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城-郊区域土壤铅(Pb)累积过程时空模拟:以中部某大城市为例

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环境科学 2024年第6期45卷 3493-3501页

作者：宋啸凡侯鹰董一帆杨勇高镇陈卫平云南大学国际河流与生态安全研究院昆明650091 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 华中农业大学资源与环境学院武汉430070

城-郊区域类型众多的高强度人类活动导致土壤Pb累积过程复杂、时空异质性高,使得揭示该类区域土壤Pb累积过程的时空变化特征十分困难.以国内中部某大城市典型城-郊区域为研究区,构建土壤Pb累积过程单元模型,基于土地利用分类和模拟结果... 详细信息

城-郊区域类型众多的高强度人类活动导致土壤Pb累积过程复杂、时空异质性高,使得揭示该类区域土壤Pb累积过程的时空变化特征十分困难.以国内中部某大城市典型城-郊区域为研究区,构建土壤Pb累积过程单元模型,基于土地利用分类和模拟结果,建立土壤Pb累积过程时空模拟方法,模拟研究区2013~2040年土壤Pb累积含量,阐明土壤Pb含量未来时空变化特征.结果表明,研究区2013年Pb含量平均值约为其所在省份表层Pb含量背景值的1.77倍,土壤Pb污染较重.2013~2040年Pb含量将持续增加,增加量较低(0.53~2.25 mg·kg^(-1))的区域位于研究区西部、北部和南部,占总面积的25.46%,增加量较高(3.98~5.70 mg·kg^(-1))的区域位于其东部,占总面积的17.14%.研究区东部林地面积的增加、水域和草地面积的减少导致了该区域土壤Pb含量较大幅度地上升;此外,土壤Pb含量的空间分布还同重要工厂和交通设施的分布高度相关.通过突破以往研究中将土地利用视为静态不变的局限,能够在一定程度上反映区域土地利用变化对重金属累积过程的影响,可为城-郊区域土壤Pb累积过程模拟提供方法,并为该城市城-郊区域土壤Pb污染管控提供依据.

关键词：城-郊区域土壤铅(Pb)含量土地利用模拟累积过程模型克里金插值时空模拟

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黑洞X射线双星中X射线反射成分的研究进展

天文学进展 2024年第1期42卷 58-75页

作者：靳沛张国宝王建成中国科学院云南天文台昆明650011 中国科学院大学北京100049 中国科学院天体结构与演化重点实验室昆明650011

反射是研究黑洞X射线双星的一个重要工具,有助于理解强引力场中所独有的许多物理过程。综合了观测和理论方面的研究,探讨了黑洞X射线双星中X射线反射成分的最新进展:(1)介绍了反射成分的相关物理过程和能谱形态特征;(2)回顾了近年来在黑... 详细信息

反射是研究黑洞X射线双星的一个重要工具,有助于理解强引力场中所独有的许多物理过程。综合了观测和理论方面的研究,探讨了黑洞X射线双星中X射线反射成分的最新进展:(1)介绍了反射成分的相关物理过程和能谱形态特征;(2)回顾了近年来在黑洞X射线双星不同能谱态中发现的反射成分及其特征;(3)回顾了反射模型的发展历史,并着重介绍了现有的反射模型,其中特别关注了最近发展起来的relxill模型;(4)探究了反射成分研究中的一些难点和挑战,例如吸积盘厚度和冕区性质的不确定性;(5)对未来黑洞X射线双星反射成分的研究进行了展望。

关键词：黑洞X射线双星吸积反射

新污染物对肠道菌群的影响及其毒性效应研究进展

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环境科学与技术 2024年第5期47卷 160-171页

作者：孙益琼黄清育中国科学院城市环境研究所中国科学院城市环境与健康重点实验室福建厦门361021 中国科学院大学北京100049

新污染物通过与肠道菌群的互作所导致的毒性效应逐渐被人们认识和关注。该文综述了当前备受关注的内分泌干扰物、全氟和多氟烷基化合物、微塑料和抗生素等新污染物对机体肠道菌群的影响及其相关毒性效应,并提出当前研究存在的局限性。... 详细信息

