全国工程勘察设计大师张海波:执着奔赴 心中热爱

张海波,中铁二院工程集团有限责任公司副总工程师,长期从事城市轨道交通项目的规划、勘察设计工作。主持设计了中国第一条跨座式单轨,建立了单轨系统的修建标准。主持并完成了西南地区第一条地铁,是西南地区第一条全自动无人驾驶地铁、全国第一条地铁A型车改造140km/h速度交流25k V城市轨道交通快线。

煤矸石在土木工程材料中的应用研究进展

煤矸石作为煤基固废系列的重要成员,其资源化利用一直是煤基固废的热点研究方向。多年来,在研究人员和工程技术人员的共同努力下,我国煤矸石资源化利用技术水平与利用效率均得到大幅提升,在多个领域(能源、化工、土木工程)成功实现了煤矸石“由废变宝”的转化过程。特别地,土木工程材料领域兼具“大体量”特点和“多元固废协同处置”等技术优势,成为大宗消纳煤矸石的中坚领域。本文综述了煤矸石作为胶凝材料/辅助胶凝材料和骨料在水泥混凝土、地质聚合物、道路工程及地下工程等方向的最新研究进展,总结并对比了煤矸石用作不同组分时的技术要点、难点及对应的质量控制措施和改性增强手段等。然而,矸石建材化的同时也容易导致矸石内部的“有价资源”未得到充分利用;矸石构筑物的长期耐久性和环境影响监测等工作也亟待补充。综上,受煤矸石理化性质、矸石资源化利用技术水平、经验及政策扶持力度等区域化差异因素的影响,煤矸石原料在用于多类型建材制品的生产过程中依然缺少因地制宜、明确且规范的分类管理和分级处置方法,“多领域技术-规范-政策”的逐步发展、完善和有机结合是今后建立高效有序的矸石建材市场及产业链的关键所在。

面向青花瓷碎片图像的U-Net++拼接网络

针对现有图像拼接方法存在拼接处伪影以及非重叠区域内容失真,导致较低的准确性和鲁棒性的问题,提出一种基于U-Net++消除伪影的青花瓷碎片图像拼接方法.首先估计待拼接图像单应性矩阵;然后将单应性矩阵应用于结构拼接阶段,得到图像粗拼接结果;最后以图像粗拼接结果作为先验信息,在内容校正阶段改进现有的U-Net,利用U-Net++细化粗拼接结果,得到最终图像精确拼接.以青花瓷碎片图像数据集与相关经典方法进行实验的结果表明,在3个评价指标中,所提方法的峰值信噪比提高约13%,均方根误差降低约33%,均方误差降低57%左右;该方法具有较小的误差比,不仅能够提高图像拼接质量,而且表现出较好的鲁棒性.

互联网时代高校教学改革研究——以建筑材料课程为例

建筑材料课程具有理论与实践并重、知识点多且专等特点,建筑材料课程对学生的要求在不断地提高,要求学生既能够理解知识又能够应用及解决工程实际问题。但目前的大多数建筑材料课程结构、课程内容上缺乏系统、深入的研究,普遍存在课程设置不够科学、教材部分知识内容陈旧等弊端。该文经过调查研究及教师任教体会深刻剖析高等学校建筑材料课程的现状,指出目前存在的问题和需改进之处。以互联网为工具,提出建立建筑材料实践教学体系、建立课外网络平台、鼓励学生参加科研项目、改变现有课程考核方式及建立国际化平台等五个方面的建议和措施,最后对教学改革效果进行系统总结。该文对于应用型本科建筑材料课程的教学改革具有一定指导作用。

基于硬件损伤的认知反向散射通信网络鲁棒安全资源分配算法

为了提高反向散射通信网络频谱效率、传输鲁棒性及信息安全性,该文提出一种基于硬件损伤的认知反向散射通信网络鲁棒安全资源分配算法。首先,考虑认知反向散射用户的最小安全速率、传输时间、能量收集和反射系数等约束,基于有界信道不确定性和频谱感知误差模型,建立一个多变量耦合的吞吐量最大化非凸资源分配问题。其次,利用最坏准则、连续凸近似和交替优化方法,将原问题转换为凸优化问题,并提出一种基于迭代的鲁棒资源分配算法。仿真结果表明,与现有算法对比,所提算法具有较好的鲁棒性。

