一种基于Voronoi Cells的C∞插值基函数及其在计算流体力学中的若干应用

根据自然邻点插值 (NNI)方法的思想 ,基于Voronoicells的几何特性 ,从自然邻点 (NaturalNeighbors)的概念出发 ,对C∞ 插值基函数Ni(x)的数学性质进行了研究 ,给出了Ni(x)的一阶导数的一种数学表达式及其数学性质。将Voronoicells和C∞ 插值基函数应用于流体力学有限元方法(即自然元方法 ) ,通过对二维Burgers方程的数值算例说明了该方法在计算流体力学中的良好应用前景。结合实例讨论了该基函数的插值效果 ,同时说明了插值方法可很好地应用于计算流体力学的可视化 (Visualization)

基于C^∞基函数的自然邻点插值（NNI）方法在科学计算可视化上的应用

插值方法及插值基函数的选择是可视化技术的一个关键问题。该文首先根据平面域上分布的数据点集，将平面域剖分为 Ｖｏｒｏｎｏｉ ｃｅｌｌｓ进而得到相应的 Ｄｅｌａｕｎａｒ三角化网格。然后基于 Ｖｏｒｏｎｏｉ ｃｅｌｌｓ的几何性质，应用自然邻点插值（ＮＮＩ）方法，介绍了一种具有无穷次连续可微的 Ｃ∞插值基函数及其数学性质。将基于 Ｃ”基函数的 ＮＮＩ方法用于把复杂数据场重构成一个具有规则网格的经验模型。最后再根据规则网格，生成三维立体图、等值线图、矢量分布图等。文章通过实例表明了基于Ｃ∞基函数的ＮＮＩ方法能够很好地应用于处理极不规则分布数据场的可视化。

基于Voronoicells的二维不规则自适应网格的生成及其应用

基于 Voronoi cells的数据结构和算法 ,给出了一种二维不规则自适应网格的生成方法 ,用 VisualC+ +语言在微机上开发了 Windows环境下网格自动生成的可视化软件。既可以得到 Voronoi cells网格 ,也可得到相应的 Delaunay triangles网格 ,网格生成的实例表明 ,本文方法所得到的网格非常适合于多尺度系统的流动问题的计算 。

含瓦斯煤在突然卸压下的开裂破坏

为了解炮掘引起的煤体破坏效应，用破裂间断波模型讨论含瓦斯煤在突然卸压条件下的开裂破坏，考虑了煤样的抗拉强度和瓦斯初始压力的影响，计算了破裂波的传播和破裂段的长度，破裂段的计算长度与实验值符合较好．用破裂波模型能说明较弱的一类煤和瓦斯突出，即开裂破坏的主要特征．

不同剂量脂多糖在不同作用时间下诱导小鼠急性肺损伤的效果评价

目的：观察脂多糖（LPS）诱导急性肺损伤（ALI）小鼠的炎症因子变化，探讨不同剂量LPS在ALI发生发展过程中不同时间点对肺损伤的影响。方法将210只C57BL/6小鼠按气管内滴注LPS剂量分为2.5、5.0、7.5、10.0 mg/kg组，采用气管内滴注LPS的方法复制ALI模型；并设正常对照组、生理盐水对照组，每组10只。LPS损伤后1、2、4、8 h观察小鼠的肺组织湿/干质量（W/D）比值、肺损伤评分及肺组织病理学的变化，同时检测血清和支气管肺泡灌洗液（BALF）中去甲肾上腺素（NE）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）和蛋白含量。结果①LPS所致肺损伤呈剂量依赖性增加和时间依赖性增加。②随LPS剂量增加和作用时间延长，LPS组肺组织W/D比值、肺损伤评分增加，血清和BALF中NE、TNF-α、IL-6及BALF中蛋白含量均显著增加，LPS 5.0 mg/kg组作用4 h是出现急性呼吸窘迫综合征（ARDS）显著特征的剂量和时间点〔肺W/D比值：4.97±0.41，肺损伤评分（分）：5.60±1.52；血清NE（ng/L）：379.99±27.65， TNF-α（ng/L）：159.15±20.62，IL-6（ng/L）：177.15±29.13；BALF 中 NE（mg/kg）：105.85±13.66，TNF-α（mg/kg）：227.22±48.01，IL-6（mg/kg）：251.55±54.08，总蛋白含量（g/L）：1.59±0.37〕，但上述指标的变化以LPS 10.0 mg/kg组作用后8 h较LPS 7.5、5.0、2.5 mg/kg组相同时间点更显著〔肺组织W/D比值：5.10±0.18比5.01±0.43、5.01±0.19、4.91±0.30，肺损伤评分（分）：9.20±1.48比8.00±1.00、6.00±1.22、4.40±0.89；血清NE（ng/L）：447.43±34.63比419.23±30.62、391.16±54.91、372.59±51.52，TNF-α（ng/L）：205.99±31.31比181.01±25.11、161.01±13.98、138.83±28.95，IL-6（ng/L）：233.76±34.84比206.21±26.68、186.58±26.54、156.99±28.83；BALF 中 NE（mg/kg）：190.82±41.75比153.30±35.42、122.64±25.15、80.23±13.69，TNF-α（mg/kg）：305.24±72.99比292.77±38.07、249.60±35.20、193.63±10.83，IL-6（mg/kg）：354.81±67.79比303.02±54.24、272.43±32.34、197.64±12.35，BALF总蛋白含量（g/L）：2.31±0.30比2.02±0.26、1.62±0.19、1.10±0.24，P＜0.05或P＜0.01〕。结论 LPS诱导的小鼠ALI程度与剂量和时间呈正相关。LPS 5.0 mg/kg作用4 h是出现ARDS显著特征的剂量和时间点。

