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基因组变异通路注释方法及其在自身免疫疾病中的应用

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基因组变异通路注释方法及其在自身免疫疾病中的应用

作者：蔡怡然东南大学

学位级别：硕士

基因组变异与疾病发生关系密切。近年,大量的全基因组关联分析研究(GWAS)识别出了大量与疾病相关的基因组变异数据。尽管对部分变异的关联基因和通路的解读已经为复杂疾病的病理研究和药物研发提供了帮助,但是对绝大多数位于非编码区的... 详细信息

基因组变异与疾病发生关系密切。近年,大量的全基因组关联分析研究(GWAS)识别出了大量与疾病相关的基因组变异数据。尽管对部分变异的关联基因和通路的解读已经为复杂疾病的病理研究和药物研发提供了帮助,但是对绝大多数位于非编码区的变异进行注释分析仍旧是一个巨大的挑战。而且,目前对变异相关的生物学过程的挖掘多局限于使用普通的富集分析方法,缺乏对基因相互作用网络的考量,所得变异相关生物通路并不一定与致病机制相关。因此,需要开发新方法对变异的靶标基因和功能通路进行系统注释。自身免疫疾病是一类复杂的异质性疾病,包含80多种以免疫系统功能障碍为特征的慢性疾病,虽然牵涉到多种器官组织呈现出病理的高度复杂性,但是其背后却拥有相似的潜在机制。自身免疫疾病患者的遗传变异导致了发病风险的提升,而疾病类型之间的遗传多样性则可能与疾病的分化相关。组织结缔病是一类自身免疫疾病,在疾病发展过程中可能重叠出现多种症状,包含有系统性红斑狼疮、多发性硬化症和肌炎等疾病的现象,对其背后复杂的生物学过程的探索有助于疾病的精准诊断,而自身免疫疾病相关的大量GWAS研究也为注释方法的验证提供了充足的数据。本文开发了一套变异注释方法和工具,包括变异-基因映射和基因-通路映射两个模块。变异-基因映射首先对变异进行连锁不平衡处理,以补充可能被回归计算所忽略的致病变异。编码区附近的变异被位置注释方法映射到位置相邻的基因上。随后在位置注释方法所获得的靶标基因集上开展组织特异性分析,计算得到疾病特异相关的组织。e QTL注释和Hi C注释利用了组织特异性的数据,将非编码区的变异分别映射到变异影响的表达差异基因和染色质互作靶标基因。此外,对转录因子结合位点、位点保守分数、染色质功能状态等功能信息的注释补充,以及利用现有的变异致病性和功能性分数评估工具进行过滤,降低了注释结果的假阳性。基因-通路映射首先利用了传统的富集分析方法将目标基因对应到基因数量显著富集的通路和基因集上,其次利用蛋白质-蛋白质相互作用的信息,对基因间的相互作用进行量化,并且独创性地借用信息熵的概念对存在强相互作用基因网络的通路和基因集进行量化计算筛选,实现了更系统的功能注释。在自身免疫疾病中的实践证明了本方法可以注释到更多变异的靶标基因,尤其是非编码区的变异。而结合网络信息熵计算通路的显著性分数作为更有区分度的指标则能够选择出与疾病更相关的生物学通路。功能注释结果揭示了BTN家族基因与组织结缔疾病的关联可能与γδT细胞特殊的磷酸化抗原呈递过程失调相关。组蛋白脱甲基酶PHF8关联基因和胚胎干细胞中H3K4me3标记中密度Cp G启动子的基因这两个基因集合在网络信息熵注释方法中异常显著,可能与PHF8和H3K4me3结合作为共激活因子因子参与到转录调控过程当中相关。而Foxp3转录因子靶标基因则与CD4+T细胞亚群的发育相关,其与组织结缔病的关联可能体现在Foxp3功能异常导致的免疫耐受性的破坏。本文开发了Var Gene Net Entropy这个结合网络接口集成开发和本地算法开发的轻量级程序。程序实现了简化的变异-基因-通路注释流程,依赖本地数据较少,具有多平台可移植性。本文对变异的功能注释进行了深入的研究和解析,探索了较其他现有注释工具更完整可靠的变异功能注释方法,并且在自身免疫疾病中的实践揭示了自身免疫疾病的遗传多样性,揭示了一些可能与组织结缔疾病发展相关的生物学机制,所得的疾病特异性的基因和通路数据可能作为特征进行后续的疾病预测和分类。

