小浪底水库淤积形态优选与调控的理论及关键技术

主要完成人:张俊华、夏军强、马怀宝、窦身堂、李书霞、李涛、蒋思奇、王婷、李昆鹏、万占伟、张翠萍、张防修、李元亚、余欣、郜国明。主要完成单位:黄河水利委员会黄河水利科学研究院、武汉大学、黄河勘测规划设计研究院有限公司。小浪底水库在黄河治理开发的总体布局中具有重要的战略地位。为充分发挥水库的综合利用效益,曾围绕水库调度开展了大量研究。但随着自然条件的巨大改变及人们对水库功能需求的不断增加,例如黄河径流量特别是中长洪水过程与来沙量大幅度减少,黄河下游对水资源的需求不断增加,防断流、水生态与水环境等也对水库调度提出了更高的要求,开展新形势下小浪底水库调度问题研究具有重要的现实意义,是保障水库更好地发挥综合利用效益的重大需求。

热淋清颗粒治疗尿路感染的多中心、开放性、Ⅳ期临床研究

目的评价热淋清颗粒在临床使用中的安全性与有效性,以指导优化临床给药方案和提高合理用药水平。方法在51家医院进行开放性、Ⅳ期临床试验,受试者为下焦湿热型单纯性或复杂性尿路感染,单纯性尿路感染患者给予热淋清颗粒每次8 g、每天3次,疗程5 d。复杂性尿路感染患者给予热淋清颗粒每次8 g、每天3次,同时联合喹诺酮类抗生素,疗程7~14 d。结局指标为临床疗效、中医证候疗效、细菌清除率以及安全性。结果共纳入2009例受试者,其中11患者失访脱落。全分析集纳入1998例,其中单纯性尿路感染患者1532例,复杂性尿路感染患者466例。临床治愈率为68.57%,单纯性和复杂性尿路感染患者分别为74.41%和49.36%。中医证候痊显率为72.22%,单纯性和复杂性尿路感染患者分别为75.13%和62.66%。单纯性尿路感染中细菌培养阳性者的细菌转阴率为57.75%,细菌清除率为58.02%;复杂性尿路感染中细菌培养阳性者的细菌转阴率为45.59%,细菌清除率为43.92%。药物相关的不良反应发生24例次,其中单纯性尿路感染17例次,复杂性尿路感染7例次。结论热淋清颗粒治疗单纯性尿路感染的有效性和安全性较好,也可改善下焦湿热证中医证候。

舌诊客观化在中医药临床诊断和疗效评价中应用与价值

舌诊是中医四诊之一,在临床诊疗中具有重要的应用价值。随着新技术手段的发展应用,中医舌诊客观化研究不断深入,相关研究成果在实践中得到应用。文章通过梳理近年的中医舌诊客观化研究成果,重点围绕基于图像处理技术和分子生物学技术的中医舌诊客观化研究,分析目前舌诊客观化在中医药临床疾病诊断和疗效评价中的价值和存在问题,为相关研究提供参考。

组合光学和微波遥感的耕地土壤含盐量反演

耕地保护关系到国家粮食安全和经济社会可持续发展,对生态环境保护具有重要作用,快速精准的获取耕地土壤盐分含量及空间分布信息是耕地保护的必然要求。以宁夏平罗县为研究区,利用Landsat 9 OLI和Sentinel-1遥感影像,提取光谱指数和雷达极化组合指数,基于变量投影重要性法与灰度关联法筛选特征变量,然后运用反向传播神经网络、支持向量机和随机森林3种机器学习算法构建模型,并用最佳模型反演耕地土壤含盐量空间分布情况。结果表明:(1)利用变量投影重要性法筛选变量建立的模型验证集决定系数(R2)大于灰度关联法筛选变量建立的模型。(2)利用随机森林算法,组合光谱指数和雷达极化组合指数协同反演模型效果最佳,建模集R2为0.791,均方根误差(RMSE)为1.016,R2较单一数据源模型分别提高0.065和0.085,RMSE分别降低0.147和0.189;验证集R2为0.780,RMSE为1.132,R2较单一数据源模型分别提高0.091和0.237,RMSE分别降低0.175和0.377。(3)平罗县耕地轻度盐渍化和中度盐渍化土壤分布范围广,占比分别为23.77%和33.54%,重度盐渍化达15.37%。研究结果发现,组合多源遥感数据建模能够有效提高土壤含盐量反演精度,可为干旱区耕地土壤含盐量的反演和当地农业可持续发展提供有效的技术参考。

