依托科研平台的生物类专业本科生创新能力培养路径研究与实践

针对生物类专业本科生创新能力培养缺乏系统性的问题,开展依托于科研平台的本科生创新能力培养路径研究,构建较为完善的培养体系。通过多途径畅通对接渠道,与研究生合作学习大型仪器设备的使用和相关实验技能,参与实验室学术研讨;以教师科研课题、大学生创新创业项目、生物学科竞赛、中小学生科普为训练载体,有效增加本科生科研论文和学科竞赛等科研成果的产出。这些训练提升其根据文献发现问题并设计实验验证和解决问题的思维和意识,进而有效地提高生物类专业本科生科研创新能力。

提高光伏发电系统效率技术实践

分析了影响光伏发电系统效率的各种因素,找出积灰遮挡是影响已投运光伏电站的关键可控因素,并提出对应的优化建议。同时优化组串设计也可实现提效降本,基于油区光伏电站实发数据及积灰影响分析结果,得到不同阶段积灰对发电效益的影响,找出清洗成本与清洗效益的平衡点,优化了清洗周期。对光伏电站组串设计时,部分变量取值进行优化,能够减少逆变器、电缆等用量,降低生产成本。通过以上措施实现光伏发电系统效率的提高。

内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩锆石年代学、岩石地球化学及大地构造意义

内蒙古索伦山地区是中亚造山带构造演化的关键区域,其中关于古亚洲洋的闭合时限以及西伯利亚板块和华北板块的拼贴时空关系一直存在争议。出露于内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔的中酸性侵入岩,其深入研究对探讨古亚洲洋演化具有重要意义。文中对内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩进行了系统的岩石学、年代学及地球化学研究。获得哈尔博格托尔TTG岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(266.7±3.7)Ma,表明该侵入岩形成于中二叠世。地球化学主量元素分析表明,索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩的岩石系列主要为含钠较高的钙碱性准铝质系列。其稀土元素总量较低,呈现轻稀土元素(LREEs)相对于重稀土元素(HREEs)弱富集的特征,Eu异常不明显;微量元素呈现Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素富集,Nb、Ta、Ti等高场强元素强烈亏损的特征,与典型的岛弧岩浆岩类似。结合索伦山TTG岩体地质特征和区域地质背景,综合年代学和地球化学特征分析,笔者认为索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩体形成于岛弧环境,即中二叠世期间古亚洲洋壳向华北板块还存在俯冲作用,因而古亚洲洋至少应在中二叠世以后才闭合。内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩是洋壳俯冲的岩石学记录,为索伦山缝合带及古亚洲洋构造域演化提供了新的基础地质资料。

纺织品消臭性能的测定不确定度评定

通过检知管法对纺织品消臭性能进行测定,依据GB/T 33610.2-2017《纺织品消臭性能的测定第2部分:检知管法》中描述的方法,建立适当的数学模型对其进行不确定度评定。通过对试验过程中影响测试结果的试样质量、空白试验异味气体浓度测量、样品试验异味气体浓度测量、重复性测量以及结果修约等因素进行不确定度量化计算,得到各因素对测试不确定度的贡献数值。最后,根据试验室检测经验给出了减少测量不确定度的相关建议,为检测机构和企业检测纺织品消臭性能提供具体参考。

大型医学影像设备SPECT机电系统研制

针对大型医学影像设备SPECT机电系统高承载、多自由度的特点,应用CAD/CAE技术和现场总线技术进行机电系统研发。根据SPECT成像模式需求,设计了具有10个自由度的机械运动机构,可实现180°模式和90°模式探测器成像。应用动力学仿真和有限元静力学分析相结合的方法对关键零部件进行分析,以保证机械系统设计的合理性和安全性。针对多轴同步运动需求,开发了基于Ethernet和CAN总线的分布式运动控制系统。上位机与运动控制器通过Modbus/TCP通讯实现可靠数据传输,运动控制器通过CANopen协议建立高效多轴同步控制。临床实验表明,所研制机电系统满足SPECT设备成像模式需求。

王枣子提取物抗氧化活性的研究

通过测定王枣子提取物的还原能力和对化学模拟体系中羟自由基(·OH)、超氧阴离子(O-2·)及二苯代苦味酰基自由基(DPPH·)的清除能力,研究了王枣子水提取物及醇提取物的体外抗氧化活性。结果表明,王枣子水提取物及醇提取物在一定的质量浓度范围内均具有抗氧化活性及清除自由基的作用,抗氧化活性与质量浓度呈显著的量效关系(P<0.01),醇提取物的还原能力显著大于水提取物的还原能力(P<0.01);在王枣子提取物质量浓度为1.0 g·L-1时,王枣子水提取物对·OH、O-2·和DPPH·的清除率分别为65.25%、82.30%和65.18%,而体积分数为65%的乙醇提取物对相应自由基的清除率分别为72.51%、98.54%和91.64%,王枣子醇提取物对自由基的清除效果更好。

