“四链”深度融合下战略性新兴产业高质量发展战略研究

推动创新链、产业链、资金链、人才链深度融合,提升产业创新能力是我国战略性新兴产业迈向全球产业链中高端,实现高质量发展的关键。本文通过系统分析战略性新兴产业高质量发展的本质要求及内涵特征,研判全球战略性新兴产业发展格局变化及趋势,分析我国战略性新兴产业发展现状、问题及挑战,提出“创新驱动、企业主体、开放融合”的战略性新兴产业高质量发展思路和“体系融合、协同发展,自主可控、开放创新,企业主体、市场机制,前瞻布局、高端引领”的发展原则,研究提出各领域重点发展方向及“系统性提升、融合式创新、市场化推动、引领性发展”的发展策略,以期为战略性新兴产业高质量发展提供参考。

环境变化的径流效应研究进展及黄河水源涵养区研究展望

针对变化环境下黄河流域实测径流大幅度锐减,严重影响流域水资源与生态安全的问题,面向黄河生态保护和高质量发展的国家重大战略需求,梳理了变化环境下径流效应研究中亟待解决的关键科学问题与关键技术。以黄河水源涵养区为对象,以环境变化的径流效应和水资源预测为核心,细化了数据集构建、机理解析、模型研发、趋势预估4项具体研究内容与研究方案。预期研究成果将揭示黄河水源涵养区水文-生态过程的互馈耦合机理、创新变化环境下生态水文的模拟和预测技术,科学预测变化环境下流域水安全和生态环境风险趋势,有效支撑流域水资源可持续利用与生态环境保护决策。

基于遥感和通量观测的实际蒸散发时空变化特征——以黄河流域水源涵养区为例

蒸散发是地表水热平衡的关键要素,分析蒸散发的时空分布特征及其影响因素,对于深入理解区域水文循环与生态系统过程至关重要。基于通量观测站数据,评估GLEAM、MTE、GLDAS和AVHRR共4种蒸散发产品在黄河流域水源涵养区的适用性,利用水量平衡方法验证其在流域尺度上的精度,并探讨实际蒸散发的影响因素。结果表明:在站点尺度上,GLEAM蒸散发产品精度最高;在流域尺度上,校正后的GLEAM蒸散发产品与实际蒸散发的相对误差在渭河南山支流区最小,其次是兰州以上地区;1982—2015年黄河流域水源涵养区实际蒸散发整体呈增加趋势,空间分布上自西到东逐渐增加;不同植被类型年均蒸散发差异较大,阔叶林的蒸散发最大(575.2 mm),其次是农田(504.3 mm),高山草甸的蒸散发最小(358.2 mm);实际蒸散发变化主要受到太阳辐射与气温的影响。

气候变化对南水北调西线工程的影响及建议

南水北调工程是国家水网的重要组成部分,其西线工程建设是缓解我国西北、华北地区水资源短缺的重要举措。气候变化下西线工程引水区和受水区水资源情势直接关系到工程的规划建设与运行方式。基于历史实测资料和气候模式情景,采用数理统计与水文模拟相结合的途径分析了气候变化对南水北调西线工程引水区和受水区水资源的影响。结果表明:1)1961—2020年西线调水区和受水区气候变化以暖湿化为主要特征,调水区年径流量整体稳定略增,受水区年径流量显著性减少。2)未来中期(2035年)和远期(2050年),调水区和受水区气温继续显著升高,降水多呈非显著增加;未来中期、远期调水区年径流量较基准期(1961—2000年)分别增加1.42%和2.08%,受水区年径流量分别减少1.02%和0.28%。3)未来气候变化下,调水区年径流量相对稳定,能够满足调水需求,受水区年径流量略减,对跨流域调水需求有所增加。为确保南水北调西线工程的长期稳定运行,建议加强气候变化及其影响的不确定性研究,制定科学合理的应对措施,以应对未来可能的水资源短缺的挑战。

