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Improving error-correcting capability in DNA digital storage via soft-decision decoding

National Science Review 2024年第2期11卷 135-144页

作者：丁璐璐伍世刚候志浩李阿伦许亚苹冯虎潘玮华阮珏 Shenzhen Branch Guangdong Laboratory of Lingnan Modern AgricultureGenome Analysis Laboratory of the Ministry of Agriculture and Rural AffairsAgricultural Genomics Institute at ShenzhenChinese Academy of Agricultural Sciences Guangdong Provincial Key Laboratory of Plant Molecular Breeding State Key Laboratory for Conservation and Utilization of Subtropical Agro-BioresourcesSouth China Agricultural University

Error-correcting codes(ECCs) employed in the state-of-the-art DNA digital storage(DDS) systems suffer from a trade-off between error-correcting capability and the proportion of redundancy. To address this issue, in this study, we introduce soft-decision decoding approach into DDS by proposing a DNA-specific error prediction model and a series of novel strategies. We demonstrate the effectiveness of our approach through a proof-of-concept DDS system based on Reed-Solomon(RS) code, named as Derrick. Derrick shows significant improvement in error-correcting capability without involving additional redundancy in both in vitro and in silico experiments, using various sequencing technologies such as Illumina, Pac Bio and Oxford Nanopore Technology(ONT). Notably, in vitro experiments using ONT sequencing at a depth of 7× reveal that Derrick, compared with the traditional hard-decision decoding strategy, doubles the error-correcting capability of RS code, decreases the proportion of matrices with decoding-failure by 229-fold, and amplifies the potential maximum storage volume by impressive 32 388-fold. Also, Derrick surpasses ‘state-of-the-art' DDS systems by comprehensively considering the information density and the minimum sequencing depth required for complete information recovery. Crucially, the soft-decision decoding strategy and key steps of Derrick are generalizable to other ECCs' decoding algorithms.

关键词： DNA digital storage (DDS) error-correcting code (ECC) soft-decision decoding error-correcting capability storage volume

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基于多源数据的文化工业遗产“孤岛化”趋势研究--以苏州桃花坞文化创意园为例

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华中建筑 2024年第4期42卷 83-88页

作者：周珏胡莹苏州科技大学建筑与城市规划学院

文化工业遗产的问世及遗产化过程与城市的发展息息相关,而近年来呈现出“孤岛化”现象。该文选取苏州桃花坞文化创意产业园为研究对象,构建了基于“四支柱法”的“孤岛化”程度评估体系。借助多源数据,对评估指标进行深入的可视化分析,... 详细信息

文化工业遗产的问世及遗产化过程与城市的发展息息相关,而近年来呈现出“孤岛化”现象。该文选取苏州桃花坞文化创意产业园为研究对象,构建了基于“四支柱法”的“孤岛化”程度评估体系。借助多源数据,对评估指标进行深入的可视化分析,并运用序关系法赋予各指标权重,进而计算园区的“孤岛化”等级。研究发现,桃花坞文化创意园在其所在的历史文化片区内表现出明显的“孤岛化”特征。结合评估结果与相关政策,给出了针对性的建设和改进建议。期望研究方法与结果为工业遗产改造园区中的“孤岛化”问题提供有效的策略和实践路径。

关键词：多源数据文化工业遗产孤岛化创意园区

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免疫检查点抑制剂相关结核病:1例报道及文献分析

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复旦学报（医学版） 2024年第2期51卷 272-276页

作者：金文婷倪佳依胡必杰潘珏复旦大学附属中山医院感染病科上海200032 上海市奉贤区中心医院感染病科上海201499

随着免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors,ICI)在抗肿瘤领域的应用增加,ICI相关感染常常被临床忽略,结核分枝杆菌(***,MTB)是其常见的感染病原体。现对复旦大学附属中山医院收治的1例ICI相关肺结核和文献检索收集的18例ICI... 详细信息

随着免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors,ICI)在抗肿瘤领域的应用增加,ICI相关感染常常被临床忽略,结核分枝杆菌(***,MTB)是其常见的感染病原体。现对复旦大学附属中山医院收治的1例ICI相关肺结核和文献检索收集的18例ICI相关结核感染病例进行分析,以提高临床医师对ICI相关结核病的认识。所有病例均为确诊病例,其中肺结核15例(1例合并肠结核),肺外结核4例(血型播散性结核、骨结核、结核性心包炎、结核性胸膜炎各1例)。肺结核的影像学特征主要包括小叶中心结节、磨玻璃样结节、空性病灶、斑片状影、实变影、大片状浸润影等。18例启动抗结核治疗,4例在抗结核的同时继续ICI,3例暂停ICI(2例重新使用后肿瘤有缓解),其余11例停用ICI,1例未提及。ICI相关结核可能是肿瘤免疫治疗的直接并发症,需提高用药前结核感染筛查,排除活动性结核。在ICI治疗期间若出现发热、咳嗽咳痰等疑似结核症状时,需警惕活动性结核。

