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基因组编辑技术在水稻产量和品质改良中的应用及展望

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科学通报 2024年

作者：谭文琛梁帅南顾雪琪裔传灯梁国华张昌泉周勇扬州大学农学院江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室扬州大学江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心

水稻(Oryza sativa L.)是我国最重要的粮食作物之一,是全国一半以上人口的主食,提高产量和改良稻米品质一直是水稻育种工作的重要目标.随着水稻基因组学、分子生物学等学科的快速发展,科学家们在过去几十年成功克隆了许多水稻产量和品... 详细信息

水稻(Oryza sativa L.)是我国最重要的粮食作物之一,是全国一半以上人口的主食,提高产量和改良稻米品质一直是水稻育种工作的重要目标.随着水稻基因组学、分子生物学等学科的快速发展,科学家们在过去几十年成功克隆了许多水稻产量和品质性状相关的基因,为水稻种质创新提供了丰富的基因资源,但是通过传统育种方法利用这些基因耗时且费力.近年来出现的以CRISPR/Cas系统为代表的基因组编辑技术极大地拓宽了生物育种的方式方法,可以精准、高效、定向地对目标基因及其调控的性状进行改良,从而揭开了动植物育种的新篇章.本文就近年来基因组编辑技术在水稻产量和品质改良方面的应用以及所取得的进展进行了综述,以期为通过基因组编辑技术创制高产优质水稻新种质提供新思路.

关键词：水稻基因组编辑产量稻米品质种质创新

基于SDP图像处理算法的矿用顶板支护斜盘故障诊断

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工矿自动化 2024年第S1期50卷 7-10页

作者：罗文国能神东煤炭集团有限责任公司陕西榆林719315

斜盘是顶板支护设备中的重要零件,为了能够保证顶板支护的安全可靠,需对支护斜盘的健康状态进行检测。针对顶板支护斜盘的故障检测问题,提出了一种基于对称极坐标(SDP)图像处理算法的矿用顶板支护斜盘故障诊断方法,该方法将振动数据转... 详细信息

斜盘是顶板支护设备中的重要零件,为了能够保证顶板支护的安全可靠,需对支护斜盘的健康状态进行检测。针对顶板支护斜盘的故障检测问题,提出了一种基于对称极坐标(SDP)图像处理算法的矿用顶板支护斜盘故障诊断方法,该方法将振动数据转换为对称极坐标图像,再利用神经网络提取故障特征,实现对斜盘的故障诊断。实验中模拟了4种不同的斜盘故障信号,并分析了卷积神经网络使用不同的网络层数、尺寸、卷积核个数和学习率对诊断结果的影响,经过综合考虑模型的稳定性、训练时间及对故障识别的准确率,确定了最佳的参数。故障诊断模型可实现对斜盘4种不同故障的准确识别,识别准确率达92.25%,表明该模型可高效地完成顶板支护斜盘的故障诊断工作。

关键词：故障诊断顶板支护斜盘对称极坐标卷积神经网络故障特征

跨区域“揭榜挂帅”的主体特征与网络结构研究

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科技进步与对策 2024年

作者：朱浩杨诗罗文竹重庆邮电大学经济管理学院

“揭榜挂帅”具有集中力量办大事和跨区域选拔双重优越性,已成为优化配置创新资源、加速破解“卡脖子”技术难题的重要方式和政策实践。通过建立跨区域“揭榜挂帅”数据库,揭示跨区域“揭榜挂帅”主体特征,并对跨区域“揭榜挂帅”网络... 详细信息

“揭榜挂帅”具有集中力量办大事和跨区域选拔双重优越性,已成为优化配置创新资源、加速破解“卡脖子”技术难题的重要方式和政策实践。通过建立跨区域“揭榜挂帅”数据库,揭示跨区域“揭榜挂帅”主体特征,并对跨区域“揭榜挂帅”网络结构进行研究。结果发现,各省市跨区域“揭榜挂帅”揭榜率存在较大差异,跨区域揭榜率整体偏低;企业是跨区域“揭榜挂帅”的主体,主要由中大型企业发布技术需求、技术创新活力较强的中小型企业解决需求,揭榜联合体以“内外配合”为主;跨区域揭榜网络呈现“扁平层级+圈层交互”特点,核心圈层省市展现单核辐射实力,中间圈层省市发挥以强带弱功能,边缘圈层省市缺乏抱团取暖行动。最后,针对更好实施“揭榜挂帅”以促进创新资源跨区域流动和配置提出政策建议。

