微纳米孔隙内气体流动特性与LBM数值模拟研究

目的研究瓦斯气体在煤层中的流动特性对于揭示煤层瓦斯赋存机理和扩散运移特性具有重要意义。煤中微纳米级孔隙结构十分复杂,为研究煤层瓦斯气体在微纳米孔隙中的流动特性,方法以均质纳米多孔炭薄膜为测试对象,采用扫描电镜实验对其孔隙大小和孔隙率进行定性定量分析;利用纳米尺度气体流动特征实验装置开展微纳米孔隙的气体流动实验研究,通过对比分析传统达西渗流模型和适用于微尺度下气体流动模型,结果得到更为详细的微纳米孔隙内气体流动特性:纳米多孔炭薄膜的视渗透率随着进气口压力的升高而下降,二者呈负相关的线性变化规律;视渗透率随着努森数降低而降低,二者呈正相关的线性变化规律,表明气体在微纳米尺度下的流动不符合传统的达西定律,滑脱效应和气体扩散不可忽视。采用格子Boltzmann方法(lattice boltzmann method,LBM)模拟不同进气口压力下的气体流动,得到不同气体压力下出口的气体流量,与实验结果进行对比,LBM模拟的平均误差为8.25%,整体吻合性较好,表明LBM数值模拟可有效揭示气体在微纳米尺度下的流动特性。结论研究结果可为今后分析煤层中的瓦斯流动机制和流动规律提供理论借鉴。

计及氢能高效利用和热电灵活输出的综合能源系统源荷灵活运行策略

为进一步发挥氢能高效利用优势,构建绿色低碳能源系统,提出一种计及氢能高效利用和热电联产灵活输出的综合能源系统源荷灵活运行策略。首先,对源侧供能模型进行两方面改进:一是引入含风电制氢、燃气混氢、多能用氢和储氢的氢能利用模型,并考虑到电解水和甲烷化反应过程中的热量散失情况,引入热量回收装置,构建计及热量回收的氢能高效利用模型;二是针对常规热电联产灵活性不足的问题,构建含电锅炉和有机朗肯循环的热电灵活输出模型,以解耦常规热电联产“以热定电”和“以电定热”限制。其次,在荷侧引入含可转移、可削减和可平移的电、热柔性负荷,以缓解电、热负荷峰谷差,并与源侧相结合,形成源荷灵活运行模型。最后,综合考虑阶梯型碳交易成本、设备运行维护成本、弃风成本以及购能成本,建立综合能源系统源荷灵活优化运行模型。采用CPLEX求解器对所提综合能源系统源荷灵活运行模型进行求解,并设置不同场景进行对比。结果表明,相比常规氢能利用模型,考虑所提计及热量回收的氢能高效利用模型时,系统的总成本、碳排放量分别降低了1.92%、4.22%,并且引入热电联产改进模型后,其总成本、碳排放量可进一步降低4.08%、7.32%,实现系统低碳、经济和灵活运行。

单纯切除胰腺实性假乳头状瘤的临床价值分析

目的:探讨单纯切除治疗胰腺实性假乳头状瘤(SPT)的临床应用价值。方法:回顾性分析复旦大学附属华山医院胰腺囊性肿瘤数据库中2015年1月至2022年12月接受单纯切除与常规胰腺切除术的SPT病人的临床及随访资料。共纳入87例SPT病人,其中单纯切除组14例,常规切除组73例。平均年龄(36.2±11.7)岁,女性占87.4%。结果:术前影像学诊断准确率可达88.5%。单纯切除在手术时间上相对常规切除具有显著优势[(138.3±56.4) min比(241.2±89.2) min,P<0.05]。单纯切除组常见术后并发症发生方面不劣于常规切除组。87例中仅3例常规切除组病人术后出现复发转移,复发病人目前仍均生存。单纯切除组相对常规切除组在术后胰腺内、外分泌功能不全及生活质量方面差异无统计学意义。结论:单纯切除治疗SPT具有合理性和可行性,但实际临床工作中的风险性仍不容忽视。因此,选择性地对SPT行单纯切除具有一定的临床应用价值。

