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1 半干旱区深层土壤微生物变化

在半干旱区深层土壤微生物变化研究方面获进展

退耕还林是修复退化生态系统的有效方法，但往往会消耗深层土壤水分，造成深层土壤干化，这一现象在干旱半干旱区更为明显。

目前，尚不清楚造林引起的深层土壤干化如何影响土壤微生物群落和功能，这限制了对旱地恢复生态系统可持续性的认识。

近日，中国科学院院士、中科院水土保持研究所研究员邵明安团队研究员魏孝荣等，以我国典型生态恢复区——黄土高原为对象开展研究，在退耕与深层土壤微生物群落和功能性变化及驱动因子方面取得进展。

研究发现，造林对深层（120~500cm）土壤微生物群落和功能的影响显著大于浅层土壤（0~120cm），这种影响主要表现在降低了细菌beta多样性、网络稳健性和功能，且这种影响与造林后深层土壤干化密切相关。结果表明，干旱半干旱地区恢复生态系统的退化或是深层土壤水分的过度消耗及其导致的微生物群落变化和功能损失共同损失造成，为土地利用变化和微生物之间的关系提供了新认识。研究提出，在评估干旱半干旱地区造林的生态环境效应和可持续性时，应充分考虑深层土壤微生物的负面响应。

内容来源：

https://www.cas.cn/syky/202207/t20220719_4842144.shtml

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优化糖基化酶碱基编辑器方面取得进展

SunTag-GBEs的工作示意图

GBE编辑器可实现碱基C-to-G的编辑，但存在碱基编辑效率偏低、靶向位点范围受限等问题，这限制了GBE碱基编辑器的应用。因此，亟需优化现有糖基化酶碱基编辑器，开发出碱基编辑效率高、靶向位点范围广的GBE突变体。

近日，中国科学院天津工业生物技术研究所研究员毕昌昊带领的合成生物技术研究团队、研究员张学礼率领的微生物代谢工程团队与大连工业大学合作，在优化糖基化酶碱基编辑器方面取得新进展。为了提高GBE碱基编辑器的编辑效率，科研团队将转录激活因子VP64融合表达在GBE编辑器脱氨酶的氨基端（Vp64-APOBEC-nCas9-UNG），结果表明Vp64-APOBEC-nCas9-UNG的C-to-G编辑效率比GBE有显著提高。为了进一步扩大APOBEC-nCas9-UNG的应用范围，研究分别融合表达了SunTag系统与SpRY-Cas9，构建了SunTag-GBEs和SpRY-GBEs。与GBE相比，SunTag-GBEs在哺乳动物细胞中的编辑效率、编辑纯度和编辑框均有显著提升。同时，SpRY-GBEs克服PAM序列的限制，实现了靶向位点范围的拓展。该研究通过不同策略对GBE进行优化，获得性能更优越的GBE突变体。

内容来源：

https://www.cas.cn/syky/202207/t20220727_4843144.shtml

3 代码注释数据治理研究进展

近日，中国科学院软件研究所互联网软件技术实验室在代码注释数据治理方面取得进展。该研究针对当前代码注释大数据质量治理难的问题，通过分析4个大规模代码注释基准数据集，归纳出12种类型的噪声数据并研发了基于规则的代码注释数据噪声清理工具，能够高效、精准地自动治理代码注释数据质量，为代码注释自动生成模型形成高质量数据提供保障，有效促进现有的代码注释自动生成模型提升性能。

代码注释自动生成技术旨在减轻人工编写注释代码的工作量，从而提高软件开发效率。目前主流的代码注释生成模型大多采用深度学习框架，模型的有效性依赖大规模高质量数据集。然而现实中基准数据集主要采集自真实的开源项目代码，其数据质量如何尚无研究深入分析。

针对上述问题，科研人员检测了4个基准数据集中的噪声，发现这些数据集中均广泛存在噪声数据，噪声数据占比最低31%，最多高达到65%；定义了12种类型的噪声数据并给出了具体示例；并研发了基于规则的代码注释数据噪声清理工具，治理准确率达到97.5%。科研人员对比了清理前后的3个最新代码注释自动生成模型，发现去除噪声后，模型的性能普遍提升了21%~27%。

