链接连接联结——中国科技网30年发展回顾与展望

【目的】自1994年4月专线接入国际互联网,中国内地开启了翻天覆地的互联网时代。历经三十年,中国科学院主导建设的学术性、非营利科研网络——中国科技网(CSTNET),在波澜壮阔的中国互联网发展进程中,扮演着重要角色。为此,本文以中国科技网为案例,通过回顾三十年发展历程,管窥蠡测中国互联网发展史。【方法】依托案例分析方法,本文回溯了中国科技网各个历史时期的关键技术与工程实施,探讨了当前和未来网络创新性探索的建设性方向,并展示了基于中国科技网的典型领域应用示范以及国际化互联互通的建设情况。【结果】展望未来,明确了新一代中国科技基础设施的建设规划,包括发展定位、关键技术迭代方向、一体化建设方案以及面向开放科学的探索实践等。希望上述案例分析,能够对更好地了解中国互联网发展史、探索科教网络基础设施建设有所裨益。

互信、互联与互操作:全球开放科学云计划进展与展望

【目的】联合国教科文组织将开放科学基础设施视为开放科学的重要支柱。“全球开放科学云”国际大科学培育计划则进行了相关方面的先期探索。【方法】本文采用案例解剖方法,回顾了“全球开放科学云”思想的提出、国际大科学培育计划的落地以及主要建设进展。全文重点围绕整体技术架构、核心研究体系和开放治理架构等方面展开,并聚焦建设进展中的服务资源互联互通、技术互操作实验床构建和基于区域应用示范的互信生态体系等。【结论】与各类在建信息基础设施相比,开放科学基础设施具有互联互通、互操作性等技术特征,开放包容等组织特性,非营利性、长期可持续性等管理特质。构建多方互信机制需要从技术、政策、组织等多方发力。GOSC的未来发展还需强化政策治理体系,完善弹性实验床与关键技术迭代升级,探索多学科交叉合作的全球云服务模态与区域应用示范,拓展全球互信生态体系,推动全球科研创新。【局限】未来,“全球开放科学云计划”仍需继续提升资源互联、技术互操作与互信生态体系构建能力,围绕“人机物”融合,建设成为支撑全球科研创新的重要力量。

基于HPLC-Q-TOF-MS技术的姜半夏及其伪品姜水半夏的鉴别研究

目的基于高效液相色谱四极杆飞行时间质谱(high performance liquid chromatography coupled with quadrupole time-of-flight mass spectrometry,HPLC-Q-TOF-MS)联用技术结合化学计量学建立姜半夏和姜水半夏的鉴定方法。方法采用Agilent Poroshell 120 SB-C_(18)(2.1×150 mm,2.7μm)色谱柱,以甲醇-5 mmol/L乙酸铵溶液为流动相,0.3 mL/min流速梯度洗脱。电喷雾离子化源、QTOF作为检测器,正离子模式检测。Profinder软件进行特征化合物提取。将Profinder软件导出的数据以PFA格式导入安捷伦代谢组学统计分析软件(mass profiler professional,MPP)。通过MPP软件的主成分分析,查找姜半夏和姜水半夏之间有显著性变化的化合物,以偏最小二乘法建立姜半夏真伪鉴别预测模型,预测样品的掺伪。结果筛选得到姜水半夏特有化合物237个,姜半夏特有化合物242个。建立了姜半夏真伪鉴别模型,在掺入一定比例姜水半夏时,模型能预测样品偏离,具有一定的预测性。结论该方法可为判别姜半夏的掺伪提供参考依据。

鞍钢10号3200m^(3)高炉降低焦比生产实践

针对高炉焦比指标较高的问题,提出了采取提高原燃料质量、提高煤比、保证合理的炉型、优化装料制度和提高炉缸活跃性等措施。实践后,高炉入炉焦比降低16 kg/t,综合焦比降低18 kg/t,产量提升360 t/d,高炉长期稳定顺行,效果良好。

等轴晶AZ80镁合金的全场晶体塑性模拟研究

对铸态AZ80镁合金进行405℃,24 h的固溶处理、等径角挤压(Equal channel angular pressing,ECAP)实验,并使用全场晶体塑性模拟(Full-field crystal plasticity simulation)探究试样在拉伸变形过程中的微观演化。晶体塑性模拟可以更加便捷地获得相对准确的微观变形机制、孪晶演变等更加全面的现场数据,以此总结出不同物理量的规律,这些优势在实验表征过程中是较难实现的,且在追踪试样变形过程中起到重要作用。研究发现,试样经ECAP之后会形成细晶均匀组织,屈服强度和抗拉强度分别达到215.1 MPa、381.5 MPa,延伸率为20.1%,显著高于铸态AZ80的性能(屈服强度为118.6 MPa,抗拉强度为162.68 MPa,延伸率为6.6%);同时通过模拟可以很好地预测不同应变量下镁合金微观组织和变形机制的演化规律,发现随着应变的增加,内部出现拉伸孪晶的晶粒中会发生Basinski效应,同时在硬取向区域形成剪切带;在变形过程中,基面滑移是主要变形机制,并在拉伸达到4%时其对变形的贡献有所下降,其下降部分主要由柱面滑移补偿。

