在他乡(四) 从长江源头开始……

安徽凤阳是我长大成人参加工作的地方。记得还是80年代中期，那时的我已经参加了工作，由于工作单位距离城区比较远，从自行车过度到了一辆合资产品：浅色橘黄主色的嘉陵50mL皮带传动带脚踏启动代步工具。

合成生物学赋能生物制造探索新质生产力未来赛道

合成生物学作为生物制造领域的“明星选手”,正以前所未有的速度重塑多个行业,包括生物制药、生物农业、个人护理、高性能材料、化学能源以及食品健康等。通过深入剖析合成生物学产业链的各个环节,包括上游使能技术、中游赋能平台以及下游创新应用,可以发现这一新兴领域具有蓬勃活力与巨大潜力;通过展望该领域未来发展趋势,发现产业新赛道、技术新趋势,指导未来生命健康领域发展,激发新质生产力潜能。

15天完全禁食对双重认知控制功能的影响——来自ERP的证据

目的未来在对近地行星(如火星、木星等)的登陆和探索过程中,为减少火箭载荷量,航天员可能主动禁食;甚至在未来载人深空探测过程中,航天员更有可能主动禁食,或进入休眠低代谢状态,以便节省载荷量,使飞船飞行时间更长,位置更深、更远。完全禁食状态下,个体能够在一段时间内保持认知能力稳定并做出适当反应,这对生存非常重要。本研究旨在探究15 d完全禁食对双重认知控制功能的影响及其神经机制。方法本研究招募24名健康志愿者全程参与禁食实验。通过采集AX持续表现任务(AX-CPT Task)的行为和脑电数据结合事件相关电位技术记录了16名志愿者的完整数据,以评估15 d完全禁食对志愿者双重认知控制的影响。结果(1)行为结果在反应时[F(1,15)=99.41,P<0.001,η^(2)_(p)=0.87]和错误率[F(1,15)=7.75,P=0.014,η^(2)_(p)=0.34]方面主效应显著,BX试次比AY试次的反应时和错误率均显著更低。(2)脑电结果在P3b上线索类型主效应显著[F(1,15)=16.43,P=0.001,η^(2)_(p)=0.52],线索B比线索A诱发更正的波幅,CNV上线索类型主效应显著[F(1,15)=10.72,P=0.005,η^(2)_(p)=0.42],线索A比线索B诱发更负的波幅,以及在N2上试次类型主效应显著[F(1,15)=6.90,P=0.019,η^(2)_(p)=0.32],BX试次比AY试次诱发出更负的波幅。这些结果均说明志愿者倾向于使用主动性控制的加工方式。结论15 d的完全禁食实验未对志愿者的双重认知控制功能产生明显影响,这说明在15 d完全禁食状态下,志愿者也具有充足的认知资源来执行认知控制。这有助于进一步了解完全禁食与双重认知控制加工方式的关系,并为未来近地行星登陆甚至深空探索过程中,主动处于禁食状态下航天员的生存和工作提供理论支持和参考依据。

禁食低代谢场景下基于非接触式生理心理感知的多模态情绪调适研究

目的探索禁食低代谢场景下结合非接触式生理心理检测方法的全流程情绪调适模式,验证非接触式生理及心理检测算法精度,评估面向抑郁、焦虑等负性情绪状态的多模态情绪调适方案效果。方法部署非接触式生理心理检测算法与情绪调适方案,搭建多模态情绪调适系统,采集“绿航星旅Ⅷ”15 d完全禁食人体低代谢实验志愿者生理心理相关数据,并结合指夹式血氧仪与量表结果,验证系统内部署的非接触式生理心理检测算法精度,设计情绪调适实验,设置声音、穴位、磁、组合调适四个组别,比较志愿者调适前后量表评分,验证系统情绪调适效果。结果实验数据显示非接触式心率检测模型的Bland-Altman图差值平均数为﹣0.497 bpm,且95.3%的误差值检测数据处于95%一致性区间内;非接触式心理检测模型对于应激状态、焦虑情绪、抑郁情绪识别准确率均超过80%,疲劳状态、愤怒状态识别准确率超过70%;经情绪调适后,志愿者应激水平得到显著改善(P<0.05),积极情绪得到显著性促进(P=0.005),实时消极情绪评分明显改善。结论非接触式生理心理检测方法能有效识别禁食低代谢场景下志愿者生理及情绪状态,声音、穴位、磁、组合方案能够有效缓解志愿者负面情绪状态,为未来深空探测与地外驻留场景中航天员身心健康管理提供了新的技术途径。

