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基于TRIZ理论的半径可调式林果振动采收激振器设计与试验

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农业机械学报 2024年

作者：焦灏博罗巨明汤爱沸马晨王丽红李亚萍李成松西南大学工程技术学院丘陵山区农业装备重点实验室(重庆) 石河子大学机械电气工程学院

针对现有激振器输出的激振力幅值和频率无法独立可调，造成激振力的幅值和频率无法同时满足林果振动采收需求的问题，利用TRIZ理论构建出激振器与果树物质-场模型。根据物质-场模型和物理冲突解决问题的方法，获得偏心块式激振器激振力... 详细信息

针对现有激振器输出的激振力幅值和频率无法独立可调，造成激振力的幅值和频率无法同时满足林果振动采收需求的问题，利用TRIZ理论构建出激振器与果树物质-场模型。根据物质-场模型和物理冲突解决问题的方法，获得偏心块式激振器激振力振幅和频率独立可调的偏心块布局，提出了四偏心块激振器和半径可调式激振器方案。并通过2种激振器设计方案的动态性能对比发现，半径可调式激振器性能更优。以柑橘树为试验对象，利用半径可调式激振器对不同的果树施加3种不同频率和振幅的激振力。结果表明增大激振力的频率，果实的采净率呈现增大趋势。同时激振频率一定时，增大激振力的幅值，果实的采净率也呈现出增大趋势，当激振频率为19 Hz，丝杠螺母的行程为70 mm时，果实的平均采净率为86.3%。并通过试验对比发现，激振频率对果实的采净率影响程度大于激振力幅值的影响程度。半径可调式激振器能够改变激振力的幅值，提高果实的采净率。同时半径可调式激振器具有幅频独立调节特性，当激振力频率较大时，降低振幅以够防止果树的损伤。

关键词：激振力林果采收幅频调节 TRIZ理论半径可调式激振器

NBs-GO膜的渗透性能及其对染料截留性能

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环境工程技术学报 2024年第4期14卷 1112-1120页

作者：张扬天黄一韩昌道钟俊磊李民亮陈亮李露浙江农林大学环境与资源学院、碳中和学院浙江农林大学光机电工程学院宁波大学物理科学与技术学院浙江农林大学化学与材料工程学院

氧化石墨烯(GO)膜因其优异的物化特性、独特的水通道,被广泛应用于复杂废水中的染料分离。通过将纳米气泡(NBs)吸附到GO上,形成纳米气泡-氧化石墨烯(NBs-GO)膜,有望提高膜的染料分离性能。以NBs-GO膜处理亚甲基蓝溶液模拟的染料废水,测... 详细信息

氧化石墨烯(GO)膜因其优异的物化特性、独特的水通道,被广泛应用于复杂废水中的染料分离。通过将纳米气泡(NBs)吸附到GO上,形成纳米气泡-氧化石墨烯(NBs-GO)膜,有望提高膜的染料分离性能。以NBs-GO膜处理亚甲基蓝溶液模拟的染料废水,测定了该膜的水渗透率、截留率和稳定性等指标,并探究了染料种类与浓度、膜厚度和GO的制备条件等因素对膜性能的影响。结果表明:NBs-GO膜的水渗透率相比传统GO膜高出50.8%,并且能够将亚甲基蓝的截留率维持在99.88%,具有更优的染料分离性能。此外,NBs-GO膜在72 h内展现出了良好的稳定性,截留率始终保持在90%以上。即使在改变染料种类、浓度及膜厚度等条件下,NBs-GO膜依然保持了优异的水渗透性能。纳米气泡的引入为提高GO膜的染料分离效率提供了新的思路,在染料废水的处理方面展现出巨大的发展潜力,这一研究在染料废水处理领域具有广泛的应用前景。

关键词：纳米气泡(NBs) 氧化石墨烯(GO) 亚甲基蓝染料废水水渗透率

基于Transformer特征通道融合的舌像分割

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武汉大学学报(理学版) 2024年

作者：薛玮珠张博姚瑶熊玉洁夏春明浙江机电职业技术学院智能制造学院上海工程技术大学电子电气工程学院

针对舌像分割过程中，舌体边缘不连续，复杂背景干扰舌像等问题，提出一种基于Transformer特征通道融合的舌像分割方法。首先通过多级特征融合模块对舌像进行卷积，得到具有位置和特征信息的特征图；然后引入倒置特征金字塔网络模块匹... 详细信息

