深圳大学学报理工版 /oa 高分辨透射电子显微镜的原位实验综述 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105001 高分辨透射电子显微镜(transmission electron microscopy, TEM)原位实验是在纳米乃至皮米尺度上实时研究物质在不同场环境中的原子和电子结构变化、探寻材料在使役条件下性能根源的一类实验研究方法,在基础科学探索与产业技术研发的源头创新中起着不可或缺的作用.本文详细介绍了高分辨透射电镜原位实验研究的技术原理以及应用进展.按照原位电镜实验实现手段进行分类,概述原位电子束照射、环境透射电镜、四维超快电镜、原位加热、加电、力学、光学、液体、气体样品杆等各类高分辨原位电镜实验的实验技术、原理以及应用的最新进展.随着技术的进步,高分辨原位电镜实验正向着芯片化、复合化和定量化的方向发展,而目前所遇到的电子束、磁场的干扰以及成像速度问题相信在不远的将来会得到解决. 2021年09月15 00:00 2021年第5期 441 452 16698604 健男,尹美杰,张熙,刁东风 应用于激光等离子体实验的脉冲展宽分幅相机 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105002 研制基于脉冲展宽技术的行波选通X射线分幅相机,光电阴极加载偏置-3 kV的直流电压和斜率2.7 V/ps的斜坡电脉冲,微通道板微带上加载-483 V的直流偏置电压和半高宽度290 ps的选通电脉冲,电子图像成像比例为1∶1.利用激光器轰击金靶材产生短X射线均匀照明相机微带阴极,测得相机时间分辨率约为20 ps,在微带阴极长度小于20 mm范围内,相机增益均匀性优于20%;采用直流紫外光对相机的静态空间特性进行标定,在相机成像面直径小于56 mm范围内,空间分辨率测量值为10 lp/mm. 2021年09月15 00:00 2021年第5期 453 458 5687062 雷云飞,刘进元,蔡厚智,王东,黄峻堃,王勇,邓珀昆 晶闸管自触发并联Marx发生器设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105003 采用充电直流电源为600 V的晶闸管作为电路开关元件,利用串联并联相结合的Marx发生器结构,设计一种应用于长磁透镜的大电流脉冲发生器.利用晶闸管电流驱动特性,将门极通过稳流电感及限流电阻接地构成自触发结构.模拟了电路输出及各级晶闸管自触发波形,在负载电阻为500 mΩ、负载电感为1.14 mH时,输出电流幅值为-1.1 kA、宽度为 2.68 ms的脉冲.将该电流脉冲用于激励长磁透镜,获得持续时间为1.2 ms、强度高于0.6 T的磁场.研究充电电压、储能电容及电路并联级数等对脉冲电流幅值和宽度的影响,当充电电压增大时,脉冲电流变大,宽度不变;当储能电容值增大、并联级数增大时,脉冲电流幅值变大,宽度变宽. 2021年09月15 00:00 2021年第5期 459 467 5090512 邓珀昆,蔡厚智,龙井华,王东,雷云飞,黄峻堃,王勇,刘进元 基于银纳米线的柔性电极 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105004 银纳米线是一种制备柔性电极的理想材料.本研究采用喷涂方法,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate, PET)衬底上制备方阻为33 Ω/sq、 λ=620 nm处光学透过率为87%的银纳米线透明导电薄膜.所制备薄膜在空气中具有较好稳定性,其方阻在46 d内未发生明显变化.弯曲测试结果表明,在纳米线结处的应力影响下,薄膜方阻先增大后保持相对稳定.将制备的银纳米线透明导电薄膜作为阴极,成功制备了红光<a href="mailto:CdS@ZnS">CdS@ZnS</a>量子点发光二极管,表明喷涂法制备银纳米线柔性电极可行,可为制备稳定的银纳米线柔性电极提供一种简单、低成本、可大规模生产的方法. 2021年09月15 00:00 2021年第5期 468 472 3289626 叶志祥,胡陆峰,黎政焜,王宁,仇明侠 色散和自相位调制消除混沌时延的数值分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105005 摘要:研究单模光纤中色散与自相位调制效应对单反馈半导体激光器混沌时延的影响.仿真中通过调节单模光纤的二阶色散系数与平均入纤光功率,以控制色散和自相位调制效应.