区块链网络综述

区块链是典型的分布式系统,底层网络的性能和安全性至关重要.区块链网络的本质是P2P网络,然而在安全模型、传输协议和性能指标等方面与传统P2P网络存在明显差异.首先,针对区块链网络的传输流程进行全面、深入地分析,阐明区块链网络所面临的瓶颈挑战.其次,针对区块链网络拓扑结构和传输协议的最新研究工作,从节点异构性、编码方案、广播算法和中继网络等方面系统性地分类梳理,并归纳总结跨链网络实现和网络仿真工具.最后,探讨区块链网络的未来研究趋势.

ErlangShen:基于流水线低访问开销的图式区块链高效事务执行机制

基于有向无环图(DAG)的图式区块链能够显著提升系统性能,已成为近年来业界的研究热点。相较于传统串行化的链式区块链,图式区块链可在单位时间内并发处理大量事务从而提升吞吐量。随着事务量的激增,图式区块链面临事务执行效率低的瓶颈问题,即海量事务执行对状态数据访问的需求大幅增加,导致高昂的输入/输出(I/O)开销。实现低I/O访问主要包括两方面的全新挑战:一方面,图式区块链若直接采用传统的事务预取机制,将因执行逻辑不一致引入大量的陈旧读;另一方面,针对不同账户的状态访问会在默克尔树的高层节点中造成重复的I/O开销。为此,本文设计基于流水线的图式区块链高效事务执行机制—ErlangShen,包括Epoch粒度的状态预取机制和默克尔高层路径缓存机制来分别减少陈旧读的数量和重复的I/O开销。具体而言,ErlangShen充分分析并利用了事务访问频次的冷热特征,将访问热事务的逻辑执行与冷事务的状态预取并行化,以避免状态预取对事务执行的影响。此外,为了进一步提升事务执行的吞吐量,根据访问冷热状态事务的特性设计了定制化的并发控制方法。实验结果表明,ErlangShen机制能够减少约90%的陈旧读数量,与最新图式区块链事务处理机制Nezha相比,可将性能提升3~4倍。

微纳富磷生物炭对土壤-苏柳系统中Cu和Pb稳定性的影响

土壤重金属污染对生态环境和人类健康造成严重威胁,生物炭作为优秀土壤改良剂,与植物联合发挥作用,是修复受重金属污染的土壤的潜力途径。以动物源生物质骨粉为原料,采用高温裂解联合湿法球磨技术,制备了两种不同粒径(<75μm和<1.0μm)的富磷生物炭(BC和MBC)。通过大棚盆栽试验,考察不同施用剂量(0、0.5%、1.0%和2.0%,w%)的BC和MBC对重金属污染土壤中Cu和Pb的赋存形态及其在苏柳172(Salix jiangsuensis ‘172’)的积累和转运影响。主要结果如下:1)通过对两种粒径的富磷生物炭进行SEM-EDS-mapping、TEM、XRD和FT-IR等分析表征,证明了富磷生物炭为含有大量的羟基磷灰石的富炭固相材料,且球磨后的MBC的比表面积和孔体积较BC可分别提升5.93倍和4.65倍;2)施用BC和MBC均能有效降低土壤Cu和Pb的生物可利用态含量,且同等剂量MBC的效果更优。在添加2%BC和MBC条件下,Cu和Pb的生物可利用态含量较对照显著降低了6.41%、17.31%和8.84%、30.31%(P<0.05);3)添加BC和MBC均显著增加了苏柳172生物量(P<0.05),显著降低了苏柳172根部中Cu和Pb的含量(P<0.05),但对苏柳172积累Cu和Pb无显著影响(P>0.05);4)BC(0-2.0%)对苏柳172的Cu和Pb生物富集和转运能力无显著影响(P>0.05),而MBC(1.0%-2%)显著提升苏柳172对Cu和Pb的生物富集和转运能力(P<0.05),2.0%MBC可使Cu和Pb的TF值分别提升101.06%和25.16%。该文对了解微纳富磷生物炭联合树木修复Cu、Pb复合污染土壤具有重要意义,可为重金属污染土壤的生态修复提供科学依据。

