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紫色马铃薯FLA基因家族生物信息学及表达分析

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分子植物育种 2024年

作者：鲁思琪武小娟聂虎帅谢锐张志成吴娟王沛捷白银煜郑子凡孟涛李楠马艳红内蒙古农业大学农学院内蒙古自治区农牧业科学院乌兰察布市农林科学研究所

类成束阿拉伯半乳糖蛋白(FLAs)在植物生长发育中的各个阶段起重要作用。为挖掘紫色马铃薯中的FLA基因，本研究基于转录组测序数据筛选FLA基因，对其进行生物信息学及不同发育时期的表达分析。结果表明：鉴定得到11个马铃薯FLAs基因家族... 详细信息

类成束阿拉伯半乳糖蛋白(FLAs)在植物生长发育中的各个阶段起重要作用。为挖掘紫色马铃薯中的FLA基因，本研究基于转录组测序数据筛选FLA基因，对其进行生物信息学及不同发育时期的表达分析。结果表明：鉴定得到11个马铃薯FLAs基因家族成员，不均匀的分布于7条染色体上，蛋白大小在238～436 aa之间，分子量在25.2～48.0 kD之间，理论等电点在5.23～7.79之间，含有1～2个保守成束蛋白质结构域(Fasciclin domains， FAS)，大部分马铃薯FLA基因家族成员编码的蛋白以酸性为主；亚细胞定位预测表明所有基因均定位在细胞膜上；通过系统进化树分析，将该基因家族划分为6个亚族，各亚族中的基因序列保守基序较为相似，通过对启动子的分析，发现多个与植物生长及胁迫有关的顺式作用元件，随着马铃薯的生育期延长，11个FLA基因均差异表达显著，且均呈下调表达。

关键词：马铃薯类成束阿拉伯半乳糖蛋白(FLAs) 基因家族生物信息学

紫色马铃薯bZIP转录因子家族鉴定与表达分析

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分子植物育种 2023年

作者：武小娟吴娟王沛捷聂虎帅郑子凡刘杰马艳红内蒙古农业大学农学院内蒙古华颂农业科技有限公司

bZIP (Basic leucine zipper)转录因子家族在植物生长发育、光的形态建成和逆境胁迫响应中发挥关键作用。本研究基于不同发育时期的紫色马铃薯块茎转录组测序数据，对块茎发育过程中差异表达bZIP转录因子进行筛选，并对其保守结构域、... 详细信息

bZIP (Basic leucine zipper)转录因子家族在植物生长发育、光的形态建成和逆境胁迫响应中发挥关键作用。本研究基于不同发育时期的紫色马铃薯块茎转录组测序数据，对块茎发育过程中差异表达bZIP转录因子进行筛选，并对其保守结构域、氨基酸理化性质、亚细胞定位、家族系统发育进化分析；同时对差异表达显著的bZIP转录因子进行表达分析和启动子元件预测。结果表明，基于转录组测序数据，筛选得到11个紫色马铃薯bZIP类转录因子，编码的蛋白大小为158～414 aa，等电点为6.14～9.78，均为亲水蛋白，所有bZIP类转录因子均位于细胞核中。保守结构域分析显示，bZIP转录因子由碱性区域(N-x7-R/K)和亮氨酸拉链区域(x9-L-x6-L-x6-L)两部分组成。进化树分析结果与拟南芥bZIP基因家族分成了5个大簇、11个小簇。在不同发育时期，有2个bZIP基因在整个生育期呈下调表达、有5个bZIP基因呈上调表达。启动子顺式作用元件分析预测出与植物生长发育、非生物胁迫及光反应等相关元件20种。本研究为下一步紫色马铃薯生长发育、胁迫响应机制及花青素生物合成提供参考。

关键词：紫色马铃薯转录组测序 bZIP基因家族生物信息学分析

彩色马铃薯花青素生物合成相关microRNAs及其靶基因表达分析

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植物遗传资源学报 2022年第6期23卷 1856-1866页

