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谷氨酸棒杆菌中系统改造脯氨酸羟化酶生产羟脯氨酸

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谷氨酸棒杆菌中系统改造脯氨酸羟化酶生产羟脯氨酸

作者：李嘉峻齐鲁工业大学

学位级别：硕士

反式4-羟基-L-脯氨酸（羟脯氨酸）是一种重要的氨基酸,在医药领域、化妆品、食品和化工等领域有着广阔的应用前景。目前主要使用微生物发酵法生产羟脯氨酸,该方法中反式-脯氨酸4-羟化酶（脯氨酸羟化酶）是生产羟脯氨酸的途径中的关键酶... 详细信息

反式4-羟基-L-脯氨酸（羟脯氨酸）是一种重要的氨基酸,在医药领域、化妆品、食品和化工等领域有着广阔的应用前景。目前主要使用微生物发酵法生产羟脯氨酸,该方法中反式-脯氨酸4-羟化酶（脯氨酸羟化酶）是生产羟脯氨酸的途径中的关键酶,然而其普遍酶学性质较差,这极大地限制了羟脯氨酸的生产效率。谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）是生产羟脯氨酸前体物质L-脯氨酸的优势底盘菌株,在谷氨酸棒杆菌中突破脯氨酸羟化酶的限制将有望提升羟脯氨酸的生产水平。本研究在谷氨酸棒杆菌中对脯氨酸羟化酶及其表达条件进行了一系列优化改造从而应用于羟脯氨酸生产,主要研究内容和结果如下:（1）选择了前期筛选到的两种优势酶源Al P4H和Mi P4H,通过使用双顺反子设计（BCD）来减少不利的m RNA二级结构对翻译起始的影响,使用柔性连接子将脯氨酸羟化酶与绿色荧光蛋白（GFP）连接形成融合蛋白从而利用荧光强度来表征蛋白的表达量。结果显示这两种酶的表达量分别提高到了1.72倍和1.81倍。（2）将Al P4H和Mi P4H的密码子序列分别通过密码子适应性和t RNA适应性等策略进行了6种密码子优化并构建了共12个密码子优化表达菌株,通过荧光检测结果显示密码子优化后表达量均有提升,但是可溶性表达水平不理想,随后选择3种培养基及不同诱导时间来优化表达量。最终筛选出优势优化变种为Al P4H6和Mi P4H6;最佳培养条件为A发酵培养基,发酵0 h加入IPTG。（3）为了评价羟脯氨酸的产量,将Al P4H6和Mi P4H6表达质粒删除gfp后,随后转入L-脯氨酸高产菌株谷氨酸棒杆菌SLCg P87中构建生产菌株。在A发酵培养基中,0 h加入IPTG条件下进行发酵培养并测定产量,结果显示Mi P4H6菌株的羟脯氨酸产量最高,可达到0.63 g/L。（4）IPTG对细胞有毒且价格昂贵,不利于放大生产。因此以质粒p EC-BCD-Mi P4H6为模板,将P分别替换成5个谷氨酸棒杆菌组成型启动子。进行孔板发酵验证,结果显示有3种启动子有相似的羟脯氨酸生产水平,所以选择通用性更好的P启动子用于后续试验。为了提高可溶性表达,在P表达质粒的基础上添加了6种助溶标签。随后进行孔板发酵验证,结果显示助溶标签tag5可以提高羟脯氨酸产量,产量从0.40 g/L提高至0.52 g/L,与P诱导表达菌株产量相当。综上,本研究通过对表达调控元件、密码子、培养条件的优化和添加助溶标签等策略,系统优化了谷氨酸棒杆菌中脯氨酸羟化酶的表达水平,最终筛选到1种优势酶源和表达系统用于羟脯氨酸生产,为后续研究的继续优化工作奠定了基础。

关键词：脯氨酸羟化酶羟脯氨酸谷氨酸棒杆菌

电动汽车用永磁同步电机失磁机理与选区渗重稀土研究

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电机与控制学报 2024年第3期28卷 75-83页

作者：谢颖孙存峻蔡蔚任少卿姜佳宁哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江哈尔滨150080 包头稀土研究院内蒙古包头014030

由于电动汽车用永磁同步电机(PMSM)具有高功率密度的设计要求,使得磁钢更易受到电磁以及高温影响致使出现不可逆失磁,为此常在磁钢制备时加入大量镝、铽等贵重稀土元素,但该方法使得磁钢材料价格激增。本文以一台“三角”型内置式永磁... 详细信息