玻纤行业中小企业智能制造数字转型现状与路径研究

我国玻璃纤维行业市场集中度高,龙头企业凭借自身优势已经率先开展智能制造与数字化转型,建设了一批优秀的智能工厂,为行业树立典范。但玻纤行业中小企业由于成本、技术、人才等基础条件的限制,数智化水平仍然较低,存在战略定位不清晰、转型需求与路径不明确的问题。如何提升中小企业智能制造数字转型能力,是玻纤行业目前发展面临的关键难点。本文聚焦于玻纤行业中小企业智能制造数字转型现状,分析现状中存在的问题与转型需求,为中小企业智能制造数字转型提出可行性路径与措施建议,引导和推动中小企业加快转型。

CMA-MESO逐时快速更新同化预报系统及其短临预报效果初步分析

基于CMA-MESO模式水平3 km分辨率3 h循环的快速更新同化预报系统,本文建立逐小时的分析预报循环系统,并且通过采用5种尺度叠加的高斯相关模型和引入各向异性的水平相关尺度方案来改进背景误差水平相关结构,同时考察引入全球大尺度信息方案对逐小时循环的分析和预报影响。通过对2020年7月19日华东强对流天气过程的数值模拟表明:(1)逐小时循环吸收了更多的高频观测资料和循环中采用更临近的1 h预报场作为背景场,分析和降水短临预报质量整体比3 h循环有所提高;(2)在区域分析中逐时引入全球预报场的大尺度信息会削弱区域观测资料的影响,对预报会有不利影响;(3)改进的五种尺度叠加高斯相关模型和各向异性的水平相关尺度主要使风场背景误差水平相关系数的描述更接近样本的统计结果,因而在逐1 h循环中风场分析更靠近观测,华东强对流过程的组合反射率和降水短临预报更接近实况。

光功率计功率校准能力扩展与自动校准系统的实现

光功率计是光通信网络中用于测量光功率的仪器。为了保证光功率计测量结果准确,必须对光功率计进行校准。现有计量检定规程适用于-80~27 dBm范围内光功率参数的检定和校准,为了满足大于27 dBm功率的校准并提高光功率计的校准效率,设计了一套光功率自动校准系统,并将光功率参数的校准能力扩展至34dBm。介绍了该系统的硬件组成、软件的设计思路和实现方法,并给出了不确定度评定结果。经过与中国计量科学研究院(NIM)的校准结果比较,该方法在提高校准效率的同时保证了校准结果的准确可靠。

基于RPCA的红外与可见光图像融合

图像融合中,多数边缘保持滤波器在优化过程中会损坏细节和纹理信息,并且噪声也会严重影响融合结果,使得融合结果之间出现边界模糊和细节丢失问题。提出了一种基于RPCA(Robus principal compo-nent association)算法的红外光和可见光图像融合方法,可有效提高图象清晰度和视觉信息的保真度。首先,利用鲁棒主成分分析(RPCA)分解源图像为低秩部分和稀疏部分,并运用相对全变分和平均能量法对两者进行处理,最后通过NSCT逆变换获得融合图像。实验结果表明,与其他方法相比,该方法所得融合图像的平均梯度、空间频率、边缘强度、互信息量均有提升,提升量级分别为10.6%到72.6%、15%到60.2%、9.7%到69.6%,22.7%到229.7%。

