实时、准确、可靠地监测海洋环境信息,对于海洋灾害预警预报、防灾减灾、海洋资源开发、保障海洋安全等具有至关重要的作用。近年来,随着全球卫星导航系统(GNSS)不断发展与升级,基于GNSS导航信号进行大气和海洋环境信息探测发展成为新技术新方法,并成为海洋环境监测技术研究热点,已在海洋气象监测、数值预报、科学研究等领域得到了广泛应用。系统综述了GNSS技术在海面有效波高、风速、降雨强度、水汽及潮位监测等海洋环境监测领域的应用研究现状,对新技术新方法进行了系统总结,并对未来发展趋势进行了展望,以期对相关领域的研究提供参考。

高尿酸血症(hyperuricemia, HUA)是一种机体中嘌呤类物质代谢紊乱导致血清中尿酸水平升高的一种代谢性疾病,严重者可导致痛风。HUA的发病机制主要包括酶活失调、尿酸转运体表达失衡、糖代谢及脂代谢紊乱、肠道稳态失衡等。许多研究报道了天然多酚对高尿酸血症和痛风具有良好的缓解作用。本文对HUA的发病机制和多酚类成分的降尿酸作用及其机制进行了总结与归纳,以期为降尿酸药物的研究与开发提供理论依据。

溃疡性结肠炎是一种炎症性肠病,以持续黏膜炎症为特征,黄芩作为临床常用中药之一,具有清热燥湿、泻火解毒、止血安胎的功效,其组方常用于治疗湿热型溃疡性结肠炎,如黄芩汤、芍药汤、葛根芩连汤等。研究表明,黄芩及其有效成分在保护肠黏膜、抗炎、免疫调节中起到重要作用。本文对近年来黄芩及其有效成分(黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷、汉黄芩素、黄芩多糖等)通过保护和修复肠道黏膜屏障、抗炎、调节免疫、抗氧化应激、调节肠道菌群等来治疗溃疡性结肠炎的作用机制进行了综述,以期为溃疡性结肠炎针对性的临床治疗和创新药研发提供参考。

网络药理学高度契合中药多成分、多靶点的整体观和系统论思想,在中药现代化过程中迅速发展。实验验证是网络药理学的关键研究内容之一。斑马鱼模型具有完整的药物代谢系统、复杂的体内环境和靶点、通路调控机制,且利用该模型开展实验具有用药量少、高通量、周期短等优势。近年来,网络药理学预测结合斑马鱼模型实验验证的研究模式,在阐明中药药效物质及作用机制方面得到广泛应用。本文对网络药理学和斑马鱼模型综合应用的进展及发展趋势进行综述,以期为该方法在阐明中药功效现代科学内涵中的应用提供参考。

斑马鱼模型在药物筛选、药理和毒理等研究领域已得到广泛应用。近年来,随着《化妆品功效宣称评价规范》等文件的实施,化妆品功效宣称进入强监管时代,对功效评价模型和方法的科学性提出了更高的要求。斑马鱼皮肤结构与人类高度相似,胚胎透明,易观察,且斑马鱼功效评价实验具有样品用量少、周期短、高通量的优势,目前已成为化妆品功效评价领域的研究热点。本文基于文献计量学方法,统计了近十年斑马鱼用于化妆品功效评价的相关文献,综述了斑马鱼在化妆品功效评价中的应用进展,并分析了其发展动态和趋势,为促进斑马鱼模型在化妆品领域中的应用提供参考。

TiCoSb Half-Heusler合金固有的高导热性,以及传统制备方法制备周期长、成本高等缺点限制了其商业化应用。采用微波合成与急速热压烧结相结合的方法成功制备了低热导率的Ti_1-xNb_xCoSb Half-Heusler合金,大大缩短了制备周期,同时提高了TiCoSb Half-Heusler合金的致密度。研究了Ti位Nb取代对Ti_1-xNb_xCoSb Half-Heusler热电材料的相组成、成分分布及热电输运性能的影响。在功率因子增加和晶格热导率降低的共同作用下,Ti_1-xNb_xCoSb样品的热电优值(ZT)得到显著优化。在725 K时,Ti_0.93Nb_0.07CoSb样品的最大ZT值为0.1,比相同工艺下制备的TiCoSb纯相样品高两个数量级。

采用单宁酸辅助液相剥离所制备的石墨烯,获得了比普通石墨烯更好的分散性,可以达到低成本、高产量和环保的要求。用硅烷偶联剂(KH550)改性处理的SiO₂和单宁酸修饰的石墨烯发生反应形成强杂化键,成功得到石墨烯-SiO₂杂化材料。研究了石墨烯-SiO₂杂化材料在丁苯/顺丁橡胶复合材料中的力学性能,同时还研究了将导电炭黑与石墨烯-SiO₂杂化材料共混后在丁苯/顺丁橡胶复合材料中的力学性能以及导电导热性能。结果表明:加入1份石墨烯-SiO₂杂化材料时,丁苯/顺丁橡胶复合材料获得了相对良好的耐磨性;如果负载超过1份,石墨烯填料之间会很容易发生再聚集,导致磨损体积相比于空白对照组有所增加;加入8份自制石墨烯时,电阻值降低至2×10⁶ Ω,橡胶复合材料的抗静电性能得到了明显的改善。

