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基于YOLOv8n改进的蚕虫检测与计数方法

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农业工程学报 2024年第15期40卷 143-151页

作者：马小林王梦麟旷海兰唐亮刘新华武汉理工大学信息工程学院武汉430070 广西壮族自治区蚕业技术推广站南宁530007

为解决桑蚕养殖过程中对蚕虫计数的难题,特别是针对蚕虫目标小、分布密集且易被遮挡的问题。改研究提出了一种基于YOLOv8模型改进的蚕虫检测与计数新方法(SDM-YOLO)。该方法的核心创新包括:1)引入RCS-OSA模块作为残差模块,替代原YOLOv8... 详细信息

为解决桑蚕养殖过程中对蚕虫计数的难题,特别是针对蚕虫目标小、分布密集且易被遮挡的问题。改研究提出了一种基于YOLOv8模型改进的蚕虫检测与计数新方法(SDM-YOLO)。该方法的核心创新包括:1)引入RCS-OSA模块作为残差模块,替代原YOLOv8中的C2f模块,以增强网络的多尺度特征提取能力并融合不同感受野的信息,提升对密集分布蚕虫的识别能力;2)改造检测头为动态预测头(dynamic prediction head),结合尺寸、空间和通道三个维度的特征信息,提高蚕虫识别的精确度,减少误检;3)优化损失函数,采用EIOU LOSS作为边界框回归的损失函数,以改善密集场景下蚕虫目标的漏检问题。经过试验验证,SDM-YOLO方法在多个评估指标上均表现出色。具体而言,该方法在精确度上达到了88.2%,召回率为87.2%,平均准确度mAP@0.5为93.2%,而mAP@0.5:0.95也达到了74.7%。这些结果充分证明了与一阶段检测模型YOLO系列相比,SDM-YOLO在蚕虫检测与计数方面具有比较明显的优势。

关键词：目标检测通道混洗深度学习注意力机制损失函数

不同粒径UiO-66混掺改性TFN-FO膜的构建及性能评价

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化工学报 2024年第5期75卷 1920-1928页

作者：张文焱刘浩宋伟龙赵频王新华江南大学环境与土木工程学院江苏无锡214122 江苏省生物质能与减碳技术工程实验室江苏无锡214122

以锆基金属-有机骨架材料(MOFs)UiO-66作为研究对象,制备了三种不同粒径的UiO-66纳米颗粒,并将其混掺到薄层复合膜(TFC)的聚酰胺(PA)层内,研究了UiO-66纳米颗粒的粒径对薄层复合纳米正渗透(TFN-FO)膜性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM... 详细信息

以锆基金属-有机骨架材料(MOFs)UiO-66作为研究对象,制备了三种不同粒径的UiO-66纳米颗粒,并将其混掺到薄层复合膜(TFC)的聚酰胺(PA)层内,研究了UiO-66纳米颗粒的粒径对薄层复合纳米正渗透(TFN-FO)膜性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、水接触角(WCA)测量仪、X射线光电子能谱仪(XPS)等表征手段,探究了TFN-FO膜的性质变化。结果表明,减小UiO-66的粒径不会影响TFN-FO膜的高亲水性,并且随着UiO-66粒径的减小,TFN-FO膜的粗糙度降低、交联度升高。通过以去离子水和2 mol/L氯化钠溶液作为进料液和汲取液的实验室自制的正渗透系统对膜性能进行评价,发现混掺小粒径(50 nm)UiO-66的TFNFO膜可以在保持较低反向盐通量的同时实现35%的水通量提升。有机污染实验表明,TFN-FO膜具有良好的抗污染性能。

关键词：膜过滤纳米粒子正渗透 MOFs 粒径混掺改性

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基于多标记深度森林算法的冷鲜羊肉新鲜度无损检测方法

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 580-587页

作者：徐子洋姜新华白洁张文婧李靖内蒙古农业大学计算与信息工程学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区农牧业大数据研究与应用重点实验室内蒙古呼和浩特010018

羊肉新鲜程度受多种因素影响,其检测一般要从感官性状、分解的理化产物和微生物繁殖程度等方面进行。然而基于单一指标的羊肉新鲜度检测局限性大,适用性低,很难综合评价羊肉新鲜程度,而且传统检测方法操作复杂,效率低,不能满足日常实际... 详细信息

