利用原子力显微镜和动态光散射研究不同体积分数二甲基亚砜(DMSO)对质粒及线性DNA变性的影响。结果表明,体积分数1%的DMSO也能导致DNA发生局部变性,这个结果可以用原子力显微镜直接观测。同时,由于质粒DNA连接数的守恒以及DNA单链的产生,通过原子力显微镜和动态光散射发现,DNA随DMSO体积分数的增加逐渐形成超螺旋结构,DNA聚拢程度增加;DMSO体积分数从0增加到10%时,pBR322 DNA、5 000 bp DNA及λ-DNA的平均粒径分别从(474±10) nm、(554±11) nm和(871±17) nm降低到(257±8) nm、(282±18) nm和(449±21) nm。
运用数据库及可视化软件分析黄芪-白茅根治疗慢性肾小球肾炎(chronic glomerulonephritis,CGN)的有效活性成分并探讨其潜在作用机制。通过中药系统药理学数据库与分析平台及BATMAN-TCM数据库收集黄芪-白茅根活性成分,SwissTargetPrediction和Uniprot数据库进行靶点标准化处理;通过GeneCards、OMIM、DisGeNET、Drugbank、DiGSeE数据库筛选CGN相关靶点;应用 Cytoscape软件构建相关网络图;利用Omicshare平台进行基因本体(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;采用AutoDock Vina及LigPlot进行核心成分与核心靶点的对接。黄芪-白茅根中共筛选出27个活性成分和271个活性成分靶点。对143个药物和疾病的交集靶点进行分析,获得7 084个GO相关过程,230个KEGG信号通路,其中差异的有4 663个GO相关过程,159个KEGG信号通路。分子对接发现本研究筛选的核心成分与靶点拥有较好的结合能。研究表明黄芪-白茅根是通过多成分、多靶点、多通路的作用方式发挥治疗CGN的作用,为CGN的治疗提供了重要的科学依据。
在自动驾驶系统中,系统需要准确识别驾驶人的意图,来帮助驾驶人在复杂的交通场景中安全驾驶。针对目前驾驶人意图识别准确率低,没有考虑优化特征对模型准确率影响的问题,运用深度学习知识,提出了一种基于时间序列模型的驾驶人意图识别方法。该方法基于Attention机制融合了卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)和长短时记忆网络(long short-term memory network,LSTM),引入车辆自身信息和环境信息作为时空输入来捕捉周围车辆的空间交互和时间演化。该方法可同时预测目标车辆驾驶人横向驾驶意图和纵向驾驶意图,并在实际道路数据集NGSIM(next generation simulation)上进行了训练和验证。实验结果表明,所提出的CNN-LSTM-Attention模型能够准确预测高速公路环境下驾驶人的驾驶意图,与LSTM模型和CNN-LSTM模型相比具有明显的优势,为自动驾驶系统的安全运行提供了有效保障。
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。
利用网络药理学和分子对接方法探究玫瑰花抗抑郁的物质基础及作用机制。通过中国知网收集抗抑郁单体和玫瑰花的化学成分,借助PubChem、SwissTargetPrediction数据库预测玫瑰花的抗抑郁活性成分及作用靶点,通过DAVID数据库进行通路富集分析,运用Discovery Studio 2017软件对关键成分和靶点进行分子对接。收集抗抑郁单体117个,玫瑰花成分127个,筛选出玫瑰花与抗抑郁相关的核心成分17个,分子对接显示玫瑰花所含芹菜素、槲皮素、山柰酚、异丁香酚、异槲皮苷、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷6个活性成分,可较好地与AKT1、PTGS2、ESR1 3个抑郁相关靶点结合。结果表明玫瑰花抗抑郁的物质基础为芹菜素、槲皮素、山柰酚等黄酮类化合物,主要通过影响HIF-1信号通路、神经活性配体-受体相互作用信号通路、催乳激素信号通路、多巴胺能神经突触信号通路发挥抗抑郁作用。该研究为抗抑郁新药研发提供了理论依据及新的研究思路。
