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基于生物信息学方法发现潜在药物靶标

生物化学与生物物理进展 2011年第1期38卷 11-19页

作者：刘伟谢红卫国防科学技术大学机电工程与自动化学院自动控制系长沙410073

药物靶点通常是在代谢或信号通路中与特定疾病或病理状态有关的关键分子.通过绑定到特定活动区域抑制这个关键分子进行药物设计.确定特定疾病有关的靶标分子是现代新药开发的基础.在药物靶标发现的过程中,生物信息学方法发挥了不可替代... 详细信息

药物靶点通常是在代谢或信号通路中与特定疾病或病理状态有关的关键分子.通过绑定到特定活动区域抑制这个关键分子进行药物设计.确定特定疾病有关的靶标分子是现代新药开发的基础.在药物靶标发现的过程中,生物信息学方法发挥了不可替代的重要的作用,尤其适用于大规模多组学数据的分析.目前,已涌现了许多与疾病相关的数据库资源,基于生物网络特征、多基因芯片、蛋白质组、代谢组数据等建立了多种生物信息学方法发现潜在的药物靶标,并预测靶标可药性和药物副作用.

关键词：药物靶标网络特征基因芯片蛋白质组学

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动态分子网络的构建与分析

生物化学与生物物理进展 2014年第2期41卷 115-125页

作者：刘伟谢红卫国防科学技术大学机电工程与自动化学院自动控制系长沙410073

分子网络研究是从全局角度揭示生物系统的结构和功能的重要手段,现有的网络分析大部分是基于静态网络.实际上,在不同的环境条件、组织类型和疾病状态以及生长和分化的过程中,分子网络时刻都在发生变化.经过研究人员的努力,人们已经提出... 详细信息

分子网络研究是从全局角度揭示生物系统的结构和功能的重要手段,现有的网络分析大部分是基于静态网络.实际上,在不同的环境条件、组织类型和疾病状态以及生长和分化的过程中,分子网络时刻都在发生变化.经过研究人员的努力,人们已经提出了一些可用于分析分子网络动态的生物信息学方法,如节点的动态性分类、动态蛋白质复合物的预测、条件特异子网的构建以及网络动态行为的模拟等.本文综述了动态分子网络的构建与分析方法.可以预见,动态网络分析将成为未来网络研究的标准模式.

关键词：分子网络条件特异子网动态分析

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基因组织特异性相关研究进展

生物化学与生物物理进展 2016年第1期43卷 5-13页

作者：刘伟孙志强谢红卫国防科学技术大学机电工程与自动化学院自动控制系长沙410073

研究基因的组织特异性是了解生命活动进程和组织功能的重要一步.尽管对于看家基因和组织特异基因的研究由来已久,但是对于它们仍缺少统一的定义方式和检测方法.在定义方式上,可以从基因的组织表达数和在各组织间的表达变化情况来分别定... 详细信息

研究基因的组织特异性是了解生命活动进程和组织功能的重要一步.尽管对于看家基因和组织特异基因的研究由来已久,但是对于它们仍缺少统一的定义方式和检测方法.在定义方式上,可以从基因的组织表达数和在各组织间的表达变化情况来分别定义看家基因和组织特异基因.通常将在大多数正常组织中有表达,且表达水平较稳定的基因称为看家基因,而将在一个或少数组织中优势表达的基因定义为组织特异基因或组织选择基因.在检测方法上,高通量实验技术,包括基因芯片、RNA-seq和质谱技术等已成为检测基因组织特异性的主要方法.通过比较多个典型研究的实验结果,发现不同检测方法的覆盖度和灵敏度存在很大差异,其中RNA-seq技术最为灵敏,获得的看家基因数目最多,质谱技术检测出来的看家基因和组织特异基因数目较少,而基因芯片方法给出的多个检测结果间差别较大.尽管不同的定义方式和检测方法所导致的看家基因(或组织特异基因)的集合不完全一致,但不同的看家基因数据集(或组织特异基因)却展现出非常一致的功能和特性.看家基因通常实现所有组织和细胞都必须的基本功能,而看家基因与其他组织表达基因间的相互作用以及组织特异基因间的相互作用则实现了组织的特有功能.同时,基因的组织特异性与疾病之间具有密切联系,相比其他基因,看家基因更有可能成为癌基因,而组织特异基因则更有希望发展成为药物靶标.

