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LAMP-CRISPR/Cas应用于禽类结构变异检测的方法研究及其评价

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LAMP-CRISPR/Cas应用于禽类结构变异检测的方法研究及其评价

作者：雷艳茹河南农业大学

学位级别：硕士

禽类基因组中的结构变异对物种的适应性演化和复杂性状形成具有重要影响。这些变异包括大片段DNA序列的插入、缺失、倒位和易位等,可以改变基因的编码序列和数量,同时影响调控元件如启动子和增强子的功能。目前已知禽类定位的经济性状... 详细信息

禽类基因组中的结构变异对物种的适应性演化和复杂性状形成具有重要影响。这些变异包括大片段DNA序列的插入、缺失、倒位和易位等,可以改变基因的编码序列和数量,同时影响调控元件如启动子和增强子的功能。目前已知禽类定位的经济性状原因突变以结构变异形式为主,因此精准快的结构变异分型技术在家禽育种生产工作具有巨大的应用前景。但当前单个结构变异检测主要依赖于聚合酶链式反应(PCR)结合琼脂糖凝胶电泳,其在生产现场的应用受到限制。CRISPR/Cas系统结合恒温扩增(LAMP)具有温度恒定、反应迅速、便携性强等特点,该系统提供了一种高特异性和可视化核酸检测手段,更适用于野外或现场环境。因此,本研究以LAMP联合CRISPR/Cas12a技术为基础建立一种新型禽类结构变异检测方法:一是通过LAMP技术于恒温条件下迅速扩增目标核酸,二是利用CRISPR/Cas12a技术特异性识别LAMP产物中的目标序列,三是在Cas12a被激活后对F-Q探针进行切割以输出荧光,实现检测结果的可视化。最后,通过扩增曲线和荧光信号辨别检测结果,并与普通PCR检测结果进行一致性检验,评估该检测方法的灵敏性和特异度。本研究通过以鸭白羽性状MITF基因、鸭生长性状IGF2BP1基因、鸡绿壳蛋性状SLCO1B3基因及鸡生长性状IGF2BP1基因原因突变(均为结构变异)为研究对象,构建LAMP-CRISPR/Cas结构变异检测方法,随后以普通PCR为标准进行检测方法准确性评估。具体研究结果如下:1)利用引物设计网站成功设计针对以上四个基因的LAMP引物,完成了目的基因的扩增,并成功建立LAMP的可视化反应;2)成功设计并构建了针对目的基因的cr RNA;3)成功建立了LAMP-CRISPR/Cas12a检测方法;4)以PCR为标准的LAMP可视化反应检测各基因结构变异的一致率分别为:鸭MITF基因D等位基因83%、I等位基因87%,鸭IGF2BP1基因D等位基因83%、I等位基因89%,鸡SLCO1B3基因W等位基因81%,鸡IGF2BP1基因W等位基因93%、L2等位基因88%;5)以PCR为标准LAMP-CRISPR/Cas12a检测方法对各基因结构变异敏感度和特异性均为100%,一致率分别为:鸭MITF基因D等位基因和I等位基因均为92%;鸭IGF2BP1基因D等位基因87%、I等位基因92%,鸡SLCO1B3基因W等位基因91%;鸡IGF2BP1基因W等位基因96%、L2等位基因93%;综上所述,本研究基于LAMP恒温扩增技术和CRISPR/Cas12a技术成功建立了同时满足现场可视分析和高特异性的禽类结构变异检测方法,该方法在45min内便可通过蓝光照射肉眼观察到结果,具有良好的灵敏性和特异性,且操作简便、无需昂贵设备,为实现现场、快速、特异的禽类结构变异可视化分析提供了切实可行的技术支持,具有广泛的应用前景。

关键词： LAMP CRISPR/Cas12a 基因组结构变异检测方法

新疆艾里克湖炭屑记录的中亚干旱区MIS 3中期以来的古火灾演化

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第四纪研究 2024年第1期44卷 48-58页

作者：陈雅茹刘兴起嘉应学院地理科学与旅游学院广东梅州514015 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048

大规模火灾能够对当地植被和生产经济造成不可逆的损害,严重影响着人们的生产生活。中亚干旱区生态系统脆弱,火灾频发,使得该地区成为研究古火灾的理想地区之一。MIS 3时期是距离现今最近的间冰阶,气候上与现在有许多相似之处,是进行古... 详细信息

