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水稻维生素B6含量与SSR标记和OsPDX1.1基因的关联分析

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水稻维生素B6含量与SSR标记和OsPDX1.1基因的关联分析

作者：孙茂霖东北农业大学

学位级别：硕士

维生素B(Vitamine B,VB)作为水稻重要的营养品质之一,也是人体必须的营养元素,影响着人体健康。研究调控水稻VB含量的分子机制,挖掘与水稻VB含量相关的分子位点,再结合育种手段来对水稻VB含量进行改良,选育出富含VB的品种,对保证人体健... 详细信息

维生素B(Vitamine B,VB)作为水稻重要的营养品质之一,也是人体必须的营养元素,影响着人体健康。研究调控水稻VB含量的分子机制,挖掘与水稻VB含量相关的分子位点,再结合育种手段来对水稻VB含量进行改良,选育出富含VB的品种,对保证人体健康有重要意义。关联分析分为全基因组关联分析和候选基因关联分析,是基于自然群体挖掘与目标性状关联的分子位点的有效手段。试验以314份地理来源广泛的水稻品种构建的自然群体为材料,通过均匀分布于水稻12条染色体的多态性较好的154对SSR引物与材料的VB含量进行全基因组关联分析,检测与VB含量相关的SSR标记,并进一步挖掘优异等位变异及相应的载体材料。以从314份水稻品种中选出的具有代表性的104份为材料,通过候选基因关联分析的方式对水稻VB候选基因OsPDX1.1中影响VB含量的SNP、InDel标记进行挖掘。主要研究结果如下:(1)通过2年对314份水稻品种的VB含量进行统计,发现不同品种间VB含量变异范围广泛。在2016年品种的VB含量的变异范围在39.70μg/g到127.24μg/g之间。在2017年品种的VB含量的变异范围在42.95μg/g到138.48μg/g之间。发现龙锦1号、辽星6、花脸等VB含量较高品种,花叶稻、公苗糯、空育131等含量较低品种。(2)利用TASSEL 3.0软件中的GLM和MLM模型对314份水稻品种的VB含量与154个SSR标记位点进行关联分析,检测出13个与VB含量相关联的位点,其中,RM254、RM309和RM540在2年2种模型中均被检测到,是水稻VB含量的重要SSR位点。(3)对2年2种模型中均被检测到,可信度较高的RM254、RM309和RM540位点的优异等位变异进行挖掘,发现了8个优异等位变异及其载体材料。发现辽星6、越实、花脸等品种有较高VB含量且至少含有2个以上优异等位变异。(4)通过测序在OsPDX1.1基因中发现了1个InDel标记及13个SNP标记,这些标记可以将基因分为10种单倍型。(5)利用DNASP 5.0软件对OsPDX1.1基因不同区域进行序列多态性分析,发现5’-UTR区域序列多态性显著高于CDS和3’-UTR区域,对基因不同区域进行中性选择分析,发现不论是5’-UTR、3’-UTR和CDS区域还是整个基因均符合中性进化。(6)利用TASSEL 3.0软件中的GLM和MLM模型对104份水稻品种的VB含量与OsPDX1.1基因中的InDel标记和SNP标记进行关联分析,发现与VB含量相关的3个SNP标记。

关键词：维生素B6 SSR标记 OsPDX1.1基因关联分析

“政用产学研”多元协同的城市地下空间工程人才培养模式探索与实践

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当代教育理论与实践 2023年第5期15卷 97-104页

作者：蒋冲施泽雄孙茂霖郭诗宇中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083

随着我国城市化进程的不断推进,城市对于地下空间的利用不断发展,新形势、新挑战、新要求促使城市地下空间工程专业人才培养进入新阶段。深度融入“政用产学研”创新合作系统成为目前该专业建设的主要探索方向。以中南大学城市地下空间... 详细信息

随着我国城市化进程的不断推进,城市对于地下空间的利用不断发展,新形势、新挑战、新要求促使城市地下空间工程专业人才培养进入新阶段。深度融入“政用产学研”创新合作系统成为目前该专业建设的主要探索方向。以中南大学城市地下空间工程专业培养方案发展为例,从多元化人才需求出发,分析总结了各高校城市地下空间工程专业培养方案,构建了城市地下空间工程专业“党政主协同、应用求协同、科教广协同、教产实协同、产研精协同”的多元协同育人培养模式,最后根据实践成果对这一培养模式进行了说明。

