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关键词： 微生物诱导碳酸钙沉淀   硅酸钠   注浆加固   力学性能   微观机理  

摘要： 微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）技术在改良岩土体力学性质方面具有广泛的应用价值以及潜力，但目前该方法仍存在加固效率低、加固周期长等缺陷。为了提高MICP的加固效率并缩短加固周期，在常规MICP基础上，向菌液中添加适量硅酸钠，开展MICP溶液试验及砂柱试验，并进行宏观和微观检测试验，研究硅酸钠对微生物固砂的增强效果与机理。结果表明：添加适量硅酸钠后，细菌活性提高约14%，砂柱内碳酸钙生成量提高约7%,MICP加固效率与试样均匀性得到增强；砂柱加固2次后，试样即可成型，加固10次后试样抗压强度约5.9 MPa，相较于对照组强度提高约7倍以上。微观检测试验表明，添加硅酸钠后，环境中生成的水化硅酸钙凝胶能起到填充砂土孔隙与胶结砂颗粒的作用，进而提高试样强度与加固效率。

关键词： 产蛋鸡   磷酸三钙   磷酸氢钙   生物学利用率  

摘要： 试验旨在评价高温烧结法磷酸三钙在产蛋后期蛋鸡上的相对生物学利用率。试验采用“2×4+1”两因素完全随机试验设计，选择648只45周龄产蛋率和体重相近的健康海兰褐蛋鸡，随机分成9组，每组6个重复，每个重复12只鸡。2种磷源（磷酸氢钙和磷酸三钙）各设定5种无机磷添加水平，分别为0（对照组共用，基础日粮）、0.07%、0.14%、0.21%、0.28%，基础日粮非植酸磷含量为0.11%。预饲期2周，正试期12周。试验测定45～56周龄蛋鸡的产蛋性能、蛋品质、血清磷代谢、骨骼质量及骨骼磷代谢相关指标。结果显示：与对照组相比，饲粮中添加磷显著提高胫骨灰分钙和磷含量（P<0.05），显著降低蛋白高度和哈氏单位（P<0.05）；相比磷酸氢钙，新型磷源磷酸三钙显著提高料蛋比、蛋黄颜色、胫骨强度、胫骨灰分钙和磷含量（P<0.05）；随着饲粮磷水平的增加，蛋壳强度、蛋壳重、胫骨强度、胫骨灰分钙和磷含量呈线性或二次曲线增加（P<0.05）；磷源和磷添加水平交互作用对蛋黄颜色、骨灰分钙和磷含量均有显著影响（P<0.05）。以磷酸氢钙（100.0%）为参照物、45～56周龄产蛋后期蛋鸡的胫骨强度作为敏感指标，高温烧结法磷酸三钙的相对生物学利用率为116.9%。综上可知，相对于磷酸氢钙（100.0%），产蛋后期蛋鸡对高温烧结法磷酸三钙的相对生物学利用率为116.9%；当磷源为高温烧结法磷酸三钙时，饲粮无机磷的适宜添加水平为0.21%，即饲粮非植酸磷水平为0.32%。

关键词： 稀土掺杂上转换纳米材料   DNA   传感器   生物检测  

摘要： 稀土掺杂上转换纳米材料(REEs-UCNPs)是一种具有上转换发光性质的新型纳米荧光材料,因具有良好的生物相容性和较低的细胞毒性,其在生物传感中表现出独特的应用潜力。脱氧核糖核酸(DNA)具有可编程性和可寻址性,利用结构多样性的DNA与光学性能优良的REEs-UCNPs构建的REEs-UCNPs-DNA传感器具有灵敏、快速、特异和成本低等显著特点,在生物检测中具有独特优势,表现出广阔的应用前景。本文综述了近十年国内外基于稀土掺杂上转换纳米材料与双链、三链、DNAzyme和分子信标等不同功能DNA基序构建的纳米传感器在生物检测中的应用,旨在为后续开发性能更加优良的REEs-UCNPs-DNA传感器提供参考和启示。

