“南开大学现代光学研究所40周年所庆”专题导读

南开大学现代光学研究所于1984年由国家教委批准成立,是全国高校中最早具有光学工程博士学位授予权的单位之一,2002年入选国家重点一级学科,是南开大学国家重点一级学科中唯一的工学类学科。现代光学研究所的创始人是母国光院士,曾担任南开大学校长、中国光学学会理事长、国际光学委员会副主席。现代光学研究所以南开大学在信息光学领域的坚实基础为依托,重点发展在飞秒超快和微纳尺度条件下突破传统时间和空间尺度极限的光学新技术和新方法,推动基础科学研究和交叉学科应用基础研究的跨越式发展。依托自身优势方向,现代光学研究所建立了天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室、天津市光电传感器与传感网络重点实验室、天津市太赫兹科技前沿中俄联合研究中心等多个高水平科研和教学平台。现代光学研究所自成立起重视理工优势互补,注重科研成果转化,曾获国家发明奖、国家自然科学奖、军队科学技术进步奖、教育部自然科学奖、教育部科学技术进步奖、天津市自然科学奖、天津市技术发明奖、天津市科学技术进步奖等30多项省部级以上科研奖励,成果应用于天宫一号、二号、北斗三号、大气一号卫星等国家重大工程。

高脂饮食诱导肥胖大鼠生精障碍及睾丸支持细胞线粒体和内质网结构功能的改变

目的观察高脂饮食诱导肥胖对大鼠生精功能的影响及睾丸支持细胞线粒体和内质网结构功能改变,探讨肥胖致生精障碍的可能机制。方法将32只雄性SD大鼠随机分为对照组和模型组,对照组给予普通饮食,模型组给予高脂饲料喂养。20周模型复制成功后解剖,取附睾进行精子功能分析;血清酶联免疫吸附试验分析性激素水平变化;苏木精-伊红染色观察肝脏和睾丸组织病理改变;油红O染色观察肝脏和睾丸组织脂质沉积情况;免疫荧光染色法检测睾丸闭锁小带蛋白1(ZO-1)、葡萄糖调节蛋白78(GRP78)及线粒体融合蛋白2(Mfn2)的定位及表达;Western blotting检测睾丸组织GRP78、Mfn2蛋白相对表达量;透射电镜观察睾丸支持细胞紧密连接及线粒体和内质网结构改变。结果模型组体重较对照组重(P<0.05),雌二醇较对照组高(P<0.05),睾酮较对照组低(P<0.05)。两组孕酮、泌乳素、促黄体生成素、卵泡刺激素比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。模型组肝细胞脂肪变性明显,睾丸生精细胞排列稀疏,细胞变性,油红O染色均可见脂质沉积。对照组精子活力率高于模型组(P<0.05),畸形率低于模型组(P<0.05)。两组精子密度,直线速率和曲线速率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。模型组GRP78蛋白相对表达量较对照组高(P<0.05),Mfn2蛋白相对表达量较对照组低(P<0.05)。模型组睾丸支持细胞间紧密连接分离,紧密连接蛋白ZO-1表达较对照组减少;内质网和线粒体肿胀,呈空泡状,部分网膜断裂。结论高脂饮食诱导肥胖可引起大鼠生精障碍,其机制可能与睾丸支持细胞线粒体和内质网结构功能改变导致紧密连接损伤有关。

诠释学视域下GPT语言模型的本质及特征

GPT语言模型的设计思路具有自然语言理解的诠释学思维特征,但本质上该模型并不具备诠释学语言理解的属人性基础;GPT语言模型将智能视为一种本体论层面以语言作为媒介的整体性系统“涌现”结果,缺乏诠释的“本体论—主体性”地位和“本体论—整体性”结构;GPT语言模型采用的生成式和预训练的设计思路凸显了诠释学理解和解释的“历史性”特征,而数据训练的强化和“思维链”的对话机制使该模型具有“效果历史”和“视域融合”的语言理解特征;GPT语言模型在模拟人类“偏见性”认知方面取得进步,但与人类的“偏见—个性化”和“偏见—创造性”能力相比存在根本差异;GPT语言模型形成了“诠释学循环”的语言对话机制,但其并不具有自身独立的“诠释学循环”实践基础,因此,难以达成诠释学意义上的语言理解共识。

依托云平台的大数据技术及其应用课程项目化教学方法的探讨

本文以《大数据技术及其应用》的课堂教学为例,从互联网、生物医学和物流等各个领域的应用情景出发,通过"项目开展+大数据知识构建+检测反馈"的项目化学习教学模式,按项目重新整合课程主要知识点、构建理论和实践相结合的课程体系,采用了以“项目教学”为主体,分组学习及检测反馈评价模式,增强学生工程实践应用能力和创新能力,取得了较好的教学效果。

