Recent Advance in Non-Krylov Subspace Model Order Reduction of Interconnect Circuits

Model order reduction of interconnect circuits is an important technique to reduce the circuit complexity and improve the efficiency of post-layout verification process in the nanometer VLSI design. Existing works using the Krylov subspace method are very efficient, but the resulting models are less compact and lack global accuracy. Also, existing methods cannot handle interconnect circuits with large input and output ports. Recent advances in reduction techniques using non-Krylov subspace techniques such a...     

Rendering Grass Blowing in the Wind with Global Illumination

We have simulated a time varying wind field using the lattice Boltzmann model, and its effect on blades of grass with a simple mass-spring model. We present a global illumination model for multiple scattering of incident sun and sky illumination within the field of grass. We model the grass as a continuous distribution of infinitesimal colored scattering flakes and solve a system of differential equations for the radiance transport. We repeat this for a collection of grass bending directions and amounts, an...     

Emission-Based Scatter Correction in SPECT Imaging

Scatter correction in single photon emission computed tomography(SPECT) has been focused on either using multiple-window acquisition technique or the scatter modeling technique in iterative image reconstruction.We propose a technique that uses only the emission data for scatter correction in SPECT.We assume that the scatter data can be approximated by convolving the primary data with a scatter kernel followed by the normalization using the scatter-to-primary ratio(SPR).Since the emission data is the superpo...     

Spatially restricted microRNA directs leaf polarity through ARGONAUTE1

Gene regulation by RNA interference requires the functions of the PAZ domain protein Argonaute. In plants, mutations in ARGONAUTE1 (AGO1) are associated with distinctive developmental defects that suggest a role for microRNA (miRNA) in organ polarity. Potential targets of miRNA regulation are the homeodomain/leucine zipper genes PHABULOSA (PHB) and PHAVOLUTA (PHV). These genes are expressed in a polar fashion in leaf primordia and are required for adaxial cell fate. Here we show that a 21-nucleotide miRNA that directs cleavage of PHB/PHV messenger RNA accumulates first in the embryonic meristem, and then in the abaxial domain of the developing leaf. miRNA distribution is disrupted by mutations in AGO1, indicating that AGO1 affects the regulation of miRNA. In addition, interactions between homeodomain/leucine zipper genes and an allelic series of ago1 indicate that miRNA acts as a signal to specify leaf polarity.     

金属有机化学气相沉积薄膜制备中传热传质的数值模拟

建立水平式GaAs的金属有机化学气相沉积(metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)数学模型, 采用求解压力耦合方程的半隐式(SIMPLE)算法对反应气体流动进行二维数值模拟, 并基于边界层动量、热量与扩散传质的相关理论分析了薄膜制备过程中化学组分的输运, 以及反应前驱物与气相之间的传热过程. 计算所得的GaAs生长速率与实验结果吻合较好. 同时, 数值讨论了反应器进气流量、操作压力以及基底温度对GaAs生长速率的影响. 薄膜生长的速率峰值随入口气体速度的升高而有所增大, 但薄膜生长逐渐趋于不均匀性. 因此, 选取气流速度为0.104 m/s. 薄膜生长速率随着操作压力的增大而增大, 当压力为6 kPa时, GaAs生长速率较压力为2 kPa时提高了223%, 薄膜具有较好的生长速率和均匀性.基底温度对薄膜生长速率影响显著, 在1 050 K时薄膜有良好的生长速率和均匀性, GaAs生长速率比温度为950 K时提高了123%. 研究结果为优化MOCVD反应条件及其反应器的结构设计提供了理论依据.     

广西崇左江州木榄山智人洞古人类遗址及其地质时代

关于现代智人起源的争论一直是国际古人类学研究的前沿与热点. 最近, 在广西崇左木榄山智人洞发现了具有现代人解剖特征初始状态的人类下颌骨化石及大量与之共生的哺乳动物化石. 木榄山智人洞哺乳动物群以江南象与初现的亚洲象及巨獏等组合为其特征, 截然不同于华南早更新世的巨猿动物群和中更新世的大熊猫-剑齿象动物群, 是典型亚洲象动物群的早期代表. 依动物群性质、地层对比及铀系年代测定木榄山化石智人和伴生的哺乳动物群的时代为距今约11万年的晚更新世早期. 该动物群主要由热带-亚热带型动物组成, 但木榄山动物群中森林型动物种类单调, 草地类型的动物相当多, 这表明当时的气候可能比以前干燥. 木榄山智人的发现对研究现代人起源及其环境背景具有非常重要的意义.     

