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高抗菌性光催化材料的制备及LED光驱动其抗菌性能研究

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化学学报 2024年第9期82卷 962-970+1029-1032页

作者：康健石梓煊李景梅长春理工大学生命科学技术学院

本工作采用简易的水热合成法合成了一种具有高抗菌性能的Mn-ZnO复合无机光催化材料.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱、紫外-可见漫反射吸收光谱等方法对其进行了表征,证实了材料的成功制备同时表明Mn的引入提高了电子-空穴对... 详细信息

本工作采用简易的水热合成法合成了一种具有高抗菌性能的Mn-ZnO复合无机光催化材料.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱、紫外-可见漫反射吸收光谱等方法对其进行了表征,证实了材料的成功制备同时表明Mn的引入提高了电子-空穴对的分离效率;光催化抗菌实验结果表明锰掺杂量为质量分数1%的Mn-ZnO复合材料对细菌的光催化抗菌性能显著高于单一的ZnO纳米材料.在LED光的驱动下, Mn-ZnO复合材料的浓度仅需125 mg/L时,其对大肠杆菌(E. coli)、金黄色葡萄球菌(S. aureus)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的抗菌效率在较短时间内即可分别达到98.33%、100%和100%.这说明Mn-ZnO复合光催化材料对细菌的杀伤效果十分高效且具有广谱抗菌性,只需要很短的时间且极低的浓度就可以将多种病原微生物快速杀灭.而3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐法(MTT)实验证明所合成的这种高抗菌性复合光催化材料在实验浓度下具有良好的生物相容性.本研究提供了一种廉价、绿色、简单易制备的方法合成了高抗菌性能的光催化材料,该材料也有望投入到污水处理当中,在实际抗菌领域拥有广阔的应用前景.

关键词：锰掺杂氧化锌 LED光光催化抗菌复合材料

基因型特征提取方法影响基因组选择预测准确性的研究

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畜牧兽医学报 2024年第6期55卷 2431-2440页

作者：吴华煊杜志强长江大学动物科学技术学院荆州434025

旨在探索并评估6种不同的单核苷多态性(single nucleotide polymorphisms, SNP)基因型特征提取方法。本研究分析比较了6种方法:主成分分析(principal component analysis, PCA)、基因主成分分析(gene-principal component analysis, gene-PCA)、SNP位点间皮尔逊相关系数(SNP-pearson correlation coefficient, SNP-PCC)、连锁不平衡(linkage disequilibrium, LD)、全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)和随机抽样(random sampling, RS),在两组数据(北京鸭,542个样本,SNP位点数39 932;杜洛克猪,2 549个样本,SNP位点数230 884)3组表型(北京鸭体长(body length)、杜洛克猪背膘厚(backfat thickness)和乳头数(teat number))上的GEBV预测准确率。发现SNP-PCC结合5种GS方法(GBLUP、BayesA、BayesB、BayesC、Bayesian Lasso),在北京鸭数据获得相对可靠的预测精度,在猪背膘厚和乳头数表型获得最高平均预测准确性(提升5%,达到32.3%),并显著提升计算效率(平均提升5~7倍)。综上,本研究发现选择合适的特征提取方法可以有效提升GS的预测准确性和计算效率,为深入研究不同特征提取方法对GS预测准确性的影响奠定了基础,并为其在育种实践中应用提供了参考。

关键词：基因组选择特征提取预测准确性

H型血管内皮细胞铁死亡对骨稳态影响及相关机制的研究

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中国骨质疏松杂志 2024年第10期30卷 1449-1454页

作者：樊佳煊曹林忠甘肃中医药大学甘肃兰州730000 甘肃中医药大学附属医院甘肃兰州730000

H型血管形成与细胞铁死亡作为影响骨稳态的潜在机制,其相互关系在血管生成、骨形成方面逐渐受到关注。H型血管作为血小板-内皮细胞黏附分子(CD_(3)1)、内皮粘蛋白(EMCN)高表达的特殊血管结构,在新骨形成中发挥成血管-成骨耦合作用,促进... 详细信息

H型血管形成与细胞铁死亡作为影响骨稳态的潜在机制,其相互关系在血管生成、骨形成方面逐渐受到关注。H型血管作为血小板-内皮细胞黏附分子(CD_(3)1)、内皮粘蛋白(EMCN)高表达的特殊血管结构,在新骨形成中发挥成血管-成骨耦合作用,促进缺损部位的骨再生;铁死亡是由细胞铁依赖性脂质过氧化物累积驱动的新型细胞死亡方式。近年来内皮细胞(endothelial cells, ECs)铁死亡在相关骨代谢疾病防治中成为研究热点,且相关机制相对成熟,而H型血管ECs铁死亡对骨稳态的研究仍处于初步阶段,因此该综述详细探讨了H型血管ECs铁死亡在血管生成、骨形成方面的作用,有望为深入理解骨稳态提供新的视角,并为开发新的治疗策略提供理论依据。