作者：武小娟谢锐吴娟王沛捷胡蒙姜超孟涛于佳乐郑子凡马艳红内蒙古农业大学农学院呼和浩特010019 内蒙古自治区农牧业科学院呼和浩特010031 呼伦贝尔学院内蒙古呼伦贝尔021008

MicroRNAs(miRNAs)是植物中具有调控功能的非编码小RNA,可调节植物生长发育、次生代谢及胁迫响应。为挖掘彩色马铃薯花青素合成相关的miRNAs,本研究基于miRNA和降解组测序数据,对筛选出和花青素相关的miRNA及靶基因进行鉴定,分析其理化... 详细信息

MicroRNAs(miRNAs)是植物中具有调控功能的非编码小RNA,可调节植物生长发育、次生代谢及胁迫响应。为挖掘彩色马铃薯花青素合成相关的miRNAs,本研究基于miRNA和降解组测序数据,对筛选出和花青素相关的miRNA及靶基因进行鉴定,分析其理化性质、蛋白质结构、调控关系及在不同彩色马铃薯品种的表达。结果表明:stu-miR156a_R-1_StSPL9、stu-miR828_StMYB3、stu-miR858_StMYB4、stu-miR5021_StMYB在马铃薯块茎的不同发育时期存在显著的负相关关系。不同彩色马铃薯品种中,stu-miR828负调控靶基因StMYB3,抑制花青素合成;stu-miR156a_R-1负调控靶基因StSPL9,促进花青素合成。stu-miR858负调控靶基因StMYB4,在紫色马铃薯中促进花青素合成,在红色马铃薯中抑制花青素合成。stu-miR5021负调控靶基因StMYB,在紫色马铃薯中抑制花青素合成,在红色马铃薯中促进花青素合成。

关键词：彩色马铃薯 miRNAs 靶基因基因表达

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基于部分电压曲线的锂离子电池健康状况估计

基于部分电压曲线的锂离子电池健康状况估计

作者：袁子凡重庆理工大学

学位级别：硕士

随着世界各国聚焦新能源问题,对新型能源储存系统的需求不断增长。其中,锂离子电池因其高能量密度和长寿命等优异性能成为储能系统的核心。然而,锂电池性能随充放电循环不断衰减,后期稳定性差,可能引发设备故障甚至安全事故。因此,准确... 详细信息

