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NiFe2O4尖晶石工程突破CO2加氢制乙醇的活性-选择性权衡困境
随着全球碳中和倡议的推进,将二氧化碳(CO2)高效转化为高附加值化学品成为构建可持续低碳能源体系的关键环节。在众多加氢产物中,乙醇因其高能量密度、优良燃料性能和广泛工业应用前景而备受关注。铁基催化剂在CO2加氢制乙醇过程中广泛应用,其中CO2首先通过逆水煤气变换(RWGS)反应还原为CO,随后在活性Fe5C2相上通过费托合成(FTS)转化为乙醇。然而,同时实现高CO2转化率和优异乙醇选择性仍面临巨大挑战,这主要源于CO2的高热稳定性、C-C耦合的高能垒、活性铁碳化物相形成的苛刻条件以及难以精确调控碳链延伸过程导致的多种副反应。在这项发表于《Nature Communications》的研究中,
来源:Nature Communications
时间:2025-12-07
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晶面调控的氧化锰纳米阵列实现乙烯高效电氧化制备乙二醇
传统化工生产严重依赖化石燃料,面临严峻的碳排放压力。乙烯 glycol(EG,乙二醇)作为重要的大宗化学品,全球年需求量预计将超过7700万吨。其传统生产工艺以乙烯环氧化物为中间体,需要在高温高压下进行,能耗和碳排放高。因此,开发在温和条件下将乙烯直接转化为EG的绿色合成路线具有重要意义。电催化技术利用可再生能源驱动的特点,为可持续化学制造提供了新途径。然而,乙烯电氧化过程面临巨大挑战:一是容易发生析氧反应(OER)等副反应;二是容易过度氧化生成甲酸(FA)等副产物;三是高性能催化剂通常依赖贵金属(如Pd、Pt等),成本高昂。虽然已有研究报道非贵金属(NPM)催化剂(如CoPc-CNT)在水相
来源:Nature Communications
时间:2025-12-07
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基于混合复用增强的城域尺度离子-光子纠缠量子网络节点实现
量子信息技术正迎来从实验室走向实际应用的关键转折点,其中量子网络(quantum network)和量子中继器(quantum repeater)被认为是扩展量子系统规模的最有前景方案。这类技术能实现分布式量子计算、长距离量子通信等革命性应用。然而,构建实用化量子网络面临一个核心挑战:远程节点间的纠缠生成速率必须超越量子存储器的退相干(decoherence)速率。在城域尺度(约10公里)光纤链路上,由于光信号的往返传输时间长达100微秒,传统单模式纠缠方案效率极低,其"链路效率"(ηlink)远低于1,严重制约了多节点量子网络的发展。针对这一瓶颈,清华大学段路明研究组与普翊飞研究组在《Nat
来源:Nature Communications
时间:2025-12-07
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青藏高原220头藏绵羊全基因组变异图谱揭示高原适应性遗传机制
在雄伟的青藏高原上,生活着一种特殊的绵羊品种——藏绵羊(Ovis aries)。作为中国三大原始绵羊品种之一,它们在这片平均海拔超过4000米的高原上已经生存了数千年,完美适应了高寒、低氧、强紫外线等极端环境条件。藏绵羊不仅具有粗饲料耐受力强、抗病能力突出、觅食能力优秀等生存优势,其绿色有机羊肉更是深受消费者青睐。然而,由于高原环境的制约,藏绵羊长期陷入"低水平发展、低效率生产"的困境,产量难以满足市场需求,这成为制约当地牧区经济高质量发展的重要瓶颈。虽然前期研究已经揭示了藏绵羊基因组的基本特征,并对EPAS1、EGLN1等高原适应性基因有了初步认识,但高原适应性作为复杂的多基因性状,其遗传机
来源:Scientific Data
时间:2025-12-07
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髋臼方向性不对称的流行及其对法医年龄估计的影响:一项基于CT的印度人群研究
在法医人类学和考古学领域,准确估计个体年龄是人类鉴定工作的核心环节。骨骼系统作为记录生命历程的天然档案,其中骨盆的髋臼区域因其独特的解剖结构和较强的抗腐蚀性,逐渐成为年龄估计的重要标志物。然而长期以来,研究者或默认双侧髋臼对称,或标准化地选择单侧(多为左侧)进行观察,忽视了潜在的不对称性对结果的影响。尽管有零星研究提示髋臼变量可能存在侧别差异,但关于其流行程度、方向模式及其对年龄估计准确性的影响仍缺乏系统探讨。为厘清这一科学问题,由英国德比大学、西班牙赫罗纳大学和印度焦特布尔全印医学科学研究院组成的研究团队,在《International Journal of Legal Medicine》发
来源:International Journal of Legal Medicine
时间:2025-12-07
