董晓芳,张良勇,王志军

2020, 40(3): 225-231. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2020.03.001

摘要 ( 376 )

PDF (374KB) ( 109 )

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为了检验未知总体的对称点,建立了非均等排序集抽样下的Wilcoxon符号秩检验统计量,证明了在原假设下其分布具有对称性和适应任意分布性,证明了新检验统计量的渐近正态性,并给出新检验的Pitman效率因子.Pitman渐近相对效率的计算结果表明,新检验优于简单随机抽样下和均等排序集抽样下的符号秩检验.

基于功率谱灵敏度的子结构损伤识别方法

方有亮, 李宗娆,张颖,娄佳琪

2020, 40(3): 232-239. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2020.03.002

摘要 ( 331 )

PDF (477KB) ( 162 )

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提出功率谱灵敏度与子结构缩聚技术结合的损伤识别方法,在分析响应功率谱对结构单元面积灵敏度的过程中采用差分法,解决了求解参数的偏微分较困难的问题;并将整体结构划分为若干子结构,对未损伤子结构采用Guyan缩聚技术,通过功率谱灵敏度分析的方法对缩聚结构进行损伤识别,该方法只需测量结构的少数几个自由度的响应就可以达到损伤检测的目的.最后,通过1个三层两跨的刚架模型验证了该方法的有效性.

3D打印UV与ABS材料仿生表面摩擦学性能

朱炜军,衣雪梅,王美玲

2020, 40(3): 240-248. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2020.03.003

摘要 ( 416 )

PDF (1491KB) ( 106 )

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对在干摩擦条件下仿生表面对摩擦副的作用机理与影响规律进行了研究.实验以光敏树脂(UV)和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯(ABS)2种高分子材料为样品,利用3D打印技术分别加工出具有仿生表面与光滑表面的试样.干摩擦条件下,在摩擦磨损试验机上进行球-面摩擦磨损实验,测量UV与ABS的摩擦系数与磨损量,并用激光共聚焦显微镜与体视荧光显微镜观察磨损表面.研究结果表明:载荷与转速的改变会引起摩擦系数与磨损量的变化.UV仿生表面在3 N载荷与200 r/min转速、5 N载荷与200 r/min转速和3 N载荷与400 r/min转速工况下平均摩擦系数分别为0.534、0.598和0.642;在5 N载荷下相较3 N磨损量提高了40.0%,在400 r/min转速下相较200 r/min磨损量提高了185.5%.ABS仿生表面在3 N载荷与200 r/min转速、5 N载荷与200 r/min转速和3 N载荷与400 r/min转速工况下平均摩擦系数分别为0.336、0.346和0.378;在5 N载荷下相较3 N磨损量提高了2.69%,在400 r/min转速下相较200 r/min磨损量提高了12.5%.UV样品为粘着磨损,而ABS样品黏着磨损为主,伴随有磨粒磨损.

Bi₂Se₃/MoS₂异质结的光学性质

刘燚,王龙龙,胡国锋,刘雪璐,武宏利,李晓莉

2020, 40(3): 249-254. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2020.03.004

摘要 ( 408 )

PDF (892KB) ( 124 )

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对单层MoS₂与纳米级别厚度的Bi₂Se₃薄片进行组合构建超薄异质结,利用HR-Evolution显微共聚焦拉曼光谱系统,结合反射、拉曼和荧光光谱学测试技术,对Bi₂Se₃/MoS₂异质结中的激子发光、异质结中的界间相互作用和电荷转移等行为进行了深入而系统的研究.首先,利用干法转移技术将不同厚度的Bi₂Se₃薄片转移到CVD生长的单层MoS₂上构建Bi₂Se₃/MoS₂异质结.然后,利用反射光谱和拉曼光谱技术探测异质结的平整度和界面耦合质量,表明异质结的2种材料发生堆叠后具有良好的平整度,按照不同厚度对白光保留着良好的透光性;2种材料堆叠时没有引入附加应力,形成的异质结具有良好的界面耦合质量.最后,通过对异质结的荧光光谱研究发现下层母体材料MoS₂的A、B激子峰的发光效率大大减弱,同时它们的发光波长随着上层Bi₂Se₃薄片的厚度增加逐渐减小,半高宽随着上层Bi₂Se₃薄片的厚度增加逐渐变窄,这说明电子传递到Bi₂Se₃/MoS₂界面后发生退激发,使得MoS₂的发光发生明显猝灭,而且该结果可能还包括异质结的电子能带结构变化导致电荷发生重新分布的的更深层次原因.该研究对新型光电子器件的设计和应用具有一定的意义和指导作用.

