利用Triton X-100提升巴氏芽孢杆菌脲酶活性的效果

微生物诱导碳酸盐沉积(MICP)技术是近年来发展起来的一种新型绿色加固技术,如何提升MICP技术的加固效能一直是学者关注的热点,本工作重点结合巴氏芽孢杆菌产脲酶原理和非离子表面活性剂的特点,设计采用非离子表面活性剂Triton X-100提升MICP效能的试验研究。结果表明:(1)在单因素试验结果的基础上,通过响应面试验分析确定了活性剂的最优处理条件,即掺量1.37%、处理时间5.02 h、处理温度34.28℃、菌胶比1∶2.11;(2)采用最优条件处理的巴氏芽孢杆菌对钙质砂进行加固后,钙质砂固化体碳酸钙含量和无侧限抗压强度分别提升了25.48%和22.83%;(3)非离子表面活性剂Triton X-100增大了巴氏芽孢杆菌的细胞膜通透性,一方面使得更多的胞内脲酶释放到细胞外,同时更多的尿素分子进入到细胞内,促进了尿素水解,提升了碳酸钙的生成速率;另一方面使得以细菌为核点生成的碳酸钙胶凝体的结构更为致密,在这两方面作用下,MICP效能得到有效提升。相关思路和研究结果可为MICP加固效果的提升提供新的参考和思路。

长江安徽段江湖连通性及生物通道恢复研究

江湖阻隔是导致长江中下游江湖复合生态系统衰退的最主要原因,江湖连通和生物通道恢复是流域生态修复的重要措施之一。通过现场调查等方法研究了华阳河湖群、菜子湖、升金湖和安庆西江古道等与长江干流的阻隔现状及连通性特征,在此基础上探讨了技术和管理层面存在的问题并提出对策建议。结果发现:依托涉水工程建设开展恢复河湖生物通道的做法可以有效缓解江湖复合生态系统的衰退,尤其是以“过鱼设施建设、季节性灌江纳苗、生态水网建设”相结合的生物通道恢复方案具有技术可行性。相关成果可为长江中下游江湖连通性及生物通道恢复、国家水网建设提供有益的参考。

基于知识图谱的可解释学习路径推荐

学习路径推荐是解决信息超载、学习迷航等问题的关键,但当前的学习路径推荐相关研究存在推荐方法脱离学习场景、推荐结果缺乏解释等问题。为此,文章构建了基于知识图谱的可解释学习路径推荐模型:首先利用邻域标定的图注意力网络表征知识图谱语义信息并生成候选学习路径集,然后计算不同学习场景下学习者与候选学习路径之间的契合度和匹配度,最终实现可解释的学习路径推荐。之后,文章通过对基于知识图谱的可解释学习路径推荐模型与学习路径推荐基线模型进行对照实验和可解释案例分析,发现基于知识图谱的可解释学习路径推荐模型不仅提高了推荐结果的准确度,而且提升了推荐结果的可解释性。文章的研究有助于学习者获得准确、可解释的学习路径,从而提升个性化学习效果。

木质素磺酸钙增强花岗岩残积土微生物固化效果研究

为提升微生物固化花岗岩残积土的效果,综合考虑木质素磺酸钙的特点和MICP(Microbial-induced calcite precipitation)作用过程的环境条件,设计进行木质素磺酸钙增强MICP固化花岗岩残积土试验,综合宏观物理力学试验和微细观检测,系统分析木质素磺酸钙对微生物固化花岗岩残积土的增强效果及增强机制。结果表明:①木质素磺酸钙能够显著提高花岗岩残积土微生物加固过程中的胶结物产量,木钙掺量在4.00%左右达到最佳,与常规MICP相比,胶结物生成量提高了48.86%;②木质素磺酸钙的掺入,显著提高了固化体的抗压强度和抵抗变形能力,2.00%~8.00%掺量下固化体的抗压强度提升了4.75%~41.20%,破坏时应变增加16.24%~38.55%;③掺入木质素磺酸钙后,固化体的孔隙大小及孔隙率均有不同程度降低,孔隙率降低了12.97%~37.38%,固化体的整体密实性进一步增强;④木质素磺酸钙的掺入,改善了残积土的孔隙结构,为后续微生物加固提供更好的环境条件;⑤在微生物固化花岗岩残积土过程中掺入木质素磺酸钙后,改善了微生物生长的酸碱环境,丰富了MICP作用过程中的钙源,提升了固菌率,促进了MICP反应,同时改善了碳酸钙沉淀颗粒的大小、性状及排列形式,使得胶结物产量进一步提升,从而提升固化体的整体固化效果。

