基于多分支增强和融合注意力机制的水下图像增强算法

由于水对光的折射和吸收,水下图像通常会出现严重的退化,如色偏、模糊、能见度低等.为了提高水下图像的可视性,提出了一种基于多分支增强和融合注意力机制的水下图像增强网络MBFA-GAN.首先,通过分析水下图像的色彩退化和模糊因素,设计了青品色温修复模块和模糊恢复模块对水下图像进行色彩矫正和模糊恢复.然后,基于对多个分支特征的互补性考虑,采用循环合并策略将多个分支增强的特征利用自适应融合模块进行融合,逐步增强图像细节.最后,设计了融合注意力模块,用于深度挖掘图像在通道维度和像素维度的相关性矩阵,以提高增强图像的真实性.实验结果表明,与现有算法相比,提出的水下图像增强算法去模糊效果较好且颜色更真实,可以有效改善水下图像色偏和模糊的问题.

血管生成素样蛋白4通过调节成纤维细胞和内皮细胞功能影响糖尿病足进程

背景:研究表明,血管因素对糖尿病足的发生具有重要影响。目的:探讨血管生成素样蛋白4在糖尿病足形成中的重要作用。方法:①对糖尿病足患者的基因表达谱数据进行生物信息学分析,找到关键基因。收集糖尿病足患者以及无糖尿病健康人的皮肤标本进行苏木精-伊红染色、免疫组化染色以及qRT-PCR实验,检测血管生成素样蛋白4表达情况。②培养人永生化皮肤成纤维细胞系和原代人脐静脉内皮细胞,将2种细胞分别分为对照组和外源性补充血管生成素样蛋白4组,通过划痕实验以及CCK-8实验分别检测成纤维细胞的迁移能力和增殖能力,通过Ki67实验检测内皮细胞的增殖能力。结果与结论:①生信分析发现,血管生成素样蛋白4基因的下调可能是导致糖尿病足形成的关键基因。②苏木精-伊红染色结果显示,与正常皮肤相比,血管生成素样蛋白在糖尿病足皮肤内弱表达,且其mRNA水平相对表达量降低(P<0.01)。③划痕实验结果显示,与对照组相比,血管生成素样蛋白4组成纤维细胞迁移能力明显增强;CCK-8细胞增殖实验显示,血管生成素样蛋白4组成纤维细胞的吸光度值在24,48 h均高于对照组(P<0.01,P<0.001);提示血管生成素样蛋白4可增强高糖处理的成纤维细胞迁移及增殖能力。④Ki67实验结果显示,与对照组相比,血管生成素样蛋白4组内皮细胞Ki67阳性细胞数目明显多于对照组;CCK-8细胞增殖实验显示,血管生成素样蛋白4组内皮细胞的吸光度值在24,48 h均高于对照组(P<0.05,P<0.001)。(5)以上结果均提示血管生成素样蛋白4可增强高糖处理内皮细胞的增殖能力。

对“三北”工程区退化林修复策略的思考

自1978年“三北”工程启动以来,营建了大面积防护林、公益林,对筑牢我国北方生态安全屏障起到关键作用。“三北”工程早期营建的部分防护林出现老化、退化问题后,国家在“三北”工程区先后部署退化林修复相关的工程任务,目的是维护“三北”防护林体系完整性和生态功能的正常发挥。针对“三北”工程六期退化林修复亟需回答的复杂科学问题,本研究将“三北”工程区退化林限定为生长出现明显衰退、生态功能出现明显下降的人工林(含灌木)。退化林修复不仅要解决表征性林分退化,更要解决系统性土壤退化;发生系统性退化的根本原因是后期管护不到位,致使土壤和水分条件发生退化,而后期管护面临的最大限制性因素是水分。“三北”工程区幅员辽阔,退化成因的自然、灾害、生理、设计和人为因素叠加效应明显。首先,应根据自然禀赋特征进行退化林修复分区、分类、分级,确保精准施策;其次,考虑将过去以植被表征性为主的退化判定指标逐步升级为以植被功能性为主、结合表征性的判定退化指标。建议按退化程度的分级(轻度、中度、重度退化),采取针对性的封育保护、补植补播和更新改造等修复策略。本研究提出提高林分全周期经营管护水平的管护制度建议,以期为“三北”工程退化林修复、制定相关技术规程和政策保障提供参考思路。

