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蓝细菌光驱固碳合成乙醇和乳酸细胞工厂的开发和优化

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蓝细菌光驱固碳合成乙醇和乳酸细胞工厂的开发和优化

作者：郑思妮中南林业科技大学

学位级别：硕士

全球范围内快速增长的能源需求和日益严重的温室气体排放危机,使绿色、可持续型能源、材料和化学品生产路线的开发日益得到广泛的重视。光合生物制造技术以光合微生物为平台,利用太阳能将二氧化碳和水直接转化为目标化学品,在进行绿色... 详细信息

全球范围内快速增长的能源需求和日益严重的温室气体排放危机,使绿色、可持续型能源、材料和化学品生产路线的开发日益得到广泛的重视。光合生物制造技术以光合微生物为平台,利用太阳能将二氧化碳和水直接转化为目标化学品,在进行绿色合成的同时可以起到固碳减排的效果,因此成为一种极具潜力的生物燃料和生物基化学品合成路线。蓝细菌是最具潜力的微生物光合平台,具有生长速度快、光合效率高、遗传操作便捷等优势,被广泛的应用于光合合成生物技术研究和光合细胞工厂开发。乙醇和D-乳酸是具有代表性的两类生物燃料和生物基化学品,以蓝细菌为平台进行乙醇和D-乳酸的光驱固碳合成具有重要的科学研究和技术开发层面具有重要的示范和引领意义。本论文主要内容是对蓝细菌乙醇和D-乳酸光合细胞工厂的构建和优化策略进行研究。在第一部分工作中,本研究以乙醇合成为模式,探索了蓝细菌底盘细胞高温高光抗逆能力对光合细胞工厂生长和产物合成能力的影响。此前的研究发现,聚球藻PCC 7942中FoF1-ATP合成酶alpha亚基上位半胱氨酸突变为酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、色氨酸这四种共轭氨基酸中的一种都可以大幅提升细胞的高温高光耐受能力和生长速度。本论文首先将由丙酮酸脱羧酶和乙醇脱氢酶组成的乙醇合成途径导入聚球藻PCC 7942基因组,实现了该藻株的光合乙醇合成,进而向该藻株的FoF1-ATP合成酶alpha亚基的编码基因引入252位氨基酸定点突变(C252F),有效提升了工程藻株的高温高光耐受性和生长速度的同时,乙醇产量也得到显著提升,表明针对蓝细菌光合细胞工厂的生理鲁棒性进行优化有助于提升光驱固碳过程的整体效能。在第二部分工作中,本研究以乳酸合成为模式,探索了异源代谢途径与蓝细菌底盘藻株光合生理背景适配的重要性。此前,蓝细菌乳酸光合细胞工厂的开发主要通过导入异源的NADH依赖型乳酸脱氢酶来实现,然而蓝细菌光合自养的代谢特点决定了其代谢环境是以NADPH而非NADH为还原力主要形式,这意味着异源途径与内源背景之间存在不适配的风险。本研究在底盘优化的基础上,进一步探索了导入不同辅因子依赖性(NADH/NADPH)的乳酸脱氢酶对光合细胞工厂乳酸合成能力的影响。结果表明,前期报道通过理性设计构建具有NADPH偏好性的D-乳酸脱氢酶,相比为进行辅因子偏好性优化的出发基因,在乳酸合成上表现出显著优势。本论文的研究结果表明,在外源代谢、途径引入、表达调控、碳流优化等基础策略之外,针对蓝细菌光合生理背景以及途径-底盘适配性进行优化,对高效光合细胞工厂的开发同样具有重要意义,有助于提升蓝细菌光合生物制造过程的整体效能。

关键词：蓝细菌高温高光乙醇乳酸 D-乳酸脱氢酶还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸

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3D打印聚乳酸的改性研究与应用进展

材料导报 2024年第8期38卷 252-261页

作者：郑思铭李蔚杨函瑞陈松魏取福江南大学纺织科学与工程学院江苏无锡214122 江苏苏丝丝绸股份有限公司江苏宿迁223800

聚乳酸(PLA)是一种生物可降解热塑性聚酯,是极有前景的生物基可降解材料之一。PLA具有优异的力学性能、良好的可塑性及生物相容性,是理想的3D打印材料。3D打印PLA材料在多个领域尤其是医用方面有巨大的潜力。然而,PLA固有的脆性和较差... 详细信息

