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凯伦藻科分子条形码（barcode）的研发及其在我国近海的应用

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凯伦藻科分子条形码（barcode）的研发及其在我国近海的应用

作者：张伟倩青岛科技大学

学位级别：硕士

凯伦藻科(Kareniaceae)物种是一类常见的甲藻纲(Dinophyceae)有毒有害微藻,是甲藻有害藻华(harmful algal blooms,HABs)的主要原因种。由于凯伦藻科物种体积小,藻细胞脆弱,缺乏明显的形态特征,很难利用传统的镜检分类方法准确识别凯伦... 详细信息

凯伦藻科(Kareniaceae)物种是一类常见的甲藻纲(Dinophyceae)有毒有害微藻,是甲藻有害藻华(harmful algal blooms,HABs)的主要原因种。由于凯伦藻科物种体积小,藻细胞脆弱,缺乏明显的形态特征,很难利用传统的镜检分类方法准确识别凯伦藻科物种;近年来的研究表明多个凯伦藻科物种共同引发HABs的现象越来越多,而非藻华时期水体中的凯伦藻科物种藻细胞密度较低,常规采样时容易被忽略。为了快速且准确地识别凯伦藻科HABs“肇事种”,了解环境中凯伦藻科物种多样性,本研究建立了一种特异性分子条形码检测方法,可有效进行凯伦藻科HABs的早期预警和监测。主要研究内容和结果如下:(1)通过比较凯伦藻科物种核糖体小亚基DNA序列(18S rDNA)、大亚基DNA序列(28S rDNA)和内转录间隔区(ITS)序列的种间遗传距离,以及进行凯伦藻科物种ITS序列的系统发育分析,发现ITS相较于18S rDNA和28S rDNA具有合适的变异率,可以更好地区分凯伦藻科3个属(凯伦藻属、卡尔藻属和塔卡藻属)的物种,而且可以分辨同一物种不同地理株系之间的差异,因此确定以ITS区作为凯伦藻科分子条形码设计的靶区域。根据凯伦藻科物种ITS序列的比对结果设计了2对分子条形码(Kare和KarlTa),其中,Kare条形码针对凯伦藻属物种,KarlTa条形码用于卡尔藻属和塔卡藻属物种的检测。通过PCR实验确定了适合2对分子条形码工作的PCR反应体系和最佳工作温度,明确了2对分子条形码最低可检测约3.2pg的目标藻基因组DNA,对应0.17-0.60个目标藻藻细胞;基于在线评估工具和特异性实验确定了2对分子条形码可用于检测多种目标藻,而对凯伦藻科以外的物种不存在阳性扩增,以上结果表明建立的分子条形码具有良好的特异性和灵敏性,可有效检测凯伦藻科对应属的物种。(2)为了研究中国近海凯伦藻科物种多样性及地理分布特点,采集了中国近海各大海域环境样品,基于设计的分子条形码检测方法对样品进行了检测。结果显示,在88个环境样品中有50个样品利用Kare分子条形码扩增得到了目标条带,且这50个样品大多来源于黄渤海海域、东海海域和南海中心海域;另有28个样品被KarlTa分子条形码成功扩增,且对应样品主要来自东海海域和南海中心海域。说明中国近海广泛存在凯伦藻科物种,且其分布呈现一定的区域性特征,为凯伦藻科物种的多样性分析奠定了良好的基础。(3)对上述78个具有目标条带的环境样品的PCR产物进行高通量自建库测序,数据分析发现大多数测序文库中比对凯伦藻科物种ITS序列的序列数占总有效序列数的80%以上,且2对分子条形码的产物与凯伦藻科不同属的物种具有较好的对应性,进一步证明了该检测方法的特异性。对这些凯伦藻科物种ITS基因的同源序列进行聚类共得到了24603个OTU,其中相似性大于90%的OTU占总OTU数的92.6%,表明中国近海凯伦藻科已知属的物种具有丰富的遗传多样性。对其中相似性大于98%的OTU的代表物种进行统计发现中国近海自然环境中存在16种凯伦藻科已知物种,除了常见的米氏凯伦藻、蝶形凯伦藻、鞍形凯伦藻、长沟凯伦藻、短凯伦藻、剧毒卡尔藻、指沟卡尔藻、绕顶塔卡藻、塔斯马尼亚塔卡藻和厦门塔卡藻等10种外,有6种类型首次在中国海域发现,包括双揳凯伦藻、短沟凯伦藻、巴氏卡尔藻、Karlodinium azanzae、甲胄卡尔藻和不知名的卡尔藻,此外还有Brachidinium属的物种Brachidinium capitatum。其中主要优势物种有凯伦藻属的米氏凯伦藻、蝶形凯伦藻以及卡尔藻属的剧毒卡尔藻。同时发现中国近海不同海域的凯伦藻科物种具有不同的多样性,其中南海中心海域的凯伦藻科物种多样性最高,长江口最低。相关研究初步揭示了中国近海凯伦藻科物种种类、主要物种及地理分布特征。综上,本研究针对凯伦藻科物种开发了2对分子条形码,它们灵敏性高,特异性强,可用于自然环境样品中低密度的凯伦藻科物种的快速鉴定与检测。结合高通量测序技术可进一步确定凯伦藻科物种种类,并有助于进行凯伦藻科物种多样性分析。该检测体系的建立将为凯伦藻科HABs的有效预警和监测提供重要的技术支撑。

