基于数据校验时空图的卫星网络连接计划设计

针对低轨卫星网络中网络时空连通性和流量阻塞的问题,综合考虑了星间链路状态、卫星能效和负载状态,提出了一种基于数据校验时空图的连接计划设计(data check time-space graph-contact plan design, DCTSG-CPD)方案。首先,构建基于电池模型的数据校验时空图(data check time-space graph, DCTSG),并以星间链路和卫星能源为约束,将连接计划设计建模为最大化吞吐量问题;其次,在DCTSG的基础上,通过对校验数据和转发数据的对比判断网络拥塞状态,根据卫星节点负载和星间链路流量阻塞状态,生成可用连接计划(contact plan, CP);最后,设计适应度函数以评价可用CP的优劣,提出基于数据校验的遗传算法更新CP以生成吞吐量最大化的最佳CP。仿真结果表明,所提DCTSG-CPD方案不仅能够提升吞吐量,而且可以有效降低数据交付时延。

高分辨质谱在食品农药残留检测中的研究进展

利用准确、可靠的色谱-质谱联用分析技术开展我国食用农产品中农兽药残留、有机污染物等有害物质的筛查和检测具有重要意义。高分辨质谱具备更高的分辨率和质量精度,在复杂食品基质中痕量化合物的定性确证和定量检测方面拥有很大应用潜力。该文综述了四极杆/飞行时间质谱(Q/TOF MS)、四极杆/静电场轨道阱质谱(Q/Orbitrap MS)技术的特点,重点分析了2017年至2022年国内外植物源和动物源食品中农药残留检测的高分辨质谱应用情况。从高分辨质谱技术本身的发展、食品安全监管部门和第三方检测机构的技术需求3个方面讨论了高分辨质谱技术的发展前景,展望了其未来研究的主要方向。

长期施肥对黄泥田水稻土团聚体中细菌群落的影响

为探究不同施肥制度下黄泥田水稻土各粒径团聚体中细菌群落结构变化,采用长期定位试验,设置3个典型施肥处理:单施化肥(NPK)、化肥配施秸秆(RS)、控释BB肥配施牛粪(CM),研究不同施肥处理和不同粒径团聚体中土壤细菌群落结构及土壤环境因子对细菌群落的影响.结果表明,CM处理较RS和NPK处理提高了酸杆菌门、放线菌门、芽单胞菌门和浮霉菌门的相对丰度.主成分分析结果表明,施肥对细菌群落结构组成的影响高于团聚体的粒径效应.冗余分析(RDA)结果表明速效钾含量是影响土壤细菌群落最重要因素.综上,长期不同施肥制度改变了土壤不同粒径团聚体中细菌群落结构,CM处理显著提高了土壤优势菌群的相对丰度.

尼罗罗非鱼肠道及养殖环境中菌群结构与链球菌病的相关性

为研究尼罗罗非鱼肠道和池塘养殖环境中菌群结构变化与链球菌病暴发的相关性,实验采用16S r DNA高通量测序方法对比分析发病和健康池塘水体、底泥和尼罗罗非鱼肠道菌群的结构特征。结果显示,底泥中微生物多样性最高,水体和肠道中微生物多样性次之;肠道菌群与水体中菌群的相似性较高,而与底泥中菌群相似性较低;发病组的尼罗罗非鱼肠道和池塘底泥中微生物的多样性均低于健康组,而发病组池塘水体中微生物多样性高于健康组。OTU聚类分析发现,发病与健康尼罗罗非鱼肠道微生物差异极显著,大部分健康尼罗罗非鱼肠道微生物样品单独聚为一支。菌群结构组成分析结果表明,虽然发病组和健康组水体或底泥中优势菌群结构组成的差异较小,但在非优势菌群中存在一定差异,发病组水体中变形菌门和梭杆菌门的比例显著高于健康组水体,疣微菌门和浮霉菌门的丰度显著低于健康组水体;发病组池塘底泥中厌氧粘细菌属、甲烷丝菌属和枝芽孢菌属等具有降解有机质和生态修复功能,菌群的丰度显著低于健康组底泥,而具有致病能力的曼氏杆菌属丰度却显著高于健康组底泥。发病组尼罗罗非鱼肠道菌群中链球菌属、分枝杆菌属和曼氏杆菌属等致病菌群的丰度显著高于健康组尼罗罗非鱼肠道,而乳球菌属、鲸杆菌属和红球菌属等益生菌的丰度显著低于健康尼罗罗非鱼肠道。无乳链球菌普遍存在于发病和健康养殖环境,以及尼罗罗非鱼肠道中,无乳链球菌的丰度在发病和健康养殖环境之间无显著差异,但其在发病尼罗罗非鱼肠道中的丰度要显著高于健康组。研究表明,尼罗罗非鱼链球菌病发病池塘水体和底泥中有益菌丰度降低和致病菌丰度的升高反映其养殖环境出现恶化,尼罗罗非鱼链球菌病的暴发与肠道微生态平衡破坏后无乳链球菌丰度增加密切相关,但肠道中无乳链球菌丰度的剧增与养殖水体和底泥中该病原菌的丰度水平之间并无直接关联。

