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超快时空涡旋脉冲串:可定制横向轨道角动量的皮秒切换新方法
在光子学的前沿领域,携带轨道角动量(OAM)的光场因其独特的螺旋相位分布和光子轨道角动量特性,为光镊、量子通信和高分辨率成像等领域带来了革命性的变革。传统上,OAM可根据其方向分为纵向轨道角动量(L-OAM)和横向轨道角动量(T-OAM)。近年来,随着对时空耦合光场研究的深入,一种新型的时空光学涡旋(STOV)脉冲应运而生,其携带的T-OAM在空间和时间维度上同时具有奇异性。然而,现有研究多集中于单个静态STOV脉冲的生成与控制,如何实现脉冲串中每个脉冲的T-OAM在皮秒甚至更短时间尺度上的按需定制和快速切换,仍是一个巨大的挑战。这限制了此类结构化光场在超快光与物质相互作用、高维量子编码等需要
来源:Light-Science & Applications
时间:2025-10-11
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磺化聚苯并咪唑实现低碱度离子溶剂化膜电解水技术突破
随着全球碳中和进程加速,绿氢制备技术成为能源转型的关键环节。目前商业化的碱性水电解(AWE)技术虽可采用非贵金属催化剂,但依赖20-30%高浓度氢氧化钾溶液作为电解质,并使用Zirfon多孔隔膜防止氢氧气体混合。这种配置存在固有缺陷:低电流运行时氢气渗透率易超过爆炸极限,高电流时欧姆电阻导致能耗攀升,更棘手的是Zirfon隔膜的2bar低泡点压力严重限制了差压操作能力,增加了氢气压缩成本。另一方面,质子交换膜(PEM)水电解虽可实现高电流密度,但强酸性环境必须使用昂贵的钛基双极板和铂铱催化剂,且全氟磺酸膜存在环境残留风险。 anion exchange membrane water elect
来源:Nature Energy
时间:2025-10-11
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基于深度学习算法的边缘/雾计算缓存技术调研
摘要由于网络流量需求的显著增加,传统的云计算系统越来越关注服务质量(QoS)和用户体验(QoE)的维护。这一挑战促使了雾计算/边缘计算(fog/edge computing)的引入。然而,这些环境的资源限制使得有效的资源管理变得至关重要,尤其是需要通过缓存策略来存储频繁访问的内容,以提高QoS和QoE。准确预测内容的流行模式在优化缓存性能方面起着关键作用,尤其是在用户需求动态变化的情况下。深度学习(Deep Learning, DL)架构在建模复杂时空模式方面的能力已经证明它们是下一代缓存系统的强大解决方案。本文概述了雾计算/边缘计算环境及其面临的挑战,然后重点讨论了这些环境中的缓存问题,并从
来源:ARCHIVES OF COMPUTATIONAL METHODS IN ENGINEERING
时间:2025-10-11
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富血小板血浆覆盖层对STAR技术修复远端阴茎型尿道下裂术后尿道皮肤瘘的预防作用:一项随机对照试验
尿道下裂作为男性生殖系统最常见的先天性畸形之一,每200-300名男婴中就有1例发病。这种尿道开口位置异常的疾病需要通过手术在婴幼儿期进行修复,以恢复阴茎的正常功能和外观。尽管现代外科技术不断进步,但术后并发症仍然是困扰医生和家庭的难题,其中尿道皮肤瘘(UCF)更是最常见的并发症,发生率可达4%-25%。传统的Snodgrass尿道成形术(TIP)因其操作简便、效果良好而广泛应用于远端尿道下裂修复。近年来,Seleim提出的地形引导解剖重组(STAR)技术作为一种新兴术式,在中短期随访中显示出优越效果。该技术通过精确重建阴茎头部和尿道海绵体的解剖结构,实现了组织的精准对合。然而,即使采用这些先
来源:African Journal of Urology
时间:2025-10-11
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群体尺度体细胞突变与选择图谱:NanoSeq技术揭示口腔上皮克隆演化与癌症早期发生机制
随着人类年龄增长,多种组织会被携带体细胞驱动突变的微观克隆所 colonized(占据)。这些克隆既是癌症发生的第一步,也可能参与衰老和其他疾病过程。然而由于检测小克隆中突变的挑战,我们对这一现象的理解仍然有限。传统方法如激光显微切割或单细胞培养通量低,限制了大规模组织研究。在这项发表于《Nature》的研究中,英国Wellcome Sanger研究所的Andrew R.J. Lawson等研究人员开发了新版本NanoSeq(纳米级测序)技术,这是一种错误率低于50亿碱基对5个错误的双链测序方法,兼容全外显子组和靶向捕获测序。通过对多克隆样本进行深度测序,实现了单分子灵敏度的突变分析,能够准确
