多模态情感分析,作为一个极具挑战性的研究领域,融合了文本、音频与视频3种模态以分析人的情感倾向。现有的研究认为文本模态在情感预测中占据主导地位,然而,这也引发了一个潜在问题:机器学习模型在训练过程中往往倾向于构建输入输出间的相关关系,过度依赖文本可能导致模型错误地建模文本与情感标签之间虚假的相关关系,削弱模型的泛化能力。为应对这一挑战,创新性地提出一种基于反事实文本去偏的多模态情感分析框架(CFTB),该算法首先运用因果图,深入剖析3种模态与情感标签之间的因果关系。随后,精心构建了一个辅助文本模型,旨在精准量化文本模态对情感预测的直接影响,并通过注意力机制精准捕捉那些可能引发虚假关联的文本特征。在推理阶段,CFTB算法展现出独特的优势:它能够智能地从多模态信息的全效应中剥离出由虚假文本关联导致的负面影响,同时保留并强化文本模态中真正有助于情感预测的正面影响。在MOSEI和MOSI两个数据集上的实验表明,该框架可以有效地集成到现有方法中,具有良好的泛化性能。

毛茛目植物花器官具有复杂多样的特点,是研究花器官形态与遗传进化相关问题的理想植物类群。通过综述毛茛目植物花器官形态的多样性,结合毛茛目基因组、转录组以及芸香唐松草(Thalictrum thalictroides)、蓝花耧斗菜(Aquilegia coulela)、黑种草(Nigella damascena)、花菱草(Eschscholzia californica)等几个代表物种的花发育研究现状,阐述了当前MADS-box基因家族A、B、C、D、E类基因的功能及其下游靶基因的研究成果,并对未来毛茛目植物花发育的研究切入点和可能面临的挑战进行展望,旨在丰富对基部真双子叶植物花器官发育分子调控途径的理解。

PsaA和PsaB是光系统Ⅰ的中心蛋白,在植物光合作用及逆境调控中发挥重要功能。烟草(Nicotiana tabacum L.)是植物功能基因组学研究的模式作物,目前关于其PsaA和PsaB基因功能的研究较少。为解析烟草PsaA/PsaB基因对逆境胁迫的响应规律,在烟草基因组中鉴定PsaA/PsaB基因家族,并对其理化性质、亚细胞定位、系统进化、Motif基序、启动子调控元件进行分析。结果表明: 烟草中共有27个PsaA/PsaB基因,与拟南芥相比,烟草PsaA/PsaB基因家族大量扩增,根据系统发育和结构特征可分为3类亚家族。烟草PsaA/PsaB基因启动子中含有大量响应光、低温、干旱及植物激素等的顺式作用元件。RT-qPCR分析发现,多数烟草PsaA/PsaB基因在低温胁迫下表达量上调,上调数目为8个;而在聚乙二醇、茉莉酸甲酯胁迫下表达量下调,下调数目分别为8个和7个;马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)和烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)感染后大多数烟草PsaA/PsaB基因表达量下调,PVY感染后下叶肉和叶脉组织中基因下调数目分别为19个和17个,其中叶脉中下调更明显,TMV感染后基因下调数目为9个。可见,烟草PsaA/PsaB基因参与烟草对多种非生物胁迫的应答过程,研究结果为进一步探索PsaA/PsaB基因在调控植物对逆境胁迫响应中的作用提供了参考。

基于武陵山片区650项非物质文化遗产(简称“非遗”)和735处传统村落位置信息,以核密度分析、重心模型探讨二者的空间分布格局和结构特征,揭示二者的空间位置关系;借助ArcGIS 10.5、区位熵和地理探测器剖析影响非遗及传统村落分布的异质性因素。研究发现:1)武陵山片区非遗和传统村落空间分布具有典型的非均衡性特征,非遗“大集聚小分散”的空间分布模式显著,传统村落“环核群-带状区”的空间分布规律突出,从空间距离上看,二者错位关系明显;2)受自然环境和人文环境影响,二者的空间分布偏好不同,影响非遗和传统村落空间分布的驱动因素各异,二者对不同因素的响应既有要素综合性也有尺度差异性和空间异质性;3)武陵山片区非遗空间分布受人文环境因素影响更为显著,不同地区传统村落空间分布的影响因素差异性突出,对异质性因素的响应差异是导致非遗和传统村落在空间分布上形成错位关系的原因。

近年来,旅游社交媒体平台上的在线评论数据被广泛应用于旅游大数据分析研究中,而在目的地推荐应用方面仍有待深入。使用Python编程语言,通过网络爬虫在携程旅行网上收集了239个中国5A级旅游景区的评论数据,并利用Embedding和BERT等自然语言处理和深度学习技术,构建了一个旅游目的地推荐模型;通过收集到的57 360条评论数据对模型进行训练和验证,最终在14 340条测试数据上得到78%左右的正确率。实验结果表明,借助其他旅游者的切身经历和对旅游目的地的形象感知,可以提高潜在旅游者找到理想目的地的效率,有助于旅游者规划旅游行程的第一步。研究成果扩充了在线评论数据的研究范畴,同时为旅游者在旅游咨询问题上提供了新的解决思路和技术支撑。