生态文明下洪泽湖周边滞洪区建设路径探讨

为实现人与自然和谐相处,推进生态文明建设和幸福河湖建设,落实新形势下湖泊系统的防洪减灾重要任务,对典型湖泊滞洪区建设进行研究。文章通过介绍洪泽湖周边滞洪区概况,分析滞洪区现状的局限性和工程的必要性,总结在滞洪区建设中采取的征地、移民安置、主体工程、环境保护、水土保持等主要措施,并对洪泽湖周边滞洪区建设路径进行了探讨。研究可为其他地区类似湖泊治理与滞洪区建设提供参考。

直流电场下保护渣对氧化锆—碳耐火材料的侵蚀

采用旋转搅拌法,在外加直流电场作用下进行了结晶器保护渣与水口渣线氧化锆—碳耐火材料的侵蚀试验,并研究直流电压(0、5、10 V)对保护渣与水口渣线材料界面行为的影响。结果表明,随着外加电压的增大,保护渣在水口耐火材料表面的附着量逐渐增加,保护渣的附着厚度在0、5、10 V时分别为2、3、7 mm。微观结构表明保护渣与水口材料界面存在的电场可以显著改变固—液两相间的润湿性,从而为熔渣向水口扩散、传质和渗透行为提供良好的动力学条件,且大电压下(10 V)的电场作用会加剧保护渣对材料的侵蚀。

宿迁市金沟生态清洁小流域建设实践

生态清洁小流域建设是防治水土流失、提高水土资源综合利用效益的有效措施。在金沟生态清洁小流域建设过程中,采取了预防修复、坡面整治、沟河道整治、面源污染防治等措施,使小流域生态及人居环境得到了提升,特色产业得到发展,群众满意度得到提高,起到了示范带动作用。生态清洁小流域建成后,需加强管护、强化监管,以确保各项措施更好地发挥作用。

面向生境保护与连通性维护的鄂温克族自治旗生态空间划定

在人类活动及气候变化影响下,自然生境萎缩与破碎化现象严重,生境保护与生境间连通性维护增强对生物多样性保护具有重要的作用与意义。以鄂温克族自治旗为例,基于MaxEnt模型对物种分布数据与环境因子变量进行训练,支持物种基质阻力面构建和生境斑块识别,为最小成本路径模型(Least Cost Path Model,LCM)生境网络建模提供基础数据,并在模拟路径有效性筛选、廊道宽度生成等方面改进LCM,通过物种生境网络集成与验证,为面向生境保护与连通性维护的生态空间划定提供新的方法与思路。结果表明:(1)生态空间发挥重要的栖息地保护作用,对重点表征物种栖息地保护率为100%,对其他物种栖息地保护率均值达到88%;(2)根据关联长度指数评价,生态空间对各物种的生境连通性维护作用明显,对凤头鸊鷉、大山雀、大斑啄木鸟、天鹅、赤狐、雀鹰等物种生境连通性的提升作用显著,最高可提升626%;(3)生态空间面积仅为鄂温克旗总面积的25.1%,为农牧业等人类活动留有较大发展空间;(4)伊敏河既是鄂温克旗重要生态主轴,也是社会经济发展主轴,应注意协调生态保护与社会经济发展的关系;(5)鄂温克旗东南部生境间连通性较差,应依托伊敏河上游各支流提升这一区域生境连通性。

基于SCADA的航空发动机HMU自动化试验系统设计与应用

航空发动机HMU是发动机燃油控制系统中的一个关键单元,主要作用是根据发动机电子控制器的输入要求对燃油增压、计量以及伺服作动,为发动机提供燃油,确保发动机发挥其最佳性能,为保证其产品在生产过程中更高效率、更高精度的试验及交付过程,需要进行智能化试验系统交付平台的设计,从而消除因人工主观因素对产品的影响,针对整个系统进行网络部署和技术架构进行研究,分别采用硬件和软件两方面进行升级配置,基于LabVIEW软件进行算法程序编辑,并创新性地将程序与SCADA系统进行通讯连接,实现自动化试验的功能,同时采用二分法自动找点的方式进行自动交付报告的生成,经实际产品应用已验证其系统设计的科学可行性,满足集中控制自动化试验及交付的目标,具有非常重大的工程意义。

