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Multi-region calcium imaging in freely behaving mice with ultra-compact head-mounted fluorescence microscopes

National Science Review 2024年第1期11卷 161-173页

作者： Feng Xue Fei Li Ke-ming Zhang Lufeng Ding Yang Wang xingtao zhao Fang Xu Danke Zhang Mingzhai Sun Pak-Ming Lau Qingyuan Zhu Pengcheng Zhou Guo-Qiang Bi Department of Precision Machinery and Precision Instruments University of Science and Technology of China Hefei National Laboratory for Physical Sciences at the Microscale University of Science and Technology of China Interdisciplinary Center for Brain Information the Brain Cognition and Brain Disease Institute Shenzhen Institute of Advanced Technology Chinese Academy of Sciences Faculty of Life and Health Sciences Shenzhen Institutes of Advanced Technology Chinese Academy of Sciences School of Life Sciences University of Science and Technology of China Institute of Semiconductors Chinese Academy of Sciences Department of Modern Life Sciences and Biotecnology Xiongan Institute of Innovation Xiongan New Area Shenzhen-Hong Kong Institute of Brain Science-Shenzhen Fundamental Research Institutions Suzhou Institute for Advanced Research University of Science and Technology of China Institute of Artiflcial Intelligence Hefei Comprehensive National Science Center

To investigate the circuit-level neural mechanisms of behavior, simultaneous imaging of neuronal activity in multiple cortical and subcortical regions is highly desired. Miniature head-mounted microscopes offer the capability of calcium imaging in freely behaving animals. However, implanting multiple microscopes on a mouse brain remains challenging due to space constraints and the cumbersome weight of the ***, we present TINIscope, a Tightly Integrated Neuronal Imaging microscope optimized for electronic and opto-mechanical design. With its compact and lightweight design of 0.43 g, TINIscope enables unprecedented simultaneous imaging of behavior-relevant activity in up to four brain regions in ***-of-concept experiments with TINIscope recorded over 1000 neurons in four hippocampal subregions and revealed concurrent activity patterns spanning across these regions. Moreover, we explored potential multi-modal experimental designs by integrating additional modules for optogenetics, electrical stimulation or local field potential recordings. Overall, TINIscope represents a timely and indispensable tool for studying the brain-wide interregional coordination that underlies unrestrained behaviors.

关键词： miniature microscope multiple sites calcium imaging multimodal integration hippocampus

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Construction of Escherichia coli by Metabolic Engineering for Synthesis of Mesaconic Acid

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Agricultural Biotechnology 2023年第1期12卷 4-7页

作者： Bangxu WANG xingtao zhao Jie CHENG College of Food and Biological Engineering Chengdu UniversityChengdu 610106China

Mesaconic acid has a special chemical structure and can undergo a series of reactions such as polymerization and addition. It is an important chemical intermediate and widely used in material, chemical and other industries. The chemical synthesis of mesaconic acid requires nitric acid, which is dangerous and harmful to the environment. The production of mesaconic acid by microbial fermentation has the characteristics of low raw material price, high efficiency and strong specificity, and thus a strong industrial application prospect. Mesaconic acid is an intermediate product of glutamic acid degradation pathway of microorganisms such as Clostridium tetani. However, at present, few reports have been conducted on the production of mesaconic acid by metabolic engineering microorganisms. In this study, glutamate mutase(GLM) and 3-methylaspartate ammonialyase(MAL) from C. tetani were recombined and expressed in Escherichia coli, and the obtained strain, BL21(DE3)/pETDuet-1-MAL-mutS-mutE, achieved the yield of mesaconic acid of 1.06 g/L. Compared with the wild type, the yields of mesaconic acid from mutants G133A and G133S increased by 21% and 16%, respectively. After 24 h of flask fermentation, the yields of mesaconic acid reached 1.28 and 1.23 g/L, respectively. This study can provide reference for microbial synthesis of mesaconic acid.

