Pattern dynamics in cellular perception

By using a giant amoeboid cell of the Physarum plasmodium, changes in the intracellular distribution of chemical components are studied in relation to information processing in cell behavior. Various kinds of metabolites oscillate, and so the protoplasm should be a collection of chemical oscillators. Spatially, characteristic chemical patterns are self-organized for different cell shapes, and hence cell behavior. New phase waves propagate throughout the cell upon local stimulation, their direction being opposite for attraction and repulsion. Locomotion is inhibited when the coherence of the oscillators breaks. Thus, pattern dynamics is correlated with information processing in the amoeboid cell.     

聚氯乙烯表皮成分对加成型硅橡胶固化的影响

采用流变学方法研究了双组分加成型硅橡胶在不同聚氯乙烯(PVC)表皮上的固化动力学,并利用红外光谱、核磁共振波谱、电感耦合等离子体质谱仪等手段分析了PVC表皮成分,以确定导致双组分加成型硅橡胶不固化的具体原因。 结果表明,PVC表皮中导致硅橡胶不固化的主要元素为P元素。 在固定硅橡胶厚度为1 mm的情况下,当PVC表皮中的P元素质量分数低于3×10^-3%时,浇注在其上的双组分加成型硅橡胶依然能固化;而当PVC表皮中的P元素质量分数超过约2.4×10^-2%时,虽然浇注在其上的双组分加成型硅橡胶的中间层依然能固化,但与PVC表皮接触部分的硅橡胶不固化,且不固化层厚度随P元素质量分数增加而增加。 本文还研究了在P元素质量分数低于3×10^-3%的PVC表皮上,降低硅橡胶厚度至微米级时的固化行为,在P元素质量分数低于3×10^-3%的PVC表皮上,当硅橡胶厚度低于2 μm时,硅橡胶出现不完全固化现象。 双组分加成型硅橡胶在含有P元素的PVC表皮表面的固化行为主要是由硅橡胶样品中铂催化剂总含量及PVC表皮中的P元素含量确定的,同时也会受到双组分加成型硅橡胶反应速率以及铂催化剂、P元素在硅橡胶中的扩散速率的影响。     

基于有限元的舌体三维温度场数值模拟

依据生物体自然形态所进行的三维温度场建构与计算是近年来国内外生物传热研究中的焦点之一.采用血管铸型的方法获取猪舌的血管树,通过数码成像及逆向建模将其转换为计算机可识别的数字模型.以Pennes方程为基准方程,对自然形态和实际传热状态下的舌体三维温度场进行了重构计算,并获得成功.通过此方法可获取其它生物体器官三维空间的温度分布,对本研究而言,舌体三维温度场计算的成功为探索生物传热与中医舌诊的机理研究搭建了技术平台.     

Production of Raw Starch-Saccharifying Thermostable and Neutral Glucoamylase by the Thermophilic Mold <Emphasis Type="Italic">Thermomucor indicae-seudaticae</Emphasis> in Submerged Fermentation

Among physical and nutritional parameters optimized by “one variable at a time” approach, four cultural variables (sucrose, MgSO₄ ^.7H₂O, inoculum size, and incubation period) significantly affected glucoamylase production. These variables were, therefore, selected for optimization using response surface methodology. The p-values of the coefficients for linear effect of sucrose and inoculum size were less than 0.0001, suggesting them to be the key experimental variables in glucoamylase production. The enzyme production (34 U/ml) attained under optimized conditions (sucrose, 2%; MgSO₄ ^.7H₂O, 0.13%; yeast extract, 0.1%; inoculum size, 5 × 10⁶ spores per 50 ml production medium; incubation time, 48 h; temperature, 40°C; and pH 7.0) was comparable with the value predicted by polynomial model (34.2 U/ml). An over all 3.1-fold higher enzyme titers were attained due to response surface optimization. The experimental model was validated by carrying out glucoamylase production in shake flasks of increasing capacity (0.25–2.0 l) and 22-l laboratory bioreactors (stirred tank and airlift), where the enzyme production was sustainable. Furthermore, the fermentation time was reduced from 48 h in shake flasks to 32 h in bioreactors.     

竞争性自适应重加权算法和相关系数法提取特征波长检测番茄叶片真菌病害

基于竞争性自适应重加权算法(CARS)和相关系数法(CA)特征波长选择方法,提出了利用可见-近红外高光谱成像技术检测番茄叶片灰霉病的方法。首先获取380～1 023 nm波段范围内80个染病和80个健康番茄叶片的高光谱图像,然后提取染病和健康叶片感兴趣区域(ROI)的光谱反射率值,作为番茄叶片灰霉病鉴别模型的输入来建立支持向量机(SVM)鉴别模型,训练集和验证集的鉴别率都是100%。研究进一步通过CARS和CA提取特征波长,分别得到5个(554, 694, 696, 738和880 nm)和4个(527, 555, 571和633 nm)特征波长,然后分别建立CARS-SVM和CA-SVM鉴别模型。结果显示,CARS-SVM模型中训练集和验证集的鉴别率都是100%,CA-SVM模型中训练集和验证集的鉴别率分别是91.59%和92.45%。以上结果说明了从可见-近红外高光谱图像中提取的光谱反射率值用于检测番茄叶片的灰霉病是可行的。     

基于高光谱成像技术的番茄茎秆灰霉病早期诊断研究

共采集了112个番茄茎秆高光谱数据（光谱范围400～1 030 nm）,结合图像处理和化学计量学方法建立了番茄茎秆灰霉病早期诊断模型。应用偏最小二乘法（PLS）模型的隐含变量载荷分布选取了七个特征波长（EW）,并建立了番茄茎秆灰霉病早期诊断的最小二乘支持向量机（LS-SVM）模型。结果表明,经过变量标准化（SNV）及多元散射校正（MSC）预处理所建立的EW-LS-SVM模型获得了满意的判别效果,且优于全波段的PLS模型。说明高光谱成像技术进行番茄茎秆灰霉病的早期诊断是可行的,为番茄病害早期诊断和预警提供了新的方法。     

热塑料板膜工艺与热塑料教具

热塑料板膜工艺是用热成型方法制作单件塑料教具和塑料配件的一种技术，它为无塑料制品生产能力的大、中院校物理、化学、生物实验室在研制教学仪器或做仿真制品时提供可行的石膏——锡模方法．教师采用该工艺，可在无现成模具和无注塑设备的条件下生产塑料教具，并可为计算机虚拟教学，提供实体模型．     

高分子材料注塑固化阶段的残余应力分析

在结晶性高分子材料注塑过程的固化阶段，温度分布、材料细观结构和应力应变之间相互耦合，因而其变化规律非常复杂．本文在井上等人考虑材料细观结构变化的金属热加工工艺应力分析［３～６］的基础上，发展了一套用于高分子注塑固化阶段残余应力分析的本构描述和有限元分析方法．在本构模型中，同时考虑了温度变化、结晶和“冻结取向”对变形的贡献．     

注塑模流道优化设计

在注塑成型过程中，浇注系统的设计合理与否对产品质量和效益都有决定性的影响，给出了基于流动模拟的流道平衡算法。该算法在流道、型腔布置及浇口尺寸确定后自动调整流道尺寸直到满足熔体流动平衡约束，通过一个三型腔家族式模具验证了该算法。