关键词：跨区域“揭榜挂帅” 主体特征网络结构

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非圆弧拱面内自由振动实用解析

振动与冲击 2024年第4期43卷 125-133页

作者：胡常福朱顺顺张鑫罗文俊华东交通大学土木建筑学院南昌330013

针对非圆弧拱面内线性自由振动没有解析的现状,提出了一种变系数平衡微分方程近似解析方法来解决该问题。基于笛卡尔直角坐标系下非圆弧拱线性应变与Hamilton原理,推演了非圆弧拱面内自由振动变系数平衡微分方程;基于陡拱与浅拱面内振... 详细信息

针对非圆弧拱面内线性自由振动没有解析的现状,提出了一种变系数平衡微分方程近似解析方法来解决该问题。基于笛卡尔直角坐标系下非圆弧拱线性应变与Hamilton原理,推演了非圆弧拱面内自由振动变系数平衡微分方程;基于陡拱与浅拱面内振型没有显著差异的基本假定,将该变系数平衡微分方程对应的常系数平衡微分方程的通解,代入变系数平衡微分方程,得到该变系数平衡微分方程的不平衡差;当该不平衡差沿全拱积分为零时自振频率误差最小,进而得到非圆弧拱面内自振频率高精度实用解析。基于所提出的变系数平衡微分方程近似解析方法,推演了非圆弧两铰拱与无铰拱面内自振频率实用解析,并阐明了非圆弧拱与同参数直梁面内自振频率的逻辑关系。抛物线、悬索线、悬链线与组合线等常用非圆弧两铰拱与无铰拱自由振动算例结果表明:该研究的基本假定得到了严格检验;自振频率与有限元结果吻合较好,非圆弧拱前十阶自振频率中,两铰拱自振频率最大相对误差为7.71%,无铰拱自振频率最大相对误差为4.34%;非圆弧拱与同参数直梁面内自振频率的比例系数,可为行业规范条文修订提供参考。

关键词：非圆弧拱自由振动 Hamilton原理变系数微分方程实用解析

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人机协作研究向何处去

中国人力资源开发 2024年第8期41卷 2-3页

作者：罗文豪北方工业大学经济管理学院

2024年的全国两会上,人工智能再次成为热词;开展“人工智能+”行动首次被写进政府工作报告,预示着国家要从顶层设计层面着力推动以人工智能技术发展新质生产力。就在7月下旬,北京市专门发布推动“人工智能+”行动计划,围绕机器人、教育... 详细信息

2024年的全国两会上,人工智能再次成为热词;开展“人工智能+”行动首次被写进政府工作报告,预示着国家要从顶层设计层面着力推动以人工智能技术发展新质生产力。就在7月下旬,北京市专门发布推动“人工智能+”行动计划,围绕机器人、教育、医疗、文化、交通等领域组织标杆应用工程,并从科研探索、政府服务、工业智能、金融管理、数字营销等十个方面规划了示范性应用,提出“率先建设AI原生城市”。

关键词：数字营销金融管理人工智能政府工作报告人机协作顶层设计工业智能机器人

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应用型人才培养视域下大学物理教学改革探究

吉林省教育学院学报 2024年第2期40卷 124-128页

作者：魏文琛松原开放大学

本文以大学物理教学为研究对象,以应用型人才培养的视角,围绕新时期大学物理教学改革展开研究,对大学物理教学现状进行全面的调查与分析,对其中存在的普遍性问题进行梳理与总结;综合对应用型人才及大学物理教学特点的分析,探讨大学物理... 详细信息

