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Development of a High-throughput Sequencing Platform for Detection of Viral Encephalitis Pathogens Based on Amplicon Sequencing

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Biomedical and Environmental Sciences 2024年第3期37卷 294-302页

作者： ZHANG Ya Li SU Wen Zhe WANG Rui Chen LI Yan ZHANG Jun Feng LIU sheng Hui HU Dan He XU Chong Xiao YIN Jia Yu YIN Qi Kai HE Ying LI Fan fu Shi Hong NIE Kai LIANG Guo Dong TAO Yong XU Song Tao MA Chao Feng WANG Huan Yu Shaanxi University of Chinese Medicine Xianyang 712000ShaanxiChina National Key Laboratory of Intelligent Tracking and Forecasting for Infectious Diseases National Institute for Viral Disease Control and PreventionChinese Center for Disease Control and PreventionBeijing 102206China Guangzhou Center for Disease Control and Prevention Guangzhou 510000GuangdongChina Shandong Center for Disease Control and Prevention Jinan 250000ShandongChina Department of Ophthalmology Beijing Chaoyang HospitalCapital Medical UniversityBeijing 100020China Xi'an Center for Disease Control and Prevention Xi’an 710054ShaanxiChina

Objective Viral encephalitis is an infectious disease severely affecting human *** is caused by a wide variety of viral pathogens,including herpes viruses,flaviviruses,enteroviruses,and other *** laboratory diagnosis of viral encephalitis is a worldwide ***,high-throughput sequencing technology has provided new tools for diagnosing central nervous system ***,In this study,we established a multipathogen detection platform for viral encephalitis based on amplicon *** We designed nine pairs of specific polymerase chain reaction(PCR)primers for the 12 viruses by reviewing the relevant *** detection ability of the primers was verified by software simulation and the detection of known positive *** sequencing was used to validate the samples,and consistency was compared with Sanger *** The results showed that the target sequences of various pathogens were obtained at a coverage depth level greater than 20×,and the sequence lengths were consistent with the sizes of the predicted *** sequences were verified using the National Center for Biotechnology Information BLAST,and all results were consistent with the results of Sanger *** Amplicon-based high-throughput sequencing technology is feasible as a supplementary method for the pathogenic detection of viral *** is also a useful tool for the high-volume screening of clinical samples.

关键词： Viral encephalitis Amplicon sequencing High-throughput sequencing Multipathogen detection

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基于InVEST模型的黄河流域砒砂岩区土壤保持功能演化及驱动机制

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西北林学院学报 2024年第3期39卷 144-152页

作者：盛艳秦富仓刘林甫安丽李娟内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010018 荒漠生态系统保护与修复国家林业和草原局重点实验室内蒙古呼和浩特010018 鄂尔多斯市国土空间规划院内蒙古鄂尔多斯017000 准格尔旗自然资源局内蒙古鄂尔多斯017000

研究区域土壤保持功能变化及环境驱动因子作用机制对区域生态环境建设具有重要的理论意义,可为水土保持决策提供参考。借助InVEST模型对近20 a间黄河流域砒砂岩区生态系统的土壤保持功能变化进行分析,利用地理探测器中的因子探测器和交... 详细信息

研究区域土壤保持功能变化及环境驱动因子作用机制对区域生态环境建设具有重要的理论意义,可为水土保持决策提供参考。借助InVEST模型对近20 a间黄河流域砒砂岩区生态系统的土壤保持功能变化进行分析,利用地理探测器中的因子探测器和交互探测器分析该区土壤保持功能的主导因子和两两交互作用对土壤保持的影响。结果表明:1)砒砂岩区土壤侵蚀在2000-2020年呈现改善趋势,且主要以微度侵蚀为主,研究期间平均侵蚀模数为922.44 t·km^(-2)·a^(-1);2)土壤保持功能空间分布上与侵蚀状况基本一致,呈“西北低,东南高”的分布趋势,研究区土壤保持变化情况主要以未变化为主,土壤保持功能下降区和增强区分别占总面积的2.47%、3.62%;3)植被覆盖度对砒砂岩区土壤保持功能起着绝对主导作用,且“强强”双因子交互作用更有助于提高土壤保持功能,植被覆盖度∩降水的解释力最强,为45.61%。

