2018年  40卷  第6期

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2018, 40(6): 1052-1052.
摘要:
数学
简单步加寿命试验在定时截尾逐级删失模型下的优化设计
杨春燕, 姜万民
2018, 40(6): 1063-1070. doi: 10.7540/j.ynu.20180248
摘要:
研究了简单步进应力加速寿命试验在带有随机移走的定时截尾逐级删失模型下应力转换时间的优化问题.假定产品寿命服从Weibull分布,推导了似然函数和Fisher信息阵,得到了产品平均寿命估计量的渐进方差的表达式,利用Monte-Carlo方法对不同程度的移走和不同的失效模型进行模拟,通过极小化渐进方差得到了双应力步进寿命试验中应力改变时间的最优值.研究结果对实验者进行该类实验具有指导意义.
Banach空间上的Hölder度量次正则性的充分条件及参数估值
何青海, 王立将
2018, 40(6): 1071-1081. doi: 10.7540/j.ynu.20180222
摘要:
在一般Banach空间中,借助于Ekeland变分原理和多值映射的协导数,证明了Hölder度量次正则性的几个新的充分条件,并对相关重要参数给出估值.最后应用它们研究了不等式系统的Hölder误差界.
计算机、信息与电子科学
集成学习方法:研究综述
徐继伟, 杨云
2018, 40(6): 1082-1092. doi: 10.7540/j.ynu.20180455
摘要:
机器学习的求解过程可以看作是在假设空间中搜索一个具有强泛化能力和高鲁棒性的学习模型,而在假设空间中寻找合适模型的过程是较为困难的.然而,集成学习作为一类组合优化的学习方法,不仅能通过组合多个简单模型以获得一个性能更优的组合模型,而且允许研究者可以针对具体的机器学习问题设计组合方案以得到更为强大的解决方案.回顾了集成学习的发展历史,并着重对集成学习中多样性的产生、模型训练和模型组合这三大策略进行归纳,然后对集成学习在现阶段的相关应用场景进行了描述,并在最后对集成学习的未来研究方向进行了分析和展望.
云计算环境下虚拟机服务质量保证和评估方法:研究综述
郝佳, 张彬彬, 岳昆
2018, 40(6): 1093-1107. doi: 10.7540/j.ynu.20180391
摘要:
云计算是一种按需付费的资源使用模式.它通过虚拟化技术,向用户提供具有服务质量保证的计算、存储以及网络资源.然而,与物理服务器相比,虚拟化环境的特点使得虚拟机的服务质量(Quality of Service,QoS)难以保证,例如,虚拟化技术本身的限制、虚拟机上所运行的应用的行为难以被准确预测、虚拟机性能评估困难、以及虚拟机行为监控困难等.分析上述困难,阐述学界对虚拟机服务质量保证的研究现状,总结对易于量化的QoS指标及难以量化的QoS指标的评估和保证方法.最后,总结与虚拟机QoS相关的问题,并展望未来的研究方向和亟待解决的问题.
动脉局域脉搏波速的超声检测研究及发展趋势
赵伟佳, 张榆锋
2018, 40(6): 1108-1115. doi: 10.7540/j.ynu.20180384
摘要:
心脑血管病已成为人类健康的首要威胁,其主要病理基础是动脉硬化,动脉僵硬度与发病率和死亡率相关.脉搏波传导速度(Pulse Wave Velocity,PWV)与动脉弹性模量直接相关,能够定量地反映动脉硬化程度,是心血管事件的独立预测因子.超声技术因其操作简单、无创、实时性好等优点,已成为目前动脉局域PWV检测的主要手段.对相关检测方法进行了归纳总结,阐述了各方法的基本原理,讨论了各自的优点和存在的局限性,展望了未来研究的发展趋势.
