深海重要矿产资源开发研究进展

深海蕴藏了丰富的能源与矿产资源,包括多金属结核、多金属硫化物、富钴结壳、深海稀土、天然气水合物等,是人类社会未来可持续发展的重要储备。当前,社会迅猛发展对能源和关键矿产资源的需求持续增长,引发了又一轮深海矿产资源开发热潮。全球范围内,已发现的深海矿产资源主要集中于太平洋、大西洋和印度洋的国际海底区域,以及沿海国家专属经济区内的海底。与陆地矿床相比,深海矿床具有品位高、种类多、开采地点远离居民生活区、且易于运输转移的优势,但采矿又势必会影响海洋生物生存环境,破坏深海生态系统稳定性。如不加强对环境影响的评估和开采技术的研究,并制定相关的法律法规,未来的深海采矿对海洋环境的破坏将无法估量。鉴于此,本文从深海典型矿产资源开采现状、开采技术研究进展以及对深海生态系统影响等方面进行了系统梳理,并对相关制约因素进行了讨论并提出合理性建议,以期为未来深海采矿技术方案的制定提供有益借鉴。

脊柱微调手法对产后腰椎-骨盆复合体疼痛的疗效及对腰椎骨盆参数影响研究

目的探讨脊柱微调手法治疗产后腰椎-骨盆复合体疼痛的临床疗效及对腰椎前凸曲度(LL)和骨盆入射角度(PI)的调整作用,为产后腰椎-骨盆复合体疼痛的治疗提供理论依据。方法选取2022年7月—2023年7月在上海市杨浦区中医医院推拿科和上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院推拿科门诊治疗的产后腰椎-骨盆复合体疼痛患者共82例,随机分为对照组和治疗组,每组41例。对照组采用传统理筋推拿手法,治疗组采用脊柱微调手法治疗,两组疗程均为8周,观察临床疗效,比较两组患者的疼痛数字评分法(NRS)、Oswestry功能障碍指数(ODI)、LL和PI在治疗前后组间与组内的变化。结果治疗组总有效率为95.12%,对照组总有效率为75.60%,治疗组优于对照组(P<0.05)。治疗后,两组NRS评分、ODI评分较治疗前均有下降,且治疗组优于对照组(P<0.05)。治疗后,两组LL和PI测量较治疗前均无明显变化,治疗组与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论脊柱微调手法能有效减轻患者疼痛、提升日常活动功能,但对腰椎曲度、骨盆入射角未产生移位影响,安全性高。

基于关节空间位形优选的稳定平台运动学标定

船舶姿态稳定平台装载作业时,其作业精度必须要满足工程实际的需要.传统的方法难以建立包含全部误差源的误差模型,因而针对3-UPS&S姿态稳定平台的运动学标定问题,从关节空间的角度切入,建立了基于驱动关节等效误差的模型,并开展了基于关节空间的位形优选工作.首先,使用伪误差理论建立了驱动关节等效误差模型,其将稳定平台工作空间各维度相互耦合的姿态误差解耦并转化为关节空间等效驱动关节误差,并借助4阶幂多项式将后者描述为随位形变化的函数,从而构建了稳定平台整机误差辨识模型.其次,采用三坐标测量臂制定姿态误差测量方案,建立可解耦至关节空间的参数辨识方法,并开展离线辨识和误差实时在线补偿.在解耦至关节空间参数辨识的基础上,着重研究如何在关节空间中开展测量位形优选工作,以提升平台的姿态补偿精度.通过对各驱动杆离散化处理获得稳定平台的可达工作范围,而后基于残差分析理论定义了位形优选指标,并采用Exchange-Add-Exchange算法对位形优选的约束问题进行优化分析,利用计算机开展仿真实验获取了最佳测量位形.最后,根据测量方案,采用三坐标测量臂获取样机姿态误差数据并开展误差补偿实验,验证所提方法的正确性和有效性.实验结果表明,稳定平台的姿态体积精度由标定前的0.487°降低为0.065°.

