基于改进FWA的配电网优化重构方法研究

针对配电网重构问题,以降低网络损耗、提高节点电压为目标,建立了配电网重构模型,提出了一种解决配电网重构问题的改进烟花算法(firework algorithm,FWA)。算法使用环路编码压缩解空间,提高求解效率。基于核心烟花给出了火花爆炸幅度的计算方法,采用高斯和均匀分布均值混合的变异方式以及精英选择策略,提高解的多样性、搜索效率和收敛速度。为了验证所提算法的适用性和正确性,在IEEE33和IEEE69节点系统上进行了算法测试,结果表明,重构后的网络损耗明显降低,节点电压得到提高,所提算法具有较好的鲁棒性。将所提算法与其他算法进行比较,结果表明,所提算法在降低网络损耗、提高节点电压、求解效率等方面均优于其他算法。

基于改进金枪鱼群算法PMSM自抗扰控制

针对传统永磁同步电机(PMSM)调速系统在受到外部环境干扰、参数易变等不确定性因素的影响下系统鲁棒性变差的问题,提出一种基于改进金枪鱼群优化(ITSO)算法的PMSM自抗扰控制(ADRC)策略。首先,针对ADRC中fal函数在拐点处不平滑的问题,提出了一种改进fal函数,减小了系统的高频抖振。其次,由于ADRC中参数多且不易整定,利用ITSO算法对参数进行寻优整定。为了避免电流环在采用比例积分(PI)控制时电流控制存在抗负载能力差、响应速度慢等问题,将降低电感权值后的改进型无差拍预测控制应用到电流环。最后,进行仿真和半实物实验验证,结果表明所提控制策略具有良好的系统响应和控制精度,明显提高了系统的鲁棒性。

鳗苗网兼捕主要经济鱼类潮汐分布调查

为了解长江口北支邻近水域鳗苗网兼捕主要经济鱼类在大小潮期间的分布特征,于2022年2—4月,在该水域设置3个站点,分别在3个大潮和3个小潮期间开展调查。结果表明,主要经济鱼类包括2种洄游性鱼类(刀鲚和凤鲚)、4种海洋性鱼类([鱼免]黄鱼、小黄鱼和半滑舌鳎);共采样72网次,采集到经济种个体数为374尾。刀鲚、凤鲚、[鱼免]、大黄鱼最高单位努力渔获量(CPUE)均出现在大潮期间,小黄鱼CPUE最高值则出现在小潮期间,半滑舌鳎大小潮CPUE值一致。大黄鱼、小黄鱼和半滑舌鳎在大潮期间的体长和体质量中位数均大于小潮期间。刀鲚、凤鲚和[鱼免]最高损伤率均出现在大潮期间的3月1—4日。指出,长江口北支的鳗苗定制网,成为多种经济鱼类洄游通道上的重大阻碍,严重损害其早期资源的可持续发展。

陕西清涧寨沟遗址后刘家塔商代墓葬科技考古鉴定与分析

通过人及动物骨骼的碳十四年代测定,陕西清涧后刘家塔墓地4座墓葬的日历年代集中在商代晚期,M1年代略早于其他墓葬。墓地出土人骨6例,均为成年个体,男性多于女性。该人群骨骼创伤与病理现象多见,骨膜炎、“跪距面”高发,日常食物以粟、黍等C4类为主并摄入较多动物蛋白。M4所出2例马骨均为青壮年雄性个体,骨骼尺寸大多处于中国商周时期家马范围之内,健康状况整体较好,饮食结构一定程度上受到人类干预。M1和M3棺木用材为冷杉属,M1所出车马器和M3所出铜斧内木材为榆属。

L-半胱氨酸改性甲基纤维素自愈合水凝胶的制备及其性能研究

以甲基纤维素(MC)为水凝胶主体,通过Steglich酯化反应将L-半胱氨酸(Cys)接枝在MC上,从而引入巯基形成动态的二硫键,合成增强型自愈合水凝胶MC-Cys。采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、核磁共振氢谱仪、流变仪、热重分析仪等对水凝胶的结构和性能进行表征。结果表明,MC-Cys水凝胶的最大拉伸强度能达到1.251MPa,比纯MC水凝胶拉伸强度(0.626MPa)提高了1倍,动态的二硫键赋予了MC-Cys水凝胶自愈合性,在生物医学、组织工程等领域应用前景广阔。

