元地球与数字孪生:思想突破、技术变革与范式转换

数字孪生在航天、工业制造领域已应用了20多年,但引入海洋科学还是首次。通过数字孪生技术,实现真实地球与虚拟地球的融合,构建一个真实地球与数字地球的虚实共同体,这里称为“元地球”。本文介绍了元地球与早期提出的数字地球、虚拟地球、玻璃地球、智慧地球的本质区别,进而突出元地球理念或思想上的巨大突破。基于现今元宇宙BIGANT技术体系,构架跨越地球各圈层的实时、全天候、立体观测感知系统,打通地球系统各圈层动力学模拟隔阂,实现超越现今地球,再现深时地球,实现时空穿越,从而集数字地球、虚拟地球、玻璃地球、智慧地球、现今地球、深时地球的特性于一个共同体,这个深时的虚实共同体就是元地球。这一理念必将催生新的技术范式变革,进而超越现实地球、虚拟地球,开启人类认识地球、探测地球、开发地球的全新方式。在实现研究范式转换的同时,推动元地球的多场景应用,这也必将催生未来的万亿新产业。

基于“车-路-站-网”信息耦合的电动汽车有序充电策略

为了消解规模化电动汽车(electrical vehicle,EV)无序充电对交通路网、充电站和配电网运行稳定性带来的负面影响,提出一种基于“车-路-站-网”信息耦合的电动汽车有序充电策略。首先,构建“车-路-站-网”信息耦合模型和动态Floyd最短时间路径搜索模型,为EV用户搜寻最短耗时路径。其次,基于“车-路-站-网”实时状态预测EV用户选择不同路径前往各充电站快充产生的充电决策因素,通过层次分析法和改进CRITIC法综合EV用户充电决策因素的主客观权重,利用Topsis方法决策EV用户的最优充电路径。最后,提出EV用户慢充优化策略,对返程EV用户的慢充负荷进行优化,结合EV慢充和快充负荷,进一步实现配电网负荷的削峰填谷。仿真结果表明,所提出的EV有序充电策略能够同时提升“车-路-站-网”多方运行水平。

白菜型油菜IPT基因家族鉴定及表达分析

异戊烯基转移酶(isopentenyltransferase,IPT)是细胞分裂素生物合成的第一限速酶,为分析IPT基因家族在白菜型油菜生长中的功能,利用生物信息学方法从其基因组中鉴定出13个BrIPT基因,它们不均匀地分布在7条染色体上。BrIPTs可分为4个亚族,各家族成员均含有8~10个保守基序和1~2个UTR区。BrIPT基因的启动子区域包含众多响应元件。BrIPT基因家族成员受环境因子、生物激素及防御与应激调控。qRTPCR结果显示,tRNA-IPT基因BrIPT4、BrIPT6、BrIPT9在白菜型油菜体内各个部位均有表达。相比于苗期,成熟期白菜型油菜IPT基因的表达量更高,为后续深入研究IPT基因家族成员的生理生化功能提供了理论依据。

PCV-2、PCV-3、PCV-4三重PCR鉴别检测方法的建立与应用

为了建立一种快速鉴别检测猪圆环病毒2型(PCV-2)、猪圆环病毒3型(PCV-3)、猪圆环病毒4型(PCV-4)的方法,试验设计合成PCV-2、PCV-3、PCV-4特异性鉴别检测引物,经一步法三重RT-PCR反应条件的优化,建立了PCV-2、PCV-3、PCV-4三重PCR鉴别检测方法。该方法对PCV-2、PCV-3、PCV-4、PCV-2/PCV-3/PCV-4可分别扩增出216、415、678 bp、216 bp/415 bp/678 bp的特异性条带,检测PRV、PPV、PRRSV、CSFV、PEDV、TGEV均为阴性,对PCV-2、PCV-3、PCV-4的最低检测量分别为1.0×102、1.0×10^(3)、1.0×10^(3)拷贝/μL,与PCV-2、PCV-3、PCV-4单项PCR方法的符合率均为100%,应用该方法检测85份临床病料样品,PCV-2、PCV-3、PCV-4阳性感染率分别为21.17%、14.12%、4.71%。说明建立的PCV-2、PCV-3、PCV-4三重PCR鉴别检测方法具有良好的特异性、敏感性、准确性和临床适用性,为PCV-2、PCV-3、PCV-4的临床鉴别诊断提供一种简便、快速的分子生物学检测技术。