二氧化碳捕集及封存技术探索研究——以陕煤集团榆林化学公司为例

践行减排降碳措施,落实“双碳”目标是煤化工企业走向高端化、多元化、低碳型发展的重要转型契机。陕煤集团榆林化学有限责任公司谋划400万t/a二氧化碳捕集、运输及封存(CCS)示范项目及开展40万t/a先导试验项目助力国家碳达峰、碳中和。在借鉴神华10万t CCS示范项目经验基础上,依据已建180万t/a乙二醇项目中产生的CO_(2),设计了高纯(98.94%)和低纯(77.78%)2种超临界CO_(2)封存流程;结合对鄂尔多斯盆地东部三叠系、二叠系咸水层的认识,找寻了3套物性较好且CO_(2)封存潜力巨大的地质咸水层(刘家沟组、石千峰组、石盒子组);在深入CO_(2)储存层盖层及存储容量评估分析,认为CO_(2)在超过1000 m的咸水层封存环境最佳;通过设计4口注入封存井并结合数值模拟方法对40万t/a CO_(2)的封存运行机制进行研究分析得出理论可行;设计采用PNX测井、井下光纤传感及地表InSAR等监测方法搭建起CO_(2)从井筒到储层再到储层扩散一体化的监测监控管理平台;从CCS当前经济技术成本、产业政策发展以及机遇挑战现状展望出煤化工开展CCS非常具有潜力。

脱落酸的摇瓶发酵工艺优化研究

【目的】通过脱落酸的摇瓶发酵工艺优化,提高脱落酸的摇瓶发酵水平,从而减少摇瓶效价误差,有利于诱变效应的分析。【方法】通过工艺试验确定对脱落酸摇瓶发酵的影响因素,对影响因素进一步进行正交优化试验,得到脱落酸摇瓶培养基的最优配比组合浓度。【结果】脱落酸摇瓶配方中的麦麸可以完全被黄豆粉替代,替代后其摇瓶效价从0.171 g/L提高到0.550 g/L,提高幅度达221.6%。经过进一步正交试验,以黄豆粉、麦芽糖、乙二醇为影响因素,摇瓶产量为评价指标,摇瓶产量结果显示黄豆粉为最显著影响因子,其次为麦芽糖。得到最佳摇瓶配方为黄豆粉5 g/L、麦芽糖10 g/L、乙二醇4 g/L,花生粉4 g/L,葡萄糖4 g/L,硫酸镁1 g/L。摇瓶发酵效价从0.205 g/L提高到1.441 g/L,比对照提高602.9%,其提高幅度较大。【结论】发酵摇瓶中黄豆粉替代麦麸更有利于发酵过程中脱落酸菌产素水平的提高。

一体化预制泵站的应用及设计要点

通过整合、比对一体化预制泵站的设计规范及多本图集,系统全面地介绍了其工作环境、水泵选型、工艺设计等环节,重点阐述了集水池有效容积、三大液位的确定复核和液位控制程序,力求阐明其高集成度下的基本设计要求及运行规律,对一体化预制泵站的应用和设计起到较好的指导价值。

绍兴古城历史街区的风貌特征与改造策略——以典型历史街区为例

绍兴古老优越的历史、文化、地理条件为其创造了独特的历史街区风貌,然而目前存在街区建筑风貌不统一、道路狭窄且坑洼不平、电路线杂乱,以及交通路线不合理等问题。文章以明代画家徐渭故居“青藤书屋”所在的前后观巷为例,基于绍兴地域特征,着重讨论分析该历史街区风貌改造的策略和措施,应用空间规划、建筑设计等方法解决现有问题和安全隐患,将以青藤书屋为核心的前后观巷历史街区打造成绍兴知名文化生活区块。

大巷煤柱回收工作面覆岩破坏及应力演化规律研究

以赵家梁煤矿大巷煤柱回收为研究背景,用物理相似模拟实验和现场监测等方法,对大巷煤柱回收工作面覆岩破坏及应力演化规律进行研究。结果表明:3101工作面采空后,靠采空区侧保护煤柱应力峰值为5.12 MPa,距采空区7 m;3102工作面采空后,靠采空区侧保护煤柱应力峰值为5.2 MPa,距采空区8.5 m;大巷煤柱回收工作面回采完成后,保护煤柱上方应力分布呈马鞍形,两侧采空对大巷煤柱回收工作面影响较小。现场实测数据与物理相似模拟实验所得数据相符,验证了相似模拟实验用于类似问题研究的可行性。

