利用统计数据并行蒙特卡罗树搜索算法的中国象棋博弈

针对蒙特卡洛树搜索算法(Monte Carlo tree search,MCTS)收敛速度过慢,且在博弈过程中关键节点会出现信息丢失等问题,以中国象棋为载体,构建适用于中国象棋博弈系统的策略价值网络,提出了一种基于统计数据的并行蒙特卡洛树搜索算法(parallel Monte Carlo tree search based on statistics,SPMCTS)。将并行化的重点设置在MCTS四个步骤中最耗时的扩展和模拟步骤,有效避免了算法执行过程中的等待时差。并且引入一组新统计数据,这些数据用于在MCTS的选择步骤中修改节点的选择策略,保证在进行节点选择时获取和利用更多的可用信息,缓解信息丢失对精度造成的影响。实验结果表明,与现有并行蒙特卡洛树算法相比,SPMCTS在搜索速度上加快了约34%,且在对弈实验中,博弈胜率也能保持在80%左右。验证了SPMCTS的有效性。

悬挂式轨道梁与道岔梁间锁定补偿机构

[目的]为了补偿悬挂式单轨交通系统中移动式道岔在轨道梁与道岔梁接口之间预留的转辙安全缝隙,实现道岔转辙到位的可靠锁定,提高列车通过岔区时的安全性及旅客舒适度,提出一种梁间锁定补偿一体化机构,即锁定与补偿功能共用一处动力源,实现道岔转辙到位后先锁定再补偿的时序要求。[方法]介绍了悬挂式单轨道岔的应用现状及主要存在的问题,并对其应用场景进行了分析;介绍了悬挂式轨道梁与道岔梁的梁间锁定补偿机构的设计组成,并对该机构的运动工作原理进行了分析。[结果及结论]所提锁定补偿机构整体外形结构尺寸紧凑,能够满足悬挂式单轨移动式道岔梁与轨道梁之间狭小的安装空间。该机构通过一体化连杆的空间布局设计实现了梁间的可靠锁定、道岔梁与轨道梁间的接缝补偿,以及满足了锁定与补偿两处功能先锁定再补偿的时序要求。

单元整体视域下跨学科综合性学习方略

在单元整体视域下,跨学科综合性学习可采取如下方略:把握教材定位,确定跨学科的融合目标;彰显教材效能,确定跨学科的实施路径;强化内在体验,深化跨学科的应然效益;形成多维成果,展示跨学科的立体平台。

3D打印水凝胶仿生结构修复运动系统的组织损伤

背景:创伤、炎症和肿瘤等因素常会造成运动系统各组织缺损,损伤包括骨、关节、骨骼肌以及伴行血管及神经,而临床上通常难以对涉及的所有组织功能损伤实现系统地修复,这为临床治疗带来了极大的挑战。目的:阐述3D打印的水凝胶仿生结构在运动系统组织损伤中的应用。方法:运用计算机检索中国知网、万方和PubMed数据库中2003-2023年发表的相关文献,以“3D printing,Hydrogel,Bone,Cartilage,Muscle,Nerve,Vasculature,Tissue engineering,Biomimetics”为英文检索词,以“3D打印,水凝胶,骨,软骨,肌,神经,脉管系统,组织工程,仿生结构”为中文检索词检索,并进行筛选、归纳与总结,最终纳入63篇相关文献进行综述。结果与结论:①3D打印水凝胶可以通过几种不同的方式实现,如直接3D打印、混合模式3D打印,或是通过打印中间模具来制造具有3D仿生结构的水凝胶,在目前的研究中,3D打印水凝胶仿生结构的制造工艺里应用最广泛的还是挤出式打印。②通过生物打印水凝胶可制造具有复杂灌注结构的仿生血管并可诱导形成生物相关、高度组织化及完整的血管。③可以利用生物打印技术,模仿天然骨的分级结构和功能,将水凝胶与不同类型的细胞和生长因子结合,制造出更接近天然骨组成与结构的组织工程支架,以更好地实现骨再生。④可通过在3D打印的水凝胶导管结构内加入不同纤维材料实现神经纤维结构仿生。⑤利用特定水凝胶模拟肌束结构或者制造整合了血管/神经的工程化肌组织仿生结构可在体内增强体积性肌肉损害模型修复。⑥综合目前的相关研究,接近细胞外基质特性的甲基丙烯酰化明胶常被考虑为3D打印各种组织仿生结构的水凝胶原材料,研究者们还会在其中加入不同的生长因子或者细胞进行生物打印来实现目标组织的修复。⑦3D打印水凝胶仿生结构的临床试验报道尚欠缺,说明此类材料的临床转化还需要经历一个长期过程,临床应用方面仍需完善,还需要更加全面的体内安全性评估。

