江汉大学学报（自然科学版）

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1. 永磁同步电机无加权因子的模型预测控制

祖冉，黄妍慧，李敏

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (6): 89-96. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.06.012

摘要（16）

PDF （4709KB）（159）

提出了一种基于模型预测控制（MPC）的转矩和磁链控制策略，该策略能够对级联的评价函数进行优化。根据评价函数值，以在线自适应的方式选择评价函数的计算顺序。相对于单个评价函数的传统方法，该方式无需对加权因子调整和计算。通过实验验证了该策略的有效性和总体性能。

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2. 基于改进通道多头注意力机制的 U-Net3+ 医学图像分割算法研究

张全鑫，叶曦，杨志红，向青

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (3): 51-61. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.006

摘要（69）

PDF （8738KB）（102）

医学图像分割作为当前的研究热点之一，分割精度对于后续的医学诊断影响巨大。针对目前大多数医学图像分割技术无法充分利用并融合多尺度特征信息的缺陷，提出了一种融合通道注意力机制的改进 U-Net3+图像分割算法。在 U-Net3+的全局跳跃连接结构的基础上，设计一种新的通道注意力机制并将它嵌入到 U-Net3+网络的解码路径中，帮助分割网络在拼接全局特征图时调整重要信息的训练权重从而高效融合全局特征信息。最后，在两种经典的医学图像分割数据集上将该模型进行对比评估，平均 Dice 系数分别达到了 74. 31% 和 77. 16%，相比原本 U-Net3+的 Dice 系数分别提高了 3. 01% 和 2. 98%。实验结果表明改进后的网络模型有效提高了医学图像的分割精度。

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3. 基于曼哈顿距离自注意力机制的 U-Net3+图像分割

张志玮，叶曦，杨志红

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (2): 56-67. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.02.007

摘要（115）

PDF （5893KB）（97）

目前主流图像分割算法在分割边界上对特征相似而类别不同的像素鉴别能力不佳，从而影响了分割精度。设计了一种基于曼哈顿距离自注意力机制的 U-Net3+图像分割算法，通过关注不同特征点之间信息表征的差异程度来对大范围上下文信息关系进行建模，增强算法对特征相似而类别不同的像素的鉴别能力和对全局关系的学习能力；再通过 U-Net3+的全尺度跳跃连接结构将不同尺度的特征相融合，为算法提供更多尺度的上下文信息，使分割算法兼顾细节信息和全局关系。使用 COVID-19 CT 数据集对该算法进行实验测试，结果表明，引入基于曼哈顿距离自注意力机制后 U-Net3+的 Dice 和 IoU 指标分别提升了 2. 79% 和 3. 17%，对比使用多头自注意力机制的 U-Net3+分别提升了 1. 06% 和 1. 02%，证明了该算法的有效性和优越性。

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4. 脂肪胰的临床研究进展

丁三秀，丁祥武

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (6): 40-46. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.06.006

摘要（122）

PDF （1242KB）（89）

脂肪替代和脂肪浸润都可导致脂肪胰，近年来关于脂肪胰的研究逐渐增多，但其发病机制，诊断标准仍不明确。胰腺内的脂肪堆积会影响代谢功能从而增加患糖尿病、非酒精性脂肪肝、冠心病、胰腺炎、胰腺癌及术后胰瘘等疾病的风险。脂肪胰的临床表现不典型，因此临床上多采用超声、计算机断层扫描（CT）、磁共振（MR）等对其诊断，目前超声内镜（EUS）和定量 CT （QCT）对脂肪胰的诊断也有了新的进展。脂肪胰多采用减重和降脂药物治疗，其预后尚不清楚。就国内外对脂肪胰的流行病学、相关疾病、诊断和治疗的研究进展进行阐述，为探究脂肪胰的诊断、病情程度评估及干预病程提供新的思路。

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5. 自适应鲁棒保性能控制器设计

徐伟，徐俊骁，李强，魏红

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (3): 62-73. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.007

