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一种基于InSAR数据的高公路滑坡易发性评估的混合深度学习方法
本文以中巴经济走廊(CPH)为研究对象,创新性地结合InSAR技术获取的视向垂直形变速率数据与深度学习模型,构建了CNN-BiGRU混合模型用于滑坡易发性评估。该研究通过整合多源环境数据,提出动态监测与空间特征提取相结合的方法,为高山公路地质灾害防治提供了新思路。### 一、研究背景与意义滑坡作为全球性地质灾害,具有突发性强、分布广、危害大的特点。中巴公路作为"一带一路"旗舰项目,穿越喀喇昆仑山脉等复杂地质构造区,面临频繁暴雨、断裂带活动及人类工程活动叠加威胁。据统计,该路段近十年已发生37次重大滑坡事件,造成直接经济损失超2.3亿美元。传统评估方法存在数据静态化、时空关联性处理不足等缺陷,难
来源:Geomatics, Natural Hazards and Risk
时间:2025-12-21
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基于焊根位移的未焊透焊接接头根部疲劳寿命评估新方法
在桥梁、建筑和海上平台等工程结构中,承载式十字接头和对接接头广泛应用于关键连接部位。这些接头在循环载荷作用下容易发生疲劳破坏,特别是当存在未焊透缺陷时,疲劳裂纹往往从难以检测的焊缝根部萌生。与传统焊缝趾部裂纹相比,根部裂纹更具隐蔽性,且其评估方法存在显著挑战。目前工程实践主要采用名义应力法进行疲劳评估,国际焊接学会(IIW)建议对未焊透的承载十字接头采用FAT 36或FAT 40设计曲线。然而,当接头几何复杂或应力分布不均时,焊缝喉部名义应力难以准确定义。虽然有效缺口应力(ENS)方法提供了替代方案,但其计算成本高且依赖缺乏物理基础的假定缺口半径。一毫米应力法虽避免了虚构半径,仍需要精细网格划
来源:Welding in the World
时间:2025-12-21
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共振柱试验中宽应变范围内等效半径确定方法的优化及其在剪切模量精确评估中的应用
在岩土工程领域,共振柱试验是评估土体动力特性的核心手段,尤其用于测定剪切模量衰减曲线和阻尼比。然而,该技术长期存在一个关键瓶颈:在扭转荷载作用下,土样截面内的应力应变分布呈非均匀状态,导致传统方法难以精确表征实际应变水平。现有标准虽推荐采用固定等效半径修正,但研究表明,其在宽应变范围(尤其是小于0.01%的小应变区间)内误差显著,直接影响高精度工程设计的可靠性。为突破这一局限,Nguyen等人在《International Journal of Geo-Engineering》发表研究,提出一种基于数值积分技术与修正双曲线模型的新方法,通过理论推导与实验验证,建立了应变依赖的等效半径计算方程。
来源:International Journal of Geo-Engineering
时间:2025-12-21
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一种基于原子间能量的新材料设计策略,结合了密度泛函理论(DFT)计算和主动机器学习方法
近年来,材料科学领域在合金开发方面面临效率与成本的双重挑战。传统方法依赖大量实验试错,难以应对现代工程对材料性能的多维度需求。以海洋工程用铜镍合金C70600为例,其需同时满足高强度(屈服强度>100 MPa)、耐腐蚀(3.5% NaCl环境腐蚀率<0.5 mm/y)和耐高温氧化(800°C氧化增重<0.1%)三大核心指标,但现有合金成分难以平衡这些矛盾需求。研究团队创新性地构建了"理论计算-智能筛选-实验验证"三位一体的研发体系。首先突破性地将密度泛函理论(DFT)计算得到的原子间相互作用能(IAEs)作为关键设计参数,建立了包含118种元素的周期表数据库。通过开发智能筛选系统,仅需完成原始
来源:Journal of Materials Science & Technology
时间:2025-12-21
