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基于冲击Hugoniot关系的爆压性质和不确定度量化

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兵工学报 2024年第5期45卷 1673-1680页

作者：梁霄王瑞利山东科技大学数学与系统科学学院山东青岛266590 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

精确评估炸药冲击Hugoniot参数的可信区间,有效量化冲击起爆、状态方程等唯象模型的不确定度,提高模型的鲁棒性和可靠性,会极大地降低爆压标定的成本。利用线性回归拟合方法得到冲击Hugoniot参数,采用参数估计法推导出Hugoniot参数的置... 详细信息

精确评估炸药冲击Hugoniot参数的可信区间,有效量化冲击起爆、状态方程等唯象模型的不确定度,提高模型的鲁棒性和可靠性,会极大地降低爆压标定的成本。利用线性回归拟合方法得到冲击Hugoniot参数,采用参数估计法推导出Hugoniot参数的置信区间,使用国内试验数据确认方法的有效性。在合理假设的基础上,结合Chapman-Jouguet理论和冲击Hugoniot关系,导出爆压与装药厚度、冲击波走时、初始密度、Hugoniot斜率和0-压声速之间的函数关系式。分别用对数正态分布和Beta分布表征输入不确定度,通过Rosenblatt变换将输入不确定度转化成相互独立的标准正态分布,使用自适应基函数多项式混沌不确定度传播量化方法,给出了爆压的概率密度函数和置信区间。研究结果表明,爆压与样品厚度、爆轰走时、爆速具有拟单调性,在特殊前提下证实了前人的判断。应用于PBX9502炸药,发现给出的置信区间较宽,与试验专家的先验论断吻合。该研究发展了一套有效量化爆轰不确定度的传播量化方法,为发展可信、强预测能力爆轰模拟软件提供了技术支撑。

关键词：冲击Hugoniot关系不确定度量化爆压 Chapman-Jouguet理论自适应基函数多项式混沌拟单调性

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5G远程医疗机器人手术的现状和展望

中华消化外科杂志 2024年第4期23卷 554-560页

作者：梁霄蔡秀军浙江大学医学院附属邵逸夫医院普外科微创器械创新及应用国家工程研究中心杭州310016

移动通信技术与医疗领域的结合催生了远程医疗,其临床实践可极大缓解区域性医疗资源分配不均的问题,并为患者提供即时、优质的诊断与治疗服务.远程医疗的概念也被应用于外科手术领域.随着高速通信技术和机器人手术系统的快速发展,远程... 详细信息

移动通信技术与医疗领域的结合催生了远程医疗,其临床实践可极大缓解区域性医疗资源分配不均的问题,并为患者提供即时、优质的诊断与治疗服务.远程医疗的概念也被应用于外科手术领域.随着高速通信技术和机器人手术系统的快速发展,远程机器人手术逐渐进入人们的视野.但远程机器人手术对于远距离信息交互的速度和稳定性要求极高,传统通信技术逐渐无法适应远程机器人手术的发展需要.第五代移动通信技术,即5G网络正凭借其高速率、高带宽、低延时等优点,给远程医疗领域,尤其是远程机器人手术的发展带来重大变革.笔者查阅相关文献,结合团队开展5G远程机器人手术经验,详细介绍5G远程医疗机器人手术的应用现状和未来展望,旨在促进该新技术的深度发展和推广.

关键词：机器人手术远程医疗 5G网络远程机器人手术现状和展望

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基于时变价格弹性矩阵的深谷电价多目标定价策略

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电网技术 2024年第3期48卷 958-967页

作者：任恒宇韩冬任曦骏梁霄上海理工大学电气工程系上海市杨浦区200093 国网安徽省电力有限公司经济技术研究院安徽省合肥市230022

随着碳中和、碳达峰目标的提出,构建高比例新能源的新型电力系统已成为未来能源电力的发展形态,由此导致的高比例新能源渗透使系统净负荷曲线呈现剧烈的波动性和显著的深谷特征,对电力系统安全运行以及供需平衡提出了新挑战。为此,提出... 详细信息

