mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
面向自然语言处理的预训练技术研究综述

近年来,随着深度学习的快速发展,面向自然语言处理领域的预训练技术获得了长足的进步。早期的自然语言处理领域长期使用Word2Vec等词向量方法对文本进行编码,这些词向量方法也可看作静态的预训练技术。然而,这种上下文无关的文本表示给其后的自然语言处理任务带来的提升非常有限,并且无法解决一词多义问题。ELMo提出了一种上下文相关的文本表示方法,可有效处理多义词问题。其后,GPT和BERT等预训练语言模型相继被提出,其中BERT模型在多个典型下游任务上有了显著的效果提升,极大地推动了自然语言处理领域的技术发展,自此便进入了动态预训练技术的时代。此后,基于BERT的改进模型、XLNet等大量预训练语言模型不断涌现,预训练技术已成为自然语言处理领域不可或缺的主流技术。文中首先概述预训练技术及其发展历史,并详细介绍自然语言处理领域的经典预训练技术,包括早期的静态预训练技术和经典的动态预训练技术;然后简要梳理一系列新式的有启发意义的预训练技术,包括基于BERT的改进模型和XLNet;在此基础上,分析目前预训练技术研究所面临的问题;最后对预训练技术的未来发展趋势进行展望。
基于十亿亿次国产超算系统的流体力学软件众核适应性研究

国产众核处理器提供了两种移植难度相差较大的众核级并行编程语言。不同流体力学软件对众核架构适应性的不同,决定了它们在移植优化过程中适合于不同的编程语言。首先介绍了国产众核处理器的体系结构、编程模型和并行编程语言;然后分析了流体力学软件应用于国产众核处理器存在的挑战性问题,包括隐格式带来的数据相关性、大型稀疏矩阵线性代数方程组求解、多重网格方法和非结构网格等,这些问题限制了软件对众核架构的适应性。文中针对这些难题分别提出了创新的优化算法,并通过理论分析和实验得到了几种典型流体力学软件的众核适应性研究结论。实践证明,多数流体力学软件对国产众核处理器的适应性良好,能够采用OpenACC编译器自动移植,并扩展到百万核并行规模,能保持较高的并行效率。
独头隧道钻爆法施工爆生气体扩散过程模拟

为研究隧道钻爆法施工产生的有害气体压入式通风效果,以我国成兰铁路跃龙门隧道工程为依托,通过建立独头隧道内气体湍流流动与浓度扩散有限元模型,模拟风机出口风速13.2 m/s时,掌子面爆破作业后爆生有害气体的扩散过程,研究了不同风管布设位置与施工方法下CO浓度场时空演化规律。研究结果表明:掌子面CO浓度随通风时间呈负指数下降,CO浓度在300~900 s内到达浓度限值。对比各风管布设位置,风管拱顶布设时通风效果最好,通风600 s内CO浓度可降低至浓度限值。对比各施工方法,台阶法施工下通风350 s内CO浓度可降低至浓度限值,同时该隧道结构能够避免通风前期的CO滞留现象。
溶洞规模对深埋隧道爆破围岩稳定性的影响

为了研究埋岩溶隧道爆破开挖时围岩损伤机制,通过动静组合(爆炸荷载、地应力共同作用)作用下岩体损伤演化方程建立应力场与损伤场之间的耦合关系,并根据渗透系数随损伤的变化方程建立动静组合作用下岩体渗流-应力-损伤耦合模型。利用COMSOL Multiphysics软件建立计算模型并进行二次开发,研究在不同溶洞空间位置及尺寸条件下爆破开挖对围岩稳定性的影响。研究表明:当溶洞位于隧道上侧时围岩中孔隙水压力最大;溶洞半径越大围岩中孔隙水压力越大。在孔隙水压力的作用下,隧道与溶洞间岩体中的有效应力先衰减后增强。随着有效应力的衰减,隧道围岩损伤范围与溶洞围岩损伤范围的变化规律相反。
冲击荷载作用下灰砂岩破坏过程及损伤数值模拟研究

为了定量表征灰砂岩在应力波作用下的损伤程度和直观的展现其破坏过程,利用LS-DYNA软件,采用HJC动态本构模型,对灰砂岩进行SHPB动态冲击数值模拟,根据灰砂岩的SHPB实验结果验证了模拟方法的准确性,采用微裂纹密度法来定义损伤变量D,对不同冲击速度(8 m/s、12 m/s、16 m/s、20 m/s)、不同轴压(0 MPa、17.66 MPa、35.32 MPa、52.98 MPa、70.64 MPa)下灰砂岩的损伤规律及破坏过程进行了数值模拟研究。数值模拟结果直观的展现了灰砂岩动态破碎过程:在无轴压作用下,灰砂岩破坏主要是由拉应变引起的劈裂破坏,在施加轴压作用下,灰砂岩的破坏形式主要以压剪破坏为主,两种破坏过程中岩石损伤都是由外向内延伸,且损伤变量D随着冲击速度和轴压的增加呈递增趋势。在有无轴压作用下,冲击速度由8 m/s增加到20 m/s过程中,其损伤变量D分别增加约0.168、0.249,可以看出轴压限制了损伤变量D的增加程度。
科尔沁湿草甸参考作物蒸散发模拟分析

