当期目录

2024年 第37卷 第5期 刊出日期：2024-10-20

  

中药与天然活性产物

基于细胞膜色谱技术的鹿角胶肽段筛选及鉴定

孙铁锋, 赵玉, 王平, 丁相龙, 丁立钧, 王金国

2024, 37(5):  1-9.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.20230175

摘要 ( 166 )   HTML ( 31 )   PDF (2815KB) ( 53 )  

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利用细胞膜色谱/超高相液相色谱-质谱(CMC/UPLC-MS)方法对中药饮片鹿角胶中的有效成分进行筛选,结合Maxquant软件、Perseus软件以及Uniprot数据库对所得谱图进行数据分析,使用Protein Data Bank对分析结果进行结构鉴定,同时采用生物信息学平台对这些肽段的生物活性、不良反应、相对分子质量、等电点、不稳定指数等基本分子特性进行预测。鉴定肽段活性概率为0.09,无毒,无溶血性,有致敏性,相对分子质量为1 541.68,肽链长度为14,亲水性为良好,等电点值为3.92,不稳定性指数为34.39。该方法为快速筛选鉴定具有药理作用的多肽和蛋白质等活性成分提供了一条可行的研究思路。

基于UHPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS技术的垂盆草化学成分表征与鉴定

朱心仪, 杨纯国, 田海涛, 侯苗, 韩利文, 邓志鹏

2024, 37(5):  10-16.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.20230173

摘要 ( 189 )   HTML ( 10 )   PDF (2810KB) ( 42 )  

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建立超高效液相-四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱法(UHPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS),表征与鉴定垂盆草中的化学成分。采用Phenomenex Kinetex C₁₈(2.1 mm×100 mm,2.6 μm)色谱柱,以乙腈-0.1%甲酸水溶液作为流动相进行梯度洗脱,流速为0.3 mL/min,进样量为3.0 μL;选择电喷雾离子源,正、负离子模式扫描。根据化合物的保留时间、精确分子量、二级碎片离子、裂解规律及对照品比对进行化合物分析鉴定。结果显示,从垂盆草中共鉴定或初步推导出了53个化学成分,主要包括25种黄酮、12种Megastigmanes类化合物、11种有机酸、3种生物碱及2种其他化合物。其中有5种化合物与对照品比对获得鉴定,3种化合物目前未见报道。该研究建立的UHPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS方法可快速且全面表征垂盆草的化学成分,为其质量控制及药效物质基础研究提供参考数据。

药理与毒理

吲哚乙酰化高直链玉米淀粉改善溃疡性结肠炎的作用机制研究

曲新艳, 李庆军, 丁兴春, 宋营营

2024, 37(5):  17-24.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.20230176

摘要 ( 112 )   HTML ( 6 )   PDF (2925KB) ( 97 )  

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为了研究吲哚乙酰化高直链玉米淀粉改善溃疡性结肠炎的作用机制,利用葡聚糖硫酸钠诱导急性溃疡性结肠炎小鼠模型,采用吲哚乙酰化高直链玉米淀粉靶向结肠释放吲哚乙酸,结合芳香烃受体抑制剂,分析小鼠结肠长度、疾病活动指数,利用酶联免疫吸附法测定结肠白介素-6、白介素-10、转化生长因子β1、髓过氧化物酶和白介素-22等细胞因子的表达水平,采用定量聚合酶链反应分析结肠紧密连接蛋白occludin、ZO-1及CYP1A1的相对表达水平,并通过流式细胞术分析肠系膜淋巴结中调节性T细胞和辅助性T细胞17的比例。结果发现,吲哚乙酰化高直链玉米淀粉明显减轻结肠长度的缩短,显著降低疾病活动指数及白介素-6和髓过氧化物酶的表达,显著促进白介素-10、转化生长因子β1、白介素-22、CYP1A1、occludin和ZO-1的表达,明显提高调节性T细胞的比例,并显著降低辅助性T细胞17的比例,而给予芳香烃受体抑制剂会削弱吲哚乙酰化高直链玉米淀粉的作用。以上结果提示,吲哚乙酰化高直链玉米淀粉可通过激活芳香烃受体发挥改善溃疡性结肠炎的作用。

新加苁蓉菟丝汤通过线粒体自噬途径促卵泡发育的分子机制

严谨, 李翡, 吴克明, 杨皓博

2024, 37(5):  25-34.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.20240015

摘要 ( 78 )   HTML ( 5 )   PDF (5480KB) ( 31 )  

