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多层异构生物网络候选疾病基因识别

自动化学报 2024年第6期50卷 1246-1260页

作者：丁苍峰王君张紫芸延安大学数学与计算机科学学院延安716000

现有大多数用于识别候选疾病基因的随机游走方法通常优先访问高度连接的基因,而可能与已知疾病有关的不知名或连接性差的基因易被忽略或难以识别.此外,这些方法仅访问单个基因网络或各种基因数据的聚合网络,导致偏差和不完整性.因此,设... 详细信息

现有大多数用于识别候选疾病基因的随机游走方法通常优先访问高度连接的基因,而可能与已知疾病有关的不知名或连接性差的基因易被忽略或难以识别.此外,这些方法仅访问单个基因网络或各种基因数据的聚合网络,导致偏差和不完整性.因此,设计一种能控制随机游走运动方向和整合多种数据源的候选疾病基因识别方法将是一个迫切需要解决的问题.为此,首先构建多层网络和多层异构基因网络.然后,提出一种游走于多层网络和多层异构网络的拓扑偏置重启随机游走(Biased random walk with restart,BRWR)算法来识别疾病基因.实验结果表明,游走于不同类型网络上的识别候选疾病基因的BRWR算法优于现有的算法.最后,应用于多层异构网络上的BRWR算法能预测未诊断的新生儿类早衰综合征中涉及的疾病基因.

关键词：多层异构网络生物网络偏置随机游走候选基因识别

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西藏开菲尔粒中降核苷乳酸菌的筛选及其潜在降尿酸功能

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食品与发酵工业 2024年

作者：董升辉张滋雨赵珈丞张百峰张杰因福(济南)生物科技有限公司 3. 山东水发生命科学研究有限公司齐鲁工业大学(山东省科学院)

为了获得能够辅助治疗高尿酸血症的益生菌菌株，该研究自西藏开菲尔粒中分离获得28株乳酸菌并基于HPLC法对菌株的肌苷、鸟苷和腺苷降解能力进行研究，其中发酵粘液乳杆菌ZD103具有最高的肌苷、鸟苷和腺苷降解能力。为了进一步分析菌株ZD... 详细信息

为了获得能够辅助治疗高尿酸血症的益生菌菌株，该研究自西藏开菲尔粒中分离获得28株乳酸菌并基于HPLC法对菌株的肌苷、鸟苷和腺苷降解能力进行研究，其中发酵粘液乳杆菌ZD103具有最高的肌苷、鸟苷和腺苷降解能力。为了进一步分析菌株ZD103的潜在降尿酸作用，基于HPLC法测定了菌株ZD103代谢物对黄嘌呤氧化酶（xanthine oxidase，XOD）的抑制作用，结果显示菌株ZD103代谢物能够显著抑制XOD的活性且发挥抑制作用的是存在于胞外代谢物中的酸类物质。基于分子对接将代谢物中酸类物质与XOD进行对接打分，并选择分数最高的3种物质对其XOD的抑制作用进行验证，结果显示1-羟基-2-萘甲酸、3-吲哚丙烯酸、吲哚丙酮酸这3种物质对XOD均具有不同程度的抑制作用，其中1-羟基-2-萘甲酸抑制效果最佳，对XOD的抑制率可达到98.66%±1.63%。该研究为预防和治疗高尿酸血症益生菌产品的开发提供了理论依据和优质菌种资源。

关键词：高尿酸血症核苷乳酸菌黄嘌呤氧化酶分子对接

丝状真菌转录因子调控非核糖体肽合成酶介导的次级代谢产物合成研究进展

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食品工业科技 2024年第17期45卷 445-453页

作者：白晓轩张极峰李婧李奥刘士平三峡大学生物与制药学院湖北宜昌443002

丝状真菌(Filamentous fungi)产生的次级代谢产物(Secondary Metabolites,SM)广泛应用于生物医药、生物防治及食品等领域。大多数SM的生物合成与非核糖体肽合成酶(Nonribosomal peptide synthetase,NRPS)的催化密切相关,故NRPS的表达调... 详细信息

