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基于Intel oneAPI的高光谱图像目标检测FPGA加速优化研究
亮点 (Highlights)•1.基于格兰姆-施密特(GS)方法实现ATDCA算法的硬件版本,并应用三项优化:增加累加器以方便顺序访问像素的多个样本;将浮点运算转换为整数运算以减少执行周期并改善资源使用;采用并行比较以在处理时间和硬件使用之间取得平衡。•2.提出一种有效且通用的架构,该架构考虑任何图像尺寸(最多487,500像素和224个波段)以及最多30个端元,允许所有图像共享一次综合结果。若需更大尺寸或更多端元,仅需调整相应常量并重新运行综合过程。•3.据我们所知,这是首个在FPGA上实现实时处理的HLS版本ATDCA,其性能略低于HDL实现,但开发时间大幅缩短。实验结果 (Experi
来源:Journal of Computational Science
时间:2025-10-12
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绿色溶剂在蜂毒肽分离纯化中的应用拓展:可持续色谱策略与环境效益评估
Section snippetsGreen Metric Systems绿色分析化学(GAC)的12项原则(简称“SIGNIFICANCE”)强调需彻底消除或替代有毒试剂与溶剂。尽管现有多种绿色度量工具可对分析过程的绿色性进行定性与定量评估(如分析绿色度AGREE、分析方法绿色评分AMGS、氯仿毒性评估量表ChlorTox Scale等),本研究通过综合应用这些指标,系统比较了不同溶剂体系的环保性能。Sample Preparation冻干蜂蜜蜂毒购自伊朗养蜂人。通过低电压(20–30 V)电刺激蜂巢下方玻璃板收集蜂毒,蜜蜂通过细网释放毒液,定期收集后冻干。该方法对蜜蜂无害。蜂毒粉末溶于5%有
来源:Journal of Chromatography A
时间:2025-10-12
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孟加拉国鸭鹅养殖系统生物安全实践评估:现状、风险与改进策略
在孟加拉国广阔的洪泛平原和沿海地区,鸭鹅养殖不仅是重要的蛋白质来源,更是数百万农村家庭生计的支柱。然而,这些摇摇晃晃的竹棚养殖场正面临着看不见的威胁——传染病的幽灵时刻盘旋在养殖场上空。由于缺乏基本的生物安全措施,这些养殖场成为了禽流感病毒、鸭瘟和鸭病毒性肝炎等病原体传播的温床。传统的半集约化和放牧养殖模式虽然成本低廉,却使家禽与野生鸟类、其他动物高度接触。研究显示,鸭霍乱和鸭疫里默氏杆菌感染的患病率分别高达28%和40%,而寄生虫感染更是雪上加霜。更令人担忧的是,农民对生物安全的重要性认识不足,认为这些措施"不切实际、成本高昂且耗时"。为了首次系统评估孟加拉国鸭鹅养殖系统的生物安全状况,来自
来源:Journal of Applied Poultry Research
时间:2025-10-12
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基于表面重构的二乙基次膦酸铝改善PA6复合材料阻燃与力学性能研究
材料聚酰胺6(PA6)由杜邦公司(美国特拉华州)提供。40 wt%次磷酸二乙酯钠溶液(NDP)购自威海海伦新材料科技有限公司。十八水合硫酸铝(Al2(SO4)3·18H2O)由麦克林公司(上海)供应。乙醇由天津天利化学试剂有限公司提供。含磷阴离子表面活性剂NDDP为本实验室自主合成。改性二乙基次膦酸铝(MADP)的合成(合成步骤描述暂略)MADP的结构表征为攻克传统PA6/ADP复合材料相容性差、阻燃效率低的难题,本研究巧妙利用阴离子表面活性剂NDDP在ADP制备过程中对其表面进行重构。与ADP相比,经NDDP修饰的MADP表面带有更长的烷基链,这些"分子触手"可与PA6分子链段发生缠结,从而
来源:Journal of Analytical and Applied Pyrolysis
时间:2025-10-12
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工业级ZSM-5微球催化热解聚丙烯联产低碳烯烃和高PX选择性芳烃研究
亮点本研究采用工业级成型ZSM-5(Z5)微球催化剂,通过P、Ga、Zn改性显著提升了聚丙烯(PP)催化热解过程中低碳烯烃和芳烃的协同生产效率。改性后的Zn-Z5微球使低碳烯烃产率达到36.7 wt%,同时将烯烃/烷烃比值从0.52提升至1.56。特别值得注意的是,Zn-P/Z5催化剂使芳烃产率从22.6 wt%增至38.4 wt%,且对二甲苯(PX)在二甲苯中的选择性高达75.3%。结论本研究证实了成型Z5微球在PP异位催化热解中提升芳烃和烯烃产出的有效性。P、Ga、Zn的引入通过精准调控催化剂酸性,有效促进了脱氢/芳构化反应路径。Ga-P/Z5的液体产率从24.9 wt%提升至40.8 w
来源:Journal of Analytical and Applied Pyrolysis
时间:2025-10-12
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中国南方健康人群唇红区生物物理特征与年龄相关性研究——唇部生理参数变化规律及其临床意义
