元地球与数字孪生:思想突破、技术变革与范式转换

数字孪生在航天、工业制造领域已应用了20多年,但引入海洋科学还是首次。通过数字孪生技术,实现真实地球与虚拟地球的融合,构建一个真实地球与数字地球的虚实共同体,这里称为“元地球”。本文介绍了元地球与早期提出的数字地球、虚拟地球、玻璃地球、智慧地球的本质区别,进而突出元地球理念或思想上的巨大突破。基于现今元宇宙BIGANT技术体系,构架跨越地球各圈层的实时、全天候、立体观测感知系统,打通地球系统各圈层动力学模拟隔阂,实现超越现今地球,再现深时地球,实现时空穿越,从而集数字地球、虚拟地球、玻璃地球、智慧地球、现今地球、深时地球的特性于一个共同体,这个深时的虚实共同体就是元地球。这一理念必将催生新的技术范式变革,进而超越现实地球、虚拟地球,开启人类认识地球、探测地球、开发地球的全新方式。在实现研究范式转换的同时,推动元地球的多场景应用,这也必将催生未来的万亿新产业。

外源褪黑素对低温逆境下三角梅生理特性和细胞壁组分的影响

【目的】研究褪黑素对低温逆境下三角梅生理生化及细胞壁组分的调控作用,为缓解低温对三角梅生长造成的不利影响提供理论依据。【方法】以不同耐冷性的3个三角梅品种安格斯、口红、变色龙为供试材料,在4℃低温下对三角梅植株叶面施加不同浓度(0、50、100、150μmol·L^(-1))的外源褪黑素,测定各处理组生长0、7、14、21 d的叶面积、叶绿素含量、叶绿素荧光参数[PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、表观电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(qN)]、抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]活性、膜脂过氧化产物[超氧阴离子(O2-)产生速率、过氧化氢(H_(2)O_(2))含量]、渗透调节物质[可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)]含量、细胞壁组分[螯合型果胶(CSP)、碱溶性果胶(SSP)、半纤维素(HC)和纤维素(CE)]含量。【结果】低温逆境下三角梅的正常生长发育受阻,叶绿素荧光参数失衡,膜脂过氧化加剧,细胞壁组分受到影响。而施加100μmol·L^(-1)的褪黑素能够有效地提升三角梅的生理活性,改善植株萎蔫程度,Fv/Fm与ETR降幅减小;抗氧化酶活性显著增加,强耐冷型品种安格斯较于0 d的SOD、POD、CAT最大可增加96.45%、104.35%、73.11%;H_(2)O_(2)含量、O2-生成速率对比同周期MT0最多下降21.07%、26.85%;细胞壁组分中CSP、SSP上升幅度增加,较于0 d最多可上涨22.55%、43.08%。【结论】明确了外源褪黑素在生理特性方面对不同品种三角梅冷害的调控作用,外源施加适宜浓度的褪黑素可以有效缓解低温对三角梅生长的抑制,减轻光系统损伤,增强抗氧化酶活性,减缓膜脂氧化,并调节细胞壁各组分含量以维持其结构整体稳定,从而降低低温伤害,为探索褪黑素对冷害下植物的调控作用提供新思路。

用于食品智能包装的时间温度指示器的开发与性能测试研究进展

时间温度指示器(time-temperature indicator, TTI)作为实时监测食品温度历史的有效工具,在确保食品质量安全、减少食品浪费方面具有广阔的前景。当前已形成了物理型、化学型、生物型和复合型等多种类型的TTI用于食品智能包装,产品应用于海鲜、肉制品、乳制品和果蔬等不同类型食品。本文研究总结了近年来国内外TTI的开发及商业化应用情况,重点对纳米型、微生物型、酶型、美拉德型4种TTI的工作原理和研究进展进行了综述,同时梳理分析了TTI与食品的匹配性原则、变温环境下产品适用性、可靠性测试方法以及欧盟、美国和韩国等国外法规对TTI的食品安全要求,最后提出了未来TTI发展面临的一些挑战,以期为行业的进一步发展提供参考依据。

