海洋科技与装备

基于全卷积网络模型的高分遥感影像

内陆网箱养殖区提取

李连伟¹，张源榆¹，岳增友²，薛存金^3a,3b，付宇轩¹，徐洋峰¹

(１.中国石油大学(华东) 海洋与空间信息学院，山东 青岛 266580 ；２. 微山县自然资源和规划局，山东 济宁 277600；３.中国科学院ａ.空天信息创新研究院；ｂ.数字地球重点实验室，北京 10094)

DOI：10.3976/j.issn.1002-4026.2022.02.001

摘要：为了研究高分遥感影像的内陆网箱养殖区自动快速提取，利用福建省北部内陆水域的GF-1影像和GF-2影像，并对影像中的网箱养殖区进行人工标注,经过旋转、缩放和镜像翻转等数据增强处理后构建了2种影像的内陆网箱养殖区样本库;利用样本库训练内陆网箱养殖区提取的深度学习全卷积网络(fnetworks,FCN)模型并开展精度验证。结果显示,GF-1影像提取结果的F值达到83.37%,GF-2 影像提取结果的F值达到92.56%。表明基于FCN 的高分影像内陆网箱养殖区提取具有较高的精度,能够进行大规模内陆网箱养殖区提取应用，为内陆水产养殖区的监测提供重要依据。

关键词：深度学习；全卷积网络模型；数据增强；高分辨率遥感影像；GF卫星；内陆网箱养殖区；养殖区提取

中药与天然活性产物

金银花U6启动子的克隆及转录活性分析

唐志强¹，李小丽¹，许小涵¹，蒲高斌^1，2*

(1.山东中医药大学，山东 济南 250355；2. 山东省中药质量控制与全产业链建设协同创新中心，山东 济南 250355)

DOI：10.3976/j.issn.1002-4026.2022.02.002

摘要：U6启动子是构建CRISPR/Cas9体系中驱动sgRNA 转录的重要元件。利用聚合酶链式反应方法,从华金6号金银花中克隆到3种U6 启动子,并分别构建5个不同长度的启动子驱动GUS的植物融合表达载体。以CaMV35S作为阳性对照实验，农杆菌作为阴性对照实验,采用农杆菌瞬时转化法对烟草原生质体进行转染,GUS染色后置于显微镜下观察原生质体的染色数量和效率。根据染色结果，成功筛选出Chr01 U6-F1这一高效转录的启动子，为后期开展金银花的基因编辑奠定了基础。

关键词：金银花;U6启动子;克隆;基因编辑

银杏内酯C标准样品的研制

宁凡盛^1a,1b,路岩翔²,曹桂云³,孟兆青³,闫慧娇^1a,1b*,王岱杰^1a,1b*

(1.齐鲁工业大学(山东省科学院) a.山东省分析测试中心;b.药学院,山东 济南250014;2.济南市行政审批服务局 山东 济南 250001;3. 山东宏济堂制药集团股份有限公司,山东 济南 250000)

DOI：10.3976/j.issn.1002-4026.2022.02.003

摘要：以《标准样品工作导则(３)标准样品 定值的一般原则和统计方法》为依据，研制银杏内酯C的国家标准样品。样品原料为银杏科植物银杏Ginkgo biloba L.的干燥叶,采用硅胶柱色谱和Sephadex LH-20凝胶柱色谱技术，结合制备液相精制/纯化和制备了银杏内酯C,并通过紫外、红外、质谱和核磁共振等技术手段进行了结构确认。进行了薄层色谱鉴别,建立了液质联用分析技术,进行了均匀性、稳定性和定值实验。结果表明，样品均匀性良好，在0~4℃储存条件下2年内稳定，定值结果确定其纯度为（99.85+0.06）%。研制的银杏内酯C符合国家标准样品的要求ꎬ可用于与银杏内酯C 相关产品的含量测定、质量控制和检测方法的评定等。

关键词：标准样品；银杏内酯C;纯度分析;均匀性检验;稳定性检验;定值分析

药理与毒理

荷载JQ1/紫杉醇PLGA 纳米粒的制备

刘骞¹,王沐芳¹,侯哲¹,王韶鸿¹,王慎兴¹,王鹏¹,刘芷萱¹,赵静^2*,郝吉福^1*

(1.山东第一医科大学(山东省医学科学院) 药学院, 山东 泰安271016; 2.山东省泰山疗养院(山东省泰山医院), 山东 泰安 271016)