聚乳酸(PLA)是一种生物可降解热塑性聚酯,是极有前景的生物基可降解材料之一。PLA具有优异的力学性能、良好的可塑性及生物相容性,是理想的3D打印材料。3D打印PLA材料在多个领域尤其是医用方面有巨大的潜力。然而,PLA固有的脆性和较差的耐热、耐水解性限制了它的应用范围。近年来,学者对3D打印PLA的改性进行了大量研究。本文归纳了3D打印PLA的研究进展,分别从共混改性、复合改性、立构复合、涂层法和化学改性这几方面讨论了提高材料性能的原理与方法,并对相关性能进行了分析对比。共混法虽然简单易操作,但不利于材料的均匀化,且有时改性效果不够明显。复合改性向PLA中加入碳基添加剂、金属添加剂、植物纤维等填料,改性同时可赋予3D打印PLA更多功能,但易出现界面不相容等问题。此外,还有立构复合、涂层法、化学改性等新方法具有重要的研究价值。在此基础上,结合目前3D打印PLA在实际应用中的发展情况,分析了3D打印PLA仍存在的问题,对3D打印PLA未来的研究方向进行了展望。

关键词：聚乳酸 3D打印力学性能热性能耐水解性

基于个体记忆效应和距离效应的出行目的地识别

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浙江大学学报（工学版） 2024年第4期58卷 708-717页

作者：郑思静陈勇朱奕璋陈喜群浙江大学工程师学院智能交通研究所浙江杭州310058 浙江大学建筑工程学院智能交通研究所浙江杭州310058

通过分析个体出行轨迹数据,挖掘个体出行历史记忆特征以及个体所处位置与潜在目的地的距离特征,建立新的出行目的地识别模型.利用杭州市200个匿名个体62 880次出行数据测试所建模型的效果.对基于位置的服务(LBS)数据进行预处理,提取以... 详细信息

通过分析个体出行轨迹数据,挖掘个体出行历史记忆特征以及个体所处位置与潜在目的地的距离特征,建立新的出行目的地识别模型.利用杭州市200个匿名个体62 880次出行数据测试所建模型的效果.对基于位置的服务(LBS)数据进行预处理,提取以活动为目的的分段出行数据片段,采用GeoHash网格编码方法得到网格化后的个体历史目的地集合.利用随机缺失的个体出行历史轨迹数据构建训练集和测试集,采用非线性最小二乘法对模型进行参数标定.结果表明,所建模型提升了出行目的地识别精度;对比不同模型的召回率、折扣累计收益和F1分数,所建模型优于马尔可夫模型、决策树模型以及随机森林模型;数据缺失率敏感性分析结果验证了所建模型的鲁棒性.

关键词：智慧出行个体出行目的地识别记忆效应距离效应

学术论文创新质量评价研究——以多能干细胞技术为例

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数据分析与知识发现 2024年第5期8卷 127-138页

作者：汪雪锋于慧妍郑思佳雷鸣北京理工大学管理学院北京100081

【目的】通过构建学术论文创新质量评价模型,探讨基于定量与定性相结合的科技评价方法,促进科学研究的渐进性创新。【方法】兼顾创新新颖性和影响性特征,采用Doc2Vec算法将非结构化文本内容转化为向量空间模型,继而运用余弦相似度测度... 详细信息

【目的】通过构建学术论文创新质量评价模型,探讨基于定量与定性相结合的科技评价方法,促进科学研究的渐进性创新。【方法】兼顾创新新颖性和影响性特征,采用Doc2Vec算法将非结构化文本内容转化为向量空间模型,继而运用余弦相似度测度文本内容相似度,同时应用待评价论文局部引文网络构建创新影响指数计算方法,并将新颖性和影响性测度结果映射到二维散点图中,基于区域划分构建学术论文创新质量评价模型。【结果】多能干细胞技术实证结果显示:本文方法与F1000推荐结果基本一致,能够在一定程度上弥补当前学术论文创新质量评价的不足。【局限】仅讨论了学术论文新颖性、学术论文创新影响两个因素,存在一定的片面性。【结论】本文构建的评价模型能够为定性的同行评议提供定量数据支撑,是对学术论文创新质量定量评价的有益探索。

