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基于近红外光谱和决策级融合的高粱品种鉴别方法研究
高粱作为中国传统白酒酿造的核心原料,其品种的快速精准鉴别对酒品质控具有关键作用。传统检测方法如分子生物学分析或田间鉴别存在效率低、成本高等缺陷,难以满足现代酒厂规模化采购时的即时检测需求。近年来,近红外光谱技术(NIRS)凭借其非破坏性、快速无损检测的特性,在农作物品种鉴别领域展现出显著优势。已有研究表明,NIRS结合主成分分析(PCA)或偏最小二乘判别分析(PLS-DA)等算法可有效区分不同品种的高粱,但普遍存在模型可解释性差、易受环境干扰等问题。该研究创新性地提出决策级融合(DLF)框架,通过整合定量分析与定性分类的双重优势,构建了更鲁棒、可解释的高粱品种鉴别体系。方法核心在于建立三个互补
来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
时间:2025-12-18
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PLSTM-MTGF:一种深度学习融合模型,通过近红外光谱技术实现青霉素发酵过程的实时多目标监测
Nan Shen|Jianxia Wang|Xiaojun Wang|Jinlong Ma|Shaoguang Wu河北科技大学信息科学与工程学院,石家庄,中国摘要实时、多参数监测对于优化工业青霉素发酵过程至关重要,然而传统的检测方法速度较慢且容易受到污染。本研究提出了一种轻量级的双流融合模型——部分最小二乘回归-长短期记忆与多任务门控融合(PLSTM-MTGF)——通过近红外光谱技术在线监测四个关键指标:残余糖、氨基氮、细胞密度和青霉素效力。该模型结合了部分最小二乘回归进行光谱压缩,并利用长短期记忆-自注意力网络捕捉过程动态,同时采用多任务门控融合机制来平衡各任务的表示。在24个工业批次的数
来源:Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
时间:2025-12-18
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通过基因组学和定量形态学方法解析Heldreichia bupleurifolia Boiss.(十字花科)亚种的划分问题
本研究以土耳其安纳托利亚山脉特有的单种属植物Heldreichia bupleurifolia为对象,系统性地解决了该物种长期存在的分类学难题。通过整合形态学与基因组学方法,研究团队在物种内部分类和进化机制方面取得了突破性进展。研究区域横跨安纳托利亚山脉东西两翼及狄亚拉山脉,涉及36个种群、502份个体样本的采集。基因组分析采用RAD-seq技术对136份样本进行处理,产生了61,286个SNP位点数据。形态学测量覆盖了叶片形态、果实结构等关键特征,特别关注了基生叶的裂片数、叶缘特征等传统分类依据。核心发现体现在三个层面:首先,形态学分析显示东西种群在叶片形态(如裂片数、叶缘完整性)和果实特征
来源:Molecular Phylogenetics and Evolution
时间:2025-12-18
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采用化学遗传学方法将电压敏感荧光蛋白定向输送至线粒体
本文系统性地研究了基于化学-遗传杂交策略的靶向 mitochondrial 膜电位检测技术优化方案。研究团队通过改进荧光探针的化学结构设计,结合基因工程手段实现酶与探针的精准定位,最终构建出具备高特异性、稳定性和空间分辨率的膜电位检测体系。**研究背景与挑战** 线粒体膜电位(Ψm)作为细胞能量代谢的核心调控参数,其精确测量对理解细胞生理机制至关重要。现有检测方法存在明显局限:传统膜电位探针(如罗丹明123)依赖被动扩散,难以实现稳定靶向;基于基因工程的电压指示蛋白(GEVIs)存在亮度不足、定位模糊等问题。研究团队前期开发的 SPIRIT RhoVR 系统虽能通过光诱导电子转移(PeT)机
来源:Mitochondrial Communications
时间:2025-12-18
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工程化纳米抗体TR-FRET技术首次揭示内源性CXCR4寡聚体的生理存在
在细胞通信的复杂网络中,G蛋白偶联受体(GPCR)作为最大的细胞表面受体家族,犹如精准的分子开关调控着生理与病理过程。然而长期以来,关于GPCR是否以寡聚体形式发挥功能存在激烈争议——尤其在天然环境下,由于缺乏合适的检测工具,直接证据始终悬而未决。趋化因子受体CXCR4与其 atypical 受体ACKR3(原名CXCR7)的相互作用网络在免疫调节和癌症发展中扮演着关键角色,但它们的寡聚化现象是否存在于真实生理环境,一直是领域内亟待破解的谜题。传统技术如荧光蛋白融合标记会干扰受体天然状态,而常规抗体因分子尺寸过大可能导致假阳性信号。正是为了突破这一技术瓶颈,法国蒙彼利埃大学与荷兰阿姆斯特丹自由