传统镍基材料和稀土基材料磁致伸缩系数小、涡流损耗大、制备成本高,采用钴铁氧体作为磁致伸缩超声换能器的驱动核心可实现在高频条件下的稳定服役和大功率输出。基于钴铁氧体磁致伸缩特性,设计了谐振频率30 kHz的纵振磁致伸缩超声换能器,使用有限元仿真对钴铁氧体磁致伸缩换能器进行动力学与磁场分析。对钴铁氧体磁致伸缩超声换能器进行阻抗匹配并测试其输出特性,实验测试了样机谐振频率、输出振幅与工作温度。结果表明:换能器采用钕铁硼建立的偏置磁场,磁感应强度为0.1~0.25 T(301~653 Oe),使钴铁氧体处于最佳驱动区内(250~750 Oe);换能器振幅输出和工作温度随着驱动电压的增大而增大,在驱动电压为12 V、信号增益为20 dB条件下换能器实际谐振频率为29.8 kHz,输出振幅可达3.75 μm,稳定工作温度60 ℃,该实验结果验证了钴铁氧体在磁致伸缩换能器领域的可靠性与应用潜力。

在药物发现的早期阶段,深度生成模型正逐渐成为分子设计的关键工具。简化分子线输入系统(simplified moleaclar input line entry system,SMILES)作为标准的化学表示法,被广泛用于模型训练与生成。然而,由于分子环系统线性表示的非唯一性和非方向性,现有的单向编码器在捕捉样本全局语义结构和生成有效分子环时存在局限性。因此,提出一种名为Chemical RWKV BERT(ChemRB)的方法,旨在从海量的未标记数据中深度挖掘双向信息。为实现这一目标,创新性地设计了2个预训练任务:环级特征预测与全局跨度闭合预测。这些预训练任务不仅为模型提供了丰富多元的上下文信息,更进一步提升了其对复杂分子结构特性的深入理解。实验结果显示:ChemRB模型不仅在性能上取得了显著提升,而且在新分子/样本的评估指标上也达到了最优的基准性能。结果充分验证了ChemRB在精准捕获分子固有结构信息方面的有效性,为其在相关领域的应用提供了坚实的实证基础。最后,通过在EGFR抑制剂上的测试和应用,进一步验证了ChemRB模型的实用性和广泛应用前景。

基于编码复用的多光谱鬼成像 (multispectral ghost imaging, MGI) 是一种新型成像技术,其通过巧妙设计的编解码策略,显著提升了光谱成像性能,具有简单化和智能化的特点。从MGI的基本原理和关键技术出发,详细探讨了多种编码复用策略及其重构算法,主要包括基于随机散斑、Hadamard散斑和傅里叶散斑的编码复用策略,以及相应的重构算法,如压缩感知、傅里叶逆变换和深度学习等。这些方案在提取目标场景的空间结构及光谱特性时各具特色,展现了不同的成像优势和适用场景。然而,MGI技术仍存在投影效率低、计算复杂度高等挑战,未来有望通过更高效的图像重建算法、智能化技术及先进光学器件,进一步提升MGI系统的成像性能,以满足复杂场景的高质量成像需求。

以湖南省各地市州为研究对象,梳理定义了文旅产业融合水平理论分析框架并构建文旅产业融合水平评价指标体系,运用耦合协调度模型、时序演变和空间格局特征可视化方法来测度文旅产业融合水平的时空演化趋势,运用面板向量自回归(panel vector autoregression,PVAR)模型来分析文旅产业融合水平子系统间的动态耦合关系,运用地理探测器模型来探索影响文旅产业融合水平的主导因子并探测因子间的交互效应。研究发现:1)2009—2021年湖南省各地市州文旅产业融合水平可分为3种发展类型,总体水平呈上升态势,但区内差异也随之拉大,扩张趋势显著;2)2009—2021年湖南省各地市州整体耦合协调等级仍以失调为主,其中长沙为高级协调等级,岳阳、株洲、衡阳、常德为基本协调等级,其余9个地市州仍处于基本失调等级;3)研究期内湖南省各地市州产业融合基础、产业融合支撑、产业融合体量子系统间存在着明确的动态耦合关系;4)以财政政策为首的7项驱动因子为影响湖南省各地市州文旅产业融合水平的主导因素,且财政政策、科技创新与消费能力的因子交互效应较强。

散射介质中的可见光偏振模拟数据集较为匮乏,这限制了开发和验证散射介质中偏振成像算法。针对此问题,分析了散射环境中的散射退化、光照等对偏振成像的影响,提出了一种散射介质中偏振图像模拟方法。首先采用物理渲染器精确模拟光的传播路径,得到经偏振滤波片的无退化偏振图像;之后利用真实散射环境数据集(水下及雾天环境),计算不同环境下的散射退化参数;最后结合散射退化模型得到不同偏振态下的模拟散射退化图像。结果表明:模拟数据集准确反映真实散射环境中的图像特征,偏振度和偏振角图像有效呈现了真实散射环境中的退偏现象。相应的模拟偏振图像为分析散射介质中目标和背景的偏振特性提供了可靠基础,也为改进偏振去散射算法提供依据。

利用第五至七次人口普查数据,探索基于土地利用类型的农业人口格网化方法,获得陕西省1.5 km农业人口格网密度数据,揭示农业人口分布的特征和时空演变过程。研究发现,2020年陕西省农业人口在关中平原和汉中盆地分布密集,陕北高原和秦巴山地相对稀疏;在河谷地带分布相对密集,而在城市核心区、难利用土地以及生态保护和水源涵养区密度极低。2000—2020年,陕西省农业人口密度全域普遍下降,但各地降幅存在差异,致使空间不均匀性加剧,其原因可能在于土地利用类型转变和农业人口规模下降速度不同。精度验证发现,农业人口格网数据与人口普查数据具有良好的一致性,农业人口格网数据集的拟合精度较高。研究减轻了可塑性面积单元问题,充分捕捉了农业人口分布的细节信息,对加快塑造分布合理的农业现代化人力资源、实现乡村全面振兴具有政策参考价值。