非小细胞肺癌癌组织中IFITM1与ETAR的表达及与临床病理参数和预后的关系

目的 探讨非小细胞肺癌(NSCLC)癌组织中干扰素诱导跨膜蛋白-1(IFITM1)与内皮素A受体(ETAR)的表达及与临床病理参数和预后的关系。方法 收集2021年3月至2023年3月湖州市第一人民医院收治的NSCLC患者60例,采用实时定量逆转录PCR法检测患者癌组织和癌旁组织中IFITM1和ETAR蛋白及mRNA水平,并分析其与临床病理参数和预后的关系。结果 癌组织IFITM1蛋白和mRNA水平均较癌旁组织高(均P <0.05)。不同分化程度、TNM分期和淋巴转移患者IFITM1 mRNA表达水平差异均有统计学意义(均P<0.05)。低IFITM1水平组无病生存率高于高IFITM1水平组(P <0.05)。TNM分期Ⅲ期、高IFITM1 mRNA水平均为影响NSCLC患者预后的独立危险因素(均P <0.05)。结论 IFITM1 mRNA水平会随着NSCLC患者分化程度的降低、TNM分期升高和淋巴转移而升高,且IFITM1 mRNA水平升高为影响NSCLC患者预后的独立危险因素。

煤矿短距离供电线路防越级异常机械跳闸自动检测方法

为避免煤矿供电出现重大事故,确保供电线路安全,提出了煤矿短距离供电线路防越级异常机械跳闸自动检测方法。采用迭代法对观察到的时间序列供电线路数据预处理,剔除其噪声点,获得预处理后的供电线路拟合数据。利用余弦相似性,计算2个供电线路矢量在方向上度量特征之间的异常关联性,得到最终的特征子集,实现对机械跳闸的异常特征提取。将提取到的特征值作为变量,输入到建立的防越级机械跳闸自动检测模型中,计算设备状态量集合和目标函数,完成异常跳闸检测。实验结果表明,所提方法能准确检测出煤矿短距离供电线路防越级异常机械跳闸,及时作出应对措施,保证电力安全稳定运行。

冲绳海槽海底冷泉-热液系统相互作用

热液和冷泉活动是现代深海环境中两个重要的极端系统,它们均是岩石圈与外部圈层之间进行物质、能量转移和交换的重要途径,它们之间既有显著差异,但也存在很多相似点。一系列调查研究表明,在某些特殊构造单元,热液和冷泉活动可能并不是彼此孤立的,而是在构造地质、生物生态和元素循环上存在某种相互作用或耦合关系。冲绳海槽作为西太平洋一个典型的弧后盆地,发育了繁盛的热液和冷泉活动,是研究这两个海底极端系统相互影响机制的天然实验室。在大量文献调研和野外精细探测结果的基础上,分析了冲绳海槽内相互毗邻的冷泉和热液之间的物质扩散过程及生物地球化学作用,初步建立了两个极端系统内两种不同流体相互作用的概念模型,认识到未来如对两个深海极端环境共生区构造发育特征、地层流体演化、生物群落以及矿物元素组成进行系统分析,将有助于建立更加完善的冷泉-热液两个系统在物质和能量上的耦合关系模型,同时也有助于揭示它们在生物生态之间的沟通融合规律,最终可建立盆地尺度上热液-冷泉区相互作用模式,从而加深对西太平洋甚至全球范围内冷泉-热液两个极端环境系统甚至“流体-固体”耦合的规律性认识。

肌肉加载下腰椎间盘突出的有限元研究

目的通过观察腰椎间盘突出症(lumbar disc herniation,LDH)患者肌肉加载下腰椎有限元模型的应力变化,探讨LDH患者肌肉功能对结构应力的影响。方法选取正常志愿者、LDH患者各1名,采集CT数据建立相应的正常、LDH腰椎-骨盆三维有限元模型,同时采集其步态数据驱动Any Body仿真肌骨模型,得到附着在腰椎骨盆周围肌肉的肌力及髋关节力作为加载条件,分别进行自身加载和正常模型加载LDH肌肉力,比较两种加载情况下L4、L5椎间盘及骶髂关节两侧应力变化。结果正常模型加载LDH肌肉力后,自身加载时的双峰曲线消失,代之以异常的单峰曲线,与LDH模型自身加载后的时间-应力曲线变化趋势一致。LDH患者肌肉力加载于正常模型后,L4、L5椎间盘及骶髂关节两侧应力差值较LDH模型自身加载后的应力差值减小。结论LDH患者腰椎骨盆肌肉功能异常会引起腰椎及骶髂关节应力异常,结构失衡本身可导致应力失衡,而肌肉作为动力因素是导致结构动态应力异常的重要原因,由此可导致关节运动模式的异常。临床治疗LDH要重视对周围肌肉功能失衡的评估。

