点云投影结合轻量化卷积神经网络实现三维成像声呐快速目标分类

三维成像声呐的成像结果是三维点云,基于点云的三维成像声呐目标分类方法具有网络结构复杂、计算量大的特点。针对这一问题提出了一种将三维成像声呐成像结果从三维点云投影至二维图像的方法,并且使用轻量化卷积神经网络实现了三维成像声呐快速目标分类。该方法首先对三维成像声呐波束形成后的波束域数据进行最大值滤波和阈值滤波,以降低点云数据维度;接着,依据三维成像声呐的波束方向,将点云投影为深度图和强度图,分别保存点云的位置信息和强度信息;然后,利用深度图和强度图分别作为第一个通道和第二个通道构建混合通道图,将混合通道图作为目标分类网络的输入,从而将三维点云的目标分类问题转换为二维图像的目标分类问题;最后使用MobileNetV2网络实现了三维成像声呐快速目标分类。实验结果表明,提出的投影方法可以用二维图像分类网络完成三维成像声呐点云的目标分类任务;而且训练过程中混合通道图比单独的深度图和强度图收敛速度更快,结合目标分类网络可以实时进行目标分类,在真实数据集上分类正确率达到了91.13%。

HPLC-MS/MS法快速测定动物性食品中的多类抗生素残留

实验建立同时检测动物源性食品中多类抗生素药物的高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)分析方法。样品经研磨匀浆后借助改良QuEChERS前处理技术净化处理,在正离子(ESI+)模式下使用分段式多反应监测(SMRM)模式分析目标物,采用同位素内标-线性方程法精确定量。该方法检出限(S/N≥3)为0.05~5μg/kg,定量限(S/N≥10)为0.1~10μg/kg,线性范围内平均加标回收率在60.46%~96.47%之间,方法准确度和精密度范围分别为86.01%~113.94%和-14.36%~12.92%,满足方法学要求。该方法操作简便、灵敏度高,结果准确可靠,能够满足高精度、高通量检测家禽类动物源性食品中多种抗生素兽药的检测要求。

南黄海浮游动物群落结构研究

根据2014年春、秋季南黄海16个站位的生物样品进行了浮游动物群落结构研究。共鉴定出99种浮游动物,其中春季68种,秋季78种。除浮游幼虫外,种类较多的类群是桡足类(34种,占总种类数的34.3%)、水螅水母(13种,13.1%)和端足类(5种,5.0%)。春季优势种为夜光虫(Y=0.259 7)、桡足幼体(Y=0.135 3)、拟长腹剑水蚤(Y=0.060 8)和伪长腹剑水蚤(Y=0.022 4),秋季时桡足幼体(Y=0.335 9)、伪长腹剑水蚤(Y=0.115 7)、强额拟哲水蚤(Y=0.053 3)、桡足类无节幼虫(Y=0.051 4)和拟长腹剑水蚤(Y=0.041 0)是优势种。春季浮游动物平均生物量为1 555.1 mg/m^3,秋季为425.8 mg/m^3。春季平均丰度为9 551.4个/m^3,秋季为2 103.7个/m^3。秋季香农-威纳指数、丰富度和均匀度结果皆比春季的高。浮游动物生物量与温度和水深相关性更高;丰度和温度相关性最高,其次和水深相关。

四溴联苯醚(BDE-47)对两种海洋桡足类动物的毒性效应

为了研究四溴联苯醚(BDE-47)对海洋桡足类的毒性效应,以太平洋真宽水蚤和日本虎斑猛水蚤为受试生物,依据急性毒性实验96 h-LC50值,设置5个浓度组和1个对照组,测定摄食率、滤水率、耗氧率、排氨率和抗氧化防御系统中SOD、GST、GPx活性以及GSH含量。结果显示:BDE-47对太平洋真宽水蚤和日本虎斑猛水蚤的96 h-LC50分别为57和851μg·L-1,后者明显高于前者。2种桡足类在BDE-47作用下,其能量摄入和代谢均受到不同程度的诱导或抑制。太平洋真宽水蚤在中浓度(1.425μg·L-1)下摄食率和排氨率受到促进,高浓度(5.70和11.40μg·L-1)下耗氧率明显抑制;日本虎斑猛水蚤高浓度下(170.20μg·L-1)摄食率受到抑制,中浓度(21.28μg·L-1)下耗氧率受到促进,各个浓度的BDE-47对其排氨率均有明显促进作用。太平洋真宽水蚤SOD活性在BDE-47暴露96 h过程中均低于对照组(P<0.05),受到明显抑制;GST活性随暴露时间延长先升高后降低;GSH含量和GPx活性低浓度(0.7125和1.425μg·L-1)下随时间先升高后降低,而高浓度(5.70和11.40μg·L-1)下则相反。日本虎斑猛水蚤SOD活性随BDE-47浓度的升高先降低后升高再降低;GST活性和GSH含量在低浓度(10.64和21.28μg·L-1)BDE-47中与对照组相比无显著差异(P>0.05),而高浓度(85.10和170.20μg·L-1)BDE-47下,GST活性随时间先升高后降低,GSH含量则先降低后升高再降低;GPx活性呈现先降低后升高趋势。由此可见,BDE-47与这2种桡足类的能量摄入、代谢和抗氧化防御系统存在一定时间及剂量效应,并具有明显的物种差异性。

