1 中南大学湘雅医院感染控制中心, 长沙 410083
2 长沙医学院基础医学院, 长沙 410200
3 湖南省重点实验室, 湖南大学生物学院, 长沙 410082
冠状病毒(CoV)属于套式病毒目冠状病毒科, 为有包膜的单股正链RNA病毒, 基因组约27～32 kb。近年来, 冠状病毒对人类的生命健康造成了巨大的威胁, 如2002年出现的严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)以及2012年出现的中东呼吸系统综合征冠状病毒(MERS-CoV), 特别是2019年出现并流行至今的严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2), 其在全世界范围内暴发, 严重危害了人类健康和社会秩序, 引发了人们的高度关注。迄今为止, SARS-CoV-2已经演化出了多个变体, 且仍处于不断变异中。目前流行株型以Omicron为主, 同时伴有其他多个变异型。当前我国新冠疫情防控已进入“乙类乙管”常态化防控阶段, SARS-CoV-2依然是未来一段时间内重要的公共卫生问题之一。本综述总结了SARS-CoV-2 Omicron主要株型的关键突变以及其与病毒传染致病、免疫逃逸等特性的关系, 为了解SARS-CoV-2演化传播、流行现状等提供了参考。
S蛋白 变异 感染致病 免疫逃逸 SARS-CoV-2 SARS-CoV-2 S protein variation infection and disease immune escape
南京理工大学计算机科学与工程学院，江苏 南京 210094
针对光学遥感图像飞机检测任务中超大图像尺寸、小目标检测、复杂背景干扰等问题，提出一种轻量化特征提取网络与注意力机制融合的改进型Faster R-CNN飞机检测算法。通过删去对检测小目标冗余的深层特征层，所提算法对小目标的检测能力得到有效提升，且网络参数量减少38.4%，实现了轻量化处理，推理速度也有显著提升；为强化特征提取能力、弱化背景干扰，创造性地仅在特征提取网络的主干部分引入卷积块注意力模块，有效增加模型对飞机目标的检测能力；在测试推理阶段，采用中线单帧预测后处理方式，对重叠区域内的飞机目标进行单帧预测，避免重复推理、预测结果不一致现象。实验证明，改进后的算法在光学遥感数据集上的mF1分数比改进前算法提升3.5%，最终达到88.97。
遥感 飞机检测 注意力机制 轻量化 遥感图像 激光与光电子学进展
2023, 60(12): 1228007
1 医学病毒学湖南省重点实验室, 湖南大学生物学院, 长沙 410082
2 中国科学院武汉病毒研究所, 武汉 430071
严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)是一种感染人类的高致病性病毒, 由蝙蝠SARS样冠状病毒(SL-CoV)演化而来。血管紧张素转换酶2(ACE2)是SARS-CoV受体, 影响病毒宿主范围、致病性和种间传播。先前研究表明, SARS-CoV和一些SL-CoV株(如WIV1)可以有效利用人、果子狸、蝙蝠ACE2入侵细胞, 而SARS-CoV可以低效利用小鼠ACE2。啮齿动物种类多, 分布广, 包括多种重要的试验动物模型, 不过SL-CoV利用啮齿动物ACE2的研究较少。本研究通过假病毒感染试验,比较了SARS-CoV BJ01株和SL-CoV WIV1株利用人类、果子狸、蝙蝠、小鼠ACE2及其突变体进入细胞的效率, 并利用蛋白结合试验比较了BJ01和WIV1受体结合结构域(RBD)结合不同ACE2及其突变体的能力。结果显示, SL-CoV WIV1可以有效利用小鼠ACE2进入细胞, 且WIV1 RBD与小鼠ACE2结合效率与人和果子狸ACE2相同, 强于蝙蝠ACE2; 而不同物种ACE2的L440P突变能显著降低其与BJ01及WIV1的RBD结合的能力, 抑制假病毒入侵。研究结果表明,小鼠ACE2是SL-CoV WIV1的功能受体, 且ACE2的L440是影响病毒入侵的关键氨基酸位点。本研究有助于进一步了解SL-CoV的受体识别、跨种传播机制, 对今后类似冠状病毒的防控具有重要意义。
SARS冠状病毒 SARS样冠状病毒 血管紧张素转换酶2 受体结合区 SARS-CoV SL-CoV ACE2 RBD ACE2-L440P ACE2-L440P
红外与激光工程
2020, 49(5): 20201002
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621999
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130033
3 中国科学院大学, 北京 100049
通过摆动离子束刻蚀方法, 制作了用于短波红外高光谱成像光谱仪的凸面闪耀光栅。该方法通过在光栅子午方向上进行摆动刻蚀, 解决了凸面光栅子午方向的闪耀角一致性问题。建立了摆动刻蚀模型来分析摆动速度、束缝宽度等工艺参数对槽型演化的影响, 并计算了优化的刻蚀工艺参数。制备了基底尺寸为67 mm, 曲率半径为156.88 mm, 刻线密度为45.5 gr/mm, 闪耀角为2.2°的凸面闪耀光栅, 并对其表面形貌及衍射效率进行了测量。实验结果表明, 摆动刻蚀法能够制作出闪耀角一致性好、衍射效率高的小闪耀角凸面光栅, 满足成像光谱仪对光谱分辨率和便携性的使用要求。
凸面闪耀光栅 摆动刻蚀 衍射效率 成像光谱仪 convex blazed gratings swing etching diffraction efficiency imaging spectrometer 强激光与粒子束
2019, 31(6): 061001
Author Affiliations
Abstract
College of Electronic Science and Technology of Shenzhen University, THz Technical Research Center of Shenzhen University, Key Laboratory of Optoelectronics Devices and Systems of Ministry of Education and Guangdong Province, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
A narrowband tunable antireflection optical filter is proposed and numerically studied. The structure is a metasurface based on plasmonic nanoparticles on an electro-optic film in a three-layer configuration of metal-dielectric-metal (MDM) in the visible near-infrared range. By tuning the voltage and thus tuning the refractive index of the dielectric LiNbO3, one can shift the wavelength of minimum reflection as desired. The parameters of gold nanoparticles and other elements used for the filter design and refractive index of the dielectric are obtained by the finite-element method (FEM). An analytical theory is presented to explain the FEM simulation results, and they agree well with each other. It is found that the frequency of the plasmonic resonance wave on the metasurface should be equal to that of the Fabry–Perot resonator formed by the MDM to have a good filtering property. Theoretical spectra obtained by FEM simulation show that the structure has extensive potential for the design of tunable narrow-band filters for modulators, displayers, and color extraction for imaging.