含蜡原油管道低输量安全运行方案优化研究

以国内东部某油田的含蜡原油输油管道为研究对象,首先应用PIPEPHASE软件中的黑油网络模型计算出"热力条件允许最小输量"和"管道特性允许最小输量",以确定管道最小输量。然后针对该管道即将进入低输量运行阶段的实际情况,分析了各种常用保障技术的可行性,并结合经济投入与生产管理2个方面的要求,通过对比优选出含水输送工艺,采用起点联合站掺水输送、终点联合站进行油水分离和污水处理,并扩建污水深度处理站的方案,以确保该管道的安全经济运行。

基于干扰管理的高吞吐无线多跳网络基站选址算法

为减少无线节点数据并发传输干扰,提高网络数据传输效率,在多跳无线网络中,设计了基于干扰管理的高吞吐基站选址算法。首先根据网络中节点位置的稀疏程度确定基站坐标的可行区域.然后通过对串行干扰消除技术特点的研究,发现基站位置应尽可能远离两两节点之间的中垂线。基于此,设计相关算法实现将可行区域划分成若干小区域,并提出通过一种＂收缩＂的方式在每一小区域内确定一点,作为基站选址的备选位置。最后,从备选位置中选出对网络吞吐量改善效果最好的一点作为基站的最终位置。仿真显示该算法能使网络整体性能提升10%~70%。

组合化学法在筛选真空紫外荧光材料中的应用

综述了近年来组合化学法在筛选新型真空紫外荧光材料研究方面取得的进展,包括组合材料库的并行合成和高通量表征技术,并重点介绍了组合材料库的设计艺术,最后列举了组合化学法筛选真空紫外荧光材料体系研究的实例及结果.

胡麻连作对土壤细菌群落的影响

采集种植1、2 a和3 a的胡麻土壤,利用高通量测序技术对不同胡麻连作年限土壤细菌群落进行测定,旨在揭示不同连作年限对胡麻土壤细菌群落结构和多样性的影响。结果表明:连作3 a土壤样本细菌OTU数目最多,为1773条,细菌群落丰度指数(Chao指数1759.07和Ace指数1741.89)最高,而细菌群落多样性(Shannon指数T1(6.45)>T2(6.41)>T3(6.33),Simpson指数T1(0.0034)<T2(0.0037)<T3(0.0074))随着连作年限增长而降低;不同连作年限胡麻土壤内共获得36门的细菌,且优势菌门(丰度占比>0.01)都为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和绿湾菌门(Chloroflexi)等12个菌门,但各优势菌门在各样本中所占的丰度不同;随着连作年限增加,变形菌门丰度(T1(31.74%)>T2(27.69%)>T3(25.21%))逐渐降低,酸杆菌门丰度(T119.39%,T221.99%,T314.28%)和拟杆菌门丰度(Bacteroidetes,T17.29%,T28.72%,T32.59%)先增加后降低,放线菌门丰度(T1(12.16%)<T2(15.38%)<T3(24.12%))和绿湾菌门丰度(T1(9.58%)<T2(10.99%)<T3(11.82%))逐渐增加。土壤细菌群落β多样性分析显示,连作显著改变土壤细菌的群落结构,其影响随连作年限增长而增强。研究表明胡麻连作降低土壤细菌多样性,影响细菌群落结构组成。