芦笋对烟粉虱的抗性品种筛选及抗性机制研究

为了探明芦笋对烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)的抗性机制,为芦笋抗性品种的选育及烟粉虱的综合防治提供理论依据,本研究以收集的16份芦笋品种为材料,于苗期人工释放烟粉虱后测定各品种抗性相关指标叶绿素a、叶绿素b、POD、SOD、可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛、单宁、类黄酮、总酚和表皮蜡质等的含量,利用“隶属函数法”“虫量比值法”和“表型观察法”对其抗虫性进行鉴定并研究其抗性机制。结果表明,释放烟粉虱后不同时间,品种间烟粉虱数量存在显著差异,不同芦笋品种对烟粉虱诱集能力不同;各生化指标在烟粉虱为害下变异程度较大,变异系数变幅在24.46%~47.43%;16个芦笋品种中,‘浙丰1号’‘阿特拉斯’和‘紫色激情’的抗虫能力相对较强。12个生化指标降维为5个主成分,累计贡献率达84.136%;相关分析表明:芦笋抗虫性与单宁、表皮蜡质含量呈极显著正相关,与POD活性、总酚、可溶性糖含量呈显著正相关,与丙二醛含量呈极显著负相关,与其他性状无明显相关性。选育单宁、总酚、表皮蜡质和可溶性糖含量高、POD活性高、丙二醛含量低的品种,可提高芦笋对烟粉虱的抗性。

城市暴雨强度公式复核——以杭州主城区为例

在气候变化与快速城镇化共同影响下,很多城市暴雨特性发生变化,现行的暴雨强度计算公式可能不再适用,需要复核和更新。以杭州市主城区为例,根据钱塘江江畔闸口站1982—2022年降雨极值资料,分别选用皮尔逊Ⅲ型分布和耿贝尔分布曲线进行线型拟合,采用粒子群优化算法推求暴雨强度公式参数,与现行规范给出的暴雨强度公式进行复核分析。结果表明:在重现期为2~20 a时,根据皮尔逊Ⅲ型分布和耿贝尔分布推求得到暴雨强度新公式的平均绝对均方差均小于0.05 mm/min,平均相对均方差均小于5%,符合精度要求;仅当降雨历时为10 min时,2个新公式的暴雨强度要小于现行公式的暴雨强度,其他历时下2个新公式的暴雨强度都明显大于现行公式的暴雨强度;经合理性分析,本研究根据最新暴雨资料推求的暴雨强度公式可为杭州市主城区排水防涝工程设计和相关设施建设提供参考。

DES+CTAB复配驱油剂体系提高低渗致密砂岩油藏采收率机理

针对低渗致密油藏注水困难、采收率低等问题,利用尿素基深共晶溶剂(DES)与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)复配的驱油剂体系,对驱油剂在低渗致密油藏中的降压增注和提高采收率机理进行了研究。研究结果表明:①驱油剂体系可以将油水界面张力降低至10^(-3)mN/m以下,大大提高了洗油效率;②驱油剂体系可有效抑制黏土矿物水化,避免了低渗致密砂岩中黏土矿物水化膨胀带来的流体敏感性损害;③驱油剂体系可对砂岩表面进行界面修饰,驱油剂溶液浸泡后样品的油相接触角由25.8°增加至61.4°,亲水性增强,亲油性减弱,有助于吸附在岩石孔隙壁面的油膜脱落;④超前注入驱油剂的注入压力降低率平均为79.64%,采收率平均为50.96%,远大于常规水驱(一次注水→注驱油剂驱→二次注水)的采收率。

