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光诱导技术在Sf9昆虫细胞基因表达调控中的应用

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动物医学进展 2020年第12期41卷 50-55页

作者：韩增鹏蔡泽蕲阮士龙邵林樊贵安何晓斌吴阳徐富强中国科学院精密测量科学与技术创新研究院波谱与原子分子物理国家重点实验室生物磁共振分析重点实验室武汉磁共振中心湖北武汉430071 中国科学院大学北京100049 大冶市公共检验检测中心湖北大冶435100

光诱导技术是一种新兴的基因表达调控技术,目前已应用于原核细胞、哺乳动物和鱼类细胞。为探索光诱导技术在昆虫细胞基因表达系统中的调控功能,采用具有代表性的C120-EL222光诱导系统,在昆虫细胞表达质粒pMIB/V5-His的基础上,构建了集... 详细信息

光诱导技术是一种新兴的基因表达调控技术,目前已应用于原核细胞、哺乳动物和鱼类细胞。为探索光诱导技术在昆虫细胞基因表达系统中的调控功能,采用具有代表性的C120-EL222光诱导系统,在昆虫细胞表达质粒pMIB/V5-His的基础上,构建了集光诱导外源基因表达框与光激活转录因子于一体的昆虫细胞光诱导表达载体pMIB-C120-GOI-GFP-EL222质粒。将上述质粒转染昆虫Sf9细胞,通过检测光诱导产生的红色荧光蛋白(mCherry)或海参荧光素酶(hRluc)报告基因的表达,对光诱导元件的功能进行了定性和定量分析。结果表明,C120-EL222光诱导系统在昆虫Sf9细胞中具有较高的效能和严谨性,为光诱导表达技术在昆虫细胞基因表达调控中的深入研究和应用奠定了基础。

关键词：光诱导技术昆虫细胞系基因表达调控报告基因

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基于SPOC的任务驱动教学在体育院校篮球选修课教学的实验研究 ——以广州体育学院为例

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基于SPOC的任务驱动教学在体育院校篮球选修课教学的实验研究 —...

作者：蔡楷泽广州体育学院

学位级别：硕士

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神经网络模型在两类特征值中的应用

神经网络模型在两类特征值中的应用

作者：蔡泽福云南师范大学

学位级别：硕士

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非富勒烯聚合物光伏的光电转换动力学研究

非富勒烯聚合物光伏的光电转换动力学研究

作者：蔡泽楷广州大学

学位级别：硕士

近年来,非富勒烯小分子半导体材料的应用,极大地促进了聚合物太阳能电池能量转换效率(Power Conversion Efficiency,PCE)的提高。目前,其PCE已接近20%,展现了广阔的应用前景。然而,基于小分子半导体的聚合物太阳能电池的光电转换机制仍... 详细信息

