基于集成学习的水稻氮素营养及籽粒蛋白含量监测

利用高光谱遥感技术在水稻收获前对籽粒品质相关的蛋白质含量进行监测,一方面可以及时调整栽培管理方式,指导合理追肥,另一方面,有助于提前掌握籽粒品质信息,明确市场定位。该研究以广东省典型优质籼稻为研究目标,基于2019年和2020年两年氮肥梯度实验,以水稻分化期和抽穗期冠层尺度高光谱数据、水稻氮素参数,包括叶片氮素含量（LNC）、叶片氮素积累量（LNA）、植株氮素含量（PNC）、植株氮素积累量（PNA）及籽粒蛋白含量数据为基础,利用四种个体机器学习算法partial least square regression (PLSR)、K-nearest neighbor (KNN)、Bayesian ridge regression (BRR)、support vector regression (SVR),三种集成学习算法random forest (RF)、adaboost、bagging,针对水稻不同生育期氮素状况进行监测建模,在此基础上构建基于水稻冠层光谱信息、光谱信息结合水稻农学氮素参数的籽粒蛋白含量的监测模型,并对模型进行精度对比。研究结果表明,在水稻氮素营养监测方面,利用水稻冠层454~950 nm波段信息,采用RF及Adaboost算法,在水稻分化期、抽穗期及全生育期LNC、LNA、PNC及PNA模型R2均达到0.90以上,同时也具有较低的RMSE和MAE。在水稻籽粒蛋白品质监测方面,采用全波段光谱信息进行籽粒蛋白含量监测时,RF具有最高的精确度与稳定性,两生育期的RF模型对籽粒蛋白含量的监测结果R2分别为0.935和0.941,RMSE分别为0.235和0.226,MAE分别为0.189和0.152;两生育期以全波段光谱信息结合长势参数进行籽粒蛋白监测时,Adaboost模型具有最高的精确度和稳定性,其中分化期全波段光谱信息结合PNA作为输入参数,Adaboost模型R2为0.960,RMSE为0.175,MAE为0.150,以抽穗期全波段光谱信息结合PNC作为输入参数,R2为0.963,RMSE为0.170,MAE为0.137。研究结果表明,与PLSR,KNN,BRR和SVR几种个体学习器算法相比,集成算法RF,Adaboost和Bagging具备良好的处理多重共线性的能力,适合用于高光谱数据的分析与处理,在作物氮素营养监测及水稻品质的早期遥感监测方面具有明显优势。     

贝塞尔高斯涡旋光束在大气湍流中的传输特性

为了探测更高轨道的空间目标,研制了一台通光口径为Ф750 mm的望远镜.该望远镜为主焦点光学系统,由一片二次非球面反射元件和四片透射元件组成,具有大视场(4°),大相对孔径(1∶1.32)和宽光谱(500~800 nm)的特点.本文以该望远镜的研制为基础,介绍了其光学系统各个元件的单独检测和系统装调完成后的整体检测方法和过程.采用样板法对系统中的球面透射元件进行了单独检测,采用透射无像差补偿器法对二次非球面反射镜进行了单独检测,采用反射无像差补偿器法对组合起来的透射校正镜组进行了检测,并且对系统装调对准之后的光学系统进行室内平行光管和室外对星观测两种方法进行检测.测量结果均满足设计要求,其中球面透镜的面形误差小于0.1个光圈,反射元件和透射元件非球面表面的面形误差均优于λ/30(λ=632.8 nm),透射校正镜组的波像差优于λ/30(λ=632.8nm).光学系统整体检测结果表明,室内和室外检测结果一致,其像面的80% 能量集中度直径在4°的全视场范围内均小于2个像元,达到了设计的成像要求.     

Ab Initio Study of the Mechanism of Forming a Spiro-Si-heterocyclic Ring Compound Involving Ge from Cl_2Ge=Si:and Formaldehyde

The X2Ge=Si:(X = H, Me, F, Cl, Br, Ph, Ar···) is a new species. Its cycloaddition reaction is a new area for the study of silylene chemistry. The mechanism of cycloaddition reaction between singlet Cl2Ge=Si: and formaldehyde has been investigated with CCSD(T)//MP2/6-31G* method. From the potential energy profile, it can be predicted that the reaction has two competitive dominant reaction pathways. The reaction rule presented is that the two reactants firstly form a four-membered Ge-heterocyclic ring silylene through the [2+2] cycloaddition reaction. Owing to the 3p unoccupied orbital of Si: atom in the four-membered Ge-heterocyclic ring silylene and the π orbital of formaldehyde forming a π→p donor-acceptor bond, the four-membered Ge-heterocyclic ring silylene further combines with formaldehyde to form an intermediate. Because the Si: atom in intermediate shows sp3 hybridization after transition state, the intermediate isomerizes to a spiro-Si-heterocyclic ring compound involving Ge via a transition state. Simultaneously, the ring strain of the four-membered Ge-heterocyclic ring silylene makes it isomerize to a twisted four-membered ring product. The research result indicates the laws of cycloaddition reaction between X2Ge=Si:(X = H, Me, F, Cl, Br, Ph, Ar···) and the asymmetric π-bonded compounds, which are significant for the synthesis of small-ring and spiro-Si-heterocyclic ring compound involving Ge. The study extends the research area and enriches the research content of silylene chemistry.     