基于Phyphox的“落体竖压弹簧”问题的可视化实验设计

在“落体竖压弹簧”问题中,落体和弹簧的相互作用时间短,且相互作用过程中弹簧对落体的作用力为变力,阻碍了高中生准确有效地理解该问题。可视化实验是基于可视化技术或方法来设计的实验,它可以丰富学生的感性认知,增强学生对物理方法的应用能力,同时培养他们的实践和创新能力。本文利用智能手机中的Phyphox软件设计可视化实验,把手机与弹簧相互作用过程中手机的加速度变化情况可视化,然后基于牛顿第二定律,并利用Excel中的函数功能将手机所受弹力变化情况可视化,从而获得直观的实验结果,丰富该类问题的教学素材。

高职院校产教融合质量评价体系研究与应用

本文以浙江农业商贸职业学院汽车技术系为例,构建产教融合质量评价体系,突出学院“树人成德,行知达材”的教育理念。通过调查问卷、专家座谈等方式,运用利益相关者理论构建分层评价指标,确立产教融合质量评价体系的结构、维度和权重等内容,分别从组织协作、专业教学、学生培养、教师发展、毕业班就业质量、历届生跟踪评价、行业影响和校内外实训基地建设等八个方面,分二级结构,设计产教融合质量评价体系,并对其应用效果进行了总结和评估。

饲用氨基酸的生物合成与产业化应用

饲用氨基酸在低蛋白质饲粮配合技术中的应用既能保障动物的营养需求,又能提高养殖经济效益,同时还具有显著的环境保护效应,在现代集约化养殖中具有广阔的应用前景。生物技术的进步推动了氨基酸生产效率的提升和成本的降低,使得合成氨基酸在饲料行业的应用更加广泛和可行。本文介绍了当前在饲料行业中已广泛应用的饲用合成氨基酸种类及功能研究进展,综述了重要饲用氨基酸(赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、异亮氨酸、缬氨酸和亮氨酸)在大肠杆菌或谷氨酸棒杆菌中的生物合成途径,详细阐述了重要饲用氨基酸生产菌株遗传改良的代谢工程策略,并在展望中提出了未来饲用氨基酸生产菌株工程化改造的方向。

基于阿基米德优化算法对质子交换膜燃料电池的模型参数估计

随着新能源汽车市场占有率不断提高,燃料电池电动汽车也在不断地发展,质子交换膜燃料电池作为其关键部件之一,设计制造成本尤为重要。在文章研究中,提出了一种新的模型识别方法,用于质子交换膜燃料电池的最佳参数识别。所提出的方法使用了改进型阿基米德设计优化算法,然后在实验研究中,实施了该设计的模型,并将结果与一些众所周知的方法进行比较。最终结果表明,所提出的方法对于Nexa模型的误差值为0.10,比较其他算法中,本研究提供了最佳解决方案。

新能源汽车专业产学协同育人模式改革研究——以浙江农业商贸职业学院为例

在新工科背景下,为赋能绍兴地区新能源汽车智能制造产业发展,浙江农业商贸职业学院新能源汽车专业通过探究“1234”产学协同育人模式,即以产学协同育人基地为依托、学校和企业为双元主体,以骨干教师、青年教师、订单班学生三层次人才培养为基础,通过项目教学、实践教学、工程应用和成果转化“四个轮子”驱动发展,拓展产学合作的深度和广度,形成产学协同育人共同体。该文以浙江农业商贸职业学院为例,对新能源汽车专业产学协同育人模式改革路径进行研究,以提高新能源汽车专业人才培养质量。

高碱煤热转化过程中钠的释出特性实验研究

为研究高碱煤热转化过程中钠的释出特性,采用原煤和水萃取煤分别进行燃烧实验和热解实验来对比分析高碱煤和低碱煤中钠的释出特性,探究不同煤质的煤样在燃烧时煤样中不同赋存形态钠的释出特性变化以及气氛变化对钠释出的影响。结果表明:在进行燃烧实验时,高碱煤在300~500℃时钠的释出量增加缓慢,在500~1100℃时钠的释出量增加较快,低碱煤在300~500℃时钠的释出量增加较快,在500~1100℃时钠的释出量增加缓慢,由此可知煤质是影响钠释出的主要原因之一,钠的释出特性会因煤质中成分差异而受到较大影响;燃烧和热解2种不同气氛下钠释出特性相似,热解过程中钠释出率变化平缓,且热解过程中钠释出率会比燃烧过程低7.0%左右;有机钠和水溶性钠2种不同赋存形态钠因释出途径不同而导致释出特性有所差异。

