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。

预应力UHPC-NC组合梁结合面徐变剪应力分析

在恒载应力作用下,预应力UHPC-NC组合梁因两种材料不同的徐变特性及加载龄期的差异导致结合面产生徐变剪应力,分别采用解析法和有限元法对结合面徐变剪应力进行分析。在解析法中,用三角级数表示UHPC-NC结合面的应力分布,基于结合面上的变形协调,利用最小余能原理推导出结合面徐变剪应力计算公式。在有限元法中,将组合梁UHPC层与NC层均划分成四边形平面应力单元,对结合面则采用等效杆单元模拟。以T形截面预应力UHPC-NC组合梁为例进行计算方法的验证,两种方法的计算结果吻合良好,且研究发现徐变剪应力最大值位于梁端;在此基础上对影响结合面徐变剪应力分布的UHPC层压应力、梁高、计算龄期、环境年平均相对湿度等参数进行分析,结果表明:结合面徐变剪应力最大值随着UHPC层压应力、计算龄期、环境年平均相对湿度的增大而增大,但基本不随梁高变化;结合面徐变剪应力最大值的位置随着梁高的增大而逐步向跨中靠近,其他因素不影响应力最大值的位置。研究结果可为UHPC-NC组合梁结合面的抗剪设计提供参考。

不同假体在膝关节骨关节炎患者全膝关节置换术中的应用效果对比

目的:对比膝关节骨关节炎(KOA)患者全膝关节置换术中采用不同假体的效果。方法:回顾性选取中国人民解放军联勤保障部队庐山康复疗养中心2020年4月—2023年4月收治的80例接受全膝关节置换术治疗的KOA患者的病历资料进行研究,依据全膝关节置换术中采用的假体类型将其分为A组(固定平台假体)和B组(高屈曲旋转平台假体),各40例。对比两组围手术期相关指标(手术时间、术中出血量、引流管拔除时间、住院时间)、膝关节功能[Lysholm膝关节评分、西大略和麦克马斯特大学(WOMAC)骨关节炎指数评分]、炎症因子[白细胞介素-6(IL-6)、C反应蛋白(CRP)]及术后并发症发生情况。结果:两组围手术期相关指标对比,差异均无统计学意义(P>0.05)。术后3个月,两组Lysholm膝关节评分均显著上升,且B组高于A组,两组WOMAC骨关节炎指数评分均显著下降,且B组低于A组,差异均有统计学意义(P<0.05)。出院前1 d,两组IL-6、CRP均显著下降,且B组均低于A组,差异均有统计学意义(P<0.05)。两组术后并发症发生率对比,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:高屈曲旋转平台假体与固定平台假体均可达到良好手术效果,但相较于固定平台假体,高屈曲旋转平台假体能更显著提高KOA患者全膝关节置换术后膝关节功能,且可改善术后炎症状况。

基于多成分定量及薄层鉴别评价金匮肾气丸的质量

目的建立同时测定金匮肾气丸(大蜜丸)中5种指标成分含量的方法,为其质量评价提供依据。方法采用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)同时测定金匮肾气丸(大蜜丸)中的莫诺苷、马钱苷、桂皮醛、丹皮酚、毛蕊花糖苷5种成分的含量,采用薄层色谱法(thin-layer chromatography,TLC)对地黄、酒萸肉、茯苓和泽泻进行定性鉴别。结果HPLC测定的5个成分分离良好;在各自的线性范围内线性关系良好;精密度、重复性及稳定性实验的相对标准偏差均低于2.0%;平均回收率为93.98%~99.14%。TLC斑点清晰且阴性对照无干扰。结论所建立的定性和定量方法操作简单易行,重复性好,结果精确可靠,能有效提高该制剂的质量控制水平。