关键词： H型血管内皮细胞 Nrf2/GPX4信号铁死亡骨稳态

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全球未来洪水演变及极端洪水出现时间预测

武汉大学学报(理学版) 2024年第5期 613-622页

作者：程楠顾西辉任明煊刘剑宇南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室中国地质大学(北京)地下水循环与环境演化教育部重点实验室

温室气体排放引发的全球变暖将导致水循环加剧、洪水风险增加，因此量化不同排放情景下未来洪水演变差异及极端洪水出现时间（TOE）具有重要意义。以年最大一日径流深为洪水指标研究了不同共享社会经济路径（SSPs）下未来洪水的变化趋... 详细信息

温室气体排放引发的全球变暖将导致水循环加剧、洪水风险增加，因此量化不同排放情景下未来洪水演变差异及极端洪水出现时间（TOE）具有重要意义。以年最大一日径流深为洪水指标研究了不同共享社会经济路径（SSPs）下未来洪水的变化趋势，基于自助法（Bootstrap）预测了未来极端洪水的出现时间，并建立归因框架探讨了未来洪水变化的主导因素。结果表明：采取高排放的化石燃料发展路径（SSP5-8.5），全球19.7%的陆地（南极洲、格陵兰岛以及沙漠地区除外）会出现极端洪水，TOE的中值为2048年；而采取低排放的可持续发展路径（SSP1-2.6），全球出现极端洪水的陆地占比将降至10.6%,TOE的中值也将延迟至2067年；极端洪水可能出现在北美洲北部、俄罗斯东部以及我国青藏高原等地区；降水在大多数流域的洪水演变中起主导作用，对洪水变化的影响以正贡献为主。该结果提示，人类只有有效控制温室气体排放，延缓全球变暖趋势，才能减少和延迟极端洪水的发生。

关键词：极端洪水水循环全球变暖水资源极端天气定量归因温室气体

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基于可达集的航天器多对一轨道博弈几何求解

航空学报 2024年

作者：李兆航温昶煊乔栋庞博北京理工大学宇航学院

航天器轨道博弈对保障我国空间资产安全具有重要意义。相对于经典“一对一”轨道博弈问题，“多对一”轨道博弈面临状态参数维度高、追逐者角色未定、终端条件多变等难题，致使传统基于最优控制理论的微分对策方法求解困难。为克服上述... 详细信息

航天器轨道博弈对保障我国空间资产安全具有重要意义。相对于经典“一对一”轨道博弈问题，“多对一”轨道博弈面临状态参数维度高、追逐者角色未定、终端条件多变等难题，致使传统基于最优控制理论的微分对策方法求解困难。为克服上述困难，本文提出了一种基于航天器可达集的多对一轨道博弈几何求解方法。首先，基于航天器可达集理论建立轨道博弈纳什均衡点的可达集等价表征；然后，基于网格点搜索法精确求解任意时刻航天器可达集包络，进而通过计算三角剖分闭合曲面的立体角确定参与博弈航天器可达集之间的相对几何关系；最后，利用二分法搜索来确定满足纳什均衡点可达集几何条件的博弈末端时刻，进而确定博弈结束时的航天器空间位置坐标，完成对多对一轨道博弈问题的求解。仿真结果表明，对一个典型的“三对一”轨道博弈算例，在普通个人计算机上传统微分对策方法求解耗时约两小时，而所提几何方法可在12分钟内给出相近的解。

关键词：轨道博弈多追一逃航天器可达集纳什均衡点几何求解

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欧氏空间中的一类逆平均曲率流

数学学报（中文版） 2024年第4期67卷 641-651页

作者：龚阿欢武汉大学数学与统计学院武汉430072

本文研究了欧氏空间中的一类逆平均曲率流.当初始超曲面为闭的、平均凸的星形超曲面时,经过伸缩变换后,沿着该曲率流最终收敛到欧氏空间中的圆球面.