大型新能源电动船舶电池快速充电控制方法

电池动力输出的持久性和稳定性,会影响大型新能源电动船舶的航行状态,因此,研究一种电池快速充电控制方法。结合实际充放电数据以及循环工况拟合结果,构建大型新能源电动船舶电池等效电路,分析电池的运行状态以及输出情况;通过确定电池快速充电控制的目标函数和约束条件,将目标函数输入模糊控制器中,分析目标函数对于电池电压的影响,在模糊规则清晰化处理后计算目标函数。通过改进布谷鸟算法进行计算结果寻优,获取最佳的控制结果。测试结果显示,在瞬态响应和负载动态响应2种运行工况下,该方法可以有效完成电池充电控制,使充电输出电压最大程度地接近理想输出电压,保证电流处于允许的持续充电最大电流范围内。

沸石增强砂土微生物固化效果研究

为提高砂土的微生物固化效果,考虑沸石作为吸附材料具有多孔的特性,通过宏观物理力学试验和微细观检测,系统分析了沸石对微生物固化砂土的增强效果。研究结果表明:沸石能够显著提高砂土微生物加固过程中的固菌率。与常规微生物固化相比,掺入沸石后,固菌率提升约5.5倍,抗压强度提升39.35%,渗透系数减小71.94%。掺入沸石,一方面能够增加碳酸钙沉淀生成量,并改善其分布均匀性;另一方面,沸石周围的碳酸钙沉淀对两侧砂颗粒起到良好的桥接作用,能够增强砂颗粒之间的结构性及试样的整体性。研究成果为进一步优化微生物诱导碳酸钙沉积技术提供参考。

团体接纳承诺疗法在炎症性肠病患者心理干预中的应用

目的探讨团体接纳承诺疗法对炎症性肠病患者的心理干预效果。方法将93例炎症性肠病患者按住院时间分为对照组46例、干预组47例。两组均行常规治疗与护理,在此基础上干预组制定和实施团体接纳承诺疗法,连续干预8周。评价两组干预前及干预后(干预8周时及干预后1个月)各项指标。结果两组完成全程研究均为43例;干预后干预组疾病接受度、焦虑、自我管理能力及克罗恩病疾病活动度评分显著优于对照组(均P<0.05)。结论针对炎症性肠病患者制定和实施团体接纳承诺疗法,可有效改善患者负性心态,提高自护能力,促进疾病缓解。

血小板因子4及肿瘤坏死因子-α在慢性牙周炎发病中的相互影响

目的:探讨血小板因子4(PF4)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)在慢性牙周炎(Ⅲ期C级)发病中的相互影响。方法:收集慢性牙周炎(Ⅲ期C级)患者22例和牙周健康者22例,ELISA测定牙周治疗前、后龈沟液(GCF)和血清中PF4及TNF-α的浓度和脂多糖(LPS)体外刺激患者治疗前、后外周血的血小板后血小板释放PF4的量;流式细胞仪计算治疗前、后GCF内血小板数量。结果:患者GCF、血清中PF4和TNF-α的浓度高于牙周健康组(P<0.05),治疗后较治疗前GCF中的PF4和TNF-α降低明显(P<0.05)、血清中的PF4和TNF-α无变化(P>0.05)。LPS刺激治疗前、后血液中的血小板后,血小板释放PF4的浓度均远远高于健康对照组(P<0.01),牙周治疗后较治疗前降低明显(P<0.01)。牙周治疗前的GCF中CD41/CD61双阳性血小板数和CD45阴性细胞数分别是牙周健康者的85倍和87倍(P<0.01)。结论:PF4与TNF-α在慢性牙周炎的发病中具有协同效应。

