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Ta-W/Hf合金的结构稳定性及力学性质的第一性原理计算

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原子与分子物理学报 2025年第1期42卷 135-144页

作者：周少兰李忠盛丛大龙韦禹詹青青赵子鹏冉旭东西南技术工程研究所重庆400039

Ta-W/Hf合金具有高熔点、高密度、高延展性等性质,在核电、武器装备等关键零部件中发挥着重要作用,本研究基于密度泛函理论的第一性原理方法,构建不同掺杂含量下的Ta-W/Hf合金模型,计算Ta-W/Hf的晶格常数、结合能、弹性常数、弹性模量... 详细信息

Ta-W/Hf合金具有高熔点、高密度、高延展性等性质,在核电、武器装备等关键零部件中发挥着重要作用,本研究基于密度泛函理论的第一性原理方法,构建不同掺杂含量下的Ta-W/Hf合金模型,计算Ta-W/Hf的晶格常数、结合能、弹性常数、弹性模量、泊松比、维氏硬度、电子态密度等性质参数,分析W、Hf掺杂元素对Ta合金稳定性及力学性能的影响.结果表明:Ta-W合金的晶格常数、弹性常数、体模量、杨氏模量、剪切模量均随着W含量的增加而增加;然而Ta-Hf合金的相关性质参数变化趋势则相反.同时,结合能及电子态密度结果表明Ta-W合金的稳定性与W含量呈正相关;Ta-Hf合金的稳定性随着Hf含量的增加而降低,但Hf的添加对Ta合金的各向异性趋势变化影响显著,且Hf可以明显提高Ta合金的韧性.

关键词： Ta-W/Hf合金第一性原理结构稳定力学性质

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典型火工分离螺母装置冲击来源及传播特性研究

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火工品 2025年第1期 18-26页

作者：谭祖玮潘忠文胡振兴张新宇彭慧莲北京宇航系统工程研究所北京100076

结合LS-DYNA数值仿真与冲击测试试验,研究了装药爆燃、预紧力释放和机构撞击3种冲击来源对火工分离螺母装置冲击响应的贡献,并基于应力波传播情况分析了不同冲击源产生的响应在平面底板中的传播特性。结果表明,分离螺母装置的近场冲击... 详细信息

结合LS-DYNA数值仿真与冲击测试试验,研究了装药爆燃、预紧力释放和机构撞击3种冲击来源对火工分离螺母装置冲击响应的贡献,并基于应力波传播情况分析了不同冲击源产生的响应在平面底板中的传播特性。结果表明,分离螺母装置的近场冲击响应主要由装药爆燃产生,中远场冲击响应则主要来自机构撞击,预紧力释放产生的冲击在近场和中远场均较小。不同冲击源的传播特性与其频率成分有关。爆燃冲击量级大、频率高,在传播过程中快速衰减。撞击冲击频率相对较低,传播至中远场时仍保持较大量级,影响航天飞行安全。

关键词：分离螺母火工冲击解耦分析应力波

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CRISPR/Cas基因编辑和表达调控工具箱在放线菌中的应用

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生物工程学报 2025年

作者：丁金艳亓慧王猛张玥天津科技大学生物工程学院中国科学院天津工业生物技术研究所天津农学院食品科学与生物工程学院

放线菌是一类具有强大次级代谢能力的微生物，对放线菌菌株进行理性改造，对提升其天然产物的生产能力具有重要意义。CRISPR/Cas系统因具有高效性、易操作性和良好的靶向精确性，已成为放线菌基因改造和功能研究的重要工具。本文从工作... 详细信息

放线菌是一类具有强大次级代谢能力的微生物，对放线菌菌株进行理性改造，对提升其天然产物的生产能力具有重要意义。CRISPR/Cas系统因具有高效性、易操作性和良好的靶向精确性，已成为放线菌基因改造和功能研究的重要工具。本文从工作原理、系统构建、适用场景等角度对放线菌中的各类CRISPR/Cas基因编辑及表达调控工具进行了汇总和比较，包括基于DNA双链断裂的CRISPR/Cas系统，CRISPR干扰系统，CRISPR激活系统，以及CRISPR碱基编辑系统。同时，本文还总结了这些工具在放线菌天然产物生物合成方面的应用情况。CRISPR/Cas工具箱在放线菌中的开发和应用，极大地推动了放线菌微生物学和天然产物相关的研究。