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使用90 MHz台式光谱仪对不同溶剂抑制技术在聚合物表征中的应用进行比较
### NMR溶剂抑制方法比较研究解读#### 1. 研究背景与意义核磁共振(NMR)光谱是解析聚合物分子量分布、化学组成及动态性质的关键技术。然而,传统NMR实验依赖氘代溶剂以避免溶剂信号与样品峰重叠,这在连续流分析(如在线SEC-NMR)中因溶剂用量大、成本高而受限。本研究通过比较六种溶剂抑制方法,旨在为不同实验场景提供高效解决方案。#### 2. 实验设计与方法研究采用90 MHz benchtop NMR系统(Magritek Spinsolve 90 Carbon ULTRA),配备梯度线圈(最大梯度强度0.53 T/m)。在静态测试中,选取聚苯乙烯(PS)标样(分子量1-864 k
来源:Journal of Magnetic Resonance Open
时间:2025-12-21
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利用改进的U-Net方法对雅鲁藏布江流域中的辫状河流进行识别和时空分析
辫状河流系统的水体识别与时空演化机制研究进展(全文约2180个汉字)一、研究背景与科学问题辫状河流作为特殊的水文地貌类型,其复杂的分汊结构和动态变化特征使其在生态保护与水资源管理领域具有重要研究价值。这类河流系统由主河道与大量支流构成,在洪水期会呈现剧烈的水面形态变化,而在干旱期可能完全干涸。传统研究方法主要依赖实地勘测和航空影像解译,存在周期长、成本高、覆盖范围有限等缺陷。随着遥感数据获取频率的提升和深度学习技术的发展,构建高精度、大范围的水体识别模型成为当前研究的热点。二、现有技术方法局限分析传统阈值法(如NDWI)虽然操作简便,但在多云多雾天气、地形阴影区以及水体破碎化场景下存在显著识别
来源:Journal of Hydrology X
时间:2025-12-21
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利用LightGBM和SHAP机器学习方法,预测有非自杀性自伤行为的青少年未来尝试自杀的可能性
非自杀性自我伤害(NSSI)与自杀企图(SA)的关联性研究及机器学习模型应用解读一、研究背景与核心问题近年来,全球青少年心理健康问题日益严峻,其中非自杀性自我伤害行为(NSSI)因其与自杀企图的强关联性备受关注。现有研究表明,约24.7%的中国青少年存在NSSI行为,这一群体中33.6%最终发展为自杀企图,显著高于普通人群的2.5%。基于"门户理论"(Griep和MacKinnon,2022),NSSI被视为自杀行为的重要前兆,其发展机制涉及心理、行为、社会等多维度交互作用。本研究聚焦于有NSSI史但尚未出现终身自杀企图的青少年群体,旨在揭示不同NSSI频率下影响自杀企图感知概率(PLFSA)
来源:Journal of Affective Disorders
时间:2025-12-21
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通过基于对称性的进化搜索方法,完善单层MoS2中旋转缺陷的层次结构
单层MoS₂的三重旋转缺陷体系构建与机器学习力场优化搜索研究一、研究背景与意义过渡金属硫化物单层材料因其独特的二维晶体结构及可调控的电子特性,成为近年材料科学研究的重点方向。其中,MoS₂作为典型二维过渡金属硫化物,其缺陷工程在半导体器件、催化等领域展现出重要应用潜力。研究团队发现,单层MoS₂的三重旋转缺陷体系存在未完全揭示的缺陷层级,这制约了通过缺陷工程精准调控材料性能的进展。二、研究方法与技术路线1. **对称性约束进化算法**研究团队创新性地将CMA-ES进化算法与晶体对称性约束相结合。针对三重旋转对称性体系,构建了包含四个对称约束的优化框架:无约束(C₁)、水平镜面对称(σₕ)、三次
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-12-21