结果表明,混沌激光在光纤中的传输距离达到色散长度后,色散效应增强使混沌时延得到明显抑制,在混沌时延特征处的自相关系数值可以最快0.5 dB/km的抑制速率下降.当混沌激光在光纤中继续传输至20 km后,由于自相位调制效应累积至显著作用范围,混沌时延达到稳定抑制状态,最优抑制效果可达11.6 dB. 2021年09月15 00:00 2021年第5期 473 478 4678831 李石川<sup>1, 2</sup>,柴萌萌<sup>1, 2</sup>,乔丽君<sup>1, 2</sup>,张明江<sup>1, 2</sup>,王涛<sup>1, 2</sup>,高少华<sup>1, 2</sup>,张建忠<sup>1, 2</sup> 受压区局部增强的钢筋混凝土梁抗剪性能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105006 钢筋混凝土梁受压区的应力状态和材料性能对抗剪承载力和变形能力的影响显著.用性能更好的纤维增强水泥基复合材料(engineered cementitious composite, ECC)替换受压区混凝土,以增强钢筋混凝土梁的抗剪性能,是一个崭新的尝试. 设计了4条全尺寸的钢筋混凝土梁,研究受压区ECC对有/无箍筋梁抗剪性能的影响;为得到准确的箍筋和混凝土的抗剪贡献,在箍筋内部安装应变片还原真实的箍筋抗剪贡献;为了解耦弯曲挠度和剪切挠度,采用非接触式数字图像系统测量混凝土表面的应变场. 结果表明:受压区ECC改变了梁的破坏过程;对于无箍筋梁,受压区ECC的存在使得构件抗剪承载力和挠度分别提高了92.0%和97.3%,对于有箍筋梁,抗剪承载力和挠度提高幅度分别为5.2%和26.8%;在主斜裂缝发展过程中,普通混凝土梁的混凝土抗剪贡献缓慢下降,而受压区用ECC替换的梁则是先缓慢减小然后逐渐增大直至剪切破坏;用两种方法解耦了梁的弯曲挠度和剪切挠度,二者结果吻合较好;现有典型规范不能准确的预测混凝土与箍筋的抗剪贡献. 2021年09月15 00:00 2021年第5期 479 488 6874501 周英武,胡智恒,胡彪 含缺陷钢筋混凝土锈蚀特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105007 为深入理解钢筋的锈蚀机理及模拟自然锈蚀现象,采用X射线计算机断层扫描技术(X-ray computed tomography, XCT),无损跟踪并分析钢筋保护层中包含初始缺陷的样品腐蚀过程,对比分别在界面、中部和表面处含有缺陷的样品在通电和干湿循环两种加速锈蚀实验下的三维锈蚀形貌和破坏情况. 结果表明,干湿循环倾向于产生空间上不均匀分布的大面积锈坑,通电会产生均匀分布的微小锈坑;干湿循环锈蚀在相近的真实锈蚀率下会普遍产生比通电加速锈蚀更大的裂缝宽度,更贴近真实锈蚀情况;不同的缺陷位置以及加速锈蚀方法对于界面锈蚀产物积累的影响并不明显,但保护层开裂与缺陷位置有关,靠近样品外侧的缺陷更易导致样品开裂. 2021年09月15 00:00 2021年第5期 489 495 5548858 孙红芳,姜策,曹坤,徐平贵,张小刚 基于双参数模型的地铁车站地震易损性分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105008 为研究地震作用下地铁车站结构的动力响应及损伤状况,以某单层双跨地铁车站为研究对象,建立饱和砂土场地下地铁车站结构非线性动力体系数值模型.采取增量动力响应分析的方法,分别选取层间位移角模型和基于变形-能量的双参数损伤模型,对地铁车站结构进行地震易损性分析,从而求解地铁车站结构在不同地震烈度下的极限状态超越概率.分析结果表明:地面峰值加速度小于0.2g时结构偏于安全,损伤以轻度损伤为主;地面峰值加速度大于0.2g时,逐渐向中等损伤及更严重损伤过渡;结构损伤程度较轻(轻微损伤和中等损伤)时,最大变形对结构损伤起主要控制作用;结构损伤严重(严重损伤和倒塌)时,累计滞回耗能对结构的损伤起到关键作用.研究结果可为地铁车站结构的防灾减灾及抗震设计提供参考. 2021年09月15 00:00 2021年第5期 496 503 4674053 姜京伟<sup>1</sup>,李静波<sup>2</sup>,崔春义<sup>2</sup>,许民泽<sup>2</sup>,苏健<sup>3</sup>,张鹏<sup>2</sup> CRISPR-Cas9介导靶向突变拟南芥ERF1-1基因 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105009 利用CRISPR-Cas9基因编辑技术对拟南芥真核生物释放因子1-1(eukaryotic release factor 1-1, ERF1-1)基因进行高效率的靶向突变以获得该基因突变体,观察突变体表型并进一步探索ERF1-1基因在拟南芥中生长发育中的功能.