光纤耦合LD光束特性及其对振荡光模式的影响

基于菲涅耳-基尔霍夫衍射积分理论,研究了端面泵浦固体激光器中泵浦源——LD阵列光纤耦合模块的输出光空间特性,及其对振荡光特性的影响。结果显示:LD阵列光纤耦合模块的输出光强分布不平滑,呈多尖峰分布,尖峰位置对LD光束指向角敏感,随指向角、空间排布等因素的变化而变化,是多种因素综合作用的结果;具有尖峰结构的泵浦光场对振荡光横模结构有直接影响,泵浦光尖峰位置越居中,光强径向分布曲线在轴心处越凸起,振荡光光束质量越好,越凹陷,振荡光光束质量越差,在激光器设计中应有针对性地具体考虑应对措施。

电针预处理对脓毒症急性肺损伤大鼠肺组织中 NEK7- NLRP3炎症小体激活的影响

目的观察电针预处理“足三里”穴和“尺泽”穴对脓毒症急性肺损伤(ALI)大鼠肺组织中NEK7-NLRP3炎症小体激活的影响,探讨电针预处理在脓毒症ALI中发挥的保护效应及可能机制。方法将SD大鼠随机分为对照组、电针预处理+对照组、模型组、电针预处理+模型组,每组10只。各模型组采用腹腔注射脂多糖(LPS)的方法建立脓毒症ALI大鼠模型。各电针预处理组于LPS造模前1周进行连续7 d电针预处理,疏密波,频率4 Hz/20 Hz,强度1~2 mA,持续30 min。检测各组大鼠肺功能;HE染色法观察大鼠肺组织病理学变化;测定大鼠肺组织湿/干质量比值(W/D);ELISA法检测大鼠血浆及肺组织中炎症因子IL-1β、IL-18含量;免疫荧光观察大鼠肺组织中ASC蛋白阳性表达;Western blot法检测大鼠肺组织中NEK7、NLRP3、Caspase-1及IL-1β蛋白的表达。结果与对照组相比,模型组大鼠用力肺活量(FVC)、第0.1秒用力呼气量(FEV_(0.1))、第0.3秒用力呼气量(FEV_(0.3))、FEV_(0.1)/FVC、FEV_(0.3)/FVC均显著降低(P<0.001);肺泡结构紊乱,肺组织内炎性细胞浸润明显,肺组织充血水肿;W/D比值显著升高(P<0.001);血浆及肺组织内IL-1β、IL-18含量明显升高(P<0.001);ASC蛋白阳性表达明显增多(P<0.001);肺组织中炎症小体相关蛋白NEK7、NLRP3、Caspase-1及IL-1β的表达水平均显著升高(P<0.001)。与模型组相比,电针预处理+模型组大鼠FVC、FEV_(0.1)、FEV_(0.3)、FEV_(0.1)/FVC、FEV_(0.3)/FVC均明显升高(P<0.05,P<0.001);肺组织内炎症细胞浸润及充血水肿有明显改善;W/D比值显著降低(P<0.01);血浆及肺组织内IL-1β、IL-18含量显著降低(P<0.01,P<0.001);ASC蛋白阳性表达降低(P<0.001);肺组织中炎症小体相关蛋白NEK7、NLRP3、Caspase-1、IL-1β表达水平均显著降低(P<0.05,P<0.01,P<0.001)。结论电针预处理可以减轻肺部炎性反应,改善肺功能,其机制与电针抑制脓毒症ALI大鼠肺组织中NEK7-NLRP3炎症小体激活相关。

