生物预处理技术在天然产物提取中的应用研究进展

生物预处理技术运用于天然产物提取是借助微生物或生物酶的作用，在适当条件下对天然资源进行处理，破坏植物原料的细胞壁，促进天然产物释放到提取介质中，以提高分离效率，有助于保证天然产物活性。生物预处理技术按形式可以分为微生物发酵技术和生物酶处理技术。针对2种生物预处理技术的作用机制和应用进行综述，旨在为天然产物开发利用提供参考。     

Ionic liquid-assisted micellar extraction for the quantitative determination of sesquiterpenic acids in Valeriana officinalis L. (Caprifoliaceae)

ABSTRACT

A series of hydrophilic ionic liquids (ILs) were investigated as extractants for the quantitative determination of valerenic and acetoxyvalerenic acids in Valerianae radix. The influence of different factors, e.g. type of cation and anion, alkyl chain length, concentration, temperature, extraction time and solid–liquid ratio, was investigated. The results obtained showed that the extraction yield is strongly dependent on the cation type. The best outcome was obtained with IL capable of forming micelles in aqueous solution, e.g. 1-decyl-3-methylimidazolium chloride. As a result, an alternative protocol for the quantification of sesquiterpenic acids in valerian was developed and validated.     

碎软煤层条带瓦斯地面高效抽采技术研究

为了提高碎软煤层条带瓦斯抽采效率和效果,基于目前地面瓦斯抽采主要采用垂直井或从式井的方式抽采效果差、效率低的现状,通过理论和实验分析论证了穿岩层压裂改造煤储层的可行性,提出了在目标煤层顶板岩层中钻水平井,并通过垂直向下射孔以及采用泵送桥塞分段进行压裂的方式进行地面瓦斯抽采。试验结果表明:顶板分段压裂水平井单井产量高、高稳产期更长、产量衰减更慢;有效水平井段控制区域内瓦斯下降均匀,更有利于进行条带瓦斯抽采;相同投资条件下,采用水平井的方式瓦斯抽采效率和投入产出比更高。     

镜面杂质与水汽吸放对露点仪影响的实验研究

显微成像露点仪在研制和测试过程中发现镜面杂质和内腔材质吸放水汽等影响测量精度的问题。针对镜面杂质对显微成像露点仪测量的影响开展了镜面图像特征的实验研究，结果表明：镜面杂质点处露珠凝结具有优先性，且反复凝结消散后镜面出现杂质沉降现象。针对水汽吸放对显微成像露点仪的影响开展了水汽释放与吸附效应的实验研究，结果表明：当温度发生变化时，显微成像露点仪感应舱内壁氧化铝材质存在释放（或吸附）水汽现象，使得显微成像露点仪测量值偏大（或偏小）。研究结果为露点仪在功能设置及镜面与腔体材料选择方面提供了参考。     

基于GFU和分层LSTM的组群行为识别研究方法

提出一种以"关键人物"为核心，使用门控融合单元（GFU，Gated Fusion Unit）进行特征融合的组群行为识别框架，旨在解决两个问题：①组群行为信息冗余，重点关注关键人物行为特征，忽略无关人员对组群行为的影响；②组群内部交互行为复杂，使用GFU有效融合以关键人物为核心的交互特征，再通过LSTM时序建模成为表征能力更强的组群特征.最终，通过softmax分类器进行组群行为类别分类.该算法在排球数据集上取得了86.7%的平均识别率.     

改进ILoG算子的故障检测方法

针对强背景噪声干扰下轮对轴承故障特征微弱、难以准确检测的问题,提出了一种自适应改进高斯拉普拉斯(improved Laplacian of Gaussian,简称ILoG)算子的微弱故障检测方法。ILoG算子滤波器具有优良的信号突变特征检测能力,将其用于轮对轴承故障信号的冲击特征检测,同时利用水循环算法(water cycle algorithm,简称WCA)的寻优特性,并行搜寻筛选最佳的ILoG算子影响参数,通过对参数优化后ILoG算子滤波后信号做进一步包络解调分析,提取出轮对轴承微弱的故障特征信息。对实际轮对轴承外圈和内圈故障信号分析的结果表明,该方法可以有效检测出轴承微弱故障特征频率,故障检测效果优于小波阈值和多尺度形态学差值滤波方法。     