关键词： InVEST模型土壤侵蚀土壤保持功能地理探测器砒砂岩区

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二氢丹参酮通过抑制Akt信号通路激活来增强索拉非尼对肝细胞癌的抗癌作用

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生物化学与生物物理进展 2024年第6期51卷 1445-1457页

作者：王伟贾胜楠樊孙甫徐力善浙江医院肛肠外科杭州310030 浙江医院普通外科杭州310030 哈尔滨医科大学附属第四医院肝胆外科哈尔滨150001

目的索拉非尼是唯一被批准用于治疗晚期肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的一线药物。然而索拉非尼的耐药性使得治疗效果并不理想。尽管索拉非尼耐药性的机制尚不清楚,但在HCC中的耐药性可能通过Akt信号通路的激活而发生。二氢... 详细信息

目的索拉非尼是唯一被批准用于治疗晚期肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的一线药物。然而索拉非尼的耐药性使得治疗效果并不理想。尽管索拉非尼耐药性的机制尚不清楚,但在HCC中的耐药性可能通过Akt信号通路的激活而发生。二氢丹参酮(dihydrotanshinone,DHT)是中药丹参的亲脂性成分,具有多种抗肿瘤活性并可抑制Akt活化。DHT联合索拉非尼治疗HCC的作用机制尚未明确。本文旨在研究DHT是否可增强索拉非尼对HCC的抗癌活性。方法采用细胞计数试剂盒8(cell counting kit-8,CCK-8)和流式细胞仪检测索拉非尼和DHT对HCC细胞Huh7和HepG2细胞活力、细胞凋亡和药物敏感性的影响。通过蛋白质印迹分析Akt、P-Akt、Caspase3、GSK-3β、P-GSK3-β、核糖体蛋白S6激酶(S6K)、P-S6K、细胞周期蛋白D1、Bcl-xl、Bcl-2和Bax的表达水平。使用单因素方差分析(analysis of variance,ANOVA)和Dunnett检验对所有数据进行统计学比较。采用SPSS 20.0统计软件进行统计分析。结果DHT通过减少Akt的激活来抑制HCC细胞的增殖和促进细胞凋亡。DHT抑制Akt下游因子的表达和激活,包括GSK-3β和S6K,这些因子调节细胞凋亡反应,并被索拉非尼激活和上调。索拉非尼和DHT均下调细胞周期蛋白D1的表达,DHT上调Bax的表达并下调Bcl-2和Bcl-xl的表达。索拉非尼对Bcl-2家族蛋白质表达的影响不大。结论DHT可能通过抑制Akt信号通路的激活来增强索拉非尼的HCC细胞增殖抑制作用和凋亡诱导作用。

关键词：二氢丹参酮索拉非尼 Akt 肝细胞癌细胞凋亡

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基于数据驱动的氮杂多环含能化合物的开发研究进展

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含能材料 2024年第6期32卷 660-671页

作者：刘友海黄实张文全杨福胜中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999 西安交通大学化学工程与技术学院陕西西安710049

含能材料的开发面临诸多挑战,传统“试错法”的研发模式会导致研发周期长,效率低。随着数据科学与人工智能技术的发展,基于数据驱动的研发模式为含能材料的发展开辟了新的路径。多环含能化合物是当前含能材料学科的研究热点,其中氮杂多... 详细信息

