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大邻域多约束无人机数据收集路径规划

计算机科学与探索 2025年第1期 158-168页

作者：潘淼鑫陈崇成福建师范大学计算机与网络空间安全学院数字福建大数据安全技术研究所福建省高校大数据分析与应用工程技术研究中心福州大学地理空间信息技术国家地方联合工程研究中心

在公网受限的应急环境中，利用无人机辅助物联网能促进传感数据的及时传递。当考虑无线通信距离时，无人机作为移动收集器在有限续航时间内收集尽可能多的传感数据的路径规划可建模为足够近定向问题（CEOP）。现有求解CEOP的算法是逐个... 详细信息

在公网受限的应急环境中，利用无人机辅助物联网能促进传感数据的及时传递。当考虑无线通信距离时，无人机作为移动收集器在有限续航时间内收集尽可能多的传感数据的路径规划可建模为足够近定向问题（CEOP）。现有求解CEOP的算法是逐个计算目标节点的访问顺序及其邻域内的采集点，这在节点邻域较大并覆盖周围多个节点时效率低下，这些方法也没有考虑数据传输时间和无人机遥控距离等约束。为此，建立了大邻域多约束无人机数据收集路径规划的数学模型，提出了基于贪婪随机自适应搜索过程（GRASP）的GRASP-LN算法进行求解。该算法不重复计算重合的采集点，而是维护路径每个航点采集的节点集合，无人机在每个航点悬停一段时间以收集集合内节点的数据。公开的CEOP数据集的实验结果表明，GRASP-LN比GSOA、VNS和GRASPopt具有更好的求解质量和更短的计算时间。与基线算法GRASPopt相比，GRASP-LN的路径奖励平均提高了5.86%，最大提高了14.91%，执行时间平均减少了69%，特别在节点邻域平均覆盖4.67个以上节点时，GRASP-LN的路径奖励和稳定性均优于GRASPopt。考虑数据传输时间和无人机遥控距离约束的实验验证了GRASP-LN算法对考虑这些约束的无人机数据收集路径规划问题的有效性。

关键词：无人机贪婪随机自适应搜索过程数据收集足够近定向问题路径规划物联网

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王之江：中国激光之父

自然辩证法通讯 2025年第1期 98-104页

作者：陈崇斌汪志荣浙江师范大学生命科学学院安徽师范大学物理与电子信息学院

王之江是中国应用光学理论体系的创立者和应用光学实践的学术带头人，中国激光科学事业的主要开创者，在应用光学、激光科学、激光武器探索以及现代光学等很多领域取得了重要成就。王之江的成功，既归功于其个人独特的学习和科研风格，... 详细信息

王之江是中国应用光学理论体系的创立者和应用光学实践的学术带头人，中国激光科学事业的主要开创者，在应用光学、激光科学、激光武器探索以及现代光学等很多领域取得了重要成就。王之江的成功，既归功于其个人独特的学习和科研风格，也有国家需要的有力推动。

关键词：王之江应用光学激光激光武器现代光学

胃癌类器官模型应用于个性化药物筛查的可行性

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中国组织工程研究 2025年第25期29卷 5345-5350页

作者：范洪凯管瑛瑛王路敏曾凡伟尹毅锐复旦大学附属中山医院厦门医院普通外科福建省厦门市361015 复旦大学附属中山医院厦门医院病理科福建省厦门市361015 复旦大学附属中山医院厦门医院药剂科福建省厦门市361015 厦门博创盛世生物技术有限公司福建省厦门市361100

背景:术后辅助化疗是治疗胃癌的常用方法,但患者对化疗的反应存在很大的差异,需要一种新的临床治疗前模型,来指导胃癌患者的个性化药物治疗。目的:构建基于胃癌组织的类器官模型,探讨其在个性化药物筛查中的应用价值。方法:收集20例胃... 详细信息

