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生成式对抗网络在SAR图像处理中的应用综述

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兵器装备工程学报 2024年第4期45卷 10-21页

作者：高丹吴晓芳温志津军事科学院系统工程研究院北京100191

合成孔径雷达自动目标识别技术是SAR图像处理领域的研究热点,但数据样本不足的情况导致SAR-ATR应用研究受到局限。传统扩充SAR数据集的图像仿真技术模型复杂、计算量大,生成图像不够逼真。生成式对抗网络GAN不需要目标先验信息,可以直... 详细信息

合成孔径雷达自动目标识别技术是SAR图像处理领域的研究热点,但数据样本不足的情况导致SAR-ATR应用研究受到局限。传统扩充SAR数据集的图像仿真技术模型复杂、计算量大,生成图像不够逼真。生成式对抗网络GAN不需要目标先验信息,可以直接从真实图像数据中生成逼真的图像,具有低损耗和端到端的优点,因此相较于传统方法其更适用于小样本SAR数据高质量扩充。围绕GANs在SAR图像处理中的研究应用展开叙述,介绍了获取目标SAR图像的方法,包括传统的仿真技术和基于深度学习的GANs技术;从目标图像和场景图像等2个方面介绍了GANs训练的常用SAR数据集;针对不同数据集的应用场景,重点介绍了GANs网络在目标SAR图像生成、SAR超分辨率重建、SAR和光学影像融合等3个方面的最新研究进展;最后,结合深度学习和SAR目标特性,给出了GANs网络在SAR图像应用方面的后续发展建议。

关键词：合成孔径雷达生成式对抗网络 SAR数据集高逼真图像生成

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面向应用场景的前沿技术识别方法

情报杂志 2024年

作者：苗红王浩桐李伟伟耿国桐连佳欣王艳吴菲菲北京工业大学经济与管理学院军事科学院国防科技创新研究院军事科学院军事科学信息研究中心

[研究目的]场景驱动创新是引领产业结构升级的关键路径,如何基于不同场景识别前沿技术成为推动新质生产力发展的重要议题。[研究方法]提出了一种面向应用场景的前沿技术识别方法。首先以专利、论文为数据源,基于前瞻性、先导性、探索性... 详细信息

[研究目的]场景驱动创新是引领产业结构升级的关键路径,如何基于不同场景识别前沿技术成为推动新质生产力发展的重要议题。[研究方法]提出了一种面向应用场景的前沿技术识别方法。首先以专利、论文为数据源,基于前瞻性、先导性、探索性、颠覆性指标体系初步筛选前沿技术主题;其次以科技报告为数据源,基于技术-关系-技术(Technology-Relationship-Technology,TRT)结构的语义分析,分析技术应用场景;最后,构建专利、论文数据与科技报告的相似性矩阵,建立技术与场景识别结果的关联,据此进一步筛选前沿技术主题,并结合专家知识,识别出面向应用场景的前沿技术主题,提供了场景驱动实践探索的新方法。[研究结论]以无人机目标识别与跟踪领域为例进行实证研究,在面向情报、监视与侦察(Intelligence,Surveillance,and Reconnaissance,ISR)、物资运输、医疗补给等14个应用场景的前沿技术识别结果显示,目标识别与跟踪算法设计、视觉系统与图像处理技术、任务规划技术、无线通信技术4项技术为该领域的前沿技术,验证了该识别方法的可行性与有效性。

关键词：应用场景前沿技术技术识别主题识别科技报告无人机 TRT语义分析

去泛素化酶Mysm1通过调控胶质纤维酸性蛋白的表达调节神经干细胞向星形胶质细胞分化

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军事医学 2024年第1期48卷 36-43页

作者：徐振华秦巧臻李晓彤陈悦江小霞徐东刚军事科学院军事医学研究院军事认知与脑科学研究所北京100850 安徽医科大学合肥230032

目的研究去泛素化酶Mysm1对神经干细胞(NSC)向星形胶质细胞分化的影响及其作用机制。方法从孕12.5 d C57BL/6胎鼠脑组织中分离NSC在体外进行培养,体外诱导NSC向星形胶质细胞分化。免疫荧光染色、实时定量PCR和蛋白质免疫印迹实验检测体... 详细信息

