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菌物及其真菌界的三种生存方式

菌物学报 2025年第03期 4-11页

作者：魏江春中国科学院大学中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室

菌物包括真菌界的真菌、管毛生物界中的假菌，亦即卵菌门、丝壶菌门和网菌门(并系类群)以及原生动物界中的黏菌网柄菌门、黏菌门、集胞黏菌门及其类似生物(复系类群)。真菌界的3种生存方式包括共生、噬生和腐生。

关键词：菌物管毛生物原生动物真菌界共生噬生腐生

聚(乙烯基二甲基吩嗪)的分子量对其电化学行为的影响研究

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有机化学 2025年第01期 325-330页

作者：王梓恒段安黄晓宇李永军上海大学微电子学院中国科学院上海有机化学研究所

5,10-二甲基吩嗪（DMP）是一种高性能的有机电极材料,但是小分子在电解液中易溶解,降低了电极材料的循环性能.含有DMP的聚（2-乙烯基-5,10-二甲基吩嗪）(PVDMP)在电解液中有较低的溶解性,但是聚合物的分子量与其电化学性能之间的关系还... 详细信息

5,10-二甲基吩嗪（DMP）是一种高性能的有机电极材料,但是小分子在电解液中易溶解,降低了电极材料的循环性能.含有DMP的聚（2-乙烯基-5,10-二甲基吩嗪）(PVDMP)在电解液中有较低的溶解性,但是聚合物的分子量与其电化学性能之间的关系还未被阐明.合成了两种分子量的PVDMP-2K（分子量为2300）和PVDMP-12K（分子量为12000）,循环伏安（CV）结果表明低浓度时PVDMP的峰电流（ip）与聚合物浓度呈线性关系,而高浓度时聚合物的分子量对PVDMP的电化学活性有一定影响.聚合物的形貌分析揭示了不同分子量的PVDMP在溶剂中形成具有不同粒径的球形聚集体,因此对其在电化学反应中的扩散系数和活性基团利用率产生影响,从而表现出不同的电化学行为.

关键词：聚(乙烯基二甲基吩嗪) 分子量电化学行为有机电极材料

西南天山榴辉岩相脉体记录的俯冲带多期流体作用

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岩石学报 2025年第1期41卷 183-197页

作者：吕佳阳李继磊王钟瑞马智佩中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京101408

俯冲带是全球最大的物质循环系统,控制着壳幔相互作用、岛弧岩浆作用、成矿物质聚集和全球元素循环等诸多重要的地质过程。俯冲带流体作为板片向上覆地幔楔进行物质传输的重要媒介,在上述地质过程中扮演着关键角色。基于岛弧火山岩地球... 详细信息

