科学新知

难以放松的假期你是否想要度过一个悠长假期，却始终无法忘掉工作安心度假？为了揭开其中奥秘，研究人员设计了一可模拟大脑“能量转化为思想”过程的计算机模型。     

孑遗植物银杏(Ginkgo biloba L.)伴性光合生理特征与进化生态

银杏类是一类古老的雌雄异株植物,目前仅存单科单属.由于银杏在系统发育等方面的独特地位,吸引了科学家从不同方面进行了广泛的研究.在适宜的条件下,测定了生长在野外环境下的成年银杏的雌雄个体的光合特性.研究结果表明,银杏的雌雄植株对光具有相同的表现趋势,光饱和点,光补偿点,光下呼吸速率等均没有明显差异.但是雌性银杏的净光合速率明显大于雄性银杏的净光合速率.这种差异可能与雌性个体在繁衍后代时需要投入更多的能量有关.研究也表明,在与其它的裸子植物和被子植物比较时,银杏的光合能力并没有明显的弱势,因此光合能力可能并不是银杏在第三纪分布受限的直接原因.     

黄土高原子午岭大披针苔草能量与养分特征

对黄土高原子午岭林区不同植被群落的优势伴生种--大披针苔草的能量和养分特征进行了研究.结果表明:随着演替的进展,处于不同演替阶段群落的大披针苔草地上部分和地下部分去灰分热值呈下降趋势.狼牙刺群落的大披针苔草地上部分去灰分热值最高,沙棘群落的最低; 狼牙刺群落的大披针苔草地下部分去灰分热值最高, 辽东栎群落的最低.不同群落大披针苔草地上部分热值均明显高于地下部分, 且不同群落大披针苔草地下部分干质量热值和去灰分热值均呈极显著差异.处于演替早期的各群落(狼牙刺、沙棘、山杨和白桦群落)内的大披针苔草热值差异较大,而演替后期的油松和辽东栎群落的大披针苔草热值差异较小.大披针苔草地下部分干质量热值与C/N呈显著正相关关系.     

基于能值改进的开放系统生态足迹模型及其应用——以深圳市为例

对生态经济复合系统综合评价是实现区域可持续发展首先要面对的科学问题.针对传统生态足迹模型的系统封闭性和空间互斥性等不合理假设,利用从系统论出发并具有基于流量算法优点的能值分析理论,对传统生态足迹模型加以改进,同时将人类劳务纳入系统评价.改进后的模型仍然从供给与需求角度分析区域消费足迹与承载力,强调区域资源进出口,分析开放系统条件下区域发展状况,并将人类的作用纳入可持续发展评价范畴.以深圳市2006年发展状况为例对改进模型进行实证分析.计算结果显示:研究区域具有48.08ghm2的人均潜在生态承载力;在生物生产账户上存在3.60ghm2的人均生态赤字,需进口来弥补,而在工业产品账户上3.14ghm2的人均盈余,可供出口;具有约4.87ghm2的人均净承载力出口,为其他区域的发展做出了贡献;人力资源是深圳市可持续发展的重要保障,至少提供相当5.20ghm2的人均生态承载力;发展高新技术产业、低能耗的清洁工业,产出高能值转换率的产品,实现区域本地产品在能量系统等级的提升,是提升本地承载力的现实途径.结果表明,改进后模型突破了传统生态足迹模型偏生态的弱可持续性评价局限,成为综合反映区域生态经济发展状况的可持续性评价模型.     

体重对斜带石斑鱼能量收支的影响

鱼类能量学是研究能量在鱼体内转换的学科,其核心问题之一是能量收支各组分之间的定量关系及其各种因子(如温度[1—5]、盐度[6]、体重[7—11]、性别[12]、摄食水平[13—18]、饵料种类[19,20]等)的影响作用。欧美等发达国家对鱼类能量学研究起步较早,迄今已经初步建立了多种鱼类的能量收支模式[21,22];国内在该领域较系统的研究起始于90年代初[23—25],主要局限于淡水鱼类,近年来又对海水鱼类进行了大量研究[26]。斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)俗称青斑,为暖水性中下层鱼类,是广东省海水网箱养殖的主要品种之一。斜带石斑鱼分布于西太平洋的硫球群岛、澳大利亚以及贝劳和菲济群岛的东部,常栖息于大陆沿岸和大岛屿,但在河口和离岸100m深的水域中也可发现[27]。通过本项研究将有助于揭示海洋暖水性中下层鱼类的能量学特征。1材料与方法1·1材料来源与驯养实验用斜带石斑鱼,采自广东省大亚湾水产试验中心。实验用斜带石斑鱼经淡水浸泡10min后,置于室内容积0·5t桶内驯养,待摄食和生长趋于正常后,开始实验。驯化时间为30d。实验于2006年10—11月在广东省大亚湾水产试验中心进行。1...     