一起输入性猪繁殖与呼吸综合征疫情的紧急流行病学调查

自2023年6月4日开始,四川省金堂县某生猪代养场引进的仔猪陆续出现异常死亡情况。为确定病因,分析来源,评估传播风险,赴现场开展了紧急流行病学调查。该猪场于2023年5月20—30日分4批共引进仔猪2200头,截至7月14日,共有222头仔猪发病,124头死亡,袭击率为10.09%,病死率为55.86%。经现场临床诊断、病死猪病理剖检、实验室检测及干预治疗效果印证,综合判定病因为猪繁殖与呼吸综合征病毒感染。经追踪调查,该发病猪场无生猪调出,与该猪场有流行病学关联的其他猪场未出现类似发病情况,因此判定疫情扩散风险较低。溯源调查发现发病仔猪的来源种猪场曾发生过猪繁殖与呼吸综合征疫情,现场调查发现该发病猪场生产管理规范,且周边养殖场未出现猪只异常死亡情况,因此综合判定疫情由引进带毒仔猪引起。本起疫情警示,养殖场在引种前应先确认种源场的疾病流行情况,同时加强引种检疫,尽可能避免输入性疫情发生。

APP17肽对糖尿病性脑病大鼠胰岛功能、脂代谢、神经炎症和认知障碍的影响

目的探讨APP17肽对糖尿病病大鼠血糖、脂质代谢、认知障碍和神经炎症因子的影响。方法将Wistar大鼠分为对照组、模型组(DE组)和低、高剂量实验组。除对照组外,各组采用链脲佐菌素诱导Ⅰ型糖尿病脑病大鼠模型。造模成功后,低和高剂量实验组分别灌胃给予0.05μg/kg和0.15μg/kg的APP17肽,对照组和模型组均灌胃等量0.9%NaCl,每天1次,连续灌胃2周。检测大鼠的血糖及糖耐水平;水迷宫实验分析各组认知障碍;酶联免疫吸附试验检测血清脂代谢和炎症因子TNF-a及IL-10;Western blotting检测各组鼠海马组织中突触和神经相关蛋白PSD95,NGF及及内质网应激相关蛋白eIF-2α,CHOP表达水平的影响。结果与DE组相比,APP17处理实验组小鼠的血糖及血清胰岛素水平明显降低(P<0.05);脂代谢脂代谢指标TC,TG和LDL-C浓度明显降低,HDL-C浓度增高(P<0.05);改善了大鼠认知功能和学习记忆能力;减少了促炎因子TNF-a及IL-10水平(P<0.01);增加了PSD95,NGF蛋白表达;抑制了eIF-2α,CHOP蛋白表达。结论APP17肽有效改善糖尿病性脑病胰岛功能,抑制炎症,缓解认知障碍。

股指期权推出对期货市场波动性的影响研究

以沪深300股指期权为研究对象,通过分别建立引入单虚拟变量和双虚拟变量的ARMA-GARCH模型,实证检验了股指期权推出在短期内和中长期内对期货市场波动性的影响,并进一步建立EGARCH模型探讨了其推出对期货市场波动性非对称效应的作用。结果显示:股指期权推出短期内加剧了期货市场波动性,中长期内其加剧程度有所减弱;考虑新冠肺炎疫情因素,发现抗击疫情的国家政策供给对期货市场波动起到了一定的稳定作用,但政策效果随时间逐渐减弱;期货市场本身存在波动性非对称效应,利多消息相比利空消息对期货市场波动的影响程度更大,股指期权推出进一步扩大了期货市场波动性非对称效应。

