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  • 单脉冲搜索在CRAFTS巡天数据研究与应用

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2021-07-30 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 对大规模射电天文巡天项目产生的数据进行单脉冲搜索会产生数以亿计的脉冲星候选体。本文处理了CRAFTS(The Commensal Radio Astronomy FAST Survey)巡天的32万个超宽带数据文件,得到5万个脉冲星候选体。针对CRAFTS单脉冲搜索实验结果中脉冲星候选体仅有1.5%真正具有脉冲星信号的问题,提出三个显著区分脉冲星信号与干扰的特征,并应用到单脉冲筛选流程中。实验表明,改进后的单脉冲筛选工具将需要人工检查脉冲星候选体的数量降低了20%,一定程度上提升了CRAFTS巡天数据的单脉冲搜索效率。

  • 基于机器学习的单脉冲搜索候选体识别对FAST观测CRAFTS数据的应用研究

    分类: 天文学 提交时间: 2023-12-13 合作期刊: 《天文学进展》

    摘要: 单脉冲搜索作为脉冲星探测的有力工具,在探测旋转射电暂现源以及快速射电暴中扮演着重要角色。为了从海量的射电巡天数据中快速筛选出最有价值的单脉冲搜索候选体,候选体识别已经从早期启发式阈值判断发展到基于机器学习自动识别。对于 FAST 观测,研究了基于机器学习的单脉冲搜索候选体识别应用到 CRAFTS (the commensal radio astronomy FAST survey) 超宽带脉冲星数据的性能表现。在评估过程中,使用单脉冲事件组识别 (SPEGID) 和单脉冲搜索器 (SPS) 两类自动识别方法,通过 7 种不同机器学习分类器对 CRAFTS 基准数据集产生的单脉冲搜索候选体进行自动识别;作为对比,也使用了启发式阈值判断的方法 (RRATtrap和 Clusterrank)。结果表明,SPEGID 具有最好的性能表现 (最高的 F1-score 值 95.1%、次高的召回率 95.4%、最低的假阳性率 4.7%),SPS 具有最快的筛选速度 (平均每小时筛选 4 010 个候选体)。通过对比分析结果,探讨了如何基于 FAST 观测数据开展高效的单脉冲搜索候选体识别。

  • PRESTO单脉冲搜索的算法优化及其并行化

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2023-01-17 合作期刊: 《天文研究与技术》

    摘要: 快速射电暴(Fast Radio Burst, FRB)及旋转射电暂现源(Rotating Radio Transient, RRAT)等一些没有明显周期性的天体发现以来,单脉冲搜索受到研究人员广泛关注,同时随着射电望远镜设备日趋完善,更高分辨率和更广阔的观测空间产生的观测数据量剧增,加快对观测数据的处理迫在眉睫。介绍了PRESTO (PulsaR Exploration and Search Toolkit)中单脉冲搜索,使用Cython编程方式对单脉冲搜索中去趋势算法进行优化,并通过Ray框架实现单脉冲搜索在中央处理器(Central Processing Units, CPU)上并行化。实验结果表明,算法优化后的单脉冲搜索并行化,能明显提升搜索程序性能,显著缩短数据处理时间,同时该并行策略仅基于中央处理器,无需修改代码即可在纯中央处理器环境下实现高性能数据处理。

  • 合成8二甲基异戊烯基柚皮素的人工酿酒酵母菌株构建

    分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-07-24 合作期刊: 《中国生物工程杂志》

    摘要: 8二甲基异戊烯基柚皮素(8DN)作为生产黄酮类类药物淫羊藿苷的重要前体,在医药合成领域具有重大应用潜力。由于其合成路径及相关基因的复杂性,目前主要通过饲喂8DN的直接前体(柚皮素,异黄腐酚等)的方式合成8DN,而在生物体内全合成8DN的的研究工作还未见报道。为了实现8DN在酿酒酵母体内的生物全合成,该研究通过组合筛选8DN前体物柚皮素合成所需的多种外源基因(TAL,4CL,CHS,CHI),获得30株柚皮素生产菌,发现不同来源的基因组合引起柚皮素产量的明显差异(0.37mg/L-22.33mg/L)。并且利用Delta位点将较优的基因组合整合至酵母基因组,实现了稳定的柚皮素高产菌株(SyBE_Sc02050031)构建。在此基础上进一步导入带有苦参来源的异戊烯基转移酶基因(N8DT)多拷贝质粒,实现8DN合成的完整反应过程,8DN的摇瓶发酵产量达到36.7μg/L。另外通过关键限速酶N8DT的序列优化策略,发现截断定位信号肽序列的N8DT明显提高了从柚皮素到8DN这一关键反应的催化效果,8DN的产量提高到52.6 μg/L(144.2%)。该研究首次在酿酒酵母中成功构建高产8DN的生物全合成路径,为在微生物体内合成其他黄酮类天然产物提供了参考,具有重要的指导意义。

  • 水曲柳FmPHV 基因克隆及在形成层愈伤组织中的表达分析

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2020-01-12 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 植物PHAVOLUTA(PHV)转录因子是HD-ZIPIII 家族的重要成员之一,在茎尖分生组织形成和胚芽形成过程中起着重要调控作用。本研究通过基因克隆获得了水曲柳PHV 基因,并命名为FmPHV。生物信息学分析表明,水曲柳FmPHV 基因编码区全长为2 112 bp,包含有一个完整的开放阅读框,其编码了一个由703 个氨基酸组成的蛋白。亚细胞定位预测其主要存在于叶绿体中,为稳定亲水蛋白。保守域及同源分析表明,FmPHV 与油橄榄、芝麻和烟草等物种的同源蛋白保守结构域同源性高达99 %。我们在低温4 °C 条件下,使用50 mg•L-1 吲哚丁酸(IBA)溶液对水曲柳树皮进行处理,获得了水曲柳形成层细胞,并进一步诱导获得形成层愈伤组织。对FmPHV 基因的时空表达模式进行分析表明,FmPHV 基因六月份表达量最高,同时,FmPHV 能够在芽中高表达,树皮获得的不同来源的愈伤组织相互比较,FmPHV 在来源为形成层分生组织形成层愈伤组织中的表达量显著高于其在其他来源的愈伤组织中的表达。此外,我们对水曲柳幼苗瞬时过表达FmPHV 基因,对其所在通路关键基因的表达特征进行分析。FmPHV 瞬时过表达后,生长素相关基因表达下降,细胞分裂素相关基因表达上升,更利于芽的分化。本文揭示了水曲柳FmPHV在水曲柳植株生长过程中的表达模式以及FmPHV 过表达对芽再生通路各关键基因的调控情况,为研究水曲柳中FmPHV 调控生长发育的分子机制以及其在生长素和细胞分裂素响应通路中发挥的作用奠定基础。