DNA调控金纳米探针及其在食品安全检测的应用

近年，食品安全问题逐渐受到重视，食品安全检测方法除了常用的简单化学分析、仪器分析，还发展出一些新兴检测方法如纸基微型分析系统等，但均有一定局限性。本研究综述了DNA介导的金纳米材料在食品安全检测领域的研究进展，DNA作为一种覆盖剂，被应用于介导金属纳米粒子种子形态的转变和性能的增强，其中金纳米性质最为优良；介绍了其形成机制，系统地总结了由物理吸附和硫代DNA介导的具有不同形态的金纳米材料，并介绍了这些材料的稳定性、识别特性、光学特性、催化特性、生物相容性及其生物传感应用。本研究为DNA介导的纳米材料的生长及其在生物传感等领域的应用奠定了基础。     

SNP检测方法在动物研究中的应用

单核苷酸多态性(SNP)作为第三代分子标记技术,以其数量丰富、遗传稳定性高、易于快速自动化检测等优点备受关注。该文综述了基于不同原理的SNP分型检测方法,包括几种常见的测序技术、基于酶学及杂交原理的分析检测技术和基于色谱及质谱的相关技术。阐释了方法的原理、分析了方法的优缺点及适用范围。总结了目前在动物遗传育种、亲缘鉴定、动物品种及产品溯源等方面的应用研究现状。为下一步开发更灵敏准确、简便易行、高通量及低成本的SNP检测方法及拓展SNP的应用领域提供参考。     

土壤动物与土壤健康

土壤动物与土壤健康息息相关,土壤动物多样性和功能能够灵敏反映人类活动和气候变化引起的土壤扰动。同时,土壤动物还通过与生物和非生物组分间的相互作用对地上生态系统产生反馈作用。当前土壤动物在土壤健康评价体系中的应用相对较少,主要集中在土壤线虫、节肢动物和蚯蚓等类群,仍缺乏基于土壤动物的系统性评价指标。因此,本文围绕土壤动物在指示土壤健康方面的潜力,系统总结了现有基于土壤动物的土壤健康评价指标,强调未来应建立和完善土壤动物基因组信息数据库,挖掘土壤动物的功能性状,加强土壤食物网结构和生态功能的研究,建立集成土壤动物物种多样性、功能性状和土壤食物网的指标体系,从而促进土壤健康和生态系统的可持续发展。     

柔性可穿戴传感技术在智慧渔业中的应用进展

随着智慧渔业的发展,现代渔业中运用的先进传感设备越来越多。近年来,柔性传感技术凭借出色的可拉伸性和生物相容性,既良好地实现了刚性和植入型传感器的传感功能,又弥补了传统传感器体积重量大、生物不相容的缺陷,拓宽了传感器在渔业应用的范围,显示出巨大的应用潜力。该文系统地阐述了柔性传感装置使用的柔性材料、制造工艺、供能和通信系统,总结并分析了柔性可穿戴传感技术在鱼类运动监测、水环境监测、水产品质量检测3个方面的应用及其优缺点。最后,讨论了可穿戴设备在渔业应用中的机遇和挑战,认为其在低成本制备、多功能集成、新材料开发、应用场景的挖掘等方面具有较大的发展潜力,有广阔的应用前景,同时指出提高复杂条件下可穿戴设备传感的稳定性和可靠性、设计多参数一体化检测的微型传感系统、开发可靠的可穿戴设备自供电模块和拓展应用场景是柔性可穿戴技术在智慧渔业领域的重要发展方向。     