新型反相分配及强阳离子交换固相萃取材料对三聚氰胺的吸附性能研究

采用高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)技术研究了新型反相分配和强阳离子交换固相萃取柱的性能,确定了该新型固相萃取柱的最佳p H值、最佳流速、最大吸附容量及饱和吸附容量。研究了新型固相萃取柱对三聚氰胺在不同起始浓度下的吸附动力学和不同温度下的吸附热力学性能,并对吸附等温线数据进行了拟合。结果显示:该新型固相萃取柱的最佳吸附p H值为5.0,最佳流速为1.0 m L/min,最佳洗脱体积为1.0 m L,最大吸附量为900μg。30℃下该萃取柱的饱和吸附容量为81.45μg/mg。该吸附过程符合准二级动力学吸附模型,吸附等温线符合Langmuir吸附模型,且该过程为自发进行的吸热反应。     

蛋白质多态解折叠行为与稳定性Ⅱ:酶的多态解折叠行为

基于结构基元模型,进一步假设,由n个结构基元组成的蛋白酶,其活性中心由na(na?n)个结构基元组成,酶活性仅与组成活性中心的结构基元相关.由此,推导出适合于蛋白酶解折叠研究的变性曲线、解折叠结构基元平均自由能、物种分布等表达式.本文以盐酸胍诱导的卵清溶菌酶解折叠为例,通过荧光方法测定的溶菌酶解折叠曲线,得出卵清溶菌酶由2个结构基元组成,结构基元平均自由能?G0element(H2O)为48.47 kJ/mol.物种分布表明,酶活性随盐酸胍浓度的变化仅仅反映的是结构基元1(?-片结构域)的解折叠,而结构基元2(?-螺旋结构域)的解折叠反映在3.8~5.0 mol/L盐酸胍浓度范围内.结构基元模型既可描述蛋白酶多态解折叠的谱学行为,又可解释蛋白酶活性的两态性质.     

A-GPS辅助定位技术研究

A-GPS定位技术是结合地面网络资源和传统卫星导航定位,利用蜂窝网基站代为传送卫星星历等信息,提高接收机对卫星信号的捕获概率,缩短接收机首次定位时间。在研究A-GPS对接收机辅助定位技术过程中,重点分析了A-GPS对接收机信号捕获的辅助原理,分析表明,基于A-GPS的信号捕获时间可缩短为传统接收机的1/40。利用GNSS导航信号模拟器和蜂窝网基站模拟器组建了室内A-GPS模拟测试系统,通过模拟基站的信令方式将参考时间、多普勒频移预测值以及星历或历书等辅助数据传输给用户接收机,实现了辅助数据在信令通道的编码和传输。     

新型联吡啶钌膦配合物在芳香酮不对称加氢反应中的应用

本文用新型联吡啶手性双膦配体合成了一系列钌-膦-二胺络合物,并将它们用于简单芳香酮的不对称加氢反应,获得良好的活性和对映选择性;考察了溶剂、底物取代基对反应的影响,异丙醇中对邻溴苯乙酮的不对称加氢可获得96% 的对映选择性。     

三元体系H3BO3-MgCl2-H2O在308.15K和323.15K稳定相平衡研究

采用等温溶解法研究了三元体系H3BO3 - MgCl2 - H2O在308.15 K和323.15 K的稳定相平衡;测定了上述体系液相中各组分的平衡溶解度及液相密度,并绘制了相应相图和平衡溶液密度组成图.结果表明,该体系在308.15 K和323.15 K时有一个共饱点、两条饱和溶解度曲线和两个结晶相区,无复盐及固溶体...     

温控Noyori配体的合成及在苯乙酮不对称氢转移反应中的应用

设计并合成了一种新型的聚乙二醇单甲醚(MPEG)修饰的温控Noyori配体.将其与[RuCl2.(p-cymene)]2络合形成的催化剂用于水/环己烷两相体系中苯乙酮不对称氢转移反应.以甲酸钠为氢源,考察了反应温度、时间、甲酸钠用量、底物与催化剂摩尔比以及溶剂用量等因素对催化反应的影响.结果表明,反应体系中含催化剂的水相具有浊点,并且催化剂显示出良好的不对称催化性能,在甲酸钠/苯乙酮/催化剂的摩尔比为300:100:1、环己烷/水体积比1:1及30℃的反应条件下反应6h,苯乙酮的转化率为99.7%,产物α-苯乙醇的对映选择性(e.e.)为93.9%.催化剂相易与产物相分离并与直接循环使用,循环使用的催化剂活性明显下降,但产物对映选择性仍保持不变.     

分子印迹膜电化学传感器检测土壤中莠去津

本文报道了一种对莠去津有识别特性的分子印迹膜的制备,即在含和不含模板分子(莠去津)的情况下,通过循环伏安技术在金电极表面沉积2-巯基苯并咪唑,制备了2-巯基苯并咪唑聚合膜.利用循环伏安法对印迹和非印迹膜行为进行了评价,对分子印迹膜的影响因素进行了筛选和优化.实验表明,该分子印迹膜对莠去津具有良好的选择性和灵敏度.莠去津的还原峰电流与莠去津的浓度在 1.2 ×10 - 8mal/L～8.0 ×10 - 5mol/ L 范围内具有良好的线性关系( r=0.99862),检出限可达 3.0 ×10 - 9mol/ L.将此传感器用于土壤中莠去津的测定,回收率在90.8% ～ 98.2%之间,取得了很好的结果.