关键词：肿瘤免疫治疗免疫检查点抑制剂(ICI) 结核病 PD-1 PD-L1

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共同富裕背景下女性多维贫困变动及分解

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财经问题研究 2024年第10期 105-116页

作者：胡联吉路涵汪三贵安徽财经大学经济学院安徽蚌埠233030 中国人民大学农业与农村发展学院北京100872

党的二十届三中全会指出,完善覆盖农村人口的常态化防止返贫致贫机制。本文根据多维贫困的分析框架,利用中国家庭追踪调查(CFPS)的四期个体微观调查数据,构建中国女性多维贫困指数,并进行了测算和分解。研究发现,2014—2020年,中国女性... 详细信息

党的二十届三中全会指出,完善覆盖农村人口的常态化防止返贫致贫机制。本文根据多维贫困的分析框架,利用中国家庭追踪调查(CFPS)的四期个体微观调查数据,构建中国女性多维贫困指数,并进行了测算和分解。研究发现,2014—2020年,中国女性多维贫困状况总体上有所改善,但改善程度不均衡。处于严重贫困状态的女性改善程度较小。维度分解结果表明,教育、时间赤字和收入是影响女性贫困的主要因素,而健康和心理则是相对次要的因素。并且,相较于收入因素,其余因素的影响渐增。从城乡比较来看,城镇女性所面临的贫困状况一般优于农村女性。城镇女性的最主要致贫因素是收入,而农村女性则是教育和时间赤字。从不同婚姻状态的群体比较来看,丧偶女性面临的多维贫困状况最为严重,离婚女性多维贫困改善较已婚女性显著。本文深入反映了中国女性在多维贫困方面的困境,为中国新发展阶段防止返贫致贫机制的完善和可持续发展目标的实现提供了启示和建议。

关键词：共同富裕女性贫困多维贫困隐性贫困

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海南琼北地区传统村落文旅融合发展的问题及对策

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文化创新比较研究 2024年第20期8卷 91-96页

作者：谢瑚王珏海南开放大学海南海口570208

传统村落作为历史和文化的宝贵遗产,记录着农耕时代的生活生产方式、建筑风格和社会结构,是文化传承的重要载体。然而,传统村落的保护、传承和复兴正面临着严峻挑战。文旅融合发展是应对这项挑战的有效路径之一。该文以琼北地区传统村... 详细信息

传统村落作为历史和文化的宝贵遗产,记录着农耕时代的生活生产方式、建筑风格和社会结构,是文化传承的重要载体。然而,传统村落的保护、传承和复兴正面临着严峻挑战。文旅融合发展是应对这项挑战的有效路径之一。该文以琼北地区传统村落作为研究对象,在充分考虑主体文化类型、产业发展、文旅融合发展情况差异的基础上,重点选取6个典型传统村落展开研究。通过实地调研和问卷调查,了解它们在实施乡村振兴战略过程中文旅融合发展存在的问题,然后针对性地提出发展对策,旨在为未来海南传统村落保护和旅游发展提供参考。

关键词：传统村落文旅融合对策琼北地区传承复兴

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用于经食道超声心动图的1.5维超声探头设计

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声学学报 2024年第3期49卷 410-416页

作者：刘晓唐浒孔凡凯赵继伟陈思平彭珏医学超声关键技术国家地方联合工程实验室深圳518060 广东省医学信息检测与超声成像重点实验室深圳518060 深圳大学医学部生物医学工程学院深圳518060

设计了一种用于经食道超声心动图的1.5维超声探头,与传统1维超声探头相比,该探头可在仰角方向上实现变孔径、变焦点,从而提高切片厚度在远场、近场的一致性。采用传统PZT-5H压电陶瓷作为压电材料制备了一个包含320阵元的1.5维经食道超... 详细信息

