干旱形成机制与预测理论方法及其灾害风险特征研究进展与展望

在全球变暖背景下,干旱事件发生的频率和强度不断增大、影响不断加重,干旱发生规律的异常性和机制的复杂性也更为突出,对干旱形成机制、预测理论方法及灾害风险变化规律等方面都提出了新的挑战,也制约了当前干旱预测、预警及其灾害防控能力的提高。近年来,在国家重点基础研究发展计划(973计划)课题等多个国家级项目支持下,已在干旱灾害形成机制与预测理论方法及其风险特征方面取得了一系列新成果。通过动力诊断、数值模拟和田间试验等方法,开展了干旱形成的多因子协同作用和多尺度叠加机制、干旱致灾过程的逐阶递进特征,以及干旱灾害风险分布演化的主控因素等方面的研究。对如下几方面的新进展进行了系统总结归纳:(1)厘清了全球变暖背景下青藏高原热力、海温、夏季风、遥相关等多因子对干旱形成的作用机制。(2)发现了降水亏缺时间尺度和农作物不同生长阶段的干旱敏感性规律。(3)揭示了变暖背景下典型区域干旱灾害风险分布及其变异的新特征;构建了干旱灾害风险新概念模型。(4)研发了东亚季风区的季节和次季节干旱集成预测系统。在总结归纳已取得研究成果的基础上,对未来干旱形成机制及其灾害风险科学研究进行了展望,提出了5个重点研究方向:(1)多因子联动及其多尺度叠加效应对干旱形成的影响;(2)系统整合人类活动和决策以及相关反馈的气候模式研究;(3)揭示陆-气耦合和大气环流协同作用对干旱的影响;(4)认识干旱灾害对粮食安全和生态安全影响的关键过程;(5)提高不同气候情景下干旱预估的准确度。

2024年4-6月我国区域性高温干旱特征及其影响因子

在全球气候变暖的严峻形势下,区域性高温干旱事件愈发频繁,对生态环境、粮食安全、经济发展和生命健康构成重大威胁。2024年4—6月,我国华北、西北及西南地区再度遭遇高温干旱侵袭,农业生产遭受明显损失。本研究综合多种数据资料剖析上述3个区域高温干旱事件的演变特征及成因。结果表明,西南地区干旱主要发生在4月,而华北和西北地区自4月起旱情显现、5—6月旱情逐渐加剧(强度增强、范围扩大)。伴随旱情加剧,区域最高气温异常范围明显扩展,西北地区高温日数创历史新高,5月最高气温达到峰值,较旱情最为严重的6月提前一个月;西南和华北地区高温接近历史极值。进一步分析表明,华北地区干旱主要受太平洋地区环流调控,而高温则主要受低纬度太平洋环流及西太平洋暖池影响;西北地区的干旱主要与西太平洋副热带高压及北半球极涡密切相关,高温则主要来自北大西洋的影响;西南地区高温干旱的成因更为复杂,但主要聚焦于北半球副热带高压和低纬度太平洋、印度洋。从大气环流和水汽输送的角度审视,华北和西北旱情的主导因素为大陆高压的发展和维持,而西南地区的干旱则受偏北的西太平洋副热带高压引导,致使来自印度大陆的干热气流控制这一区域,造成水汽辐散,进而引发高温干旱灾害。

胆胰结合部疾病的内镜诊疗

胆胰结合部复杂的解剖结构决定了其在人体的重要作用,胆胰结合部解剖异常及功能紊乱都会造成各种疾病的发生发展,包括良性疾病及交界性疾病、恶性疾病。良性疾病如胆管下端狭窄、胆管结石、Oddi括约肌功能紊乱、自身免疫性胆道疾病等;交界性疾病包括胰腺导管内乳头状黏液性肿瘤(IPMN)、胰腺实性假乳头状瘤(SPN)等胰腺囊性肿瘤以及难以界定性质的疾病;恶性疾病主要包括胆道、十二指肠、胰腺来源的恶性肿瘤。随着内镜技术的迅猛发展,胆胰结合部神秘面纱逐渐或正在被人类揭开,人们对胆胰结合部的研究更加深入,胆胰结合部疾病的诊治有了长足的进步。但是,Oddi括约肌功能保护、低度恶性肿瘤的内镜下治疗、功能保留的新术式等方面仍然有许多具有争议的问题等待解决,胆胰结合部仍然是外科医生值得去深入探索的区域。