1 引言唇部作为面部重要结构,在语言、进食及表情表达中发挥关键作用。唇红区作为唇部特殊区域,其角质层薄且角化不完全,缺乏皮肤附属器(如皮脂腺、汗腺)和黏膜腺体,导致屏障功能较弱,易受环境因素(紫外线、温度等)影响。现有研究多集中于高加索及日韩人群,对中国人群唇部生理特征的系统研究较为缺乏。本研究旨在填补这一空白,通过客观测量技术分析中国南方健康成人唇红区的生物物理参数及其与年龄的关联。2 材料与方法2.1 伦理审查研究遵循《赫尔辛基宣言》原则,经广州市质量监督检测研究院人体试验伦理委员会批准,所有志愿者均签署知情同意书。2.2 志愿者招募7 mm、非高敏感体质等;排除近期使用唇部产品、面部医美
来源:SKIN RESEARCH AND TECHNOLOGY
时间:2025-10-12
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侵蚀调控黑土区坡耕地土壤氮组分:长期耕作下氮库衰减与物理分馏格局演变
在东北黑土区长期耕作的坡耕地中,侵蚀作用正悄然改变着土壤氮库的存量与格局。研究表明,与未耕作土地相比,凸形坡和直形坡的土壤全氮(Total Nitrogen, TN)分别下降了11.52%和22.48%。通过137Cs示踪技术量化发现,侵蚀对TN损失的贡献在凸形坡达61.69%,在直形坡为27.05%。尤为关键的是,侵蚀对不同氮物理组分的影响存在差异:矿物结合有机氮(Mineral-Associated Organic Nitrogen, MAON)和细颗粒有机氮(Fine Particulate Organic Nitrogen, FPON)对侵蚀更为敏感,其空间再分配甚至流失程度高于粗颗粒
来源:Land Degradation & Development
时间:2025-10-12
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钙浓度与番茄品种互作对生长、产量及品质的影响研究:以埃塞俄比亚福格拉地区为例
研究背景与意义番茄(Solanum lycopersicum L.)作为全球重要的经济作物,在埃塞俄比亚福格拉地区的农业生产中占据关键地位。然而,该地区番茄生产长期受限于品种适应性差、土壤肥力衰退及脐腐病(Blossom End Rot, BER)高发等瓶颈问题。钙元素作为植物细胞壁结构组分和信号传导的第二信使,对果实发育品质形成具有核心作用。本研究通过分析不同钙浓度与番茄品种的互作效应,旨在为当地制定精准的钙肥管理策略提供理论依据。试验设计与方法试验于2022年12月至2023年7月在福格拉沃雷塔国家水稻研究培训中心进行。采用三因素随机区组设计,设置Galilea、Shanty PM和Ran
来源:International Journal of Agronomy
时间:2025-10-12
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生物刺激剂单用与联用对玉米产量和盈利能力的协同增效研究
引言玉米作为全球主要谷物,在保障粮食安全中具有战略地位。面对资源约束与环境压力,生物刺激剂的应用为可持续农业发展提供了新路径。本研究聚焦三种特性各异的生物刺激剂——维生素B族成员烟酰胺(nicotinamide)、植物促生菌巴西固氮螺菌(Azospirillum brasilense)以及含细胞分裂素(kinetin)、赤霉素(gibberellin)和生长素(auxin)的复合激素刺激剂(Stimulate),探讨其单用及联用对玉米生产的协同效应。材料与方法试验在巴西卡西亚兰迪亚的试验站进行,采用随机区组设计,设8个处理:对照、烟酰胺(40 g ha−1)、A. brasilense(400
来源:International Journal of Agronomy
时间:2025-10-12
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综合三熟种植模式提升大豆生产力的机制与效益研究
摘要本研究通过两年田间试验,系统比较了传统大豆种植与综合种植体系在热带地区对土壤覆盖、养分循环及大豆生产力的影响。结果表明,玉米与黍属牧草(Tamani、Quenia、Zuri三个品种)及木豆的三熟间作体系能显著提高除草剂灭生效率、增加生物量产量,并优化碳氮比(C:N)。养分积累数据显示,间作体系尤其以Zuri牧草为主的组合在氮、磷、钾等元素释放方面表现突出,最终使大豆产量提升约39.8%。研究强调了综合种植体系在促进养分循环、减少化肥依赖及提升农业可持续性方面的重要价值。1 引言全球农业面临粮食安全、资源保护与气候变化等多重挑战,热带地区尤为突出。综合种植体系(integrated syst
来源:Crop Science
时间:2025-10-12
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钙生物强化提升罗得草牧草产量与营养价值:种子包衣与施肥策略的协同效应