关键词：变异功能注释全基因组关联分析自身免疫疾病组织结缔病

西方绘画中的线性结构分析 ——以贾科梅蒂为例

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西方绘画中的线性结构分析 ——以贾科梅蒂为例

作者：蔡怡然中国美术学院

学位级别：硕士

绘画中的线性结构既是对物象的表现又是独特的形式语言。艺术作品中线的运用不仅在于物象的描摹、空间的建构、装饰的美感,同时也能够传递艺术家的精神世界与内在表达。线在画面中的排布、组合以及使用都是建构画面的重要方式。其中,这... 详细信息

绘画中的线性结构既是对物象的表现又是独特的形式语言。艺术作品中线的运用不仅在于物象的描摹、空间的建构、装饰的美感,同时也能够传递艺术家的精神世界与内在表达。线在画面中的排布、组合以及使用都是建构画面的重要方式。其中,这种带有形的意识,并起到支撑画面、构建画面作用的“线”也就是线性结构。这种内在性结构是艺术作品中尤为关键的支撑点,暗含在画面以内,却传递着最为重要且更具内涵的信息。贾科梅蒂作为具象表现绘画的代表人物,他的作品有一种“超越自然的孤独”,他的绘画语言有着独特且隽永的特点,而其中贾科梅蒂绘画中的线性结构极富个人特色。本文将从以下几个方面阐述分析贾科梅蒂绘画中线性结构的呈现:线、线性与线性结构的概念与差异;贾科梅蒂线性结构的特征;贾科梅蒂线性结构的表达以及贾科梅蒂绘画与弗朗切斯卡、蒙德里安绘画中线性结构的比较。本文试图通过对于贾科梅蒂线性结构的特征及线性结构表达的梳理与对不同艺术家作品中的线性结构比较,分析不同的历史背景、审美取向以及画面构成的共性与差异。浅析贾科梅蒂绘画中的线性结构,并依据相关画面进行阐述,从而研究线条在绘画中的呈现方式和意义。

关键词：线线性结构意向性贾科梅蒂

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热带印度洋的大尺度海气相互作用事件

气象学报 2003年第2期61卷 251-256页

作者：巢纪平袁绍宇蔡怡国家海洋环境预报研究中心北京100081 中国海洋大学青岛266003

分析了热带温跃层上海温距平资料后指出 ,在印度洋东西方向的海温距平分布呈现出距平符号相反的偶极子现象 ,在大气中的纬圈环流即Walker环流上也呈现出与海温距平相协调的或匹配的上升和下沉分支 (距平意义下 )分布。这一分析表明。

关键词：热带印度洋海气相互作用温跃层海温距平分布偶极子 ENSO

ENSO事件中次表层海温距平在10°N附近向西传播的机理

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气象学报 2005年第4期63卷 385-390,i0001页

作者：巢纪平蔡怡国家海洋环境预报研究中心

在最大温度距平的极值曲面上,对观测资料的分析表明,在这个曲面上的次表层海温距平,一般从西太平洋暖池附近沿赤道向东传播,然后在东太平洋95°W附近向两极传播,并在10°N附近(北半球比南半球清楚)向西传播,再在140°E暖池海域传向赤道... 详细信息

在最大温度距平的极值曲面上,对观测资料的分析表明,在这个曲面上的次表层海温距平,一般从西太平洋暖池附近沿赤道向东传播,然后在东太平洋95°W附近向两极传播,并在10°N附近(北半球比南半球清楚)向西传播,再在140°E暖池海域传向赤道,形成一个信号传播的回路。文章试图研究东太平洋次表层海温距平信号在10°N附近向西传播的可能机制。低空850 hPa风场的资料分析表明,当ENSO处在暖(冷)位相时,东太平洋沿岸附近将出现经向风,首先在经向风的吹引下,将产生沿岸的Kelvin波,进而在经向风的辐散(辐合)作用下,通过沿岸的上升(下沉)流在各个纬度激发出向西的Rossby波,但理论表明在与观测接近的周期性经向风作用下由Kelvin波产生的沿岸上升(下沉)流在10°N附近最大,因此在那个纬度附近Rossby波的振幅最大,更易将距平意义下的冷(暖)水传向西太平洋。

关键词： ENSO Kelvin和Rossby波扰动向西传播海温距平 ENSO事件信号传播次表层 Kelvin波 Rossby波西太平洋暖池

卷积神经网络与人工水母搜索的图特征选择方法

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南京大学学报（自然科学版） 2023年第5期59卷 759-769页

