矿物加工虚拟仿真实验教学建设及实践——以中南大学矿业学科为例

针对新时代矿业行业对专业人才的要求,以培养学生全周期工程思维和提高其工程胜任力为目标,采用虚拟仿真的教学手段,突破矿产资源加工过程中高温、高危、高成本等限制,解决传统教学无法开展全流程实验及生产极端工况操作等难题,将科研成果融入实验教学,有机融合数据库技术、虚拟仿真、专家系统、智能算法,让学生通过自主选题、自主探究学习、自主流程设计、自主设备搭建、自主调试运行,设计与资源特性相适应的工艺流程、生产设备及操作参数,实景体验工业生产过程异常工况,使其成为具有实干担当、开拓创新、国际视野和竞争力的矿业卓越人才。

基于卷积神经网络的烧结成品率预测

成品率是综合反映烧结矿产量、质量和能耗的关键性指标。针对成品率检测存在滞后性问题,以烧结机尾断面图像作为输入,通过卷积神经网络拟合断面图像与成品率的关系,实现烧结成品率的在线预测。根据烧结机尾断面红外图像的特点,采用DenseNet网络结构的卷积神经网络作为建模方法,并以多尺度稠密连接块对网络结构进行改进,在同一层网络中提取多尺度、图像信息,通过拟合高维图像特征与烧结成品率之间的关系,实现成品率的准确预测。采用国内某大型钢铁生产企业的机尾断面图像和成品率数据对模型进行验证。研究结果表明:所提出的改进DenseNet网络在烧结成品率预测问题上具有较强的拟合和泛化能力,定义成品率预测值与实际值绝对误差在±2.8%的区间范围内为命中目标,模型命中率达92.66%,且均方根误差仅为1.76%,可为生产工艺参数的优化调控提供依据。

度伐利尤单抗致糖尿病酮症酸中毒1例并文献复习

1例76岁男性小细胞肺癌患者,在使用度伐利尤单抗治疗5个周期后,出现乏力、胸闷不适,实验室检查:血糖31.69 mmol/L,钾6.28 mmol/L,钠126 mmol/L,氯93 mmol/L,HCO-35.9 mmol/L,酮体阳性,pH值为7.087。考虑为糖尿病酮症酸中毒,经过胰岛素降糖,补液、补钠、补碱等对症治疗,后患者症状逐渐好转。通过对度伐利尤单抗不良反应相关文献进行复习,进一步分析度伐利尤单抗导致糖尿病酮症酸中毒的发生机制、临床表现、危险因素及治疗预后,以期为临床合理用药提供参考。

PVA-碳量子点复合荧光水凝胶的制备及性能研究

荧光水凝胶因其优异的光学性能、生物相容性等优点受到广泛关注。本研究通过冻融法,将硅烷碳点(Si-CDs)与聚乙烯醇(PVA)复合,制备了一种具有pH响应性和抗菌活性的聚乙烯醇-碳量子点复合荧光水凝胶(PVA-CDs),表征了PVA-CDs水凝胶的微观结构,并研究了其机械性能、流变性能、吸水性、细胞相容性以及抗菌活性。实验结果表明,碳量子点的引入,显著改善了水凝胶的力学性能,降低了水凝胶的溶胀比。在不同的酸碱环境中,掺杂了荧光碳点的PVA-CDs复合水凝胶显示出不同颜色的荧光,证明PVA-CDs复合水凝胶具有优异的pH响应性。经PVA-CDs复合水凝胶处理的细菌培养板上形成了清晰可见的抑菌圈,表明其有良好的抗菌活性。此外,所制备的荧光水凝胶材料同时具备pH响应性、抗菌活性和细胞相容性,为开发生物医用材料提供了新的思路和重要理论依据。

