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多机协同的类脑同步定位建图方法

机器人 2024年第4期46卷 465-475页

作者：赵杭飘徐剑君李涛唐凤珍中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点研究室辽宁沈阳110016 中国科学院大学北京100049 沈阳工业大学辽宁沈阳110870

低计算量和存储量的优势使得类脑导航模型RatSLAM适用于大型环境的地图构建。为了进一步提高其建图效率,本文提出了一种多机器人协同RatSLAM系统。首先,设计使用了集中式的通信系统用于机器人间信息的交互。其次,提出了一种环境重叠区... 详细信息

低计算量和存储量的优势使得类脑导航模型RatSLAM适用于大型环境的地图构建。为了进一步提高其建图效率,本文提出了一种多机器人协同RatSLAM系统。首先,设计使用了集中式的通信系统用于机器人间信息的交互。其次,提出了一种环境重叠区域检测方法以实现机器人之间的数据关联,从而进行经验节点间相对位姿计算。最后,提出一种改进型图松弛算法,利用机器人之间的位姿关系进行多机器人地图融合,完成全局统一的经验认知地图的实时在线构建。在公开数据集上以及真实物理实验环境中验证了所提方法的有效性。实验结果表明,相比单机器人,多机器人在保持较高地图精度与较少存储量的同时,平均建图效率提升45%。进一步与当前其他地图融合方法进行了比较,本文方法取得了更好的建图结果,验证了所提方法的有效性和准确性。

关键词：同步定位与建图(SLAM) 类脑导航 RatSLAM 多机器人地图融合

黄酮苷化合物的位点及糖苷差异对植物蛋白功能性质影响及相互作用机制研究

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黄酮苷化合物的位点及糖苷差异对植物蛋白功能性质影响及相互作用...

作者：刘武珍南昌大学

学位级别：硕士

黄酮类化合物是一类多酚类次生代谢产物,主要以糖苷的形式存在于水果、种子和蔬菜等植物性食物中。植物蛋白因易获得、价格低廉、可持续等优点受到广泛关注。在实际生产应用中,膳食植物蛋白质和黄酮类化合物常共存于食品中,黄酮类化合... 详细信息

黄酮类化合物是一类多酚类次生代谢产物,主要以糖苷的形式存在于水果、种子和蔬菜等植物性食物中。植物蛋白因易获得、价格低廉、可持续等优点受到广泛关注。在实际生产应用中,膳食植物蛋白质和黄酮类化合物常共存于食品中,黄酮类化合物因其自身结构的多样性,对植物蛋白的加工、消化等特性会产生不同的影响,进而影响食品的营养和品质。基于此,本研究根据黄酮的糖苷化位点和糖苷类型,分别选取染料木素(GENE,黄酮苷元)、染料木苷(GEN,A环糖苷化)、槐角苷(SOPH,B环糖苷化);柚皮素(NARE,苷元)、柚皮苷(NAR,新橙皮糖糖苷)、芸香柚皮苷(NAU,芸香糖糖苷)为两组代表性黄酮,探究黄酮苷的结构差异对植物蛋白功能性质的影响。联合多光谱学、热力学、粒子特性、显微镜技术和计算机分子模拟技术从宏观、微观以及分子水平的角度探讨不同结构的黄酮糖苷化合物与豌豆蛋白(PP)和燕麦蛋白(OP)的相互作用机制,为拓宽植物蛋白的应用和开发蛋白-黄酮功能性的产品提供理论参考。主要研究结果如下:(1)两组黄酮苷化合物均对PP、OP的起泡性能和乳化特性有改善作用。黄酮糖苷整体效果强于黄酮苷元,且SOPH>GEN>GENE,NAR>NAU>NARE。此外,黄酮浓度也是影响蛋白质起泡和乳化性能的关键因素,过量的黄酮会抑制蛋白质的起泡和乳化能力。在短时间内,蛋白-黄酮复合物气泡相较于单一蛋白气泡更厚、更小、更多,气泡崩解的更慢。两组黄酮均降低了PP、OP的油水界面张力和表面疏水性。除OP-GENE复合物的热稳定性降低外,其余蛋白-黄酮复合物的热稳定性均提高。PP、OP与两种黄酮的结合较为稳定,在一定程度上保护了黄酮化合物的抗氧化活性被降解,且与两种蛋白结合后两组黄酮的苷元的抗氧化活性效果均优于各自的糖苷黄酮。此外,PP、OP与两组黄酮结合形成了稳定的复合物,使得蛋白质的体外消化率被抑制。(2)在对不同糖苷化位点(GENE、GEN、SOPH)的黄酮苷与PP、OP的相互作用机制的研究中发现,所有的黄酮苷化合物都是通过静态猝灭的方式与两种植物蛋白形成1:1的蛋白-黄酮复合体系;PP-SOPH、OP-GEN、OP-SOPH复合体系形成的主要驱动力是氢键和范德华力,而PP-GENE、PP-GEN、OPGENE复合体系形成的关键作用力则是疏水相互作用力;GENE的A(GEN)环和B(SOPH)环糖苷化会削弱其与PP、OP的亲和力能力;三种黄酮类化合物的加入干扰了PP和OP中酪氨酸和色氨酸周围的微环境,改变了它们的三级构象,同时,三种黄酮诱导PP和OP的α-螺旋向无规则卷曲的转变,使得PP和OP的结构变得更加疏松,蛋白质的表面疏水性降低。分子模拟结果表明有大量疏水性氨基酸残基参与三种黄酮相互作用,进一步证实了蛋白质表面疏水性降低的原因是黄酮类物质与蛋白质表面的疏水片段结合,导致ANS探针在蛋白质表面的疏水结合位点减少所导致。(3)在对不同类型糖基(NARE、NAR、NAU)的黄酮苷与PP、OP相互作用机制的研究中发现,NARE、NAR、NAU与PP、OP通过静态猝灭机制以1:1的比例形成黄酮-蛋白复合物。氢键和范德华力是驱动PP-NARE、OP-NARE、OP-NAR、OP-NAU复合体系形成的关键作用力,而疏水相互作用则是PP-NAR、PP-NAU复合物形成的主导作用力;三种黄酮对PP、OP的亲和力影响为NAU>NAR>NARE,糖苷黄酮的亲和能力强于黄酮苷元,芸香糖的亲和能力强于新橙皮糖。与三种黄酮结合后,PP、OP的芳香族氨基酸(Trp、Tyr)的极性微环境增加,蛋白质的三级构象改变,且蛋白质表面疏水性下降。此外,三种黄酮改变了PP、OP的二级结构,蛋白质的多肽链展开、重排。这些结构的改变是植物蛋白乳化、起泡等功能性质提升的关键。

