过刊目录

  • 全选
    |
    化工·材料·食品
  • 化工·材料·食品
    李嫚嫚, 陆岩, 杨佳宁, 胡乃轩, 陆远航, 庞欣鑫, 彭邦华
    2024, 42(6): 661-669. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2024.22.039
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    开发低成本、高性能的析氢反应(HER)电催化剂是实现电解水制氢规模化的关键。本文以MXene(Ti3C2Tx)为导电基底,以2-甲基咪唑和钼酸铵为原材料,通过室温溶液沉积制备出Mo-MOF/MXene前驱体,然后在Ar气氛下退火制得Mo2C/MXene@NC复合催化材料。SEM和TEM表征结果表明MXene具有层状结构,大的比表面积为Mo2C纳米点在MXene表面均匀分散提供了基础,且进一步增加了活性位点,同时Mo2C与导电性优良的MXene强耦合,调节了复合材料的电子结构,促进电子的转移,从而提升了催化性能。另外,Mo-MOF在MXene表面的原位沉积及转化的NC材料也确保了MXene结构在高温下的稳定性。实验结果显示,在600℃温度下制备的Mo2C/MXene@NC催化剂,在1 mol·L-1 KOH溶液中显现出了优异的HER性能,在电流密度为10 mA cm-2时的过电位为210 mV,Tafel斜率为180 mV dec-1,并能在16 h内保持催化剂性能的稳定性。本实验不仅提供了一种高活性钼基HER催化剂的制备策略,而且为高温合成MXene基纳米复合材料开辟了途径。
  • 化工·材料·食品
    徐茂兰, 籍煜雯, 郭瑞丽, 张建树, 张金利, 高娟, 刘富贵, 万伟
    2024, 42(6): 670-676. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2024.22.040
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    本文通过真空蒸发沉积预处理增强CuCl与硅颗粒之间的相互作用,从而提高直接合成三乙氧基硅烷的反应效率。真空蒸发沉积法有利于促进氯化亚铜沉积到硅颗粒表面,形成Cu3Si活性相。在固定床反应器中,对预处理样品进行催化活性评价,研究不同铜物种对直接合成三乙氧基硅烷的影响。考察了预处理温度、预处理时间、及不同反应温度等因素对硅粉转化率、三乙氧基硅烷选择性和收率的影响。在最优工艺条件,硅粉的最大转化率为5.79%,三乙氧基硅烷选择性为83.48%。采用XRD、SEM 对预处理样品进行了表征,以及原子吸收测定预处理样品中不同铜物种的含量,结果表明Cu3Si是催化合成三乙氧基硅烷的活性中心。
  • 机械·电气工程
  • 机械·电气工程
    邓红涛, 张帅龙, 高峰, 翟玉洁, 张舟, 吴妍妍, 张文举
    2024, 42(6): 677-684. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2024.21.014
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    奶牛的姿态行为与其健康状态密切相关,针对传统人工监测方法存在效率低、漏查率高的问题,提出一种改进YOLOv8的奶牛姿态估计模型YOLO-SW(YOLOv8-Swin Transformer WIoU),并结合时序统计方法实现奶牛行为的自动识别。首先,YOLO-SW模型在Backbone主干网络部分融入Swin Transformer模块提取特征,运用其下采样层级设计的移位窗口机制,逐渐增大感受野,显著提升模型对奶牛全局特征信息的提取能力;其次,针对模型原始损失函数收敛率较低的问题,使用边界框回归损失函数Wise-IoU替换CIoU,利用离群度替代IoU对锚框进行质量评估,提出了更合适的梯度增益分配策略,从而更有效地提高模型的收敛速度和识别性能。实验结果显示:YOLO-SW模型的mAP50指标达到97.7%,mAP50:90指标达到83.8%;在视频行为识别中,按时序将奶牛行为视频帧输入模型,再采用均值滤波统计算法,结果显示:YOLOv8平均精度值为86.84%,YOLO-SW平均精度达到90.74%。表明YOLO-SW模型在奶牛行为识别分析的精准度方面具有优势,可为奶牛疾病预防及健康监测提供技术支持,在行为识别领域有广泛的应用前景。
  • 机械·电气工程
    谢婷芮, 李占涛, 周京威, 赵鹏达, 许红涛, 赵永满
    2024, 42(6): 685-691. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2024.21.022
