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基于拉曼光谱的转炉烟气中多组分气体在线分析方法研究

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 146-151页

作者：郑传新刘晓萌李泉孟征王恩宁司星宇王健年李振林王红球鞍钢集团本钢板材股份有限公司炼钢厂厂部辽宁本溪117021 中国计量科学研究院计量科学研究所北京100029 大连艾尔科技发展有限公司技术部辽宁大连116021 北京鉴知技术有限公司技术开发部北京100083

冶金行业中,转炉烟气的在线分析普遍采用激光吸收光谱法等单组分气体分析技术,实践中需使用多传感器的组合以同时监测CO、CO_(2)、O_(2)、H_(2)等多组分,分析系统整体的复杂程度和成本高,响应速度慢,逐个传感器的日常校正维护工作量大... 详细信息

冶金行业中,转炉烟气的在线分析普遍采用激光吸收光谱法等单组分气体分析技术,实践中需使用多传感器的组合以同时监测CO、CO_(2)、O_(2)、H_(2)等多组分,分析系统整体的复杂程度和成本高,响应速度慢,逐个传感器的日常校正维护工作量大。为简化在线分析系统的复杂度,提高分析效率,实现炼钢流程的降本增效,首创性的建立了一种转炉烟气中多组分气体实时在线分析的拉曼光谱方法,并首次研制了专用于炉气检测的多组分气体分析系统。通过检测CO、CO_(2)、N_(2)、O_(2)、H_(2)五组分的拉曼光谱特征峰强,对五组分含量进行同时定量分析。检测范围0.1%~100%,检测精密度RSD值均≤0.1%。分析系统中,样气处理模块采用耐高温探头和大功率抽气泵,快速、有效去除进入分析仪的样气中水分和灰尘,保证测试条件稳定;分析模块采用窄线宽532 nm激光器和透射式光谱仪,并通过空间光路设计以提高检测灵敏度,满足气体检测需求。相比于现有的单组分在线分析技术,所提出的多组分检测方法可同时给出五组分的定量结果,不受样气压力、测试条件变化影响,样气前处理难度低,检测准确度高,系统维护简单。N_(2)标准气体的拉曼散射信号特征峰强在24 h内波动≤0.48%。经标准样品验证,该方法检测误差≤0.3%,达到转炉烟气实时检测的需求。该方法不仅在冶金行业有广阔应用前景,还可通过模型扩展以拓展到其他多组分气体实时在线分析监测领域。

关键词：拉曼光谱在线气体分析转炉烟气多元标准曲线模型冶金

马铃薯转录因子StFBH3对非生物逆境胁迫的响应分析

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作物学报 2025年第1期51卷 247-259页

作者：宋倩娜宋慧洋李京昊段永红梅超冯瑞云山西农业大学农学院山西太谷030801 山西省农业科学院作物科学研究所山西太原030031

bHLH (basic helix-loop-helix)作为植物界第二大类转录因子,在植物应对环境胁迫响应中起着重要的调控作用。探究马铃薯(Solanum tuberosum L.) bHLH家族基因功能将为马铃薯改良和育种提供一定的理论依据。本研究克隆了马铃薯StFBH3基因... 详细信息

bHLH (basic helix-loop-helix)作为植物界第二大类转录因子,在植物应对环境胁迫响应中起着重要的调控作用。探究马铃薯(Solanum tuberosum L.) bHLH家族基因功能将为马铃薯改良和育种提供一定的理论依据。本研究克隆了马铃薯StFBH3基因(Gene ID:102582309),利用qPCR技术分析了不同逆境胁迫下StFBH3基因表达模式,结果表明, StFBH3基因在马铃薯根和叶中的表达量较高,且该基因的表达受渗透、高盐和脱落酸(abscisic acid, ABA)诱导;以过表达StFBH3基因的马铃薯试管苗为材料,在分别含有不同浓度甘露醇(mannitol)、NaCl和ABA的MS培养基中,过表达StFBH3马铃薯株系的叶绿素含量显著高于野生型,根长显著长于野生型。在干旱和高盐处理下,土壤栽培的过表达马铃薯株系较野生型表现较强的耐受性,叶片相对含水量、叶绿素含量和过氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于野生型。qPCR分析发现,干旱和盐胁迫处理下相关基因(KAT1)的表达量在过表达马铃薯株系中较野生型显著降低。以上结果表明, StFBH3基因可能在马铃薯对渗透、干旱和高盐等胁迫响应中起正向调控作用。本研究也为StFBH3基因在马铃薯中的生物学功能深入理解提供一定的参考依据。