近年来,非富勒烯小分子半导体材料的应用,极大地促进了聚合物太阳能电池能量转换效率(Power Conversion Efficiency,PCE)的提高。目前,其PCE已接近20%,展现了广阔的应用前景。然而,基于小分子半导体的聚合物太阳能电池的光电转换机制仍不是很清楚。为此,本论文分别将小分子半导体材料作为给体和受体,与聚合物半导体材料组成非富勒烯聚合物光伏体系。综合运用时间分辨光谱技术、量化计算、形貌和器件性能表征,以从一元到二元、从纯膜到共混膜、从活性层到实际工作器件的思路,研究了非富勒烯聚合物光伏体系中的光电转换动力学。具体研究内容如下:(1)相对于经典聚合物半导体材料,人们对小分子半导体材料的激发态特性了解较少。为此,本论文开展了小分子半导体材料的激发态特性研究。首先,通过对比研究小分子受体材料IDIC和IDIC-4F,考察了端基氟化对激发态特性的影响。结合稳态光谱实验和量化计算结果,指认了IDIC和IDIC-4F溶液的吸收光谱和光致发光光谱中电子态跃迁和振动态跃迁对应的特征峰。量子化学计算发现,氟化后的IDIC-4F分子几何结构平面性更好,在成膜后更容易形成有序分子排列。时间分辨光谱研究发现,IDIC和IDIC-4F纯膜的激子扩散长度分别为～28.9 nm和～19.9 nm,氟化分子薄膜较短的激子扩散长度可能会影响激子扩散到给受体界面处解离。另外,通过温度依赖荧光光谱发现引入F原子增加了从辐射态过渡到非辐射态的能垒,使激子态更不容易形成非辐射态。此外,本文研究了经典小分子给体材料ZR1和BTR-Cl的激发态特性。研究表明,ZR1和BTR-Cl激子的扩散长度可达～55.4nm和～30.2 nm,热退火会降低激子的扩散长度。研究还发现ZR1和BTR-Cl在辐射态和非辐射态之间的转变活化能分别为～3.17 me V和～13.5 me V,较低的活化能说明两类给体小分子材料易于形成非辐射态。(2)在上述研究基础上,以IDIC和IDIC-4F材料作为受体,以PM6为给体,组成聚合物给体/小分子受体体系(PD/SA型),采用时间分辨光谱技术研究了氟化对共混膜内激子解离和电荷复合动力学过程的影响。研究发现,IDIC受体材料的端基氟取代会增加共混薄膜中受体材料的相分离尺寸,导致共混薄膜中受体激子的激子解离效率降低,从而降低PM6:IDIC-4F太阳能电池的PCE。研究还发现,PM6:IDIC-4F中的电荷复合方式主要是双分子复合,而PM6:IDIC混合薄膜中的电荷复合则主要是孪生复合。此外,在PM6:IDIC太阳能电池中,热退火对载流子寿命的影响很小,但会略微降低受体激子的解离效率,导致热退火后太阳能电池的PCE略微降低。(3)进一步地,以小分子材料ZR1和BTR-Cl作为给体,聚合物材料PYT作为受体,组成小分子给体/聚合物受体体系(SD/PA型),研究了其光伏性能和光电转换过程。基于ZR1:PYT器件的器件效率为3.59%,而基于BTR-Cl:PYT的器件效率达到了6.08%,是当前SD/PA型器件中较为优异的光伏性能。研究发现,ZR1:PYT共混膜相分离尺寸较大,导致给受体激子解离效率相对较低,较低的受体激子解离效率是制约器件PCE的关键因素之一。相比之下,BTR-Cl:PYT共混薄膜的相分离尺寸较小,给受体激子解离效率更高。经过热退火处理后,我们观察到ZR1:PYT薄膜中给体材料的相分离尺寸减小,从而略微增加了给体激子解离效率。与ZR1:PYT薄膜不同,热退火BTR-Cl:PYT薄膜则会增大共混薄膜中给体材料的相分离尺寸,导致给体激子解离效率降低。研究还发现,除了相分离形貌影响外,BTR-Cl:PYT中较低的HOMO能级差也限制了受体激子的解离。此外,我们还发现两种共混膜中的电荷复合方式均以孪生复合,热退火处理可以显著抑制载流子复合。上述研究有助于理解基于小分子半导体材料的聚合物太阳能电池的光电转换过程,可以为聚合物太阳能电池给受体材料设计和器件性能优化提供一定的指导。

关键词：有机太阳能电池光生电荷动力学飞秒激光时间分辨瞬态吸收光谱

基于鲁棒控制的自适应分数阶梯度优化算法设计

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控制理论与应用 2024年第7期41卷 1187-1196页

作者：刘佳旭陈嵩蔡声泽许超褚健浙江大学数学科学学院浙江杭州310030 浙江大学控制科学与工程学院浙江杭州310013 宁波工业与互联网研究院浙江宁波315177

当目标函数是强凸函数时,一般的分数阶梯度下降法不能够使函数收敛到最小值点,只能收敛到一个包含最小值点的区域内或者是发散的.为了解决这个问题,本文提出了自适应分数阶梯度下降法(AFOGD)和自适应分数阶加速梯度下降法(AFOAGD)两种... 详细信息

