mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于机器学习模型的区域土壤重金属空间预测精度比较研究

为识别区域土壤重金属的空间变异特征并厘清其影响因素,本研究构建了多元线性回归(MLR)、弹性网络回归(ENR)、随机森林(RF)、随机梯度提升(SGB)、堆叠(stacking)集成模型、反向传播神经网络(BP-ANN)、基于模型平均的神经网络集成(avNNet)、线性核支持向量机(SVM-L)和高斯核支持向量机(SVM-R)共九种机器学习模型,利用山东省中部土壤重金属(Cd、Cu、Hg、Pb和Zn)和环境辅助变量数据,开展区域土壤重金属空间预测精度比较研究。结果表明:RF对五种重金属空间预测的决定系数(R2)介于0.263~0.448之间,平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)分别小于8.408和10.636,预测值/实际值(P/O)均接近于1,对五种重金属的预测效果均较为理想,是研究区土壤重金属空间预测的最优模型;SVM-R整体预测性能仅次于RF,各项精度评价指标均相对稳健,可作为备选模型;其余七种模型的预测性能均明显低于RF和SVM-R。RF的空间预测结果显示,研究区五种重金属呈现出相似的空间分布格局,含量均由研究区东北部向西南部递减,包括东北部、北部和南部3个高值区,且高值区与当地工业-交通密集区的分布格局一致,反映出人类活动是研究区土壤重金属空间分异的主要影响因素。本研究可为区域土壤污染调查、评价和管控提供科学参考。
基于三层级股权关系的长三角城市网络节点地位研究

如何更为精准地刻画流空间视角下城市网络节点地位,是城市网络研究的关注重点之一。本文以长三角地区县级空间单元为研究区域,采用全行业500强上市公司的“母-子-孙”三层级股权关系数据,构建有向加权网络来刻画长三角地区城市间投资联系水平;通过转变中心性与转变控制力对节点城市的网络地位进行分类;最后采用空间计量模型对长三角城市网络节点地位的影响因素进行测算和分析。研究发现:①长三角城市网络节点地位呈现出“等级+网络”的特征。城市在网络中依旧呈等级分布;然而部分中小城市在网络中地位具有了上升通道,往往可利用资源禀赋使得其获得更高的网络地位,网络结构具有扁平化特征。②长三角城市网络节点地位特征并没有完全遵循转变中心性与转变控制力的“高-高”“中-中”和“低-低”的匹配关系,而存在“高-中(低)”“中-高(低)”或“低-高(中)”的非匹配关系。③城市经济发展水平、人力资本、创新活力、产业结构、城市经营环境和公共服务设施配套情况等会对城市网络地位产生显著的影响。
长江经济带数字产业空间格局演化及驱动因素

数字经济是长江经济带实现经济高质量发展、形成区域竞争新优势的重要驱动力,对于数字产业区位的研究则是长江经济带数字化发展的重要议题。本文以长江经济带1994—2019年1375971家数字产业企业为样本,综合利用标准差椭圆、核密度估计、平均最近邻指数及地理探测器等方法,探究长江经济带数字产业空间格局演化规律及驱动因素。结果表明:①研究期内长江经济带数字产业企业数量大幅增长,呈现“东(略偏北)-西(略偏南)”的集聚发展态势。 ②数字产业空间分布差异凸显,总体保持着“上下游城市>中游城市”的分布状态,以“城市群-中心城市”为依托的多核心集聚分布特征愈发明显。③数字产业服务化趋势明显,制造型数字产业具有明显的路径依赖,区位分布主要聚集于下游的长三角一带;服务型数字产业则在全域形成以中心城市为核心节点,不断向外围蔓延的态势。④长江经济带数字产业空间格局演化受经济社会发展水平及信息化发展潜能两个维度的多种因素影响,前者对于制造型数字产业影响较大,而后者对于服务型数字产业的影响更加明显。此外,驱动因素之间的交互作用亦更为显著。
农业化肥减量及生物肥料替代可行性研究——来自新疆棉区调查数据的实证

推进化肥减施增效是实现中国农业绿色高质量发展的关键途径。本文以新疆棉花为例,基于2000—2020年棉花化肥施用量及技术、资本、劳动力投入时序数据,构建生产函数考察了新疆棉花单位面积化肥施用强度变化及其对棉花单产提升的贡献作用,并利用2015—2020年不同植棉区化肥和生物肥料施肥区的微观定位调查数据,采用熵权法构建肥料应用效益评价指标体系,对两种肥料的综合效益做出总体评判,并对经济效益(棉花产量、黄萎病害发生率)和生态效益(土壤有机质、微生物数量)及两种肥料施用成本进行具体比较,探讨了生物肥替代化肥的可行性及其实现机制。研究表明:① 2000—2020年间新疆棉花单位面积化肥施用强度呈不断上升态势,高于同期国内大部分植棉省份,自2016年起趋于减缓和平稳,施肥量浮动在585 kgN/hm~2左右。② 2000—2010年随着单位面积化肥施用强度的增加,对棉花单产增加呈正向促进作用;而2010—2020年,单位面积化肥施用强度增加对棉花单产提高的贡献率为-21.29%,表明持续增加化肥用量对棉花单产提高已呈现负效应。③生物肥料施肥区生态效益优势更突出,但经济效益低于化肥区,两种肥料的综合效益随使用年限增加差距趋于缩小;较化肥组,研究期内不同植棉区生物肥组棉花单产降低3%~8%,黄萎病害发病率降幅27.75%~58.20%,土壤有机质含量提高了14.59%~28.54%,土壤微生物数量显著增加;生物肥单位施用成本高于化肥14%~19%。根据生物肥生态属性及作用机理,结合农户经济理性及传统的化肥依赖,建议在生物肥推广初期,实行一定的政策激励或生态补偿,同时积极引导和培育农户亲环境意识,农业化肥逐步减量及生物肥替代具有理论与实践可行性。
城市群多模式交通网络结构韧性分析--以关中平原城市群为例

为分析城市群多模式交通网络应对攻击时的韧性变化特征,该文基于复杂网络理论和韧性城市理论,构建了考虑吸收能力、缓冲能力和可恢复能力3个维度的网络结构韧性评估模型,并通过空间向量模计算网络结构韧性值。基于关中平原城市群城际公路、铁路客运数据构建了城市群客运网络,并借助空间网络分析工具ArcGis和Ucinet探讨城市群多模式交通网络的拓扑特征;考虑节点位置及其与周边地区交通的联系,提出了基于节点重要度的典型节点选取方法。结果表明:典型节点受到攻击后,网络的缓冲能力都处于较低状态,尤其是蔡家坡站点失效后,网络缓冲能力下降到0.388 9;节点度大的站点失效后,网络恢复到正常状态的能力差;普铁站和高铁站失效后对网络结构韧性的影响远大于公路客运站;结合典型节点特征和模拟结果,可针对性地提出网络结构韧性提升建议。
小尺度乳化柴油池火的沸腾燃烧特性实验研究

