Abstract:

过硫酸钾(K2S2O8)作为工业领域中应用广泛的无机含硫过氧化物，主要用作漂白剂、树脂和橡胶合成引发剂等，还用于胶片洗印。然而目前缺乏高效的方法在多种价态含硫无机化合物中将K2S2O8区分出来。本研究以牛血清白蛋白稳定的金纳米簇(BSA-Au NCs)为发光探针，实现了在各种含硫无机化合物中对K2S2O8进行高选择性区分和高灵敏度检测，即BSA-Au NCs的荧光强度随着K2S2O8浓度增加而不断猝灭，在5 nmol·L－1~10 μmol·L－1浓度范围内呈现良好的线性关系，检测限低至1.3 nmol·L－1。进一步将BSA-Au NCs制作成凝胶固相器件，实现了K2S2O8的高选择性可视化传感，这种凝胶固相器件在现场快速检测中具有广泛的应用潜力。

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为了解决复合多目标优化问题的目标函数中光滑函数梯度Lipschitz常数未知的问题，在加速邻近梯度算法的基础上，提出了一种新的回溯策略。该策略通过构建与Lipschitz常数的估计序列满足某种等式关系的更新规则，允许估计序列以非递增方式进行更新。并在适当条件下，证明了该算法生成序列的所有聚点都是弱Pareto有效解。此外，利用效用函数得到该算法的次线性收敛率为O(1/k2)。数值实验表明，与未采用回溯策略的加速邻近梯度算法相比，新提出的算法在运行时间、迭代次数和函数评估次数方面均表现出明显优势。

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通过张量方法为高阶高维时间序列构建一种新的回归模型。基于张量奇异值分解，在张量T-积下利用管秩为张量时间序列预测问题提出了一种新型的低秩自回归模型，并采用交替极小化算法进行模型参数估计。数值实验结果显示，该模型在预测精度和计算时间方面均表现出一定优势。该结果验证了这个低秩自回归模型的可行性与有效性。

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为推动城市工业品和农村农产品双向流动，基于城乡配送体系下县-乡-村三级物流网络的实际运营特征调研分析，考虑多商品和同时取送货的两阶段车辆路径问题。建立两阶段以车辆路径成本和固定派车成本之和最小为优化目标的混合整数规划模型，基于问题特性的分析提出有效不等式以提高模型性能，设计简便高效启发式算法以求解大规模问题，并借鉴河南省焦作市和鹤壁市的县-乡-村物流数据模拟生成27组不同规模的算例对模型、有效不等式和启发式算法的有效性及求解效果进行验证分析。实验结果表明：1） 建立的模型有效，在1 h内可对小规模算例求得最优解；2） 提出的有效不等式可帮助模型获得更多最优解或高质量问题的上下界；3） 提出的启发式算法可快速对小规模算例获得近似最优解、大规模算例获得满意解；4） 随着算例规模（乡镇物流中心数目、村落物流中心数目、商品种类数目）的增加，问题求解难度急剧增加；5） 将大、小型货车的装载容量分别扩大50%，运输成本明显降低，通过合理配置车型来优化运输装载和运输路径决策，进而可有效降低运输成本。研究成果不仅将对两阶段车辆路径问题的现有理论进行了有益拓展，而且还可为城乡配送提供决策支持，进而助力乡村振兴。

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针对大规模电力系统状态的物理特性和数学表征进行刻画，介绍了电力系统中n维离散状态空间的概念，通过引入电力系统元器件权重信息，刻画元器件在电力系统中的重要性和影响力，给出自然序下电力系统状态空间的结构性质。格是一种特殊的偏序集，利用自然锥〖WTHZ〗R〖WTBX〗n+诱导出的自然序，结合电力系统的结构特性，探究电力系统状态空间的偏序特征和格理论性质。对于几类经典电力系统的结构函数性质进行研究，应用于判断电力系统具体情况和描述系统故障程度，并以2/3(G)系统为例对结构函数进行具体的解释说明。所探究的性质结果为电力系统状态空间多目标优化性质研究提供了基础理论和方法支撑，对于设计电力系统高效算法至关重要。

