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High-quality quasi-monochromatic near-field radiative heat transfer designed by adaptive hybrid Bayesian optimization

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Science China(Technological Sciences) 2022年第12期65卷 2910-2920页

作者： ZHANG WenBin WANG BoXiang xu jianming ZHAO ChangYing Institute of Engineering Thermophysics MOE Key Laboratory for Power Machinery and EngineeringSchool of Mechanical EngineeringShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China State Key Laboratory of Space Power-Sources Technology Shanghai Institute of Space Power-SourcesShanghai 200245China

The increasing demand for versatile and high-quality near-field radiative heat transfer(NFRHT) has created a critical need for a design approach that can handle numerous candidate structures. In this work, we employ and develop an adaptive hybrid Bayesian optimization(AHBO) algorithm to design the high-quality quasi-monochromatic NFRHT. The candidate materials include hexagonal boron nitride, silicon carbide, and doped silicon. The high-quality quasi-monochromatic NFRHT is optimized over 1.0 × 10^(8) candidate structures to maximize the evaluation factor. It is worth noting that only 2.6% of the candidate structures needed to be calculated to identify the optimal structure. The optimal structure of quasi-monochromatic NFRHT is an aperiodic multilayer metamaterial that differs from conventional periodic multilayer structures. Moreover, we investigate the robustness and mechanisms of the optimal quasi-monochromatic NFRHT with respect to the vacuum gap distance and the temperature difference between the emitter and receiver. In addition, the high-quality multi-peak NFRHT is designed using the AHBO algorithm by improving the definition of the evaluation factor. The results demonstrate that the AHBO algorithm is efficient in designing high-quality quasi-monochromatic and multi-peak NFRHT, and it can be further expanded to other structural designs in the field of energy conversion.

关键词： near-field radiative heat transfer adaptive hybrid Bayesian optimization quasi-monochromaticity evaluation factor inverse design

乡村振兴视域下宗族多样性对农村公共品供给的影响研究

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重庆第二师范学院学报 2024年第4期37卷 27-35页

作者：吴水琴许建明浙江农林大学经济管理学院浙江杭州310000

从多个方面补齐农村公共品供给短板,逐步建立与村民需求相衔接的公共品供给机制,是实现乡村振兴的重要保障。基于2016年和2018年中国劳动力动态调查数据,建立双向固定效应回归模型,分析宗族多样性对农村公共品供给的影响。结果表明,宗... 详细信息

从多个方面补齐农村公共品供给短板,逐步建立与村民需求相衔接的公共品供给机制,是实现乡村振兴的重要保障。基于2016年和2018年中国劳动力动态调查数据,建立双向固定效应回归模型,分析宗族多样性对农村公共品供给的影响。结果表明,宗族多样性显著降低了农村公共品供给,具体表现为:一个村的宗族集中程度越低,该村生产性公共品供给的水平越低;宗族数量越多,非生产性公共品供给水平越低。进一步,引入基层民主选举的调节效应后发现,实行村民海选的村庄村民公共责任意识更强,降低了宗族多样性对农村公共品供给的负向影响。

关键词：乡村振兴公共品供给宗族多样性集体行动

土壤有机氯污染风险与调控:基于多过程耦合的视角

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土壤学报 2024年第5期61卷 1179-1187页

作者：何艳苏心李淑瑶成洁杨雪玲窦继博徐建明浙江大学环境与资源学院土水资源与环境研究所杭州310058 浙江省农业资源与环境重点实验室杭州310058

传统和新兴有机氯污染物(Organochlorine pollutants,OCPs)在环境中易形成持久性污染源,可对人类健康和生态环境造成巨大影响。已有大量研究证实,厌氧条件下由土壤微生物胞外呼吸电子传递介导的生源要素循环对OCPs的生物地球化学过程具... 详细信息

