铁是一种丰富的化学元素,自古以来就以钢和铸铁的形式用于制造工具、器皿和武器。[1,2] 钢铁目前每年的产量为 1.4 亿吨,是人类文明中最广泛利用的材料之一。[1] 如此高的产量和当前加工技术的高碳足迹,使钢铁成为现代社会减少材料对环境影响的首选材料。[3] 虽然全世界的大部分钢铁生产都用于制造致密的建筑结构元件,但人们也在探索将多孔铁块用于催化、[4] 储能、[5] 组织再生 [6] 和结构应用。[7] 对环境影响较小的轻质结构的需求日益增长,人们对此类多孔金属以及它们对旨在更有效地利用自然资源的非物质化战略的潜在贡献的兴趣日益浓厚。海绵铁是通过将矿石在熔点以下直接还原而获得的,是多孔金属最早的例子之一。[8] 由于其强度相对较低,这种多孔铁在过去被用作制造致密结构的前体。多孔金属的低强度源于众所周知的材料强度和相对密度之间的权衡。[9] 根据 Gibson-Ashby 分析模型的预测,[10] 多孔和胞状结构的强度和刚度与固相相对密度 (φ) 呈幂律关系:P∼φm,其中 P 是关注的属性,m 是缩放指数。重要的是,高度多孔的大型结构(φ<0.20)通常表现出的刚度和承载能力远低于这种简单分析模型的预期水平。 [11] 事实上,实验和计算研究表明,当材料的相对密度接近其渗透阈值时,只有一小部分固相能有效地增加多孔结构的刚度。[12,13] 这是因为在多孔网络结构整体变形过程中存在未受载荷的悬挂元素。[14]
大肠杆菌细胞能够适应高渗透压,尽管在这些条件下生长会减慢。当细胞转移到较高的渗透压时,它们会瞬时停止生长。然后,在滞后后,他们恢复增长,增加了两倍的时间。在上一篇论文中,我们报告说,在37°C的最小培养基中,在几分钟内触发了从300到1,500 MOSM的渗透升级,几个代谢性干扰(可以汇总(23),如下所示。(i)细胞生长停止50至60分钟:渗透转移越大,生长恢复前的滞后持续时间越长。(ii)TRK系统的K+运输立即打开(24),以便在40至50分钟内蜂窝K+含量增加了100%。(iii)净蛋白和DNA合成和细胞分裂暂时停止40至50分钟。这些结果引起的问题是,诸如渗透升高之类的环境应力因素是否会引起一组特定的蛋白质,热休克和氧化应激也是如此。不同的微生物对渗透转移的反应(例如,大杆菌的降档;蓝细菌的降档以及革兰氏阳性和革兰氏阴性阴性的肉芽杆菌)似乎对蛋白质合成的载量修饰,这是由bidimentimentials electimentialsectimentialsectimentional prophtimentials prophentic蛋白蛋白质分析所表明的。到目前为止,这些反应还没有显示出明显的共同点。虽然卤菌物仅增加了在中等渗透压降低时增加几种热激蛋白的合成(8),但氰基细菌增加了几种热休克蛋白和盐应激特异性蛋白的合成,并抑制了一些其他对渗透量的响应的蛋白质的合成(3)。在枯草芽孢杆菌中,一般应激蛋白和特定蛋白质的合成也已被证明是通过渗透性升级刺激的(13)。在大肠杆菌中检测到了三种渗透升级诱导的蛋白质(7);它们被认为既不是热休克蛋白也不是一般应激蛋白,而是参与寡糖代谢的酶(16),也可能是由普鲁操纵子编码的BETAINE转运系统的成分(2,6)。本报告的重点是DNAK蛋白,DNAK蛋白是蛋白质热休克组的成员(12,25),被认为可以调节大肠杆菌(30)中的热休克反应,并可能参与(i)染色体(28),X partiophage(X),X细菌噬菌体(1,20,32),和P1 p1 plasmid(31)plastipation(33)(31)
抽象蛋白水解是维持所有活细胞中蛋白质稳态的重要组成部分。lon是细菌中高度保守的AAA+蛋白酶,可对细胞的需求进行蛋白质质量控制以及调节作用。尽管有越来越多的证据证明了其在细菌生存和适应中的重要性,但我们对其中几种途径如何受到LON的调节以及LON介导的蛋白水解本身如何控制的几个途径存在重大差距。这些问题即使在诸如铜绿假单胞菌和花椰菜菌的良好模型生物中仍然存在。在铜绿假单胞菌中,已知LON会影响许多途径,但很少有人知道底物。此外,一种名为ASRA的隆隆蛋白在很大程度上没有表征,没有已知的底物。在C. crescentus中,尽管已经发现了几种底物,但尚无LON特异性调节剂。本文旨在填补其中一些差距,是三项研究的集合。在研究I中,我们使用定量蛋白质组学在铜绿假单胞菌中搜索LON底物,从而列出了假定的底物。我们通过体外测定确认了九种以前未知的底物,其中大多数是与运动相关的蛋白质。通过研究LON功能丧失突变体及其表型,我们观察到细胞分裂和运动性的缺陷,以及底物蛋白SULA的积累,SOS反应的控制下的细胞分裂抑制剂。我们对其底物进行了全球搜索,从而列出了推定的底物。通过抑制剂突变分析,我们发现LON在最佳条件下通过SULA间接调节运动性,直接通过降解鞭毛蛋白,大概是在抑制运动条件下。在研究II中,我们通过在硅和体外研究中以生化为特征,得出的结论是,它是一种活跃的蛋白酶,其功能与LON不同。通过此,我们发现Asra通过其底物QSLA(LASR的抗激活剂)调节法定人数的PQS途径。这种降解在体外抑制了ASRA的潜在调节剂,ASRA的潜在调节剂是由与Asra相邻的基因编码的ICP的蛋白质。