• 基于液体封装的可植入生物电子设备：跨越广泛 pH 环境的创新突破

  在生物医学研究和临床医学的广阔领域中，可穿戴和可植入生物电子设备正发挥着越来越重要的作用。它们能够与高度移动的器官和组织进行长时间的交互，为神经再生、疼痛管理、心脏组织的电生理映射与刺激，以及胃肠道监测与调节等提供关键支持。然而，这些设备的封装却成为了一个棘手的挑战。不同的生物组织和环境有着广泛的 pH 范围，从胃肠道系统的强酸性（低至 pH 1.5）到慢性伤口的碱性环境（高达 pH 8.9）。在这样多样的 pH 条件下，现有的封装材料往往难以胜任。许多常用的材料，如薄膜无机涂层、有机涂层和无机 / 有机杂化复合材料，通常只能在接近中性 pH 的环境中发挥作用。例如，用于胃肠道监测的可植入生物

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-26

• 探寻萨赫勒地区农业发展平衡：改良品种与农业生物多样性保护的权衡之道

  在撒哈拉以南的非洲地区，农业发展面临着诸多严峻挑战。一方面，这里的农业产量远远落后于世界其他地区，在萨赫勒地区，气候变化更是让农民们的日子雪上加霜，他们不得不面对干旱、极端天气等难题，粮食产量难以保证，饥饿和营养不良问题广泛存在。另一方面，农业生物多样性的保护也刻不容缓，因为这不仅关系到生态平衡，更是未来粮食和营养安全的重要保障。在此背景下，一个关键问题摆在人们面前：通过使用改良品种来实现农业集约化，这一过程与农业生物多样性保护之间，是否存在着难以调和的矛盾？这一问题对于政策制定至关重要，关乎着该地区农业的可持续发展方向。为了解开这个谜团，国际热带农业研究所（International Ins

  来源：npj Sustainable Agriculture

  时间：2025-01-26

• DeepExtremeCubes：解锁复合热浪与干旱影响评估的地球系统时空数据宝藏

  在全球气候不断变化的大背景下，气候极端事件正以前所未有的频率和强度出现。就像 2018 年，欧洲中部和北部遭遇的那场破纪录的复合热浪和干旱（CHD）事件，农业、森林、水资源供应以及社会经济等多个领域都深受其害 。面对日益严峻的形势，深入了解 CHD 事件的复杂动态，以及它们与气候驱动因素、空间条件、时间变化和陆地生态系统之间的相互作用，变得至关重要。然而，在这个地球观测数据呈指数级增长的时代，数据管理和分析却面临着巨大挑战。尽管这些数据对理解气候极端事件的影响意义重大，但数据的复杂性却给机器学习模型的有效性带来了难题。同时，机器学习虽在气候科学研究中展现出潜力，但用于极端影响预测时，样本量较小

  来源：Scientific Data

  时间：2025-01-26

• 多维数据库助力全氟和多氟烷基物质（PFAS）精准鉴定，为健康风险评估筑牢防线

  在现代生活中，各种化学物质与我们的生活紧密交织。其中，全氟和多氟烷基物质（PFAS）因其特殊的化学和物理性质，被广泛应用于众多产品中，像快餐包装、化妆品、防水衣物以及灭火泡沫等。然而，PFAS 就像一把双刃剑，它的优点显著，但危害也不容小觑。部分 PFAS 难以在环境中降解，还会在生物体内积累，人们通过饮水、吸入室内灰尘等途径接触到它，使得 PFAS 在人体血清、母乳和其他生物组织中都能被检测到 。更令人担忧的是，多项研究表明，接触 PFAS 与多种不良健康影响存在关联，比如免疫功能下降、脂质代谢失调、产前产后发育问题，甚至可能引发癌症。所以，PFAS 被欧盟认定为具有持久性、迁移性和毒性（P