胃癌根治生理性吻合术后发生胆囊结石影响因素分析

目的探讨胃癌根治生理性吻合术后胆囊结石的发病率及影响因素。方法回顾性分析2014年1月—2020年12月胃癌根治术中采用生理性吻合患者临床资料,根据胃切除范围分为近端胃切除(PG)组和远端胃切除(DG)组;以术后胆囊结石形成为终点事件,截止随访日期为2022年12月;Kaplan-Meier法绘制累积事件发生率曲线,Log-Rank检验比较PG组和DG组胆囊结石发生率差异;倾向性评分匹配平衡两组基线资料后采用稳健估计法Cox回归分析胃癌根治生理性吻合术后胆囊结石形成的影响因素。结果本研究共纳入355例患者,DG组92例,PG组263例;随访期间共有91例(25.63%)患者术后发生胆囊结石;术后2年内共有77例患者发生胆囊结石,占全部胆囊结石患者的84.61%;术后2年PG组胆囊结石的发生率(25.48%)高于DG组(10.87%),差异有统计学意义(P<0.05);倾向性评分匹配构建DG和PG组的平衡队列后对236例患者进行了评估,DG组84例,PG组152例。Cox回归分析显示近端胃切除、肝十二指肠韧带淋巴结清扫及辅助化疗是采用生理性吻合胃癌患者术后发生胆囊结石的独立危险因素;腹腔镜手术是术后发生胆囊结石的保护因素。结论胃癌根治生理性吻合术后胆囊结石的发病率在术后2年内较高;近端胃切除、肝十二指肠韧带淋巴结清扫及辅助化疗的胃癌患者术后应该密切随访,避免症状性胆囊结石的发生。

临床专病机器学习算法的特征优选及参数优化

目的探索机器学习算法处理多模态数据及超参数选择中的优势,加速数据驱动在临床研究中的应用。方法纳入2022—2023年在兰州大学第一医院因胆总管结石初次接受内镜逆行胰胆管造影的患者,利用多种变量筛选方法排序特征重要性,输入k最近邻域法、极限梯度提升、支持向量机、朴素贝叶斯、随机森林5种机器学习算法及Logistic回归,预测术后并发症。在最大曲线下面积处选择最佳特征集并在十折交叉验证下调优参数,以测试集的曲线下面积作为最终评价指标,建立胆总管结石内镜逆行胰胆管造影术后并发症的最佳二分类模型。结果共纳入465例患者。平行对比各算法,随机森林为最佳模型,筛选的特征集贡献度依次为机械碎石、导丝进入胰管次数、术中出血、困难插管、手术时间。优选超参数树的数量为500,最小节点大小为2,每棵树的特征选择数为1,分裂规则采用基尼不纯度。随机森林模型在十折交叉验证集的平均特异度、敏感度、曲线下面积分别为0.972、0.710、0.942,测试集分别为0.950、0.625、0.886,显著优于其他机器学习算法和Logistic回归,且其在临床决策有效性、预测准确性、风险收益评估方面,均优于Logistic回归。结论基于临床专病构建的多种机器学习模型,在变量精细化预处理及参数优选的情况下随机森林模型最佳。