DOI：10.3976/j.issn.1002-4026.2022.02.004

摘要：研究荷载JQ1/ 紫杉醇PLGA纳米粒的制备,并考察其对黑色素瘤细胞表面PD-L1 表达情况的影响。采用乳化溶剂蒸发法制备荷载JQ1/ 紫杉醇PLGA纳米粒，并对所制备的纳米粒进行粒径、形貌等理化性质表征；尾静脉注射荷载荷载JQ1/ 紫杉醇PLGA纳米粒后，考察大鼠体内的药动学参数；以B16黑色素瘤细胞为模型，应用流式细胞术分析PLGA纳米粒对B16细胞表面PD-L1 表达情况的影响。结果表明，所制备的PLGA纳米粒平均粒径为210nm,其外观呈光滑圆球状。大鼠体内单次静脉注射PLGA纳米粒后,呈二室模型分布，紫杉醇与JQ1主要的药动学参数如下:分布相半衰期为0.142 8、0.169 9 h,消除相半衰期为5.27、2.37 h，血药浓度曲线下面积为8.155、3.793（μg·h）/mL,清除率为122.612、131.795 mL/(h·kg),表观分布体积为766.07、396.25 mL/kg,流式分析结果表明经PLGA纳米粒组处理后，可降低B16黑色素瘤细胞表面PD-L1 的表达。表明所制备的PLGA纳米粒可作为紫杉醇与JQ1两种药物共递送的传输载体，有望提高免疫治疗肿瘤的效果。

关键词：紫杉醇；JQ1；PLGA纳米粒；黑色素瘤

基于网络药理学和分子对接研究三七抗类风湿关节炎的分子机制

张潇文，应天昊，梁美辰，王艳芳，王信林，张雷明∗

(烟台大学 药学院 分子药理和药物评价教育部重点实验室，山东 烟台 264005)

DOI：10.3976/j.issn.1002-4026.2022.02.005

摘要：通过中药系统药理学数据库与分析平台获取三七的主要活性成分及其相关靶点;通过GeneCards数据库预测类风湿关节炎相关靶点，并运用Uniprot数据库标准化蛋白名称，取三七-类风湿关节炎的交集靶点；通过STRING平台进行蛋白质-蛋白质相互作用分析；采用Metascape平台进行GO（gene ontology）功能分析和KEGG（Kyoto encyclopedia of genes and genomes）信号通路富集分析；采用Cytoscape3.7.2构建活性成分-靶点-信号通路相互作用网络；利用AutoDock Vina 1.1.2软件对关键靶点和成分进行分子对接。结果表明：通过筛选获得三七核心活性成分7种，三七-类风湿关节炎共同作用靶点100个，其中核心靶点包括AKT1、IL6、VEGFA、TNF、TP53、JUN、CASP3、PTGS2等；GO分析获得1 064条信号通路，KEGG分析得到102条信号通路，其中与类风湿关节炎相关的信号通路包括AGE-RAGE、MAPK、TNF、IL-17以及HIF-1等；分子对接结果显示关键靶点与成分具有较好的结合活性。研究认为三七抗类风湿关节炎可能是通过对物质代谢、信号转导、炎症反应等多靶点及多通路的调节从而发挥作用。

关键词：网络药理学；类风湿关节炎；三七；分子对接

基于网络药理学和高分辨质谱分析半夏厚朴汤潜在药效成分

生立嵩¹，苏酩¹，谢亚欣^1,2，张新军¹，彭丽³，许祚芝³，刘善新^1*

（1. 山东省中医药研究院，山东 济南 250014；2.山东中医药大学 药学院，山东 济南 250355；3. 华润双鹤利民药业（济南）有限公司 质量部，山东 济南 250200）

DOI：10.3976/j.issn.1002-4026.2022.02.006

摘要：以系统药理学方法寻找半夏厚朴汤可能的作用靶点，以分子对接方法对半夏厚朴汤中化合物进行虚拟筛选打分。采用高分辨质谱，研究不同提取方法下半夏厚朴汤的成分及含量。结果表明：基于药效成分的整合药理学共筛选出4个靶点，虚拟筛选评分中活性较高的物质以黄酮类化合物为主；高分辨质谱数据显示，提取物中主要有黄酮和三萜酸类化合物。半夏厚朴汤主要对炎症相关以及神志病有关靶点发挥作用，这与本方的临床应用吻合。质谱离子流峰面积与亲和能加和赋权结果提示，发挥药效的主要物质基础可能是黄酮和三萜酸的组合物。

