依翡丝纤维是通过在纺丝原液中加入抗菌剂共混制得的具有细旦、抗菌特性的新型改性腈纶纤维。对比依翡丝纤维和普通腈纶纤维的表面形态、力学性能、吸湿性能、比电阻、摩擦性能以及卷曲性能,采用X射线光电子能谱(XPS)对两种纤维的组成和化学键进行分析,并对依翡丝混纺织物的吸湿快干性能和吸湿发热性能进行测试。结果表明:依翡丝纤维横截面为圆形,纵向表面粗糙,有较密的沟槽,具有线密度小、力学性能优异、可纺性高等优点;相比普通腈纶,依翡丝比电阻小,摩擦系数大,不易产生静电。通过XPS分析,得出依翡丝添加的抗菌剂为季铵盐类抗菌剂。依翡丝混纺织物的水分蒸发速率大于0.18 g/h,吸湿发热的最高温升值大于4 ℃,在吸湿快干和吸湿发热方面都有不错的表现,可用于开发多功能面料。
天然气是一种环保型能源并且可被广泛用做化工原料,但是其中的CO2会严重影响天然气的热值与输送性能,因此对天然气中的CO2进行有效脱除尤为重要。选用Mg-MOF-74作为吸附剂,采用分子动力学模拟计算方法分析Mg-MOF-74对CO2/CH4吸附分离性能的影响。模拟计算结果显示,在一定的温度、压强条件下,CO2比CH4更容易与Mg-MOF-74的金属位点相结合,Mg-MOF-74对CO2气体的相互作用力更强,从而证明Mg-MOF-74对CO2的吸附能力也更好。为验证模拟结果的准确性,制备了Mg-MOF-74并测试了其CO2/CH4吸附性能,实验结果与模拟结果一致,证明Mg-MOF-74对CO2有很高的选择性。
水下生物目标识别对水产养殖、濒危生物保护、生态环境监测具有重要意义。综合分析了当前各种深度学习方法在水下生物目标检测中的应用情况。首先介绍了常用的水下生物目标检测数据集;然后,按照两阶段和单阶段对当前常用目标检测方法进行分类、分析和总结,详细阐述了各类检测方法的实际应用状况,并重点对上述各类检测方法优化策略的优势与不足进行了分析和总结;最后,对基于深度学习的水下生物目标检测提出今后的研究重点,为该领域的研究人员提供了资料性的参考依据。
基于网络药理学探究小青龙汤治疗新型冠状病毒感染(COVID-19)的作用机制。应用中药系统药理学数据库与分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)筛选小青龙汤8味中药的活性成分,运用PubChem、SwissTargetPrediction和TCMSP数据库获取中药的潜在作用靶点;运用OMIM、DisGeNET和GeneCards 数据库筛选COVID-19和Delta variant of COVID-19相关靶点;利用Venny 2.1在线工具筛选出小青龙汤靶点和COVID-19靶点的交集并作维恩图;应用Cytoscape 3.7.2 软件构建小青龙汤-成分-(COVID-19)-靶点网络;利用STRING数据库收集数据,并在线构建蛋白质-蛋白质相互作用网络;应用Metascape数据库进行基因本体(gene ontology, GO)和基于京都基因与基因组百科全书 ( Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)富集分析,借助微生信在线绘图工具绘制GO和KEGG富集分析图。利用AutoDockTools 1.5.6软件进行分子对接。筛选得到小青龙汤有效活性成分共169个及靶点1 363个,药物与疾病相交靶点292个, 得到GO富集分析中生物过程共2 393条,细胞成分共168条,分子功能共264条,KGGG通路共225条。分子对接结果显示筛选出的小青龙汤核心成分与COVID-19相关靶点结合良好。该研究揭示了小青龙汤可能通过作用于TNF、AKT1、GAPDH、IL-6、ALB、TP53、IL-1β、VEGFA、STAT3、EGFR等靶点,参与MAPK信号通路、PI3K-Akt信号通路、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路等通路治疗COVID-19。
