光催化苯羟基化制备苯酚反应的研究进展

苯酚是一种重要的有机中间体,在材料、农药、有机合成和药物领域应用广泛。工业上,采用多步异丙苯法制备苯酚,能源消耗高,环境污染严重且苯酚的选择性较低。近年来,随着光催化氧化技术的复苏,光催化苯羟基化制备苯酚迅速成为有机合成领域的研究热点。本文聚焦苯羟基化制备苯酚的光催化剂,综述了近年来在不同氧化剂条件下,光催化苯羟基化制备苯酚反应的研究进展,并对部分反应机理进行了讨论。

添加二氧化硅的煤石墨化高温高压模拟实验

为研究自然条件下二氧化硅矿物对煤石墨化作用的影响,将二氧化硅添加剂与分选后的煤中镜质组(来自中国西南部贵州省格目底矿区)充分混合后,开展实验条件为600~1 200℃、1.5~2.0 GPa的高温高压模拟实验,对煤系石墨形成环境进行反演。通过X射线衍射、拉曼光谱和高分辨率透射电镜对石墨化产物进行分析,研究二氧化硅对煤的石墨化过程的影响。研究发现,二氧化硅在高温高压环境下存在阻碍石墨化作用的效果,抑制煤石墨化程度的增长。这一结果可为自然条件下构造强烈地区煤石墨化程度较低的现象提供一种解释。

不确定条件下基于区间灰数的柔性车间调度

为了获得柔性车间在不确定条件下的最优调度方案,提出了基于区间灰数和操作顺序自适应遗传算法的车间调度方法。考虑了加工时间模糊、机床维护等不确定条件,建立了以加工时间区间灰数最小为目标的优化模型。在求解算法上,根据染色体聚集度自适应调整遗传操作顺序,保持了算法在不同情况下的进化能力,从而提出了基于操作顺序自适应遗传算法的调度方法。以某车间的生产调度案例为例,经仿真验证,与遗传算法、精英保留遗传算法和候鸟算法等相比,操作顺序自适应遗传算法的完工时间区间灰数最小,为[74,84]min;且调度方案满足生产顺序约束和时间约束,是可行的调度方案。实验结果表明,操作顺序自适应遗传算法在车间调度中是有效可行的。

lncR-HOXA-AS3靶向miR-29a对前列腺癌细胞凋亡和自噬的影响

目的 探讨长链非编码RNA(lncR)HOXA-AS3和微小RNA-29a(miR-29a)对前列腺癌(PCa)细胞凋亡、自噬的影响。方法 体外培养人PCa细胞(DU-145、LNCaP、C4-2B)和人正常前列腺细胞RWPE-1,采用RT-qPCR法检测细胞中lncR-HOXA-AS3和miR-29a表达。应用双荧光素酶报告基因实验验证lncR-HOXA-AS3和miR-29a之间的靶向调控关系。取对数生长期LNCaP细胞,分为si-NC组、si-HOXA-AS3组、si-HOXA-AS3+anti-miR-NC组和si-HOXA-AS3+anti-miR-29a组,利用脂质体转染法分别将si-NC、si-HOXA-AS3、si-HOXA-AS3+anti-miR-NC、si-HOXA-AS3+anti-miR-29a转染至各组LNCaP细胞,应用RT-qPCR法检测各组细胞中lncR-HOXA-AS3和miR-29a表达,应用流式细胞术检测各组细胞凋亡情况,应用Western blotting法检测各组细胞中凋亡相关蛋白Caspase-3及自噬相关蛋白LC3II、LC3I、Beclin 1表达。结果 与正常前列腺细胞相比,人PCa细胞中lncR-HOXA-AS3表达均明显升高(P均<0.05),而miR-29a表达均降低(P均<0.05)。双荧光素酶报告基因显示lncR-HOXA-AS3能靶向miR-29a抑制荧光素酶活性(P<0.05)。与si-NC组比较,si-HOXA-AS3组LNCaP细胞lncR-HOXA-AS3表达降低(P<0.05),miR-29a表达升高(P<0.05),细胞凋亡率升高(P均<0.05),Caspase-3、LC3Ⅱ/LC3I及Beclin 1蛋白表达升高(P均<0.05)。与si-HOXA-AS3+anti-miR-NC组比较,si-HOXA-AS3+anti-miR-29a组LNCaP细胞miR-29a表达下降(P<0.05),细胞凋亡率降低(P<0.05),Caspase-3、LC3Ⅱ/LC3I及Beclin1蛋白表达下降(P均<0.05)。结论 抑制lncR-HOXA-AS3表达能靶向调控miR-29a基因促进PCa细胞凋亡和自噬。