基于新混合乌鸦搜索算法的置换流水车间调度

为了更加有效地求解以最大完工时间最小化为目标的置换流水车间调度问题,提出一种新混合乌鸦搜索算法(NHCSA)。首先,对一种基于NEH的启发式算法进行了改进,在此基础上提出新的方法以改善初始种群的质量和多样性;其次,采用SPV(Smallest-Position-Value)规则进行编码,使算法能够处理离散的调度问题;最后,针对迭代贪婪算法,提出了自动调整重插入工件范围的方法、引入了TB机制,并采用改进的迭代贪婪算法对最佳工件排序进行局部搜索,以提升算法收敛的精度。基于典型测试集进行了仿真测试,结果验证了所提算法的寻优能力和稳定性。尤其是在针对Rec19和Rec25算例的比较中,仅NHCSA取得了当前最优解,进一步证明了其优越性。

喀斯特石漠化区林草间作对土壤养分及微生物数量的影响

林草间作具有水源涵养、提高土壤肥力和增加生物多样性等多重优势,是喀斯特石漠化区生态恢复较为理想的模式之一。为了探讨林草间作对喀斯特石漠化区土壤养分和微生物数量的影响,在贵州省关岭县板贵乡选择花椒(Zanthoxylum bungeanum)+拉巴豆(Dolichos lablab)间作、花椒+雀稗(Paspalum thunbergii)间作及单作花椒3种模式开展研究。结果表明:与花椒单作相比,土壤中有机质、全氮、速效钾、碱解氮含量均有所增加,土壤pH降低,土壤微生物数量增加,其中真菌数量显著增加(P<0.05)。0-10 cm土壤中有效磷含量显著降低(P<0.05),而10-20 cm土壤中有效磷增加。相关性分析表明,0-10 cm土壤中细菌数量与有效磷含量显著负相关(P<0.05),真菌数量与有机质含量极显著正相关(P<0.05),与全氮、有效磷含量显著正相关(P<0.05),与pH显著负相关(P<0.05);10-20 cm土壤中细菌数量与速效钾含量显著正相关(P<0.05),真菌数量与pH显著负相关(P<0.05)。说明在喀斯特石漠化地区花椒和牧草构成的林草间作生态恢复模式在提高土壤养分、增加微生物数量方面有积极作用。

不同放电功率下的储能用磷酸铁锂电池热失控特性实验研究

以某款52 Ah储能用方形磷酸铁锂电池单体为对象,采用400 W的外部热源、20.8~166.4 W(1~8 h)的恒功率放电以匹配电池工作状态下的热滥用条件,测量电池热失控过程中的表面温度和电压,记录热失控实验现象和关键时间点,对比研究不同放电功率对热滥用诱发热失控进程的影响。结果表明,放电操作会加速热失控的进程,且放电功率越大,热失控越早发生,从不放电到166.4 W恒功率放电,安全阀打开时间缩短了23.4%,热失控触发时间缩短了5.6%;与此同时,四组放电工况由于放出部分能量,最终热失控的严重程度有所降低,放电工况下的热失控最高温度和最大温升速率比不放电工况最高分别下降了9.0%和53.3%;另外,放电操作会造成热失控过程中电压更大的波动,后续电压下降的时间窗口前移至开阀时间附近,这将更有利于利用电压变化对热失控进行预警。总体而言,放电操作在加速热失控进程的同时,降低了热失控最终的严重程度。本工作可对电化学储能电站的日常安全运营和电池管理系统设计提供参考。