重组CRM_(197)-4GnRH去势疫苗抗原分子的原核表达及免疫效果评价

通过大肠杆菌表达系统对CRM_(197)-4GnRH重组去势疫苗抗原进行表达,采用不同种类佐剂制备疫苗,研究其对大鼠的免疫去势作用,为获得1种免疫效果好、有效期长、生产成本低的促性腺激素释放激素(GnRH)免疫去势基因工程疫苗提供借鉴。采用白喉毒素无毒突变体(CRM_(197))与4拷贝GnRH串联,将CRM_(197)-4GnRH基因与表达载体连接,并通过优化试验确定大肠杆菌的最优表达条件,用SDS-PAGE和Western blot鉴定目标蛋白的表达情况。将融合蛋白与不同佐剂乳化,制备成9种测试疫苗后分别免疫大鼠,测定血清中GnRH抗体滴度和睾酮浓度。结果显示,重组大肠杆菌的最优表达条件为诱导时间表达5 h,培养基为LB液体培养基,IPTG诱导浓度为0.5 mmol/L;通过SDS-PAGE和Western blot试验,表明目标融合蛋白已成功表达;动物试验结果表明,重组疫苗水包油包水佐剂组、重组疫苗油包水佐剂组、GnRH+Th抗原(辅助型T细胞抗原)表位(G1抗原)油包水佐剂组测试疫苗免疫大鼠较其他组GnRH抗体滴度显著升高、睾酮浓度显著下降(P<0.05),表明这3种疫苗具有良好的免疫去势作用。研究结果为GnRH免疫去势疫苗的研制奠定了基础。

脯氨酰内肽酶水解不同来源畜禽骨胶原蛋白的特性分析

为探究脯氨酰内肽酶(prolyl endopeptidase,PEP)在骨胶原蛋白肽酶法制备过程中的应用潜力,分别以牛骨胶原蛋白(bovine bone collagen,BBC)、猪骨胶原蛋白(porcine bone collagen,PBC)、鸡骨胶原蛋白(chicken bone collagen,CBC)为原料,对比分析3种不同来源骨胶原蛋白的序列特征,预测不同骨胶原蛋白潜在的酶解作用位点和理论水解度。在55℃、pH 8.0条件下,利用PEP水解处理3种不同来源骨胶原蛋白,通过水解度、分子质量分布测定和扫描电子显微镜观察等方法进行表征。利用红外光谱、X射线衍射和圆二色光谱等方法探究酶解过程中胶原蛋白结构变化。结果表明,PEP对3种不同来源骨胶原蛋白均有显著水解效果,PBC的水解度最高,为51.35%,其次分别为CBC(29.81%)和BBC(22.81%)。3种骨胶原蛋白酶解产物分子质量多分布在500 Da以下。光谱学分析表明PEP破坏了胶原蛋白的三螺旋结构,从而使胶原蛋白降解,达到制备胶原蛋白肽的效果。PEP可以高效酶解骨胶原蛋白制备小分子蛋白肽,本研究可为功能性骨胶原蛋白肽的酶法制备提供依据。

癌症生存者重返工作社会支持真实体验的Meta整合

目的系统整合癌症生存者重返工作社会支持真实体验,为开展社会支持提供参考。方法全面检索知网、万方、PubMed、Embase、Scopus、Web of Science、CINAHL、Cochrane Library等数据库,纳入有关癌症生存者重返工作社会支持真实体验的质性研究。检索时限为2012年11月至2022年11月,采用JBI(Joanna Briggs Institute)质性研究质量评价工具进行文献质量评价,并对文献进行Meta整合。结果共纳入26篇文章,归纳为9个新类别,合成2个整合结果,即积极的支持体验和消极的支持体验。结论应充分关注癌症生存者在重返工作过程中的社会支持体验和需求,建立支持干预措施,完善癌症生存者职业保障制度,促进其重返工作重返社会。