关键词：看家基因组织特异性疾病

基于滤波对角化方法提升傅里叶变换质谱数据质量

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质谱学报 2014年第1期35卷 1-7页

作者：方剑委张纪阳徐长明张伟刘伟谢红卫国防科学技术大学机电工程与自动化学院自动控制系湖南长沙410073

傅里叶变换质谱仪能够达到很高的分辨率,在分子生物研究中得到广泛应用。数据处理方法,特别是底层信号的处理,对于提升数据质量至关重要。滤波对角化(filter diagonalization method,FDM)相比传统的快速傅里叶变换算法(fast Fourier tra... 详细信息

傅里叶变换质谱仪能够达到很高的分辨率,在分子生物研究中得到广泛应用。数据处理方法,特别是底层信号的处理,对于提升数据质量至关重要。滤波对角化(filter diagonalization method,FDM)相比传统的快速傅里叶变换算法(fast Fourier transform method,FFT),能进一步提高图谱分辨率、降低信号强度测量误差。本工作通过仿真以及实际质谱数据分析,证明了相对FFT而言,FDM可将图谱的分辨率提高1个数量级左右,并且可以有效降低信号强度测量误差。另外,还研究了算法参数优化问题,为算法应用推广提供了参考。

关键词：傅里叶变换质谱仪分辨率滤波对角化快速傅里叶变换算法参数优化

仿生竹纤维五系铝基复合结构强-韧性调控与界面显微组织研究（特邀）

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中国激光 2024年第10期 195-203页

作者：杨光马一鑫赵朔钦兰云王向明沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室航空工业沈阳飞机设计研究所

为进一步提高铝基复合材料的强度与韧性，避免强韧性倒置关系，通过在铝基体中加入不同体积分数与尺寸的钛合金骨架结构，制备出强韧性可调控的仿竹纤维Al-Ti复合结构。研究发现：钛合金强化骨架与铝合金基体界面间发生了扩散反应，形... 详细信息

为进一步提高铝基复合材料的强度与韧性，避免强韧性倒置关系，通过在铝基体中加入不同体积分数与尺寸的钛合金骨架结构，制备出强韧性可调控的仿竹纤维Al-Ti复合结构。研究发现：钛合金强化骨架与铝合金基体界面间发生了扩散反应，形成了致密的冶金结合，界面内析出相为钛铝金属间化合物。与传统铝基复材相比，复合结构铝基复合材料抗压强度高达380～1085 MPa，形成一体化微/宏观“高强-高韧”纤维状复合结构。对微观变形机制进行研究：高强度化合物的析出有效阻止了异质界面内裂纹萌生、扩展。同时高分辨下观察发现，界面内析出的Ti3Al相变形后在晶粒内部形成了有效的变形孪晶，提升了界面内高、低模量析出相间协调变形能力，是复合结构增强-增韧的主要机制。

关键词：激光技术增材制造仿生结构 Al-Ti复合结构材料微/宏观强韧性调控

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3D打印连续纤维增强树脂T型梁的弯曲性能

材料导报 2024年第7期38卷 242-248页

作者：吴思远单忠德陈恳刘丰刘晓军严春晖中国机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室北京100048 清华大学机械工程系北京100084 南京航空航天大学机电学院南京210016

1中国机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室,北京1000482清华大学机械工程系,北京1000843南京航空航天大学机电学院,南京210016实现基梁于结熔构融的沉轻积量技化、术功的能连化续设纤计维和增制强造树。脂本3... 详细信息

1中国机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室,北京1000482清华大学机械工程系,北京1000843南京航空航天大学机电学院,南京210016实现基梁于结熔构融的沉轻积量技化、术功的能连化续设纤计维和增制强造树。脂本3D工作打对印筋工高艺0为m梁m结与构5的m制m造的提T供型了梁一打种印新件的在途不径,同该打工印艺参具数有下快的速弯近曲净性成能型进、行可测设计试性实强验,等研优究势了,能打够印基于熔融沉积技术的连续纤维增强树脂3D打印工艺为梁结构的制造提供了一种新的途径,该工艺具有快速近净成型、可设计性强等优势,能够实现梁结构的轻量化、功能化设计和制造。本工作对筋高0 mm与5 mm的T型梁打印件在不同打印参数下的弯曲性能进行测试实验,研究了打印厚度分别为0.7 mm、0.8 mm、0.9 mm时与打印丝束间距分别为0.6 mm、0.7 mm、0.8 mm时T型梁对应的弯曲强度与模量。由于3D打印连续纤维增强树脂材料存在着复杂的破坏模式,本研究运用声发射技术对T型梁的弯曲破坏过程进行测试分析,采用主成分分析法与K-means++聚类算法对采集的过程信号进行损伤分类。结果表明,当打印层厚为0.7~0.9 mm时,随着打印层厚的增加,T型梁的弯曲强度与模量均降低。当打印丝束间距为0.6~0.8 mm时,随着打印丝束间距的增加,T型梁的弯曲强度与模量降低。在T型梁从弯曲载荷加载初始到破坏失效阶段,对应特征信号可以聚类为五类,分别对应五种破坏模式,即基体开裂、层间剥离、纤维与基体脱粘、纤维开裂及纤维断裂,分类结果能够很好地解释弯曲破坏过程。

