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柱矢量涡旋光束在自由空间中传输时角动量的全矢量特性

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物理学报 2025年

作者：高雨洁李晋红王静刘晋宏尹晓金太原科技大学应用科学学院山西省光场调控与融合应用技术创新中心太原工业学院理学系

本文利用自旋-动量关系表征了柱矢量涡旋光束(cylindrical vector vortex beam， CVVB)在自由空间中传输时的动量(P)、自旋角动量(spin angular momentum， SAM)、横向自旋角动量(t-SAM)、纵向自旋角动量(l-SAM)、轨道角动量(orbital an... 详细信息

本文利用自旋-动量关系表征了柱矢量涡旋光束(cylindrical vector vortex beam， CVVB)在自由空间中传输时的动量(P)、自旋角动量(spin angular momentum， SAM)、横向自旋角动量(t-SAM)、纵向自旋角动量(l-SAM)、轨道角动量(orbital angular momentum， OAM)以及矢量光场分布．研究结果表明：P存在与光轴平行和垂直的分量，t-SAM、l-SAM和光场在拓扑荷m不为零时均存在与光轴平行和垂直的分量，而SAM只存在与光轴垂直的分量，不存在与光轴平行的分量．使用自旋-动量关系，对在自由空间中传输的柱矢量涡旋光束的光学参量进行全矢量的表征，可以为分析结构光束在不同介质中传输时的角动量特性提供一定的理论基础．

关键词：柱矢量涡旋光束动量自旋角动量轨道角动量

杂交无单元Galerkin方法施加Dirichlet边界条件研究

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中北大学学报(自然科学版) 2025年

作者：刘燕程珩王韦博太原科技大学应用科学学院

Lagrange乘子法和罚函数法是无网格方法施加边界条件常用的两种方法，为了比较两种方法的优缺点，本文研究了三维Helmholtz方程的杂交无单元Galerkin(Hybrid Element-Free Galerkin, HEFG)方法。引入维数分裂法将控制方程分裂为若干个... 详细信息

Lagrange乘子法和罚函数法是无网格方法施加边界条件常用的两种方法，为了比较两种方法的优缺点，本文研究了三维Helmholtz方程的杂交无单元Galerkin(Hybrid Element-Free Galerkin, HEFG)方法。引入维数分裂法将控制方程分裂为若干个二维问题，对于每个二维问题，分别采用Lagrange乘子法和罚函数法施加边界条件，建立等价的泛函，并推导相应的积分弱形式。引入改进的移动最小二乘法建立形函数，进而推导二维问题的离散方程。在维数分裂方向采用有限差分法将这些二维离散方程进行耦合，得到原三维Helmholtz方程的离散求解方程。数值算例中对数值解的精度和时间进行对比，分析了两种方法施加Dirichlet边界条件的优缺点，得出采用罚函数法施加边界条件较好的结论。

关键词： Lagrange乘子法罚函数法 Helmholtz方程杂交无单元Galerkin方法

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煤热解中甲烷和乙烯激光光谱在线检测

中国激光 2025年

作者：李凯亮孟星星王庚乾宫廷田亚莉和小虎郭古青邱选兵李传亮太原科技大学应用科学学院山西省精密测量与在线检测装备工程研究中心

甲烷和乙烯是煤化工中煤热解重要产物，其热解演化机理对于理解煤炭的热分解过程、优化燃料利用效率以及减少有害气体排放具有重要意义。本文结合可调谐半导体激光吸收光谱技术、波长调制和时分复用技术研制了一款能够同时检测甲烷和乙... 详细信息