使用乳化柴油是实现发动机节油减排的重要方式,而含水率是影响乳化柴油燃烧效率的关键因素。为了预防乳化柴油泄漏火灾并减少人员伤亡和财产损失,该文采用直径为150 mm的不锈钢油盘,实验研究了含水率分为0%、5%、10%、15%和20%的油包水(W/O)型乳化柴油池火的燃烧和沸腾特性。根据燃烧速率和火焰高度的变化情况,将乳化柴油燃烧过程划分为初始增长阶段、沸腾燃烧阶段、脉动阶段、稳定燃烧阶段和熄灭阶段,其中前3个阶段的燃烧有水参与,而后2个阶段的燃烧特性与0#柴油池火的稳定燃烧阶段和熄灭阶段基本一致。随着含水率的增加,沸腾燃烧阶段和脉动阶段的时间呈"增加-稳定-增加"的趋势,而稳定燃烧阶段的时间呈"减少-稳定-减少"的趋势。乳化柴油池火燃烧过程出现了沸腾燃烧并导致火焰高度下降现象。该研究有助于乳化柴油泄漏火灾的风险评估。
二氧化碳地质封存与增产油/气/热利用技术中关键热质传递问题研究进展

碳捕集、利用与封存技术(carbon capture,utilization and storage,CCUS)是指将CO_2从能源利用、工业生产或大气中分离出来,经过提纯运送到可利用或封存场地,以实现被捕集的CO_2与大气长期分离的技术。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)近期在报告中指出:CCUS技术是碳减排与碳中和的"foundation"技术。在我国碳达峰碳中和的"双碳"目标大背景下,CCUS技术被认为是我国实现碳中和目标不可或缺的关键性技术之一。该文对国际、国内主要研究团队和作者研究团队近年来在CO_2地质封存、增产致密油/页岩气/深层地热开采过程中的关键热质传递问题研究进行了综述,通过理论分析,利用分子动力学、格子Boltzmann、计算流体力学等模拟方法,和微观孔隙尺度可视化实验、岩心尺度核磁共振实验、超临界压力流体对流换热实验等实验手段,从不同尺度阐述了储层条件下超临界CO_2在微纳多孔结构中多相多组分流动与热质传递机理,分析了矿物反应、降压析出、流体变物性、尺度效应等对CO_2地质封存和驱油、驱气、采热过程中的影响规律,从而为CO_2地质封存和利用的应用提供理论和技术支撑。
基于AVL-EXCITE的发动机连杆轴承空化特性模拟

空化现象在流体动压润滑中常见而又重要,空化的产生通常会造成润滑膜的破裂,影响润滑性能,甚至引起气蚀。这在柴油发动机连杆轴承中尤其需要关注,因此对其空化特性进行准确模拟具有重要意义。该文基于AVLEXCITE软件平台,建立了发动机的柔性多体动力学耦合弹性流体动压润滑(EHL)仿真模型。结果表明,连杆大端轴承在做功冲程中空化区域在出口区,呈"手指形"分布,并且轴径油孔快速经过空化区域,可能会导致空化区域内的气泡破裂,发生气蚀。这为气蚀位点的预测提供了一种潜在的方法。此外,还考察了润滑油黏度和供油压强对空化特性的影响,指出适当提高润滑油黏度及供油压强可减缓空化效应。
韭菜挥发物对采后贮藏期苹果轮纹病的防控作用

为探索能高效、安全防控采后贮藏期苹果轮纹病的方法,采用室内生测法测定韭菜挥发物对苹果轮纹病菌Botryosphaeria dothidea菌丝生长的抑制作用及对采后苹果轮纹病的防控作用,并通过三重四极杆气质联用仪分析鉴定韭菜挥发物主要成分及其抑菌效应。结果表明,韭菜挥发物能显著抑制苹果轮纹病菌菌丝的生长,不同浓度挥发物的抑制率为85.57%~100.00%;韭菜挥发物能造成苹果轮纹病菌菌丝畸形。韭菜挥发物也能显著抑制采后苹果轮纹病的发生,其防控效果达53.42%~100.00%。韭菜挥发物的主要成分为有机硫化物,在离体情况下3种主要硫化物均能显著抑制苹果轮纹病菌菌丝的生长,500 μL/L和250 μL/L二甲基三硫醚、甲基烯丙基三硫醚、二烯丙基三硫醚在整个试验期间均能完全抑制苹果轮纹病菌菌丝的生长。其中二烯丙基三硫醚的抑制率最高,在62.5~500 μL/L范围内其抑制率高达66.25%~100.00%。表明韭菜挥发物及其主要成分均能显著抑制苹果轮纹病菌的生长,这可能是韭菜防控苹果轮纹病发生的重要因素。
四种诱抗剂对苎麻生长发育和抗苎麻夜蛾特性的影响

为探究绿色环保的诱抗剂对苎麻生长发育以及抗苎麻夜蛾Arcte coerula特性的影响,选取4种常见且经济的诱抗剂水杨酸、几丁寡糖、壳寡糖1500和壳寡糖1000,分别设置8个浓度处理苎麻后喂食苎麻夜蛾,观察其取食叶面积,在田间处理区半人工释放苎麻夜蛾,观察其为害程度,并在收获时测量苎麻株高和原麻产量。结果表明,4种诱抗剂在适宜浓度下均能显著诱导苎麻对苎麻夜蛾的抗性,田间试验和室内试验结果的一致性较好。其中,80×10~(-6)几丁寡糖稀释液处理对苎麻的诱抗效果最高,苎麻夜蛾为害程度指数仅为8.38,其次是120×10~(-6)壳寡糖1000稀释液处理,为害程度指数为16.71,3.0 g/L壳寡糖1500处理和1.2 mmol/L水杨酸处理对苎麻的诱抗效果最低,为害程度指数分别为27.21和28.07。4种诱抗剂在适宜浓度下都能显著增加苎麻株高和原麻产量,但各诱抗剂处理的增产量无显著差异,原麻产量以40×10~(-6)壳寡糖1000稀释液处理最高,其次为2.0 g/L壳寡糖1500处理,最后为120×10~(-6)几丁寡糖稀释液处理和0.2 mmol/L水杨酸处理。以提高苎麻对苎麻夜蛾的抗性和原麻产量为评价标准,4种诱抗剂在田间综合增产和防虫功效应用中优先推荐施用80×10~(-6)~120×10~(-6)几丁寡糖稀释液和40×10~(-6)~80×10~(-6)壳寡糖1000稀释液,其次为2.0~3.0 g/L壳寡糖1500和0.8~1.2 mmol/L水杨酸。
四种非寄主植物精油对小菜蛾的生物活性

为寻找小菜蛾Plutella xylostella绿色防控方法,于室内测定辣蓼、迷迭香、芸香和紫苏4种非寄主植物精油对小菜蛾的生物活性。结果表明,辣蓼植物精油对小菜蛾2龄幼虫的毒杀作用最强, 24、48和72 h时的致死中浓度LC_(50)分别为2.18、1.78和1.46 μg/μL,芸香植物精油次之;当芸香植物精油浓度为15 μg/μL时,小菜蛾3龄幼虫的选择拒食率最高,作用24 h和48 h时分别为100.00%和92.84%,而在10 μg/μL浓度下作用24 h和48 h时非选择拒食率达到最高值,分别为65.72%和42.72%;在4种植物精油中,芸香植物精油对小菜蛾3龄幼虫的生长抑制作用最明显,相对生长率最低,为-34.72%,生长抑制率最高,为133.74%,辣蓼植物精油的生长抑制效果次之,迷迭香和紫苏植物精油的抑制作用相对较差;小菜蛾雌、雄成虫对4种植物精油均表现出一定的触角电位反应和驱避活性,其中,芸香植物精油的驱避效果最明显;气相色谱-质谱分析结果显示,芸香植物精油的主要成分为β-石竹烯、(+)-α-蒎烯和β-蒎烯。表明芸香植物精油对小菜蛾具有显著的生物活性,具备开发为小菜蛾靶标杀虫剂的潜力。
密相流化床中介尺度流动结构的流体力学特性研究