CYP72B1基因和AUR3基因响应光、生长素和油菜素内酯的转录调控机制研究

为研究光、生长素和油菜素内酯在基因层次上的互作机制,开发了转录调控元件识别工具OCMMat,其中,在对共表达基因信息和直系同源基因信息进行整合时,利用了转录调控元件在直系同源基因启动子中的富集性.利用该方法发现,CYP72B1基因和AUR3基因启动子含有3个相同的调控模序GAGACA、AAGAAAAA、ATCATG,它们分别承担了AuxRE元件、GT元件和GT辅助元件的功能.其中,ATCATG模序是目前尚未报道过的调控元件,与AAGAAAAA模序的距离相对恒定.基于调控元件识别结果,构建了CYP72B1基因和AUR3基因响应光、生长素和油菜素内酯的转录调控模型,模型显示:光信号和生长素、油菜素内酯信号在CYP72B1基因和AUR3基因的转录调控元件上相互交叠,而生长素和油菜素内酯信号则在转录因子ARF水平上相交.

SARS冠状病毒的起源和进化初探

发展了一种研究基因序列进化的随机替代模型 ,根据一组从某个最近共同祖先演化而来的若干序列 ,可以预测此共同祖先序列 ,并计算随机替代概率矩阵 ,确定了从祖先序列的各个碱基到进化序列的各个碱基之间的替代概率。将这一模型应用于分析包括SARS冠状病毒在内的 4种冠状病毒全基因组的演化规律 ,确定了在若干较保守的编码蛋白基因序列中同义替代位点的最近共同祖先序列以及分歧进化后的累计同义替代数目。结果表明 ,SARS病毒和其他几种已知的冠状病毒具有相当的进化历程 ,但存在不同的进化途径 ,支持了SARS病毒在造成此次大规模感染人体之前已经历了较长的进化历程的猜测。

高通量DNA测序数据的生物信息学方法

高通量测序技术产生的DNA序列数据长度较短,而且数据量非常巨大。分析了高通量测序环境下大数据的挑战和机遇,总结并讨论了数据压缩、宏基因组数据序列拼接、宏基因组数据序列分析方面的算法和工具等研究成果。最后,展望了高通量测序下DNA短读序列数据研究的发展趋势。

基于Voronoi Cells的自然邻点插值法在地形可视化中的应用

本文基于 Voronoi Cells的数据结构 ,实现了二维平面中大规模散乱数据点的非结构网格剖分的相应算法 ,并在此基础上运用自然邻点插值法构造出了具有良好数学性质的插值基函数。然后将该剖分方法和插值算法应用到 GIS地形可视化的实际数据中 ,并利用 Open GL 三维显示技术显示结果 。