基于三维循环残差卷积的脊柱CT图像分割

脊柱计算机断层摄影(CT)图像的自动分割能够辅助医生诊疗相关疾病,相较于二维分割后再进行三维重建,三维分割方法更方便且能保留图像的空间信息。针对现有三维脊柱分割方法精度较低的问题,提出一种以三维循环残差卷积为基础的U型网络对脊柱CT图像进行分割。在网络前端引入三维坐标注意力机制使网络关注感兴趣的区域,使用三维循环残差模块代替普通卷积模块,使得网络在有效累积特征的同时缓解梯度消失问题。加入高效密集连接混合卷积模块减少底层细小特征信息的丢失,提出双特征残差注意力机制代替跳跃连接进行高低层级间的语义融合,通过聚合不同层级特征对全局上下文进行建模,提升分割性能。实验结果表明:在CSI2014公开数据集上,该网络Dice相似系数(DSC)达到93.85%,相较于对比的分割网络提升了1.77~7.65个百分点,相较于其他脊椎分割方法提升了1.67~10.85个百分点;在本地腰椎数据集上,相较于对比的分割模型DSC提升了1.51~19.86个百分点,验证了所提方法的有效性和应用于计算机辅助诊疗的可行性。

基于共同研究者项目探索中医药科教协同新模式

科教协同是新形势下提高创新人才培养和科技创新水平的重要途径。当前高校学生在科教协同培养过程中往往存在被动式学习、与教师关系不对等、与科研实践相脱节等问题,导致学生参与的主动性与积极性不高、获得感不强。天津中医药大学循证医学中心在前期循证课堂、科研志愿者活动的实践基础上,着重探索在“师与生”“教与学”“学与研”等多个环节建立平等合作的师生关系,激发学生参与科学研究的主动性,提升学生的实践获得感,提出了基于共同研究者项目的中医药科教协同新模式。共同研究者项目基于科研平台与教学实际,筛选出符合学生专业背景与学术基础的实践项目,赋予学生共同研究者的身份定位,使学生在科研过程中与教师身份对等、共同实施,深度参与科研实践,以此培养其创新思维,锻炼动手能力,提高学生综合素质。天津中医药大学以中医舌诊数据自主采集与分析为选题,启动共同研究者项目实践,转变学生在科研项目中的角色定位,充分激发学生参与科学研究的主动性,锻炼学生实践能力。实践证明,基于共同研究者项目的中医药科教协同新模式对培养具有科研素质创新型人才具有重要价值。

面向中医药大模型的知识增强方法研究

近年来,大语言模型(LLM)在各个领域取得了许多重大成果。由于缺乏专业知识,以及中医和现代医学的思想不同,大模型在中医药领域的应用仍是一项挑战。现有的知识增强方法难以保持中医方剂具有的自身结构性。为了解决以上问题,提出了一种新的知识增强方法。该方法由模型训练、图谱构建和知识增强三部分组成。在模型训练阶段,通过对基础大模型在中医药数据集上进行预训练和微调两阶段训练,得到中医药领域大模型。在图谱构建阶段,基于中医十万首经典方剂和古籍中的方剂,利用清洗后的数据集构建中医药图谱。在知识增强阶段,基于对知识图谱上信息的计算,利用检索图谱中的专业知识和图谱结构计算检索结果,中医药方剂中的结构特性得以保留。在中医药方剂配伍任务上,针对于任务特性提出了一组评价标准,包括主观指标和客观指标,用于评估模型在该任务上的表现。实验表明,该方法相对于基准测试模型,在主观指标和客观指标上均获得了较大提升,BLEU-1最高提升0.09,ROUGE-1最高提升0.21。消融实验表明,该方法对于模型在该任务上具有较大作用,未使用知识增强的模型BLEU-1相比于使用知识增强下降约37%。

