2024年, 第39卷, 第05期　
刊出日期：2024-10-25

  

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  电催化5–羟甲基糠醛制备2,5–呋喃二甲酸的研究进展

  姜均政, 徐宝钗, 彭祥

  天津科技大学学报. 2024, 39(05): 1-13. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20240013

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  5±羟甲基糠醛(HMF)作为一种重要的生物质资源备受关注，其氧化产物2,5±呋喃二甲酸具有替代对苯二甲酸合成高聚物的商业潜力。生物质资源的充分利用可减少对传统化石能源的依赖，而将生物质高效催化转化为高价值化学品是生物质循环利用的重要途径之一。本文系统综述了依赖pH的HMF电催化氧化反应路径，并深入分析其反应机制；重点讨论用于HMF催化氧化反应的电催化剂的设计策略，并总结了催化剂研究的最新进展及其电催化性能的优化策略；对未来的研究方向进行展望。对这些研究进展的系统分析，将为实现生物质资源的可持续利用和高效转化提供理论和实践指导。
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  基于辅酶调控产9α-OH-AD工程菌株构建及其发酵工艺优化

  高园园, 孙康, 石畅, 王雪梅, 申雁冰, 王敏

  天津科技大学学报. 2024, 39(05): 14-21. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230174

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  利用偶发分枝杆菌(Mycobacteriumfortuitum)MFT降解植物甾醇生产9α-羟基-雄烯二酮(9α-OH-AD)过程中，存在丙酰辅酶A过量积累及辅因子不平衡等问题，影响菌株的转化效率。通过表达scpC降低胞内丙酰辅酶A含量，并通过串联表达ndh解决植物甾醇侧链降解过程中胞内辅因子I不平衡的问题，在此基础上表达AarC将琥珀酰辅酶A和乙酸盐转化为琥珀酸盐和乙酰辅酶A，增强三羟酸(TCA)循环。构建的重组工程菌株MFT-scp C-Aar C-ndh经初步优化发酵后，9α-OH-AD产率达到89.56%，比原始菌株转化率提高了37.86%。本研究为9α-OH-AD的工业化生产提供了理论基础和技术支持，也为其他植物甾醇转化工程菌株的构建提供新策略。
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  棘孢木霉降解纤维素能力评价及其对玉米秸秆的降解效果

  王珊珊, 万博文, 王皓郁, 连启睿, 朱振元

  天津科技大学学报. 2024, 39(05): 22-30+55. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230176

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  秸秆在自然条件下降解速度慢，容易造成环境污染及资源浪费。为了提高玉米秸秆的还田率和土壤肥力，本研究利用刚果红染色法、滤纸崩解实验等多种方法对实验室分离鉴定保藏的菌株棘孢木霉(Trichodermaasperellum)ZZY的降解纤维素能力进行综合评价。结果表明：棘孢木霉中的羧甲基纤维素酶(CMCase)、β-葡萄糖苷酶(β-Gase)和滤纸酶(FPA)的酶活力分别为(22.67±1.95)U/m L、(14.96±1.11)U/m L和(14.56±0.79)U/m L。随后利用盆栽实验将其孢子粉制备的可湿性粉剂施用在玉米秸秆上，与对照组相比，在15～120 d内显著加快了玉米秸秆的降解速度，菌剂组在120 d时达到了最好的降解效果，玉米秸秆的干质量、半纤维素、纤维素、木质素的降解率分别达到(82.87±5.12)%、(81.96±5.02)%、(86.75±4.72)%、(65.11±6.21)%；土壤中的营养成分也显著提高，有机质、全氮、有效磷、速效钾的含量分别达到(30.83±0.22)g/kg、(3.03±0.12)g/kg、(21.82±0.13)mg/kg、(410.30±0.84)mg/kg。这说明棘孢木霉ZZY具有良好的降解纤维素的能力，其制备的可湿性粉剂能有效降解玉米秸秆，提高秸秆还田率，提升土壤肥力。
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  1-MCP协同高浓度CO₂短激对青皮无花果采后软化的影响

  代理响, 何宛宸, 何洪鑫, 段慧敏, 侯双迪, 刘霞

  天津科技大学学报. 2024, 39(05): 31-36+80. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230164

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  以山东威海青皮无花果为实验材料，分别研究了1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene,1-MCP）处理、高浓度CO₂短时应激处理（短激）、1-MCP协同高浓度CO₂短激对果实采后软化等贮藏品质的调控规律。结果表明：与对照组（CK）相比，1-MCP和高浓度CO₂单独与两者协同处理都可抑制青皮无花果采后呼吸强度，降低多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果胶甲酯酶（PME）、纤维素酶（Cx）、β-葡萄糖苷酶（β-Glu）的酶活性，维持果实色泽和硬度，延缓果实软化和降低腐烂率。其中，1-MCP协同高浓度CO₂短激处理效果最好，贮藏20 d后，1-MCP协同高浓度CO₂短激处理组硬度为1.74 N，原果胶含量比对照组高38.4%，果胶甲酯酶和可溶性果胶仅为对照组的79%和80%。本研究为青皮无花果采后抗软化提供了理论依据。
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  东中国海海域气溶胶光学特性研究

  杨会宁, 郑小慎

  天津科技大学学报. 2024, 39(05): 37-48. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230222

