-
机器学习辅助的MEMS薄膜材料杨氏模量原位高精度测量方法
Highlight本研究通过激光多普勒测振仪(LDV)观测多层悬臂梁的一阶共振频率,结合新型Kolmogorov-Arnold网络(KAN)替代传统物理模型,实现了MEMS薄膜材料杨氏模量的高精度原位测量。实验采用PolyMUMPs工艺制备测试结构,纳米压痕验证显示平均相对误差低于3%,显著优于现有物理模型方法。Section snippets测试结构概述如图1所示的多层悬臂梁结构,各层具有相同长度l,但宽度bi、厚度hi及材料参数(密度ρi、泊松比νi)各异。通过测量其共振频率反推杨氏模量Ei,KAN模型以离散时间Zhang动力学迭代求解非线性方程组,较传统多层感知机(MLP)参数量减少30
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-08-22
-
飞秒激光辅助囊膜标记技术在散光矫正型人工晶体轴位对齐中的精准性研究
在当代屈光性白内障手术领域,如何精准矫正角膜散光始终是困扰眼科医生的难题。流行病学调查显示,约三分之一白内障患者术前存在≥1D的角膜散光,其中8%患者散光超过2.0D。散光矫正型人工晶体(Toric IOL)虽能有效解决这一问题,但临床实践表明,每1度的轴位偏差就会导致3.3%的柱镜效力损失,30度的偏差将完全抵消矫正效果。传统手动标记(MM)依赖术者经验,存在体位变化导致的标记误差;CALLISTO Eye(CE)图像引导系统通过结膜血管注册提高精度,但仍存在视差问题;新兴的飞秒激光囊膜标记(CM)技术直接在囊膜平面制作标记,理论上可消除视差误差。北京大学国际医院团队首次系统比较这三种标记技
来源:Photoacoustics
时间:2025-08-22
-
基于多级特征注意与融合的温室蓟马实时快速检测与计数方法
1 引言蓟马(Thrips)作为体型不足2mm的微小害虫,可危害62科200余种作物,传统人工计数效率低下。现有基于Faster R-CNN、YOLO等目标检测方法的改进方案在微小害虫检测中存在特征提取不足、锚框匹配困难等问题。本研究针对温室环境下的Spathiphyllum floribundum叶片蓟马,提出全卷积网络TCD-Net,其核心创新包括:2 材料与方法数据采集:在荆楚理工学院植物生长室采集5,618张1280×1280分辨率图像,标注47,726个蓟马目标,平均像素面积仅176px(占图像0.011%)。网络架构:•PartialNeXt骨干网络:改进ConvNeXtV2的DW
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-08-22
-
综述:植物提取物和膳食补充剂中植物化学成分(植物药)的鉴定方法
Abstract食品和膳食补充剂行业对高质量标准化植物药(Botanicals)的需求持续增长,而原料的真实性鉴定是生产前的关键步骤。由于地理分布、季节变化、环境条件和植物多样性等因素导致的成分差异,植物药的鉴定面临巨大挑战。本文综述了多源定性方法在植物成分鉴定中的应用,包括显微/宏观分析、色谱(如HPLC)、光谱(如NIRS、FT-IR)及DNA技术(如DNA barcoding),并探讨了其在体重管理、记忆增强和血糖调节类膳食补充剂中的防掺假应用。鉴定技术进展显微与宏观分析作为传统方法,通过形态学特征快速筛查原料,但受限于主观性和种内变异。色谱技术(如GC-MS、LC-MS)通过指纹图谱定
来源:Journal of Dietary Supplements
时间:2025-08-22
-
木质纤维素生物质转化制备生物基石墨及液态烃的工艺设计与技术经济分析
核心发现工艺模拟显示,混合软木生物质通过快速热解(fast pyrolysis)转化为生物石墨和液态烃类时,碳转化效率达到68.4%。其中生物石墨的振实密度(tap density)达1.05 g/cm30.9 g/cm3)。铁催化剂的循环利用率突破92%,显著降低生产成本。经济性分析多变量敏感性分析揭示,生物油产率(bio-oil yield)和石墨化反应器温度(1200±50°C)是影响最低售价(MSP)的关键参数。当生物油产率提升5%时,MSP可降低11%。案例B通过催化剂回收设计,使资本支出(CAPEX)减少23%,内部收益率(IRR)达19.7%。未来方向建议将催化石墨化技术整合到三
来源:Biophysical Reports
时间:2025-08-22
-