单中心瓣膜外科手术数据库和随访系统20年建设成果分析

目的探讨心外科专业数据库发展的困境及突破方向,希望为心外科专业数据库的建设带来有益的参考。方法通过对首都医科大学附属北京安贞医院瓣膜外科中心的手术数据库和随访系统信息提取与对比分析,回顾总结数据库的运行情况及存在的问题。结果手术信息数据库2001年起已持续运行20余年,收录瓣膜手术患者15420例,并已成为临床工作的一部分。我们发现20余年来瓣膜手术患者在年龄、病变瓣膜、手术方式等多方面发生改变,提示了瓣膜疾病的变迁及外科手术技术的进步,治疗患者年龄由最初2001年的(46±15)岁上升至2023年的(58±13)岁。随访系统自2013年运行2年内,注册患者962例,参与随访691例,随访率71.8%。但后续出现持续发展的瓶颈。相比于手术数据库,随访系统在服务主体定位、信息采集方式、数据库工作模式等多方面存在差异。结论大数据时代的心外科数据库建设需要国家顶层设计与实践探索相结合,建立以患者为核心、国家层面的纵向数据库,配合以病种为核心、专业层面的横向数据库。涵盖完善的基础及专业信息,应该是未来专业数据库发展的方向。

面向车联网通勤的双阶段认证密钥协商协议

针对通勤车辆在车联网中向路边单元(RSU)获取服务的安全与效率问题,提出了一种双阶段的认证密钥协商协议。在初始认证阶段,利用车辆、RSU和可信机构(TA)间协商的3个独立会话密钥,保障2个实体间传输的隐私不被第三方实体窃取。在快速认证阶段,车辆和RSU间利用车辆旅行时间表高效地完成相互认证。协议支持车辆匿名与匿名追溯,且能防止通勤路线等隐私泄露。此外,通过随机预言机证明了协议的安全性。仿真结果表明,在典型通勤场景下,所提方案比同类方案降低了59.35%的计算开销和44.21%的通信开销。

专栏导语:推进中国应急管理自主知识体系建构

建构中国自主的应急管理知识体系是建构中国自主知识体系的重要组成部分(张海波,2023)。其必要性在于,中国的应急管理实践具有较强的独特性,简单套用其他国家的理论既不能给出有效的解释,也无法提供有针对性的指导或启示。例如,在中国,安全生产被视为应急管理的基本盘、基本面,在这背后则是中国独特的经济和社会结构,政府既不能接受国有企业因为安全生产问题而倒闭,以及由此造成失业问题和社会震荡。

煤气化炉渣对煤矸石膏体充填材料性能影响

目的利用煤气化炉渣颗粒的球形特征,研究其对煤矿采空区膏体充填材料流动性和强度的影响规律,并分析其影响机理。方法以质量分数为85%的煤矸石骨料充填膏体为对照组,煤气化炉渣等质量取代膏体中煤矸石细骨料10%,20%,30%,40%,50%,分别测试新拌膏体泌水率、坍落度、扩展度、流变屈服应力和塑性黏度等浆体性能,同时测试膏体结石体抗压强度。结果结果表明,随着炉渣取代率增加,膏体泌水率增加,坍落度和扩展度增加,流变屈服应力和塑性黏度减小;与对照组相比,炉渣取代率为10%时,膏体屈服应力和塑性黏度分别降低16.7%,1.6%;与10%取代组相比,炉渣取代率为20%时,膏体屈服应力和塑性黏度分别降低47.4%,15.0%,降低速率大幅增加;继续增加炉渣取代率,膏体屈服应力和塑性黏度又缓慢增加;膏体结石体早期强度(3,7 d)随着炉渣取代率增加而小幅降低,后期强度(28,60 d)无显著变化。结论煤气化炉渣作为骨料取代膏体充填材料中的煤矸石细骨料,可以改善新拌膏体流动性,取代率达到20%时,可以充分发挥球状炉渣颗粒在多棱角煤矸石骨料间的滚珠润滑作用,减小矸石骨料机械咬合,大幅降低充填膏体屈服应力和塑性黏度;且炉渣对充填膏体结石体后期强度无显著影响。

