美国国防部高级研究计划局的技术转化机制及启示

[研究目的]美国国防部高级研究计划局是美国军工科技创新的重要推动者,几十年来持续产出以代际领先对手的军工技术。探究该机构如何将原型技术转化为武器,在信息时代又如何利用信息技术保持其领先地位,对于理解美国的技术发展有重要意义。[研究方法]在调查该机构发展史的基础上,关注其定期发布的技术招标公告、公布的项目进度和出台的指导文件,探究颠覆性技术最终被军用或商用的微观机制。[研究结论]美国国防部高级研究计划局在前信息时代,依托岛桥式架构取得军方高层支持,与大型军工复合体签署技术研发协议,并主要由军方采购技术和武器;在信息时代,军方采购规模缩减,小型公司将信息与武器相结合,在小企业项目的资助下实现技术转化。

海上氢气液化系统(FLH2)浮式装置的教学实验设计

氢是推动海上水、风、光、电资源清洁高效利用的理想媒介,构建深海氢能产业体系对保障能源的供应安全、实现“双碳”目标、促进能源领域企业转型升级具有重要意义。为了开展氢能等海上新能源的实验教学活动,加深学生对机械设计基础(含课程设计)、流体力学(含实验)、氢能及新型能源动力系统、氢能存储与利用等专业课程内容的掌握,该文设计了应用于海上氢气液化系统(liquid hydrogen floating production storage and offloading unit,FLH2)的浮式多孔介质通道内外流动实验装置,包括浮式通道内多孔介质流动阻力测试实验装置与浮式通道外降膜流动测试实验装置两个部分。该装置具有较好的实验教学效果,可提升学生的工程实践能力和研究海洋能源高效利用领域的创新能力,拓展学生在深海氢能储运方面的知识储备。

苯酚高效降解菌群的群落结构及其代谢产物研究

采用焦化厂好氧池活性污泥,通过分离筛选和驯化,成功得到了高效苯酚降解菌群(PDB),探究其对水相中苯酚降解的效果。结果表明,PDB菌群对苯酚的降解效果受底物质量浓度影响,当苯酚质量浓度低于700 mg/L时,苯酚降解率达到100%;当苯酚质量浓度增加至1300 mg/L时,降解率降至41.6%;当苯酚质量浓度高于1700 mg/L时,PDB菌群基本不能生长。通过高通量测序发现,PDB菌群物种丰富度较高,其中Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroidota是优势门,Serratia sp.、Bacillus sp.和Muribaculaceae sp.是核心优势菌属。通过气相色谱-质谱联用(GC-MC)分析代谢产物可知,PDB菌群降解苯酚的路径是邻位开环裂解方式,产生酸性中间产物,随后分解为链状小分子物质。

Aβ42寡聚体对突触内外谷氨酸受体表达的影响

目的:通过体内外实验探讨阿尔茨海默病关键发病分子β-淀粉样蛋白42寡聚体(Aβ42Os)作用下离子型谷氨酸受体N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)亚基(NR2A、NR2B和NR1)和代谢型谷氨酸受体5(mGluR5)在突触内外的表达分布变化。方法:(1)用不同浓度的Aβ42Os处理乳小鼠原代神经元,Western blot和免疫荧光染色检测原代神经元中mGluR5和NMDAR的表达和分布情况。(2)在C57BL/6小鼠侧脑室立体定位注射不同浓度的Aβ42Os,Western blot检测海马组织中mGluR5和NMDAR在突触内外的蛋白水平,以及mGluR5下游磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(PKB/AKT)信号通路相关蛋白、钙信号下游通路相关蛋白和突触相关蛋白的表达。结果:(1)高浓度Aβ42Os处理原代小鼠神经元增加mGluR5表达(P<0.01),减少NR2A、NR2B和NR1表达(P<0.01);引起mGluR5膜表面聚集,而使NR2A、NR2B和NR1膜表面表达分布减少。(2)高浓度Aβ42Os引起小鼠海马组织中突触mGluR5表达增加(P<0.01),NR2A(P<0.05)和NR2B(P<0.01)表达减少,突触外NR2B表达增加(P<0.01);抑制PI3K表达及AKT和细胞外信号调节激酶(ERK)磷酸化,过度激活钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶IIα(CaMKIIα);引起突触后致密蛋白95、亲棘蛋白(spinophilin)、突触小泡蛋白(synaptophysin)和微管相关蛋白2表达减少(P<0.01)。结论:(1)高浓度Aβ42Os引起神经元突触mGluR5过度聚集,NR2A、NR2B和NR1表达减少,而突触外NR2B表达增加。(2)高浓度Aβ42Os抑制PI3K/AKT和ERK信号通路,过度激活CaMKIIα通路,损伤突触结构。