基于物种特异性基因组序列的环介导等温扩增技术快速鉴定斜纹夜蛾(Spodoptera eridania)和黄条粘虫(Spodoptera ornithogalli)
南方粘虫(Spodoptera eridania)和黄条粘虫(Spodoptera ornithogalli)作为极具破坏性的检疫性害虫,被韩国列为管制对象并在欧洲受到严格监控。这项突破性研究首次建立了适用于田间场景的环介导等温扩增(LAMP)快速检测体系。科研团队通过比对两种目标害虫与12种非目标物种(包含5种近缘夜蛾和7种寄主相似的鳞翅目昆虫)的全基因组序列,精准筛选出5个SAW特异性区域和6个YSAW特征片段。令人惊叹的是,仅需单个触角、一条足肢或1/16胸肌组织,在省略组织粉碎步骤的简化提取流程下,所有标记均能在30-35分钟内完成检测——这个时间窗口还包含了粗提DNA的制备过程!预混
来源:Journal of Economic Entomology
时间:2025-08-22
-
病例对照研究中因果推断方法的应用与挑战:方法学综述与文献回顾
在流行病学研究领域,病例对照设计(case-control design)因其成本效益优势被广泛用于罕见病研究。然而,传统病例对照分析主要依赖逻辑回归(logistic regression)获得的比值比(OR),这种条件效应参数(conditional effect parameter)难以转化为具有公共卫生意义的边际效应(marginal effects)。随着因果推断方法在队列研究中的蓬勃发展,其在病例对照研究中的应用却明显滞后。这种脱节使得研究者面临双重困境:既要解决传统病例对照研究的固有偏倚,又缺乏工具来估计更直观的群体水平效应如风险差(risk difference, RD)。为突
来源:American Journal of Epidemiology
时间:2025-08-22
-
B1校正T1 mapping技术在乳腺良恶性病变鉴别及生物学特性预测中的临床应用价值
乳腺疾病诊断领域长期面临两大挑战:传统动态增强MRI(DCE-MRI)因背景实质强化干扰导致特异性不足(仅50-70%),而穿刺活检虽能获取HER-2、ER等分子标志物信息,但属有创操作且采样局限。国际癌症研究机构(IARC)2020年数据显示,乳腺癌已跃居全球女性恶性肿瘤发病率和死亡率首位,亟需发展精准无创的影像学评估方法。研究团队创新性地将B1校正T1 mapping技术引入乳腺病变评估,该技术通过快速低角度激发序列获取T1弛豫时间,有效克服传统可变翻转角(VFA)技术受B1场不均匀性影响的缺陷,扫描时间仅21秒。团队纳入364例患者(366个病灶),采用3.0T MRI获取增强前后T1m
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-22
-
"智慧众筹新突破:多思维风格集成方法显著提升个体群体智慧效应"
在日常生活中,人们经常需要对未知事件进行估计,如预测会议出席人数或商品价格。传统"群体智慧"理论表明,多人估计的平均值往往出奇地准确,但实际操作中难以收集足够样本。为解决这一困境,研究者提出了"内部群体智慧"概念——通过让个体多次回答同一问题并取平均值来模拟群体智慧效应。然而现有方法存在明显局限:其准确性仅相当于1.1-1.4个人的独立估计,提升空间有限。为突破这一瓶颈,Itsuki Fujisaki等研究者创新性地整合了多种认知策略,开发出"集成方法"(Ensemble method)。该方法要求参与者对每个问题进行五次不同思维模式的估计:首先是快速直觉判断(Intuition),接着是深思
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-22
-
基于血浆游离DNA甲基化标志物的epiMelanoma检测技术:黑色素瘤无创诊断及免疫治疗响应预测新策略
黑色素瘤诊断困境与突破契机作为最具侵袭性的皮肤恶性肿瘤,黑色素瘤(melanoma)早期诊断面临两大挑战:常规皮肤检查依赖主观判断,而组织活检具有侵入性。尽管免疫检查点抑制剂(Immune checkpoint inhibitors, ICI)显著改善了晚期患者生存,但约60%患者无法获得持久响应。这种"诊断滞后"与"治疗盲目"的双重困境,催生了对特异性分子标志物的迫切需求。甲基化标志物的创新探索研究团队独辟蹊径地聚焦DNA甲基化这一表观遗传调控机制。通过TCGA和GEO数据库的智能挖掘(涉及16,000+样本),发现HIST1H4F、ABCB1、CHFR、ITGA4四个基因的CpG位点具有"
