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关键词： 学科融合   生物基材料工程   人工智能   跨学科教学  

摘要： 随着AI、机器学习和数据驱动方法在理工与人文学科中的广泛应用,传统教学模式面临教学方法滞后、AI素养不足、学科智能化发展缓慢等挑战.为此,文章提出"AI赋能学科基础教学"的跨学科培养模式,并引入"双师"课堂、数字信息实验、AI驱动等创新教学模式.通过创建智能化生物基材料信息平台、开发AI赋能教学资源包,以及推动校企合作共建AI+材料联合研发工作平台,提升师生对智能化的认知与实践能力,为培养跨学科融合的高层次人才提供新的机遇.

关键词： 河北木蓝   干旱及复水   生物量分配   渗透调节   补偿生长  

摘要： 植物在遭受干旱胁迫后复水，会经历应激适应、伤害、修复过程，且不同植物对水分亏缺的敏感性不同，复水后的恢复效应也存在差异。因此，研究植物耐旱性与复水后的恢复效应对植物抗旱节水育种具有重要意义。本研究采用盆栽控水模拟干旱胁迫和复水处理，以野生型和栽培型河北木蓝为对象，在持续干旱胁迫3、6、10和13 d以及复水2和7 d后进行生长及生理生化指标测定，研究干旱胁迫和复水条件下2种木蓝的生物量分配策略和响应干旱的渗透调节生理机制及其种内差异。结果表明：1）随干旱持续时间的延长，2种木蓝器官生物量、根系分布特征（总根长、根表面积、根体积、根分枝数）、淀粉含量以及根-中性转化酶（neutral invertase, NIV）活性逐渐降低；而根冠比、脯氨酸（Pro）含量、丙二醛（MDA）含量、蔗糖含量、蔗糖合酶（sucrose synthase, SUS）活性、α-淀粉酶（α-amylase,α-AL）活性、叶-NIV活性均逐渐增加。2）复水处理7 d后，除了根系分布特征和MDA含量外，其他指标均恢复至对照水平，均具有补偿生长能力。3）基于各指标的主成分分析结果，相比之下，栽培型木蓝各指标变化幅度均显著大于野生型，对干旱胁迫具有更强的耐受性。由此可见，2种木蓝在干旱胁迫下积累渗透调节物质，以此维持细胞膨压，缓解细胞膜受损，并调控蔗糖和淀粉代谢酶活性，进而使生物量分配倾向于根系，为促进根系对水分吸收而提供能量，复水后二者均具有显著的补偿效应。

关键词： 益智   微生物菌肥   复合肥   生长   光合   养分积累  

摘要： 为探究适宜药用植物益智（Alpinia oxyphylla）苗期培育的最佳施肥措施，促进其生长及营养元素积累。本研究以6个月生益智幼苗为试验材料，采用盆栽试验，设置6组微生物菌肥与复合肥配施组合（C1：每株1g复合肥；C2：每株2g复合肥；S：每株5g菌肥；M1：每株5g菌肥+1g复合肥；M2：每株5g菌肥+2g复合肥；CK：不施肥），研究不同施肥处理对益智苗期生长、光合及养分含量的影响。结果表明：（1）施用单一生物菌肥及其与复合肥配施对益智幼苗生长和生物量的促进作用均优于对照处理，以M2处理下最佳；（2）菌肥与复合肥配施叶绿素含量、净光合速率和蒸腾速率均高于其各自单施，施肥处理的益智植株根、茎、叶的全氮（TN）、全磷（TP）、全钾（TK）含量均表现为增加的趋势；（3）相关性分析表明，不同施肥处理下植株生长、生物量与根、茎、叶养分含量之间存在显著的正相关关系，隶属函数综合分析表明M2处理的隶属函数平均值最高。综上所述，M2处理（5g菌肥+2g复合肥）为本试验条件下益智幼苗最佳施肥方式。此外，在益智苗期培育环节还应重视氮素和钾素的供应及利用。

关键词： 生物基锦纶56纤维   桑蚕丝   抗菌   吸湿速干   功能纺织品  

摘要： 为探究生物基锦纶56纤维（PA56）在功能纺织品上的应用前景，以PA56和桑蚕丝为原料，按不同的组织结构和纱线成分织造了20种织物试样。测试织物试样的抗菌和吸湿速干性能，并运用多项式拟合、层次分析法和模糊综合分析等数学方法研究纱线成分及组织结构对织物抗菌和吸湿速干性能的影响。结果表明：纬纱中PA56纤维质量分数越高，织物的抗菌与吸湿速干性能越好；相比于纬重平组织、2/1斜纹组织和五枚缎纹组织，蜂巢组织织物的吸湿速干综合性能最好。研究结果说明生物基锦纶56纤维在多功能纺织品开发上具有市场潜力。

