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塔里木河流域渠道流量监测数据校准方法与实践应用

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塔里木河流域渠道流量监测数据校准方法与实践应用

中国水利企业协会防灾与抢险装备技术分会年会暨第三届防汛抗旱抢险新技术、新产品应用研讨与展示会

作者：张勇王雅雯宋倍刘旭东

针对塔里木河流域渠道流量自动监测数据存在的误差问题,本文提出了基于塔管局综合业务应用平台的4种数据校准方法,并以和田河子流域为例实践验证。结果表明,校准方法能够有效缩小自动与人工监测日均流量的数据误差,提高渠道流量自动监... 详细信息

针对塔里木河流域渠道流量自动监测数据存在的误差问题,本文提出了基于塔管局综合业务应用平台的4种数据校准方法,并以和田河子流域为例实践验证。结果表明,校准方法能够有效缩小自动与人工监测日均流量的数据误差,提高渠道流量自动监测数据的准确性、可用性和稳定性。本文可为塔里木河流域"四源一干"其他渠道流量自动监测数据误差校准提供解决方法和思路。

关键词：渠道流量自动监测数据人工观测数据误差校准塔里木河

来源： cnki会议评论

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数字孪生奴尔水利枢纽工程建设构想

水利信息化 2024年第3期 8-12,17页

作者：张勇宋倍强君王雅雯刘洋王淮灵塔里木河流域奴尔水利枢纽工程建设管理局新疆和田848000 黄河水利委员会信息中心河南郑州450003

为提高奴尔水利枢纽工程安全高效稳定运行水平,针对工程运行过程中面临的工程地质灾害风险预报、预警、预演、预案能力不足,以及统筹考虑工程供水、发电、防洪、生态、冲沙等调度需求的多目标优化调度能力不足等问题,对标数字孪生流域... 详细信息

为提高奴尔水利枢纽工程安全高效稳定运行水平,针对工程运行过程中面临的工程地质灾害风险预报、预警、预演、预案能力不足,以及统筹考虑工程供水、发电、防洪、生态、冲沙等调度需求的多目标优化调度能力不足等问题,对标数字孪生流域和数字孪生工程建设要求,围绕工程调度运行业务需求,提出数字孪生奴尔水利枢纽工程建设总体框架和主要建设内容,分析监测感知网、工程L3级数据底板和专用模型库的建设要点,梳理包括工程安全监测预警、水库综合调度等功能的“四预”业务应用建设内容,提出与数字孪生塔里木河流域协同应用的思路,可为数字孪生塔里木河流域和流域内重大水利工程数字孪生建设提供参考和借鉴。

关键词：数字孪生数据底板模型库安全监测预警水库综合调度奴尔水利枢纽

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基于Kriging模型的多次尝试差分进化贝叶斯有限元模型修正

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振动与冲击 2024年第9期43卷 204-213页

作者：秦世强李宁宋任贤武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070

标准差分进化自适应Metropolis(differential evolution adaptive Metropolis,DREAM)算法需进行多条马氏链并行计算,存在收敛效率低和计算成本高的问题。为此,提出一种基于Kriging模型的多次尝试差分进化贝叶斯有限元模型修正(multiple-... 详细信息

标准差分进化自适应Metropolis(differential evolution adaptive Metropolis,DREAM)算法需进行多条马氏链并行计算,存在收敛效率低和计算成本高的问题。为此,提出一种基于Kriging模型的多次尝试差分进化贝叶斯有限元模型修正(multiple-try differential evolution adaptive Metropolis with“ZS”,MT-DREAM(ZS))框架。该框架在DREAM的基础上引入历史向量差分采样、斯诺克更新以及多次尝试Metropolis抽样,并利用Kriging模型代替有限元模型进行随机抽样,实现利用极少数并行链便可快速探索多维修正参数后验分布。利用固结钢板梁模型试验,比较了DREAM和MT-DREAM(ZS)的修正效果。结果表明:MT-DREAM(ZS)可实现马尔科夫链的快速收敛,其收敛效率较DREAM提升了3.42倍,且修正结果精度和稳定性有提升;Kriging模型可大幅度降低计算成本。所提框架为解决多参数不确定模型修正中的收敛效率低和计算成本高等问题提供了一种新思路。

关键词：有限元模型修正贝叶斯估计多次尝试Metropolis抽样差分进化自适应Metropolis(DREAM) Kriging模型

体外生物转化（in vitro BioTransformation,ivBT）：生物制造的新前沿

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合成生物学 2024年

作者：石婷宋展宋世怡张以恒上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室中国科学院天津工业生物技术研究所低碳合成工程生物学重点实验室合成生物学海河实验室华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室中国科学院天津工业生物技术研究所体外合成生物学中心

