地球系统科学基本原理与应用展望

地球系统科学是一门应时代之需产生的科学,它革新了地球科学工作者的思维方式、工作范式。自地球系统科学产生以来,围绕其是否是一门科学、具有何种应用前景等一直存在争议。从地球系统科学的主要理论与基本原理视角出发,对地球系统科学的概念内涵、理论体系及与地球科学之间的关系等本质特征进行剖析,并对地球系统科学的方法技术进行了总结。针对解决的不同问题,提出了地球系统科学在地球深部过程、岩石圈与外部圈层交互作用、外部圈层交互作用3个领域的应用展望。分析认为,地球系统科学既是基于地球科学与系统论的科学观,又是一套量化研究各圈层交互作用的先进工作方法体系,是揭示地球圈层交互奥秘、解决地球宜居性的钥匙。

地下空间储能国内外发展现状及调查建议

[研究目的]在现代能源体系中,能源储备占有举足轻重的地位,强化能源储备体系,保障能源稳定供应,处理好国际国内能源市场上各种突发事件的影响,这是中国能源发展中的一个重要课题。[研究方法]本文从地下空间储备设施类型出发,并结合全球的地下空间储备设施建设与相关研究实验,深入对比分析世界和中国在储油、储气等方面的发展现状,由此提出保障能源安全的合理化建议。[研究结果](1)利用地下空间进行储能是未来能源储备维护的重要方向。这是天然气调峰、可再生能源可持续供应、大规模高效利用氢气的有效途径。发展地下空间储能是实现中国碳中和和能源结构升级的关键问题;(2)全球地下空间储能设施主要分为五类:盐穴、水封洞库、含水层、枯竭油气藏和废弃矿坑;(3)国外开展地下空间储能设施建设比较早,在地下储能电站、地下储氢设施建设、石油储备和天然气储备等方面都要领先。[结论]在复杂的国际背景下,中国能源安全面临严峻挑战。开展地下空间储能能力调查、建立更多的地下空间储备设施和与相关企业共同开展全国地下储库规划势在必行。

“双碳”背景下的清洁能源资源——钍

放射性元素钍(Th)有较广泛的工业用途,含钍核燃料清洁且高效,在“双碳”背景下得到了越来越多的关注。然而,世界范围内钍资源的分布、生产和消费却极不均衡,因此亟需在资源-经济-环境系统中对钍资源分布格局和特征进行分析研究,建立全面认识。通过梳理钍资源的勘查开发、生产加工及消费贸易数据,对中国和全球钍资源类型、分布、供需和消费形势展开分析,明确钍在资源-经济-环境系统中的流动特征,并对资源发展规划提出建议。研究表明,全球钍资源丰富却分布不均,主要以砂矿类型集中于印度、巴西等少数国家,而中国钍矿资源以碳酸岩型和碱性岩型为主,资源丰富但缺少准确的勘查数据;钍主要来自于砂矿型独居石的采选和冶炼,工艺成熟,近10年全球钍产量呈波动上涨趋势;根据钍的流向分析,钍金属及其化合物主要应用于能源、材料、冶金、医学等领域,而钍的环境排放集中于矿石采选过程。鉴于钍核燃料的发展潜力,未来钍产量上升空间较大,能源领域的应用将更加广泛。中国优势钍矿床类型有别于其他国家,且亟需系统全面的资源调查工作,在“双碳”目标要求下,开展钍提取工艺技术的创新与推广,合理规划发展钍基核电技术,具有重大的环境和经济意义。

地球系统科学视角下美国湿地保护修复的经验及启示--以大沼泽地综合修复计划为例

湿地作为地球上初级生产力最高、生物多样性最丰富的生态系统,受到人类活动、气候变化等多种因素影响,正在遭遇全球性的退化危机。近几十年来,美国在地球系统科学指导下建立了全面的湿地保护法律体系、科学的生态系统修复理念、多部门分工协作机制,形成了一套较完善的湿地保护修复模式,值得中国学习和借鉴。以美国大沼泽地综合修复计划为例,对其生态修复工作模式进行了综述,通过系统对比研究,发现中国湿地保护修复工作存在管理机制待完善、理念科学性不足、调查监测体系待加强等。建议设立国家湿地生态修复大科学计划,聚焦湿地生态系统中的土壤、水文条件等关键问题,建设全国湿地监测网络,建立综合调查、实时监测、及时预警、动态调整的湿地生态修复工作模式。