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  气溶胶光学特性影响着气溶胶对太阳辐射的吸收和散射能力，因此不同类型气溶胶的环境和气候效应也存在着显著差异。通过CALIPSO(cloud-aerosol lidar and infrared pathfinder satellite observations)卫星的气溶胶数据分析了2008年3月—2021年2月东中国海海域气溶胶光学特性及类型的分布情况。结果表明：渤海和黄海气溶胶光学厚度较大且季节变化不明显，东海气溶胶光学厚度相对偏小，季节差异较大；3个海域气溶胶的退偏比和色比均表现为春季最大。渤海和黄海春季以沙尘型气溶胶为主，其他季节以沙尘海洋型气溶胶为主，东海春季受沙尘海洋型气溶胶影响最大，其他季节以清洁海洋型气溶胶为主。沙尘型和沙尘海洋型气溶胶的光学厚度较大，颗粒较大且粒子以非球形为主，清洁海洋型气溶胶的光学厚度较小，粒子偏球形，由此可见不同类型的气溶胶具有不同的光学特性，这对理解大气中的能量平衡和预测气候变化具有重要意义。
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  基于自适应位置调节的飞蛾扑火MPPT控制方法

  常振成, 肖梓跃, 张书睿, 刘锐君, 郗重企, 游国栋

  天津科技大学学报. 2024, 39(05): 49-55. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230215

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  为了解决传统光伏阵列最大功率点追踪(maximumpowerpointtracking,MPPT)算法易陷入局部最大功率点(localmaximumpowerpoint,LMPP)的问题，本文提出一种基于自适应位置调节的飞蛾扑火(adaptivepositionadjustment for moth-flame optimization algorithm,AMFO)MPPT控制方法，该方法在飞蛾的位置更新机制中引入自适应位置插值策略和自适应权重因子策略，提高了算法的求解精度和优化速度，使之不易陷入局部最大功率点。将改进后的算法应用于光伏系统MPPT中，仿真实验结果表明：改进后的算法相较于传统的飞蛾扑火优化(moth-flameoptimization,MFO)算法、灰狼优化(greywolfoptimizer,GWO)算法和粒子群优化(particleswarmoptimization,PSO)算法，在均匀光照和局部遮阴条件下的追踪速率和精度均有较大提升。
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  基于RBAC模型的中文医疗命名实体识别

  张斌, 赵婷婷, 张碧霞, 陈亚瑞, 王嫄

  天津科技大学学报. 2024, 39(05): 56-62. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230180

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  中文医疗命名实体识别旨在从非结构化数据中抽取结构化实体，目前的主流研究都使用了大量的训练数据。针对中文医疗命名实体识别训练数据匮乏的问题，提出了基于联合分词的RBAC(RoBERTa-BiGRU-Attention-CRF)模型和基于语义搜索的命名实体识别数据增强方法。首先利用预训练模型和双向门控循环单元(BiGRU)提取文本的深度双向语义表示，再将该语义表示分别送入分词模块和命名实体识别模块。分词模块利用条件随机场(CRF)得到分词信息。命名实体识别模块利用BiGRU与多头注意力得到混合语义表示，再送入CRF得到命名实体识别的标签序列。在CCKS2019中文电子病历数据集上的实验结果表明，该方法在数据量较少的情况下F1达到90.5%，证明了该方法的有效性。
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  基于区域特征补全和细粒度特征注意力的行人重识别方法

  孙志伟, 吴广群, 马永军

  天津科技大学学报. 2024, 39(05): 63-71. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230184

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  针对现有行人重识别方法对行人图像中遮挡区域特征利用率较低和行人图像中提取的特征细粒度不足的问题，提出了一种基于区域特征补全和细粒度特征注意力的行人重识别方法。首先，提出细粒度特征注意力模块，通过对输入特征进行分割加权重组，并添加注意力机制，以获得细粒度特征；其次，引入区域特征补全模块，通过将输入特征分块聚类，使遮挡区域特征能够通过相同聚类的特征恢复；最后，使用身份损失、加权正则化三元组损失和中心损失对模型进行训练优化。在公开数据集Market-1501、DukeMTMC-reID上进行实验，结果表明模型识别效果有所提升。
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  边缘计算环境下基于零信任的数字信誉评分模型设计

  许佳文, 王聪, 熊昱雯, 张翼英

  天津科技大学学报. 2024, 39(05): 72-80. https://doi.org/10.13364/j.issn.1672-6510.20230224

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  边缘计算通过在接近数据源的地方进行实时处理，与云计算相结合，提供高效能、低延迟的计算解决方案，构建了全面的分布式计算体系。然而，边缘计算的分布式和内部信任特性也导致了边界安全模糊的问题。零信任架构的出现打破了原先静态的边界防御模式，使设备在网络中能实现动态安全。但是，边缘设备的分布式特性导致边缘计算在零信任架构中存在动态管理的复杂性、资源限制等困难。针对此问题，本文提出一种基于零信任的数字信誉评分模型(DRSM)，通过结合区块链，实现边缘计算环境下的动态访问管理和授权。该方案有助于解决边界安全模糊的问题，降低恶意攻击对系统造成的影响。仿真结果表明，本文模型能够有效减少异常边缘设备的访问，提高系统的安全性。