EKS纤维是一种具有显著吸湿发热性能的亚丙烯酸盐系纤维。对比了EKS纤维和腈纶纤维的表面形态,测试与分析了两种纤维的力学性能、摩擦性能、比电阻、卷曲性能、吸放湿性能及吸湿发热性能。结果表明,相比于腈纶纤维,EKS纤维横截面为圆形,纵向结构粗糙,具有断裂强度、摩擦系数、比电阻和卷曲率小,线密度、断裂伸长率和回潮率大等特点。EKS纤维的吸、放湿速率随时间呈指数形式衰减,纤维的初始吸、放湿速率分别为0.39% min-1、8.94% min-1,达到吸、放湿平衡所用时间比腈纶纤维长。EKS纤维具有较好的吸湿发热性,吸湿发热最高升温值为8.2 ℃,比腈纶纤维高4.7 ℃。
CH3NH3PbI3(MAPbI3)钙钛矿电池的能量转换效率与钙钛矿薄膜质量密切相关。为了获得高质量的钙钛矿薄膜,通过优化薄膜制备方法和工艺流程,发现绿色反溶剂乙酸丙酯和丙二醇甲醚能促进PbI2粒子的成核,提供CH3NH3PbI3钙钛矿晶体的异相成核位点,从而促进钙钛矿晶体的快速生长。研究表明,与常用的有毒溶剂氯苯处理的钙钛矿薄膜相比,通过乙酸丙酯和丙二醇甲醚处理的薄膜晶粒较大,均方根值较低,表面粗糙度获得较大优化,可以获得晶粒尺寸均匀、接近钙钛矿载流子扩散长度的全覆盖钙钛矿薄膜。测试不同处理条件下的器件性能发现,与氯苯处理的CH3NH3PbI3钙钛矿太阳能电池(能量转换效率为17.86%)相比,绿色反溶剂丙二醇甲醚处理的器件的最佳效率为21.60%,提高近21%,该实验结果对今后获得环境友好的高质量钙钛矿型太阳能电池具有一定的参考价值和指导意义。
采用数据挖掘及网络药理学方法分析中药抗呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus, RSV)用药规律,并探讨核心中药可能的作用机制。利用中国知网数据库收集治疗RSV的含中药复方,应用SPSS Statistics 26.0软件对纳入标准的中药进行频次、性味归经、四气五味及其功效分类统计,并对频数大于5的中药进行系统聚类分析。使用中药系统药理学数据库分析平台进行成分、靶点筛选,将其靶点与在GeneCards及OMIM数据库筛选得到的RSV疾病靶点进行匹配,获取高频中药抗RSV的关键靶点;采用 STRING、DAVID数据库对关键靶点进行蛋白质-蛋白质相互作用网络分析及京都基因与基因组百科全书通路富集分析;最后通过Cytoscape 3.7.1软件构建中药-活性成分-关键靶点-通路网络,并进行拓扑分析。共获得符合标准的中药复方91个,涉及121味中药;其中以清热药、化痰止咳平喘药多见,以归肺、肝经居多,以寒温平、苦辛甘为主;麻黄、黄芩、甘草、苦杏仁累计频次最高且聚为一类。获得麻黄、黄芩、甘草、苦杏仁活性成分共126个;抗RSV关键靶点110个,核心靶点包括 GSR、TP53、SOD1等;涉及通路主要包括癌症通路、流体剪切力与动脉粥样硬化途径、AGE-RAGE信号通路、血脂和动脉粥样硬化血脂等。
为确定溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)的潜在生物标志物,并预测其靶向中药,从GEO数据库下载包含人类UC和健康对照组织(GSE179285、GSE206285和GSE87466)的数据集,合并GSE179285和GSE206285数据集,通过limma R软件包筛选出UC与健康对照组织之间的差异表达基因(DEGs)。采用LASSO回归模型和支持向量机递归特征消除算法筛选出核心生物标志物。GSE87466数据集用作验证队列,受试者工作特征曲线用于评估诊断效能。利用CIBERSORT探讨UC中的免疫浸润特性,并进一步分析潜在生物标志物与不同免疫细胞之间的相关性。最后,在HERB数据库预测核心生物标志物靶向中药。共筛选出157个DEGs,其中102个基因上调,55个基因下调。功能富集分析显示,这些DEGs主要参与IL-17信号通路、TNF信号通路、类风湿关节炎、趋化因子信号通路、体液免疫反应、中性粒细胞趋化和迁移等。LOC389023、OLFM4、AQP8和CWH43被鉴定为UC的潜在生物标志物,且其诊断价值在GSE87466验证数据集中有显著意义。CIBERSORT免疫浸润分析显示,UC与健康对照组织的免疫浸润特征存在显著差异。UC组发现高水平的CD4+记忆活化T细胞、M1巨噬细胞和中性粒细胞,而健康对照组发现高水平的记忆B细胞、CD4+记忆静息T细胞、M2巨噬细胞和静息树突状细胞。在HERB数据库预测到淡豆豉、牡荆子、骨节草、酒、苦豆子、鹿茸和紫河车7味靶向中药。研究认为,LOC389023、OLFM4、AQP8和CWH43可能作为UC的诊断生物标志物;淡豆豉等7味靶向中药可能通过调节肺肠菌群、影响炎症通路、调节免疫等方面发挥对UC的治疗作用。