在一套流化床冷模实验装置中对黄沙颗粒和黄沙-硅微粉(20 μm)混合颗粒进行实验。测量固含率时间序列信号并进行统计分析,提出并建立复杂光纤脉动信号的解耦方法,实现稠密气固流中介尺度流动结构的准确识别。基于统计矩一致性原理提出气泡阈值的计算方法,通过遍历法确定气泡阈值。对气泡阈值变化规律进行分析,发现加入细颗粒有助于改善流化质量,随表观气速的增加,气泡阈值减小。对气泡、乳化和聚团三相的相分率进行统计,发现在黄沙颗粒中加入少量(5%,质量分数)细颗粒能够显著改善流化质量,细颗粒添加量过多时(10%),对流化质量的改善将减弱。对气泡的流体力学特性进行分析,发现加入10%硅微粉后,气泡弦长增大,频率降低,速度略有降低。对颗粒聚团流体力学特性进行分析,发现随硅微粉含量增加,表观气速对聚团速度的影响减弱,聚团弦长略有减小。加入5%硅微粉后,颗粒聚团的出现频率较小且径向上分布均一。加入10%硅微粉后,聚团频率有所增大,说明加入过多硅微粉会促进聚团的形成。
纳入残余应力时不同拘束下DMWJ的断裂行为

以核电安全端异种金属焊接接头(DMWJ)为研究对象,选用含中心裂纹三点弯曲(SENB)试样,分别在试样左右两面、上下两面、前后两面、左右上下前后六面施加不同载荷以在裂尖产生不同的应力,通过restart方法,将该应力作为残余应力引入SENB试样,系统研究考虑残余应力时不同拘束下DMWJ的断裂行为及残余应力与拘束效应的交互作用。结果表明:残余应力的变化对不同拘束下DMWJ的断裂行为有很大的影响。与低拘束试样相比,高拘束试样的J-R曲线对残余应力的变化更加敏感,这主要与裂尖的Mises应力和三向应力有关。残余应力对不同拘束下DMWJ J-R曲线的影响也与残余应力的方向相关。
具有软开关功能的新型三相谐振极逆变器

为使三相逆变器实现高效率运行,本文提出了具有软开关功能的新型三相谐振极逆变器.当逆变器进入死区状态时,辅助电路将开始谐振,桥臂上将要开通的主开关承受的电压可先变为零,主开关可实现零电压动作,同时辅助开关可实现零电流动作.此外,辅助开关与瞬态电压抑制二极管相连,在电路处于谐振状态时,能避免辅助开关承受过高的高频瞬态电压.本文阐述了电路的工作过程.实验结果证明开关器件处于软切换状态.该电路结构能优化逆变器性能.
非理想观测下的多功能雷达工作状态在线切换点检测方法

先进多功能雷达可以实现灵活的波束调度和复杂的工作状态调制,进而在雷达时间线上同时执行多个不同的任务,给电子侦察设备带来了巨大挑战.准确快速地对多功能雷达工作状态切换点进行在线检测对识别多功能雷达行为意图具有重要意义.本文在对多功能雷达层次化模型中工作状态所在“符号-脉冲”层进行调制类型级和参数级扩展表征基础上,提出了一种非理想观测下的多功能雷达工作状态在线切换点检测算法.该方法针对真实信号环境中存在的测量误差、虚假脉冲和缺失脉冲等情况进行适应性设计,通过离群点剔除处理和广义切换点检测算法处理,不仅可以实现调制参数粒度的雷达工作状态在线切换点检测,还可以给出雷达工作状态调制参数在切换点前后的准确估计.仿真实验验证了本文提出方法相较传统切换点检测方法的有效性和优越性.
伊犁河谷不同生境下大麻根茎叶生态化学计量特征

以伊犁河谷的大麻(Cannabis sativa)为研究对象,分析林地、玉米地、麦地、路边等4种样区大麻根、茎、叶生态化学计量特征,了解植物生长机制,研究生境和器官对大麻生态化学计量特征的影响,阐明大麻生长过程中的限制性元素.研究结果表明,在林地、路边大麻各器官的碳含量以及林地大麻C∶P表现为茎>根>叶,玉米地中大麻碳含量为茎>叶>根,在麦地为根>叶>茎,各样区大麻氮含量和磷含量及林地、麦地大麻N∶P表现为叶>茎>根,各样区大麻C∶N及玉米地、麦地、路边大麻C∶P表现为根>茎>叶,在玉米地、路边的大麻N:P为叶>根>茎.不同生境大麻不同器官生态化学计量特征存在一定差异性,路边大麻叶、根的碳含量极显著高于其他样区(P<0.01),茎的碳含量显著高于麦地(P< 0.05),且高于其他样区,但不显著(P>0.05);玉米地大麻叶、茎的磷含量和C:N显著高于其他样区(P<0.05),根的磷含量高于其他样区,但林地与玉米地不显著(P>0.05),玉米各器官氮含量、 C∶P和N∶P极显著低于其他样区(P<0.01),其中玉米地与麦地大麻茎的氮含量差异性不显著(P> 0.05).各生境大麻叶的N∶P都小于14,说明大麻生长受氮素限制. C∶N、C∶P都与相应的氮含量、磷含量表现为极显著(P<0.01)的负相关关系,氮含量与磷含量表现为极显著(P<0.01)的正相关关系,表明大麻氮、磷元素需求变化一致.通过GLM(General Linear Model)分析,样区对碳含量的影响较大,器官对氮含量和磷含量及C∶N、C∶P、N∶P的影响较大.
一种基于CS-FCM算法的模糊时间序列预测模型

为了发挥模糊理论在不确定性预测中的优势并保留模糊时间序列(FTS)预测模型的可解释性,本文针对目前应用广泛的模糊C均值聚类(FCM)算法进行改进,提出了一种基于布谷鸟搜索的FCM (CS-FCM)算法.将CS-FCM算法用于模糊时间序列模型的非均匀论域划分与数据的模糊化处理,建立一种基于CS-FCM算法的模糊时间序列预测模型.该算法可实现聚类中心的全局寻优,降低传统FCM算法易陷入局部极小值带来的误差,提高模型预测精度.实证分析结果表明,CS-FCM算法的适应度优于FCM算法,本文模型的预测误差小于经典模糊时间序列预测模型,验证了新预测模型的有效性.
高效棉酚降解枯草芽孢杆菌M-4菌株的常压室温等离子体诱变及发酵工艺优化

