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学术简报丨近期学校科研成果展示（20211208）

大学作者：北京工商大学 2021-12-08 23:00:37

编者按

经学校申报、专家组考察评估、市领导研究，我校被定位为北京市重点建设的高水平研究型大学，学校的教育事业发展进入了新阶段。学校将以此为契机，以高水平科研平台建设、科研项目申报、科研成果获批为导向，提升科研创新能力，推动科技成果转化，为实现具有商科、轻工和食品特色的世界一流大学不懈努力，力争为国家和首都经济社会发展做出新的更大贡献。

为激发全校师生的科研热情，展示学校各类高水平科研成果，科学技术处、党委宣传部推出《学术简报》栏目，在栏目中推送各学科的最新科研成果，以便师生全面、准确了解各学科科研发展状况，促进各学科间相互交流与合作，推动学校整体科研工作水平的整体、稳步提升。

数学与统计学院李丹在国际知名期刊发表学术论文

该论文主要应用波包分解、decoupling和refined Strichartz估计等方法，其中decoupling理论和refined Strichartz估计分别是Bourgain-Demeter和Du-Guth-Li近五年发表在数学著名四大期刊Annals of Mathematics上的结果。本论文应用上述方法得到了分数次Schrödinger算子发散点集Hausdorff维数的上界估计。该期刊在数学领域高质量科技期刊分级中属于数学类T2期刊，位列Q2区。

食品与健康学院李赫副教授和刘新旗教授关于大豆蛋白衍生肽对益生菌和肠道菌群影响的研究成果

1) 2021年4月，国际期刊《Food & Function》发表了刘新旗教授课题组题为《Different effects of soybean protein and its derived peptides on the growth and metabolism of Bifidobacterium animalis subsp. animalis JCM 1190》的研究论文。

本研究旨在探讨大豆蛋白和大豆肽对动物双歧杆菌动物亚种JCM 1190生长和代谢的不同影响。检测单培养（动物双歧杆菌动物亚种JCM 1190）和共培养（动物双歧杆菌动物亚种JCM 1190和大肠杆菌JCM 1649）期间的活菌数、pH、乳酸和乙酸含量，并利用非靶标代谢组学的研究方法寻找差异代谢物和代谢通路。大豆蛋白和大豆肽促进了动物双歧杆菌动物亚种JCM 1190的生长和代谢，而消化大豆肽有较好的促进作用。在单培养中，消化大豆肽通过调节甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢，以及丙酮酸代谢、TCA循环、糖脂代谢和其他代谢途径，增加了单培养中的活菌数、乳酸和乙酸含量。在共培养中，消化大豆肽平衡了早期动物双歧杆菌动物亚种JCM 1190和大肠杆菌JCM 1649利用氮源的能力，并增强了后期动物双歧杆菌动物亚种JCM 1190在共培养中的竞争力。

该研究工作受到国家重点研发计划资助（2016YFD0400401）。

原文链接：Wenhui Li, He Li*, Yinxiao Zhang, Lijuan He, Chi Zhang, Xinqi Liu*. Different effects of soybean protein and its derived peptides on the growth and metabolism of Bifidobacterium animalis subsp. animalis JCM 1190. Food & Function, 2021, 12(13), 5731-5744.

DOI: 10.1039/D1FO00480H

2）2021年11月，国际期刊《Journal of Food Science》发表了刘新旗教授课题组题为《Differences in the gut microbiota composition of rats fed with soybean protein and their derived peptides》的研究论文。

本研究旨在研究SD大鼠肠道微生物群对大豆蛋白及其衍生肽的利用差异。通过16S rDNA扩增子测序测定大鼠盲肠微生物组成，在喂养35天后，大豆蛋白及其衍生肽显著增加了肠道微生物群的丰度和均匀性。尽管喂食大豆蛋白及其衍生肽的大鼠显示出相似的肠道微生物群结构，但大豆肽显著提升了乳酸杆菌、考拉乳杆菌、双歧杆菌等益生菌的比例。

该研究工作受到国家重点研发计划资助（2021YFC2101400）。

原文链接：Wenhui Li, He Li*, Yinxiao Zhang, Chi Zhang, Jian Zhang and Xinqi Liu*. Differences in the gut microbiota composition of rats fed with soybean protein and their derived peptides[J]. Journal of Food Science, 2021, 1–14.

DOI：10.1111/1750-3841.15948

化学与材料工程学院樊保民副教授发表高水平学术论文

樊保民副教授在国际著名期刊《Journal of Industrial and Engineering Chemistry》上发表表面腐蚀相关的学术论文《Electronic effects on protective mechanism of electropolymerized coatings based on N-substituted aniline derivatives for mild steel in saline solution》。

化学与材料工程学院嵇天浩教授、许柘宓副教授在《Nanoscale Advances》、《Materials Letters》发表两篇基于新型二维材料g-C3N4结合碳量子点异质结构改善液相光催化效能的文章