根据原间隔序列邻近模块序列(protospacer adjacent motif, PAM)的特异性,选择1对位于ERF1-1基因内部的靶点序列,并设计1对向导核糖核酸(guide ribonucleic acid, gRNA),将与这对gRNA序列碱基互补配对的脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid, DNA)序列构建到pHEE401载体中. 将构建好的重组质粒转化到农杆菌GV3101菌株,接着利用含有重组质粒的农杆菌对拟南芥花序进行滴花法侵染. 用含有潮霉素的培养平板筛选转基因T1代阳性苗并传代培养,通过测序检测每一代植株靶点附近是否发生编辑.采用目前最有效的CRISPR/Cas9基因靶向编辑技术突变拟南芥ERF1-1基因,成功获得了一系列不同形式的ERF1-1基因突变植株,在正常生长条件下ERF1-1突变植株与野生型相比具有轻微的生长发育缺陷表型.根据erf1-1突变植株的表型推测ERF1基因家族的成员ERF1-1、 ERF1-2和ERF1-3可能在功能上冗余. 研究成果可为后续拟南芥ERF1基因功能研究提供遗传学方面的数据. 2021年09月15 00:00 2021年第5期 504 509 3847394 熊伟<sup>1, 2, 3</sup>,朱成新<sup>1, 2</sup>,王玉婷<sup>1, 2</sup>,郑媛<sup>1, 2</sup>,刘琳<sup>1, 2</sup>,莫蓓莘<sup>1, 2</sup> 慢性社交挫败应激小鼠大脑的C-U RNA编辑 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105010 核糖核酸(ribonucleic acid, RNA)编辑与应激、神经系统疾病和精神疾病有关,然而胞苷到尿苷(C-U)的 RNA编辑与慢性社交挫败应激(chronic social defeat stress, CSDS)的相关性尚未明确.分析小鼠大脑奖赏关键区——腹侧被盖区(ventral tegmental area, VTA)中存在的C-U编辑,及其在情绪应激(emotional stress, ES)或生理应激(physical stress, PS)下的社交挫败模型中的变化.结果发现,在成年雄性小鼠VTA内约16 198个高置信度编辑位点存在C-U编辑.其中,48个位点具有显著组间差异RNA编辑水平,其主成分分析显示,主成分1的贡献率达到了51.78%.此外,ES组、PS组和对照组中分别有307、223和301个位点特异地存在于组内的多个样本中,并在与中枢神经系统相关的基因功能方面呈现差异化的富集.更重要的是,作为应激的重要相关因子,血清和糖皮质激素依赖性激酶1基因在ES组中特异性地表达显著上调,同时其mRNA也在ES中存在特异的编辑.研究结果证明,CSDS小鼠模型大脑VTA中存在明确的C-U RNA编辑改变,且可能参与CSDS相关的潜在分子机制. 2021年09月15 00:00 2021年第5期 510 516 6359790 任春艳<sup>1, 2, 3</sup>,魏志远<sup>1, 3</sup>,饶军华<sup>4</sup>,饶义剑<sup>2</sup>,陈建欢<sup>1, 3</sup> 基于公共数据集的三阴性乳腺癌转录组学分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105011 三阴性乳腺癌(triple negative breast cancer, TNBC)是乳腺癌中恶性程度较高的一种病理分型,因其病理呈现雌激素受体、孕激素受体和人类表皮生长因子受体2均为阴性的特殊性,使得目前药物治疗效果不甚理想,探究与TNBC病变过程相关的病理标志物是当前乳腺癌研究领域的热点之一.通过高通量基因表达(gene expression omnibus, GEO)数据库获取TNBC相关的基因集,并进行主成分分析、差异基因筛选、基因功能和信号通路的富集分析、蛋白互作网络构建以及加权基因共表达网络分析等转录组学分析.