关键词： 3D打印 T型梁弯曲性能声发射主成分分析 K-means++

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升降式光电探测平台定位原理与误差分析

宇航学报 2011年第6期32卷 1416-1422页

作者：周晓尧范大鹏张智永国防科学技术大学机电工程与自动化学院长沙410073

针对升降式光电探测平台的高精度目标定位要求,提出了一种基于多体系统理论的误差分析与建模方法。在系统总体结构的基础上,采用低序体阵列和齐次坐标变换矩阵,分别描述系统的拓扑结构和各坐标系之间的转换关系。同时,详细分析了各项误... 详细信息

针对升降式光电探测平台的高精度目标定位要求,提出了一种基于多体系统理论的误差分析与建模方法。在系统总体结构的基础上,采用低序体阵列和齐次坐标变换矩阵,分别描述系统的拓扑结构和各坐标系之间的转换关系。同时,详细分析了各项误差因素的特性和产生机理,建立目标定位误差模型,并给出误差概率分布列表。Monte Carlo仿真实验表明:影响定位精度的主要因素为轴系零位误差、光轴一致性误差、轴系垂直度误差、姿态测量组合和传递装置安装误差。外场实验表明:误差校准后,系统的最终测角精度优于0.07°。

关键词：光电探测平台目标定位误差分析误差建模

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单轴旋转惯导系统载体航向隔离方法研究

仪器仪表学报 2012年第6期33卷 1247-1253页

作者：张伦东练军想吴美平胡小平国防科学技术大学机电工程与自动化学院长沙410073

有规律地旋转惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)可将惯性器件的慢变误差在导航系中调制成周期性变化的信号,通过积分运算抑制器件该类误差,有效提高惯性导航系统长时间导航精度。基于IMU的测量误差模型,分析了旋转调制技术(r... 详细信息

有规律地旋转惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)可将惯性器件的慢变误差在导航系中调制成周期性变化的信号,通过积分运算抑制器件该类误差,有效提高惯性导航系统长时间导航精度。基于IMU的测量误差模型,分析了旋转调制技术(rotation modulation technique,RMT)的基本原理和载体航向运动对旋转调制效果的影响。针对载体航向运动降低旋转调制补偿效果这一问题,提出了一种基于载体姿态解算驱动IMU转台的方法,并对该方法进行了理论分析和数学仿真。理论分析和仿真结果表明:该方法可以有效抑制载体航向运动对旋转调制效果的影响。

关键词：旋转调制技术惯性导航系统惯性测量单元航向运动

基于AR多变量模型的半球谐振陀螺温度漂移建模

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传感技术学报 2009年第10期22卷 1442-1445页

作者：李广胜蒋英杰孙志强谢红卫国防科学技术大学机电工程与自动化学院自动控制系长沙410073

在半球谐振陀螺工作过程中,环境温度的变化是不可避免的。温度的变化影响陀螺的结构和谐振频率,导致陀螺产生温度漂移,为了提高半球谐振陀螺的精度,根据温度漂移和温度变化的相关性,本文利用时间序列中的AR多变量模型对温度漂移数据进... 详细信息

在半球谐振陀螺工作过程中,环境温度的变化是不可避免的。温度的变化影响陀螺的结构和谐振频率,导致陀螺产生温度漂移,为了提高半球谐振陀螺的精度,根据温度漂移和温度变化的相关性,本文利用时间序列中的AR多变量模型对温度漂移数据进行分析,建立了漂移和温度的两个变量的随机数学模型,为温度补偿打下了基础。

关键词： AR多变量模型半球谐振陀螺温度漂移