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基于低成本CMOS相机的叶绿素荧光成像方法研究

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黑龙江工业学院学报（综合版） 2024年第6期24卷 93-100页

作者：方文广陆淑雅李绍稳安徽农业大学信息与人工智能学院安徽合肥230036 农业农村部农业传感器重点实验室安徽合肥230036

叶绿素荧光是反映植物光合效率的重要参数。叶绿素荧光成像技术能对植株光合作用二维空间异质性进行分析,然而现有的叶绿素荧光成像系统需要昂贵的相机和复杂的控制系统,为此提出一种基于低成本CMOS相机的叶绿素荧光成像方法。提出一种... 详细信息

叶绿素荧光是反映植物光合效率的重要参数。叶绿素荧光成像技术能对植株光合作用二维空间异质性进行分析,然而现有的叶绿素荧光成像系统需要昂贵的相机和复杂的控制系统,为此提出一种基于低成本CMOS相机的叶绿素荧光成像方法。提出一种可变积分时间的叶绿素荧光图像接收方法,通过改变不同强度激发光下CMOS相机的积分时间,解决了低成本CMOS相机在荧光接收中的控制延迟问题;设计一种简易的叶绿素荧光成像系统,实现800万像素、成像面积为60mm×80mm的荧光图像采集。试验结果显示,该系统能够测量得到清晰的荧光图像,可以在1mm 2的区域检测到植物的光合异质性,将测量结果与商业荧光仪测得的结果相比,决定系数达到0.94。本研究提出的荧光成像方法在可行性和准确性方面取得较好的效果,成像系统测量结果稳定可靠、成本低廉,为叶绿素荧光成像技术提供了更为经济高效的解决方案。

关键词：成像系统 CMOS相机叶绿素荧光光合效率荧光检测

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可解释机器学习和大数据挖掘预测分子在MOFs中的扩散性能

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可解释机器学习和大数据挖掘预测分子在MOFs中的扩散性能

作者：郭淑雅广州大学

学位级别：硕士

在金属有机框架（MOF）用于气体分离和多向催化转化领域中,扩散往往对工艺的整体速率有显著影响,因此确定金属有机框架内分子扩散率有重要的意义。由于MOF数量的巨大增加,将分子模拟方法（Molecular Dynamic,MD）与机器学习（Machine Le... 详细信息

在金属有机框架（MOF）用于气体分离和多向催化转化领域中,扩散往往对工艺的整体速率有显著影响,因此确定金属有机框架内分子扩散率有重要的意义。由于MOF数量的巨大增加,将分子模拟方法（Molecular Dynamic,MD）与机器学习（Machine Learning,ML）相结合将成为准确、快速评估数千种材料的扩散性能的一种非常有用的方法。1.本研究利用分子模拟计算9种纯气体（Kr、Xe、CH4、N2、H2S、O2、CO2、H2和He）在Co RE-MOFs中的扩散性以及由9种纯气体分别组成的36种二元气体对的扩散选择性(Sdiff（i/j）)。以MOF物理描述符和分子物理性质作为描述符,建立了4种不同的ML模型来预测气体在MOFs中的扩散特性,综合对比发现LGBM表现最好（平均R2=0.962）。为了检查ML模型的可转移性,外推预测了C2H6在Co RE-MOFs中的扩散特性,结果表明开发的LGBM模型可以准确预测分子在MOF中的扩散特性,并且,这种模型计算分子扩散率比分子动力学模拟快了五个数量级。随后,使用训练好的LGBM模型设计为软件,可以协助工作者快速准确计算分子在多孔晶体材料中的扩散性。最后,基于训练好的LGBM模型结合沙普利加性解释（Shapley additive explanation,SHAP）方法进行可解释性分析,发现气体分子的极化性差异（ΔPol）是影响扩散选择性最关键的因素。基于本文的重要结论,本工作为以扩散为主导的二元气体对的分离和CO2甲烷化催化剂应用方面筛选了最优MOFs。2.本研究通过分子动力学模拟计算了具有CH4、C2H6、C3H8、C4H10、C5H12、C6H14、C7H16（简称C1-C7）和二氧化碳在Co RE-MOFs中的扩散性能及其28种二元混合物的扩散选择性。通过单变量分析及引入MOF的几何、化学描述符、分子的物理性质和分子指纹等多维描述符,显著提升了预测模型的准确性,其中轻量级极限梯度树（LGBM）的高准确度优于其他模型。结合SHAP技术,识别了MOF的最小孔径（PLD）、分子极化率差（ΔPol）和相对分子质量差（ΔM）是影响分子扩散和选择性的主导因素。此外,新引入的化学描述符以及最优指纹位的分析为MOF材料的设计和气体分离性能的优化提供了新的见解。本研究利用可解释机器学习模型,深入探讨了15种分子和64对理想二元混合物在6013个Co RE-MOFs中的扩散性能,并通过结合SHAP技术进行的大数据分析,揭示了MOFs结构与性能之间的深层关系。研究成果显示,采用可解释机器学习模型辅助的高通量计算筛选(（High-Throughput Computational Screening,HTCS）方法不仅加快了多孔材料扩散性能的计算和筛选过程,还能挖掘出性能与结构之间未被发现的深层次联系。本项工作为实验和模拟研究MOFs结构与气体性质之间的关系提供了新的视角,并实现了分子扩散率的快速预测,开辟了MOFs研究与应用的新方向。

