先进微制造力学

元器件小型化带来了功耗低、响应快、比容量大等显著优点,但同时也带来了新的技术挑战和科学问题,需要对微纳尺度下材料的机械物理性能及制造工艺进行深入研究。论文围绕先进微纳米制造技术与微纳米力学的密切关系,首先综述了聚焦离子束、纳米压印、3D打印等微纳米材料与结构的先进制造技术,并着重阐述了先进微纳米制造技术在力学前沿课题研究中的重要作用;另一方面,从方法与原理的角度阐述了力学思想和方法对先进微纳米制造技术的指导与促进作用。最后,还对目前一些先进微纳米制造技术及相关前沿力学问题进行了展望。     

光合释氧机理的ABEEM/MM/MD和BS-DFT理论研究

建立了S₂态光合释氧络合物（OEC）的原子-键电负性均衡模型（ABEEMσπ）的电荷参数,并使用ABEEM/MM/MD可极化力场的分子动力学模拟和对称性破损的DFT研究了光合作用制造氧气的微观机制.HF/STO-3G（采用此基组的原因请见引用文献）水平下的电荷拟合结果证明了ABEEMσπ模型计算电荷分布的合理性和高效性.MD模拟显示,S₂态Mn₄CaO₅的双向异构化过程伴随Ca上的水分子W3转移至Mn1（III）/Mn4（III）,它很可能作为底物水之一,与O5在S₄态结合产生O₂.基于此,考察了全自旋态下两种异构体形式中O－O键形成的自由基耦合机理.BS-DFT计算结果表明,开立方结构的释氧活性大大优于闭立方结构,金属锰和氧自由基的自旋耦合方式也是反应性的决定性因素,同时,OEC的结构灵活性对于S态循环和光合水分解至关重要.     

幅度调制信息对乐器识别的影响

通过乐器音自动识别实验研究了幅度调制(amplitude modulation,AM)信息对于人类乐器识别的影响。具体步骤为:依据听觉模型,提取乐器音信号中若干频带中的AM信息,再基于所得到的AM信息计算统计学特征,采用逐对比较的支持向量机法进行乐器音的机器识别。采用了5种分频带数目(2,4,8,16和32)和4种AM计算方法。结果表明,频带数的增加有助于识别效果的提高,但从16频带到32频带效果趋近平稳;不同的AM提取方法也会对识别结果产生影响,其中解析信号法产生的AM信息提供了最好的乐器识别效果。分析发现自动识别结果高于采用相似的AM信息的人类识别结果。该自动识别系统为人工耳蜗或声码器仿真声模型的乐器识别提供了一个计算模型,对人工耳蜗乐器识别实验和训练具有参考价值。      

复合垂直流人工湿地净化过程中DOM的三维荧光光谱分析

三维特征荧光参数可以反映污水处理过程中污染物的种类、性质和含量变化等丰富信息。通过对水样进行三维荧光特性分析和常规有机污染物指标COD,TN,TP的对比分析, 确定表征污水中溶解性有机污染物种类、组成和含量的三维特征荧光。对进水、间隙水和出水中DOM的四种不同组分的荧光光谱图、荧光峰值(R.U.)、荧光指数FI、腐殖化指数HIX以及与COD,TN,TP的相关性进行研究可知：污水处理前后特征荧光峰中心位置和强度均发生明显的改变, 表明污水中有机物的相对组成和含量随处理过程而变化;类腐殖质组分的降解情况不显著,而类蛋白组分的降解情况显著,类蛋白组分与COD,TN,TP呈现显著正相关。采用三维荧光光谱法分析了污水处理过程中溶解性有机物的荧光特性变化规律, 探讨三维荧光技术用于描述污水处理过程中溶解性有机污染物降解规律的可行性。     

二维Otsu图像分割的人工鱼群算法

阈值分割是图像分割中广泛采用的一种简单有效的方法.将群智能中的人工鱼群算法应用到阈值分割算法中,提出了二维Otsu阈值分割的人工鱼群算法.通过大量实验表明,该算法能够准确的找到最佳阈值.同时将基于人工鱼群算法的二维Otsu算法与基于基本遗传算法及最优保存策略遗传算法的二维Otsu算法进行比较,分别独立运行10次,对10次得到的阈值以及均值、方差进行了比较,并将收敛曲线作为算法复杂度的评价指标.统计结果显示,该算法不仅能够对图像进行更准确的分割,而且收敛的速度更快.     

约里奥·居里夫妇获诺贝尔奖道路的启示

约里奥.居里夫妇因发现人工放射性物质而获1935年诺贝尔化学奖,但他们也一度错失了发现中子和正电子的良机.从约里奥.居里夫妇获诺贝尔奖的道路中,可以获得很多方法论意义上的启示:注重理论思维,重视学术交流的作用,对传统观念要有敢于质疑的精神,正确处理理论与实验的关系,重视实验手段的作用和有准备捕捉机遇的头脑.     

三唑磷的免疫分析技术研究

将合成的三唑磷半抗原采用活性酯法分别与牛血清白蛋白和卵清蛋白共价偶联制备突出三唑磷分子结构特征的人工抗原与包被抗原。以人工抗原免疫新西兰白兔获得抗血清,采用硫酸铵分步盐析和DEAE纤维素反相吸附法从抗血清中分离纯化对三唑磷具特异性亲合力的抗体,以辣根过氧化物酶采用混合酸酐法标记半抗原。在此基础上,首次成功建立了对三唑磷具高特异性的间接竞争、包被抗体直接竞争酶联免疫吸附分析（ELISA）技术。在优化条件下,三唑磷测定的线性浓度范围为0．001～1．0mg／L,检出限0．11μg/L,其他类似结构的常用有机磷酸酯类杀虫剂和苯唑醇不干扰三唑磷的测定。     

农药甲胺磷人工抗原的光谱鉴定研究

对农药甲胺磷人工抗原BSAM的光谱进行了鉴定 ,鉴定结果表明 :人工抗原BSAM的紫外光谱图与原载体和半抗原的紫外光谱相比均发生变化 ;人工抗原BSAM的红外光谱图上具有与甲胺磷分子相似的P—O—C和PO特征吸收峰 ;人工抗原BSAM具有与标准甲胺磷一致的3 1 PNMR化学位移峰 ,磷钼蓝分光光度法测定人工抗原BSAM中的磷浓度后计算出人工抗原BSAM的偶联率为 1 1。4种光谱方法测定结果综合表明甲胺磷人工抗原BSAM合成成功。     

添加剂对活性人工皮肤胶原海绵支架材料的影响

研究了壳聚糖、硫酸软骨素和肝素对胶原海绵理化性质和生物相容性的影响。结果表明：添加壳聚糖后胶原海绵的孔隙率和暖水率下降,添加硫酸软骨素后上升,而添加肝素后无明显变化。三种添加剂均可减少基质收缩,增强材料的抗降解性能,但种问差异不明显。与纯胶原海绵相比,复合海绵可进一步促进细胞的吸附和增殖,其中添加壳聚糖和肝素的效果相当,优于硫酸软骨素,有望应用于构建组织工程化人工皮肤。