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系统集成实现全功能二维闪存芯片:原子器件到芯片(ATOM2CHIP)技术的突破
在半导体技术持续追求微型化的进程中,二维材料以其原子级厚度和优异的电子特性展现出超越硅技术的巨大潜力。特别是二硫化钼(MoS2)等过渡金属二硫化物,即使在单层厚度下仍能保持出色的电学性能,而通过范德瓦尔斯异质结结构更能实现能带的精细调控。这些特性使得二维电子器件不仅能够延伸硅技术的尺寸缩放能力,还能创造全新的器件工作机制。然而,尽管在二维材料集成和二维-CMOS混合集成方面取得了显著进展,学术界和工业界始终面临一个关键挑战:如何将二维器件在性能上的优势真正转化为系统级的应用价值。二维半导体目前还无法实现与先进硅技术相媲美的逻辑电路,而粗糙的CMOS芯片表面(典型粗糙度约1-2 nm)、不兼容的
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COMPADRE:基于谱系感知的远亲关系估计新方法显著提升大规模基因组数据中的家系重建精度
在遗传学研究和生物银行大规模基因组学项目中,准确重建家系结构对于遗传力估计、家族性关联分析、基因型填充和相位推断等应用至关重要。然而,当前的家系重建工具面临多重挑战:计算效率低下、依赖外部信息、在混合人群中的准确性降低,以及当家系中部分成员缺乏基因型数据时重建效果显著下降。特别是在生物银行场景中,家系成员经常大量缺失,这使得传统方法难以准确还原真实的亲属关系网络。针对这些挑战,Grahame F. Evans等研究人员在《The American Journal of Human Genetics》上发表了COMPADRE研究,开发了一种新型家系重建工具。COMPADRE(Combined p
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超越标准量子极限:基于全局相位的量子放大光谱技术在光学原子钟中的应用
光学晶格钟(optical lattice clocks)目前正处于精密计量学的前沿领域,其精度接近由量子噪声设定的标准量子极限(standard quantum limit, SQL)。量子纠缠技术为超越这一极限提供了可行路径,但在可扩展性和测量分辨率方面存在实际困难。本研究通过引入绝热量子门(holonomic quantum gate)概念,开发出新型Rabi型"全局相位光谱"技术,利用对失谐敏感的Aharonov–Anandan全局相位实现量子放大。研究人员演示了在光学钟跃迁上进行的量子放大时间反演光谱,直接测得2.4(7) dB的计量增益和4.0(8) dB的激光
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水基环氧Vitrimer:实现湿气驱动致动、连续湿电发电与水辅助降解的绿色材料创新
2.1 水基Vitrimer的制备、热学与力学性能本研究开发了一种无催化剂水基环氧Vitrimer体系,以去离子水为溶剂,通过生物基L-酒石酸(L-TA)与柔性链1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDE)在水相中混合,经水分蒸发和热固化形成均匀网络。该制备方法有效解决了多羟基单体与疏水性环氧树脂的相容性问题,形成可储存的黄色凝胶前驱体,其行为类似无毒的水性聚氨酯涂料,可按需直接固化。通过调节环氧与羧基的化学计量比(R=1.2, 1.0, 0.8),获得WV1.2、WV1.0和WV0.8三种材料。傅里叶变换红外光谱(FTIR)证实环氧基特征峰(908/852 cm−1)完全消失,羧基C═O伸缩振动(1
来源:Advanced Science
时间:2025-10-10
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凝胶灌注增材制造技术实现高分辨率微结构锂钴氧化物电极及其电化学与力学性能研究
1 引言增材制造(AM)技术因其能够构建自支撑三维电极结构而在电化学领域引起广泛关注。传统直写成型(DIW)技术虽可实现电极打印,但受限于墨水粘度和支撑需求,分辨率通常仅为150–200µm,且难以实现复杂三维几何形状。光聚合(VP)3D打印虽具有更高分辨率,但功能材料的引入常因紫外光吸收和颗粒沉降问题而受限。为此,本研究提出一种凝胶灌注AM技术,通过“空白”光敏树脂打印和后续金属离子灌注,成功规避了上述限制。2 制备流程该技术首先利用385nm紫外光的数字光处理(DLP)打印机,以定制丙烯酸酯光敏树脂打印出120µm精度的有机凝胶微点阵。通过溶剂交换将有机溶剂替换为水,形成水凝胶结构后,在8
来源:Advanced Science
时间:2025-10-10
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厌氧消化耦合热解炭化技术促进沼渣养分富集与缓释性能的机制研究