雪茄烟叶工业发酵过程中霉变对真菌群落结构的影响研究

为探究雪茄烟叶工业发酵过程中真菌群落结构随霉变发生的变化情况,以德雪一号雪茄烟叶为实验材料,采用微生物学计数方法和Illumina MiSeq高通量测序技术对雪茄烟叶工业发酵过程中正常烟叶和霉变烟叶进行霉菌数量及真菌群落结构变化分析。结果表明:与正常烟叶相比,发酵第30 d霉变雪茄烟叶中,霉菌数量最高(8.3×10^(4) CFU/g),物种丰富度和多样性最低,OTU数量最少;在门水平上,子囊菌门(Ascomycota)在发酵第30 d霉变烟叶中为绝对优势菌门,平均相对丰度为99.82%;在属水平上,曲霉属(Aspergillus)为整个发酵过程中的主要优势菌属,在发酵第30 d霉变雪茄烟叶中平均相对丰度最大(92.32%);发酵第30 d霉变雪茄烟叶与正常烟叶相比在物种组成上具有明显差别,其中曲霉属既是优势菌属,又是组间差异菌属,且在各样品中平均相对丰度均最高,推断其为引起雪茄霉变发生的关键菌属。

魏斯氏菌胞外多糖在发酵食品中的应用进展

乳酸菌的胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)是乳酸菌在生长过程中代谢到细胞外的一种天然高分子聚合物,具有抗肿瘤、抗氧化、降胆固醇、促进肠道平衡等多种生物活性,还可以作为食品的增稠剂、乳化剂、稳定剂。魏斯氏菌(Weissiella)发现时间较短,具有较强的产EPS能力。本文主要综述了魏斯氏菌的来源、多糖的合成途径、分类和功能,以及魏斯氏菌所产EPS在发酵食品中的相关应用,旨在为魏斯氏菌和其EPS的生产和应用研究提供科学依据。

变厚截面材料激光穿透焊接自适应功率控制研究

激光焊接变厚截面板是实现汽车轻量化的有效举措,但在激光焊接过程中,因工艺不稳定易导致焊缝熔透状态不一致,工件焊接质量较差。由于激光功率易于控制且对熔深影响显著,因此从变厚截面板激光焊接过程中的功率控制需求入手,设计了功率控制软硬件系统,完成了功率控制平台的搭建;采用卷积神经网络对同轴图像采集系统获取的小孔穿透孔图像进行分类,依据穿透孔面积分为未熔透、适度熔透和过熔透,采用PID控制系统根据分类结果编码实时改变焊接功率以获得适度熔透状态;通过采用变截面板进行激光焊接功率自适应调控试验,获得了背部余高均匀的焊缝,验证了自适应功率监测和控制算法的有效性。

基于可见/近红外光谱对葡萄可溶性固形物无损检测研究

葡萄中可溶性固形物是评价葡萄成熟度的重要指标,本文探究了基于可见/近红外光谱技术对多个品种葡萄(红提、巨峰、辽峰)可溶性固形物(Soluble Solid Content,SSC)含量进行定量分析。分别采集了三个葡萄品种在550~960 nm波长范围内的透射光谱数据,采用Savitzky-Golay卷积平滑(S-G)、标准正态变换(Standard Normal Variate,SNV)、小波变换(WT)、一阶求导+S-G卷积平滑组合(1stDer+S-G)预处理方法,对比分析出最适合各个品种的预处理方法;然后在最佳的预处理方法下采用连续投影算法(SPA)、竞争性自适应重加权(CARS)对光谱进行特征波长选择;结合化学计量学方法分别建立多品种与单一品种的偏最小二乘回归(PLSR)、BP神经网络SSC含量无损预测模型。结果表明,基于BP-SPA建立的SSC含量模型最优,多个品种通用SSC含量预测模型的预测集相关系数(Rp 2)为0.85,表明基于可见/近红外光谱技术对多个葡萄品种SSC含量无损检测是可行的。

基于响应面法的绞磨机辅助拉尾绳装置优化设计

针对绞磨机辅助拉尾绳装置的轻量化问题,结合装置的刚度和强度要求,提出了一种基于响应面法的优化设计方法。通过对绞磨机辅助拉尾绳装置进行参数化建模和静力学分析,将辅助拉尾绳装置的关键结构尺寸作为设计参数,以整体质量最小为目标函数、最大等效应力和最大变形量为约束条件,采用中心复合设计法建立响应面模型,并对响应面的拟合程度和设计参数的灵敏度进行分析。基于响应面模型迭代寻求最优解集,以获得辅助拉尾绳装置的最优设计参数。经优化设计后,辅助拉尾绳装置的质量减小了29%,且工程验证表明,辅助拉尾绳装置整体轻便高效且工作可靠,达到了预期的应用效果,由此验证了所提出的优化设计方法的可行性和有效性。研究结果可为同类型工程装备的结构优化设计与实际应用提供理论支撑和技术指导。