随着世界各国聚焦新能源问题,对新型能源储存系统的需求不断增长。其中,锂离子电池因其高能量密度和长寿命等优异性能成为储能系统的核心。然而,锂电池性能随充放电循环不断衰减,后期稳定性差,可能引发设备故障甚至安全事故。因此,准确评估锂离子电池的健康状态(SOH)对于确保设备安全运行和制定维护计划等具有重要意义。随着计算机软硬件技术的飞速发展,数据驱动方法已成为锂离子电池SOH估计的主流。针对单一模型在特征提取和SOH估计等方面的不足,本论文提出了CNN-CBAM-Transformer混合模型,融合了卷积神经网络的局部特征提取能力、Transformer的全局感知能力以及卷积注意力模块(CBAM)的特征区分度和高维表示能力,提升了预测准确性和鲁棒性。针对实际使用中难以获取完整充放电数据以及数据噪声和容量再生现象的挑战,本论文对充电电压采样分析,构建5个健康因子作为输入,并使用优化的变分模态分解(EVMD)进行数据去噪,最终构建了基于部分充电电压曲线的EVMD-CNN-CBAM-Transformer混合数据驱动模型。该模型在CALCE锂离子电池数据集上进行了系统研究。本论文主要研究内容和结果如下:(1)背景与意义概述。探讨了锂离子电池SOH估计的重要性,并深入分析了锂电池的工作原理和老化机制。(2)特征工程。通过可视化分析揭示了锂离子电池充放电数据之间的规律,并成功从采样数据中提取了5个与锂电池健康状态高度相关的健康因子。(3)CNN-Transformer模型评估。搭建CNN-Transformer模型,并以本论文构建的健康因子为输入进行对比试验。结果显示,各基模型误差均在可接受范围,且CNN-Transformer模型表现最佳,验证了健康因子的适用性和模型的高准确率。(4)优化变分模态分解去噪。针对容量再生和噪声扰动问题,采用变分模态分解(VMD)对锂电池容量数据进行去噪处理。同时,以排列熵为适应度函数,优化变分模态分解的关键参数。通过对比试验,验证了本论文采用的EVMD方法可以有效减少锂离子电池容量再生以及数据中噪声对预测结果的影响,增加模型的准确性和鲁棒性。(5)CNN-CBAM-Transformer模型提出。为了提高特征的区分度和高维表示能力,使模型能够更好的挖掘特征通道之间的相关性,在CNN-Transformer的基础上引入卷积注意力模块,提出CNN-CBAM-Transformer混合数据驱动模型。在不同测试数据中的对比试验显示,增加卷积注意力模块后模型的MAE、RMSE和MAPE分别降低了17%、7%和13%,进一步提高锂离子电池SOH估计的准确性。本论文针对锂离子电池SOH估计任务,构造了和锂离子电池健康状态高度相关的健康因子,搭建了基于混合数据驱动方法的EVMD-CNN-CBAM-Transformer混合模型。研究结果表明,本论文构建的健康因子可以有效表征锂电池的老化,提出的混合模型的性能优于单一数据驱动模型,具有较高的准确性和鲁棒性,这在监测锂离子电池异常、降低事故风险以及保障相关设备安全稳定运行方面具有潜在应用价值。

关键词：锂离子电池健康状况估计健康因子变分模态分解数据驱动模型

基于结构感知自监督表征学习的分子性质预测方法研究

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基于结构感知自监督表征学习的分子性质预测方法研究

作者：郑子希山东师范大学

学位级别：硕士

随着计算机科学的飞速发展和大数据时代的到来,深度学习在各个领域展现出了强大的应用潜力。在化学领域,分子性质的预测对于药物研发、材料科学等具有重要意义。然而,传统的分子性质预测方法往往受限于数据维度高、特征提取困难等问题,... 详细信息