本文以大学物理教学为研究对象,以应用型人才培养的视角,围绕新时期大学物理教学改革展开研究,对大学物理教学现状进行全面的调查与分析,对其中存在的普遍性问题进行梳理与总结;综合对应用型人才及大学物理教学特点的分析,探讨大学物理应用型人才培养的必要性;从不同方面阐述应用型人才培养视域下大学物理教学的改革策略,以期促进大学物理教学改革工作,助力大学物理应用型人才培育目标的实现。

关键词：大学物理教学改革应用型人才

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铜基MOFs制备及其电催化还原二氧化碳性能研究

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铜基MOFs制备及其电催化还原二氧化碳性能研究

作者：罗文福浙江大学

学位级别：硕士

随着工业文明的不断进步,化石燃料的大量消耗不仅引发了能源危机,还导致大量二氧化碳排放,加剧了温室效应和全球变暖等环境问题。由于在短期内无法完全取代化石燃料,我们迫切需要发展高效、稳定、可行的二氧化碳减排技术。电化学还原二... 详细信息

随着工业文明的不断进步,化石燃料的大量消耗不仅引发了能源危机,还导致大量二氧化碳排放,加剧了温室效应和全球变暖等环境问题。由于在短期内无法完全取代化石燃料,我们迫切需要发展高效、稳定、可行的二氧化碳减排技术。电化学还原二氧化碳技术可在温和的条件下,利用清洁可再生能源将CO2转化成为多种具有广泛用途的化工产品,其中乙烯等多碳产物具有更高的经济价值和能量密度。铜基催化剂能高效地将CO2还原转化为C2和C2+等更受青睐的产品,但仍然存在产物分布广泛,单一产物选择性不高等困难与挑战。研究表明,通过调节金属催化剂的活性中心配位环境,可以有效的调节各中间体的吸附强度,从而强化多碳产物的合成路径,提高产物选择性。因此,本文采用了具有良好的结构可调性的Cu-MOFs材料,通过调节铜的配位数,强化中间体的吸附以及C-C偶联过程,最终提升产物中乙烯的选择性。本论文的主要研究结果分为以下两个方面:(1)基于有机配体配位基团种类与数目等因素,本研究选择了均苯三甲酸、2-氨基对苯二甲酸、对苯二甲酸、2,5-二羟基对苯二甲酸、己二酸和壬二酸等六种有机配体,并与铜盐采用溶剂热法成功合成出了六种具有不同配位环境Cu-MOF材料。通过SEM,XRD等基础表征技术来探究了其物理组成和表面形貌等特征,以确定合成目标产物。通过XPS表征发现,六种材料表面含有不同比例的Cu+,从而证明不同配位环境会影响铜的价态的分布。通过对催化剂进行性能测试发现,催化剂对于乙烯的选择性与其表面Cu+的比例呈现一定正相关关系。因此,初步得出对于配位环境的调控可以提升多碳产物选择性的结论。此外,结合LSV,EIS等测试,我们筛选出了具有较高乙烯选择性以及电流密度的Cu-MOF-74作为进一步探究的对象。(2)利用等离子体处理技术对Cu-MOF-74材料进行改性处理,以调控铜原子的配位环境。在控制等离子体输出能量不变的前提下,改变处理功率以及处理时间等关键参数,最终获得了最佳的处理条件为处理功率为10 W、处理时间为60 min。通过SEM,XRD,XPS,红外光谱,EPR以及XAFS等表征测试技术探究Cu-MOF-74及处理后的Cu-MOF-74-P60的结构变化。结果显示,经过改性的催化剂能够稳定保持MOF框架的空间结构,并且有效地将Cu-O配位数从2.7降低到1.6,相应提升了 Cu+的比例。通过性能测试发现,Cu-MOF-74-P60在-1.64 V vs Ag/AgCl的电势下,实现了 48%的乙烯产物选择性,相比改性前将近提升三倍。进一步通过原位红外技术探究了反应机理,发现Cu-MOF-74-P60表面生成并吸附了更多的*COatop和*CObridge中间体,从而促进了 C-C偶联过程并提升乙烯选择性。除此之外,通过测试发现,等离子体处理对于其余几种MOF材料均能实现乙烯选择性的提升。综上所述,较低的配位数环境更有利于中间体的吸附,从而促进了碳碳偶联过程,提升多碳产物的选择性。