关键词： 改性生物炭   生物炭   磷酸   镉   生物富集   小白菜  

摘要： 为探索改性生物炭在镉污染农田的安全利用技术，实现农产品的安全生产。试验以磷酸为改性剂对玉米秸秆生物炭进行改性处理，并采用盆栽试验，共设7个处理，分别为不施加生物炭和改性生物炭（CK）、生物炭施20g/kg(T1)、生物炭施50g/kg(T2)、生物炭施100g/kg(T3)、改性生物炭施20g/kg(T4)、改性生物炭施50g/kg(T5)、改性生物炭施100g/kg(T6)，研究磷酸改性生物炭对镉污染土壤下小白菜（Brassica campestris L.）镉吸收累积的影响。结果表明，施用生物炭和改性生物炭能显著提升土壤p H值和有机质含量。其中生物炭和改性生物炭在100 g/kg施用量下提升效果最显著。不同施用量的生物炭和改性生物炭均明显降低土壤有效态镉含量和小白菜根部镉富集系数，同一施用量下，其降低效果均表现为改性生物炭处理优于生物炭处理。不同施用量的生物炭和改性生物炭均能显著降低小白菜可食部镉含量、可食部镉富集系数和转运系数，其中改性生物炭施用量为100g/kg时，对降低小白菜可食部镉富集系数和转运系数的效果最显著,分别较CK显著降低80.00%和70.20%。综上所述，当改性生物炭施用量为100 g/kg时对降低小白菜根部镉富集系数、可食部镉富集系数和转运系数效果最好。施用生物炭和改性生物炭均能有效修复镉污染小白菜土壤，阻控小白菜中镉富集吸收转移，其中改性生物炭处理效果优于生物炭处理。研究结果为重金属污染农田的蔬菜安全生产提供理论依据，促进资源与环境的循环利用。

关键词： 思维导图   高中生物   课堂教学   应用研究  

摘要： 随着教育改革的不断深入,如何提高课堂教学效率和学生的学习效果成为教育领域关注的焦点。思维导图作为一种可视化的思维工具,能够将知识以图形化的方式呈现,有助于学生构建知识体系、提升思维能力。本文深入研究了思维导图在高中生物课堂教学中的应用,阐述了思维导图的概念和特点,分析了其在高中生物教学中的应用优势,通过教学实验和案例分析探讨了具体的应用策略,并对应用效果进行了评估,旨在为高中生物教学提供新的思路和方法,促进学生的全面发展。

关键词： 生姜精油   理化性质   气相色谱-离子迁移谱法   抗氧化活性   抑菌活性  

摘要： 为评估不同提取方法对生姜精油特性的影响，研究了水蒸气蒸馏法（steam distillation，SD）、超声辅助水蒸气蒸馏法（ultrasonic-assisted steam distillation，UASD）、酶解协同水蒸气蒸馏法（enzyme synergistic assisted steam distillation，EASD）和超声-酶解协同辅助水蒸气蒸馏法（ultrasound-enzyme synergistic assisted steam distillation，UEASD）四种提取方法对生姜精油得率、理化性质、热力学特性、官能团结构的影响，同时对生姜精油组分、抗氧化特性及抑菌效果进行了考察。实验结果显示，UEASD法提取的精油得率显著高于其他方法（P < 0.05），且具备良好的理化性质和热力学性能；傅里叶变换红外光谱分析表明，生姜精油的主要成分包括萜烯类、醇类、酮类及醛类等化合物；气相色谱-离子迁移谱（gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）分析鉴定出85种挥发性成分，其中UEASD提取的精油含有较高比例的萜烯类（48.18%）、酮类（13.16%）和醛类（2.39%）成分；抗氧化活性结果表明，UEASD法提取的精油对2，2'-联氮双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二铵盐自由基、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基以及羟基自由基均表现出较强的清除能力，其半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration，IC50)分别为1.84 mg/mL、1.20 mg/mL和2.26 mg/mL，高于阳性对照VE；抑菌实验结果表明，生姜精油对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和桔青霉有显著抑制效果。通过综合分析不同提取方法的生姜精油特性，为高品质、高附加值的生姜精油产品开发提供了科学依据和技术支持。

关键词： 棉花秸秆   鼠李糖脂改性生物炭   理化性质   盐渍土  

摘要： 为了更有效地提升棉花秸秆生物炭的吸附性能和活性，改善土壤盐渍化情况，本研究创新性的引入鼠李糖脂进行生物炭的改性处理，通过借助多种测试手段，对改性前后的棉花秸秆生物炭结构特性和表面特征进行了详细的比对分析，同时利用盐渍土种植花生探究缓解效果。结果表明：经鼠李糖脂改性后的棉花秸秆生物炭，表现出了更为平滑的表面与紧密的结构特征，其孔隙度显著提升，表面颗粒状物质大幅减少，骨架结构更为清晰明了。通过BET测定，其平均孔径达到了7.1055 nm，增幅高达21.86%，而微孔面积则较原始生物炭减少了51.30%，转而呈现出典型的中孔特征。此外，改性后生物炭表现出了更为丰富的含氧官能团特性以及更多的含氧化合物衍射峰，C-O-C键以及羧酸和醇中的C-O官能团峰值增强，N、O含量显著提升，分别增长了26.32%和35.07%（较改性前）。而C、Si含量则分别降低了21.67%和14.00%，这一变化直接导致O/C含量猛增71.93%，进而削弱了生物炭的芳香特性，降低了老化程度，增强了其极性和氧化程度。施用改性生物炭较未改性显著缓解了土壤盐胁迫，使EC值降低33.65%；改善了花生生理情况，其MDA和GSH减少34.24%和25.30%，PRO增加52.83%。上述结果为后期棉花秸秆生物炭的规模化改性和盐渍土改良提供了理论依据。