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基于狂犬病毒标记神经环路单细胞测序系统的建立及应用

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基于狂犬病毒标记神经环路单细胞测序系统的建立及应用

作者：闫科技华中农业大学

学位级别：硕士

狂犬病毒是一种致死性的神经嗜性病原微生物,由于其很高的致死率以及目前缺乏很好的防治方法,对人类和相关宿主动物的健康造成了巨大的威胁,也因此成为了病原学中一个很重要的研究对象。另一方面因其具有对神经元的特殊嗜性以及在神经... 详细信息

狂犬病毒是一种致死性的神经嗜性病原微生物,由于其很高的致死率以及目前缺乏很好的防治方法,对人类和相关宿主动物的健康造成了巨大的威胁,也因此成为了病原学中一个很重要的研究对象。另一方面因其具有对神经元的特殊嗜性以及在神经元内生存和复制的能力,狂犬病毒被开发成为了一种用来神经环路示踪和标记的有力工具,相对于传统的神经环路示踪工具有着天然优势,在神经科学的研究中具有巨大的应用价值和开发潜力。单细胞测序技术作为近几年发展起来的新型技术,凭借其独有的优势为现代生物学的发展起到了巨大的推动作用,通过对单个细胞组学相关信息的分析实现在细胞和分子层析探索相关生物学过程以及复杂组织的结构和功能的解析,在发育、癌症以及神经科学等研究领域具有不可替代的应用潜力。大脑,作为目前动物体中结构和功能最复杂的器官,已成为现在生命科学和医学研究领域最热门也最有挑战性的领域,对其深入的研究和探索对理解大脑运行机制以及对相关脑疾病的防治提供理论意义和指导作用。而对于大脑奥秘的揭示,最重要的一步是对其中数量庞大而又错综复杂神经环路结构和功能的解析。于是,基于以上相关技术和科学背景,本课题主要的目的是利用狂犬病毒对特异神经环路进行示踪和标记,描绘对应神经环路的结构基础,同时结合单细胞测序技术对标记的特异神经环路上的神经元进行单细胞水平上的转录组分析,分析对应神经环路的功能基础。从而实现对特定神经环路结构和功能的解析,为进一步深入探索神经环路的调节机制以及在受到外界病原入侵时如何变化提供科学基础和研究思路。本课题的研究内容主要分为以下几个方面:1.片段化酶Tn5的纯化和应用Tn5是来源于大肠杆菌中一种转座酶,由于其在体外可以转座以及对DNA片段进行切割和连接接头的能力被开发为二代测序文库构建时用于片段化和接头化的工具酶,并在单细胞测序文库构建中具有很广泛的应用价值。在该课题中,我们首先对其进行了表达、纯化和组装。其次对其进行了活性检测,验证了Tn5具有DNA片段化和加接头的能力。最后我们经过不断优化反应条件将其成功应用到单细胞转录组测序Smart-seq2建库方法中,节省建库成本的同时又可以进行特殊功能应用的扩展。***-seq2技术在培养细胞和特异神经环路神经元上的应用Smart-seq2技术是目前最常用的单细胞RNA-seq技术,我们首先通过不断地尝试和摸索将其应用到培养的细胞上,做到了个位数细胞起始量的转录组扩增。然后结合狂犬病毒对特异神经环路神经元的标记和分离技术,将其应用到特异神经环路神经元上,完成了对神经环路单个神经元转录组的建库测序和数据分析,从而实现对感兴趣的特定神经环路结构的解析和功能的探索。***-LHA神经环路的标记和初步探索PVN是下丘脑中具有调节机体相关自主性的生理功能作用的神经核团,PVN-LHA神经环路对于机体饮食的调节起着直接的影响,对其深入的研究可以理解大脑对饮食行为的调节机制以及在受到病原入侵时的响应。本课题中,我们首先利用GFP重组的狂犬病毒对PVN-LHA环路进行了标记,然后对在PVN处标记的神经元进行了单细胞转录组测序实验。我们分析了这些神经元的基因表达谱,并对神经元类型和功能相关的基因表达情况做了免疫组化方面的验证,为进一步深入研究提供了数据基础。总体而言,本课题结合狂犬病毒对特异神经环路的示踪标记技术和单细胞RNA-seq技术,实现了在特定神经环路上神经元单细胞转录组分析技术的建立,并将其应用到PVN-LHA神经环路,初步鉴定了该环路PVN处神经元的类型和功能,为进一步研究此环路提供了一定的技术,而且这两种技术的结合为神经科学相关问题的研究提供了一定的技术基础和研究思路。

