肉豆蔻活性成分去氢二异丁香酚调控MDM2/p53信号通路抗结直肠癌的药效及机制

目的探讨去氢二异丁香酚(DDIE)抑制结直肠癌的作用和机制。方法通过中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)和SwissTargetPrediction数据库预测DDIE的靶点,利用人类基因(GeneCards)和在线人类孟德尔遗传(OMIM)数据库收集结直肠癌疾病靶点,将药物与疾病交集靶点导入String数据库进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)分析,运用Cytoscape 3.9.1软件内置插件计算节点拓扑参数值并筛选核心靶点,采用Metascape数据库进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)和基因本体(GO)富集分析。并采用体内外实验对富集到的核心靶点和关键通路进行验证。采用细胞计数试剂盒(CCK-8)法检测DDIE对小鼠结直肠癌细胞CT26、人结直肠癌细胞HCT116、人结肠上皮细胞NCM460细胞活力的影响;划痕实验检测DDIE对HCT116细胞迁移能力的影响;Hoechst染色实验、流式细胞术检测DDIE对CT26和HCT116细胞凋亡的影响。Western blot法检测DDIE对CT26、HCT116细胞中促凋亡蛋白B淋巴细胞瘤-2相关X蛋白(Bax)、胱天蛋白酶-3(Caspase-3)的表达。利用SPF级雄性Balb/c小鼠构建CT26结直肠癌皮下移植瘤模型,24只小鼠分为模型组、伊立替康(CPT11)组(60 mg/kg,腹腔注射)、DDIE低剂量(25 mg/kg,灌胃)组、DDIE高剂量组(50 mg/kg,灌胃),记录小鼠体质量、肿瘤大小,苏木精-伊红(HE)染色法观察各组小鼠肿瘤组织病理学变化情况,Western blot法检测DDIE对结直肠癌细胞和肿瘤组织中肿瘤蛋白p53(p53)和双微体同源基因2(MDM2)蛋白表达的影响。结果网络药理学分析结果显示,DDIE抗结直肠癌作用与p53信号通路相关。CCK-8结果显示DDIE可抑制结直肠癌CT26、HCT116细胞活力,其IC50分别为53.56μmol/L、63.36μmol/L,而对正常上皮细胞NCM460的活力影响较小,其IC50>100μmol/L。划痕实验结果显示,10μmol/L、20μmol/L DDIE呈剂量依赖性抑制HCT116细胞迁移能力(P<0.001)。Hoechst染色实验和流式细胞术结果显示,50μmol/L DDIE能明显增加CT26和HCT116细胞凋亡率(P<0.05,P<0.001);Western blot结果显示,25μmol/L和50μmol/L DDIE能明显增加HCT116细胞中促凋亡蛋白Bax、Caspase-3的表达水平(P<0.05,P<0.01,P<0.001),以及CT26细胞中Bax的表达水平(P<0.05,P<0.01)。动物实验结果显示,DDIE能明显抑制小鼠肿瘤质量和肿瘤体积(P<0.05,P<0.001)。Western blot结果显示,DDIE能明显降低CT26、HCT116细胞中MDM2蛋白表达水平(P<0.05,P<0.01)、增加p53蛋白表达水平(P<0.01,P<0.001),并能明显降低小鼠肿瘤组织MDM2蛋白表达水平(P<0.05)、增加p53蛋白表达水平(P<0.01)。结论DDIE具有抗结直肠癌作用,其机制与上调p53蛋白表达及抑制肿瘤细胞增殖和迁移、促进肿瘤细胞凋亡相关。

