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宏量制备导电属性可控的高质量单壁碳纳米管

物理学进展 2025年第1期45卷 47-54页

作者：杨可汉王超袁国文高力波南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室南京 210093

单壁碳纳米管(SWCNTs)由于其优异的电导、机械和热学性能,具备广泛应用前景.目前,浮动催化剂化学气相沉积法(FCCVD)是大规模制备SWCNTs的常用方法.然而,利用该方法获得的 SWCNTs 的纯度和质量不足,并且样品的导电属性可控性差,金属单壁... 详细信息

单壁碳纳米管(SWCNTs)由于其优异的电导、机械和热学性能,具备广泛应用前景.目前,浮动催化剂化学气相沉积法(FCCVD)是大规模制备SWCNTs的常用方法.然而,利用该方法获得的 SWCNTs 的纯度和质量不足,并且样品的导电属性可控性差,金属单壁碳纳米管(m-SWCNTs)与半导体单壁碳纳米管(s-SWCNTs)并存,限制了其进一步应用.为了连续化生长高质量、高纯度,具备单一导电属性的SWCNTs,本论文提出了一种通过放置管塞将SWCNTs滞留在高温区以实现持续生长,并加入电场实现单一导电属性的SWCNTs选择性生长的方法,最终得到高纯度的半导体富集的 SWCNTs.我们通过光学、热重分析和扫描电子显微镜对 SWCNTs进行系统的测量与分析,研究SWCNTs纯度与s-SWCNTs的占比.该工作为大规模制备高质量高纯度的SWCNTs提供了方案,有望加速其工业化应用.

关键词：单壁碳纳米管浮动催化剂化学气相沉积法可控制备半导体性

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神经形态计算:从脉冲神经网络到边缘部署

软件学报 2025年

作者：俞诗航易梦军吴洲申富饶赵健计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 南京大学计算机学院南京大学人工智能学院南京大学电子科学与工程学院

受生物神经系统启发,神经形态计算的概念于20世纪80年代被提出,旨在模拟生物大脑的结构和功能,实现更高效、更具生物合理性的计算方式.作为神经形态计算的代表模型,脉冲神经网络(SNN)因其脉冲稀疏性,事件驱动性、生物可解释性以及硬件... 详细信息

受生物神经系统启发,神经形态计算的概念于20世纪80年代被提出,旨在模拟生物大脑的结构和功能,实现更高效、更具生物合理性的计算方式.作为神经形态计算的代表模型,脉冲神经网络(SNN)因其脉冲稀疏性,事件驱动性、生物可解释性以及硬件契合性等优势,在资源严格受限的边缘智能任务中得到了广泛应用.针对脉冲神经网络的边缘部署情况进行梳理和汇总,首先从脉冲神经网络模型自身的原理出发,论述脉冲神经网络的高能效计算方式以及巨大的边缘部署潜力.然后介绍当下常见的脉冲神经网络硬件实现工具链,并重点对脉冲神经网络在各类神经形态硬件平台的部署情况做详细的整理与分析.最后,考虑到硬件故障行为已发展为当下研究中不可避免的问题,对脉冲神经网络边缘部署时的故障与容错研究进行概述.从软件模型原理到硬件平台实现,全面系统地介绍神经形态计算的最新进展,分析脉冲神经网络边缘部署时遇到的困难与挑战,并针对这些挑战给出未来可能的解决方向.

关键词：神经网络脉冲神经网络神经形态计算边缘智能

基于分子网络技术识别新污染物及其转化产物的研究进展

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色谱 2025年第1期43卷 33-42页

作者：谈晓梅张雨薇焦昭钰于南洋韦斯南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室江苏南京210046

环境中新污染物及其转化产物分布广泛且风险未知。其种类繁多且结构复杂,使得传统的靶向分析和可疑物筛查分析难以满足分析需求。高分辨质谱技术的发展促进了基于液相色谱-高分辨率串联质谱的非靶向分析在环境领域的应用,尤其在识别未... 详细信息

环境中新污染物及其转化产物分布广泛且风险未知。其种类繁多且结构复杂,使得传统的靶向分析和可疑物筛查分析难以满足分析需求。高分辨质谱技术的发展促进了基于液相色谱-高分辨率串联质谱的非靶向分析在环境领域的应用,尤其在识别未知转化产物方面有所贡献。然而,非靶向分析面临着如何从复杂数据中找到关注化合物及其转化产物的挑战。分子网络反映质谱之间的相似性,将结构彼此相似的分子家族成簇,实现海量质谱数据集的可视化和社区化,并通过网络和社区对污染物进行传播注释,可以全局展示和系统理解复杂串联质谱数据集,为非靶向分析提供了新方向。本文介绍了基于高分辨率串联质谱的分子网络分析方法及其在新污染物的非靶向筛查中的应用,包括技术原理、工作流程、应用现状和未来展望。本文重点展示了分子网络技术在药物、全氟化合物和消毒副产物等新污染物及其转化产物中的应用状况,强调分子网络技术普遍适用于各种环境介质中新污染物的筛查、揭示环境中污染物的全貌、推进化合物的环境行为和毒理学特性的研究。

