生物医学工程国际化人才培养的需求与探索——以北京工业大学为例

生物医学工程国际化人才培养对于我国医疗健康产业的发展具有重要意义。论文通过系统分析国际化教育的国内外研究现状,针对生物医学工程领域的科研和产业的需求,从办学方式、培养目标、课程设置和国际化举措方面探索了生物医学工程国际化人才培养模式,并得到一些有益的结果。激励学生具有国际化视野、全球思维,能够与世界各国专业人士合作,解决人类共同面临的健康问题。

基于就业的“2+3+2”贯通学生的教育思考——以北京工业大学能源与动力工程贯通培养项目为例

2015年,北京市实施“2+3+2”高端技术技能人才贯通培养项目,第一批学生经过七年的培养于2022年毕业走上了工作岗位。基于对北京工业大学能源与动力工程专业贯通培养学生的特点以及就业过程中存在的问题开展深入分析,建立与用人单位协同、辅导员班主任与毕设教师协同、与原高职院校协同、家校协同的“四协同”工作机制,帮助学生挖掘自身优势,力促学生成功就业。基于此,提出对贯通学生大学阶段的教育思考,以期对今后贯通培养有较强的借鉴意义。

甘肃省碳中和路径下二氧化碳减排与环境健康效益协同分析

基于LEAP(the Low Emissions Analysis Platform)模型,并利用综合效益模型(Integrated Benefits Calculator,IBC),耦合建立甘肃LEAP-IBC模型。根据碳中和政策,结合甘肃省社会经济发展现状,建立基准情景与碳中和情景。通过自下而上不同部门的技术组合叠加,量化分析甘肃省2019—2050年的能源需求量以及CO_(2)与PM_(2.5)等污染物的排放量,并评估其带来的环境、健康协同效益,进而以碳减排成本及健康成本衡量综合效益。结果显示:在碳中和情景下,甘肃省CO_(2)排放将呈现达峰期、平台期、中和期3个阶段,并在2027年达到峰值,约为1.90亿t;随后,CO_(2)排放量将持续下降,到2050年CO_(2)排放量为380.82万t,根据甘肃省综合碳汇,可以达到碳中和。此外,实现碳中和可以使污染物协同减排与健康效益更好,较基准情景相比,碳中和情景下可以减少1.64亿t CO_(2)排放量以及4.15万t PM_(2.5)污染物的排放量。同时,PM_(2.5)质量浓度在2050年将下降为13.34μg/m3,符合国家一级标准。碳中和情景下可以多避免8636人(48.26%)的提前死亡和12.06万a(49.06%)的生命损失。因此,相较于基准情景,碳中和情景可以多带来477.7亿元的经济效益,具有更好的综合效益。

北京地铁环境质量问题调查与对策分析

以北京地铁工作人员为调查对象,进行了有关地铁环境质量、空气质量和热环境满意度、不良症状出现情况以及地铁环境质量改善措施的主观问卷调查。调查对象对地铁环境质量的总体评价为略优于适中可接受,对空气质量的总体评价则介于适中可接受和较不满意之间。在地铁环境中夏天感觉热而冬天感觉适中的调查对象最多,夏天和冬天热环境平均评分分别为1.30和-1.02。调查对象经常出现的不良症状包括:易困倦、鼻腔不适和咽喉不适。年龄、工龄和在地铁环境中每天停留小时数显著影响调查对象对地铁环境的评价及不良症状的发生率。调查对象希望通过改善通风和增加空气净化来改善地铁环境质量。