城郊过渡型国土空间的时间差利用规划策略——以荆门杨店村为例

随着城镇化增速减缓,大量位于城市周边的已完成土地征用的城郊村因短期城市开发建设未能涉及,村域国土空间利用存在法定主体缺失、法定空间产权易手、法定时间不明确的过渡性矛盾。为盘活闲置国土空间,本文提出城郊过渡型国土空间的时间差利用规划策略:在管理上明晰村庄过渡期合法权限,在产业发展上选择经营周期与过渡期限同步相融的产业类型,在基础设施建设上注重市政设施与农业设施过渡共融,进行原民宅的过渡性利用等。并以湖北省荆门市漳河新区杨店村为例,通过具体的规划策略实施,为城郊过渡型空间的规划利用提供借鉴。

一种基于3-UU并联机构的腕关节康复机器人研制

在3-UU并联机构基础上研制腕关节康复机器人样机,辅助中风患者进行腕关节康复训练。回顾了3-UU机构演化过程和自由度,根据3-UU机构的约束关系和几何特性,采用球坐标法和滚动-俯仰-偏航(Roll-Pitch-Yaw,RPY)法分析机构逆运动学,得到机构平台和驱动的关系式;将研制的样机与经典的3-RRR腕关节康复机构进行对比,得出本机构不存在多解和奇异值等优点;对样机运动性能以及前臂两大肌群的肌电信号进行了测试。实验表明,该机构的最大横滚角度为-90°~90°,俯仰角度为-90°~90°,虚拟偏航角度为-180°~180°,最高能产生950 mV的肌电信号。上述结果表明,所研制的样机能满足腕关节运动需求,对前臂肌群进行训练。

精准脉冲光干预对面部外伤美容缝合术后早期瘢痕形成的影响

目的:探讨精准脉冲光(Delicatepulsedlight,DPL)干预对面部外伤美容缝合术后早期瘢痕形成的影响。方法:选择2021年4月-2021年10月就诊于笔者医院的380例面部软组织损伤患者临床资料进行回顾性分析,将患者按照治疗方式不同分为激光组(280例)和对照组(100例)。激光组清创后采用整形美容缝合联合DPL早期干预(伤口愈合拆线后1周)治疗;对照组清创后仅进行整形美容缝合治疗。术后3~6个月瘢痕稳定时,评估患者瘢痕及满意度。结果:术后3~6个月瘢痕稳定时,激光组温哥华瘢痕量表评分低于对照组(P<0.05),激光组患者及医师满意度均高于对照组(P<0.05)。结论:面部软组织损伤后,通过整形美容缝合联合DPL激光早期干预能减少瘢痕形成,提高患者及医师满意度,疗效确切。

6G网络智慧运营架构及演进研究

网络运营作为6G网络的一个重要基石,是实现6G愿景目标的重要保障。通过对国内外6G发展现状的研究,分析了6G典型业务和技术对网络运营的需求,提出了6G网络智慧运营的目标愿景及体系架构,并对演进趋势进行了探讨。

基于COMSOL的井下电磁式能量阻隔器设计及分析

为改善页岩频谱共振装置由于作业空间开放而导致的能量利用率较低的问题,对井下电磁式能量阻隔器进行设计及分析。基于工程电磁场理论及非线性有限元算法,并通过COMSOL Multiphysics软件对井下电磁式能量阻隔器的磁场分布及运行过程进行分析,最后通过仿真结果验证井下电磁式能量阻隔器设计的可行性及正确性,并初步研制电磁式能量阻隔器上封隔部分样机。该研究在提高学生理论分析及仿真能力的同时,使学生对电磁式装置的设计及分析有一个更为直观、全面的认识。

腺体增生和间质增生为主的前列腺增生疾病的优选诊断方式

目的探索剪切波定量超声弹性成像技术(SWEI)诊断前列腺增生(BPH)病理类型的价值。方法分析132例BPH确诊病例的SWEI结果,比较BPH 5个病理类型(腺型、混合型、间质型、腺肌型、纤维腺型)间弹性模量值水平的差异,并将BPH病理类型2分类分为腺体增生组(腺型、混合型)和间质增生组(间质型、腺肌型、纤维腺型),绘制受试者工作曲线(ROC)并确定约登指数、最佳截断点等。结果(1)BPH 5个病理类型的弹性模量值两两比较差异均有统计学意义(P<0.05),且由低到高依次为:腺型<混合型<腺肌型<纤维腺型<间质型;(2)腺体增生组和间质增生组弹性模量值比较差异有统计学意义(P<0.05);(3)ROC曲线下面积(AUC)为0.916,Youden指数最大值为0.879,最佳截断点为28.16kPa,SWEI区分BPH属腺体增生为主的灵敏度94.12%,特异性93.83%,阳性预测值90.57%,阴性预测值96.20%,准确度93.94%。结论不同BPH病理类型间SWEI弹性模量存在差异;SWEI判断BHP属腺体增生/间质增生为主中有较高的诊断效能。

