化学、材料与资源环境科学

• 新型被动采样器的研制、验证和监测痕量有机污染物的应用

  宋梦琴;李佳祺;王玲璐琪;聂莲;陈柯;

  被动采样技术自20世纪70年代兴起，因为适应环境监测要求而逐渐发展，成为一项关键的技术.结合传统被动采样器的原理和微孔结构材料，开发出了一种名为ChemTRAP~??的被动采样器，该采样器成本低廉、部署简便，并配备了相应的回收系统，以开展主、被动采样研究.通过使用自制的采样系统进行了为期14 d的室内实验，评估了目标物在采样器上的吸附动力学过程，并检验了其监测水体中痕量污染物的准确性.采样速率可以通过控制实验确定，通过计算控制实验中目标物在采样器中的积累量、水体中的浓度以及部署时间来得出.结果显示：在部署时间内，β-氯萘、阿特拉津、蒽、芴、芘、磷酸三邻甲苯酯（ToCP）这6种污染物均表现出线性的吸附特征，反映了吸附动力学过程，其采样速率（R_S）在0.78～2.52 mL·d~(-1)之间，表明该采样器能够有效评估目标物在水体中的浓度.

  2026年02期 v.45;No.171 145-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1197K]
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• 不同铁/氮比Fe_xN@N-CNF的协同储Li/Na特性

  郭守杰;黄保军;熊鹏辉;韩潇磊;张一丹;吴利军;

  以九水硝酸铁为铁源，无水乙醇和DMF为溶剂，通过改变煅烧温度及铁源添加量，以静电纺丝辅助煅烧手段制备了一系列FN@N-CNF-X-T纳米纤维，通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等对产物进行表征，同时对其电化学性能进行了测试.结果表明：作为锂离子电池负极，在0.01～3.0 V电压范围内、0.1 A·g~(-1)电流密度下，FN@N-CNF-4-500展现出了917 mAh·g~(-1)的首次放电比容量、453 mAh·g~(-1)的首次充电比容量及优异的循环稳定性；而作为钠离子电池负极，在0.01～3.0 V电压范围内、0.1 A·g~(-1)电流密度下，FN@N-CNF-4-500则呈现出了544 mAh·g~(-1)的放电比容量及较优的循环稳定性，说明FN@N-CNF-4-500呈现出更优的储锂/钠特性.

  2026年02期 v.45;No.171 153-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 1390K]
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生命与药学科学

• 长叶格脉树乙醇提取部改善L6细胞葡萄糖摄取的作用机理

  庞克坚;钟顺华;赵平;杨新洲;刘淑兰;李进;

  虽然藤黄科植物历来以其化学成分的多样性和药理活性的丰富性著称，但长叶格脉树植物化学成分研究进展不大，然而长叶格脉树作为铁力木的替代品早已进入药材市场，其潜在的药理活性不容小觑.为研究长叶格脉树乙醇提取部（ethanol extract of Ochrocarpus longifolius,OLEE）的抗糖尿病活性，利用L6骨骼肌细胞为研究对象检验OLEE促进其葡萄糖摄取的能力，随后在稳定表达转染了myc表位标签的L6细胞的基础上利用激光共聚焦显微镜观察OLEE促进葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)与细胞质膜的融合能力，最后Western blot实验检测了OLEE作用下L6细胞中GLUT4以及相关信号通路的表达.结果表明：L6细胞经过OLEE的刺激后增强了葡萄糖摄取能力，促进了GLUT4与细胞质膜的融合能力，在蛋白水平上OLEE增强了GLUT4的表达以及AMPK与PKC的磷酸化水平.该结果为OLEE未来成为抗糖尿病的新型药物提供了有力证据与基础.

