本卷涵盖了用于水处理和净化的技术。熟悉该领域的人会立即将其视为固液分离的论文。然而,该主题要广泛得多,因为所讨论的技术不仅限于仅依赖物理方法处理和净化废水的污染控制硬件。本书试图尽可能广泛地介绍那些适用于水(例如饮用水)和废水(即工业和市政)来源的技术。所讨论的方法和技术是物理、化学和热技术的组合。本书共有十二章。第一章介绍了术语和概念,以及需要水处理实践的原因。本章还通过为所讨论的主题提供组织结构,为本书的平衡奠定了基础。第二章涵盖了过滤理论和实践的 A-B-C,这是本书几章中讨论的基本单元操作之一。第 3 章开始讨论废水的化学性质,并重点介绍使用化学添加剂来帮助物理分离悬浮固体的过程。第 4 章至第 7 章介绍了特定技术的过滤实践。这三章涵盖了广泛的硬件选项,并提供了应用程序来指导
本卷涵盖了用于水处理和净化的技术。熟悉该领域的人会立即将其视为固液分离的论文。然而,该主题要广泛得多,因为所讨论的技术不仅限于仅依赖物理方法处理和净化废水的污染控制硬件。本书试图尽可能广泛地介绍那些适用于水(例如饮用水)和废水(即工业和市政)来源的技术。所讨论的方法和技术是物理、化学和热技术的组合。本书共有十二章。第一章介绍了术语和概念,以及需要水处理实践的原因。本章还通过为所讨论的主题提供组织结构,为本书的平衡奠定了基础。第二章涵盖了过滤理论和实践的 A-B-C,这是本书几章中讨论的基本单元操作之一。第 3 章开始讨论废水的化学性质,并重点介绍使用化学添加剂来帮助物理分离悬浮固体的过程。第 4 章至第 7 章介绍了特定技术的过滤实践。这三章涵盖了广泛的硬件选项,并提供了应用程序来指导
微生物实验室的警告包括:(1) 戴手套;(2) 接触传染性物质后洗手;(3) 所有仪器使用后立即消毒;(4) 用水润湿标本标签而不是舌头;(5) 所有受污染的废物在丢弃前要消毒;(6) 向适当人员报告所有事故或接触传染性病原体的情况。安全计划已扩大到包括在处理患者标本和处理传染性微生物时遇到的生物危害的正确处理;消防和电气安全;化学品和放射性物质的安全处理、储存和处置;以及安全抬起或移动重物的技术。灭菌、消毒和去污灭菌是杀死所有形式微生物生命的过程,包括细菌内孢子。消毒是消灭病原体的过程,但不一定能消灭所有微生物、内孢子或朊病毒。然而,一些消毒剂会在长时间暴露后杀死内孢子。净化是指去除病原微生物,以便物品可以安全地处理或处置。许多因素限制了医疗环境中灭菌、消毒或净化的成功或程度,例如有机负荷(生物体和其他污染物质,如血液或体液)、存在的生物体类型、杀菌剂的浓度和暴露时间、表面的物理和化学性质(铰链、裂缝、粗糙或光滑表面)、温度、pH 值、湿度和生物膜的存在。这些
霉菌毒素是真菌的有害毒性代谢产物,以污染物形式存在于许多食品、乳制品和农产品中,对健康构成潜在危害。因此,降低其生物利用度的新型净化方法对提高人类安全具有重要意义。近年来,已经开发出生物方法来控制霉菌毒素污染。利用微生物降解霉菌毒素(尤其是黄曲霉毒素 (AF),由曲霉属物种产生,主要是寄生黄曲霉、黄曲霉和黄曲霉)是一种重要的生物基方法,可降低食品中的霉菌毒素含量,且不会产生有害中间体和副产物。许多研究报告称,解毒是通过将霉菌毒素与微生物的细胞壁结构结合而发生的。解毒过程涉及多种因素,包括微生物菌株、毒素类型、微生物浓度、微生物活力和接触时间。本综述主要讨论了益生菌对霉菌毒素进行生物净化的现有文献,描述了此类过程中涉及的解毒机制以及影响相互作用稳定性的因素。还报告了该领域的未来前景。根据目前的数据,人们应该能够选择最有效的微生物来降解浓度范围广泛的霉菌毒素。
