西湖大学算力服务建设与运营经验

随着科学研究和工程创新的持续进步,大量研究领域都逐渐开始使用各自学科的计算分析工具对实验数据进行解析,通过对实验数据和计算分析的跨域整合,更全面地描绘研究对象,挖掘研究对象在应用理论或基础理论层面的含义。虽然此类方法在不同领域有不同的名称,如数值仿真、理论模拟、数据分析、统计分析、建模预测等,但这些应用的共同点是,依赖于不同规模的算力来完成特定算法下的数值计算。

西湖大学云栖校区实验楼二次改造工程配电系统的设计

对于大型科研类型的建筑而言,各实验室用户往往不能在设计阶段一次性确定,而是在整个项目投入使用后渐次式确定,相应地,各用户的实际用电需求也只能渐次式确定。在整个建筑投入使用后,若用户的实际用电需求大于预留容量,则需要进行二次改造设计。若方法不当,则可能造成成本、空间的浪费,也会影响整个配电系统的可靠性、科学性。本文以西湖大学云栖校区配电系统改造工程为例,总结出科研类建筑配电系统二次改建设计的一些经验,并据此对一次设计中的可取和不足之处进行分析。

萨万:全职加入西湖大学的加拿大院士

萨万教授一直关注中国的发展,特别是对中国在科研与教育事业上所取得的成就印象深刻。我也多次去蒙特尔大学拜访萨万教授,除科研合作外,也向萨万教授介绍了中国科研和教育事业的进步和发展。萨万教授希望中国能够更好更快的发展,并希望能为中国的科研和教育事业作出更多的贡献。

求知 探索 厚德 担当——西湖大学2018级博士研究生开学典礼校长寄语

亲爱的同学们,尊敬的金力教授、严建华教授,各位老师、各位嘉宾：大家上午好!今天,西湖大学迎来了2018级的120名博士研究生.一年前,我们为你们的19位师兄师姐举行了开学典礼;作为西湖一期,他们是勇敢的探路者;而短短一年,研究生总数增加了6倍.

从追跑到领跑的中国深海探测——访西湖大学讲席教授崔维成

崔维成,载人潜水器"蛟龙号"第一副总设计师,"彩虹鱼挑战深渊极限"项目负责人。全国优秀科技工作者(2010),现为西湖大学深海技术讲席教授、西湖大学-上海海洋大学联合深渊科学技术研究中心主任。研究方向为深海探测技术。人类认识海洋、开发海洋、保护海洋都要依靠最先进的科技装备。建设海洋强国的核心问题是发展海洋高技术。载人潜水器能够满足海底复杂地形下的精确定位、精细调查取样和近距离观察的要求,对于完成中国的国际海底矿区的勘探任务和开展深海科学研究具有重要的现实需求。

超大型航天结构动力学与控制的保辛方法

超大型航天器是空间资源探索和利用的重要空间基础设施,也是实现航天强国目标的重大战略性航天装备。由于这类结构的质量和尺寸巨大,将带来在轨运行中的姿-轨-结构耦合和在轨姿态控制问题。同时,结构的超大尺度、构型变化与空间环境相互作用将产生极复杂的结构振动和大型结构特有的波动现象。这些为其动力学建模与数值求解、在轨精确姿态控制、低频结构振动抑制和振动波动耦合的特性调控等提出了新的挑战。本文介绍了本团队近十年基于保辛方法针对上述问题取得的研究进展,包括超大型航天结构在轨耦合动力学与姿态控制、超大型航天结构波动力学行为与控制、可展开结构设计以及变刚度主动控制方法等。

