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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

肉桂醛防控食源性致病菌及其生物被膜的研究进展

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食品科学 2025年第1期46卷 237-245页

作者：都雪莹胡欣冯泽银孙静李向菲庞心怡陆颖健南京财经大学食品科学与工程学院江苏南京210023

生物被膜是食源性致病菌在食品加工环境中的主要存在形式。与浮游细菌不同,生物被膜结构复杂,黏附性强且抗逆性高,常规消杀手段难以将其根除。肉桂醛因其广谱抗菌活性和良好的生物被膜抑制效果,在防控食源性致病菌生物被膜方面受到广泛... 详细信息

生物被膜是食源性致病菌在食品加工环境中的主要存在形式。与浮游细菌不同,生物被膜结构复杂,黏附性强且抗逆性高,常规消杀手段难以将其根除。肉桂醛因其广谱抗菌活性和良好的生物被膜抑制效果,在防控食源性致病菌生物被膜方面受到广泛关注。本文总结肉桂醛对常见食源性致病菌抗菌及其抗生物被膜作用的研究进展,从抑制细菌黏附、抗菌作用及抗群体感应作用3个方面系统分析肉桂醛抗生物被膜的作用机制,并阐述纳米级肉桂醛在抗菌方面的应用,旨在为食品行业生物被膜的防控策略提供参考,以期更好地保障食品质量与安全。

关键词：肉桂醛食源性致病菌生物被膜抗菌

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川西木绒隐伏伟晶岩型锂辉石矿床综合找矿模型的建立及在容须卡的应用示范

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成都理工大学学报(自然科学版) 2025年

作者：岳大斌廖兴健王大壮陈加中王章翔宋九洲杨秀娟杨元良四川省第三地质大队

随着找矿对象由浅部矿和易识别矿转化为深部隐伏矿和难识别矿，综合运用多种勘查技术手段是当前实现找矿突破的关键。本文通过综合勘查技术手段，在四川西部甘孜-理塘带甲基卡西侧新近发现了亚洲最大单体锂矿-木绒超大型伟晶岩型锂矿床... 详细信息

随着找矿对象由浅部矿和易识别矿转化为深部隐伏矿和难识别矿，综合运用多种勘查技术手段是当前实现找矿突破的关键。本文通过综合勘查技术手段，在四川西部甘孜-理塘带甲基卡西侧新近发现了亚洲最大单体锂矿-木绒超大型伟晶岩型锂矿床，并在木绒矿区应用示范的基础上，建立了川西地区隐伏稀有金属伟晶岩型矿床的“变质矿物填图+构造解析+地电化学测量+音频大地电磁法测量”的综合找矿模型。该综合找矿模型主要包括（1）通过变质相带填图方法圈定条带状红柱石带；（2）构造研究发现红柱石带与劈理化带和顺层剪切带耦合部位具有稀有金属的容矿空间；（3）地电化学测量圈定以Li,Rb,Cs元素为主的地球化学矿致组合异常范围；（4）通过音频大地电磁法测量定位深部异常体的具体空间位置；（5）钻探工程在木绒深部进行有效验证。上述勘查技术方法组合不仅在地表露头少和地球化学异常弱的木绒地区取得了重大找矿突破，在容须卡的隐伏伟晶岩型锂辉石找矿实践中也得到了成功应用，为新一轮找矿突破战略行动类似矿床的勘查提供了良好经验。

关键词：综合技术手段隐伏矿床稀有金属矿床木绒锂矿床雅江穹窿群

新橙皮苷治疗骨质疏松症的靶点及对骨髓间充质干细胞成骨分化的作用

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中国组织工程研究 2025年第7期29卷 1437-1447页

作者：章镇宇梁秋健杨军韦相宇蒋捷黄林科谭桢广西医科大学第二附属医院广西壮族自治区南宁市530005 广西医科大学广西再生医学重点实验室广西壮族自治区南宁市530021

背景:前期研究发现新橙皮苷可以延缓去卵巢小鼠的骨丢失,具有治疗骨质疏松症的潜力,但其具体作用机制仍有待探究。目的:基于生物信息学和体外细胞实验探索新橙皮苷治疗骨质疏松症的关键靶点与可能机制。方法:从GEO数据库获得骨质疏松症... 详细信息