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不同木橘基因型对链格孢慢疫病的抗性评估及抗病种质筛选研究
在印度次大陆广泛种植的木橘(Aegle marmelos),这种被誉为" Bengal queen"的药用水果,正面临着链格孢叶枯病的严重威胁。当湿度超过85%、温度在20-30℃时,叶片会逐渐出现黄化、褐变症状,最终导致整株枯萎。这种由Alternaria alternata引起的病害,已成为北方邦等主要产区的重要生物胁迫因素。为了攻克这一难题,Singh等研究人员在《Discover Plants》上发表了最新研究成果。他们通过对20个木橘基因型进行为期两年的田间观测,系统评估了慢疫病特征与抗病性机制。研究团队采用完全随机设计,在2009年定植的试验基地中,定期监测病害发展动态。关键技术方
来源:Discover Plants
时间:2025-12-07
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巴西早期ER阳性乳腺癌患者生存质量研究:公私医疗保险覆盖差异的显著影响
在巴西广阔的国土上,乳腺癌每年侵袭着超过7万名女性,其中70%的病例属于雌激素受体阳性(ER+)亚型。这些患者需要接受长达5-10年的辅助内分泌治疗(ET),然而在这个拥有2亿多人口、医疗体系公私并存的南美大国,患者们在治疗过程中的生存质量却鲜有关注。更令人担忧的是,巴西统一医疗系统(SUS)覆盖了70%以上人口,但公立与私立医疗机构在资源配置、诊疗时效和服务质量上的鸿沟,可能导致患者生存体验的天壤之别。为揭开这一谜题,由Danielle Laperche-Santos领衔的研究团队开展了一项规模空前的多中心研究。他们在《Breast Cancer Research and Treatment
来源:Breast Cancer Research and Treatment
时间:2025-12-07
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各向异性梯度弹性理论中的基尔希问题:从经典解到高阶应变梯度效应
各向异性与梯度弹性理论框架的融合本文的核心在于将经典的基尔希问题拓展至各向异性材料并纳入应变梯度效应。经典弹性理论基于广义胡克定律,应力σij与应变ekl通过四阶弹性张量Cijkl或其逆形式——柔度张量sijkl相联系。对于平面应力问题,此张量可简化为六个独立系数(s11, s12, s22, s16, s26, s66)。各向同性作为特例,其柔度系数可由杨氏模量E和泊松比ν完全确定(s11= 1/E, s12= -ν/E, s66= 2(1+ν)/E,其余为0)。为描述弱各向异性,文中引入小参数εij<< 1,使各向异性柔度系数围绕其各向同性值发生微小摄动,例如s12= -ν(1
来源:International Journal of Engineering Science
时间:2025-12-07
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求解单调非线性方程组的改进记忆梯度投影算法及其收敛性分析
在科学计算和工程应用领域,单调非线性方程组的求解是一个基础而重要的数学问题。这类问题广泛存在于物理建模、经济均衡、最优控制等多个领域。传统的牛顿法虽然收敛速度快,但需要计算Hessian矩阵,对于高维问题计算成本高昂。拟牛顿法通过构造Hessian矩阵的近似来避免直接计算,但仍需存储和更新n×n矩阵,内存消耗随问题规模增大而急剧增加。为克服这些限制,无导数优化方法应运而生。这类方法不显式使用导数信息,而是通过函数值比较来寻找下降方向,特别适用于导数难以计算或计算成本高的问题。在众多无导数方法中,基于记忆梯度思想的算法显示出独特优势,它通过利用历史迭代信息来构造搜索方向,既能保持较快的收敛速度,
来源:Franklin Open
时间:2025-12-07
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细菌外膜囊泡的化学工程化:疾病治疗新策略与应用前景
在纳米医学迅猛发展的今天,细菌外膜囊泡(Outer Membrane Vesicles, OMVs)作为一种天然来源的纳米颗粒,因其独特的生物学特性而备受关注。OMVs是革兰氏阴性菌分泌的磷脂双分子层结构,富含脂多糖(LPS)、外膜蛋白和胞质内容物,不仅参与细菌间的通讯和宿主互作,还具备良好的生物相容性、优异的细胞摄取能力以及天然的免疫激活特性。这些特点使OMVs成为理想的疫苗载体和药物递送系统。然而,天然OMVs存在一系列局限性:它们容易引发非特异性生物分布,批次间异质性强,内毒素(如LPS)可能引起过度炎症反应,且对其内容物的装载和释放控制能力有限。这些问题严重制约了OMVs的临床转化与应
来源:Science China-Chemistry
时间:2025-12-07
