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金属掺杂的磷烯对亚甲基蓝的吸附机理:DFT-D研究

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 52-60页

作者：王群周乃武赵虹林杨丽欣邓壹铭单正莉杨志豪邓良平梅青刚孙玉希绵阳师范学院生态安全与保护四川省重点实验室绵阳621006 绵阳师范学院生命科学与技术学院绵阳621006 绵阳师范学院化学与化学工程学院绵阳621000 绵阳师范学院光致功能材料重点实验室绵阳621006 曲阜师范大学生命有机分析重点实验室山东曲阜273165 北京市食品风味化学重点实验室北京100048

随着工业的发展,染料废水对人类和环境的危害愈加显著,其中偶氮类的亚甲基蓝这种染料废水不仅色度大,而且难以降解.因此设计一种高效且灵敏的吸附剂来去除亚甲基蓝对人类和环境的危害是亟须解决的问题.本研究利用基于色散力校正的密度... 详细信息

随着工业的发展,染料废水对人类和环境的危害愈加显著,其中偶氮类的亚甲基蓝这种染料废水不仅色度大,而且难以降解.因此设计一种高效且灵敏的吸附剂来去除亚甲基蓝对人类和环境的危害是亟须解决的问题.本研究利用基于色散力校正的密度泛函理论(DFT-D)的第一性原理方法探索了本征及掺杂磷烯吸附剂对亚甲基蓝的吸附机理,并详细考察了本征及掺杂Al,Ca,Ti和Fe金属原子后的磷烯对亚甲基蓝吸附的影响.研究结果表明亚甲基蓝初始构型会影响磷烯对其吸附,当亚甲基蓝平躺于磷烯表面时有较大的吸附,且金属原子掺杂显著地影响其对亚甲基蓝的吸附能力,掺杂金属原子均增大了磷烯对亚甲基蓝的吸附.其中吸附能力是Fe掺杂磷烯>Ca掺杂磷烯>Ti掺杂磷烯>Al掺杂磷烯.研究结论对于亚甲基蓝的处理带来了新的指导方向,有望为相关染料废水的检测和去除提供有意义的理论参考.

关键词：亚甲基蓝色散力校正密度泛函理论磷烯掺杂磷烯

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重庆“四山”生态环境状况时空特征与障碍因子分析

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水土保持研究 2025年第2期32卷 353-365页

作者：谢慧君曹聪范泽英杜清江刘智尹小彤重庆市地质矿产勘查开发局南江水文地质工程地质队重庆401121 重庆市地下水资源利用与环境保护实验室重庆401121 重庆市地质矿产勘查开发局208水文地质工程地质队(重庆市地质灾害防治工程勘查设计院) 重庆400700

[目的]重庆“四山”地区是重庆重点生态功能区,开展重庆“四山”生态环境状况和障碍因子研究,对进一步保护和合理利用四山资源具有重要指导意义。[方法]基于DEM、土地利用类型、植被覆盖率和地下水水位监测站等数据基础,采用AHP-PCA熵... 详细信息

[目的]重庆“四山”地区是重庆重点生态功能区,开展重庆“四山”生态环境状况和障碍因子研究,对进一步保护和合理利用四山资源具有重要指导意义。[方法]基于DEM、土地利用类型、植被覆盖率和地下水水位监测站等数据基础,采用AHP-PCA熵权组合模型、空间自相关分析和障碍度模型等方法,分析了重庆四山地区生态环境质量时空变化特征,探讨了不同聚集模式下的生态环境质量变化趋势,量化了各影响因子对四山生态环境质量影响的障碍度。[结果](1)2014—2021年重庆四山地区生态环境质量状况较好,整体以改善趋势为主(面积占比36.24%);局部出现恶化趋势(面积占比24.20%),主要分布在人类活动频繁的槽谷地带。(2)研究区不同等级生态环境质量发生转移,生态环境质量极差和优的区域具有一定稳定性,分别有59.36%和73.22%的区域未发生变化;生态环境质量差、一般和良的区域流动性相对较大,发生转移的面积占比分别为63.69%,54.09%和43.65%。不同山脉中,明月山生态环境质量稳定性较高,中梁山生态环境质量改善趋势最小,缙云山生态环境质量存在恶化的风险较其他山脉更大。(3)聚类和异常值分析结果显示:四山生态环境质量的高值区域和低值区域具有显著的空间聚集特征(p重庆四山地区影响生态环境的各因子中地下水水位障碍度最大,其次为植被覆盖率、生物丰度和城镇开发强度;障碍度变化较大的为隧道建设密度、地下水水位和地表水体丰度,其中隧道建设密度障碍度增加,地下水水位和地表水体丰度障碍度降低。[结论]四山地区生态环境状况向好发展,局部生态环境质量较差,隧道建设密度对生态环境的影响增加。

