中药治疗糖尿病视网膜病变的研究进展

糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病(DM)常见的微血管并发症之一,中医学称之为“消渴目病”。DR是成人失明的主要原因,会严重危害患者身心健康,该病的防治是现代医学及中医学的研究热点及重点,但现代医学目前缺少有效的治疗方法。近年来随着中医学的不断发展,中药治疗DR的优势日益凸显,中药组方严谨,依据中医整体观念、辨证论治的特点,从整体出发,多环节、多层面、多靶点、多途径进行治疗,调和阴阳气血,达到正气存于内、邪气不可干的目标。因此,文章从病因病机、辨证分型以及中药治疗等方面进行探讨,以期为DR的治疗提供更多思路。

奈韦拉平对乙醇脱氢酶催化活性的影响及机制研究

奈韦拉平(Nevirapine,NVP)是一种在临床上用于治疗和预防艾滋病的药物,但NVP会导致肝脏中一些酶的活力异常。乙醇脱氢酶(ADH)是肝脏中一种重要的代谢酶,目前NVP对ADH催化活性的影响尚不清楚。因此,本研究通过光谱学和分子对接技术探究NVP对ADH催化活性的影响及机制。实验结果表明,NVP通过诱导ADH的二级结构发生改变的模式激活ADH的催化活性,并且呈现剂量依赖性。NVP在范德华力和氢键的驱动下进入ADH的辅酶空腔从而形成稳定的二元复合物。热力学实验结果表明两者之间的结合常数为1.478×10^(4)L·mol^(-1)(298K)。此外,NVP与ADH的Leu326、Ile328、Arg48等氨基酸残基之间的Pi-Cation、Pi-Alkyl以及Alkyl作用力在维持复合物稳定性方面同样发挥重要作用。

衰老引发的糖萼损伤与血管功能障碍

血管内皮糖萼(endothelial glycocalyx,EG)是位于血管内表面的一层多糖蛋白复合结构,其损伤与动脉粥样硬化、中风、脓毒症、糖尿病、肾脏疾病、高血压、肺水肿等诸多疾病存在关联。基于此,糖萼的健康程度已被列为评估血管健康的重要指标。研究表明,衰老会伴随糖萼发生退行性改变,体现在其厚度变薄、合成及降解相关酶基因水平的失调等方面。作为血管的天然保护性屏障,衰老引发的糖萼损伤与血管舒缩功能受损、通透性增大、炎症及免疫反应失调、凝血/抗凝功能失衡等存在关联。从“结构决定功能”角度出发,开展衰老过程中糖萼厚度、成分、微观结构、力学特性等变化规律及其与血管功能障碍的相关性研究,对于预防、诊断、治疗动脉粥样硬化等年龄相关性心血管疾病具有重要意义。

生物质热解转化与产物低碳利用研究进展

生物质热解转化可制备炭、气、油等高品位能源产品,具有高效可控、多产物利用等优势。然而,生物质直接热解所得产物品质不高,无法实现高附加值利用,亟需对生物质热解反应进行调控与优化。本文从热解反应的优化策略出发,系统概述了原料选择及预处理、热解参数与反应器类型、催化剂及辅助热解技术的引入对热解转化过程的影响,全面总结了热解反应优化与产物调控方法。从富氢合成气定向制备、烃类液体燃料选择调控、炭结构调变与高值利用三部分综述了热解产物的定向调控,以期实现生物质的绿色、低碳和增值利用。最后总结了生物质热解转化的挑战与发展前景,同时对机器学习方法的引入加速热解领域的发展进行了展望,为生物质高效热解转化提供一定的参考价值。

