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燃煤电厂脱硫废水中新型厌氧硒氧阴离子还原菌的发现及其强化硒去除机制研究
FGD废水中天然厌氧硒氧阴离子还原菌的特征研究ABSTRACT生物处理是去除燃煤电厂脱硫(FGD)废水中硒氧阴离子的有效方法。本研究首次系统鉴定了FGD废水中天然存在的厌氧硒氧阴离子还原菌(SeRB),通过选择性培养基培养结合16S和宏基因组测序技术,揭示了优势菌群的分类学特征和代谢潜能。FGD微生物群落具有独特的分类学特征厌氧条件下的FGD废水微生物群落以Peptostreptococcales-Tissierellales(55%)和Acetobacterium(24%)为主,16S拷贝数仅为7.4×101 copies/mL。通过建立含20 mM硒氧阴离子的最小盐培养基(MSM),成功富
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-03-21
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探秘蚯蚓堆肥噬菌体:解锁土壤碳汇新潜能的关键钥匙
### 引言噬菌体广泛分布于土壤中,依据生活史可分为烈性噬菌体和温和噬菌体。烈性噬菌体裂解宿主细菌细胞完成繁殖周期,通过 “病毒分流” 促进碳矿化;温和噬菌体则随宿主一同复制且不裂解宿主细胞。噬菌体携带的辅助代谢基因(AMGs)能参与多种生理过程,在土壤碳循环中发挥着重要调控作用。土壤碳固存对于缓解全球气候变化意义重大,而有机肥料如蚯蚓堆肥和猪粪堆肥常被用于农业土壤,以调节土壤养分循环和碳循环。不过,不同堆肥对土壤中噬菌体携带碳相关 AMGs 的功能类型和代谢潜力的影响尚不明确。本研究假设蚯蚓堆肥中的噬菌体群落比猪粪堆肥能编码更多与碳固存相关的 AMGs,旨在通过宏基因组和宏病毒组测序分析,探
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-03-21
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微生物热响应的非线性特征及其对土壤有机碳气候变暖响应的阈值效应
随着全球变暖加剧,土壤作为陆地最大的有机碳库,其碳循环过程对气候变化的响应机制成为研究焦点。微生物碳利用效率(CUE)作为调控土壤有机碳(SOC)动态的关键功能性状,其温度响应模式长期存在争议——实验室短期增温实验显示CUE下降,而空间替代时间分析却暗示可能升高。更关键的是,现有模型普遍采用线性假设,忽视了潜在的非线性阈值效应,导致SOC对气候变暖的反馈预测存在巨大不确定性。中国科学院地理科学与资源研究所联合瑞士苏黎世联邦理工学院等国际团队,在《Nature Communications》发表创新性研究。研究人员整合全球三大数据集:包含618个原位CUE测量值的核心数据库(补充18O-H2O方
来源:Nature Communications
时间:2025-03-21
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女性健康益生菌新发现:乳酸乳杆菌ORD 0998(CECT 30660)全基因组测序与功能解析
作为革兰氏阳性菌的乳酸乳杆菌(Lacticaseibacillus paracasei)常见于乳制品及人类消化道,其益生特性备受关注。研究团队从健康女性阴道分泌物中分离获得ORD 0998菌株(保藏号CECT 30660),通过MRS培养基在37°C厌氧条件下培养17-24小时。采用MagAttract HMW DNA Kit提取高质量DNA后,同步进行Illumina MiSeq(2×300 bp)和Oxford Nanopore(ONT MinION R9.4.1)双平台测序,经BBmap(Q>20)和NanoFilt(Q>7)质控后,使用Unicycler v0.4.8组装获
来源:Microbiology Resource Announcements
时间:2025-03-21
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三种降解椰油酰胺丙基甜菜碱(CPB)或甜菜碱细菌的基因组草图:Cupriavidus sp. CuC1、Variovorax sp. VaC1和Pseudomonas sp. PsB
科研人员成功解析了三株具有特殊代谢能力的细菌基因组特征。Pseudomonas sp. PsB能以N,N,N-三甲基甘氨酸(甜菜碱)为唯一碳源生长,而Cupriavidus sp. CuC1和Variovorax sp. VaC1则专性降解化妆品和消防泡沫中的表面活性剂椰油酰胺丙基甜菜碱(CPB)。这些菌株分离自美国某空军基地附近91-203 cm深度的污染土壤,通过氨矿物盐(AMS)培养基富培养获得。研究采用Illumina NovaSeq X平台进行双端150 bp测序,经Trimmomatic质控后使用SPAdes v4.0.0完成基因组组装,最终获得contig N50达57-987