静电纺丝制备铕掺杂二氧化钛纳米纤维及其光催化性能

刘双安,单一洋,唐浩然,李孟,陈嘉信,袁小先

2020, 40(3): 255-259. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2020.03.005

摘要 ( 570 )

PDF (739KB) ( 149 )

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采用静电纺丝法,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、冰乙酸、无水乙醇、硝酸铕和钛酸四丁酯为原料,制备不同浓度铕掺杂的二氧化钛纳米纤维,用扫描电子显微镜(SEM)、X线粉末衍射仪(XRD)来表征二氧化钛纳米纤维的形貌、组成和晶型.结果显示二氧化钛纳米纤维煅烧之前直径为300~400 nm,煅烧后直径为200~300 nm,呈锐钛矿型. 以酸性红3R染料作为目标污染物,在太阳光模拟器下进行光催化实验,找出最佳铕掺杂浓度,然后利用最佳铕掺杂浓度的二氧化钛纤维降解不同pH值的酸性红3R溶液,找到染料的最佳pH值,结果发现:当铕掺杂摩尔比为1%,pH值为3时,40 mg二氧化钛纤维经过25 min即可将40 mg/L的酸性红3R染料降解98%以上.

大粒径氧化石墨及石墨烯的制备与表征

常然,庞秀言,李泽江,信亚平

2020, 40(3): 260-268. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2020.03.006

摘要 ( 382 )

PDF (1314KB) ( 110 )

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以0.10、0.15、0.18、0.30 mm 4种不同粒径的石墨为原料,采用密闭氧化、氨-水合胼还原法,经过2个控温阶段制备了10~20 μm大粒径氧化石墨(GO)与石墨烯,并通过正交实验、单因素实验优化了制备条件. 测定了GO与石墨烯的傅里叶红外光谱、拉曼光谱及热稳定性.用扫描电镜、X线衍射光谱、原子力显微镜测试了产品的结构与石墨烯片层厚度. 实验结果表明:石墨粒径越小,片层剥离程度越高, GO的产率、热稳定性也均有提高. 石墨烯在800 ℃下残炭率高于80%,剥离层厚度约为1 nm. 本实验研究为制备大粒径GO与石墨烯提供了一种可行的实验方法.

普通和冻干三七粉的有效成分及药理作用比较

张君,孙思勉,赵琳,周航,林冬菊,霍小位

2020, 40(3): 269-275. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2020.03.007

摘要 ( 1408 )

PDF (969KB) ( 103 )

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为比较普通三七Panax notoginseng粉和冻干三七粉的有效成分及药理活性,通过在显微镜下观察普通三七粉和冻干三七粉的粒径,肉眼观察其混悬液的溶解度,HPLC法检测有效成分含量来明确普通三七粉和冻干三七粉在有效成分方面的区别.通过毛细玻管法、剪尾法、二甲苯所致小鼠耳肿胀实验和器官指数等实验研究普通三七粉和冻干三七粉在药理作用方面的差异.研究结果表明:2种三七粉的粒径、溶解度、有效成分含量存在差异.普通粉高剂量组有一定的凝血作用;冻干粉高剂量组有一定的抗炎作用,2者对免疫器官均无明显影响.

酚醛树脂基球形活性炭的制备及其吸附性能

尹纪伟,杜洁,王旭明,张芳华,李雪,李玮,张红蕾

2020, 40(3): 276-282. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2020.03.008

摘要 ( 660 )

PDF (804KB) ( 312 )

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对球形酚醛树脂制备活性炭的方法进行了优化并探讨了其吸附性能.分别对合成球形酚醛树脂过程中所用原料、转速进行了筛选,优化了由酚醛树脂制备活性炭的炭化和水蒸气活化过程,并考察了活性炭的吸附性能.对吸附性能优异的活性炭进行了氮气吸附-脱附等温线、比表面积及微孔体积的测定.结果表明:苯酚、甲醛和三乙烯四胺为合成球形酚醛树脂的最佳原料,三者的物质的量比为1∶1.13∶0.04.在转速为600 r/min时可获得粒径为0.35~0.50 mm的球形酚醛树脂.酚醛树脂经过600 ℃炭化和800 ℃活化过程制得球形活性炭.活性炭符合IUPAC定义的I型吸附曲线,孔径分布以微孔(0.5~2 nm)为主,比表面积可达1 431.89 m²/g,对DL-β氨基异丁酸和α-淀粉酶的吸附效率分别为63.41%和19.77%.