聚醋酸乙烯酯基光固化核壳乳液的合成及其在水性木器涂料中的应用

为解决水性木器涂料涂装效率低的问题,首先构建了双键功能化PVAc基核壳乳胶粒,然后通过预乳化将多活性单体(TMPTA)在乳胶粒合成后期加入乳液,制备了PVAc基光固化复合乳液,并对其稳定性、光固化性能和漆膜性能等进行了研究。结果表明:所制备的PVAc基核壳乳胶粒壳层含有活性双键,且粒径远小于紫外光波长,可实现UV固化;通过调控活性单体的加入量,可显著加快PVAc基光固化复合乳液的成膜速度,应用于木器漆涂饰时,最快可在20 s内完成固化;同时乳胶膜性能可调控,在活性单体TMPTA与壳层双键的物质的量比为3∶1时,光固化乳胶膜的力学性能最佳,其拉伸强度为0.91 MPa,断裂伸长率为1.29%,弹性模量为70.54 MPa;此外,木器涂料漆膜硬度、附着力、光泽和粗糙度分别为4H、0级、23.7、1.15μm。所制备的PVAc基光固化复合乳液将在水性木器涂料具有广阔的应用前景。

溶瘤新城疫病毒抑制IL-6诱导的人胶质母细胞瘤U87MG细胞的迁移和侵袭

目的:探讨溶瘤新城疫病毒(NDV)对IL-6诱导的人胶质母细胞瘤U87MG细胞增殖、迁移和侵袭的作用及其可能的机制。方法:将U87MG细胞分为对照组、IL-6组、NDV组、NDV+IL-6组,其中IL-6组与NDV+IL-6组用75 ng/mL IL-6预处理1 h,其余组用DMEM预处理1 h,后分别用DMEM、75 ng/mL IL-6、1 HU NDV、1 HU NDV+75 ng/mL IL-6处理24 h。MTT法、细胞划痕实验和Transwell侵袭实验分别检测IL-6、NDV对U87MG细胞增殖、迁移和侵袭的影响,WB法检测各组细胞JAK2、p-JAK2、STAT3、p-STAT3和MMP2蛋白的表达水平。结果:与对照组相比,IL-6组细胞迁移率显著升高(P<0.05),侵袭细胞数目显著增多(P<0.01);与IL-6组相比,NDV+IL-6组U87MG细胞增殖率显著降低(P<0.05),细胞迁移率和侵袭细胞数目均显著降低(均P<0.01)。WB实验结果显示,与对照组相比,IL-6组p-STAT3/STAT3比值显著升高(P<0.01),NDV组p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3比值显著降低(P<0.05,P<0.01),MMP-2蛋白表达量显著降低(P<0.01);与IL-6组相比,NDV+IL-6组p-STAT3/STAT3比值、MMP-2蛋白表达量均显著降低(均P<0.05)。结论:NDV能抑制IL-6对人脑胶质瘤U87MG细胞迁移和侵袭的诱导作用,其机制可能与JAK2/STAT3信号通路的参与调控有关。

卷积神经网络在前列腺多参数MRI中的应用进展

多参数磁共振成像(mpMRI)在前列腺癌(PCa)的无创诊断中发挥着越来越重要的作用,为了深入研究卷积神经网络在该领域的发展。首先,通过关键词prostate cancer、neural network、deep learning、image analysis,在PubMed和Web of Science数据库中进行系统的文献检索,包括卷积神经网络(CNN)出现以来的几次重大突破和近5年CNN在mpMRI应用中已发表的文献。然后,从模型的构建块出发解释CNN的设计原理,总结CNN在前列腺mpMRI诊断中的相关应用。最后,讨论了所用方法目前的局限性和未来发展前景,为医学图像分割人员提供参考,以促进CNN在前列腺mpMRI的应用发展。

基于教学支架理论的药学专业导论性实践课程改革

药学专业的学生入校时缺乏药学学科认识和专业兴趣,制约了他们较早融入和热爱药学研究。针对这一问题,基于建构主义的教学支架理论,从2014年起,开设了面向新生的药学专业导论性实践课程——药物科学研究实训,精心设计了具有探究性和趣味性的药学基础实验,推荐调研主题并加以适当辅助,因材施教,授之以渔,并在校内外实践中有机融入思政教育,使学生成为知识、素质、能力、人格相统一的药学专业创新人才。经过9年的建设和完善,形成了将教师传授、药学实践、小组合作学习3方面有机结合的多元混合式教学模式,并将MOOC、虚拟仿真实验等线上教学资源与线下实践教学相结合,既促进学生的自主学习、提升其综合能力,也提高了教师的信息化教学水平。