  来源：Scientific Data

  时间：2025-01-26

• 亚洲绿贻贝鳃特异性转录组组装：开启生态毒理学与癌症研究新征程

  在神秘的海洋世界里，贝类生物正默默诉说着它们的生存故事。亚洲绿贻贝（Perna viridis）作为海洋生态系统的重要一员，不仅在渔业中占据重要地位，还在生态平衡维护方面发挥着关键作用。然而，长期以来，人类对它们的了解却十分有限。尽管亚洲绿贻贝在生态和经济上意义非凡，但在生命科学研究的 “宝库” 中，其相关的组学资源却少得可怜，就像一座未被发掘的宝藏，静静等待着科研人员去探索。随着环境污染问题日益严峻，海洋生态系统面临着前所未有的挑战。污染物、寄生虫等各种压力源威胁着贝类生物的生存，也影响着整个海洋生态的稳定。亚洲绿贻贝作为环境变化的 “指示生物”，对其进行深入研究显得尤为重要。了解它们如何应

  来源：Scientific Data

  时间：2025-01-26

• 解析婴幼儿早期肠道噬菌体 - 细菌动态变化，为健康研究点亮新光

  在人类的生命历程中，肠道微生物如同一个神秘的 “小宇宙”，对健康有着至关重要的影响。从呱呱坠地的那一刻起，肠道就开始被各种微生物定植。这些微生物与人体相互作用，不仅参与食物的消化代谢，还在免疫系统的发育中扮演着关键角色。其中，噬菌体（bacteriophage）和细菌的关系更是微妙复杂。噬菌体是一类能够感染细菌的病毒，它们与细菌之间的 “战争” 和 “合作”，时刻影响着肠道微生物群落的平衡。然而，目前对于婴儿肠道定植过程中噬菌体群落动态的了解还十分有限。以往研究由于样本量小、无法充分利用大型数据库以及缺乏合适的生物信息学工具，难以深入探究噬菌体与细菌之间的动态关系，也无法明确它们的发育阶段是否

  来源：Nature Microbiology

  时间：2025-01-25

• 颗粒物暴露与心率变异性关联研究：聚焦环境疾病患者及敏感人群的心血管健康风险

  空气污染正成为全球公共卫生的重大威胁，其中细微颗粒物（PM）对心血管系统的危害尤为突出。尽管已有研究证实PM暴露会降低心率变异性（HRV）——这一反映自主神经功能的关键指标，但传统研究存在三大局限：依赖固定监测站数据、忽视室内外暴露差异、缺乏对混合粒径PM协同作用的评估。更棘手的是，慢性病患者和工业区居民等敏感人群对低浓度PM的反应机制尚未明确，现行空气质量标准是否足以保护这些群体仍存争议。针对这些科学盲区，来自韩国延世大学Severance医院等机构的研究团队开展了一项突破性研究。他们创新性地构建"生活实验室"模型，对97名受试者（包括心律失常、慢性气道疾病、卒中患者及工业区居民、老年人）进

  来源：npj Digital Medicine

  时间：2025-01-25

• 真菌群落演替驱动草地恢复过程中土壤剖面养分循环的关键机制

  土壤理化性质与微生物群落的垂直分异黄土高原36年草地恢复过程中，植被覆盖度从64.7%提升至90.3%，土壤有机碳（SOC）在表层（0-40 cm）和亚表层（40-100 cm）分别增加76.0%和91.6%。深度梯度分析显示，细菌群落主要受土壤深度驱动（R2=0.316），而真菌群落对恢复年限更敏感（R2=0.304）。值得注意的是，亚表层微生物α多样性虽低于表层，但其群落结构差异随恢复年限显著降低，表明深层土壤生态系统具有更强的恢复弹性。微生物生活史策略的生态转变通过核糖体RNA操纵子（rrn）拷贝数分析发现，微生物从早期恢复阶段的寡营养型（K-策略）向富营养型（r-策略）转变。基因功能检