背景:前期研究发现新橙皮苷可以延缓去卵巢小鼠的骨丢失,具有治疗骨质疏松症的潜力,但其具体作用机制仍有待探究。目的:基于生物信息学和体外细胞实验探索新橙皮苷治疗骨质疏松症的关键靶点与可能机制。方法:从GEO数据库获得骨质疏松症相关的基因表达数据集,通过R语言筛选和分析差异表达基因,从GeneCards和DisGeNET数据库筛选骨质疏松症的相关靶点,从ChEMBL和PubChem数据库筛选新橙皮苷的相关靶点,三者取交集获得共同靶点,使用String数据库构建交集基因的PPI网络,筛选关键目标靶点,使用DAVID数据库进行GO、KEGG富集分析,运用AutoDock软件对新橙皮苷与目标靶点蛋白进行分子对接验证。检测新橙皮苷对C57小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响,以完全培养基为空白对照组、成骨诱导液为对照组,含不同浓度(25,50μmol/L)新橙皮苷的成骨诱导液为实验组,在相应时间检测细胞成骨分化过程中碱性磷酸酶的表达、矿化程度、成骨相关基因及目标靶点基因的表达。结果与结论:(1)筛选出差异表达基因9253个,骨质疏松症相关靶点2161个,新橙皮苷相关靶点326个,三者共同靶点53个,53个基因在骨质疏松症样本中皆上调。PPI网络筛选出具有研究意义的目标靶点基因PRKACA。GO功能与KEGG通路富集分析表明,新橙皮苷通过PRKACA靶点治疗骨质疏松症主要依靠蛋白质磷酸化和蛋白质自身磷酸化等生物过程,作用于内分泌抵抗、癌症中的蛋白聚糖、雌激素信号通路等发挥治疗作用。分子对接结果表明,新橙皮苷与目标靶点PRKACA对应的蛋白有一定的结合能力。(2)碱性磷酸酶染色显示新橙皮苷可以促进间充质干细胞成骨分化早期碱性磷酸酶的表达,茜素红染色显示新橙皮苷可以促进间充质干细胞成骨分化的矿化。RT-qPCR检测结果显示,新橙皮苷可以促进碱性磷酸酶、PRKACA、骨钙素mRNA的表达。(3)结果表明,新橙皮苷可能通过雌激素信号通路上的PRKACA靶点促进成骨分化,从而防治骨质疏松症。

关键词：生物信息学骨质疏松症新橙皮苷骨髓间充质干细胞 PRKACA基因

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基于磷酸-硅烷偶联剂改性钢渣制备盾粉基环氧复合防腐涂层及性能

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复合材料学报 2025年

作者：武皓天费海林申明锐张浩季益龙龙红明任晓健万奇林郑伟成安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室安徽工业大学冶金工程学院安徽工业大学矿山低碳复绿与固废资源化马鞍山市重点实验室江苏永钢集团有限公司

针对环氧涂料中填料铁红、锌粉成本高和钢渣产量大但利用率低的问题。采用磷酸与硅烷偶联剂KH550协同改性钢渣得到钢渣基盾粉（简称盾粉），并通过FTIR、XRD、XPS、TEM、SEM及LPSA进行表征分析，将盾粉应用在环氧涂层中制备盾粉基环氧... 详细信息

针对环氧涂料中填料铁红、锌粉成本高和钢渣产量大但利用率低的问题。采用磷酸与硅烷偶联剂KH550协同改性钢渣得到钢渣基盾粉（简称盾粉），并通过FTIR、XRD、XPS、TEM、SEM及LPSA进行表征分析，将盾粉应用在环氧涂层中制备盾粉基环氧树脂复合防腐涂层（简称复合涂层），对其力学性能及防腐性能进行研究。研究结果表明，盾粉的加入显著提升了复合涂层的力学与防腐性能。尤其是在盾粉添加量为15wt%时，复合涂层性能显著提升，其硬度、附着力、柔韧性分别达到0.29、1 级、1 mm，其摩擦质量损失仅为49.7 mg，吸水率仅为0.51wt%，水接触角达到115.7°，其阻抗模量、腐蚀电位与腐蚀电流分别达到1.6×108Ω.cm2、0.443 V和3.95×10-7A·cm-2。硅烷偶联剂KH550接枝在盾粉表面，使其分散均匀性得到显著提升，增强了盾粉与环氧树脂的相容性，这有助于复合涂层表面更加致密，并减少腐蚀介质的进入，从而提升涂层防腐性能。