文化锚定物:中国文化有效传播的路径探索——基于东盟五国青年的实证研究

面向传播对象国受众的高质量内容输出、有效到达和正向且持续性的影响,是我国国际传播力提升的重要目标。对5个东盟国家青年(n=118)的半结构访谈和研究显示,“中国概念”和“中国形象”是中国文化海外传播突显文化特质、标识性特征与内涵定位等议题的重点突破口,“文化锚定物”可看作是中国文化国际传播的有效内容策略,以传播内容为核心的整体性对策和文化锚定物设计五要素是实施的关键。

三部配穴法针刺治疗慢性中心性浆液性脉络膜视网膜病变的临床效果

目的 观察三部配穴法针刺治疗慢性中心性浆液性脉络膜视网膜病变(CSC)的临床效果。方法 将2022年1月至12月于上海市第一人民医院就诊的84例慢性CSC患者按随机数字表法分为对照组(42例)与治疗组(42例),对照组予维生素B1片、肌苷片、三磷酸腺苷二钠片的基础治疗(40 d),治疗组在对照组的基础上联合三部配穴法针刺,隔天针刺1次,共20次(40 d)。比较两组临床疗效,比较两组治疗前后美国国立眼科研究院视功能问卷-25(NEI-VFQ-25)、中医症状证候量表、最佳矫正视力(BCVA)变化。结果 对照组脱落3例,治疗组脱落4例。治疗组临床疗效优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组NEI-VFQ-25评分、BCVA均高于治疗前,且治疗组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,治疗组中医症状证候量表评分低于本组治疗前及对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 三部配穴法针刺联合基础治疗慢性CSC效果显著,具有较高的临床推广及应用价值。

用户偏好-制造商偏好双重视阈下的产品创新机会识别路径研究

精准识别产品创新机会对制造商规避盲目创新风险,持续获取竞争优势至关重要。针对现有产品创新机会识别研究中因视角单一致使制造商价值创造的效率难以最大化,以及识别的创新机会聚焦度不清晰等诸多问题,基于用户偏好制造商偏好双重视阈构建了产品创新机会识别路径。首先,运用结构主题模型从用户在线评论和产品描述文本中分别提取用户偏好及制造商偏好的产品属性主题;其次,基于两类主题之间的相似度进行主题分类以获取具象产品的创新需求;再次,从现有相关专利中提取创新要素并依托多维技术创新地图识别产品创新机会;最后,以老年智能手环靶向开展产品创新机会识别为例,验证了所提路径的可行性。应用结果表明,构建的用户偏好制造商偏好双重视阈下的产品创新机会识别路径能够为制造商高效开展产品创新活动提供可资借鉴的决策理论支持。

国际食品安全文化建设进展分析及对我国的启示

为探索建设适合我国国情的食品安全文化,本文收集整理全球食品安全倡议(GFSI)、世界卫生组织(WHO)、国际食品法典委员会(CAC)及欧盟、澳新、美国、英国等组织和国家开展的食品安全文化建设工作的资料,从食品安全文化的定义、出台的相关政策、建立食品安全文化的重要性、食品安全文化评价原则、应采取的有效措施和评估时使用的工具等方面进行了分析比较,并基于中国传统文化的积淀、传承、城乡食品安全现状,提出了构建中国特色食品安全文化相关建议,希望为构建符合我国国情的食品安全文化提供参考和借鉴。