关键词：马铃薯 StFBH3 转录因子逆境胁迫

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动车组齿轮箱油中硫含量的红外光谱分析

光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 239-245页

作者：杜瑾瑶贺石中杨智宏张琳颖张静茹广州机械科学研究院有限公司设备润滑与检测研究所广东广州510530 工业摩擦润滑技术国家地方联合工程研究中心广东广州510530

针对高铁动车组牵引系统中齿轮箱润滑油中硫元素损失较快的问题,需要对在用齿轮油硫含量进行监测,以确定最佳的换油时机。分析了红外光谱图中齿轮油含硫添加剂特征吸收峰的衰减机制;选择与硫含量相关性最高的1164 cm-1特征峰的峰高作为... 详细信息

针对高铁动车组牵引系统中齿轮箱润滑油中硫元素损失较快的问题,需要对在用齿轮油硫含量进行监测,以确定最佳的换油时机。分析了红外光谱图中齿轮油含硫添加剂特征吸收峰的衰减机制;选择与硫含量相关性最高的1164 cm-1特征峰的峰高作为输入变量构建了一元线性回归模型(LR),采用5折交叉验证下的测试集R^(2)确定最佳主成分个数构建了偏最小二乘回归模型(PLSR),最后根据偏最小二乘回归系数优选了6个特征吸收峰用于构建特征峰优化后的PLSR模型(RF-PLSR)。采用所建的模型分别对预测集39个油样进行预测,结果表明一元线性回归模型和偏最小二乘回归模型均具有很好的预测能力。一元线性回归模型的预测R^(2)为0.961,RMSE为973.1,RPD为5.084。PLSR模型和特征峰优化后的RF-PLSR模型的预测R^(2)分别为0.997和0.994,RMSE分别为250.1和376.3,RPD分别为19.780和13.149。说明经过特征峰优化后建立的RF-PLSR模型在降低模型复杂度的同时,仍可以保持较高的精度和预测能力,由于消除了不相关变量的信息,使模型的可解释性更好。红外光谱技术为齿轮油中硫含量的检测提供了一种可靠而精确的方法,为齿轮油的状态监测提供一种可行的解决方案。

关键词：齿轮箱油硫含量红外光谱在用油监测

植物乳杆菌发酵蓝莓汁发酵和贮藏过程中理化指标及挥发性风味物质的变化

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食品工业科技 2025年第1期46卷 259-273页

作者：廖茂雯韩琛刘玮李艳琳陈昌琳袁怀瑜周艳李可李华佳四川省农业科学院农产品加工研究所(四川省农业科学院食物与营养健康研究所) 四川成都610000 新疆农业科学院吐鲁番农业科学研究所新疆吐鲁番830091 四川省农业科学院经济作物研究所四川成都610399

为了解植物乳杆菌发酵对蓝莓汁在发酵和贮藏过程中理化指标和挥发性风味物质的变化规律的影响,以新鲜巴尔德温为原料,利用植物乳酸菌b-1发酵蓝莓汁,研究发酵和贮藏过程中理化指标和活菌数的变化,并利用HPLC和顶空固相微萃取气质联用(HS-... 详细信息