乳山湾及邻近海域桡足类种类组成和时空分布的初步研究

分别于2011年5和10月对乳山湾及邻近海域进行2个航次的调查,共采集到桡足类28种,其中春季22种,秋季20种。主要优势种为小拟哲水蚤、克氏纺锤水蚤、双刺纺锤水蚤、拟长腹剑水蚤和强额拟哲水蚤等。春季桡足类平均丰度为13 967.19ind/m3,秋季为12 044.52ind/m3,春季航次浮游动物丰度平面分布呈现以湾口为低值中心同时向湾内和湾外递增的趋势,秋季则呈现以乳山湾西流区为高值中心向四周逐渐递减的趋势。调查海区春季多样性指数H′平均值为2.156,秋季为2.122,该指数在春季航次与盐度呈现显著的负相关,在秋季,该指数则与温度和盐度呈现显著的正相关。在两个季节中香农威纳指数与浮游植物密度的相关性均不显著。研究表明,调查海域桡足类多为适应低盐环境的生态类群,其平面分布深受水环境条件的影响,整体呈现出季节性和地域性的双重差异。

基于改进MobilenetV2网络的声光图像融合水下目标分类方法

针对小样本条件下水下目标分类准确率低、计算资源量大的问题,提出一种声光图像融合目标分类方法。首先,对MobilenetV2网络进行改进,去掉第9层之后的网络层,并将该层卷积通道数改为128,通过Flatten层进行数据降维,增加一个全连接层得到分类结果;其次,设计一种融合网络结构,将声光图像成对输入网络进行特征提取,在中间层利用通道拼接算法实现特征图融合,使用融合特征进行目标分类。在真实数据集上对网络进行训练,结果表明,改进的MobilenetV2网络对水下目标的分类性能更好,融合网络的分类准确率相比融合前有所提高,更加适用于水下目标分类任务。

四溴双酚A对太平洋真宽水蚤的急性毒性及氧化胁迫

为了研究四溴双酚A(tetrabromobis-phenol A,TBBPA)对海洋桡足类的急性毒性和氧化胁迫效应,以太平洋真宽水蚤为受试生物,测定了TBBPA对其96 h急性毒性和对其体内抗氧化防御系统的影响。结果表明,TBBPA对太平洋真宽水蚤的96 h半数致死浓度(96 h-LC50)为178μg·L^(-1),95%可信区间为91~306μg·L^(-1),表现为极毒。亚致死浓度下,TBBPA能够不同程度影响太平洋真宽水蚤的抗氧化防御酶活力以及非酶物质含量。其中SOD和GST活性的变化趋势较为一致,暴露初期SOD和GST活性显著上升(P<0.05),随暴露时间延长酶活性有所下降,最终趋向对照组水平;GPx活性水平始终维持在对照组以上并且差异显著(P<0.05);暴露初期,GSH含量受轻微氧化压力而轻微升高,暴露48 h后GSH含量急剧下降并显著低于对照组(P<0.05)。太平洋真宽水蚤体内SOD、GST、GPx活性和GSH含量对TBBPA暴露均十分敏感,能够为海洋环境的TBBPA监测提供生化指标参考。

基于形状特征的水声图像小目标识别方法

为了抑制背景噪声,提高目标识别准确率,该文提出一种基于形状特征的水声图像小目标识别方法。对含有目标的水声图像进行非局部均值去噪处理后,使用OTSU算法自适应选取阈值对去噪图像进行二值化分割,结合形态学处理获得分割后的目标区域;提取目标区域的矩形度、圆形度、几何不变矩等各项形状参数,将目标的特征向量输入随机森林分类器实现对目标形状的识别。在仿真和实测数据集上分别进行了实验,结果表明,该方法对水声图像中的目标具有较高的识别率,可以实现不同高斯噪声背景下的目标识别,相较于其他方法在识别率上有一定提高。