长江禁捕前江苏海域刀鲚(Coilia nasus)时空分布及环境因子的初步研究

为掌握江苏全海域刀鲚资源状况,为后期长江禁捕效果评估提供支撑资料,2017年5月、8月、11月与2018年2月在江苏海域(31°45′~35°00′N,119°30′~125°00′E)分别进行了4次渔业资源调查,并绘制了尾数资源密度与重量资源密度分布图,利用SPSS26软件对当年的刀鲚资源状况进行评估,积累长江禁渔前刀鲚鱼种系统数据。结果表明:(1)刀鲚除秋季(11月)与冬季(2月)存在部分群体分布于“机轮拖网渔业禁渔区线”(以下简称“禁渔区线”)外侧之外,其余时间均在江苏近岸海域(江苏境内“禁渔区线”到海岸线之间的水域)栖息洄游,江苏近岸海域是刀鲚主要栖息索饵水域;(2)春季(5月)影响江苏海域刀鲚分布的环境因子较多,主要有水温、盐度、溶氧、深度、透明度等,这可能与刀鲚正处于产卵旺期,对环境因子变化敏感有关;夏季(8月)影响江苏海域刀鲚分布的环境因子是透明度,此时刀鲚刚结束产卵不久,返回近海后急需补充能量,丰富的营养物质成为影响其分布的主要因素,此时为北半球夏季,江苏省境内60余条入海河流正值汛期,入海河水携带大量的营养物质,成为返海刀鲚优良的索饵场;秋季水温降低,刀鲚开始越冬洄游,水温成为影响刀鲚分布的重要因素;冬季,随着刀鲚性腺再次发育成熟,新一轮的生殖洄游开始,刀鲚栖息水层上升,水深成为影响冬季刀鲚分布的关键因素;(3)与长江禁捕后其他研究者在长江口收集到的刀鲚规格、全长-体重拟合方程综合对比,发现自“长江十年禁捕”逐步实施后,刀鲚种群渔获规格逐渐增大,全长、体重开始逐渐增长,长江刀鲚种群呈现资源恢复趋势。

环形电极等离子体激励控制透平叶顶间隙泄漏流动研究

为探究等离子体激励对叶顶泄漏流动的影响,基于非对称阻挡介质放电等离子体激励的数值模型,提出了环形电极的阻挡介质放电等离子体激励模型。将等离子体激励产生的体积力耦合至雷诺平均Navier-Stokes (RANS)方程组的动量方程中,数值研究了3种等离子体激励电压(9、13、17 kV)和3种激励频率(8、10、12 kHz)的透平叶顶泄漏流动特征。结果表明:环形电极等离子体激励显著改变了叶顶间隙的压力分布,在叶顶间隙内部和叶顶的两侧诱导形成大尺寸涡系结构,阻碍压力侧的主流进入叶顶间隙,有效抑制了动叶叶顶泄漏流动;在激励频率一定时,随着激励电压的增加,叶顶泄漏流动引起的总压损失减弱,但过高的激励电压会造成额外的诱导涡损失;激励电压保持不变,激励频率的增大对叶顶间隙的高压区域无明显影响,而叶顶两侧的诱导涡得到增强并挤压相邻的通道涡,叶栅通道120%轴向弦长处截面的总压损失进一步降低,13 kV激励电压、12 kHz激励频率工况具有最低的总压损失系数,相比无等离子体激励降低了16.12%。研究阐明了等离子体激励电压与激励频率对透平叶顶区域流场以及叶栅气动性能的影响规律。