为了解植物乳杆菌发酵对蓝莓汁在发酵和贮藏过程中理化指标和挥发性风味物质的变化规律的影响,以新鲜巴尔德温为原料,利用植物乳酸菌b-1发酵蓝莓汁,研究发酵和贮藏过程中理化指标和活菌数的变化,并利用HPLC和顶空固相微萃取气质联用(HS-SPME-GC/MS)测定蓝莓汁的有机酸和风味代谢物,分析其发酵和贮藏过程中风味品质的变化规律。结果表明,发酵24 h的蓝莓汁中的活菌数达到了108 CFU/mL;储藏28 d后活菌数为6.4×107 CFU/mL。蓝莓汁发酵期间理化性质变化较大,发酵过程中总酸含量逐渐增加,而pH呈现显著下降趋势(P酮类>酯类>醛类>烷类>烯类。基于PCoA和OPLS-DA分析结果表明,利用植物乳杆菌发酵的蓝莓果汁在发酵期和贮藏期的风味代谢物差异较大,分别检测到14种、9种差异代谢物,且发酵阶段发酵蓝莓汁中芳樟醇和香叶醇的相对含量有所上升,增强了果汁的柑橘香、花香和玫瑰香气。该研究为植物乳杆菌在蓝莓发酵果汁中的应用提供了科学支撑。

关键词：蓝莓汁植物乳杆菌 GC-MS PCoA OPLS-DA

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智能时代的红树林知识服务展望:从植物图谱到知识图谱

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中国科学:地球科学 2025年第1期 111-125页

作者：侯志伟荆文龙秦承志杨骥夏清尹小玲广东省科学院广州地理研究所广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室广东省地理时空大数据工程实验室南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室中国科学院大学资源与环境学院长沙理工大学交通运输工程学院

红树林关乎地球生态安全和人类福祉,其管理、保护与修复离不开生物、生态等多学科领域知识与时空信息的支撑.植物图谱等传统知识服务可以提供图文并茂的红树林知识.然而,这种面向信息检索的服务方式,无法有效挖掘和利用多源异构数据中... 详细信息

红树林关乎地球生态安全和人类福祉,其管理、保护与修复离不开生物、生态等多学科领域知识与时空信息的支撑.植物图谱等传统知识服务可以提供图文并茂的红树林知识.然而,这种面向信息检索的服务方式,无法有效挖掘和利用多源异构数据中的碎片化知识,面临“数据海量、知识难求”困境.知识图谱可将海量数据中蕴含的知识,提取、组织、融合为计算机可理解、可计算的语义网络,为实现智能知识服务提供了解决方案.本文聚焦红树林知识获取、形式化表达及智能服务的迫切需求,提出了红树林知识图谱和知识服务构想.首先分析了不同领域图谱概念的异同,认为红树林知识图谱是以红树林生态系统为核心,融合了多领域知识和时空信息的大规模知识库;然后提出了红树林知识服务的研究框架,该框架可实现多模态数据到智能知识服务的转变,包括泛在数据感知与汇聚、知识组织与图谱构建、智能知识服务等多个层次;接着重点介绍了红树林知识图谱的构建方法与流程;最后探讨了目前红树林知识服务面临的挑战,提出在人工智能时代,构建融合领域特色与时空特征的红树林知识体系,探索大模型支持下的知识抽取与融合方法,并研发面向典型场景的智能知识应用,是红树林知识服务的主要发展方向.

关键词：红树林图谱知识图谱多模态知识服务

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南朝羁北文士与南北文学融合

浙江学刊 2025年第1期 207-216页

作者：孙雅洁浙江省社会科学院文化研究所

南北朝时期政治格局分裂对峙，部分南朝文人由于战争及出使等原因被迫羁留北土。由南入北的空间变化导致这些羁北文士主体身份意识的焦虑，在自我确证的过程中呈现出摇摆不安的倾向。从前期对流人逐臣传统的认同和接受，到反思和对自我... 详细信息

南北朝时期政治格局分裂对峙，部分南朝文人由于战争及出使等原因被迫羁留北土。由南入北的空间变化导致这些羁北文士主体身份意识的焦虑，在自我确证的过程中呈现出摇摆不安的倾向。从前期对流人逐臣传统的认同和接受，到反思和对自我身份的重新构建，他们的身份意识经历了一个否认、怀疑和再确认的过程。羁北文士对南北文学融合产生了重要影响：他们一方面对文学地理进行了扩张，将北地风物纳入书写范畴；另一方面对文学风气进行了转化，在将南方精巧雕琢文气注入北方的同时，也吸收了北方文学的刚健骨力；同时文本内部空间跨度也在南与北、精神与肉身、原乡与异乡的拉扯和追问中和作者对历史的审视中得到了扩展和延伸。

