桉树杂交种与其亲本的近红外光谱判别

研究桉树控制授粉后目标性状的基因作用方式是探索其基因重组规律的重要内容。常规的数量统计分析精度往往不高,而DNA分析的专业要求高,且费时费力。该研究利用近红外光谱(NIRs)研究不同基因型桉树杂交种、亲本及杂交种与亲本间近红外光谱信息的关系,探索NIRs用于桉树杂交种与其亲本判别的可行性和准确性。以控制授粉的桉树亲本及其杂交F1代材料为对象,每种基因型从各自田间试验分别选取10个单株,采集树冠中上部新鲜健康叶片。用手持式近红外仪Phazir Rx(1624)采集桉树杂交种与其亲本叶片的NIRs信息。每单株选10片完全生理成熟的健康叶片,避开叶脉扫描其正面光谱5次,以50条NIRs信息的均值代表单个叶片的NIRs信息,最终每个基因型获得10条NIRs信息。对原始NIRs采用二阶多项式S.G一阶导数预处理。预处理后的NIRs用于多元统计分析,首先对桉树杂交亲本和子代样本进行主成分分析(PCA),直观展示不同基因型的分类情况。然后运用簇类独立软模式(SIMCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)两种有监督的判别模式验证NIRs用于桉树杂交种与其亲本树种的分类判别效果。PCA结果显示,不同的亲本间、杂交种间及杂交种与亲本间样本的主因子得分可以清晰地将各基因型分开。SIMCA模式判别分析中,桉树杂交种样本到亲本PCA模型的样本距离显示,待判别样本能够形成单独的聚类,且能直观反映两者的遗传相似。PLS-DA判别结果显示,桉树杂交亲本的PLS模型能通过预测其杂交子代的响应变量将其与亲本准确分开。结果表明,桉树叶片的NIRs信息可以准确地反映桉树杂交子代遗传信息的传递规律,NIRs判别模型可以准确地将各种基因型予以区分。因此,NIRs信息不仅可用于桉树杂交种和纯种的定性判别,还可以分析桉树基因重组过程中加性遗传效应的大小,从而为桉树遗传基础分析及其育种改良研究提供理论支撑。     

Theory of chemical bonds in metalloenzymes XXII: a concerted bond-switching mechanism for the oxygen–oxygen bond formation coupled with one electron transfer for water oxidation in the oxygen-evolving complex of photosystem II

ABSTRACT

QM(UB3LYP)/MM(AMBER) calculations were performed for the locations of the transition structure (TS) of the oxygen–oxygen (O–O) bond formation in the S₄ state of the oxygen-evolving complex (OEC) of photosystem II (PSII). The natural orbital (NO) analysis of the broken-symmetry (BS) solutions was also performed to elucidate the nature of the chemical bonds at TS on the basis of several chemical indices defined by the occupation numbers of NO. The computational results revealed a concerted bond switching (CBS) mechanism for the oxygen–oxygen bond formation coupled with the one-electron transfer (OET) for water oxidation in OEC of PSII. The orbital interaction between the σ-HOMO of the Mn(IV)₄–O₍₅₎ bond and the π*-LUMO of the Mn(V)₁=O₍₆₎ bond plays an important role for the concerted O–O bond formation for water oxidation in the CaMn₄O₆ cluster of OEC of PSII. One electron transfer (OET) from the π-HOMO of the Mn(V)₁=O₍₆₎ bond to the σ*-LUMO of the Mn(IV)₄–O₍₅₎ bond occurs for the formation of electron transfer diradical, where the generated anion radical [Mn(IV)₄–O₍₅₎]^-? part is relaxed to the ?Mn(III)₄?…?O₍₅₎^- structure and the cation radical [O₍₆₎=Mn(V)₁]⁺ ? part is relaxed to the ⁺O₍₆₎–Mn(IV)₁? structure because of the charge-spin separation for the electron-and hole-doped Mn–oxo bonds. Therefore, the local spins are responsible for the one-electron reductions of Mn(IV)₄->Mn(III)₄ and Mn(V)₁->Mn(IV)₁. On the other hand, the O₍₅₎^- and O₍₆₎⁺ sites generated undergo the O–O bond formation in the CaMn₄O₆ cluster. The Ca(II) ion in the cubane- skeleton of the CaMn₄O₆ cluster assists the above orbital interactions by the lowering of the orbital energy levels of π*-LUMO of Mn(V)₁=O₍₆₎ and σ*-LUMO of Mn(IV)₄–O₍₅₎, indicating an important role of its Lewis acidity. Present CBS mechanism for the O–O bond formation coupled with one electron reductions of the high-valent Mn ions is different from the conventional radical coupling (RC) and acid-base (AB) mechanisms for water oxidation in artificial and native photosynthesis systems. The proton-coupled electron transfer (PC-OET) mechanism for the O–O bond formation is also touched in relation to the CBS-OET mechanism.     

光突发交换的交换控制策略和光缓存配置

光突发交换是面向下一代互联网的光交换模式.讨论了异步光突发交换系统的交换控制策略以及相应光缓存的优化配置策略.除了传统预约模式的交换策略,还研究了非预约和改进型预约模式,它们的性能评估由计算机仿真给出.结果表明:在条件相当情况下,改进型预约模式具有最低的丢包率.同时光缓存的配置对上述几类交换控制策略的性能都有很大影响,仿真结果指出:光缓存的粒度对系统性能具有重要影响,所讨论的几类交换模式都存在最佳时延粒度,研究结果对光交换矩阵的设计有指导意义.     