基于网络药理学研究桂芍镇痫片抗颞叶癫痫的作用机制。通过中药系统药理学数据库与分析平台检索桂芍镇痫片的有效成分和作用靶点,使用Uniprot 数据库进行标准基因名转化;通过OMIM,GeneCards和DrugBank数据库检索颞叶癫痫相关的疾病靶点,使用维恩图获得桂芍镇痫片治疗颞叶癫痫的交集靶点;运用Cytoscape 3.8.2软件构建药材-成分-靶标网络图,分析核心成分和关键分子靶点;使用基因本体富集和京都基因与基因组百科全书分析靶点的生物学过程和相关通路;使用前三个关键靶点与其对应的前两个核心化合物进行分子对接验证。通过筛选,共获得127个有效成分和46个相关靶点,其中,β-谷甾醇、槲皮素、山柰酚等14个成分发挥核心作用,涉及CALM1、SCN5A、GSK3B等11个关键靶点。抗癫痫作用主要涉及膜电位调节、药物响应等生物学过程,突触后膜和树突等细胞组成,离子通道和钙调蛋白等分子功能,神经活性配体-受体相互作用、尼古丁成瘾等相关通路。分子对接结果显示CALM1、SCN5A、GSK3B三个靶点分别和对应的核心化合物有较好的结合能力。桂芍镇痫片通过减轻氧化损伤和保护神经元,影响离子通道和受体、细胞内信号传导、细胞凋亡和突触结构等环节,多成分、多靶标、多通路地协同发挥抗癫痫作用。
利用网络药理学和分子对接方法分析香砂六君子汤的有效活性成分及其治疗幽门螺杆菌相关性胃炎的分子机制。通过中药系统药理学数据库与分析平台、GeneCards数据库和OMIM数据库筛选香砂六君子汤的药物活性化合物、药物作用靶点基因及幽门螺杆菌相关性胃炎疾病相关靶点,并对药物作用靶点和疾病相关靶点进行维恩分析;应用Cytoscape软件以及STRING数据库分别构建药物-化合物-潜在靶点相互作用网络及蛋白质-蛋白质相互作用网络图。使用DAVID数据库对交集靶点进行基因本体功能和京都基因与基因组百科全书通路富集分析。通过AutoDock PyMOL等软件对关键成分和作用靶点进行分子对接。通过吉姆萨染色法和CCK-8法测定细胞凋亡率,WesternBlot检测相关靶蛋白表达。最终筛选出香砂六君子汤方中槲皮素、木犀草素和山柰酚等122种药物活性化合物,可能通过作用于STAT3、TP53、AKT1等101个潜在靶点以及Toll样受体信号通路、TNF信号通路、T细胞受体信号通路等109条通路参与螺杆菌相关性胃炎的治疗。分子对接显示药物活性成分槲皮素、β-谷甾醇、木犀草素与靶点蛋白STAT3、TP53、AKT1有较好的亲和力。与模型组比较,用香砂六君子汤处理后,GES-1细胞的细胞核深染加深,细胞凋亡率显著下降,p-STAT3蛋白表达也显著降低。研究认为香砂六君子汤治疗幽门螺杆菌相关性胃炎以多成分、多靶点、多途径发挥其抑菌、抗炎的作用。
分析大鼠口服芦丁后血浆、尿液和粪便中的代谢产物并评价芦丁在大鼠体内的代谢途径。大鼠灌胃给予250 mg/kg芦丁后,采集血浆、尿液和粪便,以固相萃取法处理生物样品,利用超高效液相色谱-四级杆-静电场轨道阱质谱,以0.05%甲酸水(A)-0.05%甲酸乙腈(B)为流动相梯度洗脱,分别在正、负离子模式下采集各样品数据,通过高分辨提取离子流图和平行反应监测模式,结合色谱保留时间、质量测量、诊断离子等确定芦丁的代谢物并探究芦丁在大鼠体内的代谢途径。在正、负离子模式下共检测和鉴定了29种芦丁代谢产物,其主要代谢途径为甲基化、葡萄糖醛酸化、硫酸酯化及其复合反应等。建立了芦丁的整体代谢图谱,为其进一步的药效学评价及开发利用提供了参考依据,同时也为药物代谢鉴定研究提供了一种综合研究方法。
