新型布尼亚病毒抗体间接ELISA检测方法的建立

目的本研究旨在建立新型布尼亚病毒抗体检测的高特异性、低成本间接ELISA方法。方法通过优化抗原表达、纯化、包被、血清稀释、孵育时间等条件,以Gn的截短蛋白Gn2为包被抗原,开发了一种间接ELISA方法。检测该方法的稳定性、敏感性、特异性、符合率。结果批内和批间变异系数均小于10%,阳性血清临床符合率达76.9%(10/13),阴性血清临床符合率达86.7%(26/30)。结论本研究所建立的间接ELISA方法可用于临床血清样品的检测,为发热伴血小板减少综合征的疾病诊断和监测提供了较为可靠和廉价的检测方法。

基于Bayes-LSTM的公路隧道围岩变形预测方法研究

在公路隧道施工过程中,围岩的稳定性对隧道施工的影响较大。因此公路隧道围岩变形的监控量测与准确预测是保障隧道施工安全的关键。针对当前隧道围岩变形的预测精度较低以及泛化能力较差等问题,该文提出一种基于贝叶斯(Bayes)优化长短期记忆网络(LSTM)的方法,该方法首先对拱顶沉降和周边收敛的原始监测数据进行预处理,而后构建公路隧道拱顶沉降与周边收敛的初始LSTM模型,并利用Bayes优化模型中的超参数,最终得出预测结果。利用该模型对某公路隧道拱顶沉降和周边收敛进行预测,将预测结果以均方根误差为评价指标与神经网络(CNN)和支持向量回归(SVR)进行对比。预测拱顶沉降时,Bayes-LSTM模型的平均预测精度相较于CNN与SVR模型分别提高了1.0与1.26;预测周边收敛时,Bayes-LSTM模型平均精度相较于CNN与SVR分别提高了0.3与0.32。表明Bayes-LSTM模型的预测精度较高,同时其能在训练模型过程中对历史信息进行判断和取舍,极大地提高了时序数据处理的效率,为公路隧道围岩变形预测提供了新的思路和探索。

复杂场景下无水尺水位的影像水位反演智能检测方法

实现精细化水务管控和洪涝灾害预警,需要实时、准确感知水位突变事件。现有技术不能满足夜晚、雾霾、雨天、雪天、漂浮物遮挡及阴影等复杂恶劣环境下的水位识别需求。为此,本文提出一种融合改进YOLOv5与卡尔曼滤波原理的无水尺水位智能检测技术:①引入YOLOv5对水位线(水岸分界线)进行检测,并利用线性拟合方法获得实际水位线;②针对水位线在延伸方向无限大而在其法向无限小特点,提出强化中尺度特征的多层级特征融合方法改进原YOLOv5算法;③利用卡尔曼滤波引入水位历史信息作为先验知识,提高本技术对复杂恶劣环境的泛化性能;④将图像中事先标定的固定的标志物加入到深度学习网络中训练,根据标志位真实尺寸解算实际水位高程,实现无水尺检测方案。相关试验和实践表明,改进的YOLOv5更加轻量化;本文所述水位智能检测技术斜率准确性为97.3%,较原算法提高了2.4%;截距准确性为99.3%,较原算法提高了0.5%;在夜晚、雾霾、雨天、雪天、漂浮物遮挡及阴影等复杂恶劣环境下可以自动、准确识别出水位高程,误差小于0.1 m。

基于CBAM-CNN的电力系统暂态电压稳定评估

为进一步提高电力系统暂态电压稳定评估模型的特征提取能力和模型在系统拓扑结构发生变化时的适应性,提出一种将改进的卷积神经网络与迁移学习相结合的方法。首先,在卷积神经网络的卷积层后插入卷积块注意力模块,对输入的数据从通道和空间两个独立的维度依次提取特征,提高卷积神经网络对系统暂态电压状态的识别能力。然后,将该模块与微调技术相结合,提高模型在系统拓扑结构改变时的在线更新速度。最后,算例分析验证了所提模型的有效性。

