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河南省耕地“非粮化”空间分异特征及其驱动因素分析

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中国农业资源与区划 2024年

作者：李俊甫房阿曼吴克宁赵华甫陈伟强刘浩男中国地质大学(北京)土地科学技术学院河南农业大学资源与环境学院

[目的]河南省作为农业大省，耕地“非粮化”现象日益明显。理清河南省耕地“非粮化”空间分异特征及其驱动因素，为河南省防治耕地“非粮化”，优化耕地利用提供决策参考。[方法]文章采用空间自相关分析对河南省耕地“非粮化”空间分异... 详细信息

[目的]河南省作为农业大省，耕地“非粮化”现象日益明显。理清河南省耕地“非粮化”空间分异特征及其驱动因素，为河南省防治耕地“非粮化”，优化耕地利用提供决策参考。[方法]文章采用空间自相关分析对河南省耕地“非粮化”空间分异格局进行研究，使用地理探测器模型对其驱动因素进行探究。[结果]研究结果表明：（1）2010年、2015年、2020年河南省耕地“非粮化”率平均值分别为32.12%、29.15%和32.21%，耕地“非粮化”水平具有一定的变动幅度。2015年至2020年耕地“非粮化”上升率增加了3.06%，且目前处于中度“非粮化”。（2）在空间上形成了河南省西南部（南阳市、三门峡市）、中部（郑州市、开封市、许昌市）等地区“非粮化”率高，北部（新乡市、鹤壁市、安阳市、濮阳市、焦作市）、东部（周口市、商丘市）等地区较低的空间分异格局，且具有明显的集聚特征。（3）河南省耕地“非粮化”的空间分异格局是由多因素综合作用的结果，其中高程、人均消费水平、人均耕地面积和坡度对于该格局变化具有较强的影响。[结论]研究期内，河南省耕地“非粮化”在经济、自然资源条件等各种因素的驱动下，呈现出上升趋势，并具有显著的空间分异特征。基于河南省耕地“非粮化”的时空演变特征及其驱动因素分析，为政府精准制定防治耕地“非粮化”措施提供决策参考依据。

关键词：耕地“非粮化空间自相关地理探测器驱动因素河南省

生物信息学与分子生物学筛选靶向MMP9的天然小分子抑制乳腺癌的研究

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生物信息学与分子生物学筛选靶向MMP9的天然小分子抑制乳腺癌的研...

作者：刘乃萌吉林大学

学位级别：硕士

研究背景:目前乳腺癌已成为女性恶性肿瘤的第一大癌症,占女性恶性肿瘤的31%。虽然近年来,乳腺癌的早发现、早诊断、早治疗提高了治愈率,降低了死亡率,但部分类型乳腺癌,如三阴性乳腺癌患者的中位生存期仍仅为18个月。过去乳腺癌治疗的... 详细信息

