浙江农林大学
坚持科研探索
不断挑战自我，勇攀高峰
浙农林大人
始终坚守初心，牢记科研使命
以热情追求卓越，创造辉煌成就
近期，浙江农林大学的专家学者
又发表了10篇高水平论文
让我们共同领略浙江农林大学的学术气息
感受科学研究的无尽魅力！
01
环资院、碳中和学院余兵教授团队在《Angewandte Chemie》发表高水平研究论文
近日，环资院、碳中和学院余兵教授领衔的环境功能材料团队在国际顶尖期刊《Angewandte Chemie》（中科院1区Top，IF=16.8）在线发表题为《模拟氮酶双组分结构的金属-硫-碳催化剂》（A Metal–Sulfur–Carbon Catalyst Mimicking the Two-Component Architecture of Nitrogenase）的研究论文。浙江农林大学为该论文第一单位和通讯作者单位。该团队2021级硕士研究生夏浚凯为第一作者，环资院、碳中和学院余兵教授为该论文的通讯作者。
该团队设计了一种由两种酶的结构酶学启发的双组分M-S-C催化剂，并通过表征和机制探究实验进一步探索了其结构依赖性，以通过电化学硝酸还原（NitRR）合成氨。我们观察到，只有当Ru SAs和NPs共存时，催化剂才能达到最高性能。这种（SAs + NPs）/S-C表现出显著的NH3产率约为~37 mg L-1h-1和法拉第效率约为~97%，持续超过200小时，并且超过了大多数报道的电催化剂。实验和理论研究揭示了Ru SAs与S配位在促进HONO中间体的形成和随后在相邻Ru NPs上的还原反应中的关键作用。因此，S-C负载的NPs与SAs之间的协同作用与双组分氮化酶催化作用表现出显著的相似性。这项工作扩展了SACs的构型空间的限制，并有助于氨合成催化剂的合理设计。
02
竹子研究院分子育种与笋用林培育团队揭示毛竹LTR逆转座子的跳跃行为参与抗逆和发育的新机制
竹子研究院分子育种与笋用林培育团队在国际植物科学领域权威期刊《New Phytologist》（中科院一区Top，IF-5yr=10.2）在线发表了题为《毛竹转座子跳跃引起响应外部和内部信号的遗传和表观遗传重编程》（Genetic and epigenetic reprogramming in response to internal and external cues by induced transposon mobilization in Moso bamboo）的研究论文，解析了LTR逆转座子响应内外信号发生转座进而调控发育和逆境响应基因表达的分子机制。
在该研究中，研究组从遭受多种非生物胁迫和不同发育阶段的毛竹组织中，鉴定出大量被激活的LTR逆转座子。这些转座子激活与位点特异性去甲基化相关，并且它们主要分布在蛋白质编码基因附近。有趣的是，这些转座子激活与邻近基因的表达呈正相关，而这些邻近基因主要是胁迫应激反应和发育的相关因子。进一步研究发现，响应胁迫和发育信号而发生的LTR逆转座子新转座事件，也倾向于插入近蛋白编码基因。这些新插入位点的去甲基化延伸到插入位点两端，导致近端位点甲基化水平降低，促进附近编码基因表达。最后，研究组通过转座印迹跟踪和转基因试验，证实了LTR逆转录转座子新插入位点的偏好性及其对应激和发育适应的影响。该研究揭示了LTR逆转录转座子在逆境和发育中被激活，通过偏好性的转座和改变DNA甲基化水平，进而改变相关基因的表达，参与抗逆和发育。
03
光机电学院戴朝卿教授团队在《Laser & Photonics Reviews》期刊发表高水平学术论文
光机电工程学院戴朝卿教授领衔的先进光电子应用基础交叉研究中心科研团队在光学领域国际权威期刊《Laser & Photonics Reviews》（中科院1区TOP，五年影响因子：11.1）上发表了题为《极化诱导的涉及类噪声过渡态的孤子分子累积与切换机制》(Polarization-Induced Buildup and Switching Mechanisms for Soliton Molecules Composed of Noise-Like-Pulse Transition States) 的研究论文。这是该研究团队近两个月内第二次在该期刊发表高水平文章，首次在高强度光场中揭示了孤子抵抗强非线性效应而发生的新型建立与切换机制，这不仅在理论上丰富了非线性光学和孤子动力学的研究内容，还在实际应用中展示了其潜在的巨大价值，为光学信息处理技术的发展开辟了新的方向。