随着我国经济的快速增长及城市化水平的不断提高,轨道交通在居民出行中发挥着越来越重要的作用。作为影响城市轨道交通运营效益和服务水平的关键因素,客流精准预测受到运营管理者和研究者的日益重视。为提高城市轨道交通客流预测精度,提出了基于麻雀搜索算法(SSA)和长短期记忆网络(LSTM)的SSA-LSTM组合模型。本文以杭州地铁一号线客流量数据为例,在选取轨道交通客流相关影响因素的基础上,利用建立的SSA-LSTM模型对相关站点进行短时客流预测,并与LSTM模型、遗传算法(GA)优化的LSTM模型(GA-LSTM)以及粒子群算法(PSO)优化的LSTM模型(PSO-LSTM)预测结果进行对比分析。结果表明,相比于前述参照模型,SSA-LSTM模型的预测精度分别提升了19.1%、9.7%和2.4%,并在均方根误差指标方面有更优异的表现。SSA-LSTM组合模型在城市轨道交通客流预测中具有一定的应用价值,具有协助运营管理者提高城市轨道交通运营管理效益和提高服务水平的潜力。
针对道路长期性能养护决策中庞大的数据分析问题,将深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient, DDPG)强化学习模型引入到了养护决策分析中,将道路性能的提升及养护资金的有效利用作为机器学习的奖励目标,建立了一套科学有效的沥青路面长期性能养护决策方法,经过与DQN(deep Q-learning network)算法和Q-Learning算法进行对比,DDPG算法所需要的采样数据更少、收敛速度更快,表现更为优异,可有效提升道路服役性能的评估效率,对沥青路面多目标长期养护决策方案的制定起着重要的推动作用。
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。
高速公路信息化建设日益完善,为了能够更加详尽地掌握高速公路的交通状态,以济青高速为研究对象,通过挖掘门架数据,设计了k均值聚类算法和基于密度的噪声应用空间聚类算法相结合的两阶段聚类方法来识别驶入服务区车辆和异常行驶的车辆,再结合各车型流量占比加权的交通状态指数,从时间和空间维度分析高速公路路段交通状态。研究结果表明,两阶段聚类算法有着很好的识别效果,通过交通状态指标发现在7:00—20:00时段高速公路存在3个交通状态较拥堵的时段,精确地识别出高速公路中交通状态较拥堵的路段,并且发现路段的大车混入率与交通拥堵程度呈现密切的正相关的趋势,最后依据交通状态指数将济青高速路段交通状态划分为4个不同的等级,为交通管理部门提供了路段交通状态评估的技术支持。
运用网络药理学方法探讨三黄泻心汤治疗阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)的作用机制。利用中药系统药理学数据库与分析平台检索并筛选出三黄泻心汤的有效成分及作用靶点。通过GeneCards数据库检索并筛选出AD相关靶点,维恩图获取药物与疾病交集靶点。使用STRING数据库得到蛋白质-蛋白质相互作用( protein-protein interaction, PPI)网络信息。使用Cytoscape构建药物-有效成分-靶点-疾病网络与PPI网络图,通过DAVID数据库对共同靶点进行GO( gene ontology)和KEGG ( Kyoto encyclopedia of genes and genomes)分析。使用SYBYL-X 2.1.1软件进行分子对接验证。筛选出三黄泻心汤47个有效成分,71个药物与疾病交集靶点,主要活性成分为槲皮素、β-谷甾醇、汉黄芩黄素、黄芩新素、半枝莲种素、苏荠苎黄酮,核心靶点为IL-6、TNF、IL-1β、VEGFA、TP53。GO功能分析主要涉及药物反应、缺氧反应、细胞迁移的正向调节、一氧化氮生物合成过程的正调控等生物过程,KEGG分析主要涉及癌症通路、HIF-1信号通路、TNF信号通路等通路。分子对接结果显示,β-谷甾醇、半枝莲种素等核心成分,与TP53、IL-6等核心靶点之间有着较强的结合能力。初步阐释了三黄泻心汤可通过调节HIF-1、TNF等信号通路,从而抑制Aβ聚集与tau磷酸化、阻断乙酰胆碱酯酶活化、抑制炎症进而干预阿尔茨海默病。