关键词：政用产学研多元协同育人城市地下空间工程培养方案

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大语言模型时代的社会机遇与挑战

计算机研究与发展 2024年第5期61卷 1094-1103页

作者：陈慧敏刘知远孙茂松清华大学新闻与传播学院北京100084 清华大学计算机科学与技术系北京100084

大语言模型ChatGPT因其高度通用化和智能化的表现受到广泛社会关注,其引发的技术革命也正逐渐延伸为一场社会革命.在此背景下,基于ChatGPT背后大语言模型技术的演进路线与特征,探索大语言模型技术对社会的潜在机遇与挑战,成为当下社会... 详细信息

大语言模型ChatGPT因其高度通用化和智能化的表现受到广泛社会关注,其引发的技术革命也正逐渐延伸为一场社会革命.在此背景下,基于ChatGPT背后大语言模型技术的演进路线与特征,探索大语言模型技术对社会的潜在机遇与挑战,成为当下社会的重要议题.首先回顾大语言模型技术发展,将其演进总结为3个发展阶段并论述关键技术特征,然后基于技术与社会互动视角分别探讨大语言模型技术引发的社会机遇:个人通用信息助理、科学研究新范式、产业基础设施、国家治理能力现代化有力工具,以及面临的潜在挑战:信息污染问题、社会权力分配问题、伦理和法制问题、意识形态安全问题.最后,对大语言模型技术发展及其与社会发展关系的未来展开一定思考与讨论.

关键词：大语言模型 ChatGPT 人工智能技术演进社会变革

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面向人工智能的传统音乐标注数据集构建研究——兼论多模态胡琴标注数据集的建设与应用

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中央音乐学院学报 2024年第2期 66-83页

作者：张宇孙茂松中央音乐学院音乐人工智能与音乐信息科技系清华大学人工智能研究院中央音乐学院

当前人工智能在音乐方面的研究和应用主要集中在西方古典音乐和流行音乐等领域。以世界各地的传统音乐为对象的相关研究仍然处于初级阶段,其中一个主要原因是缺乏高质量的数据集和标注规范。文章从数据的内容、标注和应用等方面,探讨了... 详细信息

当前人工智能在音乐方面的研究和应用主要集中在西方古典音乐和流行音乐等领域。以世界各地的传统音乐为对象的相关研究仍然处于初级阶段,其中一个主要原因是缺乏高质量的数据集和标注规范。文章从数据的内容、标注和应用等方面,探讨了传统音乐标注数据集的发展现状。基于对当前研究的深入分析,文章提出了面向人工智能的音乐标注数据集的构建原则,并针对传统音乐的特点加以阐述。在此基础上,以第一个中国胡琴音乐标注数据集(CCOM-HuQin)为例介绍了数据集在人工智能领域的研究成果和应用前景。文章强调了人工智能应用于传统音乐的意义不仅在于辅助创作和表演,更是为了促进传统音乐的保护、传承和发展。

关键词：人工智能标注数据集音乐信息检索传统音乐胡琴

基于时空少样本学习的交通量预测方法的研究与实现

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基于时空少样本学习的交通量预测方法的研究与实现

作者：孙茂翔北方工业大学

学位级别：硕士

交通量预测是构建智能交通系统(ITS)中的重要组成部分,旨在通过分析历史交通量数据,如平均车速、车流量、车道占用量等,对未来交通情况进行预测。这项技术的目标是缓解日益严重的交通拥堵问题。然而,交通数据稀缺是交通量预测任务中常... 详细信息

