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高强度双网络结构木基复合凝胶的制备及性能

材料工程 2024年第4期52卷 209-217页

作者：王露臻钟丽游沐秋徐朝阳金永灿李大纲陈楚楚南京林业大学材料科学与工程学院南京210037 南京林业大学轻工与食品学院南京210037

以木材为原料,通过脱基质处理获得木材纤维骨架,在其多孔结构中利用原位聚合法构建以聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯酰胺(PAM)为双网络结构填充相的高强度木基复合凝胶。通过调控PVA及PAM在复合凝胶体系中的质量比,系统研究制备所得木基复合凝胶... 详细信息

以木材为原料,通过脱基质处理获得木材纤维骨架,在其多孔结构中利用原位聚合法构建以聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯酰胺(PAM)为双网络结构填充相的高强度木基复合凝胶。通过调控PVA及PAM在复合凝胶体系中的质量比,系统研究制备所得木基复合凝胶的宏/微观形貌、力学性能、光学性能及表面化学性能等变化规律。结果表明:在聚丙烯酰胺/木材纤维骨架中引入少量PVA,通过构建双网络结构,能够有效提升木基复合凝胶的力学性能,其最大拉伸强度可达16.47 MPa,断裂伸长率约为11.61%。将木基复合凝胶作为柔性基材组装构建传感器件,电导率为1.8 S/m,发现木基传感器在多种形变下均表现出稳定可重复的相对电流信号变化。

关键词：木材聚乙烯醇聚丙烯酰胺凝胶力学性能柔性传感器

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脱卤杆菌介导的厌氧微生物富集菌群对1,2,4-三氯苯的降解特性

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地学前缘 2024年第2期31卷 472-480页

作者：吕良华乔文静张晗叶淑君吴吉春王水蒋建东江苏省环境科学研究院江苏省环境工程重点实验室江苏南京210036 江苏省土壤与地下水污染防控工程研究中心江苏南京210036 南京农业大学生命科学学院农业农村部农业环境微生物重点实验室江苏南京210095 南京大学地球科学与工程学院表生地球化学教育部重点实验室江苏南京210023

1,2,4-三氯苯是我国工业污染场地土壤和地下水中典型的有机污染物,具有持久性、生物蓄积性和高毒性特点,对生态环境和人体健康危害巨大。1,2,4-三氯苯密度比水大,容易迁移至深部厌氧区域,因此,开展1,2,4-三氯苯厌氧微生物降解与修复研... 详细信息

1,2,4-三氯苯是我国工业污染场地土壤和地下水中典型的有机污染物,具有持久性、生物蓄积性和高毒性特点,对生态环境和人体健康危害巨大。1,2,4-三氯苯密度比水大,容易迁移至深部厌氧区域,因此,开展1,2,4-三氯苯厌氧微生物降解与修复研究具有重要实际应用价值。本文通过长期富集培养,获得一份可以稳定地将1,2,4-三氯苯还原脱氯至1,4-二氯苯,再进一步还原脱氯至氯苯的厌氧菌液。通过16S rRNA基因扩增子测序及引物特异性的定量PCR实验,证明厚壁菌门的脱卤杆菌属细菌(Dehalobacter species)是1,2,4-三氯苯和1,4-二氯苯厌氧还原脱卤的功能菌株,其生长率为(1.68±0.8)×10^(6)copies·μmol^(-1)(释放的氯离子)。通过PCR扩增,获得Dehalobacter菌株的16S rRNA基因序列,构建了系统发育树。本研究可为1,2,4-三氯苯污染场地开展原位厌氧微生物修复提供菌株资源和理论指导。

关键词： 1,2,4-三氯苯地下水污染生物修复脱卤杆菌属还原脱卤

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基于混合自适应损失函数的人脸识别方法

计算机科学与探索 2024年第6期18卷 1627-1636页

作者：王海勇潘海涛南京邮电大学计算机学院智慧校园研究中心南京210003

近年来样本挖掘策略被融入人脸识别的损失函数中,显著提升了人脸识别性能,但大部分工作都集中在如何在训练阶段挖掘困难样本,没有考虑到困难样本中潜在的无法识别的样本图像,从而导致模型对低质量人脸图像的识别性能较差。针对该问题,... 详细信息