【背景】棉粕中游离棉酚的存在制约了棉粕作为饲料蛋白源的利用,棉酚的微生物降解问题成为研究热点。本实验室前期发现枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) M-4菌株具有较强的降解棉酚能力,而且已经应用于棉粕脱毒工业。【目的】进一步提高枯草芽孢杆菌M-4菌株降解棉粕中棉酚的能力,扩大棉粕在养殖业的应用领域。【方法】采用常压室温等离子体诱变(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)技术对菌株M-4进行诱变,以液体培养条件下的棉酚降解率为初筛指标,筛选获得正向突变株。以棉粕固体发酵条件下的棉酚降解率为复筛指标,测定初筛获得的正向突变株实际降解棉粕中游离棉酚的能力。以棉酚残存量和棉酚降解率为检测指标,采用单因素试验优化固体条件下棉粕发酵条件,获得突变株发酵棉粕的最适工艺参数。【结果】初筛获得正向突变株19株。复筛得到一株高效的突变株MY-4-17,在棉粕固体发酵条件下其棉酚降解率高达97.15%,比菌株M-4的棉酚降解率提高了2.55%。经过5次传代培养,突变株MY-4-17的遗传稳定性良好。突变株MY-4-17发酵棉粕的最适工艺参数为:碳源选用4%玉米粉,物料含水量控制在45%-50%,菌剂使用量为1.0×10~(13) CFU/t,发酵时间13-15 d。此工艺下发酵棉粕,可将棉粕中的棉酚含量由980 mg/kg降至22 mg/kg以下,降解率达97.75%以上。【结论】采用ARTP技术诱变选育的突变株可以有效降解棉粕中的棉酚,为棉粕发酵菌剂的开发与生产提供参考。
基于煤气化细渣构建碳基氧还原催化剂及其催化性能研究

气化细渣是煤气化过程产生的一种含碳量较高的固体废弃物。经炭灰分离得到的高炭是制备炭材料的潜在碳源。本研究以气化细渣浮选-酸洗后的高炭为前驱体,通过高温活化制备了氮掺杂碳基催化剂,结合拉曼光谱、XPS和SEM等表征,探究了活化剂比例和氮源对催化剂理化特性的影响,揭示了两者与催化剂氧还原性能的内在关联,验证了气化细渣作为原料制备碳基氧还原催化剂的可行性。结果表明,随着活化剂KOH比例的增加,碳基催化剂的氧还原催化性能先增加后减小,当高炭和KOH质量比为1∶4时其催化性能最优。此外,相较于氯化铵,以三聚氰胺作为氮源具有更强的氮掺杂效应,使得CKN6-143催化剂的起始电位可达0.87 V(vs.RHE),极限扩散电流密度为4.95 mA/cm~2,平均电子转移数为3.82,表现出良好的电催化性能,为气化细渣的高值化利用奠定了基础。
豆血红蛋白在毕赤酵母中的表达条件优化

【背景】豆血红蛋白可赋予素肉制品类似牛肉的红褐色质地,已被美国食品药物监督管理局批准作为人造素肉的着色剂,近年来受到广泛关注。【目的】优化毕赤酵母产豆血红蛋白的培养条件,提高毕赤酵母产豆血红蛋白的产量。【方法】首先通过单因素试验研究蛋白胨种类、大豆蛋白胨浓度、铁盐种类及血红素浓度在诱导阶段对毕赤酵母产豆血红蛋白的影响;然后通过Plackett-Burman试验设计筛选出对豆血红蛋白产量影响最大的3个因素,再通过最陡爬坡法确定3个因素的变化范围,对3个因素进行响应面分析;最后根据响应面结果进行摇瓶发酵和发酵罐高密度发酵。【结果】单因素试验发现:用4%大豆蛋白胨作为主要氮源、甲醇诱导浓度为1.5%、血红素浓度为5 μmol/L时发酵效果较好,经过响应面优化后得到蛋白胨浓度为51.48 g/L、pH 5.66、培养基装液量35.84 mL/250 mL是最优发酵条件。在此优化条件下,LegH摇瓶发酵产量为0.191 mg/mL,与预测值(0.183 mg/mL)比较接近。采用5 L发酵罐进行高密度发酵,LegH产量最高达到0.384 mg/mL。【结论】优化了毕赤酵母表达豆血红蛋白的发酵条件,获得了较高产量,通过罐上发酵的进一步优化,具有一定的工业化前景。
基于MFBRA和XPS的山西高硫无烟煤热解脱硫动态释放和相互转化规律的实验研究

利用微型流化床反应分析仪(MFBRA),开展了两种山西高硫无烟煤的热解脱硫实验。通过对含硫气体动态释放的在线快速检测、结合原料煤和热解半焦的形态硫以及含硫组分的X射线光电子能谱(XPS)分析,研究了含硫气体释放特征及相应半焦含硫组分在热解过程中的变化,重点探讨了高硫无烟煤在氢气气氛下各含硫组分的动态释放和相互转化过程及规律。研究结果表明,高硫无烟煤有机硫含量越高,在氢气气氛下的脱硫效率越高;两种高硫无烟煤在氢气气氛下热解硫释放均呈现两个阶段,对应热解脱硫峰值温度分别为530-560 ℃和812-830 ℃。第一阶段由黄铁矿的还原反应引起,第二阶段以有机硫裂解为主;在低温热解条件下高硫无烟煤中无机硫会向有机硫转变,而在较高温度下发生不同形态有机硫之间的迁移。本研究结果将为高硫无烟煤制备低硫煤的技术开发提供方法指导和基础数据。
肌源性微粒及lactadherin蛋白与髋关节周围骨折患者高凝状态的相关研究

目的通过流式细胞技术及凝血及血小板功能分析仪,研究骨骼肌源性微粒(skeletal muscle derived microparticles,SKMPs)及其清除蛋白Lactadherin在髋关节周围骨折患者外周血的变化水平及其凝血功能的影响。方法收集2020年10月至2021年1月共44例年龄(72.87±13.9)岁的髋关节周围骨折患者为骨折组,同时期40例健康人群为无骨折组;应用凝血与血小板功能分析仪测定骨折组和无骨折组的凝血酶生成时间(activated clotting time,ACT)评估高凝状态;应用流式细胞仪测定研究对象外周静脉血中SKMPs水平;应用ELISA法检测骨折组、无骨折组外周血中MPs清除蛋白lactadherin水平在各组间的差异。结果44例髋关节周围骨折患者中股骨颈骨折33例(75%),转子间骨折11例(25%)。髋关节周围骨折组外周血中SKMPs浓度:175.73个/μl;骨折术后组124.28个/μl;无骨折组90.69个/μl。髋关节周围骨折组ACT为(377.5±76.2)s,骨折术后组ACT为(498.1±97.1)s,无骨折组ACT为(505.7±44.0)s;通过相关性分析发现骨折患者SKMPs计数与ACT值间存在线性关系(r=-0.52,P<0.001);骨折术后组外周静脉血中SKMPs浓度与ACT值之间无明显相关性(P>0.05);髋关节周围骨折组lactadherin蛋白浓度:2 779.61 pg/ml;骨折术后组1 985.38 pg/ml;无骨折组1 651.19 pg/ml。Lactadherin浓度与SKMPs浓度之间存在正相关,相关系数为0.70。结论SKMPs在髋关节周围骨折患者的高凝状态起到一定作用;lactadherin的失代偿可能是造成髋关节骨折患者围术期高凝状态的原因。
矿井轮式物料运输机器人设计