利用网络药理学与代谢组学探讨枳实-厚朴药对治疗慢传输型便秘(slow transit constipation,STC)的潜在作用机制。使用中药系统药理数据库与分析平台筛选枳实与厚朴的化学成分及作用靶点,通过GeneCards、OMIM、DisGeNET数据库搜集STC的疾病预测靶点,运用维恩图获得成分与疾病的交集靶点,采用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,运用Cytoscape 3.8.0软件计算并筛选关键靶点,同时绘制中药-成分-靶点网络图,利用Metascape数据库对交集靶点进行GO(gene ontology)功能富集分析和KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路富集分析。采用洛哌丁胺诱导法构建STC小鼠模型,给予枳实+厚朴灌胃给药后,对小鼠盲肠内容物进行基于气相色谱联合飞行时间质谱(GC/TOF-MS)的非靶向代谢组学检测,分析差异性代谢物。结果获得枳实-厚朴药对活性成分共24种,与STC疾病相关的交集靶点共106个,其中度值排名靠前的关键靶点包括AKT1、TNF、TP53、IL6、CASP3、JUN。GO分析发现可能涉及的生物学过程包括细胞对氮化合物的反应、细胞对脂质的反应、蛋白磷酸化的正调控、炎症反应的调节、离子传输的调节等。KEGG分析可能涉及的通路包括癌症通路、PI3K-AKT信号通路、钙信号通路、5-羟色胺能突触信号通路等。非靶向代谢组学检测共发现21种差异性代谢物,包括Akt相关性代谢物烟酸、果糖、原儿茶酸。本研究揭示枳实-厚朴药对通过多成分、多靶点、多通路对STC发挥治疗作用,其活性成分柚皮素和木犀草素,关键靶点Akt及相关性代谢物值得特别关注,这为后续基础研究提供了思路与理论依据。
为了提高高速公路利用率,减轻平行国省道的交通负担,综合考虑高速公路经营者和使用者双方的利益,建立了以实现高速公路运营收益增加为上层目标,以实现路网多用户随机均衡分配为下层目标的差异化收费定价模型,设计了遗传算法和模拟退火算法与迭代加权法组合的模型求解算法。在分析山东省龙青高速及其平行国省道交通流特征的基础上,运用设计的模型有针对性地制定分出入口路段、分时段、分车型的高速公差异化收费方案。研究结果表明最优的差异化收费方案能使龙青高速北向南方向的运营收益增加786.19万元/年,道路使用者的出行成本减少716.51万元/年,验证了差异化收费定价模型的实用性,进一步完善了高速公路多模式差异化收费方案。
针对波浪传感器故障诊断困难、故障类型无法识别、诊断耗时长的问题,提出一种基于小波包分解、降维与k-近邻算法(k-nearest neighbor algorithm,KNN)分类网络的波浪传感器故障诊断方法。首先将原始信号进行标准差标准化处理,然后对标准化后的数据进行小波包3层分解,将分解后的第3层8个频带上的数据进行归一化处理,作为提取的特征向量,采用t-SNE降维算法对特征数据进行降维,最后将降维后的特征数据输入到KNN分类网络中进行故障分类检测。实验结果表明,该方法能够提高波浪传感器故障诊断的准确度和诊断速度,对正常状态和6种故障状态的诊断准确率能够达到93.55%。
压缩列车追踪间隔可以显著提升行车密度,优化列控系统的控车方法是压缩追踪间隔的重要手段。目前常见的“撞硬墙”控车模式在效率上存在很大冗余,“撞软墙”控车模式又无法保证行车的绝对安全。因此提出“撞硬墙”和“撞软墙”相结合的控车模式,在保证列车绝对安全的前提下压缩列车追踪距离。给出了对该控车模式优化的基本原则,并针对该模式下前车速度无法获取、控车曲线无法满足约束的问题,探讨了基于轨道电路信息的列车速度估算方法和满足相关约束的控车曲线生成技术。以CRH380BL列车为例,编制求解程序获取了优化后的列控减速度建议取值,新控车模式下平直道上列车追踪距离可压缩3 035 m,区间追踪间隔时间可压缩31 s。这对提升高铁运营效率和线路通过能力有重要意义。