关键词：黄酮苷化合物植物蛋白功能性质相互作用分子对接多光谱技术

掌叶大黄糖基转移酶催化6-羟基茜草素糖基化的酶学性质研究

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掌叶大黄糖基转移酶催化6-羟基茜草素糖基化的酶学性质研究

作者：邹建珍河北大学

学位级别：硕士

掌叶大黄是廖科大黄属植物,蒽醌类化合物是掌叶大黄发挥药理作用的主要活性成分。目前,生物体内蒽醌类化合物合成与调控的研究报道较少,尤其是对蒽醌苷类化合物生物合成网络的构建,以及生物合成过程中关键酶(如糖基转移酶UGT)基因鉴定... 详细信息

掌叶大黄是廖科大黄属植物,蒽醌类化合物是掌叶大黄发挥药理作用的主要活性成分。目前,生物体内蒽醌类化合物合成与调控的研究报道较少,尤其是对蒽醌苷类化合物生物合成网络的构建,以及生物合成过程中关键酶(如糖基转移酶UGT)基因鉴定研究还十分欠缺。本文通过研究掌叶大黄蒽醌类化合物糖基转移酶的基因功能,为深入解析蒽醌类化合物糖基化的生源合成机制奠定理论基础。本研究结合了课题组之前的掌叶大黄转录组数据挖掘,克隆了糖基转移酶基因,并构建了重组表达系统以表达糖基转移酶,随后进行了体外酶活性验证。本研究的主要结果包括:1.掌叶大黄糖基转移酶基因的分析与挖掘。通过分析掌叶大黄的转录组数据,筛选出了三个候选糖基转移酶基因,分别命名为RpUGT1、RpUGT6和RpUGT30。针对这三个基因进行了生物信息学分析,并在大肠杆菌表达系统中成功实现了其外源表达。2.掌叶大黄糖基转移酶催化蒽醌类化合物的功能研究通过6-羟基茜草素、大黄酸、大黄酚、大黄素、大黄素甲醚和芦荟大黄素六种蒽醌类化合物,对三个候选糖基转移酶基因的催化功能进行筛选。结果显示,三个候选糖基转移酶均可催化6-羟基茜草素生成三个糖基化产物。采用高效液相色谱、高分辨质谱以及核磁共振波谱对三个糖基化产物的结构进行了鉴定。鉴定出RpUGT1、RpUGT6和RpUGT30可催化6-羟基茜草素的C-3和C-6位羟基糖基化,形成两个单糖苷和一个二糖苷。3.掌叶大黄糖基转移酶催化香豆素类化合物的功能研究。对RpUGT1、RpUGT6和RpUGT30三个糖基转移酶进行了进一步的催化功能研究,选用了秦皮乙素、染料木素、东莨菪内酯、滨蒿内酯、4,4’-二羟基二苯甲酮、香豆素、7-羟基香豆素和7-羟基-4-甲基香豆素八种香豆素类化合物作为底物进行了酶促反应,并通过高效液相色谱法进行了检测。三个糖基转移酶均能将东莨菪内酯、秦皮乙素、染料木素和4,4’-二羟基二苯甲酮进行糖基化。此外,RpUGT1和RpUGT30还能够将7-羟基香豆素和7-羟基-4-甲基香豆素进行糖基化,且仅产生一个糖基化产物。综上所述,本研究利用掌叶大黄转录组数据对糖基转移酶同源基因进行了筛选,并成功鉴定出了具有灵活的底物宽泛性和较高催化效率的三种掌叶大黄糖基转移酶。RpUGT1、RpUGT6和RpUGT30可作为用于合成蒽醌和香豆素的生物活性糖苷类化合物的良好工具酶。这为蒽醌和香豆素类化合物糖基化的解析提供了分子基础,并为进一步利用酶工程以及用酶法或合成生物学对化合物进行修饰提供了依据。

