面向科技创新活动的数学建模教学研究

讨论了大学生科技创新活动与数学建模课程的关系,分析了大学生科技创新活动快速发展对于数学建模课程建设及创新人才培养带来的挑战.在此基础上,详细阐述了面向大学生科技创新活动的数学建模课程建设的实践措施及效果.     

“摇铃形”金复合纳米二氧化硅在细胞和组织暗场成像中的应用

金纳米颗粒因其具有独特的物理化学及光学性质, 在生物影像、癌症诊断治疗等领域表现出极大的应用前景, 但因小尺寸纳米金颗粒(<20 nm)在生理体液环境中稳定性较差、体内安全剂量低、被动靶向效果不明显等问题, 使其在体内成像, 尤其在活体肿瘤部位成像中受到较大局限. 本文针对上述问题, 将13 nm金颗粒生长在具有特殊核壳结构的夹心二氧化硅空腔之内, 形成具有新型结构的“摇铃形”金复合纳米二氧化硅(silica nanorattles@gold nanoparticles, SN@GN), 既保留金纳米颗粒的强散射特性以利于细胞和动物组织中实现暗场成像, 同时二氧化硅壳层将金颗粒保护起来, 提高了纳米颗粒的稳定性. 细胞毒性实验表明SN@GN的细胞生物相容性良好, 毒性低. 动物急性毒性实验表明, SN@GN的最大耐受剂量大于200 mg/kg, 而GN的体内最大耐受剂量仅为4.6 mg/kg, 显著提高了金纳米颗粒的生物相容性. 本研究为SN@GN在生物暗场影像领域的应用提供了重要的实验依据.     

拓扑空间中几类紧性的非标准刻画

利用非标准分析理论,对拓扑中的紧性、相对紧、局部紧性进行非标准刻画,简化原有证明,使它们的本质性质更为清晰,使拓扑学在理论上更加深刻.     

面向应用的射频仿真系统近场效应误差修正

根据当前射频仿真系统的具体应用,介绍了用单脉冲比幅测角方式的近场效应修正方法。通过计算导引头的到达角误差,在三元天线组振幅的梯度方向上调整振幅幅值,使到达角误差趋于零。由此时的三元天线组振幅值计算合成目标的位置,生成方位角和俯仰角的近场效应误差修正表格。推导出适合于波导裂缝阵天线导引头的单脉冲比幅测角模型,并针对均匀圆形阵的波导裂缝阵天线特点,简化了单脉冲比幅测角时所需要的和、差信号的计算方法。本文方法所生成的近场效应误差修正表格对方位角的精度及对俯仰角的精度。满足实际应用的精度误差要求。简化后的单脉冲比幅测角在满足精度要求的同时,降低了算法的复杂度,平均提高程序运行时间55%。     

计及双馈风机不同控制策略的静态等值

风电并网快速增加，风电机组如双馈感应发电机(Doubly-fed Induction Generator, DFIG)承担部分火电机组供电任务，现有静态等值算法未考虑新能源并网控制策略对静态等值影响，对静态安全分析造成威胁。因此有必要确定不同控制策略下DFIG并网潮流，建立计及DFIG控制策略的静态等值。本文首先基于DFIG内部模型，分别建立不同控制策略下DFIG并网潮模型。其次考虑DFIG有功功率、无功功率相互耦合，在求解潮流过程中判定潮流模型。最后利用内部网络对外部网络发电机无功灵敏度确定保留发电机节点，修改节点导纳矩阵保留DFIG内部结构，进行静态等值。结果表明，不同控制策略下，系统电压幅值变化幅度大于相角，本文所提等效模型比传统Ward等值具有更高的精度，验证了所提算法的可行性和有效性。     

一种频域多路径电磁干扰对消方法

针对实际环境中背景干扰相关性差导致干扰对消误差较大的问题，提出一种频域多路径电磁干扰对消方法。利用变分模态分解(VMD)的分频特性将两通道信号分解为多个具有相同中心频率和分解带宽的模态信号，利用分解后的模态信号构造多路径干扰对消系统。然后利用反向传播(back propagation, BP)神经网络对每一路径上的信号进行非线性拟合并对消，从而获得真实的被测设备(EUT)辐射发射信号。结果表明，与真实EUT辐射发射信号相比，所提方法得到的EUT辐射发射信号功率误差低于1 dB且信号相关性高于96%;与变步长LMS算法、EMD-LMS算法相比，功率误差至少降低3.6 dB,信号相关性至少提高15%。所提方法对在开阔场中大型、可移动的EUT电磁辐射发射原位测试研究具有参考价值。     

