基因编辑技术在猪遗传育种中的研究进展

基因编辑是针对基因组特定的靶点序列,利用人工特异性核酸酶对靶点序列进行编辑(基因敲除、插入、替换等修饰)的技术。基因编辑技术广泛应用于生物医学研究以及农业遗传育种改良。猪作为重要的农业经济动物,是养殖最为广泛的肉用型家畜,随着人类物质需求的提高,现代养殖业需要培育更多具有优良经济性状、适应人们多样化需求的新品种。利用基因编辑技术提高猪的生产性能、抗逆性能和抗病性能是未来生猪种业发展的重要方向。本文综述了基因编辑猪在畜牧业遗传育种领域的研究进展,并展望了该领域当前面临的挑战和未来发展方向。

面向图像分类的视觉Transformer研究进展

Transformer是一种基于自注意力机制的深度学习模型,在计算机视觉中展现出巨大的潜力。而在图像分类任务中,关键的挑战是高效而准确地捕捉输入图片的局部和全局特征。传统方法使用卷积神经网络的底层提取其局部特征,并通过卷积层堆叠扩大感受野以获取图像的全局特征。但这种策略在相对短的距离内聚合信息,难以建立长期依赖关系。相比之下,Transformer的自注意力机制通过直接比较特征在所有空间位置上的相关性,捕捉了局部和全局的长距离依赖关系,具备更强的全局建模能力。因此,深入探讨Transformer在图像分类任务中的问题是非常有必要的。首先以Vision Transformer为例,详细介绍了Transformer的核心原理和架构。然后以图像分类任务为切入点,围绕与视觉Transformer研究中的性能提升、计算成本和训练优化相关的三个重要方面,总结了视觉Transformer研究中的关键问题和最新进展。此外,总结了Transformer在医学图像、遥感图像和农业图像等多个特定领域的应用情况。这些领域中的应用展示了Transformer的多功能性和通用性。最后,通过综合分析视觉Transformer在图像分类方面的研究进展,对视觉Transformer的未来发展方向进行了展望。

颗粒材料双轴压缩试验的光弹测试

通过自主设计的柔性边界试验装置对由两种不同粒径组成的光弹颗粒混合系统进行了应变控制式的双轴压缩试验。结合试验数据,利用Hough变换等数字图像处理方法对每个颗粒进行定位,并通过粒子跟踪测速(particletracking velocimetry,PTV)技术对各颗粒进行编号,实现了对每个颗粒在时间和空间上的连续定位。通过分析颗粒非仿射(non-affine)位移场发现,在应变为25%时,颗粒材料中心位置处颗粒的相对位移非常小(小于3mm),试样主要通过固定端和压缩端附近以及试样中部靠近边界处的颗粒移动实现变形,而在固定端和压缩端主要以沿压缩方向的位移为主,试样中部靠近变形处的颗粒主要以垂直于压缩方向的位移为主。颗粒材料的光弹效应同时也清晰揭示了颗粒在压缩过程中局部颗粒几乎没有受力的现象。而颗粒中心处的力链也呈现出相对各向同性的性质,密度也相对较小,正是剪切带所穿越的地方。

月球资源勘测与原位利用进展及关键挑战

月面建造是人类探测、利用、开发月球的发展方向。围绕月面建造中用什么建、怎么建等关键问题,梳理了月球资源勘测与原位利用方向的研究进展。首先总结了面向月面原位资源利用的主要支撑技术,包括月壤特性分析、模拟月壤制备、月壤原位成型等关键技术;其次,介绍了月球基地智能建造进展,包括月面建筑方案的构想发展历程、原位建造技术对比、月球基地建造环境分析等;最后,总结了月球资源原位利用及月球基地建造在资源勘测、建造科学选址、月基承载安全、原位熔融成型、太空建造方案等方面的关键科学挑战。

