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KAN-YOLOv8:一种带钢表面缺陷检测方法

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控制工程 2025年

作者：赵志宏赵世哲石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室石家庄铁道大学信息科学与技术学院

带钢表面缺陷是影响钢材质量的重要因素，由于缺陷图像往往比较模糊、有噪点导致缺陷检测存在识别效率低、误检率高的问题。提出一种KAN-YOLOv8的带钢表面缺陷检测方法，将KAN神经网络中可学习的激活函数引入到C2f模块中得到新模块KAN＿... 详细信息

带钢表面缺陷是影响钢材质量的重要因素，由于缺陷图像往往比较模糊、有噪点导致缺陷检测存在识别效率低、误检率高的问题。提出一种KAN-YOLOv8的带钢表面缺陷检测方法，将KAN神经网络中可学习的激活函数引入到C2f模块中得到新模块KAN＿C2f，去除图像中噪声提升网络对缺陷特征的提取能力。其次对SPPF模块引入全局平均池化和全局最大池化得到SPPF＿GMA模块，提取表面缺陷的全局特征信息。最后在Backbone网络中增加MCASAM注意力模块，使模型更加关注于缺陷的细节特征。在NEU-DET数据集上进行的实验结果显示，与基准模型YOLOv8n相比精确率提升2.8%，mAP50提高2.1%，具有一定的工程应用价值。

关键词：缺陷检测 KAN神经网络 YOLO 注意力机制带钢表面

LncRNA MANCR调节miR-150-5p/GPNMB轴对胃癌细胞增殖、迁移和上皮间质转化的影响

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中国实验方剂学杂志 2025年

作者：李超王世卉林洁王凡珂张蕊河北医科大学第一医院

目的：探讨有丝分裂相关长链非编码RNA（LncRNA MANCR）调节微小RNA-50-5p（miR-150-5p）/非转移性黑色素蛋白B（GPNMB）轴对胃癌（GC）细胞增殖、迁移和上皮间质转化（EMT）的影响。方法：实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR... 详细信息

目的：探讨有丝分裂相关长链非编码RNA（LncRNA MANCR）调节微小RNA-50-5p（miR-150-5p）/非转移性黑色素蛋白B（GPNMB）轴对胃癌（GC）细胞增殖、迁移和上皮间质转化（EMT）的影响。方法：实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测42例2022年6月至2023年9月期间在河北医科大学第一医院术中切除的GC组织及癌旁组织中LncRNA MANCR、miR-150-5p、GPNMB mRNA表达。体外培养人胃黏膜上皮细胞GES-1和人GC细胞BGC-823，检测其LncRNA MANCR表达。将BGC-823细胞随机分为Control组、sh-NC组、sh-MANCR组、sh-MANCR+anti-NC组、sh-MANCR+anti-miR-150-5p组；分析各组BGC-823细胞中LncRNA MANCR、miR-150-5p、GPNMB mRNA的表达；EdU染色检测BGC-823细胞的增殖；Transwell实验测量细胞侵袭和迁移；Western blot测定EMT相关蛋白E-钙黏蛋白（E-cadherin）、N-钙黏蛋白（N-cadherin）、波形蛋白（Vimentin）和GPNMB蛋白表达；双荧光素酶报告基因实验分析LncRNA MANCR与miR-150-5p、miR-150-5p与GPNMB之间的互作。结果：GC组织LncRNA MANCR、GPNMB mRNA表达高于癌旁组织，miR-150-5p表达低于癌旁组织（P<0.05）。与人胃黏膜上皮细胞GES-1相比，BGC-823细胞中LncRNA MANCR表达增高（P<0.05）。相较于sh-NC组、Control组，sh-MANCR组BGC-823细胞中EdU阳性细胞率、迁移数、侵袭数、LncRNA MANCR、GPNMB mRNA和蛋白、N-cadherin蛋白、Vimentin蛋白表达下降，miR-150-5p、E-cadherin蛋白表达增高（P<0.05）；相较于sh-MANCR组、sh-MANCR+anti-NC组，sh-MANCR+anti-miR-150-5p组miR-150-5p、E-cadherin蛋白表达降低，EdU阳性细胞率、迁移数、侵袭数、GPNMB mRNA和蛋白、N-cadherin蛋白、Vimentin蛋白表达升高（P<0.05）。LncRNA MANCR可以靶向负调控miR-150-5p，miR-150-5p可以靶向负调控GPNMB。结论：沉默LncRNA MANCR可能通过调节miR-150-5p/GPNMB轴抑制GC细胞迁移、增殖和EMT。