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基于液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)技术、网络药理学和动物实验探讨新加苁蓉菟丝汤(XJCRTST)通过颗粒细胞线粒体自噬途径促卵泡发育的分子生物学机制。通过LC-MS和网络药理学筛选出XJCRTST的主要成分、其治疗卵巢功能减退疾病靶点及通路。选取雌性SD大鼠分为模型组,西药组,XJCRTST高、中、低剂量组共5组。HE染色观测卵巢形态学变化;透射电镜观察卵巢颗粒细胞中线粒体结构形态及线粒体自噬体。结果表明,LC-MS技术鉴定出XJCRTST化合物共252个,其治疗卵巢功能减退类疾病潜在作用靶点42个,GO功能富集过程中主要涉及BP(1 168项)、CC(45项)和MF(59项),KEGG通路富集显示参与的通路有AGE-RAGE、Prolactin及TNF信号通路等,Mitophagy-animal过程中共富集了3个靶基因:Parkin/PINK1、HIF1A、MAPK8。动物实验表明,中药治疗组大鼠卵泡数量增多,闭锁卵泡减少。电镜观察中发现中药组线粒体肿胀减轻、线粒体自噬情况减少。综上得出XJCRTST治疗卵巢功能减退可能通过调节卵巢颗粒细胞中线粒体功能和线粒体自噬相关通路发挥其治疗作用。

新材料

纤维式太阳能界面蒸发器的构建及其水通道对热量损失影响规律

袁志鹏, 田硕

2024, 37(5):  35-41.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.20230160

摘要 ( 151 )   HTML ( 4 )   PDF (4438KB) ( 21 )  

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淡水资源短缺的问题是全世界面临的巨大挑战。太阳能驱动的海水淡化技术利用了自然界中极为丰富的太阳能和海水资源作为动力和处理源,是解决淡水短缺问题的可持续方案,而且能够最大程度地降低化石能源的消耗和碳足迹的产生,但高效、低成本的太阳能界面蒸发器仍然十分短缺。通过对聚丙烯腈纤维亲水化改性并沉积聚吡咯,得到了具有良好光热升温效果与高效水传递功能的光热纤维。利用其灵活的加工性能,将纤维在低成本绝热材料——发泡聚苯乙烯上缠绕包覆制备出了经济、高效的界面蒸发器。构建不同数量水传输通道的界面蒸发器研究其热质传输规律,为太阳能界面蒸发器的发展提供了新的思路和理论基础。

能源与动力

先进绝热压缩空气储能系统储能阶段建模仿真和动态分析

李双江, 肖枫, 陈伟, 张斌, 朱青, 王子杰, 武洋

2024, 37(5):  42-54.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.20230171

摘要 ( 133 )   HTML ( 7 )   PDF (5388KB) ( 339 )  

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能源和环境问题日益突出,可再生能源快速发展,其存在的间歇性是制约其发展的关键性问题之一。先进绝热压缩空气储能系统(AA-CAES)是解决可再生能源间歇性的有效方法。建立了AA-CAES储能阶段的数学模型并进行了能量守恒、?平衡、各部件关键参数的动态分析和敏感性分析。结果表明,提出的数学模型遵循能量平衡和?守恒定律;压缩机的?损失大于换热器;能量和?分别主要储存在导热油和高压空气中;压缩机运行工况与设计的偏差使储能阶段效率变低;空气流速和第一级透平入口温度对运行时间的影响大于储气温度、绝热效率和储气质量。本文研究为根据实际需求调节参数和优化储能系统提供参考。

光纤与光子传感技术

基于植入式分布式光纤传感技术的引黄涵闸混凝土温度监测方法及其应用

渠继凯, 綦跃强, 渠帅

2024, 37(5):  54-61.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.20230163

摘要 ( 96 )   HTML ( 1 )   PDF (3936KB) ( 1038 )  

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准确获取混凝土浇筑及固化过程中的温度特征参量变化对于了解及掌握黄河流域引黄涵闸工程建设中混凝土开裂产生原因具有重要意义。目前黄河流域引黄涵闸建设工程中主要采用热成像方式测量其表面温度,难以实时获取混凝土的整体温度特征。采用植入式分布式光纤传感技术在对引黄涵闸工程山东段混凝土温度进行监测,在混凝土浇筑前,将传感光缆预先布设于结构钢筋两侧,从而实时有效地监测混凝土浇筑和固化过程中的内部温度特征。实验结果表明,采用植入式分布式光纤传感技术,可以实时监测混凝土各个点位的温度变化及固化过程中的温度异常点,同时,该方案可以有效分析混凝土固化过程中温度特征及整体变化情况。依托分布式光纤传感技术实现引黄涵闸混凝土温度监测,对黄河流域同类工程建设具有重要的借鉴意义。

