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尺度不变的条件数约束的模型鲁棒性增强算法

计算机工程与应用 2024年第8期60卷 140-147页

作者：徐杨宇高宝元郭杰龙邵东恒魏宪中国科学院福建物质结构研究所福州350002 中国科学院大学北京100049 福建师范大学计算机与网络空间安全学院福州350117 中国科学院海西研究院泉州装备制造研究中心福建泉州362200

深度神经网络容易受到对抗样本的攻击,这一直威胁着其在安全关键的场景中的应用。基于对抗样本是由神经网络的高度线性行为产生的这一解释,提出了一种基于尺度不变的条件数约束的模型鲁棒性增强算法。在对抗训练过程中利用权重矩阵计算... 详细信息

深度神经网络容易受到对抗样本的攻击,这一直威胁着其在安全关键的场景中的应用。基于对抗样本是由神经网络的高度线性行为产生的这一解释,提出了一种基于尺度不变的条件数约束的模型鲁棒性增强算法。在对抗训练过程中利用权重矩阵计算其范数,并通过对数函数获得尺度不变的约束项。将尺度不变的条件数约束项纳入到对抗训练优化的外层框架中,经过反向传播迭代降低权重矩阵的条件数值,从而在良态的高维权重空间中进行神经网络的线性变换,以提高防御对抗扰动的鲁棒性。该算法适用于卷积和Transformer两种架构的视觉模型,不仅在防御PGD、AutoAttack等白盒攻击时可以显著提高鲁棒精度,在防御黑盒攻击squareattack等算法时也能有效增强对抗鲁棒性。在基于Transformer架构的图像分类模型上进行对抗训练时结合所提出的约束,权重矩阵的条件数值平均下降了20.7%,防御PGD攻击时可提高1.16个百分点的鲁棒精度。与Lipschitz约束等同类方法相比,提出的算法还能提高干净样本的精度,缓解对抗训练造成的模型泛化性低的问题。

关键词：对抗训练对抗鲁棒性条件数尺度不变性图像分类

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油茶储藏蛋白提取过程组分迁移对其功能特性的影响

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食品科学 2024年第11期45卷 91-99页

作者：杨晓莉周际松尚伟彭登峰邓乾春金伟平武汉轻工大学食品科学与工程学院湖北武汉430023 中国农业科学院油料作物研究所农业农村部油料加工重点实验室湖北武汉430062

本研究以我国特色木本油料油茶储藏蛋白提取为对象,采用组学分析、分子对接等技术,研究提取过程中皂素伴随、组分迁移和相互作用对蛋白质组成与功能性质的影响。结果表明,碱法提取油茶储藏蛋白的最佳工艺条件为料液比1∶10(g/mL)、提取p... 详细信息

本研究以我国特色木本油料油茶储藏蛋白提取为对象,采用组学分析、分子对接等技术,研究提取过程中皂素伴随、组分迁移和相互作用对蛋白质组成与功能性质的影响。结果表明,碱法提取油茶储藏蛋白的最佳工艺条件为料液比1∶10(g/mL)、提取pH 8.0,该条件下提取率达75.8%,皂素/蛋白比值为2.60。11S球蛋白在pH 4.5时先沉淀,皂素/蛋白比值为0.36;清蛋白约占总储藏蛋白69%,提取过程与皂素共存,其皂素/蛋白比值为3.73。油茶储藏蛋白中清蛋白与球蛋白的起泡性均大于200%,乳化活性指数为16.7 m^(2)/g,皂素与蛋白质的相互作用能显著提升乳化稳定性。本研究可为特色油料蛋白质高值化利用与功能配料开发提供理论参考。

关键词：油茶储藏蛋白碱提酸沉皂素组分迁移功能特性

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福建七叶一枝花重楼皂苷含量与影响因子分析

西南林业大学学报(自然科学) 2024年第4期 193-200页

作者：罗晓锋乔锋周建金苏海兰周先治三明市农业科学研究院福建省(山区)作物遗传改良与创新利用重点实验室福建省农业科学院农业生物资源研究所

分别从福建省不同地理区域采挖7年生七叶一枝花的根茎49份，采用HPLC测定重楼皂苷I、Ⅱ、Ⅶ含量，并对重楼皂苷含量的影响因子进行分析。结果表明：49份福建七叶一枝花重楼皂苷总含量在0.179%～1.820%，有32份供试材料达到药典要求；总... 详细信息

