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利用注意力机制的LSTM模型来模仿草莓温室中的专业环境控制策略
智能温室环境控制中的专家决策模拟与注意力机制应用研究一、研究背景与问题提出气候变化加剧了农业生产的不确定性,传统温室控制方法已难以应对非线性环境动态与多变量交互作用。以草莓为例的高价值作物,其关键生长期对温度、湿度、光照等环境参数极为敏感,现有PID等控制方法存在响应滞后、适应性差等问题。本研究针对以下核心挑战展开:如何通过数据驱动方法学习专家经验,建立可解释的智能控制模型,并在实际场景中验证其有效性。二、方法论创新1. **数据融合与预处理**:- 构建包含11个核心参数(温湿度、CO₂浓度、光照强度等)和12个统一特征(新增时间维度)的标准化数据集- 采用滑动窗口法(24小时序列,10分钟
来源:Information Processing in Agriculture
时间:2025-12-22
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在自然环境中,对不同技术水平和认知功能的乒乓球运动员在视觉运动策略方面的可穿戴眼动追踪研究
本研究通过可穿戴眼动追踪技术,系统探究了不同技能水平和认知特征的乒乓球运动员在自然istic环境中的眼动行为差异,揭示了视觉策略与运动表现之间的关联性,为运动视觉训练及特殊群体干预提供了科学依据。### 研究背景与核心问题乒乓球作为高速动态运动,对视觉-运动整合能力要求极高。已有研究证实,专业运动员在视觉搜索效率、瞳孔调节能力及眼动控制精度等方面优于业余选手,但针对认知障碍群体的对比研究仍属空白。本研究聚焦三个核心问题:(1)专业运动员与认知障碍群体的眼动策略是否存在本质差异;(2)运动经验如何塑造视觉控制模式;(3)自然istic环境下的眼动数据能否有效反映运动表现差异。### 研究设计与技
来源:Human Movement Science
时间:2025-12-22
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综述:准金属有机框架(Quasi-MOFs)在水处理中的应用:合成、表征与技术
金属有机框架材料(MOFs)作为新一代多孔功能材料,在水质净化领域展现出独特优势。然而,传统MOFs受限于金属节点高度配位和微孔结构导致的传质受限问题,亟需通过结构创新突破性能瓶颈。准MOFs(quasi-MOFs)作为缺陷工程与结构调控的交叉产物,通过精准控制晶格缺陷密度、分布及化学性质,在保持部分有序框架的同时引入高活性位点与多级孔道,为解决传统MOFs效能瓶颈提供了新思路。### 一、准MOFs的结构特性与制备策略准MOFs的核心特征在于其独特的"有序-无序"二元结构。通过热解处理、溶剂辅助配体置换或动态配位调控等手段,可在保留MOFs晶格骨架的基础上,定向生成金属空位(OVs)、未饱和
来源:Environmental Science and Ecotechnology
时间:2025-12-22
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评估波斯尼亚和黑塞哥维那萨拉热窝严重的城市污染危机:移动监测与污染源特征分析
萨拉热窝冬季空气污染源解析与时空分布特征研究一、研究背景与问题提出萨拉热窝作为巴尔干半岛的重要城市,其冬季空气质量问题长期存在。尽管该地区PM2.5年均浓度位居欧洲前列,但针对亚微米级颗粒物(PM1)的化学组分和污染源解析仍存在研究空白。本研究通过2023年1月的移动观测 campaign(SAAERO实验),结合多维度高分辨率仪器数据,首次系统揭示了萨拉热窝PM1的化学组分构成、污染源时空分布特征及其健康风险关联。二、研究方法与技术路线1. **观测设计**:采用移动实验室(IVECO车辆)沿城市特定路线进行多时段(9天,共39个循环)观测,结合固定站点(Bjelave山站)数据形成互补。观
来源:Environment International