复发性流产动物模型特点评价与应用分析

目的总结目前国内外复发性流产(recurrent spontaneous abortion,RSA)动物模型的特点并进行评价,为RSA模型的标准化制备提供参考和指导。方法在中国知网、万方、维普、PubMed、Web of Science数据库中以“复发性流产”等和“动物模型”为并列主题词,检索建库至2024年1月20日的RSA动物实验性文献,共收集相关文献1411篇。从RSA动物模型构建方法及要素、RSA动物模型的造模过程及结果评定、RSA动物模型用于药理药效学研究等方面进行总结,并建立Excel表进行系统分析和讨论。结果筛选后共获得符合标准的实验性研究文献138篇。构建RSA动物模型时,西医动物模型中,免疫型模型最为广泛(96.92%),且以Clark模型为主(92.31%);中医模型中,肾虚-黄体抑制-病证结合型占70.00%,肾虚血瘀型占20.00%,虚热证型占10.00%。大部分动物周龄选择在6~8周龄(33.86%)和8周龄(32.28%)。动物合笼时间多选在合笼日18∶00。81.03%的文献仅合笼后次日对动物有无形成阴栓进行1次检查,几乎均在次日上午检查,具体时间8∶00排名靠前(17.02%)。最常用的受试药物给药周期是妊娠后连续灌胃14 d。受试药种类中,西药受试药以蛋白类药物为主(29.17%),中药受试药以中药汤剂为主(81.11%)。指标检测方法多为肉眼胚胎观察(22.54%)、蛋白质印迹(15.96%)、PCR(13.58%)、ELISA(12.91%)、苏木精-伊红(hematoxylin and eosin,HE)染色(10.80%)和免疫组织化学(9.39%)等。结论由于RSA病因繁杂,针对不同病因应构建相应的动物模型。西医模型构建时多选用Clark模型,中医模型构建时以肾虚-黄体抑制-病症结合模型为主。RSA动物模型在相关研究中应用广泛,但需要加强系统性评价。

国外白氢勘查进展及对中国的启示

氢能被认为是清洁能源的天花板,在能源领域将发挥越来越重要的作用。现阶段,氢能仅被视为一种二次能源,不具备大规模、稳定开发的特点,而且绝大多数氢能制备来自化石能源,排放大量温室气体,与清洁能源的目的相背离。由于过度依赖化石能源带来的环境问题日益突出,对地质氢(白氢)的研究得到了越来越多的重视。随着研究的深入,目前世界范围内已有百余处高含量(>10%)白氢报道,尤其是法国东北部洛林盆地白氢矿床的发现,据估算,该矿床氢气资源量在6×10^(6)~2.5×10^(8) t之间。白氢被认为是应对气候危机的关键能源。基于前人的大量研究,介绍了氢能来源分类,对比分析了白氢与工艺制氢相比,具有环保零碳、生产成本极低、可再生三大天然优势。依据国际上白氢的研究进展,分析认为地球拥有一套完备的产氢机制。相关研究表明,高含量白氢广泛分布在裂谷、板块俯冲带、前寒武纪结晶基底等区域,白氢的资源前景和应用前景广阔,美欧等国家正加紧布局白氢勘查。中国也具备白氢矿床发育的地质条件,然而与欧美等国家相比,中国白氢研究工作有待提升,基于此,对中国白氢地质工作提出3点建议:启动松辽盆地和柴达木盆地白氢调查试点,加强综合研究和理论技术研发,建设高素质的白氢人才队伍。

固结磨料小工具头修形抛光钛合金叶片试验研究

为了提高非均匀余量钛合金叶片的表面质量及轮廓精度,提出基于固结磨料小工具技术的钛合金叶片修形与抛光一体化的新方法,根据叶片加工的理论轨迹点与实际测量点之间的空间相对位置关系得到钛合金叶片的加工余量分布情况。基于确定性抛光原理创建叶片表面定量去除模型,在机器人恒力抛光平台上进行钛合金叶片修形抛光试验。试验结果表明:钛合金叶片叶盆的平均粗糙度从起始的0.924μm下降到0.225μm,叶背的平均粗糙度从起始的0.984μm下降到0.249μm,均达到了小于0.4μm的加工要求;叶片表面原有的凹坑和划痕被有效去除,加工后表面没有明显的缺陷,纹理致密均匀;抛光后的叶片轮廓度误差小于叶片所允许的-0.05~0.05 mm误差范围。从而验证了固结磨料小工具头修形抛光非均匀余量钛合金叶片的可行性,为航空发动机叶片的修形与抛光的工艺选择提供了参考依据。