高地应力软岩隧道仰拱结构受力特性与参数优化

为探索高地应力软岩隧道施工期间仰拱结构受力特性与合理支护参数,以陕西省宝汉高速公路连城山隧道工程为依托,针对仰拱施工病害及其主要影响因子,采用现场试验与数值模拟相结合的方法,探讨了不同影响因素下的仰拱结构变形与力学响应,分析了仰拱结构变形与受力对不同影响因素的敏感性,基于仰拱结构病害特征及数值模拟结果,对仰拱半径(深度)、仰拱厚度等支护参数进行了优化,并进行了工程验证。结果表明:连城山隧道施工期间仰拱二次衬砌最大接触压力达1.034 MPa,混凝土最大应力超过其抗压强度(30 MPa),出现了仰拱回填隆起、开裂等病害,仰拱设计支护参数难以保障结构稳定;地应力水平和基底围岩劣化对仰拱结构变形与受力状态均有显著影响,其中基底软化深度的影响最为突出,地应力水平次之;减小仰拱半径、增大仰拱厚度、增大仰拱钢筋直径、减小仰拱钢筋间距均能显著抑制仰拱变形,而提高混凝土强度等级对控制仰拱变形效果不明显,且经济性较差;优化后的仰拱受力得以明显改善,有效控制了仰拱结构病害,避免了频繁拆换仰拱,保障了隧道结构安全稳定。研究成果可为类似软岩隧道仰拱变形控制及病害防治提供重要借鉴。

统一大市场背景下物流产业集聚对京津冀地区绿色效率影响研究

物流网络犹如经济动脉,其在畅通国内国际“双循环”、加快构建新发展格局中发挥着重要作用。加快建立全国统一的市场制度规则,有助于打破地方保护和市场分割,打通制约经济循环的关键堵点,促进商品要素资源在更大范围内畅通流通。推动物流业集聚固然能够有效加速产业结构升级、促进产业技术创新,但同时也不可避免地对部分区域生态造成了不利影响。因此,为了解决资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的问题,我国在推动物流业集聚的过程中还需重视环境保护问题。基于此,本文实证分析统一大市场建设背景下物流产业集聚对京津冀地区绿色效率的影响机制,旨在阐明物流业集聚与绿色效率的互动关系,从而为京津冀地区合理推动物流业集聚提供决策依据。结果表明:物流业集聚与京津冀地区绿色效率之间存在正相关关系;物流业集聚与产业结构升级之间存在正相关关系;产业结构升级在物流业集聚与京津冀地区绿色效率之间表现出部分中介作用。

基于“玄府-神机”探析“风药通玄达神”治疗重症肌无力

分重症肌无力(myasthenia gravis,MG)是一种神经-肌肉接头(neuromuscular junction,NMJ)处传递功能障碍的自身免疫病,以骨骼肌诸肌群异常无力、肌力减退为主症,呈发病部位与时相多变的特点。MG与中医学“睢目”、“胞垂”、“睑废”、“痿证”等病证类似,累及中医学筋骨肉等组织结构,传统多从肝肾脾等脏辨治。本文基于玄府学术思想及风药理论的发展,从“玄府-神机”“风药通玄达神”探讨MG的中医学生理病理基础及治疗,以期为MG的中医病机认识及诊疗提供新的思路。

基于循证理论结合全程护理在经皮肝动脉化疗栓塞介入治疗肝癌患者中的应用效果

目的:探讨基于循证理论结合全程护理在经皮肝动脉化疗栓塞介入治疗肝癌患者中的应用效果.方法:选取2021年8月至2023年3月本院收治的104例肝癌患者作为研究对象.根据护理方案,将其分别纳入观察组(n=54,接受循证理论结合全程护理干预)和对照组(n=50,接受常规护理).比较两组患者的汉密尔顿焦虑量表(HAMA)评分、汉密尔顿抑郁量表(HAMD)评分、视觉模拟评分法(VAS)评分及并发症发生率.结果:干预后,两组患者HAMA、HAMD和VAS评分均下降,观察组患者各项评分下降幅度大于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05).观察组患者并发症发生率(3/54,5.56%)低于对照组(10/50,20.00%),差异有统计学意义(P<0.05).结论:对采取经皮肝动脉化疗栓塞介入治疗的肝癌患者,采用基于循证理论结合全程护理可有效改善患者心理状况,减轻疼痛,降低并发症发生率.