为探明气候变化下干旱半干旱地区湿草甸参考作物蒸散发( ET_0 )影响因子,使用FAO 56 P-M模型对科尔沁湿草甸ET_0进行模拟,利用涡度相关系统对模型的适用性进行评价,并通过通径分析及指标敏感性分析对ET_0的影响因子进行辨识。结果表明:( 1)小时尺度模拟精度最高,日尺度次之,月尺度较差,小时尺度上晴、阴、雨3种天气条件下模拟效果不同,晴天最优,阴雨天较差。( 2) ET_0年内变化呈单峰曲线状,生长季明显高于非生长季,集中在3—10月,占全年89.79%。生长季典型晴天ET_0逐小时分布特征遵循倒“U”单峰型变化规律。( 3)通径分析结果显示,对ET_0的通径系数以及对回归方程估测可靠程度E的总贡献均表现为VPD(饱和水汽压差) >T_(min)(最低气温) >R_n(冠层表面净辐射) >u_2( 2 m高度风速) ,即VPD为影响ET_0最重要的因子;指标敏感性分析中,在去除VPD后引起的E变化最大,说明ET_0对VPD的变化最为敏感,其次为u2、T_(min)和R_n。
两种柔性植株地表风速廓线特征比较的风洞模拟

植株减小风速从而抑制风蚀,风速廓线可以反映植株对风速的影响。在风洞中测量了细长状植株和上大下小形状植株在不同覆盖密度、不同来流风速下的风速廓线,并对这两种植株地表上空气动力学粗糙度、零平面位移高度进行了比较。结果表明:两种植株地表的空气动力学粗糙度均随植株密度按幂函数规律增加,其与植株高度之比也随侧影盖度按幂函数规律增加。在相同覆盖密度或侧影盖度条件下,上大下小形状植株地表的空气动力学粗糙度大于细长状植株。细长状植株地表的零平面位移高度随植株密度的增加先增加而后减小,而上大下小形状植株地表的零平面位移高度则基本不受植株密度的影响。
腾格里沙漠南缘青海云杉( Picea crassifolia)和油松( Pinus tabulaeformis)年轮记录的气候变化

基于树木年轮学理论与方法,探讨了腾格里沙漠南缘昌岭山青海云杉( Picea crassifolia)和油松( Pinus tabulaeformis)径向生长的气候响应特征及其记录的1850s以来气候干湿变化。结果表明:青海云杉和油松均表现出与区域生长季及前期干旱指数的极显著相关性,但后者更易受到气候变化(尤其降水)的影响;二者均记录了研究区一致的干湿变化,且均存在4 a和24 a的变化周期;在年代际尺度上,两者年表均记录了1881—1885年、1890s— 1900s初、1920s中至1930s初和1990s末至2000s初的干旱阶段和1864—1876年、1935年左右、1953—1956年3个湿润期。综合小波方差周期分析及区域气候增温趋势,我们推测:昌岭山地区两树种在未来十余年可能呈衰退态势,且分布于阳坡的油松受气候变化影响更大。树轮气候记录反映了腾格里沙漠南缘近170 a区域气候干湿变化,可为近百年来区域环境演变和腾格里沙漠边缘区荒漠化防治提供决策参考。
包兰铁路沙坡头段不同编制结构的枝条阻沙栅栏防护效应风洞模拟

对包兰铁路沙坡头段枝条阻沙栅栏流场结构进行风洞模拟试验。结果表明:气流在经过横向、竖向阻沙栅栏时均出现了明显的流速分区。气流在经过阻沙栅栏时速度会减弱,但是竖向枝条阻沙栅栏的综合阻风防沙效果明显优于横向阻沙栅栏,同时竖向枝条阻沙栅栏制作上具有工序简单、原材料广泛及不受枝条长度限制的特性,因此,在防沙治沙应用中,竖向枝条阻沙栅栏更适合推广。虽然孔隙度是阻沙栅栏设计的重要技术参数,但栅栏结构对风沙流场产生直接影响,是决定着其对风沙活动防护效应高低的关键因子。
箱梁剪力滞翘曲位移函数理论推导

为研究箱梁合理的剪力滞翘曲位移函数,根据箱梁翼缘板纵向受力和变形特性,将翼缘板视为纵向平行的具有一定刚度的弹簧所连接的弹性体,建立翼缘板弹簧模型,基于能量变分原理建立了翼缘板平衡微分方程,推导出纵向位移函数为双曲函数与三角函数的线性组合。通过分析确定翘曲位移函数分别为双曲正弦函数、双曲余弦函数、正弦函数3种单一形式,并将3种函数形式代入剪力滞变分方程中,得到3种纵向位移函数的弯曲正应力方程。为验证理论推导的3种函数的合理性,将3种函数形式计算得到的翼缘板正应力与实测值、三次抛物线形式计算值、实体有限元计算值进行比较,并从函数形态分析了不同函数形式对翼缘板应力分布的影响。结果表明:文中方法推导出的函数形式中正弦函数计算值与实测值吻合度较高,与实体有限元计算值也基本吻合。另外,函数的二阶导数与翼缘板应力分布存在正相关性。
基于负频率频谱干扰消除的高精度低频间谐波检测算法

