• 物质使用障碍治疗20年随访研究：基于注册数据的多维结局测量方法学探索与启示

  物质使用障碍(SUD)如同挥之不去的阴影，全球每年造成数百万人过早死亡。尽管现有治疗手段能短期改善症状，但关于患者10年、20年后的真实结局，科学界始终存在"盲区"——有的研究只关注死亡率，有的仅测量戒断率，还有的完全忽略社会功能指标。这种"盲人摸象"式的研究现状，使得我们难以全面评估治疗系统的实际效能。更棘手的是，多数长期随访研究存在样本偏差，往往排除无家可归者或共患精神疾病患者，结果就像"滤镜美化过的照片"，无法反映真实世界的复杂图景。在此背景下，斯德哥尔摩大学(Stockholm University)公共健康科学系联合酒精与药物社会研究中心(SoRAD)的研究团队Tove Sohlbe

  来源：BMC Research Notes

  时间：2025-02-10

• PanicleNeRF：基于智能手机实现低成本、高精度田间水稻稻穗表型分析的创新方法

  ### 研究背景水稻（Oryza sativa L.）作为全球重要作物，养活了超过半数的世界人口。稻穗性状对水稻产量和品质意义重大，精准测量稻穗性状的方法对加速水稻育种、提高作物生产力至关重要。众多基于实验室的水稻稻穗表型研究采用了 RGB 扫描、X 射线计算机断层扫描（CT）等技术。但这些方法局限于室内受控环境，且劳动强度大，需要将稻穗从田间收获并手动处理。近年来，3D 重建方法在田间植物表型分析中得到越来越多应用。不过，对于水稻稻穗这种结构复杂、纹理重复且田间环境复杂的器官，精确 3D 重建仍面临诸多挑战。传统的结构光相机、地面激光扫描仪（TLS）等在田间应用时存在各种问题，如测量精度下降

  来源：Plant Phenomics

  时间：2025-02-10

• 耦合 PROSPECT 模型与叶片结构先验估计：提升银杏叶片氮含量反演精度的创新策略

  ### 研究背景银杏（Ginkgo biloba L.）是中国原产的经济价值树种，其叶片富含多种有益化合物，对预防心血管和脑血管疾病有帮助。氮元素对银杏生长至关重要，合理的氮素供应能促进其生长发育，提高药用成分积累。然而，目前银杏种植中氮肥施用常依赖经验，易导致过量施肥或施肥不足，影响树木健康和环境。因此，准确评估银杏氮营养状况意义重大。传统实验室测量叶片氮含量（Leaf Nitrogen Content，LNC）的方法虽准确，但操作复杂、具有破坏性且耗时。光谱技术为 LNC 的快速、无损估计提供了可能，其中基于机理模型的方法具有更高的通用性。PROSPECT-PRO 模型可直接估计蛋白质含量

  来源：Plant Phenomics

  时间：2025-02-10

• Federated Learning in Healthcare: A Benchmark Comparison of Engineering and Statistical Approaches for Structured Data Analysis—— 医疗领域联邦学习：结构化数据分析中工程与统计方法的基准比较

  一、研究背景随着隐私法规的实施，传统数据共享策略在跨机构医学研究合作中面临挑战，联邦学习（Federated Learning，FL）应运而生。它作为一种机器学习范式，能让多个参与方（客户端）在不交换或传输数据的情况下，协作解决建模问题，保护数据隐私。在临床 FL 中，除了预测任务，准确估计重要因素与临床结果之间的关联（点估计）也至关重要，它能指导干预措施的制定和资源分配。虽然工程界正式提出了 “FL” 这一术语，但统计领域早就在研究类似的隐私保护算法，只是在医疗研究中未得到足够关注。工程和统计领域的 FL 算法存在差异，工程算法通常更注重预测能力，具有模型无关性；统计算法则更强调点估计的准确

  来源：Health Data Science

  时间：2025-02-10

• 微生物细胞工厂：从生物经济时代的发现到创新，驱动可持续生物制造

  ### 微生物细胞工厂（MCFs）的发展历程与重要性微生物细胞工厂（MCFs）作为生物制造的关键部分，在生物经济时代意义重大。它能利用生物系统，将可再生原料转化为多种有经济价值的产品，如生物燃料、生化制品、营养物质和药品等，被视为生物制造的 “芯片” 。其发展经历了从自然细胞工厂的发现到人工合成细胞工厂创造的过程，技术的进步推动了这一发展，使其不断迭代升级，以满足工业生产需求。工业底盘细胞的发展自然工业微生物的分离与发现：人类对微生物的利用历史悠久，如 5000 年前发现水果自然发酵产生的酸液，进而利用醋酸菌生产醋。20 世纪，能源短缺促使生物丁醇发展，丙酮丁醇梭菌（Clostridium a

