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机器学习势在铁电材料研究中的应用

金属学报 2024年第10期60卷 1312-1328页

作者：刘仕黄佳玮武静西湖大学理学院物理系香港大学机械工程系

铁电材料作为一类具有自发极化且极化外场可控的功能材料，在非易失信息存储方面有着广阔的应用前景，同时也面临着许多挑战。铁电材料的性能与在外场作用下极化的动力学行为密切相关，在观测精度受限的实验条件下，高精度的原子级材料... 详细信息

铁电材料作为一类具有自发极化且极化外场可控的功能材料，在非易失信息存储方面有着广阔的应用前景，同时也面临着许多挑战。铁电材料的性能与在外场作用下极化的动力学行为密切相关，在观测精度受限的实验条件下，高精度的原子级材料模拟手段显得尤为重要。分子动力学为在较大的空间和时间尺度上研究材料动力学过程提供了理想的手段，然而受制于传统力场精度差、开发难度高、可移植性差等问题，基于经典力场的分子动力学模拟在新材料上的应用受到了较大的阻碍。机器学习方法的发展为力场开发带来了新的思路。在众多机器学习势中，深度势能（DP）是一种基于深度神经网络的势能模型，具备与密度泛函理论（DFT）相媲美的精度，同时还拥有接近传统经典力场的高效计算性能。本文主要介绍了DP在铁电材料中的开发与应用，通过DP模拟，在原子尺度深入探究铁电材料中的相变机制和极化反转过程。主要工作包括重要铁电材料HfO2、经典钙钛矿铁电材料的深度势开发和测评，基于深度势能分子动力学揭示铁电HfO2中超高O2-迁移率的微观机制，以及SrTiO3极性畴界诱导的挠曲铁电和体光伏效应。

关键词：铁电材料分子动力学机器学习深度势能

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电催化剂及正极组成结构对锂硫电池性能影响研究

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电催化剂及正极组成结构对锂硫电池性能影响研究

作者：武静太原科技大学

学位级别：硕士

围绕“碳达峰、碳中和”目标,能源结构低碳化转型进程日益加快,电化学储能装置、新能源电动汽车等对更高能量密度、较低价格的新一代二次电池的需求愈加迫切,使用廉价易得的单质硫为正极活性材料,与锂负极构建的锂硫电池表现出较大的潜... 详细信息

围绕“碳达峰、碳中和”目标,能源结构低碳化转型进程日益加快,电化学储能装置、新能源电动汽车等对更高能量密度、较低价格的新一代二次电池的需求愈加迫切,使用廉价易得的单质硫为正极活性材料,与锂负极构建的锂硫电池表现出较大的潜在能量密度、成本优势。鉴于锂硫电池的性能主要与受单质硫导电性差、多硫化物穿梭效应等影响的电池正极充、放电过程中复杂的硫电化学还原、多硫化物电化学氧化反应过程有关。故本研究着眼于影响正极中本征反应速率的电催化剂和影响宏观反应过程的电极组成、厚度等因素,研究分析了这些因素对正极反应过程、以及电池性能的影响,得到如下结论:(1)为了考察电催化剂对硫正极反应过程影响,制备了由2维纳米片NiFeP生长在Ketjen Black ECP-600JD炭黑(KB)上的花球颗粒状NiFeP/KB电催化剂,与纳米S颗粒按比例机械混合得到S/NiFeP/KB复合材料,制备硫正极并组装电池测试表明0.1 C下首次放电比容量1454.5 m Ah/g,循环200次后仍有821.1 m Ah/g,2 C下300次循环后比容量639.9 m Ah/g,容量保持率74.7%,远高于基于S/KB的锂硫电池;结合CV、EIS电化学测试分析,表明NiFeP/KB电催化剂有效提升了Li PSs的氧化(充电)、还原(放电)反应速率,促进了正极中锂、硫反应动力学。(2)通过调控制备过程中Ni/Fe摩尔比,制得掺杂组成不同的三种NiFeP电催化剂,Ni/Fe摩尔比为3:1的Ni Fe(3:1)P表现出相对更薄、更规整的二维纳米片形貌,电化学测试表明其有最优的动力学性能,整体而言,随着Ni/Fe摩尔比中Fe的占比增加,电催化剂性能逐渐下降;研究结果也表明,不同掺杂组成的NiFeP电催化剂性能差异除与材料形貌导致的传质、传荷差异有关外,与NiFeP对Li PSs吸附能力强弱有较大关联。(3)通过改变正极材料的涂布比例和涂布厚度,分析传质、传荷因素对正极影响,结果表明,S/NiFeP/KB复合材料、导电剂、黏结剂涂布比例为7:2:1和6:3:1的电极由于导电剂含量较高,导致活性物质和粘结剂含量较少,无法形成良好的导电通道,从而导致降低活性物质硫的利用率,涂布比例为8:1:1,电池电化学性能表现最佳;电极厚度方面,29μm电极中活性物质含量较低,且极易导致穿梭效应的发生,不利于反应进行;52μm电极结构会导致电极材料层的开裂和脱层等问题,阻碍电子传导和离子传递,且活性物质利用率低下;40μm的电极结构表现出良好的电化学性能,具有更长的循环寿命和更高的循环稳定性。总之,本研究结果表明合适的电催化剂可以有效提升锂硫反应动力学,合理调控电极组成、厚度对于改善电池性能极为重要,本研究可为进一步理解电催化剂、电极组成结构对正极反应过程的影响并有效调控提供支撑。

