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基于知识融合和深度强化学习的智能紧急切机决策

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 1675-1687,I0001页

作者：李舟平曾令康姚伟胡泽帅航汤涌文劲宇强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 湖北省武汉市430074 田纳西大学电气工程与计算机科学系美国田纳西州诺克斯维尔市37996 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

紧急控制是在严重故障后维持电力系统暂态安全稳定的重要手段。目前常用的“人在环路”离线紧急控制决策制定方式存在效率不高、严重依赖专家经验等问题,该文提出一种基于知识融合和深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)的智... 详细信息

紧急控制是在严重故障后维持电力系统暂态安全稳定的重要手段。目前常用的“人在环路”离线紧急控制决策制定方式存在效率不高、严重依赖专家经验等问题,该文提出一种基于知识融合和深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)的智能紧急切机决策制定方法。首先,构建基于DRL的紧急切机决策制定框架。然后,在智能体处理多个发电机决策时,由于产生的高维决策空间使得智能体训练困难,提出决策空间压缩和应用分支竞争Q(branching dueling Q,BDQ)网络的两种解决方法。接着,为了进一步提高智能体的探索效率和决策质量,在智能体训练中融合紧急切机控制相关知识经验。最后,在10机39节点系统中的仿真结果表明,所提方法可以在多发电机决策时快速给出有效的紧急切机决策,应用BDQ网络比决策空间压缩的决策性能更好,知识融合策略可引导智能体减少无效决策探索从而提升决策性能。

关键词：紧急切机决策深度强化学习决策空间分支竞争Q网络知识融合

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酿酒酵母Y-8对发酵香肠品质与风味的影响

食品科学 2024年第7期45卷 119-126页

作者：范鑫洋张香美刘程鹏纪锡伟车淇河北经贸大学生物科学与工程学院河北石家庄050061

为改善发酵香肠的品质与风味,将酿酒酵母Y-8接种到发酵香肠中,探究不同比例酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)Y-8与植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)Z43复配对发酵香肠理化性质、挥发性风味物质与脂肪酸的影响。分别通过... 详细信息

为改善发酵香肠的品质与风味,将酿酒酵母Y-8接种到发酵香肠中,探究不同比例酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)Y-8与植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)Z43复配对发酵香肠理化性质、挥发性风味物质与脂肪酸的影响。分别通过气相色谱-离子迁移谱、气相色谱-质谱联用技术测定挥发性风味物质与脂肪酸。结果表明:添加酿酒酵母Y-8可以促进发酵香肠中酯类和醇类物质产生、降低乙酸含量、提高最终pH值、增加油酸相对含量、快速降低肠杆菌数;使用正交偏最小二乘判别分析建立模型,结合变量投影重要性(variable importance projection,VIP)值筛选出17种差异挥发性风味物质(VIP>1),可以对不同比例酿酒酵母Y-8与植物乳植杆菌Z43复配发酵香肠做出很好地区分;植物乳植杆菌Z43与酿酒酵母Y-8以20∶1(植物乳植杆菌Z43接种量为107 CFU/g)比例复配发酵香肠感官综合评分最高、色度值最大,硬度显著高于其他组(P<0.05),且3-羟基-2-丁酮含量明显高于其余3组;接种酿酒酵母Y-8可以赋予发酵香肠浓郁的醇香和酯香、有效祛除酸味、提高发酵香肠的品质和安全性,此结果可为酿酒酵母在发酵肉制品中的应用提供参考。

关键词：酿酒酵母发酵香肠挥发性风味物质脂肪酸

伯仲胺基团修饰Fe_(3)O_(4)磁性材料的制备和性能表征

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1977-1986页

作者：周书威傅红杨方福州海关技术中心福州350001 福州大学生物科学与工程学院福州350108

食品中的有机酸等内源性物质会干扰其中痕量残留物的检测,为消除此影响,以N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)为氨基化试剂,直接修饰酸化后的Fe_(3)O_(4)得到磁性吸附材料。经响应面试验优化得到KH792对酸化Fe_(3)O_(4)的最佳... 详细信息