新时期深化广东科技援疆工作的思考——基于科技创新平台建设的视角

为更好发挥科技创新引领新疆高质量发展作用,通过梳理总结当前新疆科技创新平台发展及广东援建平台建设情况,发现新疆存在高水平科技创新平台数量少、平台发展不平衡、研发投入资金供需矛盾突出、科技人才“培、引、留”难度大,以及广东援建平台建设未成体系,运营体制机制不完善等问题。为此,在总结借鉴其他省市科技援疆工作经验的基础上,提出深化广东科技援疆工作的思路,并从推动广东优势科技资源援疆、创新科技合作模式、加强资源和政策扶持等方面提出建议,为新时期开创广东科技援疆新局面提供新思路。

产蛋白酶波茨坦短芽孢杆菌的鉴定及产酶条件优化

该研究旨在提高一株环境分离菌株的产酶效率,为后续菌株及其蛋白酶的应用提供前期实验基础。通过水解圈法初步检测菌株S8的产蛋白酶能力,并通过16S rRNA序列比对确认其为波茨坦短芽孢杆菌。通过单因素试验确定了最佳培养条件和培养基添加成分。并采用Plackett-Burman设计和最陡爬坡试验对培养条件和培养基进行响应面优化。优化结果显示,在发酵时间为38.70 h、菌液接种量为1.84%(V/V)、发酵温度为35℃、酵母粉添加量为23.70 g/L、胰蛋白胨添加量为11.70 g/L、MgSO4添加量为20.20 g/L的条件下,菌株的产酶活力可达到114.79 U/mL,相比优化前提升了209.70%。研究结果为该菌株的后续发酵应用提供了科学数据。

农林类特色高校通识课程兽医学概论的建设与思考——以兽医传染病结核为例

通识课程是高等教育人才培养体系中不可或缺的重要一环。旨在为学生提供跨学科的知识和思维能力,拓展视野和提高综合素养,以实现培养国际化创新复合型人才的目标。文章以此为切入点,以新农科智慧牧业科学与工程专业开设的兽医学概论通识课程为例,比较了动物医学专业和智慧牧业科学与工程专业兽医传染病学的知识需求差异点,从教学目标、教学方法出发,探索出一条符合该学科特点和学生学情的通识课程教学模式。

基于LSTM阈值法的蒸汽动力辅助系统故障预警研究

为了提高船舶蒸汽动力辅助系统的运行安全性和可靠性,减少系统故障导致的船舶停航和潜在安全事故,提出一种结合长短期记忆网络(Long Short-Term Memory network,LSTM)和阈值法的故障预警方法。首先,利用LSTM模型处理船舶蒸汽动力辅助系统的历史运行数据、学习系统的动态行为和潜在故障模式。其次,通过设定阈值法,结合LSTM模型的预测输出,实现对系统状态的实时监控和故障预警。最后,基于MINIS一体化仿真平台开发的蒸汽动力辅助系统模型,以汽轮给水泵转速故障为例,进行故障预警实验,验证方法的有效性。实验结果显示,结合LSTM的预测能力和阈值法的决策效率,提出的预警模型能有效识别并预警汽轮给水泵的转速故障。通过对比实际故障数据,模型在预测准确性和预警及时性方面均表现出色。该方法不仅提高了故障预警的准确性,而且为船舶维护和安全管理提供了有力决策支持,为类似工业系统的故障预警提供了新的研究思路。

