罕见变异关联分析中的统计方法研究进展

二代测序数据的持续增多以及全基因组关联分析存在着只关注常见变异对表型影响的缺陷,使得研究人员开始考虑罕见变异对表型表达的影响。近年来,涉及罕见变异关联分析的统计方法研究成为一个活跃的领域,大批统计检验方法被相继提出。然而,大多数方法没有得到全面详细的比较和分析。因此,缺乏对现有方法的评价以及对它们如何使用的指导。本文对该领域的一些具有代表性的方法做一全面的综述,并介绍一些最新的研究进展。     

延胡索酸泰妙菌素在碳糊电极上的电化学性质及电分析方法

运用循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)和计时电量法(CC)研究了延胡索酸泰妙菌素(Tiamulin fumarate,TF)在碳糊电极(Carbon Paste Electrode,CPE)上的电化学及其电化学动力学性质。结果表明,TF在CPE上的电化学过程是一不可逆的氧化过程,氧化峰电位Ep为0.772 V。在扫描速度10～1 000 mV.s-1范围内,其氧化峰电流Ip与扫描速度v呈良好的线性关系,表明TF在CPE上的伏安行为是一受吸附控制的过程。方波伏安(SWV)法结果表明TF氧化峰电流与其浓度在5.0×10-7～1.0×10-5mol.L-1及1.0×10-5～1.0×10-4mol.L-1范围内均呈良好的线性关系,相关系数r分别为0.9980及0.9966,检出限(S/N=3)为5.8×10-8mol.L-1,相对标准偏差(RSD)为0.8%～2.8%,加样回收率为97.6%～102.0%。据此建立了TF含量的电化学测定方法。该方法简便快捷,测定结果令人满意。     

东祁连山高寒灌丛六种灌木植物的光谱特征分析

高寒灌丛是青藏高原生态系统的重要组成部分,研究高寒灌丛对青藏高原生态系统的系统研究具有重要的意义。但是长期以来,由于地处偏远而交通欠发达、加之生长条件严酷,造成青藏高原高寒灌丛相关研究较为困难。遥感探测技术,可以克服地理及环境造成的困难,而且可以进行大面积、无损的探测,因此,可以采用遥感探测技术进行青藏高原的高寒灌丛研究。传统的高分辨率遥感探测技术,由于常常采用的是RGB三个波段,对不同植物的辨别精度低,对应植物的NDVI指数和RVI指数差异性较小,不能有效区分各类植被。同时,高光谱反射率曲线和辐照度曲线,蕴含上千波段的光谱信息,若选择某一单一波段来进行植被探测,则光谱信息损失非常大,反应出来的灌丛特征不明显,结果置信度低。为了区别高寒灌丛植被,利用高光谱技术对灌丛开展光谱特征分析,为青藏高原灌丛的遥感探测提供理论支持。本研究借助美国FieldSpec4高分辨率地物光谱仪,在东祁连山马牙雪山景区内采集头花杜鹃（Rhododendron capitatum Maxim.）、鬼见愁（Caraganajubata (Pall.) Poir.）、金露梅（Potentillafruticosa L.）、高山柳（Salix cupularis）、甘肃瑞香（Daphne tangutica Maxim.）和鲜黄小檗（Berberisdiaphana）六种典型灌木植物的室内光谱数据,通过反射率（REF）、吸收率（ABS）及其一阶微分（GREF和GABS）的变换,进一步提高灌木植物光谱曲线间的可辨析度,分析并筛选出敏感波段,而后通过各个波段之间的相互组合计算NDVI′值和RVI′值,并且以TM设置波段计算的NDVI值和RVI值作为参考,筛选出优于TM波段且差值最大的波段组合确定为最优模型。结果表明：(1）灌木植物对太阳辐射吸收形成的光谱特征曲线与大多数植物相似,但与草本植物相比,灌木植物的第一个波谷发生了左移现象;(2）灌木植物在某些敏感波段中反映出独有的光谱特征,通过REF,ABS,GREF和GABS变换,可以进一步扩大,利用这一特点可以筛选出敏感波段,进行灌丛分类和识别;(3）六种灌木植物光谱值差异较大,且数值相对较为稳定的波段有550～680,860～1 075,1 375～1 600和1 900～2 400 nm,因此可选取这四个波段为敏感区进行灌木植物识别;(4）利用575～673和874～920 nm敏感波段的REF均值或者685～765,556～590,635～671和1 117～1 164 nm敏感波段的GABS面积,计算的NDVI值和RVI值可以有效辨别六种灌木植物。     