关键词：可解释性机器学习金属有机框架扩散性选择性极化率

宅基地“三权”分置改革的理论逻辑与深化路径

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农业经济 2024年第8期 111-113页

作者：陆雅吉林大学法学院

新型城镇化背景下，大量农村人口外迁，导致农村宅基地出现了闲置现象。为有效利用农村土地资源，有必要积极推进宅基地“三权”分置改革。在改革过程中，既要明晰宅基地“三权”分置的具体概念，也要结合当前农村宅基地改革具体情况，... 详细信息

新型城镇化背景下，大量农村人口外迁，导致农村宅基地出现了闲置现象。为有效利用农村土地资源，有必要积极推进宅基地“三权”分置改革。在改革过程中，既要明晰宅基地“三权”分置的具体概念，也要结合当前农村宅基地改革具体情况，通过理论逻辑分析全面了解宅基地“三权”分置改革的必要性和紧迫性。在此基础之上，通过完善立法，科学设置宅基地“三权”产权结构，加大宅基地“三权”分置改革宣传力度，构建宅基地“三权”分置协同机制，完善社会保障体系，进而为宅基地“三权”分置改革提供具体路径，进一步提升宅基地“三权”分置改革成效。

关键词：宅基地三权分置理论逻辑深化路径

中枢神经系统胆囊收缩素调控学习记忆功能的研究进展

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解放军医学杂志 2024年

作者：陆雅媛陈磊董瑞解放军联勤保障部队第904医院常州医疗区麻醉科北京大学第三医院麻醉科康复大学青岛医院(青岛市市立医院)麻醉手术科

学习和记忆是大脑的重要高级功能，也一直是神经科学研究的热点与难点。近年来关于学习与记忆的研究取得了长足进展，但其相关机制仍不完全清楚。胆囊收缩素（CCK）作为一种较早被发现的脑肠肽，在中枢神经系统分布广泛且参与调控多种... 详细信息

学习和记忆是大脑的重要高级功能，也一直是神经科学研究的热点与难点。近年来关于学习与记忆的研究取得了长足进展，但其相关机制仍不完全清楚。胆囊收缩素（CCK）作为一种较早被发现的脑肠肽，在中枢神经系统分布广泛且参与调控多种功能。诸多研究显示，CCK可通过影响神经元和胶质细胞的功能，在调控学习记忆中扮演重要角色。本文综述了CCK在学习和记忆中的作用及其相关机制的研究进展，旨在为相关药物的研发与应用提供理论参考。

关键词：胆囊收缩素学习记忆中枢神经系统突触

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钢铁行业钙基半干法脱硫灰渣资源化利用进展

工程科学学报 2024年第3期46卷 567-579页

作者：钱大益王艳叶凯航邢奕苏伟段淑雅伊犁师范大学化学与环境科学学院污染物化学与环境治理重点实验室伊宁835000 北京科技大学能源与环境工程学院北京100083

对首钢和唐钢循环流化床(CFB)、密相塔(DFA)烟气脱硫灰氧化改性进行了深入研究,脱硫灰分的矿物相组成主要包括CaSO_(3)·0.5H_(2)O、CaSO_(4)、CaCO_(3)、Ca(OH)_(2),平均粒径为7.252μm、中位粒径(D_(50))为4.521μm、80%的粒子粒径处... 详细信息

对首钢和唐钢循环流化床(CFB)、密相塔(DFA)烟气脱硫灰氧化改性进行了深入研究,脱硫灰分的矿物相组成主要包括CaSO_(3)·0.5H_(2)O、CaSO_(4)、CaCO_(3)、Ca(OH)_(2),平均粒径为7.252μm、中位粒径(D_(50))为4.521μm、80%的粒子粒径处于1.039~16.162μm、比表面积为2.25 m^(2)·g^(–1),比表面积相对较大,且喷雾干燥(SDA)法脱硫灰粒径明显大于CFB与DFA法;脱硫灰含水率0.02%~0.36%,体积密度0.85~1.0 t·m^(–3),容积密度0.55~1.0 t·m^(–3),真密度2.25~2.69 t·m^(–3),压实密度为1.4 t·m^(–3);脱硫灰粒大小不一,形状多为不规则的小类球体且孔道直径在0.1~0.2μm.结合半干法脱硫灰理化性质系统表征、改性与工业化应用等成果,系统分析目前钢铁企业及其他半干法脱硫灰资源化利用研究的主要方向和进展情况,提出利用半干法脱硫灰制备多种新型材料实现半干法脱硫灰资源化利用.