非酒精性脂肪肝患者血清FGF21水平变化与颈动脉粥样硬化斑块发生的相关性

目的:探讨非酒精性脂肪肝(NAFLD)患者血清成纤维细胞生长因子21(FGF21)水平变化及与颈动脉粥样硬化斑块发生的相关性。方法:选取2023-01-2023-09确诊的NAFLD患者131例,根据是否存在颈动脉粥样硬化斑块分为无斑块组(n=59)和斑块组(n=72),选取同期体检健康者39例为对照组。检测所有对象血清尿酸(UA)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、小而密低密度脂蛋白胆固醇(sdLDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和FGF21水平并比较组间差异。Logistic回归分析FGF21与NAFLD患者颈动脉粥样硬化斑块发生的相关性。结果:与对照组比较,无斑块组和斑块组患者UA、TC、TG、LDL-C、sdLDL-C和FGF21水平均升高,HDL-C水平降低(P<0.05或P<0.01);与无斑块组比较,斑块组LDL-C、sdLDL-C和FGF21升高(P<0.05或P<0.01)。Logistic回归分析显示,在充分调整协变量后,血清FGF21升高与NAFLD患者动脉粥样硬化斑块发生呈正相关。结论:血清FGF21是NAFLD患者颈动脉粥样硬化斑块发生的危险因素。

急性胰腺炎公众与患者健康科普手册编写与应用

目的设计并编写基于证据的急性胰腺炎公众与患者健康科普手册,为急性胰腺炎健康教育提供参考。方法组建健康科普手册编写团队,通过患者及医护人员访谈明确患者关注主题,检索国内外循证资源总结最佳证据构建科普内容体系,转化证据条目,遵循科普作品创作原则编写科普手册,由6名外部评审专家对手册进行2轮评审。结果急性胰腺炎公众与患者健康科普手册共5个主题;患者使用满意率94.23%,公众使用满意率93.33%。结论急性胰腺炎公众与患者健康科普手册以患者需求为导向,以证据为基础,具有较好的科学性和实用性,得到患者和公众的认可。

干旱灾害对粮食安全的影响及其应对技术研究进展与展望

干旱是当今世界出现频率最高、持续时间最长、危害范围最广的重大气象灾害,对全球农业、生态、社会发展和国民经济等影响巨大而广泛。农业旱灾是影响农业生产的重要因素,农业生产关乎着国家粮食安全。我国是一个农业大国,同时也是一个旱灾频发的国家,深入了解农业干旱灾害的成因、影响特征、旱灾强度、严重程度以及作物致灾的生理过程和机理等是提升农业干旱灾害监测预测预警水平、减轻和防御灾害损失、提高国家粮食安全生产需要解决的重要科学问题。本文综合回顾了国内外不同程度的农业干旱及其对粮食生产影响的最新研究进展,从农作物形态、生理、细胞和分子水平等方面探究了干旱影响特征及机制,围绕粮食生产如何有效应对农业干旱问题,评述了当前农业干旱监测的主要指标、方法、预警系统等,针对农业可持续发展和干旱新特征,讨论了当前防旱减灾和农业干旱应对的现状,强调了适应与减缓并举的一系列干旱应对措施,在此基础上结合国家、区域和行业发展需求提出了今后应着重加强的重要科学问题、研究对策及学科发展展望。

水限制环境CO_(2)与施氮交互作用对春小麦水分利用效率的影响

在模拟大气CO_(2)浓度升高环境条件下,进行了不同施氮处理对春小麦水分利用效率的影响试验,探索水资源限制地区提高春小麦水分利用率及其产量的途径。结果表明,CO_(2)浓度升高与施氮交互作用对小麦产量水分利用率有显著影响。在CO_(2)浓度升高90μmol·mol^(-1)环境条件下,135 kg·hm^(-2)和315 kg·hm^(-2)施氮处理春小麦产量的水分利用率与对照相比分别下降了5.8%和15.1%;225 kg·hm^(-2)和405 kg·hm^(-2)施氮处理春小麦产量的水分利用率与对照相比分别增加了9.3%和8.9%;225 kg·hm^(-2)和405 kg·hm^(-2)施氮处理使春小麦生物量水分利用率与对照相比分别提高了10.4%和10.8%;而135 kg·hm^(-2)和315 kg·hm^(-2)施氮处理造成春小麦生物量水分利用率不同程度地下降。90μmol·mol^(-1) CO_(2)浓度升高与施氮处理导致春小麦千粒重水分利用率下降,其中135 kg·hm^(-2)和315 kg·hm^(-2)施氮处理使春小麦千粒重水分利用率较对照分别下降了13.9%和21.2%。在CO_(2)浓度升高180μmol·mol^(-1)环境条件下,施氮处理对春小麦产量水分利用率的影响不显著。尽管施氮处理提高了春小麦生物量水分利用率,却导致春小麦千粒重水分利用率不同程度降低。综上可知,在未来大气CO_(2)浓度升高背景下,可以根据CO_(2)浓度升高幅度,从调控氮肥投入量途径入手,提高春小麦水分利用效率及其产量。

