基于脑机接口与人机闭环的远程脑控无人机系统

随着现代军事战争的迅速演变,远程脑控无人机在实现战场信息获取、目标监视和战术部署方面扮演着愈发重要的角色。提出一种应用于远程脑控无人机的压缩感知控制范式和人机闭环控制算法,基于该控制范式及控制算法搭建面向军事应用场景的远程脑控无人机系统。在线实验结果表明:8名被试人员通过该脑控无人机系统进行导航任务,平均任务完成率为0.95,平均任务完成时间为100.46 s,显著优于基于人机开环控制算法的脑控无人机系统;新提出的脑控无人机系统可以应用于军事场景下的战场侦察,大幅度提高作战人员的无人机远程控制能力,拓展作战人员的战场感知范围。

基于系统动力学的危险化学品运输风险因素研究

为了降低危化品运输事故频次,规避危化品在运输过程中的风险,基于系统动力学模型,从人、机、环、管4个维度构建危化品运输风险因素指标体系,使用AHP法对指标权重进行赋值,结合风险因素间的因果关系构建参数方程,利用Vensim软件仿真模拟危化品运输风险水平的变化趋势,确定单因素变量值和人、机、环、管风险子系统权重的变化对危化品运输风险系统动力学模型的影响程度。结果表明:安全意识薄弱、设备故障等风险因素的变动以及人、机、环、管风险子系统的权重变动都会影响危化品运输风险水平,人、机、环、管4个子系统对危化品运输风险的影响程度从高到低依次是人、管、环、机。研究结果可为降低危化品运输过程中的风险和制定危化品运输事故预防策略提供一定参考。

氢基竖炉最佳开炉条件的数值模拟研究

利用组分输运模型对不同孔隙度、入口温度、H2含量条件下氢基竖炉开炉5 h的升温情况进行了模拟研究。结果表明,当还原气体组分及入口温度保持不变时,随着孔隙度的增大,炉内中心温度总体呈现升高的趋势;当孔隙度与入口温度保持不变时,炉内中心温度随着还原气体中氢气含量的增高而降低;当孔隙度与还原气体成分保持不变时,炉内中心点温度随着入口温度的上升而升高。氢基竖炉的最佳开炉条件为孔隙率0.40~0.42、还原气体中H_(2)和CO体积占比为40%和60%、入口温度1173 K。

基于CycleGAN算法的凤翔木版年画色彩特征迁移研究

目的为传承保护和创新发展陕西地区非物质文化遗产——凤翔木版年画,解决传统手工艺色彩复原难、图案组合创新效率低等问题,通过生成对抗网络与凤翔木版年画结合的方式,多维度推动其发展。方法通过高清扫描、自适应阈值检测法、标准色值提取及数据增广等方式对其进行系统性归纳总结与标准化采集存储,建立凤翔木版年画数据集,利用CycleGAN算法训练网络模型以完成迁移实验。结果通过艺术与技术的结合,不仅完成了年画墨线稿的色彩复原,还完成了创新设计图案的快速着色。结论在凤翔木版年画的史料复原与设计应用方面,通过现代设计方法与色彩风格迁移功能的结合,使其在适应现代发展趋势、完成活态传承任务的同时,为同类研究提供新思路。

美国城市历史公园保护更新中的公众参与研究——以纽约展望公园为例

城市历史公园具有历史价值和当代价值共存的突出特点。美国城市历史公园的保护更新实践表明,公众参与有助于充分发挥其历史文化价值与公共服务职能、促进公园的特色传承与可持续发展。但国内目前仍缺乏公众参与城市历史公园保护更新的经验。梳理美国各层级公园体系中的公众参与模式与特征,以纽约展望公园为例,阐述城市/郡一级公园全面、系统的公众参与历程与措施,围绕管理组织、参与方式、资金筹措、教育科普4个方面进行经验总结。针对国内在城市历史公园管理中面临的制度渠道不完善、多方利益难协调、公众参与意识淡薄、资金人手短缺等问题,提出构建多元化运营模式、健全制度保障与反馈机制、强化文化服务价值三项措施激励广泛、有效的公众参与,旨在为中国城市历史公园的保护更新实践提供参考借鉴。

