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长江中下游地区糯玉米花期耐热性鉴定及评价指标筛选

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作物学报 2024年第1期50卷 172-186页

作者：宋旭东朱广龙张舒钰章慧敏周广飞张振良冒宇翔陆虎华陈国清石明亮薛林周桂生郝德荣江苏沿江地区农业科学研究所江苏南通226541 江苏省现代作物生产协同创新中心江苏南京210095 扬州大学教育部农业与农产品安全国际合作联合实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

全球气候变暖趋势日趋明显,高温热害已成为限制糯玉米丰产稳产的主要非生物胁迫之一。鉴定糯玉米的耐热性,筛选耐高温评价指标,可为耐热糯玉米品种的选育提供理论支撑。本研究以长江中下游地区主推品种为试验材料,设置2种增温方式(覆膜... 详细信息

全球气候变暖趋势日趋明显,高温热害已成为限制糯玉米丰产稳产的主要非生物胁迫之一。鉴定糯玉米的耐热性,筛选耐高温评价指标,可为耐热糯玉米品种的选育提供理论支撑。本研究以长江中下游地区主推品种为试验材料,设置2种增温方式(覆膜增温处理和延迟播种处理)以及自然对照处理(CK),测定了13个与耐热相关的指标,采用主成分分析、隶属函数法、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法,对糯玉米花期耐热性进行综合评价。结果显示,与对照相比,除叶绿素a和光系统II最大光化学效率外,各指标在高温处理下的降低幅度均达到显著或极显著水平。利用主成分分析将13个单项指标转换为3个相互独立的综合指标,其贡献率分别为64.46%、15.06%和7.76%,代表了糯玉米耐热性87.28%的原始数据信息量;通过隶属函数计算综合耐热评价值(D值),将10个参试糯玉米品种划分为3类,分别为3个耐热型、4个中等耐热型和3个热敏感型。筛选出的耐热型品种为苏玉糯2号、中糯2号和苏玉糯901,生产中应用这些品种可能在一定程度上减轻高温热害对糯玉米生长发育造成的不利影响。最后,利用逐步回归分析建立了糯玉米耐热性评价方程预测供试材料的耐热性,预测值(PV)与D值基本一致,确定了产量、F_v/F_m、叶面积指数和花粉活力作为糯玉米花期耐热性评价指标。本研究筛选出的耐热品种和鉴定指标可为今后耐热糯玉米品种的选育提供理论依据。

关键词：糯玉米花期耐热性综合评价鉴定指标

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揭示“声-物理-化学”的本质:超声辅助过程中的空化和振动效应

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第6期61卷 37-53页

作者：刘文元李珺陈撰梁志燕杨博杜昆富蒋宸 Ali Reza Mahjoub 邢明阳华东理工大学化学与分子工程学院先进材料重点实验室费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心国际合作联合实验室材料生物学与动态化学前沿科学中心上海200237 塔比亚特莫德雷斯大学基础科学学院化学系德黑兰伊朗华东理工大学上海多介质环境催化与资源化工程技术研究中心上海200237

超声辅助工艺在清洗、合成、催化等领域得到广泛应用,展现出巨大的应用潜力.然而,人们对于超声辅助过程中反应机理的认识和理解仍然不足,这在一定程度上限制了其进一步的推广应用.此外,当前对于超声辅助过程关键问题的研究仍然存在一些... 详细信息