基于思维品质培养的高中英语读后续写教学策略探究

在当今的英语教学中,我们越来越关注学生核心素养的培养。核心素养包括语言能力、思维品质、文化品格和学习能力四个维度。而在核心素养下,有针对性地提升学生的思维品质,能够进一步深化学生的思维能力,进而有助于学生在英语学习中获得更大的发展与提升。当前英语教学中经常采用的方法之一是读后续写训练方法,该方法将阅读与写作有效地结合起来,要求学生在完成文本阅读任务以后再开展接下来的写作任务,学生以及教师可以在参照主体语境的基础上对语篇脉络进行梳理,对语篇结构进行剖析,从而对主题意义有所掌握,续写情节有所构建,这些过程能够帮助学生更好地应对实际问题,并且能够更好地培育他们的思维能力,进而使其自身的英语思维品质得以全面提升。本文对“读后续写中培养学生思维品质的教学策略”展开分析,希望可以对高中生英语思维品质的提升起到积极意义。

基于光丝的激光精密加工技术(特邀)

光丝的高强度和大长宽比特性,使基于光丝的激光精密加工技术在消费电子、芯片制造、通讯和医疗等领域具有重要的应用和广阔的发展前景。对光丝在高深宽比微结构、大幅面曲面微结构、生物材料加工及焊接等方面的应用进行了系统综述。论述了光丝激光加工的原理,列举了光丝激光加工技术的典型应用,并探讨了光丝激光加工技术面临的主要挑战和亟待解决的科学问题,包括跨介质光丝产生与调控以及激发态材料对光丝特性的影响等。与传统激光加工技术相比,光丝激光精密加工技术在保持微米/纳米加工精度的同时,无需精确调焦,即可实现微纳结构的高效制备。

橡胶籽油制备生物柴油的研究

以橡胶籽油为原料,采用高温气相酯化-酯交换法制取生物柴油。着重研究了如何降低原料的酸值以及酯交换过程的条件优化。试验结果表明,100℃条件下,气相酯化法可在很短的时间(45 min)内将原料的酸值降到1.0 mgKOH/g油以下,达到酯交换对原料酸值的要求;酯交换反应的最佳条件为:催化剂用量为油重的1.0%,甲醇用量为油重的5%,反应温度60℃,在此条件下反应90 min,酯交换转化率达到93.0%。

太阳能蒸汽爆破和微波预处理对玉米秸秆产沼气的影响

为提高秸秆沼气工程效率,该文以玉米秸秆为原料,分别采用太阳能蒸汽爆破和微波辐射2种方法对其进行预处理,考察中温(35℃)条件下2种预处理方法的产沼气效果。试验结果表明:在接种量200g、发酵温度35℃、启动负荷22.6g/L(以总固体TS计)的试验条件下,2种方法均可破坏玉米秸秆原有刚性结构,使其易与厌氧微生物接触而被降解,其纤维素、半纤维素、木质素含量分别降低7.82%、50.56%、36.33%和20.13%、20.97%、54.03%;2种方法预处理后玉米秸秆沼气发酵TS(总固体)产气率分别达到239.89和281.45mL/g,VS(挥发性固体)产气率分别达到296.02和332.28mL/g,日均产气量分别达到320和334mL(分别高于对照15.11%和20.14%),同时料液滞留时间比对照分别减少42.11%和31.58%。该研究为秸秆预处理及提高秸秆沼气工程发酵效率提供了参考。

生物柴油中甘油含量测定方法的研究

对生物柴油中甘油含量的分析方法进行了研究,通过几种试验验证,该方法具有很高的回收率(95%～105%),准确可行,可测定的甘油浓度范围广(0.90%～99.81%),并且既适用于生物柴油中甘油含量的测定,又适用于原料中甘油含量的测定,具有通用性。

对甲苯磺酸催化高酸值油脂甲酯化的实验

以价格低廉易得的非食用油脂为原料制备生物柴油是发展生物柴油产业的一大趋势,但这类油脂往往具有较高的酸值,影响了其作为生物柴油原料的开发和应用。以传统的浓硫酸为催化剂存在许多缺点,而以对甲苯磺酸为催化剂,采用循环气相酯化技术,催化高酸值油脂进行甲酯化反应,克服了多种缺点,取得了很好的酯化效果。

特低渗油藏压裂井注采井距与注水见效关系

针对目前注采井距与注水见效关系研究中缺乏对应压裂井研究的现状,以压裂井压力波椭圆等压面传播理论为基础,推导了特低渗油藏压裂井注水见效时间与椭圆动边界半径、启动压力梯度、油井产能水平和原油黏度等的综合关系,并对上述因素对注水见效时间的影响进行了研究。结果表明,这些因素对注水见效均有较大影响,压裂井对上述因素影响的敏感性远小于未压裂井,特别在目标油藏原油黏度较大时,此种差异表现得更为明显,合理注采井距的选择是多因素下主次要矛盾共同作用的结果,其选择应放在优化、高效开发油藏的大系统中考虑。