关键词：锂硫电池正极结构电催化剂电催化剂形貌涂布比例电极厚度

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柠檬发酵酒工艺优化及功效分析

柠檬发酵酒工艺优化及功效分析

作者：胡武静重庆三峡学院

学位级别：硕士

柠檬(Citrus lemon(L)Burm.F.)是一种药食同源水果,主要以鲜食为主,仅有不到20%的柠檬被加工,其经济附加值较低,市场波动幅度大,易造成柠檬滞销的现象,亟需柠檬精深产品加工。本研究以尤力克柠檬为原料,采用高通量测序技术探究柠檬果皮... 详细信息

柠檬(Citrus lemon(L)Burm.F.)是一种药食同源水果,主要以鲜食为主,仅有不到20%的柠檬被加工,其经济附加值较低,市场波动幅度大,易造成柠檬滞销的现象,亟需柠檬精深产品加工。本研究以尤力克柠檬为原料,采用高通量测序技术探究柠檬果皮和柠檬发酵酒微生物群落的多样性和群落组成,并分离筛选优势酵母菌;结合单因素和响应面试验优化最佳发酵工艺,并对柠檬发酵酒的理化性质、风味物质和功能活性进行初步的探索。具体研究内容如下:(1)以尤力克柠檬发酵酒为研究对象,使用高通量测序技术分析发现柠檬发酵酒不同发酵时期微生物群落结构存在较大差异,柠檬发酵酒前、中期主要是伯克霍尔德氏菌Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia,后期多以醋菌属Acetobacter和驹形杆菌Komagataeibacter为主,真菌属水平白地霉属(Geotrichum)为优势菌,整个发酵阶段及果皮中真菌属水平酵母种类较多,其中占比前十的有五个,分别为:季也蒙酵母Meyerozyma,未分类酵母,酿酒酵母Saccharomyces,未分类梅奇酵母unclassified＿f＿Metschnikowiaceae,和锁掷酵母Sporididiobolus。通过微生物多样性分析发现,发酵中期真菌属种类最多,细菌随发酵进行其丰度增加。通过酵母形态学观察和分子生物学鉴定试验,从柠檬果皮及柠檬发酵酒中共分离出103株酵母菌株,其中,自然发酵液中分离出101株6个菌属,包括孢汉逊属酵母属Hanseniaspora、威克汉姆酵母属Wickerhamomyces、毕赤酵母属Pichia、棒孢酵母属Clavispora、红酵母属Rhodotorula和酿酒酵母属Saccharomyces,果皮中分离出2株特有菌株,被鉴定为季也蒙酵母属Meyerozyma。结合耐受性试验、产酒精能力,最终筛选到一株产气速度快、环境耐受性强、产酒能力强的酵母,经鉴定确定为酿酒酵母Saccharomyces。(2)通过单因素和Box-Behnken响应面试验优化最佳发酵工艺为酵母接种量4.7%,初始糖度26°Brix,发酵温度26℃,发酵时间14 d,在此条件下柠檬发酵酒酒精度为14.26%vol,发酵酒的总酚、总黄酮含量分别为342.31±20.59 mg/L和342.67±6.66 mg/L,酒体呈橙黄色,酒液澄清透明,柠檬果酒香清新浓郁,酒体醇厚,微生物检测符合国家标准。(3)采用高效液相色谱法对柠檬发酵酒的氨基酸种类及含量进行检测,共检测出16种氨基酸,其中必需氨基酸含量为542.6 mg/L,占总检出氨基酸的30.89%;通过顶空固相微萃取气相-质谱联用技术HS-SPME-GC-MS对柠檬发酵酒进行香气成分检测,共检测出69类香气成分,相对含量较多的主要是醇类、酯类和烯类物质,含量最多的是α-松油醇。通过将柠檬发酵酒进行体外抗氧化活性研究,发现柠檬发酵酒对OH-自由基、DPPH自由基、ABTS自由基均具有良好的清除效果和还原力,抗氧化能力随柠檬果酒浓度的增加呈正相关。以秀丽隐杆线虫为模型,以柠檬发酵酒对线虫的寿命、运动行为、热应激、氧化应激、活性氧ROS、脂褐素为评价指标,将不同稀释浓度梯度的柠檬果酒建立干预模型,试验结果表明,柠檬发酵酒能够延长线虫的寿命,加快运动频率,更长时间的抵抗高温及氧化刺激对线虫的损害,并且能够降低线虫体内ROS水平减少和脂褐素的积累。综上所述,本文筛选出一株柠檬发酵酒的优势酵母菌(酿酒酵母Saccharomyces),并优化柠檬发酵酒的发酵工艺,该条件下的柠檬发酵酒具有较好的抗氧化能力,可以延长秀丽线虫的寿命,提高抗逆性,为进一步研发柠檬功能性产品提供依据。

