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利用冷冻电镜研究蛋白质机器的非平衡统计物理

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物理学报 2024年第13期73卷 1-8页

作者：杨添欧阳颀北京大学物理学院北京100871 北京大学定量生物学中心北京100871

对蛋白质机器的完整描述应包括其微观结构、热力学和动力学性质与工作机制.最近兴起的冷冻电镜技术为蛋白质热力学与动力学的研究提供了全新的机遇.目前已经有一些工作不仅利用冷冻电镜技术解析蛋白质的高分辨率结构,还结合数据处理方... 详细信息

对蛋白质机器的完整描述应包括其微观结构、热力学和动力学性质与工作机制.最近兴起的冷冻电镜技术为蛋白质热力学与动力学的研究提供了全新的机遇.目前已经有一些工作不仅利用冷冻电镜技术解析蛋白质的高分辨率结构,还结合数据处理方法来分析蛋白质的构象分布并进一步推测其热力学性质.然而,利用冷冻电镜技术直接对蛋白质的动力学过程作观测与定量分析的方法还在发展的初级阶段.本文选取了一个理想的蛋白质系统,即蓝藻生物钟蛋白对冷冻电镜分析蛋白质非平衡过程的可能性进行探索.基于已有的实验数据,将蓝藻生物钟蛋白KaiC的平衡态统计物理模型推广至非平衡态,对KaiC蛋白处于非平衡态时的动力学特征进行预测.基于动力学预测结果,本文揭示了冷冻电镜技术具有分析蓝藻生物钟蛋白的非平衡过程的可能,为进一步的冷冻电镜实验提供了理论依据.

关键词：蛋白质动力学非平衡态统计物理冷冻电镜

通过触觉编码和声音为视力障碍者提供远程虚拟陪伴

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生物化学与生物物理进展 2024年第1期51卷 158-176页

作者：葛松黄轩拓林衍旎李沿橙董问天党卫民徐晶晶伊鸣许胜勇北京大学电子学院教育部纳米器件物理与化学重点实验室北京100871 北京大学信息科学技术学院北京100871 北京大学第六医院北京大学精神卫生研究所国家卫生健康委员会精神卫生学重点实验室(北京大学)国家精神心理疾病临床医学研究中心(北京大学第六医院)北京100191 山东大学微电子学院济南250100 北京大学基础医学院神经生物学系神经科学研究所神经科学重点实验室北京大学公共卫生学院北京100191

目的现有的人工视觉装置分为植入式装置和体外辅助装置两种,但它们都有一些不足之处。植入式装置需要手术植入、会造成不可恢复创伤;体外辅助装置指令相对简单、应用场景较为单一、过于依赖人工智能(AI)的判断不能提供足够的安全性。本... 详细信息

目的现有的人工视觉装置分为植入式装置和体外辅助装置两种,但它们都有一些不足之处。植入式装置需要手术植入、会造成不可恢复创伤;体外辅助装置指令相对简单、应用场景较为单一、过于依赖人工智能(AI)的判断不能提供足够的安全性。本文提出了一种将周边环境信息转化成头颈部触觉指令、并辅助以语音交互的系统,其有效性、安全性、信息量等均优于现有体外辅助技术,同时也具有低成本、低风险、适合多种生活和工作场景等优势。方法该系统借助最新的远程无线网络通讯技术、芯片技术,利用前方人员随身佩戴的微小型电子设备、摄像头和感应器,以及云端庞大的数据库和计算能力,后台人员可以实时、充分地远程(比如跨越城市)了解前方的现场景象、环境参数和人员状态等信息,通过对比云端数据库和内存数据库、AI辅助识别和人工综合分析,快速获得最合理的行动方案,并将行动指令及时传给前方人员,实现盲人导航功能。同时,也用语音互动对话提供人文关怀、情感寄托。结果本文首次提出了“远程虚拟陪伴概念”,并演示了相应的硬件和软件以及多种生活场景下的测试效果。除了可以实现基础的导航功能,比如帮助视觉障碍人群完成在超市购物、咖啡厅寻座、街道行走,以及完成更加复杂的拼图、日常娱乐打牌功能,还可以满足骑行等速度相对快的移动指令要求。结论实验结果表明,这种“远程虚拟陪伴”装置适用大量场景和需求,不仅可以用于视觉障碍人群出行、购物、娱乐,也可用于陪伴老人出行、辅助野外探险或旅行等,具有广泛的发展和应用前景。