NaOH协同Ni辅助咖啡渣热解联产氢气和高性能碳纳米片

以咖啡渣为原料,提出了一种NaOH协同Ni辅助咖啡渣热解联产氢气和高性能碳纳米片电极材料的新型生物质转化方法。考察了不同条件对气体组成和气体产率的影响,采用SEM、TEM、EDS、XRD、拉曼光谱和N_(2)吸附/脱附等温线对碳材料的结构进行表征,并测试了其电化学性能。结果表明:当NaOH和咖啡渣质量比值为2、Ni纳米颗粒添加量为咖啡渣质量的10%、反应温度为550℃时,可获得最高氢气产率,为31.79 mmol/g,此时氢气占气体产物的84.46%,此条件下制备的碳材料标记为2-0.1-550。当反应温度达到600℃时,热解炭样品2-0.1-600呈多孔碳纳米片结构,比表面积高达3123 m^(2)/g、总孔容为1.808 cm^(3)/g、微孔孔容为1.052 cm^(3)/g,具有合理的孔隙结构和适当的石墨化程度;用作电极材料在三电极体系中获得了215 F/g(1 A/g)的高比电容。进一步通过超快充电/放电动力学明晰了快速、慢速动力学过程的电容贡献率,通过Dunn方法计算发现:当扫描速率由5 mV/s增加到100 mV/s时,快速反应动力学过程的电容贡献率由64.34%提高至96.50%。此外,在6 mol/L KOH电解液中组装的对称电极,在功率密度3860.9 W/kg时能量密度仍达到5.6 W·h/kg;循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)和电化学阻抗谱(EIS)测试表明:碳材料2-0.1-600具有理想的双电层电容(EDLC)行为和高效的离子传输速率,在1 A/g的电流密度下比电容高达170 F/g,即使电流密度提高至10 A/g时,电容保持率仍达94.1%(160 F/g);在5 A/g的电流密度下循环10000次电容保持率为103%,库仑效率仍为100%,表明了其优异的稳定性。

生物可吸收导电油墨分散剂优化及其应用

生物可降解电子器件具有减缓环境污染以及生物危害的巨大潜力.此前已开发的酸酐辅助室温烧结的锌纳米颗粒(Zn NPs)导电油墨,实现了室温下低能耗烧结.在这种烧结方法中,油墨体系中分散剂的种类与质量分数对于水分子的扩散以及水与酸酐的结合过程的进展有着显著影响.然而仍然存在油墨体系中分散剂的选择机制尚不清晰、油墨电导率数值有限的问题.针对这一问题,首先对比了聚乙二醇(PEO)、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乳酸的水蒸气透过率及它们分别作为分散剂时的油墨电导率,进一步优化油墨体系中的聚合物选择,明确了PEO在体系中的独特优势;其次使用四探针测试仪、拉力试验机和3M-612胶带对含有不同相对分子质量和质量分数PEO的油墨分别进行了电导率测试、疲劳测试和剥离测试.实验结果表明,质量分数为2%、相对分子质量为70000的PEO为该油墨体系的最佳分散剂参数选择,并将优化后的油墨电导率提升至87650.81S/m.此外,基于优化后的油墨和丝网印刷工艺在聚乙烯醇基底表面制备了多种生物可降解电子器件.其中,互连引线可以在圆心角为225°的弯曲状态下点亮发光二极管;应力传感器可以根据电阻值变化来识别手指的弯曲/伸展动作;加热器在1.25W功率下200 s升温至54℃;最终器件可以在水中60 s内实现快速降解.这些器件展现了良好的电学性能、机械性能、电热响应特性及降解性能,满足大规模制造和电子工业实际应用的需求,对解决严峻的电子废弃物问题具有重要意义.

多源有机固废热解特性研究与预测分析

通过实验方法测定多源有机固废的热化学转化特性通常是耗时且劳力密集的过程,借助机器学习的方法可以挖掘不同原料特性与基本热化学转化特性之间的关联机制,并快速进行预测分析。构建了一个综合数据库,其中包含38种工业有机固废基本特性及热解特性信息。通过描述性统计分析、相关性分析以及主成分分析(PCA),深入探究了数据库的总体规律。进一步采用随机森林(RF)、梯度提升树(GBDT)和极限梯度提升树(XGBoost)算法对有机固废高位热值(HHV)、快速热解产物分布和不同气氛下热失重曲线进行预测,其中对HHV、热解产物分布和热失重曲线预测的R^(2)分别在0.835~0.866、0.701~0.875和0.976~0.980范围内。最后,基于树模型的平均杂质减少(MDI)和SHapley Additive exPlanations(SHAP)方法对建模结果进行可解释性分析,筛选出在模型决策过程中起关键作用的特征,并揭示了原料基本特性与HHV、热解产物分布及热解特性之间的关联,旨在为实际有机固废的智能管理与高效处置提供一定的指导。

基于曲梁理论的覆冰分裂导线舞动非线性动力分析

基于空间曲梁理论的应变-位移关系,建立了具有三个平动自由度和一个转角自由度的覆冰分裂导线舞动分析混合模型.考虑覆冰导线所受空气动力的非线性和导线大幅运动的几何非线性,利用虚功原理建立覆冰分裂导线的非线性动力学方程.采用振型叠加法将方程变换到振型空间中,并使用时间积分算法求解.然后通过数值计算对单元无关性进行了检验,分析单元数量对覆冰导线前六阶频率的影响;此外研究了模态收敛性,分析模态截断对舞动响应的影响;最后分析了气动力对结构频率的影响.研究结果表明,气动力对分裂导线的扭转频率有较大的影响,这准确地反映了输电线路的动态特性;另外,覆冰分裂导线混合模型用于输电线的舞动分析时具有可靠的精度,说明该混合模型可以预测输电线路的实际舞动响应,便于后续控制设计的实施.