关键词：柠檬发酵酒酵母菌筛选工艺优化秀丽隐杆线虫功能活性

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基于图神经网络的序列推荐算法研究

基于图神经网络的序列推荐算法研究

作者：武静雯安徽理工大学

学位级别：硕士

国家战略视野下非遗保护研究的新趋势——“非遗保护与国家战略学术研讨会”述评

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文化遗产 2024年第1期 144-150页

作者：宋俊华武静中山大学中国非物质文化遗产研究中心广州新华学院中文系广东广州510275 中山大学中国语言文学系广东广州510275

国家层面的非物质文化遗产(简称“非遗”)保护既是履行国际公约的要求,又是服务国家战略的需要。从2005年至今,我国非遗保护经过跨越式发展,已经全面进入系统化保护和高质量发展阶段。从11月24-26日中山大学中国非遗研究中心主办的“非... 详细信息

国家层面的非物质文化遗产(简称“非遗”)保护既是履行国际公约的要求,又是服务国家战略的需要。从2005年至今,我国非遗保护经过跨越式发展,已经全面进入系统化保护和高质量发展阶段。从11月24-26日中山大学中国非遗研究中心主办的“非遗保护与国家战略学术研讨会”上学者们发表的论文来看,从国家战略高度思考非遗保护理论和实践问题,已经成为一个新的学术热点。从如何激发社区文化自信和满足人民美好生活愿望等视角,研究非遗保护服务和融入国家战略的基础逻辑、路径和模式等,是非遗保护研究发展的新趋势。

关键词：国家战略非物质文化遗产保护视野新趋势

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蓝绿协同视角下武汉南湖汇水分区绿地削减雨水径流效应特征与情景模拟

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华中农业大学学报 2024年

作者：王萌茜侯东瑞武静马驰朱春阳华中农业大学园艺林学学院武汉设计咨询集团有限公司

为探究不同绿地调控方式对降雨径流的削减作用，以武汉市南湖汇水分区为研究对象，基于暴雨洪水管理模型（storm water management model,SWMM）模拟分析海绵绿地改造措施下的年径流总量控制率、峰值流量及峰现时间的变化规律，揭示蓝... 详细信息

为探究不同绿地调控方式对降雨径流的削减作用，以武汉市南湖汇水分区为研究对象，基于暴雨洪水管理模型（storm water management model,SWMM）模拟分析海绵绿地改造措施下的年径流总量控制率、峰值流量及峰现时间的变化规律，揭示蓝绿协同视角下城市汇水分区绿地削减雨水径流效应特征。结果显示：城市汇水分区尺度20%～30%的下凹式绿地改造，可实现年径流控制率65%的海绵城市建设目标；不同的海绵绿地改造措施中，复杂下凹绿地（具备蓄水层和下排管）和简单下凹绿地（无蓄水层和下排管）对于单场降雨事件的作用差异不明显，但长历时多场次降雨情况复杂下凹绿地的表现会更加显著。