随着碳中和、碳达峰目标的提出,构建高比例新能源的新型电力系统已成为未来能源电力的发展形态,由此导致的高比例新能源渗透使系统净负荷曲线呈现剧烈的波动性和显著的深谷特征,对电力系统安全运行以及供需平衡提出了新挑战。为此,提出了一种基于时变价格弹性矩阵的需求侧深谷电价多目标定价模型。首先,确立基于模糊隶属度的深谷时段划分方法,并利用贝叶斯判别法对时段划分结果进行合理性评估。其次,针对用户需求响应的动态性,建立具有时变特征的价格弹性矩阵模型衡量用户的响应程度。最后,以用户满意度和系统峰谷差作为待优化的两个目标,建立多目标混合整数规划的深谷电价定价模型,并用非支配排序遗传算法求解模型并得到其Pareto最优解。为了检验所提模型的有效性,将其应用于中国华东地区某省的实际场景进行仿真分析。结果表明,上述模型可在高比例新能源渗透情景下降低峰谷差,促进用户用电行为向深谷时段转移,缓解电力系统在深谷时段的运行压力。

关键词：深谷电价需求响应时变价格弹性矩阵贝叶斯判别 Pareto解集

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肝内胆管癌类器官模型的建立与应用

中华外科杂志 2024年第4期62卷 346-352页

作者：刘洋梁霄浙江大学医学院附属邵逸夫医院普外科杭州310020

肝内胆管癌(ICC)指起源于肝内二级胆管及其分支的胆管癌类型。作为一种常见的肝脏恶性肿瘤,ICC诊断与治疗的难点在于肿瘤的高度异质性和易耐药性。传统的药物筛选和肿瘤机制的研究局限于二维细胞水平及患者来源的肿瘤异种移植(PDX)模型... 详细信息

肝内胆管癌(ICC)指起源于肝内二级胆管及其分支的胆管癌类型。作为一种常见的肝脏恶性肿瘤,ICC诊断与治疗的难点在于肿瘤的高度异质性和易耐药性。传统的药物筛选和肿瘤机制的研究局限于二维细胞水平及患者来源的肿瘤异种移植(PDX)模型。但细胞模型无法还原肿瘤的异质性,PDX模型受限于成本高、耗时长等缺点,无法在临床上普及应用。为了解决上述两种模型的局限性,有研究者在二维细胞的基础上研发出类器官模型。类器官模型集合了以上两种培养方式的优点,在肿瘤研究方面具有独特的优势,为肿瘤发生发展的研究和治疗带来了新思路。这篇综述将主要讨论ICC类器官领域的最新研究进展,重点关注现有的培养方案及其在精准医疗和生物样本库建立中可能的应用。

关键词：胆管肿瘤类器官精准医疗药物筛选

MTMR6激活PI3K/AKT/mTOR信号通路促进肝癌细胞侵袭

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陆军军医大学学报 2024年第3期46卷 249-256页

作者：梁霄陈虹宇彭雪琴重庆医科大学附属大学城医院全科医疗科重庆401331 重庆医科大学附属大学城医院消化内科重庆401331

目的探究肌微管素相关蛋白6(myotubularin-related protein 6,MTMR6)对人肝癌细胞(HepG2)侵袭能力的影响及潜在的分子机制。方法在GEO数据库中通过分析肝癌组织与非癌肝组织的测序结果,筛选出差异表达基因MTMR6,随后从癌症基因组图谱(... 详细信息

目的探究肌微管素相关蛋白6(myotubularin-related protein 6,MTMR6)对人肝癌细胞(HepG2)侵袭能力的影响及潜在的分子机制。方法在GEO数据库中通过分析肝癌组织与非癌肝组织的测序结果,筛选出差异表达基因MTMR6,随后从癌症基因组图谱(TCGA)数据库中对MTMR6与通路相关性评分进行Spearman分析,最后通过Genemania数据库分析MTMR6与信号通路蛋白的互作关系。比较MTMR6在人正常肝细胞系(LO-2)和肝癌细胞系(Huh-7和HepG2)中的蛋白表达情况;选取HepG2作为研究对象,沉默或过表达MTMR6基因,运用Transwell实验检测细胞侵袭能力,蛋白免疫印迹实验(Western blot)检测MTMR6、PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT、mTOR、p-mTOR、MMP-2和MMP-9蛋白表达。结果 MTMR6基因在肝癌组织中的表达明显高于癌旁组织,并且MTMR6与PI3K/AKT/mTOR信号通路呈正线性相关(P<0.01),MTMR6与PI3K、AKT、mTOR蛋白之间存在互作关系。与LO-2和Huh-7细胞相比,MTMR6在HepG2细胞中的表达水平明显升高(P<0.01)。将HepG2细胞中MTMR6基因过表达,细胞侵袭能力明显增强(P<0.01),而将HepG2细胞中MTMR6基因沉默,细胞侵袭能力明显下降(P<0.01)。沉默MTMR6基因导致PI3K、AKT、mTOR蛋白的磷酸化水平以及MMP-2和MMP-9表达水平下降(P<0.01),而过表达MTMR6则促进PI3K、AKT、mTOR蛋白的磷酸化水平以及MMP-2和MMP-9表达水平升高(P<0.01)。使用特异性PI3K抑制剂LY294002阻断PI3K/AKT/mTOR通路下调MMP-2、MMP-9表达(P<0.01),但对MTMR6表达无影响。结论 MTMR6通过激活PI3K/AKT/mTOR信号通路促进肝癌细胞发生侵袭。

