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家蚕小茧突变体sc生长发育相关通路差异表达基因转录分析

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昆虫学报 2025年

作者：吴赛王闪闪赵巧玲朱娟王梅仙唐顺明沈兴家江苏科技大学生物技术学院江苏省蚕桑与畜禽生物技术重点实验室中国农业科学院桑蚕科学研究中心农业农村部蚕桑遗传改良重点实验室

[目的]航天蚕(Bombyx mori)后代小茧突变体sc的幼虫发育缓慢,食桑量少,推测其生长发育相关通路受到基因突变的影响。前期研究表明,sc突变受一对位于家蚕第3连锁群的隐性基因控制,但其控制基因并未被鉴定。本研究拟通过比较分析sc与航天... 详细信息

[目的]航天蚕(Bombyx mori)后代小茧突变体sc的幼虫发育缓慢,食桑量少,推测其生长发育相关通路受到基因突变的影响。前期研究表明,sc突变受一对位于家蚕第3连锁群的隐性基因控制,但其控制基因并未被鉴定。本研究拟通过比较分析sc与航天蚕后代正常茧品系TG的转录组数据,为sc突变体负责基因的鉴定及分子机制的解析提供参考。[方法]分别取sc和TG 5龄第4天幼虫的头部和中肠组织进行转录组测序(RNA-seq),并通过比较转录组分析获得差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),对DEGs进行GO注释和KEGG富集分析。利用qRT-PCR验证被随机选取的DEGs在sc和TG中的表达量。此外,利用qRT-PCR调查感兴趣基因在sc中的表达量。[结果]TG vs sc比较组头部检测到1528个DEGs,其中820个上调表达,708个下调表达;TG vs sc比较组中肠检测到1401个DEGs,其中683个上调表达,718个下调表达。头部和中肠DEGs在生物学过程中,大多数DEGs参与细胞过程、代谢过程、生物调节、刺激反应等;在分子功能中,大多数DEGs参与结合、催化活性、结构分子活性、转运蛋白活性、ATP依赖活性等。头部和中肠DEGs均涉及Hippo,Insulin和mTOR等与家蚕生长发育相关的信号通路。qRT-PCR分析显示,基因的表达趋势与转录组测序结果一致;与TG相比,sc中生长发育相关通路中BMSK0008105,BMSK0009907,BMSK0002689,BMSK0000286,BMSK0012340和BMSK00083629等关键基因差异表达。[结论]生长发育相关的信号通路关键基因的差异表达,通过影响生长发育过程中的能量代谢、器官发生和细胞生长、增殖及凋亡等生理过程,进而影响小茧突变体sc的体型发育。研究结果有助于阐明sc突变体形成的分子机制,并为家蚕体型调控研究积累实验数据。

关键词：家蚕航天蚕小茧突变体转录组测序差异表达基因功能注释

可视性约束下多航天器跟踪空间目标的变焦图像视觉伺服控制

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中国科学:技术科学 2025年

作者：林子杰吴宝林王郸维哈尔滨工业大学卫星技术研究所微小型航天器快速设计与智能集群全国重点实验室 School of Electrical and Electronic Engineering Nanyang Technological University

利用多个微纳卫星对空间目标进行在轨服务,具备成本低、覆盖面广、灵活性强、冗余度高和隐蔽性强的优势.然而,目标的非合作性以及航天器成员的增加为动力学控制带来挑战.本文针对多航天器跟踪非合作翻滚目标的相对位姿控制问题,提出一... 详细信息

利用多个微纳卫星对空间目标进行在轨服务,具备成本低、覆盖面广、灵活性强、冗余度高和隐蔽性强的优势.然而,目标的非合作性以及航天器成员的增加为动力学控制带来挑战.本文针对多航天器跟踪非合作翻滚目标的相对位姿控制问题,提出一种新型的变焦图像视觉伺服控制方法.所设计的方法优势在于:(1)无需使用非合作目标的位姿信息,直接使用图像信息实现姿轨一体化控制,减少对目标状态估计的依赖.(2)变焦功能动态适应目标远近带来的尺寸变化,扩大了视觉伺服的工作范围.(3)能够同时满足两种特征可视性约束,一方面,特征始终以合适的尺寸维持在成像范围内;另一方面,防止特征被其他航天器遮挡.前者涉及单个航天器运动行为,后者涉及多个航天器运动耦合.首先,本文基于不变空间理论推导了新的航天器视觉伺服模型.然后,基于超螺旋干扰观测器设计固定时间鲁棒控制器.随后,设计了变焦策略满足视场约束和主动遮挡规避机动策略.基于Lyapunov方法证明了系统的稳定性与特征可视性,并通过Matlab和CoppeliaSim仿真验证了控制器的有效性.本文所设计的视觉控制方法能为多航天器复杂在轨服务任务提供技术支持.

