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自适应融合气体-光谱双模态信息花生产地溯源方法

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农业机械学报 2024年第4期55卷 176-183,203页

作者：石岩任宇琪王思远殷崇博门洪东北电力大学自动化工程学院吉林132012 重庆大学生物工程学院重庆400044

不同产地的花生质量差异明显,贴优质产地标签贩卖劣质花生的现象时有发生。本文基于电子鼻与高光谱系统的无损检测技术,提出双模态融合特征注意力(Bimodal fusion feature attention,DFFA)并设计DFFA-Net以实现花生质量辨识。首先,利用... 详细信息

不同产地的花生质量差异明显,贴优质产地标签贩卖劣质花生的现象时有发生。本文基于电子鼻与高光谱系统的无损检测技术,提出双模态融合特征注意力(Bimodal fusion feature attention,DFFA)并设计DFFA-Net以实现花生质量辨识。首先,利用电子鼻与高光谱系统获取7个不同产地花生气体信息和光谱信息,花生自内而外的气体信息可以表征其整体宏观质量,不同化学键及官能团的光谱信息差异可以表征其整体微观质量;然后,提出DFFA以自适应融合气体-光谱双模态信息并关注影响分类性能的重要特征,并结合消融实验证明了双模态信息融合的必要性;最后,基于提出的DFFA模块,经网络结构优化得到DFFA-Net以实现不同产地花生质量的有效辨识。通过消融分析、多注意力机制分类性能对比,DFFA-Net获得了最佳分类性能:准确率为98.10%、精确率为98.15%、召回率为97.88%,验证了DFFA-Net在花生产地辨识中的有效性。提出的DFFA-Net结合电子鼻和高光谱系统实现了不同产地花生的质量辨识,为花生市场质量监督提供了有效的技术方法。

关键词：花生产地辨识电子鼻高光谱信息融合卷积神经网络

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楸木不同类型组织的湿胀-干缩行为

林业科学 2024年第7期60卷 105-116页

作者：殷方宇都亚敏李珠蒋佳荔中国林业科学研究院木材工业研究所国家林业和草原局木材科学与技术重点实验室北京100091

[目的]实时、同步测量楸木早材和晚材的水分吸着-解吸等温线以及木纤维组织、木射线、导管尺寸的变化比率,揭示早材和晚材不同类型组织的尺寸变化规律及其相互作用机理。[方法]以楸木心材同一生长轮内的早材和晚材为研究对象,采用动态... 详细信息

[目的]实时、同步测量楸木早材和晚材的水分吸着-解吸等温线以及木纤维组织、木射线、导管尺寸的变化比率,揭示早材和晚材不同类型组织的尺寸变化规律及其相互作用机理。[方法]以楸木心材同一生长轮内的早材和晚材为研究对象,采用动态水分吸附分析仪联用视频白光显微镜,在水分吸着-解吸阶段[温度设置为(25.0±0.1)℃,相对湿度变化过程设置为0%→95%→0%,以相对湿度10%为梯度进行升湿、降湿],同步测量早材和晚材的水分吸着-解吸等温线以及木纤维组织、木射线、导管尺寸的变化比率;在平衡含水率恒定阶段,考察“尺寸变化行为”与“平衡含水率”之间是否存在滞后现象。[结果](1)在水分吸附全过程中,早材和晚材均表现出明显的吸湿滞后现象,绝对滞后值随相对湿度升高先增大后减小,相对湿度70%时达到最大值;与早材相比,晚材的绝对滞后值较小。(2)早材和晚材木纤维组织、木射线尺寸的变化比率均随相对湿度升高而增大;导管弦向直径变化比率随相对湿度的变化模式与之相反,在相对湿度95%时,早材和晚材导管弦向直径的变化比率分别为0.945和0.918。(3)随着木射线与导管之间直线长度(L)增加,木射线弦向尺寸的变化比率减小,L≥200μm后不再发生变化;轴向尺寸的变化比率未改变或改变很小,在相对湿度95%时,早材和晚材木射线弦向尺寸变化比率的最大值分别为1.051和1.038。(4)在水分吸附循环过程中,早材和晚材木纤维组织、木射线、导管尺寸的变化比率均表现出明显的湿胀滞后现象,湿胀滞后值随相对湿度升高先增大后减小,相对湿度70%时达到最大值。(5)在水分吸着-解吸过程中,早材和晚材组织“刚达到含水率平衡态”的尺寸变化比率与“保持含水率平衡态180 min”后的尺寸变化比率相比未发生明显变化,可被认为是相等的。[结论]木质素对绝对滞后值的影响大于半纤维素;在水分吸着过程中,木纤维组织和木射线的湿胀行为对导管产生挤压使其收缩;在水分解吸过程中,木纤维组织的干缩行为对导管产生拉伸使其扩张;晚材组织对导管的挤压和拉伸大于早材组织;木纤维组织对木射线的湿胀-干缩行为起抑制作用,相较于早材木纤维组织,晚材木纤维组织对木射线弦向湿胀-干缩行为的抑制作用更显著;木材吸湿滞后行为是引起湿胀滞后现象的原因之一;早材和晚材组织均可视为同步达到“含水率平衡态”和“尺寸变化平衡态”,即“尺寸变化行为”与“平衡含水率”之间不存在滞后现象。