这项研究突破了对传统非线性孤子累积动力学的理解，揭示了极化诱导的强非线性效应下孤子累积与切换的新形式，对推进传统光场和复杂强光场条件下孤子非线性动力学的理论研究具有重要意义。
04
国家重点实验室特色干果研究团队揭示裸子植物香榧球果膨大的新机制
国家重点实验室特色干果研究团队（吴家胜教授）在国际植物科学领域权威杂志《New Phytologist》（中科院一区Top，IF-5yr=10.2）在线发表了题为《蔗糖通过TgNGA1-TgWRKY47-TgEXPA2模块参与调控香榧球果膨大》(Sucrose promotes cone enlargement via the TgNGA1-TgWRKY47-TgEXPA2 module inTorreya grandis）的研究论文，首次解析了调控香榧球果膨大的新机制。
该研究采用13C标记和蔗糖处理等试验，明确了蔗糖诱导的细胞体积增大对香榧球果膨大具有重要作用。通过转录组测序、基因功能验证等手段，证实了香榧扩张蛋白基因TgEXPA2可正向调节细胞扩张促进球果膨大。进一步研究发现转录因子TgWRKY47通过直接结合到TgEXPA2启动子而增强其表达。此外，研究还发现，NGATHA转录因子TgNGA1直接与TgWRKY47相互作用，从而抑制TgWRKY47对TgEXPA2的调控作用。综上所述，该研究结果揭示了蔗糖与香榧球果膨大之间的关联，并阐明了分子调控机制。
05
环资院、碳中和学院冯华军教授团队在《Water Research》发表高水平研究论文
环境与资源学院、碳中和学院冯华军教授领衔的ZAFU环境修复与生态健康团队在国际顶尖的水资源研究领域专业期刊《Water Research》（中科院一区Top，IF=11.4）上发表题为《PRB中的生物阴极-阳极级联系统：高效降解地下水中的对氯硝基苯》（Biocathode-Anode Cascade System in PRB: Efficient Degradation ofp-Chloronitrobenzene in Groundwater）的研究论文。浙江农林大学为该论文的第一通讯单位，环境与资源学院、碳中和学院冯华军教授为该论文的通讯作者。
对氯硝基苯（p-CNB）是一种用于生产杀虫剂、除草剂、染料和各种工业化学品的重要合成中间体，会引起高铁血红蛋白血症、溶血性贫血、肝病和神经损伤等疾病，在地下水中被广泛检测到。例如Fenton等传统处理工艺，处理地下水中p-CNB通常存在修复成本高、二次污染重、环境风险大等问题。渗透性反应屏障（PRB）是一种地下水污染物修复的主流技术，但因它容量有限，无法持续去除污染物。生物电化学系统（BES）是一种以清洁电能作为驱动力，强化微生物氧化或还原有机污染物的新兴生物处理技术，特别是对于类似p-CNB等需要协同还原-氧化作用才能降解的污染物具有很好的去除性能。
因此，该团队开发了一种耦合PRB和BES的生物阴极-阳极耦联系统（BACP），采用极性周期反转（PPR）方法构建了由Geobacter和p-CNB降解细菌组成的共生阴极生物膜。
在外加电压0.5V时，BACP的p-CNB去除效率超过94%，去除速率高达189.85 mmol m-2d-1，且BACP系统能够耐受的p-CNB浓度超过120 mg L-1，以低功耗快速去除p-CNB，有效地满足地下水修复需求。
此外，该团队还评估了BACP的稳定性、安全性和友好性。BACP对p-CNB、苯乙烯、萘和NO3−等污染物去除具有高效性和稳定性，能够降低水体毒性。这项工作开发的BACP修复技术为在产园区地下水中污染修复提供新的思路，目前已经在台州医化园区开展中试验证。
