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背景:为进一步明确帕金森病的病因与发病机制,与临床更加接近的、标准化的帕金森病动物模型受到了广泛关注并取得了显著进展. 目的:梳理和总结帕金森病动物模型研究的现状、脉络和趋势. 方法:以中国知网和Web of Science数据库的10 170篇相关文献为数据样本,通过CiteSpace文献计量软件绘制帕金森病动物模型研究的关键词共现、聚类、突现词、文献发文量、国家/地区发文量、机构合作网络、文献被引等知识图谱,并进行分析. 结果与结论:国内外关于帕金森病动物模型研究的文献发文量总体呈波动上升趋势,Web of Science数据库的文献发文量增长显著.中国、美国是发文最多的国家,占总发文量的52.6％,成为该领域研究成果的主要贡献者.国内发文最多的机构是上海中医药大学(131篇),国外发文最多的机构是哈佛大学(263篇).国内外期刊及学科分布集中于神经科学、神经病学、分子生物学、中医学、基础医学、药理学等领域,尤其是中医学治疗帕金森病得到国内学者的高度重视,跨学科合作潜力巨大.与帕金森病动物模型相关的神经炎症、肠道菌群、氧化应激、线粒体功能障碍、α-突触核蛋白等病理机制是该领域的研究热点,铁死亡成为国内帕金森病机制研究的新兴主题.在帕金森病的病症治疗方面,除通过动物模型在中医、西医的帕金森病治疗研究不断深入之外,基因治疗、干细胞移植治疗等新型手段在帕金森病动物模型研究中提供了创新性的治疗策略,随着国家"脑科学计划"的推进以及基因编辑、人工智能、机器学习与脑机接口技术的发展,未来这些新技术在帕金森病研究中也具有一定的探索空间.

涝害是一种严重的非生物胁迫,致使受淹器官的氧气供应大幅降低.为应对低氧环境,甜瓜(Cucumis melo L.)幼苗的下胚轴会诱导形成不定根,然而关于不定根在涝害胁迫下的作用与功能研究相对匮乏.为了探明甜瓜幼苗在涝害胁迫下诱导形成的不定根的作用,本试验研究了人工去除不定根后,植株叶片在生理生化和代谢水平的变化.结果表明,不定根去除可导致植株叶片变黄、萎蔫等异常表型,与正常管理条件下的对照和仅受涝害胁迫的幼苗相比,去除不定根导致总叶绿素含量分别极显著降低63.08％和43.62％.此外,不定根去除后的丙二醛含量、H2O2含量、乙醇脱氢酶活性、超氧化物歧化酶活性和过氧化物酶活性均极显著增加,与对照和仅涝害胁迫处理相比,H2O2含量分别提高206.87％和33.81％,过氧化物酶活性分别提高289.19％和20.94％.代谢组分析发现WL vs CK、R-AR vs CK和R-AR vs WL比较组中分别鉴定到88、119和75个差异代谢物,其中8个代谢物为3个比较组所共有;类黄酮物质中的芍药苷3-(6″-乙酰半乳糖苷)、R-10-羟基华法林和葡萄素A,脂质物质中的布卢门醇C葡萄糖苷和16-羟基十六烷酸以及萜类物质中的巨大戟二萜醇在涝害胁迫下不定根去除后发挥重要作用.本研究结果为阐明涝害胁迫下不定根的功能及其响应机制提供了理论依据.

针对转炉干法除尘烟道结垢问题,采用 XRF、XRD、SEM 等设备对除尘烟道内结垢物特性进行分析,结合热力学计算对烟道结垢机理进行剖析.研究表明,转炉干法除尘烟道结垢现象主要集中在烟罩、汽化冷却烟道斜坡、烟道末端、蒸发冷却器内部、香蕉弯区域,产生结垢的原因包括物理结垢和化学结垢.吹炼初期金属喷溅是烟罩结垢的主要原因;烟尘中大量存在的 CaO与除尘灰基础氧化物 Fe2O3高温反应生成CaFe2O4 是汽化冷却烟道斜坡结垢的主要原因;烟尘中 ZnO 与Fe2O3 高温反应形成ZnFe2O4 是烟道末端、蒸发冷却器内部结垢的主要原因,同时烟尘中 CaO与烟气中 CO2 作用生成 CaCO3会加重蒸发冷却器内部结垢.烟气中含有较高含量的 NaCl、KCl 低熔点物质会促使烟道结瘤物尺寸增大、强度增加.