医用可降解镁合金应用及表面改性研究进展

镁及其合金作为新一代生物医用可降解材料,具有良好的经济性、力学性能、生物相容性、可降解性能,在骨科、心血管科、消化科等领域具有广阔的应用前景。镁合金具有较高的化学活性,因此其降解速率较快,力学性能的维持受限,植入时可能发生的细菌感染会引发炎症和腐蚀加速等问题,因此需要通过表面改性来制备多功能一体化的涂层。综述了医用可降解镁合金作为接骨板、螺钉、血管支架、胃肠吻合器、胆管支架等植入材料的应用现状及最新研究成果。讨论了医用可降解镁合金在植入生物体时面临的析氢、pH升高、腐蚀加速、力学性能衰减、稀土元素毒性及内膜增生等具体问题,在此基础上,考察了化学转化、等离子喷涂、微弧氧化、聚合物涂层等4种镁合金表面改性技术的最新研究动态。结合体内试验和体外试验,概述了表面改性对镁合金安全性、耐蚀性、抗菌性、生物相容性等方面的影响,并简要对比了几种表面改性技术的优缺点。最后展望了医用可降解镁合金表面改性技术的发展方向。

不同提取方法对井冈蜜柚皮精油组成与性质的影响

以井冈蜜柚皮精油(Jinggang pomelo peel essential oil,JPPEO)为研究对象,采用水蒸气蒸馏法、低温连续相变法两种方法进行提取,以精油得率为主要指标,研究了萃取温度、压力、时间等因素对井冈蜜柚皮精油得率的影响,并通过正交法进行低温连续相变法提取工艺优化,同时对精油的理化性质及化学组成进行分析。研究表明,低温连续相变提取井冈蜜柚皮精油(Low-temperature continuous phase transition extraction essential oil,L-JPPEO)的最佳工艺为:颗粒度30目,萃取温度55℃,萃取压力0.6 MPa,萃取时间60 min,解析温度70℃,此时精油得率为10.99‰,比水蒸气蒸馏法提取的精油(Hydro distillation essential oil,H-JPPEO)得率高出了2.88倍;理化性质实验结果表明,低温连续相变萃取的井冈蜜柚皮精油的不饱和脂肪酸含量较高,游离脂肪酸含量较低,酯类成分含量较低;傅里叶衰减全反射中红外光谱法(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)鉴定出L-JPPEO和H-JPPEO含萜烯类化合物、醇类、酚类、醛类以及含羰基化合物。气相色谱-质谱联用法(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)从H-JPPEO、L-JPPEO样品中分别鉴定出23和32种化合物,其中两种精油都检测出的有15种物质,D-柠檬烯相对含量均最高,L-JPPEO中相对含量为4.75±0.16μg/mL,H-JPPEO中相对含量为640.93±44.47μg/mL;顶空气相色谱-离子迁移谱法(Headspace-gas chromatography-ion mobility spectrometry,HS-GC-IMS)从两种提取方法的精油均鉴定出71种化合物,与水蒸气蒸馏相比,低温连续相变萃取技术提取出较多的萜烯类(45.75%)、酮类(7.68%)及酯类(15.85%)、酸类(5.62%)成分。

高掺量橡胶改性沥青疲劳性能研究

文中对改进工艺后制备的大掺量橡胶改性沥青进行疲劳性能研究,三种橡胶改性沥青的掺量分别为30%、40%和50%,对三种橡胶改性沥青和两种对照组(SBS改性沥青与70JHJ基质沥青)进行RTFOT和PAV老化,采用动态剪切流变仪(DSR),通过温度扫描、LAS试验和时间扫描试验,对五种沥青试样的疲劳性能进行研究.结果表明:温度扫描试验无法准确区分改性沥青的疲劳性能.经RTFOT的大掺量橡胶改性沥青在LAS试验中疲劳损伤不明显,不易区分疲劳性能,建议使用PAV老化试样进行试验.时间扫描所得试验结果具有一致性,在较低或较高应力水平下,疲劳性能排序均为:AR40>AR30>AR50>SBS>70#,能够有效区分各掺量改性沥青的疲劳性能.