结果表明,TNBC和非TNBC具有明显不同的基因表达模式,这些差异基因主要富集于表皮生长和分化、乳腺上皮细胞生长和发育等相关生物学过程,还富集于转录因子结合相关分子功能与雌激素信号转导相关通路.整合蛋白互作网络和共表达网络的结果,可以预测TFF1、 FOXA1、 AGR2和AGR3可能是涉及TNBC病理表型的关键基因.研究结果为揭示TNBC潜在的病理标志物以及由此衍生的疾病诊疗靶标或分子调控机制,提供一定的理论研究依据. 2021年09月15 00:00 2021年第5期 517 527 8917978 龚俊杰<sup>1, 2</sup>,王平<sup>1</sup>,徐子金<sup>1</sup> 基于行走特征矢量图的步态识别方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105012 摘要:为解决多视角下存在服饰和携带物等协变量时,基于轮廓或关节模型的步态识别方法识别效果不理想的问题,结合深度学习技术,提出基于人体行走特征矢量图(walking feature vector diagram, WFVD)的步态识别方法.首先,以视频流为输入,基于人体姿态估计模型与人体部位关联场,获取行走特征矢量图;然后,设计以WFVD为输入的步态时空网络作为特征学习与识别网络,基于残差学习模块学习步态空间特征和长短期记忆(long short-term memory, LSTM)网络学习步态时间特征,在网络末端采用softmax分类器进行分类;最后,基于中国科学院自动化研究所研发的CASIA-B数据集和自建数据集进行实验.实验结果表明,所提出的方法既充分利用了步态时空信息又避免了冗余信息的干扰,能较好地解决多视角下的服饰和携带物等协变量结合的真实环境中的步态识别难题. 2021年09月15 00:00 2021年第5期 528 535 5969530 彭小波<sup>1</sup>,黄海娜<sup>1</sup>,杨辉跃<sup>1</sup>,刘俊宏<sup>1</sup>,黄瑛<sup>2</sup> 石墨烯超表面等离子体诱导透明的研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105013 设计一种基于石墨烯的等离子体诱导透明超表面模型,该结构由上下两个不同尺寸的十字形石墨烯层夹一层聚酰亚胺隔离层组成.在不改变结构尺寸的前提下,通过改变上下十字形石墨烯层几何中心位置间的距离,控制上层和下层石墨烯间的耦合,从而形成等离子体诱导透明效应.该结构利用上层和下层石墨烯可分别作为明暗模式,在几何中心的移动过程中激励出不同的谐振模式,当入射波电场沿着TM方向极化时,上层和下层石墨烯之间通过明暗模式的干涉相消实现透明窗口由大变小再到关闭的功能. 当入射波电场沿着TE方向极化时,下层石墨烯由于被激励产生弱多极子谐振反过来抑制上层石墨烯,从而实现等离子体诱导透明窗口由无到有再到双透明的变化.该研究在两个垂直极化方向上同时实现不同功能,为极化不敏感的等离子体诱导透明效应研究以及多功能等离子体诱导透明机理提供理论依据. 2021年09月15 00:00 2021年第5期 536 542 6293612 赵其祥,马梦诗,郑树泉 基于主元增广矩阵的SVM故障检测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105014 为提高支持向量机(support vector machine, SVM)的故障检测率,提出一种基于主元增广矩阵的SVM(SVM based on principal component augmented matrix, PCAM-SVM)故障检测方法.运用主元分析(principal component analysis, PCA)算法在主元空间中计算得分矩阵,再加入得分的时滞输入特性和时差输入特性,构建增广矩阵.运用正常数据和故障数据的增广矩阵训练SVM模型,获得判别分类函数,再运用SVM模型对测试数据进行分类.PCAM-SVM方法通过构建主元增广矩阵,增加模型输入特性复杂度,有效降低了数据自相关性,提高了SVM的故障检测性能.将该方法应用于多变量动态仿真案例和田纳西-伊斯曼过程,并与PCA、独立元分析(independent component analysis, ICA)、核主元分析(kernel principal component analysis, KPCA)、SVM和PCA-SVM方法比较,验证了PCAM-SVM方法的有效性. 2021年09月15 00:00 2021年第5期 543 550 3673846 郭金玉,李涛,李元