深度神经网络的测试输入选择与度量标准研究综述

随着深度神经网络在各个领域受到广泛应用,对其进行测试评估并确保其安全性显得尤为重要。测试输入选择方法可以帮助在测试数据集规模较大且标注成本较高的情况下,对测试样本进行选择与排序,以提高测试效率和测试覆盖率。为了深入了解深度神经网络测试输入选择领域的研究进展,对近5年来91篇相关领域的学术论文进行了系统梳理。介绍了深度神经网络测试的基本概念和流程,包括深度学习系统的构建、测试输入的选择和测试结果的评估;概括分析了各种度量标准和测试输入选择方法的适用场景与不足之处,以及彼此之间的相互联系。最后,指出了当前深度神经网络测试输入选择与评估工作面临的挑战和机遇。

基于SSD与FaceNet的人脸识别系统设计

人脸识别技术广泛应用于考勤管理、移动支付等智慧建设中。伴随着常态化的口罩干扰,传统人脸识别算法已无法满足实际应用需求,为此,本文利用深度学习模型SSD以及FaceNet模型对人脸识别系统展开设计。首先,为消除现有数据集中亚洲人脸占比小造成的类内间距变化差距不明显的问题,在CAS-IA Web Face公开数据集的基础上对亚洲人脸数据进行扩充;其次,为解决不同口罩样式对特征提取的干扰,使用SSD人脸检测模型与DLIB人脸关键点检测模型提取人脸关键点,并利用人脸关键点与口罩的空间位置关系,额外随机生成不同的口罩人脸,组成混合数据集;最后,在混合数据集上进行模型训练并将训练好的模型移植到人脸识别系统中,进行检测速度与识别精度验证。实验结果表明,系统的实时识别速度达20 fps以上,人脸识别模型准确率在构建的混合数据集中达到97.1%,在随机抽取的部分LFW数据集验证的准确率达99.7%,故而该系统可满足实际应用需求,在一定程度上提高人脸识别的鲁棒性与准确性。

口腔医学专业本科生科研训练体系的构建

口腔医学专业本科生科研训练符合国家对创新人才培养的基本需求,是培养科研思维及提高创新能力的重要环节,同时也是成就高素质口腔医学人才的必经之路。但目前对于口腔本科生科研训练尚未形成较为完善的体系,为此,笔者从软硬件条件层面、教学方式层面、指导教师层面及口腔本科生层面四个层面详细阐述当今科研训练现状以及存在的问题,从科研启蒙的开启、科研思维的培养,科研训练平台的搭建,科研训练课程的开展及选择,指导教师队伍的选拔、培训及考核,如何就口腔本科生进行科研训练的目的的转变及积极性的提高等方面提出合理的建议,以期搭建较为完善的口腔科研训练平台,实现高素质口腔医学本科生培养。

基于二维斑点追踪技术制定妊娠28~39周低风险胎儿心脏大小和形态的参考值范围

目的采用二维斑点追踪技术制定妊娠28~39周的低风险胎儿心脏大小和形态的参考值范围。方法前瞻性收集复旦大学附属妇产科医院行超声心动图检查的低风险单胎妊娠453例,应用二维斑点追踪技术评估胎儿四腔心和心室的大小(长径、宽径和面积)及形态(球形指数,即长径与宽径的比值)。使用同类相关系数评估组间和组内测量的重复一致性。对心脏测量参数进行统计分析,建立低风险胎儿心脏大小和形态的参考值范围。结果胎儿心脏参数测量的重复一致性检验的组间和组内相关系数为0.691~0.980。胎儿四腔心和心室大小随孕周的增加而增加(均P<0.001),左室舒张末期长径大于右室,舒张末期宽径小于右室,差异均有统计学意义(均P<0.001),而两心室的舒张末期面积对比差异无统计学意义(P=0.050)。四腔心的球形指数与孕周不存在相关性(P=0.811)。左室的基底段和中间段的球形指数大于右室,心尖段的球形指数小于右室,差异均有统计学意义(均P<0.01)。结论采用二维斑点追踪技术评估胎儿心脏参数具有较好的可重复性。本研究制定的低风险胎儿心脏大小和形态参考值范围,将为产前评价心脏重塑提供帮助。