基于不同抗原的犬布鲁氏菌病免疫层析胶体金抗体试纸条的制备和比较

为建立针对犬布鲁氏菌病的免疫层析胶体金快速检测方法,利用从犬种布鲁氏菌菌株提纯的膜蛋白和可溶性蛋白,原核表达纯化的外膜蛋白Omp31和BP26以及基于B细胞抗原肽的融合蛋白F14,分别制备了试纸条,然后采用犬布鲁氏菌病阳性和阴性血清,分别对上述试纸条进行敏感性和特异性比较。结果显示:Omp31抗原的敏感性最高,其次是F14和BP26,而全菌膜蛋白和全菌可溶性蛋白的敏感性较差;特异性上,使用由5种抗原制备的胶体金试纸条检测30份犬布鲁氏菌病阴性血清,结果均为阴性;5种试纸条与沙门氏菌、大肠杆菌(O157)、大肠杆菌(H7)、霍乱弧菌、副溶血弧菌、军团菌阳性血清均不发生交叉反应。另外,由F14和BP26制备的试纸条可识别羊布鲁氏菌病阳性血清,而由Omp31、全菌膜蛋白和全菌可溶性蛋白制备的试纸条均不能识别牛、羊布鲁氏菌病阳性血清。综上所述,Omp31、F14和BP26可作为制备犬布鲁氏菌病免疫层析胶体金检测卡的备选抗原。本研究为粗糙型布鲁氏菌引起的布鲁氏菌病的诊断提供了技术支撑。

羊种布鲁氏菌Tat系统底物蛋白ErfK的抗原性和免疫原性研究

为分析羊种布鲁氏菌双精氨酸转运系统(twin-arginine translocation system,Tat system)毒力相关底物蛋白L,D-转肽酶ErfK诱导宿主产生的免疫应答情况,首先对布鲁氏菌M28毒株ErfK基因序列(WP_002963714.1)进行生物信息学分析,参考序列设计引物,构建表达载体pET-30a(+)-ErfK,经IPTG诱导表达、亲和层析和镍柱纯化获得目的蛋白;利用SDS-PAGE和Western blot对重组ErfK(rErfK)蛋白进行抗原性鉴定;将rErfK蛋白免疫小鼠,分别在免疫后15、30和45 d收集血清和脾脏,检测蛋白免疫后小鼠的细胞免疫应答和体液免疫应答情况。生物信息学预测结果显示,ErfK蛋白无跨膜结构,为亲水性蛋白,有多个T细胞和B细胞抗原表位;SDS-PAGE和Western blot均可获得25 kDa的蛋白条带,重组蛋白可与布鲁氏菌阳性血清发生反应,证明rErfK有良好的抗原性;小鼠免疫试验结果显示,rErfK组小鼠脾脏CD8^(+)T细胞含量相比PBS组显著上升(P<0.05),且脾脏Th1型细胞因子IL-2、TNF-α、IFN-γ和Th2型细胞因子IL-4转录水平均显著上升(P<0.05),此外,rErfK免疫也能极显著诱导小鼠血清中总IgG和特异性IgG的产生(P<0.01)。上述结果表明,经大肠杆菌表达的布鲁氏菌rErfK蛋白可诱导小鼠产生良好的体液免疫和细胞免疫应答。本研究为基于ErfK蛋白的布鲁氏菌病诊断试剂和亚单位疫苗研发提供了参考依据。

新抗原脉冲树突状细胞疫苗在肿瘤免疫治疗中的作用

新抗原脉冲树突状细胞疫苗(Neo-DCVac)是一种新型肿瘤免疫治疗手段。新抗原是指肿瘤细胞突变产生的具有较强免疫原性和肿瘤特异性的肽段。Neo-DCVac是基于新抗原被树突状细胞摄取、加工后递呈并激活T细胞引发机体免疫反应,从而发挥抗肿瘤作用。在高通量测序基础上发展而来的个体化Neo-DCVac有望成为肿瘤精准免疫治疗的新方向。本文从个体化Neo-DCVac构建、在实体瘤中联合治疗的临床应用、适宜接种人群和目前存在的局限性等方面进行综述,旨在为肿瘤免疫治疗的相关研究提供参考。