关键词：羁北文士南北朝文学融合

未来气候情景下高寒区水稻延迟型冷害演变特征研究

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灾害学 2025年第1期40卷 16-21,101页

作者：韩俊杰石红艳初征翟墨那荣波季生太何锋庞云超姜丽霞黑龙江省气象科学研究所黑龙江哈尔滨150030 双鸭山市气象局黑龙江双鸭山155100 黑龙江省生态气象中心黑龙江哈尔滨150030

利用中国区域气候模式BCC-CSM 1.0模拟的日平均气温数据,结合国家标准中5—9月温度和的距平(ΔT)指标,判识RCP4.5情景下2024—2060年水稻延迟型冷害的演变特征。结果表明:该模式数据对研究水稻冷害较为可靠;2024—2060年,研究区水稻延... 详细信息

利用中国区域气候模式BCC-CSM 1.0模拟的日平均气温数据,结合国家标准中5—9月温度和的距平(ΔT)指标,判识RCP4.5情景下2024—2060年水稻延迟型冷害的演变特征。结果表明:该模式数据对研究水稻冷害较为可靠;2024—2060年,研究区水稻延迟型冷害识别年数为5~12 a,随时间呈减少趋势,其中2024—2030年、2030s为冷害高发期,2040s为低发期,2050s未发生冷害,与基准时段(1969—2005年)相比,冷害总年数大幅减少;空间分布上,水稻延迟型冷害发生频率总体呈北少南多,冷害发生频率在13.5%~32.3%,高值区位于哈尔滨东部、鸡西南部和牡丹江,而齐齐哈尔、大庆区域为低值中心,与基准时段相比,冷害高频区向南收缩并东移。研究区冷害发生范围在不同年份存在差异,IOC值呈“弹跳式”波动变化,2024、2026、2028、2029、2030、2031、2033、2035、2036、2046、2049年冷害发生范围较大,IOC高于0.42,与基准时段相比,IOC为0的年数增加,IOC高于0.50的年数减少。

关键词：水稻延迟型冷害冷害演变特征高寒区 BCC-CSM 1.0模拟

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转录组测序分析黄连总碱抗脑缺血的作用机制

中国组织工程研究 2025年第19期29卷 4161-4171页

作者：田良良周瑞曹光昭张晶晶中国中医科学院中药研究所北京市100700 广东药科大学中医药研究院广东省广州市510006 广州中医药大学中药学院广东省广州市510006 北京脑科学与类脑研究中心北京市102206

背景:黄连清热燥湿、泻火解毒,黄连及其成分对脑缺血有显著的保护作用,基于网络药理学和转录组测序探究黄连总碱抗脑缺血的作用机制。目的:在明确黄连总碱对脑缺血大鼠保护作用的基础上,基于网络药理学和转录组测序技术探讨黄连总碱干... 详细信息