关键词：半夏厚朴汤；高分辨质谱；虚拟筛选；黄酮；三萜酸

新材料

聚酰亚胺/聚乙烯醇湿敏材料性能对比分析

冯锦来

（齐鲁工业大学（山东省科学院） 山东省科学院激光研究所， 山东 济南 250103）

DOI：10.3976/j.issn.1002-4026.2022.02.007

摘要：湿度是仓储、民爆等领域一个重要的环境参量，湿敏材料感湿特性直接决定了传感器本身的性能优劣。选择光纤湿度传感器最常用的两种湿敏材料聚酰亚胺和聚乙烯醇作为研究对象，通过在光纤布拉格光栅表面涂覆两种不同的湿敏材料，分别对传感器的灵敏度、响应时间、长期稳定性进行测试。实验结果显示：涂覆聚酰亚胺的湿度传感器线性度可达99.98％，灵敏度为5.4 pm/％，响应时间为9.7 min，最大波长偏移量为5.6 pm；涂覆聚乙烯醇的湿度传感器在相对湿度60％～90％的高湿范围内具有更高的灵敏度，因此更适于高湿环境下的湿度测量。

关键词：光纤光栅；湿敏材料；聚酰亚胺；聚乙烯醇

高力学性能及高导电性的防冻有机水凝胶电解质

王济君，吕秉玺，刘利彬*

（齐鲁工业大学（山东省科学院） 化学与化工学院 生物基材料与绿色造纸国家重点实验室，山东 济南 250353）

DOI：10.3976/j.issn.1002-4026.2022.02.008

摘要：由于水凝胶电解质的力学性能差且水在低温下会结冰，限制了水凝胶电解质在储能器件和电子导体方面的应用。加入大豆分离蛋白，以丙烯酰胺和甲基丙稀酰乙基磺基甜菜碱为单体，在二甲基亚砜/H2O的混合溶液和氯化锂的存在下，通过自由基聚合制备了高力学性能、高导电性的防冻有机水凝胶。其具有良好的电导率(最高37.5 mS/cm)、良好的力学性能(最大应力69 kPa，最大应变762.5%)、优良的韧性和抗疲劳性能，对应变和温度具有良好的响应性、宽的传感窗口及稳定性，具有应用于传感器领域的潜力。另外，所制备的超级电容器在20 ℃和-20 ℃均表现出良好的电化学性能，20 ℃时，0.2 A/g电流密度下，超级电容器的比电容为62.1 F/g，5 A/g 的高电流密度下，比电容仍有30 F/g；同时具有良好的抗冻性能和循环稳定性，-20 ℃时，0.5 A/g电流密度下，超级电容器循环10 000圈后仍能保持20 ℃下容量的92%。

关键词：高导电性；防冻；有机水凝胶；超级电容器；传感器件

光纤与光子传感技术

一种高性能电磁超声传感器线圈背板及其优化设计

陈建伟，刘帅*，马健，郭锐，宋江峰，白雪，邹龙森，宿一凡

（齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省科学院激光研究所，山东 济南 250103）

DOI：10.3976/j.issn.1002-4026.2022.02.009

摘要：为提高电磁超声传感器换能效率，对电磁超声横波传感器的线圈背板进行了优化设计。首先通过实验方法研究了线圈背板厚度对超声信号的影响，然后通过有限元仿真软件对采用羰基铁粉作为线圈背板时的磁场分布进行了仿真，最后通过实验比较了线圈背板优化前后横波传感器的信噪比和提离距离。结果表明：电磁超声横波传感器中线圈背板的最佳厚度为1.5~2.0 mm；采用长度和宽度尺寸与线圈工作区域相同的羰基铁粉作为线圈背板能显著增加传感器工作区域的磁场强度；与采用非导磁性材料作为线圈背板相比，采用优化后的羰基铁粉背板可使传感器的信噪比增加约1倍，提离距离增加约1 mm。

关键词：电磁超声传感器；偏置磁场；线圈背板；羰基铁粉

交通运输

同时考虑结伴行为和逆行行为的自行车流元胞自动机模型

芮迎旭，唐铁桥*

（北京航空航天大学 交通科学与工程学院，北京 100191）

DOI：10.3976/j.issn.1002-4026.2022.02.010

摘要：结伴行为和逆行行为是两种常见的骑行方式，容易引起自行车流的局部自组织现象和通行效率下降。为研究结伴行为（包括左右结伴和前后结伴）和逆行行为共存对自行车流运动机理和交通特性的影响，建立同时考虑结伴和逆行行为的自行车流元胞自动机模型。通过仿真实验，分别分析左右结伴和前后结伴与逆行共存对自行车流的影响。研究表明：左右结伴和逆行共存会显著降低自行车流的通行能力、增加旅行时间和降低平均速度；前后结伴和逆行共存仅在高车流密度条件下减少平均速度，且引起自行车流轻微振荡；上述负面影响同结伴尺寸、结伴比例、逆行比例和自行车平均到达率等因素有关。这些研究结果有助于更好地管理自行车流，特别是逆行行为管理。

