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太赫兹光谱在转基因菜籽油鉴别中的应用:基于改进蜉蝣算法的支持向量机模型

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物理学报 2024年第5期73卷 360-368页

作者：陈涛李欣桂林电子科技大学电子工程与自动化学院桂林541004

为实现对转基因和非转基因菜籽油的快速准确鉴别,结合太赫兹时域光谱技术,提出了一种基于改进蜉蝣优化算法的支持向量机模型.以两种转基因和两种非转基因菜籽油为研究对象,应用太赫兹时域光谱技术获取其光谱信息,发现相比于非转基因菜籽... 详细信息

为实现对转基因和非转基因菜籽油的快速准确鉴别,结合太赫兹时域光谱技术,提出了一种基于改进蜉蝣优化算法的支持向量机模型.以两种转基因和两种非转基因菜籽油为研究对象,应用太赫兹时域光谱技术获取其光谱信息,发现相比于非转基因菜籽油,转基因菜籽油在太赫兹波段具有更强的吸收特性,同时它们的吸收光谱极为相似,难以通过观察法进行准确区分.为此,提出一种基于改进蜉蝣优化算法的支持向量机模型,通过采用蜉蝣优化算法对支持向量机参数进行寻优,并引入自适应惯性权重和Lévy飞行两种策略改进蜉蝣优化算法在寻优过程容易陷入局部最优解的问题,增强蜉蝣优化算法的全局搜索能力和稳健性.实验结果表明:改进后的蜉蝣优化算法能够更有效地寻找到支持向量机的最优参数组合,提升鉴别模型的整体性能,该模型对4种菜籽油的识别精度为100%.因此,本研究为转基因菜籽油的类型鉴别提供了一种快速有效的新方法,也为其他转基因物质的鉴别提供了有价值的参考.

关键词：转基因菜籽油太赫兹光谱分类鉴别蜉蝣优化算法

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PRRSV GP5重组蛋白的构建及其抗血清的制备和中和效果的检测

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PRRSV GP5重组蛋白的构建及其抗血清的制备和中和效果的检测

作者：李欣贤山东农业大学

学位级别：硕士

猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)，是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)引起的，主要以母猪发热、厌食、流产、早产及木乃伊胎等，仔猪和生长猪以呼吸系统疾病和高死亡率为特征的接触性传染病。该病传染性强，感染后导致机体的免疫抑制和并发... 详细信息

猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)，是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)引起的，主要以母猪发热、厌食、流产、早产及木乃伊胎等，仔猪和生长猪以呼吸系统疾病和高死亡率为特征的接触性传染病。该病传染性强，感染后导致机体的免疫抑制和并发症，病毒基因的变异也给防治增加了难度，给世界养猪业造成了灾难性的损失。糖基化囊膜蛋白5(GP5)是PRRSV的主要结构蛋白之一，具有结合病毒受体及诱导细胞凋亡等功能，该蛋白诱导机体产生的中和抗体具有最强的中和能力，在疫苗制备中意义重大，是研制猪繁殖与呼吸综合征基因工程疫苗的优秀候选对象，在研究PRRSV的生理功能及防治过程中也具有重要作用。本研究根据GenBank中收录的PRRSV经典美洲型毒株和中国的高致病性毒株基因序列比对结果，用Primer5.0软件设计特异性引物，利用RT-PCR扩增整个ORF5基因片段，以pMDl8-T为载体对ORF5基因进行克隆。序列测定表明，ORF5基因全长603bp，编码201个氨基酸。根据测序结果设计两对引物(P1/P2，P3/P4)，在P1和P4引物中分别设计EcoRⅤ和HindⅢ酶切位点，在P2和P3引物中均设计BamHⅠ酶切位点。以P1和P2为引物进行PCR扩增，获得缺失31个氨基酸疏水性信号肽的基因片段，以P3和P4为引物进行PCR扩增，获得缺失跨膜功能区（第60～130位氨基酸）的GP5基因片段。利用融合基因克隆技术，将两个片段拼接到原核表达载体pET-30a上，考虑到ORF5基因在被切除和拼接后可能会改变GP5蛋白的某些生物学特性，因此在两个基因片段之间加入了柔性序列以保证表达蛋白的抗原性。将重组质粒转化到大肠杆菌BL21(DE3)中，用IPTG进行诱导表达，结果得到约18KD的重组蛋白，蛋白大小与预期结果相符。分别用His-兔多克隆抗体和PRRSV阳性血清作为一抗对表达的重组蛋白进行Western-blot检测，结果显示能与重组蛋白反应并且呈现一条特异、清晰的反应条带。将纯化的重组蛋白免疫新西兰兔，兔子能产生针对蛋白的血清抗体，说明表达的重组蛋白是特异的，而且具有良好的免疫原性。由此表明，表达的重组GP5蛋白虽然删除了信号肽和跨膜功能区，但并未影响到GP5蛋白的抗原表位，仍具有良好的生物学活性。重组蛋白制备的抗血清ELISA检测能够与病毒特异性的结合，病毒阻断实验检测能够有效地阻断病毒进入细胞，说明抗血清具有中和病毒的效果。本研究在体外高效表达了重组的PRRSV GP5蛋白，制备并检测抗血清的中和效果，以期为进一步研究GP5蛋白的结构和功能奠定基础。