宿主因子NPSR调节伪狂犬病病毒感染能力的研究

[目的]伪狂犬病病毒(Pseudorabies virus,PRV)属甲型疱疹病毒科,是一种嗜神经性病毒,通过接触传播感染造成神经和呼吸系统疾病。猪是PRV的自然宿主,PRV的感染和流行对养猪业造成巨大经济损失。PRV侵染宿主中枢神经系统后,引发神经肽S(Neuropeptide S,NPS)系统表达水平的改变。NPS是一种神经肽物质,作为神经内分泌系统的关键成员在中枢神经系统中广泛分布,与慢性疾病相关联,NPS通过神经肽S受体(Neuropeptide S receptor,NPSR)介导多样化的生理功能,在机体内以NPS/NPSR系统形式共同参与神经内分泌-免疫网络调节。本研究探讨了NPS/NPSR系统在PRV感染宿主细胞中的作用,以期待开发新的抗PRV靶点。[方法]通过CRISPR/Cas9构建NPS和NPSR敲除的PK15细胞系,利用qPCR、免疫荧光、Western blot、免疫共沉淀(CO-IP)等方法检测感染PRV病毒后细胞系的抗病毒能力及NPSR与病毒表面糖蛋白的结合能力。[结果]NPSR敲除能减弱PRV对PK15细胞的感染能力,而NPS基因敲除增强了PRV对PK15细胞的感染能力。NPSR敲除细胞在PRV吸附过程中能减少病毒的侵入量,因此NPSR是潜在的PRV入侵受体。CO-IP试验证明,NPSR与病毒包膜蛋白gB和gD存在相互作用。[结论]NPSR通过与病毒表面糖蛋白结合促进PRV感染,NPSR可能是PRV感染神经系统的受体因子之一。NPSR敲除能显著抑制PRV对PK15细胞的感染。NPSR可为开发PRV防控药物和治疗策略提供新的研究靶点。

基因修饰技术在猪抗病育种中的应用研究进展

以转基因和基因编辑为代表的动物基因修饰技术可以便捷、快速地对动物进行特定的基因改造,使动物获得可遗传的改良性状。基因修饰技术已成功应用于提升农业动物的产肉量、改良肉质、减轻环境污染、增强抗病性和抗逆性等方面。作为传统选择性育种的难点——抗病育种,基因修饰技术的应用具有较大的优势和应用前景。采用基因修饰策略表达病毒抗性基因或敲除病毒感染宿主的关键蛋白基因,都可以便捷地赋予动物对特定病毒的抗性,为抗病品种的培育提供有价值的育种新材料。本文综述了目前转基因技术及基因编辑技术在猪抗病育种中的研究进展,讨论了转基因和基因编辑技术在转化应用中可能存在的问题及解决方案,为我国生猪抗病育种研究提供一定参考。

牛病毒性腹泻抗体制剂的制备及其应用研究

抗体制剂是牛病毒性腹泻最为有效的临床治疗药剂,但现有制剂易在瘤胃中降解而药效不佳。本研究利用抗体包被技术开发了一种能有效避免瘤胃降解的牛病毒性腹泻抗体制剂的制备方法,对抗体制剂筛选的6个组方体系进行稳定性、安全性和药效综合考察,表明体系1(抗体5.0g、卵磷脂20.0g、聚乙二醇80015g、β-谷甾醇1.0g、鞣云实素3.0g、吐温-2015.0g、去离子水41.0g)为最优组方,临床疗效显著高于普通抗体制剂。该制剂具有稳定性强和安全性高的特点,能有效解除瘤胃液对口服抗体的影响,促进其在肠道中的高效吸收和利用,对临床防控牛病毒性腹泻有着重要意义。

颗粒物质力学及其在工程地质领域中的应用初探

由碎散物质组成的地质体失稳流滑大变形所致的地质灾害严重影响国民经济发展和人民生命财产安全,绝大多数造成此类地质灾害的对象属于颗粒物质,而地质灾害与颗粒物质力学的交叉融合一直以来都是软物质物理学和工程地质科研工作者的努力方向之一。颗粒物质是由大量离散颗粒组成的复杂无序体系,其力学特性极为复杂,根据颗粒的运动状态可以表现出气体、流体和固体的力学行为。地质工程领域中,典型的地质灾害现象如滑坡、泥石流等都与颗粒物质力学密切有关,其本质即为由碎散物质组成地质体的固液相变。本文通过介绍颗粒物质的基本性质,颗粒物质力学中的阻塞相变、局部流变和非局部流变的剪切流动特性,以及常用的开展颗粒物质力学研究的试验方法,最后初步探讨了颗粒物质力学在工程地质领域内的应用前景。颗粒物质力学与工程地质的交叉融合,一方面可以拓展我国颗粒物质物理与力学的研究深度,同时也可以为我国重大工程及地质灾害防治的研究提供理论基础。

