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3D genome organization and its study in livestock breeding

Journal of Integrative Agriculture 2024年第1期23卷 39-58页

作者： Jie Cheng Xiukai Cao Shengxuan Wang Jiaqiang Zhang Binglin Yue Xiaoyan Zhang yongzhen huang Xianyong Lan Gang Ren Hong Chen Key Laboratory of Animal Genetics Breeding and Reproduction of Shaanxi ProvinceCollege of Animal Science and TechnologyNorthwest A&F UniversityYangling 712100China Joint International Research Laboratory of Agriculture and Agri-Product Safety of Ministry of Education of China Yangzhou UniversityYangzhou 225009China College of Animal Science Xinjiang Agricultural UniversityUrumqi 830052China

Eukaryotic genomes are hierarchically packaged into cell nucleus,affecting gene *** genome is organized into multiscale structural units,including chromosome territories,compartments,topologically associating domains(TADs),and DNA *** identification of these hierarchical structures has benefited from the development of experimental approaches,such as 3C-based methods(Hi-C,ChIA-PET,etc.),imaging tools(2D-FISH,3D-FISH,Cryo-FISH,etc.)and ligation-free methods(GAM,SPRITE,etc.).In recent two decades,numerous studies have shown that the 3D organization of genome plays essential roles in multiple cellular processes via various mechanisms,such as regulating enhancer activity and promoter-enhancer ***,there are relatively few studies about the 3D genome in livestock ***,studies for exploring the function of 3D genomes in livestock are urgently needed to provide a more comprehensive understanding of potential relationships between the genome and production *** this review,we summarize the recent advances of 3D genomics and its biological functions in human and mouse studies,drawing inspiration to explore the 3D genomics of livestock *** then mainly focus on the biological functions of 3D genome organization in muscle development and its implications in animal breeding.

关键词： 3D genome organization 3D genomic methodology regulatory mechanisms muscle development livestock breeding

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食品检验检测技术问题及其解决措施

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食品安全导刊 2024年第14期 142-144页

作者：黄泳臻广东省汕尾市质量计量监督检测所广东汕尾516600

伴随我国经济的不断发展,人们生活质量日益提高,对食品安全问题愈发关注。食品检验检测作为保障食品安全的重要手段,其技术水平对食品检验检测结果的准确性有重大影响。基于此,本文分析了食品检验检测技术现存的问题与不足,并提出具体... 详细信息

伴随我国经济的不断发展,人们生活质量日益提高,对食品安全问题愈发关注。食品检验检测作为保障食品安全的重要手段,其技术水平对食品检验检测结果的准确性有重大影响。基于此,本文分析了食品检验检测技术现存的问题与不足,并提出具体解决方案,旨在提升食品检验检测的整体水平,为食品安全提供坚实的技术支撑。

关键词：食品检验检测数据检测设备

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混沌微腔激光器的研究进展(特邀)

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光子学报 2024年第5期53卷 113-124页

作者：李建成雷彬鹃肖金龙杨跃德黄永箴中国科学院半导体研究所光电子材料与器件重点实验室北京100083 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

半导体混沌激光器已被应用在随机数生成、安全通信、混沌探测等领域。实现混沌激光器最常用方法是光反馈,但采用离散器件搭建的混沌激光器系统结构复杂、稳定性差。基于光反馈原理的光子集成混沌激光器、体积小,但工艺复杂,且无法避免... 详细信息

半导体混沌激光器已被应用在随机数生成、安全通信、混沌探测等领域。实现混沌激光器最常用方法是光反馈,但采用离散器件搭建的混沌激光器系统结构复杂、稳定性差。基于光反馈原理的光子集成混沌激光器、体积小,但工艺复杂,且无法避免光反馈引入的弱周期性。基于微腔内模式相互作用产生的自发混沌半导体微腔激光器,无需外部扰动,具有体积小、工艺简单、混沌带宽大、混沌态工作条件宽和无反馈弱周期性等优点,有望在具体应用中进一步发挥作用。针对近年来基于微腔的混沌激光器研究情况,本文进行了分类介绍,包括自发混沌微腔激光器、光反馈混沌微腔激光器和集成互注入激光器,总结了自发混沌微腔激光器的当前应用,对自发混沌微腔激光器的未来发展做了展望。

关键词：微腔混沌半导体激光器非线性物理随机数混沌探测

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窄线宽正方形-法布里-珀罗耦合腔激光器(特邀)

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光学学报 2024年第15期44卷 191-197页

作者：绳梦伟王玮肖金龙杨跃德黄永箴中国科学院半导体研究所光电子材料与器件重点实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电工程中心北京100049