比率电化学传感技术在农产品真菌毒素检测中的研究进展

真菌毒素广泛存在于霉变农产品中,具有致癌、致畸、致突变等危害,受其污染的农产品已被世界卫生组织列为食源性疾病的主要来源,但农产品中真菌毒素检测存在基质复杂、灵敏度要求高等难题。电化学传感技术操作简单、成本低、灵敏度高以及分析速度快,在农产品真菌毒素检测中应用广泛,而将比率策略与电化学传感结合发展的比率电化学传感技术可以进一步提高传感器在复杂环境中的分析准确度和可靠性。该研究主要从直接传感、免疫传感、DNA传感及适配体传感等4个方面综述了近3年来（2018－2021年）比率电化学传感技术的研究进展,系统讨论了它们的信号产生策略、传感机理及其在农产品真菌毒素检测方面的应用,总结了不同传感模式中所用识别元件、传感材料、实际样品及检测真菌毒素的分析性能,并讨论了不同传感模式的优缺点。最后,分析了比率电化学传感技术在农业传感领域的瓶颈问题,如识别元件的开发,多种真菌毒素的同时检测,农产品的现场、实时检测等,指出开发便携式设备实现不同真菌毒素的现场、同时、快速检测是本领域的重要发展方向,以期为农产品中真菌毒素高效检测技术提供参考。     

基于电化学传感器检测农副产品黄曲霉毒素B1的研究进展

黄曲霉毒素B1是农副产品中最常见的真菌毒素之一,具有诱变、致畸、免疫抑制和致癌的作用。为了减少黄曲霉毒素B1带来的危害,开发可靠的方法来检测农副产品中的黄曲霉毒素B1十分重要。传统的检测方法难以满足现代农业中现场、快速检测的需求,而电化学传感器具有制备简单、便于携带、灵敏度高和选择性强等特点,因而备受关注。根据识别元件的不同,黄曲霉毒素B1的电化学传感器可以分为基于适配体的传感器、基于免疫反应的传感器、基于分子印迹的传感器。研究者们又根据不同的感知策略、纳米材料研发了多种类型的黄曲霉毒素B1电化学传感器。该研究综述了近5年来（2019—2023年间）黄曲霉毒素B1电化学传感器的研究进展,列举了具有代表性的实例,讨论了基于不同识别元件的传感器的传感机理和不同的信号产生策略,对这些传感器的性能进行了对比。并分析了不同识别元件的优缺点,探讨了基于不同原理的黄曲霉毒素B1电化学传感器的不足之处和发展方向,如需要开发新型的识别元件、研发新的纳米材料并提高纳米材料的制备技术、不同传感策略的联合应用、研发多种毒素同时检测的传感器、简化修饰步骤提高传感器稳定性等,以期为实现黄曲霉毒素B1电化学传感器的实际应用提供参考。     

我国动物源性食品安全法律规制分析

近年来,随着"瘦肉精""毒奶粉""红心蛋"等一系列食品安全事件曝光,动物源性食品安全不断挑战公众的认知底线,在严重威胁、影响人民生命权、健康权的同时,对我国的对外贸易产生了不良影响。因此,加强动物源性食品安全法律规制,保障我国动物源性食品安全,不仅是维护人民生命健康权益的迫切需要,更是促进我国畜牧业可持续发展和我国政治经济社会稳定的迫切需要。     

车辆智能障碍物检测方法及其农业应用研究进展

农业机械自动导航技术的应用可提升作业的精度和安全性,而障碍物检测是其中的重要环节。该文按照传感技术的不同进行分类,从单一传感器检测技术到多传感器融合技术,对车辆智能障碍物检测方法及其农业应用的研究进展进行了综述。其中单一传感器检测技术包括超声波检测技术、激光雷达检测技术和机器视觉检测技术,超声波检测技术受障碍物表面情况影响、激光雷达检测技术成本太高、机器视觉检测技术算法复杂耗时长,均无法满足复杂农田环境需求;多传感器融合技术则可以融合单一检测技术的优点,该文概述了视觉检测技术与激光雷达检测技术融合、视觉技术与超声波技术融合以及融合了深度和彩色图像信息的Kinect传感器检测技术的应用情况。最后,总结现有技术存在的问题,并对未来的研究内容进行了展望,包括新型装置和新算法引入及原有传统方法的改进两个方面。     

基于RFID与WSN的奶牛养殖溯源信息采集与传输方法

为了实现奶牛溯源信息高效采集与实时传输,在分析现有技术的基础上,提出一种将射频识别技术与无线传感器网络技术相结合的无缝隙信息采集与传输方法,并对系统方案设计、网络体系架构和通信协议转换等主要内容进行研究,实现并应用于奶牛养殖信息溯源系统。试验结果表明,基于单点通信有障碍35m、无障碍75m范围所构建的射频传感网络,手持终端采集的养殖信息,其数据传输丢包率在5%以内,系统运行稳定、可靠、数据能够实时、高效传送到溯源数据中心。     

