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锰超氧化物歧化酶的催化原理与酶活性调节机制

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生物化学与生物物理进展 2024年第1期51卷 20-32页

作者：张旭张蕾许鹏琳李天然晁瑞青韩正好郑州大学医学院基础医学院生物化学与分子生物学系郑州450001 郑州大学体育学院郑州450001 郑州大学第一附属医院妇科郑州450001 郑州大学医学院临床医学系郑州450001 郑州大学化学学院郑州450001 河南应用技术职业学院郑州450042

锰超氧化物歧化酶(MnSOD)催化两分子超氧自由基歧化为分子氧和过氧化氢。超氧自由基被Mn~(3+)SOD氧化成分子氧的反应以扩散的方式进行。超氧自由基被Mn~(2+)SOD还原为过氧化氢的反应以快循环和慢循环两条途径平行进行。在慢循环途径中,M... 详细信息

锰超氧化物歧化酶(MnSOD)催化两分子超氧自由基歧化为分子氧和过氧化氢。超氧自由基被Mn~(3+)SOD氧化成分子氧的反应以扩散的方式进行。超氧自由基被Mn~(2+)SOD还原为过氧化氢的反应以快循环和慢循环两条途径平行进行。在慢循环途径中,Mn~(2+)SOD与超氧自由基形成产物抑制复合物,然后该复合物被质子化而缓慢释放出过氧化氢。在快循环途径中,超氧自由基直接被Mn~(2+)SOD转化为产物过氧化氢,快速循环有利于酶的复活与周转。本文提出温度是调节锰超氧化物歧化酶进入慢速或者快速循环催化途径的关键因素。随着在生理温度范围内的温度升高,慢速循环成为整个催化反应的主流,因而生理范围内的温度升高反而抑制该酶的活性。锰超氧化物歧化酶的双相酶促动力学特性可以用该酶保守活性中心的温度依赖性配位模型进行合理化解释。当温度降低时,1个水分子(或者OH~-)接近Mn、甚至与Mn形成配位键,从而干扰超氧自由基与Mn形成配位键而避免形成产物抑制。因此在低温下该酶促反应主要在快循环通路中进行。最后阐述了几种化学修饰模式对该酶的调节,说明锰超氧化物歧化酶受到多种形式的快速调节(变构调节与化学修饰)。这些快速调节直接改变酶的活化状态,进而调节细胞中超氧自由基和过氧化氢的平衡与流量,为揭示锰超氧化物歧化酶和超氧自由基的生理作用提供新理论。

关键词：锰超氧化物歧化酶变构调节共价修饰活性氧生物氧化温度酶催化机制

A shape-reconfigurable,light and magnetic dual-responsive shape-memory micropillar array chip for droplet manipulation

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Chinese Chemical Letters 2024年第1期35卷 456-460页

作者： Wen-Qi Ye Wen-Xin Fu Xiao-Peng Liu Chun-Guang Yang zhang-Run xu Research Center for Analytical Sciences Northeastern UniversityShenyang 110819China

Droplet manipulation on an open surface has great potential in chemical analysis and biomedicine ***,most of the reported platforms designed for the manipulation of water droplets cannot thoroughly solve the problem of droplet ***,we report a shape-reconfigurable micropillar array chip for the manipulation of water droplets,oil droplets and water-in-oil ***-in-oil droplets provide an enclosed space for water droplets,preventing the evaporation in an open *** coated on the surface of the chip effectively reduces the droplet movement *** micropillar array chip has light and magnetic dual-response due to the Fe3O4 nanoparticles and the reduced iron powder mixed in the shape-memory *** micropillars irradiated by a near-infrared laser bend under the magnetic force,while the unirradiated micropillars still keep their original *** the absence of a magnetic field,when the micropillars in a temporary shape are irradiated by the near-infrared laser to the transition temperature,the micropillars return to their initial *** this process,the surface morphology gradient caused by the deformation of the micropillars and the surface tension gradient caused by the temperature change jointly produce the driving force of droplet movement.

关键词： Microfluidics Droplet manipulation Micropillar array Shape memory polymer Magnetic response Light response

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考虑应力梯度效应的金属微梁屈服模型研究

力学学报 2024年第4期56卷 1025-1036页

作者：张旭秦聪屈腾飞马竞郑州大学力学与安全工程学院郑州450001 珠海格力电器股份有限公司广东珠海519070

一系列微加载测试结果表明,金属微梁的弯曲强度会随着材料外部几何特征尺寸的减小而显著升高,呈现出明显的尺寸相关性.基于位错塞积模型,探讨了纯金属单晶微梁的初始屈服应力,并提出了描述其尺寸相关性行为的关键内禀特征长度.通过综合... 详细信息

