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基于植物基因沉默技术（RNAi）的纳米塑料核酸递送效应研究

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基于植物基因沉默技术（RNAi）的纳米塑料核酸递送效应研究

作者：吴海媚中南林业科技大学

学位级别：硕士

近年来,微/纳米塑料(M/NPs)的生态环境问题研究成为科学前沿热点。纳米塑料作为一种新污染物,其危害并不仅限于自身的毒性。一些研究表明,纳米塑料能够吸附众多常规污染物,并充当其活动载体,使得污染物的传播范围更广,进而入侵生物体,... 详细信息

近年来,微/纳米塑料(M/NPs)的生态环境问题研究成为科学前沿热点。纳米塑料作为一种新污染物,其危害并不仅限于自身的毒性。一些研究表明,纳米塑料能够吸附众多常规污染物,并充当其活动载体,使得污染物的传播范围更广,进而入侵生物体,沿食物链传播,最终对生态环境和生物健康构成严重威胁。然而,纳米塑料能否吸附核酸类物质,促进水平基因转移,并诱导植物生理生化功能变化尚不明确。本研究以转基因本氏烟草(Nicotiana benthamiana 16C)和矮牵牛花(Petunia hybrida)为模式植物,设计不同电位和粒径的纳米塑料暴露矩阵,借助基因沉默系统(RNAi),探究“纳米塑料”一“干扰RNA”(siRNA-PS)的吸附作用,查明siRNA-PS植物细胞递送效率及功能变化。我们通过琼脂糖凝胶电泳(PAGE)及扫描电子显微镜(SEM)表征了纳米塑料对siRNA的吸附效果,运用生物透射电镜(BTEM)观测了烟草叶片中纳米塑料的体内分布,利用共聚焦荧光成像(CLSM)分析了纳米塑料对siRNA的内化效应,进一步采取RT-qPCR和Western Blot验证了植物基因表达水平,提出了纳米塑料—siRNA对植物基因沉默的信号通路干预路径。研究结果如下:(1)正电纳米塑料可吸附siRNA,而负电荷纳米塑料吸附效果不显著,说明纳米塑料吸附siRNA主要是静电作用。纳米塑料的siRNA吸附量受限于颗粒比表面积,随着粒径的增大而减小。SEM结果表明原始纳米塑料呈光滑球状,吸附siRNA后表面呈不规则坑洼状,粒径增大5nm左右,且分散性显著增强。(2)荧光成像共定位实验结果表明,烟草叶片细胞中显示了红色荧光,说明纳米塑料将CY3染料标记的siRNA递送到了烟草细胞内部。siRNA:PS吸附比为1:5(w:w).时,20 nm纳米塑料的递送效果最好,但50nm,100nm的递送效果不佳,可能原因是粒径太大,无法有效通过植物细胞壁孔,从而降低了递送效率。另一方面,TEM图像中发现烟草叶片细胞膜及细胞器附近均检测到了 20 nm的塑料颗粒,说明20 nm纳米塑料能有效内化进植物细胞中。(3)荧光共聚焦显微镜成像显示,siRNA-PS处理组中植物叶片组织和植物原生质体绿色荧光强度明显低于CK组,RT-qPCR结果显示GFP的mRNA转录量下降了 97.6%,且其蛋白含量也明显低于CK组,说明siRNA-PS有明显的基因沉默效果,但三天后荧光强度出现回复现象,直到第七天完全恢复到正常水平,可能原因是植物自我保护机制能将递送进的外来基因降解,从而消除外界物质对植物的影响。此外,不同粒径的递送效果差异显著,20nm的纳米塑料有明显的植物基因沉默效果,50nm和100nm的纳米塑料可能受限于粒径大小及吸附量,无法递送足够量的siRNA到植物细胞中,从而无法有效降低蛋白表达量。因此,纳米塑料的核酸递送效果具有尺寸依赖性。(4)矮牵牛花花色沉默实验显示,siRNA-PS体系内化进矮牵牛花花瓣中90 min后花瓣处出现白色斑块,RT-qPCR定量和花青素浓度测定结果显示,与其CK组相比,siRNA-PS处理组的CHI基因mRNA转录水平和花青素浓度降低了 69.35%±3.4%和54.35%±0.26%。说明了 siRNA-PS体系除对烟草叶片GFP蛋白能产生影响外,对矮牵牛花花色也具有沉默作用。综上所述,该研究表明纳米塑料可通过静电作用吸附核酸物质,能有效将siRNA递送进植物细胞中,从而改变植物基因表达情况,这种基因沉默效果受控于内化时间和载体粒径。本研究为纳米塑料的生态毒理探索提供了新的方法,为新污染物的环境健康和生态风险提供了科学依据。