保肺康治疗慢性阻塞性肺疾病合并肺间质纤维化临床疗效评价

目的观察保肺康治疗气阴两虚、痰瘀阻络型慢性阻塞性肺疾病合并肺间质纤维化(chronic obstructive pulmonary disease with pulmonary interstitial fibrosis,COPD-PIF)患者的临床疗效。方法将符合纳入标准的COPD-PIF患者按照随机数字表法分为2组,治疗组予以中药保肺康联合西医综合治疗,对照组予以中药安慰剂联合西医综合治疗,疗程共3个月。观察并比较2组患者治疗有效率,以及治疗前后中医证候积分、肺功能、动脉血氧分压(partial pressure of oxygen in arterial blood,PaO_(2))、慢阻肺患者自我评估测试(COPD assessment test,CAT)评分、改良英国医学研究学会(modified British medical research council,mMRC)呼吸困难指数评分、急性加重次数等指标的变化。结果治疗组患者中医证候总积分、主要症状积分、第1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second,FEV1)占预计值百分比(FEV1%pred)、PaO_(2)、CAT评分、mMRC评分、急性加重次数较治疗前均有改善(P<0.05),且疗效优于对照组。相关性分析显示中医证候积分的改善与CAT评分、mMRC评分呈显著正相关,与FEV1%pred、肺一氧化碳弥散量(diffusing capacity of the lung for carbon monoxide,DLCO)占预计值百分比(DLCO%pred)呈显著负相关。结论中药保肺康不仅可以显著改善COPD-PIF患者的主要症状(喘息、胸闷、气短、咳嗽、咯痰、乏力),且能降低CAT评分、mMRC评分,改善患者氧合与肺功能,减少急性加重次数,临床疗效显著,且未见明显不良反应,值得临床推广应用。

聚丙烯/富勒烯复合材料热力学性能分子动力学模拟

为了改善聚丙烯(PP)的热力学性能,使其在高压电缆中得到更好的实际应用,从微观层面探讨掺杂富勒烯(C_(60))对PP热力学性能的影响,采用分子动力学方法建立了纯PP,PP/C_(60)及掺杂羟基和氨基修饰的C_(60)复合体系(PP/C_(60)-OH和PP/C_(60)-NH_(2))的4组分子模型,计算了各模型的内聚能密度、溶解度参数、相互作用能、热导率、玻璃化转变温度(T_(g))、自由体积分数、不同温度下的弹性模量和体积模量与剪切模量之比。结果表明,富勒烯C_(60)、经羟基和氨基修饰的C_(60)都与PP有良好的相容性,且均能改善PP的热力学性能。热性能方面,PP/C_(60)-OH和PP/C_(60)-NH_(2)体系的热导率较纯PP体系分别提高了9.18%和15.82%,T_(g)从256 K分别提高到279 K和286 K。力学性能方面,复合材料刚性降低,PP/C_(60)-OH和PP/C_(60)-NH_(2)体系的弹性模量较纯PP分别降低了5.99%和9.51%,韧性增强,PP/C_(60)-NH_(2)体系的增韧效果最好,PP/C_(60)-OH体系次之。综合分析四种体系的热力学仿真结果表明,加入经氨基修饰的C_(60)改善PP的热力学性能最明显,PP/C_(60)-NH_(2)复合材料具有更优异的综合性能,同时为抑制PP热老化及开发环保型电缆材料提供参考。

军事元宇宙刍议与展望

自元宇宙概念兴起以来,它已被应用到诸多领域。目前,军事智能化、数字化、信息化转型全面推进,元宇宙技术赋能军事将加速新时代军事改革进程。为探讨元宇宙在军事领域的潜在应用,介绍了军事元宇宙若干关键技术及其在军事领域的作用,讨论了军事元宇宙在武器研制与保障、官兵训练与教学、战术指挥与态势感知、体系化协同作战方面的若干潜在应用方向,思考了军事元宇宙目前及未来发展中面临的挑战,并对其未来发展与应用进行了展望。

聚合物基复合材料分层损伤缺陷的研究现状及展望

聚合物基复合材料因具有比强度高、比模量高,疲劳性能好、耐腐蚀等优点,在航空航天等领域中有广泛的应用。然而,聚合物基复合材料存在分层失效现象,对其结构强度及刚度有显著影响,从而给轻量化设计和实际工程应用带来严峻的挑战。从数值模拟及实验表征的角度总结了聚合物基复合材料分层损伤研究现状,系统论述了粘聚力单元技术和扩展有限元技术在分层裂纹扩展方面的应用研究进展,介绍了有限元模拟及原位声发射技术等主要研究方法,指出通过声发射信号参数的处理能够实现聚合物基复合材料分层损伤模态的预测与识别,展望了聚合物基复合材料分层损伤缺陷机器学习研究前景。