职业院校赋能乡村振兴战略的人才培育路径

人才振兴是推进乡村振兴、全面建成小康社会的关键。作为培养服务区域经济发展主要人才的职业院校,如何在乡村振兴战略背景下,培育服务乡村振兴的人才的同时反哺职业教育,最终实现乡村振兴和职业院校的双赢是重点研究的方向之一。文章通过分析与全面推进乡村振兴相结合职业教育的新定位,探讨了在乡村振兴战略实施中关于人才的困境,以陕西财经职业技术学院为例,为职业院校赋能乡村振兴战略人才培育提供新思路。

关节镜球囊成形术治疗胫骨平台骨折的效果及对术后关节功能恢复的影响

目的探讨胫骨平台骨折(FTP)患者采用膝关节镜下球囊成形术治疗的效果及对术后关节功能恢复的影响。方法选取2021年2月至2022年8月信阳职业技术学院附属医院骨科采用膝关节镜下球囊成形术治疗的FTP患者48例作为微创组,同期采用传统切开手术治疗的患者60例作为对照组;统计分析两组的手术时间、手术出血量、完全负重时间等指标,比较术后即刻、术后3个月、术后6个月患者膝关节胫骨平台内翻角(TPA)、后倾角(CA)及膝关节功能。结果两组患者手术时间、X线曝光时间、手术出血量、术后下床活动时间、术后引流量比较,微创组均低于对照组(P<0.05);微创组和对照组的完全负重时间差异无统计学意义(P>0.05);在术后即刻、术后3个月、术后6个月,微创组患者的膝关节的TPA、CA测定值与对照组比较,差异均无统计学意义(P>0.05);在术后6个月,微创组患者的绞锁、上楼、肿胀、疼痛及Lysholm总评分均高于对照组(P<0.05);微创组患者的跛行、支持、不稳定、下蹲评分与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论膝关节镜下球囊成形术治疗的FTP患者在保证骨折复位的同时,减轻手术过程的创伤程度,有利于术后膝关节功能的恢复。

无损检测技术在浇筑模具质量控制中的应用研究

本研究旨在探讨无损检测技术在浇筑模具质量控制中的具体应用,以提高模具制造的精度和可靠性。主要采用超声波检测技术对模具材料进行检测,以精确识别缺陷位置并评估材料应力分布。同时,利用红外热成像技术监测模具表面的温度分布和加工参数,从而评估表面质量。研究结果表明,无损检测技术在浇筑模具质量控制方面具有显著优势,能够有效提升质量控制水平。期望通过文章的研究,能够有效提高模具制造行业的技术水平,推动产业的发展。

新疆风力发电减碳效益全生命周期评估

风力发电减碳效益评估有助于从减碳角度更好制定能源发展相关政策。以风力资源总体丰富且亟需发展风力发电以实现能源系统脱碳的新疆为研究区,将生命周期方法与风力发电模型结合,在省、市级尺度分别评估了风力发电全生命周期的排放水平及发电效益,核算了风力发电相对于火力发电和光伏发电的减碳效益,有效弥补了传统生命周期评估中空间差异考虑不充分的问题。结果表明,风机全生命周期平均发电量为13.1×10^(7)kWh,风力发电全生命周期共排放3944.24 tCO_(2)⁃eq,通过材料处置回收和循环再利用可减少1424.79 tCO_(2)⁃eq。新疆发展风力发电具有低排放强度和高减碳效益的特点,与火电相比可减少97.44%排放,减碳效益平均可达906.72 gCO_(2)⁃eq/kWh,并且应优先布局在哈密、巴音郭楞蒙古自治州和北屯市;与光伏相比,减碳效益可分别达到43.85 gCO_(2)⁃eq/kWh(衰减率DR=1%)和169.84 gCO_(2)⁃eq/kWh(DR=3%),此情景下风电应主要部署在克孜勒苏柯尔克孜自治州、喀什和和田。在风电减碳效益较差地区如石河子市、铁门关市和双河市应考虑利用本地充足太阳能资源发展光伏发电。需注意风电的排放强度和减碳效益在局地小尺度评估中存在不确定性,获取更精细的结果仍需进一步评估。未来应大力发展新疆本地的风电产业,打造绿色供应链和加快发展处置回收技术以增加减碳效益。

