面向新型电力系统的柔性直流换流器统一控制架构

新型电力系统的发展对柔性直流输电技术提出了更高需求,随着异构串联型直流换流器拓扑架构的提出,柔直换流器已在拓扑层面实现结构统一。然而,在控制层面,传统柔直换流器控制虽然具备功率解耦控制能力,但交流电压、直流电压和子模块电容电压之间存在紧密耦合,难以发挥柔直换流器全控型器件运行灵活性高的优势。首先,基于现有直流换流器控制架构,提出控制自由度的概念,并引入调制比的表征方法,构建模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的多自由度控制体系;然后,通过分析MMC换流器内部的电压耦合机理及其与调制比的关系,系统地揭示了现有MMC换流器的各种控制策略之间的关联性,形成具备“功能统一、结构统一”的MMC换流器的4自由度统一控制架构。并针对柔直系统中不同控制目标的MMC换流器分析4自由度控制架构的应用及其控制潜能;最后,在单端MMC物理动模实验系统中对MMC换流器4自由度控制在典型应用场景下的性能进行实验验证。

基于足过度旋前康复的交互式游戏系统设计

足过度旋前是常见的足部功能障碍,会引起人体足部姿势与下肢力线的改变。肌肉训练是一种有效的运动康复治疗模式。文章采用临床动作范式,设计了一款交互式虚拟训练系统。该系统包括游戏训练模块和康复评估模块。游戏训练模块在患者训练时将动作实时映射到游戏的虚拟人物动作中,实现交互式游戏训练。康复评估模块实现在训练前和训练后对患者进行静态姿势评估,为医生后续诊断评估提供参考依据。对系统的功能进行测试,测试结果初步表明,系统将三种针对足过度旋前康复训练动作顺利地融入了游戏任务中,实验者主观评价腿部肌肉的疲劳程度与预设目标基本符合,说明系统能够达到预期效果。该研究为足过度旋前的康复提供了一种新的训练方式,能促进患者训练,具有一定临床应用价值。

牛副结核病的病原学和防控研究进展

牛副结核病是一种由副结核分枝杆菌引起的主要影响反刍动物的慢性消耗性疾病,也是一种潜在的人兽共患病。该病可导致腹泻、渐进性消瘦,甚至死亡,增加生产成本,是影响全球奶牛业最严重的传染病之一。牛副结核病难以诊断,病原分离周期长,我国相关研究报道较少且存在误区。因为潜伏期长,患病动物在感染早期体液免疫水平低,排菌量低,导致细菌分离培养和抗体检测都很难做出诊断;即使最灵敏的实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)检测方法也只能在部分感染动物的粪便样品中检出副结核分枝杆菌;皮肤变态反应试验和γ干扰素释放试验等方法易受其他结核分枝杆菌的影响,也难以普及。本文旨在提炼性的阐述牛副结核病的病原学研究进展,总结其流行病学和防控策略等信息,以期为该病的预防和控制工作提供参考。

重组酶介导等温扩增技术(RAA)在病原微生物检测中的应用进展

重组酶介导等温扩增(RAA)是一种恒温快速核酸扩增技术,是重组酶等温扩增技术中具有代表性和前沿性的检测技术,其弥补了现有核酸体外扩增技术需要热循环的局限性,使得核酸体外扩增更加简便快捷,目前已被广泛应用于动物疫病检测。本文介绍了RAA技术的检测原理、引物探针设计及优缺点,综述了其在病毒、细菌、寄生虫及抗生素耐药基因检测等方面的应用进展,总结了国内现有RAA技术标准及检测产品开发情况,以期为拓展RAA技术的应用提供参考。

全功率直驱风机电网友好型控制策略

基于构网型控制的电网友好型风电机组具有黑启动、电网支撑和弱电网运行等优势,近年来逐渐被广泛研究。为探究不同电网友好型控制在不同场景下的运行性能,以全功率直驱风机为研究对象,总结归纳了4种典型的电网友好型风电机组控制策略。基于不同控制策略的架构和特点,在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了相应电网友好型风电机组模型。分别在黑启动、风速变化、功率减载、频率支撑、电压支撑、故障恢复以及故障限流7种工况下探究不同控制策略的运行性能。最后,综合不同工况下的仿真结果,得到了总体性能最优的控制策略。

