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Current Issues: <JZUS-A> <JZUS-B> <FITEE>
Journal of Zhejiang University SCIENCE A
ISSN 1673-565X(Print), 1862-1775(Online), Monthly
2025 Vol.26 No.1 P.1-86
CONTENTS
Research Articles
Xinyue LU, Min LIAO, Xiaomei XIE, Hao QIU, Feng YUAN, Zhe LUO, Chunlin FAN
DOI: 10.1631/jzus.A2400271 Downloaded: 484 Clicked: 855 Cited: 0 Commented: 0(p.1-20) <Full Text><PPT> 64
1东南大学移动信息通信与安全前沿科学中心，移动通信全国重点实验室，中国南京市，210096
2紫金山实验室，中国南京市，211111
摘要：无线通信由于固有的开放性和广播特性，容易遭受恶意窃听和攻击。时延对齐调制作为一种新型符号间干扰消除技术，能避免复杂的信道均衡或多载波传输。特别地，时延对齐调制不仅可以消除接收机的符号间干扰，还能在其他位置引入符号间干扰，因而在安全通信方面具有应用潜力。本文研究了基于时延对齐调制的近场安全通信。首先，当Alice天线数目远大于Bob和Eve的多径数目时，得益于近场非均匀球面波带来的渐近正交特性，简单的时延补偿和最大比发送逐径波束赋形能实现无符号间干扰和无信息泄露通信。随后，通过设计迫零逐径波束赋形以实现无符号间干扰通信，并表征相应的安全速率性能。对于存在残余符号间干扰的一般情形，进一步提出安全速率最大化的时延对齐调制逐径波束赋形设计方案。仿真结果表明，相较于基于人工噪声的正交频分复用基准测试方案，时延对齐调制能以更低的峰均比实现更高的安全速率。
关键词组：近场；非均匀球面波；时延对齐调制；无符号间干扰通信；物理层安全；安全速率
Dynamic performance of a high-speed train exiting a tunnel under crosswinds
Yanlin HU, Xin GE, Liang LING, Chao CHANG, Kaiyun WANG
DOI: 10.1631/jzus.A2300610 Downloaded: 676 Clicked: 1221 Cited: 0 Commented: 0(p.21-35) <Full Text><PPT> 61
机构：1西南交通大学，轨道交通运载系统全国重点实验室，中国成都，610031；2中车青岛四方机车车辆股份有限公司，中国青岛，266000
目的：高速列车在强风环境驶出隧道会受到突变气动载荷影响。本文旨在探讨风速和风向对车辆气动特性和动力学性能的影响，研究横风和隧道综合影响下车辆运行的安全性，以期为工程实践提供参考。
创新点：1.探究了风向对车辆驶出双线隧道时的气动特性和动力学响应的影响规律；2.通过列车-轨道耦合动力学模型确定了影响行车安全的风速限值。
方法：1.采用已验证的建模方法建立高速列车驶出隧道的气动特性分析模型，并计算列车驶出隧道过程中作用于车身的时变气动载荷；2.根据车辆实际动力学参数建立列车-轨道耦合动力学模型，并分析时变载荷影响下车辆的动力学响应特征；3.统计与分析不同风速和风向条件下车辆的轮轨安全性指标来确定影响行车安全的风速阈值。
结论：1.作用于头车的气动载荷冲击最大，且与风速呈较明显的正相关关系；2.双线隧道近墙侧来风可引起更大幅度的瞬态气动载荷变化，所以对行车安全影响更大；3.突变气动载荷可引起车身0.5~3.0 Hz的低频晃动，且风速超过20 m/s将使头车运行的安全性迅速恶化。
关键词组：高速列车；空气动力学特性；动力学性能；横风；数值仿真
Expansion mechanism of sulfate attack on cement-treated aggregates under freeze–thaw cycles
Qi WANG, Jiankun LIU, Xu LI, Pengcheng WANG, Jingyu LIU, Mingzhi SUN
DOI: 10.1631/jzus.A2300590 Downloaded: 542 Clicked: 1405 Cited: 0 Commented: 0(p.36-49) <Full Text><PPT> 53
机构：1交通运输部公路科学研究院，中国北京，100088；2中山大学土木工程学院，中国广州，510006；3北京交通大学土木建筑工程学院，中国北京，100044；4隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室，中国广州，510275；5中国铁道科学研究院集团有限公司，中国北京，100081
目的：近年来，我国季节冻土区多条无砟轨道线路的水泥处理集料在硫酸盐侵蚀下发生了膨胀变形问题，引起了轨道结构持续上拱病害，严重影响了线路的运营。本文考虑冻融循环次数、温度梯度、材料配比等因素，对冻融循环和硫酸盐复合作用下集料的硫酸盐侵蚀膨胀变形条件、规律和主控因素进行研究。本研究对硫酸盐侵蚀条件下水泥处理集料膨胀变形的治理提供了重要的理论依据。
创新点：1.通过对填料的可恢复、不可恢复变形行为进行划分，实现对冻融循环条件下硫酸盐侵蚀水泥处理集料膨胀变形主控因素的定量化研究。2.试验发现，冻融循环条件下硫酸盐侵蚀水泥处理集料所引起的膨胀变形主要由化学侵蚀和盐分迁移所导致。