背景:术后辅助化疗是治疗胃癌的常用方法,但患者对化疗的反应存在很大的差异,需要一种新的临床治疗前模型,来指导胃癌患者的个性化药物治疗。目的:构建基于胃癌组织的类器官模型,探讨其在个性化药物筛查中的应用价值。方法:收集20例胃癌患者术中切除的组织标本,消化分解后与基质胶混合种板,添加含有表皮生长因子和成纤维细胞生长因子10的类器官培养基进行培养。采用苏木精-伊红染色和免疫组化染色对胃癌类器官及原始肿瘤组织进行病理形态学及免疫分子标记同质性验证。通过对卡铂、伊立替康、氟尿嘧啶、奥沙利铂、紫杉醇、表阿霉素等6种药物进行药物敏感性筛查,评估胃癌类器官模型用于药物筛查的可行性。结果与结论:成功培养14例胃癌类器官,类器官的形态及生长特性存在个体性差异,所有类器官均可稳定传代、冻存、复苏。胃癌类器官保留了与原发肿瘤相同的形态学特征及免疫分子表达。6例类器官对6种化疗药物表现出了不同的药物敏感性,初步证实了胃癌类器官作为体外药物筛查模型具有可行性。

关键词：类器官 3D培养模型化疗个体化治疗胃癌药敏

金属有机框架材料在骨组织工程和骨科疾病治疗中的多重应用

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中国组织工程研究 2025年第10期29卷 2151-2161页

作者：刘云翔张晓玉李昊张荣李利平陈崇伟山西医科大学第二医院骨科山西省太原市030001 山西医科大学医学影像学院山西省太原市030001 山西白求恩医院(山西医学科学院同济山西医院) 山西医科大学第三医院山西省太原市030032

背景:金属有机框架材料因其可调节的孔隙率、较大的表面积、生物相容性良好和结构多样等独特的性质在骨组织工程和骨疾病治疗中展现出巨大的应用前景。目的:综述金属有机框架材料在骨修复、关节炎、骨感染和骨肿瘤中的研究进展、运用及... 详细信息

背景:金属有机框架材料因其可调节的孔隙率、较大的表面积、生物相容性良好和结构多样等独特的性质在骨组织工程和骨疾病治疗中展现出巨大的应用前景。目的:综述金属有机框架材料在骨修复、关节炎、骨感染和骨肿瘤中的研究进展、运用及优缺点,为后续研究提供参考及策略。方法:检索Web of science、Pub Med和中国知网数据库,英文检索词为“Metal-Organic Frameworks,MOFs,Orthopedics,Bone Repair,Bone Regeneration,Orthopaedic Applications,Bone Tissue Engineering,Bone Infection,Arthritis,Bone Tumor,Osteosarcoma”,中文检索词为“金属有机框架,骨科,骨修复,骨再生,骨科应用,骨组织工程,骨感染,关节炎,骨肿瘤,骨肉瘤”,检索了2015-2023年的相关文献。根据纳入与排除标准对所有文献进行初筛后,最终纳入72篇文章进行综述。结果与结论:(1)在促进骨修复过程中,金属有机框架材料中的金属离子中心能够激活相应信号通路,从而通过促进成骨基因的表达、抑制破骨细胞、促进血管生成、加速骨矿化进程4个方面促进成骨,因此,以钙、锶、钴、铜和镁离子等金属离子作为金属中心的金属有机框架材料在改善骨缺损植入物的性能方面具有很大潜力。(2)以锌/钴金属有机框架为代表的金属有机框架材料能发挥类细胞保护酶的活性,清除活性氧,促进软骨再生,与天然酶相比具有不易失活和更好的稳定性等优势。(3)锌基金属有机框架材料凭借宽带隙、光生载流子的有效分离迁移以及高稳定性的特点,在光催化领域表现出色,广泛用于细菌及肿瘤细胞的杀灭。(4)双金属金属有机框架材料由于额外金属的掺杂,导致结构性能发生优化而具有关键优势,例如锌/镁金属有机框架74具有更高的稳定性进而实现持续抗菌,钽/锆金属有机框架光吸收能力及光催化效率的增加,成为了放疗增敏剂。(5)然而,金属有机框架材料在临床应用中仍面临诸如药物释放的不确定性、生物体内安全性及长期存在可能诱发的免疫反应等挑战.

关键词：金属有机框架材料骨组织工程骨修复骨感染关节炎骨肿瘤 MOFs

航天印制电路板汽相回流焊工艺的传热机理与等效建模仿真研究

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北京理工大学学报 2025年第1期45卷 60-66页

作者：苏煜许庆金梓谦孟瑛泽亓婷张朋北京理工大学宇航学院北京航天自动控制研究所

针对航天领域中电子器件与电路板集成使用的汽相回流焊工艺进行数值模拟研究，对揭示汽相回流炉内的流体状态、明确传热机理、优化焊接参数以及揭示焊接电路板的温度分布具有极其重要的意义.提出一种针对汽相回流焊工艺过程仿真的数值... 详细信息