时间:2025-12-22
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脂质吞噬抑制:纳米塑料/MC-LR对斑马鱼发育造成干扰的新机制
斑马鱼胚胎发育期纳米塑料与蓝藻毒素协同毒理机制研究一、研究背景与意义(1)环境污染物协同效应研究现状随着全球微塑料污染问题加剧,环境污染物间的协同效应逐渐成为研究热点。纳米塑料(NPs)因其独特理化性质(如高比表面积、长循环半衰期)已证实具有显著的发育毒性,可干扰脂质代谢、钙稳态和骨骼发育等关键生理过程(Liu et al., 2024b)。与此同时,蓝藻毒素微囊藻毒素-LR(MC-LR)作为水生环境中主要的肝毒性物质,其生物累积效应与纳米塑料存在显著关联。近年研究显示,MC-LR可通过表面吸附作用增强纳米塑料的生物毒性(He et al., 2023),而纳米塑料的吸附能力又能显著提高MC-
来源:Environment International
时间:2025-12-22
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孕前母体与胎儿金属水平以及金属经胎盘转运效率对新生儿甲状腺功能的影响:孕期母体维生素D水平的调节作用
该研究基于中国马鞍山出生队列(MABC)的2444名孕妇及新生儿数据,系统评估了孕期14种重金属暴露对新生儿甲状腺功能的潜在影响机制。研究发现,重金属通过胎盘屏障的转移效率(PTE)及母体血、脐带血中金属浓度是调节新生儿甲状腺激素水平的关键因素,同时揭示了维生素D营养状态在其中的调节作用。### 一、研究背景与核心问题甲状腺功能对胎儿神经发育和代谢健康至关重要。孕期母体接触的重金属可能通过胎盘屏障影响胎儿甲状腺激素平衡,但相关机制尚不明确。现有研究多聚焦单一金属或成人的甲状腺健康,缺乏对混合暴露及胎盘转运效率的系统分析。该研究创新性地结合胎盘组织样本,通过多维度生物样本(母血、脐血、胎盘)和先
来源:Environment International
时间:2025-12-22
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西班牙的氡风险地图绘制:一种兼顾人口和建筑物的方法
西班牙氡暴露风险评估的革新性研究及其公共卫生意义氡作为重要的室内空气污染物,其暴露风险评估长期面临数据整合的挑战。西班牙核安全委员会(CSN)2017年发布的地质导向型氡潜在风险地图,虽基于12,000余个住宅测量数据,但未考虑建筑形态与人口分布的动态关联。本研究通过整合CSN地质风险数据与西班牙土地登记局(Catastro)的12百万建筑物信息,首次构建了兼顾地质潜在性与人口暴露特征的全国性氡风险图谱,为欧洲氡防控策略提供了重要参考。一、研究背景与核心发现1. **传统风险图谱的局限性**:CSN地图基于地质构造和伽马辐射测量,采用90%分位值(P90)划分五类风险区。但该模型未考虑现代建筑
来源:Environment International
时间:2025-12-22
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斯瓦尔巴群岛高纬度冰川中遗留铅的积累与二次释放:铅同位素的启示
### 斯瓦尔巴群岛铅污染的来源与冰川融化次生释放机制研究解读#### 研究背景与核心问题铅(Pb)作为工业文明的重要污染物,其全球分布受到长期大气传输和地质活动的影响。随着北极气候变暖加速,冰川消融导致封存的铅污染重新进入生态系统,这一现象在斯瓦尔巴群岛尤为显著。研究团队通过多介质铅浓度分析、同位素示踪及模型模拟,系统揭示了北极高纬度地区铅污染的时空分布特征、来源构成及冰川融水对铅二次释放的作用机制。#### 关键发现与科学价值**1. 空间异质性与铅污染特征** 研究覆盖斯瓦尔巴群岛8个典型区域,发现铅浓度在环境介质中呈现显著分异。 cryoconite(冰下泥)的铅浓度最高(40.7±
来源:Environment International
时间:2025-12-22