作者：孙林蔡怡文河南师范大学计算机与信息工程学院新乡453007 天津科技大学人工智能学院天津300457

目前,卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)模型在处理图像数据时分类效果较差,人工水母搜索(Artificial Jellyfish Search,AJS)算法收敛速度慢,迭代次数多,特征选择的效果不理想.针对上述问题,提出一种基于CNN和AJS的图特... 详细信息

目前,卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)模型在处理图像数据时分类效果较差,人工水母搜索(Artificial Jellyfish Search,AJS)算法收敛速度慢,迭代次数多,特征选择的效果不理想.针对上述问题,提出一种基于CNN和AJS的图特征选择方法 .首先,使用CNN来提取特征,将生成的特征图进行图嵌入降维,再使用AJS算法进行特征选择,把得到的特征输入分类器,进行模型训练和评估;然后,在图嵌入阶段,将特征图进行随机游走,并通过添加特征权重计算节点的游走概率来增强权重大的节点的游走概率,提高分类精度;最后,在AJS算法中引入余弦公式对人工水母的位置进行更新,充分考虑特征向量之间的相似性,提高算法的收敛速度并减少迭代次数.在10个基准函数上进行实验,结果表明改进的AJS算法具有较好的优化性能.在四个数据集上,将提出的算法与其他算法进行对比实验,实验结果表明,提出的算法能提高分类精度,减少迭代次数.

关键词：图特征选择卷积神经网络图嵌入人工水母搜索

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《中国时报》舆论宣传研究

《中国时报》舆论宣传研究

作者：蔡怡晴河南大学

学位级别：硕士

抗日战争结束后,国共两党的政治势力进入到最后的争夺阶段。除了在军事上的较量外,舆论宣传工作也成了国共两党争夺话语权的战场。面对着中国人民对和平民主的巨大期盼,不少知识分子都希望通过创办报刊来传递人民呼声,参与到和平建国的... 详细信息

抗日战争结束后,国共两党的政治势力进入到最后的争夺阶段。除了在军事上的较量外,舆论宣传工作也成了国共两党争夺话语权的战场。面对着中国人民对和平民主的巨大期盼,不少知识分子都希望通过创办报刊来传递人民呼声,参与到和平建国的征程中去。《中国时报》原是由郭海长等进步知识分子在国统区开封创办的一份进步报刊,后来接受中国共产党的领导,实质上成为中国共产党挺立在开封的舆论宣传与活动阵地。郭海长作为早期同盟会元老郭仲隗之子,是土生土长的河南人。在北平、重庆、开封几所大学的生活学习经历与社团活动使他结识了一批思想进步的有志青年。独特的“亲缘、地缘、学缘”为《中国时报》的创刊提供了条件。作为河南大学校友,《中国时报》与河南大学存在着天然密不可分的关系。《中国时报》的编辑和作者群体集中了不少河大进步师生,如嵇文甫、王毅斋、任访秋、苏金伞、李蕤等,他们以笔为剑,用文字向国统区映射着进步的锋芒。在对《中国时报》资料进行整理归纳的基础上,可将《中国时报》在国统区进行舆论宣传的主要内容分为:反内战,促和平;揭露国民党黑暗统治,追求民主政治;聚焦社会,关注民生;重视思想文化传播与引导四个方面。通过对这四个方面内容的分析与解读,可以看出《中国时报》是一份不畏权势,坚守正义,有思想、有情怀的报刊。《中国时报》舆论宣传策略主要有三点:一是重视对青年学生的团结,与学生运动相结合;二是进行新闻报道策划,运用多种新闻宣传形式;三是利用“学界”与“政界”双重后盾,增强权威性与可信度。同时,可以将1946年5月作为时间节点划分为两个阶段。在1946年5月之前,由于没有很好的意识到政治形势的变化,斗争方式不够妥当,虽然受到人民群众的好评,但不免会遭到当时国民党反动派的残酷镇压。1946年5月接受了中国共产党的领导后,注意隐蔽斗争,采取“灰色”策略,在保证报刊生存的前提下进行宣传工作,发挥了它最大的功用。《中国时报》舆论宣传内容的进步性、舆论宣传形式的丰富性、舆论宣传动员的群众性等特点使其受到了国统区人民的喜爱。《中国时报》通过舆论宣传与引导对中国共产党在开封及河南解放运动的开展提供了积极的配合与帮助。它作为共产党思想宣传的舆论阵地,不仅扩大了共产党在国统区的影响力,而且发挥了“秘密据点”和“地下交通站”作用。除此之外,还团结了国民党上层及文教界进步人士,为新中国输送了一批新闻人才。虽然有着办报环境的限制,但我们在《中国时报》中看到了郭海长等人坚定的新闻理想,以及报刊体现出的民本性和中国共产党舆论宣传策略的原则性与灵活性,而这仍然是当今新闻舆论宣传工作需要学习的部分。《中国时报》虽历经波折,在夹缝中艰难生存,但它始终秉持着自己的宗旨,是一份有价值、高品质,兼具思想性、学术性、艺术性的报刊媒介。