外源2,4-表油菜素内酯及褪黑素对樱桃番茄果实品质和果皮形态结构的影响

【目的】研究不同浓度的2,4-表油菜素内酯(EBR)和褪黑素(MT)处理对樱桃番茄果实生长发育过程中的果实品质和果皮形态结构的影响,为提高樱桃番茄果实品质提供一定理论或技术支撑。【方法】以樱桃番茄果实为材料,在樱桃番茄膨大期、绿熟期、转色期、红熟期喷施3种浓度的EBR和MT,分析果实的品质和细胞结构。【结果】累计喷施植物生长调节剂,在果实进入红熟期均产生不同程度的影响,单果质量在100μmol/L的MT处理下显著高出对照组29.96%;果实硬度在0.1 mg/L的EBR处理下与对照组相比提升了17.21%;0.1 mg/L的EBR和100μmol/L的MT分别是2种植物生长调节剂中糖酸比、可溶性蛋白、VC相比于对照(CK)提升最高的,分别提升了51.14%和58.81%、37.96%和39.40%、49.05%和27%;0.05 mg/L的EBR和100μmol/L的MT分别是2种植物生长调节剂中可溶性固形物提升最高的,分别提升了24.01%和44.10%;3种EBR处理下外表皮与CK相比均有所提高;厚角组织在0.1 mg/L的EBR处理下与对照组相比增加了10.06%。【结论】0.1 mg/L的EBR处理下的樱桃番茄的耐贮藏性和运输性较佳,100μmol/L的MT处理下的樱桃番茄内在品质更佳。

番茄BURP结构域基因家族全基因组鉴定及表达分析

BURP结构域蛋白为植物所特有,在植物生长发育和胁迫响应中起着重要作用。为鉴定番茄BURP结构域基因(SlBURP)及分析其表达,从番茄基因组中鉴定出12个SlBURP基因,系统进化分析将其分为7个亚族,不同亚族的保守基序和基因结构有明显差异。SlBURPs启动子序列中广泛存在胁迫、生长、激素、光响应元件,表明该家族基因在对非生物胁迫的响应中有重要作用。共线性分析表明,番茄SlBURP基因和拟南芥BURP基因家族成员来自同一祖先。RT-qPCR表明,SlBURP6、SlBURP7、SlBURP8、SlBURP12在叶中大量表达;SlBURP2、SlBURP6、SlBURP7、SlBURP8在盐处理后转录水平上升;在植物调节剂处理下SlBURP5、SlBURP8、SlBURP9、SlBURP12基因在果实发育期的转录水平均有上升。综上所述,SlBURP基因在番茄生长发育和逆境胁迫中起着重要作用。

基于两阶段鲁棒优化的轨道交通自洽能源系统新能源-储能规划配置

“双碳”战略和“交通强国”战略使得轨道交通系统向着高效能、高弹性和绿色化的方向发展。轨道交通系统自身具有丰富的资源,通过在其路域铺设新能源,并根据需要配置储能,构建轨道交通自洽能源系统,可实现系统的资产能源化,助力系统向绿色化方向演进。但随机性轨道交通负荷与随机性新能源出力相交织,使得轨道交通自洽能源系统的规划配置面临难题。为此,该文构建了轨道交通路域风力、光伏以及牵引负荷的不确定集合,从而考虑了供需双向不确定性;在此基础上,以年均成本最小为目标函数,并针对牵引变压器等自洽能源系统的组分进行分析,形成系统内各组分应满足的约束条件,从而构建了适应轨道交通运行需求的新能源-储能规划配置两阶段鲁棒优化模型;针对该模型的特点,采用改进列和约束生成(improved column and constraint generation,IC&CG)算法予以求解。算例分析结果表明,所提出的模型可以使得系统的自洽率满足设定要求,并降低了系统的碳排放成本,对推进轨道交通绿色化具有积极的推动作用。