吐哈盆地三道岭煤矿4号煤层煤岩组分特征及其成因分析

三道岭矿区位于吐哈盆地哈密坳陷,是南疆重要的煤炭基地,为了研究吐哈盆地西山窑组富惰质组煤岩组分及成因,采集了三道岭煤矿西山窑组4号煤层煤为样品,采用煤岩学、煤化学和煤相学等方法,通过对样品进行工业分析、显微组分鉴定,系统地分析了西山窑组4号煤层的煤岩组分特征,并探讨了富惰质组煤的成煤环境。研究结果表明,中侏罗统西山窑组4号煤层以暗淡煤半暗煤为主,煤岩组分以富惰质组为主,平均含量高达76.1%,其次为镜质组,壳质组含量最低,属于低变质煤,富惰质组以半丝质体为主,镜质组以基质镜质体为主,矿物组成以粘土矿物和碳酸盐矿物为主。4号煤层煤质属于特低灰、中等挥发分、高碳低氢的特低硫煤,煤灰成分以CaO、Fe 2O 3为主,灰成分指数K介于0.25~10.64之间;成煤期环境主要表现为干燥的森林泥炭沼泽氧化型,成煤植物主要以银杏、松柏等木本植物为主,这些植物生长茂盛易于形成巨厚的煤层,同时西山窑组处于退水沉积序列,覆水性弱,泥炭整体处于弱还原环境下,物质丝炭化作用强烈,形成了富惰质组煤。

智能矿山大数据的地学信息挖掘与知识发现:以河南上房沟钼(铁)5G^(+)矿山为例

21世纪工业4.0促进了智能矿山诞生,智能矿山的地质、勘探、采矿、选矿、环境、测绘等多学科数据集构成了矿山大数据,从而促进了地球科学的数字化、信息化和智能化迅速发展。本文以河南上房沟钼(铁)矿床5G^(+)智能矿山为例,开展矿山大数据的地学信息挖掘,以凸显新工科多学科融合研究,取得了创新性成果与一系列新的地学知识发现。具体内容概括如下:(1)根据“斑岩-夕卡岩”矿床理论和找矿矿物学方法,利用钻孔数据集和露采场大比例尺填图及镜下鉴定分析,查明并构建了矿区主矿种与潜在矿种的时空三维模型,新发现了NE向构造赋矿地段、贯入式赋矿地段;(2)利用无人机遥感与地面高光谱短波红外和长波红外技术,识别并建立了矿区20多种主要蚀变矿物并构建了三维多参数矿物模型;(3)运用地球化学XRF测量和微区原位测量技术,建立了高光谱匹配的样品数据集,研发了矿区岩矿石有用和有害元素双矩阵制图软件,实现了传统地质统计学(高斯模拟、克里格插值)与机器学习(深度学习)关联的数学建模,复原并查明了2021年3—4月选矿回收率偏低的配矿矿石矿物组合及其缘由;(4)运用矿区选矿工艺矿物学的生产与实验采选矿的多期次多类型数据集(季-月-日的岩粉、泥粉、精矿、尾矿等,>1 800),研发岩粉与矿粉测试技术与分析方法,查明了上房沟钼矿的难选矿石类型及其有害矿物种类。研究结果表明,矿山多元多类型的数据集具有大数据“5V”(volume, variety, velocity, veracity, value)特征,准确管控矿山大数据的动态关联测量、分析与快速、高效评价有利于矿山智能决策和经济效益提高(回收率)。其中,高精度的多参数三维建模不仅能够深层次挖掘岩矿石的地质、构造、蚀变、矿化等信息模型,核实储量/资源量,还能满足第四代工业5G^(+)矿山的实时矿业(real-time-mining)发展的四维管控需求,例如三维空间可视化的地质矿产资源预测与评价及增储、虚拟仿真式的“年-季-月-日”动态配矿采矿、数字孪生的实时选矿等。本项研究成果为智能矿山的地质矿产深层次地学研究提供了借鉴和参考。