背景:黄连清热燥湿、泻火解毒,黄连及其成分对脑缺血有显著的保护作用,基于网络药理学和转录组测序探究黄连总碱抗脑缺血的作用机制。目的:在明确黄连总碱对脑缺血大鼠保护作用的基础上,基于网络药理学和转录组测序技术探讨黄连总碱干预脑缺血的作用机制。方法:将SD大鼠随机分为假手术组、缺血再灌注组、阳性药物组和黄连总碱组,后3组采用改良线栓法制备大脑中动脉阻塞的缺血再灌注模型,假手术组不插入线栓,其余手术操作相同。通过TTC染色、Longa 5神经功能缺损评分、苏木精-伊红染色、尼氏染色评价黄连总碱对脑缺血再灌注模型大鼠的脑保护作用。对假手术组、缺血再灌注组、黄连总碱组大鼠脑组织进行转录组测序,通过差异表达基因筛选、基因本体论分析、京都基因与基因组百科全书分析以及转录组学与网络药理学关联分析,阐明黄连总碱干预脑缺血的作用特点,最后通过ELISA检测及免疫荧光染色对黄连总碱干预脑缺血的关键靶点进行验证。结果与结论:①黄连总碱可降低缺血再灌注模型大鼠Longa 5神经功能缺损评分及脑梗死面积,增加神经元、尼氏小体数目;②黄连总碱治疗后差异表达基因的基因本体论功能富集分析包括炎症反应、分裂原活化蛋白激酶级联的正调控等生物学过程;京都基因与基因组百科全书通路富集分析主要涉及白细胞介素17信号通路、神经活性配体-受体相互作用、环磷腺苷信号通路等通路;③转录组分析发现黄连总碱主要调控的基因有前列腺素内过氧化物合酶2、脑源性神经营养因子、瞬间受体电位A1等;④采用网络药理学分析发现,黄连总碱中9个成分可能通过87个成分靶点关联到过氧化物合酶2、脑源性神经营养因子及瞬间受体电位A1而发挥作用;⑤ELISA检测及免疫荧光染色结果进一步证实,黄连总碱调控脑缺血再灌注模型大鼠过氧化物合酶2、脑源性神经营养因子和瞬间受体电位A1的表达;⑥提示黄连总碱能明显改善脑缺血再灌注模型大鼠损伤,可能通过调控过氧化物合酶2、脑源性神经营养因子和瞬间受体电位A1而发挥作用。

关键词：黄连总碱脑缺血转录组测序过氧化物合酶2 脑源性神经营养因子瞬间受体电位A1

成熟度和温度对芙蓉李贮藏期间生理生化特性及蜡质结构的影响

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核农学报 2025年第1期39卷 128-139页

作者：周丹蓉叶新福方智振林炎娟福建省农业科学院果树研究所福建福州350013

为研究成熟度和温度对芙蓉李贮藏期间生理生化特性和果皮蜡质结构的影响,本研究选择2个成熟度(F:约六成熟;S:约八成熟)的芙蓉李,于4、25℃条件下进行试验,分析16个生理生化指标的差异,采用正交偏最小二乘判别法(OPLS-DA)筛选不同成熟度... 详细信息

为研究成熟度和温度对芙蓉李贮藏期间生理生化特性和果皮蜡质结构的影响,本研究选择2个成熟度(F:约六成熟;S:约八成熟)的芙蓉李,于4、25℃条件下进行试验,分析16个生理生化指标的差异,采用正交偏最小二乘判别法(OPLS-DA)筛选不同成熟度芙蓉李在不同温度贮藏期间的主要差异性指标,检测芙蓉李贮藏前后蜡质结构的变化并分析其贮藏效应。结果表明,4℃条件下F与S之间的主要差异性指标为可溶性固形物含量(SS)、果肉硬度(FF)、果皮色度值a^(*)(PC-a^(*))、花色苷(AC)含量、可滴定酸(TA)含量、果皮硬度(PF),25℃时为SS、超氧化物歧化酶(SOD)活性、PC-a^(*)、果皮色度值b*(PC-b*)。不同成熟度果实的SS含量、PC-a^(*)、AC含量均随贮藏天数增加而逐渐上升(S贮藏28 d除外),同一贮藏天数下AC含量在25℃时显著高于4℃时,同一温度同一贮藏天数时S中的SS含量、PC-a^(*)显著高于F;PF、FF和TA含量随贮藏天数的延长而逐渐下降,4℃和F有利于FF和PF的保持,而25℃下TA含量下降更快;SOD活性随贮藏天数的延长先升高后下降,且在25℃和S中下降更显著。芙蓉李蜡质主要以直立片状晶体和颗粒状结晶的形式存在;两种晶体数量和形态的变化可能影响水分的流失,从而影响细胞壁结构的稳定性,进而影响贮藏性。本研究可为芙蓉李的采收和贮藏保鲜提供技术参考。

关键词：芙蓉李成熟度贮藏温度生理生化特性蜡质结构