利用农业-食品生物质废弃物生物转化制备香兰素的研究进展

香兰素是全球需求量最大的香料之一,广泛应用于食品、医药、化工等行业。从植物中提取天然香兰素过程繁琐、产量有限,化学合成香兰素存在品质及安全性不足等问题,利用微生物转化法生产香兰素具有安全、转化效率高、适用于大规模生产等特点。近年来,由于能源短缺、资源匮乏和环境污染等,通过微生物利用价格低廉、来源广泛且可再生的农业-食品生物质废弃物为底物生物转化制备香兰素呈现快速的发展趋势。本文介绍香兰素的类型及来源,“生物漏斗”式木质素的生物转化合成香兰素路径,以木质素衍生化合物和葡萄糖等为底物的香兰素生物合成路径,综述微生物利用农业-食品生物质废弃物生产香兰素的相关研究进展,主要包括菌株筛选及培养条件优化、代谢工程促进香兰素产量提升,探讨目前研究所面临的挑战及潜在的解决策略,以期为利用农业-食品生物质废弃物生物转化制备香兰素研究工作提供参考。

基于正邪理论探讨Th17/Treg细胞在慢性心衰中的作用

慢性心力衰竭是多种心血管疾病的终末期阶段,心肌损伤后,免疫介导的Th17、Treg细胞在心衰的发病机制具有关键作用,通过分泌炎症因子,导致心肌纤维化、心室重塑。中医正邪理论内涵丰富,对于认识Th17/Treg细胞与心衰的发展及相互作用具有指导意义,隶属于正邪理论范畴,即Th17/Treg细胞平衡,有利于维持机体的免疫平衡,属于“正气”范畴;Th17/Treg细胞失衡可能破坏机体内环境的稳定,导致免疫异常,促进疾病的发生,属于“邪气”范畴。基于此,作者以正邪理论为切入点,从宏观、微观角度来阐述Th17/Treg细胞在慢性心力衰竭发展中的作用,提出心衰早期,正虚为主,邪实为辅;心衰中期,正虚邪实;心衰晚期,邪实为主,正虚为辅;心衰终末期,正虚为主。临床通过扶正祛邪,调整机体正邪平衡,恢复机体Th17/Treg细胞的动态平衡,以期为中医理论阐述Th17/Treg在心衰的发展作用的现代研究奠定基础,为心衰的诊治提供新的理论依据。

江苏典型污染耕地土壤有效Cd与稻米Cd相关性及其健康风险

【研究目的 】为探明江苏典型耕地Cd污染的健康风险,了解其稻米Cd吸收的主要地球化学控制因素,科学防治耕地Cd污染。【研究方法 】系统采集江苏典型Cd污染耕地及其相关地区的水稻籽粒-土壤样品1330套,测定稻米Cd、土壤有效Cd(氯化钙提取法)、Cd、Pb、Hg、As、Cr、Cu、Zn、Sb、pH、TOC、CEC等元素含量,对所获取的土壤有效Cd与稻米Cd等环境地球化学数据进行统计归纳、元素相关性分析及R型聚类分析等,确定影响稻米Cd吸收的主要环境因子,评价局地Cd污染健康风险。【研究结果 】研究区土壤有效Cd含量为0.0018~1.44 mg/kg、均量0.265 mg/kg,土壤Cd含量为0.13~30.0 mg/kg、均量2.11 mg/kg,稻米Cd含量为0.0053~2.58mg/kg、均量0.478 mg/kg。土壤有效Cd是控制稻米Cd的最主要因子,局部Cd污染已扩散到食物链与人发中。【结论 】(1)稻米Cd与土壤有效Cd之间存在显著的正相关性,全部样本参与统计所得到的稻米Cd和土壤有效Cd的相关系数r=0.54,当土壤pH=6.5~7.5时、稻米Cd与土壤有效Cd的相关系数拥有最大值(r=0.86)。除了有效Cd外,土壤Cd、TOC、CEC、pH等也是影响稻米Cd的环境因子,稻米Cd与土壤Cd多呈显著或较显著正相关性,与土壤pH、 TOC、 CEC多呈显著或较显著负相关性,影响稻米Cd的因子排序依次为土壤有效Cd>Cd>pH>TOC≈CEC;(2)相比无污染耕地,耕地污染区的Cd致癌健康风险指数CR值增长了85倍多,食用Cd超标稻米的人发样品Cd均量增加了1.09倍,土壤溶液Cd浓度明显偏高,污染耕地的稻米Cd及其健康风险评价对土壤有效Cd依赖程度更高,指示局部耕地Cd污染区存在更高健康风险;(3)土壤有效Cd同土壤Cd、pH、TOC、CEC、Se等因子之间存在显著相关性或复杂的拮抗作用,综合调控稻米的Cd吸收;(4)江苏耕地Cd污染总体轻微,局部的污染风险等级以轻度为主。若能从实情出发,采取合适的修复治理措施(深翻耕等)降低耕地Cd或有效Cd含量,合理增加土壤有机质、提高土壤pH等,完全可以阻断耕地土壤Cd向食物链迁移、生产合格稻米,满足社会需求。