关键词： CRISPR/Cas系统放线菌 CRISPR干扰 CRISPR激活碱基编辑

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环境中抗生素抗性基因的健康风险分级

化学与生物工程 2025年第01期 9-14页

作者：许梅榕安新丽赵彩霞姚槐应苏建强中国科学院城市环境研究所武汉工程大学环境生态与生物工程学院

细菌耐药性的快速传播和蔓延是全球公共健康领域的重大挑战。除了医疗和动物养殖业外，抗生素抗性基因可在多种环境介质中传播扩散进而转移到人类病原菌中，影响人类健康。甄别环境中高风险抗性基因是实现抗性基因有效环境监测和风险评... 详细信息

细菌耐药性的快速传播和蔓延是全球公共健康领域的重大挑战。除了医疗和动物养殖业外，抗生素抗性基因可在多种环境介质中传播扩散进而转移到人类病原菌中，影响人类健康。甄别环境中高风险抗性基因是实现抗性基因有效环境监测和风险评估的基础。对环境中抗性基因的研究现状进行了总结，聚焦质粒携带的抗性基因，提出了环境中抗性基因风险分级框架，进而对制药厂和养殖厂场地环境样品进行了质粒组分析，形成了风险分级清单。结果表明，按抗性基因的移动性(与可移动遗传元件共存)、质粒类型、在人类病原菌中的流行度、致病潜力(与毒力因子共存)等4个标准，从制药厂和养殖厂场地环境样品中共检测到425个质粒携带的抗性基因，其中最高风险Ⅰ级抗性基因0种，Ⅱ级2种，Ⅲ级33种，Ⅳ级89种，最低风险Ⅴ级301种，形成了制药厂和养殖厂场地环境抗性基因风险分级清单。所检测到的高风险抗性基因，为环境抗性基因污染监测及人群暴露健康风险评估提供了理论和数据支撑。

关键词：抗生素抗性基因风险评估质粒可移动遗传元件病原菌毒力因子

从制造到智造:维生素B12与合成生物学的不解之缘

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科学通报 2025年第1期 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科技大学生物工程学院

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B12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... 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B12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B12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B12相关研究的重要诺奖级成果;天然合成维生素B12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B12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B12生物制造有显著促进作用.这些进展推动了维生素B12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B12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B12 生物制造细胞工厂无细胞合成

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低pH条件下纳米硅矿化沉积对豌豆根尖和根边缘细胞耐铝性的影响

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华中农业大学学报 2025年

作者：唐娇冯英明陈醒韵郭依唯郑雨欣田晓李学文喻敏佛山大学国际膜生物学与环境研究中心/农业与生物工程学院

为探究不同pH铝环境条件下纳米硅矿化对豌豆根尖及根边缘细胞保护机制的影响，通过聚乙烯亚胺（polyethyleneimine, PEI）诱导硅静电吸附形成纳米硅壳进行仿生矿化的方式，解析不同pH(pH 3.5、4.5、5.5)条件下纳米硅对豌豆根尖及根边缘... 详细信息

为探究不同pH铝环境条件下纳米硅矿化对豌豆根尖及根边缘细胞保护机制的影响，通过聚乙烯亚胺（polyethyleneimine, PEI）诱导硅静电吸附形成纳米硅壳进行仿生矿化的方式，解析不同pH(pH 3.5、4.5、5.5)条件下纳米硅对豌豆根尖及根边缘细胞缓解铝毒的生理调控机制。结果显示，各pH的铝处理都降低了根边缘细胞活性，而加硅处理后细胞应对铝毒环境的细胞活性显著提高，加硅处理细胞内的铝含量和活性氧（reactive oxygen species,ROS）含量低于缺硅处理且加硅后细胞线粒体膜电位上升；铝毒抑制了豌豆根尖伸长，在pH 3.5铝处理条件下加硅缓解根尖抑制作用的效果不明显，但pH 4.5、5.5条件下根尖伸长量显著增加；随着铝处理pH值升高，根尖铝含量降低，且加硅处理后根尖的铝含量都高于缺硅处理；硅使得细胞壁上更多带负电的官能团参与抗铝胁迫，降低了细胞壁各组分（包括果胶、纤维素、半纤维素、蛋白质等）的吸收峰值；pH 4.5和5.5铝环境条件下细胞表面形成纳米硅壳，硅铝在细胞壁上沉积形成铝硅酸盐。结果表明，低pH条件下纳米硅在细胞上的矿化沉积能够缓解铝离子毒害作用。

