基于可穿戴传感器数据的人体行为识别数据特征提取方法

随着可穿戴设备的发展与普及,基于可穿戴传感数据进行人体行为检测展现了巨大的研究价值.目前大多人类行为识别工作都是基于视频图像展开的,然而,使用计算机视觉技术进行人类行为识别存在2个挑战:一是很难使参与数据采集的人员在自然状态下采集真实状态下的运动数据,在开展数据采集之前往往需要对参与数据采集的人员进行培训并严格规范其采集动作,最终得到的数据将是背离真实生活的数据,其研究价值将大打折扣;二是数据采集过程中还涉及采集人员的隐私保护问题.为此,提出一种基于深度学习的数据特征提取方法.首先在灵活设置卷积核的基础上引入神经网络的分支结构多尺度提取原始数据的深度特征;然后将各分支得到的数据特征进行融合并作为下一个卷积层的输入.实验结果表明,与目前主流方法相比,该方法在MHEALTH,WHARF和USCHAD这3个标准数据集上的准确率和召回率都取得了更好的效果.此外,该方法还在2个较新数据集Stanford-ECM Dataset和DATAEGO上做了验证,结果表明该方法具有较好的泛化能力.     

坛紫菜蛋白质提取工艺优化及其特性分析

为了开展坛紫菜高值化加工利用，以坛紫菜为原料、蛋白质提取率为评价指标，通过考察提取溶剂、超声时间和功率、料液比、pH等单因素实验、正交试验设计优化超声波提取工艺，对其等电点、乳化性、起泡性等基础特性进行分析，并进行抗氧化活性测定。结果表明，在超声全程时间50 min、超声功率1350 W条件下，坛紫菜蛋白质提取率为60.98%±1.01%。同时通过对所提取的坛紫菜蛋白质特性分析结果显示，坛紫菜蛋白质的等电点为4.5，在等电点附近，坛紫菜蛋白质有较好的泡沫稳定性，可达80.84%±2.95%；抗氧化测定结果显示，坛紫菜蛋白质在5~50 mg/mL范围内具有较强的抗氧化活性，浓度为50 mg/mL时，总抗氧化能力为2.89±0.09 U/mL，ABTS+自由基清除能力相当于0.83±0.08 mmol/L Trolox，DPPH清除率在10 mg/mL时达到68.04%±0.73%。该研究可以为坛紫菜资源的开发利用提供一定的理论依据和技术支持。     

CDBN‑IKELM的轴承变工况故障诊断方法

针对现有方法在轴承变工况方面存在的诊断精度低、人工提取特征不充分等问题，提出了基于卷积深度置信网络（convolutional deep belief network，简称CDBN）与改进核极限学习机 （improved Kernel?based extreme learning machine，简称IKELM）的滚动轴承故障智能识别方法。首先，由卷积深度置信网络对原始信号内的故障特征进行深层自适应提取；其次，利用等距特征映射对提取的多维特征进行降维，去除冗余特征信息；然后，采用改进的核极限学习机对特征进行分类，使用粒子群（particle swarm optimization， 简称PSO）对模型重要参数进行优化，实现滚动轴承变工况下的故障识别；最后，将所提方法应用于不同工况下多种轴承故障的诊断。实验结果表明，该方法能够智能有效地识别变工况的轴承故障，诊断结果优于已有的智能故障诊断方法。     

大豆蛋白纳米纤维对铁纳米颗粒的稳态化作用

为明确大豆蛋白纳米纤维的结构形成和扩宽铁强化剂的食品工业应用，以大豆分离蛋白（soy protein isolate，SPI）为原料，通过5 h的酸热处理制备纳米纤维（soy protein isolate fibrils，Fib SPI），系统研究纤维形成前后蛋白结构的变化，并进一步制备铁纳米颗粒（iron nanoparticles，Fe NPs），探究Fib SPI对铁的稳态化作用。研究结果表明：在酸热处理过程中，SPI产生大量的β-折叠结构，其与硫磺素T结合，显示出增强的荧光强度；此外，7S组分先发生降解，利于纤维成核形成，随后11S逐渐被水解，促进纤维生长；同时水解产生大量的小肽组分，提高了产物的还原力。研究进一步利用Fib SPI递送铁纳米颗粒（Fe NPs），发现与原始SPI相比，铁纳米颗粒可在Fib SPI原位形成胶体稳定的铁-大豆蛋白纳米纤维复合物（Fe FibSPI），并以Fe（II）形式存在，其对乳液体系色泽及稳定性的影响较硫酸亚铁或氯化铁小。该研究可为构建新型植物基铁强化剂递送体系提供理论和方法指导。     