UPLC-Q-TOF-MS^(E)技术结合UNIFI筛查平台分析加味逍遥丸化学成分

目的运用高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱法(UPLC-Q-TOF-MS^(E))对加味逍遥丸的化学成分进行分析与鉴定,为复方质量控制及药效物质基础研究提供理论依据。方法采用ACQUITY UPLC BEH C_(18)柱(2.1 mm×100 mm,1.7μm,Waters),以0.1%甲酸水-乙腈为流动相,梯度洗脱,进样量5μL,流速0.3 mL·min^(-1),柱温40℃。采用电喷雾离子源,在正、负2种模式下进行复方质谱检测与分析,并且使用UNIFI平台对MS^(E)模式下采集的质谱数据,结合化合物准分子离子、质谱裂解途径及标准品进行结构确认。结果通过分析目标化合物的分子离子峰和二级质谱特征碎片离子,并且结合标准品裂解规律以及相关文献资料,共鉴定了其中78个化学成分,包括3个倍半萜类成分、4个苯丙素类成分、13个单萜类成分、7个酚类成分、5个环烯醚萜类成分、10个黄酮类成分、23个三萜类成分及13个其他类成分。结论运用UPLC-Q-TOF-MS^(E)技术可快速分析鉴定复方加味逍遥丸的主要化合物类型,可为复方质量控制及药效物质基础研究提供理论依据。

不同外源性物质对园参生长影响的研究

目的筛选在人工种植条件下,可诱导人参植株抗性、刺激其产生次级代谢产物的外源性物质。方法基于可诱导的植物防卫反应,对2年生、3年生、4年生人参植株施以水杨酸、壳聚糖、氨基酸等外源性物质,采集人参植株,采用超高效液相色谱-二极管阵列检测器(UPLC-PDA)法测定其主根中次级代谢产物人参皂苷Rg_(1)、Re、Rb_(1)、Rb_(2)、Rb_(3)、Rd的含量,观察处理前后单株鲜重和人参皂苷含量的变化情况。结果验证了生长/分化平衡假说(GDBH),提示增产和优质是一个矛盾;外源性物质氨基酸、水杨酸、壳聚糖可诱导植物防卫反应,启动次级代谢,促进人参皂苷积累。结论水杨酸、壳聚糖和氨基酸3种外源性物质的复合营养是提高园参中人参皂苷含量最优的外源性调节物质。

对等代理模式开放科学云联邦系统框架

开放科学旨在促进全球科技合作以解决诸如新冠肺炎、碳中和、自然灾害等全球性问题与挑战,然而不同机构建设的开放科学云平台之间相互独立,无法实现最大化的资源共享与科研协作,因此研究云平台互联系统结构与资源共享技术方法成为开放科学领域的一个重要课题。本文针对开放科学云平台资源管理特点,提出了一种对等代理模式的云联邦系统框架(PBMFCS),设计了云联邦系统的总体架构、逻辑架构及部署模型,讨论分析了框架的系统特性及关键技术问题。在此基础上,结合“全球开放科学云”项目需求设计实现了一个可提供基础设施服务(IaaS)层联邦云服务的原型系统,初步验证了对等代理模式云联邦系统框架的可行性与有效性,为“中国科技云”(CSTCloud)与“全球开放科学云”(GOSC)项目的未来建设与发展提供了技术参考。

乡村振兴下县域水系连通及治理路径探讨

为提高农村人居环境,改善农村水系水生态环境质量,推进水美乡村建设和实现乡村振兴战略,对典型农业县农村水系连通及治理进行研究。本文以宿迁市泗阳县为例,对农村水系存在的主要问题进行了阐述,对在2020—2021年实施的水系连通及治理过程中采取的主要措施进行了总结,可为其他地区农村水系治理和水美乡村建设提供参考。

低功率烟叶烘烤甲醇燃烧器引射性能分析

甲醇作为液态清洁能源,是实现烟叶等农副产品智慧绿色烘烤的有效途径,但在烟叶烘烤的不同阶段热量需求变化大,导致现有低功率甲醇燃烧器稳定性及环境温度适应性差。为此,以低功率烟叶烘烤甲醇燃烧器为研究对象,采用数值模拟方法分析甲醇燃烧器引射性能,研究不同燃料质量流量下,喷嘴直径、喷嘴位置、扩压管长度、喉管长度、一次风入口直径对燃烧器引射性能的影响。研究发现,引射器摩尔引射系数与喷嘴直径呈负相关,与一次风入口直径呈正相关。基于对各结构参数的分析,得到甲醇燃烧器引射器的改进结构参数。当燃料入口质量流量在0.68~9.20 kg/h之间时,改进后的燃烧器摩尔引射系数维持在1.95~4.41之间。与改进前相比,引射器平均摩尔引射系数提升49.7%。同时,改进后的引射器具有较好的温度适应性,在较低燃料温度和环境温度时,仍能确保引射器出口温度高于甲醇燃料露点温度,有利于甲醇燃料的稳定燃烧。

