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微生物合成乳酸的细胞工厂构建研究进展

食品与发酵工业 2024年第5期50卷 317-325页

作者：王晓娜田开仁吴昊寇佳祥乔建军李艳妮天津大学化工学院天津300072 系统生物工程教育部重点实验室天津300072 天津大学浙江研究院(绍兴) 浙江绍兴312300

乳酸目前广泛应用于食品、医疗和化妆品行业,并因其作为可生物降解塑料聚乳酸的原料而备受关注。微生物发酵合成乳酸具有光学纯度高和底物成本低等优点,因此,研究人员利用合成生物学和代谢工程技术构建了新型微生物细胞工厂,以实现乳酸... 详细信息

乳酸目前广泛应用于食品、医疗和化妆品行业,并因其作为可生物降解塑料聚乳酸的原料而备受关注。微生物发酵合成乳酸具有光学纯度高和底物成本低等优点,因此,研究人员利用合成生物学和代谢工程技术构建了新型微生物细胞工厂,以实现乳酸的高效合成。在此过程中,代谢通路的构建与优化、氧化还原平衡的调节、底物谱的拓宽以及细胞工厂鲁棒性的提高等方面是需要考虑的关键问题。文章详细介绍了微生物合成乳酸的细胞工厂构建研究进展,并对当前面临的挑战和未来的研究方向进行了探讨,旨在为工业微生物高效合成乳酸提供借鉴。

关键词：乳酸微生物细胞工厂合成生物学代谢工程鲁棒性

河流水质采样策略与频率对氮磷负荷估算的影响

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中国环境科学 2024年第4期44卷 2111-2118页

作者：贾临东胡宏祥杜新忠雷秋良张天鹏刘宏斌蒋跃林安徽农业大学资源与环境学院农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室安徽合肥230036 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室农业农村部面源污染控制重点实验室北京100081

为探究适合的流域水质监测频率与采样策略,提高氮磷污染物负荷估算的精度,基于云南省洱源县凤羽河流域2011~2013年间逐日流量与总氮､总磷浓度的每日数据,在7d/次,14d/次,21d/次,28d/次4种采样频率下设定了3种不同的采样情景(情景a:普通... 详细信息

为探究适合的流域水质监测频率与采样策略,提高氮磷污染物负荷估算的精度,基于云南省洱源县凤羽河流域2011~2013年间逐日流量与总氮､总磷浓度的每日数据,在7d/次,14d/次,21d/次,28d/次4种采样频率下设定了3种不同的采样情景(情景a:普通随机取样､情景b:随机取样的基础上增加降水量超过10mm的水样样品采集,情景c:随机取样的基础上增加降水量超过25mm的水样样品采集).基于采样频率与采样情景的组合,利用LOADEST模型估算的总氮与总磷负荷,并与逐日连续水量水质数据计算的实测值进行比较,评估了不同取样频率和取样情景下LOADEST模型的负荷估算精度.结果表明:在LOADEST模型的估算过程中,同种采样频率下,增加降雨时期的浓度数据将会提高LOADEST模型的模拟精度;在降雨事件期间进行加密采样,不仅加大了工作量,且增加的采样次数过多(如情景b)使总氮的RMSE值由1.92增至2.26,总磷的RMSE值由0.08增至0.19,高估氮磷负荷,模型模拟精度降低.在四种不同的采样频率下,情景c中总氮的RMSE值范围为1.92~2.07,总磷的RMSE值范围为0.06~0.13,均取得了该频率下最低的RMSE值,模型估算精度最高;从不同频率与采样情景对模型估算结果的影响来看,对总氮负荷估算结果(RMSE值范围为1.92~2.52)影响要大于总磷(RMSE值范围为0.06~0.18).其中,情景a与情景b的负荷估算结果精度随着采样频率降低而降低.情景c的估算结果受现有取样频率降低的影响不明显.本研究表明,在常规固定频率水质监测基础上结合气象预报适量增加降雨时的采样可在28d/次的较低取样频率下得到较高的氮磷负荷估算精度,符合我国各地区环境水质采样频率,可为相关研究的水质采样策略提供一定的参考作用.