“双碳”目标下资源型城市韧性发展

依赖高碳发展模式的资源型城市在绿色低碳转型、实现“双碳”目标过程面临诸多风险。通过提升城市韧性将减排压力转化为城市内部减排动力,更好处理“双碳”目标与高质量发展间的协同关系,是最终实现可持续发展的关键。将城市韧性作为资源型城市应对“双碳”目标的实际响应,通过构建资源型城市韧性评估体系,在量化评估2010—2019年中国30个资源型城市韧性水平的差异基础上,比较了碳排放变化与资源型城市韧性二者间变化关系,主要结果如下:①2010—2019年中国30个资源型城市韧性水平均有提升,但差距在不断扩大;在空间演变方面,资源型城市韧性水平整体呈现东部高、西部低的特征,2013年之后的表现更明显;从城市内部韧性系统看,经济韧性与生态韧性的协调度较高,为“双碳”目标下资源型城市韧性提升的良好基础;②资源型城市韧性与碳排放的比较研究表明,二者绝对值变化趋势均呈上升状态,增长速率呈现先下降、后上升的趋势,虽然尚未实现“碳达峰”,但城市韧性的增加速率远高于碳排放增速,城市韧性有望成为应对气候变化、实现“双碳”目标的重要手段。基于上述内容,提出构建“双碳”目标下资源型城市韧性评估体系与保障政策体系建设相关建议。

托里消毒散调控TLR4/Myd88/NF-κB通路和NLRP3炎性小体抑制对5-Fu所致的CID小鼠肠道损伤研究

[目的]化疗相关性腹泻(CID)是5-氟尿嘧啶(5-Fu)治疗最常见的不良反应。本研究旨在研究托里消毒散对CID的潜在保护作用,并探讨其可能的机制。[方法]将5-Fu致CID模型小鼠随机分为对照组、空白组、CID模型组、阳性药物(洛哌丁胺)组、托里消毒散-散低剂量组、托里消毒散-中剂量组和托里消毒散-高剂量组。评估各组小鼠腹泻程度、肿瘤生长、肠屏障损伤、肠道炎症和Toll样受体4(TLR4)/骨髓分化主要反应蛋白88(Myd88)/核因子κB(NF-κB)通路活性和NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎性小体活化水平。[结果]研究表明,托里消毒散能明显抑制5-Fu诱导的CID小鼠腹泻和肿瘤生长。苏木精-伊红(HE)染色结果显示,与CID模型组相比,托里消毒散能改善5-Fu诱导的CID小鼠肠黏膜损伤。此外,与CID模型组相比,托里消毒散导致CID小鼠肠道内炎症因子白细胞介素(IL)-1β、IL-8、IL-6以及肿瘤坏死因子(TNF)-α的表达降低,NLRP3水平也明显下降。[结论]托里消毒散通过抑制CID小鼠肠道TLR4/Myd88/NF-κB通路活性和NLRP3炎性小体活化水平减轻5-Fu所致CID小鼠的肠道损伤,为CID治疗提供了一种新的方法。

基于生命周期评价的FFU碳足迹分析

碳足迹作为评估产品碳排放的量化指标,已成为低碳经济产业中重要的考量因素。风机过滤单元(FFU)由于应用范围广、能耗占比大等特点,其碳足迹研究具有重要意义。基于生命周期评价方法(LCA),依据碳足迹国际标准PAS2050的“从摇篮到大门”模型,研究FFU全生命周期内的碳足迹。基于使用运行阶段不同能耗预测模型的计算分析,一台FFU全生命周期内碳足迹为5376.6kgCO_(2)e或6873.7kgCO_(2)e。其中,运行阶段碳排放占比96%以上。因此,降低运行阶段的能耗是降低FFU全生命周期碳足迹的主要措施,这对FFU的使用运行环境、高效/超高效空气过滤器的动态性能、FFU综合性能提出了要求。

城市地质安全风险评价理念发展与启示

近年来,随着中国城镇化程度逐步提高,城市地质安全风险评价日益受到重视。全球气候变化,粗放的城镇化方式以及多重灾害的交互作用使国内外城市地质安全风险面临更加复杂的形势;相应地,对城市地质安全风险评价理念和技术也取得了重要进展。国际社会经历了从灾害治理到灾害风险治理的转变过程,并逐渐意识到系统性多重灾害风险在城市地质安全评价中的作用;进一步提出了基于生态系统的减少灾害风险的治理理念和方法,同时开发了更加全面的数字产品。本文据此提出,中国要加强城市多重灾害调查和系统性地质安全风险的研究;深刻理解基于生态系统的减少灾害风险理念,提高治理成效;积极探索多重灾害情景下的治理措施;并提高开发数字产品的能力。