关键词： CO2电还原低配位数乙烯氩气等离子体 ~*CO中间体 C-C偶联

基于各向异性滤波的相位一致性卫星影像匹配方法

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光学学报 2024年第6期44卷 387-399页

作者：付青郭晨罗文浪谢世坤井冈山大学电子与信息工程学院江西吉安343009 江西省农作物生长物联网技术工程实验室江西吉安343009 吉安市农业遥感重点实验室江西吉安343009

针对不同时相卫星影像匹配效果差的问题,提出基于各向异性滤波的相位一致性的卫星影像匹配方法。首先,利用各向异性滤波建立图像非线性尺度空间,再利用相位一致性模型计算每个尺度下的最大矩图。其次,在每个尺度下的最大矩图上利用分块S... 详细信息

针对不同时相卫星影像匹配效果差的问题,提出基于各向异性滤波的相位一致性的卫星影像匹配方法。首先,利用各向异性滤波建立图像非线性尺度空间,再利用相位一致性模型计算每个尺度下的最大矩图。其次,在每个尺度下的最大矩图上利用分块Shi-Tomasi算法提取特征点,再通过Log-Gabor滤波器建立多尺度多方向的幅值响应,并计算图像的最大幅值响应及其最大幅值的方向索引。然后,在极坐标系下,基于OpenMP并行计算实现特征描述符加速构建,再进行影像匹配与误匹配剔除。最后,利用6组不同时相、不同视角、辐射差异明显的卫星影像进行实验,实验结果表明,所提出的匹配方法明显优于传统的尺度不变特征变换(SIFT)算法和目前较为先进的辐射变化强度特征转换(RIFT)、绝对相位一致性梯度直方图(HAPCG)等算法。

关键词：遥感各向异性滤波非线性辐射差异相位一致性非线性尺度空间影像匹配

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GHR基因多态性与鸡生长、屠体性状的相关性分析

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中国畜牧杂志 2024年第7期60卷 95-100页

作者：张帅郑子健罗文华南农业大学动物科学学院广东广州510642 广东省农业动物基因组学与分子育种重点实验室广东广州510642

鸡的生长轴上,GH(生长激素)作为调节动物生长的重要激素,具有促进生长的功能。GH通过结合靶细胞表面的GHR(生长激素受体),形成GHR传导信号进入细胞产生生理功能。因此,GHR基因是GH调节细胞生理功能的关键基因。为了解GHR基因多态性与肉... 详细信息

鸡的生长轴上,GH(生长激素)作为调节动物生长的重要激素,具有促进生长的功能。GH通过结合靶细胞表面的GHR(生长激素受体),形成GHR传导信号进入细胞产生生理功能。因此,GHR基因是GH调节细胞生理功能的关键基因。为了解GHR基因多态性与肉鸡生长、屠体性状的关联,本试验以“杏花鸡×隐性白洛克鸡”F2代资源群作为试验材料,通过PCR扩增和直接测序方法对GHR基因外显子的多态性进行检测,在第10外显子区域中发现2个SNP位点:A1514T和G1595A。关联分析结果显示,A1514T与鸡的活重、胸重、腿重、翅膀重、屠体重、胸肌剪切力等多个与生长和肉质相关的性状显著关联,G1595A与鸡的活重、腿肉重、屠体重、腿肌肉色、腿肌剪切力、胸肌剪切力、腿肌pH值和腿肌电导率等多个性状显著相关。生物信息学分析表明,2个SNPs属于同义突变,其可能导致GHR mRNA二级结构改变,还将导致GHR mRNA翻译过程中选择使用频率更低的密码子,从而可能影响GHR mRNA的翻译效率,进而影响GHR蛋白含量。综上所述,鸡GHR基因第10外显子上的2个同义突变可影响肉鸡生长和屠体性状。

关键词：生长激素受体基因(GHR) SNP 生长性状同义突变鸡

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