关键词：狂犬病毒神经环路单细胞测序转录组分析 PVN

建构、再现与唤醒:共同体美学视域下当代动画电影的本体形塑

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电影文学 2021年第22期 76-80页

作者：闫科旭重庆工商大学艺术学院重庆400000

电影“共同体美学”自2018年提出以来,倡导以一种兼容并蓄、美美与共的姿态,将电影的实践与观众、社会、世界、历史、未来串联起来。在当前新媒体语境中,国产动画电影逐渐呈现出多元化、杂糅式的发展趋势。如何使动画电影讲好中国故事,... 详细信息

电影“共同体美学”自2018年提出以来,倡导以一种兼容并蓄、美美与共的姿态,将电影的实践与观众、社会、世界、历史、未来串联起来。在当前新媒体语境中,国产动画电影逐渐呈现出多元化、杂糅式的发展趋势。如何使动画电影讲好中国故事,体现东方传统美学韵味,是当下动画创作者亟须解决的问题。“共同体美学”作为一种具有实践性、集大成、承继性的新电影美学理论,可以为当下国产动画电影拓展出新的创作空间,构建出新的动画电影美学理论框架。

关键词：动画电影共同体美学本体形塑民族化新探索

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快速视频编码器控制算法研究及应用

快速视频编码器控制算法研究及应用

作者：闫科电子科技大学

学位级别：硕士

网络视频点播应用的广泛普及,新一代高效视频编码标准(High Efficiency Video Coding,HEVC)的推出,高清视频成为视频发展主流趋势。然而,网络带宽提升速度远远落后于在线点播高清视频应用需求。如何在有限的带宽下快速完成视频编码传输... 详细信息

网络视频点播应用的广泛普及,新一代高效视频编码标准(High Efficiency Video Coding,HEVC)的推出,高清视频成为视频发展主流趋势。然而,网络带宽提升速度远远落后于在线点播高清视频应用需求。如何在有限的带宽下快速完成视频编码传输,并最大限度地保证视觉质量,长期以来既是研究热点,也是研究难点。本文研究重点要解决低带宽环境下视频的快速编码传输问题,主要从视频编码器裁剪、低带宽码率控制和低带宽下视频图像分发优化三个方面进行研究。(1)实现了快速HEVC视频编码器。快速HEVC视频编码器是通过分析标准HEVC编码架构、编码复杂度,实验测试不同编码技术对视频质量提升和视频编码时间消耗的贡献,裁剪掉部分功能实现的。测试结果表明:快速HEVC视频编码器较标准HEVC视频编码器平均节省编码时间99.28%,提升编码速度150.19倍,BD-Rate平均增加75.99%。(2)提出了一种低带宽码率控制算法。提出的低带宽码率控制算包括了场景切换控制和自适应可变帧率控制。场景切换控制采用抽样场景切换检测。自适应可变帧率控制采用QP值百分比与缓冲区占用率作为联合影响因子调整帧率。测试结果表明:新提出的低带宽码率控制算法能快速准确的检测场景切换,能使缓冲区长时间处于高占用率且输出视频质量保持平稳且优异。(3)提出了一种低带宽视频图像分发优化算法。视频图像分发优化算法是通过分析研究HEVC标准参考规则并改进,消除GOP间依赖关系,提出用二叉树结构描述帧间参考依赖关系的数学模型。最后将不同编码模式的视频图像分发问题都转化为0-1背包问题。测试结果表明:新提出的视频图像分发优化算法相比分层图像分发在各种带宽环境下均能获得更多收益。基于上述三个方面的研究,论文为低带宽下视频编码传输提供了一整套解决方案,这包括快速视频编码器的实现、码率控制算法和视频图像分发优化算法。在网络带宽资源不足、实时性要求较高的视频编码和通信时,论文的研究成果将具有显著的实际应用价值。