高校实验室气体管理

介绍国内高校实验室用气现状及气体使用与管理中存在的问题,提出高校实验室气体安全管理强化措施。通过不同种类气体钢瓶分类分处保管,加强实验室用气安全;通过搭建尾气排放装置,降低仪器尾气出口处压差的干扰及冷凝液体堵塞管道的风险,防止尾气中可燃气体在管道中聚集;通过搭建集中供气系统,实现气瓶集中规范存放并确保有序供气,降低危险源分散导致的安全隐患;通过搭建半自动切换汇流排供气系统,实现持续不间断的气体供应,有效避免气瓶金属软管内的空气污染及气瓶压力放空带来的后续充装风险;通过使用气体发生器、液氩及液氮等作为气源,实现远程监控工作状态、程序控制压力和流量,避免气瓶运输和使用过程存在的安全隐患。研究结果为更好地管理高校实验室气体提供指导。

高加速应力筛选在某航空电子设备上的应用

目前筛选效率更高的高加速应力筛选方法已经被应用在了很多民用电子产品中,但是由于民机航电产业在国内起步较晚,缺乏相关经验参考,因而其还未被广泛地应用于航电设备上。基于国内外高加速应力筛选的相关标准等文献,结合民机航电设备的特点,详细地介绍了高加速应力筛选方法在某民机航电设备上的应用,对于其他民航电设备高加速应力试验的开展具有一定的参考意义。

基于深度哈密顿神经网络的物料提升机的鲁棒控制

安装基座的随机振动给物料提升机系统带来不确定性,对此提出一种基于深度神经网络的非线性鲁棒控制策略。首先,采用一种嵌入哈密顿力学先验的深度神经网络(HNN),拟合了系统的动力学模型;然后,以此模型为基础,结合一种隐式Lyapunov(IL)函数,设计了系统的鲁棒镇定控制器。仿真显示,所提出的基于深度哈密顿神经网络结合IL函数控制器(HIL)的控制效果与基于精确模型的控制器IL几乎完全一致;相较传统的基于黑箱神经网络模型的IL控制(BIL)、基于误差模型(IL-E),其收敛时间分别减少了25.9%和32.5%。结果表明,所提出的控制策略能准确表征系统的非线性动力学特征,有效抑制基座振动不确定的影响,实现物料提升机的快速精确鲁棒镇定。

关帝山青扦径向生长对厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)事件的响应

关帝山位于华北气候过渡区,受到厄尔尼诺-南方涛动(El Nino-Southern Oscillation,ENSO)事件的强烈影响。分析关帝山青扦(Picea wilsonii)径向生长与ENSO事件的响应关系,有助于了解气候变化对位于气候过渡区的山地森林树木生长的影响。利用关帝山海拔2000~2200 m的青扦树轮样芯,构建了树轮宽度差值年表,通过Pearson相关分析确定树轮宽度指数与月均温、月降水量、多元ENSO指数(multivariate ENSO index,MEI)的相关关系,使用交叉小波变换分析(cross-wavelet transform analysis,XWT)得到青扦树轮宽度差值年表与MEI的共同功率谱周期,比较青扦宽轮和窄轮对ENSO事件响应的差异,并运用时序叠加分析(superimposed epoch analysis,SEA)探究典型ENSO事件后青扦径向生长的变化。结果表明:(1)关帝山青扦径向生长主要受到前一年生长季前期(p3-p5)和当年生长季(c7,c9)高温的限制,前两年生长季开始时期(pp5)和结束时期(pp9)的降水则有利于青扦生长;(2)青扦树轮宽度差值年表与前一年5月到当年3月(p5-c3)的MEI指数呈显著负相关(P<0.05),两者有2~5.5年的共同功率谱周期;(3)关帝山青扦的宽轮主要受拉尼娜事件影响,窄轮主要受厄尔尼诺事件影响。厄尔尼诺事件发生的当年及后3年,青扦径向生长速度显著减慢(P<0.01)。