关键词：烧结球团钙基半干法脱硫灰渣资源化利用

降水格局变化和放牧对草地土壤磷转化影响的研究进展

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草地学报 2024年第1期32卷 25-36页

作者：袁淑雅贺晶苏德荣北京林业大学北京100091

草地是重要的陆地生态系统,其植物生产力可能会受到营养元素磷的限制。植物在生长发育过程中所需的磷主要来源于土壤,磷元素在土壤中的转化及其有效性受到诸多因素的影响。放牧作为草地常见的利用方式,可以通过影响土壤理化性质、土壤... 详细信息

草地是重要的陆地生态系统,其植物生产力可能会受到营养元素磷的限制。植物在生长发育过程中所需的磷主要来源于土壤,磷元素在土壤中的转化及其有效性受到诸多因素的影响。放牧作为草地常见的利用方式,可以通过影响土壤理化性质、土壤微生物及植物根系分泌物等作用于土壤磷转化过程。然而,在全球降水格局变化的背景下,土壤磷形态及其有效性会如何响应放牧利用,是近些年学者关注的重点问题。本文从土壤含水量、pH、土壤磷酸酶及根系分泌物等方面,总结了降水和放牧对草地土壤磷转化的影响。未来应从自然因素和人为干扰、生物和非生物、长时间和大尺度上多角度考虑降水变化和放牧利用对草地土壤磷转化的影响,以期更好地理解草地土壤磷循环以及在降水格局变化背景下为草地恢复提供参考依据。

关键词：草地降水格局放牧土壤磷转化

基于三方演化博弈的乡村公共阅读服务精准供给研究

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图书馆学研究 2024年第5期 32-41页

作者：严贝妮于淑妹王露雅安徽大学管理学院国家新闻出版署安徽大学新闻传播学院编辑出版学系安徽大学大数据与统计学院

新时代随着乡村振兴战略和文化强国战略深入推进,如何满足乡村居民阅读需求,实现公共阅读服务精准供给已迫在眉睫。从经济学视角,构建政府、多元供给主体和读者三方演化博弈系统模型,探讨模型各因素对公共阅读精准供给的影响。研究表明:... 详细信息

新时代随着乡村振兴战略和文化强国战略深入推进,如何满足乡村居民阅读需求,实现公共阅读服务精准供给已迫在眉睫。从经济学视角,构建政府、多元供给主体和读者三方演化博弈系统模型,探讨模型各因素对公共阅读精准供给的影响。研究表明:(1)增加读者收益,提升社会收益,对多元供给主体进行负向激励有利于提高公共阅读精准供给;(2)适度的政府投入和正向激励有利于乡村公共阅读服务精准供给;(3)增加读者阅读成本不利于乡村公共阅读服务精准供给。最后指出乡村公共阅读服务精准供给的现存困境并提出发展策略。

关键词：乡村振兴战略公共阅读服务精准供给演化博弈

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紫薇雄性不育生理特性及相关基因表达分析

紫薇雄性不育生理特性及相关基因表达分析

作者：陆柳淑中南林业科技大学

学位级别：硕士

紫薇(Lagerstroemia indica)作为园林布景中重要的观花乔木,具有观赏价值。有学者选育出不育品种‘湘韵’紫薇,其不育主要表现为雄性不育和雌性败育,目前已有研究从细胞形态学上探明了‘湘韵’紫薇不育特征,但对紫薇不育品种花粉败育机... 详细信息