来源:Microbiology Resource Announcements
时间:2025-03-21
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综述:将生物多样性从事后考量转变为森林恢复的关键成果
森林恢复与生物多样性的协同路径恢复方法的生态权衡当前全球森林恢复主要采用单一树种种植(占波恩挑战承诺的近50%),这种以实用功能为导向的方法导致生物多样性收益低下。相比之下,自然再生(NR)在低干扰条件下能更有效地恢复多分类群多样性,但其恢复速度存在显著空间异质性。巴西大西洋森林的研究表明,辅助自然再生(ANR)通过控制入侵草种可使生物多样性恢复速度提升40-60%。而恢复性种植在种子扩散受限物种(如大型种子树种)和严重退化场地中展现出独特优势,哥斯达黎加的长期监测显示,经过16-18年恢复,主动种植区域的森林特有种丰富度比自然再生区高35%。生物多样性恢复的动态规律热带次生林的长期研究表明,
来源:Nature Reviews Biodiversity
时间:2025-03-21
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蜜蜂资源竞争揭示:人为引入蜜蜂导致野生蜂种群急剧下降的生态警示
研究背景地中海小岛Giannutri(2.6 km2)作为天然实验室,2018年引入18箱意大利蜜蜂(密度7箱/km2),与本土野生蜂形成早期共存体系。蜜蜂作为全球重要传粉者,其管理种群扩张与野生蜂衰退形成鲜明对比,但竞争机制缺乏直接证据。研究通过全岛尺度实验填补这一空白。实验设计创新点独创"蜂箱开关"干预:每日封闭蜂箱11小时(HB-)对比开放日(HB+),同步监测植物资源(Teucrium fruticans/Salvia rosmarinus的花蜜、花粉)和两种优势野生蜂(独居性Anthophora dispar/社会性Bombus terrestris)行为。4年种群监测(2021-2
来源:Current Biology
时间:2025-03-20
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具有抗变形、环境适应性和阻燃性的超双亲憎液整体分层结构的构建及意义
在生活中,衣物就像人们的 “第二层皮肤”,不仅要穿得舒服,还要能在各种环境下保护我们。对于在危险环境中工作的产业工人和消防员来说,他们所穿的织物需要具备多种特殊性能。然而,目前大多数织物存在不少问题。比如,大部分织物遇火极易燃烧,这大大增加了使用时的火灾风险;织物还容易被水和油污染,导致外观受损、性能下降;而且,随着应用场景越来越多样化,织物需要能够抵抗紫外线辐射、化学腐蚀、高温、极寒等恶劣环境,但现有的织物很难满足这些要求。为了解决这些难题,四川大学的研究人员开展了一项重要研究,相关成果发表在《Nature Communications》上。他们致力于构建一种特殊的整体分层宏观 / 微观 /
来源:Nature Communications
时间:2025-03-20
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栖息地开放性与有鳞目动物颜色演化的深层时间关联
动物体色的多样性一直是进化生态学的核心谜题之一。从达尔文时代起,科学家们就试图解释为何某些颜色在某些环境中更常见。对于地球上最成功的陆生脊椎动物类群——有鳞目(包括蜥蜴和蛇)而言,其体色曾被广泛认为受温度、捕食压力或性选择驱动,但全球尺度下的规律始终存在争议。更棘手的是,过去研究多聚焦当代环境,而忽略了两亿年演化史中气候剧变的影响。比利时安特卫普大学Matthew D. Shawkey团队在《Nature Communications》发表的研究,首次将古气候记录与宏观进化分析结合,揭示了栖息地开放性作为颜色演化的“隐形推手”。研究人员构建了涵盖1372个物种的全球数据库,整合了栖息地类型、海
来源:Nature Communications
时间:2025-03-18
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基于丝瓜籽氮掺杂碳点的绿色合成及其对Fe3+的高灵敏检测与生物应用研究
这项研究创新性地利用丝瓜籽(ridge gourd seeds)通过水热法制备出氮掺杂碳点(N-CDs),经紫外-可见光谱(UV-Vis)、荧光光谱(FL)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)等多维表征显示,所得N-CDs具有4.72±0.2 nm的均一粒径和11.8%的量子产率。这些"纳米荧光卫士"展现出优异的水分散性和激发波长无关的荧光特性,在pH变化、高盐环境及持续光照下保持稳定。研究发现其对Fe3+具有特异性荧光猝灭效应,在0-20 µM范围内呈现线性响应(R2=0.9899),且该过程可被乙二胺四乙酸(EDTA)逆转。更令人振奋的是,人结肠癌细胞(HCT 116)实