采用离散频谱分析的快速检测电网信号中存在的间谐波时,离散傅里叶变换(DFT)后的负频率频谱泄露干扰会降低检测精度。为有效消除负频率频谱泄露干扰,建立了含有负频率分量的频谱解析表达式,推导出基于最大旁瓣衰减窗的改进三谱线插值DFT,以实现间谐波的快速高精度检测。对新算法进行系统误差和噪声灵敏度分析,仿真结果表明新算法不仅能够有效消除负频率频谱泄露干扰,对加性白噪声也具有很强的鲁棒性;而且在被测间谐波低于1个频率分辨率时,新算法也能够达到很高的检测精度。
遗传性球形红细胞增多症ANK1基因新发突变---2例病例报道及文献复习

目的:提高对遗传性球形红细胞增多症(HS)ANK1基因突变的认识。方法:回顾性分析2例存在ANK1基因新发突变的HS患儿的临床资料,并文献复习。结果:两例患儿均因贫血就诊。查体巩膜黄染,脾脏肿大。血常规呈正细胞正色素贫血,网织红细胞升高。胆红素升高,以间接胆红素升高为主。例1红细胞形态、脆性检查正常。基因测序分析,ANK1基因剪切突变(NM_001142446;exon 9)c. 1008+1_1008+2insG(splicing)。例2外周血涂片球形红细胞增多,红细胞脆性增加。基因测序分析,ANK1基因一无义突变(NM_001142446;exon9)c. 940C>T(p. R314X)。两例Sanger测序患儿父母均未发现ANK1的突变。目前国内外至少报道了ANK1基因与HS有关的111个重要突变,本文病例临床表现符合HS,ANK1基因突变均未被HGMD数据库收录,无文献报道。结论:本例患儿符合HS的临床特点,新发现的ANK1基因突变可能是致病原因,基因检测可协助诊断HS。
基于多目标蜂群算法的数据分类方法

为了保证运算时效的同时,提高复杂数据的分类精度,提出了基于多目标蜂群算法和极限学习机的数据分类算法。该方法以最小的特征个数和最高的分类精度为优化目标,利用改进的多目标蜂群算法对数据的特征个数和分类器参数进行寻优,针对多个有代表性的数据集进行仿真,结果表明所提出方法的有效性。
亲水表面金纳米流体液滴光热蒸发特性研究

金纳米颗粒在可见光区具有高消光效率引起科研人员关注。金纳米流体被用作太阳能体吸收工质。通过太阳能加热亲水表面金纳米流体液滴蒸发实验,详细研究了液滴蒸发过程特性。液滴蒸发过程中液滴几何参数和表面温度被仪器实时记录。液滴蒸发主要为常接触面积模式,接触角逐渐减小。液滴体积随时间线性变化,与传统理论蒸汽扩散模型结果不同。本文研究能帮助指导太阳能光热利用以及液滴蒸发在工业中的应用。
非等高建筑物群内风力机的微观选址

以符合城市大气边界层特征的风速剖面为入流边界,采用CFD方法,对生活中常见的3种非等高建筑物群顶面风流场湍流特征进行了模拟计算,分析了非等高建筑物群顶面风力机的具体安装位置和高度,结果表明:受最高建筑物尾流效应影响,非等高建筑物群内低矮建筑物顶面TI>18%的区域一直持续到最高建筑物顶面以上,不适合安装风力机;风力机安装于最高建筑物顶面的前边缘和近前缘区域,可有效提高风力机的输出功率;最高建筑物顶面前拐角位置风力机安装高度最低,高于(1.13~1.24)H_3即可(H_3为最高建筑物高度);当安装高度达到1.4H_3后,可将风力机安装于最高建筑物顶面的任何位置。
工业级MIP提升管反应器气固两相流动特性的数值模拟

以工业上多产异构烷烃催化裂化工艺(MIP)装置的提升管反应器为研究对象,采用欧拉-欧拉双流体模型对反应器的气固两相流动行为进行三维冷态数值模拟。采用计算流体力学(CFD)模拟方法分析了预提升段、一反段和二反段的气固流动特性,并对比了催化剂颗粒入口的质量流量与原料油入口的质量流量之比(剂油比)分别为6、7、8时反应器内的流动特性。模拟结果表明MIP提升管反应器内存在典型的非均匀流动特点。随着剂油比的增加,催化剂颗粒的轴向速度降低,固相体积分数增加。
可用于电子顺磁共振检测的pH响应载药胶束的制备与体外评价

基于乙炔聚合反应,以席夫碱作为酸响应基团,合成了含有2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)自由基的pH响应聚合物PA-pH-TEMPO,利用核磁共振氢谱(~1H-NMR)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、电子顺磁共振波谱(EPR)等对其分子结构进行了表征;以广谱抗肿瘤药物阿霉素(DOX)为模型药物,通过透析法制得了载DOX的胶束DOX@PA-pH-TEMPO。结果表明,PA-pH-TEMPO在对小鼠成纤维细胞L929和人子宫癌细胞HeLa的毒性测试中,没有明显的细胞毒性;DOX@PA-pH-TEMPO胶束的载药量和包封率分别为2.58%和32.09%,表现出良好的pH响应特性和缓释性能,且对HeLa肿瘤细胞具有较强的抑制效果。对PA-pHTEMPO和DOX@PA-pH-TEMPO的体外细胞摄取实验表明,HeLa细胞对材料具有良好的摄取效果,并可检测到明显的EPR信号。
HTLV-1病毒感染诱导宿主细胞线粒体损伤