由于电动汽车用永磁同步电机(PMSM)具有高功率密度的设计要求,使得磁钢更易受到电磁以及高温影响致使出现不可逆失磁,为此常在磁钢制备时加入大量镝、铽等贵重稀土元素,但该方法使得磁钢材料价格激增。本文以一台“三角”型内置式永磁同步电机为研究对象,分别研究了温度、电枢电流大小以及弱磁角这三个因素对电机磁钢的失磁特性影响,进而确定磁钢的易失磁位置及失磁扩散规律。在此基础上,通过将电机磁钢材料的牌号更改为较低的牌号,并提出合理的选区渗重稀土设计方案,实现了在不损失电机性能的情况下,减少重稀土元素用量的目的。最后,提出一种适用于计算选区渗重稀土设计方案中最大内禀矫顽力提升倍数的方法,可为电动汽车用永磁同步电机磁钢减重稀土研发设计提供参考。

关键词：内置式永磁同步电机失磁故障电磁转矩反电动势选区渗重稀土内禀矫顽力

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乌尔夫重返非形而上学蒙彼利埃活力论之研究

哲学动态 2024年第6期 105-115页

作者：肖显静倪峻伟华南师范大学科学技术与社会研究院

活力论曾被当作异端邪说而遭到抛弃。对此乌尔夫提出异议。基于历史认识论,乌尔夫发现历史上存在不同形式的活力论;基于生物哲学,乌尔夫发现18世纪的蒙彼利埃活力论是非形而上学的活力论。乌尔夫认为,蒙彼利埃活力论因其对生命性的强调... 详细信息

活力论曾被当作异端邪说而遭到抛弃。对此乌尔夫提出异议。基于历史认识论,乌尔夫发现历史上存在不同形式的活力论;基于生物哲学,乌尔夫发现18世纪的蒙彼利埃活力论是非形而上学的活力论。乌尔夫认为,蒙彼利埃活力论因其对生命性的强调而区别于机械论,尽管在复合机械论等意义上与机械论相关;相较于不同形式的有机论,蒙彼利埃活力论区别于本体化的有机论,而与基于组织视角的有机论更相关。此外,乌尔夫还论证了非形而上学蒙彼利埃活力论在历史上促进了生物学的诞生,在现实中对新兴生命科学的发展有启发价值。据此,乌尔夫主张“重返非形而上学蒙彼利埃活力论”。该主张具有可能性、合理性和必要性,其实现亦有“科学化”与“哲学化”这两条可能的路径。

关键词：乌尔夫活力论形而上学蒙彼利埃机械论有机论

表贴式高速永磁同步电机失磁故障及磁体选区渗重稀土研究

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电机与控制学报 2024年第2期28卷 44-53页

作者：谢颖姜佳宁蔡蔚任少卿孙存峻哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江哈尔滨150080 包头稀土研究院内蒙古包头014030

针对表贴式高速永磁同步电机永磁体在受到高温、强退磁磁场等因素影响易产生局部不可逆失磁故障问题,本文基于有限元分析方法,分别建立了一台24 kW表贴式高速永磁同步电机的二维和三维仿真计算模型,在计及该电机在各类不同的退磁因素作... 详细信息

针对表贴式高速永磁同步电机永磁体在受到高温、强退磁磁场等因素影响易产生局部不可逆失磁故障问题,本文基于有限元分析方法,分别建立了一台24 kW表贴式高速永磁同步电机的二维和三维仿真计算模型,在计及该电机在各类不同的退磁因素作用下,确定了电机磁体发生局部不可逆失磁故障的位置,并预测了磁体的进一步失磁扩散趋势。对比了电机在有无失磁故障情况下的空载气隙磁密和反电动势,并研究磁体不可逆失磁故障对电机运行的影响。由于永磁体易在部分区域发生不可逆失磁,故本文将磁体材料更换为较低牌号,并运用选区渗重稀土技术改善易失磁区域材料特性来提升磁体整体抗失磁能力。在此基础上,探究了更为合理的重稀土渗入区域及渗入梯度,从而保证在不失电机性能的前提下,实现了重稀土元素的极限应用,为表贴式永磁电机磁体选区渗重稀土技术提供了参考。

