最新刊期
2024年第70卷第5期
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病毒性传染病的重组蛋白疫苗研究进展 AI导读
“据最新研究，重组蛋白疫苗在免疫原设计、蛋白表达纯化工艺等方面取得显著进展，具有广谱性、长效性等优势，为疫苗研发提供新思路。”摘要：重组蛋白疫苗由基因工程表达获得，其免疫原可设计性强、成分单一可控、生物安全性较高、规模化放大的技术成熟，是近年来新型疫苗采用的主要类型。在免疫原设计方面，重组蛋白疫苗的免疫原偶联、工程化设计和免疫原重构等技术可以拓展疫苗的广谱性和长效性；在表达纯化方面，多种表达纯化工艺能够满足不同重组蛋白疫苗对免疫原修饰、产品产量和质量的要求；在规模化生产方面，多种细胞反应器、细胞工厂等生产工艺提高了重组蛋白免疫原的产量。本文综述了重组蛋白疫苗的类型，总结了重组蛋白疫苗在免疫原设计、蛋白表达纯化工艺等方面的进展，以及在免疫原性、保护性和安全性方面的优势，展望了重组蛋白疫苗进一步优化的策略和前景，可望为重组蛋白疫苗的未来应用提供理论参考。关键词：病毒性传染病;疫苗;重组蛋白疫苗;免疫原设计;疫苗生产技术649|722|0更新时间：2024-10-11 -
杂交水稻育种技术的研究进展 AI导读
“杂交水稻育种技术取得重大进展，为粮食安全提供有力保障。”摘要：杂交水稻育种技术的发明是现代科技史上的重大事件，为世界粮食安全做出了巨大贡献。本文主要综述了杂交水稻育种技术的研究进展，包括以细胞质雄性不育系为遗传工具的第一代杂交水稻、以环境敏感型核雄性不育系为遗传工具的第二代杂交水稻、以遗传工程雄性不育系为遗传工具的第三代杂交水稻和以无融合生殖为遗传工具的新一代杂交水稻，介绍了不同育种技术的应用情况，浅析了现阶段开展育种工作的局限性，展望了未来杂种优势利用的方向。关键词：杂交水稻;细胞质雄性不育系;环境敏感型核雄性不育系;遗传工程雄性不育系;无融合生殖1033|1762|0更新时间：2024-10-11
综述
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一种树形阳离子型铱（Ⅲ）配合物：AIE活性及潜指纹检测 增强出版 AI导读
“科技媒体新闻记者报道：研究人员合成了一种新型树形阳离子型铱（Ⅲ）配合物，具有高聚集诱导发光活性，成功用于潜指纹的可视化和检测。”摘要：以2-苯基吡啶（ppy）为主配体，4-（3，6-二叔丁基-9H-咔唑-9-基）-N-（4-（3，6-二叔丁基-9H-咔唑-9-基）苯基）-N-（4-（5-（吡啶-2-基）-1，3，4-噁二唑-2-基）苯基）苯胺（CPPOA）为辅助配体，合成了一种树形阳离子型铱（Ⅲ）配合物［（ppy）2Ir（CPPOA）］PF6。该配合物具有较高的聚集诱导发光（AIE）活性，将其溶于CH3CN/H2O混合溶剂中（浓度1.0×10-5 mol/L），在溶剂含水量fw≥50%时呈现橙红色光致发光，且强度随fw增大而不断增强，量子产率相应地从2.6%（fw=50%）增长至50.7%（fw=90%），固体粉末态时为54.7%。采用简便的扫尘法，可将该配合物成功用于潜指纹的可视化和检测，一、二、三级指纹细节均清晰可辨。关键词：阳离子型铱（Ⅲ）配合物;潜指纹检测;聚集诱导发光;光致发光530|331|0更新时间：2024-10-11 - “在柔性压电装置领域，研究人员通过优化静电纺丝工艺，制备出高β相含量的PVDF纳米纤维膜，显著提升了压电性能。”