随着计算机科学的飞速发展和大数据时代的到来,深度学习在各个领域展现出了强大的应用潜力。在化学领域,分子性质的预测对于药物研发、材料科学等具有重要意义。然而,传统的分子性质预测方法往往受限于数据维度高、特征提取困难等问题,难以实现高效准确的预测。因此,本文提出了一种基于结构感知自监督表征学习的方法,旨在提高分子性质预测的准确性和效率。目前,利用分子信息进行性质预测主要面临着三个挑战:(1)小样本和标签数据不充分和不平衡问题。由于实验获取高质量分子数据的成本较高,导致可用于训练的样本数量相对有限,这使得建立稳健、泛化性良好的数据驱动的人工智能算法预测模型变得更加具有挑战性。因此,针对小样本与标签数据不充分和不平衡问题,探索高效的缓解策略以及开发高质量特征提取方法,始终是科研领域的重要研究方向。(2)分子结构的异质性和多模态数据复杂的特征分布差异问题。现有的研究大多侧重于单一数据模态,然而单一数据模态表达知识有限,不能充分挖掘分子多维结构信息。因此,获取更加细粒度的特征表示同时有效整合与利用分子多模态数据,构建出更为全面、综合的分子表示,成为当前研究亟待解决的问题。(3)预训练与下游微调模块知识负迁移问题。单一的预训练任务可能无法充分涵盖目标任务的复杂性和多样性,导致知识迁移效果不佳。预训练和微调模型的任务巨大差距可能会造成下游任务的知识负迁移。选择和设计合适的预训练任务,确保预训练的知识能够有效地迁移到目标任务上一直是个研究问题。针对上述问题,本论文以分子结构特征为切入点,开展了基于结构感知自监督表征学习的分子性质预测方法研究。论文的主要创新成果如下:(1)提出了基于自监督表征学习的级联注意力网络和两阶段对比学习分子性质预测方法(Cas ANGCL模型),以解决小样本和标签数据不充分和不平衡问题。论文提出了级联注意力网络和两阶段对比学习的自监督学习模型。首先,搭建预训练自监督表征学习模型,设计对比学习预训练任务,进行大规模无标签分子数据预训练。其次,设计级联注意力机制,充分利用图编码器中的隐含领域知识,产生可解释的表示。再次,采用两阶段对比学习方法,解决标签数据不足的难题,提升神经网络的泛化能力。最后,执行信息流方案,以显式方式捕获节点/边的信息。(2)提出了基于跨模态信息流和分层注意力增强的分子性质预测方法(EMPPNet模型),以解决分子结构的异质性和多模态数据特征分布差异问题。本研究针对多模态分子结构信息,利用分层注意力机制实现完全交互式信息编码,旨在最大化学习分子的多维结构特征。首先,设计分层注意力融合机制,有效捕捉不同模态分子表征间的关联,优化模型性能。其次,创新性地引入ECFP消息流通道,增强分子表示学习,减少信息在消息传递过程中的损失。最后,将分子重建任务融入多任务学习框架,实现知识的有效迁移,进而提升下游预测任务的性能。(3)提出了基于预训练任务提示感知的多模态分子性质预测方法(MTPP模型),以缓解分子预训练过程和下游微调模块知识负迁移问题。本研究首先利用分子预训练任务的提示信息,引导多层次分子预训练任务,实现对分子特征信息的深度挖掘。其次,将提示感知的注意力模块嵌入到Transformer编码器,使其能够更精准地聚焦于关键信息,同时排除与任务无关的干扰。相较于传统的静态Transformer模型,改进后的提示感知注意力Transformer模型在编码器效果上展现出显著优势。最后,采用分层注意力融合策略将分子序列与分子图结构信息进行高效融合,确保模型能够全面利用多结构分子信息,从而实现对分子性质的精准预测。本论文主要在BACE,BBBP,Clin Tox,HIV,SIDER,Tox21,Tox Cast和QM9数据集上进行了广泛实验,并进行了丰富的实验分析和讨论。实验结果证明,与目前最新成果相比,本文提出的基于结构感知自监督表征学习的分子性质预测方法研究具有更好的效果。

关键词：分子性质预测分子结构自监督表征学习多模态网络注意力机制

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中学外语新手教师二语写作反馈情绪体验研究

中学外语新手教师二语写作反馈情绪体验研究

作者：郑子晴集美大学

学位级别：硕士

近几十年来,学术界对二语写作中具有情感负载性的教师反馈越来越感兴趣。教师在反馈实践需要付出大量的时间和精力,会进行情绪劳动,同时教师情绪也会在这个过程中受到影响。更重要的是,教师在反馈实践中的情绪体验可能会对教师与学生都... 详细信息