基于umu遗传毒性效应的饮用水致癌风险评价的尝试

化学物质暴露是导致癌症发生的重要诱因,通过饮用水暴露导致的人类致癌风险在饮用水处理技术中日益引起重视.由于水中化学物质种类繁多、组成复杂,准确地检测每个致癌物质的浓度和毒性非常困难.为了控制饮用水的安全,根据DNA损伤诱导SOS反应而表达umuC基因这一基本原理建立的SOS/umu测试法,已经广泛应用于饮用水遗传毒性的检测.论文建立了基于umu遗传毒性效应的饮用水致癌风险评价方法,并对北方某水厂饮用水的遗传毒性进行了umu测试,计算了该地区饮用水的致癌风险,提出了可能的饮用水遗传毒性基准值.结果表明,该水厂常规工艺出水的致癌风险均值为1.55×10-6,存在一定的安全隐患;而深度处理工艺能有效地削减出水致癌风险均值至5.3×10-7,达到目前先进国家水质管理的要求,保障了饮用水的安全.样品中4-硝基喹啉-1-氧化物(4-NQO)的等当量浓度(TEQ4-NQO)0.0948μg·L-1可作为饮用水遗传毒性基准值。

CDK抑制剂olomoucine对星形胶质细胞增殖活化的影响

目的 观察体外培养的星形胶质细胞(astrocyte, AS) 对物理损伤的反应, 探讨细胞周期调控对AS活化及增殖的影响。方法 建立体外培养大鼠纯化的AS机械损伤模型, 利用免疫细胞化学方法观察损伤区的细胞增殖细胞核抗原(PCNA)、5- 溴脱氧尿苷(BrdU) 的动态变化; 以及周期素依赖的蛋白激酶(CDK) 选择性抑制剂olo moucine干预后PCNA、BrdU表达的变化。结果 物理损伤后24 h, 损伤边缘区AS明显活化, 细胞数目增加、胞体肥大, 且交织成网状; PCNA表达增强, BrdU阳性细胞比率增加, 大量AS进入增殖期。特异性细胞周期抑制剂olo moucine干预后, AS的PCNA表达增强被抑制, 胞体肥大程度减轻, BrdU阳性细胞比率减少。结论 损伤刺激可促使胶质细胞细胞周期(cell cycle) 启动、反应性增殖活化; olomoucine可以通过抑制CDK调控反应性AS的肥大、增殖。

WSN节点中能量管理方案设计

为了使无线传感器网络节点具有持续稳定的能量供给,设计实现了一种太阳能锂电池系统。系统利用改进的扰动观察法作为太阳能电池板最大功率追踪技术,追踪的效率能较稳定地维持在98%左右。系统利用MSP430输出的PWM波形控制由MOS管组成的3路开关,对系统的能量流动进行动态路径管理,采用动态路径管理技术使太阳能电池板实际输出功率的利用率提高了16%左右。系统利用电路测量的历史数据预测锂电池的状态,能有效防止锂电池过充过放。

南县豇豆—水稻轮作高产高效栽培技术

南县作为湖南省产粮大县,在保证粮食生产面积的基础上,要想增加农民收入,可推广稻菜轮作、稻虾种养技术。豇豆水稻轮作对于丰富种植业结构、丰富水稻蔬菜轮作品种、增加种粮农民收入有一定意义。实现豇豆高产,需在品种选择、土壤准备、适时播种、合理密植、肥水管理、病虫害防治、及时采收等方面做好工作。水稻重点做好季节、品种、栽培模式的选择。

LED植物光源阵列光照分布及均匀性研究

针对LED植物光源阵列在植物培养中光照分布的不均匀问题,通过理论推导,建立了红、蓝光相间布置的LED植物光源阵列的光照度分布及光照均匀度模型,以LJZWD植物光源阵列为例,对其光照度分布、光照均匀性变化情况进行模拟分析。结果表明:光源安装高度为14.3 cm时,可获得较好的光照均匀性,将照明区域缩小为光源阵列面积的81%时,光照均匀度可达到0.9以上,该研究对LED植物光源的安装与植物栽培区域的选择具有指导意义。

