医学微生物学虚拟仿真实验平台的设计与构建

构建包括实验室安全教育、基础实验教学资源、综合设计性实验模拟以及学习和考核4个模块的医学微生物学虚拟仿真实验平台,以弥补实验教学条件的不足,拓展和优化实验教学内容,突破时空局限,解决实验教学中的生物安全防护问题,切实提高学生处置安全事故能力,强化实验技术的规范化操作,促进专业技能、创新能力和科研素养等的全面提升。

基于颗粒物光量子雷达的颗粒物排放实时溯源及应用

在大气污染治理中,传统探测方式在局地大气颗粒物排放源的精准定位和实时溯源方面还有所不足。自主研发的1550 nm波长颗粒物光量子雷达,具备探测效率高、人眼安全等特点,360°水平扫描一周仅需8.5 min。基于该雷达水平扫描监测,结合迭代拼接法和新发展的颗粒物示踪系数及污染源定位方法,可准确识别并定位出当地的污染排放源位置。对于部分污染排放定位溯源案例,结合多图展现并分析了颗粒物排放、扩散、传输、消散过程中的烟羽变化,并结合卫星图像确认了相应工业生产和建筑扬尘等典型颗粒物排放源。地面监测数据分析了部分污染源对监测站点颗粒物浓度的影响。该雷达通过低仰角、可重复性的快速扫描,结合符合颗粒物扩散规律的分析过程,在颗粒物污染实时溯源定位方面展现了极高的准确性。

岩藻黄素对小鼠非酒精性脂肪性肝病的修复作用

目的:探究岩藻黄素对高脂饮食诱导的C57BL/6小鼠非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)的修复作用及其机制。方法:将52只C57BL/6小鼠随机分成4组,正常组14只,其余为实验组,实验组给予8周的高脂饮食喂养之后,再分为模型组、岩藻黄素低剂量和高剂量组,给予灌胃6周,每日1次。每周记录小鼠的体质量,第14周结束时小鼠禁食12 h后全部处死。后续分别测定各组小鼠血清中谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)、谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)活力,总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(lowdensitylipoproteincholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(highdensitylipoproteincholesterol,HDL-C)、游离脂肪酸、脂联素和瘦素含量;检测肝脏组织匀浆液中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽(glutathione,GSH-Px)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、白细胞介素-1β、白细胞介素-6和肿瘤坏死因子α含量;透射电镜下观察肝脏的组织病理学变化并采用蛋白免疫印迹法检测肝脏中5’-单磷酸腺苷活化蛋白激酶(adenosine 5’-monophosphate-activated protein kinase,AMPK)、核因子红系2相关因子2(nuclear factor erythroid2-related factor 2,Nrf2)和Toll样受体4(toll-like receptors 4,TLR4)信号通路蛋白表达情况。结果:与模型组相比,岩藻黄素组中的TC、TG、LDL-C、ALT、AST显著降低(P<0.05),HDL-C显著升高(P<0.05),且降低了瘦素水平,增加了脂联素分泌,GSH-Px、SOD、CAT升高(P<0.05),MDA降低(P<0.05),且炎症因子的水平降低。苏木精-伊红染色、油红O染色、糖原染色和透射电镜结果显示岩藻黄素组肝脏组织学结构好转,趋近于正常组。蛋白免疫印迹法结果显示岩藻黄素治疗可上调AMPK信号通路中磷酸化5’-单磷酸腺苷活化蛋白激酶和过氧化物酶体增殖物激活受体α、磷酸化乙酰辅酶A羧化酶、肉碱脂酰转移酶1,下调固醇调节元件结合蛋白-1c、脂肪酸合酶表达;抑制Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1/Nrf2信号通路中Keap-1的水平,提高Nrf2及其下游抗氧化蛋白血红素氧合酶1、NAD(P)H-醌氧化还原酶1和谷氨酸-半胱氨酸连接酶的表达水平;下调TLR4信号通路中TLR4蛋白的表达,抑制髓样分化因子88、磷酸化人核因子κB抑制蛋白α和磷酸化核因子κB蛋白(p65)的表达。结论:岩藻黄素可通过调节脂质代谢、减少氧化应激和调节炎症等途径修复高脂饮食诱导的小鼠非酒精性脂肪性肝病。