国审玉米新品种翔玉719的选育及栽培技术

翔玉719是由沈阳市农业科学院种业创新团队利用传统谱系法与先进的单倍体育种技术相结合的模式筛选出的籽粒脱水速率快、抗病抗倒性强的优良自交系沈346、沈玉347杂交组配而成。该品种具有稳定性好、抗病性强、适宜机械化收获等特点,并于2020年通过国家审定。本文作者介绍了翔玉719的选育过程、品种特性、高产栽培技术和制种技术要点等。

基于NVivo的中医气功学混合式教学质性研究

目的探索学生对中医气功学混合式教学的体验,为改进教学模式提供参考。方法此研究基于现象学的Colaizzi 7步分析法和质性研究分析软件NVivo对访谈资料进行分析。采用目的性抽样法选取12名选修中医气功学公选课的本科生进行半结构式访谈,运用NVivo软件对资料进行整理分析,提炼主题。结果提炼出学习效果反馈与课程设计两大主题。结论中医气功学课程慕课(MOOC)+小规模限制性在线课程(SPOC)的混合式教学有助于提升学生中医气功学课程的积极性和参与度,提高教学质量。

基于DeepSportLab的篮球检测及球员姿态估计研究

为了提升团队体育运动中的智能分析效果,提出通过结合部件强度场和空间嵌入原理来训练多任务,同时实现运动场景中的篮球检测、球员姿态预测和球员实例掩码分割的统一框架(DeepSportLab),以解决团队运动场景的复杂性和特殊性,例如强遮挡和运动模糊。首先,部件强度场提供了篮球和球员的位置信息,以及球员关节的位置。然后,采用空间嵌入技术将球员实例像素与球员各自中心点相关联,并将球员的关节点组合成骨架信息。在DeepSport篮球数据集上进行了验证,并取得了与具有独立任务的单个模型相当的良好性能。

对主动脉根部计算机断层扫描血管造影的分割与评估-CVpilot人工智能系统的临床意义探讨

目的:通过评价CVpilot人工智能系统工作站与3mensio及Volume Viewer工作站的计算机断层扫描血管造影图像分析结果,从而探究该人工智能系统工作站在完成临床评估中主动脉根自动分割与评估的实用性和指导意义。方法:本回顾性单中心研究纳入2022年11月至2023年4月,接受经导管主动脉瓣置换术(transcatheter aortic valve replacement,TAVR)的113例患者的主动脉根部计算机断层扫描血管造影图像,分别使用使用3mensio、Volume Viewer工作站以及CVpilot人工智能系统工作站进行TAVR术前的评估分析。对三组评估结果和质量进行专家的主观评价以及客观的测量结果分析。结果:在CVpilot人工智能系统工作站的专家主观评价结果中,与3mensio工作站相比,91.2%的患者(n=103)达到Ⅲ级,6.2%的患者(n=7)达到II级,2.6%的患者(n=3)达到I级;与Volume Viewer工作站相比,92.0%的患者(n=104)达到Ⅲ级,5.4%的患者(n=6)达到II级,2.6%的患者(n=3)达到I级。在客观的测量结果统计学分析中,CVpilot人工智能系统工作站的测量结果与3mensio工作站(P均>0.05)或VolumeViewer工作站(P均>0.05)的测量结果,差异无统计学意义。结论:以上结果表明,CVpilot人工智能系统工作站具有良好的有效性和可靠性,可以准确完成主动脉根部的分割和关键解剖结构的测量,从而可以有效提升TAVR术前评估的临床效率。