近几十年来,学术界对二语写作中具有情感负载性的教师反馈越来越感兴趣。教师在反馈实践需要付出大量的时间和精力,会进行情绪劳动,同时教师情绪也会在这个过程中受到影响。更重要的是,教师在反馈实践中的情绪体验可能会对教师与学生都产生影响,不但会转化为教师教学实践,还会通过反馈影响甚至塑造学生的学习体验。因此,关注外语教师在为学生提供写作反馈时的情绪体验是很有必要的。然而,先前研究主要聚焦于学生对教师写作反馈的情绪反应,对教师在为学生提供写作反馈时的情绪体验还未深入探索。为探究写作反馈实践中教师情绪体验,对31名中学外语新手教师进行访谈和资料收集。在此项研究中,基于情绪调节理论、社会文化活动理论,研究者采用质性研究方法,收集了教师半结构化访谈、非正式性访谈、写作文本批改记录等质性数据,并进行主题内容分析,旨在明确两个研究问题:(1)在给学生提供写作反馈时,中学外语新手教师有哪些情绪体验?(2)在给学生提供写作反馈时,哪些因素影响中学外语新手教师情绪体验?研究结论表明:(1)在给学生提供写作反馈时,中学外语新手教师会体验积极情绪、消极情绪以及平和情绪,同时也会通过表达抑制、情境选择、情境修正、认知重评以及真实表达这五大策略进行情绪调节,通过调节产生期望体验的情绪。(2)这些情绪体验不仅归因于教师主体与教师写作反馈类型、学生主体与学生写作文本,还归因于中国文化背景下潜在的社会规范,这些因素共同作用促使中学外语新手教师经历不同情绪体验。基于以上发现,本研究为中学外语新手教师改进情绪体验提出四点建议:(1)创设多样写作情境,激发学生写作动机;(2)创新多样反馈类型,减轻教师工作负担;(3)建立教师共同体,完善教师合作机制;(4)进行情绪主题培训,提高教师情绪素养。该研究有助于引起当下研究者和教师教育者对反馈实践中教师情绪的重视,为探究反馈实践中外语教师多样化情绪体验提供启示,并为改进教师情绪体验提供一定的启示。

关键词：情绪体验情绪调节教师写作反馈新手教师社会文化活动理论

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标准必要专利诉讼中禁诉令制度研究

标准必要专利诉讼中禁诉令制度研究

作者：郑子赟山东财经大学

学位级别：硕士

近年来,国际标准必要专利诉讼案件频发,我国在标准必要专利诉讼中还没有建立禁诉令制度。禁诉令的引入有助于规范诉讼行为,防止恶意诉讼,提高司法效率,以应对当前标准必要专利诉讼中的问题和挑战,维护公平竞争和技术创新的环境。目前我... 详细信息

近年来,国际标准必要专利诉讼案件频发,我国在标准必要专利诉讼中还没有建立禁诉令制度。禁诉令的引入有助于规范诉讼行为,防止恶意诉讼,提高司法效率,以应对当前标准必要专利诉讼中的问题和挑战,维护公平竞争和技术创新的环境。目前我国依赖知识产权行为保全制度签发禁诉令存在一定局限性,无法完全替代禁诉令的作用。禁诉令是一种主动的司法干预手段,通过法院的裁量权直接限制当事人的诉讼权利,而知识产权行为保全制度则更多地注重在诉讼前期保全权利,其适用范围有限,主要用于保全证据、财产和停止侵权行为,并不涉及对诉讼程序的干预。缺乏禁诉令手段将导致我国标准必要专利诉讼的应对体系不健全,进而无法完善我国知识产权保护体系。本文首先对禁诉令的基本概念进行了详尽阐述,强调了其在司法实践中起到的作用。禁诉令作为一种法律手段,在标准必要专利诉讼中的应用不是出于某种偶然性,而是因为其在解决特定纠纷和保护相关方利益方面具有必要性。之后,分析了我国构建禁诉令制度的理论基础。然后考察了不同法系主要国家禁诉令制度的立法和实践,这些国家的禁诉令制度为我们提供了宝贵的借鉴经验。最后,提出建立适用于我国标准必要专利诉讼的禁诉令制度,其中包括了一系列具体措施和规定。首先需要明确禁诉令制度基本原则。其次,需要考虑到制定禁诉令的各种因素,包括案件的性质、当事人的权益、国际礼让原则等,以确保禁诉令具备合理性和有效性。在制定禁诉令的具体内容时,需要明确适用范围、提起的时间和主体、法院裁决方式等方面的规定,以便更好地施行。此外,还需要制定相应的惩罚手段,以应对违反禁诉令的行为。禁诉令制度在标准必要专利诉讼中具有重要作用,但目前也存在一些问题与挑战。通过深入研究和不断完善禁诉令制度,可以更好地维护当事人在标准必要专利诉讼中的合法权益,促进我国无线通信技术健康发展。