方法：1.考虑冻融循环次数、温度梯度和材料配比等因素，通过室内膨胀试验，对仅掺水泥、仅掺硫酸钠、以及同时掺入水泥和硫酸钠共三种条件下集料的膨胀变形条件和规律进行研究；2.考虑芒硝晶体、冰晶体、膨胀性矿物的生成以及水盐迁移等作用，通过对填料的可恢复、不可恢复变形行为进行划分，对膨胀变形主控因素进行定量化研究；3.通过电镜扫描测试，对硫酸盐侵蚀水泥处理集料生成物的微观形貌特征进行研究。
结论：1.冻融循环条件下硫酸盐侵蚀不含水泥集料，膨胀变形主要由周期性的冻胀和盐胀，以及盐分迁移所导致；对于硫酸盐侵蚀水泥处理集料而言，膨胀主要由化学侵蚀和盐分迁移所导致。2.通过电镜扫描可以观察到，在硫酸盐侵蚀水泥处理集料过程中有大量针尖状矿物生成。
关键词组：硫酸盐侵蚀；冻融循环；膨胀；水泥处理集料；主控因素
Segmented predictor-corrector reentry guidance based on an analytical profile
Hui XU, Guangbin CAI, Chaoxu MU, Xin LI, Hao WEI
DOI: 10.1631/jzus.A2300102 Downloaded: 860 Clicked: 1220 Cited: 0 Commented: 457(p.50-65) <Full Text><PPT> 62
机构：1火箭军工程大学，导弹工程学院，中国西安，710025；2天津大学，电气自动化与信息工程学院，中国天津，300072
目的：近年来，高超声速滑翔飞行器由于其全球快速到达能力和超强的机动性，在世界范围内引起了极大的关注。制导问题是高超声速滑翔飞行器应用于航空航天领域要解决的首要问题。本文主要针对再入制导问题中常用的预测校正制导方法进行改进：1.克服传统积分式预测校正计算耗时长的问题；2.改善解析式方法由于简化较多导致制导精度不理想的问题。
创新点：1.设计新的高度能量剖面进行倾侧角解析推导，为预测校正迭代环节提供良好初值。2.解析推导剩余航程，极大提高了计算效率，缩短预测校正环节计算时间。3.提出分段制导和自适应制导周期策略，进一步提升了制导精度和计算效率。4.充分的仿真实验验证了本文的方法能够快速、准确和鲁棒地获得制导指令，具有在线应用的潜力。
方法：1.建立高超声速滑翔飞行器再入运动模型，定义能量变量，对再入运动模型进行降阶。2.解析推导剩余航程与能量和倾侧角之间的解析关系式。3.选择能量阈值，分段求解倾侧角指令；在第一阶段，距离终点较远时，采用解析预测校正方法求解倾侧角；第二阶段，距离终点较近时，等距试测法进行倾侧角求解。4.提出自适应制导周期策略，灵活调整制导周期，提高制导精度。5.设置航向角偏差走廊，得到倾侧角指令符号，给出完整倾侧角指令。6.分别设置三类实验验证该方法的有效性、精确性和鲁棒性。
结论：1.本文提出的方法能够解析推导出倾侧角和计算剩余航程。2.所提方法能够有效提高再入制导指令计算效率，计算时间缩短两倍以上。3.实验结果表明，本文算法能够高效地得到精确的制导指令；蒙特卡洛实验验证了本文方法具有较好的鲁棒性。
关键词组：高超声速滑翔飞行器；分段再入制导；解析剖面；自适应制导周期；再入轨迹
Yuming CUI, Songyong LIU, Zhengqiang SHU, Zhenli LV, Lie LI
DOI: 10.1631/jzus.A2300594 Downloaded: 683 Clicked: 1297 Cited: 0 Commented: 0(p.66-77) <Full Text><PPT> 54
机构：1江苏师范大学，机电工程学院，中国徐州，221116；2中国矿业大学，机电工程学院，中国徐州，221116
目的：钻臂定位精度是影响矿山巷道和工程隧道掘进效率和断面成型质量的重要因素。本文旨在探讨钻臂各关节误差的分布规律并通过算法对钻臂末端位置的误差进行预测和补偿，以提高三臂凿岩台车的钻孔定位精度。
创新点：1.针对直爆孔和斜爆孔，分别采用解析法和基于粒子群优化的全局搜索算法对钻臂逆运动学计算误差进行了估算；2.用改进的麻雀搜索算法优化反向传播（BP）神经网络来预测三臂凿岩台车钻臂的定位误差。
方法：1.采用改进的Denavit-Hartenberg法建立多自由度多臂系统的运动学模型，得到末端位置与各关节运动量之间的映射关系；2.基于粒子群优化的全局搜索算法对钻臂逆解误差进行估算；3.采用改进的麻雀搜索算法优化BP神经网络来预测三臂凿岩台车钻臂的定位误差；4.搭建钻臂自动控制试验平台，并进行钻臂定位误差补偿试验。
结论：1.直爆孔和斜爆孔可以通过不同的方法求出对应钻臂关节的逆解；2.采用改进的麻雀搜索算法优化BP神经网络来预测三臂凿岩台车钻臂的定位误差，可将平均钻孔定位误差从9.79 cm降至5.92 cm，使误差降低了39.5%。
关键词组：多臂凿岩台车；运动学模型；神经网络优化；定位误差预测
Design and experimental validation of an electromagnetic launching mechanism for a tethered net
Zongming ZHU, Weihao LUO, Zongjing LIN, Yuzhe KANG, Maoying ZHOU, Ban WANG, Huawei QIN
DOI: 10.1631/jzus.A2300398 Downloaded: 560 Clicked: 915 Cited: 0 Commented: 0(p.78-86) <Full Text><PPT> 54
机构：杭州电子科技大学，机械工程学院，中国杭州，310018
目的：目前柔性绳网捕获技术的主要发射方式存在发射效率低、产生的噪音大和产生的冲击大等不足。针对传统绳网发射方式的缺陷，本文旨在提出并设计一种基于电磁弹射的绳网发射装置，以期通过实验分析及可行性验证，为绳网发射技术提供一种新途径。
