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智能物质的创制与应用

科学通报 2024年第26期69卷 3914-3924页

作者：蒋冯逸邵宇张文彬北京大学化学与分子工程学院软物质科学与工程中心高分子化学与物理教育部重点实验室北京分子科学国家研究中心北京智源人工智能研究院

人工智能的崛起正深刻地影响着我们的社会,也催生出智能物质这一新兴的交叉研究领域.智能物质是由分子组装而成的复杂物质体系,包含传感、存储和驱动基元及其之间的相互作用网络.复杂相互作用导致“涌现”现象的产生,使智能物质能够胜... 详细信息

人工智能的崛起正深刻地影响着我们的社会,也催生出智能物质这一新兴的交叉研究领域.智能物质是由分子组装而成的复杂物质体系,包含传感、存储和驱动基元及其之间的相互作用网络.复杂相互作用导致“涌现”现象的产生,使智能物质能够胜任特定的功能,并可实现自主的学习、适应和进化.目前,智能物质的创制主要有“自下而上”和“自上而下”两种策略,前者通过设计分子基元及其相互作用,构造全新的智能体系;后者通过改造生命体等已有体系,赋予全新的功能角色.智能物质具有独特的应用场景,本文以柔性器件与软体机器人、生物医学应用为例,阐述了智能物质的优势和广阔前景.智能物质的研究是物质科学的机遇与挑战,也是人工智能领域的新方向.

关键词：智能物质分子组装相互作用网络涌现合成生物学软体机器人

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水平同轴转柱体间隙区域间水动力数值模拟研究

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水道港口 2021年第2期42卷 186-193页

作者：谈雯倩张东来邵宇阳郝林杰诸裕良河海大学港口海岸与近海工程学院南京210098 中交上海航道勘察设计研究院有限公司上海201208 中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222

利用同轴转柱间的泰勒库特流开展试验是研究絮凝的一种重要手段,而水平放置的同轴转柱体因其能有效避免受重力影响产生的泥沙浓度梯度对絮凝的影响是新的研究方向。文章基于Fluent软件建立模型并模拟研究泰勒库特流装置的流体运动,根据... 详细信息

利用同轴转柱间的泰勒库特流开展试验是研究絮凝的一种重要手段,而水平放置的同轴转柱体因其能有效避免受重力影响产生的泥沙浓度梯度对絮凝的影响是新的研究方向。文章基于Fluent软件建立模型并模拟研究泰勒库特流装置的流体运动,根据前人实验结果率定,结果表明误差在合理范围内,证明了数值模拟的有效性;并在此基础上模拟水平放置的同轴转柱体间隙区域间流体流动,结果表明随雷诺数的增加,径向流速增加,水流涡动明显,流态由层流发展为泰勒涡,整体变化过程与竖直放置的泰勒库特流装置结果相似。文章的研究结果可为今后将水平同轴转柱体利用于絮凝实验研究提供支撑基础。

关键词：同轴转柱体数值模拟泰勒库特流絮凝

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南京市外秦淮河水质模拟及引调水效果

水资源保护 2012年第6期28卷 49-54页

作者：童朝锋岳亮亮郝嘉凌邵宇阳严以新刘丰阳河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098

为研究南京市外秦淮河不同引调水方式对秦淮河水质变化的影响并评估调水效果,建立了外秦淮河一维河网水动力和水质模型,模拟不同时期不同水源补给,包括从秦淮新河闸抽引长江水和石臼湖引水,以及在不同闸控系统运行调控方式下,外秦淮河... 详细信息

为研究南京市外秦淮河不同引调水方式对秦淮河水质变化的影响并评估调水效果,建立了外秦淮河一维河网水动力和水质模型,模拟不同时期不同水源补给,包括从秦淮新河闸抽引长江水和石臼湖引水,以及在不同闸控系统运行调控方式下,外秦淮河水质的相应变化。结果表明,不同引调水方案条件下,只要满足引水水量,可以显著提高外秦淮河的水质,部分河段水质甚至可以提高1～2个等级。枯季从秦淮新河闸引水工况为50 m3/s时,外秦淮河水质COD可达Ⅳ类水,NH3-N达到Ⅴ类水;汛期从石臼湖引水工况为60 m3/s时,外秦淮河水质COD可达Ⅲ类,NH3-N达到Ⅴ类水标准。研究结论可为南京市外秦淮河环境整治调水调度运行提供参考依据。

关键词：引调水水质模型调水方案外秦淮河南京市

数字经济如何助力全国统一大市场建设——基于企业异地并购视角

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学术研究 2024年第4期 94-102页

作者：邵宇佳郭悦苏剑商务部国际贸易经济合作研究院北京100710 辽宁大学国际经济政治学院辽宁沈阳110036 北京大学经济学院北京100091

如何充分发挥数字经济在畅通要素资源跨区域流动方面的作用是当前关于全国统一大市场建设研究的重点方向。企业异地并购是资本要素跨区域流动的一种表现,本文基于企业异地并购的资本流动视角探讨地区数字经济发展对全国统一大市场建设... 详细信息