关键词：生态环境质量时空变化人类活动障碍因子 AHP-PCA熵权

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基于行车风险量化评估的拟人驾驶方法

交通运输工程与信息学报 2025年

作者：李海青雷宇铖李永福陈家路禄盛重庆邮电大学先进制造工程学院重庆邮电大学自动化学院重庆邮电大学智能空地协同控制重庆市高校重点实验室

【背景】近年来自动驾驶技术快速发展，虽然能够完成有条件自动驾驶功能，但也存在风险感知不足，场景泛化较差，行为决策单调，从而导致人类驾驶员信任度较低。【目标】通过学习人类风险认知及驾驶原则，在保证安全的基础上，设计符合... 详细信息

【背景】近年来自动驾驶技术快速发展，虽然能够完成有条件自动驾驶功能，但也存在风险感知不足，场景泛化较差，行为决策单调，从而导致人类驾驶员信任度较低。【目标】通过学习人类风险认知及驾驶原则，在保证安全的基础上，设计符合典型风格的拟人驾驶方法，提高自动驾驶能力、降低人机冲突。【方法】首先，利用二维高斯函数建立多参数动态风险场模型，并结合驾驶场景代价地图计算行车风险量化值；其次，根据车辆实时状态与动态行车风险量化值，基于满意度决策树建立拟人驾驶模型，求解满足风险阈值约束与期望车速约束的控制量；最后，进行直道、弯道与直道避障等典型场景仿真验证。【结果】在直行与转弯工况下，行车风险场影响范围随着车速、方向盘转角、前视时间、抛物线陡度因子等关键参数增大而增大，行车风险场沿着转弯方向发生变形，且内边沿风险低于外边沿，行车风险最大值超过15 000；提出的拟人驾驶方法能有效适应不同风格的驾驶行为特征，在转弯试验工况下，激进型车辆期望速度最高，弯道行车风险最大值超过38 000，保守型车辆弯道行车风险最大值不超过18 000，一般型车辆操纵特性介于二者之间；在直道避障工况下，保守型风格车辆对障碍车更加敏感，最先做出避障反应，且保持最理想限速行驶，行车风险最大值不超过5 000，激进型风格车辆行车速度最高，转向与减速操作更激烈，行车风险最大值超过了27 000，一般型车辆操纵特性介于二者之间。【结论】建立的行车风险场模型能够计算出动态变化的行车风险，提出的拟人驾驶方法能有效适应不同风格的驾驶行为特征，应用于高级别智能汽车自动驾驶，可产生拟人驾驶行为。

关键词：智能交通拟人驾驶行车风险智能汽车

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玉米籽粒淀粉生物合成及调控因素研究进展

生物技术通报 2025年

作者：王涛胡社伟张宇邓文文尚春缘王婉艺亳州学院生物与食品工程系安徽省功能型配制酒开发与应用工程研究中心药用植物有效成分生物合成亳州市重点实验室

玉米作为一种在全球范围内广泛栽培的作物，不仅是人类饮食结构中不可或缺的粮食来源，而且在饲料产业及清洁能源领域同样发挥着重要作用。其籽粒中富含的淀粉，构成了玉米生物量的主体，直接决定了玉米的产量水平，是农业生产和食品加... 详细信息

