Information Resource Development and Application Nanjing 210023China National Engineering and Technology Research Center for Red Soil Improvement Jiangxi Institute of Red Soil and Germplasm ResourcesNanchang 331717China Schoolof Environment Nanjing Normal UniversityNanjing 210023China

Responses of soil DIRB to lignocellulosic fractions during a 6-week microcosm incubation were investigated.Anaeromyxobacter,Bacillus,and Clostridium maintained their domi-nance throughout the incubation.Distinct DIRB groups proliferated under specific lignocellulosic fraction amendments.Limits of insufficient ferric iron on the proliferation varied by DIRB group.Dissimilatory iron reducing bacteria(DIRB)are phylogenetically and physi-ologically diverse in paddy soils,where iron reduction closely couples with the oxidation of rice straw-derived carbon in the straw returning scenarios.However,few studies have addressed the niche differentiation within DIRB groups during the degradation of lignocellulosic fractions of rice straw.This study conducted a 6-week microcosm incubation experiment to reveal the distinct responses of DIRB groups under specific lignocellulosic fraction amendments with and without ferrihydrite(Fh)addition in a flooded paddy Ultisol.Results showed that the total absolute abundance of the 19 detected DIRB groups did not vary significantly during the incubation.Anaeromyxobacter,Bacillus,and Clostridium were the dominant DIRB groups for all lignocellulosic treatments whereas Thermincola was dominant but only under xylan amendment with Fh addition.DIRB-nodes in the co-occurrence networks of bacterial community mainly belonged to Anaeromyxobacter and Bacillus.Clostridium and Thermincola,Alkaliphilus and Anaeromyxobacter,and Alicyclobacillus,Desulfobulbus,and Desulfosporosinus were specifically proliferated under xylan,cellulose,and lignin amendments,respectively.Whether the proliferation was limited by insufficient ferric iron varied by bacterial group.These findings suggested the lignocellulosic fraction-induced niche differentiation within DIRB groups,which advanced our understanding of the ecology of DIRB in paddy soils under straw returning.

关键词： cellulose hemicellulose lignin bacterial community diversity co-occurrence networks

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Indication of Soil Microbial Activity by Electrical Signals of Microbial Fuel Cells with Re-Vegetated Red Soils

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Pedosphere 2018年第2期28卷 269-276页

作者： JIANG yunbin DENG Huan QIN Hongyi han Cheng ZHONG Wenhui Jiangsu Provincial Key Laboratory of Materials Cycling and Pollution Control School of Geography Science Nanjing Normal University Nanjing 210023 (China) Jiangsu Center for Collaborative Innovation in Geographical Information Resource Development and Application Nanjing 210023(China)

Electrical signals generated by microbial fuel cells(MFCs)may potentially indicate overall soil microbial activity.This study aimed to validate whether a significant correlation existed between soil microbial activity and electrical signals in different soils.Re-vegetated red soils with four vegetation types and unplanted eroded red soil were collected and packed into MFCs.The voltage of the MFCs was recorded during operation.Electrical signals including start-up time(ST),peak voltage,and coulomb quantity were extracted from the voltage curves.Soil dehydrogenase activity(DHA) was determined as a reference method to verify the reliability of the electrical signals.After MFC operation,the anodic bacterial community was analyzed by Illumina sequencing based on the 16S rRNA gene.The results indicated that ST was significantly correlated with DHA,along with soil organic carbon content.The linear regression model described the optimal relationships for ST and DHA.Clostridium and Acinetobacter constituted the dominant genera on the anode of the MFCs.The results demonstrated that ST may indicate soil microbial activity in re-vegetated red soils.

关键词： anodic bacterial community coulomb quantity dehydrogenase activity Illumina sequencing start-up time

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Selenium-containing core-expanded naphthalene diimides for high performance n-type organic semiconductors

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Science China Chemistry 2020年第9期63卷 1182-1190页

作者： Wenjie han Zhongli Wang yunbin Hu Xiaodi Yang Congwu Ge Xike Gao Key Laboratory of Synthetic and Self-Assembly Chemistry for Organic Functional Molecules Centre for Excellence in Molecular SynthesisShanghai Institute of Organic ChemistryUniversity of Chinese Academy of SciencesChinese Academy of SciencesShanghai 200032China Experiment Center for Science and Technology Shanghai University of Traditional Chinese MedicineShanghai 201203China