关键词：创新质量新颖性颠覆性指数 Doc2Vec算法多能干细胞

浙江省永嘉县村级党组织书记“一肩挑”模式运行的问题研究

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浙江省永嘉县村级党组织书记“一肩挑”模式运行的问题研究

作者：郑思思长春工业大学

学位级别：硕士

在2020年村级组织换届选举过程中,浙江省明确提出:全面推行村级党组织书记、村委会主任、村股份经济合作社董事长“一肩挑”,并将任期由三年改为五年。于是,全省11个地级市、37个市辖区、20个县级市、33个县开始推行“一肩挑”模式,“... 详细信息

在2020年村级组织换届选举过程中,浙江省明确提出:全面推行村级党组织书记、村委会主任、村股份经济合作社董事长“一肩挑”,并将任期由三年改为五年。于是,全省11个地级市、37个市辖区、20个县级市、33个县开始推行“一肩挑”模式,“一肩挑”比例也从12.23%大幅度跃升至98.43%。经过3年多的实践,取得了阶段性成效,但也暴露出一些新问题、新矛盾,如何更有效、更科学地运行“一肩挑”模式也逐渐成为当下研究的热点、焦点。在此背景下,笔者选择在自己工作生活的温州市永嘉县进行调研,以永嘉县村级党组织书记“一肩挑”模式为研究对象,根据基层治理理论、公共选择理论、权力制衡理论等基础理论,通过文献研究法、调研访谈法、问卷调查法等研究方法,对“一肩挑”模式的运行现状进行分析,了解当前取得的成效、面临的问题以及剖析产生问题的原因,并借鉴其他地区的经验做法,提出有针对性的解决对策。经研究发现:“一肩挑”模式运行以来,在加强党的全面领导、提升干部综合素质、提高村级班子运转效能、发展壮大村集体经济方面取得了较好的成效,但也存在选人用人难、干部压力大、决策不民主、权力监督难的问题,主要原因是干部履职能力不适应、监督制约落实不到位、议事机制贯彻不彻底、后备人才储备不充足。基于以上分析,提出严格教育管理、提升履职本领,强化监督管理、规范权力运行,推动群众自治,加强民主决策,坚持引育并举、培养后备干部的对策建议,希望能够在优化“一肩挑”模式运行,提升乡村治理能力方面,为后续研究者和地方政府带来一点借鉴。

关键词：乡村治理党组织书记 “一肩挑”模式浙江省永嘉县

基于功效系数法的AQ公司财务风险评价与控制研究

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基于功效系数法的AQ公司财务风险评价与控制研究

作者：郑思佳长春工业大学

学位级别：硕士

强突煤层群非连续开采应力叠加特征与瓦斯分区精准防治

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煤炭学报 2024年

作者：王亮郑思文陆壮蒋长宝刘超中国矿业大学力学与土木工程学院中国矿业大学安全工程学院重庆大学煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室

随着浅部煤层及易开采煤层资源的日渐枯竭，许多老旧矿井由于煤层复杂瓦斯赋存情况及前期不合理的采掘规划，导致后续开采的邻近层工作面受应力叠加影响，瓦斯治理困难。笔者以芦岭煤矿Ⅱ944工作面为研究对象，利用数值模拟方法分析了... 详细信息

随着浅部煤层及易开采煤层资源的日渐枯竭，许多老旧矿井由于煤层复杂瓦斯赋存情况及前期不合理的采掘规划，导致后续开采的邻近层工作面受应力叠加影响，瓦斯治理困难。笔者以芦岭煤矿Ⅱ944工作面为研究对象，利用数值模拟方法分析了上下突出邻近层非连续回采后遗留煤柱形成的工作面叠加应力分布状态，通过理论分析获得应力集中区渗透率分布特征，基于此提出了“灾害分区，精准防治”关键技术。研究结果表明：Ⅱ944工作面应力分布呈现非连续时空分区分布状态，上下邻近层先后回采留设煤柱的时空顺序发生变化时，会导致中间煤层的低应力集中区转变为强显现的应力集中区、卸压区转变为应力集中区，因此可将可划分为卸压区、局部卸压区和应力集中区。应力集中区的最大垂直应力达到102 MPa，渗透率大幅降低。瓦斯治理前最大煤层瓦斯压力3 MPa、最大瓦斯含量16.72 m3/t。依据应力分布、渗透率及瓦斯赋存特征，制定了针对性地分区精准瓦斯治理技术，形成保护层卸压-水力造穴-网格式预抽协同治理的工作面瓦斯精准治理模式；局部卸压区域通过网格式穿层钻孔预抽后瓦斯压力降低至0.18 MPa，瓦斯含量降低至2.45 m3/t。应力集中区域通过水力造穴及网格式穿层钻孔预抽瓦斯压力降低至0.15 MPa，瓦斯含量降低至2.50 m3/t。整个回采期间未发生瓦斯超限事故，实现了非连续开采诱致叠加应力分布下的安全高效开采。上述研究对指导突出煤层群复杂工程条件的瓦斯精准治理工作具有重要意义。