俯冲带是全球最大的物质循环系统,控制着壳幔相互作用、岛弧岩浆作用、成矿物质聚集和全球元素循环等诸多重要的地质过程。俯冲带流体作为板片向上覆地幔楔进行物质传输的重要媒介,在上述地质过程中扮演着关键角色。基于岛弧火山岩地球化学特征、高温高压实验、相平衡模拟,以及高压-超高压变质岩的研究,我们对俯冲带流体基本特征及其地球化学行为已经有了较为深刻的认识,然而,目前对俯冲带流体作用的复杂性,如多期流体作用,还缺少深入的理解。本文对西南天山高压-超高压变质带榴辉岩中一条含石英-绿帘石-铁白云石-硫化物的高压脉开展了详细的岩石学、地球化学研究。脉体中有绿辉石、铁白云石、金红石等特征高压矿物的产出,暗示其代表的流体作用发生于高压条件下。脉体与主岩榴辉岩界线截然,之间无蚀变带/过渡带/交代晕产出,说明主岩榴辉岩与迁移流体之间没有发生显著的水-岩交换反应。脉体矿物(如绿帘石、铁白云石、黄铁矿等)的多期生长特征及其成分差异研究揭示出至少三期流体作用。前两期流体作用均发生于高压条件下,特征如下:(1)两期流体分别以两期矿物组合(Ep^(1)-Dol^(1)-Py^(1)组合以及Ep^(2)-Dol^(2)-Py^(2)组合)为代表,在第二期流体作用下,第一期流体沉淀的矿物(如Dol^(1)等)发生了明显的溶解-再沉淀作用;(2)两期流体性质均以富Ca、Si,含CO_(2)、S为特征,第一期流体较第二期流体富Fe贫Mg,富Ni贫Co,富轻稀土元素(LREE);(3)两期黄铁矿的δ^(34)S值分别为-8‰和-5‰,暗示这两期流体均主要来源于俯冲沉积物,且第二期流体可能有更多俯冲洋壳或蛇纹岩脱水流体的参与;(4)两期流体作用下,碳酸盐矿物和硫化物显示出耦合共生的特点,暗示C、S在流体作用下可能具有协同演化(如溶解-迁移-沉淀)的关系。第三期流体作用以绿帘石+铁白云石反应生成方解石+绿泥石、绿帘石边部(与黄铁矿相邻处)发生成分改造为特征,流体作用发生在高压岩石折返的退变质阶段,记录了退变质流体的信息。本研究通过榴辉岩高压脉体中多期矿物生长的特征,揭示了俯冲带内多期流体作用,对深入理解俯冲带流体性质、流体来源、以及俯冲带关键挥发分元素的耦合演化信息,具有重要的科学意义。

关键词：西南天山榴辉岩高压脉体俯冲带流体多期流体作用

从制造到智造:维生素B_(12)与合成生物学的不解之缘

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科学通报 2025年第1期70卷 44-59页

作者：康倩吕荣玉张大伟中国科学院天津工业生物技术研究所天津300308 中国科学院天津工业生物技术研究所低碳合成工程生物学重点实验室天津300308 天津科技大学生物工程学院天津300457

合成生物学以生命科学为基础,辅以工程化思维,融合了物理学、化学、计算机科学等学科知识,旨在改造、设计、构建新型的生物体系.维生素B_(12)作为横跨医学、化学和生物学三学科的“明星小分子”,近百年来一直备受研究人员的重视,其生物... 详细信息

合成生物学以生命科学为基础,辅以工程化思维,融合了物理学、化学、计算机科学等学科知识,旨在改造、设计、构建新型的生物体系.维生素B_(12)作为横跨医学、化学和生物学三学科的“明星小分子”,近百年来一直备受研究人员的重视,其生物制造在合成生物学发展的推动下不断创新.本文探讨了自1926年维生素B_(12)小分子被发现至今的重要研究成果和内容,其中囊括在早期医学、化学研究时期,维生素B_(12)相关研究的重要诺奖级成果;天然合成维生素B_(12)菌株挖掘、催化途径解析及遗传工具开发;人工重组合成维生素B_(12)菌株和体系的构建及优化等重要内容.聚焦近30年来,合成生物学系统研究方法的提出和推进对维生素B_(12)生物制造有显著促进作用.这些进展推动了维生素B_(12)从简单的天然菌种“制造”过程走向更具设计性、智能化的人工菌种与人工体系的“智造”过程转变.此外,维生素B_(12)复杂的天然合成途径成为经典的研究范本,为合成生物学发展提供了优秀的经典案例,与合成生物学的发展结下“不解之缘”.