从补中益气汤管窥李东垣脾胃观之阴火论

“阴火”即内伤之火,其实质为脾胃亏虚,元气虚损所生之内热。“阴火”理论是李东垣提出并应用于临床阐明病机、诊治疾病、遣方用药的重要学说。其产生机制复杂,涵盖内容广泛,自古存在诸多争议,至今未有定论,临床价值尚未完全体现。补中益气汤既是东垣脾胃内伤学说的核心方,也是理解其内伤发热之“阴火”理论的关键。文章将通过探讨李东垣脾胃内伤理论体系中最重要的方剂“补中益气汤”的药物配伍特点及其理论基础,阐述李东垣脾胃观之“阴火”论的学术思想,以及“益气升阳”“甘温除热”的制方思想,浅析“阴火”理论的学术渊源,总结后世医家基于“阴火”理论的临床诊疗应用思路,以期为日后临床工作者应用“阴火”理论临床辨证论治、组方加减提供理论依据。

N6-甲基腺嘌呤甲基化:中医药防治疾病的新兴靶点

N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)修饰是真核细胞信使RNA(messenger RNA,mRNA)最常见的一种表观遗传修饰方式,近年来发现其在疾病的发生发展中扮演重要角色。通过国内外权威数据库检索分析,阐述了m6A修饰的概念、作用机制及其研究背景,介绍了参与调控m6A的三大类甲基化酶在m6A修饰过程中扮演的角色及其在疾病发生发展中的作用,并对近年来中药及其有效成分通过干预m6A修饰防治疾病的相关研究成果进行了系统地梳理和归纳发现,中药及其有效成分是宝贵的天然m6A调节剂,其在防治癌症、心血管疾病、生殖系统疾病及骨相关等疾病中具有较好的干预作用,但其干预m6A修饰防治疾病的研究正处于探索阶段,进一步探析其具体网络调控机制无疑是未来中医药研究的热门方向。为今后进一步探索中医药通过m6A修饰治疗疾病的潜在价值,挖掘开发可调控表观遗传的中药提供理论参考及依据。

中医药治疗自身免疫性甲状腺疾病网络药理学研究进展

自身免疫性甲状腺疾病是一种常见的自身免疫性疾病,发病率呈上升趋势,但其发病机制仍未明晰,临床在改善患者临床症状及提高生活质量方面仍有欠缺,网络药理学通过分析药物、靶点及疾病之间“多成分、多靶点、多途径”协同作用关系,目前已被应用于对自身免疫性甲状腺疾病的治疗指导。通过对相关文献进行分析,总结当前利用网络药理学方法进行中医药治疗自身免疫性甲状腺疾病的研究,阐明单药或者中药复方中的活性成分、作用靶点、生物过程及通路分析,为临床提供参考。此外,总结网络药理学的不足,以期中医药可以通过此法得到更好的发展。

基于NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路探讨自身免疫性甲状腺炎伴抑郁症模型的制备与评价

目的探讨自身免疫性甲状腺炎伴发抑郁症动物模型的制备与评价,并基于NOD样受体蛋白-3(NOD-like receptor protein 3,NLRP3)/含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1,Caspase-1)/消皮素D(gasdermin D,GSDMD)通路加以验证。方法32只NOD.H-2H4小鼠随机分为正常组(N组)、抑郁组(DP组)、自身免疫性甲状腺炎伴抑郁症组(AIT+DP组)、自身免疫性甲状腺炎组(AIT组),每组8只。N组正常饲养,DP组采取5周慢性不可预知温和刺激(chronic unpredictable mild stress,CUMS),AIT组予0.05%碘化钠水溶液建立自身免疫性甲状腺炎模型,AIT+DP组在建立AIT动物模型基础上施加5周CUMS建立AIT+DP动物模型。通过观测小鼠甲状腺组织结构及淋巴细胞浸润情况和血清甲状腺过氧化物酶抗体(thyroid peroxidase antibody,TPOAb)和甲状腺球蛋白抗体(anti-thyroid autoantibodies,TGAb)水平评价小鼠自身免疫性甲状腺炎模型是否制备成功;通过测定体重、糖水偏好率、旷场行为学(中央象限时间、中央象限比例、站立次数、排便次数、毛发梳理时间),大脑皮质、海马病理变化及大脑皮质小胶质细胞焦亡相关蛋白水平评价小鼠抑郁状态。模型小鼠同时符合上述自身免疫性甲状腺炎与抑郁症相关指标检测,则表明AIT+DP动物模型制备成功。结果与N组比较,AIT组与AIT+DP组血清TGAb、TPOAb水平显著增加(P<0.01),甲状腺可见大量炎细胞浸润,DP组与AIT+DP组小鼠中央象限时间、中央象限比例、站立次数、排便次数、毛发梳理时间有不同程度降低,大脑皮质神经胶质细胞增多,神经元细胞减少,伴有部分细胞核萎缩,NLRP3、IL-1β、Caspase-1、GSDMD-N蛋白表达水平显著上调,AIT+DP组尤为明显(P<0.01)。结论0.05%碘化钠水溶液与CUMS可较好地模拟AIT+DP模型动物外在表现与内在指标变化,可为AIT+DP疾病的研究提供动物模型参考。