目的探讨人类T淋巴细胞白血病病毒Ⅰ型(HTLV-1)感染后对宿主细胞中过氧化物(ROS)的产生及线粒体损伤的影响。方法使用MT2-HeLa细胞共培养体系建立HTLV-1病毒感染模型,采用特异性荧光探针标记法检测细胞活性氧、线粒体膜电位和线粒体总量;Annexin V-FITC/PI法检测细胞凋亡;免疫印迹检测病毒蛋白Tax和p19以及线粒体蛋白TIM23和TOM20;使用逆转录抑制剂(ZDV)处理MT2细胞,Real-time PCR检测相对病毒载量,检测HTLV-1复制被抑制后对线粒体蛋白和总量的影响。结果共培养24 h后,宿主细胞中的ROS水平显著上升,未见明显的凋亡现象,而线粒体膜电位、线粒体蛋白和线粒体总量呈显著下降趋势;当MT2细胞中HTLV-1病毒的复制被ZDV处理抑制后,细胞中的ROS水平和线粒体总量回升。结论HTLV-1病毒感染可致使宿主细胞发生氧化应激,导致线粒体损伤,可能活化了自噬机制降解受损伤的线粒体,维持细胞的稳态。
七氟醚后处理减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤时Drpl与mito-K_(ATP)通道的关系

目的探讨七氟醚后处理减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤时线粒体动力相关蛋白(Drpl)与线粒体ATP敏感性钾通道(mito-K_(ATP)通道)的关系。方法清洁级健康成年雄性SD大鼠40只,体重220~280 g,采用随机数字表法分为5组(n= 8):假手术组(S组)、心肌缺血再灌注组(I/R组)、七氟醚后处理组(S-Post组)、七氟醚后处理+5-羟基癸酸组(S-Post+5-HD组)和七氟醚后处理+二甲基亚砜组(S-Post+DMSO组)。采用结扎左冠状动脉前降支30 min再灌注120 min的方法制备大鼠心肌缺血再灌注损伤模型。S组只穿线不结扎,S-Post组于再灌注前10 min时吸入2.5%七氟醚15 min;S-Post+5-HD组和S-Post+DMSO组于再灌注前10 min时分别尾静脉注射5-羟基癸酸5 mg/kg和等容量二甲基亚砜,余处理同S-Post组。再灌注120 min时取心肌组织,光镜下观察病理学结果,电镜下观察心肌细胞线粒体超微结构,采用免疫组化法和RT-PCR法检测Drpl及其mRNA表达水平。结果与S组比较,I/R组、S-Post组、S-Post+5-HD组和S-Post+DMSO组心肌Drpl及其mRNA表达上调(P<0.05),心肌病理学损伤明显;与I/R组比较,S-Post组和S-Post+DMSO组心肌Drpl及其mRNA表达下调(P<0.05),心肌病理学损伤减轻,S-Post+5-HD组上述指标差异无统计学意义(P>0.05);与S-Post组比较,S-Post+5-HD组心肌Drpl及其mRNA表达上调(P<0.05),心肌病理学损伤加重,S-Post+DMSO组上述指标差异无统计学意义(P>0.05)。结论七氟醚后处理可通过开放心肌mito-K_(ATP)通道,进而下调Drpl表达,减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤。
Kelvin-Voigt模型的二阶半离散Gauge-Uzawa算法研究

在这篇文章中,我们考虑如下Kelvin-Voigt模型:$$\left\{ \begin{array}{l}\frac{{\partial u}}{{\partial t}} + u \cdot \nabla - \kappa \Delta {u_t} - v\Delta u + \nabla p = f,\;{\rm{in}}\;\Omega \times \left( {0,T} \right],\\\nabla \cdot u = 0,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{in}}\;\Omega \times \left( {0,T} \right],\\u\left( {x,0} \right) = {u_0},\;\;\;\;\;\;\;{\rm{in}}\;\Omega ,\\u = 0,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{on}}\;\partial \Omega \times \left[ {0,T} \right],\end{array} \right.\left( 1 \right)$$,其中$u,p$分别为速度和压力,$\Omega $为${R^d}$中的有界凸区域,参数$v$和$k$为粘度系数和时间延迟系数,$f$为体积力.从方程形式来看,Kelvin-Voigt模型不但继承了Navier-Stokes方程的数值求解困难,即非线性的、不可压缩性、速度和压力的耦合性,且增加了扩散项的时间导数项,因此数值求解该方程比较困难.Pavlovskii[15]称上述数学模型为描述弱浓缩水聚合物溶液运动的模型,后来Oskolkov[12]将该模型命名为Kelvin-Voigt模型.该模型被应用在熔融塑料、生物流及食品建模等领域.
模糊聚类与神经网络在电力负荷数据修正上的应用

提出基于模糊C-均值(FCM)与神经网络相结合的异常电力负荷修正方法。采用AFCM对电力负荷数据进行聚类,确定聚类中心与聚类数目。依据异常数据所在类别,运用遗传算法优化BP神经网络对异常电力负荷数据进行修正。实验表明:该方法具有很好的聚类效果,对单个异常数据与连续异常数据的平均修正相对误差分别为0.34%和1.1%,修正结果优于单纯使用模糊聚类的方法和神经网络的方法。
改进蚁群优化算法的移动机器人路径规划研究