FHE*KDFRS:全同态加密相容的核基人脸识别系统
陆正福, 李佳
2018, 40(6): 1116-1127. doi: 10.7540/j.ynu.20180400
摘要:
生物特征识别是一种有着特征唯一、不易复制等良好特性的个人身份鉴定与识别技术.但在识别过程中,个人信息通过公开信道传输或网络服务器存储时,有可能会受到第三方的截获和修改,或通信双方提供虚假信息进行相互欺骗.可通过引入全同态加密协议以保护数据与分类器.此类方案设计主要存在2方面问题:一方面是只支持“加乘”运算的全同态加密算法与识别算法的运算相容性问题;另一方面是由于加密算法的约束导致识别率与运行效率的降低.以C/S模型为基础,采用了Gabor小波和核主成分分析法,利用数据的非线性信息和高阶统计特性以提高识别率;并设计了通信协议,使用了多项式核和改进后的DGHV加密方案,以解决相容性问题.原型实现的实验数据表明,该方案在承接源自全同态加密的隐私保护的前提下,有着较高的识别率与运行效率,其累积匹配率为91.9%,最高识别率为97.62%,最大识别时间花销约为1s.
物理学
用焦平面成像法测量液相扩散系数的研究进展
陈艳, 孟伟东, 魏利, 普小云
2018, 40(6): 1128-1138. doi: 10.7540/j.ynu.20180459
摘要:
系统地介绍了一种能够快速、准确测量液相扩散系数的新方法——液芯柱透镜焦平面成像法.该方法利用柱型液芯透镜特有的折射率空间分辨测量能力,结合Fick第二定律测量液相扩散系数.为提高液相扩散系数的测量精度,液芯柱透镜需要具有较高的折射率灵敏度,较小的焦距测量偏差和较小的最小可分辨折射率改变量;同时需要减小球差以保证扩散图像的成像质量.根据不同需求我们分别设计并制作了玻璃毛细管、对称液芯柱透镜、非对称液芯柱透镜和双液芯柱透镜,用于快速、准确、稳定地测量液相扩散系数.基于液芯柱透镜焦平面成像法的测量仪器,能够发展成为一种具有完全自主知识产权的液相扩散系数测量仪.
氧化物单模脊形光波导分束器的优化设计及制作
段金燕, 张何丽, 任一涛
2018, 40(6): 1139-1147. doi: 10.7540/j.ynu.20180419
摘要:
通过改进光波导的有效折射率法(EIM)方法,定义新的归一化参量,得出了脊形光波导模式归一化本征方程及单模条件的简单表达式.新的脊形光波导单模条件突破了以往理论对归一化外脊高(r)的限制,允许脊形光波导的参数r的取值进入r<0.5的范围,据此设计制作了单模工作的氧化物脊形光波导.新定义的归一化参量对分析计算脊形光波导具有通用性,为优化设计脊形光波导及其单模结构参数提供了便利性和更大的灵活性.
地球科学
基于GIS和信息量-快速聚类模型的滑坡易发性研究——以云南省福贡县为例
谈树成, 赵娟娟, 杨林, 赵志芳, 蒋仁伟, 赵筱青
2018, 40(6): 1148-1158. doi: 10.7540/j.ynu.20180268
摘要:
云南省福贡县地质环境脆弱,滑坡灾害频发,对其开展滑坡灾害易发性研究具有重大意义.首先,在研究了福贡县地质地理环境特征和滑坡现状发育特征的基础上,从地理环境因素、地质环境因素、人类活动因素3个维度选取9个指标因子建立滑坡灾害易发性评价指标体系,并利用滑坡频率比法充分考虑各因子不同状态下对滑坡灾害的不同影响情况进行各指标因子状态分级;其次,引入信息量模型并基于GIS平台对福贡县滑坡灾害进行易发性评价;再则,通过快速聚类算法对滑坡易发性进行分级,提高滑坡易发性评价的准确性;最后,利用成功率曲线对评价精度进行验证.结果表明:采用GIS和信息量-快速聚类模型进行滑坡易发性评价能较好地反映出福贡县的滑坡灾害易发性状况,改善了由于人为因素对区域划分的主观影响,与福贡县的实际滑坡灾害分布情况相吻合,可应用于福贡县的防灾减灾工作.
