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城市形象设计中的声音视觉化研究 ——以济南泉水为例

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城市形象设计中的声音视觉化研究 ——以济南泉水为例

作者：耿子焯山东工艺美术学院

学位级别：硕士

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大肠杆菌高产异戊醇菌株的构建及优化

大肠杆菌高产异戊醇菌株的构建及优化

作者：耿南菲北京化工大学

学位级别：硕士

随着化石能源的短缺、环境问题的恶化以及全球气候的变暖,绿色可再生生物质能源近年来备受瞩目。异戊醇等高级醇拥有高能量密度、低蒸气压和低吸水性等特性,被认为是最具前景的燃油替代物质,也是近年来生物液体燃料研发热点。然而通过... 详细信息

随着化石能源的短缺、环境问题的恶化以及全球气候的变暖,绿色可再生生物质能源近年来备受瞩目。异戊醇等高级醇拥有高能量密度、低蒸气压和低吸水性等特性,被认为是最具前景的燃油替代物质,也是近年来生物液体燃料研发热点。然而通过微生物合成异戊醇的途径并不成熟,存在产量过低,副产物积累等问题,限制异戊醇工业生产的应用。本研究基于代谢工程和分子生物学技术对大肠杆菌BL21（DE3）进行理性改造和途径优化,得到一株高产异戊醇的工程菌株。主要研究内容如下:（1）异源非发酵途径的设计与构建。大肠杆菌在自然条件下并不合成高级醇,为了使得大肠杆菌具备生产异戊醇的能力,在大肠杆菌中异源表达来源于枯草芽孢杆菌的乙酰乳酸合酶基因alss,来源于乳酸乳球菌的酮酸脱羧酶基因kiv D和来源于酿酒酵母的醇脱氢酶基因adh2构建非发酵途径,并得到86±12 mg/L的异戊醇。为了得到与大肠杆菌非发酵途径合成异戊醇最适配的醇脱氢酶,分别过表达三种不同来源的醇脱氢酶基因。发酵结果显示,过表达来源于运动假单胞菌adh B基因时,大肠杆菌GWK-B中异戊醇产量达到164±6 mg/L,产量提升了90.7%。（2）代谢途径的全局优化。针对非发酵途径合成异戊醇存在的碳流供应不足、关键酶活性抑制、辅因子不平衡和基因表达强度不足等问题。在大肠杆菌中过表达leu ABCD基因强化亮氨酸途径合成异戊醇的碳通量,异戊醇的产量提升了47.3%,使用编码IPMS反馈不敏感突变体的leu AGT（G462D）基因代替天然基因,解除亮氨酸对关键酶抑制,提升IPMS酶的活性,异戊醇的合成量进一步提升67.6%,达到了429±50 mg/L。为了缓解辅因子不平衡对细胞生长的抑制,过表达代谢路径中的大肠杆菌内源乙酰乳酸异构还原酶基因ilv C和二羟基酸脱水酶基因ilv D,并使用NADH依赖型的ilv CBT（A71S:R76D:S78D:Q110V）代替天然的NADPH依赖型的ilv C基因缓解氧化还原不平衡,细胞生长状态得到明显改善。通过构建双启动子表达载体上调ilv D、kiv D和adh B基因的表达水平从而提高代谢通量,构建的重组细胞GWP-Q9C中积累了640±112 mg/L的异戊醇,较出发菌株提升了6.4倍。（3）二羟基酸脱水酶的理性设计。提高编码二羟基酸脱水酶的ilv D基因的表达强度可以有效提高异戊醇的产量。通过信息技术对ilv D基因编码的二羟基酸脱水酶进行理性设计,得到由ilv DST（A268D）基因编码的二羟基酸脱水酶突变体。二羟基酸脱水酶突变体的催化活性更高,提升中间产物的转化效率,加强了物质的转化和代谢流通。利用编码二羟基酸脱水酶突变体的ilv DST代替天然ilv D基因进行过表达,异戊醇产量进一步提升了40.1%,达到了897±131 mg/L。（4）底盘细胞的改造。为了提高异戊醇合成路径的代谢通量,提升异戊醇得率,减少副产物的积累。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对介导细胞呼吸系统的重要调控因子fnr基因和竞争途径的关键基因进行单独或者组合敲除,构建了11株基因缺陷型菌株。发酵结果显示,在敲除乳酸脱氢酶基因ldh A和甲基乙二醛合酶基因mgs A基因和丙酮酸甲酸裂解酶基因pfl B和tdc E的基因缺陷菌株中表达异戊醇的全局优化路径,检测到1562±78 mg/L异戊醇的产量,较出发菌株提升了17.1倍,是目前报道的代谢工程改造大肠杆菌合成异戊醇的最高产量。但是研究表明,异戊醇的积累已经严重抑制了细胞生长,解除异戊醇胁迫将成为后续提升异戊醇合成的关键。本研究以大肠杆菌为底盘细胞异源构建非发酵途径,利用基因工程、酶工程和启动子工程对中心碳代谢流重新排布,得到异戊醇的全局优化途径。基于CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除竞争途径提高异戊醇合成的代谢通量,得到一株高产异戊醇的工程大肠杆菌。本研究对生物法合成异戊醇的应用具有指导意义,为实现异戊醇生物合成的工业化生产奠定了基础。