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在高度城市化的地区觅食的海鸥,其激素水平和能量代谢会受到影响
该研究以加拿大蒙特利尔地区繁殖的环斑海鸥为对象,系统探讨了卤代阻燃剂(HFRs)和全氟化合物(PFAS)对鸟类能量代谢及激素调节的潜在影响。研究团队通过为期三年的跟踪监测和血液样本分析,揭示了污染物浓度与甲状腺激素、皮质酮及能量代谢指标之间的复杂关联,并首次观察到性别特异性代谢响应模式。以下从研究背景、方法设计、核心发现及生态意义三方面进行解读。### 一、研究背景与科学问题城市化进程加速导致陆源污染向水域扩散,蒙特利尔圣劳伦斯河沿岸作为工业密集区,其水体和沉积物中PFAS、PBDEs等持久性有机污染物(POPs)浓度持续超标。环斑海鸥作为典型的城市适应型鸟类,其频繁的垃圾场觅食行为使其暴露于
来源:Environment International
时间:2025-12-22
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通过分析人类和动物的粪便,并与尿液进行比较,对草甘膦(glyphosate)和氨苯磺酸(AMPA)进行大规模生物监测
该研究由荷兰瓦赫宁根大学食品安全研究中心主导,针对全球最广泛使用的除草剂草甘膦(glyphosate)及其主要环境代谢物氨甲基膦酸(AMPA)进行了跨区域生物监测分析。研究团队通过收集欧洲10个农业生态区及阿根廷1个研究点的样本,创新性地采用粪便作为生物监测矩阵,对比分析了人类尿液与粪便中草甘膦及AMPA的检出率与浓度差异,并首次揭示了蝙蝠等高营养级生物的暴露特征。以下从研究背景、方法创新、关键发现及科学意义四个维度进行解读:一、研究背景与问题提出草甘膦自1996年被广泛用于转基因作物种植后,其全球使用量激增300倍。尽管欧盟已禁止作为作物脱水剂,但2023年续期许可仍引发争议。现有生物监测多
来源:Environment International
时间:2025-12-22
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用于通过过一硫酸盐活化高效降解拉米夫定的磁性空心Fe₃O₄@Co-Ni层状双氧化物:机制与协同效应
本研究聚焦于磁性空心Fe3O4@Co-Ni层状双氧化物(LDO)催化剂在高效降解抗病毒药物拉米夫定(3-TC)中的创新应用。通过整合材料工程与反应动力学的跨学科方法,团队成功构建了具有双重优势的催化体系:一方面,磁性Fe3O4内核赋予催化剂易于回收的物理特性;另一方面,Co-Ni双金属层与氧空位协同作用,显著提升了对难降解有机污染物的处理效能。**催化剂设计创新** 研究采用MOF模板法,通过分步合成策略构建了磁性空心结构。首先以Fe3O4纳米颗粒为核,利用沸石咪唑酯框架(ZIF-67)作为模板制备Fe3O4@ZIF-67核壳复合物,随后通过调节镍盐添加量(0.1-0.4 g)实现不同Co/
来源:Emerging Contaminants
时间:2025-12-22
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在蓝光条件下,Synodontis eupterus 对不同饮食中褪黑素水平的繁殖反应
本研究聚焦于蓝发光二极管(LED)光周期与膳食褪黑素协同作用对非洲 squeaker 鲶鱼(Synodontis eupterus)繁殖性能的影响机制探索。研究团队通过为期56天的对照实验,系统评估了0、0.5和1 mg/kg不同褪黑素添加量对雌雄亲鱼性腺发育、激素水平及后代质量的关键作用。在实验设计方面,研究采用个体养殖模式,每组设置12尾亲鱼(6♂6♀),初始体重控制在90-90.5克区间。实验环境模拟自然水族馆养殖条件,配备连续增氧系统和波长465-467 nm的蓝光光源(光照强度550 lux)。评估体系涵盖四个维度:性腺成熟度(通过性腺系数GSI和肝体比HSI表征)、激素动态(睾酮、
来源:Animal Reproduction Science
时间:2025-12-22