分别从福建省不同地理区域采挖7年生七叶一枝花的根茎49份，采用HPLC测定重楼皂苷I、Ⅱ、Ⅶ含量，并对重楼皂苷含量的影响因子进行分析。结果表明：49份福建七叶一枝花重楼皂苷总含量在0.179%～1.820%，有32份供试材料达到药典要求；总含量中重楼皂苷Ⅶ占据绝对优势，达94.75%，重楼皂苷Ⅰ和重楼Ⅱ仅占比5.25%；地域来源、生长年龄和海拔对七叶一枝花重楼皂苷含量影响显著，采挖月份、经度和纬度影响不显著。

关键词：七叶一枝花重楼皂苷生态因子生长年龄影响因子

集装箱养殖生态净化池塘中浮游植物群落结构多样性分析

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水产科技情报 2024年

作者：闵文武王龙燕陈飞雄周其椿贵州省生物研究所贵州省特种水产工程技术中心贵州省农业科学院水产研究所

为了解集装箱养殖排放水污染状况及其生态净化池塘中浮游植物群落结构的变化动态，于2020年在“集装箱+生态池塘”循环水养殖系统的生态净化池塘中进行调查采样，运用物种多样性指数分析浮游植物群落结构特征，运用密度和生物量比较曲线... 详细信息

为了解集装箱养殖排放水污染状况及其生态净化池塘中浮游植物群落结构的变化动态，于2020年在“集装箱+生态池塘”循环水养殖系统的生态净化池塘中进行调查采样，运用物种多样性指数分析浮游植物群落结构特征，运用密度和生物量比较曲线(ABC曲线)和聚类分析探究浮游植物群落的受干扰程度及其时间聚类差异，运用冗余分析揭示浮游植物群落与环境因子的响应关系。试验结果显示，生态净化池塘共检出浮游植物7门49属80种，以绿藻门为主，占47.5%，其次是硅藻门，占17.5%；7月份物种数最多(26种)，10月份最少(13种)。泽丝藻(Limnothrix redekei)、湖泊假鱼腥藻(Pseudanabaena limnetica)、尖针杆藻(Synedra acus)和丛球韦斯藻(Westella botryoides)为优势种。浮游植物密度、生物量、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数平均值分别为13.31×106cells/L、7.16 mg/L、1.93、0.64和1.26。ABC曲线显示浮游植物群落结构受中等干扰，群落组成主要以密度和生物量占优势的物种为主。聚类分析结果显示浮游植物群落呈现不显著的季节分异特征。冗余分析结果显示氨氮与浮游植物群落结构显著相关。

关键词：水产养殖生态池塘浮游植物群落结构物种多样性

优质高产浙大系列油菜新品种特性及耐迟播丰产配套技术

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分子植物育种 2024年第1期22卷 268-275页

作者：石子建徐建祥黄倩许玲李韵周伟军衢州市农业林业科学研究院衢州324200 浙江大学作物科学研究所杭州310058 浙江理工大学生命科学与医药学院杭州310018

当前浙江省种植结构调整、劳动力等生产成本增加等,使油菜生产出现播种迟、播种难、出苗差、产量低等问题,导致水稻田冬季撂荒,威胁油菜安全生产。为确保粮油高产稳产,达到种植油菜绿色过冬,本研究通过对‘浙大622’、‘浙大630’、‘浙... 详细信息

当前浙江省种植结构调整、劳动力等生产成本增加等,使油菜生产出现播种迟、播种难、出苗差、产量低等问题,导致水稻田冬季撂荒,威胁油菜安全生产。为确保粮油高产稳产,达到种植油菜绿色过冬,本研究通过对‘浙大622’、‘浙大630’、‘浙大635’等浙大系列油菜品种的品种特性、试验示范以及迟直播的高产栽培技术要点进行归纳总结,为油菜生产提供科学参考依据。多年的大田生产和试验示范表明,浙大系列油菜新品种栽培措施得当,迟直播也能达到高产和稳产。