人工智能在长时液流电池储能中的应用:性能优化和大模型

近年来,人工智能(AI)技术在电池设计与优化领域取得了显著进展,特别是在液流电池的研究中展现出巨大的应用潜力。液流电池因其低成本、大规模、长循环寿命及高安全性,成为新型电力储能系统的研究重点。然而,传统的实验与仿真方法在探索液流电池设计空间方面效率较低,难以揭示其复杂的物理化学机制。本工作提出将计算机模拟与数据驱动的AI技术相结合,建立了具备高度可解释性的多物理场驱动模型,并通过机器学习辅助分析与优化液流电池设计。研究表明,机器学习模型在电压效率、库仑效率和容量预测方面表现优异,特别是梯度提升模型(gradient boosting,GB)在预测准确性上优于其他模型。通过SHAP分析识别关键影响因素,并结合电化学反应机理进行解释,为液流电池性能优化提供了科学依据。此外,本工作还开发了一个专门针对液流电池领域的大语言模型,通过精细的提示工程和文本分析流程,尽可能最小化“幻觉”,有效提升了信息处理的准确性。本工作的研究表明,AI驱动的模拟与优化方法为液流电池的设计与性能提升提供了新途径,未来随着计算能力和算法的不断发展,AI在液流电池及其他储能技术中的应用前景将更加广阔。

可“临-永”转换抢修钢墩设计及应急使用稳定性

为解决既有桥墩抢修器材仅适用于临时抢修、不能与永久恢复有效结合的问题,提出一种可“临-永”转换抢修钢墩,并介绍其结构组成和结构特点。针对应急使用阶段,基于Abaqus建立空间模型开展结构稳定分析,考虑列车活载、横向风载、制动力、平面扭转、初始缺陷等影响因素,分别从线弹性和非线性两个层面系统研究应急使用状态结构稳定性能。研究表明:线弹性分析时,随着横向风压增大,钢墩临界荷载呈减小趋势,下降速率与列车荷载强度及活载加载图式相关;钢墩临界荷载随着平面扭角增大呈减小趋势,具体使用时宜将扭转角度控制在0.5°以内,此外,平面扭转发生位置越低,对结构稳定影响越明显;钢墩临界荷载随几何初始缺陷增大呈下降趋势,不同类型缺陷对钢墩稳定的影响程度由大到小为双向缺陷、横向缺陷、纵向缺陷;考虑非线性影响时,双重非线性影响最大,材料非线性次之,几何非线性最小。

单细胞转录组测序技术在帕金森病中的应用

背景:帕金森病以中脑特别是黑质致密部为主要病理改变,导致患者运动和非运动功能受损。目前研究受制于细胞异质性,其发病机制仍需要更深入的阐明。近些年,单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)逐渐应用于神经退行性疾病中,对于理解细胞间异质性、疾病发展机制和治疗策略有重要意义。目的:综述近些年scRNA-seq技术应用于帕金森病的研究进展,为scRNA-seq在帕金森病诊断和治疗中应用提供理论基础。方法:由第一作者应用计算机系统检索中国知网、万方医学网数据库、PubMed、Web of Science数据库的相关文献,中文检索词为“单细胞RNA测序,帕金森病,细胞异质性,细胞亚型,多巴胺能神经元,胶质细胞”;英文检索词为“single-cell RNA-seq,Parkinson Disease,heterogeneity,subtypes,dopaminergic neurons,glial cells”,最终纳入71篇文献进行综述分析。结果与结论:(1)scRNA-seq是一种在单细胞水平上利用RNA测序对特定细胞群体进行基因表达谱定量的高通量实验技术,从分子水平揭示细胞奥秘。与传统的测序技术相比,scRNA-seq技术通过对细胞转录组进行自动聚类分析,从而揭示各种生理和病理情况下复杂组织中细胞类型多样性和特异性基因表达的变化。(2)通过scRNA-seq阐明多巴胺能神经元发育过程以及各种细胞亚型的独特功能特性,从而更好地了解具有潜在治疗作用的分子靶点。(3)利用scRNA-seq分析,提高了研究者对帕金森病胶质细胞反应的了解,从而全面表征了不同的细胞类型群体,并鉴定出与神经变性相关的胶质细胞亚群,绘制了有价值的单细胞图谱,作为未来研究的参考数据。(4)应用scRNA-seq检测胚胎小鼠以及干细胞,将有助于改善细胞治疗的体外分化方案和质量控制,以及评估干细胞衍生的中脑多巴胺能神经元的整体细胞质量和发育阶段。