运动促进骨骼肌健康的新视角:基于Rac1/PAK1/p38 MAPK信号通路改善肌生成和糖代谢的研究进展与展望

骨骼肌是维持机体运动能力、调节机体能量代谢的重要器官,其内分泌功能也日益被重视。久坐、衰老、肥胖等因素会引起肌萎缩,继而影响糖脂代谢稳态,引起内分泌失调等相关疾病。抑制Rac1/PAK1/p38 MAPK信号通路能干预癌变,而激活该通路可控制骨骼肌生成、调节机体糖代谢。通过文献资料调研法分析了Rac1/PAK1/p38 MAPK信号通路的生理基础以及运动对其影响的可能性,系统阐述了运动调控Rac1/PAK1/p38 MAPK信号通路改善肌生成和糖代谢的潜在机制。研究认为,运动可通过Rac1/PAK1/p38 MAPK信号通路促进生肌决定因子的形成和葡萄糖转运蛋白4转位,从而促进骨骼肌再生,改善骨骼肌对葡萄糖的摄取能力。

香蕉根际土壤原生动物群落特征及与枯萎病病原菌的关系

香蕉枯萎病由病原真菌尖孢镰刀菌4号生理小种引起,其根际微生物组是抵御病原菌入侵的关键屏障。根际原生动物群落在根际微生物群落调控以及植物健康方面有不可忽视的作用。利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析连作蕉园中植株发病前后根际土壤原生动物群落特征变化以及其与病原菌的相互关系。结果表明:相较于可培养细菌与真菌,原生动物的数量对病原菌的种群数量变化的影响更大;根际原生动物的群落多样性与丰富度都随植株生长而降低,且在发病植株中更低;抽蕾前后的健康与发病植株中根际原生动物群落结构存在显著差异;总体而言,吞噬型原生动物的相对丰度显著高于其他功能类型的原生动物,且在健康与发病植株中差异显著;吞噬型原生动物中与病原菌具有显著相关性的多为丝足虫门;在抽蕾期的健康植株中,丝足虫门的高丰度属中Group-Te与Cercomonas属与病原菌呈显著负相关;在抽蕾期的患病植株中,相对丰度较高的植物致病型原生动物Pythium属与病原菌呈显著正相关。综上所述,根际土壤中原生动物对病原菌的影响较大,在植株生长过程中,原生动物的群落特征发生改变,且在发病与健康植株中存在差异。与病原菌具有显著负相关的吞噬型原生动物,尤其是丝足虫门的部分高丰度属,可能会在防控香蕉枯萎病上产生一定潜力。

基于博弈映射学习的多传感源信息融合三相电机智能故障诊断方法

利用多传感数据能够全面地诊断三相电机的各类机械或电气故障,然而现有的智能诊断方法缺乏有效的关键故障信息挖掘与跨传感源特征聚合学习机制,导致其诊断效果不佳。针对以上问题,该文提出一种基于博弈映射学习的多传感源信息融合三相电机智能故障诊断方法。首先,使用多个并行的自学习特征映射网络从各传感数据中自动地提取故障特征;然后,构建传感源鉴别器并使其与自学习特征映射网络形成博弈关系,精炼故障特征并引导其跨传感源分类聚合;之后,将样本差异度量损失函数引入到优化目标中,以确保各类故障特征之间的空间可分性;最后,利用故障模式识别器进行多传感故障特征融合诊断。实验结果表明,该方法能够基于振动、电流、声等多传感数据准确地诊断三相电机轴承故障、转子故障及电气故障,且诊断性能优于现有方法。

双多酸基金属有机框架材料的合成及其光催化降解性能

通过机械化学法,制备了一种双多酸修饰的复合型催化剂材料(H_(3)PMo_(12)O_(40)&H_(4)SiW_(12)O_(40)@MOF-199)。为了与双多酸修饰的复合型催化剂材料进行对比,通过相同的方法制备了单组分多酸复合物PMo_(12)O_(40)@MOF-199和H_(4)SiW_(12)O_(40)@MOF-199。通过X-射线粉末衍射、傅里叶红外光谱及液体紫外光谱,对上述材料的结构进行了表征,并以光催化降解罗丹明B(RhB)的反应为模型反应,评价了其光催化活性,探究了降解的可能机理。结果表明,在模拟太阳光下照射60 min,H_(3)PMo_(12)O_(40)&H_(4)SiW_(12)O_(40)@MOF-199对RhB的降解率约为92%,优于单组分多酸复合物对RhB的降解率,且具有良好的循环活性;多钨酸的光活性和多钼酸的氧化还原性在光催化染料的反应中起了协同作用。研究结果为设计具有不同催化特性的多种类多酸基金属有机框架复合催化剂提供了新思路。