大规模火灾能够对当地植被和生产经济造成不可逆的损害,严重影响着人们的生产生活。中亚干旱区生态系统脆弱,火灾频发,使得该地区成为研究古火灾的理想地区之一。MIS 3时期是距离现今最近的间冰阶,气候上与现在有许多相似之处,是进行古气候研究的重要时段。通过对长时间尺度上的火灾演化及其影响因素的了解,即有助于我们理解火灾对植被和气候变化的响应机制,又能够为现代预测和治理火灾提供一定的科学依据。本研究以新疆艾里克湖Ailike-2019孔(岩芯长4.49 m)沉积岩芯为研究对象,通过AMS^(14)C测年、花粉通量和炭屑分析,重建艾里克湖约40 ka以来的古火灾演化序列。结果表明,MIS 3中、晚期(40.2~26.7 *** B.P.),植被覆盖度较差,火灾较少;MIS2时期(26.7~11.7 *** B.P.),植被覆盖度差,火灾少;全新世(11.7 *** B.P.至今),植被覆盖度显著上升,火灾频发。研究区自MIS3中期以来的火灾活动与植被覆盖度的变化具有相似的趋势,说明火灾的发生可能与植被覆盖度的变化有关。这与中亚干旱区的其他炭屑记录相似,表明中亚干旱区轨道尺度上的火灾可能主要受可燃生物量控制。暖湿/冷干的气候条件导致植被覆盖度扩张/缩小,从而提供了更多/更少的可燃生物量,使得火灾能够产生大量/少量炭屑。

关键词：中亚干旱区艾里克湖 MIS 3 炭屑古火灾

具有恶化效应和学习效应的单机双代理调度问题研究

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具有恶化效应和学习效应的单机双代理调度问题研究

作者：杨新茹沈阳大学

学位级别：硕士

多代理调度是物流生产调度的重要组成部分,本文考虑的问题是多代理调度问题中的单机双代理调度问题。单机多代理调度问题即不同的代理商对应不同的客户需求,这些代理商在一台机器上竞争有限的资源,使得各自的目标值得到满足。在单机双... 详细信息

多代理调度是物流生产调度的重要组成部分,本文考虑的问题是多代理调度问题中的单机双代理调度问题。单机多代理调度问题即不同的代理商对应不同的客户需求,这些代理商在一台机器上竞争有限的资源,使得各自的目标值得到满足。在单机双代理调度问题中,需要设计一个调度方案,以确保在单机环境下,满足一个代理商特定约束条件的同时,实现另一代理商的目标值的最优化。具体而言,这一方案需要确保其中一个代理商的目标值不超过给定的上界,而另一个代理商的目标值则达到最优。本文从钢铁企业的热轧实际生产流程中,提炼出一类工件随加工位置呈一般线性恶化或一般线性学习效应规律,且工件正常加工时长为单位时间的单机双代理调度问题。在该问题中,热轧阶段进入冷轧厂进行冷轧的工件看作A代理,直接销售给顾客的工件看作B代理,寻求一种调度方案在满足A代理商目标值最大完工时间不大于给定上界的约束条件下,以优化B代理商的目标值最小化总加权延误工件数量。在现有的单机双代理调度问题研究中,有将A代理商目标值为最大完工时间,B代理商目标值为加权总误工数的条件结合在一起研究的,但很少有在此基础上加上恶化效应和学习效应的约束条件,文本将以上约束条件结合在一起进行研究。本文针对文中的两个调度问题设计了动态规划算法,并且为了求解B代理商目标函数最优值的上下界,设计了两个时间复杂度各异的算法。在此基础上,结合这些算法,进一步构建了一个完全多项式时间近似方案,使本文研究的单机双代理调度问题在多项式时间内可解。

关键词：单机双代理调度最大完工时间总加权延误工件恶化效应完全多项式时间近似方案

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侵蚀方式和环境对固化软土力学性质的影响

浙江大学学报（工学版） 2024年第9期58卷 1857-1865页

作者：何俊龙思昊朱元军罗时茹湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068 湖北工业大学河湖健康智慧感知与生态修复教育部重点实验室湖北武汉430068

以碱渣(SR)-矿渣(GGBS)-电石渣(CS)和水泥为海相软土固化剂,设置Na_(2)SO_(4)、MgSO_(4)和海水3种侵蚀溶液环境,溶液全浸泡、溶液半浸泡和土中侵蚀3种侵蚀方式.开展固化软土无侧限抗压强度试验、X射线衍射及扫描电镜测试,研究固化剂种... 详细信息

