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河南师范大学学报（自然科学版）

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2026年01期

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学术前沿专栏:甲骨智能计算 | R2PixGAN：一种高效的甲骨文拓片去噪新方法

学术前沿专栏:甲骨智能计算 | R2PixGAN：一种高效的甲骨文拓片去噪新方法

摘要：随着技术的发展，深度学习在图像去噪领域取得了显著的效果.然而，由于甲骨拓片往往同时包括各种噪声，现有的去噪模型无法适应甲骨文独特的字形和复杂的文字背景.针对上述挑战，提出了一种基于条件对抗网络 |Pix2Pix⟩ 的图像去噪方法R2PixGAN.在该方法中，生成器采用了R2U-Net 模型，该模型不仅保留了传统U-Net在特征提取方面的优势，还通过引入循环神经网络（RNN）结构，进一步提升了
学术前沿专栏:甲骨智能计算 | FEC-PVT：基于PVT架构的甲骨钻凿图像分割网络

学术前沿专栏:甲骨智能计算 | FEC-PVT：基于PVT架构的甲骨钻凿图像分割网络

摘要：由于长时间埋藏于地下和风化腐蚀,造成甲骨片破损和甲骨钻凿边界模糊不易分辨,给甲骨钻凿分割带来极大挑战.从甲骨数据库及著录书中系统收集并标注甲骨钻凿图像.基于该数据集，提出一种以 Transformer 为编码器的甲骨钻凿分割网络 FEC-PVT（feature extractionand connection pyramid vision transformer).首先，FEC-PVT利用FE_C和FE_D模块分别补充低层和高层特征，以获取细节和全局特征；其次，FCOM模块用交叉注意力让不同层特征交互，获取有效细节;最后,FFDM模块逐层解码并整合多层次特征，提升解码精度，避免特征丢失.实验验证，所提FEC-PVT优于其他的方法，与次优的DuAT方法相比，IoU提高 5.18%
“两高一全”专栏:黄河流域生态保护 | 多级孔金属有机骨架HKUST-1的制备及对苏丹I的高效去除

“两高一全”专栏:黄河流域生态保护 | 多级孔金属有机骨架HKUST-1的制备及对苏丹I的高效去除

摘要：黄河流域作为我国重要的生态屏障和经济带，面临着新污染物的环境治理挑战.针对流域内典型污染物的治理需求，聚焦环境中广泛存在且危害严重的苏丹I污染物的去除，以金属有机骨架HKUST-1为基质，十二烷基硫酸钠为软模板剂，制备含有微孔-介孔结构的多级孔HKUST-1材料（HP-HKUST-1）.结果显示，HP-HKUST-1中同时含有微孔和介孔结构，对苏丹I的最大吸附容量达 149.25mg⋅g-1
“两高一全”专栏:黄河流域生态保护 | 超声辐射法对制药废水深度处理中活性炭再生效果研究

“两高一全”专栏:黄河流域生态保护 | 超声辐射法对制药废水深度处理中活性炭再生效果研究

摘要：活性炭因其优异的吸附性能被广泛应用于制药废水的深度处理.传统的热再生技术存在能耗高、炭损失率大等技术难题，亟需开发高效且低损耗的新型再生技术.以诺氟沙星制药废水深度处理系统的饱和活性炭为研究对象，采用超声辐射法进行再生，并对其工艺参数进行了优化，通过多种表征手段分析了再生前后活性炭的结构与性能变化.结果显示，在超声频率 20kHz 、功率密度 2.6W/mL 、处理时间 30min 以及乙醇复合介质条件下，再生效率可达 79.7% .经过5次再生循环后，活性炭仍保持较高再生率，且累计炭损失率低于 2.0% .微观结构分析表明,超声诱导的物理剥离、自由基氧化和介质化学作用的协同效应促进污染物温和脱附，并有效保护了活性炭的框架结构.因此，超声再生技术为活性炭的高效绿色循环利用和制药废水深度治理提供了新思路和技术支撑.
黄河流域高质量发展研究专题 | 产业结构升级对黄河流域减污降碳的作用机制及情景预测研究

