新生参数未知的ET-GM-PHD编队目标跟踪方法

为了解决多个编队在新生目标参数不明确背景下的目标跟踪问题,提出了一种新生目标相关参数未知的编队目标跟踪算法,它可以有效地提高跟踪性能,从而更好地满足需求。通过采用高斯混合概率假设密度(ET-GM-PHD)滤波框架,对PHD参数进行预测,进而分析各个高斯分量之间的相关性,从而筛选出最优的量测集合,最终消除大多数的噪声干扰。再利用在编队目标运动区域内量测分布密集的特性,通过目标检测方法找到其位置并跟踪。最后,仿真实验表明,在新生目标相关参数未知的情况下,提出的方法能够快速有效地跟踪编队目标,具有较好的跟踪性能。

基于ET-PHD的自适应联合跟踪与分类算法

针对新生目标强度先验未知的扩展目标(Extended target, ET)联合跟踪与分类(Joint tracking and classification,JTC)问题,提出一种基于扩展目标概率假设密度(Extended target-probability hypothesis density, ET-PHD)滤波器的自适应联合跟踪与分类算法,并给出其高斯混合实现方法.算法利用量测信息生成新生目标强度,在滤波预测阶段对存活目标和新生目标分别按照其类别进行传播,再引入属性量测信息,用位置和属性的联合量测似然函数代替单目标位置似然函数,对预测后所有目标强度进行联合更新,之后按照类别进行高斯项的删减与合并,提取相应类别目标的状态集.仿真结果表明,提出的自适应算法改进了概率假设密度滤波器在扩展目标跟踪中的性能.

Red/ET重组在基因打靶载体快速构建中的应用

通过合理应用Red/ET重组技术实现基因打靶载体的快速构建。在Red/ET重组介导下,首先从基因组DNA中将靶基因片段亚克隆至打靶质粒载体中,随后将两端带有50 bp同源臂的抗性筛选基因插入并替换靶基因上的目标序列,如此两步操作即可完成一个传统型基因敲除打靶载体的构建;结合Cre-loxP系统,在传统型基因敲除打靶载体的基础上,经过再一轮的Red/ET重组就能够成功实现条件性基因敲除打靶载体的构建。整个实验过程不需要PCR扩增长、短臂序列,也不涉及酶切、连接反应,因此,不仅省时、省力,而且所构建的基因打靶载体序列准确,无突变。实验方法的建立为加速后基因组时代的基因功能研究提供了一条捷径。

Red/ET重组AHBA生物合成基因簇打靶载体的构建与鉴定

为确定3-氨基-5-羟基-苯甲酸(AHBA)生物合成基因簇在链霉菌中与次生代谢产物的关系,运用PCR技术,从33株AHBA合酶基因阳性菌株扩增与AHBA生物合成基因簇中编码AHBA合酶(A)、氧化还原酶(O)、磷酸化酶(P)基因,获得24株AOP基因阳性菌株.根据靶基因A基因下游和P基因上游同源序列设计50 bp引物,中间插入卡那霉素抗性基因的DNA片段,进行PCR,获得外源DNA片段.经过电转化,将外源DNA片段和pKC1139-AOP重组质粒共转入含重组酶质粒大肠杆菌HS996/pSC101-BAD-gba-(Tet).在Red重组酶的作用下,外源DNA片段与重组质粒pKC1139-AOP上的AHBA基因簇的同源区域重组,构建了AHBA基因簇打靶载体.研究显示了Red/ET重组工作效率高、操作简单、精确的优点,可大大缩短构建打靶载体的时间.

黄河流域兰州-头道拐区间ET管理应用

黄河水权分配指标与取水管理相脱节,致使一些省份引黄耗水量超出了分水指标。ET管理能够明确区域的水循环过程与真实耗水,为区域水资源管理部门节水管理以及河道管理部门取水管理提供技术支撑。本文研究了基于ET的水资源管理模式,并将ET管理应用于黄河流域兰州-头道拐区间,具体介绍了ET管理的应用思路,并建立了区域取耗水关系,使河道管理部门取水管理具有可操作性。

地下水超采区目标ET确定——以介休市为例

以介休市为例阐述了地下水超采区目标蒸散发(ET)计算的理论与方法,将地下水位恢复纳入目标ET计算当中,采用先综合、再分项、后评估的方法,计算得到介休市2020年不同水文年的目标ET,即平水年(保证率为50%)、枯水年(保证率为75%)分别为480.9和433.0mm.从区域整体水资源消耗角度出发:根据不同外调水量及地下水开采量组合的水资源条件组合,设置了9种方案,分别计算了各种方案的综合ET;根据不同的农业灌溉节水措施和中水回用措施,提出相应的分项ET方案;根据ET的确定原则,对二者计算结果进行了协调分析与评估,给出了推荐方案,得到目标ET.