关键词： Mesaconic acid Glutamate mutase Escherichia coli Metabolic engineering

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基于匹配追踪稀疏分解的电能质量扰动检测

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仪器仪表学报 2015年第11期36卷 2401-2410页

作者：陈雷郑德忠赵兴涛廖文喆李占友燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004 东北石油大学秦皇岛分校秦皇岛066004 河北工业大学控制科学与工程学院天津300130

根据基于冗余字典的匹配追踪(MP)信号分解思想,提出一种电能质量扰动信号的参数检测与特征波形提取方法。在MP算法的每次迭代中,首先采用快速傅里叶变换(FFT)搜索能量最大的频率成分,然后采用基于离散Gabor原子中心区域的简化内积计算... 详细信息

根据基于冗余字典的匹配追踪(MP)信号分解思想,提出一种电能质量扰动信号的参数检测与特征波形提取方法。在MP算法的每次迭代中,首先采用快速傅里叶变换(FFT)搜索能量最大的频率成分,然后采用基于离散Gabor原子中心区域的简化内积计算方法获得扰动参数的估计值,并以该估计值作为初始解,采用BFGS算法做局部搜索,进而获得精确匹配参数,并结合基于递归的内积计算确定扰动的起止时刻,最后根据电力信号扰动波形特点,设计合成字典,确定与扰动成分最匹配的波形。对单一和混合电能质量扰动信号的分解实验表明,该方法可以实现扰动参数的快速精确检测,进而有效提取扰动特征波形,并具有较好的抗噪性能。

关键词：冗余字典稀疏分解匹配追踪电能质量扰动时频原子

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单位四元数和物方几何约束的绝对定向

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测绘科学 2018年第9期43卷 22-27页

作者：高宁赵星涛纪磊史建东国家海洋环境监测中心国家海洋局海域管理技术重点实验室北京数维翔图高新技术有限公司埃洛克航空科技(北京)有限公司 61206部队

针对传统绝对定向方法存在初值依赖从而导致解算精度不高的问题,该文提出了一种基于单位四元数和物方几何约束的绝对定向方法。该方法将模型点坐标视作观测值,用单位四元数表达两坐标系间的旋转矩阵,然后对三维空间相似变换公式进行严... 详细信息

针对传统绝对定向方法存在初值依赖从而导致解算精度不高的问题,该文提出了一种基于单位四元数和物方几何约束的绝对定向方法。该方法将模型点坐标视作观测值,用单位四元数表达两坐标系间的旋转矩阵,然后对三维空间相似变换公式进行严密线性化,对绝对定向参数附加距离、直线、平面等约束条件并按附有约束条件的间接平差模型进行迭代计算。模拟和真实数据试验表明:该方法运算速度快、鲁棒性强以及无初值依赖等优势。提出了一种基于单位四元数和物方几何约束的绝对定向方法,为摄影测量的绝对定向问题提供了一种新的思路。

关键词：摄影测量绝对定向单位四元数几何约束

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基于三元组排序局部性的SOCFS改进算法

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计算机工程 2020年第5期46卷 47-53页

作者：吴昌明赵兴涛柳可鑫中国人民公安大学信息技术与网络安全学院北京102623

特征选择是一种常用的机器学习降维方法,然而传统非监督特征选择算法在保持数据样本维度的局部结构时,却忽略了排序局部性对特征选择的影响。利用数据的三元组局部结构,构建数据之间的排序关系并在特征选择过程中进行局部性保持,提出基... 详细信息

特征选择是一种常用的机器学习降维方法,然而传统非监督特征选择算法在保持数据样本维度的局部结构时,却忽略了排序局部性对特征选择的影响。利用数据的三元组局部结构,构建数据之间的排序关系并在特征选择过程中进行局部性保持,提出基于三元组排序局部性的同时正交基聚类特征选择(SOCFS)改进算法,选择具有局部结构保持性且判别区分度高的特征。实验结果表明,与传统非监督特征选择算法相比,SOCFS改进算法聚类效果更好、收敛速度更快。

关键词：非监督特征选择三元组排序局部性聚类收敛性

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荧光光谱法结合BLLS/RBL用于快速检测水中喹诺酮类抗生素