关键词：《中国时报》郭海长舆论宣传

基于反求工程的下肢骨骼模型的重建及模拟研究

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基于反求工程的下肢骨骼模型的重建及模拟研究

作者：蔡怡瑶兰州理工大学

学位级别：硕士

如何有效治疗股骨颈骨折以及改善骨折受伤治疗后出现的股骨头坏死的情况是当代骨科学者研究的热点。反求技术与3D打印技术的结合是生物医学领域重要的应用研究方向,尤其在人体骨骼损伤治疗方面具有十分广阔的应用前景。本文采用匹配对... 详细信息

如何有效治疗股骨颈骨折以及改善骨折受伤治疗后出现的股骨头坏死的情况是当代骨科学者研究的热点。反求技术与3D打印技术的结合是生物医学领域重要的应用研究方向,尤其在人体骨骼损伤治疗方面具有十分广阔的应用前景。本文采用匹配对齐的算法修复骨折的股骨,根据反求工程的原理将修复后的股骨与下肢其他骨骼进行表面修复与重建,针对修复后的骨骼模型进行了静力学与动力学数值模拟研究,具体的研究工作如下:（1）基于下肢骨骼的CT数据,采用中值滤波算法、拉普拉斯算法进行滤波处理和锐化处理,并在医学软件Mimics中得到了骨骼三维模型。基于骨骼的三维模型,采用匹配对齐算法修复骨折股骨至正常股骨的状态,利用反求工程的原理重建了包括修复后股骨在内的下肢所有骨骼的三维模型,在Geomagic studio平台对下肢骨骼进行逆向修复处理,得到了较完善的下肢骨骼模型,为静力学和动力学的分析奠定基础。（2）针对修复后得到的模型,基于ANSYS静力学分析仿真环境,设置材料后、划分网格后求解得到了重建的骨骼模型的应变、应力的变化曲线,并与临床结果进行了对比。结果表明模型在特定载荷下的变形与应力场与临床情况相符,验证了模型的正确性。（3）将正常人在行走过程中髋关节、膝关节和踝关节的角度变化数据作为参考数据,建立下肢骨骼的动力学模型,利用ADAMS仿真平台,研究了下肢骨骼各关节的力矩变化规律,并与人体正常行走时的实际数据进行了对比。结果表明,修复后骨骼模型的动力学参数与实际行走参数相符,证实该模型可以满足正常的行走要求。（4）采用3D打印技术中光固化成型的方法,以光敏树脂为材料,制造出修复前后的骨折股骨模型以及修复后的胫骨模型。模型可为医生直观的诊断病情、治疗损伤骨骼、制定术前方案提供理论支撑。

关键词：下肢骨骼模型反求工程静力学分析动力学分析 3D打印

基于RegCM4动力降尺度的中国区域性暴雨事件模拟评估和未来预估

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基于RegCM4动力降尺度的中国区域性暴雨事件模拟评估和未来预估

作者：蔡怡亨南京信息工程大学

学位级别：硕士

本文基于高分辨率格点数据集CN05.1和四个全球气候模式（CSIRO-Mk3.6.0、EC-EARTH、Had GEM2-ES和MPI-ESM-MR）驱动Reg CM4动力降尺度试验所得到的结果（分别记为Cd R、Ed R、Hd R、Md R）,利用“追踪式”识别方法对中国区域性暴雨事件... 详细信息