京杭运河黄河以北段的复航能够带动南北区域经济的联结,对于产业结构的调整和优化起到重要的作用。依托此背景,根据区域货运结构特征,以2025—2039年作为预测区间年,利用生产曲线和分摊率模型对复航后聊城—德州段可能产生的诱发运量进行测算。结果发现,在诱增运量上,航道复航后,年均货运增长率为15.9%,而在货运转移上,运河能承担区域18.20%的货运量,并且至2039年,两个城市间的航道货运转移量预估达到78 378万吨。
利用大孔树脂、MCI柱色谱、制备液相等对续断化学成分进行研究,通过NMR、HR-ESI-MS等波谱方法鉴定分离得到的化合物结构。从续断药材中分离得到13个化合物,分别鉴定为5个三萜皂苷:川续断皂苷Ⅵ(1)、威严仙皂苷A(2)、续断皂苷A(3)、3-O-(2-O-乙酰基)-α-L-吡喃阿拉伯糖常春藤皂苷元-28-O-β-D-吡喃葡萄糖-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖酯苷(4)、3-O-(4-O-乙酰基)-α-L-吡喃阿拉伯糖常春藤皂苷元-28-O-β-D-吡喃葡萄糖-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖酯苷(5),6个环烯醚萜苷:马钱苷酸(6)、马钱子苷(7)、当药苷(8)、续断苷A(9)、续断苷B(10)、林生续断苷I(11),以及2个其他类成分:5-羟甲基-2-呋喃甲醛(12)、α-亚麻酸(13),其中化合物4、12、13为首次从续断药材中分离得到,也是首次从川续断属植物中分离得到。该研究进一步丰富了续断药材化学成分组成,对于建立以质量标志物为药材优劣评价依据的续断药材质量标准提供了物质基础,同时为进一步阐释续断“发汗”加工前后化学成分及其含量的变化、化学成分转化机制研究提供了更丰富的化学物质基础。
为提升《中国药典》中经典名方银翘散薄层色谱鉴别标准,利用不同极性试剂对银翘散待测样品进行系统提取,得到不同极性部位的供试品溶液,采用系列薄层色谱法对银翘散中10种单味药的供试品溶液、展开条件、显色方法进行系统的筛选,建立了适合银翘散中金银花、连翘、薄荷、牛蒡子、淡豆豉、荆芥穗、甘草等7种单味药鉴别的系列薄层鉴别方法,并且实现了一块薄层板、一次展开即可分别对牛蒡子与甘草、淡豆豉与荆芥穗进行共同鉴别。所建立的银翘散中7种单味药鉴别的系列薄层鉴别方法,只需对照药材即可对复方中的7种单味药进行鉴别,重复性好、可操作性强、检测成本低,为《中国药典》中银翘散薄层鉴别内容补充和质量标准提升提供了实验依据,也为其他银翘散成方制剂的薄层色谱鉴别提供了参考。
应用网络药理学和分子对接探讨猫爪草多成分、多靶点、多通路治疗肺腺癌的作用机制。根据口服利用度和类药性的分析条件,采用中药系统药理学数据库与分析平台数据库筛选猫爪草主要活性成分及作用靶点;疾病靶点在GeneCards和OMIM数据库中获得;利用R软件绘制维恩图,获得活性成分和疾病的交集靶点,利用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用网络;利用Bioconductor数据库对预测靶点进行GO(Gene ontology)功能富集分析和KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)信号通路分析。结果表明:筛选出猫爪草的10个潜在活性成分和40个作用靶点,其中有36个靶点与肺腺癌相关;主要活性成分为β-谷甾醇、豆甾醇等,这些活性成分作用于PTGS2、BCL2、BAX、CASP9、CASP3、RXRA等靶点,通过调控神经变性的途径-多种疾病、神经活性配体-受体相互作用、小细胞肺腺癌、细胞凋亡、多细胞凋亡、铂类耐药、p53信号传导途径、大肠癌等通路发挥抗肿瘤作用。对猫爪草的有效成分和潜在靶点进行预测,为药物的应用和开发提供了新思路。
为优选自动驾驶汽车开放测试、示范道路并支撑其驾驶环境的优化,提出面向自动驾驶的驾驶环境视觉感知复杂度量化评估方法。以百度街景地图作为驾驶环境数据源,运用脚本文件以及截图工具PicPick搭建自动化街景图像数据提取平台,并在不同区域、不同道路等级下采集上海市50条典型道路的驾驶环境数据;从行人、交通标志、交通标线、红绿灯、车辆5方面出发,构建驾驶环境要素感知平台,并开展感知精度的量化评估;在单要素感知准确率的基础上,采用熵权法确定多维感知要素权重,计算各道路综合感知准确率,并应用轮廓系数法与K-means++聚类算法进行视觉感知复杂度分级。结果表明,上海市典型道路的驾驶环境视觉感知复杂度分为三级,大部分道路的视觉感知复杂度属于2级;对比不同等级道路发现,支路的视觉感知复杂度总体上低于主干路。