关键词：异戊醇非发酵途径大肠杆菌代谢工程 CRISPR/Cas9

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藻菌共生体构建及其净化养殖尾水的研究

藻菌共生体构建及其净化养殖尾水的研究

作者：耿诗语南昌大学

学位级别：硕士

菌藻共生体具有较强的去氮除磷性能优势,已被广泛用于净化养殖尾水中。藻、菌之间共生关系比较复杂,不同藻菌共生体净水效果也不同,尽管大多数研究已详细阐明藻菌共生体净化养殖尾水时的脱氮除磷机制,但是对于藻菌共生体构建过程,以及... 详细信息

菌藻共生体具有较强的去氮除磷性能优势,已被广泛用于净化养殖尾水中。藻、菌之间共生关系比较复杂,不同藻菌共生体净水效果也不同,尽管大多数研究已详细阐明藻菌共生体净化养殖尾水时的脱氮除磷机制,但是对于藻菌共生体构建过程,以及净水时各营养物质的动态分布及转化情况,尚缺乏系统性的科学报道。本研究通过构建新型藻菌共生体,探究藻菌共生体构建过程中组成成分变化情况,并通过模拟养殖尾水净化实验,分析藻菌共生体物质及代谢差异。本文主要结果如下:（1）构建藻菌共生体的藻种以及菌种的分离纯化和鉴定本章主要对从实验室藻种库筛选出的、具有净水优势的一株藻种,和从自然珍珠蚌水环境分离纯化所得的、可与微藻有效结合成藻菌共生体的四株细菌,对其进行形态上的观察和分子学上的鉴定。依据形态特征,初步判断微藻属于绿藻门。光学显微镜下观察发现,该微藻细胞主要表现为圆形或椭圆形,无鞭毛,细胞内含有一个周生片状色素体,通常伴有一至多个液泡,以及一个显著的蛋白核,通过形成2-4-8个孢子的方式来进行无性繁殖,当细胞老化时,细胞壁增厚,细胞逐渐由绿变黄。在扫描电镜下能观察到明显的纵向肋纹。进一步的分子生物学鉴定结果表明,微藻属于单星藻属（Coelastrella Chodat）(命名为C1)。对实验室成功分离纯化出的四株菌种进行形态上的观察和分子上的鉴定,鉴定结果为赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillus macroide）(命名为B1)、摩氏摩根菌（Morganella morganii）(命名为B2)、库特氏菌（Kurthia gibsonii）(命名为B3)和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）(命名为B4)。以上结果为深入研究藻菌共生体的构建及净水功能提供了重要参考。（2）不同藻菌共生体的成分含量分析本章依据藻菌共生体构建过程中其自身组成成分及表面官能团的变化情况,以期筛选出理想的藻菌共生体。其生长指标结果显示,菌种B1、B3和B4分别与藻种C1可构建成藻菌共生体（命名为CB-1、CB-2、CB-3和CB-4）,其中CB-4组共生体显示出较高的生物活性和生物量,叶绿素-a（Chl-a）的含量高达64.29 mg/ml,干重达到2.85 g/L。进一步分析共生体的胞外分泌物,发现不同实验组之间在组成上存在显著差异。外层松散结合胞外聚合物（LB-EPS）和紧密结合态胞外聚合物（TB-EPS）中多糖（PS）和蛋白质（PN）的变化趋势不同。在LB-EPS中,PS含量相对稳定,约为0.4 mg/m L左右。而PN含量不断增加,尤其在藻菌共生体中。PN含量最高的为CB-4组,可达到0.063 mg/m L。相较之下,TB-EPS中的PS含量初始较低,但随着时间的增长而增加,在第4天,单藻组的PS含量高达0.34 mg/m L,藻菌组的PS含量高达0.27 mg/m L,而单菌组的最高仅为0.16 mg/m L。TB-EPS中的PN含量初始则较高,最终藻菌组的PN含量在0.034-0.330 mg/m L,单藻组在0.048 mg/m L,而单菌组在0.021-0.094 mg/m L。此外,LB-EPS中PN/PS比值在观察时间段内显著上升,而TB-EPS的PN/PS比值则呈现相反的下降趋势。傅里叶红外光谱图显示,在构建过程中,藻菌共生体主要由多糖、蛋白质及脂质组成。各组共生体的化学基团种类无明显差异,但在含量上藻菌组相较于单藻组,多糖和蛋白质含量更高。以上结果均表明藻菌共生体生物活性更高、生物量更大、组成更稳定,且其丰富的官能团赋予了其在水体净化应用中的明显优势,特别是CB-4组。（3）藻菌共生体净水过程中的生长规律及净化效能研究为进一步探究各藻菌共生体在净水过程中的生长规律及其与净水功能之间的联系。本章选用上一章中构建的藻菌共生体,并在模拟水产养殖尾水条件下进行实验。实验首先测定紫外分光光度值OD680、Chl-a含量和干重,结果表明,CB-4组在生长速率、生物量、Chl-a含量和胞外聚合物含量上均优于其他组合,显示出较高的光合作用效率和微生物代谢活性。通过三维荧光光谱进一步分析,探讨了不同藻菌共生体在净水过程中胞外聚合物（EPS）组成成分的动态变化,揭示EPS主要由溶解性微生物代谢产物和腐殖酸类物质构成。随后通过对净水过程中各藻菌共生体的LB-EPS和TB-EPS中PS和PN的含量差异,以及PN/PS比值的变化进行分析。实验结果表明,在LB-EPS中,PS含量在净水过程中不断上升,且实验前期积累较多;而PN含量初始值较高但增长缓慢,实验后期大量积累。这一现象表明藻菌共生体可能首先分泌PS以维持系统稳定性,适应水体环境后开始合成PN,以促进水体净化。TB-EPS中各组PS含量均高于PN含量,尤其在藻菌共生体中,其中CB-4组的含量