关键词：航天器控制非合作目标可视性约束图像视觉伺服不变空间

基于SCIATRAN的临近空间氧气光谱敏感性分析

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 170-178页

作者：叶松胡双寒熊伟李树王新强王方原汪杰君桂林电子科技大学光电工程学院广西桂林541004 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 广西光电信息处理重点实验室广西桂林541004

临近空间大气温度场的研究具有重要的科学意义,根据全时相大气温度示踪物辐射机制与分布特征研究表明,氧气作为大气的主要成分之一,广泛分布于临近空间且辐射强度明显,所以氧气探测是研究临近空间温度变化的重要基础。临近空间氧气探测... 详细信息

临近空间大气温度场的研究具有重要的科学意义,根据全时相大气温度示踪物辐射机制与分布特征研究表明,氧气作为大气的主要成分之一,广泛分布于临近空间且辐射强度明显,所以氧气探测是研究临近空间温度变化的重要基础。临近空间氧气探测主要是依据太阳辐射的短波红外部分被大气层氧气分子吸收得到的吸收谱线,该谱线携带着氧气含量等重要信息。利用探测器得到的氧气光谱进行高精度反演可以得到温度等信息。探测过程中的太阳天顶角、方位角、临边切高及气溶胶参数等因素对氧气影响不同,基于SCIATRAN模型分析氧气对不同参数的敏感性。通过对探测方式和环境因素引起的辐射亮度变化来分析计算氧气对其敏感性。结果表明:氧气的辐射亮度在天顶角为60°以下是随天顶角增大而增大的,但在超过60°后变化随之相反,一天内的太阳天顶角对于氧气的辐射亮度影响不超过0.01 W/m^(2)/nm/sr,且差值不超过7%;氧气辐亮度随方位角增大而减小;氧气辐射亮度随切线高增加而减小,且减小幅度逐渐下降;气溶胶类型对氧气辐射亮度的影响差值比例在10%以内;气溶胶季节对氧气辐射亮度影响是春夏季节要大于秋冬季节;不同气溶胶类型下的气溶胶光学厚度倍数对氧气辐射亮度影响的差值比例均在30%以内,且农村与海洋型气溶胶下光学厚度倍数与辐射亮度成正比,城市型气溶胶下与之相反。仿真数据的结果与实测数据结果对比分析验证了SCIATRAN模型仿真数据的有效性和可行性。该研究为临近空间的氧气探测提供了科学依据,为临近空间的反演等相关研究领域提供参考。

关键词：临近空间氧气辐射传输敏感性

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电主轴恒定多应力加速退化试验优化设计

制造技术与机床 2025年

作者：王云艺郭劲言王朝孔令通杨兆军阿喜塔吉林大学数控装备可靠性教育部重点实验室吉林大学机械与航空航天工程学院国家电网长春供电公司中国石油天然气股份有限公司上海销售分公司

为有效缩短电主轴加速退化试验周期，控制试验成本，并提高可靠性评估精度，提出了一种改进的多应力恒定加速退化试验优化设计方法。通过以试验费用为约束条件，采用A和D双优化准则建立优化模型，先运用粒子群算法构造试验方案备选集，... 详细信息

为有效缩短电主轴加速退化试验周期，控制试验成本，并提高可靠性评估精度，提出了一种改进的多应力恒定加速退化试验优化设计方法。通过以试验费用为约束条件，采用A和D双优化准则建立优化模型，先运用粒子群算法构造试验方案备选集，后利用Monte Carlo仿真方法生成加速退化试验的仿真故障数据，最终经统计分析得到ADT最优试验方案。通过得出某型号电主轴的优化设计结果与现有常见的优化方法类比分析试验，证明了本方法可有效降低试验时间，提升试验效率，降低试验成本，具备可靠性与有效性。

关键词：电主轴加速退化试验优化设计粒子群算法 Monte Carlo仿真

矿物增强生物光合作用理论与应用研究取得新突破

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地学前缘 2025年

作者：鲁安怀杜逸飞方谦丁竑瑞李艳北京大学地球与空间科学学院矿物环境功能北京市重点实验室中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室