基于网络药理学筛选金荞麦抗呼吸道合胞病毒的核心作用成分及靶点,并使用芯片数据挖掘和分子对接做初步验证。通过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)筛选核心作用成分,借助SwissTargetPrediction预测核心作用成分靶点,通过GeneCards、GenCLiP 3、NCBI获取呼吸道合胞病毒涉及肺炎靶点。经靶点映射生成交集靶点网络,并通过STRING、DAVID平台构建蛋白质-蛋白质相互作用(Protein-protein interaction,PPI)关系及核心富集通路,获取核心靶点与通路。使用GEO芯片数据挖掘及AutoDock Vina分子对接初步验证核心靶点的有效性。最终通过TCMSP筛选到金荞麦15个成分,经靶点映射发现金荞麦通过45个靶点发挥作用,通过PPI和KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes) 通路综合分析可得金荞麦发挥抗呼吸道合胞病毒的作用靶点为AKT1、VEGFA、PTGS2、SRC、EGFR、KDR、STAT3、BCL2等,数据挖掘和分子对接结果与预测基本一致,为进一步深入揭示其作用机制奠定了良好基础。
提升交通枢纽的韧性以应对突发大客流给交通运输系统带来的压力至关重要。基于交通枢纽的内部设施布局,将客流在其内的疏散备选路径抽象为由节点和路段构成的网络图。从改变客流疏散路径角度出发,当发生突发大客流时,考虑开启平时不开放的应急通道用于疏散客流。在已知各起讫点之间的客流量以及客流疏散备选路径的条件下,以最小化客流疏散时间与开启应急通道的广义成本为优化目标,建立客流疏散优化模型,并设计混沌蚁群算法对模型进行求解,得到客流疏散的优化方案。最后以北京南站为案例验证模型与算法,结果显示,在发生突发大客流时,开启合适位置和数量的应急通道可以有效缩短客流疏散时间。该研究从交通枢纽内部的规划布局与客流疏散优化角度,为城市交通枢纽的韧性提升提供了理论支撑。
运用网络药理学和分子对接探究三棱-莪术药对抗乳腺癌的有效活性成分及分子机制。通过中药系统药理学数据库与分析平台检索并筛选出三棱、莪术的有效活性成分和对应作用靶点,运用OMIM数据库、GeneCards数据库检索乳腺癌的疾病靶点。运用Cytoscape 3.7.2软件绘制药物-成分-疾病-靶点网络图。利用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(protein- protein interaction,PPI)网络,使用Cytoscape中MCODE插件进行分析并筛选出前10个核心靶点。借助DAVID数据库对作用靶点进行基因本体及京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)通路富集分析,并绘制成分-靶点-通路网络图。最后通过AutoDock Vina等软件进行分子对接,验证核心成分与核心靶点的相互作用。结果表明,通过筛选得出7种活性成分、73个作用靶点,三棱-莪术与乳腺癌共同靶点43个。核心成分为常春藤皂苷元、β-谷甾醇、芒柄花黄素、豆甾醇、反式软骨酸,PPI网络显示其核心靶点为JUN、CASP3、PTGS2、ESR1、MPK14、PPARG、SIRT1、NOS3、TGFB1、NOS2。KEGG富集分析得到72条通路,根据P值筛选出与乳腺癌相关的前20条,主要涉及PI3K-Akt通路、VEGF通路、p53通路、MAPK通路等。分子对接显示活性成分与核心靶点之间有较好的结合力。研究表明三棱-莪术药对抗乳腺癌具有多成分、多靶点、多通路的特点,为该药对在临床中的应用提供了理论依据。
基于网络药理学和分子对接探讨黄芪-莪术治疗胃癌的作用机制。利用中药系统药理学数据库与分析平台筛选出黄芪、莪术的活性成分,从Uniprot数据库获取靶点蛋白的基因名。以gastric cancer为关键词,在GeneCards数据库中检索胃癌的相关靶基因,将其与药对的活性成分靶基因相互映射,筛选出共同靶点。利用Cytoscape 3.7.0 软件绘制活性成分-靶点网络。将筛选出来的靶点在STRING数据库中构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,同时,选择Omicshare平台进行基因本体功能及京都基因与基因组百科全书通路的富集分析。使用AutoDock Vina和PyMol软件进行分子对接。从黄芪-莪术药对中共筛选出26个活性成分,包括槲皮素、山奈酚、莪术醇、7,2'-二羟基-3',4'-二甲氧基异黄烷、β-榄香烯等,作用于TP53、MYC、CASP3、AKT1、 JUN等74个靶点,这些靶点主要富集在癌症、癌症中的蛋白聚糖、PI3K-Akt、 MAPK、 Rap1、TNF、 FoxO等信号通路上。该研究为黄芪-莪术药对治疗胃癌的基础研究和临床应用提供了参考依据。