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    为解决AGV运输效率较低的问题,提出一种基于改进启发式函数优化搜索领域的同步双向Astar算法。首先,选择合适的启发式函数,采用动态加权法以减少遍历节点过程中产生的冗余节点;其次,采用五邻域搜索的方法,并采用哈希表结合二叉堆对openlist列表进行数据结构优化,增加一对开放列表和关闭列表将单向改为双向搜索以达到缩短搜索时间和提高搜索效率的目的,并针对规划路线拐点较多、路径不平滑的问题,提出采用贝塞尔曲线进行路径平滑的方法;最后,基于Unity3D开发引擎搭建虚拟工厂模型,在虚拟工厂环境中进行实验,证明了该方法在路径长度和搜索时间上的优越性,并采用AHP-模糊综合评价法从安全性、稳定性、通行效率几方面对仓储虚拟工厂AGV路径质量进行评估,验证该仓储模型下AGV路径规划的适用性、高效性和可靠性。研究结果可为工厂仓储物流中AGV物流路径的设计、优化和决策提供可靠的依据。
  • 水利·建筑工程
  • 水利·建筑工程
    张轶琛, 陈国新, 郭孟攀, 刘健
    2024, 42(6): 692-701. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2024.21.008
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    为研究夹心保温复合墙体片状金属拉结件的受力性能,以拉结件的保温层厚度、拉结件高度、拉结件横截面厚度以及偏心距为变量进行试验及数值模拟研究,对拉结件弯剪和弯扭性能进行分析。基于第四强度理论,提出考虑保温层厚度、拉结件抗弯截面系数、偏心距的弯剪及弯扭承载力计算公式,并通过±15%的置信区间对承载力计算公式进行验证。研究结果表明:墙体在竖向荷载下的破坏模式为拉结件屈服破坏。拉结件的抗弯截面系数对弯剪承载力的影响远大于保温层厚度对其的影响;偏心距及拉结件抗弯截面系数对弯扭承载力的影响远大于保温层厚度对其的影响。推导的承载力公式的计算结果精度较高,为实际工程提供了一定的理论依据。
  • 水利·建筑工程
    廖欢, 袁康, 张豪蕾, 党冬冬, 刘健
    2024, 42(6): 702-710. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2024.21.019
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    装配式夹芯剪力墙是结构保温一体化技术应用的典型形式,在严寒地区及近零能耗建筑中具有较好的推广应用价值。本研究提出了一种适于夹芯墙内外叶墙拉结的金属保温连接件,在此基础上设计制作了1个现浇夹芯剪力墙试件和3个装配式夹芯剪力墙试件,并对其进行单调水平加载试验和单侧剪切试验,研究墙体在轴压比为0.1时底部连接方式、保温层厚度、连接件类型对装配式夹芯剪力墙抗侧性能的影响,并对连接件的工作机理和破坏模式进行分析。结果表明:采用灌浆套筒进行底部连接的夹芯剪力墙与现浇试件抗侧承载力相近,基本达到“等同现浇”;夹芯剪力墙保温层厚度和连接件类型会小幅影响外叶墙对内叶墙的刚度贡献,进而影响墙体承载力,但墙体承载力仍主要由内叶墙提供;低轴压比下装配式夹芯剪力墙延性较好,呈现出以弯曲为主的破坏模式;相较于FRP连接件,金属保温连接件具有更好的承载力和变形能力,能够用于装配式夹芯剪力墙内外叶墙板的连接。
  • 生物·环境
  • 生物·环境
    宋文丹, 马占仓, 潘成南, 黄梅茜, 阎平
    2024, 42(6): 711-717. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2024.23.026
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    本研究团队近年在新疆杂草野外实地考察过程中,在博州和哈密地区发现3种新疆未曾记录的植物,通过形态分类学鉴定和文献查证,确定为茄科(Solanaceae)和旋花科(Convolvulaceae)外来新分布种,分别是灰绿酸浆(Physalis grisea (Waterf.) M.Martínez)、小酸浆(Physalis minima L.)和瘤梗番薯(Ipomoea lacunosa L.)。3种均为新疆新记录植物和外来杂草。灰绿酸浆在博州地区有较大范围居群;小酸浆、瘤梗番薯在哈密地区有小范围居群。本文补充并完善了3种新记录植物的形态描述和地理分布范围,以检索表形式将其与新疆原有近缘种进行了对比分析。3种新记录植物的发现,为新疆植物区系与物种多样性研究提供了新资料,也为新疆外来杂草的监测与防控提供了理论依据。凭证标本保存于石河子大学植物标本馆(SHI)。
  • 医学·药学
  • 医学·药学
    魏韬艺, 王宿洁, 张少轩, 朱礼彦, 宋丹丹, 李煜, 黄瑾
    2024, 42(6): 718-725. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2024.22.034
