采用双模态联合表征学习方法识别作物病害

基于深度卷积神经网络的视觉识别方法在病害诊断中表现出色,逐渐成为了研究热点。但是,基于深度卷积神经网络建立的视觉识别模型通常只利用了图像模态的数据,导致模型的识别准确率和鲁棒性,都依赖训练数据集的规模和标注的质量。构建开放环境下大规模的病害数据集并完成高质量的标注,通常需要付出巨大的经济和技术代价,限制了基于深度卷积神经网络的视觉识别方法在实际应用中的推广。该研究提出了一种基于图像与文本双模态联合表征学习的开放环境下作物病害识别模型(bimodalNet)。该模型在病害图像模态的基础上,进行了病害文本模态信息的嵌入,利用两种模态病害信息间的相关性和互补性,实现了病害特征的联合表征学习。最终bimodalNet在较小的数据集上取得了优于单纯的图像模态模型和文本模态模型的效果,最优模型组合在测试集的准确率、精确率、灵敏度、特异性和F1值分别为99.47%、98.51%、98.61%、99.68%和98.51%。该研究证明了利用病害图像和病害文本的双模态表征学习是解决开放环境下作物病害识别的有效方法。     

基于多种变量分析方法鉴别食醋种类电子鼻信号特征筛选

为了提高6种食醋的电子鼻鉴别能力,该文提出了一种基于多变量分析的食醋电子鼻信号多特征表征策略。初选不同的特征表征电子鼻信号,构建电子鼻信号的初始特征矩阵。采取载荷分析进行电子鼻传感器阵列优化,优选了12个气敏传感器的响应数据进行后续分析。为消除各传感器响应信号之间的相关性,对优选阵列的特征矩阵进行主成分分析(principal component analysis,PCA),并利用WilksΛ统计量选择鉴别能力最优的主成分子阵。在选择最优主成分子阵的基础上,以生成主成分的每一个原始特征变量为对象,计算每一个原始特征变量在主成分子阵中的贡献系数绝对值之和,且根据系数绝对值之和从大到小排序;同时,根据不同和值的指定,形成了不同容量的原始特征变量集。最后,借助于Fisher判别分析(Fisher discriminant analysis,FDA)探索了不同容量原始特征变量集的鉴别结果,确定了最佳的原始特征变量集。结果表明,特征选择前后传感器信号的表征特征发生了明显变化,最终采用48个特征参量实现了对食醋电子鼻信号的有效表征。在48个特征参量表征条件下,同时运用FDA和BP神经网络(back propagation neural network,BPNN)对6种食醋进行了鉴别分析,训练集的鉴别正确率分别在93%和98%以上,测试集的鉴别正确率也分别达到了90%和93%以上。另外,利用巴氏距离进一步揭示了样品间的可分离程度及FDA与BPNN结果的可信性。研究结果可为电子鼻信号多特征表征提供了一种新思路。     

喂(送)料机生产率测量不确定度分析

测量不确定度(简称不确定度),是测量系统最基本也是最重要的特性指标,表明测量结果量值的可信程度和不可确定程度。随着科学技术的不断发展,对测量质量的要求也越来越高,特别是对计量、标准、认可认证及质量监督等部门。而测量不确定度作为测量质量的定量表征,对其进行研究和推广十分必要,本文以喂(送)料机生产率指标为例介绍测量不确定度各个分析步骤并得到测量结果。     

Antimicrobial Susceptibility and Characterization of Outer Membrane Proteins of Aeromonas hydrophila Isolated in China

Aeromonas hydrophila isolates from clinical cases （n=43） were tested against 8 antimicrobial agents and typed by outer membrane protein （OMP） pattern by using sodium dodecyl sulfate gel electrophoresis. All isolates were resistant to ampicillin （MICs, ≥16 μg mL-1） and sulfamonomethoxine （MICs≥64 μg mLl）, but susceptible to norfloxacin （MICs,≤0.5 μg mL-1）. There was a high incidence of resistance to erythromycin （90.70%） and tylosin （93.02%）, while a low incidences of resistance to ciprofloxacin （2.33%）, enrofloxacin （2.33%） and florfenicol （4.65%）. Six different outer membrane protein patterns were found among 34 isolates by analyzing proteins in the range of 22 to 50 kDa, other than 9 isolates with their respective profiles. The strains with the similar OMP profiles had similar resistances. Compared with the other strains from the same OMP patterns, NB-1, A.Pun and MR-1 had lacked the proteins in the range of 30 to 45 kDa and their resistance to florfenicol substantially increased. It is speculated that the outer membrane protein changes might correlate with decreased susceptibility to florfenicol in the three strains. Some strains which showed completely identical OMP types had a little difference in their resistance to fluoroquinolones, indicating that there might be other factors that were involved in the antimicrobial resistance of A. hydrophila.     