摘要 — 有效学习脑电图 (EEG) 信号中的时间动态具有挑战性,但对于使用脑机接口 (BCI) 解码大脑活动至关重要。尽管 Transformers 因其长期顺序学习能力在 BCI 领域广受欢迎,但大多数将 Transformers 与卷积神经网络 (CNN) 相结合的方法都无法捕捉 EEG 信号从粗到细的时间动态。为了克服这一限制,我们引入了 EEG-Deformer,它将两个主要的新组件合并到 CNN-Transformer 中:(1) 分层粗到细 Transformer (HCT) 块,将细粒度时间学习 (FTL) 分支集成到 Transformers 中,有效辨别从粗到细的时间模式;(2) 密集信息净化 (DIP) 模块,利用多级、净化的时间信息来提高解码准确性。对三项代表性认知任务(认知注意力、驾驶疲劳和心理负荷检测)进行的全面实验一致证实了我们提出的 EEG-Deformer 的通用性,表明它的表现优于或与现有的最先进方法相当。可视化结果表明,EEG-Deformer 从神经生理学上有意义的大脑区域学习相应的认知任务。源代码可在 https://github.com/yi-ding-cs/EEG-Deformer 找到。
当以产品状态初始化的量子系统受到相干或非相干动力学的影响时,其任何连接分区的熵一般都会随着时间而增加,这表明(量子)信息不可避免地会在整个系统中传播。本文表明,在存在连续对称性和普遍存在的实验条件下,由于相干和非相干动力学的竞争,对称解析信息传播受到抑制:在给定量子数区,熵会随着时间而减少,这表明动力学净化。这种动力学净化连接了两个不同的短时间区和中时间区,分别以对数体积和对数面积熵定律为特征。它是对称量子演化的通用现象,因此发生在不同的分区几何和拓扑以及(局部)刘维尔动力学类中。然后,我们开发了一种基于随机幺正工具箱的协议来测量合成量子系统中对称性解析的熵和负性,并使用来自捕获离子实验的实验数据证明了动态净化的普遍性 [ Bry- dges et al. , Science 364, 260 (2019) ] 。我们的工作表明,对称性作为放大镜在表征开放量子系统中的多体动力学方面起着关键作用,特别是在嘈杂的中尺度量子装置中。
解码宇宙基因蓝图:得益于纳米孔 [5] 测序技术,在太空深处,甚至 DNA 也能揭示其秘密。牛津纳米孔公司的 MinION 等设备配备了纳米材料,可以实时解码遗传信息。通过利用纳米孔,我们可以揭示生命本身的基因蓝图,帮助我们理解从适应微重力的细菌到潜在的外星生命形式的各种生物。用纳米级帆推动梦想:“突破摄星”是一项富有远见的计划,设想一支由石墨烯(一层碳原子)制成的超薄帆(Starchip)推动的纳米飞行器舰队。当被激光能量击中时,这些帆将开始星际旅行,突破传统推进的极限。未来的宇宙风由纳米级线编织而成,可以带我们飞向星空。打造太空服技术的未来:即使在最恶劣的环境中,纳米技术也能增强我们的保护。加固了纳米涂层的太空服不仅仅是一种服装,更是人类能力的延伸。这些涂层具有自清洁功能,可防止有害紫外线辐射,并具有最佳的热管理功能,可确保宇航员在探索未知领域时安全舒适。收集能量并确保纯度:由压电纳米材料驱动的纳米发电机可从太空的振动和温度变化中捕获能量。这些创新机器为传感器、设备和通信系统提供动力,扩大了我们任务的范围。此外,纳米技术还加入了水净化的探索,采用纳米多孔膜和纳米复合材料来确保每一滴水都可以安全饮用——这是长期任务的必需品。