关键词：楸木早材组织晚材组织湿胀-干缩滞后

自适应融合气体-光谱双模态信息的花生产地溯源方法

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农业机械学报 2024年

作者：石岩任宇琪王思远殷崇博门洪重庆大学生物工程学院东北电力大学自动化工程学院

不同产地的花生质量差异明显，贴优质产地标签进行贩卖劣质花生的现象时有发生。本文基于电子鼻与高光谱系统的无损检测技术，提出双模态融合特征注意力（Bimodal fusion feature attention，DFFA）并设计DFFA-Net以实现花生质量辨识。... 详细信息

不同产地的花生质量差异明显，贴优质产地标签进行贩卖劣质花生的现象时有发生。本文基于电子鼻与高光谱系统的无损检测技术，提出双模态融合特征注意力（Bimodal fusion feature attention，DFFA）并设计DFFA-Net以实现花生质量辨识。首先，利用电子鼻与高光谱系统获取7个不同产地花生的气体信息和光谱信息，花生自内而外的气体信息可以表征其整体宏观质量，不同化学键及官能团的光谱信息差异可以表征其整体微观质量；然后，提出DFFA以自适应融合气体-光谱双模态信息并关注影响分类性能的重要特征，并结合消融实验证明了双模态信息融合的必要性；最后，基于被提出的DFFA模块，经网络结构优化的DFFA-Net被设计以实现不同产地花生质量的有效辨识。通过消融分析、多注意力机制的分类性能对比，DFFA-Net获得了最佳的分类性能：准确率为98.10％，精确率为98.15％，召回率为97.88％，DFFA-Net在花生产地辨识研究中的有效性被验证。综上，本文提出的DFFA-Net结合电子鼻和高光谱系统实现了不同产地花生的质量辨识，为花生市场质量监督提供了有效的技术方法。

关键词：花生产地辨识电子鼻高光谱信息融合

钴高度分散于还原氧化石墨烯用于高级氧化降解有机污染物

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化工学报 2024年

作者：李文宁陆敏殷俞江苏科技大学环境与化学工程学院南京工业大学材料科学与工程学院

在废水处理技术中，基于过氧单硫酸盐（PMS）的高级氧化工艺被认为是降解有机污染物中最高效且绿色的方法之一。在激活PMS的方法中，负载过渡金属的催化剂由于金属离子溶出量低而广受关注，但却面临金属物种易团聚引发的降解活性低的问... 详细信息

在废水处理技术中，基于过氧单硫酸盐（PMS）的高级氧化工艺被认为是降解有机污染物中最高效且绿色的方法之一。在激活PMS的方法中，负载过渡金属的催化剂由于金属离子溶出量低而广受关注，但却面临金属物种易团聚引发的降解活性低的问题。在本工作中，将Co负载在还原氧化石墨烯（rGO）上，经简单方法分别合成了Co高分散的QSCo-rGO和Co团聚的AGCo-rGO。XRD、HRTEM和元素分布研究表明，QSCo-rGO中的Co未发生金属团聚现象，实现了高度分散；而AGCo-rGO中的Co以CoO纳米颗粒的形式团聚。在激活PMS降解苯酚的反应中，QSCo-rGO可在30 min内完成100%的降解，而AGCo-rGO需要长达90 min。此外，QSCo-rGO展现出较好的可重复性和使用广泛性。机理研究表明，催化剂QSCo-rGO中的Co高度分散，暴露出更多活性金属位点，其通过激活PMS产生非自由基1O2从而高活性降解苯酚。本文为设计增强降解活性的高级氧化催化剂提供新思路。

关键词：降解催化剂自由基还原氧化石墨烯过氧单硫酸盐

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楸木不同类型组织的湿胀-干缩行为

林业科学 2024年

作者：殷方宇都亚敏李珠蒋佳荔中国林业科学研究院木材工业研究所国家林业和草原局木材科学与技术重点实验室

【目的】实时、同步测量楸木早材和晚材的水分吸着-解吸等温线以及木纤维组织、木射线、导管尺寸的变化比率，揭示早材和晚材不同类型组织的尺寸变化规律及其相互作用机理。【方法】以楸木心材同一生长轮内的早材和晚材为研究对象，采... 详细信息

