摘要：近年来,CRISPR/Cas系统已经成为转录调控和基因组编辑的重要工具。除了在基因编辑领域的贡献,CRISPR/Cas系统独特的靶核酸顺式切割和非特异性单链核酸反式切割能力,在开发核酸检测的新型生物传感器方面展现出巨大潜力。构建基于CRISPR/Cas系统高灵敏度生物传感器的关键通常依赖其与不同信号扩增策略,诸如核酸扩增技术或特定信号转导方法的结合。基于此,本文旨在通过介绍不同类型的CRISPR/Cas系统,全面概述基于该系统的核酸检测生物传感器的研究进展,并重点对结合核酸扩增技术(PCR、LAMP、RCA、RPA和EXPAR)、灵敏的信号转导方法(电化学和表面增强拉曼光谱)和特殊结构设计生物传感的三大类型信号放大策略的CRISPR/Cas生物传感器进行总结和评论。最后,本文对目前的挑战以及未来的前景进行展望。

摘要：提出了一种适用于航空发动机控制的气压自适应伺服活门结构。基于该结构的工作原理建立了数学模型,利用AMESim进行了仿真分析,得出了该结构的气压自适应伺服特性,对弹簧刚度、杠杆比、真空膜盒有效面积等关键设计参数的影响和选取进行分析研究。结果表明,基于真空膜盒构建的伺服活门结构可以实现气压自适应控制,该结构具有控制线性好、气压跟随好等特点,并成功应用于某型活塞位置控制系统。通过合理选取杠杆比参数可以获取不同的控制特性,在航空发动机控制领域有广泛的应用前景。

摘要：土层剪切波速对地表反应谱有重要的影响。选取构建了不同场地类别的235个场地地震反应模型,人工合成了12条强弱及频谱特性不同的加速度时程,运用一维土层地震反应的等效线性化波动方法,研究了不同地震动输入下表层土剪切波速的不确定性对设计谱平台值的影响,统计给出了表层土剪切波速的变异率与地表设计反应谱平台值间的经验公式。结果表明:地表设计反应谱平台值与表层土剪切波速的变异率呈负相关关系,即随表层土剪切波速变异率的增大而减小;不同地震波输入条件下各类场地类别地表设计谱平台高度与表层土剪切波速变异率的数学模型为一阶指数函数。

摘要：为研究导叶数与转轮叶片数匹配对超低比转速斜流式水轮机性能的影响,设计了25种不同导叶数与转轮叶片数匹配的模型,在不同工况下对模型进行模拟计算,分析模型的外特性曲线和内流场。结果显示:当超低比转速斜流式水轮机的导叶数为19、转轮叶片数为20时,水轮机水力效率最高。不同工况相比,设计工况下的压力分布最为均匀,流体流动最为良好。

摘要：为研究由分布式条形电极组成的方形静电传感器阵列检测机理,基于静电学基本理论及镜像电荷法建立方形静电传感器阵列的解析式感应机理数学模型;基于该模型,采用点电荷模拟带电颗粒,研究在管道内不同区域处的移动带电颗粒激励下,静电传感器阵列中不同电极的感应电荷及感应电流输出特性。为验证数学模型,设计并搭建方形管道重力输送颗粒实验装置。方形静电传感器阵列包含2层分布式条形电极组,每层条形电极组中12个(3×4)条形电极均匀分布在方形管段截面的四面管壁上。控制颗粒在管道横截面不同位置下落,研究静电传感器阵列输出特性。研究结果表明:方形静电传感器阵列各电极的感应输出结果与仿真结果趋势一致,证明了数学模型的有效性。

摘要：为解决现役各种自行火炮炮塔拆装台架通用性差、种类冗杂的问题,通过分析其尺寸需求,设计了一种变径炮塔拆装台架,为实现拆装台架的轻量化设计并提高台架刚强度,提出了拓扑优化和尺寸优化相结合的目标交互优化设计方法.首先,以台架最易发生破坏的托盘质量最小为优化目标,最大许用位移、许用应力为约束条件,单元密度为设计变量,对托盘进行拓扑优化;然后,对拓扑优化结果进行规整,以提高刚强度为优化目标,质量不增加为约束条件,重要尺寸参数为设计变量,对托盘进行尺寸优化.结果表明,优化后托盘质量由1 421kg减为1 032kg,结构刚强度均有较大幅度提高,并通过工装试验验证了优化结果的有效性.

摘要：与粗晶材料相比,超细晶材料具有高强度、高强韧性和超塑性等特点,受到了众多领域的关注。在工业应用和国防军事领域,普遍存在动态加载状态下的高应变速率变形问题。因此,研究超细晶材料在高应变速率加载下的动态力学响应和失效机理对材料应用和结构设计具有重要意义。采用分离式霍普金森压杆技术研究动态载荷下超细晶材料的力学行为已成为一个重要的方向。综述了动态载荷下超细晶材料的力学性能和绝热剪切行为的相关研究进展,重点对超细晶材料的动态力学行为、绝热剪切带的形成机理与发展演变以及动态力学行为的本构方程进行了归纳总结,对超细晶材料动态力学行为研究过程中存在的问题和今后的研究方向进行了分析和展望,以期为超细晶材料在动态载荷下的应用提供参考。

摘要：先进压水堆压力容器下封头采用材料为低碳钢SA508,其表面容易氧化,可能对堆内熔融物滞留(IVR,in-vessel retention)策略临界热流密度(CHF,critical heat flux)产生显著影响,从而影响该策略安全余量。针对这一问题,本文首先研究了低碳钢SA508不同程度表面氧化对加热面朝下CHF的影响,其次研究了在低碳钢表面氧化情况下纳米流体强化CHF效果。结果发现,低碳钢SA508表面氧化对加热面朝下池式沸腾CHF具有显著影响,随着氧化程度的加深,CHF快速增长并最终达到稳定,表面完全氧化情况下CHF稳定值是表面轻微氧化情况下的2倍左右;将完全氧化低碳钢表面放入纳米流体中进行沸腾实验,发现纳米流体可以继续提高完全氧化表面CHF但效果大幅减弱,CHF增强原因在于表面纳米颗粒沉积层具有很强的吸水性。

摘要：月表配电网架是月球科研站长久稳定供电的动力来源和骨架支撑。微型核反应堆重量轻、结构紧凑、拓展性好,能够为月球科研站发电装置提供持久的能量来源。为了满足月球科研任务和未来建设大型月球基地的需要,月表配电网架必须具备高可靠性和可扩展性。提出了一种融合微型核反应堆的月表高可靠可扩展配电网架,同时提出了可保证月表供电系统大功率高可靠运行的配套供电保障技术,从月表配电网的拓扑结构、分区互联和运行控制方法三个方面论述了所提配电网架的可行性及应用优势。本设想期望能够为载人登月、地外星体基地建设计划提供有益思考和启发。

摘要：我国在建悬索桥跨度已突破2 300 m,而现行规范尚未给出评定超大跨悬索桥设计刚度的计算方法,致使其刚度选取无据可依。为研究2 300 m级超大跨悬索桥合理刚度表征指标体系,从行车安全性、舒适性的需求分析出发,提出了涵盖竖向、横向、扭转的多维度刚度体系。基于境内外刚度设计指标现状和既有桥梁刚度指标调研,提出了适用于多维度、多参数的刚度设计指标及其限值计算思路。本研究的思路可为同类超大跨度公路悬索桥刚度取值提供参考。