Tissue cells feel and respond to the stiffness of their substrate

Normal tissue cells are generally not viable when suspended in a fluid and are therefore said to be anchorage dependent. Such cells must adhere to a solid, but a solid can be as rigid as glass or softer than a baby's skin. The behavior of some cells on soft materials is characteristic of important phenotypes; for example, cell growth on soft agar gels is used to identify cancer cells. However, an understanding of how tissue cells-including fibroblasts, myocytes, neurons, and other cell types-sense matrix stiffness is just emerging with quantitative studies of cells adhering to gels (or to other cells) with which elasticity can be tuned to approximate that of tissues. Key roles in molecular pathways are played by adhesion complexes and the actinmyosin cytoskeleton, whose contractile forces are transmitted through transcellular structures. The feedback of local matrix stiffness on cell state likely has important implications for development, differentiation, disease, and regeneration.     

高强度微波处理对落叶松木材力学性质的影响

着重考查了经过高强度微波辐照后,落叶松木材冲击韧性和弯曲性能的变化。结果表明,适当的高强度微波辐照对落叶松木材的力学性能影响不大,弯曲弹性模量和冲击韧性下降不足10%;但是不当的处理条件能够显著降低木材的力学性能。有时高强度微波处理能够使落叶松木材的冲击韧性有所提高,这与木材内部的生长应力一定程度的释放有关。扫描电子显微镜观察显示,经高强度微波处理后落叶松木材的微观结构发生了一些变化,包括微细裂纹的形成、纹孔膜破裂等,这些微观结构变化有助于释放木材内部的生长应力,从而改善力学性能。     

加热温度及时间对牛肉胶原蛋白特性及嫩度的影响

 【目的】通过研究不同加热温度和加热时间来探究胶原蛋白特性对嫩度的影响,为中国高熟度牛肉嫩度特性研究提供参考。【方法】将牛半腱肌肉在60、70、80、90和100℃水浴温度下分别加热30、60、90、120和150 min,通过测定剪切力、蒸煮损失、水分含量、质构特性、结缔组织机械强度、胶原蛋白含量及热溶解性、胶原蛋白共价交联以及扫描电镜等指标探究嫩度的变化规律,通过相关性分析得出影响嫩度的关键因素。【结果】随着加热温度的升高和加热时间的延长,牛半腱肌肉剪切力降低,蒸煮损失增大,水分含量降低;总胶原蛋白和不溶性胶原蛋白随着加热温度的升高其相对含量明显增加,随着加热时间的延长其相对含量变化不显著,可溶性胶原蛋白含量及热溶解性增加、羟赖氨酸吡啶啉（HP）相对含量上升、赖氨酸吡啶啉（LP）相对含量下降,黏着性增大,胶黏性、咀嚼性、凝聚性和回弹性减小。随着加热时间的延长,牛肉剪切力与蒸煮损失呈显著负相关（P＜0.05）;与水分含量、硬度、凝聚性、胶黏性、咀嚼性以及回弹性呈极显著正相关（P＜0.01）;与总胶原蛋白、可溶性胶原蛋白、不溶性胶原蛋白含量、胶原蛋白热溶解性以及羟赖氨酸吡啶啉含量呈极显著负相关（P＜0.01）。总胶原蛋白、不溶性胶原蛋白的含量与蒸煮损失呈极显著正相关（P＜0.01）;羟赖氨酸吡啶啉与肌肉的黏着性和总胶原蛋白含量呈极显著正相关（P＜0.01）,与弹性、可溶性胶原蛋白以及不溶性胶原蛋白含量呈显著正相关（P＜0.05）,与胶黏性和咀嚼性呈显著负相关（P＜0.05）,赖氨酸吡啶林与弹性呈显著负相关（P＜0.05）,与凝聚性呈显著正相关（P＜0.05）,与回弹性呈极显著正相关（P＜0.01）。与加热温度相比,加热时间对牛肉嫩度的影响更为显著。牛肉嫩度与胶原蛋白含量及热溶解性、HP、蒸煮损失、水分含量、硬度、凝聚性、胶黏性、回弹性和咀嚼性有关;胶原蛋白含量及热溶解性与蒸煮损失和水分含量有关。肌肉的黏着性、弹性、回弹性、凝聚性、胶黏性和咀嚼性等均与共价交联有关,胶原蛋白热溶解性与共价交联无关。【结论】高熟度牛肉的食用品质很大程度上取决于加热时长与胶原蛋白特性,胶原蛋白特性对嫩度的影响随着加热时间的延长而增加。胶原蛋白含量与热溶解性以及共价交联量通过影响肉的质构特性来改善嫩度。随着加热时间的延长,胶原蛋白和共价交联相对含量增加,结缔组织强度增加从而削弱了肌纤维对嫩度的影响,使嫩度得到改善。     