关键词：油菜浙大622 浙大630 浙大635 迟直播

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潜水推流器作用下八边形养殖池的集污性能

水产学报 2024年第1期48卷 132-144页

作者：吴彦飞张清靖桂福坤张泽坤陈庆龙冯德军浙江海洋大学国家海洋设施养殖工程技术研究中心北京市农林科学院水产科学研究所渔业生物技术北京市重点实验室浙江海洋大学水产学院广东海洋大学海洋工程学院

为了探究潜水推流器作用下八边形养殖池内的污物聚集特点，本研究利用物理模型试验的方法，研究潜水推流器不同的布设角度θ、布设距离比d/a (中垂线模式：d1为推流器叶轮轴线中点与最近的池壁之间的距离，a1为八边形养殖池长边边长；... 详细信息

为了探究潜水推流器作用下八边形养殖池内的污物聚集特点，本研究利用物理模型试验的方法，研究潜水推流器不同的布设角度θ、布设距离比d/a (中垂线模式：d1为推流器叶轮轴线中点与最近的池壁之间的距离，a1为八边形养殖池长边边长；对角线模式：d2为推流器叶轮轴线中点与最近的短边边长之间的距离，a2为八边形养殖池排污口与最近的短边边长之间的距离)、推流器数量n和布设模式对八边形养殖池内污物聚集的影响。试验利用高清相机记录养殖池内的污物分布情况，并使用MATLAB分析计算污物与池中心的距离。实验中通过比较不同工况下污物与池中心距离的最大值的大小，衡量养殖池集污性能的优劣。结果显示，潜水推流器的布设角度θ、布设距离比d/a、推流器数量n以及布设模式都影响池内污物聚集的效果。在本研究设置的布设距离比工况下，潜水推流器布设角度θ为45°时集污效果最优，而当布设角度θ大于70°时，随着布设角度增加，八边形养殖池周边出现集污死角，残饵及粪便距离排污口中心变远且饲料离散程度变大；在30°、40°、45°、50°工况下，污物聚集效果随布设距离比d/a的增大逐渐增强，当布设距离比为1/2时集污效果最好。养殖池集污性能随潜水推流器数量的增加而整体呈现增强的趋势，尤其是潜水推流器数量从1增加至2时，集污性能明显提升，但是持续增加后，集污性能不再有明显的提升。其余设置条件相同的情况下，对角线布设模式下的养殖池集污性能明显优于中垂线布设模式。研究表明，潜水推流器采取对角线模式，布设时不少于2个，布设角度θ为45°附近，此时八边形养殖池集污性能较优。研究结果可为八边形养殖池内潜水推流器的布设方式提供依据与指导。

关键词：八边形养殖池物理模型水动力学潜水推流器布设方式集污效果

Wolbachia在蚊虫中的防控应用研究进展

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应用昆虫学报 2024年第1期61卷 1-8页

作者：郑荣儿姜鹤王关红中国科学院动物研究所农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

蚊媒传播的疾病在世界范围内造成巨大的经济损失和健康负担。传统化学杀虫剂的不规范和过度使用导致抗药性在蚊虫种群的扩散,加剧了蚊媒传播疾病的发生,因此,研发经济安全的新型蚊媒防控方法至关重要。Wolbachia是一种专性感染节肢动物... 详细信息

蚊媒传播的疾病在世界范围内造成巨大的经济损失和健康负担。传统化学杀虫剂的不规范和过度使用导致抗药性在蚊虫种群的扩散,加剧了蚊媒传播疾病的发生,因此,研发经济安全的新型蚊媒防控方法至关重要。Wolbachia是一种专性感染节肢动物的细胞内共生菌,可以操纵蚊虫的生殖能力并具有病原体阻断作用。释放Wolbachia感染的蚊虫品系来抑制或修饰蚊虫种群的防控策略具有巨大的发展潜力。本文主要介绍了Wolbachia诱导的胞质不相容作用和Wolbachia介导的病原体阻断作用,并阐述了以这两种技术为基础的蚊虫防控策略的研究进展,包括种群抑制和种群修饰策略。

