2024年, 第51卷, 第03期　
刊出日期：2025-07-11

  

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  科学家之路

  公卫江

  辽宁大学学报（自然科学版）. 2024, 51(03): 188. https://doi.org/10.16197/j.cnki.lnunse.2024.03.006

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  <正>公卫江,东北大学教授,“兴辽英才计划”青年拔尖人才,辽宁省物理学会副秘书长。一直在低维体系的电子结构及量子输运特性、非厄米量子体系的物性等方面开展研究,在国内外主要学术刊物上发表SCI论文200余篇,承担了国家自然科学基金、教育部中央高校基本科研业务费基金等项目,多次获得辽宁省自然科学学术成果奖。
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  嵌有马约拉纳束缚态的T型量子点结构中的电流交叉关联

  公卫江, 贡同, 代雪峰

  辽宁大学学报（自然科学版）. 2024, 51(03): 193-199. https://doi.org/10.16197/j.cnki.lnunse.2024.03.010

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  本文研究了在两个量子点之间嵌入拓扑超导纳米线的T型结构中，由马约拉纳束缚态所引起的电子输运特性，通过考虑对称和反对称两种偏压施加方式，发现量子点之间的超导对势对马约拉纳束缚态的非局域性有重要的影响.主要表现为，相比于电导发生的微弱变化，电流交叉关联的强度明显依赖于偏压施加方式和量子点间的超导对势.这表明电流交叉关联是描述马约拉纳束缚态性质的重要内容.该工作有助于深入理解马约拉纳束缚态的物理特性.
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  赝矢量的几何本质

  刘畅, 牛奔, 孙钰韬, 刘世兴

  辽宁大学学报（自然科学版）. 2024, 51(03): 200-207. https://doi.org/10.16197/j.cnki.lnunse.2024.03.009

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  本文借助于微分几何中的外积运算、微分形式、Hodge星算子等基本概念，探究了赝矢量的几何本质是微分2-形式，又借助Hodge星算子，给予微分2-形式可以被称为赝矢量的合理解释.通过将叉积运算替换为外积运算，清晰地解释了赝矢量、真矢量及其混合运算规则的逻辑关系，举例说明赝矢量及其运算在力学和电动力学等领域中的应用.特别是，应用赝矢量的运算规则给出了向心加速度是真矢量的合理解释.
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  基于Gabor卷积和Transformer的课堂表情识别研究

  曲大鹏, 杨天奇, 郭伟嘉, 田芳茵

  辽宁大学学报（自然科学版）. 2024, 51(03): 208-219. https://doi.org/10.16197/j.cnki.lnunse.2024.03.008

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  为了针对复杂环境变化无法精准识别学生表情问题，本文设计了一个基于Gabor卷积和Transformer的表情识别模型Gabor-Vision-Transformer(GVT).将Gabor卷积和Transformer的思想相结合，设计了一个特征提取块GVT-Block.首先通过Gabor卷积提取富含丰富纹理和边缘信息的面部局部特征，再通过Transformer提取全局数据之间的长距离信息，从而更好地学习面部关键特征，显著提高模型的分类效果.GVT模型在RAF-DB和FER2013Plus数据集上的准确率分别为88.56%和87.38%,并与多个模型进行对比实验和分析，验证了本模型效果的优越性.
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  基于三维特征构建和扩张残差网络的机械故障音频识别方法

  景源, 李孟鼎

  辽宁大学学报（自然科学版）. 2024, 51(03): 220-231. https://doi.org/10.16197/j.cnki.lnunse.2024.03.012

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  已有的基于音频的机械故障识别方法，大多是使用二维神经网络和音频信号的某个单一特征(如功率谱)进行故障检测，然而单一的音频特征在提取过程中可能会存在关键信息丢失的现象，且往往只能提取音频特征的单一维度(如空间上)信息，这极大限制了现有设备故障音频算法的有效性.为了探究解决上述问题的方法，本文提出一种包含不同音频特征的三维特征构建方式，利用不同的音频特征弥补特征提取过程中的关键信息；并且构建了三维扩张残差网络模型(DR-3DCNN),采用空洞卷积的方式增大模型对全局的关注，同时获取不同尺度的特征信息；充分利用不同特征之间的相关性，建立特征与原始音频数据的深层次关联；最后，采用公开的故障工业机器调查和检查数据集(MIMII)进行实验.实验结果表明，三维特征和DR-3DCNN相组合的方式，其机械故障识别分类效果有了显著提升，分类准确率好于以往单一音频特征的识别算法.
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  融合TransD和边缘嵌入的知识图谱实体对齐