关键词：肌微管素相关蛋白6 PI3K AKT mTOR HepG2 肿瘤侵袭

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大涵道比商用涡扇发动机低压涡轮智能装配

航空发动机 2024年

作者：梁霄孙伟项宏伟谢天大连理工大学机械工程学院中国航发商用航空发动机有限责任公司

为为了解决大涵道比商用涡扇发动机整机装配过程中人工装配效率低、精度差、劳动量大等问题，对商用涡扇发动机的低压涡轮进行了装配性分析，并结合智能装配技术建立了一套适用于该部位的智能装配系统。该系统采用了多种信息化智能装配... 详细信息

为为了解决大涵道比商用涡扇发动机整机装配过程中人工装配效率低、精度差、劳动量大等问题，对商用涡扇发动机的低压涡轮进行了装配性分析，并结合智能装配技术建立了一套适用于该部位的智能装配系统。该系统采用了多种信息化智能装配技术，结合多种传感器和检测方式搭建了一个绝大多数工序均可实现高度自动化的低压涡轮成品装配平台。利用商用涡扇发动机模拟件对该装配平台进行了试验验证。结果表明：与人工装配相比，该低压涡轮智能装配平台的装配效率提高了1倍以上，生产效率提高了20.19%，其中装配过程用时缩短了62.5%，人员参与度大幅降低，运营成本平均降低了23.52%，能源利用率提高了4%。该低压涡轮智能装配技术具有切实的可行性。

关键词：智能装配低压涡轮涡扇发动机

巨细胞病毒感染通过p38MAPK途径对冠状动脉内皮细胞的损伤作用

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病毒学报 2024年第1期40卷 58-64页

作者：李玲梁霄杨茂蒲盛蓝遵义医科大学第三附属医院/遵义市第一人民医院遵义563000

巨细胞病毒(Cytomegalovirus,CMV)感染、冠状动脉内皮细胞(Human coronary artery endothelial cells,HCAEC)损伤与冠状动脉粥样硬化心脏病发生相关。CMV感染可引起细胞损伤及p38MAPK磷酸化,但对HCAEC的损伤作用及机制尚不明确。因此,... 详细信息

巨细胞病毒(Cytomegalovirus,CMV)感染、冠状动脉内皮细胞(Human coronary artery endothelial cells,HCAEC)损伤与冠状动脉粥样硬化心脏病发生相关。CMV感染可引起细胞损伤及p38MAPK磷酸化,但对HCAEC的损伤作用及机制尚不明确。因此,为研究CMV通过p38MAPK途径对HCAEC的损伤作用,本研究培养HCAEC并分组,对照组用不含病毒及药物的培养基处理,CMV组感染HCMV AD169病毒株,SB203580组用30μmol/Lp38MAPK抑制剂SB203580处理,CMV+SB203580组感染HCMVAD169病毒株并用30μmol/L SB203580处理。检测细胞活力,凋亡率,乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、总抗氧化力(Total antioxidant capacity,T-AOC)、白介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)、细胞间黏附分子-1(Intercellular cell adhesion molecule-1,ICAM-1)、肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)含量,p-p38MAPK、裂解型caspase-3(cleaved caspase-3)表达水平。结果显示,与对照组比较,CMV组的细胞活力、SOD、T-AOC含量降低,凋亡率、LDH、MDA、IL-1β、ICAM-1、TNF-α含量、p-p38MAPK、cleaved caspase-3表达水平增加(P0.05);与CMV组比较,CMV+SB203580组的细胞活力、SOD、T-AOC含量增加,凋亡率、LDH、MDA、IL-1β、ICAM-1、TNF-α含量、p-p38MAPK、cleaved caspase-3表达水平降低(P<0.05)。以上结果表明CMV感染引起HCAEC损伤及凋亡、氧化应激反应、炎症反应激活,这一作用与促进p38MAPK磷酸化有关。