受枯梢病侵染的有症状和无症状樟子松的内生真菌群落结构

【目的】分析受樟子松枯梢病侵染的无症状和有症状樟子松不同部位的内生真菌多样性和群落结构,以期为筛选有效的内生拮抗菌并防治樟子松枯梢病提供科学依据。【方法】利用分离培养和高通量测序技术,对无症状和有症状樟子松的针叶、嫩梢、韧皮部(胸径处)3个部位内生真菌群落的多样性和结构进行了比较和分析,并筛选了嫩梢处丰度有显著差异的内生菌。【结果】(1)分别在无症状和有症状樟子松中分离到233株和360株内生真菌,分离率最高的均是Diplodia sapinea。此外,Hormonema sp.在无症状樟子松上分离率较高,但在有症状樟子松上分离率较低,且仅在有症状樟子松的嫩梢处分离到。(2)扩增子测序结果显示:无症状和有症状樟子松中内生真菌的α多样性无显著差异,但无症状和有症状樟子松的不同部位内生真菌群落结构存在差异。(3)对扩增子数据进行线性判别分析发现:Hormonema属真菌在无症状樟子松嫩梢中丰度最高,而Diplodia属真菌在有症状樟子松的嫩梢中丰度最高。(4)真菌营养型分类也证实无症状樟子松的3个部位中均是腐生菌的相对丰度最高,而有症状樟子松的韧皮部的植物病原菌的相对丰度较无症状显著增多。【结论】无症状和有症状樟子松中内生真菌的多样性无显著差异,但其不同部位内生真菌群落结构存在显著差异。下一步将进行拮抗试验以评估无症状樟子松嫩梢部位中显著富集的真菌Hormonema属真菌作为生防菌的潜力。

4,4'-二甲基二苯甲酮在单一溶剂和二元溶剂中的溶解度测定与关联

在常压以及温度为293.15~333.15 K的条件下,采用静态平衡法测定了4,4'-二甲基二苯甲酮(4,4'-DMBP)在10种单一有机溶剂和1种二元有机溶剂(乙醇+乙酸乙酯)中的溶解度,并通过活度系数模型(Wilson方程、NRTL方程)和经验模型(Apelblat方程、Van’t Hoff方程)关联4,4'-DMBP的溶解度和温度,得到相应的模型参数。结果显示,在常温(298.15 K)下4,4'-DMBP在单一溶剂中溶解度的大小顺序为:苯>乙酸丙酯>乙酸乙酯>乙酸甲酯>1-丁醇>2-丁醇>1-丙醇>2-丙醇>乙醇>甲醇,乙醇与乙酸乙酯的二元溶剂对4,4'-DMBP没有增溶和减溶作用;Wilson模型在单一溶剂中的拟合效果最佳,相对标准偏差(ARD)为1.13%,均方根偏差(RMSD)为0.19%。溶剂化效应和优先溶剂化效应分析结果表明:描述溶剂极性的π*和溶剂间相互作用VSδH2/(100RT)对溶解度的贡献率分别是46.43%和46.38%,它们对4,4'-DMBP溶解度的贡献占据主导地位;在乙醇与乙酸乙酯的二元溶剂中,当乙醇含量较高时4,4'-DMBP优先与乙酸乙酯溶剂化。

circ_0061140靶向miR-338-3p调控多发性骨髓瘤细胞的增殖和凋亡

目的:研究环状RNA 0061140(circ_0061140)对多发性骨髓瘤Sko-007细胞增殖和凋亡的影响和调控机制。方法:采用生物信息学数据库预测circ_0061140的靶miRNA,双荧光素酶报告实验证实circ_0061140与miR-338-3p靶向关系。实时定量PCR分析健康对照者和多发性骨髓瘤病人外周血中circ_0061140和miR-338-3p表达。将circ_0061140小干扰RNA(si-circ_0061140)、miR-338-3p模拟物、si-circ_0061140联合miR-338-3p抑制剂分别转染Sko-007,采用CCK-8法、流式细胞术分析干扰circ_0061140或过表达miR-338-3p或同时抑制circ_0061140和miR-338-3p对Sko-007细胞增殖、凋亡的影响。蛋白质印迹法分析B细胞淋巴瘤-2蛋白(Bcl-2)和Bcl相关x蛋白(Bax)表达变化。结果:miR-338-3p是circ_0061140达靶基因。circ_0061140在多发性骨髓瘤病人血清中的表达显著高于健康对照者(P<0.01),miR-338-3p在多发性骨髓瘤病人血清中的表达显著低于健康对照者(P<0.01)。干扰circ_0061140表达后Sko-007细胞增殖活力、Bcl-2表达显著降低(P<0.01),miR-338-3p和Bax表达、细胞凋亡率显著升高(P<0.01)。过表达miR-338-3p后Sko-007细胞增殖活力、Bcl-2表达显著降低(P<0.01),细胞凋亡率、Bax表达显著升高(P<0.01)。与干扰circ_0061140比较,同时抑制circ_0061140和miR-338-3p表达后Sko-007细胞增殖活力、Bcl-2表达显著升高(P<0.01),细胞凋亡率、Bax表达显著降低(P<0.01)。结论:circ_0061140通过靶向miR-338-3p促进多发性骨髓瘤细胞增殖,抑制细胞凋亡,在多发性骨髓瘤中具有致癌作用。