  闫威, 张萍

  辽宁大学学报（自然科学版）. 2024, 51(03): 232-242. https://doi.org/10.16197/j.cnki.lnunse.2024.03.011

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  实体对齐用于在两个不同的知识图谱中发现在真实世界里表示同一对象的两个实体，而基于TransE模型的实体对齐方法在处理一对多、多对一、多对多等复杂关系时存在缺陷，即准确度不高的问题，不能精准推算出具有相同关系的实体，忽视了实体的多样性.针对上述问题，本文提出使用TransD模型处理一对一和多对一的实体关系，但缺点是忽略了关系的内在相关性，本文进一步使用边缘嵌入方法解决实体对齐的关系三元组，使用TransDCP-Align模型嵌入关系结构，利用三元组嵌入获得每一个实体的向量表示，并迭代更新每一个实体的向量表示完成实体对齐.在真实世界数据集的实验表明，本文提出的TransDCP-Align模型比传统表示学习模型有更好的实体对齐性能.
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  东方大苇莺对大杜鹃雏鸟的识别与育雏分配

  李东来, 于秋阳, 孙娇

  辽宁大学学报（自然科学版）. 2024, 51(03): 243-248. https://doi.org/10.16197/j.cnki.lnunse.2024.03.002

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  鸟类具有多种亲子识别机制(如鸣声识别、表型特征、巢位置),并影响其育雏策略.然而，在巢寄生鸟类中，大杜鹃的宿主普遍缺乏对雏鸟的识别.其中一种观点认为是大杜鹃雏鸟把宿主卵(或雏鸟)拱出巢外，宿主亲鸟缺乏表型对比，导致宿主表现出识别错误，无法识别寄生鸟类.本研究选用大杜鹃的一种主要宿主—东方大苇莺为实验对象，通过双巢实验来验证东方大苇莺对大杜鹃雏鸟的识别机制和育雏策略.2014—2016年，在辽河口国家级自然保护区对26个东方大苇莺巢进行了实验.研究发现，东方大苇莺缺乏对自然寄生和人工转移大杜鹃雏鸟的识别，对大杜鹃和东方大苇莺的育雏比例无明显偏差.另外，宿主巢的寄生状态没有影响东方大苇莺亲鸟对大杜鹃雏鸟育雏分配，而雏鸟所在巢位置(t=1.314,P=0.039)对亲鸟育雏分配有显著影响.在原巢的大杜鹃雏鸟被喂养的比例明显高于新加巢，表明东方大苇莺更倾向对原巢的雏鸟进行抚育，巢位置是鸟类进行亲代抚育的重要线索.
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  人工湿地脱氮除磷的影响因素及其模拟研究综述

  刘利, 曹春娜, 庞瑞

  辽宁大学学报（自然科学版）. 2024, 51(03): 249-257. https://doi.org/10.16197/j.cnki.lnunse.2024.03.003

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  脱氮除磷是污水处理中的重点难点问题，人工湿地技术作为一种绿色生态的水处理技术，具有净化效率高、处理效果好、改善环境等优点，近年来在脱氮除磷方面得到了广泛的应用，而为了更好地研究人工湿地的脱氮除磷效果，数学模型和水环境模型被引入到人工湿地脱氮除磷的模拟.本文对人工湿地脱氮除磷的影响因素和用于人工湿地脱氮除磷模拟的模型进行了综述，总结了进水成分、环境条件、设计参数、运行参数等因素对人工湿地脱氮除磷效果的影响，归纳了衰减方程等数学模型和WASP模型、EFDC模型等水环境模型在人工湿地脱氮除磷模拟中的应用，指出了当前应用于人工湿地脱氮除磷模拟的主要模型存在的问题.
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  新型4-苯氧基吡啶类c-Met激酶抑制剂的合成和抗肿瘤活性研究

  刘举, 高俊峰, 荆锐, 李春艳, 王旭, 程蒙, 陈烨, 丁实, 沈继伟

  辽宁大学学报（自然科学版）. 2024, 51(03): 258-264. https://doi.org/10.16197/j.cnki.lnunse.2024.03.005

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  为了发现新型高活性c-Met激酶抑制剂，以2-氨基-4-氯吡啶为原料，经醚化、酰化、烷基化、还原和酰化等多步反应，制备了6种未见文献报道的4-苯氧基吡啶类化合物，化合物结构经红外光谱、核磁共振氢谱和质谱确证.生物活性测试结果显示，6种化合物对MKN-45、A549、H460和HT-29 4种肿瘤细胞株具有很好的抗增殖活性，两种化合物对c-Met激酶具有很好的抑制活性.其中化合物7b抑制MKN-45、A549、H460和HT-29细胞株的IC₅₀值分别为1.89、5.14、0.74、0.60μmol/L.该化合物在1 000 nmol/L和200 nmol/L的浓度下对c-Met激酶的抑制率分别为96.2%和82.8%,显示出了优异的抗肿瘤活性.
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  加减身痛逐瘀汤提取液在红花籽油中的增溶研究