新时代“胆剑精神”与中国式现代化理论与实践笔谈

纵观历史,可知原先长期僻处于东南一隅的越国,之所以能够在春秋晚期脱颖而出,全方位迅速发展,全面崛起,以致于改写了当时整个“国际战略格局”的版图,其领袖越王勾践之所以能够一跃而成为春秋五霸中的最后一位霸主,顾盼自雄,睥睨天下,其中一个不可忽略的要素无疑是精神力量的凝聚与释放,这股强大的力量,人们称之为“胆剑精神”,它的充沛天地,它的一以贯之,蹈厉张扬,曾深刻地影响了中国历史的进程,也始终给后人提供着弥足珍贵的启迪。在今天,春秋越国勾践君臣身上所体现的胆剑精神,依然是我们从事新时期各项事业过程中所必须借重的宝贵历史文化资源,传承胆剑精神并结合新时代的需求加以弘扬光大,是我们作为稽山镜水子弟责无旁贷、义不容辞的使命。当然,要尽这份职责,我们首先有必要对历史上的胆剑精神内涵和价值进行深入的考察,我个人认为,胆剑精神的核心内涵与主要特征,概括起来说,体现在以下六个方面。

佩戴耳塞的外耳道炎临床表现及危险因素分析

目的本研究旨在调查佩戴耳塞(插入式耳机)外耳道炎患者的临床表现及危险因素。方法横断面选取2022年11月—2023年11月四川大学华西医院耳鼻咽喉头颈外科临床诊断为外耳道炎的患者291例,按照有无佩戴耳塞将患者分为佩戴耳塞组128例和无佩戴耳塞组163例。佩戴耳塞组根据佩戴后是否有外耳道炎临床表现分为有外耳道炎临床表现87例和无临床表现41例。采用logistic回归分析佩戴耳塞外耳道炎患者的临床表现及可能危险因素。结果87例(67.97%)自述在佩戴耳塞后出现外耳道炎临床表现为非特异性,包括佩戴后耳痒、耳痛、溢液流脓等症状。单因素分析结果显示,佩戴耳塞的外耳道炎临床表现与既往外耳道疾病史、皮肤油脂分泌旺盛表现、耳塞材质、佩戴耳塞目的有关。多因素logistic回归分析结果显示,皮肤油脂分泌旺盛表现是佩戴耳塞的外耳道炎临床表现的独立危险因素(OR=0.399,95%CI:0.172~0.926)。结论佩戴耳塞的外耳道炎临床表现为非特异性,其危险因素为既往外耳道疾病史、皮脂分泌旺盛、耳塞材质和佩戴目的。

空间转向视角下的高校“锚+”创新空间研究

随着哲学观念的转变、时空体验的转型、学科从分化到整合,社会科学领域出现了整体性的空间转向,同时,创意集群的发展推动了空间的转型。在此背景下,形成了一个以高校为中心,众多异质性行动者共同融入的高校“锚+”创新空间。高校“锚+”创新空间是一个多元行动者扩展的关系网络,多元主体构成的一个复杂适应系统,具有社会性、混合性、多元性和情境性的特点。构建一个高校“锚+”创新空间,对高校而言,要发挥好平台型高校的作用,激活由各类异质性行动者构成的关系网络,主要应在建立以公共利益为导向的合作格局、构建多中心联动的发展格局、搭建有助于沟通交流的多方集会等方面努力。

基于疑难病多学科联合门诊的外科学专业学位研究生培养探索

目前的外科专业学位研究生不同学科间知识、技能的交叉融合、综合运用能力的缺陷非常明显。基于MDT的外科专业学位教学方法为研究生带来了一场疑难复杂疾病临床思维和诊疗规范的高端实战演练。提高了研究生解决复杂问题的临床思维及针对不同学科间知识的交叉融合、综合运用能力,为培养新一代高端复合型外科人才提供了保障。

