• 电动开采技术新突破：开启稀土绿色高效开采新时代

  在科技飞速发展的当下，稀土元素（REEs）扮演着至关重要的角色，多国都将其列为 “关键金属”。尤其是重稀土元素（HREEs），在高科技领域和国防安全方面有着不可替代的作用，堪称现代工业的 “维生素”。而离子吸附型稀土矿（IADs）作为 HREEs 的主要可开采资源，为全球提供了超 90% 的 HREEs 。然而，传统的 IAD 开采技术 —— 铵盐原地浸出法，却在实际应用中遭遇重重危机。它对环境造成了严重破坏，开采过程中大量氨氮排放，污染土壤和水体；而且稀土回收率较低，大量宝贵的稀土资源被浪费；浸出时间也很长，导致开采效率低下。鉴于这些问题，2018 年，铵盐原地浸出法被政府禁止。为了寻找更环

  来源：The Innovation

  时间：2025-05-07

• 全球海草碳储量的变异性及海草损失导致的排放：精准量化与关键意义

  在地球的海洋生态系统中，海草如同隐藏在水下的 “绿色卫士”，默默守护着地球的生态平衡。它们不仅为众多海洋生物提供了栖息地，还在全球碳循环中扮演着极为关键的角色。海草生态系统具有强大的碳固存和储存能力，能将大量的有机碳（Corg）封存在土壤和生物量中，这部分碳也被称为 “蓝碳” 。然而，就像神秘的宝藏被迷雾笼罩一样，海草生态系统中的碳储量充满了不确定性。此前的研究受限于数据的不足，无法全面涵盖海草在全球不同地理区域和多样环境下的所有类型，导致对海草Corg储量的估算存在较大偏差。而且，海草面临着诸多生存威胁，如沿海开发、底拖网捕捞和水质恶化等，这些威胁使得海草数量不断减少。一旦海草生态系统受损，

  来源：Nature Communications

  时间：2025-05-07

• 全球木材生产系统中人工林与天然林的野火风险差异研究：气候变暖背景下的木材安全挑战

  在全球木材需求持续攀升的背景下，每年价值1.5万亿美元的木材产业正面临前所未有的野火威胁。随着城市化进程加速和低碳经济转型，预计2050年木材需求将增长54-200%，而气候变化导致的极端天气事件使得森林火灾频率和强度不断升级。一个关键的科学问题浮出水面：占全球森林面积仅3%却贡献33%木材产量的人工林，是否比天然生产林更容易遭受毁灭性野火？这个问题直接关系到未来全球木材供应的稳定性。由剑桥大学领衔的国际研究团队在《Nature Communications》发表的重要研究，首次在全球尺度上系统比较了人工林与天然生产林的野火脆弱性。研究团队整合了Lesiv等人2015年全球森林管理数据（100

  来源：Nature Communications

  时间：2025-05-07

• 多组学技术揭示实验室培养海洋雪中微生物代谢互作及其碳汇机制

  海洋中漂浮的"海洋雪"（marine snow）是连接表层与深海碳循环的关键载体，这些直径超过500μm的有机聚集体贡献了海洋颗粒有机碳输出的90%以上。然而，这些富含多糖的"海底雪花"在沉降过程中如何被微生物降解，不同菌群之间如何协作完成这一过程，始终是海洋微生物生态学的未解之谜。传统观点认为，附着在海洋雪上的微生物（MA）与周围自由生活微生物（FL）存在功能分工，但受限于现场观测难度，其精确代谢机制和生态位分化策略仍不清晰。厦门大学的研究团队创新性地通过滚动培养系统模拟了海洋雪形成过程，利用非无菌微藻Picochlorum sp.构建实验室培养体系，结合多组学技术揭示了微生物群落的动态响应

  来源：Microbiome

  时间：2025-05-07

• 综述：机器学习在废水处理中的应用机遇与挑战——“并非万物皆需锤”

  机器学习在废水处理中的革命与反思引言数字化浪潮正推动废水处理行业向资源回收和环境可持续性转型。传统机理模型虽积累了数十年领域知识，但在实时模拟（如数字孪生）和复杂场景预测中存在计算效率低、校准耗时等局限。机器学习（ML）通过直接从数据中挖掘输入-输出关系，为突破这些瓶颈提供了新思路——但这条道路布满荆棘。新兴应用场景工艺控制的智能化突破传统比例-积分-微分（PID）控制器难以应对废水处理厂（WWTP）的非线性时变特性。ML与模型预测控制（MPC）的结合展现出显著优势：例如神经模糊算法优化曝气控制，在保证出水质量的同时降低能耗；混合模型（ML+生物滤池机理模型）通过增强预测精度提升控制性能。值得