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光学学报 2020年第9期40卷 202-208页

作者：赵兴涛车先阁王书涛刘诗瑜苑媛媛燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004

为了快速检测水环境中的喹诺酮类抗生素,将三维荧光光谱法结合双线性最小二乘/残差双线性算法(BLLS/RBL),用于检测水中的氟甲喹(FLU)、恩诺沙星(ENR)和左氧氟沙星(LVFX)。该方法不仅可以准确解析出光谱重叠现象严重的三种抗生素,而且与... 详细信息

为了快速检测水环境中的喹诺酮类抗生素,将三维荧光光谱法结合双线性最小二乘/残差双线性算法(BLLS/RBL),用于检测水中的氟甲喹(FLU)、恩诺沙星(ENR)和左氧氟沙星(LVFX)。该方法不仅可以准确解析出光谱重叠现象严重的三种抗生素,而且与平行因子方法(PARAFAC)相比,可以得出更可靠的定量预测结果。BLLS/RBL预测的FLU、ENR和LVFX的平均回收率分别为98.46%、99.10%、101.69%,均方根误差(RMSE)为4.33、0.33、0.26μg·L^-1,灵敏度(SEN)为2.8×10^3、3.5×10^4、5.5×10^4,检测限(LOD)为0.72、0.06、0.03μg·L^-1。实验结果表明,三维荧光光谱结合BLLS/RBL是一种可靠的水中喹诺酮类抗生素的检测方法。

关键词：光谱学双线性最小二乘/残差双线性小波优化集合经验模态分解抗生素

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聚氯代对二甲苯/石墨烯高阻水复合膜的制备与性能

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高分子材料科学与工程 2021年第10期37卷 70-77页

作者：景泽坤郭亚昆赵星滔任猛周元林帅茂兵环境友好能源材料国家重点实验室西南科技大学材料科学与工程学院四川绵阳621010 表面物理与化学重点实验室四川江油621908 中国工程物理研究院材料研究所四川绵阳621907

聚氯代对二甲苯膜(PC膜)在防潮、封装等领域具有重要应用,但因其本体结构限制而不能满足电子、军工等对高阻水、柔性膜的要求。文中利用石墨烯膜强度高、气体阻隔性好、透光性优良和紫外固化胶黏剂快速固化的特点将PC膜与石墨烯膜进行复... 详细信息

聚氯代对二甲苯膜(PC膜)在防潮、封装等领域具有重要应用,但因其本体结构限制而不能满足电子、军工等对高阻水、柔性膜的要求。文中利用石墨烯膜强度高、气体阻隔性好、透光性优良和紫外固化胶黏剂快速固化的特点将PC膜与石墨烯膜进行复合,制备了聚氯代对二甲苯/石墨烯多层复合膜。红外分析表明紫外固化胶黏剂的反应程度达到99%以上,力学和水汽透过率测试表明复合膜的阻水和力学性能显著提高,水汽透过率从1.1968g/(m^(2)·d)降至4.9×10^(-3)g/(m^(2)·d),下降了2个数量级,拉伸强度和断裂伸长率分别提高了60.0%和792.4%。

关键词：聚氯代对二甲苯石墨烯阻水多层复合膜

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融合尺度和仿射不变特征的倾斜立体影像配准

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测绘科学 2016年第7期41卷 138-143页

作者：于瑞鹏金丽鸿高宁赵星涛山东省第一地质矿产勘查院济南250014 北京建筑大学北京102600 国家海洋环境监测中心辽宁大连116021 北京数维翔图高新技术有限公司北京100073

针对倾斜立体影像通常存在较大的几何变形从而难以自动匹配的问题,该文提出了一种融合MSER特征和SIFT特征的自动配准算法:选取MSER特征获得初始匹配及其对应邻域的仿射几何关系,对MSER候选匹配邻域内SIFT的特征点进行局部几何约束的仿... 详细信息

针对倾斜立体影像通常存在较大的几何变形从而难以自动匹配的问题,该文提出了一种融合MSER特征和SIFT特征的自动配准算法:选取MSER特征获得初始匹配及其对应邻域的仿射几何关系,对MSER候选匹配邻域内SIFT的特征点进行局部几何约束的仿射不变归一化相关系数匹配,定义邻域内SIFT特征的匹配正确率为邻域支持度,并据此进行原始MSER误匹配进行剔除。对上述未能匹配的MSER和SIFT特征,采用基于局部单应约束进行迭代匹配传播以获得更多的配准控制点并用于精确估计投影变换模型,完成影像的配准。同现有方法相比,所提算法在匹配点数、匹配正确率和配准精度方面有较大优势。

关键词：影像配准倾斜立体影像最大稳定极值区域尺度不变特征变换单应映射

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Molecular diversity of root associated fungi（RAF）colonizing the Xishuangbanna tropical rainforest

Molecular diversity of root associated fungi（RAF）colonizin...