解淀粉芽孢杆菌复合菌剂对玉米秸秆的降解作用及表征

为获得能提高秸秆饲草品质的微生物发酵菌剂,本研究在前期获得2株具有木质素和纤维素降解能力的解淀粉芽孢杆菌菌株的基础上,将两者混配成复合菌剂,考察复合菌剂对玉米秸秆的降解作用,并通过傅立叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1 H-NMR)、扫描电镜(SEM)及气质联用色谱(GC/MS)等技术对玉米秸秆的微观结构及降解产物进行表征。研究发现,复合菌剂可以有效降解玉米秸秆中的木质纤维素。在发酵24d时,玉米秸秆中木质素、纤维素和半纤维素的降解率分别达到48.4%,30.5%和41.4%。FTIR和1 H-NMR谱图中能观察到木质纤维素分子结构中主要连接共价键,如木质素单体间的β-O-4和β-β键、木质素与碳水化合物连接键以及碳水化合物中糖环内的价键等明显断裂,木质纤维素被部分降解;SEM扫描电镜图则显示发酵后秸秆的组织结构出现松散和破坏。发酵后秸秆中小分子物质的GC/MS分析结果显示,其中包含苯丙胺和苯丙酸等保留苯丙烷结构单元的木质素单体衍生物以及苄醇和苯甲酸酯类等木质素单体被进一步降解后的芳香族化合物。玉米秸秆中碳水化合物的GC/MS分析结果表明:复合菌剂可将玉米秸秆中的结构性多糖等大分子碳水化合物降解成葡萄糖、木糖、甘露糖及乳糖等还原性单糖。并利用这些还原性单糖生长代谢,进一步产生乙二醇、丙三醇及短链脂肪酸类等代谢产物。以上研究结果表明,解淀粉芽孢杆菌复合菌剂可有效降解玉米秸秆中的木质纤维素,在玉米秸秆饲草化利用中极具应用前景。     

燃煤电厂脱硫塔浆液起泡微观表征分析研究

利用彬长电厂和当涂电厂脱硫塔浆液起泡泡沫,通过X射线衍射法、傅里叶扫描电子显微镜法以及变换红外光谱法分析了吸收塔浆液泡沫样品的微观表征。结果表明:起泡和未起泡浆液在晶体形态、官能团上等具有相似的微观特征。但在形态结构上存在较大差异,起泡浆液的结构稳定性较差,存在使结构分裂的层间作用力。浆液结构变成杂乱无序的层状,其结晶水的含量也大幅度增加。     

根皮苷氧化物POP2的酶促反应体系及其结构表征

【目的】根皮苷氧化物POP2是苹果汁加工过程中由酶促氧化生成的一种多酚氧化物,对果汁的褐变和劣变有着重要影响。通过多酚氧化酶氧化根皮苷反应体系的建立,POP2的分离纯化与结构表征,探讨根皮苷氧化物POP2合成条件与反应历程,为苹果汁中POP2的检测分析,及弄清其对果汁褐变和劣变的影响奠定基础。【方法】通过p H、温度、底物浓度3个单因素试验建立根皮苷酶促氧化体系的基础上,研究乙醇溶液对酶促反应的促进作用和反应历程,通过高效液相色谱法检测根皮苷酶促氧化过程中根皮苷、中间产物及POP2含量的变化,通过乙酸乙酯萃取、无水乙醇除盐、重结晶等方法对氧化产物POP2进行分离纯化,并采用质谱(ESI-MS)和红外光谱(IR)对POP2进行结构表征。【结果】根皮苷酶促氧化反应的最佳条件为p H 6.5、35℃、底物浓度3 mg·m L~(-1),添加不同浓度的无水乙醇均能显著提高根皮苷酶促氧化速率,当添加浓度为20%时,可提高反应转化率,最大为2.4倍;根皮苷反应液随时间的变化颜色也发生改变,反应刚开始溶液颜色呈微黄色,随着反应的进行颜色逐渐从亮黄色变为橙黄色,最终产物的颜色为橙红色;高效液相色谱法分析根皮苷酶促氧化反应历程发现,当底物浓度为3 mg·m L~(-1),反应48 h时,根皮苷的转化率最大为90.2%,中间产物X1和POP1也基本接近痕量,POP2的积累量基本不再发生变化;通过乙酸乙酯萃取可以将反应液中残留的根皮苷除去,用无水乙醇除盐并经甲醇重结晶后,获得纯度为96.8%的POP2;经正离子模式ESI-MS分析,POP2的m/z为467,分子式为C_(21)H_(22)O_(12);IR结果发现POP2具有特征性的醚、氧化羧基、酮基及苯环官能团,与推测的根皮苷氧化物结构式吻合。【结论】根皮苷酶促氧化体系中的主要氧化物为POP2,可以根据POP2的含量高低建立苹果汁褐变和劣变的标志性检测指标。     

