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2021年 第41卷 第5期    刊出日期：2021-09-25

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具有非瞬时脉冲影响的集值微分方程解的稳定性

王培光,郭梦煜,鲍俊艳

2021, 41(5):  449-456.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.001

摘要 ( 538 )   PDF (613KB) ( 341 )  

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利用集值微分方程理论和Lyapunov函数方法,通过建立新的比较原理,研究了在Hukuhara导数意义下的具有非瞬时脉冲的集值微分方程解的稳定性问题,得到了其解的稳定性、一致稳定性、一致渐近稳定性准则.

鲁棒可信性优化的新进展

刘彦奎,刘颖

2021, 41(5):  457-462.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.002

摘要 ( 778 )   PDF (1136KB) ( 402 )  

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鲁棒可信性优化方法是处理模糊可信性分布中包含不确定性的一类有效建模工具.本文综述了近年来鲁棒可信性优化的一些新发展.关于鲁棒可信性优化理论,从垂直和水平波动方向的区分到单参数和双参数选择的设置,回顾了不同波动模式下参数选择变量的定义方法及其与非精确分布集构建的联系.关于鲁棒可信性优化的实践研究,介绍了一些应用问题,如库存、投资、供应链管理以及可持续发展问题,力争提供该方法最新进展的说明并探求未来研究的发展方向.

分枝马氏过程与超过程的中心极限定理

任艳霞,宋仁明

2021, 41(5):  463-480.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.003

摘要 ( 565 )   PDF (926KB) ( 197 )  

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给出近几年来在分枝马氏过程与超过程的极限理论方面得到的部分结果.主要包括分枝机制满足二阶矩条件的分枝Hunt过程的中心极限定理;分枝机制满足二阶矩条件的一般超过程的中心极限定理;分枝机制是空间齐次的稳定分枝机制的超OU过程的中心极限定理.文章同时涉及到大数律结果.

Stampacchia引理、推广及应用

高红亚, 高斯宇

2021, 41(5):  481-487.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.004

摘要 ( 573 )   PDF (516KB) ( 341 )  

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经典的 Stmapacchia 引理在椭圆型偏微分方程的正则性理论和变分问题中有广泛应用.本文总结 Stampacchia 引理和此引理的若干推广,并给出这些推广在某退缩椭圆型偏微分方程正则性理论中的应用.

Bi₂Te₃/Si异质结中的侧向光伏效应

王淑芳,乔双,马继奎

2021, 41(5):  488-494.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.005

摘要 ( 466 )   PDF (2250KB) ( 269 )  

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碲化铋(Bi₂Te₃)是一种典型的拓扑绝缘体材料,在热电、光电和自旋电子学领域具有广阔应用前景.本文采用脉冲激光沉积技术在Si衬底上制备了不同厚度的Bi₂Te₃薄膜,详细研究了Bi₂Te₃/Si异质结中的侧向光伏响应特性.结果表明,该异质结的侧向光伏响应强烈依赖于Bi₂Te₃层厚度,随厚度增加呈现先快速增加至一极值,然后逐渐减小的变化趋势.用不同波长和功率的激光照射测量时发现,该异质结具有405~808 nm的较宽响应波段,且位置灵敏度随激光功率增加而增大并最终趋于饱和,其中671 nm的侧向光伏响应性能最好,最高位置灵敏度达到3.4×10^-2 V/mm.以上结果为研发基于Bi₂Te₃的高灵敏、宽波段光位敏探测器提供了重要参考.

外加电压参数对大气压等离子体射流形貌的影响

李雪辰,陈俊宇,贾鹏英,武珈存,冉俊霞

2021, 41(5):  495-502.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.006

摘要 ( 336 )   PDF (3574KB) ( 179 )  

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大气压等离子体射流可以在开放的空气环境中产生富含多种活性粒子的低温等离子体羽,在材料合成、表面改性、生物医疗、环境保护等多种领域具有广泛的应用前景. 等离子体羽的形貌与活性粒子的时空分布有关,研究其形貌对等离子体射流的应用具有重要意义.针对目前等离子体形貌还不够丰富的问题,本文利用氩气等离子体射流,通过改变外加电压参数(电压峰值、驱动频率和偏置值)产生了几种形貌的等离子体羽(弥散圆锥状、丝加晕形、念珠串状和空心锥状),从而进一步丰富了等离子体羽的形貌.通过对比放电的电压和发光信号波形,发现除丝加晕形等离子体羽外,其他3种等离子体羽在每个外加电压周期均放电1次.不同的是,弥散圆锥状和念珠串状等离子体羽的放电出现在电压负半周期,为负放电.而空心锥状等离子体羽的放电出现在外加电压正半周期,为正放电.丝加晕形等离子体羽每个电压周期存在1个负放电和1个正放电.此外,还利用高速成像设备对这几种形貌等离子体羽的时空演化进行了研究.相关结果表明,负放电对应负流光的传播过程,而正放电对应正流光的过程.视觉上不同形貌的等离子体羽是正流光、负流光及其组合时间叠加的结果.本文的结果对大气压等离子体射流中等离子体羽形貌的深入研究及流光动力学的进一步发展均具有重要价值.

