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肿瘤治疗电场对细胞微管蛋白的介观动力学影响研究

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生物医学工程学杂志 2024年第3期41卷 569-576页

作者：李星刘开达郭琮房天瑞杨帆南京航空航天大学自动化学院南京210016 重庆大学电气工程学院重庆400044

肿瘤治疗电场(TTFields)对肿瘤细胞增殖具有抑制效应,但其抑制机制尚不明晰。TTFields通过电场力破坏细胞微管结构被认为是抑制肿瘤细胞增殖的主要原因,然而这一猜想成立与否还缺乏介观层面的探究。因此,本文基于细胞微管蛋白的物理结... 详细信息

肿瘤治疗电场(TTFields)对肿瘤细胞增殖具有抑制效应,但其抑制机制尚不明晰。TTFields通过电场力破坏细胞微管结构被认为是抑制肿瘤细胞增殖的主要原因,然而这一猜想成立与否还缺乏介观层面的探究。因此,本文基于细胞微管蛋白的物理结构和电学特性,建立肿瘤细胞微管蛋白在TTFields电场作用下的受力模型,通过理论和仿真分析电场力、力矩分别对微管蛋白单体聚合及α/β异二聚体微管蛋白排列取向的动力学影响。研究结果表明,TTFields对微管蛋白单体的电场力远小于微管蛋白单体之间的静电聚合力,对α/β异二聚体微管蛋白所产生的力矩也难以影响其随机排列取向,进而在介观尺度上,证明了TTFields难以通过电场力学效应破坏细胞微管结构的稳定性。该结果对TTFields通过电场力破坏细胞微管结构这一传统观点表示质疑,并提出在TTFields机制研究中应当更加关注TTFields“非力”效应的新思路。本文的研究可为TTFields的介观生物电学机制揭示提供可靠的理论依据和激发新的研究方向。

关键词：肿瘤治疗电场微管蛋白动力学效应介观机制

由乙烯焦油制备锂离子电池负极材料用碳质前驱体的氧化反应机理与反应动力学

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新型炭材料（中英文） 2024年第2期39卷 354-366页

作者：郭天瑞陈荣起高伟王艳莉詹亮华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237

为了得到优质的碳质前驱体,研究了乙烯焦油在空气中的氧化反应机理及其反应动力学,并制备出高软化点沥青应用于锂离子电池负极石墨材料的包覆改性。根据热重曲线将乙烯焦油的氧化过程分成350−550、550−700和700−900 K三个阶段,并采用质... 详细信息

为了得到优质的碳质前驱体,研究了乙烯焦油在空气中的氧化反应机理及其反应动力学,并制备出高软化点沥青应用于锂离子电池负极石墨材料的包覆改性。根据热重曲线将乙烯焦油的氧化过程分成350−550、550−700和700−900 K三个阶段,并采用质谱和红外技术对不同反应温度下的尾气成份进行在线分析以揭示乙烯焦油在空气中的氧化反应机理。根据不同反应温度下乙烯焦油与氧气的热失重曲线,整个反应过程被分为4个阶段,进一步利用Coats-Redfern等转化率法分析17种常用反应动力学模型与实验数据的拟合度,筛选出最适宜表达乙烯焦油与氧气的反应动力学模型。结果表明:(1)在乙烯焦油的氧化过程中,芳香化合物的支链先与氧气反应生成醇类、醛类小分子化合物和含有过氧自由基的芳香化合物,然后含有过氧自由基的芳香化合物进行热缩聚反应形成分子量更大的芳香族化合物;(2)可采用四级反应模型描述乙烯焦油的前3阶段反应动力学,活化能分别为47.33、18.69和9.00 kJ·mol^(−1);可采用三维扩散模型描述第4阶段的反应动力学,其活化能为88.37 kJ·mol^(−1)。(3)经所制沥青包覆改性后,石墨负极循环300圈后的容量保持率由51.54%增长为79.07%。