地域联动,价值提升:日本租赁住宅团地存量再生实践的启示

始于20世纪80年代的日本租赁住宅团地再生经历了从全面重建到存量再生的路径转变,构建了联动地域资源、提升存量价值的再生策略与实施机制,具有重要的借鉴价值。本文首先梳理日本租赁住宅团地的发展历程、解析团地再生中地域联动理念的演变,从目标与愿景、分类与手法、制度与措施三个维度总结日本租赁住宅团地存量再生的实施路径,最后从联动地域资源、丰富年龄层次、促进多元合作和提供资金保障四方面总结了对我国公租房社区更新的启示。

针对弱视儿童的无障碍阅读设计研究

目的针对弱视儿童因视功能受损而引发的阅读问题,研究辅助弱视儿童的无障碍阅读视觉设计规范。通过改变阅读材料的视觉设计,辅助患儿缓解阅读困难的问题,提升阅读效率。方法首先,使用对照实验法,改变阅读材料的视觉设计形式,记录弱视儿童的阅读时间及其喜爱度。同时,采用单因素方差分析法判断各视觉因素的改变对弱视儿童阅读速率的影响。其次,根据弱视儿童的阅读痛点对材料进行阅读辅助设计,通过访谈法得出各类辅助设计对缓解弱视儿童阅读痛点的可行性。最后,依据前期实验与数据分析对适合弱视儿童使用的视觉设计规范进行总结。结果针对弱视儿童的阅读材料设计,建议使用22~24pt黑体或楷体字,字间距为50~75。使用上文下图或左文右图排版形式,运用简单柔和、边缘清晰的图像设计。在设计中,可使用色彩对字行与关键词进行突出设计,辅助患儿的阅读定位。结论通过研究得出,改变阅读材料视觉设计对提高弱视儿童的阅读速率有显著影响。通过视觉感官信息强化的设计方法,结合辅助阅读设计,可有效缓解弱视儿童在阅读过程中的拥挤现象、视野模糊、阅读跳行等问题,提升弱视儿童的学习效率。

新质生产力赋能油气行业高质量发展

新质生产力发展形成的新要素,能够为油气行业高质量发展提供核心技术支撑,是油气行业发展的关键力量。为了促进油气行业高质量发展,保障中国油气行业改革质量,基于新质生产力衍生出的新要素、新理念、新模式,通过生产技术创新、行业管理创新、产业链模式创新的三个维度,对油气行业生产高质量、管理高水平、产业高发展提供新的赋能路径进行了研究。研究结果表明,新质生产力在赋能油气行业高质量发展过程中存在以下问题:①创新水平有待提高,科技成果转化不足;②“数”“实”发展不均衡,发展机制仍需完善;③上下游一体化进程慢,产业融合体系不健全。针对上述问题,提出以下政策:①完善科技创新机制,推动新质生产力涌现;②加速“数”“实”融合,实现产业转型升级;③加速纵向一体化进程,完善产业融合体系的优化策略,以实现新质生产力对油气行业高质量发展的强力赋能。