来源:Journal of Fluorescence
时间:2025-03-17
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基于香豆素-呋喃酰肼的"开关型"荧光传感器:Fe3+识别在饮用水检测、试纸应用及DFT计算中的突破
在工业化进程加速的今天,重金属污染已成为威胁生态环境和人类健康的隐形杀手。其中,铁离子(Fe3+)作为人体必需微量元素,其失衡会引发从贫血到阿尔茨海默病等数十种疾病,世界卫生组织(WHO)明确规定饮用水中铁含量不得超过0.3 mg/L(约6 μM)。然而传统检测方法如原子吸收光谱(AAS)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)存在设备昂贵、操作复杂等局限,亟需开发简便高效的检测技术。土耳其卡拉曼奥鲁·穆罕默德贝大学化学系的Abdurrahman Karagoz团队在《Journal of Fluorescence》发表创新研究,设计合成了一种名为(E)-N'-((7-羟基-2-氧代-2H-色烯
来源:Journal of Fluorescence
时间:2025-03-17
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基于固体荧光绿碳点(SFGCDs)的微塑料选择性识别与定量检测新方法
科学家首次从智利南洋杉(Araucaria araucana)树脂中合成了固体荧光绿碳点(SFGCDs),其高碳含量赋予独特的绿色荧光特性。这种新型荧光探针通过动态猝灭机制实现对微塑料(MPs)的特异性"关-开"检测,Stern-Volmer曲线显示优异线性关系(R2)。研究揭示MPs在SFGCDs表面形成绝缘层,阻碍电子-空穴转移导致荧光猝灭,而过滤去除MPs后荧光恢复符合FRET机制。通过50天降解实验成功监测外科口罩释放的MPs/微纤维,证实该技术可实现三循环重复使用,且在多种离子和生物分子存在下仍保持单一PL峰,展现卓越选择性和稳定性。
来源:Journal of Fluorescence
时间:2025-03-17
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从绿色资源简便合成碳点(CDs)并用于选择性测定 Mg2+:开拓环境与生物样本检测新方向
开发了一种基于碳点(CDs)荧光猝灭的简单、快速且灵敏的方法,用于测定环境和生物样本中的 Mg2+。通过水热法从芝麻菜种子合成碳点,其前体廉价、易获取且环保。利用多种技术对碳点进行了表征,在紫外光下碳点发出亮蓝色荧光,日光下呈棕色,具有高荧光性。研究了碳点与多种阳离子(如 Ni2+、Sr2+等)的相互作用,发现除 Mg2+使碳点荧光强度猝灭外,其他离子无影响。碳点荧光强度的猝灭与 Mg2+浓度呈线性关系,用斯特恩 - 沃尔默方程(Stern-Volmer equation)解释了猝灭现象,并得出斯特恩 - 沃尔默常数(Ksv)。Ksv、检测限(DL)和定量限(QL)分别为 2.85×105 m
来源:Journal of Fluorescence
时间:2025-03-17
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综述:基于光诱导电子转移(PET)的环境毒性分析物检测协调机制:当前方法与未来方向
### 基于光诱导电子转移(PET)的化学传感器研究进展近年来,基于荧光的光诱导电子转移(PET)因其独特且优良的光物理性质,在分子识别领域备受关注。基于 PET 的化学传感器在实时监测各类环境基质中的重金属、农药和有机污染物等方面展现出巨大潜力。本综述着重介绍 2011 年至 2024 年期间,基于蒽(Anthracene)、咪唑(Imidazole)、吲哚(Indole)、吡咯(Pyrrole)、噻唑(Thiazole)、萘(Naphthalene)、喹啉(Quinoline)、杯 [4] 芳烃(Calix [4] arene)、荧光素(Fluorescein)、量子点(Quantum D
来源:Journal of Fluorescence
时间:2025-03-17
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SiO2/CuO纳米复合材料在极端环境潜指纹显现中的应用研究:时效性及酸碱耐受性评估
在犯罪现场调查中,潜指纹犹如沉默的证人,但其显现技术长期面临环境耐受性差、化学毒性高等瓶颈。传统粉末法在酸碱污染或长期暴露的物证上往往束手无策,而重金属纳米材料又存在生物安全隐患。这种技术困境促使研究者将目光投向新型复合纳米材料——既能保持显影灵敏度,又需具备环境稳定性和低毒性特征。印度法医科学研究所的Aseem Grover团队在《Egyptian Journal of Forensic Sciences》发表创新研究,通过巧妙组合二氧化硅(SiO2)的球形载体优势与氧化铜(CuO)的显色特性,开发出双功能纳米复合材料。研究团队采用沉淀法合成棒状CuO纳米颗粒(平均尺寸30.18 nm),结