摘要（15）

PDF （2469KB）（78）

针对时变不确定性的旋翼飞行机器人航向线性模型，分析了移动机器人系统控制器设计方法中的问题，提出了一种自适应鲁棒控制器的设计方法。该方法将自适应机制引入到鲁棒跟踪保证成本控制器中，将状态反馈自适应鲁棒控制器的设计问题转化为一个等价的线性矩阵不等式的可解问题，使鲁棒跟踪控制器的增益能够实现在线调节，保证闭环系统的稳定性。并且，将该方法与固定增益鲁棒控制器在实验仿真中进行了对比实验，结果表明该方法在飞行机器人航向控制中具有更好的性能。

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6. 盐胁迫对藜蒿扦插枝萌蘖生长及其生理生化特性的影响

薛天源，张千千，王宇航，何思晓，董元火，戴希刚，曾长立

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (3): 25-31. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.003

摘要（30）

PDF （1239KB）（76）

以武汉市汉南湘口基地采集的野生种藜蒿和栽培种藜蒿为试验材料，设置 NaCl 溶液为 0、20、40 mmol/L 3 个浓度梯度，以无盐胁迫处理的 Hoagland 营养液作为对照，筛选出藜蒿扦插枝半致死浓度，研究盐胁迫对藜蒿扦插枝萌蘖生长指标和生理指标的影响。结果表明：与对照相比，盐胁迫显著降低栽培种和野生种藜蒿扦插枝的存活率，野生种藜蒿扦插枝的盐胁迫半致死浓度为 53. 40 mmol/L，栽培种藜蒿扦插枝的盐胁迫半致死浓度为 50. 99 mmol/L。在盐胁迫处理下，野生种藜蒿扦插枝的株高、根长和侧根数受抑制不显著，并呈现出先升后降的趋势，栽培种扦插枝株高、叶片数、根长和侧根数被显著抑制；野生种藜蒿扦插枝在盐胁迫影响下，CAT、POD、 APX、SOD 活性均显著提高，MDA 与脯氨酸含量呈现先降后升的趋势；而栽培种藜蒿扦插枝随着盐浓度的上升，CAT、POD、APX、SOD 的活性显著增强，MDA 和脯氨酸含量也显著提高；野生种藜蒿扦插枝抗氧化酶（CAT、POD、SOD）活性均低于栽培种。由此可以推测栽培种藜蒿扦插枝应对盐胁迫伤害更大，野生种藜蒿扦插枝耐盐性更强。

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7. 《江汉大学学报（自然科学版）》2023年第6期目录

江汉大学学报自然科学版编辑部

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (6): 2-4.

摘要（35）

PDF （1267KB）（74）

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8. 8 个糯玉米品系穗部性状及籽粒营养成分比较分析

陈平，余海兵

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (2): 5-12. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.02.001

摘要（66）

PDF （1635KB）（73）

为筛选玉米穗部外观品质优良、营养成分丰富的鲜食糯玉米品系，采用随机区组设计比较分析了 8 个糯玉米品系穗部性状及籽粒营养成分。结果表明：8 个糯玉米品系穗籽粒重、鲜百粒重、穗轴重、穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数、轴粗、维生素 C 含量、维生素 E 含量和维生素B6 含量均存在显著差异性，其中穗部性状秃尖长的变异系数最大，达 73. 2%；营养成分维生素 E含量的变异系数最大，达 99. 03%。相关性分析表明：维生素 E 含量与维生素 B6含量呈极显著正相关；可溶性糖含量与鲜百粒重呈显著正相关；穗长、穗行数均与穗轴重呈显著正相关；穗粗与行粒数、穗籽粒重均呈现极显著正相关；秃尖长与鲜百粒重呈显著负相关；穗籽粒重与行粒数极显著正相关。聚类分析得出综合营养品质高的品系有晶彩糯 2 号、诚糯 8 号、凤糯 1 号、京糯 832，为生产上选出营养成分丰富的糯玉米品系提供了理论支撑。

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9. 基于环形干涉光路测量透明液体折射率的研究

熊学辉，林荷玉，俞纪翔，吴林法，张立辉

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (6): 18-24. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.06.003

摘要（43）

PDF （4007KB）（70）

折射率是液体的重要特性，对于透明液体常用光学干涉方法进行检测。大部分方法需要测量干涉条纹的移动量，但测量中不容易判断是否恰好是整数级次条纹移动，给结果带来一定的误差。针对这个问题，提出了环形干涉光路，实现顺时针和逆时针光路零光程差、零角度差的干涉光斑，而不是常规的干涉条纹。设计了适合该光路的检测原理，旋转液体盒一定角度后，通过测量干涉光斑的移动量，就可以计算出液体折射率。实验结果表明，测量的去离子水的折射率与标准值相对误差小，实验光路与原理设计合理可靠，为测量液体折射率提供新思路。

