16S-rRNA测序技术分析早产儿肠道细菌基因组指导新生儿坏死性小肠结肠炎手术时机选择的研究

目的探讨16S-rRNA测序技术分析早产儿肠道细菌基因组指导新生儿坏死性小肠结肠炎(NEC)手术时机选择。方法前瞻性选择2021年1月至2022年6月百色市人民医院需要手术治疗的NEC患儿30例为观察组,选择同期内科保守治疗的Ⅰ期15例和Ⅱa期15例患者为对照组。采用HiSeq测序平台,借助双端测序模式进行高通量二代测序,比较两组多样性指数、优势均属丰度及不同优势菌比值等;绘制受试者操作特征(ROC)曲线,分析16S-rRNA测序技术的指导价值。结果60例患者60份样本中共获得细菌84个,且两组样品均为副杆状菌属最高,其次为Ruminococcus、Blautia、Aeromonas和Fusobacterium;两组肠道菌群上述菌门丰度存在差异(P<0.05);从粪便标本中共获得有效序列7347481条,人均130857条,测序平均覆盖度为(92.15±5.61)%;观察组手术治疗的NEC患儿中香农-维纳(Shannon)及辛普森多样性(Simpson)指数低于对照组内科保守治疗患儿,差异有统计学意义(P<0.05);ROC曲线结果表明,16S-rRNA测序技术在NEC患儿手术时机选择中的指导AUC为0.846,指导灵敏度为87.51%,特异度为83.16%。结论NEC患儿常伴有肠道细菌基因组改变,且菌群结构的变化与患儿病情严重程度有关,通过16S-rRNA测序技术能指导NEC患儿手术治疗时机。

基于高通量测序技术老面酵头微生物菌群多样性分析

通过高通量测序技术对不同活化时间及活化次数老面酵头的微生物菌群多样性进行研究。结果表明,随着活化时间的增加,老面酵头的细菌菌群丰富度无显著变化(P>0.05),多样性呈先降低后升高的趋势,真菌菌群丰富度呈先升高后下降的趋势,多样性呈下降趋势;随着活化次数的增加,老面酵头的细菌菌群丰富度无显著变化(P>0.05),真菌菌群丰富度及细菌和真菌菌群多样性均呈下降趋势,说明活化对于老面酵头的菌群多样性具有不利的影响。不同老面酵头样品中相对丰度较高的微生物属具有一定差异。在门水平上,共检测出16个细菌门,优势细菌门分别为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidota)和变形菌门(Proteobacteria);共检测出4个真菌门,优势真菌门分别为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和球囊菌门(Glomeromycota)。在属水平,共检测出195个细菌属,优势细菌属分别为乳杆菌属(Lactobacillus)和魏斯氏菌属(Weissella);共检测出46个真菌属,优势真菌属分别为哈萨克斯坦酵母属(Kazachstania)、交链孢霉属(Alternaria)和曲霉属(Aspergillus)。

叠氮丙啶-实时荧光聚合酶链式反应-高通量测序技术鉴定冷链食品中多种病原菌

目的 应用叠氮丙啶-实时荧光聚合酶链式反应-高通量测序技术鉴定冷链食品中多种病原菌,构建病原菌分子进化树。方法 以冷链食品中的沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、蜡样芽胞杆菌、副溶血性弧菌、单核细胞增生李斯特氏菌5种病原菌作为研究对象,应用叠氮丙啶-实时荧光聚合酶链式反应技术作为冷链食品中病原菌检测初筛手段,应用微生物培养法以及生化鉴定仪器法进行方法比对与结果验证,运用高通量测序以及分子进化树构建作为冷链食品中所分离病原菌的种属地位确证方法。结果 叠氮丙啶-实时荧光聚合酶链式反应技术成功扩增了冷链食品中生活状态病原菌的特征性核酸片段,排除了死亡细菌以及阴性对照菌的干扰,病原菌检出限可达到1×10^(3)CFU/mL,一次反应可检测42份试样,可以在18 h内完成检测工作。在冷链食品中病原菌抽样检测调查中,随机采集的751份冷链食品,共检出62株病原菌,病原菌总体检出率为8.3%(62/751)。通过后续的16S rRNA测序以及葡萄球菌属、弧菌属以及李斯特菌属分子进化树的构建,成功溯源了金黄色葡萄球菌的污染来源并完成病原菌种属定位。结论 本方法特异性好、灵敏度高、检测通量高,为冷链食品及相关食品中病原菌的精确检测与溯源分析提供新的思路与方法。