关键词：有丝分裂相关长链非编码RNA 微小RNA-50-5p 非转移性黑色素蛋白B 胃癌增殖迁移上皮间质转化

基于MDUPLEX-LSTM的非一致条件下的水库出流模拟

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水利学报 2025年

作者：余昕鹏吴书悦赵建世清华大学水利水电工程系

对于建有水库的流域开展水文模拟时，合理模拟水库出流过程对于流域径流的准确模拟至关重要。在气候水文条件和人类活动非一致的状况下，如何合理模拟水库出流过程有待深入探索和研究。本文以黄河上游的多年调节水库龙羊峡水库和年调节... 详细信息

对于建有水库的流域开展水文模拟时，合理模拟水库出流过程对于流域径流的准确模拟至关重要。在气候水文条件和人类活动非一致的状况下，如何合理模拟水库出流过程有待深入探索和研究。本文以黄河上游的多年调节水库龙羊峡水库和年调节水库刘家峡水库为研究对象，提出了耦合确定性数据集划分算法与机器学习的MDUPLEX-LSTM水库调度模拟方法。结果表明，MDUPLEX-LSTM能够学习历史时期不同水文情势下的水库实际调度规律，采用该方法模拟龙羊峡和刘家峡两座水库的日尺度出流过程，NSE分别达到0.84和0.73，模拟精度高，且在率定、测试、验证集上的模拟精度非常接近，鲁棒性高。

关键词：水库出流模拟机器学习 LSTM MDUPLEX 水库调度黄河上游

大肥菇胞内多糖体外低氧模型的条件优化及其酵解特征

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菌物学报 2025年

作者：邱松林胡世成童彩玲焦迎春厦门海洋职业技术学院海洋生物学院海洋资源保护与生态治理福建省高等学校应用技术工程中心厦门市智慧渔业重点实验室青海大学农牧学院

大肥菇胞内多糖具有较优的抗缺氧活性，但由于分子量过大不能被人体直接吸收，为进一步从小分子层面去研究大肥菇胞内多糖的抗缺氧机理，作者以缺氧条件下喂养的雄性小鼠和雌性小鼠的肠道菌群构建体外低氧酵解模型，优化了条件，并解析... 详细信息

大肥菇胞内多糖具有较优的抗缺氧活性，但由于分子量过大不能被人体直接吸收，为进一步从小分子层面去研究大肥菇胞内多糖的抗缺氧机理，作者以缺氧条件下喂养的雄性小鼠和雌性小鼠的肠道菌群构建体外低氧酵解模型，优化了条件，并解析了多糖在不同性别小鼠肠道菌群中的消化特征。雄性小鼠组(M组)酵解39 h、初始多糖含量26.0 mg/mL、菌群和培养基比8:5和菌群浓度30%，雌性小鼠组(F组)酵解时间37 h、初始多糖含量 23.0 mg/mL、菌群浓度和培养基比例6:4和菌群浓度30%为最优体外酵解条件。在酵解终点处，M组和F组总糖及还原糖消耗率均高于90%，胞内多糖降解产生了葡萄糖、葡萄糖醛酸、甘露糖、半乳糖、半乳糖醛酸、果糖、核糖、木糖和阿拉伯糖9种单糖及醛酸，M组含量水平依次主要由葡萄糖醛酸≥木糖>果糖组成，F组含量水平依次主要由甘露糖>果糖>半乳糖醛酸组成，且F组的单糖及醛酸总量高出M组近1倍；同时还生成六种短链脂肪酸，分别是乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸和戊酸，M组和F组主要由乙酸、丁酸、丙酸及异戊酸组成，与M组相比F组的乙酸含量水平远高于其他3种，而与F组相比M组中丁酸含量水平较高；M组和F组低氧肠道菌群的组成相似但各自的相对占比不同，多糖促进了M组中双歧杆菌属、普雷沃氏菌属相对丰度增加，及F组中普雷沃氏菌属及罗斯氏菌属相对丰度显著增加，降低了M组和F组中大肠杆菌-志贺氏杆菌属相对丰度。相较于雄性小鼠的低氧肠道菌群，雌性小鼠的低氧肠道菌群在体外酵解模型中具有不同的酵解特性，但都可以为胞内多糖的体外模拟消化研究提供理论基础。

关键词：胞内多糖大肥菇体外低氧模型条件优化酵解特征

人脐带间充质干细胞治疗多囊卵巢综合征模型小鼠卵巢组织中Rab27A的表达

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中国组织工程研究 2025年第25期29卷 5289-5295页

作者：陶晨玥陈帅王丽萍孟德芳周东杰周罗晶扬州大学公共卫生学院江苏省扬州市225001 扬州大学兽医学院扬州大学比较医学研究院江苏省扬州市225009 扬州大学附属苏北人民医院生物样本库江苏省扬州市225001 扬州大学附属苏北人民医院风湿免疫科江苏省扬州市225001 扬州大学附属苏北人民医院妇产科江苏省扬州市225001 扬州大学附属苏北人民医院科技处江苏省扬州市225001