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。

牛结核病荧光定量PCR引物探针的组合筛选比较

为比较牛结核病荧光定量PCR(qPCR)不同引物探针组合的特异性和敏感性,验证其临床检测效果,选取国际、国家、行业、地方标准及文献报道的11组qPCR鉴定引物探针组合,采用牛分枝杆菌基因组DNA国家二级标准物质、参考菌株核酸和临床奶样对其进行比较、验证。结果显示:11组引物探针均无非特异性扩增,表现出良好的特异性;国标IS1081引物检测灵敏度最高,最低检测限可达1.4×10^(-1);除国标Mtb(结核分枝杆菌)引物外,其他引物探针组合重复性良好(CV<10%);30份临床样品中国标IS1081引物阳性样品检出率明显高于其他引物。结果表明,国标IS1081引物探针组合特异、灵敏、临床检测效果更优,推荐用于实验室qPCR检测牛结核病。

结核病诊断生物标志物研究进展

结核病由结核分枝杆菌复合群(Mycobacterium tuberculosis complex,MTBC)引起,对全球人类和动物健康造成了较大威胁。MTBC成员基因组序列相似性较高,鉴别难度较大。而现有诊断生物标志物在结核病早期诊断、潜伏性结核分枝杆菌感染与活动性结核病状态鉴别、治疗效果评估等方面还存在不足。随着分子生物学技术的发展和临床研究的不断深入,更多新的结核病诊断生物标志物不断被发掘。本文从结核病病原和宿主两个方面,系统归纳了DNA、RNA、脂阿拉伯糖甘露聚糖(LAM)、蛋白质、细胞因子、代谢产物等结核病诊断相关生物标志物的研究进展及应用现状,以期为结核病诊断生物标志物的应用及相关诊断技术和产品的研发提供依据和方向。

潜在的人兽共感染脓肿分枝杆菌研究进展

脓肿分枝杆菌(Mycobacterium abcscessus,MAB)是一种高度耐药的机会致病菌,也是最主要的快速生长型非结核分枝杆菌。在动物医学领域,目前尚缺乏对MAB的相关研究。本文对医学领域的MAB生物学特性、耐药性、感染特性和诊断方法等方面的研究进展进行综述,分析MAB的人兽共感染风险,提出在动物医学领域应深入开展相关调查研究,包括深入研究MAB在不同宿主中的致病机理和免疫逃逸机制,加强对野生动物和家畜的MAB监测和流行病学调查,强化跨学科合作,探索有效的预防和控制措施,旨在系统回顾文献的基础上,提高对MAB在“同一健康”理念上的相关认知,减少MAB对人类和动物生命健康的危害。

对苯二胺的制备方法及研究进展

文章介绍了对苯二胺的制备工艺和检测方法,并进一步归纳比较,阐述各个工艺方法和手段的优缺点。介绍了对苯二胺的生产现状,并提出与氯碱行业中液氯结合制备对苯二胺的方法,为对苯二胺和氯碱行业的持续发展提供借鉴。

基于eDNA技术的舟山近海中国团扇鳐定性与定量分析

为探讨环境DNA (environmental DNA, eDNA)技术用于中国团扇鳐监测方面的可行性,同时开展基于eDNA技术的舟山近海中国团扇鳐定性与定量分析。本实验将中国团扇鳐与其同属汤氏团扇鳐COI基因片段序列进行比较分析,使用Primer Express 3.0软件设计中国团扇鳐特异性引物与Taq Man探针。在舟山朱家尖近海设计了A、B、C共3个定置网调查站位,定期收集中国团扇鳐样品。于2017年12月19日、2018年4月13日和2018年7月14日分别采集水样(站位A、B1、B2、C1、C2、D),开展eDNA微滴式数字PCR(droplet digital PCR, ddPCR)检测,并将检测结果与水温和采样点进行差异显著性分析。结果显示,不同站位、不同时间的中国团扇鳐eDNA浓度不同,水样采集点对中国团扇鳐eDNA浓度的影响极显著,不同采样点eDNA在不同季节存在极显著差异。研究表明,eDNA检测技术灵敏度高,水温、底质和水深对中国团扇鳐的分布皆有影响。研究结果为其他海域的中国团扇鳐e DNA追踪监测奠定了基础。