玉米作为一种在全球范围内广泛栽培的作物，不仅是人类饮食结构中不可或缺的粮食来源，而且在饲料产业及清洁能源领域同样发挥着重要作用。其籽粒中富含的淀粉，构成了玉米生物量的主体，直接决定了玉米的产量水平，是农业生产和食品加工中不可或缺的原料。然而，随着全球人口的不断增长、城市化进程的加速推进，以及气候变化带来的农业用地减少和自然灾害频发，全球粮食供应体系正面临着前所未有的挑战。玉米作为世界重要农作物之一，通过解析其淀粉生物合成途径培育高产优良品种变得十分重要。本文总结了参与玉米淀粉生物合成途径的关键酶及转运蛋白并探讨这些因子在淀粉合成过程中的具体作用。同时，对合成途径中关键酶的突变体籽粒表型进行综述，分析基因突变对淀粉产量与品质的影响。此外，本文还总结了调控淀粉生物合成的各种因素，探讨如何通过优化这些因素来提高玉米的产量与品质。最后，本文展望了未来的研究方向，旨在为优质高产玉米的分子设计育种提供坚实的理论基础与实践指导。

关键词：玉米胚乳淀粉淀粉合成酶调控因素

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单细胞转录组测序技术在帕金森病中的应用

中国组织工程研究 2025年第1期29卷 193-201页

作者：刘子瑜耿丹丹张润姣刘清李一博王宏方谢文梦王文钰郝佳欣王磊河北医科大学人体解剖与组织胚胎学教研室河北省石家庄市050017 河北医科大学神经与血管生物学教育部重点实验室河北省石家庄市050017

背景:帕金森病以中脑特别是黑质致密部为主要病理改变,导致患者运动和非运动功能受损。目前研究受制于细胞异质性,其发病机制仍需要更深入的阐明。近些年,单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)逐渐应用于神经退行性... 详细信息

背景:帕金森病以中脑特别是黑质致密部为主要病理改变,导致患者运动和非运动功能受损。目前研究受制于细胞异质性,其发病机制仍需要更深入的阐明。近些年,单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)逐渐应用于神经退行性疾病中,对于理解细胞间异质性、疾病发展机制和治疗策略有重要意义。目的:综述近些年scRNA-seq技术应用于帕金森病的研究进展,为scRNA-seq在帕金森病诊断和治疗中应用提供理论基础。方法:由第一作者应用计算机系统检索中国知网、万方医学网数据库、PubMed、Web of Science数据库的相关文献,中文检索词为“单细胞RNA测序,帕金森病,细胞异质性,细胞亚型,多巴胺能神经元,胶质细胞”;英文检索词为“single-cell RNA-seq,Parkinson Disease,heterogeneity,subtypes,dopaminergic neurons,glial cells”,最终纳入71篇文献进行综述分析。结果与结论:(1)scRNA-seq是一种在单细胞水平上利用RNA测序对特定细胞群体进行基因表达谱定量的高通量实验技术,从分子水平揭示细胞奥秘。与传统的测序技术相比,scRNA-seq技术通过对细胞转录组进行自动聚类分析,从而揭示各种生理和病理情况下复杂组织中细胞类型多样性和特异性基因表达的变化。(2)通过scRNA-seq阐明多巴胺能神经元发育过程以及各种细胞亚型的独特功能特性,从而更好地了解具有潜在治疗作用的分子靶点。(3)利用scRNA-seq分析,提高了研究者对帕金森病胶质细胞反应的了解,从而全面表征了不同的细胞类型群体,并鉴定出与神经变性相关的胶质细胞亚群,绘制了有价值的单细胞图谱,作为未来研究的参考数据。(4)应用scRNA-seq检测胚胎小鼠以及干细胞,将有助于改善细胞治疗的体外分化方案和质量控制,以及评估干细胞衍生的中脑多巴胺能神经元的整体细胞质量和发育阶段。

关键词：单细胞转录组测序帕金森病神经退行性疾病细胞异质性综述

吴茱萸碱调控FOXM1表达促进结肠癌耐药细胞HCT8/5-FU凋亡

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中国药理学通报 2025年第1期41卷 35-43页

作者：马静陈地龙万源媛何佳明陈按李芸莹王慧敏李静重庆医科大学干细胞与组织工程重庆市重点实验室基础医学院组织学与胚胎学教研室重庆400016 重庆市药品监督管理局重庆市食品药品检验检测研究院国家药品监督管理局麻醉精神药品质量监测重点实验室重庆401121 重庆三峡医药高等专科学校重庆404120

目的研究吴茱萸碱(evodiamine,EVO)调控叉头盒蛋白M1(fork-head box protein M1,FOXM1)对结直肠癌耐药细胞HCT8/5-FU增殖和凋亡的影响。方法采用CCK-8法与EdU实验技术,评估EVO对细胞增殖活性的作用效果;通过克隆形成实验,探讨EVO对细胞... 详细信息