  2026年02期 v.45;No.171 162-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1430K]
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• 不同产地牛舌草对皮质酮诱导HT-22细胞损伤的神经保护作用

  丑凌芸;崔琴丹;李竣;陶浩;黄先菊;张曌;

  以传统药用植物意大利牛舌草（Anchusa italica Retz.）的临床功效和现代药理学研究为基础，通过构建体外抑郁症模型，系统研究牛舌草的药理作用及物质基础.HPLC检测不同产地（新疆、巴基斯坦、海南）牛舌草总黄酮（TFAI）的化学成分；然后用海马细胞（HT-22）通过皮质酮诱导建立神经细胞损伤模型，MTT法检测了5种牛舌草对HT-22细胞活力的影响，并计算其EC_(50).结果表明不同产地TFAI在500??g/mL浓度下对HT-22细胞均未表现出明显的细胞毒性作用，且对HT-22细胞具有显著的增殖作用，对过量皮质酮诱导的海马细胞损伤具有明显的细胞保护作用，比较5批牛舌草中的总黄酮含量和EC_(50)值，海南产地的牛舌草中的黄酮类含量最高，且对HT-22细胞的增殖作用EC_(50)值最低，具有较高的效价.研究结果说明五批TFAI提取物对皮质酮诱导的HT-22海马细胞损伤均具有保护作用，可以不同程度地增加HT-22细胞活力，具有显著的神经保护作用.

  2026年02期 v.45;No.171 168-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 1102K]
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• 大花地不容生物碱成分研究

  谷英姿;袁艺洋;魏文萱;席嘉禾;熊慧;杨光忠;

  采用正、反相硅胶柱层析、半制备HPLC等各种色谱技术，对大花地不容（Stephania macrantha）总生物碱进行分离纯化，得到6个生物碱，其结构分别通过各种1D、2D NMR技术、高分辨质谱、圆二色谱、量子化学计算以及酸水解的方法来确定. 6个生物碱分别鉴定为isothebaine-1-O-β-D-glucopyranoside(1)、异紫堇定（2）、斯蒂芬灵碱（3）、乌药碱（4）、瑞枯灵（5）和青风藤碱（6），其中化合物1为新的生物碱糖苷.通过CCK-8方法评价了所分离的生物碱对四种肿瘤细胞（人肝癌细胞、人非小细胞肺癌细胞、人咽鳞癌细胞和人胃癌细胞）的抗增殖活性，结果表明异紫堇定（2）对人胃癌细胞生长有明显抑制作用，其IC_(50)的值为17.02??M.

  2026年02期 v.45;No.171 174-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 981K]
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物理与电子信息科学

• 多模态智慧课堂主题分割

  郝玉泽;周斌;胡波;

  智慧课堂环境下，教学视频的主题分割对于提升教学分析和内容组织效率具有重要意义.然而，现有主题分割方法在智慧课堂场景中面临自动语音识别（ASR）转录错误率高、课堂内容不连贯等挑战，导致分割效果不佳.针对上述挑战，提出了一种多模态智慧课堂主题分割模型.该模型首先使用ASR获取语音转录文本，同时设计了一种全新的动态OCR识别与相似度检测去重算法从视频帧中提取文本信息，有效减少冗余帧处理；随后将ASR文本和OCR文本分别送入文本编码器进行编码，采用多模态注意力机制融合两种模态特征；最后通过BiLSTM和MLP网络进行主题边界的预测.实验结果表明：文中提出的解决方法在智慧课堂领域内的准确性和扩展性优于基线方法，同时，提出的动态OCR识别与相似度检测去重算法减少了模型的处理时间，可以满足现实应用的要求.

