• 蔬菜芸薹属作物对甘蓝蚜抗性机制研究：C基因组物种的抗生素抗性筛选与关键调控通路分析

  引言全球蔬菜生产面临甘蓝蚜(Brevicoryne brassicae)等害虫的严重威胁。作为专食性害虫，甘蓝蚜通过直接取食和传播芜菁花叶病毒(TuMV)等病原体造成经济损失。当前防治主要依赖拟除虫菊酯等化学农药，但抗药性风险日益凸显。寄主植物抗性(HPR)作为综合害虫管理(IPM)的核心组分，其部分抗性(partial resistance)因多基因调控和持久性优势备受关注。本研究聚焦芸薹属C基因组物种，结合转录组学预筛选与生物学验证，探索抗性种质资源。材料与方法实验材料：选用19个芸薹属种质，包括4个物种——甘蓝(B. oleracea)、克里特芥(B. cretica)、大果芥(B. m

  来源：Pest Management Science

  时间：2025-08-31

• 双向电子转移隧道设计实现臭氧催化水处理的高效性与可持续性突破

  水资源短缺与污染治理是全球性难题，传统水处理技术面临效率与可持续性的双重挑战。在高级氧化工艺(AOPs)领域，臭氧催化虽然前景广阔，但催化剂普遍存在"活性越高越不稳定"的悖论——就像短跑运动员难以兼顾爆发力与耐力。单原子催化剂(SACs)虽能提升活性，但孤立金属位点持续失电子导致的金属溶出问题，使其难以满足实际需求。这种困境犹如给赛车装上强劲引擎却缺乏可靠的冷却系统，严重制约着水处理技术的发展。《Nature Communications》最新发表的这项研究给出了创新解决方案。研究人员设计出MnN3-Fe1@FeN4双核催化剂，通过原子簇与单原子的协同作用构建双向电子转移隧道：内部隧道实现Mn

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-31

• 双原子位点催化剂中d轨道能级对齐策略实现阴离子交换膜燃料电池高效氧还原反应

  燃料电池技术作为清洁能源转换的关键装置，其大规模应用长期受制于贵金属催化剂的成本瓶颈。阴离子交换膜燃料电池(AEMFCs)虽有望摆脱对铂族金属的依赖，但氧还原反应(ORR)过程中氧中间体(OH-OOH)的线性标度关系(Scaling relations)成为制约催化剂活性的"阿喀琉斯之踵"。传统单原子M-N-C催化剂遵循Pauling缔合机制，不可避免地产生毒化系统的H2O2副产物。如何突破这种固有极限，同时实现高活性和高稳定性，成为该领域亟待解决的科学难题。研究团队创新性地提出"轨道工程"策略，通过引入磷原子调控双金属位点电子结构，在《Nature Communications》发表了突破性

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-31

• 深度学习赋能超宽带太赫兹高维光电探测器：突破多维度光学信息捕获瓶颈

  在光学信息爆炸式增长的时代，光场的强度、相位、波长和偏振等多维度特征如同交响乐中的不同声部，共同承载着丰富的信息。然而传统光电探测器却如同"偏科的音乐家"，最多只能识别固定波长下的偏振（偏振计）或固定偏振下的波长（光谱仪）。这种局限性严重制约了光学计算、生物医学检测和遥感等领域的突破。现有解决方案要么依赖多个分立器件的笨重组合，要么受限于天然材料的固定色散特性，难以实现宽带连续谱与全偏振态的同步捕获。针对这一挑战，由张宗坤、夏明耀等人在《Nature Communications》发表的研究，创新性地将人工超表面与深度学习相结合，构建了首个能完整表征强度-偏振-频率三维连续参数空间的光电探测器

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-31

• 具有沙漏形纳米通道的共价有机框架膜用于超快脱盐

  全球淡水资源短缺日益严峻，海水淡化技术成为解决这一问题的关键途径。传统聚合物膜材料面临渗透性与选择性难以兼得的"trade-off"效应，而具有均一纳米通道的共价有机框架(COF)材料虽展现出潜力，但1.0 nm以下的孔径会显著降低水通量。如何通过纳米通道的结构设计打破这一限制，成为膜分离领域的重要挑战。天津大学姜忠义团队在《Nature Communications》发表研究，创新性地提出"沙漏形纳米通道"设计理念。通过将氨基环糊精纳米颗粒(CDN)定向组装在COF膜通道入口，构建了由亲水性锥形入口(1.6 nm)、疏水性喉部(0.5 nm)和COF固有纳米孔(1.4 nm)组成的异质纳米通