针对传统的蚁群优化算法存在易陷入局部最优解,搜索时间过长等问题,提出了一种改进的蚁群优化算法。通过建立栅格地图模型,采用状态转移规则结合轮盘赌的方法对下一节点进行选择,对陷入死锁的蚂蚁采用回退策略,避免陷入局部最优。同时改进信息素增强系数、改善信息素挥发因子、建立信息素因子与所需启发函数因子之间的互锁关系,缩短最短路径的长度,减少算法的迭代次数,提高算法的收敛速度。运用MATLAB进行仿真,仿真结果表明:改进后的蚁群算法明显优于传统的蚁群算法。
PZT导纳圆获取方法研究

分析和比较了锆钛酸铅(PZT)导纳圆获取采用的平均值法、加权平均值法和基于Kasa目标函数的最小二乘法的优缺点。通过仿真分析,综合考虑导纳点的分布、数量、离群点和随机误差的影响。分析三种方法在上述影响下的导纳圆获取情况,得出最优方法为基于Kasa目标函数的最小二乘法。通过实验得到的数据进行分析,验证仿真分析的正确性,对于后续压电性能测量提供了指导。
A new image mosaic of Greenland using Landsat-8 OLI images

Greenland is the world's largest island and over three-quarter of the entire land area is covered by the Greenland Ice Sheet(GrIS),which is the only permanent ice sheet besides Antarctica.Due to the global warming, GrIS is undergoing rapid changes[1,2], which has caused some environmental risks for the life of local people of Greenland.Greenland mass balance has been studied for several decades and we understand some its mass balance mechanism[3].However, the mechanism of GrIS changes is still unclear due to the lack of research data for Greenland.A satellite image mosaic is an important type of research data for Greenland studies.It can record the changes of land surface features with a relatively fine spatial resolution and support a variety of scientific researches in Greenland, such as supraglacial streams, rivers and lakes monitoring,mass balance estimation and land cover classification[4-6].The first Landsat Image Mosaic of Greenland(LIMG-GIMP)was released in 2014 by the Greenland Ice Mapping Project[7].The satellite images used to develop LIMG-GIMP were acquired between 1999 and 2002, which cannot represent recent GrIS status.Therefore, a new mosaic constructed by recent data is needed to monitor these changes of GrIS for future studies of Greenland.
Rising future tropical cyclone-induced extreme winds in the Mekong River Basin

The societal impact of extreme winds induced by tropical cyclones(TCs) is a major concern in the Mekong River Basin(MRB). Though no clear trend of landfalling TC intensity along the Vietnam coastline has been observed since the 1970s, climate models project an increasing TC intensity in the 21st century over the Western North Pacific, which is the primary TC source region influencing the MRB. Yet, how future TC activities will affect extreme winds quantitatively in the MRB remains unclear. By employing a novel dynamical downscaling technique using a specialized, coupled ocean-atmospheric model, shorter return periods of maximum wind speed in the MRB for 2081–2100 compared with 1981–2000 are projected based on five global climate models under the RCP8.5 scenario, suggesting increases in the future tropical cyclone intensity. The results point to consistently elevated future TC-related risks that may jeopardize sustainable development, disrupt food supply, and exacerbate conflicts in the region and beyond.
Immunotherapeutic silk inverse opal particles for post-surgical tumor treatment

Recurrence of malignant tumor after surgical resection is the main reason of cancer treatment failure. Here, a novel kind of silk inverse opal particles(SIOPs) for post-surgical tumor treatment is presented, and it is derived from colloid crystal bead templates by negatively replicating. Because of their abundant uniform nanopores, interconnected nanochannels and excellent biocompatibility, SIOPs could not only carry great amount of anti-tumor drugs for tumor therapy, but also could provide support for cell adhesion, proliferation and differentiation as the 3D spherical scaffolds which is beneficial to the tissue repair at resection sites. It is demonstrated that the antibody drugs could maintain their high biological activity without any influences during the preparation of SIOPs and these particles were able to enhance the therapeutic efficacy and promote tissue regeneration after surgical resection with their multifunctional features. These prominent properties indicate the great potentials of SIOPs as a promising strategy for efficient postoperative cancer therapy.
Compact broadband acoustic sink with coherently coupled weak resonances

Broadband sound sink/absorber via a structure with deep sub-wavelength thickness is of great and continuing interest in physics and engineering communities. An intuitive technique extensively used is to combine components(resonators) with quasi-perfect absorption to piece together a broad absorbing band, but the requirement of quasi-perfect absorption substantially places a very strict restriction on the impedance and thickness of the components. Here, we theoretically and experimentally demonstrate that a compact broadband acoustic sink that quasi-perfectly absorbs broadband arriving sound waves can be achieved with coherently coupled ‘‘weak resonances”(resonant sound absorbing systems with low absorption peaks). Although each component exhibits rather low absorption peak alone, via manipulating the coherent coupling effect among the components, they collectively provide a remarkably improved performance over a wide frequency range with a significantly compressed thickness. To illustrate the design principle, a hybrid metasurface utilizing the coaction of parallel and cascade couplings is presented, which possesses an average absorption coefficient of 0.957 in the quasi-perfect band(a > 0:9) from 870 to 3224 Hz with a thickness of only 3.9 cm. Our results open new avenues for the development of novel and highly efficient acoustic absorbers against low frequency noise, and more essentially, suggest an efficient approach towards on-demand acoustic impedance engineering in broadband.
An all-in-one supercapacitor working at sub-zero temperatures