滨海山地多河地区城市内涝防治研究

针对滨海山地多河地区易受强降雨、山洪、海潮影响等特征,以深圳市大鹏新区为例,分析了其内涝防治面临的问题,提出了风险识别、源头减排、雨洪分流、管网提标、洪涝共治、超标应急的内涝防治总体策略。利用模型技术分别构建现状详细工况、规划设计工况和宏观超标工况的排水防涝模型,并开展各层级模拟分析,从系统推进海绵城市建设、优化完善雨水管网系统、内河水系达标治理、完善截洪沟系统、布局雨水行泄通道和调蓄设施、内涝防治方案模型校核、超标暴雨应急管理等方面研究了内涝防治的应对对策。

[鱼安][鱼康]鱼皮酶溶胶原蛋白肽对小鼠非酒精性脂肪肝的影响及作用机制

为探究[鱼安][鱼康]鱼皮酶溶胶原蛋白肽(pepsin-solubilized collagen peptides from Lophius litulo skin, PSCP)对高脂饮食诱导的小鼠非酒精性脂肪肝的影响及其机制,48只C57BL/6小鼠喂食高脂饲料4周诱导非酒精性脂肪肝模型,采用二甲双胍,低、中、高剂量PSCP处理模型小鼠6周,分别测定小鼠血清生理生化指标、肝脏氧化应激水平、肝脏组织病理学变化和蛋白的表达水平。实验结果表明:与模型组相比,二甲双胍和高剂量PSCP显著降低了小鼠血清中总胆固醇(total cholesterol, TC)、甘油三酯(triglyceride, TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein, LDL-C)水平及谷草转氨酶(aspartate aminotransferase, AST)和谷丙转氨酶(alanime aminotransferase, ALT)活力,显著提高了高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平;二甲双胍及中、高剂量PSCP显著升高了小鼠肝脏中谷胱甘肽(glutathione, GSH)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)含量,显著降低肝脏丙二醛(malondialdehyde, MDA)水平。苏木精-伊红染色和透射电镜结果显示,二甲双胍组和PSCP组小鼠肝脏结构明显好转。蛋白免疫印迹结果显示,与正常组相比,模型组小鼠肝脏中AMPKα、p-AMPKα和IκBα的蛋白表达量显著降低,SREBP-1和p65、p50、IKKα的蛋白表达量显著升高;而给予二甲双胍和PSCP后AMPKα、p-AMPKα和IκBα的蛋白表达量增加,SREBP-1和p65、p50、IKKα的蛋白表达量降低。研究结果表明,PSCP可显著改善非酒精性脂肪肝小鼠的生化指标,恢复肝组织结构,其改善机制可能与AMPK/NF-κB信号通路转导相关。

拟南芥株高性状全基因组上位互作网络构建

【目的】以拟南芥株高性状及上位性网络模型为研究基础,通过构建不同层次的互作调控网络,探究、揭示植物生长发育过程中多基因在复杂网络中相互作用的过程或规律。【方法】以拟南芥的84个重组自交系为实验材料,共获得417 495个单核苷酸位点(SNPs)及8个时间点的株高生长数据,基于功能作图方法对测序得到的不同基因型与株高性状进行关联分析后,通过结合系统生物学中模块化的概念及统计学中降维的思想,在常微分方程组的基础上构建稀疏、有向、可量化的模块以及基因之间的上位性互作网络,同时使用拟南芥在线数据库对不同功能模块中的候选基因进行富集分析与功能注释。【结果】研究结果表明,在宏观遗传调控网络中,大部分功能模块在拟南芥发育过程中起正向调控的作用,并且随时间的变化会改变互作的策略。在微观调控网络中,与拟南芥的结构发育密切相关的基因AT4G29140在网络中对其他位点都是上调作用,同时只受到与衰老有关基因的下调作用。而与维持细胞的稳态有关的基因AT4G36910不主动发挥调控作用,其功能表达非常依赖于其他基因的控制。基因AT4G22680可能通过调节RP1的表达发挥其调控的功能。【结论】本研究从关联分析与复杂网络的角度上,探究了影响拟南芥生长的上位性机制,为植物遗传结构的解析提供了新的方法和思路。

