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晶体学是理解晶体如何成核、生长并组装成更大结构的领域。[1,2] 从1611年开普勒对雪花对称性的兴趣,到1669年斯特诺对岩石晶体的迷恋,至今,结晶已被认为是最重要的物理化学过程之一,而晶体结构已被证明可以定义凝聚态物质的物理性质。[3] 传统上,人们对晶体习性和性质的起源的理解是基于这样一个假设:它们通过单个晶格实体逐个单体地添加而生长。[2–5] 虽然这一假设是我们解释晶体生长过程中的原子过程和众多技术应用的核心,但在过去二十年里,它的整体性受到了重大挑战。 [6] 也就是说,来自合成、地质和生物系统的大量证据表明,结晶可以通过多种高级实体——粒子的附着而进行。 [7] 这些包括聚集的离子或分子物质、液滴以及晶体和无定形粒子。粒子附着结晶(CPA)是一种所谓的非经典结晶机制,已知其形成的形态和纹理模式无法在经典成核和生长模型的范围内解释。 [8] 这并不奇怪,因为 CPA 是一个多步骤过程,其中每一步都有其自身的热力学和动力学约束之间的错综复杂的相互作用,从而定义了一条非常独特的晶体生长途径。例如,通过无定形粒子附着结晶涉及无定形粒子的形成和稳定、它们的积聚以及最终转变为结晶相。 [9–11] 每个步骤都可能受到多种物理化学因素的影响。最近,人们投入了大量精力研究和模拟不同的 CPA 途径。[12–14] 对每个步骤的机制理解有可能产生一个全面的工具包,用于设计和合成摆脱传统结晶模型限制的新型材料系统。然而,仍然存在许多知识空白。据推测,在整个动物界的记载历史中,生物矿化组织都是通过无定形前体的结晶形成的。[15] 这些生物材料表现出各种层次结构的矿物-有机结构,为生物体提供各种功能。[16] 选择通过无定形粒子附着结晶
摘要 转化是涉及基因组编辑的现代育种技术的关键步骤。体外组织培养和再生的要求阻碍了该技术应用于许多作物物种的具有商业重要性的品种。为了解决这个问题,我们开发了一种简单且可重复的小麦 (Tritticum aestivum L.) 植物内转化方法。我们的植物内粒子轰击 (iPB) 方法利用茎尖分生组织 (SAM) 作为靶组织。SAM 包含一个称为 L2 的表皮下细胞层,生殖细胞后来在花器官发生过程中从中发育而来。iPB 方法还可用于通过瞬时 CRISPR/Cas9 表达或直接递送 CRISPR/Cas9 核糖核蛋白进行基因组编辑。在这篇综述中,我们描述了 iPB 技术,并概述了其在植物转化和基因组编辑中的当前和未来应用。
粒子群优化 (PSO) 是一种流行且广泛使用的优化算法,用于解决复杂问题。它以简单和易于实施而闻名。人工鸟在搜索空间中移动以找到最佳解决方案。尽管文献中提出了许多 PSO 算法,但 PSO 算法中尚未探索幸福和健康等概念。本文基于这一研究空白。幸福和健康粒子群优化 (HaHePSO) 算法是通过将幸福和健康概念纳入粒子群优化算法而创建的。HaHePSO 算法中的每个粒子都与幸福和健康变量相关联。PSO 算法中人工鸟的移动基于适应度值。在 HaHePSO 算法中,人工鸟的移动取决于幸福、健康和适应度值。在 PSO 算法中,人工鸟朝着局部最佳和全局最佳适应值的方向移动。这一思想在 HaHePSO 算法中得到了扩展,其中人工鸟朝着幸福感、健康和适应值的局部最佳和全局最佳方向移动。与 PSO 算法相比,本文提出的 HaHePSO 算法占用更多空间并需要额外计算。这是因为现在每个粒子都有与之相关的幸福感和健康变量,并且搜索空间中的移动由适应度、幸福感和健康值引导。
2 泰国那空帕侬大学教育学院科学系,48000 电子邮件:a Suriya.p@npu.ac.th,b,* p_thanatep@yahoo.com,c,* chaiwelding@ms.npu.ac.th(通讯作者)摘要。由于对具有优异机械性能的材料的需求不断增加,特别是在航空航天和汽车行业,高性能铝基复合材料 (AMC) 的开发至关重要。本研究通过摩擦搅拌处理 (FSP) 用微 TiO 2 颗粒增强 AA6061-T6 铝合金,解决了提高其硬度和冲击能量的需求。主要目标是优化 FSP 参数以改善这些机械性能。采用灰色-田口方法进行多响应优化,重点关注工具转速、横移速度和 TiO 2 颗粒体积。该方法利用田口正交阵列 (OA) 来最小化实验运行,同时仍捕获全面的数据。应用灰色关联分析 (GRA) 来处理多个相关响应,将它们转换为统一的指标,即灰色关联等级 (GRG)。结果确定最佳 FSP 参数为工具速度为 1100 rpm、横移速度为 20 mm/min 和 TiO 2 颗粒体积为 450 mm³,这显著提高了机械性能。比较分析表明,最佳参数将硬度和冲击能量都提高了 15.80 J,GRG 值为 0.905,表明预测结果与实验结果之间存在很强的相关性。确认实验验证了这些结果,GRG 增加了 0.099,表明工艺参数的组合非常有效。研究结果强调了 TiO 2 颗粒体积对复合材料机械性能的显著影响。这些结果为生产先进的 AMC 提供了关键见解,为实现工业应用的高性能材料提供了途径。关键词:铝基复合材料、FSP、Grey-Taguchi 多响应。
月球是研究深空等离子体和高能粒子环境的独特地点。在绕地球运行的大部分时间里,月球直接暴露在太阳风中。由于缺乏全球固有磁场和碰撞大气,太阳风和太阳高能粒子几乎不会发生任何偏转或吸收,直接撞击月球表面,与月球风化层和稀薄的月球外大气层相互作用。到达月球表面的高能粒子可能会被吸收或散射,或者通过溅射或解吸从月球风化层中移除另一个原子。银河宇宙射线也会出现同样的现象,其通量和能谱是行星际空间的典型特征。然而,在每次轨道运行的 5-6 天内,月球都会穿过地球磁层的尾部。这为现场研究地球磁尾等离子体环境以及大气从地球电离层逃逸提供了可能性,大气以重离子加速并流向尾部的形式存在。因此,月球环境为研究太阳风、宇宙射线和磁层与非磁化行星体的表面、地下和表面边界外层的相互作用提供了独特的机会。
我们提出了一种用于光滑粒子流体动力学 (SPH) 方法的量子计算算法。我们使用规范化程序将 SPH 运算符和域离散化编码到量子寄存器中。然后,我们通过量子寄存器的内积执行 SPH 求和。使用一维函数,我们使用高斯和 Wendland 核函数以经典方式测试一维函数的核和以及一阶和二阶导数的方法,并将各种寄存器大小与分析结果进行比较。误差收敛速度在量子比特数上呈指数级增长。我们扩展了该方法以解决流体模拟中常见的一维平流和扩散偏微分方程。这项工作为更通用的 SPH 算法奠定了基础,最终导致在基于门的量子计算机上对复杂工程问题进行高效模拟。