邮轮中庭建筑冷负荷研究及气流组织模拟

为对邮轮中庭分层空调系统进行实际设计与应用,基于计算流体力学(computational fluid dynamics)方法,采用离散坐标(discrete coordinate,DO)辐射模型和Realizable k-ε湍流方程,对某一典型邮轮的中庭计算分层空调典型日冷负荷和气流组织分布的数值模拟研究。从舒适性、送风有效性和均匀性等角度对比分析在最大冷负荷下的全空气分层空调中庭应用的结构参数、送风参数。研究表明,分层空调的冷负荷相较于未分层的建筑低了7%左右;送风角度适宜为15°,侧送风风量比例系数在0.7左右较为合理。本文的研究综合分层空调系统负荷和中庭内部热环境两方面,以期为今后分层空调系统在邮轮中庭的实际应用提供设计参考。

混合式教学模式下汽车专业英语课程思政教学现状研究

为了贯彻落实《高等学校课程思政建设指导纲要》中指出的每一位高校教师都要在人才培养过程中承担起课程思政的责任,研究采用问卷调查的方法,对在混合式教学模式下某院校英语课程的思想政治教学进行了多角度的调查分析,力图总结目前汽车专业英语课程思政的教学现状,进而引发教师在今后的英语思政教学中改进并为后续研究提供依据。

新发展理念引领下大型国有企业的营销创新路径探究——以淮河能源控股集团有限责任公司为例

国有企业作为中国特色社会主义的重要政治基础和物质基础,在新发展理念引领下推进营销创新,不仅可以提升其整体竞争力,还有助于推动新时代经济社会高质量发展。文章对淮河能源控股集团有限责任公司这一典型的大型国有企业的营销创新路径进行深入探究,研究发现,该企业采取注重创新发展转变营销理念、注重协调发展共创多方价值、注重绿色发展节能减排、注重开放发展实现合作共赢、注重共享发展彰显国企担当等实践路径,全面推进营销创新,有效提升了企业核心竞争力。在此基础上,聚焦我国大型国有企业在创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念引领下营销创新的实践路径,论证了提升企业核心竞争力的中国智慧与中国方案。

基于miR-139/Wnt/β-catenin信号通路探讨参附注射液对慢性心力衰竭大鼠心肌纤维化的保护作用

目的探讨参附注射液对盐酸异丙肾上腺素(isoprenaline hydrochloride,ISO)诱导的慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)大鼠心肌纤维化的作用与机制。方法采用随机数字表法将45只SD大鼠随机分为正常组9只,造模组36只,采用ISO背部皮下多点注射14天制备CHF大鼠模型,再正常饲养14 d通过模型验证和评价,期间死亡大鼠5只,未成模大鼠4只。将造模成功的27只大鼠按随机数字表法分为3组:模型组(腹腔注射6 mL·kg^(-1)氯化钠注射液+灌胃10 mL·kg^(-1)蒸馏水)、参附注射液组(腹腔注射6 mL·kg^(-1)参附注射液+灌胃10 mL·kg^(-1)蒸馏水)、卡托普利组(腹腔注射6 mL·kg^(-1)生理盐水+灌胃10 mL·kg^(-1)蒸馏水,蒸馏水含8.8 mg·kg^(-1)卡托普利,相当于临床等效量)。药物干预15 d后,检测各组大鼠心功能及心肌纤维化的相关指标:超声心动图、体质量、心脏质量指数及左心室质量指数;ELISA法检测氨基末端脑钠肽前体(N-terminal pro brain natriuretic peptide,NT-proBNP);HE染色、Masson染色检测心肌组织病理形态及纤维化状态;RT-qPCR检测心肌组织中miR-139、Wnt家族成员3a(Wnt family member 3a,Wnt3a)、β-连环蛋白(β-catenin)、糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase 3β,GSK3β)、Ⅰ型胶原蛋白(typeⅠcollagen,Col-Ⅰ)、Ⅲ型胶原蛋白(typeⅢcollagen,Col-Ⅲ)及α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)、基质金属蛋白酶-2(matrix metalloproteinase-2,MMP-2)、基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)mRNA的表达;Western blot检测心肌组织中Wnt3a、β-catenin、GSK3β、Col-Ⅰ、Col-Ⅲ、α-SMA、MMP-2、MMP-9蛋白表达。结果与正常组比较,模型组左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)、左室短轴缩短率(left ventricular fraction shortening,LVFS)、体质量降低(P<0.01),左室舒张末期内径(left ventricular end diastolic diameter,LVEDD)、左室收缩末期内径(left ventricular end systolic diameter,LVESD)、NT-proBNP、心脏质量指数、左心室质量指数升高(P<0.01),miR-139表达量下降(P<0.01),Wnt3a、β-catenin、GSK3β、Col-Ⅰ、Col-Ⅲ、α-SMA、MMP-2、MMP-9蛋白和mRNA表达升高(P<0.01);细胞排列紊乱,心肌纤维化明显,伴有明显的炎症浸润。与模型组比较,参附注射液组LVEF、LVFS、体质量升高(P<0.01或P<0.05),LVEDD、LVESD、NT-proBNP、心脏质量指数、左心室质量指数降低(P<0.01),miR-139表达量升高(P<0.01),Wnt3a、β-catenin、GSK3β、Col-Ⅰ、Col-Ⅲ、α-SMA、MMP-2、MMP-9蛋白和mRNA表达降低(P<0.01);细胞排列趋于整齐,纤维结缔组织增生及炎症细胞浸润现象减少,胶原纤维沉积减少,纤维化程度减轻。结论参附注射液能改善CHF大鼠心功能及心肌纤维化状态,其机制可能与调控miR-139/Wnt/β-catenin信号通路有关。

