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面向生物制造的数据库、知识库与大模型

生物工程学报 2025年

作者：毛志涛廖小平马红武中国科学院天津工业生物技术研究所国家合成生物技术创新中心

生物制造技术是一种融合生物学、化学和工程学的前沿制造方法，利用可再生生物质和生物体作为生产介质，通过发酵过程规模化生产目标产品。与传统石化路线相比，生物制造在减少CO2排放、降低能耗和成本方面具有显著优势。随着系统生物... 详细信息

生物制造技术是一种融合生物学、化学和工程学的前沿制造方法，利用可再生生物质和生物体作为生产介质，通过发酵过程规模化生产目标产品。与传统石化路线相比，生物制造在减少CO2排放、降低能耗和成本方面具有显著优势。随着系统生物学、合成生物学的发展和生物大数据的积累，人工智能、大模型和高性能计算等信息技术与生物技术的融合，生物制造正逐步进入数据驱动时代。本文综述了面向生物制造的数据库、知识库与大语言模型的最新研究进展，探讨了该领域的发展方向、难点以及新兴技术方法，旨在为相关领域的科研工作提供指导和启示。

关键词：生物制造数据驱动数据库知识库大模型

不同初始含水量和容重条件下紫色土坡耕地埂坎土壤膨胀特征

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土壤通报 2025年第01期56卷 117-126页

作者：邱健韦杰李进林重庆师范大学三峡库区地表过程与生态修复重庆市重点实验室三峡库区地表生态过程重庆市野外科学观测研究站中国科学院重庆绿色智能技术研究院

【目的】探究不同初始含水量、容重下紫色土坡耕地埂坎土壤膨胀特征，为埂坎管护措施优化提供依据。【方法】选取三峡库区典型紫色土坡耕地埂坎为研究对象，模拟试验不同初始含水量、容重下埂坎土壤吸水膨胀过程，分析初始含水量、容重... 详细信息

【目的】探究不同初始含水量、容重下紫色土坡耕地埂坎土壤膨胀特征，为埂坎管护措施优化提供依据。【方法】选取三峡库区典型紫色土坡耕地埂坎为研究对象，模拟试验不同初始含水量、容重下埂坎土壤吸水膨胀过程，分析初始含水量、容重对埂坎土壤膨胀量、无荷膨胀率、膨胀速率、膨胀量变化率的影响。【结果】（1）紫色土坡耕地埂坎土壤膨胀量时间曲线可划分为快速线性膨胀（I）、缓慢非线性膨胀（II）、膨胀稳定（III）三个阶段。线性膨胀速率变化范围为0.33%h-1～30.09%h-1，初始含水量越小，线性膨胀速率越快；初始容重越大，线性膨胀速率越慢，线性膨胀阶段历时越长。无荷膨胀率、线性膨胀速率的变化幅度随初始容重升高而增大，随初始含水量升高而减小。（2）同一初始容重下，无荷膨胀率和各阶段膨胀速率均与初始含水量呈显著负相关（P<0.01）；同一初始含水量下，线性膨胀速率与初始容重呈显著负相关（P<0.01），线性膨胀阶段持续时长与初始容重呈显著正相关（P<0.01）。无荷膨胀率变化范围为1.25%～16.15%，低初始含水量(100 g kg-1)时，无荷膨胀率随土壤初始容重增大而增大，初始含水量超过150 g kg-1后，无荷膨胀率随初始容重增大呈先增(容重1.2～1.4 g cm-3)后减(容重1.5～1.7 g cm-3)的趋势变化。（3）无荷膨胀率、线性膨胀速率受初始含水量和初始容重的交互作用影响显著（P<0.01），随着初始含水量和初始容重同时升高，无荷膨胀率、线性膨胀速率总体呈降低趋势变化。【结论】适量增大紫色土埂坎土壤容重配合水土保持措施提升埂坎土壤水分含量，可控制土壤膨胀潜势。

关键词：坡耕地埂坎土壤膨胀性土壤水分土壤容重

自主研发人工辅助验证智慧安保系统实现机场“一脸通关”——中国科学院重庆绿色智能技术研究院石宇团队成果

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科技成果管理与研究 2020年第5期15卷 51-52页