  来源：BIODESIGN RESEARCH

  时间：2025-02-10

• 生物活性玻璃：通过多功能机制与创新推动皮肤组织修复的新希望

  生物活性玻璃概述在外科创伤修复领域，生物活性玻璃（BG）作为一种新兴材料备受关注。BG 通常依据玻璃网络中的主要玻璃形成成分分为硅酸盐 BG、硼酸盐 BG 和磷酸盐 BG。像具有 45S5 成分的 BG，也叫 Bioglass，经高温熔炼而成，在生物医学应用方面研究广泛。此外，基于 45S5 成分，其组成范围不断拓展，制备方法也日益多样，如溶胶 - 凝胶法、水热合成法等。BG 具备诸多优良特性。在理化性质上，其表面能形成羟基磷灰石（HA）纳米晶体层，与宿主组织紧密结合。在模拟体液（SBF）中，45S5 等 BG 会逐渐降解，释放 Na+、Ca2+等离子，转化为羟基碳酸磷灰石（HCA）材料，同时

  来源：BIOMATERIALS RESEARCH

  时间：2025-02-10

• 多模态原位 X 射线技术揭示双金属氧化物电催化剂在碱性介质中的反应机制：推动低成本碱性燃料电池发展

  摘要：钴 - 锰尖晶石氧化物是极具潜力的下一代电催化剂，此前研究表明，它在碱性燃料电池中的氧还原反应（Oxygen Reduction Reaction，ORR）活性可与铂（Pt）相媲美。尽管其性能令人鼓舞，但深入了解氧还原反应中的催化机制，对推进和实现低成本碱性燃料电池技术至关重要。在此，研究人员利用多模态原位同步辐射 X 射线衍射（Synchrotron X-ray Diffraction）和共振弹性 X 射线散射（Resonant Elastic X-ray Scattering）技术，探究钴 - 锰尖晶石氧化物电催化剂结构与氧化态之间的相互作用。研究发现，钴 - 锰尖晶石氧化物电催化剂

  来源：Nature Catalysis

  时间：2025-02-08

• p- 块元素调制 1T 相 MoS2助力高性能锂氧电池：突破与创新

  在能源存储领域，锂氧（Li||O2）电池凭借高达 3500 Wh/kg 的理论比能量，成为极具潜力的新型电池，有望在未来能源市场大放异彩，给电动汽车、便携式电子设备等行业带来变革。然而，理想很丰满，现实却很骨感。Li||O2电池的发展面临着诸多难题，其氧还原反应（ORR）和氧析出反应（OER）过程涉及复杂的多步、多电子氧化还原化学变化，导致质量传递和表面反应动力学十分缓慢。而且，固体放电产物 Li2O2不仅本身具有绝缘性，还难溶于电解液，这使得电池在充放电过程中产生很大的过电位，严重制约了电池的性能，就像给电池的发展套上了沉重的枷锁。因此，研发高效催化剂来调控 Li2O2的成核生长和分解，成为

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-08

• Cayley–Purser 加密通信与 Jackknife 关联分类：优化 COVID 患者数据分析的创新方案

  在新冠疫情的阴霾笼罩下，全球医疗系统面临着前所未有的挑战。大量的新冠患者需要及时诊断和治疗，这使得医疗数据的处理变得至关重要。然而，传统的医疗数据通信和分类方法却问题重重。一方面，现有技术在数据通信过程中，安全级别难以保障，患者的隐私数据可能面临泄露风险；另一方面，数据分类的准确性也不尽人意，这可能导致对患者病情的误判，影响治疗效果，增加患者的住院次数，降低患者满意度。为了解决这些棘手的问题，来自 JAIN（被视为大学）、Velagapudi Ramakrishna Siddhartha 工程学院（自治）、SASTRA 被视为大学、Applied Science 私立大学、Jadara 大学以

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-02-08

• 建筑材料对室内氡浓度贡献的理论模型研究：传统简化方法的低估风险

  在人类面临的天然辐射暴露中，氡(Rn)这种无色无味的放射性气体贡献了近一半的剂量。作为世界卫生组织认定的I类致癌物，氡暴露与肺癌发病率的关联已得到广泛证实。特别值得注意的是，现代节能建筑因换气率降低，使得建筑材料释放的氡在室内累积问题愈发突出。虽然土壤历来被认为是底层建筑的主要氡源，但最新研究表明，在高层建筑中，建筑材料可能成为主导性氡源，甚至导致室内浓度超过WHO推荐的100 Bq m-3安全阈值。传统评估方法采用简化模型(1.b)计算建筑材料氡析出率，该模型假设墙体两侧氡浓度相同且仅考虑扩散传输。然而实际建筑环境中，压力梯度驱动的对流传输（advective transport）和材料渗透