  2026年02期 v.45;No.171 180-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 1147K]
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• 自适应的邻接关系：去相关图方法在下个兴趣点推荐的应用

  王世杰;李艳红;徐昊翔;张法;

  下个兴趣点（POI）推荐在社交网络服务中扮演了相当重要的角色，它的任务是基于用户的历史访问足迹，预测用户在下个时刻最可能访问的POI.现有方法普遍使用预定义图的方式为POI构建关系图，仅有少量的工作对自适应图方法进行研究，而自适应图表示学习能学习到更具潜在意义的图结构，使得图神经网络（GNN）后续的传播过程能够学习到更有意义的邻接关系，从而得到更有价值的POI嵌入，使得下游的序列建模任务能够更好捕获到POI之间的潜在关系.然而现有工作对自适应图的研究仍处于较为初步的阶段.为下个POI推荐任务提出了去相关图表示增强的注意力网络（DGRAN）.此外，还探讨了自注意力机制与自适应图学习之间的关系，为该领域的自注意力方法加入额外残差连接以加大梯度，保证自适应图结构高质量更新.在两个真实数据集上的结果证明所提出的方法超越了现有最先进基线的性能.

  2026年02期 v.45;No.171 191-201页 [查看摘要][在线阅读][下载 1712K]
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• 基于扩散先验的脑部MRI超分辨率重建

  熊承义;曹雨轩;高志荣;

  现有基于Transformer的MRI超分辨率方法虽具有良好的全局建模能力，但忽略了深度先验约束建模的重要性.为此，提出了一种基于扩散先验的脑部MRI超分辨率方法，利用潜在扩散模型生成的先验来引导Transformer进行超分辨率重建，以提升MRI细节重建能力.具体而言，采用两阶段协同训练策略：第一阶段通过真实图像潜编码构建内容先验；第二阶段引入扩散模型重构先验，并联合优化去噪与重建过程，实现无监督条件下的图像超分辨率.此外，采用深度可分离卷积与置换自注意力机制，实现编码器的高效建模与感受野扩展.在IXI多模态MRI数据集上的4倍超分辨率实验表明：所提出方法在提升重建图像主客观质量与重建效率方面优于已有方法 .

  2026年02期 v.45;No.171 202-211页 [查看摘要][在线阅读][下载 1404K]
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• 融合多模态信息与位置编码的阿尔茨海默病诊断

  刘蓉;刘汝璇;李广昶;柴新宇;谭桂梅;唐奇伶;

  阿尔茨海默病（Alzheimer's Disease, AD）作为一种致命的神经退行性疾病，其早期诊断与病理区域的精确预测对于延缓病情进展和改善患者预后具有极其重要的意义，尽管过去的研究已经在自动化诊断技术上取得了进展，现有方法在疾病的诊断准确率已经有着不错的水准，但其模型的可解释性仍是困扰临床研究的最大问题.针对这一背景，提出了一种结合三维位置编码与多模态的阿尔茨海默病诊断模型，该模型将三维位置编码、Transformer自注意力机制和全卷积网络（FCN）有机结合，能够从三维医学影像数据中自动提取有效特征，生成代表整个大脑的高分辨率疾病概率图，并通过多模态注意力机制将此概率图与客观临床信息有机融合，实现对AD的精准预测诊断的同时，为模型决策过程提供更多的可解释层面.

  2026年02期 v.45;No.171 212-220页 [查看摘要][在线阅读][下载 1155K]
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• 基于CT-ST半监督模型的城市地下管道缺陷语义分割研究

  潘禹欣;李波;田淙文;姚为;

  利用机器视觉技术进行城市地下管道缺陷分割是工业化智能化发展趋势.由于常规的监督方法进行缺陷分割任务时需要大量的标注，提出了一种基于ST半监督模型改进的CT-ST半监督语义分割模型，并首次应用到城市地下管道缺陷分割领域.该模型基于半监督语义分割领域自训练方法，结合Co-teaching算法思想，区分不同质量伪标签，利用一次伪标签筛选策略代替传统设置阈值迭代方法，降低因低质量标签带来的错误特征训练影响；针对地下管道背景复杂、缺陷类别多、多尺度、多噪声等问题，在每个残差块引入NAM注意力机制，给每个重要特征增加权重，弱化不重要特征的占比.实验验证了CT-ST半监督分割模型的有效性，在不同比例有标签样本集上mIoU均有提升，其中1/2比例有标签数据集mIoU为67.36%，对比原模型增加了2.33%.与多种主流的伪标签、一致性正则化方法相对比，所提出的模型在精度上均有较好的表现.