目的研究去泛素化酶Mysm1对神经干细胞(NSC)向星形胶质细胞分化的影响及其作用机制。方法从孕12.5 d C57BL/6胎鼠脑组织中分离NSC在体外进行培养,体外诱导NSC向星形胶质细胞分化。免疫荧光染色、实时定量PCR和蛋白质免疫印迹实验检测体外NSC向星形胶质细胞分化过程中Mysm1表达量的变化;使用慢病毒敲低NSC中Mysm1的表达量并通过实时定量PCR和蛋白质免疫印迹实验检测敲低效率;免疫荧光染色和蛋白质免疫印迹实验比较体外敲低Mysm1前后NSC向星形胶质细胞分化的变化;转录组学检测体外敲低NSC内Mysm1后差异基因情况;蛋白质免疫印迹实验验证差异基因相关蛋白的变化;Cut-Tag检测体外NSC向星形胶质细胞分化过程中Mysm1在胶质纤维酸性蛋白(GFAP)基因启动子区域富集情况;在敲低Mysm1的基础上过表达GFAP,免疫荧光染色和蛋白质免疫印迹实验检测体外过表达GFAP前后NSC向星形胶质细胞分化的变化。结果体外诱导NSC向星形胶质细胞分化时,细胞表达Mysm1逐渐升高;Mysm1敲低会抑制体外NSC向星形胶质细胞分化;Mysm1通过调控GFAP的转录影响NSC向星形胶质细胞分化;在敲低Mysm1的基础上过表达GFAP部分挽救了NSC向星形胶质细胞分化的能力。结论Mysm1通过表观调控GFAP的转录调节NSC向星形胶质细胞分化。

关键词： Mysm1 神经干细胞星形胶质细胞分化

热灭活副干酪乳酪杆菌N1115对海马神经细胞发育的影响

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营养学报 2024年

作者：周志谟张瑜杰程如越蒋与刚何方四川大学华西公共卫生学院/四川大学华西第四医院军事科学院军事医学研究院环境医学与作业医学研究所

目的探究热灭活副干酪乳酪杆菌N1115对原代培养的海马神经细胞发育的影响。方法出生24 h内Wistar乳鼠经断头后剥离海马组织，立即进行原代海马神经细胞分离培养。培养7 d后的原代海马神经细胞被随机分为空白对照组(C组)、热灭活副干酪... 详细信息

目的探究热灭活副干酪乳酪杆菌N1115对原代培养的海马神经细胞发育的影响。方法出生24 h内Wistar乳鼠经断头后剥离海马组织，立即进行原代海马神经细胞分离培养。培养7 d后的原代海马神经细胞被随机分为空白对照组(C组)、热灭活副干酪乳杆菌N1115干预组(N组)，C组不做干预，仅加入DMEM高糖培养液，N组加入经热灭活处理的N1115菌悬液，两组细胞于37℃，5% CO2的细胞孵箱分别培养6、24 h，培养结束后MTT法检测海马神经细胞活力，RT-PCR和Westernblot测定原代海马神经细胞的脑源性神经营养因子(brain-derivedneurotrophicfactor，BDNF)、γ-氨基丁酸A型受体α1亚型(γ-aminobutyricacidtypeAreceptorα1，GABAAα1)、γ-氨基丁酸B型受体1亚型(γ-aminobutyricacidtypeBreceptor1，GABAb1)和5-羟色胺受体1A(HTR1-A-5-hydroxytryptamine receptor1AGene，5HT1A)的mRNA及蛋白表达情况。结果与C组相比，干预6、24 h时，原代海马神经细胞的细胞活率明显上升(P＜0.05)；干预6 h时BDNF基因表达量升高(P＜0.0001)，GABAb1的基因表达量降低(P＜0.01)。干预6、24 h时，BDNF、5HT1A的蛋白表达量均升高(P＜0.05)，GABAAα1、GABAb1的蛋白表达量均降低(P＜0.01)。结论热灭活副干酪乳酪杆菌N1115可以显著提高海马神经细胞的活率，增加BDNF的分泌和5HT1A的表达，并抑制GABAAα1、GABAb1的表达，展现出调控神经细胞发育和神经递质功能表达的潜力。

关键词：益生菌副干酪乳酪杆菌神经细胞神经发育神经递质

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荧光纳米探针的合成及其应用研究进展

分析测试学报 2024年第1期43卷 1-18页

作者：侯可心丁晟杨焜王在玺李钒军事科学院系统工程研究院天津300171

近年来涌现的荧光纳米探针独特的尺寸及结构赋予其优异的光稳定性、较高的荧光量子产率、可调的激发发射波长等众多优势,引起科研工作者的广泛关注。荧光纳米探针作为一类重要的光响应性纳米材料在小分子及生物大分子检测、细胞成像、... 详细信息