背景:多囊卵巢综合征是导致育龄女性不孕的常见生殖内分泌疾病,目前尚无有效的治疗方法,人脐带间充质干细胞可能有助于修复卵巢功能,但其治疗多囊卵巢综合征方面的研究较少。目的:探讨人脐带间充质干细胞治疗多囊卵巢综合征的作用及机... 详细信息

背景:多囊卵巢综合征是导致育龄女性不孕的常见生殖内分泌疾病,目前尚无有效的治疗方法,人脐带间充质干细胞可能有助于修复卵巢功能,但其治疗多囊卵巢综合征方面的研究较少。目的:探讨人脐带间充质干细胞治疗多囊卵巢综合征的作用及机制。方法:3周龄雌性ICR小鼠随机分为3组(n=15):正常对照组不作处理,模型组连续21 d灌胃来曲唑诱导建立多囊卵巢综合征模型,治疗组连续21 d灌胃来曲唑+经尾静脉注射人脐带间充质干细胞悬液。治疗前和治疗后7,14 d称量小鼠体质量;治疗后连续10 d阴道涂片检测小鼠动情周期;治疗后14 d,ELISA检测小鼠外周血性激素水平,苏木精-伊红染色观察卵巢形态学改变,免疫荧光、免疫组化检测卵巢组织中Rab27A蛋白表达。结果与结论:①与正常对照组相比,模型组小鼠动情周期紊乱,体质量明显升高,卵泡刺激素水平降低,黄体生成素和睾酮水平均升高,卵巢可见较多囊状扩张的卵泡,Rab27A蛋白表达水平降低;②与模型组相比,治疗组小鼠体质量降低,卵泡刺激素水平升高,黄体生成素和睾酮水平均降低,多囊状扩张的卵泡减少,Rab27A蛋白表达水平升高;③结果表明,人脐带间充质干细胞可能通过上调Rab27A的表达改善多囊卵巢综合征小鼠血清性激素水平及卵巢功能。

关键词：人脐带间充质干细胞多囊卵巢综合征动情周期卵巢功能性激素 Rab27A

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地震激励下快堆堆芯组件三维碰撞非线性分析研究

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工程力学 2025年第2期42卷 245-252页

作者：黑宝平周世安中国原子能科学研究院北京102413

快堆堆芯组件在地震激励下的振荡变形以及组件间的强烈冲击力会直接影响控制棒的可插入性、组件的结构强度和变形反应性。为确保反应堆的安全性,有必要计算地震工况下快堆堆芯多组件动力学响应。基于钠冷快堆堆芯的经典布置方式和组件... 详细信息

快堆堆芯组件在地震激励下的振荡变形以及组件间的强烈冲击力会直接影响控制棒的可插入性、组件的结构强度和变形反应性。为确保反应堆的安全性,有必要计算地震工况下快堆堆芯多组件动力学响应。基于钠冷快堆堆芯的经典布置方式和组件结构设计建立了快堆堆芯多组件三维抗震计算模型,解决了组件多角度多点碰撞非线性的难题,提出了针对堆芯等边三角形规则排布多圈组件的高效碰撞循环判据,最后采用隐式Newmark法进行时程分析并完成了三维计算模型与碰撞非线性算法的测试与验证。研究表明:该计算方法在计算精度和保守性上均优于国际同类专用程序,为自主化程序的工程化应用奠定了理论基础。

关键词：快堆堆芯组件三维抗震模型隐式Newmark法碰撞非线性算法验证

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功能可恢复SFCB-ECC-混凝土桥墩抗震性能

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哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 13-23页

作者：白玉磊靳晓杰张玉峰韩世文城市与工程安全减灾教育部重点实验室(北京工业大学) 北京100124 哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院广东深圳518055

为实现高耐久功能可恢复结构,设计了钢-FRP复合筋(steel-FRP composite bar,SFCB)替代钢筋,塑性铰区使用高延性水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)替代混凝土的新型组合柱。在0.13轴压比下,对SFCB-ECC-混凝土组合... 详细信息