棉浆纤维素/质子型离子液体溶液的流变行为

为实现棉浆纤维素的绿色、高效溶解,促进其高值化利用,以质子型离子液体([DBNH][Lev])为溶剂,制备了5种不同质量分数的纤维素/[DBNH][Lev]溶液;借助核磁共振技术研究了纤维素在离子液体中的溶解机制,测定了纤维素溶液在不同条件下的稳态和动态流变行为,讨论了纤维素含量、温度和剪切速率等对均相聚合物溶液黏度的影响规律。结果表明:纤维素/[DBNH][Lev]溶液为典型的假塑性流体,对温度具有敏感性,且黏度随温度升高而降低;此外,该溶液在高频率下出现凝胶点,存在黏性流动为主的类液态向弹性形变为主的类固态转变,且温度越高转变点越向低频区移动,这为纤维素在离子液体中的流变响应提供理论基础,并对后续的纤维素加工工艺(如涂层、纺丝)提供技术指导。

基于分子准直效应的超快脉冲Serrodyne非线性展宽与移频

超快光学的发展推动了光-物质相互作用研究进入了强场、高能的极端光学条件。然而,许多创新和应用需要专用的激光参数,包括波长、强度、脉冲长度、重复频率等。尤其是波长,这是一个非常重要但调控不太灵活的参数。报告了分子准直效应导致的超快脉冲的Serrodyne非线性展宽与频率转换,实现了对光波长的精确移频。通过研究脉冲形状与瞬态频率的关系,解析了Serrodyne效应在引发非线性动力学过程中的作用机制。与克尔非线性不同,在分子准直体系下,光谱移频的大小受分子响应时间和脉宽的共同影响,为在超快光源调控中引入新的自由度提供了可能性。

正方形布置四圆柱结构流致振动响应特性研究

通过风洞实验研究了正方形布置四圆柱的流致振动特性,实验雷诺数Re=3200~28900,圆柱间距比S/D=1.5~4.0(S为两圆柱圆心间距,D为圆柱直径),质量比m^(*)≈345.0.结果表明,当S/D≤2.0时,上游圆柱1和2呈现涡激振动和类弛振耦合响应,下游圆柱3和4呈现涡激共振和尾流弛振耦合响应;当S/D=2.5~3.0,上游圆柱1和2除了在约化速度超过一定值时存在弱振动外,基本接近单圆柱涡激振动响应,下游圆柱3和4表现为分离的涡激共振和尾流弛振响应;当S/D=4.0时,上游圆柱1和2振动响应几乎和单圆柱一样,而圆柱3和4仍呈现分离的涡激共振和尾流弛振响应.当圆柱呈现涡激振动(上游圆柱)或涡激共振(下游圆柱)时,涡脱频率f_(s)锁定于固有频率f_(n)的1倍谐频,而当圆柱呈现剧烈的类弛振响应(上游圆柱)或尾流弛振响应(下游圆柱)时,f_(s)则会出现明显的多倍谐频;圆柱模型振动频率f_(o)主频始终锁定于fn的1倍谐频.通过对比正方形四圆柱和双圆柱流致振动特性,发现双圆柱动力学响应规律在一定程度上仍适用于正方形布置四圆柱.

化学气相沉积法制备智能窗用热致变色VO_(2)薄膜的研究进展

热致变色智能窗是通过在玻璃上沉积温度刺激响应型材料,实现根据环境温度调控窗户玻璃的太阳光透过率,减少建筑物能耗的节能窗户。二氧化钒(VO_(2))是一种典型的热致相变材料,在~68℃发生金属-绝缘体相变,相变前后伴随光学性能的显著变化,在智能窗等多个领域有潜在的技术应用。然而,当前VO_(2)基热致变色智能窗的应用仍存在着相变温度(τc)偏高、可见光透过率(Tlum)低和太阳能调节效率(ΔTsol)不足等问题,无法满足实际建筑节能的需求。为了解决这些问题,研究人员开展了广泛而深入的工作。化学气相沉积法(Chemical vapor deposition,CVD)能够以合理的成本生产高质量、大面积的VO_(2)薄膜,受到研究者青睐。本文总结了近年来利用CVD技术制备VO_(2)薄膜的研究进展,系统介绍常压化学气相沉积、气溶胶辅助化学气相沉积、低压化学气相沉积、金属有机物化学气相沉积、原子层沉积和等离子体增强化学气相沉积等CVD工艺,分析了反应物种类及比例、反应温度、压力、载体流量等因素对VO_(2)薄膜质量的影响,并结合元素掺杂、纳米复合薄膜、多层膜结构等对VO_(2)薄膜的性能调控与优化进行总结,最后对未来等离子体增强化学气相沉积制备VO_(2)薄膜的研究前景做出展望。

