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不同方法制备小肠黏膜下层脱细胞基质材料的对比研究

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中华实验外科杂志 2024年第8期41卷 1789-1793页

作者：姬彦辉燕淼恒苏会芳陈松峰毛克亚郭晓东刘宏建郑州大学第一附属医院骨科医学部郑州450002 解放军总医院第一医学中心骨科医学部北京100039 华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科武汉430022

目的采用目前文献报道的3种制备小肠黏膜下层(SIS)的方法制备SIS, 并比较3种制备方法对SIS的脱细胞程度、结构、活性成分和生物相容性的影响。方法采用Badylak法、Abraham法和Luo法制备SIS。使用苏木精-伊红(HE)和4’, 6-二脒基-2-苯基... 详细信息

目的采用目前文献报道的3种制备小肠黏膜下层(SIS)的方法制备SIS, 并比较3种制备方法对SIS的脱细胞程度、结构、活性成分和生物相容性的影响。方法采用Badylak法、Abraham法和Luo法制备SIS。使用苏木精-伊红(HE)和4’, 6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)染色及DNA含量检测其脱细胞是否完全、残余DNA量;蛋白组学检测其组成成分;扫描电镜检测其结构变化;并将3种SIS与骨髓间充质干细胞(BMSCs)共培养检测其细胞相容性。采用方差分析比较组间差异。结果 3种方法制备的SIS的HE和DAPI染色均未无肉眼可见的细胞核;Badylak法、Abraham法和Luo法制备的SIS中DNA含量检测分别为43.25、21.01 ng/mg和15.69 ng/mg ECM干重。蛋白组学分析结果:SIS-1、SIS-2和SIS-3中检测出的蛋白种类分别为644、717和135种。胶原蛋白的种类最多, 共有21个亚型, Ⅰ型胶原含量最大, 还含有纤维粘连蛋白(fibronectin)、蛋白多糖、血管内皮生长因子(VEGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、转化生长因子-β(TGF-β)和骨形态发生蛋白-2(BMP-2)。扫描电子显微镜显示3种SIS微观结构均有一定程度破坏, 表现为胶原纤维连续性中断与胶原纤维排列紊乱;与BMSCs共培养, 细胞能保持良好的形态和增殖活性。结论 3种脱细胞方法制备的SIS均达到标准, 具有良好的生物相容性, 并保留大部分活性成分。微观结构和生物活性成分都会受到不同程度的损伤。

关键词：小肠黏膜下层脱细胞基质

原花青素C1可有效抑制过氧化氢刺激所致的成骨细胞衰老

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中华实验外科杂志 2024年第1期41卷 91-94页

作者：张予浩江政发陈松峰冷子宽窛红伟尚国伟尚春风燕淼恒宋宗冕毛克亚刘宏建郑州大学第一附属医院骨科医学部郑州450052 中国人民解放军总医院骨科医学部北京100037

目的探讨原花青素C1(PCC1)对成骨细胞衰老的保护作用。方法应用不同浓度过氧化氢刺激成骨前体细胞系MC3T3后通过细胞计数试剂盒(CCK-8)检测成骨细胞活性,选取活性抑制率约为50%的浓度用于诱导MC3T3细胞衰老。依据不同处理措施,将细胞分... 详细信息