牛骨肽钙螯合物制备、表征及其促MC3T3-E1细胞成骨活性

目的:为制备人体高效吸收利用的补钙剂并探究其对MC3T3-E1细胞成骨活性的影响。方法:对牛骨多肽进行钙螯合处理,以钙螯合能力为考察指标,通过响应面方法确定最佳制备条件;利用红外光谱、X射线衍射和原子吸收等方法探究肽钙螯合物的结构特性及其稳定性;通过细胞实验探究牛骨肽钙螯合物对MC3T3-E1细胞增殖、分化和矿化活性的影响。结果:制备牛骨肽钙螯合物的最佳条件为肽钙质量比2.97∶1、温度62.54℃、pH 9.06。在该条件下,钙螯合能力达到55.65μg/mg。光谱结构分析结果表明氨基氮、羟基氧和羧基氧是钙主要螯合位点,二者之间主要通过配位键结合,且肽螯合钙后分子质量增加;此外,牛骨肽钙螯合物稳定性受温度影响较小,但对pH值较敏感。MC3T3-E1细胞实验结果表明肽钙螯合物具有明显促MC3T3-E1细胞增殖、分化和矿化活性的作用。结论:制备的牛骨肽钙螯合物具有潜在的促MC3T3-E1细胞成骨活性功效。

耐高温PPBES溶液型碳纤维上浆剂的制备及性能

碳纤维增强高性能树脂基复合材料具有质轻、耐腐蚀性、力学强度高等特点,提升树脂与纤维界面强度可以优化复合材料综合性能。利用杂萘联苯聚芳醚树脂所具有的优异溶解性,选择氯仿∶N-甲基吡咯烷酮=2∶8混合溶液作为溶剂,制备耐高温溶液型上浆剂。通过对碳纤维进行上浆操作,在碳纤维表面包覆杂萘联苯聚芳醚砜树脂基团,纤维表面活性增加,当溶液上浆剂质量浓度为1.0%~1.5%时,树脂在碳纤维表面分散性较好,通过对比使用不同上浆剂的碳纤维增强树脂基复合材料的界面性能,使用浓度为1.5%的溶液上浆剂处理后的碳纤维相较于脱浆碳纤维,玻璃化转变温度从未处理的214℃提升至223℃,损耗因子从未处理的0.38下降到0.33,所制备的复合材料弯曲强度提升了12.0%,层间剪切强度提升了11.1%,证明溶液型上浆剂的使用提升了纤维与树脂间的界面性能。综上,溶液型上浆剂的使用能够提升碳纤维的表面活性,进而提升复合材料的弯曲强度、界面剪切强度,且提升效果优于市售常见环氧上浆剂,加工方便,有着广阔的市场应用前景。

无人机在沉积学中的应用现状及展望

无人机是获取地表数字图像和进行样品采集的重要手段,近年来在沉积学领域正逐渐成为一种新兴的研究手段,改变着沉积学的研究范式。然而,目前国内基于无人机的沉积学研究尚处在起步阶段,本研究拟回顾近年来无人机在沉积学领域研究中的重要应用,对所涉及的关键技术背景和存在的问题进行了讨论,总结并展望了未来的发展前景,以期对后续相关研究提供参考。主要从沉积露头的三维数字重建、高分辨率沉积结构和构造特征的提取以及无人机协助样品采集3个方面综述了无人机在沉积学应用中的软硬件要求及典型研究案例。利用无人机摄影测量技术构建数字露头模型,有利于从多个空间尺度和视角观察沉积露头的几何形态、沉积相与岩相组合情况,结合数字露头模型信息提取软件,可对粒度、交错层理和生物遗迹等沉积结构和构造特征进行大范围的远程而高效的提取,未来还可进一步应用于沉积学野外实践教学工作中。此外,对无人机本身进行改造,还能够协助进行冰心等沉积物样品的采集。应用无人机技术进行沉积学研究,具有低成本和高效率的优势,保证了数据的时效性和连续性,也提高了野外工作的安全性。但是,无人机技术在数据可重复性、点云处理以及图像与模型质量方面也存在着不足。未来可借助人工智能方法,以及通过制定无人机图像采集与处理流程的标准规范来进一步改善。