针刺对慢性阻塞性肺疾病大鼠肺中硫化氢含量及胱硫醚β-合酶、胱硫醚γ裂解酶表达的影响

目的观察针刺对慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠肺组织中硫化氢(H_(2)S)含量及其合成酶胱硫醚β-合酶(CBS)、胱硫醚γ裂解酶(CSE)表达的影响。方法选取24只6周龄清洁级雄性SD大鼠,体重(200±10)g,按随机数字表法将其分为对照组、模型组、电针组,每组8只。对照组常规饲养,模型组和电针组采用香烟烟雾联合脂多糖法构建COPD模型。造模成功后,电针组采用电针针刺双侧肺俞和足三里,连续2周,模型组和对照组不做处理。干预结束后,检测三组用力肺活量(FVC)、第0.1秒用力呼气量(FEV_(0.1))、FEV_(0.3)、呼气流量峰值(PEF)。观察三组肺部病理变化,采用酶联免疫吸附试验检测三组肺组织和血浆白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平,检测肺组织H_(2)S、CBS、CSE含量,采用蛋白质印迹法观察三组肺组织CBS、CSE蛋白表达,进一步分析肺组织IL-1β、TNF-α与H_(2)S的相关性。结果模型组FEV_(0.1)、FEV_(0.3)、FEV_(0.1)/FVC、FEV_(0.3)/FVC、PEF均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),其肺部病理结果显示炎症细胞浸润,肺间质增厚。模型组肺组织及血浆IL-1β、TNF-α均高于对照组,肺组织H_(2)S、CBS、CSE含量及CBS、CSE蛋白表达均高于对照组,差异有高度统计学意义(P<0.01)。电针组FEV_(0.1)、FEV_(0.3)、FEV_(0.1)/FVC、FEV_(0.3)/FVC、PEF均高于模型组,差异有统计学意义(P<0.05),其肺部病理表现减轻。电针组肺组织及血浆IL-1β、TNF-α均低于模型组,肺组织H_(2)S、CBS、CSE含量及CBS、CSE蛋白表达低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。相关性分析结果显示,大鼠肺组织IL-1β、TNF-α与H_(2)S呈正相关(r>0,P<0.01)。结论电针针刺肺俞和足三里可下调COPD大鼠肺组织H_(2)S及CSE、CBS含量及表达,H_(2)S可能参与针刺的抗感染作用。

多延时互耦合半导体激光器的实时混沌同步特性

针对双延时和三延时互耦合半导体激光器系统,研究了互耦合延时和互耦合强度对实时混沌同步质量的影响,提出了双延时互耦合系统中可将其中一个互耦合延时看作反馈延时的思想,揭示了多延时互耦合半导体激光器系统实时混沌同步条件和规律.研究结果表明,多延时互耦合系统中,某两条双向链路的互耦合延时比值为2,是实现高品质实时混沌同步的基本条件;增大互耦合强度,可以改善实时混沌同步品质,且在较低的等效耦合强度条件下,双延时互耦合系统较三延时互耦合系统更易于实现良好的实时混沌同步.

基于量子点半导体光放大器的全光逻辑或门研究

利用量子点半导体光放大器的超快增益恢复特性和交叉增益调制效应,建立了基于量子点半导体光放大器的对称型马赫-曾德尔干涉仪模型,数值实现了对160Gb/s归零码信号的全光逻辑或门运算,并分析了多种系统参数对输出性能的影响。结果表明:一方面,增大注入电流、有源区长度和输入信号光功率均可以提高或门输出信号的Q因子;另一方面,载流子从润湿层到激发态的弛豫时间变短以及较小的线宽增强因子和限制因子也有利于获得较高的Q因子。此外,存在一个最佳的输入信号脉冲宽度使得Q因子的值最大。因此,通过合理优化这些参数值可以大大提高逻辑或门的性能。

慢性阻塞性肺疾病炎症相关信号通路作用的研究进展

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease,COPD）是一种复杂的慢性炎症性疾病,气道炎症尤其是小气道炎症和肺实质的病变是COPD的主要病变及发病原因。COPD的慢性炎症涉及的炎性细胞主要为中性粒细胞、巨噬细胞、嗜酸性粒细胞、T-淋巴细胞和树突状细胞。

胆碱能抗炎通路及其在中医药抗炎效应中的研究进展

胆碱能抗炎通路是一条神经-免疫调节通路,其以迷走神经、乙酰胆碱及特异性乙酰胆碱受体为基础,可迅速对机体的炎症反应做出调控。研究发现,胆碱能抗炎通路的激活可有效抑制机体炎症的发生发展,近年来对其报道诸多,尤其是在中医药方面的研究,现就胆碱能抗炎通路的定义、抗炎机制及中医药治疗对其影响进行综述。

光神经形态计算研究进展与展望(特邀)

脑科学与类脑研究是国际必争战略性前沿。人工智能与深度学习的飞速发展对算力提出了迫切需求。而传统的冯诺依曼架构,由于存算分离导致功耗墙和内存墙,摩尔定律也逐渐放缓。光神经拟态计算充分融合高速光通信、光互连、光集成、硅基光电子与神经拟态计算的特点,具有超高速、大带宽、多维度等优势,在高性能计算、人工智能领域有广阔的应用前景,是突破后摩尔时代传统微电子计算极限极具竞争力的方案。本文回顾了国内外主要研究团队在光神经元、光突触、光神经网络的理论、算法及器件方面的工作,并提出了展望。

