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1940-2022年全球表面温度时空变化及驱动力研究

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1940-2022年全球表面温度时空变化及驱动力研究

作者：蔡飘雪山东建筑大学

学位级别：硕士

基于大数据挖掘筛选高性能吸附CF4的亲/疏水金属有机框架材料

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基于大数据挖掘筛选高性能吸附CF4的亲/疏水金属有机框架材料

作者：蔡史佳广州大学

学位级别：硕士

CF4气体是一种主要用于制造半导体器件以及各种集成电路的等离子刻蚀工艺的含氟气体,而其在制造过程中的转化效率往往达不到60%;CF4气体同时具备有极高的大气寿命和全球变暖潜能值（GWP）,对温室效应有着巨大的影响。因此,寻找到一种有... 详细信息

CF4气体是一种主要用于制造半导体器件以及各种集成电路的等离子刻蚀工艺的含氟气体,而其在制造过程中的转化效率往往达不到60%;CF4气体同时具备有极高的大气寿命和全球变暖潜能值（GWP）,对温室效应有着巨大的影响。因此,寻找到一种有选择性且能够对CF4气体进行大量捕获的吸附分离材料显得意义重大。在本论文的研究中,主要以金属-有机框架（Metal-Organic Frameworks,MOFs）作为吸附材料,使用分子模拟（Grand Canonical Monte Carlo,GCMC）对分子吸附行为进行研究,结合高通量计算（High Throughput Computing Techniques,HTCT）和机器学习（Machine Learning,ML）等方法探究MOFs对气体分子的吸附性能。本文计算所用的MOFs材料均来CoRE-MOFs（Computation-Ready Experimental MOFs）数据库。在本文的工作中,简单介绍了与研究相关的基础性内容,包括研究领域相关的现状、计算原理以及研究应用等方面的内容。基于上述基础性内容,重点开展以下2个方面的研究:1.首先,我们使用RASPA软件包下的GCMC对相关分子模型以及力场参数等进行有效验证,确定正确的模型参数。然后,结合高通量筛选的方法,利用GCMC计算了约15000个CoRE-MOFs对于CF4气体的吸附分离性能。结合获取的CoRE-MOFs结构/能量描述符,从4种最优的机器学习算法（Tree-based Pipeline Optimization Tool,TPOT;Light Gradient Boosting Machine for Regression,LGBR;e Xtreme Gradient Boosting,XGBoost;Random Forest,RF）中挑选出最优的TPOT算法对MOFs各结构/能量描述符的相对重要性进一步进行定量分析。通过分析发现CF4气体的亨利系数KCF4以及MOFs的孔隙率?这2种结构/能量描述符对其吸附量以及选择性影响较大。最后,通过对TOP20的MOFs结构及金属中心进行研究发现:MOFs吸附性能不仅受到其材料结构的影响,还容易因为受到与金属中心连接的氧原子的作用。这部分内容有助于帮助研究人员更加深入了解MOFs材料对于CF4气体吸附的作用机理,从而找到具有更加优异性能的材料。不仅如此,本课题组还与浙江大学Wang等人展开合作,探究一种用于选择性捕获SF6的由钪基笼组装的二维金属有机框架Sc-cage-MOF。模拟结果与实验结果均揭示了SF6分子与Sc-cage-MOF的菲罗啉基序之间存在强电荷效应,特别是由菲罗啉基序装饰的封闭空间增强了MOF框架对SF6结合的亲和力。这一工作进一步验证我们研究方法的可行性。2.在前面已有研究的基础上,本文利用ZIF-8中水的亨利系数KH2O=2.6×10-6mol/kg/Pa作为阈值筛选出1235个符合条件的疏水性CoRE-MOFs材料进行吸附性能的研究,这项工作的主要目的是为了避免潮湿环境下水汽产生竞争吸附而带来的干扰。此部分工作同样结合了高通量筛选和机器学习的方法对CF4气体的吸附分离性能进行研究。TPOT仍然是3种最优机器学习算法（Tree-based Pipeline Optimization Tool,TPOT;Light Gradient Boosting Machine for Regression,LGBR;Back Propagation Neural Network,BPNN）中最优异的算法,我们挑选其对MOFs各结构/能量描述符的相对重要性进一步进行定量分析。我们发现CF4气体的亨利系数KCF4依然是最主要的影响因素,而CF4气体的吸附热Qst-CF4则是作为第二重要影响因素存在。最后,我们再次围绕金属中心进行探究,筛选出8种可能对于CF4气体吸附性能影响最大的金属中心（La、Gd、Co、Nd、Pr、Be、Ce、Ca）。这部分研究内容对于研究潮湿环境条件下吸附CF4气体提供一定的新思路,有着十分重要的指导意义。本文采用了高通量计算筛选以及机器学习的方法,分别从不同角度对CF4气体在MOFs材料中的吸附性能进行了探讨,通过构建权衡不同性能之间的决定性指标TSN以评价MOFs材料性能的优劣。为不同条件下进行高效筛选或者辅助设计出性能优异的MOFs材料提供一定的思路和方向。