创新点：1.建立了弹丸在磁阻式线圈发射器工作时的理论模型，得到了弹丸出口速度与电解电容初始充电电压之间的关系；2.建立了弹丸飞行的动力学模型，并通过实验分析和验证了该模型的有效性；3.设计并制作了基于电磁弹射的绳网发射样机，并通过目标捕获实验验证了该样机的有效性。
方法：1.通过实验分析，验证磁阻式线圈发射器工作时的电流变化情况（图4）；2.通过对弹丸的运动学建模与飞行轨迹观测实验，模拟弹丸在不同连接方式下的运动规律（图5和6）；3.通过绳网发射样机对目标的捕获实验，验证其捕获目标的可行性（图7）。
结论：1.提高电解电容的初始充电电压可提高弹丸的出口速度；2.无论连接方式如何，随着发射角度的增加，绳网达到最大展开所需的时间逐渐增加；3.绳网发射样机捕获目标的成功率受发射角度、受网尺寸、发射样机与目标之间的距离等因素影响。
关键词组：电磁弹射；绳网发射；高空救援
Journal of Zhejiang University SCIENCE B
ISSN 1673-1581(Print), 1862-1783(Online), Monthly
2025 Vol.26 No.2 P.107-202
CONTENTS
Reviews
Review: Roles of lncRNA in the crosstalk between osteogenesis and angiogenesis in the bone microenvironment
Shihua ZHANG, Jianmin GUO, Yuting HE, Zhi'ang SU, Yao FENG, Lan ZHANG, Jun ZOU, Xiquan WENG, Yu YUAN
DOI: 10.1631/jzus.B2300607 Downloaded: 12 Clicked: 36 Cited: 0 Commented: 0(p.107-123) <Full Text><PPT> 9
1广州体育学院运动与健康学院，中国广州市，510500
2南方科技大学生命科学学院，中国深圳市，518055
3山东体育学院运动与健康学院，中国济南市，250102
4上海体育大学运动与健康学院，中国上海市，200438
摘要：骨骼是一种高度钙化和血管化的组织。血管系统在支持骨骼生长和修复方面发挥着重要作用，如提供营养和生长因子以及转移代谢废物。此外，骨血管的其他功能，如分泌各种因子和调节骨相关信号通路，对骨骼健康的维持同样有着不可或缺的作用。在骨微环境中，骨髓间充质干细胞（BMSCs）、成骨细胞及破骨细胞等骨组织细胞在血管生成的调控中发挥着关键作用。骨生成和骨血管生成密切相关。衰老导致骨生成和骨血管生成能力减弱，从而诱发骨质疏松症。长链非编码RNA（lncRNA）能够参与骨生成和血管生成等多种生理过程的调控。最近的研究表明，lncRNA可介导血管生成和骨生成之间的耦联，但其具体的机制仍不清楚。这篇综述描述了lncRNA如何调控成骨与血管生成之间的耦联以促进骨骼健康，旨在为lncRNA调控骨代谢机制的研究提供新的方向。
关键词组：长链非编码RNA（lncRNA）；骨生成；骨血管生成；骨质疏松；骨微环境
Review: Advancements in molecular imaging probes for precision diagnosis and treatment of prostate cancer
Jiajie FANG, Ahmad ALHASKAWI, Yanzhao DONG, Cheng CHENG, Zhijie XU, Junjie TIAN, Sahar Ahmed ABDALBARY, Hui LU
DOI: 10.1631/jzus.B2300614 Downloaded: 5 Clicked: 16 Cited: 0 Commented: 0(p.124-144) <Full Text><PPT> 8
1浙江大学医学院附属第一医院泌尿外科，中国杭州市，310006
2浙江大学医学院附属第一医院骨科，中国杭州市，310024
3浙江省膀胱癌创新诊断治疗工程技术研究中心，中国杭州市，310024
4那赫达大学物理治疗学院骨科物理治疗系，埃及本尼苏伊夫，62511
5那赫达大学生物力学与显微外科实验室，埃及本尼苏伊夫，62511
6浙江大学阿里巴巴-浙江大学未来数字医疗联合研究中心，中国杭州市，310058
摘要：前列腺癌是男性第二常见癌症，在2020年占新发癌症病例的14.1%。前列腺癌的侵袭性高度变异，取决于其在诊断时的分级和分期。尽管近年来前列腺癌治疗有所进步，但仍有一些患者在接受根治性治疗后会出现疾病的复发甚至进展的情况。精确的初始分期和复发监测决定了患者的治疗方案，进而影响患者的预后和生存率。相比传统影像学在前列腺癌的诊断和治疗中的局限性，新型分子探针的使用提高了前列腺癌检测的检出率、特异性和准确性。基于分子探针的影像学方式可以在活体系统中实现分子和细胞水平的生物学过程的可视化和定量测量。对前列腺癌肿瘤生物学的深入理解和新肿瘤生物标志物的发现，使得探索新的分子探针目标成为可能。新型配体的开发和基于纳米的传递技术的进步加速了分子探针的研究和开发。在此，我们总结了分子探针在正电子发射断层扫描（PET）、单光子发射计算机断层扫描（SPECT）、磁共振成像（MRI）、光学成像和超声成像中的应用，并简述了前列腺癌中重要的靶分子。
关键词组：分子影像学；前列腺癌；核医学；前列腺特异性膜抗原（PSMA）；纳米颗粒
Research Articles
Yifan LU, Siqi BAO, Hongke LUO, Qianming CHEN, Misi SI
DOI: 10.1631/jzus.B2300730 Downloaded: 556 Clicked: 814 Cited: 0 Commented: 0(p.145-157) <Full Text><PPT> 7
