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低聚甘露糖增强短双歧杆菌抑制具核梭杆菌生长的机制研究

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食品工业科技 2024年

作者：张旭妍刘瑞洁赵博许晓曦教育部乳品重点实验室东北农业大学食品学院

为探究双歧杆菌与低聚糖协同抑制具核梭杆菌作用及机理，采用6种常见双歧杆菌（动物双歧杆菌、长双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、短双歧杆菌、两歧双歧杆菌、青春双歧杆菌）代谢6种不同结构且应用广泛的低聚糖（低聚甘露糖、低聚半乳糖、低聚... 详细信息

为探究双歧杆菌与低聚糖协同抑制具核梭杆菌作用及机理，采用6种常见双歧杆菌（动物双歧杆菌、长双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、短双歧杆菌、两歧双歧杆菌、青春双歧杆菌）代谢6种不同结构且应用广泛的低聚糖（低聚甘露糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚乳果糖、阿拉伯半乳聚糖），通过硫化氢的生成与生物膜的抑制，确定最佳抑制具核梭杆菌组合，通过扫描电镜、透射电镜与流式细胞仪分析具核梭杆菌菌体细胞完整性，研究抑菌机理，并探讨其酸性代谢产物对具核梭杆菌的抑制作用影响，测定其短链脂肪酸产量，此外还挖掘了双歧杆菌潜在细菌素基因簇。结果显示，低聚甘露糖促进短双歧杆菌抑制具核梭杆菌效果最佳，显著减少硫化氢的产生，抑制生物膜形成，其组合可通过破坏具核梭杆菌菌胞结构的完整性、增加膜的通透性，起到抑菌的作用。这种抑菌效果会随着上清液pH值向中性环境的靠近而下降，表明上清液中酸性代谢产物在发挥抑菌效果中起重要作用，同时检测了上清液中乙酸、丙酸、丁酸、戊酸含量为26.112 mmol/L、10.829 mmol/L、5.106 mmol/L、5.232 mmol/L，此外基因预测到短双歧杆菌包含2个潜在的细菌素合成基因簇。至此表明，低聚甘露糖配合短双歧杆菌的合生元组合或可作为一种安全、有效的的具核梭杆菌生物防控抑制剂，为预防及辅助治疗结直肠癌等肿瘤疾病提供更为安全有效的新方法。

关键词：双歧杆菌低聚糖抑菌机制短链脂肪酸具核梭杆菌

V和B元素对Ti-44Al-5Nb-1Mo合金显微组织及热变形机制的影响

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金属学报 2024年第5期60卷 650-660页

作者：李天瑞许瑜倩吴文平甘文萱杨永刘国怀王昭东安徽工业大学冶金工程学院马鞍山243000 东北大学轧制技术与连轧自动化国家重点实验室沈阳110819

为了探究V和B元素复合添加对β型γ-TiAl合金的显微组织和变形机制产生的影响,本工作针对Ti-44Al-5Nb-1Mo合金和Ti-44Al-5Nb-1Mo-2V-0.2B合金,进行了不同温度和应变速率条件下的高温热压缩实验,利用SEM-BSE和TEM对组织进行表征,对比分... 详细信息

为了探究V和B元素复合添加对β型γ-TiAl合金的显微组织和变形机制产生的影响,本工作针对Ti-44Al-5Nb-1Mo合金和Ti-44Al-5Nb-1Mo-2V-0.2B合金,进行了不同温度和应变速率条件下的高温热压缩实验,利用SEM-BSE和TEM对组织进行表征,对比分析了其变形后的显微组织,研究了添加V和B对Ti-44Al-5Nb-1Mo合金的显微组织及热变形机制的影响。结果表明,2种TiAl合金的显微组织差异较大,添加V和B可以显著改变TiAl合金对热变形的敏感性。Ti-44Al-5Nb-1Mo-2V-0.2B合金高温变形能力明显优于Ti-44Al-5Nb-1Mo合金。Ti-44Al-5Nb-1Mo合金的高温热变形以难变形片层团的偏转、变形带的产生为主,温度为1250℃时,其变形组织表现出较高的温度和应变速率敏感性,极易形成尺寸不均匀的近片层组织;对于Ti-44Al-5Nb-1Mo-2V-0.2B合金而言,升高变形温度或降低应变速率,既可以促进片层团内部的变形诱导L(α/γ)→α+γ+β/B2和γ→α相变,又可以促进α和β/B2相的球化/动态再结晶,从而大幅提高该合金的组织均匀性。基于变形参数对组织的影响规律,确定了控制Ti-44Al-5Nb-1Mo和Ti-44Al-5Nb-1Mo-2V-0.2B合金中近全片层、近双态显微组织的方法。

