面向宇航用激光器驱动芯片的可编程连续时间均衡器设计

随着数据密集型任务日益增多,宇航激光器驱动芯片的通信速率需求已达百Gb/s量级,其主要研制难点在于克服由抗辐照、高可靠设计引入的特殊结构极大程度造成的高频信号损耗。提出了一种自适应可调谐连续时间均衡器设计方法,基于SiGe BiCMOS工艺对电路交流和传输特性进行理论计算及仿真验证,设计指标可满足14 GHz下最高16 dB的传输损耗补偿,具备自适应增益补偿调节能力,最高支持25 Gb/s的NRZ信号传输。

瓮马铁路乌江特大桥设计关键技术研究

新建瓮马铁路乌江特大桥跨越两山之间深谷,地形复杂、设计难度大。为研究该桥梁方案,首先阐述了主桥的方案构思和结构设计,然后通过空间有限元软件对本桥进行静、动力仿真分析,总结了大跨铁路劲性骨架混凝土拱桥构造和受力特性。结果表明:主跨337 m上承式劲性骨架混凝土拱桥具有刚度大、徐变小、后期养护维修工作量小等优点,主拱圈采用小矢跨比设计,兼顾安全、经济、环保和美观,能够满足铁路桥梁跨越山区“V”形峡谷的要求;主拱圈由劲性钢管混凝土骨架外包C55无收缩混凝土构成,通过分层分段浇筑方案改善拱圈各构件的内力;拱上结合梁采用两片工字形钢与混凝土桥面板相结合的形式,钢梁栓焊结合,便于制造、运输和施工;拱座采用梯形断面扩大基础,基础开挖永临结合,有效降低施工风险;数值分析表明该桥结构的刚度、强度、稳定性均能满足规范要求,能够满足客货共线铁路的安全性和乘坐舒适性要求。可为其他山区铁路桥梁桥式研究提供参考。

Effects of PM2.5 Exposure in Different Air Quality Grades on Daily Outpatient Visits for Childhood Asthma in Shijiazhuang, China

Asthma is a common chronic inflammatory disorder that is more prevalent in children than in adults.China has seen an increasing prevalence of childhood asthma in recentdecades[1].Earlier studies have shown that air particulate matter (PM),particularly fine particulate matter(PM2.5)[2],is an important factor triggering childhood asthma. Since nationalPM2.5data were nota vailabl euntil 2013,

乡村振兴背景下高职专业教育与劳动教育融合育人模式的探索——以辽宁农业职业技术学院为例

将专业教育与劳动教育相融合,培养既具备专业技能又具备劳动精神的人才,是高职院校在乡村振兴战略背景下的重要任务。以辽宁农业职业技术学院为例,提出了将劳动教育与校园文化建设相融合、将劳动教育与专业教学相融合、将劳动教育与专业实践相融合、将劳动教育与创新创业教育相融合的食品专业教育与劳动教育“四融合”育人模式,旨在为乡村振兴战略背景下的高职院校人才培养工作提供实践指导。

微量法筛血在Rh血型系统相容性输血中的应用研究

目的研究快速筛选患者Rh血型系统C、c、E和e意外抗体对应抗原阴性血液的方法以及该方法在相容性输血中的价值。方法文章以产生意外抗-e的O型患者为研究对象,使用微孔板稀释献血者红细胞,制备2%~5%红细胞悬液,用微量法检测标本红细胞Rh血型抗原,用标准法确定目标血液导管Rh血型抗原,比较两种方法的差异性。结果使用微量法检测的献血者标本Rh血型抗原结果与标准法确认结果100%相符,临床无溶血性输血反应发生。结论在不影响细胞凝集和结果观察的前提下,微量法可以节约近70%的试剂、耗材成本,且该方法简便易行,为临床产生Rh血型系统意外抗体患者的精准输血治疗赢取宝贵时间,适合基层血站和输血科开展应用。

