基于分段副产物瞬时选择性的反应器网络综合

针对第三类反应体系的反应器网络综合问题,提出将串联反应以反应物到目的产物的反应步数为依据的新分段策略。通过比较不分段目的产物、不分段目的产物和中间产品、分段副产物和分段目的产物这四种不同的瞬时选择性,提出以分段副产物瞬时选择性为参数,以其对关键组分浓度或转化率的导数为依据选择各阶段最合适的反应器,以目的产物总选择性最大为目标采用遗传算法优化反应器网络。通过三个实例验证了本文所建立方法在解决复杂反应反应器网络综合问题的有效性,且本方法同样适用于简单反应体系。     

网络药理学在单味中药研究中的应用及思考

从中药靶点预测、活性成分筛选、药理作用机制揭示、药效的新定位等方面探讨网络药理学在单味中药研究中的应用,认为虽然取得了较大的成果,但也存在诸多问题,有待进一步研究。     

基于网络药理学预测青皮治疗抑郁症的作用机制

目的：运用网络药理学研究青皮治疗抑郁症的作用机制。方法：采用中药系统药理学分析平台（TCMSP）检索青皮的有效成分及其作用靶点;采用OMIM、GeneCards数据库检索抑郁症的疾病靶点;应用R语言等计算软件获取青皮有效成分的作用靶点和抑郁症疾病靶点的交集基因;运用Perl软件与Cytoscape 3.7.0软件联合构建青皮-有效成分-靶点-抑郁症调控网络;使用STRING构建PPI网络;应用DAVID数据分析软件和Metascape数据库,对所筛选出的“核心基因”进行基因本体（GO）功能和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析,最终获得预测结果。结果：通过以上方法,获得青皮的5个有效成分,有效成分的基因靶点与抑郁症基因靶点的交集基因有30个。通过对青皮-有效成分-靶点-抑郁症调控网络的可视化分析,发现有效成分中的川陈皮素（nobiletin）所对应的交集基因最多。运用PPI网络预测到雌激素受体1（ESR1）、胱天蛋白酶3（CASP3）、过氧化物酶体增生激活受体γ（PPARG）等25个基因是青皮治疗抑郁症所干预的重要靶点。GO功能富集分析和KEGG富集分析结果显示,青皮有效成分在分子层面对抑郁症基因的干预有较好的作用。结论：青皮治疗抑郁症的机制主要是作用于ESR1、CASP3、PPARG等25个基因,并在分子层面起到改变抑郁症基因的转录翻译等作用。     

基于网络药理学研究从虚、瘀、湿、郁论治消化性溃疡的作用机制

目的：从方证对应角度探究从虚、瘀、湿、郁论治消化性溃疡（PU）的潜在药理学作用机制。方法：在中药系统药理学数据库（TCMSP）中筛选从虚、瘀、湿、郁论治PU的代表性药串（党参、茯苓、三七、川楝子）的活性化合物和作用靶点,构建中药-化合物-靶点网络;结合TTD、OMIM、DisGeNET、DrugBank数据库获取上述药串治疗PU的作用靶点;通过STRING网站和Cytoscape 3.7.2软件构建PPI网络;采用Metascape工具和R语言对核心靶点进行基因本体（GO）功能和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。结果：党参、茯苓、三七、川楝子作用于PU的活性化合物共35个,药物与PU共同靶点49个;核心靶标主要是白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子（TNF）、白细胞介素-1β（IL-1β）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARG）、CXC趋化因子配体8（CXCL8）等;关键靶点的KEGG富集通路主要涉及缺氧诱导因子-1（HIF-1）信号通路、辅助性T细胞17（Th17）细胞分化等。结论：党参、茯苓、三七、川楝子治疗PU的作用机制涉及抗氧化、调控炎症因子表达与释放、介导细胞凋亡等过程,体现了中药多靶点、多成分、多途径作用的特点。     