2018—2022年华东地区临床分离念珠菌耐药性监测

目的监测中国华东地区临床分离念珠菌的耐药性,为临床诊断和治疗提供参考。方法以质谱或分子的方法对2018年1月—2022年12月收集的菌株进行复核鉴定,采用肉汤微量稀释法进行10种抗真菌药物的药敏试验。依据2022年美国临床和实验室标准化协会(CLSI)M27 M44s-Ed3和M57s-Ed4对药敏试验结果进行判读。结果共收集念珠菌3026株,无菌部位分离菌株占65.33%,主要标本类型为血液38.86%和胸腹水10.21%。白念珠菌占比(44.51%)最高、其次为近平滑念珠菌复合群19.46%、热带念珠菌13.98%、光滑念珠菌10.34%和其他念珠菌0.79%。对测试的10种抗真菌药物:白念珠菌较为敏感,敏感率最低为93.62%,2.97%的菌株对氟康唑剂量依赖性敏感(SDD);近平滑念珠菌对氟康唑SDD为2.61%,耐药率为9.42%,对其他药物的敏感率均大于90%;光滑念珠菌对氟康唑SDD为92.01%,耐药率为7.99%,泊沙康唑、伏立康唑非野生型菌株(NWT)分别为32.27%、48.24%,其他药物的敏感率均大于90%;热带念珠菌对氟康唑、伏立康唑耐药率分别为29.55%、26.24%,对泊沙康唑、伊曲康唑NWT分别为76.60%、21.99%,对棘白菌素类药物耐药率为2.36%。结论华东地区念珠菌的分离率和菌种分布与国内外报道基本一致,近平滑念珠菌复合群对氟康唑有一定的耐药性,热带念珠菌对三唑类药物有较高的耐药性,光滑念珠菌对氟康唑非敏感率较高。白念珠菌、近平滑念珠菌、热带念珠菌和光滑念珠菌均出现了对棘白菌素类耐药菌株。

多源潜在蒸散发产品在雅鲁藏布江流域的适用性评估与融合

基于2001—2018年监测站点观测的蒸发皿数据,分别在站点尺度和流域尺度上对GLEAM、MOD16A2、GLDAS_Noah和ERA5共4种遥感潜在蒸散发产品进行评估,选出适应性较好的3种遥感产品,运用Triple Collocation方法进行融合,并分析其时空变化特征。结果表明:在站点尺度上,ERA5遥感产品相关性较为显著(相关系数CC=0.72),精确度最高(相对偏差Bias=-22.48%,均方根误差RMSE=39.24 mm/月),更适用于雅鲁藏布江流域,MOD16A2和GLDAS_Noah次之;MOD16A2、GLDAS_Noah和ERA5分别占融合数据PET_(TC)的31.12%、30.64%和38.24%,对比PET_(TC)与3种遥感产品,PET_(TC)融合数据在流域内精度有所提高;融合数据PET_(TC)的潜在蒸散发峰值出现在2009年,雅鲁藏布江流域多年平均潜在蒸散发呈现从中部向上、下游逐渐减小的趋势,在流域东南角出现潜在蒸散发量最大值。在雅鲁藏布江流域内获得更精准的潜在蒸散发并揭示其变化规律,可为研究流域水资源的供需平衡和生态系统的稳定性提供数据支撑。

两类阈值法识别的东江流域水文干旱形成与演化过程差异

基于东江流域上、下游控制断面龙川站和博罗站1956—2010年逐月流量及流域内枫树坝、新丰江和白盆珠水库逐月入库和出库流量数据,采用水库调控流量还原法,结合动态阈值法和固定阈值法识别水文干旱,系统分析了两类阈值法识别的水文干旱形成与演化过程的差异及其对大型水库调控的响应规律。结果表明:两类阈值法针对的干旱本底概念不同,识别的水文干旱年内分布和干旱开始、峰值和终止月份差异显著;动态阈值法识别的水文干旱在年内各月均匀分布,固定阈值法识别的水文干旱集中分布在枯水季(10月至次年3月),干旱峰值多出现在11月至次年2月,干旱终止月份以汛前期3、4月为主,干旱开始、峰值和终止月份与研究区水文丰枯转换月份较吻合;两类阈值法均能较好地表征水文干旱的发展和恢复过程及其对大型水库调控的响应特征,即水库调控在缩短干旱历时、降低干旱烈度、延后水文干旱开始和峰值月份以及提前干旱终止月份等方面发挥重要作用。