融合3D对极平面图像的光场角度超分辨重建

针对光场成像中因硬件限制而造成的光场图像角度分辨率低的问题,提出一种融合3D对极平面图像的光场角度超分辨重建方法。该方法首先将输入图像按不同的视差方向排列分别进行特征提取,以充分利用输入图像的视差信息,提高深度估计的准确性。利用深度图将输入图像映射到新视角位置,生成初始合成光场。为了使重建光场图像能够保持更好的细节信息及几何一致性,先通过水平3D对极平面图像融合重建分支和垂直3D对极平面图像融合重建分支,分别对初始合成光场进行水平融合重建和垂直融合重建,再将两个结果进行混合重建,生成最终的高角度分辨率光场图像。实验结果表明:相比于现有方法,本文方法在合成光场数据集和真实光场数据集上的重建效果均得到了提高,峰值信噪比的提升幅度最高达1.99%,有效地提高了重建光场的质量。

烧结过程智能控制研究进展

烧结是钢铁生产流程的一道主要工序,智能化烧结是钢铁智能制造的重要组成部分。本文综述了近年来烧结过程智能控制方面的研究进展,重点介绍了烧结矿化学成分智能控制、过程状态智能控制、固体燃料消耗优化控制和关键工艺参数优化方面所取得的进步,同时从数学建模、过程控制、工艺参数优化方面探讨了烧结过程智能控制的研究方向。

“细胞生物学”课程思政的探索与实践

课程思政是一项系统工程,旨在使德育与智育相统一,是全面提高人才培养质量的重要途径。细胞生物学作为生物专业的基础课,课程内容中所蕴含的丰富思政元素为开展课程思政提供了天然土壤。文章从分析细胞生物学学科特点和课程目标出发,围绕教学系统设计、思政元素挖掘、教学方法改革和教学评价反馈四大方面构建细胞生物学思政课程体系,实现课程思政元素与专业课程教学水乳交融,以期为理工科专业相关课程开展课程思政建设提供借鉴。

基于FAERS数据库洛拉替尼不良事件信号挖掘与严重不良事件影响因素分析

目的对洛拉替尼不良事件(AEs)进行数据挖掘并探究其致严重AEs的危险因素。方法检索美国食品药品管理局不良事件报告系统(FAERS)数据库,使用openFDA数据平台,收集洛拉替尼自上市至2022年3月31日所致AEs报告信息。根据严重程度分组,通过单因素分析及修正泊松回归模型,分析洛拉替尼致严重AEs的危险因素。结果共获得洛拉替尼AEs报告1986例,其中严重AEs 1468例(73.92%)。检测到AEs信号103个。按发生频次排序,洛拉替尼致水肿报告数最多(49例次),按信号强度排序,游走性血栓性浅静脉炎信号最强[ROR=214.689,95%CI=(88.065,523.376)],且未在说明书中记载。修正泊松回归分析结果显示,发生严重AEs的危险因素为联合使用CYP3A酶系相互作用的药物[RR=1.148,95%CI=(1.009,1.305)]以及低体质量[RR=0.997,95%CI=(0.994,1.000)],使用其他对症治疗药物为保护因素[RR=0.680,95%CI=(0.493,0.938)]。结论建议临床医师及药师对于洛拉替尼说明书中未提及的信号提高关注度,加强对患者联合用药及营养代谢的管理,避免严重AEs的发生,确保患者用药安全。

失效烧结炉箅条物化特性及其腐蚀调控技术

我国烧结机炉箅条年耗损量大,其失效的重要原因为腐蚀。本文通过系统研究失效炉箅条的物化特性,解析其腐蚀失效的原因,并探讨废弃物回用对腐蚀性物质排放的影响。结果表明:依据主要化学组分以及结构特点,失效炉箅条从表层至内层可分为黏附层、腐蚀层、金属层,其中:黏附层主要成分为Fe、K、Cl、S、Ca元素,结构较为疏松;腐蚀层主要成分为Fe、O、Cr,其中Fe 2O_(3)结构疏松,Cr 2O_(3)结构致密;金属层主要成分为Fe、Cr,结构致密。箅条腐蚀的主要原因:在烟气高温、碱金属盐、SO_(2)等综合作用下,箅条发生氯腐蚀、硫酸盐腐蚀及高温氧化腐蚀。通过降低固废配加量、废水回用等方法有助于减少腐蚀性物质的产生和排放,其是调控箅条腐蚀的关键。