乌拉尔甘草无公害栽培技术体系研究

目的:为解决乌拉尔甘草野生资源减少,人工栽培技术体系不完善、优良种质资源短缺等导致的产量低、品质下降等问题,对乌拉尔甘草无公害栽培技术体系进行研究。方法:基于药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统对乌拉尔甘草最大生态相似区域进行预测,并对种质资源,产区分布,田间管理,病虫害防治等进行产地调研与文献研究,形成乌拉尔甘草无公害栽培技术体系。结果:乌拉尔甘草引种栽培以甘肃、内蒙古、新疆、青海一带选址为宜,建立了一套包括种植基地选址、优良品种选育、田间种植管护等的乌拉尔甘草无公害栽培技术体系。结论:乌拉尔甘草无公害栽培技术体系的建立为解决人工种植甘草产量及品质下降,农残、重金属含量超标等问题提供科学的技术参考。

南药大品种穿心莲无公害栽培技术体系探讨

穿心莲(Andrographis paniculata)是我国传统中药材,主要种植在我国华南地区,市场需求量近年呈现稳中递增趋势,然而穿心莲药材生产过程中一直存在生产无序、农残及重金属含量超标等问题,开展无公害种植是解决该问题的有效手段,同时也是现阶段中药材种植产业的发展方向。为了指导无公害穿心莲种植,生产出高品质的中药材,本文依据本课题组多年研究结果,结合穿心莲药材研究现状,建立了穿心莲药材无公害精细栽培技术体系,包括精确的栽培选地、系统的土壤改良、科学的无公害种植模式及高效的病虫害综合防治技术等,帮助解决农残及重金属含量超标等问题。本文为穿心莲药材无公害精细化栽培提供了参考。

人体SPECT设备探测器平移机构疲劳寿命分析

针对SPECT设备长寿命、小样本特点,应用虚拟疲劳试验法对其探测器平移机构进行疲劳寿命分析。在Adams中建立SPECT机械系统的动力学仿真模型,获得探测器平移机构零部件连接处的载荷谱。应用惯性释放法对平移机构装配体进行单位载荷下的静力学仿真分析,获得基板和螺母套应力分布。基于获得的载荷谱和应力分析结果,采用名义应力法进行疲劳寿命分析,得到零部件的疲劳寿命。结果表明,相关零部件的寿命满足设计要求,分析结果可为产品优化设计及后续维护等工作提供理论依据。

菊花枯萎病植株根际土壤细菌群落多样性比较

菊花枯萎病(Fusarium oxysporum f. sp. chrysanthemi)是目前影响菊花产业发展的一种侵入土壤根部传播的病害。笔者利用Illumina MiSeq高通量测序技术探讨菊花患枯萎病的发病植株和菊花健康植株的土壤根际微生物群落结构的差异。结果表明,菊花枯萎病的发生对根际土菌落丰富度存在明显影响。健康菊花植株和患病菊花植株根际细菌OTU数分别是1831和1723个,两者共有为1661个,菊花健株根际土壤中细菌OTU总数比菊花病株增加6.23%,特有OTUs数是患病植株的2.74倍。从土壤根际群落结构的多样性水平上看,菊花患枯萎病植株低于菊花健康植株。Alpha多样性指数显示,菊花病株根际土壤的Shannon、Ace以及Chao1指数比健株降低1.60%、5.71%和6.62%。此外,菊花患枯萎病植株与健康植株在土壤细菌群落多样性的结构上也有明显差异,菊花健康植株根际土中,主要α-变形菌纲(α-proteobacteria)、芽孢杆菌纲(Bacilli)、绿弯菌纲(Chloroflexia),其相对丰富度分别比病株高10.27%、1.51%、9.54%;在属水平上,病株根际土中芽孢杆菌属(Bacillus)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、节杆菌属(Arthrobacter)相对丰富度比健株分别低4.14%、0.45%、39.24%。上述结果说明,在菊花根际土中,细菌群落结构的改变以及物种多样性的降低是菊花枯萎病发生的关键因素,研究结果可为更早防治菊花枯萎病提供理论依据。