关键词： TiAl合金 (V,B)合金化热变形显微组织

交叉包套轧制Ti-44Al-5Nb-1Mo-2V-0.2B合金的微观组织演化及力学性能

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金属学报 2024年第1期60卷 95-106页

作者：王秀琦李天瑞刘国怀郭瑞琪王昭东东北大学轧制技术与连轧自动化国家重点实验室沈阳110819 安徽工业大学冶金工程学院马鞍山243000

TiAl合金因其低密度、优异的高温强度、抗蠕变和抗氧化性能而在航空航天和汽车工业中具有广阔的应用前景,但其本质脆性和变形能力差的缺点严重限制其进一步发展。本工作通过交叉包套轧制(CHPR)和一步退火处理实现了800℃下超高塑性Ti-44... 详细信息

TiAl合金因其低密度、优异的高温强度、抗蠕变和抗氧化性能而在航空航天和汽车工业中具有广阔的应用前景,但其本质脆性和变形能力差的缺点严重限制其进一步发展。本工作通过交叉包套轧制(CHPR)和一步退火处理实现了800℃下超高塑性Ti-44Al-5Nb-1Mo-2V-0.2B合金板材的制备。利用SEM、EBSD、TEM和拉伸等实验方法考察了TiAl合金的热变形行为、不同轧制和热处理工艺对微观组织和力学性能的影响。结果表明,与单向包套轧制(UHPR)相比,CHPR板材沿厚度方向和板面方向均表现出更高的组织均匀性,微观组织由残余α_(2)/γ片层及其晶界的等轴γ、α_(2)和B2相组成,但残余片层的尺寸较小且含量明显降低,其原因是在CHPR的双向剪切力和压应力的作用下大量残余片层破碎并发生了完全再结晶。CHPR TiAl合金的高温流变软化机制主要包括片层弯曲扭折变形、β/B2相协调变形、α_(2)/γ片层的相变分解、初生和二次孪晶诱导的γ相动态再结晶。随后对CHPR合金进行1200~1340℃的退火热处理,1200℃条件下获得了等轴片层和等轴晶粒(α_(2)+γ+B2)的多相组织,部分晶粒达到了纳米级。1340℃条件下得到了近全片层组织。对UHPR和CHPR板材的横/纵向和1200℃退火热处理试样的拉伸性能进行比较,CHPR板材横纵向的拉伸性能更加均匀,再经1200℃退火热处理后获得的多相等轴组织具有最佳的强度-塑性匹配,室温下抗拉强度为624 MPa,延伸率为1.32%;800℃下抗拉强度为515 MPa,延伸率可达107.0%。分析试样的断裂行为可知,室温下3种试样的断裂方式为穿片层和解理断裂。800℃下断裂方式转变为韧性断裂,断裂失效机制以微孔联结机制为主,其中经过1200℃退火热处理的板材断口具有更小而深的韧窝,塑性最佳。精细的片层结构和均匀细小的等轴晶组织能够阻碍裂纹的扩展,有利于综合力学性能的提高。

关键词： TiAl合金交叉包套轧制热处理微观组织力学性能

节水灌溉下秸秆还田形式对黑土区稻田NO排放与产量的影响

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农业机械学报 2024年

作者：薛里张忠学齐智娟韩羽徐丹张作合周欣东北农业大学农业农村部农业水资源高效利用重点实验室东北农业大学文理学院绥化学院农业与水利工程学院东北农业大学水利与土木工程学院