煤矿无轨胶轮车智能调度管理技术研究与应用

针对煤矿无轨胶轮车辅助运输系统在提升矿井生产效率的同时,给煤矿带来的无轨胶轮车无序运行、高能耗及环境污染、运输安全等问题,提出了采用多系统融合技术将煤矿井下无轨胶轮车运行相关有效数据充分筛选,研究采用高精度定位技术实现车辆30 cm高精度定位,通过交通信号、视频图像、位置信息等关联数据采集分析处理和车辆运行流程全数字化管控,实现井下无轨胶轮车日常运行网上及移动端申请、车辆运行无人化自动调配、车辆数据统计分析、人员乘用及物料运输车辆全面数字化、智能化管控。结果表明:通过无轨胶轮车辅助运输系统的全数字化管控的研究及应用,大幅提升了煤矿井下无轨胶轮车辅助运输效能,提高统一指挥调度和信息共享水平,实现煤矿无轨胶轮车调度管理的智能化。

同型半胱氨酸水平与急性心肌梗死经皮冠脉介入治疗术中再灌注心律失常相关性研究

目的探讨血同型半胱氨酸水平与急性心肌梗死患者经皮冠状动脉介入治疗(PCI)术中再灌注心律失常的相关性。方法纳入158例急性心肌梗死行急诊PCI的患者,根据术中是否发生再灌注心律失常分为心律失常组78例和对照组80例,检测其血清肌酐、尿酸、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高敏C反应蛋白、空腹血糖及同型半胱氨酸水平,运用Pearson法分析各项指标与再灌注心律失常的相关性。结果心律失常组同型半胱氨酸水平高于对照组(P<0.01)。所有患者中,同型半胱氨酸水平与急诊PCI术中再灌注心律失常呈正相关(r=0.437,P<0.01)。ROC曲线下面积为0.751,95%可信区间为(0.676,0.826),计算Youden指数为0.39,根据Youden指数确定该研究资料中同型半胱氨酸预测再灌注心律失常最佳截点为12.4μmol·L-1(灵敏度72%,特异性67%)。结论同型半胱氨酸水平与急性心肌梗死PCI术中再灌注心律失常呈正相关,提示同型半胱氨酸水平是急性心肌梗死PCI术中再灌注心律失常的危险因素。当患者血同型半胱氨酸水平高于12.4μmol·L-1时,术中再灌注心律失常发生率明显增加。

银屑病从血论治调节T淋巴细胞研究进展

银屑病是一种目前发病机制仍不明确的慢性炎症性皮肤病。辅助性T (T helper,Th)细胞和调节性T(regulatory T,Treg)细胞的活化失衡,特别是Th1与Th17相关细胞因子的过度表达,诱导银屑病患者表皮角质形成细胞过度增殖。在中医传统理论"从血论治"的思想指导下,清热解毒、凉血活血类中药在改善银屑病患者病情方面发挥了非常重要的作用。本文就中医药通过影响T淋巴细胞免疫功能治疗银屑病的相关研究做一综述。

规范抗凝对心房颤动住院患者预后的影响

目的:探讨既往规范抗凝与未规范抗凝治疗的心房颤动(房颤)患者住院期间发生全因死亡、卒中和出血的风险。方法:回顾性分析我院2008年9月至2018年12月的房颤住院患者5526例,依据住院记录、病程记录和出院诊断确认结局,包括任何出血、大出血、小出血、胃出血、卒中和死亡。进行单变量和多变量Logistic回归分析探索住院期间终点事件的发生风险。结果:1480例(22.78%)患者采用规范抗凝治疗,其住院期间的卒中发生风险低于未规范抗凝治疗的患者[优势比(odds ratio,OR)=0.68,95%置信区间(confidence interval,CI):0.50~0.92,P=0.01]。但是发生任何出血、大出血、小出血、胃出血和全因死亡的风险与未规范抗凝的患者相似。结论:规范抗凝降低了卒中的风险,且不会增加任何出血、大出血、小出血、胃出血和全因死亡的风险。

巴伦支海西南部天然气水合物形成与分解影响因素

北极海域赋存丰富的油气和天然气水合物资源,也是全球环境变化的一个重要窗口,北极巴伦支海西南部陆架已发现大量天然气水合物赋存的识别标志,笔者综述了巴伦支海西南部海域陆架区水合物形成的条件和已发现的天然气水合物分布情况和泄漏特征,总结影响巴伦支海西南陆架区天然气水合物形成和分解的各项因素,评价北极巴伦支海西南部天然气水合物资源前景。掌握北极巴伦支海及其周边区域的水合物资源情况是提升中国在北极事务话语权的必要内容之一,北极海域水合物动态变化对于全球气候变化具有十分重要的指导意义;这类极地低温海域水合物流体聚集和运移特征十分特殊,对丰富水合物成藏研究有重要的理论意义。