食品中的有机酸等内源性物质会干扰其中痕量残留物的检测,为消除此影响,以N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)为氨基化试剂,直接修饰酸化后的Fe_(3)O_(4)得到磁性吸附材料。经响应面试验优化得到KH792对酸化Fe_(3)O_(4)的最佳修饰条件为温度82.5℃、pH=4.9,KH792添加量1.8 mL,在最佳条件下,KH792直接修饰的酸化Fe_(3)O_(4)对没食子酸吸附量为22.8 mg/g,比市售Fe_(3)O_(4)提高了188%,且具备快速固液分离的能力、良好的稳定性及分散性。通过BET、Zeta电位、FTIR和XPS对直接修饰的产物性能进行了表征,结果表明,KH792与Fe_(3)O_(4)表面羟基通过Fe−O−Si键结合,酸化提高了Fe_(3)O_(4)表面羟基含量,因此也增强了KH792对Fe_(3)O_(4)的修饰效果,本文制备的磁性产物可用于净化复杂样品基质中的有机酸。

关键词： N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷酸化Fe_(3)O_(4) 直接修饰法磁性吸附材料修饰机制

组合两步分解和ARIMA-LSTM的短期风速预测研究

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太阳能学报 2024年第2期45卷 164-171页

作者：陈蕻峰王贺李岩熊敏北京林业大学工学院北京100083 南方电网能源发展研究院有限责任公司广州510623 美国田纳西大学电气与计算机科学系诺克斯韦尔37996

为提高风速序列预测精度,提出一种基于两步分解的短期风速组合预测模型,首先使用鲁棒经验模态分解(REMD)将风速数据分解为不同频率的子序列,然后将REMD分解得到的高频模态分量使用小波包分解(WPD)进行第二步分解,降低风速序列不稳定性,... 详细信息

为提高风速序列预测精度,提出一种基于两步分解的短期风速组合预测模型,首先使用鲁棒经验模态分解(REMD)将风速数据分解为不同频率的子序列,然后将REMD分解得到的高频模态分量使用小波包分解(WPD)进行第二步分解,降低风速序列不稳定性,提高其可预测性。其次对分解得到的高频子序列建立长短期记忆神经网络(LSTM)预测模型,低频子序列建立差分自回归移动平均模型(ARIMA)预测模型。最后叠加子序列预测结果得到风速预测结果。通过两组不同风速数据集的实验对该模型的性能进行科学评估,模型预测结果的平均绝对误差分别为0.3026、0.1255;均方根误差分别为0.498、0.1607。与其他几种对比预测模型相比,验证该模型具有一定的优越性。

关键词：风速神经网络统计方法两步分解鲁棒经验模态分解组合预测

BnaNF-YA2增强甘蓝型油菜渗透胁迫抗性的功能鉴定

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中国油料作物学报 2024年

作者：王高升王佩瑶孙念礼王幼平方玉洁扬州大学生物科学与技术学院

甘蓝型油菜是我国主要的食用植物油来源之一。核因子Y(NF-Y)是植物中非常重要的一类转录因子，其关键组分NF-YA通常与NF-YB/NF-YC二聚体形成三聚体发挥功能，在植物的生长发育和胁迫响应方面都有重要作用。对BnaNF-YA家族成员在甘蓝型... 详细信息

甘蓝型油菜是我国主要的食用植物油来源之一。核因子Y(NF-Y)是植物中非常重要的一类转录因子，其关键组分NF-YA通常与NF-YB/NF-YC二聚体形成三聚体发挥功能，在植物的生长发育和胁迫响应方面都有重要作用。对BnaNF-YA家族成员在甘蓝型油菜响应逆境胁迫中的功能进行分析，可以为培育具有优良抗逆性的油菜新材料提供理论依据。通过对BnaNF-YA2进行生物信息学分析和表达模式分析，创建过表达BnaNF-YA2的甘蓝型油菜，并对过表达植株进行逆境表型鉴定等方法分析BnaNF-YA2在参与油菜非生物胁迫应答中的功能。顺式元件分析结果表明，BnaNF-YA2启动子包含多个胁迫响应元件；表达分析结果显示，BnaNF-YA2受PEG、高温、低温处理诱导表达；过表达BnaNF-YA2改善了甘蓝型油菜在PEG和甘露醇处理条件下的生长状况。BnaNF-YA2正调控甘蓝型油菜对渗透胁迫的耐受性。