基于人为压力和保护优先生境分析的云南省保护地体系优化研究
胡金明, 杨飞龄, 刘锋, 邱成, 左潇潇
2018, 40(6): 1159-1170. doi: 10.7540/j.ynu.20180386
摘要:
人为压力是生物多样性系统保护规划和自然保护区设置的重要影响因素.在确定34个保护优先县基础上,耦合物种分布环境信息,进一步识别了保护优先生境.结合优先县的人为压力指数和保护空缺分析,根据保护优先生境的景观格局分析结果,对云南省保护地体系进行优化.结果表明:34个优先县自然保护区覆盖率为12.04%,其中有14个优先县自然保护区覆盖率小于5%,自然保护区覆盖率总体偏小;优先县内81.75%的保护优先生境面积还未被自然保护区覆盖而未受到保护,保护地体系优化存在较大空间;34个优先县人为压力指数总体较低,自然保护区覆盖率小于5%的优先县人为压力指数较大;无保护区分布的昆明等4个优先县,以及有保护空缺和IHP值等级低的玉龙等3个优先县均存在未来保护区范围调整的潜在保护优先生境.因此需将更多保护优先生境纳入就地保护体系中,特别应重视以上7个优先县的保护地体系的优化.
云南省1981—2013年降雪过程气候特征及环流型分析
陶云, 陈艳, 段长春, 任菊章, 何华
2018, 40(6): 1171-1180. doi: 10.7540/j.ynu.20180319
摘要:
利用云南124个气象观测站1981—2013年逐日天气资料和NCEP/NCAR 2.5°×2.5°再分析资料,分析了云南降雪天气过程的气候特征、大气环流以及物理场特征.结果表明:①云南降雪天气过程总变化趋势呈显著减少,平均减少0.6次/10a,通过了95%的显著性检验.昆明降雪最早出现在11月,最晚出现在3月,集中于12月和次年1月.最长连续降雪时间是5d,最短为1d,大部分为2~3d.②云南降雪过程受中高纬度和低纬度系统的共同影响,并与地面及近地面上的系统也密不可分.从500hPa环流系统看,北脊南槽型是造成云南省冬春季雨雪天气最主要的环流型.南支槽是产生云南大范围雨雪天气的重要系统之一;近地面的切变线天气系统也是云南省冬春季发生大范围雨雪天气的重要系统;地面冷空气的南下影响是云南省大范围雨雪灾害天气发生的必要条件.③云南降雪天气过程主要分北脊南槽型、北横槽有南支槽型和北横槽无南支槽型.④3种降雪型在水汽输送、热力及动力条件存在一定异同.3类降雪过程均有充沛的水汽从云南西侧和南侧输送至云南境内,为降雪过程提供有利的水汽条件.不同之处则是有南支槽的降雪过程水汽来自孟加拉湾洋面,而无南支槽的降雪过程水汽来自较远的阿拉伯海地区.3类降雪过程云南境内均处于高温高湿的热力条件下,在冷空气入侵的抬升作用下易产生强降雪(雨).横槽型冷空气强度较北脊型强,影响云南的冷空气位置更偏南偏西.3类降雪过程的上升运动在强度和位置上有所不同,也决定了强降雪(雨)区域的大小和强度.
云南飞机增雨作业气象条件分析
张腾飞, 张杰, 金文杰, 孙玲, 李辰
2018, 40(6): 1181-1191. doi: 10.7540/j.ynu.20180295
摘要:
利用NCEP再分析气象资料和GRAPES_CAMS人工影响天气模式结合降水资料对飞机増雨作业条件进行分析.结果表明:南支槽、静止锋、南支槽和静止锋相互配合、700hPa切变线、孟加拉湾低槽是云南飞机増雨作业的主要天气形势,低层(550或600hPa以下)相对湿度在60%以上的高湿和垂直上升运动环境是飞机增雨作业的必要条件,促使低层水汽向上运动和AgI凝结核抬升凝结增长形成雨滴而导致降水增大,同时水汽混合比、垂直累积液态水(过冷水)、云顶温度、云顶高度等云系宏微观参量达到一定阈值,才能产生足够的云水和冰水粒子保障AgI凝结增长.