来源:Communications Biology
时间:2025-12-18
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基于MRI的3D分析显示,在被动负荷下跟腱的纵向应变存在传统2D测量方法的局限性
本研究聚焦于改进自由跟腱(AT-F)的三维应变评估方法,重点解决传统二维成像技术存在的测量偏差问题。通过对比分析MRI三维重建技术与传统二维超声测量的差异,研究揭示了生物力学评估中空间定位对结果影响的关键机制。在实验设计方面,研究团队选取18名健康受试者(男女各半),采用3.0T MRI系统进行多角度静态扫描。通过轴向与 sagittal平面结合的三维重建技术,创新性地建立了包含18个标准切片的测量体系。这种分层采样策略既保证了空间分辨率(0.3mm切片厚度),又实现了对跟腱复杂三维形态的完整捕捉。值得注意的是,研究团队通过超声预扫描(图1)对测量侧进行筛选,确保解剖标志清晰度,这种双模态验证
来源:Journal of Anatomy
时间:2025-12-18
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一种基于神经认知技术的AI驱动系统,通过发出驾驶员疲劳警报来预防道路事故
本研究提出了一种基于神经认知AI的驾驶员疲劳实时检测系统,通过融合计算机视觉与机器学习技术,实现了驾驶员注意力状态的智能监控与预警。该系统创新性地结合了卷积神经网络(CNN)的空间特征提取能力与门控循环单元(GRU)的时间序列建模优势,构建了具有多模态数据融合和自适应调节特性的智能交通安全解决方案。在系统架构方面,该研究构建了包含五层核心组件的智能监测网络:1. 传感器层:集成红外眼动追踪摄像头、陀螺仪和生理信号采集模块,覆盖驾驶员面部动态、车辆姿态变化及生理指标监测2. 计算视觉层:采用YOLOv5模型实现实时目标检测,通过深度学习算法识别道路环境中的障碍物和异常移动3. 神经认知处理层:结
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基于磁驱动技术的无涂层金属除冰复合材料
### 磁驱动主动除冰技术的创新与应用分析#### 一、研究背景与挑战在寒冷气候中,飞机机翼、风力涡轮机叶片等暴露结构表面易形成冰层,导致气动性能下降、能耗增加甚至安全隐患。传统除冰技术如电热加热、压电振动和气动弹射存在能耗高(电热系统达3.7 kW/m²)、系统复杂、响应滞后等问题。被动防冰涂层虽能降低冰附着力,但无法主动清除已形成的冰层。因此,开发低能耗、快速响应且适配复杂曲面的主动除冰技术成为研究重点。#### 二、磁驱动除冰技术的核心创新本研究提出一种基于磁致形变的主动除冰系统,通过调控磁性材料与金属基底的相互作用,实现冰层的瞬间剥离。其核心创新体现在三个方面:1. **多模态磁致形变
来源:Applied Materials Today
时间:2025-12-18
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基于机器学习的多孔ZrO₂/Al₂O₃陶瓷性能预测与优化:一种少样本学习方法
高氟饮用水污染治理领域,多孔ZrO₂/Al₂O₃(ZTA)陶瓷材料因其独特的结构特性展现出显著优势。该研究团队通过创新性机器学习框架的构建与验证,为解决多孔陶瓷材料开发中的效率瓶颈提供了新思路。以下从技术背景、方法创新、实验验证及工程应用价值四个维度展开分析。一、技术背景与问题挑战全球范围内,高氟饮用水污染问题尤为严峻。亚洲和非洲部分地区因地质原因或工业污染导致饮用水氟含量超标,长期摄入将引发氟斑牙、骨硬化等健康问题。传统水处理技术存在效率低、成本高等缺陷,吸附材料需具备三重核心性能:①高比表面积实现离子高效吸附;②微孔结构维持离子扩散通道;③机械强度保障长期服役稳定性。多孔羟基磷灰石(HA)
来源:Applied Materials Today
时间:2025-12-18
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开发并应用一种基于高灵敏度、高特异性单克隆抗体的ELISA方法,用于分析烟草植株中的水杨酸含量
水杨酸(Salicylic acid, SA)作为植物防御系统的关键信号分子,其精准检测对解析植物免疫机制具有重要价值。本研究团队通过创新性免疫化学策略,成功构建了高灵敏度检测SA的新方法体系,为植物激素定量分析提供了重要技术突破。在实验设计层面,研究者采用二苯胺基偶联技术对SA进行化学修饰。这一技术路径突破了传统抗原修饰方法的局限,通过引入多活性位点共价结合,显著增强了抗原的免疫原性。具体而言,SA分子在偶联过程中不仅保留了其羧基结构特征,还通过苯环的π-π共轭体系增强了空间构象的稳定性。这种结构优化使后续单克隆抗体的识别特异性提升至98.7%,较传统ELISA方法降低交叉反应风险约85%。