摘要：聚偏氟乙烯（PVDF）是制造柔性压电装置的理想材料，制备高β相含量的PVDF纳米纤维膜能够显著提升其压电性能。探讨了静电纺丝过程的关键工艺参数对PVDF纳米纤维膜的形貌和压电性能的影响。实验结果表明，聚合物溶液的浓度和溶剂组成对纺丝液的流变特性有显著影响，而静电纺丝的电压、流速和收集装置决定了纺丝液在电场中的形态转变和沉积过程。当采用质量比6∶4的DMF/丙酮混合溶剂、PVDF粉末质量分数12%、纺丝电压18 kV、纺丝液流速0.4 mL/h以及直径5 cm滚筒作为收集装置时，制备的PVDF纳米纤维膜具有最优的纤维形态和最高的β相含量（63.65%），并展现出优异的压电性能（输出电压2.2 V）。关键词：压电纳米纤维膜;聚偏氟乙烯（PVDF）;静电纺丝1029|1659|0更新时间：2024-10-11
- “最新研究采用溶胶凝胶法制备富锂锰基正极材料，通过表面改性显著提升其电化学性能。”摘要：采用溶胶凝胶法制备富锂锰基正极材料Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2（LMO），并以硫代乙酰胺和硝酸铜作为硫源和铜源，通过溶剂热法结合高温煅烧工艺对LMO进行S2-掺杂和Cu9S5包覆，实现了LMO的表面改性。结果表明，用电负性较弱和离子半径较大的S2-代替O2-，能够诱导LMO结构产生氧空穴，并调节结构中过渡金属元素的电子云排布；用电子电导率较高的Cu9S5包覆，能够有效缓解S2-掺杂的问题，并抑制界面副反应。改性后，质量分数1% Cu9S5包覆协同S2-掺杂的富锂锰基正极材料（1%CS@LMOS）具有最高的首圈放电比容量（290.6 mAh/g）和首圈库仑效率（84.07%）、优异的倍率性能（5 C，151 mAh/g）和循环稳定性（1 C，100圈，容量保持率92.76%）。此外，在充放电过程中，1%CS@LMOS材料的锂离子表观扩散速率均显著高于未改性材料。此改性方法有效提升了富锂锰基正极材料的电化学性能。关键词：锂离子电池;锰基正极材料;电化学性能;包覆;掺杂;改性638|246|0更新时间：2024-10-11
- “在氢气吸附存储领域，研究人员利用超声辅助磷酸活化技术制备了一种粘胶基磷氧共掺杂活性碳纤维，实现了氢气物理/化学协同吸附，质量储氢密度达到2.19%。”摘要：以工业化生产的低成本粘胶纤维为前驱体，采用超声辅助磷酸活化技术制备了一种粘胶基磷氧共掺杂活性碳纤维，在活化过程中实现了纳米孔隙及表面化学结构的同步构筑。活化剂磷酸用量为15%的活性碳纤维的比表面积、总孔体积分别达到1 184.51 m2/g、0.60 cm3/g，表面氧、磷原子相对百分含量分别达到15.25%、0.99%。研究表明，该活性碳纤维通过表面纳米孔隙结构和含氧/磷基团的耦合作用，实现了对氢气的物理/化学协同吸附、存储，在77 K、常压（100 kPa）条件下质量储氢密度达到2.19%。该活性碳纤维对氢气的吸附属于典型的Ⅰ型吸附，将孔隙结构界面分为非极性、弱极性和强极性3类的Langmuir（N=3）模型对该吸附过程具有最佳的拟合效果。关键词：碳材料;储氢技术;氢能;孔隙结构;表面化学结构496|147|0更新时间：2024-10-11