东阳市工业园区大气污染物时空分布特征分析

为研究东阳市工业园区大气污染现状,于2020年4月至2021年3月对东阳服装工业园区和东阳横店电子工业园区常规大气污染物和挥发性有机物(VOCs)进行连续监测,分析各污染物的时空分布特征。结果表明:东阳市两工业园区的常规大气污染物时空分布存在一定差异,东阳服装工业园区污染物浓度相对较高;东阳服装工业园区VOCs浓度也明显高于东阳横店电子工业园区,两个园区质量浓度较高的VOCs组分均为烷烃、芳香烃和卤代烃,质量浓度最高的VOCs物种均为甲苯、二氯甲烷和丙酮,这与工业园区工艺特征、溶剂使用特点相关;不同VOCs物种中,甲苯、乙烯、1,2-二甲苯、丙烯等的O 3生成潜势最大,苯乙烯、甲苯、1,3,5-三甲苯、异戊二烯光化学活性最大,需要重点管控。

基于定量模拟的恶臭治理技术方案评估体系的构建与应用

恶臭治理技术的全面评估可为企业恶臭治理技术方案的制定与优化提供科学依据。从恶臭治理效率、环境改善效果、减污降碳水平与技术经济成本4个维度构建恶臭治理技术综合评估体系,该体系基于AUSTAL 2000模型的模拟结果,参考德国异味发生频率的控制标准定量评估技术方案的恶臭治理效率与环境改善效果,同时兼顾了技术成本以及国家减污降碳协同管控的政策要求。应用该评估体系对某染料企业备选的“冷凝回用+分子共振”与“高能粒子氧化耦合”恶臭处理工艺进行综合评估,结果表明“高能粒子氧化耦合”工艺可以在确保喷干尾气恶臭异味治理效果的同时减少企业经济负担,降低能耗。评估体系的建立对于解决“达标性异味扰民”等问题具有积极作用。

白花蛇舌草、半枝莲药对及其不同提取部位抗肿瘤作用的实验研究

目的探讨白花蛇舌草、半枝莲药对及其不同提取部位的抗肿瘤作用。方法将接种S180肉瘤细胞的小鼠分为阴性组、阳性(环磷酰胺,CTX)组、白:半配对组,白半水提醇溶组以及白半水提醇沉组。给药12 d后,称重,取材,记录瘤重,计算抑瘤率、生长抑制率,记录肝脏、脾脏质量并计算指数。HE染色方法观察肿瘤组织细胞的形态学特征,ELISA法检测血清IL-2、IFN-γ、TNF-α含量,细胞免疫荧光标记法检测细胞凋亡。结果CTX组、不同给药组抑瘤率分别为83.46%、50.82%、32.79%、36.61%。与阴性对照组相比,CTX组肝指数、脾指数明显降低(P<0.05,P<0.01);给药各组肝指数和脾指数,明显升高(P<0.05,P<0.01)。HE染色显微镜观察,瘤组织出现大面积坏死区,但提取物组细胞坏死较少。用ELISA法测得,各中药给药组能提高机体IL-2、IFN-γ、TNF-α表达水平。体外细胞凋亡实验初步证明白花蛇舌草、半枝莲药对具有细胞毒作用,其提取物细胞毒作用减弱。结论白花蛇舌草、半枝莲药对及其不同提取部位均具有抗肿瘤作用,提取分离后各部分作用均有所减弱,说明中药配伍作用的合理性以及综合性。

贮藏期马铃薯干腐病防治药剂筛选及其安全性评价

干腐病是马铃薯贮藏期重要病害,不仅危害马铃薯种薯的种性,还降低马铃薯商品薯的品质,严重影响其加工和食用价值。以3个主栽品种(‘克新1号’、‘费乌瑞它’和‘大西洋’)为试验材料,于贮藏期接种马铃薯干腐病菌,测定戊唑醇、咯菌腈和噻菌灵3种杀菌剂在3种施用浓度下对干腐病的防治效果,对筛选出的有效药剂进一步测定其在‘费乌瑞它’块茎上的残留量和发芽情况,评价其安全性。结果表明,块茎喷施112 mL/t戊唑醇能够有效控制贮藏期马铃薯干腐病的发生,且10℃下贮藏4个月后在薯皮和薯肉的残留量分别为5.40和0.10 mg/kg,符合国家标准《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量(GB 2763-2016)》的相关要求,达到窖藏食品安全;用该浓度处理薯块后10℃下贮藏5个月薯块发芽率为74%。

