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高加疏水管线泄漏原因分析与改进措施

中国高新技术企业 2011年第5期 109-110页

作者：张景松高群芳蔡延龙中国石油玉门油田分公司水电厂中国石油玉门油田分公司

防止和消除高加疏水管道泄漏是保证高压加热器安全投运的条件之一,文章剖析了某厂因高加疏水至除氧器管线中存在汽液两相流,造成管线经常出现泄漏的原因,揭示了疏水汽化的机理,提出了工程实际中的解决办法,并讨论了这种现象对机组运行... 详细信息

防止和消除高加疏水管道泄漏是保证高压加热器安全投运的条件之一,文章剖析了某厂因高加疏水至除氧器管线中存在汽液两相流,造成管线经常出现泄漏的原因,揭示了疏水汽化的机理,提出了工程实际中的解决办法,并讨论了这种现象对机组运行的影响。

关键词：泄漏原因分析水管线高压加热器汽液两相流管道泄漏机组运行疏水除氧器

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超灵敏检测核酸修饰的荧光生物传感器研究

超灵敏检测核酸修饰的荧光生物传感器研究

作者：蔡延博山东师范大学

学位级别：硕士

核酸修饰在基因表达调控中起着重要作用。其中,DNA修饰在发育、衰老和癌症等多种生物过程和疾病中扮演关键角色。这些修饰不干扰沃森-克里克配对,但会影响DNA-蛋白质在双螺旋主槽中的相互作用。RNA修饰更加多样,能够影响RNA的稳定性、... 详细信息

核酸修饰在基因表达调控中起着重要作用。其中,DNA修饰在发育、衰老和癌症等多种生物过程和疾病中扮演关键角色。这些修饰不干扰沃森-克里克配对,但会影响DNA-蛋白质在双螺旋主槽中的相互作用。RNA修饰更加多样,能够影响RNA的稳定性、成熟度和二级结构,进而调控胚胎发育、神经调节和肿瘤发生等多个生物学过程。鉴于核酸修饰对癌症等人类疾病的重要影响,它们已成为多种疾病的候选生物标志物。因此,精确识别和定量基因组或转录组上的特定修饰,对于揭示这些修饰的生物学功能至关重要。荧光生物传感器,凭借其高时间分辨率、高灵敏度、紧凑的体积和良好的生物相容性的优点,能够直接、即时地识别多种生物和化学化合物。荧光生物传感器因其出色的性能,已成为生物分析和临床医学领域中的核心检测工具。单分子荧光检测通过对生物分子进行适当的标记,能够在单个分子水平上进行物质定量,可以用于分析个体差异,实现更精准的诊断和治疗。稳态荧光光谱检测高度灵敏且用途广泛,被广泛用于基础研究。在本论文中,结合单分子荧光检测技术和稳态荧光检测技术,成功开发了两种荧光生物传感器,分别用于检测DNA中的5-羟甲基尿嘧啶（5?hydroxymethyluracil,5hm U）修饰和RNA中的肌苷（Inosine,I）修饰。本论文的主要内容包括:（1）5-羟甲基尿嘧啶,作为胸腺嘧啶的氧化衍生物,在多种生物基因组中扮演着重要的角色,既是表观遗传标志,也是潜在的肿瘤生物标志物。在本研究中,开发了一种基于生物正交反应介导的酶促延伸驱动的树突状纳米组装方法,用于乳腺组织中5-羟甲基尿嘧啶的全基因组分析。具体来说,该方法利用5-羟甲基尿苷DNA激酶（5-hydroxymethyluridine DNA kinase,5-HMUDK）将叠氮化物（azide,N）修饰的磷酸盐标记到双链DNA（double-stranded DNAs,ds DNAs）中的5hm U羟基上,通过点击化学进一步掺入生物素部分。随后,通过特定的链霉亲和素-生物素相互作用,将ds DNAs富集在磁珠（magnetic bead,MB）表面。经过磁分离后,富集的ds DNAs诱导超支化扩增,形成树突状DNA纳米结构,进而将大量的Cy5荧光分子固定在磁珠表面。最终,通过磁分离和核酸外切酶消化,释放的Cy5荧光团通过单分子检测系统进行定量。当靶标5hm U缺失时,由于尿嘧啶（Uracil,U）DNA无法被5-HMUDK磷酸化,后续的点击化学介导的生物素掺入无法进行。因此,既没有ds DNAs在磁珠表面的富集,也没有末端转移酶（terminal transferase,Td T）介导的超支化扩增。由于这一系列的连锁反应受阻,最终无法检测到Cy5信号。该方法具有高灵敏度、高选择性和超低背景等特点,能够准确测量基因组DNA中0.001%的5hm U水平,并适用于单细胞水平的分析。此外,还成功地应用该方法评估了健康人和乳腺癌患者之间的5hm U水平差异。（2）肌苷作为一种重要的惰性嘌呤核苷,对RNA的成熟、稳定性、选择性剪接具有调控作用,并影响RNA的翻译和定位。鉴于肌苷修饰失调与多种人类疾病之间的关联,提出了一种基于丙烯腈介导的DNA延伸阻滞机制,并结合引物生成介导的滚环扩增（primer generation-rolling circle amplification,PG-RCA）策略,实现了乳腺癌细胞和肺癌细胞中肌苷修饰的定量检测。首先,利用丙烯腈对RNA中的肌苷进行选择性标记,通过迈克尔加成反应生成N-氰乙基肌苷（N-cyanoethylinosine,ceI）。随后,加入特定的DNA探针与靶标RNA退火,形成DNA-RNA杂交双链。ceI上的N-氰乙基基团会阻碍Bst 3.0DNA聚合酶介导的逆转录反应,从而保护DNA探针不被延伸。通过磁分离技术,将DNA探针富集在磁珠表面。随后,将杂交链水解为单链,启动PG-RCA过程,获得大量扩增产物。这些扩增产物与插入的荧光染料SYBR Gold结合,产生增强的荧光信号,实现对肌苷修饰的定量检测。值得注意的是,当RNA没有肌苷修饰时,逆转录反应不会受阻,DNA探针能够以RNA为模板进行链的延伸。这种情况下,无法启动后续的PG-RCA过程,因此不会产生荧光信号。该方法利用丙烯腈特异性介导的氰乙基化来识别RNA链中的肌苷修饰,具有高灵敏度和高特异性,能够在单细胞水平检测肌苷表达,并有效区分乳腺癌组织与正常个体,为探究肌苷修饰与人类疾病之间的潜在联系提供了宝贵的分析工具。