基于迭代自学习的操纵子结构预测

原核生物操纵子结构的准确注释对基因功能和基因调控网络的研究具有重要意义,通过生物信息学方法计算预测是当前基因组操纵子结构注释的最主要来源.当前的预测算法大都需要实验确认的操纵子作为训练集,但实验确认的操纵子数据的缺乏一直成为发展算法的瓶颈.基于对操纵子结构的认识,从基因间距离、转录翻译相关的调控信号以及COG功能注释等特征出发,建立了描述操纵子复杂结构的概率模型,并提出了不依赖于特定物种操纵子数据作为训练集的迭代自学习算法.通过对实验验证的操纵子数据集的测试比较,结果表明算法对于预测操纵子结构非常有效.在不依赖于任何已知操纵子信息的情况下,算法在总体预测水平上超过了目前最好的操纵子预测方法,而且这种自学习的预测算法要优于依赖特定物种进行训练的算法.这些特点使得该算法能够适用于新测序的物种,有别于当前常用的操纵子预测方法.对细菌和古细菌的基因组进行大规模比较分析,进一步提高了对基因组操纵子结构的普遍特征和物种特异性的认识.

原核基因翻译起始位点预测的新方法(英文)

翻译起始位点(TIS,即基因5′端)的精确定位是原核生物基因预测的一个关键问题,而基因组GC含量和翻译起始机制的多样性是影响当前TIS预测水平的重要因素.结合基因组结构的复杂信息(包括GC含量、TIS邻近序列及上游调控信号、序列编码潜能、操纵子结构等),发展刻画翻译起始机制的数学统计模型,据此设计TIS预测的新算法MED-StartPlus.并将MED-StartPlus 与同类方法 RBSfinder、GS-Finder、MED-Start、TiCo 和Hon-yaku等进行系统地比较和评价.测试针对两种数据集进行:当前14个已知的TIS被确认的基因数据集,以及300个物种中功能已知的基因数据集.测试结果表明,MED-StartPlus的预测精度在总体上超过同类方法.尤其是对高GC含量基因组以及具有复杂翻译起始机制的基因组,MED-StartPlus具有明显的优势.

不同软件平台分析肠易激综合征患者肠道菌群结构的比较

目的:探讨不同软件平台对肠易激综合征(irritable bowel syndrome,IBS)患者肠道菌群结构的分析结果是否存在差异,以及分析结果对疾病鉴别和疗效评价能力的影响。方法:应用Uparse及Mothur软件平台分别对27例粪便菌群16S rRNA高通量测序结果进行分析,比较两种软件平台所得的肠道菌群结构。27例样本中包含健康对照(healthy control,HC组)9例,腹泻型IBS患者治疗前(IBS组)及治疗后(IBS-treatment,IBSt组)各9例。比较两种软件平台所得的肠道菌群结构在HC组vs.IBS组和IBS组vs.IBSt组间的差异。结果:(1)Uparse及Mothur平台分析所得的27例粪便样本菌群结构在门水平差异不显著,而科水平和属水平差异显著;(2)不论是Mothur平台还是Uparse平台,HC组vs.IBS组、IBS组vs.IBSt组,菌群结构差异无统计学意义(Uparse平台:HC组vs.IBS组,F=0.98,P=0.445;IBS组vs.IBSt组,F=0.47,P=0.926;Mothur平台:HC组vs.IBS组,F=0.82,P=0.646;IBS组vs.IBSt组,F=0.37,P=0.961);IBSt组肠道菌群Shannon指数显著低于IBS组;(3)通过差异物种分析,两个平台数据都能得出HC组与IBS组的差异菌属,而仅Uparse平台的数据能够得到IBS组和IBSt组的差异菌属。结论:不同平台对于相同菌群高通量测序分析的结果存在分类学及丰度上的差异,为了提高研究的可重复性和可靠性,尤其是在比较不同研究所得的肠道菌群结构的共性时,特别需要注意数据分析方法的应用与选择。