纳米银柔性农用温度传感芯片设计与试验

柔性传感技术可拓展生态无人农场"机-物"感知与信息交互的应用场景。该研究利用喷墨打印技术制备了基于导电纳米银材料的柔性温度传感芯片,解析了聚二甲基硅烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)保护层对传感芯片灵敏度、重复性、稳定性及寿命的改进作用,并通过动植物体表、根际及极端温度动态监测验证了该传感器农用测温可行性。结果表明:PDMS保护层实现了对纳米银温敏层的防水保护,提升了传感器环境适应性及寿命;在零下18～100℃范围内的自制柔性温度传感芯片的测温灵敏度为0.330℃~(-1),测定误差小于0.6℃,稳定性达到0.02℃/min;典型农用测温场景下,柔性温敏芯片与高精度铂电阻测温结果的一致性较好,测温误差明显小于商用红外测温仪,均方根误差仅为0.108℃。纳米银柔性温度传感芯片可快速准确地获取待测对象的温度变化,具有良好的农业应用前景。     

关于坡耕地土壤"翻滚侵蚀"的研究

所谓“翻滚侵蚀”,就是指坡耕地土壤在受到人为外力的作用下,而产生向下翻动、滚动和下切的侵蚀现象,其主要发生在坡耕地的耕作上,当在坡耕地上耕作时,每趟一遍地,其土壤就向下翻滚一点和下切一点,当坡度越大其翻滚的程度就越大,也就是说产生的翻滚侵蚀就越大。这种“翻滚侵蚀”现象在山区、丘陵区、漫川漫岗区的坡耕地耕作中是十分突出和十分严重的,不能不引起我们对它的高度重视。     

户用“猪-沼-果”生态模式经济评价

对江西省赣州市户用“猪 沼 果”生态模式和单项脐橙生产经济评价结果表明 ,投资建设户用“猪 沼 果”生态模式财务净现值为 2 870 4万元 ,财务内部收益率为 38.8% ,动态投资回收期为 6 .99年 ;单项脐橙生产财务净现值为 2 4 998万元 ,财务内部收益率为 34.77% ,动态投资回收期为 7.5 4年。“猪 沼 果”模式具有较强的盈利能力和抗风险能力。     

"3414"肥料试验模型拟合的探讨

以UNDP95-98年在河北唐山进行的27个3414冬小麦试验为例,研究了三元二次施肥模型与一元施肥模型对3414肥料试验结果的拟合情况。结果表明,三元二次施肥模型进行拟合试验成功率仅为56%,而采用一元施肥模型可以对全部试验进行数据处理。在同一试验中,与一元施肥模型相比,采用三元二次施肥模型计算的推荐施肥量偏高;根据一元施肥模型拟合计算分别有15%、44%、67%的点不需要施用N、P、K肥,而采用三元二次施肥模型则无法获得这一信息。因此,在3414试验中,一元施肥模型是三元二次施肥模型拟合的一种很好补充和优化手段。     

准确统一“日光温室”定义的商榷

日光温室是具有中国知识产权的温室建筑型式,适合中国国情,在我国北方地区有较大的发展。围绕日光温室的学术著作、论文以及国家和行业标准也有大量出版,但对日光温室的准确定义却五花八门,缺少统一的内容和定义方法。该文从日光温室的特征出发,分析了目前流行日光温室各种定义方法的优劣,在此基础上提出了一种统一的定义方法,并对其英文翻译方法作了分析和定义     

关于我国“数字土壤”建设若干问题的思考

对"数字土壤"的渊源、定义、功能以及如何建设我国的"数字土壤"进行了讨论。"数字土壤"渊源于"数字地球",是土壤学科发展的产物、是土壤科学与现代信息技术和计算机技术相融合的必然趋势,是一种进行土壤科学研究的现代技术体系;"数字土壤"具有管理与提供土壤科学数据、进行空间分析、制作士壤专题图、指导土壤调查、查询与传播土壤信息、构建运用模型、土壤质量预警等功能;历史土壤调查资料是研制我国"数字土壤"的骨干材料;中国需要同时研制不同精度的"数字土壤";"联合共建",是建设我国"数字土壤"的好途径。     