关键词：核酸修饰检测荧光生物传感器单分子检测临床诊断

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二维光子晶体板动量空间中的偏振场(特邀)

光学学报 2024年第10期44卷 47-60页

作者：王为民寇君龙陆延青南京大学电子科学与工程学院江苏南京210023 南京大学集成电路学院江苏苏州215163 南京大学现代工程与应用科学学院江苏南京210023 武进南京大学未来技术创新研究院江苏常州213153

二维光子晶体板的介电常数分布具有面内的空间周期性,并支持可辐射到自由空间的导模共振。这些辐射到远场的模式可以用动量进行标记,并具有偏振态,因此可以定义动量空间中的偏振场。通过研究不同结构参数和对称性下偏振场的特性以及与... 详细信息

二维光子晶体板的介电常数分布具有面内的空间周期性,并支持可辐射到自由空间的导模共振。这些辐射到远场的模式可以用动量进行标记,并具有偏振态,因此可以定义动量空间中的偏振场。通过研究不同结构参数和对称性下偏振场的特性以及与外界相互作用的规律,能够为光场操控提供新思路。本文介绍了二维光子晶体板在动量空间中的偏振场的相关特性,并综述了近年来相关的研究和应用。

关键词：物理光学光子晶体偏振场偏振奇点拓扑电荷

可化学降解的高性能动态共价交联聚合物的制备

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可化学降解的高性能动态共价交联聚合物的制备

作者：尹延龙烟台大学

学位级别：硕士

热固性聚合物因具备出色的热性能和力学性能而被广泛应用于各个领域。然而,三维交联网络限制了热固性聚合物的循环利用和降解,在其损坏之后很难再被利用。大部分废弃后的热固性聚合物产品因得不到合理的处理而被随意丢弃,造成了严重的... 详细信息

