《自然》 2021年度十大人物

2021年5月15日,当中国的探测器成功着陆火星时,中国火星探测任务总设计师张荣桥流下了激动的泪水.这是中国国家航天局首次成功发射火星探测器,中国成为继美国之后第二个将探测器送上火星的国家.这项艰巨的任务曾让许多航天机构铩羽而归——几乎一半的火星任务都以失败告终.     

观赏海棠新品种‘洛可可女士’

洛可可女士’(Malus ‘Luokeke Nüshi’)系‘紫王子’海棠(M. ‘Purple Prince’)自由授粉子代选育的海棠新品种。伞形花序,半重瓣花朵(10枚),花型深杯型,酷似女士裙摆。花蕾紫红色,花朵亮红紫色且色彩稳定。花朵直径5.0 cm,花瓣椭圆形,排列方式重叠。植株树势中,树形开张。始花期较早,花期较长(8～10 d)。抗病虫害能力较强。     

3个观赏海棠半同胞家系子代叶色动态分析与初选

【目的】探讨观赏海棠自由授粉子代苗期叶色变异规律,为半同胞家系育种及海棠新品种选育提供参考。【方法】以3个绿叶观赏海棠品种(‘冬金'、‘冬红'和‘红珠宝')为母本的自由授粉半同胞家系子代为试材,采用Minolta色差仪对120株半同胞家系子代不同叶位叶片色彩进行动态测定,进行叶色动态变化研究及优选。【结果】①基于5—8月子代上叶位L^*、C^*、h°色彩参数进行CIELCH色空间动态分布图的构建,发现 ‘冬金' 家系子代叶色参数位点最为分散,叶色最为丰富,子代中出现母本不具有的亮绿色和红色叶片。②基于5月子代上位叶色彩参数(L^*、C^*、h°),构建叶色聚类分析图,发现在欧式距离19水平上可将子代划分为两大色系类群和 5 个子色系类群,即绿色系(包括褐绿色、深绿色和亮绿色)和红色系(包括紫红色和棕红色),其中绿色系占比92.5%。③基于聚类分析结果及色彩参数分别构建绿色系和红色系子代评价体系,绿色系中从高亮度、高饱和度及色彩稳定性角度优选出 ‘冬金' 家系的‘A03'、‘A09', ‘冬红' 家系的‘D21'和 ‘红珠宝' 家系的‘C10'、‘C26'、‘C29', 红色系从低色调角和色彩持续性角度优选出‘冬金' 家系的‘A37',优株叶色观赏性优于资源圃品种。【结论】通过自由授粉,观赏海棠半同胞子代群体遗传基础大大增加,叶色多样性得以提高; 以参数色空间作为优选评价方法,更为直观可视化,可用作观赏海棠实践生产及新品种选育等。     

基于广义柔度曲率信息熵的梁结构损伤识别方法

广义柔度矩阵具有普通柔度矩阵的基本性质,且仅用一些低阶模态数据就可较为准确地获取,减少了截断高阶模态带来的截断误差。结合广义柔度矩阵对低阶损伤模态的敏感性与信息熵对系统非线性显著的突显作用,提出了广义柔度曲率信息熵指标。新指标以广义柔度曲率矩阵对角向量中每个元素与对角元素之和的比值作为整体概率函数,构造新的信息熵函数识别指标。使用简支梁和连续梁两种不同形式的梁结构算例对所提指标的损伤识别能力进行了分析验证,并采用服从截尾高斯分布的误差模型对所提指标的抗噪性进行分析。结果表明：广义柔度曲率信息熵指标能有效识别结构单处、对称位置处及多处损伤,且在误差不大于10%的情况下具有较好的识别精度。     

弹性支承下的齿轮传动动力学仿真分析

为了准确得到齿轮传动系统动态特性,对传动轴进行离散处理.数值模拟齿轮啮合内部动态激励,采用改进的齿轮副动力学模型进行计算;同时,模拟各滚动轴承在润滑接触下的动态特性,考虑齿轮啮合时变特性、传动轴的弯扭耦合和支承弹性建立单级齿轮传动样机模型.仿真结果表明,支承条件不同会导致仿真结果差异较大,弹性支承更符合实际.     