导电聚合物复合材料因其应变响应所引发的电阻变化特性,已广泛应用于柔性电子器件与智能传感领域.然而,在实际监测过程中,其输出电阻信号通常出现肩峰效应,该效应会导致信号不稳定,严重影响传感精度与可重复性.本研究通过调控纳米二氧化硅(NSD)粒径,实现对导电硅橡胶复合材料(PSR)中导电网络结构的增强调控.结果表明,当 NSD粒径为 100 nm(PSR-100)时在基体中形成有效的空间位阻结构,限制了石墨烯(GR)在硅橡胶(SR)分子链表面的滑移与重排,增强了 GR与 SR之间的界面耦合稳定性使得电阻响应滞后面积降低了 69.78%,肩峰效应被成功消除.结合实验与分子动力学(MD)模拟分析了肩峰效应的产生与消除机制.此外,PSR-100 还表现出优异的力-电响应性能,其拉伸强度与断裂伸长率分别提高了26.87%和 12.23%,变形灵敏度(GF)=58 354.21和 200 ms的快速响应时间.本研究通为柔性电子器件的高性能化及其在智能监测、可穿戴系统等领域的应用拓展提供了重要理论支持与技术路径.

目的:针对 A 纸业公司高强瓦楞纸生产废水有机负荷高、原有生物膜法处理工艺出水不达标的难题,本研究旨在开发一套高效、稳定的深度处理组合工艺,以实现废水的达标排放与资源回收.方法:本研究设计并构建了"预处理-UASB 厌氧-SBR 好氧-混凝沉淀"组合工艺中试系统.通过逐步提升有机负荷成功启动并驯化了 UASB 反应器中的颗粒污泥,在好氧阶段精确控制溶解氧浓度,并利用烧杯实验优化了深度处理的混凝剂种类与投加量,系统考察了该工艺对COD、BOD5 等核心污染物的去除效能.结果:中试系统运行稳定,处理效果显著.进水 COD 为 12100-14800 mg/L,出水 COD 稳定在 90-120 mg/L,平均去除率超过 99.2%;BOD5由 5600-6100 mg/L 降至 18-25 mg/L,平均去除率超过 99.6%,各项指标均满足《造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)要求,UASB 反应器实现了沼气能源回收.

[目的]从野猪粪便中获得乳杆菌,研究其生物学特性,为益生菌开发提供候选菌株.[方法]用MRS琼脂培养基从野猪粪便中分离乳杆菌,通过革兰染色镜检观察、生化鉴定和16S rRNA基因测序对菌株进行鉴定.对分离菌株进行耐酸耐胆盐能力、自凝聚性、抗氧化活性、抑菌活性、药物敏感性等体外益生特性测定,初步评价分离菌株的体外益生性能;通过小鼠急性毒性试验和亚慢性毒性试验评价菌株的体内安全性.[结果]从野猪粪便中分离得到1株乳杆菌,其在MRS固体培养基上呈乳白色圆形、中央微凸、表面光滑、边缘规则,为革兰染色阳性杆菌.生化鉴定结果显示,分离菌蔗糖生长试验呈阳性,七叶苷、纤维二糖、麦芽糖等生长试验均呈阴性,初步确定分离菌株为乳杆菌属.16S rRNA基因测序结果显示,分离菌株与神话猪联合乳杆菌KR072515.1相似性在99%以上,鉴定分离菌株为神话猪联合乳杆菌,并命名为HL1.菌株HL1在pH 3.0和 0.3%胆盐中存活率分别为 98.66%和36.48%,培养 16和 20 h后自凝聚率分别为 83.23%和 84.77%,对DPPH和ABTS自由基清除率分别为 76.36%和87.51%.菌液和无细胞上清液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门菌的抑菌圈直径均在16 mm以上,菌株HL1对氨苄西林、青霉素等8种药物表现敏感,对四环素和红霉素表现耐药.该菌株不具有溶血活性.小鼠急性毒性试验结果显示,小鼠体征正常,脏器无眼观病理变化.小鼠亚慢性毒性试验结果显示,HL1低剂量组小鼠终末体重和平均日增重显著高于空白组小鼠(P<0.05),HL1低剂量组小鼠的平均日采食量显著高于HL1高、中剂量组小鼠(P<0.05),组织切片无明显病理变化,HL1低剂量组小鼠空肠绒毛高度显著高于空白组及HL1高、中剂量组(P<0.05).[结论]本研究分离获得1株野猪源神话猪联合乳杆菌,该菌株在低pH和高胆盐环境中存活率高,自凝聚能力强,并能有效抑制多种致病菌,同时具备显著的抗氧化活性,具有良好的体外益生特性和体内安全性.

