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机器学习在农田土壤污染识别、修复和风险评估中的应用研究进展

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农业资源与环境学报 2025年

作者：李杏桢林汉森邱少健林庆祺叶龙麦粤帮吴培浩倪卓彪仇荣亮华南农业大学资源环境学院华南农业大学数学与信息学院广东省农业农村污染治理与环境安全重点实验室岭南现代农业科学与技术广东省实验室广东省建筑科学研究院集团股份有限公司中山大学环境科学与工程学院

农田作为国家的保护土地资源，与农业生产、食品安全、人体健康有着密不可分的关系。因此，研究农田土壤污染状况对确保粮食质量、保护农田资源具有重大意义。传统的农田土壤污染研究多针对单一场景、污染物或实验条件，难以应对日益复... 详细信息

农田作为国家的保护土地资源，与农业生产、食品安全、人体健康有着密不可分的关系。因此，研究农田土壤污染状况对确保粮食质量、保护农田资源具有重大意义。传统的农田土壤污染研究多针对单一场景、污染物或实验条件，难以应对日益复杂的环境问题。随着大数据时代的来临，机器学习逐渐在农田土壤环境保护领域中得到广泛应用，并在土壤污染识别、修复等方向的研究中展现其客观、准确、擅长处理复杂任务的优势。本文介绍了常用的机器学习流程、方式、算法和模型性能评价指标；通过对Web of Science 以及中国知网数据库中 2011—2023年间相关领域文献进行统计分析，从农田土壤污染的识别、修复材料的筛选与机理研究、生态风险评估三方面综述机器学习在这些领域研究中的应用，分析了其优势和局限性。最后，本文从提升数据共享、增强模型可解释性以及应用迁移学习等新手段提高模型性能等方面进行了展望。

关键词：机器学习农田土壤污染污染识别材料筛选修复机理风险评估

混杂PE/PVA纤维EGC与混凝土的界面粘结性能试验研究

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硅酸盐通报 2025年

作者：褚丽晶卓柯先杨泽铭李潮森刘润安林嘉祥广州市城市规划勘测设计研究院有限公司广东省城市感知与监测预警企业重点实验室广东工业大学土木与交通工程学院

工程地聚物基复合材料(EGC)具备优异的拉伸延性和裂缝控制能力,在混凝土结构修复领域具有潜力,但高成本和对EGC-混凝土界面粘结机制理解的缺乏限制了EGC的广泛应用。本文采用聚乙烯(PE)纤维和国产聚乙烯醇(PVA)纤维制备了混杂PE/PVA纤维... 详细信息

工程地聚物基复合材料(EGC)具备优异的拉伸延性和裂缝控制能力,在混凝土结构修复领域具有潜力,但高成本和对EGC-混凝土界面粘结机制理解的缺乏限制了EGC的广泛应用。本文采用聚乙烯(PE)纤维和国产聚乙烯醇(PVA)纤维制备了混杂PE/PVA纤维EGC(PE/PVA-EGC),并开展了EGC-混凝土界面粘结性能试验研究,通过斜剪试验探讨了单掺PE纤维掺量、混杂纤维比例及前驱体比例对界面粘结性能的影响规律和机理。结果表明,增加PE纤维含量、混杂纤维比例、矿渣含量和混凝土基体强度均能提高混凝土的剪切粘结强度。当单掺PE纤维掺量从1.0%(体积分数)增加到2.0%时,试件的剪切粘结强度增加了13.24%;界面剪切粘结强度随着PVA纤维替代率和基体强度的增加而逐渐增大;当既有混凝土强度等级为C50时,混凝土与EGC有着最佳的粘结性能。因此,在适当的基体强度下,混杂PE/PVA纤维能有效改善EGC与既有混凝土的界面粘结性能并控制修复或加固成本。

关键词：工程地聚物基复合材料 PE纤维 PVA纤维界面粘结性能斜剪试验

代际合作的决策机制与助推策略:时间折扣和社会折扣整合的理论视角

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心理科学进展 2025年第1期33卷 136-145页

作者：李爱梅柯正南姚心妍朱乔薇孙海龙暨南大学管理学院广州510632 广东外语外贸大学商学院广州510420

代际合作指个体选择为后代牺牲自己的当下利益,以谋求未来福祉。此决策涉及当前自我利益与未来后代利益之间的权衡,是推动可持续发展的关键心理过程。本研究分析了跨期决策、社会决策和代际合作决策在选项属性和选择过程两方面的差异,/... 详细信息