关键词： CF4气体金属-有机框架分子模拟机器学习金属中心

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从亚洲VKC专家共识看我国VKC的防治

中华实验眼科杂志 2024年第2期42卷 165-171页

作者：晋秀明蔡子轩王宁浙江大学医学院附属第二医院眼科中心杭州310009

亚洲专家工作组完成了2022年春季角结膜炎(VKC)共识,对亚洲VKC的定义、分类、临床表现、诊断与治疗等做出了详细介绍,确定了尚未满足的临床需求,包括:(1)VKC患者的诊断和治疗尚无明确的标准,该病的发病机制尚不清楚,且抗变态反应治疗对... 详细信息

亚洲专家工作组完成了2022年春季角结膜炎(VKC)共识,对亚洲VKC的定义、分类、临床表现、诊断与治疗等做出了详细介绍,确定了尚未满足的临床需求,包括:(1)VKC患者的诊断和治疗尚无明确的标准,该病的发病机制尚不清楚,且抗变态反应治疗对中度或重度患者往往无效;(2)治疗和管理亟待规范,亚洲各国对相同严重程度的患者所采用的治疗和管理策略差别很大,缺乏明确的、标准化的指南和分级系统;(3)安全性以及药物相关并发症;(4)药物治疗的最佳剂量方案。本文将对上述内容进行解读,并结合《我国过敏性结膜炎诊断和治疗专家共识(2018年)》进行分析,以期对我国VKC防治有所帮助。

关键词：变应性结膜炎诊断治疗春季角结膜炎亚洲专家共识

冠心病和缺血性脑卒中共患疾病患者复发风险的预测模型构建与验证

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冠心病和缺血性脑卒中共患疾病患者复发风险的预测模型构建与验证

作者：蔡紫微南昌大学

学位级别：硕士

基于风云四号高光谱数据的大气温湿廓线反演算法研究

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基于风云四号高光谱数据的大气温湿廓线反演算法研究

作者：蔡僖南京信息工程大学

学位级别：硕士

师范认证背景下我国体育院校体教专业田径专修课程优化路径

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师范认证背景下我国体育院校体教专业田径专修课程优化路径

作者：蔡耿武汉体育学院

学位级别：硕士

在新时代建设体育强国的大背景下,我们积极推进我国体育院校体育教育专业田径专修课程的人才培养专业化,旨在提升人才培养的质量。本研究通过文献资料法、专家访谈法、数据统计法、实地考察法和对比分析法,对我国十四所体育院校在课程... 详细信息