浅埋煤层不同工作面重复扰动下大巷煤柱稳定性研究

以赵家梁煤矿3-1煤层大巷煤柱回收为研究背景,通过物理相似模拟及现场监测,研究浅埋煤层不同工作面采动影响下覆岩垮落特征以及重复扰动下大巷煤柱应力演化规律。结果表明:3101工作面回采后,1^(#)大巷煤柱应力峰值5.09 MPa,应力集中系数为1.62;3102工作面回采后,2^(#)大巷煤柱应力峰值5.7 MPa,应力集中系数为1.54;大巷煤柱回收工作面回采后,1^(#)和2^(#)大巷煤柱垂直应力分布由单峰型分布转为马鞍型分布,1^(#)大巷煤柱应力峰值7.4 MPa,应力集中系数为1.87,2^(#)大巷煤柱应力峰值8.46 MPa,应力集中系数为2.1。现场实测数据与物理相似模拟试验所得数据相符,研究结果可为大巷煤柱回收工作面的安全生产提供参考依据。

浅埋煤层大巷保安煤柱尺寸优化研究

以赵家梁煤矿3-1煤层大巷保安煤柱为研究背景,通过数值模拟和理论计算的研究方法,对浅埋煤层大巷保安煤柱尺寸优化进行研究。结果表明:随着大巷煤柱宽度的减小,1^(#)、2^(#)大巷保安煤柱两侧塑性区宽度均呈现增大趋势。当1^(#)大巷煤柱宽度为32 m,2^(#)大巷煤柱宽度为30 m时,弹性核区消失,塑性区贯通且中部垂直应力变化幅度明显加快。因此,1^(#)大巷煤柱宽度应不小于32 m,2^(#)大巷煤柱宽度应不小于30 m。理论计算与数值模拟结果基本相符。

喀斯特锑矿植被恢复区植物多样性及群落稳定性

了解喀斯特锑矿区植物群落结构及稳定性对生态恢复和群落构建具有重要意义,本研究以贵州晴隆大厂镇锑矿植被恢复区(锑矿区)为研究对象,并选择锑矿区周边未被破坏的植物群落作为对照区展开研究.基于样方法对锑矿区和对照区进行植被调查,分析了植物物种多样性及群落(群落、乔木层、灌木层和草本层)的Godron稳定性.结果表明:锑矿区植物共22种,分属14科18属,且有16种为草本植物,低于对照区的30科53属68种;豆科(Leguminosae)、禾本科(Poaceae)、菊科(Compositae)、蔷薇科(Rosaceae)和荨麻科(Urticaceae)各有2~4种,且以被子植物的双子叶植物为主(共11科13属17种),占总物种数的77.27%.锑矿区优势植物以亮叶桦(Betula luminifera)、苎麻(Boehmeria nivea)、密蒙花(Buddleja officinalis)、茅莓(Rubus parvifolius)、水麻(Boehmeria penduliflora)和插田泡(Rubus coreanus)为主;对照区优势植物以亮叶桦、油桐(Vernicia fordii)、杨树(Populus simonii)、响叶杨(Populus adenopoda)和香樟树(Cinnamomum camphora)为主.锑矿区与对照区乔灌植物的密度间差异不显著(P>0.05),但锑矿区植物高度101~130 cm、131~200 cm和>200 cm的物种数显著低于对照区(P<0.05).锑矿区乔木层和灌木层物种丰富度和Shannon-Wiener指数显著低于对照区(P<0.05),物种丰富度分别比对照区显著降低了82.8%和89.5%(P<0.05),Shannon-Wiener指数分别比对照区显著降低了100%和94.8%(P<0.05). Godron稳定性分析结果表明,锑矿区植物群落不稳定.综上,锑矿区物种组成简单,物种多样性低且不稳定,处于植被演替早期阶段.