基于活性成分和α-葡萄糖苷酶抑制作用的组织培养牡荆遗传稳定性评价

目的评价组织培养牡荆的遗传稳定性。方法考察4种溶剂对牡荆叶总黄酮的提取效果;采用高效液相色谱(HPLC)法测定牡荆素含量,并测试牡荆叶提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用及动力学曲线。结果不同溶剂对牡荆叶活性成分提取得率从高到低依次为酸性乙醇(pH 1.33)、70%乙醇溶液、丙酮、乙酸乙酯。以酸性乙醇(pH 1.33)为溶剂的组织培养和野生牡荆叶中总黄酮含量以鲜重计分别为62.79 mg/g和60.35 mg/g,牡荆素含量以鲜重计分别为132.20μg/g和126.12μg/g,提取物对α-葡萄糖苷酶的半抑制浓度(IC50)分别为1.41 mg/mL和1.37 mg/mL。动力学曲线分析表明,组织培养和野生牡荆叶提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制类型均为可逆性抑制。结论牡荆叶提取物对α-葡萄糖苷酶有较强抑制作用,且组织培养和野生牡荆叶活性成分相当,组织培养牡荆遗传稳定性较好。

水箱拉丝机拉拔锌线材用辊模的设计及应用

采用水箱拉丝机进行较高速度拉拔模连续拉拔制备锌线材,发现拉拔产生的热量易使锌线材晶粒粗大,进而导致锌线材的脆性增大和抗拉强度降低,因此,拉拔模拉拔速度受到限制。辊模拉拔发热量小,变形量大,对拉拔油要求不高,适合替代拉拔模在较高速度下拉拔锌线材。现有辊模以单组逐道次拉拔为主,且体积较大不适合安装于水箱拉丝机内使用。通过简化辊模结构及孔形设计,以适合安装于水箱式拉丝机内替代拉拔模拉拔锌线材。试验表明,改进后的辊模组合,可替代拉拔模安装于水箱拉丝机拉拔锌线材,单组辊模变形量可达到拉拔模变形量的两倍,拉拔速度提高31%,能耗明显降低。采用低黏度油品替代拉拔乳化液,可减少污染物排放。

液相色谱串联质谱法测定运动鞋面料中5种双酚类化合物

研究建立了液相色谱串联质谱法测定运动鞋面料中5种双酚类化合物的方法。运动鞋面料经甲醇超声提取,旋转浓缩定容后经Pesti Carb石墨化炭固相萃取小柱净化处理,采用C18反向色谱柱对5种双酚类化合物进行分离,根据多反应监测(MRM)对目标物进行检测。最终得到目标化合物的平均回收率为71.0%~96.2%,相对标准偏差为3.1%~8.6%,检出限为0.002~0.148 mg/kg,定量限为0.007~0.493 mg/kg。该方法的准确度、重现性和检出限均能达到日常检测的要求,适用于运动鞋面料中双酚类化合物的检测。

气质联用法测定纺织品中14种有害氯代烃类化合物

建立了一种同时测定纺织品中14种有害氯代烃类化合物的气相色谱-质谱法(GC-MS)。样品采用正十四烷振荡提取,通过气质联用仪对提取液进行测定,以特征离子定性,外标法定量。结果表明:在0.10~10.00 mg/L质量浓度范围内,线性相关系数均在0.997以上,方法的线性关系良好;方法定量限为1 mg/kg;在1倍定量限、2倍定量限和10倍定量限3个加标水平下,平均回收率为80.5%~98.9%,相对标准偏差为3.3%~5.9%。该方法操作简便、高效、重现性良好,适用于纺织品中14种有害氯代烃类化合物的分析检测。

具有热交换冷却功能的水箱拉丝机及应用

∅4.2mm以下锌合金线材常用水箱拉丝机拉拔制成,具有拉拔速度和效率高等诸多优势。但锌合金熔点较低,线材超过70℃时,容易导致线材晶粒粗大脆化或空穴而易拉断,或断后伸长率达不到规定要求,因此拉拔速度受限于不超过320m/min。为解决拉拔过程产生的热量,常规水箱拉丝机设有小型水-拉拔液介质热交换器,它附设于水箱拉丝机机体,热交换能力受限,且水-拉拔液介质热交换效率不稳定。对常规水箱拉丝机的结构研究,将水箱体冗余部分体积改为具有热交换功能的结构,在不增加附设热交换器能力或取消附设热交换器的前提下,稳定和降低拉拔液温度,提高拉拔速度和水箱体刚性。