刺槐体细胞胚发生的同步化调控

习洋,孙宇涵,李云

2020, 40(3): 283-290. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2020.03.009

摘要 ( 339 )

PDF (929KB) ( 80 )

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为了建立一个高频率、同步化发生的体细胞胚培养系统,以二倍体刺槐为材料,对影响刺槐体细胞胚同步化发生的培养基渗透压、培养基中添加的植物生长调节剂、低温等培养环境条件以及悬浮培养结合看护培养方法进行了研究,建立了刺槐体细胞胚同步发生体系.结果表明:1)4 ℃低温条件下处理7 d的胚性愈伤组织,最有利于刺槐体细胞胚的同步化诱导,同步化率可达37.3%;2)培养基中蔗糖质量浓度为50 g/L最适宜调控刺槐的体细胞胚同步化发生,同步化率可达35.0%;3)培养基中的2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)质量浓度为0.1 mg/L时最适宜体细胞胚同步化的调控,体细胞胚发生的同步化率可达43.6%,同时对畸形胚的发生有较好的控制作用;4)将悬浮培养的胚性细胞用50目筛(孔径0.28 mm)过滤,将留在筛上的细胞团接种到铺有滤纸的半固体体细胞胚诱导培养基上(培养基为MS(Murashige & Skoog)+NAA(naphthylacetic acid)0.5 mg/L+ BA(benzyladenine)0.5 mg/L+2-吗啉乙磺酸(MES)500 mg/L+谷氨酰胺 500 mg/L+水解酪蛋白500 mg/L+蔗糖 30 g/L+琼脂3 g/L),培养21 d后,球形胚大量发生,占到总胚状体数目的67.3%.本结果可为其他植物种类的体细胞胚同步化调控研究提供参考.

极旱荒漠灌丛AM真菌与土壤因子相关性

李烨东,左易灵,张开逊,赵丽莉,贺学礼,王亮

2020, 40(3): 291-300. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2020.03.010

摘要 ( 256 )

PDF (1444KB) ( 76 )

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为揭示极旱荒漠植被丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌群落组成及土壤因子的生态效应,2018年7月于甘肃安西极旱荒漠自然保护区采集合头草Sympegma regelii、红砂Reaumuria songarica、泡泡刺Nitraria sphaerocarpa、膜果麻黄Ephedra przewalskii和珍珠猪毛菜Salsola passerina灌丛根围土壤样品,研究不同荒漠植物AM真菌物种组成,分析根围0~10 cm和20~30 cm AM真菌群落差异性,探讨植物种类、土壤酶活和矿质营养对AM真菌群落组成的影响. 研究结果表明:不同植物AM真菌共分离鉴定10属45种,群落组成差异显著;根围0~10 cm和20~30 cm AM真菌群落组成无明显差异. 不同植物AM真菌Shannon-Wiener指数和Simpson指数表现为根围0~10 cm高于20~30 cm,泡泡刺最低. 有机碳、铵态氮、有效磷、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、易提取球囊霉素和总提取球囊霉素在不同植物根围土壤显著不同,土壤因子根围0~10 cm高于20~30 cm. AM真菌与土壤因子相关性分析表明,AM真菌群落和孢子密度与有机碳、硝态氮、总提取球囊霉素和湿度显著正相关,Shannon-Wiener指数和Simpson指数与硝态氮显著正相关. 变差分解表明,根围0~10 cm和20~30 cm植物种类、土壤因子共同解释AM真菌群落变化总变差的35.4%和60.7%. 极旱荒漠植物种类和土壤理化性质共同影响AM真菌群落组成.

PDIA3对人Jurkat T细胞TCR信号通路的调控

周云,刘海龙,靳照宇

2020, 40(3): 301-306. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2020.03.011

摘要 ( 330 )

PDF (730KB) ( 155 )

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为了研究蛋白质二硫键异构酶A3前体(protein disulfide isomerase A3 precursor, PDIA3)在T细胞受体(T cell receptor, TCR)信号通路中的具体功能,利用电穿孔法将T 细胞内的PDIA3蛋白水平敲低,通过Western blotting检测ζ-链相关蛋白70(zeta-chain associated protein 70, ZAP70)的磷酸化修饰水平, 酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)实验检测细胞因子IL-2的分泌情况,流式细胞术分析分化抗原簇69(cluster of differentiation 69, CD69)表达水平及荧光素酶报告基因检测NF-κB信号通路.结果显示:T细胞中PDIA3蛋白下调后导致ZAP70蛋白的磷酸化水平、CD69表达和IL-2的分泌都明显降低,并且影响了NF-κB信号通路,表明PDIA3蛋白对T细胞的活化有促进作用,参与T细胞TCR信号通路的调控,为进一步深入研究PDIA3与TCR下游一些功能蛋白的相互作用打下了基础.