一系列微加载测试结果表明,金属微梁的弯曲强度会随着材料外部几何特征尺寸的减小而显著升高,呈现出明显的尺寸相关性.基于位错塞积模型,探讨了纯金属单晶微梁的初始屈服应力,并提出了描述其尺寸相关性行为的关键内禀特征长度.通过综合分析现有的微梁弯曲实验及其离散位错动力学数值模拟结果,并考虑到位错-自由表面交互作用的影响,提出了一种仅涉及位错源的位错塞积构型.在此构型下,对线性应力梯度作用下的位错塞积行为进行了连续性分析,并建立了一个由位错源主导的应力梯度屈服模型.该模型有效地解释了微梁初始屈服应力的尺寸相关性,并与实验结果一致.研究结果表明,针对外部几何特征尺寸在数微米及以下的纯金属单晶微梁,位错塞积行为是其尺寸相关性行为的主导机制,而且刻画这种行为需要两个内禀特征长度参数,即位错源长度和位错塞积长度.为解释非均匀加载条件下微尺度晶体材料屈服应力的尺寸相关性行为,特别是纯金属单晶微梁,提供了新的视角.

关键词：位错塞积应力梯度屈服应力尺度效应

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节点链路同时映射的多类型服务资源编排算法

通信学报 2024年第4期45卷 54-64页

作者：冯川张旭马天纯郭磊重庆邮电大学大数据智能计算重点实验室重庆400065 重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学智能通信与网络安全研究院重庆400065

为了解决虚拟网络请求阻塞率较高和底层物理网络资源利用率较低的问题,提出一种基于节点链路同时映射的多类型服务资源编排的算法。在映射首节点时,考虑物理网络节点属性;在映射节点链路元组时,综合考虑物理网络节点属性和链路属性;在... 详细信息

为了解决虚拟网络请求阻塞率较高和底层物理网络资源利用率较低的问题,提出一种基于节点链路同时映射的多类型服务资源编排的算法。在映射首节点时,考虑物理网络节点属性;在映射节点链路元组时,综合考虑物理网络节点属性和链路属性;在映射链路时,考虑网络链路属性,从而在包含多类型服务资源的底层物理网络中找到虚拟网络请求的映射策略。仿真结果显示,所提算法可以降低虚拟网络请求的阻塞率,提高物理网络多种类型资源的利用效率。

关键词：软件定义网络网络功能虚拟化虚拟网络映射多类型资源编排

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扩展目标跟踪中基于深度强化学习的传感器管理方法

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自动化学报 2024年第7期50卷 1417-1431页

作者：张虹芸陈辉张文旭兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050

针对扩展目标跟踪(Extended target tracking,ETT)优化中的传感器管理问题,基于随机矩阵模型(Random matrices model,RMM)建模扩展目标,提出一种基于深度强化学习(Deep reinforcement learning,DRL)的传感器管理方法.首先,在部分可观测... 详细信息

针对扩展目标跟踪(Extended target tracking,ETT)优化中的传感器管理问题,基于随机矩阵模型(Random matrices model,RMM)建模扩展目标,提出一种基于深度强化学习(Deep reinforcement learning,DRL)的传感器管理方法.首先,在部分可观测马尔科夫决策过程(Partially observed Markov decision process,POMDP)理论框架下,给出基于双延迟深度确定性策略梯度(Twin delayed deep deterministic policy gradient,TD3)算法的扩展目标跟踪传感器管理的基本方法;其次,利用高斯瓦瑟斯坦距离(Gaussian Wasserstein distance,GWD)求解扩展目标先验概率密度与后验概率密度之间的信息增益,对扩展目标多特征估计信息进行综合评价,进而以信息增益作为TD3算法奖励函数的构建;然后,通过推导出的奖励函数,进行基于深度强化学习的传感器管理方法的最优决策;最后,通过构造扩展目标跟踪优化仿真实验,验证了所提方法的有效性.

关键词：传感器管理扩展目标跟踪深度强化学习双延迟深度确定性策略梯度信息增益

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基础医学类实验室安全管理探究与实践

中山大学学报（医学科学版） 2024年第4期45卷 511-518页

作者：张旭刘炳峰中山大学中山医学院病原生物学与生物安全学系广东广州510080 中山大学人类病毒学研究所广东广州510080 广东省抗病原微生物药物与免疫技术工程技术研究中心广东广州510080

科研实验室是科学研究和人才培养的基地,在“双一流”建设发展的背景下,实验室安全管理一直面临着严峻的挑战。本文通过梳理中山大学中山医学院实验室管理办法,从学科实验室分类及特点、实验室安全准入培训和考核等各工作方面进行剖析,... 详细信息

科研实验室是科学研究和人才培养的基地,在“双一流”建设发展的背景下,实验室安全管理一直面临着严峻的挑战。本文通过梳理中山大学中山医学院实验室管理办法,从学科实验室分类及特点、实验室安全准入培训和考核等各工作方面进行剖析,总结了基础医学类实验室结合实际情况制定安全管理体系的建设。从管理制度建设、安全管理、安全检查监督、全员安全意识和制度执行力等方面的实验室管理视角进行阐述,以期望为高校实验室生物安全管理工作提供可行性、创见性的科学指导依据,期望建立健康、安全的实验环境,保障实验室工作安全进行。

