我国大气电学研究的最新进展

大气电学主要研究地球大气和近地空间发生的电学过程及其机理和影响,其核心研究内容是雷电物理和雷暴电学。自1980年代以来,中国大气电学研究不断取得新的进展,特别是近年来,得益于高时间分辨率雷电探测技术的进步,大气电学研究不仅在雷电物理学和雷暴云电荷结构方面取得了重要成果,也在雷电和雷暴对近地空间的影响、强对流天气的雷电特征、以及雷电资料同化和预警预报等方面取得了重要进展。本文从六个方面对近五年来大气电学的主要研究进展进行回顾,包括高精度雷电探测和定位技术、雷电物理过程和机制、雷暴对中上层大气的影响、雷暴云电荷结构的观测和数值模拟、强对流天气的雷电特征与预报、雷电对气候变化的影响与响应等,最后对大气电学未来发展进行展望。

临界温度下循环喷油量对柴油机冷起动和排放特性的影响

为探明循环喷油量对小型农用柴油机冷起动特性和排放性能的影响规律,同时寻求其临界温度下的最佳循环喷油量,该研究以一款直列双缸高压共轨柴油发动机为研究对象,利用环境模拟舱整机试验平台,通过多次预试验测得海拔2000 m下,该机不开启预热装置能够成功起动的临界温度为-5℃。在此工况下,采用3次喷射方式,通过改变主喷油量研究循环喷油量对该机冷起动特性和排放性能的影响。结果表明:较大或较小的循环喷油量均会导致柴油机冷起动时间增加,甚至起动失败;随着循环喷油量增大,冷起动时间先减小后增加,循环喷油量为20 mg时冷起动时间最短,且HC、CO排放峰值均最低,分别为12984和3008 mg/L;增大或减少循环喷油量均会导致HC和CO排放峰值增加。循环喷油量较大时,CO排放峰值显著增加,并且峰值出现时刻提前。改变循环喷油量对NOx排放峰值有较大影响,循环喷油量为30 mg时NOx排放峰值最小,为368 mg/L。综合考虑,海拔高度2000 m,环境温度-5℃工况下该柴油机起动的最佳循环喷油量为20 mg。研究结果可为柴油机冷起动特性和排放优化提供支撑。

燃油喷雾撞壁与油膜蒸发特性研究

构建了一维非稳态燃油喷雾撞壁模型,综合考虑了液滴蒸发、油膜铺展和油膜温度等影响因素.针对燃油喷雾撞壁过程进行分阶段建模:在自由贯穿阶段,基于射流喷雾液相贯穿距离预测模型和液滴蒸发模型描述自由贯穿阶段,并确定喷雾撞壁时刻.在撞壁阶段,燃油喷雾被离散为液滴微元撞击壁面的过程.耦合自由液滴蒸发模型、油膜表面温度模型和油膜蒸发模型,以油膜铺展半径为特征参数构建了附壁油膜在撞壁阶段、附壁油膜铺展阶段和油膜蒸发阶段的一维非稳态归一化模型.讨论了环境温度、压力、喷油压力和初始油膜厚度对喷雾内液滴直径、液滴蒸发质量和油膜蒸发速率的影响.结果表明:阶段化、离散化的一维非稳态撞壁喷雾模型能够准确地预测在宽范围环境温度工况下的喷雾贯穿、近壁面铺展、燃油附壁以及蒸发过程.提高环境温度、降低环境压力能够提高附壁油膜表面最高温度,增大油膜的蒸发速率.

