摘要：半乳糖氧化酶是一种重要的生物催化剂,具有催化效率高和绿色环保的特点,在生物传感器、食品、医疗和化工等领域得到广泛应用。然而,天然的半乳糖氧化酶存在稳定性差、催化效率低、回收成本高等缺陷,限制了其在食品安全和生物医学等领域的应用。随着基因工程和蛋白质工程的发展,人们可以对半乳糖氧化酶进行有目的的改造,以提高酶的性能或者获得新功能的重组酶。因此,追求具有重要催化能力和强大功能的半乳糖氧化酶成为该领域的研究热点。本文综述了半乳糖氧化酶的分子结构、催化机理等基本信息,并分析总结了半乳糖氧化酶进行生物学改造的相关案例,旨在为半乳糖氧化酶相关研究者提供新的思路和方法。

摘要：为查明温度、盐度和密度对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)稚贝生长和存活的影响,本研究通过响应面法构建了不同环境条件下蛤仔生长存活模型并进行分析。实验设计了3因素(温度、盐度、密度)和3水平(-1、0、1),以稚贝壳长为响应值,探究温度、盐度、密度三因素及其相互作用对蛤仔稚贝生长和存活的影响。研究表明,培育73 d后,温度、盐度、密度的二次效应对蛤仔稚贝的壳长生长影响极显著(P0.05)。壳长预测值Y对应自变量温度(T)、盐度(S)和密度(D)的二次多项回归方程:Y=-6.33105+0.2765 T+0.573 S+0.689 D-0.00566 T^(2)-0.0137 S^(2)-0.1159 D^(2)。本研究通过二次响应面回归方程构建了不同环境下蛤仔苗种的生长模型,得出稚贝最适生长环境为温度24.32℃、盐度21.13、密度2.88×10^(4)粒/m^(2),在此条件下蛤仔稚贝平均壳长可达到最大值(4.07 mm)。

摘要：同振式矢量水听器的灵敏度和频率上限受其所采用的加速度传感器的尺寸和质量制约。为了提高矢量水听器的声学性能,设计了一种紧凑型三轴压电加速度计。首先,分析了矢量水听器密度和尺寸对其声学性能的影响;其次,采用剪切式结构设计了压电加速度计,其尺寸为25×25×17 mm 3,质量为49.2 g,灵敏度约为2842 mV/g@500 Hz,工作频段为10 Hz~3000 Hz,最大横向灵敏度比小于3%。最后,将其应用在球形矢量水听器中进行了测试,测试结果表明,设计的压电加速度计较双压电片加速度计,体积减小了8倍,质量减小了5倍,灵敏度提高了2倍,工作频段提高了1.2倍,适合应用在同振式矢量水听器中。

摘要：波浪驱动式海洋剖面观测平台具有自主升降、快速剖面、高时空分辨、长期连续的综合优势,对当前海洋中小尺度动力过程、浮游植物生理昼夜变化、生物地球化学循环等快变过程研究具有重要意义。自主设计并研制了一种完全由波浪驱动的海洋剖面仪样机系统,于2021年8月8日~8月31日在青岛胶州湾海域以锚泊方式连续开展了23天海试,获取总剖面数2367个,平均每天102个,剖面平均周期8.19 min。结果进一步表明,在1级左右的低海况下,系统工作受潮流影响较大;而在2级以上的较高海况下,基本可以实现全天时连续工作,证明了自研波浪驱动式剖面仪样机具有良好的工作灵敏性、状态稳定性和机械耐受性,且设计成本只有国外同类产品价格的20%左右,为实现新型剖面观测平台的国产化目标迈出了关键一步。

摘要：针对海洋监测中轻小型无人机抗风能力差、大范围动态监测能力不足的问题,本文以彩虹-4型中空长航时无人机为平台进行了载荷安装、电气接口及电磁兼容性设计,实现了光电吊舱、对海雷达、AIS多任务载荷的优化集成,通过开展远距离无人机通信、载荷数据与位姿信息实时同步回传、数据处理等关键技术研究,形成了一套完整的海洋监测平台软硬件系统。最后经过长时间的地面测试并在海南三亚市东部海域开展远距离飞行试验,依据应用场景及作业的紧迫程度,探索了海岛礁成图等常规监测和海上船只目标应急监测应用模式,验证了平台设计指标,其中平台续航能力优于22h,作业通讯距离达到2 300 km,在无控条件下可见光、红外、SAR成像精度分别为15.35 m、21.09 m、6.30 m。结果表明,该平台能够满足海洋监测技术要求,具有实际应用价值。