目的探讨原花青素C1(PCC1)对成骨细胞衰老的保护作用。方法应用不同浓度过氧化氢刺激成骨前体细胞系MC3T3后通过细胞计数试剂盒(CCK-8)检测成骨细胞活性,选取活性抑制率约为50%的浓度用于诱导MC3T3细胞衰老。依据不同处理措施,将细胞分为对照组、衰老组和PCC1组。正常组加入完全培养基,衰老组加入含1μmol/L H_(2)O_(2)的完全培养基,PCC1组加入含1μmol/L H_(2)O_(2)和5μmol/L PCC1的完全培养基。CCK-8用于检测成骨细胞活性。实时定量反转录聚合酶链反应(RT-qPCR)和蛋白质免疫印迹法(Western blot)用于检测经不同处理后MC3T3细胞中衰老相关基因p53、p16INK4a、p21、基质金属蛋白酶(MMP)-3、MMP-13的表达。采用β-半乳糖苷酶染色检测成骨细胞β-半乳糖苷酶阳性表达。两组之间采用t检验进行统计分析。结果PCC1可以显著抑制过氧化氢刺激而所致的细胞活性降低,衰老组细胞活性降低显著程度低于PCC1组[(44.54±2.38)%比(30.45±2.84)%,t=7.60,P<0.05];RT-qPCR结果显示,衰老组中p53、p16INK4a、p21、MMP-3、MMP-13等衰老相关基因表达显著高于对照组[p53(2.00±0.06比1.00±0.02,t=28.13,P<0.05),p16INK4a(1.65±0.07比1.00±0.01,t=16.01,P<0.05),p21(2.58±0.14比1.00±0.01,t=19.05,P<0.05),MMP-3(2.52±0.13比1.00±0.02,t=19.16,P<0.05),MMP-13(1.83±0.06比1.00±0.02,t=21.75,P<0.05)];衰老组中相关基因表达显著高于PCC1组[p53(1.35±0.10比1.00±0.02,t=9.47,P<0.05),p16INK4a(1.18±0.05比1.00±0.01,t=9.62,P<0.05),p21(1.56±0.11比1.00±0.01,t=9.83,P<0.05),MMP-3(1.66±0.07比1.00±0.02,t=9.74,P<0.05),MMP-13(1.35±0.07比1.00±0.02,t=8.85,P<0.05)]。Western blot结果显示,衰老组衰老相关蛋白表达显著高于PCC1组[p53(1.35±0.02比1.65±0.07,t=9.22,P<0.05),p16INK4a(0.80±0.02比0.39±0.05,t=12.55,P<0.05),p21(1.48±0.08比0.85±0.03,t=13.28,P<0.05),MMP-3(0.41±0.01比0.57±0.02,t=10.19,P<0.05)];PCC1组衰老相关蛋白表达量显著低于衰老组[p53(1.38±0.05比1.65±0.07,t=7.40,P<0.05),p16INK4a(0.53±0.04比0.80±0.02,t=11.64,P<0.05),p21(1.14±0.12比1.48±0.08,t=3.98,P<0.05),MMP-3(0.43±0.02比0.57±0.02,t=7.87,P<0.05)]。β-半乳糖苷酶染色显示,PCC1组相较于衰老组β-半乳糖苷酶阳性细胞显著减少。结论原花青素C1可以减缓成骨细胞衰老,提高成骨细胞活性。

关键词：成骨细胞细胞衰老原花青素C1

经第2骶椎骶髂螺钉固定技术在成人退变性腰椎侧后凸畸形合并骨质症疏松症中的临床应用

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经第2骶椎骶髂螺钉固定技术在成人退变性腰椎侧后凸畸形合并骨质...

作者：燕淼恒郑州大学

学位级别：硕士

目的探讨经第2骶椎骶髂螺钉（Second sacral alar-iliac,S2AI）固定技术在成人退变性腰椎侧后凸畸形合并骨质疏松症（Osteoporosis,OP）患者矫形术中的疗效、术后随访矫形效果的维持和并发症。为成人退变性腰椎侧后凸畸形的良好手术方... 详细信息