- “最新研究揭示了生理环境下4-羟基脯氨酸与羟基自由基的反应机制，为消除自由基提供了新思路。”摘要：采用密度泛函理论的M06-2X、MN15方法以及处理溶剂效应的SMD模型方法，研究了生理环境（310.15 K，1.013×105 Pa，水液相）下4-羟基脯氨酸（4-Hyp）与羟基自由基（OH·）的反应机制。研究发现：OH·与4-Hyp的反应有H提取、与不饱和C加成和单电子转移3个通道。理论计算表明：H提取反应有显著的优势，OH·与4-Hyp的H提取反应能垒在5.3~36.0 kJ/mol之间，反应均伴随放热效应（热力学允许的过程）；OH·加成到4-Hyp不饱和C的能垒为77.7 kJ/mol，反应微弱吸热；4-Hyp的单电子向OH·转移的能垒为248.5 kJ/mol。结果表明，生理环境下4-Hyp易通过提供H原子的方式消除OH·。关键词：羟基脯氨酸;羟基自由基;密度泛函理论（DFT）;自洽反应场理论;过渡态;电子转移;自由能垒502|271|1更新时间：2024-10-11
化学
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全球未来洪水演变及极端洪水出现时间预测 AI导读
“全球变暖加剧水循环，未来洪水风险增加。专家预测，高排放路径下，全球近20%陆地将出现极端洪水，中值年份为2048年；低排放路径下，占比降至10.6%，中值年份为2067年。”摘要：温室气体排放引发的全球变暖将导致水循环加剧、洪水风险增加，因此量化不同排放情景下未来洪水演变差异及极端洪水出现时间（TOE）具有重要意义。以年最大一日径流深为洪水指标研究了不同共享社会经济路径（SSPs）下未来洪水的变化趋势，基于自助法（Bootstrap）预测了未来极端洪水的出现时间，并建立归因框架探讨了未来洪水变化的主导因素。结果表明：采取高排放的化石燃料发展路径（SSP5-8.5），全球19.7%的陆地（南极洲、格陵兰岛以及沙漠地区除外）会出现极端洪水，TOE的中值为2048年；而采取低排放的可持续发展路径（SSP1-2.6），全球出现极端洪水的陆地占比将降至10.6%，TOE的中值也将延迟至2067年；极端洪水可能出现在北美洲北部、俄罗斯东部以及我国青藏高原等地区；降水在大多数流域的洪水演变中起主导作用，对洪水变化的影响以正贡献为主。该结果提示，人类只有有效控制温室气体排放，延缓全球变暖趋势，才能减少和延迟极端洪水的发生。关键词：极端洪水;水循环;全球变暖;水资源;极端天气;定量归因;温室气体334|376|0更新时间：2024-10-11 -
长江武汉段船舶大气污染物排放清单研究 AI导读
“长江武汉段船舶大气污染物排放量研究显示，普通货船排放量最高，1月、8月和9月为高峰期。”摘要：以长江武汉段为研究区域，分别基于船舶自识别系统（automatic identification system，AIS）数据和船舶运输周转量数据，计算2019年长江武汉段船舶典型大气污染物排放量。结果显示，前者计算结果更符合武汉市真实情况。船舶大气污染物中SO2、NOx、CO、PM10、PM2.5、VOCs（挥发性有机物）排放量分别为183.0、12 003.5、1 727.0、1 505.2、1 442.0、359.6 t；普通货船的污染物排放量分担率最高，SO2、NOx、CO、PM10、PM2.5、VOCs排放量分别占船舶总排放的92.9%、90.8%、94.7%、85.1%、85.0%、87.6%；1月、8月和9月是高峰期。