热固性聚合物因具备出色的热性能和力学性能而被广泛应用于各个领域。然而,三维交联网络限制了热固性聚合物的循环利用和降解,在其损坏之后很难再被利用。大部分废弃后的热固性聚合物产品因得不到合理的处理而被随意丢弃,造成了严重的资源浪费、环境污染以及生态破坏。因此,迫切需要开发新型绿色的热固性聚合物以缓解废弃聚合物带来的资源、环境和生态问题。利用动态共价键构筑动态共价交联网络被认为是解决这一问题的有效方案。动态共价交联网络在外界的刺激（光、热、p H等）下可以实现其拓扑结构的重排或者解聚,从而赋予热固性聚合物循环利用能力或者降解能力。但是动态性和稳定性之间的矛盾一直以来难以平衡,高机械强度与温和的降解条件往往不可兼具。本论文以超分子氢键或者刚性结构“加固”动态网络的方式,采用不同的动态单元设计制备了三种不同特色的可化学降解的高性能热固性聚合物材料,并系统地研究了它们的机械性能、热力学性能、循环利用能力和化学降解能力。具体的研究内容如下:1.通过硼酸和异氰酸酯的反应构筑了一类以三重氨基甲酸硼酯基团（Triple boron-urethane bonds,TBUB）作为交联中心的可化学降解的高性能热固性聚脲-聚氨酯(Boric acid crosslinked poly（urea-urethane）,PBUU)。使用全反射傅里叶红外光谱（Attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy,ATR-FTIR）、X-射线光电子能谱（X-ray photoelectron spectroscopy,XPS）和溶胀实验对PBUU的化学结构进行表征,证明成功构筑以TBUB为交联中心的三维网络。使用动态热机械分析（Dynamic mechanical analyzer,DMA）、示差扫描量热法（Differential scanning calorimetry,DSC）、热失重分析（Thermogravimetic analysis,TGA）对PBUU的热性能进行评估,结果表明PBUU均具备优异的热稳定性,初始分解温度(T)均大于290℃。TBUB的化学交联结构以及TBUB基团间的多重氢键赋予了PBUU优异的机械性能,利用拉伸实验测试测得PBUU的拉伸强度高达～40.2 MPa,韧性高达～304.9 MJ/m。分子模型三丁基氨基甲酸硼酯(Tributyl（boron-urethane）,TBBU)被酸处理前后的核磁共振氢谱（H NMR）对比证明了TBUB中的B-O键可以在酸性条件下水解。并系统的研究了PBUU在酸性溶液中的降解行为,其中PBUU900室温下浸泡在1 M HCl/THF溶液中3.5 h就可以完全解聚为线性低聚物。2.以氨基和甲醛构筑的动态缩醛胺为交联中心设计了一类可化学降解的热固性聚脲材料（Polyurea-hemiaminal,PUHA）。使用ATR-FTIR光谱和溶胀实验对PUHA的化学结构进行表征,证明成功构筑以缩醛胺为交联中心的三维网络。PUHA在可见光范围内具有良好的透眀度,通过紫外-可见透射光谱（Ultraviolet-visible transmission spectrum,UV-vis）测得两种PUHA在可见光范围内得透光度均大于80%。使用DMA、TGA对PUHA的热性能进行评估,测试结果证明PUHA均具备优异的热稳定性和较高的玻璃化转变温度。氢键的物理交联和缩醛胺的化学交联共同赋予了PUHA与商业工程塑料（PC、PMMA、PS和PVC）相媲美的力学性能,通过拉伸实验测得PUHA的拉伸强度和杨氏模量分别为～68.1 MPa和～923.9 MPa。主链中的大量芳香基团赋予了PUHA优异的耐水性,在水中浸泡十天后,力学性能没有明显下降（杨氏模量和屈服强度仍分别有～1106.5 MPa和～58.8 MPa）。动态缩醛胺结构赋予了PUHA优异的循环利用能力,PUHA经过5次热压循环利用而不损失性能。通过对H NMR对酸处理后得到的聚合物进行表征证明缩醛胺在酸性条件下的水解行为和PUHA在酸性条件下的降解行为。同时PUHA可以作为基质制备高性能芳纶纤维复合材料,通过复合前和回收后的芳纶纤维的拉曼光谱（Raman spectrum）和扫描电镜（Scanning electron microscope,SEM）对比证明复合材料中的芳纶纤维可以被无损回收。3.通过硼氧六环（Boroxine）对聚亚胺（Polyimine,PI）进行交联,设计了一种含有双重动态键的交联网络,制备了一系列可在温和的酸性条件下解聚并完成化学回收的热固性聚亚胺（Boroxine crosslinked polyimine,PI-Boroxine）。使用ATR-FT