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-31

• 机械能驱动的生物压电催化系统：利用ZnO纳米片增强CO2和有机碳的生物塑料合成

  在全球气候危机和塑料污染的背景下，如何将CO2高效转化为可降解材料成为科学界的重要命题。尽管化能自养微生物如Cupriavidus necator H16能通过卡尔文循环固定CO2并合成生物塑料聚羟基丁酸酯（PHB），但其生产效率始终受限于能量获取瓶颈。传统光合催化系统虽能利用太阳能，却无法开发无处不在的机械能——这正是Tian Zhang团队在《Nature Communications》发表的研究突破所在。研究团队创新性地将压电材料ZnO纳米片与C. necator耦合，构建了首个能捕获机械能的生物压电催化系统。通过超声振动（96W）或波浪运动（200rpm）激发ZnO产生压电势，电荷通过

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-31

• 基于分子对称性破缺策略实现单组分激发依赖多色发光及其传感应用

  自然界中变色龙通过纳米晶体排列实现动态变色，这种结构依赖的光学调控机制为智能材料设计提供了灵感。然而，传统有机荧光材料（OFMs）通常具有固定发射光谱，而激发依赖（Ex-de）多色发光材料虽能通过调节激发波长实现动态变色，但现有策略多依赖多组分共结晶或固态构象锁定，难以在非晶态实现稳定发射。如何通过单分子设计实现宽域、环境稳定的Ex-de发光，成为该领域的关键挑战。西安交通大学方媛团队在《Nature Communications》发表研究，提出通过分子对称性破缺策略解决这一难题。研究人员设计了一种星形分子1,3,5-(4-叔丁基苯基-邻碳硼烷-4-苯基)苯（Ph-3CP），其三个非平面分支的

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-31

• 飞秒电子衍射揭示NbOI2铁电极化的超快动力学与光控增强机制

  在光电融合器件迅猛发展的今天，二维范德瓦尔斯（vdW）铁电材料因其原子级厚度和强机电耦合特性备受关注。其中碘氧化铌（NbOI2）作为室温铁电体，拥有已知vdW材料中最强的压电系数，但其超快光响应机制始终是未解之谜。传统表征手段如光学二次谐波（SHG）或X射线散射难以同时捕捉极化与晶格动力学，而电子衍射技术因其对电场敏感性和原子级分辨率，为这一难题提供了突破可能。研究团队创新性地搭建了飞秒电子衍射（UTED）系统，采用266 nm紫外激光泵浦和150 fs电子脉冲探测的组合。通过机械剥离法制备7-39 nm厚NbOI2纳米片，结合压电力显微镜（PFM）确认单畴极化状态。实验通过监测电子束偏转角度

  来源：Nature Communications

  时间：2025-08-31

• 澳大利亚鲬鱼船围网中增大网囊和提升袋网目尺寸的累积选择性效益研究

  Highlight本研究揭示了船围网提升袋(lifting bag)网目尺寸对鲬鱼选择性的关键影响，为优化多物种渔具配置提供了新见解。Materials and methods研究在FV 'Lilli M'渔船上完成，针对156吨鲬鱼配额，在27天内完成133网次作业。使用两种网囊(37/45-mm SMO)与两种提升袋(91/216-mm SMO)组合，通过回声探测仪和GPS记录水深、海表温度等参数。所有渔获经分类测量，重点分析两种鲬鱼的体长分布。Results总渔获216.6吨中，60.6吨(28.0%)被丢弃。实验显示：45-mm网囊使<17 cm TL的S. robusta逃逸率

  来源：Fisheries Research

  时间：2025-08-31

• 不对称NN-双齿氨基配体铪锆催化剂合成双峰聚乙烯及其高性能聚合研究

  Highlight双峰聚乙烯是一类兼具优异机械性能和良好加工性能的高性能聚烯烃材料。传统合成方法需要双催化剂或两步工艺，本研究通过设计不对称NN-双齿氨基配体的铪（Hf1-Hf3）和锆（Zr1）配合物，实现了单反应器单催化剂体系下的高效制备。Section snippets铪锆配合物的合成与表征如Scheme 1所示，NN-双齿氨基配体L1-L3及其对应金属配合物通过一锅法合成：配体与现场生成的MMe4（M=Hf/Zr）反应制得。所有配合物均通过1H/13C NMR表征，其中Hf1的分子结构通过单晶X射线衍射解析确认。这些金属配合物在乙烯聚合中展现出"双活性位点"特性，这是由其不对称结构导致的

