Flow-FISH同时检测白血病患者细胞端粒长度及表面分化抗原的研究(英文)

本研究应用流式荧光原位杂交(Flow-FISH)方法检测白血病细胞端粒长度,并同时检测表面分化抗原,寻找一个可广泛应用的监测白血病微小残留病的新方法。提取白血病患者骨髓及健康对照者外周血单个核细胞进行Flow-FISH;比较白血病患者与对照者端粒长度的差异;初步分析端粒长度与白血病临床特征、预后的关系;追踪部分患者,观察不同病程中端粒长度与表面分化抗原的变化。结果表明:在34例初发白血病患者中,除CML-CP患者之外,其余端粒长度均较对照组显著缩短。在20例对照者中,端粒长度随年龄增长而缩短,女性较男性端粒长,而初发白血病患者的端粒长度与年龄、性别不相关。在18例AML患者中,可观察到M1患者端粒较长,M5患者端粒较短以及染色体核型高危组患者端粒较低危组患者端粒短的趋势。在可随访的23例急性白血病患者中,端粒长度大于中位数者初治缓解率较高。在5例CML-CP患者中,端粒长度较短者易早期发生急变。14例同时检测表面分化抗原的初发急性白血病患者,缓解后相关抗原表达率均下降,同时端粒延长,其中5例动态追踪的患者中,2例长期缓解者端粒长度在缓解期始终处于正常水平,且无特异抗原表达增高。3例复发者复发后端粒再次缩短,同时特异抗原表达增高,其中2例患者复发时相关抗原阳性细胞群端粒的缩短先于整个细胞群端粒长度的变化,先于骨髓细胞形态学改变。结论:Flow-FISH检测的细胞端粒长度是监测各类白血病疾病状态、评估预后的具有较普遍意义的指标。Flow-FISH同时检测细胞端粒长度和表面分化抗原有利于更早发现异常克隆预测复发,可能可作为监测白血病微小残留病的可广泛应用的新方法。

鱼类产卵敏感期河流生态流速的分区分类阈值研究

敏感生态流量目标的合理制定是生态流量管理的重难点问题。针对目前敏感生态流量目标制定中存在的计算方法繁杂、关键参数缺乏等问题,本文以鱼类产卵期为重点,提出了分区分类河流敏感期生态流速和生态流量核算方法,制定了不同区域(东北、黄淮海、西南、长江中下游和东南沿海)、不同类型(按集水面积、山区河段和平原河段等划分)河流敏感期生态流速阈值。结果显示,全部分区分类推荐流速平均值为0.66 m/s,其中山区大站平均值为0.94 m/s、山区小站平均值为0.62 m/s、平原大站平均值为0.63 m/s、平原小站平均值为0.46 m/s。基于阈值核算了全国217个鱼类产卵生境保护河段的敏感期生态流量目标,并结合部分断面湿周法结果对阈值合理性与适应性进行了验证,验证结果表明相关阈值和方法适应于不同类型、不同规模河流,可为我国现阶段河流敏感生态流量管控提供参考。

黄河内蒙古河段水文情势变化及生态效应初探

选择月均流量、日均流量变幅、极端流量和脉冲延时4个水文情势指标,采用IHA-RVA(水文情势变化指标-变化范围法)分析黄河干流内蒙古河段水文情势的时空变化特征,辨析黄河鱼类生态习性与径流组分的响应关系,探讨内蒙古河段流量过程、极端流量变化的生态效应。黄河干流上游河段水利工程运行后,内蒙古河段的水文情势明显改变,进而改变该河段的生态水文联系过程。黄河内蒙古河段枯水期月均流量增加(1、2月份月均流量增幅超过70%)、最小日均流量增加(石嘴山断面最小日流量增幅超过50%),保障了河道流水栖息生境,有利于鱼类越冬。该河段日均流量变幅降低,有利于粘性卵孵化。但是内蒙古河段汛期月均流量减小(7-10月份月均流量降幅接近50%),大、小洪水持续时间缩短,不利于扩展横向栖息地;最大流量出现时间在上游河段延迟超过2个月、在中下游河段提前约1个月,洪水脉冲刺激时间紊乱可能影响鱼类繁殖行为。研究可为黄河内蒙古河段鱼类栖息地保护以及上游水库生态调度提供技术支持。