设施作物蒸腾蒸发模型的研究现状及存在问题

确定设施作物蒸腾蒸发量(ET_(c))对于准确制定设施作物灌溉制度、提高设施农业用水效率及设施蔬菜的产量和品质具有重要的意义.对确定设施作物ET_(c)的直接和间接模型进行优缺点及适用性分析,比较了不同类型参考界面蒸腾蒸发(ET_(0))模型的优势与局限性,对比了直接估算温室作物ET_(c)机理模型的准确性,并对不同机理模型中关键参数(冠层阻力参数)的确定方法及主要影响因素进行综述与分析.已有研究主要针对特定气候区域、温室通风类型、作物种类及种植季节,对冠层阻力参数进行修正,并验证模型的准确性,对温室作物ET_(c)模型的普适性研究不够充分,确定的模型参数往往不适用于其他类型温室或作物种植季节.推荐今后重点研究方向:研究温室作物ET_(c)变化过程对气候因子分布特征及变化规律的响应机理;研究不同ET_(c)机理模型对气候类型、作物种类及种植季节的适应性,构建更具普适性的温室作物ET_(c)模型.

基于冠气温差的温室黄瓜蒸散量模拟

通过建立基于不同时刻冠气温差(T c-T a)的温室黄瓜日蒸散量(ET c)估算模型,分析了基于不同时刻T c-T a对估算ET c的准确性;同时,基于T c-T a构建了估算黄瓜不同生育期ET c的Jackson模型,并将模型估算结果与基于冠层阻力参数(r c)的Penman-Monteith模型及蒸渗仪实测数据进行比较,结果显示,基于14:00的T c-T a构建的Jackson模型,估算温室黄瓜ET c的精确度最高(R 2为0.937),误差最小(RMSE为0.722 mm/d);相比Penman-Monteith模型(R 2为0.964),基于T c-T a的Jackson经验模型对黄瓜ET c估算结果与实测值相关性更高(R 2为0.967),误差更小(RMSE为0.735 mm/d).研究结果可为温室ET c模拟以及节水灌溉智能决策提供科学依据.

气候变化对嘉陵江流域水资源和极端水文事件的影响

全球变暖导致降水变率增大,水文波动性增强。嘉陵江水资源丰富,科学预估其未来水资源变化及极端水文事件对支撑经济社会和生态环境平衡发展至关重要。已有研究主要集中于嘉陵江历史径流演变,对气候变化背景下未来流域水资源响应及极端水文事件预估较少。基于第6次国际耦合模式比较计划CMIP6计划的22个气候模式耦合可变下渗容量模型(VIC模型),预估了不同代表性典型浓度路径下嘉陵江流域未来径流变化趋势,分析了极端水文事件强度的未来演变趋势。结果表明:(1)VIC模型在嘉陵江流域的适用性较好,各站点日径流模拟纳什效率系数均大于0.7,多年水量相对误差在8%之内,对极端水文指标年最大洪峰流量和年最大5日洪量模拟较好;(2)流域未来气候变化将以暖湿化为主,2031—2090年降水量相较基准期(1985—2014年)将增加5.5%~13.8%,温升幅度超2℃;(3)未来径流量很可能会增加,在2061—2090年,径流量相较基准期(1985—2014年)将增加7.0%~14.0%;(4)流域未来洪水强度可能增大,在2061—2090年,SSP5-8.5排放情景下基准期年最大洪峰流量与年最大5日洪量50年一遇值的重现期将缩短为10~20年。气候变化将导致流域水循环加快,水文形势不容乐观,需加强水资源综合管理及洪涝风险应对能力。