河北太行山南段冬季鸟类群落的多样性与分布

范俊功,王鹏华,陈向阳,张侃,林庆乾,侯建华

2020, 40(3): 307-314. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2020.03.012

摘要 ( 414 )

PDF (1096KB) ( 116 )

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为探究中国太行山地区冬季鸟类群落多样性与分布现状,2018年1月和12月以河北太行山南段为调查单元,在调查单元内布设11个调查样区,并运用样线法对冬季鸟类进行了调查研究.结果表明:总计记录鸟类84种48 850只,隶属15目33科59属,其中留鸟33种,夏候鸟14种,冬候鸟13种,旅鸟24种,优势种为麻雀Passer montanus和棕头鸦雀Paradoxornis webbianus,全部样区均有分布的鸟类8种;最南部的11号样区鸟类物种数和个体数最多(46种12 295只);最北部的1号样区鸟类物种数最少(25种);2号样区鸟类个体数最少(869只).鸟类物种数、个体数与纬度呈负相关;调查单元Shannon-Wiener多样性指数(H' )为2.25,Pielou均匀度指数(J)为0.51,各样区H' 值和J值最高的是4号样区(2.70和0.76),最低的是8号样区(1.50和0.42);以37°N为界,北方7个样区记录到鸟类71种18 844只,占总物种数的84.5%、总个体数的38.6%,而南方4个样区记录到鸟类61种30 006只,占总物种数的72.6%、总个体数的61.4%,同时北方7个样区具有较高的Beta多样性周转分组,南方4个样区具有较高的Beta多样性嵌套分组.表明河北太行山南段冬季鸟类物种和个体数在区域间分布存在明显差异.

AD-rfMRI图像的基于改进EDC的独立分量数目估计

郑伟,王轩,姚纪智,刘帅奇,张晓丹,马泽鹏

2020, 40(3): 315-321. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2020.03.013

摘要 ( 378 )

PDF (716KB) ( 76 )

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阿尔茨海默病(Alzheimers disease,AD)在老年人中的患病人数逐年升高,而静息态功能磁共振成像(rfMRI)功能连接变化是研究AD发病机制的重要手段.为了有效地提取静息态功能磁共振成像图像感兴趣区域并进行功能连接变化分析,需要分离独立分量.而独立分量的分离实现,必须预先估计需要分离的独立分量的数目.在独立分量数目估计方法中,信息理论准则中的有效检测准则(effective detection criteria,EDC)具有灵活的惩罚函数,估计结果鲁棒性高,但存在过估计问题,影响独立分量分离结果的准确性.本文将对数函数引入惩罚函数的第2种表示(EDC₂)对其进行改进,并结合黄金分割法确定惩罚函数项的最优值,称为OIEDC₂(optimizing and improving effective detection criteria).实验结果表明,OIEDC₂与EDC₂相比提升了独立分量数目估计的合理性和准确性.

基于文档关系改进的向量空间模型

何丹丹,吴树芳,徐建民

2020, 40(3): 322-327. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2020.03.014

摘要 ( 311 )

PDF (580KB) ( 89 )

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由于用户查询信息不足而导致传统向量空间模型检索结果不够准确,针对此问题,提出了一种基于文档关系改进的向量空间模型.改进模型将初始检索结果中排名靠前的高相关文档组成基准集,通过计算初始检索结果集中每篇文档与基准集的相似度,来修正原模型中文档与查询的相似度,实现对检索结果的重排序,从而实现对向量空间模型的改进.实验结果表明:与传统向量空间模型相比,改进模型使得相关文档排名更合理,在保证召回率的条件下提高了准确率.

基于Wasserstein距离的双向学习推理

花强,刘轶功,张峰,董春茹

2020, 40(3): 328-336. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2020.03.015

摘要 ( 373 )

PDF (870KB) ( 110 )

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基于Wasserstein距离的生成对抗网络(WGAN)将编码器和生成器双向集成于其模型中,从而增强了生成模型的学习能力,但其在优化目标中使用KL散度度量分布间的差异,会导致学习训练过程中出现梯度消失或梯度爆炸问题,降低模型鲁棒性.为克服这一问题,提出了一种基于Wasserstein距离的双向学习推理(WBLI)模型.文章首先建立了真实数据分布与隐数据分布双向学习网络,然后引入Wasserstein距离度量联合概率分布的差异性,并据此推导了可解的损失代价函数,给出了完整的网络学习模型和迭代算法.实验结果表明,WBLI模型有效缓解了传统GAN及其变种的模式坍塌问题,增强了训练学习的鲁棒性,可生产辨识度更高的样本.

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