基于网络药理学方法探讨尪痹方治疗类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)的潜在机制。应用中药系统药理学数据库与分析平台筛选出尪痹方的化学成分及作用靶点,GeneCards数据库检索RA相关靶点,维恩图获取药物与疾病交集靶点,利用STRING数据库得到蛋白质-蛋白质相互作用( protein-protein interaction,PPI)网络信息,使用Cytoscape构建药物-有效成分-靶点-疾病网络与PPI网络图,通过DAVID数据库对共同靶点进行基因本体( gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书( Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)分析。使用SYBYL-X 2.1.1软件进行分子对接验证。经过筛选得到32个有效成分及99个相关靶点,核心靶点为IL-6、TNF、AKT1、VEGFA、PTGS2等。GO功能富集分析主要涉及RNA聚合酶II启动子转录的正调控等生物过程,KEGG 通路富集分析主要涉及TNF信号通路、T细胞受体信号通路、Toll样受体信号通路、破骨细胞分化等信号通路。分子对接结果显示,山柰酚、雷公藤内酯、柚皮素、川皮苷、刺芒柄花素等核心成分与IL-6、TNF、ATK1、PTGS2、VEGFA等的核心靶点蛋白之间具有良好的结合活性。本研究初步阐释了尪痹方通过多成分、多靶点治疗RA的潜在机制。
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。
夹杂物对钢铁的疲劳强度以及疲劳寿命均会产生影响,但是大块试样中的夹杂物情况无法直接用X射线显微计算机断层扫描 (X射线显微CT)进行精确成像。为实现对大块试样中夹杂物的三维特征观察,采用非水溶液电解的方法获取大块试样中的夹杂物,利用扫描电镜对电解后的夹杂物进行观察和分析,将夹杂物聚合成为圆柱形样品,最后采用X射线显微CT对夹杂物进行三维扫描,得到了大块试样中夹杂物的三维信息,并对夹杂物的各项尺寸数据进行统计分析。该研究为获取大块钢铁试样中夹杂物的三维形貌提供了新思路。
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。
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。
建立超高效液相色谱-串联质谱同时测定金银花中9种主要成分的方法。采用负离子扫描方式,对主要成分进行化学计量学分析。色谱分离采用 Thermo Hypersil GOLD 色谱柱,柱温35 ℃。流动相由甲醇和 0.2% 甲酸水溶液组成,结合聚类热图分析和主成分分析对金银花进行综合分析。结果表明: 9个化合物峰面积与浓度之间具有良好的线性关系(R2>0.999 1),日内精密度(0.96%~2.26%)、日间精密度(0.52%~3.04%)和稳定性(0.85%~2.15%)均符合相对标准偏差;回收率在96.77%~101.94%之间,相对标准偏差在2.48%~4.01%之间;层次聚类分析和主成分分析在内的化学计量学结果表明,不同地区的金银花活性成分含量存在明显差异,3-O-咖啡酰奎宁酸和3,5-二咖啡酰奎宁酸为贡献最大的化合物。该研究可为进一步开展金银花有效成分及相关量效关系、相关产品的质量控制提供参考。
利用2016—2018年冬季济南市大气主要污染物和气象监测数据,对大气污染特征及潜在源区进行分析。结果表明: 2016—2018年冬季济南市环境空气中可吸入颗粒物PM10和细颗粒物PM2.5分别占首要污染物的34.7%和63.8%,轻度污染以上天数占总天数的58.6%,冬季高质量浓度PM2.5导致年均值增加7.5 μg/m3;从空间分布来看, PM10与PM2.5空间分布为天桥区、槐荫区及平阴县质量浓度较高,SO2则为商河县和济阳区质量浓度偏高,NO2和CO为济阳区、天桥区和槐荫区质量浓度较高;研究期间NO2、CO、PM10、PM2.5的质量浓度呈正相关性,相关系数均在0.7以上,推断交通源、工业燃烧源、燃煤是颗粒物的主要来源;济南市冬季的气团输送为偏南、西北、偏北和偏东4个方向,偏南和偏东气团为影响济南市冬季大气污染主要输送路径。进一步研究潜在源区贡献及浓度权重表明,济南地区大气污染物主要受本地及周边区域影响,当前大气污染呈现跨区域交叉污染特征,应建立区域联防机制,统筹研究解决区域大气环境污染突出问题。