基于多传感器融合的物流AGV精准定位及在人机安全中的应用

针对物流AGV机器人定位通常依赖单一传感器,环境和数据精度问题导致定位精度、智能车间中人机协作存在不安全隐患的问题,文章提出了结合激光雷达和RGB-D摄像头进行建图和定位,再引入AR视觉标签,并设计多传感器基于扩展卡尔曼滤波定位框架,充分利用多源传感器,实现提高定位精度至6 mm。同时,智能车间中人机协作中存在不安全隐患,采用卷积神经网络VGG16进行实时不安全识别,以检测潜在安全风险,利用物流AGV的摄像头在机器人空载回程时进行安全监测,避免智能车间安全事故发生。对比传统方法,本研究实现了更精准定位和可靠的环境安全监测。

一种面向任务的海空跨域网络路由协议

海空跨域网络由水下子网和水上子网构成,为了充分利用资源,多种不同的应用程序共享相同的物理设施,不同的数据包共存于同一网络中,需要差异化的传送策略来满足应用需求,但现有的路由协议往往无法根据应用需求来提供个性化的服务。针对该问题,文中提出了一种面向任务的海空跨域网络路由协议,该协议根据任务类型的不同,调整转发因子的计算方式,并以此为特定的任务类型选择最合适的下一跳节点。此外,协议中还增加了预处理层来完成异构网络之间的通信。仿真结果表明,与其他典型的协议相比,文中所提协议能够根据任务的特定需求实现最优的传输策略。

党参及其有效成分的抗肿瘤作用研究进展

归纳总结党参及其有效成分抗肿瘤的作用机制。党参及其有效成分可通过抑制肿瘤细胞增殖、促进肿瘤细胞凋亡、干扰细胞周期、抑制肿瘤细胞转移和侵袭、调节免疫、调控非编码RNA和信号通路等途径,治疗胃癌、肝癌及乳腺癌等多种肿瘤。

微滴式数字PCR定量检测伯氏考克斯氏体方法的建立及应用

为建立伯氏考克斯氏体(Coxiella burnetii,Cb)微滴式数字PCR(Droplet Digital PCR, ddPCR)检测方法,研究以Cb IS1111基因为靶基因,并针对基因保守区域设计了特异性引物和探针,以使反应的条件更加完善,从而构建了ddPCR检测方法,并对该方法的特异性、敏感性及重复性作出了评估。结果显示,所采用的ddPCR方法最低可检测的浓度为0.52 copies/μL,敏感性较高;与动物布鲁氏菌、牛结核分枝杆菌、土拉杆菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌无交叉反应,特异性强;组内重复和组间重复变异系数均小于10%,重复性好。使用本实验建立的方法检测了42份疑似感染的临床样品,检测结果与荧光PCR鉴定结果一致。表明建立的ddPCR方法的特异性强、敏感性高、重复性和准确性好,可用于Cb的快速检测和精准定量,对Cb感染的防控具有重要意义。

可重构智能超表面辅助的混合近远场定位方法

可重构智能超表面因为可以对非视距用户进行精准定位而受到广泛关注。随着可重构智能超表面口径变大,超表面的近场范围扩展,待定位用户可能位于混合近远场中。然而,现有方法假设用户位于纯近场或纯远场,当同时存在近场和远场用户时,近场定位方法复杂度过高,而远场定位方法精度较差。为了解决上述问题,提出了一种可重构智能超表面辅助的混合近远场定位方法,其基本思想是基于信号参数在近场和远场随位置变化快慢的差异,将近场和远场区域划分为不同密度的网格,利用超表面反射信号判断用户处于近/远场并确定其网格位置,从而同时实现低复杂度和高定位精度。与现有纯近场或远场方法不同,使用近远场混合模型,导致位置估计算法和可重构智能超表面相移优化算法的设计更困难。为了解决这些挑战,基于混合近远场模型构建了位置估计问题和可重构智能超表面相移优化问题,并分别设计了算法进行求解。仿真结果验证了所提定位方法的有效性。

