中美航空航天类专业本科课程体系的比较研究——以西北工业大学与麻省理工学院为例

课程体系构建是本科教育的基础与核心。文章将麻省理工学院(NPU)和西北工业大学(MIT)作为中美高校代表,全面介绍了航空航天类专业本科课程体系构成,从课程目标、课程内容、课程结构、课程实施、课程评价等方面详细比较两校航空航天类专业课程体系,以期为对我国航空航天类专业本科课程体系优化提供一定借鉴与启示。

高校学报高被引论文特征分析与启示——以《西北工业大学学报》2001—2020年载文分析为例

文章利用中国知网检索《西北工业大学学报》2001—2020年刊载论文,采用历时法选取每年被引频次前5%的论文作为高被引论文。然后从合著情况、第一作者情况、学科领域分布情况、基金资助情况、作者机构分布情况和历年最高被引论文情况等方面,对高被引论文共性特征进行分析研究。最后为提高学报论文质量和扩大学术影响力提出一些建设性意见和建议。

新时代高校大学生科技伦理意识强化策略探索

科技伦理,主要是指科技创新活动中人与社会、人与自然、人与人之间关系的思想与行为准则。伴随新兴技术和人工智能等(如基因编辑)的层出不穷,技术与社会之间的关系日趋密切,强化大学生的科技伦理意识势在必行且迫在眉睫,因为只有这样,才可以提高大学生对科技风险的警惕性,从而对技术的两面性有全面认知。学生正确且合理地应用技术,方可稳步推进社会向前发展。通过重点论述高校科技伦理教育的价值,引申出新时代高校大学生科技伦理意识强化策略,以期为更多高校开展科技伦理教育教学工作带去启发和灵感。

不同诱导物对白地霉中高级醇脱氢酶的影响

化学或物理因子作为诱导物,能够直接或间接影响菌体基因转录表达。为探索高级醇底物对白地霉的诱导效果,以分离自土壤的白地霉S12为对象,采用五种高级醇(正丙醇、正丁醇、异丁醇、正己醇和异戊醇)作为诱导物,研究不同高级醇的诱导剂量、诱导时间对菌体S12降解不同高级醇活性及脱氢酶活力的影响。结果表明,当正己醇和异丁醇分别作为诱导剂时,胞内酶活力较高。正丙醇、正丁醇、异丁醇和正己醇作为诱导剂时,最适诱导时间均为6 h;而以异戊醇为诱导剂时,最佳诱导时间为12 h。以正丙醇和正己醇为诱导剂时,最适的诱导浓度为1.5 g/L;以正丁醇、异丁醇和异戊醇为诱导剂时,最适诱导浓度分别为1.0、0.5和2.5 g/L。NativePAGE电泳结果表明,以五种高级醇为诱导剂均能使菌体合成分子量为223 kDa左右的脱氢酶。其中,以正己醇为诱导剂时所得菌体同时降解多种高级醇的能力最强,其降解产物均为其相应的酸类和酯类物质。

杜仲协同拟茎点霉XP-8合成木脂素类的条件优化及其功能活性

对杜仲协同拟茎点霉XP-8生物合成松脂醇(Pinoresinol,Pin)、松脂醇单葡萄糖苷(Pinoresinol-4-O-β-Dglucopyranoside,PMG)和松脂醇二葡萄糖苷(Pinoresinol diglucoside,PDG)的条件进行优化,研究培养方式、杜仲添加量和静息处理时间对Pin、PMG和PDG产量的影响,并对相关产物的抗氧化性和抑癌性进行研究。结果表明,3%杜仲PDB培养基培养菌体并静息处理5 d时Pin、PMG和PDG产量较高。该条件下代谢产物液对DPPH和ABTS+自由基的清除能力显著高于杜仲空白培养基,说明发酵过程中产生了增强抗氧化功能的物质。其还能抑制肝癌细胞HepG-2的增殖,通过纯品验证活性说明,Pin是其中主要抑制癌细胞的活性成分,代谢产物液抑制肝癌细胞的作用是一种协同效应。