浙江大学医学院附属口腔医院，浙江大学口腔医学院，浙江省口腔疾病临床医学研究中心，浙江省口腔生物医学研究重点实验室，浙江大学癌症研究院，口腔生物材料与器械浙江省工程研究中心，中国杭州市，310000
摘要：本文通过对随机对照临床试验（RCT）结果进行综述和荟萃（meta）分析，评估全身或局部辅助使用抗生素在种植体周围炎治疗中的疗效。两名研究人员分别独立从三个电子数据库中，筛选符合所有纳入和排除标准的RCT结果的相关文献，并采用meta分析评估种植体留存率（SR）、种植体周袋探诊深度（PPD）、牙槽骨水平（BL）和临床附着水平（CAL）变化的加权平均差异。本文将研究组定义为抗生素组和对照组，并进行亚组分析。最终，7项研究被纳入，包括309例患者（390个种植体）。结果显示，抗生素组的患者在PPD方面表现出显著的改善；亚组分析表明，全身使用抗生素或在非手术治疗中使用抗生素不会显著改变BL。在本综述的研究范围内，无论是通过手术还是非手术方式，辅助使用抗生素都可以改善种植体周围炎治疗中的PPD和SR，在BL和CAL方面也表现出一定程度的效果，但考虑到对照组中缺乏新技术的应用以及目前对抗生素潜在风险的评估受限，医生在临床工作中仍需谨慎选择。
关键词组：种植体周围炎；口腔种植体；口腔医学；微生物学；疾病管理；荟萃分析
Mingtao LIU, Li LIU, Jiaxi CHEN, Zhifeng HUANG, Huiqing ZHU, Shengxuan LIN, Weitian QI, Zhangkai J. CHENG, Ning LI, Baoqing SUN
DOI: 10.1631/jzus.B2300433 Downloaded: 857 Clicked: 1352 Cited: 0 Commented: 0(p.158-171) <Full Text><PPT> 6
1广州医科大学附属第一医院检验科， 广州实验室， 国家呼吸疾病临床医学中心， 国家呼吸医学中心， 呼吸疾病全国重点实验室， 广州呼吸健康研究院， 中国广州市， 510140
2广州医科大学金域检验学院， 中国广州市， 511495
3广东医科大学医学技术学院， 中国东莞市， 523121
4南方医科大学第二临床医学院， 中国广州市， 510515
摘要：生化和凝血指标的准确及时检测对呼吸及危重症患者至关重要。传统实验室检测虽可靠，但往往较为滞后。床边即时检测（POCT）已成为一种潜在的替代方法，但仍待严格验证。使用Beckman Coulter AU5821和PUSHKANG POCT生化分析仪以及Stago STAR MAX和PUSHKANG POCT凝血分析仪分别对广州医科大学附属第一医院的226份血清和350份全血样本进行包括白蛋白等十三项生化指标和凝血酶原时间等五项凝血指标进行比对检测。Bland-Altman图（MS100: 0.8206?0.9995; MC100: 0.8318?0.9911）一致性较好。Spearman相关分析显示，传统仪器和PUSHKANG POCT分析仪之间存在显著的线性相关性，且相关系数稳健（MS100: 0.713?0.949; MC100: 0.593?0.950）。PUSHKANG POCT作为一种可靠的血清、全血生化和凝血快速诊断工具，具有稳定的临床评价功能，可为呼吸与危重症临床医师在患者紧急病况时提供及时预示。
关键词组：血清生化十三项；全血凝血五项；床边即时检测（POCT）；呼吸与危重症医学；诊断工具
Shixu DU, Leqin FANG, Yuanhui LI, Shuai LIU, Xue LUO, Shufei ZENG, Shuqiong ZHENG, Hangyi YANG, Yan XU, Dai LI, Bin ZHANG
DOI: 10.1631/jzus.B2300831 Downloaded: 517 Clicked: 868 Cited: 0 Commented: 0(p.172-184) <Full Text><PPT> 9
1南方医科大学南方医院精神心理科（睡眠医学中心），中国广州市，510515
2精神健康研究教育部重点实验室，中国广州市，510515
3阿呆科技（北京）有限公司，中国北京市，100083
摘要：睡眠紊乱和神经认知功能减退是2019冠状病毒病（COVID-19）幸存者常见的主诉，然而既往少有研究关注COVID-19后睡眠紊乱（PCSD）对认知功能的影响。本研究旨在确定PCSD对神经认知功能的影响，并探讨与较差的神经认知功能相关的危险因素。本研究是一项在中国进行的基于网络评估的横断面研究，通过改良版在线综合认知评估（ICA）和数字排序测试（NOT）对神经认知功能进行评估。我们使用倾向性评分匹配（PSM）的方法平衡PCSD组及非PCSD组受试者之间的混杂因素，使用单因素分析评估PCSD对神经认知功能的影响，并使用二元logistic回归探索与较差的神经认知表现相关的危险因素。本研究共纳入8692名COVID-19幸存者，其中48.80%的COVID-19幸存者报告有睡眠紊乱。PSM后匹配了3977对（总共7954名受试者）。单因素分析显示PCSD与更差的ICA和NOT表现相关（P<0.05）。研究结果表明，基础疾病、上呼吸道感染、嗅觉或味觉丧失、严重肺炎和自我报告的认知障碍与PCSD受试者的神经认知功能的恶化相关（P<0.05）；此外，年龄、少数民族和较低的教育水平是PCSD受试者中较差的神经认知表现的独立风险因素（P<0.05）。总之，PCSD与较差的神经认知功能表现相关，我们应该采取适当的预防和干预措施来减少或预防PCSD对神经认知功能产生的潜在不良影响。
关键词组：2019冠状病毒病（COVID-19）；COVID-19感染后；睡眠紊乱；神经认知功能；数字评估