关键词：凯伦藻科凯伦藻属卡尔藻属塔卡藻属 ITS区 DNA条形码物种多样

基于粒子群优化的事故工况下供水管网泵阀联合调度方法研究

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给水排水 2022年第5期48卷 139-145页

作者：孙广垠张伟倩雷晓辉龙岩徐秋红王琦河北工程大学能源与环境工程学院邯郸056000 河北工程大学河北省智慧水利重点实验室邯郸056000 株洲南方阀门股份有限公司株洲412007 广东工业大学土木与交通工程学院广州510006

为使管网能够在压力分区后仍能同时满足典型日、最高日最高时和事故工况下关键控制点的最低压力需求,提出了一种基于粒子群优化的管网事故工况压力调控模型。首先,寻找每个压力分区的最不利节点和最不利管段作为模拟火灾事故点和故障管... 详细信息

为使管网能够在压力分区后仍能同时满足典型日、最高日最高时和事故工况下关键控制点的最低压力需求,提出了一种基于粒子群优化的管网事故工况压力调控模型。首先,寻找每个压力分区的最不利节点和最不利管段作为模拟火灾事故点和故障管段;其次,以24 h的典型日工况下的泵阀调控方案作为初始条件,判断每个时段的调控方案是否能满足事故工况下的最低压力需求;最后,对于不满足的时段利用粒子群优化算法寻优,制定新的压力管理方案。以宁夏中卫市沙坡头区供水管网为例进行验证,结果显示该方法在事故工况下使管网弹性力指数从0.46上升到0.56,失效指数从0.47下降到0,供水保障效果明显改善。

关键词：压力分区事故工况粒子群算法泵阀调控

基于泵阀联合调控的城市供水管网压力管理研究

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基于泵阀联合调控的城市供水管网压力管理研究

作者：张伟倩河北工程大学

学位级别：硕士

随着城市供水管网运行年限的增长、用水人口的变化及需水量的不断增加,管网压力波动变大,漏损率上升,事故频发。管网分区、泵阀调控是有效控制管网漏损的压力管理方法,但管网分区个数与泵阀调控方案的合理性将直接影响供水管网压力管理... 详细信息

随着城市供水管网运行年限的增长、用水人口的变化及需水量的不断增加,管网压力波动变大,漏损率上升,事故频发。管网分区、泵阀调控是有效控制管网漏损的压力管理方法,但管网分区个数与泵阀调控方案的合理性将直接影响供水管网压力管理的有效性。本文采用EPANET软件建立供水管网水力模型;考虑节点自由水压的相似性和节点位置(X、Y坐标),用k-means-canopy算法对管网中的节点进行聚类,对管网进行压力分区;建立了基于粒子群算法的泵阀联合调控压力优化模型;将以上压力管理方法应用到北方某市SPT区管网中,具体研究内容如下:(1)提出了一种基于水力模型的供水管网压力分区方法,将具有相似属性的节点分为一簇,考虑节点的地理位置和节点自由水压两个属性,用k-means-canopy算法求解并完成聚类,结合实际地形、水量、管网结构、DMA等进一步调整分区边界,确定各分区入口减压阀的位置,实现管网的压力分区。(2)建立了基于粒子群算法的泵阀联合调控压力优化模型。以最小化整个管网的平均压力为目标函数,变频泵的转速比和减压阀阀后压力设置值为决策变量,供水管网的水力平衡约束、节点最低水压、变频泵转速比范围和减压阀阀后压力范围为约束条件,运用粒子群优化算法寻求最优解。用该优化模型分别模拟得出了水泵单一调控、减压阀单一调控和泵阀联合调控三种方案,方案模拟结果显示,采用泵阀联合调控的效果最优,管网漏损量从1453.90 m/d降至1191.99 m/d,减少了18%;水泵电耗从5046.12 kwh/d降至4646.77 kwh/d,减少了8%。(3)建立了事故工况下的泵阀联合调控优化模型。以各事故工况下各分区控制点压力之和最小为目标,约束条件与决策变量和典型日工况下的压力优化模型相同,以典型日工况下的泵阀调控方案作为事故工况模拟的初始条件,采用压力优化模型对不满足最低压力需求的时段模拟得出泵阀调控方案。结果显示,管网平均失效指数从0.476降为0,平均弹性力指数从0.466上升至0.57,管网的安全性与可靠性得到了明显提升。本文提出的基于多工况泵阀联合调控的供水管网压力管理方法,不仅可以有效降低管网漏损与能耗,而且具有一定的普适性,可为大多数供水管网的管理与维护提供理论与实践指导。