本文基于高分辨率格点数据集CN05.1和四个全球气候模式（CSIRO-Mk3.6.0、EC-EARTH、Had GEM2-ES和MPI-ESM-MR）驱动Reg CM4动力降尺度试验所得到的结果（分别记为Cd R、Ed R、Hd R、Md R）,利用“追踪式”识别方法对中国区域性暴雨事件进行了识别,并构建相应的指标体系,分析了中国区域性暴雨事件的基本气候特征,评估了Reg CM4模式对中国区域性暴雨事件的模拟能力,预估了典型浓度路径RCP4.5情景下中国区域性暴雨事件到21世纪中期和21世纪末期的变化。主要结论如下:（1）观测分析揭示,中国区域性暴雨事件的累计频次、累计持续时间和累计降水量的空间分布具有较好的一致性,事件的严重区域主要处于长江中下游地区、江南地区、华南地区、川陕交界处。1961-2016年中国区域性暴雨事件的发生频次无明显变化趋势,但事件的持续时间、平均降水量、平均影响范围和综合强度呈明显的增加趋势,特别是90年代以后。（2）模拟评估表明,四个动力降尺度模拟以及多模式集合（MME）能较好的模拟区域性暴雨事件发生频次、持续时间、平均降水量、平均影响范围和综合强度的年内分布特征以及气候平均值。观测的区域性暴雨事件各指标在不同区间的频率分布特征以及区域性暴雨事件的累计频次、累计持续时间和累计降水量的空间分布特征也能得到很好的再现。模拟值与观测的空间相关系数都在0.9以上,且均方根误差不超过0.4。不过,相对而言,模式模拟的区域性暴雨事件频次略少,主要由于对中度区域性暴雨事件低估所致;模拟的持续时间和平均降水量略偏高,而平均影响范围略偏小。综合强度方面,除Hd R外,其余模拟均有所高估,尤其是Md R。在频率分布特征和空间分布方面,Cd R的模拟性能低于其它模拟。多模式集合模拟的持续时间、平均降水量、平均影响范围和综合强度的相对误差分别为13%、2%、-11%和3%。本研究为今后利用这些模式预估中国区域性暴雨事件未来变化奠定了基础。（3）MME预估结果表明,RCP4.5情景下,2006-2098年期间中国区域性暴雨事件的发生频次、持续时间、平均降水量、平均影响范围和综合强度均呈不同程度的上升趋势。相较于1986-2005年,到21世纪中期（2046-2065年）和21世纪末期（2079-2098年）,区域性暴雨事件的累计频次、累计持续时间、累计降水量分布呈现出大范围增加。此外,到21世纪中期和21世纪末期,中国区域性暴雨事件的各指标在1-4月和10-12月的占比增多,而5-9月的占比减小。而且,各指标在“小值区”的发生频率降低,而位于“中值区”和“大值区”的事件发生频率增加。从集合模式离差比值结果来看,对于累计频次、累计持续时间和累计降水量,在有区域性暴雨事件发生的地区中,中国中部和江南地区以及东北部分比值大于1估可信度较高,其余地区预估可信度较低。

关键词：区域性暴雨事件区域气候模式动力降尺度模拟和预估模式集合

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泰国中学生对中国故事的学习需求调查研究

泰国中学生对中国故事的学习需求调查研究

作者：蔡怡静云南师范大学

学位级别：硕士

“讲好中国故事,传播好中国声音”是以故事展现真实的中国,强调提高国家文化软实力和中华文化影响力的重要价值,外国学生是接受与传播中国故事的重要群体,应了解学生对中国故事的学习需求。本文主要针对泰国中学生对中国故事的需求调查... 详细信息

“讲好中国故事,传播好中国声音”是以故事展现真实的中国,强调提高国家文化软实力和中华文化影响力的重要价值,外国学生是接受与传播中国故事的重要群体,应了解学生对中国故事的学习需求。本文主要针对泰国中学生对中国故事的需求调查,分析当前存在的问题、原因及建议,为泰国中学的中国故事教学提供了参考。本文以泰国龙仔厝布拉纳中学为研究对象,主要采用问卷调查法、访谈法、文献资料法进行研究,了解学习者的中国故事学习情况、学习需求、学习存在的问题等,结合学习者对中国故事感兴趣的内容与学习方式,并对当前的中国故事教学存在的内容不够丰富、不同年级的学生对内容需求不同、内容缺乏深度、教学方法不够多样、课堂缺乏互动、学习者汉语水平有限、学习者的自主学习能力不强等问题,进一步分析问题及原因,最后针对问题提出了建议:调查学习者学习需求,有针对性地进行教学;增强中国故事的深度,提高学生语言水平;丰富中国故事的教学方式,合理运用教学手段;加强体验式教学,引起学生的情感体验;增设中国故事课程,提高学生对中国的认识和了解;创设良好的课堂气氛,激发学生学习动机。本次调查了解泰国中学汉语学习者对中国故事学习需求与学习中国故事中存在的问题,为泰国中学的中国故事教学提供参考,提高中国故事教学效果。

关键词：泰国中学生中国故事学习需求