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为探究路标对德玛森小岩鲷(Chindongo demasoni)空间学习能力的影响，以体型大小相近且健康状况良好的20尾德玛森小岩鲷幼鱼为实验对象并均分为无路标组和路标组，以绿色人工水草为可视线索(路标)，在特殊“T”形迷宫中进行空间学习训练，每尾鱼每日进行5次空间学习训练并记为1个训练周期，连续训练6个周期后对无路标组进行移除食物奖励处理、对路标组进行路标放置在错误觅食区域所在臂入口处理。验证实验结果显示：1) 在路标存在的情况下，随着训练次数的增加，实验鱼的正确率明显升高，到达正确觅食区域经历时长明显减少。2) 实验鱼在空间学习训练中的运动特征如游泳速度在到达正确觅食区域前后没有明显变化；随着训练次数的增加，无路标组到达正确觅食区域前的游泳加速度明显增大；在路标存在的情况下，实验鱼游泳加速度在到达正确觅食区域后明显减小，运动时间比在到达正确觅食区域后明显增加。3) 实验鱼的脑体比与空间学习训练中的正确率以及第21～25次训练到达正确觅食区域经历时长没有统计学意义上的相关关系。研究结果提示：德玛森小岩鲷具有空间学习能力，能够建立可视线索与食物奖励之间的联系；在空间学习过程中，路标的存在提升了德玛森小岩鲷的觅食效率；在空间学习过程中德玛森小岩鲷的运动参数变化不明显，仅在到达正确觅食区域后的游泳频率增加；德玛森小岩鲷脑体比与空间学习能力无明显的相关关系。

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为探究斑马鱼(Danio rerio)恐惧传染是否存在性别二态性，将实验用雌、雄性斑马鱼各自平均分成对照组测试鱼、对照组演示鱼、刺激组测试鱼和刺激组演示鱼，然后进行同性或异性个体间恐惧传染测试。向对照组和刺激组演示鱼分别施加蒸馏水和加内源警戒素溶液，记录并分析同性或异性对照组和刺激组测试鱼与恐惧反应相关的行为学数据。同性个体间恐惧传染测试结果显示：雄性或雌性刺激组测试鱼的首次上浮时间及底部停留时间均明显长于雄性或雌性对照组测试鱼；雄性刺激组和对照组测试鱼的上浮频次及下潜频次无明显差异；雌性刺激组测试鱼的上浮频次及下潜频次明显少于雌性对照组测试鱼。异性个体间恐惧传染测试结果显示：雄性刺激组和对照组测试鱼的所有为学指标均无明显差异；雌性刺激组测试鱼的首次上浮时间及底部停留时间均明显长于雌性对照组测试鱼；雌性刺激组和对照组测试鱼的上浮频次及下潜频次无明显差异。研究结果表明斑马鱼的恐惧传染存在性别二态性，雌性斑马鱼存在同性和异性个体间的恐惧传染，雄性斑马鱼仅对同性个体表现出明显的恐惧传染效应。

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受地形限制，重庆市境内隧道建成数量众多且分布密集，在岩溶区因隧道修建产生了一系列环境和工程负效应问题。结合重庆市岩溶区的地质背景和地下水化学特征，系统梳理了该区域内隧道建设环境和工程负效应，包括诱发岩溶塌陷、导致水体疏干漏失、影响植被生长与分布、降低土壤质量和引起土壤污染、改变地下水热格局、诱发隧道涌水涌泥、引发围岩坍塌与结构毁损等。在此基础上，指出了未来研究的总体趋势和方向：1) 加强对隧道影响岩溶地基稳定性的机制的研究及评估；2) 加强水体转换过程与疏干影响范围认定与保护研究；3) 加强土壤、植被对隧道建设的响应过程与机制的研究；4) 化“单一”为整体，衔接岩溶隧址区“双评价”。

