微生物燃料电池工作原理及产电性能提升策略

微生物燃料电池(MFC)是一种解决其他能源在环境方面不足的新技术,目前低能量输出是MFC实际应用的关键瓶颈。基于MFC工作原理,提出微生物活性差、电子迁移阻力、质子传输阻力及阴极还原反应缓慢是MFC能量输出的限制因素,并从以下5个方面综述了提升MFC产电性能策略:调节pH和选择最佳盐度,加强微生物代谢活性;改性阳极材料,降低电子迁移阻力;增强电解液电导率、优化隔膜材料及缩短电极间距减小质子传输阻力;制备高效阴极催化剂和选择优异电子受体加快阴极还原反应速率;改进MFC反应器构型,提高整体产电性能。未来,可在合成新型阴极催化剂、降低膜污染、优化微生物生长环境、制备优异的电极材料和改进MFC反应器配置5个方面开展重点研究。

组态视角下AIGC应用平台用户中辍行为影响因素研究

[目的/意义]从组态视角对AIGC应用平台用户的中辍行为影响因素进行研究,明确人工智能技术服务的痛点与边界,更好地优化服务,以促进技术赋能。[方法/过程]使用问卷收集219份有效数据,采用扎根编码与定性比较分析相结合的方法,对影响AIGC应用平台用户中辍行为的因素进行识别,并构建相应的理论模型,揭示引致AIGC应用平台用户中辍行为发生的条件组合。[结果/结论]将AIGC应用平台用户中辍行为归纳为潜在威胁感知型和技术因素主导型两种模式,发现感知威胁、期望失验、系统质量、内容质量在AIGC应用平台用户中辍行为中发挥着重要作用。基于上述研究结论,对后续的研究视角提出了相关建议。

激光距离选通三维成像技术研究进展(特邀)

随着人工智能时代的到来,同时获得反映目标辐射特性和纹理特征的高分辨率强度图像以及反映目标和所处场景的三维空间信息的稠密点云数据/三维图像的激光相机雷达技术已成为激光雷达的发展趋势。传统的摄像机与激光雷达复合的技术方案存在异源数据融合问题,尤其是在雾雨雪天气条件下以及水下等传输链路中存在严重散射的情况时难以有效工作。激光距离选通三维成像技术利用单一门控成像器件可同时获得高质量二维强度图像和高分辨率三维图像,其二维图像中的像素和三维图像中的体素一一对应,并继承了激光距离选通成像透散射成像的技术优势,具有实现高性能激光相机雷达的技术潜力。论文系统综述了步进延时扫描、增益调制、距离能量相关等激光距离选通三维成像技术的研究进展,介绍了该类技术的国内外典型应用情况,最后分析了该领域所面临的挑战及进一步发展方向和应用前景。

偏头痛患者合并中量右向左分流卵圆孔未闭行介入封堵术的疗效分析

目的:通过对比介入封堵治疗偏头痛合并中、大量右向左分流(right⁃to⁃left shunt,RLS)卵圆孔未闭(patent foramen ovale,PFO)患者的手术难度与近期疗效,评价偏头痛伴中量RLS⁃PFO患者行介入封堵的可行性。方法:入选偏头痛合并中量或大量RLS⁃PFO并行介入封堵的患者95例,分析两组患者的偏头痛症状、封堵成功率、封堵难度、术后RLS量及术后头痛缓解水平的差异。结果:两组术前头痛影响测试⁃6(headache impact test⁃6,HIT⁃6)、偏头痛残疾评估量表(migraine disability as⁃sessment questionnaire,MIDAS)评分无统计学差异(P>0.05);两组封堵成功率无统计学差异(92.00%vs.98.57%,P=0.137),但中量RLS⁃PFO组术中第2根导丝使用率、心腔内超声利用率及X线曝光时间明显高于大量RLS⁃PFO组(P<0.01);中量RLS⁃PFO组术后3 d有效封堵率高于大量RLS⁃PFO组(86.96%vs.56.52%,P=0.008),两组间术后1个月、3个月、6个月RLS量及有效封堵率无统计学差异(P>0.05);两组患者术后6个月HIT⁃6和MIDAS评分较术前改善(P<0.001),但中量RLS⁃PFO组术后6个月HIT⁃6评分较大量RLS⁃PFO组下降(P=0.012),而MIDAS评分无统计学差异。结论:偏头痛合并中量RLS⁃PFO患者行介入封堵的手术难度较大量RLS⁃PFO高,但介入封堵后头痛缓解疗效两组相似。