超声辅助工艺在清洗、合成、催化等领域得到广泛应用,展现出巨大的应用潜力.然而,人们对于超声辅助过程中反应机理的认识和理解仍然不足,这在一定程度上限制了其进一步的推广应用.此外,当前对于超声辅助过程关键问题的研究仍然存在一些被忽略之处,例如协同指数计算、成本评估等.基于此,将对超声辅助过程中的反应机理及这些被忽视的关键问题进行深入探讨和强调.在深入探究空化和振动效应这两个超声核心特征的基础上,本文全面回顾了超声辅助过程的研究现状,详细阐述了空化和振动的基本原理,并梳理了当前超声辅助工艺的研究进展.同时,从多个维度探讨了超声辅助工艺潜在的研究方向,并提出了以“声-物-化”为指导理念,旨在通过超声辅助工艺与其他领域的深度交叉融合,实现催化过程中的重大突破.特别是,本文详细介绍了“压电耦合高级氧化实现废水修复同步高效产氢”这一新兴技术,展现了超声在环境修复和能源生产领域的巨大潜力.针对该技术,本文提出以下展望:(1)在解析超声辅助过程的反应机理时,应明确识别并区分是否存在压电效应,以深化对反应机制的理解,提高超声辅助技术的效率和可控性;(2)超声辅助降解过程的重点研究应聚焦于协同指数计算、成本评估、仪器参数规格说明和新污染物的扩展等方面,以提升技术的实用性和经济性;(3)鼓励将人工智能等前沿技术整合到超声辅助过程中,以优化操作策略并获得最佳方案;(4)除了降低成本外,超声辅助过程还能促进高附加值产品的获取,并通过能量回收和再利用的方式,为降低碳排放做出贡献,从而助力实现降碳目标.(5)通过与不同领域的深度交叉,鼓励超声辅助催化工艺的创新扩展,特别是,通过耦合压电催化和高级氧化技术,实现废水修复过程中的能量和物质的回收,进而实现废水的资源化利用.(6)积极研发适用于超声辅助工艺机理研究的更精确的表征方法,如原位表征技术等,以减少或避免超声高能量输入对精密仪器的潜在损害.(7)利用模拟和密度泛函理论计算等手段,深入研究超声对催化过程的动态影响,为超声辅助工艺的优化提供科学依据.综上,本文以“声-物理-化学”的跨学科视角,深入剖析了超声辅助过程中的反应本质,不仅加深对其反应机理的理解,而且为超声辅助技术的广泛应用提供了理论支撑和新的思路.

关键词：超声辅助工艺空化效应振动效应压电效应污染物降解

基于多起点和Mask策略的深度强化学习算法求解覆盖旅行商问题

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控制与决策 2024年第4期39卷 1160-1166页

作者：方伟接中冰陆恒杨张涛江南大学江苏省人工智能国际合作联合实验室江苏无锡214122 江南大学江苏省模式识别与计算智能工程实验室江苏无锡214122 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

覆盖旅行商问题(covering salesman problem,CSP)是旅行商问题的变体,在防灾规划、急救管理中有着广泛应用.由于传统方法求解问题实例耗时严重,近年来深度神经网络被提出用于解决该类组合优化问题,在求解速度和泛化性上有明显的优势.现... 详细信息

覆盖旅行商问题(covering salesman problem,CSP)是旅行商问题的变体,在防灾规划、急救管理中有着广泛应用.由于传统方法求解问题实例耗时严重,近年来深度神经网络被提出用于解决该类组合优化问题,在求解速度和泛化性上有明显的优势.现有基于深度神经网络求解CSP的方法求解质量较低,特别在大规模实例上与传统的启发式方法相比存在较大差距.针对上述问题,提出一种新的基于深度强化学习求解CSP的方法,由编码器对输入特征进行编码,提出新的Mask策略对解码器使用自注意力机制构造解的过程进行约束,并提出多起点策略改善训练过程、提高求解质量.实验结果表明,所提方法对比现有基于深度神经网络的求解方法进一步缩小了最优间隙,同时有着更高的样本效率,在不同规模和不同覆盖类型的CSP中展现出更强的泛化能力,与启发式算法相比在求解速度上有10~40倍的提升.