新污染物通过与肠道菌群的互作所导致的毒性效应逐渐被人们认识和关注。该文综述了当前备受关注的内分泌干扰物、全氟和多氟烷基化合物、微塑料和抗生素等新污染物对机体肠道菌群的影响及其相关毒性效应,并提出当前研究存在的局限性。建议未来应开展基于无菌动物模型的粪菌移植实验以厘清肠道菌群和宿主健康的因果关系,并利用多组学研究系统揭示新污染物通过干扰肠道菌群稳态导致毒性效应的机制。此外,从肠道菌群的角度解释新污染物损害机体健康的长期效应、年龄易感性及性别特异性,也值得进一步研究。

关键词：新污染物肠道菌群毒性效应机制

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脊椎动物体节形成的分节时钟调控机制

生物化学与生物物理进展 2024年第4期51卷 731-742页

作者：孙青王宇阿尖措郝岩李岩中国科学院大学生命科学学院北京100049 中国科学院生物物理研究所表观遗传调控与干预重点实验室北京100101 北京大学第一医院北京100035 青海红十字医院西宁810099

脊椎动物胚胎发育早期中胚层细胞的分节时钟控制着体节的周期性形成。体节是沿身体轴的重复结构,最终发育形成椎骨和肋骨。如果分节时钟受到干扰,体节形成就会出现缺陷,从而导致身体发育异常,最终产生脊柱先天性疾病。参与体节发育的主... 详细信息

脊椎动物胚胎发育早期中胚层细胞的分节时钟控制着体节的周期性形成。体节是沿身体轴的重复结构,最终发育形成椎骨和肋骨。如果分节时钟受到干扰,体节形成就会出现缺陷,从而导致身体发育异常,最终产生脊柱先天性疾病。参与体节发育的主要模型是时钟和波前模型。中胚层分化由组合梯度系统调节,该系统涉及成纤维细胞生长因子(FGF)、Wnt/β-catenin和视黄酸(RA)信号通路。FGF信号和Wnt/β-catenin信号控制后中胚层处于未分化状态,RA信号则诱导前中胚层细胞分化导致体节成熟。因此相反的信号梯度在特定位点达到平衡。当分子振荡器从尾芽起始表达并以行波模式向前传播至信号平衡临界点时,将启动分节时钟程序,触发Mesp2等分化基因表达,表现为未成熟的前体节中胚层发育形成一对体节。随着细胞二维培养体系和时事报告系统的成熟,研究人员成功在体外将干细胞诱导分化至中胚层并实现了分节时钟的二维可视化振荡。研究表明,细胞通信中的耦合延迟可以保持相邻细胞之间同步振荡,因此导致体节边界和双侧对称形成。此后研究人员在体外重建了诱导多能干细胞的三维培养系统,再现了具有前-后(AP)轴特征的体节样结构的形成。这为解码分节时钟网络调控机理、探索体节双侧对称形成以及不同物种发育速率的代谢调控机制提供了一个宝贵的研究体系。同时为探索病理性体节缺陷发展中的失调机制创造了一个平台。

关键词：分节时钟体节形成信号梯度周期振荡同步振荡

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滇西南沧源岩溶洞穴硝洞堆积物来源分析

海洋地质与第四纪地质 2024年第2期44卷 81-96页

作者：石林杨青刘连文张晋郑妍张俞杨万书邹梓宁郑洪波云南大学云南省地球系统科学重点实验室昆明650500 云南大学云南省教育厅数字人文技术研发与应用重点实验室云南大学历史与档案学院昆明650032 南京大学地球科学与工程学院南京210023 中国科学院海洋研究所青岛266071 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所北京100044

岩溶洞穴是第四纪时期古人类活动的重要场所。开展岩溶洞穴碎屑沉积物的沉积特征及物质来源分析,对其沉积环境演变历史及古人类活动研究都具有重要意义。本文在了解硝洞洞穴及其周围不同沉积物黏土矿物特征的基础上,结合硝洞洞穴沉积物... 详细信息

岩溶洞穴是第四纪时期古人类活动的重要场所。开展岩溶洞穴碎屑沉积物的沉积特征及物质来源分析,对其沉积环境演变历史及古人类活动研究都具有重要意义。本文在了解硝洞洞穴及其周围不同沉积物黏土矿物特征的基础上,结合硝洞洞穴沉积物的粒度和矿物学等特征对其物质来源进行了分析。结果表明:硝洞洞穴沉积物的主要来源为洞穴外地表较高处的沉积物,其通过片流作用被带入洞穴内进行堆积。其次,还同时堆积有少量灰岩不溶性物质及其经历进一步风化成壤作用后形成的物质,总体可能存在4次进一步的风化成壤作用。此外,也有洞壁崩塌的石灰岩角砾和岩块参与堆积,总体存在4次大量灰岩角砾或岩块参与堆积过程,而最近一次的堆积作用,显然受到了人类活动的影响。