关键词： Wolbachia 胞质不相容病原体阻断种群抑制种群修饰

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柳树丛枝病病原分子鉴定

植物病理学报 2024年第1期54卷 220-224页

作者：陈雅寒武崇高方健惠朱亚灵许宏刚程晓月欧阳经政甘肃农业大学植物保护学院兰州730070 甘肃省林业有害生物防治检疫站兰州7300703 兰州市园林科学研究所兰州730070

柳树(Willow)是杨柳科(Salicaceae)柳属(Salix)乔木植物,大多数品种具有耐旱耐盐碱的特性,对环境具有良好的适应能力[1]。柳树在甘肃省内广泛种植,是风景林、防护林和水土保持林的重要组成树种。柳树丛枝病是一种典型的植原体病害,当寄... 详细信息

柳树(Willow)是杨柳科(Salicaceae)柳属(Salix)乔木植物,大多数品种具有耐旱耐盐碱的特性,对环境具有良好的适应能力[1]。柳树在甘肃省内广泛种植,是风景林、防护林和水土保持林的重要组成树种。柳树丛枝病是一种典型的植原体病害,当寄主植株被病原物侵染时,顶芽生长受到抑制而侧芽提前萌发,导致受害枝条无法正常抽条或木质化,严重时甚至引起整株枯死[2],对林业的生态、经济和社会效益造成了极大损失。近年来,柳树丛枝病在甘肃省各市州发生严重,已经引起省内各界的普遍关注。

关键词：丛枝病水土保持林风景林抽条柳树分子鉴定防护林乔木植物

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闽楠挥发性组分提取工艺优化及组学分析

森林与环境学报 2024年第3期44卷 289-297页

作者：刘桐语李荣生杨锦昌袁在翔余纽吴伟煌中国林业科学研究院热带林业研究所广东广州510520 南京林业大学林学院江苏南京210037

为优化闽楠挥发性组分水蒸气蒸馏工艺,并探究闽楠各部位挥发性组分差异。以广东省乐昌市闽楠试验林的叶片、枝条、树干及根系4个部位为试验材料,采用水蒸气蒸馏法,开展单因素试验及正交试验,考察离子溶液浓度、料液比及提取时间3个影响... 详细信息

为优化闽楠挥发性组分水蒸气蒸馏工艺,并探究闽楠各部位挥发性组分差异。以广东省乐昌市闽楠试验林的叶片、枝条、树干及根系4个部位为试验材料,采用水蒸气蒸馏法,开展单因素试验及正交试验,考察离子溶液浓度、料液比及提取时间3个影响因素对挥发性组分产率的影响,确定最佳工艺参数;用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术测定各部位挥发性组分含量。结果表明:(1)叶片挥发性组分最优提取工艺为NaCl浓度45 g·L^(-1)、料液比1∶6、提取时间5 h,产率为0.056%;检测出110种挥发性组分,含量最高的5种组分为β-瑟林烯、β-桉叶醇、双环大根香叶烯、香橙烯、α-衣兰油烯。(2)枝条挥发性组分最优提取工艺为NaCl浓度45 g·L^(-1)、料液比1∶8、提取时间5 h,产率为0.083%;检测出80种挥发性组分,含量最高的5种组分为愈创醇、乙酸愈创木酯、茅苍术醇、γ-桉叶醇和δ-杜松烯。(3)树干挥发性组分最优提取工艺为NaCl浓度30 g·L^(-1)、料液比1∶8、提取时间5 h,产率为0.323%;检测出64种挥发性组分,含量最高的5种组分为茅苍术醇、γ-杜松烯、愈创醇、γ-桉叶醇和马鞭草烯酮。(4)根系挥发性组分最优提取工艺为NaCl浓度30 g·L^(-1)、料液比1∶9、提取时间5 h,产率为1.025%;检测出69种挥发性组分,含量最高的5种组分为茅苍术醇、γ-杜松烯、愈创醇、γ-桉叶醇和马鞭草烯酮。(5)闽楠各部位挥发性组分以萜类和醇类物质居多,占总含量80%以上,4个部位的共有成分仅15种,叶片与其他3个部位的成分差异较大。

关键词：闽楠挥发性组分提取工艺水蒸气蒸馏法正交试验气相色谱-质谱联用(GC-MS) 代谢组学