甲烷和乙烯是煤化工中煤热解重要产物，其热解演化机理对于理解煤炭的热分解过程、优化燃料利用效率以及减少有害气体排放具有重要意义。本文结合可调谐半导体激光吸收光谱技术、波长调制和时分复用技术研制了一款能够同时检测甲烷和乙烯浓度的在线监测装置，并成功应用于煤热解过程的气体分析。激光光源采用中心波长分别为1653 nm和1620nm的分布反馈式激光器（DFB），激光通入光程为15m的Herriott型高温多光程池，结合硬件电路和相应的软件程序，实现了对甲烷和乙烯光谱信号的调制、解调及浓度反演。通过不同浓度的标准气体对系统标定得到了0.999和0.998的线性拟合度。对200×10-6mol/mol和100×10-6mol/mol的CH4和C2H4标准气体进行1000 s持续测量，得到CH4和C2H4的最大浓度波动分别为2×10-6mol/mol和6×10-6mol/mol,标准差分别为0.7和2.1，对测量结果进行Allan方差分析得到0.025×10-6mol/mol（甲烷）和0.133×10-6mol/mol（乙烯）的最低检测极限。通过对氮气和浓度为200×10-6mol/mol的甲烷标准气体切换测量，得到了装置的动态响应时间为17.8 s。最后对山东烟煤进行煤热解气体检测，得到了甲烷和乙烯气体浓度的释放曲线，并且通过改变实验的升温速率、煤样粒径以及氧气浓度探究了浓度释放曲线与实验条件的关系，得到了两种气体在煤热解时的释放规律，为煤热解工艺的优化和气体排放控制提供了重要的数据支持和技术参考。

关键词：可调谐半导体激光吸收光谱技术煤热解波长调制时分复用在线检测

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物理缔合增韧水凝胶及其黏弹行为研究进展

高分子通报 2025年

作者：徐思瑞杜淼郑强吴子良浙江大学高分子科学与工程学系

水凝胶作为一类含有大量水的三维网络聚合物，具有与生物软组织类似的结构特征，在医学、工程等领域具有广泛应用。近年来，通过引入离子键、氢键等物理缔合作用，研究者们成功制备了多种具有优异力学性能的水凝胶，其宏观性能与物理键... 详细信息

水凝胶作为一类含有大量水的三维网络聚合物，具有与生物软组织类似的结构特征，在医学、工程等领域具有广泛应用。近年来，通过引入离子键、氢键等物理缔合作用，研究者们成功制备了多种具有优异力学性能的水凝胶，其宏观性能与物理键及其缔合体的松弛关系密切相关；力学测试与流变学相结合已成为研究其增韧机制及结构-性能关系的有效手段。本文以物理键动态特征及其对水凝胶力学、黏弹行为的影响为纽带，梳理该领域的研究进展。首先，介绍了几种理想高分子网络中物理键的松弛行为，讨论了Sticky-reptation模型在描述含物理缔合作用水凝胶黏弹行为中的应用；其次，探讨了物理键如何影响高强韧水凝胶的宏观性能，并运用物理网络模型建立微观结构与宏观性能之间的联系；此外，进一步讨论了物理键之外的其他因素对水凝胶的动态力学及黏弹行为的影响，以及通过物理键调控水凝胶宏观性能的途径；最后，对水凝胶领域发展所面临的挑战与机遇进行了展望。

关键词：水凝胶物理键力学性能增韧机制黏弹行为

AFEM-Transformer:基于自适应特征提取的Transformer阿尔兹海默症早期诊断研究

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广东工业大学学报 2025年

作者：徐萍萍黄国恒赵钦陈一嘉广东工业大学计算机学院澳门理工大学应用科学学院

目前诊断阿尔兹海默症(Alzheimer's Disease, AD)的主要手段是通过结构磁共振成像(structural Magnetic Resonance Imaging, s MRI)实现的，现有基于深度学习的AD诊断主要基于2D(将3D s MRI转2D切片)或者3D的卷积神经网络来实现，不能... 详细信息