热带印度洋海温变化对东亚地区臭氧层分布的影响
田孟坤, 郭漪然, 王秀英, 陈艳, 郭世昌
2018, 40(6): 1192-1200. doi: 10.7540/j.ynu.20180393
摘要:
利用英国Hadley中心的海温和NASA的臭氧混合比的月平均再分析资料,计算表征热带印度洋海温变化的主模态(IOB、IOD)的IOBI指数和IODI指数,分析了1980—2015年间热带印度洋海温异常与东亚地区平流层臭氧混合比之间的相关关系,探讨了热带印度洋海温变化对东亚臭氧层分布的影响.结果表明:①热带印度洋海温变化对东亚地区平流层臭氧分布有明显的影响,并且与IOB、IOD的时间变化规律相一致;②IOBI、IODI与东亚平流层臭氧变化具有一定的相关关系,特别是在春、秋季节时,平流层低层(70hPa)和中层(40hPa)高度处两者间的相关性尤为显著.
材料科学
汽车废尾气净化催化剂一次水溶液氯化浸出渣的再浸出
吴鑫昌, 刘源, 吴国元, 魏晓蓉, 束蒙蒙
2018, 40(6): 1201-1206. doi: 10.7540/j.ynu.20180598
摘要:
汽车废尾气净化催化剂一次水溶液氯化浸出渣中铂族金属残留高达100~150g/t,研究渣中残留过高的原因及二次浸出的工艺参数有较强的实际意义.采用正交实验法,开展了浸出渣的二次氯化浸出研究,考察了硫酸浓度、盐酸浓度、氯酸钠用量及温度对Pt、Pd、Rh浸出率的影响.得到了优化的浸出条件,即氯化浸出温度为70℃,硫酸浓度为5mol/L、盐酸浓度为5.5mol/L及氯酸钠用量为一次浸出渣量的35%.在此工艺参数条件下对汽车废催化剂进行二次氯化浸出时,铂、钯、铑的浸出率分别达到63.88%、16.92%和15.00%.一次浸出渣的再浸出表明:汽车尾气净化催化剂在催化净化过程及报废后的氯化浸出过程中,有较大比例的贵金属被氧化成难溶的金属氧化物,这是导致一次浸出渣中铂、钯、铑残留过高的重要原因.
化学
中药材的微生物发酵改性研究进展
董建伟, 蔡乐, 李雪娇, 丁中涛
2018, 40(6): 1207-1212. doi: 10.7540/j.ynu.20180435
摘要:
微生物发酵为中药炮制的重要方法之一.随着科学技术的发展,中药材微生物发酵研究由传统自然发酵向纯菌种发酵转变,其重要性日益受到广泛关注.中药微生物发酵过程中常常会引起生物转化反应,导致中药有效成分的改变和药效的变化;相反中药材成分也会刺激微生物次生代谢产物的改变.中药材微生物发酵研究对缓解中药资源缺乏、发现新颖天然活性物质和生物转化反应具有重要意义.虽然中药微生物发酵历史悠久,但采用种属明确的纯菌种微生物发酵中药材近几十年逐渐兴起,考虑到天然药物微生物发酵机制还未系统阐明,并且自然界还存在大量微生物未系统研究,该领域具备巨大潜在研究价值.该文系统综述中药材微生物发酵改性研究进展,为该领域进一步深入研究探索,及相关开发提供参考.
香豆素类液晶化合物的研究进展
程晓红, 邢伟, 肖玉龙
2018, 40(6): 1213-1222. doi: 10.7540/j.ynu.20180381
摘要:
香豆素材料由于具有荧光和光二聚作用,以及荧光量子产率高、Stokes位移大、光物理和光化学性质可调以及光稳定性好等优点,被应用于许多领域,如荧光材料、激光染料、光折射材料、非线性光学材料、采光材料以及液晶取向层材料等.香豆素类作为一种光敏性基团已被引入到液晶分子中,使液晶分子不仅具有自组装性质,同时具有优异的光电性质.该文综述了近年来含有香豆素光敏基团的液晶化合物的研究进展.