关键词：纳米塑料 siRNA 基因沉默生物毒性

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基于高阶信息的网络相似性比较方法

物理学报 2024年第3期73卷 346-356页

作者：陈浩宇徐涛刘闯张子柯詹秀秀杭州师范大学复杂科学研究中心杭州311121 浙江大学数字沟通研究中心杭州310058 浙江大学传媒与国际文化学院杭州310058

量化复杂网络之间的结构相似性是网络科学中一个基本且具有挑战性的问题,在医学、社会学等多个领域发挥了至关重要的作用.传统的网络比较方法通常基于简单的结构特征,例如节点度分布、最短路径长度等,这些方法可能无法充分捕捉网络的全... 详细信息

量化复杂网络之间的结构相似性是网络科学中一个基本且具有挑战性的问题,在医学、社会学等多个领域发挥了至关重要的作用.传统的网络比较方法通常基于简单的结构特征,例如节点度分布、最短路径长度等,这些方法可能无法充分捕捉网络的全局结构信息,导致得到的网络相似性不精准.本文提出了一种基于高阶信息的网络相似性比较方法,该方法同时考虑了网络的全局结构和局部结构.具体而言,通过构建网络节点的高阶聚类系数分布和节点间距离分布,并利用基于这两个分布的Jensen-Shannon散度来量化网络之间的相似性.实验结果表明,相较于其他基线方法,本文提出的方法不仅能高效地比较不同网络的相似性,且在对真实网络进行扰动的过程中也表现出鲁棒性.

关键词：网络相似性高阶聚类系数距离分布

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学生学习负担的生成机制、异化表征及行动路向——基于罗萨“社会加速及共鸣理论”的分析

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山西大学学报(哲学社会科学版) 2024年第5期 88-94页

作者：柳海民吴海龙东北师范大学教育学部

随着“双减政策”的持续推进，学生学习负担作为“双减政策”实施的出发点与政策着力点，需要得到更多关注。研究基于罗萨“社会加速及共鸣理论”的分析框架对学生学习负担进行审视，指出竞争逻辑的不落人后、学校家庭社会的过度期望及... 详细信息

随着“双减政策”的持续推进，学生学习负担作为“双减政策”实施的出发点与政策着力点，需要得到更多关注。研究基于罗萨“社会加速及共鸣理论”的分析框架对学生学习负担进行审视，指出竞争逻辑的不落人后、学校家庭社会的过度期望及“累积因果”的加速循环共同加重了学生的学习负担，并让学习负担呈现出时间异化、空间异化、人际关系异化、行动异化、自我异化五重异化表征。为有效调节学生学习负担，需要合理控制外在学习负担，保障学生与周遭人际世界的“水平共鸣”;纾解学生精神负荷，牣充学生与自我身心的“垂直共鸣”;多维疏通个体发展负担，增进学生与物质世界的“对角共鸣”。

关键词：学生学习负担生成逻辑异化表征社会加速理论共鸣理论

桂北中奥陶统升坪组黑色页岩沉积环境与有机质富集

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地球科学 2024年第7期49卷 2315-2329页

作者：余烨蔡灵慧王莉吴海东湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学页岩气资源利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201

为了探讨桂北中奥陶统升坪组黑色页岩沉积环境与有机质富集的关系,利用有机碳、主量元素、微量元素及碳同位素等地球化学方法,分析了广西北部全州县文桥镇溪水源剖面中奥陶统升坪组黑色页岩的古氧化还原条件、古生产力、热水沉积作用、... 详细信息

为了探讨桂北中奥陶统升坪组黑色页岩沉积环境与有机质富集的关系,利用有机碳、主量元素、微量元素及碳同位素等地球化学方法,分析了广西北部全州县文桥镇溪水源剖面中奥陶统升坪组黑色页岩的古氧化还原条件、古生产力、热水沉积作用、碎屑注入及水体局限程度等古沉积环境.结果表明:升坪组下段以富泥硅质页岩为主,TOC含量为1.45%~3.04%;上段以硅质页岩为主,TOC含量为0.63%~2.69%.升坪组下段有机质来源为Ⅰ型干酪根,上段有机质来源除了Ⅰ型干酪根外,可能还有Ⅱ型干酪根的参与.升坪组沉积时期总体为贫氧-厌氧的深水陆棚-盆地相环境.下段富泥硅质页岩中有机质富集为“生产力”和“保存条件”的双控模式;上段硅质页岩中有机质富集为“保存条件”模式.