目的探讨经第2骶椎骶髂螺钉（Second sacral alar-iliac,S2AI）固定技术在成人退变性腰椎侧后凸畸形合并骨质疏松症（Osteoporosis,OP）患者矫形术中的疗效、术后随访矫形效果的维持和并发症。为成人退变性腰椎侧后凸畸形的良好手术方案的选择提供参考依据。方法根据纳入和排除标准,收集2016年1月至2020年9月收治于郑州大学第一附属医院骨科的40例成人腰椎侧后凸畸形合并OP患者资料,依据手术方式不同分为两组,均为长节段固定,其中固定至骶2水平为S2Al组,患者20例,男4例,女16例;固定至骶1水平为S1组患者20例,男3例,女17例。收集手术患者一般资料包括年龄、手术时长、出血量和随访时间,所有患者均测量术前、术后及随访期脊柱-骨盆参数,包括侧凸Cobb角、矢状面轴向距离（Sagittal vertical axis,SVA）、冠状面平衡（C7plumb line-center sacral vertical line,C7PL-CSVL）、骨盆倾斜（Pelvic obiquity,PO）和局部后凸（Regional kyphosis,RK）Cobb角。将两组患者所有影像学资料进行回顾性对比研究。比较两组患者的基本资料、术前、术后及随访期脊柱-骨盆参数的差异及术后疗效。结果两组患者年龄、手术时长、出血量和随访时间差异均无统计学意义（P＞0.05）。S2AI 组术前侧凸 Cobb 角为 37.4°±7.3°、C7PL-CSVL 为 13.6±5.1mm、骨盆倾斜为 5.0°±1.9°、RK Cobb 角为 41.6°±21.6°及 SVA 为 34.5±20.1mm,与术前比较,S2AI组术后末次随访侧凸Cobb角为18.0°±7.0°、C7PL-CSVL为 6.0±1.8mm、骨盆倾斜为 2.1°± 1.0°、RK Cobb 角为 3.6°±17.4°及 SVA为16.9±14.1mm,差异均有统计学意义（P＜0.05）,术后上述测量值与末次随访时比较,差异均无统计学意义（P＞0.05）。两组之间上述测量值差异均无统计学意义（P＞0.05）。两组患者术后、末次随访疼痛视觉模拟评分（Visual analogue scale,VAS）和 Oswestry 功能障碍指数（Oswestry disability index,ODI）与术前相比均明显降低,差异均有统计学意义（P＜0.05）。两组患者术前、术后及末次随访时上述参数比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。所有患者术中均未出现运动诱发电位（Motor evoked potential,MEP）和体感诱发电位（Somatosensory evoked potential,SSEP）信号的改变和丢失,S1组有1例S1螺钉断钉,行翻修手术,1例近端交界性后凸（Proximal junctional kyphosis,PJK）,患者拒绝翻修,7例有腰骶部疼痛,经治疗症状缓解;S2AI组无螺钉松动、2例出现迟发性臀部疼痛,经治疗后症状缓解。结论1.S2AI螺钉技术应用于腰椎退变性侧后凸畸形合并OP患者,可有效改善腰椎侧后凸畸形冠状面、矢状面失衡,改善疼痛,恢复腰椎生理曲度,纠正骨盆倾斜。2.远端固定至S2可获得预期的畸形矫正和脊柱平衡恢复,在取得满意的矫形效果的同时,保证了固定的强度,矫形丢失和出现并发症的几率减少,提高了患者的生活质量,对于腰椎退变性侧后凸畸形合并OP的患者是较好的手术方式。

关键词：经第2骶骨骶髂螺钉退变性腰椎侧后凸畸形骨质疏松症脊柱-骨盆参数

考虑抽水蓄能促新能源消纳的风-光-火-蓄联合系统低碳优化运行

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考虑抽水蓄能促新能源消纳的风-光-火-蓄联合系统低碳优化运行

作者：燕恒西安理工大学

学位级别：硕士

随着能源结构的转型和可再生能源的迅速发展,构建新型电力系统是实现“双碳”目标的重要举措。然而,高比例可再生能源并入电网会严重影响系统的运行,造成电力电量供需平衡难度逐步加剧,多能互补技术为新型电力系统的发展提供契机。因此... 详细信息