西北地区气候暖湿化增强东扩特征及其形成机制与重要环境影响

西北地区地处欧亚大陆腹地,水汽来源匮乏,干旱是其主要气候特征。近年来随着区域降水的不断增加,中国西北暖湿化问题引起国际及国内相关领域科学家和社会各界的广泛关注。为了揭示中国西北气候暖湿化增强东扩特征与形成机制及其重要环境效应,科学回应社会关切,研究团队利用多源融合数据,从多尺度、多维度对中国西北暖湿化问题开展全面深入研究,发现了西北湿化趋势具有显著的非线性增强特征,且湿化正在向东扩展,本世纪内西北仍维持暖湿趋势,明确了西北陆面蒸散对气候变暖具有特殊的负反馈机制,揭示了西北湿化趋势受多因子综合驱动机制;评估了西北暖湿化对区域生态环境、水资源、农业生产和粮食安全的重要影响及其互馈效应;提出了应对西北暖湿化的技术对策,形成了“西北地区气候暖湿化增强东扩特征及其形成机制与重要环境影响”系列研究成果。基于研究的重大决策咨询报告为新时代西部大开发和黄河流域生态保护和高质量发展等国家战略发挥了重要决策支撑,成果也受到国际学界广泛关注,并入选2022年度“中国生态环境十大科技进展”。

一种无人机飞行自组织网络的多目标优化方案

飞行自组织网络(FANET)是一种稳健而灵活的无线通信方式,涉及信号覆盖范围、吞吐量和电池消耗等关键因素。然而,优化这些参数仍然面临着实际挑战。本文使用递归神经网络(RNN)对影响因素进行建模,并引入自适应预测控制(APC)方法构建控制系统,深入研究机载Wi-Fi网络和FANET实验系统的综合性能。通过智能的Ad Hoc网络和AP控制方法,研究团队成功优化了无人机的通信系统容量和覆盖问题,为飞机控制带来了显著优势。

以智能合约为工具的共犯问题研究

以智能合约为工具的共犯问题在学界研究尚少,多以抽象化理论概述。对于无意思联络下的共犯认定问题,采取行为共同说较妥当。抽象的犯意明知可以替代具体内容的意思联络,无需对涉智能合约犯罪的帮助行为正犯化,只需根据具体犯罪内容适用罪名即可。对于自动执行性涉及的共犯实行行为认定,应当肯定实质预备犯的限缩解释,采取“法益重大程度+法益侵害的紧迫性”双重标准认定预备行为。就不可撤销性对共同犯罪形态认定的影响,需要在强智能合约和弱智能合约两类场景下分别讨论。强智能合约的语境下无法成立犯罪中止,而弱智能合约的语境下,可以实现犯罪中止,若侵害结果仍然发生,实现了共犯脱离,则成立犯罪未遂。其中技术服务者对智能合约的共同犯罪作用不可忽视,通过对注意义务的限定,坚持规范论立场下的义务违反标准,肯定故意的不作为参与成立正犯,重视技术服务者主体性地位并强化其责任。