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核磁共振(NMR)松弛测量技术可用于研究刺激响应性水凝胶中溶剂极性依赖的分子相互作用
本研究聚焦于聚(N-异丙基丙烯酰胺)(pNIPAM)基lyogels在不同极性溶剂中的行为机制,通过宏观膨胀分析、扫描电子显微镜(SEM)和核磁共振(NMR)弛豫与扩散技术,系统探究溶剂极性及交联密度对lyogels结构和动态的影响。研究揭示了高极性溶剂(乙醇)与低极性溶剂(丁酸乙酯)通过差异化的分子相互作用和空间约束效应,分别诱导凝胶膨胀与收缩的内在机制,为设计自适应化学反应器提供了理论依据。### 一、研究背景与科学问题刺激响应凝胶因其独特的环境响应特性,在智能流体控制、传感器及自适应反应器等领域展现出广阔应用前景。传统研究多集中于水凝胶(hydrogels),而含有机溶剂的lyogels
来源:Physical Chemistry Chemical Physics
时间:2025-12-21
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特刊社论:严重精神疾病社区治疗、干预与服务的新进展:为患有严重精神疾病的人提供创新性的治疗与服务:回顾过去,展望未来
摘要作为本期特刊《严重精神疾病社区治疗、干预与服务的最新进展》的引言,我们作为该特刊的编辑(TL和GS)邀请了Kim T. Mueser来回顾多年来该领域发生的重大变化。我们认为,从历史和批判的角度审视这一领域有助于我们理解当前在治疗方法、服务、心理症状、污名化问题以及康复支持方面所取得的成果。因此,这篇综述回顾了针对持续性、严重或重度精神疾病患者(SMI)的心理康复工作的重要里程碑,从该领域的起源和早期发展开始,继而介绍了推动现有大量经验证有效的干预措施和项目的研究进展。文章还探讨了康复运动的影响以及向以患者为中心的护理模式转变对当前心理康复实践的启示。同时,我们对该领域的现状进行了批判性分
来源:Canadian Journal of Community Mental Health
时间:2025-12-21
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模块化生物能源耦合碳捕集利用与封存技术:纺织废料价值化的环境生命周期评估与技术经济分析
每年全球产生超过9200万吨纺织废料,仅美国就丢弃1700万吨,这些废弃纺织品通常含有约50%生物质来源的纤维素纤维和50%化石碳源的合成纤维。传统填埋处理方式不仅占用土地资源,还会释放甲烷等温室气体,而现有回收技术难以有效处理混合纤维材料。在这一背景下,北卡罗来纳州立大学的研究团队在《BioEnergy Research》发表了一项创新研究,探讨通过模块化生物能源耦合碳捕集利用和封存(BECCS)技术实现纺织废料价值化的可行性。为系统评估该技术的综合效益,研究人员设计了五种情景进行对比:100%棉与50/50棉-PET混纺的燃烧发电方案(分别设置有无CCS系统),以及传统填埋基准情景。研究采
来源:BioEnergy Research
时间:2025-12-21
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利用光学相干断层扫描技术评估人类耳蜗的解剖结构完整性,为未来的临床应用奠定基础
摘要引言人耳的耳蜗被包裹在耳囊内,而耳囊是人体中最致密的骨骼,这给耳蜗结构的解剖成像带来了重大挑战。由于难以接触且耳蜗结构非常脆弱,我们对耳蜗内部解剖结构的了解历来依赖于尸检组织学研究。因此,我们对处于自然、未固定状态下的耳蜗解剖结构了解甚少。用于听力损失的临床诊断方法(如听力测试和耳声发射测试)虽然能够提供功能评估,但无法精确揭示潜在的各种结构性病变。方法为了解决在不对耳蜗结构造成损伤的情况下评估其解剖结构及相关病变的迫切需求,我们使用光学相干断层扫描(OCT)技术,在死亡后不久通过完整的圆窗膜对新鲜耳蜗(共23个样本,15名男性,8名女性)进行了原位成像,整个过程中未向耳蜗内部插入任何仪器