关键词：热固性聚合物动态共价交联网络机械性能循环利用化学回收

农田塑料残膜对土壤微生物群落构建的影响及塑料降解菌的挖掘

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农田塑料残膜对土壤微生物群落构建的影响及塑料降解菌的挖掘

作者：谭延龙山东农业大学

学位级别：硕士

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中国跨境电商与跨境物流协同性研究

中国跨境电商与跨境物流协同性研究

作者：蔡其龙山东财经大学

学位级别：硕士

随着全球经济一体化的推进,跨境电商和跨境物流在我国的发展日益增强。本文旨在探讨中国跨境电商和跨境物流二者之间的协同性。通过综合分析当前的行业状况、政策环境以及相关文献资料,通过分析跨境电商和跨境物流的协同情况,发现其中... 详细信息

随着全球经济一体化的推进,跨境电商和跨境物流在我国的发展日益增强。本文旨在探讨中国跨境电商和跨境物流二者之间的协同性。通过综合分析当前的行业状况、政策环境以及相关文献资料,通过分析跨境电商和跨境物流的协同情况,发现其中的问题并解决,希望对今后二者的有序协同发展提供一定帮助。本研究的结果期望能够提升中国跨境电商和跨境物流的整体竞争力,进一步促进中国与全球市场的连接与交流。本文选取2012-2021年十年间跨境电商和跨境物流行业的发展数据,以协同理论和复合系统理论为理论基础,构建理论模型,在子系统指标体系选取方面,本文采取灰色关联分析法对30个指标进行筛选,最终选取13个跨境电商相关指标,12个跨境物流相关指标,然后对数据进行标准化处理,借助Matlab软件计算指标之间的关联度,构建协同度评价模型。通过大量查阅资料,阅读文献,发现跨境电商发展主要有市场规模大、制造业基础雄厚和互联网技术快速发展等优势,但也存在着质量安全、品牌知名度不足和海外市场监管不确定等短板。跨境物流则具有电商规模巨大、模式趋于多元化和智能化物流发展等优势,但也存在着物流成本高、服务水平低和质量安全等风险。研究结果表明:我国跨境电商和跨境物流复合系统的协同度逐年增长,但协同度较低。其中,2013-2014年复合系统协同度增长最明显,这与跨境物流子系统有序度增长幅度大相关。说明跨境物流对跨境电商的发展和二者之间的协同度提高具有重要作用,从整体上看,系统在协同发展方面呈持续向好的趋势,为整体系统的协同运作提供了有力支持,但仍需要加强协同度,提高整体协同水平。为此,本文分别从政府、企业和市场三个不同角度提出相应建议,政府可以在政策法规监管、提供便利化和促进国际合作上为跨境电商和跨境物流协同发展保驾护航,企业和行业自身则需要在战略规划、平台建设和物流管理等方面持续用力,市场则可以提供集聚效应,在营销推广和客户售后服务等方面为跨境电商和跨境物流协同发展赋能。

关键词：跨境电商跨境物流协同发展

基于卷积与Transformer融合框架的列车轮对轴承损伤识别方法

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工程科学学报 2024年第10期46卷 1834-1844页

作者：邓飞跃蔡毓龙王锐郑守禧石家庄铁道大学机械工程学院石家庄050043

针对传统机器视觉方法在列车轮对轴承损伤检测中存在的图像特征提取不敏感、专家经验要求高以及识别准确率偏低等问题,本文提出了一种基于卷积与Transformer融合框架的列车轮对轴承损伤识别方法.首先,发展了一种图像增强类别重组的预处... 详细信息