为探寻不同灌溉模式下秸秆还田形式对黑土区稻田N2O排放与产量的影响，于2023年进行大田试验，设置常规灌溉(F)与控制灌溉(C)两种灌溉模式，同时设置秸秆不还田(N)、秸秆还田(S)、秸秆炭化为生物炭还田(B)、秸秆过牛腹为有机肥还田(O)4... 详细信息

为探寻不同灌溉模式下秸秆还田形式对黑土区稻田N2O排放与产量的影响，于2023年进行大田试验，设置常规灌溉(F)与控制灌溉(C)两种灌溉模式，同时设置秸秆不还田(N)、秸秆还田(S)、秸秆炭化为生物炭还田(B)、秸秆过牛腹为有机肥还田(O)4种还田形式，共计8个处理。分析不同灌溉模式下秸秆还田形式对稻田N2O排放通量与水稻产量的影响，测定了水稻各生育期稻田土壤铵态氮含量、硝态氮含量、微生物氮含量、pH值，并分析了N2O排放量和水稻产量与土壤环境因子之间的关系。结果表明：除返青期外，与秸秆不还田处理相比，秸秆还田与有机肥还田处理土壤铵态氮含量、硝态氮含量、微生物氮含量均表现为增加。相同秸秆还田形式下，控制灌溉模式下各处理生育期内土壤平均铵态氮含量、硝态氮含量较常规灌溉模式高36.23%～60.82%、14.16%～19.61%。同时，秸秆还田与生物炭还田能提高稻田土壤pH。相同灌溉模式下，与秸秆不还田处理相比较，秸秆还田与有机肥还田处理N2O排放总量分别增加14.44%～24.09%、8.22%～14.44%，生物炭还田处理N2O排放总量降低14.31%～23.90%。生物炭还田与有机肥还田各处理水稻产量提高3.28%～13.07%，其中控制灌溉模式下生物炭还田处理的产量最高。综上所述，控制灌溉下生物炭还田可以实现节水、增产、减排的最终目的。

关键词：水稻产量 N O排放黑土区稻田灌溉模式秸秆还田形式

PAW-YOLOv7:河道微小漂浮物检测算法

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光电工程 2024年第4期51卷 101-113页

作者：栾庆磊常昕昱吴叶邓从龙史艳琼陈梓华安徽建筑大学机械与电气工程学院安徽合肥230601 安徽省工程机械智能制造重点实验室安徽合肥230601

河道漂浮物检测对于船舶自动驾驶以及河道清理有着重大意义,但现有的方法在针对河道漂浮物目标尺寸小且互相遮挡、特征信息少时出现检测精度低等问题。为解决这些问题,本文基于YOLOv7,提出了一种改进模型PAWYOLOv7。首先,为了提高网络... 详细信息

河道漂浮物检测对于船舶自动驾驶以及河道清理有着重大意义,但现有的方法在针对河道漂浮物目标尺寸小且互相遮挡、特征信息少时出现检测精度低等问题。为解决这些问题,本文基于YOLOv7,提出了一种改进模型PAWYOLOv7。首先,为了提高网络模型对小目标的特征表达能力,构建了小目标物体检测层,并将自注意力和卷积混合模块(ACmix)集成应用于新构建的小目标检测层;其次,为了减少复杂背景的干扰,采用全维动态卷积(ODConv)代替颈部的卷积模块,使网络具有捕获全局上下文信息能力;最后,将PConv(partial convolution)模块融入主干网络,替换部分标准卷积,同时采用WIoU(Wise-IoU)损失函数取代CIoU,实现网络模型计算量的降低,提高网络检测速度,同时增加对低质量锚框的聚焦能力,加快模型收敛速度。实验结果表明,PAW-YOLOv7算法在本文利用数据扩展技术改进的FloW-Img数据集上的检测精度达到89.7%,较原YOLOv7提升了9.8%,且检测速度达到54帧/秒(FPS),在自建的稀疏漂浮物数据集上的检测精度比YOLOv7提高了3.7%,能快速准确地检测河道微小漂浮物,同时也具有较好的实时检测性能。