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-02-08

• 女性化学家的科研之路：Milana Thomas博士访谈录——从可持续薄膜前驱体开发到心血管材料创新

  在材料科学与化学的交叉领域，可持续性发展正成为全球研究的焦点。随着电子器件微型化需求激增，半导体工业每年消耗数百吨高毒性金属有机前驱体，这些材料不仅制备成本高昂，其合成与处理过程更带来严峻的环境挑战。与此同时，心血管疾病作为全球头号死因，每年导致约1790万人死亡，但人工心脏患者面临的心肌再生难题仍未突破。这些看似不相关的领域，却因材料界面科学的进步而显现出新的解决路径。美国奥格尔索普大学的Milana Thomas博士团队通过《Communications Chemistry》分享了其独特的科研视角。这位曾专攻锂离子电池的材料科学家，如今将研究重心转向半导体用可持续薄膜前驱体的分子设计。其工

  来源：Communications Chemistry

  时间：2025-02-08

• SPAGRM：大规模纵向性状全基因组关联研究中有效控制样本相关性的创新突破

  在生命科学和健康医学领域，全基因组关联研究（GWAS）是探索遗传与疾病关系的重要手段。随着生物样本库的发展，大规模 GWAS 研究不断推进，然而样本相关性问题却成了研究路上的 “拦路虎”。当样本存在相关性时，如果不加以适当控制，会导致 I 型错误率升高，使研究结果出现偏差，就像在迷雾中寻找宝藏，很容易迷失方向。特别是在研究复杂性状，如纵向性状（指表型值随时间重复测量的性状，能反映健康状态的演变）时，传统的将遗传相关矩阵（GRM）纳入回归模型的策略困难重重，不仅在统计任务上对准确的方差成分估计要求极高，而且在处理生物样本库的大规模数据时，面临内存使用和计算效率的挑战。在这样的背景下，开展能够有效

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-07

• APMAT技术揭示CD8 T细胞受体-抗原配对与细胞表型及持久性的物理化学关联机制

  在免疫系统的精密防御网络中，CD8 T细胞如同特种部队，通过其表面受体(TCR)识别病毒抗原片段。然而长久以来，科学家们面临一个核心谜题：为何相同抗原刺激下，不同T细胞会分化为杀伤性效应细胞或长效记忆细胞？这种命运抉择是否隐藏于TCR与抗原的分子"握手"密码中？传统研究受限于技术瓶颈，难以同时获取大量配对抗原-TCR数据与单细胞表型信息。美国系统生物学研究所Jingyi Xie、James R. Heath团队在《Nature Communications》发表突破性研究，开发出APMAT（抗原-TCR配对及多组学分析）技术框架，首次系统解析了TCR-pMHC界面物理化学特征与T细胞命运决定的

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-07

• 机器学习助力糖尿病精准检测：混合特征提取与选择技术的突破

  在全球范围内，糖尿病（Diabetes Mellitus，DM）已成为严重的公共健康挑战。据世界卫生组织（WHO）数据，2019 年非传染性疾病（NCDs）占全球死亡人数的 74%，其中糖尿病导致约 160 万人死亡，是第九大死因。预计到 2035 年，近 5.92 亿人可能受糖尿病影响，且 90% 为 2 型糖尿病。印度糖尿病患病率全球第二，大量未确诊病例使得早期检测需求极为迫切。当前，利用机器学习技术检测糖尿病的研究虽多，但存在诸多问题。如使用 PIMA 印第安糖尿病数据集（PIMA Indian Diabetes Dataset，PIDD）的研究，受样本量小和类别不平衡影响，模型泛化性和

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-02-07

• 用于测试新算法的逼真二维多偏移距、多频率合成探地雷达数据集：填补行业空白，推动地下成像技术发展

  在地球科学的众多领域，如地质勘探、考古发掘、环境监测以及土木工程建设等工作中，准确探测地下结构和物质分布情况至关重要。探地雷达（Ground Penetrating Radar，GPR）作为一种高效的非侵入式地球物理探测方法，被广泛应用。多偏移距（Multi-offset，MO）GPR 技术更是凭借其独特优势，能通过多个波前对地下每个点进行成像，相比传统的共偏移距（Common-offset，CO）应用，在提升地下成像质量、获取更精确的地下电磁波速度场信息、改善反射剖面信噪比等方面表现出色。此外，它还为诸如预叠深度偏移（Pre-stack Depth Migration）、振幅随偏移距变化分析