妊娠期胆石症的研究进展

胆石症是妊娠期女性常见的非产科疾病,雌孕激素、雌激素受体α(Erα)、新型雌激素膜受体G蛋白偶联受体30(GPR30)、脂代谢异常、总碳水化合物过度摄入、维生素D缺乏,均与妊娠期胆石症的形成密切相关。妊娠期胆石症并发症的发生对母婴构成了潜在的风险。随着医学技术的进步,妊娠状态不再被视作手术的禁忌,越来越多的研究表明孕妇行胆囊切除术安全可行,但对于手术治疗的最佳时机还没有共识,仍需要高质量的随机对照研究进行临床指导。现阶段我国尚缺乏关于妊娠期胆石症的指南性文献,本文结合国内外最新文献对妊娠期胆石症的研究作一综述。

青藏高原东北边坡复杂地形重力波的数值模拟

基于2007年7月青海祁连站的野外加密探空资料,结合高分辨率的三维边界层模式,模拟研究了青藏高原东北边坡复杂地形条件下,边界层对流引起的干动力过程对该地区地形重力波产生及传播的影响机理。结果表明:在不同的背景场强迫下,高原东北边坡复杂地形上空对流和重力波的空间结构存在较大差异。当背景风向与山体垂直时,随着风速增加,山脊背风坡混合层顶附近大气不稳定能量加强,激发了下游区域较强的重力波信号,此时对流线组织性增强、重力波波列较长,高水汽含量的空气被波峰传输到较高的高度,为对流云发展提供了有利条件;当背景风向与山脊走向平行时,山顶上空对流发展旺盛,山脊背风坡混合层顶大气状态较稳定,激发的地形重力波信号较弱且波列较短,整个混合层顶附近水汽较少,对流云形成条件减弱;当背景大气浮力频率减小时,整个区域上空对流发展更加旺盛但组织性减弱,背风坡下游重力波向上传输的距离减小,信号不显著,混合层顶附近水汽分布均匀且变化幅度较小,有利于层状云发展。

我国夏季风过渡区陆-气相互作用研究的新进展

中国夏季风过渡区是全球陆-气相互作用强盛区域之一,也是极端天气灾害频发且易造成严重经济损失的区域,对过渡区陆-气相互作用的进一步认识将有助于提升该区域防灾减灾能力。以近年来中国气象局干旱气候变化与减灾重点实验室为平台开展的夏季风过渡区相关项目群取得的研究成果为基础,对过渡区陆-气相互作用时空分布规律、陆面水分收支对夏季风响应新特征、边界层时空变化特征及发展机制、季风与陆-气相互作用对区域气候影响、陆-气相互作用对作物产量影响以及多因子和多尺度动力学粗糙度参数化方案等方面的新进展进行系统总结,并根据夏季风过渡区陆-气作用研究的发展趋势,提出今后应在侧重加强陆-气交换多循环过程对夏季风年循环响应规律研究基础上,探讨陆-气相互作用对夏季风的多尺度动态响应,建立地表过程和大气边界层关键物理量的气候动力学关系,以改进和提升区域气候模式模拟水平。该工作对推动我国陆-气耦合过程的研究具有重要意义。

企业自主创新能力与资本运营策略研究

资本运营作为现代企业经营战略和经营管理策略之一,能为企业提供强大的资本支持,促进企业提高自主创新能力,提升市场竞争力。然而我国企业在资本运营方面仍存在不少问题:一是资本运营意识薄弱;二是缺乏创新经验;三是缺乏系统的资本运营规划与策略。因此,为了促进我国企业自主创新能力及资本运营能力的提升,本文从企业自主创新能力、资本运营相关理论出发,结合我国经济发展实际情况,对如何提升我国企业自主创新能力和资本运营策略进行分析。

信息碎片化环境下大学生移动学习效果影响因素研究

本文旨在探讨信息碎片化环境下对大学生移动学习效果产生影响的因素,并提出一系列提高移动学习效果的建议。文章采用文献检索、问卷调查和实证分析等研究方法,基于UTAUT模型对增加自我效能因素进行分析。研究发现,绩效期望、付出期望、学习资源与环境及教学设计等促成因素、自我效能感是影响大学生移动学习行为和效果的重要因素,希望能够为学校和教师提供指导,以提高大学生在移动学习中的学习成果和效果。