Georgi Yu. LAPTEV, Daria G. TIURINA, Elena A. YILDIRIM, Elena P. GORFUNKEL, Larisa A. ILINA, Valentina A. FILIPPOVA, Andrei V. DUBROVIN, Alisa S. DUBROVINA, Evgeni A. BRAZHNIK, Natalia I. NOVIKOVA, Veronika K. MELIKIDI, Kseniya A. SOKOLOVA, Ekaterina S. PONOMAREVA, Vasiliy A. ZAIKIN, Darren K. GRIFFIN, Michael N. ROMANOV
DOI: 10.1631/jzus.B2300767 Downloaded: 614 Clicked: 823 Cited: 0 Commented: 0(p.185-199) <Full Text><PPT> 10
1Molecular Genetics and Microbiomics Laboratory, BIOTROF+ Ltd., Pushkin, St. Petersburg 196602, Russia
2Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "St. Petersburg State Agrarian University," Pushkin, St. Petersburg 196605, Russia
3School of Natural Sciences, University of Kent, Canterbury, Kent, CT2 7NJ, UK
4Animal Genomics and Bioresource Research Unit (AGB Research Unit), Faculty of Science, Kasetsart University, Chatuchak, Bangkok 10900, Thailand
5L. K. Ernst Federal Research Center for Animal Husbandry, Dubrovitsy, Podolsk, Moscow Oblast 142132, Russia
摘要：肉鸡饲料中的药物和农药残留可能会影响抗生素（ANT）的治疗和生产效益，进而影响基因表达。在本研究中，我们分析了在施用最大残留限量的除草剂草甘膦（GLY）、两种ANT和一种抗球虫药物（AD）后，13个关键胰腺基因的表达和血液生理参数的变化。将260只1~40日龄的Ross 308肉鸡分为以下四组，每组65只：（1）对照组，饲喂基础日粮（MD）；（2）GLY组，饲喂添加GLY的MD；（3）GLY+ANTs组，饲喂添加GLY和ANT的MD；（4）GLY+AD组，饲喂添加GLY和AD的MD。结果显示，添加GLY、GLY+ANTs和GLY+AD会导致多个具有生理和经济意义的基因表达发生显著变化。特别是，与炎症和凋亡相关的基因（如白细胞介素6（IL6）、前列腺素内过氧化物合酶2（PTGS2）和半胱天冬酶6（CASP6））的表达下调高达99.1%，而与抗氧化保护相关的基因（如过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶1（SOD1）和过氧化还原酶6（PRDX6））的表达下调高达98.6%。实验组中还观察到血清免疫学特性值显著下降，某些基因表达的变化与胰腺功能和血液变化一致。GLY、ANT和AD引起的基因表达和血液指标变化揭示了这些物质在分子水平上的可能作用机制，同时也表明肉鸡克服GLY、GLY+ANT和GLY+AD负面影响的生理机制。
关键词组：草甘膦；抗生素；抗球虫药物；胰腺；肉鸡；基因表达；血液指标
Correspondence
Correspondence: Application of custom-made joint prostheses in wrist
Xiaodi ZOU, Yanzhao DONG, Changxing WANG, Hui LU
DOI: 10.1631/jzus.B2400102 Downloaded: 364 Clicked: 685 Cited: 0 Commented: 0(p.200-202) <Full Text><PPT> 8
1浙江大学医学院附属第一医院骨科，中国杭州市，310003
2浙江中医药大学附属第二医院（浙江省新华医院）骨科，中国杭州市，310014
摘要：手腕关节是高度活动的功能性关节，各种创伤和退行性疾病均可导致严重的疼痛和活动受限。关节置换术是重建关节功能的主要治疗方式，但传统假体存在诸如形状不匹配、植入物-骨界面强度不足导致松动以及骨内生长欠佳等缺陷。三维（3D）打印技术的应用为解决这些问题提供了新的解决方案，能实现更加个性化的设计，并改善假体与骨骼的契合度。本文回顾了手腕关节假体的发展历程，从最早的Swanson假体到当前广泛使用的第四代假体，分析了各代假体的设计特点及临床应用情况。研究发现，相比传统定制假体，3D打印假体在缓解疼痛和恢复关节功能等方面表现更优。但目前关于3D打印假体的长期临床随访数据仍有限，需进一步评估其长期疗效及并发症。此外，金属假体存在的腐蚀问题也是亟待解决的挑战，未来需要通过探索新的生物材料和表面处理技术以提高假体的生物相容性和抗菌性。3D打印技术为手腕关节假体的个性化设计和性能提升带来了新的契机，有望为患者提供更优质的治疗选择。但现有研究仍有待深化，还需在长期临床疗效和新材料开发等方面进一步推进。
关键词组：定制化假体；3D打印假体；关节置换术；假体进展；3D打印技术
Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering
ISSN 2095-9184 (print), ISSN 2095-9230 (online)
2025 Vol.26 No.1 P.1-156
CONTENTS