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-22
-
综述:小耳畸形耳廓再生的创新组织工程策略:当前进展与未来展望
引言耳廓软骨的复杂三维结构对美学和功能至关重要。小耳畸形作为先天性外耳发育不全疾病,传统肋软骨移植存在供区损伤等问题,而组织工程通过种子细胞-支架-生物活性因子的协同作用,为再生医学提供了新思路。正常耳廓的解剖与力学特性耳廓由弹性软骨支撑,其细胞外基质(ECM)以II型胶原、蛋白聚糖和弹性纤维为主,形成独特的力学性能(压缩模量1.66±0.63 MPa)。随着年龄增长,软骨细胞数量减少,ECM降解导致力学性能下降。耳廓的血管神经分布和双层皮肤结构(前薄后厚)为工程化重建带来挑战。小耳畸形的病理特征小耳畸形常伴随面部裂、听力损失等综合征,其软骨组织呈现纤维化、血管异常增生和II型胶原减少等特征。
来源:Regenerative Therapy
时间:2025-08-22
-
高通量3D与多光谱表型分析技术早期检测葡萄藤水分胁迫响应的研究
Highlight本研究利用创新性的"PhenoPlant"高通量表型平台,结合3D视觉、多光谱成像和传统生理测量技术,揭示了不同葡萄砧木/接穗组合对干旱胁迫的差异化响应。耐旱砧木(如1103P、140Ru)展现出显著稳定的光谱特征和形态生理指标,为早期水分胁迫检测提供了可靠的技术路径。Results在13天的干旱-恢复实验中,通过3D建模和光谱分析发现:耐旱砧木组合(1103P、110R等)的叶面角(SA)维持在39-44°、绿叶指数(GLI)稳定在0.33-0.35、气孔导度(gs)保持34.5-45.4 mmol H2O·m-2·s-1,而敏感组合(如Kober 5BB)的SA降至27-
来源:Plant Science
时间:2025-08-22
-
基于知识蒸馏的作物与杂草图像外推与语义分割网络(KDOSS-Net)研究:突破视野限制的精准农业新方法
在精准农业领域,杂草管理是影响作物产量的关键因素。当前基于深度学习的语义分割技术虽能对相机视野(FOV)内的作物和杂草进行像素级分类,却存在一个致命缺陷:无法识别FOV外的杂草。这导致除草剂喷洒不彻底,既影响作物产量又造成资源浪费。更棘手的是,现有研究大多忽视这一视野限制问题,使得实际农田场景中约10%的杂草因处于视野边缘而逃脱检测。针对这一技术瓶颈,韩国东国大学Sang Hyo Cheong团队在《Plant Phenomics》发表创新研究,提出知识蒸馏驱动的外推与语义分割网络(KDOSS-Net)。该框架突破性地将图像外推技术与语义分割相结合,通过教师-学生模型架构实现视野外信息的有效利
来源:Plant Phenomics
时间:2025-08-22
-
全规模Carrousel反应器中一氧化二氮减排技术的应用:碳足迹评估与工艺优化
亮点本研究在真实规模的椭圆型Carrousel生物反应器中实施N2O减排策略:通过交替运行进水点与对侧氧供应搅拌器,溶解态N2O(DN2O)浓度显著降低。当进水点搅拌器暂停时,对侧搅拌器运行期间反硝化细菌的互补DNA(RNA)水平升高,表明进水有机物促进了N2O还原活性。污水厂概况日本秋田县大曲污水处理厂(Omagari STP)采用分流制系统,服务4.16万居民。该厂污泥经高温碳化后用作土壤改良剂和融雪剂,其Carrousel反应器配备三组氧供应搅拌器。正常运行期间DN2O的昼夜波动以6月13日数据为例(图2),DN2O浓度与搅拌器交替运行模式同步变化。低有机负荷期溶解氧(DO)短暂上升后,
来源:Journal of Bioscience and Bioengineering
时间:2025-08-22
-
红掌(Anthurium andreanum)离体诱导异倍体技术优化及多倍体育种应用研究
科研人员采用植物生物技术手段,在实验室条件下成功诱导红掌(Anthurium andreanum)品种'Tropical Red'产生遗传变异。通过将二倍体愈伤组织培养在含细胞分裂素(BA 1.0 mg·L-1)和生长素(2,4-D 0.5 mg·L-1)的半强度MS培养基中,获得高质量愈伤组织后,运用植物多倍体诱导经典方法——秋水仙素(colchicine)化学处理法,设置0.1%、0.2%、0.3%三个浓度梯度,分别作用3、5、7小时。实验数据揭示有趣现象:随着秋水仙素浓度和处理时间增加,虽然外植体存活率下降,但四倍体诱导效率显著提升。通过流式细胞术(flow cytometry)精准检测
