摘要：随着大数据时代的到来,掌握数据科学的相关知识和方法将成为医工融合专业学生的一项核心竞争能力和必备能力。结合医学大数据与人工智能本科生创新实验室的建设,文章探索并实践如何把“本科生进实验室”与“毕业设计论文”有机结合的培养模式,充分利用大学四年时间培养医工融合专业学生的数据科学能力,以期满足“医工结合”背景下的数据科学素质能力要求。

摘要：为提高南极假丝酵母脂肪酶B(Candida antarctica lipase B,CALB)表达量,根据黑曲霉(Aspergillus niger)密码子偏好性设计合成CALB基因,以PnaII/tpi为启动子构建CALB表达载体并转化到黑曲霉HL-1中表达,摇瓶发酵120 h后上清液中重组CALB活力为171 U/mL。研究重组CALB的酶学性质,最适反应温度和pH值分别为50℃和8.0,在pH 6.0~9.0和45℃以下具有较高的稳定性,10 mmol/L Cu2+、Zn2+和0.1 g/100 mL十二烷基硫酸钠强烈抑制酶活力,而1 mmol/L Ca2+、0.1 g/100 mL山梨醇对酶活力具有非常明显的激活作用。此外,以硅藻土为载体固定CALB,固定化酶活力为187 U/g。将制备的硅藻土-CALB固定化酶用于生物合成己酸乙酯,经反应条件优化后在无溶剂体系中己酸乙酯产率达91%。

摘要：用探头式近红外光谱仪(NIR)在线测量工业硝基苯的纯度,选择甲苯为模型杂质,基于实验设计,配制纯度99%~100%的硝基苯样品,使用气相色谱法离线标定样品纯度数据,使用偏最小二乘法(PLS)研究了基于NIR的硝基苯样品的纯度预测模型。为克服近红外光谱中的合频、倍频以及基线漂移等干扰信息,研究了五种数据预处理方法对纯度预测模型准确性的影响。选择标准正态变量校正预处理方法(SNV),其中R^(2)_(Cal)为0.9974,R^(2)_(CV)为0.9968,R^(2)_(Pre)为0.9955,校正均方根误差(RMSEC)为0.0002,交叉验证均方根误差(RMSEVCV)为0.0002,预测均方根误差(RMSEP)为0.0002,相对偏差在0.05%以内。实现了对含甲苯杂质的硝基苯样品纯度的准确在线测量和质量控制,相比以往的气相色谱离线检测法,有效提高了检测速度,避免了制样对测量准确性的影响,能帮助实现工业硝基苯输送过程连续化,具有重要的工业应用潜力。

摘要：本文研究开尔文探针力显微镜(KPFM)中多频率方法的实现。KPFM中的多频率方法同时激发微悬臂探针的第一次和第二次的本征机械振动模式并分别用于样品形貌和表面电势成像。据此,本文设计了一种基于传统比例-积分控制器基本原理的模拟式反馈控制器,用以实现探针的调控。测试表明,该反馈控制器带宽可达约5 k Hz,并利用该反馈控制器研制出了多频率KPFM,其电势测量灵敏度优于5 m V。利用该多频率KPFM,对注入电荷后的介电薄膜样品进行测试,一次成像即可得到样品的形貌图及局域电势的二维分布图。该多频率KPFM技术可广泛应用于电子材料与器件的电特性表征。