【目的】实时、同步测量楸木早材和晚材的水分吸着-解吸等温线以及木纤维组织、木射线、导管尺寸的变化比率，揭示早材和晚材不同类型组织的尺寸变化规律及其相互作用机理。【方法】以楸木心材同一生长轮内的早材和晚材为研究对象，采用动态水分吸附分析仪联用视频白光显微镜，在水分吸着-解吸阶段[温度设置为（25.0±0.1）℃，相对湿度变化过程设置为0%→95%→0%，以相对湿度10%为梯度进行升湿、降湿，同步测量早材和晚材的水分吸着-解吸等温线以及木纤维组织、木射线、导管尺寸的变化比率；在平衡含水率恒定阶段，考察“尺寸变化行为”与“平衡含水率”之间是否存在滞后现象。【结果】1）在水分吸附全过程中，早材和晚材均表现出明显的吸湿滞后现象，绝对滞后值随相对湿度升高先增大后减小，相对湿度70%时达到最大值；与早材相比，晚材的绝对滞后值较小。2）早材和晚材木纤维组织、木射线尺寸的变化比率均随相对湿度升高而增大；导管弦向直径变化比率随相对湿度的变化模式与之相反，在相对湿度95%时，早材和晚材导管弦向直径的变化比率分别为0.945和0.918。3）随着木射线与导管之间直线长度（L）增加，木射线弦向尺寸的变化比率减小，L≥200 μm后不再发生变化；轴向尺寸的变化比率未改变或改变很小，在相对湿度95%时，早材和晚材木射线弦向尺寸变化比率的最大值分别为1.051和1.038。4）在水分吸附循环过程中，早材和晚材木纤维组织、木射线、导管尺寸的变化比率均表现出明显的湿胀滞后现象，湿胀滞后值随相对湿度升高先增大后减小，相对湿度70%时达到最大值。5）在水分吸着-解吸过程中，早材和晚材组织“刚达到含水率平衡态”的尺寸变化比率与“保持含水率平衡态180 min”后的尺寸变化比率相比未发生明显变化，可被认为是相等的。【结论】木质素对绝对滞后值的影响大于半纤维素；在水分吸着过程中，木纤维组织和木射线的湿胀行为对导管产生挤压使其收缩；在水分解吸过程中，木纤维组织的干缩行为对导管产生拉伸使其扩张；晚材组织对导管的挤压和拉伸大于早材组织；木纤维组织对木射线的湿胀-干缩行为起抑制作用，相较于早材木纤维组织，晚材木纤维组织对木射线弦向湿胀-干缩行为的抑制作用更显著；木材吸湿滞后行为是引起湿胀滞后现象的原因之一；早材和晚材组织均可视为同步达到“含水率平衡态”和“尺寸变化平衡态”，即“尺寸变化行为”与“平衡含水率”之间不存在滞后现象。

关键词：楸木早材组织晚材组织湿胀-干缩滞后

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吸湿解吸循环过程中木材水分吸附特性

林业科学 2024年

作者：都亚敏李珠蒋佳荔殷方宇吕建雄中国林业科学研究院木材工业研究所国家林业和草原局木材科学与技术重点实验室

【目的】探究吸湿解吸循环过程中木材水分吸附特性，阐释湿度循环对木材细胞壁及其吸着水分子的影响机制，为木材的实际使用和合理开发提供理论依据和数据参考。【方法】以杉木和马尾松木材为试验材料，采用动态水分吸附分析仪在3或5次... 详细信息

【目的】探究吸湿解吸循环过程中木材水分吸附特性，阐释湿度循环对木材细胞壁及其吸着水分子的影响机制，为木材的实际使用和合理开发提供理论依据和数据参考。【方法】以杉木和马尾松木材为试验材料，采用动态水分吸附分析仪在3或5次吸湿解吸循环（0%→95%→0%）过程中实时测定木材水分吸附数据，绘制水分吸着-解吸等温线，借助H-H模型对其吸湿平衡含水率进行非线性拟合分析。【结果】1)吸湿解吸循环前后，木材平衡含水率最大值呈降低趋势，其差值范围为0.21%～1.76%；初次循环过程木材吸湿平衡含水率低于后续循环过程，相对湿度40%～95%时尤为明显；2)随着吸湿解吸循环次数增加，木材单次循环所需时间减少，且降低幅度也明显变小；与块状试样相比，粉末状试样单次循环所需时间较少；3)初次循环过程木材吸湿滞后现象相比后续循环过程更明显，随着循环次数增加，吸湿滞后最大值减小，吸湿滞后率均值增大；4)H-H模型可用于分析吸湿解吸循环过程中木材水分等温吸附，其拟合度(R2)均高于0.996；随着循环次数增加，代表含有单位摩尔吸附位点的绝干木材质量（W）参数呈降低趋势，木材单分子层吸附水最大质量分数呈增大趋势，多分子层吸附水最大质量分数和吸附水总质量分数最大值均呈降低趋势。【结论】随着吸湿解吸循环次数增加，湿度循环对木材细胞壁的影响减弱：木材吸湿性能降低，其平衡含水率最大值呈降低趋势；单次循环所需时间减少；吸湿滞后现象减弱。