关键词：标准必要专利禁诉令制度设计国际礼让

Ga基液态金属@COFs的制备及其聚酰亚胺复合涂层的摩擦学性能

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精细化工 2024年

作者：刘超唐雨凡薛新靳子杨仓鲍艳陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西科技大学西安市绿色化学品与功能材料重点实验室陕西科技大学化学与化工学院哈尔滨工程大学外国语学院

采用共价有机框架聚合物（COFs）对经聚乙烯吡咯烷酮（PVP）改性的镓基液态金属（GLM）进行包覆，制备了固-液复合润滑微胶囊（GLM@COFs），将GLM@COFs加入到聚酰亚胺（PI）中制备了GLM@COFs/PI复合涂层。通过TEM、XRD和EDS对GLM@COFs... 详细信息

采用共价有机框架聚合物（COFs）对经聚乙烯吡咯烷酮（PVP）改性的镓基液态金属（GLM）进行包覆，制备了固-液复合润滑微胶囊（GLM@COFs），将GLM@COFs加入到聚酰亚胺（PI）中制备了GLM@COFs/PI复合涂层。通过TEM、XRD和EDS对GLM@COFs的结构组成进行了表征，考察了GLM@COFs添加量〔以4，4'-二氨基二苯醚（ODA）、均苯四甲酸酐（BTDA）和GLM@COFs总质量计，下同〕对GLM@COFs/PI复合涂层摩擦学性能的影响，采用SEM和XPS探究了磨损面对涂层磨损机理。结果表明，GLM@COFs呈平均粒径约2 μm的球形；当GLM@COFs添加量为0.9%时，GLM@COFs/PI复合涂层的摩擦学性能最优，摩擦系数和体积磨损率分别为0.22和6.3×10-6mm3/（N·m），与未添加GLM@COFs的PI涂层相比，分别降低了35.3%和61.1%。COFs包覆GLM不仅可有效改善GLM与PI基体的相容性，还可有效发挥COFs与GLM协同减摩和耐磨的作用，在摩擦表面形成一层固-液复合自润滑转移膜，避免了基体和金属摩擦副之间的直接接触，进而有效降低了复合涂层的摩擦系数及体积磨损率。

关键词： Ga基液态金属共价有机框架聚合物聚酰亚胺涂层摩擦学功能材料

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多通道多尺度的注意力机制单幅图像去雨方法

复旦学报(自然科学版) 2024年

作者：吴子凡罗维平樊飞武汉纺织大学机械工程与自动化学院湖北省数字化纺织装备重点实验室

为了去除受雨天天气影响而出现在图像中的雨纹和雨线,本文提出了一种基于多通道多尺度的注意力机制单幅图像去除雨纹和雨线的方法,通过多尺度特征提取与网络融合,提取多尺度卷积神经网络不同通道的雨纹和雨线特征。首先利用双边滤波进... 详细信息

为了去除受雨天天气影响而出现在图像中的雨纹和雨线,本文提出了一种基于多通道多尺度的注意力机制单幅图像去除雨纹和雨线的方法,通过多尺度特征提取与网络融合,提取多尺度卷积神经网络不同通道的雨纹和雨线特征。首先利用双边滤波进行图像分解;然后对低频部分进行多尺度的特征提取与融合,并且使用区域注意力进一步提取图像的特征信息,同时对高频部分利用多尺度特征提取的卷积神经网络进行特征学习;最后将2部分相加,得到了去除雨纹和雨线更彻底的清晰图像。并在合成数据集与真实数据集上与其他去雨方法进行对比分析,实验结果表明:本文去除雨纹和雨线后得到的图像更加清晰,并且图像的部分区域细节丢失更少,提升了去雨后的图像质量,从而改善图像处理、计算机视觉和机器学习等领域的应用效果和性能。

关键词：图像去雨雨纹和雨线多尺度特征提取空洞卷积区域注意力