目前诊断阿尔兹海默症(Alzheimer's Disease, AD)的主要手段是通过结构磁共振成像(structural Magnetic Resonance Imaging, s MRI)实现的，现有基于深度学习的AD诊断主要基于2D(将3D s MRI转2D切片)或者3D的卷积神经网络来实现，不能很好地捕获3D s MRI全局特征，为此本文提出改进Swin Transformer实现3D块划分提取全局特征，构建Transformer预测分类模型。又根据现有阿尔兹海默患者发生萎缩的区域对尺寸的变换很敏感，而且现有深度学习模型在病灶区域定位方面能力不强的问题，提出自适应特征提取模块(Adaptive Feature Extraction Module,AFEM)，实现了可变形自适应特征提取，对基础3D Transformer模型进行扩展，构建AFEM-Transformer深度学习模型，进一步提升模型特征学习能力，实现自适应的定位病理区域的具体位置，用以辅助临床诊断，实现阿尔兹海默病情分类和预测。本研究选择阿尔茨海默症神经影像学计划(Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative,ADNI)提供的2 248名受试者s MRI影像作为实验数据集。在阿尔兹海默诊断任务和轻度认知障碍(Mild Cognitive Impairment, MCI)进展预测任务中将提出的AFEM-Transformer模型与现有基于卷积神经网络的模型和基础Transformer模型进行分析比较，评估该模型的价值。结果表明本文提出的AFEM-Transformer模型在两个任务上的准确率、敏感度、特异性、AUC(Area Under Curve)值的实验结果相较于基础和卷积神经网络模型和Transformer模型性能提升明显，证实了所提出的AFEM模块的有效性。本文提出的AFEM-Transformer深度学习模型能够准确诊断阿尔兹海默症和预测MCI的进展，并可自动定位出病灶区域，可以作为阿尔兹海默症临床诊断中一个有效的计算机辅助方法。

关键词：深度学习人工智能阿尔兹海默症轻度认知障碍核磁共振成像

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公众人工智能价值敏感性的测度解析

自然辩证法通讯 2025年第1期47卷 18-27页

作者：张学义周洲郑宇涵东南大学哲学与科学系江苏省道德发展智库

“价值敏感性”源于巴迪亚·弗里德曼的“价值敏感性设计”概念，指在技术设计、研发、生产和使用中具有伦理意蕴的价值感知能力。课题组创新性地应用“三方方法论”，通过多指标多因素结构方程模型(MIMIC)测量公众对人工智能的价值敏... 详细信息

“价值敏感性”源于巴迪亚·弗里德曼的“价值敏感性设计”概念，指在技术设计、研发、生产和使用中具有伦理意蕴的价值感知能力。课题组创新性地应用“三方方法论”，通过多指标多因素结构方程模型(MIMIC)测量公众对人工智能的价值敏感性，评估现有技术是否支持价值敏感设计目标。研究发现：(1)公众对人工智能的价值敏感排序为：透明性、算法公正、劳动就业保障、责任归属等，说明这些价值需在技术设计阶段予以重视；(2)信息安全和生态失衡未引起广泛关注；(3)性别和职业对价值敏感性无显著影响，但年龄和学历差异显著。

关键词：人工智能价值敏感性多指标多因素模型伦理治理

吡啶环修饰的昆虫激肽模拟物的合成及杀蚜活性

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农药学学报 2025年

作者：张馨元李欣潞张怡萌陈黛妮孙文玉钟震宇杨新玲中国农业大学理学院应用化学系农药创新中心

为寻找新型杀蚜化合物，为农业生产提供更有效的虫害治理方案，本研究以课题组前期发现的高活性昆虫激肽模拟物Ⅳ-3为先导化合物，通过活性亚结构拼接，用吡啶环取代Ⅳ-3N端肉桂酰基团的苯乙烯部分，并保持其余四肽结构不变，设计并采用... 详细信息

为寻找新型杀蚜化合物，为农业生产提供更有效的虫害治理方案，本研究以课题组前期发现的高活性昆虫激肽模拟物Ⅳ-3为先导化合物，通过活性亚结构拼接，用吡啶环取代Ⅳ-3N端肉桂酰基团的苯乙烯部分，并保持其余四肽结构不变，设计并采用Fmoc固相合成法获得了12个未见文献报道的目标化合物，结构均通过1HNMR、HRMS确证。生物活性测试结果表明：目标化合物对大豆蚜均具有杀蚜活性，其中Ⅱ-10(LC50=4.48μmol/L)的活性优于先导化合物IV-3(LC50= 16.63 μmol/L)和商品化杀蚜剂吡蚜酮(LC50= 19.75 μmol/L)。初步构效关系分析表明，杀蚜活性受吡啶环上取代基的位置和种类影响：当取代基相同时，4-位取代活性最佳；当取代基位置相同时，则以CF3取代活性最佳；吡啶环与羰基之间的碳链长度对活性无明显影响。研究结果对新型小肽类杀蚜剂的创制具有参考价值。