甾体-咪唑盐杂合物的设计、合成及细胞毒活性研究
段银, 赵静峰, 曾祥慧, 李萍, 张洪彬
2018, 40(6): 1223-1232. doi: 10.7540/j.ynu.20180577
摘要:
从胆甾醇、豆甾醇、薯蓣皂素出发合成了一系列新型的甾体咪唑盐化合物,其结构经1H NMR、13C NMR、HRMS以及IR波谱确定.对合成的新化合物进行了体外抗肿瘤细胞活性筛选,结果表明,发现3-苄基-1-(2α-胆甾-4-烯-3-酮)咪唑-3-溴盐(10)和3-胡椒苄基-1-(2α-胆甾-4-烯-3-酮)咪唑-3-溴盐(13)具有较好的体外肿瘤生长抑制活性,对乳腺癌细胞株Bcap-37的活性明显优于顺铂.
钯离子印迹碳糊电极的制备及应用
曹秋娥, 张凯楠, 李籽萱, 李娜, 白慧萍
2018, 40(6): 1233-1239. doi: 10.7540/j.ynu.20180397
摘要:
将用2-烯丙巯基烟酸(ANA)为功能单体聚合得到的Pd(Ⅱ)离子印迹聚合物(IIP)与石墨粉掺杂,制备出了一种Pd(Ⅱ)离子印迹碳糊电极(IIP-CPE).在优化后的实验条件下,所制得的电极不仅具有良好的稳定性和重现性,而且还具有表面容易更新、使用方便等优点.以该电极为工作电极,在pH 3.6的0.2mol/L HAc-NaAc缓冲溶液中,利用安培计时法,建立了一种测定Pd(Ⅱ)的电化学分析法.该方法测定Pd(Ⅱ)的线性范围为0.028~40.8μmol/L,检出限为0.017μmol/L,将其用于催化剂和植物样品中钯的含量测定,相对标准偏差小于4.8%,加标回收率在95.7%~102.8%内.
金属-微生物界面电子传递机制及其对金属腐蚀的影响
李顺灵, 屈庆, 李蕾, 康亚鑫
2018, 40(6): 1240-1245. doi: 10.7540/j.ynu.20180360
摘要:
在微生物与金属共存的环境中,微生物能够利用胞外金属进行物质和能量代谢,从而起到加速/抑制了金属腐蚀的作用.综述了金属-微生物界面电子传递及其对金属腐蚀影响的研究现状,着重介绍了金属氧化物对微生物新陈代谢的促进作用,金属-微生物界面电子转移方式和相互作用机制对金属腐蚀的影响.探讨了电化学微生物腐蚀中的胞外电子转移与微生物代谢的相关性.
生物学
线粒体的遗传与胞内运输
赵姗, 杨崇林
2018, 40(6): 1246-1253. doi: 10.7540/j.ynu.20180596
摘要:
细胞分裂时,母细胞将细胞器分配到子细胞是极为重要的过程,线粒体也不例外.因为线粒体的特殊性,即半自主性及母源遗传,使其在分配时与其他细胞器有所不同.该文前半部分主要介绍调节线粒体分配的不同机制,这些机制通过线粒体融合与分裂,细胞器运输等方式确保将有功能的线粒体传递给后代,后半部分综述了胚胎发育过程中线粒体母源遗传机制及遗传瓶颈效应.
烟草花粉与雌蕊互作调控机制研究进展
牛永志, 廖菊够, 索文龙, 陈志芸, 潘自辉, 魏雪梅, 马文广, 陈穗云
2018, 40(6): 1254-1260. doi: 10.7540/j.ynu.20180239
摘要:
授粉是植物生活史周期中的一个重要过程.茄科植物属于湿柱头,实心花柱.成功授粉起始于花粉粘附在成熟的柱头表面,接着水合、萌发,花粉管穿过柱头后沿着花柱传导组织细胞间隙朝着胚囊的方向生长,经过助细胞后释放精子完成双受精.在这个过程中,花粉外壁决定因子与花粉管生长通道中的各种成分相互作用,激活花粉管细胞内部的一系列生理生化反应.存在于烟草柱头、花柱传导组织细胞、子房和助细胞中的各种分泌物对于花粉细胞粘附、花粉管生长营养供给、信号传导、方向引导具有重要作用;另外,某些花粉决定因子与雌蕊成分的相互作用也可能导致自交不亲和与杂交不亲和.文章总结了烟草授粉后花粉与雌蕊相互作用涉及的物质及机理,这些物质主要包括蛋白质、多糖、脂类、激素、酶类和黄酮类等.
