生物无机化学范式的转变:硅质海绵动物中二氧化硅的酶促缩聚反应(英文)

硅蛋白的发现导致了生物无机化学范式的转变,因为它是第一个可以催化无机单体合成无机聚合物分子的酶。分子生物学,生物化学和细胞生物学数据证实,两种硅质海绵动物,包括寻常海绵和六放海绵,它们的骨针都是由硅蛋白/酶催化合成的。这种酶不仅存在于硅质海绵骨针内部,而且也存在于硅质海绵骨针表面。在硅质海绵骨针生长过程中,它催化生物二氧化硅的合成而构建硅薄层,一层层的硅薄层逐步沉积从而形成硅质海绵骨针。寻常海绵动物Suberites domuncula体外实验获得的硅蛋白活性数据(催化生物二氧化硅的形成)反映了体内骨针生长所需的生物二氧化硅量。本文最后总结了在寻常海绵动物骨针生长和成熟过程中出现的生物熔合现象,即内部的硅薄层"烧结"在一起形成致密的硅棒。强壮的和坚硬的生物二氧化硅骨架的形成需要经历一个硬化过程,这个过程由海绵动物排水通道表面的细胞膜控制,排除生物二氧化硅缩聚反应过程中释放出的水分而使材料固化。     

石墨相氮化碳可见光下活化过一硫酸盐氧化降解光惰性邻苯二甲酸二甲酯的机理研究（英文）

近几年过一硫酸盐(PMS)活化技术备受关注,其中利用太阳能活化PMS具有可持续和环保的优势,但PMS本身不吸收可见光.因此,本文提出利用具有可见光响应的石墨相氮化碳(g-C3N4)激发产生光电子进而活化PMS.首先利用三聚氰胺前驱体通过热缩聚法制备g-C3N4,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光漫反射(UV-Vis)、荧光光谱(PL)、透射电镜(TEM)、N2吸附脱附测试(BET)、电化学等一系列方法对g-C3N4进行表征,研究其表面性质及光学性能.结果显示, g-C3N4具有典型的片层结构和可见光活性,禁带宽度为2.7 e V.本文选取光惰性的内分泌干扰物邻苯二甲酸二甲酯(DMP)为目标污染物,系统地研究了其降解动力学和降解机理.研究发现,在短波紫外光(254和300nm)照射下,直接光解和·OH参与的反应机理能实现DMP的光降解,而在可见光照射下g-C3N4介导的光催化过程不能使DMP分解;但当添加PMS时,体系主导自由基由·O2–转化为SO4·–和·OH,从而实现DMP的有效降解和矿化.研究还发现,高浓度的PMS和高剂量的g-C3N4均可以提高PMS的活化量和相应的DMP降解效率,但提高催化剂剂量的方式能更充分的利用PMS.尽管高浓度的DMP阻碍了PMS和光催化剂g-C3N4的有效接触,但可以提高PMS的利用率.当p H低于零电荷点(5.4)时, DMP的降解效率较高.此外,使用两种淬灭剂(乙醇和叔丁醇)与DMP进行竞争性实验,结合电子自旋共振检测,表明SO4·–和·OH都是体系主要的自由基.此外,还对g-C3N4的可持续性能进行考察,四次循环实验结果显示,该催化剂具有良好的可重复利用性.对DMP降解进行总有机碳测定,发现降低了19%.最后,利用液相色谱质谱联用对DMP降解产物进行定性定量分析,发现DMP主要通过SO4·–和·OH对苯环的攻击以及脂肪族链的氧化断键这两种途径进行降解.综上可见,利用可见光激发g-C3N4产生的光电子能有效活化PMS降解顽固型有机污染物,可为实现太阳能活化PMS技术提供有力的技术参考.     

不同结构二元羧酸改性棉纤维铁配合物的制备和光催化性能

分别使用3种不同结构的二元羧酸[酒石酸(TA)、 苹果酸(MA)和丁二酸(SA)]对棉纤维改性引入羧基并与Fe ³⁺离子反应制备羧酸改性棉纤维铁配合物, 考察了二元羧酸结构和浓度对改性棉纤维的羧基含量(Q_COOH)及其铁配合物的铁配合量(Q_Fe)的影响. 研究了3种羧酸改性棉纤维铁配合物作为有机染料氧化降解反应和Cr(Ⅵ)还原反应光催化剂的性能. 结果表明, 改性棉纤维的Q_COOH值随羧酸浓度的增加而增加. 不含羟基的SA比2种羟基羧酸TA和MA能给棉纤维引入更多羧基, 而2种羟基羧酸改性棉纤维铁配合物则具有更高的Q_Fe值. 3种羧酸改性棉纤维铁配合物对染料氧化降解反应和Cr(Ⅵ)还原反应都表现出显著的光催化作用, 且随其Q_Fe和辐射光强度的提高而增强. TA改性棉纤维铁配合物比其它2种配合物具有更高的光催化活性. 3种配合物不但能将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)离子, 而且还能将其部分吸附去除, MA改性棉纤维铁配合物具有较高的铬离子去除效率.     