供水管线综合监管“一张图”平台的设计与实现

为了解决同煤集团供水管网智能化管理面临的问题,文中提出了供水管网“一张图”平台的设计思路,对“一张图”平台涉及的数据标准规范、供水管线及业务数据协同更新、地图服务发布与共享应用等关键问题进行了分析与研究,形成了适用于同煤集团当前供水管线业务管理的“一张图”解决方案,开发了供水管线综合监管系统,应用效果显著。

南海某工区多站地磁日变改正值推算

日变改正是海洋磁测数据预处理比较重要的一个步骤,改正效果对处理后数据精度影响较大。受台站距离工区较远等因素影响,单一台站日变数据改正效果欠佳。选取存在此类问题的南海某工区实测磁力数据,引进纬差加权法,由多台站数据推算工区内某纬度处日变数据,并根据改正后交点差分布,分区块使用不同台站数据进行改正,结果发现,在一定程度上改善了日变改正效果,处理后的数据精度有所提升。

载脂蛋白A-1及高密度脂蛋白在冠心病中作用的比较

目的:评估载脂蛋白(Apo A-1)在冠心病(CAD)中的作用及其与传统高密度脂蛋白(HDL)的比较。方法:将262名冠状动脉造影证实的CAD患者与193名造影证实无CAD患者的血清生物标志物进行比较。结果:对照组血浆Apo A-1水平为(1.25±0.18) g/L,CAD组为(1.01±0.18) g/L。对照组血清HDL水平为(1.05±0.29) mmol/L,CAD组为(0.97±0.27) mmol/L。差异均有统计学意义(P<0.01)。CAD组大部分Apo A-1处于异常范围(63%),对照组仅有12%异常,CAD组HDL有55%异常,而对照组中48%异常。Apo A-1检测CAD的灵敏度为63%,而HDL为55%。Apo A-1检测CAD的特异度为88%,而HDL则为52%。绘制ROC曲线时,Apo A-1比HDL具有更大的曲线下面积。结论:Apo A-1作为CAD的预测指标可能比HDL更敏感,但其血清水平及临床应用需要进一步研究。

不结球白菜BcSERK1基因的克隆及表达分析

[目的]本文旨在研究不结球白菜BcSERK1基因及其在胚胎发生中的作用。[方法]采用同源克隆的方法从不结球白菜‘二桩白’中克隆到BcSERK1基因全长序列,利用生物信息学分析其结构特征,并与其他物种进行氨基酸序列比对和进化分析,同时利用基因枪介导的方法进行亚细胞定位;利用小孢子培养技术研究不结球白菜‘二桩白’和‘四九菜心’小孢子培养出胚情况;采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析BcSERK1基因在2个品种不同组织和在小孢子胚胎发生早期的表达特征。[结果]BcSERK1含有1个1 878 bp开放阅读框,编码625个氨基酸。与其他物种的氨基酸序列比对和系统进化分析结果显示:BcSERK1在进化过程中保守程度较高,与甘蓝型油菜亲缘关系最近。亚细胞定位结果显示:BcSERK1蛋白定位于细胞膜上。游离小孢子培养结果显示:‘二桩白’出胚率较高,每蕾6.67个胚,而‘四九菜心’不出胚。RT-qPCR结果表明:BcSERK1在2个品种不同组织中均有表达,除根外‘四九菜心’的组织中其表达量均低于‘二桩白’;在小孢子胚胎发生早期,BcSERK1基因在‘二桩白’不同培养时间的表达量均高于‘四九菜心’。[结论]BcSERK1蛋白在进化过程中保守性较高,定位于细胞膜上;SERK1基因在2个不结球白菜品种中的差异表达表明该基因对胚胎发生具有重要作用。