改良膝上剥脱大隐静脉技术治疗老年症状性下肢静脉曲张的临床效果

目的 探讨改良膝上剥脱大隐静脉主干技术在老年症状性下肢静脉曲张患者治疗中的临床应用价值。方法 选取行手术治疗的老年症状性下肢静脉曲张患者临床病例资料。其中膝上组135例,全肢组106例,比较两组一般资料、手术与并发症情况、随访结果等。结果 两组基线资料差异无统计学意义(P>0.05),手术均由同一组手术医生在局部麻醉下完成,膝上组住院时间、手术时间、术中出血量、切口总长度和数量均显著低于全肢组(P<0.05)。膝上组术后隐神经损伤与皮下血肿发生率显著低于全肢组(P<0.05)。两组术后复发率差异无统计学意义(P>0.05)。两组静脉临床严重程度评分(VCSS)术后显著低于术前,慢性静脉功能不全问卷(CIVIQ)-14术后显著高于术前(P<0.05),术后两组间VCSS、CIVIQ-14评分无明显差异(P>0.05)。随访至24个月膝上组与全肢组慢性静脉疾病诊断分级体系(CEAP-C)临床分级降低≥2级。结论 改良膝上剥脱技术治疗老年症状性下肢静脉曲张的临床效果与传统全肢剥脱无明显差异,同时还具有手术时间短、出血量少、并发症发生率低等特点。

复合技术治疗颈动脉次全闭塞伴远端完全塌陷的疗效分析

目的探讨复合技术治疗颈动脉次全闭塞(carotid artery near-occlusion,CNO)伴远端完全塌陷的疗效。方法回顾性收集中日友好医院2016年1月至2021年1月接受复合技术治疗的45例CNO伴远端完全塌陷患者临床资料,分析其临床特点、影像学检查、治疗及预后情况。结果技术成功率100%。患者术中均未使用转流管,32例使用人工血管补片,2例使用颈外静脉补片,11例未使用补片。29例患者内膜剥脱后颈动脉血运重建满意,未行进一步治疗;16例行普通球囊扩张;均未行支架植入。患者围手术期的主要终点事件发生率为6.66%(3例),包括1例心肌梗死,2例同侧脑卒中,术后高灌注综合征发生率8.88%,无严重颅神经损伤发生。患者术后1年的主要终点事件发生率13.2%(6例),2例发生急性心肌梗死,其中1例死亡;1例术后6个月发生同侧颈内动脉重度狭窄。结论复合技术治疗CNO伴远端完全塌陷可以取得较好的近期疗效。

中远海区域水雷威胁分析

根据布雷作战方在远离大陆港岸依托的较远大陆架和一岛链海区及一岛链以外中远海区域的布雷作战形式,针对海区环境特点对中远海主要水雷威胁区的水雷类型和障碍样式进行分析,可为海上编队中远海对水雷防御需求提供依据,对中远海反水雷能力建设具有重要意义。

工作专班:一种中国式新型议事协调机构

依托于现代社会出现的传统科层制存在着先天设计不足和无法及时回应社会发展等问题,而广泛设立在各级党和政府中的工作专班,正是当前我国公共管理实践中为促进部门间合作、应对治理环境不确定性的新型议事协调机构。该新型议事协调机构通过将责任和治理目标分解到人,促进政策执行,推进注意力分配更加聚焦,从而完成各类治理任务。本文基于对学术概念的辨析,对工作专班进行了界定,对其历史发展过程以及主要类型进行了整理;从比较视野分析了工作专班的特征,总结了其运行的主要机制,并重点探讨了关于工作专班研究的相关争论。最后,基于科层制的理论视角,本文分析了工作专班对科层制优化方案的功能和作用机制,对工作专班的研究前景进行了展望。

渤海湾盆地沾化凹陷BYP5导眼井古近系沙河街组三段下亚段岩心富氢气逸散气特征及其地质意义

BYP5导眼井是为探索渤海湾盆地沾化凹陷渤南深洼带较高热演化区古近系沙河街组三段下亚段(沙三下亚段)含油气性而部署的一口取心井,取心段深度介于4267.0~4338.1 m。为揭示取心段含油气性特征,开展了典型样品冷冻密闭碎样热解和岩心逸散气的收集定量与组分分析。研究结果认为:取心段总体是一套富有机质、富碳酸盐矿物的优质烃源岩,成熟度(Ro)约1.2%,热演化过程中应曾发生了高效生排烃作用,导致其现今游离烃(S1)和氢指数(IH)均较低;岩心逸散烃气含量总体不高,主要介于0.001~0.01 cm^(3)/g,均值为0.005 cm^(3)/g,逸散烃气相对高值段与热解游离烃(S1)相对高值段基本一致;逸散气组分主要由CH_(4)、CO_(2)、H_(2)、C_(2)H_(6)组成,其中H_(2)摩尔百分数介于1.08%~19.23%,平均7.09%,具有富氢气特征。H_(2)与CO_(2)具有明显正相关性,与CH_(4)具有明显负相关性;逸散气应属原位滞留的气体,氢气的形成可能与有机质热解过程中异质键的裂解和去甲基化作用有关,建议加强有机质热裂解成因天然氢气的形成机制、地质勘查与评价研究,为该类型天然氢气的勘探部署决策提供依据。