丝状真菌(Filamentous fungi)产生的次级代谢产物(Secondary Metabolites,SM)广泛应用于生物医药、生物防治及食品等领域。大多数SM的生物合成与非核糖体肽合成酶(Nonribosomal peptide synthetase,NRPS)的催化密切相关,故NRPS的表达调控对SM的生物合成至关重要。为了深入了解丝状真菌NRPS基因簇的表达调控模式,本文就通路特异性和全局性两种转录因子调控丝状真菌NRPS介导SM生成的研究进展进行了综述,以期深化对丝状真菌中转录因子调控NRPS介导的SM生成机制的认识,为丝状真菌天然产物的开发提供参考依据。

关键词：转录因子丝状真菌非核糖体肽合成酶(NRPS) 次级代谢产物生物合成

大数据与AI技术在磁约束聚变领域的应用与展望

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实验技术与管理 2024年

作者：张小西段思哲高宝峰迟浩桂南中国地质大学(北京)数理学院深圳大学物理与光电学院山东省计算中心(国家超级计算济南中心) 上海沃橙信息技术有限公司清华大学核能与新能源技术研究院

本文综述了大数据与人工智能（AI）技术在磁约束聚变研究中的应用及未来发展潜力。大数据与AI技术的引入显著提升了聚变模拟的计算速度与精度，特别是在高维非线性问题和多尺度模拟方面取得了突破性进展。例如，机器学习 (Machine Learn... 详细信息

本文综述了大数据与人工智能（AI）技术在磁约束聚变研究中的应用及未来发展潜力。大数据与AI技术的引入显著提升了聚变模拟的计算速度与精度，特别是在高维非线性问题和多尺度模拟方面取得了突破性进展。例如，机器学习 (Machine Learning) 通过优化算法，极大加速了聚变仿真速率。结合大数据分析，研究人员能够从海量的托卡马克实验数据中分析不稳定性，优化参数配置，从而提高磁场位型的稳定性和等离子体约束性能。在聚变实验监控和控制系统中，大数据与AI技术的应用提高了系统效率与安全性。通过实时分析传感器数据，AI技术能迅速检测故障并自适应调整，保障实验安全。AI技术还在聚变装置的优化设计中取得了重要进展，不仅改进了磁场位型设计，还提升了材料性能和耐用性，推动了装置的长寿命运行。跨学科与跨装置的协作在大数据与AI技术的助力下进一步深化，促进了聚变研究的创新。AI技术还推动了智能教育与虚拟实验平台的发展，为科研人员提供了高效的学习和实验工具。未来，AI将在优化实验设计、材料生成及磁场配置方面发挥关键作用，并通过智能化教育平台培养新一代科研人才，推动聚变研究持续进步。展望未来，大数据与AI技术将在聚变研究中扮演十分重要的角色，推动磁约束聚变的早日实现。

关键词：磁约束聚变大数据人工智能模拟计算实验监控

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涉河建设项目阻水比计算方法研究

中国农村水利水电 2024年

作者：许伟胡晓张邹华志裴少峰珠江水利科学研究院水利部珠江河口治理与保护重点实验室珠江水利委员会

河道承载着水资源，是物质转移与能量传输的通道。涉河建设项目管理是保障河道的防洪排水、河势稳定等功能中的重要一环。阻水比是涉河建设项目管理的一个重要控制指标，其计算方法的研究对控制涉河建设项目影响具有重要意义。传统的阻... 详细信息

河道承载着水资源，是物质转移与能量传输的通道。涉河建设项目管理是保障河道的防洪排水、河势稳定等功能中的重要一环。阻水比是涉河建设项目管理的一个重要控制指标，其计算方法的研究对控制涉河建设项目影响具有重要意义。传统的阻水比，即结构阻水比，是指在某设计洪水位下，涉河建设项目占用河道过水断面面积的比例。文章揭示了现行结构阻水比在反映涉河建设项目对水流动力传播的阻滞程度的不足。结构阻水比弱化了河道主槽附近涉河建设项目的防洪影响，并且过大的反映了河道浅滩附近的涉河建设项目的防洪影响。在结构阻水比的基础上，结合河道的水深、流速等水文属性，文章提出了水力阻水比。水力阻水比指在某设计洪水位下，涉河建设项目占据的过流断面的流量占整个河道断面总流量的比例。与结构阻水比相比，水力阻水比更有效的反映涉河建设项目对水流动力传播的阻滞程度，且计算方法简便，能弥补结构阻水比的不足。本文建议将水力阻水比纳入涉河建设项目的管控指标，有效控制涉河建设项目对河道行洪的影响程度。