窄线宽半导体激光器在相干光通信领域具有重要的应用,利用较小光限制因子的AlGaInAs/InP外延片,研制了窄线宽的正方形-法布里-珀罗(FP)耦合腔激光器。利用有限元方法仿真了正方形-FP耦合腔的模式特性,采用投影式光刻工艺制备了正方形-F... 详细信息

窄线宽半导体激光器在相干光通信领域具有重要的应用,利用较小光限制因子的AlGaInAs/InP外延片,研制了窄线宽的正方形-法布里-珀罗(FP)耦合腔激光器。利用有限元方法仿真了正方形-FP耦合腔的模式特性,采用投影式光刻工艺制备了正方形-FP耦合腔激光器,激射主模处于1550.5 nm,单模光纤耦合输出功率约为13 mW,边模抑制比约为47 dB。利用延时自零差相干接收方法测量频率噪声,得到洛伦兹线宽为233 kHz。根据实验和仿真结果,激射模式是由正方形微腔的高阶横模和FP模式耦合形成。

关键词：窄线宽正方形微腔耦合腔半导体激光器

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Dependence of elastic strain field on the self-organized ordering of quantum dot superlattices

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Journal of University of Science and Technology Beijing 2007年第5期14卷 477-481页

作者： Yumin Liu Zhongyuan Yu yongzhen huang School of Science Beijing University of Posts and Telecommunications Beijing 100876 China Key Laboratory of the Ministry of Education of China for Optical Communication and Lightwave Technologies Beijing 100876 China State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics Institute of Semiconductors Chinese Academy of Science Beijing 100083 China

A systematic investigation of the strain distribution of self-organized, lens-shaped quantum dot in the case of groffth direction on （001） substrate was presented. The three-dimensional finite element analysis for an array of dots was used for the strain calculation. The dependence of the strain energy density distribution on the thickness of the capping layer was investigated in detail when the elastic characteristics of the matrix material were anisotropic. It is shown that the elastic anisotropic greatly influences the stress, strain, and strain energy density in the quantum dot structures. The anisotropic ratio of the matrix material and the combination with different thicknesses of the capping layer, may lead to different strain energy density minimum locations on the capping layer surface, which can result in various vertical ordering phenomena for the next layer of quantum dots, i.e. partial alignment, random alignment, and complete alignment.

关键词： quantum dot self-organization elastic strain field superlattice

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2×4正方形微腔激光器阵列的激射特性

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光学学报 2024年第16期44卷 207-212页

作者：王玮陈幼玲杨珂绳梦伟杨跃德肖金龙黄永箴中国科学院半导体研究所光电子材料与器件重点实验室北京100083

制备了以四端口直连波导正方形微腔为基本单元的2×4半导体微腔激光器阵列。上下两排正方形微腔均设计为整体电极以简化实验操作。通过测量不同端口处的输出光谱,每个正方形微腔单元的模式得以识别。进一步地,通过调节注入电流,可以实... 详细信息

制备了以四端口直连波导正方形微腔为基本单元的2×4半导体微腔激光器阵列。上下两排正方形微腔均设计为整体电极以简化实验操作。通过测量不同端口处的输出光谱,每个正方形微腔单元的模式得以识别。进一步地,通过调节注入电流,可以实现模式位置和数量的有效调控。该激光器阵列实现了多路光源的面内集成,为片上大面积集成的微腔激光器提供了可能,并为多端口光源以及全光计算等应用提供了参考。

关键词：激光器半导体激光器阵列二维集成全光计算模式调控

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Hybrid-cavity semiconductor lasers with a whispering-gallery cavity for controlling Q factor

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Science China(Information Sciences) 2018年第8期61卷 5-17页

作者： yongzhen huang Xiuwen MA Yuede YANG Jinlong XIAO Yun DU State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics Institute of Semiconductors & College of Materials Science and Optoelectronic Technology University of Chinese Academy of SciencesChinese Academy of Sciences

Hybrid cavities composed of a Fabry-P′erot(FP) cavity and a whispering-gallery mode(WGM)microcavity have been proposed and demonstrated for modulating mode Q factor to realize single mode and optical bistable lasers. In this article, we report hybrid cavity lasers with a pentagon microcavity and a square microcavity, respectively. The reflectivity spectra of different microcavities are simulated to select microcavities for hybrid cavities. Mode coupling with mode Q factor enhancement is investigated numerically and experimentally. Stable single mode operations with a high coupling efficiency to a single mode fiber are realized for a hybrid cavity laser with a square microcavity. Furthermore, optical bistability hybrid lasers are investigated as the microcavity is unbiased, due to saturable absorption in the microcavity and mode competition, respectively. All-optical flip-flop is demonstrated using trigger optical pulses with a width of100 ps for mode competition bistability. The stable single mode operation and optical bistability of hybrid cavity lasers may shed light on the applications for photonic integrated circuits and optical signal processing.