针对舌像分割过程中，舌体边缘不连续，复杂背景干扰舌像等问题，提出一种基于Transformer特征通道融合的舌像分割方法。首先通过多级特征融合模块对舌像进行卷积，得到具有位置和特征信息的特征图；然后引入倒置特征金字塔网络模块匹配特征维度；最后将U-Net网络的跳跃连接替换成UCTransNet的CTrans模块，进行舌像的特征通道融合，减少背景信息特征的干扰，实现图像的准确分割。本文选取了Dice值、平均交并比（MIoU）作为评价标准，通过在自采集的舌像数据集上进行训练评估和验证，取得了Dice值为96.81%和MIoU值为93.89%的实验结果。提出的方法在舌像数据集上具有较好的分割效果，可以准确的提取舌体特征。该方法可用于舌诊的标准化研究，提高舌诊的准确性和可靠性，且在其他医疗图像数据集上的泛化能力较强。

关键词：深度学习图像分割 Transformer 舌诊

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鞘脂代谢调控植物生长发育

西北大学学报（自然科学版） 2024年第5期54卷 822-839页

作者：罗笑陈立余福建农林大学生命科学学院福建福州350002 福建农林大学未来技术学院/国家甘蔗工程技术研究中心福建福州350002

鞘脂类物质是构成植物膜系统的重要组分,在不同的植物细胞和组织中鞘脂的结构和含量分布迥异。鞘脂也是细胞内重要的信号分子,参与调控植物的程序性细胞死亡、气孔开闭、根的生长、花粉发育、植物形态建成和果实成熟与脱落等多个过程。... 详细信息

鞘脂类物质是构成植物膜系统的重要组分,在不同的植物细胞和组织中鞘脂的结构和含量分布迥异。鞘脂也是细胞内重要的信号分子,参与调控植物的程序性细胞死亡、气孔开闭、根的生长、花粉发育、植物形态建成和果实成熟与脱落等多个过程。鞘脂代谢紊乱会造成底物或者产物的积累,进而导致植物生长、发育异常。目前植物中鞘脂的研究主要通过突变体表型和鞘脂类物质的含量来评估,缺乏对精密调控网络的研究,因此有较大的研究空白亟待填补。综述了目前参与植物鞘脂代谢过程的鞘脂类物质及其相关的代谢酶类,并分类讨论了鞘脂代谢基因突变体表型和造成突变体表型的潜在原因。

关键词：鞘脂鞘脂稳态鞘氨醇神经酰胺生长发育

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双针热脉冲测定冻土热特性的数值模拟方法

农业工程学报 2024年第11期40卷 92-99页

作者：张媛媛刘湘君赵天悦赫刘台何海龙刘刚中国农业大学土地科学与技术学院北京100193 西北农林科技大学资源与环境学院杨凌712100

使用双针热脉冲(dual probe heat pulse, DPHP)测定冻土热特性时施加热脉冲后会导致加热探针周围的冰融化,使用目前常用的仅考虑热传导(忽略融化相变、冰水两相分界面)的解析解处理DPHP温度数据,会导致在-5℃至0℃温度范围内无法准确测... 详细信息