试答钱学森之问

钱学森曾感慨道:“这么多年培养的学生,还没有哪一个的学术成就能够跟民国时期培养的大师相比。为什么我们的学校总是培养不出杰出的人才?”多年来,钱学森之问牵动着方方面面的思考。在此,我想用这篇心得作为对钱学森之问的回复。

GPU加速的演化算法求解多目标流水车间调度问题

智能制造和环境可持续性研究中,多目标调度问题对于协调生产效率、成本管理与环境保护之间的平衡具有至关重要的意义,但现有基于CPU的调度解决方案在处理大规模生产任务时仍面临效率和时效性的限制,而GPU的并行计算能力可为优化大规模流水车间调度问题提供新的解决途径。针对多目标零等待流水车间调度问题(NWFSP),以同时最小化最大完成时间和总能耗(TEC)为优化目标,构建了混合整数线性规划模型(MILP)表征该调度问题,并提出一种基于GPU加速的张量化演化算法(Tensor-GPU-NSGA-Ⅱ)求解该问题。Tensor-GPU-NSGA-Ⅱ的主要创新在于对NWFSP关于最小化最大完成时间和TEC的计算过程的张量化处理,并提出了一种基于GPU的并行种群更新方法。实验结果表明,在500工件和20机器的问题规模下,Tensor-GPU-NSGA-Ⅱ在计算效率上相较于传统NSGA-Ⅱ算法取得了9761.75的加速比;且随着种群规模的增加,它的加速性能有显著提升。

次髎穴埋线治疗脊髓损伤后神经源性肠道功能障碍(便秘型)的临床研究

目的观察次髎穴埋线治疗脊髓损伤后神经源性肠道功能障碍(便秘型)的临床疗效。方法将74例脊髓损伤后神经源性肠道功能障碍(便秘型)患者随机分为研究组38例和对照组36例。两组均接受常规治疗同时,研究组采用次髎穴埋线治疗,对照组采用口服乳果糖治疗。比较两组治疗前后排便频率、排便时间、Wexner便秘评分、神经源性肠道功能障碍(neurogenic bowel dysfunction,NBD)评分及便秘患者生活质量量表(patient-assessment of constipation quality of life,PAC-QOL)各项评分,并对并发症发生率进行评价。结果两组治疗后排便频率较同组治疗前均显著提高,排便时间均显著缩短,PAC-QOL各项评分均显著降低,差异均具有统计学意义(P<0.05)。研究组治疗后排便频率、排便时间及PAC-QOL各项评分与对照组比较,差异均具有统计学意义(P<0.05)。两组治疗2、4周后Wexner便秘评分及NBD评分较同组治疗前均显著降低,差异均具有统计学意义(P<0.05)。研究组治疗2、4周后Wexner便秘评分及NBD评分均明显低于对照组,两组比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。研究组治疗期间并发症发生率为5.3%,对照组为5.6%,两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论对脊髓损伤后神经源性肠道功能障碍(便秘型)患者采取次髎穴埋线治疗,可提升排便频率,缩短排便时间,改善肠道功能障碍与便秘症状,提高患者生活质量,安全性好。