关键词：猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV) PRRS诊断糖基化囊膜蛋白5(GP5) 免疫原型酶联免疫吸附剂试验免疫印迹试验(Western-blot)

基于时空间行为协调度的郑州市基础教育资源服务绩效

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地理科学 2024年第7期44卷 1257-1264页

作者：李欣河南财经政法大学资源与环境学院/城乡协调发展河南省协同创新中心河南郑州450046

本文基于时空间行为协调度的城市基础教育资源服务绩效分析方法,对郑州市教育资源需求、供给和供需关联强度进行了定量化分析,发现:①居民居住聚集行为受到城市规划和产业布局等因素影响,在空间上并不均衡;②主管部门持续投入和重点学... 详细信息

本文基于时空间行为协调度的城市基础教育资源服务绩效分析方法,对郑州市教育资源需求、供给和供需关联强度进行了定量化分析,发现:①居民居住聚集行为受到城市规划和产业布局等因素影响,在空间上并不均衡;②主管部门持续投入和重点学校外迁,为外围城区提供了更加充沛的教育资源;③持续优化的道路结构和学校选址提升了区域的可达性和空间吸引力;④郑东新区、高新区和经开区的教育协调度提升明显,但仍有部分区域未能满足快速增长的需求。建议主管部门通过政策导向推进校际资源均衡配置,通过统计分析协调供需匹配关系,通过新技术手段和制度创新探索科学分配规则。本文较为准确地呈现了教育资源空间协调状态,可以为居民进行空间选择和管理部门优化资源配置提供参考。

关键词：时空间行为时间地理学教育资源服务绩效郑州市

卷积神经网络结合改进光谱处理方法用于马铃薯病害检测

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 215-224页

作者：李欣庭张峰冯洁云南师范大学物理与电子信息学院云南昆明650500

针对马铃薯早疫病不同染病时期光谱数据受到杂散光和噪声等因素的干扰,以及波段数众多、数据量大且谱带复杂会对光谱的定量和定性分析产生不利影响,研究9种光谱预处理方法,结合实验结果,将预处理方法进行排列组合,扩展改进为16种光谱预... 详细信息

针对马铃薯早疫病不同染病时期光谱数据受到杂散光和噪声等因素的干扰,以及波段数众多、数据量大且谱带复杂会对光谱的定量和定性分析产生不利影响,研究9种光谱预处理方法,结合实验结果,将预处理方法进行排列组合,扩展改进为16种光谱预处理方法,并与连续投影算法、竞争自适应重加权算法和遗传算法3种特征波段提取方法进行组合得到64种光谱处理方法对原始光谱数据进行优化处理。在卷积神经网络(CNN)分类模型中,大部分经过光谱处理方法优化后的光谱数据分类精度相比原始数据的总体分类精度86.67%明显提高,其中12种光谱处理方法的分类精度达到100%,实现对马铃薯早疫病不同染病时期的理想分类。为进一步对马铃薯早疫病不同染病时期进行定量分析,将经过光谱处理方法处理后的光谱数据使用构建的CNN定量估算模型进行定量分析,结果表明,光谱预处理在优化数据的同时,也会损失数据中对目标变量有用的光谱信息,从而导致经过光谱分析方法处理后的数据结果相对于原始光谱数据的R^(2)和RMSE会出现下降的结果,通过研究使用的融合光谱处理方法对原始光谱数据优化能够进一步提升模型性能,其中基于均值中心化、多元散射校正、移动平均平滑相结合的光谱处理方法的CNN定量估算模型取得了最好的结果,其R^(2)为1说明估算的马铃薯早疫病不同染病时期和实际值拟合程度达到100%拟合,其RMSE仅为0.001 1,表明马铃薯早疫病不同染病时期的估算值与真实值之间的偏差接近0,说明该模型能够对马铃薯早疫病不同染病时期进行完美预测。结果表明提出的CNN能够对马铃薯早疫病不同染病时期进行有效地分类检测和定量分析,将各类预处理和特征波段提取方法按优化目的进行有效组合能够有效提高建模效果,为农作物病害无损、精准、智能化检测提供理论和技术支持。