通过对青杄转录组测序分析,筛选出干旱响应基因PwRhomboid,分析该基因在耐旱方面的功能特性,为揭示青杄的耐旱机理提供理论基础。采用生物信息学对PwRhomboid的氨基酸序列和同源基因进行比对;利用RT-qPCR技术分析PwRhomboid对不同非生物胁迫和激素的响应情况;通过瞬时转化烟草叶片检测PwRhomboid蛋白的亚细胞定位;获得拟南芥和马铃薯的PwRhomboid转基因株系并进行干旱表型验证。研究结果显示,PwRhomboid的氨基酸序列在N端与其同源物种的氨基酸序列具有较大差异,在C端相似度较高,保守性较好;其蛋白主要定位于细胞膜。PwRhomboid的表达量经干旱、低温和脱落酸诱导后发生有显著变化,在成熟叶中表达量最高,其能够提高转基因拟南芥和马铃薯的耐旱性。经干旱处理后,与对照组拟南芥野生型和pCM1205株系相比,PwRhomboid过表达株系PwRhomboid-L1和PwRhomboid-L2的存活率更高,叶绿素荧光最大光化学效率和实际光化学效率更高;在经聚乙二醇模拟干旱处理后,与野生型相比,过表达株系PwRhomboid-L3、PwRhomboid-L4的马铃薯苗高更高。结果表明PwRhomboid的表达量会受到干旱等逆境和激素的影响,过表达PwRhomboid能够提高拟南芥和马铃薯的耐旱性。

数字经济作为新型产业驱动力,已成为提升旅游产业效率的关键力量,对中国旅游业实现高质量发展至关重要。基于2011—2020年省级面板数据,采用熵权TOPSIS、超效率SBM模型分别测算数字经济发展水平和旅游产业效率,综合运用双向固定效应模型、调节效应模型和空间杜宾模型考察数字经济发展对旅游产业效率的影响机制及效应。研究发现:数字经济发展能显著促进旅游产业效率提升,该结论经过一系列稳健性检验后依然成立。调节效应分析表明,旅游业密集度和旅游产业结构在数字经济发展与旅游产业效率提升的影响关系中起到正向调节作用。空间杜宾模型结果显示,本省份数字经济发展显著提升了自身旅游产业效率,对邻近省份旅游产业效率无显著的空间溢出效应。异质性分析发现,与东部地区相比,中西部地区数字经济发展对旅游产业效率的促进作用更为显著。

糖尿病肾病是糖尿病的主要并发症,也是引发慢性肾病的主要诱因。UBE2V1作为唯一一类参与K63泛素化的E2酶参与糖尿病肾病的发生,而UHRF2在K63泛素化途径中作为E3泛素连接酶发挥作用。采用实时荧光定量、基因沉默和过表达、划痕测试、免疫印迹分析、K63泛素化蛋白分离和免疫沉淀等方法探究UHRF2与UBE2V1在高糖诱导肾小管上皮细胞上皮间充质转化过程中的作用机制。研究发现高葡萄糖可以增加UHRF2和UBE2V1在肾小管上皮细胞中的表达,引发上皮间充质转化;高糖培养的肾小管上皮细胞中上皮间充质转化标志蛋白α-SMA和ZEB1的表达显著上调,同时E-cadherin的表达显著下调;敲低UHRF2或UBE2V1会抑制α-SMA和ZEB1的上调,减弱E-cadherin的下调;UBE2V1可能介导高糖培养肾小管上皮细胞中UHRF2转录的上调,并可能增加UHRF2中K63的泛素化。研究结果反映出UHRF2和UBE2V1均参与了高糖条件下肾小管上皮细胞的上皮间充质转化过程,二者可能协同促进糖尿病肾病纤维化,这些发现为治疗糖尿病肾病提供了新思路。

洪涝事件是威胁人类社会高质量发展的关键因素。全面分析历史时期的典型洪涝事件及社会响应过程,可以深入理解长时段人地关系的演变特点,能够为防范当前及未来洪涝事件风险提供历史视角。首先,利用历史文献等资料,重建1811年阿克苏洪涝事件从自然系统到支撑系统和人文系统的时空过程;其次,采用社会网络分析法,分析此次洪涝事件的影响程度及社会响应力度、关键节点及其功能。结果表明:1)此次洪涝事件发生在相对暖湿的气候背景下,是极端降水、地势低洼等多因素综合作用的结果。2)此次洪涝事件影响及社会响应过程共识别出26个节点、73条关系链;“内涝”“粮食生产受损”“基础设施损毁”“饥民”是洪涝事件影响人类社会的关键节点,也是人类社会有效阻断或抑制洪涝事件影响程度加深的关键方向。3)依据人类社会响应过程随时间推移的变化,将社会响应过程分为调整过程和适应过程;前者有效避免了灾后恶性事件的发生,后者可能提高了阿克苏城抵御未来洪涝事件风险的能力,对于稳定区域社会经济发展有重要作用。