陆启滨教授治疗复发性流产经验

复发性流产是育龄期女性临床常见病及流产类疑难病,陆启滨教授认为,本病病机与脾肾亏虚、血热、血瘀等因素相关。治疗强调分清标本,以补肾健脾治本安胎,与宁心安神、清热和血治标安胎相结合。陆教授还主张防治结合,防重于治,孕前查明病因,对症调理,孕后才能提高保胎的成功率。

纹缟虾虎鱼对Cu^(2+)、Cd^(2+)和氨氮的毒性响应和敏感性分析

以纹缟虾虎鱼为受试生物,分别进行了Cu^(2+)、Cd^(2+)和氨氮为环境因子的急性毒性实验和氨氮慢性暴露实验,结合文献数据分析纹缟虾虎鱼对3种污染物的敏感性。结果表明,Cu^(2+)、Cd^(2+)和氨氮对纹缟虾虎鱼的EC50分别为4.527、40.408和63.182mg·L^(-1)。组织切片结果显示,氨氮暴露能够引起纹缟虾虎鱼肝组织结构退化,组织细胞畸变,其损伤程度随着氨氮浓度的升高而加剧。氨氮暴露对肠管未见明显影响。敏感性分析结果表明,纹缟虾虎鱼对Cu^(2+)、Cd^(2+)和氨氮的累积概率分别为83.33%、96.27%和90.48%,均表现为不敏感。在Cu^(2+)、Cd^(2+)和氨氮对海洋生物的敏感性排名中,纹缟虾虎鱼分别在第31/35、32/32和19/20位。在8~12种海洋鱼类中,纹缟虾虎鱼对上述3种污染物的敏感性都处在较低水平。

医院体检中心基于柔性辟谷技术进行全链条闭环式体质量管理工作模式的初步研究

目的探讨基于医院体检中心开展柔性辟谷体质量管理技术的应用研究。方法通过门诊直接招募志愿者,基于柔性辟谷技术建立以"前期体检评估、期间跟踪观察、结束后体检评估、全过程跟踪、阶段性体检评估、减重终点体检评估"的全链条闭环式体质量管理方案,初步评价该模式的可行性。结果柔性辟谷1周后,参与减重的柔性辟谷志愿者的体质量、腰围、体脂肪下降;血糖、血压、电解质钾、钠、氯、心肌酶谱、肝功能指标、肾功能中肌酐、尿素氮等指标均基本在生理范围,心电图正常,尿酮体阳性,尿酸升高,其中尿酸升高与柔性辟谷期间酮体增加相关。结论基于柔性辟谷技术的全链条闭环式体质量管理思路具有良好的可行性。

LLE-GC-MS法测定地表水中23种痕量含氯有机污染物

建立了以液液萃取(LLE)-气相色谱-质谱-SIM扫描(GC-MS-SIM)技术同时检测城区河道表层水样中16种有机氯农药和7种多氯联苯残留的分析方法。样本量为200 mL时,方法检出限(S/N≥3)为0.5~12.5 ng/L,空白水样平均加标回收率在77.8%~110.1%之间,线性范围内方法准确度和精密度范围分别为89.4%~103.5%(n=6)和0.7%~9.9%(n=18),满足方法学要求。采用该方法对流经济宁市境内3条河流表层水样进行检测,结果显示17个站位表层水样中普遍检出艾氏剂、α-氯丹、γ-氯丹、o,p′-DDT和PCB 52,部分站点污染程度超出GB 3838—2002标准限值。该方法结果准确可靠,具有较高的灵敏度和准确度,且操作简便、成本较低,能够满足地表水水质监测的需要。

柔性辟谷技术对肥胖人群代谢指标的改善作用

目的:依托医院营养科测评柔性辟谷技术对肥胖与相关慢病的改善效果。方法:按照肥胖与相关慢病遴选标准招募志愿者,在营养科医生的指导下进行连续7d的柔性辟谷干预。在柔性辟谷期间及前后不同时间点,对志愿者理化指标进行检测记录,基于自身对照结果进行统计分析,并记录主观受试反馈。结果:柔性辟谷干预后,电解质及肝肾功能正常,志愿者的体重、血压、空腹血糖、血脂指标均显著下降,表现出趋于改善的效果。结论:柔性辟谷技术减重效果明显,能有效改善肥胖人群的血压、血糖、血脂等指标,且安全性测评结果良好,有望成为肥胖人群改善慢病指征的一种方案,为后续将柔性辟谷技术纳入临床专家共识提供科学依据。