关键词：快速视频编码场景切换可变帧率视频图像分发优化

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资源视角下的大学技术成果衍生途径研究

资源视角下的大学技术成果衍生途径研究

作者：闫科华中科技大学

学位级别：硕士

大学技术成果的转移途径主要包括传统的技术许可模式、合作研发模式和衍生企业模式。在技术成果的转移过程中面临着这三种模式的选择问题。本文结合当前国内外的最新研究动态,通过对转移过程中成熟企业、风险投资、发明者及中介机构等... 详细信息

大学技术成果的转移途径主要包括传统的技术许可模式、合作研发模式和衍生企业模式。在技术成果的转移过程中面临着这三种模式的选择问题。本文结合当前国内外的最新研究动态,通过对转移过程中成熟企业、风险投资、发明者及中介机构等四个参与主体的博弈分析,探讨了各自的利益和策略空间,研究了各自的最优策略,通过比较不同转移途径的预期收益和成本,认为通过衍生企业实现技术成果转移是最优途径。衍生途径中最为重要的一环就是衍生企业的创办。在衍生企业创办的过程中,来自大学的资源支持至关重要。本文结合资源基础理论,分析了衍生企业不同发展阶段对资源的需求,以及大学对衍生过程资源支持的具体方式和组织依托。通过分析衍生过程中大学与衍生企业在资源支持方面的互动机制,提出了在衍生企业和大学之间“双赢”的互动发展模式。最后,本文选择了我国大学衍生企业的杰出代表——“清华同方”的案例进行了分析。“清华同方”的实践证明,通过创办衍生企业实现大学技术成果的转移是一条行之有效的途径。“清华同方”创立后有力地促进了清华大学技术成果转移的效率和成功率,实现了大学和衍生企业良性互动发展的模式。本文的研究对于拓展我国的大学技术成果转移途径的研究视角、丰富技术成果转移体系的研究具有一定的理论意义。同时,本文对研究大学衍生企业的创立与发展也有一定的参考价值,并为各级相关部门决策提供一定的借鉴意义。

关键词：大学技术成果衍生企业企业资源

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安全联锁系统在加热炉控制系统中的应用研究

安全联锁系统在加热炉控制系统中的应用研究

作者：闫科举天津工业大学

学位级别：硕士

安全联锁系统(SIS)也叫紧急停车系统(ESD)。在石化企业的装置中,充满了有毒、易燃易爆的物质,易发生危险,因此设计一套安全联锁系统来保护装置及人员的安全十分必要。论文针对石化企业中的加热炉控制系统装置,在了解其工艺及设备特点的... 详细信息