基于参数迁移的领域命名实体识别方法

[目的/意义]命名实体识别是自然语言处理领域中的基础任务,基于深度学习的方法在通用领域的命名实体中取得了显著成果,但在特定领域识别效果不佳。为了解决工业信息化领域标注数据不足,数据特征差异较大、模型难以扩展的问题,首先提出了一种基于Transformer的有限区间命名实体识别模型。[方法/过程]采用预训练模型对文本进行分布式表示,然后利用基于有限区间的标注方法对输入序列进行标注,解决传统标注法在训练过程中可能导致的序列标注不一致的问题。在此基础上,引入迁移学习策略,采用参数共享的方式,将通用领域的命名实体识别模型迁移到工业信息化领域,并在工业信息化领域数据集上进行微调,最终获得在工业信息化领域上表现良好的模型。[结果/结论]实验结果表明,本文提出的有限区间命名实体识别模型在工业信息化领域数据集上的准确率较基线模型提高了8.7%,基于参数迁移的领域命名实体识别方法在人民日报语料和工业信息化领域数据集上的准确率和综合指标F值相较未使用迁移学习的模型分别提高了3.1%和1.1%,证明了迁移策略的有效性。

基于双层微结构的碳纳米管柔性应变传感器的研究

设计了一种具有双层微结构的柔性压阻式应变传感器,并进行了制备方法研究。通过在半固化的环氧树脂基底(Ecoflex~? 00-30)表面制备形成碳纳米管(MCNTs)/环氧树脂(Ecoflex~? 00-30)复合薄膜,用毛刷制备微结构。通过测试分析可得,该柔性应变传感器具有高度可拉伸性能,可承受200%的应变,在0～80%,80%～170%,170%～195%的应变区间,GF值分别为10.5,40.5,190.5。将传感器进行可穿戴运动监测测试,可验证本传感器既可以实现手指和手腕运动等大动作应变的监测,输出电阻值相对变化达到7.5倍;也可以监测肌肉形变弯曲等小应变,输出电阻值相对变化达到1.4倍。

LBL结合PBL教学法在医学微生物学实验教学的应用

为了提高教学水平,拓宽教学思路,提高学生的动手能力和逻辑思维能力,将LBL与PBL相结合的教学模式尝试应用于医学微生物学实验教学,各取其优势,取得了良好的教学效果。在学生掌握基本的实验技能和方法的基础上,既调动了学生学习积极性,注重培养学生自主学习能力、知识整合构建能力和团结协作能力,又结合LBL教学法系统、完整地传授了知识,增强学生对理论知识的理解与记忆,为以后的临床工作打下坚实的基础。

热处理对Cu-Cr-Zr合金抗拉强度和电导率的影响

镧、钇混合掺杂的铜铬锆合金Cu-0.684Cr-0.077Zr-0.012La-0.020Y经过不同温度固溶处理后,通过金相显微组织和能谱分析,确定合金的固溶温度为920℃。920℃固溶处理后的合金,经淬火水冷并经520℃×2 h时效处理后可以获得较好的综合性能,抗拉强度为407 MPa,电导率为79%IACS。

MESMA与面向对象组合的土地利用分类方法

混合像元是制约传统组合分类方法精度提高的主要因素之一。为此,文章提出一种基于多端元混合像元分解(multiple endmember spectral mixture analysis,MESMA)与面向对象分类组合的分类方法,利用混合像元分解提高分类精度,借助组合方法降低“椒盐”现象影响。首先,使用MESMA技术分解混合像元,提取丰度信息,并将丰度信息作为特征变量应用到像素分类;然后,将像素和面向对象的分类结果进行组合,获得最优分类结果;最后,以内蒙古鄂尔多斯市乌审旗纳林河二号矿井Landsat-8影像为数据源进行相关实验。结果表明:组合方法分类精度最高,与基于像素、面向对象和传统组合方法相比,分类精度分别提高4.56%、5.66%、4.05%;同时,该方法可以有效降低“椒盐”现象影响。

改进PSO-SVM工业防火墙白名单自学习方法研究

工业防火墙作为工控系统的关键设备,提高工业防火墙白名单规则自学习的准确率已成为研究的重点。利用支持向量机(Support Vector Machines,SVM)算法计算准确率时,会发现其内核参数以及特征选择均会影响分类准确性。针对上述问题,提出了一种基于改进的粒子群优化算法和SVM相结合的白名单自学习算法。首先以五折交叉验证的准确率作为适应度函数,并使用SVM算法对训练样本训练,然后利用改进的粒子群优化算法找寻SVM中的c,g参数,最后进行仿真验证。实验结果表明,相比于粒子群优化算法(PSO)、网格搜索法(Grid-Search),正常数据类的准确率最大程度提高了20%,识别异常数据的准确率最大程度提高了22%。