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关键词： 深度学习   卷积神经网络   水下生物目标检测   YOLOv5s  

摘要： 为实现水下生物的自动化检测,提出一种改进的水下生物检测算法,旨在提高检测效率并减少对人力资源的依赖。采用机器视觉方法实现水下生物的实时检测和定位,针对水下环境中水下生物与背景对比度较低的挑战,提出一种改进的YOLOv5s水下生物检测定位方法。该方法通过引入多尺度视觉恢复算法、注意力机制模块和ASFF特征金字塔融合模块,以提高模型特征提取能力。经过对比实验,改进后的模型在检测精度和置信度方面表现出色,相较于原始的YOLOv5s模型,改进模型精度提升了5.5%,展现出对小目标更为敏感和准确的检测能力,使YOLOv5s模型更好地满足水下生物实时检测的需求,为水下生物定位提供了可靠的解决方案。

关键词： 铬   生物还原   天然有机质   水铁矿   协同强化  

摘要： 生物还原固定是一种环境友好且低成本的铬(Cr)污染场地修复技术.天然有机质是一类含有醌类基团的复杂有机物,广泛存在于环境中,它与自然环境中铁(Fe)的氧化还原循环相耦合,对环境污染物迁移转化起到重要作用.本文研究了两种天然有机质(Suwannee River Natural Organic Matter(SRNOM)和Nordic Lake Natural Organic Matter(NLNOM))和水铁矿耦合作用对微生物还原固定Cr(Ⅵ)过程的影响.结果表明:SRNOM和NLNOM强化了Cr(Ⅵ)生物还原过程,强化系数分别达到1.69和1.34.在微生物还原水铁矿过程中,加入SRNOM和NLNOM后Fe(Ⅱ)的生成速率分别增加了11.6%和27.2%.在Cr(Ⅵ)和水铁矿还原过程中,天然有机质作为电子传递体,加速了微生物与电子受体之间的电子传递速率.当SRNOM和NLNOM分别与水铁矿共存时,对Cr(Ⅵ)生物还原过程产生了协同强化作用,强化系数分别达到2.79和3.34.这主要是由于天然有机质本身可促进Cr(Ⅵ)生物还原,同时其促进水铁矿还原产生的Fe(Ⅱ)也可与Cr(Ⅵ)反应,进一步加速Cr(Ⅵ)的还原固定.结果表明,自然界中广泛存在的天然有机质与水铁矿可协同加速微生物还原固定Cr(Ⅵ)的过程.研究结果为深入了解自然界中Cr的迁移转化过程提供了理论依据,并为实际Cr污染场地修复提供了新的思路.

关键词： 白血病   髓样   急性   DNA甲基转移酶1   生物信息学分析   细胞外调节蛋白激酶   同源结构域相互作用蛋白激酶2   糖原合酶激酶3β   JAK/STAT1通路   PI3K/AKT通路  

摘要： 目的筛选新的DNA甲基转移酶1(DNMT1)相关基因并探讨其对AML细胞增殖、凋亡、侵袭的影响。方法在癌症基因组图谱(TCGA)数据库中检索AML患者数据,采用生物信息学分析方法筛选与DNMT1相关的差异表达激酶;采用小干扰RNA(siRNA)干扰技术干扰筛选出的细胞外调节蛋白激酶(ERK1)、同源结构域相互作用蛋白激酶2(HIPK2)及糖原合酶激酶3β(GSK3β)表达,得si-ERK1、si-HIPK2及si-GSK3β细胞;取培养至对数生长期的AML细胞HL-60分为control组(无处理)、si-NC组(空白质粒转染)、si-ERK1组、si-HIPK2组及si-GSK3β组,采用细胞计数试剂盒(CCK-8)和流式细胞术分别检测细胞活力和凋亡率,采用实时荧光定量核酸扩增检测(RT-qPCR)和Western blot检测HIPK2、GSK3β、ERK1、信号转导及转录激活蛋白3(STAT3)、磷酸化STAT3(P-STAT3)、雅努斯激酶(JAK)、磷酸化JAK(P-JAK)、磷酸肌醇3-激酶(PI3K)、磷酸化PI3K(P-PI3K)、丝氨酸/苏氨酸激酶Akt(AKT)、磷酸化AKT(P-AKT)信使RNA(mRNA)及蛋白的表达。结果生物信息学分析结果显示,低DNMT1与高DNMT1组AML患者细胞周期依赖性激酶1(CDK1)、酪蛋白激酶2α1(CSNK2A1)、丝裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)、MAPK14、CDK4、ERK1、HIPK2及GSK3β水平比较,差异有统计学意义(P<0.05),最终选择ERK1、HIPK2及GSK3β进行后续研究;与control组和si-NC组比较,干扰HL-60细胞中HIPK2、GSK3β及ERK1蛋白表达下降(P<0.001);与control组和si-NC组比较,干扰HL-60细胞中ERK1、HIPK2或GSK3β的表达后细胞活力下降(P<0.05),细胞凋亡率上升(P<0.05);RT-qPCR结果显示,与control组和si-NC组比较,干扰HL-60细胞中ERK1、HIPK2或GSK3β表达后STAT3、JAK、PI3K及AKT mRNA表达下降(P<0.05);Western blot结果显示,与control组和si-NC组比较,干扰HL-60细胞中ERK1、HIPK2或GSK3β表达后P-STAT3、P-JAK、P-PI3K及P-AKT蛋白水平降低(P<0.05)。结论筛选出新的DNMT1相关基因ERK1、HIPK2及GSK3β,其表达可抑制AML细胞增殖和侵袭、并促进细胞凋亡。