关键词：昆虫激肽模拟物吡啶合成杀蚜活性构效关系

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不同耕种措施对坡地红壤侵蚀率的影响

耕作与栽培 1996年第5期16卷 17-20页

作者：吴伯志刘立光郑毅夏振远 M.A.Fullen D.J.Mitchell A.P.BartonT.J.Hocking 昆明农业大学农学院云南农业大学农学院英国沃佛汉普顿大学应用科学系

１９９３—１９９５年中英就云南坡地红壤的侵蚀及保持方法进行了合作研究。试验分别设坡度、种植行向和不同的耕种措施为处理；供试作物；玉米（ＺｅａｍａｙＬ．）；三年的试验结果表明，麦杆覆盖在三个坡度上都能有效地减少径流，从... 详细信息

１９９３—１９９５年中英就云南坡地红壤的侵蚀及保持方法进行了合作研究。试验分别设坡度、种植行向和不同的耕种措施为处理；供试作物；玉米（ＺｅａｍａｙＬ．）；三年的试验结果表明，麦杆覆盖在三个坡度上都能有效地减少径流，从而减轻土壤流失；地膜覆盖产生的径流最多，造成的土壤流失最严重；两者在玉米生产季节产生的径流量和流失土量（三年平均）分别为８３２．９５ｍ３／ｈａ，１．２７ｔ／ｈａ和１０８４．０５ｍ３／ｈａ、５．９２ｔ／ｈａ，差异都达极显著水平。传统耕翻的径流量和流失土量为９６６．６ｍ３／ｈａ和５．７４ｔ／ｈａ，与麦杆覆盖相比，流失土的差异极显著。不同耕种措施产生的径流和土壤流失量的顺序相同，依次为地膜覆盖＞传统耕翻＞免耕＞间作＞麦杆覆盖。沿等高线种植的流失土量为３．５５ｔ／ｈａ，顺坡种植为５．０６ｔ／ｈａ，差异显著；径流量两者无差异。随坡度的增加，土壤侵蚀逐渐加重；３°的径流量显著少于１３°和３１°；坡度与径流量及流失土量为正相关。与上述结果不同，五种耕种措施中，地膜覆盖的玉米产量最高，达４．６１ｔ／ｈａ，传统耕翻最低，为３．８５ｔ／ｈａ，两者差异极显著；麦杆覆盖的产量居中（４．１９ｔ／ｈａ），但显著高于传统耕翻?

关键词：耕种措施坡地红壤侵蚀玉米

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精神病临床高危人群的症状和功能改变:一项系统综述和三水平元分析

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心理科学进展 2025年第1期33卷 42-61页

作者：赵子卿余锦婷陈嘉彦王芸茹黄佳陈楚侨中国人民大学心理学系北京100872 北京体育大学心理学院北京100091 中国科学院心理研究所心理健康重点实验室神经心理学与应用认知神经科学实验室北京100101 中国科学院大学心理学系北京100101

精神病临床高危(clinical high-risk for psychosis,CHR-P)人群的症状和功能发展存在异质性,澄清这个群体症状和功能的改变及联系,有利于精神病早期预防。元分析纳入54篇文献,探究CHR-P人群各维度临床症状和功能的纵向改变、基线症状对... 详细信息

精神病临床高危(clinical high-risk for psychosis,CHR-P)人群的症状和功能发展存在异质性,澄清这个群体症状和功能的改变及联系,有利于精神病早期预防。元分析纳入54篇文献,探究CHR-P人群各维度临床症状和功能的纵向改变、基线症状对随访功能的预测作用、调节效应。结果发现,CHR-P人群轻微阳性症状、阴性症状、瓦解症状、情感症状、一般精神病理症状、整体功能和角色功能随时间显著改善,社会功能没有显著改善;基线阴性症状显著负向预测随访的整体功能、社会功能、角色功能,基线的瓦解症状、情感症状、一般精神病理症状与随访的整体功能显著负相关;受教育程度显著调节轻微阳性症状和阴性症状的纵向变化,年龄、轻微阳性症状亚组比例和短暂间歇性精神病性症状亚组比例显著调节情感症状的纵向变化。这揭示阴性症状改善少和社会功能损害是CHR-P人群的核心特征,提示未来可针对阴性症状研发干预措施,进而改善社会功能。

关键词：精神病临床高危人群纵向改变三水平元分析阴性症状社会功能

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