来源:JARO-JOURNAL OF THE ASSOCIATION FOR RESEARCH IN OTOLARYNGOLOGY
时间:2025-12-21
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通过刷子辅助的生物打印技术,利用微纤维增强的复合生物墨水制备各向异性的机械转导组织结构
本研究提出了一种创新的生物打印技术,结合纤维增强的胶原蛋白生物墨水和刷式辅助打印工艺,旨在解决组织工程中机械信号引导不足的问题。传统生物墨水如纯胶原蛋白材料因机械强度低,难以有效传递动态力学信号,导致打印组织在体外难以模拟天然组织的功能成熟。该技术通过引入聚(ε-己内酯)微纤维并利用刷式打印的剪切力,实现了细胞与纤维的协同定向排列,并激活了关键的机械转导通路,为再生医学提供了新思路。**1. 技术创新与核心机制** 研究团队突破性地将机械力学信号与拓扑结构引导相结合。首先,开发出含直链和螺旋状PCL微纤维的胶原蛋白生物墨水,其中螺旋纤维具有独特的力学特性——其曲率可储存弹性形变能,在微环境中
来源:Bioactive Materials
时间:2025-12-20
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循环肿瘤DNA中体细胞突变检测方法的全面基准测试研究
在精准肿瘤学领域,利用下一代测序(NGS)分析循环肿瘤DNA(ctDNA)已成为一种革命性的非侵入性方法,能够通过简单的血液检测获取肿瘤的分子信息。这种方法在监测治疗反应、检测微小残留病变、对患者进行分子分层以进行靶向治疗以及识别治疗获得性耐药等方面展现出巨大潜力。然而,从血浆中准确识别癌症体细胞突变,特别是单核苷酸变异(SNVs)和短插入/缺失(indels),仍然面临重大挑战。这主要归因于ctDNA在血浆样本中的比例通常很低,导致突变等位基因频率(VAFs)极低,同时cfDNA存在高度降解以及覆盖深度不均匀等问题。此外,克隆性造血(CHIP)等生物因素进一步增加了突变检测的复杂性。尽管近年
来源:Nature Communications
时间:2025-12-20
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MIDAS:用于宿主-病原体整合分析的快速多重分子谱分析新技术
当患者出现感染迹象时,医生往往面临一个艰难抉择:是立即使用广谱抗生素,还是等待确切的病原体检测结果?在脓毒症(sepsis)这种由感染引发的危及生命的器官功能障碍面前,这个抉择尤为关键。脓毒症每年影响超过170万美国人,导致约27万人死亡,医疗成本高达240亿美元。它是住院患者死亡的主要原因,而幸存者常常面临严重的长期健康问题。目前的诊断方法存在明显不足。临床上主要依赖非特异性临床标准(如心率、血压、呼吸频率)来识别潜在脓毒症患者,导致高假阳性率。在没有快速特异性检测的情况下,疑似脓毒症患者经常接受不必要的过量抗生素治疗,这加剧了抗生素耐药性的发展。更根本的问题在于,当前脓毒症诊断技术的发展沿
来源:Nature Communications
时间:2025-12-20
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综述:设计原核生物基因表达调控元件:从基因组挖掘到人工智能驱动的生成方法
Xuan Zhou|Wenyan Cao|Chao Huang|Xiaojuan Zhang|Shenghu Zhou|Yu Deng江南大学生物技术学院与教育部工业生物技术重点实验室,中国无锡214122摘要基因表达调控元件(GEREs)在控制基因转录和翻译中起着关键作用。设计具有精确且可调活性的GEREs仍然是合成生物学中的一个主要挑战。在过去几十年中,工程策略已经从经验性的序列挖掘和随机突变发展到越来越多地基于生物物理模型和人工智能的理性方法。在这篇综述中,我们系统地探讨了每种GERE类别的设计原则、代表性研究及实施策略,强调了挖掘、模块化重组、靶向突变和深度生成建模如何促进功能性调控元
来源:Biotechnology Advances
时间:2025-12-20