关键词： 围绝经期压力性尿失禁   肌电刺激生物反馈   盆底磁刺激  

摘要： 目的评估围绝经期女性压力性尿失禁治疗中肌电生物反馈与盆底磁刺激的联合效果。方法纳入138例围绝经期且患有压力性尿失禁的女性患者,分为对照组(69例)与观察组(69例)。对照组实施肌电生物反馈疗法,观察组则采取盆底磁刺激与肌电生物反馈相结合的治疗方案。比较2组患者临床效果、盆底肌力与盆底肌电评估结果、尿失禁程度评定。结果观察组治疗总有效率明显高于对照组(P<0.05);观察组快肌阶段电位差和慢肌阶段电位差均高于对照组(P<0.05);观察组Ⅴ级肌力达标率高于对照组(P<0.05);观察组尿失禁程度显著低于对照组(P<0.05)。结论在围绝经期压力性尿失禁治疗中,联合应用肌电生物反馈疗法及盆底磁刺激疗法,可增强治疗效果,值得临床推广使用。

关键词： 厌氧氨氧化   生物炭   颗粒污泥   培养   脱氮  

摘要： 针对厌氧氨氧化(Anammox)絮状污泥持留能力差的问题,采用水稻秸秆生物炭RB650作为厌氧序批式反应器(ASBR)的污泥载体,通过协同调控搅拌速率和水力停留时间的方法培养Anammox颗粒污泥,考察了培养过程中的氮转化和污泥特性变化规律,并阐述了Anammox颗粒污泥的形成机制和脱氮机理。结果表明,逐步提高搅拌速率至120 r/min并缩短水力停留时间至12 h,经58 d后可成功实现Anammox絮状污泥的颗粒化,TN去除率和容积氮去除负荷率均值分别达到90.6%和0.21 kgN/(m^(3)·d),脱氮性能优异。培养过程中,污泥湿密度、粒径、沉降速率和机械强度不断增长,最终形成颗粒感明显、结构紧实、平均粒径以2.0~2.5 mm居多的砖红色成熟颗粒污泥。RB650优良的结构特性为Anammox絮状污泥的颗粒化提供了基础。Candidatus Brocadia、Candidatus Kuenenia的相对丰度之和由13.07%增长至25.38%,是体系内的主要Anammox脱氮功能菌属;norank_c__OLB14、norank_o__SBR1031的相对丰度之和由3.40%增长至33.93%,为颗粒污泥的形成提供了骨架支撑。此外,异养反硝化、短程反硝化等脱氮途径也共同影响着最终的脱氮性能。

关键词： 课程思政元素   微生物实验教学   融合模式  

摘要： 探讨课程思政元素与微生物实验教学的深度融合模式,以促进学生科学素养与人文素养的全面发展。在高等教育体系中,微生物学作为生命科学的重要分支,其实验教学不仅是传授专业知识与技能的平台,更是培养学生科学精神、责任意识、伦理观念及创新思维的关键环节。从课程思政元素、微生物学实验课程特点、课程思政与教学的融合模式探讨等几个方面进行阐述,通过思政元素与教学内容、教学方法及考核评价等不同融合模式,探讨课程思政元素与微生物学实验深度融合。加深学生对专业知识的理解与掌握,引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观。课程思政元素与微生物学实验教学的高度融合,对于培养学生成为既有扎实专业知识,又有高尚品德、创新精神和社会责任感的新时代人才具有重要意义。

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关键词： 微生物检测人员   微生物检测   生物安全   防护策略  

摘要： 在微生物检测领域,生物安全防护是确保检测人员健康、维护实验室安全、防止病原体扩散的重要措施。在长期实验工作中,微生物检测人员存在潜在生物危险性,因此,针对微生物检测人员制定一套全面而有效的生物安全防护策略至关重要。本文分析微生物实验室感染的危险因素,针对微生物检测人员提出了有效的生物安全防护策略,旨为检测工作高效开展的同时确保实验室的生物安全。

关键词： 矿山废水   重金属污染   微生物修复   去除机制  

摘要： 矿山废水排放的重金属扩散至周边环境,会严重污染周边土壤和水体。为探究微生物修复技术在矿山废水重金属污染治理中的应用前景,开展了低、中、高三种不同微生物接种量条件下硫酸盐还原菌、假单胞菌和白腐真菌对五种重金属的去除效果。结果表明:在高接种量1×10^(8)CFU/m L条件下,硫酸盐还原菌、假单胞菌和白腐真菌对Ni^(2+)的去除率分别达到65.0%、64.0%和63.5%;对Pb^(2+)的去除率分别为61.0%、60.5%和60.0%;对Cd^(2+)的去除率分别为60.0%、56.0%和56.0%。研究可为矿山废水重金属污染治理提供科学依据和技术支持。

关键词： 气凝胶   生物质材料   染料   吸附   催化降解  

摘要： 为高效去除污水中的有机染料,以生物质聚乳酸(PLA)纳米纤维和海藻酸钠(SA)为原料、氧化石墨烯(GO)为催化剂、Ca^(2+)为交联剂,通过冷冻干燥技术制备了全生物质纳米纤维气凝胶(PLA/SA-GO),经氢碘酸(HI)还原后得到PLA/SA-RGO气凝胶,并对其结构和成分进行表征.同时,将PLA/SA-RGO用于催化氧化H_(2)O_(2)以降解酸性橙Ⅱ(AO2),探讨了pH值、样品用量、H_(2)O_(2)浓度等对染料催化降解性能的影响.结果表明:聚PLA纳米纤维相与海藻酸相具有较好的相容性;对比还原前后的气凝胶发现,对AO2的去除率从12%提高到了80%以上,且pH=9时去除率接近100%;5次循环后的复合气凝胶依然保留较好的催化降解效果.