济阳陆相断陷盆地页岩油研究进展

济阳陆相断陷盆地页岩油是现实的资源接替新领域,具有巨大勘探潜力,是胜利油田可持续发展的重要资源基础。结合近年来济阳陆相断陷盆地页岩油地质研究与勘探成效,系统梳理了济阳陆相断陷盆地页岩沉积、成储、成烃及页岩油富集理论认识、配套增产压裂技术等方面的新进展。研究表明:①提出了基于矿物组成、沉积构造、结晶程度和有机质丰度的“四要素三端元”页岩岩相划分方案,揭示了“四古控相”机制,明确了页岩岩相呈“环带状”有序分布。②集成岩心微纳米CT扫描、氩离子抛光扫描电镜、FIB-FESEM、核磁共振冻融、X射线小角散射等页岩多尺度孔缝系统量化表征技术,明确了济阳陆相断陷盆地页岩储集空间孔缝兼顾,以无机孔缝为主,揭示了方解石重结晶、溶蚀作用和伊/蒙混层向伊利石转化作用是最为主要的成储机制,构建了页岩孔缝网络储集模型。③研发了富有机质页岩含油率评价方法,揭示了咸化湖盆富有机质页岩古生产力高、早生、早富特点,初步估算济阳陆相断陷盆地页岩油资源量超过1010t。④纹层/层状页岩岩相成烃、成储时空耦合控制了页岩油富集,表现为“咸化源岩早生、无机孔缝储集、微观源储一体、二元耦合富集”模式。⑤创建了陆相断陷盆地页岩油勘探“四性”“四定”综合评价体系及目标优选流程。⑥研发了适合济阳陆相断陷盆地页岩的“组合缝网压裂”“水平井多级分段”增产压裂技术。结合胜利油田实际情况,确立了“主力洼陷增储上产、富油小洼陷探索新阵地、外围小洼陷落实资源、兼顾优化矿权”的勘探思路,有序推进济阳陆相断陷盆地页岩油规模增储建产,相关成果认识与配套技术对同类油田的页岩油勘探开发具有一定的借鉴和参考意义。

GPU数据库实现技术发展演进

爆炸式增长的数据对存储和处理数据提出了更高的需求,GPU数据库作为新硬件数据库的一个重要分支,在大容量和高性能处理方面有其独特的优势.GPU数据库作为高性能数据库的代表,在最近几年受到学术界和产业界的关注,一批具有代表性的研究成果和标志性的实际产品已经出现.GPU数据库的技术发展按照GPU加速型和GPU内存型两种技术路线展开.两种技术路线都有相应的原型系统或产品出现.虽然两种GPU数据库的发展路线在实现上有所不同,但GPU数据库最基本的功能部分和核心技术是相似的,都有查询编译、查询优化、查询执行以及存储管理等功能.当前主流的数据传输方案除了PCIe之外,NVLink、RDMA和CXL等传输方案也为不同处理器之间的数据传输提供了更多的可能性.大多数GPU数据库使用列存储模型来存储数据,少数GPU数据库(如PG-Strom)对两种存储模型都支持.在列存储模型上利用压缩技术能减少数据的存储空间和传输时延.在GPU数据库上进行的压缩和解压的时间应该在整个数据处理的过程中占比很少.在GPU数据库上建立和维护索引不应该有很大的系统开销.JIT编译时间短、编译效率高,是GPU数据库编译的主流.操作符对数据库查询性能的影响非常明显,连接操作、分组聚集和OLAP运算符是目前研究最多的三个类型.目前大多数的研究中,连接和分组聚集算子通常结合在一起研究.在连接算子执行的过程中还和表的连接顺序结合在一起进行考虑.OLAP算子是GPU数据库中的又一个被大量研究的算子,GPU数据库在OLAP算子和模型方面持续受到研究者的关注.GPU数据库有三种查询处理模型,即行处理、列处理和向量化处理.向量化处理和列处理在实际系统中应用较多.由于GPU加速型数据库技术的发展,CPU-GPU协同处理模型上的查询方案与查询引擎也有一定数量的研究成果出现.当前GPU数据库的查询优化研究主要有三部分:多表连接顺序、查询重写和代价模型.然而,GPU数据库的代价评估模型在目前还没有很好的解决方案,GPU数据库的查询优化在未来仍有很大的研究空间.事务在GPU数据库中没有得到很好的研究,尽管有单独的原型系统,但目前的研究还没有取得重大进展.本文总结了GPU数据库各种关键技术已有的研究成果,指出GPU数据库当前存在的问题和面临的挑战,对未来的研究方向进行了展望.

