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单分子三维取向超分辨成像技术进展(特邀)

激光与光电子学进展 2024年第6期61卷 247-259页

作者：赵睿航卢晋国家纳米科学中心中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室北京100190

超分辨显微成像技术自诞生以来,凭借其优异的纳米级空间分辨率,已成为生命科学研究中精准揭示复杂生命现象的重要成像技术。其中,基于单分子定位的超分辨成像策略,使得定位、观察、研究单个探针分子独特的理、化、光学性能成为可能。偏... 详细信息

超分辨显微成像技术自诞生以来,凭借其优异的纳米级空间分辨率,已成为生命科学研究中精准揭示复杂生命现象的重要成像技术。其中,基于单分子定位的超分辨成像策略,使得定位、观察、研究单个探针分子独特的理、化、光学性能成为可能。偏振作为荧光信号的一个重要特性,近年来伴随着单分子三维取向成像技术的发展,逐步在单分子成像和超分辨领域中展示出诸多新颖且重要的应用特性。本文总结了单分子三维取向超分辨成像技术的最新进展,介绍并分析了两类主要的单分子三维取向荧光显微技术——基于荧光吸收与辐射偏振调制的单分子三维取向成像方法以及利用点扩散函数工程将单个荧光分子的三维取向信息编码到荧光图像上的成像策略。此外,还探讨了应用于活细胞或单颗粒的其他类型的超分辨取向成像技术。最后,针对单分子三维取向超分辨成像技术发展与应用前景面临的挑战,进行了总结与展望。

关键词：显微单分子荧光超分辨成像单分子空间取向单分子定位显微术

利用ArcGIS研究密怀顺回补区地下水位时空变化

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科学技术与工程 2024年第6期24卷 2607-2615页

作者：张雨航史芫芫何炜安同艳孙长虹范清北京市生态环境保护科学研究院北京100037 国家城市环境污染控制工程技术研究中心北京100037

密怀顺地区是北京市重要的水源涵养区,直接影响着主城区的供水安全。2014年南水北调盈余水量通过潮白河河道回补地下水,地下水位持续抬升,地下水升幅带不断变厚,包气带厚度变薄。基于ArcGIS软件,通过对区域地下水位2014—2022年进行研究... 详细信息

密怀顺地区是北京市重要的水源涵养区,直接影响着主城区的供水安全。2014年南水北调盈余水量通过潮白河河道回补地下水,地下水位持续抬升,地下水升幅带不断变厚,包气带厚度变薄。基于ArcGIS软件,通过对区域地下水位2014—2022年进行研究,结果表明:研究区地下水位持续快速升高,升幅为26.38 m,其中密云区升幅19.01 m,怀柔区升幅28.26 m,顺义区升幅31.67 m;地下水位低升幅带面积为144.47 km^(2),占研究区面积的29.67%,地下水位中升幅带面积约为128.85 km^(2),占研究区面积的26.47%,地下水位高升幅带面积约为213.52 km^(2),占研究区面积的43.86%;研究区包气带厚度由43.07 m减小至16.69 m,减少了26.38 m,其中密云区由43.42 m减小至24.41 m,减少了19.01 m,怀柔区由39.38 m减小至11.13 m,减少了28.26 m,顺义区由45.83 m减小至14.11 m,减少了31.72 m。结果基本反映了该地区地下水时空变化特征,分区结果可进一步支撑地下水管理、地下水政策制定及地下水型水源地的精细化管理。

关键词：密怀顺地下水地下水位地下水升幅带包气带

基于国产商用CLBO晶体的高转换效率、高功率深紫外266 nm激光

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中国激光 2024年第7期51卷 234-240页

作者：俞航航张志韬玄洪文广东大湾区空天信息研究院广东广州510700 广东省太赫兹量子电磁学重点实验室广东广州510700 中国科学院大学北京100049

深紫外激光具有光子能量高、波长短等特点,在激光加工、半导体光刻等领域中具有重要的应用价值。固体激光非线性频率变换是实现高功率、高相干性深紫外激光输出的主要方式之一。采用全固态532 nm激光作为基频光、国产商用CsLiB_(6)O_(10... 详细信息

深紫外激光具有光子能量高、波长短等特点,在激光加工、半导体光刻等领域中具有重要的应用价值。固体激光非线性频率变换是实现高功率、高相干性深紫外激光输出的主要方式之一。采用全固态532 nm激光作为基频光、国产商用CsLiB_(6)O_(10)(CLBO)晶体作为频率变换晶体,在基频光功率为34.2 W时,实现了平均功率为14 W、重复频率为100 kHz、脉冲宽度为1.8 ns的266 nm深紫外激光输出,光-光转换效率达到41%。该深紫外光源具有效率高、结构紧凑的优点,验证了国产商用CLBO晶体的实用性,可进一步获得更稳定、更高功率的深紫外激光输出。