实时荧光PCR技术在手足口病检测中的应用价值分析

目的 探析实时荧光聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术在手足口病检测中的应用价值。方法 非随机选取2021年1月—2023年11月高唐县疾病预防控制中心收治的100例疑似感染手足口病患儿为研究对象,均进行实时荧光PCR检查、DNA测序技术检查,以病毒分离培养结果为金标准,对比两种技术的诊断情况。结果 病毒分离培养结果显示100例疑似患儿中有73例确诊。实时荧光PCR技术诊断效能灵敏度97.26%(71/73)、特异度88.89%(24/27)、准确度95.00%(95/100)、阳性预测值95.95%(71/74)、阴性预测值92.31%(24/26)明显高于DNA测序技术的72.60%(53/73)、55.56%(15/27)、68.00%(68/100)、81.54%(53/65)、42.86%(15/35),差异有统计学意义(χ^(2)=17.340、7.477、24.175、7.462、15.821,P均<0.05)。实时荧光PCR技术的病毒亚型检出率高于DNA测序技术,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论 在手足口病检测中,实时荧光PCR技术的应用价值高于DNA测序技术,更利于为后续治疗提供可靠参考依据。

枫香叶片变色期全长转录组测序及分析

枫香因其树形优美,入秋后叶色红艳或橙黄,极具观赏价值,是优良的景观生态树种。为了解枫香叶片变色及其次级代谢过程的遗传基础,该文以枫香5个叶片变色期叶片混合样品为材料,利用单分子实时测序技术(PacBio平台)对其进行全长转录组测序。结果表明:(1)全长转录组测序共获得41.04 Gb的高质量数据,从中鉴定出全长非嵌合序列563 180条,通过聚类和去冗余,获得27 269条高质量全长转录本。在27 269条全长转录本中预测到2 035条长链非编码RNA(lncRNA),并检测出14 892个简单重复序列(SSR)位点和1 856个转录因子。(2)基因注释结果表明,NR、GO、COG、KEGG等8个数据库共注释了24 857条转录本,KEGG数据库共获得了124个条代谢途径,主要有核糖体、碳代谢、氨基酸生物合成等,在类黄酮和叶绿素代谢途径中分别有49和71个转录本参与。上述结果初步揭示了枫香叶片变色期转录组信息以及功能特性,为后续研究枫香叶片变色分子机制、色素代谢合成途径和调控、相关功能基因克隆以及叶色改良提供基础数据。

论颠覆性技术对规制的挑战及其应对

颠覆性技术能够造就新的经济增长点、抢占科技制高点,是关乎国家竞争力和国际地位的关键,但也产生新的风险,并带来创新异化、规制崩溃、过度遵从、信息赤字等挑战。目前中国对颠覆性技术在宏观上采取多种类激励型制度安排促进其发展,中观上尝试展开风险预防导向的立法,但微观上以约谈为措施的规制行动无法有效预判颠覆性技术的风险,亟待与之适应的规制体系。应对颠覆性技术挑战,中国应当贯彻包容审慎监管理念、搭建公私主体合作规制、主动推进规制时序演进,进而依据问题、规制任务将颠覆性技术规制划分早期阶段、实验阶段、准立法阶段、正式立法阶段,并在每个阶段适用特性各异的规制工具,在防范风险的前提下保障颠覆性技术的健康发展。

