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“微生物学实验”课程教学改革现状分析:以国内11所高校为例

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微生物学通报 2024年第4期51卷 1321-1328页

作者：汤海峰谢志雄李臣亮滕利荣吉林大学生命科学学院吉林长春130012 武汉大学生命科学学院湖北武汉430072

课程是人才培养的核心要素,课程的建设水平决定人才培养的质量。为了带动高校微生物学实验教学水平的不断提升,文中以生物学基础实验课程虚拟教研室开展的课程交流计划为主要数据来源,对国内11所高校的“微生物学实验”课程的教学改革... 详细信息

课程是人才培养的核心要素,课程的建设水平决定人才培养的质量。为了带动高校微生物学实验教学水平的不断提升,文中以生物学基础实验课程虚拟教研室开展的课程交流计划为主要数据来源,对国内11所高校的“微生物学实验”课程的教学改革情况进行了总结分析。通过对比发现:在课程内容和教学模式上呈现出与高校类型相关的差异,部属高校普遍能够为学生开设高水平研究型实验并采用线上线下混合式教学模式来增强教学效果;在教学方法和教学评价方式上呈现出“百家争鸣”的态势,各具特色。本文所归纳的“微生物学实验”课程的特色改革方法可作为高校相关课程实施改革的参考。

关键词：课程建设比较研究虚拟教研室

CoZn-MOF衍生多级孔取向碳载CoP及其析氢性能

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化工进展 2024年第1期43卷 447-454页

作者：汪尚姚瑶王佳董迪迪常刚刚武汉理工大学化学化工与生命科学学院湖北武汉430070 武汉东湖学院生命科学与化学学院湖北武汉430212

在“双碳”背景下,高效、清洁的氢能源成为代替传统化石能源的重要选择,而电解水产氢是开发氢能源需要攻克的关键技术之一。目前,电解水产氢催化活性较高的催化剂主要以贵金属催化剂为主,然而贵金属价格高昂、资源稀缺严重阻碍了它们在... 详细信息

在“双碳”背景下,高效、清洁的氢能源成为代替传统化石能源的重要选择,而电解水产氢是开发氢能源需要攻克的关键技术之一。目前,电解水产氢催化活性较高的催化剂主要以贵金属催化剂为主,然而贵金属价格高昂、资源稀缺严重阻碍了它们在清洁能源领域的大规模应用。因此,开发高效、耐用、廉价和地球资源丰富的电催化剂是实现电解水产氢的迫切需求。本文以无定形的锌钴双金属有机框架为前体,通过酸溶液处理制备了一种具有独特多面体结构的新型骨架材料(ZnCo-MOF),然后通过逐级碳化磷化过程,在保留原有形态的基础上得到了CoP负载的具有规则形貌的多级孔碳(H-CoP/C)。研究表明:多级孔碳作载体不仅能够负载更多活性位点,而且有利于活性位点的暴露、材料的导电性和催化过程中的传质。凭借有利的结构特征、充足的活性位点,所获得的电催化剂H-CoP/C在碱性介质中展现出优异的HER性能,驱动10mA/cm^(2)的电流密度只需168mV的过电位,优于大多数的非贵金属电催化剂。

关键词：电解水析氢 CoP 金属有机骨架多级孔碳

郑州城市公园鸟类群落嵌套分布格局及其影响因素

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生物多样性 2024年第3期32卷 48-58页

作者：王鹏隋佳容丁欣瑶王伟中曹雪倩赵海鹏王彦平河南大学生命科学学院河南开封450004 西藏大学生态环境学院拉萨850000 武汉大学生命科学学院武汉430072 信阳生态研究院河南信阳464000 南京师范大学生命科学学院南京210023

为了探究郑州城市公园鸟类群落是否符合嵌套分布格局及其影响因素,本研究从中国观鸟记录中心收集了2019–2022年每年3–7月河南省郑州市15个城市公园的鸟类记录数据。使用WNODF(weighted nestedness metric based on overlap and decrea... 详细信息