柔性辟谷技术减重及改善血压血糖的初步研究

目的:在前期研究基础上,面向社区招募志愿者进行柔性辟谷,评价该技术对BMI、腰围、血压、血糖等的改善效果。方法:志愿者根据个人意愿选择连续7 d(连续组,n=21)或间歇性(每周连续5 d正常饮食、剩余2 d柔性辟谷,即5+2方式,连续进行3周;间歇组,n=5)柔性辟谷方式。分别在柔性辟谷前后和恢复饮食1周后检测志愿者的BMI、腰围、血压、血糖并记录,所有数据采用自身对照进行统计学分析,并记录志愿者柔性辟谷期间的主观感受。结果:21名志愿者顺利完成连续7 d柔性辟谷,5名志愿者完成间歇性(5+2)方式柔性辟谷。柔性辟谷后,所有志愿者的BMI和腰围均明显低于辟谷前,差异均有统计学意义(P<0.05),且恢复饮食1周后与辟谷后比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。高血压志愿者的血压辟谷后均明显低于辟谷前,且均降至正常范围,差异有统计学意义(P<0.05),其恢复饮食1周后与辟谷后比较,差异均无统计学意义(P>0.05);高血糖志愿者柔性辟谷后及恢复1周饮食后的血糖值均降至生理范围。血压、血糖正常者的血压、血糖在柔性辟谷后及恢复饮食1周后均维持在正常生理水平。所有志愿者在柔性辟谷期间,无明显的不适反应,均可正常工作与学习。结论:柔性辟谷技术安全性较高,对降低体质量、减小腰围有良好的效果,且对于高血压、高血糖均表现出一定的改善效果,该技术有望成为一种日常生活中全新的自我健康管理方法。

HS-GC法测定酒驾人员血乙醇含量的不确定度评定

目的对血液中乙醇含量的测定进行不确定度评估。方法利用顶空气相色谱(HS-GC)内标校准曲线法检测血液中乙醇含量,从测定程序来分析不确定度来源,量化不确定度各个分量,计算两个临界值附近检材检测结果的不确定度。结果检材1中乙醇浓度两次检测平均值为19.32 mg/100ml,扩展不确定度为1.65 mg/100ml;检材2中乙醇浓度两次检测平均值为77.88 mg/100ml,扩展不确定度为2.47 mg/100ml。结论血液中乙醇测定结果的不确定度主要来源于样品检测和校准曲线。

双脑模型假说—由肠道菌群微生态构建的“菌脑”可能是人体对物质记忆的“第二大脑”

如何看待细菌这种虽然微小、然而却与人类生活密切相关的生命体,对于理解生命的起源和动机具有重要意义。大量文献报道,受"人类第二基因组"编码的人体共生微生物尤其是肠道菌群与多种慢病如肥胖、糖尿病、自闭症甚至抑郁症等密切相关,凸显出肠道菌群对健康的重要性。在国内外相关研究启发下,我们实验室通过大量研究发现"饥饿源于菌群",并在反向验证的基础上提出"菌心说"学说,认为肠道菌群为人体编码饥饿基因,是推动人体(和动物)因饥饿而被迫摄食的客观原因,进而提出"菌心进化论",在认可人体(和动物)以中空的消化道结构为肠道菌群提供栖息场所的基础上,认为动物的进化过程也受到肠道菌群所施加的饥饿压力而发展,并表现为"人菌共生"的彼此依赖关系。由于人脑主要以葡萄糖为能源、而肠道菌群则能够以自然界多种碳源为能源,由此引发作者提出这样的科学问题,即由肠道菌群组成的"菌脑"会是人体对物质记忆的"第二大脑"吗?在进一步分析的基础上,我们逐渐形成"双脑模型(two-brain model,TBM)"的新认识,即"(肠道)菌群承载物质记忆而构成人体对物质需求的大脑"以及"人脑承载符号记忆和逻辑推理而构成意识和思维(乃至精神追求)的大脑","物质记忆大脑"和"意识处理大脑"依托于人体,并通过肠脑轴等方式实时对话通讯,分别实现对人体的物质操控(如摄食动机和物质依赖)和意识调控(如思考过程和精神意志),将有助于从物质和意识相互关系的层次深入理解如何重构、重建、重塑正确的"人菌关系",深刻理解"吃五谷"与"得百病"的关系,推动"健康中国"战略的早日实现。