内容来源：

https://www.cas.cn/syky/202207/t20220721_4842634.shtml

4 喀斯特湖泊在维持水体净自养上

有何潜在作用？

喀斯特湖泊昼夜尺度上的水文地化-NEP-碳循环过程间的关系模式图

近日，中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验刘再华课题组利用季节性昼夜尺度观测数据、水文地球化学模拟和bookkeeping模型等研究手段，对典型喀斯特湖泊水体-抚仙湖的代谢过程与溶解无机碳（DIC）的相关关系来调控碳与物质能量在湖泊生态系统中的转移过程以及水体碳源汇展开了分析研究，并对监测期日间午后水体代谢显著降低的现象进行细致的机理分析。

该研究组设计了从水化学季节性昼夜监测-净生态系统生产力（NEP）-碳循环过程的研究路线。研究揭示了昼夜尺度上的水体理化指标和同位素特征受水生光养生物的代谢控制，发现了经bookkeeping模型量化后的NEP与DIC循环之间存在显著关系，阐明了DIC施肥在支持喀斯特湖泊高初级生产力方面的作用。依据上述相关关系，研究还发现，较低的CO₂/O₂增加了水生植物光呼吸的潜在风险，这或是造成水体中的光合作用强度在日间午后普遍降低的原因。

研究进一步表明，抚仙湖表现出的净自养生态系统（GPP/R>1，NEP>0）更像是大气CO₂汇，水生植物代谢产生的有机碳汇高达833-902tCkm^-2yr^-1，比海洋生物泵效应产生的碳汇量高出一个数量级。若进一步考虑碳酸盐风化碳源的碳汇量，其规模达650–704tCkm^-2yr^-1，证明了代谢过程在湖泊碳循环中的潜在的重要作用，以及耦合水生光合生物的碳酸盐风化的碳中和潜力。在气候变化和湖泊富营养化的全球背景下，大量产出的AOC可能足以推动水生生态系统（尤其是喀斯特水生生态系统）走向净自养，并充当CO₂汇。未来研究应更多地关注并量化湖泊代谢与碳循环之间的关系，以更全面地评估水体特别是喀斯特水体在区域和全球碳收支中的作用，并制定相关管控政策以调节该碳汇规模。

内容来源：

https://www.cas.cn/syky/202207/t20220727_4843174.shtml

5 二维纳米材料水解制氢抗炎获突破

二维氢硅烯纳米片水解制氢抗炎示意图

氢气（H₂）作为新兴的治疗气体，具有优异的生物安全性、高组织渗透性和自由基清除能力，是颇具应用前景的抗氧化剂。然而，目前缺乏用于炎症性疾病治疗的便捷、高效的制氢策略。

近日，中国科学院院士、中国科学院上海硅酸盐研究所研究员施剑林带领的团队发现，硅-氢键修饰的硅纳米片展现出高效水解制氢的特性，无需任何外界能量输入，在生理条件下即可释放治疗性气体H₂，对急性炎症具有良好的治疗效果。该工作首创性地提出了一种“只需加水”的便捷气体治疗策略，同时利用理论计算揭示了二维氢硅纳米片的本征产氢机制，为纳米材料介导的H₂治疗提供了新颖而有效的方式。

该研究提出了一种方便的“只需加水”的H₂生产方法。该方法基于超薄的二维氢硅烯纳米片，这种纳米片具有高的比表面积和高反应活性的Si-H键，突破了传统的硅-水反应动力学势垒。此外，该研究通过DFT计算揭示了二维纳米片增强H₂释放的内在机制。氢硅烯表面大量的H原子可作为活性反应位点，优化Si-H₂O反应的热力学条件。体外实验和动物实验表明，氢硅烯作为注射剂、搽剂均表现出显著的抗炎效果，具有广泛的临床转换应用前景。

内容来源：

https://www.cas.cn/syky/202207/t20220719_4842088.shtml

排版 | 萝卜娟

审核 | 六朵 苍翼蝴蝶 陨石