The incorporation of heavy atoms into molecular backbone is an extremely straightforward strategy for fine-tuning the optoelectronic properties of organic semiconductors.However,it is rarely studied in n-type small molecules.Herein,by selenium substitution of NDI3 HU-DTYM2,two Se-decorated core-expanded naphthalene diimides(NDI)derivatives DTYM-NDI3 HUDSYM(1)and NDI3 HU-DSYM2(2)were synthesized.In comparison with the reference S-containing compound NDI3 HUDTYM2,the highest occupied molecular orbital(HOMO)and lowest unoccupied molecular orbital(LUMO)energy levels of 1 and 2 were fine-tuned with?HOMO of about 0.2 e V,?LUMO of 0.1 e V and the narrowed HOMO-LUMO gaps.More surprisingly,the as-spun organic thin film transistors(OTFTs)based on 1 and 2 both showedμe,satvalues as high as1.0 cm2 V-1 s-1,which are 2-fold higher than that of NDI3 HU-DTYM2 with the same device structure and measurement conditions.In addition,the single crystal OFET devices based on Se-containing compound NDI2 BO-DSYM2 showed a highμe,satvalue of 1.30 cm2 V-1 s-1.The molecular packing of NDI2 BO-DSYM2 in single crystals(two-dimensional supramolecular structure formed by intermolecular Se···Se interactions)is quite different from that of a S-containing compound NDI-DTYM2(one dimensional supramolecular structure formed by intermolecularπ-πstacking).Therefore,the Se substitution can cause dramatic change about molecular stacking model,giving rise to high n-type OTFT performance.Our results demonstrated an effective strategy of the heavy atom effect for designing novel organic semiconductors.

关键词： organic semiconductors selenium naphthalene diimides organic thin film transistors charge mobility

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β-catenin activation in hair follicle dermal stem cells in duces ectopic hair outgrowth and skin fibrosis

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Journal of Molecular Cell Biology 2019年第1期11卷 26-38页

作者： Yixin Tao Qingchun Yang Lei Wang Jie Zhang Xuming Zhu Qianqian Sun yunbin Han Qian Luo Yushu Wang Xizhi Guo Ji Wu Baojie Li Xiao Yang Lin He Gang Ma Bio-X-Renji Hospital Research Center Renji HospitalSchool of MedicineShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China Key Laboratory for the Genetics of Developmental and Neuropsychiatric Disorders(Ministry of Education) Bio-X InstitutesShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China School of Life Science and Biotechnology Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China State Key Laboratory of Proteomics Genetic Laboratory of Development and DiseasesInstitute of BiotechnologyBeijing 100071China

Hair follicle dermal sheath(DS)harbors hair follicle dermal stem cells(hfDSCs),which can be recruited to replenish DS and dermal papilla(DP).Cultured DS cells can differentiate into various cell lineages in vitro.However,it is unclear how its plasticity is modulated in vivo.Wnt/β-catenin signaling plays an important role in maintaining stem cells of various lineages and is required for HF development and regeneration.Here we report that activation ofβ-catenin in DS generates ectopic HF outgrowth(EF)by reprogramming HF epidermal cells and DS cells themselves,and endows DS cells with hair inducing ability.Epidermal homeostasis of pre-existing HFs is disrupted.Additionally,cell-autonomous progressive skin fibrosis is prominent in dermis,where the excessive fibroblasts largely originate from DS.Gene expression analysis of purified DS cells with activatedβ-catenin revealed significantly increased expression of Bmp,Fgf,and Notch ligands and administration of Bmp,Fgf,or Notch signaling inhibitor attenuates EF formation.In summary,our findings advance the current knowledge of high plasticity of DS cells and provide an insight into understanding how Wnt/β-catenin signaling controls DS cell behaviors.