黄河流域高质量发展研究专题 | 产业结构升级对黄河流域减污降碳的作用机制及情景预测研究

摘要： CO₂ 排放与大气污染物的协同减排既是经济社会发展的挑战也是助推高质量发展的重大机遇.分析黄河流域产业结构升级对减污降碳的作用机制并进行可视化分析,运用STIRPAT模型进行实证分析，在此基础上创新性地模拟预测黄河流域未来减污降碳趋势.研究发现，整体上黄河流域研究期内减污降碳呈现向好趋势，其中中卫、石嘴山以及内蒙古乌海情况较为严重，是减污降碳的重点区域;黄河流域产业结构高级化的减污降碳效应较合理化更优，经济增长和人口增加均利于抑污减排；在区域异质性上，中下游地区产业结构升级的减污降碳效应相比上游地区更好；加快产业转型升级、稳定人口增长速率和经济高质量发展是黄河流域减污降碳的最优路径.
黄河流域高质量发展研究专题 | 基于熵权的黄河湿地自然保护区生态环境演变特征研究

黄河流域高质量发展研究专题 | 基于熵权的黄河湿地自然保护区生态环境演变特征研究

摘要：研究聚焦河南黄河湿地国家级自然保护区生态环境演变特征，采用熵权法分析生态系统发展质量和稳定性，计算得到自然保护区生态发展指数（ecology development index,EDI）,定量研究了自然保护区生态环境演变特征.结果表明，各项指标的熵权和单一年度的指标权重结构均随时间呈现动态变化，系统中各项指标的重要性并非恒定不变.2006至2023年研究区内生态发展指数EDI范围为 26.92～46.49,2012 年之前整体偏低，2013至2020年之间整体呈现稳中有升的趋势，2021年之后略有下降，总体呈现“稳定—增长”的变化趋势，表明近年来保护区内生态环境整体向好.
黄河流域高质量发展研究专题 | 数字经济背景下黄河流域体育旅游产业融合机制及影响因素研究

黄河流域高质量发展研究专题 | 数字经济背景下黄河流域体育旅游产业融合机制及影响因素研究

摘要:数字经济是推动体育旅游产业深度融合、增强区域经济韧性的重要方向.基于 2012一2022 年黄河流域9省(区)面板数据，运用熵值法、耦合协调模型和回归模型，系统揭示体育旅游产业融合发展的时空演进规律和数字经济发展水平，并实证检验其影响因素.结果表明：1)时序上,融合水平呈“波动式”上升趋势，由 2012 年的轻度失调发展为2022年的初级协调，区域差异显著;2)空间上，产业融合呈“V"型演变规律;数字经济呈现“全域增长、东西双峰"格局,四川、山东、河南为增长极,中部相对滞后;3)直接效应体现为技术赋能对产业要素的“解构力"和产业变革对生态的“重构力”;4)间接效应可归结为成本节约与市场开拓的双向驱动，形成协同闭环.
数学与计算机科学 | 基于信噪比度量的多奇异值修正估计

数学与计算机科学 | 基于信噪比度量的多奇异值修正估计

摘要:针对线性模型的复共线性问题,提出了基于信噪比度量的多奇异值修正估计.复共线性对模型中各个参数的危害是有差异的，用信噪比估值可将其度量，以此将参数按危害程度的不同进行分类，同时得到对应设计矩阵的复共线性对参数估计危害的机理.以此为据，结合OR估计及TSVD估计的思想，提出了新算法 MSVC估计.论证了 MSVC估计是对 TSVD估计和OR估计形式的统一.比较了MSVC估计、LS 估计和OR估计各自的特点.MS-VC 估计的优势在于，与LS估计相比，其偏差略有增加，换取方差较大下降;与OR估计相比，其方差略有增加，换取偏差较大下降.通过数值试验，表明了MSVC估计的解算精度较高.
数学与计算机科学 | 基于多任务学习和超图神经网络的微生物-药物关联预测