纺织品中新型阻燃剂/中间体的检测方法

通过气质联用法对纺织品中两种阻燃剂(二溴新戊二醇,三溴新戊醇)和一种阻燃剂中间体(2,3-二溴丙醇)进行检测。优化了超声前处理萃取溶剂、萃取时间以及色谱-质谱条件。对纺织品中常用的棉、苎麻、羊毛、粘纤贴衬布样品进行加标试验,发现两种新型阻燃剂和一种阻燃剂中间体的回收率在80.2%~93.4%,相对标准偏差在4.1%~7.6%,线性范围为0.5~10.0 mg/L,定量限为1.0 mg/kg。该方法前处理过程简单,线性范围广,回收率高,适用于纺织品中两种新型阻燃剂和一种阻燃剂中间体的同时检测。

无打滑连续辊轧机同步性能自动化改进

抗拉强度低于300MPa、φ3.0mm以上有色金属线材减径加工,采用多架次连续辊轧工艺日益增多。单电机驱动连续轧辊机适合一种成分有色金属材料,各架次独立电机驱动适合不同成分有色金属线材加工,但各架次之间同步速度要求高。现常用变频控制实现各架次之间速度匹配,以降低打滑率,但精度低、同步响应速度慢,难以满足实际使用。研究了伺服电机技术应用于连续辊轧机,采用涨力机构在线监测技术实现智能控制。试验表明可提高连续辊轧机各道次速度匹配的精度,消除打滑率和附加载荷,解决异常轧制断线,拓展了设备的用途,提出了值得探讨的问题。

半夏热激因子HSF家族基因鉴定及生物信息分析

为挖掘参与半夏(Pinellia ternata)高温倒苗的PtHSF基因,开展了半夏PtHSF的鉴定分析。结果表明,半夏中存在22个PtHSF基因家族成员,不均匀地分布在10条染色体上。PtHSF基因均含有HSF特征结构域(DBD保守结构域),系统进化树分析表明,PtHSF基因可分为三大亚类,同一亚类的PtHSF具有相似的基因结构和保守基序,并编码相似的氨基酸。亚细胞定位显示81.82%的PtHSF位于细胞核中,其余位于细胞外。共线性分析表明PtHSF基因家族只有一对共线性,且PtHSF与水稻OsHSF具有更近的同源进化关系。表达模式分析表明,PtHSF在不同组织部位的表达具有显著差异,多数成员在根和块茎中高表达;高温胁迫条件下,12个PtHSF受诱导表达,8个受高温抑制。

软籽石榴胚离体培养和快繁技术探讨

正确的处理条件以及适宜的植物激素配比在软籽石榴胚培养和快繁技术上起关键性作用。本研究以软籽石榴胚组织为材料,研究确定最适宜软籽石榴发育的胚处理条件、增殖培养基、生根培养基,为软籽石榴的优质高产提供理论依据。通过对比低温(4℃)下不同处理时间(0, 4d,8d, 16 d)和两种不同处理方式(保留种皮,去除部分种皮)、不同植物激素处理、不同炼苗基质对软籽石榴胚培养和快繁的影响,得出结论:石榴果实在4℃下保存4 d,除去部分种皮有利于胚萌发;软籽石榴组培苗最适增殖培养基为MS+0.5 mg/L NAA+0.5 mg/L GA3 +0.5 mg/L 6-BA,试管苗株高3.8 cm、增殖系数达到4.8,其中植物激素对增殖的影响程度6-BA>NAA>GA3;最佳生根培养基为1/4MS+0.1 mg/LIBA+0.1 mg/L PP333,生根率为85%;最佳炼苗基质为泥土,苗成活率达到90%以上且苗长得快而茁壮。该研究通过胚培养技术筛选适宜软籽石榴快速繁育的培养条件,有望为软籽石榴的快速繁殖和培养优良性状的新品种提供依据。

分光光度法测定纺织品中壳聚糖的含量

在高温和强酸条件下将纺织品中的壳聚糖水解生成氨基葡萄糖,氨基葡萄糖经两步衍生法生成紫红色的物质,通过分光光度法对紫红色物质进行检测从而测定纺织品中壳聚糖的含量。试验优化了纺织品中壳聚糖的水解反应条件和衍生化过程,发现水解温度对壳聚糖的测定有较大影响。试验结果表明:衍生化反应生成的紫红色物质的吸光度数值在0~10 mg/L浓度范围内线性关系良好,线性相关系数为0.9987,壳聚糖的测定低限为15.6 mg/kg。对空白样品进行了多次重复加标回收率测试,该方法的相对标准偏差为5.04%,回收率在85.32%~97.36%范围,能够满足日常检测的要求。