基于MPC的TPC输出电压动态响应特性改善

三端口变换器(TPC)具有集成度高、功率密度高及各端口间单级变换的特点,但同时,能量流动会受多个变量的相互作用影响。输出电压控制环路采用传统PI控制器时,会造成电压动态调节过程响应慢,输出值波动大。为改善上述问题,引入模型预测控制(MPC)对输出电压动态响应进行优化,对三端口变换器进行了状态空间平均值建模,得到预测模型与控制变量的关系,设计了目标函数,通过遍历寻优获得最优值,从而提高输出电压的动态特性;通过实验对比研究输出电压环在传统PI控制、模型预测控制下输出动态响应的效果,结果表明模型预测控制对改善输出电压稳定性具有明显效果。

基于广义目标级联法的多牵引变电站光伏-储能协同规划配置

为铁路牵引供电系统中牵引变电站接入光伏等新能源以及储能,是积极落实能源交通绿色融合发展战略的手段之一。协同规划各个牵引变电站的新能源储能容量,能够有效提升较长距离牵引供电网络的绿色化水平。该文以融通型牵引供电架构为基础,以“规划+运行”为基本思路,提出多牵引变电站光伏-储能协同规划配置方法。首先对负荷侧数据进行处理,同时建立光伏出力的概率模型;其次以经济性最优建立单牵引变电站优化规划模型,并采用广义目标级联(G-ATC)法,考虑投资、运行成本最小及弃光成本最小,构建同一铁路沿线多座牵引变电站的协同规划模型,对多站点进行协同规划配置;最后针对得到的协同规划配置方案进行了运行模拟,并以某货运铁路为例进行分析。结果表明,该方法能够合理、高效地完成多站点新能源-储能规划配置并满足系统运行需求,为既有基于融通供电型的牵引供电系统升级改造提供了可行方案。

乡村振兴战略背景下法治乡村建设路径研究

法治乡村建设是深化法治建设的重要内容,对推进乡村振兴、夯实社会治理根基具有重要意义。推进法治乡村建设,要围绕治“散”,突出“系统性、整体性、协同性”,以推动“人”的现代化为牵引,探索国家权力、政府职责、社会权益以及农民利益配置优化的体系化路径,创新推进整体性法治乡村建设。本文提出要聚焦推动乡村治理秩序重构、活力激发、效能提升,深化现代乡村秩序规则和运行状态一体重构,打造“五位一体”协同推进路径。

利用基于图像配准的深度学习方法提高磁共振引导前列腺癌放疗自动勾画精度

目的:改进在线磁共振图像中前列腺靶区和危及器官的自动勾画性能,提高磁共振引导前列腺癌在线自适应放射治疗的效率。方法:对40例接受磁共振引导在线自适应放射治疗的前列腺癌患者进行回顾性研究,其中训练集25例、验证集5例、测试集10例。将模拟定位图像与相应勾画信息和在线磁共振图像进行配准后输入深度学习网络,实现对磁共振图像的自动勾画,并与形变配准方法和单MR输入的深度学习方法进行比较。结果:本文方法的自动勾画准确性整体优于形变配准方法和单MR输入的深度学习方法,临床靶区、膀胱、直肠和左、右侧股骨头的平均Dice相似性指数分别达0.896、0.941、0.840、0.943和0.940。结论:本文方法能有效提高磁共振引导前列腺癌在线自适应放射治疗中自动勾画的准确性和效率。

氟碳材料的阳离子储能进展

相比于常规插嵌机理储能,氟碳材料的转化机理储能不受材料自身结构和空间的限制,因此其电化学储能性能更加优异,理论比容量大幅度提高,有巨大潜力替代以插嵌机理为主的材料成为下一代阳离子存储的主要材料之一。本文综述了近年来离子储能材料的背景和发展现状,归纳了氟碳材料用于碱金属阳离子储能的研究进展,汇总了氟碳材料的制备工艺,最后总结了氟碳材料作为电极材料的性能优缺点并提出了相关的改进方案,探讨了氟碳材料阳离子储能的可能发展方向。

R60702锆钨极氩弧焊焊接工艺研究

本文介绍了R60702锆材料的特性,对锆材料进行焊接性分析,简述了锆材料焊接的影响因素以及锆焊接接头表面颜色的要求。焊接试验采用13.5mm的R60702锆板,焊接方法为钨极氩弧焊,进行焊态、550℃热处理态以及620℃热处理态的焊接试板理化性能试验。试验结果表明,焊态和热处理态的抗拉强度及弯曲试验均能满足标准要求,但热处理态的焊接接头的抗拉强度有一定程度的下降。本文试验对焊缝及焊接热影响区进行了硬度及微观金相分析,焊缝组织及热影响区组织为α′相(锆的马氏体相),这导致焊缝及热影响区硬度升高。