关键词：蓝绿空间雨水径流暴雨洪水管理模型汇水区生态效应情景模拟

双阴性T细胞和T淋巴细胞亚群在乳腺癌中表达特征及其诊断价值

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中华肿瘤防治杂志 2024年第8期31卷 492-499页

作者：钟振杰武静朱惠茹刘晓斐锦州医科大学中国人民解放军联勤保障部队第九六〇医院研究生培养基地山东济南250031 中国人民解放军联勤保障部队第九六〇医院检验科山东济南250031 潍坊医学院医学检验学院山东潍坊261053

目的探讨双阴性T(DNT)细胞及T淋巴细胞亚群在乳腺癌中的表达情况以及与乳腺癌临床病理特征的关系,并联合肿瘤标志物分析对乳腺癌筛查的诊断价值。方法采用病例对照研究方法,回顾性选取2021-09-30-2023-04-18中国人民解放军联勤保障部队... 详细信息

目的探讨双阴性T(DNT)细胞及T淋巴细胞亚群在乳腺癌中的表达情况以及与乳腺癌临床病理特征的关系,并联合肿瘤标志物分析对乳腺癌筛查的诊断价值。方法采用病例对照研究方法,回顾性选取2021-09-30-2023-04-18中国人民解放军联勤保障部队第九六〇医院乳腺癌患者82例(乳腺癌组)、乳腺良性肿瘤患者88例(乳腺良性肿瘤组)及健康体检者81名(健康组)。采用流式细胞术检测分析3组外周血DNT细胞及T淋巴细胞亚群的表达情况,并探讨DNT细胞及其亚群与乳腺癌的临床病理关系。采用二元logistic回归分析乳腺癌发生的影响因素,受试者工作特征(ROC)曲线评估DNT细胞及肿瘤标志物癌胚抗原(CEA)、糖类抗原125(CA125)和糖类抗原15-3(CA15-3)单独或联合检测在乳腺癌中的诊断效能。结果乳腺癌组CD4^(+)T细胞百分比、CD4^(+)/CD8^(+)比值及DNT细胞百分比分别为33.74%、1.35和7.84%,均高于健康组的26.75%、1.02和3.82%,并且乳腺癌组和乳腺良性肿瘤组的DNT细胞百分比分别为7.84%和4.34%,而乳腺良性肿瘤组CD4^(+)T细胞百分比和CD4^(+)/CD8^(+)比值分别为34.28%和1.32,均高于健康组的26.75%和1.02,差异均有统计学意义,P<0.001。CD3^(+)T细胞百分比和CD4^(+)T细胞百分比在乳腺癌病理分型中差异均有统计学意义,P值分别为0.019和0.002。与乳腺癌淋巴无转移者相比,转移组CD3^(+)T细胞百分比、CD4^(+)T细胞百分比及DNT细胞百分比均降低,差异有统计学意义,P值分别为0.009、0.047和0.005。与乳腺癌早期(Ⅰ+Ⅱ期)者相比,晚期(Ⅲ+Ⅳ期)者CD3^(+)T细胞百分比、CD4^(+)T细胞百分比及DNT细胞百分比均降低,差异有统计学意义,P值分别为<0.001、0.003和0.027。增殖细胞核抗原Ki-67高表达者CD4^(+)T细胞百分比低于低表达者,差异有统计学意义,P=0.041。乳腺癌分子分型中CD3^(+)T细胞百分比、DNT细胞百分比差异均有统计学意义,P值分别为0.046和0.016。二元logistic回归分析提示,CD4^(+)T细胞百分比、DNT细胞百分比、CEA、CA125和CA15-3是乳腺癌发生的影响因素,差异均有统计学意义,P值分别为0.002、<0.001、0.038、0.004和0.013。ROC曲线显示,用DNT细胞百分比、CEA、CA125、CA15-3、CEA+CA125+CA15-3和DNT+CEA+CA125+CA15-3评估健康组和乳腺癌组时曲线下面积分别为0.810、0.702、0.714、0.727、0.812和0.897,评估乳腺肿瘤良恶性时曲线下面积分别为0.739、0.684、0.665、0.700、0.774和0.838。结论外周血T淋巴细胞亚群在乳腺良恶性肿瘤中存在显著差异,其中乳腺癌患者DNT细胞显著增高。DNT细胞及T淋巴细胞亚群与乳腺癌临床病理特征存在统计学意义的关联,并且DNT细胞和CEA、CA125、CA15-3联合检测能够提高乳腺癌的诊断效能。