关键词：乙烯焦油氧化反应机理反应动力学碳质前驱体锂离子电池

“鸟起巢中,水出源头”:区域产业动态的碳排放效应

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地理研究 2024年第3期43卷 535-557页

作者：贺舒琪穆恩怡戴晓冕盛涵天贺灿飞北京大学城市与环境学院北京100871 北京大学-林肯研究院城市发展与土地政策研究中心北京100871

在“双碳”目标下,区域产业结构及动态的碳效应成为重要议题。基于中国工商企业注册数据库和CEADs碳排放数据库,实证分析了中国区域产业动态的碳排放效应。研究发现:(1)中国的区域碳排放格局具有明显的空间分异性,呈现“北高南低”以及... 详细信息

在“双碳”目标下,区域产业结构及动态的碳效应成为重要议题。基于中国工商企业注册数据库和CEADs碳排放数据库,实证分析了中国区域产业动态的碳排放效应。研究发现:(1)中国的区域碳排放格局具有明显的空间分异性,呈现“北高南低”以及向大中城市簇状聚集的分布格局。(2)不同要素密集型产业具有异质性碳排放效应。资本密集型及知识密集型产业的进入有利于城市减少碳排放;资源密集型以及劳动力密集型产业具有比较优势的城市会产生更多的碳排放。具体而言,煤炭开采和洗选业、金属制品业等产业进入对区域碳排增长有显著正向影响。(3)政府推动下的清洁化生产与数字化转型能够削减产业动态的碳排增长效应,其调节效应同样存在产业异质性。相关研究成果对“双碳”目标下中国区域产业转型与高质量发展具有一定的指导意义。

关键词：碳排放区域产业动态产业结构产业异质性

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结合残差网络和噪声处理的节点分类模型

小型微型计算机系统 2024年第6期45卷 1331-1338页

作者：曹磊亮谢瑾奎郭天晟华东师范大学计算机科学与技术学院上海200333

图卷积网络(GCNs)通过迭代堆叠多层卷积聚合操作来学习节点的表示,在许多图学习的任务中显现出强大的潜力.但是,由于图卷积运算的过度平滑效应,大多数基于GCN的模型无法对深层进行建模.此外,实际应用中往往会有许多噪声数据,在深层建模... 详细信息

图卷积网络(GCNs)通过迭代堆叠多层卷积聚合操作来学习节点的表示,在许多图学习的任务中显现出强大的潜力.但是,由于图卷积运算的过度平滑效应,大多数基于GCN的模型无法对深层进行建模.此外,实际应用中往往会有许多噪声数据,在深层建模时会极大地干扰GCN的节点分类性能.为了解决上述问题,本文提出了一种结合残差网络和噪声处理的节点分类模型(NHGCN).针对噪声节点,模型使用自适应的残差处理方法并修改了范数约束,提高了对噪声节点的修正能力.针对过度平滑问题,模型利用残差映射优化图卷积的信息传播,缓解了图卷积聚合操作中的梯度消失问题,保留了节点独特性,增强了节点分类效果.在Cora,Citeseer,Pubmed这3个公开数据集上进行了训练和测试,实验结果表明:相较于现有的节点分类模型,本文模型实现了更优的处理过平滑效果和抗噪性能.

关键词：节点分类过平滑图卷积网络噪声处理

北京冬奥会遗产视域下京张体育文化旅游带可持续发展探究

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体育文化导刊 2022年第5期 35-41页

作者：刘建明李月金乃婧郭天晓米靖北京体育大学竞技体育学院北京100084 深圳信息职业技术学院体育文化研究中心广东深圳518000

运用文献资料、逻辑分析等方法,以北京冬奥会遗产视角审视京张体育文化旅游带可持续发展的价值、现实基础、问题及可持续发展新思路。京张体育文化旅游带具有深化京津冀协同发展新格局、推动旅游业高质量发展、打造全民健身公共服务体... 详细信息

运用文献资料、逻辑分析等方法,以北京冬奥会遗产视角审视京张体育文化旅游带可持续发展的价值、现实基础、问题及可持续发展新思路。京张体育文化旅游带具有深化京津冀协同发展新格局、推动旅游业高质量发展、打造全民健身公共服务体系示范区等价值。存在问题:系统规划缺乏,动力不足;产业深度融合发展不足,品牌效应不显著;场馆功能与全民健身需求契合点有待提升;管理体制不健全,管理效果有待提高。提出可持续发展新思路:强化顶层设计,提升规划引领力;推动产业深度融合,提高产业竞争力;优化全民健身服务供给,打造全民健身引领地;强化人才支撑,助力京张体育文化旅游带高质量发展;完善制度创新,健全协同监管机制。