光合作用是决定农作物产量的首要关键因素,当前农作物的光合作用效率对日光能的利用率仅为2%左右,影响粮食蔬菜等作物产量。《地学前缘》面向世界科技前沿,面向经济主战场,跟踪我们系列科研成果近三十年。近年来,围绕矿物增强生物光合... 详细信息

光合作用是决定农作物产量的首要关键因素,当前农作物的光合作用效率对日光能的利用率仅为2%左右,影响粮食蔬菜等作物产量。《地学前缘》面向世界科技前沿,面向经济主战场,跟踪我们系列科研成果近三十年。近年来,围绕矿物增强生物光合作用这一原创性国际前沿科研成果,及其在解决农业增产提质这一国际难题的突破性应用成果开展了连续报道。我们最近研究进一步证实植物叶绿体中锰簇物质（Mn4Ca O5）与地表矿物膜中水钠锰矿具有起源关系和成因联系,在光催化裂解水功能上具有异曲同工之处。矿物红外发射光谱特性能够影响水功能,促进光反应裂解水的作用。植物经典光合作用仅限于叶绿体中锰簇物质对可见光部分波段的吸收转化作用,叶绿体外的矿物非经典光合作用可拓展功能水对太阳光波谱利用范围,即通过改变灌溉水功能实现对太阳能利用效率的提升,开拓了提高植物光合作用效率的崭新途径。据此提出“矿物-水-光合作用”国际原创技术,田间试验农作物普遍增产达20%～50%,显著提升多种农作物产量和品质。这是自然界矿物通过影响水功能以促进生物光合作用的创新案例。

关键词：矿物非经典光合作用矿物膜中锰簇叶绿体中锰簇灌溉功能水光合作用效率

航天发射场液压系统油液温升过高原因分析及对策研究

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机床与液压 2016年第20期44卷 169-171,180页

作者：王洪伦张邦双陈少将西昌卫星发射中心航天发射场可靠性技术重点实验室海南海口571126

针对航天发射场液压系统油液温升过高的问题,结合某航天发射场环境因素和测试厂房设备的使用特点分析了原因,通过分析对温升过高问题进行了故障定位,并复现了故障情况,最后针对问题原因研究了防范对策及处理措施。研究表明:液压系统长... 详细信息

针对航天发射场液压系统油液温升过高的问题,结合某航天发射场环境因素和测试厂房设备的使用特点分析了原因,通过分析对温升过高问题进行了故障定位,并复现了故障情况,最后针对问题原因研究了防范对策及处理措施。研究表明:液压系统长时间高负荷运行,溢流阀处高压溢流过多,且油液冷却不足造成了液压系统温升过高。

关键词：航天发射场液压系统油液温升原因

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深部开采煤矿典型动力灾害孕灾主控因素与机制研究进展

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煤炭学报 2025年

作者：杨科郭鹏慧袁亮曹安业张永将马衍坤李家卓安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室中国矿业大学矿业工程学院瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室

进入深部开采，煤岩非线性行为、大范围高能级灾害、多物理场耦合现象加剧，冲击地压和煤与瓦斯突出二者相互诱导、相互激励，煤矿典型动力灾害危险性和危害性渐趋严重，成为制约我国深部煤炭资源安全高效生产的“绊脚石”，防治煤矿典... 详细信息

进入深部开采，煤岩非线性行为、大范围高能级灾害、多物理场耦合现象加剧，冲击地压和煤与瓦斯突出二者相互诱导、相互激励，煤矿典型动力灾害危险性和危害性渐趋严重，成为制约我国深部煤炭资源安全高效生产的“绊脚石”，防治煤矿典型动力灾害的前提和基础是对其发生机理深入研究。因此，需要掌握我国煤矿冲击地压、煤与瓦斯突出和煤岩瓦斯复合动力灾害机理研究领域的整体进展以及孕灾主控因素与机制。总结了前人及研究团队已有研究成果，利用CiteSpace软件对文献进行梳理，通过关键词共现和突现知识图谱分析，阐述了煤矿典型动力灾害领域发展历程中每个阶段的研究热点以及未来发展态势；厘清了不同孕灾条件对煤与瓦斯突出和冲击地压影响的差异性；探讨了煤矿典型动力灾害孕育的“五效应”机制。分析认为，围绕煤矿典型动力灾害领域的研究均是从其发生机理及孕灾因素为基点，孕灾因素以天然地质条件为主、开采技术条件为辅，不同的孕灾环境形成的典型动力灾害表现形式不同，典型动力灾害孕育机制包括物质内在效应、应力超载效应、能量驱动效应、结构异变效应和煤岩体时变效应，五者相互作用、相互影响。根据当前深部开采面临的问题和亟需攻克的关键难题提出了研究展望，亟待深入研究煤矿典型动力灾害全生命周期孕育特征、演化规律、致灾机理，深部强扰动作用下煤矿典型动力灾害前兆信息智能辨识、预警指标融合，以及多灾种链生灾害联防联控体系，从而有效保障深部煤炭资源安全高效开采。