我们还表明,在热震条件下,ASRA对于铜绿假单胞菌的存活至关重要。一起,这项研究表明,ASRA是一种重要的蛋白酶,它进化为占据铜绿假单胞菌中蛋白水解调节的不同壁ni。在研究III中,我们报道了对C. crescentus中名为Lara的新型LON调节剂的发现和生化研究,该调节剂在蛋白毒性应激下增强了LON介导的降解。我们通过体外测定法分析了其DEGRON的可转移性,并得出结论,其疏水C末端脱基龙很重要,但不足以调节LON。总而言之,我们报告了将LON与铜绿假单胞菌运动联系起来的新底物和途径,ASRA的表征调节了群体传感和热震反应,以及Lara作为C. C. C. C. c. c. c. c. c. c. c. c. c. c. cc. c. cc. c. cc. cc. cotc。。综上所述,本文中报道的研究扩展了我们对两个模型生物中LON蛋白酶的三种同源物的底物,细胞作用和调节机制的理解。这项研究的集合可能是研究细菌蛋白水解对环境和医疗保健研究的影响和潜力的宝贵资源。
城市绿色基础设施(UGI)在通过自适应管理方法将生物多样性保护与可持续城市发展的可持续发展方面至关重要。本文介绍了一个综合概念框架,该框架整合了生态原理,城市规划策略和自适应管理方法,以培养有弹性和生物多样性的城市景观。UGI的本质在于它能够增强生态连通性,恢复生态系统功能并为城市环境中各种风水和动物群提供栖息地的能力。统治UGI设计的基本原则强调了其多功能性,连通性,多样性和可访问性,强调了以其迭代性和参与性为标志的适应性管理的重要性。尽管城市化带来的挑战,例如栖息地丧失,污染和气候变化,UGI干预措施为增强栖息地质量,连通性和生态系统弹性提供了有希望的途径。全球案例研究表明,UGI在生物多样性保护中的有效性,利用绿色屋顶,城市森林和社区花园等计划。UGI通过在各个领域提供多种生态系统服务,为可持续的城市发展做出了重要贡献。自适应管理对于有效的UGI规划和实施至关重要,在不断发展的环境条件下确保灵活性。但是,UGI遇到了障碍,包括资金限制,机构分裂和公平问题。应对这些挑战需要创新的培养机制,社区参与和政策创新。ugi提出了一种变革性的途径,可以促进弹性,生物多样性和可持续的城市景观,这对于城市在21世纪必须蓬勃发展。
对于我们正在处理的系统,经典的PID不足,因为它不是线性系统。PID控制器的启动需要在参数调整中并不总是简单的工作,除了某些方法的存在[10]。尽管有这些方案的帮助,但有必要进行观察期调查控制器的性能,在某些情况下,这需要大量时间。在控制器启动服务中,这可以解释为缺点或困难。在更复杂的情况下,动态现象损害了PID控制器的性能,因此需要重新调整控制器参数。我们接下来要做的是根据参考和实际速度将我们的非线性系统划分为多个线性子系统。就像我们以前所做的那样,我们现在将获得每个不同条件的关键增益和持续振荡时期。
随着全球气候变化和人类活动对陆地生态系统的日益增长,了解高山草原生态系统及其影响因素的质量对于有效的生态系统管理和改善人类福祉是至关重要的。但是,基于多标准评估的高山草原的当前自适应管理计划有限。这项研究利用了77个采样点,无人机遥感和卫星遥感数据的领域研究,根据植被和土壤指示器构建高山草原质量指数,并评估生态系统的弹性和压力。评估表明,藏族高原的高山草原被分为五个区域,表明质量和压力水平的显着差异。关键发现表明,高质量的压力区占高山草甸面积的41.88%,占高山草原的31.89%,而质量改善限制区则占相应区域的21.14%和35.8%。该研究建议基于质量水平的高山草原的分级保护和恢复策略:优先考虑高质量的草原,对中等优质草原的动态监测和增强,并应用人工干预措施以及适合低品质草原的物种。这项研究强调了基于分区的自适应策略对可持续生态系统管理的重要性,并为在藏族高原的有效管理和保护高山草原提供了宝贵的见解。
©作者2021。由牛津大学出版社代表分子生物学与进化学会出版。这是根据Creative Commons Attribution许可条款(http://creativecommons.org/licenses/4.0/)分发的一篇开放访问文章,该文章允许在任何媒介中不受限制地重复使用,分发和再现,前提是适当地引用了原始工作。
可穿戴设备是一种快速增长的技术,对社会和经济的个人医疗保健产生了影响。由于传感器和分布式网络中传感器的广泛影响,功耗,处理速度和系统适应性对于将来的智能可穿戴设备至关重要。对如何在智能传感器中将计算到边缘的视觉和预测已经开始,并渴望提供自适应的极端边缘计算。在这里,我们提供了针对智能可穿戴设备的硬件和理论解决方案的整体视图,可以为这个普遍的计算时代提供指导。我们为在可穿戴传感器的神经形态计算技术中持续学习的生物合理模型提出了各种解决方案。为了设想这个概念,我们提供了一个系统的概述,其中预期在神经形态平台中可穿戴传感器的潜在低功率和低潜伏期情景。我们依次描述了利用互补金属氧化物半导体(CMOS)和新兴记忆技术(例如MEMRISTIVE设备)的神经形态处理器的重要潜在景观。此外,我们根据足迹,功耗,延迟和数据大小来评估可穿戴设备内边缘计算的要求。我们还研究了神经形态计算硬件,算法和设备以外的挑战,这些挑战可能阻碍智能可穿戴设备中自适应边缘计算的增强。