关键词：黑色页岩沉积环境有机质富集升坪组桂北地区石油地质

熔融沉积成型Fe_(3)O_(4)-MWCNTs/PLA微波吸收材料性能

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1954-1967页

作者：黄才华黄陈吴海华高琦叶喜葱三峡大学石墨增材制造技术与装备湖北省工程研究中心宜昌443002 三峡大学机械与动力学院宜昌443002

具有轻质高强、宽吸收带、薄厚度和热稳定性的电磁吸收材料是实现微波吸收应用的核心要求。本文以聚乳酸(PLA)为基体,Fe_(3)O_(4)和多壁碳纳米管(MWCNTs)为填料,通过球磨混合和熔融挤出法制备出Fe_(3)O_(4)-MWCNTs/PLA复合线材,利用熔... 详细信息

具有轻质高强、宽吸收带、薄厚度和热稳定性的电磁吸收材料是实现微波吸收应用的核心要求。本文以聚乳酸(PLA)为基体,Fe_(3)O_(4)和多壁碳纳米管(MWCNTs)为填料,通过球磨混合和熔融挤出法制备出Fe_(3)O_(4)-MWCNTs/PLA复合线材,利用熔融沉积成型(FDM)制备出Fe_(3)O_(4)-MWCNTs/PLA复合材料。采用XRD、SEM和矢量网络分析仪分别对复合材料的物相结构、微观形貌和电磁特性进行了表征,并研究了Fe_(3)O_(4)含量对复合材料吸波性能的影响。Fe_(3)O_(4)与MWCNTs-PLA复合形成的复合吸波材料质量轻、稳定性好、介电性能可调,因其良好的阻抗匹配和电磁波衰减能力而表现出优异的宽带吸收能力。实验结果表明:Fe_(3)O_(4)含量达到25wt%,厚度为1.4 mm时,反射损耗达到−48.5 dB,有效吸收带宽达到6.78 GHz(10.38~17.16 GHz),表现出优异的微波吸收性能。

关键词：介电损耗磁损耗 Fe_(3)O_(4) 碳纳米管阻抗匹配

日本依托一流大学创建世界前沿科学中心实践研究——基于“世界顶级国际研究中心项目”分析

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比较教育研究 2024年第5期46卷 74-84页

作者：吴海江楼世洲江苏大学教师教育学院江苏镇江212013 浙江师范大学教师教育学院浙江金华321004

为强化科技创新前瞻布局,突破国际科研竞争式微困境,2007年,日本政府启动“世界顶级国际研究中心项目”,旨在依托一流大学创建世界前沿科学中心。在顶层设计上,日本擘画研究中心建设基本框架,建立项目四重评估机制,制定项目“管办评分... 详细信息

为强化科技创新前瞻布局,突破国际科研竞争式微困境,2007年,日本政府启动“世界顶级国际研究中心项目”,旨在依托一流大学创建世界前沿科学中心。在顶层设计上,日本擘画研究中心建设基本框架,建立项目四重评估机制,制定项目“管办评分离”组织架构。在底层逻辑上,研究中心构建矩阵式管理体制,健全面向国际的人才“引聘育留”制度体系,依托优势学科交叉催生新兴交叉科学,建立科技成果转化应用产学研协作机制。日本创建世界前沿科学中心呈现出四大特征:瞄准国际前沿交叉科学领域,强调优势特色与需求牵引相结合;秉持质量优先,全程质量管理内嵌“戴明环式”质量把控;形成强矩阵式治理架构,凸显组织性和协同性;关注科研社会影响,重视拓展科研成果外溢性。

关键词：日本前沿科学中心世界顶级国际研究中心项目新兴交叉科学

区块链赋能视角下危险货物道路运输安全监管演化博弈研究

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安全与环境学报 2024年第5期24卷 1894-1903页