关键词： LOADEST模型总氮总磷采样情景负荷估算

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食物过敏的精准诊治研究进展

中华实用儿科临床杂志 2024年第1期39卷 73-76页

作者：张韦胡燕重庆医科大学附属儿童医院儿童保健科国家儿童健康与疾病临床医学研究中心儿童发育疾病研究教育部重点实验室儿童营养与健康重庆市重点实验室重庆400014

食物过敏的发病率逐年升高, 给患者及其家庭和社会带来了沉重的负担。近年来, 通过明确疾病的临床表型、内型和生物标志物对食物过敏患者进行精准治疗已成为新兴的方法。现就食物过敏的精准诊治研究进展作一综述。

关键词：食物过敏精准医学诊断治疗

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结构动载荷识别研究进展

振动工程学报 2024年第10期37卷 1625-1650页

作者：姜金辉张方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江苏南京210016

作用于工程结构上的动载荷由于环境等限制难以通过直接测量的方式获取,基于动响应信息间接识别或重构动载荷已成为一种十分有效的途径。动载荷识别经过数十年的发展,已经形成了一系列行之有效的方法。本文总结了动载荷识别方法的研究历... 详细信息

作用于工程结构上的动载荷由于环境等限制难以通过直接测量的方式获取,基于动响应信息间接识别或重构动载荷已成为一种十分有效的途径。动载荷识别经过数十年的发展,已经形成了一系列行之有效的方法。本文总结了动载荷识别方法的研究历程及主要成果,系统性阐述了典型时、频域方法以及基于函数拟合思想、正则化策略、贝叶斯框架、数据驱动等动载荷识别方法,并讨论了各方法的优缺点以及适用范围。此外,还针对载荷识别过程中普遍存在的结构参数不确定问题以及输入条件不确定问题进行了总结。动载荷位置识别也是动载荷识别问题的重要组成部分,本文对现有位置识别方法进行了归纳分析。探讨了动载荷识别方法的工程应用,并分析了现有方法的局限性。结合当前实际工程应用中日益迫切的需求及动载荷识别领域面临的问题,展望了未来动载荷识别亟需攻克的技术难题以及可能的发展方向和重点领域。

关键词：动载荷识别数据驱动不确定性位置识别工程应用

促性腺激素使用时长对促性腺激素释放激素激动剂长方案体外受精-胚胎移植妊娠结局的影响

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中华生殖与避孕杂志 2024年第9期44卷 898-905页

作者：张红霞杨硕田甜甄秀梅北京大学第三医院妇产科生殖医学中心女性生育力促进全国重点实验室国家妇产疾病临床医学研究中心(北京大学第三医院)辅助生殖教育部重点实验室(北京大学)北京市生殖内分泌与辅助生殖技术北京市重点实验室北京100191

目的:探讨黄体期促性腺激素释放激素激动剂(gonadotrophin-releasing hormone agonist,GnRH-a)长方案中促性腺激素(gonadotrophin,Gn)使用时长对体外受精/卵胞质内单精子注射(in vitro fertilization/intracytoplasmic sperm injection,IVF/ICSI)新鲜周期及解冻周期妊娠结局的影响。方法:回顾性队列研究分析2017年1月至2021年12月期间在北京大学第三医院妇产科生殖医学中心采用长方案行IVF/ICSI助孕患者的临床资料,根据控制性促排卵过程中Gn使用时长分为两组(Gn使用时长>15 d组,1198例;Gn使用时长≤15 d组,4792例),比较两组一般资料及在新鲜周期及解冻周期妊娠结局情况。采用多因素二分类logistic回归控制混杂因素,分析Gn使用时长与活产之间的关系。结果:新鲜周期中,Gn使用时长>15 d组无可移植胚胎率[16.4%(195/1187)]显著高于Gn使用时长≤15 d组[7.1%(338/4757),P0.05)。在解冻周期中,两组临床妊娠率、活产率、胚胎着床率及早期流产率相比差异均无统计学意义(均P>0.05)。多因素二分类logistic回归分析排除混杂因素后,无论新鲜周期还是解冻周期中Gn使用时长与活产均无显著相关性(P=0.432和P=0.856)。结论:在黄体期长方案控制性促排卵过程中,与Gn使用时长≤15 d组相比,Gn使用时长>15 d组无可移植胚胎周期率增加,但一旦有可移植胚胎,新鲜周期和解冻周期妊娠结局相似,未发现通过影响子宫内膜容受性而影响新鲜周期妊娠结局。