数字化技术在广播电视节目制作中的应用研究

数字化环境下,多媒体技术、数字编辑技术、计算机技术等现代化技术日新月异,不仅改变了人们收听广播电视节目的习惯,还拓宽了节目传播渠道,对于广播电视节目转型具有重要意义。将多样化的现代技术应用到广播电视节目制作中,不仅能够有效提升节目制作质量,还能达到降本增效的目的,促进广播电视节目发展。基于此,文章结合当前广播电视节目制作情况,对数字化环境下广播电视节目制作技术展开系统研究。文章采用文献研究法、比较分析法、经验总结法等研究方法,分析我国广播电视节目发展历程,阐释广播电视节目制作中应用数字化技术的重要意义,主要体现在优化节目制作流程、提高节目编辑精准度、强化广播电视节目传播效果、促进广播电视行业发展等方面。随着数字化技术的发展,为进一步提升节目制作水平,推动该领域创新发展,文章提出将数字多媒体技术、数字虚拟演播室、Web 3.0技术、虚拟现实技术、运动追踪技术、PC平台的后期制作等应用到广播电视节目制作中,旨在进一步提升广播电视节目制作质量。

深部高水平地应力巷道变形机理与控制对策

为解决深部巷道围岩支护问题,保障深部资源安全开发,针对深部高水平地应力巷道工程的变形破坏特征,采用现场调查与数值分析结合的方法对其破坏机理与控制对策进行了研究。结果表明,受埋深大、地应力高的影响,原支护方案下巷道围岩出现了两帮收缩、顶板下沉、支护体变形破坏与底鼓现象。深部高地应力与采动集中应力的叠加作用加剧了围岩变形与劣化,导致巷道锚喷及锚索支护参数不合理,U型钢支架被动受力,支护结构整体承载力不足。结合现场工程地质条件,提出了高地应力锚网索耦合支护、关键部位锚索耦合支护、钢支架壁后充填耦合支护等组合技术措施,同时优化耦合断面,采用顶、底板水平应力扰动控制技术,实现荷载均匀化,有效地遏制了围岩的变形,提高了巷道围岩整体稳定性。

媒体融合时代电视纪录片创新发展策略探讨

目的:文章旨在探讨媒体融合时代电视纪录片的创新发展策略,以适应新媒体时代的需求,并推动其焕发新的生机与活力。方法:通过文献分析和案例研究方法,深入分析当前媒体融合背景下电视纪录片的发展机遇,包括内容多元化、受众个性化、营销多样化以及传播即时化等。同时,结合具体案例,探讨创新叙事手段、表达内容、解说风格,以及精制微型纪录等的必要性。结果:研究发现,创新叙事手段能有效带动观众的情绪,提升观众的观赏体验;注重表达内容和提升整体品质,有助于增强纪录片的艺术感染力和市场竞争力;独特的解说风格能够彰显纪录片的特色;精制微型纪录则能在短时间内传递深刻的内涵,满足观众的碎片化信息接收需求。这些创新策略对于推动电视纪录片在媒体融合时代的发展具有重要意义。结论:在媒体融合时代,电视纪录片必须不断探索创新发展路径,以适应新媒体环境的需求。通过创新叙事手段、表达内容、解说风格,以及精制微型纪录等,可以提高电视纪录片的艺术品质和市场竞争力,推动其在媒体融合时代焕发新的生机与活力。

SB-265 Gr.12钛镍钼合金焊接工艺研究

介绍了SB-265 Gr.12钛镍钼合金的化学成分与力学性能,对化学成分中各元素的作用进行了阐述,并对SB-265 Gr.12钛镍钼合金的焊接性以及焊接注意事项进行了介绍。工艺评定试验采用24 mm厚的SB-265 Gr.12板材,焊接采用钨极惰性气体保护焊(GTAW)焊接方法。焊接工艺评定试板经渗透检测(PT)、射线检测(RT)检测合格后,进行拉伸、弯曲、硬度等理化试验,试验结果满足标准及相关工程规范的要求。对焊接接头进行宏观金相及显微组织试验,宏观金相试验结果良好,母材的显微组织为α相+少量β相,基体上弥散分布着Ni_(2)Ti相,焊接热影响区的显微组织为α相+少量β相+Ni_(2)Ti相+片层状α’相,焊缝的显微组织为片层状的α’相+少量β相。