含能材料的开发面临诸多挑战,传统“试错法”的研发模式会导致研发周期长,效率低。随着数据科学与人工智能技术的发展,基于数据驱动的研发模式为含能材料的发展开辟了新的路径。多环含能化合物是当前含能材料学科的研究热点,其中氮杂多环骨架由于存在π电子的离域共振和较多的可修饰位点,分子结构的稳定性得到提高,同时能量基团的存在保证了分子的能量水平,使得能量与稳定性之间的固有矛盾得到很好的平衡。研究简要介绍了数据驱动开发新型含能材料的工作流程,概述了数据驱动方法用于氮杂多环含能化合物开发的最新研究进展,最后对数据驱动的方法用于新型含能材料的开发提出展望。未来的发展方向应考虑通过数据增强、治理等手段补充数据量,以提高模型预测的准确性及泛化能力;可通过建立化学反应条件和合成路径筛选的机器学习模型预测分子的可合成性,从而加速新型氮杂多环含能化合物的开发。

关键词：含能材料数据驱动氮杂多环含能化合物机器学习

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抽油机系统能效影响因素分析及节能技术应用

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石油石化节能与计量 2024年第7期14卷 26-31页

作者：付升大庆油田有限责任公司第五采油厂

抽油机系统作为主要的采油生产设备,其中油气生产板块电力消耗占比超过70%。针对抽油机系统能效水平偏低的问题,对4 000余台抽油机进行检查测试,找出主要影响因素,并采取相应的节能措施。文中分析了数字化节能型抽油机、永磁同步电动机... 详细信息

抽油机系统作为主要的采油生产设备,其中油气生产板块电力消耗占比超过70%。针对抽油机系统能效水平偏低的问题,对4 000余台抽油机进行检查测试,找出主要影响因素,并采取相应的节能措施。文中分析了数字化节能型抽油机、永磁同步电动机、智能控制装置等节能设备应用情况,分析结果表明增大抽油机载荷利用率、电动机功率利用率以及优化生产参数,有效解决了供排关系失衡问题,提高了能源利用率,产生了较好的节能效果,综合节能率达10%~30%以上,年节电66.32×10^(4)kWh,适合抽油机系统的升级改造。

关键词：抽油机系统能效影响能源利用率升级改造节能措施

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宁夏衬砌渠道渠基冻胀率水热响应试验研究

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节水灌溉 2024年第6期 27-34页

作者：王羽岱王斌苗福生马楠宁夏大学土木与水利工程学院银川750021 旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心银川750021 宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心银川750021

衬砌渠道周围的水分与温度场分布存在明显差异,此范围内渠基土在水热两场耦合作用下冻胀有明显不同。基于这种差异,开展渠基土在不同水分、温度条件下冻胀率试验研究。结果表明:在不同温度条件下,土体冻胀率随温度的变化过程可分为2个阶... 详细信息

衬砌渠道周围的水分与温度场分布存在明显差异,此范围内渠基土在水热两场耦合作用下冻胀有明显不同。基于这种差异,开展渠基土在不同水分、温度条件下冻胀率试验研究。结果表明:在不同温度条件下,土体冻胀率随温度的变化过程可分为2个阶段,当温度从0℃降至-5℃左右时,在此阶段产生的冻胀率约占整个冻胀过程的50%~80%,冻胀率与温度线性关系明显。随着温度继续降低,2者非线性关系明显。在无补水情况下,相同温度条件下的土体,初始含水率越大,所产生的冻胀率越大;初始含水率25%和35%的土体产生的冻胀率均为初始含水率15%土体的1倍到2倍以上。当土体在冻胀过程中有水分补充时,其冻胀率与水分变化线性关系明显,初始含水率越大的土体产生的冻胀率增量越大,初始含水率25%、35%的土体冻胀率增量均为15%土体的2倍以上。提出的水热耦合条件与渠基土冻胀率的多元非线性关系与试验数据吻合较好。建立数值模拟模型,对衬砌渠道不同位置处冻胀作用分布与变形进行计算与分析,结果表明:温度越低、水分越大,衬砌渠道所受到的切向冻胀力与法向冻胀力越大。水热变化差异越大时,土体冻胀导致的衬砌渠道冻胀变形越显著。

关键词：衬砌渠道渠基土温度含水率水热耦合冻胀率

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一种基于反谐振结构的三能级掺钕激光光纤设计

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物理学报 2024年第14期73卷 121-126页

作者：许海琛付士杰田浩盛泉史伟姚建铨天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室天津300072