安全联锁系统(SIS)也叫紧急停车系统(ESD)。在石化企业的装置中,充满了有毒、易燃易爆的物质,易发生危险,因此设计一套安全联锁系统来保护装置及人员的安全十分必要。论文针对石化企业中的加热炉控制系统装置,在了解其工艺及设备特点的基础上,研究设计了一套安全联锁系统,对系统硬件选型及组态、网络组态、冗余控制的实现、上位机与PLC通信的实现及上位机监控界面(WiinCC)的设计做了详细的介绍,主要工作有:(1)在分析了加热炉控制系统装置设备间的联锁关系后,针对焚烧炉、导热油炉及其附属重要设备设计了紧急停车联锁逻辑,保护设备的安全。(2)通过比较不同SIS的结构,选用2块西门子公司的CPU315-2DP作为系统的核心控制器,组成一个冗余SIS系统,其CPU、ET200M远程I/O站及PROFIBUS网络均为冗余结构,提高了系统的可靠性。(3)硬件设计依据设备及紧急停车联锁逻辑的要求进行I/O点的估算及依据经验公式进行存储量的估算。硬件选用西门子S7-300系列的模块化PLC,搭建了系统模型(硬件组态)、建立了 PLC间基于MPI协议总线连接及PLC与PC机间基于OPC协议的以太网连接。(4)依据已设计的紧急停车联锁逻辑和符号变量进行FBD编程,通过PLC SIM仿真器对程序进行测试,保证加热炉控制系统装置发生事故时能够及时联锁停车。(5)运用WinCC组态软件,完成系统组态、编程和数据管理,实现远程监控。

关键词：安全联锁 PLC 通信 OPC WinCC

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新疆沙漠戈壁及草场区高速公路线形参数研究

新疆沙漠戈壁及草场区高速公路线形参数研究

作者：闫科伟长安大学

学位级别：硕士

随着社会经济的发展、为了促进全民族的共同繁荣以达到共同富裕，高速公路向新疆沙漠戈壁及草场区地区纵深延伸。新疆地区地形、地质、环境和气候复杂多样。新疆沙漠戈壁及草场区的高速公路只是刚刚起步，从目前搜集和调研的资料来看对... 详细信息

随着社会经济的发展、为了促进全民族的共同繁荣以达到共同富裕，高速公路向新疆沙漠戈壁及草场区地区纵深延伸。新疆地区地形、地质、环境和气候复杂多样。新疆沙漠戈壁及草场区的高速公路只是刚刚起步，从目前搜集和调研的资料来看对其的研究和理论也不是很成熟。其路线如果按照公路设计标准和规范去设计必将造成工程造价不经济、施工难度较大等诸多问题，因此不能按照一般地区的设计指标和设计理念去设计。本文选取新疆地区的道路进行了线形指标和交通量的调查和统计得出新疆地区直线段多，占公路里程的1/2以上，坡度较小，汽车以过境车为主纵断面变坡点少，实际行驶速度大于设计速度等特点。并对新疆沙漠戈壁及草场区的交通量进行了预测。本文针对新疆沙漠戈壁及草场区需要用到的汽车行驶性能进行了说明和总结。并针对新疆沙漠戈壁及草场区的已有线形进行了，驾驶室内模拟实验得出驾驶员心生理指标和路线之间的关系。本文主要以新疆沙漠戈壁及草场区的气候、地形、地质、环境、经济和人口为基础结合汽车的行驶性能和驾驶员的心生理状况综合多方面因素对新疆沙漠戈壁及草场区高速公路线形设计进行研究并提出相关技术指标。对新疆沙漠戈壁及草场区高速公路设计标准具有借鉴意义。

关键词：新疆沙漠戈壁及草场区高速公路直线圆曲线弯道超高驾驶员

纳米材料对水化硅酸钙与水泥基材料作用的研究

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纳米材料对水化硅酸钙与水泥基材料作用的研究

作者：闫科晔哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

利用纳米材料进行改性已成为增强水泥基材料性能的重要方法,至今为止已得到了大量的应用。在此基础上,为了更深入地认识纳米材料对水泥基材料性能的增强机理,有必要对这种增强作用的原理进行进一步研究。本文通过设计三组实验,利用多种... 详细信息