代际合作指个体选择为后代牺牲自己的当下利益,以谋求未来福祉。此决策涉及当前自我利益与未来后代利益之间的权衡,是推动可持续发展的关键心理过程。本研究分析了跨期决策、社会决策和代际合作决策在选项属性和选择过程两方面的差异,/进而揭示了代际合作不仅在时间维度和社会维度的价值评估阶段,更在价值选择阶段表现出决策独特性。基于此,从时间折扣和社会折扣整合的理论视角,尝试建构“折扣−动力−助推”模型:分别提出传承动机和未来取向、代际认同和责任感知的动力机制,以及“代际心理账户”和“想象未来后代”的代际合作助推策略。未来还需探究代际合作的多种测量范式,并引入生命全程的研究视角,以推动代际合作与可持续发展的研究。

关键词：代际合作时间折扣社会折扣动力机制助推

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蜂王浆影响蜜蜂学习记忆的研究进展

云南农业大学学报(自然科学) 2025年

作者：龚志文刘娜柯秋艳张祖芸闫振华王钰冲红河学院生物科学与农学学院红河学院发展规划中心四平现代农业科学院

蜂王与工蜂在蜂群中担任着截然不同的工作，二者间的表型和功能差异与其食物蜂王浆密切相关。蜂王浆为幼龄工蜂所产，作为专门供给蜂王和蜜蜂小幼虫的重要食物来源，对蜂群健康发展和壮大起着关键性作用。然而，目前尚未厘清蜂王浆对蜜... 详细信息

蜂王与工蜂在蜂群中担任着截然不同的工作，二者间的表型和功能差异与其食物蜂王浆密切相关。蜂王浆为幼龄工蜂所产，作为专门供给蜂王和蜜蜂小幼虫的重要食物来源，对蜂群健康发展和壮大起着关键性作用。然而，目前尚未厘清蜂王浆对蜜蜂认知能力的影响。本研究综述了蜂王浆影响蜜蜂学习记忆能力的研究进展，以期为蜂王浆影响蜜蜂认知行为的相关研究提供一定的理论研究思路。

关键词：蜂王浆蜜蜂学习记忆王浆主蛋白 10-羟基-2-癸烯酸(10-HDA) DNA甲基化转移酶

利用低场核磁共振技术探究机械损伤对蓝莓果实内部水分状态的影响

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食品科学 2025年第3期46卷 204-211页

作者：罗子旋姜凤利吴沛净宋平丁柯柯沈阳农业大学信息与电气工程学院辽宁沈阳110866

本研究采用自制损伤装置制作不同损伤等级样本(DI组(撞击1次)和DII组(撞击不同位置2次)),利用低场核磁共振技术,在4℃和25℃两种贮存温度条件下,采集蓝莓损伤发生0、6、24 h的波谱信息和质子密度图像信息。结果表明,损伤显著改变了蓝莓... 详细信息

本研究采用自制损伤装置制作不同损伤等级样本(DI组(撞击1次)和DII组(撞击不同位置2次)),利用低场核磁共振技术,在4℃和25℃两种贮存温度条件下,采集蓝莓损伤发生0、6、24 h的波谱信息和质子密度图像信息。结果表明,损伤显著改变了蓝莓内部水分状态与分布。随着时间的延长,受损蓝莓细胞壁水含量A21减少,而细胞质水含量A22在损伤发生后逐渐上升,特别在损伤程度高的DII组,损伤发生24 h后A22增至0 h的1.45倍以上,而液泡水含量A23和总水分含量A2大幅度下降,表明蓝莓损伤后水分重新分配和向外界环境迅速转移。随着损伤程度上升,液泡水主峰整体呈现显著下降和右移的趋势,同时温度的升高进一步加剧了该变化。在25℃条件下,损伤发生6 h和24 h时,出现了4个弛豫峰,弛豫峰的增加标志着蓝莓品质显著劣变。相比于室温(25℃),4℃低温贮存有利于保持果实的完整性,并减缓受损蓝莓水分流失速率。实验结果可为实现蓝莓机械损伤的快速检测和损伤机理研究提供理论基础和数据参考。