基于PKCβ/Erk1/2/NF-κB信号通路探讨补中益气汤对自身免疫性甲状腺炎小鼠的影响

目的观察补中益气汤对自身免疫性甲状腺炎(AIT)小鼠PKCβ/Erk1/2/NF-κB信号通路的影响,探讨其治疗AIT的作用机制。方法80只8周龄NOD.H-2^(h4)小鼠随机分为对照组、模型组、中药组和硒酵母片组,每组20只。对照组饮用蒸馏水,其余各组予0.05%碘化钠溶液自由饮用8周建立AIT小鼠模型。各给药组灌胃给予相应药物给药8周。HE染色观察甲状腺组织形态,ELISA测定血清甲状腺球蛋白抗体(TGAb)、甲状腺过氧化物酶抗体(TPOAb)含量,RT-qPCR检测甲状腺组织蛋白激酶Cβ(PKCβ)、细胞外信号调节蛋白激酶1/2(Erk1/2)、核因子(NF)-κBp65、维甲酸相关孤儿受体γt(RORγt)和白细胞介素(IL)-17 mRNA表达,Western blot检测甲状腺组织PKCβ、Erk1/2、NF-κBp65、RORγt、IL-17蛋白表达。结果与对照组比较,模型组小鼠甲状腺组织出现大量淋巴细胞浸润,血清TGAb、TPOAb含量明显升高(P<0.001),甲状腺组织PKCβ、Erk1/2、NF-κBp65、RORγt、IL-17 mRNA和蛋白表达明显升高(P<0.001);与模型组比较,中药组和硒酵母片组小鼠甲状腺组织淋巴细胞浸润减轻,血清TGAb、TPOAb含量明显降低(P<0.001),甲状腺组织PKCβ、Erk1/2、NF-κBp65、RORγt、IL-17 mRNA和蛋白表达明显降低(P<0.001),中药组与硒酵母片组各指标差异无统计学意义(P>0.05)。结论补中益气汤可能通过调控PKCβ/Erk1/2/NF-κB信号通路减轻AIT小鼠炎症反应,改善甲状腺组织淋巴细胞浸润状态。

基于NGG-YOLOv5的空对地UXO目标检测方法

为提高无人机在复杂环境下对地面未爆弹(UXO)目标的辨识精度,提出了一种改进YOLOv5的UXO目标检测方法。该方法在YOLOv5的基础上,改进原YOLOv5网络的损失函数以提高对UXO目标的识别精度,同时,通过添加注意力机制、改进马赛克数据增强、改进预测框筛选机制提高对UXO目标的识别效率,实现了空对地场景下对UXO目标的检测,并具有较好的精度和速度。实验选取多组不同复杂背景的UXO数据集进行标注并训练,得到UXO目标模型,然后从模型训练结果和目标检测结果的角度评估方法和模型的正确性。实验结果表明:NGG-YOLOv5所得模型检测准确性和检测速度对比原YOLOv5有明显的提升,准确率从78%提高至91%,平均精度均值(mAP)从50%提高至56%,在所用4种复杂背景下均可有效检测出UXO目标,且漏警率低。

饲粮中添加蛋白酶对猪生长性能、营养物质消化率和血清生化指标影响的Meta分析

研究采用Meta分析,旨在评价饲粮中添加蛋白酶对猪生长性能、营养物质消化率和血清生化指标的影响。通过检索中国知网、PubMed和Web of Science数据库,筛选饲粮中添加蛋白酶对猪生长性能、营养物质消化率和血清生化指标影响的随机对照试验。自2013至2023年,筛选获得22篇文献纳入研究,所纳入总样本1818例,使用R包(Meta)进行相关数据分析。选择标准化均数差(SMD)作为效应指标。结果表明:相较于对照组,饲粮中添加蛋白酶显著提高了猪的平均日采食量(SMD=0.11,95%CI=0.01~0.21)和平均日增重(SMD=0.43,95%CI=0.28~0.57),降低了料重比(SMD=-0.33,95%CI=-0.48~-0.18),提高了饲粮中干物质(SMD=0.27,95%CI=0.15~0.39)和粗蛋白(SMD=0.42,95%CI=0.32~0.53)的消化率,降低了血清中尿素氮含量(SMD=-0.17,95%CI=-0.28~-0.05)。综上,饲粮中添加蛋白酶可以改善猪的生长性能,提高营养物质消化率,降低血清中尿素氮水平。