关键词： Wnt/β-catenin fibrosis hair follicle skin cell differentiation

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单缝衍射虚拟实验的激光测量数值模拟

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激光杂志 2021年第7期42卷 161-165页

作者：韩晓静王喜魁王运滨沈阳科技学院沈阳110167 沈阳化工大学沈阳110142

为了在激光单缝衍射虚拟实验中获得准确的光强分布与缝宽数值,同时探究影响实验结果精度的关键因素,对单缝衍射虚拟实验激光测量过程进行数值模拟。分析基模激光光束在衍射平面上光强和相位的不均匀性,及其对单缝衍射光强分布的影响,利... 详细信息

为了在激光单缝衍射虚拟实验中获得准确的光强分布与缝宽数值,同时探究影响实验结果精度的关键因素,对单缝衍射虚拟实验激光测量过程进行数值模拟。分析基模激光光束在衍射平面上光强和相位的不均匀性,及其对单缝衍射光强分布的影响,利用透镜将激光按照匹配要求输入到激光处理器中,设计一种双透镜架构方案降低单缝衍射实验偏差;采用菲涅耳—基尔霍夫衍射积分方程,推算接收屏内的光强极大与极小处固定关系,获取缝宽计算公式;将面元当作线元,利用积分运算与离散处理得到光振动解析式,通过衍射角改变模式获得接收屏内的光强分布图,完成实验全部过程。经过数值模拟计算可知,激光单缝衍射实验的衍射图像由喇叭口衍射和单缝衍射共同组成,实验光强分布图像左右峰值相同,证明推导过程具备较好可靠性,可为光学实验教学提供理论参考。

关键词：单缝衍射激光测量数值模拟光强分布

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融入学科前沿进展的《发酵工程与酶工程》课程教学探索与实践

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广东化工 2023年第23期50卷 185-186,182页

作者：韩云宾袁天杰江曙南京中医药大学药学院江苏南京210023

发酵工程与酶工程是生物制药专业的一门专业核心课程。作为现代生物技术的重要组成部分,该课程教学内容所涉及的学科前沿与科研进展日新月异。为加强学生对课程的全面了解和系统掌握,本文对在课程教学过程中融入学科前沿进展进行了探索... 详细信息

发酵工程与酶工程是生物制药专业的一门专业核心课程。作为现代生物技术的重要组成部分,该课程教学内容所涉及的学科前沿与科研进展日新月异。为加强学生对课程的全面了解和系统掌握,本文对在课程教学过程中融入学科前沿进展进行了探索与实践。教学实践发现,以教师为主体的讲授法和以学生为主体的Seminar教学法均能促进学生对学科前沿进展的了解和对课程知识点的掌握,有效提升课程教学效果。此外,这种教学方式还有助于培养学生的创新思维、阅读及独立思考能力,为今后从事相关领域的科学研究或技术服务工作打下良好的基础。

关键词：发酵工程与酶工程教学探索本科教学讲授法 Seminar教学法

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基于混合式教学的“生物地理学”课程思政设计与实践

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南京师大学报:自然科学版 2023年第S01期46卷 59-62页

作者：韩成胡竹君邓永翠姜允斌南京师范大学地理科学学院江苏南京210023 南京师范大学江苏省物质循环与污染控制重点实验室江苏南京210023

“生物地理学”是研究地表生物群落的分布规律及形成原因的学科,课程理论与实践并重,应用混合式教学模式可有效激发学生学习兴趣并提升学习效果.生物地理学关注人与自然、生物与环境、生物与生物间的互作关系,兼具地理学、生物学、生态... 详细信息

“生物地理学”是研究地表生物群落的分布规律及形成原因的学科,课程理论与实践并重,应用混合式教学模式可有效激发学生学习兴趣并提升学习效果.生物地理学关注人与自然、生物与环境、生物与生物间的互作关系,兼具地理学、生物学、生态学等属性,在其教学过程中贯穿思政教育,有助于落实立德树人根本任务.然而,当前高校混合式教学中生物地理学专业课程内容与思政结合较弱,其思政教学案例及融入模式也有所欠缺,亟待设计并挖掘合适的思政教育资源.本文基于生物地理学线上与线下、理论与实践的混合式教学模式,挖掘出生物地理学属性的思政元素及典型教学案例,并将其融入到课程主题式讨论和对话式教学中,构建科学素养、家国情怀、辩证思维、人地协调观等思政目标,实现专业知识传授与思想价值引领有机结合.