摘要：目的 本实验研究Gal/GalNAc-胆固醇(cholesterol, CHS)配体中连接臂的亲水/疏水性及其修饰的脂质体表面荷电性对去唾液酸糖蛋白受体(asialoglycoprotein receptor, ASGPR)亲和力的影响,为构建高效的Gal/GalNAc配体修饰的靶向肝癌细胞递药载体提供理论指导和实验依据。方法 采用酶促法合成具有疏水性连接臂的Gal/GalNAc-CHS配体:CHS-C8-GalNAc、CHS-C8-Gal、CHS-C8-Lac和具有亲水性连接臂的Gal/GalNAc-CHS配体:CHS-DIO-GalNAc,其中CHS-DIO-GalNAc为首次报道。将hydrogenated soya phosphatide(HSPC)、CHS和各种配体按(6∶3∶1)摩尔比例混合(如制备阴离子脂质体则加入脂质总质量1%的DSPG-Na),然后采用薄膜分散-高压挤出-硫酸铵梯度法制备配体修饰载多柔比星脂质体。以小鼠为实验对象,采用尾iv给药,对比4种Gal/GalNAc配体修饰的多柔比星脂质体在小鼠体内血液和肝组织分布特征。结果 CHS-DIO-GalNAc经MS、NMR和HMBC鉴定为目标产物,产率>90%;制得脂质体外观圆整,边缘清晰,粒径介于60~75 nm, Zeta电位介于-6~+5 mV(阴离子脂质体Zeta电位介于-4~-17 mV),polydispersity index 98%,泄露率<3%。小鼠体内实验结果显示CHS-DIO-GalNAc修饰的脂质体在血液中的消除速率、肝脏组织的蓄积率均显著高于由CHS-C8-GalNAc、CHS-C8-Gal和CHS-C8-Lac修饰的脂质体。通过体内ASGPR竞争性抑制实验,证明小鼠体内肝脏对CHS-DIO-GalNAc和CHS-C8-GalNAc配体修饰脂质体的高摄取率是由肝实质细胞膜表面ASGPR介导的主动内吞作用。结论 Gal/GalNAc配体结构中连接臂的亲水性越强,ASGPR对脂质体表面修饰的Gal/GalNAc的识别效率越高。脂质体中加入负电荷磷脂可协同增强ASGPR对脂质体表面修饰的Gal/GalNAc配体亲和力。本研究成果将为设计ASGPR高亲和力的Gal/GalNAc配体提供有益的指导。

摘要：为提高养殖池在车间建设中的占地比率和获取较好的养殖池流场性能,需要确定适宜的养殖池长宽比参数。本文采用计算流体力学(computational fluid dynamics)技术,对不同L/W(即养殖池长边边长L与宽边边长W比值)的矩形圆弧角养殖池流场性能开展数值模拟,建立对直双管(两个进水管布设于不相邻两个直壁的中间位置)入流的养殖池三维湍流数值计算模型,并将进水管布置在长边和宽边两种工况进行对比,分析两种工况下养殖池的水流速度、阻力系数变化、水体均匀性、涡量等流场评价指标。本研究表明,两种工况随长宽比的改变,流场变化趋势基本一致,L/W为1.0~1.2时养殖池具有良好的流场性能,L/W为1.2~1.6时流场性能急剧下降,L/W为1.6~1.9时流场性能较差,该研究结果可为工厂化循环水养殖池的池型设计和流场性能优化提供依据。

摘要：目的视觉检索需要准确、高效地从大型图像或者视频数据集中检索出最相关的视觉内容,但是由于数据集中图像数据量大、特征维度高的特点,现有方法很难同时保证快速的检索速度和较好的检索效果。方法对于面向图像视频数据的高维数据视觉检索任务,提出加权语义局部敏感哈希算法(weighted semantic locality-sensitive hashing,WSLSH)。该算法利用两层视觉词典对参考特征空间进行二次空间划分,在每个子空间里使用加权语义局部敏感哈希对特征进行精确索引。其次,设计动态变长哈希码,在保证检索性能的基础上减少哈希表数量。此外,针对局部敏感哈希(locality sensitive hashing,LSH)的随机不稳定性,在LSH函数中加入反映参考特征空间语义的统计性数据,设计了一个简单投影语义哈希函数以确保算法检索性能的稳定性。结果在Holidays、Oxford5k和DataSetB数据集上的实验表明,WSLSH在DataSetB上取得最短平均检索时间0.03425 s;在编码长度为64位的情况下,WSLSH算法在3个数据集上的平均精确度均值(mean average precision,mAP)分别提高了1.2%~32.6%、1.7%~19.1%和2.6%~28.6%,与几种较新的无监督哈希方法相比有一定的优势。结论通过进行二次空间划分、对参考特征的哈希索引次数进行加权、动态使用变长哈希码以及提出简单投影语义哈希函数来对LSH算法进行改进。由此提出的加权语义局部敏感哈希(WSLSH)算法相比现有工作有更快的检索速度,同时,在长编码的情况下,取得了更为优异的性能。