如何充分发挥数字经济在畅通要素资源跨区域流动方面的作用是当前关于全国统一大市场建设研究的重点方向。企业异地并购是资本要素跨区域流动的一种表现,本文基于企业异地并购的资本流动视角探讨地区数字经济发展对全国统一大市场建设的影响,并采用2013—2020年中国上市公司数据进行实证检验。研究表明,地区数字经济发展能够显著促进企业异地并购,但这种促进作用在东部地区和国有企业中较为显著。机制分析表明,地区数字经济发展通过增强企业信息优势、扩大人口流动、提升地方政府治理能力来促进企业异地并购,而政治关联对数字经济促进企业异地并购发挥着正向调节作用。这为推动资本要素的跨区域流动,助力全国统一大市场建设提供重要的政策启示。

关键词：数字经济异地并购全国统一大市场资本要素市场分割

内蒙古短花针茅荒漠草原土壤碳氮磷获取酶活性及微生物熵

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草业科学 2024年

作者：吴佳芯李邵宇韩国栋内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古农业大学草地资源教育部重点实验室

荒漠草原是内蒙古草地生态系统的重要组成部分，由于气候条件恶劣和长期不合理人为干扰，导致荒漠草原退化严重。微生物熵是反映微生物利用碳氮磷养分的关键因子，土壤酶是生态系统物质循环的重要动力，在土壤养分转化中扮演着重要的角... 详细信息

荒漠草原是内蒙古草地生态系统的重要组成部分，由于气候条件恶劣和长期不合理人为干扰，导致荒漠草原退化严重。微生物熵是反映微生物利用碳氮磷养分的关键因子，土壤酶是生态系统物质循环的重要动力，在土壤养分转化中扮演着重要的角色。目前，各生态系统关于在不同放牧梯度下微生物熵和土壤酶耦合关系的研究较少。本研究以内蒙古短花针茅荒漠草原为研究对象，通过对土壤理化性质和土壤微生物熵进行分析。为探究不同放牧梯度下，土壤碳氮磷获取酶、土壤微生物熵特征及影响因子。结果表明：1）随放牧强度增加，土壤微生物熵碳氮磷含量及β-葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶、β-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽、碱性磷酸酶活性均呈降低趋势。2）土壤碳氮磷获取酶与土壤微生物熵碳氮磷均呈极显著正相关关系（P<0.05）。3）冗余分析结果表明，土壤微生物熵磷、土壤最大持水量和微生物熵碳是土壤酶活性的关键驱动因子。本研究为探索内蒙古短花针茅荒漠草原长期放牧养分循环机理以及草地生态系统修复提供了理论依据。

关键词：荒漠草原放牧强度土壤微生物熵土壤酶活性

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农业转移人口的代际流动性测度与分解

统计与决策 2024年第7期40卷 81-86页

作者：徐晓红耿文静邵宇浩安徽大学经济学院合肥230601 安徽大学大数据与统计学院合肥230601

文章利用2010—2021年中7个年份的中国综合社会调查数据,从绝对流动性视角考察农业转移人口的代际流动性,借助反事实分析技术对流动构成进行分解,并以城镇人口作为对比对象。结果显示:农业转移人口总流动水平呈现先下降后上升并在高位... 详细信息

文章利用2010—2021年中7个年份的中国综合社会调查数据,从绝对流动性视角考察农业转移人口的代际流动性,借助反事实分析技术对流动构成进行分解,并以城镇人口作为对比对象。结果显示:农业转移人口总流动水平呈现先下降后上升并在高位趋于稳定的特征;其流动构成中,老一代以交换流动为主导,新生代则是增长流动贡献更大。相比于城镇人口,农业转移人口具有更强的代际流动性,这主要源于其增长流动性更强。通过更改结构分解方法加深对流动来源的认识,发现发展流动是农业转移人口总流动的重要来源,而城镇人口则以转移流动为主。异质性分析结果表明,农业转移人口的代际流动性存在明显的性别差异和受教育水平差异,女性社会经济地位不断提高,且提升学历有利于增强代际流动性。利用代际转移矩阵和Logit模型进一步分析发现,相较于城镇人口,农业转移人口的流动质量并不高,而提高受教育水平能提高流动质量。

关键词：绝对流动性反事实分析交换流动增长流动

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2023年毛细管电泳技术年度回顾

色谱 2024年第5期42卷 401-409页

作者：邵宇辰温亚伦赵新颖屈锋北京理工大学生命学院北京100081 北京电子科技职业学院北京100176

为方便读者快速了解毛细管电泳(capillary electrophoresis, CE)技术在2023年的发展,根据国际通用学术水平评价指标之一的影响因子(IF)选择期刊,结合与CE技术紧密相关的实验类工作回顾了2023年的重要研究和应用进展。在ISI Web of Scie... 详细信息