在新时代建设体育强国的大背景下,我们积极推进我国体育院校体育教育专业田径专修课程的人才培养专业化,旨在提升人才培养的质量。本研究通过文献资料法、专家访谈法、数据统计法、实地考察法和对比分析法,对我国十四所体育院校在课程培养要求、课程内容设计、课程实施、课程评价等方面进行了细致的梳理与分析,以发现其中问题。针对问题,参考师范类专业认证标准文件,结合专家意见,提出改进与建议,总结优化路径。研究得出以下结论:(1)当前十四所体育院校中未通过师范类专业认证体育院校田径专修课程培养要求过于强调技术水平,缺少师德规范、学会育人、学会发展、学会教学内容,描述不全面,已通过师范类专业认证院校培养要求对于师德规范、学会育人、学会发展、学会教学覆盖程度缺少院校特色,需要健全与改进体育院校的培养要求。(2)当前十四所体育院校中大部分体育院校田径专修课程教学现状仍与师范标准要求存在一定差距,课程内容创新不足,重视教学轻视学习过程,教学模式需要注重“以学生为中心”,让学生作为教学过程中的主体,需要创新教学内容并采取多元化考核标准与评价方式。(3)当前十四所体育院校中大部分体育院校田径专修课程课程内容设置过程中重视技术的传授,与中小学教学内容出现了不契合的现象,不能完全贴合师范类专业认证标准,需要对照中小学课程标准与师范类专业认证标准进行持续改进。(4)当前十四所体育院校中未通过师范类专业认证体育院校田径专修课程教学过程不能充分发挥学生主体性,调动学生积极参与,考核评价偏重与终结性评价,技术考核占比过高,评价主体仍以教师作为主体,需要在评价体系中凸显出以学生中心的理念。(5)当前十四所提院校大部分院校在田径专修课程内容设置结构不均衡,未通过师范类专业认证的部分院校没有设置实训课程,已通过师范类专业认证的大部分院校对实训课程的重视程度仍需提升。(6)当前十四所体育院校中未通过师范类专业认证的体育院校在教学方法的没有注重思考与探究的中重要性,对于信息技术的运用不足。(7)无论是已通过师范类专业认证的院校还是没有通过师范类专业认证的院校在“三习一训”实践教学体系建设中仍存在有部分内容没有覆盖,需要对“三习一训”实践教学体系进行完善。

关键词：师范认证标准体育教育专业田径专修课程优化路径

计及多能耦合关系的小样本综合能源系统多元负荷预测方法研究

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计及多能耦合关系的小样本综合能源系统多元负荷预测方法研究

作者：蔡屹东北电力大学

学位级别：硕士

能源转型是当前能源产业发展的重要趋势之一,其核心目标是提高能源利用效率。综合能源系统(Integrated Energy System,IES)是一种以电力系统为核心,集成多种能源形式的能源平衡系统,横向实现冷、热、电的“多源互补”,纵向实现高度协调... 详细信息

能源转型是当前能源产业发展的重要趋势之一,其核心目标是提高能源利用效率。综合能源系统(Integrated Energy System,IES)是一种以电力系统为核心,集成多种能源形式的能源平衡系统,横向实现冷、热、电的“多源互补”,纵向实现高度协调的“源-网-荷-储”。多元负荷预测是提高各类能源综合效率和获取更多经济效益的关键问题,也是IES运行和调度的基础。传统的预测模型在处理小样本数据集时一般难以捕捉时间序列的周期性,且对于预测不确定性的考虑不足,限制了预测准确性的提升。为了解决这些挑战,本文进行了以下研究:首先,为了分析多元负荷的特性并为负荷预测提供基础,本文介绍了IES中多元负荷的耦合原理,绘制并分析了年负荷曲线、自相关性系数图,以及负荷箱线图,以获得对负荷变化的深入理解。此外,为有效的选择预测模型的输入变量,使用Pearson系数对多元负荷间以及负荷与影响因素间的相关性进行量化分析。其次,为应对数据量不足的挑战,本文采用多任务神经网络高斯过程方法(Multi-Task Learning Neural Network Gaussian Process,MTL-NNGP)对IES中的多元负荷进行小样本预测。该方法通过共享表示学习和高斯过程的非参数性建模,有效提高了在小样本数据环境下的预测准确性和鲁棒性。为了充分利用多元负荷间的耦合关系,本文采用MTL的硬共享机制,将NNGP作为共享层,构建了基于MTL-NNGP的小样本多元负荷预测模型。此外,为了量化预测的不确定性,本文引入了基于分位数回归(Quantile Regression,QR)的Crossformer模型进行负荷概率预测。通过对损失函数设置不同的分位数,可以获得多元负荷在不同分位数下的预测值,最终输出包含不确定性信息的预测区间,从而为IES的运行和调度提供更全面的决策支持。最后,本文通过美国亚利桑那州立大学坦佩校区实测多元负荷数据进行算例分析。实验验证了MTL的有效性和本文模型在小数据集上的优越性。同时,通过平均区间宽度和Winkler函数等指标对本文概率预测模型输出的预测区间进行评价,验证了模型的有效性。