三棱-莪术药对在结直肠癌中应用及作用机制研究

结直肠癌是胃肠道常见的恶性肿瘤,是导致癌症相关死亡的第二大原因。结直肠癌发病隐秘,多数患者在出现症状时已发生转移,常规治疗手段对于延长结直肠癌转移患者生存率没有显著效果。探究治疗结直肠癌治疗的新靶点以及研究新的靶点药物有望成为突破治疗进展、延长患者生存率和改善患者预后的关键。中药是我国的宝贵资源,80%以上新药物的发现都来源于中药天然产物。中医药治疗是癌症治疗的重要方式之一,能够减少肿瘤的转移和复发,改善术后不良症状。大量研究表明,三棱-莪术在结直肠癌的治疗中具有一定的潜力。该文从中医药学对结直肠癌的认识、三棱-莪术药对抗结直肠癌的作用机制及药理作用的研究进行归纳总结,为三棱-莪术药对在结直肠癌治疗中的应用提供参考依据。

二尖瓣后叶折叠修复技术10年临床效果总结

目的评价二尖瓣后叶折叠修复技术在治疗退行性二尖瓣关不全时的远期效果。方法回顾2010年1月至2019年12月于我中心由单一术者进行退行性二尖瓣修复的患者共1537例。经纳排标准筛选终入组207例。回顾患者术前超声资料,术中二尖瓣修复技术随访观察患者远期治疗效果。终点事件包括患者死亡情况,二尖瓣反流复查中度以上和再手术情况。结果207例患者均修复成功。出院时超声心动提示二尖瓣反流202例为轻度以下,5例为轻度。住院期间1例患者因原发性脑梗塞伴脑出血死亡。平均随访5.3年,随访过程中5例(2.43%)患者死亡,心脏相关死亡3例。12例中度以上反流,其中8例中度,4例重度,再手术患者3例。10年累计免于终点事件发生率为(84.99±3.83)%;10年生存率为(94.33±2.73)%;10年免于中度以上反流复发及再手术率为(90.4±2.9)%。结论二尖瓣后叶折叠是一种简单、可反复操作且治疗有效的修复技术,能够提供良好的远期效果。

氟石膏和熟石灰碳化养护力学性能的研究

氟石膏是干法氟化铝或湿法氢氟酸生产的过程中排放的废渣,其主要成分是CaSO_(4)。为综合利用氟石膏,研究利用熟石灰和快速碳化养护去增强氟石膏的抗压强度和软化系数。采用DTA-TG、XRD和SEM-EDS对比分析了在不同氟石膏和熟石灰比例、不同水料比时,复合材料体系硬化后的性状。研究结果表明,当水料比为0.1,随着熟石灰掺量的增加,复合材料抗压强度由原来(未掺加熟石灰)的2.4 MPa增大到22.4 MPa。XRD、DTA-TG和SEM-EDS的测试结果表明,复合材料反应产物为二水石膏和碳酸钙,当熟石灰掺量为50%和70%时,碳酸钙的含量相对较高。熟石灰激发及快速碳化养护的协同作用下,氟石膏的力学强度及耐水性均得到提高,这为石膏基建筑材料的生产和研究具有较好的指导意义。