为方便读者快速了解毛细管电泳(capillary electrophoresis, CE)技术在2023年的发展,根据国际通用学术水平评价指标之一的影响因子(IF)选择期刊,结合与CE技术紧密相关的实验类工作回顾了2023年的重要研究和应用进展。在ISI Web of Science数据库中通过主题检索所获得的2023年CE技术相关的669篇研究论文中,重点介绍了IF大于10.0的Nature Communications,Nucleic Acids Research,Engineering,Journal of Medical Virology和Carbohydrate Polymers发表的5篇实验类论文;IF为5.0~10.0的代表性期刊Analytical Chemistry,Analytica Chimica Acta,Talanta和Food Chemistry的31篇实验类论文;对IF小于5.0但CE技术报道较为集中的Journal of Chromatography A和Electrophoresis以及国内重要中文核心期刊(北京大学)中的代表性实验研究进行了概述。2023年,IF≥10.0期刊报道的最新科研进展都是使用已报道的CE方法,为CE技术的推广应用提供了新的突破口。此外,CE与质谱的新应用研究依旧是热点;CE在3D打印和水下工作系统等硬件方面的报道增加,在固体颗粒、细胞囊泡、细胞、病毒和细菌等非溶液样品分析中有较大突破,在药物和成分分析方面依旧保持优势。中文期刊方面,CE应用论文数量多于往年,尤其是在印刷领域的新应用十分抢眼。

关键词：毛细管电泳 2023 年度回顾

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基于数字孪生的复杂件多机器人智能加工方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 1-9页

作者：段现银邵宇轩彭芳瑜向峰杨岑岑周林武汉科技大学冶金装备及其控制省部共建教育部重点实验室湖北武汉430081 国家数字化设计与制造创新中心湖北武汉430074 华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室湖北武汉430074

针对舱体类构件内部存在众多复杂相交特征且可行空间狭小,其内壁等加工有极大困难,制造设备的加工效率和智能化水平难以满足航天装备快速和高质量发展需求问题,为提高舱体类构件制造设备的加工效率和智能化水平,提出了一种基于数字孪生... 详细信息

针对舱体类构件内部存在众多复杂相交特征且可行空间狭小,其内壁等加工有极大困难,制造设备的加工效率和智能化水平难以满足航天装备快速和高质量发展需求问题,为提高舱体类构件制造设备的加工效率和智能化水平,提出了一种基于数字孪生的多机器人智能协同加工方法.构建了不同功能机器人协同加工系统虚拟空间、物理空间和信息数据层的数字孪生框架,详细阐述了孪生数据源及类型、数据融合和数据存储等孪生数据模型的设计;建立了多机器人协同加工优化控制与决策模型,研制了多机器人智能加工软硬件平台,实现了虚实映射与交互以及加工系统在线监控.以某型号飞行器舱段精密铣削和测量工艺为案例进行验证与分析,优化加工路线,提高加工效率,验证了该方法的可行性与高效性.

关键词：智能制造智能加工数字孪生多机器人舱体类构件

基于碲化铋基柔性热电器件的自取能温度传感器结构设计及性能研究

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材料导报 2024年第6期38卷 98-102页

作者：彭鹏邵宇鹰胡海敏李振明刘伟国网上海市电力公司上海200438 中国电力科学研究院有限公司储能与电工新技术研究所北京100192

本工作以开关柜触头这一易发热设备为研究对象,选取碲化铋基柔性热电器件构建自取能温度传感器。将柔性热电技术与无线传感技术相结合,开发适应电力设备运行特性的自取能可塑型温度传感材料器件,同时实现就地自取能和电网设备运行状态... 详细信息

本工作以开关柜触头这一易发热设备为研究对象,选取碲化铋基柔性热电器件构建自取能温度传感器。将柔性热电技术与无线传感技术相结合,开发适应电力设备运行特性的自取能可塑型温度传感材料器件,同时实现就地自取能和电网设备运行状态温度参数在线感知。利用COMSOL有限元软件系统研究了环境(温度和对流换热系数)、器件拓扑结构(高度和填充率)、界面接触电阻/热阻等因素对碲化铋基柔性热电器件输出性能的影响。模拟结果表明,在热端温度为308.15 K、环境温度为288.15 K、对流换热系数为5 W/(m^(2)·K)的边界条件下,热电臂高度2 mm和填充率15%的热电器件能够达到最大输出电压95 mV、最大输出功率0.83 mW,满足无线通信模块传输电压信号的用电需求。通过本研究工作发现,降低环境温度,增加对流换热系数,优化热电臂高度或填充率,或降低界面接触电阻/热阻有利于提高热电器件的开路电压和输出功率。

关键词：碲化铋基柔性热电器件自取能温度传感器有限元计算模拟