工业固废基材料用于污染治理领域的研究进展

工业固废富含硅铝等有价值组分,且具有潜在胶凝性能,通过预处理、水热合成、碱融、碱激发、烧结等方式可将其制成吸附过滤材料。本文综述了近年来工业固废基材料用于重金属污水、印染废水、含油废水治理等领域的研究进展,总结了工业固废基沸石分子筛、地聚合物及陶瓷膜的制备/改性方法以及对污染物的吸附过滤机理及应用效果,并提出了工业固废基材料在未来应用中面临的问题,对其未来发展方向进行了展望。

数字治理下农民收入增长与收入分配效应

实现共同富裕要求兼顾“发展”与“共享”的双重目标,数字技术为乡村治理转型提供支撑。以中国乡村振兴综合调查(CRRS)数据为样本进行实证分析,结论如下:农民参与数字治理具有收入增长效应,能有效提升其收入水平,实现共同富裕所要求的“发展”目标。分位数回归与再中心化影响函数回归结果均表明农民参与数字治理具有收入分配效应,能够缩小农民内部收入差距,实现共同富裕所要求的“共享”目标。影响机制检验表明,农民参与数字治理将显著提高其信息获取能力,同时,数字治理参与对具有较低社会资本群体的收入赋能作用更显著。

CNN-AE在超奈奎斯特无线光通信端到端系统中的性能

符号间干扰的存在使超奈奎斯特(faster-than-Nyquist, FTN)速率无线光通信系统的性能受到严重影响,针对此问题,提出了一种基于卷积神经网络自编码器的端到端通信系统来消除符号间干扰的影响并完成信号的恢复。针对超奈奎斯特信号非正交的特性,采用交替训练算法分别训练发射机和接收机权重,解决监督训练中模型输入输出数据尺寸不匹配的问题。在此基础上,分析了该系统在Gamma-Gamma大气信道中的误码率(bit error rate, BER)性能。仿真结果证明,与采用最大似然估计的传统系统相比,该系统的误码率性能在各种条件因素影响下都有不同程度的提高。当加速因子在Mazo限内时,该系统可以消除FTN成型和湍流信道带来的复杂混合码间干扰,其误码性能几乎与正交传输系统相等。

Lactobacillus casei Zhang的甲基转移酶突变体与其野生型的代谢组学比较

DNA甲基化作为表观遗传学的重要组成部分,在细菌的很多生理过程中发挥着重要作用。作者基于超高效液相色谱-质谱联用非靶向代谢组学技术,比较DNA甲基转移酶突变体Lactobacillus casei(L.casei)ZhangΔpglX与野生型L.casei Zhang在对数生长前期(4 h)的代谢差异。共鉴定得到23个显著差异代谢物(P<0.05),主要富集在氨酰-tRNA生物合成、不饱和脂肪酸生物合成、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢及半乳糖代谢等代谢途径。结果表明,DNA甲基化表型在对数生长前期可能会影响菌株对氨基酸的合成和利用;另一方面,DNA甲基化表型在对数生长前期可能会调节菌株细胞膜脂肪酸成分,改变细胞膜的通透性和流动性。

数字乡村建设水平测度、区域差异分解与收敛特征分析

文章基于2011—2020年30个省份的平衡面板数据,在测度各省份数字乡村建设水平的基础上,运用Dagum基尼系数及其分解方法分析数字乡村建设水平区域差异及其来源,分别利用α收敛系数、面板数据模型检验α收敛与β收敛特征,最后采用Moran指数分析空间集聚性。研究发现:全国数字乡村建设水平整体基尼系数存在先下降后上升的“U”型变动趋势,区域内差异水平则呈现东部>西部>中部的特征;区域间差异分析结果显示,东部-西部差异最大,中部-西部差异最小,全国整体差异主要来自区域间差异。全国层面数字乡村建设水平不存在α收敛,但存在绝对β收敛、条件β收敛。通过空间集聚性分析发现,各年度Moran指数均显著为正,表明我国数字乡村建设水平存在明显的正向空间相关性,呈现“高-高”集聚、“低-低”集聚的现象。