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利用超高效液相色谱-质谱联用技术快速分离异构氟苯硝酮,并将其应用于实际样品分析
该研究聚焦于开发一种高效、低耗的液相色谱-质谱联用技术(UPLC-MS),专门用于分离氟苯基硝酮(FPNs)的三种 positional异构体(邻位、间位、对位)。这一挑战源于硝酮类化合物在生物活性及药物开发中的重要性,而传统分离方法存在分析时间长、溶剂毒性高等缺陷。研究团队通过系统优化色谱条件,成功实现了异构体的高效分离与定量分析,为绿色化学与精准分离技术的结合提供了新范式。**技术突破与创新点** 研究以解决异构体分离难题为核心,创新性地采用超高效液相色谱(UPLC)与质谱联用技术。通过设计实验(DoE)系统评估了流动相比例、缓冲体系、pH值及柱温等关键参数。实验发现,以水(DI)与乙腈
来源:Analytica Chimica Acta
时间:2025-12-22
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综述:植物残体作为草地生态系统服务的基石
草原生态系统中的枯落物管理及其对生态系统服务的影响(总字数:约2100个中文字符)一、研究背景与核心问题全球约三分之一的陆地面积为草原覆盖,但作为最濒危的生态系统之一,草原正面临剧烈退化。美国国家科学研究所(NDSU)研究团队通过系统性文献综述指出,传统管理策略过度关注植被高度和密度,却忽视了枯落物在维持生态系统服务中的关键作用。本文旨在揭示枯落物对生物多样性、水文调节、养分循环等服务的综合影响,并提出基于区域差异的管理优化方案。二、枯落物生态功能解析(一)植被结构与生物多样性枯落物的物理特性直接影响植物种子萌发和群落结构。深度超过5厘米的连续枯落层会显著抑制小种子植物(如狗尾草)的萌发,而适
来源:Agriculture, Ecosystems & Environment
时间:2025-12-22
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覆盖作物有可能增强土壤有机碳的固定能力,从而抵消温室气体排放,同时不会对水稻产量的净零目标产生负面影响
该研究系统评估了覆盖作物在水稻生产中对温室气体排放、土壤有机碳动态及产量的综合影响。研究整合了135篇已发表的实证研究数据,包含1539组对比试验观测值,揭示了覆盖作物技术在不同环境条件下的复杂作用机制。一、核心研究发现1. 气候效应的双重性覆盖作物应用显著增加甲烷(CH₄)排放(89.3-132.3%),主要源于水稻田长期淹水环境下,覆盖作物残体分解产生的甲烷前体物浓度提升。同时,一氧化二氮(N₂O)排放量增长16.3-64.6%,这与其生物氮固定过程中反硝化作用增强有关。值得注意的是,尽管单种气体排放量上升,但通过优化管理措施可使净全球变暖潜能(GWP)降低30.6%,其中44.6%的减排
来源:Agriculture, Ecosystems & Environment
时间:2025-12-22
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焦炉排放物通过影响SFTA1P介导的乙酰辅酶A(Acetyl-CoA)代谢,导致肺上皮细胞发生恶性转化
焦炉排放物(COEs)是已知的人类致癌物,长期暴露可诱导肺上皮细胞恶性转化。尽管多项研究证实COEs与肺癌发生存在关联,但其分子机制仍不明确。长链非编码RNA(lncRNAs)作为表观遗传调控的重要分子,在环境毒物诱发的癌症中可能发挥关键作用。本研究通过多组学整合与功能验证,首次揭示lncRNA SFTA1P通过调控乙酰辅酶A代谢抑制COE诱导的肺恶性转化,并发现其作为预后生物标志物的临床价值。**研究背景与核心发现** COEs含多环芳烃等毒性成分,通过氧化应激、DNA损伤等途径促进肺癌发生。已有研究证实COEs可诱导肺上皮细胞恶性转化,但分子机制尚未阐明。lncRNAs作为非编码RNA,
来源:Environment & Health
时间:2025-12-22