设计了一种用于经食道超声心动图的1.5维超声探头,与传统1维超声探头相比,该探头可在仰角方向上实现变孔径、变焦点,从而提高切片厚度在远场、近场的一致性。采用传统PZT-5H压电陶瓷作为压电材料制备了一个包含320阵元的1.5维经食道超声探头,随后测试探头的电学性能、声学性能和声场分布情况。该探头的中心频率为5.6 MHz,-6 dB带宽为76%。在5~70 mm的探测范围内, 1维超声探头切片厚度为7~9 mm, 1.5维超声探头切片厚度为1.3~2.8 mm,在5~30 mm探测范围内切片厚度差值不超过0.2 mm,线靶成像显示的信息也更全面、分辨率更高。因此, 1.5维超声探头具有更广的聚焦深度、更好的远近场分布一致性以及更高的空间分辨率。

关键词：经食道超声探头 1.5维相控阵空间分辨率超声心动图

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网络药理学结合实验验证探讨四逆散“异病同治”抑郁症、焦虑症和乳腺纤维囊性疾病的作用机制

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药物评价研究 2024年第8期47卷 1735-1748页

作者：胡丽丽王珏吴娜蔡东晖山西中医药大学基础医学院山西晋中030619

目的探讨四逆散对重度抑郁症、广泛性焦虑症和乳腺纤维囊性疾病“异病同治”的作用机制。方法筛选四逆散活性成分,并与治疗抑郁症、焦虑症和乳腺纤维囊性疾病的药物进行主成分分析判断类药性;利用多个数据库综合分析四逆散和3种疾病的... 详细信息

目的探讨四逆散对重度抑郁症、广泛性焦虑症和乳腺纤维囊性疾病“异病同治”的作用机制。方法筛选四逆散活性成分,并与治疗抑郁症、焦虑症和乳腺纤维囊性疾病的药物进行主成分分析判断类药性;利用多个数据库综合分析四逆散和3种疾病的作用靶点,使用DAVID数据库对共有靶点进行基因本体(GO)与京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析,运用BioGPS数据库对关键靶点进行定位分析。采用皮质酮(CORT)诱导PC12细胞制备抑郁症、焦虑症模型,6.2500、3.1250、1.5625 mg·mL^(-1)四逆散干预处理,MTT检测细胞存活率,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法检测白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)mRNA表达。结果四逆散主要活性成分具有较好的类药性,四逆散“异病同治”共有靶点32个,关键靶点为IL6、肿瘤坏死因子(TNF)、细胞肿瘤抗原p53(TP53)、丝氨酸/苏氨酸激酶1(AKT1)和IL1B等,关键活性成分包括槲皮素、木犀草素和川陈皮素等。四逆散主要通过调控HIF-1、癌症和PI3K-Akt等多条信号通路发挥“异病同治”功能,推测肝、胸腺是药物发挥作用的关键部位。实验结果显示四逆散可逆转CORT对PC12的细胞毒性,影响不同时间点IL-1β、IL-6 mRNA表达。结论四逆散具有“多成分、多靶点、多通路”协同作用的特点,通过调节炎症反应等发挥“异病同治”作用。

关键词：四逆散重度抑郁症广泛性焦虑症乳腺纤维囊性疾病网络药理学槲皮素木犀草素川陈皮素

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Performance analysis of a photovoltaic/thermal system with lunar regolith-based thermal storage for the lunar base

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Science China(Technological Sciences) 2024年第4期67卷 1113-1123页

作者： SUN WenGan ZHAO Bin PEI Yu SHI LingFeng hu MaoBin LI MuJun REN Xiao PEI Gang Deep Space Exploration Laboratory Hefei 230026China Department of Thermal Science and Energy Engineering University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China Department of Mechanical and Aerospace Engineering University of California San DiegoLa JollaCA 92093USA Department of Precision Machinery and Precision Instrumentation University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China College of New Energy China University of Petroleum(East China)Qingdao 266000China

Powering a moon base,especially keeping it warm during the long lunar night,is a big *** paper introduces a photovoltaic/thermal(PV/T)system incorporating regolith thermal storage to solve the challenge of power and heat provision for the lunar base *** vacuum of space around the moon helps this system by reducing heat *** the moon's daytime,the system not only generates electricity but also captures *** stored heat in the regolith is then used at night,reducing the amount of equipment we need to send from *** spectrally selective PV/T panels are designed to absorb a wide range of sunlight(0.3–2.5μm)while minimizing heat loss in the infrared range(3–30μm).Simulation results of the hybrid solar energy system indicate the average value of the overall efficiency is 45.9%,which relatively elevates 56.1%compared to the PV *** launch mass of the proposed PV/T system is only 8.4%of a traditional photovoltaic-lithium battery system with the same amount of energy *** the total specific energy of the proposed system is 7.3 kWh kg^(-1),while that of the photovoltaic-lithium battery system is about 0.3 kWh kg^(-1).In summary,this study proposes an alternative combined heat and electricity supply system for the lunar base,which can greatly reduce the launch mass and free up load for other scientific research equipment.