针对当前自动睡眠分期方法存在的难点问题,提出了一种结合U²-Net和CBAM融合注意力对EEG-ECG双模态信号进行自动睡眠分期的方法。首先,采用MIT-BIH公开数据集中的EEG-ECG信号进行预处理;然后,利用添加了多尺度特征提取模块的U²-Net网络并行提取EEG和ECG中的波形特征;其次,利用CBAM融合注意力对全部特征进行权重分配;最后,使用Softmax激活函数对睡眠时期进行六分类。结果表明:基于U²-Net和CBAM融合注意力模型进行睡眠分期时,使用ECG单模态信号的六分类总体准确率为80.2%,F1分数为75.3%;使用EEG单模态信号的六分类总体准确率为85.8%,F1分数为81.7%;使用EEG-ECG双模态信号的六分类总体准确率为90.4%,F1分数为85.6%。提出的双模态睡眠分期模型是可行有效的,并且为自动睡眠分期提供了一种新的思路。

运用重心模型、空间错位模型和计量模型实证分析湖南武陵山片区2011—2021年旅游城镇化质量与规模的空间错位特征及驱动因素。结果表明:1)湖南武陵山片区旅游城镇化质量与规模发展水平总体呈上升态势,其中质量增速快于规模,但规模整体高于质量;空间上,旅游城镇化质量与规模均呈现“东北高、西南低”的分异格局,武陵源、永定和凤凰作为质量-规模“双高区”成为旅游城镇化发展的“领头羊”。2)湖南武陵山片区旅游城镇化质量与规模存在空间错位现象,空间错位程度以2015年为节点呈先降后升态势;空间错位方向由以规模优先的正向错位区为主转变为以质量优先的负向错位区为主;空间错位等级由高到低呈现“金字塔”结构,低错位区数量占比始终保持在50%以上。3)人均GDP、城乡居民人均可支配收入比、旅客周转量和旅游产业集聚对旅游城镇化质量与规模空间错位产生负向影响,旅游人口密度对旅游城镇化质量与规模空间错位产生正向影响。

基于人本主义理念,从城市户外劳动者服务站点主要服务群体的需求出发,从需求目标、模型评价、反馈评价3个层面,构建交通便捷度、道路旁站点供需指数、用地内站点供需指数等评价指标及定量化评价模型,以厦门市厦门岛爱心驿站为例,研究城市户外劳动者服务站点空间分布的合理性,并通过主要服务群体反馈评价服务站点对服务群体需求的满足程度。结果表明:厦门岛服务站点交通便捷度空间分异显著;分布在城市支路和主干道/快速路旁的服务站点数量供需基本平衡,次干道旁的站点呈轻度供不应求;居住、商业设施、商务设施、交通设施四类用地内服务站点的供需匹配度相对较好,教育科研、文化设施和体育、医疗卫生等用地的供需匹配度相对较差,服务群体对各类用地满意度评价与供需匹配状态基本契合。建议从制定规划建设标准、统筹站点规划布局、盘活存量更新改造等方面优化城市户外劳动者服务站点布局。

为实现药品中金黄色葡萄球菌的精准快速检测,通过加入内参(internal amplification control,IAC),优化PCR反应体系,建立能够实时监控过程的基于内参的金黄色葡萄球菌实时荧光定量PCR快检方法,并对方法的特异性、检测限、重现性、可行性进行验证。验证结果表明,所建立方法的特异性良好,仅金黄色葡萄球菌呈现典型扩增曲线;对金黄色葡萄球菌基因组DNA的检测限为0.23 pg/μL;C_t值与模板拷贝数呈现出良好的线性关系(R²=0.99);重现性实验的相对标准偏差均小于3.0%;人工污染药品增菌10 h后即可检出金黄色葡萄球菌。该方法不仅缩短了药品中金黄色葡萄球菌的检验时间,还可以实时监测PCR反应过程,有效防止“假阴性”结果的发生,能够作为确认金黄色葡萄球菌的补充方法。

滇黄精(polygonatum kingianum coll.et Hemsl.,PK)是我国传世经典食药两用食物,营养物质丰富,具有护肝等功效。九蒸九制是炮制滇黄精的经典方法,但其对滇黄精护肝作用及机制的影响尚无报道。基于LO₂细胞酒精性损伤模型,探究九蒸九制滇黄精水提物(Nine Steaming Nine Drying processed PK extracts,PPK)对酒精性肝损伤的改善作用,采用代谢组学和生物信息数据库联合分析以及分子对接揭示其物质基础及潜在的调控机制。结果表明: PPK可以显著提升酒精诱导损伤的LO₂细胞活性,改善氧化应激和炎症指标,提高乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶活性;代谢组学分析联合生物数据库检索发现PPK显著富集芦丁、呋喃酮、咖啡酸、没食子儿茶素等23种代谢物,通过PI₃K-Akt、AMPK、NF-κB信号通路调控肝脏氧化应激与炎症;分子对接结果证实PPK的核心代谢物与酒精代谢酶之间具有良好的结合能力。研究结果初步揭示PPK能够通过调控氧化应激、减轻肝脏炎症、增强乙醇代谢功能来缓解酒精性肝损伤,为PPK营养功能的定位提供了科学依据。

MADS-box家族是植物最大的转录因子家族之一,在参与逆境胁迫与调控开花应答中具有重要作用,其AGL12-like亚组在葡萄中的功能尚不清楚。从黑比诺葡萄基因组克隆获得VvAGL12启动子(proVvAGL12),对启动子序列元件进行分析,发现该启动子区域存在多种与逆境胁迫相关的顺式作用元件。构建proVvAGL12驱动的GUS表达载体,并在拟南芥和烟草中进行转化,发现proVvAGL12启动子片段在拟南芥中具有启动活性,其驱动GUS在转基因拟南芥植株的叶片、茎段、花器官、根、果荚部位表达,表达活性可持续整个生长周期。转基因拟南芥和烟草胁迫处理实验表明,proVvAGL12驱动的GUS活性受赤霉素、脱落酸、聚乙二醇和低温调控。