水滑石衍生镍基纳米催化剂对邻苯二甲酸二辛酯加氢反应的调控

白国义,聂世琳,李文炅

2021, 41(5):  503-510.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.007

摘要 ( 519 )   PDF (3222KB) ( 130 )  

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邻苯二甲酸二辛酯加氢是合成环保型增塑剂环己烷-1, 2-二甲酸二辛酯最重要的方法.本文以镍铝水滑石作为前驱体,制备了一种Ni-AlO纳米催化剂.在此催化剂作用下,邻苯二甲酸二辛酯的转化率和环己烷-1, 2-二甲酸二辛酯的选择性均可达99%,而在对比催化剂Ni-Al₂O₃作用下,邻苯二甲酸二辛酯的转化率仅为20%.此外,Ni-AlO催化剂的稳定性也明显优于后者.透射电子显微镜、程序升温还原和X光电子能谱等表征表明水滑石前驱体的生成对活性组分镍起到了分散作用,并提高了其与载体的相互作用,使Ni-AlO催化剂具有优异的催化性能.

基于亲和超滤技术的天然活性物质筛选方法

王志强,韩晔红,闫宏远

2021, 41(5):  511-527.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.008

摘要 ( 675 )   PDF (4239KB) ( 464 )  

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药效物质与药物靶标的相互作用是其生物活性的基础,利用药物靶标亲和选择性“钩钓”其特异性配体,可以实现复杂提取物中天然活性物质分析的“精准制导”.亲和超滤是一种以上述原理为基础,将亲和捕获与超滤分离相结合以实现化合物高通量筛选的技术,具有快速、简单、高效等特点,常与液质联用等分析技术联合使用,克服了天然活性物质筛选研究面临的诸多问题,近年来被广泛应用于天然活性物质的快速靶向筛选.本文从亲和超滤技术本身的原理、影响因素及与其他分析技术的联用情况等方面,详细综述了亲和超滤技术的特点和应用现状,以期为构建天然活性物质的快速筛选策略提供科学思路和依据.

氟化表面活性剂修饰硅胶色谱固定相制备及分离性能

乔晓强,聂扬扬,段立广,梁梦颖

2021, 41(5):  528-534.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.009

摘要 ( 441 )   PDF (2227KB) ( 237 )  

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以1-乙烯基咪唑和1-碘-1H,1H,2H,2H-全氟癸烷为原料合成了含氟表面活性剂——碘化1-乙烯基-3-全氟辛基乙基咪唑(VIMF).进一步将VIMF作为可聚合单体,利用巯基-烯点击反应,制备了VIMF键合硅胶色谱固定相(Sil-VIMF).采用傅里叶变换红外光谱和热重分析对Sil-VIMF固定相材料进行表征,结果证明了其成功制备.保留机制考察结果表明,Sil-VIMF固定相具有亲水作用色谱保留机制.色谱分离性能研究结果表明,Sil-VIMF固定相可实现酰胺类、核苷和核碱基类、苯胺类物质的良好分离,其柱效可达79 200 N/m.进一步将Sil-VIMF固定相用于胃癌细胞膜脂提取物的分离分析,可实现胃癌细胞膜中磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的有效分离分析,显示了良好的应用潜能.

有机小分子荧光探针的设计及其在酶类肿瘤标志物检测中的研究进展

段新瑞,孟天姣

2021, 41(5):  535-544.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.010

摘要 ( 836 )   PDF (2873KB) ( 401 )  

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高时空分辨率和高灵敏度的荧光成像技术是一种新兴的活体可视化检测工具,广泛应用于分子生物学、细胞免疫学、微生物学以及肿瘤学等领域.由于有机荧光探针具有安全性高、生物相容性好、光学稳定性强等优点,目前已开发了一系列生物相容性好、具有易于修饰、调节光谱且易于被生物体代谢的有机小分子荧光探针,包括可见光区有机小分子染料以及近红外有机染料等.本文综述了近些年新型有机小分子荧光探针在2种肿瘤标志物检测中的研究进展.