TEDC2在HCC中的诊断预后价值及免疫浸润相关分析

目的分析微管蛋白ε和δ亚型复合物2(Tubulin epsilon anddelta complex2,TEDC2)对肝细胞癌(Hepatocellu-lar carcinoma,HCC)诊断和预后的价值及其与免疫细胞浸润的关系,探索TEDC2在HCC发生发展中的生物学功能和相关信号通路。方法从癌症基因组图谱和基因表达综合数据库中获取HCC相关RNAseq数据,通过R语言和统计学方法整合分析TEDC2的表达水平、诊断预后价值及与临床病理特征、免疫细胞浸润的关系。通过基因富集分析TEDC2在HCC中的生物学作用。结果与正常组织比较,TEDC2在HCC肿瘤组织中高表达(P<0.001),受试者工作特征曲线下面积为0.970,TEDC2高表达的HCC患者预后差(P=0.001),可作为判断HCC预后的独立因素。功能和通路富集分析结果显示,TEDC2与细胞周期、血管生成和脂肪酸代谢等密切相关。免疫细胞浸润分析发现TEDC2的高、低表达组间免疫细胞浸润水平比较,差异有统计学意义(P<0.001)。结论TEDC2可能是HCC潜在的致癌风险因子,与患者临床病理特征、预后及免疫细胞浸润有关,可能是HCC的诊断生物标志物和潜在免疫治疗靶点。

高光谱图像结合卷积神经网络的马铃薯干腐病潜育期识别

马铃薯是世界第四大粮食作物,具有丰富的营养价值。但其在贮藏和运输过程中易被镰刀真菌侵染而产生干腐病,最终造成巨大资源浪费和经济损失,因此实现马铃薯干腐病的早期快速无损检测是必要的。在样品被病原菌侵染时,经历了健康—潜育期—轻度病害—重度病害的阶段,其中潜育期的样品难以识别,主要源于病害发生时间较短,表面未形成肉眼可见的病斑,与健康样品相似。为了实现马铃薯干腐病潜育期的识别,结合高光谱成像和深度学习展开马铃薯干腐病早期诊断研究。以健康和不同腐败程度马铃薯为实验对象,获取健康和不同病害等级的马铃薯高光谱图像。然后基于ENVI人工选取健康部位和不同腐败程度样品的病斑部位为感兴趣区域(ROI),并计算ROI的平均光谱值作为该样品的最终光谱信息。以光谱数据作为输入变量,病害等级作为输出变量,建立卷积神经网络(CNN)模型,并对其网络结构进行优化,对比分析不同模型的预测结果,筛选出最优网络层模型为Model_3_3。并基于此结构进行学习率的优化,得到Model_0.0001识别效果最好,其总体准确率、精度、灵敏度和特异性分别为99.68%、99.76%、98.82%、99.54%。为了进一步突显CNN应用于马铃薯干腐病潜育期识别的优势,建立了最小二乘支持向量机(LS-SVM)、随机森林(RF)、K-近邻法(KNN)和线性判别分析(LDA)模型。结果显示,四种常规算法模型的识别准确率分别为90.77%、92.30%、93.10%和92.34%,其中对潜育期样品识别率分别为91.00%、85.58%、94.18%和90.33%。对于总体准确率,CNN模型较几种常规方法提高了6.58%~8.91%;对于潜育期样品的识别,CNN模型较常规方法提高了5.55%~14.15%。研究表明,高光谱成像技术结合CNN可以有效实现马铃薯干腐病潜育期识别,为提高马铃薯病害早期诊断的智能化水平提供了参考方法。

适应于逆变型风电接入系统的改进故障序分量选相方法

针对传统故障序分量选相元件在逆变型风电接入系统中可靠性较低的问题,提出了一种改进的故障序分量选相方法。首先,分析在最新风电场低电压穿越策略下,风电侧的故障序阻抗特性及传统故障序分量选相元件的适应性。然后,利用负正序、负零序阻抗相位差等效正负序、零负序电流分支系数相位差,以补偿传统序分量选相判据的相角误差。最后,采用补偿后的故障序电流相位差作为选相判据,实现了故障相的判别。同时通过调整零负序选相分区,使其具有较好的耐过渡电阻能力。仿真实验表明,在不同故障类型、故障位置和过渡电阻下改进选相方法均能可靠地选出故障相。

从LncRNA探讨糖尿病及并发症发病机制与中医药干预研究进展

糖尿病是临床常见的慢性代谢性疾病,长链非编码RNA(LncRNA)在糖尿病及其并发症发生发展中发挥了重要作用,是目前研究的热点机制之一。文章对多种LncRNA通过介导炎性反应、氧化应激、自噬、纤维化、内质网应激、细胞增殖及凋亡、铁死亡等病理过程影响糖尿病及其并发症进展进行综述,总结目前单味中药及中成药通过调控LncRNA改善糖尿病及其并发症的研究进展,以期为中药新药研发提供新的作用靶点,为糖尿病及并发症防治提供思路。