关键词：人工视觉辅助远程虚拟伴侣触觉代码盲人导航

多滑脱层对大巴山前陆褶皱冲断带构造变形的控制:基于离散元数值模拟研究

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地质学报 2024年

作者：张晓玉李江海豆方鹏徐海轩柳晨北京大学石油与天然气研究中心北京大学地球与空间科学学院

大巴山前陆褶皱冲断带处于秦岭造山带和四川盆地间的过渡位置,是现今四川盆地大中型油气藏探明储量的重要分布区域。研究区位于四川盆地东北部大巴山构造带,区内发育多套滑脱层,滑脱层的分布控制了研究区的构造变形。前人依据地质露头... 详细信息

大巴山前陆褶皱冲断带处于秦岭造山带和四川盆地间的过渡位置,是现今四川盆地大中型油气藏探明储量的重要分布区域。研究区位于四川盆地东北部大巴山构造带,区内发育多套滑脱层,滑脱层的分布控制了研究区的构造变形。前人依据地质露头分析和三维地震解释等技术方法厘定了研究区的主要构造样式,但对于构造变形过程及运动学特征尚缺乏定量化分析。本文采用离散元数值模拟方法,通过PFC2D软件计算相同时间步长内显示的构造样式的差异,设计了单滑脱层体系、双滑脱层体系和多滑脱层体系三个模型进行离散元单因素对比模拟实验,探讨各滑脱层体系中构造样式的差异。实验表明:(1)滑脱层对于剖面中构造的发育具有控制作用。一方面,从断层的发育数量来看,双滑脱层体系与多滑脱层体系中断层的发育数量均多于单滑脱层体系,滑脱层的引入使得体系中的构造发育更加复杂;另一方面,从发育的断层性质分析可知,随着滑脱层数量的增加,体系中前冲断层数量呈递增趋势,反冲断层的数量在多滑脱层体系中表现为少于前两个模型,且明显少于双滑脱层体系中反冲断层的数量,中间滑脱层对于形成反冲断层具有抑制作用。(2)滑脱层的引入加快了断层在垂向上的逆冲速度,中间滑脱层起到了联结基底滑脱层和上部滑脱层的作用。双滑脱层体系中普遍存在构造解耦现象,多滑脱层体系中以发育次级断层和次级褶皱为主要特征。(3)多滑脱层体系表现了明显的次级褶皱及次级断层特征,与大巴山东段剖面较为贴合,双滑脱层体系表现为具有较多构造解耦特征,与西段剖面较为贴合。

关键词：大巴山前陆褶皱冲断带构造变形滑脱层离散元数值模拟

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智能网联汽车的车载网络攻防技术研究进展

软件学报 2024年

作者：陈博言沈晴霓张晓磊张鑫李聪吴中海北京大学软件与微电子学院软件工程国家工程研究中心(北京大学) 高可信软件技术教育部重点实验室(北京大学) 北京大学计算机学院

随着人工智能和5G技术在汽车行业的应用,智能网联汽车应运而生,它是一种由众多来自不同供应商的电子控制单元(ECU)组成的复杂分布式异构系统,通过以CAN为代表的车载网络协议交互协同控制各ECU.然而,攻击者可能通过各种接口攻击智能网联... 详细信息

随着人工智能和5G技术在汽车行业的应用,智能网联汽车应运而生,它是一种由众多来自不同供应商的电子控制单元(ECU)组成的复杂分布式异构系统,通过以CAN为代表的车载网络协议交互协同控制各ECU.然而,攻击者可能通过各种接口攻击智能网联汽车,渗透到车载网络,再攻击车载网络及其各组成部分如ECU.因此,智能网联汽车的车载网络安全成为近些年车辆安全研究的焦点之一.在介绍智能网联汽车整体结构、ECU、CAN总线和车载诊断协议等基础之上,首先总结了目前车载网络协议的逆向工程技术进展,逆向工程的目标是获取汽车行业通常不公开的车载网络协议实现细节,也是实施攻击和防御的前提条件.然后从车载网络攻、防两个角度展开:一方面概括了车载网络攻击向量及主要攻击技术,包括通过物理访问和远程访问方式实施的攻击技术,以及针对ECU和CAN总线实施的攻击技术;另一方面,讨论了车载网络现有的防御技术,包括基于特征工程和机器学习方法的车载网络入侵检测和基于密码学方法的车载网络协议安全增强技术.最后展望了未来的研究方向.