喷油压力对柴油喷雾两阶段着火的影响

基于流动式定容燃烧试验装置以及CONVERGE三维仿真模型,研究了冷起动工况对应缸内上止点环境下喷射压力对柴油自由射流的喷雾宏观特性及两阶段着火转化过程的影响.结果表明:在冷起动工况条件下,低喷射压力(20 MPa)条件下的液相贯穿距略大;随着喷射压力的增加,气相喷雾贯穿距增大,气/液相喷雾锥角增大,表明在喷雾体头部区域形成较大的混合气区域;不同喷射压力条件下,喷雾内的局部温度及局部当量比分布规律相似;但随着喷射压力的增大,高温低当量比区域面积增大,促进了低温反应的进行.另一方面,较高的喷射压力使得喷雾流速增大,抑制了喷雾低温核心区域CH_(2)O和热量的累积,进而恶化了低温反应阶段向高温反应阶段的过渡,使高温着火准备过程延长.最终导致高温着火滞燃期随喷射压力升高呈现先减小后增大的变化趋势.

猪流行性腹泻病毒微滴式数字PCR定量检测方法的建立及初步应用

旨在建立一种敏感性高、特异性强、重复性好的猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)微滴式数字PCR(droplet digital PCR,ddPCR)定量检测方法。本研究根据GenBank登录的PEDV(MK862249.1)M基因序列保守区设计合成特异性引物对和探针;通过对反应体系和反应条件的优化,成功建立了可用于检测PEDV的荧光定量PCR(fluorescent quantitative real-time PCR,FQ-PCR)方法,将自行建立的FQ-PCR方法的引物对/探针用来确定ddPCR方法;对ddPCR方法进行敏感性、特异性、重复性和初步应用试验。结果显示:自行建立的FQ-PCR方法在敏感性、重复性等方面均优于行标FQ-PCR方法;根据自行设计的FQ-PCR方法建立的ddPCR方法最低检测极限为0.15 copies·μL^(-1),敏感性高于行业标准(SN/T 1699—2017)FQ-PCR方法(1.0×10^(1)copies·μL^(-1));模板浓度为1.0×10^(0)~1.0×10^(4)copies·μL^(-1)时,具有良好的线性关系(R 2>0.99);批内、批间变异系数(CV%)为1.52%~7.40%;对猪丁型冠状病毒、猪伪狂犬病毒等11种对照病毒核酸检测结果均为阴性;分别用建立的ddPCR方法、行业标准FQ-PCR方法对150份临床样品进行PEDV核酸检测,ddPCR方法对行业标准FQ-PCR方法检测阳性样品的检测符合率为10^(0)%。本研究成功建立的PEDV ddPCR检测方法可用于临床上PEDV感染的早期检测和定量检测,为PEDV核酸标准物质的研制提供了定量手段。

采用态-态模型的高温空气非平衡喷管流数值研究

采用态-态模型在总温T_(0)=2000K~8000 K、总压p_(0)=1~20 MPa范围,开展高温空气准一维非平衡喷管流动数值模拟.考虑5种化学组元(N_(2),O_(2),NO,N,O),其中N_(2),O_(2),N_(O)分别有61,46,48个振动能级,将不同振动能级上的粒子视为不同组元,共157个组元.对未见公开文献给出速率系数的分子能级跃迁过程,综合振动能方程松弛时间和其他类似微观过程跃迁速率系数进行折算.计算结果表明,喷管喉道前流动接近平衡,喉道后出现非平衡,喉道下游不远处发生化学组元质量分数、较低振动能级分子数和表征振动能的振动温度的冻结,N_(2)的振动温度冻结较NO和O_(2)早,冻结值也更高;对振动能级跃迁起主导作用的微观机制是平动-振动能量交换(VT)过程,复合反应生成的分子更多位于中等振动能级;喷管非平衡和冻结区域分子能级分布偏离振动温度下的玻尔兹曼分布,高能级出现过分布;提高驻室总压能够降低喷管流动非平衡程度,推迟热化学冻结发生.