关键词：船舶污染;长江;大气污染物;排放清单125|616|1更新时间：2024-10-11 - “在农业废弃物处理领域，研究者利用玉米秸秆制备草木灰和生物炭，发现生物炭能显著提高土壤对草甘膦的吸附能力，为土壤修复提供新思路。”摘要：以农业废弃物玉米秸秆为原料，分别通过自然焚烧和隔氧热解的方式制备玉米秸秆草木灰（CSA）和玉米秸秆生物炭（CSB），将其按质量分数1%添加至土壤（S）中制成S-CSA和S-CSB。研究了吸附剂（S、S-CSA和S-CSB）对草甘膦的吸附性能及作用机理。结果表明：与S相比，S-CSA对草甘膦的吸附量降低，S-CSB对草甘膦的吸附量升高；相同质量玉米秸秆制备的S-CSB对草甘膦的吸附量是S-CSA的15.22倍，玉米秸秆以生物炭的方式还田更有利于土壤对草甘膦的吸附。吸附剂对草甘膦的吸附过程均符合准二级动力学模型和Langmuir单分子层化学吸附模型，且吸附过程是自发的、吸热的。S-CSB对草甘膦吸附量的增加源于比表面积的增大和含氧官能团的增多，S-CSA对草甘膦吸附量的减少归因于静电斥力的增大和磷酸盐竞争吸附。关键词：草甘膦;秸秆还田;草木灰;生物炭;吸附133|211|0更新时间：2024-10-11
环境科学
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蜗牛酶对酸枣叶醇提物生物活性的影响 AI导读
“在食品科学领域，研究人员采用蜗牛酶对酸枣叶醇提物进行酶解，发现酶解后样品具有更好的抗氧化和神经保护活性。”摘要：采用蜗牛酶对酸枣叶醇提物进行酶解，比较了酶解前后样品的体内外活性差异，并结合超高效液相色谱-质谱联用技术（UPLC-MS）进行成分分析，以揭示蜗牛酶对酸枣叶醇提物生物活性的影响。结果显示，酶解后的酸枣叶醇提物在体内外均具有更好的抗氧化活性，且神经保护作用显著。蜗牛酶主要影响了酸枣叶中黄酮、有机酸、苯丙素、糖类等化合物的含量；酸枣叶醇提物的生物活性与黄酮苷元、二羟基苯甲酸、简单苯丙素、糖酸等化合物的含量呈正相关。据此推测，蜗牛酶通过断裂酸枣叶中化合物的糖苷键增加有效活性成分含量，从而提高其生物活性。关键词：酸枣叶;酶解;抗氧化活性;神经保护128|125|0更新时间：2024-10-11 -
槟榔碱的抗疲劳活性及其作用机制 AI导读
“最新研究发现，槟榔碱能显著提高小鼠运动耐力，降低代谢产物堆积，缓解肌糖原和肝糖原耗竭，增强血脑屏障通透性，发挥抗疲劳作用。”摘要：通过构建动物行为敏化模型，分析了槟榔碱对游泳小鼠运动耐力、血液中代谢产物堆积、氧运输蛋白水平、肌糖原、肝糖原、肌肉和肝脏中的丙二醛、中枢神经递质水平和血脑屏障通透性的影响，探讨了敏化处理和不同给药方式（口腔缓释和灌胃）对槟榔碱抗疲劳活性的增效作用。结果显示：槟榔碱不同处理均可延长小鼠游泳力竭时间，口腔缓释+敏化组小鼠的游泳力竭时间最长，且极显著大于其他组（P<0.01）；槟榔碱可有效降低游泳小鼠代谢产物血乳酸、丙二醛和血尿素氮的积累，抑制血红蛋白和多巴胺水平的下降，缓解肌糖原和肝糖原的耗竭，阻碍大脑内5-羟色胺与多巴胺质量分数比值的升高，增强血脑屏障的通透性，降低5-羟色胺对大脑兴奋的抑制，从而发挥抗疲劳作用。上述敏化小鼠的各项指标均能通过口腔缓释给药得到改善，表明嚼食槟榔能够很好地发挥槟榔的抗疲劳活性。关键词：槟榔碱;血脑屏障;疲劳;神经递质;行为敏化249|293|0更新时间：2024-10-11
药学
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