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菊粉通过抑制LPS-TLR4介导的坏死性凋亡,减轻小鼠在生命早期接触GenX物质所导致的生殖毒性:探索肠道-睾丸轴的作用机制
该研究系统性地探讨了GenX(一种全氟化合物替代品)对小鼠早期生活暴露的生殖毒性机制,并验证了菊粉(inulin)作为潜在干预策略的有效性。研究采用动物实验与多组学技术结合的方式,构建了从肠道菌群失调到睾丸损伤的完整病理链条,揭示了环境污染物与宿主互作的复杂机制。### 一、GenX的生殖毒性特征1. **肠道屏障破坏与菌群失调**孕期GenX暴露(2 mg/kg体重/天)导致子代小鼠出现肠道结构异常:结肠固有层可见腺体萎缩(红色箭头)和大量炎症细胞浸润(黑色箭头),H&E染色显示组织学评分显著升高(p<0.001)。肠黏膜屏障完整性受损,紧密连接蛋白ZO-1、occludin和claudin
来源:Environment & Health
时间:2025-12-22
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通过矩阵工程法制备的纤维素纳米晶体,用于制造性能稳定且耐水性的手性光子器件
纤维素纳米晶体(CNCs)作为生物质资源转化的重要材料,近年来在光子学领域展现出独特的应用潜力。其核心优势在于通过水溶性自组装形成具有胆甾相液晶特性的超分子结构,这种结构赋予材料颜色、双折射率和旋光色散等光学特性,为可穿戴设备、智能光学材料和环保涂层提供了新思路。本文将系统解析CNCs光子学材料的研究进展,重点探讨材料稳定性提升与多功能集成策略,并展望其在可持续科技中的应用前景。一、CNCs光子学材料的核心特性与结构基础CNCs通过硫酸盐水解法从纤维素微纤丝中提取,形成直径3-50纳米、长径比50:1的长棒状纳米晶体。这种特殊形态使其在溶液中自发组装成具有连续螺旋结构的胆甾相液晶(choles
来源:Accounts of Materials Research
时间:2025-12-22
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部分亚硝酸盐化序批反应器中的氧化亚氮生成与羟胺积累:不同操作策略的比较
该研究系统探讨了部分硝化(PN)序列批处理反应器(SBR)中不同运行策略对一氧化二氮(N₂O)排放的影响机制。研究构建了三种运行策略,通过对比分析发现:策略II(间歇曝气)的N₂O排放因子(EF)高达13.5%,显著高于策略I(单次投料+微需氧阶段)的4.4%和策略III(分次投料)的10%。这种差异主要源于操作条件对氨氧化细菌(AOB)代谢途径的调控作用。在策略II中,将原本连续的曝气阶段切割为三个微需氧间隔,导致氨氧化速率(AOR)在初始阶段激增至0.67 gN/(gVSS·d),但长期运行后因AOB活性衰减,AOR回落至0.36 gN/(gVSS·d)。这种波动与微需氧阶段中积累的羟胺(
来源:ACS ES&T Water
时间:2025-12-22
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利用微生物燃料电池从人尿液中连续、自主地提取液态肥料,以实现循环经济:阴极液的特性分析
该研究聚焦于开发一种新型微生物燃料电池技术(EF-MFC),旨在通过尿液处理实现能源、水和营养的同步回收。研究采用陶瓷基膜构建双室反应器,在阳极通过微生物分解有机物产生电能,阴极则通过电化学渗透实现水质净化与营养物富集。以下从技术原理、创新设计、实验结果及社会价值四个维度进行解读:### 一、技术原理与系统设计研究基于微生物燃料电池(MFC)的电极反应机制:阳极通过产电菌分解尿液中有机物(如尿素、蛋白质)释放电子,阴极利用氧气还原反应(ORR)消耗电子并生成水。通过引入陶瓷基膜,系统实现了电化学分离与微生物代谢的协同作用。陶瓷膜具有多孔结构(壁厚0.2-0.25cm,内径1.5cm)和天然表面
来源:ACS ES&T Engineering
时间:2025-12-22