关键词：藻菌共生体水产养殖尾水净化单星藻枯草芽孢杆菌

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CT图像重建中的去噪算法研究

CT图像重建中的去噪算法研究

作者：耿梓苡天津职业技术师范大学

学位级别：硕士

计算机断层成像技术即CT(Computed Tomography),需要通过待检测物体进行X射线扫描获取投影数据,通过数据重建出物体内部截面图像的一种技术,由于图像的画质因掺杂噪声受损,所以对重建后的图像进行去噪成为了目前CT重建算法中必要且热门... 详细信息

计算机断层成像技术即CT(Computed Tomography),需要通过待检测物体进行X射线扫描获取投影数据,通过数据重建出物体内部截面图像的一种技术,由于图像的画质因掺杂噪声受损,所以对重建后的图像进行去噪成为了目前CT重建算法中必要且热门的研究方向。本文研究了图像去噪的算法,并对去噪算法进行了算法融合,下面介绍所做的工作:第一,介绍了与CT图像重建有关的基础知识。依次介绍了CT的概念、CT成像的系统结构、CT成像的数学理论基础以及评价图像质量的指标及方法。第二,针对四种经典去噪算法——引导滤波、小波变换、双边滤波和联合双边滤波进行实验,对其实验结果进行对比分析。选取用Shepp-Logan头模型和脑部CT图像作为实验对象,结果表明,针对Shepp-Logan头模型来说,去噪数据最好的是联合双边滤波算法,其次是小波变换去噪算法;针对脑部CT图像来说,双边滤波的效果优于另外三种,引导滤波紧随其后。第三,对小波变换去噪算法进行改进,将其和引导滤波进行算法融合,选取脑部CT图像进行实验,结果表明该改进的算法可以有效增强图像的内部细节,保留其整体特征。

