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关键词： Preheating  

摘要： The conventional two-fluid model，neglecting mesoscale structures and requiring fine grids，fails to enable efficient industrial-scale simulations. This study develops a coarse-grid model with a mesoscale-structure-based drag model（MSSD），establishing a flow-reaction coupling framework. Validations demonstrate the MSSD model’s accuracy in predicting industrial fluidized-bed gasification. The results show that optimal gasification of industrial - scale equipment occurs at an equivalence ratio of 0. 200 under low temperature;higher temperature and air preheating enhance reactions，while oxygen-enriched gasification in high altitude environment alleviates the decrease of syngas calorific value;5% moisture wheat straw yields peak syngas calorific value;rubber shows superior gasification efficiency among all feedstocks. Rice husk and bark require preheated air for optimization. This model breaks fine-grid constraints，offering a reliable theoretical tool and data support for the optimal design and operation control of industrial fluidized bed reactors. © 2025 Southeast University. All rights reserved.

关键词： Subsidence   InSAR   Low permeability media   Groundwater modeling   USA  

摘要： As groundwater depletion threatens future water availability in many regions of the world, improved monitoring is crucial. Interferometric synthetic aperture radar (InSAR) provides valuable deformation data that can be related to changes in groundwater storage, but interpreting these deformation data is challenging due to the delayed response of deformation to changes in the aquifer. Many studies have considered the delayed deformation induced by long-term depletion of groundwater, and found that permanent deformation can continue for decades after depletion has stopped. However, there have been relatively few studies that consider the delay in deformation in response to elastic, seasonal changes in aquifer groundwater levels, and an absence of studies that performed a formal modeling analysis to quantify the relative significance of various drivers of this delay. Recent studies leveraging seasonal InSAR-derived deformation data to estimate aquifer recharge pathways have highlighted the need to understand how quickly deformation responds to groundwater storage changes at the seasonal time scale. In this study, this analysis is conducted, and the findings demonstrate that under elastic conditions, seasonal delays can range from 0 to 60 days depending on the vertical hydraulic conductivity, fine-grained layer thickness, and fraction of the aquifer that is composed of coarse-grained material. Seasonal delays from field data are also explored in two regions of the western United States: the San Luis Valley, Colorado, and Central Valley, California. The seasonal delays in each of these areas were found to fall within the bounds determined in the modeling approach.

关键词： Induction heating  

摘要： Biomass pyrolysis driven by renewable energy not only allows renewable electricity to be converted into the chemical energy of products，but also enables efficient conversion by matching different driving methods to the specific characteristics of biomass and its derivatives，offering broad application prospects. The latest advancements and technical challenges of biomass pyrolysis were summarized through the analysis of the mechanism of biomass selective conversion in renewable energy‐driven processes and the comparison of heating mechanisms and reaction devices under different driving modes. Firstly，the reaction characteristics and influencing factors of biomass pyrolysis driven by solar energy，microwave，plasma，Joule heat，electromagnetic induction heating，and multi‐energy coupling were expounded. Then，the influence of pretreatment methods on the yield of biomass pyrolysis reaction and the selective effect of catalysts on product composition were also summarized during the biomass pyrolysis process. Finally，the future research direction of biomass pyrolysis technology driven by renewable energy was prospected to provide theoretical and technical reference for subsequent research. © 2025 Southeast University. All rights reserved.

关键词： 乙酰胆碱酯酶   有机磷   生物传感器   Fe， Co共掺杂UiO-66   农药残留监测  

摘要： 研究中合成了铁（Fe）、钴（Co）共掺杂锆基有机骨架纳米材料（Fe， Co co-doped UiO-66），并将其应用于乙酰胆碱酯酶生物传感器对有机磷类化合物的检测。通过构建Fe， Co co-doped UiO-66酶生物传感器，旨在提升其对有机磷类化合物的检测灵敏度与选择性，并探索其在农药残留监测领域的潜在应用价值。研究结果表明，所合成的材料呈现高分散性的八面体结构，Fe和Co离子掺杂并未改变其晶体结构。实验验证了该材料适用于生物传感器的制备。优化后的最佳检测条件为：材料添加量2 mg/mL、酶量0.6 U、PBS缓冲液pH 7.5及孵育时间20分钟。扫速研究表表明，该电极的工作状态受电极表面控制。所构建的生物传感器在有机磷化合物浓度范围为1×10-14mol/L至1×10-8mol/L时表现出良好的线性响应，检出限低至2.3×10-15mol/L。通过对番茄和芒果样品进行加标回收实验，结果显示其加标回收率分别为103.21%～106.16%和99.12%～103.31%，相对标准偏差分别为3.44%～4.29%与3.63%～6.73%，充分证明了该传感器在实际应用中的可靠性和有效性。得益于优异的电子传导性和丰富的活性位点，该材料显著增强了乙酰胆碱酯酶在其表面的固定化效果，为开发高效农药残留检测技术提供了新思路。