基于网络药理学和分子对接技术探讨石菖蒲治疗缺血性脑卒中的作用机制

目的：借助网络药理学和分子对接技术研究石菖蒲治疗缺血性脑卒中（CIS）的作用机制。方法：以“石菖蒲”为关键词在中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）检索其活性成分和作用靶点,利用Uniprot数据库对靶点蛋白信息进行标准化,构建中药、成分、靶点网络。利用GeneCards、TTD、OMIM和DRUGBANK 4个数据库检索CIS相关疾病靶点。将疾病和药物靶点导入微生信软件绘制韦恩图得到交集靶点,使用在线软件String 11.0建立蛋白质相互作用（PPI）网络。采用Cytoscape 3.7.2软件对PPI网络进行可视化分析,筛选出核心靶点。在Metascape数据库对核心靶点进行GO富集分析及KEGG通路分析。最后采用分子对接技术确定石菖蒲的有效成分作用于CIS的核心靶点。结果：获得38个潜在作用靶点,PPI网络拓扑分析发现RAC-α丝氨酸/蛋白激酶（AKT1）、肿瘤坏死因子（TNF）可能是石菖蒲治疗CIS的核心基因。GO富集分析结果显示石菖蒲可能是通过对血压的负向调节、调控白细胞迁移等炎症反应、神经递质合成过程、血管生成以及血液循环等生物学过程来发挥作用。KEGG通路富集分析表明,石菖蒲作用于CIS中的通路涉及血流剪切应力与动脉粥样硬化、钙信号通路、cAMP信号通路、VEG通路以及炎症和癌症等通路。分子对接技术验证了石菖蒲有效成分中的山柰酚与潜在靶点AKT1和TNF具有较好的结合活性。结论：石菖蒲的主要活性成分山柰酚可能通过作用于AKT1等多个靶点,调控钙信号通路等多条信号通路,从而发挥血管生成、抗神经细胞凋亡、抗炎、抑制细胞凋亡等作用,来达到预防或治疗CIS的目的。     

基于融合U-Net及ConvLSTM的海面高度异常预报方法研究

海面高度异常是反映海洋环境状况的主要变量之一。本文使用1993—2019年的融合月均海面高度异常数据,建立了基于深度学习的海面高度异常预测神经网络模型,提出了基于融合U型网络(U-Net)和卷积长短记忆网络(ConvLSTM)的中长期海面高度异常预报模型。在研究海域0.25°×0.25°的空间分辨率下,模型测试集预报结果的均方根误差和平均绝对误差分别为0.039 m和0.027 m,均优于全连接LSTM预报模型和ConvLSTM+CNN预报模型,为大中尺度的海面高度异常预报提供了新的方法。     

神经网络反演散射计风场算法的研究

建立了一个神经网络反演卫星散射计海面风场的B-P算法,给出了一个神经网络反演风场的模型,并利用该反演算法和模型对实际卫星散射计数据进行了海面风场反演试验,对风向的多解性利用圆中数滤波方法进行排除.对神经网络训练和检验数据集分别采用ERS-1/2散射计数据和欧洲中期天气预报(ECMWF)提供的风场作为配准点数据.把反演的风速和风向与CMCD4和ECMWF的风场作了比较,它们吻合得比较好;研究表明神经网络反演海面风场是可行和高效的.     

首届“爱我蓝色家园”全国网络征文活动评选结果

首届“爱我蓝色家园”全国网络征文活动自3月启动以来受到了全国各界的广泛关注,引起了强烈的反响。经过一个月时间紧的评审,评委们经过初评、复评和终评,得出评选结果如下：     

航空重力数据谐波小波滤波中卷积运算的处理

数据的滤波提取是航空重力测量数据处理的一个重要环节。谐波小波滤波器在频域具有良好的盒形谱特征,可以较好地实现信号的滤波。但谐波小波滤波器是一个连续函数,航空重力测量采集的信号是离散的,无法直接进行卷积运算。讨论了谐波小波用于航空重力数据滤波处理时的卷积运算处理方法,给出了谐波小波频域卷积的算法实现过程和仿真算例。     

无标度网络上队列资源分配研究

研究了节点队列资源有限的条件下,无标度网络上的信息流动力学过程,发现了网络由自由流通到拥塞的相变现象,提出了一种基于节点度的队列资源分配模型.模型的核心是使节点i的队列长度与k^β_i成正比(k_i为节点i的度,β为分配参数).仿真结果表明,在网络使用最短路径算法进行信息包传送的条件下,β近似等于1.25时队列资源分配最合理,网络容量最大,且该最佳值与队列总资源多少以及网络的规模无关.