  来源：European Polymer Journal

  时间：2025-08-31

• CropARNet：融合注意力与残差模块的作物基因组预测深度学习框架及其在分子育种中的应用

  随着全球气候变化和耕地资源紧张，作物育种正面临前所未有的挑战。传统育种方法周期长、效率低，而基因组选择（Genomic Selection, GS）技术的出现为育种带来了革命性变革。GS通过全基因组标记分析快速筛选优良基因型，相比仅针对主效QTL的标记辅助选择（MAS），能够同时捕捉主效和微效QTL，特别适用于多基因控制的复杂性状。然而，现有GS方法面临两大瓶颈：一是当标记数量（p）远大于样本量（n）时的高维数据难题；二是线性模型难以捕捉显性和上位性等非加性效应。这些限制使得海量测序数据的潜力无法充分释放。深度学习（Deep Learning, DL）为解决这些难题提供了新思路。从早期基于卷积

  来源：Crop Design

  时间：2025-08-31

• 熔融盐促进MgO中温CO2捕集的优化与失活机制研究

  在全球气候变暖加剧的背景下，碳捕集与封存(CCUS)技术成为应对CO2排放的关键策略。其中，氧化镁(MgO)因其高理论吸附容量(25 mmol/g)和低成本被视为理想吸附剂，但原始MgO在200-400℃中温区间面临碳化动力学缓慢、CO2扩散性差等瓶颈。更棘手的是，实际烟气环境中15%的低CO2浓度会进一步劣化性能，而现有研究多聚焦纯CO2条件。如何通过材料设计突破这些限制，成为该领域亟待解决的科学问题。清华大学Zhou Hui团队在《Carbon Capture Science》发表的研究中，创新性地采用Na2CO3/NaNO3复合熔融盐修饰MgO，通过系统优化配比和反应条件，实现了烟气环境

  来源：Carbon Capture Science & Technology

  时间：2025-08-31

• 古罗糖醛酸藻寡糖分子量依赖性治疗溃疡性结肠炎的机制：肠道菌群调控与NF-κB通路新见解

  溃疡性结肠炎(UC)是一种反复发作的慢性炎症性肠病，临床表现为血便、腹泻和肠黏膜损伤，其发病与肠道菌群紊乱、免疫失调和NF-κB通路过度激活密切相关。当前5-氨基水杨酸等药物存在耐药性和副作用问题，而藻源寡糖(AOS)因其结构可调性和预制剂特性成为研究热点。然而，古罗糖醛酸藻寡糖(GAOS)分子量与其抗UC效能的构效关系尚不明确，制约了精准治疗的发展。针对这一科学问题，Jiandong Li团队在《Carbohydrate Polymer Technologies and Applications》发表研究，通过酶解法制备低分子量(1975 Da)和高分子量(5426 Da)的GAOS，采用D

  来源：Carbohydrate Polymer Technologies and Applications

  时间：2025-08-31

• 抗冻强韧的银金属有机框架复合水凝胶（Ag-MOFs@PVA/XG）在柔性传感与机器人状态监测中的应用

  Highlight本研究通过银离子（Ag+）与黄原胶（XG）分子链上羧基和羟基的静电相互作用，在温和水相条件下实现了银金属有机框架（Ag-MOFs）的可控原位生长。这种独特的"刚柔并济"网络结构使水凝胶在-18°C至25°C宽温域内展现卓越性能：拉伸强度较纯PVA水凝胶提升超100%，同时具备3.65的应变系数（GF）和3.38×10−2 kPa−1的压力灵敏度，犹如给机器人装上了能感知严寒的"仿生神经"。Materials实验采用硝酸银（AgNO3）作为银源，2-甲基咪唑（2-MI）为有机配体，黄原胶（XG）分子量达5.77×106 Da，其乙酰化度（1.90%）和丙酮酸化度（4.85%）为

  来源：Carbohydrate Polymers

  时间：2025-08-31

• 细菌纤维素基CB@聚离子液体膜的绿色原位构建：导电性与机械柔性的协同增强

  Highlight本研究突破性地将细菌纤维素（BC）纳米晶网络引入无表面活性剂离子液体微乳液体系，通过硫醇-烯点击反应原位构建了BC-CB@PILs复合膜。当碳黑（CB）含量为4.5 wt%、异丙醇（i-PA）过量25%时，材料展现最优综合性能：热稳定性达300°C以上，断裂伸长率突破200%，同时具备可逆的压阻响应特性。这种"绿色合成"策略为柔性电子器件提供了兼具高导电性（10-3 S/cm量级）和机械耐久性的新型材料平台。Conclusions本工作通过将细菌纤维素悬浮液整合至离子液体微乳液系统，成功实现CB@PILs复合材料的原位可控合成。傅里叶红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（X