储液式CCS耦合P2G的综合能源系统低碳经济调度

为应对电转气P2G(power-to-gas)和碳捕集系统CCS(carbon capture system)在可再生能源出力不足时耦合失效的问题,考虑对常规CCS引入CO_(2)储液罐以加强P2G和CCS的耦合。首先,构建储液式CCS和P2G的耦合模型,利用储液罐将CCS捕集的CO_(2)时移至可再生能源富足时段,供P2G再利用;其次,构建储液式CCS与P2G耦合的电热气综合能源系统日前优化调度模型;最后,以北方某工业园区为例进行仿真。结果证明所提模型可以充分利用CCS捕集的CO_(2),从而获得更好的经济和环境效益。

城市绿地碳汇核算和监测研究进展

城市绿地在城市绿色低碳循环发展过程中具有重要作用,准确评估城市绿地碳汇能力是推进城市“碳达峰、碳中和”的一项关键工作。在阐述城市绿地碳汇概念的基础上,从城市绿地碳储量变化和碳排放2个方面梳理了城市绿地碳汇计量的核算方法及应用现状,提出了针对不同尺度、不同管理模式的城市绿地碳汇监测体系构建思路。在此基础上,从城市绿地基线碳汇量、泄漏量等方面阐明了城市绿地碳汇项目减排量的计量方法。研究结果可为提高城市绿地碳汇评估的准确性,推动面向“碳中和”的城市绿地建设提供思路和方法。

基于顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法分析加速氧化过程中全脂牛羊乳粉挥发性化合物

为探究全脂牛羊乳粉在储存过程中风味物质的变化,本研究采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱技术对加速氧化过程中全脂牛羊乳粉挥发性化合物进行分析。研究表明,全脂牛乳粉和全脂羊乳粉中分别鉴定出56、63种挥发性物质,主要为酸类、醇类、羰基类、酯类、芳香族类、杂环类等挥发性化合物。通过主成分分析和聚类热图分析,在全脂牛羊乳粉中筛选出10种显著性差异挥发性化合物,全脂牛乳粉在储存过程中丁酸相对含量降低,2-壬酮、1-氯戊烷相对含量升高;全脂羊乳粉中壬醛、辛酸、丙酸、丁羟甲苯相对含量降低,苯甲醛、2-庚酮、烯丙基正丙酯相对含量升高。

保护野性河流已刻不容缓——中国野性河流分布现状与保护建议

野性河流指未经人工拦蓄,隐藏于自然之中难以到达,其水域岸线及整个流域均保持原始自然状态,水体未受污染的河流或河段。由于其“原始”和未受干扰的特性,野性河流具有重要的生态环境、景观和科学研究价值。近几十年,由于经济社会发展需要,我国绝大部分河流受到筑坝、取水、排污等人类活动的影响,野性河流数量和长度锐减,其提供水生态环境基准、原生态景观、水生生物良好栖息地等功能大幅度削弱,开展和加强野性河流的保护已刻不容缓,亟须予以高度重视并制定专门措施开展保护工作。

基于PSO-LightGBM的网络资产脆弱性评估模型

随着网络空间资产探测技术的不断发展,越来越多的资产脆弱面暴露在公众面前,在一定程度上增加了网络资产的安全风险。对网络资产进行脆弱性评估,可以及时发现脆弱性较强的高危资产,在安全事件未发生时主动对脆弱的网络资产进行保护和修复,从而有效降低网络安全事件发生的概率。现有研究主要集中在网络资产漏洞评估及网络系统脆弱性评估上,对网络资产脆弱性评估方法的研究还比较匮乏。为了更好地保护网络资产安全,提出了一种基于粒子群优化算法轻型梯度提升机(particle swarm optimization-light gradient boosting machine,PSO-LightGBM)的网络资产脆弱性评估模型。首先,依据行业标准和专家经验,提出针对网络资产脆弱性的评估指标体系,并根据从网络中爬取的网络资产数据,经预处理后构建了具有12个属性特征、11类标签值的网络资产脆弱性评估数据集;其次,将PSO算法与LightGBM模型相结合,利用机器学习方法实现网络资产脆弱性的自动化评估;最后,通过实验对比了几种机器学习模型在数据集上的表现,结果表明,基于PSO-LightGBM的网络资产脆弱性评估模型的评估准确率可以达到91.24%,充分验证了该模型的有效性。