基于VMD和BSA-KELM的高陡边坡位移预测模型研究

边坡位移的时间序列曲线存在复杂的非线性特性,传统的预测模型精度不足以满足预测要求。为此提出了基于变分模态分解的鸟群优化-核极限学习机的预测模型,并用于河北省某水泥厂的边坡位移预测。该方法首先采用VMD把边坡位移序列分解为一系列的有限带宽的子序列,再对各子序列分别采用相空间重构并用核极限学习机预测,采用鸟群算法优化相空间重构的嵌入维度和KELM中惩罚系数和核参数三个数值,以取得最优预测模型。最后将各个子序列预测值叠加,得到边坡位移的最终预测值。结果表明：和KELM、BSA-KELM、EEMD-BSA-KELM模型相比,基于VMD的BSA-KELM预测精度更高,为边坡位移的预测提供一种有效的方法。     

南美白对虾肝胰腺蛋白提取方法优化及无水保活环境胁迫对细胞凋亡蛋白的影响

为提高Western Blotting结果的可靠性，以蛋白溶出率和凝胶电泳蛋白条带完整性为指标，比较提取液种类、研磨方式、酶抑制剂种类及其体积分数和提取时间对南美白对虾肝胰腺蛋白提取效果的影响。采用优化后的提取方法获得高质量蛋白样品，并采用Western Blotting法分析无水环境胁迫后南美白对虾肝胰腺组织中细胞凋亡信号通路相关蛋白的表达水平。结果表明：RIPA裂解液作为提取溶剂所得的蛋白溶出率高于水提和磷酸盐缓冲液，电动匀浆和液氮研磨所得蛋白条带更完整，4%蛋白酶磷酸酶混合抑制剂能有效抑制肝胰腺内源酶引起的蛋白降解；采用Western Blotting法分析无水保活期间南美白对虾肝胰腺蛋白，发现低温诱导休眠的同时会引起细胞轻微凋亡，且凋亡水平呈应激时间依赖性增加，环境胁迫解除后有所回调。     

国际青年日:IAEA亚洲核科学技术新学生竞赛北大核心CSCD

2022年5月,一次虚拟核科学技术(NST)教育竞赛的学生和教师获奖者访问了奥地利的国际原子能机构(IAEA)总部,向原子能机构专家介绍他们的项目,并亲身体验核技术的许多用途。每年8月12日是国际青年日,可持续发展需要年轻人的精力、技能和动力。今年的重点是建立和促进更大的代际团结。原子能机构支持这一努力,并正在努力通过在亚洲及太平洋地区举办一系列新的学生和教师竞赛,提高年轻人对核科学技术的兴趣———获奖者将参加2023年对原子能机构在奥地利的实验室和设施的考察旅行。《全球可持续发展议程》所设想的世界是当今青年将继承的世界,因此,他们参与全球发展挑战,熟悉科学支持的解决方案,将是成功的关键。原子能机构核科学技术(NST)学生竞赛通过及早激发兴趣并突出科学改变世界的潜力,帮助我们将接力棒传递给下一代。     

生物矿化法制备氧化镓颗粒及其性能表征

以蚕丝蛋白为模板,在相对温和的条件下通过生物矿化的手段形成具有特殊形貌的α-GaOOH颗粒,并通过在不同温度下煅烧α-GaOOH得到α-Ga2O3和β-Ga2O3.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和荧光分光光度计(PL)等手段研究了丝素蛋白多肽和矿化时间对颗粒的影响,对其生物矿化机理进行了初步探讨.结果表明,所制备的β-Ga2O3具有优良的发光特性,丝素蛋白多肽模板以无定形的结构与产物结合在一起,并且经过高温烧结后仍以碳膜的形式包覆在材料的表面.这种碳膜结构对于提高材料的生物学性能起着重要的作用.     

单宁酸与大豆分离蛋白相互作用研究

利用荧光光谱、紫外光谱和圆二色谱,从分子水平研究单宁酸与大豆分离蛋白的相互作用。结果表明:单宁酸对大豆分离蛋白有较强的荧光猝灭作用,当单宁酸浓度小于6×10~(-6)mol/L(相对于大豆分离蛋白质量分数5. 1%)时,猝灭类型为静态猝灭,当单宁酸浓度大于6×10~(-6)mol/L时,同时存在静态猝灭和动态猝灭;单宁酸通过疏水作用与大豆分离蛋白结合,导致大豆分离蛋白的色氨酸和酪氨酸残基微环境亲水性增强,但对大豆分离蛋白的二级结构没有显著影响。