Ⅰ型神经纤维瘤病相关信号通路及微环境组分异常

Ⅰ型神经纤维瘤病(neurofibromatosis type 1,NF1)是一种由NF1基因突变导致的常染色体显性遗传病,以多发皮肤咖啡斑和神经纤维瘤为主要特征,国际上针对NF1尚无规范治疗策略。NF 1基因庞大,其编码的神经纤维蛋白(neurofibromin,NF)参与细胞增殖调控,该病发病机制复杂,为药物研发带来较大挑战。在NF1信号通路方面,丝裂原活化蛋白激酶的激酶的激酶/丝裂原活化蛋白激酶的激酶/丝裂原活化蛋白激酶通路(RAF/MEK/ERK)、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白通路(PI3K/AKT/mTOR)、无翅蛋白/β联蛋白通路(WNT/β-catenin)、河马蛋白/转录共激活子/YES相关蛋白通路(HIPPO/TAZ/YAP)等均有研究,其中针对RAF/MEK/ERK通路的MEK1/2抑制剂药物已上市,即司美替尼(selumetinib),用于治疗NF1和不能手术的丛状神经纤维瘤(plexiform neurofibroma,PNF)患者。近年研究发现,NF1肿瘤微环境包括施万细胞(Schwann cells,SCs)及其前体、肥大细胞、巨噬细胞、T细胞、树突状细胞、细胞外基质和周围血管等,对NF1的发生发展发挥不可忽视的作用。现今NF1的治疗方法包括手术切除肿瘤、放射治疗和药物治疗,这些方法均有缺陷,迫切需要从NF1信号通路及肿瘤微环境等方面继续深入探索新的治疗药物。本文主要综述了NF1相关信号通路及肿瘤微环境的研究现状,重点讨论了NF1基因突变引起的信号通路改变以及肿瘤微环境的组分异常,并剖析了NF1疾病可能的发病机制,以期为临床NF1早期诊断、治疗、预防和药物研发提供新的思路。

基于灰色投影关联模型的北京市空气质量影响因素分析

利用2013—2021年间北京市统计数据,构建了北京市空气质量影响测度的指标体系,基于灰色投影关联模型对北京市空气质量影响因素进行了分析,得到影响空气质量的主要指标因子。结果表明:产业结构、人口规模、能源消费是北京市当前空气质量的主要影响因素。随着大气污染治理措施的不断推进,北京市空气质量得到了明显改善,为进一步提高北京市空气质量,还需要继续控制北京市常住人口规模,不断优化和升级产业结构,调整能源消耗结构。

北京市工业园区VOCs污染特征及健康风险评估案例:高新技术产业的环境影响

随着国家产业结构的不断调整和工业企业入驻园区刚性要求的不断强化,以高新技术为支柱产业的高新技术产业园区不断增加,为分析涉VOCs高新技术产业对园区环境质量的影响,选取北京市典型高新技术产业园区作为研究案例,采用BCT-7800A PLUS挥发性有机物在线监测系统对园区环境VOCs(共计115种)进行了监测,分析了园区环境VOCs污染水平和臭氧生成潜势,并计算毒性VOCs的危害指数(HI)和终生癌症风险(Risk).利用气相色谱-质谱/氢离子火焰检测器联用(GC-MS/FID)和高效液相色谱(HPLC)的方法检测了园区不同点位的环境VOCs,并对不同点位的环境VOCs污染特征进行了分析.结果表明:(1)连续监测期间高新技术产业园区φ(TVOCs)为(72.71±52.51)×10^(-9),VOCs主要贡献组分为烷烃和OVOCs,占比分别为38.3%和21.8%,主要受燃料燃烧源影响,园区OFP均值为404.13μg·m^(-3).(2)健康风险评价表明,连续监测期间园区毒性VOCs造成的非致癌风险(HI)均低于1,处于可接受水平;1,2-二氯乙烷平均致癌风险超过安全阈值,表示该物种存在致癌风险,三氯甲烷、1,2-二溴乙烷、1,2-二氯丙烷和苯的均值低于安全阈值,但最高值超过安全阈值,表明这4个物种在特定高排放时段同样存在致癌风险,需要引起重点关注.(3)离线采样检测结果显示,园区不同点位环境φ(TVOCs)的均值为(37.62±11.01)×10^(-9),4个点位VOCs体积分数大于其他研究中的市区环境监测点位(30.34×10^(-9)).OFP均值为246.38μg·m^(-3),5个点位OFP均高于市区监测点位,园区高新技术企业排放的VOCs对环境存在一定的影响.