基因组DNA高通量提取技术及其在骨髓库捐献者样本HLA基因分型中的应用

本研究旨在建立从全血EDTA抗凝样本中高通量提取基因组DNA的有效方法,以常规应用于Luminexr SSO HLA流式磁珠基因分型。使用2ml深孔板和TECAN DNA全自动工作站,从288份骨髓捐献者样本中提取基因组DNA;提取的DNA样本用紫外分光光度仪测定其浓度和纯度,并采用琼脂糖凝胶电泳检测DNA的完整性;DNA样本用Onelambdar SSOHLA-A、B和DRB1基因分型试剂盒进行PCR扩增、分子杂交和Luminex流式磁珠分析仪检测,统计分析每一DNA样本HLA-A、B和DRB1基因扩增产物经DNA探针分子杂交后的阳性磁珠和阴性磁珠的荧光信号强度。结果表明:从400μl全血中提取了基因组DNA,288份样本的DNA产量平均为3.217±0.715μg,A260/A280值平均为1.710±0.103,A260-A320/A280-A320值平均为1.761±0.151;用琼脂糖凝胶电泳法测得DNA的分子量均大于15kb;每一样本HLA-A、-B和-DRB1杂交后的阳性磁珠的荧光信号强度均>600RFU,而阴性磁珠的荧光信号强度<50RFU。结论:本方法适用于从大量全血样本中快速提取基因组DNA,所得的基因组DNA适用于高通量中华骨髓捐献者样本的HLA流式磁珠基因分型等下游的移植免疫学与分子生物学实验。

广东汉族妊娠期糖尿病妇女胎盘组织microRNA差异表达谱分析

目的 :探索妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)与正常妊娠胎盘组织微小RNA(microRNA,miRNA)的差异表达,为深入研究GDM发病机制提供基础。方法:选取于2013年1月—2014年1月在武警广东省总队医院、南方医科大学珠江医院就诊并分娩的GDM孕妇20例作为观察组(GDM组),均为粤籍汉族并且相互之间无亲缘关系,随机选取同期无妊娠合并症的正常广东汉族孕妇20例作为对照组。胎儿分娩后收集胎盘组织,用TRIzol法进行总RNA提取,经过质量和纯度分析鉴定合格后分别选取5个样本混合成GDM和对照组,采用逆转录法构建小RNA文库,使用第二代高通量测序采用边合成边测序的方法对miRNA进行测序并分析结果。结果:从胎盘组织提取到的总RNA纯度较高,D(260 nm)/D(280 nm)>1.90,并成功构建小RNA的c DNA文库。采用高通量测序得到长度为10~35 nt的小RNA片段,其中文库数量最多的小RNA长度21~24 nt,miRNA量占所有小RNA总量的30%以上,最终获得洁净的片段超过10 000 000。将得到的片段与Genebank及Rfram数据库比对,去除其他小RNA筛选出miRNA达7 000多种。通过样本两两比较分析,与对照组相比,发现GDM组有138种已知的miRNA表达明显上调,包括hsa-miR-548au-5p、hsa-miR-95a-5p、hsa-miR-373-5p、hsa-miR-216-5p等(log2-ratio>1,P<0.01);16种已知miRNAs明显表达下调,如hsa-miR-5699-5p、hsa-miR-4286等(log2-ratio<-1,P<0.01)。Mireap软件预测出27种新miRNA,其中有9种在GDM表达升高,6种表达降低。结论:GDM的胎盘组织miRNAs与对照组存在表达差异,胎盘组织miRNA可能在GDM发病过程中起一定的调节作用。

老旧热油管道的低输量安全运行技术

老旧原油管道低输量运行易进入不稳定工作区,存在较大的结蜡凝管和泄漏风险。文中通过分析某低输量不稳定运行管道的压力、温度和流量变化,采取具体应对措施,验证了提高输油温度、添加减阻剂、提高输油压力和启用反输等措施在消减老旧原油管道不稳定运行风险中的作用。最后总结了老旧管道低输量安全运行需要注意的事项和具体措施,建议把清管和反输纳入老旧热油管道的生产管理范畴,为老旧管道的安全平稳运行提供参考。

一种快捷可靠的大肠杆菌重组质粒筛选方法

针对如何大规模地筛选大肠杆菌重组子,将质粒快检和菌落PCR两种方法巧妙地融合,建立一种新的高效快捷的重组质粒筛选方法.该方法不需接种抽取质粒,在转化子长出当天即可筛选到重组质粒.大规模基因克隆表明该方法能够快速、准确地筛选出阳性克隆.