茶园土壤质量现状及改良措施研究进展

随着我国茶树种植年限和种植面积的增加,茶园土壤质量退化问题日益凸显,已成为制约我国茶产业发展的一个重要因素。因此,关于茶园土壤质量的研究也受到越来越多的关注。文章通过查阅近年来的相关文献资料,对我国茶园土壤质量退化现状、成因进行总结分析,并讨论不同茶园土壤改良措施的实施成效,旨在为未来我国茶园土壤改良工作提供参考。

烧结矿FeO含量在线智能检测系统开发与应用

针对烧结矿FeO含量检测周期长,不利于烧结生产实时控制的问题,建立了基于烧结机尾断面图像和深度学习算法的烧结矿FeO含量软测量模型。该模型采用C#高级程序语言开发了烧结矿FeO含量在线智能检测系统,并成功应用于宝钢湛江1#烧结生产线。该系统在现场的运行结果表明:在误差区间±0.5%内,烧结矿FeO含量的软测量命中率在90%以上。该系统可以为生产现场的燃料配比实时调控提供参考,对降低烧结矿FeO含量波动和固体燃料消耗具有重要意义。

粮食国际贸易网络的演化博弈模型

新冠疫情和俄乌冲突等突发事件使全球粮食贸易受到了严重冲击,粮食进口国如何采取适当措施应对粮食进口冲击,是控制粮食国际贸易风险的关键问题之一.本文参考2018年全球大米进出口贸易数据,构建了粮食国际贸易网络的演化博弈模型.通过模拟分析了进口国粮食贸易策略的关键参数“历史依赖度”对粮食进口冲击的影响.结果表明:过低的历史依赖度会导致贸易集中度较高,同时也会加大进口国受高强度冲击的概率;而过高的历史依赖度则会导致中度以上冲击的概率较大.因此,各进口国要控制粮食进口受冲击的风险,需要将历史依赖度保持在适当的水平.

旋光仪及旋光糖量计计量比对研究

旋光仪及旋光糖量计在制糖、制药、食品等领域的应用广泛,尤其在制糖行业,是检测糖品蔗糖分指标极为重要的分析设备。为验证旋光仪及旋光糖量计测量量值的一致性,考察相关计量技术机构的量值传递能力,组织开展了旋光仪及旋光糖量计计量比对活动,共10家实验室参加。采用中位值法确定比对参考值,比对结果用Z比分数进行评价。针对比对过程中发现的问题进行了分析,总结了影响测量量值一致性的因素,为相关计量技术机构完善旋光仪及旋光糖量计计量标准提供参考。

寿宁设施葡萄园土壤有机碳与其物理性质的相关性分析

以福建省寿宁县千亩高优葡萄示范园区为研究对象,选取了14个代表性设施葡萄园,按照0~20、20~40、40~60cm深度分层取样,分别测定土壤有机碳含量、土壤总孔隙度、土壤毛管孔隙度、土壤通气孔隙度、土壤容重,以及土壤粘粒、土壤粉粒、土壤砂粒含量,分析各土层土壤有机碳含量与土壤物理性质之间的关系。结果表明,设施葡萄园土壤有机碳含量具有表聚现象,且随土壤深度的增加而减少;设施葡萄园仅20~40、40~60cm土壤有机碳含量与土壤容重呈极显著负相关,其他的差异均不显著;设施葡萄园各土层土壤物理性质与土壤有机碳含量之间的回归线性模型决定系数(R^(2))随着土层深度的增加而增加,其中土壤毛管孔隙度、土壤通气孔隙度、土壤容重、土壤粉粒和砂粒含量是影响40~60 cm土壤有机碳含量的主要因素。