为实现煤矿井下物料标准化装载、智能化配送、自动化转运和无人化运输的连续型辅助运输工艺,解决当前煤矿无轨辅助运输存在的系统能耗高、尾气污染严重、自动化和信息化水平落后,难以满足标准化、智能化的现代物流要求等问题,提出了一种矿井轮式物料运输机器人的设计方案,其具备清洁动力、环境感知、定位导航和自动驾驶等功能,可作为煤矿智能辅助运输系统的运载平台。该方案采用模块化设计将运输机器人的行走、装载等基本功能划分为独立的单元模块,根据不同需求进行组合,完成多种作业任务,达到减少车型种类,增加部件通用性的目的,为实现矿井物料运输的标准化和无人化提供装备基础。①针对煤矿巷道的特殊工况和物料运输需求,提出了该型机器人的技术指标和总体架构,明确了各系统的层级关系和单元组成。②介绍了作为机器人主要功能载体的行走底盘的结构形式和技术特点,进行了动力系统的匹配设计,并通过建立底盘运动学模型和相应的微分方程,提出了预测机器人行驶状态的描述参数和控制变量。③介绍了机器人环境感知、无线通讯和自主定位等系统的设计方案:环境感知系统综合采用RGB-D深度相机和平面激光雷达等多种传感设备,实现机器人在巷道运行时的实时数据采集;无线通讯系统通过在巷道内部署低延迟的WiFi+ LoRa+UWB防爆基站,实现机器人运行范围内无线通信网络的全覆盖;自主定位系统综合利用了无线通信定位功能和环境感知定位技术,以实现机器人运行时的精确定位与导航。
深部软岩巷道围岩支护技术研究

为有效解决深部软岩巷道围岩控制问题,针对信湖煤矿回风石门埋深大、应力高、围岩强度低的特点,在分析了信湖煤矿回风石门的围岩赋存条件、变形破坏特征以及原有支护方案已难以维持现掘巷道稳定的条件下,通过理论计算得到信湖煤矿回风石门围岩塑性区范围,从而提出了控制巷道围岩的基本理念:采用小承载体控制围岩破碎区的扩大,采用大承载体限制围岩塑性区的发展,2个承载结构共同维持巷道稳定,进而提出采用"混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索"联合支护方案对新掘巷道进行支护,并结合FLAC~(3D)数值模拟及现场工业性试验对"混凝土喷射+注浆锚杆/锚索 +普通锚杆/锚索"联合支护方案的合理性及可靠性进行验证。结果表明:信湖煤矿回风石门新掘巷道经"混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索"联合支护方案支护后围岩表面变形趋于平稳,巷道顶板最大下沉量仅为36 mm,两帮移近量为67 mm,支护体与巷道围岩形成了稳定的复合承载结构,联合支护方案能够保持巷道的长期稳定,该联合支护方案可为其他类似深部软岩巷道支护提供一定参考。
基于混沌-广义回归神经网络的矿井涌水量预测

针对矿井涌水量预测研究中存在的相关影响因素考虑较少、模型预测精度不高和适用性不强的问题,建立了混沌理论与广义回归神经网络耦合的新的预测模型(Chaos-GRNN模型)。从理论上分析了矿井水文系统产生混沌现象的机理;由混沌理论得到涌水量序列相空间重构后的嵌入维数、时间延迟和最大Lyapunov指数,以此确定GRNN的输入层神经元个数、取值和预测时长;采用交叉验证法获得GRNN的光滑因子,建立Chaos-GRNN模型;对平煤十二矿涌水量(2014年1月至2015年12月)进行模型验证。结果表明:矿井水文系统演化过程的循环迭代是产生混沌的根本原因,其表象特征为演化过程的不可逆性、非平稳性和演化结果的多样性;平煤十二矿涌水量时间序列具有混沌特征,其嵌入维数m =7,即涌水量的影响因素为7个,GRNN输入层神经元个数为7;时间延迟τ为13个月,由此确定了GRNN输入层神经元的取值;最大Lyapunov指数为0.053 0,确定了GRNN预测时长为19个月;Chaos-GRNN模型预测精度达到了94.98%。该预测模型利用混沌理论量化了广义回归神经网络的输入层和预测时长,充分考虑了矿井涌水量的影响因素,提高了预测精度和适用性。
2000 ~ 2020年西南地区植被NDVI对气候变化和人类活动响应特征

研究植被变化及其对气候变化和人类活动的响应机制,对区域生态保护和植被恢复具有重要现实意义.利用MODIS NDVI数据、基于站点的气象数据和土地利用数据,结合Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性分析、残差分析、偏相关分析和复相关分析等方法,基于不同地貌单元,分析2000 ~ 2020年中国西南地区植被覆盖时空演变特征及其对气候和土地利用变化的响应特征.结果表明,2000 ~ 2020年西南地区植被NDVI整体呈波动上升趋势,上升斜率在空间上呈东南高和西北低的分异格局.气候变化和人类活动对西南地区植被NDVI上升均以促进作用为主,且对广西丘陵植被生长的促进作用强于其他地貌单元. 2000 ~ 2020年间西南地区植被NDVI与气温和降水呈正相关,与相对湿度和日照时数呈负相关,且温度是影响西南地区植被NDVI变化的气候主导因子.城市扩张在一定程度上减少了区域植被覆盖,但得益于适宜的气候条件以及林业生态工程的实施,西南地区整体植被覆盖以上升为主.研究结果可为西南地区生态保护及经济可持续发展提供科学依据.
东江湖表层沉积物重金属污染特征与潜在生态风险评价

为了解东江湖表层沉积物重金属的污染特征、空间分布特征以及潜在生态风险和来源,采集了东江湖12个点位的表层沉积物,对其中20种重金属(Li、Be、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Se、Rb、Sr、Ag、Cd、Cs、Ba、Pb和U)的含量进行分析.采用地累积指数法和潜在风险指数法评估了沉积物重金属的污染程度和潜在风险,并利用相关性分析和主成分分析对主要重金属进行了溯源分析.结果表明,东江湖沉积物重金属中ω(Cd)(2.25 mg·kg~(-1) )和ω(As)(80.80 mg·kg~(-1) )的平均值分别是湖南省背景值(0.11 mg·kg~(-1)和14.7 mg·kg~(-1) )的21.2倍和5.5倍,污染相对严重,重金属空间分布整体呈现:南部>北部>中部.地累积指数法评价显示Cd为偏重度污染,As和Se为偏中度污染水平,Ag和Ga为轻度污染.潜在生态风险指数评价表明东江湖表层沉积物整体表现为高风险水平,主要环境风险因子分别为Cd和As,分别表现为极高风险和中等风险.
生物竞争抑制作用对渤海J油田微生物降解驱油聚合物功能的影响