当目标函数是强凸函数时,一般的分数阶梯度下降法不能够使函数收敛到最小值点,只能收敛到一个包含最小值点的区域内或者是发散的.为了解决这个问题,本文提出了自适应分数阶梯度下降法(AFOGD)和自适应分数阶加速梯度下降法(AFOAGD)两种新的优化算法.受到鲁棒控制理论中二次约束和李雅普诺夫稳定性理论的启发,建立了一个线性矩阵不等式去分析所提出的算法的收敛性.当目标函数是L-光滑且m-强凸时,算法可以达到R线性收敛.最后几个数值仿真证明了算法的有效性和优越性.

关键词：梯度下降法自适应算法鲁棒控制分数阶微积分加速算法

鲁棒控制视角下的自适应分数阶优化算法（英文）

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控制理论与应用 2024年

作者：刘佳旭陈嵩蔡声泽许超褚健浙江大学数学科学学院浙江大学控制科学与工程学院宁波工业与互联网研究院

当目标函数是强凸函数时，一般的分数阶梯度下降法不能保证函数收敛到最小值点，而可能发散或只能收敛到一个包含最小值点的区域内.为解决这一问题，本文提出两种新的优化算法：自适应分数阶梯度下降法(AFOGD)和自适应分数阶加速梯度下... 详细信息

当目标函数是强凸函数时，一般的分数阶梯度下降法不能保证函数收敛到最小值点，而可能发散或只能收敛到一个包含最小值点的区域内.为解决这一问题，本文提出两种新的优化算法：自适应分数阶梯度下降法(AFOGD)和自适应分数阶加速梯度下降法(AFOAGD).受到鲁棒控制理论中二次约束和李雅普诺夫稳定性理论的启发，文章通过建立线性矩阵不等式来分析AFOGD和AFOAGD两种算法的收敛性，并且给出当目标函数是L-光滑且m-强凸时，两种算法都可以达到R线性收敛的证明.仿真结果表明，本文所设计的两种算法可以保证强凸目标函数收敛到最小值并且收敛速率也有显著提高，支撑本文的理论发现.

关键词：梯度下降法自适应算法鲁棒控制分数阶微积分加速算法机器学习

基于NSGA-III-SAM算法的冲压发动机喷管性能预测

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航空学报 2024年

作者：闵科蔡泽君张加乐朱呈祥厦门大学航空航天学院

喷管的排气特性直接影响冲压发动机的整体工作性能，如何实现喷管性能的有效预测，预防其发生急剧变化对于发动机的稳定工作十分关键。在不同飞行条件下对三维非对称喷管进行了数值模拟，搭建了不同马赫数和落压比下的喷管性能预测数据... 详细信息

喷管的排气特性直接影响冲压发动机的整体工作性能，如何实现喷管性能的有效预测，预防其发生急剧变化对于发动机的稳定工作十分关键。在不同飞行条件下对三维非对称喷管进行了数值模拟，搭建了不同马赫数和落压比下的喷管性能预测数据集。考虑到传统多目标优化算法易陷入局部最优的不足，提出了一种模拟退火式变异优化的非支配排序遗传算法（Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-III-Simulated Annealing Mutation, NSGA-III-SAM），用于提取喷管壁面的最优压力特征。通过以最优压力特征数据作为输入，轴向推力系数、俯仰力矩系数和升力系数作为输出，建立了基于一维卷积神经网络（One Dimension-Convolutional Neural Network, 1D-CNN）的喷管性能参数预测模型，并利用马赫4.5～6.0过膨胀状态数据对模型进行验证。结果表明，NSGA-III-SAM算法所提取的最优压力位置，能够使模型具备高精度、快速预测的性能，各性能参数平均绝对误差整体在0.5%范围内，最大绝对误差不超过0.8%，平均预测时间仅需0.6ms左右。所构建的预测模型及方法能够为喷管性能监测及排气工况调节奠定可靠的技术基础。