研究背景:目前乳腺癌已成为女性恶性肿瘤的第一大癌症,占女性恶性肿瘤的31%。虽然近年来,乳腺癌的早发现、早诊断、早治疗提高了治愈率,降低了死亡率,但部分类型乳腺癌,如三阴性乳腺癌患者的中位生存期仍仅为18个月。过去乳腺癌治疗的主要手段是手术、放疗及化疗。近年来,靶向药物的研发和应用大大延长了乳腺癌患者的生存期。同时,生物信息学和分子生物学已被广泛用于抗肿瘤药物筛选和药物研发的第一步。虽然,人们已经发现MMP家族蛋白尤其是MMP9在乳腺癌转移过程中发挥着重要的作用,但是仍未有明确的MMP9靶向药物,MMP9靶向治疗乳腺癌还需要进一步研究。本研究利用生物信息学结合分子生物学初步筛选出较理想的抗乳腺癌的天然分子化合物,并结合细胞学实验进一步分析靶向MMP9抑乳腺癌的作用机制,为乳腺癌的治疗提供新思路。研究方法:在GEO数据库中下载数据集GSE10780、GSE29044及GSE83591,对比乳腺癌组织及正常乳腺组织获取的差异表达基因。并进一步建立蛋白互作网络,进行功能富集分析,找到潜在的乳腺癌治疗靶点即MMP9。再次运用R语言分析MMP9在三个数据集中的差异表达及其表达水平对无复发生存率的影响。下载MMP9晶体结构及抗MMP9阳性药物Solasodine分子结构。通过Lib Dock分子对接、吸收、分布、代谢、排泄、毒性分析、CDOCKER分子对接、药效团分析和分子动力学模拟等一系列分子生物学技术,筛选出潜在理想的抑制MMP9的天然小分子化合物Sappanol和Sventenin。运用MTT方法测定MCF7乳腺癌细胞在Solasodine、Sappanol和PI3K/m TOR双靶向抑制剂PKI-402处理下的活力。进一步运用划痕实验测定MCF7细胞在不同药物下的迁徙能力,并运用JC-1染色结合流式细胞术测定不用药物作用下的线粒体膜电位。在此基础上,应用Western Blot技术测定不同药物作用下MCF7细胞中MMP9、JNK和P38的表达情况。研究结果:对比三个数据集中乳腺癌组织及正常乳腺组织,共得到57个上调差异表达基因及102个下调差异表达基因。蛋白网络互作分析筛选出COL1A1、MMP9、FOS、BIRC5、JUN等20个关键基因。功能富集分析结果发现159个差异表达基因主要富集在“细胞外基质组织”、“NABA核心基质体”、“毛囊发育:细胞分化”、“成骨的调节”及“皮肤发育”等。MMP9差异表达分析及预后分析提示MMP9过表达与乳腺癌较差预后相关,提示MMP9可能是抗乳腺癌治疗的新靶点。分子生物学技术初筛发现6762个天然化合物可以与MMP9牢固结合。吸收、分布、代谢、排泄(absorption,distribution,metabolism,excretion,ADME)及毒性分析结果得到相较阳性药物Solasodine,具有更好的水溶性、更低的血脑屏障水平、更好的肠道吸收水平和更小致癌性的Sappanol及Sventenin。药效团分析及CDOCKER分子对接结果提示,相较Solasodine,筛选出的Sappanol和Sventenin可以与MMP9更紧密结合。同时分子动力学模拟分析结果提示三种化合物与MMP9结合后形成的复合物均可以在自然环境下稳定存在,提示Sappanol及Sventenin是潜在抗MMP9的理想天然化合物。MTT结果提示Sappanol和阳性药物Solasodine相似,对MCF7细胞活力无明显抑制作用。但细胞划痕实验结果证实,两种药物都可以显著抑制MCF7细胞迁移,且加入PI3K/m TOR途径双靶向抑制剂PKI-402增强了Sappanol抑制MCF7细胞迁徙作用。流式细胞术结果提示单独应用Sappanol及Solasodine对MCF7细胞线粒体膜电位有显著影响,但合用PKI-402后线粒体膜电位进一步降低。Western Blot结果提示应用Sappanol和Solasodine会负反馈增加MMP9蛋白表达量,但加入PKI-402会抑制这种负反馈调节作用,且Sappanol和Solasodine抑乳腺癌细胞迁徙作用可能与激活P38/JNK途径有关。研究结论:1、MMP9过表达与乳腺癌相关,靶向MMP9抑制剂是乳腺癌治疗的新靶点。2、Sappanol和Sventenin是理想的抑制MMP9活性的天然小分子化合物。3、Sappanol与拮抗MMP9药物Solasodine相似,虽对MCF7细胞活力无明显抑制作用,但对MCF7迁移有明显抑制作用。4、PI3K/m TOR途径双靶向抑制剂PKI-402可以显著增强Sappanol的抑乳腺癌细胞迁徙作用,且能够抑制MMP9蛋白的表达,提示MMP9的作用受到PI3K/m TOR途径的调控。5、

关键词：乳腺癌 MMP9 生物信息学分子生物学 P38/JNK

Pt、Ni金属纳米颗粒光催化剂光热协同催化甲醇液相重整制氢的研究

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Pt、Ni金属纳米颗粒光催化剂光热协同催化甲醇液相重整制氢的研究

作者：傅乃炜中北大学

学位级别：硕士

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组织视角下志愿者持续性服务的形成机制研究

组织视角下志愿者持续性服务的形成机制研究

作者：姜乃琨长春工业大学

学位级别：硕士

我国志愿服务事业蓬勃发展,志愿者的队伍不断壮大。党的二十大报告明确要求“完善志愿服务制度和工作体系”,为志愿服务事业的发展提出了要求,指明了方向。志愿者持续性服务是推动志愿服务事业长期发展的动力源泉。因此,研究志愿者持续... 详细信息