为实现高耐久功能可恢复结构,设计了钢-FRP复合筋(steel-FRP composite bar,SFCB)替代钢筋,塑性铰区使用高延性水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)替代混凝土的新型组合柱。在0.13轴压比下,对SFCB-ECC-混凝土组合柱进行低周往复荷载试验研究。评估了SFCB中FRP体积分数(0%,43.6%,100%)和塑性铰区基体类型(ECC,混凝土)对组合柱抗震性能和可恢复性的影响。之后通过OpenSees进行了轴压比、SFCB配筋率和ECC强度的参数分析。结果表明:SFCB可使试件获得稳定的二次刚度,在2%位移角前,试件无需修复即可快速恢复原有功能;组合柱残余变形随SFCB中FRP体积分数增加而减少,但其初始刚度和峰值承载力也相应降低;在塑性铰区使用ECC可进一步减少残余位移,同时显著提高峰值承载力和延性;参数分析显示增大轴压比将提高SFCB-ECC-混凝土组合柱承载力,但会降低延性;随SFCB配筋率和ECC强度提高,组合柱承载力也相应增大;在实际工程中可合理设计SFCB和ECC材料特性以满足特定结构刚度、强度和可修复性的要求。

关键词：桥梁工程组合柱抗震性能 OpenSees 钢-FRP复合筋高延性水泥基复合材料可恢复

典型冶金微生物Acidiphilium的比较基因组研究

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生物学杂志 2025年第1期42卷 48-54页

作者：李星娄伟黎亮志尹华群徐习中夏令孟德龙湖南省和清环境科技有限公司长沙410221 中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 湖南桓耀环保科技有限责任公司长沙410300 武汉理工大学资源与环境工程学院武汉430070

酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)是一种寡营养、低pH以及富含重金属离子的极端酸性生境。该生境中含有大量的嗜酸、耐酸微生物,是系统中碳、氮和硫等物质循环的主要驱动者。Acidiphilium属菌株为兼性异养微生物,在AMD生境中丰度小... 详细信息

酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)是一种寡营养、低pH以及富含重金属离子的极端酸性生境。该生境中含有大量的嗜酸、耐酸微生物,是系统中碳、氮和硫等物质循环的主要驱动者。Acidiphilium属菌株为兼性异养微生物,在AMD生境中丰度小于1%,但其与优势物种Acidibacillus经常表现出伴生关系,这说明Acidiphilium属在该系统中可能具有特殊的生态功能。为了探讨Acidiphilium属的生态功能和角色,从极端酸性环境中筛选到Aci-diphilium属的菌1株,经16S rDNA和ANI比对,命名为Acidiphilium cryptum Acc2。Acidiphilium cryptum Acc2基因组含有1066个蛋白编码基因,序列总长为4917178 bp,均高于该属其他菌的基因大小。Acidiphilium属泛基因组是开放的,共含有47242个蛋白编码基因,699个蛋白编码基因(1.48%)被鉴定为核心基因,可变基因共有33457个蛋白编码基因,占70.82%,2705个蛋白编码基因是特有基因,占5.73%。其重金属抗性基因的Ka/Ks值95.5%以上均低于1,具有较强的纯化选择。Acidiphilium属基因组中基因之间的流动和交换频率相对其他物种更高,对菌株的进化和环境适应能力具有较大的正向影响。阐明了Acidiphilium属基因组进化和基因水平转移的规律,揭示了其环境适应性进化机制。

关键词：酸性矿山废水 Acidiphilium 环境适应机制比较基因组学基因水平转移

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自然发酵厚皮菜菌群结构及风味品质分析

中国食品学报 2025年

作者：于世娇李帅翁佩芳吴祖芳刘亚楠宁波大学食品科学与工程学院

为了探究传统自然发酵四川厚皮菜的微生物体系及其风味品质，采用高通量测序和生物信息学相关技术，解析发酵厚皮菜的微生物菌群结构及菌群间的生物学关系。通过液相色谱法测定其有机酸的种类及含量，采用顶空固相微萃取（HS-SPME）与... 详细信息

为了探究传统自然发酵四川厚皮菜的微生物体系及其风味品质，采用高通量测序和生物信息学相关技术，解析发酵厚皮菜的微生物菌群结构及菌群间的生物学关系。通过液相色谱法测定其有机酸的种类及含量，采用顶空固相微萃取（HS-SPME）与气相色谱-飞行时间质谱联用（GC-TOFMS）技术分析其挥发性风味成分。结果表明：该发酵厚皮菜的主要优势菌群为乳杆菌属、未分类蓝细菌属、盐单胞菌属及慢乳杆菌属；该发酵厚皮菜中含乙酸、柠檬酸、乳酸等6种有机酸，且其中乳酸含量最高为470.50 mg/100 mL；挥发性风味物质中酸类物质相对含量最高，主要是乙酸，其次是2-辛醇等醇类和乳酸乙酯等酯类物质。本研究阐明了发酵四川厚皮菜菌群结构与其风味物质形成的相关性，为进一步改善传统发酵厚皮菜工艺及接种控制规模化生产等提供理论依据。

关键词：自然发酵菌群结构有机酸风味品质