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Accurate atomic scanning transmission electron microscopy analysis enabled by deep learning

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Nano Research 2024年第4期17卷 2971-2980页

作者： Tianshu Chu Lei zhou Bowei Zhang Fu-Zhen xuan Shanghai Key Laboratory of Intelligent Sensing and Detection Technology East China University of Science and TechnologyShanghai 200237China School of Mechanical and Power Engineering East China University of Science and TechnologyShanghai 200237China Key Laboratory of Pressure Systems and Safety of Ministry of Education East China University of Science and TechnologyShanghai 200237China

Currently,the machine learning(ML)-based scanning transmission electron microscopy(STEM)analysis is limited in the simulative stage,its application in experimental STEM is needed but ***,we built up a universal model to analyze the vacancy defects and single atoms accurately and rapidly in experimental STEM images using a full convolution *** our model,the unavoidable interference factors of noise,aberration,and carbon contamination were fully considered during the training,which were difficult to be considered in the *** toward the simultaneous identification of various vacancy types and low-contrast single atoms in the low-quality STEM images,our model showed rapid process speed(45 images per second)and high accuracy(>95%).This work represents an improvement in experimental STEM image analysis by ML.

关键词： deep learning low-dimensional materials atomic defects single atoms

Data-driven rational design of single-atom materials for hydrogen evolution and sensing

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Nano Research 2024年第4期17卷 3352-3358页

作者： Lei zhou Pengfei Tian Bowei Zhang Fu-Zhen xuan Shanghai Key Laboratory of Intelligent Sensing and Detection Technology East China University of Science and TechnologyShanghai 200237China School of Mechanical and Power Engineering East China University of Science and TechnologyShanghai 200237China Key Laboratory of Pressure Systems and Safety of Ministry of Education East China University of Science and TechnologyShanghai 200237China

Herein we proposed a data-driven high-throughput principle to screen high-performance single-atom materials for hydrogen evolution reaction(HER)and hydrogen sensing by combing the theoretical computations and a topology-based multi-scale convolution kernel machine learning *** the rational training by 25 groups of data and prediction of all 168 groups of single-atom materials for HER and sensing,respectively,a high prediction accuracy(>0.931 R^(2) score)was achieved by our *** show that the promising HER catalysts include Pt atoms in C_(4) and Sc atoms in C_(1)N_(3) coordination ***,Y atoms in C_(4) coordination environment and Cd atoms in C_(2)N_(2)-ortho coordination environment were predicted with great potential as hydrogen sensing *** method provides a way to accelerate the discovery of innovative materials by avoiding the time-consuming empirical principles in experiments.

关键词： machine learning single-atom materials sensing hydrogen evolution

Numerical study on erosion behavior of sliding sleeve ball seat for hydraulic fracturing based on experimental data

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Petroleum Science 2023年第1期20卷 515-525页

作者： xuan-Li zhou Yan-Bao Guo Qiu-Ju Xie De-Guo Wang Hyun C.Yoon College of Mechanical and Transportation Engineering China University of PetroleumBeijing102249China Harold Vance Department of Petroleum Engineering Texas A&M UniversityCollege StationTX77843United States Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources Daejeon34132South Korea

The sleeve sealing ball seat is one of the important components in the multistage fracturing process of horizontal *** erosion and wear of the surface will decrease the sealing performance of the fracturing ball and the ball *** leads to pressure leakage during the fracturing process and fracturing *** this paper,combined with the actual ball seat materials and working conditions during the fracturing process,the erosion tests of ductile iron and tungsten carbide materials under different erosion speeds,angles,and mortar concentrations are carried *** the erosion test results were analyzed by mathematical fitting,and a set of erosion models suitable for sliding sleeve setting ball seat materials were innovatively *** the first time,this paper combines the erosion model obtained from the experiment and the computational fluid dynamics(CFD)with Fluent software to simulate the erosion of the ball *** on the simulation results,the morphology of the sliding sleeve seat ball after erosion is *** analysis of the test and simulation results,it is showed that the erosion rate of tungsten carbide material is lower and the wear resistance is better under the condition of small angle *** research can offer a strong basis for fracturing site selection,surface treatment methods,and prediction of failure time of ball seats.

关键词： Multistage fracturing Sliding sleeve ball seat Erosion wear Erosion model Fluent simulation

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宁夏枸杞新品种‘科杞6082’

园艺学报 2024年第S1期51卷 237-238页

作者：秦垦张波王丹青高燕戴国礼黄婷何昕孺周旋段淋渊焦恩宁宁夏农林科学院枸杞科学研究所银川750002

‘科杞6082’是通过系统选择,自优势单株中筛选获得的宁夏枸杞新品种。鲜果果粒大、深红色,口感较好。平均单果质量1.02 g,2~5龄平均株产干果0.55 kg,4龄株产干果0.67 kg。多糖含量38.3 g·kg^(-1)。自交不亲和,建园需配置授粉树。二年... 详细信息