关键词：卷积神经网络光谱预处理特征波段提取马铃薯早疫病

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江南华南茶树高温热害等级指标及分布特征

应用气象学报 2024年第1期35卷 57-67页

作者：李欣王培娟唐俊贤王旗李扬霍治国中国气象科学研究院北京100081 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

利用1961—2022年江南和华南茶区510个气象站的日最高气温数据和历史茶树高温热害灾情数据,采用灾情反演和K-Means聚类分析方法,构建并验证江南和华南茶区茶树高温热害等级指标,分析茶树高温热害时空分布特征。结果表明:江南和华南茶区... 详细信息

利用1961—2022年江南和华南茶区510个气象站的日最高气温数据和历史茶树高温热害灾情数据,采用灾情反演和K-Means聚类分析方法,构建并验证江南和华南茶区茶树高温热害等级指标,分析茶树高温热害时空分布特征。结果表明:江南和华南茶区茶树轻度、中度、重度高温热害指标为连续14 d日最高气温的滑动平均值T14≥34.5℃的持续日数分别为1~17 d、18~38 d和超过38 d,验证样本完全符合的准确率为73.9%,基本符合的准确率为91.3%;江南和华南茶区茶树高温热害总次数呈波动变化,分别在1999年和1997年达到最低值,并在2021年达到最高值;华南茶区相对于江南茶区高温热害次数更多,尤其是轻度茶树高温热害,且近62年华南茶区茶树高温热害次数增加趋势显著。

关键词：茶树高温热害等级指标时空分布特征江南和华南茶区

新型猪源H1N1流感病毒的分离鉴定及在实验条件下气源性传播的特点

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畜牧兽医学报 2013年第3期44卷 434-440页

作者：李欣张红娜李欣贤李晓霞侯佩强夏咸柱苗增民柴同杰山东农业大学动物科技学院山东省中德疫源人兽共患病研究中心泰安271018 泰山医学院泰安271016 泰安市疾病防控中心泰安271000 中国人民解放军军事医学科学院兽医研究所长春130000

新型猪源性H1N1流感病毒能引起人和猪的呼吸道传染性疾病,自2009年4月起在全球范围内暴发,引起广泛的关注和研究,本试验拟对其分离株的气源性传播特点进行研究。2011年1月,华东某地区出现流感疫情,本研究从病死猪的鼻腔棉拭子和肺脏中... 详细信息

新型猪源性H1N1流感病毒能引起人和猪的呼吸道传染性疾病,自2009年4月起在全球范围内暴发,引起广泛的关注和研究,本试验拟对其分离株的气源性传播特点进行研究。2011年1月,华东某地区出现流感疫情,本研究从病死猪的鼻腔棉拭子和肺脏中分离到1株新型猪源性H1N1流感病毒A/swine/Shandong/07/2011;用荧光定量PCR方法检测发病猪场舍内、外的空气样品中病毒含量;建立气溶胶传染模型来分析该株病毒在实验条件下气源性传播的特点。结果显示:猪舍内空气样品的阳性率为26.10%,病毒含量在3.14～5.72log10copies.m-3空气之间;舍外下风向10m处空气样品的阳性率为40.70%,病毒含量在2.24～3.77log10copies.m-3空气之间;在传染模型中,A/swine/Shandong/07/2011能够造成气溶胶感染组试验猪的感染,但感染率比直接接触组低。研究表明,A/swine/Shandong/07/2011株具有形成病毒气溶胶的能力,在实验条件下能够引起气源性感染。