基于双重注意力机制的间质性肺病高分辨率CT图像分类方法

为了更精确地分类间质性疾病,提出了一种基于深度学习的分类网络,首先将多头自注意力机制模DenseNet-121结合,使得模型能够同时关注多个重点区域。然后采用卷积注意力模块实现更高效的特征提取,提升网络的空间感知能力,从而增强分类性能。最后,添加改进的空间金字塔池化层将不同尺度的特征图拼接起来以捕获更丰富的空间信息。此外针对高分辨率C图像数据集类别不均衡问题,引入FocalLoss损失函数,使得模型在训练时更专注于难分类的样本,从而进一步增强模型的分类能力。所提方法在未经训练的数据集上进行测试,达到了88.28%的准确率。相较于原始DenseNet-121在准确率、召回率、精确率、F1分数和Kappa系数提高了4.65%、5.08%、5.82%、5.45%和6.38%。实验结果表明,该方法具有特征提取能力强和分类准确率高的特点。

虚拟脊柱侧凸病例腰椎自动生成方法

统计形状模型(SSM)是一种描述可变形物体形态学变化的模型,被广泛应用于三维(3D)肝脏分割、3D脊柱生成等任务。针对现有SSM在生成虚拟青少年特发性脊柱侧凸(AIS)腰椎病例数据时存在生成结果不真实且对AIS病例适用性较差的问题,提出一种基于三维变分自编码生成式对抗注意力网络(3D-VGAN)的虚拟AIS腰椎自动生成方法。3D-VGAN模型由编码器、生成器和判别器组成,编码器和生成器在变分自编码器(VAE)模型的基础上结合空间注意力机制提取数据特征,同时利用残差模块解决了神经网络训练过程中的网络退化问题。为了克服生成-判别结构的3D-VGAN模型中存在的稳定性不强、生成器与判别器训练速度不匹配的问题,使用阈值训练法对3D-VGAN模型进行训练,提升了稳定性。在基于43例AIS病例腰椎3D模型的数据集上的实验结果表明:3DVGAN模型在病例重建实验中的结构相似性(SSIM)系数为0.99962,相比3D-VAE、3D-变分自编码生成式对抗注意力网络(VAEGAN)和SSM模型分别提高了0.08009%、0.00200%、0.12220%;在病例生成实验中的弗雷歇初始距离(FID)系数为275.65348,相比3D-VAE、3D-VAEGAN和SSM模型分别降低了8.42055%、0.97773%、7.31927%。上述实验结果验证了3D-VGAN模型通过注意力机制、残差模块和阈值训练法取得了更好的虚拟AIS病例腰椎数据生成性能。

人工智能在中医证候指标中的应用与发展

中医证候指标是中医药理论体系的核心部分,也是临床辨证的关键环节。随着人工智能在中医领域的迅速发展,中医证候指标的智能化研究也逐渐被研究人员所重视,且相关研究的数量呈现稳步增长的趋势。在“病证结合”“辨证论治”等中医理念框架下,充分探究了人工智能在中医证候指标中的发展现状,还深入解析了人工智能助力中医核心证候指标的研发和构建过程中的相关技术。目前人工智能在中医证候指标领域的研究处在快速发展阶段,但仍面临中医证候的差异性、人工智能技术无法充分结合中医理念和中医证候的领域知识不足等挑战。针对中医证候指标在疾病病情智能化应用、中医药智能辨证诊断、方药预测的智能应用、西医指标的智能化应用等现状进行梳理。本研究深入探究人工智能助力中医核心指标集(COS-TCM)中医证候指标方法学发展,人工智能技术需要与中医证候指标持续协同发展,深入融合中医特色辨证思维,推进中医药现代化和智能化进程。