地球上最重要的化学反应

光合作用为地球上几乎所有的生物提供了物质和能量来源：光合作用维持着大气中氧气和二氧化碳的相对稳定，光合作用是地球生物赖以生存的关键……光合作用的重要性已无需赘言。人类对光合作用的探索有着漫长的历史，时至今日我们对光合作用的了解已深至分子水平，然而这些也许仍只是冰山一角，彻底揭开光合作用的面纱还需我们再接再厉。本期献上一组关于光合作用的文章，希望能对你有所裨益。     

Effect of Flexible Back on Energy Absorption during Landing in Cats： A Biomechanical Investigation

Cats are characterized by their excellent landing ability. During the landing, they extend and bend their flexible backs. This study was undertaken to examine the effect of flexible back on impact attenuation. We collected kinematic and ground reaction force data from cats performing self-initiated jump down at different heights. Based on these measurements, the mechanical energy and elastic back energy were calculated. Further, we derived a beam model to predict back stiffness from the morphology of the vertebral spines. We found that cat could actively modulate the bending level of flexible back and the landing angle at different heights, making some kinetic energy be stored briefly as elastic strain energy in the back. This mechanism allows cat to reduce the kinetic energy dissipated by limbs and improve the efficiency of energy absorption. These results can provide bio- logical inspiration for the design of a flexible spine on a landing robot, and we anticipated their use in the energy absorption equipments for planetary exploration.     

生物质多糖的高效降解与降解酶（系）的精确定制

自然界中多糖类生物质资源十分丰富,然而其复杂的抗降解屏障限制了生物转化的进程.近年来,随着生物质多糖结构的快速解析以及大量多糖降解酶的鉴定研究,针对不同底物结构或产物需求,仿制高效微生物多糖代谢途径,精确定制多糖降解酶系,促进生物质高效转化已成为可能.本文分析中性多糖(纤维素和木聚糖)、碱性多糖(几丁质和壳聚糖)以及酸性多糖(褐藻胶)的精细结构组成与基团性质,总结3类多糖主要降解酶的活性架构特征及其底物精确结合模式.文章还阐述蛋白质工程设计与定制策略,针对酶分子不同功能区的分析,可为酶分子的功能快速设计与改造提供靶点,以获得适宜于工业应用的高效酶分子,此外,根据微生物胞外降解酶系的降解次序与协同关系,可基于应用需求精确定制复杂多糖降解酶系,实现生物质的高效与高值降解转化.     

猪胰脏冻干粉对肉鸡生长性能的影响

目的:研究日粮中添加猪胰脏冻干粉时肉鸡生长性能和血液生化指标的影响.方法:择8日龄内鸡390只,随机分为5组,每组3个重复,每重复26只,5个组分别在基础日粮中添加不同剂量猪胰脏冻干粉.结果:在饲料中添加0.4%猪胰脏冻干粉可提高28日龄肉鸡采食量5.35%、日增重3.96%(P＜0.05);猪姨脏冻干粉组血清总蛋白含量偏高,但对提高肉鸡血糖、血清总胆固醇、甘油三酯含量和尿素氮含量没有显著性影响(P＞0.05);同时显示,猪胰脏冻干粉可提高肉鸡十二指肠食糜和空肠食糜蛋白酶活性4.41%和14.17%(P＜0.05);也显著影响了肉鸡养分表现利用率(P＜0.05).结论:猪胰脏冻干粉具有提高肉鸡生长性能、采食量、食糜蛋白酶活性和日粮能量利用率的作用.     

生物无线传感器网络路由算法研究

生物无线传感器网络在通信时,传感器节点会对其邻近的人体组织产生有害的电磁辐射,并由此引出了温度问题.在生物无线传感器网络中,如只考虑节点的能量问题,则可能致使某部分组织因局部温度过高而受到损伤,因此,传统的传感器网络路由算法并不能完全适用.本文基于以上问题提出一种新的簇头转换算法,综合考虑节点的能量、温度等问题,为各节点设定优先级,选择优先级最高的节点作簇头节点.从而使传感器节点邻近组织的温度得到控制,并且各节点的剩余能量也较为均匀.与传统的算法相比,降低了网络节点对人体的损伤,同时延迟了第一个死亡节点的出现.