交通运输

基于排队论的跨摄像头乘客轨迹识别方法

文泽宁, 曾红波, 牛凌, 卢恺, 赵忠浩

2024, 37(5):  62-68.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.20230161

摘要 ( 145 )   HTML ( 3 )   PDF (3401KB) ( 26 )  

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目前摄像头监控视频群组中采用遍历查找搜索全部摄像头视频,或者拓扑网查找重复搜索,导致人员追踪查找效率低、准确性差,为解决这一问题,提出了一种基于排队论和顶点加权有向图的高效选择监控摄像机视频的方法。该方法借鉴排队论理论的原理,将摄像头视为顶点,并构建了一个加权有向图。通过计算权值,能够确定最优的监控路径,同时考虑了摄像头之间的连接和权值。这一方法的关键优势在于高效地选择监控摄像机视频。此外,将城市轨道交通节点目标乘客的最优运动路径与人员追踪相结合,采用了顶点加权有向图的思想,提高了识别的准确性和效率。研究结果表明,通过将排队论和顶点加权有向图理论应用于人员追踪领域,为解决实际问题和提升系统性能提供了一种创新的方法。这一方法对于提升监控系统性能和人员追踪能力具有重要意义。

基于需求弹性的多模式铁路客运票价优化模型及算法

王红印, 袁媛, 崔鸿蒙, 郑宣传, 四兵锋

2024, 37(5):  69-78.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.20230168

摘要 ( 156 )   HTML ( 1 )   PDF (1723KB) ( 69 )  

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为增强铁路客运市场竞争力、提高其运营收入,对多模式铁路客运票价的多目标系统优化问题进行了研究。采用变分不等式模型对不同铁路客运产品客运需求之间的平衡关系进行描述,采用灵敏度分析的方法给出了多模式铁路客运产品需求弹性的计算方法,并构建了多模式铁路客运的市场需求函数;在此基础上,综合考虑了铁路客运企业的市场需求、客运收入、利润以及旅客出行费用等多个优化目标,提出了多目标双层规划模型来描述多模式铁路客运票价的系统优化问题。最后,采用北京至天津的真实铁路客运数据对提出的模型进行验证。结果表明本文提出的票价优化方法可以有效兼顾客运需求、客运收入以及利润等多个指标,为铁路客运部门在不同市场竞争阶段制定科学合理的铁路客运票价体系提供参考和支撑。

基于双层网络模型的城市公共交通系统抗毁性研究

马学祥, 韩梦薇, 周光鑫, 李树彬, 申佳佳, 孔祥科

2024, 37(5):  79-88.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.20240027

摘要 ( 96 )   HTML ( 1 )   PDF (4254KB) ( 45 )  

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为研究城市公共交通系统的抗毁性,采用复杂网络理论对地铁、公交系统进行映射和分析。首先,基于Space-L模型改进双层复杂网络构建方法,以实际换乘距离为指标构建连边,并以线路高峰小时载客能力为边权重构建地铁-公交双层网络;其次,通过度、强度、介数等指标分析双层网络与其子网络的特性;最后,分别采用随机攻击和蓄意攻击模型对双层网络及其子网络进行抗毁性分析。研究结果表明:地铁-公交双层网络呈现无标度特性,对蓄意攻击表现出脆弱性,且对不同蓄意攻击指标的敏感性不同。研究结论对于公共交通系统应对突发事件,提升系统韧性具有参考价值。

环境与生态

六种山东省新记录植物

冷振宁, 刘丹, 邴梦瑶, 侯元免, 侯元同

2024, 37(5):  89-94.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.20240007

摘要 ( 151 )   HTML ( 6 )   PDF (2563KB) ( 115 )  

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为了摸清山东省黄河、沂沭河、南四湖流域及潍坊等地区的植物资源和多样性现状,采用野外实地调查、采集标本和室内分类整理、解剖鉴定相结合的方法,对相关地区进行了全面详细的调查研究。结果表明,所研究地区共有维管植物1 194种,隶属于155科587属。其中,6种为山东省地理分布新记录植物,即穗花香科科(Teucrium japonicum)、小叶地锦(Euphorbia heyneana)、光头稗(Echinochloa colona)、竹节菜(Commelina diffusa)、蚓果芥(Braya humilis)和羽叶鬼针草(Bidens maximowicziana),描述了其关键识别特征,探讨了其分布现状和应用价值。这些植物的发现,不仅丰富了山东植物资源和多样性的本底资料,而且对相关科属的系统分类、区系地理及分布规律的研究具有重要意义。