近年来样本挖掘策略被融入人脸识别的损失函数中,显著提升了人脸识别性能,但大部分工作都集中在如何在训练阶段挖掘困难样本,没有考虑到困难样本中潜在的无法识别的样本图像,从而导致模型对低质量人脸图像的识别性能较差。针对该问题,提出了一种结合样本难度自适应和图像质量自适应的混合自适应损失函数MixFace。该损失函数将基于课程式学习的损失函数CurricularFace与图像自适应损失函数AdaFace相结合,将特征范数作为图像质量指标融入损失函数中,在关注图像质量的前提下在训练前期关注简单样本,后期关注困难样本,降低网络模型对困难样本中部分低质量不可识别样本的关注。分别使用CASIA-WebFace和MS1MV2数据集训练,MixFace在高质量测试集LFW、CFP_FP、AgeDB、CALFW和CPLFW上相比Curricular-Face和AdaFace有不同程度的性能提升,同时MixFace在中等质量测试集IJB-B、IJB-C以及低质量测试集TinyFace上显示出比CurricularFace和AdaFace更好的识别性能。实验结果表明,MixFace能有效降低无法识别图像的干扰,进而提升低质量人脸识别性能,同时受益于MixFace中课程式学习的方式,对于高质量人脸识别仍然能保持较好的性能。

关键词：人脸识别课程式学习图像质量自适应损失

梨树枝条粉碎覆盖对梨园土壤养分和微生物组的影响

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土壤学报 2024年第2期61卷 549-561页

作者：杨天杰王孝芳胡红菊杨健藕继旺王晓祥郝宝锋王中华董彩霞徐阳春南京农业大学资源与环境科学学院/江苏省固体有机废弃物资源化高技术研究重点实验室/江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心/资源节约型肥料教育部工程研究中心/国家有机类肥料工程技术研究中心南京210095 湖北省农业科学院果树茶叶研究所武汉430209 中国农业科学院郑州果树研究所郑州450009 贵阳小河区金海农业科技开发有限公司贵阳550000 黑龙江省农业科学院园艺分院哈尔滨150069 河北省农林科学院昌黎果树研究所河北昌黎066600 江苏省农业科学院果树研究所/江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室南京210014

梨树整形修剪枝条是一类重要的生物质资源,将其粉碎后覆盖于树下土壤是资源化利用的有效途径。为了科学评估梨树枝条粉碎覆盖对土壤理化性状及微生物群落结构的影响,采集了贵州毕节、河北昌黎、黑龙江哈尔滨、湖北枝江和河南许昌5个不... 详细信息

梨树整形修剪枝条是一类重要的生物质资源,将其粉碎后覆盖于树下土壤是资源化利用的有效途径。为了科学评估梨树枝条粉碎覆盖对土壤理化性状及微生物群落结构的影响,采集了贵州毕节、河北昌黎、黑龙江哈尔滨、湖北枝江和河南许昌5个不同纬度梨典型种植区梨园枝条覆盖1~2年后的土壤样品,检测了土壤基础理化特性及土壤细菌、真菌和原生生物群落。结果发现,与不覆盖枝条的对照相比,总体而言覆盖能有效提高土壤有机质和有效磷含量,土壤细菌、真菌和原生生物群落结构也发生了显著变化,但对群落多样性无显著影响;覆盖处理显著富集了土壤细菌中的变形菌门、酸杆菌门和真菌中的担子菌门以及原生生物中的孔虫界和囊泡虫类等类群的相对丰度。进一步利用随机森林模型挖掘了不同采样点枝条覆盖后的关键物种,模型预测准确率高达94.44%,关键物种以细菌为主,包括Acidibacter、Xanthobacteraceae、Nitrosomonadaceae等与有机残体降解有关的微生物,还发现土壤有效磷含量是土壤微生物群落结构差异的主要驱动因子。相关研究结果初步评估了梨树枝条覆盖对土壤养分和微生物组的影响,挖掘了潜在的关键微生物。

关键词：梨修剪枝条覆盖土壤理化性状微生物组关键物种

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面向人机共驾的车道保持预测控制

吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：章军辉刘禹希郭晓满刘俊泽丁羽璇常熟理工学院电气与自动化工程学院无锡物联网创新中心有限公司江苏省工业机器人复杂工艺智慧控制工程研究中心江苏省物联网创新中心昆山分中心

为了更好地描述共驾型车道保持控制系统（lane keeping assist system， LKAS）的结构和行为，让智辅系统(intelligent assistance system)能够预判驾驶人的转向控制意图，本文提出了一种基于闭环人-车-路模型与态势预测因子的车道保持... 详细信息