Among energy storage devices, electrochemical capacitors(ECs) possessing ultrahigh power density and long-term stability have attracted numerous research interests and thus enriched our arsenal when coping with specific issues [1–10]. While a large number of aqueous ECs could run well at room temperature, demand for their survival and operation under thermal extremes is rising. For example, military-grade electrochemical energy storage(EES) devices are expected to operate from –40 to 60℃ and equipment for cold climates or high altitudes can experience temperatures as low as –60℃ [11]. However, as temperature goes lower to sub-zero region, aqueous electrolytes suffering from the formation of ice and consequent precipitation of electrolytic salt usually show rapid decrease of ionic conductivity, which in turn hampers aqueous ECs from delivering desirable performances. Thus, developing anti-freezing aqueous electrolyte capable of working at extremely low temperatures is of great importance, and fortunately there are many lessons we can learn from the nature. For example, in the Arctic Circle, the deep ocean water under glaciers exists in the liquid state because of its high salinity. Also, functional chemicals such as antifreeze proteins endow some living species with the ability of surviving in polar circles. Actually, on the basis of Raoult's law, the freezing point of a non-volatile solution could be calculated according to the equation.
Poly(aryl ether nitrile)s containing flexible side-chain-type quaternary phosphonium cations as anion exchange membranes

In order to effectively improve the properties of anion exchange membrane(AEM) materials, a series of novel poly(aryl ether nitrile)s with flexible side-chain-type quaternary phosphonium cations(PAEN-TPP-x) were designed and prepared on the basis of considering the influences of polymer backbone, cationic group species and the connection way between the cations and polymer chains. The synthetic method, structure and ion-exchange capacity, water absorption, swelling, hydroxide conductivity and alkaline stability of the obtained AEMs were studied. A comparative study with other reported AEMs was also performed for further exploration of the relationship between the structure and properties. These AEMs with flexible side-chain-type quaternary phosphonium cations displayed good comprehensive properties. Their water uptakes and swelling ratios were in the range of 11.6%–22.7% and 4.4%–7.8% at 60℃, respectively. They had hydroxide conductivity in the range of 28.6– 45.8 mS cm~(–1) at 60℃. Moreover, these AEMs also exhibited improved alkaline stability, and the hydroxide conductivity for PAEN-TPP-0.35 could remain 82.1% and 80.6% of its initial value at 60 and 90℃ in 2 mol L~(–1) NaOH solution for 480 h, respectively.
Pseudocapacitive sodium storage of Fe_(1–x)S@N-doped carbon for low-temperature operation

Constructing potential anodes for sodium-ion batteries(SIBs) with a wide temperature property has captured enormous interests in recent years. Fe_(1–x)S, a zero-band gap material confirmed by density states calculation, is an ideal electrode for fast energy storage on account of its low cost and high theoretical capacity. Herein, Fe_(1–x)S nanosheet wrapped by nitrogen-doped carbon(Fe_(1–x)S@NC) is engineered through a post-sulfidation strategy using Fe-based metal-organic framework(Fe-MOF) as the precursor. The obtained Fe_(1–x)S@NC agaric-like structure can well shorten the charge diffusion pathway, and significantly enhance the ionic/electronic conductivities and the reaction kinetics. As expected, the Fe_(1–x)S@NC electrode, as a prospective SIB anode, delivers a desirable capacity up to 510.2 mA h g~(–1) at a high rate of 8000 mA g~(–1). Additionally, even operated at low temperatures of 0 and –25℃, high reversible capacities of 387.1 and 223.4 mA h g~(–1) can still be obtained at 2000 mA g~(–1), respectively, indicating its huge potential use at harsh temperatures. More noticeably, the full battery made by the Fe_(1–x)S@NC anode and Na_3V_2(PO_4)_2O_2F cathode achieves a remarkable rate capacity(186.8 mA h g~(–1) at 2000 mA g~(–1)) and an impressive cycle performance(183.6 mA h g~(–1) after 100 cycles at 700 mA g~(–1)) between 0.3 and 3.8 V. Such excellent electrochemical performance is mainly contributed by its pseudocapacitive- dominated behavior, which brings fast electrode kinetics and robust structural stability to the whole electrode.
Enhanced performance of CdS/CdSe quantum dotsensitized solar cells by long-persistence phosphors structural layer

Light absorption plays an important role in improving the power conversion efficiency(PCE) of quantum dot-sensitized solar cells(QDSSCs). In this study, a multifunctional long-persistence phosphor(LPP) layer was introduced into the CdS/CdSe QDSSCs via a simple doctor blade method. The LPP layer can simultaneously improve the light harvesting and photo charge transfer in CdS/CdSe QDSSCs. As a result, their short-circuit current and corresponding PCE are effectively enhanced. The PCE can reach up to 5.07%, which is about 24% larger than that of the conventional CdS/ CdSe QDSSCs without LPP layer. The solar cells can work in dark for a while due to the long-lasting fluorescence of the LPP layer. This research provides an effective way to improve the PCE of QDSSCs, and finds the possibility for all-weather QDSSCs.
Converting biomass into efficient oxygen reduction reaction catalysts for proton exchange membrane fuel cells

