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Advances and applications in single-cell and spatial genomics

Science China Life Sciences 2025年

作者： Jingjing Wang Fang Ye Haoxi chai Yujia Jiang Teng Wang Xia Ran Qimin Xia Ziye Xu Yuting Fu Guodong Zhang Hanyu Wu Guoji Guo Hongshan Guo Yijun Ruan Yongcheng Wang Dong Xing Xun Xu Zemin Zhang Beijing Advanced Innovation Center for Genomics (ICG) Peking University Guangdong Provincial Key Laboratory of Genome Read and Write BGI Research Bone Marrow Transplantation Center of the First Affiliated Hospital & Liangzhu Laboratory Zhejiang University School of Medicine Life Sciences Institute and The Second Affiliated Hospital Zhejiang University BGI Research Biomedical Pioneering Innovation Center (BIOPIC) and School of Life Sciences Peking University Academy for Advanced Interdisciplinary Studies Peking University Institute of Hematology Zhejiang University Department of Laboratory Medicine of The First Affiliated Hospital & Liangzhu Laboratory Zhejiang University School of Medicine Center for Stem Cell and Regenerative Medicine Zhejiang University School of Medicine Zhejiang Provincial Key Lab for Tissue Engineering and Regenerative Medicine Dr.Li Dak Sum & Yip Yio Chin Center for Stem Cell and Regenerative Medicine

The applications of single-cell and spatial technologies in recent times have revolutionized the present understanding of cellular states and the cellular heterogeneity inherent in complex biological systems. These advancements offer unprecedented resolution in the examination of the functional genomics of individual cells and their spatial context within tissues. In this review, we have comprehensively discussed the historical development and recent progress in the field of single-cell and spatial genomics. We have reviewed the breakthroughs in single-cell multi-omics technologies, spatial genomics methods, and the computational strategies employed toward the analyses of singlecell atlas data. Furthermore, we have highlighted the advances made in constructing cellular atlases and their clinical applications,particularly in the context of disease. Finally, we have discussed the emerging trends, challenges, and opportunities in this rapidly evolving field.

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极区坐标系下惯导粗对准精度一致性分析

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系统工程与电子技术 2025年第1期47卷 280-286页

作者：白思源柴洪洲靳凯迪吴庆向民志战略支援部队信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450001 军事科学院战争研究院北京100091

针对目前研究对极区惯导对准能力的描述有待进一步明确的现状,对捷联惯导系统在极区坐标系下进行粗对准的等价性进行分析证明。首先,以三轴姿态确定粗对准方法为例,利用全微分公式推导地理坐标系,即传统导航坐标系下对准结果的误差特性... 详细信息

针对目前研究对极区惯导对准能力的描述有待进一步明确的现状,对捷联惯导系统在极区坐标系下进行粗对准的等价性进行分析证明。首先,以三轴姿态确定粗对准方法为例,利用全微分公式推导地理坐标系,即传统导航坐标系下对准结果的误差特性,其中航向误差角随纬度升高而迅速发散。然后,分别构建格网坐标系、伪地球坐标系和地心地固坐标系下,粗对准误差角与传感器误差的关系,得到与传统导航坐标系一致的误差角表达式。最后,通过仿真实验验证多种粗对准方法在不同坐标系下分别得到相同对准效果,进一步验证了理论分析的正确性。

关键词：极区惯性导航粗对准格网坐标系伪地球坐标系一致性分析

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从赖传珠日记看新四军的精兵简政

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盐城师范学院学报(人文社会科学版) 2025年第1期45卷 61-70页

作者：柴玉振中国人民大学中共党史党建学院北京100872

精兵简政是抗日战争历史上中国共产党领导敌后抗战实行的重要策略。赖传珠日记中的连贯记录展现出新四军当时面临的军需物资紧缺、财政经费困难、活动空间缩小等实际困难。在这样的背景下,新四军高层结合中央指示和自身特有情况,以“定... 详细信息

精兵简政是抗日战争历史上中国共产党领导敌后抗战实行的重要策略。赖传珠日记中的连贯记录展现出新四军当时面临的军需物资紧缺、财政经费困难、活动空间缩小等实际困难。在这样的背景下,新四军高层结合中央指示和自身特有情况,以“定编定人”为基本依据,对部队进行缩编、裁员和重新编组,部队的结构和层次呈现主力地方化的特征。同时,赖传珠日记也有部队精简后人员处理的相关文字记录,如组织善后委员会等具体措施,在干部疏解过程中的细节和案例等。赖传珠日记为还原和体现新四军开展精兵简政的背景、过程、方式等提供了一条特殊通道,值得去挖掘和总结。