基于电位梯度的U型挂环结构缺陷原位检测方法研究

电力金具U型挂环作为输电线路中常见、并且承受应力最大的一个部件。在导线重力和风荷载的共同作用下,U形挂环底部弯头部位经常出现磨损、腐蚀导致的结构缺陷,容易造成线路断开和脱落等严重事故。因此,准确检测U型挂环的结构缺陷至关重要。针对现有关于结构缺陷检测方法如涡流探伤、图像处理与超声检测等在检测中存在测量精度低、难以实现原位检测等缺点,本文通过研究不同激励下与不同结构缺陷下U型挂环沿面电位梯度变化,提出一种基于电位梯度的电力金具U型挂环结构缺陷原位检测方法,进行了算例分析与验证。结果表明,该方法能够实现U型挂环结构缺陷程度准确测量,具有测量精度高、环境适应性好等优点。本文研究成果可在工程上给输电线路金具巡检和更换提供科学理论依据,对确保电网安全稳定运行具有重大意义。

乡村振兴视域下农村职业学校培育乡村工匠行动策略研究

在乡村振兴战略中,农村职业学校通过培养乡村工匠、深化改革和推动现代化,对产业、人才、文化、生态和组织振兴发挥关键作用。文章介绍了乡村工匠的定位和价值,分析了现行乡村工匠培育策略及其存在的问题。乡村工匠是传统技艺的传承与创新者,是乡村经济发展的推动者,是乡村文化的守护者,是乡村社会治理的参与者,是乡村振兴战略的实践者。农村职业学校通过专业教育和实践教学,培育具有职业技能的新型农民,为乡村振兴提供人才支撑,但目前的培育工作仍存在一些不足之处。为解决职业教育培训体系与乡村振兴战略之间的脱节问题、增强农村职业教育与地方产业特色化发展之间的关联度,提出深度结合乡村振兴战略、提倡“技意双扶”发展理念(技术培养和意识形态培养的双轨并进)、优化农村职业学校及其教育环境等助推乡村工匠培育的建议,以营造良好教育生态、全面提高教育质量。本研究有利于促进农村职业学校的长期发展,为“三农”事业培养出更多具备实战经验、专业能力和创新思维的乡村工匠。

基于信号波形特征的刀具破损监控方法优化

针对微弱破损信号的监控,提出了一种基于信号波形特征的刀具破损监控方法。先分析了刀具破损监控的各项特征,包括信号降噪方法等对破损特征值的影响、不同工艺条件下破损特征值的监控要求等。对于破损造成的时域信号波动较小而动态包络法难以识别的问题,提出了基于信号波形特征的刀具破损监控方法。最后验证了基于信号波形特征的刀具破损监控方法的有效性,相比于动态包络法准确度大幅提高。

放牧对五台山高山、亚高山草甸植被-土壤系统耦合的影响

以野外样地调查和室内分析的数据为基础,研究了放牧压力下五台山高山、亚高山草甸植被、土壤的变化特征,并利用灰色系统分析法,从群落和物种两个尺度探讨了放牧对五台山植被-土壤系统耦合的影响。结果表明:随着放牧压力的加大,土壤pH、有机质和全氮含量呈先下降后上升的非线性变化,在极度退化草甸下达到最大值;灰色关联分析表明土壤有机质和全氮与群落地上生物量、物种多样性、群落总盖度的关联度较高,土壤有机质、全氮对群落特征变化有一定影响;在受到强度干扰时,植物群落优势物种由原生种向退化种发生替代变化。系统耦合度的定量研究表明,现有的放牧强度已经使五台山山地草甸的植被-土壤系统的耦合水平降低。草甸的退化不仅仅是植被与土壤的衰退,也导致两个子系统耦合关系的减弱,使系统表现出相悖的发展趋势。