Perspectives
Perspective: Visual knowledge in the big model era: retrospect and prospect
Wenguan WANG, Yi YANG, Yunhe PAN
DOI: 10.1631/FITEE.2400250 Downloaded: 488 Clicked: 906 Cited: 0 Commented: 0(p.1-19) <Full Text><PPT> 29
浙江大学计算机科学与技术学院，中国杭州市，310027
摘要：视觉知识是一种新型知识表达形式，其理论之根深植于认知科学；视觉知识旨在为视觉智能的核心要素--如视觉概念、视觉关系、视觉操作和视觉推理--提供统一、全面且可解释的理论框架和建模方法。认知科学的研究实证了视觉相关知识在人类认知过程和智能行为中扮演着不可或缺的角色，由此可以推断，视觉知识的表达与学习将对发展视觉智能和机器智能起到重要作用。近年来，人工智能不断取得进步，尤其是人工智能大模型涌现出超越传统模型的智能水平，大模型能够自动从海量数据中发现普遍性规律，并将这些规律编码进超大规模神经网络的参数之中，实现了大规模知识自动提取和隐式知识参数化存储。这场由大模型驱动的新一轮人工智能技术革命，将为构建具备视觉知识的先进智能体带来新的机遇和挑战。对此，本文深入剖析视觉知识的理论基础，系统性回顾近年来视觉知识相关领域的发展状况。同时，针对大模型时代下视觉知识的发展方向以及其可能发挥的关键作用，提出前瞻性观点和展望。
关键词组：视觉知识；人工智能；基础模型；深度学习
Jing YANG, Xingyuan DAI, Yisheng LV, Levente KOVCS, Fei-Yue WANG
DOI: 10.1631/FITEE.2400800 Downloaded: 49 Clicked: 68 Cited: 0 Commented: 0(p.20-26) <Full Text><PPT> 36
1中国科学院自动化研究所，中国北京市，100190
2欧布达大学约翰·冯·诺伊曼信息学院，匈牙利布达佩斯，H-1034
3澳门科技大学创新工程学院，中国澳门市，999078
摘要：平行交通是一种实现智能交通管理与控制的综合性范式，致力于解决人类行为和社会因素的复杂性问题。近年来，基础模型（foundationalmodels, FMs）的崛起为平行交通的实现提供了新的可能。但这种模型固有的知识陈旧、"幻觉"现象以及"黑盒"特性削弱了其决策的可靠性和可信度。为解决这一问题，提出一种基于检索增强生成与思维链提示（chain-of-thought prompting）的平行交通框架TransRAG。该框架由紧密协作的存储层、管理层和执行层组成，旨在为用户提供个性且多样化的交通服务。其中，存储层引入的外部知识增强了管理层中基础模型的性能，以实现复杂的计算实验。执行层中人工交通系统与实际交通系统的虚实交互使得管理层的决策得到持续优化，从而实现动态知识更新和灵活的策略调整，以适应不断变化的交通环境。此外，TransRAG通过区块链、智能合约和缓存技术的集成，能够有效应对单点故障、隐私泄露以及数据访问延迟等问题，从而加速推进向"6S"交通5.0的全面迈进。
关键词组：平行交通；基础模型；区块链；缓存；智能合约；检索增强生成
Research Articles
Chao JING, Jianwu XU
DOI: 10.1631/FITEE.2300741 Downloaded: 680 Clicked: 1136 Cited: 0 Commented: 0(p.27-41) <Full Text><PPT> 29
1桂林理工大学计算机科学与工程学院，中国桂林市，541004
2广西嵌入式技术与智能系统重点实验室，中国桂林市，541004
摘要：虽然协同边缘计算系统有利于提高移动边缘计算性能，但是在任务卸载过程中，用户面临严重的隐私泄露问题。为解决这一问题，我们在协同边缘计算系统中设计了一种隐私保护感知时延优化任务卸载算法（PPDO）。通过考虑位置和使用模式两种隐私，建立了一种隐私任务模型来干扰边缘服务器以保护用户隐私。为解决隐私保护带来的额外时延问题，采用基于马尔可夫决策过程的策略迭代算法实现在保护隐私的同时尽量减少时延。同时，为加快马尔可夫决策过程的求解，通过优化动作集改进PPDO。最后，采用EUA数据集进行仿真实验。结果表明，与现有算法相比，PPDO以最小延迟实现了隐私保护和时延优化之间的最佳权衡。此外，研究了改进后PPDO算法的优缺点。
关键词组：协作式边缘计算；任务卸载；隐私保护；马尔可夫决策过程
Ruipeng ZHANG, Ziqing FAN, Jiangchao YAO, Ya ZHANG, Yanfeng WANG
DOI: 10.1631/FITEE.2400279 Downloaded: 503 Clicked: 1034 Cited: 0 Commented: 0(p.42-61) <Full Text><PPT> 35
1上海交通大学人工智能学院，中国上海市，200240
2上海交通大学未来媒体网络协同创新中心，中国上海市，200240
3上海人工智能实验室，中国上海市，200232
摘要：由于基础模型在人工智能领域引发的重大变革，跨中心联邦学习因其相对丰富的数据和强大的计算能力越来越受到人们的关注。与跨设备联邦学习不同，跨中心联邦学习的数据异构问题主要由客户端之间的大规模数据和分布偏移引起，这要求算法全面考虑个性化和泛化之间的平衡。本文旨在通过增强全局模型的跨域泛化能力以及提高本地训练客户端的个性化性能来解决泛化和个性化兼顾的联邦学习目标。通过研究联邦系统中性能分布的公平性，进一步探讨了以往研究中建立的泛化误差与聚合权重之间的相关性，提出泛化与个性化兼顾的公平性引导联邦训练（FFT-GP）方法。FFT-GP结合了一种公平性感知聚合策略，以最小化训练客户端之间的泛化误差方差，以及一种元学习策略，使局部训练与全局模型特征分布保持一致，从而平衡泛化和个性化。大量实验结果表明，与现有模型相比，FFT-GP具有卓越的效果，展示了其在各种实际场景中增强联邦学习训练表现的潜力。