摘要：目的:探讨胃痞灵在体内抑制胃“炎-癌”转化氧化应激的作用机制。方法:50只Ba l b/c小鼠分为空白组(10只)及造模组[40只,其中模型组,胃痞灵高、低剂量组,阳性药组(维生素B_(12)),各10只],构建胃癌前病变小鼠模型,使用相应药物干预后,观察小鼠整体情况(尾巴、体型)、体质量增长情况、胃黏膜组织结构变化、检测核因子E2相关因子2(Nrf2)/醌氧化还原酶1(NQO1)/血红素加氧酶-1(HO-1)信号通路相关蛋白、基因表达及血清SOD值。结果:与空白组比较,模型组小鼠尾巴细短、色泽较瘀暗,体型明显减小,体质量增长缓慢,胃黏膜组织细胞异型增生明显,胃黏膜Nrf2/NQO1/HO-1信号通路被激活;与模型组比较,胃痞灵高、低剂量组小鼠整体情况改善,胃黏膜组织结构重塑、异型增生减少,且Nrf2/NQO1/HO-1信号通路受到一定程度抑制(表达增多),提示氧化应激被阻断。结论:MNNG自由饮用可诱导小鼠胃黏膜上皮发生氧化应激,胃痞灵可能在一定程度阻断氧化应激进而抑制胃“炎-癌”转化,从而发挥抗胃癌前病变的作用。

摘要：城市群是区域高质量发展和低碳转型的重要空间形式,交通基础设施作为城市群发展的链接载体,对于社会全面低碳转型具有重要作用。基于多层次视角,揭示城市群交通基础设施系统的碳减排机制,从宏观政策情景、中观体系优化和微观利基创新三个层次,识别城市群交通基础设施系统碳减排推进路径。以粤港澳大湾区为例,梳理大湾区交通领域碳减排政策与具体措施,结构化大湾区交通基础设施系统碳减排推进路径。根据减排机制理论模型和案例分析,从碳减排过程跟踪体系、技术创新和碳减排目标顶层设计三个方面,对城市群交通基础设施系统的碳减排推进提出相关政策建议。

摘要：随着区块链技术的发展,科研数据共享的实现方式发生较大变化,但目前对科研人员数据共享意愿的讨论较为不足,因而运用演化博弈理论研究方法,构建基于区块链的科研人员数据共享行为演化博弈模型,并将通证收益率、数据共享风险态度、奖惩力度等因素引入模型中,对区块链技术下科研人员共享意愿进行分析,对主体的数据共享行为演化关系进行推导和仿真验算,进而得出影响数据共享的关键因素。结果发现:该博弈系统存在两个策略均衡点,即博弈双方均选择不进行数据共享,或二者均选择进行数据共享;博弈双方的初始策略选择、通证收益率、数据共享风险态度、奖惩力度等是影响数据共享策略选择的关键因素,其中当共享的数据价值较低时,初期采取较低程度奖励和较高程度惩罚对促进科研人员进行数据共享的效果相同,反之,当科研人员共享的数据价值较高时,初期采取较高程度奖励和较低程度惩罚对促进科研人员进行数据共享的效果相同。从而可见基于区块链技术的奖惩机制可以实现科研人员数据共享相位和共享生态的绑定,消除两者之间的利益冲突,实现激励的相容性。基于研究结论,提出设计动态激励机制、加强平台推广运营和监管力度等建议。