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IFN-γ与IL-17通过抑制Coronin-1A滞留协同抗结核分枝杆菌的机制与治疗潜力
结核病至今仍是全球公共卫生的重大威胁,其致病元凶结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, Mtb)擅长躲避免疫攻击,能在宿主巨噬细胞内长期存活。传统化疗疗程长且面临耐药菌株崛起的挑战,因此亟需开发新型辅助疗法。其中,细胞因子疗法因其能调节宿主免疫应答而备受关注。干扰素-γ(IFN-γ)和白细胞介素-17(IL-17)分别由Th1和Th17细胞分泌,既往研究提示二者可能协同增强抗结核免疫力,但具体分子机制尚不明确。发表在《Communications Biology》的这项研究,首次揭示了IFN-γ与IL-17如何通过调控Coronin-1A蛋白的滞留,协同促进巨噬细
来源:Communications Biology
时间:2025-12-08
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圈养考拉肠道微生物组、抗生素抗性组和致病性的年龄依赖性模式解析
考拉(Phascolarctos cinereus)是澳大利亚特有的树栖有袋类动物,以其专食桉树叶的习性而闻名。然而,这种标志性物种正面临栖息地丧失、疾病(如衣原体病、考拉逆转录病毒)等多种威胁,使其成为濒危物种。近年来,实证研究认识到胃肠道疾病是导致考拉死亡的重要因素,这凸显了肠道微生物组在宿主生理健康中的关键作用,包括能量代谢、免疫反应等方面。圈养考拉的肠道微生物组(包括病原体和非病原体)在很大程度上受到年龄的影响,这被认为在健康和疾病中扮演着重要角色。尽管已有研究探索了考拉肠道细菌在宿主生理中的作用,但圈养个体肠道微生物组、抗性组(抵抗抗生素的基因集合)和致病性随年龄变化的动态模式仍 l
来源:Communications Biology
时间:2025-12-08
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分子竞争诱导构建Janus水凝胶生物电子界面及其电疗调控应用
在生物医学工程领域,水凝胶生物电子界面作为连接生物系统与电子设备的关键桥梁,能够实现组织界面的机械耦合和高效生物电交互(包括内源性生物电信号捕获和外源性电疗调控)。然而,传统水凝胶界面在应用过程中面临一个棘手难题:虽然研究者们通过分子工程、网络结构调控等功能化修饰策略显著提升了水凝胶的粘附强度,但这些方法往往只关注单方面的粘附增强,而忽视了空间粘附限制。这导致水凝胶的非粘附侧表面常常会与非目标表面发生意外粘附,进而引发电子信号失真等一系列并发症。近年来,具有双面异质结构的Janus水凝胶因其独特的多功能集成能力和精确的界面调控特性而备受关注。通过合理设计具有可编程不对称粘附特性的Janus水凝
来源:Nature Communications
时间:2025-12-08
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高斯曲率工程调控自加压介孔纳米反应器促进分子吸附-脱附动态平衡
在绿色合成化学领域,控制分子在异相催化剂表面的吸附和脱附行为是一项关键技术。然而,对于传统的异相催化剂,宏观反应器中的热惯性使得热量需要从反应器壁传递到整个反应空间,恒定的高温环境使得分子难以从活性位点逃脱,容易导致过度反应和副产物的生成。相反,如果能够设计一种纳米反应器,将热量封闭在其内部,仅在纳米反应器周围产生局部高温,而反应介质保持相对“凉爽”,则有望通过温差赋予的自加压特性来驱动分子吸附-脱附行为的调控。但过强的由内而外的热辐射又容易引发以脱附为主的催化反应动力学,这在多步级联反应中无疑会导致中间体转化为目标产物的时间不足。为了实现对分子吸附-脱附的平衡控制,从而精确调控反应深度,需要
来源:Nature Communications
时间:2025-12-08
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乙烯氧自由基(CH2CHO)被揭示为Ni/La2O3催化乙醇蒸汽重整制氢的关键链传递中间体
随着全球对清洁能源需求的日益增长,氢能作为一种零碳排放的能源载体受到广泛关注。乙醇蒸汽重整(Ethanol Steam Reforming, ESR)反应因其能够从可再生生物质乙醇中生产氢气,被视为实现绿色氢能经济的重要路径之一。该反应理论上可通过C2H5OH + 3H2O → 6H2+ 2CO2或C2H5OH + H2O → 4H2+ 2CO等途径实现高效制氢。然而,ESR是一个包含多重平行反应和串联反应的复杂网络,极易产生乙烯、甲烷等副产物,不仅降低氢气选择性,还会导致催化剂因积碳而失活。因此,厘清其微观反应机理,特别是识别出控制反应路径的关键中间体,对于开发高活性、高选择性的催化剂至关重
来源:Nature Communications
时间:2025-12-08
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有机器件中电致发光与光伏转换共存路径的突破