基于数字孪生的冲压智能维护系统研究与应用

汽车覆盖件的冲压生产正在向高速、高效、数字化和智能化的方向转变,同时大型高速冲压线的维护面临结构复杂、故障点多以及专业人员短缺等突出难题,冲压设备维护管理正经历着由事后维修、预防性维护到预测性维护的转变。文章提出了一种基于数字孪生技术的大型高速冲压线设备状态监控及智能维护系统J_IMS(JIER-intelligent maintenance systems),首先在三维研发软件中构建真实冲压线的数字化孪生模型,通过OPC UA通用构架实时读取高速冲压线的运行数据,打通物理冲压线与孪生冲压线的数据链路,借助Unity数据驱动去驱动冲压线数字孪生模型,从而实现物理冲压线与孪生冲压线的同步运动,通过在大量项目实际应用验证J-IMS的有效性和准确性,为大型高速冲压线的设备状态监控及智能维护提供借鉴。

肝移植术后肠瘘临床特点及诊疗分析

目的探讨肝移植术后发生肠瘘的诊断及治疗经验。方法回顾性分析2016年1月至2022年8月期间就诊于首都医科大学附属北京友谊医院确诊为肠瘘的20例肝移植受者的临床资料,收集并分析术后肠瘘患者临床症状、实验室数据、影像学资料、治疗方法及预后。结果儿童受者术后肠瘘的发病率为2.8%(18/642),成人为0.4%(2/487)。20例肠瘘患者中儿童受者18例(90%),肠瘘中位发生时间为术后13.5(3.0~404.0)d。成人2例,肠瘘发生时间为术后2年及16 d。术后肠瘘的主要临床表现为发热、腹胀、腹痛,部分可出现腹泻、呕吐等。7例患者行立位腹平片,4例可见膈下或腹腔内多量游离气体。2例患者行胃肠道造影,均可见造影剂外溢。20例肠瘘患者均行病原学培养,70%(14/20)患者细菌培养阳性。95%(19/20)的肠瘘患者行剖腹探查术,其余1例成人患者行保守治疗。2例患儿死亡,均死于重症感染。结论肝移植术后肠瘘可导致感染的发生及加重,且术后使用激素及免疫抑制剂增加了术后感染的风险。因此监测引流液化验及细菌培养结果,及时调整抗感染用药方案,一旦确诊立即行剖腹探查及肠修补术是至关重要的。

分布式固体氧化物燃料电池发电系统发展现状与展望

能源是工业的粮食、国民经济的命脉。构建以清洁低碳能源为主体的能源供应体系,加速发展新型电力系统是我国实现“双碳”目标的关键举措。固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)分布式发电系统凭借高发电效率、低温室气体排放以及安全可靠的系统保障脱颖而出,展现了下一代新型电力系统广阔发展前景,是世界主要发达国家大力发展和推广的新型分布式发电技术。该文从技术、结构、系统、应用等多个层面对以SOFC为代表的新型电力系统进行梳理;并对综合煤气化燃料电池联合发电技术(integrated gasification fuel cell,IGFC)进行介绍和碳减排分析;最后,针对分布式燃料电池发电系统的发展提出建议与展望。

生态文明视角下宿迁市可用水量研究

为推动生态文明建设,协调区域水资源承载能力与人口规模、经济结构、产业布局的关系,对宿迁市可用水量进行研究。本文在对宿迁市水资源现状进行分析的基础上,提出了可用水量计算方法,对宿迁市可用水量进行了确定,并从优化水资源配置、严格水资源管理等方面提出了建议。结果表明,计算结果与不同水平年需水预测成果相适应,与相关规划相协调,大于现行的用水总量控制指标。研究可为宿迁市未来经济发展和城市规划提供参考。

基于过程控制和参数分布能力的元器件质量评价方法

高可靠元器件制造关键工序控制能力和产品性能参数一致性水平与产品质量密切相关。对元器件产品质量表征要素和定量表征方法进行了系统研究,提出了一种基于元器件过程控制能力和关键参数分布能力的产品质量水平定量评价方法。典型品种验证结果表明,该方法可有效定量表征产品生产批质量水平。