基于动态网格密度的SNN聚类的ET-GM-PHD滤波算法

针对不同扩展目标产生的量测密度差异较大时,多扩展目标高斯混合概率假设密度(ET-GM-PHD)量测集划分困难,计算量繁重的问题,提出了一种基于动态网格密度的SNN相似度的量测划分算法。首先利用动态网格技术对量测数据进行预处理,减小量测中的杂波干扰;而后采用共享最近邻(SNN)相似度对处理后的观测值进行量测划分。经过仿真结果分析,文中提出的算法相较于传统算法,减少了运行时间,提升了跟踪的稳定性。

基于ET-GM-PHD的多传感器多目标跟踪算法

针对单传感器跟踪系统的缺陷和扩展多目标跟踪问题的复杂性,提出了基于高斯混合扩展目标概率假设密度(ET-GM-PHD)的多传感器多目标跟踪方法。该算法的最大优点在于它可以避免传统多目标跟踪算法中的数据关联过程,不用进行复杂的测量与扩展目标之间的关联过程即可同时获得扩展目标的个数和状态估计。在线性高斯假设条件下给出了扩展目标PHD滤波器的GM实现,并通过仿真实验比较了单传感器ET-GM-PHD滤波器与多传感器ET-GM-PHD滤波器的跟踪性能,验证了该算法的跟踪性能和精度。

Red/ET系统研究进展及在微生物研究中的应用

传统的基因工程技术现已经不满足于后基因组时代的生命科学研究。新的同源重组系统-Red/ET系统具有所需同源臂短(35—60 bp),重组效率高等特点,通过诱导recE/recT或redα/redβ完成重组,可以采用各种策略对目标基因进行插入、敲除、点突变等一系列修饰操作,并且不需限制性内切酶和连接酶的作用。文章针对Red/ET系统的产生背景、原理、系统改进和应用作一阐述,并对Red/ET在微生物研究中的应用作了举例。

基于ET-GMPHD算法的编队目标跟踪方法

针对低检测环境下编队目标的跟踪问题,提出了一种基于扩展目标高斯混合概率假设密度(extended target Gaussian mix probability hypothesis density,ET-GMPHD)算法的编队目标跟踪方法。首先,保留修剪掉高斯项的同时将其外推,用Jensen-Shannon(JS)散度衡量下一时刻状态估计值与外推值间的相似程度,并以此反映是否有目标丢失,保证真实目标不被修剪,解决了因目标漏检导致跟踪结果不准确的问题。其次,结合循环阈值聚合法得到编队整体的状态估计,消除了估计状态集合中状态值过多造成的影响。最后,仿真实验表明,该方法能够在检测概率极低的情况下进行有效跟踪,并具有良好的跟踪性能。

“双碳目标”实现的国内法治与国际法治协调路径研究——以碳排放交易机制为视角

为落实《巴黎协定》的减缓气候变化要求,我国、美国、欧盟确立“双碳目标”,其中我国向全球承诺“2030年实现碳达峰”“2060年实现碳中和”。在“双碳目标”引领下,我国及欧美根据各自国情通过不同国内法治积极履行《巴黎协定》自主贡献义务,但欧美的部分碳减排国内法治可能符合该协定的规则,而可能与WTO规则不符,构成对国际贸易的限制。因此,“协调推进国内治理与国际治理”是解决中美欧有关气候国内法治差异性的新范式,也是我国为全球气候治理模式进一步提升作出的智慧贡献。

基于网络毒理学和实验验证探讨山豆根致大鼠肾毒性机制

目的 基于网络毒理学和实验验证,探讨山豆根潜在肾毒性机制。方法 网络毒理学预测山豆根毒性成分作用靶点,定位肾毒相关靶基因,取两者交集靶点,导入STRING平台构建靶点互作图,MetaScape数据库进行GO、KEGG分析,BioGPS数据库筛选大鼠肾毒性关键靶基因,构建“成分-靶点-通路”网络。通过动物实验对山豆根肾毒性机制进行验证,荧光定量PCR法检测肾组织关键基因mRNA表达水平。结果 网络毒理学共筛选出山豆根苦参碱、槐定碱、高丽槐素等20种毒性成分,涉及HSP90AA1、SRC、MAPK1、MAPK3、AKT1等135个肾毒性靶点,KEGG富集得到169条相关信号通路,其毒性机制可能与癌症途径、PI3K-Akt信号通路、HIF-1信号通路、MAPK信号通路等密切相关。结合BioGPS数据库筛选出6个关键靶基因PPARA、RAF1、MAP2K1、SRC、AKT1、MAPK3;动物实验结果表明,山豆根高剂量组大鼠BUN、SCr含量显著升高(P<0.01),肾组织出现明显损伤,荧光定量PCR结果表明山豆根高剂量组均可上调PPARA、RAF1、MAP2K1、MAPK3基因mRNA表达量,下调AKT1基因mRNA表达量(P<0.05)。结论 山豆根致大鼠肾毒性机制是多成分-多靶点-多通路共同作用的结果,本研究也为后续山豆根毒理学探索提供理论基础。