  2026年02期 v.45;No.171 221-230页 [查看摘要][在线阅读][下载 1250K]
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催化科学专栏

• 功能化介孔材料的合成策略及其催化应用

  祁正;肖永鹏;蒋志强;虞梦雪;常世鑫;吕康乐;

  介孔材料因其具有较大的比表面积、规则有序的孔道结构以及孔径大小的可连续可调性等特点，在吸附分离、催化和能源存储等方面展现出卓越的性能，因而被誉为“明星”功能材料.以介孔碳材料、介孔硅材料、介孔TiO_2和非对称结构介孔材料等典型的介孔材料为例，总结了其制备策略，包括硬模板法、微乳液法、界面动态迁移法、蒸发驱动定向组装、表面动力学控制法和乳液驱动法等.同时，探讨了这些材料在环境和能源催化领域的应用，主要涉及类芬顿降解污染物、光（电）催化CO_2还原、挥发性有机物（VOCs）的催化降解、汽车尾气净化和费-托合成.最后对介孔材料未来的发展趋势和发展前景进行了讨论.

  2026年02期 v.45;No.171 231-245页 [查看摘要][在线阅读][下载 2225K]
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• 核壳结构C@TiO_2-x复合光催化剂的制备及其性能

  普宏明;夏鑫;李襄宏;唐定国;

  TiO_2因其无毒、高稳定性等优点，被认为是一种理想的光催化剂.然而，单一组分TiO_2由于光吸收范围较窄、光生电子-空穴（e~-）对复合速度快，导致其光催化效率较低.核壳结构TiO_2能够将TiO_2与功能性组分在空间上均匀有序地组装，实现核/壳组分间相互协同作用，从而提高光催化效率.采用丙三醇在Ar气氛下高温分解，在TiO_2表面沉积碳层，同时在高温缺氧条件下形成氧空位TiO_2（记作TiO_(2-x)）.研究了具有核壳结构的C@TiO_(2-x)光催化剂对有机污染物的光催化降解.结果显示：界面之间存在电荷转移，改变了电荷转移途径，有效避免了光生电子-空穴（e~-）对的复合；氧空位的引入扩展了光吸收范围，提高了光利用率，显著提升了光催化降解有机污染物性能.在全光谱和可见光照射下，C@TiO_(2-x)-400样品在1 h内对RhB的光催化降解率分别达到93.3%和81.7%，远高于原始TiO_2 32.4%和14.2%的降解率.

  2026年02期 v.45;No.171 246-254页 [查看摘要][在线阅读][下载 1515K]
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• 高熵材料及其催化应用的研究进展

  熊亚琳;张煜华;李金林;王立;

  近年来，高熵材料作为一种新型多组分合金体系，因其结构多变、化学成分可调、功能特性丰富，已成为催化材料领域的研究热点.其独特的组成结构和性能优势，为催化材料设计提供了新的发展机遇.高熵催化剂凭借其独有的多元素组成空间，能够精准调控催化剂活性和选择性，并通过随机多元素混合形成多样化的活性位点，特别适用于涉及多中心活化的催化反应.此外，高熵催化剂的高度结构稳定性使其在高温、高压及腐蚀性气氛等苛刻的反应条件下，仍能保持优异的催化活性与长寿命.基于这些优势，高熵催化剂在费-托合成（FTS）、电催化析氢反应（HER）、析氧反应（OER）及CO_2加氢等重要催化反应中表现出优异的催化性能，具有广泛的应用前景.结合在高熵材料应用于费-托合成反应的研究进展，简要综述了高熵材料的制备方法（如机械化学法）及其在不同催化体系中的应用研究进展.

