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关键词： 生物质   生物炭   结构调控   环境   能源  

摘要： 生物质是一种天然、丰富、可再生的高碳资源，开发可再生碳资源替代化石能源用于碳基材料的制备具有重要意义。本文综述了生物炭的制备方法（热解法、水热炭化法、活化法、模板法），及其在能源（超级电容器、燃料电池）与环境（水体污染控制、土壤改良、大气污染控制）领域的研究进展，并指出，为促进生物炭的大规模工程应用，未来研究可重点关注以下几个方面：生物炭对污染物的吸附及降解机理研究，生物炭的环境风险评价，生物炭的全生命周期碳足迹分析。

关键词： 风湿安泰片   UPLC-MS/MS   生物碱   含量测定   化学计量学   风险评价  

摘要： 目的 建立UPLC-MS/MS法同时测定风湿安泰片中单酯型生物碱（苯甲酰新乌头原碱、苯甲酰乌头原碱、苯甲酰次乌头原碱）和双酯型生物碱（新乌头碱、次乌头碱、乌头碱）的含量，并对测定结果进行化学计量学分析及风险评价，为其质量控制提供依据。方法 采用Waters BEH C18色谱柱（2.1 mm×100 mm,1.7μm），以甲醇（A）-0.1%甲酸水溶液（B）为流动相，梯度洗脱，流速为0.3 mL·min-1，柱温35℃，进样量1μL；质谱采用电喷雾离子源（ESI），正离子检测，多反应监测（MRM）模式。结果 6个成分在各自范围内线性关系良好（r≥0.9990），平均加样回收率为90.3%-107.6%,RSD为0.9%-1.8%。23批样品中双酯型生物碱总量范围为1.35-19.49μg·片-1，安全性风险较低；单酯型生物碱总量范围为20.17-99.55μg·片-1；化学计量学结果显示，23批样品聚为4类，不同生产企业样品质量存在一定差异。结论 建立的方法稳定可靠，可用于风湿安泰片的质量控制。

关键词： 微生物燃料电池   3-甲基吡啶   微生物群落   动力学分析   降解途径  

摘要： 选择3-甲基吡啶（3-MP）为模型污染物，构建了双室MFC，研究了其对含吡啶类污染物废水的处理性能及机理。经3-MP驯化后MFC阳极生物膜厚度达40 μm，红假单胞菌属、戈登式菌属、水杆菌属、德沃斯氏菌属、金黄杆菌属、微杆菌属、细粒菌属、慢生根瘤菌属、申氏杆菌属、湖沉积杆菌属、假诺卡氏菌属等功能菌显著增加。MFC在64 h内可完全降解120 mg/L 3-MP。当3-MP质量浓度为30 mg/L时，48 h后C元素矿化率达69.4%，N元素主要转化为NH4+和NO3–。采用Haldane模型进行3-MP降解动力学分析，最大降解速率、半饱和常数、抑制常数、最大比降解速率分别为3.5 mg/（L·h）、59.9 mg/L、201.0 mg/L和0.58 mg/(L·h·cm2)。通过中间产物分析推测3-MP主要通过两条途径降解，一是吡啶环上甲基的氧化，二是中间体1，4-二氢-3-甲基吡啶的双键裂解。

关键词： 鬼臼果多糖   磷酸化修饰工艺   理化性质   生物活性   中药现代化技术  

摘要： 以鬼臼果（Podophyllum emodi）为原料，提取鬼臼果多糖（Podophyllum emodi polysaccharides，PEP），纯化后采用磷酸钠法制备磷酸化鬼臼果多糖（P-PEP），采用单因素实验及响应面法优化了P-PEP的制备工艺。通过高效凝胶渗透色谱（HPGPC）、UV光谱、GC-MS、XRD、SEM、TGA、NMR对PEP和P-PEP的理化性质和结构进行了表征，评价了其抗氧化能力和和降血糖活性。结果表明，在反应温度72 ℃、体系pH＝9、反应时间5.1 h的最佳工艺条件下，P-PEP的磷酸根取代度为11.37%；PEP和P-PEP的重均相对分子质量分别为20898和21432 Da，是由鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖4种单糖组成的酸性杂多糖，4种单糖的相对含量显著不同，PEP以β-糖苷键连接的吡喃糖为主，兼有少量的α-糖苷键连接的吡喃糖，P-PEP是以α-糖苷键连接的吡喃糖为主的多糖。P-PEP比PEP的结晶度降低，呈不规则的小球状和棒状结构形貌，同时热稳定性提高，600 ℃残炭率从PEP的21.27%提高至48.35%。PEP和P-PEP对1，1-二甲基-2-三硝基苯肼自由基的最大半抑制质量浓度(IC50)分别为0.93和0.60 g/L，对2，2'-联氨-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐阳离子自由基的IC50分别为1.05和0.67 g/L，对α-葡萄糖苷酶的IC50分别为3.46和1.43 g/L，对α-淀粉酶的IC50分别为3.81和0.49 g/L。P-PEP中Rha相对含量（42.31%）比PEP中鼠李糖相对含量（28.04%）显著增大，具有还原性的Rha可以增强多糖的螯合能力，导致P-PEP体外抗氧化活性强于PEP。