  来源：Current Opinion in Biotechnology

  时间：2025-05-07

• 综述：可持续生物工艺操作窗口：在生物工艺早期开发中融合环境可持续性评估与工艺操作

  引言推动当前以化石为基础的经济向基于可再生资源的生物经济转型，增强环境可持续性是主要动力。生物工艺从实验室成功转化到工业规模，在实现产业生物化过程中起着关键作用。目前生物工艺开发早期主要关注技术可行性，旨在与现有工艺竞争，追求经济竞争力。在定义技术约束时，常以 “操作窗口” 来可视化，比如搅拌罐反应器中搅拌和通气的限制。但早期开发往往忽视环境可持续性评估，这与生物经济的初衷相悖。部分原因是人们常认为生物工艺本身就是绿色可持续的，或者缺乏评估可持续性的意识和专业知识。等到大规模生产时才进行环境可持续性评估，可能因需要进行成本高昂的改造或重新设计整个流程，造成经济损失。因此，早期评估生物工艺的环境

  来源：Current Opinion in Biotechnology

  时间：2025-05-07

• 综述：环境生物技术应用中微生物群落的干扰与稳定性动态

  引言微生物通常以多样、复杂且动态的群落形式存在，参与地球上所有生物地球化学循环。微生物群落（微生物组）在全球气候调节、人类健康、农业、生物技术和生物修复等方面发挥着关键作用。与传统纯培养方法相比，基于微生物群落的应用具有利用复杂营养混合物、代谢多样性、降低运营和环境成本以及抵御和从工艺波动中恢复等优势。然而，由于对其中复杂动力学缺乏理解，在环境生物技术中精准应用微生物群落颇具挑战。控制和优化微生物过程的性能，对环境生物技术应用以及实现可持续发展目标至关重要。这不仅需要了解微生物群落的分类群、遗传潜力和功能的复杂动态，还需掌握它们对环境变化（有意或无意）的响应，以及能否对这些响应进行管理和预测。

  来源：Current Opinion in Biotechnology

  时间：2025-05-07

• N/O杂原子掺杂生物质活性炭的设计及其对有毒染料污染物的高效吸附性能研究

  工业废水中的染料分子因其毒性、难降解性和在自然水体中的累积性，已成为威胁生态环境和人类健康的重大污染源。传统吸附材料如沸石、生物废弃物和金属氧化物虽有一定效果，但活性炭(ACs)因其前驱体来源广、环境友好和高比表面积等优势成为研究热点。然而，普通活性炭存在孔隙结构不佳和选择性低的缺陷，限制了其大规模应用。为此，通过杂原子掺杂改性成为提升其性能的关键突破口。在这项研究中，科研团队以橡果浆为原料，经碳化后通过草酸和尿素水热反应成功制备了氮氧共掺杂活性炭(ACON)。该材料对亚甲基蓝(MB)的吸附效率高达94.21%，是未改性活性炭(57.60%)的1.63倍。性能提升归因于比表面积的扩大和新型活性

  来源：Biomass and Bioenergy

  时间：2025-05-07

• 揭秘河流干涸：生物多样性与生态系统多功能性的复杂关联及社区组装的关键作用

  在地球的生态画卷中，河流生态系统宛如灵动的笔触，描绘着生命的繁荣与律动。然而，全球气候变化的 “大手” 正悄然改变着这一切。如今，河流干涸现象愈发频繁和严重，就像河流生态系统的 “健康密码” 被打乱。生物多样性在这场变化中逐渐流失，可令人疑惑的是，生物多样性的减少到底会给河流生态系统的功能带来怎样的影响呢？这个问题就像一团迷雾，笼罩在生态学家们的心头，亟待驱散。为了揭开这层神秘的面纱，河海大学等研究机构的研究人员踏上了探索之旅。他们聚焦于河流生态系统中的生物膜，开展了一项意义非凡的研究。最终，他们收获了一系列重要结论，这些发现不仅填补了知识的空白，还为生态保护提供了新的理论依据。相关成果发表在

  来源：npj Biofilms and Microbiomes

  时间：2025-05-07

• 综述：农业中遗传微生物资源的作用、多样性、保护与管理反思

  1. 土壤生态学知识在农业生态系统中的重要性当前，粮食生产、气候变化和环境污染备受关注，而土壤及土壤微生物群落的结构与功能常被忽视。土壤生态系统是一个充满活力的环境，其中的微生物、动植物根系相互作用，在有机物分解、养分循环、植物生长促进等方面发挥着关键作用。细菌和真菌群落是岩石风化的 “先锋部队”，为植物种子萌发创造条件。植物根系分泌物（root exudates）在根际（rhizosphere）与多种微生物建立了互利或拮抗关系，其成分受植物种类、生长阶段等因素影响。这些分泌物不仅有助于植物获取养分、抵御入侵，还能吸引有益微生物。此外，土壤中的细菌、真菌和病毒参与氮、碳等元素的地球化学循环，影