污水处理行业对全球温室气体的总贡献率虽然仅占2%～5%，但亦不可小觑，面对碳减排甚至碳中和的压力，高效的污水处理体系对碳中将有非常积极的作用。TiO2因其稳定性高、氧化能力强且无毒在污染物降解光催化体系中是非常重要的功能材料。然而其带隙较大，光吸收范围相对较小，限制了其在可见光范围光催化的应用。本文通过水热一步法制备了高效的“TiO2/Carbon-dot/g-C3N4”异质结构，有效拓展了TiO2的吸光波长，提升了其光利用率。同时，该结构能够更有效的提升光致自由基的产生，抑制TiO2电子-空穴对的复合，实现了光催化效率的大幅提升。该成果于2021年5月被报道《Nanoscale Advances》杂志。

原文链接：DOI: 10.1039/D1NA00213A

g-C3N4是一种独特的2D层状非金属材料，其能带结构非常适合光催化分解气相与液相污染物，同时g-C3N4兼具合成方法简便、热稳定性良好等优点，因此被普遍视为具有广阔应用前景的光催化材料，在光催化分解水产氢、人工光合成、有机污染物降解以及二氧化碳还原等领域具有重要的研究价值。然而，作为典型的层状材料，其因层间距过小，导致目标降解物难以吸附于层间，使层间不能被有效利用，大幅降低了污染物可吸附的有效表面积。本文通过水热法合成碳量子点，使其有效打开了g-C3N4的层间距，增大其原有表面积3.56倍，大幅提升了g-C3N4的光催化性能。该文章已于2021年11月被《Materials Letters》杂志接收。

原文链接：DOI: 10.1016/j.matlet.2021.131273

生态环境学院城市大气复合污染与控制团队在《Science of the Total Environment》（IF：7.963）上发表柴油车黑炭（BC）排放特征研究成果

近日，城市大气复合污染与控制团队在《Science of the Total Environment》（IF：7.963）期刊上发表题为《Real-world emission characteristics of black carbon emitted by on-road China IV and China V diesel trucks》的文章。

柴油车是黑炭(BC)排放的重要来源。城市大气复合污染与控制团队搭建了由光声消光仪和SEMTECH-LDV组成的便携式排放测量系统，测试了14辆国IV和国V排放标准的轻型和重型柴油车在北京实际行驶过程中的BC排放。获得了BC排放因子和BC/PM2.5比值，分析了车型、排放标准和行驶工况对排放的影响。研究结果表明：随排放标准的加严和汽车技术的进步，BC排放也迅速下降。从国II 到国IV标准，BC的减排量低于PM2.5的其他组分，但从国IV到国V标准，BC减排量高于其他组分。对重型柴油车（HDDTs）和国IV轻型柴油车（LDDTs），BC和PM2.5具有相同的主要来源，但安装DPF的国V LDDTs却有不同来源。从国IV国V标准，LDDTs和HDDTs的BC/PM2.5比值分别下降了97.2%和38.2%。国V LDDTs的BC/PM2.5比其他柴油车低10 - 20倍。高速工况下的BC排放比城市道路低39.4%±16.7%，但BC/PM2.5的比值呈相反趋势。为了获得更准确的BC/PM2.5数据，并提高排放清单计算的准确程度，需要测试更多配备DPF的国V型和中国VI型重型柴油车辆。本研究结果有助于认清实际道路上柴油车BC排放特征，为制定我国柴油车排放控制策略提供科学依据。

本文第一作者为生态环境学院申现宝副教授，通讯作者为生态环境学院姚志良教授；该研究工作受到国家自然科学基金（(41775126)）和北京市杰出青年基金(No. JQ19030）等项目资助。

原文信息：Shen, X., Lv, T., Zhang, X., Cao, X., Li, X., Wu, B., Yao, X., Shi, Y., Zhou, Q., Chen, X., Yao, Z., 2021. Real-world emission characteristics of black carbon emitted by on-road China IV and China V diesel trucks. Sci. Total Environ. 799, 149435. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.149435.

生态环境学院固体废弃物处理与处置团队在《Environmental Science and Pollution Research》（IF：4.223）上发表关于餐厨垃圾厌氧发酵过程中抗生素抗性基因行为归趋及沼液施用对土壤抗生素抗性基因影响的研究成果

固体废弃物处理与处置团队在《Environmental Science and Pollution Research》（IF：4.223）期刊上发表题为《Characteristics of antibiotic resistance genes in full‑scale anaerobic digesters of food waste and the effects of application of biogas slurry on soil antibiotic resistance genes》的文章。

抗生素抗性基因（Antibiotic Resistance Genes, ARGs）作为一种新型环境污染物其危害在于可以通过水平基因转移使致病菌获得抗性，从而导致抗生素失效，严重威胁人类健康。固体废弃物处理与处置团队在全国多地典型餐厨垃圾处理工程的厌氧反应器内检测到了多种ARGs。但湿热预处理，尤其是超临界水预处理可以有效去除餐厨垃圾中的ARGs，超临界水预处理可将总ARGs的绝对丰度去除99%。沼液作为厌氧发酵后的产物通常作为肥料施用于农田，用以改善土壤质量达到作物增产的目的。本文研究表明，沼液直接施用于农田土壤中虽可提高土壤营养成分含量（包括总氮、碱解氮、总磷和有效磷等），但可能导致ARGs在土壤环境中的传播。本研究重点研究了不同餐厨垃圾预处理过程和餐厨垃圾厌氧发酵过程对去除中抗生素耐药基因(ARGs)的影响，并研究了沼液施用对土壤中ARGs丰度的影响，沼液改善土壤养分的同时使几种ARGs（sul2、tetM、blaOXA-1、blaTEM）和intI1在土壤中丰度升高。本研究为餐厨垃圾厌氧发酵过程中ARGs的去除和沼液施用于农田的风险评估提供重要信息。