900 nm掺钕光纤激光器可广泛应用于生物医学诊断、激光检测和光谱分析等领域.钕离子在1060 nm波段四能级跃迁的增益竞争,严重限制了900 nm三能级掺钕光纤激光器输出功率的提升.本文设计了一种纤芯直径为27μm的大模场掺钕实芯双层反谐... 详细信息

900 nm掺钕光纤激光器可广泛应用于生物医学诊断、激光检测和光谱分析等领域.钕离子在1060 nm波段四能级跃迁的增益竞争,严重限制了900 nm三能级掺钕光纤激光器输出功率的提升.本文设计了一种纤芯直径为27μm的大模场掺钕实芯双层反谐振光纤,用于产生高功率900 nm激光.通过在有源光纤中引入双层反谐振单元结构,并对光纤结构参数和折射率分布进行优化,模拟结果表明光纤在880—913 nm波段基模损耗小于0.1 dB/m,高阶模式损耗大于10 dB/m,同时在1060 nm波段所有模式损耗达到100 dB/m.本文提出的掺钕实芯反谐振光纤在900 nm高功率光纤激光器和放大器等领域具有广泛的应用前景.

关键词：实芯反谐振光纤掺钕光纤大模场面积光纤单模光纤

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基于陶粒纤维混凝土的衬砌渠道抗冻胀性能研究

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节水灌溉 2024年第4期 58-64页

作者：马楠王斌苗福生王羽岱宁夏大学土木与水利工程学院银川750021 旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心银川750021 宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心银川750021

为改善北方寒区预制混凝土衬砌渠道存在衬砌板件自重大、尺寸小、装配效率低等问题,探讨将陶粒纤维混凝土用于衬砌渠道。基于正交试验法开展9组陶粒纤维混凝土和1组C35普通混凝土冻融前后力学性能试验,并结合冻胀数值模拟分析衬砌渠道... 详细信息

为改善北方寒区预制混凝土衬砌渠道存在衬砌板件自重大、尺寸小、装配效率低等问题,探讨将陶粒纤维混凝土用于衬砌渠道。基于正交试验法开展9组陶粒纤维混凝土和1组C35普通混凝土冻融前后力学性能试验,并结合冻胀数值模拟分析衬砌渠道抗冻胀性能变化。结果表明:陶粒纤维混凝土抗压强度因素影响次序为页岩陶粒体积取代率>聚丙烯纤维(PP)掺量>陶粒预湿时间,抗拉强度因素影响次序为PP掺量>页岩陶粒体积取代率>陶粒预湿时间,冻融后陶粒纤维混凝土抗压、抗拉强度损失率低于普通混凝土;衬砌渠道数值模拟的抗冻胀性能变化与材料性能变化趋势一致,陶粒纤维混凝土衬砌渠道抗冻胀性能损失小于普通混凝土衬砌渠道,最优抗冻胀性能损失减小4.68%,同时衬砌板重量减小18.47%;陶粒纤维混凝土作为渠道衬砌材料具有明显质轻的装配化优势。

关键词：衬砌渠道陶粒纤维混凝土力学特性数值模拟抗冻胀性能

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磁性煤基复合催化剂/H_(2)O_(2)类芬顿体系高效降解喹啉

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煤炭学报 2024年第3期49卷 1657-1668页

作者：梁华根王安虎王圣程若霖陈浮中国矿业大学碳中和研究院江苏徐州221008 中国矿业大学材料与物理学院江苏徐州221008 国家能源集团科学技术研究院有限公司、低碳智能燃煤发电与超净排放全国重点实验室江苏南京210023 河海大学公共管理学院江苏南京211100

为实现煤炭资源利用最大化和煤化工废水中喹啉的高效去除,以煤化程度最低的褐煤为原料,经过酸洗和采用聚乙烯吡咯烷酮进行表面修饰,再通过负载普鲁士蓝类似物(CoFe-PBA)和高温煅烧,制备了CoFe@Coal-C复合材料,用作非均相类芬顿反应催化... 详细信息

