艺术与科技融合赋能创新能力培养

人类的发展史就是一部人类的造物史,人们不断通过创造器物满足生存需求。在造物实践过程中,人们不但逐渐掌握了材料加工、产品生成等工程技术,而且积累了对美的认知,发现了美的形式和规律,使造物活动成为具有形式美感的艺术表现。从人类造物史的视角看,艺术和科学原本是一个整体,正如著名科学家李政道在阐述“科学的发现和艺术的表达”时所说:“科学和艺术是不可分割的,就像一枚硬币的两面。它们共同的基础是人类的创造力,它们追求的目标都是真理的普遍性。”

下地壳填图理论与方法

一个地区某个时段的下地壳是什么情况,很难了解清楚,究其原因是没有有效的方法手段。最近对花岗岩起源的研究表明,花岗岩来源于下地壳变质岩的部分熔融,与熔融残留相处于平衡,因此,可以根据地表花岗岩的特征反演下地壳变质岩的特征。变质岩研究的进展表明,可以根据不同温压条件构建不同组成变质岩的视剖面图,据此推测发生部分熔融时形成的熔体性质。这2个方面结合起来,即构成下地壳填图的理论基础,据此了解下地壳底部的情况,下地壳填图方法也由此而来。本文探讨了下地壳填图的方法,讨论目前下地壳地质图可能表达的图面内容,并着重讨论花岗岩可以给出的下地壳信息,提出对待争论问题的处理原则;讨论在没有花岗岩出露的情况下如何填图的问题,以及沉积、地层、古生物、矿产、构造等可能提供的下地壳信息,重点推荐镜质组反射率方法。此外,基于下地壳填图的意义及其局限性,以山西省早白垩世下地壳地质图作为实例,探讨了下地壳填图的作用和意义。

“立体式”工程造价管控模式的理论与实践

“立体式”工程造价管控模式在全过程工程造价管理的基础上,突破原管理结构的瓶颈,从而形成更具针对性、协同性、实用性的管控体系;加深从可行性研究至后评价纵向管理的同时,注重各阶段横向部门之间的沟通配合,使估算、概算、预算不再脱节,令各单位、各部门有机结合在一起,打破项目投资管理领域各自为政、信息不对称、杂乱无序的局面,形成互联互通、有机协调、共享共融的立体式集成化投资管控体系,以达到有效把控投资、降低超投资风险的目的。

小耳穴 大疗效

《灵枢·口问篇》曰:“耳者,宗脉之所聚也。”耳通过十二经的气血相通,构成了与五脏六腑、四肢百骸、皮毛肌肉及五官七窍的统一联系。《灵枢·经脉篇》言:“经脉者,所以能决生死、处百病、营气血、平阴阳、调虚实,不可不通。”利用耳穴诊治调整全身疾病,符合传统医学的理论机制。

“设计”的关系和“关系”的设计

为更好发现有社会意义和市场价值的设计创新点。通过分析事、物系统要素之间的关系,调整关系网中各节点,并科学合理地重新架构,使其友好、良性、高效地运转。以此映射到设计方法的探索。得到事物系统要素之间“关系网”的设计思维方法。该设计思维和创新方法,对于发现有价值的、真实的用户需求,提出有创新性的解决方案,丰富产品开发思路,能够发挥积极的作用。

基于提升旅客登机体验的机场摆渡车创新设计研究

为保障航空运输服务的快捷高效,打造更加人性化的远机位登机服务体验。在对旅客远机位登机体验研究基础上,结合用户调研、功能分析、可行性研究等方法,全面剖析旅客在远机位登机过程中对摆渡车的体验诉求,发现各类用户与摆渡车交互出现的新需求点。设计出运用剪叉机构抬升摆渡车车厢与登机口持平的方案。升降式摆渡车极大提高了旅客远机位的登机体验,同时为弱势群体的出行和未来老龄化社会问题提供了更加可靠的解决方案。

基于海南候鸟型人才生活方式的冰箱设计

由于越冬休养和工作需要,两地生活的方式已经越来越流行,具备该生活方式的人群尤其以海南的候鸟型人群最为普遍。针对来海南越冬人群以及在海南进行短期工作人群的生活形态展开研究,以海南候鸟型人才对食物存储的需求点及痛点进行调研分析,以用户体验研究方法为设计基础,叙事性体验设计模型为框架,并根据此模型研究理论提出适合海南候鸟型人才使用的冰箱设计方案及现有冰箱产品设计改进的方向及思路。同时,针对面向海南候鸟型人才的冰箱产品,做出了合理的改进方式,为海南新生代流动人口的冰箱产品设计方案提供了新的思路与参考。