关键词：体育管理北京冬奥会遗产京张体育文化旅游带区域协同

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“双曲线”型煤样承载力学特性试验研究

煤炭科学技术 2024年

作者：尹大伟苑啸天韩磊范建国江宁汪锋屈晓山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山西焦煤山煤国际能源集团股份有限公司山东能源集团有限公司

煤炭地下气化结束后，两气化炉间形成类“双曲线”型煤柱，支撑覆岩，保障气化区域安全稳定。为研究类“双曲线”型煤柱承载力学特性，基于声发射监测系统和XTDIC三维全场应变测量系统，开展了不同侧向拱高（h=0mm、3mm、7mm、10mm、13m... 详细信息

煤炭地下气化结束后，两气化炉间形成类“双曲线”型煤柱，支撑覆岩，保障气化区域安全稳定。为研究类“双曲线”型煤柱承载力学特性，基于声发射监测系统和XTDIC三维全场应变测量系统，开展了不同侧向拱高（h=0mm、3mm、7mm、10mm、13mm、17mm）的6组“双曲线”型煤样单轴压缩试验，分析了h对煤样峰值载荷、变形破坏及声发射特征的影响，揭示了其承载破坏机制。结果表明：（1）“双曲线”型煤样可分为矩形结构（主要承载体）和侧向拱结构，其承载破坏机制与其受力形式、侧向拱结构有关；随着h增大，煤样承载能力降低，与h=0mm煤样相比，峰值载荷分别降低了7.66%、13.56%、26.83%、35.28%、62.75%。（2）随着h增大，煤样整体受力形式由以受压为主向受压-受弯曲转变，中部区域产生应力集中而形成薄弱区，对应的水平位移场向中部迁移，最终汇集于中部边缘处；而垂直位移场由水平条带状向倾斜条带状转变，最终集中于煤样侧向拱结构上端。（3）在轴向载荷作用下，煤样侧向拱结构对其矩形结构中部区域产生等效作用力，加之煤样非均质性影响，加剧了薄弱区损伤程度，该作用随着h增大而增强，煤样承受载荷未超过其抗拉强度即产生剪切破坏，其破坏模式由拉-剪混合破坏向剪切破坏转变，均伴随着不同程度的剥落和局部弹射破坏。（4）煤样声发射累计计数-时间曲线演化可分为3种类型，当h为0mm和3mm时，分为“上凸”式增长、相对快速增长、快速增长、“突变”式增长4个阶段，其演化特征与常规煤岩试样一致；当h为7mm和10mm时，分为相对快速增长、快速增长、“突变”式增长3个阶段；当h为13mm和17mm时，分为快速增长和“突变”式增长2个阶段；峰后阶段均呈“突变”式增长，而峰前阶段增长形式不一致是由煤样裂纹稳定扩展和中部区域持续损伤共同导致的。

关键词： “双曲线”型煤样承载力学特性等效作用力受力形式变形破坏

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多项目运动员运动想象脑机接口研究综述

多项目运动员运动想象脑机接口研究综述

第十三届全国体育科学大会

作者：刘菲郭天晓陶宽北京体育大学

研究目的:大脑是神经系统的指挥中心,是人体内最复杂的器官,是我们思想、情感和行为的基础。脑电图(electroencephalography,EEG)是评估大脑与行为之间关系最常用的方法之一,通过放置在头皮特定位置的电极实时记录大脑内部的神经活动。... 详细信息