非洲猪瘟病毒、高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒二重实时荧光定量PCR检测方法的建立与初步应用

建立一种特异、敏感、快速的实时荧光定量PCR(FQ-PCR)方法,用于非洲猪瘟病毒(ASFV)和高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒(HP-PRRSV)的鉴别诊断。针对ASFV的B646L基因和HP-PRRSV的NSP2基因分别设计特异性引物/探针对,经优化反应体系、反应程序等反应条件,建立一种基于探针技术的FQ-PCR方法,验证方法的敏感性、特异性和重复性,对130份临床样品进行检测,并与OIE检测方法(ASFV)及国标方法(HP-PRRSV)进行比较分析。本研究成功建立的ASFV和HP-PRRSV二重FQ-PCR检测方法在10^(-1)~10^(5) copies/μL模板范围内有良好的线性关系;对ASFV和HP-PRRSV基因出现阳性扩增,但对猪日本乙型脑炎病毒(JEV)、猪瘟(CSFV)、猪细小病毒(PPV)、猪伪狂犬病病毒(PRV)、猪圆环病毒2型(PCV2)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)美洲经典株(VR2332株)、健康猪脾脏等7种病原核酸样品对照未出现扩增;批内、批间试验变异系数在0.53%~3.14%,重复性良好;对ASFV和HP-PRRSV的最低检测模板浓度均为10 copies/μL;利用建立的二重FQ-PCR方法对130份临床样品进行检测,检测结果与OIE检测方法(ASFV)及国标方法(HP-PRRSV)完全一致。本研究成功建立了鉴别ASFV和HPPRRSV二重FQ-PCR检测方法,为ASFV和HP-PRRSV的鉴别诊断提供了快速、敏感、特异且能满足临床检测需求的检测方法。

中国旱涝急转事件时空变化特征

【目的】旱涝急转事件造成的社会经济和生态环境影响严重,是我国发生频繁且广泛的一种复合型事件。明确我国旱涝急转事件发生的时空变化特征,可为地区制定防灾减灾措施提供科学依据。【方法】基于1961—2021年气象观测数据,使用Penman-Monteith模型计算潜在蒸散发,然后计算逐日的标准化降水蒸散指数(daily-SPEI),分流域对中国旱涝急转事件的频次、影响范围和趋势的变化特征进行分析。【结果】结果显示:(1)时间趋势上,1961—2021年中国受旱涝急转事件影响的范围以0.6%/10a的趋势增加,且平均每年有19.8%的范围发生旱涝急转事件。(2)空间分布上,旱涝急转事件主要分布在淮河流域、黄河流域、长江流域和松花江流域,事件发生频次在30次以上地区分别占流域总面积的63.1%、20.7%、15.0%、14.6%,事件频次最高达到53次。(3)中国旱涝急转事件存在明显的季节差异,主要发生在夏季事件发生频次在5次以上的空间范围占中国总面积的一半以上;其次是春季和秋季,事件发生频次在5次以上的空间范围占比均不足15%;冬季发生最少,事件发生频次在5次以下。【结论】结果表明:中国旱涝急转事件的影响范围整体呈增加趋势,中国中东部和东北部是旱涝急转事件发生频繁地区。研究结果可为旱涝急转事件的监测与应对提供科学基础。

航空导向器三维测点处理与喉道面积精确计算

导向器是航空发动机的重要部件,喉道面积作为其关键参数直接影响发动机动力性能。针对导向器喉道面积现有测量方法效率低、喉道面积估计不准的问题,提出了导向器三维测点处理与喉道面积精确计算的新方法,并在多联叶片导向器样件上开展了该方法与三坐标测量计算方法的对比实验。实验结果表明,所提方法得到的喉道面积更精确,且多次测量计算结果具有较高的一致性。