  来源：mBio

  时间：2025-01-25

• 综述：环境污染物诱导的铁死亡及其健康影响

  铁死亡的关键调控机制铁死亡是一种铁依赖的程序性细胞死亡形式，以脂质过氧化为主要特征。其调控机制涉及三大核心路径：铁代谢调控：铁离子通过转铁蛋白受体（TfR）内化，经NCOA4介导的铁蛋白自噬（ferritinophagy）释放，过量铁通过Fenton反应产生活性氧（ROS）。氧化还原系统：谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）依赖谷胱甘肽（GSH）还原脂质过氧化物，而系统Xc-（SLC7A11/SLC3A2）调控胱氨酸摄取以维持GSH合成。铁死亡抑制蛋白1（FSP1）通过还原辅酶Q10（CoQ）独立于GPX4途径抵抗铁死亡。脂质与氨基酸代谢：ACSL4介导的多不饱和脂肪酸（PUFA）酯化促进膜脂过氧

  来源：Cell Death Discovery

  时间：2025-01-25

• 中国土壤磷动态优化管理：减半磷肥使用，守护粮食与环境安全

  在全球生态环境和农业发展的大棋盘上，磷元素占据着关键的位置。它不仅是农作物生长不可或缺的养分，对保障粮食安全意义非凡，还是维持生态系统平衡的重要一环。然而，当下的磷资源管理却面临着诸多棘手难题。从全球范围来看，农业消耗了大量的磷矿资源，磷肥的过度使用使得许多地区土壤中的磷不断累积。这些多余的磷随着雨水冲刷等进入水体，引发了严重的淡水富营养化问题，破坏了水生生态系统的稳定。同时，磷矿资源在全球分布不均，且属于不可再生资源，价格波动影响着众多低收入国家农民获取磷肥，进一步降低了作物生产效率。中国在磷资源利用方面同样形势严峻。自 1978 年到 2017 年，为保障粮食供应，中国磷肥消费量增长了 5

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-25

• 40 年追踪！马达加斯加竹狐猴种群动态研究揭示生物奥秘

  在神秘的马达加斯加岛上，独特而丰富的动植物资源让这里成为生物多样性研究和保护的焦点。狐猴，作为岛上特有的灵长类动物，有着独特的生物学、行为学和人口统计学特征，对其研究有助于探索哺乳动物生命史和社会系统的演化。然而，残酷的现实是，107 种现存狐猴几乎都面临灭绝或极度濒危的困境。为了拯救这些可爱的生灵，深入了解其种群动态及影响因素迫在眉睫，这也成为开展此项研究的重要原因。来自马达加斯加安塔那那利佛大学（Université d’Antananarivo）、美国詹姆斯・麦迪逊大学（James Madison University）、耶鲁大学（Yale University）等机构的研究人员，自 1

  来源：Scientific Data

  时间：2025-01-25

• 肽能清理微塑料

  研究人员已经确定了可以通过结合生物物理建模、分子动力学、量子计算和强化学习来帮助从环境中去除微塑料的肽。这项工作的最终目标是基于肽的技术，可以发现、捕获和破坏微小的塑料颗粒。微塑料，即小于5毫米的塑料颗粒，是无处不在的污染物，从人类的母乳到南极的雪，无处不在。尤凤琪和他的同事们使用了一系列工具来识别能够捕获和保持微塑料的肽，这些肽可用于从各种环境中去除微小颗粒。作者使用生物物理模型在原子分辨率上预测肽-塑性相互作用，然后用分子动力学模拟验证结果。该过程通过添加量子退火和强化学习进行了优化，具体来说是一种称为近端策略优化的方法。利用这些工具，作者鉴定了一组对聚乙烯和聚丙烯具有高亲和力的塑料结合肽