我国志愿服务事业蓬勃发展,志愿者的队伍不断壮大。党的二十大报告明确要求“完善志愿服务制度和工作体系”,为志愿服务事业的发展提出了要求,指明了方向。志愿者持续性服务是推动志愿服务事业长期发展的动力源泉。因此,研究志愿者持续性服务的形成机制具有重要意义。通过对Z市X志愿组织的参与观察,笔者发现当地志愿者在参与志愿服务时展现出很好的持续性。本研究参照学界对持续性服务的现有定义,并结合Z市X志愿组织的具体情况,挑选十名具有持续志愿服务意愿且符合标准的志愿者,对他们进行深入访谈。本研究立足于组织视角,遵循组织协调理论的指导,通过志愿服务过程模型的辅助,将志愿者持续性服务的形成过程分为前期、经历、结果三个阶段。前期阶段,组织深入洞察成员的内在动机,确保成员的个人动机得以在服务过程中得到有效实现;经历阶段,组织强化成员间的沟通交流,推动个人能力的提升,充分满足成员的社交需求和自我实现需求;结果阶段,组织从管理、生活、情感三个方面出发,为成员提供多方位的帮助,促进成员将志愿精神内化。研究发现,当志愿服务能够契合成员参与动机时,成员更愿意与志愿服务建立深厚的联系;在组织的帮助下,成员的社交需求和自我实现需求得到持续满足,激励成员继续参与志愿服务活动;随着成员对志愿者身份的深刻认同和志愿精神的逐步内化,成员将在志愿服务的道路上持续贡献自己的力量。然而,本研究在探索志愿者持续性服务的形成机制方面仍存在局限,未来研究应从更多角度、更深层次对这一问题进行探讨,为志愿服务事业的长期发展提供更为坚实的理论和实践支撑。

关键词：志愿服务过程模型组织协调需求满足角色认同持续性服务

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制油工艺对红花籽油品质及多酚组成的影响

制油工艺对红花籽油品质及多酚组成的影响

作者：侯乃畅河南工业大学

学位级别：硕士

基于数据驱动的离散时间多智能体系统协同控制研究

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基于数据驱动的离散时间多智能体系统协同控制研究

作者：陈乃鑫电子科技大学

学位级别：硕士

牙周炎与帕金森病差异共表达基因的筛选与验证

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牙周炎与帕金森病差异共表达基因的筛选与验证

作者：史乃旭吉林大学

学位级别：硕士

目的:筛选牙周炎与帕金森病的差异共表达基因,并对潜在候选基因在组织水平和细胞水平分别进行实验验证,探究牙周炎与帕金森病的潜在共同致病靶点。方法:首先,通过生物信息学分析方法,从基因表达综合（GEO）数据库中收集牙周炎与帕金森... 详细信息

目的:筛选牙周炎与帕金森病的差异共表达基因,并对潜在候选基因在组织水平和细胞水平分别进行实验验证,探究牙周炎与帕金森病的潜在共同致病靶点。方法:首先,通过生物信息学分析方法,从基因表达综合（GEO）数据库中收集牙周炎与帕金森病患者转录组表达谱数据,筛选两种疾病共表达的差异表达基因（DEGs）,并对DEGs进行GO和KEGG功能富集分析,构建PPI网络与模块分析,筛选两种疾病的潜在差异共表达枢纽基因。其次,按照纳入标准在临床上收集牙周组织样本,通过RT-q PCR实验比较健康牙周组织和炎症牙周组织中炎症因子（TNF-α和IL-1β）及候选基因在转录水平的表达。再利用人牙周成纤维细胞HPDLC和人神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y分别构建牙周炎和帕金森病体外细胞模型。利用RT-q PCR法检测候选基因在转录水平的表达。结果:1.生物信息学分析:从GEO数据库中下载牙周炎与帕金森病患者转录组表达谱数据,分析筛选DEGs,结果显示GSE23586中上调基因538个,下调基因247个;GSE7621中330个上调基因和222个下调基因。绘制韦恩图筛选发现,有15个上调基因和4个下调基因是两个数据集所共有的。通过GO功能富集分析发现DEGs参与两种疾病相关的主要生物学功能是epidermis development,skin development,keratinocyte differentiation和cornification;DEGs所处细胞环境组分主要为neuronal cell body,cornified envelope,desmosome和parallel fiber to Purkinje cell synapse;endopeptidase regulator activity,peptidase inhibitor activity,endopeptidase inhibitor activity和structural constituent of epidermis为DEGs可能行使的主要分子功能。KEGG功能富集分析显示cytokine-cytokine receptor interaction,serotonergic synapse,amphetamine addiction,cocaine addiction和primary immuno-deficiency为DEGs参与两种疾病主要的信号通路。PPI网络绘制4个关键网络模块、15个关键枢纽基因。通过对15个关键枢纽基因进一步进行GO富集分析,显示枢纽基因主要与多巴胺生物合成过程、皮肤发育和角质化有关。此外,枢纽基因在三种KEGG信号通路中显著富集:苯丙胺成瘾、多巴胺能突触和5-羟色胺能突触。随机选取4个枢纽基因分析诊断价值,结果具有统计学意义（p<0.05）。这四种候选基因（CDSN、TH、DDC和SLC6A3）用于后续实验验证。2.临床样本采集情况:按照纳入标准选取人健康牙周组织5例为对照组,实验组—人牙周炎组包括轻、中、重度牙周炎各5例。对照组与实验组间性别、年龄和失牙数无统计学差异。探诊深度和附着丧失指标均随患者牙周炎症程度升高而增加,具有统计学差异。3.组织水平验证结果:与对照组相比,炎症牙周组织中TNF-α和IL-1β在转录水平表达显著上调,随炎症程度升高表达水平也显著提高（p<0.01和p<0.05）。与对照组相比,四种候选基因（CDSN、TH、DDC和SLC6A3）在转录水平表达水平均上调,且与组织炎症程度正相关;与生信分析结果一致。4.细胞水平验证结果:与对照组相比较,不同浓度***-LPS作用HPDLC 24 h后,不同浓度MPP+作用SY5Y细胞48 h和24 h后,细胞存活率均呈浓度依赖性降低（p<0.05和p<0.01）。高倍镜下观察细胞的形态学改变发现:随着MPP+浓度增加,24 h和48 h后SH-SY5Y细胞数目均逐渐减少,细胞形态发生改变,细胞突起逐渐变短,细胞逐渐圆缩肿胀。这种形态学改变在48 h后更为明显,与CCK-8结果一致。根据上述结果,确定1.0μg·m ***-LPS作用HPDLC细胞24h建立体外牙周炎细胞模型,0.5 m M和2.0 m M的MPP+作用SH-SY5Y细胞48 h为体外PD细胞模型。1.0μg·m ***-LPS上调HPDLC细胞的TNF-α和IL-1β表达（p<0.01）和（p<0.05）;两种浓度（0.5m M和2.0 m M）的MPP+作用SH-SY5Y细胞48 h后α-syn的表达水平均有所上调,且呈浓度依赖性上升（p<0.05）,显示两种细胞模型构建成功。后续对候选基因验