传统和新兴有机氯污染物(Organochlorine pollutants,OCPs)在环境中易形成持久性污染源,可对人类健康和生态环境造成巨大影响。已有大量研究证实,厌氧条件下由土壤微生物胞外呼吸电子传递介导的生源要素循环对OCPs的生物地球化学过程具有重要影响,将进一步调控土壤健康演变方向。从多过程耦合角度厘清残留OCPs的潜在土壤健康风险,在全球“一体化健康”的需求下显得尤为必要。有鉴于此,本文先简明扼要梳理近42年关于土壤中残留OCPs的研究进展与现况,明确热点领域与学术前沿;再从微生物介导的土壤氧化还原多过程耦合角度,梳理OCPs还原脱氯与土壤中关键元素生物化学循环过程之间的潜在关系,深入认识OCPs残留土壤的地下生态环境与健康风险;最后对我国土壤OCPs污染调控的未来研究方向提出建议和展望,为实现OCPs残留土壤的污染治理提供研究思路,以支撑完善土壤健康理论。

关键词：有机氯健康风险多过程耦合土壤氧化还原甲烷排放

基于Matlab的运动控制系统实验平台设计

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计算机测量与控制 2024年第3期32卷 146-152页

作者：徐建明支文龙周家豪浙江工业大学信息工程学院杭州310023

针对运动控制系统课程在传统教学中,学生在课程理论知识学习和利用Matlab/Simulink仿真阶段,缺少实际控制单元设计与开发实际工程训练的问题,设计了一个基于Matlab的运动控制系统实验平台,在实验平台使用基于模型设计的方法可实现从仿... 详细信息

针对运动控制系统课程在传统教学中,学生在课程理论知识学习和利用Matlab/Simulink仿真阶段,缺少实际控制单元设计与开发实际工程训练的问题,设计了一个基于Matlab的运动控制系统实验平台,在实验平台使用基于模型设计的方法可实现从仿真测试到实物测试一体化;通过介绍实验平台中的PC端环境配置流程以及实验平台中驱动器的构成给出了实验平台的总体设计方案;说明了实验平台应用基于模型设计的方法实现代码自动生成的流程,并对基于模型设计的开发流程进行了详细的阐述;通过案例永磁同步电机转速、电流双闭环控制系统在实验平台经过模型在环仿真、软件在环仿真、处理器在环仿真,最后到实验平台进行实物测试的流程与实验结果来达到验证实验平台的优点及其可行性和有效性的目的。

关键词：实验平台 Matlab/Simulink 基于模型设计代码自动生成永磁同步电机

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基于YOLOv5的肺炎CT检测

自动化应用 2024年第7期65卷 52-53,56页

作者：许广荣许建明彭亦飞陈奕明邵阳学院信息科学与工程学院湖南邵阳422000

神经网络的发展让计算机模拟人类大脑神经元来解释图像,可以准确且迅速地识别图像内容,因此,通过计算机辅助医疗诊断的技术具有一定研究意义。将肺炎CT的检测作为目标检测的分类问题进行考虑,通过YOLOv5提取肺炎CT医学影像的特征,判断... 详细信息

神经网络的发展让计算机模拟人类大脑神经元来解释图像,可以准确且迅速地识别图像内容,因此,通过计算机辅助医疗诊断的技术具有一定研究意义。将肺炎CT的检测作为目标检测的分类问题进行考虑,通过YOLOv5提取肺炎CT医学影像的特征,判断患者是否患有肺炎,可以减少医护人员的工作量。最后得到的模型检测效果较好,可以在一定程度上辅助医生诊断。

关键词：目标检测肺炎检测 YOLOv5 深度学习

敲低PRDX6对利福平诱导HepG2细胞胆汁酸转运体适应性表达的影响

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安徽医科大学学报 2024年第4期59卷 660-665页