针对航天领域中电子器件与电路板集成使用的汽相回流焊工艺进行数值模拟研究，对揭示汽相回流炉内的流体状态、明确传热机理、优化焊接参数以及揭示焊接电路板的温度分布具有极其重要的意义.提出一种针对汽相回流焊工艺过程仿真的数值模拟方法，建立汽相回流炉的整体模型，分析了回流炉中流体的运动状态以及与电路板之间的传热机理.随后建立单层蒸汽层的等效仿真模型，将温度计算结果作为其边界条件，通过设置压强差控制温升速率，对带有电路板的等效模型进行计算，预测焊接电路板的温度变化.将设计试验与仿真进行对比，结果表明，等效模型对电路板的温度分布模拟是准确的，对优化参数具有重要意义.

关键词：汽相回流焊数值模拟传热机理等效模型温度分布

基于GA-Fuzzy-PID算法的棉田施肥灌溉系统研究

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农机化研究 2025年第4期47卷 50-56,64页

作者：王昊张立新胡雪李文春王晓瑛石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832000 图木舒克银丰现代农业装备有限公司新疆图木舒克843900

在水肥一体控制器中,PID控制算法易引起超调,产生振荡;Fuzzy-PID控制算法由于参数基于人为经验设定,控制欠细腻。针对上述问题,研究并设计了一种基于GA-Fuzzy-PID算法的控制器,以期实现施肥灌溉系统的精准控制。在不同目标EC设定值下,对... 详细信息

在水肥一体控制器中,PID控制算法易引起超调,产生振荡;Fuzzy-PID控制算法由于参数基于人为经验设定,控制欠细腻。针对上述问题,研究并设计了一种基于GA-Fuzzy-PID算法的控制器,以期实现施肥灌溉系统的精准控制。在不同目标EC设定值下,对PID算法、Fuzzy-PID算法和GA-Fuzzy-PID算法进行仿真对比。结果表明:基于GA-Fuzzy-PID的控制器具有优异的控制效果,更能满足施肥灌溉系统精准控制的要求。

关键词：棉田灌溉施肥精准控制遗传优化 GA-Fuzzy-PID

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滴灌棉田节水灌溉系统控制策略研究

农机化研究 2025年第1期47卷 16-20页

作者：李贺张立新胡雪李文春王晓瑛石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832003 石河子大学兵团能源发展研究院新疆石河子832003 图木舒克银丰现代农业装备有限公司新疆图木舒克843900

针对传统棉田节水灌溉系统灌溉精度低、运行稳定性差的问题,设计了一种基于Fuzzy-PID控制的棉田节水灌溉控制系统。系统通过土壤湿度传感器采集棉田的实时土壤湿度作为控制决策依据,结合专家经验制定模糊控制规则,设计了Fuzzy-PID控制器... 详细信息

针对传统棉田节水灌溉系统灌溉精度低、运行稳定性差的问题,设计了一种基于Fuzzy-PID控制的棉田节水灌溉控制系统。系统通过土壤湿度传感器采集棉田的实时土壤湿度作为控制决策依据,结合专家经验制定模糊控制规则,设计了Fuzzy-PID控制器,并在Simulink中对系统进行建模与仿真试验,对Fuzzy-PID控制方法和常规的PID控制方法进行仿真分析。仿真曲线表明:与传统PID控制器相比,Fuzzy-PID控制的稳态时间减少了约7.3 s,超调量减少了5.65%。试验结果表明:模糊PID控制方式调节精度和稳态性能更好,可及时调整土壤湿度,进行适时、适量的灌溉,一定程度上提高了系统灌溉精度,可以满足大田棉花灌溉需求。

关键词：棉田节水灌溉 Fuzzy-PID 控制策略

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Cu含量对Pd-Cu/铝土矿CO氧化催化剂结构和性能的影响（英文）

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无机化学学报 2016年第10期32卷 1867-1875页

作者：詹瑛瑛徐聪波陈崇启刘弦马永德江莉龙福州大学化肥催化剂国家工程研究中心福州350002

利用资源丰富的天然铝土矿经Na OH溶液水热处理后焙烧,获得比表面积达174 m2·g-1铝土矿载体,制备了双金属PdCu为活性组分的催化剂,金属Pd负载量为0.5%(质量百分数),以CO氧化反应为探针反应,详细考察了Cu含量的变化对催化剂物化性能的... 详细信息