羊肉新鲜程度受多种因素影响,其检测一般要从感官性状、分解的理化产物和微生物繁殖程度等方面进行。然而基于单一指标的羊肉新鲜度检测局限性大,适用性低,很难综合评价羊肉新鲜程度,而且传统检测方法操作复杂,效率低,不能满足日常实际需求。高光谱成像技术作为一种快速、无损、高效的检测技术,可以有效地获取冷鲜羊肉腐败过程中表面、内部组成和理化变化信息。提出一种基于改进深度森林算法的冷鲜羊肉新鲜度评价模型,增加特征筛选挖掘与多个评价指标相关的光谱信息,同时增加层增长控制有效防止模型过拟合。采集了0~14天4℃贮藏环境中羊肉样本的400~1000 nm高光谱数据,采用实验室方法测定了样本的挥发性盐基氮(TVB-N)、pH值、菌落总数(TAC)和大肠菌群近似数(ANC)指标值。选择感兴趣区域提取光谱数据,通过S-G平滑滤波法和多元散射校正法对原始光谱数据进行预处理,利用连续投影法提取了18个特征波段。将数据集按照3∶1划分为训练集和测试集;利用本文提出的改进深度森林算法建立新鲜度等级分类模型。结果表明,新鲜度等级分类总体精度为0.9857,并利用hamming loss、one-error、ranking loss和marco-AUC四种多标记度量指标评价模型性能,分别为0.0257、0.0143、0.0142和0.9986,均优于传统多标记分类算法也表明,该多指标新鲜度评价模型可用于羊肉新鲜度的快速无损检测,改善了单一新鲜度检测指标模型分类的局限性,为后续高光谱成像技术的多指标无损检测提供了方法。

关键词：高光谱冷鲜羊肉新鲜度多标记分类深度森林

红胸黑翅萤线粒体全基因组测定及熠萤亚科系统发育树分析

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基因组学与应用生物学 2024年

作者：陈泉刘勇刘全付新华山东华阳农药化工集团有限公司华中农业大学植物科学技术学院深圳市佳兆业公益基金会

为明确红胸黑翅萤（Luciola kagiana Matsumura， 1928）（Coleoptera：Lampyridae）的线粒体基因组结构及熠萤亚科的分子系统发育关系，本研究对红胸黑翅萤的线粒体基因进行了测序、组装、注释和特征分析。结果表明，红胸黑翅萤的线粒... 详细信息

为明确红胸黑翅萤（Luciola kagiana Matsumura， 1928）（Coleoptera：Lampyridae）的线粒体基因组结构及熠萤亚科的分子系统发育关系，本研究对红胸黑翅萤的线粒体基因进行了测序、组装、注释和特征分析。结果表明，红胸黑翅萤的线粒体基因组全长为16 317 bp，包含了13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因和一个非编码控制区。对21 种萤火虫（其中19种为熠萤亚科，2种为萤亚科）的线粒体基因组的组成和结构进行分析，分析结果表明，萤科（Lampyridae）昆虫线粒体基因组组成和结构的基本特征一致，但在线粒体全长、控制区长度、A+T含量偏向性以及基因间隔特征上在亚科间存在一定的差异性。利用最大似然法构建基于这21种萤火虫线粒体全因组核苷酸序列的系统发育树，系统发育树结果显示，红胸黑翅萤与熠萤属（Luciola）萤火虫聚类在一个分支上；熠萤亚科与萤亚科萤火虫各自聚成一个分支；熠萤亚科间同属的萤火虫种类都分别单独形成一个分支。本研究表明分子分类技术能极大地促进萤火虫分类学系统的完善，提升萤火虫分类的便利性和准确性。

关键词：红胸黑翅萤熠萤属熠萤亚科形态学分类系统发育线粒体基因组

Cr掺杂La-Mn钙钛矿催化剂强化NH3-SCR脱硝性能

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环境化学 2024年

作者：焦玉琳王新华罗晓军河南警察学院商丘职业技术学院河南警察学院化学分析实验室

采用共沉淀法制备了LaMn1-yCryO3(y=0,0.05、0.1、0.2、0.4)钙钛矿催化剂，并将其用于模拟烟气中NO的脱除，通过XRD、SEM、BET、XPS和DRIFT等表征研究了催化剂的物化性能及反应机理.在300℃时，LaMnO3的NO转化率为75.8%，在Cr掺杂比为0.... 详细信息