交通量预测是构建智能交通系统(ITS)中的重要组成部分,旨在通过分析历史交通量数据,如平均车速、车流量、车道占用量等,对未来交通情况进行预测。这项技术的目标是缓解日益严重的交通拥堵问题。然而,交通数据稀缺是交通量预测任务中常见的情况。在现实中,造成数据稀缺的场景有以下两个方面:第一,新兴城市在建设初期无法获得足够的交通量数据,这会导致相关的城际交通量数据稀少;第二,发展中的城市新部署的传感器无法采集到足量的历史数据,这会造成城市交通量数据稀缺。然而,目前的研究主要集中在基于时空融合的预测模型上,这些模型通常是假设在数据完备的情况下进行训练的。而将这些模型应用于数据稀缺的场景时,预测精度会下降。本研究的挑战在于如何有效利用多个交通量数据丰富的源城市/源节点所学到的知识,以提高对目标城市的预测精度,并减少由于数据分布偏移而导致的负面迁移现象,即预测精度下降。针对于以上两类交通量数据稀缺现象,本文将时空少样本学习与交通量预测方法相结合。主要工作如下。1)为了解决城市之间数据分布差异过大带来的知识迁移损失过大的问题,本文提出了基于时空领域迁移的城际少样本交通量预测模型STDA-Meta。首先,设计了基于门控循环单元网络(Gated Recurrent Unit,GRU)与图注意力网络(Graph Attention Network,GAT)的时空嵌入模块,用于学习交通量中的时空表征。其次,利用生成式对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN)减少源城市与目标城市的数据分布差异。最后,应用模型无关的元学习技术(Model-Agnostic Meta-Learning,MAML)优化学习过程,使模型可以更快适应目标城市的数据分布。大量的对比实验验证了所提出的模型在少样本情况下的高精度与鲁棒性。相较于基准测试,本模型有7%的性能提升。2)为了解决城市传感器采集的多元时序数据变量之间存在时序相关性不能得到良好利用问题和不同传感器数据存在数据偏移导致模型预测精度下降的问题,本文提出基于注意力迁移的城市少样本交通量预测模型NLAT。该模型以时序预测模型作为基本骨架,综合考虑多元交通量之间存在的相关性,在推理模块采用自注意力机制(Self-Attention)提取变量之间时序相关性。为了将从源节点学习到的知识用于目标节点的学习中,本文提出使用注意力迁移网络(Attentive Transfer Network)提取多个源节点的先验知识并应用于针对目标节点的训练中。为了减轻引入过多源节点造成的负迁移(Negative Transfer)现象,本文将时序相似度和空间相似度融合进行源节点筛选,从而达到去噪效果。本文通过参数调优实验探究了时空相似度融合比例和选取源节点个数对模型性能的影响。通过与大量对比实验证明了本文提出模型的性能,并通过消融实验论证了各个模块的贡献。综上所述,本文提出的交通量预测方法,可以有效应对城际少样本和城市少样本两类数据稀缺场景,并提升了预测性能。大量实验证明了方法的优越性,具有较高的实际应用价值。

关键词：交通量预测迁移学习时空图学习注意力机制

运用机器学习方法提取Sentinel-2影像烃微渗漏异常——以Marsel探区为例

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地球物理学报 2024年第4期67卷 1330-1341页

作者：伍仪霖周子勇中国石油大学(北京)地球科学学院油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司国际勘探事业部河北涿州072700

油气藏的烃微渗漏是一种普遍存在的现象,遥感技术为油气藏的烃微渗漏地表检测提供了高效快捷的方法.传统的基于烃微渗漏机理的方法通过检测烃微渗漏引起的地表异常(植被、蚀变矿物等)响应以提取烃微渗漏位置,方法简单,但多解性强.本文... 详细信息

油气藏的烃微渗漏是一种普遍存在的现象,遥感技术为油气藏的烃微渗漏地表检测提供了高效快捷的方法.传统的基于烃微渗漏机理的方法通过检测烃微渗漏引起的地表异常(植被、蚀变矿物等)响应以提取烃微渗漏位置,方法简单,但多解性强.本文以哈萨克斯坦Marsel探区为研究对象,提出了一种基于机器学习的遥感影像烃微渗漏异常提取方法.首先以研究区地表微生物检测结果为基础制作训练样本,为了对比不同样本学习结果,分别制作了斑块样本(patch sample)数据集和像元样本(pixel sample)数据集,在此基础上采用逻辑回归、支持向量机、随机森林、LeNet、AlexNet、GoogLeNet、ResNet算法构建两类数据集的学习模型.结果表明,对于经典机器学习算法,斑块样本最高准确率达0.833,像元样本最高达0.771;对于深度学习算法,斑块样本最高达0.782,像元样本最高达0.914.最后把这准确率最高的四种算法模型应用于哈萨克斯坦Marsel探区,并与地质地震资料进行对比,发现ResNet-18-1D对像元样本的预测结果与地震地质分析资料的对应性最佳,且准确率达0.914,Kappa系数达0.892.