免疫治疗相关性甲状腺功能异常与不可切除/晚期肝细胞癌患者预后改善相关

目的:探讨免疫治疗相关性甲状腺功能异常与不可切除/晚期肝细胞癌(HCC)患者预后改善的相关性。方法:回顾性分析45例接受免疫检查点抑制剂(ICIs)治疗的不可切除/晚期HCC患者。根据ICIs治疗过程中是否出现免疫相关性甲状腺功能异常分为甲状腺功能正常组(28例)和异常组(17例),比较2组患者的预后和免疫应答情况,主要终点指标为中位总生存期(OS)、无进展生存期(PFS),次要终点指标为疾病控制率(DCR)。结果:所有患者的中位OS、PFS分别为10.8个月(95%CI:3.0~18.6)和5.0个月(95%CI:3.0~12.2)。正常组中位OS为5.8个月(95%CI:3.7~7.9),异常组中位OS尚未达到(P=0.026)。异常组中位PFS长于正常组(8.2个月vs.3.1个月,P=0.011),DCR高于正常组(52.9%vs.21.5%,P=0.030)。多因素Cox回归分析显示,甲状腺功能异常是达到6个月OS(HR=0.213,95%CI:0.048~0.944,P=0.042)和PFS(HR=0.383,95%CI:0.151~0.967,P=0.042)的独立影响因素;甲状腺功能异常(HR=0.403,95%CI:0.185~0.877,P=0.022)、基线无大血管侵犯(MVI)(HR=2.848,95%CI:1.406~5.768,P=0.004)、Child-Pugh A级(HR=2.404,95%:1.099~5.255,P=0.028)与12个月PFS相关。结论:免疫治疗相关性甲状腺功能异常的不可切除/晚期HCC患者预期生存和免疫应答效果更佳。治疗期间出现甲状腺功能异常、基线无MVI、Child-Pugh A级与患者预后改善相关。

基于25⁃羟基维生素D、血清学因子等对老年类风湿性关节炎合并间质性肺疾病Nomogram预测模型的构建和评价

目的基于25-羟基维生素D[25-(OH)D]、血清学因子等构建老年类风湿性关节炎合并间质性肺疾病(RA-ILD)的Nomogram预测模型,并进行模型评价。方法选取2020年5月—2022年10月收治的老年类风湿性关节炎(RA)220例,根据是否合并间质性肺疾病将其分为RA-ILD组(51例)和单纯RA组(169例)2组,比较2组一般资料和实验室相关指标[类风湿因子(RF)、抗环瓜氨酸抗体(anti-CCP)、抗角蛋白抗体(AKA)、类风湿关节炎活动度评分(DAS28)]、25-(OH)D、血清学因子[白细胞介素-33(IL-33)、白细胞介素-35(IL-35)、赖氨酰氧化酶样蛋白-2(LOXL-2)、涎液化糖链抗原-6(KL-6)、基质金属蛋白酶-8(MMP-8)]水平,分析老年RA患者25-(OH)D与各血清学因子的相关性,探讨老年RA-ILD发生的影响因素,根据影响因素、25-(OH)D及血清学因子构建老年RA-ILD的Nomogram预测模型,并对该模型进行评价。结果RA-ILD组和单纯RA组RF、DAS28比较差异有统计学意义(P<0.01);RA-ILD组25-(OH)D、IL-35、KL-6低于单纯RA组,IL-33、LOXL-2、MMP-8高于单纯RA组(P<0.05,P<0.01)。老年RA患者25-(OH)D与IL-35、KL-6呈正相关,与IL-33、LOXL-2、MMP-8呈负相关(P<0.05)。25-(OH)D、IL-35、KL-6、IL-33、LOXL-2、MMP-8、RF和DAS28均为老年RA-ILD发生的影响因素(P<0.01)。在Nomogram预测模型中直接获取各预测因素对应得分,得分之和对应的预测概率即为该老年患者RA-ILD发生的风险概率,该模型对老年RA-ILD发生具有良好预测效能,且具有良好校准度。结论基于25-(OH)D、血清学因子等构建老年RA-ILD发生的Nomogram预测模型,预测效能较高、校准度良好。