川芎嗪抑制ROCK的表达降低模拟失重大鼠血管Ca^(2+)敏感性

研究失重条件下血管平滑肌收缩性、Ca^(2+)敏感性及其调控通路RhoA-ROCK蛋白表达的变化,以及川芎嗪干预对其的影响。大鼠尾部悬吊模拟失重,在机体前、后部分别选取颈总动脉和肠系膜上动脉。在模拟失重大鼠颈总动脉中,由苯肾上腺素(PHE)或KCl诱发的血管收缩性和Ca^(2+)敏感性增强,RhoA激酶2(ROCK II)的表达、肌球蛋白磷酸酶靶亚基1(MYPT1)和肌球蛋白调节轻链(MLC)的磷酸化水平均上升,血管孵育Y-27632(ROCK特异性抑制剂)后可降低以上变化。模拟失重大鼠灌饲川芎嗪亦可降低以上变化。模拟失重后,大鼠肠系膜上动脉的收缩性和Ca^(2+)敏感性、ROCK II的表达、MYPT1和MLC的磷酸化水平降低,血管孵育Y-27632对以上变化无明显作用。模拟失重大鼠灌饲川芎嗪亦对以上变化无明显作用。结果表明,由RhoA-ROCK调控的血管平滑肌Ca^(2+)敏感性的变化可能是失重条件下机体前后部血管收缩性发生区域性重塑的关键因素。川芎嗪可抑制ROCK蛋白的表达,降低血管平滑肌升高的Ca^(2+)敏感性,从而纠正失重条件下机体前部血管收缩性的增强,但对失重条件下机体后部血管收缩性的减弱无恢复作用。

自主学习感觉生理学习模式的创立与实践

迄今,有关动物及人体感觉生理方面的研究,已获得7个诺贝尔生理学或医学奖。基于此情况,西北大学生命科学与医学部生理学教学团队通过对历年感觉生理教学过程与结果的研判,进行教学方法创新,提出“诺奖为基,议题为引,自主学习感觉生理”的自主学习模式。学生先通过团队的线上慕课学习感觉生理的基本知识,然后师生以诺奖成果为基础共同商定学习议题,由教师通过对议题的解析引导学生自主学习感觉生理。该自主学习模式显著提高了学生的学习主动性和学习兴趣,加深了学生对感觉生理内容的理解,提升了教师的教学水平,在实践中收到了良好的教学效果。

融合STEAM理念的“细胞工程”课程教学改革探索

“细胞工程”是生物技术、生物工程等生物专业的核心基础课程之一。面向新工科建设背景下对人才培养的新要求,基于STEAM教育理念,结合“细胞工程”课程特点,坚持立德树人根本任务,以学生为中心,面向生物医药产业的发展需求,对课程的教学目标、教学设计、教学体系、教学理念、教学方法、教学考核评价等进行改革,旨在激发学生的求知欲,培养学生多学科交叉融合理念,使学生善于从多学科角度思考问题、提出问题、分析问题和解决问题,提高学生创新思维,提高课程教学效果。

模拟失重对家蚕胚胎发育的影响及基因表达变化的研究

目的研究模拟失重对家蚕胚胎发育的影响与基因表达变化。方法将通过三维随机回转器模拟失重环境处理的家蚕胚胎作为回转组。对照组是未进行回转处理的同批次家蚕卵。在家蚕胚胎的中期和孵化期分别对回转组和对照组样本进行转录组测序。观察家蚕胚胎发育状态和蚁蚕孵化时间,分析转录组中差异表达的基因。通过GO和KEGG富集分析,探讨差异基因涉及的信号通路,并使用qRT-PCR验证这些差异基因的表达。结果模拟失重使家蚕胚胎发育提前。GO富集分析显示,与对照组相比,回转组胚胎和孵化蚁蚕表达变化的基因均主要富集于催化活性、膜结构和代谢的生物学过程。KEGG通路富集分析显示,与对照组相比,回转组胚胎表达变化的基因主要富集在核糖体和RNA转运通路,而回转组孵化蚁蚕主要富集在代谢、粘着斑和紧密连接通路。qRT-PCR结果表明,与对照组相比,回转组胚胎中的有机阳离子转运蛋白、突触囊泡糖蛋白2B等基因表达显著上调,回转组蚁蚕中的氨肽酶N等基因表达显著上调,而胶原蛋白和钙结合表皮生长因子结构域等基因表达显著下调。结论模拟失重可以加速家蚕胚胎的发育进程,且家蚕胚胎期基因表达对失重环境很敏感。

开放式超低场移动磁共振系统的电磁干扰抑制方法

为了发挥超低场磁共振成像可移动化的优势,传统的被动电磁屏蔽方法应该被主动电磁干扰抑制方法所替代。该文首先分析了电磁干扰传输路径并发现人体耦合为主要传输路径。针对性地设计了用以采集人体耦合电磁干扰的“戒指”型电磁干扰检测线圈,并配合平面及螺线管型线圈共同构成了电磁干扰参考通道。该文提出相关窗口概念:一定采集间隔内的参考电磁干扰信号仍有助于更加精确地估计某一时刻核磁通道电磁干扰信号。选定各通道K空间外围数据为校准数据,由核磁通道校准数据构建校准目标矩阵;由相关窗口内参考通道校准数据构建校准源矩阵。对上述两个矩阵进行小波分解后并通过最小二乘法求得各层转移系数。由参考电磁干扰信号在相关窗口内构建重构源矩阵,并由各层转移系数求得核磁通道电磁干扰拟合值。最后从受污染的核磁信号减去求得的拟合值,实现主动降噪。一维信号以及人体成像实验表明,该主动电磁干扰系统可大幅降低外界电磁干扰对图像质量的影响,使得磁共振扫描仪可在无屏蔽的开放环境中工作。