关键词： 中药炮制化学生物学   中药炮制化学   中药炮制学  

摘要： 中药炮制是我国独有并极具特色的一项制药技术。利用现代科学手段阐释传统炮制理论及炮制作用的内涵将有利于促进中药炮制的传承与发展、创新与提高，并能够获得更多原创性的中医药科研成果。中药炮制的突破在其原理研究，而炮制原理的解析在于化学成分转化机制和炮制转化成分生物效应机制的研究。该文首次提出了“中药炮制化学生物学”的概念。在中医药理论指导下，以中药炮制转化的活性成分为化学工具，研究其作用靶点及分子调控机制，阐明中药炮制影响机体生物学效应的科学原理。其研究成果亦为发现新活性组分、新活性先导化合物、创制新饮片、研制中药新药提供了新方向。该文详细介绍了中药炮制化学生物学的产生背景、定义、研究内容、研究思路、研究手段和展望，以期为中药炮制原理的解析提供新的研究思路，为中药炮制“四新八化”的实现提供新的途径。

关键词： 林分密度   微生物   生态化学计量   内稳性   元素比率阈值   刺槐   黄土高原  

摘要： 明确不同密度人工林地生态系统土壤-微生物的养分循环过程，对林业建设过程中阐明生态系统养分循环规律及人工林经营有重要意义。以黄土高原6种林分密度（1000、1500、1800、2400、3000、3500株/hm2）的刺槐林（Robinia pseudoacacia）为研究对象，测定林地土壤和微生物C、N、P含量及胞外酶活性，明晰其生态化学计量特征。结果表明：随着刺槐密度增大，（1）林地土壤C、N含量及C∶P、N∶P先增大后减小，中等密度（1800—2400株/hm2）显著高于其他密度，而C:N呈相反趋势，P含量无显著差异；（2）土壤微生物C、N、P含量呈现波动变化，C∶N显著下降，C∶P、N∶P先增大后减小；（3）土壤4种胞外酶活性及其表征的C∶N均先增大后减小，C∶P、N∶P呈增大趋势；（4）元素比率阈值（TER）显示除在1800株/hm2外，其他密度刺槐林地土壤微生物均受到N限制。刺槐林地土壤胞外酶及微生物对土壤养分变化具有自我调节作用，且呈现较好的内稳性，且中等密度刺槐林地更能促进养分积累，尤其是1800株/hm2的刺槐林地更利于微生物的生长繁殖。研究结果可为该区刺槐人工林的合理经营提供科学依据。

关键词： 环丙沙星   纳米氧化镍   生物除磷   微生物  

摘要： 针对抗生素和纳米材料复合胁迫对污水强化生物除磷工艺（EBPR）运行效能影响不明确的现状，构筑序批式反应器，在中温（30～35℃）条件下考察了环丙沙星（CIP）和纳米氧化锌（NiO NPs）复合胁迫对EBPR的影响并分析典型周期内物质转化规律、污泥特征及比耗氧速率、活性氧、乳酸脱氢酶释放等揭示相关机制。结果表明，CIP和ZnO NPs复合胁迫严重抑制了EBPR运行效能，COD和磷酸盐去除效率分别下降至62.2%～70.6%和71.6%～76.5%，低于CIP和ZnO NPs单独暴露组。CIP和NiO NPs复合胁迫降低了污泥浓度及有机质占比，并提高了胞外聚合物含量及蛋白质和多糖组分的含量。典型周期研究发现CIP和NiO NPs复合胁迫主要降低好氧期COD消耗、厌氧释磷及好氧吸磷。此外，CIP和NiO NPs复合胁迫降低了内聚物聚羟基脂肪酸酯的合成但促进了糖原质代谢，降低了聚磷微生物活性。微生物活性分析表明复合胁迫能降低比耗氧速率，并促进活性氧及乳酸脱氢酶释放，降低微生物代谢。研究结果为EBPR工艺处理含抑菌剂和纳米材料的废水提供一定的技术参考。