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综述:双组分系统中的黄素还原酶:机制洞察、结构分类及生物技术进展
本文系统梳理了黄素还原酶(FRs)的结构特征、催化机制及工程化应用,揭示了其在双组分黄素依赖性单加氧酶(TC-FDMO)系统中的核心作用。FRs作为氧化还原偶联系统的关键组分,其功能多样性源于进化过程中形成的结构多样性,具体体现在以下五个方面:**1. 功能定位与系统重要性**FRs在生物体内承担着氧化还原传递枢纽的角色,通过NADPHdependent的还原反应生成活性黄素辅因子(FMNH2/FADH2),为后续的O2激活提供能量载体。这种分离式催化机制突破了传统单组分黄素蛋白的催化限制,使TC-FDMO系统能够处理更复杂的底物分子,在药物代谢、环境污染物降解及天然产物生物合成中展现出独特的
来源:Biotechnology Advances
时间:2025-12-20
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通过模拟生物微流控检测方法,利用白细胞黏附现象实现实时癌症监测
该研究聚焦于通过微流控技术量化白细胞与血管内皮细胞间的黏附动态,揭示肿瘤相关炎症反应的潜在诊断价值。研究团队基于肿瘤微环境重塑血管内皮的病理特征,创新性地构建了具有CAM(细胞黏附分子)涂层结构的微流控芯片,模拟肿瘤病灶周围异常活跃的血管内皮环境,从而捕捉血液中白细胞的黏附行为变化。在实验设计方面,研究选用具有高转移潜能的4T1乳腺癌小鼠模型,该模型与人类三阴性乳腺癌高度相似,能系统反映肿瘤发展过程中炎症反应的动态变化。通过对比不同治疗阶段(包括化疗响应、术后复发及转移阶段)的微流控芯片检测数据,发现白细胞黏附率与肿瘤负荷呈现显著正相关。特别是当肿瘤体积扩大至原发灶的2倍以上时,黏附率增幅可达
来源:Biosensors and Bioelectronics
时间:2025-12-20
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通过高固含量厌氧消化中的超稀碱混合物预处理方法,提高杨木锯末的甲烷产量:同时减少水和化学物质的消耗
高固体厌氧消化(HS-AD)技术作为第二代生物燃气产业的核心路径,在解决木质纤维素废弃物资源化难题方面展现出重要潜力。木质纤维素生物质的全球年产量已突破200亿吨,其结构特性(高木质素含量、致密纤维矩阵)导致传统化学预处理面临能耗高、污染大、成本不可持续等瓶颈问题。中国林业科学院南京林业研究所的研究团队针对这一技术痛点,创新性地提出超稀释混合碱(SDMA)预处理技术体系,并在松木屑资源化利用中实现了突破性进展。一、技术背景与现存挑战2g/L)、有机酸(如糠醛、酚类)等抑制物,导致后续厌氧消化效率低下。现有处理工艺需配套过滤、清洗等复杂后处理,不仅增加生产成本,更产生大量含毒废水(如文献中处理玉
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-12-20
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高产率、低温条件下生物炭的生物相容性活化技术,用于制造可持续发展的超级电容器
本研究提出了一种可持续且高效制备活性炭的新方法,通过将生物质衍生生物炭在温和条件下进行水热活化,实现了高性能超级电容器电极材料的突破性进展。研究团队以欧洲生物炭认证(EBC)企业Carbofex Ltd.提供的松木屑生物炭为原料,采用碳酸氢钾(KHCO3)作为活化剂,在200°C、36小时的水热反应中,成功将生物炭的比表面积从原始420 m²/g提升至1006 m²/g,碳产率达90%,同时获得27.13 F/g的高电容性能,其循环稳定性在10,000次充放电后仍保持85%的初始电容值。该方法在保持材料性能的同时,避免了传统强腐蚀性试剂(如KOH)带来的环境风险和工艺复杂性,为可持续能源存储技
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-12-20