以碱渣(SR)-矿渣(GGBS)-电石渣(CS)和水泥为海相软土固化剂,设置Na_(2)SO_(4)、MgSO_(4)和海水3种侵蚀溶液环境,溶液全浸泡、溶液半浸泡和土中侵蚀3种侵蚀方式.开展固化软土无侧限抗压强度试验、X射线衍射及扫描电镜测试,研究固化剂种类、侵蚀方式和环境对固化软土抗侵蚀性能的影响.研究表明:当侵蚀方式和环境相同时,碱渣-矿渣-电石渣固化软土完整程度和强度大于水泥固化软土的.MgSO_(4)溶液环境下固化软土破损严重,强度最低.当侵蚀环境相同时,水泥固化软土完整程度和强度均为半浸泡下的优于全浸泡下的;碱渣-矿渣-电石渣固化软土在半浸泡时外观较完整,但强度却低于全浸泡方式下的.在土中侵蚀时固化软土强度较高.水泥固化软土在浸泡区会生成大量碳硫硅钙石,故其在全浸泡时强度最低;碱渣-矿渣-电石渣固化软土在未浸泡区会有较多碳硫硅钙石和盐结晶,造成其半浸泡后强度最低,半浸泡成为其最危险的侵蚀方式.

关键词：固化软土侵蚀方式侵蚀环境抗侵蚀耐久性固体废弃物

Lévy噪声和高斯白噪声驱动的非对称三稳系统的相转移问题研究

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浙江大学学报（理学版） 2024年第2期51卷 205-211页

作者：刘倩茹郭永峰天津工业大学数学科学学院天津300387

讨论了非对称三稳系统在Lévy噪声和高斯白噪声共同驱动下的相转移问题。采用四阶Runge-Kutta算法,计算了系统的稳态概率密度函数,通过改变系统参数和噪声参数观察其稳态概率密度函数曲线形态的变化情况。研究发现,非对称参数、加性噪... 详细信息

讨论了非对称三稳系统在Lévy噪声和高斯白噪声共同驱动下的相转移问题。采用四阶Runge-Kutta算法,计算了系统的稳态概率密度函数,通过改变系统参数和噪声参数观察其稳态概率密度函数曲线形态的变化情况。研究发现,非对称参数、加性噪声强度、乘性噪声强度、稳定性指标、偏斜参数均可诱导系统相转移,当分别改变加性噪声强度和乘性噪声强度时,概率密度函数的峰数与高度的变化情况相反。此外,在相同的非对称参数下,随着偏斜参数正负取值的变化,概率密度曲线图中峰的结构亦呈现不同的现象。

关键词：非对称三稳系统 Lévy噪声稳态概率密度噪声诱导相变

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广东硇洲岛火山地质与射气岩浆喷发

岩石学报 2024年第7期40卷 2122-2134页

作者：王佳龙成智慧丁冉刘春茹岭南师范学院地理科学学院湛江524048 中国地震局地质研究所地震与火山灾害重点实验室北京100029 陆内火山与地震教育部重点实验室中国地质大学(北京)北京100083 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029

硇洲岛位于雷州半岛东部海域,该岛最具特征的火山喷发形式是发生在其东南部那晏湾的射气岩浆喷发,这也是揭开硇洲岛火山喷发历史、环境和过程的窗口。本文从硇洲岛火山地质、射气岩浆喷发基浪堆积物粒度分析、有机质稳定同位素分析、电... 详细信息

硇洲岛位于雷州半岛东部海域,该岛最具特征的火山喷发形式是发生在其东南部那晏湾的射气岩浆喷发,这也是揭开硇洲岛火山喷发历史、环境和过程的窗口。本文从硇洲岛火山地质、射气岩浆喷发基浪堆积物粒度分析、有机质稳定同位素分析、电子自旋共振(ESR)测年等方法入手,分析讨论火山活动历史和射气岩浆喷发特征并追溯其基浪堆积物原始沉积环境。研究结果表明,早更新世强烈的岩浆溢流完成了岛屿的初始建造,之后硇洲岛高出海平面以上停止接受沉积;中更新世发生了两幕中小规模的火山活动,分别为距今约588ka的射气岩浆喷发和距今448ka的岩浆溢流;晚更新世在存亮湾附近可能发生了弱爆炸式火山喷发,自此硇洲岛的火山活动结束。