关键词：高分辨率串联质谱分子网络新污染物转化产物

要素依赖性与结构异质性：战略性新兴产业背景下的“科学-技术”知识要素组合模式与转移路径分析

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图书馆论坛 2025年

作者：王宇航吴天骏康乐乐南京大学信息管理学院/南京大学数据智能与交叉创新实验室

前沿基础科学与新兴产业技术的深度融合构成战略性新兴产业的交叉性、前沿性和颠覆性的核心要素，但从“科学-技术”知识转移视角来分析战略性新兴产业中的新质生产力知识要素的产生及演化的研究仍十分有限。文章基于要素依赖性和结构... 详细信息

前沿基础科学与新兴产业技术的深度融合构成战略性新兴产业的交叉性、前沿性和颠覆性的核心要素，但从“科学-技术”知识转移视角来分析战略性新兴产业中的新质生产力知识要素的产生及演化的研究仍十分有限。文章基于要素依赖性和结构异质性两种维度构建知识转移过程的四种类型化知识要素组合模式，分别是连通式异质网络、连通式均质网络、离散式异质网络、离散式均质网络。同时，结合网络结构熵与转移熵识别出不同产业之间存在的“科学-技术”知识转移路径，并将其概括为知识迁移、知识异质化、知识均质化、知识连通化、知识离散化、连通异质化、连通均质化七种知识转移模式。最后结合转移过程中的互信息-词频权重提取出转移路径中的知识要素，对转移知识要素进行了内容分析。本文研究成果为战略性新兴产业的发展提供了分析框架和演化模式，有助于未来推动战略性新兴产业发展。

关键词：新质生产力知识转移前沿基础研究战略性新兴产业科学-技术融合

青藏高原湖泊沉积物细菌群落的盐度梯度分布格局及驱动因素

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湖泊科学 2025年第1期37卷 238-252,I0025,I0026页

作者：陈幸婷杜晨亮王建军沈吉南京大学地理与海洋科学学院南京210023 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与流域水安全重点实验室南京211135

盐度是影响湖泊细菌群落最重要的环境因子之一,揭示盐度对细菌群落变化的影响对于深入理解水生生态系统细菌群落具有重要意义。本研究以青藏高原西南部的22个湖泊为对象,探讨33个沉积物样本的细菌丰富度、均匀度和群落组成,分析其随盐... 详细信息

盐度是影响湖泊细菌群落最重要的环境因子之一,揭示盐度对细菌群落变化的影响对于深入理解水生生态系统细菌群落具有重要意义。本研究以青藏高原西南部的22个湖泊为对象,探讨33个沉积物样本的细菌丰富度、均匀度和群落组成,分析其随盐度梯度的变化规律,阐明其潜在的环境驱动因素。结果表明,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)是青藏高原湖泊沉积物中的优势细菌门类,相对丰度分别为46.54%、12.41%和7.23%,总和达到整个细菌门类的66.18%。对于细菌α多样性,物种丰富度和均匀度均随盐度增加呈显著下降趋势;对于细菌β多样性,基于非度量多维排列分析,根据盐度可以将细菌群落分布分为3个显著的独立簇,分别对应淡水、咸水和高盐环境。Mantel检验结果表明,相较于地理距离,湖泊沉积物细菌群落Bray-Curtis不相似性随盐度的变化更为显著。方差分解分析和随机森林分析结果表明,细菌物种丰富度、均匀度和群落组成变化的最佳预测因子为盐度和磷酸盐等化学因素,整体贡献率分别为72.98%、59.82%和60.83%,其中盐度是丰富度、均匀度和群落组成变化的主要驱动因素,其相对贡献率分别为45.47%、79.18%和79.50%。基于结构方程模型进一步分析表明,湖泊沉积物细菌丰富度、均匀度和群落组成变化均受到盐度直接或间接的影响。本研究结果充分探讨了盐度对细菌群落变化的影响,揭示了青藏高原湖泊沉积物细菌组成及其环境驱动因素,可为理解湖泊生态系统细菌群落对环境变化的响应提供科学支撑。

关键词：湖泊细菌群落物种丰富度物种均匀度群落组成环境驱动因素青藏高原

高校图书馆数字资源违规使用对策设计及其仿真校验

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现代情报 2025年第1期45卷 18-32页

作者：李英群裴雷朱静娴李亚菲彭星张晶南京大学信息管理学院江苏南京210023 南京大学数据智能与交叉创新实验室江苏南京210023 中国移动研究院北京100053

[目的/意义]高校图书馆数字资源违规使用治理政策涉及多方利益主体博弈,单一维度的分析视角无法从系统层面有效调和并解决这一矛盾冲突。[方法/过程]本文采用演化博弈理论框架,构建数据供应商、高校图书馆和用户的三方演化博弈模型,探... 详细信息