基于集对分析的清流河流域蓝绿水分类分析

运用SWAT模型模拟厄尔尼诺和拉尼娜事件影响时段内清流河流域蓝绿水资源的时空分布规律,并利用集对分析法解析了多时间尺度下清流河流域蓝绿水资源丰枯演变特性。结果表明:厄尔尼诺和拉尼娜事件影响时段内清流河流域绿水资源分别比多年平均值高12.0 mm和69.7 mm,蓝水资源分别比多年平均值低115.7 mm和138.2 mm,绿水系数分别比多年平均值高9.3%和12.9%;厄尔尼诺和拉尼娜事件影响时段内清流河流域蓝水资源均属于枯类,绿水资源属于丰类和平类;清流河流域蓝水资源在1967—1979年、1980—1992年、1993—2005年、2006—2018年4个阶段分别属于枯、平、枯、平类,绿水资源分别属于丰、平、丰、平类,蓝绿水资源丰枯演变具有一定的波动性。

黄河源区典型流域水文要素演变及其对气候变化的响应

以黄河源区白河流域为研究对象,采用Mann-Kendall方法分析水文要素的演变特征,利用RCCC-WBM水量平衡模型(monthly water balance model developed by research center for climate change)模拟探究流域生态水文要素对气候变化的敏感性。结果表明:1981-2020年白河流域气温增加趋势显著,气温递升率为0.45℃/(10 a),潜在蒸散发年际变化不明显,而降水和径流呈现先减少后增加的阶段性变化特征;RCCC-WBM水量平衡模型对白河流域具有较好的月尺度径流模拟效果,率定期和验证期的纳什效率系数(Nash-Sutcliffe efficiency coefficient,ENS)分别为0.69和0.62;在假定的气候变化情景下,降水量增加40%且气温变化-4~4℃时对应的径流量变化范围为20.2%~84.4%,实际蒸散发量为1.4%~51.0%,即随着降水量的增多,流域气温和蒸散发变化对径流的影响越来越显著。研究结果可为黄河源区的水循环演变规律的揭示提供参考。

剪接因子hnRNPF对蒙古马精子生成的影响

旨在探究可变剪接因子核不均一核糖核蛋白F(heterogeneous nuclear ribonucleoprotein F,hnRNPF)对蒙古马精子生成的影响。本研究提取并培养3岁性成熟蒙古马睾丸支持细胞;构建hnRNPF过表达慢病毒载体,将载体转染至蒙古马睾丸支持细胞中;每组3个重复,分别在转染0、24、48、72 h时利用CCK-8检测转染后细胞增殖情况并确定最佳转染时间;提取转染后与未转染的蒙古马睾丸支持细胞RNA,设计已知与精子生成相关基因的引物进行qRT-PCR试验,检测精子生成相关基因在两种细胞中的表达情况。琼脂糖凝胶电泳结果显示,hnRNPF慢病毒过表达载体构建成功;CCK-8检测发现,细胞经过表达慢病毒载体转染72 h后活性最高,并且转染后细胞活性要高于未转染细胞活性,说明hnRNPF过表达会促进蒙古马睾丸支持细胞的增殖;qRT-PCR结果显示,精子生成相关基因(PKMYT1、CDC25C、YWHAZ、BUB1、BTRC、CCNE1、CALM1、PLK1、REC8、MAPK3、ADCY7)在两种细胞中的表达量差异显著,均在转染hnRNPF过表达载体细胞中含量较高。本试验结果表明,剪接因子hnRNPF可能对于蒙古马精子生成具有直接或间接的促进作用,为提高蒙古马精子数量和精液品质提供了新的思路。

基于剩磁技术的管道应力解析方法研究

油气管道是国家重要的能源基础设施,管道的受力状态是影响管道安全运行的重要因素。对管道应力的有效检测可以预知管道破坏的风险。以铁磁性材料微观磁学理论为基础,建立应力与材料剩磁场之间的数学模型,分析了剩磁与应力之间的对应关系,对不同应力作用下铁磁性材料的剩磁效应进行了解析。通过有限元软件对应力与剩磁之间的关系进行了仿真分析。结果表明,应力与剩磁信号之间具有线性对应关系,铁磁性材料的磁滞回线随应力增大而偏移,在较低应力范围内,剩余磁场强度随应力增大而增大,之后随应力增大呈线性下降趋势,剩磁随应力的变化趋势存在一个反转点。通过对管道材料进行受力拉伸试验,验证了理论分析的正确性。