氢分子改善运动性氧化损伤的机制与应用研究进展

运动性氧化应激与运动疲劳、运动损伤等密切相关。已有研究发现氢分子(H2)可通过选择性抗氧化、抗炎、抗凋亡等方式,对氧化应激相关疾病和运动性氧化应激损伤有明显的防治作用,具有广阔的应用价值,有望成为改善运动性氧化应激损伤的理想抗氧化剂。本文从H2作用的可能机制、在运动领域的应用及常用补充方式等方面进行阐述,为后续开展H2在运动医学领域的研究和应用提供参考。

柔性辟谷技术对早期糖尿病患者高血糖改善作用的初步研究

目的:观察柔性辟谷对早期糖尿病患者血糖、身体状况等方面的变化,探讨柔性辟谷技术在糖尿病的早期预防和控制中的作用。方法:面向社会招募24名早期糖尿病志愿者进行为期7d的柔性辟谷测试,期间服用特定的益生元代餐,志愿者每天记录身体状况,包括血糖、体重以及主观感受,并进行柔性辟谷技术干预前后对比评价。结果:通过和志愿者的沟通和互动,志愿者积极完成了7d的柔性辟谷测试,身体状况良好,体重均出现预期的生理性下降趋势,血糖也有不同程度的降低,精神状况良好,睡眠质量高,无显著疲劳反应。结论:柔性辟谷有望发展为一种预防和控制早期糖尿病发展的健康管理方案,其安全性、有效性更易被大众接受,对于糖尿病的预防具有一定的参考价值。

柔性辟谷技术改善强戒所戒毒人员心理成瘾性的探索研究

目的研究为期7天的柔性辟谷技术干预对强制隔离戒毒所戒毒人员心理状况、毒品渴求以及肠道菌群的影响。方法通过戒毒所招募30名强戒人员作为研究对象,进行为期7天的柔性辟谷技术干预,分析干预前和干预后症状自评量表(SCL-90)、焦虑自评量表(SAS)、意志力量表和毒品渴求量表各项得分变化。通过肠道菌群16SrDNA测序,分析强戒人员干预前、干预后和恢复饮食一周后的肠道菌群多样性和组成结构变化。结果干预前后,强戒人员SCL-90量表各项目得分变化、SAS和意志力量表得分变化均不具统计学意义(P>0.05);毒品渴求量表总均分和“渴求频率”干预后显著下降(P<0.05),“毒品影响”和“毒品失控”变化不显著(P>0.05),其中海洛因成瘾组总均分和“毒品影响”显著下降(P<0.05),冰毒成瘾组各项目得分变化均不显著(P>0.05)。恢复饮食一周后,肠道菌群多样性指数Chao和Shannon显著升高(P<0.05)。干预后和恢复饮食一周后,肠道菌群门分类水平和属分类水平部分细菌相对丰度发生显著改变。结论为期7天的柔性辟谷干预可帮助强戒人员改善毒品心理渴求状况,不同吸毒种类改善效果有所差异。经过柔性辟谷技术干预后,强戒人员肠道菌群丰富度和多样性显著提高,肠道菌群组成得到优化,可能与毒品成瘾改善有关。

菌心进化论:一种对于动物进化的新理解

达尔文进化论强调了"物竞天择,适者生存"的理念与逻辑,对动物起源与进化提供了重要解释;然而,为什么会有动物、以及为什么会进化出人类等问题,却仍无答案。在我们实验室近年来从事肥胖及相关慢病研究中发现"饥饿源于菌群"并发展出可通过控制肠道菌群向人体传递的饥饿感的生物技术之后,提出科学假说认为,和人类同样具有消化道结构的动物,很有可能也是受到肠道菌群摄食的胁迫压力而进化的,即动物和人体的消化道以"中空"的拓扑学结构为基础,形成可容纳与相应动物种类相适应的肠道菌群微生态系统。这些肠道菌群终生共生于肠道,通过向动物传递饥饿感而迫使动物摄食而生存,同时肠道菌群也通过动物摄食的营养物质繁殖自己的后代,从而提出了以肠道菌群为中心、动物受肠道菌群胁迫而协同进化的"菌心进化论",是对"宿主进化论"的重要补充和完善,有利于我们从新的角度来理解和诠释动物的起源、进化和发展过程,乃至促进我们逐渐理解自然界从动物进化到人类之后,有可能是在实现从菌群主导的以食物为代表的"物质需求"向人类智慧主导的"精神需求"的新跃迁。