以某一挂载侧扫声呐的小型便携式自主水下机器人(AUV)为原型,对挂载侧扫声呐的AUV及挂载改进流线型侧扫声呐的AUV进行水动力分析。发现改进流线型侧扫声呐的AUV在正常航速3 kn和高航速6 kn下,得到了有效的阻力改善,包括黏性阻力和压差阻力的降低。在航速3 kn时,黏性阻力降低了9%,压差阻力降低了18%,总阻力降低了15.4%;在航速6 kn时,黏性阻力降低了4.2%,压差阻力降低了12%,总阻力降低了10.1%。这些结果表明,通过优化AUV挂载侧扫声呐的流线型,可以有效地提高AUV的动力性能,降低其阻力,从而提高AUV的性能和效率。
光纤微震监测技术通过观测分析生产活动中产生的微小振动事件,对其进行监测预警,具有无源、可靠性高等优点。传感器垂直安装在巷道帮部锚杆上,监测分站安装在硐室内,传感器与监测分站通过敷设的光缆形成监测网络。采用单纯形法进行震源定位,此方法在定位计算过程中不会出现发散问题,稳定性高,在求解过程中不需要求解偏导和逆矩阵,降低了运算量,提高了运算效率,每只传感器可以根据实际情况采用不同波速进行计算,更加符合实际情况。光纤微震监测系统安装于山西五阳煤矿,进行了初步的监测应用,并对监测结果进行了分析,结果证明该系统能够监测矿山活动,发挥预警功能,对安全生产起到了积极作用。
评述了近几年不同环境介质中锑的形态分析方法,其中,电感耦合等离子体质谱法具有检出限低、灵敏度高、稳定性好、分析速度快等优点,在锑的形态分析领域受到越来越多的关注。在形态分析之前,从复杂基质中提取不同形态锑,并保持其价态的稳定性是关键,灵敏的检测技术与高效的样品前处理技术以及分离技术的融合,为解决这一问题提供了思路。近年来,联用技术已经广泛应用于大气、水体、土壤和沉积物等环境样品中锑形态的检测。最后,探讨了该领域面临的挑战并对其未来的发展方向进行了展望。
实际应用中电力变压器故障数据获取困难,导致在处理变压器故障数据时会由于存在不平衡数据对深入分析结果产生很大的影响。为了解决上述问题,结合对抗神经网络和人工神经网络对不平衡数据进行处理与判断,利用基于超弱光纤布拉格光栅的分布式声波传感技术对实验室搭建的变压器的模拟现场进行数据采集与分析,并在采集到的变压器故障模拟数据的检测上取得很好的效果。这种方法对基于对抗生成网络的有载变压器小样本故障识别系统具有重要的借鉴意义。
输电线路施工物料运输路径规划是地形复杂地区输电线路架设的基础工作,该路径一般由公路运输路径和索道运输路径组成。基于数字高程模型和Dijkstra算法提出了一种索道-公路联合物料运输路径规划算法。通过基于抛物线的空载索道运输路径快速搜索方法,实现了基于悬链线的负载索道运输路径优化,在此基础上采用Dijkstra算法实现最佳公路运输路径搜索,从而实现公路运输和索道运输路径的协同规划。将该算法应用到某待建特高压输电线路铁塔的物料运输路径规划工程问题中,验证表明该索道-公路联合路径规划有效缩短了输电线路物料运输路径设计周期,提高了施工物料运输的效率。
为了精准预测轨道交通的短时客流量,有效缓解城市交通拥堵,提出了一种基于多任务学习的轨道交通短时客流预测模型,该模型采用残差卷积神经网络和嵌套式长短期记忆神经网络提取客流的时空相关性,引入注意力机制加强模块对特征的提取效果。考虑轨道交通运营的特点,模型进一步选取列车运行特征、轨道交通站点周边公交站点以及兴趣点数据作为外部特征,以提高轨道交通短时客流预测精度。基于北京地铁历史客流数据,在10、30、60 min等多时间粒度场景下进行实验。结果显示,该方法通过多任务学习的方式建模分析站点进出站客流之间的相互影响,提高了模型的预测性能和泛化能力,为城市轨道交通短时客流预测问题提供了新的思路。
工业生产过程产生大量高盐废水,水质成分复杂,含有大量Na+、Cl-、SO42-等盐离子及有毒物。传统高盐废水处理技术仍存在效率低、运行成本高的特点,冷冻浓缩作为一种高效清洁且无二次污染的处理技术而得到广泛关注,但冷冻浓缩所制备的冰晶存在杂质是当前亟待解决的问题。总结了近年来冷冻浓缩技术在高盐废水处理领域的研究进展。对冷冻时间、冷冻温度、初始溶液浓度等关键参数进行研究;通过浸泡、重力、加水等净化方法对杂质冰晶进行净化;为了加快脱盐进程和提高脱盐效果,探究了成核剂和超声波辅助冷冻浓缩的方法,并对冷冻浓缩技术的能耗进行了经济性分析;最后对技术发展进行了总结和展望,以期对冷冻浓缩处理高盐废水的发展和实践提供一定的参考。
