教研之虹——特级教师段青访谈录

@教研@整合@评价 郑爱文：作为海南技术学科引导者,您一直坚持到一线去听课议课,能否谈谈您指导教师的心得体会？老师们如何从听评课中提升个人的教学能力？段青：听课评课是教师提高业务水平的方式之一。教研员与教师共同听课评课、研讨,与教师共同成长。

百合ATP合成酶家族基因ATPase3的克隆和生物信息学分析

【目的】为有效解决百合花粉污染问题,利用分子生物学技术培育雄性不育的无花粉百合,从基因克隆和生物信息学角度研究百合ATP合成酶家族基因ATPase3在导致百合雄性不育过程中的作用,为应用该基因进行百合无花粉分子育种提供一定的理论基础。【方法】以百合可育系与不育系花粉母细胞时期花药为试验材料,在百合可育系与不育系转录组测序结果中筛选出1个花粉母细胞时期显著上调表达的ATPase3基因,利用荧光定量qRT-PCR技术检测ATPase3基因在百合可育系与不育系花粉母细胞时期不同部位的相对表达量。结合qRT-PCR与Race技术扩增得到百合花药ATPase3基因cDNA全长序列,并通过Prot Param、Prot Scale、NCBI Conserved Domain、SWISS-MODEL等在线生物信息学数据库对百合ATPase3同源性、蛋白结构、理化性质等进行生物信息学分析。【结果】百合ATPase3基因在花器官中表达量最高,其中在可育系花药中的表达量是不育系的7倍。通过克隆得到百合ATPase3基因,该基因全长327 bp,编码109个氨基酸,含有1个典型的保守ATPase3结构域;编码蛋白相对分子量约为12.14 KD,理论等电点为7.71,为疏水性蛋白,存在跨膜结构,并预测蛋白二级和三级结构。生物信息学分析说明该预测蛋白具有典型ATP合成酶特征。同源序列分析表明,该蛋白与拟南芥质膜ATPase3同源性最为接近,与拟南芥H[+]ATPase1,H[+]ATPase2,H[+]ATPase3,H[+]ATPase8同源性也较为接近。推测该蛋白属于百合中提供能量的质膜离子转运蛋白,它在百合不育系花药中表达量下调,提供能量不足,导致雄性不育。【结论】本研究验证了ATPase3基因与百合雄性不育相关,并成功克隆得到了ATPase3基因,对该基因进行了生物信息学分析和功能预测,为百合ATPase3基因编码的质膜离子转运蛋白功能缺失导致百合雄性不育现象的发生提供一定的理论基础。

秋水仙碱提取分离研究进展

秋水仙碱是一种功能较多的植物源生物碱,在医药行业发挥着重要作用。系统地了解秋水仙碱提取、分离的技术类型有助于推动高纯度秋水仙碱的生产。本文介绍了秋水仙碱不同提取技术的特点、原理和应用效果,阐述了秋水仙碱在不同种类植物、植物不同部位中的含量以及影响含量的因素,总结了传统的浸提法、回流法与超声波提取、超临界CO_(2)提取、微波提取、酶促提取等新提取方法,以及膜分离法、色谱分离法等秋水仙碱分离纯化方法的研究进展,分析了不同提取分离技术的效果和影响因素,探讨了秋水仙碱提取技术的发展方向,以期为秋水仙碱的提取分离技术的研究和应用提供参考。

基于XGBoost的配电网高阻接地故障检测方法

配电网高阻接地故障具有电气量微弱、与正常运行工况相似等特点,因此难以检测。针对传统指标阈值法常由经验整定,在复杂环境下适应性较差、灵敏性不足等问题,提出一种基于极端梯度提升(extremegradient boosting, XGBoost)的配电网高阻接地故障检测方法,以避免复杂的阈值整定。首先,通过建立10 kV中压配电系统高阻接地故障的等效模型,获取高阻接地故障和正常运行工况的零序电流数据。然后,在对数据进行归一化处理的基础上,利用XGBoost直接从原始量测信息中学习其与高阻接地故障的映射关系,构建高阻接地故障检测模型,以降低因特征提取产生的误差。最后,大量仿真结果表明,所提方法对高阻接地故障检测具有较好的灵敏性和速动性,并且在噪声和数据缺失等情况下表现出较强的泛化能力。