关键词：掌叶大黄糖基转移酶6-羟基茜草素功能研究

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甘南高原干旱时空变化特征及预报研究

甘南高原干旱时空变化特征及预报研究

作者：赵惠珍南京信息工程大学

学位级别：硕士

下肢间歌加压和低频电刺激对赛艇女运动员运动后疲劳恢复的影响

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下肢间歌加压和低频电刺激对赛艇女运动员运动后疲劳恢复的影响

作者：欧丽珍武汉体育学院

学位级别：硕士

研究目的:在赛艇运动中,慢跑是常见的恢复干预措施之一,但在训练或各比赛间隙,进行实际干预并非总是可行。因此,被动策略如NMES或下肢间歇加压可能成为一种潜在的、有效的恢复手段。本研究旨在探讨下肢间歇加压、低频电刺激、传统恢复(... 详细信息

研究目的:在赛艇运动中,慢跑是常见的恢复干预措施之一,但在训练或各比赛间隙,进行实际干预并非总是可行。因此,被动策略如NMES或下肢间歇加压可能成为一种潜在的、有效的恢复手段。本研究旨在探讨下肢间歇加压、低频电刺激、传统恢复(慢跑)三种不同模式对赛艇女子运动员运动后疲劳的有效性及差异性,以期为赛艇专项运动项目的疲劳恢复手段选择提供一定的参考与理论基础,以助力于运动员们有效并快速恢复体能,提高比赛成绩。研究方法:本实验采用自身前后对照设计,选取符合实验条件的武汉体育学院公开级赛艇女子运动员9名,本实验分为传统恢复组(对照组)、下肢间歇加压组和低频电刺激组,将三种不同放松方式分配到每名受试者的三次实验中,实验间隔时间为一周。受试者均进行台阶式赛艇测功仪运动至力竭,随即分别采取传统恢复(慢跑,20分钟)、下肢间歇加压(120mm Hg,20分钟)、低频电刺激(5Hz,300μs,20分钟)三种不同恢复方式,在运动前、运动后即刻和恢复后即刻进行运动性疲劳指标测定。在实验中采集主观疲劳度、血氧饱和度、血流灌注指数、心率、血乳酸、心率变异性、肌肉酸痛度、反应时和正确率等指标。数据结果采用SPSS26.0统计软件进行分析。研究结果:1.在主观疲劳度和肌肉疼痛度方面,各组恢复后即刻的主观疲劳度与运动后即刻相比明显下降,具有显著性差异(P0.05)。2.在心血管系统方面,各组恢复后即刻的心率、血乳酸与运动后即刻相比明显下降,具有显著性差异(P0.05);干预20分钟后血流灌注指数下降,其中传统恢复组下降幅度最低,但各组均无显著性差异(P>0.05)。3.在氧运输系统方面,各组恢复后即刻的血氧饱和度与运动后即刻相比没有显著性差异(P>0.05),在运动后即刻进行20分钟恢复后,各组血氧饱和度在一定程度上都有上升,但各组之间均无显著性差异(P>0.05)。4.在自主神经系统方面,与运动前相比,在运动后即刻的LF norm、LF/HF显著升高(P0.05)。研究结论:1.和传统恢复相比,采用间歇加压、低频电刺激恢复的自我疲劳感觉明显降低,能够减轻运动后的不适感。2.间歇加压、低频电刺激和传统恢复都能加快血乳酸的清除,但效果不如传统恢复。3.间歇加压和低频电刺激干预能够抑制交感神经的兴奋性,提高迷走神经的兴奋性,有利于促进自主神经系统功能的恢复。4.在恢复初期,间歇加压和低频电刺激能缓解运动疲劳,可以较好地运用于实战比赛中的短时间休息间隙。