利用网络药理学和分子对接方法探究麻黄加术汤治疗类风湿关节炎的潜在作用机制。通过数据库检索、筛选得到麻黄加术汤主要活性成分及其作用靶点,通过GeneCards、OMIM和Drugbank数据库筛选得到类风湿关节炎疾病靶点,使用STRING数据库和Cytoscape软件构建PPI(protein-protein interaction)网络;使用Metascape数据库对麻黄加术汤治疗类风湿关节炎的作用靶点进行GO(gene ontology)和KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析;Cytoscape软件构建药物成分-靶点-通路网络;使用AutoDock软件对关键成分和靶点进行分子对接。结果筛选得到麻黄加术汤的潜在活性成分共131个,治疗类风湿关节炎的关键靶点133个,主要成分包括槲皮素、木犀草素、山奈酚等,关键靶点包括IL-6、TNF、TP53、STAT3等。GO和KEGG分析显示生物过程2 250条,细胞成分89条,分子功能152条,富集通路主要涉及AGE-RAGE信号通路、IL-17信号通路和TNF信号通路等。分子对接结果显示Phaseol和甘草酚与AKT1、PTGS2、MAPK1、MAPK8等关键靶点具有较好的结合活性。研究发现麻黄加术汤是通过多成分、多靶点、多通路的作用方式发挥治疗类风湿关节炎的作用,为类风湿关节炎的治疗提供了重要的科学信息。
对三水合艾司奥美拉唑镁制备过程中晶型控制进行研究,同时对产物的粒度分布等性质进行了工艺优化实验。通过X射线粉末衍射表征产物晶型,借助于二维在线成像系统监测三水合艾司奥美拉唑镁反应结晶过程中的晶体形貌变化,运用马尔文激光粒度仪辅助监测晶体的粒度分布变化。考察了结晶温度、反应物的浓度等因素对三水合艾司奥美拉唑镁晶型与晶习的影响。结果表明,三水合艾司奥美拉唑镁结晶方式为球形结晶,结晶温度是影响晶型的关键因素,优化后的结晶温度为25 ℃。优化后的工艺可以制备晶型固定、粒度分布均匀、平均粒度大的三水合艾司奥美拉唑镁药物颗粒。
针对农村地区农产品物流“最初一公里”存在的储藏难、损耗高的问题,以农产品主产区、特色农产品优势区、农产品集散区等具有冷藏保鲜需求的地区为例,提出基于本地冷藏、产地直发运营模式下的农村地区仓储保鲜冷链物流中心选址模型。针对鲜活农产品易腐、易变质,且对运输和冷藏要求高的特点,在选址模型引入时间约束。以运输费用、投资建设费用、运营费用之和最小为目标函数建立数学模型,利用Gurobi进行求解,寻找满足时效性要求的最优解,确保农村地区仓储保鲜冷链物流中心选址的合理性。对算例中的10个备选地址进行求解,结果表明建立7个冷链存储中心时的总经济成本最低,证明考虑产品类型、成本与时间的农村地区冷链物流中心选址模型具备可行性。
为探求高强度紧固螺栓发生断裂的原因,对某铁路钢桥上断裂的紧固螺栓进行了失效分析。利用扫描电子显微镜、能量色散X射线谱、金相显微镜、洛氏硬度仪、X射线荧光光谱仪、电子万能试验机等技术手段,对铁路钢桥失效螺栓的断口形貌、断口微区成分、显微组织、硬度、螺栓用钢的成分以及力学性能等方面进行分析与研究。结果显示:螺栓用钢的化学成分、硬度及力学性能均符合国家标准要求;螺栓断口起裂区存在树枝状裂纹,裂纹内部有含硫的腐蚀产物,且螺栓工作时所受外力为交变载荷。因此,螺栓的断裂是在交变载荷下发生的腐蚀疲劳断裂。螺栓断裂的初始裂纹源位于螺杆上螺纹的根部或螺柱与螺母连接位置的根部,为由硫元素引起的应力腐蚀裂纹。此研究为防止螺栓发生应力腐蚀裂纹及衍生病害提供了理论依据。