【目的】揭示可降解驱油用聚合物的油藏内源微生物群落组成,分析生物竞争抑制作用(bio-competitive exclusion,BCX)对微生物聚合物降解功能的影响。【方法】通过室内培养实验,观察BCX对驱油用聚合物黏度的影响,随后借助高通量测序技术分析渤海J油田中与聚合物降解相关的微生物菌种,并探寻样本中丰度较高的聚合物降解功能基因-酰胺酶、加氧酶、硫化氢生成酶基因。之后,比对测序结果,采用实时荧光定量法验证上述功能基因在样本之间的含量差异,最后进一步注释携带上述功能基因的微生物群落组成。【结果】BCX可有效地延缓驱油聚合物黏度的损失。油田中与聚合物降解相关的微生物有Acetomicrobium 、Tepidiphilus 、 Thermoanaerobacter、Fervidobacterium、Ralstonia、Halomonas、Roseovarius、Deferribacteraceae和Comamonadaceae等9类菌种。高通量测序分析得到样本中BCX可显著下调丰度的聚合物降解功能基因共计有7种,其中酰胺酶基因ansB、加氧酶基因ssuD在样本之间的含量经定量验证,发现受到了BCX的抑制,这与测序结果相一致。群落组成注释表明,BCX对渤海J油田聚合物高效降解菌-代尔夫特菌(Delftia)存在明显的抑制作用。【结论】揭示了油田中可降解驱油用聚合物的内源微生物群落组成,发现BCX对微生物降解聚合物的抑制效用,证实BCX有助于解决海上油田聚合物驱稳粘问题。
西北印度洋卡尔斯伯格脊卧蚕热液羽流影响区细菌群落结构特征及其演化

【目的】热液羽流影响区包括热液羽流流经区域和羽流中性浮力层下方受热液颗粒物影响的区域。随着热液羽流的演化,热液羽流影响区内微生物群落的结构组成也会发生相应的变化,但是,由于观测和取样困难等原因,迄今热液羽流影响区不同空间位置微生物的群落结构特征及其在月际尺度上的演化尚不清楚。【方法】中国大洋49航次在卧蚕1号热液喷口东南侧300 m处投放了沉积物捕获器锚系,在不同离底高度开展了为期18个月的观测和时序采水。本文采用Illumina MiSeq高通量测序技术对水样中的微生物类群进行测序分析,结合现场实时探测的浊度异常资料,研究卧蚕热液区附近中性浮力羽流和热液颗粒沉降区细菌群落结构的特征和演化及其影响因素。【结果】结果表明,样品中细菌群落以γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、弯曲菌纲(Camplylobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、拟杆菌纲(Bacteroidia)、梭菌纲(Clostridia)和脱硫叶菌纲(Desulfobulbia)为主。在时间上,优势类群的相对丰度随浊度起伏发生变化,当浊度异常值升高时,弯曲菌纲相对丰度增加,α-变形菌纲相对丰度减少;在空间上,热液颗粒沉降区样品(离底40 m)中弯曲菌纲的平均相对丰度更高,中性浮力羽流(离底300 m) γ-变形菌纲的平均相对丰度更高。【结论】研究区受到了热液羽流的动态影响,当热液活动增强时,弯曲菌纲相对丰度显著增加,α-变形菌纲相对丰度减少;下方羽流颗粒沉降区比上方中性浮力羽流区含有更丰富的弯曲菌纲,而γ-变形菌纲则在中性浮力羽流更加富集。热液输入物质和硫化物颗粒的含量差异可能是造成热液羽流影响区内微生物时空间异质性的主要因素。
型材构件六轴自由弯曲成形机理及成形质量控制研究

六轴自由弯曲成形技术作为复杂弯曲构件整体成形领域中一项高自由度的制造技术,能够实现具有复杂轴线的弯管构件及具有截面扭转特征的型材弯曲构件的整体精确成形。从六轴自由弯曲成形技术的基本原理入手,对关键装备结构的设计、弯曲模运动轨迹的算法解析等进行了介绍。采用有限元模拟与试验相结合的方法研究了方管成形时壁厚分布的特点,并分析了截面扭转对成形构件的弯曲半径和弯曲方向的影响规律。
锂金属电极与LiCl界面相互作用的第一性原理研究

锂金属因具有高理论容量及低还原电势等优点,是最具潜力的下一代高能量密度电池负极材料。但金属锂具有活跃的化学特性,在电池中易与电解质发生反应,导致锂枝晶的生长,进而使锂电池发生短路,影响其使用。研究表明,在固态电解质界面(SEI)膜形成过程中添加LiF可以调控锂在表面沉积的形貌,稳定电极/电解质界面,但机理尚不明确。本工作拟采用基于密度泛函理论的第一性原理研究方法,构建了金属Li和LiCl表面模型,通过对该模型电子态密度、Li在LiCl表面的吸附能以及Li在LiCl表面的扩散能垒等的计算,研究发现在SEI中添加LiCl可以对锂金属负极起到保护作用,为探索锂金属电池体系中稳定锂金属负极及界面保护材料的设计提供了新思路。
基于Ti中间层的AZ31B镁合金/6061铝合金电阻点焊研究

通过添加钛箔中间层,研究了镁/铝合金异种金属电阻搭接接头的微观组织与力学性能。结果表明,添加0.2 mm厚度钛箔中间层可以大幅提高镁/铝异种金属电阻点焊(RSW)接头的结合强度,接头的最大拉剪力随焊接电流的增大先增大后减小;当焊接电流为14 kA时,最大抗拉剪切力达到2.3 kN。铝钛界面处有Al 3 Ti生成,接头断裂在镁侧热影响区上,经过换算接头的最大抗剪切强度能够达到156 MPa。通过SEM和EDS分析,添加钛中间层阻断了镁合金和铝合金的相互扩散,钛中间层阻碍了Mg-Al金属间化合物的生成,从而大大提高接头的结合强度。
Grain Size Prediction and Growth Thermo-Kinetics Analysis During Annealing with Different Heating Rates for High- Voltage Anode Aluminum Foil

Based on electron backscattered diffraction (EBSD) and grain growth model of thin film materials, grain sizes and growth thermo-kinetics were investigated during annealing with different heating rates in high-voltage anode aluminum foil. Results show that the grain growth exponent n=4, activation energy Qg=129 kJ/mol and rate constant K=1.28×10~(-8)m~4·s~(-1) are calculated by the typical isothermal grain growth equation. Based on grain growth model of thin film materials and energy anisotropy, the reasons for the rapid growth of (001) oriented grains are well explained, and a typical 40°<111> misorientation relationship with S-grains is found.
一种处理不均衡多分类问题的特征选择集成方法

为解决不均衡多分类问题,提出一种特征选择和AdaBoost的集成方法。首先,数据进行预处理。利用WSPSO算法进行特征选择,根据特征重要性选取初始粒子构建初始种群,使得算法初期就可以沿着正确的搜索方向开展,减少不相关特征的影响。其次,利用AdaBoost算法对于样本权重较敏感的特点,增强对小类样本的关注度。并且利用AUCarea作为评价标准,相对于其他评价标准,AUCarea具有可视化的优点且对较差AUC更加敏感。最后,与其他几种不均衡分类算法在不平衡数据集上进行对比,结果证明该算法可有效处理不均衡多分类问题。
含分布式光伏、储能的低压配电网电压调节及储能SoC均衡方法