天南星双向发酵炮制工艺研究

目的研究白僵菌转化天南星固体发酵的条件,以达到解毒增效的目的。方法对菌株BT1转化天南星粗粉的固体发酵培养条件和培养基进行了优化试验,通过菌种活化、种子培养、固体发酵培养方法及正交试验考察了种子培养基、底物量、转化温度、转化时间4种因素的影响,优选最佳转化条件。结果白僵菌菌株BT1为优选出的最适宜试验菌株,其最佳培养条件为在YPD液体培养基中以28℃、200 r/min转速条件培养3 d作为种子;采用固体发酵方式,以中药天南星为底物,10%的接种量,28℃培养20 d为白僵菌的最佳转化条件;培养基组成为天南星粗粉-鲜豆渣-米粉(1∶1∶1),含水量为50%时,能获得毒性较低、抗惊厥活性较高的炮制品。结论采用该条件发酵天南星,可达解毒增效目的。

基于作物光照需求的温室光调控系统

针对传统的温室光照环境控制方法粗糙、易造成作物光照不足及能源浪费的问题,考虑作物生长对光照的需求,基于光合速率模型,分析环境温度对作物生长光照需求的影响,推导创建了温室补光模型;同时,应用无线通讯技术设计了一个基于作物光照需求的温室光环境远程控制系统,介绍了系统的软硬件结构;最后,针对秋冬季节温室环境在1天内的实际变化情况,对系统的光照调控方法进行验证。结果表明:该方法能够根据环境的实时变化采取不同的光照控制措施,既满足作物生长的需求,又能更有效地利用能源。

马钱子膨化炮制工艺优选

目的优选马钱子膨化炮制的最佳工艺。方法选用L_9(3~4)正交试验表安排试验,以膨化压强和保温时间为考察因素,以士的宁氮氧化物、马钱子碱氮氧化物的含量为指标考察工艺条件。结果最佳膨化条件为,膨化压强2. 0 kg/cm2,膨化保温时间4 min。结论经验证,优选出的膨化工艺条件结果稳定,士的宁氮氧化物、马钱子碱氮氧化物含量均处于较高水平,且较之生品及砂炒品均有较大增加。

基于粒子群算法的LED植物光源最优光照区域确定

针对LED植物光源光照分布的不均匀问题,首先建立了红、蓝光LED组合分布的植物光源阵列光照度分布及光照均匀度模型。综合考虑照明区域的光照均匀性及面积大小2个因素,构建出光照区域优劣评价函数,以矩形结构的LED植物光源为例,应用粒子群算法确定出最优的光照区域。在光照均匀性与面积2个因素的影响比重为7∶3条件下,得到了最优区域是光照平面中央位置面积为21.5462cm×18.1cm的矩形区域,红、蓝光均匀度均达到了0.862 2。与采用传统方法模拟的光照度分布情况对比,结果表明:应用粒子群算法确定LED植物光源的最优光照区域的方法是有效可行的,并且能够自动实现寻优功能。该方法可为LED光源下植物最优培养区域的自动跟踪提供重要的技术支撑。

GFAP启动子调控的双顺反子真核表达载体pGFAP-IRES2-EGFP-p27的构建及表达分析

目的构建并鉴定带GFAP启动子的Flag-p27和EGFP双顺反子真核表达载体,观察其表达。方法利用IRES和GFAP启动子,通过质粒抽提、琼脂糖凝胶电泳、酶切、连接、转化等多种基因工程技术,经多步亚克隆后完成能同时表达p27和EGFP基因的星形胶质细胞特异性真核表达载体pGFAP-IRES2-EGFP-p27。转染体外培养的星形胶质细胞,观察EGFP的表达,并通过免疫荧光细胞化学技术观察p27的表达。结果经酶切鉴定和测序鉴定,成功构建真核表达载体pGFAP-IRES2-EGFP-p27。转染星形胶质细胞后可见EGFP的表达,并且在EGFP阳性的细胞中P27表达水平明显增高。结论GFAP启动子能启动目的基因p27和EGFP在星形胶质细胞的表达,连于Flag-p27的下游EGFP可作为报告基因,指示p27的表达情况。带启动子GFAP的Flag-p27和EGFP双顺反子真核表达载体的构建为进一步研究星形胶质细胞增生与神经系统疾病的关系,并为寻找神经系统疾病的有效基因治疗途径奠定基础。