使用双针热脉冲(dual probe heat pulse, DPHP)测定冻土热特性时施加热脉冲后会导致加热探针周围的冰融化,使用目前常用的仅考虑热传导(忽略融化相变、冰水两相分界面)的解析解处理DPHP温度数据,会导致在-5℃至0℃温度范围内无法准确测量热导率(λ)和比热(C_(v))。为了能够准确测定冻土的λ和C_v,有必要考虑DPHP加热过程中引起的冰融化的相变潜热。该研究基于COMSOL仿真软件模拟了考虑相变潜热、相变区间以及移动冰水界面的DPHP测量过程,采用随温度非线性变化的真实冻土热特性进行模拟,并与真实冻土的DPHP测量数据对比。结果表明:1)COMSOL仿真在不考虑相变条件下与无限线性热源模型结果完全吻合(R^(2)=0.998 9);2)当土壤初始温度低于-5℃时,考虑相变发生的COMSOL仿真能够准确模拟试验结果,表现出较高的相关性(R^(2)> 0.93),在-1~0℃的土壤初始温度范围内,无限线性热源模型的结果与试验测量显著偏离(R^(2) 0.7)。该研究结果检验了有限元仿真用于真实冻土DPHP研究的可行性,可为准确预测冻土热特性的研究提供方法。

关键词：冻土数值模拟热传导双针热脉冲移动边界

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湿法脱硫中多硫离子分离方法的建立

化工进展 2024年第4期43卷 2210-2218页

作者：高康张弦陈帅军武喜明申峻王玉高牛艳霞太原理工大学化学工程与技术学院山西太原030024 山西安弘检测技术有限公司山西太原030008

多硫离子S_(x)^(2-)是湿式催化氧化脱硫技术中H2S向单质硫转化的中间产物,在脱硫环境中,析硫反应和副盐反应存在平行竞争关系,S_(x)^(2-)的存在形态及浓度是评价两个竞争反应程度的前提条件。本文通过紫外-可见分光光度法(UV-vis)、液... 详细信息

多硫离子S_(x)^(2-)是湿式催化氧化脱硫技术中H2S向单质硫转化的中间产物,在脱硫环境中,析硫反应和副盐反应存在平行竞争关系,S_(x)^(2-)的存在形态及浓度是评价两个竞争反应程度的前提条件。本文通过紫外-可见分光光度法(UV-vis)、液相色谱-质谱仪(LC-MS)和高效液相色谱(HPLC)方法可实现对S_(x)^(2-)的存在形态及各形态浓度定量测定的目标。结果表明:UV-vis法可测定出S_(x)^(2-)的总浓度;甲基化法可将S_(x)^(2-)的各个形态进行捕捉,LC-MS和HPLC法可将各形态的甲基化多硫化物分离,且S_(x)^(2-)的硫原子数(2—10)越大保留时间越长;结合UV-vis建立的标准曲线和HPLC上各个形态S_(x)^(2-)出峰的相对强度,推算出溶液中各形态S_(x)^(2-)的绝对浓度;多硫化钠溶液主要以S_(4)^(2-)、S_(5)^(2-)、S_(6)^(2-)、S_(10)^(2-)为主,其中浓度和pH对S_(x)^(2-)的影响较小,而温度过高不利于S_(x)^(2-)的生成,从而不利于单质硫的生成。这一项工作为进一步从源头上研究副盐成因及加快析硫反应的研究奠定了基础。

关键词：多硫离子湿法脱硫硫化钠

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甲基赤藓糖醇磷酸途径2C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸胞苷转移酶及其抑制剂研究进展

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农药学学报 2024年

作者：王吉利陈灿周雅情吴文海孙勇陈杰王星汉江师范学院化学与环境工程学院浙江农林大学林业与生物技术学院浙江农林大学化学与材料工程学院

甲基赤藓糖醇磷酸途径（2C-methyl-D-erythritol 4-phosphate pathway，MEP）是生产萜类化合物前体异戊二烯基二磷酸（Isopentenyl diphosphate，IPP）和二甲基烯丙基二磷酸（Dimethylallyl diphosphate，DMAPP）必要的生化途径之一，该途径广泛存在于植物、细菌以及病原体体内，而哺乳动物中不存在。MEP途径包含的7个关键酶都可以作为新型农药和医药的作用靶标。2C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸胞苷转移酶（2C-Methyl-D-erythritol 4-phosphate cytidyltransferase，IspD）是MEP途径的第三个关键酶，它的活性位点亲脂性低，但拥有独特的变构位点，近年来引起研究人员的广泛关注。利用IspD小分子抑制剂来阻断MEP通路从而间接地抑制萜类化合物的生成，可以造成病菌和植物的死亡达到杀菌或除草的目的。本文对IspD结构、催化机理、IspD抑制剂及其作用机制等内容进行综述，可为以IspD酶作为靶标的抑制剂的筛选以及新型农药和医药的开发提供指导。