1 引言钙(Ca)作为植物细胞壁和膜稳定性的关键元素,在植物生理和发育过程中扮演着次级信使的角色,尤其在应对非生物胁迫时至关重要。对于反刍动物而言,钙是骨骼的主要构成成分,并参与神经传导、肌肉收缩、细胞信号转导、酶活化及正常血液凝固等生理过程。高产奶牛日粮干物质中钙浓度需达到0.65%,缺乏会导致低钙血症或产乳热。巴基斯坦旁遮普地区的土壤和牧草矿物质浓度处于植物和动物需求的临界水平,尤其在夏季末期,钙的缺乏可能导致经济损失。罗得草作为一种重要的区域性牧草,因其耐旱、耐寒、耐涝和耐盐性而日益受到农民欢迎。其粗蛋白(CP)水平中等至较高(120–140 g kg−1),纤维谱系良好,支持反刍动物的
来源:Agronomy Journal
时间:2025-10-12
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猪骨骼肌脂肪酸组成变异的转录因子与功能SNP关联分析
摘要猪肉是人类膳食中脂肪酸(FA)的重要来源。脂肪酸参与多种生物过程并影响转录调控。本研究旨在利用大白猪的SNP芯片基因分型和腰最长肌转录组数据,鉴定与FA组成变异相关的候选功能SNP和eQTL,以及脂质代谢相关转录因子。共识别105,378个独特SNP,其中74,955个来自RNA-Seq数据,30,423个来自猪50K SNP芯片。通过matrixeqtl包分析这些SNP与骨骼肌基因表达数据(15,090个基因)的关联,发现74,254个eQTL,包括15,558个顺式eQTL和58,696个反式eQTL。进一步识别出23个eQTL热点区域和四个脂质代谢相关转录因子:EGR1、SP1、CR
来源:Animal Genetics
时间:2025-10-12
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面向低温混合键合的超薄金属层选择性沉积策略及其在亚微米间距铜互连中的应用
摘要高性能、小型化电子系统的持续发展推动着具有高带宽和高集成密度的先进半导体封装技术的进步。其中,通过Cu/SiO2混合键合实现的亚微米间距铜互连已成为三维(3D)集成中实现垂直芯片堆叠的关键技术。然而,Cu-Cu直接键合通常需要超过400°C的工艺温度以促进金属扩散,这对后端制程(BEOL)兼容性和热应力管理提出了挑战。本研究提出了一种基于化学沉积(ELD)金属的热高效混合键合方法,能够在显著更低的温度下实现互连形成。利用溶液法将金(Au)、铂(Pt)和锡(Sn)的超薄金属间层(10–40 nm)选择性地沉积在500 nm的铜焊盘上,确保对相邻的SiO2介电层无影响。键合工艺包括120°C的
来源:Small Science
时间:2025-10-12
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晶格失配异质结构纳米晶的牺牲剂辅助合成新策略及其在生物医学与光子学中的应用
引言异质结构纳米晶(HNCs)通过整合不同材料,突破了传统纳米晶在组分调控和几何特征上的局限,在清洁能源、生物成像和光电子器件等领域展现出巨大潜力。然而,高质量HNCs的合成通常依赖晶种介导生长法,要求种子与壳层材料具有相似的晶体结构和适中的晶格失配(<5%)。大多数纳米晶具有不同的晶体结构和较大的晶格失配,这会降低HNCs生长的可控性,导致壳层材料自 nucleation 问题。因此,解决晶格失配约束对于合成具有大晶格失配的高质量HNCs至关重要。结果与讨论结构分析显示,六方相NaYF4与立方相YOF之间存在显著的晶格失配,其低指数晶面(如{100}、{111}、{001})的最小失配值高达
来源:Small Science
时间:2025-10-12
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辐射品质调控芸苔属植物形态与生化响应:X射线、碳离子和铁离子对芸苔微叶菜的影响及其空间农业意义
随着人类空间探索步伐的迈向深空,如何在极端环境下实现食物自给成为亟待解决的挑战。在月球基地或火星任务中,植物不仅需要承担氧气再生、废水净化的重任,更要为宇航员提供新鲜食物和心理慰藉。然而,太空环境中的电离辐射如同隐形的利剑,对植物生长构成严重威胁。不同于地球表面主要由低线性能量转移(LET)辐射(如X射线)主导,太空辐射场包含大量高能重离子(如碳离子、铁离子),这些高LET辐射能够穿透生物组织,直接损伤DNA分子并引发氧化应激。尽管植物比动物更具辐射抗性,但不同辐射品质如何影响植物的适应策略,仍是空间生物学领域的关键盲点。以往研究多聚焦单一辐射类型,缺乏系统比较。为此,来自意大利多所研究机构的
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中性脂肪酸对刺槐林微生物残体积累的贡献大于磷脂脂肪酸
中性脂脂肪酸(NLFA)作为微生物的关键碳储备,深刻影响着微生物生长与土壤有机碳(SOC)的形成。为了深入解析微生物群落动态及其与碳储存的关系,一项研究将目光投向了中国黄土高原上不同林龄(10、15、20和50年)的刺槐(Robinia pseudoacacia)人工林以及农田土壤。科研人员综合运用磷脂脂肪酸(PLFA)、中性脂脂肪酸(NLFA)以及氨基糖等多种生物标志物,追踪了微生物群落的演变过程,并探究了微生物生物量与残体积累之间的内在联系。研究结果显示,人工林土壤中的总PLFA、NLFA和氨基糖含量范围分别为3103~6916 pmol g−1、3893~4733 pmol g−1和0.