北京市典型区域大气亚微米颗粒物理化特性及其来源

本研究采用Aerodyne气溶胶化学组成在线监测质谱仪ACSM,于2019年春季、夏季后期、秋季和冬季典型代表月对北京市东南城区非难熔亚微米颗粒物NR-PM_(1)进行了实时监测与分析,研究了NR-PM_(1)及其物种在不同时段,特别是霾污染期间的演变特征,以及4个季节有机物的来源.结果表明,整个研究期间NR-PM_(1)的平均浓度为22.06μg/m^(3),其季节变化呈现出春季>冬季>秋季>夏季后期的特征.整个研究期间,Org(有机物)的平均浓度为7.12μg/m^(3),占NR-PM_(1)的32.30%;NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)的平均浓度分别为5.91和6.20μg/m^(3),分别占NR-PM_(1)的26.80%和28.12%;而NH_(4)^(+)和Cl^(-)的平均质量浓度和质量百分数均较低.所有物种呈现出Org>SO_(4)^(2-)~NO_(3)^(-)>NH_(4)^(+)>Cl^(-)的特征.清洁天NR-PM_(1)以Org为主要特征,各季节所有物种的日变化均较小,而霾污染天NR-PM_(1)以二次无机物种为主要特征,不同季节各物种表现出不同的日变化特征.OA(有机气溶胶)在不同季节解析出的物种有所不同.一次有机气溶胶POA对OA的贡献随春夏秋冬逐渐升高,而二次有机气溶胶SOA则随之逐渐降低.

新工科视角下环境类专业学位课教学改革探索

随着世界范围内新一轮科技革命和信息产业技术革命的发展,新型教育技术如雨后春笋般步入课堂,正引领我国高等教育步入崭新的阶段。针对环境类专业学位课“大气污染控制工程”教学中的一些问题,根据课程的特点,加强课程群建设,将理论和实践教学相结合,打造智慧课堂,促进师生互动,提升教学质量,培养学生的实践能力、思维创新能力、将所学知识融会贯通并综合运用的能力,以符合新工科人才培养需求,实现工程应用型人才培养的教育目标。

环境工程专业实验课的课程思政探索

从高校实验课课程思政的特点与要求出发,强调了高校实验课程思政的重要性,思考了专业实验课的课程思政开展方法。以专业必修实验课“水质工程实验技术”为例,结合学校办学定位、专业特色、课程特点等,从“立志环保、挚爱专业,见仁见智、敢于质问,学以致用、因地制宜”等方面,进行了以学生为本的环境工程专业实验课思政要素探索与思考。通过专业实验课的课程思政,激发学生自我思考、创新提升、终身学习的动力,落实“三全育人”与立德树人根本任务。

以科研为引领的一流环境工程专业人才培养探索

新时期,国家对高校人才培养提出更高要求,科研育人成为高等院校重要的教育环节。随着国家一流专业建设体系的不断完善,科研意识和创新能力的培养已成为大学生素质教育的核心内容,“双一流”本科专业建设的一项重要任务也正是培养拔尖创新人才。环境工程作为一个实践性很强的专业,科技创新更是该行业发展与升级的主推动力。建设以科研为引领,不断提升环境工程专业学生培养质量的现代化培养体系,并将科研成果有效地融入到教学内容中,将在环境工程专业高素质、创新型本科生培养过程中具有重要意义。

积极心理学对大学新生适应教育的启示与实践

学生进入大学后,由于生活、学业、人际、心理方面的不适应而影响了大学生的成长成才。将积极心理学引入大学新生适应教育,其意义在于大学新生适应教育工作不再仅仅针对“问题学生”,而是通过挖掘与引导学生群体与个体潜在的正面的能量来达到帮助大学新生顺利度过入学适应期的目的。通过从积极心理学的视角,对当前大学新生适应的不良症状及原因进行了分析,提出了积极心理学运用于大学新生适应教育的实践策略,积极营造大学新生适应的教育生态,帮助学生形成健康积极的阳光心理。

