从生物矿化到仿生矿化：构筑新功能生命体

生物矿化是生命体通过调控无机矿物的成核、取向、生长和组装来制造有机-无机复合材料的过程。借鉴生物矿化的原理,可利用有机基质实现无机材料的可控合成,制备出性能优异的新型复合材料。更有趣的是,将材料和生物体从结构和功能两个层面整合,利用材料-生物之间的协同调控,可构筑出新功能生命体,这也是仿生矿化发展的重要方向。本论文首先介绍生物矿化的基本理论和自然界中的生物矿化现象。随后通过对生物矿物结构和功能的阐述,提出仿生构筑新功能生命体的概念,并系统介绍构筑新型材料-生物体的方法,在此基础上系统总结新功能生命体在环保、能源、医学等领域的应用。最后,针对目前该领域存在的局限和问题展开讨论,对实现智能仿生构筑生命体的研究进行展望。我们认为基于仿生矿化构筑新功能生命体的研究能够推动学科边界不断融合,为材料学、化学生物学、生物无机化学以及医学等领域的发展提供新的方向。     

基于高光谱的黑色签字笔墨水种类鉴别方法研究

该文提出了高光谱成像技术结合机器学习快速无损鉴别黑色签字笔墨水种类的新方法。采集36支不同品牌型号的黑色签字笔笔迹的高光谱图像,对每支签字笔笔迹的高光谱图像选取18个感兴趣区域,共提取648个平均光谱作为样本集。对450～950 nm的原始光谱进行Savitzky－Golay平滑、Z－Score标准化和两种组合方法光谱预处理,使用线性判别分析（LDA）和随机子空间－线性判别分析（RSM－LDA）分别构建黑色签字笔墨水种类鉴别模型。实验结果表明：不同预处理方法对RSM－LDA模型的鉴别准确率影响较小,而对于LDA模型,组合预处理具有更优的鉴别准确率;相比LDA模型,RSM－LDA模型分类效果更佳,训练集的平均分类准确率达100%,交叉验证平均分类准确率达99.09%,测试集的平均分类准确率达90.70%,每类样本的准确率、精准率、召回率均高于LDA模型分类结果,模型的接受者操作特征曲线下方面积（AUC值）达0.998 3,模型性能良好。因此,采用高光谱成像技术结合RSM－LDA可实现不同品牌型号黑色签字笔墨水的快速无损鉴别。     

硅单粒子位移损伤多尺度模拟研究

本文结合分子动力学方法和动力学蒙特卡罗方法, 研究了单个粒子入射硅引起的位移损伤缺陷的产生和演化过程; 基于Shockley-Read-Hall理论计算了单个粒子入射引起的位移损伤缺陷导致的泄漏电流增加及其演化过程, 比较了缺陷退火因子与泄漏电流退火因子之间的差异, 并将计算结果与实验值进行了对比. 结果表明, 计算泄漏电流时, 仅考虑一种缺陷的情况下缺陷退火因子与泄漏电流退火因子相同, 考虑两种缺陷类型情况下二者在数值上有所区别, 但缺陷退火因子仍能在一定程度上反映泄漏电流的退火行为. 分子动力学模拟中采用Stillinger-Weber势函数和Tersoff势函数时缺陷退火因子和泄漏电流退火因子与实验结果一致, 基于Stillinger-Weber势函数的计算结果与实验值更为接近.     

基于金纳米粒子及石墨烯量子点的四环素分子印迹电化学传感器研究

该文以四环素为模板分子,4-氨基苯硫酚(4-ATP)为功能单体,采用循环伏安法在金纳米粒子和石墨烯量子点复合材料修饰的玻碳电极表面电聚合分子印迹膜,制备四环素(TC)分子印迹传感器(MIPs/GQDs-AuNPs/GCE),并通过循环伏安法(CV)、电化学交流阻抗法(EIS)和线性扫描伏安法(LSV)等研究了其电化学响应性能。结果表明,该传感器对四环素具有良好的电流响应。在最佳实验条件下,TC氧化峰电流值与其浓度在2.0×10~(-8)～3.0×10~(-5) mol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.999 4,检出限为1.5×10~(-9) mol/L,加标回收率为97.9%～106%。该传感器稳定性好、响应灵敏、选择性高,具有良好的应用前景。     

图胞映射的一种改进方法

通过引入新的概念，提出了图胞映射动力系统中瞬态胞的新的分类方法，基于新的分类方法研究了动力系统中不变流形的胞映射逼近问题；并结合计算机的计算速度与内存特点，建立了完成上述压缩分类的有效算法.通过对典型算例Henon映射的应用分析，证实了该方法的有效性.     

关于圆形薄板的轴对称非线性弯曲问题

本文应用多重尺度法讨论了圆形薄板的轴对称非线性弯曲问题。导出了解的N阶递推方程,并具体求得一阶渐近解并与实验曲线作了比较,从而看到用多重尺度法所得到的解与实验结果吻合较好。     

一类非方系统的Morgan问题 *

讨论一类特殊情形的非方系统的Morgan问题,得到了问题有解的充分必要条件,给出了这一类系统判断其Morgan问题是否有解的算法.     

线性奇异摄动系统的降维观测器

对于带有慢变与快变模型的线性奇异摄动系统,J. O'Reilly讨论并给出了它的全阶观测器,该观测器的增益矩阵由相应的慢、快变子系统的全阶观测器的增益阵确定。 为了降低这一类补偿器的阶数,我们利用Luenberger的降维观测器理论,来构造奇     

核工业人爱国奉献的楷模——纪念王淦昌同志诞辰100周年

我国核工业是在党中央几代领导集体的亲切关怀和正确领导下创建发展起来的．五十多年的奋斗历程所取得的辉煌成就，源于全国人民和各行各业的大力支持，源于几十万核工业人的顽强拼搏和无私奉献．老一辈科学家和广大核科技工作者为发展我国核事业作出了巨大贡献，王淦昌同志就是他们当中最杰出的代表之一．     

Effects of Different Dispersion Methods on the Microscopical Morphology of TiO2 Film

Nanocrystalline porous TiO2 films were prepared on conducting glass supports （ITO） by processed commercial TiO2 nanometre powder （P25）. Three methods of physical dispersing for TiO2 powder, i.e. grinding, magnetic stirring, sonicleaning, were used to disperse TiO2 nanometre powder. Surface morphologies of TiO2 films were observed by optic-microscope and SEM. It is found that the surface morphologies of TiO2 films are determined not only by the dispersing methods but also by the percentage of TiO2 powder in the dispersing system. Different film morphologies can be obtained under the same preparation condition but with different dispersing methods. A lot of cracks exist on the film surface for which the TiO2 slurry is dispersed by grinding. Magnetic stirring leads to some white points and micro-holes on the film surface. Only a few of micro-holes can be observed on the film surface, in which the TiO2 slurry is dispersed by sonicleaning. Different surface morphologies can also be found with different thicknesses of TiO2 films. Different film thicknesses are due to different percentages of TiO2 powder in the slurry. The related mechanism leading to different features of the surface morphologies for the TiO2 films is discussed.