海洋沉积物中甲烷代谢微生物的研究进展

甲烷是一种重要的温室气体,深刻影响着全球的气候变化。同时,甲烷还是海底潜在能源—天然气水合物的主要成分。海洋沉积物是甲烷生物转化的一个重要生态区域,产甲烷菌主要利用H_(2)、CO_(2)及简单的有机物(甲醇、甲胺、二甲基硫等)作为底物生成甲烷,产生的甲烷在向上迁移的过程中主要被甲烷厌氧氧化(anaerobic oxidation of methane, AOM)和甲烷好氧氧化(aerobic oxidation of methane,AeOM)消耗,进而大大减少了甲烷向大气的排放量。AeOM主要发生在含氧的沉积物及沉积物-水界面中,由甲烷好氧氧化菌(aerobic methane-oxidizing bacteria, MOB)介导。然而,绝大部分甲烷在穿透缺氧沉积物层之前是被AOM反应消耗,甲烷厌氧氧化古菌(anaerobic methanotrophic archaea,ANME)是主要的参与者,这些功能微生物耦联电子受体SO_(4)^(2-)、NO_(2)^(-)/NO_(3)^(-)或Fe^(3+)和Mn^(4+)将甲烷进行氧化。本文对产甲烷菌和甲烷氧化菌的种类、代谢途径及其在海洋沉积物中的分布特征进行了综述,并在前人工作基础上,对今后海洋生境中甲烷代谢过程的研究进行了展望,以期为进一步开展海洋环境中甲烷的生物转化过程及元素耦合的研究提供理论依据。

海底泥火山的甲烷迁移与转化及其对海洋碳输入的影响

海底通过泥火山释放的富甲烷流体是海洋甚至大气重要的碳源之一,对该系统内甲烷迁移与转化过程开展研究,有助于精确估算其碳排放总量。系统调研了国内外文献,认识到泥火山的碳排放具有强烈的时、空变化特征。在时间上,甲烷的排放主要发生在泥火山的喷发期和平静期,而在其消亡之后只出现微量的渗漏;在空间上,一个单独的泥火山中心、翼部和外缘分别发育强甲烷气泡泄漏、中等强度富甲烷和溶解无机碳(DIC)的流体泄漏以及大面积的DIC微渗漏;甲烷厌氧氧化和碳酸盐岩沉淀作用在翼部最强,对碳排放的拦截最有效,而在中心和外缘均较慢。全球陆坡和深水盆地沉积物通过泥火山向上释放的深部来源的甲烷通量为0.02 Pg C·a−1,这些碳可能引发海水缺氧、酸化和影响海-气交换通量,从而在千年尺度甚至更短时间内影响海洋吸收大气二氧化碳的能力。将来需要进一步对海底泥火山的发育数目和喷发周期进行统计,对不同类型的泥火山开展精细调查,以准确评估沉积物中自下而上的碳排放对海洋碳循环的影响,完善全球碳循环模式。

碳酸盐晶格硫研究进展

碳酸盐晶格硫(CAS)是古环境恢复的重要手段之一,它系指在碳酸盐成岩过程中微量的硫酸盐离子取代碳酸盐离子并保存在晶格中的硫酸盐。CAS对矿物沉淀发生时的海水硫酸根的氧、硫同位素组成、硫酸盐浓度和当时古环境的氧化还原状态都有很好的保存和记录作用,因此引发了对其持续关注,并开展了一系列卓有成效的研究。本文综述了CAS当前的研究进展,主要从前处理方法、影响因素、同位素组成和古环境恢复等重点问题来探讨CAS的成因和CAS对不同沉积环境的恢复应用,并展望了需要进一步研究的几点研究方向,希望借此能引起广大研究者的兴趣和重视。

现代海洋甲烷循环过程观测及研究进展

当前出于对全球气候变化的担心以及获取能源资源的需求,甲烷日渐成为人类社会关注的焦点。海洋中聚集了巨量的天然气水合物,存在与甲烷有关的多种重要生化作用,支持了海底繁盛的化能自养合成生物群落,有效调节了进入大气的甲烷通量,在全球碳循环中的地位无可替代。同时,因天然气水合物动态活动造成的甲烷泄漏是岩石圈向外部圈层进行物质和能量输送的重要途径,对海洋环境有着深远影响。系统介绍了现代海底甲烷泄漏的地质控制因素、沉积物和水体对富甲烷流体的消耗、海洋甲烷循环模拟研究以及全球典型海域甲烷观测及相关研究成果,最后指出了海洋甲烷循环研究发展趋势。综合考虑了环境、生物和技术因素对海洋甲烷循环的影响和限制,从一个地质工作者的视角对阶段成果和存在问题进行审视,并提出了自己的思考,借此引发全社会对与甲烷有关的重大科学问题及海洋观测技术的重视与支持。