关键词：促性腺激素生殖技术,辅助受精,体外黄体期长方案妊娠结局

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深度学习驱动的大深度二值聚焦投影三维测量

激光与光电子学进展 2024年第10期61卷 111-118页

作者：刘嘉谈季王旭苏文青何昭水广东工业大学自动化学院广东广州510006 物联网智能信息处理与系统集成教育部重点实验室广东广州510006

二值离焦技术在高速动态三维测量中展现出巨大优势。然而,离焦投影模式决定了其仅能在合适离焦程度才可得到高质量测量结果,导致测量深度十分受限。为扩大测量深度,提出一种深度学习驱动的二值聚焦投影三维测量方法。利用聚焦投影策略,... 详细信息

二值离焦技术在高速动态三维测量中展现出巨大优势。然而,离焦投影模式决定了其仅能在合适离焦程度才可得到高质量测量结果,导致测量深度十分受限。为扩大测量深度,提出一种深度学习驱动的二值聚焦投影三维测量方法。利用聚焦投影策略,无须考虑图像离焦带来的条纹成像影响,从根本上克服二值离焦技术的局限性。其次,设计了两阶段深度学习框架对二值条纹进行处理:其中对抗式学习实现全测量深度内的高质量正弦条纹生成;分支残差学习输出条纹级数辅助相位展开,减小传统离焦投影引起的级数边缘误差。实验结果表明,所提方法可显著扩大测量深度范围,且保证全范围高质量三维重建结果。

关键词：三维测量二值投影结构光深度学习

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车辆撞击下锈蚀钢筋混凝土桥墩动力响应分析

工程力学 2024年

作者：刘宇郝逸飞周云广州大学工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广州大学土木工程学院河北工业大学土木与交通学院

针对锈蚀劣化的公路钢筋混凝土（RC）桥梁面临的车辆撞击桥墩的威胁，利用LS-DYNA软件开展了锈蚀RC桥墩抗车撞动力响应的高保真有限元仿真分析。根据文献中锈蚀RC梁的落锤冲击试验，对锈蚀RC梁的冲击响应进行了模型验证，确保了材料本... 详细信息

针对锈蚀劣化的公路钢筋混凝土（RC）桥梁面临的车辆撞击桥墩的威胁，利用LS-DYNA软件开展了锈蚀RC桥墩抗车撞动力响应的高保真有限元仿真分析。根据文献中锈蚀RC梁的落锤冲击试验，对锈蚀RC梁的冲击响应进行了模型验证，确保了材料本构、锈蚀算法和接触算法的可靠性。建立了锈蚀RC桥墩有限元模型与车辆模型，分析了锈蚀RC桥墩的抗车撞损伤模式与动力响应。建立了锈蚀RC桥墩车撞等效单自由度模型，并与有限元模型结果进行了比较。讨论了车辆速度、发动机质量和货物质量对锈蚀RC桥墩抗车撞响应的影响。量化了全寿命周期内锈蚀RC桥墩车撞性能退化的程度。结果表明：锈蚀RC桥墩的损伤包括弯曲损伤、剪切损伤、由车辆撞击造成的混凝土脱落，以及由锈蚀导致的混凝土脱落。在这些损伤中，局部混凝土脱落是主要的损伤类型。RC桥墩的锈蚀会导致车撞响应中第三峰值冲击力降低，桥墩侧向位移增大。相较于有限元模型，等效单自由度模型计算得到的锈蚀桥墩位移响应偏高。在车辆撞击速度较高时，锈蚀RC桥墩的动态响应更为显著。另外，增大发动机和货物的重量会加重锈蚀RC桥墩的整体损伤，货物撞击后锈蚀引起的车撞响应退化更显著。当桥墩服役时间达到95年时，120 km/h车速下的锈蚀桥墩比未锈蚀桥墩柱中位移增加了约1.72倍。