不同类型接触变质煤大分子结构差异性研究

岩浆侵入煤层时发生接触变质作用,导致煤的显微组分、煤级、化学成分、物理化学结构、工艺性质发生改变。不同的构造−热条件下形成不同类型的接触变质产物。为从大分子结构尺度揭示不同类型接触变质煤的差异性及其控制因素,采用工业分析、元素分析、反射率测定、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)等测试方法,并结合地质背景分析,开展山西大同塔山矿区天然焦系列样品和湖南鲁塘矿区煤系石墨系列样品的对比研究。结果表明:小型浅成岩体沿断裂侵入煤层后,热作用时间短,热封闭性差,属于高温低压条件,接触变质带窄,发育天然焦−热变煤序列;该系列处于碳化作用阶段,煤大分子结构以化学变化为主,芳构化作用和环聚合作用占主导地位,表现为富碳、去氢、脱氧。侧链和官能团等活性部位缺陷减少,芳香结构单元增长并导致芳层面内缺陷增加,芳香层片并未有序排列。区域性挤压构造背景下侵入的岩株、岩基等酸性、中酸性深成岩体,热量充足,热封闭性好,为高温高压条件,接触变质带宽度可超过1 km,发育石墨−半石墨−无烟煤变质序列;煤系石墨系列的化学成分成熟度高且变化小,大分子结构以物理变化为主,主要发生拼叠作用和秩理化作用。非定向的芳香层片在力的作用下拼接叠合、旋转定向,缺陷不断减少,向三维有序的晶体结构转变。

抑制lncR-HOXA-AS3表达的人前列腺癌细胞增殖、迁移、侵袭能力及EMT相关蛋白表达变化

目的观察抑制长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncR)HOXA-AS3表达的人前列腺癌(prostate cancer,PCa)细胞系LNCaP增殖、迁移、侵袭能力及上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)相关蛋白的表达变化。方法本研究受试细胞为人PCa细胞系LNCaP。将对数生长期LNCaP细胞分为2组,分别转染lncRHOXA-AS3沉默质粒si-HOXA-AS3(观察组)和阴性对照质粒si-NC(对照组),转染48 h时采用qRT-PCR法检测lncR-HOXA-AS3,分别于转染24、48、72 h时采用CCK8实验测算细胞增殖活性(光密度OD值),转染48 h时采用细胞划痕实验观察细胞迁移能力,转染48 h时采用Transwell实验观察细胞侵袭能力,转染48 h时采用WESTERN Blotting法检测两组EMT相关蛋白E-钙黏蛋白(E-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)、纤维连接蛋白(Fibronectin)。结果与RWPE-1相比,DU-145、LNCaP、C4-2B中lncR-HOXA-AS3相对表达量均升高(P均<0.05)。与对照组相比,转染48 h时观察组细胞lncR-HOXA-AS3相对表达量降低(P<0.05)。与对照组比较,转染24、48、72 h时观察组细胞OD值降低(P均<0.05)。与对照组比较,转染48 h时观察组划痕愈合率小、侵袭穿膜细胞数目少(P均<0.05)。与对照组比较,转染48 h时观察组LNCaP细胞E-cadherin蛋白相对表达量升高,Vimentin、Fibronectin蛋白相对表达量表达降低(P均<0.05)。结论沉默lncR-HOXA-AS3表达能抑制LNCaP细胞的增殖、迁移及侵袭,其机制可能为lncRHOXA-AS3促进LNCaP细胞E-cadherin蛋白表达、抑制Vimentin及Fibronectin蛋白表达。

多智能体强化学习在直升机机场调度中的应用

快速高效的直升机机场调度是现代直升机机场调度系统面临的主要挑战。设计了一个直升机机场调度试验平台,使用二维网格环境,供多种算法进行快速试验。机场调度试验平台根据机场实际地形进行地图编辑,提供了传统的集中式规划算法和基于多智能体强化学习算法来进行快速高效的模拟调度实验。实验表明,基于多智能体强化学习方法的可扩展性和实时规划效果较好。试验平台为进一步研究机场调度提供了良好的起点,对未来多智能体路径规划问题应用于实际场景将会产生有益影响。