关键词：甘蓝型油菜转录因子 NF-YA 渗透胁迫表型鉴定

丹参SmCYP76S7基因的克隆、亚细胞定位和表达分析

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中草药 2024年第13期55卷 4500-4507页

作者：张顺仓刘肖宇邱琳程琪茗马喆晨符婷扬州大学生物科学与技术学院江苏扬州225009

目的克隆获得丹参SmCYP76S7基因序列,并对其进行生物信息学和表达特性分析。方法克隆获得SmCYP76S7的c DNA及基因组DNA序列,运用生物信息学软件对该基因及其编码蛋白进行结构和理化性质分析。构建融合表达载体pEGAD-SmCYP76S7-eGFP,转... 详细信息

目的克隆获得丹参SmCYP76S7基因序列,并对其进行生物信息学和表达特性分析。方法克隆获得SmCYP76S7的c DNA及基因组DNA序列,运用生物信息学软件对该基因及其编码蛋白进行结构和理化性质分析。构建融合表达载体pEGAD-SmCYP76S7-eGFP,转化烟草后分析SmCYP76S7蛋白的亚细胞定位。利用qRT-PCR测定SmCYP76S7基因在各器官中的表达量,同时分别利用不同光质和茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)处理丹参幼苗和丹参毛状根,探究SmCYP76S7基因对光质和MeJA的响应。结果SmCYP76S7基因包含2个外显子和1个1506 bp的开放阅读框,编码501个氨基酸。该基因在根、茎、叶和花中均有表达,其中花中表达量最低。SmCYP76S7蛋白除定位于内质网外,还分布于多个细胞结构。SmCYP76S7基因的表达在红光处理和MeJA处理样品中显著上调,是典型的光和MeJA诱导基因。结论SmCYP76S7基因是CYP76家族成员,结合其表达特性和同家族其他成员的催化活性,该蛋白很可能参与丹参酮类成分的生物合成,其具体的生物学作用值得进一步深入挖掘。

关键词：丹参细胞色素P450 基因克隆亚细胞定位表达分析

两种根癌农杆菌储铁蛋白功能的鉴定和体外自组装

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微生物学报 2024年

作者：周琴高苗苗潘晓玥王浩徐楠郭敏亮扬州大学生物科学与技术学院

【目的】验证根癌农杆菌（Agrobacterium fabrum，以前也叫Agrobacterium tumefaciens）两种储铁蛋白：来自饥饿细胞的DNA结合蛋白（DNA-binding protein from starved cell， Dps）和细菌铁蛋白（bacterioferritin， Bfr）的编码基因atu2477和atu2771的功能。确定Bfr编码基因的开放阅读框。研究末端融合、血红素和个别关键氨基酸突变对Bfr功能和体外自组装的影响。探讨两种储铁蛋白的可能应用潜力。【方法】通过质粒将编码储铁蛋白的基因重新引入根癌农杆菌储铁蛋白缺失突变体中，回补储铁蛋白，验证回补的储铁蛋白编码基因是否能表达出具有储铁能力的储铁蛋白。用非变性凝胶电泳分离细胞粗提液中的蛋白质，铁特异性染色的方法鉴定电泳分离的蛋白质中是否有储铁蛋白。将不同的肽或蛋白质融合到储铁蛋白的末端，通过异源过量表达和纯化储铁蛋白的重组蛋白，用非变性凝胶电泳分析这些重组蛋白在体外的自组装。用血红素重构处理和氨基酸定点突变的方法研究血红素和个别关键氨基酸对Bfr功能和体外自组装的影响。【结果】非变性凝胶电泳和铁特异性染色结果显示，不管是根癌农杆菌的野生菌株，还是相关的突变体或者是对应的回补菌株，都只能检测到Bfr，检测不到Dps。分别回补能编码161个和169个氨基酸Bfr的基因，发现，野生型菌株中的Bfr与回补编码161个氨基酸Bfr的回补菌株一样大。多肽和蛋白质的末端融合对Bfr的功能和自组装有一定影响，但不会使Bfr完全失去功能和自组装能力。结果还表明，血红素和预测可络合血红素铁的Met60的替换也只会影响Bfr的功能和自组装，不会使Bfr完全丧失功能。【结论】根癌农杆菌是以Bfr存储铁，bfr基因的开放阅读框（open reading frame， ORF）是以少用的UUG为起始密码子，编码的是161个氨基酸，而不是169个氨基酸的蛋白质。根癌农杆菌的dps基因在大多数情况下可能不表达。根癌农杆菌的Bfr和Dps蛋白均比较稳定，能够承受末端的多肽或蛋白质融合，不会使蛋白质的结构完全破坏，因此，经适当改造后具有开发应用的潜力。