关键词组：兼顾泛化与个性化的联邦学习；性能分布公平性；领域偏移
Algorithm for 3D point cloud steganalysis based on composite operator feature enhancement
Shuai REN, Hao GONG, Suya ZHENG
DOI: 10.1631/FITEE.2400360 Downloaded: 76 Clicked: 112 Cited: 0 Commented: 0(p.62-78) <Full Text>
1长安大学信息工程学院，中国西安市，710064
2长安大学地质工程与测绘学院，中国西安市，710064
摘要：三维点云信息隐藏算法主要集中在空间域。现有的空间域隐写分析算法在分析检测过程中受干扰因素较多，且仅能应用于三维网格对象，缺少针对三维点云对象的隐写分析算法。为打破隐写分析仅限于三维网格的局限，消除三维网格隐写分析特征集中的冗余特征，提出基于复合算子特征增强的三维点云隐写分析算法。首先，对三维点云进行归一化以及平滑处理。其次，通过改进的3DHarris-ISS复合算子提取三维点云中可能含密的特征点以及其邻域点作为特征增强区域，并在特征增强区域进行特征增强，形成特征增强的三维点云，在突出特征点的同时抑制其余顶点带来的干扰。再次，筛选已有的三维网格特征集合，减少更多相关特征的数据冗余，并将新提取的局部邻域特征集添加到筛选的特征集，从而形成三维点云隐写分析特征集POINT72。最后，利用POINT72特征集对增强后的三维点云进行隐写特征提取，并进行隐写分析实验。实验分析表明，算法可以准确分析三维点云的空域隐写，并判断三维点云是否含有隐藏信息。在缺少边信息和面信息的前提下，三维点云隐写分析的准确率接近现有三维网格隐写分析算法。
关键词组：隐写分析；三维点云；特征增强；特征集筛选
Transfer learning with a spatiotemporal graph convolution network for city flow prediction
Binkun LIU, Yu KANG, Yang CAO, Yunbo ZHAO, Zhenyi XU
DOI: 10.1631/FITEE.2300571 Downloaded: 630 Clicked: 1276 Cited: 0 Commented: 0(p.79-92) <Full Text><PPT> 32
1中国科学技术大学自动化系，中国合肥市，230026
2系统控制与信息处理教育部重点实验室，中国上海市，200240
3合肥综合性国家科学中心人工智能研究院，中国合肥市，230088
4中国科学技术大学先进技术研究院，中国合肥市，230088
摘要：最近，基于深度学习的城市流量预测被广泛应用于智慧城市的建设。由于这些方法通常对数据量要求较高，因此难以扩展到数据匮乏的城市。虽然迁移学习可以利用数据丰富的源城市协助目标城市进行城市流量预测，但由于忽略了长距离路网的连通性，因此现有方法的性能无法满足实际使用的需要。为解决这个问题，提出一种基于时空图卷积的迁移预测方法，即在源城市和目标城市之间构建一个共现空间，然后在共现空间中对源城市和目标城市流量数据进行映射对齐，从而实现源城市流量预测模型在目标城市上的迁移预测。具体来说，我们设计了一个动态时空图卷积模块和一个时间编码器，以同时捕捉流量的时间特征和空间特征，这些特征揭示了道路网络结构、人类出行习惯和城市流量之间的内在关联。然后，将这些特征作为跨城市不变表示被非线性映射到共现空间。通过优化马氏距离损失，目标城市特征与源城市特征在共现空间中对齐，从而实现跨城市自行车流量预测。在2015年芝加哥、纽约和华盛顿的公共自行车流量数据集上对所提出的方法进行评估，结果表明该方法明显优于目前最先进的技术。
关键词组：迁移学习；城市流预测；时空图卷积
Yinhong XIANG, Kaiqing ZHOU, Arezoo SARKHEYLI-HGELE, Yusliza YUSOFF, Diwen KANG, Azlan Mohd ZAIN
DOI: 10.1631/FITEE.2400184 Downloaded: 536 Clicked: 909 Cited: 0 Commented: 0(p.93-108) <Full Text>
康棣文1，Azlan Mohd ZAIN3
1吉首大学通信与电子工程学院，中国吉首市，416000
2马尔默大学计算机科学与媒体技术系物联网与人联网研究中心，瑞典马尔默，20506
3马来西亚理工大学信息处理技术学院，马来西亚士古来，81310
摘要：与Petri网类似，模糊Petri网（fuzzy Petri net, FPN）的研究同样受到状态空间爆炸问题的限制。目前，基于FPN的推理算法主要依赖于正向、反向和双向等机制。这些算法通过消除FPN中不相关的部分来简化推理过程。然而，随着规模的扩大，基于FPN的相关应用算法的复杂度迅速增加，这给基于FPN的推理算法的实际应用带来重大挑战。为解决状态爆炸问题，本文提出一种基于可逆和动态分解机制的FPN双向推理算法，以优化推理过程。该算法将层次化后的FPN分解为左右两个子网；然后，深入分析FPN原网与其逆网元素之间的对应关系，提出FPN逆网生成算法，用于生成右子网的逆网；最后，在左子网与右子网的逆网上同时执行推理算法，通过计算两子网输出位置之间的欧式距离得到最终结果。案例表明，本文提出的推理算法显著提高了推理效率，大幅缩短了执行时间。