  来源：Scientific Data

  时间：2025-02-07

• SEED-Selection技术实现多基因位点编辑T细胞的高效富集：推动复杂细胞疗法临床生产的突破

  在癌症免疫治疗领域，工程化T细胞疗法已经展现出革命性的潜力，特别是表达合成免疫受体（如CAR-T）的疗法在血液肿瘤治疗中取得显著成效。然而，当前技术面临两大瓶颈：一是多基因编辑时产生的细胞群体高度异质，含有大量部分编辑细胞；二是自体疗法个性化生产流程复杂昂贵。这些问题严重制约着细胞疗法的广泛应用和疗效提升。美国加州大学旧金山分校和格拉德斯通基因组免疫学研究所的研究团队在《Nature Biotechnology》发表研究，开发出名为SEED-Selection的创新技术。该技术通过合成外显子表达干扰器（SEED）将转基因整合与内源蛋白表达缺失耦合，建立了一步式无标记富集系统。研究团队使用CRI

  来源：Nature Biotechnology

  时间：2025-02-06

• smol-seq 技术：开启代谢物精准量化的新时代

  在生命科学和健康医学领域，代谢物（metabolites）就像隐藏在身体里的 “小秘密”，却有着大作用。它们是反映我们身体健康状况的关键生物标志物，一旦其调控水平出现差错，就可能引发各种疾病，像常见的糖尿病、苯丙酮尿症等。然而，想要精准地量化这些代谢物，可谓困难重重。代谢物在生物化学层面具有高度的多样性，无法像核酸那样，利用类似聚合酶链式反应（PCR）的技术进行简单扩增，这使得代谢组学（metabolomics）面临巨大挑战 —— 如何快速、高效地对从组织、血浆到单细胞等各种样本中不同类别的代谢物进行量化。为了解开这个难题，来自加拿大多伦多大学唐纳利中心（The Donnelly Centre

  来源：Nature Biotechnology

  时间：2025-02-05

• NAPTUNE：超灵敏核酸和蛋白质生物标志物检测的创新突破

  在现代医学中，疾病的早期诊断对治疗和预后至关重要，其中核酸和蛋白质生物标志物的检测是关键一环。传统的检测方法，像聚合酶链反应（PCR）和定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）在核酸检测方面虽有重要作用，但操作复杂、耗时久，从样本处理到出结果往往需要 4 - 6 小时 ，并且对专业设备和操作人员的要求较高。免疫方法在检测蛋白质标记时也面临类似困境，这使得临床和现场检测需求难以满足。为了突破这些瓶颈，研究人员开启了新的探索。浙江大学医学院附属儿童医院等机构的研究人员开展了关于 NAPTUNE（Nucleic acids and Protein Biomarkers Testing via Ultr

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-05

• 基于IROA TruQuant工作流的非靶向代谢组学离子抑制校正与标准化方法突破

  代谢组学作为连接基因组学与表型的桥梁，在疾病机制研究和生物标志物发现中具有不可替代的价值。然而，质谱分析中普遍存在的离子抑制效应(ion suppression)如同笼罩在数据质量上的阴云——不同代谢物可能因共洗脱物竞争电离而出现1%-90%的信号抑制，导致定量失真。更棘手的是，这种效应会因色谱系统(离子色谱IC、亲水相互作用色谱HILIC、反相色谱RPLC)、电离模式(正/负离子)甚至离子源清洁程度产生难以预测的变异，使得跨平台数据比对成为代谢组学标准化进程中的"阿喀琉斯之踵"。美国德克萨斯大学MD安德森癌症中心的Philip L. Lorenzi团队联合IROA Technologies公

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-05

• 布里渊光散射显微技术揭示苹果果实角质层微力学特性及其化学组分调控机制

  植物表皮角质层作为覆盖所有气生器官的天然聚合物屏障，其力学性能直接影响果实抗裂性、水分保持和病原防御能力。然而，传统接触式测量技术如原子力显微镜(AFM)易受蜡质污染干扰，且难以解析微米级力学异质性。苹果果实发育过程中，角质层需承受表面积扩张带来的机械应力，但其微观力学响应机制尚不明确。德国汉诺威莱布尼兹大学(Leibniz University Hannover)的Timm Landes团队创新性地采用布里渊光散射显微技术(Brillouin light scattering microscopy, BLS)，实现了对完整角质层三维力学特性的非接触式成像，相关成果发表于《Communicat

  来源：Communications Biology

  时间：2025-02-05

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