《中医四诊操作规范第2部分:闻诊》国家标准解读

2021年11月26日,国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会联合发布GB/T 40665.2—2021《中医四诊操作规范第2部分:闻诊》标准。经过专业领域多位专家决策,多轮研讨和论证,由湖南中医药大学朱文锋教授牵头,北京中医药大学、福建中医药大学、云南中医药大学的专家参与,制定《中医四诊操作规范第2部分:闻诊》国家标准。标准详细描述闻诊的定义、基本要求、闻诊内容、14项与听声音有关的判断要求,4项与嗅气味有关的判断要求及闻诊操作注意事项。总结闻诊所涉及的主要内容,系统回顾闻诊的定义,基本要求,听声音、嗅气味的指标判断和操作注意事项。通过内容解读,为临床医师闻诊疾病、中医学生闻诊学习提供规范与指导。

硫化纳米零价铁活化过二硫酸盐降解废水中四环素

硫化零价铁(S-nZVI)因其电子传递效率高、选择性好,近年来在水处理领域应用广泛。将S-nZVI与高级氧化技术结合,可发挥材料优异的催化性能,实现对污染物的高效降解。本文以硫脲为硫源制备高活性S-nZVI,构建S-nZVI活化过二硫酸盐(PDS)高级氧化体系实现对四环素(TC)的高效降解。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、X射线光电子能谱仪(XPS)等表征方法分析S-nZVI的组成结构和表面形貌,考察硫铁物质的量的比(S/Fe)、硫化时间、S-nZVI投加量、PDS浓度、溶液初始pH和共存离子对TC降解的影响作用,通过活性物种淬灭实验和电子顺磁共振实验(EPR)探究自由基和非自由基活性物质对TC的降解作用,利用液相色谱-质谱联用(LC-MS)分析TC降解的可能路径。结果表明:纳米零价铁(nZVI)经硫化改性后,比表面积增大,Fe和S均匀地分布在材料表面;S/Fe对TC降解的影响作用较小,TC降解率与S-nZVI投加量和PDS浓度呈正相关,但随着硫化时间增加呈现降低趋势;S-nZVI/PDS体系在较宽pH范围(pH=5~9)内均具有较优的TC降解效果;反应溶液中存在不同阴离子时,TC降解率受到不同程度抑制作用,其中HCO_(3)^(-)抑制作用最为显著;当S/Fe为0.028、硫化时间为2h、S-nZVI投加量为1g/L、PDS浓度为2mmolL,不调节初始溶液pH时,反应120min后TC降解率可达94.6%;S-nZVI/PDS体系的活性物种除常见自由基(SO_(4)^(·-)和HO^(·))外,还包括非自由基活性物质Fe(Ⅳ),但Fe(Ⅳ)对TC的降解作用较小;TC降解主要通过特定官能团裂解和开环反应进行,最终氧化降解成CO_(2)和H_(2)O。