关键词： 人工合成菌群   工程微生物组   理性设计   构建策略   生物修复   宿主健康  

摘要： 微生物以微生物组或者微生物群落的方式栖居在自然环境或者宿主环境中，这些群落功能多样、蕴藏着改造自然和调控宿主的强大能力，是重要的生物资源，具有巨大的开发潜力，但是天然微生物组的高度复杂性和不可控性以及自然演化和宿主进化的选择性，限制了其应用。人工合成微生物组作为组成确定且可调控的“工程微生物组”，具有突破传统菌群局限性的潜能。近年来，人工合成微生物组备受关注，已经成为科学研究和产业发展的热点方向，并且正在尝试应用于环境生物修复、宿主健康管理等各个领域。本文总结了设计人工合成微生物组的3大核心理念，介绍了自上而下、自下而上等人工合成微生物组构建策略，列举了人工合成微生物组在环境、农业、化工和健康领域的潜在应用，最后剖析了目前该研究领域面临的挑战并提出了建议，为未来人工合成微生物组的设计、构建和应用提供参考。

关键词： 冷鲜宁乡猪肉   品质变化   挥发性化合物   优势微生物   相关性分析  

摘要： 为明确宁乡猪后腿肉在冷鲜藏贮藏期间的腐败微生物特征及品质的动态变化规律，本研究以猪后腿肉为研究对象，对其在0～8 d4 ℃冷藏期间猪后腿肉的pH、色泽、滴水损失、蛋白脂质氧化、菌落总数、挥发性盐基氮（TVB-N）含量、丙二醛（MDA）含量及生物胺含量进行了系统分析。基于Illumina MiSeq高通量测序技术对贮藏过程中微生物菌群多样性进行分析。采用固相微萃取法（SPME）结合气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术对猪后腿肉冷藏期间的主要挥发性成分进行分析与鉴定，并通过正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）结合变量投影重要性值（VIP）筛选差异挥发性成分，结合化合物气味阈值、相对气味活性值（ROAV）探讨关键腐败气味化合物。研究结果显示，在冷鲜贮藏期间，猪后腿肉 pH先降后升；滴水损失率在冷藏期间显著增加（P<0.05）；第4 d色差值为9.40±0.86，颜色变化最显著；蛋白质和脂质氧化加剧，MDA、羰基含量上升，第6 d总巯基含量显著降低（P<0.05）；TVB - N呈稳定增长趋势，前期增长较缓慢，后期增长较快，第8 d超过限量值，TVB-N含量达到15.73 mg/100 g；生物胺含量随时间增加，腐胺、酪胺、尸胺等是腐败主要生物胺，第6 d生物胺BAI值为146.48±0.39 mg/kg，肉已变质；菌落总数持续上升，第4 d为7.11 lg CFU/g，超过限量值。微生物群落的丰富度指数（Chao1和ACE）在第4 d发生显著上升（P<0.05），厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）为主要腐败优势菌门。样品腐败与肠杆菌属（Enterobacter）、香味菌属（Myroides）和热杀索丝菌属（Brochothrix）的相对丰度有关。通过 SPME - GC/MS 鉴定出 86 种挥发性化合物；5组冷鲜猪后腿肉样品在OPLS-DA评分的散点图上聚类良好，不同贮藏时间的样品完全分离；根据VIP>1.5筛选出7 种差异风味物质对腐败前后气味特征有重要作用；第6～8 d，3 - 甲基硫代丁酸 S - 甲酯和 2 - 甲基戊酸甲酯 ROAV＞1，构成腐败气味。通过相关性分析，发现别氏不动杆菌（Acinetobacter＿bereziniae＿LMG＿1003＿＿CIP＿70.12）、沙雷氏菌属（unclassified＿g＿＿Serratia）、劳特氏菌属（unclassified＿g＿＿Raoultella）、吉氏不动杆菌（Acinetobacter＿guillouiae）和柠檬杆菌属（unclassified＿g＿＿Citrobacter）与关键腐败气味化合物2 - 甲基戊酸甲酯（热带水果香气）和3 - 甲基硫代丁酸 S - 甲酯（尖锐奶制品味、发酵番茄蘑菇味）呈显著正相关。此外，品质指标中TVB - N、羰基、尸胺和酪胺等与这些关键腐败气味化合物呈显著正相关。本研究系统揭示了冷鲜宁乡猪肉在冷藏期间的品质劣变机制及其与微生物群落和挥发性代谢物的相互关系，为冷鲜肉的保鲜和品质控制提供了重要的理论依据。

关键词： 苹果   MdCAX5L-4   序列特征   非生物胁迫  

摘要： 为研究苹果Ca2+/H+反向转运蛋白基因（MdCAX5L-4）的基因特征及其在非生物胁迫下的表达模式，利用生物信息学和荧光定量PCR技术对其分子特性和胁迫响应情况进行了分析。结果显示：MdCAX5L-4基因ORF全长1305 bp，编码434个氨基酸残基，位于17号染色体；MdCAX5L-4蛋白具有典型Na＿Ca＿Ex结构域，为酸性跨膜疏水蛋白，二级结构以α螺旋为主，三级结构全为单体，主要分布于液泡，其与扁桃PaCAX5-likeX1及毛桃PpCAX5-likeX2的同源性最高，与欧洲甜樱桃PaCAX5-like和东京樱花PyCAX5-likeX2亲缘关系最近；MdCAX5L-4基因对干旱胁迫正调控，并且可能参与了苹果响应盐胁迫、低温胁迫和GA3处理的过程。以上研究结果表明MdCAX5L-4参与了非生物胁迫及有关信号分子的应答，本研究为进一步研究该基因并运用基因工程进行苹果遗传改良提供一定参考。

