芽孢杆菌Bacillus sp.dwc-2对模拟地下水中U(Ⅵ)的还原行为研究

在厌氧条件下研究了西南地区一种典型土壤微生物芽孢杆菌Bacillus sp.dwc-2对模拟地下水中U(Ⅵ)的还原行为，重点考察了时间、无机阴离子、腐殖酸（HA）及富里酸（FA）对还原的影响，并利用TEM、EDS、SAED和XPS对还原后的样品进行了表征。结果表明：在pH=7.0、c_NaHCO3=5 mmol/L和T=303 K条件下，Bacillus sp.dwc-2对U(Ⅵ)的还原率随时间的增加而增加，24 h内最大还原率为12.2%，此后则随时间的增加逐渐降低；HA和FA对U(Ⅵ)的微生物还原行为有一定影响，其中HA和FA浓度为25 mg/L时，U(Ⅵ)的还原在24 h最明显，其还原率分别为14.2%和16.2%，但随着HA和FA浓度的继续增加，因在U(Ⅵ)离子与HA、FA形成的配合物表面形成致密的腐殖层，抑制了电子的转移，阻止了U(Ⅵ)的还原。此外，研究表明HCO₃^-也会抑制U(Ⅵ)的还原。TEM-SAED和XPS分析证实了还原过程中U(Ⅳ)的存在。上述结果可为真实环境中微生物还原U(Ⅵ)提供基础数据和参考。     

日本新型二次电池工业发展及其与中国的比较

在新型二次电池产业的发展中,氢镍电池市场不断萎缩,锂离子电池市场正处于黄金时代。通过对日本和中国新型二次电池产业发展历程分析,我国主要针对低端市场,高端市场为日本占据,并从日本发展经验中提出了可供我国锂离子电动车电池发展的借鉴之处。     

极限工况下的管网“互联互通”改进方案

在全国天然气管道“主干互联、区域成网”(以下简称“互联互通”)基础格局逐渐形成的背景下,天然气管网规模日益扩大、管道分支和气源增加,并且分布不集中、输送方向可变,使得输气方案更加灵活,可以更好地解决某些地域的供气紧张问题;但受现有站场和设备的限制,暂不能满足某些多线组合极限工况,使得“互联互通”的初衷难以全部实现。为了使得现有的各输气干线在实现“互联互通”之后可以满足更多的多线组合工况,在分析“互联互通”背景下M管网工况变化的基础上,研发了可以进行水力仿真和压气站方案制订的计算软件,并对3种极限工况下的不同输气量情况进行了可行性试算,进而基于试算结果提出了相应的管网改进建议。研究结果表明:(1)经验证,软件计算误差满足要求;(2)在M管道某处增设压气站或在某些输气站场配置压缩机组;(3) M管网改进调整后,可以完成大部分的多线组合极限工况,真正实现“互联互通”的输气方案。结论认为,该研究成果有助于推进全国天然气管网早日实现“互联互通”。     

烟道流量计量标准装置

为了解决我国烟道流量计的量值溯源问题,中国计量科学研究院建立了烟道流量计量标准装置。装置使用可溯源至标准转盘的激光多普勒测速仪作为原级标准器,采用激光多普勒流速剖面扫描和超声流量计波动修正的方式测量标准流量,经校准的8声道超声流量计为工作级标准表,具备了908~104840m3/h的测量能力,扩展不确定度为0.62%(k=2),可对最大口径为1m的流量计进行校准。装置下游测试段包括圆形管段和矩形管段,能够开展烟道流量计测量性能的研究。     

喷淋液滴在空气环境下的运动特性

本文以喷淋液滴在空气环境下运动特性为工程背景，建立单个液滴在常温、常压空气环境中的动量方程，分析液滴沉降特性、追赶特性及运动轨迹行为。计算结果表明，不同喷淋液滴初始条件下，短时间内存在重力大于曳力和重力小于曳力两种情况，但最终减速液滴均会达到受力平衡状态；液滴离开喷淋头后，垂向位移均迅速增大，液滴粒径越大、初始速度越大，垂向位移增长的速率也越大，达到相同位移的用时越短；液滴尺寸、初始速度相差越大，液滴追赶所用的时间越短，追赶位移越小，液滴尺寸、初始速度越接近，液滴追赶所用的时间越长，追赶位移越大；液滴初始速度越大、初始直径越大、喷射角度越大，横向速度消失越慢，达到的横向位移越大，喷射液滴覆盖的面积也越大。计算结果有助于优化工程实际中喷淋系统的设计与布置。     