作者：刘莎石宇不详中国科学院重庆绿色智能技术研究院智能安全技术研究中心

研发安检人脸识别辅助验证系统,辅助机场人证票核验人员进行现场人证核验,创新研发的双屏模式成为了国内民航安检人脸验证的标准模式;研发机场乘机“一脸通关”系统——人工辅助验证智慧安保系统,于2019年底顺利通过验收,推动了民航安... 详细信息

研发安检人脸识别辅助验证系统,辅助机场人证票核验人员进行现场人证核验,创新研发的双屏模式成为了国内民航安检人脸验证的标准模式;研发机场乘机“一脸通关”系统——人工辅助验证智慧安保系统,于2019年底顺利通过验收,推动了民航安检的智能化变革。中国科学院重庆绿色智能技术研究院智能安全技术研究中心一直在智能技术的民航领域转移转化道路上带头奔跑着。

关键词：人脸识别人脸验证智能技术中国科学院标准模式绿色智能核验创新研发

基于机器人力/位控制的空间可展开机构地面重力卸载

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机器人 2025年

作者：胡瑞钦刘广通田蔚瀚刘辉赵颖牛迟北京卫星环境工程研究所北京市航天产品智能装配技术与装备工程技术研究中心中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部中国空间技术研究院西安分院

针对空间可展开机构地面测试中的重力卸载需求，提出一种基于机器人力/位控制的重力卸载方法，由机器人施加托举力来平衡可展开部件的重力作用，并对机器人进行力/位控制使托举点跟随展开运动轨迹，实现展开全过程的重力卸载。针对特定... 详细信息

针对空间可展开机构地面测试中的重力卸载需求，提出一种基于机器人力/位控制的重力卸载方法，由机器人施加托举力来平衡可展开部件的重力作用，并对机器人进行力/位控制使托举点跟随展开运动轨迹，实现展开全过程的重力卸载。针对特定天线的展开测试工况，分别给出了机器人位置控制与力控制中调节量的计算方法。针对托举点与可展开部件重心位置不重合的情况，给出了托举力的计算方法，并针对未能精确获知可展开部件质量特性的情况，给出了可展开部件质量特性参数的在线辨识方法。针对机器人跟随卸载运动开始与停止时机的判断问题，给出了基于切向力判断的启动与停止识别方法。实验中采用额定输出扭矩为2.39 N·m的伺服电机，驱动重力矩达到153 N·m的模拟部件，采用6自由度工业机器人进行跟随重力卸载，在展开角度达到10?后托举力最大预测误差在1.3 N以内，并实现了展开全过程的跟随卸载，使得展开全过程中关节力矩始终保持在电机额定扭矩范围内。

关键词：空间机构重力卸载零重力模拟力/位控制机器人

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丘陵山地水稻机械化技术研究现状与展望

农业工程学报 2025年

作者：赵春江马晨李瑾王小萌北京市农林科学院信息技术研究中心国家农业信息化工程技术研究中心

作为丘陵山地种植历史最久、种植面积最广、产量最高的农作物，水稻耕种收综合机械化水平的提升对于推进整个丘陵山地农业机械化全程全面高质量发展意义重大。该研究以丘陵山地水稻机械化关键技术为“切口”，在梳理我国丘陵山地的特征... 详细信息

作为丘陵山地种植历史最久、种植面积最广、产量最高的农作物，水稻耕种收综合机械化水平的提升对于推进整个丘陵山地农业机械化全程全面高质量发展意义重大。该研究以丘陵山地水稻机械化关键技术为“切口”，在梳理我国丘陵山地的特征与丘陵山地水稻机械化发展现状的基础上，围绕水稻耕、种、收等主要环节的生产机械化开展技术前沿与态势分析，剖析国内外水稻机械化技术装备研发差距，研提不同环节下我国丘陵山地水稻机械化发展面临的挑战，并展望未来丘陵山地水稻机械化发展态势，以期为推动水稻全程全域生产机械化水平提升、补齐丘陵山地农机化发展短板、建设现代农业强国提供新思路、新方向。研究表明：1)2022年我国丘陵山地水稻耕种收综合机械化率为80.80%，并且在不同的环节间、地区间发展不平衡不充分；2）与先进国家相比，我国的水稻耕种收机械研发与应用起步较晚、基础不牢、产品的综合性能不高，特别是针对丘陵山地的轻量、高效、高稳定性的水稻耕种收机械相对匮乏，发动机高功率低排放设计制造技术、刀具抗损降耗优化设计技术、车架轻量化设计技术等关键技术仍有待进一步攻克；3）轻量化、智能化、绿色化等是未来我国丘陵山地水稻生产作业装备发展方向与趋势。