关键词：合成生物学维生素B_(12) 生物制造细胞工厂无细胞合成

主动声呐实时信号处理算法的MPSoC优化实现

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系统工程与电子技术 2025年

作者：邹佳运师英杰吴永清郝程鹏王东辉中国科学院声学研究所水下航行器实验室中国科学院大学

本文基于异构多处理器片上系统(multi-processor system on chip， MPSoC)，采用模块化设计以及软硬件协同设计思想，提出了一种主动声呐实时信号处理算法的加速方案。首先研究了适合边缘端部署的声呐信号处理算法，然后设计了基于MPSo... 详细信息

本文基于异构多处理器片上系统(multi-processor system on chip， MPSoC)，采用模块化设计以及软硬件协同设计思想，提出了一种主动声呐实时信号处理算法的加速方案。首先研究了适合边缘端部署的声呐信号处理算法，然后设计了基于MPSoC的加速计算结构，将数字下变频、逆/快速傅里叶变换(inverse/fast fourier transform， IFFT/FFT)、波束形成等具有高计算复杂性的处理步骤移植到可编程逻辑端，实现了显著加速。将目标检测等复杂度较低的步骤部署在处理器系统端，实现了更高的灵活性。仿真及湖上实验结果表明，本文提出的方案可在数据更新周期的41%时间内完成1帧回波数据的实时处理，并可在复杂水下环境下实时有效探测运动目标，在水下无人航行器主动声呐探测领域具有广阔的应用前景。

关键词：水下无人航行器主动声呐多处理器片上系统实时信号处理硬件加速

古DNA解析东亚南北方人群的迁徙与演化历史

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遗传 2025年第1期47卷 18-33页

作者：平婉菁薛家旸付巧妹中国科学院古脊椎动物与古人类研究所北京100044 中国科学院大学北京101408

过去10余年里,古基因组学技术和研究不断发展,极大提高了学界和公众对人类演化历史的理解和认识。2017年起,东亚,特别是中国地区早期人类古基因组研究大规模开展,使得东亚不同时间和地点人类古基因组数据得以大量涌现,为东亚数万年来人... 详细信息

过去10余年里,古基因组学技术和研究不断发展,极大提高了学界和公众对人类演化历史的理解和认识。2017年起,东亚,特别是中国地区早期人类古基因组研究大规模开展,使得东亚不同时间和地点人类古基因组数据得以大量涌现,为东亚数万年来人群演化历史带来许多全新的认识。特别是2022年以来,中国南北方万年内古人群基因组研究成果大量涌现,为揭示东亚不同区域人群之间的迁徙扩散与互动交流历史带来诸多新证据,但目前尚无针对东亚地区该时段古人群基因组研究最新进展的系统性综述。因此,本文以中国地区古人群基因组研究为重点,系统梳理了东亚地区自旧石器时代晚期以来人群的遗传格局和迁移交流历史。综合现有研究表明,东亚古人群早在1.9万年前已经发生南北分化,形成不同的人群谱系,并从新石器时代早期开始发生双向的基因交流与互动;新石器时代中期,这种互动出现强化趋势;到历史时期,以东亚北方人群相关祖源成分对南方地区古人群影响更为显著,形成现今中国人群的遗传结构。在这一过程中,中国南北方古人群通过沿海和内陆通道与西伯利亚、日韩、东南亚、太平洋岛屿等其他周边地区古人群发生广泛的互动交流,对不同语系人群的形成发挥了重要作用。这些研究揭示出东亚万年以来人群遗传演化与交流融合的历史脉络,但仍留有许多尚未解决的谜团,有待更多时间段和更广泛区域范围的古人群样本基因组数据得以展开更加全面和细致的探索研究,推动相关科学问题进一步突破。

关键词：古基因组东亚南方人群东亚北方人群二层假说基因交流

窄食单胞菌对微藻在高浓度甲酸条件下光合生长的促进作用

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生物工程学报 2025年第1期41卷 230-241页

作者：邢蒙蒙郑伟杰王旺银曹旭鹏李灿中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023 中国科学院大学北京101408

甲酸是一种重要的太阳燃料,具有很高的生物转化应用前景,尤其是与光合微藻相结合,理论上能最大化人工与生物光合成的优势。然而甲酸对微藻光合电子传递具有明显的抑制,限制了其应用,常规的改造和定向进化策略耗时且普适性不高。本文介... 详细信息