来源:Egyptian Journal of Forensic Sciences
时间:2025-03-17
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黄河流域生态修复提升水电潜能:解锁生态 - 水 - 沙 - 能关系新认知
在全球能源转型的浪潮中,水电作为重要的可再生能源,地位愈发凸显。到 2023 年底,其总装机容量达 1,268GW,在全球电力领域占据重要份额。然而,水库泥沙淤积问题却如同一颗 “定时炸弹”,严重威胁着水电的可持续发展。全球水库每年因泥沙淤积损失约 0.5 - 1% 的初始库容,预计到 2050 年,部分水库损失比例将大幅上升。比如我国黄河上的三门峡水库,建成初期就因泥沙淤积问题,4 年内损失超 40% 库容,不得不进行大规模改造。面对这一困境,流域土地利用管理成为缓解水库泥沙淤积的关键手段。植被措施如植树造林、种草,以及工程措施如修建梯田、谷坊等,虽能减少泥沙流入水库,延长水电设施使用寿命,
来源:Nature Communications
时间:2025-03-16
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Nature:想要保护生物多样性?那就应该保持自然区域的联系
巴西的法律规定,农民需要根据其所在地区的不同,保护一定比例的土地。据密歇根大学研究科学家蒂亚戈·贡萨尔维斯-苏扎(Thiago Gon?alves-Souza)的研究,如果农场位于亚马逊地区,需保护80%的土地;位于巴西塞拉多地区需保护35%;在其他生物群落,包括大西洋森林地区则需保护20%。这项规定虽然有所帮助,但贡萨尔维斯-苏扎主导的一项研究发现,大面积的原始森林对生物多样性保护更为有利。大型且相互连接的森林比破碎化的景观更适合生物多样性的栖息。这一观点得到了密歇根州立大学支持的研究证实。生态学家一致认为,栖息地丧失会减少生物多样性。但在保护生物多样性时,是应该专注于保护许多较小的、破碎化
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微塑料增加了抗菌素耐药性
根据一项新研究,微塑料不仅是一种污染物,还是一种高度复杂的材料,即使在没有抗生素的情况下,也能促进抗菌耐药性的发展。该研究结果发表在美国微生物学会的期刊《应用与环境微生物学》上。“解决塑料污染问题不仅是一个环境问题,也是对抗耐药性感染的一项关键公共卫生优先事项。”该研究的主要作者、波士顿大学穆罕默德·扎曼教授实验室的博士研究生尼拉·格罗斯表示。随着全球塑料使用量的激增,微塑料污染已经变得十分普遍,废水成为其主要的储存库之一。与此同时,抗菌耐药性(AMR)在全球范围内不断上升,环境因素在其中扮演了关键角色。众所周知,微塑料的表面能够容纳细菌群落,即所谓的“塑料圈”。在新研究中,研究人员试图量化在
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研究表明,医用输液袋会释放微塑料
微塑料几乎在科学家寻找的每一个地方都被发现了。现在,根据发表在ACS合作期刊《环境与健康》上的一项研究,这些塑料颗粒——长度从1到62微米不等——存在于用于医疗静脉输液的过滤溶液中。研究人员估计,仅从一个8.4盎司(250毫升)的输液袋中,就可能有数千个塑料颗粒直接进入一个人的血液。在临床环境中,静脉输液通常包装在单独的塑料袋中,用于向患者输送水分、电解质、营养物质或药物。这些输液的基础是生理盐水溶液,其中含有过滤水和足够的盐以匹配人体血液的成分。20世纪70年代的研究表明,输液袋可能含有固体颗粒,但很少有科学家进一步研究这些颗粒的成分。李武章、温蒂斯拉夫·科列夫·瓦列夫及其同事怀疑这些颗粒可
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海洋生物膜群落的 “温度记忆”:波动与稳定的微妙平衡
在地球气候持续变化的大背景下,极端气候事件愈发频繁且强烈,这对众多生态系统的结构和功能产生了深远影响。就像海洋生态系统中的生物膜群落,作为海洋生态系统的重要组成部分,其稳定性受到气候波动的显著威胁。然而,过往的研究大多聚焦于当下气候改变的影响,对于过去气候异常如何塑造生态群落对未来扰动的响应,了解十分有限。这就好比只看到了眼前的 “风暴”,却忽视了它留下的 “痕迹” 会如何影响未来。为了填补这一空白,来自意大利比萨大学(University of Pisa)和圣安娜高等学校(Scuola Superiore Sant’Anna)等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Nature
来源:Nature Communications
时间:2025-03-12