“池杉-鱼-鸭”型生态农林业模式研究

利用池杉(Taxodium ascendens)耐水淹的特性，开发了“池杉-鱼-鸭”共栖的生态农林业生产模式，经过连续8年运行，发现在该模式下单位面积平均经济收益是无树鱼池和无鱼池杉林的3倍以上；同时，试验林区招来大量鸟类，形成了一个人造的鸟类生态环境，改善了生态景观和降低了当地农田病虫害防治成本。该生产模式在亚热带和暖温带水网地区有广泛的推广前景。     

总结经验 突出重点 又好又快地推进“十一五”“长治”工程建设

“长治”工程自1989年启动实施以来,累计完成水土流失治理面积近9万km2,取得了显著的生态、经济和社会效益。“长治”工程建设重视发挥长江上游水土保持委员会的领导协调作用,坚持理念创新、技术创新和依靠制度对项目严格管理,为全国的水土保持生态建设起到了很好的示范借鉴作用,提供了宝贵的经验。“十一五”是我国经济社会发展的重要战略机遇期,各地要抓住机遇,重点做好5项工作:进一步依法加强监管力度,遏止新的水土流失;进一步抓好以“长治”工程为龙头的水土流失重点治理工作;进一步发挥长江流域水热资源优势,大力推进生态修复工作;进一步发挥各级水保委员会的统筹协调作用;进一步深化改革,加快水土流失治理步伐。     

转几丁质酶基因水稻根系微生物群落分析

有用“直接观察法”和“分离培养法”对转基因水稻根系微生物群落的初步分析结果表明，导入外源水稻几丁质酶基因（RC24）的转基因水稻根内和根表的微生物群落发生显著变化，转基因水稻根部内生真菌总数显著减少，内生细菌总数显著增加，其内生细菌总数是未转基因亲本对照的10倍左右。采用“直接观察法”测得2个转基因水稻品种有内生真菌的根段率为55．2％和81．1％，而对照为100％，转基因水稻根系真菌和细菌种类与对照存在显著差异，有VA菌根泡囊的根段率显著降低。     

基于3S技术的安徽省景观生态分类系统研究

利用3S技术对安徽省多数源进行信息的取得到分项数据层，然后按照景观生态三级分类方法和指标体系进行数据处理，集成、形成三级景观生态分类系统，并对各眩观类型编码，建成安徽省景观生态分类编码系统和图例系统。     

旱坡地"作物-植物篱"系统能流特征研究

通过连续2年的定位试验,对坡度为8-20°的旱坡地"作物-植物篱"系统能流特征如能结构、能效率进行了研究,结果表明①"作物-植物篱"系统产出能和输入能的数量和结构的变化主要受到植物篱子系统类型的影响.与大面积旱坡地传统农作物生产系统如"小麦/花生(或玉米)/甘薯"比较由于果树、草本等植物篱的冠层及根系在形态和空间分布上与作物的异质性,形成了对光、热、水、土、肥等资源的连续、多层次的利用,因此能有效提高系统的光能利用率、人工输入能效率,耕地单位面积总产出能也会增加,坡度越大,相对增幅亦越大;由于能极显著减少无机能施入量,这有利于降低化肥农药使用量,减少对环境的污染和破坏.②"作物-果树类植物篱"系统输入能总量和有机能输入量大幅度增加,因此有利于优化输入能结构,促进坡地生态系统良性循环和集约高效农业发展.③"作物-草本植物篱"系统人工辅助能的输入量大幅度下降,由于它所需投入能少,有机能耗和无机能耗均低,人工输入能效率很高而生物产量也较高,并且它们提高了与其间作的其他作物的能量产投比,因此提升了整个系统能量产投比率;由于保水固土的生态功能显著,使它能在四川广大山地、丘陵区退耕还林还草工程中发挥重要作用.