关键词： MEP途径 IspD酶变构位点小分子抑制剂

天山云杉ABI5基因的克隆与原核表达活性测定

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分子植物育种 2024年第9期22卷 2898-2904页

作者：范晓聪王佳琰阮晓奚雨欣杨丽吴庆飞王强浙江农林大学林业与技术学院杭州311300 浙大宁波理工学院生物与化学工程学院宁波315100

ABI5又名植物脱落酸不敏感蛋白5(Abscisic acid-insensitive 5),作为ABA信号通路中重要的转录因子,协调参与了种子发育和萌发、植物生长、逆境胁迫等方面的调控。目前的研究多是以拟南芥为对象,而在天山云杉等木本植物上报道极少。本研... 详细信息

ABI5又名植物脱落酸不敏感蛋白5(Abscisic acid-insensitive 5),作为ABA信号通路中重要的转录因子,协调参与了种子发育和萌发、植物生长、逆境胁迫等方面的调控。目前的研究多是以拟南芥为对象,而在天山云杉等木本植物上报道极少。本研究以天山云杉的cDNA为模板进行了PCR扩增,得到了天山云杉ABI5序列,经测序发现其全长为1071 bp,共编码了352个氨基酸。将ABI5基因连接pET-24a原核表达载体,得到了重组质粒pET-24a-ABI5。对IPTG浓度、诱导时间、培养基类型和孵育温度进行了优化,得到了最适培养条件为采用LB培养基,IPTG终浓度为0.2 mmol/L,20℃下诱导8 h。通过SDS-PAGE检测纯化产物发现大部分蛋白以包涵体形式存在,对部分包涵体蛋白进行了复性并利用孔雀石绿显色反应进行了活性的验证。

关键词：天山云杉 ABI5 分子克隆原核表达包涵体复性

真实分岔静脉下多种血液流变模型的溶栓治疗差异数值研究

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力学学报 2024年第5期56卷 1328-1341页

作者：程鸿宇林博远姜胜晖张祥雷周宏明温州大学机电工程学院浙江温州325035 温州职业技术学院浙江温州325035

静脉血栓栓塞(VTE)是一种常见的心血管疾病,建立基于计算流体力学(CFD)的数值模型是开展血栓治疗研究的重要手段.然而,血液的流变模型众多,多种血液流变模型之间存在显著的差异.目前,针对不同血液流变模型间的差异表现尚未得到充分研究... 详细信息

静脉血栓栓塞(VTE)是一种常见的心血管疾病,建立基于计算流体力学(CFD)的数值模型是开展血栓治疗研究的重要手段.然而,血液的流变模型众多,多种血液流变模型之间存在显著的差异.目前,针对不同血液流变模型间的差异表现尚未得到充分研究.本研究提出一种生物流体力学模型以用于静脉血栓治疗数值研究,研究考虑静脉血流、血管结构以及药物传质间的作用耦合,并将血液视为不同流变特性的7种流体、静脉瓣膜视为超弹性固体、血栓块视为多孔材料.针对患者理想化和特异性的血管模型进行数值模拟,综合分析静脉血栓的溶栓治疗数值结果.结果表明,患者特异性血管模型更接近实际血管情况,其受分岔、弯曲等局部特征的影响,流速变化明显、涡流强度和Pe较高、瓣膜位移值较大.同时,不同血液流变学模型的研究结果不同.在患者特异性模型下,牛顿模型的血液黏度较小,流速和Pe较大,物质传质更快,溶栓表现较优;非牛顿模型中Bingham流体表现差异最显著,其血液黏度值较高,Pe较小,溶栓表现较差.本研究提倡采用患者实际血管模型、考虑血液实际流变特性进行静脉血栓数值研究,以推动血栓治疗领域的数字医疗、智慧医疗技术进步.

关键词：静脉血栓血液流变特性生物流体力学溶栓治疗数值模拟