目的研究吴茱萸碱(evodiamine,EVO)调控叉头盒蛋白M1(fork-head box protein M1,FOXM1)对结直肠癌耐药细胞HCT8/5-FU增殖和凋亡的影响。方法采用CCK-8法与EdU实验技术,评估EVO对细胞增殖活性的作用效果;通过克隆形成实验,探讨EVO对细胞克隆形成能力的影响;采用流式细胞术对凋亡细胞比例进行量化;蛋白质免疫印迹分析技术检测Bcl-2、Bax、FOXM1、β-catenin、c-MYC、CyclinD1蛋白水平的变化;分子对接探究EVO与FOXM1的相互作用关系;裸鼠移植瘤模型验证EVO在体内对HCT8/5-FU细胞的影响。结果CCK-8实验显示EVO抑制HCT8/5-FU细胞增殖且呈时间和浓度依赖性;EdU实验发现EVO处理组新增殖细胞明显减少;克隆形成实验结果显示EVO明显抑制HCT8/5-FU细胞的克隆形成能力;流式细胞计数发现EVO组细胞的凋亡率明显增高;Western blot显示FOXM1、β-catenin在HCT8/5-FU细胞中明显高表达,EVO能下调细胞中FOXM1、β-catenin、c-MYC、CyclinD1、Bcl-2表达,上调Bax表达;分子对接显示EVO与FOXM1之间具有较强的互作能力;体内实验显示EVO能明显抑制HCT8/5-FU皮下移植瘤的生长且能调控相关蛋白的表达;HE染色发现EVO组的瘤体细胞核固缩和碎裂明显。结论EVO可能通过下调FOXM1蛋白表达抑制Wnt通路激活,从而抑制HCT8/5-FU细胞增殖诱导其凋亡。

关键词：吴茱萸碱结肠癌耐药增殖凋亡 FOXM1

水产养殖环境中微塑料的赋存现状及去除技术研究进展

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环境化学 2025年

作者：刘恒李双双蔡铭灿许多郑宇宋燕河北工程大学能源与环境工程学院河北省大气污染成因与影响重点实验室污水处理及资源化利用河北省工程研究中心

塑料及塑料制品在人类生产生活中大量使用，塑料产品的肆意丢弃在全球范围内已经造成严重污染，且经过物理或化学过程逐渐分解成大量的微塑料.微塑料因其生物毒性、环境持久性、生物累积性等特征而备受关注.在水产生物养殖设施设备建造... 详细信息

塑料及塑料制品在人类生产生活中大量使用，塑料产品的肆意丢弃在全球范围内已经造成严重污染，且经过物理或化学过程逐渐分解成大量的微塑料.微塑料因其生物毒性、环境持久性、生物累积性等特征而备受关注.在水产生物养殖设施设备建造与运行过程中，网片、绳索、浮球、塑料管道、养殖池防渗膜、泡沫包装箱等各种塑料产品被广泛应用.大量初生及次生微塑料进入养殖水体后，其中一部分可被养殖设施水处理设备等介质去除，另外一部分可被养殖生物直接或间接吸收富集，对养殖生物及水产品消费者造成巨大潜在威胁.因此，本综述旨在从微塑料在水产养殖环境产生、分布及迁移角度阐述其赋存现状，同时结合不同微塑料去除技术，探究在水产养殖环境中去除微塑料的可能性，以期为水产养殖环境微塑料的潜在风险评估与高效去除提供理论依据与可行建议.

关键词：水产养殖微塑料赋存特征去除技术

下肢重复蹬伸至力竭过程中肌肉功能网络拓扑特性

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中国组织工程研究 2025年第12期29卷 2513-2520页

作者：张陈冉令华呼慧敏张欣周子健徐红旗史冀鹏东北师范大学体育学院运动能力测评与提升研究中心吉林省长春市130024 中国标准化研究院人类工效学实验室北京市100191 中国标准化研究院国家市场监管重点实验室(人因与工效学) 北京市100820 吉林大学仪器科学与电气工程学院吉林省长春市130061

背景:表面肌电已经被广泛用于监测肌肉疲劳,但传统肌电指标通常针对于单块肌肉,无法评价一组肌肉在疲劳过程中的变化。目的:建立肌肉功能网络,提取复杂网络参数,研究不同疲劳程度下的肌肉功能网络拓扑特性变化,为疲劳的监测、预防提供... 详细信息