随着非易失性存储器(non-volatile memory,NVM)技术的不断发展,研发新一代闪存(flash memory)已成为当前提升存储性能的主流解决方案之一.然而,当器件尺寸持续缩小,传统浮栅型闪存面临诸多物理与工艺上的瓶颈,例如隧穿氧化层厚度无法进一步减薄、单元间干扰增强和存储电荷数量减少等.电荷俘获型存储器(charge-trapping memory,CTM)因其结构简单、与互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)工艺兼容性强以及更好的抗干扰能力被视为解决当前瓶颈的可行方案之一.近年来,高介电常数(high-k)材料在CTM中的应用成为研究热点.对high-k材料在电荷俘获存储器中的研究进展进行综述,重点讨论其在电荷俘获层、阻挡层和隧穿层中的应用原理与性能表现.通过对不同high-k材料的结构设计、电学性能、可靠性和工艺集成等方面的对比分析,总结high-k材料在提升CTM编程/擦除速度、降低操作电压、延长数据保持时间和提高耐久性方面的优势并讨论当前研究的重点方向.

针对造纸厂污水处理系统中非标设备设计参数不合理、运行效率低等问题,对浅层气浮机、水解酸化池布水系统、生物接触氧化池填料及曝气系统、污泥浓缩脱水设备等关键非标设备的优化设计方法进行研究.通过优化溶气系统、采用脉冲布水器、选用立体弹性填料和微孔曝气器、升级叠螺式脱水机等措施,显著提升了各处理单元的运行效率.结合某年产 10 万吨瓦楞原纸企业的工程实例进行分析,结果表明优化后 SS 去除率可达 90%以上,COD 去除率提高 10%～15%,运行成本降低 20%～25%,为造纸行业污水处理设备升级提供了技术参考.

氨氧化细菌(AOB)生长缓慢、分离纯化困难,且仅有的少数AOB分离菌株仅适应较窄的氨氮负荷条件,兼具高、低氨适应能力的AOB纯菌株较为缺乏.筛选出具有宽氨负荷适应能力的 AOB 菌株,对于丰富 AOB 菌种资源库及解析 AOB 对氨负荷的适应机制具有重要的意义.采用富集培养-梯度稀释法开展AOB分离纯化,并通过菌落形态观察与16S rDNA序列分析对获得的菌株进行分类鉴定.在不同氨氮浓度(10,100,500,1000和2000mg/L)及温度(20,25,30,35,40和45℃)下评估菌株的氨氧化性能;同时,构建300L序批式反应器(SBR)处理污水,通过接种菌株、降低溶氧(DO)、缩短水力停留时间(HRT)开展短程硝化启动与运行性能研究.经过5轮富集培养和稀释分离,获得一株具有氨氧化能力的菌株,经鉴定为亚硝化单胞菌Nitrosomonas nitrosa,命名为Nitrosomonas nitrosa NY3.菌株NY3在10～1000mg/L氨氮浓度范围内均能维持较高的氨氧化活性,其亚硝酸盐氮积累速率为0.49～4.17mg/(L·h);菌株最适生长温度为35～40℃,其亚硝酸盐氮积累速率为3.13～3.16mg/(L·h).接种菌株NY3后,SBR于第15d成功启动短程硝化,启动后25d的运行期内,氨氮去除率和亚硝酸盐氮积累率分别达到(92.76±1.32)%、(99.09±0.15)%;氨氧化菌Nitrosomonas的相对丰度由0.17%提升至11.88%,而亚硝酸盐氧化菌Nitrospira的相对丰度则由0.07%降至0.01%.菌株Nitrosomonas nitrosa NY3的氨氧化性能显示其兼具r/K选择策略特征,具有较强的应用潜力.

针对水下动物实验对多模态生命体征实时获取的迫切需求，项目组开展了以巴马小型猪为模型的水下多模态生命体征实时监测技术研究。在物理封装和耐压技术上，监测装置采用高透光亚克力与聚甲醛复合材质构建水密耐压外壳，解决了水下高压环境中的设备防渗漏与数据可视化难题；在电源架构和数据传输设计上，集成了低功耗电源管理与水密数据接口，可实现16～19 h的水下独立连续作业；在微型传感及信号优化提取上，设计了带锯齿状固定器的柔性微型血氧探头并集成于呼吸面罩内，结合直肠体温监测，排除了机械伪影与热力学干扰。0.4 MPa静水压测试与水下10 m活体验证实验表明，该技术体系能稳定、可实时传输巴马小型猪的血氧饱和度、心率、呼吸频率及体温等多模态特征数据，为水下生物生理学研究与特种生命支持装备开发提供可靠的方法学与工程技术支撑。