耕地利用系统脆弱性诊断与影响因素识别——以江苏北部地区为例

研究目的:基于Vulnerability Scoping Diagram(VSD)框架测算江苏北部地区耕地利用系统脆弱性,揭示其时空演变规律与影响因素,差异化提出分区降“脆”策略。研究方法:CRITIC法、综合指数法、空间自相关分析、障碍度模型。研究结果:(1)2000—2020年,江苏北部地区耕地利用系统暴露度和敏感性在时间上呈增长态势,适应能力呈先降后升;暴露度在空间上由“整体偏低、零星较高”转为“中部高,东西低”,敏感性维持“西高东低”格局,适应能力由“北高南低”转变“西北—东南沿线高、沿线两侧低”。(2)耕地利用系统脆弱性呈“先升后降”趋势,空间上由“普遍偏低,零星偏高”转为“西高东低”,研究时段内存在区域脆弱性向周边县域辐射与溢出现象。(3)暴露度主要障碍因子由城镇化率转变为化肥施用强度和人口密度;敏感性主要障碍因子始终为耕地复种指数和耕地破碎度;适应能力主要障碍因子由粮食单产和交通可达性转为交通可达性、农业总产值和农业机械化水平。适应能力制约是脆弱性形成的主要制约模式。研究结论:尽管耕地利用系统脆弱性是暴露度、敏感性和适应能力共同作用的结果,但起决定性作用的是适应能力。“提质降脆”需强化耕地资源基底建设,协同降低暴露度与敏感性;加大耕地系统修复,推进基础要素建设;补齐耕地结构短板,巩固系统抵御机制。

形而上学之善与实践之善--技术的历史之维与当代反思

古希腊时期制作活动因受制于必然原理而不被当做实践,但随着哲学的世俗化及自然科学的发展,制作活动奠基于科学技术被空前肯定,古典时期狭义的伦理实践在近代又演变为狭义的技术实践。技术实践的抽象方法置换传统哲学的形式逻辑成为理解社会生活的固定模式,这种“客观人格”的造就使人以及全部社会生活在技术理性的垄断下呈现出质的单一化发展,茫然的主体陷入以手段为目的的形而上学之善的追求。由此,应恢复存在的实践生命意义,通过联结伦理道德把握存在的价值和存在处身其中的总体秩序,探索存在作为实践生命的实践之善。

生物炭对松嫩平原盐碱土玉米生长、养分积累及产量的影响

为了探索生物炭施用量对盐碱化土壤种植玉米的效果,进行了田间小区试验,研究了生物炭不同施用量(0,10,20,40和80 t·hm^(-2))对玉米生长、养分积累及产量的影响。结果表明,生物炭增加了花后干物质积累量,促进了籽粒灌浆速率,提升了玉米植株及籽粒对养分(C、N、P、K)的吸收,进而提高了玉米产量,改善了玉米品质。因此,在松嫩平原西部碱化玉米田上生物炭施用量40 t·hm^(-2)时玉米植株叶茎鞘养分积累最为充足,籽粒灌浆活跃期长,玉米产量最高,为最经济有效的用量。

金属添加剂在厌氧消化过程中的研究进展

沼气作为一种来源广泛的代表性清洁能源,受到了全世界的关注。尽管沼气生产技术在许多不少国家得到很好的发展,但如何进一步提高产气量仍是目前厌氧发酵产沼气研究的重点和热点。金属离子作为添加剂的一种,适量投加是提高厌氧发酵产沼气量的一种重要方式。本文简单介绍金属添加剂在厌氧消化过程中国内外的研究进展情况。

锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2研究进展

三元正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2具有能量密度大、比容量高、成本低等优点,已基本实现产业化。但该材料的容量保持率低和热稳定性能差阻碍了其全面快速的发展。综述了制备工艺的优化、掺杂和包覆等改性方法对三元正极材料性能的影响,重点介绍了热电化学和数值模拟的研究现状和应用。