06
化材学院胡勇教授团队在《Advanced Energy Materials》发表高水平研究论文
化材学院胡勇教授、颜磊讲师在国际顶尖期刊《Advanced Energy Materials》（中科院1区Top，IF=24.4）在线发表题为《自重构Co/Co2P异质结构提高碱性Zn-Co/air杂化电池的效率和耐久性》（Enhancing Efficiency and Durability of Alkaline Zn-Co/Air Hybrid Batteries with Self-Reconstructed Co/Co2P Heterojunctions）的研究论文。该工作成功合成了一种类似小麦状的Co/Co2P@PNCF材料，并首次将其作为可充电Zn-Co/air杂化电池的高效自支撑阴极，实现了杂化电池优异的性能输出。论文通讯作者为化材学院胡勇教授，共同通讯作者化材学院颜磊讲师。
本工作制备了一种类似小麦状的阴极材料（Co/Co2P@PNCF），该材料由P/N共掺杂碳纳米纤维的“中心茎”和密集排列的Co/Co2P异质结构的“谷粒”组成。这种仿生纳米结构不仅提供了大量暴露的活性位点，最大限度地提高了可及性，而且为电子转移和O2/OH-扩散建立了高导电网络。此外，Co/Co2P异质结构在第一个循环过程中自重构产生高价钴活性物种，形成了高效的Co2+↔ Co4+氧化还原对，以提供额外的充放电电压平台。原位拉曼和非原位X射线衍射光谱证明了Co3+/4+Ox(OH)y↔ KxCo2+/3+Oy的可逆过程，提高了电池的效率和耐用性。基于Co/Co2P@PNCF的Zn-Co/air杂化电池具有出色的功率密度（321 mW cm-2）、超长的循环稳定性（700 h）和较高的能量效率（20 mA cm-2时为62%）。这项工作为开发高效稳定的多功能电催化剂以及设计高性能的新能源体系提供了新的思路与途径。
07
先进光电子应用基础交叉研究中心戴朝卿教授团队在《Laser & Photonics Reviews》期刊发表学术论文
光机电学院先进光电子应用基础交叉研究中心戴朝卿教授团队以《深度学习用于模式锁定光纤激光器中矢量-孤子脉冲的动态建模和编码信息存储）》（Deep learning for dynamic modeling and coded information storage of vector-soliton pulsations in mode-locked fiber lasers）为题在线发表在光学领域国际权威期刊《Laser & Photonics Reviews》（激光与光子学评论）上（中科院1区，IF5：11.1）。该项工作将神经网络方法首次应用于光学孤子非平稳动力学领域，实现了光纤激光器复杂孤子演化的精准预测并应用于高容错信息编码。该论文成果的第一单位为浙江农林大学光机电工程学院，第一作者为硕士研究生司志增，论文共同第一作者为王大磊副教授，论文通讯作者为光机电工程学院戴朝卿教授，共同通讯作者为刘威副教授、王悦悦教授。
这项研究不仅为理解和预测非稳态孤子脉动提供了新工具，而且为超快光学和信息存储领域带来了潜在的应用前景。该方案不仅解决了传统数值模拟方法中存在的计算量大、效率低等问题，还为未来利用深度学习技术改进光纤激光器的信息编码提供了理论基础和技术路径。
08
园林学院城乡生态环境评估与规划团队在《Sustainable Cities and Society》上发表学术论文
园林学院城乡生态环境评估与规划团队在国际权威刊物《Sustainable Cities and Society》（中科院一区TOP，IF: 10.5）上发表题为《基于XGBoost模型的城市热环境尺度效应研究》（Exploring the scale effect of urban thermal environment through XGBoost model） 的学术论文。浙江农林大学为该论文第一单位和通讯作者单位。该团队施益军副教授为通讯作者，研究生何静娟为第一作者，徐丽华教授、陆张维副教授、冯矛老师等共同参与。