作者：屈柳芳黄梦雪曹世国陈刚许建明张卫平安徽医科大学第一附属医院消化内科合肥230022

目的探讨敲低过氧化物还原酶-6(PRDX6)在利福平(RFP)诱导人肝癌细胞(HepG2)损伤及胆汁酸转运体适应性表达中的作用。方法将处于对数生长期的细胞均匀接种于6孔板中,使用特异PRDX6-siRNA、control-siRNA分别转染HepG2细胞构建敲低组及对... 详细信息

目的探讨敲低过氧化物还原酶-6(PRDX6)在利福平(RFP)诱导人肝癌细胞(HepG2)损伤及胆汁酸转运体适应性表达中的作用。方法将处于对数生长期的细胞均匀接种于6孔板中,使用特异PRDX6-siRNA、control-siRNA分别转染HepG2细胞构建敲低组及对照组。给予细胞100μmol/L RFP诱导24 h后,Western blot和qRT-PCR检测各组细胞PRDX6、多药耐药蛋白1(MDR1)、多药耐药相关蛋白2、3、4(MRP2、MRP3、MRP4)、Na+/牛磺胆酸协同转运蛋白(NTCP)的蛋白及基因表达水平;Annexin V-FITC/PI双染法检测各组细胞凋亡率;CCK-8法检测各组细胞增殖变化;试剂盒检测各组细胞培养上清液中细胞损伤标志物丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、总胆红素(TBIL)、直接胆红素(DBIL)、总胆汁酸(TBA)相对含量变化。结果RFP可诱导HepG2细胞MRP2、MRP3、MRP4、MDR1、NTCP及PRDX6的蛋白和基因表达水平升高(P<0.05),而敲低PRDX6后,MRP2、MRP3、MRP4、MDR1、NTCP的蛋白和基因表达水平均有不同程度的降低(P<0.05)。此外,PRDX6敲低后HepG2细胞凋亡率升高(P<0.05),细胞增殖能力下降(P<0.05),细胞培养上清液中细胞损伤标志物(ALT、AST、TBIL、DBIL、TBA)水平升高(P<0.05)。结论RFP可增加HepG2细胞胆汁酸转运体及PRDX6的蛋白和基因表达量,敲低PRDX6并用RFP诱导后胆汁酸转运体的蛋白及基因表达量降低,同时细胞损伤加重,表明PRDX6在RFP诱导的HepG2细胞适应性反应中发挥保护作用。

关键词：过氧化物还原酶-6 利福平胆汁酸转运体适应性反应细胞损伤凋亡

外周血炎症指标动态变化对晚期肝细胞癌免疫联合抗血管治疗疗效的预测价值:基于RESCUE临床试验随访数据的分析

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解放军医学院学报 2024年第4期45卷 384-390,410页

作者：张婷刘容锐赵传华徐建明解放军总医院第一医学中心肿瘤内科北京100853 解放军总医院第五医学中心肿瘤内科北京100853

背景外周血炎症指标被认为是免疫治疗潜在的疗效预测标志物,但关于各指标的动态变化及联合预测效果的研究甚少。目的探讨单独和联合应用外周血炎症指标动态变化对晚期肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)免疫联合抗血管治疗疗效的... 详细信息