中国空间站生命科学研究展望

中国载人航天工程即将进入空间站阶段,空间生命科学也随之迎来快速发展的黄金时期。为此,回顾了国内外空间生命科学的发展现状,并在未来20年中国空间生命科学发展战略目标的基础上,针对目前中国载人航天活动支撑下的航天员生命保障、宇宙生物学基础研究和空间生物技术转化研究的战略需求,凝练了空间人体科学和航天医学领域、空间基础生物学领域、空间生物技术和转化应用领域中亟待解决的关键科学和技术问题,为如何建好和用好中国的空间站及中国空间生命科学的发展战略提供了参考。

空间失重环境力学生物学2023年度研究进展

航空航天活动过程中特殊力学环境导致的生理变化一直是力学生物学研究的重要组成部分。本文综述了2023年度空间失重环境力学生物学研究进展,主要聚焦失重的生物学效应,包括在细胞、模式动物和人体水平在空间真实环境和地面模拟失重条件下得到的研究结果,以期助力航空航天力学生物学的发展研究,并为航天员或地面相关人群的健康防护或对抗措施研究提供帮助。

新型工业化背景下的工业水资源利用效率指数测量及其影响因素分析

以新型工业化发展的内涵为指导,利用云模型构建工业水资源利用效率指数模型及其经济推动、技术进步、用水调控、生态规制、社会保障5个因素的测量体系,并结合关联函数对工业水资源利用效率指数进行分析.历史时序分析结果表明,尽管工业水资源利用效率在1997~2014年间存在短期波动,但整体上保持上升趋势,且具有较大提升空间;横向测量结果表明,区域之间的工业水资源利用效率存在较大差异性,其空间优化配置亟待提高;未来驱动分析表明,工业水资源利用效率有望进一步提升,但仍存在影响其发展的局部因素,如科技创新及其成果转化效率低下、水资源消耗速率较高与规模偏大、废水治理能力与监控能力不足等,并成为后期提高其效率的驱动力.

胡椒碱逆转氟西汀所致骨破坏作用的实验研究

目的针对氟西汀的骨破坏作用,研究胡椒碱与其联用的骨保护作用并探讨作用机制。方法建立SD大鼠去卵巢模型,分别灌胃给予雌二醇、氟西汀、胡椒碱及氟西汀与胡椒碱联用处理共8周。双能X射线吸收法测量骨密度;microCT检测骨微观结构;三点弯曲检测骨生物力学性能;ELISA法检测血清骨转换生化指标。培养大鼠原代成骨细胞,检测药物处理对细胞成骨分化及矿化的影响。结果与去卵巢组比,雌二醇及胡椒碱明显提高骨密度和生物力学性能,并改善骨小梁微观结构;给予氟西汀后,骨密度、骨生物力学性能和骨小梁微观结构进一步恶化,并加速骨转换;胡椒碱与氟西汀联用后,能明显减少氟西汀对骨的破坏作用。氟西汀明显降低原代成骨细胞的分化和矿化能力;胡椒碱明显提高其成骨分化。结论氟西汀引起去卵巢大鼠骨质进一步流失,其机制可能与抑制成骨细胞分化及矿化相关,氟西汀与胡椒碱联用可逆转氟西汀对骨的破坏作用。

秦岭生物学野外综合实践的基础学科创新人才培养

为提高生命科学基础学科创新人才培养质量,开展了生物学野外综合实践。在该过程中利用秦岭丰富的动植物资源,建立研究型野外实践基地;实施“基础认知-综合创新-思政育人”三层次综合实践模式;创新实践教学方法,开展基于虚拟仿真技术的沉浸式实践教学和启发式实践教学;构建将实践过程与实践结果并重、量化指标与定性指标相结合的多元化考核评价体系。实践表明,该实践体系能够有效提升学生的创新实践能力和科研素养,增强学生的生态文明意识和社会责任感,可实现“知识传授、能力培养、价值塑造”三位一体的人才培养目标。