关键词：压力调控泵阀联合事故工况管网漏损粒子群优化算法

白藜芦醇在砷诱导大鼠肝氧化应激中的作用研究

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白藜芦醇在砷诱导大鼠肝氧化应激中的作用研究

作者：张伟倩东北农业大学

学位级别：硕士

砷是一种广泛存在于环境中的污染物和致癌物。然而,自古以来人们恰恰利用砷的毒性来治疗疾病和防治虫害。同时,砒霜(Arsenic trioxide,As2O3)也被认为是早幼粒细胞白血病(Acute Promyelocytic Leukemia,APL)的良药,然而在使用As2O3治疗... 详细信息

砷是一种广泛存在于环境中的污染物和致癌物。然而,自古以来人们恰恰利用砷的毒性来治疗疾病和防治虫害。同时,砒霜(Arsenic trioxide,As2O3)也被认为是早幼粒细胞白血病(Acute Promyelocytic Leukemia,APL)的良药,然而在使用As2O3治疗APL的过程中,会出现明显的肝毒性。因此,如何有效的降低砷暴露人群的砷毒性以及治疗过程中的毒副作用成为了国内外研究的热点课题。目前,关于砷的毒性机制国内外研究结果显示:诱导自由基(Reactive oxygen species,ROS)的产生在毒性研究中处于核心位置,因其伴随毒性的整个过程。而大量的研究资料表明,抗氧化剂的使用可以有效地降低过多自由基的产生。白藜芦醇(Resveratrol,RES)化学名称为(E)-3,5,4-三羟基二苯乙烯,属于非黄酮类多酚化合物。在植物中,RES会在微生物感染、过度紫外线照射和疾病感染时产生,因此又属于植物素。大量的研究证实RES具有抗炎、自由基清除、心血管保护、抗肿瘤和抗衰老等多种生物学活性。因此,本研究运用细胞生物学和分子生物学技术,通过体内(正常健康大鼠、砷暴露大鼠、RES处理大鼠及同时处理大鼠)和体外(原代肝细胞、砷暴露肝细胞、RES添加处理肝细胞及同时处理肝细胞)两条途径,重点评估砷暴露后大鼠肝脏的氧化应激、砷蓄积和肝细胞凋亡等情况,以及RES对其的影响。以8周Wistar大鼠为研究对象,通过分别隔日尾静脉注射8 mg/kg RES和3 mg/kg As2O3,且联合给药组RES先于As2O3 1h注射,共4次,持续到第8天,建立体内砷暴露模型。我们发现:砷暴露大鼠的血液中出现以丙氨酸氨基转移酶、谷丙转氨酶和乳酸脱氢酶明显升高的肝损伤和ROS(750.29±81.33 Unites/mL)、脂质物氧化物丙二醛(4.9±0.67μmol/L)过高浓度和超氧化物歧化酶(7.42±1.14Unites/mL)、谷胱甘肽过氧化物酶(215.93±35.19 Unites/L)、过氧化氢酶(3.66±0.32Unites/mL)过低浓度,以这些为主要标志的氧化应激性损伤以及典型的中毒性病理损伤和高出正常组约7倍的砷蓄积;然而,预防性给予RES的大鼠肝组织氧化性和病理性损伤情况均得到缓解且砷的蓄积量也显著降低(p<0.05)。为了进一步探索As2O3诱导肝细胞氧化应激是否能引发凋亡以及明确凋亡的路径,我们又建立了体外细胞模型。本试验采用原位胶原二步灌流法获取大鼠原代肝细胞,通过分别添加As2O3和RES建立大鼠原代肝细胞试验模型。试验结果表明,As2O3添加影响了原代肝细胞的贴壁生长、造成了肝细胞明显的病理性损伤和诱导了肝细胞的氧化应激,同时,肝细胞的线粒体凋亡路径被激活,主要表现为以Fax/TNF为受体的凋亡在砷暴露前后以及给予RES并无明显性差异,而以Bcl-2和Bax为线粒体的凋亡在砷暴露后均显著性升高,且Bcl-2/Bax的比率明显下降,但Caspase-3的基因表达差异性却不显著。鉴于Caspase-3激活的凋亡是受其活性蛋白调控,又对其活性进行了检测。与正常空白组相比,高砷环境下Caspase-3的活性提高了近10倍,而提前RES处理其活性可减缓20%的升高。在我们的整个试验过程中,单独处理RES对肝组织和肝细胞均无明显可见差异。综上所述:给予低剂量的RES可以有效地降低As2O3诱导肝脏氧化性损伤,肝细胞凋亡和砷蓄积,从而降低了肝脏的病理性损伤,同时,RES也可以降低As2O3通过Bcl-2/Bax线粒体路径诱导的凋亡。由此可见预处理的RES降低了以药物砷对正常健康大鼠诱导产生的氧化应激、肝细胞凋亡,从而减缓了肝脏损伤。但是RES是否调控与凋亡密切相关的自噬等问题还需进一步明确。本研究有望在砷和RES协同抗肿瘤的临床应用和砷污染的防治问题提供理论依据和实践基础。