本文第一作者为生态环境学院王攀教授，通讯作者为生态环境学院任连海教授；该研究工作受到国家自然科学基金（42007350）、国家重点研发计划项目（2019YFC1906303）和北京市自然科学基金（8202010）资助。

原文信息：Wang, P., Zheng, Y., Lin, P., Chen, X., Qi, L., Yang, X., Ren, L. 2021. Characteristics of antibiotic resistance genes in full-scale anaerobic digesters of food waste and the effects of application of biogas slurry on soil antibiotic resistance genes. Environ Sci Pollut Res.

人工智能学院李熊副教授发表高水平学术成果

有机太阳电池具有成本低、易于制备柔性器件、可通过喷涂、roll-to-roll等工业化方法大面积制膜，有望在解决能源问题上发挥重要作用，近年来成为世界范围内的研究热点。目前制备的高效有机太阳能电池普遍使用氯苯、氯苯等卤化溶剂，卤化溶剂的高毒性不利于有机太阳电池的商业化制备。使用非卤溶剂或减少氯溶剂的使用是有机光伏器件绿色化制备的一个重要研究方向。

李熊研究小组在PM7:IT-4F非富勒烯有机太阳能电池的研究中，使用非卤溶剂邻二甲苯（OX）作为主溶剂，引入少量（10%）含氯溶剂二氯甲烷（DCM）作为客体溶剂，混合溶剂改善了活性层的结晶，优化的活性层形貌抑制了载流子复合，改善了电荷输运，把有机太阳电池的能量转换效率从10.21%提高到12.74%。该研究工作显著减少了卤化溶剂的使用，提供了一种绿色制备有机太阳电池的有效的方法。该工作以“Improved Charge Transport and Reduced Carrier Recombination of Nonfullerene Organic Solar Cells with the Binary Solvent”为题发表在国际著名期刊ACS Applied Energy Materials上。

原文链接：

Xue-jiao Zhou, Ting-ting Dai, Xiong Li*, Yu-jiao Yan, Wen Xiong, Tao Lin, Jun Zhou, Deng-hui Xu*, Yao-hui Zhu, Jia Zhao, and Ai-cong Geng. Improved Charge Transport and Reduced Carrier Recombination of Nonfullerene Organic Solar Cells with the Binary Solvent, ACS Appl. Energy Mater. 2021, 4, 8, 8175–8182

DOI: 10.1021/acsaem.1c01447

计算机学院张珣副教授发表高水平学术论文、申请发明专利

张珣副教授聚焦于多尺度图卷积网络模型研究。在《Entropy》上发表了《Multi-Scale Aggregation Graph Neural Networks Based on Feature Similarity for Semi-Supervised Learning》，并申请了《一种基于多尺度图卷积网络模型的交通预测方法》、《一种基于对称图卷积网络的文献分类方法和装置》两项发明专利。

全文链接：

https://doi.org/10.3390/e23040403.

电商与物流学院赵川副教授及团队发表高水平学术论文

赵川副教授及团队在运筹学国际期刊《Journal of the Operational Research Society》发表题为“Dynamic interactive control of inventory in a dual-channel supply chain under stochastic demand: Modelling and empirical studies”的高水平研究论文。《Journal of the Operational Research Society》是Operation Research（OR）领域最早的期刊，也是OR领域六大刊之一，声誉极佳，SCI/SSCI双检索、ABS三星。

文章指出，信息通信和网络技术的飞速发展为消费者提供多种可供选择的购物方式，也为企业多种销售渠道建设提供了可能。以李宁、苏宁为代表的企业，开创了同时具有线上和线下销售渠道的双渠道供应链，占据了更大的市场份额。针对双渠道供应链更加强调包括物流协调与库存共享在内的渠道间进销存的联合性和交互性，文章基于反馈控制、PID和延迟控制，考虑了双渠道库存周期间和渠道间的复杂动态交互性，在市场随机需求和交货延迟的背景下，分别构建了具有双输入和双输出的双渠道分散、集中和交叉补货库存控制模型，从总体最优和稳定性两个方面动态优化了企业双渠道库存策略，实现了双渠道供应链动态供需双平衡。

赵川副教授及团队展开大量模型推演和实证研究，结果表明，当两渠道采用不同的销售策略，且线上、线下仓库相距较近时，交叉补货策略能够有效减少库存积压和缺货现象；当两渠道采用相同的销售策略时，集中库存策略能够有效降低剩余库存。研究从动态库存控制、资源配置和仓储与零售网络优化的角度，为企业提高双渠道供应链的整体绩效提出了可行的解决方案。