关键词：性能预测三维非对称喷管 NSGA-III-SAM算法壁面最优压力特征 1D-CNN模型

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热敏变色调温双功能性微胶囊的制备及其应用

材料工程 2024年第9期52卷 150-157页

作者：蔡钦泽叶景鹏张国庆刘国金周岚浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室浙江嘉名染整有限公司浙江省绿色清洁技术及洗涤用品重点实验室浙江省现代纺织技术创新中心

针对现有的热敏变色微胶囊中相变溶剂热焓值低、包覆率低等问题，以发色剂2′-氯-6′-（二乙氨基）荧烷、显色剂双酚A和相变材料十六酸十二酯作为复合芯材，以密胺树脂作为壁材，通过原位聚合法制备兼具可逆热敏变色性和蓄热调温性的双... 详细信息

针对现有的热敏变色微胶囊中相变溶剂热焓值低、包覆率低等问题，以发色剂2′-氯-6′-（二乙氨基）荧烷、显色剂双酚A和相变材料十六酸十二酯作为复合芯材，以密胺树脂作为壁材，通过原位聚合法制备兼具可逆热敏变色性和蓄热调温性的双功能微胶囊，研究微胶囊的表面形貌、热性能和变色性能。结果表明：控制2′-氯-6′-（二乙氨基）荧烷、双酚A和十六酸十二醇酯三者质量比为0.3∶4∶60，在芯壁材料质量比0.8∶1条件下制备的微胶囊具有光滑的圆球形外观，平均粒径约3μm，包覆率达到86.4%时，微胶囊潜热值可达138.3 J/g，经120次升降温后仍有灵敏的颜色恢复性。将该热敏变色调温微胶囊以丝网印花的方式应用于棉织物，印制织物潜热值可达到9.74 J/g，在25～40℃范围内可实现红色到白色之间的快速变色，具有良好的蓄热调温性和热致变色响应性。

关键词：热敏变色蓄热调温微胶囊丝网印花

人工无本底土壤培养实验下GDGTs的含量与分布特征

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岩矿测试 2024年

作者：苗瑞赵增浩蔡泽园刘旭王欢业中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室中国科学院大学西安地球环境创新研究院

微生物来源的甘油二烷基甘油四醚类化合物（GDGTs）是古气候变化研究的重要工具。培养实验有助于明确GDGTs对环境参数的响应机理，检验相关气候代用指标的可靠性。然而目前的GDGTs培养实验主要针对单一菌株或存在本底信号影响，制约了... 详细信息

微生物来源的甘油二烷基甘油四醚类化合物（GDGTs）是古气候变化研究的重要工具。培养实验有助于明确GDGTs对环境参数的响应机理，检验相关气候代用指标的可靠性。然而目前的GDGTs培养实验主要针对单一菌株或存在本底信号影响，制约了对土壤环境中GDGTs对环境因子精确响应的系统理解。本文利用人工配置的无GDGTs土壤进行了4年相同温度不同土壤含水量（SWC）条件下（0～10%、0～20%、0～30%、0～40%）的实验室培养，以探究无本底培养实验获得的GDGTs的含量与分布特征及其对培养条件的响应。结果表明：（1）GDGTs含量与SWC正相关，但添加磷酸盐缓冲溶液会抑制GDGTs的产生；（2）基于野外调查提出的能反映土壤湿度变化的支链与类异戊二烯四醚（BIT）指标与SWC无明显相关性，因而土壤中BIT指标可能间接而非直接响应SWC变化；（3）本实验条件下6-甲基支链GDGTs（brGDGTs）较5-甲基brGDGTs占绝对主导，导致古温度指标MBT'5ME值极高而MBT'值极低，从培养实验角度证实较高的6-甲基brGDGTs相对含量会影响brGDGTs古温度指标的准确性。

关键词： GDGTs 培养实验高分辨质谱土壤湿度指标温度指标