关键词： optical microcavity semiconductor lasers hybrid cavity optical bistability single mode laser

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Output characteristics of square and circular resonator microlasers connected with two output waveguides

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Science China Technological Sciences 2013年第3期56卷 538-542页

作者： huang yongzhen Lü XiaoMeng LIN JianDong DU Yun State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics Institute of SemiconductorsChinese Academy of Sciences

Square and circular resonator microlasers connected with two output waveguides are investigated for correlation of output powers from the two output *** square resonator microlasers with two output waveguides connected at the midpoint of one side and one vertex are fabricated and tested by measuring the output power versus injection current and the laser spectra of the two *** laser spectra indicated that the output power correlation between the two output ports is very weak because of different lasing modes in different ports of the square *** resonator microlaser with two output waveguides can realize single mode operation and has good output correlation from the two *** the output power from one port of the circular microlasers can be monitored by that of another port.

关键词： AlGaInAs/InP semiconductor microlasers square resonator microlasers circular resonator microlasers

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Distribution of organic carbon fractions in soil aggregates in Chinese fir plantations with different stand ages

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Ecological Processes 2021年第1期10卷 646-658页

作者： Xinxin He yongzhen huang Qianchun Zhang Shaoming Ye Shengqiang Wang Forestry College Guangxi UniversityNanning 530004China

Background:Revealing the variations in soil aggregate-related organic carbon(OC)and labile organic carbon(LOC)fractions in a chronosequence of Chinese fir plantations plays an important role in better understanding the impact of soil carbon sink or source on the Chinese fir plantation *** this study,soil samples in a depth of 0–20 cm were collected from Chinese fir plantations at different stand ages(0,9,17,and 26 years old)in Guangxi,*** the optimal moisture sieving method adopted,the soil aggregates of 4 different sizes were obtained,including>2-mm,2–1-mm,1–0.25-mm,and<0.25-mm *** OC and LOC fractions were measured in the aggregates of different *** LOC fractions included readily oxidizable carbon(ROC),particulate organic carbon(POC),microbial biomass carbon(MBC),water-soluble organic carbon(WOC),and mineralized organic carbon(MOC).Results:Soil aggregate stability,as indicated by the mean weight diameter(MWD),was the highest in the 17-yearold Chinese fir plantations and was significantly positively related(p<0.05)to the concentrations of OC and LOC fractions(except for the ROC and MOC),with the POC in *** for all stand ages of Chinese fir plantations,the concentrations of soil OC and LOC fractions were significantly increased as the aggregate size ***,there were more OC and LOC fractions distributed in the<0.25-mm *** the stand development,the concentrations of soil OC and LOC fractions first increased and then decreased,with the highest levels detected in the 17-year-old Chinese fir plantations,indicating that the 17-year-old Chinese fir plantations were conducive to the accumulation of soil OC and LOC ***:After 17 years of planting,promoted soil carbon(especially for the POC)accumulation contributes significantly to enhancing soil aggregate stability for the Chinese fir plantations in Guangxi,China.

关键词： Chinese fir plantation Soil aggregates Organic carbon Labile organic carbon fractions

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生物育种技术及其在畜禽育种中的应用研究进展

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中国畜牧杂志 2024年第3期60卷 57-65页

作者：邢生炎黄永震吕世杰王二耀雷初朝梁莎西北农林科技大学动物科技学院陕西杨凌712100 河南省农业科学院畜牧兽医研究所河南郑州450000 河南畜牧规划设计研究院河南郑州450000

随着动物功能基因组研究以及高通量组学技术的发展,畜禽育种已经从基于表型的选择方法过渡到以分子标记技术、基因编辑技术等分子生物学技术手段为主的现代育种新策略上。生物育种是现代生物技术育种的统称,是衡量农业科技竞争力的重要... 详细信息

随着动物功能基因组研究以及高通量组学技术的发展,畜禽育种已经从基于表型的选择方法过渡到以分子标记技术、基因编辑技术等分子生物学技术手段为主的现代育种新策略上。生物育种是现代生物技术育种的统称,是衡量农业科技竞争力的重要标志,包括标记辅助选择、全基因组选择育种、转基因和基因编辑育种、胚胎工程技术体系等育种手段。生物育种作为畜禽遗传改良的重要手段持续推动着我国的种质资源创新。本文详细介绍了生物育种的关键技术及其特点,包括不同育种方法在畜禽种质开发和遗传改良上的研究进展,探讨分析了当前畜禽育种的现状与问题,以期实现生物育种核心技术的突破与发展。

关键词：生物育种分子育种技术基因编辑胚胎工程应用

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