关键词：智能网联汽车车载网络逆向工程入侵检测协议安全增强

中原北方宋金时期仿木构砖室墓的营建类型及技法特征刍议

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故宫博物院院刊 2024年第8期 102-117,157,158页

作者：俞莉娜北京大学中国考古学研究中心北京大学考古文博学院

本文关注中原北方宋金时期仿木构砖室墓中的砖作营造系统,从砖雕装饰、砖雕仿木构两方面的加工建造特征出发,将宋金仿木构砖室墓分为以条砖为主、部分模件化和高度模件化三种营建方式,并以桌椅和对坐装饰为例,复原讨论了不同营建方式下... 详细信息

本文关注中原北方宋金时期仿木构砖室墓中的砖作营造系统,从砖雕装饰、砖雕仿木构两方面的加工建造特征出发,将宋金仿木构砖室墓分为以条砖为主、部分模件化和高度模件化三种营建方式,并以桌椅和对坐装饰为例,复原讨论了不同营建方式下砖室墓的建造工序。作者认为,砖室墓营建方式的差异与其技术传播方式和工匠组织有关。在以条砖为主的营建方式下,砖作技术依赖口诀传播,或体现了北宋小农生产下的兼业活动的历史背景;而在高度模件化的营建方式下,砖作技术转而以摹本的形式传播,是北宋晚期及金代工匠组织形式变化的历史见证。

关键词：宋金时期仿木构砖室墓营造技术工匠组织

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衰老相关分泌表型

中国生物化学与分子生物学报 2024年第9期40卷 1205-1214页

作者：陈军毛泽斌北京大学衰老研究中心北京大学基础医学院生物化学与分子生物学系北京100191

细胞衰老是指细胞处于稳定的细胞周期阻滞状态,丧失了分裂增殖能力。多种细胞内外的刺激因素均可诱导细胞衰老。衰老的细胞表现出很多特征,例如细胞周期阻滞蛋白质p16^(INK4a)和p21^(Cipl)表达水平上调、DNA损伤反应、细胞结构和代谢的... 详细信息

细胞衰老是指细胞处于稳定的细胞周期阻滞状态,丧失了分裂增殖能力。多种细胞内外的刺激因素均可诱导细胞衰老。衰老的细胞表现出很多特征,例如细胞周期阻滞蛋白质p16^(INK4a)和p21^(Cipl)表达水平上调、DNA损伤反应、细胞结构和代谢的改变等。衰老细胞的另外一个主要特征是其会表达和分泌很多种因子,包括细胞因子、趋化因子、生长因子、蛋白酶以及其它生物活性分子等,被称为衰老相关分泌表型。这些因子通过细胞自主的自分泌方式或细胞非自主的旁分泌方式发挥较多生物学功能。在本综述中,我们总结了衰老相关分泌表型的组成,指出其组成具有高度的异质性和动态性。本文在转录、转录后、翻译、翻译后修饰、表观遗传等多种水平总结了其调控机制。之后总结了其多种生物学功能,包括其在抑制肿瘤、组织修复和胚胎发育中的有益作用,以及在诱导细胞衰老、促进肿瘤发生发展、衰老相关疾病和机体衰老中的有害作用。在应用上,本文概述了通过靶向清除衰老细胞和抑制衰老相关分泌表型来干预衰老和衰老相关疾病的治疗方法。最后,概述了在体内鉴别和检测衰老细胞和衰老相关分泌因子所面临的一些挑战,并提供了一些具有可操作性的建议以及新技术来解决这些挑战。

关键词：细胞衰老衰老相关分泌表型转录调控表观遗传调控旁分泌

技术、权力与控制:“技术-组织”互构视角下的数字化转型与工作关系变迁

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电子政务 2024年第9期 51-64页

作者：卢燕璇张文杰杨依云刘爱玉北京大学社会学系北京大学新闻与传播学院北京大学燕京学堂

聚焦数字化转型中数字技术与科层组织工作关系的变迁,通过历时五年(2017-2022年)的数字化转型个案研究,揭示数字技术对部门工作关系的动态影响及其机制。研究发现,在数字技术与科层组织的互构框架下,数字技术在转型初期通过组织战略与... 详细信息