关键词：砷白藜芦醇肝氧化应激凋亡

聚焦优秀传统培养时代新人——中华优秀传统音乐传承实验班纪实

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中国音乐教育 2024年第4期 61-66页

作者：张伟李琳倩河南师范大学音乐舞蹈学院

中华优秀传统音乐传承实验班是河南师范大学音乐舞蹈学院立足学校办学实际与河南丰富传统音乐资源，探索高师院校传承中华优秀传统文化创新模式的教学改革实践。自2019年创设至今，学校以戏曲为抓手，调整、优化原有的音乐学（教师教育... 详细信息

中华优秀传统音乐传承实验班是河南师范大学音乐舞蹈学院立足学校办学实际与河南丰富传统音乐资源，探索高师院校传承中华优秀传统文化创新模式的教学改革实践。自2019年创设至今，学校以戏曲为抓手，调整、优化原有的音乐学（教师教育）专业培养方案，在课程设置、团队建设、教材编撰、学生培养等方面积累了一些经验，取得了一定成绩。本文对此予以记述，以期为后来者提供参考与借鉴。

关键词：高师院校教师教育中华优秀传统音乐传承实验班戏曲

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滇鼠刺中1个新的降新木脂素类化合物

中国中药杂志 2024年第6期49卷 1564-1569页

作者：简进珍郎天琼张伟封云倩罗国勇贵州中医药大学药学院贵州贵安550025

采用多种分离手段,并结合波谱数据分析、X⁃射线单晶衍射分析和文献数据对比等方法,对滇鼠刺Itea yunnanensis的化学成分进行研究,从中分离并鉴定了7个化合物,分别为(S)⁃3⁃[1⁃(4⁃羟基苯基)丙烷⁃2⁃基]⁃4⁃甲氧基苯甲酸甲酯(1)、iteafuranal... 详细信息

采用多种分离手段,并结合波谱数据分析、X⁃射线单晶衍射分析和文献数据对比等方法,对滇鼠刺Itea yunnanensis的化学成分进行研究,从中分离并鉴定了7个化合物,分别为(S)⁃3⁃[1⁃(4⁃羟基苯基)丙烷⁃2⁃基]⁃4⁃甲氧基苯甲酸甲酯(1)、iteafuranal B(2)、syringaresinol(3)、二氢山柰酚(4)、均三甲氧基苯(5)、正二十烷(6)、正二十九烷(7)。其中,化合物1为新的降新木脂素类化合物,命名为iteanorneoligan A;其余化合物均为首次从该植物中分离得到。基于Sk⁃hep⁃1细胞模型,采用MTT法评价化合物的抗肝癌活性,发现化合物2对Sk⁃hep⁃1细胞表现出显著增殖抑制活性,IC_(50)为9.4μmol·L^(-1)。采用DP⁃PH、ABTS^(·+)和O^(-·)_(2)的自由基清除活性评价化合物的抗氧化潜力,发现化合物1表现出显著的ABTS·+自由基清除活性,IC_(50)为0.178 mg·mL^(-1)。

关键词：滇鼠刺降新木脂素 iteanorneoligan A 抗肝癌抗氧化

组合评价模型在我国国立科研机构绩效评价中的应用

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科学学与科学技术管理 2008年第4期29卷 36-40页