关键词组：模糊Petri网（FPN）；状态爆炸；分解；平行；双向推理
Automatic parallelism strategy generation with minimal memory redundancy
Yanqi SHI, Peng LIANG, Hao ZHENG, Linbo QIAO, Dongsheng LI
DOI: 10.1631/FITEE.2300684 Downloaded: 618 Clicked: 854 Cited: 0 Commented: 0(p.109-118) <Full Text><PPT> 35
国防科技大学并行与分布处理国家重点实验室，中国长沙市，410000
摘要：受内存和计算资源限制，大规模深度学习模型通常以分布式方式训练。现有策略生成方法很少以最小化内存占用作为目标。为此，提出一种新算法，能够生成以最小化内存冗余为目标的自动并行策略。提出一种冗余内存代价模型来计算给定并行策略中每个算子的内存开销。为确保生成最优的并行策略，将并行策略搜索问题形式化为整数线性规划问题，使用高效求解器寻找具有最小内存占用的算子内并行策略。所提方法在多维并行训练框架中实现；实验结果表明，与最新Megatron-LM方法相比，可节省高达67%的内存开销，而吞吐量相差不大。
关键词组：深度学习；自动并行；最小化内存冗余
Qingsong ZHOU, Jialong QIAN, Zhongping YANG, Chao HUANG, Qinxian CHEN, Yibo XU, Zhengkai WEI
DOI: 10.1631/FITEE.2400285 Downloaded: 32 Clicked: 55 Cited: 0 Commented: 0(p.119-133) <Full Text><PPT> 29
国防科技大学电子对抗学院，中国合肥市，230037
摘要：分布式精确干扰是电子战领域一种先进的压制式干扰技术，能够精准地将干扰资源精确地投送至敌方电子设备，同时确保友方设备不受影响。考虑到实现高效干扰与降低硬件负担的双重挑战，本文提出一种面向分布式精确干扰的具有宽带恒定模值离散相位约束的鲁棒波形设计方法。该方法在构建目标函数时同时考虑了敌方设备和友方设备处合成功率谱的最坏情况，并为求解的宽带波形附加恒定模值和离散相位约束。由此得到的数学模型可归结为一个具有恒定模值和离散相位约束的大规模极小-极大多目标优化问题。为此，利用Lp范数和帕累托框架将其转化为一个单目标最小化问题。随后，提出一种计算复杂度较低的恒定模值离散相位约束的黎曼共轭梯度算法，该算法利用复圆流形和投影来满足黎曼共轭梯度框架内的恒定模值和离散相位约束。仿真实验表明，相较于现有研究，该算法具有更好的鲁棒性和更高计算效率。
关键词组：宽带波形设计；恒定模值；离散相位；黎曼共轭梯度；分布式精确干扰
Near-field secure wireless communication with delay alignment modulation
Haiquan LU, Yong ZENG
DOI: 10.1631/FITEE.2400271 Downloaded: 343 Clicked: 667 Cited: 0 Commented: 0(p.134-145) <Full Text><PPT> 32
1东南大学移动信息通信与安全前沿科学中心，移动通信全国重点实验室，中国南京市，210096
2紫金山实验室，中国南京市，211111
摘要：无线通信由于固有的开放性和广播特性，容易遭受恶意窃听和攻击。时延对齐调制作为一种新型符号间干扰消除技术，能避免复杂的信道均衡或多载波传输。特别地，时延对齐调制不仅可以消除接收机的符号间干扰，还能在其他位置引入符号间干扰，因而在安全通信方面具有应用潜力。本文研究了基于时延对齐调制的近场安全通信。首先，当Alice天线数目远大于Bob和Eve的多径数目时，得益于近场非均匀球面波带来的渐近正交特性，简单的时延补偿和最大比发送逐径波束赋形能实现无符号间干扰和无信息泄露通信。随后，通过设计迫零逐径波束赋形以实现无符号间干扰通信，并表征相应的安全速率性能。对于存在残余符号间干扰的一般情形，进一步提出安全速率最大化的时延对齐调制逐径波束赋形设计方案。仿真结果表明，相较于基于人工噪声的正交频分复用基准测试方案，时延对齐调制能以更低的峰均比实现更高的安全速率。
关键词组：近场；非均匀球面波；时延对齐调制；无符号间干扰通信；物理层安全；安全速率
Zhongpeng NI, Jing XIA, Xinyu ZHOU, Wa KONG, Wence ZHANG, Xiaowei ZHU
DOI: 10.1631/FITEE.2400066 Downloaded: 582 Clicked: 904 Cited: 0 Commented: 0(p.146-156) <Full Text><PPT> 28
1江苏大学计算机与通信工程学院，中国镇江市，212013
2香港理工大学电子信息工程系，中国香港特别行政区，999077
3东南大学毫米波国家重点实验室，中国南京市，210096
摘要：提出一种基于阻抗-相位混合目标函数约束的Doherty输出匹配网络优化设计方法，该方法能够利用集成增强电抗提高Doherty功率放大器在功率回退时的效率一致性。通过计算扩展功率回退范围所需的电抗，并结合双阻抗匹配方法来获得输出匹配网络设计所需的S参数。同时，该方法对输出匹配网络的阻抗和相位进行约束，以减小集成增强电抗的分布范围。此外，在输出匹配网络优化中采用了网格型结构，以增强电路优化设计的灵活性。为验证所提方法的有效性，设计并制造了一个1.7-2.5 GHz对称式高回退功率放大器。测试结果表明，在整个工作频带内，饱和输出功率高于44 dBm，9-dB回退功率效率为45%-55%。
关键词组：回退功率范围；Doherty功率放大器；片段式结构；阻抗-相位混合函数