为了更好地描述共驾型车道保持控制系统（lane keeping assist system， LKAS）的结构和行为，让智辅系统(intelligent assistance system)能够预判驾驶人的转向控制意图，本文提出了一种基于闭环人-车-路模型与态势预测因子的车道保持预测控制算法。首先引入基于视觉预瞄特性与神经肌肉动力学的驾驶人转向模型，利用粒子群优化（particle swarm optimization， PSO）算法对驾驶人转向模型参数进行离线辨识，并将驾驶人纳入控制回路建立了人-车-路模型；其次基于模型预测控制（model predictive control， MPC）理论构建约束型二次型代价函数，将共驾型LKAS的转向力矩决策问题转化成带约束的在线二次规划（quadratic programming， QP）问题；再次根据预瞄位置处的车辆运动状态的发展态势，设计了一种人机控制权决策模型，用以实现人机控制权的平稳动态分配；最后基于驾驶人在环的CarSim/Simulink集成环境对该共享控制算法进行了验证与探讨，结果表明本文提出的共享控制算法能够一定程度上减少智辅系统对驾驶人的干预程度，即智辅系统能够预判驾驶人的转向控制意图，从而增强了共驾过程中智辅系统与驾驶人之间的合作程度，不过这是以牺牲横向运动控制精度为代价的。

关键词：智能汽车人机共驾 MPC控制控制权决策驾驶人转向模型

基于扎根理论的乳制品安全综合治理机制政策分析

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食品科学 2024年第8期45卷 272-282页

作者：叶璟李艳南京财经大学管理科学与工程学院江苏南京210023 南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

为提高乳制品安全治理效能,从政策视角探究我国乳制品安全治理的发展脉络和作用机制是必要的。以2002—2021年乳制品政策文本为研究对象,运用扎根理论量化政策文本形成包括治理要素和治理行为的乳制品安全保障体系,并基于量化结果和社... 详细信息

为提高乳制品安全治理效能,从政策视角探究我国乳制品安全治理的发展脉络和作用机制是必要的。以2002—2021年乳制品政策文本为研究对象,运用扎根理论量化政策文本形成包括治理要素和治理行为的乳制品安全保障体系,并基于量化结果和社会网络分析对我国乳制品安全治理演化过程和作用机制进行深入探究。研究发现,我国乳制品安全治理经历了从政府强制监管、应急治理、政主企辅治理到社会共治治理模式的演变过程;整个演变过程体现了国家对治理行动者治理行为与方式的侧重,揭示了乳制品安全综合治理作用机制,治理行动者通过治理行为的相互配合共同作用于治理要素,并经治理要素将其治理作用体现在乳制品安全上,从而保障了乳制品质量安全。

关键词：乳制品安全演化分析政策文本扎根理论社会网络

水稻维生素B合成相关基因OsTHIC的功能研究

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生物技术通报 2024年

作者：张超王子瑞孙亚丽毛馨晨唐家琪于恒秀江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室植物功能基因组学教育部重点实验室扬州大学农学院

【目的】维生素B1(vitamin B1, VB1)是生物所必需的微量元素，其作为多个酶的辅因子，参与重要的细胞代谢途径，而水稻中维生素B1合成途径还有待深入研究。本研究旨在解析水稻维生素B1合成相关基因OsTHIC的生物学功能。【方法】综合运... 详细信息

【目的】维生素B1(vitamin B1, VB1)是生物所必需的微量元素，其作为多个酶的辅因子，参与重要的细胞代谢途径，而水稻中维生素B1合成途径还有待深入研究。本研究旨在解析水稻维生素B1合成相关基因OsTHIC的生物学功能。【方法】综合运用诱变技术、色素测定、Mutmap+、基因编辑及非靶向代谢组分析等手段克隆目的基因并解析其功能。【结果】从EMS诱变的水稻突变体库中发现一个心叶白化致死突变体wll1(white leaf and lethal 1)。wll1从四叶期开始出现心叶白化表型，白化表型逐渐扩展到其他叶片并导致幼苗死亡。与野生型相比，wll1的叶绿素含量与类胡萝卜素含量显著降低。利用Mutmap+及基因编辑技术，确定目的基因为维生素B1合成相关基因OsTHIC。OsTHIC在叶片具有较高表达量，OsTHIC蛋白定位于叶绿体。wll1及OsTHIC的敲除突变体中维生素B1含量均显著低于野生型，外施维生素B1可以恢复wll1的突变表型。外施维生素B1及OsTHIC突变均会影响维生素B1合成相关基因的表达。非靶向代谢组测序分析表明，野生型与wll1差异代谢物在氨基酸的生物合成、辅因子的生物合成、ABC转运器及氨酰基-tRNA的生物合成等方面显著富集。【结论】OsTHIC通过调控维生素B1含量，参与氨基酸合成等代谢过程，在水稻生长发育过程中发挥重要作用。