硫酸软骨素低共熔溶剂法高效提取及其结构表征

硫酸软骨素(chondroitin sulfate,CS)是重要的功能性骨多糖,广泛分布于动物的软骨组织。为了提高动物软骨中CS提取率,该研究制备了12种天然低共熔溶剂(natural deep eutectic solvents,NADESs),基于CS提取率筛选了较佳NADESs组成、确定了CS较佳提取工艺条件,并考察了NADES的循环重用性。结果表明,NADES-3(甜菜碱/尿素,摩尔比1:2)的CS提取率较高,为16.49%。且在较佳提取条件(含水率40%、液料比30:1 mL/g、反应温度110℃、时间120 min)下,CS提取率可达17.33%,是传统水提法的2.88倍。NADESs的理化特性与CS提取率的相关性试验表明,提取率与黏度呈负相关,与pH值、极性呈正相关,与密度相关性不大,确定了含水率40%的NADES-3为该试验最佳提取CS的溶剂。回收试验表明,NADES-3重复使用5次后,CS提取率仍有15.89%,说明NADESs提取法能高效地从喉软骨中回收CS。研究结果为畜禽骨营养组分的高效利用提供新思路,也为后续运动健康类功能性骨源食品的开发提供参考。

芬顿反应制备低分子量硫酸软骨素及其降解机制

为了提高硫酸软骨素(chondroitin sulfate,CS)的生物活性和生物利用率,该研究通过芬顿反应制备了不同来源的低分子量硫酸软骨素(low molecular weight chondroitin sulfate,LMCS)并探究了其潜在降解机制。使用鸡来源的硫酸软骨素(chondroitin sulfate from chicken cartilage,CCS)、牛来源的硫酸软骨素(chondroitin sulfate from bovine cartilage,BCS)、鲨鱼来源的硫酸软骨素(chondroitin sulfate from shark cartilage,SCS),通过单因素试验优化CS的降解条件,随后测定了降解产物的化学组成和结构,并且通过密度泛函理论(density functional theory,DFT)和分子动力学模拟(molecular dynamics,MD)试验探究了其潜在的机制。结果表明,CS的降解条件分别为乙酸铜浓度0.5 mmol、pH值7.5和反应温度45℃。降解产物的单糖和双糖组成结果表明,CS中的硫酸软骨素A(CSA)的GlcA残基在降解反应中可能被优先攻击。红外图谱结果表明CS可能和羟基自由基反应生成了羧基衍生物。分子动力学模拟试验结果表明,CSA比非硫酸化软骨素(non-chondroitin sulfate,CSO)和硫酸软骨素C(CSC)更容易与·OH相互作用。密度泛函数计算表明,GlcA的C1-H(CSO:-65.288 3 kJ/mol、CSA:-69.985 3 kJ/mol、CSC:-64.826 2 kJ/mol)发生抽氢反应所需的能量比GalNAc(CSO:-75.273 1 kJ/mol、CSA:-76.097 5 kJ/mol、CSC:-68.782 9 kJ/mol)的低。这些结果为生产LMCS提供了指导。

科学研究中跨学科研究模式与路径挖掘——基于学者变换国家自然科学基金代码视角

面对科学知识和社会发展的需求,跨学科研究成为科学研究的重要方式。在国家自然科学基金项目申请中,同一学者在不同时间变换使用基金代码会导致不同申请代码之间呈现共现关系,这在一定程度上证实了跨学科研究行为的存在。为此,本文基于国家自然科学基金代码变换视角,挖掘跨学科研究模式与转移路径。首先,结合国家自然科学基金学科申请代码的层级结构,改进并优化了学者跨学科性测度指标;其次,基于优化后的测度指标,挖掘跨学科项目申请中跨学科研究模式与跨学科发生路径。研究结果发现,优化后的测度指标较现有指标能更准确地计算学者的跨学科性,学者跨学科性的高低与学者依托机构是否属于“985工程”存在显著相关性,学者开展跨学科研究与地方经济水平也存在显著相关性。此外,跨学科项目申请中存在典型的学科部类转移路径,89个一类学科之间存在明显的知识社群。本文不仅进一步丰富了基金项目数据的跨学科性测度指标,而且能够为推动学者跨学科项目申请提供有益参考。