集群对草鱼、鲢幼鱼克流上溯行为的影响

为修复河湖中鱼类的洄游通道和栖息生境,国内外已建设各型护鱼措施并开展大量水力学与生态学相关研究。集群作为一种广泛存在的生物种群行为,解析其在鱼类洄游过程中的作用机制意义重大。本研究营造低湍动能、非均匀流场,针对我国重要淡水经济鱼种草鱼(Ctenopharyngodon idella)和鲢(Hypophthalmichthys molitrix)展开研究。本研究通过在3种流速工况(0.25~0.50m/s、0.30~0.60 m/s、0.35~0.70 m/s)下,考察5尾处理组和单尾处理组的实验鱼持久上溯能力及上溯行为特征,量化集群对其克流能力的影响并解析原因。研究显示,集群对草鱼持久上溯能力的影响因流速而异,当流速为0.30~0.60m/s和0.35~0.70m/s时,5尾组持久上溯能力分别显著高于(P=0.030)和低于(P=0.048)单尾组;而集群能够普遍提高鲢的持久上溯能力,当流速为0.25~0.50 m/s(P=0.004)和0.35~0.70 m/s(P<0.001)时,5尾组持久上溯能力提升显著。集群多数情况会增加2种鱼的上溯耗时,只有当流速为0.35~0.70m/s时,鲢的首次上溯时长在集群时显著下降(P<0.001)。集群能够帮助草鱼节能上溯,却会增加鲢的上溯累积耗能。综上所述,集群既可提高也可抑制鱼类上溯能力,其对上溯行为的影响主要体现在能耗、视觉反应及克流能力等方面,研究结果可为鱼类保护设施的设计、运行进一步提供可靠支持。

人工塑造生境条件下中华倒刺鲃的栖息偏好研究

为了促进受水电工程影响河段鱼类资源的恢复,选择中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis),依托大型生态试验场,人工塑造多种近自然微地形生境,营造适宜鱼类栖息的水文水动力环境,研究其栖息行为偏好特性。设置0.3、0.6、1.0、1.5、2.0、3.0 m^(3)/s共6种流量工况,分别进行多地形组合、沙洲地形局部偏好、深潭浅滩地形局部偏好鱼类栖息生境选择试验。采用PIT射频识别系统实时监测鱼类栖息行为,选取流速、涡量、湍流动能和床体切应力4个水动力指标,计算对应流场条件下的中华倒刺鲃栖息适宜度,并基于随机森林和CART算法筛选影响中华倒刺鲃栖息选择的主要水动力指标,探究其栖息行为的水动力选择机制。结果表明,深潭浅滩及沙洲河段的进出口是中华倒刺鲃喜好栖息场所,涡量和流速是影响其栖息的主要水动力指标。流速高于0.545 m/s、低于2.3 m/s,涡量高于0.72/m、低于15.7/m时的流场条件,为试验工况下中华倒刺鲃的最适宜栖息环境。研究结果为鱼类栖息地生态修复及生态调度提供了理论依据和技术支撑。

乌东德水电站尾水集鱼平台集鱼效果影响因素分析

为研究乌东德水电站尾水集鱼平台集鱼效果与诱鱼措施、下游水文要素等影响因素之间的关系,通过分析2021年4~10月乌东德水电站右岸尾水集鱼平台运行数据以及同期水文数据,采用数据对比分析法初步提出了水文指标变化与集鱼效果之间的趋势关系。数据分析显示:金沙江中游江段投放肉食型饵料诱鱼增益效果更好;6~7月开启灯光诱鱼,可显著提升光照敏感鱼类的收集率;短时间的下泄流量增加对刺激鱼类洄游,增加集鱼数量没有明显作用,而超过5 d以上连续的下泄流量增加可以刺激鱼类洄游,提升集鱼数量。研究成果可为优化金沙江中游水电站生态调度以及提升集鱼系统集鱼效率提供支撑。