关键词：下肢间歇加压低频电刺激心率变异性疲劳恢复

旅游信息流对假期客流的时空影响效应研究——以淄博市为例

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地理科学进展 2024年第6期43卷 1156-1166页

作者：陈文婷沈丽珍汪侠南京大学建筑与城市规划学院南京210093 江苏智慧城市研究基地南京210093 南京大学地理与海洋科学学院南京210023

数字浪潮下,线上旅游信息流动对线下实体客流联系的影响日渐加强,精细化时空尺度下的旅游信息流影响作用有待系统性地探究。2023年掀起了淄博市旅游热潮,论文以此为对象,通过百度迁徙和百度指数大数据构建以淄博市为中心的有向假期客流... 详细信息

数字浪潮下,线上旅游信息流动对线下实体客流联系的影响日渐加强,精细化时空尺度下的旅游信息流影响作用有待系统性地探究。2023年掀起了淄博市旅游热潮,论文以此为对象,通过百度迁徙和百度指数大数据构建以淄博市为中心的有向假期客流和旅游信息流,分析其空间格局特征,运用多元线性回归方法建立旅游信息流对假期客流的影响模型,探究不同时空尺度下影响作用的异质性,研究表明:(1)旅游信息流对假期客流存在时间滞后的促进效应,假期前累计的旅游信息流对假期客流亦能起到显著的正向影响;(2)不同空间尺度客源地存在旅游信息流影响效益峰值的时间差异,山东省内城市受旅游信息流促进作用的迭代速度较外省更快;(3)在假期客流圈层格局基础上,旅游信息流的促进效应可以有效解释淄博市与区域中心城市产生跨区域假期客流联系的新现象。基于此,未来城市发展可强化数字驱动的文旅网络、优化省域内旅游客流联系,充分发挥数字经济时代下城市旅游信息流动影响带动实体旅游客流发展的效益。

关键词：旅游信息流假期客流流动空间时空异质性淄博市

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消费者参与“汽车以旧换新”意愿研究

消费者参与“汽车以旧换新”意愿研究

作者：李前珍武汉纺织大学

学位级别：硕士

HIF-1α介导的铁自噬/铁死亡在高压氧诱导的肺损伤中的作用和机制研究

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HIF-1α介导的铁自噬/铁死亡在高压氧诱导的肺损伤中的作用和机制...

作者：刘梦珍中国人民解放军海军军医大学

学位级别：硕士

高压氧（yperbaric oxygen,HBO）已被广泛用于临床疾病的治疗以及潜水领域、军事及地下隧道的作业中,并发挥了难以替代的作用。然而,机体在高于1个绝对大气压（atmosphere absolute,ATA）的氧气持续暴露后,肺部在短时间内出现特征性的病... 详细信息