基于PERMA模式的积极心理干预改善糖尿病足病人心身症状的效果

目的:探讨基于PERMA模式的积极心理干预对糖尿病足病人负性情绪和躯体症状的影响。方法:选取2022年6月—12月山西省某三级甲等医院整形科、血管外科的糖尿病足住院病人59例为研究对象,随机分为试验组30例和对照组29例。试验组给予糖尿病专科护理+基于PERMA模式的积极心理干预,对照组给予糖尿病专科护理+常规健康教育。干预前后采用抑郁自评量表(SDS)、焦虑自评量表(SAS)、阿森斯失眠量表(AIS)和疼痛数字评定量表(NRS)进行测评。结果:干预后及干预后2周试验组SAS、SDS、AIS得分均低于对照组(P<0.05);重复测量方差分析显示,两组SAS、SDS、AIS得分的组间效应、时间效应、交互效应差异均有统计学意义(P<0.05)。试验组干预后NRS得分低于对照组。结论:基于PERMA模式的积极心理干预能够缓解糖尿病足病人焦虑、抑郁及疼痛、失眠的躯体症状。

不同药物对鸡沙门氏菌病治疗的研究

[目的]为比较研究临床上常用药物对鸡沙门氏菌病的治疗效果,筛选出合理治疗药物,避免抗生素的盲目使用。[方法]将具有清热解毒和一定抗菌消炎的复方中药组方优化后与硫酸卡那霉素、恩诺沙星、氯霉素、磺胺甲恶唑进行药敏试验和治疗比较试验。[结果]磺胺甲恶唑,高敏感株占比达86.6%,治愈率达86%;复方中药高敏感株占比73.4%,治愈率76%;硫酸卡那霉素、氯霉素高敏感株占比分别为80%、76.7%,略高于复方中药,治愈率分别为64%、66%,低于复方中药组;恩诺沙星高敏感株占比为56.7%,治愈率为58%,效果较差。[结论]复方中药对沙门氏菌有一定的抑菌和抗菌作用,中西药结合对疾病有很好的治疗和预防作用。

一种基于多模态特征提取的医学视觉问答方法

随着深度学习在医疗领域的快速发展,医学视觉问答(Med-VQA)吸引了研究人员的广泛关注.现有的Med-VQA方法大都使用权重参数共享的同一特征提取网络对多模态医学影像进行特征提取,在一定程度上忽略了不同模态医学影像的差异性特征,导致对特定模态特征提取时引入其它模态的噪声特征,使得模型难以关注到不同模态医学影像中的关键特征.针对上述问题,本文提出一种基于多模态特征提取的医学视觉问答方法.首先,对医学影像进行模态识别,根据模态标签指导输入参数不共享的特征提取网络以获得不同模态影像的差异性特征;然后,设计了一种面向Med-VQA的卷积降噪模块以降低医学影像不同模态特征的噪声信息;最后,采用空间与通道注意力模块进一步增强不同模态差异性特征的关注度.在Med-VQA公共数据集Slake上得到的实验结果表明,本文提出方法能有效提高Med-VQA的准确率.

单视角三维服装重建的民族风格表征学习

针对民族服装风格多样、款式和配饰复杂,导致单视角三维服装重建结构不完整、风格不准确和局部特征模糊等问题,为了学习和映射民族服装的潜在风格特征,提出一种单视角三维服装重建的民族风格表征学习方法.首先结合定义的民族服装形状风格和几何拓扑构建形状表征,学习形状潜在特征;然后基于区域定位和关键点,并融合定义的款式风格、着装部位进行款式表征,得到局部感知区域图,以学习款式潜在特征;再联合形状、款式特征以及定义的对称损失函数,隐式重建出民族服装的初步模型;最后在卷积网络中引入图像的超像素特征、Branch分支和配饰的语义解析建立配饰表征,并编码UV位置图到特征空间,生成民族服装的最终模型.在自定义的少数民族服装数据集上的实验结果表明,所提方法的倒角距离和法线余弦距离分别为1.732和0.13,较已有方法降低11%和18%,能够提高单视角三维民族服装重建的精度,生成具有民族风格的三维服装模型.

民族服装图像描述生成的局部属性注意网络

针对民族服装图像属性信息复杂、类间相似度高且语义属性与视觉信息关联性低,导致图像描述生成结果不准确的问题,提出民族服装图像描述生成的局部属性注意网络.首先构建包含55个类别、30000幅图像,约3600 MB的民族服装图像描述生成数据集;然后定义民族服装208种局部关键属性词汇和30089条文本信息,通过局部属性学习模块进行视觉特征提取和文本信息嵌入,并采用多实例学习得到局部属性;最后基于双层长短期记忆网络定义包含语义、视觉、门控注意力的注意力感知模块,将局部属性、基于属性的视觉特征和文本编码信息进行融合,优化得到民族服装图像描述生成结果.在构建的民族服装描述生成数据集上的实验结果表明,所提出的网络能够生成包含民族类别、服装风格等关键属性的图像描述,较已有方法在精确性指标BLEU和语义丰富程度指标CIDEr上分别提升1.4%和2.2%.