关键词：多元负荷预测多任务学习神经网络高斯过程注意力机制分位数回归概率预测

SLC5A8基因在溃疡性结肠炎中调控线粒体自噬的相关机制研究

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SLC5A8基因在溃疡性结肠炎中调控线粒体自噬的相关机制研究

作者：蔡思源河北大学

学位级别：硕士

目的:目前研究证明,溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)与线粒体自噬、活性氧(Reactive oxygen species,ROS)、NLRP3炎症小体间存在密切联系。本研究通过应用脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)构建人正常结肠上皮细胞(Fetal Human Colon,FHC)UC模型,探究SLC5A8基因在UC模型中线粒体自噬方面发挥的作用,并明确其相关机制。方法:1.应用100μg/ml的LPS培育24小时,构建为UC细胞模型。2.运用质粒转染方法,在FHC细胞中对SLC5A8基因进行过表达处理。应用荧光定量聚合酶链反应技术(Real-time quantitative PCR,RT-qPCR)验证是否成功构建过表达模型。3.主要实验分组为:对照组:NC组(空白对照组):对FHC细胞进行常规培养;空载质粒+LPS组(炎性刺激空载质粒组):对FHC细胞进行常规培养,在加入100μg/ml的LPS刺激基础上,转染空载质粒。实验组:NC+LPS组(炎性刺激组):对FHC细胞进行常规培养,加入100μg/ml的LPS培育24小时;SLC5A8+LPS组(炎性刺激过表达组):对FHC细胞进行常规培养,在加入100μg/ml的LPS刺激基础上,转染SLC5A8过表达质粒。4.应用透射电镜技术观察线粒体形态及线粒体自噬现象。5.应用RT-qPCR及蛋白免疫印迹(Western Blot,WB)测定线粒体自噬通路关键蛋白PTEN诱导的假定蛋白激酶1(PTEN induced putative kinase 1,PINK1)及Parkin的基因转录水平及蛋白表达水平。6.应用荧光探针技术观察及检测ROS荧光强度。7.应用RT-qPCR分别测定各组中NLRP3、IL-1β、IL-18的基因转录水平,应用WB测定NLRP3蛋白表达水平,应用ELISA检测IL-1β、IL-18的蛋白表达水平。结果:1.实验组应用质粒转染提高FHC内SLC5A8基因的转录水平,对照组间相比SLC5A8基因的转录水平无统计学差异。2.透射电镜图像显示:NC组:线粒体形态及内部嵴结构正常,未见线粒体自噬现象。NC+LPS组及空载质粒+LPS组:可见大量线粒体肿胀,内部嵴断裂现象。SLC5A8+LPS组:线粒体形态多数正常,偶见线粒体肿胀现象。线粒体自噬现象增加,并观察到II型及III型线粒体自噬现象。***1及Parkin基因转录及蛋白表达水平检测:相较NC组,NC+LPS组的PINK1及Parkin基因转录及蛋白表达水平降低。较空载质粒+LPS组相比,SLC5A8+LPS组的PINK1及Parkin基因转录及蛋白表达水平上升。***荧光强度检测:相较NC组,NC+LPS组的ROS荧光强度升高明显。较空载质粒+LPS组相比,SLC5A8+LPS组的ROS荧光强度下降。***3炎症小体基因转录及蛋白表达水平检测:同NC组相比,NC+LPS组NLRP3、IL-1β、IL-18的基因转录及蛋白表达水平升高。同空载质粒+LPS组相比,SLC5A8+LPS组NLRP3、IL-1β的基因转录及蛋白表达水平下降。相较空载质粒+LPS组,SLC5A8+LPS组的IL-18基因转录及蛋白表达无统计学差异。结论:***5A8基因通过PINK1/Parkin通路参与线粒体自噬的调控。***5A8基因可以通过提高线粒体自噬水平,减少受损线粒体的数量,防止释放过多的ROS去激活NLRP3及IL-1β,从而在UC模型中发挥保护作用。