滤片-XRD探测系统响应时间测量

 研究了软X射线能谱仪探测道系统(系统包括X射线二极管（XRD）、SUJ-50-10电缆和不同频带示波器)的响应时间。实验利用上海激光联合实验室的20TW激光器激光(激光能量约20J，脉冲宽度约1ps)打金箔靶产生的X光，用XRD探测系统测量，记录示波器有TK684C，TK694C和WM8500等。将实验数据进行了线性拟合和比对分析。滤片XRD探测系统的响应时间随偏压升高而加快，随传输电缆长度的增加而变慢，因此测量快信号过程时，应提高探测器偏压，缩短传输电缆，选择宽频带高采样率示波器，以便减少系统的响应时间，减小信号失真程度。     

强流束晕-混沌的外部磁场开关控制

研究了强流离子束在周期聚焦磁场通道中束晕-混沌的外部磁场开关参数控制方法. 将该方法应用在多粒子模型中，实现了对5种不同初始分布质子束的束晕-混沌的有效控制，得到了消除束晕及其再生现象的理想结果.在强流加速器系统中，由于外部磁场是可测和可调 的物理量，因此该控制方法有利于实验研究，可为强流质子加速器中周期聚焦磁场的设计和实验提供参考. 关键词： 强流离子束 周期聚焦磁场通道 束晕_混沌 混沌控制 开 关控制     

利用普通视频CCD作为紫外激光和软X射线探测器的研究

 介绍了利用价格便宜的普通视频CCD来获取紫外激光和软X射线图像的方法和应用结果，以代替价格昂贵的紫外CCD、使用不方便的X光胶片或者昂贵的X光CCD，其关键点是：（1）去除CCD相机的自动增益校正；（2）将相机的校正系数γ值设置为1；（3）去除CCD相机前面的保护窗。作为一种简易的装置，可以用于紫外激光测量及激光与等离子体相互作用研究。结果表明，采用改造后的普通视频CCD测量紫外激光光斑，准确可靠，其灵敏度比科学级紫外CCD的低一个量级，它还可以测量软X射线的二维分布，作为X光针孔相机使用非常方便。     

微模塑法制备PMMA/SiO2二氧化硅杂化材料微结构

以摩尔比为 1∶1的甲基丙烯酸甲酯 (MMA)、甲基丙烯酸 (3 三乙氧基硅烷基 )丙酯 (ESMA)单体、0 .2 %(单体总量的质量分数 )的偶氮二异丁腈AIBN引发剂和四氢呋喃 (THF)溶剂 ,及 2 0 % (总质量分数 )的正硅酸乙酯TEOS合成出PMMA/SiO2 有机 无机杂化的杂化溶胶 .将溶胶在洗净的普通光学玻璃基片表面甩膜 .利用软刻蚀中的微模塑法 ,把有机硅弹性印章复制有精细图纹一面轻放在杂化溶胶膜上进行微模塑 ,外加 1N压力于12 0℃下处理 2h使溶胶凝胶化 .印章剥离后在基片表面就形成了PMMA/SiO2 有机 无机杂化材料的微图纹结构 .从微图纹的光学显微镜照片可以看出微模塑方法制备杂化材料复制的图纹精细度高 ,操作简单易行 ,是一类比较理想的微细图纹结构加工的方法 .     

Exact Max-SAT solvers for over-constrained problems

We present a new generic problem solving approach for over-constrained problems based on Max-SAT. We first define a Boolean clausal form formalism, called soft CNF formulas, that deals with blocks of clauses instead of individual clauses, and that allows one to declare each block either as hard (i.e., must be satisfied by any solution) or soft (i.e., can be violated by some solution). We then present two Max-SAT solvers that find a truth assignment that satisfies all the hard blocks of clauses and the maximum number of soft blocks of clauses. Our solvers are branch and bound algorithms equipped with original lazy data structures, powerful inference techniques, good quality lower bounds, and original variable selection heuristics. Finally, we report an experimental investigation on a representative sample of instances (random 2-SAT, Max-CSP, graph coloring, pigeon hole and quasigroup completion) which provides experimental evidence that our approach is very competitive compared with the state-of-the-art approaches developed in the CSP and SAT communities. Research partially supported by projects TIN2004-07933-C03-03 and TIC2003-00950 funded by the Ministerio de Educación y Ciencia. The second author is supported by a grant Ramón y Cajal.     

背景光光伏效应对屏蔽-光伏空间孤子的影响

在光伏晶体两端外加一恒定的直流偏压，背景光的光伏效应对形成屏蔽-光伏孤子的空间电荷场没有影响，但对晶体中的电流有影响.如果外电源的电动势是恒定的，则背景光的光伏效应与外电路的电阻协同起作用，可以通过晶体两端的电压降影响晶体中的空间电荷场，进而影响空间孤子的宽度.在一定的条件下甚至可以实现亮、暗孤子的转换. 关键词： 屏蔽-光伏 空间孤子 孤子宽度 亮暗孤子转换     

光子晶体中四能级系统的量子相干效应

研究了处于光子带隙材料中的四能级原子系统的电磁感应透明、自发辐射和光子开关效应，分析了其稳态与瞬态特性, 发现特殊的模密度能够导致反常的吸收、色散、自发辐射及瞬态无反转增益, 并可以通过外加调制场进行控制.详细讨论了特殊频率处模密度的变化对透明窗口和光子开关效应的影响. 关键词： 光子带隙材料 电磁感应透明 模密度 光子开关