基于深度学习的多孔材料渗透率预测研究进展

渗透率作为描述多孔材料流动性能的重要指标,在机械、能源等领域有着广泛的应用。经验关系式作为传统的多孔材料渗透率预测方法,往往通过实验统计法建立,在通用性、预测精度方面存在不足。近年来,基于深度学习构建渗透率预测模型的方法受到了众多学者的关注,在解决经验关系式存在的不足方面表现出很好的前景。为此,围绕基于深度学习的多孔材料渗透率预测建模方法,首先阐述了深度学习技术在结构模型重构中的应用及发展趋势,然后综述了结构参数-渗透率、图像-渗透率以及图像-流场-渗透率快速预测建模方法的基本原理和研究进展,最后展望了该领域的研究方向,以及对多孔材料制造系统性能提升方面的前景。

基于体质可调论治糖尿病大血管病变

糖尿病大血管病变为糖尿病后期的严重并发症,具有较高的致残致死率,早期干预可达既病防变目的,对于改善患者生活质量、节约医疗资源意义深远。中医体质学说认为人的体质不仅禀赋于先天,亦可通过外在手段干预而改变。糖尿病大血管病变的好发体质类型主要集中在阴虚质、气虚质、痰湿质与血瘀质。以中医治未病思想为指导,从体质可调出发,列举验案2则,为糖尿病大血管病变的高危体质类型制定出中医药、饮食、运动等具体体质调节方案,及早纠正体质偏颇,以期为临床防治糖尿病大血管病变提供参考。

棉织物负载纳米粒子自组装阵列基底构建及其SERS应用研究

纤维基柔性表面增强拉曼光谱(SERS)基底的设计与开发是当前SERS研究实用化的热点。构建用于不规则固体表面上分析物的可靠痕量检测的柔性SERS基底仍具有挑战性。实现柔性多孔渗透性纤维表面大面积无缺陷的纳米颗粒单层膜的组装是解决SERS可靠性的要素之一。本研究采用三相界面自组装技术,成功在多孔渗透性棉织物上组装了大面积密排的金属纳米颗粒单层膜,通过调控纳米粒子表面包裹剂的浓度和类型,对球状金纳米粒子、板状银纳米粒子和棒状金纳米粒子实现了普适性组装和转移,得到了均匀表面且覆盖率高的棉织物SERS基底。以罗丹明6G(R6G)为探针分子,探究了各向异性金属纳米粒子复合SERS棉织物的增强能力。结果表明负载球状金纳米粒子自组装阵列的SERS棉织物具有更高的检测灵敏度和更好的均匀性,检测限低至1×10^(-9)mol/L,峰强度间的相对标准偏差为6.79%。对探针分子4-巯基吡啶(4-MPy)和4-氨基苯硫酚(4-ATP)的检测限分别为1×10^(-12)mol/L和1×10^(-10)mol/L。进一步地,用该棉织物SERS基底开展了痕量福美双的检测研究,其检测限低至0.005 mg/kg,在0.01~1000 mg/kg浓度区间内,福美双浓度的对数与SERS强度具有良好的线性关系。采用简单的“擦拭-吸附”法可直接提取苹果表面残留的福美双并检测,检测限低至0.2 ng/cm^(2),满足检测需求。由此可见,发展基于棉织物表面纳米粒子组装方法对柔性SERS基底的实用化研究具有重要的意义和应用前景。

PC-SERS联用技术分析纳米银修饰纸质基底上的混合染料

纸质基底色谱技术与表面增强拉曼光谱技术的结合(PC-SERS)不仅具备纸色谱的分离能力,而且具备SERS技术的指纹式识别性能,在混合物分析检测研究中具有重要意义。本研究采用静电沉积的方法在滤纸表面沉积银纳米颗粒(Ag nanoparticles,Ag NPs),通过调控滤纸表面修饰的银纳米粒子的数量和密度,优化了复合滤纸SERS传感性能,结合比移值、SERS光谱分析可用于日落黄和颜料红57混合染料的分离检测。结果表明,所制备出的浓缩10倍银溶胶复合滤纸基底显示出了较好的灵敏度,最佳展开剂体系为V正丁醇∶V乙醇∶V氨水=3∶1∶1,展开后SERS检测限可低至10^(-6)mol/L,在口红样品检测中取得满意效果。