数学与计算机科学 | 基于多任务学习和超图神经网络的微生物-药物关联预测

摘要：传统的生物实验方法寻找微生物与药物关系不仅耗时费力，而且成本极高.因此，为了降低实验成本并提高效率，计算方法被用于预测微生物-药物关联.然而，现有方法忽视了疾病作为中介的关键作用，导致数据稀疏性问题.为此，提出了基于多任务学习的模型（MTLTPMDA),用于同时预测微生物-药物和疾病-药物关联.模型通过共享药物节点的特征来增强任务间的联系，并利用超图神经网络(HGNN)探索微生物、药物和疾病之间的复杂交互.通过构建微生物-药物和疾病-药物超图,HGNN 有效捕捉了多节点间的高阶关系.在五重交叉验证下,MTLTPMDA实现了AUC为0.9033和AUPR为0.8930,优于多种现有方法，展示了模型在预测潜在关联上的有效性.
数学与计算机科学 | 基于倒向不确定微分方程的投资组合模型研究

数学与计算机科学 | 基于倒向不确定微分方程的投资组合模型研究

摘要：倒向不确定微分方程是由Liu过程驱动的一类特殊的微分方程,研究在不确定环境下为达到未来预期目标，当前时刻应该如何决策以及如何采取行为路径的问题.首先，介绍倒向不确定微分方程的有关理论，并讨论线性倒向不确定微分方程的解.其次，考虑到这个理论适用于金融市场中的投资，建立了基于线性倒向不确定微分方程的不确定投资组合模型.
数学与计算机科学 | 基于深度搜索的改进角蜥蜴优化算法求解TSP问题

数学与计算机科学 | 基于深度搜索的改进角蜥蜴优化算法求解TSP问题

摘要：针对角蜥蜴优化算法(horned lizard optimization algorithm,HLOA)无法求解旅行商问题（travelingsalesman problem，TSP)，并且改进的连续型元启发式算法求解 TSP 问题存在寻优能力不足等问题,提出一种基于深度搜索的改进角蜥蜴优化算法(improved horned lizard optimization algorithm with depth search,DSIHLOA).该算法通过双重编码方式将HLOA离散化；通过提出的信息共享策略提高算法前期的收敛速度；设计深度搜索过程提高算法的搜索能力,并提出 Greedy-Insert、Greedy-Swap 和 2-Opt-2算子应用到深度搜索过程中.通过多个 TSP 标准算例对 DSIHLOA的性能进行测试，并与传统元启发式算法对比.结果表明：DSIHLOA拥有较好的求解精度和收敛速度；与其他文献的改进连续型元启发式算法进行对比，DSIHLOA具有较好的寻优能力和稳定性.
数学与计算机科学 | 基于多AI模型协同决策与优化方案的高校舆情管理研究

数学与计算机科学 | 基于多AI模型协同决策与优化方案的高校舆情管理研究

摘要：人工智能(artificial intelligence,AD)的引人为高校舆情分析和管理提供了新的视角和工具,但现有AI在决策过程中缺乏透明性和可解释性，加之受限于单一模型，降低了决策方案的普适价值与优化潜力.针对以上问题，探讨了如何通过多AI模型协同决策与优化，提高高校舆情管理的效率和质量.首先选取2023年高校舆情热点案例,构建专注于高校舆情领域的垂直数据集，并利用AI技术进行数据分析和特征提取.其次，为增强 AI评价过程中的可解释性和公平性，构筑多维度多角色评价体系,提出舆情智能指数(POII)和智能迭代优化指数（IIOI)，用于量化评估AI模型在舆情管理中的表现和自我修正能力.最终，通过实验发现，多AI模型协同决策与优化方案相较于单一AI模型，能显著提高AI在舆情管理领域生成决策方案的效率和质量.
物理与电子学 | 交错时序关联函数在探测铁磁旋量凝聚体激发态量子相变中的运用