关键词： 侏罗系砂岩   侧向卸荷   变形特性   力学参数   破裂特征  

摘要： 针对我国西部地区煤矿井巷开挖引起的地层扰动问题，以侏罗系饱和砂岩为研究对象，设计并进行了常规三轴压缩试验以及三轴卸荷试验（升轴压卸围压、恒轴压卸围压），开展了不同卸荷路径下岩石力学特性研究，结果表明：（1）相同初始围压条件下，与恒轴压卸围压(dσ3＜0， dσ3=0)试样相比，升轴压卸围压(dσ3＜0，dσ1＞0)试样表现出更强的脆性特征，同时卸荷条件下的试件以侧向体积扩容破坏为主，岩石的破坏裂缝较为明显；（2）卸荷过程中岩石的变形模量E逐渐减小，泊松比μ逐渐增大，其变化均随初始围压的增大而增大，且均与体积应变相关。升轴压卸围压(dσ3＜0，dσ1＞0)过程中试样E减小了16.7%～30.1%，而μ增大了44.2%～54.3%；恒轴压卸围压(dσ3＜0，dσ1=0)过程中试样E减小了22.3%～33.1%，而μ增大了31.9%～112.9%；（3）卸荷试验中，岩石损伤因子的增幅与初始围压正相关，而损伤因子的增速则与初始围压呈负相关；初始围压相同的情况下，对于升轴压卸围压(dσ3＜0，dσ1＞0)试样，围压以及偏应力对岩石损伤因子的改变更加明显，岩样损伤因子的最终值与终态围压呈线性关系。

关键词： 核黄素   线粒体生物合成   线粒体功能   日本沼虾  

摘要： 为探究日粮中不同含量核黄素对日本沼虾线粒体生物合成及功能的影响,实验选用初重为（0.67±0.01）g的日本沼虾（Macrobrachium nipponense）作为实验对象,设置不同核黄素含量的3组半纯合饲料,其核黄素实际含量分别为3.91、169.61和326.66 mg/kg （分别为缺乏组、适宜剂量组与高剂量组）,在室内循环系统中养殖10周。结果表明:169.61 mg/kg组的饲料效率、肝胰腺核黄素组Na+-K+-ATP酶、线粒体复合物Ⅲ活性及细胞色素C含量和细胞色素C氧化酶Ⅱ（cox-Ⅱ）基因表达量均显著高于3.91和326.66 mg/kg组（P<0.05）,其肝胰腺ATP含量及cox-Ⅰ和ATP合成酶的基因表达量均显著高于3.91 mg/kg组（P<0.05）,而与326.66 mg/kg组无显著差异（P>0.05）;169.61 mg/kg核黄素组日增重系数以及肝胰腺琥珀酸脱氢酶活性显著高于326.66 mg/kg组（P<0.05）,而与3.91 mg/kg组之间无显著差异（P>0.05）;此外,326.66 mg/kg组的柠檬酸合酶活性显著高于另外两组（P<0.05）,线粒体复合物Ⅴ活性显著高于3.91 mg/kg组（P<0.05）,而3.91 mg/kg组的腺苷一磷酸/腺苷三磷酸比值显著高于另外两组（P<0.05）。由此可得,当饲料中核黄素含量为169.61 mg/kg时,能够提高日本沼虾的生长性能和饲料利用率,改善其线粒体生物合成与功能。

关键词： 生物摩擦学   生物表界面   仿生材料   生命健康   交叉科学  

摘要： 生物摩擦学旨在探索生物体与外界环境之间的相互作用，涉及摩擦学、生物学、材料学、化学和物理学等多学科交叉融合。阐明生物摩擦学中的生物表界面多场耦合机制，对推动高端医疗器械设计、新型仿生材料研发以及生命健康和疾病机制探索具有极其重要的意义。本文中基于“生物摩擦学及生物表界面多场耦合机制与仿生设计”专题研讨会的研讨成果，总结了生物摩擦学的研究进展与发展趋势，并探讨了该领域的重点研究方向和关键科学问题，为多学科交叉背景下生物摩擦学面临的机遇和挑战提供科学建议。

关键词： 土壤微生物   根际和非根际   群落构建机制   群落结构   群落功能   鬼箭锦鸡儿  

摘要： 土壤微生物在生物地球化学循环、生态系统结构和功能的稳定性维持方面发挥着至关重要的作用，深入了解亚高山灌丛土壤环境因子与微生物群落间的关系对保护亚高山生物多样性资源有重要科学价值。利用高通量测序和基因芯片技术，探究芦芽山鬼箭锦鸡儿灌丛根际和非根际土壤微生物群落的组成、结构和功能，并揭示影响其微生物群落的关键生态因子。结果表明，鬼箭锦鸡儿灌丛根际土壤的细菌和真菌群落在丰富度和多样性指数上均高于非根际土壤，且二者的微生物群落结构在统计上显著不同（P < 0.05）。鬼箭锦鸡儿灌丛的根际和非根际土壤细菌群落的主要类群为放线菌门和变形菌门，真菌群落则以子囊菌门和担子菌门为主。在非根际土壤中，子囊菌门、罗兹菌门和壶菌门的丰度分别比根际土壤高7.1%、0.6%和0.3%。根际、非根际土壤微生物群落结构的关键影响因子为土壤pH、土壤有机碳和总氮。非根际土壤微生物群落网络比根际土壤微生物群落更加复杂。根际和非根际土壤细菌和真菌的群落构建均是随机性过程占主导。基因芯片结果表明，根际土壤微生物群落参与养分循环的功能基因丰度高于非根际土壤（P < 0.05）。在氮循环相关的功能基因中，ureC的绝对丰度最高，占氮循环的84%。本研究揭示了土壤pH、有机碳和总氮是影响土壤微生物群落结构的关键因子，且根际和非根际土壤微生物的养分循环功能基因存在较高异质性，这为亚高山灌丛草地生态系统土壤微生物群落的生态功能研究提供了新的见解。（图8表4参70）