面向能源互联网的新型能源子网系统研究

提出面向未来能源互联网的以新型全可控柔性配电装备:电能交换器和电力集能器为核心的能源局域网与能源子网层次化配用电侧灵活配电系统架构,在此基础上,结合信息物理系统对以电力集能器为核心的能源子网进行了较详细的研究,并详细设计了电力集能器的系统结构,给出了其核心模块的主电路拓扑,同时提出了适用于当前应用场景下的能源子网组网模型,并对各种运行工况和暂态过程下的能源子网进行计算机仿真分析,论证其可行性和有效性。

优化组合核函数相关向量机电力负荷预测模型

在单一核函数相关向量机模型的基础上,构建高斯核函数分别与多项式核函数和张量积线性样条核函数进行线性组合的多种组合核函数相关向量机中期电力负荷预测模型,并利用粒子群优化算法对组合核函数的各参数进行优化选择。以2001年组织的国际电力负荷预测竞赛提供的公开数据为训练和测试样本,分别对多种核函数相关向量机中期电力负荷预测模型进行仿真预测计算。结果显示,虽然各模型都取得了较好的预测精确度,但是基于组合核函数的相关向量机在各项评价指标上都优于基于单一核函数的相关向量机。还利用相关向量机的概率预测优势得到了其他模式识别模型无法得到的预测误差范围。

以提高供电可靠性为目标的主动配电网负荷转供优化方法

分布式电源(distribution generation,DG)在配电网的大量接入,形成主动配电网(active distribution network,ADN),对配电网的规划调度运行产生了深远影响,特别是给配电网应急恢复带来新的问题。针对这个问题,提出一种面向主动配电网的故障状态下的负荷转供模型,有利于提高供电可靠性和经济性。首先,根据可控能力对DG进行分类,并提出利用可控DG发电来恢复对越限负荷供电的策略;其次,提出负荷转供优化模型,综合考虑了DG发电和配网重构来降低供电企业综合负荷转供成本;再次,提出一种基于图论的重构配网放射性快速判断方法,能够为遗传算法快速产生可行解并排除不可行解的干扰;最后,仿真算例结果显示,提出的模型和方法在计算速度、迭代次数上优于现有研究方法,且可增加DG的额外发电和降低网损。

云南泸定百合遗传多样性的表型与ISSR分析

用表型变异分析并结合ISSR分子标记对云南境内10个泸定百合(Lilium sargenttiae)居群进行遗传多样性分析。结果显示:(1)云南10个泸定百合居群的7个表型性状的居群间F值在3.26～19.1之间,表型的居群间差异均达到显著或极显著水平;平均表型分化系数为71.22%,居群间变异(59.92%)大于居群内变异(23.42%),说明居群间表型变异是泸定百合居群变异的主要来源。(2)13个ISSR引物共检测到248个多态位点,物种水平上多态位点率98.80%,Nei’s多样性指数和Shannon多样性指数分别为0.265 5和0.413 1;居群内基因多样度(Hs)为0.175 7,居群间基因分化系数(Gst)0.336 7,Mantel检验显示泸定百合居群在地理距离和遗传距离间具有显著相关性(r=0.804 4,P=0.009 9)。研究表明,云南泸定百合的居群间表型和分子水平均具有较高的遗传多样性,居群间的遗传分化较大,并且分化趋势具有明显的地域性。因此,可选择迁地种植对泸定百合进行有效保护。