数字新时代以学生为中心的课程教学改革探讨——以“环境物理性污染与控制”课程为例

数字新时代给教育教学带来了划时代变革,以学生为中心,实现由教到学的转变已成为当今课程教学改革的中心任务。本研究在“金课”“两性一度”标准的指导下,基于课程思政元素的挖掘、以学生为中心的教学内容重构、教学方法多元化的深度融合,对“环境物理性污染与控制”课程的教学改革进行了探讨。思政元素的引入增强了学生的家国情怀、责任担当和使命担当,提高了学生综合素养。教学内容的重构突出了学生的“学”,充分体现了高阶性、创新性和挑战度。多种教学方法的深度融合,实现了由“教”到“学”的转变,培养了学生自主学习、主动思考的能力和创新思维,提高了学生分析问题和解决复杂问题的综合能力。

网络时代大学生思政教育面临的挑战与育人对策

网络时代,高校培养全面发展的创新性人才面临严峻考验。创新型人才需要培养自由发展的个性和国际化视野。作为专业课老师,在讲解专业知识时可结合相关时事,善于把网络信息转化为教学资源,在课堂中,引导学生就时事展开讨论,并加以正确引导,引领学生树立正确的人生观、价值观。作为专业课老师,还可以在讲解专业知识时,结合网络时代大学生偶像崇拜现象,借助专业领域榜样,引领学生树立正确的人生观、价值观。此外,在专业课课堂上介绍我国在该课程领域的科学技术发展史,增强民族认同感的同时,也树立起刻苦学习,为实现我国科技强国的目标尽自己全力的决心和信心。

高校环境类专业课程思政建设体系构建

课程思政建设是当前高等教育改革中的关键环节,深入推动专业教育与思政教育紧密融合,让每一门课程都能发挥好育人作用,对落实高校思政教育建设成效意义重大。从环境类专业课程思政体系建设出发,围绕课程体系构建、教学内容更新、教学方法改革展开探索,为高校环境类专业课程思政建设提供可行的借鉴,也为实现润物无声的思政教育、培养学生成为新时代生态文明建设的建设者和接班人奠定坚实基础。

标准件行业VOCs排放特征及环境影响分析

为研究标准件行业VOCs排放特征及其环境影响,选取了典型标准件企业进行现场调研与采样,运用GC-MS/FID测定了废气中102种VOCs物种,建立了标准件行业VOCs源成分谱,并估算了行业VOCs的环境污染影响、排放因子及排放量.结果表明,标准件行业各工序VOCs均以烷烃(29.58%~68.94%)为主要排放组分.正十二烷、乙烷、丙烷等烷烃,邻-二甲苯、对二甲苯等芳香烃,乙酸丁酯、乙醛等含氧VOCs为该行业高排放物种.芳香烃是该行业臭氧生成潜势的主要贡献组分,烷烃是该行业二次有机气溶胶生成潜势的主要贡献组分.标准件行业VOCs排放因子为1.51kg/t,2018~2020年全国标准件行业VOCs排放量分别为11496.84,13301.89,14365.69t,年均增长率为11.85%,其排放以华北和华东地区为主,两地区排放量累计占比范围为84.55%~89.08%.

基于戴明循环法的眼科设备全生命周期管理对优化流程及提高设备管理效果研究

目的:研究戴明循环(PDCA)管理方法应用于眼科设备全生命周期管理的效果。方法:从裂隙灯显微镜、光学相干断层扫描(OCT)和超声乳化治疗仪3类眼科设备全生命周期中的论证阶段、在用阶段和报残阶段入手进行PDCA管理,通过对制度管理不断完善、设备绩效进行对比和科室满意度调研,分析PDCA管理介入后对眼科设备全生命周期管理的效果。结果:2020年3-6月眼科裂隙灯显微镜通过PDCA管理介入论证阶段后,完善了设备论证制度,裂隙灯显微镜论证管理标准化,光学性能更加满足眼科需求;2019年7-10月通过PDCA介入眼科OCT在用阶段管理后,设备完好率未改变而使用率提高10%,成本效益提高约12.5%,设备绩效管理得到优化;2019年1-4月通过PDCA介入超声乳化治疗仪的报残阶段管理后,设备管理委员会对其报残阶段的满意度提高。结论:PDCA管理方法应用于眼科设备全生命周期管理,改变了传统眼科设备管理方式达到了预期效果,优化眼科设备医疗资源配置使各部门协调工作,眼科设备发挥了更大的效能。