中国草莓属植物种质资源的研究、开发与利用进展
苏代发, 童江云, 杨俊誉, 陈杉艳, 罗志伟, 沈雪梅, 赖泳红, ArslanJamil, 魏世杰, 崔晓龙
2018, 40(6): 1261-1276. doi: 10.7540/j.ynu.20180613
摘要:
在对草莓属(Fragaria spp.)的全球分布、分类地位及栽培种凤梨草莓(Fragaria×ananassa Duch.ex Lamarck)的演化历史进行简要论述的基础上,对国内关于草莓属种质资源的研究、开发与利用进展进行了较详细的综述.对草莓种质资源的研究包括:中国草莓属种质资源的收集及对野生资源地理分布的调查,运用分子标记对草莓的亲缘关系进行鉴定,对部分种质进行核型分析(五叶草莓、森林草莓、纤细草莓、黄毛草莓、绿色草莓、东北草莓和西南草莓)及基因组大小估计(五叶草莓(红果、白果两种类型)、黄毛草莓、西南草莓、东北草莓、森林草莓和绿色草莓),对草莓种质的功能基因进行挖掘,草莓种质的生理生化(光合特性、活性成分及非生物胁迫)及遗传转化研究.关于草莓种质资源的开发与利用,包括新品种的选育及引种与驯化,育种方式有实生育种、杂交育种、诱变育种和生物技术育种,而最主要的育种方式是杂交育种.同时与国外的同类研究进行了比较分析,提出了在草莓属种质资源的研究、开发与利用过程中存在的问题并作出了相应的展望.
秀丽隐杆线虫病原逃避行为调控的分子机制研究进展
邹伟, 王琦, 林容, 黄晓玮
2018, 40(6): 1277-1282. doi: 10.7540/j.ynu.20180271
摘要:
线虫(Caenorhabditis elegans)生活在复杂生态系统的环境中,具备对环境刺激变化的敏锐感知和应对能力.除常规非生物或生物逆境,如不适宜的气味、温度和盐离子可使线虫产生逃避反应外,病原细菌侵染也能诱发其逃避行为,从而有效帮助线虫辨别病原细菌和细菌食物、迅速逃离危险,是线虫提高生存率的重要策略.现有的研究证明,病原菌铜绿假单胞PA14(Pseudomonas aeruginosa,简写为PA14)、沙雷式菌(Serentia marcescens)、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)等都会诱发逃避.根据逃避行为的方式和作用机制不同可将其分为两类:一类是应对病原伤害形成的本能逃避行为;第二类是学习记忆产生的学习型逃避行为.该文将针对秀丽隐杆线虫的两类病原逃避行为的分子机制进行综述.
RAD-seq技术在鱼类基因组学中的研究进展
刘涛, 李蓉, 肖蘅, 陈善元
2018, 40(6): 1283-1289. doi: 10.7540/j.ynu.20180207
摘要:
限制性酶切位点相关DNA测序(restriction-site associated DNA sequencing,RAD-seq)是在二代测序技术上发展起来的简化基因组测序技术,该技术操作简单、实验成本低、并且简化了基因组的复杂度.鱼类是脊椎动物中物种数最多的类群,由于生活环境的不同,造就了丰富的物种多样性,常作为基因组学的研究对象.目前,在鱼类基因组学研究中,RAD-seq技术广泛应用于鱼类的系统发育、物种分化、遗传图谱、群体遗传和适应性进化等方面的研究.研究主要基于RAD-seq技术在鱼类基因组学中的研究进展进行综述,以期为鱼类资源的保护和合理利用提供参考依据.