复合侵蚀是东北漫川漫岗黑土区坡耕地土壤侵蚀最显著的特点,而风水复合侵蚀是坡耕地重要的复合侵蚀形式,加剧了坡耕地土壤侵蚀的危害性。在东北漫川漫岗黑土区选取试验坡耕地,基于野外气象条件、风力侵蚀和水力侵蚀观测,结合统计学方法揭示坡耕地风水复合侵蚀营力年内时间接续特征,分析复合营力季节交替作用下坡耕地风力侵蚀和水力侵蚀的年内时间接续特征。依据东北黑土区起沙风速(5 m/s)和侵蚀性降雨量(12 mm/d)确定了东北漫川漫岗黑土区坡耕地风力主导作用和降水主导作用的划分标准,并将坡耕地风水复合侵蚀营力年内时间接续作用划分为3个时期:风力主导Ⅰ期(3月中旬~7月中旬)、降雨主导期(7月中旬~10月上旬)、风力主导Ⅱ期(10月上旬~11月中旬)。风力主导Ⅰ期和风力主导Ⅱ期坡耕地侵蚀以风力侵蚀为主,风力主导Ⅰ期的风力侵蚀速率为432.9 g/m²,风力主导Ⅱ期的风力侵蚀速率为40.95 g/m²,监测期内坡耕地风力侵蚀地表风蚀蠕移约占92.95%;降雨主导期坡耕地以水力侵蚀为主,降雨主导期水力侵蚀速率为485.15 g/m²;在风水复合营力年内季节交替作用下,试验坡耕地风力侵蚀和水力侵蚀呈年内时间接续特征,降雨主导期水力侵蚀速率>风力主导Ⅰ期风力侵蚀速率>风力主导Ⅱ期风力侵蚀速率。

Janus-Helmholtz(JH)换能器和Janus-Hammer Bell(JHB)换能器外观结构类似,但两者振动模态不同。为明确二者振动模态的不同,分析了其结构参数对振动模态的影响。结果表明:在其他参数确定的条件下,JH换能器中圆环壳轴向长度L与圆环壳内侧半径a的关系应满足2<L/a<5.7,JHB换能器对应圆环壳长径比L/a的取值范围为0.1<L/a<0.3。利用有限元方法并设置特殊边界条件分析了JH换能器与JHB换能器谐振峰对应的振动模态,发现JH换能器中较低频振动模态为Janus纵振模态,高频振动模态为液腔谐振模态;JHB换能器中较低频振动模态为Janus纵振模态,较高频振动模态为圆环呼吸模态。进一步对比了JH换能器和JHB换能器的径向与轴向发送电压响应,发现JH换能器可以实现更宽的工作带宽和更高的发送电压响应;JHB换能器工作带宽较窄,但径向方向发射电压响应起伏较小。

为实现对组织微阵列无损且迅速地鉴别,利用穆勒矩阵的偏振成像原理,构建了全自动穆勒矩阵显微成像系统。通过集成自动控制的偏振光学组件及成像设备,该系统能够进行自动成像。对收集的偏振图像数据,采用穆勒矩阵极分解与穆勒矩阵变换算法进行处理,以提取描述样本的关键偏振特征参数。结果发现:在区分宫颈癌组织样本与正常宫颈组织样本的实验中,等效波片快轴方位角θ和线相位延迟δ是有效的偏振参数;利用统计分析、灰度共生矩阵分析和Tamura图像处理方法对偏振参数图像进行处理,可以获得诊断宫颈癌的明确指征。全自动穆勒矩阵显微成像系统通过整合多个样本,无需频繁更换切片,且不需要切换到高倍物镜,从而达到对癌症的快速诊断。

影像基因组学认为神经影像与基因之间存在着一定程度的相关性,利用遗传变异与影像数据进行疾病分析愈发受研究人员重视。在实践中,临床医生拥有的数据规模往往较小,但仍然希望使用深度学习来解决现实问题。考虑到不断扩大的数据规模与昂贵的标注成本,构建能够利用多模态数据的无监督学习方法十分必要。为了满足上述需求,提出了一种基于影像与基因多模态表格数据对比学习的表征学习方法(multimodal tabular data with contrastive learning,MTCL),该模型利用了静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)和单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNP)数据,无需数据的任何标签信息。为了增强可解释性,模型先通过特征提取模块将rs-fMRI和SNP数据转换为表格类型结构,再通过多模态表格数据对比学习模块对多模态数据进行融合,并获得融合后的数据表征。在重度抑郁症(major depression disorder,MDD)数据上,文中提出的方法能够有效提升MDD诊断性能。此外,MTCL方法结合了模型归因方法挖掘与MDD相关的影像和遗传生物标记物,提高了模型的可解释性,有助于研究人员对疾病发病机制的理解。

提出一种大视场结构照明光切片显微(large-field optical sectioning structured illumination microscopy, LF-OS-SIM)技术,以实现对厚样品的三维层析显微成像。该技术利用一维光栅投影生成条纹结构光场,并结合空间光调制器(spatial light modulator, SLM)对结构光的频谱进行快速相移。与传统的结构照明光切片显微技术相比,LF-OS-SIM的成像视场(field of view,FOV)提升至原有的4.7倍。同时,利用空间光调制器(spatial light modulator,SLM)进行数字相移,获得了20 帧/s的切片速度。利用LF-OS-SIM对硬币、三维分布的荧光小球、生物样品进行了三维层析显微成像,结果发现LS-OS-SIM的成像视场达1 030×780 μm²,轴向层析成像精度达4.0±0.39 μm。由于其大视场、高分辨率和快速切片速度的优势,LS-OS-SIM有望在工业微器件和生物样品的三维成像中得到广泛应用。