研究目的:大脑是神经系统的指挥中心,是人体内最复杂的器官,是我们思想、情感和行为的基础。脑电图(electroencephalography,EEG)是评估大脑与行为之间关系最常用的方法之一,通过放置在头皮特定位置的电极实时记录大脑内部的神经活动。随着现代科学技术的不断发展,特别是大数据和人工智能技术的进步,脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)技术作为一门新兴的多学科交叉技术,在全球范围迈向高速发展的轨道,它是一个不依赖于肌肉和外周神经便可以实现和外部环境交流的实时通讯系统。运动想象(Motor Imagery, MI)是一项不需要任何实际上的身体活动,只需要根据提示在大脑进行相应互活动想象的任务。运动想象脑机接口(MI-BCI)是一项基于EEG从而实现大脑和外部设备实时通信的系统,受试者根据指示信号自发地想象所需的肢体运动。研究表明MI可以促进脑神经元的可塑性,帮助修复重建受损的运动传导通路,激活神经突触的功能,该技术不仅可以提高健康人群的运动表现水平,还可以为运动障碍患者或闭锁患者提供一种与周围环境交流的替代途径。MI-BCI技术目前在中风偏瘫、精神心理疾病和运动损伤康复等领域具有显著的优势。近年来体育研究人员和神经认知方向的专家对运动员在日常训练和竞技比赛中的脑成像产生浓厚的兴趣。大量研究通过分析运动员的脑电活动规律,评估运动性疲劳和运动损伤对运动员的影响,帮助运动员改善注意力、协调运动能力和减少恐惧焦虑等消极情绪,为指导运动员进行科学训练提供评价。基于这样的背景,新兴的运动神经科学领域开始对大脑与体育行为之间的联系进行分析理解,旨在为体育实践活动提供有效的信息、提高运动表现水平以及帮助运动出现障碍的运动员更好地进行康复训练。依据针对上述问题,本研究将对MI-BCI和运动员的EEG进行系统的综述,旨在此基础上为针对不同项目运动员的个性化MI-BCI模型的开发指出发展前景。研究方法:对知网、Web of Science、PubMed、GoogleScholar等中文及英文数据库中对包含脑机接口、运动想象、分类、运动员、脑电信号的相关文献进行检索和筛选。检索的主要策略为(1)主题、摘要或标题中包含脑机接口"BCI"或"brain computer interface"(2)主题、摘要或标题中包含运动想象"MI"或"motor imagery"、脑机接口"BCI"或"brain computer interface"、分类"satisfaction"(3)主题、摘要或标题中包含运动员"athlete"、脑电信号"EEG"或"electroencephalography"、运动想象"MI"或"motor imagery"(4)英文撰写(5)带有全文的研究型论文。在进行初始检索后,对重复和相似的文献进行首轮筛选与辨别;其次,通过阅读摘要和全文对首轮筛选过后的的文献进行第二轮的文献筛选;最后,通过溯源对文献进行查找,对最终选定纳入综述的文献进行科学的整理与归纳总结。研究结果:经过文献删重、筛选以及文献溯源后总共有62篇文献被纳入本研究中做进一步综述分析。其中针对BCI技术的研究文献共计27篇(占43%),主要对BCI的发展历程和目前国内外的BCI发展风向进行了系统地梳理;针对MI-BCI技术中特征提取和识别的文献共计22篇(占36%),主要包含传统机器学习模型和深度学习模型在MI-BCI技术中的应用,以及近几年仿真生物信号开发出的第三代神经网络模型——脉冲神经网络在MI-BCI中的应用;针对运动员MI脑电信号研究现状的文献共计13篇(占21%),主要对于运动员的MI脑电信号在运动表现水平提升和运动损伤康复方面的分析和应用进行探究。研究结论:MI-BCI技术目前在运动表现提高以及运动损伤患者、中风偏瘫患者、精神心理疾病患者康复护理等医疗领域具有显著的优势。然而现有的BCI系统在使用中仍有一定的局限性。主要为(1)个体适应性较差,不同个体的生理功能不同,不同个体对同一任务的EEG特征也有所不同。同一个人在不同的心理状态下进行相同的MI活动时,大脑的反应也可能有所不同。因此BCI设计人员很难为给定用户开发出最合适的BCI系统,对于运动员这个群体的MI-BCI技术仍面临诸多问题与挑战。(2)目前对于多项目以及同一项目运动员间在MI-BCI系统上的个性化差异探究较少,大多研究为对于运动员经过运动训练干预后大脑皮层和未经干预前大脑皮层活动变化的探究。(3)识别精度和识别速度是BCI系统中最常用的性能评价指标,目前在MI脑电信号特征提取和识别分类中仍然有很大的局限性,现有的用于运动成像任务分类的特征提取方法相对复杂,数据量较大,模型构建和训练具有相对较高的难度,导致计算时间长,系统处理速度慢,大大地影响了BCI硬件的实际应用。研究针对不同项目运动员的个性化BCI模型,对于应用EEG和MI-BCI技术帮助提升运