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    目的 蛋白质分子内半胱氨酸残基形成的二硫键是维持蛋白质结构非常重要的稳定力。本研究通过突变Neuritin蛋白活性片段的C56S,观察56位点的半胱氨酸对Neuritin蛋白的结构形式、活性及热稳定性的影响。方法 通过分析实验结果和来自生物信息学的结构预测,明确了突变位点;利用重叠延伸PCR技术,构建了插入正确的pPIC9K-Neuritin C56S突变体穿梭质粒;电转入毕赤酵母GS115后,经G418抗药性筛选、基因型鉴定和高表达筛选,成功获得了突变体酵母重组子,并最终得到了表达量最高的菌株;利用我们已建立的纯化工艺,对Neuritin C56S突变体蛋白进行纯化,并对纯化后的蛋白进行SDS-PAGE还原电泳考马斯亮蓝染色鉴定、Western blot免疫原性鉴定;随后利用SDS-PAGE非还原电泳考马斯亮蓝染色完成存在形式的鉴定;利用本课题组前期按照药典建立的重组Neuritin蛋白生物学活性检定方法,通过观察海马神经元HT22细胞存活情况,检测Neuritin C56S突变体蛋白的活性;并完成了在37℃下,不同时间点Neuritin C56S突变体纯化蛋白降解情况的检测分析。结果 构建了Neuritin C56S突变体的毕赤酵母表达系统,筛选出其表达量最高的毕赤酵母重组子菌株,得到了蛋白纯度为98%的重组人Neuritin C56S突变体纯化蛋白;与未突变的Neuritin蛋白相比,突变体蛋白中未见多聚体,二聚体增多,说明Neuritin C56S突变体蛋白单体中只有一个自由的半胱氨酸残基,只能形成二聚体,不能形成多聚体,因此可以推断其它链内二硫键稳定,不稳定的链内二硫键为C56-C4;同时,由于只有1个自由的半胱氨酸,其二聚体只能形成一个链间二硫键,因此37 ℃,14 d,Neuritin C56S突变体蛋白的降解明显增高。结论 Neuritin蛋白中C56-C4间的链内二硫键为不稳定结构;Neuritin蛋白C56S的点突变,影响了该蛋白自然状态下的结构形式,并进一步影响了它的活性和热稳定性。
  • 医学·药学
    禹刘丽, 许翠翠, 王良海
    2024, 42(6): 726-733. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2024.22.036
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    目的 探讨趋化因子配体20(C-C motif chemokine ligand 20,CCL20)对肝癌细胞迁移和侵袭的影响及其分子机制,为开发肝癌治疗的新靶点提供基础。方法 通过分析Gene Expression Omnibus(GEO)数据库以及免疫组织化学染色探究CCL20在肝癌组织中的表达水平以及对患者生存的影响;通过质粒过表达CCL20,用实时荧光定量PCR和免疫印迹鉴定过表达效率,通过Transwell实验检测CCL20对肝癌细胞迁移、侵袭的影响;通过TIMER2.0数据库分析CCL20表达水平与肝癌组织中免疫细胞浸润的相关性;通过分析癌症基因组图谱-肝细胞癌(The Cancer Genome Atlas Liver Hepatocellular Carcinoma,TCGA-LIHC)数据集和Cistrome数据库明确CCL20的上游调控因子及其在肝癌组织中的表达水平和对患者生存的影响;通过Transwell和实时荧光定量PCR检测上游调控因子对CCL20表达和细胞功能的影响。结果 CCL20基因在肝癌组织中高表达(P<0.001),并且高表达的CCL20与患者较短的生存期相关(P<0.05)。CCL20蛋白在肝癌组织中的表达水平也显著增高(P<0.001)。过表达CCL20能够促进肝细胞癌的迁移和侵袭(P<0.001)。CCL20与调节性T细胞在肝癌组织中的免疫浸润正相关(P<0.05)。转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferative activated receptor gamma,PPARγ)为CCL20的上游转录因子。PPARγ在肝癌组织中高表达,并与患者较短的生存期相关(P<0.05)。干扰PPARγ能够抑制肝癌细胞的CCL20表达以及迁移、侵袭能力(P<0.05)。结论 PPARγ/CCL20信号轴能够通过促进肝癌细胞迁移和侵袭,可能是潜在的治疗靶点。
  • 医学·药学
    姜俊秀, 邢文龙, 徐婧姗, 李吉鑫, 张桂青
    2024, 42(6): 734-741. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2024.22.031