关键词： 生物信息学   肝细胞癌   端粒   中药预测  

摘要： 目的：探究端粒相关肝癌的差异基因，并预测其相关中药，以提供治疗肝癌端粒相关中医理论，为中医药现代化探索新途径。方法：下载并整理TCGA数据库中肝癌相关数据，以GEO数据库GSE14520数据集中242例肝癌患者的数据作为验证数据集，对其基因表达值使用R语言中的DESeq2函数进行差异分析，分别从GeneCards数据库、京都基因与基因组百科全书数据库、基因本体论数据库、NCBI数据库中检索端粒相关基因，运用R语言中的Glmnet函数将肝癌基因表达值进行最小绝对收缩和选择算子（Least Absolute ShrinKage and Selection Operator，LASSO）回归，进一步筛选预后关键基因。对上述三者基因集取交集，获取肝癌端粒相关核心基因，对核心基因进行生存、临床、富集分析等，以验证其可行性。通过CTD数据库和COREMINE数据库预测核心基因相关中药，对预测中药进行四气、五味、归经频次分析。结果：通过差异分析共获取4 547个肝癌差异基因，其中包含1 198个下调基因和3 349个上调基因；从各个基因数据库中共检索出2 173个端粒相关基因；LASSO回归分析中，从肝癌基因中共筛选出8个预后关键基因。取三者的交集，共获取到1个肝癌端粒相关核心基因亲核素A2（Karyopherin Alpha 2，KPNA2）。单基因生存分析表明KPNA2为肝癌患者不良预后表达基因，且受试者工作特征（Receiver Operating Characteristic，ROC）曲线结果较好；KPNA2基因表达与肿瘤分期也具有重要联系；通过GSEA富集分析验证，KPNA2具有端粒相关生物过程。KPNA2共映射出74味中药，四气以温、平、寒类药为主，五味以甘、辛、苦为主，归经多为肺经、肝经、脾经；按功效分类，多为补虚药、化痰药、活血化瘀药。结论：本研究揭示了肝癌中的端粒相关基因及诊断标志物，并探讨了相应中药用药规律，为肝癌的中医药临床治疗与新药研发提供新见解。

关键词： 特发性肺纤维化急性发作期   肺热络瘀证   病证结合   生物标志物  

摘要： 特发性肺纤维化（Idiopathic pulmonary fibrosis,IPF）一种进展性、炎症性的间质性肺疾病，临床上被分为IPF稳定期及IPF急性发作期（Acute exacerbation of idiopathic pulmonary fibrosis,AE-IPF），其在预防和治疗上都面临着巨大难题，加重了患者的健康与生活负担。目前关于AE-IPF的诊断手法都较为局限，而生物标志物安全简易且特异性强，对AE-IPF的诊断及治疗具有重要意义。本文基于AE-IPF肺热络瘀证的理论内涵，通过对病证结合生物标志物理论及其研究思路的阐释，参考已发现的可与AE-IPF肺热络瘀证相关的生物标志物，探讨AE-IPF肺热络瘀证病证结合生物标志物的应用价值，从分子水平阐释AE-IPF肺热络瘀证的病机内涵，并分析病证结合生物标志物对AE-IPF肺热络瘀证的中医药临床指导作用。

关键词： 海洋生物识别   目标检测   深度学习   RT-DETR  

摘要： 针对现有浅水海洋生物识别方法在水下环境中对浅水海洋生物识别效果不佳的问题，提出了一种以RT-DETR为基准模型的改进浅水海洋生物识别方法。首先，使用重参数化网络RepViT作为模型的主干网络，提升模型的特征提取能力。然后，构建基于重参数化的并行膨胀卷积RepPDC并引入颈部网络中，使模型能够有效获取长距离上下文信息，有利于提升模型的识别精度。最后，基于注意力机制构建了双向特征融合模块CAFM，提升模型在水下环境中对重点信息的关注能力。实验结果表明，改进后的方法，mAP50提升至87.5%，mAP75提升至70.9%，mAP50:95提升至64.9%，且参数量更少，有望应用到实际浅水海洋生物识别任务中。