单线激光雷达与GNSS/INS的空间重构

为了解决多线激光雷达在三维空间重构任务中数据吞吐量过大导致运算负担过重以及扫描俯仰范围有限的问题,本文提出了一种利用单线激光雷达与惯性测量单元GNSS/INS相互结合的多站点扫描空间重构方案及相应解算方法。首先使用单线激光雷达扫描待测空间获取三维尺度信息,然后将点云数据与对应的任意方向的航向角相结合,再利用四元数姿态解算获取各站点扫描的点云图像。为提高计算效率,使用迭代最近点算法实现站点间点云配准时,对待匹配点云数据筛选并更新。实验结果表明在保留点云数字特征前提下,单线激光雷达与GNSS/INS系统能够提高76%的运算速率。本文提出的硬件方案和解算方法不但能够实现较高的配准精度,与多线激光雷达方案相比工程成本也得到显著下降。     

基于阶段注意力机制的电力线提取算法

电力系统维护是电力系统稳定运行的重要保障，应用智能算法的无人机电力巡检则为电力系统维护提供便捷。电力线提取是自主电力巡检以及保障飞行器低空飞行安全的关键技术，结合深度学习理论进行电力线提取是电力巡检的重要突破点。本文将深度学习方法用于电力线提取任务，结合电力线图像特点嵌入改进的图像输入策略和注意力模块，提出一种基于阶段注意力机制的电力线提取模型（SA-Unet）。本文提出的SA-Unet模型编码阶段采用阶段输入融合策略（Stage input fusion strategy， SIFS），充分利用图像的多尺度信息减少空间位置信息丢失。解码阶段通过嵌入阶段注意力模块（Stage attention module，SAM）聚焦电力线特征，从大量信息中快速筛选出高价值信息。实验结果表明，该方法在复杂背景的多场景中具有良好的性能。     

自适应融合层级特征的混合退化图像复原算法

多种退化类型混合的图像比单一类型的退化图像降质更严重,很难建立精确模型对其复原,研究端到端的神经网络算法是复原的关键.现有的基于操作选择注意力网络的算法(operation-wiseattentionnetwork,OWAN)虽然有一定的性能提升,但是其网络过于复杂,运行较慢,复原图像缺乏高频细节,整体效果也有提升的空间.针对这些问题,提出一种基于层级特征融合的自适应复原算法.该算法直接融合不同感受野分支的特征,增强复原图像的结构;用注意力机制对不同层级的特征进行动态融合,增加模型的自适应性,降低了模型冗余;另外,结合L1损失和感知损失,增强了复原图像的视觉感知效果.在DIV2K,BSD500等数据集上的实验结果表明,该算法无论是在峰值信噪比和结构相似性上的定量分析,还是在主观视觉质量方面,均优于OWAN算法,充分证明了该算法的有效性.     

Rational design of novel carboxylic acid functionalized phosphonium based ionic liquids as high-performance extractants for rare earths

Developing the novel ionic liquids as the potential substitutes for conventional organic solvents in extraction of the rare-earth metals is highly desirable but challenges still remain. In this study, the well-designed carboxylic acid functionalized phosphonium based ionic liquids, (4-carboxyl)butyl-trioctyl-phosphonium chloride/nitrate, were synthesized and characterized. The as-prepared samples were tested as the undiluted hydrophobic acidic extractant for rare-earth metal ions, affording the maximal loading of 3 mol/mol towards Nd(III) in aqueous solution and the remarkable stripping performance. The results also reveal their excellent extractability and selectivity for Sc(III) in the mixtures of six rare-earth ions, as well as the outstanding separation properties between rare-earth and first row transition-metal ions (i.e., La/Ni, Sm/Co). Moreover, the extraction mechanism indicates that the extracted rare-earth complex via a proton exchange in the ionic liquid phase is structurally similar to the complexes obtained with neutral extractants. This work presents a prototype for the fabrication of the hydrophobic cation-functionalized ionic liquids for highly efficient rare-earth extraction and provides the future application in recycling of rare-earth metals from the spent magnets.