基于遥感多参数和CNN-Transformer的冬小麦单产估测

为了提高冬小麦单产估测精度,改善估产模型存在的高产低估和低产高估等现象,以陕西省关中平原为研究区域,选取旬尺度条件植被温度指数(VTCI)、叶面积指数(LAI)和光合有效辐射吸收比率(FPAR)为遥感特征参数,结合卷积神经网络(CNN)局部特征提取能力和基于自注意力机制的Transformer网络的全局信息提取能力,构建CNN-Transformer深度学习模型,用于估测关中平原冬小麦产量。与Transformer模型(R^(2)为0.64,RMSE为465.40 kg/hm^(2),MAPE为8.04%)相比,CNN-Transformer模型具有更高的冬小麦单产估测精度(R^(2)为0.70,RMSE为420.39 kg/hm^(2),MAPE为7.65%),能够从遥感多参数中提取更多与产量相关的信息,且对于Transformer模型存在的高产低估和低产高估现象均有所改善。基于5折交叉验证法和留一法进一步验证了CNN-Transformer模型的鲁棒性和泛化能力。此外,基于CNN-Transformer模型捕获冬小麦生长过程的累积效应,分析逐步累积旬尺度输入参数对产量估测的影响,评估模型对于冬小麦不同生长阶段的累积过程的表征能力。结果表明,模型能有效捕捉冬小麦生长的关键时期,3月下旬至5月上旬是冬小麦生长的关键时期。

断点回归方法及应用实现

目的完整、系统介绍断点回归设计(RDD)原理及统计方法,为其在公共卫生领域应用提供参考。方法在介绍断点回归设计原理基础上,用室内甲醛干预的实例演示了利用Stata软件实现断点回归统计方法的过程,介绍和比较属于参数法的多项式回归和属于非参数法的局部线性回归的分析方法和结果。结果RDD是一种准实验设计,对研究对象没有随机分组,而是选择一个与干预措施有关的变量,根据该变量的取值选择切点划分干预组和对照组。RDD在内部有效性方面优于其他准实验设计,但外部有效性受到一定限制。基于观察性资料的RDD不仅可控制可观测的混杂因素,还可控制无法观测的混杂因素,也更符合伦理道德。在本文实例中,多项式回归和局部线性回归两种分析方法的结果基本一致。结论RDD在公共卫生领域的真实世界研究中有广阔的应用前景,为科学评估干预政策和提供高质量决策依据提供新的思路和方法。

公司孵化器如何构建创业生态系统——基于“动因—行为—结果”分析框架

数字经济背景下,公司孵化器作为母体企业吸引、支持和催化创业企业的一种重要形式,已成为理论界和实践界共同关注的重要对象,然而现有研究忽视了对公司孵化器构建创业生态系统过程机理的深入探讨。本研究基于“动因—行为—结果”分析框架,选取海创汇进行纵向单案例研究,探讨公司孵化器构建创业生态系统的过程机理。研究发现:(1)公司孵化器构建的创业生态系统呈现出内部单向赋能系统—开放式双向赋能系统—多方联动协同生态系统的动态演进过程;(2)在构建创业生态系统的过程中,公司孵化器动态调整资源行动策略,历经资源拼凑—资源编排—资源协奏的阶段性演化过程;(3)公司孵化器在构建创业生态系统的过程中,均受母体企业与市场环境的合力驱动,但在各阶段具有差异性,呈现出母体企业创业驱动与市场创新环境驱动—母体企业产业驱动与市场竞争环境驱动—母体企业生态驱动与市场合作环境驱动的演化过程。据此,本研究提出的公司孵化器构建创业生态系统过程机理模型,深化了创业生态系统的构建过程研究,对公司孵化器主导的创业生态系统建设具有启发和指导意义。

科教融汇及思政育人新路径——食品包装技术课程创新实验设计

在前期研究基础上,为食品包装技术实验课开设了明胶-淀粉复合膜制备和性能评估实验,引入绿色包装材料最新科研成果,紧贴社会热点环境保护,结合食品专业多学科知识,涵盖产品研发全过程,全方位渗透思想政治教育。实验包括学生自行筛选复合膜配方、进行质量评估和数据分析、撰写论文模式实验报告。3年的教学实践表明,该课程设计创新性强、综合性高、学生认可度高且教学成果丰富,能极大激发学生实验兴趣和培养正确思想价值。