喀斯特石漠化锑矿区植物群落主要物种生态位特征及其种间联结

锑矿的开采等活动剥离了喀斯特石漠化区的地上植被,导致该区群落物种组成与结构被破坏、生态系统受损或功能丧失。为了解锑矿开采后生态破坏区优势物种亮叶桦(Betula luminifera)群落特征及演替状态,并为复层植被重建的物种选择提供理论依据。基于贵州晴隆大厂镇锑矿生态破坏区调查数据,分析了该区优势物种的Levins生态位宽度和Pianka生态位重叠度,并运用卡方检验(χ^(2))、Ochiai指数(OI)和Pearson相关性计算了群落优势物种种间联结性。结果表明:(1)石漠化锑矿生态破坏区物种组成远低于未破坏区(30科53属68种),仅为14科18属22种,乔木层物种仅为亮叶桦,灌木层物种重要值由高到低依次为密蒙花(Buddleja officinalis)、茅莓(Rubus parvifolius)和水麻(Boehmeria penduliflora)等,草本层物种重要值由高到低依次为芒(Miscanthus sinensis)、头花蓼(Polygonum capitatum)、破坏草(Ageratina adenophora)、艾草(Artemisia argyi)和鬼针草(Bidens pilosa)等。(2)锑矿生态破坏区灌草层和未破坏区乔灌草层的物种重要值与生态位宽度呈极显著正相关,但不同物种的生态位宽度不同,这是物种生物学属性不同所致;锑矿生态破坏区除水麻与插田泡(Rubus coreanus)的生态位重叠值为1外,其他物种间的生态位重叠程度较低。(3)石漠化锑矿生态破坏区灌木层总体呈显著负联结,种对间负联结数占比较高(5对);草本层总体联结性不显著,但种对间负联结数有15对,其中艾草与芒、艾草与白三叶(Trifolium repens)、芒与破坏草种对间联结程度较高,表明植被群落处于演替前期,极不稳定且易受破坏。未破坏区乔木层和灌木层总体联结性不显著,草本层总体为显著正联结,表明未破坏区植被群落相对稳定。(4)石漠化锑矿生态破坏区植被恢复应选择生态习性相近、重叠程度较小、种间为正联结的物种,例如乔本层的亮叶桦和山苍子(Litsea cubeba)等,灌木层的密蒙花和茅莓等,草本层的艾草、蕨(Pteridium aquilinum)、芒和马唐(Digitaria sanguinalis)等,以达到乔灌草配置具有高稳定性植物群落的效果。锑矿生态破坏区物种组成较少,植物群落结构不稳定,处于演替早期;未来喀斯特石漠化锑矿生态破坏区植物群落仍需要很长一段时间演替才能达到未破坏区植物群落状态,适宜的乡土植物和合理的配置模式有助于加快植被恢复进程。

两种生物炭对滨海盐碱土的改良效果

近年来,生物炭作为土壤改良剂在降低盐碱土壤盐分、养分流失和改善土壤性质方面具有良好表现。为更好发挥生物炭在盐碱土壤改良方面的应用潜力,选用骨炭(AB)和竹炭(PB)为改良材料,以浙江省台州市重度滨海盐碱土为研究对象,设置4种不同施用量(0、2%、5%、8%,w/w),通过室内土培实验,研究并分析骨炭和竹炭这两种生物炭在不同施用量下对滨海盐碱土壤的理化性质和养分含量的影响效果及可能规律,以筛选最佳处理,为生物炭应用于滨海盐碱土壤改良提供基础科学依据。结果表明,两种生物炭对盐碱土均具有一定的改良效果,(1)随骨炭施用量增加,盐碱土的土壤有机质(SOM)、总氮(TN)、总磷(TP)、碱解氮(AN)和有效磷(AP)含量呈现上升的趋势,添加2%—8%的骨炭,较对照(CK)相比分别提高了43.9%-125%、61.1%-238%、632%-1973%、49.3%-155%和42.9%-89.2%;(2)随竹炭施用量增加,土壤理化性质得到明显改善,添加8%的竹炭时,土壤含水量、孔隙度和阳离子交换量(CEC)较对照(CK)提高了8.37%、1.59%和179%,土壤容重和含盐量降低了6.03%和22.7%,土壤SOM含量显著提升了535%。综上,两种生物炭均能起到改善盐碱土壤结构和提高土壤持水能力、降低土壤盐碱程度并抑制土壤养分流失的作用,其中,骨炭适用于提高盐碱土壤的孔隙结构和养分含量,而竹炭有更强的提升盐碱土壤的理化性质的能力。考虑到经济成本和施用效果,5%施用量的骨炭是进行滨海盐碱土养分含量及有效性的改良的理想选择,5%施用量的竹炭是改良盐碱土壤理化性质的理想选择。