大口径碳化硅机器人柔性磨削去除特性研究

我国空间遥感、深空探测、空间战略装备等国家重大工程的快速实施,对大口径复杂曲面光学元件的高效制造提出了要求。为了提高光学加工中研磨阶段的效率,提出了基于工业机器人的柔性磨削技术。分析并比较柔性磨削技术与传统刚性磨削、传统研磨技术的差异,提出了等体积去除模型并验证其正确性。研究了磨削去除体积与驻留时间、压力以及转速的关系。实验条件下,柔性磨削去除效率为0.59mm^(3)/s,高于传统小磨头研磨效率8.4×10^(-2)mm^(3)/s。论文提出的柔性磨削技术为大口径碳化硅空间反射镜高效磨削提供一条新技术途径。

变形高温合金在液体火箭发动机中的应用进展及展望

变形高温合金以其良好的耐高温、抗氧化、抗热腐蚀性能和较好的冷、热加工性,在液体火箭发动机推力室身部、涡轮壳体、涡轮转子等热端部件中得到了广泛的应用。通过查阅文献,综述了国内外变形高温合金及热加工技术发展现状、液体火箭发动机热端构件对高温合金性能需求、变形高温合金在国内外著名液体火箭发动机中的应用情况。结合液体火箭发动机可回收、高性能、轻量化、低成本的发展趋势,总结了变形高温合金在液体火箭发动机领域的主要发展趋势,包括研发针对液体火箭发动机服役工况的高温合金材料、改进热加工工艺,从而提升高温合金性能、降低高温合金构件制造成本;研发和推广耐高温轻质金属间化合物、降低热端构件质量。

水环境中锑分析检测方法的研究进展

锑(Sb)是广泛存在于水环境中的一种重金属,不断被证实对人和动植物等有慢性毒性和致癌风险。在监测和治理水环境中的Sb污染方面,建立快速、高灵敏度的Sb检测分析方法至关重要。重点阐述了分光光度法、原子荧光光谱法(AFS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)、原子吸收光谱法(AAS)和电化学分析法在Sb分析检测中的相关研究及应用进展,探讨了水环境中Sb检测存在的问题和面临的挑战,如检测方法灵敏度低、间接测定Sb耗时且不准确、还原剂昂贵且有毒等。此外,对Sb检测未来的发展方向进行展望。未来Sb检测趋势是发展电化学分析方法。通过电极修饰和纳米材料设计提高传感器性能,如碳基材料、金属纳米颗粒和硅基材料。有机配体、纳米复合材料和裸电极的功能化可增强灵敏度和选择性,促进传感器小型化。未来Sb检测将迈向小型化、芯片化和快速化。

血清指标CA125、VEGF、全血NLR、MPV/PLT与卵巢癌患者预后的相关性分析

目的分析血清糖类抗原125(CA125)、血管内皮生长因子(VEGF)、全血中性粒细胞计数与淋巴细胞计数比值(NLR)、平均血小板体积与血小板计数比值(MPV/PLT)与上皮性卵巢癌(EOC)患者预后的相关性。方法选取EOC患者100例,基于随访结果将患者分为生存组(n=65)和死亡组(n=35),比较2组患者一般资料及血清CA125、VEGF、全血NLR、MPV/PLT水平,并应用ROC曲线评估CA125、VEGF、NLR、MPV/PLT水平对EOC预后的预测价值,COX回归分析EOC预后危险因素,K-M生存曲线分析CA125、VEGF、NLR、MPV/PLT水平与EOC预后的关系。结果死亡组患者CA125、NLR、VEGF水平高于存活组,MPV/PLT低于存活组(P<0.05);ROC显示,CA125、NLR、VEGF、MPV/PLT及联合预测死亡的AUC分别为0.786、0.697、0.875、0.811、0.877;单因素分析中2组患者在肿瘤转移、FIGO分期、CA125、NLR、VEGF、MPV/PLT上比较差异具有统计学意义(P<0.05);COX分析中肿瘤转移、FIGO分期为Ⅲ~Ⅳ期、CA125≥38.22 U/mL、NLR≥2.89、VEGF≥981.45 ng/L、MPV/PLT≤0.042是EOC预后危险因素(P<0.05);随访2年,患者总生存时间为(17.75±4.71)个月,K-M分析显示,CA125<38.22 U/mL、NLR<2.89、VEGF<981.45 ng/L、MPV/PLT>0.042患者生存时间明显更长(P<0.05)。结论CA125、NLR、VEGF升高及MPV/PLT降低是EOC不良预后的危险因素,且CA125、NLR、VEGF、MPV/PLT对EOC患者预后评估具有重要意义。