血清沉默信息调节因子2相关酶1、血管紧张素转换酶2水平与脓毒症相关急性呼吸窘迫综合征的相关性

目的探讨血清沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)、血管紧张素转换酶2(ACE2)水平与脓毒症相关急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的相关性。方法选取2020年1月至2023年1月西湖大学医学院附属杭州市第一人民医院收治的148例脓毒症患者为观察组,根据是否合并ARDS将观察组患者分为ARDS组(合并ARDS,98例)和非ARDS组(未合并ARDS,50例),另选取西湖大学医学院附属杭州市第一人民医院同期进行体检的50例健康志愿者为对照组。比较分析对照组与观察组患者的血清SIRT1、ACE2水平。采用单因素分析和多因素logistic回归分析探讨脓毒症相关ARDS发生的影响因素。结果观察组患者的血清SIRT1、ACE2水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。单因素分析结果显示,ARDS组患者的年龄大于非ARDS组,脓毒症休克比例、机械通气比例、序贯器官衰竭评估评分、血乳酸水平高于非ARDS组,入住重症监护室时间长于非ARDS组,SIRT1、ACE2水平低于非ARDS组,差异均有统计学意义(P<0.05)。多因素logistic回归分析结果显示,脓毒症休克、入住重症监护室时间延长、序贯器官衰竭评估评分和血乳酸升高为脓毒症相关ARDS发生的独立危险因素,SIRT1、ACE2升高为脓毒症相关ARDS发生的独立保护因素(P<0.05)。结论脓毒症患者的血清SIRT1、ACE2水平降低与脓毒症相关ARDS的发生显著相关。

从清华实践到西湖实验

建国以来,尤其是改革开放40年以来,众所周知,中国的高等教育取得了积极巨大的进步,我们从建国初期的文盲率高于90%到今天高等教育高度普及,在世界上创造了一个奇迹。无论是数量还是规模,中国都已经是高等教育的大国.

低蛋白与酮酸饮食干预对糖尿病肾病小鼠肾脏功能的影响

目的 探讨低蛋白饮食与补充酮酸饮食对糖尿病肾病小鼠肾脏组织结构和功能的影响。方法 18只雄性db/db小鼠(2型糖尿病肾病模型小鼠)采用随机数字表法分为正常蛋白饮食组、低蛋白饮食组、低蛋白-酮酸饮食组,每组各6只。6只db/m小鼠(db/db小鼠的对照)为正常对照组,给予正常蛋白饮食。相应饮食干预12周,每2周测定小鼠体重。喂养结束后,小鼠当天禁食过夜,第2天记录小鼠的24 h饮水量、排尿量,而后取血测定血糖、肌酐、尿素氮、TG、TC,并处死小鼠取肾称重,测量肾脏横径以大体反映肾脏体积,计算肾重/体重比值,HE染色和PAS染色观察肾脏组织系膜细胞增生情况,免疫组化染色测定肾脏组织转化生长因子-β1、Ⅳ型胶原表达水平。结果 与正常对照组比较,正常蛋白饮食组小鼠体重均增加(均P<0.05),24 h饮水量、排尿量均增加(均P<0.05);血糖、血肌酐、尿素氮、TG、TC水平均升高(均P<0.05);肾脏周围组织脂肪增加,体积增大;染色结果显示肾脏组织内系膜细胞增生增加,转化生长因子-β1、Ⅳ型胶原表达水平均增加(均P<0.05)。与正常蛋白饮食组比较,低蛋白饮食组、低蛋白-酮酸饮食组小鼠体重均降低(均P<0.05),24 h饮水量、排尿量均减少(均P<0.05),血糖、血肌酐、尿素氮、TG、TC水平均下降(均P<0.05);肾脏周围组织脂肪减少,体积有所下降;染色结果显示肾脏组织内系膜细胞增生减轻,转化生长因子-β1、Ⅳ型胶原表达水平均降低(均P<0.05)。结论 低蛋白与酮酸饮食干预可改善糖尿病肾病小鼠肾功能生化指标,降低肾脏组织转化生长因子-β1、Ⅳ型胶原表达,从而改善肾脏功能。