  来源：Carbohydrate Polymers

  时间：2025-08-31

• 放射性同位素热电发生器事故模拟：辐射剂量评估与防护启示

  Highlight这些结果直观呈现了格鲁吉亚Lia事故中受害者所受辐射剂量，突显此类装置的高风险性。INTRODUCTION放射性同位素热电发生器（RTGs）利用半导体热电材料将放射性衰变热转化为电能，常用于气候恶劣的偏远地区（如灯塔供电）。但含大量锶-90（90Sr）的RTG若屏蔽层破损，极易造成生物危害。Three-Dimensional Modeling• 建模工具：采用Blender 4.2构建场景，通过POLY2TET代码转换为MCNP 6.3语言• 放射源：90Sr+90Y能谱数据来自Hansen研究• RTG结构：严格参照Pretzsch论文复现BETA-M型发生器多层屏蔽设计R

  来源：Applied Physiology Nutrition and Metabolism

  时间：2025-08-31

• 电磁复合场对Ti-6Al-4V合金塑性行为及微观结构演变的协同调控机制

  Highlight电磁复合场（EM）对Ti64合金的塑性提升展现出惊人的协同效应：硬度骤降67.9%，屈服强度和抗拉强度分别降低39%和34%，远超单一电场或磁场的简单叠加效果。透射电镜（TEM）显示，EM场像一位"位错教练"，不仅激活了常温下难启动的锥面位错（pyramidal dislocations），还训练位错进行"波浪式"交滑移（wave-like cross-slip），从而突破HCP结构滑移系不足的限制。Discussion位错行为分析揭示：在EM场的"双场夹击"下，α相中锥面位错的临界分切应力（CRSS）显著降低。这些"顽固派"位错在复合场中变得活跃，其非平面核心结构（non

  来源：Applied Materials Today

  时间：2025-08-31

• 氮掺杂多孔碳材料的物理化学协同制备策略及其高效电磁波吸收性能研究

  亮点本研究创新性地通过物理与化学双路径氮掺杂策略，将废弃生物质资源转化为高性能电磁波"吞噬者"。材料形貌分析（物理法制备氮掺杂木质素磺酸钠多孔碳）图2展示了物理掺杂法结合750°C碳化2小时所得多孔碳的表面形貌。图2(a,b)显示，木质素磺酸钠碳化后材料表面形成大量孔径约10μm的孔洞——这源于热解过程中磺酸基团与钠金属的"自造孔"效应。更有趣的是，当引入尿素作为氮源后（图2c,d），材料表面涌现出更丰富的微/介孔结构，宛如"蜂窝迷宫"，这种分级孔隙体系为电磁波提供了多重散射和极化陷阱。X射线能谱（EDS）图谱证实氮元素已成功"安家"在碳骨架中，且分布均匀性堪比繁星点缀的夜空。结论通过"内外兼

  来源：Applied Materials Today

  时间：2025-08-31

• 硅藻启发分级碳催化剂通过电子转移驱动过氧化物活化实现可持续水体净化

  Highlight亮点污泥(SS)的H/C比是影响磷(P)形态转化与回收的关键因素。我们的研究结果表明，较高的H/C比可能意味着SS中含有更多稳定的脂肪族或芳香族碳氢化合物，这些物质能促进P与生物炭基质的结合，从而提升P回收效率和生物可利用性(Conti et al., 2016)。Conclusions结论本研究首次提出整合关联性、预测性和因果性的新型CPCIF框架，系统探究污泥热解过程中P富集与转化机制。通过递进分析全面揭示了热解参数对P回收效率、形态转化及生物可利用性的影响，主要结论包括：• CPCIF证实结合相关性分析、预测建模和因果推断的方法具有高度可行性• 高温虽促进磷灰石P(AP

  来源：Water Research

  时间：2025-08-31

• 单原子合金非对称活性位点协同芬顿反应实现可持续水净化

  亮点本研究开发的Ce单原子锚定Co3S4-x催化剂，通过硫空位（Sv）与非对称Ce-Sv-Co位点的协同作用，实现了过一硫酸盐（PMS）的高效活化。这种独特的电子结构设计如同为催化剂装上了"分子级加速器"，使污染物降解效率提升至传统催化剂的3倍以上。材料合成与表征我们采用缺陷诱导的原位单原子负载策略（图1a），通过Kirkendall效应两步离子交换法，将原子级分散的Ce精准锚定在Co3S4的硫空位上。就像在金属骨架上"绣"出活性位点图案，X射线吸收谱证实了Ce单原子与Co3S4基底的完美融合。结论同时调控单原子催化剂微环境与活性中心暴露的策略，为提升PMS活性开辟了新途径。CeSAs-Co3

  来源：Water Research

  时间：2025-08-31

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