利用资源丰富的天然铝土矿经Na OH溶液水热处理后焙烧,获得比表面积达174 m2·g-1铝土矿载体,制备了双金属PdCu为活性组分的催化剂,金属Pd负载量为0.5%(质量百分数),以CO氧化反应为探针反应,详细考察了Cu含量的变化对催化剂物化性能的影响。研究发现,Cu的引入有利于提高金属Pd的分散度,同时随着Cu含量的变化,金属Pd与Cu之间以及金属与铝土矿载体之间的相互作用随之改变。催化剂的CO氧化反应性能评价结果表明,Pd和Cu负载量分别为0.5%和4%的样品(PdCu_4/MB)催化反应性能最佳。结合表征结果认为,PdCu_4/MB的高活性归因于良好的Pd和Cu分散度,金属Pd、Cu以及金属与载体之间较强的相互作用。此外,CO-TPD表征结果说明较强的CO吸附能力和从载体中获取氧的能力也有利于提高PdCu_4/MB样品的CO氧化反应性能。

关键词：钯-铜双金属碱溶液处理铝土矿一氧化碳氧化铜含量

聚集诱导发光纳米探针在前列腺癌光热诊疗中的应用

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中国组织工程研究 2025年第16期29卷 3400-3409页

作者：桂斌姜楠黄鑫钟方璐王治文刘乾辉郭宇昕陈粤瑛蒲欢邓倾武汉大学人民医院超声影像科湖北省武汉市430060

背景:基于“分子内运动受限”这一机制构筑的新型聚集诱导发光荧光探针可用于疾病标志物的检测、肿瘤诊断、细菌成像识别等多个方面。目的:构建基于聚集诱导发光的近红外二区纳米探针FA-DSPE-PEG-AIE@NPs,探讨其用于前列腺癌靶向近红外... 详细信息

背景:基于“分子内运动受限”这一机制构筑的新型聚集诱导发光荧光探针可用于疾病标志物的检测、肿瘤诊断、细菌成像识别等多个方面。目的:构建基于聚集诱导发光的近红外二区纳米探针FA-DSPE-PEG-AIE@NPs,探讨其用于前列腺癌靶向近红外二区荧光成像及光热治疗的潜能。方法:以卵磷脂、聚乙二醇磷脂、叶酸-聚乙二醇磷脂、聚集诱导发光分子2TT-oC26B为原料,采用纳米沉淀法合成叶酸靶向纳米探针FA-DSPE-PEG-AIE@NPs,对其进行基本表征。选取PC3人前列腺癌细胞、人脐静脉内皮细胞为实验对象,检测纳米探针FA-DSPE-PEG-AIE@NPs的细胞毒性与光照毒性;选取PC3人前列腺癌细胞为实验对象,采用流式细胞术和钙黄绿素/碘化丙啶染色法检测该纳米探针的光热治疗效果。选取BALB/C裸鼠腹部皮下注射PC3人前列腺癌细胞建立肿瘤模型,尾静脉注射纳米探针FA-DSPE-PEG-AIE@NPs后立即对小鼠进行近红外二区荧光成像,12 h后激光照射肿瘤5 min,14 d内观察光热治疗效果。结果与结论:①纳米探针FA-DSPE-PEG-AIE@NPs呈球形,平均粒径(171.0±0.3)nm,具有广谱光吸收能力和延伸至近红外二区的尾部发射,在激光辐照下可发出明亮的近红外二区荧光信号;②纳米探针FA-DSPE-PEG-AIE@NPs的细胞毒性低、光毒性高;流式细胞术及钙黄绿素/碘化丙啶染色法显示,纳米探针FA-DSPE-PEG-AIE@NPs对PC3人前列腺癌细胞具有明显的光热杀伤效果;③纳米探针FA-DSPE-PEG-AIE@NPs成功实现了对活体小鼠血管的近红外二区荧光成像,并确认了在肿瘤部位的最大富集时间为12 h,估算后肢腿部及腹部单根血管的血管宽度分别为0.63 mm和0.42 mm,治疗后14 d小鼠肿瘤体积明显减小;④结果表明,纳米探针FA-DSPE-PEG-AIE@NPs能有效实现前列腺癌的近红外二区荧光成像及光热治疗,有望为前列腺癌的早期诊断及联合治疗提供新手段。

关键词：前列腺癌聚集诱导发光纳米探针近红外二区荧光成像光热治疗诊疗一体化