小剂量泼尼松片单用及联合顽痹康丸对风湿性多肌痛患者疼痛症状及血清炎症因子水平的影响比较

目的探究小剂量泼尼松片单用及联合顽痹康丸对风湿性多肌痛患者疼痛症状及血清炎症因子水平的影响,为中药制剂治疗风湿性多肌痛提供理论依据。方法选择2020年7月-2023年12月本院收治的67例风湿性多肌痛患者为研究对象,随机数表法分为对照组(小剂量泼尼松片单用)及观察组(小剂量泼尼松片联合顽痹康丸治疗)两组,观察组3例、对照组2例未能坚持完成治疗,予以剔除。最终观察组30例,对照组32例。比较两组疗效,治疗前、治疗后视觉模拟疼痛评分(VAS)、上肢失举度、激素用量、血常规、尿常规、肝肾功能及血沉(ESR)、C-反应蛋白(CRP)、白介素-6(IL-6)变化,对比两组不良反应及复发率。结果治疗前、治疗4周后、治疗8周后、治疗12周后对照组、观察组VAS评分、上肢失举度、ESR、CRP、IL-6比较存在明显的交互、组间和时间差异(P<0.05);治疗4周后、治疗8周后、治疗12周后观察组均低于对照组(P<0.05)。治疗8周后、12周后观察组激素用量较对照组明显低(P<0.05)。治疗前、治疗4周后两组血小板计数、血红蛋白、谷丙转氨酶、血肌酐、尿素氮比较,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后观察组不良反应总发生率、治疗后半年复发略低于对照组(P>0.05)。结论小剂量泼泥松片联合顽痹康丸治疗风湿性多肌痛可提高患者治疗效果,有效缓解患者疼痛症状、抑制机体炎症反应,减少治疗后患者激素用量,安全性高。

西秦岭大桥金矿区晚三叠世岩浆活动--锆石U-Pb定年及Lu-Hf同位素证据

西秦岭是中国金矿的重要集中区之一。该区大桥金矿近年已达到超大型规模。最新矿床成因研究认为，成矿可能与矿区岩浆活动有关。矿区采集的4个花岗闪长岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测试结果主要集中于228Ma、206Ma两组，对应于晚三叠世。相应的Hf同位素组成基本相似，也可分为2个单元。εH（ft）主体分布在-8~0之间，TDM2主体为1300~1900Ma，推测壳源源区为古—中元古代古老地壳岩石，岩浆主要来源于下地壳古老物质重熔，成岩过程可能有少量地幔组分的参与。结合稀土和微量元素研究结果，认为矿区存在2期印支晚期岩浆活动。大桥金矿可能为西秦岭地区印支晚期晚三叠世区域岩浆活动引发成矿作用的产物。

S-on-1测量方式下薄膜激光损伤的累积效应

为了研究薄膜激光损伤机理及影响因素,基于平顶光束辐照测量的原理,采用1064nm的Nd∶YAG激光器,对电子束热蒸发方式镀制的Hf O2薄膜在重复频率激光作用下损伤的累积效应进行了理论分析和实验验证。运用损伤阈值的测量原理,分析了1-on-1和S-on-1两种测量方式的特点,并分别开展了测量实验。采用二分法查找辐照激光能量,每个能量密度辐照20个测试点,应用零几率损伤阈值和最小二乘法拟合确定测量结果。结果表明,对同种薄膜,1-on-1测量方式测得的损伤阈值为15.75J/cm^2,S-on-1测量方式测得的损伤阈值为11.90J/cm^2;从损伤阈值与损伤形貌两方面的对比表明,S-on-1测量方式体现了典型的累积效应。此结果对深入研究薄膜激光损伤的机理和影响因素具有重要意义。

高纯石英全球资源现状与我国发展建议

高纯石英因其产品具有耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高度绝缘性和透光性等优异的物理化学性质,广泛应用于光伏、电子信息、光通讯和电光源等高新技术产业,在战略性新兴产业中具有重要地位和作用。由于生产原料的特殊性和技术保密等原因,高纯石英的生产和出口高度集中在世界少数国家和企业。我国高纯石英对外依存度高,进口量远大于出口量,目前国内能够生产高纯石英的矿床极少。为确保战略新兴产业发展,保障高纯石英资源安全,建议将高纯石英列入关键矿产目录清单,对现有地质资料进行有针对性的梳理,加强与花岗伟晶岩型矿床对比研究,尽快建立高纯石英分级分类标准评价体系。