关键词：岩溶洞穴堆积堆积物来源粒度黏土矿物

一种应用于卫星中红外遥感的辐射传输简化计算方案

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红外与毫米波学报 2024年第3期43卷 375-390页

作者：姚前许华樊程李莉王思恒郑杨徐文斌侯伟真徐敬海庄齐枫周鹏张灏陈震霆李正强中国科学院空天信息创新研究院国家环境保护卫星遥感重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 中国空间技术研究院遥感卫星总体部北京100094 北京环境特性研究所光学辐射重点实验室北京100854 南京工业大学测绘科学与技术学院江苏南京211816 昆明学院信息技术学院云南昆明650214

作为可见光-近红外和热红外的连接谱段,中红外(MIR)兼具短波辐射的反射特性和长波辐射的发射特性,对于温度探测、目标识别等应用场景有十分重要的意义。目前,MIR谱段辐射传输(RT)计算仍然面临背景参数输入多且不易获取的问题。基于此,... 详细信息

作为可见光-近红外和热红外的连接谱段,中红外(MIR)兼具短波辐射的反射特性和长波辐射的发射特性,对于温度探测、目标识别等应用场景有十分重要的意义。目前,MIR谱段辐射传输(RT)计算仍然面临背景参数输入多且不易获取的问题。基于此,提出了一种应用于卫星MIR遥感的RT简化计算方案。使用MODTRAN模型(MM),对MIR白天RT过程中所涉及的背景地表和大气参数定量模拟分析,得到影响RT的关键参数,据此形成一套基于MM的参数简化方案(SS)。在MODIS 6个MIR通道的中心波长处,对SS和MM计算的总辐亮度做对比验证,RMSE均小于0.004399,具有较高精度。SS仅依赖于表面温度、表面发射率、大气廓线类型、水汽和云光学厚度,不需要输入气溶胶、CO_(2)和O_(3)数据。相比MM,SS将输入参数从8类降低到5类,计算的时间效率提升了9.02%。在有限的计算资源下,本文所提的SS能够为MIR图像快速处理、大场景遥感仿真等应用领域提供支撑。

关键词：中红外(MIR)谱段辐射传输(RT)计算背景参数简化方案(SS)

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云南巍山三鹤洞地点的石制品及年代与环境

人类学学报 2024年第3期43卷 392-404页

作者：成楠夏文婷杨青吉学平字兴范斌邹梓宁余童张俞石林张吾奇郑洪波云南省地球系统科学重点实验室云南大学云南省教育厅数字人文技术研发与应用重点实验室云南大学历史与档案学院云南师范大学历史与行政学院中国科学院昆明动物研究所昆明动物博物馆云南省文物考古研究所巍山县文物管理所

云南独特的地理和气候特点为史前人类演化与发展提供了良好的自然条件。通过对云南巍山云岭横断山脉南延部分发现的三鹤洞地点进行试掘，在地层中发现丰富的动物骨骼，且数量从早到晚有逐渐增多的趋势；AMS14C测年结果表明，该地点文化... 详细信息

云南独特的地理和气候特点为史前人类演化与发展提供了良好的自然条件。通过对云南巍山云岭横断山脉南延部分发现的三鹤洞地点进行试掘，在地层中发现丰富的动物骨骼，且数量从早到晚有逐渐增多的趋势；AMS14C测年结果表明，该地点文化层时代属于旧石器时代晚期；孢粉分析结果表明，研究区域MIS 3早期以针叶林为主，含有一定量铁杉，林下生长水龙骨科和凤尾蕨等蕨类植物晚期植被仍然以针叶林为主，林下草本植物增多，气候温和湿润；对探沟内出土和地表采集的共15件石制品进行分析，表明该地点为简单的石核-石片技术体系，与华南地区旧石器时代晚期的砾石石器传统较为接近。综合分析结果表明，MIS 3阶段气候温和湿润，三鹤洞古人类活动逐渐增强，动物性食物是三鹤洞地点古人类重要的食物来源；MIS 2寒冷期人类活动中断，说明末次冰期气候波动引起的生态环境变化对古人类活动有较大影响。三鹤洞地点的发现和综合研究对于探讨旧石器时代晚期西南地区古人类的环境适应策略能提供重要参考。