皖南区域土地利用长时间序列时空变化分析

采用1980—2020年共8期土地利用数据,结合土地利用动态度指数,揭示了皖南区域近40年的土地利用时空演变特征与变化趋势。结果表明,1980—2020年皖南区域土地利用结构基本稳定;林地、耕地面积总体呈减少趋势;建设用地、草地、水域和未利用地面积总体呈增加趋势,这是区域自然环境与社会经济发展共同作用的结果。随着时间的推移,各种土地利用类型发生着不同程度的变化,耕地、林地、草地和水域的变化速度较缓慢,而建设用地和未利用地的变化速度较快。青弋江流域土地利用类型变化速度最快,秋浦河与新安江次之,阊江最慢。皖南区域在安徽省具有重要的生态战略地位,发展过程中应合理规划土地,实现土地动态平衡。

基于PSO-DBN-ELM的管道流型辨识算法研究

电容层析成像技术(Electrical Capacitance Tomography,ECT)是一种基于电容敏感场的过程层析成像技术,该技术通过传感器测量所需电容数据,实现充填管道流型检测,从而满足管道流型可控性。传统ECT流型辨识方法识别速率较低、运算较为复杂,成像结果也存在误差。为了改善传统方法存在的问题,提出一种基于粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化深度置信网络—极限学习机(Deep Belief Networks-Extreme Learning Machine,DBN-ELM)的流型识别算法,电容数据采集模块采集电容数据并制作相应数据集,经过DBN网络提取电容数据特征,在DBN网络顶层添加ELM完成对抽象电容流型数据的辨识;DBN隐含层神经元个数影响着整个模型的学习能力和信息处理能力,因此引入PSO优化算法首先计算出每层玻尔兹曼机(Restricted Boltzmann Machine,RBM)的最优神经元个数。与其他流型辨识算法相比,所需时间短,成像效果较好,对加快工业智能化发展有着重要的意义。

聚多巴胺纳米材料及其在食品领域中的应用

聚多巴胺(polydopamine,PDA)是一种由多巴胺(dopamine,DA)单体在碱性条件下氧化聚合生成的生物聚合物,具有多种独特的理化性质,如粘附性、金属离子螯合和生物相容性等。近年来,PDA在生物医药、材料学及食品科学等研究领域广受关注。本文总结现有报道中PDA的酶氧化、电聚合及化学氧化等制备途径,综述其聚合机理从共价聚合到超分子聚集体的演变。基于PDA的自聚合特性,对已发现的多种PDA纳米结构进行分类,总结了PDA纳米涂层、纳米颗粒、纳米胶囊、介孔及多孔纳米结构等在功能性包装、固定化酶、污染物检测和活性物质递送等食品科学领域中的应用最新进展,并对其中尚存在的问题和研究方向进行了展望,以期为PDA的进一步研究提供参考。

超疏水多孔有机聚合物的制备及油-水分离性能

以四(三苯基膦)钯为催化剂,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,通过三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺与3,6-二溴咔唑的Suzuki偶联反应合成了一种超疏水多孔有机聚合物LNU-40.该聚合物的比表面积为32m^(2)/g,具有良好的热稳定性且在常见有机溶剂中不溶解或分解.LNU-40具有较低的表面能和152.4°的水接触角,表现出较好的酸碱环境抵御能力,能够制备具有优异自清洁性能的超疏水表面.使用LNU-40制成的超疏水柔性织物对有机溶剂的分离效率可达90%以上,对油的吸附能力可达其自身质量的3~8倍,吸附分离性能优越,可用于石油化工、食品及制药等行业含油等有机溶剂废水的油-水分离处理.

冷轧压下率对439L铁素体不锈钢组织和性能的影响

冷轧工艺会对铁素体不锈钢的后续退火组织产生重要影响,也是铁素体不锈钢获得良好的表面质量、力学及成形性能的关键以Nb+Ti双稳定439L铁素体不锈钢为实验材料,采用X射线衍射、微观组织表征以及性能测试等手段,研究了不同的冷轧压下率(60%~85%)对该不锈钢退火过程(1000℃×2 min)中的微观组织和织构的演变及其力学和成形性能的影响结果表明:随着冷轧压下率的增加,439L铁素体不锈钢退火后的γ织构不断增强,α织构逐渐消失,即在退火过程中发生了由α→γ织构的转变同时,随着冷轧压下率的增加,退火织构的峰值强点逐渐向γ取向线靠近,此时439L冷轧退火板的平均塑性应变比(rm)不断增加,在压下率为80%时具有最小的各向异性指数绝对值(|Δr|)。