5个观赏海棠品种光合特性的研究

【目的】探究观赏海棠光合生理特性与生长之间的关系,为有效引种和培育不同需光特性的观赏海棠新品种提供理论依据。【方法】以5个生长速度不同的观赏海棠品种(‘薄荷糖'、‘百夫长'、‘玛丽波特'、‘长虹'和‘丽莎')1年生嫁接苗为试材,对其生长指标及其光合日变化规律和光响应曲线进行测定。【结果】①生长速度的快慢与最大净光合速率(P_n,max)的大小呈显著正相关,生长越快,P_n,max越大; 5个品种P_n,max大小顺序依次为:‘丽莎'>‘长虹'>‘玛丽波特'净光合速率>‘百夫长'>‘薄荷糖'。②‘玛丽波特'净光合速率日变化规律呈双峰型,这种“光合午休”现象是由气孔限制因素所引起,而其他4个品种的日变化均呈单峰型。③各海棠品种光补偿点(P_LCP)均大于20 μmol/(m²·s),表现为阳性植物特征,但其需光性不同,P_LCP的范围为27～67 μmol/(m²·s),光饱和点P_LSP的范围为574～976 μmol/(m²·s)。其中‘丽莎'为低P_LCP高P_LSP类型,属于对光环境适应性强的品种,表现出较高的生长量,可栽植的地区比较广泛。‘薄荷糖'为高P_LCP低P_LSP的类型,属于对光环境适应性较窄的品种,表现出较低的生长量,可栽植地区的范围比较窄。【结论】5个观赏海棠品种的生长量指标和最大净光合速率(P_n,max)之间呈显著正相关,因此,笔者认为,可以将P_n,max作为早期估测观赏海棠生长量的参考指标之一,以指导观赏海棠的良种推广应用、生产实践及新品种选育等。     

经济资源环境系统优化的理念及途径

当前,浙江经济资源环境的协调问题相当突出,实现该系统优化任务十分紧迫,因而提出系统优化必须树立非线性思维和采用整体性研究模式,着力寻找从资源经济向知识经济转变的过渡形态;既要在设定经济指标的条件下,研究如何降低单位经济增长的资源消耗和污染物的排放,又要根据资源、环境负荷的变化态势调整相关的经济指标;只有采用这两种方法的结合,经过多次循环往复,才能逐步找到和谐发展的道路。     

基于广义局部曲率模态信息熵和BP神经网络的结构损伤识别方法

针对曲率模态对振型节点较不敏感且无法定量估计损伤的问题,在广义局部信息熵的基础上引入曲率模态,推导出广义局部曲率模态信息熵的公式,并建立相应的损伤指标.利用有限元软件Midas civil建立一简支梁桥损伤模型,提取并处理该简支梁的动力参数,将一阶曲率模态和广义局部曲率模态信息熵分别作为神经网络的输入参数,对损伤进行识...     

一些函数基于Chebyshev多项式的收敛性

利用Chebyshev正交多项式展开的方法,考虑了带奇点的解析函数f-(x)=1(x-a)/2以及g(x)=ln(1+x)的逼近问题,得到了指数型收敛速度.同时,研究了f(x)=1/x-a的最佳逼近多项式的导数对f′(x)的逼近,并给出了其快速收敛阶.结果表明,基于Chebyshev多项式展开的逼近对一些函数有很好的逼近效果.     

自转旋翼机跳飞的旋翼诱导速度分布研究

提出了一种自转旋翼机跳飞的旋翼叶素诱导速度随时间和径向站位的分布规律的分析方法.基于叶素理论和动量理论,建立总距突增时旋翼瞬态拉力和动态诱导速度的响应模型,通过NACA试验验证模型有效性.将响应模型引入考虑地面效应的自转旋翼机跳飞动力学模型,以总距突增和地面效应在跳飞中作用时间的起始点作为动力学模型数值求解的分段点求解方程.使用动力学模型对试验样机的跳飞性能进行仿真,并试验验证模型准确度.利用跳飞模型计算出试验样机跳飞中旋翼叶素诱导速度并分析其分布规律.结果表明某站位处诱导速度与时间的关系先呈线性后呈抛物线,某时刻诱导速度与径向站位近似呈线性.