食品安全与药物代谢分析研究评述

孙汉文

2021, 41(5):  545-550.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.011

摘要 ( 409 )   PDF (646KB) ( 185 )  

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扼要介绍现代分析化学的发展,综述作者指导研究生近20年来在分离科学研究、食品安全分析、药物代谢分析等领域的研究进展,期望进一步开展食品组学和药物代谢组学分析研究.

特提斯海变迁对全球动物分布的影响

李枢强,赵喆,侯仲娥

2021, 41(5):  551-564.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.012

摘要 ( 550 )   PDF (3708KB) ( 478 )  

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特提斯海是曾存在于冈瓦纳古陆和劳亚古陆之间的古海洋.特提斯海在其近2亿年的演化历程中,经历了扩张、分裂、收缩直至消亡.本文回顾了特提斯海区域不同动物类群的多样性研究,系统总结了特提斯海演化和变迁对全球动物多样性格局的影响.特提斯海演化通过改变栖息地之间的物理联系,决定了动物的扩散和隔离,进而直接影响了现今全球动物多样性的空间分布和组成;特提斯海的海陆变迁通过改变区域地理和生态环境,如阿尔卑斯-喜马拉雅造山带的形成、淡水生境的出现、中亚地区的干旱化、地中海盐度危机的发生,以及新的洞穴和湖泊生境的形成等,间接影响了特提斯海区域内动物的起源、扩散、分化、存留和灭绝.本文强调了特提斯海的演化和变迁是全球动物多样性演化的重要驱动因素,并揭示了特提斯海区域现今动物多样性格局的形成与地质构造运动之间的潜在联系.

环介导等温扩增技术研究进展

石磊,王曼,时国强,董振国,刘昱

2021, 41(5):  565-571.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.013

摘要 ( 1069 )   PDF (775KB) ( 575 )  

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环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术是一种高效、简便、高特异性、无需热循环设备的核酸扩增技术. 由于LAMP依然具备巨大的改造潜力,所以近些年来,一直有研究改进其技术以期达到更好的扩增检测效果. 本文对LAMP的基本原理、应用领域范围以及技术改良方向进行了综述,为今后该技术的改良与发展提供参考.

拮抗菌HT-6对致病疫霉的竞争及诱导性抑制

蒋继志,张聪颖,梁娇,乔柳,孟翠丽

2021, 41(5):  572-580.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.014

摘要 ( 404 )   PDF (3303KB) ( 170 )  

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为深入了解细菌HT-6对致病疫霉(Phytophthora infestans)菌丝生长的抑制机理,采用琼脂柱对接法观察细菌HT-6对致病疫霉空间位点的竞争,铬天青(CAS)培养基观察嗜铁素的产生,硫酸-蒽铜比色法和水杨酸浓硫酸比色法分别比较葡萄糖和硝态氮的利用率,同时以致病疫霉及其细胞壁制剂(CWP)为诱导物,采用平板透明圈法观察HT-6产生的纤维素酶和β-1,3-葡聚糖酶,DNS法测定酶活并评价含有2种酶的无菌体发酵液对致病疫霉的抑制活性.结果显示,单独接种在PDA琼脂柱上的致病疫霉能沿琼脂柱生长并迅速扩展至黑麦固体培养基(Rye)表面生长,与致病疫霉菌饼对接的HT-6也能沿着琼脂柱生长并扩展至Rye培养基表面迅速蔓延,而与HT-6对接的致病疫霉菌丝体仅在PDA琼脂柱上生长,没有扩展至Rye表面,被HT-6的生长所阻止;HT-6能产生嗜铁素,致病疫霉不产生嗜铁素;HT-6对葡萄糖和硝态氮的利用率(75.66%和69.05%)均显著高于致病疫霉(55.97%和56.87%);HT-6菌株单独培养时不产生纤维素酶和β-1,3-葡聚糖酶,但致病疫霉菌体和CWP均能诱导HT-6产生这2种酶,其中菌体诱导后的2种酶活,分别为6.638、2.913 U,均显著高于CWP的诱导处理(1.326、1.289 U,P<0.05);CWP诱导后含有2种酶的HT-6无菌体发酵液对致病疫霉菌丝生长具有明显抑制作用(抑菌率为33.25%),但显著低于单独培养的HT-6菌液原液的抑菌活性(抑菌率为81.33%).这表明HT-6能够通过空间和营养竞争以及致病疫霉诱导产生的细胞壁降解酶抑制致病疫霉,其中以空间和营养竞争为主.

中国西藏2种锥螲蟷属蜘蛛记述(原蛛下目:盘腹蛛科)

张锋,余锟

2021, 41(5):  581-586.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.015

摘要 ( 639 )   PDF (4183KB) ( 217 )  

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记述了分布于中国西藏地区的2种锥螲蟷属蜘蛛:林芝锥螲蟷Conothele linzhi H. Liu, Xu, Zhang, F. Liu & Li, 2019(其雄性系首次报道)和墨脱锥螲蟷Conothele medoga sp. nov..提供了2种锥螲蟷的形态描述与特征图.