在当今追求可持续发展的社会中,降低电子设备的能耗已成为重要课题。想象一下,如果智能手机的屏幕在阳光或室内光下闲置时能够自动充电,或者照明设备能够利用吸收的光线为自己供电,那将多么美妙!这正是有机多功能器件所承诺的未来图景。然而,实现这一愿景的道路上存在一个核心矛盾:在单个有机器件中,高亮度的电致发光和高效率的光伏能量转换如同鱼与熊掌,难以兼得。因为优化其中一种性能的设计原则,往往会损害另一种性能。以往的研究尝试,例如使用rubrene和富勒烯C60的器件,虽然实现了约3%的光伏转换效率,但其电致发光效率极低,低于0.001%。近年来,虽有量子点器件在红光区域实现了8%的电致发光效率和0.2%的
来源:Nature Communications
时间:2025-12-08
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双曲腿浮箱式防波堤的水动力性能与波浪散射分析:基于边界元法的数值研究
浩瀚的海洋蕴藏着巨大的能量,海浪既是可利用的资源,也可能对近海设施、港口航道乃至海岸线构成威胁。为了有效抵御波浪侵袭,保障海上活动的安全,浮式防波堤作为一种常见的海洋工程结构被广泛应用。传统的矩形浮箱式防波堤结构简单,但在某些海况下,其波浪透射率较高,消波效果有待提升。如何通过结构创新,在保证结构稳定性的同时,进一步提高其消波效率,是海岸工程领域持续关注的问题。近年来,具有特殊几何形状的防波堤,如弧形、翼形等,因其可能改变波浪的传播路径和能量分布,从而增强消波效果,引起了研究人员的兴趣。在此背景下,探究新型浮箱式防波堤的水动力性能具有重要的理论价值和工程意义。为了深入分析新型防波堤的效能,研究
来源:CMES - Computer Modeling in Engineering and Sciences
时间:2025-12-08
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Caputo型分数阶脉冲延迟积分微分方程的非局部与积分边值问题解的存在唯一性研究
2. 预备知识本节回顾了证明主要结果所需的一些基本定义和引理。首先定义了空间 PC(J, R) 和 PC1(J, R),并指出它们是 Banach 空间。随后,给出了 Riemann-Liouville (R-L) 分数阶积分和 Caputo 分数阶导数 (CFD) 的定义。定义 2.1 (R-L 分数阶积分) 0 的函数 v(τ) 的 R-L 分数阶积分 Iq0+v(τ) 的表达式。为方便起见,取 γq= 1/Γ(q)。定义 2.2 (CFD) 给出了阶数 α ∈ (n-1, n] 的函数 v(τ) 的 Caputo 分数阶导数 CDα0+v(τ) 的定义。为后续分析方便,取 n=2 即 1
来源:Mathematical Biosciences
时间:2025-12-08
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外源褪黑素通过调控活性氧系统增强黑绿豆抗旱性的生理机制研究
在全球气候变化加剧的背景下,干旱已成为制约农业生产的主要非生物胁迫因素。作为南亚地区重要的豆类作物,黑绿豆(Vigna mungo L.)因其丰富的蛋白质含量和固氮能力,在保障粮食安全和维持农业生态系统可持续性方面具有重要作用。然而,该作物对干旱胁迫表现中度敏感,特别是在开花期遭遇水分短缺时,可造成21-40%的产量损失。传统育种方法改良作物抗旱性周期长、效率有限,因此探索外源植物生长调节剂的应用成为当前研究热点。褪黑素(N-acetyl-5-methoxytryptamine, MT)作为一种在动植物中广泛存在的吲哚胺类分子,近年来被发现在植物抗逆调控中发挥多重作用。它不仅能够作为抗氧化剂直
来源:Discover Plants
时间:2025-12-08
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基于三部分遗传算法的多目标出港列车装载优化研究
在全球化贸易的推动下,集装箱化货运量持续增长,干港作为连接海港与内陆的关键节点,其运营效率至关重要。铁路运输以其大运量、长距离的优势,成为干港物流体系中不可或缺的一环。然而,出港列车的装载过程却面临着诸多挑战:高优先级集装箱未能及时装车可能导致错过船舶离港截止日期,严重影响终端竞争力;列车容量未充分利用会造成存储区域拥堵,降低物流效率;此外,用于集装箱搬运的机械(如集装箱堆高机)燃料消耗高,不仅带来巨大的运营成本,还加剧了温室气体排放。传统的装载方法往往依赖于人工经验,难以在复杂的约束条件下实现多目标协同优化。为了系统解决上述问题,来自科英布拉大学和Fordesi的研究团队在《IEEE Tra
来源:IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems
时间:2025-12-08
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基于深度Q网络的模型预测控制运动提示算法优化及其在特定飞行场景中的应用研究