养老机构管理者对护理员流失体验的质性研究

目的:了解管理者对护理员流失的真实感受,为维持养老护理员队伍稳定提供参考和依据。方法:采用目的抽样法选取常州市15家养老机构15名管理者进行半结构式访谈,并运用Colaizzi 7步分析法对访谈内容进行编码、归纳及分析,提炼主题。结果:提炼出5个主题,即养老护理员的流失促使养老机构做出积极改变;流失后去向多样化;担忧养老护理员后续力量;传统观念影响大,缺乏社会的认可和关心;对养老护理员的固有观念亟待转变。结论:在今后发展中,对现存养老护理员,需加强专业技能和职业道德教育;政府通过引导和整合高校教育资源培养养老人才、建立职称晋升通道和合理的绩效评估和薪酬体系等,吸引年轻力量从业;引导社会固有观念转变,增加公众认可和尊重。

高校视域下劳动精神培育的困境和对策探究

高等学校是开展大学生劳动教育的主要阵地,也是负责培育大学生劳动精神的重要实施主体。培育大学生劳动精神对高校落实立德树人根本任务,激励学生成长成才,建设高质量教育体系,建成教育强国具有重要教育意义。高校在培育大学生劳动精神的过程中存在思想观念老化、组织管理僵化、内容形式虚化、评价机制弱化的现实困境。高校应从突出政治引领、统筹部门联动、建设基础课程、创新科学评价四方面入手破解劳动精神培育过程中的困境难点,全面提升大学生劳动精神的培育质量。

基于学习索引的图式区块链高效可验证查询机制

区块链技术近年来受到了广泛关注,并应用于各个领域,数据查询是其在应用过程的一个重要技术,如物流链中的数据溯源等.随着区块链系统中交易数据量的持续增长,支持高并发事务处理的图式区块链成为区块链技术的研究热点.图式区块链的高并发区块使得数据查询难以像传统链式结构依次遍历,可以根据图式结构采用广度优先或深度优先遍历策略,但这种查询方式存在效率低、验证难等问题.针对图式区块链数据查询的效率和可验证性问题,提出了一种基于学习索引的高效可验证的图式区块链查询机制Lever.该机制通过引入学习索引技术对图式区块链中时序数据分布特征进行学习以实现对索引过程的优化,旨在提高图式区块链查询的效率和可验证性.学习索引是通过学习数据分布来减少索引存储空间和查询时间的新型索引技术,将学习索引应用于图式区块链的纪元高度与时间戳的映射关系中,通过函数运算的方式定位查询数据,提高查询速度和效率.同时,为了加快纪元内多个区块数据的过滤速度,在每个区块头部添加布隆过滤器,并为每个纪元生成一个聚合布隆过滤器,从而提高纪元内的数据遍历速度.此外,为保证查询结果的正确性和完整性,该机制结合布隆过滤器和排序默克尔树生成可验证对象,通过部分默克尔树分支实现对布隆过滤器假阳性的不存在证明,有效减小验证对象的规模,从而提高图式区块链查询过程的数据传输效率.实验结果表明,Lever能有效提高基于DAG的图式区块链查询效率和可验证性,与Conflux的基本查询机制相比,该机制的查询性能最高提升了10倍,可验证对象大小开销可以降低90%.