关键词：蓝莓机械损伤温度低场核磁共振水分分布

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基于MPC-HHO的船载复合储能系统规划与运行策略协同优化方法

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中国舰船研究 2025年

作者：柯水清杨祥国李昕王与凡段权政唐特路武汉理工大学船海与能源动力工程学院

[目的]针对复杂工况下船载复合储能系统（HESS）规划与运行策略的设计，提出一种有较强工况适应性的多目标协同优化方法。[方法]优先考虑发电机组功率波动平抑效果，利用模型预测控制（MPC）求解复合储能总出力，并考虑HESS容量配置与... 详细信息

[目的]针对复杂工况下船载复合储能系统（HESS）规划与运行策略的设计，提出一种有较强工况适应性的多目标协同优化方法。[方法]优先考虑发电机组功率波动平抑效果，利用模型预测控制（MPC）求解复合储能总出力，并考虑HESS容量配置与能量管理策略（EMS）之间的耦合性，结合自适应功率分配机制，以总投资成本最低和电池寿命折损最小为目标函数，采用哈里斯鹰优化算法（HHO）求解优化模型。[结果]结果表明，基于MPC-HHO的协同优化方法可有效降低发电机组功率波动，优化后的平均功率波动率较优化前降低了73.24%，同时，相较于单层优化，协同优化方法还可以有效降低投资成本和电池寿命折损成本。[结论]在船舶电力系统加入复合储能系统（HESS）可以有效提高电网稳定性，研究结果可为船载复合储能系统规划与运行策略设计提供参考。

关键词：船舶电力系统多目标优化储能系统复合储能功率波动平抑模型预测控制

间充质干细胞促进肝细胞增殖治疗急性肝衰竭的体外实验研究

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肝胆胰外科杂志 2025年第1期37卷 18-25页

作者：安然任昊桢管文贤南京大学医学院附属鼓楼医院胃与疝外科江苏南京210008 南京大学医学院附属鼓楼医院肝胆与肝移植外科江苏南京210008

目的探讨过量肿瘤坏死因子α(TNF-α)对肝细胞增殖能力的影响以及间充质干细胞(MSCs)促进肝细胞增殖的具体机制。方法体外使用过量TNF-α作用于小鼠肝细胞系AML12并使用MSCs治疗。转录组测序分析阴性对照(NC)组和TNF-α组AML12细胞的差... 详细信息

目的探讨过量肿瘤坏死因子α(TNF-α)对肝细胞增殖能力的影响以及间充质干细胞(MSCs)促进肝细胞增殖的具体机制。方法体外使用过量TNF-α作用于小鼠肝细胞系AML12并使用MSCs治疗。转录组测序分析阴性对照(NC)组和TNF-α组AML12细胞的差异表达基因(DEGs)以及基因功能富集和增殖通路的变化。使用公共数据库Gene Transcription Regulation Database(GTRD)预测转录因子(TF)并与DEGs交集,进一步分析调控增殖信号通路的关键因子。利用染色质免疫共沉淀(ChIP)、荧光素酶报告基因实验、蛋白免疫印迹(WB)、实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)以及CCK-8检测目标TF及其调控的下游靶基因和信号通路对肝细胞增殖的影响。结果转录组分析提示TNF-α组肝细胞增殖受限,经典的Wnt信号通路被显著负调控,其中β-catenin的转录受限,下游通路被抑制。通过GTRD预测β-catenin的TF并于DEGs交集发现,广泛调控细胞存活、增殖、迁移等生物学行为的TF特异蛋白1(SP1)的转录也受到抑制。慢病毒转染敲低AML12细胞SP1的表达后WB和qRT-PCR结果显示β-catenin及其下游增殖相关分子的蛋白和mRNA水平降低;ChIP-qRT-PCR和荧光素酶报告实验表明处理后SP1参与调控β-catenin的转录。对过量TNF-α处理后的AML12细胞进行WB、qRT-PCR、ChIP-qRT-PCR和荧光素酶报告实验发现,由SP1/β-catenin轴介导的细胞增殖被抑制。MSCs治疗提高了AML12细胞内SP1和β-catenin的蛋白含量,但被SP1抑制剂普卡霉素(MrA)显著抑制。qRT-PCR观察到相似的趋势,但MSCs治疗后AML12细胞内SP1的mRNA含量并未增加,提示MSCs并非通过促进SP1的转录发挥治疗作用。鉴于MSCs传递生物活性物质的功能,使用短发夹敲低SP1表达的MSCs进行治疗,结果表明,敲低SP1导致MSCs的上述治疗作用被显著抑制。结论过量TNF-α导致肝细胞内Wnt信号通路介导的增殖被抑制,MSCs通过传递SP1上调肝细胞β-catenin的表达发挥促进增殖的作用。