近年来,为缓解水资源匮乏,循环冷却水系统得到了广泛应用。冷却水中通常含有钙、镁等多种矿物离子,容易形成不溶性盐,在设备表面结垢。使用阻垢剂是解决结垢问题最有效的方法之一。综述了近年来国内外绿色阻垢剂的研究进展,介绍了绿色阻垢剂的开发与应用现状,分析了不同类型阻垢剂的特点和阻垢性能,从螯合增溶、晶格畸变和凝聚分散作用等方面阐述了阻垢机理,可为未来绿色阻垢剂研究发展提供借鉴。
考虑路段充电和时间窗的电动车取送货问题,以最小化车辆总旅行距离为目标,结合车辆容量约束、时间窗约束和电量约束等限制,决策一组最优的车辆线路。该问题公式化为一个混合整数线性规划模型,提出一种变邻域搜索算法求解该问题。数值算例用于验证模型的性质和算法的性能。结果表明:在小规模算例中,提出的算法只比商业求解器CPLEX差0.08%;但在大规模算例中,算法能求出高质量的可行解而CPLEX在规定时间内无法得到可行解。
为揭示气候变暖背景下极端降水多尺度的变化规律,基于山东省国家气象站1961—2020年逐日降水量资料,利用百分位数相对阈值法分析月尺度极端降水事件的时空变化特征。结果表明:山东省极端降水事件主要出现在夏季7、8月,年频率均在40%以上;各地年频次大致自东南向西北递减。大部分地区极端降水年频次和极端降水量增加,除秋季外各季均增加,冬季增加明显。20世纪80年代中期之后,各地极端降水普遍增多增强,年际变化明显增大;夏季和冬季极端降水强度明显增强,其中,鲁中、鲁西南、半岛等地夏季每10 a增加10~20 mm,冬季各月增加20%~50%。可见,在气候变暖背景下,山东降水不稳定性普遍增加,更需加强暴雨洪涝、暴雪等灾害风险预警与防控服务。
基于TLR4/NF-κB/NLRP3信号通路,探讨肝豆灵片对TX小鼠肝豆状核变性神经炎症的影响以及对CuCl2诱导的小胶质细胞炎性反应的作用机制。将TX小鼠分为对照组,模型组,肝豆灵片低、中、高剂量组,青霉胺组;BV2细胞分为对照组、模型组、肝豆灵片组、TAK-242组、肝豆灵片+TAK-242组,采用HE染色检测各组小鼠海马组织病理学改变,蛋白质免疫印迹检测各组小鼠海马组织及BV2细胞中TLR4、p65、NLRP3、IL-1β蛋白的表达,酶联免疫吸附测定法检测各组小鼠海马组织及BV2细胞中TNF-ɑ 、IL-1β、IL-6的含量,实时荧光定量聚合链式反应检测各组BV2细胞中TLR4、p65、NLRP3、TNF-ɑ 、IL-1β mRNA的表达。结果表明:与对照组相比,模型组海马组织出现明显炎性损伤,TLR4、p65、NLRP3、IL-1β蛋白表达均明显增高,TNF-ɑ、IL-1β、IL-6的含量明显升高(P<0.05);与模型组相比,肝豆灵片组和青霉胺组海马组织的病理损伤均得到改善,且肝豆灵片高剂量组效果更明显;肝豆灵片组和TAK-242组能抑制BV2细胞活化,TLR4、p65、NLRP3、IL-1β蛋白与mRNA表达较模型组均明显减少,TNF-ɑ、IL-1β、IL-6的含量明显降低(P<0.05)。肝豆灵片能减轻TX小鼠海马组织炎性损伤,抑制CuCl2诱导的BV2细胞过度活化,其机制可能与下调 TLR4/NF-κB/NLRP3信号通路有关。
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。
为研究碳税设定下通勤廊道定制公交票价优化过程中居民通勤出行选择与社会福利之间的影响关系,建立了兼顾弹性客流需求和廊道整体社会福利的双层规划模型。模型上层决策为发车位置和定制公交票价,下层为弹性需求客流分配模型,考虑通勤廊道上的定制公交和私家车两种交通方式。从居民出行满意度的角度,对比考虑碳税的环境下,分析客流需求与票价之间的关系;根据乘客出发点的不同将客流需求分层,作为下层弹性需求客流分配模型的输入;考虑客流需求、道路拥堵状况、乘客满意度与社会福利间的关系,设置廊道客运交通系统福利为上层模型优化目标;采用测量分析系统与粒子群算法求解双层规划模型。实例计算结果表明,优化后的社会福利得到较大提升,同时道路通行状况得到明显改善,累进碳税对于提升定制公交分担率的效果较好。由此可见,在碳税设定下,优化后的定制公交票价和发车位置能更好地提高社会福利,降低城市客运交通系统运行成本。
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