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    目的 筛选创伤后应激障碍(PTSD)中的差异表达基因(DEG)并进行验证,进一步探讨PTSD可能发生的机制。方法 分别收集PTSD患者与健康人群的外周血单个核细胞(PBMC)各26例,根据实验设计分别分为基因筛选组(n1=6)、基因验证组(n2=20)。首先通过转录组测序技术(RNA-Seq)建立新的基因库,然后使用GO分析、KEGG分析等方法筛选出PTSD患者的DEG,并进行实时荧光定量聚合酶链式反应(q-RT-PCR)验证;募集参与者的血浆样本,对上述DEG进行酶联免疫吸附测定(ELISA)进一步验证。结果 (1)筛选出DEG共609个,其中448个基因上调表达,161个基因下调表达。(2)q-RT-PCR验证基因4个,其中FPR1与CD14的表达显著升高,且差异具有统计学意义(P<0.05);XCL2与TIGIT的表达趋势呈下降,但差异不具有统计学意义(P<0.05)。(3)ELISA验证基因4个:其中CD14、FPR1、XCL2存在着蛋白水平的表达下调,差异具有统计学意义(P<0.05);而TIGIT的蛋白水平表达无明显差异,且不具有统计学意义。结论 CD14与FPR1为PTSD发生发展过程中的相关关键基因,其可能通过炎症通路来对PTSD的发生发展产生影响,而XCL2和TIGIT与PSTD发生发展的关系仍有待探究。
  • 医学·药学
    伍希雅, 崔杰, 林芷伊, 蔡克丰, 熊梓彤, 吴正展, 黄延鑫, 房福众, 辛子睿, 张宏伟
    2024, 42(6): 742-749. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2024.22.032
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    目的 探究细粒棘球蚴囊液中外泌体的存在并探讨其是否通过JAK2/STAT3信号通路调控小鼠肝癌细胞Hepa1-6的增殖、凋亡。方法 使用囊液直接干预Hepa1-6细胞,CCK8、EdU检测囊液对其增殖能力的影响;使用超速离心法对细粒棘球蚴囊液外泌体进行提取,并使用透射电镜、Western-Blotting、粒径分析对其进行验证;通过外泌体-PKH67吞噬试验验证外泌体进入细胞情况;通过CCK8、EDU等检测细粒棘球蚴囊液外泌体对Hepa1-6细胞增殖的作用;使用Western-Blotting检测外泌体对Hepa1-6细胞凋亡的作用;通过Western-Blotting检测JAK2/STAT3信号通路相关蛋白的表达情况并通过相关性研究探讨此通路与肝癌细胞增殖的关系。结果 1.细粒棘球蚴囊液促进Hepa1-6增殖;2.Western-Blotting结果显示细粒棘球蚴囊液外泌体表面标志物CD63,CD9,TSG101表达阳性;3.透射电镜可见外泌体形态为双层膜结构的盘状囊泡,粒径分析显示囊泡直径分布区间为159.2±81.1 nm;4.外泌体24 h可进入细胞内;5.CCK8、EdU结果显示细粒棘球蚴囊液外泌体在24、48 h均可促进Hepa1-6细胞的增殖(P<0.05);6. Western-Blotting结果显示细粒棘球蚴囊液外泌体在干预Hepa1-6 24 h、48 h时均促进Bcl-2的表达,且随着浓度增加促进作用增加(P<0.05),Bax、caspase-3、caspase-9表达量降低,随着浓度增加抑制作用增强;7. Western-Blotting结果显示细粒棘球蚴囊液外泌体干预Hepa1-6 24h后t-JAK2、t-STAT3表达量无明显变化,p-JAK2、p-STAT3蛋白表达随着外泌体浓度增加而增加,且与肝癌细胞增殖存在正相关。结论 细粒棘球蚴囊液及其外泌体可以通过JAK2/STAT3信号通路促进Hepa1-6增殖,同时抑制其凋亡。
  • 计算机技术·信息工程
  • 计算机技术·信息工程
    张佳喆, 莫先
    2024, 42(6): 750-757. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2024.23.033
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    异构图嵌入旨在学习图中每个不同类型节点的一个低维向量表示,该向量能广泛应用于不同的网络分析任务,如节点分类、链路预测等。现有方法在处理异构图嵌入时存在丢失一些关键的、细粒度的关系信息以及对高阶邻居节点的处理不够精细等问题。针对这些问题,文中提出了一种关注度感知多关系异构图嵌入方法,具体而言,该方法通过添加带衰减的高阶共同邻居相似度矩阵到异构图神经网络来指导节点聚合,并学习节点间的重要性,该矩阵利用一个衰减指数来保证离当前节点跳数越近,对当前节点贡献越大。通过这种方式,该模型能有效地捕捉节点间关系。相比现存的图自适应关注度模型,该模型有更直观的可解释性。大量的实验证明文中所提模型优于现存的先进的基础模型。
  • 计算机技术·信息工程