湖南省4237名护士焦虑、抑郁、失眠现状及影响因素

目的:突发公共卫生事件对护士造成明显的心理负担,影响护士心理健康。新型冠状病毒肺炎疫情暴发之后,护士的心理健康备受重视。本研究通过调查常态化疫情时期护士的焦虑、抑郁、失眠现状及影响因素,并进一步比较不同级别医院护士、一线抗疫护士和其他护士的焦虑、抑郁及失眠的风险,旨在为医院心理健康工作、管理工作和相关研究提供理论依据。方法:2020年12月选取湖南省内各级医院护士共4237名,采用一般资料调查表、7项广泛性焦虑障碍问卷(Generalized Anxiety Disorder-7 items,GAD-7)、9项患者健康问卷(Patient Health Questionnaire-9 items,PHQ-9)、失眠严重指数(Insomnia Severity Index,ISI)对护士进行问卷调查。采用描述性统计分析了解护士焦虑、抑郁、失眠的情况;采用t检验、方差分析、多元线性逐步回归分析等方法分析护士焦虑、抑郁、失眠的影响因素。结果:4237名护士GAD-7总分为4.44±4.20,中重度焦虑者占10.3%;PHQ-9总分为6.03±4.76,中重度抑郁者占17.5%;ISI总分为8.37±5.42,中重度失眠者占12.3%。不同医院级别、性别、职称、职务、文化程度、最近1年轮晚夜班个数、家庭月收入组的GAD-7、PHQ-9、ISI得分差异有统计学意义(均P<0.05),不同婚姻状况、是否参加一线抗疫、是否参加心理健康知识培训组的GAD-7、PHQ-9、ISI得分差异无统计学意义(均P>0.05)。性别、医院级别、职称、学历、最近1年轮晚夜班个数、家庭月收入是GAD-7、PHQ-9得分的影响因素。性别、工龄、职务、医院级别、学历、最近1年轮晚夜班个数、家庭月收入是ISI得分的影响因素。结论:参加抗疫与没有参加抗疫的护士GAD-7、PHQ-9、ISI得分无差别,说明中国对于抗疫医护人员的一系列举措有效;常态化疫情时期,部分护士存在焦虑、抑郁及失眠问题,应着重注意女性、无职务、轮晚夜班个数较多、地市级医院及家庭月收入低的护士的心理健康。建议通过给予政策、提供心理支持及人力资源保障等措施缓解护士的压力,维护其心理健康;同时,建议在应对突发公共卫生事件时,将心理健康知识培训作为上岗前的常规培训内容。

长期服用降压宝系列中成药对高血压患者结局影响的队列研究

背景高血压与心血管疾病发病和死亡风险间存在密切的因果关系,降压宝系列中成药对于治疗原发性高血压病有较好的疗效。目的评价长期服用降压宝系列中成药对高血压患者结局的影响。方法采用队列研究,选取2001—2003年于河南省高血压中西医结合诊疗中心就诊的1 364例原发性高血压病患者为研究对象。均进行高血压的标准二级预防措施并服用降压宝系列中成药,利用受试者脱离服药自然形成的队列差,以服药总月数42个月为标准分为短期服药组236例和长期服药组1 128例。收集年龄、高血压早发家族史、病程、血压级别、抗高血压西药使用情况、吸烟史、饮酒史、文化水平、运动量、睡眠状况等资料,连续追踪调查42个月,记录不良结局(心脑血管死亡、心肌梗死、脑梗死、脑出血等)的发生情况。采用Cox比例风险回归模型分析长期服用降压宝系列中成药对高血压患者结局的影响。结果入组患者不良结局发生率为15.90%(217/1 364),2001、2002、2003年入组患者的不良反应发生率分别为22.22%(80/360)、13.06%(64/490)、14.20%(73/514)。至试验结束,长期服药组不良结局发生率低于短期服药组,差异有统计学意义[10.17%(24/236)比17.11%(193/1 128),χ~2=7.03,P=0.008]。Cox比例风险回归分析结果显示,在不同回归模型中,短期服药组不良结局发生率均高于长期服药组(HR均>1.00,P均<0.05)。结论长期服用降压宝系列中成药能明显降低高血压患者不良结局的发生率。