GRP78在胆管癌组织中的表达及其与预后的关系

目的:探讨葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein 78,GRP78)在胆管癌组织中的表达水平及其预后价值。方法:收集胆管癌组织标本,利用iTRAQ技术筛选胆管癌组织差异蛋白。采用qRT-PCR和Western blot方法检测GRP78的表达情况。利用组织芯片和免疫组化技术研究GRP78和胆管癌预后之间的相关性。结果:利用iTRAQ技术共筛选出147个差异蛋白,其中热休克蛋白70家族成员HSPA5(GRP78)在癌组织中异常高表达。Western blot发现癌组织中GRP78蛋白表达水平均高于癌旁组织,而且GRP78 mRNA平均相对表达量在癌组织和癌旁组织中分别是2.90和0.89,两者相差3.26倍,t=4.834,P<0.001。Kaplan-Meier曲线示GRP78高表达患者的中位总生存时间和无病生存时间分别为6.83和3.74个月,而GRP78低表达患者分别为12.01和11.70个月,GRP78高表达患者总生存率低且易复发,P<0.05。单因素Cox分析指出GRP78高表达、肿瘤直径≥5 cm、肝内胆管癌、血管侵犯阳性以及高TNM分期等与胆管癌患者总生存时间和无病生存时间密切相关(P均<0.05)。多因素Cox分析发现GRP78高表达和肝内胆管癌以及肿瘤直径≥5 cm皆是胆管癌患者复发的独立危险因素(P均<0.05),并且GRP78高表达是总生存时间的独立危险因素(P<0.05)。结论:GRP78在胆管癌组织中异常高表达,并且和胆管癌预后密切相关,是一个潜在的胆管癌预后指标和治疗靶标。

藏东南大气中多环芳烃的污染特征及来源分析

为探究青藏高原东南部大气中多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,简称PAHs)的污染、源及输送特征,利用鲁朗地区(29.77°N,94.73°E)总悬浮颗粒物(Total Suspended Particles,简称TSP)和大气中的14种PAHs含量,结合同期气象环境数据进行了综合分析。结果表明,该地区TSP中PAHs和气相的PAHs质量浓度变化范围分别为0.22~5.05 ng m^(-3)和0.83~63.75 ng m^(-3),平均值分别为2.13 ng m^(-3)和11.33 ng m^(-3)。薪柴和柴油的燃烧是污染的主要方式,汽油燃烧等其他排放为次要方式。PAHs来自本地污染和远距离传输(Long Range Transmission,简称LRT)共同的影响。本地污染在四季各个源地均不相同。冬春季本地污染大,源在东南及正南方,夏秋季受本地和外来输送共同作用,本地源在东南方且占比小,LRT占比大。LRT受西北气流、西风气流和西南气流三支气流影响,污染严重时西南气流占主导,西风气流次之,污染较轻时西风气流或西北气流占主导,西北气流所传输的污染最少。该研究结果加深了对藏东南区域PAHs变化、输送特征的认识,为该区域大气污染治理提供了理论依据。

肿瘤相关成纤维细胞在胆管癌中作用的研究进展

胆管癌(CCA)是一种具有高度异质性和侵袭性的恶性肿瘤。肿瘤微环境是指肿瘤细胞存在的周围微环境,主要由肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)、肿瘤相关巨噬细胞、肿瘤浸润淋巴细胞、内皮细胞和细胞外基质组成。作为肿瘤微环境的重要组成部分,CAFs可通过多因子、多途径与CCA细胞相互作用,从而促进CCA细胞增殖、侵袭、迁移以及免疫逃逸和化疗耐药。此外,CAFs基因组较肿瘤细胞稳定,不易出现抗原改变和治疗耐受。因此,靶向CAFs的治疗策略在CCA中具有较大潜力。但由于CAFs缺乏特异性并存在功能异质性,目前尚无精准针对CAFs的靶向治疗方案。未来需更深入地了解CAFs的作用机制,从而为CCA的精准治疗提供新的思路。