基于限流电抗器的统一潮流控制器故障渡越策略及其与保护的配合

详细分析了基于模块化多电平换流器(MMC)的统一潮流控制器(UPFC)接入线路发生故障时的UPFC本体响应特性,提出一种基于限流电抗器的UPFC故障渡越策略。通过限制经过直流母线的故障电流,可使得UPFC外部故障期间并联侧MMC不闭锁,从而实现故障渡越。在此基础上,研究并提出了UPFC故障渡越策略与线路距离保护的协调配合方案,可有效解决UPFC接入后对线路距离保护的不利影响。通过PSCAD/EMTDC进行了大量仿真试验,验证了所提策略和方案的有效性。

丹汉江流域非点源污染定量化与控制研究进展

丹汉江流域位于汉江中上游,是丹江口水库的主要水源区,其水质的优劣直接关系着国家南水北调中线工程的成败,因此对该流域的非点源污染研究显的尤为重要。通过查阅文献,总结了该流域泥沙和养分在不同空间尺度下的输移特征,归纳了多种负荷估算方法和模型应用进展,从源头、过程和末端3个方面阐述了水土以及养分流失的控制措施和生态补偿研究进展。并指出当前非点源污染源及污染过程和输移特征尚不清晰、应用模型较少且自主建立模型鲜见、污染控制与管理措施零散等问题。未来需要不断加强资料的系统监测,探明该流域非点源污染种类、来源及负荷,提高应用模型种类和精度,建立流域土地、水域最优开发和管理模式,逐步完善定量化研究与控制体系。

面向工程应用的单片机实验案例设计

单片机技术实践性强,仅通过理论教学不易使学生入门。基于案例驱动教学的理念,本着培养学生集成开发思路和动手能力,设计了应用于煤矿无极绳运输设备控制系统的显示及语音提示装置的实验案例。文章详细阐述了案例工程背景、功能需求分析、总体方案、元器件选型、软硬件开发等,设计了单片机驱动继电器模块、STC单片机最小系统、脉冲频率检测模块、显示模块及语音模块和各模块集成五大任务及其相关要求,提出了基于结果和过程的教学评价与考核方法及内容。

飞秒激光加工微纳光学器件

光学器件正在向着小型化、集成化以及柔性可变形等方向发展,基于集成微纳光学器件的光学系统以其较低的功耗、快速的响应时间以及高信息容量等优势脱颖而出。然而目前的高精度微纳加工手段如聚焦离子束(focused ion beam,FIB)刻蚀、半导体光刻等工艺复杂,且缺乏灵活性。飞秒激光作为一种非接触、高精度、高脉冲强度的“冷”加工工具在微纳加工方面受到格外青睐。本文首先阐述了飞秒激光加工微纳光学器件的背景及相关机理,然后讨论了提高飞秒激光加工分辨率的各种方法,接着综述了基于飞秒激光的多种先进加工手段,其后总结了近年来飞秒激光加工微透镜、光栅、光波导以及光子晶体方面的代表性研究进展。最后,本文概括了飞秒激光加工微纳光学器件研究领域所面临的挑战以及未来发展方向。

可逆固体氧化物电池在低碳能源系统中的应用前景与挑战

允许可逆操作的固体氧化物电池因其同时拥有极高的发电和电解效率而备受关注。随着固体氧化物电池集成电站技术日趋成熟,对于SOC在能源系统中的应用模式尚缺少全面的讨论。围绕SOC在能源系统中的应用前景和挑战,从技术优势和潜在问题2个方面,分别总结了SOC在微网、输网和配网层面的应用现状和研究进展,同时结合能源互联网的发展理念和要求,对基于SOC电站和H2的新型能源利用模式进行了探讨和展望。结合未来高效的储氢、输氢、用氢模式,SOC在综合能源系统中的应用将极具前景。

生物基静电纺丝纳米纤维膜在水处理中的应用

膜分离技术作为一项21世纪新兴的高效分离技术,具有高效、节能、环保、易于操作、出水水质好等特点,在环境水处理领域有着巨大的应用前景。静电纺丝纳米纤维膜因其高孔隙率、高通量、比表面积大等独特的性质,从而成为膜分离技术的一个重要发展方向。介绍了以生物基聚合物如纤维素、壳聚糖、木质素、淀粉、海藻酸盐等为原料的静电纺丝纳米纤维膜的研究进展和应用现状,并展望了其在水处理领域的发展趋势和研究方向。