青藏高原冰冻圈温度遥感观测、反演与应用

冰冻圈是气候变化的灵敏指示器,地表温度和近地表气温则是指示器直接感测的信号,是回溯冰冻圈演化历史、监测当前状态、模拟未来变化的关键参量。受恶劣环境、复杂地形、低可达性及众多特殊下垫面等因素的综合影响,当前青藏高原温度的地面观测困难、站点稀少,而遥感已成为温度获取的有效手段。本文聚焦地表温度和近地表气温,阐明了地面观测、卫星和无人机等遥感反演估算的相关方法手段,梳理和总结了学术界围绕青藏高原冰冻圈取得的研究进展,介绍了遥感温度参量在青藏高原冻土、湖冰、冰川等方面的应用。本文总结了青藏高原冰冻圈对温度遥感获取的挑战,探讨了未来值得着重开展的研究方向。

再生剂对乳化沥青冷再生混合料性能影响的试验研究

乳化沥青冷再生混合料存在水稳定性和抗裂性不足的缺陷,限制了其在工程中的应用范围。为了克服这种缺陷,研究了再生剂对乳化沥青冷再生路用性能的影响。考虑到再生剂对新沥青的不利影响,采用了再生剂与废旧沥青路面材料预再生的处理方式,并研究了预再生时间的影响。结果表明:再生剂较大幅提高了乳化沥青冷再生的水稳定性和抗裂性,添加再生剂的冷再生混合料劈裂强度最大为0.87 MPa,破坏应变值最大为8.26‰,冻融前后的劈裂强度最高分别为0.71 MPa和0.57 MPa,相比于基准的冷再生混合料分别提升了10%,117%,18.46%,27.25%;虽然再生剂软化了老化沥青,但其仍然有足够的抗车辙能力;在合适的预再生时间下,乳化沥青冷再生混合料的劈裂强度、破坏应变、冻融劈裂强度比均大于直接添加再生剂的混合料;再生剂的作用机理主要是恢复了老化沥青性质,且提高了乳化沥青和水对再生沥青路面的润湿性,从而大幅改善了乳化沥青胶浆与再生沥青路面之间的界面黏结状态;再生剂大幅提升了冷再生混合料的水稳定性、抗裂性及劈裂强度,推荐预再生时间为5 d。

高温后纤维增强全再生粗骨料混凝土力学性能试验研究

为研究高温后纤维增强全再生粗骨料混凝土力学性能,以历经最高温度、混杂纤维类型、纤维掺量为变化参数,设计并完成了44个试件的轴压试验,观察了高温后试件的表观变化及受力破坏形态,获取了荷载-位移曲线,分析了各变化参数对试件破坏形态、质量烧失率、峰值荷载和峰值变形的影响规律。结果表明:随历经最高温度升高,纤维全再生粗骨料混凝土表观由青灰色变淡红色,最后呈淡褐色,其质量烧失率近似呈线性增长;随温度的升高,试件破坏开裂时间越早,表观损伤越严重,而随钢纤维、玄武岩纤维掺量增加,试件裂缝发展减缓,整体性更好;试验范围内,掺钢-玄武岩纤维试件的峰值荷载随钢纤维掺量增加而减小,随玄武岩纤维掺量增加而增大,其峰值变形随两类纤维掺量的增加均表现为先增后减;对掺钢-聚丙烯纤维试件,随钢纤维掺量增加,峰值荷载先减后增,峰值变形增大,随聚丙烯纤维掺量增加,峰值荷载减小,峰值变形先减后增。