挥发性有机污染物在室内环境中的化学反应及其健康影响

室内环境中存在大量的挥发性有机污染物(VOCs),在O3和NO2存在的情况下,各污染物之间可能发生各种各样的化学反应,这些反应严重地影响了室内空气质量,造成室内人员的健康损害。该文论述了室内可能存在的主要化学反应,以及其带来的健康问题,并概括了相关研究的内容和存在的问题。对室内环境中VOCs的化学反应进行研究对于人体健康非常重要,有助于改进室内空气质量标准和建立建筑材料“生态标志”。

X射线对体外培养星形胶质细胞增生活化和分泌的影响

目的观察X射线照射对培养星形胶质细胞(astrocyte,AS)增殖和分泌的影响。方法建立体外培养大鼠纯化的AS物理损伤模型(划痕损伤模型),分为对照组、划痕组和放疗组。利用免疫荧光观察胶质细胞胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)和5-溴脱氧尿嘧啶核苷(5-bromodeoxy uridine,BrdU)的表达,利用RT-PCR观察细胞因子IL-6和TNF-a的表达。结果划痕损伤刺激能使培养AS反应性增生活化。损伤后6h出现IL-6、TNF-a表达水平增高,24h后损伤周围BrdU阳性细胞率明显增加。通过X射线照射能抑制AS的BrdU表达,但并不能抑制损伤后IL-6和TNF-a的表达。结论X射线照射可以通过调控细胞周期,有效抑制损伤后AS的反应性增生,但不能对活化AS的IL-6和TNF-a的表达起到抑制作用。

胶质疤痕研究新进展

胶质细胞活化、增生以致胶质疤痕形成 ,在神经系统疾病的发生发展过程中早期发挥营养、保护作用 ,但晚期阻碍神经元和神经纤维的再生 ,加重神经系统的损害。综述胶质疤痕的形成、与神经系统疾病的关系及调控 ,对充分发挥胶质细胞有益功能 。

诺氟沙星的氯化反应及其遗传毒性的变化

分别以诺氟沙星初始浓度为10μg·l-1和25mg.l-1进行氯化消毒实验,用HPLC和SOS/umu遗传毒性测试方法,分别测定不同氯化消毒反应时间后残留诺氟沙星的浓度和遗传毒性,反应速度常数分别为0.0243min-1和0.0226min-1;在高浓度反应组,反应45min后反应液的遗传毒性效应有明显的提高,其EC50为131nmol·l-1,低于反应前的EC50(181nmol·l-1),表明在反应过程中生成了遗传毒性高于母体的中间产物.

转染真核表达载体pGFAP-IRES2-EGFP-p27对星形胶质细胞增殖的抑制作用

目的:探讨脂质体介导真核表达载体pGFAP-IRES2-EGFP-p27转染体外培养星形胶质细胞后对其增殖的影响。方法:利用脂质体将质粒pGFAP-IRES2-EGFP-p27转染入纯化培养的星形胶质细胞,通过免疫荧光化学标记观察转染质粒pGFAP-IRES2-EGFP-p27后星形胶质细胞内外源基因EGFP、p27的表达情况,并观察其对星形胶质细胞Ki67表达的影响。结果:脂质体介导质粒pGFAP-IRES2-EGFP-p27转染后24 h即开始有EGFP的表达,48-72 h EGFP表达达高峰;通过免疫荧光标记发现,表达EGFP的细胞同时有p27表达水平明显增高;和EGFP阴性细胞相比,EGFP阳性细胞中Ki67的阳性率明显下调(P<0.01)。结论:GFAP启动子能启动目的基因p27和EGFP在星形胶质细胞的表达;连于p27的下游EGFP可作为报告基因,通过观察EGFP的表达可了解外源性p27的表达情况;导入外源性p27能有效抑制星形胶质细胞的增殖。

高效太阳能充电管理系统设计

提出了一种太阳能电池充电管理系统方案,旨在提高太阳能电池的能量利用率。设计的太阳能充电管理系统以MSP430F2274单片机作为主控制器,通过动态调节数字电位器MAX5401,从而使BQ24650芯片的Vmpptset电压值(也就是太阳能电池的最大功率电压)动态变化。Vmppset动态变化的过程就是最大功率点追踪的过程,整个动态调整的依据是自行设计的改进扰动观察法;同时利用单片机定时器产生的PWM波形来控制MOS管组成的开关,进行能量的分配调度。通过自行设计的太阳能电池模拟器对系统功能进行验证。结果表明,太阳能最大功率追踪效率能够稳定的维持在98%左右;加入动态电源路径管理技术之后使系统的太阳能利用率提高了16%,并且使铅酸电池充放电次数减少。