关键词：根癌农杆菌储铁蛋白细菌铁蛋白Bfr 来自饥饿细胞的DNA结合蛋白Dps 蛋白质纳米笼蛋白质自组装

不同发酵时间对沙米甜醅营养、感官品质及其酚类物质抗氧化活性的影响

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中国粮油学报 2024年第1期39卷 75-82页

作者：黄玉敏韩富娟韩立宏北方民族大学生物科学与工程学院银川750021

为促进沙米作为食品原料的开发利用,以其为材料进行甜醅制作,探究不同发酵时间对沙米甜醅营养、食用品质及其酚类物质抗氧化活性的影响。结果表明,不超过12 h的短时发酵处理对沙米成分没有显著性(P>0.05)影响;处理时间大于12 h后,沙米... 详细信息

为促进沙米作为食品原料的开发利用,以其为材料进行甜醅制作,探究不同发酵时间对沙米甜醅营养、食用品质及其酚类物质抗氧化活性的影响。结果表明,不超过12 h的短时发酵处理对沙米成分没有显著性(P>0.05)影响;处理时间大于12 h后,沙米甜醅的总酸、还原糖含量随处理时间延长显著增大(P<0.05),两者均在48 h后出现下降趋势,而游离氨基酸、总酚含量及其DPPH清除率一直呈现显著(P<0.05)升高趋势;36 h及以上的发酵处理可使沙米淀粉中抗性淀粉含量相比对照显著(P<0.05)增大,快速消化淀粉显著(P<0.05)降低;发酵处理使得沙米色泽偏红偏黄,饱和度增高;感官评价表明发酵48 h的沙米甜醅食用品质最佳。

关键词：沙米甜醅发酵时间游离氨基酸酚类物质抗氧化消化特性

NAC转录因子调控植物生长发育和胁迫应答的研究进展

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植物生理学报 2024年第2期60卷 271-283页

作者：陆海芹李娜蒋凯旋王幼平蒋金金扬州大学生物科学与技术学院江苏扬州225009

由于植物具有固着生长的特性,其在生长发育过程中往往面临多种来自环境的不利影响。因此,植物必须通过不同的调节机制以维持生长发育和应对胁迫的危害。NAC(NAM/ATAF/CUC)是植物中重要的转录因子家族之一,由高度保守的N端和相对多变的C... 详细信息

由于植物具有固着生长的特性,其在生长发育过程中往往面临多种来自环境的不利影响。因此,植物必须通过不同的调节机制以维持生长发育和应对胁迫的危害。NAC(NAM/ATAF/CUC)是植物中重要的转录因子家族之一,由高度保守的N端和相对多变的C端组成,可以影响植物花器官发育、开花时间、叶片衰老、果实成熟、细胞次生壁形成和根系发育等过程,并参与植物对多种生物胁迫和非生物胁迫的响应过程。本文概述了植物中NAC家族成员在生长发育和胁迫应答过程中发挥的功能,为深入解析NAC转录因子的分子调控机制及其应用提供理论依据。

关键词： NAC转录因子生长发育胁迫应答分子调控