水力压裂（hydraulic fracturing）是一种从非常规储层中提取天然气的技术，但其过程中会产生大量的返排水和产出水。这些水中含有复杂的有机和无机成分，尤其是与这些流体相关的固体物质，通常富含铁（Fe）、有毒有机物、重金属和天然放射性物质（NORM）。尽管这些固体物质对环境和人类健康构成潜在威胁，但关于其成分及其与微生物群落的相互作用的研究仍然有限。此外，这些固体物质的长期环境归宿也缺乏深入理解。 本研究旨在分析来自英国Bowland页岩（Bowland Shale）水力压裂井的返排水中的固体物质，并探讨这些富含Fe(III)的固体在厌氧条件下被微生物还原的潜力。通过使用电子穿梭体（electron shuttle）——蒽醌-2,6-二磺酸盐（anthraquinone-2,6-d...

学术背景 氯代溶剂（如四氯乙烯和三氯乙烯）的广泛使用和不当排放导致了全球范围内土壤和地下水的严重污染。这些污染物不仅威胁地下水安全，还可能通过食物链影响人类健康。传统的微生物还原脱氯技术虽然能够降解这些污染物，但降解速率较低，且常常停留在毒性更高的中间产物阶段。为了提高降解效率，纳米零价铁（nZVI）材料被引入污染修复中，因其能够通过化学反应快速降解氯代溶剂。然而，nZVI的高反应性也可能对微生物群落产生毒性，尤其是在与微生物修复技术结合使用时，这一问题尤为突出。 近年来，硫化纳米零价铁（S-nZVI）作为一种新型材料，因其对氯代溶剂的选择性和反应性增强而备受关注。然而，关于S-nZVI对微生物群落的潜在毒性研究仍然有限。本研究旨在评估S-nZVI在好氧和厌氧条件下对微生物的毒性，特别是对氯...

质粒（plasmid）是细菌中独立于染色体DNA的小型环状双链DNA分子，它们通过水平基因转移（horizontal gene transfer）帮助宿主细菌获得抗生素抗性、金属抗性等有益特性。一些质粒能够在多种微生物中转移、复制或持续存在，这类质粒被称为广宿主范围质粒（broad-host-range plasmids, BHR plasmids）。准确预测BHR质粒的宿主范围对于理解质粒如何促进细菌进化、传播抗性基因以及开发重组载体具有重要意义。然而，目前缺乏提供BHR质粒详细宿主范围标签的数据库，这使得基于机器学习模型的宿主范围预测面临挑战。由于缺乏足够的标注样本，模型难以提取有效的特征表示，导致预测精度受限。 为了解决这一问题，香港城市大学电气工程系的Wei Zou、Yongxin ...

单细胞转录组测序（single-cell RNA sequencing, scRNA-seq）技术的出现，为研究细胞发育和分化过程中的基因表达动态提供了前所未有的分辨率。然而，由于生物过程的复杂性，不同条件下的细胞发育轨迹往往是不对称的，这给数据的整合和比较带来了挑战。现有的方法通常依赖于将不同条件下的样本整合后再进行聚类分析或推断共享轨迹，但这些方法在处理不对称轨迹时往往效果不佳，可能会掩盖关键的差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs）。 为了解决这一问题，研究人员开发了一种新的方法——Trajectory Alignment of Gene Expression Dynamics (Tragedy)。Tragedy方法能够在不进行数据集整合...

Omega-3脂肪酸对2型糖尿病患者的血脂及肠道菌群影响研究 背景介绍 2型糖尿病（Type 2 Diabetes, T2D）是全球范围内一种常见的代谢性疾病，常伴随血脂异常，如高甘油三酯血症（Hypertriglyceridemia, HTG）。血脂异常是心血管疾病（Cardiovascular Disease, CVD）的重要风险因素，尤其是高甘油三酯（Triglycerides, TG）水平与心血管事件的发生密切相关。尽管他汀类药物在控制胆固醇方面取得了显著效果，但高甘油三酯血症仍是一个亟待解决的临床问题。 Omega-3脂肪酸，尤其是富含于鱼油中的二十碳五烯酸（Eicosapentaenoic Acid, EPA）和二十二碳六烯酸（Docosahexaenoic Acid, DHA）...

Melatonin 通过肠-胎盘-胎儿轴缓解高温暴露诱导的胎儿生长受限 研究背景 全球气候变暖已成为人类健康的一大威胁，尤其是对孕妇和胎儿的影响更为显著。研究表明，高温暴露会增加早产、死胎、胎盘功能不全和胎儿生长受限等不良妊娠结局的风险。尽管已有研究探讨了热应激（Heat Stress, HS）对生殖功能的直接影响，但肠道微生物群在其中的潜在作用尚未充分探索。肠道微生物群通过肠-胎盘轴在胎儿发育和生长中起着至关重要的作用。研究发现，肠道微生物失调与孕期疾病（如先兆子痫）和胎儿生长受限密切相关。此外，炎症在不良妊娠结局中扮演了重要角色，而褪黑素（Melatonin, MEL）作为一种具有抗氧化和抗炎作用的内源性激素，已被证明在缓解孕期炎症和氧化应激方面具有潜在效果。 本研究首次探讨了褪黑素通过...