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基于双注意力机制的MSCN-BiGRU的滚动轴承故障诊断方法

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振动与冲击 2024年第6期43卷 84-92,103页

作者：王敏邓艾东马天霆张宇剑薛原东南大学能源与环境学院南京210096 东南大学大型发电装备安全运行与智能测控国家工程研究中心南京210096

针对滚动轴承故障诊断模型在变工况和环境噪声干扰下诊断精度降低的问题,提出一种基于双注意力机制的多尺度卷积网络(dual attention and multi-scale convolutional networks,DAMSCN)与改进的双向门控循环单元(bidirectional gated rec... 详细信息

针对滚动轴承故障诊断模型在变工况和环境噪声干扰下诊断精度降低的问题,提出一种基于双注意力机制的多尺度卷积网络(dual attention and multi-scale convolutional networks,DAMSCN)与改进的双向门控循环单元(bidirectional gated recurrent unit,BiGRU)组成的故障诊断模型DAMSCN-BiGRU。首先,多尺度特征融合模块使用不同大小的卷积核,获得多种感受野,从而提取到轴承原始振动信号的多尺度特征信息,并根据重要性对其进行自适应融合,然后利用通道注意力和空间注意力组成的双注意力模块(dual attention module,DAM)对多尺度特征进行重新标定,分配注意力权重,削弱融合特征中的冗余特征;然后,增加注意力层和利用分段激活改进BiGRU进而挖掘信号的时域特征,以提高轴承故障诊断的性能;最后,通过Softmax层完成对不同故障的分类。试验结果表明,与其他智能诊断模型相比,DAMSCN-BiGRU在变工况环境下,平均诊断精度达到98.2%,在强噪声背景下仍然有着85.3%的准确率,且在不同程度的噪声强度下效果均优于其他常用模型,有利于促进滚动轴承的智能故障诊断研究和实际应用。

关键词：滚动轴承故障诊断多尺度特征融合双注意力机制双向门控循环单元(BiGRU)

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灵芝多糖的化学研究进展

菌物研究 2024年第1期22卷 9-21页

作者：林树钱王赛贞王联福林冬梅福建农林大学国家菌草工程研究中心福州350002

多糖类化合物是灵芝主要的有效成分,具有免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老等药理学作用,目前已从灵芝分离出200余种多糖(包括灵芝多糖和多糖肽等)。灵芝多糖是灵芝的重要生物活性成分。文中综述灵芝多糖化学的研究进展,包括灵芝多糖提... 详细信息

多糖类化合物是灵芝主要的有效成分,具有免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老等药理学作用,目前已从灵芝分离出200余种多糖(包括灵芝多糖和多糖肽等)。灵芝多糖是灵芝的重要生物活性成分。文中综述灵芝多糖化学的研究进展,包括灵芝多糖提取与分离、纯度鉴定、单糖组成、糖与肽连接方式、各组分活性多糖的结构和构象表征及构效关系等,并对灵芝的质量控制指标、有效成分的标准样品研制、检测方法及对灵芝提取物与产品的质量控制的研究进展进行了概述。

关键词：灵芝多糖药物化学糖苷键结构表征质量控制

多尺度聚丙烯纤维混凝土弯曲疲劳寿命试验及数值模拟

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材料导报 2024年第4期38卷 95-102页

作者：梁宁慧毛金旺游秀菲刘新荣周侃重庆大学土木工程学院重庆400045 库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心重庆400045

为研究多尺度聚丙烯纤维混凝土的弯曲疲劳性能,开展基准混凝土、聚丙烯粗纤维混凝土及多尺度聚丙烯纤维混凝土的静载试验及不同应力水平(0.75、0.80、0.85)下的弯曲疲劳试验,建立弯曲疲劳寿命方程,并结合ABAQUS与FE-SAFE软件建立纤维混... 详细信息