晋北大型露天矿区生态系统弹性研究

为定量评估矿区生态系统弹性,从系统内在能力的角度揭示矿区在面临扰动时的状态保持与演变过程,本研究利用七期Landsat TM影像解译后的土地利用数据,结合遥感（RS）与地理信息系统（GIS）技术计算的植被覆盖度,运用生态弹性度计算模型,从土地利用显性形态变化的角度分析了1990-2018年整个平朔矿区以及三大矿山生态弹性度的动态变化。结果表明：1990-2018年整个平朔矿区的弹性值介于5~10之间,最大值为9.83,最小值为5.53;1996-2000年弹性值下降明显,2000-2014年弹性值不断上升但速度逐渐变缓,2014-2018年转为下降,但弹性值依然处于9~10之间,生态环境有所改善。矿山区域的生态弹性度差异明显,安太堡矿的弹性值一直处于较低水平,最大值仅为4.05;安家岭矿的弹性值呈现先上升后下降的趋势,弹性值峰值为5.26,最小值为3.57;东露天矿的弹性值呈下降趋势,但一直维持在5~6之间。矿山开采导致矿山区域的生态弹性度处于较低水平,2009年后矿山生态弹性度持续下降,平朔矿区的生态弹性度整体受到负向驱动,生态弹性动态度不断减小。研究表明,矿区生态弹性度的变化受土地利用类型与植被覆盖度影响较大,矿山生态弹性度的变化会通过尺度效应传递到整个矿区。     

Single-molecule experiments in vitro and in silico

Single-molecule force experiments in vitro enable the characterization of the mechanical response of biological matter at the nanometer scale. However, they do not reveal the molecular mechanisms underlying mechanical function. These can only be readily studied through molecular dynamics simulations of atomic structural models: "in silico" (by computer analysis) single-molecule experiments. Steered molecular dynamics simulations, in which external forces are used to explore the response and function of macromolecules, have become a powerful tool complementing and guiding in vitro single-molecule experiments. The insights provided by in silico experiments are illustrated here through a review of recent research in three areas of protein mechanics: elasticity of the muscle protein titin and the extracellular matrix protein fibronectin; linker-mediated elasticity of the cytoskeleton protein spectrin; and elasticity of ankyrin repeats, a protein module found ubiquitously in cells but with an as-yet unclear function.     

北京山区沟域生态承载力评价———以房山区蒲洼沟域为例

在北京山区沟域生态承载力内涵的基础上,从实现沟域经济社会可持续发展及经济与环境协调发展的角度,在生态弹性指数、资源环境承载指数、资源环境压力度等方面构建了北京山区沟域生态承载力评价指标体系,并应用综合评价法构建了评价模型.研究结果表明,2010年蒲洼沟域生态弹性指数得分为72.8,属较稳定水平;资源与环境承载力得分为47,属中等水平;资源环境承压度得分为86.5,处于高压水平;生态承载力得分为65.1,属2级水平.同时依据评价结果,提出了推动蒲洼沟域可持续健康发展的对策建议.     

宣威火腿在贮藏过程中风味和质构变化

采用电子舌、电子鼻、质构仪对宣威火腿的成熟时间与品质之间的关系进行了研究。结果表明,电子鼻/舌能将不同年份的宣威火腿很好地区分开来;火腿的硬度、咀嚼性随成熟年数的增加呈上升趋势,弹性呈先增大后减小的趋势,回复性呈先减小后增大趋势。上述结果说明宣威火腿在成熟的过程中,随时间增加其风味和质构呈现一定的变化规律,从而可以通过分析其风味和质构指标来快速判断其成熟时间。本研究为对宣威火腿进行鉴别和品级评价提供了基础数据。     