Specific Emitter Identification Based on Visibility Graph Entropy

The specific emitter identification(SEI) technique determines the unique emitter of a given signal by using some external feature measurements of the signal. It has recently attracted a great deal of attention because many applications can benefit from it. This work addresses the SEI problem using two methods, namely, the normalized visibility graph entropy(NVGE) and the normalized horizontal visibility graph entropy(NHVGE)based on treating emitters as nonlinear dynamical systems. Firstly, the visibility graph(VG) and the horizontal visibility graph(HVG) are used to convert the instantaneous amplitude, phase and frequency of received signals into graphs. Then, based on the information captured by the VG and the HVG, the normalized Shannon entropy(NSE) calculated from the corresponding degree distributions are utilized as the rf fingerprint. Finally, four emitters from the same manufacturer are utilized to evaluate the performance of the two methods. Experimental results demonstrate that both the NHVGE-based method and NVGE-based method are quite effective and they perform much better than the method based on the normalized permutation entropy(NPE) in the case of a small amount of data. The NVGE-based method performs better than the NHVGE-based method since the VG can extract more information than the HVG does. Moreover, our methods do not distinguish between the transient signal and the steady-state signal, making it practical.     

含改性松香的丁二醇二缩水甘油醚固化反应动力学研究

设计了含改性松香无苯环的环氧固化体系和无松香的对照体系,分别是无松香体系Ⅰ：丁二醇二缩水甘油醚（BDGE）和甲基六氢苯酐（MeHHPA）;无规体系Ⅱ：丙烯酸松香（AR）、BDGE和MeHHPA;有规体系Ⅲ：丙烯酸松香基环氧树脂（ARE,由AR和BDGE预聚而来）和MeHHPA。对三体系的固化反应应用动态示差扫描量热仪（DSC）进行了研究,利用KAS法求得不同转化率下的表观活化能,通过整个反应过程反应活化能的变化,得到了三体系反应的内在机理,结果发现松香基的引入及引入顺序都对固化反应产生影响。     

斑马鱼胚胎在电离辐射生物学研究中的应用

斑马鱼胚胎最初为研究发育生物学与分子遗传学的重要模式动物,20 世纪90 年代关于斑马鱼胚胎研究的文章每年不足100 篇,到本世纪初期已上升到每年1 000 余篇,目前这个数字正呈指数增长,斑马鱼胚胎的研究范围与应用价值正也随之逐步提升。该文综述了斑马鱼胚胎在电离辐射研究领域中的应用,包括电离辐射诱导斑马鱼的毒性作用、电离辐射引起的DNA损伤及其信号转导机制,以及利用斑马鱼对辐射防护剂与增敏剂进行评价。在此基础上还特别介绍了中国科学院近代物理研究所利用斑马鱼胚胎在放射生物学研究上取得的进展,其中包括一种具有物理激发、化学刺激作用的线粒体内活性氧(ROS) 诱导剂,在非条件刺激下利用斑马鱼检测该物质的毒性,发现6 10 μL/mL 的该物质无胚胎发育毒性,然而,在一定波长的光刺激下可造成DNA双链断裂,在理论上是一种潜在的辐射增敏剂。Zebrafish embryo is a classic animal model to study developmental and molecular biology. The relatedworks using zebrafish embryo arise from less than 100 papers per year in 90 s to more than 1 000 papers per year at the beginning of 21st century. The research scope and application value of zebrafish embryo in biology studies are gradually extending, along with the exponential increase of related papers. Here, the applications of zebrafish embryo in the field of radiation biology are reviewed, including radiation-induced toxicity, signal transduction in response to radiation-induced DNA damage, and the assessment of radio-protection and radiosensitizers, respectively. The progress in radiation biology employing zebrafish embryo in Institute of Modern Physics has also been reported, includinga novel mitochondrial reactive oxygen species inducer, which can be triggered by exogenous physical signal and exert chemical stimulation. This inducer shows no obvious embryo toxicity to zebrafish under 10 μL/mL. It can induce DNA double strand breaks if activated by certain wavelength of lights. Itisa potential radiosensitizerin theory.     

二维微分系统解的有界性和全局一致Lipschitz稳定性

二维微分系统解的有界性和全局一致Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ稳定性杨恩浩，甘露如（暨南大学数学系，广州５１０６３２）ＢＯＵＮＤＥＤＮＥＳＳＡＮＤＧＬＯＢＡＬＵＮＩＦＯＲＭＬＩＰＳＣＨＩＴＺ－ＳＴＡＢＩＬＩＴＹＦＯＲＳＯＬＵＴＩＯＮＳＯＦＴＷＯ－ＤＩＭＥＮＳＩＯ...     