关键词：新型猪源性H1N1流感病毒荧光定量PCR 病毒气溶胶气溶胶传播模型

热成形工艺条件下7075-H18铝合金板材塑性流动行为的本构建模

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机械工程学报 2024年第2期60卷 188-196页

作者：王刚谷诤巍于歌李欣吉林大学材料科学与工程学院长春130022 吉林大学辊锻工艺研究所长春130022

为支撑7xxx系高强度铝合金板材热成形工艺设计与模具开发,以适合于热成形连续生产的7075-H18板材为研究对象,采用Gleeble-3800热力模拟试验系统对7075板材在热成形条件下的热拉伸流变特征进行较系统地研究,并基于热拉伸试验数据构建改进... 详细信息

为支撑7xxx系高强度铝合金板材热成形工艺设计与模具开发,以适合于热成形连续生产的7075-H18板材为研究对象,采用Gleeble-3800热力模拟试验系统对7075板材在热成形条件下的热拉伸流变特征进行较系统地研究,并基于热拉伸试验数据构建改进型Arrhenius本构模型。热拉伸试验结果显示7075板材的流变行为对变形温度与应变速率较为敏感。在选定的温度区间(300~450℃)与应变速率范围(0.001~10 s^(-1))内,板材试样的塑性流动应力随着变形温度的升高或应变速率的减小而显著减小,断后延伸率随着温度或应变速率的升高而增大。改进型Arrhenius模型准确预测7075板材的塑性流动行为,预测数据与试验数据之间的Spearman相关系数达到0.9977,均方误差小于13.2。所构建的改进型Arrhenius模型为7075-H18铝合金板材热成形数值模拟提供准确的材料本构模型。

关键词： 7075-H18铝合金热成形塑性流动行为本构模型数值模拟

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纳米探针在毒品分析领域的研究进展

中国无机分析化学 2024年

作者：李欣新疆医科大学中心实验室

毒品问题不仅关乎人们的生活健康，还有严重影响社会的稳定。基于纳米材料高选择性与快速响应等优点，开发精准、迅速，便于现场使用的毒品分析方法是目前控制毒品滥用的一个重要方向。总结了近年来金属量子点、碳纳米材料、纳米金颗粒... 详细信息

毒品问题不仅关乎人们的生活健康，还有严重影响社会的稳定。基于纳米材料高选择性与快速响应等优点，开发精准、迅速，便于现场使用的毒品分析方法是目前控制毒品滥用的一个重要方向。总结了近年来金属量子点、碳纳米材料、纳米金颗粒及其他新型纳米材料等，介绍了用于毒品分析的纳米探针的研究机理及应用现状，并对探针存在的问题及研究方向进行了展望，为进一步进行该领域的研究提供理论支撑。

关键词：毒品分析纳米探针特异检测

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江南和华南茶区茶树高温热害识别及阈值验证

生态学杂志 2024年第4期43卷 1183-1191页

作者：李欣王培娟唐俊贤杨建莹马玉平邬定荣霍治国中国气象科学研究院北京100081 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

茶树高温热害是高温天气过程中高温强度及其持续时间综合作用的结果。本文利用2011—2022年江南和华南茶区591个气象站点的日最高气温和茶树高温热害灾情资料,采用灾情反演、受试者工作特征曲线(ROC)、约登指数等方法,确定江南和华南茶... 详细信息

茶树高温热害是高温天气过程中高温强度及其持续时间综合作用的结果。本文利用2011—2022年江南和华南茶区591个气象站点的日最高气温和茶树高温热害灾情资料,采用灾情反演、受试者工作特征曲线(ROC)、约登指数等方法,确定江南和华南茶区茶树高温热害临界阈值。结果表明:以连续14天日最高气温的滑动平均值(T_(14))作为判断江南和华南茶区茶树是否发生高温热害的指示因子,ROC曲线的AUC值为0.942,模型结果极好,且T_(14)=34.5℃时,约登指数最大,由此得到江南和华南茶区茶树高温热害临界阈值为T_(14)≥34.5℃。利用随机预留样本、茶树高温热害个例样本和典型高温热害过程验证该临界阈值,发现随机预留样本的总体准确度为87.5%,个例样本的总体准确度为84.1%,2022年江南和华南茶区茶树高温热害过程判识与灾情记录基本一致,说明本研究得到的茶树高温热害临界阈值可以用于江南和华南茶区的茶树高温热害动态监测与影响评估。

关键词：阈值厘定 ROC曲线灾情反演茶树高温热害