  来源：AAAS

  时间：2025-01-23

• 中国蝙蝠RNA病毒宏基因组大数据库揭示生态驱动因素与传播动态

  这项突破性研究通过宏转录组测序(metatranscriptomic sequencing)技术，系统分析了来自中国52个地点、40种蝙蝠的4,143份器官和拭子样本，构建了规模空前的BtCN-Virome数据库——包含8,176个蝙蝠RNA病毒宏基因组。研究发现不仅将已知蝙蝠RNA病毒多样性扩展了惊人的3.4倍，更首次在分子水平证实这些病毒可跨越哺乳动物、鸟类、节肢动物、软体动物乃至植物等多类宿主。研究团队通过大数据分析揭示了病毒分布的生态驱动机制：蝙蝠食性、感染动态以及环境参数(如湿度、森林覆盖率)共同塑造了病毒群落结构。尤为值得注意的是，与野生环境相比，栖息在人类聚居区的蝙蝠携带更多样化

  来源：Nature Microbiology

  时间：2025-01-23

• 种族歧视：乳腺癌治疗中的 “暗礁”—— 探究其对女性健康的深远影响

  在乳腺癌的防治领域，尽管医学已经取得了诸多进步，像是在预防、早期检测和治疗方面都有了显著成果，但令人遗憾的是，种族不平等现象依旧顽固地存在着。其中，黑人女性的乳腺癌特异性死亡率比白人女性高出 40% 。这背后的原因十分复杂，肿瘤的特性、健康的社会决定因素以及治疗相关的因素都在其中起着作用。而歧视，这个看似无形却影响巨大的因素，正悄悄地在这一健康不平等问题中扮演着极为隐蔽却又至关重要的角色。歧视不仅可能破坏患者对医疗系统的信任，影响她们的治疗决策，进而对癌症治疗结果产生负面作用；还可能在基因、表观遗传以及生理层面引发改变，影响治疗的可及性、接受度、完成度和耐受性，最终导致乳腺癌治疗结果的差异。尽

  来源：npj Breast Cancer

  时间：2025-01-23

• 探秘红树林沉积物：木质素降解微生物群落与有机碳处理的深度异质性奥秘

  在神秘的海岸线上，红树林生态系统犹如一座蓝色碳库，虽仅占据全球沿海面积的 0.5%，却对沿海沉积物碳（C）存储贡献了 10 - 15%（24 Tg C yr-1） 。木质纤维素碎屑作为红树林沉积物的主要碳输入，其中木质素却因难以被多数微生物利用，在沉积物中缓慢降解，其从红树林落叶衍生的半衰期在沉积物上层 1.5 米约为 150 年。而且，以往对木质素的研究多集中于表层沉积物（0 - 20 cm），但大量的碎屑积累来自延伸至 100 cm 以下的细根。同时，对于木质素降解微生物及其相关途径，以及它们如何适应氧气波动，科学界仍知之甚少。为了揭开这些谜团，中山大学生态研究团队开展了深入研究。研究人员

  来源：npj Biofilms and Microbiomes

  时间：2025-01-23

• 生理相关性牙龈组织模型中宿主-微生物组长期互作机制的突破性研究

  口腔作为人体第二大微生物栖息地，其菌群失衡与阿尔茨海默病、关节炎等全身性疾病密切相关。然而传统培养方法难以模拟牙龈沟的解剖微环境，导致宿主-微生物互作研究长期局限于24小时内。美国马萨诸塞大学洛厄尔分校（University of Massachusetts Lowell）的M. Adelfio团队突破性构建了三维人源化牙龈模型，首次实现健康状态下宿主与口腔微生物组的7天稳态共培养。研究采用三大核心技术：1）丝蛋白基解剖支架模拟牙龈沟氧梯度（上中下层氧分压梯度达15%）；2）定制生物反应器提供生理性唾液剪切力（1 mL/min）；3）PMA（propidium monoazide）活菌DNA富