在现代航空训练领域,飞行模拟器发挥着越来越重要的作用,它们能够在地面安全、经济地复现各种飞行条件。然而,模拟器中的运动平台面临着一个根本性挑战:如何在有限的工作空间内,为飞行员提供逼真的运动感知提示?这一挑战在飞机失速预防与恢复训练(UPRT)等高机动场景中尤为突出。当飞机进入异常姿态时,飞行员需要准确感知运动状态以做出正确决策,但传统运动提示算法往往难以在平台约束下提供足够的运动提示保真度。国际民用航空组织(ICAO)将UPRT列为重要训练项目,旨在帮助飞行员识别、避免和从飞行失控状态中恢复。然而,现有运动提示算法在应对大俯仰角、大滚转角等极端机动时,往往无法提供足够强烈和准确的运动提示,这
来源:IEEE Open Journal of Intelligent Transportation Systems
时间:2025-12-08
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一种用于非线性电阻传感器桥的通用环路补偿接口及其在热敏电阻线性化温度传感中的应用
在工业测量、航空航天和生物医学等领域,电阻传感器因其稳定性高、抗干扰能力强而被广泛应用。其中,惠斯通电桥结构因其比率输出特性、良好的共模抑制比和长期稳定性,成为电阻传感器常见的配置形式。然而,许多电阻传感器桥,如单元件(SE)桥、特殊双元件(sDE)桥以及基于热敏电阻的桥路,其输出与待测量之间存在着显著的非线性关系。这种非线性严重限制了传感器的测量范围和精度,给高精度测量系统带来了巨大挑战。传统的解决方案,如使用仪表放大器(IA)的直接接口电路,往往无法有效线性化输出;而一些基于模拟平衡或数字化的方案,要么响应迟缓,要么结构复杂、成本高昂,且通常只针对特定类型的传感器桥设计,缺乏通用性。此外,
来源:IEEE Open Journal of Instrumentation and Measurement
时间:2025-12-08
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一种具有增强工作温度的新型混合集电极隧穿IGBT(HCT-IGBT)结构研究
随着电动汽车、工业驱动等领域的快速发展,对功率半导体器件的性能要求日益严苛。绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为一种兼具MOSFET高输入阻抗和BJT低导通压降优势的复合器件,已成为中高功率应用的核心开关元件。然而,传统载流子存储沟槽栅双极晶体管(CSTBT)在高温环境下面临严峻挑战——其关态漏电流(IL)随温度升高呈指数级增长,严重限制了器件的最髙工作温度。研究表明,功率转换系统的工作温度每提升25℃,其额定功率可显著增加20-30%。因此,开发能够耐受更高工作温度的IGBT器件,对提升系统功率密度和可靠性具有重大意义。为解决这一技术瓶颈,复旦大学微电子学院王昌浩、陈欣茹等研究人员在《IEEE
来源:IEEE Journal of the Electron Devices Society
时间:2025-12-08
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基于BSIM-BULK模型的多指射频LDMOS晶体管自热效应表征与建模研究
在5G基站、广播电视发射等射频功率应用领域,横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)晶体管因其成本效益和可靠性优势,持续保持着重要地位。然而随着功率密度不断提升,自热效应(self-heating, SH)已成为制约器件性能的核心瓶颈——当器件工作在饱和区时,电流在漂移区产生焦耳热,导致结温升高进而引发阈值电压漂移、载流子迁移率下降等连锁反应,严重影响器件可靠性。传统单阶热模型已难以准确描述纳米尺度器件中的复杂热传递过程,特别是多指结构布局下热耦合效应的精确建模,更是行业面临的技术难题。为系统解决这一挑战,由Ayushi Sharma等研究人员组成的团队在《IEEE Journal of the
来源:IEEE Journal of the Electron Devices Society
时间:2025-12-08
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基于泛化区域的GNSS-InBSAR永久散射体选择与配准新算法及其在形变监测中的应用
随着全球导航卫星系统(GNSS)技术的快速发展,基于GNSS信号的双基地合成孔径雷达干涉测量(GNSS-Based InBSAR)技术因其短重访周期、多卫星资源和低成本优势,逐渐成为地表形变监测的重要工具。然而,这一技术在实际应用中面临严峻挑战:导航卫星并非专为干涉测量设计,其信号带宽窄、发射功率低,导致SAR图像分辨率差、信噪比(SNR)低;同时,卫星轨迹精度不足(约100米)和数字高程模型(DEM)误差会引入随机聚焦位置偏移,使得传统基于图像配准的永久散射体(PS)选择方法完全失效。此外,GNSS信号采用的C/A码在脉冲压缩中不存在距离维幅度衰减,使得PS相位易受邻近目标干扰。这些问题严重
来源:IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing
时间:2025-12-08