It is urgent to develop low-cost but efficient oxygen reduction reaction(ORR) catalysts for the emerging clean energy devices of fuel cells based on proton exchange membrane. Herein, we report a facile method to covert the biomass of black fungus into an efficient ORR catalyst. The black fungus undergoes hydrothermal and pyrolysis processes to transform into carbon-based materials. The as-obtained BF-N-950 catalyst shows prominent ORR catalytic activities in both acidic and alkaline electrolytes with a half-wave potential reaching 0.77 and 0.91 V, respectively. A membrane electrolyte assembly was fabricated with the as-obtained BF-N-950 as the cathode catalyst which shows a high peak power density of 255 mW cm~(–2). The study shows the potential of converting conventional biomass into low-cost ORR catalyst, which is promising for the fuel cell technology.
单眼感染性角膜炎患者健眼的病理生理变化

感染性角膜炎常为单眼发病,除感染眼出现病理变化外,其健眼常会因预防性免疫防御反应而出现相应的改变,主要表现在角膜神经系统、泪液功能及角膜免疫系统等方面,如出现角膜神经密度的减少、角膜内皮细胞减少、角膜树突状细胞增多、泪液分泌减少以及泪液因子变化等。通过激光扫描共聚焦显微镜、泪液分泌功能测试、泪膜破裂时间等检测手段可对这些改变进行监测。动物模型研究与临床研究分析单眼感染性角膜炎健眼出现相应改变的原因可能与中枢神经系统介导的神经源性调节作用、角膜的神经生长因子表达水平变化、泪液反射通路、泪液渗透压改变以及神经体液免疫反应等相关。本文就单眼感染性角膜炎对侧健眼的病理生理变化进行综述,以进一步理解角膜内环境稳态和角膜疾病的病理生理学机制。
太空制造技术发展现状与展望

太空制造技术被世界各航天强国公认为是人类提升地外活动能力、开展深空探索任务的战略性关键技术之一,因而其也已成为世界主要航天强国最活跃的科学与应用前沿之一.空间站运营、月球基地建设、深空探测等任务对太空制造技术提出了更多的需求和更高的要求.特别是太空特有的长时微重力、强辐照、高真空等环境特点给太空制造技术带来了新的科学和工程问题.同时,太空任务中的特殊应用场景对制造精度、制造装置的功耗和尺寸及智能化等提出的要求也面临着技术挑战.本文概述了国内外太空制造的主要技术研究进展,着重介绍了基于高分子材料、复合材料、金属、陶瓷、生物等材料的太空制造技术发展,讨论了未来太空制造技术的几个主要方向和趋势,为我国太空制造技术领域的发展提供参考.
一种基于时间序列特征的可解释步态识别方法

步态特征识别是生物特征识别的一种,在大量实际场景中有广泛的应用.目前,基于深度学习的方法在步态识别任务中表现出较好的准确率.但是,在对机器学习的研究中,人们不仅希望得到精确的预测,还希望算法对识别结果进行解释,以便人们理解实际问题中的关键.深度神经网络的黑盒属性使得解释其识别依据非常困难.在已有的步态识别文献中,关注可解释性的研究尚处于空白状态.另外,深度神经网络需要大量数据来学习模型参数,在问题规模较小时难以有效地在未见数据上泛化.本文探索了一种兼具准确性和可解释性的步态识别方法.将步态特征表示为多维时间序列,使用一种基于Shapelet的时间序列分类方法进行步态识别. Shapelet是时间序列中最具有辨别性的子序列,基于Shapelet的时间序列分类方法能够提供较好的可解释性,同时可以提供较高的准确率.我们在CASIA-B数据集上进行了实验,和几种较新的深度学习方法进行了比较.实验表明,本文提出的方法在较小规模的数据集上能够提供与深度神经网络接近的准确率.与此同时,还能详细具体地解释模型的决策依据,即哪些特征在视频哪几帧的表现对某个个体而言最具辨别性.
基于异构数据模型的电-气耦合网络状态感知方法研究

随着电力、天然气网络开放互联,多能流耦合在实现能源科学管理与优化调度的同时,彼此间能量转换使得原本独立能源网络的状态感知复杂度增加.因此,在实现快速分析及考虑耦合网络特性的基础上,本文提出一种针对多维电-气耦合网络的异构数据模型状态感知方法.首先,针对子网络交互影响以及相应检测变量变化过程,构建出刻画不同子网络时间响应特性的异构数据模型.然后将构造的模型通过归一化及函数转换得到对应的协方差矩阵提高节点数据变化灵敏度,并且将状态感知判断转化为随机矩阵谱差异值变化程度的分析.在确定网络状态改变的前提下,根据谱分布对应的最大特征向量得到发生变化的网络节点,从而完成整个耦合网络状态感知过程.最后对不同电-气耦合网络状态改变情况进行仿真,仿真结果验证了本文所提方法的可行性与有效性.
基于原子力显微镜的四氢呋喃水合物微观力学测试

微纳尺度下的水合物力学特性对厘清外荷载下孔隙中水合物与沉积物骨架相互作用机制以及揭示含水合物沉积物宏观力学行为机理具有重要意义.本文使用改装的低温原子力显微镜和直径5 μm的二氧化硅(SiO_2)微球胶体探针对四氢呋喃(THF)水合物进行了测试.在温度–30℃~–10℃和探针驱动速率0.5~20.0 μm/s条件下,获得了微球压入THF水合物样品的深度、接触时间与接触力之间的关系以及微球与THF水合物样品间的黏附力.结果显示:压入过程中THF水合物产生了塑性变形,压入诱发的水合物相变可能进一步增强了塑性行为.在相同接触力作用下压入速率越小或温度越高, THF水合物的硬度越小且塑性行为越明显. THF水合物的屈服应力存在阈值(或者临界效应),这可能是导致含水合物沉积物应变硬化和应变软化现象的重要原因之一.基于修改后的幂率流变(PLR)黏弹性模型,低驱动速率和相对高温条件下THF水合物的黏弹性更显著. THF水合物表面的似液层和分解液在样品与微球间形成的液桥是两者间产生黏附力的主要原因,在温度–30℃~–10℃范围内黏附力约1.1~ 2.5 μN,它主要与脱离前两者间的接触面积有关.
林木全基因组关联分析研究进展与展望