随着可再生能源需求的增长和能源转型的加速,生物质能作为关键的可再生能源日益重要。厌氧消化(Anaerobic Digestion, AD)技术作为一种高效的有机废弃物处理与能源回收方式,在全球范围内得到广泛应用。预计到2030年,中国年产沼气量将超过2.0×1010 m3,年沼渣产量(湿基)达4.17×107吨。然而,大规模沼气生产产生大量含有难降解有机物和病原体的沼渣,难以及时处理。沼渣处理成本占沼气项目总运营费用的20–35%,成为制约行业发展的瓶颈。此外,典型发酵底物中仅15–40%的能量在AD过程中转化为沼气;沼渣不当处置会对环境和人类健康构成显著风险。因此,高效处理沼渣是紧迫的环境挑
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-10-10
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利用优化超声刺激策略全面提升雨生红球藻虾青素生物合成:一种创新的培养方法
在当今大健康产业蓬勃发展的背景下,天然虾青素(astaxanthin)作为最强效的天然抗氧化剂之一,其市场需求正呈现爆发式增长。这种酮类胡萝卜素(ketocarotenoid)被证明具有比维生素E强20-1000倍的抗氧化活性,在调节氧化还原平衡、改善认知功能和延缓皮肤老化等方面展现出巨大应用潜力。然而,当前市场上主要的虾青素来源仍是化学合成法,由于存在立体化学衍生物和合成中间体残留等安全隐患,合成虾青素仅被批准用于动物饲料。相比之下,从微生物中提取的天然虾青素因其安全性和生物活性优势,已成为食品、保健品和化妆品行业的新宠。在众多天然虾青素生产微生物中,雨生红球藻(Haematococcus
来源:New Biotechnology
时间:2025-10-10
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心理学网络模型中的统计证据评估:基于贝叶斯方法的网络边稳定性分析
心理测量网络模型(Psychometric network models)在心理学和社会科学中日益流行,被用作探索多变量数据的工具。这些模型将构念表示为观测变量组成的网络,研究者常通过边的存在与否推断变量间的条件关联(conditional associations)。然而,这些边的统计证据强度很少被量化评估。最新研究表明,大量已报道的网络发现其实基于薄弱或不确定的证据。通过贝叶斯方法(Bayesian approach)对126篇论文中的293个网络进行重新分析,发现仅不到20%的边得到强统计支持(BF10 10 或 BF10 < 1/10),约半数边的证据较弱(BF10 3 或 BF10
来源:Nature Human Behaviour
时间:2025-10-10
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面向智慧农业系统的经济高效电压电流传感技术:实现精准电能质量监测与预测性维护
亮点(Highlights)• 精密电压传感:采用频率补偿分压器与仪表放大器(AD8421)及ADC缓冲器(ADA4807)组合,实现高达1 MHz的带宽测量,支持A类精度,显著优于现有低成本方案。• 真差分传感:支持线间差分测量(而非常规线-中性点测量),提升逆变器供电系统中的测量准确性,适用于正弦及畸变电流环境。• 优化电流传感:基于SCT-013分芯电流互感器(CT),通过改进模拟前端与调理策略克服典型精度限制,提供非侵入式、高性价比解决方案。• 简化模拟前端:采用双电源供电(TPS65133)为所有模拟元件供电,无需多级偏置,提升信号完整性。• 实时物联网连接:集成Particle B
来源:Computers and Electronics in Agriculture
时间:2025-10-10
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基于互信息排序临床生物标志物与可解释注意力残差多层感知器的卵巢癌检测方法研究
研究亮点• 探究CA125、CA72-4、HE4等多种生物标志物对卵巢癌预测的影响• 提出模型融合残差连接与挤压激励模块(Squeeze-Excitation),通过自适应重校准实现深层特征学习与关键特征强化• 采用常规分类指标定量分析EA-ResMLP模型效能,并通过受试者工作特征曲线(ROC)与精确率-召回率曲线(PRC)进行定性评估• 结合可解释人工智能工具(如LIME)实现模型预测结果的可视化解读与机制阐释结论本文提出的SE注意力残差多层感知器(EA-ResMLP)为卵巢癌检测提供新方法。通过整合残差连接与注意力模块,有效捕捉特征间复杂非线性关系,提升分类性能。基于公开卵巢癌数据集验证
来源:Computational Biology and Chemistry
时间:2025-10-10
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利用化学计量学优化链霉菌培养基以提升抗真菌代谢物产量:揭示新潜力的创新策略