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冰碛湖驱动的冰川流速加速过程:以天山中部南伊内尔切克冰川与麦兹巴赫湖为例
在天山山脉的冰川王国中,南伊内尔切克冰川如同一条巨大的冰河,其末端的麦兹巴赫湖却暗藏杀机。这座被冰川阻塞的湖泊每年夏季都会上演"蓄水-溃决"的循环剧幕,突如其来的溃决洪水(GLOFs)可产生超1000立方米/秒的峰值流量,对下游基础设施构成严重威胁。更令人困惑的是,这种周期性排水事件如何通过改变冰下水力系统,进而像操纵木偶般控制着冰川的运动节奏?传统研究多局限于短期观测或二维流速分析,难以捕捉冰-湖系统全周期互动细节,特别是垂直方向的运动响应机制始终成谜。为揭开这一自然谜题,研究人员将目光投向2017-2021年的哨兵1号卫星影像宝库。通过创新性地融合升降轨道数据,他们采用斑点偏移追踪(SPO
来源:IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing
时间:2025-12-08
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基于HY-1C/D COCTS数据的北极海冰密集度遥感反演模型构建与时空变化分析
随着全球变暖效应日益显著,北极地区作为地球最重要的冷源之一,正经历着前所未有的生态变化。海冰作为北极生态系统的核心组成部分,不仅通过高反照率和低导热性调节海气能量交换,更是全球热力循环的关键环节。然而令人担忧的是,自21世纪初以来,北极升温速率已达到全球平均值的四倍,这种"北极放大效应"导致海冰消融加速、覆盖范围持续萎缩,引发一系列连锁生态危机。传统观测手段受限于极区恶劣环境,难以实现大范围连续监测,而现有遥感数据又存在分辨率低、重访周期长等瓶颈。这一背景下,如何利用新型遥感技术精准捕捉海冰动态变化,成为极地研究的重要课题。本研究创新性地运用中国自主研制的HY-1C/D卫星搭载的COCTS(海
来源:IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing
时间:2025-12-08
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中性原子量子计算机表面码的擦除容错方案:动态累积错误下的逻辑量子比特保护新策略
在追求可扩展通用量子计算机的竞赛中,中性原子量子计算机因其优异特性成为最有希望的候选平台之一。这些原子被光学镊子囚禁在精心排列的阵列中,通过激发到高能级Rydberg态实现量子比特间的相互作用。然而,一个关键挑战一直阻碍着其实现容错量子计算:非泡利错误,特别是擦除错误和泄漏错误的持续积累。传统表面码量子纠错方案虽然能够容忍静态擦除错误,但在动态累积错误面前却显得力不从心。当中性原子阵列因原子逃逸或状态泄漏而不断产生擦除错误时,这些错误会像雪球一样越滚越大,最终摧毁整个量子纠错系统的保护能力。更令人担忧的是,在密集排列的原子阵列中,由于原子间距过近(如小于5μm),直接传输原子进行实时修复可能会
来源:IEEE Transactions on Quantum Engineering
时间:2025-12-08
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基于ChatGPT增强与对比学习的中文慕课情感分析可解释人工智能研究
随着大规模开放在线课程(Massive Open Online Courses, MOOC)的快速发展,学习者留存率低已成为亟待解决的痛点。传统上,通过分析学习者反馈中的情感倾向来优化教学策略是重要手段,但中文慕课评论中存在三个特殊挑战:评论常出现"课程内容很有深度,但老师语速太快"这类包含正负情感转换的复杂句式;大量涉及教学质量的领域特定表达难以被通用情感词典识别;可用数据集普遍存在正样本主导、负/中性样本稀缺的类别失衡问题。为突破这些瓶颈,广州大学陈燮灵团队联合岭南大学、香港都会大学等机构在《IEEE Intelligent Systems》发表研究,开创性地将ChatGPT数据增强与对比
来源:IEEE Intelligent Systems
时间:2025-12-08
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基于延迟差异的规则重排序高效算法研究及其在网络包分类优化中的应用
在当今数字化时代,网络设备如同城市的交通枢纽,每天要处理海量数据包的传输调度。其中包分类技术扮演着交通信号灯的角色,它通过预定义策略决定每个数据包的通行权限。线性搜索作为最常用的包分类算法,其工作原理就像检查站的逐车查验——每个数据包需要按顺序与规则列表进行匹配,直到找到第一条符合的规则。然而随着网络规模扩大,规则数量激增,这种"先来后到"的匹配方式导致比较次数呈指数级增长,最终造成通信延迟的拥堵现象。规则重排序优化正是解决这一痛点的关键技术。就像医院急诊科会根据病情危急程度调整就诊顺序,网络设备也需要将处理流量大的规则前置。但这项优化面临一个核心矛盾:规则间存在复杂的依赖关系,某些规则必须在
来源:Journal of ICT Standardization
时间:2025-12-08