双DOPO结构化合物的合成及对PET织物阻燃性能与机理

为提高对苯二甲酸乙二醇酯(PET)织物的阻燃抗熔滴性能,以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和对二甲醛(TDCA)合成了一种双DOPO结构的磷系阻燃剂(TDCA-DOPO),将其与三聚氰胺(MEL)复配,然后采用聚氨酯作为涂层剂,得到阻燃涂层剂用于PET织物阻燃。结果表明,当两种阻燃剂的质量比为2∶1,总添加量为20%时,极限氧指数提高到28.5%,在垂直燃烧试验中,阻燃涂层抑制了PET织物燃烧时熔滴滴落现象。SEM和EDS的结果显示,阻燃涂层在PET织物上均匀分布。从氮气气氛中的热重分析来看,阻燃PET织物在较高温度区的残炭率由6.5%增加到11.7%。残炭的SEM结果显示阻燃涂层促进PET织物形成膨胀性炭层。根据热裂解气相色谱、残炭的Raman和XPS数据分析结果,复合阻燃涂层在气相上生成含磷碎片与不可燃气体,并促进PET织物形成膨胀致密的炭层,同时具有气相与凝聚相阻燃效果。本研究内容可为PET阻燃抗熔滴剂的开发提供指导。

糖尿病足复发风险预测模型的构建:联合时间依赖ROC的生存分析

目的:采用回顾性队列研究的方法,以时间依赖ROC曲线联合生存分析预测糖尿病足(Diabetic foot ulceration,DFU)复发的危险因素并构建预测模型。方法:收集2018年1月-2023年1月于笔者科室住院治疗的DFU患者临床资料并随访患者的复发情况,设计研究因素为年龄、性别、是否合并高血压、血谷丙转氨酶值(Alanine aminotransferase,ALT)、血谷草转氨酶值(Aspartate aminotransferase,AST)、血碱性磷酸酶值(Alkaline phosphatase,ALP)、血谷酰转肽酶值(Gamma-glutamyltransferase,GGT)、血乳酸脱氢酶值(Lactate dehydrogenase,LDH)、白蛋白、血糖控制情况、血尿素氮值、血肌酐值、下肢血管病变、Wagner分级、是否存在骨质破坏、有无介入手术、有无截肢(趾)、有无植皮、是否吸烟共19项。连续数据以时间依赖受试者工作特征曲线(time-ROC)计算最佳截断值转化为分类数据,以K-M法计算复发率,log-rank检验进行单因素分析,COX比例风险回归模型进行多因素分析并构建预测模型,C-index评价模型准确度。结果:共纳入74例DFU患者。糖尿病足愈合后的1、2、3、4年复发率分别为:12.1%、24.8%、33.8%、43.3%。是否吸烟(P=0.002)、Wagner分级(P=0.004)、是否存在骨质破坏(P=0.038)、是否合并下肢血管病变(P<0.001)、年龄大小(P=0.034)、肌酐值高低(P=0.045)、有无截肢(P=0.022)是DFU复发的危险因素,其中吸烟(P<0.001,HR=19.805)、年龄≥73岁(P=0.009,HR=9.429)、血肌酐值≥66μmol/L(P=0.024,HR=5.423)是DFU复发的独立危险因素。糖尿病足复发的预测模型:Y=2.986X1+2.244X2+1.691X3(吸烟=X1,年龄水平=X2,肌酐水平=X3),C-index=0.888,模型准确性高。结论:基于时间依赖ROC联合生存分析构建的预测模型对判断糖尿病足复发率的准确度高。

227个花生品种主要油脂性状的遗传多样性分析

为深入了解花生油脂含量及脂肪酸组分的遗传特性,给花生品质育种和油脂改良提供理论依据,本研究选用227份花生资源(育成品种和地方品种)组成自然群体为试材,采用变异分析、相关性分析、主成分分析、聚类分析等方法,对花生9个主要油脂性状(油脂含量及油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸、木质素酸含量、油亚比)进行多元统计分析,以揭示油脂性状之间的关联,明确提升油脂品质的关键因素。结果表明,油亚比变异系数最大,为73.66%,硬脂酸、油酸和亚油酸的变异系数较大,指标值分别为22.06%、20.86%和20.77%,品种间存在丰富的变异类型;其他性状的变异系数为3.96%~14.83%,遗传特性相对稳定。亚油酸与棕榈酸、花生酸与硬脂酸、油酸与油亚比、山嵛酸与木质素酸呈极显著正相关,油酸与棕榈酸、油酸与亚油酸、棕榈酸与油亚比、亚油酸与油亚比呈极显著负相关。9个油脂性状可综合成3个主成分因子,即高油酸因子、饱和脂肪酸因子和粗脂肪因子,这三个因子包含了种质86.25%的信息。227份种质可聚类为3大类群:第一类的油酸、木质素酸含量和油亚比在三个类群中最高,第二类的山嵛酸和棕榈酸含量较高,第三类的花生酸和硬脂酸含量较高。结果表明参试品种间差异明显,遗传多样性丰富。