根尖牙乳头干细胞来源凋亡囊泡对巨噬细胞糖酵解相关酶的表达及炎症表型影响的初探研究

目的:探究根尖牙乳头干细胞(SCAP)来源的凋亡囊泡(apoVs)是否通过影响糖酵解相关酶调控巨噬细胞(BMDMs)炎症表型,进而对炎症反应产生调节作用。方法:体外培养鉴定人源SCAP,经星形孢菌素诱导凋亡后提取apoVs,利用扫描电镜、流式细胞术等对其进行表征鉴定。分别空白处理、脂多糖(LPS)处理、LPS同apoVs共处理大鼠骨髓来源的BMDMs,利用流式细胞术检测促炎表型BMDMs表面标志分子CD80、CD86的表达,利用Western blot检测BMDMs糖酵解相关酶的表达。结果:根尖牙乳头干细胞来源的apoVs能被BMDMs摄取,促炎表型标志分子CD80、CD86的表达下调,糖酵解相关酶葡萄糖转运蛋白(GLUT)1、GLUT3的表达显著下调(P<0.05)。结论:SCAP来源apoVs能降低促炎型BMDMs的分布,并对其糖酵解相关酶的表达产生影响。

外加膝关节辅助力矩对下肢关键肌群肌力的影响分析

目的以减小步行时的膝关节合力为目标,基于受试者在正常步行状态下的膝关节合力和膝关节力矩,计算解析减少不同程度的膝关节合力所需的辅助力矩,并研究多种步速下辅助力矩对下肢关键肌群肌力的影响规律。方法通过三维光学动作捕捉系统及测力台采集人体在慢速步速、正常步速以及快速步速下的运动学和动力学数据。基于OpenSim生物力学计算平台计算下肢关键肌群肌力、膝关节合力及膝关节力矩,然后将膝关节合力按照减少5%、10%、15%、20%的目标进行等比缩减,在MATLAB中采用全局优化算法计算得到辅助力矩,最后分析辅助力矩对下肢关键肌群的影响规律。结果辅助力矩随膝关节合力减少的程度而增加,并且不同步速下辅助力矩的平均相关系数为0.87,最高相关系数为0.96。施加辅助力矩后,腘绳肌、股四头肌、腓肠肌的肌力分别在支撑相初期、支撑相中期、支撑相末期和预摆期减少的平均比例最大,并且在慢速步速下上述三个肌群肌力减少的平均比例最大,其值分别为31%、26%和23%。结论膝关节辅助力矩主要通过减弱下肢关键肌群的肌力来减少膝关节合力。本研究的结果提示不同步速下对膝关节施加特定幅度和变化趋势的辅助力矩,能够达到防止膝关节过载损伤等目的,可为主动机械外骨骼等辅助设备的驱动策略提供数据参考。

融“知识育人-实践育人-思政育人”为一体的生物学野外综合实践改革

传统野外实习课程存在教学内容滞后、实践模式单一、思政内涵不足等问题,不能够适应新时代人才培养要求。实践教学团队从“培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人”的理念出发,坚持以育人为中心,改善传统教学内容,完善知识体系,丰富实践内容,拓展思政内涵,建立了教学与育人相融相促的新课程体系,提升了学生的知识学习效果,增强了学生的实践活动能力,提高了学生的思想政治素养,实践育人效果显著,为实践课程的建设与改革提供了参考。

新时期我国大学章程建设的路径研究

本文较为全面、系统的分析了当前我国现有大学章程建设中出现的若干问题,通过理论研究、文件指导,从解决问题、完善章程建设的角度出发,论述了新时期我国大学章程建设的路径研究。

胶原蛋白促进成骨细胞在磷灰石基质上增殖和分化

骨质主要由Ⅰ型胶原和磷灰石组成,并通过骨重建实现更新。在骨重建过程中,逆转期细胞改造破骨细胞留下的骨吸收表面,并沉积一层薄层蛋白质(主要是胶原蛋白)形成逆转线,这是骨吸收与骨形成偶联的必要步骤。胶原层对成骨细胞的生长和新骨质的形成至关重要。为了验证这一假设,本工作利用改良型模拟体液有效地制备了具有连续完整结构的类骨磷灰石基质,然后将该基质以及表面形成薄层胶原蛋白的基质培养成骨样细胞MC3T3-E1并诱导其分化,检测细胞粘附、增殖和两种成骨分化标志物的表达。结果表明,磷灰石基质上的成骨细胞表现出形态收缩、增殖和分化延迟,并倾向于在分化之前分泌更多的胶原蛋白。在形成薄层胶原蛋白的磷灰石基质上,成骨细胞保持铺展形态和较高的增殖率,并在诱导分化后表达高水平的碱性磷酸酶。这很可能表明,在骨重建过程中,逆转期细胞在骨吸收表面的磷灰石骨质上形成胶原蛋白对成骨细胞的附着、增殖和分化很重要。