紫薇(Lagerstroemia indica)作为园林布景中重要的观花乔木,具有观赏价值。有学者选育出不育品种‘湘韵’紫薇,其不育主要表现为雄性不育和雌性败育,目前已有研究从细胞形态学上探明了‘湘韵’紫薇不育特征,但对紫薇不育品种花粉败育机理研究的报道较少,且在生理特性上的败育特征尚不清楚。本研究将对不育品种花粉败育做出进一步的探究,明确其雄性不育特征及时期,探索导致产生雄性不育的原因,为培育雄性不育系材料,提高紫薇杂交优势利用提供理论基础。本文以可育品种‘红叶’紫薇和不育品种‘湘韵’紫薇为研究对象,对其进行雄性不育表观形态、细胞组织结构、生理特性及相关基因表达研究。主要研究结果如下:(1)‘湘韵’紫薇花器官形态正常,花药可正常散粉,但多数花粉粒无活力,无法正常萌发。大多数长、短雄蕊花粉粒存在干瘪、畸形的情况,其花粉粒的大小、萌发沟长及萌发沟脊宽几个性状指标与‘红叶’紫薇存在显著差异。‘湘韵’紫薇减数分裂过程呈现异常,在四分体时期出现较多不规则的四分体结构,并且在单核晚期时药室内绒毡层细胞存在降解延迟的情况,单核晚期和花粉成熟期时花粉粒形态皱缩不够饱满,花粉内含物减少。(2)‘湘韵’紫薇蛋白质和脯氨酸含量随着花蕾的发育不断增加,而甘油三酯和可溶性糖含量都呈现先增加在减少的变化趋势。与‘红叶’紫薇相比,‘湘韵’紫薇四种营养物质的含量在整个发育过程中出现了不同程度的亏缺,且在单核晚期和花粉成熟期差异愈加显著。(3)在‘湘韵’紫薇活性氧代谢中,过氧化物酶(POD)、过氧化物歧化酶(SOD)及过氧化氢酶(CAT)三种酶活性变化趋势各不相同,总体呈现下降趋势。过低的POD和SOD活性打破了活性氧的平衡,导致膜质稳定性发生紊乱从而影响了育性,‘湘韵’紫薇CAT活性在四分体时期和单核早期大幅度减弱的变化使膜质过氧化受到进一步损害,其中过低的丙二醛含量可能是‘湘韵’紫薇做出的保护反应。(4)‘湘韵’紫薇茉莉酸和吲哚乙酸含量在花蕾发育过程中逐渐减少,而脱落酸和赤霉素含量则反之。在花蕾发育的整个过程中,‘湘韵’紫薇茉莉酸、脱落酸及赤霉素含量在不同时期均显著低于‘红叶’紫薇含量,而‘湘韵’紫薇吲哚乙酸含量在发育前两个时期高于‘红叶’紫薇含量。(5)6个CAT相关基因在‘湘韵’紫薇整个发育时期表达水平基本一致,均在‘湘韵’紫薇花粉发育后两个期有较高的表达量,与同时期在‘红叶’紫薇中的表达量存在显著差异。在花粉发育相关基因TPD1、NPU1、EFD1、NEF1、DEX1、RPG1的表达结果显示,.不同基因在‘湘韵’紫薇单核晚期均出现最大表达量,与对应时期可育品种表达量差异显著。

关键词：紫薇雄性不育花粉发育物质代谢活性氧代谢

有机蒙脱石/聚氨酯海绵复合气凝胶去除疏水性有机污染物性能

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硅酸盐学报 2024年第10期52卷 3205-3216页

作者：何诗雅刘相君韦寿淑陈情泽朱润良中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室/广东省矿物物理与材料开发重点实验室中国科学院深地科学卓越创新中心中国科学院大学

疏水性有机污染物对生态系统和人类健康造成了严重危害，亟需开发低成本、高效、环保及可再生的吸附剂用于去除疏水性有机污染物。通过超声溶胀和冷冻干燥法制得密度低（34.61 mg/cm3）、疏水性强和可燃性低的有机蒙脱石/聚氨酯海绵复... 详细信息

疏水性有机污染物对生态系统和人类健康造成了严重危害，亟需开发低成本、高效、环保及可再生的吸附剂用于去除疏水性有机污染物。通过超声溶胀和冷冻干燥法制得密度低（34.61 mg/cm3）、疏水性强和可燃性低的有机蒙脱石/聚氨酯海绵复合气凝胶。对该复合气凝胶的形貌和结构进行了分析，并探究了其对疏水性有机污染物、油和有机溶剂的吸附/吸收能力。结果表明：有机蒙脱石/聚氨酯海绵复合气凝胶对苯蒸汽的静态吸附量可达682.3mg/g，对溶液中双酚A和硝基苯的吸附量分别为339.8 mg/g和137.0 mg/g，对不同油和有机溶剂的吸收量为20.8～37.0 g/g，且具有良好的可重复利用性。此外，有机蒙脱石/聚氨酯海绵复合气凝胶对实际污水中的有机物也有较好的吸收性能（7.12 g/g），且易于回收利用，有望作为一种高效的蒙脱石基吸附材料应用于污染控制领域。

关键词：蒙脱石气凝胶吸附有机污染物油/水分离

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