关键词：覆盖旅行商深度强化学习组合优化多起点 Mask策略

碳中和情景下人为排放对全球对流层臭氧的影响研究

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中国环境科学 2024年第6期44卷 3517-3530页

作者：王欣玥张佳蕾侯雪伟吴儒鸿南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心气象灾害教育部重点实验室气候与环境变化国际合作联合实验室中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044 中国气象局大气化学重点开放实验室北京100081

本文采用地球系统模式,以未来碳中和排放清单和平流层示踪物O_(3)S为基础,揭示了未来对流层O_(3)及其前体物的变化特征及成因.研究结果表明:碳中和排放情景下,特别在冬春季节,全球范围内的NO_(x)人为排放和飞机排放量均显著降低,这使得... 详细信息

本文采用地球系统模式,以未来碳中和排放清单和平流层示踪物O_(3)S为基础,揭示了未来对流层O_(3)及其前体物的变化特征及成因.研究结果表明:碳中和排放情景下,特别在冬春季节,全球范围内的NO_(x)人为排放和飞机排放量均显著降低,这使得近地面NO_(x)浓度随之降低.NO_(x)作为对流层O_(3)的重要前体物之一,其浓度的剧烈减少使得近地层O_(3)浓度显著降低,但在中国东部地区,由于NO对O_(3)滴定作用的减弱,最终使得冬季近地面O_(3)呈现增加趋势;垂直方向上O_(3)浓度减少最为显著的区域集中在对流层顶附近,减少量达26×10^(-9)以上,且夏季最为显著,这主要与飞机排放减少导致的平流层O_(3)浓度降低有关.碳中和排放情景下平流层入侵对全球近地面O_(3)的平均贡献减少量在冬季最高,为1.7×10^(-9),夏季最低,为0.9×10^(-9);北半球平流层入侵贡献减少量最显著区域集中在高纬地区,达4×10^(-9).垂直方向上,平流层入侵贡献减少量随高度增加,在对流层上层,平流层的贡献量降低高达24×10^(-9)以上,且冬季最强.总之,碳中和排放情景下地表人为排放及飞机排放的改变对全球O_(3)污染有很好的减轻作用,平流层贡献量的降低对未来O_(3)浓度的变化也有重要贡献.

关键词：碳中和排放情景对流层臭氧人为排放 CESM2 平流层贡献

MXene异质结Ti-O-H-O电子快速通道促进高效率储钾

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无机材料学报 2024年

作者：晁少飞薛艳辉吴琼伍复发 Muhammad Sufyan Javed 张伟辽宁工业大学材料科学与工程学院兰州大学物理科学与技术学院吉林大学材料科学与工程学院汽车材料教育部重点实验室吉林省高效清洁能源材料国际合作重点实验室电子显微镜中心未来科学国际合作联合实验室

二维层状结构MXenes因其优异的电学性能、可调控的表面官能团而被广泛应用于钾离子超级电容器领域，但其有限的双电容存储容量严重限制了MXenes材料在电极材料的应用。本工作采用“路易斯酸熔盐预刻蚀-液相刻蚀-原位水热复合”策略，制... 详细信息

二维层状结构MXenes因其优异的电学性能、可调控的表面官能团而被广泛应用于钾离子超级电容器领域，但其有限的双电容存储容量严重限制了MXenes材料在电极材料的应用。本工作采用“路易斯酸熔盐预刻蚀-液相刻蚀-原位水热复合”策略，制备出以Ti3C2为基体，表面包覆MnO2的Ti3C2基异质结构，以提高电极材料对钾离子的储存。采用基于密度泛函的第一性原理计算方法，研究了Ti3C2基异质结界面之间的连接方式、电学性质以及钾离子吸附规律的变化。结果表明构建的Ti3C2基异质结对钾离子的最大吸附量扩大3倍左右，且Ti-O-H-O连接通道使MnO2内部的自由电子数目增多，导致Ti3C2基异质结表现出优异的电学性能。三电极体系下的电化学测试结果表明Ti3C2基异质结在1 A·g–1的电流密度下能够提供431 F·g–1的比电容，远远高于Ti3C2(128F·g–1)。并通过的动力学分析阐述Ti3C2基异质结的赝电容储能机理，在100 mV·s–1的电压扫描速率下，其赝电容贡献度高达89%，此外Ti3C2基异质结表现出较小的电化学阻抗，从而提高钾离子传输速率、电子转移速率。本研究通过构筑Ti3C2基异质结，提高了基体Ti3C2的电化学性能，并阐述相应的储能机理，这为其他MXenes基电极材料的设计提供了理论基础。