关键词：丘陵山地水稻机械化关键技术主要挑战未来趋势

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川渝河流健康评价指南的互用性探索

水利规划与设计 2025年第04期 11-22页

作者：王春雷秦佳敏温兆飞重庆市水利工程运行安全总站中国科学院大学中国科学院大学重庆绿色智能技术研究院

为构建成渝地区双城经济圈的统一河流健康评价体系提出科学建议，以促进区域生态环境协同治理，文章通过对比分析川渝两地现有评价体系，并以濑溪河为例，探讨了两套评价指南的互用性。研究发现，川渝两省市河流健康评价体系，虽在评价... 详细信息

为构建成渝地区双城经济圈的统一河流健康评价体系提出科学建议，以促进区域生态环境协同治理，文章通过对比分析川渝两地现有评价体系，并以濑溪河为例，探讨了两套评价指南的互用性。研究发现，川渝两省市河流健康评价体系，虽在评价结果上大体一致，但侧重点不同：四川侧重水资源，重庆侧重生物多样性。建议融合现有体系，保留水质、生物多样性和水资源开发利用率等关键指标，以增强评价的科学性和区域协调性。建立跨区域信息共享平台和动态监测机制，加强川渝合作，提高河流健康评价的透明度和适应性，满足区域河流一体化管理和可持续发展的需求。

关键词：川渝跨界河流河流健康评价指南互用性濑溪河

2017年～2024年全球电化学储能电站火灾爆炸事故统计分析

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储能科学与技术 2025年

作者：袁帅崔煜杰程东浩台枫吴金中中国民航科学技术研究院重庆交通大学北京市民航安全分析及预防工程技术研究中心

随着锂离子电池在电化学储能电站的广泛应用，电化学储能电站火灾和爆炸事故频繁发生。为深入研究这些事故的致灾因子，本文统计了2017年11月至2024年9月期间全球范围内发生的90起涉及锂离子电池的电化学储能电站火灾爆炸事故，并围绕... 详细信息

随着锂离子电池在电化学储能电站的广泛应用，电化学储能电站火灾和爆炸事故频繁发生。为深入研究这些事故的致灾因子，本文统计了2017年11月至2024年9月期间全球范围内发生的90起涉及锂离子电池的电化学储能电站火灾爆炸事故，并围绕电池类型、发生事故的国家、储能电站的运行状态、事故致因四个方面进行了统计分析；采用德尔菲法与风险矩阵法对设备风险、人为风险和环境风险涉及的15个风险因素进行了系统评估。研究结果表明：三元锂电池更容易引发火灾爆炸事故，由其引发的事故数量是磷酸铁锂电池的2.5倍；韩国发生的事故数量最多，共34起，占全球事故总数的37.8%；电化学储能电站在运行期间发生事故的最多，共计72起，占事故总数的80.0%；在事故致因中，人为因素导致的事故占比最大，为43.3%；冷却系统故障、电池过充、BMS/PCS/EMS异常、消防设施不足和环境高低温五个风险因素为高风险因素。针对这些高风险因素，本文提出了相应的防控措施，以提升电化学储能电站的整体安全性。

关键词：电化学储能电站火灾爆炸事故统计分析风险矩阵法

面向双马树脂基复合材料电场驱动微3D打印高精度电路

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复合材料学报 2025年第1期42卷 235-249页

作者：刘亚东张厚超朱晓阳许权李义睿韩志峰赵佳伟刘琦兰红波青岛理工大学山东省增材制造工程技术研究中心青岛266520 中国航空制造技术研究院增材制造航空科技重点实验室北京100024