物理与电子学 | 交错时序关联函数在探测铁磁旋量凝聚体激发态量子相变中的运用

摘要:交错时序关联函数(out-of-time-order correlator,OTOC)在表征量子混沌、量子信息置乱和动力学量子相变等有着广泛应用.将OTOC的应用于探测外磁场中 F=1 旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的激发态量子相变.利用全量子方法、平均场理论和数值模拟，研究了激发态量子相变点以及系统在其附近的动力学性质，并证明了这些特征可以被OTOC探测到.进一步研究表明，在不同的磁化条件下也同样可以对相变点进行探测.结果为使用OTOC在旋量量子气体和其他量子多体系统中的激发态量子相变的实验探测提供了理论依据.
物理与电子学 | 分布式麦克风阵列多目标分区优化校准方法

物理与电子学 | 分布式麦克风阵列多目标分区优化校准方法

摘要：为提升语音分布式阵列的噪声抑制和有效语音信息的获取能力,针对阵列麦克风测量信号在时间和相位上的不同步及噪声污染问题,提出一种分区多目标优化的校准方法.首先，对麦克风所在位置分区.以麦克风初始位置为圆心，入射波波长为初始半径，以麦克风信噪比为权重优化半径自适应分区.其次，以每个麦克风的分区区域为搜索范围,设置阵列麦克风最大基线、阵列增益、信号幅相误差、输出波束的主瓣宽度和旁瓣抑制比为优化目标,构建阵列校准多目标优化函数，由鲁洛孔径提供最大基线优化方向.最后,引入多目标粒子群优化算法，对麦克风位置寻优，进行初始分布式阵列校准.经数值仿真和实验对现有方法进行性能对比，验证了该方法的有效性.
生物与水产学 | miR-324-5p/HuR轴调控前列腺癌细胞增殖的分子机制研究

生物与水产学 | miR-324-5p/HuR轴调控前列腺癌细胞增殖的分子机制研究

摘要：探究前列腺癌细胞 PC-3中 miR-324-5p 调控 HuR 的表达及其介导 PC-3 的增殖和凋亡.通过 West-ern Blot 和RT-PCR 检测在PC-3细胞中高表达或抑制 miR-324-5p、敲降 HuR后的凋亡相关蛋白和基因的表达水平.通过CCK-8检测miR-324-5p或Inhibitor,HuR siRNA干扰处理后PC-3的细胞增殖水平.通过荧光素酶报告基因系统论证miR-324-5p结合HuR的3UTR的特定区域并调控其活性.结果发现：miR-324-5p可能通过结合 HuR的3UTR区域，调控BAX、Bcl-2 和 Cleaved Caspase3 的表达水平，从而显著降低前列腺癌细胞的增殖并促进其凋亡.研究为前列腺癌的发病机制提供了新的见解，为研发治疗药物提供了新思路.
生物与水产学 | 福建明溪山区耕地烟稻轮作对鸟类群落组成的影响

生物与水产学 | 福建明溪山区耕地烟稻轮作对鸟类群落组成的影响

摘要：轮作模式是农田集约化中最常见的一种农田经营方式，研究烟稻轮作对鸟类群落结构及多样性的影响，探讨不同耕作阶段下鸟类群落组成变化特征，能更好地了解轮作模式对鸟类群落的潜在影响，为保护农田生态系统中鸟类群落多样性提供科学依据.研究于2021年12月至2022年12月期间，选择福建省明溪县中溪村及周边村落为研究区域，采用样线法对5种耕作阶段的鸟类群落进行研究.结果发现：本次调查鸟类总个体数量为6712只，包含12目37科80种，以雀形目为主.水稻成熟期鸟类多样性指数、优势度及均匀度指数最高，烟叶成熟期最低；鸟类群落组成在不同耕作阶段受到水稻和烟叶的显著影响，同时人为干扰对每个耕作阶段鸟类群落组成均有显著影响.植食性鸟类在烟叶生长期与烟叶面积呈显著负相关，而在水稻生长和成熟期，则与水稻面积呈显著正相关.各环境因子对鸟类群落构成具有显著性影响，水稻种植阶段农田鸟类的丰富度和多样性提高，而烟叶成熟期鸟类丰度大幅下降。
生物与水产学 | 大口黑鲈胚胎发育生物学零度和有效积温的研究