关键词：脑机接口运动想象脑电信号机器学习运动员

来源： cnki会议评论

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杜仲细枝木纳米纤维素的制备及表征

应用化工 2024年

作者：赵伟耿兰赵芳侯明丽苏天翼郭婉婷张强西北农林科技大学林学院

以一年生杜仲木材纤维素为原料，利用氯化胆碱/乳酸/对甲苯磺酸（摩尔比2/12/1）三元低共熔溶剂结合微射流机械处理，制备杜仲纳米纤维素（CNC）。通过傅里叶红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和热重（TGA）... 详细信息

以一年生杜仲木材纤维素为原料，利用氯化胆碱/乳酸/对甲苯磺酸（摩尔比2/12/1）三元低共熔溶剂结合微射流机械处理，制备杜仲纳米纤维素（CNC）。通过傅里叶红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和热重（TGA）等技术对CNC的理化性质进行了分析和表征。研究结果显示，杜仲CNC呈短棒状，长度为（163.95±6.72） nm，直径为（7.63 ±0.61） nm，长径比为20.18，得率达到73.84%，在悬浮液中的Zeta电位为（-20.50±0.72 ）mV。CNC为纤维素Ⅱ晶型，结晶度为62.18%。CNC表现出良好的热稳定性，Tmax=359 ℃。杜仲CNC的成功制备拓宽了杜仲细枝木的应用领域，可提高杜仲叶林种植模式的经济效益。

关键词：杜仲低共熔溶剂微射流纳米纤维素叶林模式

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临床蛋白质组学与结直肠癌精准诊治研究进展

科学通报 2024年

作者：邵营宽徐凯伦董琦郭天南袁瑛邵吉民西湖实验室(生命科学和生物医学浙江省实验室) 西湖智能蛋白质组中心浙江大学医学院病理学与病理生理学系西湖大学医学院/生命科学学院浙江大学癌症研究院浙江省恶性肿瘤临床医学研究中心浙江大学医学院附属第二医院肿瘤研究所(恶性肿瘤预警与干预教育部重点实验室) 西湖大学未来产业研究中心

蛋白质组学(proteomics)是研究细胞、组织、体液或生物体的全部蛋白质的新兴交叉科学,对蛋白质进行整体的定性、定量和动态鉴定,并阐释其生物学功能. 21世纪以来,随着质谱(mass spectrometry, MS)技术进步,蛋白质组学获得了快速发展.肿... 详细信息

蛋白质组学(proteomics)是研究细胞、组织、体液或生物体的全部蛋白质的新兴交叉科学,对蛋白质进行整体的定性、定量和动态鉴定,并阐释其生物学功能. 21世纪以来,随着质谱(mass spectrometry, MS)技术进步,蛋白质组学获得了快速发展.肿瘤是具有高度异质性和动态演化的疾病,基于质谱技术的临床蛋白质组学可以分析肿瘤组织中的肿瘤细胞、间质细胞、免疫细胞、细胞外基质,以及其他体液的蛋白质组变化,为认识肿瘤病变机制以及发现肿瘤生物标志物和治疗靶标等提供了重要技术手段,多个跨国学术组织已经开展大规模临床肿瘤样本蛋白质组研究.结直肠癌(colorectal cancer, CRC)是全世界第三常见癌症以及第二癌症相关死因.我国近年来社会和经济发展迅猛,人们的生活方式和饮食结构出现了变化,结直肠癌的发病率与死亡率持续上升,同时患者呈现出越来越年轻的趋势.近年来,临床蛋白质组学在阐明结直肠癌发生发展分子机制、寻找生物标记物和药物靶点、推动临床肿瘤精准诊治研究等方面取得了重要研究进展.未来随着单细胞和原位空间蛋白质组学技术以及人工智能等技术的发展,将进一步推动大规模的临床样本蛋白质组研究,并联合多组学研究,为降低肿瘤发病率和死亡率发挥重要作用.本文主要对国内外临床蛋白质组学在结直肠癌精准诊治研究中的进展进行综述.

关键词：临床蛋白质组学结直肠癌病变机制生物标志物和药物靶标精准诊治