基于环境DNA metabarcoding的舟山及其邻近海域鱼类空间分布格局的初步研究

为了解舟山及其邻近海域主要鱼类群落的种类组成,监测和保护其多样性,本研究于2019年5月在舟山及其邻近海域9个站位共采集了27个水样,采用环境DNA(environmental DNA,eDNA)metabarcoding技术确定了各站位鱼类群落组成和生物多样性。结果显示,舟山及其邻近海域共检出52种鱼类,隶属于18目37科49属,有4种鱼类仅注释到属级分类阶元。其中,鲈形目和鲭形目占比最高,分别为28.85%和15.38%,不同海域优势种存在较大差异。多样性(Shannon指数、Simpson指数和Pielou指数)表现趋势基本相同,均表现为舟山近海海域>长江河口海域>舟山外海海域。各鱼种eDNA在不同水层变化趋势大致可以分为3种,且多数鱼种序列丰度在水层间的变化趋势与其栖息水层偏好高度吻合。此外,通过与其他学者的研究结果进行比较分析,发现同一时间相同海域的eDNA metabarcoding研究结果差异较大,表明目前eDNA技术仍不能完全替代传统调查方法。未来可以将eDNA metabarcoding技术作为一种辅助手段应用于渔业资源监测,提高检测效率并减少对生态系统的干扰。本研究可为岛礁海域的鱼类群落调研提供新的思路和方法。

不同规格卷烟配方叶丝柔软性与物理质量的关联性研究

【目的】探究不同规格卷烟配方叶丝柔软性与物理质量的关系。【方法】对常规、中支、细支卷烟配方叶丝柔软性与物理质量进行方差分析、相关性分析、灰色关联度分析,建立不同规格卷烟配方叶丝柔软性XGBoost预测模型。【结果】(1)同等规格卷烟,随着价位的提升,叶丝柔软性值越小,叶丝柔软程度越好;同等价位,不同规格卷烟配方叶丝柔软程度排序为:细支卷烟>中支卷烟>常规卷烟;不同规格卷烟配方叶丝柔软性差异显著。(2)不同规格卷烟配方叶丝柔软性值均与长丝率、中丝率、整丝率、弹性呈极显著负相关关系,与填充值、含水率、碎丝率呈极显著正相关关系。(3)不同规格卷烟配方叶丝物理质量与其柔软性的灰色关联度大小依次为:第一类(中丝率、含水率)>第二类(填充值和碎丝率)>第三类(长丝率、整丝率、弹性)。(4)针对常规、中支、细支卷烟配方叶丝分别建立的XGBoost模型预测精度达到96.2%、92.4%、95.4%,XGBoost预测模型结果稳定可靠。【结论】可实现对叶丝柔软性的动态调控,改善叶丝质量,同时可为提高烟丝适用性提供技术支撑。

基于环境DNA metabarcoding的中街山列岛鱼类物种多样性

岛礁生境支撑着极高的水生生物多样性,而鱼类物种多样性是水生生物多样性的重要组成部分。为准确了解岛礁海域的鱼类时空分布格局和多样性特征,依靠传统的渔业资源调查方式存在诸多的困难与挑战,亟需建立灵敏、高效的生物多样性监测方法。本研究于2019年在中街山列岛海域设置了4个采样站位,并在2、5、8和11月等4个时间采集海水表层样品,采用环境DNA metabarcoding技术进行高通量测序。结果显示,中街山列岛近岸海区共检测出鱼类37种,隶属于10目26科36属;鱼类种数呈现夏季>冬季>秋季>春季的趋势;四季共有种仅2种,约占鱼类总种数的5.41%;只在一个季节被检测出的鱼类约占总种数的54.05%。结合NMDS分析和ANOSIM检验的结果显示,鱼类群落在不同季节间有显著差异,而在不同站位间无显著差异。鱼类群落的均匀度较为稳定,多样性和丰富度指数在站位间无明显变化,但在季节间表现为夏季最高、春季最低。研究表明,中街山列岛近岸海区的鱼类分布受季节影响较大,而在不同采样站位的差异不大,可能受站位较为集中的影响。