关键词：乳腺癌双阴性T细胞 T淋巴细胞流式细胞术诊断指标

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基于MRI瘤内联合最佳瘤周影像组学评估乳腺癌Ki⁃67表达状态的研究

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临床放射学杂志 2024年第8期43卷 1317-1324页

作者：黄静马彦云武静李彪山西医科大学医学影像学院太原030000 山西医科大学第一医院放射科太原030000

目的探讨基于磁共振成像(MRI)瘤内联合最佳瘤周影像组学模型评估乳腺癌Ki⁃67表达状态的价值。方法回顾性分析符合本研究纳排标准的150例乳腺癌患者资料。在动态对比增强磁共振成像(DCE⁃MRI)第3期图像中勾画肿瘤感兴趣区(ROI)并扩充生成... 详细信息

目的探讨基于磁共振成像(MRI)瘤内联合最佳瘤周影像组学模型评估乳腺癌Ki⁃67表达状态的价值。方法回顾性分析符合本研究纳排标准的150例乳腺癌患者资料。在动态对比增强磁共振成像(DCE⁃MRI)第3期图像中勾画肿瘤感兴趣区(ROI)并扩充生成多个瘤周ROI,手动调整勾画范围并分别融合成瘤内及各瘤周肿瘤感兴趣体积(VOI),提取并筛选影像组学特征,利用支持向量机(SVM)分别构建瘤内及各瘤周影像组学模型,确定最佳瘤周区域并与瘤内共同构建瘤内瘤周联合模型;对临床病理及MRI影像特征进行单因素及多因素Logistic统计学分析并构建临床模型。最终,基于瘤内联合最佳瘤周组学特征与筛选出的临床影像特征共同建立综合模型。使用受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)评估模型性能,Delong检验比较各模型预测性能的差异。对于术前核心活检与术后病理标本评估Ki⁃67表达水平不一致的病例,利用综合模型进行验证,进一步评估模型效能。结果瘤周3 mm组学模型在各瘤周模型中效能最优,瘤内、瘤周3 mm及瘤内瘤周联合模型在测试集的AUC分别为0.809、0.779及0.867,临床模型及综合模型在测试集的AUC分别为0.716、0.887,综合模型的预测性能优于瘤内瘤周联合模型及临床模型。综合模型在术前核心活检及术后病理标本评估Ki⁃67不一致的病例中准确性达83.3%。结论基于MRI瘤内联合最佳瘤周区域的影像组学模型能够术前有效预测乳腺癌Ki⁃67表达状态,其中纳入临床影像特征构建的综合模型效能更优。

关键词：乳腺癌磁共振成像影像组学 Ki⁃67 瘤周区域

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面向5G通信智能化建设的电子信息工程技术探析

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计算机产品与流通 2024年第1期 81-83页

作者：武静曹县人民医院

5G技术的飞速发展和普遍使用势必会推动数字经济发展,建设5G智能通信逐渐变成研讨电子信息工程技术的热门话题。建设5G智能通信的过程中,该技术扮演着非常关键的角色,给5G智能通信建设带来强劲支持。本文概述了5G通信技术,研讨了5G智能... 详细信息

5G技术的飞速发展和普遍使用势必会推动数字经济发展,建设5G智能通信逐渐变成研讨电子信息工程技术的热门话题。建设5G智能通信的过程中,该技术扮演着非常关键的角色,给5G智能通信建设带来强劲支持。本文概述了5G通信技术,研讨了5G智能通信建设中电子信息工程技术的应用,提出了5G智能通信建设中提升电子信息工程技术运用成效的举措,以供参考。借助计算机技术实施信息收集、存储与处置等环节的聚合型运营平台即电子信息工程。现下,科技飞速发展,电子信息工程技术使用范围持续拓展,牵涉诸多行业。该技术能在短期之内整合、处置超量信息,过滤信息的功能非常强大,可及时筛选有价值的信息同时加以传输,确保5G通信处于稳定状态。

关键词：电子信息工程技术智能通信智能化建设运营平台信息收集计算机技术聚合型热门话题