文章利用XGBoost和SHAP模型以及部分依赖关系图，以上海市域和中心城区为研究的不同尺度，分析社会经济、建成环境、蓝绿空间格局三个方面的变化量与地表温度等级变化的贡献重要性。研究结果强调了上海市域尺度和中心城区尺度城市热环境影响因子贡献度有所不同，蓝绿空间格局变化量在市域尺度相对重要性高，社会经济和建成环境变化量在中心城区尺度相对重要性高，各因子在空间上的贡献程度在不同尺度上也不同，大部分因子与城市热环境存在非线性关系。文章深入研究了城市热环境的尺度效应，为缓解城市热环境问题制定城市规划策略提供思路。
09
张宜明教授团队在《Chemical Engineering Journal》期刊发表研究论文
食品与健康学院张宜明教授团队在化学工程领域期刊《Chemical Engineering Journal》（CEJ，中科院1区TOP，IF2024=13.3）上在线发表了题为《基于荧光MOF/MIPs纸基芯片快速检测动物源性食品中的沙丁胺醇》（Rapid analysis of salbutamol residues in animal-derived food based on the fluorescence of MOFs/MIPs paper-based chip）的研究论文。
该研究工作主要由食品安全微分析、微纳米材料合成及生态毒理团队完成，食健研20级研究生周颖为第一作者，张宜明教授为通讯作者，化材学院的李洁副教授为并列通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金面上项目（No. 32201238）和相关基金的支持。
该研究制备了硼酸盐亲和功能化的MOFs/MIP纸基微流控芯片（FSU-BA@MIP）。设计硅改性滤纸为载体材料，采用硼酸盐亲和溶胶-凝胶法在滤纸表面包覆一层FSUBA@MIP识别层。最后，以FSUBA@MIP作为仿生识别模块，建立了特异性荧光传感方案，实现了SAL的可视化快速定量检测，所提出的荧光视觉传感策略能够灵敏地检测SAL，具有低检测限、优异的选择性和稳定性。
10
环资院、碳中和学院余兵教授团队在《Nano Energy》发表高水平研究论文
环资院、碳中和学院余兵教授领衔的环境功能材料团队在国际顶尖期刊《Nano Energy》（中科院1区Top，IF=16.8）在线发表题为《非刚性金属−氧键增强钌催化剂的硝酸还原活性和稳定性》（Non-rigid metal–oxygen bonding empowered nitrate reduction on ruthenium catalysts）的研究论文。浙江农林大学为该论文第一单位和通讯作者单位。该团队2021级硕士研究生汪素闻为第一作者，环资院、碳中和学院余兵教授为该论文的通讯作者。
该团队设计了一种介于氧化石墨烯（GO）和支撑过渡金属（TM）之间的非刚性金属−氧键。其中纳米尺度的钌（Ru）分散在GO上，另一个二维材料MXene用于补偿GO的低电导率。GO片作为“微米级”配体通过氧化基团（主要是环氧和羟基）与TM结合。当过渡金属纳米颗粒沉积到石墨烯氧化物上时，便可形成非刚性TM–O键，牢固地限制在TM/石墨烯氧化物界面上。含氧基团能够根据反应动态与过渡金属发生关联和解离，与游离氧和羟基配体的不可逆迁移形成对比。
探索未知的世界
追寻科学的真理
在这条科研的道路上
浙农林大人将始终坚守在探索的前沿
以自强不息的精神
续写奋斗的篇章
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勇攀科研的巅峰
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浙江农林大学
资料来源 / 浙江农林大学学术天地
文案 / 党晨月
排版 / 党晨月
责任编辑 / 尧甜
审核 / 郝璞玉
终审 / 陈胜伟
出品 / 浙江农林大学新闻中心