小麦(Triticum aestivum)D基因组供体粗山羊草(Aegilops tauschii)具有多种抵御生物和非生物胁迫的基因,是小麦遗传改良的主要基因库;重金属相关异戊二烯化植物蛋白(heavy metal-associated isoprene plant protein,HIPP)在调控植物的金属离子平衡和解毒过程中具有重要作用。通过农杆菌介导获得过表达粗山羊草AetHIPP28的转基因拟南芥,并利用一系列生理生化分析研究转基因拟南芥对镉(Cd)胁迫的响应。结果表明,AetHIPP28定位于细胞核和质膜上。过表达AetHIPP28可以显著增强拟南芥对Cd的耐受性,促进Cd胁迫下的拟南芥根系生长。在Cd的胁迫下,转基因拟南芥的活性氧(reactive oxygen species,ROS)积累显著低于野生型,而抗氧化酶活性显著高于野生型。过表达AetHIPP28明显抑制了Cd²⁺的跨膜内流,并增加了Cd在根部的积累。以上结果表明,过表达AetHIPP28通过调节拟南芥中ROS的积累和抗氧化酶的活性,并改变Cd²⁺在根部的内流和分布,提高拟南芥对Cd的耐受性。上述结果为了解AetHIPP28应对Cd胁迫的反应机制提供了一定参考。

为明确心率变异性在有氧运动治疗青少年抑郁症中的动态变化及其临床意义,选取某高校2022年新入学的60例轻、中度抑郁症学生为研究对象,分为研究组30例(脱落5例,完成研究25例)与对照组30例(脱落2例,完成研究28例)。研究组给予12周有氧运动治疗,对照组不接受任何治疗,比较两组的临床疗效、心率变异性指标。结果表明:12周末研究组治疗有效率及痊愈率显著高于对照组(P<0.05);两组的17项汉密尔顿抑郁量表(HAMD-17)评分均较基线显著降低(P<0.01);与对照组相比,研究组12周末HAMD-17下降程度更显著(P<0.001)。12周末研究组正常R-R间期标准差(standard deviation of NN intervals,简称SDNN)值、正常R-R间期平均值标准差(standard deviation average of NN intervals,SDANN)值以及相邻R-R间期的均方根(root mean square of successive RR interval differences,RMSSD)较治疗前显著增大(P<0.001);与对照组相比,研究组12周末SDNN、SDANN以及RMSSD前后差值更明显(P<0.001);基线HAMD-17评分与SDNN、SDANN以及RMSSD值呈显著负相关(r=-0.343,P=0.012;r=-0.328,P=0.017;r=-0.401,P=0.003)。研究结果说明12周有氧运动可显著改善青少年抑郁患者抑郁症状,改善自主神经功能。抑郁症严重程度与自主神经功能受损有关,心率变异性可成为评估有氧运动治疗抑郁症疗效的生物学指标。

多功能活性肽是一种源于蛋白质的化合物,能够作用于多个靶标并传递多种生理效应,对多种疾病具有显著的治疗效果。现有多功能活性肽预测模型在特征表示阶段未能充分考虑到氨基酸之间存在的关联性,使得模型的特征表示能力降低;现有方法采用将多标签分类问题转换为多个二分类预测问题的策略,导致模型在预测阶段无法考虑活性肽多个功能之间的依赖性,使得模型对多功能活性肽的预测准确度下降。针对以上问题,提出一种基于标签依赖性的多功能活性肽预测模型TCLD,通过Transformer编码器提取活性肽序列中氨基酸之间的关联性,利用ZLPR损失函数来捕获多个功能之间对应的标签依赖性,用于提高多功能活性肽预测模型的性能。实验结果表明,TCLD的预测性能优于现有的多功能活性肽预测方法,有助于研究人员快速筛选出具有潜在治疗价值的多功能活性肽候选物,从而加速新型药物的研发进程。

在移动机器人路径规划时,采用传统的或经典的蚁群算法往往出现移动方向较少、视野范围较少,非最优路径和路径不平滑等问题。针对上述蚁群算法的固有缺陷,提出了并行双向24邻域16方向的蚁群算法。首先,24邻域16方向路径搜索方式能够扩大路径搜索视野范围,将24邻域16方向路径搜索方式与双向交替搜索策略相结合,能够更好地到达终点,增强了全局搜索能力;其次,启发函数包含起点、当前点、待选节点和终点信息以及自适应因子,同时引入改进转移概率公式,增强路径搜索的引导性;然后,引入路径交叉策略,避免陷入局部最优;最后,采用路径节点转移策略平滑路径,得到的路径拐点少且路径最短。在不同复杂度的栅格地图中,将所提的改进蚁群算法分别与传统蚁群算法和其他改进的蚁群算法进行仿真对比实验,仿真结果证明了所提算法是可行的和有效的。