为研究多尺度聚丙烯纤维混凝土的弯曲疲劳性能,开展基准混凝土、聚丙烯粗纤维混凝土及多尺度聚丙烯纤维混凝土的静载试验及不同应力水平(0.75、0.80、0.85)下的弯曲疲劳试验,建立弯曲疲劳寿命方程,并结合ABAQUS与FE-SAFE软件建立纤维混凝土梁的三点弯曲疲劳有限元模型。结果表明:聚丙烯纤维的掺入,尤其是多尺度聚丙烯纤维混掺显著增强了混凝土基体的抗折、抗疲劳性能。双对数lgS-lgN疲劳方程能够较好地描述多尺度聚丙烯纤维混凝土的应力水平与疲劳寿命的相关性,使用lgS-lgN疲劳方程计算得到200万次循环荷载作用下多尺度聚丙烯纤维混凝土的疲劳强度最高,为3.91 MPa。三组试件疲劳寿命的数值模型预测值均介于实测疲劳寿命的最大值与最小值之间,并接近于疲劳寿命平均值,该模型为多尺度聚丙烯纤维混凝土的疲劳寿命预测提供了理论依据。

关键词：多尺度聚丙烯纤维混凝土弯曲疲劳疲劳寿命预测数值模拟

稀土元素铈对锌胁迫下小麦幼苗生长的缓解效应

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环境科学 2024年第2期45卷 1141-1149页

作者：张静静徐正阳焦秋娟范丽娜刘芳赵颖宋佳化党领李鸽子柳海涛河南农业大学资源与环境学院郑州450046 河南农业大学国家小麦工程研究中心郑州450046

为探究稀土元素铈(Ce)对锌(Zn)胁迫下小麦幼苗生长的缓解效应,通过水培试验,以百农307为试验材料,研究外源Ce对500μmol·L^(-1)Zn胁迫下小麦幼苗生长、Zn积累和生理特性的影响.结果表明,500μmol·L^(-1)Zn胁迫显著抑制了小麦幼苗叶绿... 详细信息

为探究稀土元素铈(Ce)对锌(Zn)胁迫下小麦幼苗生长的缓解效应,通过水培试验,以百农307为试验材料,研究外源Ce对500μmol·L^(-1)Zn胁迫下小麦幼苗生长、Zn积累和生理特性的影响.结果表明,500μmol·L^(-1)Zn胁迫显著抑制了小麦幼苗叶绿素含量(叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素)、光合作用和生物量的积累,使得幼苗根系变短变粗、侧根减少,同时降低了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和可溶性蛋白含量,增加了丙二醛(MDA)的积累.外源Ce降低了根系对Zn的吸收和转运,缓解了Zn胁迫对小麦幼苗的毒害效应,具体表现为叶绿素含量和光合作用参数的升高;提高了抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量并降低MDA质量摩尔浓度;降低脂质过氧化对细胞膜的损伤,最终表现为小麦幼苗根系和茎叶干物质量的增加.外源Ce可通过提高Zn胁迫下小麦幼苗的光合特征、抗氧化酶活性和渗透调节物质的方式,降低细胞膜脂质的过氧化程度,缓解Zn胁迫对小麦幼苗生长的毒害作用.

关键词：铈(Ce) 锌(Zn)胁迫小麦幼苗生理特性缓解效应

牛乳蛋白κ-酪蛋白在谷氨酸棒状杆菌中的表达及优化

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食品与发酵工业 2024年

作者：张雅楠王雨露武小月刘秀霞白仲虎江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心江苏省生物活性制品加工工程技术研究中心

牛奶的蛋白质主要以酪蛋白为主，κ-酪蛋白（kappa casein， κ-CN）是酪蛋白（casein）的一种，约占牛脱脂乳中总酪蛋白含量的13%。κ-酪蛋白具有乳蛋白的营养作用，可应用于未来牛奶的全合成，同时它水解产生的肽类物质还具有抑制血... 详细信息