关键词：涉河建设项目河道结构阻水水力阻水

多副本分布式事务处理关键技术及典型数据库系统综述

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软件学报 2024年第1期35卷 455-480页

作者：黄纯悦彭起张拂晓王声溢罗成张岩峰于戈东北大学计算机科学与工程学院辽宁沈阳110169

数据复制是分布式数据库提高可用性的重要手段,通过在不同区域放置数据库的部分副本,还可以提高本地读写操作的响应速度,增加副本数量也会提升读负载的线性扩展能力.考虑到这些优良特性,近年来国内外都出现了众多多副本分布式数据库系统... 详细信息

数据复制是分布式数据库提高可用性的重要手段,通过在不同区域放置数据库的部分副本,还可以提高本地读写操作的响应速度,增加副本数量也会提升读负载的线性扩展能力.考虑到这些优良特性,近年来国内外都出现了众多多副本分布式数据库系统,包括Google Spanner、CockroachDB、TiDB、OceanBase等一系列主流的工业界系统,也出现了包括Calvin、Aria、Berkeley Anna等一系列优秀的学术界系统.然而,多副本数据库带来诸多收益的同时,也带来了一致性维护、跨节点事务、事务隔离等一系列挑战.总结分析现有的复制架构、一致性维护策略、跨节点事务并发控制等技术,对比几个代表性多副本数据库系统之间在分布式事务处理方面上的差异与共同点,并在阿里云环境下搭建跨区域的分布式集群环境,对几个代表性系统的分布式事务处理能力进行了实验测试分析.

关键词：分布式事务处理分布式数据库数据复制确定性数据库跨区域复制数据库

基于极端梯度提升的PEMFC长短期老化趋势预测

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太阳能学报 2024年第7期45卷 232-239页

作者：王艳琴谢卓峰韩国鹏张杲郭爱中车唐山机车车辆有限公司唐山064000 西南交通大学电气工程学院成都610031 西南交通大学唐山研究院唐山063000

为了同时实现准确的燃料电池长短期老化趋势预测,提出基于极端梯度提升(XGBoost)的PEMFC老化趋势预测模型。首先,对燃料电池老化实验数据进行降噪预处理,利用双指数对电压恢复特性进行建模;然后,基于XGBoost算法,构建4种提前多步短期老... 详细信息

为了同时实现准确的燃料电池长短期老化趋势预测,提出基于极端梯度提升(XGBoost)的PEMFC老化趋势预测模型。首先,对燃料电池老化实验数据进行降噪预处理,利用双指数对电压恢复特性进行建模;然后,基于XGBoost算法,构建4种提前多步短期老化预测模型以及考虑恢复性的长期预测策略,并利用粒子群算法优化模型的参数;最后,比较4种短期预测模型的预测结果,并将最优的预测模型应用于长期老化预测策略。典型数据实验表明:采用多输入多输出策略(MIMO)的XGBoost预测模型具有最好的预测性能,其提前3步预测的均方根误差为0.00465、平均相对误差为0.00219平均运算时间为3.48 s;基于MIMO-XGBoost且考虑恢复性的长期预测策略剩余使用寿命(RUL)的平均相对误差为7.74%,显著优于自回归差分移动平均方法。