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为揭示嘉陵江流域汛期降水规律，基于该流域11个气象站1960—2020年逐日降水资料，采用线性倾向估计、Mann-Kendall非参数检验、滑动t检验、重标极差分析、贡献率分析等方法分析了流域汛期(5—9月)总降水量和不同等级降水量的时空演变规律，并量化降水日数和降水强度变化对降水量的贡献。结果表明：1) 流域汛期降水以中雨和小雨为主，总降水量及不同等级降水量均呈增长趋势，其中暴雨降水量增幅最大；2) 总降水量及中雨、大雨和暴雨降水量在空间上呈“东部和西南部多、北部少”的格局，总体上南北差异大于东西差异；3) 除总降水量在1985年发生突变外，不同等级降水量均没有突变发生；未来总降水量及中雨、暴雨降水量仍呈增加趋势，而小雨、大雨降水量呈减少趋势；4) 总降水增量与中雨、大雨和暴雨降水增量主要受降水日数变化影响，小雨降水增量则主要源于降水强度增加。研究结果为区域气候变化研究及水资源的利用和开发提供科学依据。

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物流交通条件是区域发展重要的前置条件。为明确重庆县域物流交通水平与乡村农业生产发展的作用联系，以重庆县域为研究区域，围绕县域物流交通和农业发展两大系统构建评价指标体系，运用熵权法和耦合协调模型分析重庆县域物流交通和农业生产发展的耦合协调度，并采用障碍度模型识别制约二者协调发展的主要因素。结果表明：2005—2020年重庆县域物流交通与农业发展耦合协调度呈上升趋势，空间分布格局表现为重庆市中心城区最高、渝西地区次之、渝东北地区再次、渝东南地区最低；邮政业务总量、物流交通业固定资产投资额和载货汽车总量不足是制约物流交通和农业生产发展耦合协调度提升的主要障碍因素。未来应从发挥重庆市中心城区经济辐射、完善交通基础设施、发展特色山地农业和优化农业发展模式等方面，提升重庆县域物流交通和农业生产的协调发展。

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通过对具有常数收获和状态反馈控制的竞争模型的研究来分析渔业和畜牧业中种群动态。建立了相关数学模型，分析该模型平衡点的存在性和稳定性，应用Dulac判别法和Poincare准则研究周期解。研究发现系统在特定条件下存在稳定结点或焦点，并证明了阶1周期解的渐近稳定性。因此，合理控制收获率和反馈机制可实现种群可持续管理，为渔业和畜牧业提供理论指导。

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为实现食品中四环素类抗生素(tetracyclines，TCs)的快速检测，提出了一种基于木香精油碳点(wood essential oil carbon dots，WCDs)的荧光探针检测方法。以木香精油为原料，采用油浴法一步合成了具有蓝色荧光的WCDs，研究了WCDs对TCs的检测性能及检测机理，并在8种食品样品中验证了WCDs荧光探针的可行性。结果显示：WCDs的最佳激发波长和最佳发射波长分别为370、440 nm；在磷酸盐缓冲溶液为溶剂、45 ℃孵育30 min条件下，WCDs荧光探针对质量浓度范围为0.05～5.0 μg·mL-1的TCs表现出良好的线性关系(R2=0.999 5)，检出限为0.036 41 μg·mL-1； TCs诱导WCDs荧光猝灭源于荧光共振能量转移和聚集诱导猝灭的协同作用；对8种食品样品中TCs进行检测后计算得出TCs加标回收率为94.0%～106.4%、相对标准偏差为1.2%～2.7%。上述结果提示WCDs荧光探针在快速检测TCs方面具有很高的选择性、灵敏度和可行性，为食品中TCs的检测提供了新的思路与策略。