线结构光三维扫描建模系统中最关键的一步是提取光条中心线,但环境中各种因素的干扰给中心线提取带来困难。针对线结构光条纹图像存在光斑干扰、光强分布不均、光条宽度差别大、背景复杂等多种问题,提出解决方案。首先采用Otsu对结构光图像二值化;其次采用改进DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)算法保留核心点,去除边界点和噪声点;最后将核心点作为输入,构建图数据结构,采用适用于线结构光条纹图像的最短路径搜索算法得到光条中心线。实验结果表明,该算法运行时间在150 ms以内,误差在0.2 像素以内,并适用于多种复杂环境,满足实时性、准确性和稳定性的要求。

随着科学技术的发展,社会技术系统的体系化、网络化、智能化程度逐渐加深,形成系统的复杂性。这些复杂系统的“故障”,诸如交通拥堵、谣言传播、金融崩溃,可以看作是一种“1+1<2”的系统能力负向涌现,难以直接通过系统单元的还原解析来理解,这对原有可靠性理论提出了挑战。现有复杂系统可靠性的研究主要从故障规律展开,从两个角度出发进行,一是考虑故障传播的系统脆弱性研究;二是考虑故障恢复的系统适应性研究。系统脆弱性研究的重点在于挖掘系统崩溃的内在机理,即故障的传播机理。系统适应性研究的重点关注于系统适应恢复能力,包括系统故障恢复机理。在此基础上,本文介绍了相关的可靠性方法研究。

随着网络科学的发展和复杂系统理论的兴起,学者们开始对复杂网络的结构和动力学特性展开深入研究。在复杂网络动力学特征中,级联失效作为复杂网络动力学特征中重要的研究领域之一,描述了一个系统或过程中的一个故障或错误导致其他相关组件或环节的连锁反应性故障。学者们针对复杂网络中的级联失效提出了多种级联失效模型和恢复策略。本文对级联失效的发生机理进行了分析,总结了国内外针对复杂网络中级联失效的研究成果,并概括了应对级联失效的恢复策略,同时指出了现有研究存在的问题与不足之处,为未来的研究提供了一定的思路。

为了微观刻画地铁乘客的病毒传播,构建了吸入病毒概率与社交距离之间的函数关系,建立了病毒载量增加量和减少量的计算公式,在此基础上建立了病毒载量演化方程,其中防疫措施的效果以归一化的参数描述。通过Anylogic软件的二次开发接口,对每个乘客的病毒载量进行编程,刻画每个乘客在感染前和感染后两个阶段的病毒载量变化。仿真初始时刻设定10%的乘客被病毒感染,包括普通感染者和超级感染者。对不同乘客数量条件下的病毒演化进行仿真,分为有管控和无管控两种场景。仿真结果表明:随着乘车人数的增多,乘客密度增大,病毒传播增强,个体病毒载量增加较快;对病毒载量大于1 000的乘客进行管控,禁止其乘车,可将所有乘客的病毒载量降低一个数量级。

为了提升机场停机坪分配的鲁棒性,针对大型国际机场航班延误常态化对机场运行稳定性的影响,构建了两种整数线性规划模型,并引入爬山算法与大邻域搜索(LNS)元启发式算法进行效能比较。同时,采用Monte Carlo方法对不同目标函数在处理航班冲突时的效果进行评估。测试结果表明LNS算法在提升大型机场停机位分配方案的鲁棒性方面表现卓越,在求解速度和方案质量上均有显著提升。特别是,当以空闲时间的平方作为目标函数时,其效果尤为突出。

氮肥为现代农业生产提供了作物生长需求的氮素,但长期不合理施用氮肥造成资源浪费、经济损失和影响深远的环境问题。微生物在氮素循环中发挥重要作用,值得研究总结。基于已有研究成果,归纳土壤氮素循环中的固氮、硝化、反硝化、氨化和同化/异化作用等重要微生物驱动过程及机制;归纳了微生物技术调控农业氮损失旨在提升农业环境可持续性的策略包括增加氮固定、减少温室气体排放、控制氮素流失和氨挥发等。这些策略展示了微生物在减少氮肥依赖和提高作物产量中的应用潜力,同时也指出了实现田间有效应用的研究局限和技术挑战。

利用热水浸提法提取柿子皮多糖,并将柿子皮多糖与三价铬离子结合制备柿子皮多糖铬。以铬吸附率为指标,通过单因素和响应面法优化得到柿子皮多糖铬的最佳吸附工艺。结果显示柿子皮多糖铬的最佳工艺为:柿子皮多糖与氯化铬质量比6.7∶1.0,反应时间150 min,温度82 ℃,吸附液pH为5,此时氯化铬吸附率达92.81%。研究表明,柿子皮多糖可以高效结合三价铬离子,为研发绿色无污染的铬吸附剂或动物营养补充剂提供技术支持。