针对分焦平面多光谱相机在成像过程中存在的图像空间分辨率较低问题,提出了分焦平面马赛克图像的高分辨率重构方法。该方法首先通过拍摄漫反射白板对分焦平面马赛克式传感器进行定标,获得了无马赛克的场景反射率图像;之后将场景反射率图像和分焦平面马赛克图像代入多光谱图像与高光谱图像的融合模型进行高分辨率重构。分析了基于超像素分割算子的2种重构方法(最小二乘-多光谱数据融合法和正则化最小秩-多光谱数据融合法)的重构结果。结果发现:最小二乘-多光谱数据融合法的求解过程简单,求解速度较快,针对反射率较为均一的场景可以取得较好的重构结果;正则化最小秩-多光谱数据融合法求解过程复杂,求解速度较慢,针对复杂场景可以取得较好的重构结果。研究提出的2种重构方法的平均像素误差约为0.12,小于其他典型重构方法,且重构评价参数也具有明显优势,表明这2种重构方法在光谱图像高分辨率融合模型的迁移上取得了较好的结果,实现了待重构图像在空间信息和光谱信息上的高度还原。

多数基于Transformer的目标跟踪模型提取的目标局部空间特征信息有限且时间特征利用不足,显著影响了目标跟踪模型在处理目标遮挡、形变或尺度变化等复杂场景下的性能。为此,提出一种时空特征强化与感知的视觉目标跟踪方法(visual object tracking method with spatial-temporal feature enhancement and perception,STFEP)。一方面,该方法使用Transformer进行搜索区域与时间上下文特征的提取与融合,以得到全局特征信息,通过设计的局部卷积神经网络,提取目标的局部特征信息,并与目标的全局特征信息相关联,进一步强化目标的特征表示。另一方面,提出了时空特征感知机制,对不同时刻的特征信息进行可靠性和必要性分析,构建动态模板以感知更丰富的时空信息,使模型适应目标及场景的复杂变化。在TrackingNet、GOT-10k、LaSOT、UAV123多个数据集上的实验结果表明,研究所提方法能够准确鲁棒的对目标进行跟踪,并在GOT-10k数据集上取得了最优的结果,AO、SR_0.5以及SR_0.75分别达到了73.7%、83.8%、70.6%。

为探究异荭草素(isoorientin,ISO)与玉米醇溶蛋白(zein)/阿拉伯胶(Arabic gum,GA)制得的复合纳米纤维膜对小鼠皮肤损伤愈合的影响,以空白纺丝膜为对照,分别使用负载zein/GA的纳米纤维膜、负载ISO的纳米纤维膜以及负载ISO-zein/GA的复合纳米纤维膜对小鼠伤口进行敷料处理。结果表明,负载zein/GA的纳米纤维膜、负载ISO的纳米纤维膜以及负载ISO-zein/GA的复合纳米纤维膜对小鼠的伤口愈合具有促进作用,可以有效减少伤口氧化损伤及促炎因子TNF-α、IL-1β、iNOS的mRNA表达水平,并促进伤口血管重建,从而加速伤口愈合。研究结果验证了异荭草素-玉米醇溶蛋白/阿拉伯胶复合纳米纤维膜对伤口愈合的促进作用,拓宽了异荭草素的应用范围,为新型伤口敷料的研究提供了思路。

偏振去雾成像算法中的偏振参数图像极易受噪声干扰并且去雾后图像的亮度不稳定,这导致算法无法普遍适应不同的光照条件。针对此问题,提出了一种新的偏振去雾算法,其中引入基于低秩近似的新型偏振参数图像用于降低噪声干扰,并且采用多重虚拟曝光融合方法来压缩图像动态范围。对比实验表明:该方法能够有效地去除图像中的雾霾,具有较强的鲁棒性,显著提高不同环境下拍摄到的含雾霾图像的整体质量。在标准差、图像信息熵、自然图像质量评估器评分、基于感知的图像质量评估器评分4项图像质量指标上,所提方法相对于Schechner等的方法与暗通道方法分别平均提升了22.99%、4.06%、17.42%、32.89%与33.33%、2.80%、12.31%、76.14%。

以乌兰布和沙漠东北部不同平茬处理及未平茬梭梭(Haloxylon ammodendron)为研究对象,实时动态监测其液流速率及当地气象因子,研究不同平茬处理梭梭在生长旺盛季(6~8月)不同时间尺度的液流特征及其对气象因子的响应,建立耗水量与气象因子的拟合模型,揭示梭梭平茬后的水分传输规律。利用热扩散茎流计和自动气象站对乌兰布和沙漠不同平茬处理与未平茬梭梭的液流及太阳辐射、空气温度、相对饱和湿度、水汽压差进行监测。结果表明,不同平茬处理(留茬120 cm、留茬90 cm、留茬60 cm)梭梭晴天液流变化呈“几字宽峰型”曲线,未平茬梭梭呈“单峰型”曲线。雨天,液流速率波动非常剧烈,呈“不规则多峰型”曲线,雨天的液流速率低于晴天。未平茬、留茬120 cm、留茬90 cm、留茬60 cm梭梭的日平均液流速率分别为2.314 6、3.333 4、1.333 3、0.767 2 cm/h,日均耗水量分别为8.62、13.43、2.40、2.89 kg/d。小时尺度下,太阳辐射是影响平茬及未平茬梭梭液流速率的主要因子;日尺度下,太阳辐射是影响留茬90 cm及未平茬梭梭液流速率的主要因子,空气温度是影响留茬120 cm梭梭液流速率的主要因子,留茬60 cm梭梭的液流速率主要受风速影响;月尺度下,留茬120 cm梭梭耗水量主要受太阳辐射、空气温度影响,留茬90 cm梭梭耗水量主要受相对湿度、太阳辐射影响,留茬60 cm梭梭耗水量主要受风速影响。随着时间尺度的增加,气象因子入选回归方程的数量呈减小趋势,对液流的解释程度呈降低趋势。该研究的拟合方程均达到显著水平,可在不同时间尺度下预测梭梭蒸腾耗水特征。研究结果对明确梭梭平茬后的水分传输规律具有指导意义。