国家碳市场总体设计中几个关键指标之间的数量关系

以降低单位GDP碳排放或提高碳生产力为主来控制碳排放总量是我国现阶段应对气候变化政策方针的一个基本特征;采用以免费为主的配额分配方式分配配额是我国现阶段碳市场建设的一个基本特征。基于这两个基本特征,本文讨论了的国家碳市场总体设计的几个关键问题,表述了单位GDP碳减排目标、碳市场对完成国家碳减排目标的贡献率、覆盖范围、配额总量、行业碳排放基准值等碳市场总体设计中关键指标之间的数量关系,为碳市场总体设计建立了一个"自上而下"和"自下而上"相结合的分析框架,指出了碳市场总体设计和建设应该遵循的基本原理,可为国家碳市场的设计和建设提供有效的科学指导。

基于PHD的多扩展目标联合检测、跟踪与分类算法

针对杂波和噪声背景下空间距离较近的扩展目标数目和状态难以估计的问题,提出了基于扩展目标概率假设密度滤波器(ET-PHD)的多目标联合检测、跟踪与分类算法,并给出了该算法基于粒子滤波的实现方法.算法在滤波器中引入了属性量测信息,预测阶段的粒子按照其类别进行传播,更新阶段对所有粒子进行联合更新,更新结束后将粒子按照类别进行分类,各类别的粒子集表示了其相应类别目标的PHD分布.该算法具有模块化结构,计算复杂度为O(mn).数值仿真场景包含两类扩展目标并行运动和两类扩展目标交叉运动.结果表明,该算法可以同时估计扩展目标的类别、数目和状态,并且平均最优次模式分配距离相比传统算法的降低幅度超过50%.

应用同源重组技术构建小鼠Cchl1a3基因R528H突变型打靶载体的策略

目的构建小鼠Cchl1a3基因R528H突变型基因敲入打靶载体,模仿低血钾周期性麻痹患者中的对应发现。方法采用置换型载体,分为长短、短臂设计(1.5～2.0kb),以便用聚合酶链反应(PCR)方法筛选中靶载体和ES细胞(embrgonic stem cell)。首先以Cchl1a3基因为模板设计引物,并引入与质粒内插入位点酶切序列相配的内切酶序列,扩增用于套取的同源臂a和b,以及用于插入筛选基因和实行定点突变的同源臂c和d,c和d首尾相接,用点突变特异性PCR在c内实现R528H突变。将a和b定向插入pBR322,借助于温度敏感的pSC101-BAD-gba-(tet)质粒的表达Red/ET重组酶,使其与携带Cchl1a3基因的细菌人工染色体(BAC)实现同源重组,套取含目的突变点、长约8kb的Cchl1a3的基因片断,形成pBR322-Cchl1a3。将c和d定向插入PL451质粒Frt-Neo-Frt片段两侧,酶切c-Frt-Neo-Frt-d片断纯化后,再与pBR322-Cchl1a3质粒一同转入含Red/ET重组酶基因的大肠杆菌EL250菌株,在重组酶的催化下再次实现同源重组,在Cchl1a3基因的给定位点实现R528H突变并插入包含筛选基因和重组酶识别位点的Frt-Neo-Frt片断,完成载体的构建。载体构建过程中,酶切位点变化导致的片断程度改变作为初筛,PCR产物测序结果作为最后的鉴定依据。结果打靶载体符合设计要求。结论运用点突变特异性PCR,结合Red/ET重组技术构建基因定点突变的基因敲入型打靶载体,在重组酶催化下仅需要2次同源重组即可完成。该策略成熟简便,省时省力,构建的载体易于鉴定。