关键词：烃微渗漏图像分类机器学习卷积神经网络

中小学课程思政的研究现状和发展趋势——基于知识图谱的分析

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天津师范大学学报（基础教育版） 2024年第3期25卷 54-57页

作者：孙茂华天津市教育科学研究院天津300191

“课程思政”日益成为中小学学科育人的重要课题。通过CiteSpace生成的知识图谱可对中小学课程思政研究的年度发文趋势和关键主题进行可视化分析。研究发现,目前中小学课程思政研究呈现出如下热点:遵循政策导向,聚焦核心素养;立足学科特... 详细信息

“课程思政”日益成为中小学学科育人的重要课题。通过CiteSpace生成的知识图谱可对中小学课程思政研究的年度发文趋势和关键主题进行可视化分析。研究发现,目前中小学课程思政研究呈现出如下热点:遵循政策导向,聚焦核心素养;立足学科特性,开发思政资源;着眼育人价值,探究有效策略。研究认为,未来中小学课程思政研究要推进理论体系向教学体系转化的研究,关注一体化育人体系建设研究,重视“教学评一致性”研究。

关键词：中小学课程思政课程育人核心素养知识图谱分析法

微生物电合成系统阴极材料表面修饰及固碳强化措施研究进展

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环境科学学报 2024年

作者：王荣昌孙茂欣陈高祥同济大学环境科学与工程学院长江水环境教育部重点实验室

由于温室效应对人类社会的影响日趋严重，人们对碳捕获和利用（CCU）技术的研究也越来越多.微生物电合成系统（MES）作为新型碳捕获和利用生物技术之一，能够在固定CO2的同时产生更高价值的化学品，从而受到研究人员们的广泛关注.本文... 详细信息

由于温室效应对人类社会的影响日趋严重，人们对碳捕获和利用（CCU）技术的研究也越来越多.微生物电合成系统（MES）作为新型碳捕获和利用生物技术之一，能够在固定CO2的同时产生更高价值的化学品，从而受到研究人员们的广泛关注.本文重点对近年来在MES阴极材料开发、阴极材料表面修饰方法和固碳产酸强化措施等方面取得的重要进展进行了综述，首先简要介绍了MES阴极固碳产酸机理，重点总结了现阶段MES常用阴极材料及其表面修饰方法的最新研究进展，最后提出了MES阴极固碳产酸强化措施及其下一步的研究方向，以期为MES固碳产酸的推广应用提供技术参考.

关键词：微生物电合成二氧化碳还原阴极材料表面改性

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预制UHPC-RAC组合短柱轴压性能

复合材料学报 2024年第6期41卷 3129-3142页

作者：秦朝刚杜锦霖长安大学建筑工程学院西安710061

将优势互补的超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)和再生混凝土(Recycled aggregate concrete,RAC)组合设计为预制UHPC-RAC组合柱。以箍筋位置、UHPC壁厚和UHPC-RAC结合面粗糙度为参数,设计制作了7个预制UHPC-RAC组合短柱,通过轴压试验,分析了破坏形态、材料应变、荷载-位移曲线、承载力、泊松比和损伤等性能参数。结果表明:预制UHPC-RAC组合短柱改善了RAC短柱的破坏形态,因外围UHPC与箍筋形成组合作用对内部RAC约束效果的不同,分为强约束的剪切压溃破坏和弱约束的外壁UHPC劈裂破坏;配箍UHPC及其厚度的增加,增强了外围UHPC的约束作用,提高了预制UHPC-RAC组合短柱的轴压刚度和受压承载力,最大可提升93.3%和97.4%,降低了泊松比和损伤指数,其中泊松比的变化范围为0.26~0.18;UHPC-RAC结合面粗糙度对轴压性能呈现有利影响但差异较小。强约束效果保证了高性能材料力学性能的发挥,采用叠加原理,建立了可准确计算强约束预制UHPC-RAC组合柱的受压承载力计算公式,并提出了预制UHPC-RAC组合短柱的设计要求,提升材料的利用率。

关键词：超高性能混凝土再生混凝土预制组合短柱约束作用轴压性能受压承载力