232份花生种质资源荚果和籽仁相关性状的遗传多样性分析

为了解花生种质资源的遗传多样性,本试验利用荚果及籽仁相关性状调查数据对232份花生种质资源组成的自然群体进行表型多样性分析、变异系数分析、遗传参数分析、相关性分析及聚类分析,籍此为花生品种资源的有效利用和新品种选育提供理论依据。结果表明:花生荚果和籽仁相关的9个分级性状和13个农艺性状的遗传多样性指数变幅分别为0.44~1.34和1.81~2.10,均值分别为0.95和2.03。13个农艺性状的变异范围在8.02%~36.78%之间,均值为18.55%,达到中等程度变异,说明该群体存在较为丰富的遗传多样性。总体来看,13个农艺性状的广义遗传率差异较大,变幅为31.24%~85.54%,其中荚果长、宽、厚的广义遗传率都在80%以上。百果质量和百仁质量的相对遗传进度分别为35.94%和39.27%,可获得的遗传增量分别为56.958和21.841。相关性分析结果表明,各农艺性状之间互相影响、相互制约,荚果长、荚果宽、荚果厚、果腰、籽仁长、籽仁宽、单株产量、百果质量、百仁质量这9个农艺性状之间彼此显著正相关。系统聚类分析在平方Euclidean距离为12时将232份花生种质资源划分为三类,不同类群间多数性状差异较大;同时筛选到10份优良的大果大粒型花生种质资源。综上说明232份花生种质资源间存在丰富的遗传多样性,性状改良空间大。

基于逆阻型IGCT器件的固态式直流断路器设计及研制

直流系统是支撑高比例新能源接入与灵活高效用能的重要技术方向。固态式直流断路器(solid state DC circuit breaker,SSCB)具有开断速度极快、无电弧、寿命长等优点,在中低压直流系统的故障保护中得到广泛应用。随着电力电子器件的发展,固态式直流断路器的拓扑结构、工作性能也在不断进步。为此基于逆阻型集成门极换流晶闸管(intergated gate commutate thyristor,IGCT),提出了一种新型的固态式直流断路器结构及设计方法,通流支路采用逆阻IGCT反并联结构实现双向通流,缓冲支路采用金属氧化物避雷器(metal oxide varistor,MOV)-电容结构来抑制过电压,吸能支路采用MOV吸收系统能量。进一步地,给出了关键元器件的参数设计方法,并验证了有效性;设计了性能良好的重力热管散热器,单个模块散热功率可达700 W;提出了主被动结合的控保策略,提高断路器的保护性能。最后,研制了固态式直流断路器样机,可用于750 V以内的低压直流系统,额定通流可达2 kA,可在百微秒内开断10 kA故障电流,成本低、体积小、高可靠,具有良好的应用前景。

一种有效采集核酸气溶胶的方法

本试验旨在确定一种有效采集核酸气溶胶的方法,用于实验室核酸气溶胶污染的监测。将100μL pBR322质粒DNA均匀喷洒在体积为23 m^(3)的房间内,模拟核酸气溶胶污染。分别于喷洒后0 d(即喷洒当天)、5 d,在6个采样点上同时以对照组和试验组方法采样,然后用实时荧光定量PCR检测样品。对照组用装有超纯水的离心管进行采样,试验组用气体采样泵连接过滤吸头进行采样。结果显示:在喷洒后0d采样检测时,试验组6个采样点的Ct平均值为22.732,低于对照组的25.027;在喷洒后5 d采样检测时,对照组只有3个采样点检测到Ct值,且皆高于相应试验组数据。在对布鲁氏菌分子生物学实验室核酸气溶胶的日常监测中,试验组方法同样显示出较高的敏感性。结果表明,试验组方法具有较高的采样效率,适用于实验室核酸气溶胶污染的监测。本研究为实验室核酸气溶胶污染监测提供了技术支撑。