基于灵敏度因子的随机电网规划方法

针对常规电网规划考虑系统灵活性不足的问题,建立多场景的不确定电网规划模型,该模型以设备投资成本和运行费用综合最小为目标,嵌入安全约束机组组合模型以充分反映系统灵活性的平衡;同时,鉴于常规电网规划模型规模过大,计算效率低下,提出一种基于灵敏度因子的电网规划方法,建立候选线路投建状态变量对输电断面约束的灵敏度模型,消除传统电网规划中的节点相角变量,实现线路和断面潮流的解耦,从而大幅提高电网规划求解效率。IEEE 118节点算例和实际电网算例的结果表明:对新能源消纳率的过高追求可能会导致巨大电网投资成本;同时,在中大型电力系统中,基于灵敏度因子的电网规划计算效率优势明显,从而验证模型和算法的有效性。

超微血管成像用于肌肉骨骼疾病研究进展

超微血管成像(SMI)为新型多普勒技术,能敏感地显示肌肉、肌腱、滑膜及神经等组织结构中的低速微小血流,反映组织微循环变化,为临床诊断骨骼肌肉系统疾病、评估进展及疗效等提供影像学依据。本文对SMI用于肌肉骨骼疾病研究进展进行综述。

炼钢转炉低质煤气在旋风分离器中的高效燃烧特性

转炉低质煤气CO浓度低且含有少量O_(2),存在爆炸危险,无法回收利用,目前通过卷吸空气使转炉低质煤气在气化冷却烟道内无组织地燃烧,现有技术难以实现气化冷却装置内煤气的高效燃烧利用。旋风分离器内部流场拥有强旋流、强混合的特点,实现转炉煤气除尘的同时有利于转炉低质煤气的混合燃烧。为解决转炉低质煤气难以高效燃烧利用的难题,基于转炉煤气全干法回收新工艺,采用数值模拟的方法研究了转炉低质煤气在旋风分离器内部的流动和燃烧情况。结果表明:气化冷却烟道中心附近过量空气系数均低于0.4,而旋风分离器内过量空气系数均大于1,转炉低质煤气与空气在旋风分离器内得到了充分混合;较高的湍流动能、局部旋涡提升了转炉低质煤气与空气在旋风分离器内的混合效果;气化冷却烟道内燃烧区域狭小,流动截面内OH平均体积分数为305×10^(-6),燃烧强度低;旋风分离器内燃烧区域分布广泛,流动截面内OH平均体积分数达到650×10^(-6),燃烧强度高;转炉低质煤气流经旋风分离器后,在前烧阶段燃烧效率从74.64%上升到98.86%,在后烧阶段燃烧效率从44.08%上升到95.05%;在旋风分离器内部实现了转炉低质煤气的高效燃烧。

纳米材料在粮食安全储藏中的应用

粮食的储藏安全是确保粮食安全的重要组成部分,用交叉学科技术解决粮食安全储藏中的问题是粮食行业发展新质生产力的重要举措。纳米材料以其特有的性质在不同行业取得了广泛应用,在课题组前期研究的基础上,聚焦于纳米材料在抑制粮食储藏过程中虫霉发生发展、真菌毒素代谢与降解、粮食品质保护等几方面的应用情况。针对虫霉防控,重点探讨了纳米抑菌材料在抑制微生物生长、防止粮堆发热霉变中的应用案例,介绍了纳米抑菌复合物的构建方法以及在抑菌包装材料领域的应用。针对粮食中的真菌毒素,介绍了纳米材料在真菌毒素快速检测、真菌毒素降解领域的应用情况。针对粮食品质的劣变,介绍了纳米材料在粮食产后保质保鲜和粮食种植过程中提高粮食品质的应用情况。期待本综述能引起人们对纳米材料在粮食储藏中的研究与应用兴趣,推动纳米材料在粮食行业的广泛应用。

