多位置可见/近红外光谱检测与种鸡蛋受精信息的关系研究

种鸡蛋孵化过程耗时、耗能,但种蛋由于未受精导致胚胎发育率不足100%,种鸡蛋孵化早期快速判别,可有效提高种蛋孵化效率和降低经济损失。近红外光谱分析技术可实现快速、无损检测,用于判别研究孵化早期种鸡蛋受精信息,但现有光谱检测方法未能满足孵化早期受精判别位置要求,亟需构建采集数据时的检测位置与内部信息之间的关系。该研究利用可见/近红外光谱检测系统采集种蛋壳漫反射光谱强度,试验选用壳色相近、表面无裂纹的181个新鲜种鸡蛋,从中随机选择61个样本完成交叉验证。为消除暗电流的影响,进行光谱校正,得出种蛋壳漫反射率,发现受精蛋与未受精蛋的光谱曲线趋势相同,受精蛋和无精蛋赤道处的光谱曲线均高于两端。剔除光谱曲线两端噪声大、信噪比低的波段,选择440.27～874.6 nm作为有效光谱波段,并采用Savitzkg-Golay（S-G）平滑法、二阶导数法Second Derivative、标准正态变量校正SNV、变量标准化Normalization和多元散射校正MSC预处理法分别构建PCA-SVM判别模型。通过对入孵后24,48,72,96和120 h不同位置所采光谱数据,与受精信息综合分析,结果发现二阶导数法Second Derivative和多元散射校正MSC两种预处理方式在同一时间、不同位置的训练集和验证集的判别准确率均相同,说明这两种预处理方法对数据来源位置不敏感;变量标准化Normalization预处理和S-G平滑法预处理验证集的判别准确率则随着时间的推移在一定范围内波动,在种鸡蛋胚胎发育120h时的判别准确率可达91.71%;SNV预处理赤道处验证集判别准确率随着时间的推移呈现上升趋势,对数据来源时间及位置敏感,种鸡蛋胚胎发育越长判别效果越佳,120 h赤道侧的判别准确率为91.16%。且平滑处理、标准正态变量校正和变量标准化三种预处理方式均存在赤道侧判别准确率高于种蛋端部的现象,这主要是由于赤道侧较种鸡蛋两端表面平缓,采集到的信息更多,该研究为早期判别受精蛋与无精蛋的数据采集位置提供新思路和新方法。     

2020年深海潜水器热点回眸

 2020年,国内外在深海装备研发领域取得显著的进展。围绕载人/无人潜水器的研发,重点介绍了2020年国际和国内的研究热点和亮点工作,分析了中国海洋技术所处的国际地位,并对中国深海潜水器领域未来的发展方向提出了建议。     

基于PCA-OS-ELM的大气PM2.5浓度预测

为了提高细颗粒物PM_2.5浓度预测精度,提出一种主元成分分析与在线序列极限学习机相结合（PCA-OS-ELM）的PM_2.5浓度预测方法. 首先,通过主成分分析方法（PCA）提取高维大气数据中影响空气质量的关键变量,并去除不必要的冗余变量;其次,利用提取的关键变量建立在线序列极限学习机（OS-ELM）网络预测模型,将批处理和逐次迭代相结合,不断更新训练数据和网络参数实现大气PM_2.5浓度快速预测.研究结果表明,PCA-OS-ELM预测方法采用不同批次训练数据更新模型的方式,能够快速实现大气PM_2.5浓度预测,证明了该方法的有效性.与其他方法相比,该方法预测误差小,预测精度高,具有更好的实用价值.      

网络药理学在中药复杂作用模式研究中的应用进展

中药多层次、多系统的复杂作用模式的表征一直是中药现代研究的一个关键问题。网络药理学借助计算机技术、系统生物学、多向药理学等多学科的交叉融合,形成了以网络靶标为核心的技术体系,实现了成分-靶标-疾病的分子网络构建,在中药现代研究中显示了巨大的潜力。对近年来网络药理学在网络构建及分析技术、中药复杂作用模式研究进展、未来发展趋势等方面进行了综述,以期为传统中药科学内涵的深入阐释提供新的思路。     

基于微电子喷墨打印法制备Li4Ti5O12电极及其电化学性能

为解决传统电极制备过程中操作复杂、成本较高等问题,通过微电子喷墨打印结合高温退火的方法,成功制备了不含黏结剂的纯相钛酸锂(LTO)/铜箔(Cu)薄膜电极.扫描电镜分析结果表明:在Cu箔表面可均匀沉积呈纳米颗粒状的纯相LTO;喷墨打印10层活性物质的LTO/Cu薄膜电极与Li片负极组装的扣式电池,在3C(1.0～1.7 V)电流密度下,电池的比容量达91.27 mA·h/g,经过1000次循环后,放电比容量保持率为85.4％,表现出良好的稳定性.上述结果表明,喷墨打印法结合高温退火的方法在制备不舍黏结剂的电极材料方面具有广阔的应用前景.     