‘科杞6082’是通过系统选择,自优势单株中筛选获得的宁夏枸杞新品种。鲜果果粒大、深红色,口感较好。平均单果质量1.02 g,2~5龄平均株产干果0.55 kg,4龄株产干果0.67 kg。多糖含量38.3 g·kg^(-1)。自交不亲和,建园需配置授粉树。二年生枝花量小,夏果、秋果果期均较迟,耐热、耐瘠薄、耐盐碱,适宜一季少雨产区种植,可作为锁鲜、鲜食专用品种予以推广使用。

关键词：宁夏枸杞系统选择品种

FGF20抑制BMP4改善异丙肾上腺素诱导的心肌细胞肥大的作用研究

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中国细胞生物学学报 2024年第7期46卷 1335-1346页

作者：梅淋王旭陈慧楠周旋陈云杰厦门医学院药学系厦门361000 温州医科大学药学院温州325035 宁波大学附属第一医院药学部宁波315010

成纤维细胞生长因子20(fibroblast growth factor 20,FGF20)在心肌肥大中具有保护作用,但其作用机制尚未明确。因此,该研究旨在探究FGF20改善心肌细胞肥大的分子作用机制。该研究使用10μmol/L异丙肾上腺素(isoproterenol,ISO)刺激原代... 详细信息

成纤维细胞生长因子20(fibroblast growth factor 20,FGF20)在心肌肥大中具有保护作用,但其作用机制尚未明确。因此,该研究旨在探究FGF20改善心肌细胞肥大的分子作用机制。该研究使用10μmol/L异丙肾上腺素(isoproterenol,ISO)刺激原代心肌细胞NRCMs 48 h,构建心肌细胞肥大模型,并同时对NRCMs分别给予100 ng/mL重组蛋白FGF20以及50 ng/mL重组蛋白骨形态发生蛋白4(bone morphogenetic protein 4,BMP4)共处理48 h,并借助转录组测序分析FGF20处理前后的差异表达基因(differential expression genes,DEGs),再对其进行GO和KEGG富集分析以及PPI网络构建。使用机器学习算法LASSO和Random Forest筛选得出核心差异基因(Core-DEGs),并对其进行ROC分析。最后,使用蛋白质免疫印迹以及RT-qPCR验证核心差异基因的表达,TUNEL染色实验检测心肌细胞凋亡情况。结果表明,FGF20可抑制ISO诱导的心肌肥大指标ANP、BNP表达上调,证实FGF20具有心肌细胞肥大保护作用。转录组测序分析发现,与ISO组相比,FGF20处理后共鉴定出42个差异表达基因。GO和KEGG富集分析结果表明,差异表达基因主要富集在多个免疫调控以及凋亡信号通路。2种机器学习算法联合筛选后发现Bmp4为Core-DEGs,且其AUC为1。实验结果表明,FGF20可抑制ISO诱导的BMP4表达上调以及心肌细胞凋亡;而BMP4激活后FGF20心肌细胞肥大保护作用被明显削弱,并伴随ANP、BNP蛋白水平上调以及心肌细胞凋亡增多。总之,FGF20通过抑制BMP4缓解心肌细胞凋亡进而改善心肌细胞肥大。

关键词： FGF20 心肌细胞肥大 BMP4 凋亡转录组机器学习算法

乳腺包裹性乳头状癌的临床病理与手术策略联系

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中华普通外科学文献（电子版） 2024年第4期18卷 294-297页

作者：伍先权张立果周璇梁建深中山大学附属第五医院甲状腺乳腺外科珠海519000 中山大学附属第五医院病理科珠海519000

目的分析乳腺包裹性乳头状癌(EPC)的临床病理特征与手术策略(术前穿刺病理、术中冰冻病理、术后石蜡病理、手术方式)之间的联系,为认识和诊断EPC提供更多信息。方法收集2018年1月至2022年12月中山大学附属第五医院12例经手术病理证实的... 详细信息

目的分析乳腺包裹性乳头状癌(EPC)的临床病理特征与手术策略(术前穿刺病理、术中冰冻病理、术后石蜡病理、手术方式)之间的联系,为认识和诊断EPC提供更多信息。方法收集2018年1月至2022年12月中山大学附属第五医院12例经手术病理证实的EPC患者,分为单纯EPC组(4例)和EPC伴浸润或导管内原位癌(DCIS)组(8例)。对其临床病理特征、手术策略、预后随访等进行总结分析。结果12例患者中男性1例,女性11例,中位年龄61岁,中位肿瘤大小26 mm。Luminal A型8例(66.7%),Luminal B型(HER-2阴性)4例(33.3%),肌上皮标志物CK5/6、p63均缺失。4例(33.3%)行术前穿刺,其中3例为乳头状肿瘤、非典型性增生,1例为低级别DCIS伴浸润。4例EPC、7例EPC伴浸润或DCIS行术中冰冻病理,均提示乳头状病变或乳头状肿瘤,伴或不伴非典型增生。术后石蜡病理证实4例为单纯EPC,8例为EPC伴浸润或DCIS。由于术后石蜡病理提示恶性,7例(58.3%)行补救性二次手术。最终,7例(58.3%)行乳房全切,其中5例(41.7%)乳房全切+前哨淋巴结活检,2例(16.7%)乳房全切+腋窝淋巴清扫;2例(16.7%)行保乳+前哨淋巴结活检,术后放疗;2例(16.7%)行区段切除术;1例(8.3%)行病损微创旋切术。中位随访21个月,均未复发与死亡。结论EPC是一种罕见的惰性乳腺癌,术前穿刺病理、术中冰冻病理难以诊断,需综合利用临床资料预测发现浸润性肿瘤,以便决定个体化手术治疗策略,避免补救性二次手术,从而使患者获益。