随着可再生能源渗透率的不断提高,配电网电压波动和越限问题日益严重。为解决这一问题,文中分析低压配电网中分布式光伏电源接入对电网电压的影响,进而将节点电压幅值与节点注入功率的关系线性化;提出基于功率里程数的低压配电网电压优化模型,通过求解优化目标,计算出分布式电池储能的输出;为提升分布式储能的利用效率,设计分布式储能的荷电状态(SoC)均衡控制策略;并根据重庆巫溪地区低压配电网0.4kV线路数据,在MATLAB/Simulink上搭建配电网仿真模型,设计4种仿真案例对所提出的模型与方法进行有效性验证。仿真结果表明,文中提出的方法能够有效地调节低压配电网中的电压并能实现分布式储能的SoC均衡控制。
高功率激光清洗头的设计与研究

为防止长时间进行高功率激光清洗出现镜片破碎或烧灼现象,保证光头的使用寿命和稳定性,采用Solidworks软件,主要针对激光清洗头中的准直系统、振镜系统及聚焦透镜组进行结构设计和三维建模,并对光头各系统结构参数进行可行性研究;利用ANSYS Workbench进行温度场仿真,并通过温度检测和激光清洗试验验证模型设计的可靠性。结果表明,各镜片的入射光斑能量密度低于相应的损伤阈值,仿真所得激光头各组件温度变化在可靠范围之内。所设计的光头模型可靠,能满足工作要求,为自主研发设计高功率激光清洗头提供了相应的理论和方法。
侧流胶体金免疫试纸快速测定牛奶中的泰乐菌素

大环内酯类抗生素是非常重要的一类抗菌化合物,而泰乐菌素(tylosin,TYL)是最常用的预混大环内酯类抗生素。但是,这些药物的残留物会在人体中引起过敏反应,并对抗生素产生抗药性。为了评估TYL的残基,需要灵敏的分析方法以确保低浓度下的测定。该文开发了一种快速免疫层析侧流试纸条,用于专门测定牛奶样品中的TYL残留。该文筛选了抗TYL单克隆抗体。抗体滴度为2.56 × 10~(-5),IC_(50)为4.609 1 ng/mL。该测试条由样品垫、共轭垫、包含质控线和线的硝酸纤维素(nitrocellulose membrane,NC)膜以及吸收垫组成。用试纸条测定TYL的不同标准样品(0、2、4、8、16、32、64 ng/mL)。用扫描仪计算出试纸的检出限(limit of detection,LOD)为1.543 4 ng/mL,肉眼计算为10 ng/mL,计算其IC_(50)为7.836 2 ng/mL,无需特殊设备,测试结果将在20 min内获得。牛奶的平行分析显示从试纸条和HPLC获得的结果相当,试纸与其他兽药无交叉反应。因此,该试纸条非常简便快捷,可作为定量、半定量或定性检测牛奶中TYL残留的筛选方法。
Role of Salix reinii patches in spatio-temporal patterns of cohabitants on a Japanese volcano

Shrub patches often support the colonizers particularly under stressful and/or disturbed environments. The intensities of stresses and disturbances on mountains are often related to an elevation gradient and are decreased by shrub patches (canopy and litter). We aim to clarify these relationships by using shrub patches at different elevations on a volcano. We monitored all shoots in plots established inside and outside of patches of Salix reinii (Salicaceae) and their related environments, such as temperature, light, moisture and chemistry, at three elevations on Mount Koma (1131 m a.s.l.), northern Japan, from early spring in 2005 to summer in 2006. The patch structures were evaluated by area, branch density and litter thickness. The structures of shrub patches did not differ among the elevations. The patches increased the diversity of rare species, by an overall increase in plant species richness. The moisture, nitrogen and phosphate contents in the patches were higher than outside of patches. The effects of shrub patches on the cohabitants were overall positive, although the effects were negative on seedling abundance, shoot survival and flowering. These results suggest that the growth patterns of shrub patches determine the plant community structures and facilitate plant diversity.
无芒雀麦SSR-PCR反应体系优化及其遗传多样性分析

为分析无芒雀麦(Bromus inermis)遗传多样性及对其进行分子标记开发利用,采用正交设计建立SSR-PCR扩增最优体系,通过多态性、相似系数和聚类等分析方法对16份无芒雀麦种质材料的遗传多样性进行分析,结果表明:无芒雀麦SSR-PCR扩增最佳反应体系为:DNA 15 ng,Mg~(2+) 3 mmol/L,dNTPs 0.25 mmol/L,引物0.2 μmol/L,Taq酶1 U。通过最佳体系从22对引物中筛选出6对引物,并对其进行扩增,共扩增出57条谱带,全部为多态性。材料间的遗传相似系数的变化范围为0.438~0.877,Nei's基因多样性指数(h*)平均为0.348 8,Shannon's信息指数(I*)平均为0.527 3,聚类分析将16份种质材料分为4个类群。无芒雀麦种质资源遗传多样性丰富,本研究建立的无芒雀麦SSR-PCR反应体系稳定可靠,可为无芒雀麦物种亲缘关系鉴定和分子遗传育种等提供科学参考。
地面建造航天器中分离细菌Rothia amarae KJZ9的基因组序列分析及抗生素敏感性检测

在航天器的工厂建造阶段,基于密封舱微生物菌株的生理特征和菌株多样性分析,有效防止航天器密封舱内微生物的滋生,对保障航天器的长期在轨运行尤为重要。本研究在地面建造阶段的航天器中,通过对微生物样品的采集和分离纯化,获得了菌株KJZ9,经16S rRNA基因序列分析显示该菌株属于罗思氏菌属(Rothia)的amarae种,命名为Rothia amarae KJZ9 (简称为菌株KJZ9)。该菌株的全基因组测序结果显示,其基因组为环型,大小为2 407 675 bp,G+C含量为52.26%。染色体中含有2 352个蛋白的编码基因,50个tRNA, 10个rRNA和1个tmRNA编码基因。同时,染色体的组成中还有3个游离的质粒、5个基因组岛和4个前噬菌体的存在。最后,系统测试了菌株R. amarae KJZ9对不同抗生素的敏感性。结果显示该菌株对3种抗生素具有较好的耐受性,即没有抑菌圈的形成;对10种不同的抗生素表现出较强的敏感性,产生了10 mm以上的抑菌圈。本研究不仅丰富了对罗思氏菌属基因组信息的认识,而且为地面建造阶段航天器中微生物的防控提供了参考。
半干旱荒漠区柠条根际细菌群落结构与功能