人类社会的重大挑战（如粮食安全、能源安全、气候变化与双碳目标等）驱动全社会寻求创新型技术解决方案。体外生物转化（in vitro BioTransformation,ivBT）是介于微生物发酵与酶催化之间的新质生物制造平台，多酶分子机器是其超限生... 详细信息

人类社会的重大挑战（如粮食安全、能源安全、气候变化与双碳目标等）驱动全社会寻求创新型技术解决方案。体外生物转化（in vitro BioTransformation,ivBT）是介于微生物发酵与酶催化之间的新质生物制造平台，多酶分子机器是其超限生物催化剂。它基于大道至简原则，利用多个天然酶、人工酶以及（仿生/天然）辅酶等重构生化途径，摆脱生物体生存局限（如细胞复制、基础代谢、复杂调控和能量供给等），超越细胞合成极限，实现重要生物转化与超限能量转换，尤其是生产低值大宗产品与新能源产品等。工业生物制造的三个平台技术分别是基于细胞工厂的发酵、基于酶分子的生物催化与基于多酶分子机器的ivBT。本综述对ivBT给出明确定义，阐明其多酶途径设计原则与产业化技术研发路径，比较该平台与现有生物制造平台相似性与不同点，介绍多个代表性案例，以及讨论其未来的机会与挑战。ivBT技术发展采用设计-构建-判决-优化的线性策略，开发能够满足国家需求的超高效多酶分子机器。利用ivBT有望形成超过30万亿元生物产品的工业生物制造，助力实现人类社会的多项重要需求，如粮食安全、新型能源体系等。人造淀粉不仅将帮助中国端牢粮食饭碗，而且将是一个全新且安全的高密度储氢载体（比压缩氢气高2.5倍）与高能储电介质（比锂电池高10倍）。

关键词：体外合成生物学工业生物制造体外生物转化多酶分子机器粮食安全

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甲烷氧化菌和光合菌共培养生产单细胞蛋白

甲烷氧化菌和光合菌共培养生产单细胞蛋白

作者：宋增武哈尔滨商业大学

学位级别：硕士

本论文使用含有光合菌等伴生菌的甲烷氧化菌Methylosinus trichosporium OB3b作为菌种,通过仅甲烷氧化菌生长、仅光合菌生长的选择性培养和甲烷氧化菌-光合菌共培养,发现了甲烷氧化菌和光合菌之间存在协同促进作用。通过对气体比例、光... 详细信息