产脂肪酶菌株的常压室温等离子体诱变及高通量筛选方法的建立

脂肪酶由于可催化的反应种类和底物类别多,且具有位置选择性和异构体选择性等特点而常用于结构酯的合成和油脂改性等领域。丝孢酵母(Trichosporon sp.)是一种产脂肪酶菌种,但生产能力偏低是限制该菌实现工业化生产的重要因素。本研究利用常压室温等离子体(ARTP)对丝孢酵母野生菌进行诱变处理,并建立了96孔板培养结合对硝基苯酚棕榈酸酯(P-NPP)法测定酶活力的高通量筛选方法,实现了60个突变菌株的初筛。以酶活力为筛选指标时,突变率和正突变率分别为51.7%和28.3%。8株初筛菌株的摇瓶发酵结果显示,A13和A5的产酶提高最显著,培养96 h后分别比野生菌增加2.64倍和1.54倍,且2个突变菌株的遗传稳定性良好。对比研究发现,突变菌株A13相较野生菌的最大优势在于提前24 h便能达到最高产酶量。

高脂饮食诱发小鼠肥胖及其对肠道菌群结构影响的研究

目的探讨高脂饮食对小鼠体重、血脂以及肠道菌群结构的影响。方法将20只C57BL/6J雌性小鼠随机分为正常对照组(10只)和高脂饮食组(10只),分别给予普通饮食和高脂饮食。饲喂12周后,称量小鼠体重,测定小鼠血清总胆固醇(TC)、甘油三脂(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的含量。采集小鼠粪便,提取细菌总DNA,PCR扩增获得16S r DNA基因V4标签片段,用于Hi Seq 2500高通量测序,基于QIIME平台比较小肠内容物菌群结构多样性。结果高脂饮食组小鼠体重及血清TC、TG、HDL-C、LDL-C均显著高于正常对照组。正常对照组小鼠粪便菌群多样性高于高脂饮食的小鼠。高脂饮食组小鼠的粪便中含有的厚壁菌较正常组显著升高,但是拟杆菌门数量显著低于正常对照组。结论高脂饮食能诱导小鼠肥胖,改变小鼠肠道菌群结构。

肝细胞癌中一种高通量二维细胞识别技术方法的建立

目的:建立一种新颖的高通量二维细胞识别、定位技术,为肝癌干细胞的鉴定、异质性分化细胞分类等提供技术平台.方法:收集原发性肝细胞癌患者手术标本1例,每个标本分别石蜡包埋,以1μm的厚度连续切5片.每张切片取第一片做常规HE染色,病理诊断.其余4张切片分别以肝癌组织中目前已报道的8个可能的肝癌干细胞标志物进行了免疫荧光标记,利用试剂Hoechst 33342(蓝色)标记细胞核定位,异硫氰酸荧光素(fluoresce iniso thio cyanate,FITC),四甲基异硫氰酸罗丹明(tetramethy l rhodamine isothiocyanate rhodamine)双荧光标记待测抗体,荧光显微镜检测荧光位置及强度.结果:以4个切片中均能识别的细胞核做定位,确定每个切片1个1×100显微镜视野中有效细胞的个数,作出4个切片合并的细胞图谱,建立了一种新颖的二维细胞识别技术.检测得到有效细胞为2772个.检测的8个抗体均在肝癌细胞中表达,并且不同肝癌细胞中肝癌干细胞标志物的表达情况不同,同一肝癌细胞可同时表达多个肝癌干细胞的分子标志,且可见8个抗体均阳性的肝癌细胞.其中2772个有效细胞中有2453个细胞为阴性,所占比例为884.9‰.结论:完成了高通量二维细胞识别、定位技术方法的建立,该方法可在一个肝癌干细胞上检测两种以上的肝癌干细胞分子标志的表达情况.