SFA-ConvNeXt:逐级聚合多尺度ConvNeXt的皮肤镜图像分类

皮肤癌的早期发现对患者的五年生存率有着显著的提高,然而由于早期恶性肿瘤在皮肤中的病变非常细微,其症状并不明显,专业医生需要进行多次活检并提取病变组织才可以诊断出病变类型。现有的机器学习方法由于难以同时关注空间细节信息与浅层语义特征,其在皮肤病变图像中识别准确率并不高。为了有效表示空间位置和浅层特征信息,避免模型过于关注细节信息导致易分图像误分类等问题,提出了一种基于ConvNeXt的逐级聚合注意力网络。该方法通过分层ConvNeXt编码器逐层提取病变区域的深层和浅层特征,并通过并行空间注意力有效整合空间位置信息和深层或浅层语义特征,聚合多尺度上下文信息。同时,设计逐级特征聚合模块有效整合深层和浅层特征,并通过动态调整权重的方式将深层和浅层特征聚合,高度符合专业医生对皮肤镜图像分类时粗略观察和细微观察的过程。在ISIC2018、ISIC2019数据集中上进行实验测试,其准确率、精确率、召回率和F1-Score分别是95.27%、93.76%、92.83%、93.18%与92.63%、91.06%、87.05%、88.81%。通过与ConvNeXt相比,准确率分别提升了2.13和3.29个百分点,证明其能有效地提取细节特征和粗略特征,为皮肤镜图像的诊断提供新的依据。

新型冠状病毒感染核酸/抗原转阴后常见症中医诊断与疗效评价专家共识

部分新冠康复患者在核酸/抗原检测转阴后,仍然存在一系列持续、反复或新发症状,这已成为需要关注的新公共卫生问题。中医药在新冠病毒感染的预防、治疗和康复阶段均发挥了重要作用。为进一步规范临床医生对中医药治疗新冠核酸/抗原转阴后常见症的诊疗行为,特邀请一线临床专家就新冠感染核酸/抗原转阴后常见症的概念、病因病机、临床表现、中医治疗及注意事项等进行讨论,形成专家共识。中医、西医、中西医结合医师在临床实践和研究中可参考本文件。

从肺论治早发型帕金森病抑郁的中医临床思路

从肺功能和早发型帕金森病(EOPD)抑郁密切相关的角度出发,提出的益肺防郁,治未病、清肺解郁,泻火毒、宣肺开郁,化痰浊的治法应用于临床实践,对中医从肺论治EOPD抑郁的思路进行探讨。

外源GA_(3)处理对辣椒半矮秆突变体果实表型和生理指标的影响

以野生型6421和半矮秆突变体E483为试材,采用不同浓度(0、10、20、40、60、80、100 mg·L^(-1))GA_(3)分别连续喷施二者幼嫩果15 d,研究GA_(3)处理对果实表型和生理指标的影响,以期为后续了解GA_(3)调控的辣椒果实突变机理提供参考依据。结果表明:E483较6421果实变小、果柄变短,单果质量显著降低,4个品质指标(可溶性糖、可溶性蛋白质、维生素C和纤维素)含量和3种抗氧化酶(过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR))活性显著升高,丙二醛(MDA)含量显著降低。GA_(3)处理可促进6421、E483果实发育,二者果长、果宽、果柄宽和单果质量均随着GA_(3)处理浓度的增加而增加,果柄长随着GA_(3)处理浓度的增加先升高后略下降。GA_(3)喷施浓度为80~100 mg·L^(-1)时,E483果实表型可恢复至野生型6421对照表型。同时,GA_(3)处理还可提高6421、E483果实内在品质和抗逆能力,二者果实中可溶性糖、可溶性蛋白质和维生素C含量均随着GA_(3)处理浓度的增加先升高后略降低,纤维素含量一直升高,CAT、POD活性一直增加或先增加后略有降低,GR活性先增加后略有降低,而MDA含量一直降低。

“网页设计与制作”课程基于“岗课赛证”融通的改革实践

“网页设计与制作”是一门实践性很强的课程,广泛应用于Web前端开发、数据可视化等领域,对接岗位需求、职业院校技能比赛竞赛规程、“1+X”Web前端开发职业技能等级证书考核标准。本文从教学内容、教学模式、考核方式等方面探讨“网页设计与制作”课程的实践改革,探索“岗课赛证”融通机制。