步态信号采集与分类平台的设计与实现

低成本、易实施、无接触式的步态信号采集与分类平台可为步态的定量评估、智能诊断提供新的研究路径与参考思路。应用改进经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)结合Bagging正则化共空间模式(Bagging regularized common spatial pattern, BRCSP)与Fisher线性判别分析法(Fisher linear discriminant analysis, FLDA)设计了步态信号采集与分类平台。该平台将采集到的步态信号通过改进EMD进行滤波，抑制高频干扰噪声，提取真实、有用的本征模态分量(intrinsic mode function, IMF)进行信号重构，从而得到包含完整、准确步态信息的信号；再通过BRCSP特征提取方法强化步态信号的个体差异性及共同特征，提取出显著的特征分量；最后应用FLDA方法将特征向量映射到低维度空间中并进行步态分类。实验结果表明，该平台能准确分类进入红外、激光检测区域内的不同步态，平均分类准确率达到96.6%。     

碱性纤维素酶产生菌株的筛选及其酶学性质研究

【目的】从堆肥中筛选和鉴定产碱性纤维素酶的菌株,对菌株及其酶学特性进行研究。【方法】以刚果红平板染色法进行初筛,摇瓶发酵复筛,分离到高酶活菌株C73。通过形态观察和16SrRNA序列分析对菌株进行鉴定。采用DNS定糖法测定发酵液酶活最适pH值、pH值稳定性、最适温度、热稳定性及常见金属离子、SDS、EDTA等对酶活的影响。【结果】该菌株形态呈杆状,革兰氏阳性,不产芽孢,适宜在pH值8.0~11.0、30~37℃条件下生长。16SrRNA序列比对发现,该菌株与琼斯氏菌(Jonesiasp.)PC1序列相似度大于99%,初步鉴定为琼斯氏菌属菌株。在发酵培养基中,菌体浓度和CMCase活力分别在40h和50h达到最大值,随着发酵时间的延长发酵液pH值稳定在9.5左右。粗酶液的最适作用pH值为10.0,此时CMCase活力达2.3U/mL。在pH值8.0~11.0的范围内保持60%以上的酶活;最适作用温度为60℃,且在30~80℃的范围内保持60%以上的酶活。金属离子Mn2+、Co2+和(NH4)2SO4对酶活力有较强的抑制作用。【结论】菌株C73呈现较高的碱性CMCase酶活、较高的热稳定性和pH值稳定性,具有良好的工业应用前景。     

供应商现金缺口期的融资策略:贷款融资vs.保理融资北大核心CSCD

生产型供应商通常因应付账款的到期日早于应收账款的到期日产生现金缺口期.在批发价格契约下,研究了供应商产生现金缺口期融资需求的外部条件及其在贷款和保理两种融资方式之间的选择策略.研究表明:融资条件为下游零售商的预付款低于一定水平且金融市场上银行无风险收益率不高于特定值;在保理费率适当的前提下,供应商将在应收账款管理效率高于临界水平时采取贷款融资、管理效率低于临界水平时采取保理融资,并且均衡融资策略随金融市场竞争程度、保理商融资比例及生产成本而变动.     

木糖产乙醇微生物的育种研究进展

甘蔗渣水解产物中含量第二高的是木糖，利用微生物高效转化木糖产乙醇是目前蔗渣纤维综合利用的关键途径之一，但野生型酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）不能利用木糖发酵产乙醇，这成为当前纤维素乙醇实现产业化生产的主要瓶颈之一。本文从微生物木糖代谢途径、利用木糖产乙醇的微生物、木糖产乙醇基因工程菌的构建、利用传统诱变方法改良木糖乙醇菌种等4个方面综述当前木糖产乙醇微生物的育种研究进展，指出木糖乙醇发酵最为理想的微生物菌种和最有应用前景的微生物分别是树干毕赤酵母（Pichia stipitis）和酿酒酵母基因工程菌，为改良木糖乙醇微生物提供理论依据。