不同轮作模式对东北黑土地影响的研究进展

我国东北黑土区是世界上四大黑土区之一,是东北农业继续发展的基础,也是国家粮食安全的重要保证。近年来,我国政府逐渐重视对黑土地的保护与利用,但我国东北黑土耕地质量由于连年耕种导致土质严重退化,土壤中的有机质流失,土壤结构也受到严重的破坏,从而影响农作物的生长。轮作作为保障黑土区耕地资源可持续利用的重要手段,对改变经济结构,提高农业经济效益,促进黑土区农村经济可持续发展,实现黑土区耕地修养生息、提升地力和平衡粮食供求结构具有重要意义。保护黑土地,探寻适宜东北黑土区的轮作模式至关重要。本文根据不同轮作模式对黑土地所产生的影响,总结了不同轮作模式对黑土地土壤物理性质、化学性质、土壤微生物、酶活性和作物产量的影响等相关方面的研究现状,在分析总结现有研究的基础上,提出了关于未来黑土地的建议与展望,以期为黑土区农业的永续发展提供参考。

基于深度强化学习的收割机省内协同调度优化策略

针对目前多机多地块间调度作业存在效率低、成本高等问题,该研究构建了以收割机地块间转移成本最小为目标的协同调度模型,设计了基于深度强化学习的收割机协同调度优化算法(inter-regional collaborative optimization scheduling algorithm based on deep reinforcement learning,DRL-ICOSA)。首先分析收割机调度作业的马尔可夫决策过程,构建基于注意力机制的策略网络和价值网络,在随机采样策略中引入动态高斯噪声,以避免训练初期陷入局部最优,同时提高网络模型的鲁棒性;接着采用近端策略优化算法(proximal policy optimization,PPO)训练网络模型;最后利用测试集验证DRL-ICOSA算法,得到收割机优化调度方案。基于有效作业时长40和24 h、农机调度中心位于作业区域中心和区域边缘的4种组合作业场景下,采用DRL-ICOSA算法、遗传算法(genetic algorithm,GA)、粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)和模拟退火算法(simulated annealing,SA)计算调度策略并进行对比分析。试验结果表明:当调度中心位于区域中心或边缘时,有效作业时长为40 h,DRL-ICOSA算法相较于GA、PSO和SA算法,平均调度成本降幅不少于13.9%;有效作业时长为24 h,平均调度成本降幅不少于11.5%。当作业时长为40或24 h时,调度中心位于区域中心,DRL-ICOSA算法相较于GA、PSO和SA算法,平均调度成本降幅不少于12.3%;调度中心位于区域边缘时,DRL-ICOSA算法相较于GA、PSO和SA算法,平均调度降幅不低于11.5%。因此,有效作业时长为40或24 h、调度中心位于区域中心或边缘时,相比其他3种算法,DRL-ICOSA算法均能计算得到最低的调度成本。这一研究结果可为收割机省内协同作业提供科学合理的调度方案。

CrFeCoNi系高熵合金块体/涂层表面改性技术的研究进展

综述了近年来高熵合金(涂层)表面改性技术的研究进展,从原理角度将表面改性技术分为高能量束表面重熔处理和表面冷变形处理2类。这2类表面改性技术都可以改善高熵合金(涂层)的微观组织并减少缺陷,从而达到调控性能的目的。不同之处在于,高能量束表面重熔处理是通过快速熔化及凝固实现的,而表面冷变形处理则是通过使表面发生严重的塑性变形来达成的。高能量束表面重熔处理包括激光重熔和强流脉冲电子束重熔,而表面冷变形处理包括表面机械研磨处理、超声表面滚压处理、超声冲击处理和激光冲击强化。简述了以上几种技术的原理,总结了不同技术之间的优缺点,并对不同改性技术与工艺参数对高熵合金相结构、微观组织的影响进行了概述。基于微观结构的变化,重点探讨和总结了不同改性技术对高熵合金(涂层)力学性能、磨损性能、腐蚀性能的强化机理。最后提出了高熵合金表面改性技术所面临的困难和挑战,并对未来发展方向进行了展望。