宋康学术经验述要

宋康从事医、教、研工作40余年,临证坚持整体观及辨证论治,灵活运用藏象学说治疗肺系疾病;创立肺系疾病一般证型模式为(正)虚+(邪)实+(痰瘀结)病理产物,以祛邪即扶正为常法、邪正并存为变法,同时强调条畅气机;延伸传统观念,归纳异病同治;触类旁通,灵活运用方药。简要介绍宋师常用验方风咳方和防感煎剂并附医案。

基于开放式厨房空气阻隔需求的系统设计研究

通过对住宅一体化趋势以及一体化中所产生需求的系统分析,探索出能够解决分隔开放式厨房家庭的空气的设计思路和方法,提高住户的居住体验。系统分析住宅、厨房及样式的演变,梳理开放式厨房的特点、产生的问题以及解决此类问题的现状等内容,结合对比研究的研究方法和启发式借鉴的设计方法,深入探索分隔空间空气的方法并建立设计模型。产出解决方案,生成三维设计模型、概念图以及具体使用方法。设有开放式厨房的住宅需要将厨房与客厅(或餐厅)的空气分隔,风幕技术可以既保证住宅的空间通透性,又有效地将烹饪油烟阻隔在厨房区域,避免油烟逸出客厅(或餐厅)造成负面影响。

新时代花岗岩的新理论:花岗岩四阶段理论探讨

花岗岩的成因既是古老的问题,也是当前急迫的科学前沿。100年前花岗岩的火成论与变成论之争,以火成论压倒变成论而收兵。近百年的研究证明,火成论并非完美,关键是玄武岩浆分离结晶成花岗岩的机理受到严峻的挑战。而今,花岗岩源自下地壳变质出熔已经成为不争的事实,说明花岗岩的源头是变质岩。关于花岗岩成因的理论很多,经过多年的筛选,可能花岗岩形成的四阶段理论(从产生、分凝、上升到侵位)是比较合适的。在对该理论详细研究的基础上,本文提出了一个新的花岗岩四阶段理论:从产生、形成、上升到侵位。这是对花岗岩形成过程的描述。如果强调花岗岩形成的机理,则可表述为从出熔、聚集、上升到侵位。四个阶段分为两段:产生和形成(出熔和聚集)是升温过程;上升和侵位是降温过程。该理论的核心是本文提出的“下地壳岩浆房”的猜想,这指的是由部分熔融产生的熔体经聚集形成的巨大空间。首先,这个猜想解决了下地壳岩浆的空间占位问题。由于下地壳原地部分熔融熔出的产物(熔体+残留体)仅仅是物质组成形式发生了变化,不存在空间占位问题,下地壳总体积基本不变。只要存在持续的地幔加热过程,岩浆房体积可以逐渐增大一直到变得非常大。其次,关于花岗岩上升的驱动力问题,我们认为,可能正是下地壳岩浆房上覆的几十公里厚的地层静压力,在岩浆房沿着破裂带溢出时转换为巨大的压力驱使岩浆向上运移,而非岩浆自身的浮力。因此,从理论上,花岗岩上升的速度是非常快的,地质上几乎是瞬间实现的。再次,本理论还合理地解释了花岗岩侵位空间这个古老的难题:下地壳岩浆房上升移出,原先的空间即刻被上覆地层压实填充,造成上覆地层的塌陷,并传递到脆性的上地壳;同时引起上地壳支撑薄弱部位出现构造真空,为上升的岩浆提供驻足空间而完成岩浆侵位过程。很明显,从下地壳岩浆房的消失、转移到上地壳岩浆侵位,实现了空间的置换。看来,“下地壳岩浆房”概念的提出,较好地解决了花岗岩许多传统争议问题。猜想需要论证和证伪,为了深入研究上述问题,本文建议建立两门边缘学科:变质岩浆岩石学和物理地质学。

花岗岩,明天我们如何研究?