关键词： Ti C 基异质结离子吸附动力学分析钾离子存储超级电容器

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基于化学计量学鉴定不同甜橙精油挥发性成分

食品科学 2024年第7期45卷 155-163页

作者：刘菲斐陈晋陈健乐刘东红叶兴乾程焕浙江大学生物系统工程与食品科学学院智能食品加工技术与装备国家地方联合工研究中心馥莉食品研究院浙江省农产品加工技术研究重点实验室浙江省健康食品制造与品质控制国际合作基地浙江杭州310058 浙江大学长三角智慧绿洲创新中心浙江嘉兴314102 浙江大学宁波科创中心浙江宁波315100

采用感官定量描述分析、气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)及快速气相电子鼻并结合化学计量学,对采用冷压(cold pressing,CP)、微波辅助水蒸气蒸馏(microwaveassisted hydrodistillation,MAHD)和旋转锥蒸馏塔(spinning cone column,SCC)法提取的甜橙(血橙和脐橙为代表)精油进行挥发性成分差异分析。结果表明:3种方式提取的甜橙精油风味组成存在明显差异,CP提取精油喜爱度最高且具有更强的果香、甜香和花香,MAHD精油具有更强的脂香、青香和木香,而SCC萃取液香气浓度较低;GC-IMS共鉴定出64种挥发性化合物,主要为萜烯类、醇类和醛类,其次是酸类、酯类和其他化合物,指纹图谱结果显示,萜烯类在CP和MAHD精油中含量明显高于SCC萃取液,而醇类和醛类在MAHD精油和SCC萃取液中含量明显高于CP精油;基于相对气味活性值鉴定出β-月桂烯和芳樟醇是甜橙精油风味的主要贡献者;GC-IMS结合偏最小二乘法判别分析和变量投影重要性筛选出13种区分6种精油的标志性差异挥发性化合物;此外,快速气相电子鼻结合主成分分析和判别因子分析也能够成功区分6种甜橙精油挥发物差异。

关键词：脐橙血橙精油挥发性化合物化学计量学

EAB分子筛的合成及在甲醇制烯烃反应中的应用

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高等学校化学学报 2023年第8期44卷 25-35页

作者：杨颖楠孙启明苏州大学材料与化学化工学部化学科学国际合作创新中心江苏省先进负碳技术重点实验室苏州215123

甲醇制烯烃(MTO)反应提供了一条非石油路线制备低碳烯烃的新途径,发展新颖的催化材料是实现MTO反应性能提升的关键.本文探究了具有八元环孔道结构的EAB分子筛的合成条件和热稳定性;利用X射线衍射分析、扫描电子显微镜、电感耦合等离子... 详细信息

甲醇制烯烃(MTO)反应提供了一条非石油路线制备低碳烯烃的新途径,发展新颖的催化材料是实现MTO反应性能提升的关键.本文探究了具有八元环孔道结构的EAB分子筛的合成条件和热稳定性;利用X射线衍射分析、扫描电子显微镜、电感耦合等离子发射光谱及氨气程序升温脱附实验等表征了所制备分子筛的拓扑结构、晶体形貌、骨架组成和酸性位点;并发现向EAB分子筛孔道中引入K+和Cs+离子可以在550℃煅烧条件下使分子筛晶体结构保持稳定.通过向合成体系中加入晶种可以有效抑制杂晶的生成并提升晶化速率,EAB分子筛完全晶化的时间可缩短至3 d.此外,将制备的EAB分子筛催化剂应用于MTO催化反应,乙烯、丙烯和丁烯的总选择性最高可达87.2%,丙烯和乙烯的选择性比最高可达2.4.研究结果为开发新型MTO催化剂并实现低碳烯烃的比例调控提供借鉴.