来源:In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant
时间:2025-08-22
-
白细胞-血糖指数(LGI)与肝纤维化标志物在妊娠糖尿病预测中的创新价值
这项开创性研究揭示了白细胞-血糖指数(Leuko-Glycemic Index, LGI)与妊娠糖尿病(GDM)的神秘关联。科研团队在安卡拉Etlik城市医院对1173名孕妇进行回顾性分析,其中576例确诊GDM。研究团队通过计算妊娠早中期的LGI值,以及肝纤维化标志物——纤维化-4指数(Fibrosis-4 Index, FIB-4)和天冬氨酸氨基转移酶/血小板比值指数(Aspartate Aminotransferase/Platelet Ratio Index, APRI),发现GDM患者的LGI值显著降低(p<0.001)。令人振奋的是,LGI展现出对GDM的稳定预测能力,其受试
来源:American Journal of Reproductive Immunology
时间:2025-08-22
-
南美洪堡洋流系统浅水区中上层鱼类伪装机制:基于鸟嘌呤晶体结构与反射特性的创新研究
在浩瀚的海洋中,中上层鱼类面临着独特的生存挑战——它们既无法像珊瑚礁鱼类那样依靠复杂背景隐藏,也不能像深海生物那样遁入黑暗。洪堡洋流系统(HCS)作为全球最高产的海洋生态系统之一,其强烈的上升流和密集的捕食压力使得这里的鱼类进化出令人惊叹的光学伪装策略。银色鱼类的镜面皮肤长期以来被认为是完美的开放式水域伪装装备,但驱动这种光学特性的微观机制,特别是在南半球高生产力海域的特有物种中,仍存在诸多未解之谜。这项发表在《Scientific Reports》的研究首次揭示了智利沿岸四种中上层鱼类的皮肤光学秘密。研究团队整合高光谱成像和电子显微镜技术,结合创新的空间频率分析方法,解码了鸟嘌呤晶体排列与全
来源:Scientific Reports
时间:2025-08-22
-
基于吸收非线性迭代时间反演的散射介质光学聚焦技术突破扩散极限
光学聚焦技术的革命性突破生物组织如同毛玻璃般阻挡光线深入——这是困扰生物医学光学领域数十年的"扩散极限"难题。传统光学显微镜在穿透超过1毫米的生物组织时,光线会因多重散射形成杂乱无章的散斑图案,使得高分辨率成像成为不可能完成的任务。虽然科学家们开发出基于超声调制或荧光标记的虚拟导引星技术,但这些方法存在两个致命缺陷:导引星区域远大于光学分辨率,且无法自由调控焦点位置。《Nature Communications》最新发表的这项研究带来了破局之道。Manxiu Cui、S. Süleyman Kahraman与Lihong V. Wang团队创新性地将激光器模式锁定原理移植到空间光调控领域,开发
来源:Nature Communications
时间:2025-08-22
-
基于独立查询信息挖掘的少样本图像分割方法研究:全局-局部对比学习的先验提取器创新应用
亮点• 我们首次在少样本分割(FSS)任务中对未标注查询图像应用自监督特征学习方法,提出通过先验提取器生成查询图像自身的先验区域图来指导最终掩膜预测。• 提出全局与局部对比损失(global-local contrastive loss)训练先验提取器,使对比学习更适配少样本分割任务。通过全局-局部学习,查询分支能独立提取信息丰富的线索,显著增强查询与支持特征的交叉交互(cross-interaction)。• 我们的网络在COCO数据集上达到最先进(SOTA)效果。任务定义少样本语义分割旨在仅用少量标注样本对新类别进行分割。图像分为查询集Q和支持集S,模型需根据支持集中的K个标注样本预测查询
来源:Displays
时间:2025-08-22
-
基于多模板偏振体光栅集成的全彩色增强现实无像差显示技术
Highlight增强现实(AR)显示作为下一代显示技术的前沿领域,其核心挑战在于实现全彩无像差的光耦合。传统液晶(LC)基偏振体光栅(PVG)虽具有体积小、效率高等优势,但存在波长选择性导致的色差问题。本研究通过胆甾相液晶(CLC)多模板技术,开发出集成三波长特异性光取向模式的无像差模板PVG(ATPVG),在保持30%以上衍射效率的同时,使红(R)、绿(G)、蓝(B)光实现完全一致的35°偏转角,从根源上消除色差。实验设计采用含手性掺杂剂R5011的CLC混合体系,通过紫外光固化模板技术固定螺旋结构,再灌装向列相液晶重构PB相位。关键参数满足布拉格反射公式λ=n/(c×HTP),其中HTP
来源:Displays
时间:2025-08-22