关键词： in-situ resource utilization(IRSU) regolith thermal storage photovoltaic/thermal(PV/T) spectral selectivity

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A novel mechanism of painful signal processing:Propagation failure of unmyelinated fibers in diabetic neuropathy rats

A novel mechanism of painful signal processing:Propagation f...

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中国神经科学学会第四次会员代表大会暨第八届全国学术会议

作者： Xiu-Chao WANG~1,Wei SUN~1,Bei MIAO~(1,2),Wen-Ting WANG~1,Ceng LUO~1,Yi-hui LIU~1,Fang KUANG~1,Jun-Ling XING~1, hui XU~1,Gong JU~1,Xue-Jun SONG~2,san-jue hu~(1,*) 1 Institute of Neuroscience,the Fourth Military Medical University,Xi’an 710033,China 2 Jiangsu Province Key Laboratory of Anesthesiology,Xuzhou Medical College,Xuzhou 221002,China

Objective The precise mechanism of painful diabetic neuropathy(PDN) in unmyelinated fibers(C-fibers) remains unclear despite of the finding of hyper-responsivity in some subset of *** previous work found that conduction failures(CF) of main axon in C-fibers are one of adaptation phenomenon and information processing in peripheral *** present study is to investigate the roles of CF and it’s mechanisms in *** Streptozotocin (STZ,70mg/kg) diabetic model was induced with SD male *** injecting STZ 3-4 weeks,the behavioral responses to mechanical and heat stimulations were tested to the appearance of diabetic neuropathy *** single C fibers discharge was induced by mechanical and electrical stimulations for testing the changes of CF degree in C fibers within the coccygeal *** cell patch clamp recording in whole dorsal root ganglion(DRG) neurons was used to explore the excitability change and the intensity of sodium current in *** channel expression alterations were tested in DRG and C fibers of coccygeal nerve in control and NPD ***(1) A rat model of PDN induced by STZ has been set up. (2) The discharge numbers of single C-fiber in PDN were significantly higher than the control group in mechanical stimulations(100 g).High frequency firing(>3Hz) was found in about 1/3 of C-fibers in *** degree of PDN was distinctly lower than that of control ***,low dose TTX(100nM) could increase CF degree in partial PDN.(3) The threshold of action potential in PDN was lower than control *** its half width of action potential also was faster than control.(4) Sodium current of PDN was larger than control group.(5) Immunochemistry data showed that the numbers of Nav 1.7 cell,Nav 1.8 and Nav 1.9 in PDN were higher than *** the fluorescence intensities of Nav 1.7, Nav 1.8 and Nav1.9 in PDN also increased in coccygeal *** The results demonstrat that CF of the axon of C fibers is weakened during P

关键词： conduction failure unmyelinated fibers persistent sodium channel diabetic painful neuropathy dorsal root ganglion

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双作用斯特林热机内部气体微团运行机理数值研究

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太阳能学报 2024年第6期45卷 389-395页

作者：常德鹏孙岩雷王珏罗靖胡剑英罗二仓中国科学院理化技术研究所低温科学与技术重点实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 航天科工空间工程发展有限公司北京100854

针对一台双作用斯特林热机,通过SAGE计算以及Runge-Kutta法和线性插值等后处理过程,对内部气体微团进行热力求解,最终得到由欧拉观点转化为拉格朗日观点的热力结果。研究表明,斯特林热机回热器内部各气体微团独自运行于不同的热力过程,... 详细信息

针对一台双作用斯特林热机,通过SAGE计算以及Runge-Kutta法和线性插值等后处理过程,对内部气体微团进行热力求解,最终得到由欧拉观点转化为拉格朗日观点的热力结果。研究表明,斯特林热机回热器内部各气体微团独自运行于不同的热力过程,气体微团间互相接力,实现宏观上发动机的热功转换功能,其热力循环的包络线近似于2个等压过程和2个等温过程的组合。同时,研究实际机型的气体微团运行机理和热力过程,并从数值上验证斯特林循环与概括性卡诺循环的相互关系,为斯特林热机的设计与分析提供一定的理论基础。

关键词：斯特林热机斯特林循环 Runge-Kutta法运行机理概括性卡诺循环

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