基于拉曼光谱的复杂硫化矿快速分类方法研究

热液硫化物型脉状矿作为一类复杂硫化矿,其区域特征、成矿规律及矿物成份已有初步研究。由于成矿时期的不同,矿石中有用矿物的特征存在较大差异,导致不同矿物的性质变化较大。在选矿过程中,矿物性质的差异一定程度增加了选矿难度,减少了有用矿物回收率。因此,迫切需要一种快速、简单的对复杂硫化矿进行分类的方法,进而提高选矿指标。激光拉曼光谱技术作为一种能够分析物质结构信息的手段,已被应用于矿物的成份鉴定和结构分析。通过对大量矿物样本的激光拉曼光谱的研究,结合矿物性质深入揭示其光谱差异的原因,提出了一种基于拉曼光谱的复杂硫化矿矿源分类方法。实验结果表明：由于此类复杂硫化矿成矿时期的差异,从而造成矿物结构和性质存在较大差异。荧光主要由原矿中的脉石矿物产生,猝灭矿物中瞒石的荧光背景后可知201.62, 242.54, 288.38和309.77 cm-1处拉曼峰可以作为此类硫化矿的拉曼指纹谱。为此,基于此类硫化矿的荧光强度和代表谱峰强度与荧光背景比值可以将矿源分为三类,并利用工业试验结果进一步验证分类方法的准确性。本研究深入分析了此类复杂硫化矿的激光拉曼光谱与其矿物性质与类别之间的密切关系,提出了矿源快速分类方法,矿样无需经过复杂的化学前处理过程,对提高选矿作业效率具有重要应用价值。     

基于蚁群-遗传算法的光谱选择方法与应用

脂肪作为牛奶中的重要营养成分,是评价牛奶质量的一项重要指标。高光谱图像技术能够提供几十到数千波长的数据,能够反映牛奶中不同组成成分细微的光谱差异;另一方面,相邻波段之间往往具有很强的相关性,不仅增加了计算量,而且容易造成维数灾难等问题,因此对高光谱数据进行波段选择非常重要。工作中提出了PLS-ACO特征波段选择方法,并与遗传算法结合,组合成了PLS-ACO-GA的特征波段选择新方法。提出的两种方法以蚁群算法为基础,PLS回归模型回归系数的绝对值作为评价波长重要性的主要依据,以此作为蚁群算法的启发式信息,利用蚁群算法进行智能搜索,结合遗传算法,产生更多优秀的特征波段组合,避免PLS-ACO算法得到的只是局部最优解,得到的最优波段组合能够更好的反映牛奶中脂肪成分的信息;通过计算波长贡献率,筛选出最优波段组合,并与遗传算法,CARS算法和基本蚁群算法光谱特征选择方法比较,最后比较不同特征选择方法下的PLS回归模型预测效果。PLS-ACO, PLS-ACO-GA, CARS, GA和ACO分别筛选了牛奶样品光谱中的18,16,40,43和42个特征波段。其中PLS-ACO-GA筛选波段后的PLS预测模型效果最好,预测集R2_p和RMSEP分别为0.997 6和0.062 2,PLS-ACO次之,预测集R2_p和RMSEP分别为0.997 0和0.077 8。PLS-ACO和PLS-ACO-GA不仅减少了特征波段数量,而且提高了模型的精度。对PLS-ACO-GA进行特征波段选择后的数据,建立MLR,RFR和PLS回归预测模型。MLR预测模型的R2_p和RMSEP分别为0.997 6和0.062 3。RFR回归模型R2_p和RMSEP分别为0.999 9和0.003 0,PLS回归模型的R2_p和RMSEP分别为0.997 6和0.062 2。RFR模型在三种回归预测模型中表现最好。研究结果表明PLS-ACO和PLS-ACO-GA这两种方法可以实现光谱数据特征波段选择,高光谱技术可以实现牛奶中脂肪含量的检测,为牛奶脂肪含量检测提供了一种新的、快速无损的方法。     

