基于片层光照明的新型单分子横向磁镊

磁镊是一种高精度的单分子技术,它用磁场对连有生物大分子的超顺磁球产生磁力,通过追踪磁球的位置来测量生物大分子的长度信息.磁镊包括横向磁镊和纵向磁镊.纵向磁镊空间精度高,但昂贵;横向磁镊简单便宜,但由于受其成像原理的限制,一般情况下只能连接较长的DNA等生物大分子,且其空间精度较差,进而限制了其应用范围.为了解决这个问题,本文改进了横向磁镊,用片层光照明的方法使光线主要被磁球散射,从而能够直接观察到吸附在样品槽侧壁上的磁球,这使得测量短连接的底物成为可能.对于实际应用的检测,首先测试了包含270 bp发卡结构的0.5μm双链DNA,用其中发卡结构的"折叠-去折叠"跳变过程证明了改进后的横向磁镊的确可以追踪短DNA等生物大分子.然后,进一步用16μm的λ-DNA检验了实验系统.最后,将新型横向磁镊与普通横向磁镊及纵向磁镊在小力和大力条件下拉伸不同长度DNA的噪声进行了比较,发现改进后的横向磁镊在空间精度上明显优于普通横向磁镊,与纵向磁镊相比也无明显差异.以上结果证明了改进后的横向磁镊的精度优势,并扩展了横向磁镊的应用范围.     

α，β－不饱和羰基化合物的分子结构特性与抗菌活性间的关系

采用全略微分重叠法计算了丁烯二酸及其酯类的量子化学参数，并对该类化合物的分子结构特征与抗菌活性间的关系进行了相关分析，结果表明，丁烯二酸及其酯类抗菌活性依分子疏水性能增强而提高，依分子内基团间作用力的增强而减小，随分子最低空轨道能量的降低，抗菌生物活性极显著上升（ρ＜０．０１），抗代谢性能显著增加（ρ＜０．０２）。α，β－不饱和羰基结构是该类化合物的抗菌功能域，其活性中心在β－碳和羰基氧。     

基于波段选择的烟草病害检测模型

烟草是我国重要的经济作物，税收的重要来源，为国家的经济发展做出了巨大贡献，然而，烟草病害严重影响烟叶产量与品质。采用光谱分析技术对烟草病害进行早期防治具有非常重要的现实意义。以接种烟草花叶病毒(TMV)与马铃薯Y病毒(PVY)的烟草为研究对象，分别采集室内与室外培养的染病烟草叶片高光谱数据。为实现对烟草病害的精准识别，每隔两天对两种染病烟草进行光谱数据采集，将每种病害数据详细地分成五个严重度等级，最终获得1 697个在350～2 500 nm波段范围内的光谱数据。为对烟草高光谱数据进行有效利用，以支持向量机(SVM)为基础，结合快速近邻波段选择算法(FNGBS)与归一化匹配滤波(NMFW),提出一种聚类与排序相结合的波段选择算法(FNG-NMFW)。FNG-NMFW首先采用FNGBS算法对烟草光谱进行精细分组，再采用NMFW算法对各组波段进行排序以选择特征光谱，实现烟草光谱特征提取与降维。在波段选择的基础上，采用SVM对烟草特征光谱进行分类，最终实现高精度烟草病害检测。研究结果显示：该模型性能稳定，在样本数量较少情况下，即可实现TMV与PVY两种病害的高精度识别。对于TMV1与TMV3...