背景外周血炎症指标被认为是免疫治疗潜在的疗效预测标志物,但关于各指标的动态变化及联合预测效果的研究甚少。目的探讨单独和联合应用外周血炎症指标动态变化对晚期肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)免疫联合抗血管治疗疗效的预测价值。方法选择接受卡瑞利珠单抗和甲磺酸阿帕替尼联合治疗的189例晚期HCC患者。从基线开始至末次治疗后30 d,每2周检测1次外周血,计算整个治疗过程中动态变化的外周血炎症指标,包括中性粒细胞与淋巴细胞比值(neutrophil to lymphocyte ratio,NLR)、血小板与淋巴细胞比值(platelet to lymphocyte ratio,PLR)、预后营养指数(prognostic nutritional index,PNI)和系统免疫炎症指数(systemic immune-inflammation index,SII)。在时间依存性Cox回归模型中,治疗期间随时间变化的NLR、PLR、PNI和SII分别定义为时依NLR、PLR、PNI及SII,时依均值为各指标治疗期间的平均值。根据疗效,将189例患者分为完全缓解(complete response,CR)/部分缓解(partial response,PR)组、病情稳定(stable disease,SD)组和疾病进展(progressive disease,PD)组,分析不同指标的基线值及时依均值与不同疗效的相关性。采用Kaplan-Meier法绘制生存曲线。采用单因素和多因素Cox比例风险回归模型及时间依存性Cox回归模型分析患者总生存期(overall survival,OS)的关联因素;应用一致性指数(C指数)评价各炎症指标单独及联合应用对OS的预测效能。结果189例患者中,男169例,女20例,年龄≥60岁44例。CR/PR组、SD组和PD组分别有51例、95例和38例,3组NLR[M(IQR):1.9(1.3~2.3)vs 2.2(1.6~3.2)vs 2.8(1.8~3.9),P<0.001]、PLR[M(IQR):87(67~104)vs 99(84~127)vs 131(86~179),P<0.001]和SII[M(IQR):233(166~266)vs 292(189~412)vs 376(233~695),P<0.001]时依均值的差异均有统计学意义。所有患者的中位OS为21.7个月(95%CI:18.171~25.189)。各炎症指标单独应用的多因素分析示,时依NLR、时依PLR、时依PNI和时依SII均是OS的独立关联因素(P<0.05)。随着NLR、PLR和SII值的上升,OS风险比上升;随着PNI值的上升,OS风险比下降。在所有预测模型中,时依PLR、时依PNI和时依SII三项指标的联合预测效果最好,C指数为0.750(95%CI:0.709~0.790)。结论外周血炎症指标预测晚期HCC免疫联合抗血管治疗中,低NLR、PLR、SII以及高PNI水平的患者疗效更好。与基线数据相比,整个观察期内的时依数据模型预测效果较好,其中时依PLR、时依PNI和时依SII三项指标的联合预测效果最好。

关键词：肝肿瘤疗效生存分析中性粒细胞与淋巴细胞比值血小板与淋巴细胞比值预后营养指数系统免疫炎症指数

基于多模态MRI探讨高血压相关脑体积及脑白质信号改变的临床研究

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磁共振成像 2024年第8期15卷 90-96页

作者：秦银银许建铭朱建兵杨姣王晓彦彭博马新伟南京大学医学院附属苏州医院临床医学研究所苏州215002 南京大学医学院附属苏州医院影像科苏州215002 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所影像中心苏州215163

目的采用基于体素的形态学分析(voxel-based morphometry,VBM)及脑白质高信号(white matter hyperintensity,WMH)半定量评估研究高血压患者脑灰白质体积及WMH的变化。材料与方法本试验为前瞻性研究,纳入2019年1月至2022年11月南京大学... 详细信息