关键词： YOLOv7 漂浮物检测混合卷积自注意力机制全维动态卷积 Wise-IoU损失函数

基于自校准机制的时空采样图卷积行为识别模型

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工程科学学报 2024年第3期46卷 480-490页

作者：曹毅吴伟官张小勇夏宇高清源江南大学机械工程学院无锡214122 江南大学江苏省食品制造装备重点实验室无锡214122

针对现有行为识别算法忽视时空信息上下文的依赖关系和缺乏多层次感受野的特征提取问题,本文提出一种基于自校准机制的时空采样图卷积网络行为识别模型.首先,介绍ST-GCN和3D-GCN、Transformer和自注意力机制的工作原理,并分析了3D-GCN和... 详细信息

针对现有行为识别算法忽视时空信息上下文的依赖关系和缺乏多层次感受野的特征提取问题,本文提出一种基于自校准机制的时空采样图卷积网络行为识别模型.首先,介绍ST-GCN和3D-GCN、Transformer和自注意力机制的工作原理,并分析了3D-GCN和Transformer不能有效进行时空上下文建模;其次,为有效进行时空上下文建模而提出了一种时空采样图卷积网络,其以时序连续多帧作为时空采样将全局动作分为多个子动作,通过非局部网络计算单一节点与采样频率帧内所有节点的相关性来建立局部跨时空依赖关系,并通过结合非局部网络和时域卷积计算单个采样子动作与全局子动作的相关性以此来建立全局跨时空依赖关系;然后,为了有效地增强多层次的感受野来捕获更具判别力的时域特征,提出了一种时域自校准卷积网络在两个不同的尺度时空中分别进行卷积并特征融合:一种是原始比例尺度的时空,另一种是使用下采样具有较小比例尺度的潜在时空;再者,结合时空采样图卷积网络和时域自校准网络构建基于自校准机制的时空采样图卷积网络行为识别模型,在多流网络下进行端到端的训练.最后,基于NTU-RGB+D和NTU-RGB+D120骨架动作数据集开展了骨架行为识别的相关实验研究,研究结果表明该行为识别模型具有高效的时空特征提取能力以及优秀的性能.

关键词：行为识别时空采样图卷积时空上下文时域自校准多流网络

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减氮配施生物炭对土壤肥力和水稻产量的影响

农业机械学报 2024年

作者：刘慧焦岩窦婉毓张文龙裴巍东北农业大学文理学院农业农村部农业水资源高效利用重点实验室东北农业大学工程学院

氮素是水稻生长所必需的营养元素。为了提高产量往往过量施加氮肥，这不仅导致氮肥利用率低，还破坏了土壤质量；减少氮肥施用则会导致水稻减产。为探究土壤改良剂生物炭能否补偿减氮带来的负面影响，本研究采用盆栽试验，设置常规施氮... 详细信息

氮素是水稻生长所必需的营养元素。为了提高产量往往过量施加氮肥，这不仅导致氮肥利用率低，还破坏了土壤质量；减少氮肥施用则会导致水稻减产。为探究土壤改良剂生物炭能否补偿减氮带来的负面影响，本研究采用盆栽试验，设置常规施氮(氮肥施用量110kg/hm2，CK)、减氮10%(C1)及减氮10%条件下配施2.5%(C2)和5%(C3)生物炭4个处理，探讨在减少氮肥使用条件下生物炭对土壤肥力及水稻产量的补偿效应及机制。结果表明：减氮10%对土壤综合肥力无显著影响，施加生物炭可有效地提高土壤肥力，且添加5%生物炭对土壤肥力的提升效果优于添加2.5%生物炭。减氮10%导致水稻产量显著降低，而生物炭的施加可一定程度补偿减氮造成的减产，其中添加2.5%生物炭对水稻产量的补偿效果优于添加5%生物炭，但仍未恢复到常规施氮水平。采用结构方程探究减氮和施加生物炭条件下水稻产量的驱动因素，结果表明，减氮配施生物炭通过改变土壤pH值、全钾含量、铵态氮含量和硝态氮含量，进而直接或间接影响水稻产量，其中铵态氮和硝态氮是主要的调控因子，其不仅直接影响水稻产量，还可通过调控每穗粒数、有效穗数和千粒质量间接影响水稻产量的形成；pH值和全钾含量对水稻产量有负面效应。本研究可为东北黑土区水稻种植业化肥减量和生物炭的高效利用提供科学依据。