基于热红外成像和断根修复算法的玉米根系表型检测方法

针对土壤遮挡时根系图像信息不全的问题,提出一种热红外成像根系表型检测方法,结合Criminisi改进算法实现根系图像信息的增强和修复,并研究玉米根系表型与种子活力之间的关系。首先,设计一种适应于玉米根系构型的环形双层石英培养装置迫使玉米根系贴壁生长,分别将老化0, 1, 3和6 d的玉米种子种植在环形培养装置中。基于水和土壤比热容具有显著差异的特点,利用水对玉米苗根茎进行滴灌,并通过热空气对培养装置中的玉米根系进行短时热激励,再用红外热像仪采集根系红外热像,利用土壤与根土间隙水流温度的差异实现土壤遮挡处根系的热成像。其次,对预处理后的根系热像,进行端点和最佳匹配对判定,并利用Criminisi改进算法对红外热像中的断根连接,实现根系热红外图像的修补。最后,利用以上方法分别对不同老化天数的玉米种子幼苗进行根系表型检测验证。结果表明,所提出的热红外成像方法可有助于土壤遮挡处根系的表型图像信息增强,比彩色图像提取的根系表型参数精度提高约0.5%~10%。玉米种子老化1d后其根系表型参数总根长(RTL)和总根数(RTN)未见明显差异,但老化3d和6d的种子其根系表型参数具有显著差异, RTL减少20%~35%, RTN减少10%~55%,反映了玉米种子长时间老化后其活力存在显著下降。不同老化天数的玉米根系表型参数RTL和RTN均与老化天数呈显著负相关,可作为种子活力的重要指标参数,其中,种子根系RTN参数对老化更为敏感,更能够直观反映种子的活力水平,老化1和3 d的种子发根与未老化种子相比均推迟1 d;老化6 d的种子其发根则推迟2 d,且后续根系发育一直迟缓。所提的基于热红外成像的根系表型检测结合Criminisi改进算法的根系表型检测方法,可用于作物根系表型高通量无损检测,具有广阔的应用前景。

空间用高导热柔性石墨烯膜冷链性能研究

超柔性高导热冷链研究在空间载荷的红外焦平面制冷、活动性高效传热和均温热管理领域具有重要的工程价值和战略意义。提出一种新型石墨烯膜冷链构型,并对其开展热力协同设计和性能试验研究。系统地探究了冷链长度、搭接长度、端头立柱尺寸及数量等对导热带热传递的影响,同时验证了冷链长度、厚度和宽度分别对其振动传递的影响。研究结果表明:焊料填充对于冷链热导率的提升有着显著的影响。增加搭接长度、端头立柱数量和直径均能有效提高冷链热导率,而减小厚度、增加宽度和宽厚比均会增加冷链端部响应幅值。本文的研究结果可为兼具高柔性和高导热性的新一代冷链的选型与设计提供依据。

高温喷水冷却后型钢高强混凝土黏结滑移性能试验及剩余黏结强度评估

为了研究型钢高强混凝土在不同火灾高温喷水冷却后的黏结滑移性能,设计了19个型钢高强混凝土试件并进行高温喷水冷却后的推出试验。观察试件的外观变化及受力过程中裂缝发展过程及形态,获取各个试件的荷载-滑移全曲线及极限黏结强度、残余黏结强度等特征点参数,分析历经最高温度、混凝土强度等级、恒温时长和型钢锚固长度等变化参数对型钢高强混凝土试件界面黏结强度、黏结剪切刚度、耗能能力的影响规律,提出相应的黏结滑移本构方程和剩余黏结强度评估式。结果表明:随着历经温度的升高,喷水冷却后试件的黏结强度和黏结剪切刚度波动下降,耗能能力却有所提高;随着混凝土强度等级的提高,试件的黏结强度总体上升,黏结剪切刚度波动变化,耗能能力则变化较小;随着历经最高温度的恒温时间的增长,喷水冷却后试件的黏结强度和黏结剪切刚度均变大。历经最高温度对试件的界面黏结剪切刚度和界面耗能能力影响较为显著,并且温度较低的试件,其界面黏结损伤发展较早且较为迅速。基于试验数据,所提的黏结滑移本构方程和黏结强度计算公式其计算值与实测值吻合良好。

高温后混杂纤维增强人工砂混凝土力学性能试验研究

为研究高温后纤维增强人工砂混凝土的力学性能,以历经最高温度、人工砂取代率、纤维总掺量和纤维种类为变化参数,设计并完成了40个高温后纤维增强人工砂混凝土立方体试件的轴压试验。通过试验观察了试件烧失率变化和试件的破坏过程及形态,获取了试件应力应变曲线,重点分析了历经最高温度、人工砂取代率、纤维总掺量和纤维种类对纤维增强人工砂混凝土试件抗压强度及延性的影响规律。研究结果表明,对于不同历经最高温度,试件内部结构随温度升高而破坏严重,抗压强度及延性下降明显;对于不同人工砂取代率,50%取代率的试件有着相对最优的抗压强度和延性;对于不同的纤维总掺量,1.1%纤维总掺量的试件有着相对最优的抗压强度和延性;对于不同的纤维种类,在钢纤维掺量一定时,掺入玄武岩纤维可以提升试件的抗压强度,掺入聚丙烯纤维可以提升试件的延性。