神经系统在调控皮肤创伤修复和瘢痕愈合中的重要作用

背景:皮肤创伤修复是一个极其复杂的过程,神经系统在调控创伤修复和瘢痕愈合方面发挥重要作用。目的:对皮肤创伤修复过程中神经系统的作用,包括相关因子、多种细胞对损伤皮肤修复的作用进行综述。方法:检索PubMed及中国知网数据库2003-2024年发表的文献,英文检索词为“skin wound healing,nervous system,nerve regeneration,growth factor”,中文检索词为“皮肤创伤修复,皮肤神经支配,神经肽,生长因子,细胞协同作用”。最终筛选出83篇文献进行分析。结果与结论:①皮肤受到自主神经和感觉神经的密集支配,越来越多的证据表明,皮肤神经系统不仅负责向中枢神经系统传递感觉信息,而且在包括伤口愈合在内的各种皮肤功能中发挥重要的作用。②神经系统作用于皮肤创伤愈合的不同阶段,能够调节血管再生,促进相关生长因子及神经递质释放,和不同类型细胞协同作用从而促进皮肤创面愈合;因此,研究神经系统作用的潜在机制成为促进皮肤创伤愈合的有力靶点。

基于空间句法的传统村落公共空间形态研究——以桂北地区水源头村为例

村落公共空间是村民社会活动的主要场所,也是当地文化与营建技术的结晶。为了更准确地掌握与评价传统村落公共空间的使用现状,迎接人口回流、游客涌入给传统村落带来的挑战与机遇,通过现场调研结合空间句法,分析了桂北地区水源头村公共空间的整体及局部整合度、街巷连接度值、全局深度和整合度以及空间视域,探求其公共空间形态特点,发现其节点的可达性和空间视域特点。在此基础上,提出“小、快、轻”的村落更新设计建议,为类似乡村聚落公共空间的优化提供借鉴。

基于自发辐射分析的高碱煤燃烧炉内在线监测技术研究进展

准东煤等高碱煤在新疆地区储量巨大,但其富含的碱金属元素极易导致炉膛受热面沾污、结渣等问题,会影响锅炉运行的安全性,研发高碱煤高效清洁燃烧发电技术对实现“双碳”目标有重要意义。总结了基于自发辐射分析的高碱煤燃烧炉内在线监测技术的研究进展,重点介绍了发射光谱技术、自发辐射图像处理及成像技术在高碱煤燃烧监测领域的研究现状及应用情况,进而对其发展趋势和动态进行探讨。发射光谱技术通过对火焰发出的不同波长光谱辐射信号进行处理获取温度与组分,近期,已广泛用于测量工业炉膛燃烧火焰温度和气相碱金属质量浓度,并基于此对炉内结渣趋势进行定性判断。自发辐射图像处理及成像技术具备信号空间分布的解析能力,利用CCD、CMOS等面阵传感器获取炉内自发辐射图像,基于图像处理与热辐射成像原理,结合辐射反问题求解方法,可以获得燃烧场在三维空间的温度分布以及二维壁温分布,使结渣的三维可视化监测成为可能。未来需基于发射光谱技术、自发辐射图像处理及成像技术对二维或者三维的受热面结渣沾污进行监测,结合炉内燃烧温度与气相碱金属质量浓度等参数分布,建立高碱煤燃烧受热面结渣沾污的定量判断指标,最终达到对受热面结渣沾污在线预测的目标。

不同正极材料的大容量锂离子电池热失控实验研究

为探究不同正极材料大容量锂离子电池的热失控特性,针对不同荷电状态(SOC)下相同容量的不同正极材料大容量52 Ah磷酸铁锂电池(LFP)和53 Ah三元锂离子电池(NCM)的热失控进行实验,通过热失控行为、热失控特征参数等参数对比二者的宏观行为与特征。实验结果表明:NCM热失控比LFP更剧烈;SOC越大,NCM与LFP更易发生热失控且热失控更剧烈,NCM热失控对SOC的变化更敏感。