三种提取态硅在典型滨海湿地中的分布特征及影响因素分析

季晓晖, 赵庆庆, 展海银, 王加宁, 张闻, 黄玉杰, 宋繁永, 魏小兵

2024, 37(5):  95-102.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.20240048

摘要 ( 169 )   HTML ( 5 )   PDF (1826KB) ( 32 )  

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硅是地壳中含量第二的元素,在土壤生物地球化学过程中发挥着重要作用,其中可提取态硅对植物具有较高的营养意义,但可提取态硅在滨海湿地土壤中的分布还有待揭示。以典型滨海湿地(非淹水芦苇湿地、潮汐芦苇湿地、淡水芦苇湿地和盐地碱蓬湿地)为研究样地,采集0~20 cm深度土壤并测定草酸提取态硅、连二硫酸钠-柠檬酸钠提取态硅和焦磷酸盐提取态硅及土壤理化性质,探究3种可提取态硅在不同芦苇湿地土壤中的分布特征及其影响因素。结果表明,4种湿地0~20 cm深度土壤中连二硫酸钠-柠檬酸钠提取态硅和焦磷酸钠提取态硅之间无显著性差异(p>0.05),但草酸提取态硅在非淹水芦苇湿地和潮汐芦苇湿地之间具有显著性差异(p<0.05)。从剖面分布来说,10~20 cm土层3种提取态硅的质量分数低于0~<10 cm土层。相关分析表明,土壤有机质、总氮、容重、pH、粉砂粒、砂粒和含水率是影响3种提取态硅质量分数的重要因素。研究结果为丰富滨海湿地硅元素的分布信息提供有力支撑。

山东省植被NPP时空变化特征及气候影响分析

刘建军, 孙开争, 公华林, 朱玉玲

2024, 37(5):  103-110.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.20240008

摘要 ( 166 )   HTML ( 6 )   PDF (5199KB) ( 51 )  

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基于山东省2010—2022年MOD17A3产品数据,采用一元回归趋势分析、变异系数法、偏相关分析、Hurst指数法探讨山东省生态系统植被净初级生产力(NPP)时空分布特征及气候因子的影响。结果显示: 2010—2022年山东省植被NPP呈波动上升的趋势,多年均值为(398.03±150.20) g/(m²·a),高于全国均值,与京津冀地区相近。NPP空间分布差异明显,东部沿海丘陵区高于内陆平原区域。年际变化上,山东省植被NPP整体较为稳定(C_V值为0.09)。未来植被NPP变化趋势上,正向趋势与负向趋势的面积接近,结合趋势分析,27.86%的区域呈增长趋势,33.49%的区域呈降低趋势,但由增转降的区域多集中于植被NPP较高的林地区域,需进一步研究。山东省植被NPP与气候因素有正相关关系,气温升高和降水增加有利于植被NPP的增长,但气温较降水对植被NPP有更广的显著性影响区域,且平原农作区植被NPP与气候因子相关性较差。

情报分析与数据管理

面向山东省数字经济政策文本的量化评价研究

王琛, 赵燕清, 张铭君

2024, 37(5):  111-121.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.20240042

摘要 ( 119 )   HTML ( 6 )   PDF (2229KB) ( 74 )  

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数字经济政策是促进数字经济发展,规范与促进数字经济活动的重要指导性文本。对数字经济政策进行梳理与量化评价,可为相关政策的制定与优化提供有效支撑。以文本挖掘技术和PMC指数模型为工具,构建以9个一级变量和35个二级变量为指标的政策评价体系,重点对山东省的数字经济政策进行量化评价与分析。研究所选取的10项数字经济政策样本中,3项为优秀,3项为良好,3项为及格,1项为不合格。研究结果表明,山东省数字经济政策整体情况表现良好,具备一定的科学性,未来应在政策时效、政策领域、政策视角等方面进行优化。

成本摊销式单服务器私人情报检索方法

蔡馨燕, 于晓

2024, 37(5):  122-130.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.20240092

摘要 ( 80 )   HTML ( 2 )   PDF (1141KB) ( 22 )  

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私人情报检索旨在保护用户的查询内容和隐私,是情报检索领域内隐私保护的重要技术扩展。基于成本摊销的思想设计了一种高度可配置、有状态的、单服务器私人情报检索方案。在一个包含100万个1 kB元素的数据库上进行的实验表明,该方法能够在不到1 s的时间内响应客户端的查询请求,同时服务器的响应数据仅放大不到3.6倍。值得注意的是,实验分析基于一个简单的、未经过优化的Rust实现,说明该方法在涉及大量客户端的部署环境中特别适用。综上,结果表明该方法在私人情报检索领域具有显著的潜力,并且可以为处理大规模情报检索任务提供高效、经济实惠的解决方案。