临界熔融协同冻融处理对木薯淀粉/魔芋胶复配物理化及结构特性的影响

以木薯淀粉(cassava starch,CS)和魔芋胶(konjac gum,KGM)为原材料,以“临界熔融-冻融”(critical melting and freeze-thawing,CMFT)为主要手段制备CS/KGM复配物,研究了临界熔融协同冻融处理对CS/KGM复配物理化性质及结构特性的影响。结果表明:CMFT有效促进了可溶性淀粉组分的释放,显著增加了其与KGM相互作用的位点。所制备的复配物耐热加工特性显著提升(溶解度、膨胀度显著降低),其中熔融起始温度从64.13℃(天然)增加至69.73℃(0.7%KGM,P<0.05)。CMFT还显著改善了复配物的糊化特性,其中崩解值从1246.00 mPa·s(天然)显著下降至949.12 mPa·s(0.7%KGM),而最终黏度从2182.00(天然)显著提高至2447.00 mPa·s(0.7%KGM,P<0.05)。此外,CMFT显著增加了复配物的相对结晶度(从22.19%增加到25.50%,P<0.05),表明复配物内部结构相对致密。较高浓度的KGM添加一定程度上促进了CMFT处理中CS与KGM间的协同作用。综上,该研究证明CMFT可通过部分弱化淀粉颗粒结构和释放可溶性淀粉组分增强CS/KGM协同作用,使所制备的复配物具有显著提高的耐热加工特性及糊化特性,并有望作为功能性复配材料应用到食品加工中。

超声波辅助酶提取结合高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法测定富硒蔬菜中硒形态

该研究建立了利用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法(high performance liquid chromatography-inductively coupled plasma-mass spectrometry,HPLC-ICP-MS)同时测定富硒蔬菜中SeO_(4)^(2-)、SeO_(3)^(2-)、SeMet、SeCys 2、MeSeCys等5种硒形态化合物含量的方法。蔬菜样品0.2 g加入4 mg蛋白酶XIV,加入5.00 mL pH为7.5的水溶液在37℃超声波提取80 min,微孔滤膜过滤,利用Hamilton PRP-X100阴离子交换柱,以25 mmol/L柠檬酸溶液(pH 6.0)为流动相,可在7 min内完成5种硒形态的完全分离。SeO_(4)^(2-)、SeO_(3)^(2-)、SeMet、SeCys 2、MeSeCys的线性相关系数为0.9993~0.9995,回收率范围为96.3%~104.2%,相对标准偏差小于7.6%。实验结果表明该法操作简便、快速、精密度及准确度良好,适用于富硒蔬菜中硒的形态分析。

深度学习技术在超声心动图图像质量控制中的应用

目的探讨深度学习技术在超声心动图图像质量控制中应用的可行性和价值。方法选取四川省人民医院2015~2022年间收集的180985张超声心动图图像建立实验数据集,训练了超声心动图标准切面图像质量评价方法所建立的两个任务模型,包括7类切面(6类标准切面和其他切面)的智能识别和6类标准切面的质量评分。将模型在测试集上的预测结果与超声医师标注结果进行比较,评估两个模型的准确性、可行性以及运行的时效性。结果标准切面识别模型的总体分类准确率为98.90%,精确度为98.17%,召回率为98.18%,F1值为98.17%,分类结果接近专家识别水平;6种标准切面质量评分模型的平均PLCC为0.933,平均SROCC为0.929,平均RMSE为7.95,平均MAE为4.83,预测结果与专家评分一致性强。在3090 GPU上部署后,单帧推理时间小于20毫秒,满足实时需求。结论超声心动图标准切面图像质量评价方法能够提供客观、准确的评价结果,促进超声心动图图像质量控制管理朝实时、客观、智能化方向发展。