来源:Analytica Chimica Acta
时间:2025-12-18
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综述:治疗与医疗领域中的人工共情:人际互动技术的进步
本文系统探讨了人工智能与沉浸式技术如何通过模拟人际互动提升医疗健康领域的支持效能,重点分析了三大技术路径:多人协作游戏、社会型机器人以及虚拟数字人,并深入探讨了人工同情的实现机制与伦理边界。以下为逐层解析:一、医疗技术革新背景与核心挑战全球医疗系统正面临严峻的人力资源危机,WHO预测本十年内可能短缺1000万医护人员。传统解决方案聚焦于任务自动化,但研究表明,患者康复效果与情感支持存在显著正相关。神经科学研究证实,当患者与治疗师进行眼神交流、肢体接触时,大脑催产素分泌量增加37%,而血清素水平下降29%,这种生物化学变化直接提升治疗效果。当前技术痛点在于:既有康复机器人虽能完成标准动作训练,但
来源:Cyborg and Bionic Systems
时间:2025-12-18
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基于透射检测的高光谱成像技术用于单血管分辨率的血氧映射
该研究提出了一种新型透射式高光谱成像(TD-HSI)技术,旨在解决传统反射式高光谱成像(RD-HSI)在深部组织血氧监测中的局限性。通过理论模拟与实验验证,研究团队系统性地证明了TD-HSI在提升成像深度、灵敏度及分辨率方面的优势,并首次实现了小鼠皮肤单血管级血氧动态监测。以下从技术原理、实验结果及临床意义三个层面进行详细解读。一、技术原理与理论验证传统高光谱成像依赖反射式检测,其核心问题在于入射光经皮肤表层散射后能量衰减严重,导致深层组织信号丢失。蒙特卡洛模拟显示,当血管位于1毫米以下深度时,RD-HSI的信号强度衰减幅度超过90%,而TD-HSI通过调整光路设计,使光穿透深度达到2毫米且信
来源:BMEF (BME Frontiers)
时间:2025-12-18
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探索性深度认知诊断模型:基于深度生成建模的多层潜在属性分析新方法
在教育与心理测量领域,认知诊断模型(Cognitive Diagnosis Models, CDMs)已成为评估学生多维技能掌握状况的重要工具。传统的CDMs通常假设存在单层潜在属性结构,但实际认知过程往往呈现多层次、层级化的特点。近年来,虽然出现了引入高阶连续潜变量来刻画属性间相关性的方法,但这些单层高阶模型在捕捉更深层次认知结构方面仍存在局限。正是在这样的背景下,Gu(2024)开创性地提出了深度认知诊断模型(Deep Cognitive Diagnostic Models, DeepCDMs),通过构建包含多个离散潜在层的深层架构来刻画认知过程的层次结构。然而,该研究主要关注验证性设置,
来源:Psychometrika
时间:2025-12-18
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利用LC-HRMS进行可疑成分筛查以及GC-HRMS的非靶向方法,获得了日本蓼(Reynoutria japonica,蓼科)的代谢组学特征谱
摘要蓼属植物(Reynoutria japonica)是一种入侵性植物,其在入侵范围内的生态优势可能部分依赖于根系分泌物(尤其是具有广泛极性范围的次生代谢物)所介导的化感作用。为了阐明这些分泌物的化学多样性,本研究采用了结合液相色谱与高分辨率质谱(LC-HRMS)以及气相色谱与高分辨率质谱(GC-HRMS)的代谢组学方法。在通过实验设计(DoE)优化EcoRoot方法后,使用三种不同的吸附材料采集根系分泌物,并利用LC-ESI-MS/MS和GC-HRMS进行了分析。对MS/MS数据应用分子网络分析技术,以可视化化学结构上的相似性,并便于根据置信度标注来识别代谢物。研究鉴定了多种化合物家族,包括
来源:ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY
时间:2025-12-18
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一种基于低细胞数蛋白质组学的方法,用于阐明结直肠癌干细胞的发育机制
陈天|李博业|周思农|张文梅|王梦颖|赵伟健|王霞燕北京工业大学化学与生命科学学院化学系,环境安全与生物效应卓越中心,材料低碳循环国家重点实验室,北京 100124,中国摘要结直肠癌(CRC)是全球主要的死亡原因之一。结直肠癌干细胞(CCSCs)是一类关键且稀有的细胞亚群,它们驱动着肿瘤的恶性进展、治疗抵抗性和复发。了解CCSCs的发育机制对于阐明肿瘤演化和识别潜在的治疗靶点至关重要。蛋白质组学作为一种高通量蛋白质检测方法,已被广泛用于研究肿瘤的发生和发展机制。然而,由于CCSCs数量稀少,获取足够数量的连续样本以进行传统的蛋白质组学研究颇具挑战性。在此,我们构建了一个多组学平台(LCNP-T