关键词：冠状动脉粥样硬化心脏病巨细胞病毒内皮损伤 p38MAPK

基于深度学习的改进ERRIS径流预报实时校正方法研究

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水资源保护 2024年

作者：刘莉梁霄 Quan J.Wang 许月萍浙江大学建筑工程学院墨尔本大学基础工程学院

为提高径流预报的精度，基于长短期记忆神经网络模型LSTM改进ERRIS（error reduction and representation in stages）统计误差模型，构建了径流预报集合实时校正模型ERRIS-LSTM。以雅鲁藏布江流域和椒江流域开展实例研究，评估该校正... 详细信息

为提高径流预报的精度，基于长短期记忆神经网络模型LSTM改进ERRIS（error reduction and representation in stages）统计误差模型，构建了径流预报集合实时校正模型ERRIS-LSTM。以雅鲁藏布江流域和椒江流域开展实例研究，评估该校正模型对预见期为1d的径流预报的实时校正效果，综合比较了该模型对整个流量序列还有高、中、低三个不同流量等级的校正水平，并从参数角度对预报结果进行深度解析。结果表明，原始ERRIS模型能够有效地校正径流预报误差，雅鲁藏布江流域奴下站整体径流的RMSE显著降低了41.5%；椒江流域沙段站低水流量预报的统计指标获得了超过40%的显著提升。但ERRIS对退水过程存在校正失效。ERRIS-LSTM能够显著改善ERRIS模型的校正不足，其中奴下站的NSE和RMSE指标得以进一步提升4.1%和67.7%，沙段站的NSE和RMSE指标亦进一步改善了1.1%和5.7%。尤其是中、低水流量等级，奴下站中水和低水的Pbias分别降低了75.5%和79.1%，降至2.6%和3.1%，沙段站低水流量的统计指标均进一步提升超过20%。ERRIS-LSTM生成的集合预报比ERRIS的预报整体精度更高，连续排序概率评分CRPS降低了75%以上，不确定性更小，且可靠性更高。LSTM的确定性校正结果在大多数情况下与ERRIS-LSTM的校正水平相当，但无法提供校正结果的不确定性信息。研究表明ERRIS-LSTM能够充分获取误差序列的时间序贯性，同时提供校正后的集合预报结果，校正精度高，在业务预报和防洪决策中具有重要的应用前景。

关键词：径流预报实时校正深度学习参数化误差模型

基于OCT和机器学习的肿瘤类器官多维形态表征及药物作用研究

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中国激光 2024年第15期 86-97页

作者：毛川伟杨珊珊梁霄王玲徐铭恩杭州电子科技大学自动化学院浙江省医学信息与生物三维打印重点实验室浙江大学医学院附属邵逸夫医院普外科

肿瘤类器官是研究肿瘤生物学和个体患者药物敏感性的新工具。现有人工接种类器官和破坏性终点测试相结合的方法可以表征类器官药物作用，但要求样本间具有高度均一性，并且缺乏对药物作用的时序分析。本课题组拟构建一种类器官簇生长的... 详细信息

肿瘤类器官是研究肿瘤生物学和个体患者药物敏感性的新工具。现有人工接种类器官和破坏性终点测试相结合的方法可以表征类器官药物作用，但要求样本间具有高度均一性，并且缺乏对药物作用的时序分析。本课题组拟构建一种类器官簇生长的综合评价方法，探讨类器官簇生长的形态特征与药物作用关联机制，为基于患者来源肿瘤类器官（PDOs）的癌症新药筛选或临床药敏检测提供新的表征手段。本课题组提出了结合光学相干层析成像（OCT）和基于机器学习的类器官分割与分类技术，并对类器官簇内成百上千个类器官进行了纵向、准确、无标记、并行形态学表征。在欠采样处理的基础上，对多个类器官样本（3个类别）进行聚类分析，获取类器官簇内类器官类别信息以及基于类别的多维形态参数统计信息，进而对各类别数目及形态参数统计信息进行特征筛选和主成分分析（选择特征值大于1的4个主成分），构建类器官簇生长水平综合评价模型。研究结果显示，类器官对药物的反应与形态变化紧密关联，尤其是囊状类器官因药物作用转变而成的实体类器官。此外，本文提出的基于三维OCT和机器学习技术的类器官簇生长水平综合评价模型的综合评价得分与传统生化测试三磷酸腺苷（ATP）值之间的一致性高（82.9%），而基于综合评价模型的相对生长值与ATP值有更高的一致性（90.4%）。该方法可以揭示药物作用下类器官的形态学变化规律，也可以为基于PDOs的癌症新药筛选或临床药敏检测提供新技术和新平台。

关键词：光学相干层析成像类器官形态表征药物作用

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