关键词：深部开采煤与瓦斯突出冲击地压煤岩瓦斯复合动力灾害

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基于卷积时序网络的防冰翼面瞬态温度场预测

空气动力学学报 2025年

作者：陈志勇杨先凤陈宁立易贤彭博西南石油大学计算机与软件学院中国空气动力研究与发展中心结冰与防除冰重点实验室空气动力学国家重点实验室

电加热防冰是防止飞机机翼结冰的关键技术之一，快速准确预测防冰翼面瞬态温度场对电加热系统的优化设计具有重要意义。为实现对防冰翼面瞬态温度场的快速预测，缩短电热防冰系统优化设计周期，提出了一种结合本征正交分解（proper orth... 详细信息

电加热防冰是防止飞机机翼结冰的关键技术之一，快速准确预测防冰翼面瞬态温度场对电加热系统的优化设计具有重要意义。为实现对防冰翼面瞬态温度场的快速预测，缩短电热防冰系统优化设计周期，提出了一种结合本征正交分解（proper orthogonal decomposition, POD）和卷积时序网络（convolutional temporal network, CTN）的预测方法。该方法首先利用POD对温度数据做降维处理，随后以工作条件参数作为输入，使用降维后的模态时间系数作为输出，构建了基于一维卷积和时间卷积的卷积时序网络，并且引入多头注意力（multi-head attention, MHA）机制突出关键特征，最后使用样本准确率（SA）来评估模型对瞬态温度场预测的准确性。此外，为探究模型超参数对预测性能的影响，设置消融实验验证了提出的网络结构的有效性。结果表明，所提出的网络模型对防冰翼面瞬态温度场的预测具有较高的准确性，在测试集上的预测精度达94.4%。

关键词：温度场预测机翼本征正交分解卷积神经网络时间卷积网络

基于模式纯度测量的少模光纤熔接特性及参数优化研究

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中国激光 2025年

作者：李泽丰史泽昆郭慧毅谷乐天陈佳庆王志刘艳格南开大学现代光学研究所天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室

在模分复用系统中，少模光纤间的熔接是必不可少的操作。与单模光纤中只涉及基模不同，少模光纤间的熔接不仅会引入功率损耗，而且还可能对其传输的多个模式产生影响。本文基于测量熔接前后少模光纤内模式纯度的变化，对3种阶跃型少模... 详细信息

在模分复用系统中，少模光纤间的熔接是必不可少的操作。与单模光纤中只涉及基模不同，少模光纤间的熔接不仅会引入功率损耗，而且还可能对其传输的多个模式产生影响。本文基于测量熔接前后少模光纤内模式纯度的变化，对3种阶跃型少模光纤和1种环芯光纤间的熔接特性进行了深入研究，并以模式纯度为基准优化了熔接参数。实验结果表明，少模光纤纤芯半径在熔接时对模式质量影响较大，纤芯半径越接近，采用优化后的参数熔接对模式纯度的影响越小。对于纤芯半径相同或近似相同的少模光纤，采用自动程序熔接时其模式纯度恶化严重，而使用最优化熔接参数熔接则几乎不影响LP02以外模式的纯度；对于纤芯半径不同的少模光纤，熔接时模场失配带来的纯度恶化和熔接损耗增大并不能通过优化熔接参数来抵消。而环芯光纤与阶跃型少模光纤间的熔接情况则不同，当使用环芯光纤和纤芯直径与环芯层外径匹配的少模光纤熔接时，少模光纤内传输的目标模式纯度较熔接前有所提升，其中LP11模式纯度提升最多，为2.9137%。

关键词：少模光纤模式纯度熔接放电时间放电强度