关键词：杉木马尾松湿度循环水分吸附 H-H模型

Mn、Zr复合微合金化对6061铝合金铸轧板组织性能的影响

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河南理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：孙玉崇陈泽夫徐振田爽刘志敏张伟辽宁忠旺集团有限公司辽宁科技大学材料与冶金学院

目的为了探究Mn、Zr复合微合金化对6061铝合金铸轧板材组织和力学性能的影响，本工作分别制备了三种不同成分的6061铝合金铸轧板，分别为原始6061铝合金板材、单独添加Mn元素的6061-0.4Mn铝合金板材和Mn、Zr复合添加的6061-0.4Mn-0.3Z... 详细信息

目的为了探究Mn、Zr复合微合金化对6061铝合金铸轧板材组织和力学性能的影响，本工作分别制备了三种不同成分的6061铝合金铸轧板，分别为原始6061铝合金板材、单独添加Mn元素的6061-0.4Mn铝合金板材和Mn、Zr复合添加的6061-0.4Mn-0.3Zr铝合金板材。方法采用EBSD、SEM、常温拉伸力学性能检测和拉伸断口分析等方式对三种的6061铝合金铸轧板的组织性能进行研究。结果研究结果表明，Mn元素不仅可以细化6061铝合金铸轧板的晶粒组织、提高小角度晶界的比例、抑制再结晶。还可以促进AlFeSi相向α-AlFeMnSi相转变，改善AlFeSi相的形貌，减小AlFeSi相的体积分数、抑制AlFeSi相的聚集促使其弥散分布。常温拉伸力学性能检测和拉伸断口结果表明，与原始6061铝合金铸轧板相比，单独添加Mn元素的6061铝合金铸轧板强度提升，但塑性明显下降，且断口呈现为脆性。而Mn、Zr复合微合金化可以大幅降低小角度晶界比例，增强对6061铝合金铸轧板材组织再结晶的抑制作用。铸轧板组织中形成{100}Cube织构，实现织构强化，进一步提高铸轧板的强度和塑性，此时断口呈现为韧性。结论综合来看，Mn、Zr复合微合金化的6061铝合金铸轧板的综合力学性能更好，与单独添加0.4 wt.%Mn的铸轧板相比，抗拉强度、屈服强度和延伸率分别提高了18.8%、37.8%、59.5%。

关键词：微合金化铸轧织构强化组织性能

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大肠杆菌中转录-翻译耦合的机制

生物化学与生物物理进展 2024年第3期51卷 515-524页

作者：沈崇杰莫日根内蒙古大学生命科学学院省部共建草原家畜生殖调控与繁育国家重点实验室呼和浩特010020

在大肠杆菌(Escherichia coli,***)等原核生物中,转录和翻译往往是耦合的,这种耦合通常表现在转录和翻译的互相调控上,如转录极性、转录衰减和转录-翻译速率的同步。间接耦合和物理耦合是耦合的两种模式。由警报素(alarmone)(p)ppGpp维... 详细信息

在大肠杆菌(Escherichia coli,***)等原核生物中,转录和翻译往往是耦合的,这种耦合通常表现在转录和翻译的互相调控上,如转录极性、转录衰减和转录-翻译速率的同步。间接耦合和物理耦合是耦合的两种模式。由警报素(alarmone)(p)ppGpp维持的间接耦合可能需要DksA和TufA蛋白的辅助。物理耦合分为NusG或RfaH因子介导的耦合和非因子条件下产生的“碰撞”耦合。响应于压力的转录或翻译的变化会引发几种耦合模式间的相互转变。耦合对于基因正常表达是必要的,其解除将引发转录终止、R环形成、复制-转录冲突、mRNA切割等不利的事件。结构生物学的相关技术已经清晰地展示了部分耦合的表达体(expressome)的结构细节和特征,这些技术联合多组学分析等方法将提供关于耦合的更深层次的见解。重要的是,对耦合的研究或许会为靶向抗菌药物的开发带来新的思路。

关键词：大肠杆菌转录-翻译耦合 RNA聚合酶核糖体表达体

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杭州联通开展内宣增强凝聚力 002