为了探究郑州城市公园鸟类群落是否符合嵌套分布格局及其影响因素,本研究从中国观鸟记录中心收集了2019–2022年每年3–7月河南省郑州市15个城市公园的鸟类记录数据。使用WNODF(weighted nestedness metric based on overlap and decreasing fill)分别计算郑州城市公园全部鸟类、林鸟和水鸟群落的嵌套分布格局,采用Spearman偏相关检验分析了公园嵌套序列与公园特征参数(公园面积、隔离度、生境类型数量和建筑指数)的关系,以及物种嵌套序列与物种生态学特征(体长、地理分布范围、窝卵数和最小面积需求)的关系。WNODF分析结果显示,郑州城市公园全部鸟类、林鸟和水鸟群落均是显著嵌套的。Spearman偏相关分析结果显示,公园面积和最小面积需求与鸟类群落嵌套程度显著相关,生境地点矩阵分析结果显示为显著嵌套,建筑指数也会影响水鸟群落的嵌套分布格局,但随机放置模型结果显示城市公园鸟类不符合被动取样假说。因此,选择性灭绝与生境嵌套是郑州城市公园全部鸟类、林鸟和水鸟群落嵌套分布格局的主要驱动因素。研究结果表明,为了更好地保护郑州城市公园的鸟类多样性,应优先保护面积较大和生境类型多的公园,以及最小面积需求大的鸟类;同时由于水鸟与林鸟对城市化的反应不同,在制定保护策略时应区别对待。

关键词：鸟类嵌套分布格局选择性灭绝城市公园生境嵌套 WNODF

华中背景地区大气颗粒物中水溶性离子特征与来源解析

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3573-3580页

作者：邓萌杰雷雨果成海容武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430072

为探究华中背景地区大气PM_(2.5)中水溶性无机离子(WSIIs)的特征、形成机制及来源,本研究在金沙国家大气本底站进行了为期一年的采样观测.结果表明:PM_(2.5)年均质量浓度为(31.40±2.05)µg/m^(3),季节变化明显,冬季最高,夏季最低.二次... 详细信息

为探究华中背景地区大气PM_(2.5)中水溶性无机离子(WSIIs)的特征、形成机制及来源,本研究在金沙国家大气本底站进行了为期一年的采样观测.结果表明:PM_(2.5)年均质量浓度为(31.40±2.05)µg/m^(3),季节变化明显,冬季最高,夏季最低.二次无机气溶胶(SNA,即SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)和NH_(4)^(+))是WSIIs的重要组成部分,春季、夏季、秋季和冬季SNA在WSIIs所占比例分别为84.0%、77.6%、79.8%和84.5%.研究期间阴阳离子物质的量当量比值(AE/CE)的平均值为0.91,PM_(2.5)呈现弱碱性.(NH_(4))2SO_(4)、NH_(4)NO_(3)和NH_(4)Cl是夏季离子形态的主要形式,而(NH_(4))2SO_(4)是春、秋、冬季的主要离子形态.硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)分别为0.48和0.14,与PM_(2.5)呈显著正相关,表明SO_(4)2-和NO_(3)-主要来自二次生成,二次转化是PM_(2.5)浓度上升重要原因.WSIIs的潜在来源和传输路径具有明显的季节特征,近距离输送气流的SOR和NOR均较大,污染物从源区向背景地区迁移过程中二次转化明显,来自西北或者正北方的远距离气团携带的污染物浓度较大,受到明显的区域传输影响.

关键词：背景地区 PM_(2.5) 水溶性离子来源解析

等高线形态知识与图神经网络联合作用下的黄土地貌类型识别

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测绘学报 2024年第6期53卷 1154-1164页

作者：孔博艾廷华杨敏吴昊余华飞肖天元武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079

地貌类型识别是多因素联合影响下的复杂决策问题。由于地貌区域环境的广泛性、差异性及地学要素作用的复杂性,简单地引入人工智能方法,通过典型样本监督学习并不能获得该问题的满意结果。因此,本文尝试将等高线形态知识这种测绘自然智... 详细信息