作者：吴海涛刘月西南交通大学交通运输与物流学院成都611756 综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室成都611756 综合交通大数据应用技术国家工程实验室成都611756

为分析区块链技术在危险货物道路运输安全监管中的应用价值,利用演化博弈法建立由监管方、承运方和托运方构成的三方演化博弈模型,确定收益矩阵和复制动态方程,分析演化博弈系统中各均衡点的稳定条件。利用MATLAB对各利益主体的策略选... 详细信息

为分析区块链技术在危险货物道路运输安全监管中的应用价值,利用演化博弈法建立由监管方、承运方和托运方构成的三方演化博弈模型,确定收益矩阵和复制动态方程,分析演化博弈系统中各均衡点的稳定条件。利用MATLAB对各利益主体的策略选择进行了动态演化分析,探究三方演化博弈中相关变量对三方演化策略选择的影响。结果表明:区块链的应用成本与各参与方的策略选择呈负相关;应用区块链技术对监管方合规监管、承运方和托运方遵守规定倾向的提升程度及应用区块链时监管方的补贴程度与各方的策略选择呈正相关;监管方责任规避系数与策略选择呈负相关,承运方和托运方的责任附加系数与策略选择呈正相关。

关键词：安全社会工程危险货物运输安全监管区块链三方演化博弈

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价格调控政策与消费者权益保护的关系研究

价格月刊 2024年第2期 30-37页

作者：吴海玲河北工程大学文法学院河北邯郸056038

价格调控政策与消费者权益保护是市场经济中两个重要方面。二者各司其职,但相互包容、相互促进。价格调控政策蕴涵着对消费者权益的保护,而消费者权益保护又蕴涵着对价格调控政策的运用。价格调控政策与消费者权益保护之间的密切关系,... 详细信息

价格调控政策与消费者权益保护是市场经济中两个重要方面。二者各司其职,但相互包容、相互促进。价格调控政策蕴涵着对消费者权益的保护,而消费者权益保护又蕴涵着对价格调控政策的运用。价格调控政策与消费者权益保护之间的密切关系,为二者之间形成互促共进的良性互动关系奠定了坚实基础。这种良性互动关系如果形成,会产生十分积极的作用,使二者的效能都得到放大,并产生新的效能。中国在价格调控政策、消费者权益保护及对二者关系的处理上已经取得初步成效,但仍然存在一些问题。如何处理好价格调控政策与消费者权益保护之间的关系,根本在于消除二者之间的排斥性,增强融合性和协同性,努力形成互促共进的良性互动。为此,需要先进行价格调控政策、消费者权益保护的优化,后进行价格调控政策与消费者权益保护之间关系的优化。

关键词：价格调控政策消费者权益权益保护

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增材制造自支撑设计综述

中国激光 2024年第10期51卷 114-137页

作者：魏伟吴海鑫吴晓萱吴金斗龙雨广西大学省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室广西南宁530004 广西大学机械工程学院激光智能制造与精密加工研究所广西南宁530004

增材制造(AM)的零件若存在悬垂部件,则往往需要添加额外的支撑结构,这不仅会影响打印效率,而且拆除支撑也会引发新的问题。结构自支撑设计能使增材制造摆脱对支撑结构的依赖,现已成为国内外的研究热点。本文首先总结了增材制造结构自支... 详细信息

增材制造(AM)的零件若存在悬垂部件,则往往需要添加额外的支撑结构,这不仅会影响打印效率,而且拆除支撑也会引发新的问题。结构自支撑设计能使增材制造摆脱对支撑结构的依赖,现已成为国内外的研究热点。本文首先总结了增材制造结构自支撑设计的原理,接着综述了增材制造零件整体结构自支撑设计的研究进展以及增材制造填充结构自支撑设计的研究进展。其中,根据不同的结构优化方式,将增材制造零件整体结构自支撑设计进一步划分为基于连续体结构拓扑优化、离散结构拓扑优化和形状优化的结构自支撑设计,并分析了各类优化方法的优缺点。最后,讨论了提升计算效率以及提升结构性能的解决方案,并对未来的应用场景以及未来的研究重点进行了展望。

关键词：增材制造结构优化拓扑优化填充结构结构自支撑