  来源：Current Research in Microbial Sciences

  时间：2025-05-07

• 综述：苯酚代谢转化为聚羟基脂肪酸酯（PHA）以应对双重环境挑战的研究进展

  苯酚代谢转化为聚羟基脂肪酸酯（PHA）的机制与应用1. 引言石油基塑料的不可降解性导致全球每年产生3.2亿吨环境负担，而生物可降解塑料PHA因其可通过微生物将可再生资源转化为具有类似聚丙烯（PP）力学性能的材料备受关注。然而，PHA生产成本中40-48%来自原料，促使研究者探索工业废水中的苯酚（浓度可达4630 mg/L）作为廉价碳源。这种策略既能消除苯酚的致癌、致畸风险（US EPA限值0.001 mg/L），又能推动PHA商业化。2. 聚羟基脂肪酸酯（PHA）的特性与分类PHA是由600-35,000个(R)-羟基脂肪酸单体通过酯键连接的聚酯，根据碳原子数分为短链（scl-PHA，3-5C

  来源：Current Research in Microbial Sciences

  时间：2025-05-07

• 综述：粪臭素微生物降解的研究进展

  1. 引言粪臭素（skatole），即 3 - 甲基吲哚（3MI），是引发恶臭问题的关键物质。在大规模集约化养殖背景下，畜禽粪便大量堆积，粪臭素污染愈发严重。它不仅气味阈值低，还对动物和人类健康存在诸多危害，如导致公猪异味、引起反刍动物肺水肿和肺气肿，对人类肺部有毒性且可能致癌，同时影响肠道微生物稳态。目前，物理和化学处理粪臭素的方法存在诸多弊端，如物理方法无法彻底消除，化学方法能耗高、成本高且易造成二次污染。相比之下，生物处理法利用微生物降解粪臭素，具有环保、经济、安全等优势，成为研究热点，但该领域仍存在微生物种类和代谢途径认知不足等问题。2. 粪臭素的分布与产生2.1 粪臭素在环境中的分布

  来源：Current Research in Microbial Sciences

  时间：2025-05-07

• 综述：人工智能视角下美国健康长寿生态框架驱动因素的概念验证模型

  Abstract不健康生活方式行为是导致下游健康危机的门户，表现为生活质量下降、慢性病风险上升及寿命缩短。本研究通过人工智能（AI）评估生态框架对美国县级预期寿命、死亡率和寿命损失年（YLL）的预测能力。采用Extra trees模型分析显示，死亡率预测的R²值始终最高，且特征数量增加可提升模型性能，证实生态框架中文化、环境等多维度因素的协同作用。Introduction美国民众普遍面临由久坐、不良饮食和吸烟构成的"健康门户危机"，这些因素以非线性方式相互作用，形成典型的"共病征"（syndemic）。现有研究多聚焦单一健康行为，而忽略了个体/社区决策背后的文化驱动力。基于Colin Wood

  来源：Current Problems in Cardiology

  时间：2025-05-07

• 综述：硫代谢多样性及其在葱属植物生态生理学和鳞茎形成发育创新中的重要性

  硫代谢的进化起源与跨物种多样性硫(S)作为生命必需元素，在地球生命演化中扮演着关键角色。早期生命可能依赖硫还原反应和缺氧光合作用获取能量，产生H2S和SO42−等化合物。植物通过还原途径将硫酸盐转化为半胱氨酸(Cys)，再经转硫和甲基化途径生成甲硫氨酸(Met)，而动物则采用反向代谢流从Met合成Cys。这种根本差异反映了硫代谢的物种特异性适应，其中ATP硫酸化酶(ATPS)和APS激酶(APK)等核心酶却在各物种中高度保守。含硫特化代谢物的生态功能植物界存在丰富的含硫特化代谢物，如十字花科中的硫代葡萄糖苷(GLSs)和葱属特有的S-烷(烯)基半胱氨酸亚砜。这些化合物通过酶解产生具有防御功能的

  来源：Current Opinion in Plant Biology

  时间：2025-05-07

• 综述：工程化氮碳固定技术培育下一代作物

  引言植物氮（N）和碳（C）同化途径的自然局限性制约了产量，尤其在资源匮乏条件下。当前农业依赖哈伯-博施法（Haber-Bosch）合成氮肥，但该过程高能耗且污染环境。豆科植物与根瘤菌（Rhizobia）的共生系统通过固氮酶将惰性N2还原为氨（NH3），但真核生物中固氮酶工程化尚未突破，因其需低电位电子供体（ferredoxin/flavodoxin）和大量ATP。工程化植物固氮全球农业亟需替代合成氮肥的绿色方案。根瘤菌共生系统虽高效，但限于豆科作物。近期研究通过异源表达（如E. coli）解析固氮酶金属簇组装机制，为植物工程化提供可能。同步优化谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸合酶（GOGAT）循