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2010年中国菌物学会学术年会

作者： LI Tao ZHANG xingtao zhao ZhiWei~* (Laboratory for Conservation and Utilization of Bioresources and Key Laboratory for Microbial Resources of the Ministry of Education Yunnan University Kunming 650091 China)

＜正＞The diversity of root associated fungi（RAF） conlonizing Colebrookea oppositifolia and Pterospermum menglunense in primary forest,Osbeckia chinensis and Eurysolen gracilis in secondary forest of Xishuangbanna tropical rainforest was analyzed using the ITS rDNA genes. A total of 1945 were screened by restriction fragment length polymorphism（RFLP） with three restriction enzymes（Alu I,Hinf I,Msp I）,and 595 RFLP patterns were selected and sequenced. RAF belonging to 17 orders in 4 subphyla were identified based on phylogenetic analysis of these *** those RAF,most endophytic fungi belong to the Ascomycetes and Basidiomycete and some endophytic fungi related to Sphaeropsidales,Dothideales,Agaricales, Tremellales,Glomerales have a common distribution and some taxa such as Mucorales, Lycoperdales are specific to habitats and host plants or even possibly ***∫-LIBSHUFF analysis revealed that the distinct RAF communities associated with the dominant plants of two *** the RAF species richness,diversity and community composition among the two habitats,intensive anthropogenic activities including fire,plantations,agriculture, commercial logging greatly affected not only the communities of the rainforest,but also their root associated fungi.

关键词： Root associated fungi molecular diversity Xishuangbanna tropical rainforest

来源： cnki会议评论

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浸渍液添加竞争吸附组分对所制备的Pd-Pt/Al_2O_3催化性能的影响

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石油学报（石油加工） 2017年第1期33卷 25-31页

作者：张孔远唐守军王忠赵兴涛刘晨光中国石油大学重质油国家重点实验室CNPC催化重点实验室山东青岛266555 中国石油抚顺石油化工公司催化剂厂辽宁抚顺113001

在浸渍液中添加不同量的盐酸、醋酸或柠檬酸,采用等体积浸渍法制备了厚蛋壳型Pd-Pt/Al_2O_3催化剂,采用紫外吸收光谱、金相显微镜、低温氮气吸附-脱附、XRD、H_2-TPR、TEM手段表征所制备Pd-Pt/Al_2O_3催化剂,研究不同种类酸与浸渍液中... 详细信息

在浸渍液中添加不同量的盐酸、醋酸或柠檬酸,采用等体积浸渍法制备了厚蛋壳型Pd-Pt/Al_2O_3催化剂,采用紫外吸收光谱、金相显微镜、低温氮气吸附-脱附、XRD、H_2-TPR、TEM手段表征所制备Pd-Pt/Al_2O_3催化剂,研究不同种类酸与浸渍液中金属离子的相互作用,及其对催化剂活性组分壳层厚度、分散状况和还原性质及加氢脱烯烃催化活性的影响。结果表明,盐酸、柠檬酸与PdCl^(2-)_4、PtCl^(-2)_6相互作用,醋酸不与它们发生作用;浸渍液中加入这3种酸可以改善活性组分在载体上的分散状况,使Pd-Pt粒径分布趋于集中;活性组分壳层厚度随3种酸加入量的增加而增厚。存在最适宜的盐酸、醋酸、柠檬酸添加量,使制备的Pd-Pt/Al_2O_3催化剂获得最佳加氢脱烯烃活性。Pd-Pt/Al_2O_3的催化性能取决于Pd-Pt粒子粒径分布的集中程度,壳层厚度影响较小。

关键词： Pd-Pt/Al2O3 竞争吸附组分芳烃加氢脱烯烃

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