运用网络药理学方法分析续断-桑寄生药对改善多囊卵巢综合征的主要活性成分、靶点和通路。通过中药系统药理学数据库与分析平台,获取续断、桑寄生的主要活性成分及潜在靶点,并利用Cytoscape软件构建中药-成分-靶点网络;依托Disgenet、OMIM数据库获得多囊卵巢综合征疾病靶点并进行合并,借助Venn在线工具获得药物和疾病的共同靶点;运用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用网络;利用Metascape数据库对交集靶点进行京都基因和基因组百科全书通路(KEGG)富集分析及基因本体(GO)富集分析;采用Cytoscape软件构建成分-靶点-通路网络;用分子对接技术验证靶点间结合的可靠性。结果表明,从续断-桑寄生药对中筛选得到174个靶点,其中交集于多囊卵巢综合征的80个共有靶点主要涉及癌症通路、丙型肝炎信号通路、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路等多条信号通路。续断-桑寄生药对通过槲皮素、β-谷甾醇等活性物质形成多靶点、多通路调控网络,调节激素代谢,降低炎症细胞因子水平,从而达到系统改善多囊卵巢综合征的目的。
基于数据挖掘及网络药理学方法,探究中药治疗便秘的用药规律并分析核心中药的作用机制。通过检索中国知网、维普数据库、万方数据库中有关中药复方治疗便秘的文献,筛选符合要求的文献并提取数据,对中药复方的药物频次、关联规则及聚类进行分析。基于中药系统药理学数据库与分析平台获取核心药物的化学成分及靶点,通过GeneCards、OMIM、TTD等数据库获取疾病靶点,借助Venny平台获取潜在靶点,采用STRING数据库、DAVID数据库进行相关机制分析。基于AutoDock软件进行分子对接。结果表明:筛选出复方85个;使用频次在10以上的有25味药,其中白术的使用频率最高;关联规则挖掘出白术-黄芪、白术-黄芪-当归分别是支持度最高的组合;聚类分析可将药物分为5类;挖掘出核心中药白术、当归、枳实和火麻仁。网络药理分析显示,核心中药治疗便秘的机制是化学成分作用于AKT1等靶点,进而调节癌症通路、磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B信号通路、p53信号通路等发挥治疗作用。该研究为中医药治疗便秘的用药规律提供了理论基础,为治疗便秘的中药复方的开发与发展提供了思路。
分别使用汽化过氧化氢、84消毒液和新洁尔灭对生物安全实验室工作台面进行消毒,并对消毒前后相近位置进行采样,对比分析三种消毒方法对生物安全实验室工作台面的消毒效果。试验结果表明:3%过氧化氢消毒剂对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌均消毒合格;消毒后,汽化过氧化氢组菌落数低于84消毒液组和新洁尔灭组,且差异具有统计学意义(F=3.868,P=0.033);汽化过氧化氢组平均细菌杀灭率大于84消毒液组和新洁尔灭组,且该差异有统计学意义(F=3.487,P=0.045)。汽化过氧化氢的细菌杀灭效果良好,可以替代84消毒液和新洁尔灭用作生物安全实验室工作台面的消毒。
利用DNA条形码技术,对一种在山东省中药资源普查中发现的形态鉴定较困难的植物进行了分子鉴定。首先对样本进行总DNA提取,核ITS2 序列、叶绿体psbA-trnH序列的PCR扩增和测序,然后将所得序列用Chromasv校对拼接,利用软件MEGA6.0分析数据。结果表明,该物种为山东新分布唇形科香茶菜属植物碎米桠。该研究为山东省新分布种碎米桠的确定及其资源开发提供了重要证据。
通过网络药理学和分子对接方法探讨桑白皮治疗2型糖尿病的作用机制。运用中药系统药理学数据库与分析平台筛选桑白皮的活性成分及相应作用靶点,借助DrugBank、GeneCards和TTD数据库检索疾病靶点。活性成分靶点与疾病靶点取交集得到桑白皮作用于2型糖尿病的预测靶点,构建活性成分-潜在靶点网络图和关键靶点蛋白质-蛋白质相互作用(protein protein interaction,PPI)网络。将交集基因进行基因本体(gene ontology,GO)分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析;最后应用AutoDock软件进行活性成分及关键靶点之间的分子对接验证。预测得到桑白皮活性成分25个,桑白皮与疾病的交集靶点126个。PPI网络发现AKT1、IL-6、TNF、VEGFA、TP53、CASP3等可能是桑白皮治疗2型糖尿病的关键靶点。GO富集分析涉及细胞因子信号转导通路、对脂质的反应和凋亡信号通路等生物过程。KEGG通路分析涉及糖尿病并发症中AGE-RAGE信号通路、IL-17信号通路、TNF信号通路、PI3K-Akt等信号通路。分子对接结果显示桑白皮主要成分槲皮素、山奈酚、β-谷甾醇、鸢尾甲黄素B和光果甘草酮与AKT1、IL-6、VEGFA、CASP3均具有较好的结合活性,其中槲皮素与AKT1结合能最低,光果甘草酮与IL-6、VEGFA、CASP3的结合能最低。本研究初步探究了桑白皮治疗2型糖尿病的活性成分、潜在靶点及生物学过程和信号通路,为其临床应用提供了科学依据。