利用纳米材料进行改性已成为增强水泥基材料性能的重要方法,至今为止已得到了大量的应用。在此基础上,为了更深入地认识纳米材料对水泥基材料性能的增强机理,有必要对这种增强作用的原理进行进一步研究。本文通过设计三组实验,利用多种表征方法,从不同的角度研究了纳米材料对水泥基材料以及其中的水化硅酸钙的影响。本文首先以氧化石墨烯为例,将其与复分解法制备的水化硅酸钙进行结合,以研究纳米材料对水化硅酸钙的影响。利用X射线衍射、扫描电镜、Si固体核磁共振、X射线光电子能谱等实验进行表征后发现,氧化石墨烯的掺入可以提高水化硅酸钙的聚合度,且这种影响来源于氧化石墨烯与水化硅酸钙的界面。而同时在界面处,氧化石墨烯对水化硅酸钙的结晶度与硅链结构等也产生了一定影响。此外,本文通过氧化钙与二氧化硅在碳纳米管水分散液进行反应,制备了表面覆有水化硅酸钙的碳纳米管,并将其掺入水泥净浆中。对水泥净浆试件进行力学性能测试后发现,掺加了复合后碳纳米管的净浆试件的力学性能高于掺加了普通碳纳米管的试件,而在掺入0.24%水化硅酸钙修饰碳纳米管的净浆试件中,28天的抗折与抗压强度相比于普通的净浆试件分别提高了6.8%和6.6%。实验还通过X射线衍射、扫描电镜、热分析、水化热测试等表征方法,对各净浆试件的化学组成进行了分析,结果发现随着水化硅酸钙修饰碳纳米管掺量的增加,样品中氢氧化钙的含量也有所增加,而氢氧化钙的形貌更为细化,这反映了水化硅酸钙与碳纳米管通过成核效应对水化过程的促进作用。最后,本文尝试利用化学气相沉积方法,以Y型分子筛作为模板,以乙炔作为碳源制备了分子筛模板碳。实验利用复分解方法,将水化硅酸钙与分子筛模板碳进行结合,并对得到的产物进行表征。从微观形貌上看,随着分子筛模板碳掺量的增加,水化硅酸钙的形貌也发生了一定程度的过渡。而红外光谱的实验结果发现,分子筛模板碳的掺入可以增加C-S-H的聚合度。

关键词：水化硅酸钙纳米材料水泥基材料微观组成

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钢铝自冲铆接工艺和失效模型的研究

钢铝自冲铆接工艺和失效模型的研究

作者：闫科颖湖南大学

学位级别：硕士

新能源汽车的发展目前已成为大势所趋,其车身轻量化的实现离不开钢铝车身的应用,钢铝车身上使用最多的连接工艺便是自冲铆接,本文主要研究了铝合金与高强度钢板材半空心自冲铆接的成型工艺和简化失效模型。首先对自冲铆接技术的发展历... 详细信息

新能源汽车的发展目前已成为大势所趋,其车身轻量化的实现离不开钢铝车身的应用,钢铝车身上使用最多的连接工艺便是自冲铆接,本文主要研究了铝合金与高强度钢板材半空心自冲铆接的成型工艺和简化失效模型。首先对自冲铆接技术的发展历程、技术内涵、研究现状进行了概括,提出了目前自冲铆接技术发展的基本问题,基于这些问题对AA6061铝合金和DP590高强度钢的自冲铆接过程进行探究,建立了两种板材的本构模型以及自冲铆接有限元模型,使用有限元软件对铆接成型进行仿真,再对成型过程进行了等效应力应变分析,用仿真结果与实验数据做对比,验证了模型的可信度。然后在已建立的自冲铆接模型的基础上,探究了铆钉和模具各工艺参数对铆接接头成型的影响规律,选择影响程度最大的参数,设计一组正交试验,探究这些参数在相互作用的情况下对铆接接头性能的影响,并对试验的结果进行了极差和方差分析,确定了自冲铆接的最佳因素水平组合,优化了工艺性能。最后针对铆接接头精细模型进行了失效工况下的仿真分析,输出其载荷-位移曲线,得出失效参数,然后采用两种简化失效模型来分别模拟接头的失效过程,通过对比失效过程的载荷-位移曲线来判断简化失效模型仿真的优劣,进而确定出最佳的失效模型。本文主要研究了自冲铆接在多因素影响下的成型规律,以及简化失效模型的建立过程,为自冲铆接在复杂计算中的应用提供了参考和思路,但是本文受研究条件的限制,未考虑温度变化和应变率等特殊因素对铆接成型和材料性能的影响,不足之处便是以后深入研究的方向。