采用共沉淀法制备了LaMn1-yCryO3(y=0,0.05、0.1、0.2、0.4)钙钛矿催化剂，并将其用于模拟烟气中NO的脱除，通过XRD、SEM、BET、XPS和DRIFT等表征研究了催化剂的物化性能及反应机理.在300℃时，LaMnO3的NO转化率为75.8%，在Cr掺杂比为0.1时NO的转化率达到最高91.3%.从表征结果来看，Cr的掺杂使催化剂发生了晶格畸变同时改变了催化剂的形貌，产生了较多的活性位点和较大的表面积.金属间的协同作用(2Cr6++3Mn2+?2Mn3++3Cr2++2Cr3+)和高浓度的化学吸附氧和晶格氧都加强了催化剂表面的氧化还原反应，从而使LaMn0.9Cr0.1O3催化剂具有较好的脱硝活性.经过改性后的催化剂对硫酸盐的抵抗能力有了大幅提高，归因于增大的比表面积和孔结构增加了活性位点数量.因此，适当的Cr取代能显著提高La-Mn钙钛矿催化剂的脱硝活性.

关键词：钙钛矿 NH -SCR 掺杂机理 NOx

单层Janus Ga2SSe光催化水解性质的第一性原理研究

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原子与分子物理学报 2025年第3期 51-57页

作者：胡新华廖杨芳贵州省贵阳市乌当区第四中学贵州师范大学物理与电子科学学院

光催化水解制氢为解决能源危机和环境污染问题提供了一种可行的策略.本文通过第一性原理计算，提出了单层Janus Ga2SSe是一种有效的水解光催化剂.结构稳定性分析表明，单层Janus Ga2SSe具有能量和动力学稳定性.电子性质表明，单层Janus ... 详细信息

光催化水解制氢为解决能源危机和环境污染问题提供了一种可行的策略.本文通过第一性原理计算，提出了单层Janus Ga2SSe是一种有效的水解光催化剂.结构稳定性分析表明，单层Janus Ga2SSe具有能量和动力学稳定性.电子性质表明，单层Janus Ga2SSe属于间接带隙半导体，有利于降低载流子的复合几率.光催化性能分析表明，单层Janus Ga2SSe的能带边缘位置适合PH=0～14宽范围的光催化水解.此外，单层Janus Ga2SSe具有较高的紫外光和可见光吸收、较大的内建电场、较小的载流子有效质量保证了光生载流子有效分离并快速迁移到反应活性位点参与水的氧化还原反应.研究结果为单层Janus Ga2SSe的合成及其作为水解光催化剂的潜在应用提供了有价值的理论指导.

关键词： Janus材料光催化水解第一性原理

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微秒脉冲电场促进肝癌细胞凋亡及其机制

安徽医科大学学报 2024年第8期 1370-1376页

作者：郑伟陈新华胡深黄琦安徽医科大学第二附属医院肿瘤科浙江省脉冲电场技术医学转化重点实验室浙江大学医学院附属第二医院产科

目的初步探究微秒脉冲电场引起肝癌细胞HepG2凋亡的现象及其机制。方法利用CCK-8检测不同参数的微秒脉冲电场对人肝癌细胞HepG2和人正常肝细胞L-O2增殖的影响，通过流式细胞术观察不同电场强度下微秒脉冲消融对HepG2细胞凋亡的影响；... 详细信息

目的初步探究微秒脉冲电场引起肝癌细胞HepG2凋亡的现象及其机制。方法利用CCK-8检测不同参数的微秒脉冲电场对人肝癌细胞HepG2和人正常肝细胞L-O2增殖的影响，通过流式细胞术观察不同电场强度下微秒脉冲消融对HepG2细胞凋亡的影响；利用透射电镜观察消融后的HepG2细胞形态改变；通过转录组测序和生物信息学分析筛选消融组和对照组细胞间的差异表达基因；采用实时荧光定量PCR(qPCR)实验和蛋白质印迹实验验证HepG2细胞经脉冲消融后差异表达基因的RNA和蛋白表达改变。结果 CCK-8实验显示，随着电场强度的增加，微秒脉冲电场消融对肝癌细胞HepG2和人肝细胞L-O2的增殖和抑制能力也逐渐增加。但微秒脉冲电场对二者之间的消融能力没有显著性差异。在电压增加至1 600 V/cm时，微秒脉冲电场能够诱导HepG2细胞凋亡(P<0.000 1),凋亡细胞比率近80%。透射电镜观察显示，微秒脉冲电场消融后，HepG2细胞膜发生破碎，其中线粒体形态不规则，出现了典型的凋亡小体。转录组学分析揭示参与微秒脉冲消融的主要基因有丝氨酸苏氨酸蛋白激酶1(TAOK1),卷曲蛋白家族受体3(FZD3),钙蛋白酶10(CAPN10),基质金属蛋白酶9(MMP-9)以及转化生长因子β-1诱导的转录本(TGFB1)等。qPCR实验证实在1 600 V/cm微秒脉冲消融后，HepG2细胞内TAOK1(P<0.05)、FZD3(P<0.01)的RNA表达水平上调，CAPN10(P<0.001)、MMP-9(P<0.01)和TGFB1(P<0.05)的RNA表达水平降低。蛋白质印迹实验进一步证实TAOK1和FZD3在微秒脉冲处理后表达水平出现上升，而CAPN10、MMP-9和TGFB1的表达水平出现下调。结论微秒脉冲电场消融可以有效促进肝癌HepG2细胞的凋亡，CAPN10、FZD3等基因可能参与微秒脉冲消融促进肝癌HepG2细胞凋亡的调控。