零碳电力对中国工业部门布局影响分析

欧盟在2019年提出2050年碳中和目标,这一目标不只是一个长期目标,很多行业已经开始制定短期的具体行动方案和对策,并启动了实际行动。2020年9月中国在联大会议上宣布,力争在2060年前实现碳中和。碳中和目标会明显影响未来一些产业的生产工艺。对于工业中难以减排的行业,如钢铁、水泥、合成氨、乙烯、苯、甲醇等,为实现深度减排,氢基产业将是一个重要选项。绿氢的供应将会明显影响这些产业采用氢工艺的成本,进而影响产业的区域布局。通过本研究可以看出,未来中国主要基础产业的布局将出现明显变化,在考虑多种实现产业深度减排技术选择(如碳捕集与封存)的情况下,不少产业都将转向可再生能源富集和低成本地区,特别是光伏发电成本优势地区,以实现本地光伏发电、制氢、产品制造系列化。这些产业的转移也将进一步带动下游产业的转移,该格局将导致碳中和目标下中国产业布局的明显变革。

北京市机动车排放趋势与协同控制情景分析

为了分析北京市长时间尺度的机动车尾气排放趋势,研究机动车排放大气污染物和温室气体的协同控制效应。应用COPERT 5模型构建2005—2020年北京市机动车污染物CO、NO_(x)、VOCs、PM_(2.5)和CO_(2)、CH_(4)、N_(2)O的排放清单,以2020年为基准年,设置5种减排情景评估2025年各情景下的机动车污染物减排效果,并利用协同减排弹性系数法和坐标系法分别分析了大气污染物与温室气体的协同效应。结果表明:CO_(2)排放增长趋势显著,相比2005年,2020年其排放增长率达到85.25%,而其他污染物相比2005年均呈下降趋势。不同控制情景下,北京市机动车大气污染物和温室气体排放量相比于基准情景(BAU)均具有减排效果,综合控制情景(RIS)减排效果最好。从协同减排弹性系数法和坐标系法分析结果看,不同控制情景下大气污染物和温室气体均具有协同效应,且RIS下协同效应最优。未来北京市应积极采取综合控制对策,兼顾统筹各种减排措施,为尽快实现降碳减污协同治理和绿色低碳经济社会转型奠定基础。