来源:Plant and Soil
时间:2025-10-12
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放牧干扰下高寒湿地土壤有机碳与无机碳耦合的植被-根系-土壤多界面调控机制
在高寒湿地生态系统中,土壤碳库作为全球碳循环的关键组成部分,其动态变化受到放牧管理的显著影响。尤其值得关注的是,土壤有机碳(SOC)与土壤无机碳(SIC)之间的耦合关系对碳固存过程具有决定性作用。然而,植被与土壤变化如何驱动SOC和SIC的动态联系,其具体路径尚不明确。为阐明这一机制,研究团队在青藏高原东缘的若尔盖高原展开了野外调查。他们在三种不同放牧强度下,对12处湿地采用样线-样方结合的方法进行采样,系统测定了地上生物量与根系生物量、植物组织的碳、氮、磷含量,以及土壤的理化性质。数据分析上,综合运用了方差分解分析(VPA)、冗余分析(RDA)和结构方程模型(SEM)等多种统计手段,深入解析
来源:Plant and Soil
时间:2025-10-12
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氮富集诱导磷限制下北方泥炭地土壤磷有效性与植物磷重吸收的协同适应机制
背景与目的:氮(N)富集常加剧生态系统磷(P)限制,但北方泥炭地中土壤磷有效性和植物磷重吸收对氮诱导磷限制的适应响应尚不明确。方法:研究人员在中国东北的北方泥炭地开展了为期八年的氮添加实验(0、30、60和120 kg·N hm−2·year−1),测定了八种维管植物叶片磷重吸收的变化、土壤酸性磷酸酶活性,以及0-10厘米和10-20厘米土层中土壤CaCl2可提取磷、柠檬酸可提取磷、酸性磷酸酶可提取磷和HCl可提取磷等磷组分。结果:氮添加普遍提高了八种维管植物的叶片氮磷比,但降低了0-10厘米和10-20厘米土层的土壤全磷浓度,表明磷限制加剧。尽管土壤酸性磷酸酶可提取磷和HCl可提取磷组分未发
来源:Plant and Soil
时间:2025-10-12
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基于BSR-Seq分析揭示瓠瓜杂交种‘浙蒲9号’种子物理休眠相关基因SEC3A的调控机制
高等植物普遍具有种子物理休眠(Physical Dormancy, PY)这一适应性特征。破解PY机制对瓠瓜育种及种子品质提升具有重要意义,然而其分子调控网络仍不明确。研究人员利用混合分组RNA测序(Bulked Segregant RNA-Seq, BSR-Seq)技术,以PY-D(休眠型)和PY-ND(非休眠型)瓠瓜自交系杂交构建的F2群体为材料,深入探索PY的分子基础。结果在2号染色体上定位到一个种子休眠相关数量性状位点(Quantitative Trait Locus, QTL)Qsd2.1。通过对比两组混合池的转录组数据,共鉴定出3250个差异表达基因(Differentially
来源:Physiology and Molecular Biology of Plants
时间:2025-10-12
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蓝光调控生菜-小球藻水培共生系统:光周期优化提升生物质产量与脂质营养价值的循环农业新策略
在推动可持续农业与循环生物经济的背景下,将微藻与高等植物整合于共培系统展现出巨大潜力。这项研究聚焦蓝光LED不同光暗周期(24/0、16/8、12/12和8/16小时)对水培系统中长叶莴苣(Lactuca sativa L. var. longifolia)与小球藻(Chlorella sp. G049)共生培养的影响。通过连续三轮为期7天的培养周期,团队同步监测了两种生物的生长发育、微藻脂质含量、脂肪酸组成及营养脂质指数。研究发现,16/8的光周期能最大化微藻生物量产量,而12/12和24/0周期则显著提升了脂质积累效率。共培模式尤其利于生菜——其干重生物量和根系生长在12/12周期下得到明
来源:Journal of Applied Phycology
时间:2025-10-12