科技文档间非对称关系的双模态度量方法

徐建民,王鑫

2021, 41(5):  587-598.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.016

摘要 ( 342 )   PDF (1627KB) ( 198 )  

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针对科技文档间相似程度和影响力不同的问题,通过分析科技文档间非对称关系,提出一种新的度量方法.该方法将科技文档间非对称关系定义为文档覆盖度,并用公式覆盖度和文本覆盖度对其进行度量.公式覆盖度由改进的非对称因子计算,文本覆盖度通过利用文本的相对突出性调整特征向量的余弦夹角计算,公式覆盖度和文本覆盖度线性融合得到科技文档覆盖度.实验结果表明:与已有的2种科技文档关系度量方法相比,本文提出的非对称关系度量方法在聚类中的平均准确率分别提高了8%和4%.

云存储环境下数据持有性证明研究综述

田俊峰,宋倩倩,王浩宁

2021, 41(5):  599-611.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.017

摘要 ( 715 )   PDF (5643KB) ( 516 )  

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随着网络存储技术的发展,越来越多的用户选择将数据存储到云端,从而用户失去对数据的直接控制.如何验证存储在云端的数据完整性便成为用户最关心的问题之一.学术界和工业界普遍认为数据持有性证明(provable data possession,PDP)机制是解决该问题的重要手段,本文对现有的部分经典数据持有性证明方案进行了梳理.给出了数据持有性证明系统模型和审计框架;分析了数据持有性证明系统的功能特性和安全需求;分别从实现原理、应用场景和不同实体3个不同的视角,对目前主要的数据持有性证明方案进行了总结归纳,并对未来的研究趋势进行了展望.

猕猴伸展抓握过程中的spike与LFP锁相相位分布特征分析

刘秀玲,郭天翔,王洁,孙洪吉,熊鹏

2021, 41(5):  612-622.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.018

摘要 ( 635 )   PDF (5237KB) ( 205 )  

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神经元动作电位(spike)的发放和局部场电位(local field potential,LFP)之间的锁相关系是重要的神经编码信息,但是目前的研究在连续运动过程中对锁相相位分布特征的分析仍比较缺乏.利用猕猴伸展抓握运动范式下的spike和LFP delta节律的锁相特性,分别在不同运动阶段,不同事件前后100 ms内,以及连续时间窗3种时间尺度下对M1、S1、PPC脑区的锁相相位分布变化进行了分析,实验发现在猕猴的连续运动中的不同阶段,spike和LFP的锁相相位分布具有不同的相位分布特点和相位分布峰值位置;对关键的事件TargetOn、CenterRelease、TargetHit发生前后各100 ms内的锁相相位分布进行分析,结果发现事件发生前后100 ms内的锁相相位分布具有显著差异性,锁相相位的峰值位置跟随时间增大;使用连续时间窗对运动中的锁相相位分布进行分析,结果表明锁相的相位分布在跟随时间变化,这种变化在CenterRelease事件发生前后更加剧烈,对相邻时间窗的均值差异分析表明伸手阶段内的锁相相位分布变化最为剧烈.对连续运动中不同的时间阶段锁相相位分布变化的分析所发现的规律,可以为解析大脑对运动过程中神经信息编码提供新的思路.

融合空间及通道注意网络的古籍汉字图像检索

田学东,杨琼,杨芳

2021, 41(5):  623-632.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2021.05.019

摘要 ( 396 )   PDF (3576KB) ( 171 )  

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古籍汉字图像检索是古籍汉字研究的有效工具.然而,古籍汉字字形复杂、书写风格多变的特点导致传统文字图像检索技术在应用于古籍汉字图像时效果欠佳.针对现有方法在古籍汉字图像特征提取时存在的字形结构细节信息和低层视觉特征提取问题,设计了一种融合空间注意力和通道注意力网络高低层特征的古籍汉字图像检索模型.首先,融合空间注意力的低维特征和通道注意力的高维特征,捕捉古籍汉字空间结构间的依赖关系,提取更丰富的古籍汉字语义特征信息;其次,构建inception残差结构模块,丰富古籍汉字图像特征的感受野,使网络模型更易优化,保留足够的古籍汉字细节信息;最后,运用加权交叉熵损失函数,解决数据集中存在的正负样本不平衡问题,增强检索模型的鲁棒性.在上下、左右、包围和独体结构古籍汉字图像数据集上检索实验的MAP(mean average precision)值分别为77.89%、79.89%、78.21%、80.75%,表明了方法的有效性.