关键词：燃料电池老化预测剩余使用寿命极端梯度提升

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氯喹脂质体的制备及其对外泌体分泌量的影响

中国新药杂志 2024年第20期 2153-2158页

作者：晏兰兰杨艾张菜刘杰峰王学丽鲁卫东昆明医科大学药学院/云南省天然药物药理重点实验室

目的:制备氯喹脂质体（chloroquine liposomes, CQ-Lips）,探究CQ-Lips对细胞外泌体分泌量的影响，建立高效促外泌体分泌技术体系。方法:以大豆卵磷脂、胆固醇为膜材，通过单因素实验筛选最佳处方，制备CQ-Lips;通过CCK-8实验探究CQ-Lip... 详细信息

目的:制备氯喹脂质体（chloroquine liposomes, CQ-Lips）,探究CQ-Lips对细胞外泌体分泌量的影响，建立高效促外泌体分泌技术体系。方法:以大豆卵磷脂、胆固醇为膜材，通过单因素实验筛选最佳处方，制备CQ-Lips;通过CCK-8实验探究CQ-Lips载不同浓度CQ对细胞活性的影响；将CQ-Lips载不同浓度CQ(5～100μmol·L-1)与细胞共孵育，以CD9和TSG101这2种外泌体表面标记物为指标，检测外泌体分泌量，确定最佳脂质体载药浓度；CQ-Lips载不同浓度CQ(5,10μmol·L-1)与细胞共孵育不同时间点，检测外泌体的分泌量，确定收取上清最佳时间点。结果:以最佳处方药物与磷脂质量比1∶80、磷脂与胆固醇质量比3.75∶1,20℃下孵育10 min,冻融2次，制备CQ-Lips,其粒径均一，呈正态分布，包封率为72.71%;CCK-8结果显示，单纯CQ 20μmol·L-1对细胞活性无影响，CQ-Lips载不同浓度CQ,细胞活性随CQ浓度增大而逐渐降低，包载CQ(5,10μmol·L-1)时，细胞活性较高，但随孵育时间的延长而细胞活性逐渐降低；CQ-Lips刺激外泌体的分泌效果优于单纯CQ,综合考虑毒性，CQ-Lips载CQ 5μmol·L-1效果最佳；外泌体分泌量随CQ-Lips孵育时间延长而逐渐降低，48 h为收取细胞上清最佳时间点。结论:本研究通过最佳处方CQ-Lips的制备，促使更多CQ进入溶酶体内，减少了溶酶体对外泌体的降解，提高了外泌体的分泌量，为外泌体的基础研究及临床使用提供实验基础。

关键词：脂质体外泌体产量氯喹溶酶体抑制剂

废胶粉改性沥青改性机理、制备及性能研究进展

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吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：韦万峰张洪刚张仰鹏杨帆唐伯明孔令云重庆交通大学土木工程学院广西道路结构与材料重点实验室高等级公路建设与养护技术材料及装备交通运输行业研发中心同济大学道路与交通工程教育部重点实验室重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室

废胶粉用于沥青改性是一种高值化、环保化的方式，然而废胶粉改性沥青存在初始成本高、难加工、储存不稳定、施工和易性差、废胶粉与沥青间的相互作用机理尚未明晰等问题，导致其没有得到广泛推广应用。为了进一步推广废胶粉改性沥青在... 详细信息

废胶粉用于沥青改性是一种高值化、环保化的方式，然而废胶粉改性沥青存在初始成本高、难加工、储存不稳定、施工和易性差、废胶粉与沥青间的相互作用机理尚未明晰等问题，导致其没有得到广泛推广应用。为了进一步推广废胶粉改性沥青在道路工程的应用，本文系统梳理并分析了废胶粉组成成分及特性，认为废胶粉物理化学性质对沥青的改性有重要影响，活化可以大幅度提升废胶粉与沥青的相容性；指出废胶粉对沥青改性是物理-化学双改性的交互作用结果，但废胶粉与沥青作用内在机制不明确；梳理了废胶粉改性沥青性能的主要影响因素、活化废胶粉改性沥青及高分子聚合物/废胶粉复合改性沥青性能等方面的研究现状。最后，就废胶粉脱硫活化控制、多源废旧轮胎利用、废胶粉改性内在机理、高分子聚合物对废胶粉改性沥青进行性能补强等方面进行总结与展望，建议包括：

关键词：道路工程废胶粉沥青改性机理活化制备