关键词：钢铝连接工艺半空心自冲铆接工艺优化正交试验简化失效模型

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记忆与重建：南梁说唱的跨媒介传承

记忆与重建：南梁说唱的跨媒介传承

作者：闫科旭重庆工商大学

学位级别：硕士

从非物质文化遗产这一概念的提出与之相对应的是保护、传承、修复等一系列实践活动中,不难窥见其“文化空间”与“生态环境”的不容乐观。无论登记在册的非物质文化遗产还是不在其列的民间创作(民间传统文化、民俗艺术)其内部哲学肌理... 详细信息

从非物质文化遗产这一概念的提出与之相对应的是保护、传承、修复等一系列实践活动中,不难窥见其“文化空间”与“生态环境”的不容乐观。无论登记在册的非物质文化遗产还是不在其列的民间创作(民间传统文化、民俗艺术)其内部哲学肌理与外部形象表征都缝合着人类发展进程中的智慧、劳动、想象力、创造力等人类文明性结晶。非物质文化遗产与物质文化遗产最大的区别,在于非物质文化遗产是一种文化现象没有实质性的物质形态,随着社会变迁它一直以记忆的形式被保留和延续,因此这种文化性的集体记忆,尤其是无实物形态的人类口头遗产很容易随着传承主体的消逝而逐渐消亡,所以利用当下的信息存储设备予以记录与保存显得格外重要,从延续的角度来看也是拓宽其发展空间与文化场域。民俗性视觉艺术是由于社会变迁、民俗文化生态的式微以及代际人群之间思想观念的转变等因素,民俗文化的保护者、传承者、研究者以介入和反思的姿态以影像或者图像手段构建出直面个体生存境遇、具有集体记忆与反思性的视觉表征体系。我们当下正处于艺术回流且泛媒介化的新时代,因此民俗性视觉艺术将生活中较为少见的传统民间文化与艺术加以“祛魅”与“施魅”的视觉表现辅以媒介一体化的传播手段,在继承层面上也是在推进民俗文化(艺术)的活态化传承与再发展。毕业作品《南梁说唱》以南梁说唱这一民俗艺术为视觉建构主体,通过视觉艺术这一影像形式的创作手段与表达手法将南梁说唱的历史价值、民族精神、观赏价值、集体记忆、文化理念、地域认同等多方面重要价值,以符号编码的形式内嵌于作品的视听语言之中。旨在追求将南梁说唱完整且真实记录的基础下,运用诗意化的创作手法,艺术化的表达民俗性视觉艺术,从而打破南梁说唱跨媒介传播的“隔离感”,使观者可以与民俗性视觉艺术作品紧密结合,构建一种互为主体且相互交织的关系。以“南梁说唱”作为具体案例,可以进一步探讨民俗艺术(文化)转化为民俗性视觉艺术,其两者之间的内部潜藏结构,以及跨媒介传承的“操作价值”。第一部分围绕“脱域”理论,去证明南梁说唱作为民俗艺术进行跨媒介传承具有可操作性。第二部分围绕现有的民俗性视觉艺术案例,去探究民族性视觉艺术于不同媒介中的隐喻以及传播路径。第三部分则是阐明《南梁说唱》系列视觉艺术的创作步骤以及创作价值。第四部分代入共同体美学思维,分析南梁说唱系列民俗性视觉艺术作品所引发出的共同体美学价值。

关键词：跨媒介南梁说唱民俗艺术视觉艺术