Silica Coating of Water-Soluble CdTe/CdS Core-Shell Nanocrystals by Microemulsion Method

"Using Te powder as a tellurium source and Na2S as a sulfur source, core-shell CdTe/CdS NPs were synthesized at 50 oC. UV-visible and photoluminescence (PL) spectra were used to probe the effect of CdS passivation on the CdTe quantum dots. As the thickness of CdS shell increases, there is a red-shift in the optical absorption spectra, as well as the PL spectra. The broadening absorption peaks and PL spectra indicate that the size distributions of CdTe/CdS NPs widen increasingly with the increase of CdS coverage. The PL spectra also show that the fluorescence intensity of CdTe QDs will increase when the particles are covered with CdS shell with ratio of S/Te less than 1.0, otherwise it will decrease if the ratio of S/Te is larger than 1.0. Furthermore, the (CdTe/CdS)@SiO2 particles were prepared using a water-in-oil microemulsion method at room temperature in which hydrolysis of tetraethyl orthosilicate leads to the formation of monodispersed silica nanospheres. The obtained (CdTe/CdS)@SiO2 particles show bright photoluminescence with their fluorescence intensity being enhanced 18.5% compared with that of CdTe NPs. TEM imaging shows that the diameter of these composite particles is 50 nm. These nanoparticles are suitable for biomarker applications since they are much smaller than cellular dimensions."     

遗传-神经网络算法优化飞机垂尾

通过优化垂尾复合材料蒙皮铺层体系,可以减少垂直尾翼的气动变形,进而改善飞机的方向安定性。采用遗传算法能够较好地分析这类复杂优化问题,但遗传算法的计算工作量大,计算所需时间过长。本文提出遗传一神经网络的算法,该算法首先采用神经网络预测遗传变量的值,进而缩短遗传变量的范围,然后采用遗传算法优化得到最优解。结果表明,这种方法在保证计算精度的情况下,减少了计算时间,提高了工作效率。     

背照射和正照射p-i-n结构GaN紫外探测器的i-GaN和p-GaN厚度设计

研究了i-GaN和p-GaN厚度对背照射和正照射p-i-n结构GaN紫外探测器响应光谱的影响。模拟计算发现:对于背照射结构, 适当地减小i-GaN厚度有利于提高探测器的响应, 降低i-GaN层的本底载流子浓度也有利于提高探测器的响应;p-GaN的欧姆接触特性好坏对探测器的响应影响不大, 适当地增加p-GaN厚度可以改善探测器性能。而正照射结构则不同, i-GaN厚度对探测器的响应度影响不大, 但欧姆接触特性差将严重降低探测器的响应, 适当地减小p-GaN厚度可以大幅度改善探测器的响应特性。能带结构和入射光吸收的差别导致了正照射和背照射探测器结构中i层和p层厚度的选择和设计不同。     

Fluorescent Property of Gold Nanoparticles with Different Surface Structures

"?Fluorescence spectra of naked gold nanoparticles, triphenylphosphine stabled gold nanoparticles, and 3-mercaptopropionic acid substituted gold nanoparticles were studied. It was found that fluorescence intensities of gold nanoparticles were highly sensitive to surface molecules. The fluorescence quenching effect of these gold nanoparticles on CdSe nanoparticles was also investigated. This quenching effect was related to the overlap degree between the absorption spectra of gold nanoparticles and the emission spectrum of CdSe nanoparticles, and was surface-dependent as well. "     

模糊和遗传算法在路况检测中的应用研究

文章研究了一种适合于路面病害识别的图像边缘检测算法。针对目前模糊边缘检测算法在路况图像检测中存在低灰度图像信息丢失和检测速度较慢等问题,提出了一种基于模糊和遗传算法的路况图像边缘检测算法。该方法使得模糊处理后丢失的低灰度信息得以恢复,提高了算法的效率,增强了算法的适应性。实验表明,较传统的模糊边缘检测算法,该算法能有效检测出图像中的低灰度信息,检测效果良好,而且运算速度快。