随着能源结构的转型和可再生能源的迅速发展,构建新型电力系统是实现“双碳”目标的重要举措。然而,高比例可再生能源并入电网会严重影响系统的运行,造成电力电量供需平衡难度逐步加剧,多能互补技术为新型电力系统的发展提供契机。因此,构建以可再生能源为主的新型电力系统优化调度模型,对提高可再生能源的利用率和系统低碳经济运行尤为重要。鉴于此,本文的主要研究内容如下:(1)介绍了多能互补联合发电系统的结构,将新型电力系统的供需平衡概念量化为电力电量平衡,构建了抽蓄、风电、光伏、火电出力特性模型,从效益和环境角度对火电机组的调峰特性进行分析,详细介绍了抽蓄电站基于时间维度的功能和应用场景,为联合系统低碳优化运行奠定基础。(2)建立了考虑风光不确定性的风-光-火-抽蓄联合系统低碳优化调度模型。采用模糊机会处理功率平衡约束,并耦合阶梯式碳交易,引入置信区间表征风光出力的不确定性,将火电机组运行成本、弃风弃光惩罚成本、抽蓄电站运行成本以及碳排放成本构成的综合成本最低作为优化目标,最后,对建立的模型进行求解,优化结果表明:系统的综合运行成本减少了 24.5万元,CO2排放量减少了 1761.5t;风光渗透率为44%时,联合运行系统的综合运行成本和CO2排放量达到最低值,分别为899.0万元和6854.0t;风光置信度从0.65增加至0.90时,弃风光率减少了 13.6%。(3)构建了考虑需求响应资源的风-光-火-抽蓄联合系统短期多时间尺度日前-日内优化调度模型。在负荷侧引入需求响应资源,日前优化调度中以可调度需求响应价格最低为优化目标。日内的优化目标是联合运行系统的运行成本最低,有效的减小了负荷的峰谷差,以15min为一个调度运行周期,算例结果表明:随着时间尺度的精细化,“负荷需求响应+储能”的调节,能够减少了系统的综合运行成本292.5万元,降低了 CO2排放量152.8t,验证了模型的优越性。(4)建立耦合等效容量法的风-光-火-抽蓄联合运行系统容量可信度及综合能效评估模型。制定了抽蓄电站两种调峰运行策略,提出了抽蓄电站综合能效三维指标,量化抽蓄电站在新型电力系统中的综合能效特性,评估了风电、风电-光伏、风电-光伏-抽蓄的等效容量,并计算抽蓄电站在两种策略下的机组容量效率、机组调峰容量、机组环境效益综合能效指标。评估结果表明:抽蓄电站将可再生能源的容量可信度提高了 6.5%,容量利用率提高了 11.5%,峰谷调节系数提高了 7.4%,减少的CO2排放量平均为6633.3t,验证了构建模型的有效性。

关键词：风-光-火-抽蓄机会约束优化调度低碳经济可信容量

基于分层监测域人工势场法的无人驾驶车辆路径规划

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计算机集成制造系统 2024年第5期30卷 1908-1918页

作者：潘玉恒陶艺鑫鲁维佳李国燕王丽天津城建大学计算机与信息工程学院天津300384

针对传统人工势场法在路径规划中存在易陷入局部极小值点、障碍物附近目标点不可达以及固定步长下易发生碰撞的问题,提出一种基于分层监测域的自适应人工势场法(APFLMD)。设计了分层监测域模型,通过建立安全避障范围,实现无人驾驶车辆... 详细信息

针对传统人工势场法在路径规划中存在易陷入局部极小值点、障碍物附近目标点不可达以及固定步长下易发生碰撞的问题,提出一种基于分层监测域的自适应人工势场法(APFLMD)。设计了分层监测域模型,通过建立安全避障范围,实现无人驾驶车辆速度的自适应变化,以提高车辆的避障能力。为避免无人驾驶车辆陷入局部极小值点区域,利用路径点的聚集情况实现局部极小值点的检测。设计了等势圈切线点,并结合二次贝塞尔曲线对路径进行优化,且目标点位于斥力等势圈内部时,提出一种虚拟随机引导策略,以帮助车辆逃离局部极小值点。最后,在斥力场函数中添加距离因子以解决障碍物附近目标点不可达问题。仿真结果表明,在复杂环境下APFLMD算法相较于对比算法,可分别降低49.23%的车辆行驶时间、19.4%的路径长度和车辆能耗以及82.12%的路径平滑度。

关键词：无人驾驶车辆路径规划人工势场法监测域

椎旁肌退变在峡部裂性腰椎滑脱与退变性腰椎滑脱的比较

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中华实验外科杂志 2023年第12期40卷 2631-2634页