本研究对宁夏荒漠区5个典型的柠条(Caragana korshinskii)群落根际土壤样品进行了16S rRNA和宏基因组高通量测序,分析了干旱荒漠生境下柠条根际细菌群落结构、氮循环基因多样性及其与环境因子的相关性。结果表明,柠条根际细菌分布于39个门,以放线菌门(22.69%~33.86%)和变形菌门(21.24%~ 31.79%)为主要优势菌门,其次是绿弯菌门(10.25%~16.39%)、酸杆菌门(11.09%~14.90%)、拟杆菌门(3.50%~ 6.67%)和芽单胞菌门(1.70%~6.43%)等;共有418个核心细菌属,各样品中都有不同数量的特有属,多样性极其丰富。宏基因组数据表明,柠条根际土壤中真细菌reads数占94.37%,其次为古细菌(5.35%)和真核生物(0.15%);最丰富的功能类别是氨基酸转运与代谢,其次是能量生产与转化,复制、重组和修复。与碳水化合物、氨基酸和能量代谢相关的功能基因最丰富,表明这些基因与各个生物类群的生长有着密不可分的关系。根际细菌参与氮代谢的相关路径主要包括异化性硝酸盐还原、同化性硝酸盐还原、反硝化、硝化以及固氮过程,其中异化性硝酸盐还原和同化性硝酸盐还原途径是氮循环的主要途径。相关性分析表明,土壤pH值、速效氮和全钾含量是影响柠条根际微生物组成的主要限制因子,有机质、总氮和有效磷含量显著影响氮循环功能基因丰度。
月面表层无人采样控制技术

针对“嫦娥五号”月面表层无人采样任务过程中机械臂精确控制难度大、器地协同工作复杂导致常规遥操作工作模式难以在有限时间内完成任务的问题,提出了月面表层无人采样高效控制方法和新的工作模式。通过建立采样区量化评价指标体系实现采样点规划、采用预先规划方法进行任务规划和机械臂运动控制规划、在线学习机械臂末端精调路径与多视角融合图像测量分析精调控制量、基于状态自动发令与实时管控工作进度等技术,实现了环境感知、任务规划与验证、机械臂末端精调规划、控制实施等环节提高工作效率。“嫦娥五号”月面表层采样任务在轨实施情况表明控制方法和新的工作模式能够极大提升采样工作效率,为未来火星和小行星采样工程项目奠定了基础。
颈动脉体瘤术后16年发生颈部淋巴结转移1例

恶性颈动脉体瘤非常罕见,本研究报告1例颈动脉体瘤全切术后16年发生颈部淋巴结转移的病例。该病例为1例老年男性,68岁,发现左颈部无痛性肿物半年,既往16年前行颈动脉体瘤切除及左颈动脉人工血管重建术,查体可触及颈部左侧胸锁乳突肌后方多个肿物,质硬无压痛,界限不清。血常规及生化等血化验检查未见异常,颈部MRI强化显示左胸锁乳突肌后方多个圆形异常信号,强化明显。本病例的颈部包块经过再次手术切除,术后病理证实为颈动脉体瘤颈部淋巴结转移。故诊断为恶性颈动脉体瘤伴颈部淋巴结转移。术后PET-CT检查可见肺门、纵隔、腹主动脉旁多发淋巴结肿大,代谢异常,考虑恶性颈动脉体瘤全身多发转移。提示术前可行全身PET-CT检查用以评估肿瘤有无全身转移。
基于多相位自定时振荡环的真随机数发生器

针对传统的真随机数发生器(TRNG)的频率随级数线性减小,对工作环境、电压和工艺变化非常敏感,鲁棒性不强等问题,提出一种新型的真随机数发生器结构,通过使用多相位自定时振荡环作为熵源,重新设计熵源采样电路以配合熵源结构,实现高采样输出的要求。本文提出的真随机数发生器运行在Xilinx KCU116平台上拥有高达250 Mbps的产生速率,消耗资源低至32 slice。通过对产生数据进行了统计检验分析,其统计结果以高P值通过了美国国家标准与技术研究院(NIST)测试套件的检测。
基于低频声能量回收的压电式微型俘能器

为了对环境中的低频声能量进行高效回收,提出了一种基于Helmholtz共鸣器、压电单晶片以及接口电路的压电式微型俘能器。通过理论分析了俘能器的最佳工作频率,通过实验对理论分析结果进行了验证,并且研究了声源在不同距离下,俘能器的输出特性。实验结果表明:当俘能器在共振频率下工作时,在距离声源0.1 m,声压级为110 dB,负载值为48 kΩ时,最大输出功率高达24 mW;当距离从1 m增加至4 m时,输出功率从1.17 mW降低至0.38 mW,俘能器在距离较远的情况下仍能够提供足够的功率为微电子器件进行远距离独立供能。
全无机钙钛矿太阳能电池性能仿真研究

为提高电池稳定性及转换效率,设计结构为Au/HTL/CsPb(I1 -x Brx)3/TiO_2/FTO的钙钛矿太阳能电池,探讨不同空穴传输层材料、吸收层禁带宽度、厚度及缺陷态密度对电池性能的影响。结果表明:以CuSCN作为空穴传输层时电池输出更佳性能;增大吸收层带隙导致吸收效率下降,降低了短路电流密度而使效率减小;增加吸收层厚度可促进器件对光子的有效吸收,但当吸收层厚度大于载流子扩散距离时,导致复合增加,器件性能有所下降;吸收层缺陷态的增多,导致载流子复合增强,限制了载流子的有效收集。优化后电池性能得到提升:开路电压为1.31 V,短路电流密度为19.27 mA/cm~2,填充因子为83.71 %,转换效率为21.14 %,为实验上制备稳定、高效的新型钙钛矿太阳能电池提供理论指导。
异构电池储能电站分层协调控制策略研究

针对传统直流微网控制策略中,忽略了各个储能单元之间的差异性,即电池端电压、容量、荷电状态不同的问题,提出了一种分层协调控制系统,该系统包括两层,上层进行系统功率计算和余能系数的计算;下层接收上层传递的信号,切换变换器的工作状态,实现工作模式的切换,并分析三种工作模式下的功率关系。在MATLAB/SIMULINK中对系统各个工作模式进行了仿真实验。实验结果表明:该方法可以实现在放电时,两个电池正比于剩余容量进行放电;充电时,两个电池反比于剩余容量进行充电,有效解决了异构型电池储能单元协调出力问题。负载波动时,母线电压波动稳定在5%以内,保障微电网系统稳定性。
无空穴传输层锡基钙钛矿太阳能电池性能探讨

基于SCAPS—1D软件构建结构为FTO/ZnO/CH_3NH_3SnI_3/Au的无空穴传输层锡基钙钛矿太阳能电池(PSCs),讨论了CH_3NH_3SnI_3吸收层厚度和缺陷态密度、ZnO层厚度和缺陷态密度以及ZnO/CH_3NH_3SnI_3之间的界面缺陷态密度对电池性能的影响。仿真结果表明,增加CH_3NH_3SnI_3吸收层厚度促进器件对长波光子的吸收,提升电池性能。但当CH_3NH_3SnI_3层厚度大于700 nm时,由于载流子寿命减小,复合率升高,电池输出参数增加趋势减缓。CH_3NH_3SnI_3层缺陷态密度的增加使得电池内部复合中心增多,导致载流子复合率增大,电池性能下降,控制CH_3NH_3SnI_3层缺陷态密度在10~(15) cm~(-3)以内较为合理; ZnO层厚度和缺陷态密度的改变对电池性能影响不大;增加ZnO/CH_3NH_3SnI_3之间的界面缺陷态密度使得界面处载流子复合中心增多,加速了界面处载流子的复合,导致开路电压减小,电池性能也逐渐下降,界面缺陷态密度在10~(15)cm~(-3)以内较为合理。