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三元混合纳米流体在旋转多孔球体上的磁热传输与微生物对流研究:基于有限元法的数值分析
在能源、化工和生物医学等领域,高效的热管理和质量传输控制是永恒的主题。随着纳米技术的发展,纳米流体作为一种新型换热工质,因其优异的导热性能而受到广泛关注。然而,单一的纳米流体在复杂流动条件下的热传输能力仍有局限。近年来,研究者开始探索将多种纳米颗粒混合形成三元混合纳米流体,以期获得更佳的综合性能。特别是在旋转机械、微生物燃料电池等涉及复杂流动与传热传质的系统中,理解三元纳米流体的行为至关重要。传统的牛顿流体模型往往难以准确描述此类复杂流体的本构关系。Burgers流体模型作为一种经典的粘弹性流体模型,能更好地刻画流体的松弛和延迟特性,更贴近实际工业应用中的流体行为。此外,在实际应用中,磁场常被
来源:Results in Engineering
时间:2025-12-07
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基于机器学习的子宫内膜癌病理组学诺莫图预后预测模型的开发与验证
子宫内膜癌(Endometrial Cancer, EC)作为发达国家最常见的妇科恶性肿瘤,全球发病率持续攀升,其分子异质性给临床预后评估带来巨大挑战。虽然早期EC患者五年生存率可达95%,但晚期患者这一数字骤降至16-45%,凸显精准预后工具的迫切需求。当前FIGO分期和分子分型虽能提供一定指导,却受限于检测成本和技术门槛,难以普及应用。为解决这一临床困境,韩先华与邱俊宇团队创新性地将目光投向常规病理切片中蕴藏的丰富信息。发表于《Discover Oncology》的研究,首次系统开发并验证了基于机器学习的病理组图模型,为EC预后预测开辟了新途径。研究人员利用TCGA-UCEC队列的514例
来源:Hormones & Cancer
时间:2025-12-07
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综述:通过双靶向CAR-T细胞疗法推进乳腺癌治疗
引言乳腺癌是全球女性中最常被诊断出的癌症,其发病率和死亡率在不同国家间存在显著差异。乳腺癌的异质性——分为Luminal A/B、HER2阳性和三阴性亚型——带来了重大的治疗挑战,尤其是对于抵抗常规化疗、内分泌治疗和HER2靶向药物的侵袭性类型。免疫检查点抑制剂(ICIs)通过靶向PD-1/PD-L1信号通路重新激活T细胞功能,已成为一种有前景的策略。然而,在转移性乳腺癌中的临床反应仍然有限(15-20%),且 largely 局限于PD-L1阳性的三阴性乳腺癌(TNBC)。这种有限的成功将注意力转向了CAR-T细胞疗法,该疗法通过在CD19阳性白血病中实现超过90%的缓解率,改变了血液恶性肿
来源:Hormones & Cancer
时间:2025-12-07
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综述:口腔癌致癌因素与个性化治疗的研究进展
致癌因素口腔癌的发生与多种环境及生物因素密切相关。烟草使用和酒精消费是公认的主要风险因素,两者协同作用可显著增加口腔癌风险。吸烟通过改变口腔微生物组成(如链球菌减少、普雷沃菌增加)诱导菌群失调,进而促进癌变。酒精被国际癌症研究机构(IARC)列为1类致癌物,其代谢产物可直接损伤DNA并干扰细胞修复机制。槟榔咀嚼流行于南亚和西太平洋地区,其中槟榔碱(arecoline)作为主要活性成分,可通过诱导慢性炎症、抑制免疫监视及引起口腔微生物失衡而驱动口腔黏膜恶性转化。高危型人乳头瘤病毒(HPV,尤其是HPV16/18型)感染亦为重要病因,病毒编码的E6/E7癌蛋白通过降解p53蛋白、失活pRb蛋白,破
来源:Hormones & Cancer
时间:2025-12-07
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IncRNA DSG2-AS1通过调控SGK1促进喉鳞状细胞癌发展的机制研究
喉鳞状细胞癌(LSCC)作为头颈部最常见的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率呈逐年上升趋势,尤其好发于男性群体。吸烟、饮酒等环境因素显著增加了患病风险。尽管诊疗技术不断进步,但LSCC患者仍面临局部侵袭性强、淋巴结转移率高、化疗耐药等临床挑战,导致预后较差。究其根本,分子水平上的机制尚未完全阐明,缺乏有效的生物标志物和治疗靶点是当前面临的主要难题。近年来,研究发现遗传变异和信号通路异常在LSCC的发生发展中扮演重要角色。其中,血清/糖皮质激素调节激酶1(SGK1)作为PI3K/mTOR信号通路的下游效应器,因其在细胞增殖、存活及化疗耐药等方面的调控作用而备受关注。与此同时,长链非编码RNA(lnc
来源:Hormones & Cancer
时间:2025-12-07