关键词：钢渣磷酸硅烷偶联剂改性环氧涂层

分散液液微萃取-气相色谱-质谱快速检测饮用水中7种挥发性碘代消毒副产物

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实用预防医学 2025年第1期 109-113页

作者：姚建花胡明友邵国健夏优湖州市疾病预防控制中心

目的建立分散液液微萃取-气相色谱-质谱联用法快速测定饮用水中一氯一碘甲烷、碘乙腈、二溴碘甲烷等7种挥发性碘代消毒副产物。方法水样加入无水硫酸钠后迅速注入经混合的二氯甲烷及甲醇溶液分散萃取，涡旋震荡并离心后，取二氯甲烷... 详细信息

目的建立分散液液微萃取-气相色谱-质谱联用法快速测定饮用水中一氯一碘甲烷、碘乙腈、二溴碘甲烷等7种挥发性碘代消毒副产物。方法水样加入无水硫酸钠后迅速注入经混合的二氯甲烷及甲醇溶液分散萃取，涡旋震荡并离心后，取二氯甲烷沉积相直接进样，经DB-5MS毛细管气相色谱柱分离，采用选择离子监测模式检测7种碘代消毒副产物。结果采样二氯甲烷作为萃取剂、甲醇为分散剂提取饮用水中7种挥发性碘代消毒副产物，方法富集因子为69～129,7种物质在DB-5MS色谱柱上分离良好，各物质线性范围为0.3～50μg/L，相关系数均大于0.996，检出限为0.16～1.42μg/L，定量限为0.48～4.26μg/L，低、中、高三水平加标的平均回收率为75.2%～119%，相对标准偏差4.1%～10.5%。结论建立的方法采用分散液液微萃取提高了水样的提取效率，该方法高效简便、灵敏准确，可用于饮用水中7种挥发性碘代消毒副产物的快速检测。

关键词：分散液液微萃取气相色谱-质谱挥发性碘代消毒副产物

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深层灰岩孔隙发育与保持机理——以川中上二叠统长兴组为例

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石油勘探与开发 2025年

作者：文龙罗冰张本健陈骁李文正刘一锋胡安平张玺华沈安江中国石油西南油气田分公司国家能源碳酸盐岩油气重点实验室中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室中国石油杭州地质研究院浙江大学

近年来四川盆地通过蓬深10、合深9、潼深17和正阳1井证实深层上二叠统长兴组发育一套孔隙型礁滩复合体储层，突破了深层碳酸盐岩大油气田主要分布于孔隙型白云岩储层和岩溶缝洞型灰岩储层的传统认识。基于岩心和薄片观察、储层地球化学... 详细信息

近年来四川盆地通过蓬深10、合深9、潼深17和正阳1井证实深层上二叠统长兴组发育一套孔隙型礁滩复合体储层，突破了深层碳酸盐岩大油气田主要分布于孔隙型白云岩储层和岩溶缝洞型灰岩储层的传统认识。基于岩心和薄片观察、储层地球化学特征分析、井震联合的储层识别和追踪，取得4个方面认识：（1）深层长兴组孔隙型礁滩复合体灰岩储集空间以粒间孔、格架孔、生物体腔孔、铸模孔和溶孔为主，形成于沉积和早表生环境；（2）断续分布的多孔礁滩复合体被相对致密的泥晶灰岩包裹，在深层超高温的夹持下导致局部异常超压的形成；（3）长兴组储层的底板为上二叠统吴家坪组互层的致密泥岩和灰岩，顶板为下三叠统飞仙关组一段致密泥晶灰岩夹泥岩，在致密顶底板的夹持下，导致长兴组区域异常超压的形成，异常超压（超压封存箱）是沉积和早表生环境形成的孔隙在深层得以保持的关键；（4）在顶底板和礁滩复合体识别基础上，通过井震联合预测有利礁滩灰岩储层分布面积10.3×10～4 km2。上述认识奠定了深层孔隙型灰岩储层发育的理论基础，拓展了四川盆地深层灰岩储层勘探新领域，对其他盆地深层灰岩储层勘探具重要借鉴价值。