本论文使用含有光合菌等伴生菌的甲烷氧化菌Methylosinus trichosporium OB3b作为菌种,通过仅甲烷氧化菌生长、仅光合菌生长的选择性培养和甲烷氧化菌-光合菌共培养,发现了甲烷氧化菌和光合菌之间存在协同促进作用。通过对气体比例、光照条件、金属离子及氮磷源等培养基组分的考察,以最大光密度OD600以及细胞干重为主要考察指标,使用MATLAB2018b中的Logistic函数对细胞光密度OD600进行生长曲线拟合,确定菌体生长条件,并对单细胞蛋白(Single Cell Protein,SCP)的产率进行计算,建立了一种甲烷氧化菌-光合菌生产SCP的共培养体系。(1)首先进行了仅甲烷氧化菌和仅光合菌生长的选择性培养,通过平板培养观察菌落形态;进行甲烷氧化菌和光合菌细胞内外物质对彼此生长的影响,发现细胞内物质对彼此间的生长促进明显,添加甲烷氧化菌胞内物质的光合菌最大光密度值OD600为1.18,细胞干重为0.367 g/L,而未添加甲烷氧化菌细胞内物质的光合菌最大光密度值OD600为0.99,细胞干重为0.333 g/L,说明甲烷氧化菌的细胞内物质对光合菌的生长具有促进作用。未添加光合菌细胞内外物质的甲烷氧化菌最大光密度OD600为0.885,细胞干重为0.236 g/L,而添加光合菌细胞内物质的甲烷氧化菌最大光密度OD600为1.175,细胞干重为0.485 g/L,细胞干重提高了 2.06倍,并且发现添加细胞内物质的甲烷氧化菌的具有更高的生长速率,说明光合菌的细胞内物质对甲烷氧化菌的生长有明显促进作用;在限制培养基中氮源时,仅甲烷氧化菌生长的最大光密度OD600仅有0.227,细胞干重为0.05 g/L,而进行甲烷氧化菌-光合菌共培养的最大光密度OD6000为0.511,细胞干重为0.13 g/L,其光密度值和细胞干重分别提高了 2.26倍和2.6倍,可能是因为光合菌的生物固氮为共培养体系提供了氮源促进了 SCP产量;在正常的含氮源培养基下,探究光合菌的存在能否提高甲烷氧化菌对甲烷的吸收,在100 mL的液体培养中,仅甲烷氧化菌生长的甲烷消耗总量为0.1108 g,SCP产率为0.323 g DCW/g CH4,细胞干重为0.358 g/L,甲烷氧化菌-光合菌共培养的甲烷消耗总量为0.1252 g,SCP产率为0.349 g DCW/g CH4,细胞干重为0.435 g/L,说明光合菌可以促进甲烷氧化菌对甲烷的同化,提高了 SCP产量。进行了 16S rRNA检测,甲烷氧化菌-光合菌共培养条件下,甲烷氧化菌的相对丰度为46.25%,光合蓝细菌的相对丰度为10.9%,说明在整个共培养体系中,以甲烷氧化菌为主,光合菌为辅。(2)探索最佳气体比例对共培养体系生产SCP的影响,光照时间为12 h,光照强度为10μmol/m2·s-1时,进行甲烷氧化菌-光合菌共培养,发现最适气体比例CH4:O2:CO2(v/v)为3:1:1,具有最大的OD600为1.108,细胞干重为0.428 g/L,与其他气体比例的组进行对比具有最大的SCP产量和最快的生长速率,发现在一定范围内CH4和O2体积比越大,SCP产量越高,说明在甲烷氧化菌同化甲烷时,甲烷和氧气的含量影响着SCP产量。进行最佳光照强度对共培养体系产SCP的影响,光照时间为12 h,在上述最佳气体比例的条件下,进行甲烷氧化菌-光合菌共培养,发现最适的光照强度为30μmol/m2·s-1,此时最大OD600为1.166,细胞干重为0.477 g/L。当光照强度超过30μmol/m2·s-1,SCP产量降低,说明适度的光照强度对整个共培养体系生产SCP是有益的,但是过强的光照强度会抑制菌体生长,影响SCP产量。将仅甲烷氧化菌生长和仅光合菌生长的菌种进行不同接种比例对共培养体系产SCP的影响,光照时间为12h,在最佳的培养条件下,当接种比例仅甲烷氧化菌生长菌种:仅光合菌生长菌种为(3:1)时,可以获得最大的OD600为1.176,细胞干重为0.484 g/L,而其他接种比例的条件下,SCP的产量均较低,说明在甲烷氧化菌和光合菌共培养体系中光合菌初始接种比例应该适度,太多会与甲烷氧化菌竞争培养基中的营养成分,太少不会对甲烷氧化菌生长提供足够帮助。(3)在上述最佳的培养条件下,改变培养基中H2PO4-、Fe3+、Mg2+、NH4+、NO3-、Cu2+浓度,来确定培养基成分对共培养体系SCP产量的影响。结果显示,当KH2PO4为0.3 g/L时的最大光密度OD600为1.115,细胞干重为0.433 g/L,超过此最佳浓度,SCP产量开始降低,生长速率也开始下降,可能是高浓度磷酸盐抑制甲醇脱氢酶的活性,限制了甲烷氧化菌生长;当FeCl3浓度为200μg/L时的最大光密度O

关键词：甲烷氧化菌光合菌甲烷单细胞蛋白共培养体系

热丝激光熔覆Cr-W-Mo-V钢涂层组织与腐蚀磨损性能

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中国表面工程 2024年第3期37卷 25-36页

作者：王彦芳周雪景宋子翰石志强中国石油大学(华东)材料科学与工程学院青岛266580

随着海洋油气资源的开发,钻采装备面临腐蚀与磨损的耦合损伤。开发耐磨耐蚀涂层材料及制备技术是海洋装备安全、可靠运行的保障。利用热丝激光熔覆技术在20钢基材表面制备Cr-W-Mo-V钢涂层,通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描... 详细信息

随着海洋油气资源的开发,钻采装备面临腐蚀与磨损的耦合损伤。开发耐磨耐蚀涂层材料及制备技术是海洋装备安全、可靠运行的保障。利用热丝激光熔覆技术在20钢基材表面制备Cr-W-Mo-V钢涂层,通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析涂层的显微组织和相组成,采用往复电化学腐蚀摩擦磨损试验仪分析涂层的干摩擦、电化学腐蚀及在3.5 wt.%NaCl溶液中的腐蚀磨损行为。制备的涂层组织均匀、致密,无裂纹、气孔等缺陷,主要由碳化物、马氏体和残余奥氏体组成,显微组织主要为柱状晶和胞状晶。涂层的平均硬度约为780 HV_(0.1),约是基材硬度的6.5倍,自腐蚀电位为-0.386 V,自腐蚀电流密度为3.45×10^(-6)A/cm^(2),具有优异的耐蚀性。在3.5 wt.%NaCl溶液中,随摩擦载荷的增大,涂层的开路电位下降,摩擦因数下降,腐蚀电流密度增大,摩擦对腐蚀有明显促进作用。随外加电位增加,涂层腐蚀电流密度增大,摩擦因数降低。热丝激光熔覆技术制备的Cr-W-Mo-V钢涂层结构致密、组织均匀,具有优异的腐蚀磨损性能,可用于海洋油气钻采装备在腐蚀磨损苛刻环境下零部件的表面改性。