近距离爆炸比例爆距的界定标准及荷载模型

如何准确界定“近距离爆炸（close-in explosion）”一直是防护工程研究领域的热点。本文中基于已被充分验证的精细化有限元模型,研究了TNT球形装药自由场爆炸冲击波传播与爆轰产物高速膨胀共同作用的特点和规律,发现在比例爆距小于0.80 m/kg1/3的范围内,爆轰产物对刚性壁面的爆炸荷载影响显著,提出球形装药近距离爆炸的比例爆距界定标准为0.30～0.80 m/kg1/3。研究发现,在近距离爆炸下,爆炸波在入射角为0°～5°范围内的刚性壁面反射荷载峰值会出现急剧下降的现象,这是由爆轰产物喷射的不均匀性和随机性导致的;近距离爆炸下,刚性壁面反射超压出现了两个峰值的现象,这是由冲击波和爆轰产物分别与刚性壁面相互作用导致的。提出了近距离爆炸情况下两个荷载峰值的计算公式,以及适合工程结构响应计算的简化荷载模型;揭示了近距离爆炸下刚性壁面反射超压的分布规律。     

超临界流体色谱法同时测定海洋水体及沉积物中的4种双酚

在超临界流体色谱分析条件下，建立了由液液萃取与超临界流体色谱（supercritical fluid chromatography，SFC）同时测定海洋水体中双酚A（BPAF）、双酚AF（BPA）、双酚C（BPC）、四溴双酚A（TBBPA）4种内分泌干扰物的方法。实验结果表明，当SFC流动相为超临界态二氧化碳和甲醇，检测波长为230 nm，柱温为36 ℃、流速为2.0 mL·min^-1、系统背压为12 MPa时，5 min内即可实现对双酚类化合物的分离。在线性浓度范围内，双酚类化合物的线性相关系数均高于0.998 9，检出限为0.03~0.06 mg·L^-1，4种双酚类化合物在实际样品中的加标回收率为85.7%~112.0%，相对标准偏差均小于10.3%。本文方法可简便快速地检测海洋水体中的双酚，灵敏度和选择性较高，对研究和追踪海洋环境中双酚类化合物的分布具有重要意义。     

12C6+ 离子束辐照对大鼠离体主动脉环内皮依赖性舒张功能的影响

利用兰州重离子研究装置(HIRFL) 提供的高能12C6+离子束(能量为300 MeV/u,剂量率为0.5 Gy/min) 辐照大鼠离体胸主动脉环,考察了12C6+离子束辐照对主动脉环内皮依赖性舒张功能的影响,并采用NBT 还原法测定血管环生成超氧阴离子(O2􀀀) 水平,加入外源性超氧化物歧化酶(SOD) 干预探讨了O2􀀀在内皮功能损伤中的作用。研究结果表明,2.0,4.0 和6.0 Gy 的12C6+离子束辐照大鼠胸主动脉环后,可致血管内皮依赖性舒张功能的剂量依赖性明显受损(P <0.01 vs control group),并可致血管环NBT 还原能力剂量依赖性增加(4.0 Gy 时,P <0.05;6.0 Gy 时,P <0.01 vs control group)。辐照前加入外源性SOD 对6.0 Gy 12C6+离子束辐照所致血管环NBT 还原能力升高有明显抑制作用(P <0.01),对血管环内皮依赖性舒张功能也有明显的保护作用(P<0.01),但辐照后10 min 加入外源性SOD,其保护作用明显不及前者。结论显示,12C6+ 离子束辐照大鼠胸主动脉环可致血管内皮功能受损,O2 清除剂SOD 对内皮功能受损有保护作用,说明O2􀀀介导了辐照所致内皮功能损伤。Heavy ion beam has many characteristics,and it is expected to be the most suitable radiation therapy technique for malignant tumor. It is lack of depth-understanding on the potential adverse reactions caused by using this technique, because heavy ion radiotherapy is applied to clinical for a short time. Studies have shown that the vascular injury plays a pivotal role in normal tissue damage induced in the conventional radiation therapy, but there was no research report on heavy ion beam irradiation-induced vascular injury. In the present study, the isolated aortic rings of rats were irradiated by 12C6+ ion beam (300 MeV/u, 0.5 Gy/min) delivered by HIRFL(Heavy Ion Research Facility in Lanzhou), the effects of 12C6+ ion beam irradiation on aortic rings with endothelium dependent diastolic function have been investigated.NBT reduction method was used for assaying the vascular ring formation of superoxide anion (O2􀀀) level, and the involvement of superoxide anion in endothelial function injury in rats was investigated through the intervention test of exogenous superoxide dismutase (SOD) on O2. The results showed that, the vascular endothelial dependent vasodilation was impaired significantly (P < 0:01 vs control group) by irradiation with 2.0, 4.0 and 6.0 Gy 12C6+ ion beam in a dosedependent manner, and the NBT reduction of vascular rings increased dose-dependently (P <0.05 at 4.0 Gy, P <0.01 at 6.0 Gy vs control group). Adding exogenous SOD before irradiation could significantly inhibit the increasing of NBT reduction (P<0.01), and also had protective effect on vascular endothelium dependent diastolic function (P<0.01), but 10 min after irradiation with exogenous SOD, its protective function was significantly less than before. Conclusion indicated that 12C6+ ion beam irradiation could cause endothelial function impaired, O2􀀀 scavenger SOD has a protective effect on endothelial dysfunction, suggesting that O2􀀀 mediates endothelial injury induced by heavy ion irradiation.