花岗岩研究几百年了,取得了很多成绩,也出现了许多问题。今天的花岗岩研究存在很多争论,主要表现在如下11个方面:中国东部中新生代岩浆活动与太平洋板块俯冲的关系问题、花岗岩分离结晶问题、水岩交换问题、构造环境问题、埃达克岩与压力的关系以及Sr/Y值等问题。针对花岗岩的现状,文中着重探讨了今后花岗岩如何研究的问题,并提出3点建议。一是要解体岩浆岩类,将花岗岩从岩浆岩类中独立出来(与玄武岩并列)。岩浆岩包括幔源以及壳源两种类型的岩石,其中分布最广的是玄武岩和花岗岩。玄武岩是幔源的,花岗岩是壳源的,二者有很大的不同。而仅仅因为玄武岩和花岗岩都属于岩浆岩而要把花岗岩与玄武岩捆绑在一起,用一个理论统一解释玄武岩与花岗岩的问题,实践证明是行不通的。二是花岗岩研究要从源头抓起,从变质岩部分熔融产生的熔体抓起,要改变花岗岩专家过分关注对侵入体研究的偏向,把精力集中到花岗岩起源的研究上来。三是下地壳填图可能是今后很长一个时期花岗岩需要重点研究的领域,是花岗岩地球动力学意义之所在。变质岩部分熔融形成的熔体是与残留体处于平衡的,不同的花岗岩有不同的特征,主要反映了他们形成的源岩的特征。变质岩与花岗岩之间存在因果关系和成因联系,这是下地壳填图的理论基础。下地壳填图的理论与方法国内外没有先例,应是花岗岩研究的前沿。此外,本文还强调,要彻底改变花岗岩和地质研究目前的现状,采用大数据与量子科技可能是一个重要的途径。大数据可以推动地质学从学科向科学的转变,量子(以及纳米)技术可以推动地质从宏观向微观领域进军。

花岗岩研究的昨天、今天和明天

花岗岩是一门古老的学科,很难界定花岗岩研究的昨天、今天和明天。目前想要系统叙述花岗岩研究的历史,是个非常具有挑战性的课题。本文以地壳部分熔融形成的所有花岗岩类为对象,指出花岗岩研究的昨天为前板块构造时代,即从火成论到槽台论,花岗岩处于理论探索时代,该阶段主要明确了花岗岩与玄武岩之间的关系。花岗岩研究的今天主要依靠板块构造理论,此阶段的主要贡献是推动了洋盆内花岗岩理论的进步和促进了造山带花岗岩理论的研究。花岗岩研究的明天应为后板块构造时代,此阶段可能主要是探讨大陆花岗岩的形成与演化,为此,需要脱离开板块构造理论的指导,将花岗岩理论从玄武岩理论中独立出来,将花岗岩理论与大陆构造理论结合起来,将花岗岩成因与变质岩深熔作用结合起来,探讨利用花岗岩特征反演下地壳的特征。花岗岩的争论从未停歇过,研究越深入,要解决的问题越多。通过回顾花岗岩的昨天,探讨花岗岩的今天,展望花岗岩的明天,希望能够开辟花岗岩研究的新方向、新思路、新理论,推动花岗岩理论的健康发展。

香樟树红叶色素的提取及稳定性研究

以香樟树红叶为原料,采用溶剂浸提法提取香樟树红叶色素。以色素特征吸光度为指标,研究红叶色素的提取工艺和稳定性。结果表明:最佳提取工艺为料液比1:40(g/mL)、乙醇体积分数40%、提取温度70℃、提取时间2.5h。稳定性试验得出,在较低温度(20~60℃)、避光条件下,红叶色素的稳定性较好;红叶色素在酸性、中性和弱碱性(pH1~9)条件下稳定,在强碱性(pH10~14)条件下不稳定;红叶色素具有较好的抗氧化性和抗还原性;冰醋酸对红叶色素的稳定性影响不大,而葡萄糖对其有一定影响;金属离子Fe^(2+)、Fe^(3+)、Cu^(2+)Pb^(2+)对红叶色素的稳定性影响明显。通过显色反应得出香樟树红叶色素主要含有二氢黄酮醇类物质。

NiMo基非晶合金电催化析氢反应的进展

电催化水分解产生绿色氢气是发展可持续能源体系的重要途径之一。由过渡金属Ni、Mo组成的具有高活性、低成本的非晶态合金被广泛认为是一种有效的制氢催化剂。重点关注以镍钼(NiMo)基非晶合金为代表的催化剂,总结非晶态合金的制备方法及其在催化领域的应用,分别叙述NiMo合金、NiMo基中熵合金和NiMo基高熵合金在电催化析氢反应(HER)中的应用。结果表明,在合理的功能导向设计下,通过对关键科学及技术问题的解决,NiMo基非晶态合金催化剂能够表现出良好的析氢性能,最后提出在制备技术、组分调控、纳米化、电子结构以及活化机理5个方面还有待解决的问题。这对于催化剂的设计、制备、构效关系及催化机理的研究具有一定的参考价值。