CT辅助下立体定向穿刺引流术治疗基底节区脑出血的疗效分析

目的探讨CT辅助下立体定向穿刺引流术治疗老年高血压基底节区脑出血的疗效及其并发症。方法将发病24 h内的80例老年高血压脑出血患者分为穿刺引流术组和对照组。两组患者分别采用CT辅助下立体定向穿刺引流术和药物保守治疗;观察比较两组患者的住院治疗时间、并发症、治疗后的神经功能恢复,以及治疗前、后的神经功能评分。结果引流术组患者的并发症发生率为12.5%,对照组则为32.5%。引流术组的住院时间(17.6 d)、最终NIHSS评分(3.28分)和总有效率(92.5%)均明显优于对照组(24.6 d,4.00分和77.5%)。结论 CT辅助下立体定向穿刺引流术治疗基底节区脑出血创伤小,可以明显减少各种并发症,缩短患者的住院时间减少花费。与保守治疗相比,能促进患者神经功能的早期恢复。

苯并二氢吡喃类非甾体雌激素衍生物的合成

在综合考察非甾体雌激素、异丙氧基异黄酮及雷洛昔芬的基础上。

甾体-双膦酸酯化合物的合成及防治骨质疏松作用研究

双膦酸盐有趋骨性并有抗骨质疏松症活性。甾体激素常用于骨质疏松症的防治。本文设计合成了７个甾体双膦酸酯偶合物，希望新化合物既有趋骨性又有协同抗骨质疏松作用，能得到疗效好副作用小的骨靶向化合物的先导物。经骨细胞培养试验表明，化合物有促进骨形成作用。

双膦酸盐研究进展

目的：介绍双膦酸盐的化学、药理学、临床医学知识。方法：对双膦酸盐的作用机制、药动学、骨组织形态学、治疗方案及副作用进行讨论。结果：双膦酸盐治疗骨质疏松症有效，抑制破骨细胞活动，阻止骨丢失，增加骨密度，并对骨代谢亢进疾病有治疗作用。结论：双膦酸盐具有抑制骨吸收作用和抗矿化作用。在治疗剂量下无不良反应，是一类骨质疏松症防治药物。

解热镇痛药——双膦酸酯化合物的合成

利用具有趋骨性和抗炎镇痛活性的双膦酸化合物与治疗风湿性关节炎的解热镇痛药的加和作用,设计并合成了5个解热镇痛药——双膦酸酯偶联物,希望得到骨靶向性的治疗骨关节炎的先导物。

甾体哌嗪化合物的合成及其初步生理活性

设计并合成了５个雌激素、孕激素、雄激素连有哌嗪基的化合物，５个甾体哌嗪物及１个氯乙酸酯中间体均未见文献报道，它们的结构经红外光谱、核磁共振氢谱及元素分析确证．

受体试剂雌二醇—聚乙二醇—异硫氰荧光素的合成

雌二醇结合物是乳腺癌组织内雌激素受体的检测试剂,为寻找更稳定的检测试剂载体,作者用聚乙二醇代替牛血清白蛋白合成了17β-雄二醇-6-羧甲基肟—聚乙二醇-异硫氰荧光素结合物。

四环素-哌嗪雌酚酮上调骺板c-fos,c-jun的mRNA及其表达产物水平

目的 :研究四环素 哌嗪雌酚酮 (XW 6 30 )对软骨细胞c fos和c jun基因的mRNA及其表达产物水平的影响 ,初步探讨其对骨的作用机制。方法 :用原位杂交法 ,测定体外培养小鼠胚胎长骨骺板c fos和c junmRNA的水平 ,同时用免疫组织化学法 ,测定了相应的表达产物。结果 :1 0 - 7mol·L- 1XW 6 30可显著上调骺板静止区、增殖区和肥大区c fos和c jun的mRNA及其表达产物水平 ,且其作用比雌酚酮强。 结论 :XW 6 30可能通过上调软骨细胞c fos ,c jun的表达 ,促进软骨细胞中含有AP 1位点的、与骨生长发育有关的基因表达 。

EPS用永磁同步电动机转子位置传感器的一种新型设计

EPS用永磁同步电动机转子位置传感器的一种新型设计永磁同步电动机目前广泛应用于汽车电动转向系统(EPS)作为驱动电机。在分析EPS系统对永磁同步电动机要求的基础上,根据电机矢量控制需要即时获知转子位置的要求,结合双Hall特点,提出了一种新型霍尔转子位置传感器的设计、应用原则和计算方法,并在双Hall应用的基础上进行了拓展,最后进行了实验验证。

管乐演奏中的呼吸方法与训练

呼吸是管乐器演奏的重要基础,呼吸方法对演奏质量起着决定性的作用。掌握并运用好正确的呼吸,是管乐演奏,同时也是管乐教学的重要内容之一。本文从呼吸方法的具体技术层面切入,并就一些控制呼吸的练习方法加以分析和探讨。