背景:表面肌电已经被广泛用于监测肌肉疲劳,但传统肌电指标通常针对于单块肌肉,无法评价一组肌肉在疲劳过程中的变化。目的:建立肌肉功能网络,提取复杂网络参数,研究不同疲劳程度下的肌肉功能网络拓扑特性变化,为疲劳的监测、预防提供理论和方法依据。方法:11名受试者进行直到力竭的50%1RM单腿下肢蹬伸运动,同步采集股直肌、股外侧肌、股内侧肌、股二头肌长头、胫骨前肌、腓肠肌外侧肌、腓肠肌内侧肌7块肌肉的肌电信号,以及心电信号和Borg CR-10量表评分;根据Borg CR-10量表评分划分为轻度、中度和重度三个疲劳阶段,采用心率和心率变异性验证疲劳阶段划分的有效性;以7块肌肉为节点,使用肌肉信号的相干性构建肌肉功能网络,提取聚类系数、平均加权度、全局效率、特征向量中心性4个复杂网络参数;提取肌电信号的均方值振幅、中位频率、瞬时平均频率和共激活比4种指标,并在3种疲劳程度下进行比较。结果与结论:①3种疲劳阶段在心率及心率变异性上产生显著性差异,证明了疲劳阶段划分的有效性;②对于不同肌肉在3种疲劳程度下的肌电指标:均方值振幅和共激活比未表现出差异,中位频率在股外侧肌、股内侧肌和股二头肌长头表现出稳健的疲劳趋势,瞬时平均频率则在股直肌、股外侧肌、股内侧肌和股二头肌长头表现出稳健的疲劳趋势;瞬时平均频率的性能优于中位频率和均方值振幅,但三者仅在主要工作肌群能够获得较好的稳健趋势,共激活比不受疲劳因素的影响;③股外侧肌-股内侧肌、股外侧肌-股二头肌长头、股外侧肌-腓肠肌内侧肌和股内侧肌-股二头肌长头连接强度逐渐增加,平均加权度、聚类系数和全局效率在疲劳后表现出显著差异,并且与疲劳程度之间显著相关。结果表明:肌肉功能网络内的连通强度变化能够反映疲劳过程中肌肉间的协同性和互补性;聚类系数、平均加权度、全局效率可作为一组肌肉疲劳的监测指标。

关键词：肌肉功能网络下肢蹬伸膝关节肌电 Borg CR-10量表疲劳运动损伤复杂网络指标相干性

乳制品中美拉德反应有害产物的生成途径、检测方法及其控制策略研究进展

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食品科学 2025年第3期46卷 274-283页

作者：徐文龙谢一嘉潘洋廖丽娟黄敏杨寅玺吴永泰李冰深圳市晨光乳业有限公司广东深圳518107 华南理工大学食品科学与工程学院广东广州510640 广东省天然产物绿色加工与产品安全重点实验室广东广州510640

美拉德反应能够赋予面包、咖啡等食品诱人的香气、颜色和质地,然而,对于牛奶和乳制品,美拉德反应会降低其营养价值,产生糠氨酸、糠醛和晚期糖化终末产物(advanced glycation end-products,AGEs)等多种美拉德反应有害产物,这些有害产物... 详细信息

美拉德反应能够赋予面包、咖啡等食品诱人的香气、颜色和质地,然而,对于牛奶和乳制品,美拉德反应会降低其营养价值,产生糠氨酸、糠醛和晚期糖化终末产物(advanced glycation end-products,AGEs)等多种美拉德反应有害产物,这些有害产物会导致人类各种慢性疾病。充分了解乳制品中美拉德反应有害产物的形成机制并建立控制方法对提高乳制品品质具有重要意义。本文详细阐述乳制品美拉德反应有害物的生物危害性,重点综述糠氨酸、5-羟甲基糠醛和AGEs的生成途径。此外,还综述美拉德反应有害产物检测方法的优点、缺点和最新进展,重点介绍当前乳制品中美拉德反应有害产物的控制策略。旨在为乳制品中美拉德反应有害产物的监测和控制提供科学指导。

关键词：乳制品美拉德反应糠氨酸糠醛晚期糖化终末产物