基于LightGBM的南阳市西部地区山洪灾害风险评价

山洪灾害是对人类影响较大的自然灾害之一,给国民经济和人民生命财产造成了巨大的损失。开展山洪灾害风险评价是防御山洪灾害的有效方式之一,准确评价山洪灾害风险可为山洪防治工作和决策部署提供有力的技术支撑。研究以南阳市西部地区为研究区域,基于415个历史山洪灾害点,选取高程、坡度、年平均降水量和年最大3 h降水量均值等12项风险指标,构建了轻量级梯度提升LightGBM(Light Gradient Boosting Machine)山洪灾害风险评价模型。同时结合随机森林RF(Random Forest)和极端梯度提升XGBoost(Extreme Gradient Boosting)两种方法,通过准确度、精度等5种主要评价指标对比分析各模型精度,最后采用性能最佳模型绘制研究区山洪灾害风险图,并在此基础上,生成多尺度山洪灾害风险评价图,借此对南阳市西部地区山洪灾害分布特征进行探究,分析山洪灾害成因。结果表明:①LightGBM模型性能最好,精度为91.57%。RF模型性能较差,精度为84.62%;②坡度、高程和年平均降水量是影响研究区山洪发生的主要风险指标;③研究区山洪灾害风险评价结果与实际山洪发育情况基本一致,极高风险区与高风险区的面积占总面积的21%,且主要分布于山脉附近、河流周边最低处以及农田生产潜力大的区域。LightGBM是山洪灾害风险评价的有效方法,可以给南阳市的山洪灾害防御管理规划工作提供指导作用。

量子科学与大数据科学:推动地质学跨越式发展的两大利器

在理科数、理、化、生、地5大基础学科中,量子物理学、量子数学(量子计算、量子天文)、量子化学已经成为当代科学快速发展的引擎。令人称奇的是,最近,量子生物学也异军突起,在量子应用方面取得了飞速的进步。相比之下,量子地球科学落伍了。如何解决地质落后的问题,笔者认为,在地球科学研究中,量子科学和大数据科学可能是应当引起人们重视的两个领域。可是,针对量子与地质能否结合,量子科学能否引入地质学等问题,学术界有不同的见解。本文介绍了量子科技的发展、应用与展望,探讨在中国发展量子地球科学的紧迫性和可能性,建议近期应当关注量子地球科学研究领域。大数据研究在地球科学领域正蓬勃发展着,本文讨论了以下若干问题:大数据与范式革命、大数据思维、大数据与人工智能、大数据与实用主义,以及地质大数据前瞻与挑战等问题。本文认为,量子地球科学研究应当未雨绸缪,地质大数据研究应当大力加强。

珞珈一号融合多源数据的建成区提取

针对使用夜间灯光影像提取建成区存在灯光溢出、过饱和等所导致提取精度受限的问题,采用空间分辨率更高的珞珈一号影像,分别结合高精度的兴趣点、道路、归一化差异植被指数和地温数据,构建多个夜间灯光修正指数,引入最大类间方差算法优化动态阈值法来提取建成区,以武汉市为例对建成区提取精度进行研究。结果表明,综合多源数据的城市建成区提取效果普遍要优于单一数据源,但并非融合的数据类型越多建成区提取精度就越高。使用几何平均值法融合珞珈一号、兴趣点和地温数据构建的LPALUI指数提取建成区最精确,可保留丰富的边界和内部空间信息,其总体精度、Kappa系数和F1-score高达93.7%、0.608、0.957,是城市建成区提取的理想多源数据指数。

1989-2021年粤港澳大湾区海岸线变迁及土地利用变化

利用1989-2021年7期Landsat TM/Sentinel-2 MSI遥感影像数据,借助Google Earth Engine(GEE)平台,使用改进归一化差异水体指数(Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI)、Canny边缘检测算法、遥感解译分类方法等,完成了粤港澳大湾区7期海岸线信息的提取,并从海岸线长度、变化强度、岸线多样性、海岸带陆域面积变化以及海岸带土地利用变化等方面分析了海岸线时空变化特征和驱动因素。分析结果表明:(1)1989-2021年大湾区海岸线长度持续增加,岸线变化强度具有阶段性,2004年以前岸线增长缓慢,之后岸线增长较快,2004-2009年为岸线增长高峰期;(2)研究时期内,大湾区各个区域内的岸线都发生了一定的变化,其中珠海、香港地区、深圳、澳门地区岸线变化最强烈,其他地区相对稳定;(3)研究区内岸线类型变化明显,人工岸线逐渐取代自然岸线成为海岸线的主体,人工岸线增长达651.17 km,增幅较高,自然岸线减少407.89 km;(4)大湾区围海造地面积显著增加,增长速率较快,岸带土地利用类型由林地、草地、水域等大幅度转向为建设用地、养殖用地;(5)围海养殖、港口码头和填海造地等人为活动是大湾区海岸线发生变化的主要原因,自然环境条件、人为活动是岸线演变的重要驱动力。