一种家用手持式红外偏振光治疗仪的设计与实现

红外偏振光治疗仪是一种将红外技术与电子技术应用到医学领域的康复理疗设备,主要用于软组织损伤和慢性疼痛的康复治疗,已在医院得到了推广使用。然而,现有医院使用的台式治疗仪由于体积大、售价高等特点,不方便居家使用。为了开发体积小、售价低、家庭可用的红外偏振光治疗仪,满足家用市场的潜在需求,本文提出了一种新的便携手持式红外偏振光治疗仪,并开发了该智能控制系统。本文首先介绍了一种新的家用手持式治疗仪应具备的特点和关键技术指标,在此基础上设计了手持式治疗仪的硬件总体方案和软件架构,简要介绍了该治疗仪的一些关键技术,最终实现了治疗仪样机的研制。为了验证该样机的性能,本文通过大量的测试,结果表明,研制的手持式红外偏振光治疗仪在关键参数指标上达到了医院同类产品的水平,能够很好地满足家用的需求,具有良好的市场前景。     

Nanomaterials for radiotherapeutics-based multimodal synergistic cancer therapy

Over the past decade, numerous studies have attempted to enhance the effectiveness of radiotherapy (external beam radiotherapy and internal radioisotope therapy) for cancer treatment. However, the low radiation absorption coefficient and radiation resistance of tumors remain major critical challenges for radiotherapy in the clinic. With the development of nanomedicine, nanomaterials in combination with radiotherapy offer the possibility to improve the efficiency of radiotherapy in tumors. Nanomaterials act not only as radiosensitizers to enhance radiation energy, but also as nanocarriers to deliver therapeutic units in combating radiation resistance. In this review, we discuss opportunities for a synergistic cancer therapy by combining radiotherapy based on nanomaterials designed for chemotherapy, photodynamic therapy, photothermal therapy, gas therapy, genetic therapy, and immunotherapy. We highlight how nanomaterials can be utilized to amplify antitumor radiation responses and describe cooperative enhancement interactions among these synergistic therapies. Moreover, the potential challenges and future prospects of radio-based nanomedicine to maximize their synergistic efficiency for cancer treatment are identified.

     

基于深度学习的秀丽隐杆线虫显微图像分割方法

利用计算机实现自动、准确的秀丽隐杆线虫(C.elegans)的各项形态学参数分析,至关重要的是从显微图像上分割出线虫体态,但由于显微镜下的图像噪声较多,线虫边缘像素与周围环境相似,而且线虫的体态具有鞭毛和其他附着物需要分离,多方面因素导致设计一个鲁棒性的C.elegans分割算法仍然面临着挑战。针对这些问题,提出了一种基于深度学习的线虫分割方法,通过训练掩模区域卷积神经网络(Mask R-CNN)学习线虫形态特征实现自动分割。首先,通过改进多级特征池化将高级语义特征与低级边缘特征融合,结合大幅度软最大损失(LMSL)损失算法改进损失计算;然后,改进非极大值抑制;最后,引入全连接融合分支等方法对分割结果进行进一步优化。实验结果表明,相比原始的Mask R-CNN,该方法平均精确率(AP)提升了4.3个百分点,平均交并比(mIOU)提升了4个百分点。表明所提出的深度学习分割方法能够有效提高分割准确率,在显微图像中更加精确地分割出线虫体。     

基于密钥共享的分层混合认证模型

随着信息时代的迅速发展,云计算数据访问安全已经成为了用户最关心的问题。身份认证技术是确保参与者在开放的网络环境中实现安全通信的一种重要手段,如何利用身份认证技术为云环境安全保驾护航,成为学者研究的热点。文中通过公钥基础设施(Public Key Infrastructure,PKI)颁发CA证书以在不同云服务间建立信任,将多个采用身份密码体制(Identity-Based Encryption,IBE)的云联合起来；采用分层身份加密体系,引入共享密钥技术,通过选取成环结构,提出一种PKI-IBE混合认证模型方案,并对方案的安全性进行分析,从理论上证明了云环境下PKI-IBE(Public Key Infrastructure-Identity-Based Encryption)同层成环模型提供服务的可行性。同时文中设计了一种基于该模型的签密技术,通过公私密钥对实现云内认证以及跨云认证。安全性理论证明与性能分析表明,该方案在计算量稍增加的前提下,保证了足够的安全性,更加满足云环境下的用户分属不同云域的认证以及用户安全访问的需求,有效解决了云环境中数据访问的安全问题。     

不同硬度PTMG型CPUE与硫化橡胶的性能对比研究

通过改变硬段含量、扩链系数等制备了几种不同硬度的四氢呋喃均聚醚(PTMG)浇注型聚氨酯弹性体(CPUE),讨论了PTMG型CPUE与硫化橡胶(VR)的物理机械性能、拉伸应力应变行为以及动态力学性能的区别。结果表明,随CPUE硬度的提高,材料的刚性增强,力学性能是低硬度VR的数倍。通过对CPUE硬度的调节,可以使之兼具聚氨酯和橡胶的优良性能。在玻璃态温度下CPUE的储能模量随硬度的减小而降低,但都高于VR,而且CPUE的硬度越大,二者相差越大,温度越低,相差也越大;在室温以上温度范围内,CPUE具有比VR更小的力学损耗。