中医骨伤学实验实训教学体系建设探究

《中医骨伤学》是高等中医药院校中医学、康复学、针灸推拿学等几个本科专业的主干课程之一。该课程的学习目标偏重于临床实践运用,因而在教学方法上需要充分发挥其实践性需求的特点,以提高学生临床动手能力和专业水平为主要导向。基于中医骨伤学实验实训教学改革的需要,结合本校的实践教学经验,从三位一体实验实训平台搭建、互联网+虚拟仿真教学开展、实验实训教学内容创新和科学合理评价机制建立等四个方面,去研究、探索、构建实验实训教学体系,为提升中医骨伤学教学水平和人才培养质量提供新的思路和方法。

急性肺损伤大鼠模型制备及不同时段肺损伤比较

目的通过气管滴注脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)构建急性肺损伤大鼠模型,观察不同时段肺损伤变化规律。方法32只健康SD大鼠随机分为正常组、模型组,正常组8只大鼠,模型组24只大鼠。模型组依据LPS滴注时长不同分为三个亚组:3 h组、6 h组和12 h组,每组8只。以LPS(2 mg/kg)暴露式气管滴注法复制ALI大鼠模型。通过大鼠一般状况、肺大体观察、肺功能检测、计算肺湿干重比值、支气管肺泡灌洗液(BALF)中白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-8(IL-8)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)检测和肺组织中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)检测、苏木素-伊红染色(HE染色)组织形态学观察,评估不同时段急性肺损伤伤情变化情况。结果造模后模型组大鼠存活率为100%。大鼠一般状况显示,3 h组与正常组相比,精神处于淡漠状态、摄食减少、活动明显减少、鼻腔处粘液分泌物增多、大鼠的呼吸频率加快、可闻及哮鸣音。肺大体观察显示,3 h组左右肺门处可见肺组织肝样变,左右肺叶上散布出血点,出血部位颜色鲜红。肺功能显示3 h组大鼠第0.1秒用力呼气量(FEV0.1)、第0.3秒用力呼气量(FEV 0.3)以及各占用力肺活量(FVC)之比(FEV0.1/FVC;FEV0.3/FVC)均显著下降(P<0.05,P<0.01);肺湿干重比值明显升高(P<0.01);BALF中IL-1β、IL-8、TNF-α含量明显升高(P<0.01),MDA含量显著升高(P<0.01),SOD含量显著降低(P<0.01);HE染色可见明显肺泡间隔增厚、肺间质水肿、红细胞渗出。结论暴露式气管滴注LPS法,可以引起大鼠肺功能显著下降、剧烈的肺部炎症、氧化-抗氧化失衡及严重肺水肿和肺出血,导致急性肺损伤,在3 h时段更有利于ALI大鼠模型的构建。

慢性阻塞性肺疾病与水通道蛋白-1和5的关系及中医药干预的影响

慢性阻塞性肺疾病是全球难治性疾病,其病程长,发病机制复杂,涉及多种发病因素。近年来,大量有关中医药治疗慢性阻塞性肺疾病的研究见诸于报道,提出中医药可通过干预水通道蛋白-1和5对慢性阻塞性肺疾病肺部炎症及气道黏液高分泌等病理变化发挥调节作用。此外,也有研究表明水通道蛋白-1和5与慢性阻塞性肺疾病发病过程密切相关,且不同程度地参与了慢性阻塞性肺疾病的气道炎症、气道黏液高分泌等病理过程。就水通道蛋白-1和5在肺部表达情况及其与慢性阻塞性肺疾病的关系,以及中医药干预水通道蛋白-1和5对慢性阻塞性肺疾病的影响进行了论述。

基于VCSEL的光储备池计算实验研究(特邀)

结合时延储备池计算和垂直腔面发射激光器,基于现有的光纤光学平台,对以1550 nm波段垂直腔面发射激光器为非线性节点的时延光储备池计算系统进行了实验研究。结果表明,在该实验系统中可以分别成功地实现单个Santa-Fe混沌时间序列预测任务以及单个非线性信道均衡任务。基于垂直腔面发射激光器在特定参数条件下能实现双模共存,进一步在该系统中垂直腔面发射激光器的两个偏振模式中同时注入外部信号,成功地完成了Santa-Fe混沌时间序列预测和非线性信道均衡任务的并行处理,但是整体性能要弱于单任务处理性能;除此之外,并行任务的性能随着外光注入强度的增加而得到改善,其中注入强度比率大的一方性能更好。

针灸治疗慢性阻塞性肺疾病稳定期的研究进展与思路探讨

慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种十分复杂的全身性病变,其病因以及发病机制尚未完全清楚,但它是一种可以预防和治疗的肺部慢性炎症性疾病。COPD临床症状多表现为咳嗽、咳痰、喘息、气促等,而且病程长,常迁延不愈,极大地影响了COPD患者的生存质量。西医常规治疗可暂时缓解临床症状,但是常带有各种副作用,针灸疗法在治疗COPD稳定期有着独特的优势,笔者通过查阅文献研究针灸治疗COPD稳定期的研究进展,以期为临床寻找一种安全有效、毒副作用小的疗法。