关键词： 草鱼   冷藏   保鲜   微生物多样性   技术  

摘要： 为探究草鱼肉冷藏过程中菌群组成及特定腐败微生物的演变规律，运用宏基因组测序技术检测新鲜期（D0、D3）、过渡期（D6、D9）、腐败期（D15）的草鱼肉微生物组成。结果表明，草鱼肉微生物群落的演替与冷藏时长呈现显著相关性，微生物多样性随冷藏时间先升高后降低，过渡期（D6）是驱动微生物组成产生较大的差异的核心因素。在门水平上，冷藏初始3 d内的优势菌门为放线菌门（Actinobacteria，占比约69%）和变形菌门（Proteobacteria，占比约20%）；冷藏6 d时菌群结构发生明显转变，变形菌门（Proteobacteria，占比51.77%）和厚壁菌门（Firmicutes，占比11.76%）相对丰度上升；冷藏至9 d，变形菌门增幅显著，在腐败期其相对丰度超过98%，成为冷藏腐败阶段的主导菌门。在属的水平上，细菌组成差异较大，优势菌属从新鲜期（D0、D3）的考克氏菌属（Kocuria），经过渡期（D6、D9）的假单胞菌属（Pseudomonas）、无色杆菌属（Achromobacter）、不动杆菌属（Acinetobacter）以及嗜冷杆菌属（Psychrobacter），最终转变为腐败期（D15）的假单胞菌属。主成分分析显示，新鲜期（D0、D3）样本的微生物群落结构呈现出较高的相似性，而后期样本（D6 - D15）的微生物群落结构发生显著变化（P < 0.05）。t检验分析表明，冷藏期间差异显著（P < 0.05）的菌属主要为栖水菌属（Enhydrobacter）、巨大球菌属（Macrococcus）、短杆菌属（Brevibacterium）、考克氏菌属、棒状杆菌属（Corynebacterium）、皮生球菌属、嗜冷杆菌属、假单胞菌属、无色杆菌属、环丝菌属（Brochothrix）。生态网络分析揭示从环境菌到耐冷菌再到腐败菌的群落更替，明确各阶段标志性微生物（栖水菌属（D0）、巨大球属（D3）、嗜冷杆菌属（D9）），明确从共生（D0、D3）、竞争（D6）到腐败（D15）的微生物网络拓扑演变过程。冷藏过程中草鱼微生物群落多样性及结构变化，可为后期冷藏质量安全监测及防腐保鲜研究提供依据。

关键词： 水污染治理   环境生物技术   生物吸附   生物降解   生物膜  

摘要： 文章结合当前的水污染治理背景及其治理需求，对环境生物技术在其中的应用策略进行分析。包括环境生物技术及其在水污染治理中的应用意义，水污染治理中的主要环境生物技术、应用策略及其发展方向等。希望通过此次分析，可以为环境生物技术的应用与水污染治理效果提升提供一定参考。

关键词： 石油污染土壤   微生物土壤修复   群落构建   生物炭   微生物固定化  

摘要： 众所周知，石油污染土壤（PCS）对环境和人类健康造成了严重的负面影响。尽管生物修复PCS土壤具有一定的优势，但其石油污染物降解率低、土壤修复时间长、原位微生物群落的结构和活性易受环境因子影响等问题，导致生物修复PCS效率不尽如人意。因此，本研究开发了生物炭固定化微生物菌群技术，主要包括从石油污染土壤中筛选具有石油降解能力的菌株；采用“Bottom-up Designed”方法理性构建高效的菌群；开发生物炭固定化菌群技术，以提高石油污染物的生物降解效率。研究结果表明，本研究所构建的生物炭固定化菌群技术，能够有效降解石油污染物中的饱和烃和芳烃。采用一级动力学模型模拟该修复过程，得到该过程的反应速率常数k值为 -0.0375 s-1、石油污染物的半衰期为18 d，42 d内石油污染物降解效率达到88%，显著优于对照组。菌群结构分析结果表明，本研究所开发的生物炭固定化菌群能够激活本土微生物，与外源添加微生物协同作用，完成石油污染土壤的修复。该技术能够扩展应用到其他类型的污染土壤生物修复领域，为满足土壤污染修复的国家战略需求提供关键支持。