关键词：桥梁工程车辆撞击数值仿真锈蚀钢筋混凝土桥墩动态响应全寿命周期

基于Workbench的高压圆盘气体轴承共轭传热研究

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润滑与密封 2024年第1期49卷 15-23页

作者：郭良斌吴永良武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室湖北武汉430081

高压圆盘气体轴承流道间隙内高速气流的对流换热与轴承圆盘内部热传导紧密耦合在一起,是一个典型的共轭传热问题。基于ANSYS Workbench工作平台的Fluid Flow(Fluent)模块对高压圆盘气体轴承进行共轭传热数值模拟,获得轴承流道间隙内的... 详细信息

高压圆盘气体轴承流道间隙内高速气流的对流换热与轴承圆盘内部热传导紧密耦合在一起,是一个典型的共轭传热问题。基于ANSYS Workbench工作平台的Fluid Flow(Fluent)模块对高压圆盘气体轴承进行共轭传热数值模拟,获得轴承流道间隙内的速度和压力分布、流体域与固体域的温度分布以及共轭传热时流固耦合壁面的热流密度分布,并将其与非共轭传热恒温壁面条件下的计算结果进行对比,得到高压圆盘气体轴承共轭传热的一些基本特性。结果表明:2种情况下的计算结果存在较大差异,非共轭传热恒温壁面条件下,间隙内的气体只吸热,流体域耦合壁面上的热流密度均为正值;而共轭传热条件下流体域耦合壁面热流密度存在正负值,间隙内气体的吸热和放热同时存在,显示出轴承圆盘的热传导与间隙内气体的对流换热具有复杂的共轭作用机制;相比之下,采用共轭传热模型可以得到更为符合实际的结果。研究结果为该类轴承的设计和制造提供了有益的指导。

关键词：高压圆盘气体轴承共轭传热对流换热温度场热流密度

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高压圆盘气体轴承轴对称模型的共轭传热分析

机床与液压 2024年第11期52卷 68-73页

作者：郭良斌冯玉庭武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室湖北武汉430081

高压圆盘气体轴承流道间隙内高速气流的对流换热与轴承圆盘内部热传导紧密耦合在一起,是一个典型的共轭传热问题。为提高计算效率,采用二维轴对称模型,使用ANSYS ICEM网格划分软件对流体域和固体域进行结构网格划分;使用ANSYS Fluent数... 详细信息

高压圆盘气体轴承流道间隙内高速气流的对流换热与轴承圆盘内部热传导紧密耦合在一起,是一个典型的共轭传热问题。为提高计算效率,采用二维轴对称模型,使用ANSYS ICEM网格划分软件对流体域和固体域进行结构网格划分;使用ANSYS Fluent数值模拟软件,计算了二维轴对称条件下高压圆盘气体轴承气膜对称线上的马赫数、静温分布,流固耦合面上的热流密度分布,以及轴承圆盘固体域的温度场。将二维计算结果同已有的三维模型计算结果做对比,二者基本吻合,可以很好地相互验证计算结果的可靠性;对进一步分析高压圆盘气体轴承更为复杂的其他热流固耦合问题,提供了简化思路。

关键词：高压圆盘气体轴承轴对称模型共轭传热热流固耦合热流密度