关键词：去噪算法小波变换引导滤波 CT成像

市场化债转股在企业破产重整中的应用研究 ——以盐湖股份为例

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市场化债转股在企业破产重整中的应用研究 ——以盐湖股份为例

作者：耿艺铭郑州航空工业管理学院

学位级别：硕士

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基于慢生活理念的陶艺情景灯设计

基于慢生活理念的陶艺情景灯设计

作者：耿胜龙太原师范学院

学位级别：硕士

基于CS-IGA方法的压电结构力学特性分析

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基于CS-IGA方法的压电结构力学特性分析

作者：耿进文吉林大学

学位级别：硕士

压电材料作为一种重要的新型功能材料,具有制备简单、成本低、换能效率高的特点,被广泛应用于电子通信、机械工程、人工智能等领域。凭借其力电转化能力(压电效应),使压电材料成为换能器、驱动器、传感器等智能元件的重要组成部分。压... 详细信息

压电材料作为一种重要的新型功能材料,具有制备简单、成本低、换能效率高的特点,被广泛应用于电子通信、机械工程、人工智能等领域。凭借其力电转化能力(压电效应),使压电材料成为换能器、驱动器、传感器等智能元件的重要组成部分。压电材料的力学性能直接影响压电元件的工作寿命,因此对多物理场作用下压电结构的力学性能研究已成为国内外研究热点。目前,国内外对压电结构的分析方法主要是实验法、解析法和数值方法,但受到多物理场作用,使得实验法和解析法对压电结构的分析存在困难。随着计算机技术和数值计算方法的不断发展,有限元方法(FEM)已成为人们设计和分析工程问题的主要手段,大量应用于工程分析中。但由于FEM存在无法精确描述复杂几何模型、对单元质量要求高、对畸变网格敏感、刚度矩阵偏“硬”等问题,在求解复杂边界下的结构时,存在求解精度和效率较低的问题。为了改善上述问题,学者Hamrani将光滑梯度技术引入到等几何方法中,提出了光滑等几何方法(Cell-based Smoothed Isogeometric Analysis,CS-IGA),实现了将CAD和CAE无缝衔接,避免前处理时间的浪费,大幅度提高了求解效率和精度。本文将光滑等几何方法与多物理场理论相结合,提出了力-电耦合光滑等几何方法和力-电-热耦合光滑等几何方法。基于压电材料的基本方程和边界条件,引入非均匀有理B样条(Non-uniform Rational B-splines,NURBS)的基函数构造压电结构广义形函数(位移形函数、电势形函数),精确描述几何模型。并通过虚位移原理和光滑梯度技术,推导出压电结构等效积分弱形式,从而得到压电结构的控制方程。通过对压电悬臂梁、压电板等数值算例进行力学特性分析,与解析解比较,验证了方法的有效性和准确性。以上研究表明,CS-IGA对于压电问题的求解具有较高的精度和效率,能有效的分析多物理场作用下压电结构的力学特性,为智能元件的设计分析提供了一种新的方法。

关键词：压电材料光滑等几何方法非均匀有理B样条光滑梯度技术

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超微粉碎对黑米糠多酚的组成及活性的影响

现代食品科技 2024年

作者：胡婷王鑫耿可赞马勤武汉工程大学环境生态与生物工程学院广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所农业农村部功能食品重点实验室广东省农产品加工重点实验室

为探究超微粉碎对黑米糠多酚组成、体外抗氧化活性和α-葡萄糖苷酶抑制活性的影响，该研究采用超微粉碎技术制备了黑米糠超微粉，考察了黑米糠超微粉和粗粉两种粉体的多酚组成和花色苷含量，总抗氧化能力、氧自由基吸收能力、清除过氧... 详细信息