牛奶的蛋白质主要以酪蛋白为主，κ-酪蛋白（kappa casein， κ-CN）是酪蛋白（casein）的一种，约占牛脱脂乳中总酪蛋白含量的13%。κ-酪蛋白具有乳蛋白的营养作用，可应用于未来牛奶的全合成，同时它水解产生的肽类物质还具有抑制血液凝固及抗血栓形成的作用。谷氨酸棒状杆菌（Corynebacterium glutamicum）作为一种安全生产菌株，是食用蛋白生产的优势细胞平台。该研究利用谷氨酸棒状杆菌作为受体菌株表达异源蛋白的优势实现κ-酪蛋白的外源表达。根据κ-酪蛋白的信号肽和前肽的分析设计并合成谷氨酸棒状杆菌密码子偏好性κ-酪蛋白基因，利用谷氨酸棒状杆菌ATCC13032菌株用于表达κ-酪蛋白，并对该蛋白N端促溶标签、表达元件信号肽、表达宿主等进行优化，同时对发酵条件进一步优化。结果表明，对κ-酪蛋白进行二级结构及无序性分析，预测结果显示κ-酪蛋白具有固定的无序区域。采用SDS-PAGE和Western blotting技术检测κ-酪蛋白的表达情况，结果表明κ-酪蛋白能在谷氨酸棒状杆菌ATCC13032菌株中成功表达，在其N端添加SUMO、FH8促溶标签能提高κ-酪蛋白可溶表达量，进行信号肽和宿主筛选能进一步提高蛋白产量。该研究在谷氨酸棒状杆菌中成功表达κ-酪蛋白，并通过优化手段进一步提高了产量，为未来牛奶全合成的实现奠定了基础。

关键词： κ-酪蛋白谷氨酸棒状杆菌无序区域表达元件优化宿主优化促溶标签

具有发酵工程学科特色的合成生物学研究生教学改革

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生物工程学报 2024年第6期40卷 1963-1971页

作者：徐国强余世琴周景文江南大学生物工程学院江苏无锡214122 江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心江苏无锡214122 江南大学未来食品科学中心江苏无锡214122

工业生物技术被认为是推动工业可持续发展最有希望的技术。合成生物学的发展为工业生物技术的进步带来了新的机遇同时创造了无限可能。发酵工程是所有生物技术产业化实现的抓手和落脚点。为进一步建立与发酵工程学科相匹配的合成生物学... 详细信息

工业生物技术被认为是推动工业可持续发展最有希望的技术。合成生物学的发展为工业生物技术的进步带来了新的机遇同时创造了无限可能。发酵工程是所有生物技术产业化实现的抓手和落脚点。为进一步建立与发酵工程学科相匹配的合成生物学教学体系,教学团队优化了教学内容,创新了教学模式,突出了教学特色(发酵故事讲述培养工匠精神、生物经济教育强化工程化思维和生物伦理与安全教育培育担当精神),并对本课程教学改革进行了总结和展望。通过教学改革,合成生物学的研究生教学工作有望取得新的进展,为相关领域的合成生物学教学提供参考,同时为工业生物技术的发展(加强生物制造创新能力,培育生物经济新动能)提供人才培养的保障。

关键词：工业生物技术合成生物学发酵工程教学改革

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中华杜英种子油的提取及脂肪酸组成分析

中国粮油学报 2024年

作者：卢子慧黄光文张李容朱玲许远飞姜红宇湖南科技学院化学与生物工程学院湖南南岭地区植物资源研究开发湖南省工程研究中心

以中华杜英种子为原料，采用正交试验优化中华杜英种子油的超声提取条件，测定了其理化性质，并采用气相色谱法分析了其脂肪酸组成。结果显示，中华杜英种子油的最优提取工艺条件确定为料液比1:12、超声时间40 min、超声温度30 ℃、超... 详细信息

以中华杜英种子为原料，采用正交试验优化中华杜英种子油的超声提取条件，测定了其理化性质，并采用气相色谱法分析了其脂肪酸组成。结果显示，中华杜英种子油的最优提取工艺条件确定为料液比1:12、超声时间40 min、超声温度30 ℃、超声功率200 W，在此条件下出油率达26.87%；其酸值、皂化值、过氧化值、碘值分别为14.16、173.25 mg KOH/g、0.53 mmol/kg、123.73 g I/100 g；经气相色谱分析各脂肪酸的质量分数，棕榈酸为5.80%，油酸为18.10%，亚油酸为72.91%，亚麻酸为1.16%，花生一烯酸为0.48%，芥酸为0.93%，二十二碳二烯酸为0.63%。其中不饱和脂肪酸质量分数高达94.20%，饱和脂肪酸质量分数为5.80%。中华杜英种子油营养价值较高，是一种非常有开发价值的营养保健油。