不同硒源对西方蜜蜂蜂王抗氧化、免疫指标及抗氧化、繁殖相关基因表达的影响

本试验旨探究育王期间添加不同硒源(亚硒酸钠、纳米石墨硒和纳米碳粉硒)对西方蜜蜂蜂王抗氧化、免疫指标及抗氧化、繁殖相关基因表达的影响。控制西方蜜蜂蜂王产卵后,幼虫孵化至24 h后移虫育王,将120只蜂王随机分为4组,每组30只王台。亚硒酸钠组(SSe组)、纳米石墨硒组(GSSe组)和纳米碳粉硒组(TSSe组)分别添加等量3种不同硒源(硒浓度均为3.2 mg/L),在2、3和4日龄的同一时段,从蜂群中取出3组育王框,分别在王台中人工添加5μL亚硒酸钠溶液、纳米石墨硒溶液和纳米碳粉硒溶液;对照组在王台中人工添加5μL双蒸水。待4组蜂王出房后取全虫测定抗氧化和免疫指标,解剖卵巢测定抗氧化和繁殖相关基因的相对表达量。结果表明:1)各组之间蜂王体重、翅长、体长、胸长和胸宽无显著差异(P>0.05)。2)SSe组的蜂王总超氧化物歧化酶(T-SOD)和谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)活性显著高于其余3组(P<0.05),TSSe组的蜂王总抗氧化能力(T-AOC)显著高于其余3组(P<0.05),SSe组和GSSe组的蜂王酚氧化酶(PO)活性显著高于CON组(P<0.05)。3)SSe组、GSSe组和TSSe组的蜂王卵巢UDP-葡萄糖醛酸基转移酶2A3、UDP-葡萄糖醛酸基转移酶2B18和全反式视黄醇脱氢酶基因相对表达量均显著高于CON组(P<0.05)。4)SSe组的蜂王卵巢苯丙氨酸-4氢化酶基因相对表达量显著高于CON组(P<0.05),TSSe组的蜂王卵巢法尼基二磷酸磷酸酶基因相对表达量显著高于CON组(P<0.05),SSe组、GSSe组和TSSe组的蜂王卵巢法尼苏酸甲酯环氧化物酶基因相对表达量均显著高于CON组(P<0.05)。综上所述,不同硒源可提升蜂王体内抗氧化酶活性及其相关基因的相对表达量,促进蜂王的卵巢发育,提升繁殖能力,并对免疫能力具有一定的促进作用。

基于不完美CSI的低轨卫星通信系统鲁棒资源分配算法

为了解决低轨卫星通信系统因资源受限导致的能量与速率不平衡的问题,同时考虑信道不确定性对实际卫星通信系统性能衰退的影响,该文提出一种基于最大化最小能效的鲁棒资源分配算法。首先,考虑每个用户中断速率约束、功率分配系数约束和最大发射功率约束,基于高斯信道不确定性,构建了联合优化卫星波束成形向量与功率分配因子的鲁棒资源分配模型。所描述的问题是一个含参数摄动的非凸、非确定性多项式难问题,很难直接求解。为此,基于丁克尔巴赫、伯恩斯坦不等式、半正定松弛和交替优化等方法将其转化为等价的凸优化问题,并提出一种基于迭代的混合鲁棒波束成形与功率分配算法。仿真结果表明,该文算法具有较好的能效和较强的鲁棒性。

基于神经免疫交互作用探讨针灸治疗肿瘤的潜在机制

随着整合肿瘤学发展和大量高质量临床研究的发表,针灸在肿瘤防治中的作用逐渐受到学界重视,然而其临床优势的作用机制尚不明确。本文拟从神经免疫系统交互的角度出发,从穴位神经免疫微环境、针刺调节自主神经抗炎以及心理神经免疫学等多层面探讨针灸肿瘤可能机制,以期为针灸治疗肿瘤的深入研究提供借鉴,推动针灸在肿瘤临床防治中的广泛应用。

多学科视野中城市极端高温灾害的复合治理:研究进展与未来议题

近年来,城市极端高温灾害频发,不仅对人类社会产生深远影响,也对应急管理提出新的挑战。城市极端高温灾害的复杂成因和广泛影响使得传统的单一学科视角已无法揭示其形成机理和治理之道。基于工程-技术、组织-制度、政治-社会三个维度的回溯分析显示,改进城市规划减轻城市热岛效应,加强组织协同提高预警响应效率,推进全球治理倡导气候公平,这是推进城市极端高温灾害复合治理的三条关键路径和三个关键议题。下一步可在三个方向上开展研究:一是探索科技创新赋能复合治理的新模式;二是发展基于韧性城市的复合治理政策体系;三是面向全球治理拓展倡导气候公平的参与机制。