基于物理信息神经网络的激光超声波场研究

为了解决传统神经网络技术过于依赖数据资源,同时也无法运用数据中暗含的物理先验知识等局限性问题,采用物理信息神经网络(PINN)、基于超声传播的波动方程,利用数值计算实验的数据训练出了正向激光超声单模态(表面波)波场的PINN模型;建立了反向求解激光超声单模态波场参数的PINN模型,并对激光超声波场进行了正向成像和反向参数推演。结果表明,当探测点不包含激发点时,正向PINN在数据量仅为10%的情况下可得到高精度的波场图像,相比于原波场下降了一个数量级;即使在包含激发点时,反向PINN利用25%的波场数据不仅可以重建波场,且不需要人为地分析就可以求解控制方程的参数,与原波场数据的参数误差均在5%以内;与传统神经网络相比,PINN通过加入符合激光超声特性的控制方程,降低了神经网络对于训练数据稀疏性的依赖;与传统的激光超声波场建模相比,PINN构建的物理模型更简单,可自动求得控制方程的参数,有着更好的鲁棒性。该研究可为波场重建和参数反演激光超声无损检测技术提供参考,在激光超声领域有着广泛的应用前景。

聚甲氧基二甲醚和汽油双燃料火花辅助压燃燃烧及排放试验研究

试验平台基于汽油缸内直喷(gasoline direct injection,GDI)发动机改造,缸内直喷聚甲氧基二甲醚(polyoxymethylene dimethyl ether,PODE),进气道喷射汽油,并将压缩比从10提升至15以利于压燃,以点火和直喷策略作为控制参数,获取双燃料火花辅助压燃(dualfuel spark-assisted compression ignition,DF-SACI)发动机的运行特征。试验结果表明:DFSACI呈现多阶段放热,直喷正时提前可提高混合气均匀性,减小不同燃烧阶段的界限,放热率明显提高;直喷比例可以更为有效地调节CA50和等容燃烧的比例,对热效率影响明显;同时放热率受点火正时提前的影响最小。试验中有效热效率最高可达37.5%。排放方面,DFSACI模式在合适的点火和喷射策略下,可在一定程度上降低HC和CO的排放,HC体积分数可降低至3000×10^(-6)以下,CO体积分数可降低至1500×10^(-6)以下,同时将NOx排放控制在较低水平。通过对燃烧策略的合理调整,PODE/汽油双燃料发动机借助火花辅助压燃可实现高效清洁燃烧。

基于Tri-training的社交媒体药物不良反应实体抽取

社交媒体因其数据的实时性,对其充分利用可以弥补传统医疗文献药物不良反应中实体抽取的迟滞性问题,但社交媒体文本面临标注数据成本高、数据噪声大等问题,使得模型难以发挥良好的效果。针对社交媒体大量未标注语料存在标注成本高的问题,采用Tri-training半监督的方法进行社交媒体药物不良反应实体抽取,通过三个学习器Transformer+CRF、BiLSTM+CRF和IDCNN+CRF对未标注数据进行标注,再利用一致性评价函数迭代地扩展训练集,最后通过加权投票整合模型输出标签。针对社交媒体的文本不正式性(口语化严重、错别字等)问题,通过融合字与词两个粒度的向量作为整个模型嵌入层的输入,来提取更丰富的语义信息。实验结果表明,提出的模型在“好大夫在线”网站获取的数据集上取得了良好表现。

干细胞治疗类风湿性关节炎的研究进展

目的类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种发病机制复杂的免疫性疾病,近年来干细胞因其强大的免疫调节和抗炎能力成为治疗免疫性疾病的研究热点,本文作者综述了干细胞疗法在RA治疗中的研究进展,为后续研究作参考。方法通过Pubmed和知网等平台,检索国内外相关文献,对干细胞疗法对RA的治疗进展进行总结分析。结果干细胞通过“免疫重置”或抑制自身免疫有效对抗RA,目前间充质干细胞和造血干细胞移植治疗可明显改善RA患者的临床症状,降低类风湿因子(rheumatoid factor,RF)、抗环瓜氨酸肽抗体(抗CCP抗体)以及C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)等指标,减轻疾病活动度,治疗过程安全可行且无明显的不良反应。结论干细胞疗法安全有效,但仍存在一些局限性,今后可通过大量临床试验进一步探究,为RA患者带来更大的获益。