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10. 不同生态区一次性施用缓释肥在宿根蔗上的应用效果研究

刘敏，毕娟娟，王华宇，李素霞，周志华，莫小荣，许勇，宁献，李晴

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (3): 16-24. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.002

摘要（50）

PDF （2378KB）（68）

为探讨不同生态区甘蔗轻简高效施肥技术，采用自主研制的甘蔗专用缓释肥，选取广西北部湾沿岸 3 个主要甘蔗种植区钦州市、北海市、防城港市，与当地常规甘蔗肥进行大田对比试验研究。当地常规肥采用基肥 + 追肥 + 沟施模式，缓释肥采用基肥 + 沟施或撒施模式。研究结果表明：与当地常规肥处理相比，甘蔗专用缓释肥处理能显著提高甘蔗有效茎数、株高和茎周长，显著提高甘蔗的锤度、蔗糖分及糖度；防城港市、北海市、钦州市 3 个蔗区产量分别提高了 26. 62%、16. 54%、21. 17%；经济效益分别提高了 32. 25%、19. 83%、27. 11%。综上，施用甘蔗专用缓释肥可以提高不同生态区域甘蔗的农艺性状、品质、产量及经济效益，效果显著，值得推广应用。

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11. 2，6-二氯-1，4-苯醌对草鱼心脏中糖代谢的干扰及机制研究

熊淼，邹伦妃，肖琛，张启伟，郑琦

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (3): 32-43. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.004

摘要（24）

PDF （5119KB）（67）

2，6-二氯-1，4-苯醌（2，6-DCBQ）是一种存在于自来水及泳池水中的新型消毒副产物，其分布广、毒性强，对人类健康构成潜在威胁。为探究 2，6-DCBQ 诱发的心脏毒性与生物体内糖代谢过程的关联性及其毒理机制等，以被 2，6-DCBQ 暴露了不同浓度与时间的草鱼（Ctenopharyngodon idella）幼鱼为研究对象，观察了其心脏与甲状腺组织的形态学变化；测定了糖代谢相关激素的水平以及相关酶的活性。结果显示，2，6-DCBQ 暴露可引起草鱼幼鱼的心脏心包水肿、间质水肿，以及甲状腺滤泡胶质丢失、上皮细胞增生现象；干扰血液中甲状腺激素 T3、胰岛素的水平；降低己糖激酶、果糖磷酸激酶、丙酮酸激酶等的活性。联合靶向代谢组学的分析结果可以推断，在 2，6-DCBQ 暴露后，心脏组织中的己糖激酶活性被抑制，从而干扰了鱼的糖酵解途径；α-酮戊二酸转化为琥珀酸的进程受阻，从而影响了鱼的三羧酸循环过程。该研究有助于更加深入地理解卤代苯醌类消毒副产物的毒理机制，并全面地评估其健康风险。

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12. 《江汉大学学报（自然科学版）》2024年第3期目录

江汉大学学报自然科学版编辑部

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (3): 2-4.

摘要（59）

PDF （1041KB）（67）

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13. 框架填充墙抗震性能研究

方欣欣，陈月香

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (3): 87-96. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.009

摘要（16）

PDF （4109KB）（65）

为研究填充墙对框架结构抗震性能的影响，采用 ABAQUS 有限元软件对混凝土框架、轻骨料混凝土砌块框架填充墙和多层框架填充墙进行了分析。通过对比结构的破坏模态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化性能和耗能能力等参数，发现轻骨料混凝土砌块框架填充墙受力性能较好，填充墙的加入使结构的抗侧力和变形能力得到改善并提高了耗能能力，提升了多层框架结构的抗弯性能和抗剪性能。轻骨料混凝土砌块框架填充墙绿色环保、可恢复能力强，具有良好的抗震性能。

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14. 橘皮素缓解 APP/PS1 小鼠小胶质细胞过度激活及认知功能障碍

于晶，梁征，贺子珊，陈鸿霖，石成英，龚晓康，包建，舒细记

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (3): 44-50. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.005