高流量脉冲作用下河流交汇区鱼类水力生境指标时空变化

干支流交汇区是鱼类生存栖息和洄游迁徙的重要场所,交汇区水文条件复杂,水流结构时空演替变化,将对鱼类水力生境指标变化产生直接影响。研究高流量脉冲条件下河道交汇区鱼类水力生境指标的变化特征,对河流生态系统保护具有重要意义。以长江与嘉陵江交汇区为例,采用三维水流数值模拟方法,分析鱼类水力生境指标时空分布与高流量脉冲过程的响应关系。结果表明:涨水过程干支流顶托作用增强,交汇区弯曲河道凹岸及河底深槽处出现最大流速,凸岸分离区回流区宽度减小;栖息地适宜度指数SH大于0.8的区域在深槽和边滩间移动,随涨水过程向河底及凸岸边壁偏移,随落水被压缩至凹岸深槽及边滩;高流量脉冲条件下,交汇区微生境适宜性面积A随涨落水呈先增大后减小的变化趋势,A峰值出现在高流量脉冲峰值附近。

基于人工鱼群算法改进栖息地法的河流生态流量计算

广泛应用于生态流量计算的栖息地法,近年来理论基础受到许多国外学者的质疑。针对其存在的问题,通过采用人工鱼群算法中的视野、奖励权重、拥挤度参数对栖息地法进行了3个方面的改进,其中,视野、奖励权重、拥挤度参数分别代表鱼类搜寻适宜栖息地的能力、鱼类聚群后优选栖息地的倾向和鱼类实际选择栖息地时的逻辑。以淮河中游鲁台子~淮南段为研究区域,发现改进后的计算方法具有较好的稳定性,能够体现鱼类自我优化栖息地选择的过程,可以反映栖息地的利用情况,显著提高了栖息地法计算结果的可信度。

一种刺参增殖礁结构设计及流场效应研究

人工鱼礁是一种设置在水中的人工构筑物,通过人工鱼礁的建设,能够为鱼类等水生生物营造良好的生态环境,从而达到保护和增殖渔业资源的目的。根据刺参自身特点和生长习性,设计一种刺参增殖礁作为人工附着基,通过对刺参增殖礁的水动力学试验,分析刺参增殖礁单体结构对礁体周围流场效应的影响,得出在相同入流速度的情况下刺参增殖礁的受力情况;根据模拟结果,计算出刺参增殖礁上升流体积和背涡流体积,同时对刺参增殖鱼礁单体稳定性进行探讨。结果表明:刺参增殖鱼礁,由于孔径小、间隙密,上升流区和背涡流区的体积均较大。当入流流速为0.5 m/s时,刺参增殖鱼礁抗滑移系数和抗倾覆系数均大于1,表明其具有良好的安全性能。运用水动力模型模拟鱼礁区的流场效应,优化鱼礁结构设计,促进鱼礁的生物诱集和增殖效应最大化,可以为鱼礁区的建设提供理论指导和技术支持。

面向产黏性卵鱼类繁殖需求的水风光生态协同调度

黏性卵黏附于砾石表面或砾石间隙中、近岸浅坑中发育孵化,对产卵场水文条件有特定需求。水风光互补运行下水电调峰造成日内下泄流量变化率增大,易导致黏性鱼卵暴露于空气中干燥死亡。已有生态流量缺乏日内流量变化率的量化研究,水风光协同调度缺乏鱼类繁殖适宜流量过程的考虑。提出通过计算不同流量工况下鱼类繁殖适宜生境面积的重叠率,以评估不同基准流量下生态适宜的流量变化率。同时,综合考虑水电调峰对新能源消纳及其对水文情势的改变,提出一种面向鱼类繁殖需求的水风光生态协同调度模型。以羊曲坝下河段为例,结果表明,为满足产黏沉性卵鱼类繁殖需求,最大流量增率不宜超过120 m^(3)/(s·h);生态权衡调度方案相比调峰效益最大解,平水和枯水时期分别减少7%和6%的新能源消纳量,减少2%和6%的水电出力,但水文情势的改变量相比降低了15%和21%。研究成果可为鱼类产卵期水电站生态调度优化运行提供技术支撑,促进水电可持续发展。

兼顾鱼类保护与发电需求的秦岭湑水河观音峡电站段生态修复设计

随着中国生态文明建设的推进,自然保护地内的建坝河流生态系统修复逐渐受到重视。秦岭作为生物多样性保护热点地区和中央水塔,其淡水生物多样性保护地位十分重要。针对秦岭湑水河珍稀洄游鱼类保护的目标,探讨了恢复河流连通性的多种方案,借助HEC-RAS软件模拟及结果分析,运用水文学、河流生态学、生态水工学、风景园林学的思路与方法,探讨通过拆除观音峡水库大坝同时保留一定发电功能的方法来恢复自然流淌河流、维护珍稀鱼类的生态过程,并且兼顾发电与社会经济发展的可能性策略。