基于ChatGPT的人机共教、共育和共创模式

在介绍聊天机器人发展过程的基础上,着重分析和介绍了ChatGPT所具有的赋能教学创新的潜能、提高知识生产率、沟通能力强、为教育减负增效、提供多样化应用场景的特点,进而提出基于ChatGPT的人机共教、共育和共创模式。在此模式中,各个角色承担着不同任务,共同服务于教师的“教”和学生的“学”,最后提出“人机共教”“人机共育”“人机共创”新模式。ChatGPT推动了“人机共教”的更好发展。“人机共育”层面,教师、学生和机器人均有不同的责任,合理利用人工智能技术有助于更好地实现育人目标。“人机共创”过程中,ChatGPT为教师和学生提供了个性化指导、交互式帮助和创造性学习的支持服务。

蚕丝包覆对碳纤维束及其复合材料电热性能的影响

为了进一步提高碳纤维及其复合材料的电热性能,文章采用空心锭子纺丝法制备一系列蚕丝包覆碳纤维复合丝,并采用真空模塑方法制备蚕丝包覆碳纤维复合丝/环氧树脂复合材料。通过场发射扫描电子显微镜(SEM)观察蚕丝包覆碳纤维复合丝的形貌,通过直流稳压电源和红外热成像仪探讨碳纤维束和包覆纱及其复合材料的电热性能。结果表明:蚕丝包覆碳纤维复合丝的电阻随蚕丝包缠度的增加而降低,当包缠度达到最大(包覆度100%)时,包覆纱的电阻降低了5.54%,其复合材料电阻降低了10.4%;当外加电压为2.2 V时,包缠度最大的包覆纱温度为52.2℃,相比于未包覆的碳纤维束的43.8℃增加了19.2%,同样的电压下,包缠度最大的包覆纱复合材料温度为123.47℃,比碳纤维复合材料温度(114.85℃)增加了7.5%。显示了蚕丝包覆对碳纤维及其复合材料的电热性能有显著的提升作用。

机器学习在有机固废全链条处置中的应用进展

有机固废热转化过程会发生一系列复杂的热化学反应,给深入理解其机理、优化转化过程技术参数及实现产物定向调控等带来挑战。基于数据驱动的机器学习建模方法可推动有机固废的智能化和精细化处置。综述了基于机器学习的智能建模方法在有机固废全链条处置中的应用,总结了机器学习对有机固废上游产生量与理化特性、中游热转化过程及产物特性、下游产物利用与效益评估等的预测并对比了不同模型的适用场景及优缺点,以期构建有机固废全链条智能化处置方案,实现集无害化、减量化、资源化、高值化及智能化于一体的有机固废高效处置模式,为实际固废的有效管理提供一定的指导意义。

元宇宙会场:学术交流与传播的新趋势

2022全球智慧教育大会采用的元宇宙会议形式,为与会者带来全新的参会体验。元宇宙会议是元宇宙技术在学术交流场景中的新尝试,兼有传统现场会议和线上会议的优势,为疫情背景下在线召开会议提供了新的尝试方向。网络及运算技术、交互技术、人工智能技术、数字孪生技术和大数据技术的应用为元宇宙会议的召开提供了保障。元宇宙会议具有很好的未来发展前景,其沉浸式参会体验也为现阶段的元宇宙发展提供了发展方向。

统一潮流控制器对继电保护的影响及对策研究综述

统一潮流控制器可以提高输电线路的传输容量,提高系统稳定水平。但当其接入电网后,会使线路中的电压、电流以及阻抗发生变化,可能会造成线路继电保护的误动作。介绍了统一潮流控制器的工作原理。综述了统一潮流控制器以及静止同步补偿器、静止同步串联补偿器接入电网给线路继电保护(包括距离保护、纵联保护)造成的影响。分析了现有的应对方案及其不足,并对后续研究重点给出了相应的建议。

基于时间反转算法和归一化小波能量熵的套筒灌浆缺陷检测

灌浆套筒灌浆缺陷严重削弱预制装配式结构性能,需要发展有效的检测方法。在灌浆套筒表面黏贴压电陶瓷传感器,对直接接收信号进行时间反转处理,得到具有高信噪比的超声聚焦信号,借助快速傅里叶变换和归一化小波能量熵算法,对水平连接和竖向连接形式的套筒不同灌浆程度的聚焦信号进行频谱及能量分析。结果表明,相对于直接接收信号,经过时间反转算法处理的聚焦信号将幅值提高了25.4 dB,聚焦信号更适用于复杂连接环境下的套筒灌浆缺陷检测;基于归一化小波能量熵的缺陷评价指标可以定量反映灌浆套筒内部缺陷程度。