中介轴承剩磁超标的原因及控制方法

某型发动机在定期检查过程中发现轴承间隙超标问题,进行拆解分析排查后发现,中介轴承外钢套和滚珠有磨损痕迹,其原因为外钢套剩磁超标吸附滚珠,使滚珠运动形式由滚动变为滑动,进而严重影响发动机的安全运行,为此,讨论了航空发动机中介轴承剩磁超标的原因及其控制方法。梳理了中介轴承磁粉检测后到装配之间所有能产生强磁场的环节,分析了产生剩磁超标的原因,并通过试验制定了改进措施,以保证装机的中介轴承的剩磁处于标准规定范围内。

苏州市2022年春节期间烟花爆竹燃放对空气质量及PM_(2.5)组分的影响

利用苏州市2022年春节期间(1月31日—2月6日)逐时气象数据、细颗粒物(PM_(2.5))及其特征组分监测数据,分析春节烟花爆竹集中燃放对PM_(2.5)及其特征组分的影响。结果表明:烟花爆竹集中燃放时段,硫酸根离子(SO_(4)^(2-))、氯离子(Cl^(-))、钾离子(K^(+))、镁离子(Mg^(2+))、有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度均显著升高,与非集中燃放时段相比,分别增加了90.6%,783.3%,350.0%,371.4%,137.5%,150.0%;质量浓度增加最显著的金属分别为钡(Ba)、铜(Cu)、铬(Cr)、钾(K)、铅(Pb)、锡(Sn)、锰(Mn)、锑(Sb)、硅(Si)、锌(Zn)、铁(Fe)、砷(As)、镓(Ga)(按增幅由大到小排序);烟花特征离子钡离子(Ba^(2+))在烟花集中燃放时段的数浓度峰值是非集中燃放时段的34.9倍,其余特征离子数浓度峰值也都为非集中燃放时段的8倍以上。烟花爆竹集中燃放显著提高了空气中各项污染物的质量浓度,并且在除夕和初五2个时段分别形成了2个污染高峰;污染物比值法(M/CO)定量评估结果表明,苏州市区PM_(2.5)的贡献率为50.4%,显著低于辖属区县,表明禁燃措施具有一定成效;特征水溶性离子、OC、示踪性重金属的变化特征与PM_(2.5)质量浓度变化特征吻合;污染物在线源解析结果表明,春节期间苏州市空气质量受烟花爆竹集中燃放影响显著。

非接触式物体形状和尺寸自动测量系统的设计

随着时代发展,未来智能交通逐渐趋向无人驾驶化,而可视范围内物体自动测量在无人驾驶技术中占据重要地位。因此非接触式物体形态测量成为无人驾驶技术中的重点,要能实现实际物体与模拟物体的形状和尺寸在特定时间内、在空间距离及环境干扰下无限接近,现设计并制作了一种非接触式物体形状和尺寸自动测量系统。该系统使用JETSON NANO控制摄像头对图像分割后识别物体形状和测量尺寸,结合STC8A8K控制器对图像处理及激光反馈的数据进行分析,通过改变PWM波的脉宽来控制舵机的运动速度和运动方向,使得摄像头转动并寻找被测对象,并通过设置两个按键实现不同的功能。经过实物制作与测试,该测量系统的测量结果均在较小的误差范围内并能成功识别物体的形状。

四川盆地下侏罗统大安寨段页岩油气地质特征及勘探有利区优选

四川盆地下侏罗统大安寨段是页岩油气(致密油气)分布的主要层系之一,但由于钻探、测试效果均较差,急需开展有利层段地质特征和勘探有利区优选等研究工作。为此,利用野外露头、岩心、测录井及地球物理等资料研究了大安寨段页岩油气地质特征,分析了页岩油气富集的主控因素,并优选了勘探有利区。研究结果表明:①大安寨段为一套介壳石灰岩与黑色页岩的混积地层,页岩矿物类型以黏土为主,其次为石英、方解石,少量长石、黄铁矿,脆性矿物含量中等;②孔隙类型以无机孔隙为主,含少量有机孔,发育介壳壳缘缝、节理缝等多尺度裂缝,物性随介壳含量的增加而降低;③页岩有机质丰度为中等—好,TOC平均值为1.34%,有机质类型以混合型为主,少量腐泥型和腐殖型,R_(o)平均值为1.11%,热演化程度南低北高,整体处于成熟—高成熟阶段,含油性中等,氯仿沥青“A”含量平均为0.26%;④热解游离烃S1值平均为1.27 mg/g,OSI平均值为84.35 mg/g,页岩油气富集的烃源下限是TOC>1.5%,R_(o)>0.9%,纵向上排烃效率较低,含油指标较高段(OSI>100 mg/g)主要分布于厚层页岩中部;⑤可动油饱和度普遍小于20%,受纹理缝和页理缝影响,石灰岩—页岩互层型、页岩夹石灰岩型样品的油可动性好于石灰岩和页岩。结论认为,大安寨段页岩层系具有较好的页岩油气勘探开发潜力,高生烃品质、多尺度裂缝以及高地层压力是盆地页岩油气富集高产的关键因素,有利油气勘探区主要分布于川中地区三台—仪陇以及南充一带。