关键词：基础医学类实验室管理制度实验室安全实验室管理生物安全

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主特征向量加权的声矢量圆阵波束域多重信号分类测向方法

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声学学报 2024年第1期49卷 49-57页

作者：徐付佳张旭朱晓春时胜国朱中锐哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

为降低声矢量圆阵方位估计方法的计算复杂度,避免声压振速联合处理需选取观测方向的问题,提出了一种主特征向量加权的声矢量圆阵波束域多重信号分类(MUSIC)测向方法。在信号总功率与噪声功率之比最大的优化准则下,求解得到单矢量传感器... 详细信息

为降低声矢量圆阵方位估计方法的计算复杂度,避免声压振速联合处理需选取观测方向的问题,提出了一种主特征向量加权的声矢量圆阵波束域多重信号分类(MUSIC)测向方法。在信号总功率与噪声功率之比最大的优化准则下,求解得到单矢量传感器最优的加权向量,即主特征向量。结合主特征向量设计相应的波束形成矩阵,并从理论上对声矢量圆阵阵元域和波束域MUSIC的目标方位估计方差进行比较。推导了单矢量传感器的大特征值和信号功率、大特征值对应的特征向量和其导向向量之间的关系。通过仿真实验验证了基于主特征向量波束形成矩阵的有效性,所提方法具有较低的计算复杂度和良好的方位估计性能。水池实验数据分析表明,所提方法能够准确估计目标方位。

关键词：声矢量圆阵波束域主特征向量观测方向方位估计

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基于动态进化图的行人轨迹预测

控制与决策 2024年第7期39卷 2345-2353页

作者：芈菁张旭秀闫涵大连交通大学自动化与电气工程学院辽宁大连116021 大连理工大学控制科学与工程学院辽宁大连116024

行人轨迹预测在自动驾驶和社交机器人等领域有着广泛的应用.对行人间复杂的交互关系进行有效建模是提高轨迹预测准确性的关键问题.然而,基于图神经网络的方法建模行人间的复杂交互时,存在行人间交互关系不会随着时间推移而改变,并且图... 详细信息

行人轨迹预测在自动驾驶和社交机器人等领域有着广泛的应用.对行人间复杂的交互关系进行有效建模是提高轨迹预测准确性的关键问题.然而,基于图神经网络的方法建模行人间的复杂交互时,存在行人间交互关系不会随着时间推移而改变,并且图模型无法自适应地调整网络参数,导致预测轨迹与真实轨迹偏差较大.为此,提出基于动态进化图的行人轨迹预测方法,设计动态特征更新(DFU)以定义行人间的动态特性,对行人间动态交互进行建模以构建时间域的网络动态性,提升对行人间复杂交互关系建模的能力.采用进化图卷积单元优化编码器,灵活进化图模型网络参数,增强图模型的自适应能力.研究结果表明,在预测8个时间步长下,与STGAT模型相比,所提出模型在两个公开数据集(ETH和UCY)上取得了更好的性能,平均位移误差降低12.26%,最终位移误差降低14.10%.

关键词：动态图进化图图卷积轨迹预测行人轨迹

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啮齿动物青光眼模型研究进展

中华实验眼科杂志 2024年第6期42卷 557-563页

作者：谢志(综述) 曹婷张旭(审校) 南昌大学附属眼科医院、江西省眼科学与视觉科学研究所、江西省眼科学重点实验室南昌330006 南昌大学眼视光学院南昌330006

青光眼是一组以视网膜神经节细胞及其轴突进行性丢失为特征的视神经病变,已成为全球不可逆性致盲的常见原因,但其病理生理机制仍不清楚。因此,合理的青光眼动物模型对揭示青光眼发病机制和改善治疗方案十分重要。近年来,啮齿动物由于具... 详细信息

青光眼是一组以视网膜神经节细胞及其轴突进行性丢失为特征的视神经病变,已成为全球不可逆性致盲的常见原因,但其病理生理机制仍不清楚。因此,合理的青光眼动物模型对揭示青光眼发病机制和改善治疗方案十分重要。近年来,啮齿动物由于具有众多优点而逐渐成为青光眼模型制作的主流选择,除转基因小鼠可自发诱导青光眼外,青光眼实验模型主要分为眼压依赖性和非眼压依赖性。眼压依赖性青光眼模型通过各种手段阻碍房水流出,从而诱导眼压升高;非眼压依赖性青光眼模型试图评估正常眼压性青光眼的相关发病机制。本文就啮齿动物各种青光眼模型的不同损伤机制、操作方法、优点和局限性进行综述。

关键词：青光眼动物模型啮齿动物眼压转基因小鼠