摘要（26）

PDF （3252KB）（64）

目的 观察橘皮素（tangeretin，TAN）对 APP/PS1 小鼠认知功能，以及脑内小胶质细胞过度激活和炎症因子分泌的影响。方法 2. 5 月龄雄性 APP/PS1 小鼠，通过口服给予 TAN，连续干预 16 周，观察 TAN 对缓解 APP/PS1 认知功能障碍，以及脑内小胶质细胞过度激活和炎症因子分泌的作用。结果 通过行为学检测发现 TAN 明显改善 APP/PS1 小鼠认知障碍；通过免疫荧光染色，发现 TAN 显著缓解 APP/PS1 小鼠脑内小胶质细胞的过度激活；多因子分析检测发现，TAN 显著升高小鼠脑内抑炎因子 IL-2 和 IL-5 的水平。结论 TAN 显著减轻 APP/PS1 小鼠脑内小胶质细胞过度激活以及调节炎症因子分泌，缓解小鼠的认知障碍。

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15. 不同堵塞条件下硬岩隧道直眼掏槽破岩效果数值模拟研究

陈思佑，姚颖康，朱丹，孙金山，贾永胜

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (3): 5-15. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.001

摘要（46）

PDF （3684KB）（64）

为研究不同堵塞材料及堵塞长度对硬岩隧道直眼掏槽爆破效果的影响，依托工程实例，采用 ANSYS/LS-DYNA 仿真模拟软件建立三维数值模型，对 5 种不同堵塞条件展开研究。根据数值模型计算结果，对掏槽区域爆破裂纹拓展情况进行了定性分析，对典型部位的岩石受力情况进行了定量分析。结果表明：1）自由面岩石主要受拉应力作用产生裂纹，炮孔堵塞使得爆炸荷载整体作用时间延长，致使自由面上裂纹更加密集；2）位于炸药和堵塞材料之间空气段附近的围岩，先受爆炸应力波作用岩石被压碎，后受力在拉压应力之间多次转化，致使裂纹被放大，结合爆生气体发挥的“气楔”作用，使得裂纹几乎贯穿模型截面；3）炮孔堵塞后炸药段周围岩石受到的爆生气体作用应力值显著提升，比不堵塞时的炸药段周围岩石峰值应力高出 1. 31 ~ 2. 34 倍，炮孔堵塞使得爆生气体持续稳定发挥作用时的压应力值提高 3. 70 ~ 4. 70 倍；4）以黏土和水作为堵塞材料时，堵塞长度为 40 cm 的直眼掏槽破岩效果优于堵塞长度为 60 cm 的效果。研究成果可为优化硬岩隧道直眼掏槽爆破参数提供理论基础。

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16. 基于投票网络解决样本非均衡的入侵检测识别模型

李熙，梅倩，陶洁，余嘉伟，冯常奇

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (3): 74-86. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.008

摘要（33）

PDF （3665KB）（62）

目前主流入侵检测系统通过学习人工标识的网络流量数据获得自动检测未知威胁的能力，但人工标识的数据出现偏差、缺失、小类样本过少等现象时，本应是攻击样本常会被认定为无害样本，致使入侵检测系统失效。大多数研究入侵检测的工作将整体性能作为检测性能的量化标准，而忽视了入侵检测的原始初衷，导致警告系统遭受攻击。针对以上问题，提出基于投票网络的智能识别模型来解决入侵检测系统训练数据不均衡的问题。通过可训练的投票模型，整合了传统机器学习模型与深度学习模型，在关注整体性能的同时，提升致命攻击的被检出率。实验结果显示，本模型在 3 种不同样本分布类型的数据集上均有较好的整体表现，并且有效地提高了小类别的检出率。

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17. 瘤胃纤毛虫体外培养技术研究进展

徐勤辉，何金英，陆源鸿，彭成，鲁小悦，杨紫贤，熊杰，姜传奇，缪炜，冯金梅

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (4): 45-54. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.04.005