典型农牧交错带不同植被恢复模式土壤微生物特征及其影响因素——以张家口屯垦林场为例

【目的】土壤微生物作为生态系统的分解者在植被演替和养分循环中扮演重要的角色,是土壤养分转化的最重要的调节器之一,也是评估生态系统恢复的重要指标。为明确农牧交错带不同植被恢复过程中的土壤微生物特征,评价植被恢复成效,深入认识农牧交错带植被恢复和演替过程。【方法】利用Illumina MiSep高通量测序技术,结合常规分析方法,以天然草地为对照,分析中国北方典型农牧交错带张家口屯垦林场4种植被恢复模式(樟子松Pinus sylvestris var.mongolica、落叶松Larix principis-rupprechtii、杨树Populus tomentosa和榆树Ulmus pumila)土壤细菌和真菌群落组成及其多样性,并探究其与土壤环境因子的相关性。【结果】高通量测序结果共获得19957个细菌OTUs和5957个真菌OTUs。α多样性分析结果表明,20~40 cm土层中落叶松和樟子松的细菌Shannon和Chao指数显著高于天然草地(P<0.05),0~20 cm土层中天然草地和榆树真菌Shannon和Chao指数显著高于杨树(P<0.05);β多样性分析结果表明,在属水平,不同植被类型微生物群落结构差异显著(P=0.001)。回归分析结果表明,植被恢复导致土壤细菌和真菌群落发生改变,其中SOC、TN和粉粒含量与细菌密切相关,黏粒和粉粒含量与真菌密切相关。【结论】在张家口地区农牧交错带植被恢复过程中,樟子松和落叶松恢复模式是细菌群落丰富度和多样性最高的2种植被恢复模式;榆树恢复模式是真菌群落丰富度和多样性最高的植被恢复模式。研究结果可为农牧交错带生态脆弱区的生态恢复提供理论依据和技术支撑。

煤与生物质耦合燃烧的协同效应

生物质燃料是替代化石燃料的重要能源,在燃煤机组上掺烧生物质是当下生物质能利用的主要途径。由于煤和生物质耦合燃烧过程中存在协同效应,生物质燃料与煤耦合燃烧性能与二者单独燃烧的燃烧性能差异无法通过化学成分或相关性质算术平均来确定,与此同时,生物质中富含的碱金属K也会加重受热面结渣倾向。为研究煤与生物质混合燃烧过程中协同效应,选取神府烟煤与板栗壳作为试验样品,通过混合、研磨与压制,制备成圆饼形颗粒并在Hencken平焰燃烧器上进行燃烧试验。利用高速摄像机结合图像处理技术计算着火延迟时间,利用光谱仪结合自发辐射理论测量燃烧过程中火焰温度、气相K浓度。探讨耦合燃烧着火特性、燃烧特性与气相碱金属释放特性协同效应及其原因。最后,结合灰分分析结果计算各工况结渣指数,获得燃烧气相碱金属释放量与结渣指数相关性关系。结果表明:煤与生物质耦合燃烧着火延迟时间低于理论值,证明耦合燃烧着火存在协同效应,表现为促进着火。受纤维素热解与碱金属元素催化共同影响,生物质质量分数为50%时,着火延迟时间与理论值之差达到最大1.91 s,协同效应最大;耦合燃烧释放的碱金属低于理论值,说明耦合燃烧气相碱金属释放协同效应表现为抑制气相碱金属释放,由挥发分-焦炭相互作用与无机反应共同控制,无机反应中Si、Al元素与K反应占主导;随气相K释放量增大,碱酸比与硅比数值增大,结渣倾向升高,结渣指数与气相K释放量间相关性系数均大于95%,说明气相K释放量与结渣指数高度相关,可见在线监测获得的气相K释放浓度具有判别结渣特性潜力。

密闭增压补氧舱泄压过程中的木垛燃烧特性研究

为探究增压补氧舱泄压时间对人员安全疏散的影响,通过增压补氧舱的泄压试验对舱体泄压时压力与时间的关系进行验证。对比模拟与真实泄压曲线,验证了泄压理论公式适用于增压补氧舱的泄压过程计算。模拟高海拔条件下增压补氧舱的泄压过程,结果表明:使用1个DN20、2个DN40和1个DN65规格的泄压阀可满足此类建筑安全疏散的要求。当密闭增压建筑中某房门未紧闭的标准舱室内发生4层木垛燃烧后,若能及时对建筑进行整体泄压,对标准舱外公共区域的人员疏散影响较小。研究成果可为高海拔密闭增压建筑的推广应用提供参考。

来源于Bacillus subtilis的中性植酸酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

通过PCR的方法从Bacillussubtilis基因组中克隆了中性植酸酶基因nphy ,DNA全序列分析表明其结构基因全长 115 2个核苷酸 (编码 383个氨基酸 ) ,5′端有一编码 2 6个氨基酸的信号肽序列。去除信号肽编码序列的nphy克隆到大肠杆菌IPTG诱导表达载体pTYB40上 ,在大肠杆菌中得到了高效表达 ,表达量达到大肠杆菌可溶性蛋白的 40 %以上 ,表达产物具有生物学活性 ,证实了克隆到的中性植酸酶的编码基因有正常的生物学功能。