随着新一代基因组测序技术的快速发展,全基因组关联分析(genome wide association study, GWAS)在揭示林木复杂性状的数量遗传变异规律、解析关键基因的遗传调控机制及推动林木分子辅助育种等方面展示出前所未有的应用前景.本文首先综述了GWAS的核心理论、研究方法及其在木材性状和适应性遗传基础研究中的研究进展.随后,针对林木数量性状遗传研究中普遍存在的“丢失遗传力”(missing heritability)问题,本文从高通量表型组学平台的组建,多种遗传标记的联合利用,多组学数据的系统剖析以及加性、显性与上位性关联模型的开发等方面提出了未来GWAS的发展对策.最后,结合当前林木遗传改良的实践需求,展望了GWAS策略在林木分子育种领域的广阔应用前景.
木材形成过程中次生壁沉积和细胞程序性死亡的分子调控机制

木材的形成经历了维管形成层细胞的增殖,木质部细胞的分化和扩张,次生细胞壁的沉积和细胞程序性死亡(programmed cell death, PCD)的过程.近年来,基于遗传学和组学分析,人们已经从模式植物拟南芥和杨树中鉴定出许多调控次生壁沉积的的关键转录因子和转录抑制因子.这些转录因子调控层次分明,共同构成次生壁沉积的转录调控网络,不仅在次生壁组分木质素、纤维素、木聚糖等物质的生物合成过程中起重要作用,而且可激活下游调控细胞程序性死亡相关的水解酶,启动木质部细胞的程序化死亡过程.对这些基因的生物学功能和调控网络进行解析,为阐明木材形成的分子生物学机制奠定了理论基础.本文综述了木材形成过程中次生壁沉积的转录调控网络和细胞程序性死亡相关的酶学机制及其最新研究进展.
LDHs薄膜基纳米荧光传感器的制备及其研究进展

层状复合氢氧化物(LDHs)是一种层板金属元素和层间离子可调的无机层状材料,利用其独特的插层组装特性,基于静电、氢键、范德华力等相互作用力,功能性荧光客体分子可与LDHs纳米片复合构筑多功能荧光薄膜材料. LDHs薄膜基荧光材料用于荧光传感器,在有机挥发性气体(VOCs)、温度、压力、重要生物分子等的检测中显示了良好性能.本文总结了LDHs复合薄膜的制备方法以及近年来其在纳米荧光传感领域的进展,并对其未来发展做出了展望.
向量优化问题的线性标量化方法和Lagrange乘子研究

向量优化是数学规划一个重要分支,其理论与方法不仅与很多学科有密切联系,而且在新兴的多学科交叉领域中有着广泛的应用.本文从向量值广义凸映射、择一定理、线性标量化方法和Lagrange乘子存在性定理等4个方面对这一领域的研究进展情况及所用方法作了较为系统的总结.首先,介绍基于像空间方法的一类广义凸向量值映射和集值映射,总结已有的广义凸映射之间的关系.其次,介绍线性系统下择一定理到非线性系统下择一定理的发展,重点总结凸性或广义凸性条件下的择一定理研究.同时,针对择一定理的应用,给出向量优化问题各种解在凸或广义凸性条件下的线性标量化方法,进而总结向量优化问题的解,特别是真有效解的Lagrange乘子存在性结果.
基体铝合金成分对无压浸渗B_4C /Al复合材料微观组织和力学性能的影响

分别选用2024、5056、6061和7075铝合金,采用颗粒级配相同的碳化硼预制体(20% 2 μm和80% 38 μm)为增强体,采用无压浸渗法制备4种高体份B_4C/Al复合材料(分别对应标记为2M、5M、6M和7M) ,研究基体合金成分对复合材料的物相组成、微观组织和力学性能的影响。结果表明,4种复合材料均含有A1、B4 C、Al_3 BC、AlB_2和富Fe-Mn相,除此之外, 2M、5M和7M复合材料还含有AlB_(10)。4种复合材料小颗粒碳化硼聚集区均发生了剧烈的界面反应,生成Al_3BC和AlB_2。AlB_(10)主要分布于2M、5M和7M复合材料的大颗粒碳化硼周围,并与大颗粒碳化硼连成一体。4种复合材料的洛氏硬度从大到小顺序为2M(45.7) 、7M(43.1) 、5M(41.8)和6M(40.02) 。2M、5M和7M复合材料内部发现有孔洞存在,导致复合材料弯曲强度和应力均较低。这种效应在7M复合材料中最为明显,其弯曲强度仅为296 MPa。6M复合材料弯曲强度和应变最高,分别为425 MPa和0.183%,这主要是因为在6M复合材料中,不含AlB_(10)相且残余铝合金相对含量较高。