基于计算生物学和动物实验探究党参抗皮肤衰老的作用机制

目的应用计算生物学和动物实验研究党参水提物抗皮肤衰老的作用机制。方法选取50只SPF级8周龄C57BL/6小鼠随机分为5组,构建D-半乳糖小鼠衰老模型,并用不同剂量党参水提物进行干预;运用苏木精-伊红染色法(HE)和马松(Masson)染色观察小鼠皮肤组织病理变化;生化检测分析小鼠皮肤中羟脯氨酸(HYP)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)含量变化;利用透射电镜观察小鼠皮肤组织超微结构变化。GEO数据库获取皮肤老化芯片数据,筛选皮肤老化差异基因,应用TCMSP及UniProt数据库检索党参活性成分及其药物靶点。将以上数据整合后获得党参-皮肤老化的交集靶点;通过STRING数据库构建党参干预皮肤老化的核心基因蛋白互作网络。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和蛋白免疫印迹验证靶点基因和其所在通路主要蛋白在党参干预衰老模型后的表达情况。结果与正常对照组比较,衰老模型组小鼠皮肤组织结构有明显损伤,党参干预后明显改善了皮肤组织结构损伤;与正常对照组比较,衰老模型组小鼠皮肤组织中HYP、SOD含量显著减少(P<0.05),MDA显著升高(P<0.05);与衰老模型组比较,党参组HYP、SOD含量上升,MDA下降,差异有统计学意义(P<0.05);基质金属蛋白酶9(MMP9)是通过计算生物学预测得到党参干预皮肤老化的核心靶点。与正常对照组比较,衰老模型小鼠皮肤中MMP9的表达显著升高(P<0.05),经党参干预后,MMP9的表达量显著下降(P<0.05),其所在通路NF-κB中的关键蛋白核因子κB抑制蛋白α(IκBα)、IκB激酶α(IKKα)、核转录因子κB(NF-κB)P65的表达在党参干预后的皮肤组织中有显著变化(P<0.05)。结论党参水提物可以有效减轻衰老模型小鼠皮肤组织的老化,通过抑制NF-κB通路中IκBα、IKKα、NF-κB P65蛋白的表达,减少下游基因MMP9的表达,从而减轻皮肤胶原破坏,抵抗皮肤老化。

复合材料热压-注塑一体成型技术综述

纤维增强的树脂基复合材料具有比强度较高、比模量较高、质量较轻等特点,在汽车、航天航空、建筑、新能源开发领域中得到广泛应用。在保证零部件使用性能及行驶安全性的前提下,开发汽车轻量化技术,实现整车减重是整个工业领域共同追求的目标。结合连续纤维增强的树脂基热压件与注塑件组合成型,提出了一种热压-注塑一体的成型新工艺。综述了纤维增强的热塑性树脂基复合材料热压-注塑一体成型技术的研究进展,简要介绍了一体成型工艺不同于传统两步成型法的优势与应用,详细阐述了热压-注塑一体成型关键技术的研究现状,最后,对热压-注塑一体成型技术的发展前景进行展望。

环氧树脂/碳纤维复合材料模压制品力学性能影响因素分析

通过正交实验研究模压工艺参数对环氧树脂/碳纤维(EP/CF)片状模塑料SMC模压成型制品力学性能的影响,分析了各工艺参数对制品拉伸强度和弯曲强度的影响趋势。通过方差分析,得到工艺参数对于拉伸强度的影响大小为合模速度>模压温度>模压压力>保压时间,工艺参数对于弯曲强度的影响大小为合模速度>模压压力>模压温度>保压时间,同时得到了对拉伸强度和弯曲强度的显著性因素;研究了拉伸破坏模式及失效机理,采用K-均值方法并选取典型试样观察,发现环氧树脂与基体的结合程度是影响拉伸强度的原因。