关键词：间充质干细胞肿瘤坏死因子α 转录因子特异蛋白1 急性肝功能衰竭肝细胞增殖小鼠

有机肥与缓释肥配施对小麦产量及土壤碳储量和温室气体排放的影响

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麦类作物学报 2025年

作者：徐昊周吉鑫唐滢柯李春燕丁锦峰朱敏郭文善朱新开江苏省作物遗传生理重点实验室/扬州大学小麦研究中心江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心教育部农业与农产品安全国际合作联合实验室

为探寻最佳有机肥替代缓释肥比例,依照等施氮量原则,以扬麦34为供试材料,设置有机肥+缓释肥全部基施（M1）和有机肥基施+缓释肥基施60%+返青期追施40%（M2）两种施肥模式,以及4种配施类型[40%有机肥+60%缓释肥（4/6MN）、30%有机肥+70%... 详细信息

为探寻最佳有机肥替代缓释肥比例,依照等施氮量原则,以扬麦34为供试材料,设置有机肥+缓释肥全部基施（M1）和有机肥基施+缓释肥基施60%+返青期追施40%（M2）两种施肥模式,以及4种配施类型[40%有机肥+60%缓释肥（4/6MN）、30%有机肥+70%缓释肥（3/7MN）、20%有机肥+80%缓释肥（2/8MN）、100%缓释肥（0/10N）],同时设置5∶1∶2∶2（基肥∶壮蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥）施用常规尿素处理（CK）和有机肥100%基施处理（10/0M）处理,分析相同施氮水平下有机肥与缓释肥不同配施比例及氮肥运筹模式对小麦产量、土壤生化性质及温室气体排放强度的影响。结果表明,在不同施肥模式下小麦产量表现为M2>CK>M1>10/0M,以M2模式的3/7MN处理增产效果最好。在相同施肥模式下,随有机肥配施比例的提高,土壤有机质、总碳含量呈先增后减趋势,土壤全氮、硝态氮和铵态氮含量呈先减后增趋势,其中M2模式下3/7MN处理对土壤养分含量的提高效果显著。缓释肥二次施用条件下3/7MN处理的土壤蔗糖酶、脲酶活性、微生物碳氮含量均最高,2/8MN处理的土壤过氧化氢酶活性最高。不同施肥模式下土壤CO2累积排放量表现为10/0M>M1>M2>CK,N2O累积排放量表现为M1>CK>10/0M>M2。与CK相比,缓释肥二次施用能有效降低全球增温潜势,降幅为4.22%。小麦收获后土壤有机碳储量较播前增加9.88%～30.17%,其中缓释肥分施处理较缓释肥一次性基施处理对土壤固碳的影响更为显著。因此,在缓释肥二次施用模式基础上配施20%～30%有机肥,可提升土壤生化性能,促进土壤碳库存,减少温室气体排放,提高小麦籽粒产量。

关键词：小麦有机肥与缓释肥配施比例土壤养分籽粒产量 CO2、N2O排放增温潜势

Burgers方程初边值问题的Laguerre函数谱配置方法

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南阳师范学院学报 2025年第1期24卷 30-34页

作者：张银柯张雅津河南科技大学数学与统计学院河南洛阳471003

以Laguerre-Gauss节点为配置点,用谱配置方法求解具有初边值的Burgers方程的数值解,并在时间方向运用Crank-Nicolson格式离散,给出算法格式,通过数值运算表明算法格式的有效性和高精度。

关键词： Burgers方程 Laguerre多项式谱配置方法 Crank-Nicolson格式

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