基于判据融合的异步电动机定子绕组匝间短路诊断

为解决定子绕组匝间短路故障诊断中常见异常运行工况干扰的问题,提出一种基于判据融合的异步电动机定子绕组匝间短路故障诊断方案。首先,考虑到故障特征之间的关联性,提出一种以电流特征为主、电压特征为辅的融合判据;然后,通过融合判据对定子绕组匝间短路故障及故障相进行诊断;最后,通过仿真实验证明了该方案的有效性。

宁夏枸杞园土壤中新烟碱类农药残留特征及风险评估

【目的】摸清宁夏枸杞园土壤中新烟碱类农药吡虫啉和啶虫脒残留水平和风险状况,为宁夏枸杞产业健康发展提供科学依据。【方法】选择种植1,3,6,9,12,15和18年(弃耕2年)枸杞园,在距离枸杞植株主干3 cm、冠层正下方、冠层边缘和距冠层外缘50 cm 4个水平方向,及树冠正下方0~20,20~40,40~60,60~80和80~100 cm 5个垂直方向分别采集土样,采用高效液相色谱-串联质谱法测定分析土样中吡虫啉和啶虫脒的残留特征,运用风险商值法和美国环境保护署(USEPA)方法,评价宁夏枸杞园土壤中新烟碱类农药吡虫啉和啶虫脒残留引起的环境风险和对人体的暴露风险。【结果】①宁夏枸杞园表层土壤中吡虫啉和啶虫脒残留量分别为ND~162.66 ng/g(平均37.33 ng/g)和ND~101.50 ng/g(平均24.30 ng/g)。水平方向上在树冠正下方2种农药残留量和检出率都较低。0~100 cm土层内,随着土层深度的增加,吡虫啉和啶虫脒的残留量均急剧下降。②种植1~12年,随着种植年限的增加,枸杞园土壤中吡虫啉和啶虫脒的残留量都有逐渐增大趋势。种植15年的土壤新烟碱类农药在80~100 cm土层有明显富集现象。③种植3~15年的表层土壤中新烟碱类农药存在中等环境风险;种植3~12年在20~60 cm土层部分有中低风险,但60~100 cm土层均无潜在环境风险。④宁夏枸杞园土壤中吡虫啉和啶虫脒的暴露风险主要以土壤摄入和皮肤接触为主;儿童对土壤中吡虫啉和啶虫脒的潜在暴露风险远高于成人;目前宁夏枸杞园土壤中新烟碱类农药不会对当地居民的健康带来危害。【结论】宁夏枸杞园土壤中新烟碱类农药残留量较低,对土壤环境有中低风险,但对人体健康无危害。

纳米技术在食品科学中的应用探究

正所谓民以食为天,食品生产及安全管理直接影响着民众的生命健康及安全。食品科学工程涵盖范围较为广泛,具体包括食品生产、包装、保鲜、检测以及储藏等,在新技术的支持下,食品科学工程发展趋势良好。纳米技术作为一种先进技术,现已被应用于食品科学当中。此次论文先是对纳米技术在食品科学中的应用领域以及意义等进行了分析,随后又对该技术的具体应用展开了探讨,最后是对该技术在食品科学中应用发展的研究,以期为相关人员提供参考。

旧楼改扩建项目第三方安全管理研究

随着建筑行业的快速发展,传统工程安全管理方法越来越难以满足复杂多变的安全风险应对需求。因此,寻找一种更有效、更精细、更全面的安全管理方法十分有必要。根据项目第三方安全管理经历,总结第三方安全管理服务经验,旨在提高当前形势下建设工程的安全管理水平,可为同类项目提供经验参考。

铅酸蓄电池(2V)主动均衡的探索

在充放电使用过程中由于受到温度场差异、自放电率差异的影响,以及电池组中容量低的电池更容易过充电,欠充电或过放电的影响,铅酸蓄电池组中个别落后电池老化严重,继而加速整个电池组的老化,缩短整组电池的寿命。针对这种问题,开发了一种可实现单体电池主动均衡充电功能的充电系统。该系统具有隔离恒压限流充电电路的功能。系统中的电池单体检测单元可对电池的电压、内阻、温度等进行实时的监测。根据监测结果,系统可实现单体电池主动均衡充电,从而消除电池组中单体间的不一致性,延长电池组的使用寿命。