关键词：水稻产量土壤肥力减氮生物炭结构方程模型

超氧化物歧化酶在植物对干旱、盐碱和冷害响应中的作用

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植物研究 2024年

作者：郭迦南赵倚澎杨元植管清杰东北林业大学/生命科学学院/东北盐碱植被恢复与重建国家重点实验室

超氧化物歧化酶（SOD）在植物中广泛存在，主要可以分为Mn-SOD,Fe-SOD以及Cu/Zn-SOD三大类，它们可以在细胞中发挥不同的防御作用，增强植物的耐受力。此外在蓝细胞和海洋生物中存在的Ni-SOD有待探究。本文根据SOD所包含金属离子的不同... 详细信息

超氧化物歧化酶（SOD）在植物中广泛存在，主要可以分为Mn-SOD,Fe-SOD以及Cu/Zn-SOD三大类，它们可以在细胞中发挥不同的防御作用，增强植物的耐受力。此外在蓝细胞和海洋生物中存在的Ni-SOD有待探究。本文根据SOD所包含金属离子的不同对其理化性质和作用机制进行了分析；阐述了在干旱、盐碱、冷害等胁迫下SOD在植物中发挥的作用，并对该酶于未来植物生长发育进程中的作用进行了展望，为有关逆境环境下植物生长发育机制的研究提供了参考。

关键词：超氧化物歧化酶蛋白质的理化性质活性氧平衡作用机制抗逆响应

耐热钢及搪瓷涂层在600℃高温CO气氛中的腐蚀行为

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金属学报 2024年

作者：李雪喻政解志文王金龙陈明辉王福会东北大学材料科学与工程学院辽宁科技大学机械工程与自动化学院

超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿(Brayton)循环系统具有较高的能量转换效率且对环境友好，因此在核能发电等领域有广阔的应用前景。电站中的热端部件材料因长期在高温CO2环境中服役而面临严重的腐蚀问题。铁素体钢和奥氏体钢在该环境中的... 详细信息

超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿(Brayton)循环系统具有较高的能量转换效率且对环境友好，因此在核能发电等领域有广阔的应用前景。电站中的热端部件材料因长期在高温CO2环境中服役而面临严重的腐蚀问题。铁素体钢和奥氏体钢在该环境中的腐蚀机制有所不同，不能仅依靠Cr含量预测合金的腐蚀寿命。因此，本工作研究了铁素体钢T92及奥氏体钢316L在600℃CO2气氛中的腐蚀行为。结果表明：2种钢均发生了严重的氧化和渗C，在其表面均形成了外侧富Fe内侧富Cr的双层氧化膜，并在钢的内部检测到明显的碳化物。316L具有明显比T92更低的氧化速率，腐蚀500 h后的增重分别为1.38和10.51 mg/cm2。2者发生渗C的深度差别不大，分别约为241和329μm。为了阻止CO2对2种钢的腐蚀，开发了一种新型的耐腐蚀硼硅酸盐搪瓷涂层。采用喷涂-烧结法制备的搪瓷涂层在600℃CO2气氛中具有较高的热稳定性，且与基体界面结合良好，有效阻隔了CO2的入侵，阻止了渗C反应的发生，并使钢的腐蚀增重降低了至少2个数量级。

关键词：奥氏体钢316L 铁素体钢T92 搪瓷涂层 CO 腐蚀