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。
为了探索当归挥发油的最佳提取工艺及其抗氧化活性,以道地当归药材为试材,采取单因素及响应面分析法,将当归粉碎粒径、加水倍数、提取时间作为考察因素,以挥发油提取率为考察指标,优选挥发油提取工艺条件,并在此工艺条件下提取当归挥发油,利用DPPH自由基清除率测定挥发油抗氧化活性。结果表明最佳工艺参数为粉碎粒径24目、加水倍数6倍、提取时间7 h,此工艺条件当归挥发油提取率高;抗氧化性试验表明当归挥发油质量浓度为1.2 mg/mL时,DPPH自由基清除率最高为51.9%。该试验应用单因素及响应曲面模型优化的工艺稳定,挥发油提取率高,此条件下生产的挥发油具有较好的抗氧化性,为当归挥发油提取工艺参数的明确及优化提供了科学、合理的依据。
中国北方冬季气温低,秸秆直接还田后腐解效率低,易造成病原菌积累。为促进秸秆原位腐解,降低病原菌积累,采用低温培养结合纤维素酶、半纤维素酶、漆酶活性筛选,获得一株低温降解秸秆的木霉菌株C47-3;该菌在秸秆液体培养基中于15 ℃条件下培养15 d时,对秸秆的降解率为22.28%;该菌株经形态学观察和分子生物学鉴定为近深绿木霉Trichoderma paratroviride;木霉菌株C47-3及其挥发性物质对供试的葡萄座腔菌、禾谷丝核菌、灰葡萄孢等8种病原菌均具有抑制效果,对假禾谷镰孢菌的抑制率可达60 %以上。筛选得到的木霉菌株C47-3在提高低温条件下秸秆腐解效率的同时具有一定的生防潜能,为我国北方冬季玉米秸秆还田后高效利用及土传病害的生物防治提供了菌种资源。
通过研究花粉粒亚显微结构特征,为评价忍冬种质资源、品种分类鉴定及优良品种选育提供依据。采用光学显微镜和扫描电镜对金银花农家品种植株、茎、叶、花和花粉及外壁雕纹进行形态分类鉴定,数据采用SPSS进行统计分析和评价。8个主流农家品种形态性状特征及花粉粒形状、萌发孔及外壁刺状雕纹等均有一定差异。四季花植株杆冠明显,北花1号灌丛状,金银花24号花蕾疏被柔毛,花粉粒呈球形,外壁具极密的刺状雕纹;北花1号和四季花的花粉粒呈三角状球形,外壁具密粗刺状雕纹;大毛花茎枝及花蕾密被长柔毛,金银花16号花蕾密被腺毛和针状短毛,金银花1号、金银花15号及金银花23号花粉粒呈钝三角状球形或类球形,外壁具稀疏刺状雕纹。金银花农家品种的花粉粒形态特征为品种分类和鉴定提供了孢粉学依据。
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。
为了挖掘十味益脾颗粒中治疗脾虚食滞症的主要药效成分及其作用机制, 通过相关文献以及中药系统药理学数据库与分析平台获取十味益脾颗粒中10味药材所含的主要化学成分并构建化学成分库,通过多个数据库构建相关靶点库;运用Genecards数据库、OMIM数据库、TTD数据库搜索积食、健脾有关的疾病靶点;通过化学成分-潜在靶点网络筛选关键成分和关键靶点,构建中药-关键成分-关键靶点-疾病网络筛选核心成分和核心靶点;使用SwissADME数据库对核心成分进行分析;采用CB-Dock网站进行分子对接。结果表明,槲皮素、茯苓酸A、茯苓酸C、β-谷甾醇是十味益脾颗粒中的核心成分,CA2、PTGS1、PTGS2是十味益脾颗粒作用的核心靶点。分子对接结果显示核心成分与核心靶点的亲和作用较好。该研究为深入诠释十味益脾颗粒的作用机制和临床应用提供了理论基础和数据支撑。
运用网络药理学和分子对接方法探索黄连温胆汤治疗幽门螺杆菌相关性胃炎的分子机制。应用中药系统药理学数据库与分析平台对黄连温胆汤药物活性成分及药物作用靶点基因进行筛选。通过Genecards 数据库、DisGENET数据库查找幽门螺杆菌相关性胃炎疾病相关靶点,利用维恩在线绘图工具获得疾病与药物的共同靶点基因。利用Cytoscape 3.8.2软件以及STRING数据库分别构建药物-化合物-靶点相互作用网络及蛋白质-蛋白质相互作用网络图。运用DAVID数据库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。选取度值排名前3的靶点蛋白和活性成分使用AutoDockTools 1.5.6软件进行分子对接。共筛选得到槲皮素、川皮苷、柚皮素等127种黄连温胆汤药物活性成分,并获得Akt1、JUN、TNF-α、STAT3等101个潜在靶点蛋白,涉及P53信号通路、NOD样受体信号通路、TNF信号通路等90条信号通路。分子对接结果显示关键靶点STAT3、TP53、Akt1与活性成分槲皮素、川皮苷、柚皮素的亲和力较好,其中以Akt1与柚皮素的结合能力最强。通过分析黄连温胆汤治疗幽门螺杆菌相关性胃炎的作用靶点和相关信号通路,能够为临床应用和后续实验研究提供理论基础。