高压氧（yperbaric oxygen,HBO）已被广泛用于临床疾病的治疗以及潜水领域、军事及地下隧道的作业中,并发挥了难以替代的作用。然而,机体在高于1个绝对大气压（atmosphere absolute,ATA）的氧气持续暴露后,肺部在短时间内出现特征性的病变,表现为胸骨后疼痛、咳嗽症状、肺充血以及肺水肿,严重甚至会导致呼吸衰竭甚至死亡,临床上称为肺型氧中毒或者高压氧诱导的肺损伤[1]。高压氧诱导的肺损伤包括高压氧损伤和高浓度氧损伤,其发生机制至今尚未明确[2]。目前高压氧诱导的肺损伤已成为制约高压氧应用于临床和潜水的重要因素。因此,阐明高压氧诱导肺损伤的发病机制并研究其防治策略,是当前临床和潜水医学亟待解决的任务之一。铁死亡（Ferroptosis）是一种以铁依赖性脂质过氧化物过量蓄积为特征的新型程序性细胞死亡方式[3]。近来,有人报道铁死亡参与了高氧诱导的肺损伤,并导致小鼠肺发育受损,但其机制尚不清楚[4]。已有研究表明铁稳态失衡导致的铁超载是诱发铁死亡的主要机制之一[3]。核受体共激活因子（Nuclear receptor coactivator 4,NCOA4）通过调控细胞内铁蛋白的自噬降解,以调节细胞内铁的存储和释放,维持细胞内铁稳态,这一过程被称为“铁自噬”（Ferritinophagy）[5]。然而,过度的铁自噬触发铁过载和脂质过氧化,最终导致细胞铁死亡。铁自噬对调节细胞和全身的铁稳态至关重要,铁自噬已被证实与神经退行性疾病、癌症和感染性疾病等的发生密切相关[5-8]。先前有研究指出,急性呼吸窘迫综合征[9]和肺纤维化[10,11]等肺部疾病与铁代谢异常有关,提示了铁自噬可能通过调节细胞内铁稳态影响这些疾病的发生和发展。然而,铁自噬失调是否参与了高压氧诱导的肺损伤的发生发展?目前尚未见报道。缺氧诱导因子-1α（Hypoxia inducible factor-1,HIF-1α）既是细胞内的铁感受元件,又是重要的铁调节元件,通过调控铁代谢相关基因和蛋白的表达,对铁的吸收、储存、利用及释放进行调节,从而维持细胞内的铁稳态[12,13]。近来,有研究发现HIF能通过上调NCOA4的表达,进而促进铁蛋白的自噬性降解,导致亚铁(Fe2+)释放增加,细胞内游离铁含量升高[14,15]。然而,HIF是否参与高压氧诱导的肺损伤及其作用机制尚不明确。因此,本课题拟建立高压氧诱导的体内和体外肺损伤模型,通过观察铁死亡抑制剂处理对高压氧诱导的肺损伤模型的影响,以此阐明高压氧诱导的肺损伤与铁自噬/铁死亡的关系,进一步阐明HIF-1α在高压氧诱导的肺损伤中的作用及其机制。本研究将从以下三个方面展开研究:第一部分,明确铁死亡在高压氧诱导的肺损伤中的作用;第二部分,探究高压氧诱导的人肺微血管内皮细胞（HPMECs）铁死亡的机制;第三部分,阐明HIF-1α在铁自噬介导的高压氧诱导的HPMECs铁死亡中的作用和机制。（一）高压氧诱导的肺损伤与铁死亡的关系1.探究铁死亡在高压氧暴露诱导的肺组织损伤中的作用本实验将C57BL/6小鼠置于专用的动物高压氧舱中以2.5个绝对大气压（ATA）持续暴露6 h以建立高压氧诱导的肺损伤模型。该部分实验将动物随机分为三组:正常压力（NBO）组;高压氧（HBO）暴露组;HBO+Fer-1（1.6 mg/kg,i.p.）组。实验结果显示:与NBO组相比,HBO暴露后小鼠的肺损伤加重,肺组织中氧化应激水平升高,铁死亡增加,此外,肺组织中Fe2+、Fe3+及总Fe含量均升高,而Fer-1治疗能逆转上述变化,说明压氧暴露能引起肺组织细胞铁超载,进而导致肺呼吸功能受损。2.探究HBO暴露对HPMECs氧化损伤及铁蛋白表达的影响通过上述实验结果得知HBO暴露后肺的气血屏障功能发生障碍,肺微血管内皮细胞作为肺气血屏障的重要组成部分,其结构和功能异常是导致肺功能发生障碍的重要因素。通过对肺组织切片进行免疫荧光染色观察HBO暴露对肺微血管内皮细胞的影响。发现HBO暴露后肺组织中氧化损伤标志物4-HNE与内皮细胞标志物CD31阳性细胞数量的共定位增加,同时铁蛋白重链（FTH1）与CD31阳性细胞数量的共定位减少,说明内皮细胞在HBO暴露后氧化损伤加重。3.探究铁死亡在高压氧暴露诱导的HPMECs损伤中的作用为进一步明确铁死亡是否参与高压氧诱导的HPMECs损伤,将HPMECs置于细胞高压氧舱中以2.5 ATA持续暴露6 h以建立高压氧诱导的细胞损伤模型。将实验分为以下三组:NBO组;HBO暴露组;HBO+Fer-1（2.5μM,5μM,10μM）组。实验结果显示:HBO暴露后细胞损伤加重,细胞内铁含量增加。同时,HBO暴露后氧化应激水平升高,铁死亡增加。透射电镜观察发现HBO暴露后内皮细胞的

关键词：缺氧诱导因子-1α 铁自噬铁死亡肺损伤高压氧

CCDC25在肾透明细胞癌中的功能与机制研究

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CCDC25在肾透明细胞癌中的功能与机制研究

作者：钱珍珍安徽医科大学

学位级别：硕士