云南泸定百合8个野生居群的染色体核型分析

用常规压片法,对云南省境内泸定百合（Lilium sargentiae Wilson）8个野生居群的染色体进行了核型分析,结果显示：（1）野生泸定百合8个居群均为二倍体（2n=2x=24）,染色体基数为12,共24条染色体,无B染色体;（2）核型类型均为3A,第1、2对染色体均为具中部（m）或近中部（sm）着丝点的大形染色体,且第1对染色体上均具有随体;（3）染色体长度比为1.64~2.26,平均臂比为6.43~8.22,核型不对称系数为79.82%~81.77%。研究表明,泸定百合染色体数相对稳定,染色体变异主要表现在结构变异,各个居群的染色体组成、随体数、随体位置、臂比、染色体长度比及核型不对称系数均有差异,泸定百合各居群间存在明显的核型多态性。

孤岛微电网中虚拟机差异化故障穿越方法

孤岛条件下,多虚拟机组成的微电网在暂态过程中存在严重的过流及稳定性问题。分析了虚拟机冲击电流的数学模型,提出了快速限流控制和虚拟阻抗限流控制两种限流方法。在此基础上,考虑微电网的安全性与稳定性,提出了孤岛微电网中虚拟机差异化故障穿越控制策略。该策略对故障程度严重的近端虚拟机,采用快速电流控制抑制冲击电流同时合理分配功率;对于故障程度较浅的远端虚拟机,采用虚拟阻抗控制限制短路电流同时为微电网提供频率支撑。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果验证了控制策略的有效性。

多层螺旋CT在冠状动脉支架术后的应用

目的:探讨多层螺旋CT(MSCT)冠状动脉成像在冠状动脉支架术后的应用价值。方法:21例患者在放置冠状动脉支架后行MSCT冠状动脉成像,其中5例与选择性冠状动脉造影进行了对照。结果:21例的27枚冠状动脉支架中,能满足影像学评价的有25枚,占92％,不能满足评价的有2枚,占8％;5例同时作导管法冠状动脉造影者两种检测方法结果相同。结论:MSCT冠状动脉成像是一种简便易行,安全有效的无创性检查方法,可作为冠状动脉支架术后随访观察的手段。

一种改进的小波阈值信号去噪方法

为了克服硬阈值函数不连续,软阈值函数中估计小波系数与分解小波系数之间存在着恒定偏差的缺陷,更好的改进滤波效果,提高去噪质量,通过对硬软阈值去噪方法的分析,比较了硬软阈值去噪的方法,构造了一个新的阈值函数。新阈值函数表达式简单易于计算,克服了硬软阈值的缺点,而且是高阶可导的,便于进行各种数学处理。仿真结果表明:无论是视觉效果,还是信噪比增益和最小均方差均优于传统的硬软阈值方法。仿真试验证实了该改进方案的有效性和优越性。`这种方法可以广泛应用于电力系统、语音信号去噪等领域。

配电网柔性互联系统多模式运行及其调控策略

针对基于柔性多状态开关的配电网柔性互联系统存在的多模式运行与切换、馈线负荷不均衡和主变重载问题,提出了基于虚拟同步机技术的负荷均衡调控策略和主变重载自动调控策略。首先,根据馈线与主变的负载状态,将系统进行运行模式划分;然后,针对系统的不同运行模式深入分析对应模式下的功率传输平衡关系和内在切换逻辑,应用调控策略得到多模式运行下的柔性多状态开关有功功率调控指令,实现了系统多模式稳定运行和自由切换、馈线负荷均衡以及主变重载自动调控,且无需进行控制策略切换。

基于稀疏贝叶斯学习的电力系统暂态稳定评估

介绍了基于稀疏贝叶斯学习理论的模式识别技术相关向量机及其分类器,在此基础上构建了电力系统暂态稳定评估模型。以EPRI36电力系统暂态稳定仿真数据为例,在相同的数据输入和相同的仿真环境下同时构建相关向量机和支持向量机2种暂态稳定评估模型。仿真预测计算显示,作为一种全新的概率学习模型,相关向量机不仅得到了比支持向量机更高的预测精确度,而且还能得到支持向量机无法完成的概率性预测和更高的稀疏性计算。