  刘凤霞, 李文静, 党利利, 贺莉萍, 张尚智

  辽宁大学学报（自然科学版）. 2024, 51(03): 265-271. https://doi.org/10.16197/j.cnki.lnunse.2024.03.007

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  本文以透明度和稳定性为评价标准，考察Span系列表面活性剂，Span80-Tween80复配表面活性剂在红花籽油中的溶解性能，通过对增溶后形成的体系中指标性成分龙胆苦苷、羌活醇、异欧前胡素的含量进行测定，研究Span80-Tween80复配表面活性剂对加减身痛逐瘀汤提取液在红花籽油中的增溶效果.结果表明，单一Span80表面活性剂和Span80-Tween80复配表面活性剂在质量比分别为9∶1、8∶2和7∶3时，能和红花籽油形成稳定透明的混合体系，复配表面活性剂对加减身痛逐瘀汤提取液的增溶能力随Span80相对量的增加而提高，其中Span80-Tween80质量比为9∶1时，增溶效果最好，增溶体系中龙胆苦苷、羌活醇和异欧前胡素的质量分数分别可达170.36×10^-6、18.34×10^-6和12.96×10^-6.研究结果可为红花籽油的精深开发提供理论依据.
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  用于盐湖中镁锂分离的荷电纳滤膜的研究进展

  潘向萍, 周薇薇, 平兆艳, 孙志梅

  辽宁大学学报（自然科学版）. 2024, 51(03): 272-281. https://doi.org/10.16197/j.cnki.lnunse.2024.03.013

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  近年来，以锂离子二次电池为动力的新能源电动车发展迅速，锂需求的高速增长表明锂资源已经成为我国发展的重要资源.我国盐湖中锂资源储量丰富，但是由于较高镁/锂(Mg²⁺/Li⁺)质量比造成我国的盐湖提锂难度巨大.纳滤（NF）是一种新兴的低压驱动型膜分离技术，对多价离子有一定的截留作用，仅允许单价离子和水分子通过，可用于Mg²⁺/Li⁺的分离.本文综述了用于Mg²⁺/Li⁺分离的表面荷负电、正电NF膜制备工艺的研究进展.本文认为，商用NF膜和表面荷负电的复合NF膜对Mg²⁺/Li⁺分离有一定的可操作性，但NF膜表面荷负电不利于Mg²⁺/Li⁺分离；表面荷正电NF膜从盐湖中提取锂具有环保、经济、高效等优势，可通过调控NF膜的结构及性能参数来高效分离Mg²⁺/Li⁺.未来需要降低NF膜中聚酰胺层的厚度，侧重中间层和下表面层荷负电时对Mg²⁺/Li⁺分离效果等方面研究投入.期待本文能为从盐湖中提取锂的研究提供有价值的参考.
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  锌离子电池电极材料制备方法用于电化学实验改革研究

  尹成杰, 杨萍, 李智, 李亚男, 胡劲松

  辽宁大学学报（自然科学版）. 2024, 51(03): 282-288. https://doi.org/10.16197/j.cnki.lnunse.2024.03.001

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  在新能源背景下，本文从应用化学专业实验实践教学出发，通过大量的文献调研，引导学生设计具有前沿性和创新性的实验，以专业实验课程教学大纲为引导，为我校大三级应用化学专业本科生开展专业实验实践教学设计，通过分析学生课后成绩、课程反馈评价结果及大四级本科毕业设计效果等反馈教学改革成效.基于此，本实验教学采用了溶剂热法制备二氧化钒/碳布（VO₂/CC）复合材料，通过对材料的形貌、结构、电化学性能等数据的分析和讨论，帮助学生掌握新能源电池关键材料及器件的制备方法.在培养学生实验技能的同时，引导他们将理论与实践结合及提升解决实际问题的能力.
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  《辽宁大学学报》(自然科学版)征稿细则

  本刊编辑部

  辽宁大学学报（自然科学版）. 2024, 51(03): 289. https://doi.org/10.16197/j.cnki.lnunse.2024.03.004

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  <正>《辽宁大学学报》(自然科学版)是辽宁省教育厅主管、辽宁大学主办的综合性自然科学学术期刊。主要刊载数学、物理学、生命科学、化学与化工、信息科学与技术、环境科学、医药学等各学科领域的学术论文。辟有综合评述、研究论文、研究简报、科研通讯、博硕论文等栏目。