关键词： OsTHIC 维生素B 叶色 Mutmap+ 水稻

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细菌纤维素合酶的基本特性及作用机理

微生物学报 2024年第7期64卷 2194-2208页

作者：张凯仁李任杰柯晶滢李骏卓孙世静南京林业大学材料科学与工程学院江苏南京210037

细菌纤维素是一种天然的生物质高分子聚合物。相较于植物纤维素,其具有更高的纯度和优异的力学性能。有望作为一种绿色的新型高分子材料被广泛应用。细菌纤维素合酶作为合成细菌纤维素的关键酶,其主导细菌纤维素的合成过程。因此,对其... 详细信息

细菌纤维素是一种天然的生物质高分子聚合物。相较于植物纤维素,其具有更高的纯度和优异的力学性能。有望作为一种绿色的新型高分子材料被广泛应用。细菌纤维素合酶作为合成细菌纤维素的关键酶,其主导细菌纤维素的合成过程。因此,对其合成机理的探索有助于实现细菌纤维素大量生产和广泛应用。本文从细菌纤维素合酶的基本特性出发,综述了菌种筛选、提升产量和合酶的细胞定位等内容;围绕纤维素合酶的作用机理阐述了体外合成方法的影响因素,以及利用该方法探究各亚基相关作用的现状。以此探究细菌纤维素合酶的合成机制,并提出了当前研究中存在的问题。同时,展望了该领域未来的研究方向,以期通过对合成机理的探讨为细菌纤维素的大规模应用提供理论基础。

关键词：细菌纤维素纤维素合酶合成机理亚基结构

水稻维生素B_1合成相关基因OsTHIC的功能研究

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生物技术通报 2024年第2期40卷 99-108页

作者：张超王子瑞孙亚丽毛馨晨唐家琪于恒秀江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室植物功能基因组学教育部重点实验室扬州大学农学院扬州225009

【目的】维生素B_(1)(vitamin B_(1), VB_(1))是生物所必需的微量元素,其作为多个酶的辅因子,参与重要的细胞代谢途径,而水稻中维生素B_(1)合成途径还有待深入研究。本研究旨在解析水稻维生素B_(1)合成相关基因OsTHIC的生物学功能。【... 详细信息

【目的】维生素B_(1)(vitamin B_(1), VB_(1))是生物所必需的微量元素,其作为多个酶的辅因子,参与重要的细胞代谢途径,而水稻中维生素B_(1)合成途径还有待深入研究。本研究旨在解析水稻维生素B_(1)合成相关基因OsTHIC的生物学功能。【方法】综合运用诱变技术、色素测定、Mutmap+、基因编辑及非靶向代谢组分析等手段克隆目的基因并解析其功能。【结果】从EMS诱变的水稻突变体库中发现一个心叶白化致死突变体wll1(white leaf and lethal 1)。wll1从四叶期开始出现心叶白化表型,白化表型逐渐扩展到其他叶片并导致幼苗死亡。与野生型相比,wll1的叶绿素含量与类胡萝卜素含量显著降低。利用Mutmap+及基因编辑技术,确定目的基因为维生素B_(1)合成相关基因OsTHIC。OsTHIC在叶片具有较高表达量,OsTHIC蛋白定位于叶绿体。wll1及OsTHIC的敲除突变体中维生素B_(1)含量均显著低于野生型,外施维生素B_(1)可以恢复wll1的突变表型。外施维生素B_(1)及OsTHIC突变均会影响维生素B_(1)合成相关基因的表达。非靶向代谢组测序分析表明,野生型与wll1差异代谢物在氨基酸的生物合成、辅因子的生物合成、ABC转运器及氨酰基-tRNA的生物合成等方面显著富集。【结论】OsTHIC通过调控维生素B_(1)含量,参与氨基酸合成等代谢过程,在水稻生长发育过程中发挥重要作用。

关键词： OsTHIC 维生素B_1 叶色 Mutmap+ 水稻