基于单向注入垂直腔面发射激光器系统的密钥分发

随机源对于信息理论安全的密钥分发至关重要,本文提出了一种基于单向注入垂直腔面发射激光器系统的密钥分发方案.首先基于单向注入的方式产生无时延特征的激光混沌信号,并通过单向注入驱动两个从激光器产生带宽增强的混沌同步信号.然后经过采样、量化以及异或等后处理,生成密钥流.数值仿真结果表明,在单阈值情况下,合法用户之间的误比特率低至1%左右,合法用户与窃听者之间的误比特率都高于10%;在双阈值情况下,误比特率可以低至10^(-6).最后,对生成的密钥流进行了NIST随机性测试.该方案有效地增强了密钥分发的安全性.

基于案例分析的情景模拟法在作业治疗学教学中的应用与探讨

基于案例分析的情景模拟教学法在理论教学与临床实践之间起到了重要的桥梁作用,该文将这种教学方法应用在作业治疗学中的教学过程中,取得了较为积极和满意的效果,但是亦存在诸多问题,文章将应用的过程、取得的效果及存在的问题做了归纳和总结,以期探讨怎样将学生所学到的理论知识更好地应用于实践活动中,达到强化理论知识掌握,培养学生临床思维能力、团队合作能力、临场应变能力以及实际操作能力的目的。

光纤激光器延时反馈的动态特性与复杂度研究

基于双环掺Er3+光纤激光器,提出一种输出变量延时自反馈混沌控制的模型。通过加入可变光延时器和光耦合器控制光纤激光器的输出状态,系统输出信号经历了周期态、多周期态和混沌态。利用排列熵算法,研究光纤激光器输出信号复杂度随反馈延时时间的变化趋势。与分岔图相比较后发现,系统复杂度的变化更能准确地检测系统的动态行为,而且能区分不同的周期态以及夹杂在混沌状态中极窄的周期窗口;加入延时反馈后,系统输出混沌信号的复杂度增大。利用排列熵方法不仅可以观察系统动力学行为,而且给出了输出混沌信号复杂度的量化标准。

利用耦合时延增强激光混沌系统安全性能研究

安全性是混沌通信中的重要问题。基于一个外光反馈半导体激光器驱动两个互耦合激光器的混沌通信系统,研究激光混沌系统中反馈时延与耦合时延特征,并应用龙格-库塔法进行动态仿真。重点分析了当调节一些可控参数(耦合时延和驱动强度)时,能够改变两耦合激光器输出自相关函数中反馈时延和耦合时延幅值的差异,以此掩藏反馈时延,从而得出更优载波。仿真结果说明利用耦合时延可以增强激光混沌系统的安全性。最后给出了在优化载波后系统同步质量的讨论。

链式互耦合半导体激光器的实时混沌同步

通过在互耦合外腔半导体激光器之间增加中继激光器,建立了一种链式互耦合半导体激光器混沌同步系统模型.理论分析了系统的实时混沌同步条件,数值研究了注入电流、互耦合条件、反馈条件等对系统实时混沌同步品质的影响,揭示了同步质量在反馈强度和互耦合强度二维参数空间的分布规律.结果表明:注入电流较大时,满足互耦合强度和反馈强度相同,互耦合延时和反馈延时相等,系统中所有激光器之间可同时实现稳定高品质实时混沌同步;中心激光器和边激光器之间的稳定实时混沌同步分布在在互耦合强度和反馈强度较小的区域以及互耦合强度和反馈强度相近的区域;边激光器之间由于同时接收到中心激光器实施的相同注入,能够较容易的实现稳定高品质的实时混沌同步.该系统可进一步扩展成为实现远距离的双向实时混沌同步或阵列激光器系统的实时混沌同步.