低输量输油管道的清蜡周期研究

由于东北管网输量逐年下降,管道的热损失,尤其是清蜡结束后一段时间内的热损失相当严重,这已成为管道运行中的一个突出问题。按原有的清蜡工艺对管道进行清蜡已经不能满足管道运行的经济性要求。根据结蜡厚度对输油成本的影响和东北管网的蜡沉积规律,建立了适合低输量含蜡原油管道的清蜡周期模型。提出对于低输量含蜡原油管道需要先确定给定流量下的经济余蜡厚度,再用传统方法计算清蜡周期。用数值方法对模型进行求解。结果表明,对于低输量含蜡原油管道,每次清蜡时保留一定的余蜡厚度是合理的;与传统方法相比,在经济余蜡厚度基础上确定的清蜡周期能更好地满足实际需要。

高通量分子捕捉系统研究中药的思路与方法

目的:本文提出以高通量分子捕捉系统研究中药的思路和方法。方法:以简单的分子系统和复杂的生物系统对信号分子捕捉和响应的特点为基础,分析了简单的单一蛋白质分子系统对中药混合物中的活性分子具有的特异性捕捉作用,蛋白质分子捕获活性分子后产生的信号变化可被检测系统检知,且反应易于分析,因此,以蛋白质分子为基本构件构建分子捕捉系统,可将目前所有药物作用机制涉及的约500种蛋白靶标分子构建成适于分析、研究的高通量分子捕捉阵列,从而对中药进行全方位研究。结果:将含药材料的获得和处理技术、高通量分子捕捉阵列、高通量检测技术和自动化数据处理系统整合、集成为高通量分子捕捉系统,可以突破现有研究方法的限制,对中药进行多方位的研究。结论 采用高通量分子捕捉系统研究中药可突破目前中药研究的方法学限制。但将此设想用于研究实践尚需大量工作。

Genome shuffling育种技术应用研究进展

本文综述了一种高效育种技术Genome shuffling(基因组重组)技术及其在细菌、真菌及放线菌的菌种选育方面的应用研究进展。与传统育种技术相比,Genome shuffling技术是一种全基因组重排的高效定向育种技术。菌株经过多轮递归原生质体融合,使正向突变的不同基因重组到同一个融合子中,大幅提高菌种的正突变性,打破在菌种改良过程中的诸多局限性,在现代菌种选育中得以广泛应用。

非坚持型CSMA与坚持型CSMA退避算法的性能分析与比较

从非坚持型CSMA与坚持型CSMA协议的工作原理出发,分析非坚持型CSMA与坚持型CS-MA协议吞吐量的计算方法,然后模拟协议仿真,比较了两种协议的性能。

亚麻籽饼粕对奶牛和肉牛肠道微生物的影响

分别采用基础饲料和在基础饲料中添加30%的亚麻籽饼粕饲喂10头成年奶牛和10头肉牛5个月后,收集粪便,通过试剂盒提取粪便DNA采用16S rDNA测序和ITS1测序,探讨了添加亚麻籽饼粕对奶牛和肉牛肠道微生物群落结构和多样性的影响.结果发现,亚麻籽饼粕饮食干预改变了成年奶牛和肉牛肠道微生物群的多样性.在亚麻籽饼粕组中,细菌门中Proteobacteria的相对丰度显著低于正常对照组;在真菌门的水平上,Unidentified门的相对丰度与正常对照组相比明显受到抑制(P<0.001).亚麻籽饼粕组中Ascomycota和Basidiomycota的相对丰度显著高于正常对照组.给奶牛喂亚麻籽饼粕后,Kernia,Malassezia和Pseudozyma的相对丰度增加,而Scedosporium,Unidentified,Archaeorhizomyces和Pseudallescheria的生长受到抑制,但这些物种在肉牛肠道中的变化模式与奶牛相反.表明肠道微生物群的药理或营养调节是预防性保健的有效方法.