巯基功能化纤维素气凝胶材料的制备及其对Cr(Ⅲ)的吸附

为了对制革废水中Cr(Ⅲ)进行有效处理,减少制革废水中Cr(Ⅲ)的含量,研究了巯基功能化纤维素气凝胶的吸附作用。首先,以脱脂棉为原料、NaOH/尿素/H₂O为溶剂、CS₂为改性剂,对纤维素分子中羟基进行功能化改性,经溶剂置换与冷冻干燥制备出巯基功能化纤维素气凝胶材料（CS₂-MCC）,通过单因素试验及正交试验确定最佳制备条件,并对材料的官能团结构与表面形貌等进行分析;其次,研究了CS₂-MCC对Cr(Ⅲ)的吸附能力。结果表明：CS₂-MCC的最佳制备条件是CS₂用量为0.5 mL/g、硫酸镁用量为20 mL/g、改性时间为6 h、改性温度为40 ℃;CS₂-MCC对Cr(Ⅲ)的最大吸附容量为75.792 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型,ΔG^θ＜0,表明CS₂-MCC对Cr(Ⅲ)吸附为自发进行的单分子层吸附及化学吸附;经处理后的Cr(Ⅲ)含量降至1.470mg/L,可达标排放。所制备的巯基功能化纤维素气凝胶材料三维网络丰富,吸附性能优异,克服了纤维素基吸附材料多呈现粉末难以循环利用和吸附选择性较差的缺点,可对制革废水中的Cr(Ⅲ)进行有效吸附。     

滑动弧放电等离子体激励的值班火焰头部放电特性实验

滑动弧放电等离子体在拓宽燃烧室点熄火边界、缩短点火延迟时间、提高燃烧效率等方面具有显著优势。在已有燃油裂解头部的基础上,优化滑动弧放电位置,创新地研制了基于滑动弧放电等离子体激励的燃烧室值班火焰头部,并对其放电特性开展了实验研究,着重分析了不同空气流量和输入电压对电弧动态特性、滑动模式、平均击穿电压、平均功率、平均旋转角速度的影响。结果表明：提出的方案能在文氏管与燃油喷嘴之间形成稳定的旋转滑动弧放电区域,同时存在两种不同的放电模式,即steady arc gliding (A-G) 模式和breakdown gliding (B-G) 模式,受空气流量和输入电压的显著影响,当空气流量小于200 L/min时,在140~240 V的输入电压下,主要以A-G模式放电,随着空气流量的增加向B-G模式发展,而随着输入电压的增加,A-G模式占比逐渐增大;放电平均击穿电压、旋转角速度随着输入电压的增加或空气流量的减小而减小,但平均功率随输入电压的增大而增大。     

水产品滋味研究进展

水产品是优质蛋白质的重要来源,其滋味以"鲜甜"为主要特征,深受消费者青睐。近十年来随着水产品滋味相关研究逐年增加,其研究方向更加聚焦,研究从工艺向流通环节延伸。梳理了近年来水产品滋味的研究热点,总结发现水产品中滋味组分数量众多且具有多元化的呈味特性,包括含氮有机物、非含氮有机物和无机离子3大类。水产品中已发掘的关键滋味活性组分主要包括Glu、Gly、Ala、Arg、IMP、AMP、Na⁺、K+、K⁺、Cl+、Cl^-和PO_4-和PO_4^(3-)10种成分,但探明的水产品种类较少,仅占联合国粮食及农业组织收录的食用水产品总量的11%。相对于传统的水产品滋味分析手段环境不友好且效率低下,基于组学概念的滋味成分解析技术综合了代谢组学和蛋白组学等有利于解析水产品滋味成分的形成和分布,基于人工智能的滋味评价技术可以为水产品滋味智能化评价和精准预测提供解决方案,多技术联用的感官组学技术可进一步提升水产品滋味感官组学策略研究的效果。研究旨在为更加客观精准地解析水产品滋味成分(间)的作用机制提供支撑,为水产品高值化、规模化开发和推动水产品行业发展提供参考。     

铁、铬、钒原子激发态的光电离截面

这篇文章分别在278～288nm、335～361nm、300～310nm激光波长范围内分别报道过渡金属中的铁原子、铬原子和钒原子的共振增强多光子电离(REMPI)的实验结果.实验中采用激光烧蚀和分子束相结合的技术制备金属原子.光离子产物由飞行时间质谱仪检测.根据共振电离离子信号对探测激光功率的依赖关系,得到原子激发态的光电离截面值.