全球页岩油资源分布与开发现状

我国页岩油资源丰富,但勘探开发起步晚,针对全球主要国家页岩油资源分布与开发现状进行系统研究,对我国开发页岩油具有重要的借鉴意义。本文针对全球主要页岩油生产国如美国、加拿大、俄罗斯等开展系统研究,总结各个国家的资源分布和勘探开发现状,研究了各国页岩油成功开发的技术手段和鼓励政策,并与我国进行对比,进而提出我国页岩油开发建议。

铂资源现状与需求趋势

近年来,世界氢燃料电池汽车快速发展,对铂金属的需求量逐年增大。铂金属是我国亟需且紧缺的矿种之一,支撑着众多战略性新兴产业的发展。因此开展对铂金属资源现状与需求趋势研究,对我国资源安全有重要意义。本文对世界铂金属资源的分布、储量、产量、供需数据进行了收集和整理,涉及其主要产地(国)、生产企业、应用领域等,论述了全球与我国铂金属的供需状况。研究表明,未来我国依然是世界铂资源需求大国,预计到2030年,我国铂金属需求量将达到116t,但我国产量较少对外依存度高,且产地主要集中于南非、俄罗斯等国家,亟待加强铂金属储备,拓展境外权益资源并重视铂族金属的二次回收。

银丹心脑通软胶囊联合丹参酮Ⅱ_A磺酸钠治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病不稳定型心绞痛临床研究

目的探讨银丹心脑通软胶囊联合丹参酮Ⅱ_A磺酸钠对冠状动脉粥样硬化性心脏病(简称冠心病)不稳定型心绞痛患者炎症因子和斑块的影响。方法选择2014年1月至2017年1月在医院就诊的冠心病不稳定型心绞痛患者179例,随机分为对照组(90例)和观察组(89例)。对照组患者给予基础治疗,同时给予丹参酮Ⅱ_A磺酸钠注射液50 mg,加入0.9%氯化钠注射液250 mL,每日1次,静脉滴注。观察组患者在对照组基础上加用银丹心脑通软胶囊(3粒/次,每日3次)口服。均治疗2周。结果观察组总有效率为83.15%,高于对照组的66.67%(P<0.05);治疗后,两组患者颈动脉内-中膜厚度、颈动脉粥样硬化斑块最大长度、颈动脉粥样硬化斑块最大厚度、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α、C反应蛋白及转化生长因子β_1均较治疗前显著降低(P<0.05),且观察组均较对照组降低明显(P<0.05);两组患者不良反应发生率比较无明显差异(P>0.05)。结论银丹心脑通软胶囊联合丹参酮Ⅱ_A磺酸钠治疗冠心病不稳定型心绞痛疗效显著,能显著改善动脉粥样硬化程度,减轻因粥样硬化导致的炎症状态,不良反应少。

我国能源资源现状与发展趋势

基于权威数据,开展中国能源现状及发展趋势研究。系统分析研究了世界能源现状,针对石油、天然气、煤炭、核能、可再生能源分别展开论述;在此基础上,着眼国内,立足中国能源资源禀赋,分析中国各类能源资源的储量、产量和消费现状,合理预测了中国能源发展趋势,指出了我国能源发展存在的问题,相应提出了几点建议。

胰肾联合移植术后病人生活质量现状及影响因素分析

目的:调查胰肾联合移植(SPKT)术后病人生活质量现状,并分析其影响因素。方法:选取2019年1月-2020年2月在广东省某三级甲等医院接受SPKT且出院后接受随访的108例SPKT术后病人作为研究对象,采用自编的一般资料调查表、简明健康状况量表(SF-36)进行横断面调查。结果:SPKT术后病人SF-36中的生理功能、生理职能、总体健康及社会功能维度得分低于我国常模,但高于我国糖尿病肾病透析病人和国外SPKT手术病人等待者(P<0.05)。多元线性逐步回归分析结果显示,进入躯体方面回归方程的是SPKT术后时长、经济负担、照顾者(P<0.05);进入心理方面回归方程的是SPKT术后时长、经济负担(P<0.05)。结论:SPKT可以在一定程度上改善病人生活质量,其生活质量受SPKT术后时长、经济负担、照顾者等因素影响,护士应基于可干预因素,针对性地采取护理措施以改善SPKT术后病人的生活质量。