基于GRU-CNN双网络输出构建BP模型的径流预测方法

提高径流预测精度是避免洪水灾害发生的重要手段,由于预测阶段并无已知有效样本,给预测工作带来难度,因此,提出以双网络输出为预测阶段提供数据参考,结合训练阶段双网络输出与真实值之间的关系,对预测阶段采用二次多变量建模实现径流预测。首先,构建GRU和CNN深度学习网络,同步输出2条径流预测序列;其次,在已知时段内,构建2条预测结果与实测值之间的多变量BP模型;最后,基于双网络输出预测值,通过确定的BP模型输出径流预测结果。经测试,该方法给预测时段提供了可靠的先验样本,高效学习了网络输出与真实值之间关系,预测精度显著提升。

材料科学基础实验课程思政教学的研究与应用

课程思政教学模式是新形势下高校思想政治教育高度关注的问题,是高校课程改革的关键环节。基于材料科学基础实验的教学实践,分析在材料科学基础实验课程中实施思政教育的必要性,探索在该实验课程中实施思政教育的可行性,紧密结合课程内容,挖掘课程思政素材,整理思政教学实施思路,提出材料科学基础实验课程实施思政教育的具体举措。通过对学生潜移默化的思政教育,在进一步落实立德树人目标,实现价值引领与知识传授同频共振,培养具有工程价值观与工程伦理道德的新时代人才。

半地半轨双层立式停车装置框架多目标结构优化

为实现半地半轨双层立式停车装置框架结构的轻量化,利用UG建立停车装置框架三维模型,并导入到ANSYS Workbench中进行静力学和模态分析,获得框架等效应力、总体变形、安全系数云图以及前6阶固有振型与频率,找到框架结构的冗余和薄弱部位,再分别以框架横梁和立柱截面的宽度、长度和厚度为优化变量,质量、应力、变形和安全系数为优化目标,以截面尺寸范围、许用应力和最小安全系数为约束条件,建立优化数学模型。然后在ANSYS Workbench响应面优化模块中进行试验设计,并采用多目标遗传算法对框架横梁和立柱的截面尺寸进行多目标优化,得到其截面尺寸的Pareto最优解集和候选设计点。在此基础上,提出框架整体优化设计方案并完成静力学验证。结果表明,优化后的框架整体总质量由优化前的988.731kg降低到664.645kg,降幅达32.78%,优化效果显著,并且其强度、变形和安全系数均满足安全要求。

在役压力管道的超声检测技术综述

压力管道在工业生产中具有关键性的作用,但由于多种因素的影响会导致出现安全事故,必须引起高度重视。在役压力管道必须定期检测,确保管道壁厚和各处焊缝符合技术标准要求。随着科学技术的不断进步,数字信号分析、自动成像等新型技术与超声检测技术相融合,产生了超声导波检测技术、衍射时差法超声检测技术(TOFD)、超声相控阵检测技术等,广泛应用于在役压力管道检测。激光超声检测、电磁超声C扫描检测、全自动超声波检测(AUT)等技术成为未来发展趋势。

早青与晚青乌龙茶的挥发性成分差异

为探明鲜叶不同采摘时段对乌龙茶香气化学特征的影响,本研究将铁观音早青与晚青按传统工艺加工成乌龙茶,运用气相色谱-质谱法分析鲜叶和乌龙茶的挥发性成分,比较早青茶与晚青茶中挥发性成分的差异。结果表明,晚青茶所含挥发性组分总量比早青茶少28.3%,醇类化合物的含量及占比均处优势,尤其是异植醇和反-橙花叔醇。挥发性成分在鲜叶与乌龙茶中的组成特征差异较大,醇类和酸类化合物在鲜叶中的占比相近,但在乌龙茶中二者差异较大;早青与晚青包含56种共有挥发性成分,比其乌龙茶的共有成分多4种,但在鲜叶与乌龙茶共有42种成分中十六烷酸、二氢猕猴桃内酯、反-橙花叔醇、异植醇等受加工工艺的影响明显,且变化幅度较大。可见晚青与早青中挥发性成分的分布特征相异,晚青茶优于早青茶且清香突出。