目的采用基于体素的形态学分析(voxel-based morphometry,VBM)及脑白质高信号(white matter hyperintensity,WMH)半定量评估研究高血压患者脑灰白质体积及WMH的变化。材料与方法本试验为前瞻性研究,纳入2019年1月至2022年11月南京大学医学院附属苏州医院高血压确诊病例及健康对照者。入组病例均进行薄层sT1WI序列检查,图像数据导入EKM-KELM+分类算法模型,进行自动解剖标记(anatomical automatic labeling,AAL)脑区分割,计算每个脑区的灰质体积(gray matter volume,GMV)、白质体积(white matter volume,WMV)及全脑体积(total intracranial volume,TIV),每个脑区灰白质体积分别采用灰或白质体积/TIV的比值表示。同时对液体衰减反转恢复(fluid attenuated inversion recovery,FLAIR)序列图像中的WMH进行Scheltens视觉定量评估。结果(1)本研究共纳入509例,其中,青年组(20~40岁)136例,中年组(41~60岁)218例,老年组(61~80岁)155例,组内性别、血压级别均无统计学差异(P>0.05);(2)青年组GMV/TIV比较显示,不同高血压级别在左嗅皮质(P=0.031)、左额直回(P=0.036)、右额直回(P=0.022)、右枕下回(P=0.011)差异具有统计学意义;青年组WMV/TIV比较显示,在左侧中央前回(P=0.041)、左侧颞中回(P=0.033)、左侧后扣带回(P=0.001)、右侧后扣带回(P=0.041)、右侧枕下回(P=0.019)差异具有统计学意义;(3)中年组GMV/TIV比较显示,不同高血压级别在左辅助运动区体积差异具有统计学意义(P=0.036),WMV/TIV比较差异均无统计学意义;(4)老年组GMV/TIV比较显示,不同高血压等级在右侧嗅皮质体积差异具有统计学意义(P=0.047),WMV/TIV比较差异均无统计学意义;(5)WMH Scheltens视觉评分显示:青年组差异均无统计学意义(P>0.05);中年组脑室旁WMH(额角、枕角、侧脑室旁)差异具有统计学意义(P=0.028、0.032、0.020),深部白质(额叶)差异具有统计学意义(P=0.024);老年组脑室旁WMH(额角)、深部白质(额叶)及基底节白质区(苍白球)差异具有统计学意义(P=0.022、0.024、0.015)。结论MRI多模态半定量分析可以有效评估高血压患者脑体积及WMH变化,青年组随着高血压级别升高脑GMV变化的脑亚区较中老年组变化的脑亚区多;中老年组WMH较青年组更易出现。

关键词：高血压磁共振成像基于体素的形态学分析脑白质高信号脑体积多模态

干湿变化调控稻田土壤活性细菌群落与潜在功能

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土壤学报 2024年第5期61卷 1421-1431页

作者：丁晨晓刘耀威刘亥扬叶鑫喆陈雅雯叶静邸洪杰徐建明李勇浙江省农业资源与环境重点实验室浙江大学环境与资源学院杭州310058 河南农业大学环境与资源学院郑州450002

大量研究发现干湿变化显著影响土壤微生物群落和温室气体排放。然而,土壤干湿变化下活性微生物和温室气体排放的瞬时动态变化仍不清楚。因此,本实验首先观察稻田土壤在干旱、湿润和干湿变化三种情况下细菌群落和温室气体排放的动态变化... 详细信息

大量研究发现干湿变化显著影响土壤微生物群落和温室气体排放。然而,土壤干湿变化下活性微生物和温室气体排放的瞬时动态变化仍不清楚。因此,本实验首先观察稻田土壤在干旱、湿润和干湿变化三种情况下细菌群落和温室气体排放的动态变化,然后运用基于18O的稳定性同位素核酸探针技术(DNA-SIP)和高通量测序探讨干湿变化下土壤活性细菌群落的多样性、构建与潜在功能。相比于干旱和湿润处理,干湿变化显著促进二氧化碳的排放和含有更高相对丰度的放线菌门和浮霉菌门。干湿变化下变形菌门、放线菌门和浮霉菌门的相对丰度均随着培养时间呈现显著增长。而DNA-SIP试验结果表明干湿变化处理活性细菌的alpha多样性随着培养时间显著降低,变形菌门和放线菌门细菌是最主要的活性细菌,其中变形菌门中黏球菌目的相对丰度随培养时间呈显著增加。活性细菌的群落构建由确定性所主导,且随着培养进行,确定性的主导作用进一步加强。活性细菌的功能预测进一步发现碳水化合物代谢潜能随培养时间显著降低。综上,干湿变化处理显著改变土壤细菌群落,并促进稻田土壤二氧化碳排放,干湿变化处理的活性细菌由变形菌门和放线菌门细菌主导,活性细菌的群落构建由确定性过程主导。

关键词：干湿变化稻田土壤活性细菌多样性群落构建功能预测