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脑脊液代谢物与免疫细胞特征在头颈癌中的因果关联:孟德尔随机化研究
在头颈癌(Head and Neck Cancers, HNCs)这一全球范围内常见的恶性肿瘤领域,科学家们一直在努力寻找更有效的早期诊断方法和治疗策略。尽管已知吸烟、饮酒、人乳头瘤病毒(HPV)感染等是其主要风险因素,但HNCs的发生和发展涉及复杂的生物学过程,其中代谢异常和免疫系统失调被认为是关键环节。近年来,脑脊液(Cerebrospinal Fluid, CSF)——这种包围着我们大脑和脊髓的液体——因其富含大量小分子代谢物,逐渐成为探索神经系统乃至全身性疾病的重要窗口。CSF代谢物不仅能反映大脑的生理和病理状态,其变化还可能通过尚未完全阐明的机制影响远隔器官,包括肿瘤的发生。然而,由
来源:Hormones & Cancer
时间:2025-12-07
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利多卡因通过靶向OGT-CCNL1轴抑制HER2阳性乳腺癌细胞增殖的机制研究
在乳腺癌的复杂分型中,HER2阳性亚型以其侵袭性强、预后差的特点备受关注。尽管靶向药物如曲妥珠单抗的应用显著改善了患者生存,但耐药性问题如同悬在头顶的达摩克利斯之剑,始终威胁着治疗效果。更棘手的是,现有治疗方案常伴随心脏毒性等副作用,而缺乏雌激素受体表达的患者甚至无法从内分泌联合治疗中获益。这些临床困境如同交织的谜团,迫切呼唤着新型治疗策略的诞生。就在这样的背景下,一个熟悉的药物——利多卡因,悄然进入研究者的视野。作为临床应用数十年的局部麻醉药,它近年来在肿瘤治疗领域展现出令人惊喜的潜力。多项研究表明,利多卡因能够抑制从喉癌到黑色素瘤等多种癌细胞的增殖,在乳腺癌中更是显示出抑制转移的神奇功效。
来源:Hormones & Cancer
时间:2025-12-07
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MFSD3作为宫颈癌潜在预后生物标志物的鉴定及其机制研究
宫颈癌是全球女性生殖系统最常见的恶性肿瘤之一,也是女性癌症相关死亡的第四大原因。尽管人乳头瘤病毒(HPV)疫苗的接种和筛查的普及使得宫颈癌的发病率有所下降,但对于晚期或复发性转移性宫颈癌患者而言,治疗选择有限,预后仍然很差,五年生存率仅为17%。因此,寻找新的、有效的预后生物标志物和治疗靶点,对于改善宫颈癌患者的临床结局至关重要。在这一背景下,研究人员将目光投向了主要促进子超家族(Major Facilitator Superfamily, MFS)的成员之一——MFSD3。MFS是最大的膜结合溶质载体(SLCs)家族,参与营养吸收、离子转运等多种生理过程。然而,MFSD3在癌症中的作用,尤其
来源:Hormones & Cancer
时间:2025-12-07
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仿生深海离子电子皮肤:面向水下机器人触觉感知的深海触觉传感新策略
浩瀚的海洋覆盖了地球表面超过70%的面积,蕴藏着丰富的矿产资源、能源储备和深海生物,对于人类的未来生存与可持续发展至关重要。然而,海洋的极端环境,如极高的静水压力、低温和强腐蚀性,严重阻碍了深海资源的勘探与开发。智能水下机器人,如载人潜水器(HOVs)、自主水下航行器(AUVs)和遥控水下航行器(ROVs),在深海勘探中发挥着重要作用。但为了适应极高的静水压力环境,大多数传统水下机器人被设计成耐压的刚性结构。虽然这些刚性机器人具有耐用性,但在抓取脆弱物体和执行精细操作方面存在局限。更重要的是,缺乏触觉传感系统的机器人难以获取抓取物体的接触力信息,导致无法在极端深海环境中精确操控小而脆弱的物体。
来源:npj Flexible Electronics
时间:2025-12-07
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综述:头部损伤生物力学计算模型进展全面综述
计算头部损伤生物力学建模进展3 头部生物力学有限元建模技术进展有限元建模(FEM)已发展成为研究创伤载荷条件下脑生物力学的主要计算框架。过去十年间,有限元头部模型(FEHM)经历了从简化几何近似到解剖学精确、多物理场仿真的根本性转变。当代FEHM常规包含详细解剖结构,如皮质沟回、脑室系统、脑灰白质分化、胼胝体、小脑、脑干,乃至血管网络和脑膜层。然而,这种解剖学复杂性也带来了显著的计算挑战,并引发了关于生物保真度与计算可处理性之间最佳平衡的基本问题。解剖细节本身并不保证预测精度的提高。Zhou等人的系统比较表明,尽管不同几何表征下的全局损伤指标保持一致,但组织界面处的局部应变模式存在显著差异(高
来源:ARCHIVES OF COMPUTATIONAL METHODS IN ENGINEERING
时间:2025-12-07