关键词：表贴式永磁电机永磁体失磁气隙磁密反电动势选区渗重稀土

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碳交易机制下基于合作博弈的综合能源系统经济性分析

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南方电网技术 2024年

作者：史伟平莫峻杨辉李波广西电力系统最优化与节能技术重点实验室(广西大学) 广东电网有限责任公司韶关供电局广西电网有限责任公司梧州供电局

针对环境污染及综合能源系统中多供能主体利益冲突问题，提出一种碳交易机制下基于合作博弈的综合能源系统经济性分析模型。为控制CO2排放，引入碳交易机制建立了含可再生能源电厂、碳捕集电厂和燃气热电厂3个供能主体的合作博弈模型，... 详细信息

针对环境污染及综合能源系统中多供能主体利益冲突问题，提出一种碳交易机制下基于合作博弈的综合能源系统经济性分析模型。为控制CO2排放，引入碳交易机制建立了含可再生能源电厂、碳捕集电厂和燃气热电厂3个供能主体的合作博弈模型，该模型优化目标为运维成本、惩罚成本、碳相关成本和环境成本之和最小。为合理分配多供能主体的合作成本，首先采用Shapley值法进行初次分配。然后，引入综合考虑成本贡献系数和环保贡献系数的修正因子对初次分配结果进一步优化，提出改进Shapley值法分摊机制。仿真结果表明各能源主体合作运行能够有效提升新能源消纳能力、促进多能源互补利用，同时显著提高系统经济性以及降低碳排放量，采用改进Shapley值法可以使各能源主体成本分摊更加公平合理。

关键词：综合能源系统合作博弈碳交易改进Shapley值电转气碳捕集

基于元胞自动机方法与欧拉多相流技术的激光沉积IN718组织形貌模拟

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中国有色金属学报 2024年第5期34卷 1623-1635页

作者：石新升董太宁葛鸿浩邹朋津沈盟凯张群莉刘云峰姚建华浙江工业大学激光先进制造研究院杭州310014 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室杭州310014 浙江工业大学机械工程学院杭州310014 杭州汽轮动力集团股份有限公司杭州310022

为研究激光沉积过程中沉积层微观枝晶外延生长及转向机制,基于欧拉多相流技术与元胞自动机方法相结合,建立了激光沉积IN718二维熔化凝固模型;获得了沉积层温度场、流场以及微观凝固组织的演变过程,对比了模拟与实验所得沉积层枝晶外延... 详细信息

为研究激光沉积过程中沉积层微观枝晶外延生长及转向机制,基于欧拉多相流技术与元胞自动机方法相结合,建立了激光沉积IN718二维熔化凝固模型;获得了沉积层温度场、流场以及微观凝固组织的演变过程,对比了模拟与实验所得沉积层枝晶外延生长区厚度,分析了顶部枝晶转向的机制。结果表明:温度场与流场相互影响,模型对沉积层厚度预测误差约为7.0%。沉积层顶部和中部晶体织构取向不同,枝晶的生长方向更偏向于局部热梯度方向,在沉积层顶部,局部热梯度的方向接近水平方向,枝晶的生长方向与局部热梯度偏角较小,因此,形成平行于激光扫描方向的枝晶区。

关键词：激光沉积组织模拟欧拉多相流元胞自动机外延生长转向枝晶

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苯甲醛与苯乙烯及其衍生物的催化氧化偶联反应研究

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苯甲醛与苯乙烯及其衍生物的催化氧化偶联反应研究

作者：梅峻畅浙江大学

学位级别：硕士

查尔酮类化合物具有广泛的生物活性,因此在21世纪的药物化学中具有举足轻重的地位。合成查尔酮类化合物的传统方法为Claisen-Schmidt缩合,但反应中需要使用强碱,而且会生成难分离的混合物。近年来,过渡金属催化的偶联反应成为一大研究热... 详细信息