生态净养对淡水养殖鱼类肌肉品质影响的研究进展

近年来,全球水产养殖业快速发展,淡水养殖产品已逐渐成为人类饮食重要的动物蛋白来源,目前我国淡水鱼养殖产量占世界淡水鱼养殖总产量的52.65%,是全球淡水鱼主要生产国家[1-2]。纵观我国淡水养殖技术的发展历程,养殖模式从自给自足的传统粗放式池塘养殖演化为如今的高密度集约化池塘养殖,一定程度上满足了人们对水产品的消费需求,但水产养殖的高产量并未带来水产养殖业的高质量发展,养殖水产品面临着肉质松散、土腥味较重等问题[3-4]。调查结果显示,消费者在选购鲜活鱼产品的过程中,通常重点考量鱼的营养及味道,二者占比分别为28.14%和27.75%[5]。因此,去除水产品土腥味、改善肌肉品质已成为水产养殖业亟需解决的问题。

高功效LED集鱼灯制作工艺流程的分析

光诱渔业具有巨大的市场经济效益,尤其是远洋灯光捕捞业体量巨大,渔船数量众多,集鱼灯作为重要的助渔装备之一,实现快速高效集鱼功能。随着新技术的更新与介入,LED集鱼灯(发光二极管集鱼灯,Light Emitting Diode Fish Lamp)是未来渔业装备与工具中最重要的研究方向。LED集鱼灯相较于金卤灯优势巨大,未来LED集鱼灯逐步取代金卤灯是必然趋势。研究通过前期比较,开展外观设计与基本参数设定,通过SMT(表面贴装技术,Surface Mounted Technology)车间工艺和生产组装车间工艺等设计研究方法,制作出了高功效LED秋刀鱼集鱼灯,并完成对生产成品多层质量检测,高功率和组装式集成模块的设计,使产品更具备发光高效性和容错率。但LED集鱼灯仍在多个交叉学科面临诸多难题,包括散热、安装、集鱼效果等方面需要投入更多的精力去研究。

乌东德水电站日调峰对下游裂腹鱼类栖息地的影响

日调峰是乌东德水电站日常运行的主要出力约束和调度目标。为了探讨电站调度引起的出库流量大幅涨落对下游生态环境的不利影响,采用河道内流量增量法,通过构建二维水动力模型,研究了乌东德水电站日调峰引起的下游河段水文水动力条件波动对裂腹鱼类繁殖期栖息地适宜性的影响,并分析了2023年电站基荷发电生态调度试验效果。结果表明,乌东德电站下泄流量低于1160 m^(3)/s,坝下江段裂腹鱼类潜在产卵场面积相对较大;流量高于2000 m^(3)/s,裂腹鱼类潜在的产卵场面积显著减少。电站日调峰结束时,出库流量降幅越大,裂腹鱼类潜在产卵场脱水面积及鱼卵脱水风险越大。乌东德电站基荷发电生态调度期间,坝下江段裂腹鱼类潜在产卵场的加权面积有所减少,但潜在产卵场和鱼卵早期的脱水风险显著降低。为提高繁殖期裂腹鱼类生境适宜性和持续性,有必要进一步减少电站日调峰频率,降低出库流量至适宜区间。

基于CAE钓鱼箱热流道模具设计

通过利用计算机辅助工程(CAE)技术,优化了钓鱼箱热流道模具的设计,旨在提升模具设计的精确性、生产效率以及塑件质量。研究侧重于钓鱼箱塑件的几何与结构特性分析,并在此基础上改进了分型面布局、排气槽设计、型芯、型腔结构及浇注系统等关键方面。通过策略性布局分型面和排气槽,有效减少拆模阻力,保证注塑过程顺畅。型芯、型腔设计选用耐压耐磨材料,并融入热流道技术于浇注系统中,简化模具结构的同时,实现材料均匀充填。脱模机制优化,包括多镶块顶出和油缸推出机构,确保了塑件顺利脱模及其外观质量。模流分析进一步验证了工艺参数设置的科学性。研究成果证明了CAE技术在复杂模具设计与制造中的有效应用,为相关领域提供了实用的设计与制造指导。