电针对慢性阻塞性肺病大鼠肺组织中p38丝裂原活化蛋白激酶信号通路介导的黏蛋白5AC表达的影响

目的:观察电针"足三里"对慢性阻塞性肺病(COPD)大鼠肺组织中表皮生长因子受体(EGFR)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、转化生长因子α(TGF-α)、白细胞介素-8(IL-8)、p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)、黏蛋白5AC(MUC5AC)表达的影响,探讨电针治疗COPD大鼠气道黏液高分泌的作用机制。方法:SD大鼠随机分为正常组、模型组、电针组,每组10只。采用气管滴注脂多糖联合香烟烟熏的复合方法复制COPD大鼠模型。电针组取大鼠双侧"足三里"电针,每次30 min,连续2周。检测各组大鼠肺功能;HE染色法观察各组大鼠肺组织病理学变化;ELISA法检测血清、肺泡灌洗液(BALF)和肺组织内TNF-α、TGF-α和IL-8的含量;荧光定量PCR和Western blot法分别检测肺组织内EGFR、p38MAPK及MUC5AC mRNA和蛋白表达;免疫组织化学法检测肺组织中EGFR、p38MAPK及MUC5AC的表达。结果:与正常组比较,模型组大鼠肺组织及支气管有明显炎细胞浸润,管腔内出现大量黏液分泌物;用力肺活量(FVC)、第0.1秒用力呼气量(FEV0.1)、第0.3秒用力呼气量(FEV0.3)、FEV0.1/FVC、FEV0.3/FVC均明显下降(P<0.01);血清、BALF及肺组织内的TNF-α、TGF-α和IL-8的含量均显著升高(P<0.01),肺组织内的EGFR、p38MAPK及MUC5AC mRNA和蛋白表达水平及肺组织中的EGFR、p38MAPK和MUC5AC阳性表达水平均显著升高(P<0.01)。与模型组比较,电针组大鼠的炎细胞浸润和黏液高分泌有显著改善;FVC、FEV0.1、FEV0.3、FEV0.1/FVC和FEV0.3/FVC均明显上升(P<0.01,P<0.05);血清、BALF和肺组织内TNF-α、TGF-α和IL-8的含量和肺组织中的EGFR、p38MAPK及MUC5AC mRNA和蛋白表达水平含量及EGFR、p38MAPK和MUC5AC阳性表达水平均明显下降(P<0.01)。结论:电针"足三里"对COPD大鼠的气道黏液高分泌具有改善作用,其作用机制可能与抑制EGFR-p38MAPK信号通路介导的MUC5AC表达有关。

电针对慢性阻塞性肺疾病大鼠肺组织自噬相关蛋白表达的影响

目的:观察电针"足三里"和"肺俞"对慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠肺组织自噬相关蛋白及炎性因子表达的影响,探讨电针在COPD发病过程中的作用机制。方法:将雄性SD大鼠随机分为正常组、模型组、电针组,每组10只。采用香烟烟熏联合脂多糖(LPS)法复制COPD大鼠模型。电针组给予电针双侧"足三里"和"肺俞",隔日治疗1次,每次30 min,持续2周。于治疗结束后检测大鼠肺功能;HE染色法观察大鼠气道及肺组织病理变化;电镜观察大鼠气道及肺组织内自噬小体;实时荧光定量PCR法检测大鼠肺组织内腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、雷帕霉素靶蛋白激酶(mTOR)、Unc-51样自噬激活激酶1(ULK1)、酵母自噬相关基因6的哺乳动物同源体(Beclin1)mRNA的表达;Western blot法检测大鼠肺组织中AMPK、mTOR、ULK1、Beclin1及微管相关蛋白轻链3(LC3Ⅱ/LC3Ⅰ)的表达;ELISA法检测大鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)的表达。结果:与正常组比较,模型组大鼠用力肺活量(FVC)、第0.1秒用力呼气量(FEV0.1)、第0.3秒用力呼气量(FEV0.3)、FEV0.1占FVC比值(FEV0.1/FVC)、FEV0.3占FVC比值(FEV0.3/FVC)均显著降低(P<0.01);气道和肺组织内炎性细胞浸润明显,自噬小体明显增加;肺组织内自噬相关蛋白AMPK、ULK1、Beclin1的mRNA和蛋白表达水平及LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的水平均显著升高(P<0.01),mTOR的mRNA和蛋白表达水平显著降低(P<0.01);BALF内TNF-α、IL-6含量显著升高(P<0.01)。与模型组比较,电针组大鼠FVC、FEV0.1、FEV0.3、FEV0.1/FVC、FEV0.3/FVC均显著升高(P<0.01,P<0.05);气道和肺组织内炎性反应得到明显改善,自噬小体明显减少;肺组织内自噬相关蛋白AMPK、ULK1、Beclin1的mRNA和蛋白表达水平及LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的水平均显著降低(P<0.01),mTOR的mRNA和蛋白表达水平显著升高(P<0.01);BALF内TNF-α、IL-6含量显著降低(P<0.01)。结论:电针"足三里""肺俞"可以抑制COPD大鼠肺组织自噬水平,降低肺部炎性反应,改善肺功能。