环氧树脂/碳纤维复合材料模压制品翘曲变形的影响因素分析

围绕环氧树脂/碳纤维片状模塑料模压平板制品深入研究了翘曲变形问题。用三坐标测量仪测得平板制品的平面度以表征制品的翘曲变形量。通过邓肯法多重比较各因素的水平显著性影响差异并进一步分析了各工艺参数对制品翘曲变形的影响趋势;同时分析了纤维分布、孔隙特征、上下模具温度、型腔压力分布等对制品翘曲的影响机理。结果表明,制品翘曲量分布在0.302~1.29 mm之间;通过正交实验方差分析得到模压成型工艺参数对翘曲变形的影响大小顺序为:模压压力(P)>合模速度(v)>保压时间(t)>模压温度(T),影响制品翘曲变形的显著性因素是模压压力。

下刚果—刚果扇浊积水道沉积演化与成藏主控因素——以A油田下中新统X砂组为例

下刚果—刚果扇盆地为深水浊积岩油气勘探成功的典型含油气盆地。盆内广泛发育的浊积水道为重要储层类型,蕴含丰富的油气资源。前人从构造和沉积等角度对深水水道沉积模式及控制因素进行了大量研究,取得了长足进展(Henry et al.,2019;陈华等,2021)。然而也有大量实钻资料表明水道体系内部砂体期次的沉积发育和叠置关系非常复杂,储层非均质性很强(张文彪等,2017)。

发电机轴承油槽密封结构对油雾泄漏的影响

大型水电站轴承油槽总是不可避免地发生油雾泄漏问题,改善密封结构通常是解决水电站轴承油槽甩油雾问题最简单有效的措施.为了降低油雾泄漏对发电机内部造成的污染,文中围绕某抽水蓄能电站发电机轴承油槽甩油雾问题,对油槽密封盖进行改型,并开展密封腔油雾多相流数值模拟研究.通过Mixture模型和SST k-ω模型解析了原密封结构和2种改进密封结构的流场分布特性,并评估了不同密封结构下的油雾泄漏情况.研究结果表明:相比于原设计模型,改进模型Ⅰ,Ⅱ的油雾泄漏量平均减少了18.9%,88.6%,改进模型Ⅱ抑制油雾效果最为显著;高压气体的注入会破坏密封腔原有的环形涡流,从而抑制油雾逸出;对于下部密封腔而言,提高进口压力,减小进口流速都有助于改善密封性能.文中的研究可为油槽密封改良以及轴承油雾泄漏控制措施提供一定的参考,提升电站的经济效益以及运行的安全稳定性.

基于稳健统计量的Morris因子筛选方法

Morris方法因其高效且与模型无关的特性,被广泛应用于输入因子数目较大或计算模型运行成本较高的因子筛选研究中。然而,传统的Morris方法基于数据无异常值的假设,难以应对数据中存在异常值情形的因子筛选问题。因此,本文采用稳健统计量度量因子效应来改进传统的Morris方法,有效的解决了模型响应中存在异常值时的因子筛选问题。本文首先引入稳健统计量并简单分析其性质;然后,采用稳健的位置和尺度统计量替代均值和标准差改进传统的Morris方法,使得因子筛选结果不受异常值影响;最后,引入两个常用的测试函数和一个实际案例,验证所提方法的有效性和适用性。试验结果表明,本文所提方法具有广泛的适用性,不管模型响应中是否存在异常值都能有效进行因子筛选,且比传统的Morris方法具有更高的效率。

甘肃省油菜生产现状、问题及对策

为了推动甘肃省油菜产业高质量发展,从油菜种植面积、油菜籽产量、油菜生产机械化程度、主栽品种类型和主推技术等方面分析了甘肃省油菜生产现状,分析了甘肃省油菜生产中存在的问题,并提出了对策。甘肃省油菜生产存在油菜品种搭配不合理,机械化生产技术与装备落后,绿色生产技术研发、应用不够和油料加工业发展滞后等突出问题。为此,提出了加强政策扶持,引导和推动规模种植,加强适宜机械化收获品种的选育,加快研制和筛选油菜机械化装备,发展产业基础性研究,以及培育加工龙头企业等建议。