关键词： 苏云金杆菌   稻纵卷叶螟颗粒体病毒   土壤微生物   Biolog微平板   功能多样性  

摘要： 为了明确长期使用微生物杀虫剂和化学农药对水稻田土壤微生物种群数量和代谢功能多样性的影响， 本文采用分离培养技术和Biolog微平板法相结合对长期施用微生物农药苏云·稻纵颗(CnmeGV·Bt)和化学杀虫剂的稻田土壤微生物数量、代谢功能活性及碳源利用类型多样性等进行研究。结果表明: 与常规化学杀虫剂相比较， 施用CnmeGV·Bt后土壤中细菌、真菌、放线菌数量均显著增加， 分别为化学杀虫剂处理的1.86倍、1.75倍和1.34倍。进一步筛选发现真菌中木霉菌数量高于化学杀虫剂处理， 差异显著。细菌中芽孢杆菌、溶磷、解钾功能菌数量与化学杀虫剂处理无显著差异。不同处理后土壤微生物群落AWCD值随时间变化趋势基本一致， 开始的48 h AWCD变化很小， 48～144 h快速升高。CnmeGV·Bt处理后AWCD值在48～192 h均显著高于化学杀虫剂处理。CnmeGV·Bt处理后土壤微生物群落shannon多样性指数之间无显著差异， simpson指数和invsimpson指数显著提高。CnmeGV·Bt处理后土壤微生物对多种类型碳源的利用发生变化。对7种糖类、2种氨基酸类、6种己糖酸类、7种羧酸、酯和脂肪酸类的利用强度显著高于化学杀虫剂处理。对4种糖类、3种羧酸、酯和脂肪酸类的利用强度显著低于化学杀虫剂处理。主成分分析表明与CnmeGV·Bt处理相关的碳源主要是葡糖醛酰胺、黏液酸、果胶、L-鼠李糖、β-甲酰-D-葡糖苷等。与化学杀虫剂处理相关的碳源主要是龙胆二糖、L-岩藻糖、D-苹果酸等。研究结果说明稻田应用微生物杀虫剂替代化学杀虫剂能够促进土壤微生物数量及其代谢功能， 对于Bt类生物农药应用的环境行为及生态效应评价具有重要意义。

关键词： 生物柴油   多相流   电场   小尺度   燃烧特性   界面  

摘要： 研究电场对小尺度射流扩散燃烧特性的影响能够为高性能微动力装置设计提供指导。搭建了生物柴油小尺度射流扩散火焰实验台，探究了正向和反向均匀电场对火焰稳燃范围、稳燃火焰高度和宽度以及火焰爆炸频率的影响。使用可视化方法研究了电场对气液两相界面与毛细管口之间距离（以下简称界面距离）的影响。结果表明：当施加外部电场时，火焰的燃烧下限和燃烧上限会分别增大和减小，且反向电场的作用效果较正向电场更加显著。随着电压的增大，无论施加正向还是反向电场，火焰爆炸频率均减小，稳定燃烧时界面距离增大；随着正向电压增大，稳定火焰的高度和宽度分别增大和减小，最大变化幅度分别为9.74%和12.5%。反向电场时则相反，最大变化幅度分别为高度减小6.41%、宽度增大16%。

关键词： 连续微流控生物芯片   深度强化学习   控制逻辑   控制通道网络   对角通道布线  

摘要： 随着电子设计自动化技术的迅速发展,连续微流控生物芯片成为了目前最具前景的生化实验平台之一.该芯片通过采用内部的微阀门以及微通道来操纵体积仅为毫升或纳升的流体样品,从而自动执行混合和检测等基本的生化实验操作.为了实现正确的生化测定功能,部署于芯片内部的微阀门通常需要由基于多路复用器的控制逻辑进行管控,其通过控制通道获得来自核心输入的控制信号以实现精确切换.由于生化反应通常需要非常高的灵敏度,因此为了保证信号的即时传输,需要尽可能地减少连接每个阀门的控制路径长度,以降低信号传输的时延.此外,为了降低芯片的制造成本,如何有效减少控制逻辑中通道的总长度也是逻辑架构设计需要解决的关键问题之一.针对上述问题,提出了一种基于深度强化学习的控制逻辑布线算法以最小化信号传输时延以及控制通道总长度,从而自动构建高效的控制通道网络.该算法采用竞争深度Q网络架构作为深度强化学习框架的智能体,从而对信号传输时延和通道总长度进行权衡评估.此外,针对控制逻辑首次实现了对角型的通道布线,从根本上提高了阀门切换操作的效率并降低了芯片的制造成本.实验结果表明,所提出的算法能够有效构建高性能、低成本的控制逻辑架构.