下肢严重开放性损伤创面修复的研究进展

下肢严重开放性损伤病情复杂,难以短期治愈,可导致严重感染、截肢等。对于开放性损伤治疗,创面修复极为重要。多种新技术如新型敷料、富血小板血浆(Platelet-rich plasma, PRP)、负压封闭引流技术(vacuum sealing drainage, VSD)等近来被应用于下肢创面修复,既能改善功能预后与美观效果,又能提升创面愈合质量。本综述将总结下肢开放性损伤创面修复方式的研究进展,以进一步指导临床应用。

改良经括约肌瘘管结扎术治疗ISAF、TSAF患者的效果

目的探讨改良经括约肌瘘管结扎术(MLIFT)治疗括约肌间型肛瘘(ISAF)、经括约肌型肛瘘(TSAF)患者的效果。方法以随机数字表法将2020年1月至2022年8月郑州市中心医院收治的ISAF和TSAF患者115例分为两组,常规组57例采用肛瘘切开挂线术,研究组58例采用MLIFT术,观察两组手术相关情况、肛管压力情况、并发症发生率以及复发率。结果两组手术时间比较差异无统计学意义(P>0.05);研究组术中出血量少于常规组,创面愈合时间短于常规组,术后7 d疼痛评低于常规组(P<0.05);出院时,两组肛管静息压及最大收缩压均较术前降低,但研究组高于常规组,术后6个月,两组上述肛管压力指标均较出院时升高,且研究组高于常规组(P<0.05);研究组并发症发生率低于常规组(P<0.05);两组复发率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论与肛瘘切开挂线术治疗ISAF、TSAF患者相比,MLIFT手术效果更好,更有助于减少术后并发症,减轻对患者肛管压力的影响,以加快预后恢复,且术后复发率低,安全有效。

交联透明质酸钠凝胶对近距离放射治疗中危及器官的隔离防护作用

背景:交联透明质酸钠凝胶具备良好的力学性能、生物相容性与降解性,可作为肿瘤放射治疗中的隔离防护材料,用于保护危及器官免受多余辐照剂量的损伤。目的:探究交联透明质酸钠凝胶在近距离放射治疗中减少危及器官受照剂量等方面的安全性及有效性。方法:取周龄相同、体质量相近的无特定病原体级昆明小鼠作为实验对象,共16只,采用随机数字表法分为实验组与对照组,每组8只。在实验组小鼠背部皮下植入125Ⅰ放射性粒子,随后环绕放射性粒子周边注射交联透明质酸钠凝胶,在对照组小鼠背部皮下仅植入125Ⅰ放射性粒子。注射完成后,采用螺旋CT扫描测量放射性粒子与表皮的距离,采用辐射剂量仪检测体表辐射剂量;注射后10周内,观察小鼠生长状态及存活率、皮肤放射损伤情况及凝胶存留量。结果与结论:①螺旋CT扫描显示植入的凝胶相对集中,并且使放射性粒子与表皮之间产生有效的间隔距离。实验组小鼠体表辐射剂量明显低于对照组(P<0.01)。②在实验观察期内,两组小鼠均存活,对照组小鼠在实验观察后期出现明显烦躁等不稳定表现,部分实验组小鼠出现类似行为;两组小鼠日摄食量无明显变化,体质量呈现相同的增长趋势。植入放射性粒子后两组小鼠均出现不同程度的放射性皮肤损伤,自注射后第23天开始至实验结束,实验组小鼠皮肤放射损伤评分均低于对照组(P<0.01)。植入后第10周,实验组6只小鼠皮下无明显凝胶残留,2只小鼠皮下存在极少量散在的凝胶状样品。③结果表明,注射交联透明质酸钠凝胶可通过物理占位作用增加125Ⅰ放射性粒子放射靶区和靶外危及器官的间隔空间,有效降低危及器官的受照剂量,对危及器官起到隔离防护作用。