北沙柳株型候选基因表达量与株型相关性的验证

[目的]构建北沙柳株型MAS体系实现高效定向育种。[方法]以不同株型北沙柳作为研究材料,构建预测群体、训练群体及验证群体。采用RNA⁃seq与RT⁃qPCR分析相结合的方法,以测序结果中FPKM值与北沙柳冠高比的相关系数作为预测值,并在大群体和不同时间采样群体中进行验证,最后通过基因组合法筛选与株型相关的最佳基因组合,探讨了北沙柳株型候选基因挖掘技术。[结果]冠高比是体现株型性状较理想的特征值。RNA⁃seq结果中不同基因的预测值不同,预测值的变化范围是0.0~0.9。目标基因(选择已验证与分枝有关SpsLAZY1b、SpsTAC2基因,与调控株型有关的差异基因ZFP4、TB1、SPA2、ABF2、PYL1以及预测值较大的ATX1、FHY1、RFK1基因作为目标基因)表达量与冠高比的相关性在预测群体、训练群体以及验证群体中具有相同的变化趋势,且ATX1、FHY1、RFK1在训练群体和验证群体中相关系数较高。按照“基因个数最少,相关系数最高”的原则,选择(ATX1+FHY1)为鉴别北沙柳株型的最佳基因组合。[结论]可利用RNA⁃seq结果筛选北沙柳株型候选基因,基因表达量与目标性状相关系数越高,功能基因与性状的关系越密切,且水培实验不会改变北沙柳的株型。将形态学、转录组学作为一个整体来挖掘株型性状相关基因是本研究特色,利用性状与相关基因建立北沙柳株型后备基因的筛选是本研究的创新之处。研究结果也可为其他植物、其它性状的MAS提供理论基础。

竞技速度攀岩运动疲劳时序性研究

目的:研究速度攀岩运动中运动员心脏和肌肉的疲劳发生顺序,进而针对易疲劳环节进行专门训练,为攀岩科学化训练提供一定的理论支撑。方法:随机选取江西省攀岩队男运动员12名,分为实验组和对照组,其中实验组为6名高水平运动员,对照组为6名普通运动员;运动员穿戴心率带、肌电电极片等信息采集装置,采用高强度间歇攀岩的运动方式,反复攀爬15m国际标准赛道,直至达到疲劳指标。结果:通过测定运动员反应时(reaction time,RT)、运动自觉量表(RPE)和即刻最大心率(maximum heart rate,MHR)、闪光融合频率(flicker fusion frequency,FFF)、握力(hand grip test,HGT)等指标,确定运动员进入疲劳状态。当进入疲劳状态时,生物反馈指标高水平运动员与普通运动员相比,心率变异中低频与高频比值(LF/HF)指标出现明显上升,且差异具有显著性(P<0.05),其他部分指标呈下降趋势(P<0.05);在积分肌电值(integrated electromyogram,iEMG)、均方根值(root mean square,RMS)、中位频率(median,frequency,MF)方面,实验组、对照组均呈显著性差异(P<0.05)。无论是高水平运动员,还是普通运动员,安静进入疲劳时,心率变异性(heart rate variability,HRV)首先发生变化,其次是肌电,最后是皮电发生变化。结论:攀岩运动员在攀岩运动直至疲劳的过程中,HRV、表面肌电图(surface electromyography,sEMG)均出现特征性变化;该实验各指标发生变化的顺序为心功能指标HRV、sEMG。由此推测,攀岩运动员攀在攀岩运动中不同部位进入疲劳的顺序为先心脏,后外周肌肉。

基于转录组测序与定量PCR技术挖掘北沙柳株型相关候选基因

为构建北沙柳株型分子辅助育种体系实现高效定向育种,采用水培群体转录组测序与野外训练群体定量PCR分析相结合的方法,以RNA-Seq分析中的基因表达量(FPKM值)与冠高比(株型特征值)的相关系数作为预测值,探讨北沙柳株型相关候选基因挖掘技术。结果表明,北沙柳冠高比与FPKM值间存在相关性,在水培预测群体和野外训练群体中保持基本一致的趋势。文献中已报道的株型(或者分枝)相关基因(TAC 2、LAZY 1b、ZFP 4、TB 1、SPA 2、ABF 2和PYL 1)的预测值在0~0.6,ATX 1、RFK 1和FHY 1基因(未报道与株型相关)的预测值较高(0.6~1.0),按照“基因个数最少,相关系数最高”的原则,选择双基因组合ATX1+FHY 1作为鉴别北沙柳株形的基因。将形态学、转录组学作为一个整体来挖掘株型性状相关基因是本研究特色,研究结果也可为其他植物、其他性状的分子辅助育种提供理论基础。