关键词：逆曲率流收敛性一致抛物

基于供冷/热系统质-量调节的区域综合能源系统动态最优能流计算

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电网技术 2024年第3期48卷 1008-1018页

作者：梁炜焜林舜江刘明波盛煊潘越华南理工大学电力学院广东省广州市510640 广东省绿色能源技术重点实验室广东省广州市510630

区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)的最优能流计算是求解RIES的设备配置、优化调度、故障分析等问题的基础。考虑供冷/热和供气管道传输能量的动态特性,建立RIES动态最优能流计算模型,其中基于特征线法获得了供... 详细信息

区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)的最优能流计算是求解RIES的设备配置、优化调度、故障分析等问题的基础。考虑供冷/热和供气管道传输能量的动态特性,建立RIES动态最优能流计算模型,其中基于特征线法获得了供冷/热管道和供气管道动态偏微分方程的代数解析解。针对基于供冷/热系统质–量调节模式下管道能量传输时滞变量造成RIES的动态能流计算模型难以求解的问题,提出采用分段插值法获得供冷/热管道两端节点温度之间关系的近似表达式并加入动态最优能流计算模型中。此外,针对优化模型中供冷/热系统的流量与温度相乘的双线性项,提出一种能够缩紧松弛间隙的分段凸包络松弛方法将原混合整数非线性优化模型转化为混合整数二次约束规划模型,能够在保证计算精度的同时实现高效求解。最后以某个RIES算例进行分析,验证了所提方法的计算准确性和高效性,并与常用的质调节模式相比,表明在供冷/热系统质–量调节模式下能找到经济性更优的RIES运行点。

关键词：区域综合能源系统动态最优能流质–量调节偏微分方程特征线法分段凸包络松弛

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应用图像转换与深度学习提升单细胞分类精度

遗传 2024年

作者：高炳熙吴华煊杜志强长江大学动物科学技术学院

单细胞转录组测序（single-cell transcriptome sequencing, sc RNA-seq）通过高通量获取单细胞转录丰度数据，能够深入揭示细胞类型、亚型组成、特异性基因标记及功能差异，广泛应用于动植物发育生物学和重要性状解析等领域。然而，sc ... 详细信息

单细胞转录组测序（single-cell transcriptome sequencing, sc RNA-seq）通过高通量获取单细胞转录丰度数据，能够深入揭示细胞类型、亚型组成、特异性基因标记及功能差异，广泛应用于动植物发育生物学和重要性状解析等领域。然而，sc RNA-seq数据常伴随高噪声、高维度和批次效应等问题，导致大量低表达基因和变异的出现，严重影响数据分析的准确性和可靠性。这不仅增加了数据处理的复杂性，还制约了特征选择和下游分析的效果。尽管已有多种统计推断和机器学习方法用于应对这些挑战，但在细胞类型识别、特征选择以及批次效应校正等方面，现有方法仍存在着局限性，难以满足复杂生物学研究的需求。因此本研究提出了一种创新的单细胞分类方法sc IC(single-cell image classification)，将sc RNA-seq数据转换为图像形式，并结合深度学习技术进行细胞分类。通过这种图像转换的方式能够更有效地捕捉数据中的复杂模式，进而利用卷积神经网络（convolutional neural networks, CNN）和残差网络（residual network, ResNet）构建高效的分类模型。在测试4种细胞类型（小鼠皮肤基底细胞、小鼠淋巴细胞、人类神经元细胞和小鼠脊髓细胞）的sc RNA-seq数据后，分类模型的准确率均超过94%，其中小鼠皮肤基底细胞数据集使用ResNet50模型时的分类准确率高达99.8%。这些结果表明，将sc RNA-seq数据进行图像转换并与深度学习技术结合，能够显著提高分类准确性，为解决单细胞数据分析中的关键挑战提供了新思路和有效工具。本研究代码已公开于：https://***/Bingxi-Gao/SCImageClassify。

关键词：单细胞测序深度学习图像化处理细胞分类

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基于元分析的网络谣言辟谣效果影响因素研究

情报杂志 2024年第2期43卷 143-151页

作者：于煊荷李宗敏四川大学商学院成都610000

[研究目的]目前关于网络谣言辟谣效果影响因素的实证研究尚未形成一致的结论,整合国内外独立研究样本,挖掘对辟谣效果具有显著影响的因素,能够为网络平台开展有效辟谣行动提供决策支持。[研究方法]基于传播说服理论建立理论框架,通过系... 详细信息

[研究目的]目前关于网络谣言辟谣效果影响因素的实证研究尚未形成一致的结论,整合国内外独立研究样本,挖掘对辟谣效果具有显著影响的因素,能够为网络平台开展有效辟谣行动提供决策支持。[研究方法]基于传播说服理论建立理论框架,通过系统性的文献筛选获得38篇标靶文献,获取90个效应量29718个样本量和16个变量,进行元分析。[研究结论]结果表明,12个变量对网络谣言辟谣效果有显著正向影响,其中辟谣信息发布者身份的影响强度最高,是否原创的影响强度最低;研究时间、谣言类型、受访者类型具有调节作用,在一定程度上解释了异质性;国内外样本对比研究存在显著差异。最后,根据分析结果,提出了提高网络谣言辟谣效果的决策建议。

关键词：网络谣言谣言治理辟谣效果元分析传播说服理论