关键词：赖传珠日记新四军精兵简政

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宋代“鞫谳分司”制下司法参军的司法实践——以毛滂的“检法”实例为视角

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河北大学学报（哲学社会科学版） 2025年第1期50卷 44-52页

作者：柴荣陈泽北京师范大学法学院北京100875

在重视法律的历史背景下,宋代形成了以“防止奸弊”为目的,以“听”“断”分离为形式的“鞫谳分司”制度。司法参军作为“谳司”官员,是宋代地方州一级的重要司法属官,主要负责对“检出”的量刑法条进行核定与“驳正”。出生于簪缨之家... 详细信息

在重视法律的历史背景下,宋代形成了以“防止奸弊”为目的,以“听”“断”分离为形式的“鞫谳分司”制度。司法参军作为“谳司”官员,是宋代地方州一级的重要司法属官,主要负责对“检出”的量刑法条进行核定与“驳正”。出生于簪缨之家的毛滂,深受当时社会环境和家庭的影响,养成了较高的法律素养。分析毛滂在司法参军任上的“检法”实例,可以看出他在遵守法律的前提下,对“止杀”“仁民”“爱物”等司法活动多重价值的权衡取舍。结合具体的司法实践,可以更加深入地认识宋代重视法律的历史背景和“鞫谳分司”的运行机制,以及其与司法官员之间相互影响、相互作用的紧密关系。

关键词：重视法律 “鞫谳分司” 司法参军改易风俗

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基于CiteSpace的高校辅导员研究二十年:现状、热点与趋势

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广东水利电力职业技术学院学报 2025年第1期23卷 71-75,84页

作者：柴红赵斌安徽机电职业技术学院安徽芜湖241002 中电科芜湖钻石飞机制造有限公司安徽芜湖241100

为推进新时代高校辅导员队伍建设,借助CiteSpace软件,对近二十年来有关高校辅导员的研究文献进行知识图谱分析,以展现其研究现状、热点与趋势。研究表明:该领域研究成果较为丰富,其发文量在一定程度上具有突出的政策导向性,呈现“快速... 详细信息

为推进新时代高校辅导员队伍建设,借助CiteSpace软件,对近二十年来有关高校辅导员的研究文献进行知识图谱分析,以展现其研究现状、热点与趋势。研究表明:该领域研究成果较为丰富,其发文量在一定程度上具有突出的政策导向性,呈现“快速增长—波动下降”态势,但作者之间以及研究机构之间缺乏紧密合作,发文量排名较前的多为思政教育类、高等教育类期刊。同时,“辅导员”“高校”“专业化”等关键词出现频次较高;队伍建设、职业倦怠、职业化和专业化是三大热点内容;“新时代”“立德树人”是近年来的热点关键词。今后要加强研究团队建设,注重研究机构合作;持续深化研究内容,提升研究广度和宽度;注重研究方法多样化,强化实证研究。

关键词：高校辅导员 CiteSpace 知识图谱

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Yolk–shell Au@carbon nanospheres with photothermal and electronplunder sterilization for infected wound healing

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Science China Materials 2025年第2期68卷 597-609页

作者： Jin chai Changzhen Qu Kunpeng Li Jiaheng Liang Qian Zhou Rong Zhuang Shuo Wang Fei Xu Qingyan Jia Peng Li Frontiers Science Center for Flexible Electronics(FSCFE) Xi’an Institute of Flexible Electronics(IFE)and Xi’an Institute of Biomedical Materials&Engineering(IBME)Northwestern Polytechnical UniversityXi’an 710072China State Key Laboratory of Solidification Processing Center for Nano Energy MaterialsSchool of Materials Science and EngineeringNorthwestern Polytechnical University and Shaanxi Joint Laboratory of Graphene(NPU)Xi’an 710072China