蛋白折叠中的暂态结构与表面水分子慢尺度动力学

蛋白表面水的慢尺度动力学行为往往被认为与蛋白的结构稳定性、功能以及折叠过程有关,但在分子水平上,还不清楚水分子的慢尺度动力学如何参与蛋白折叠过程.以Trp-cage蛋白作为个案,本文利用40条100ns(总长4μs)的全原子分子动力学轨迹,分析了蛋白折叠过程中蛋白表面水分子的停留行为,并探究影响蛋白表面水分子慢尺度行为的微观因素.结果发现,即使在蛋白折叠过程中蛋白拓扑结构变化很大,残基之间也会形成稳定的局部暂态结构.这些结构为水分子提供饱和、稳定的氢键,通过与水分子之间的极性相互作用,以及凹形的几何结构,约束水分子长时停留,我们称之为"停留中心".停留中心的形成是引起水分子慢尺度行为的重要因素.另外,停留中心的分布与蛋白折叠的进程有密切关系,特别地,在折叠轨迹中,疏水核周围的残基组成了一个主要的停留中心.研究结果不但有助于解释水分子慢尺度特征行为的来源,还可以为实验中通过研究水分子在蛋白附近的慢尺度行为,揭示蛋白折叠过程中的关键步骤提供一些启发.

弯曲振动复合楔形超声聚能器的设计

为了建立楔形变截面弯曲超声振动系统的设计理论,该文基于Timoshenko梁弯曲振动理论,推导了复合楔形超声聚能器的弯曲振动共振频率方程和放大系数解析表达式。利用解析理论模型和有限元仿真对复合楔形聚能器的前4阶弯曲振动特性进行了计算分析。结果表明:复合楔形超声聚能器的高度比和长度比对各阶弯曲共振频率和放大系数均有较大的影响;解析理论计算的聚能器的各阶弯曲共振频率和位移放大系数与有限元仿真结果一致,两种方法计算的聚能器的各阶弯曲共振频率相对误差均小于3%。由此表明该解析理论模型具有较高的理论计算精度。最后,设计并制作了复合楔形聚能器实验样品并对其一阶共振频率实验测试,实验测试结果与理论计算结果和有限元仿真结果吻合较好。该文研究结果为弯曲振动复合楔形超声振动系统的工程设计提供解析理论参考。

软煤拉伸应力-应变关系的实验研究

提供一种用于测量软煤或土的抗拉强度、拉伸应力应变关系等拉伸特性的实验装置．利用模具压制出均匀的煤环试件，对煤环内壁施加均布径向水压力使其拉伸变形和破坏．根据实验结果，提出了弹脆性拉断破坏的理论模型，并据此对煤的抗拉强度、弹性常数以及等效孔隙压力系数等进行了分析和讨论．实验数据稳定可靠，散布小，重复性好，说明所提供的实验装置和实验方法简单而有效．

监管与服务并行推动阀门产业转型发展——关于浙江省阀门产业发展情况的调研

阀门是装备制造业的重要组成元件，是承压锅炉、压力容器和压力管道不可或缺的流体控制部件，广泛应用于石油、化工、电站、长输管线、造船、核工业、各种低温工程、宇航以及海洋采油等国民经济重点领域，并随着应用领域技术参数的发展，越来越显得重要。浙江是块状经济比较明显的省份，产业集群特征明显，

硬脆性材料塑性电泳磨削试验研究

利用超微磨粒的电泳特性 ,实现硬脆性材料的塑性去除磨削方式 ,试验结果表明 ,采用自进给电泳磨削加工技术 ,明显改善硬脆性材料的表面粗糙度和破损率。

聚四氟乙烯覆膜材料用于口罩过滤材料的可行性研究

针对口罩生产关键材料熔喷非织造过滤材料(俗称“熔喷布”)供不应求的局面,探讨聚四氟乙烯覆膜材料用于口罩过滤材料的可行性。测试了不同过滤材料制成的口罩样品,对比了过滤性能和压差指标,对聚四氟乙烯覆膜过滤材料用于口罩生产的可行性以及口罩的重复使用性能进行了测试评估。结果表明:聚四氟乙烯覆膜过滤材料可代替熔喷无纺布生产防护口罩,口罩重复使用3次,颗粒物过滤效果下降15%以内,是应急时期防护口罩过滤材料的可替代材料。

浅谈检验检测机构的运营模式

检验检测是国家质量基础设施的重要组成部分，对于促进产业发展，支撑自主创新、维护群众利益、保障环境和社会安全具有重要作用，随着检验检测行业市场化进程的推进，对于检验检测机构的运营模式的关注也不断增强。

窗帘遮光性能新测试技术探讨

本文介绍了国内外涂层窗帘织物的遮光性测试方法,并对这些方法进行了对比分析,讨论了在现有测试方法的基础上,研发新的遮光性测试方法。