摘要（27）

PDF （1168KB）（62）

瘤胃纤毛虫是一类主要生活在反刍动物瘤胃内的单细胞真核微生物，可能在瘤胃高效降解植物纤维、调节瘤胃发酵速率和参与瘤胃温室气体甲烷产生等方面具有重要作用。深入探究瘤胃纤毛虫的功能及其对宿主的影响，实现其体外培养是一项不可或缺的技术手段。综述了瘤胃纤毛虫体外培养技术研究进展，首先介绍了瘤胃纤毛虫体外培养的国内外研究现状，然后概述了影响瘤胃纤毛虫体外培养的因素，最后指出建立的瘤胃纤毛虫体外培养体系的应用及前景，为建立稳定可控的瘤胃纤毛虫体外单种生长与增殖培养体系提供参考。

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18. 冬闲田种植豌豆和蚕豆的生产及生态效益分析

郭瑞，陈高，兰红，黄敏，王建兵，陈禅友

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (6): 5-10. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.06.001

摘要（51）

PDF （1239KB）（60）

越冬种植的豌豆和蚕豆，其植株体可增绿降碳，翌春采收的鲜荚又可供应淡季蔬菜市场，其根具有生物固氮功能，秸秆还田培肥地力，兼具生产与生态效益。以豌豆和蚕豆的 4 个品种为试验材料，种植于武汉市东西湖区水稻冬闲田，测定了 4 个品种在生育期内经济产量、光合特性、CO₂ 吸收量、秸秆还田量及其所含 N、P、K 量等指标，并与同期种植的油菜和紫云英作比较。结果表明：蔓生型豌豆 WD-001 的产量和净收益均高；蚕豆品种‘优质大白皮’CO₂吸收量最高，全生育期达 941. 32 kg/667m2，且其还田秸秆中 N 含量（129. 16 kg/667m2）明显高于除紫云英外的其他品种，P 含量（53. 30 kg/667m2）略低于紫云英和油菜，K 含量（159. 06 kg/667m2）显著高于其他品种，具有较好的降碳效果和培肥潜力。因此，冬闲田种植豌豆和蚕豆兼具良好的经济效益和生态效益，是充分利用主栽作物冬闲田的一种新模式。

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19. “双固一通”针法治疗肥胖型多囊卵巢综合征的临床疗效观察

李玉娥，彭家龙，屈勇，田寅桂，向剑英，张继红，邓晓燕

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (2): 20-27. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.02.003

摘要（46）

PDF （1162KB）（57）

目的探讨“双固一通”针法对肥胖型多囊卵巢综合征（PCOS）患者体重、糖脂代谢、月经情况的影响。方法选取肥胖型 PCOS 患者 65 例随机分为“双固一通”组和对照组，分别予以 “双固一通”针法及二甲双胍口服治疗，连续治疗 3 个月经周期。治疗期间两组均采取生活方式管理。观察两组患者治疗前后糖脂代谢（空腹血糖、胰岛素、HOMA-IR 指数、甘油三酯）、体质量指数（BMI）与腰臀比（WHR）和血清激素水平（LH、T、E2、FSH）的变化。结果 “双固一通” 组能降低患者血糖、空腹胰岛素水平，HOMA-IR 指数、甘油三酯水平、BMI、WHR 水平（P < 0. 05）、及血清 LH、T、E2 含量显著降低（P < 0. 01）。改善空腹血糖、胰岛素、甘油三酯、BMI、 WHR、LH、E2 方面疗效均优于对照组。结论 “双固一通”针法治疗肥胖型 PCOS 疗效肯定，较二甲双胍更具优势，值得推广应用。

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20. 膜态沸腾的汽化成核与界面演化研究

陈婷，陆丹鸿，康瑞鑫，刘国华

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (6): 25-32. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.06.004

摘要（68）

PDF （5092KB）（55）

与对流换热相比，沸腾传热通过相变汽化潜热带走更多热量，能显著提升换热能力。以 CFD 软件为技术手段，通过构建 UDF 函数以满足假定条件下膜态沸腾的气泡界面演化过程，采用 VOF 模型在微观层面对汽化成核与单气泡演化进行模拟研究。研究表明：气泡成核主要包含膨胀及拉伸两个阶段；气泡上升诱导形成的涡流增强了与周围的热质交换能力；液体表面张力及液体黏度增加会延长气泡脱离时间，且气泡直径增加。研究结果有助于深入理解膜态沸腾的换热机理，并可指导相关的相变传热工程应用。

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