页岩气井柱塞工艺影响因素及制度优化方法

为了维持气井长期稳产、支撑页岩气大规模上产,以目前长宁区块主要的排水采气工艺为研究对象,分析了主体工艺应用的影响因素,针对可控因素,基于智能管理平台对页岩气井生产数据实时监测和采集,提出了提升工艺实施效果的制度优化方法。研究结果表明:(1)页岩气开发后期需要采用排采工艺维持气井稳产,目前柱塞工艺在长宁区块已大规模推广应用200余口井;(2)对于柱塞气举制度优化,目前依然停留于根据现场生产情况调整柱塞工艺参数达到优化的目的;(3)结合柱塞运动模型,采用时间序列神经网络和多目标优化遗传算法,可建立页岩水平井柱塞气举制度优化方法。结论认为:(1)柱塞气举作为经济有效的稳产措施,是长宁区块主要的排采工艺之一;(2)目前的柱塞工艺制度优化方法多是试探的结果,优化不具有确定性,没有指导性的理论和预测结果,在工程上也无法用于快速的制度优化设计;(3)建立的制度优化新方法应用于现场21井次柱塞气举井,已对工作制度进行模拟和优化。结果表明目前采用的工作制度较为合理,与优化结果相近,由此可见该方法可有效指导柱塞工作制度的优化,可为大规模应用柱塞工艺及时调整工作制度,并为保障工艺效果提供技术支撑。

中国公共政策扩散的文献量化研究——以科技成果转化政策为例

在对政策扩散理论及其相关研究进行回顾的基础上,提出公共政策扩散的文献量化研究维度与方法。以中国科技成果转化政策为例,通过对政策文献外部属性特征的参照网络分析,以及政策文献内部工具运用的关键词时序分析,从强度、广度、速度与方向四个维度研究科技成果转化政策扩散的过程和特点。研究发现,在中国科技成果转化政策中,规划类和法律类政策扩散强度较高,在时序上具有集中分布特征;与规划类政策相比,法律类政策扩散广度更高,覆盖范围更广,在各级机构间的扩散更为持久和稳定;法律类政策的扩散速度相对较低且基本保持平稳,而规划类政策在短时间达到高峰后出现骤降并持续下滑;通过对创业风险投资和风险补偿两类金融工具的关键词时序分析,呈现出从上而下、从下而上以及平行扩散三种扩散方向。研究表明政策参照网络和关键词时序分析可以从强度、广度、速度与方向的维度有效揭示政策的扩散过程和特点。

激光导引头时序抗干扰技术分析及实验

为提高激光导引头抗主动式干扰的能力,在时序上通常采用时间波门精确控制技术、波门内首/末脉冲锁定技术和脉冲时序相关技术等手段。在分析激光导引头的时序抗干扰技术的基础上,针对国内外现役激光导引头所采用的时序抗干扰措施进行了实验设计,对风标式、动力陀螺式、框架式3类激光导引头的抗干扰技术进行了理论分析和实验研究。结果表明:根据激光导引头的受干扰的情况,可实现对采用的时序干扰措施进行较为准确的预测,并据此提出了一种更为有效的激光有源欺骗干扰方法。

基于时序及相关检测的调频引信抗扫频干扰方法

针对调频引信抗扫频干扰能力差的问题,建立扫频干扰模型,分析扫频干扰下调频引信失效机理,提出了基于时序及相关检测的调频引信抗扫频干扰方法;综合利用弹目距离信息、双通道时序信息及时间间隔信息作为调频引信输出起爆控制信号的判决条件;仿真验证了算法的可行性,并进行了硬件实现。仿真及实测结果表明,与现有调频引信相比,基于时序及相关检测的调频引信抗扫频干扰方法,有效地提高了调频引信抗扫频干扰能力及引信定距精度,算法复杂度和实时性满足引信要求。

时序控制对强磁场耦合聚能射流过程的影响

基于改变时序控制的相关侵彻深度实验,对强磁场耦合聚能射流过程中的时序控制作用进行研究。采用两种不同结构的强磁体(Ⅰ型和Ⅱ型)进行相关实验研究,实验研究过程中,在其他条件不变的情况下,改变实验的时序控制,分析受强磁场作用后聚能射流的侵彻深度以及侵彻通道的孔形,研究相同电路结构、不同时序控制作用下强磁场对聚能射流稳定性的影响。研究结果表明:时序控制是强磁场耦合聚能射流过程中的重要影响因素之一;由于聚能射流的主要侵彻能力集中在中前段,通过时序控制,使强磁场充分与聚能射流中前部发生作用,能有效地提高聚能射流侵彻效能;对于Ⅰ型强磁体,通过时序调整,56 mm聚能装药形成的射流侵彻能力由初始增加1.7%提高到增加32.8%;对于Ⅱ型强磁体,由初始增加1.6%提高到增加69.4%.