为实现煤炭资源利用最大化和煤化工废水中喹啉的高效去除,以煤化程度最低的褐煤为原料,经过酸洗和采用聚乙烯吡咯烷酮进行表面修饰,再通过负载普鲁士蓝类似物(CoFe-PBA)和高温煅烧,制备了CoFe@Coal-C复合材料,用作非均相类芬顿反应催化剂,展现出优异的喹啉降解性能。结果表明,CoFe@Coal-C具有适当的比表面积和孔隙结构,为活性物种提供了传输通道,有利于电子扩散和相互作用。同时,CoFe@Coal-C还表现出典型的超顺磁特性,有利于从水溶液中分离和循环利用。考察了催化剂投加量、初始喹啉质量浓度、溶液pH、及水中共存物质对喹啉降解效率的影响,结果表明,在仅有H_(2)O_(2)存在和仅有催化剂存在的情况下,喹啉的去除率几乎可忽略不计,表明活性氧物种是导致喹啉质量浓度降低的主要因素,而催化剂是催化H_(2)O_(2)产生强氧化性活性氧物种的必要条件。在有H_(2)O_(2)存在、初始喹啉质量浓度为10.0 mg/L、催化剂投加量为0.6 g/L、pH为7的条件下,反应30 min后,CoFe@Coal-C复合材料对喹啉的降解效率达到99.2%。此外,相比纯CoFe合金和纯Coal-C,CoFe@Coal-C对喹啉的降解速率常数分别提高了1个和3个数量级,表明CoFe合金和Coal-C的协同作用是提高催化剂活性的关键。Cl^(-)、HCO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)和H_(2)PO_(4)^(-)等共存阴离子,以及初始pH对CoFe@Coal-C/H_(2)O_(2)催化喹啉降解的性能几乎没有影响。自由基淬灭实验和电子顺磁共振光谱表明·OH是主要活性物种,通过高效液相色谱-质谱联用仪检测了喹啉降解的中间产物,并推测了喹啉降解的可能路径。研究表明磁性CoFe@Coal-C催化材料对洗煤废水中喹啉等有机污染物的去除非常高效,具有广阔的应用前景,为洗煤废水的高效治理和资源循环利用提供科学依据。

关键词：褐煤喹啉类芬顿反应降解磁性材料

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基于肌电−惯性融合的人体运动估计:高斯滤波网络方法

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自动化学报 2024年第5期50卷 991-1000页

作者：杨旭升李福祥胡佛张文安浙江工业大学信息工程学院杭州310023 浙江省嵌入式系统联合重点实验室杭州310023

本文研究了基于肌电(Electromyography,EMG)−惯性融合的人体运动估计问题,提出了一种序贯渐进高斯滤波网络(Sequential progressive Gaussian filtering network,SPGF-net)估计方法来形成肌电和惯性的互补性优势,以提高人体运动估计精... 详细信息

本文研究了基于肌电(Electromyography,EMG)−惯性融合的人体运动估计问题,提出了一种序贯渐进高斯滤波网络(Sequential progressive Gaussian filtering network,SPGF-net)估计方法来形成肌电和惯性的互补性优势,以提高人体运动估计精度和稳定性.首先,利用卷积神经网络对观测数据进行特征提取,以及利用长短期记忆(Long short-term memory,LSTM)网络模型来学习噪声统计特性和量测模型.其次,采用序贯融合的方式融合异构传感器量测特征,以建立高斯滤波与深度学习相结合的网络模型来实现人体运动估计.特别地,引入渐进量测更新对网络量测特征的不确定性进行补偿.最后,通过实验结果表明,相比于现有的卡尔曼滤波网络,该融合方法在上肢关节角度估计中的均方根误差(Root mean square error,RMSE)下降了13.8%,相关系数(R^(2))提高了4.36%.

关键词：高斯滤波网络多传感器融合人体运动估计非线性卡尔曼滤波

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