双悬臂截割机器人相对动力学建模与力位混合控制研究

双悬臂截割机器人可解决传统单臂掘进机在截割大尺寸断面时效率低下的难题,但其与煤岩的动态交互影响控制性能。现有研究以双臂接触同一对象形成运动闭链为前提,无法满足双悬臂截割机器人双臂运动及末端截割头输出力的控制要求。针对该问题,设计了一种基于机器人相对动力学模型的力位混合控制系统。建立双悬臂截割机器人运动学和动力学模型,基于机器人的相对雅可比矩阵及虚位移与虚功原理推导出机器人的相对动力学模型,通过单一变量同时描述机器人双臂的运动状态,将机器人双臂独立的动力学模型整合为一个整体。基于机器人的相对动力学模型,设计了机器人双臂力位混合控制系统,通过李雅普诺夫函数验证了系统的稳定性和可行性。仿真结果表明:双悬臂截割工艺较单悬臂截割拥有更大的工作空间,具有一次性实现大断面截割的能力;双悬臂截割机器人力位混合控制系统能够完成对期望相对位置和期望相对力的同步跟踪,对截割头期望位置跟踪的绝对误差在0.3132 m以内,均方根误差为0.1447 m。

HEPS增强器凸轨磁铁脉冲电源的设计与实现

高能同步辐射光源(HEPS)是国内首台第四代同步辐射光源,包括一个储存环、一个增强器以及一个直线加速器。作为典型的低发射度储存环(LER),其动力学孔径远小于物理孔径,对此选择了一种新颖的在轴置换注入方案。其中,增强器负责实现束流从500 MeV到6 GeV的升能。为了降低增强器引出冲击磁铁的冲击强度,在引出环节之前使用4台凸轨磁铁来辅助冲击磁铁完成这一动作。凸轨磁铁磁场波形要求底宽小于1 ms的半正弦波。根据仿真以及测试结果,采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)串联快恢复二极管的经典LC谐振电路拓扑。此外,设计了能量回收支路,来降低电容在充电过程中功率损耗以及对输出脉冲电流波形的影响。目前,已完成脉冲电源样机的研制与测试,各项结果表明,该脉冲电源能够满足高能光源增强器高能引出系统的各项要求。

骨外尤因肉瘤的影像学表现

目的 探讨骨外尤因肉瘤(EES)的影像学表现和临床病理特征。资料与方法 回顾性分析2014年1月—2023年1月湖南省人民医院经手术病理证实的14例EES的临床、影像学资料及病理特征,其中7例行CT检查(增强5例),9例行MRI检查(增强8例)。结果 病灶位于脊柱旁3例,右咽旁间隙1例,纵隔1例,左大腿1例,左耻骨旁软组织1例,腹膜后1例,盆腔1例,前列腺2例,左肾1例,胰腺1例,肝脏1例。14例EES均表现为单发实性肿块,13例呈团块状,病灶最大径线48.0~180.0 mm。8例密度或信号不均匀,8例可见囊变坏死,1例钙化。增强后8例呈不均匀强化,12例呈重度或中重度强化。10例形态不规则,11例有周围器官或组织侵犯,3例无周围器官和组织结构侵犯,5例合并周围骨质破坏,1例合并左肾静脉和下腔静脉癌栓和血栓、髂静脉血栓。结论 EES临床症状无特异性,影像上多表现为骨外软组织内体积巨大的实性肿块,密度或信号多不均匀,形态不规则,常伴囊变、坏死并侵犯周围器官或组织,影像学对术前诊断、临床分期、治疗及疗效评估具有重要价值。