关键词：交通工程；自行车；元胞自动机模型；结伴行为；逆行行为

一种基于混合现实的自动驾驶车辆测试方法

车晓波，李超，张子辉

（齐鲁工业大学（山东省科学院）山东省科学院自动化研究所，山东 济南 250014）

DOI：10.3976/j.issn.1002-4026.2022.02.011

摘要：针对自动驾驶汽车在复杂环境下的安全性测试问题，提出一种基于混合现实的自动驾驶车辆测试方法。该方法将仿真环境中的虚拟场景映射到真实的测试环境，通过传感器和数据融合快速收集自动驾驶测试车的智能感知和行为决策等性能指标，然后基于混合现实测试场景、控制中心、测试车辆构建闭环测试系统。通过案例验证，说明该方法可满足在多种场景下自动驾驶车辆的测试要求。

关键词：混合现实；自动驾驶；测试方法；测试场景；背景车；控制中心；整车在环

动车运用所调车作业计划优化

范贤，徐小明，钱程

（合肥工业大学 汽车与交通工程学院，安徽 合肥 230009）

DOI：10.3976/j.issn.1002-4026.2022.02.012

摘要：动车运用所的调车计划编制随着检修任务的增加而变得越来越复杂，调车计划编制的自动化对于增强动车运用所的检修能力具有重要意义。以最小化动车组检修任务完成时的时刻之和为目标，考虑动车运用所的股道占用冲突等约束构建优化模型，设计的贪婪算法结合邻域搜索的启发式算法可以对调车计划编制的自动化问题进行快速求解。最后，设计算例验证本文算法的有效性。研究发现，对于15组动车组规模的5个算例，平均Gap值为0.87%，且有3个算例直接求出了最优解；对于20组动车组规模的5个算例，邻域搜索改进的平均值为1.35%。

关键词：动车运用所；动车组检修；调车作业计划；贪婪算法；邻域搜索

城市快速路出口匝道与衔接交叉口协调控制研究

刘正，刘素芳，李新刚*

（北京交通大学 城市交通复杂系统理论与技术教育部重点实验室，北京 100044）

DOI：10.3976/j.issn.1002-4026.2022.02.013

摘要：城市交通出行需求具有动态性，快速路出口匝道与下游衔接交叉口具有较强的关联性，当交叉口交通疏解能力有限，出口匝道与衔接交叉口距离未合理设置时，交叉口排队易延伸至出口匝道，影响快速路车流正常运行。利用并行微观交通仿真软件Paramics对不同交通需求、出口匝道与下游衔接交叉口间距情况下的城市快速路出口匝道与衔接交叉口的信号协调控制进行研究,分析出口匝道的信号控制和相位差对路网交通流量和行程时间的影响。仿真结果表明出口匝道与衔接交叉口的信号协调控制能明显提高交通流量，降低行程时间。

关键词：城市交通；协调控制；相位差；出口匝道；交叉口

城市快速路交通事故特性分析与安全评价

单亚男¹ ,李树彬^1，2* ,林兆丰¹

（1.山东建筑大学 交通工程学院，山东 济南 250101;2.山东警察学院 交通管理工程系，山东 济南 250014）

DOI：10.3976/j.issn.1002-4026.2022.02.014

摘要：通过分析济南市快速路交通事故统计数据,分别从时空分布、事故形态、事故发生原因等角度探究了城市快速路交通事故的特性。通过提取事故发生前5 min内的车型比数据和交通流量数据，并分析其与交通事故之间的规律性特征，构建基于色阶图的事故风险安全评价表，根据概率统计模型推算出事故发生的临界流量，最后综合以上数据分析构建快速路事故风险安全评价模型。数据拟合结果表明，根据当前交通流量和车型比例实时评估快速路的交通流运行安全风险，可以通过调控当前交通流量对可能发生的事故进行预警。针对快速路交通事故规律和特点，提出了事故预防及安全管理对策与措施，以达到预防事故发生、提升快速路运行安全水平的目的。

关键词：交通事故；交通流量；车型比；事故临界流量

其他研究论文

原子系综在二次方相互作用演化下多体纠缠特性

王娅妮，王明锋*

（温州大学 数理学院，浙江 温州 325035）

DOI：10.3976/j.issn.1002-4026.2022.02.015

摘要：利用平均量子Fisher信息度量了在二次方相互作用下体系的相互纠缠的特性，同时也考虑了加上线性相互作用项后体系多体纠缠演化的特点，结果表明在线性和非线性共同作用下自旋体系的多体纠缠保持的时间更久。考虑了体系在噪声影响下的纠缠产生过程，发现即便是有噪声的情况下，原子体系也还具有很高的纠缠度。这对于量子多体纠缠在量子精密测量和量子通信中的应用都有着极其重要的作用。

关键词：自旋压缩；多体纠缠；平均量子Fisher信息；单轴扭曲；二次方相互作用