压电纤维致动柔性结构的仿鱼体波振动特性及流场分布研究

提出利用压电纤维(MFC)致动柔性结构的二阶振动模态来模仿鲹科鱼类的鱼体波运动。基于假设模态法求解智能柔性结构的前三阶振型,实验测得水下柔性结构的二阶振型,验证了智能柔性结构的二阶振型逼近鲹科鲈鱼的鱼体波。采用计算流体动力学(CFD)分析了柔性结构周围流线及压力分布情况,结果表明:二阶振动行为下,柔性结构节点前后流线方向相反;两侧流场始终存在两组高、低压集中区域,且节点前后的压力集中区域分布相反;柔性结构两侧始终存在正压梯度,其中向前的压力分量为柔性结构提供持续的推进力,而节点前后压力分量产生的侧向力方向相反,部分抵消,增强了柔性结构的侧向稳定性。研究结果为水下仿生推进器的设计和性能分析提供了重要参考。

基于CFD的不同通风结构下渔船机舱通风系统性能分析

由于一些渔船机舱高度受限,通风管路中不可避免有结构加强筋,加强筋型式、高度,通风栅的数量、位置等均会对风管内流场产生影响,从而影响通风效果的好坏。针对某型远洋渔船机舱通风系统,基于计算流体力学(CFD)数值方法对机舱左右舷风管进行模拟仿真,研究了气流场与加强筋和通风栅的相互关系,考虑了气流在障碍或发散流动中的运动特性。结果显示:普通加强筋、增设导流板隔开加强筋及增设隔板隔开加强筋3种不同型式对风管流场影响各不相同,内表面平滑的风管流态最流畅;风管入口和风管端口处的通风栅会较大程度上降低其他通风栅的风速;风管内结构高度的增加会引起流态的紊乱、降低风速、加大各通风栅风速的不均衡。研究结果可为渔船机舱通风系统设计优化提供参考。

基于IPSO-BP神经网络的高含沙水体对鱼类影响预测方法

水库进行水力排沙时,高含沙水流过程可能会对鱼类等水生动物产生负面影响,其量化评估方法研究较为薄弱。为了预测和评估水库排沙过程对下游鱼类的影响,本文利用黄河花斑裸鲤和鲤鱼在高含沙水体中生存特性研究的实验数据,综合考虑含沙量和粒径、溶解氧、暴露时间、水温等因子对鱼类生存的影响,建立了基于IPSO-BP神经网络的高含沙水体对鱼类致死影响预测方法,对目标鱼类死亡率的预测误差小于6%。本文使用了与BP神经网络紧密耦合并引入动态参数和变异扰动的IPSO算法,较BP和PSO-BP神经网络预测能力更佳,相比国内外已有的Stress Index(SI)、Severity of Ill Effect(SEV)和多元拟合方法预测精度得到显著提升。分析表明,本文提出的预测方法能够考虑高含沙水体中鱼类生存受多环境因子联合制约,且多因子之间存在复杂关联的情况,可为评估高含沙水流过程对水生态的影响提供新的方法。

养殖工船鱼舱流速特性的实船试验研究

为掌握横摇运动对船载鱼舱流速特性的影响,采用实船试验,对养殖工船横摇运动下鱼舱流速特性进行研究,并分析其适渔性。结果表明:小幅横摇工况(横摇角度幅值在1°以内)下可仅考虑进水射流,忽略横摇运动对舱内水平流速的影响,但大幅横摇工况(横摇角度幅值在5°以上)下,相对于进水射流,横摇运动对舱内水平流速的影响更明显;横摇周期一定时,随着横摇角度幅值的增大,舱内水平流速增大,最大水平流速的位置向舱中部偏移,小幅横摇工况(横摇角度幅值在1°以内)下,舱中央区域的垂向流速方向整体呈向上趋势,近舱壁区域的垂向流速方向整体呈向下;横摇周期一定时,随着横摇角度幅值的增大,舱中央处向上的垂向流速区域缩小,向上的最大垂向流速降低,这一变化会促进舱中央区域内生物固体的沉降,更有利于集排污。研究表明,对于锚泊状态下的养殖工船,当横摇角度幅值在5°以内时鱼舱流速适合1龄以上大黄鱼(Larimichthys crocea)的养殖。