新冠疫情期间苏州市空气质量特征分析

选取2022年新冠疫情管控期间和2021年同期苏州市环境空气监测数据,分析表明:疫情期间,O_(3)与SO_(2)日均浓度较上年有所增加,NO_(2)、CO、PM_(10)日均浓度降低,PM_(2.5)日变化浓度变化基本一致。PM_(2.5)中最主要的组分是水溶性离子;NO_(3)^(-)、NH_(4)^(+)、Mg^(2+)、K^(+)、Na^(+)的浓度与上年相比均有所增加;SO_(4)^(2-)、Ca^(2+)、Cl^(-)浓度有所下降。VOCs浓度总体有所上升,呈现“先增后减”的变化特征,除芳香烃外,其余组分OFP占比均有所上升。

学生学业述评智能生成模型的构建与实证研究

教师每学期对学生进行学业述评是新时代教育评价改革的重要要求。但由于教师精力有限,常常难以对每个学生精准客观评价,导致撰写的学生学业述评存在模板化、公式化等问题。生成式人工智能技术能够有效利用学生的学业数据来实现述评的自动生成,为辅助教师开展个性化述评提供决策支撑。为此本研究充分挖掘学生学业个性化的认知特征,利用人工智能中的自然语言生成技术,构建面向学生学业述评的智能生成模型。首先设计偏科分析、进退步挖掘以及优差生判别等与学生学业认知相关的特征分析子模块,然后将特征分析结果融合原数据表内容,以输出准确且个性化的学生学业述评。通过在中国教育追踪调查系统数据集上的实证研究,证明设计的模型在各项指标上优于基线模型,达到了较好的性能效果。最后,为推进智能化的学业述评发展,建议要大力推动评价内容多维化、评价主体多元化以及评价技术多样化。

基于Arrhenius方程封隔器胶筒的寿命预测研究

为预测封隔器胶筒的使用寿命,文章将封隔器胶筒的橡胶材料的拉伸强度作为评判封隔器胶筒密封失效的依据,采用加速老化试验方法对封隔器胶筒橡胶材料寿命进行预测研究,并根据现场应用效果统计验证预测结果。首先将与封隔器胶筒同批次的四丙氟橡胶材料制成标准试样,分别在200、230、260和280℃下进行热空气加速老化试验,分析其拉伸强度与老化温度和老化时间的关系。基于Arrhenius方程原理,结合有限元分析结果和地面性能试验数据,拟合后得到退化轨迹方程,进行封隔器寿命的预测研究。研究表明:封隔器胶筒寿命与温度呈线性相关关系;应用Arrhenius方程预测封隔器胶筒寿命,其结论对现场具有较好的参考意义。

柔性关节机器人抓取末端振动自动化控制方法

为了提高柔性关节机器人抓取末端振动控制精度,该文提出柔性关节机器人抓取末端振动自动化控制方法。对柔性关节机器人展开系统动力学分析,构建奇异摄动模型定义柔性关节机器人系统的运动方程。设计柔性关节机器人的优化控制器,构建控制误差代价函数。利用拉格朗日法获取函数最优解,实现柔性关节机器人抓取末端振动自动化控制。实验结果表明,该方法能够有效抑制柔性关节机器人末端振动信号,相位控制误差均在0.02°以内,抑振措施的上升时间低于7.66 s,末端控制精准度高、效率高、性能好。