(120.2440) Filters (230.2090) Electro-optical devices (240.6680) Surface plasmons (160.3918) Metamaterials. Photonics Research
2017, 5(5): 05000500
1 塔里木大学植物科学学院, 新疆 阿拉尔 843300
2 新疆农垦科学院, 新疆 石河子 832000
3 塔里木大学机械电器化工程学院, 新疆 阿拉尔 843300
植物冠层色素含量与氮素含量具有高度的相关性, 是农业遥感中的关键研究因素。 本研究的主要目的是: (1)对比偏最小二乘回归和支持向量机两种建模方法对枣树冠层色素的预测精度; (2)构建基于高光谱数据的枣树冠层色素含量定量反演模型, 为枣树冠层色素含量的快速、 无损、 廉价、 环保的测定提供一定的理论依据和技术支持。 相关性分析结果表明, 枣树冠层色素与高光谱数据之间具有较好的相关性, 但叶绿素、 叶绿素a要优于叶绿素b和类胡萝卜素。 独立样本对模型的预测性能检验结果表明, 偏最小二乘回归和支持向量机均能有效的估算枣树色素含量, 但不同色素的偏最小二乘回归模型和支持向量机模型的预测精度存在一定的差异, 叶绿素和类胡萝卜素的支持向量机模型的预测精度要高于偏最小二乘回归模型, 而叶绿素a和叶绿素b则相反。 比较不同色素的最佳反演模型的预测精度表明, 叶绿素、 叶绿素a和类胡萝卜素的预测精度要优于叶绿素b, 前三者的决定系数大于0.8, 残余预测误差高于2.0, 平均相对误差低于13%, 而叶绿素b的对应值分别为0.60%, 20.79%和1.79%。
枣树 色素 冠层尺度 可见光近红外光谱 定量反演模型 Jujube Pigment Canopy scale Visible and near infrared spectrum Quantitative inversion model
兰州大学信息科学与工程学院现代通信技术研究所， 甘肃 兰州 730000
提出了一种基于黄金分割比的新型长程介质加载表面等离子激元波导(LR-DLSPPW)结构，在通信波长λ0=1.55 μm情形下，运用有限元法对这种波导基模的归一化电场分布、模式有效折射率、衰减常数、传播长度、模式宽度、品质因数和耦合长度等传输特性参数进行了仿真分析计算。结果表明，与不具有黄金分割比的类似波导相比，基于黄金分割比的LR-DLSPPW具有较长的传播长度1.36 mm和较小的模式宽度1.35 μm；另一方面，当介质脊面积保持为0.9 μm2不变且介质脊高宽比值取为黄金分割比时，其品质因数会出现一个超过6.15×105的最大值。此外，当相邻波导之间的间隔超过3 μm时，相邻波导间的串扰可被忽略。显然，这种基于黄金分割比的新型波导结构能够很好地应用于高密度光子集成回路的设计中。
集成光学 表面等离子激元波导 有限元法 黄金分割比 传输特性 激光与光电子学进展
2016, 53(6): 061301
兰州大学信息科学与工程学院现代通信技术研究所, 甘肃 兰州 730000
提出了一种双层半圆介质加载表面等离子激元波导新结构，并利用有限元方法对该新型波导结构在工作波长1550 nm下的传输特性进行了数值仿真和优化分析，得到了波导传播特性的主要参数。结果表明：在波导总面积保持不变的情形下，当双层半圆介质的折射率分别取为n1=1.4和n2=1.473时，波导的传播特性最佳；在此折射率参数基础上，波导的内外介质半径比r1/r2为0.5时，波导的传播长度最大、衰减系数最小并且模式面积和品质因数的取值都非常理想，可以获得最优的波导传输效果。
集成光学 表面等离子激元波导 双层半圆介质加载波导 传播长度 品质因数 激光与光电子学进展
2016, 53(6): 061302
1 西南交通大学 机械工程学院, 成都 610031
2 昆明学院 自动控制与机械工程学院, 昆明 650214
针对传统光流算法只能对某种特定光照变化有效的问题, 提出一种能改善不同光照变化条件下的光流鲁棒求解方法。所提出的方法利用改进census变换和图像纹理信息加权和构建光流模型中数据项。数据项中不同分量的权重根据两帧图像SIFT点对应灰度差动态选择, 以满足不同亮度变化的图像, 自适应地选择相应的数据项。改进census变换包含了变换窗口内完整的相对灰度大小信息; 对两个不同的窗口, 较传统census变换有更高的区分度。以Middlebury和KITTI数据库对所控算法进行测试, 实验结果证实了所提出方法对不同仿真光照变化和野外真实光照环境下图像鲁棒光流求解的有效性。
光流 光照变化 图像纹理 改进census变换 optical flow illumination variation image texture improved census transformation