考虑不确定因素的可重构车间布局与调度联合优化

针对具有不确定因素的可重构车间布局与调度联合优化问题,提出了基于自适应惩罚MOEA/D的联合优化方法。考虑了产品需求量和生产时间不确定因素,基于三角模糊数和模糊随机变量对不确定因素进行描述;以最小化物流费用和完工时间为目标,建立了车间布局和调度联合优化模型。采用MOEA/D对优化模型进行求解,在算法中引入了能够平衡多样性和收敛性的自适应惩罚因子,得到了基于自适应惩罚MOEA/D的车间布局与调度联合优化方法。经8个工件、12台设备的生产案例验证,与标准MOEA/D和改进非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genteic Algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)相比,基于自适应惩罚MOEA/D的Pareto前沿解处于支配地位,说明该方法在车间布局与调度联合优化问题中的优化程度更深。实验结果验证了建模和优化方法的可行性。

赣南丘陵山区农户生计与土地利用行为耦合协调时空演化分析

该文通过探寻赣南丘陵农户生计与土地利用行为耦合协调时空演化特征,以期厘清2者的互动关系,从而为赣南丘陵山区农村经济发展提供理论支持.以2006—2020年为研究时点,采取熵值法构建农户生计与土地利用行为评价体系,运用耦合度与耦合协调度模型从时空探究2者耦合协调关系.研究结果表明:1)从时间上看,赣州市各县域2006—2020年农户生计与土地利用行为系统耦合度和耦合协调度整体呈现稳定上升的态势,2个系统相互促进、相互影响程度明显增强,且向着有序发展.2)从空间上看,赣州市各县域2006—2020年农户生计与土地利用行为耦合度整体不断提高,耦合度低的县域主要集中在西部和东北部地区,耦合协调度发展水平较高的数量也不断增多,且向中级协调发展靠近,整体呈现以章贡区为中心由内向外的空间格局.赣州市农户生计与土地利用行为的耦合协调关系整体呈变好趋势,未来需重点关注各县域差异化发展,同时优化发展空间布局,朝着良性方向发展.

基于IBM Qiskit的QRMW模型及算法实现

为了进一步验证QRMW(Quantum representation of multi-wavelength images)模型的正确性,在IBM量子计算框架Qiskit上分别制备了2×2大小与和32×32大小的QRMW量子图像的量子态,提出了一种QRMW图像的颜色通道交换算子和QRMW图像的颜色置乱算子,并给出了它们实现的量子线路,进而在IBM Qiskit环境下对新提出的算子进行了仿真实现。研究结果证实了QRMW模型的可行性以及所提出算子的可行性与正确性。

一种新型双侧腕关节训练康复机构的研制

设计双侧腕关节训练康复机构以满足双侧被动训练比单侧主动训练效果好的需求。康复机构采用两个空间反向双曲柄并联子机构,根据子机构采用绳索拉伸驱动的特性,研制出一款通过绳索不同的配置以实现左右侧平台成镜像对称的机构;采用球坐标系分析机构的正运动学,得到双侧平台的运动关系式;研制试验样机,对双侧平台横滚、俯仰和虚拟偏航运动的欧拉角进行测量,测量了在3种运动方式下前肌群和后肌群在静息态、单侧被动训练和双侧主动训练的肌电信号。实验数据表明,当机构做横滚运动时,双侧平台角位移大小相等、方向相反;当机构做俯仰运动时,双侧平台角位移大小和方向均相同。双侧主动训练测量的前肌群和后肌群肌电信号(EMG)最大平均值比静息态分别大319.65 mV和352.2 mV,比单侧被动训练分别大155.9 mV和184 mV。上述结果表明,所研制的双侧机构成镜像对称,能够对腕关节起到训练的效果,并且训练效果优于单侧训练。

柔性车间双资源集成调度的小生境遗传算法优化

针对柔性作业车间生产和物流双资源集成调度问题,提出了基于小生境自适应遗传算法的集成调度方法。首先,明确了柔性车间AGV物流流程、路径冲突消除方法和分配策略。其次,描述了车间生产和物流双资源集成调度问题,并建立了以完工时间最短为目标的优化模型。然后,将小生境技术和自适应策略引入到遗传算法中,使遗传策略随小生境特点自适应变化,提出了一种新的小生境自适应遗传(NAGA)算法。最后,制定了基于小生境自适应遗传算法的双资源集成调度流程。经实验验证,小生境自适应遗传算法调度的完工时间短于遗传(GA)算法和文献[1]改进分布估计(IEDA)算法,说明NAGA算法的集成调度性能好于GA算法和IEDA算法。经AGV数量影响分析,车间完工时间随AGV数量增加整体呈下降趋势,且当AGV数量饱和时完工时间不再下降。