教育学博士与教育博士之异同:美国学术史的回顾与分析

在博士学位研究生教育中,是否以及依据何种标准在同一学科领域分设学术型和专业型学位是一个十分重要但尚无定论的议题。教育领域的两种博士学位类型从共存之时起,就一直因未能厘清边界而在美国学术界经历了百年纷争。具体来看,美国教育学博士和教育博士在学位要求和标准、培养目标与就业去向以及学位管理等方面均存在一定程度的趋同。保守派认为学位趋同现象十分合理,保持现状即可;改革派认为学位间理应存在差异并建议采取行动改变;更为激进的观点提出应跳出当前学位设置逻辑并创设新的学位类型。二者趋同可归因于教育学科的知识特征和实践领域的特殊性。并非所有学科领域都采用固定的学位设置模式,博士学位类型的设置应超越简单的二元化思路,完全切割两种学位类型实现全方位的差异化培养路径既不可能也不可取。专业博士学位的设置应以社会需求为导向,尊重学科知识特性,其培养应在保证作为博士学位学术性标准的基础上强化实践性特色。

基于改进BAS算法的断路器操动状态辨识方法

断路器操动状态辨识方法容易陷入局部最优,导致辨识结果不精准。为此,提出基于改进BAS算法的断路器操动状态辨识方法。利用改进BAS算法,随机搜索断路器操动状态,获取感知范围内的最优天牛位置,使用LMD分解断路器操动状态信号,采用步长因子控制天牛须搜索范围,获取特征向量;使用指标权重判断断路器操动状态异常情况。实验结果表明,该方法只有在铁芯卡涩状态下,功率谱极坐标与实际坐标不一致,存在30°的误差,其余均一致,说明使用该方法辨识结果精准。

线上线下混合式教学模式在中医养生学课程的应用与效果评价

文章充分利用线上教学资源、融合多元教学方法、灵活运用多种教学手段对通识教育课程中医养生学进行线上线下混合式教学改革。教学效果问卷调查及线上线下混合式教学班与传统线下教学班的教学效果量化对比分析结果显示,线上线下混合式教学模式的学生认可度更高、教学效果更好;提示线上线下混合式教学模式适用于通识教育课程中医养生学,能够有效提高教学质量,值得进一步推广与探索。

猪伪狂犬病病毒疑似感染人的实验室诊断及分析

为给人感染伪狂犬病病毒(PRV)来源分析及其感染机理研究提供相关信息,对一例疑似感染PRV患者的血清、脑脊液、拭子及其工作猪场的病猪血清、组织等样品进行病原学、血清学检测及病毒分离,对其工作猪场开展流行病学调查,并采集患者同事血清样品进行PRV抗体检测。结果显示:病人样品经数字PCR检测均为PRV核酸阳性;病人发病后5~90 d内的血清样品均为PRV gB抗体阳性,gE抗体发病后18 d转为阳性并一直持续到发病后90 d;病人同事均未表现临床症状,其血清样品PRV gB抗体阳性率为22.2%,gE抗体均为阴性;从病人工作猪场的病猪样品中分离到PRV,且样品经荧光定量PCR核酸检测及ELISA抗体检测均检出阳性;病人工作猪场为PRV阳性场,病人及PRV gB抗体阳性同事均有直接接触病猪史。结果表明,患者感染的PRV来自其工作猪场猪群的可能性较大,人感染后表现出和动物感染相似的抗体消长规律。PRV对公共卫生的影响及其感染机制需进一步关注和研究。