查尔酮类化合物具有广泛的生物活性,因此在21世纪的药物化学中具有举足轻重的地位。合成查尔酮类化合物的传统方法为Claisen-Schmidt缩合,但反应中需要使用强碱,而且会生成难分离的混合物。近年来,过渡金属催化的偶联反应成为一大研究热点,其中苯甲醛与苯乙烯C-H键的直接氧化偶联不使用含卤化合物和有机金属试剂,省去了预官能团化,同时反应底物易获得,原子经济性高,具有非常大的研究价值。目前,已经有学者使用铜取代钯和铑等贵金属催化苯甲醛与苯乙烯的C-H直接氧化偶联,本研究首先在此基础上对催化剂、溶剂和氧化剂进行了进一步的筛选,发现了活性更好的四氟硼酸铜。随后进行单因素实验,对五个反应条件进行优化。接着根据单因素实验结果进行响应面实验,预测了最佳反应条件和反应收率,预测的反应条件为2.5 mmol苯乙烯,9摩尔当量苯甲醛,17.0 mol%六水合四氟硼酸铜,3.52摩尔当量叔丁基过氧化氢,84℃,6h。在此条件下,预测的反应收率为82.9%,实验验证的收率为84.8%。最后,研究了该催化体系的普适性。在上述均相催化的基础上,继续研究对应的非均相催化体系。制备了一系列经H2还原的铜镁铝三元氧化物催化剂,考察了不同的铜镁含量对反应的影响,通过XRD、热重分析、N2吸脱附、SEM、TEM、XPS、H2-TPR和CO2-TPD表征手段,探究了催化剂性质与反应活性之间的关系。此外,对反应条件进行了优化,在2.5 mmol苯乙烯,7摩尔当量苯甲醛,0.055 g催化剂,3.25摩尔当量叔丁基过氧化氢,85℃,8 h的反应条件下,查尔酮收率达76.7%。随后,进行了催化剂循环性能的探究,最后提出了可能的反应机理。本研究成功制备了一种高活性且可多次循环使用的非均相催化剂,具有一定的工业化前景。

关键词：复合金属氧化物查尔酮非均相催化水滑石高度分散氧化偶联反应

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SAR图像目标轮廓增强预处理模块设计

系统工程与电子技术 2024年

作者：龚峻扬付卫红刘乃安西安电子科技大学通信工程学院

针对合成孔径雷达（synthetic aperture radar，SAR）图像中的三个通道数据均相同，以至于在使用基于深度学习的目标检测网络对其进行目标检测时会造成通道信息利用效率低下的问题，本文基于对SAR图像中各种目标物轮廓特点的研究，提出... 详细信息

针对合成孔径雷达（synthetic aperture radar，SAR）图像中的三个通道数据均相同，以至于在使用基于深度学习的目标检测网络对其进行目标检测时会造成通道信息利用效率低下的问题，本文基于对SAR图像中各种目标物轮廓特点的研究，提出了一种基于平滑和锐化滤波的通道扩展预处理算法模块，并命名为ORLM(Original Roberts Laplace Mean) block。本文算法可以封装集成并应用于目标检测算法的数据读取程序中，可将每个通道数据均相同的SAR图像进行通道扩展，并且保证扩展后的通道数据中充分包含目标的轮廓信息。通过在SSDD和LS-SSDD舰船目标检测数据集上的训练、测试及对比实验，结果表明：本文所提出的预处理算法可应用在各种目标检测算法中，且可以起到提升检测准确性的作用，并不会明显降低检测实时性。

关键词：图像处理合成孔径雷达深度学习

融合特征选择与多模型软投票集成学习的代码异味检测方法

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小型微型计算机系统 2024年

作者：黄晨峻高建华上海师范大学计算机科学与技术系

代码异味会导致软件质量逐渐衰退，降低软件可理解性和可维护性。为检测软件结构中的代码异味，提出了一种基于CK度量的、经过两步特征选择的软投票集成学习的代码异味检测方法，该方法首先进行特征选择，使用Pearson相关系数剔除冗余... 详细信息

代码异味会导致软件质量逐渐衰退，降低软件可理解性和可维护性。为检测软件结构中的代码异味，提出了一种基于CK度量的、经过两步特征选择的软投票集成学习的代码异味检测方法，该方法首先进行特征选择，使用Pearson相关系数剔除冗余特征，并在剩余度量中使用XGBoost特征重要性筛选相关度大的度量。然后，针对仅使用单一机器学习模型泛化性能不佳的问题，提出一种基于5种较成熟机器学习模型的软投票集成学习模型，完成代码异味分类检测任务。实验基于CK度量，利用含7个开源项目、4种代码异味的数据集，实验结果表明，此种方法能够减少特征维度，且在性能指标上优于其它分类模型，其中F1值最高提升3.24%，AUC最高提升2.32%。

关键词：代码异味特征选择 CK度量投票模型集成学习