摘要：基于国产水下滑翔机“海燕-Ⅱ”的结构特点和控制特征,考虑不同深度下的海水密度和压强对水下滑翔机运动的影响,建立了一种精确的水下滑翔机动力学模型。该模型将水下滑翔机的前后导流罩和其他可浸水部分的海水质量作为水下滑翔机本身质量的一部分,并将水下滑翔机的回排油过程作为变质量过程,将海水的深度变化对其浮力的影响过程作为变浮力过程。此外,将电池包的前后移动量作为控制输入量、俯仰角作为控制输出量对该模型进行数值仿真,并结合南海海试数据与仿真结果进行对比,结果验证了该模型的有效性。最后,基于该模型以滑翔角作为控制变量,采用PID控制器进行数值仿真,结果表明通过该优化控制策略能显著提升水下滑翔机的运动性能。

摘要：设计了一种基于MPU9250九轴数据传感器的深海姿态系统解决深海仪器姿态监测的问题,并进行了实验测试验证。系统采用STM32F103C8T6作为主控制芯片,采集MPU9250九轴数据,通过软件算法快速解算出当前的实时运动姿态,并利用三轴加速度数据计算出与自然坐标系Z轴的倾角。系统设计有存储模块及实时时钟模块,可以实时将设备的运动姿态、倾斜角度实时记录到存储模块中。并且根据深海仪器使用环境要求,结合有限元设计方法,设计深海耐压仓。实验结果表明,该姿态系统可以实现对深海仪器姿态及倾角的检测,精度可达0.5°,耐压可达4000 m水深。

摘要：以焙烧高岭土为原料,通过酸-碱组合活化、原料复配、控温熟化等连续处理步骤活化高岭土中的铝制备改性粘土(MC).采用正交试验设计对该方法进行优化,考察了制备条件对获得改性粘土除藻效果的影响规律,探讨了不同制备条件下获得改性粘土除藻效率差异的机制.结果表明,酸-碱组合活化pH值对改性粘土的除藻效率具有显著影响(P<0.05),控制碱中和后的pH≤3.6获得改性粘土的除藻效率可达90%以上.通过分析改性粘土的理化特征及絮凝除藻时的絮凝体特征发现,在最佳制备条件下,高岭土矿晶中铝大量被活化,合成改性粘土的片层致密且卷曲、微表面粗糙,分散到海水中时活化单体铝(Ala)、多羟基铝(Alb)含量更高,粘土表面电性由负转为正,絮凝卷扫藻细胞的作用增强,因而合成改性粘土具有更高消除赤潮生物的能力.

摘要：为实现水下无人平台实时探测目标,设计实现了一种应用于水下无人平台上的单矢量水听器信号采集与处理系统,采用FPGA+DSP处理器架构对采集数据并行运算处理,利用合理的帧格式协议进行存储数据,保证了系统信号处理的时效性和数据存储的可靠性。系统综合应用FPGA控制技术、DSP逻辑控制与实时处理技术,搭载单矢量水听器使水下无人平台具备目标探测能力,并开展了系统性能测试和南海某海域目标探测性能试验。试验结果表明,系统采集的水声信号谱级正常,经数据处理和计算分析目标探测性能良好。

摘要：随着全球大洋调查的不断开展以及各种海底探测技术的进步,海洋调查数据积累日益增多。以往主要通过使用不同的专业软件来进行各类大洋数据的可视化和成图分析。在海洋调查方面目前迫切需要一种可视化软件,能够快速显示海底大洋的观测和探测数据,并能够快速简单地综合分析和成图。为了解决快速可视化和多种类型数据同界面显示问题,本文利用Matlab中的图形用户界面工具,开发和设计了简单易操作的OceanVis1.0数据可视化和图形用户界面。通过使用OceanVis1.0,用户可以方便地对全球海底大洋多波束水深、海洋重力异常、海洋磁异常、地震波形数据等进行可视化和成图分析,能够解决大洋关键区域的多种数据可视化综合分析问题。对不同类型的数据可以进行二维测线和三维空间数据变化的显示,也可以实现数据成图的放大、缩小和旋转功能。对于多波束、重磁数据空间变化数据,可以进行二维测线的任意切割和成图输出,不用保留中间成图即可满足用户的实时数据显示和快速查看功能。OceanVis1.0也能为具体航次的海底调查提供各类海底探测数据的快速显示,以及包括航次中获取的数据显示和初步分析功能,能够为研究区航次测线的规划提供数据可视化和图形支撑平台。