胚胎植入前遗传学诊断新技术的研究进展

胚胎植入前遗传学诊断(PGD)是配合辅助生殖技术而发展起来的一类诊断技术,其通过检测体外培养的包括染色体拷贝数变异情况、易位倒位情况、单基因突变情况等排除遗传异常胚胎,将正常的胚胎植入母体继续发育,提高植入成功率,降低流产率,避免异常染色体遗传入子代。随着芯片杂交技术、二代测序技术和显微延时摄像技术等的出现,植入前遗传学诊断不断向高分辨率、高特异性、无创的方向发展。文章主要就该领域近年来涌现的新技术,特别是MicroSeq-PGD技术、等位基因映射识别技术(MaReCs)、基于cfDNA的胚胎植入前诊断技术等最新的研究进展进行综述。

低信噪比下MIMO-OFDM系统时频同步方案

为了解决低信噪比条件下的MIMO-OFDM系统同步问题,提出了一种时频同步方案。该方案采用新的训练序列格式,在OFDM符号后插入小OFDM符号,和循环前缀一同用于粗同步及频偏估计;同时,在每大帧前面插入可调制正交序列用于大帧的时间细同步。仿真结果表明,所提出的同步方案在-10 dB的低信噪比条件下仍可获得较好的时频同步性能。

非编码RNA检测技术的研究进展

非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)广泛存在于生物体中,不编码蛋白质,以RNA的形式在许多生命过程中发挥着重要的作用。随着越来越多ncRNA生物学功能的揭示,检测ncRNA在不同生理和病理状态下表达谱的变化,已迅速成为研究的热点。为了将ncRNA更好地应用于农业生产和生物医学研究,笔者对ncRNA最新检测技术的原理与应用进行了综述。

基于模糊分类变系数的铅锌烧结过程综合透气性状态预测

针对铅锌烧结过程的强非线性、时变等特点,运用智能集成建模的思想,提出一种模糊分类变系数透气性状态预测方法。首先深入机理分析和工况参数相关性分析研究,采用神经网络方法建立工艺参数和时间序列透气性预测模型;然后借助于模糊组合器实现两个子模型的有机组合,设计了模糊分类变系数综合透气性集成预测模型结构,其中加权系数由工况波动程度确定。运行结果表明:提出的集成模型具有较高的预测精度和较强的自学习能力,并且在工况波动严重的情况下,仍然具有好的预测效果,该模型具有一定的灵敏度和鲁棒性。

地下蓄能间歇时序影响与作用

在建立大型热源群模型的基础上,研究了地下蓄能负荷周期的控制方式,探索了间歇时序与动态蓄能方式对地下蓄能效果的影响。分析表明,地下蓄能负荷分配的温位幅值分布、间歇周期和循环间断周期等所形成的动态温度场不但在蓄能加热期对蓄能具有明显作用,对于蓄热结束后能量保持期的能量扩散程度也起到一定的影响作用,可以通过可控性扩散传输,达到促进蓄能和抑制所蓄能量流失的目的。其中,昼夜性间歇比全日性间歇蓄能方式对能量蓄存更有效,短间歇周期对蓄能过程中的蓄存能量、平均温升和最高温度等更加有利。因此,通过间断性控制及合理的热源温位分布,有利于主动控制蓄存能量的传输和保存。

基于SMRT技术的水杉全长转录组分析及基因功能注释

以水杉原生种为材料,提取其幼嫩植株的根、茎和叶的总RNA,经mRNA纯化、反转录、全长转录组文库构建等过程,再采用SMRT技术测定其全长转录本序列,运用生物信息学对获得的原始转录组数据进行分析。结果显示:提取的总RNA符合建库要求;全长转录组测序共获得了包含5914711个亚读段(subreads)的14.0 Gb的数据,质量控制处理后包括236130个全长非嵌合读段(reads)和97626个一致性reads;转录本经去冗余处理后共获得61057个全长一致性读段(unigenes),其中有54099个被成功注释到7个数据库中,注释比达88.60%;对水杉unigenes作CDS(coding sequence)长度分布及转录因子分析,其CDS长度范围为144~6477 nt,平均长度约为679 nt;共检测到2386个转录因子,这些转录因子可以归类为29个家族。