关键词：肝癌微秒脉冲消融凋亡

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1型糖尿病的治疗进展及未来

中国医学前沿杂志（电子版） 2024年第3期16卷 9-15,I0001页

作者：周晶肖新华中国医学科学院北京协和医学院、北京协和医院内分泌科、国家卫生健康委内分泌重点实验室北京100730

近年来,1型糖尿病的治疗进入了新时代,各种新的治疗方式层出不穷,其中包括人工胰腺、新兴的药物疗法、干细胞疗法和人工智能等。本篇文章讨论了这些技术在糖尿病领域近5年的新进展,提出了未来发展的可能方向,为糖尿病的治疗提供新的思... 详细信息

近年来,1型糖尿病的治疗进入了新时代,各种新的治疗方式层出不穷,其中包括人工胰腺、新兴的药物疗法、干细胞疗法和人工智能等。本篇文章讨论了这些技术在糖尿病领域近5年的新进展,提出了未来发展的可能方向,为糖尿病的治疗提供新的思路与见解。

关键词： 1型糖尿病人工胰腺干细胞人工智能

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基于PI3K/Akt信号通路探讨槲皮素对肝癌细胞增殖、凋亡的影响

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中国老年学杂志 2024年第8期44卷 1960-1964页

作者：聂新华丁浩谭丽南昌大学第二附属医院

目的研究槲皮素的抗肝癌作用，并进一步探究其与磷酸肌醇3-激酶/苏氨酸蛋白激酶(PI3K/Akt)信号通路的关系。方法肝癌细胞BEL-7402分为对照组、槲皮素低、中、高剂量组，分别用不同浓度的槲皮素处理(0、80、160、320μmol/L)。采用噻唑... 详细信息

目的研究槲皮素的抗肝癌作用，并进一步探究其与磷酸肌醇3-激酶/苏氨酸蛋白激酶(PI3K/Akt)信号通路的关系。方法肝癌细胞BEL-7402分为对照组、槲皮素低、中、高剂量组，分别用不同浓度的槲皮素处理(0、80、160、320μmol/L)。采用噻唑蓝(MTT)实验比较细胞24、48、72 h的增殖抑制率，采用平板克隆实验比较各组细胞克隆形成率，流式细胞术实验比较各组细胞的凋亡率及细胞周期分布情况，Western印迹实验比较细胞周期蛋白(Cyclin)D1、裂解的半胱氨酸蛋白酶(Cleaved Caspase)-3、B细胞淋巴瘤(Bcl)-2、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、磷酸酶及张力蛋白同系物(PTEN)、磷酸化(p)-PI3K、p-Akt蛋白含量情况；采用分子对接学分析槲皮素与Akt、PI3K的结合。结果与对照组比较，经不同剂量槲皮素处理组肝癌细胞增殖抑制率、细胞凋亡率明显增加，细胞克隆形成率明显降低，S期细胞数明显减少，G0/G1期细胞数明显增加，细胞内Cleaved Caspase-3、Bax、PTEN蛋白含量明显增加，CyclinD1、Bcl-2、p-PI3K及p-Akt蛋白含量明显减少(P<0.05),槲皮素与Akt、PI3K分子结合能分别为-5.47、-6.74。结论槲皮素具有明显的抗肝癌作用，主要通过诱导细胞凋亡、阻断细胞周期进而抑制细胞增殖实现的，可能与调控PI3K/Akt通路的表达有关。

关键词：肝癌槲皮素磷酸肌醇3-激酶苏氨酸蛋白激酶