  来源：Current Opinion in Plant Biology

  时间：2025-05-07

• 基于气候 - 表型大数据与机器学习预测中国杂交玉米适应性：解锁农业增产新密码

  在农业领域，玉米作为重要的粮食作物，其产量和适应性一直备受关注。随着全球气候变化，环境条件愈发复杂，这给玉米种植带来了诸多挑战。高温会加速玉米的生长和衰老，降低产量，还会影响玉米开花时的结实率；气候变化还会改变病虫害的流行规律，使玉米面临更大的生存压力。传统确定玉米种植区域的方法主要依赖田间试验，这种方法不仅成本高昂，而且只能在有限的区域内进行，无法满足现代农业对精准种植的需求。为了应对这些问题，研究人员开展了一项旨在预测杂交玉米在中国适应性的研究，该研究成果发表在《The Crop Journal》上。为了深入了解玉米的适应性，来自国内的研究人员收集了大量的数据。他们从国家玉米品种试验数据管

  来源：The Crop Journal

  时间：2025-05-07

• 基于像素尺度的农业水土资源承载力时空格局解析与精准管理策略

  在全球城市化进程加速的背景下，水土资源系统正承受前所未有的压力。以中国东北黑土区为例，每年0.1-0.5 cm的黑土层流失速度威胁着这个占全国商品粮产量28%的"粮仓"，而地下水的过度开采（如印度恒河平原农业可持续性下降18%）更凸显资源承载力的临界状态。这种"水土-粮食-生态"的复杂博弈，亟需突破传统评估方法的局限——现有研究多依赖省级统计数据，难以捕捉空间异质性；模糊综合评价受主观权重制约；系统动力学模型又因变量庞杂而难以推广。中国的研究团队在《Computers and Electronics in Agriculture》发表的研究中，开创性地将遥感生态指标（NPP、NDVI）与 so

  来源：Computers and Electronics in Agriculture

  时间：2025-05-07

• 综述：智慧农业与精准农业中的定位技术：综述

  引言定位技术是指利用感知技术确定观察对象在周围环境中的空间位置和方向的过程，这一技术在精准和自动化农业发展的大背景下显得尤为重要。随着农业市场规模的不断扩大，预计到 2030 年将从 2022 年的 71 亿美元增长到 206.6 亿美元，对农林环境中作业设备的定位需求也日益增长。定位技术在农业中的应用十分广泛，能帮助减少劳动力投入、提高作业效率、降低生产成本并最大化资源利用。例如在农业机器人导航与自主任务分配、农业物流以及环境监测等方面，定位技术都发挥着关键作用。不过，农业环境具有大规模、动态和非结构化的特点，这给精准定位带来了诸多挑战。广阔的田野、多样的地形和障碍物，如树木、农作物和树叶等

  来源：Computers and Electronics in Agriculture

  时间：2025-05-07

• DSFI-YOLO：无人机遥感精准探测密集枯立木的创新之钥

  森林，那是大自然神奇的绿色宝藏，树木们在这里繁衍生息，构成了复杂而又生机勃勃的生态系统。然而，树木的死亡却如同隐藏在这片绿色世界里的 “暗礁”，悄无声息地影响着森林的健康。死去的树木常常以枯立木（Standing Dead Trees，SDTs）的形态继续留在森林中，它们可不仅仅是几棵死掉的树那么简单。SDTs 对森林土壤的养分循环、真菌活动、土壤侵蚀等方面都有着深远的影响。而且，在全球气候变化的大背景下，干旱、野火、虫害等灾害频发，导致大量树木死亡，这不仅威胁着森林的碳储存能力和生物多样性，还关乎着依赖森林资源生活的人们的生计。为了更好地守护森林生态系统的健康，准确检测和监测 SDTs 就显

  来源：Computers and Electronics in Agriculture

  时间：2025-05-07

• 亚马逊广布蜥蜴局部气候适应性揭示其对全球变化的差异化响应机制

  现存遗传变异记录着物种应对气候变化与景观改变的漫长适应史，但当前人为改变的速率正威胁全球生物多样性。这项研究通过基因组手段，在亚马逊广布喜湿蜥蜴中探索气候选择相关基因位点并评估其遗传脆弱性。分析显示亚马逊地区存在9个高度混合的蜥蜴种群。综合多种基因组-环境关联分析(GEA)方法，鉴定出56个受气候选择的单核苷酸多态性(SNPs)，这些位点呈现明显的东-西适应性梯度，证实局部气候适应在该物种分布范围内的普遍存在。值得注意的是，局部适应特征暗示不同种群对气候变化的响应能力存在差异。基因组偏移分析发出预警：亚马逊南部和中部种群在未来气候变化中将面临更高灭绝风险。该成果强调了大范围采样与空间显式分析对

  来源：Heredity

  时间：2025-05-07

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