关键词： SLC5A8基因线粒体自噬活性氧 NLRP3炎症小体溃疡性结肠炎

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长江流域氮磷的环境化学行为及评价

长江流域氮磷的环境化学行为及评价

作者：蔡格格安徽建筑大学

学位级别：硕士

河流是人类文明的发源地,也是现代社会可持续发展的基础。然而,人类对河流的不合理开发和利用严重破坏了河流的生态稳定。长江作为中国的母亲河,近年来面临着严重的氮磷污染问题。水源地保护和“长江大保护”政策的实施需要大规模的水... 详细信息

河流是人类文明的发源地,也是现代社会可持续发展的基础。然而,人类对河流的不合理开发和利用严重破坏了河流的生态稳定。长江作为中国的母亲河,近年来面临着严重的氮磷污染问题。水源地保护和“长江大保护”政策的实施需要大规模的水污染信息。本研究通过实地采集不同季节长江流域水体样品,利用多种化学分析方法和同位素测试技术,对长江丰水期和枯水期水体中的氮磷营养盐及硝酸盐的氮氧同位素进行测定。结合多元统计分析、机器学习等方法研究了长江水体中氮磷的时空分布特征,解析了长江水体中氮磷污染物的来源,提出了一种污染物含量预测方法,评价了长江全流域水质状况,完善了长江流域污染物数据,为源头污染防治精准施策提供科学支撑。本文主要研究结果如下:（1）利用实地采样测试数据阐述了丰水期、枯水期长江磷的时空分布特征。磷浓度在2020～2023四年内下降了9.15%,且峰值出现在夏季。通过对比各形态磷的空间分布特征发现,长江中的磷主要以可溶性磷酸盐形态存在。通过主成分分析（PCA）和绝对主成分得分-多元线性回归（APCS-MLR）模型得出长江磷污染源的贡献率。丰水期磷污染源组成为:点源污染（40.13%）>农业污染（32.74%）>有机污染物（3.78%）,而枯水期磷污染源组成为:点源污染（44.88%）>有机污染物（13.13%）>季节因素（7.60%）。利用机器学习模型（Ridge CV、XGBoost、Random Forest）建立了总磷浓度与定义影响因素的解释变量之间的联系,旨在预测长江总磷浓度。选择生活污水排放量、GDP、风速、气温和人口量五类参数作为预测变量。Random Forest模型在预测总磷浓度方面表现良好,R2值为0.76。（2）利用硝酸盐氮氧同位素特征值和贝叶斯混合同位素模型定量解析了长江硝酸盐来源。结果表明,化肥是长江硝酸盐的主要来源。上游硝酸盐源组成为:化肥（76%）>土壤氮（12%）>粪便及污水（6%）>大气氮沉积（6%）;中游硝酸盐源组成为:化肥（39%）>土壤氮（35%）>粪便及污水（24%）>大气氮沉积（2%）;下游硝酸盐源组成为:化肥（39%）>土壤氮（37%）>粪便及污水（19%）>大气氮沉积（5%）。硝化作用是控制长江硝酸盐积累的主导过程。（3）采用单因子评价法、内梅罗污染指数法、综合水质指数法（WQI）分别对长江水质状况及主要污染因子进行评价。长江流域总氮污染情况最严重,其次是总磷污染,且丰水期污染情况较枯水期严重。对比三种水质评价方法结果发现,WQI法评价结果更加客观、合理。结果表明,“良好”及以上水质评价等级占比63%,且多集中在长江上游。

关键词：长江氮磷营养盐污染源分配同位素水质评价