近年来涌现的荧光纳米探针独特的尺寸及结构赋予其优异的光稳定性、较高的荧光量子产率、可调的激发发射波长等众多优势,引起科研工作者的广泛关注。荧光纳米探针作为一类重要的光响应性纳米材料在小分子及生物大分子检测、细胞成像、活体诊断等领域具有广阔的应用前景,有望成为传统有机荧光染料的理想替代物。该文针对目前研究较多的量子点、金属纳米簇及金属-有机框架及其他纳米荧光探针,介绍了其结构组成、物理化学性质等基本性质,并着重阐述其主要合成方法以及在化学传感、生物医学等领域的应用及研究进展,最后对目前该领域的发展前景做出总结及展望。

关键词：荧光纳米探针光响应性量子点金属纳米簇金属-有机框架

用于中和抗体评价和进入抑制剂筛选的多变异株SARS-CoV-2假病毒体系构建与评估

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中国免疫学杂志 2024年第4期40卷 811-817页

作者：李静璇刘峰王莹程军平肖智勇周文霞军事科学院军事医学研究院毒物药物研究所抗毒药物与毒理学国家重点实验室北京100850

目的:构建一种高滴度SARS-CoV-2假病毒(PsV)体系,用于中和抗体体外评价与病毒进入抑制剂的筛选。方法:共转染慢病毒载体质粒psPAX2、pCDH-Luc与SARS-CoV-2 Spike(S)蛋白表达质粒,收获的假病毒上清感染ACE2-293T细胞。通过测定p24蛋白含... 详细信息

目的:构建一种高滴度SARS-CoV-2假病毒(PsV)体系,用于中和抗体体外评价与病毒进入抑制剂的筛选。方法:共转染慢病毒载体质粒psPAX2、pCDH-Luc与SARS-CoV-2 Spike(S)蛋白表达质粒,收获的假病毒上清感染ACE2-293T细胞。通过测定p24蛋白含量反映PsV滴度,Western blot检测S蛋白在PsV中的表达。利用原始株、D614G、Gamma、Delta、Omicron PsV亚型对1株S蛋白单克隆抗体的中和能力进行评价。采用两种已报道的病毒进入抑制剂氯喹、角叉菜胶检测对Omicron PsV进入的影响。结果:慢病毒载体成功掺入了S蛋白,Western blot结果显示665Y位突变的S蛋白表现出与野生型全长S蛋白(180 kD)不同的切割形式(90 kD)。三质粒体系包装出的PsV滴度更高,S蛋白表达质粒、转移质粒与包装质粒比例在1∶3∶3时为原始株PsV包装的最佳条件。该条件下包装出的5种PsV滴度均在20 ng/ml以上。PsV可有效感染ACE2-293T细胞,双报告基因GFP与萤火虫荧光素酶表达明显,化学发光数值高达106。基于原始株S蛋白的单克隆抗体可有效中和原始株PsV,对原始株PsV的中和作用是对变异株PsV的10~30倍。病毒进入抑制剂氯喹与ι-角叉菜胶可显著抑制Omicron PsV进入宿主细胞。结论:成功构建了高滴度的SARS-CoV-2 PsV进入体系,该体系以荧光素酶报告基因为指示,包含原始株和D614G、PsV Gamma、Delta、Omicron 4种变异株PsV,可有效评价中和抗体与病毒进入抑制剂活性,区分二者对不同变异株的敏感性差异对抗SARS-CoV-2药物研发有重要意义。

关键词： SARS-CoV-2 假病毒 S蛋白中和抗体病毒进入抑制剂

柑橘橘络提取物对低氧小鼠记忆损伤的保护作用

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营养学报 2024年

作者：杜金秋李晓艺虞立霞姚站馨王锋刘颖内蒙古医科大学公共卫生学院军事科学院军事医学研究院天津中医药大学

目的探讨柑橘橘络提取物对低氧小鼠记忆损伤的保护作用。方法 30只雄性BALB/c小鼠，随机分为常氧对照组（CON）、低氧模型组（HYP）和柑橘橘络提取物组（CIT），每组10只，将后2组小鼠置于模拟海拔6 000 m的低压氧舱内，每天8 h，持续2... 详细信息