基于文献计量分析水热炭处理重金属的研究现状及发展趋势

水热碳化技术是解决环境污染和固体废物资源化利用的重要途径。为了明确水热炭处理环境中重金属的研究现状和发展趋势,基于Web of Science数据库,使用文献计量学软件VOSviewer和CiteSpace对该领域研究文献的年发文量、发文国家/地区、研究机构和作者进行计量学分析。结果表明:2011—2021年间,该领域研究的发文量显著增长,中国、美国和印度的发文量位居前三,其中中国的发文量占总发文量的57.17%,远超其他国家,主要的发文机构是中国科学院、中国科学院大学和中国科学技术大学;该领域的研究成果主要发表在Chemical Engineering Journal和Journal of Hazardous Materials等高影响因子期刊上。通过双图叠加分析,确定该领域的主要研究分布在环境、毒理、材料、物理等学科;此外,期刊共被引可视化及关键词聚类分析发现,当前水热炭处理重金属的研究主要集中在污水污泥的水热处理(重金属的去除和稳定)、去除重金属水热新型碳材料(石墨烯、纳米材料等)的研发和水热碳量子点对重金属的检测;关键词突现分析表明:近两年,“高效去除”“磁性生物炭”“低温”和“光催化降解”等关键词爆发,成为水热炭处理重金属领域的研究热点。本文对水热炭处理重金属领域的发展现状进行梳理,并对该领域未来的发展趋势进行预测,可为了解水热炭处理重金属领域的发展态势提供参考。

一种适用于5G智能终端的新型自解耦天线对

MIMO技术是5G通信的核心技术,然而在空间受限的智能设备上布置更多的天线将导致天线间相互耦合,造成MIMO系统性能损失;加之智能设备朝全面屏发展的趋势,天线占用的空间也被进一步压缩。因此在小的净空下实现高隔离度是当前5G智能设备天线设计的关键。针对以上问题,文中设计了一种新型自解耦MIMO天线对。该天线对的两个端口在天线一体化结构设计中考虑解耦设计,无需任何额外的解耦结构。仿真结果表明:该自解耦天线对在3.4~3.6 GHz频段上的隔离度大于19 dB;4×4 MIMO系统各端口间的隔离度在3.4~3.6 GHz频段上优于16.7 dB,ECC<0.022,系统仿真的总效率达到88%~94%;该方案在净空1 mm的前提下实现。相比于已有设计,该设计在现有5G智能手机的高集成度MIMO天线领域具有可导入性。

川金解郁汤干预轻中度抑郁患者的疗效分析及代谢组学研究

目的分析川金解郁汤(Chuanjin Jieyu Decoction,CJJYD)对轻中度抑郁(mild to moderate depression,MTMD)患者干预前后的代谢物差异性及相关代谢物变化规律,为CJJYD治疗MTMD提供科学依据。方法纳入湖南省脑科医院2020年1月至12月期间23名MTMD患者作为病例组(Dep组)、健康人21名作为对照组(CT组),Dep组予以CJJYD干预6周,早晚各服1剂,每次100 mL。采用汉密尔顿抑郁量表(Hamilton depression scale,HAMD)和抑郁自评量表(self-rating depression scale,SDS)评定疗效;超高效液相色谱-高分辨质谱联用技术分析干预前后血浆代谢物变化;采用多维度统计分析,筛选差异代谢物并进行分析。结果MTMD患者经CJJYD干预后,HAMD和SDS评分明显降低(P<0.01)。与CT组相比,Dep组患者血浆中检测145个差异代谢物,涉及亚油酸代谢等38条代谢通路;Dep组经CJJYD干预后,患者血浆中检测46个差异代谢物,涉及烟酸和烟酰胺代谢等11条代谢通路。结论MTMD患者经CJJYD干预后,抑郁症状得到改善,代谢组学有差异性代谢物,涉及亚油酸代谢、烟酸和烟酰胺代谢、精氨酸和脯氨酸代谢等代谢通路,可能为其抗抑郁的机制之一。

精神医学各级临床岗位人才求同存异培养模式改革方案

精神医学是临床医学的重要组成部分,与医学心理学、神经病学、神经影像学、内科学、药理学等学科密切相关。精神疾病的诊断缺少客观体格检查和实验室金标准,且大多数精神疾病的发病机制尚不清楚。因此,培养合格的具有岗位胜任力的精神科临床岗位人才较其他学科显得尤为困难。本研究团队基于当前精神医学教学及培养体系,指出目前精神科临床岗位人才培养的现状与不足,并提出构建精神科临床岗位人才培养求同存异的教学改革方案。通过改善课程设置,采取多形式的教学模式,对学员轮转、考核以及师资带教进行规范,优化职业教育等方法对人才培养模式进行完善和优化,从而更好地发挥湖南省脑科医院的教学职能,培养大量有岗位胜任力的各级精神科临床岗位医师,顺应国家发展的要求。