关键词：古环境云南三鹤洞旧石器晚期孢粉

基于深度机器视觉的香炉山隧洞钻孔多维特征精准定位

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第7期64卷 1278-1292页

作者：王旭巩晓雯黄其帅陈炳瑞杨世强杨旭张延杰中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071 中国科学院大学北京100049 云南省滇中引水二期工程有限公司昆明650000 长江科学院武汉430010 云南省曲靖市富源县水务局曲靖655500 云南省滇中引水工程有限公司昆明650000

香炉山隧洞是滇中引水的控制性工程,岩爆是其主要灾害源之一。微震传感器坐标精确定位是岩爆微震监测预警的基础,但是其钻孔位置仍需人工测量,精度低且实时性差,严重阻碍岩爆微震自动监测系统的发展。该文提出一种基于深度机器视觉的隧... 详细信息

香炉山隧洞是滇中引水的控制性工程,岩爆是其主要灾害源之一。微震传感器坐标精确定位是岩爆微震监测预警的基础,但是其钻孔位置仍需人工测量,精度低且实时性差,严重阻碍岩爆微震自动监测系统的发展。该文提出一种基于深度机器视觉的隧洞钻孔多维特征精准定位方法YOLO(you only look once)-AT(anchor tracking)。首先,该方法利用改进YOLO V8模型YOLO V8 OBB(oriented bounding boxes)实现香炉山隧洞钻孔轮廓的精准拟合;其次,构建锚点追踪算法AT,在轮廓椭圆上选定锚点,并根据对极线约束和点序约束实现多视角下的锚点追踪;最后,利用视差法求解各锚点的空间坐标,并基于解析几何理论求解香炉山隧洞钻孔的多维特征。利用质量可控的香炉山隧洞合成钻孔轮廓数据库对各种钻孔定位方法进行验证,结果表明:YOLO-AT方法具有良好的钻孔轮廓拟合精度和钻孔多维特征定位精度,对钻孔口中心坐标、钻孔直径、钻孔口平面方向、钻孔方向的定位误差中位数分别为0.835 mm、0.795 mm、0.567°、1.751°,且定位性能受钻孔轮廓质量的影响小,满足香炉山隧洞岩爆微震自动监测的需求,并有向各类地下工程钻孔测量工作推广的应用潜力。

关键词：深度学习机器视觉微震监测钻孔定位滇中引水工程

基因编辑技术在免疫缺陷动物模型研究中的应用进展

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中国比较医学杂志 2024年第5期34卷 134-143页

作者：马云辉王晓堂高继萍宋国华山西医科大学实验动物中心实验动物与人类疾病动物模型山西省重点实验室太原030001

免疫缺陷动物模型在临床前研究中发挥重要作用,是现代生物医学研究领域的重要实验工具,广泛应用于免疫学、遗传学、肿瘤学与微生物学等研究领域。基因编辑是针对生物体基因组进行靶向修饰的技术,从出现到应用,极大推动了生物医学研究领... 详细信息

免疫缺陷动物模型在临床前研究中发挥重要作用,是现代生物医学研究领域的重要实验工具,广泛应用于免疫学、遗传学、肿瘤学与微生物学等研究领域。基因编辑是针对生物体基因组进行靶向修饰的技术,从出现到应用,极大推动了生物医学研究领域的发展。基因编辑技术主要包括HEs、ZFNs、TALENs与CRISPR/Cas9系统。目前,研究者已利用该技术建立了多种类型的免疫缺陷动物模型,各有其优势和局限性。近年来,大量研究证实人源化免疫缺陷动物模型能够精准模拟癌细胞、药物以及免疫系统在人体内的作用,可以更好地模拟人类疾病,广泛用于研究人类免疫生物学及人类复杂疾病的潜在机制。本文对利用基因编辑技术构建免疫缺陷动物模型的研究应用进展进行综述,对基因编辑技术在免疫缺陷动物模型制备中存在的问题及优化策略深入探讨,并对其未来发展前景进行了展望,以期为研究者选用和建立免疫缺陷动物模型提供参考。

关键词：免疫缺陷动物模型基因编辑技术锌指核酸酶转录激活因子样效应核酸酶 CRISPR/Cas9