关键词：课程思政混合式教学理论与实践思想价值引领

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计及分时电价的风光氢储互补综合系统日前优化调度

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东北电力技术 2023年第7期44卷 1-6,14页

作者：刘宏亮李琦程雅雯白章韩云滨中国石化集团胜利石油管理局有限公司新能源开发中心山东东营257000 中国石油大学(华东)新能源学院山东青岛266580

风光等可再生能源发电存在的随机性与间歇性问题将直接影响电网系统的安全稳定运行,采用风光氢储互补系统并结合系统日前调度的方法可以有效解决风光发电波动等问题。首先结合风光发电、电解水制氢、氢燃料电池与储能储氢,以分时电价为... 详细信息

风光等可再生能源发电存在的随机性与间歇性问题将直接影响电网系统的安全稳定运行,采用风光氢储互补系统并结合系统日前调度的方法可以有效解决风光发电波动等问题。首先结合风光发电、电解水制氢、氢燃料电池与储能储氢,以分时电价为基础,综合考虑系统安全运行指标与用户侧电负荷,对总电力交易成本进行优化。进一步分析优化调度方法与各子系统动态运行特性,实现日前优化调度目标。结合案例分析表明,该调度计划与单一电网供电相比经济效益更高,全天电力交易成本下降30.76%,且单元设备之间能够实现协调运行。研究结果可为风光氢储互补综合系统的能量管理与调度优化提供参考。

关键词：分时电价风光氢储日前调度系统优化

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酸性旱地红壤无机氮同化菌株筛选及其全基因组分析

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微生物学报 2023年第8期63卷 3157-3172页

作者：刘冉姜允斌邓欢张银萍韩成钟文辉南京师范大学地理科学学院江苏南京210023 江苏省物质循环与污染控制重点实验室江苏南京210023 南京师范大学环境学院江苏南京210023 南京师范大学分析测试中心江苏南京210023

微生物执行的无机氮同化作用可固定施入土壤后未被作物直接吸收的化学氮肥,有效减少化学氮肥损失、降低环境氮素污染风险。土壤无机氮同化作用不是由大量冗余微生物共同执行的,而是由一小部分功能微生物优先执行。【目的】对酸性旱地红... 详细信息

微生物执行的无机氮同化作用可固定施入土壤后未被作物直接吸收的化学氮肥,有效减少化学氮肥损失、降低环境氮素污染风险。土壤无机氮同化作用不是由大量冗余微生物共同执行的,而是由一小部分功能微生物优先执行。【目的】对酸性旱地红壤中的优势无机氮同化细菌进行富集、菌株分离鉴定及全基因组测序,并明确菌株在土壤中的氮同化能力,为酸性土壤化学氮肥应用及其转化过程研究提供菌株资源和理论依据。【方法】在酸性旱地红壤中添加KNO3或(NH4)2SO4作为无机氮源,以葡萄糖作为碳源,在好氧条件下进行富集预培养,采用稀释分离法筛选出优势无机氮同化细菌菌株;将菌株回接至土壤中从而验证其无机氮同化能力,并通过全基因组测序分析菌株的氮素代谢途径及相关功能基因。【结果】酸性旱地红壤经富集预培养一周后,优势无机氮同化微生物的16S rRNA基因相对丰度从0.20%–0.94%增长至20.2%–30.2%;分离筛选后得到的3株优势无机氮同化细菌菌株,鉴定为伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.)M6-3、索状芽孢杆菌(Bacillus funiculus)M2-4和节杆菌(Arthrobacter sp.)M7-15。灭菌土壤中菌株M6-3、M2-4和M7-15的无机氮同化速率分别为(1.28±0.61)、(0.17±0.07)和(0.16±0.02)mg/(kg·d)。氮素代谢通路分析显示,菌株M6-3具备更高效的氮同化代谢通路,其氮同化相关功能基因数量显著高于其他2株细菌。氮素代谢通路与功能活性结果均显示菌株Burkholderia sp.M6-3在酸性旱地红壤无机氮同化过程中占据优势。【结论】本研究证实在酸性旱地红壤无机氮同化过程中低丰度微生物类群发挥重要功能,并从菌株基因组水平上揭示了其无机氮同化代谢过程。上述结果可为酸性旱地红壤农业利用过程中化学氮肥应用及其转化过程研究提供菌株资源和理论依据。

关键词：土壤氮素同化化学氮肥酸性旱地红壤全基因组测序伯克霍尔德氏菌属

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从学习迁移的理论浅谈大学物理与中学物理的衔接

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科教导刊 2011年第3期 18-19页

作者：韩晓静王运滨沈阳化工大学科亚学院辽宁沈阳110167 沈阳化工大学数理系辽宁沈阳110142

本文通过阐述大学物理与中学物理在教学内容、教学方法和学习方法上的不同，根据学习迁移理论，提出了解决大学物理与中学物理衔接问题的举措．

关键词：学习迁移大学物理中学物理衔接

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