聚焦数字化转型中数字技术与科层组织工作关系的变迁,通过历时五年(2017-2022年)的数字化转型个案研究,揭示数字技术对部门工作关系的动态影响及其机制。研究发现,在数字技术与科层组织的互构框架下,数字技术在转型初期通过组织战略与制度设计获得“数据主导”,因而得以通过数据流转中台化、数据与业务整合、数据开源分析等机制催生横向部门间以“客户为中心”的协作整合,助力科层部门强化纵向控制,并形构数字部门内的岗位与工作关系。技术与组织的互构还带来部门结构从扁平化向科层化的转变。而在历时性视角的考察中,组织“数据支持”的定位转换使得数字技术的实践性及其对工作关系的影响逐步受限。在个案基础上提炼了分析框架,并指出数字化转型下数字技术与科层组织共时互动的复杂性及其有效互构的必要性。研究结论不仅从部门关系等中观层面讨论数字技术引发的工作关系调整,也从动态的变迁视角指出数字技术对组织工作关系的影响变迁及可能的作用机制。

关键词：数字技术工作关系权力控制科层组织数字化转型

真实世界数据用于药品医保决策的国内外政策分析

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中国循证医学杂志 2024年第5期24卷 510-515页

作者：黄涛李灿黄先琴李黄倩玉吴晶毛宗福史录文管晓东北京大学药事管理与临床药学系北京100191 北京大学医药管理国际研究中心北京100191 天津大学药物科学与技术学院天津300072 武汉大学公共卫生学院武汉430071 武汉大学全球健康研究中心武汉430071

目的分析真实世界证据用于医保准入的流程与模式,为开展支持药品医保准入的真实世界研究,完善相关数据及标准体系建设提供参考与借鉴。方法通过综述国内外主要药品监管机构相关政策法规、指导原则及文献综述,梳理和分析真实世界证据... 详细信息

目的分析真实世界证据用于医保准入的流程与模式,为开展支持药品医保准入的真实世界研究,完善相关数据及标准体系建设提供参考与借鉴。方法通过综述国内外主要药品监管机构相关政策法规、指导原则及文献综述,梳理和分析真实世界证据用于医保准入的适用条件、应用范围、框架指南和模式。结果主要发达国家和部分亚洲国家的卫生经济学评估部门都已采纳真实世界证据用于评估药品的疗效和安全性。真实世界证据用于医保准入的应用范围包括:疾病负担测算、描述疾病治疗过程和药品使用情况、评估药品的有效性和安全性、评估临床随机试验的外推性、评估患者报告结局等指标、验证替代指标与临床终点关系、以及预算影响分析等。包括英国和美国在内的部分发达国家已经发布开展真实世界研究用于医保准入的指南或框架,用于规范纳入药物、研究设计、数据收集和报告结果。目前真实世界证据用于医保准入的模式可分为三种:附条件报销、按效果付费和再评估。结论当前国内外真实世界数据用于医保准入的经验已较为丰富,迫切需要完善真实世界数据标准和体系,制定相应的药物准入范围和流程,以适应更快更高质量的医药产业发展,满足临床患者需求。

关键词：真实世界医保准入政策流程模式

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窄线宽外腔半导体激光器研究进展

仪器仪表学报 2024年第2期45卷 63-78页

作者：秦晓敏史田田王志洋史航博陈景标北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室量子电子学研究所北京100871 北京大学集成电路学院微米/纳米加工技术国家级重点实验室北京100871 合肥国家实验室合肥230088

窄线宽外腔半导体激光器具有结构简单、可调谐、噪声低等优势,广泛应用于量子精密测量、光通信、激光雷达等领域。根据外腔选频器件的不同,本文主要介绍光栅型激光器、干涉滤光型激光器、波导型激光器和法拉第激光器四类外腔半导体激光... 详细信息

窄线宽外腔半导体激光器具有结构简单、可调谐、噪声低等优势,广泛应用于量子精密测量、光通信、激光雷达等领域。根据外腔选频器件的不同,本文主要介绍光栅型激光器、干涉滤光型激光器、波导型激光器和法拉第激光器四类外腔半导体激光器,分析各类激光器的基本结构与选频机制、介绍各自的优缺点以及国内外研究进展。其中,前三类激光器采用非量子器件进行频率选择,而法拉第激光器利用共振法拉第旋光效应选频,输出波长直接对应原子跃迁谱线,对激光二极管的电流与温度变化具有良好的鲁棒性。随后介绍外腔半导体激光器的应用情况,尤其是在精密测量领域中的典型应用。最后总结并展望窄线宽外腔半导体激光器的未来发展方向。

关键词：外腔半导体激光器法拉第激光器窄线宽精密测量外腔选频器件。