肌醇缺乏环境下骨形成蛋白/Smad1/5/8通路对小鼠神经干细胞增殖的影响

目的探究肌醇缺乏环境下骨形成蛋白(bone morphogenetic proteins,BMP)/果蝇与秀丽隐杆线虫蛋白同源物(homologues of the drosophila protein,mothers against decapentaplegic and the caenorhabditis elegans protein,Smad)1/5/8通路对小鼠神经干细胞增殖的影响,进一步阐明胚胎神经发育异常的分子机制。方法选取NE-4C细胞系,分为对照组和0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1、5、10、50、100、150和200 mmol/L肌醇处理组;应用肌醇合成酶抑制剂碳酸锂处理细胞,分为对照组和0.75、1、1.25、1.5、1.75、2和2.5 mmol/L碳酸锂处理组;用BMP信号通路抑制剂LDN-193189进行挽回实验,分别将细胞分为对照组和0.05、0.1、0.5、1、2、4和8μmol/L LDN-193189处理组;以及对照组、碳酸锂组、无肌醇组、碳酸锂+LDN-193189组和LDN-193189组,培养24 h,3-(4,5-二甲基-2-噻唑)-2,5-二苯基四氮唑溴盐[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-di-phenyltetrazolium bromide,MTT]法检测各组细胞活性;逆转录-聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)检测BMP信号通路关键基因Bmp2、Bmp4、Smad1、Smad5、Smad8以及下游靶基因Runx家族转录因子2(Runx family transcription factor 2,Runx2)的表达情况;免疫印迹法及免疫荧光检测BMP/Smad1/5/8通路关键基因的表达及定位。统计学方法采用方差分析和Dunnett's t检验。结果①0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1、5、10、50、100、150和200 mmol/L肌醇处理组与对照组细胞活性分别为(119.1±1.5)%、(101.7±2.6)%、(98.9±1.4)%、(101.5±1.2)%、(97.9±1.5)%、(97.5±1.0)%、(96.5±1.2)%、(97.8±1.1)%、(94.4±1.2)%、(92.9±1.9)%、(82.9±1.5)%、(63.6±1.7)%与(147.8±2.4)%,随着培养基中肌醇浓度增加,细胞增殖能力逐渐降低(P值均<0.01)。1、1.25、1.5、1.75、2和2.5 mmol/L碳酸锂处理组与对照组细胞活性分别为(119.8±1.6)%、(128.1±1.8)%、(138.5±2.2)%、(114.4±2.3)%、(111.0±1.9)%、(106.3±1.7)%与(99.5±1.6)%,碳酸锂显著促进细胞增殖(P值均<0.05),且浓度为1.5 mmol/L时细胞增殖作用最明显。②碳酸锂组、无肌醇组与对照组Bmp2(2.17±0.26、19.81±0.92与1.00±0.13)、Bmp4(1.97±0.18、4.23±0.31与1.00±0.27)、Smad1(1.91±0.15、4.10±0.25与1.00±0.37)、Smad5(1.94±0.20、2.88±0.27与1.00±0.28)、Smad8(1.62±0.14、3.20±0.18与1.00±0.13)及Runx2(1.79±0.13、5.31±0.49与1.00±0.21)的mRNA水平比较,碳酸锂组和无肌醇组基因表达增强(P值均<0.01)。③0.05、0.1、0.5、1、2、4和8μmol/L LDN-193189处理组与对照组细胞活性分别为(96.5±0.7)%、(80.4±1.6)%、(63.8±1.1)%、(56.9±1.8)%、(29.3±2.4)%、(4.6±0.2)%、(2.6±0.2)%与(99.4±1.0)%,LDN-193189抑制细胞增殖且具有剂量依赖性(P值均<0.001)。碳酸锂组、无肌醇组、碳酸锂+LDN-193189组、无肌醇+LDN-193189组、LDN-193189组与对照组细胞活性分别为(122.1±2.0)%、(144.7±2.7)%、(82.6±2.3)%、(66.6±2.0)%、(57.3±2.1)%与(101.2±2.2)%,LDN-193189能逆转碳酸锂或无肌醇诱导的细胞增殖(P值均<0.001)。④碳酸锂组、无肌醇组、碳酸锂+LDN-193189组、LDN-193189组与对照组磷酸化Smad1/5/8相对表达量分别为1.30±0.10、1.62±0.10、0.59±0.15、0.11±0.08与1.00±0.18,表明LDN-193189能逆转肌醇缺乏环境下磷酸化Smad1/5/8蛋白表达上调(P<0.01)。⑤免疫荧光结果显示,红色荧光标记的Runx2蛋白定位于细胞核,与对照组比较,碳酸锂组和无肌醇组Runx2表达增高,LDN-193189组几乎无表达,碳酸锂+LDN-193189组表达降低,LDN-193189能逆转肌醇缺乏环境下诱导的Runx2表达上调。碳酸锂组、无肌醇组、碳酸锂+LDN-193189组、LDN-193189组与对照组Runx2蛋白相对表达量分别为2.00±0.08、2.09±0.11、1.75±0.05、1.76±0.13与1.04±0.10,表明肌醇缺乏促进Runx2表达上调(P<0.01),LDN-193189逆转碳酸锂诱导的Runx2表达上调的作用不明显,但P值接近0.05(P=0.051)。结论肌醇缺乏环境会导致BMP/Smad1/5/8通路被异常激活,调控下游靶基因Runx2,可促进神经干细胞异常增殖。