典型固沙植物种子萌发和幼苗生长对土壤水分的响应

固沙植物种子萌发和幼苗生长是土地荒漠化治理的决定性环节,土壤水分是影响该环节的主要限制因子。本研究通过室内盆栽实验,以花棒(Hedysarum scoparium)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)和沙蒿(Artemisia desertorum)为研究对象,比较分析了不同水分梯度处理下(4%、6%、8%、10%、15%、20%和25%)3种固沙植物的种子萌发特性与幼苗生长过程中的表型特征差异,探讨固沙植物种子萌发和幼苗生长对土壤水分变化的响应。结果表明:(1)随着土壤水分的增加,3种固沙植物的种子萌发特性均存在显著差异(P<0.05)。萌发率均随土壤水分的增加表现出先增加后降低的趋势。其中,花棒在土壤水分为15%、20%时萌发率最高,均为83%;柠条锦鸡儿在土壤水分为10%时萌发率最高,为73%;沙蒿种子萌发率在土壤水分为15%时达到最大值77.5%,随后慢慢降低,但变化不显著。(2)3种植物的叶面积和根长均随土壤水分的增加呈现先增加后降低的趋势,比叶面积和根冠比呈现先降低后增加的趋势。(3)花棒、柠条锦鸡儿、沙蒿幼苗分别在土壤水分为10%、8%、20%时生物量最高,分别为0.0733 g、0.1142 g和0.0363 g,且地上生物量显著高于地下生物量(P<0.05),但柠条锦鸡儿幼苗对地下生物量分配较花棒和沙蒿更高。(4)3种固沙植物的SOD活性、POD活性、CAT活性、Pro含量、SS含量以及Chl含量均随土壤水分的增加呈先增高后降低的趋势,而MDA含量、膜透性以及相对含水量呈先降低后升高的趋势。基于以上结果,通过隶属函数法分析得出3种固沙植物分别在土壤水分为15%、8%和8%时幼苗长势最好。因此,后续采用这3种固沙植物进行植被恢复时,除考虑种子自身性状外,还应充分考虑由降雨条件引起的土壤水分的变化,以提高出苗率和幼苗生长的成功率。

基于深度智能视觉的表面缺陷检测研究进展

基于深度智能视觉的表面缺陷检测研究在制造业中起着越发重要的作用,本文阐述深度智能视觉的表面缺陷检测在现代工业质检中的重要性,对现有研究进展进行梳理总结。深度智能视觉以机器视觉和深度学习为技术基础,为不同工业场景提供高精高效的表面缺陷检测算法。本文从检测细粒度的角度将表面缺陷检测分为表面缺陷分类、定位、分割检测3个部分,并分别对分类、定位、分割方法进行系统综述,梳理现有表面缺陷检测研究的问题和思路。分类检测针对数据和缺陷图形特征问题进行研究,因其基础性和易拓展性于不同工业场景的应用呈现分散发展;定位检测以模型框架、矩形框检测和标注成本为主要问题,表现出追求轻量化和特征融合机制的研究趋势;分割检测更关注图像细节特征。通过研究分类、定位、分割的多任务模型框架以探索分类、分割检测之间的互补性。最后总结目前表面缺陷检测研究存在的问题,并对发展趋势进行展望。

电活性聚乳酸纳纤膜的形态调控及高效捕集PM_(0.3)性能

通过静电喷雾沸石咪唑框架-8(ZIF-8)分散液对同步电纺聚乳酸(PLA)纳米纤维进行表面功能化,以增强PLA/ZIF-8纳米纤维膜(简称纳纤膜)表面的电荷俘获及储存能力,从而提高静电吸附效果和过滤性能.通过在分散液中添加不同量的ZIF-8来调控锚定于纤维表面的ZIF-8负载量,探究ZIF-8含量与纤维膜形态和性能演变之间关系.采用扫描电子显微镜(SEM)对纤维膜的微观形态进行表征,并结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射谱(XRD)分析了纤维膜的化学性质、界面相互作用和晶体结构的演变机理.采用静电测试仪、电介质测试仪和静电计分别评价表面电势、相对介电常数和输出电压,表征纤维膜的电活性和摩擦电输出性能.通过万能试验机测试聚乳酸纳米纤维膜的力学性能,并使用自主搭建的空气过滤测试平台探究纤维膜高效过滤机理.结果表明,PLA/ZIF-8纳纤膜具有高电活性、高过滤效率、低空气阻力和优异的力学性能:其表面电势和最大开路输出电压分别可达5.9 kV和30.9 V,与纯PLA对比样相比分别提升5.6倍和5.3倍,同时拉伸强度和拉伸韧性增幅分别高达78%和111%.更重要的是,PLA/ZIF-8纳纤膜的PM0.3过滤性能得到大幅提升(增幅可达12.6%),且空气阻力有所降低(40 Pa,65 L/min).所制备的环境友好型PLA/ZIF-8纳纤膜在滤除超细颗粒物和阻断病毒气溶胶传播等领域具有广阔应用前景.