生物铁锰氧化物的制备及其对Mn(Ⅱ)吸附特征研究

利用驯化获得的铁锰氧化混合细菌制备生物铁锰氧化物(BFMO),采用比表面积测定仪(BET)、扫描电镜(SEM-EDS)和傅里叶红外变换光谱(FT-IR)对所生成的BFMO进行表征,通过考察投加量和pH值对Mn(Ⅱ)吸附性能的影响,探究了BFMO对Mn(Ⅱ)的吸附机理。结果表明:BFMO具有较大的比表面积(79.22 m~2/g),孔体积为0.15 cm~3/g,表面含有许多含氧官能团,有利于Mn(Ⅱ)的吸附。SEM-EDS进一步表明生物铁锰氧化物中既含有铁锰氧化物,也有微生物菌体生成的细胞类物质。BFMO对Mn(Ⅱ)的去除效果较好,在pH值为7.0、投加量为2 g/L、固液比为1 g∶500 mL时,吸附量为16.43 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型,说明吸附过程主要由化学反应控制,属于多层吸附。     

茶传记拟人化艺术和茶语模因的变异表征

茶传记的发展历经了唐、宋、元、明四个朝代,是中国茶典籍的重要组成部分,蕴含着大量独特的茶语模因。在拟人化艺术的加持下,语言模因与其他强势因子相结合,构建出新的模因复合体,在变异的同时既保留了元模因的重要特质,又发展了深层蕴义,使模因产生了更强的生命力。本文以四篇最著名的茶传记:《叶嘉传》《清苦先生传》《味苦居士传》《六安州茶居士传》为评议对象,从名号中的茶称化用表征、形象中的茶质移就表征、叙事中的茶性借代表征三个方面,分析拟人化艺术如何增强语言模因的感染力和表征力。     

Characterization of Genomic Integration and Transgene Organization in Six Transgenic Rapeseed Events

To characterize the DNA rearrangement of both the T-DNA region and the genomic insertion site during T-DNA insertion, the Genomewalker strategy was used to isolate the junctions between the inserted DNA and the plant genomic DNA in six rapeseed events as well as the genomic DNA at the sites before integration. During transformation in each of the six events, portions of both the right border（RB） and left border（LB） regions of the T-DNA were deleted, ranging from a 7 nucleotide deletion of the LB repeats in event RF1 to a 207 bp deletion of the LB region in event RF2. For the six events, T-DNA integration resulted in a deletion at the target site spanning less than 100 bp. Sequence analysis indicated that the T-DNA was integrated into the coding region of various native rapeseed genes in events RF1 and RF2. Duplications of the genomic DNA target site were observed in events RF2, RF3 and Topas 19/2. And multimerization of transgenes was found in event Topas 19/2, in which, the T-DNA was integrated as a head-to-head（RB-to-RB） concatemer into the recipient genome. In event MS1, chromosomal translocation or a large target-site deletion may have occurred during T-DNA integration, which was identified due to a failure to amplify the presumptive insertion site based on the flanking rapeseed DNA sequences. Our results provide comprehensive data concerning transgene organization and the genomic context of the T-DNA in six rapeseed events, which can aid in the developing of insert fingerprinting and the monitoring of long-term genetic stability and potential unintended effects of transgenic events.