关键词：乳腺肿瘤包裹性乳头状癌病理学,临床手术策略

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不断提高分化型甲状腺癌根治性切除规范化

中华普外科手术学杂志（电子版） 2024年第5期18卷 473-476页

作者：王宇徐芳泉周旋姚晓峰李强天津医科大学肿瘤医院颌面耳鼻喉肿瘤科天津市头颈部肿瘤基础与转化医学重点实验室天津300060 国家恶性肿瘤临床医学研究中心天津市恶性肿瘤临床医学研究中心天津市肿瘤防治重点实验室天津300060 药物成药性评价与系统转化重点实验室天津300060 天津医科大学肿瘤医院肝胆肿瘤科天津300060

甲状腺癌是头颈部常见肿瘤,近年来始终呈现上升趋势。分化型甲状腺癌在甲状腺癌中极其常见,因此分化型甲状腺癌的诊疗规范直接关系到甲状腺癌整体治疗水平。目前分化型甲状腺癌主要以外科手术治疗为主,公认的手术方式有甲状腺全切/近全... 详细信息

甲状腺癌是头颈部常见肿瘤,近年来始终呈现上升趋势。分化型甲状腺癌在甲状腺癌中极其常见,因此分化型甲状腺癌的诊疗规范直接关系到甲状腺癌整体治疗水平。目前分化型甲状腺癌主要以外科手术治疗为主,公认的手术方式有甲状腺全切/近全切、甲状腺单侧腺叶切除。为了减少二次手术的心理及经济负担,东亚地区主张至少进行病侧中央区淋巴结清扫。cN1b+为侧颈淋巴结清扫指征,但其清扫范围仍然存在争议。

关键词：甲状腺肿瘤外科治疗甲状腺癌治疗指南

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粗氦精制技术应用及展望

天然气与石油 2024年第3期42卷 12-17页

作者：王科周璇李光照邹应勇蒲黎明中国石油工程建设有限公司西南分公司四川成都610041 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司新疆库尔勒841000

粗氦气中含有少量的烃类、氮气、氢气以及微量氖气等杂质,为生产纯氦、高纯氦等合格的氦气产品,应对粗氦气进行精制处理。近年来随着中国氦气产业技术与装备的快速发展,粗氦精制技术发展迅速,实现了大规模的工业化应用。介绍了粗氦精制... 详细信息

粗氦气中含有少量的烃类、氮气、氢气以及微量氖气等杂质,为生产纯氦、高纯氦等合格的氦气产品,应对粗氦气进行精制处理。近年来随着中国氦气产业技术与装备的快速发展,粗氦精制技术发展迅速,实现了大规模的工业化应用。介绍了粗氦精制技术的应用场景;综述了粗氦精制中催化脱氢、变压吸附、低温吸附等技术的原理和指标以及典型工艺流程;详细分析了典型粗氦精制工业化应用的技术路线、流程设置和产品指标;最后展望了未来粗氦精制技术的发展方向。

关键词：粗氦精制脱氢变压吸附低温吸附

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上海城市快速高架道路健康监测系统的设计与应用——以内环高架(四平路—政本路)“年轻化”工程为例

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交通与港航 2024年第S01期11卷 29-33页

作者：张建华周旋刘泽辉杨超斌上海市道路运输事业发展中心上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司上海市建筑科学研究院有限公司

上海市内环高架,是上海最早建设的城市快速高架道路,建造年代较久,内环高架路浦西段服役年限已达29年,结构存在不同程度病害。针对内环高架“年轻化”改造及后期运营,设计并应用了适配的结构健康监测系统,全时监测车辆动态信息和主梁工... 详细信息

上海市内环高架,是上海最早建设的城市快速高架道路,建造年代较久,内环高架路浦西段服役年限已达29年,结构存在不同程度病害。针对内环高架“年轻化”改造及后期运营,设计并应用了适配的结构健康监测系统,全时监测车辆动态信息和主梁工作性能等方面,为加强城市快速高架道路桥梁安全运营管理发挥了积极作用,也为同类项目的实施提供了借鉴参考。

关键词：城市快速高架道路健康监测系统设计光纤光栅