“隔屏猥亵”儿童行为的入罪证成——基于刑事政策学和刑法教义学双重视角的观察

基于刑事政策学和刑法教义学的双重视角,可分别从应然层面和实然层面实现对“隔屏猥亵”儿童行为的入罪证成。在刑事政策学层面,由于该类行为具有侵犯儿童权益犯罪和网络犯罪的双重性质,司法资源有限性无法成为反对“隔屏猥亵”儿童行为入罪的充分理由。在刑法教义学层面,围绕手段行为、目的行为、因果关系展开条件必要性审查后,可得出:对于强制猥亵罪,“隔屏猥亵”属于较传统犯罪呈危害“质变”的网络犯罪,缺乏即时性和被害人隐私未暴露都能在一定条件下阻却违法性;对于猥亵儿童罪,“隔屏猥亵”属于较传统犯罪呈危害“量变”的网络犯罪,当场性、即时性和被害人性隐私暴露都并非猥亵儿童罪的必要条件。

《兽医传染病学》思政教学模式探索——以禽流感为例

[目的]为了在《兽医传染病学》授课过程中更加合理地融入课程思政内容,以引导学生树立正确的政治意识、道德规范和职业素养。[方法]以禽流感章节为例,通过与关键事件、关键人物和社会热点结合,将思政内容巧妙地融入理论教学中。[结果]通过分析知识技能目标和课程思政目标的完成情况,发现学生对基础知识的掌握情况良好并展现出了昂扬的斗志和坚定的职业使命感。[结论]在新农科建设及双创教育背景下,专业课程全面实施课程思政建设不仅可以促进三全育人格局的形成,也为全面提升动物医学人才培养的综合素质奠定了基础,为畜牧行业的健康可持续发展提供了人才保障。

青藏高原中东部暖季极端降水的区域特征及其典型环流

基于1982-2020年青藏高原中东部105个气象站点逐日降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了暖季极端降水的时空异常特征、主要落区和典型环流。结果表明:(1)1982-2020年,青藏高原中东部暖季降水总量整体呈显著增加趋势(P<0.05),气候倾向率达10.7 mm·(10a)^(-1),但存在明显的区域性差异和年代际变化特征。极端降水指标在1990s和2000s中后期发生了年代际趋势转变,2009年之后极端降水的增加最为突出,气候倾向率可达整体增加水平的4~5倍;在三个时段,高原极端降水存在南北趋势反向变化特征,北部极端降水在1998-2009年增加最为突出,南部经历了显著增加-显著减少-显著增加的趋势变化。(2)1982-2020年,青藏高原中东部暖季小范围极端降水频数呈显著减少趋势(P<0.1),而大范围极端降水频数显著增加(P<0.05);4级范围极端降水主要有:东北部型(A型)、南部型(B型)和东南部型(C型)三种主要的落区。(3)西太平洋副热带高压(以下简称西太副高)的位置和强度差异是导致水汽源地和大范围极端降水落区不同的主要原因;当A型大范围极端降水发生时,西太副高异常偏弱,偏东,水汽主要来自太平洋和西风带的输送;当B型发生时,西太副高异常偏强,西伸南压,水汽主要来自印度洋和孟加拉湾;当C型发生时,西太副高异常偏强,西伸北抬,水汽主要来自西北太平洋、南海和孟加拉湾。

猪流行性腹泻病毒感染仔猪空肠转录组差异表达分析

旨在分析猪流行性腹泻病毒(PEDV)感染仔猪空肠组织的转录组差异。用PEDV毒株HB(G2b)感染3头2日龄仔猪,对感染后18 h仔猪空肠组织进行免疫组化、转录组测序和分析,最后采用荧光定量PCR(RT-qPCR)验证转录组结果。结果显示:仔猪感染PEDV 18 h后空肠绒毛明显脱落、变短,且PEDV主要分布于空肠肠绒毛表面;GO富集及KEGG富集分析的差异基因主要与免疫应答过程和炎症反应过程相关;富集在趋化因子受体相互作用、Toll受体信号、脂肪与糖代谢等。结果提示PEDV感染可激活宿主免疫反应及相关抗病毒信号通路,并且引起宿主的炎症风暴和营养代谢紊乱,为深入研究PEDV的致病机制奠定了基础。