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一种基于折纸技术的微流控纸质分析装置,用于利用涂有分子印迹聚合物的Mn–ZnS量子点进行比色法测定白蛋白与肌酐的比值
本研究聚焦于开发一种新型微流控纸基分析装置(μPAD),旨在通过高灵敏度、高选择性的检测方法实现慢性肾脏病(CKD)的早期诊断。该技术突破传统检测方法的局限性,采用锰掺杂氧化锌量子点(Mn–ZnS QDs)与分子印迹聚合物(MIPs)的复合结构,构建了单一试剂检测白蛋白(Alb)和肌酐(Cre)的双功能平台。以下从技术原理、创新性、应用价值三个维度展开分析:**一、技术原理与材料创新**研究团队在传统纸基分析装置(PAD)基础上引入量子点材料与分子印迹技术的复合体系。核心材料为Mn–ZnS QDs构成的催化核心,其表面通过化学修饰形成特异性识别位点——Alb-MIP和Cre-MIP。这种结构设
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通过使用同步辐射紫外-可见光发光光谱成像和同步辐射红外光谱技术,利用 lac 颜料复原方法来解读中世纪绘画作品
中世纪手抄本彩绘材料的科学复原与光谱分析研究摘要部分系统阐述了研究目标与方法。针对欧洲中世纪手抄本彩绘材料中具有重要文化价值的lac染料体系,研究团队通过文献考据与材料复原相结合的方式,构建了包含Strasbourg手稿(12世纪)、Ibn Bādīs(《印度染料工艺论》约1025年)、Mappae Clavicula(《密钥之书》12世纪)等三种历史文献记载的染料配方数据库。研究重点在于突破传统实验室条件下无法精准模拟中世纪材料特性的技术瓶颈,特别是通过开发新型材料复原工艺,结合同步辐射光源(SOLEIL)的先进分析技术,建立完整的色料化学指纹图谱。引言部分揭示了中世纪彩绘材料研究的特殊价值
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基于层状双氢氧化物粘合层的DGT技术的发展与应用:用于同时测定土壤中的低分子量有机酸和砷
关伟高|张创创|左佳辉|孙江涛|刘文静|王震|赵玉杰中国农业科学院农业环境保护研究所农业产品质量安全环境因素控制重点实验室,中国天津市,300191摘要2.1 mmol/kg,干重)的存在对于显著提高砷的生物可利用性和迁移性是必需的。引言低分子量有机酸(LMWOAs)是一类含有1–6个碳原子和1–3个羧基的短链有机化合物[1,2]。在植物中,LMWOAs通过根部分泌来调节根际环境,从而增强养分吸收[3][4][5]并减轻污染物的毒性[6,7]。砷(As)是一种高毒性的类金属元素,在土壤和水体中存在严重的生态和健康风险[8]。植物中砷的积累受其在根际环境中的生物可利用性的影响[9]。LMWOAs
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基于计算机视觉的方法,用于自主估算建筑围护结构材料的库存情况
本文聚焦于澳大利亚昆士兰州黄金海岸市南港北统计区域(SA2)的建筑外立面材料库存的计算机视觉估算方法研究,旨在为循环经济实践提供空间分辨率高、可扩展的数据支持。研究团队通过整合深度学习、地理信息系统和建筑测量学方法,构建了涵盖建筑外墙和屋顶的自动化评估体系,突破传统人工调查效率低、成本高的瓶颈。在方法论层面,研究采用分层抽样策略覆盖住宅、商业混合和工业三个规划区。针对外墙分类,基于ResNet50卷积神经网络开发了包含8类典型材料的分类模型,在黄金海岸区域达到80%的准确率,特别在"混凝土框架与窗墙"和"幕墙"等结构化明显的类别中表现优异。对于屋顶材料识别,运用YOLOv8模型进行实例分割,在
来源:Sustainable Cities and Society
时间:2025-12-18
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太赫兹光谱技术在监测受pH值影响的历史石材风化过程中的应用:以钾长石和钠长石为例的研究
好的,我现在需要处理用户提供的这个研究摘要和论文结构的请求。用户希望我作为科学家,分析输入的内容并生成一篇不少于2000 token的中文解读。同时,用户列出了几个注意事项:不要包含具体数学公式,减少“本文”这样的字眼,不要开头和结尾的额外系统提示或注释。首先,我需要仔细阅读用户提供的HTML内容,里面包含了作者信息、摘要、引言、材料、样本制备、THz光谱特征、讨论和结论等部分。用户可能希望得到一篇结构清晰、内容详实的解读,重点放在研究的方法、结果和结论上,尤其是THz技术在矿物鉴定和天气化评估中的应用。接下来,我要确保不违反用户的任何要求。首先,不能出现具体的数学方程或公式,所以在解读中要避