利用废岩棉制备高性能泡沫玻璃陶瓷的实验研究

以工业垃圾废岩棉和废玻璃为原料,以CaCO_(3)为发泡剂制备出高强度泡沫玻璃陶瓷。研究了废岩棉和废玻璃的添加量及烧结温度对泡沫玻璃陶瓷材料性能的影响。结果表明:随着废岩棉添加量的增加和烧结温度的提高,熔体黏度会降低,不利于气泡结构的稳定;在废岩棉添加量为40%、750℃烧结温度下得到的样品容重为0.54 g/cm^(3)、孔隙率为62.5%、抗压强度为4.76 MPa;样品主晶相为亚硅酸钙和石英晶相,加入TiO_(2)作为晶核剂后主晶相改变为榍石;TiO_(2)掺量为10%时,在750℃烧结20 min更经济,所得样品容重为0.82 g/cm^(3)、孔隙率为50%、抗压强度为7.76 MPa。

微咸水-腐植酸肥耦合滴灌条件下钙镁离子质量浓度对灌水器堵塞的影响

【目的】探明腐植酸肥施用条件下不同钙镁离子质量浓度对灌水器堵塞物质形成的影响效应与作用机制。【方法】以微咸水中钙镁离子耦合腐植酸肥滴灌为研究对象,选取4种不同额定流量(1.6、1.1、1.4、1.75 L/h)的非压力补偿内镶贴片式灌水器(FE1—FE4),其中设置3组钙离子质量浓度微咸水处理,离子质量浓度分别为100、150、200 mg/L(G1、G2、G3),3组镁离子质量浓度微咸水处理,离子质量浓度分别为100、150、200 mg/L(M1、M2、M3),以地下微咸水灌溉为对照(CK),研究不同离子质量浓度的灌水器平均流量(Dra)、滴灌系统灌水器的堵塞率分布、灌水器堵塞物质干质量(DW)动态变化规律,并分析了灌水器内部堵塞物质矿物组分。【结果】与CK相比,G1、G2、G3、M1、M2、M3处理的Dra分别降低了21.58%~29.68%、35.02%~39.71%、45.62%~55.68%、14.25%~20.41%、24.89%~45.69%、35.22%~56.75%,堵塞物质干质量分别增加了124.62%~178.49%、174.23%~230.33%、235.59%~270.09%、67.14%~120.28%、136.96%~191.18%、203.54%~213.35%。与G1、G2、G3处理相比,质量浓度相同镁离子处理M1、M2、M3处理的堵塞物质干质量分别降低了16.41%~27.26%、4.77%~13.60%、6.82%~15.34%。【结论】钙镁离子质量浓度的增加均显著加剧了灌水器的堵塞;在相同离子质量浓度条件下,镁离子处理显著减少了灌水器内堵塞物质的总量,因此镁离子在一定程度上能够降低灌水器堵塞风险。

应用深度学习的卫星典型单机故障预警平台设计

为了及早发现卫星典型单机的趋势性异常,基于Docker容器和微服务架构设计了卫星典型单机故障预警平台,包括数据预处理、样本数据增广、模型训练及验证、模型软件自动构建等系统,具备良好的可扩展性。在此基础上,重点研究并给出了应用深度学习的典型单机预警模型构建与软件自动化封装运行方法。利用针对北斗卫星2个典型单机构建的实例模型和15份故障样本,验证了故障预警平台设计的有效性。文章的研究成果可为最终实现卫星系统的智能运维提供参考。