利用电能路由器的配电网电能质量控制

文中提出了利用电能路由器隔离高压侧和低压侧电能质量扰动的传播,进而治理配电网电能质量问题的方法。首先给出了基于电力电子变压器的电能路由器主电路拓扑结构,分析了其工作原理并设计了面向有源配电网的电能路由器并网控制策略。其次分别设计了抑制电能路由器高压侧电压畸变向低压侧传播,以及低压侧负载突变与谐波对高压侧影响的控制策略。最后通过PSCAD仿真验证了所提出方法的正确性和有效性。结果表明,所提出的控制策略在保证电能路由器原有的能量分配传递,电压隔离变换功能的同时,可有效隔离高压侧和低压侧电能质量干扰的传播,为电能路由器的研究和实际应用提供了新的思路。

云南泸定百合种质资源及表型多样性研究

【目的】了解云南省境内的泸定百合资源状况。【方法】采用查阅文献和实地调查相结合,并对采集到的20个泸定百合野生居群进行表型多样性分析。【结果】泸定百合资源以滇东北昭通、滇东曲靖最丰富,滇中昆明、滇东南文山、滇南红河和滇西保山次之,滇西北地区最少,仅见于金沙江河谷地带,而滇西南地区普洱、临沧未见分布。泸定百合的14个表型性状居群间F值为2. 18～19. 10,差异均达到显著或极显著水平;平均表型分化系数为73. 58%,居群间变异(59. 5%)大于居群内变异(19. 76%)。20个野生居群在聚类树上可划分为2大支,未表现出明显的地理差异性。【结论】泸定百合在云南省境内分布范围广泛,表型遗传多样性丰富。

电能路由器冗余配置设计

电能路由器是未来能源互联网中的关键设备,其可靠性关系着未来配电网的安全可靠运行。配置冗余子模块可提升设备的可靠性,但同时会使成本增加。以目前主流电能路由器拓扑为基础,分析对比了设备不同冗余控制方式下的可靠性;引入成本-损失目标函数对冗余配置进行优化,研究了不同情况下目标函数最小值的求解,并以此得到可靠性与经济性最佳的冗余配置方案。最后通过对工程实例的分析计算,为子模块选型与冗余配置给出了建议,验证了所提方法的可行性与有效性。

绿色荧光蛋白在蛋白质研究中的应用

绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)自发现以来,由于具有自发荧光等特性,在分子生物学和细胞生物学领域得到广泛应用。GFP作为一种报道分子,在研究蛋白质相互作用和构象变化、检测蛋白质表达、蛋白质和细胞荧光示踪中,起到了重要的作用。该文通过对绿色荧光蛋白特性的分析,介绍其作为荧光标记在蛋白质研究中的应用,并展望进一步的研究前景。

胁迫诱导型启动子rd29A的克隆及其序列分析

采用CTAB法提取拟南芥(Arabidopsis thaliana)叶片总DNA,设计并合成一对引物,通过PCR扩增得到一特异片段,并连接至pGEM-T Easy Vector上进行克隆测序。结果表明该片段全长为744 bp,与报道序列(AY973635)存在三个碱基的差异,同源性达99.6%;且该片段含有1个TATA box(TATAAA)、1个CAAT box(GCCAAT)、4个干旱、高盐和低温响应DRE(dehydration responsive element binding protein)顺式作用元件(核心序列为CCGAC),从而为后期胁迫诱导型植物表达载体的构建及遗传转化奠定了基础。

固定化微生物细胞降解苯酚的研究进展

从固定化细胞的微生物选择、细胞固定化载体的选择以及不同因素对固定化细胞降解苯酚效果的影响等方面介绍了固定化细胞技术在降解苯酚中的研究进展,指出了固定化细胞技术在降解苯酚应用中所存在的一些问题,并展望了固定化细胞技术应用于苯酚降解的前景。