纤维改性双马树脂基复合材料凭借其优异的力学性能、耐高温、耐腐蚀特性,被广泛应用于航空航天、智能蒙皮、共形天线、电磁屏蔽、高频电路基板、电加热等领域。然而,由于石英纤维增强双马树脂基复合材料具有非平整、异质、各向异性的特... 详细信息

纤维改性双马树脂基复合材料凭借其优异的力学性能、耐高温、耐腐蚀特性,被广泛应用于航空航天、智能蒙皮、共形天线、电磁屏蔽、高频电路基板、电加热等领域。然而,由于石英纤维增强双马树脂基复合材料具有非平整、异质、各向异性的特点,在此基材上简单、高效、低成本制造高分辨率微细电路是当前亟待解决的难题。本文提出了一种基于电场驱动微3D打印在石英纤维增强双马树脂基复合材料上制造高精度电路的新方法,阐述了基本成形原理和关键技术实现,探究了非平整异质复合材料表面电场分布特点和场强变化规律,提出通过调节电场强度阈值实现稳定打印的策略;通过实验揭示了主要工艺参数对制造电路精度、形貌以及性能的影响规律,并结合优化的工艺窗口,实现了最小线宽50μm的多种图案微细电路的制造。制造的典型样件电导率为4.0×10^(7)S/m,经100次附着力实验和100 min超声实验后电阻变化率在1%左右;在电加热应用方面展现出优异的热响应速度,在3 V电压下最高温度可达158℃,能够在200 s内实现除冰。该技术为高效低成本制造纤维改性双马树脂复合材料基微细电路提供了一种有效方法,显示出良好的工业化应用前景。

关键词：电场驱动微3D打印石英纤维增强双马树脂基复合材料非平整异质基材增材制造高精度电路

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基于大语言模型的事件常识知识图谱扩展方法

软件学报 2025年

作者：黄俏娟曹存根王亚王石中国科学院计算技术研究所智能信息处理重点实验室中国科学院大学南阳师范学院人工智能与软件工程学院

常识知识通常不在自然语言中明确表述,而是隐含在人类的认知中,为机器提供常识知识一直是人工智能领域的长期目标之一.前期,课题组成员手工构建了一个高精度的以事件为中心的中文种子常识知识图谱(ECKG),包含了26 606个常识事件三元组,... 详细信息

常识知识通常不在自然语言中明确表述,而是隐含在人类的认知中,为机器提供常识知识一直是人工智能领域的长期目标之一.前期,课题组成员手工构建了一个高精度的以事件为中心的中文种子常识知识图谱(ECKG),包含了26 606个常识事件三元组,覆盖了因果、时序、条件等多种常见的事件关系.尽管种子ECKG具有一定的价值,但规模较小,在实际应用中发挥的作用有限,且大规模的事件常识知识图谱在现有研究中较为稀缺.为了应对这些挑战,采用GPT系列的大语言模型来扩展种子ECKG中的因果、时序、条件和子事件这4种事件关系.扩展方法包括3个主要的步骤:首先,将种子ECKG中的事件结合4种关系定义设计了特定的事件知识提示(ek-prompt),并使用GPT-4-Turbo模型生成相应的事件三元组.其次,将种子ECKG的三元组与通过ek-prompt获取的正确三元组组合,以构建特定的数据集,并将GPT-3.5-Turbo模型在数据集上进行微调,以生成更多具体的事件三元组和验证新三元组准确性.最后,通过分析种子ECKG事件的相似性,并引入事件共享机制,将相同关系下的相似事件关联的事件互相共享,以保持相似事件的三元组一致性.经过实验评估,新获取的三元组具有高质量,尤其是时序关系的三元组准确率最高,达到了98.2%.所提扩展方法最终为种子ECKG增补了2 433 012个常识事件三元组,显著扩大了ECKG的规模,可以为人工智能领域的许多应用提供了更为丰富的常识知识资源.

关键词：事件常识知识图谱大语言模型微调技术事件三元组事件共享机制