  2026年02期 v.45;No.171 255-266页 [查看摘要][在线阅读][下载 1211K]
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• 超支化聚合物改性Fe₃O₄@SiO₂负载银基催化剂的制备及其对硝基苯酚的还原性能

  谭笑;陈苏芳;

  为研究端羧基超支化聚合物改性Fe_3O_4@SiO_2负载银基催化剂的制备及其对硝基苯酚还原性能的影响，首先，以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源、3-氨基丙基-三甲氧基硅烷（APTMS）为氨基化偶联剂，Fe_3O_4为磁核，制备了氨基化磁性硅球Fe_3O_4@SiO_2-NH_2(FSN).随后，通过端羧基超支化聚合物（C100）对FSN表面进行改性，制得Fe_3O_4@SiO_2-NH_2/C100(FSNC).最后，将银纳米粒子负载于FSNC上，制备出磁性银基催化剂Ag/FSNC，并对其在催化对硝基苯酚（4-NP）还原为对氨基苯酚（4-AP）的反应中的性能进行了评价.采用X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、电子扫描电镜（SEM）、电子透射电镜（TEM）和振动样品磁力计（VSM）等仪器对载体和催化剂结构进行了表征.结果表明：端羧基超支化改性Fe_3O_4@SiO_2负载银基催化剂（Ag/FSNC）在10 min内可将4-NP完全还原成4-AP，反应动力学常数达到0.378 min~(-1).此外，该催化剂经磁铁回收后可重复使用14次，且在80 min内转化率仍可达到100%.该催化剂展现了高活性、易回收及良好的循环性能等优点，为工业化应用奠定了基础.

  2026年02期 v.45;No.171 267-276页 [查看摘要][在线阅读][下载 1202K]
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• MXene热处理原位制备碗状TiO₂/C及其光催化CO₂还原性能研究（英文）

  于浩;李玉玲;胡志慧;李覃;

  使用Ti_3C_2 MXene材料原位合成TiO_2半导体光催化剂，通过将CO_2选择性还原为CH_4等有价值的化学物质，为缓解环境和能源挑战提供了一种非常有效的方法.然而，Ti_3C_2转化为TiO_2的过程中通常伴随着严重的颗粒团聚，这导致固有活性位点数量减少，对CO_2的吸附和转化产生不利影响.为了解决这个问题，使用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为硬模板，通过煅烧法制备了碗状碳层负载TiO_2(TiO_2/C)混合光催化剂.结果表明：所得样品具有足够大的比表面积和丰富的CO_2吸附和活化位点.此外，碳层的优异导电性有利于TiO_2产生的光生载流子的分离.所得TiO_2/C复合物的CO_2还原为CO和CH_4的速率分别为1.84μmol·g~(-1)·h~(-1)和5.32μmol·g~(-1)·h~(-1),CH_4选择性为74%.该工作展示了利用模板精确控制MXene氧化产物形貌的方法，为MXene在光催化的应用提供了一种切实可行的实践方案.

  2026年02期 v.45;No.171 277-288页 [查看摘要][在线阅读][下载 1382K]
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• 吴滨、孙文武团队在《自然—通讯》发表最新研究成果

  <正>中南民族大学药学院的吴滨、孙文武团队开发了一种手性高价碘催化的嘧啶并氮杂环骨架编辑新方法,实现了从二维平面氮杂环向三维稠合氮杂环的高效、高选择性转化研究。2025年12月4日,相关研究成果以Chiral Hypervalent Iodine Catalyzed Stereoselective Skeletal Editing of Pyrimidine Fused Heterocycles为题,在《自然—通讯》(Nature Communications)上正式发表(原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-025-67000-3)。实验部分主要由孙文武老师与2021级药学专业硕士研究生谢宜兵共同完成。孙文武老师与吴滨教授为共同通信作者,中南民族大学为唯一署名单位。

  2026年02期 v.45;No.171 289页 [查看摘要][在线阅读][下载 293K]
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