作者：张伟倩缪园中国科学院研究生院管理学院北京100049

科研机构绩效评价对科研机构的管理有着重要意义,以2001-2005年中国科学院高技术研究与发展局29个研究所的统计数据为依据,针对国立科研机构绩效评价中指标的选取、数据的处理,权重系数的计算以及如何兼顾被评价对象的优势与劣势等实际... 详细信息

科研机构绩效评价对科研机构的管理有着重要意义,以2001-2005年中国科学院高技术研究与发展局29个研究所的统计数据为依据,针对国立科研机构绩效评价中指标的选取、数据的处理,权重系数的计算以及如何兼顾被评价对象的优势与劣势等实际问题引入了一种基于线性和非线性评价的组合评价模型,并重点分析科研机构绩效的变化,探讨评价模型的有效性和局限性,为国立科研机构的绩效管理提供更为科学的定量依据。

关键词：国立科研机构绩效评价组合评价模型

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香杨和大青杨木材挥发性化合物对比分析

林业科学 2024年第1期60卷 103-110页

作者：沈乐褚延广张伟溪张静张腾倩李政宏丁昌俊苏晓华林木遗传育种全国重点实验室、国家林业局林木培育重点实验室、中国林业科学研究院林业研究所北京100091

【目的】对比分析香杨和大青杨木材挥发性成分、香气构成及其关键药用活性物质,为提升杨树木材附加值、生产保健型杨树木制品提供理论基础。【方法】利用固相微萃取采集样品挥发性物质,将采集的样品导入气相色谱质谱联用仪(GCMS)进行成... 详细信息

【目的】对比分析香杨和大青杨木材挥发性成分、香气构成及其关键药用活性物质,为提升杨树木材附加值、生产保健型杨树木制品提供理论基础。【方法】利用固相微萃取采集样品挥发性物质,将采集的样品导入气相色谱质谱联用仪(GCMS)进行成分分离和检测,通过气味阈值与物质相对含量计算其气味活度值。在中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)数据库中查询已鉴定的挥发性成分,选择口服生物利用度(OB)≥5%、类药性(DL)≥0.14的物质作为主要活性成分,并获得相关靶点和相关疾病信息。【结果】香杨木材比大青杨木材检测出更多挥发性有机化合物(VOCs)和香气化合物,且有较多药用活性成分。香杨和大青杨木材粉末中分别检测出18和16种化学成分,其中包括醇类、烷烃类、醛类、酮类和酯类等物质。香杨木材挥发性物质中检索到8种香气化合物,包括7种关键香气化合物和1种潜在香气化合物,其香气特征表现为黄油、清香、脂香、蘑菇、香草、树脂、花香、清香;大青杨木材挥发性物质中检索到5种香气化合物,且均为关键香气化合物。除黄油、清香、脂香等怡人气味特征外,大青杨木材中关键气味化合物2-己酮的气味较为刺鼻。香杨和大青杨木材共有挥发性成分中包括5种药用成分,分别为乙偶姻、己醛、4,6-二甲基-十二烷、3-辛酮、十四烷;香杨木材挥发物中特有的药用成分有4种,分别为2,3-丁二醇、1-辛基-3-醇、1-己醇、β-柏木烯;大青杨木材挥发物中特有的药用成分有2种,分别为十五烷醛和1-十六烷醇,其中1-十六烷醇是人体健康的有效关键成分。【结论】香杨木材挥发物中具有更多香气化合物和药用活性成分。大青杨木材中关键性气味化合物2-己酮气味较为刺鼻,可能对室内环境和人体存在潜在危害。香杨木材有更清新的香气特征且挥发物中含较多对人体健康有益的药用成分,可作为保健型木材生产的候选树种。

关键词：香杨大青杨木材挥发物气味活度值药用活性成分

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关于导师与研究生关系的调查和实证分析

科学学与科学技术管理 2007年第4期28卷 144-147页

作者：高鹏李媛张伟倩中国科学院研究生院北京100080

导师与研究生关系影响研究生的培养质量。围绕导师与研究生关系这一主题在中国科学院研究生院做实地访谈和问卷调查,并对所得数据和结果进行统计分析。调查结果表明,研究生院导师和研究生的关系总体来说比较融洽。借鉴管理学的领导权变... 详细信息

导师与研究生关系影响研究生的培养质量。围绕导师与研究生关系这一主题在中国科学院研究生院做实地访谈和问卷调查,并对所得数据和结果进行统计分析。调查结果表明,研究生院导师和研究生的关系总体来说比较融洽。借鉴管理学的领导权变理论,提出应从研究生、导师和环境三个方面来建设导师与研究生的关系。

关键词：导师研究生导师与研究生关系