地貌类型识别是多因素联合影响下的复杂决策问题。由于地貌区域环境的广泛性、差异性及地学要素作用的复杂性,简单地引入人工智能方法,通过典型样本监督学习并不能获得该问题的满意结果。因此,本文尝试将等高线形态知识这种测绘自然智能与人工智能结合,在地形形态表达规则和典型地貌类型样本训练联合驱动下,开展混合智能下黄土地貌类型识别研究,提出了整合等高线形态知识与带池化操作图神经网络(graph neural network,GNN)的地貌类型识别方法。本文方法将地貌单元的等高线建模为图结构,并将提取的等高线顶点的形态知识嵌入图节点中,采用带池化操作的GNN模型,挖掘图结构中的高层次特征和上下文信息,以识别地貌类型识别。试验结果证明了本文方法在黄土地貌类型识别上的有效性:在测试数据上获得了86.1%的F 1值,比两个对比方法高出3.0%~8.2%。

关键词：黄土地貌模式识别等高线数据图神经网络

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甘蓝型油菜花蕾发育的比较蛋白质组学研究

植物科学学报 2024年第2期42卷 201-210页

作者：吕恬岳伟莹蔡萌萌常江何冬丽湖北大学生命科学学院武汉430062

甘蓝型油菜(Brassica napus L.)是我国目前的主栽油菜类型,其花蕾发育包含一系列复杂的代谢和调控过程,尤其是小孢子成熟前的早期发育过程对油菜育性影响较大。本研究首先通过组织形态学观察,确定甘蓝型油菜花蕾大小在1~3 mm时期,对应... 详细信息

甘蓝型油菜(Brassica napus L.)是我国目前的主栽油菜类型,其花蕾发育包含一系列复杂的代谢和调控过程,尤其是小孢子成熟前的早期发育过程对油菜育性影响较大。本研究首先通过组织形态学观察,确定甘蓝型油菜花蕾大小在1~3 mm时期,对应于雄蕊发育的5~9期。利用高通量的HPLC-MS/MS质谱测序技术,对该发育时段的花蕾进行蛋白质组学分析,共鉴定到13444个蛋白,比较各时期鉴定到的蛋白筛选出613个差异表达蛋白。对差异蛋白的功能进行分析,发现细胞壁建成、脂质代谢、细胞转运相关蛋白大量上调,这将有利于花蕾发育过程中的细胞建成和花粉发育;核酸相关蛋白表达与含量变化迅速,这与该时段细胞的急剧分裂与生长的代谢过程一致;而ABCDE发育模型相关蛋白的表达未发生显著变化,可能具有除诱导花蕾分化外的其他功能。研究结果说明油菜花蕾发育早期细胞代谢旺盛,大量代谢相关蛋白发生了显著变化,这将为进一步分析花蕾发育过程中的代谢及调控过程提供基础。

关键词：甘蓝型油菜花蕾比较蛋白质组学发育

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干酪乳杆菌发酵豆粉粗多糖结构特征与抗氧化活性

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中国食品学报 2024年第8期24卷 112-121页

作者：屈雅宁许梦粤李慧王璐郭瑞王红波江汉大学生命科学学院、品营养与安全研究中心武汉430056 湖北省豆类(蔬菜)植物工程技术研究中心武汉430056

制备8种干酪乳杆菌发酵豆粉粗多糖样品,比较其粗多糖得率、结构特征和抗氧化活性的差异。结果表明:发酵豆粉粗多糖得率为1.07%~11.42%,其中发酵红豆粉粗多糖得率最高(11.42%)。发酵豆粉粗多糖中均含有糖醛酸结构,其中发酵菜豆粉粗多糖... 详细信息