关键词：深层孔隙型礁滩灰岩储层孔隙形成与保持异常超压长兴组四川盆地

基于北斗高精度定位和机器学习的寻优算法在斗臂车中的应用

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计算机应用文摘 2025年第1期41卷 92-96页

作者：廖颂文易威叶志健南方电网电力科技股份有限公司广州510000

为了优化斗臂车在复杂环境中的定位与控制问题,文章提出了一种基于北斗高精度定位和机器学习的寻优算法。该算法结合了北斗卫星导航系统的高精度定位技术,实现了对斗臂车的实时定位与姿态测量,并能够根据预期目标规划最优路径,引导车辆... 详细信息

为了优化斗臂车在复杂环境中的定位与控制问题,文章提出了一种基于北斗高精度定位和机器学习的寻优算法。该算法结合了北斗卫星导航系统的高精度定位技术,实现了对斗臂车的实时定位与姿态测量,并能够根据预期目标规划最优路径,引导车辆运动。同时,利用机器学习技术对传统寻优算法进行改进和优化,通过算法学习的规则对解进行迭代搜索,从而提升算法的求解效率。此外,算法采用强化学习方法对斗臂车的行为进行实时训练与调整,使其能够沿着合理且最优的路径运动,从而高效完成工作任务。实验结果表明,相较于现有算法,所提算法在求解时长和精度方面均表现优异,有效提升了斗臂车自动路径规划的效率和准确性。

关键词：斗臂车寻优算法北斗定位机器学习强化学习

基于AS1411核酸适配体和金纳米颗粒组装新型生物传感器及其在超灵敏检测肿瘤细胞中的应用

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分析科学学报 2025年

作者：王艳艳杨柳韩浩健徐永权邢文竹许萌陈恋菊文庆莲赵云冬郝峰北华大学医学技术学院吉林医药学院检验学院西南医科大学附属医院肿瘤科

AS1411核酸适配体可与表达在肿瘤细胞上的核蛋白结合,将其与纳米材料偶联建立一种传感平台,用于肿瘤细胞的超灵敏检测。以金纳米颗粒（AuNPs）为中心,通过金-硫醇键将聚乙二醇（PEG）衍生物与AuNPs链接。在反应体系中加入巯基聚乙二醇... 详细信息

AS1411核酸适配体可与表达在肿瘤细胞上的核蛋白结合,将其与纳米材料偶联建立一种传感平台,用于肿瘤细胞的超灵敏检测。以金纳米颗粒（AuNPs）为中心,通过金-硫醇键将聚乙二醇（PEG）衍生物与AuNPs链接。在反应体系中加入巯基聚乙二醇马来酰亚胺（SH-PEG-MAL）偶联剂,生成AuNPs-SH-PEG-MAL。进一步,将带有5-羧基荧光素（5-FAM）的AS1411核酸适配体与AS1411互补DNA单链结合,形成传感探针,最终构建了一个“开关式”的特异性检测传感器。所制备的传感器在10～300个细胞/mL范围内,荧光强度与人宫颈癌Hela细胞和人乳腺癌MCF-7细胞浓度呈良好线性关系。Hela细胞的线性相关系数为R2=0.991、检出限5个细胞/mL;MCF-7细胞的线性相关系数为R2=0.983,检出限为7个细胞/mL。本研究建立的传感器具有重复性好、稳定性强等优点,实现了“超灵敏”检测肿瘤细胞的目的,有望为临床肿瘤患者早期诊断提供新的思路和技术手段。

关键词：肿瘤细胞 AS1411 核酸适配体金纳米颗粒传感器