[目的/意义]高校图书馆数字资源违规使用治理政策涉及多方利益主体博弈,单一维度的分析视角无法从系统层面有效调和并解决这一矛盾冲突。[方法/过程]本文采用演化博弈理论框架,构建数据供应商、高校图书馆和用户的三方演化博弈模型,探究各主体的行为模式及其均衡稳定策略。通过构建层次结构模型对参数赋值,以提升仿真分析结果的可靠性和真实性。随后通过MATLAB仿真实验,剖析了各类因素对于演化博弈的影响机制与作用路径,厘清利益对象间的动态交互关系和关联结构。[结果/结论]研究结果显示,该博弈模型呈现出两种不同的演化稳定策略状态,并基于数据资源违规使用的现状,分别从三方博弈主体提出针对性的意见。

关键词：高校图书馆供应商用户数字资源合规使用违规使用政策设计演化博弈仿真分析

基于系统动力学的政策成效与预见仿真方法探析——以人口生育政策为例

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现代情报 2025年第1期45卷 5-17,32页

作者：沈钰李英群刘嘉龙刘江峰宋宁远裴雷张晶南京大学信息管理学院江苏南京210023 南京大学数据智能与交叉创新实验室江苏南京210023 南京大学数据管理创新研究中心江苏苏州215163 中国移动研究院北京100053

[目的/意义]系统动力学的仿真模拟能够全面捕捉政策影响下的复杂社会系统动态性,准确模拟政策干预随时间推移的累积影响,评估政策的实施效果,对于推动政策工具科学高效地制定和使用,以及提高政策效能都有着极其重要的作用。[方法/过程]... 详细信息

[目的/意义]系统动力学的仿真模拟能够全面捕捉政策影响下的复杂社会系统动态性,准确模拟政策干预随时间推移的累积影响,评估政策的实施效果,对于推动政策工具科学高效地制定和使用,以及提高政策效能都有着极其重要的作用。[方法/过程]以人口生育政策实施为样例,基于生育率等关键性影响因素与教育经济等环境影响参数,借助Vensim PLE构建一套系统动力学仿真模型,动态演示人口—政策—经济子系统间的交互,设计执行3项差异化政策干预情景,深入模拟预测不同政策导向下的人口变迁路径与演化趋势。[结果/结论]研究发现,生育政策的放宽在促进人口增长的同时,有效缓解老龄化趋势。但政策影响日渐式微,亟需结构化变革与调整。

关键词：系统动力学仿真政策成效人口生育政策

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基于域自适应对抗生成样本的金属损伤导波智能迁移识别方法

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振动与冲击 2025年第3期44卷 191-201,209页

作者：王莉刘国强杨宇张超裘进浩南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室南京210016 中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室西安710065

针对工程场景下缺乏大量标注完备的真实损伤样本,而难以学习到可用的智能诊断模型的难题,该文提出了一种基于域自适应对抗生成样本的金属损伤导波智能迁移诊断方法。首先,采用有限元仿真得到了大量标签丰富的模拟损伤导波监测数据;然后... 详细信息

针对工程场景下缺乏大量标注完备的真实损伤样本,而难以学习到可用的智能诊断模型的难题,该文提出了一种基于域自适应对抗生成样本的金属损伤导波智能迁移诊断方法。首先,采用有限元仿真得到了大量标签丰富的模拟损伤导波监测数据;然后,采用生成对抗神经网络(wasserstein Generative adversarial networks with gradient penalty,WGAN-GP)实现了模拟损伤监测样本至真实损伤的域自适应对抗样本的生成;最后,构建了基于对抗生成样本的损伤智能诊断模型,实现了对未知标签真实损伤监测样本的高可靠分类诊断。金属开孔结构疲劳裂纹导波监测试验验证结果表明,所提方法可实现模拟损伤导波识别知识至疲劳损伤的跨域迁移,且在无真实损伤标注样本时也可实现对裂纹损伤的高精度智能识别。

关键词：疲劳裂纹导波生成对抗神经网络(WGAN-GP) 卷积神经网络迁移学习

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通过路径全同性实现独立粒子间的纠缠

物理 2025年第2期 119-122页

作者：王凯侯兆华马小松南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心江苏省物理科学研究中心

1 背景介绍量子纠缠是量子力学基础研究和量子信息技术应用中的核心资源。通常，纠缠的产生主要有两种途径：一是依赖粒子之间的直接相互作用，例如散射湮灭辐射[1]、原子级联[2,3]、非线性光学效应[4—6]，以及光、微波、声子与物质的...

1 背景介绍量子纠缠是量子力学基础研究和量子信息技术应用中的核心资源。通常，纠缠的产生主要有两种途径：一是依赖粒子之间的直接相互作用，例如散射湮灭辐射[1]、原子级联[2,3]、非线性光学效应[4—6]，以及光、微波、声子与物质的相互作用[7—12]；

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