  来源：npj Biofilms and Microbiomes

  时间：2025-01-23

• 综述：水蚤（Daphnia）模式系统中的母体效应：生态过去与表观遗传未来

  引言母体效应指母亲通过非遗传方式影响后代表型，在生态和进化过程中意义重大，可分为母体遗传效应和母体环境效应，本文重点关注母体环境效应（以下简称母体效应）。水蚤是研究母体效应的理想模型，其优势如下：独特的繁殖方式：水蚤具有周期性孤雌生殖的生命周期。孤雌生殖产生的二倍体卵可直接发育成基因相同的后代，便于研究环境对表型变异的影响；而有性生殖阶段又使自然种群具有丰富的遗传多样性，利于探究表型可塑性的遗传变异。不过，孤雌生殖也限制了对母体遗传效应的研究15。丰富的生态信息：水蚤是淡水食物网的关键物种，其生态特征研究较为透彻，这为研究母体效应提供了真实的生态背景，且生理生态学家已明确部分环境变异影响水蚤表

  来源：Heredity

  时间：2025-01-23

• 热传导网络增强氢氧化物交换膜原位稳定性实现持久水电解

  在碳中和目标推动下，绿色制氢技术成为能源转型的关键。氢氧化物交换膜水电解(HEMWE)因其低成本和高效率备受关注，但核心组件氢氧化物交换膜(HEM)在强碱和高温工况下的快速降解成为技术瓶颈。传统研究聚焦于化学结构改性提升离子电导率，却忽视了电解过程中局部热积累对膜材料的致命损伤——商用HEM在静态碱液中可稳定工作1200小时，但在动态电解槽中寿命不足72小时，这种"原位稳定性困境"长期未获解决。天津大学化工学院的研究团队在《Nature Communications》发表突破性研究，首次揭示HEM降解的物理机制：低热导率(<1 W m-1 K-1)导致膜电极区域局部温度较环境温度升高9°C（2

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-23

• 探秘北大西洋虎鲸种群：食物变迁如何重塑遗传结构？

  在神秘的海洋世界里，虎鲸（Orcinus orca）作为顶级掠食者，一直吸引着人们的目光。它们分布广泛，却因地理分隔和生态差异，种群结构呈现出复杂的特点。在北大西洋，虎鲸与大西洋鲱鱼（Clupea harengus）关系紧密，鲱鱼是它们的主要食物来源。然而，过去几十年间，大西洋鲱鱼种群数量急剧下降，这不仅改变了虎鲸的食物供应，也可能对其种群结构产生深远影响。此前的研究虽然揭示了虎鲸种群结构的一些特征，但仍存在诸多未解之谜。例如，北大西洋虎鲸种群在遗传上如何连接，生态因素又怎样影响它们的基因流动和种群分化？为了解开这些谜团，来自瑞士联邦理工学院苏黎世分校、挪威奥斯陆大学等多个研究机构的研究人员展

  来源：Heredity

  时间：2025-01-23

• 应用归一化过程理论（NPT）对无家可归且存在物质使用问题人群实施同伴提供的复杂健康干预研究

  在社会的边缘角落，有这样一群人，他们居无定所，在街头流浪，同时还深受物质使用问题的困扰，比如酒精或毒品滥用。这些无家可归且存在物质使用问题的人，往往面临着糟糕的身心健康状况 。他们在获取医疗服务时困难重重，不仅会遭遇工作人员带有偏见的态度，还会被繁琐、不灵活的流程以及脱节的医疗系统所阻碍。以往针对这一群体的同伴提供的干预措施，其可接受性和有效性缺乏足够的研究证据。为了改善这一现状，为这一弱势群体带来希望，来自英国多所高校及研究机构（包括爱丁堡龙比亚大学、斯特灵大学等）的研究人员开展了一项名为 “支持性同伴互助减少伤害（SHARPS）” 的研究。该研究成果发表在《Communications M

  来源：Communications Medicine

  时间：2025-01-23

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