一种基于红外热图的温度提取方法

经济抗逆力开启了新型风险管理和评价工具。基于经济抗逆力的理论分析，构建包括经济稳定、市场效率、治理能力、社会发展、信息化发展在内的经济抗逆力综合评价指标体系。运用省域的面板数据，引入信息熵权法修正权重，从省际结构、地理区域和聚类分组等多维度测算中国经济抗逆力及其空间分布特征。研究发现，中国经济抗逆力总体呈现上升趋势，但增速放缓。而且，经济抗逆力具有较为典型的区域分布特征。各类分指数中，市场效率指数、社会发展指数与信息化发展指数是不同区域经济抗逆力水平提升的重要驱动因素，而治理能力指数偏低和经济稳定指数下降是经济抗逆力提升的主要制约变量。     

切达奶酪成熟过程中微观结构变化及其对质构的影响

【目的】研究切达奶酪12个月成熟过程中的微观结构变化及其对质构以及功能特性的影响。【方法】利用扫描电子显微镜观察切达奶酪成熟过程中微观结构的变化,利用TPA（Texture Profile Analysis）分析奶酪质构特性,包括硬度、黏性、回复性、耐咀性和内聚性等功能特性的变化,并且利用SAS统计软件分析结果。【结果】随着成熟的进行,奶酪微观结构上的空穴变小,脂肪球变小,蛋白质长链结构变短,酪蛋白网络结构逐渐降解,表面粗糙变得不连续。硬度、黏性和耐咀性呈上升趋势,平均上升速度分别为22% 、17%和28%,差异显著（Ｐ＜0.05）;回复性呈下降趋势,下降速度为-12%,差异显著（Ｐ＜0.05）。【结论】切达奶酪成熟过程中微观结构变化是质地变化的主要影响因子。     

基于生态功能区尺度的社会-生态恢复力评价研究

为定量评估生态功能单元的社会-生态恢复力,采用多准则评价、相关性分析方法,构建全国尺度的社会-生态恢复力指标体系,探讨了我国各生态功能区的社会-生态恢复力水平。结果表明,国土空间生态系统的社会-生态恢复力水平由自然和社会两方面特征决定,恢复力水平具有明显的区域性差异。从全国尺度来看,自然生态恢复力水平指数在0.10～0.56区间内,呈南方高、北方低的格局,受系统慢变量特征影响显著;社会经济恢复力水平指数在0.18～0.93区间内,呈中部及沿海地区高、其他地区低的格局,由系统的社会资本、交叠管理、创新性等特征的差异导致。研究表明,基于恢复力准则构建恢复力评价指标体系可以有效揭示区域恢复力格局,我国国土空间生态修复的整体区划和工程布局应考虑各生态功能单元社会-生态恢复力的异质性,并根据社会和自然生态恢复力的综合水平制定差异性的修复策略。     

高致病性猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒感染猪主要脏器的超微结构变化

对高致病性猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒(HP_PRRsV)人工感染的成年猪脏器进行透射电子显微镜观察,结果发现,肺部组织细胞病变最严重.部分毛细血管破裂.毛细血管内皮细胞裂解.肺泡巨噬细胞线粒体嵴肿胀严重;脑部组织神经元细胞凋亡和胶质细胞坏死;肾脏和淋巴结组织中均出现病毒的复制和线粒体嵴的肿胀.该结果为阐明HP-PRRSV的致病机理提供了实验依据.     

渔船在风浪中的稳性

渔船尺度相对较小且常年在海上进行捕捞作业,丧失稳性现象较为严重。为此,作者根据海洋渔业发展固定进行的一些渔船稳性的船模试验研究结果,经过对渔船倾覆机理的分析,提出改善渔船风浪中稳性的一些措施,包括如何合理设计与布置舷墙排水口,确保船体开口水密设施的可靠性以及采用双体渔船等。     

植物miRNA抗逆性研究进展

在逆境胁迫下,植物中的miRNA能够迅速表达并作用于某些与逆境相关的基因,启动植物的某些抗逆信号系统,提高植物抵御不良环境危害的能力。文章就miRNA的合成、作用机制、进化特点及其在植物对高盐和干旱等胁迫中的抗逆作用机制进行了综述,并对植物miRNA的研究发展趋势进行了展望。     