关键词：煤层群应力集中瓦斯抽采瓦斯分区治理煤与瓦斯突出

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空泡下双向冰级桨水动力性能试验研究

船舶力学 2024年第1期28卷 70-80页

作者：郑思洁周利刁峰丁仕风刘仁伟江苏科技大学船海学院江苏镇江212003 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

针对空泡效应对双向冰级螺旋桨的正车性能和倒车性能的影响,本文采用螺旋桨模型空泡水筒试验方法,探讨均流环境中空泡数和进速系数对螺旋桨正车和倒车水动力影响,以及在冰阻塞环境中空泡数、进速系数和冰-桨距离对螺旋桨正车和倒车水动... 详细信息

针对空泡效应对双向冰级螺旋桨的正车性能和倒车性能的影响,本文采用螺旋桨模型空泡水筒试验方法,探讨均流环境中空泡数和进速系数对螺旋桨正车和倒车水动力影响,以及在冰阻塞环境中空泡数、进速系数和冰-桨距离对螺旋桨正车和倒车水动力性能影响。研究结果表明:均匀流环境中定水速变转速,严重的空化现象对推力和扭矩的削减大于由螺旋桨转速增加而增加的推力和扭矩;冰阻塞环境中定转速变水速,螺旋桨推力和扭矩受到冰阻塞和空泡共同作用,当空化严重时,推力和扭矩不再随阻塞距离的减小而增加;本双向螺旋桨的倒车性能要比正车性能差,进速系数越大,性能差越大,均匀流中进速系数为0.7时,推力系数的差值在80%左右;冰阻塞中随着冰-桨距离的增加,水动力差值随之增加,但增加幅值较小;空泡不断地在桨叶生成,并在与桨叶分离时快速溃灭,随着冰-桨距离的减小,近冰桨叶表面空化现象越严重,空泡发生面积越大,且空泡形状越不规则。

关键词：空泡效应双向冰级桨均匀流冰阻塞水动力

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吹填珊瑚礁岛地下水淡化时空规律初探

岩土力学 2024年第1期45卷 257-266页

作者：王雪晴胡明鉴彭赟郑思维中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中国科学院大学北京100049 桂林理工大学土木与建筑工程学院广西桂林541004

为分析吹填珊瑚礁岛地下水的时空淡化规律,开展珊瑚礁岛地下水现场长期监测,获取了不同位置、不同深度地下水电导率的长期监测数据和定期取样测试核验数据;结合礁岛降雨监测资料,以电导率为地下水质评价的主要指标,分析地下水电导率在... 详细信息

为分析吹填珊瑚礁岛地下水的时空淡化规律,开展珊瑚礁岛地下水现场长期监测,获取了不同位置、不同深度地下水电导率的长期监测数据和定期取样测试核验数据;结合礁岛降雨监测资料,以电导率为地下水质评价的主要指标,分析地下水电导率在时间、空间尺度上的变化特征,探索礁岛地下水的淡化趋势及影响因素,通过随机森林模型进一步预测了钻孔内地下水电导率的变化规律。研究结果表明,珊瑚礁岛地下水电导率总体呈震荡下降趋势,地下水电导率与时间的关系可以用指数函数表示。地下水电导率随深度的增加而增大直至与海水的电导率相当后维持稳定,礁岛内相同深度地下水电导率呈现中间低、四周高的趋势。说明地下水的淡化从礁岛中心部位开始向四周延展,并发现在礁岛中部存在多个初始淡化中心点。地下水电导率受降雨入渗、潮汐作用、水文地质参数等多个因素的影响,随机森林模型预测5 a后潜水面下8 m处的电导率将逐渐稳定在10000μS/cm,地下水的淡化速率显著降低。

关键词：吹填珊瑚礁岛地下水电导率淡化规律