三维表面扫描机器人本体的最优形位标定方法

提高三维表面扫描机器人的本体定位精度是其用于制造加工质量控制的关键,提出一种基于三坐标测量机和二进制人工蜂群(Binary artificial bee colony,BABC)算法优化的机器人本体最优形位标定方法。该方法设计并加工一个测量转接件,利用三坐标测量机获得在多个机器人位姿下的转接件上精确的球心坐标,同时通过串口获得机器人的6个关节角度值。利用机器人的辨识雅可比矩阵,建立机器人运动学本体最优形位标定的目标函数,通过所提出的具有约束条件的BABC优化得到机器人运动学标定的最优形位,得到实际的机器人D-H参数。将最优形位标定获得的实际D-H参数和随机测量形位标定所得到的实际D-H参数应用于修正后的机器人运动学模型,由未参与计算的验证点数据表明,将所提出的BABC应用于机器人最优形位标定后,机器人的标定效果优于随机测量形位标定的方法。

再论道地药材“优形、优质、优效”特征成因及研究模式

2020年,依据现代生命科学研究成果及发展趋势,笔者课题组首次提出中药道地性可表现为道地药材具有“优形、优质、优效”(excellent shape,high quality,and superior effect,简称“三优”)特征,拓宽了传统药材辨状的范畴。近年来,随着对中药道地性自然属性、物质属性、药物属性研究的逐步深入,丰富和完善了道地药材“三优”的科学内涵。“优质”(high quality)特征主要体现为道地药材具有“独特化学型”,其可作为“优效”(superior effect)的物质基础,也可参与调控“优形”(excellent shape)的形成。与“形神合一”相似,在长期进化过程中,道地药材逐渐形成独特的环境适应性特征,表现为“形质合一”。道地药材“三优”特征受到品种基因型和产区生态因子交互作用的影响,可体现为气候主导型、生产措施主导型、种质主导型。根据道地药材自然属性、物质属性、药物属性,可构建丹参等模式生物,并建立“三优”研究方法体系,包括基于“优质”特征的质量评价体系、“性效关系”表征方法体系、基于“优形、优质”特征的稳态综合控制体系等。未来道地药材研究应更加注重深入和广泛的基础性工作,需要建立综合性的药用模式植物研究平台,并构建药用模式植物突变体库,以便为其他药用植物的功能基因研究提供有力的模式生物。同时,针对道地药材“三优”特征的研究,提出了3个热点研究方向,旨在揭示其遗传基础、生物学特性、生态适应性等方面的机制。这些研究将为优化药用植物的定向育种、规范化栽培以及提升药材质量提供科学依据,进一步推动道地药材的可持续利用和发展。

人参的“优形”及其遗传与环境互作机制研究进展

道地药材是在特定生态环境地域内所产的药材,表现为药材具有“优形优质”特征,由于野山参具有公认的、独特的品相,被作为道地药材“优形”研究的范式材料。该文系统总结了人参“优形”特征及影响其形成的遗传因素、环境因素研究进展,以期为人参药材品质提升、中药道地性科学内涵等相关研究提供参考。野山参以“横灵体、腿八字分开、五形俱全者”为优,栽培人参与野生人参的根形明显不同,但二者群体遗传多样性无显著差异。根形变化与细胞壁修饰、植物激素转导相关基因转录调控、DNA甲基化调控、miRNA调控有关。人参根际土壤微生物镰刀菌属Fusarium、交链孢属Alternaria及人参内生菌钩状木霉Trichoderma hamatum、鞭毛藻丛赤壳菌Nectria haematococca等可能是影响人参生长发育的关键微生物。种植模式、品种、根系分泌物可能是维持人参根际微生物群落稳定的主要因素。人参皂苷也可能参与调控人参“优形”的形成。但目前已有研究多聚焦于局部或者单一的因素对道地药材形成的影响,忽略复杂的生态系统之间的关系,导致研究结果所揭示的中药道地性形成规律存在一定的局限性。建议未来通过建立遗传因素、环境因素研究的实验模型并构建突变体材料,研究各因素之间的内在联系,为揭示道地药材形成机制提供科学支撑。