为探究超微粉碎对黑米糠多酚组成、体外抗氧化活性和α-葡萄糖苷酶抑制活性的影响，该研究采用超微粉碎技术制备了黑米糠超微粉，考察了黑米糠超微粉和粗粉两种粉体的多酚组成和花色苷含量，总抗氧化能力、氧自由基吸收能力、清除过氧化自由基能力和α-葡萄糖苷酶抑制能力。结果表明，超微粉碎可显著降低黑米糠的粒径；与粗粉相比，黑米糠超微粉的游离酚、总酚和花色苷的提取量分别提高8.27%、10.72%和21.97%，且阿魏酸、对香豆酸和香草酸等单体酚提取量均显著提高，但其单体组成并没有发生变化；黑米糠超微粉多酚的抗氧化能力和α-葡萄糖苷酶抑制能力显著优于其粗粉，且游离酚为主要贡献物质。综上，超微粉碎可以促进黑米糠活性成分多酚的释放，增强黑米糠的抗氧化能力和α-葡萄糖苷酶抑制能力，可作为黑米糠的精深加工的一种前处理加工方式。

关键词：黑米糠超微粉碎多酚抗氧化 α-葡萄糖苷酶抑制

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《BBNJ协定》下海洋保护区制度的反思

《BBNJ协定》下海洋保护区制度的反思

作者：耿箫音吉林大学

学位级别：硕士

随着科技的快速进步和社会的不断发展,人类对海洋资源的利用呈现逐年增强的趋势,这无疑给海洋生态环境带来了严重的挑战。然而,在现有的国际条约中对海洋生态保护方面的制度管辖存在严重不足,因此国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协... 详细信息

随着科技的快速进步和社会的不断发展,人类对海洋资源的利用呈现逐年增强的趋势,这无疑给海洋生态环境带来了严重的挑战。然而,在现有的国际条约中对海洋生态保护方面的制度管辖存在严重不足,因此国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定谈判应运而生。作为《联合国海洋法公约》项下的第三个执行协定,国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定是对《联合国海洋法公约》《生物多样性公约》等国际条约的有力补充。2023年6月通过的国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定对海洋保护区相关制度进行了规定,对保护国家管辖范围以外海洋生态环境具有重大意义,抑制了公地悲剧和反公地悲剧的继续发展,公海自由和海洋保护之间的矛盾在一定程度上得到了缓解,并且协调了主权国家之间的利益纷争,有助于实现合作共赢。然而,国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定还存在下列不足:首先,其他相关法律文书和框架以及相关的全球、区域、次区域和部门机构同样承担着建立海洋保护区的职责,很有可能出现国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定与其他相关机构、文书之间职能冲突或重叠的现象。因此国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定规定缔约方大会作出建立海洋保护区及采取相关措施的决定不能损害其他法律文书和框架以及相关的全球、区域、次区域和部门机构,努力平衡国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定与其他法律文书和框架以及相关的全球、区域、次区域和部门机构的职责范围。尽管国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定搭建了国际合作与协调机制框架,但是对于缔约方大会具体如何行使职权,平衡与其他法律文书和框架以及相关的全球、区域、次区域和部门机构之间的关系仍有许多不够明确的地方。其次沿海国外大陆架权利与海洋保护区建设之间存在矛盾,国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定仅仅只规定了适用适当顾及原则处理此类矛盾,但是对于该原则如何具体适用并未提及。而造成国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定存在不足的原因主要有两个方面:一方面是国际机制重叠,也就是国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定与其他法律文书框架之间存在职能上的重叠,另一方面是沿海国外大陆架权利与海洋保护区之间存在固有的矛盾且调适困难。改进国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定途径有两种:其一,在完善国际合作与协调机制的过程中尽量顾及各方的合理需求,推动国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定与其他相关法律文书和框架以及相关的全球、区域、次区域和部门机构之间的合作与协调。国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定中科学和技术机构对于海洋保护区建立来说至关重要,因此要加强科学和技术机构的能力建设,与其他相关法律文书和框架以及相关的全球、区域、次区域和部门机构之间建立有效的合作。同时要积极倡导、推动国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定决策机制遵循协商一致的原则,构建一个各方都认同且自愿遵守的国际合作与协调机制。其二,要合理运用适当顾及原则,推动适当顾及原则的程序化,使其更具有可操作性,还要注重科学信息技术的收集和使用。我国要深度参与海洋保护区的国际合作和协调,尤其要积极参与国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定的科学和技术的工作,高度重视并加大国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定生效后对未决事项的议定参与度。与此同时,我国应当积极推动适当顾及原则的程序化,维护我国和其他广大发展中国家的利益,通过积极加入国际组织间接维护我国利益。

关键词：国家管辖范围以外区域海洋生物多样性协定海洋保护区国家管辖范围以外区域