陆地棉红株基因(R1)的精细定位

利用陆地棉遗传背景的海岛棉染色体16置换系材料Sub16和陆地棉多基因标记系T586创建了含1259个单株的F₂作图群体, 结合本实验室最新的栽培四倍体棉种种间分子遗传图谱上染色体16的标记信息, 利用分子标记技术, 对红株基因R₁进行精细定位. 在F₂分离群体中, 红株性状分离比符合孟德尔1:2:1的分离, 进一步证明该性状是由一不完全显性单基因控制. 利用JoinMap 3.0连锁分析软件, 使用含237个单株的F₂小群体完成红株基因R₁的初级定位, 进一步利用含1259个单株的F₂大群体将该基因精细定位在NAU4956和NAU6752之间, 与最近标记的遗传距离为0.49 cM. 研究结果为进一步克隆该基因及培育红色彩棉转基因品种提供了研究基础.     

青藏高原现代食草动物牙齿珐琅质稳定同位素特征及古高度重建意义

食草动物牙齿珐琅质具有非常强的抗成岩改造特征, 被认为是研究生态环境变化和重建古高度的理想载体之一. 对青藏高原腹地现代食草动物(牦牛、藏野驴、藏羚羊)牙齿珐琅质的稳定同位素进行了分析, 拉萨地块和羌塘南部地区食草动物牙齿珐琅质δ¹³C(PDB)平均值为－11.3‰ ± 1.1‰, 羌塘北部和可可西里地区为－10.2‰ ± 1.4‰, 与高原以C3植物为主的植被景观是一致的; δ¹⁸O(PDB)值也同样表现出从南向北逐渐升高的趋势, 喜马拉雅山地区吉隆盆地平均值最低, 为－11.8‰ ± 3.4‰, 拉萨地块和羌塘南部地区平均值为－11.1‰ ± 1.1‰, 羌塘北部和可可西里地区最高, 为－9.0‰ ± 1.1‰. 食草动物牙齿珐琅质氧同位素是河水(或降水)与食物(植物)氧同位素的混合, 不适合直接用来进行高度预测. 建立了高原现代食草动物牙齿珐琅质氧同位素对降水、植被及高度的响应关系, 为利用食草动物牙齿化石氧同位素重建青藏高原古高度提供了依据.     

在中国环境条件下油菜花粉介导的除草剂抗性基因飘逸

依据转基因安全评估的个案原则, 研究了抗除草剂转基因油菜花粉向中国传统油菜品种的飘逸概率及其影响因素. 通过检测受体植株后代的除草剂抗性检测转基因油菜花粉的飘逸率. 结果表明, 花粉飘逸的距离达2000 m, 且飘逸率随着与花粉源区距离的增加而急剧减少. 但在距花粉源区33.5~2000 m的范围内, 花粉飘逸率均低于0.015%, 且并不随距离增加而逐渐下降, 表现了花粉长距离飘逸和授粉的随机性. 绝大多数花粉散布在花粉源区周围4.5 m范围内, 其中最大飘逸率为1.19%, 出现在距源区1.4 m的取样点. 风向显著影响花粉飘逸的方向和距离. 但是, 授粉昆虫蜜蜂的数量与花粉飘逸方向和距离没有相关性, 表明花粉飘逸的方向性差异并不是由于蜜蜂的数量及分布引起的. 本研究在中国自然环境条件下开展大面积田间试验, 为转基因油菜的商品化生产和安全管理提供科学依据. 花粉空间分布模型为油菜杂交种生产的隔离距离与杂种纯度估计等研究提供了重要的依据.     

基于微丝的PDMS微流动通道制作技术

微流动通道是微流控芯片的重要组成部分, 其加工技术的每一步进化或简化一直为国际学术界与工业界所重视. 提出了一种基于微丝的PDMS微流动通道制作技术. 该技术利用一些简单的模具辅助固定和布置微丝, 然后将PDMS预聚物浇注于模具中浸没微丝并固化, 固化后抽出微丝形成PDMS微通道或通道阵列, 在与通道垂直的方向上打孔并封装, 形成与通道外部物质交换的接口. 实际制作通道时可采用商用化的金属微丝(如不锈钢微丝), 直径从100~20 μm不等. 较为详细地介绍了利用这种技术来构建多种拓扑结构的二维或三维通道或通道阵列, 例如直通道、交叉通道、弯曲通道等的能力. 进一步, 基于金属微丝的电磁特性, 这样的微通道制作工艺还被应用来构建出适于电磁控制和温度控制的微流动通道装置. 最后, 通过圆截面微通道的光路分析、微通道内粒子流动的图像测速(Micro-PIV)与微液滴形成实验及分析进一步印证了这种微流动通道制作技术的可行性和适用性.