关键词：豌豆铝毒纳米硅生物硅化根边缘细胞

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高混凝土面板堆石坝接缝止水试验研究和应用

岩土工程学报 2025年第1期47卷 30-37页

作者：郦能惠王立安任强张志韬张贤王新奇代巧枝南京水利科学研究院岩土工程研究所江苏南京210024 黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450031

混凝土面板堆石坝是当前最有竞争力的坝型,为保障高混凝土面板堆石坝的安全,坝体和面板的应力变形性状以及接缝位移成为研究的重点之一,通过止水材料开发、接缝止水结构设计和止水结构防渗模型试验研究提出了高混凝土面板堆石坝新型止... 详细信息

混凝土面板堆石坝是当前最有竞争力的坝型,为保障高混凝土面板堆石坝的安全,坝体和面板的应力变形性状以及接缝位移成为研究的重点之一,通过止水材料开发、接缝止水结构设计和止水结构防渗模型试验研究提出了高混凝土面板堆石坝新型止水结构,并应用于高混凝土面板堆石坝工程。在此基础上进行了高坝新型接缝止水结构力学特性试验研究,形成了试验方法,建立了高坝新型止水结构的劲度表达式,通过在某高坝工程的应用表明提出的接缝止水应力应变关系全面反映高坝新型止水结构各主要部件对于面板与趾板以及面板之间力的传递的贡献,更好地反映复杂地形地质条件下高坝设计布置的影响,具有一定的工程应用价值。

关键词：混凝土面板堆石坝接缝止水应力变形性状劲度表达式

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爆炸作用下建筑结构高效毁伤评估方法

爆炸与冲击 2025年第1期45卷 133-150页

作者：吕晋贤吴昊卢永刚陈德同济大学土木工程学院上海200092 中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999

为综合评估战后建筑结构的毁伤等级,针对爆炸作用下典型地面建筑,即含填充墙钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构,提出了损伤破坏和倒塌的高精度数值仿真分析方法,并通过RC结构爆炸试验、倒塌事故和砌体墙爆炸试验进行了充分验... 详细信息

为综合评估战后建筑结构的毁伤等级,针对爆炸作用下典型地面建筑,即含填充墙钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构,提出了损伤破坏和倒塌的高精度数值仿真分析方法,并通过RC结构爆炸试验、倒塌事故和砌体墙爆炸试验进行了充分验证;开展了典型3层原型RC框架结构在不同爆炸当量(25~200 kg TNT)下的内爆炸数值仿真,定量分析了爆炸冲击波在建筑结构内部的传播、结构损伤破坏和墙体飞散等。爆炸作用下建筑结构的高效毁伤评估流程为:结合镜像爆源和非线性叠加原理确定内爆炸荷载,基于等效单自由度方法评估梁、板、柱及墙体构件的毁伤等级,引入构件重要性系数加权确定房间毁伤等级,考虑房间功能及位置重要性评估整体结构的毁伤等级。高精度数值仿真分析与毁伤评估方法计算的典型RC框架结构的整体毁伤等级一致,即在25、100和200 kg TNT爆炸下RC结构分别呈现轻度、中度和重度毁伤,毁伤评估方法可缩短99%以上的计算耗时,兼具可靠性与时效性。

关键词：爆炸荷载建筑结构毁伤评估方法损伤破坏

科研院所科技情报服务认知与需求调查分析——以广东省生物工程研究所为例

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科技管理研究 2018年第4期38卷 161-165页

作者：凌婉阳广东省生物工程研究所//广州甘蔗糖业研究所广东广州510316

为掌握科研人员的科技情报信息认知和需求,为情报服务的建设与开展提供参考依据,采用调查问卷与简单访谈调查结合的方式,对科研院所科研人员用户基本情况、用户对科技情报服务的了解与认知、用户对科技信息与情报服务的需求等方面进行... 详细信息

为掌握科研人员的科技情报信息认知和需求,为情报服务的建设与开展提供参考依据,采用调查问卷与简单访谈调查结合的方式,对科研院所科研人员用户基本情况、用户对科技情报服务的了解与认知、用户对科技信息与情报服务的需求等方面进行调查析。结果显示,调查对象对科技情报服务的内涵与外延认知不足,但是存在较高的事实上的科技情报服务需求,在建设科技情报服务时,应当从加强宣传力度、针对不同群体要提供差异性服务和建立便捷的反馈制度等角度展开。

关键词：科研服务科技情报服务用户认知用户需求

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