    曾超, 张继亮, 李清坤, 刘巧, 陈朝阳, 王文军
    2024, 42(6): 758-764. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2024.23.034
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    为了研究自动驾驶工况下驾驶人坐姿是否影响其心率变异性(heart rate variability, HRV)特征,通过驾驶模拟器开展L3级自动驾驶实验,记录实验过程中驾驶人的心电信号和主观疲劳自评。从心电信号中提取HRV特征,将疲劳程度归并为5个等级,Wilcoxon符号秩检验用于统计分析。结果表明,RR间期均值MRR在被试处于全部等级的疲劳程度时,在挺直坐姿和后倾坐姿间具有显著(p<0.05)差异;频域特征pLF(nu)pHF(nu)rLF/HF均在被试处于4个等级的疲劳程度时,在两种坐姿间具有显著差异;庞加莱散点图特征LSD1LSD2rSD2/SD1分别在被试处于1、0和3个等级的疲劳程度时,在两种坐姿间具有显著差异。坐姿影响驾驶人的HRV特征,频域特征比庞加莱散点图特征更易受驾驶人坐姿影响,研究结果为驾驶人状态监测系统的开发提供了参考依据。
  • 计算机技术·信息工程
    郭典, 李景彬, 胡立庆, 聂晶, 杨朔, 杨宏飞, 张连生, 周杰, 冯玉刚
    2024, 42(6): 765-774. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2024.23.036
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    为解决疵棉小目标异纤检测难度高、检测实时性差等问题,本文提出一种基于轻量化YOLOv8的疵棉异纤检测算法(YOLOv8-MMW)。首先,引入MobileNetV3轻量级网络替换原骨干网络,以降低参数数量和计算复杂度,提高网络算法检测的实时性;其次,在骨干网络中加入多维协作注意力机制(MCA),增强多维特征交互能力,使模型关注疵棉小目标异纤;最后,引入动态非单调聚焦机制WIoUv3,以提高模型收敛速度和精度,提升对小目标异纤的定位能力。结果表明,改进后的YOLOv8-MMW模型精确度和平均精度均值分别为95.5%和95.8%,与原始基线模型YOLOv8相比,精确度和平均精度均值分别提升了0.9%和0.1%,模型权重减少了56.7%,帧率达到367.8帧/s。改进后的模型可以更快速、准确地识别出疵棉小目标异纤,为疵棉智能化分拣提供技术支撑。
  • 数学·物理
  • 数学·物理
    闵杰, 齐宏松, 霍伟刚
    2024, 42(6): 775-785. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2024.23.032
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    当气体温度(环境温度)低于一定值时,水蒸气、氮气和氧气会随着气体温度降低逐渐液化,进而导致大气压氦气介质阻挡放电(Dielectric barrier discharges,DBD)出现独特物理特性。本文基于COMSOL多物理场耦合仿真软件建立平板介质阻挡放电二维轴对称流体模型,利用该模型仿真分析了气体温度对低温大气压氦气/氮气DBD的电特性、放电模式、放电产生和发展等的影响。模拟结果表明:(1)随着气体温度的降低,低温大气压氦气/氮气DBD由柱状汤森逐渐转化为柱状辉光放电;击穿电压和柱放电中电子密度都逐渐增加;柱放电向电极径向中心移动。(2)放电先在瞬时阳极附近发生后向瞬时阴极发展;在气体温度较低时,柱状放电个数较少,但放电可以发展到瞬时阴极;不同径向位置的柱状放电不是同时发生的。模拟结果加深了对大气压DBD知识的理解,增加了大气压DBD等离子体的调控参量。
  • 数学·物理
    董明岩, 张永鑫, 罗建锋
    2024, 42(6): 786-792. doi: 10.13880/j.cnki.65-1174/n.2024.23.035
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    阿尔茨海默病的主要病理特征是脑内β淀粉样蛋白斑块沉积及Ca2+稳态失衡。为此,不同的抑制剂被研发出来用于抑制β淀粉样蛋白和Ca2+的浓度,以期减缓阿尔茨海默病的疾病进程。本文基于Ca2+与β淀粉样蛋白之间的相互作用,构建并分析了一个考虑抑制剂作用的最优控制模型。首先,从理论层面给出了系统出现双稳现象的阈值条件;其次,利用Pontryagin极小值原理求得最优控制策略;最后,基于数值模拟结果探究不同控制策略的作用效果。研究结果表明相比较于单一类型抑制剂的使用,β淀粉样蛋白抑制剂和Ca2+抑制剂的联合作用能够有效地降低β淀粉样蛋白水平,进而控制疾病进程。