关键词：硇洲岛射气岩浆喷发物源分析

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清代情理法理念研究

清代情理法理念研究

作者：陈心茹北方工业大学

学位级别：硕士

从西周时期到宋明时期,法总是与情理相伴,清代的情理法理念也呈现出了这种特点。在《大清律例》中,法外之“情”与法外之“理”的内涵均主要指向儒家伦理的核心内容。清代立法中情理的特点包括以下内容:犯罪动机等能反映行为人危险性格... 详细信息

从西周时期到宋明时期,法总是与情理相伴,清代的情理法理念也呈现出了这种特点。在《大清律例》中,法外之“情”与法外之“理”的内涵均主要指向儒家伦理的核心内容。清代立法中情理的特点包括以下内容:犯罪动机等能反映行为人危险性格的内容均属于影响量刑结果的因素,故清代立法中的情理呈现出主观主义的倾向;从动态角度上看,法外之情理可以向法内之情理转化,从而一定程度有助于实现对法的修正,同时这种转化也体现出了限制官吏罪行擅断及法律相对于君主权力的附庸地位特征;在司法程序上,唯有皇帝有权在夹签等特殊程序中依据法外之情理断案,体现出了中国古代的慎刑理念。在清代的司法实践中,情理之内涵在命盗案件中主要指向儒家伦理的核心内容,属于人际关系的范畴;在州县自理案件中不仅包括抽象伦理的人际关系,还涵盖情境化的事实关系。清代司法中情理的特点包括以下内容:因法官重视犯罪动机等能反映行为人危险性格大小的主观要素,故体现了对刑法主观主义倾向的具体运用;司法实践中情理内涵范围大于立法中的情理;司法情理网络结构下的全面、位阶性整体性思维。清代情理与法的关系主要表现为情理与立法、司法及罪刑法定主义的关系。情理内涵主要为儒家伦理的核心内容,以情感、理性通融的情理是区分良法、恶法的标准。情理作为评价良法的标准,不仅关乎法律的正当性基础,同时也是法律能否实行的功利需要。法官可以情理释法的方式增强民众对法的认识与理解,从而使司法结果更易实现个案正义,故情理融入司法是实现个案正义的有效途径。情理法理念强调“法治”的实质要素,坚持法律的多元主义,背离了罪刑法定主义对“法治”形式要素及深藏于其中的由国家权力“智慧”控制社会的追求,故情理法理念弱化了中国古代罪刑法定主义。

关键词：情理法儒家伦理情境化的事实关系良法整体性思维

基于计算思维的PBL教学模式研究 ——以《大学计算机基础》为例

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基于计算思维的PBL教学模式研究 ——以《大学计算机基础》为例

作者：邓蕙茹喀什大学

学位级别：硕士

随着信息技术的迅猛发展,计算思维已成为衡量个人和社会创新能力的重要指标。然而,传统的教学方法在《大学计算机基础》课程中往往忽视计算思维的培养,导致学生难以有效应对复杂的信息技术问题。鉴于此,研究者与教育工作者致力于探索和... 详细信息

随着信息技术的迅猛发展,计算思维已成为衡量个人和社会创新能力的重要指标。然而,传统的教学方法在《大学计算机基础》课程中往往忽视计算思维的培养,导致学生难以有效应对复杂的信息技术问题。鉴于此,研究者与教育工作者致力于探索和创新以培养计算思维为导向的教学模式与方法。PBL(Problem-BasedLearning)教学模式以学生为中心,以问题为导向,注重合作学习,教师角色转变为引导者和协助者。这种教学模式与《大学计算机基础》课程的教学规律相契合,与计算思维的培养理念高度一致,能够有效地满足学生提升计算思维能力的需求。因此,本研究构建了基于计算思维的PBL教学模式,并探讨了其设计与应用方法。本研究采用理论分析与实证研究相结合的方法。首先,通过深入文献研究,明确计算思维和PBL教学模式的理论基础与研究现状,并界定了两者的核心概念。在此基础上,构建了基于计算思维的PBL教学模式,包括基于真实情境的问题提出、团队合作分析与解决问题、以及综合评估与反思总结等阶段。然后,根据这一教学模式进行了具体的教学设计。最后,选择K大学一年级《大学计算机基础》课程作为实践对象,进行了一学期的教学实践。经过数据分析,发现基于计算思维的PBL教学模式在提升学生计算思维水平方面效果显著。此模式不仅培养了学生的自主和合作探究学习能力,还提高了他们的问题分析、解决和迁移能力。因此,该教学模式为《大学计算机基础》课程改革提供了新的视角,为有针对性地培养学生的计算思维提供了理论与实践相结合的有益路径。