Highly pathogenic-resistant bacteria infectionsseriously hinder the wound healing process and induce a catastrophic threat to human health. Incorporating multipleantibacterial strategies into nanostructured materials has beenverified to possess paramount promise for amelioratingtherapeutic efficiency against resistant bacteria. Herein, amultifunctional yolk–shell nanocomposite (Au@HCN) comprised of an aurum (Au) core and hollow carbon nanosphere(HCN) shell was prepared via one-step copolymerization andcarbonization. The electron plunder by Au@HCN on thebacterial membrane leads to bacterial membrane depolarization and enhanced reactive oxygen species (ROS) metabolism,resulting in remarkable efficacy against drug-resistant bacteriaunder dark conditions. Moreover, the synergetic photothermaltherapy (PTT) displayed significant antibacterial properties(~98%) when exposed to near-infrared (NIR) irradiation invitro. Meanwhile, efficient eradication of drug-resistant bacteria in the infected wound in vivo was observed under NIRexposure, thereby promoting wound healing through theprominent antibacterial properties of Au@HCN. The yolk–shell Au@HCN possesses tremendous potential for combatingmultidrug resistance with high efficiency.

关键词： wound infection drug-resistant bacteria photothermal therapy electron transfer nanocarbon

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青海湖夏季水化学特征及其影响因素

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环境化学 2025年第1期44卷 199-211页

作者：柴思帆卜玉强卜红梅中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程院重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 内蒙古自治区林业和草原局呼和浩特010020

为探明夏季青海湖湖周水体的水化学特征及其影响因素,本研究采用统计方法,结合Piper三线图、Gibbs图和离子比值法,分析了青海湖夏季水体离子空间分布差异特征、水化学特征和水体氢氧同位素特征,从而揭示了自然过程和气候条件对青海湖水... 详细信息

为探明夏季青海湖湖周水体的水化学特征及其影响因素,本研究采用统计方法,结合Piper三线图、Gibbs图和离子比值法,分析了青海湖夏季水体离子空间分布差异特征、水化学特征和水体氢氧同位素特征,从而揭示了自然过程和气候条件对青海湖水化学特征的影响.结果表明:(1)青海湖夏季水体理化指标及其离子含量具有空间变化特征.布哈河入湖口和尕海处的离子含量与主湖区差异明显.与历史同期相比,夏季湖水中的pH、TDS和EC值有所降低;与冬季和封冻期湖水相比,青海湖夏季湖水中EC、TDS的含量升高,Cl^(−)、Mg^(2+)、Na^(+)和K^(+)的含量也分别升高了2.02 g·L^(−1)、0.36 g·L^(−1)、1.9 g·L^(−1)、0.097 g·L^(−1),而Ca^(2+)含量则降低了1.9 mg·L^(−1).各变量之间的相关分析结果表明,青海湖夏季湖水水化学组成受蒸发浓缩作用和岩石条件的影响,而盐度对水化学特征影响较大.(2)青海湖夏季水体的水化学类型为NaCl型,湖水中Na^(+)/(Na^(+)+Ca^(2+))和Cl^(−)/(Cl^(−)+HCO_(3)^(−))的均值分别为0.99和0.87,表明青海湖夏季水中离子主要受蒸发结晶作用控制;离子之间的线性回归分析表明,布哈河入湖口处的(Na^(+)+K^(+))/(Ca^(2+)+Mg^(2+))值最低,表明该处水化学主要受碳酸盐风化作用影响,而其他点位处的水化学主要受蒸发结晶作用影响.(3)青海湖夏季水中δD和δ18O值(−42.2‰—11.5‰和−6.78‰—2.31‰)的分布特征和氘盈余值(d-excess=−6.98‰—12.1‰)表明,布哈河入湖口处(d-excess=12.1‰)受当地降水的影响较为强烈,而其他采样点处湖水中的δD和δ18O值受蒸发结晶作用影响较大;尕海的δD和δ18O值(分别为−4.80‰和0.15‰)相比其他点位较低,可能是受到底部地下水补给的影响.该研究为青海湖流域水环境保护和生态治理提供了科学决策依据.

关键词：青海湖水化学特征影响因素.