江西修武盆地下寒武统黑色页岩矿物成分特征及意义

以江西修武盆地下寒武统王音铺组、观音堂组黑色页岩为研究对象,通过对野外剖面样品和钻井取心样品定性和定量分析,研究修武盆地下寒武统页岩气储层矿物成分特征,结果表明,王音铺组、观音堂组黑色页岩矿物成分以黏土矿物和石英为主,石英的平均质量分数为58.63%,黏土矿物平均为25.4%。其次为方解石,平均为51.46%,另外还含有较高的长石和黄铁矿,平均质量分数分别为2.5%和4.68%。其余矿物如方解石、白云石、(硬)石膏等含量较少,平均质量分数<5%。这种矿物成分组成与Barnett页岩及龙马溪组页岩既有相似性,又有差异性。修武盆地下寒武统页岩矿物组分所反映的沉积环境、有机质演化及黑色页岩储集意义表明,该套页岩石英的质量分数>50%的泥(页)岩厚度接近50m,是理想的页岩气勘探开发层位。

超顺磁性免疫磁珠体系用于植物油中黄曲霉毒素B_1的检测研究

利用化学共沉淀方法,制得了主要成分为Fe3O4的超顺磁性纳米磁珠。纳米磁珠和硅烷偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)反应而带上氨基基团。带上氨基的磁珠通过戊二醛活化后发生醛基化,与黄曲霉毒素B1(AFB1)多克隆抗体偶联得到黄曲霉毒素B1免疫磁珠。利用该免疫磁珠为净化工具,建立了有机溶剂萃取、免疫磁珠净化、高效液相色谱(HPLC)检测植物油中黄曲霉毒素B1的方法。该方法具有良好线性,线性范围为5～50μg/L,相关系数达0.999 4,检出限为0.5μg/L,平均回收率为96%,相对标准偏差为12.5%。该方法操作简单、灵敏度高、准确性好,可用于植物油中黄曲霉毒素B1的检测。

餐厨废油脂肪酸固体酸催化气相反应制备生物柴油

为实现高酸值油料更加高效、绿色的生物柴油制备,以餐厨废油水解后脂肪酸为原料,采用强酸性阳离子交换树脂为固体酸催化剂,在气相反应条件下进行酯化反应制备生物柴油。采用正交试验设计的方法考察了催化剂用量、反应时间、反应温度等因素对酯化效果的综合影响,获得最佳的工艺条件为:催化剂质量分数15%,反应时间60 min,反应温度105℃。在此条件下催化剂可重复使用5次,制备的生物柴油酸值(以KOH计)仅为0.64 mg/g,酯化率可达99.65%,产品达到GB/T 20828—2007相关标准。

气固流化床中双组分混合颗粒的流态化特性

在一套ф500mm×12500mm大型有机玻璃冷模实验装置中,采用FXC-П/32型压力巡检仪测量了双组分混合颗粒体系沿流化床轴向的颗粒浓度分布,采用容积法测量了不同操作条件下自由空域内双组分混合颗粒的饱和夹带量,并根据稀相空间的轴向颗粒浓度获得了双组分混合颗粒的输送分离高度(TDH)。实验结果表明:混合颗粒在密相床的平均空隙率在小颗粒质量分数为0.4时存在一最小值;双组分混合颗粒的TDH随表观气速的增加而增大,随小颗粒质量分数的增加也增大。在自由空域内双组分混合颗粒的饱和夹带量随表观气速的增加而增加,当表观气速小于0.6m·s-1时,随表观气速增加明显;当表观气速大于0.6m·s-1时,增加趋势减缓。而当表观气速小于0.5m·s-1时,双组分混合颗粒的饱和夹带量随小颗粒质量分数增加,变化趋势不明显;当表观气速大于0.5m·s-1时,则随小颗粒质量分数的增加而增大明显。通过对实验结果的分析,建立了双组分混合颗粒TDH的数学模型,模型值与实验值吻合较好。

孔结构周期调制通孔多孔铝合金及其吸声性能

采用铝熔体在周期多孔介质间渗流凝固方法制备了孔结构周期调制多孔铝合金,在试验范围内吸声系数的实验测量值与模型计算基本吻合,基于模型研究了调制周期数、调制顺序及同一周期单元内不同孔径层的厚度比与吸声性能的关系,表明孔径的调制分布对2 kHz以上的宽频声波吸收有较大影响,对低频吸收未发现明显改善.