基于网络药理学探讨人参治疗心力衰竭的作用机制

目的运用网络药理学方法预测人参治疗心力衰竭(heart failure,HF)可能的作用机制。方法通过中药系统网络药理学数据库与分析平台(TCMSP)及文献资料筛选中药人参的有效成分及作用靶点,然后通过GeneCards数据库筛选HF的靶标;使用String数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用分析网络;再利用Cytoscape3.6.0软件对人参抗心力衰竭核心靶点进行基因本体论(GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,以探究人参治疗心衰的作用机制。结果预测得到人参有效化学成分22种,人参治疗HF的靶基因有50个,如半胱天冬酶9、半胱天冬酶3、半胱天冬酶8、核受体辅活化子2、血管细胞黏附分子1、细胞间黏附分子1、B淋巴细胞瘤-2等。网络分析结果显示人参治疗HF可能通过干预核受体活性、乙酰胆碱结合、类固醇结合、谷胱甘肽结合等生物过程,调节肿瘤坏死因子、脂肪细胞因子、核转录因子-κB、细胞凋亡等主要信号通路发挥治疗心衰的作用。结论人参治疗心衰具有多成分-多靶点-多途径-多通路的作用特点,并且多与抗炎、抗凋亡等机制相关,为人参的实验研究和临床应用提供了科学依据。

基于分子对接技术模拟预测大黄用于缺血性脑中风的物质基础

目的:运用分子对接技术虚拟筛选大黄中的活性分子,探索大黄的有效物质基础。方法:选取与脑缺血有关的21个关键蛋白靶点,采用分子对接技术对大黄所含52种化合物进行联合筛选研究,并采用Cytoscape 2.8.1软件建立多成分-蛋白靶点网络模型。结果:通过分子对接虚拟筛选治疗缺血性脑中风的活性小分子,其中有23个与10个以上的靶点有比较强烈的相互作用。结论:基于分子对接的虚拟筛选方法可用来寻找大黄中治疗脑缺血的活性成分,同时也给中药复方的多作用靶点研究提供新的参考。

加味补阳还五汤对易卒中自发性高血压大鼠靶器官的保护作用

目的观察加味补阳还五汤对易卒中自发性高血压大鼠（SHR／SP）靶器官的保护作用。方法将20只6周龄雄性易卒中自发性高血压大鼠（SHR／SP）分成2组（每组10只），其中一组喂含补阳还五汤的饲料为用药组，另一组常规饲养，作为对照组。同时用同龄10只WKY大鼠作为正常血压组。实验周期为3个月，观察指标为：大鼠血压，血浆NO、ET—1含量，大鼠心、脑、肾的损坏程度。结果用药纽的动物血压、靶器官（心、脑、肾）的损坏程度、血浆ET．1含量明显低于对照组，用药组大鼠血浆NO含量显著高于对照组（P〈0．01）。结论加味补阳还五汤能降低SHR／SP血压，减轻SHR／SP靶器官（心、脑、肾）的损坏程度。

WSN中一种改进的目标跟踪方法

目标跟踪作为无线传感器网络(WSN)的一项基本应用,已得到广泛研究。提出了一种改进的目标跟踪方法,该方法主要分为邻域检测、目标跟踪和目标修正3个阶段。节点通过获取对于目标的感知信息收益值来实现邻域检测。每个节点通过计算自己的节点权值来决定是否参与目标的跟踪。基于目标的运动趋势,通过发送数据报告来自适应地对目标进行修正。仿真实验表明,该算法减少了参与目标跟踪的节点数,节省了能量,与PM算法相比,该算法提高了目标跟踪的准确率。

基于网络药理学研究补气类中药治疗过敏性鼻炎的作用机制

目的基于网络药理学探讨补气类中药在治疗过敏性鼻炎中的作用机制。方法运用TCMSP数据库对补气药(人参、甘草)中的活性成分进行检索、筛选;运用GeneGards数据库对过敏性鼻炎相关靶点进行预测、筛选,构建活性成分-靶点网络图。将得到的靶点利用STRING进行蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络构建,并进行基因本体(gene ontology,GO)和KEGG富集分析,构建疾病-中药-靶点-信号通路网络图。结果共筛选到13个中药活性成分及177个潜在靶点,过敏性鼻炎疾病93个相关靶点,从而得到药物-疾病的共同靶点17个,主要富集于157个生物过程及20条信号通路上,如TNF信号通路、IL-17信号通路、NF-κβ信号通路及Th17细胞分化等。结论本研究初步明确了补气类药物(人参、甘草)通过多成分、多靶点、多通路治疗过敏性鼻炎的作用机制,预测出人参、甘草通过调节IL6、IL10、ICAM-1、CCL2等靶点,调控TNF、NF-κβ等信号通路来抑制炎症反应、调节免疫功能。