甲酸是一种重要的太阳燃料,具有很高的生物转化应用前景,尤其是与光合微藻相结合,理论上能最大化人工与生物光合成的优势。然而甲酸对微藻光合电子传递具有明显的抑制,限制了其应用,常规的改造和定向进化策略耗时且普适性不高。本文介绍了一条新的甲酸在光合微藻培养过程中的应用路线,通过将一株分离自微藻高甲酸进化过程的窄食单胞菌或其发酵产物与微藻进行共培养,解除了50 mmol/L甲酸根对莱茵衣藻光合活性的抑制,促进其光合生长,极大提升了胞内蛋白含量(约50%)。初步测试表明,这一策略也同样适用于小球藻和集胞藻,具有普适性。这一策略的提出有望打破甲酸介导的人工-生物杂化光合成技术瓶颈,建立更普适和高效的太阳光能驱动二氧化碳还原制备蛋白质的大宗生物质工艺。

关键词：太阳燃料甲酸蛋白质食品供给安全藻菌互作

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植物根际噬菌体生态研究进展

生态学杂志 2025年

作者：钟玉君梁小龙王永峰朱冬廖汉鹏谢柠桧张颖贾永锋中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与保育重点实验室(中国科学院) 中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室中国科学院大学中国科学院城市环境研究所福建农林大学资源与环境学院

噬菌体通过自身的复制和裂解作用显著影响环境中微生物群落的丰度、种群组成和功能，在调控微食物网结构和生物地球化学循环中具有重要作用。相比于其他环境，土壤中噬菌体的数量更为庞大，功能可能更为重要。随着研究进展，土壤噬菌体... 详细信息

噬菌体通过自身的复制和裂解作用显著影响环境中微生物群落的丰度、种群组成和功能，在调控微食物网结构和生物地球化学循环中具有重要作用。相比于其他环境，土壤中噬菌体的数量更为庞大，功能可能更为重要。随着研究进展，土壤噬菌体的生态功能愈发得到关注，但土壤噬菌体对植物-微生物互作和根际微生物群落形成的关键作用及机制依然不清。本文综述了植物根际噬菌体生态的研究进展，总结了根际噬菌体的存在状态以及与微生物群落和环境因素间的关系，探讨了土壤噬菌体影响植物-微生物互作和根际微生物群落形成过程的作用机制，并对未来根际噬菌体生态研究的发展方向及其对农业可持续发展的潜在贡献进行展望。

关键词：根际细菌病毒裂解植物-微生物互作溶原性转换有益微生物定殖

用于射频传输线制备的YBCO薄膜工艺开发与特性研究

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物理学报 2025年

作者：田清文原蒲升余慧勤汪书娜刘晓宇李凌云尤立星上海大学微电子学院中国科学院上海微系统与信息技术研究所

本文介绍了一种由超导带材机械冷剥离薄膜制备共面波导柔性传输线的工艺方法。剥离加工后的YBCO薄膜超导转变温度宽度为0.79 K，相较于原带材的转变宽度增加了0.3 K，在77 K、0 T下临界电流密度为7.7×105A/cm2，具有带材75%以上的临界... 详细信息

本文介绍了一种由超导带材机械冷剥离薄膜制备共面波导柔性传输线的工艺方法。剥离加工后的YBCO薄膜超导转变温度宽度为0.79 K，相较于原带材的转变宽度增加了0.3 K，在77 K、0 T下临界电流密度为7.7×105A/cm2，具有带材75%以上的临界电流密度。将剥离的YBCO薄膜制成长12 cm、宽1 cm PI-YBCO-PI三层结构的传输线，测得40 K-4.2 K的漏热值为0.238 mW。在1 cm宽的YBCO薄膜上制备5条信号通道，仿真得相邻信号通道间的串扰＜-40 dB，每条通道在9 GHz处的插损＜-2 dB，每条信号通道的漏热值为47.6 μW。

关键词： YBCO薄膜柔性传输线跨温区互连