乡村旅游是实现乡村振兴战略的重要引擎,揭示乡村旅游地的时空分布特征和演化规律,对于推动乡村旅游高质量发展具有重要意义。基于“三生”功能理论,以陕西省303个省级乡村旅游重点村为研究对象,运用GIS空间分析法和地理探测器等方法探究陕西省乡村旅游地的时空分布特征和影响机制。结果表明:1)陕西省乡村旅游地整体沿中低海拔平缓地势、交通干线和河流湖泊集聚分布,呈现极化发展、片状扩散的发展趋势。生产功能主导型乡村旅游地对交通和水文条件的空间依赖性最大。2)不同功能主导的乡村旅游地空间分布及演化存在一定差异,生产功能主导的乡村旅游地集聚度最高,呈现连片蔓延发展态势,多位于地势平坦、河网密集地区;生活功能主导的乡村旅游地分布与整体趋同,密度核心区集聚度显著增强;生态功能主导的乡村旅游地外扩趋势明显,多以点带轴分布于市区交界区域,在秦岭南麓形成高密度分布区。3)不同功能主导的乡村旅游地空间分异的影响因素不同。生产功能主导型乡村旅游地空间分布受相关政策影响最强,生活功能主导型乡村旅游地对人口分布和周边景区的空间依赖性较高,生态功能主导型乡村旅游地受气候条件和空气质量影响显著。4)自然生态环境决定乡村旅游地空间分布的基本格局,经济发展水平是关键驱动力,社会政治条件是导向性因素,资源禀赋对各功能类型乡村旅游地空间分异的驱动作用突出,与经济发展水平的交互增强效应大于社会政治条件。

为探究银杏叶粉对安格斯牛生长性能、血液指标、瘤胃微生物区系和瘤胃液代谢组的影响,选取25头12~16月龄平均体重453.8 kg的健康安格斯牛,随机分成5组,分别饲喂基础日粮(Con, n=5)及3%(G3, n=5)、6%(G6, n=5)、9%(G9, n=5)和 12%(G12, n=5)的银杏叶粉日粮,预试期 10 d,正试期75 d。结果显示: 日粮中添加银杏叶粉对安格斯牛的平均日增重有一定提升,显著提高了安格斯牛的干物质采食量。与Con组相比,G9组的血清甘油三酯含量显著降低,而总抗氧化能力显著提高,G6和G9组的丙二醛含量显著降低、丙酸比例显著提高、乙酸比例显著降低。各组间瘤胃微生物群落多样性和丰富度无显著差异。在门水平上,与Con组相比,G6和G9组安格斯牛瘤胃中厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度显著提高,而螺旋菌门(Spirochaetota)的相对丰度显著降低;在属水平上,与Con组相比,G6组未分类的F082科和Paludibacter科的相对丰度显著降低,G9 组未分类的 F082科的相对丰度显著降低, 瘤胃琥珀酸菌属(Succiniclasticum)的相对丰度显著升高。瘤胃代谢组结果显示,在正离子模式下,与Con组相比,G6、G9组的瘤胃中脂肪酸含量显著降低,其他代谢物含量显著升高;在负离子模式下,与Con组相比,G6、G9组的瘤胃中二嗪和有机氧化合物的含量显著降低,其他代谢物含量显著升高。综上所述,日粮中添加 6%~9%的银杏叶粉对安格斯牛的生长性能和血液指标都有积极作用,改善了瘤胃发酵参数,并对瘤胃代谢物的组成也具有一定影响,建议银杏叶粉的最适添加量为基础日粮的6%~9%。

针对多模态多目标优化问题求解时难以获得多个Pareto解集的问题,提出了一种基于分解的差分进化算法。在所提算法中,为了寻找多个不同的Pareto解集,将分配给同一权重向量的多个个体划分成同一子种群。然后,设计了一种环境选择方法定位子种群中等价的Pareto最优解。最后,采用两种差分进化策略更新种群搜索最优解。对IEEE CEC 2019基准测试集的仿真实验结果表明,所提算法在决策空间上具有良好的分布性,且能获得更多的Pareto最优解。

为了提高白内障手术器械分割精度,构建了一种增强边缘特征的双注意力网络EE-DANet。EE-DANet采用双分支结构:边缘分支负责提取边缘特征,使用增强空间注意力ASA,应对传统图像分割边缘信息丢失问题;主干分支采用U型结构,在特征提取阶段使用多尺度特征融合模块解决手术器械图像种类多,尺度变换大的问题;在解码器部分使用条形坐标注意力SCA对图像进行全局建模,捕获手术器械的方向和位置信息,应对手术器械镜面反射问题。所提模型在Dataset_instrument数据集上的IoU与Dice分别达到了75.5 %与83.9 %。所提模型有效提升了白内障手术器械分割性能,对未来白内障手术的智能化发展有积极意义。

为保护贵重物项不被篡改替换,提出了识别物项特征信息的新型超声本征标签技术。该技术以超声相控阵系统为回波采集处理平台,以信号频谱为识别的特征量;设计了置信度判定阈值的物项识别分类器,编制了相应的识别程序。实验测试了异质金属、同质金属、陶瓷器件等多类物项。结果表明:在135次识别实验中,准确识别133次,识别正确率为98.52%,误报率为0.74%,漏报率为0.74%;平均单次物项采样、识别时间约为135 s。该技术满足工程需求,具有广阔的应用前景。