白术优良种源引种试验报告

文成县现在广泛使用的种植材料(对照)和浙江天台白术优良种源两个样本,采用对比法田间设计,重复66次进行对比试验;利用配对样本比较公式计算根茎鲜重等3项指标的差异,检测内酯和多糖含量的差别。结果,根茎鲜重及其优形率和植株保存率指标,种源优于对照,差异达到极显著水平,内酯和多糖含量种源比对照高11.1%和15.0%。试验结果表明,浙江天台白术优良种源是文成县目前最好的种植材料,可以试推广。

白术术栽形状与产量品质相关性研究

为探明白术术栽与白术产量及形状间的关系,通过小区随机区组和大区对比试验,结果6种白术术栽类型中腿形、无茎多芽两种术栽类型的白术产量与质量较好。

肉苁蓉高品质形成的研究进展

随着中医药的不断发展,中药在临床上被广泛运用,对中药质量的要求越来越高。中药材是中医药传承与发展的物质基础,其品质优劣直接影响其临床疗效,而中药材的品质研究是保证中药质量可控,实现中药材大规模应用的关键。肉苁蓉作为名贵中药材之一,具有补肾阳,益精血,润肠通便的功效,优质肉苁蓉表现为“油亮、体重、肥厚、质柔润、味甘”的特征。随着肉苁蓉野生资源减少,市场上销售的肉苁蓉以栽培品为主,且栽培区域分布较广,其中甘肃、内蒙古、新疆等省种植面积均较大。栽培肉苁蓉受种质、产地、栽培、采收、加工等多种因素的影响,导致其质量参差不齐。为探究肉苁蓉的高品质形成原因,文章以“辨状论质”和“优形优质”为理论基础,通过梳理分析近十年来肉苁蓉品质评价,生长发育和加工炮制等方面文献,对影响肉苁蓉品质的主要因素:自身的遗传特征、环境条件及采收加工等因素进行综述,以期探究出肉苁蓉高品质成因,为肉苁蓉的产区筛选、定向培育和栽培生产提供一定参考。

道地药材分子生药学研究进展和发展趋势

分子生药学是在分子水平上研究中药的鉴定、质量的形成及活性成分生产的一门学科.具有很强的交叉性和探索性,其发展推动了中药学、分子生物学、农学、植物生理学、植物生态学等不同学科的交叉融合.道地药材是最具中医药特色的研究对象之一,《中华人民共和国中医药法》中明确规定:道地中药材是指经过中医临床长期应用优选出来的,产在特定地域,与其他地区所产同种中药材相比,品质和疗效更好,且质量稳定,具有较高知名度的中药材.道地药材分子生药学研究始于20世纪90年代,在中药资源分类与鉴定、活性成分生物合成与调控、道地药材生物学成因等方面获得了一系列新发现和新认识,深刻改变了人们对中药材质量及其形成过程的理解. 2019年中药领域的第一个国家自然科学基金重大项目"中药道地性研究"立项,其中有关中药道地性的遗传成因研究旨在系统解读道地性的遗传属性,为建立道地药材科学评价体系和质量标准、科学指导我国道地药材生产发展和可持续利用提供技术支撑,这给分子生药学研究提出了更高要求.本文综述了道地药材分子生药学的研究现状、主要方向、关键科学问题和研究进展等,并着眼于现代生物学发展前沿技术对该领域研究提出了若干建议,以期有助于推动分子生药学学科发展和道地药材现代研究.

论中药“辨状论质”之辨色泽与品质评价的生物学内涵研究

在经验鉴别"辩状论质""五象七原"等理论中,色泽是中药品质评价的重要指标之一。一方面,药材基原植物细胞中的色素是药材色泽形成的根本原因,包括药材表面的色泽特征、内部颜色以及炮制前后的色泽变化,是药材"优形"的一种典型表现;另一方面,大部分色素具有抗氧化、抗肿瘤、抗动脉粥样硬化、预防冠心病、保护心血管、增强免疫力等广泛的药理活性,使得药材的"外在色泽优形"与"内在色素优质"是互为统一的。该文系统综述了"辨色论质"的研究现状,整理了中药色泽L*,a*,b*与生物碱、黄酮、萜类等活性成分相关性研究的进展,旨在为"优色、优质"的定量表征奠定基础;总结了中药主要色素类成分生物合成及其表达调控的研究进展,并分析了影响中药主要色素积累的生物学成因,以期为诠释药材辨状论质之"辩色论质"品质评价的生物学内涵,建立中药材现代化质量控制体系提供参考。