关键词：计算思维问题导向 PBL 大学计算机基础

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ZrO2-x粉体的室温铁磁性及缺陷研究

ZrO2-x粉体的室温铁磁性及缺陷研究

作者：焦新茹西安工业大学

学位级别：硕士

近年来,氧化物基稀磁半导体材料（Oxide-based Dilute Magnetic Semiconductor,ODMS）在自旋电子学器件方面发挥着重要的价值而引起科研工作者的广泛关注。ODMS的室温铁磁性一般是通过掺杂3d过渡族金属元素获得,但经过后续研究发现,在... 详细信息

近年来,氧化物基稀磁半导体材料（Oxide-based Dilute Magnetic Semiconductor,ODMS）在自旋电子学器件方面发挥着重要的价值而引起科研工作者的广泛关注。ODMS的室温铁磁性一般是通过掺杂3d过渡族金属元素获得,但经过后续研究发现,在一些未掺杂任何磁性元素的纯氧化物材料中,也发现了室温铁磁性（RTFM）。研究人员对掺杂与不掺杂磁性元素的ODMS体系进行系统研究,并证实了两种体系的室温铁磁性主要存在于薄膜材料中,但到目前为止ODMS的室温铁磁性起源仍存在一定争议。因此,为了摒除因掺杂导致的不确定性及薄膜的界面效应,深入研究不掺杂体系颗粒的磁性起源对氧化物基稀磁半导体在自旋电子器件方面的应用起到极为重要的作用。本文选择以缺陷种类相对简单、便于分析和讨论的ZrO2为研究对象,以铝热还原法制备富集氧空位缺陷的未掺杂ZrO2-x颗粒。采用XRD、Raman、UV-Vis、PL和XPS等表征手段对其晶体结构、光学特性、化学态及氧缺陷进行测试。并对其室温铁磁性进行分析,提出磁性产生机制。具体研究结论如下:（1）采用水热-铝热还原法制备了不同形貌ZrO2-x颗粒。研究发现还原产物ZrO2-x具有单斜相结构。铝热还原过程不会改变ZrO2原始粉体的颗粒形貌,但会降低Zr元素的价态并产生大量氧空位。磁性测试结果表明,铝热后得到的不同形貌ZrO2-x颗粒均具有室温铁磁性。在还原剂用量相同的情况下,长柱状ZrO2-x具有最高的饱和磁化强度（0.0105 emu/g）。但材料的磁性能不与还原剂用量呈正比,说明不同形貌的各向异性ZrO2-x颗粒的室温铁磁性由氧空位缺陷、颗粒尺寸及形貌等竞争作用共同决定。（2）采用沉淀-铝热还原法制备了近球形ZrO2-x纳米粉体。研究结果表明ZrO2-x纳米粉体具有单斜相结构,且粒径分布较窄。随着铝粉还原剂用量的增大,ZrO2-x晶粒尺寸从19.68 nm增加至23.57 nm,氧缺陷浓度从58.8%提高至59.4%,但饱和磁化强度却急剧减小,由0.4587emu/g减小至0.1338 emu/g,表明室温铁磁性是由氧空位缺陷和晶粒尺寸协调决定的。与亚微米级ZrO2-x相比,纳米ZrO2-x具有更高的饱和磁化率,说明磁性能强烈依赖于纳米颗粒的量子尺寸效应。（3）采用共沉淀-铝热还原法制备了Mn掺杂ZrO2-x纳米粉体。研究发现Zr0.95Mn0.05O2-δ具有单斜相结构而Zr0.8Mn0.2O2-δ为立方相。同时,两种体系均为室温铁磁性,并且随着Mn掺杂量的增加,体系的饱和磁化强度逐渐增大,矫顽力也随之增大,同时氧空位浓度亦随之增大。与未掺杂的ZrO2-x纳米粉体的磁性相比,Mn元素的加入使ZrO2的磁性能降低,是由于氧空位介导Mn-Zr之间的反铁磁相互作用增强进而削弱了Zr-Zr间的铁磁相互作用。

关键词：稀磁氧化物 ZrO2-x 铝热还原室温铁磁性氧缺陷