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。
针对传统热力管道泄漏巡检方式存在的准确度不高、抗干扰能力差等不足,采用光纤分布式测温的方法测量热力管道沿线温度场,当发生泄漏时,管道中的热水或蒸汽会流出并改变泄漏点周围的温度场,系统可以快速捕捉温度变化并实时定位泄漏点。实验检测系统性能指标为温度精度(温度测量值与真实值间的误差)±1 ℃,空间分辨率≤2 m,目前已成功应用于济宁运河电厂热力管道的检测中,精确地测量了热力管道沿线15 km的温度变化,并成功对一处泄漏行为进行了报警,表明分布式光纤测温系统在热力管道泄漏监测领域具有广阔的应用前景。
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 ℃。
利用1961—2016年山东省济南市太阳年总辐射量观测数据,通过模型识别和统计检验,对比分析时间序列模型AR(5)和ARIMA((1,2,4),1,0)的拟合结果。残差检验结果表明,疏系数模型ARIMA ((1,2,4),1,0)可用于预测地表太阳年总辐射量,预测结果显示2017—2025年济南市地表太阳辐射的年际变化整体呈增长趋势。对比多元线性回归模型结果,时间序列疏系数模型误差较小,预测准确度相对较高。
针对CO2气体实时在线监测的应用需求,以比尔-朗伯定律为理论基础,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术搭建一套CO2气体在线检测系统。选择吸收谱线波长为1 609.583 nm,并在系统中搭建两路参考光路用于消除光源信号波动和实现自动寻峰,以提高检测系统的稳定性与准确性。通过对系统的标定与校准,系统测量相对误差小于0.8%,系统重复性小于0.06%,响应时间不超过18 s,对空气中CO2的体积分数进行连续4 h监测,其值的波动范围为360×10-6 ~ 400×10-6。试验结果表明该系统具有较好的稳定性与可靠性,可满足CO2气体实时在线监测的应用需求。
自主式交通系统 (autonomous transportation system, ATS) 是为应对主动式智慧交通发展趋势而提出的新一代交通系统。为科学合理地构建ATS功能架构,提出了一种面向多属性文本的优化密度峰值聚类算法 (density peaks clustering, DPC)。该算法结合交通系统功能架构的基本特征,通过改进的词频-逆向文档频率算法与文本向量空间模型,将多属性文本转化成空间维度坐标。再利用高斯函数和决策值优化DPC算法进行聚类,并结合轮廓系数对聚类结果进行评价。为了检验算法的合理性,在ATS道路自动驾驶场景下,基于道路载运工具运行服务域、交通基础设施管理服务域和交通安全管理服务域的功能数据集进行了算例分析,依据聚类结果绘制功能架构图。架构图由自主感知-自主学习-自主决策-自主响应4层构成,验证了ATS应用场景中功能架构优化算法的可行性和合理性。算例结果表明:该算法的构建具有鲁棒性,算例轮廓系数整体均值为0.84,与原算法相比解决了聚类过程中聚类中心难以划定的问题;与原智能交通系统中的各架构设计相比,该功能架构更具有层次性和逻辑性。该优化算法能够促进新一代交通系统功能架构的构建,推动自主式交通系统理论体系的发展。