作者：杨莹宋萌晨拾一方李龙域张立博寇红伟尚国伟燕淼恒尚春风贾杰刘宏建郑州大学第一附属医院骨科郑州450052

目的比较峡部裂型腰椎滑脱患者和退变性腰椎滑脱患者椎旁肌退变参数之间的差异,并分析椎体滑移率(SP)与椎旁肌退变的相关性。方法分析2018年1月至2022年12月于郑州大学第一附属医院骨科住院并接受手术治疗的腰椎滑脱症患者的临床资料,... 详细信息

目的比较峡部裂型腰椎滑脱患者和退变性腰椎滑脱患者椎旁肌退变参数之间的差异,并分析椎体滑移率(SP)与椎旁肌退变的相关性。方法分析2018年1月至2022年12月于郑州大学第一附属医院骨科住院并接受手术治疗的腰椎滑脱症患者的临床资料,分为峡部裂组(83例)和退变组(118例)。用ImageJ软件测量L3椎弓根水平MRI图像L3椎体、竖脊肌(ES)、多裂肌(MF)以及腰大肌(P)的横截面积(CSA)及各肌肉脂肪浸润面积(FCSA),计算各椎旁肌的脂肪浸润率(FIR)。椎旁肌横截面积与L3椎体横截面积之比定义为相对面积(RCSA)。腰椎侧位数字化X光片上测量滑移距离,计算相应SP。用SPSS软件行数据录入及分析。分析两组间椎旁肌RCSA和FIR差异,以及SP与椎旁RCSA和FIR的相关性。结果退变组MF-RCSA、ES-RCSA及P-RCSA均显著低于峡部裂组(0.61±0.19比0.71±0.23、2.12±0.54比2.32±0.71、0.81±0.29比0.93±0.34,t=3.173、2.525、2.681,P<0.05)。退变组ES-FIR和P-FIR均显著高于峡部裂组(0.21±0.02比0.18±0.08、0.06±0.05比0.04±0.04,t=-2.298、-2.609,P<0.05)。峡部裂组MF-MIR、ES-FIR与SP显著正相关(r=0.320、0.397,P<0.05),P-RCSA与SP显著负相关(r=-0.304,P<0.05)。退变组MF-FIR与SP显著正相关(r=0.259,P<0.05)。结论退变性腰椎滑脱患者椎旁肌退变程度显著高于峡部裂性患者,两组患者各椎旁肌退变参数与SP相关性间存在不同,两组患者椎旁肌退变存在不同模式。

关键词：峡部裂性腰椎滑脱退变性腰椎滑脱椎旁肌腰椎滑移率

具有聚集诱导发光特性的天然药源荧光探针黄连素的诊疗作用

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中华实验外科杂志 2021年第5期38卷 897-900页

作者：苏会芳孙新志寇红伟尚国伟陈松峰尚春风燕淼恒赵楠李龙域刘宏建郑州大学第一附属医院骨科 450052

目的探讨黄连素(BBR)的聚集诱导发光(AIE)性质,细胞器靶向性及双光子成像效果,以及光动力治疗效果。方法采用HeLa细胞作为模型细胞,探讨其生物相容性,以商业线粒体染料为比较对象,探讨其亚细胞水平的靶向区域和靶向能力,并将斑马鱼作为... 详细信息

目的探讨黄连素(BBR)的聚集诱导发光(AIE)性质,细胞器靶向性及双光子成像效果,以及光动力治疗效果。方法采用HeLa细胞作为模型细胞,探讨其生物相容性,以商业线粒体染料为比较对象,探讨其亚细胞水平的靶向区域和靶向能力,并将斑马鱼作为模式动物,探讨BBR对其组织渗透性和双光子成像性能,最终应用白光光源辐照,探讨其对肿瘤细胞的潜在的光动力治疗效果。结果BBR具有良好的生物相容性,其对线粒体的靶向性能与商用线粒体染料具有94%的共染率,且其对斑马鱼胚胎具有良好的渗透性能,在840 nm的双光子激发下能够良好的激发其进行整体斑马鱼的成像;采用低能量白光辐照下,其光动力治疗杀伤效果显示,在较低的浓度下,肿瘤细胞可被大比例杀伤(杀伤率>90%)。结论BBR具有良好的聚集诱导发光性能,可以在聚集状态下发光更加明亮,且其是一种良好的线粒体染料,其具有良好的双光子吸收、发射性能和光动力治疗效果。