关键词：热丝激光熔覆 Cr-W-Mo-V钢涂层显微组织腐蚀磨损

响应面法优化暗紫贝母流浸膏提取工艺及其质量评价

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天然产物研究与开发 2024年第9期36卷 1554-1563页

作者：张亚梅韩鸿萍宋道光青海师范大学化学化工学院西宁810008 青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室西宁810016

优化暗紫贝母流浸膏提取工艺,评价暗紫贝母流浸膏质量。以总生物碱含量、贝母辛含量、贝母素甲、贝母素乙和西贝母碱三碱含量之和、浸膏得率的综合评分作为评价指标,采用单因素实验确定乙醇体积分数、乙醇用量、浸润时间、渗漉速度4个... 详细信息

优化暗紫贝母流浸膏提取工艺,评价暗紫贝母流浸膏质量。以总生物碱含量、贝母辛含量、贝母素甲、贝母素乙和西贝母碱三碱含量之和、浸膏得率的综合评分作为评价指标,采用单因素实验确定乙醇体积分数、乙醇用量、浸润时间、渗漉速度4个因素对暗紫贝母流浸膏提取的影响;利用Box-Benhnken响应面法确定并验证暗紫贝母流浸膏的最优渗漉提取工艺条件;采用薄层色谱法对暗紫贝母药材进行定性鉴别,并对其水分、灰分及浸出物进行检查;采用薄层色谱建立暗紫贝母流浸膏中贝母辛、贝母素乙的定性鉴别方法,并对其乙醇量和重金属进行检查。结果表明暗紫贝母流浸膏的最佳提取工艺为:乙醇体积分数为70%,乙醇用量为18倍,浸润时间为39 h,渗漉速度为3 mL/(kg·min),在此条件下暗紫贝母流浸膏综合评分为(89.97±1.90)%。药材和流浸膏TLC结果斑点清晰,分离度好,药材水分不超过15%、灰分不超过5.0%及浸出物大于9.0%,暗紫贝母流浸膏的乙醇量和重金属检查均符合《中华人民共和国药典》流浸膏制剂规定。本研究优化的暗紫贝母流浸膏提取工艺稳定可行,为暗紫贝母开发利用提供参考。

关键词：暗紫贝母流浸膏响应面提取工艺质量评价

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土壤和植物中微塑料研究现状分析及检测方法研究进展

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地学前缘 2024年第2期31卷 183-195页

作者：刘贺宋树贤孙梅李双双于小晶戴九兰山东大学环境研究院山东青岛266237 青岛市即墨区农业农村发展服务中心山东青岛266200

微塑料(MPs)是指尺寸上限为5 mm的聚合物。作为一种新兴污染物,MPs广泛存在于海洋、陆地等不同环境中。研究发现,陆生环境是MPs一个重要的“汇”,其MPs的含量是海洋环境的4~23倍,MPs不仅影响土壤环境,还能够进入植物组织,并通过食物链... 详细信息

微塑料(MPs)是指尺寸上限为5 mm的聚合物。作为一种新兴污染物,MPs广泛存在于海洋、陆地等不同环境中。研究发现,陆生环境是MPs一个重要的“汇”,其MPs的含量是海洋环境的4~23倍,MPs不仅影响土壤环境,还能够进入植物组织,并通过食物链等途径进入人体内,引发健康风险,成为迫切需要解决的环境污染问题。检测技术是研究环境污染物不可或缺的一个手段,关于陆生生态系统的研究刚起步,MPs检测技术还未发展成熟。目前,关于微塑料的检测主要分为前处理和分析检测:密度浮选、筛分过滤、萃取和消解等方法是前处理中常用的方法;定性定量检测以目检法、光谱法和质谱法为主,其中场发射扫描电镜(SEM)、激光共聚焦显微镜(CLSM)、拉曼光谱(Raman)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热裂解气相色谱/质谱法(Py-GC/MS)是最常用的仪器方法。而当面对复杂的环境样品时,往往需要结合多种方法进行分析。因此,本文通过文献整理,综述土壤及植物中MPs检测方法进展、不同检测技术的适用条件及优缺点,旨在为未来陆生生态系统MPs定性定量、MPs在植物中转移积累规律的研究提供科学参考。

关键词：微塑料检测方法土壤植物新兴污染物