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抗血小板药物临床应用现状及研发新进展

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中国临床药理学与治疗学 2025年第1期30卷 91-99页

作者：潘冠星黄品芳柴大军张菁福建医科大学附属第一医院临床药理研究中心福建福州350005 福建医科大学附属第一医院药学部福建福州350005 福建医科大学附属第一医院心血管内科福建福州350005 复旦大学附属华山医院临床药理研究中心上海200040 福建医科大学附属第一医院滨海院区国家区域医疗中心临床药理研究中心福建福州350212

动脉血栓是包括冠心病和中风在内的多种心血管疾病的主要致死病因之一,由于血小板是动脉血栓的主要参与者,抗血小板治疗是心血管疾病患者临床治疗的重要一环。目前,P2Y_(12)受体拮抗剂联合阿司匹林的双联抗血小板疗法为患者提供了长期... 详细信息

动脉血栓是包括冠心病和中风在内的多种心血管疾病的主要致死病因之一,由于血小板是动脉血栓的主要参与者,抗血小板治疗是心血管疾病患者临床治疗的重要一环。目前,P2Y_(12)受体拮抗剂联合阿司匹林的双联抗血小板疗法为患者提供了长期有效的抗血栓疗效,以替罗非班为代表的αΙIbβ3受体拮抗剂也为突发手术的抗血小板提供了选择,但抗血小板治疗带来的出血风险一直是临床上难以忽视的问题。本文对近年主要的抗血小板药物靶点及进入临床试验的药物进行综述,旨在为抗血小板药物的后续研发提供参考。

关键词：抗血小板药物血小板受体药物研发临床试验

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与图像内容无关的聚焦程度评价方法

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西安交通大学学报 2025年第1期59卷 116-124页

作者：夏晓华柴玉琳岳鹏举杨治秦绪芳长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710000

针对现有的聚焦程度评价方法在图像场景内容改变时不能正确评价图像聚焦程度的问题,基于“分类+拟合”的思想,提出了一种与高斯模糊标准差完全等价的图像聚焦程度评价方法。首先,建立了以有限高斯模糊标准差为标记的图像聚焦程度分类数... 详细信息

针对现有的聚焦程度评价方法在图像场景内容改变时不能正确评价图像聚焦程度的问题,基于“分类+拟合”的思想,提出了一种与高斯模糊标准差完全等价的图像聚焦程度评价方法。首先,建立了以有限高斯模糊标准差为标记的图像聚焦程度分类数据集;然后,构建了用于提取图像高斯模糊标准差分类分数的非对称核卷积神经网络(AKC-net);最后,采用三次样条插值函数拟合AKC-net全连接层输出的分类分数以及对应的高斯模糊标准差,以最大分数对应的标准差作为图像的聚焦程度评价结果,并在Waterloo数据集和实际拍摄图像上分别进行仿真实验和实拍实验。结果表明:所提方法在不同聚焦图像上分类的平均准确率可达到97.7%,得到的评价结果与高斯模糊标准差真值的均方根误差和平均绝对误差均小于0.07,且实际拍摄图像的聚焦测度值与图像内容无关,实现了图像聚焦程度的绝对评价。

关键词：聚焦程度评价高斯模糊标准差非对称核卷积神经网络三次样条插值

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数值微分在设备组合弹道精度评估中的应用

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重庆大学学报 2025年第2期48卷 1-9页

作者：何京江杨涵郭茂耘柴毅西昌卫星发射中心四川西昌615000 重庆大学自动化学院重庆400044

设备组合弹道精度评估是测量设备布站设计和设备组合弹道选优方案制定的重要基础。设备组合弹道精度评估通常采用基于误差传播原理的弹道精度评估算法,求解弹道分量关于测元的雅克比矩阵是该算法的核心。然而,对于复杂的弹道方程很难求... 详细信息

设备组合弹道精度评估是测量设备布站设计和设备组合弹道选优方案制定的重要基础。设备组合弹道精度评估通常采用基于误差传播原理的弹道精度评估算法,求解弹道分量关于测元的雅克比矩阵是该算法的核心。然而,对于复杂的弹道方程很难求得雅克比矩阵的解析式。为了解决复杂弹道方程的雅克比矩阵求解难题,提出基于样条数值微分的设备组合弹道精度评估算法,通过构造弹道分量数值队列,进行基于样条插值的数值微分计算出弹道分量关于测元的雅克比矩阵,计算得到设备组合弹道理论精度。最后,通过与单台设备定位方程的理论雅克比矩阵和弹道精度进行对比,验证基于数值微分的设备组合弹道精度评估算法的有效性和实用性。

关键词：弹道精度评估模型雅克比矩阵样条插值数值微分

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