关键词：激光器深紫外激光全固态激光 CsLiB_(6)O_(10)晶体高功率

基于重点区域采样深度神经网络代理模型的可靠性分析方法

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工程力学 2024年

作者：李宁张孝航天津大学建筑工程学院滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室(天津大学)

提出了一种自适应重点区域采样方法，通过建立深度神经网络代理模型，对结构可靠性进行评估。该自适应重点区域采样方法结合距离信息和概率分布信息，既可考虑极限状态面附近样本对结构可靠度存在较大影响，又可考虑样本空间全局概率分... 详细信息

提出了一种自适应重点区域采样方法，通过建立深度神经网络代理模型，对结构可靠性进行评估。该自适应重点区域采样方法结合距离信息和概率分布信息，既可考虑极限状态面附近样本对结构可靠度存在较大影响，又可考虑样本空间全局概率分布规律，从而协同局部搜索和全局探索的均衡。同时，为了避免采样点聚集导致的采样效率降低，提出了一种剔除候选点规则。最后，针对深度神经网络代理模型的特征，初始化采取均匀拉丁超立方实验设计，并给出可考虑深度神经网络预测结果有波动性的收敛准则，保证所提出算法收敛的鲁棒性。通过三个数值算例，验证本文方法在精度和效率方面均有较明显的优势。

关键词：结构可靠度自适应采样重点区域采样代理模型深度神经网络蒙特卡洛模拟

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单分子三维取向超分辨成像技术进展（特邀）

激光与光电子学进展 2024年第6期 257-269页

作者：赵睿航卢晋国家纳米科学中心中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室

超分辨显微成像技术自诞生以来，凭借其优异的纳米级空间分辨率，已成为生命科学研究中精准揭示复杂生命现象的重要成像技术。其中，基于单分子定位的超分辨成像策略，使得定位、观察、研究单个探针分子独特的理、化、光学性能成为可能... 详细信息

超分辨显微成像技术自诞生以来，凭借其优异的纳米级空间分辨率，已成为生命科学研究中精准揭示复杂生命现象的重要成像技术。其中，基于单分子定位的超分辨成像策略，使得定位、观察、研究单个探针分子独特的理、化、光学性能成为可能。偏振作为荧光信号的一个重要特性，近年来伴随着单分子三维取向成像技术的发展，逐步在单分子成像和超分辨领域中展示出诸多新颖且重要的应用特性。本文总结了单分子三维取向超分辨成像技术的最新进展，介绍并分析了两类主要的单分子三维取向荧光显微技术——基于荧光吸收与辐射偏振调制的单分子三维取向成像方法以及利用点扩散函数工程将单个荧光分子的三维取向信息编码到荧光图像上的成像策略。此外，还探讨了应用于活细胞或单颗粒的其他类型的超分辨取向成像技术。最后，针对单分子三维取向超分辨成像技术发展与应用前景面临的挑战，进行了总结与展望。

关键词：显微单分子荧光超分辨成像单分子空间取向单分子定位显微术

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数据跨境流动刑事保护的困境与破解

安徽大学学报（哲学社会科学版） 2024年第1期48卷 119-127页

作者：甄航西南政法大学法学院重庆401120

数据跨境流动的刑事保护是推进“一带一路”进程不可避免且亟待解决的重大议题。当前数据跨境流动的刑事保护存在结果导向规制模式无法满足维护数据主权需求、双重犯罪限制在应对数据跨境流动犯罪时自限手脚、忽视刑事执法管辖规范导致... 详细信息

数据跨境流动的刑事保护是推进“一带一路”进程不可避免且亟待解决的重大议题。当前数据跨境流动的刑事保护存在结果导向规制模式无法满足维护数据主权需求、双重犯罪限制在应对数据跨境流动犯罪时自限手脚、忽视刑事执法管辖规范导致扩张立法管辖权的现实意义大幅削减等困境。据此,应基于数据主权,在刑事立法层面设立直接规制数据非法跨境流动行为本身的专门罪名,以在行为阶段阻断其可能导致的无法预测的潜在风险;在刑事立法管辖权层面消除保护管辖中的双重犯罪限制和选择性适用条款;在刑事执法管辖权层面以数据存储地模式为原则,以对他国数据控制者模式进行对等反制为例外,并通过与他国签订双边多边条约消解数据存储地模式的消极影响。

关键词：数据跨境流动数据安全数据主权保护管辖

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基于统一流体模型的微放电数值仿真研究

物理学报 2024年第12期73卷 235-259页

作者：王震赵志航付洋洋清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

数值仿真技术已发展成为气体放电领域的重要研究手段,常用于研究揭示某一具体放电形式的微观物理过程.本文介绍了气体放电的统一流体模型,包括粒子的连续性方程、能量守恒方程及泊松(Poisson)方程,考虑阴极电子发射(二次电子、热电子发... 详细信息