利用网络药理学初步分析丹参治疗浆细胞性乳腺炎的作用机制,应用分子对接辅助研究丹参中活性化合物与浆细胞性乳腺炎主要靶点的亲和力,以证明筛选出的活性物质确实可与疾病靶点结合。基于中药系统药理学数据库与分析平台筛选丹参中的有效活性成分及这些成分的相关作用靶点,构建中药-成分-靶点网络,利用GeneCard数据库和DisGeNET数据库筛选浆细胞性乳腺炎的高相关性基因靶点,将药物成分靶点与疾病基因靶点相互映射,得到药物-成分-靶点-疾病网络,分析网络得到潜在药物活性化合物及潜在作用基因靶点,将此潜在作用靶点导入STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用网络。利用DAVID数据库对潜在作用靶点进行生物功能及代谢通路分析。对筛选到的高相关性活性成分和靶点进行分子对接,选择浆细胞性乳腺炎相关度最高的靶点IL-6、ICAM1和PGR,在PDB数据库中找到其三维蛋白结构,后在Zinc数据库中找寻丹参活性成分的分子结构,利用autodock4.0软件将蛋白与分子相对接。得到中药有效活性物质59个及其相关作用靶点132个,疾病相关靶点125个,映射后得到BCL2L1、EDNRA、ERBB2、ICAM1、IFNG、IL-4、IL-6、NR3C1、PGR、STAT3等10个潜在作用靶点,基因本体富集分析后找到潜在作用靶点共14个生物过程,京都基因与基因组百科全书分析后筛选得到16条信号转导通路,以乳腺癌通路、癌症信号通路、库欣综合征通路、NF-κB信号通路等通路为主。分子对接表明筛选出的药物活性成分与潜在作用靶点确有较大的亲和力。该研究初步筛选出了丹参治疗浆细胞性乳腺炎的物质基础,并揭示了丹参治疗该病症是通过多成分、多靶点、多途径共同调控。
使用锦纶66纤维开发高性能、高品质的牛仔面料,以粘胶为外包纤维,锦纶66或氨纶为芯丝制成36.4和28.0 tex的包芯纱为纬纱,使用剑杆织机使其与36.4和28.0 tex的纯棉纱线进行交织,制成牛仔面料。对锦纶66包芯纱和氨纶包芯纱所织制的6种牛仔面料进行色牢度、耐磨性、强力、弹性回复性、折皱回复性和弯曲性能等性能测试并进行对比分析,发现锦纶66包芯纱牛仔面料的弹性达到氨纶包芯纱牛仔面料的弹性水平,且其强力和柔软度更佳。以粘胶/锦纶66(3.33 tex/10 F)包芯纱织制面料比粘胶/锦纶66(3.33 tex/34 F)强力更大、弹性回复性更好,且更柔软。同时,采用36.4 tex纱线所织制的面料的强力、弹性和折皱回复性更好,但28.0 tex纱线所织制的面料更柔软。
针对海洋电磁测量单点系泊潜标系统,以预定海域的实际海洋水文资料为背景,采用集中质量法建立了潜标系统模型,并对潜标系统的平衡姿态及缆索的拉力分布进行了仿真分析。结果表明:潜标测量系统各测量节点间保持了良好的线性相关性,线性相关系数保持在0.995以上;配重缓冲缆结构能够实现良好的防浪缓冲效果。现场海试数据分析表明,浮标静浮力为600 N,缓冲缆长为150 m,按40 m长1 N/m的方式配重的潜标系统,在表层海流速度为0.5 m/s的情况下,可以形成缓冲深度达21 m的U形缓冲带,与仿真分析的结果基本吻合。
采用亲水色谱-电雾式检测器-电喷雾-飞行时间质谱,测定西洋参不同部位(芦头、主根、参须)中多糖的单糖组成。采用超声辅助酸解法对西洋参多糖进行完全水解,应用Waters Xbridge Amide柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),梯度洗脱(A为乙酸铵水溶液,B为乙腈),流速0.8 mL/min,柱温40 ℃,ESI-TOF/MS进行定性鉴别,CAD检测器(雾化器温度60 ℃,N2压力8.8 kPa)进行定量测定,结合主成分分析对西洋参不同部位进行区分。该方法在一定质量浓度范围内具有良好的线性(相关系数>0.999 1),检出限为0.03~0.13 μg/mL,平均回收率为94.17%~107.15%。应用该方法测定了西洋参不同部位多糖水解产物中7种单糖(葡萄糖、果糖、阿拉伯糖、鼠李糖、木糖、岩藻糖、甘露糖)和2种糖醛酸(半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸),主根中葡萄糖含量较高,其平均值为(2.123±0.070)mg/g;芦头中鼠李糖、阿拉伯糖、果糖、甘露糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸含量较高,其平均值分别为(0.037±0.006)mg/g、(0.179±0.023)mg/g、(0.158±0.028)mg/g、(0.036±0.006)mg/g、(0.069±0.007)mg/g、(0.376±0.096)mg/g;参须中岩藻糖含量较高,其平均值为(0.120±0.005)mg/g。该方法简单,灵敏度、重复性好,为西洋参单糖组成和不同药用部位开发利用提供了方法和数据支持。
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