骨胶原蛋白肽纳滤脱盐工艺优化及其对产品整体感官品质的提升作用

为了降低骨胶原蛋白肽灰分含量,并提升骨胶原蛋白肽产品的品质。本文采用纳滤脱盐的方法对灰分进行脱除,通过设计响应面试验对骨胶原蛋白肽纳滤脱盐工艺参数进行优化,并分析纳滤膜处理后样品的理化指标、氨基酸含量、分子量分布、各元素的含量及感官评分的变化。结果表明,骨胶原蛋白肽最优脱盐工艺条件为样品浓度5%,循环次数7次,压力0.5MPa,此时脱盐率为65.89%±1.25%;纳滤膜处理后样品品质明显提升,但氨基酸含量变化不大;通过分子量分布的测定,发现纳滤脱盐对分子量分布变化影响较小,样品分子量小于3000Da的组分占比97%,符合食品安全国家标准GB31645-2018骨胶原蛋白肽的规定;利用ICP-MS对脱盐前后的各元素含量变化进行分析,发现样品中各元素含量均有不同程度的减少,Na、K、P、Mg、Ca等元素含量显著减少(P<0.05);通过感官评价发现经纳滤脱盐的样品颜色变化不大,清澈度提升,咸味明显减弱,整体可接受度提升。本研究将为生产高品质骨胶原蛋白肽产品提供技术支撑。

天麻素药理活性及新制剂的研究进展

天麻素是一种具有多种药理活性的酚苷类化合物,也是中药天麻的主要活性成分。天麻素具有保护神经细胞、镇痛抗炎、调节代谢、抑制血小板聚集等药理活性,且不良反应少,临床应用十分广泛。目前已开发的天麻素化学及生物合成工艺为天麻素的应用奠定了良好的基础。天麻素已有剂型及相关专利种类繁多,但目前已上市剂型以片剂、胶囊剂、注射剂等少数几种为主,更多剂型的开发及专利的有效转化仍是有待深入研究的课题。该文结合药理作用对天麻素新制剂进行归纳总结,为天麻素新剂型的开发提供新思路。

肌肽对2型糖尿病大鼠肾脏Hippo信号通路的影响

目的 通过以腹腔注射链尿佐菌素(streptozotocin, STZ)建立2型糖尿病肾病大鼠模型,探究肌肽通过抗氧化及改善Hippo通路对2型糖尿病大鼠肾脏的保护作用。方法 将60只SD雄性大鼠随机分成对照组、模型组、低剂量肌肽保护组、中剂量肌肽保护组和高剂量肌肽保护组共5组,利用试剂盒检测超氧化物歧化酶的活性;HE染色观察大鼠肾脏形态学变化,TUNNEL染色观察大鼠肾脏细胞凋亡,Western Blot检测相关蛋白的表达。结果 与模型组相比,肌肽保护组的大鼠肾脏超氧化物歧化酶的活性明显升高(P<0.05);HE染色结果显示,肌肽保护组的肾组织显微结构得到改善;TUNNEL染色结果显示,肌肽保护组的细胞凋亡率明显降低(P<0.05);Western Blot结果显示,与模型组相比,肌肽保护组yes相关蛋白(yes associated protein, YAP)水平明显降低(P<0.05)。结论 肌肽对糖尿病大鼠肾脏具有一定的保护作用,这种保护作用可能与其抗氧化性以及能够改善Hippo信号通路有关。

基于犹豫模糊语言TODIM的社区团购下生鲜电商供应链风险评价

指出社区团购的运作模式与生鲜产品的特点决定了社区团购下生鲜电商供应链存在一定的风险。首先从供应、仓储配送、服务、信息与外部环境五个方面构建了生鲜电商供应链风险评价指标体系;其次采用最大偏差法确定属性权重,并基于专家决策时的犹豫程度确定专家权重,从而建立了一种新的犹豫模糊语言TODIM方法,构建了生鲜电商供应链风险评价模型;最后应用实例验证了所构建模型的可行性。结果显示,现阶段社区团购下生鲜电商供应链风险处于较高水平,其中外部环境和仓储配送环节存在较高风险,并针对每个风险为供应链企业提出了建议。