冬虫夏草菌株发酵槐花香料的制备及其卷烟加香应用研究

为开发新型天然槐花香料,以槐花为底物,接种冬虫夏草菌株SCT-1后进行发酵,通过因子筛选试验优化发酵培养基配方,将最优条件下所得香料进行嗅香评价、卷烟加香感官评吸和挥发性致香成分分析。结果表明:发酵培养基最优配方为槐花粉100 g/L、玉米粉2 g/L、麸皮2 g/L和蔗糖2 g/L,该配方下所得香料以坚果香为主,奶香、青香为辅,由其制得的卷烟坚果香气、甜味和烟气细腻感增加,刺激性降低;挥发性致香成分苯乙烯、(2Z)-2-辛烯-1-醇、萘、苯并噻唑和甲基丁香酚对该香料香气具有贡献,(E)-2-庚烯醛、苯甲醛、芳樟醇、松油烯-4-醇和α-松油醇对该香料香气具有显著贡献。

血清微RNA-34a在多发性骨髓瘤中的表达及其临床意义

目的 检测初诊多发性骨髓瘤(MM)病人血清微RNA-34a(miR-34a)表达水平,并探讨其临床意义。方法 选取2017年3月至2021年5月石家庄市人民医院收治的102例初诊MM病人作为疾病组,并同期选取100例性别、年龄匹配的健康体检者作为对照组,采用实时荧光定量多聚核苷酸链式反应法(qRT-PCR)检测两组血清miR-34a表达水平,对比疾病组MM不同临床病理特征病人血清miR-34a表达水平。另疾病组均行以硼替佐米为基础的方案化疗,评估不同化疗方案的效果,并采用logistic回归分析法分析血清miR-34a表达水平对MM病人化疗效果的影响。结果 疾病组血清miR-34a表达水平低于对照组(0.63±0.10比1.45±0.23,P<0.05);疾病组国际分期系统(ISS)分期Ⅲ期、修订版国际分期系统(R-ISS)分期Ⅲ期、免疫球蛋白G(IgG)型、FISH筛查高危病人血清miR-34a表达水平均低于ISS分期Ⅱ期、免疫球蛋白A(IgA)、轻链型和其他类型、荧光原位杂交(FISH)筛查非高危病人(P<0.05);疾病组化疗4个周期后总有效率为75.49%,其中PTD、PAD、RVD化疗方案总有效率分别为69.39%、75.00%、88.88%;疾病组化疗无效组和化疗有效组性别、年龄、免疫分型、LDH水平和治疗方案比较差异无统计学意义(P>0.05);化疗无效病人血红蛋白水平、血清miR-34a水平低于化疗有效病人(P<0.05),血钙水平和ISS分期Ⅲ期、R-ISS分期Ⅲ期、FISH筛查高危占比均高于化疗有效病人(P<0.05);logistic回归分析结果显示,在全因素校正模型中血清miR-34a表达水平降低是MM化疗无效的危险因素[OR=1.93,95%CI:(1.11,3.21),P<0.05]。结论 血清miR-34a在MM病人中表达水平降低,与临床分期、免疫分型等均有关,且血清miR-34a水平降低是MM病人化疗无效的危险因素。

经结膜超微孔入路睑袋整形术联合阶梯式修复治疗方案的临床应用效果分析

目的:探讨经结膜超微孔入路睑袋整形术联合阶梯式治疗方案对中老年患者的临床效果。方法:回顾性分析2019年9月-2023年1月期间于武汉、青岛、郑州三地就诊的685例要求睑袋整复的中老年患者临床资料,探讨应用经结膜超微孔入路睑袋整形术、结合术中眶隔脂肪移植填充泪沟,术后3周,随访中根据皮肤改善情况与患者诉求选择行无创、微创或局部皮肤抗衰老等联合治疗方案进一步修复调整,这一系列综合治疗方案在中老年睑袋整复中的应用效果。结果:一期经结膜超微孔睑袋整形术结合术中眶隔脂肪移植填充泪沟治疗,患者术后满意率85.3%,再次调整手术后整体满意率为93.4%。术后整体效果好,且无严重并发症发生。结论:经结膜超微孔入路睑袋整形术联合阶梯式修复调整治疗方案创伤小、恢复快,综合美学修复效果良好,患者易于接受,具有很好的可操作性及临床实施价值。