关键词：牙周炎帕金森病生物信息学差异表达基因 GO富集分析 KEGG富集分析

基于声音信号的带式输送机托辊故障预警与定位研究

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基于声音信号的带式输送机托辊故障预警与定位研究

作者：董乃吉北京化工大学

学位级别：硕士

托辊是带式输送机的核心部件,其一旦发生故障,会直接影响带式输送机的安全运行,进而影响煤炭生产企业的经济效益和工作人员的人身安全,因此开展带式输送机托辊的故障预警与定位具有重要意义。带式输送机距离长,托辊数量众多,若每个托辊... 详细信息

托辊是带式输送机的核心部件,其一旦发生故障,会直接影响带式输送机的安全运行,进而影响煤炭生产企业的经济效益和工作人员的人身安全,因此开展带式输送机托辊的故障预警与定位具有重要意义。带式输送机距离长,托辊数量众多,若每个托辊安装一个振动传感器,监测成本高昂。声音传感器监测范围广、所需数量少,相对振动传感器更具有应用前景。基于此,开展基于声音信号的带式输送机托辊故障预警与定位研究工作,具体研究内容如下:(1)为了提高带式输送机托辊故障预警与定位的准确性,详细分析了带式输送机托辊的常见故障、形成原因以及故障特征;分析托辊运行过程当中故障声源信号的组成、传递路径特点。(2)针对带式输送机运行过程中,噪声干扰严重、故障特征提取困难的问题,本文提出了一种带式输送机托辊故障的预警方法。首先利用小波包降噪去除环境噪声干扰,其次针对VMD分解模态数量难以确定的问题,本章结合IMF分量的能量-相关系数准则进行自适应确定;然后基于关键模态提取对应故障特征结合GMM算法实现带式输送机托辊故障的预警。最后分别使用仿真信号和带式输送机托辊故障试验台数据验证所提方法的有效性。(3)针对带式输送机托辊数量众多,故障托辊在带式输送机的具体位置难以确定,本文提出一种基于双麦克风的故障托辊定位方法。首先使用小波包降噪去除环境噪声;其次基于Fast Kurtogram提取故障信息集中的频带;然后结合广义互相关算法计算双麦克风之间的时延值;再然后基于几何求解算法确定故障托辊位置。分别使用仿真信号和带式输送机托辊故障试验台数据验证上述方法的有效性。(4)根据某洗煤厂带式输送机托辊的结构,确定麦克风的参数并部署监测系统;对现场托辊声音信号进行分析,验证本文提出算法的有效性。

关键词：声音监测皮带机托辊故障预警故障定位

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五台山显通寺信息可视化设计与研究

五台山显通寺信息可视化设计与研究

作者：巩乃政中北大学

学位级别：硕士