目的探讨柑橘橘络提取物对低氧小鼠记忆损伤的保护作用。方法 30只雄性BALB/c小鼠，随机分为常氧对照组（CON）、低氧模型组（HYP）和柑橘橘络提取物组（CIT），每组10只，将后2组小鼠置于模拟海拔6 000 m的低压氧舱内，每天8 h，持续28 d。CON组和HYP组灌胃给予0.4 ml纯净水，CIT组灌胃给予15 mg/(kg·bw)柑橘橘络提取物。采用穿梭实验和跳台实验评价小鼠的主动学习记忆和被动学习记忆能力；采用苏木精-伊红（hematoxylin-eosin， HE）染色观察脑组织形态学变化；采用生物化学方法检测脑组织乳酸脱氢酶（lactic dehydrogenase， LDH）和ATP酶活力；采用代谢组学方法靶向检测小鼠脑组织糖酵解和三羧酸循环代谢产物。结果与CON组相比，HYP组小鼠的主动穿梭次数减少（P＜0.05）、无响应次数增加（P＜0.05）；跳台实验错误次数增加（P＜0.05）、潜伏期缩短（P＜0.05）；脑组织神经元排列松散、核固缩增加；ATP、磷酸烯醇式丙酮酸、乌头酸、异柠檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸和草酰乙酸含量显著降低（P＜0.05），乳酸、6-磷酸葡萄糖、β-6-磷酸果糖和1，6-二磷酸果糖含量显著升高（P＜0.05）；LDH和ATP酶活力显著降低（P＜0.05）。与HYP组比较，柑橘橘络提取物可以升高穿梭实验主动穿梭次数（P＜0.05），降低无响应次数（P＜0.05）；减少跳台实验错误次数（P＜0.05），延长跳下平台的潜伏期（P＜0.05）；改善脑组织细胞形态及排列紧密程度；升高ATP和磷酸烯醇式丙酮酸含量（P＜0.05），降低乳酸、6-磷酸葡萄糖、β-6-磷酸果糖和1，6-二磷酸果糖含量（P＜0.05）；降低LDH活力（P＜0.05），增强ATPase活力（P＜0.05）。结论柑橘橘络提取物具有改善低氧小鼠记忆损伤的作用，推测可能与调控脑能量代谢相关。

关键词：低氧柑橘橘络提取物小鼠记忆损伤能量代谢

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深度学习赋能结构拓扑优化设计方法研究

力学进展 2024年第2期54卷 213-258页

作者：陈小前张泽雨李昱姚雯周炜恩军事科学院智能博弈与决策实验室军事科学院国防科技创新研究院国防科技大学空天科学学院

本文综合论述了近年来结构拓扑优化领域与深度学习技术交叉融合发展的相关研究进展.围绕结构拓扑优化设计的核心方法与关键环节,从深度学习赋能的角度系统性梳理了两大类赋能方法.研究指出,基于深度学习技术的结构优化设计全局代理模型... 详细信息

本文综合论述了近年来结构拓扑优化领域与深度学习技术交叉融合发展的相关研究进展.围绕结构拓扑优化设计的核心方法与关键环节,从深度学习赋能的角度系统性梳理了两大类赋能方法.研究指出,基于深度学习技术的结构优化设计全局代理模型构建方法作为一种直接映射式结构设计方法,因其简单而典型的设计思想目前已被广泛研究,然而全局代理模型在计算性和泛化性上的局限与不足也尤为明显;融合深度学习技术的结构优化设计局部子环节加速与替代方法是一种更加灵活与多样的局部赋能形式,具有较好的普适性和独特的优越性.文章对智能赋能结构优化未来的发展进行了展望,研究重点在于深度学习与结构设计的有机结合方式,以及数据和知识的混合驱动设计范式.

关键词：拓扑优化深度学习人工神经网络代理模型

HDCGUnet:用于钙成像图像分割的神经网络

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军事医学 2024年第2期48卷 122-128页

作者：夏文龙吴燕赵哲范明吴海涛兰州大学信息科学与工程学院兰州730000 军事科学院军事医学研究院军事认知与脑科学研究所北京100850

目的基于Unet基础架构进行改进,探索构建一种适用于对二维钙成像荧光图像进行识别分割的神经网络。方法利用微型化双光子显微镜(mTPM)对自由移动小鼠脑区进行成像,使用NoRMCorre算法对成像数据进行运动校正,校正后使用ImageJ处理成像数... 详细信息

目的基于Unet基础架构进行改进,探索构建一种适用于对二维钙成像荧光图像进行识别分割的神经网络。方法利用微型化双光子显微镜(mTPM)对自由移动小鼠脑区进行成像,使用NoRMCorre算法对成像数据进行运动校正,校正后使用ImageJ处理成像数据获得原始图像,并使用Labelme制作标签。搭建神经网络HDCGUnet,使用原始图像和标签进行训练,根据训练效果优化改进模型结构,并选取评价指标和其他模型进行比较,验证模型效果。结果HDCGUnet模型在自行采集制作的双光子钙成像数据集中表现最佳,并在BBBC数据集上表现良好。结论HDCGUnet为双光子钙成像图像的识别与分割提供了一种新的选择。

关键词：双光子钙成像细胞分割神经网络