关键词：光动力治疗黄连素线粒体双光子成像

伴轻微颈椎外伤的脊髓型颈椎病患者骨代谢标志物及骨密度特点研究

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中华实验外科杂志 2022年第11期39卷 2093-2096页

作者：宋宗冕袁冬陈松峰寇红伟尚国伟尚春风燕淼恒冷子宽王义生刘宏建郑州大学第一附属医院骨科 450052 南加州大学人口与公共卫生科学学院加利福尼亚州90089

目的探讨伴轻微颈椎外伤的脊髓型颈椎病(CSM)患者脊髓信号强度和病程等临床特点与骨质疏松(OP)的相关性。方法纳入2015年8月至2021年12月郑州大学第一附属医院收治的72例伴轻微颈椎外伤的CSM患者。患者在入院后均接受颈椎核磁共振成像(M... 详细信息

目的探讨伴轻微颈椎外伤的脊髓型颈椎病(CSM)患者脊髓信号强度和病程等临床特点与骨质疏松(OP)的相关性。方法纳入2015年8月至2021年12月郑州大学第一附属医院收治的72例伴轻微颈椎外伤的CSM患者。患者在入院后均接受颈椎核磁共振成像(MRI)检查,依据Yukawa分级法进行颈髓信号强度分级,使用改良日本整形外科协会(JOA)评分评价患者的神经功能障碍程度。通过电化学发光法检测Ⅰ型胶原羧基端肽β特殊序列(β-CTX)、Ⅰ型前胶原氨基端前肽(P1NP)和骨钙素(OC),通过双能X线骨密度仪测量骨密度(BMD)。采用R统计分析法评估CSM患者脊髓信号强度和病程与OP的相关性。结果Yukawa分级越高,β-CTX升高越明显;Yukawa 0级和1级患者P1NP低于正常值,而Yukawa 2级患者P1NP仍在正常范围内;各组患者OC值为(17.31±9.76)ng/ml,与Yukawa分级无相关(t=-0.32,P>0.05)。CSM病程≥24个月患者髋部和腰椎Z值较CSM病程<24个月患者更低,差异有统计学意义(髋部:W=1100.5,P<0.01;腰椎:W=1090.0,P<0.01);CSM病程≥24个月患者与CSM病程<24个月患者比较,髋部较腰椎Z值变化更明显。结论CSM患者相对于健康人群BMD更低,且髋部较腰椎BMD下降更加明显,CSM患者颈椎在受到轻微外伤后容易导致脊髓再损伤,β-CTX可在短期内升高,需重视此类患者OP的预防和治疗。

关键词：脊髓型颈椎病骨代谢标志物骨密度

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机器人增量学习研究综述

控制与决策 2024年第5期39卷 1409-1423页

作者：马旭淼徐德中国科学院大学人工智能学院北京100049 中国科学院自动化研究所中国科学院工业视觉智能装备技术工程实验室北京100190

机器人的应用场景正在不断更新换代,数据量也在日益增长.传统的机器学习方法难以适应动态的环境,而增量学习技术能够模拟人类的学习过程,使机器人能利用旧知识来加快新任务的学习,在不遗忘旧技能的前提下学习新的技能.目前对于机器人增... 详细信息

机器人的应用场景正在不断更新换代,数据量也在日益增长.传统的机器学习方法难以适应动态的环境,而增量学习技术能够模拟人类的学习过程,使机器人能利用旧知识来加快新任务的学习,在不遗忘旧技能的前提下学习新的技能.目前对于机器人增量学习的相关研究仍然较少,对此,主要介绍机器人增量学习研究进展.首先,对增量学习进行简介;其次,从参数和模型的角度出发,将当前机器人增量学习主流方法分为变参数方法、变模型方法、混合方法3类,分别对每一类进行论述,并给出相应的增量学习技术在机器人领域中的应用实例;然后,对机器人增量学习中常用的数据集和评价指标进行介绍;最后,对增量学习未来的发展趋势进行展望.

关键词：增量学习变参数方法变模型方法混合方法技能学习机器人