数值仿真技术已发展成为气体放电领域的重要研究手段,常用于研究揭示某一具体放电形式的微观物理过程.本文介绍了气体放电的统一流体模型,包括粒子的连续性方程、能量守恒方程及泊松(Poisson)方程,考虑阴极电子发射(二次电子、热电子发射)、反应倍变与气体加热、阴极热传导等基本过程,可模拟得到包含盖革-米勒(Geiger-Müller)放电、汤森(Townsend)放电、辉光放电、电弧放电等各区域的完整伏安特性曲线.基于该模型,仿真得到的气体放电伏安特性曲线与已有文献结果一致,验证了该模型的正确性.在此基础上,对间距为400μm、气压分别为50和500 Torr(1 Torr≈133.322 Pa)的放电过程进行了具体研究,对比分析了不同气压条件下放电典型参量的分布特性.该模型实现了广域参数范围条件下的气体放电数值仿真,拓展了气体放电流体模型的应用范围,促进了对放电参数特性的系统性分析.

关键词：气体放电统一流体模型伏安特性汤森放电辉光放电电弧放电

人工智能刑法“主体性”否定:缘起、解构、反思——以认知科学的五个层级为基础

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重庆大学学报（社会科学版） 2024年第3期30卷 242-252页

作者：甄航西南政法大学法学院重庆401120

人工智能是否能与人类一样具有刑法“主体性”地位无法在刑法理论内部找到答案,而需要以相关的认知科学为基础,否则就会陷入循环论证的困境。根据认知科学的五个层级理论,人工智能在神经层级、心理层级的低阶认知层面,仅是对人类认知的... 详细信息

人工智能是否能与人类一样具有刑法“主体性”地位无法在刑法理论内部找到答案,而需要以相关的认知科学为基础,否则就会陷入循环论证的困境。根据认知科学的五个层级理论,人工智能在神经层级、心理层级的低阶认知层面,仅是对人类认知的简单模拟;在作为高阶认知与低阶认知中间环节的语言层级认知层面,人工智能的人工语言与人类自然语言之间具有本质的区别;在思维层级、文化层级的高阶认知层面,当前的人工智能并没有显现出其具有思维或产生文化的能力。结合塞尔“中文房间模型”研判,人工智能并不具备刑法意义的“辨认能力”与“控制能力”。在辨认能力方面,人工智能传感器对客观世界的识别虽然能在一定程度上对人类认知进行形式模拟,但其并不能将识别到的信息与自身“行为”结合进行加工处理从而得出该“行为”的社会意义;在控制能力方面,人工智能所展示出的“控制能力”实质上是一种执行算法的能力,其本质上仍然是一种人类控制,而非人工智能的“自我控制”。因此,在当下及可预见的未来,人工智能并不具有刑法“主体性”,进而承担刑事责任,当前的刑法理论也不必对所谓的“强人工智能”过度反应。将“类人”的人工智能提升到人类同等高度,有损人之所以为人的尊严。将“删除数据、修改程序、永久销毁”等与刑罚异质的要素纳入刑法会让其有适用于人类的危险。故在当下及可预见的未来,人工智能对刑法理论的影响主要在于其导致传统社会风险加剧,刑法理论的应对模式仍应当在现有刑法理论体系内,结合风险刑法理论将其作为“犯罪对象”和“犯罪工具”对待。当人工智能作为犯罪对象时,其是以财物、作品等形式存在,在司法认定过程中要注意界分人工智能本身与人工智能的载体;当其作为犯罪工具时,会导致犯罪后果扩大,查证难度增大等结果。

关键词：人工智能认知层级强人工智能中文房间模型

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长尾喷管气凝胶隔热层结构设计

推进技术 2024年第5期45卷 166-175页

作者：高煜航郑健上官子晗南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

固体火箭发动机长尾喷管外围通常放置舵机等控制系统,为了满足控制系统的工作温度要求,设计了一种用于长尾喷管段的新型热防护复合结构。长尾段隔热层采用具有低热导率、低密度特点的二氧化硅气凝胶材料。首先建立了气凝胶材料热导率计... 详细信息

固体火箭发动机长尾喷管外围通常放置舵机等控制系统,为了满足控制系统的工作温度要求,设计了一种用于长尾喷管段的新型热防护复合结构。长尾段隔热层采用具有低热导率、低密度特点的二氧化硅气凝胶材料。首先建立了气凝胶材料热导率计算模型,并对高温环境气凝胶材料导热性能进行测试。随后结合气凝胶材料热导率计算,建立了长尾喷管的热防护复合结构模型,并对喷管热防护结构模型进行了瞬态传热分析和力学性能分析。结果表明,喷管热防护结构设计满足材料力学性能。在发动机工作20 s后气凝胶材料可以将喷管的长尾段外壳壁面温度控制在320 K以下。相较于传统的高硅氧酚醛隔热材料,气凝胶材料隔热效果表现更优,且可以有效减少喷管热防护结构的消极质量。

关键词：固体火箭发动机长尾喷管热防护二氧化硅气凝胶传热