针对传统机器视觉方法在列车轮对轴承损伤检测中存在的图像特征提取不敏感、专家经验要求高以及识别准确率偏低等问题,本文提出了一种基于卷积与Transformer融合框架的列车轮对轴承损伤识别方法.首先,发展了一种图像增强类别重组的预处理方法,消除不同类别数据样本不均衡的影响,提高图像数据集质量;其次,基于卷积与自注意力融合思想,设计了VGG与Transformer双分支并行融合网络(VGG and Transformer parallel fusion network,VTPF-Net),综合获取图像全局轮廓特征与局部细节特征信息;再次,构建了多尺度膨胀空间金字塔卷积(Multiscale dilation spatial pyramid convolution,MDSPC)模块,利用多尺度膨胀卷积递进融合充分挖掘特征图中多尺度语义特征;最后,基于NEU-DET图像缺陷数据集与自建列车轮对轴承图像数据集进行了实验分析.结果表明,所提模型对NEU-DET数据中6类缺陷图像与轮对轴承4类故障图像的识别准确率分别为99.44%与98%,能够较为准确识别不同损伤类型图像样本,在不明显增加模型复杂度基础上各项评价指标要显著优于当前CNN模型、自注意力机制ViT模型以及CNN-Transformer融合模型.

关键词：轮对轴承损伤识别卷积网络 Transformer网络多尺度特征

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基于Prandtl-Ishlinskii模型的气动肌肉迟滞特性动态建模与控制方法

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农业机械学报 2024年第3期55卷 452-458页

作者：段慧茹谢胜龙万延见陈迪剑中国计量大学浙江省智能制造质量大数据溯源与应用重点实验室杭州310018

现有迟滞模型由于采用离线参数辨识方法,难以表征气动肌肉迟滞的时变性和负载相关性,极易产生较大的建模误差。为了精确表征气动肌肉的迟滞特性,利用Prandtl-Ishlinskii(PI)模型描述气动肌肉的位移-气压迟滞特性,并采用带遗忘因子的递... 详细信息

现有迟滞模型由于采用离线参数辨识方法,难以表征气动肌肉迟滞的时变性和负载相关性,极易产生较大的建模误差。为了精确表征气动肌肉的迟滞特性,利用Prandtl-Ishlinskii(PI)模型描述气动肌肉的位移-气压迟滞特性,并采用带遗忘因子的递推最小二乘法在线辨识PI模型参数。在此基础上,结合PI逆模型设计了一种带有前馈在线补偿的复合控制方法用于气动肌肉的运动控制。同时搭建相应的实验装置进行了气动肌肉迟滞建模和运动控制实验。实验结果表明,采用在线参数辨识方法后的PI模型能有效描述气动肌肉迟滞的负载相关性,且极大地降低了负载变化带来的控制误差。

关键词：气动肌肉迟滞补偿 Prandtl-Ishlinskii模型在线辨识

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二维光子晶体板动量空间中的偏振场（特邀）

光学学报 2024年第10期 55-68页

作者：王为民寇君龙陆延青南京大学电子科学与工程学院南京大学集成电路学院武进南京大学未来技术创新研究院南京大学现代工程与应用科学学院

二维光子晶体板的介电常数分布具有面内的空间周期性，并支持可辐射到自由空间的导模共振。这些辐射到远场的模式可以用动量进行标记，并具有偏振态，因此可以定义动量空间中的偏振场。通过研究不同结构参数和对称性下偏振场的特性以及... 详细信息

二维光子晶体板的介电常数分布具有面内的空间周期性，并支持可辐射到自由空间的导模共振。这些辐射到远场的模式可以用动量进行标记，并具有偏振态，因此可以定义动量空间中的偏振场。通过研究不同结构参数和对称性下偏振场的特性以及与外界相互作用的规律，能够为光场操控提供新思路。本文介绍了二维光子晶体板在动量空间中的偏振场的相关特性，并综述了近年来相关的研究和应用。

关键词：物理光学光子晶体偏振场偏振奇点拓扑电荷