生物与水产学 | 大口黑鲈胚胎发育生物学零度和有效积温的研究

摘要：为研究大口黑鲈（Micropterussalmoides）胚胎发育的生物学零度和有效积温，研究设置7个温度梯度，观察在不同温度下胚胎的发育速率，并计算胚胎发育的生物学零度和有效积温.结果表明：1）在实验温度范围内，随着温度的升高，胚胎的发育速率逐渐加快;2）通过直线回归法和直接最优法得出胚胎发育的生物学零度和有效积温分别为10.49 ℃、22.19d·℃和10.60 ℃、21.99d
生物与水产学 | 基于专利视角的遗传病生物标志物国内创新态势研究

生物与水产学 | 基于专利视角的遗传病生物标志物国内创新态势研究

摘要:基于专利文献数据研究我国遗传病生物标志物领域专利申请的现状及特点，对涉及家系研究的生物标志物领域从专利申请人、所研究的遗传性疾病、生物标志物涉及的基因以及研究手段等方面进行文献标引和特征分析.研究发现该领域的专利申请呈现出申请量随测序技术的发展和应用明显增加、申请的发明过程主要基于临床案例研究以及大量研究仅涉及基因测序及生物信息学分析而缺乏对标志物致病性或致病机制的生物学实验验证的特点.研究结果表明该领域的科研探索应充分考虑上述研发特点及创新趋势，在积极开展基于测序技术的遗传病生物标志物研究时，注重将研究模式从对标志物的高通量筛选逐步过渡为对标志物的致病性及致病机理的深入探究，从创新源头提升生物标志物领域发明的质量，推动我国遗传病诊断筛查产业蓬勃而有序地发展，
体育学 | 我国武术散打运动员竞赛状态焦虑与心理疲劳和心理症状的潜在关系研究

体育学 | 我国武术散打运动员竞赛状态焦虑与心理疲劳和心理症状的潜在关系研究

摘要：探讨我国武术散打运动员竞赛状态焦虑与心理疲劳和心理症状的潜在关系，为预防或降低运动员的竞赛状态焦虑及心理疲劳提供理论借鉴.采用运动竞赛状态焦虑量表、运动员心理疲劳量表、运动员心理症状量表对我国72名武术散打运动员进行调查，通过统计学分析以及运用结构方程模型构建竞赛状态焦虑与心理疲劳和心理症状的假设路径并使用 Bootstrap 进行检验.结果如下：(1)竞赛状态焦虑维度中躯体状态焦虑对心理疲劳呈显著正向影响( ?β=0.265,P<0.05? ，认知状态焦虑对心理疲劳呈显著正向影响 (β=0.326,P<0.05) ，状态自信心对心理疲劳呈显著负向影响 (β=-0.329,P<0.05) ，心理疲劳对心理症状呈显著正向影响 (β=0.431,P<0.01) ：(2)竞赛状态焦虑中各个维度对心理症状均通过心理疲劳充当中介使其影响，为完全中介效应，并以认知状态焦虑 $$ 心理疲劳 $$ 心理症状的路径影响最为显著 (β=0.301,P<0.001) .我国武术散打运动员的竞赛状态焦虑可以导致心理疲劳现象发生，并由心理疲劳逐渐演化为心理症状等问题，认知状态焦虑是武术散打运动员产生心理症状的重要因素.
科技智库 | 中国氢能产业关键技术发展与应用探究

科技智库 | 中国氢能产业关键技术发展与应用探究

摘要：发展氢能产业关乎国家能源安全以及能源结构转型的战略方针，研究氢能产业的关键技术和发展现状对我国氢能产业未来的发展方向具有指导意义.首先介绍了氢能作为能源载体和化工原料的优势，我国能源结构，安全面临的困境，以及如何利用氢能进行能源结构的调整和升级，氢能产业中的关键技术国内外发展现状.随后分析了电解水技术和燃料电池技术国内外发展的特点以及现状，并综合以上的研究内容提出我国氢能产业面临的挑战主要是关键材料以及储运技术和国外相比还存在差距.最后提出我国氢能产业未来发展的方向应因地制宜，北方地区优先发展陆上风电、光伏发电、氢能重卡、氢能轨交等，南方沿海地区优先发展海上风电、氢能船舶、生产绿色航煤等.

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