关键词：中华杜英种子油理化性质超声辅助提取脂肪酸组成

微波辅助重瓣蜀葵种子油提取及脂肪酸成分分析

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中国粮油学报 2024年

作者：钟姿健姜红宇黄光文桂晨卢子慧陈小明湖南科技学院化学与生物工程学院湖南南岭地区植物资源研究开发湖南省工程研究中心

以石油醚为溶剂，利用微波辅助提取重瓣蜀葵种子油，通过单因素和正交试验优化提取条件，测定了种子油的理化性质，并经甲酯化后测定其脂肪酸成分。研究表明，重瓣蜀葵种子油提取最佳条件为：料液比1:15 g/mL、微波功率 260 W、微波时间... 详细信息

以石油醚为溶剂，利用微波辅助提取重瓣蜀葵种子油，通过单因素和正交试验优化提取条件，测定了种子油的理化性质，并经甲酯化后测定其脂肪酸成分。研究表明，重瓣蜀葵种子油提取最佳条件为：料液比1:15 g/mL、微波功率 260 W、微波时间 30 min、微波温度40 ℃，在此条件下重瓣蜀葵种子油的出油率可达到18.77%，其脂肪酸值、皂化值、过氧化值、碘值、密度分别为0.98mgKOH/g、267.98 mg/g、0.89mmol/kg、134.43 g/100 g、0.907 g/cm3，色泽为浅棕色。经气相色谱仪检测，重瓣蜀葵种子的脂肪酸有11种，主要组成是亚油酸（62.45%）、棕榈酸（12.77%）、油酸（8.45%）、硬脂酸（8.37%）等。不饱和脂肪酸质量分数达到72.77%，饱和脂肪酸质量分数达到27.23%。重瓣蜀葵种子油中含有花生二烯酸、花生四烯酸、花生五烯酸和二十二碳六烯酸，而普通蜀葵种子油中没有检测到，重瓣蜀葵的种子脂肪酸成分发生了变异。重瓣蜀葵种子油中含有的花生二烯酸、花生四烯酸、花生五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）具有独特的生理作用，具有开发功能性保健植物油的优势。本结论可为重瓣蜀葵资源利用及开发提供了理论依据。

关键词：重瓣蜀葵种子油微波辅助正交试验气相色谱法脂肪酸成分

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抑制交替氧化酶对水稻稻瘟菌防治的影响初探

作物学报 2024年

作者：徐飞刘杨许健成余璐璐武汉生物工程学院/应用生物技术研究中心

水稻(OryzasativaL.)是世界主要粮食作物之一。中国作为世界上最大的稻米生产国，每年因稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病受到广泛关注。稻瘟病在水稻整个生育期中都可发生，从而引起水稻大幅度减产，甚至颗粒无收。值得注意的... 详细信息

水稻(OryzasativaL.)是世界主要粮食作物之一。中国作为世界上最大的稻米生产国，每年因稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病受到广泛关注。稻瘟病在水稻整个生育期中都可发生，从而引起水稻大幅度减产，甚至颗粒无收。值得注意的是，交替氧化酶(alternative oxidase， AOX)广泛存在于植物和真菌中，是线粒体呼吸电子传递链中的末端氧化酶，被证实参与了胁迫条件下植物的生长发育调节以及真菌胁迫响应等。本文比较分析了水稻AOX和稻瘟菌AOX蛋白结构差异，并利用AOX抑制剂开展稻瘟菌防治试验。结果表明，水稻AOX和稻瘟菌AOX蛋白的双铁催化活性中心的氨基酸残基相对保守，但其在泛醌通道大小、氨基酸组成以及形成的疏水口袋等方面有较大差异。通过AOX抑制剂处理可明显减缓稻瘟菌菌丝的生长，并减轻水稻叶片稻瘟菌病害症状。这些研究表明AOX可作为有效靶标用于抑制稻瘟菌，从而在水稻稻瘟菌病害防治方面具有潜在应用价值。

关键词：水稻交替氧化酶稻瘟菌病害防治抑制剂