1 罗格斯大学系统与计算生物学中心,罗格斯癌症研究所;195 Albany St.,新泽西新不伦瑞克 08901 2 罗格斯大学先进生物技术与医学中心;679 Hoes Lane West,皮斯卡塔韦,新泽西州 08854 *通讯作者。电子邮件:bassel.ghaddar@gmail.com 摘要 围绕癌症微生物组的最新争议凸显了改进人类基因组数据微生物分析方法的必要性。我们开发了 PRISM,一种用于精确识别微生物和从低生物量测序数据中净化的计算方法。PRISM 可消除杂散信号,并在对 62,006 个已知真阳性和假阳性分类群的精选数据集进行基准测试时获得出色的性能。然后,我们使用 PRISM 从 CPTAC 和 TCGA 数据集中检测 8 种癌症类型中的微生物。我们在 CPTAC 中鉴定出胃肠道肿瘤中丰富的微生物组,并在胰腺肿瘤亚群中鉴定出与改变的糖蛋白质组、更广泛的吸烟史和更高的肿瘤复发风险相关的细菌。我们发现其他癌症类型和 TCGA 中的微生物相对稀疏,我们证明这可能反映了不同的测序参数。总体而言,PRISM 并不能取代黄金标准对照,但它可以实现更高置信度的分析,并揭示具有潜在分子和临床意义的肿瘤相关微生物。简介
持续监测量子多体系统的环境会降低系统约化密度矩阵的熵(净化),具体取决于测量的结果。我们表明,对于混合初始状态,系统内测量和纠缠相互作用之间的平衡竞争可导致动态净化相变,即 (i) 以与系统尺寸无关的恒定速率局部净化的相变和 (ii) 净化时间随系统尺寸呈指数增长的“混合”相变。混合相中的残余熵密度意味着存在一个量子误差保护子空间,其中量子信息被可靠地编码以抵御系统未来的非幺正演化。我们表明这些代码可能与容错量子计算相关,因为它们通常高度退化并满足编码信息密度和错误阈值之间的最佳权衡。在 1+1 维空间局部模型中,混合初始状态的这种相变与最近发现的纯初始状态的一类纠缠相变同时发生。这里研究的净化转变也推广到具有长程相互作用的系统,其中必须重新表述传统的纠缠转变概念。我们用数字方式探索了 1+1 维和全对全模型中受监控的随机量子电路的这种转变。与纯初始状态不同,由于形成了受错误保护的子空间,1+1 维中最初完全混合状态的互信息随时间呈亚线性增长。净化动力学可能是实验中对转变的更稳健的探测,其中缺陷通常会减少纠缠并推动系统走向混合状态。我们描述了在高级量子计算平台和容错量子计算的背景下研究这种新型非平衡量子动力学的动机。
生命支持系统 (LSS) 对载人航天至关重要;没有它们,人类就无法生存。即将到来的长期任务需要强大的环境控制 LSS (ECLSS),因为它们的日照和即时补给的前景有限。作为 LSS 的一部分,由于运输质量限制,水净化系统将需要高可靠性、可持续性和效率,因为常规供水将非常困难,而且为未来的栖息地补给成本高昂。这表明需要一种高效的处理方法和对每个废水源的再利用。机组人员会产生各种废水流,虽然目前并非所有废水流都经过处理,但栖息地的成功将需要对每条废水流进行处理和利用,作为“资源”而不是“废物”。这些废水流包括人类废水(尿液、粪便)、食物垃圾(盘子垃圾、不可食用的植物生物质)、湿度冷凝水、卫生用水(淋浴、口腔、洗手)和洗衣。由于长期运营,人们通常依赖成熟的技术。对于未来长期任务,这种模式必须转变,纳入以满足任务要求为基础的技术,而不是牺牲生产力来取代经过验证的现有技术能力。许多物理、化学和生物水处理技术已被证实并可用于陆地应用。在此,这些技术被收集到一个“工具箱”中,以在重力减小的情况下执行有效水净化步骤的可能功能。选择标准取决于方法(物理、化学或生物)、复杂性/组件、陆地性能和对太空生命支持的潜在适用性。利用这种“工具箱”方法为技术开发和选择未来架构提供了一种简化的方法,以直接响应动态空间生命支持要求。建立“工具箱”还可以有组织、高效地识别最合适的技术。从那里,可以进一步开发和适当评估最有可能配置为任务要求的技术。本演讲旨在全面回顾空间生命支持水净化要求和挑战,并提出可用技术的“工具箱”方法,以帮助完成为短期和长期 NASA 任务架构选择合适的 LSS 水净化的艰难过程。