前沿研究丨类生命机器人&多年生小麦
《Engineering》2018年第4期发布了“机器人”和“作物遗传育种”专题,在这一组论文中,你可以了解这些领域的研究热点。
Contents
Editorial
作物遗传改良——农业可持续发展的保证
万建民
主编综述——机器人技术的进展
王天然
News & Highlights
工程学院奖
Lance A. Davis
智能化道路——应用与概念
Lijun Sun,Hongduo Zhao 等
页岩油气革命
Lance A. Davis
Views & Comments
工业机器人技术在智能制造中的作用
Chia-Peng Day
Topic Insights
机器人技术——从自动化到智能系统
Eduardo Nebot
全球农业需要另一场绿色革命吗?
Danny Llewellyn
Research
Robotics
类生命机器人发展与未来挑战
张闯, 王文学 等
讨论了现有类生命机器人所使用的活体生物材料和非生命材料,以及相应的加工制造方法,未来在感知、驱动、智能、活体生物材料、非生命材料、控制方法及信息技术等方面所面临的关键挑战。
基于驱动脑的智能车辆硬件平台框架
Deyi Li,Hongbo Gao
驾驶认知的形式化降低了传感器类型、型号、数量、位置等对整个软件体系结构的影响,使得软件体系结构在不同的智能驾驶硬件平台上具有可移植性。
无动力膝外骨骼减少自行车运动中股四头肌的活动
Ronnapee Chaichaowarat,Jun Kinugawa 等
研究者开发了一个外骨骼原型使用交叉四杆机构作为膝关节与嵌入式扭转弹簧。据研究,外骨骼可以缓解四头肌的活动,可用于进一步开发骑自行车辅助的可穿戴设备。
基于共点映射的自驾车车辆可行驶区域检测方法
Ziyi Liu,Siyu Yu 等
受人类驾驶行为的启发,研究者提出了一种基于融合来自单目相机的像素信息和来自光检测与测距(LIDAR)扫描仪的空间信息的自动驾驶汽车的可驱动区域检测的新方法。
用于航点导航的速度约束步进电机驱动的Hilare机器人控制
Robins Mathew,Somashekhar S. Hiremath
本文重点介绍了在步进电机驱动的Hilare机器人上实现轨迹跟踪控制器,其轨迹被描述为一组航路点。
Crop Genetics and Breeding
抗白粉病基因Pm40在“后Pm21时代”小麦育种中的重要作用
唐圣雯, 胡玉亭 等
过去几年的研究发现,Pm40的载体品种具有优良的农艺性状。Pm21和Pm40都来源于外缘物种,这暗示着外源基因的抗性可能比小麦本身的基因更为持久和有效。
利用小麦-偃麦草远缘杂交选育多年生小麦述评
崔磊, 任永康 等
偃麦草属植物可以与普通小麦杂交产生双二倍体或部分双二倍体。此外,通过偃麦草直接驯化也可以选育多年生小麦。
气候变化条件下提高小麦产量和适应性
——关键物候基因的优化
M.A.N. Nazim Ud Dowla,Ian Edwards 等
小麦物候学可根据目标环境中可用水而改变作物的发育阶段从而提供抗旱性。通过适当的物候基因、矮秆基因和其他耐旱性相关的重要生理性状的组合,可以在水资源有限的环境中使产量最大化。
通过遗传操作提高非典型油料植物作为生产三酰甘油生物工厂的潜力
Xiao-Yu Xu,Hong-Kun Yang 等
本文总结了目前从单基因操作到旨在增加高生物量植物组织中TAG积累的多基因叠加基因工程策略,还讨论了可能有助于进一步缓解食用油和生物柴油潜在短缺的植物油生产的新方向和建议。
大豆胞囊线虫抗性研究现状及其对大豆育种的启示
Guiping Yan,Richard Baidoo
大豆胞囊线虫(SCN,Heterodera glycines)是危害全球大豆生产最严重的线虫。随着越来越多能够克服常用抗源的毒性SCN群体出现,有必要寻找更多新的抗源或拓宽抗性遗传背景。
Aphanomyces euteiches
——加拿大豌豆生产的一个严重威胁
Longfei Wu,Kan-Fa Chang
培育部分抗病或耐病豌豆品种可能是分析豌豆中根腐丝囊霉变异性和生理转化性,提高病害防治效果的有效途径。因此,检测抗病QTL对豌豆育种计划至关重要。
六倍体合成小麦——过去、现在与未来
李爱丽,刘登才 等
六倍体人工合成小麦(SHW)能够将野生近缘种的重要农艺性状基因转移到栽培小麦,是为现代小麦育种提供产量潜力、抗旱性、抗病性和养分高效利用的新资源,从而在现代小麦育种中越来越受到重视。
Green Industrial Processes
纳米多孔储气材料物理吸附表征的研究进展
Katie A. Cychosz,Matthias Thommes
本文讨论了流体在具有明确孔隙结构的各种纳米多孔材料中基础吸附机理的一些重要和中心特征,还讨论了这些特征对促进物理吸附表征和储存气体应用的重要性。
人工湿地进行废水生态化处理的钢铁园区水网络优化
张凯丽,Stephen M. Malone 等
工业实例研究表明,采用传统优化模型的水网络优化后,可实现新水消耗、废水排放、综合用水成本分别降低23%、29%和20%;采用基于生态原理驱动的改进模型,水网络优化后,则可使新水用量和综合用水成本进一步降低21%和25%,并实现废水零排放。
有机固液废弃物生物炼制的突破性科技
Paul Chen,Erik Anderson 等
四大新型突破性科技,即真空辅助高温厌氧消化,进一步养耕共生,油性废物经甘油解转为生物柴油,和微博辅助热化学转化,均可运用于生物炼制方案中,从而成功将废物转化,显著减少污染物的排放。
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