Highlight链霉菌的培养与形态特征将链霉菌分离株划线接种于国际链霉菌计划-2(ISP-2)琼脂培养基(Difco, Spark, USA)表面,在28-30°C下培养7-14天(Damayanti等,2021;Handayani等,2021)。宏观特征链霉菌分离株在ISP-2琼脂培养基(Difco, Sparks, USA)、ISP-4琼脂培养基(Difco, Sparks, USA)和SYP培养基上于30°C培养7至14天。通过观察气生菌丝、基质菌丝和可溶性色素等特征对宏观形态进行记录。链霉菌的形态学特征通过对三种链霉菌分离株(GMR22、SHP227和BSE7F)在三种固体培养基(I
来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology
时间:2025-10-10
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可解释回归与AES数据安全融合模型在大豆产量预测中的创新研究
在全球粮食安全面临严峻挑战的背景下,大豆作为重要的蛋白质和油脂来源作物,其产量预测对农业规划和资源优化具有重要意义。然而传统预测方法存在模型透明度不足、决策依据不明确以及农业数据安全性薄弱等问题,制约了智能农业技术的实际应用。针对这些痛点,研究人员开展了一项融合机器学习、可解释人工智能和密码学技术的创新研究。本研究采用系统性方法,首先对包含40个大豆品种、320个观测样本的公开数据集进行预处理,包括异常值处理、Z-score标准化和目标均值编码等步骤。随后评估了12种回归模型(包括线性模型、树模型、集成学习和神经网络等),并运用网格搜索、随机搜索和贝叶斯优化三种策略进行超参数调优。在模型解释层
来源:Smart Agricultural Technology
时间:2025-10-10
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综述:基于摄影测量的植物根系三维成像与表型分析:平台、技术、算法及未来方向
2. PRISMA与文献计量分析通过Scopus数据库检索2015-2025年间458篇文献,经PRISMA流程筛选出112篇核心研究。文献计量网络分析显示“表型分析”“根系系统”“根系表型”为核心节点,形成四大主题集群:计算方(机器学习、深度学习、图像分割)、结构成像(X射线CT、三维建模、摄影测量)、生物学背景(玉米、小麦、干旱)及跨域连接(图像分析、根系分割)。3. 田间植物根系表型分析传统方法如铲掘学(Shovelomics)、土壤钻芯(Soil Coring)和壕沟法(Trenching)虽能提取根系性状(如根冠角度、根长密度),但存在破坏性强、通量低、易丢失细根等问题。实验室基于W
来源:Smart Agricultural Technology
时间:2025-10-10
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基于Au@SiO2纳米粒子电泳沉积增强FRET效应的高灵敏度胆固醇检测新方法
检测装置图S1详细描述了用于检测的光学平台。该平台基于类似倒置显微镜的结构:激光经扩束后通过二向色镜和反射镜转向,由物镜聚焦至载物台上的样品室(载玻片)。载玻片上的纳米粒子受激产生荧光,荧光由同一物镜收集并沿原光路返回,穿透二向色镜后经滤光片剔除杂散光,最终由光电倍增管(PMT)接收并转换为电信号。表面氨基化金核硅壳纳米粒子(Au@SiO2-NH2 NPs)及SiO2-NH2的合成Au@SiO2的合成采用文献[20]改进的一锅法:将38 mL去离子水、4 mL乙醇、0.1 g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、40 μL 2-甲基氨基乙醇(溶于1 mL乙醇)及40 μL氯金酸(HAuCl4,0.
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-10-10
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m7G-PIP技术实现活细胞RNA-蛋白质互作组的纳米级原位解析及其在HSV-1感染机制研究中的应用
Section snippetsPlasmids construction为构建m7G特异性靶向传感器,将QKI蛋白的QUA1-KH-QUA2结构域与相邻的APEX2酶片段通过GGGGS连接子串联,并插入pcDNA3.1(+)载体的EcoRⅠ和HindⅢ限制性位点之间。载体末端添加FLAG标签,随后将SV40 NLS片段无缝克隆至载体中,构建QKI-APEX2-FLAG-1×NLS和QKI-APEX2-FLAG-2×NLS质粒。METTL1载体则通过……Development of m7G-PIP technology设计的m7G特异性传感器整合三大功能模块:(i)m7G识别模块——源自Rea
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-10-10