关键词： EAB分子筛热稳定性水热合成甲醇制烯烃低碳烯烃

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重要甾体化合物的化学酶法合成研究进展

合成生物学 2024年

作者：郑梦梦刘犇犇林芝瞿旭东上海交通大学张江高等研究院合成科学创新研究中心上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室教育部代谢与发育科学国际合作联合实验室

甾体化合物因其多功能生物活性和理化特性备受生物医药行业的高度重视，被誉为自然界的“生命之钥”。随着植物甾醇代谢途径的不断解析，国内逐渐形成了“植物甾醇原料-甾体药物中间体-甾体药物”的工业合成路线。日益发展的甾药行业需... 详细信息

甾体化合物因其多功能生物活性和理化特性备受生物医药行业的高度重视，被誉为自然界的“生命之钥”。随着植物甾醇代谢途径的不断解析，国内逐渐形成了“植物甾醇原料-甾体药物中间体-甾体药物”的工业合成路线。日益发展的甾药行业需要不断开发新的合成技术推进甾体药物自上而下高效合成。基于生物信息学、合成生物学、代谢工程以及酶工程的快速发展，甾体化合物的合成技术也取得了重大突破。本文对重要甾体化合物的最新合成进展，包括甾体药物中间体的多样化合成，复杂甾体的化学酶法合成和酵母从头合成植物甾醇原料等方面进行了综述，特别强调了近年来P450羟化酶、3-甾酮-Δ1-脱氢酶、还原酶以及酶级联参与的化学酶法在高效简易合成复杂甾体药物中的代表性工作；在此基础上，也从新一代甾药中间体的开发、新型甾体生物催化剂的挖掘、以分支杆菌为底盘的甾体合成途径的构建等方面对甾体化合物未来的研究机会和挑战进行了展望。

关键词：甾体化合物底盘菌株化学酶法区域-立体选择性酶级联

苏州市大气CO_(2)和CH_(4)的浓度变化特征及影响因素分析

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环境科学学报 2024年第5期44卷 384-398页

作者：叶思晴陈圆圆方双喜张晓华鲁嫣冉兰文港臧昆鹏周民锋林溢刘硕郭娜浙江工业大学浙江碳中和创新研究院浙江省碳减排与碳监测技术国际科技合作基地杭州310014 浙江工业大学环境学院杭州310014 江苏省苏州环境监测中心苏州215004

利用2022年苏州市姑苏站大气CO_(2)和CH_(4)浓度及气象观测数据,研究了长三角典型城市苏州市大气CO_(2)和CH_(4)的浓度变化特征以及气象因素和气团输送对CO_(2)和CH_(4)时空变化的影响.结果表明:2022年苏州大气CO_(2)和CH_(4)年平均摩... 详细信息

利用2022年苏州市姑苏站大气CO_(2)和CH_(4)浓度及气象观测数据,研究了长三角典型城市苏州市大气CO_(2)和CH_(4)的浓度变化特征以及气象因素和气团输送对CO_(2)和CH_(4)时空变化的影响.结果表明:2022年苏州大气CO_(2)和CH_(4)年平均摩尔分数分别为(449.8±15.2)×10^(-6)和(2108.5±82)×10^(-9),显著高于全球平均浓度和中国本底观测站监测浓度;CO_(2)和CH_(4)浓度日变化均呈双峰特征,除了在早上8:00—9:00左右达到峰值,同时分别在晚间18:00和20:00出现了小高峰,体现了城市人为活动的影响;气象要素中风速与大气CO_(2)和CH_(4)的相关性最大,表现为随着风速增大,扩散增强,CO_(2)和CH_(4)浓度减小;大气CO_(2)和CH_(4)浓度在不同季节都具有明显的相关性,尤其是春季和冬季,说明二者在苏州的排放源或吸收过程可能存在共同的影响因素或机制;在秋季和冬季WNW-SSW扇区大气CO_(2)和CH_(4)浓度较高与该方向居民楼燃料排放和天然气泄漏有关,同时秋冬季节太湖和农田会释放较高浓度的CH_(4).结合后向轨迹和潜在源解析,浙江省宁波市、福建省三明市对苏州市CO_(2)和CH_(4)的贡献率较高,黄海区域分布有较大面积的潜在源区,该海域航海船舶排放会带来高浓度的CO_(2)和CH_(4),且黄海作为天然湿地对CH_(4)浓度具有较大贡献.

关键词：苏州 CO_(2) CH_(4) 浓度变化潜在源区