制备8种干酪乳杆菌发酵豆粉粗多糖样品,比较其粗多糖得率、结构特征和抗氧化活性的差异。结果表明:发酵豆粉粗多糖得率为1.07%~11.42%,其中发酵红豆粉粗多糖得率最高(11.42%)。发酵豆粉粗多糖中均含有糖醛酸结构,其中发酵菜豆粉粗多糖中糖醛酸含量最高(7.46%)。发酵豆粉粗多糖分子质量为0.35~36.67 ku,其中发酵绿豆粉粗多糖含有的多糖分子种类最多。发酵豆粉粗多糖由甘露糖、葡萄糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖和阿拉伯糖以不同含量组成。发酵豆粉粗多糖表观形态呈片状松散状态且形状不规则,其中发酵绿豆粉粗多糖表现出最疏松程度。红外光谱显示8种发酵豆粉粗多糖均符合多糖化合物的特征吸收。8种发酵豆粉粗多糖表现出不同的抗氧化活性:发酵扁豆粉和发酵绿豆粉粗多糖清除DPPH的IC50值分别为0.07 mg/mL和0.98 mg/mL,发酵扁豆粉粗多糖清除效果最好;发酵绿豆粉粗多糖清除ABTS+的能力最好,其IC50值为0.67 mg/mL;发酵绿豆粉粗多糖对铁离子也表现出最高的还原能力。比较8种发酵豆粉粗多糖,发酵绿豆粉粗多糖表现出最佳的抗氧化活性。研究结果对干酪乳杆菌发酵制备不同豆粉食品的营养评价提供了理论依据。

关键词：发酵豆粉粗多糖结构特征抗氧化活性

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避免频率二次跌落的风储联合调频控制策略

中国电机工程学报 2024年第10期44卷 3824-3835,I0007页

作者：唐飞亓君锋谢家锐郭宇涵邓晖鹏王嘉乐陈墨王丰张琳钰武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072

风电高渗透电力系统中,风机释放转子动能参与频率响应改善系统频率稳定性,但存在欠响应支撑效果不足或过响应导致系统频率二次跌落现象。储能响应不受时空因素影响,通过整定储能响应参数,可提升风电频率响应的有效性。该文首先基于统一... 详细信息

风电高渗透电力系统中,风机释放转子动能参与频率响应改善系统频率稳定性,但存在欠响应支撑效果不足或过响应导致系统频率二次跌落现象。储能响应不受时空因素影响,通过整定储能响应参数,可提升风电频率响应的有效性。该文首先基于统一结构模型分析系统频率二次跌落与风机控制策略之间的作用机理。其次,整定充分利用风机频率响应能力及避免系统频率二次跌落的风电机组频率响应系数。然后,引入频率稳定裕度概念,并基于关系矩阵整定的储能最小出力,等效扩展系统频率稳定裕度。基于以上分析,综合考虑时空因素对系统频率响应影响,提出一种多时间尺度下避免频率二次跌落的风储联合调频控制策略。最后,基于DIgSILENT搭建风电高渗透4机4区系统进行仿真验证。结果表明,所提控制策略在不同风速下兼顾风机频率响应能力,同时避免频率二次跌落,提高全网频率安全稳定裕度。

关键词：风电高渗透电力系统频率二次跌落统一结构模型风储联合调频

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基于条件风险价值的虚拟电厂参与能量及备用市场的双层随机优化

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电网技术 2024年第6期48卷 2502-2510,I0065-I0068页

作者：王俊徐箭王晶晶柯德平廖思阳孙元章吴煜晖武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072

为充分发挥虚拟电厂的灵活性价值,提出了虚拟电厂参与电能量及备用辅助服务市场的双层随机优化模型。上层基于条件风险价值理论建立了虚拟电厂参与电能量及备用辅助服务市场的两阶段风险决策模型,其中,第一阶段考虑新能源不确定性的潜... 详细信息

为充分发挥虚拟电厂的灵活性价值,提出了虚拟电厂参与电能量及备用辅助服务市场的双层随机优化模型。上层基于条件风险价值理论建立了虚拟电厂参与电能量及备用辅助服务市场的两阶段风险决策模型,其中,第一阶段考虑新能源不确定性的潜在风险,建立了虚拟电厂参与能量和备用辅助服务市场的投标报价模型,第二阶段针对不同场景下的新能源出力建立了以虚拟电厂期望运行成本最小为目标的分布式资源优化调度模型;下层在已知各市场主体的投标报价信息后,开展电能量市场及备用辅助服务市场的联合出清。仿真分析表明,所提方法能够有效指导虚拟电厂规避新能源不确定性的潜在风险,并通过将备用价格提高到下一个边际机组的报价从而增加自身利润。

关键词：虚拟电厂风险规避能量市场备用市场随机优化

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