竞争对红松树木的干旱适应性及生长衰退影响

  目的  揭示竞争是否对红松干旱适应性及生长衰退存在影响,为森林管理提供科学依据。  方法  在小兴安岭南部天然林中取样,通过树木年轮学方法分析比较不同竞争强度的红松径向生长变化率和树木生长对极端干旱的适应性,采用的指标包括抵抗力（R_t）、恢复力（R_c）和恢复弹力（R_s）。  结果  小兴安岭南部地区红松树轮宽度指数和树木径向生长变化率反映出在1980—1990年、1990—2000年、2002—2017年期间树木发生了不同程度的生长衰退;不同竞争强度的红松发生生长衰退时间和强度存在差异,中、低竞争强度红松发生生长衰退的时间相对一致,在1990—2000年快速升温期间,高竞争强度的红松没有出现生长衰退,而低竞争强度的红松生长衰退最为严重,最低值达?40.28%;3组不同竞争强度的红松标准年表与上年6月至当年8月的帕尔默干旱指数（PDSI）基本呈正相关关系,高竞争指数组在上年9月至当年2月均达到显著水平（P < 0.05）。高竞争强度的红松对干旱的抵抗力和恢复弹力较弱,尤其在严重干旱年,竞争加剧了树木对干旱的敏感性,竞争指数越高（竞争压力越大）的红松对干旱的抵抗力和恢复弹力越弱;不同竞争强度下的红松对极端干旱的恢复力在2000年前快速升温期间均呈下降趋势,2000年左右伴随着升温减缓红松对干旱的恢复力出现反弹。  结论  未来极端干旱事件频率增加,红松可能面临更加严重的生长衰退。竞争影响树木对干旱的适应能力,高竞争强度下的树木对干旱更加敏感,适应能力更弱,但没有导致更加严重的生长衰退。进一步研究还需要结合时间和空间尺度上的深入分析,以应对气候变暖带来的不利影响。加强树木对干旱响应的相关研究,对森林管理与资源保护具有重要意义。      

马尾松枝桠材应压木与对应木的化学及物理力学性质研究

研究了马尾松枝桠材中的应压木和对应木的化学、物理及力学性质．并与正常干材对比。结果表明：它们在化学组分、纤维素相对结晶度、密度、胀缩性、吸水性、顺纹抗压、抗弯强度及其弹性模量等方面存在明显的差异。     

乡村数字化对中国农业韧性的影响机制——基于耦合协调度和中介效应模型的实证

为探究乡村数字化对农业韧性的影响，利用2011—2020年中国30个省(直辖市、自治区)的面板数据(统计数据未含西藏及港澳台地区，下同),采用熵值法测算了中国农业韧性与乡村数字化发展水平。利用耦合协调度模型、中介效应模型分析了二者的协调程度，探究了乡村数字化对农业韧性的作用机制。结果表明：当前我国农业韧性水平与乡村数字化发展水平及二者的耦合协调程度总体呈上升趋势；乡村数字化可通过缩小城乡收入差距、提升农村人力资本水平促进农业韧性提高；乡村数字化在农业韧性水平低的地区提升效应更加明显。     

碳纤维混凝土的力学性能试验研究*

 通过试验,对短切碳纤维掺量为1%,2%的混凝土的150mm×150mm×150mm立方体和150mm×150mm×300mm棱柱体试块的抗压强度、劈拉强度、静力受压弹性模量、泊松比等进行了试验,并和未掺短切碳纤维的普通混凝土的基体做了比较和分析,据此研究分析了一定基体混凝土强度下不同碳纤维体积分数对混凝土力学性能等变化的影响。     

Induction of pancreatic differentiation by signals from blood vessels

Blood vessels supply developing organs with metabolic sustenance. Here, we demonstrate a role for blood vessels as a source of developmental signals during pancreatic organogenesis. In vitro experiments with embryonic mouse tissues demonstrate that blood vessel endothelium induces insulin expression in isolated endoderm. Removal of the dorsal aorta in Xenopus laevis embryos results in the failure of insulin expression in vivo. Furthermore, using transgenic mice, we show that ectopic vascularization in the posterior foregut leads to ectopic insulin expression and islet hyperplasia. These results indicate that vessels not only provide metabolic sustenance, but also provide inductive signals for organ development.     

第2～6肋间神经前皮支及其营养血管的解剖学研究

目的：为临床设计胸前区皮神经营养血管皮瓣提供解剖学基础。方法：在17例34侧成人躯干标本上，用显微解剖法观测第2－6肋间神经前皮支的外侧支及其营养血管的来源、走行及分布规律。结果：第2－6肋间神经前皮支的外侧支及其营养血管于胸骨两旁相应肋间穿出深筋膜，呈节段性、重叠性分布于胸前区皮肤。皮神经营养血管相互间形成丰富的吻合。结论：可设计以第2－6肋间神经前皮支的外侧支及其营养血管为蒂的皮神经营养血管皮瓣。