甲壳素/壳聚糖结构形态与生物材料功效学研究

甲壳素/壳聚糖已经成为重要的医用生物材料,在创伤修复、引导组织再生、抑菌、止血、术后防粘连、药物递送和3D打印等领域得到广泛应用。研究证实,甲壳素/壳聚糖的活性功效受到多种因素调控,一方面与其自身的化学结构和官能团相关,另一个很重要的因素便是产品的物理结构,特殊的微纳米结构和物理形态,对其活性功效的发挥起着不可忽视的作用。本文就甲壳素/壳聚糖在物理形态与生物学功效学方面的研究进展进行简要总结,并主要结合我们实验室近年来的研究结果进行概括说明,为其在医用生物材料和其它相关领域的研究提供引导和借鉴。目前,很多研究成果和技术还多处于实验室阶段,实现其临床应用仍极具挑战性,因此还需要广大科研工作者的不懈努力。     

细菌活的非可培养状态研究进展

细菌活的非可培养状态(Viable but nonculturable state,VBNC)是指某些细菌在不良环境中所形成的休眠状态,常规条件培养下不能繁殖,却仍然保持代谢活性。VBNC细菌的形态、生理生化、遗传特征等都会发生变化,且能在适宜条件下复苏为可培养状态。这一概念是1982年中国海洋大学徐怀恕在美国马里兰大学访问期间,与Rita R. Colwell等首次提出的,在国内外引起了极大反响和关注。迄今为止,国际上已发表VBNC相关论文10 800余篇。本文在这些文献的基础上,针对VBNC细菌近40年的研究成果进行系统阐述,包括VBNC细菌的发现、主要类群和诱导因素、形成机制、生物学特征、检测和复苏方法以及环境VBNC细菌的分离培养等。目前绝大多数海洋微生物尚未获得纯培养,对VBNC细菌进行复苏或将成为分离培养海洋环境中未培养微生物的重要手段。     

生活中的天文元素(一)

提及天文,给人的感觉常常是"遥不可及",动辄便是"这个行星距离地球多少多少天文单位""那个星系距离地球多少多少光年"……仔细观察会发现,天文学离我们并不遥远,我们身边有很多与天文有着千丝万缕关系的东西,每个家庭都会找到几样,现在就让我们先从清晨的生活场景中开始。光与月神起床洗漱,拿起手边一块白色的香皂,上面是三个大写的字母"LUX",旁边一瓶洗发水也是同样的牌子。     

天文学家眼中的参宿四——想说爆发不容易

最近有一颗星火了!对,就是猎户座左肩上的那颗红色的星。Betelgeuse是西方人取的名字,咱们则按照中国的传统称其为"参宿四"。它之所以火起来,是由于它近年来光度发生的变化激发了天文学家和天文爱好者们的共同兴奋点:它是要爆炸了吗?要知道,超新星爆发是宇宙中最为壮观的现象之一。     

距离欲对旅游者目的地选择影响的解释框架

距离是影响人类各种空间行为的重要因素,也是探索旅游者行为规律的重要变量。然而,现有的旅游者目的地决策模型多将其作为约束条件处理,充分讨论了距离的阻力机制,却忽视了对其引力机制的探索,也因此导致了理论与营销实践层面的不足。本文提出“距离欲”来表述距离的引力作用,基于其审美情感基本属性,将其细分为认知维度、情感维度和旅游动机维度3个维度;根据旅游者旅游审美需求特点,从现代性审美视角切入,将其细分为游戏的距离欲、时尚的距离欲、冒险的距离欲3个层次,并进行了理论阐述。研究进一步指出,距离欲是旅游者对距离意义的解读,距离欲概念的提出为旅游者外出旅游的动机提供了新的解释,旅游者对诗意“远方”的追求,是旅游者基本的审美需求,也是人类超越自我的本质追求,还是高速发展的流动性社会中个体抵御异化的审美救赎。距离欲同时为我们进一步认识旅游的本质提供了新的解读视角,旅游活动带来的距离的审美体验能够参与建构和重塑旅游者的心理结构,在帮助旅游者更好的重返现实世界的同时,还积极的促进旅游者以和谐、宽容、独立的美学境界来重塑现实世界。本文从距离视角切入,进一步证实了旅游活动在旅游者个体、群体乃至全人类生存品质提升过程中所发挥的积极作用。通过对距离欲与其他行为变量的关系的进一步梳理,最终形成了距离与旅游者目的地选择的基本解释框架。对距离欲的深入探索能够为全球化的流动时代下旅游者外出旅游动机分析提供新解释,为旅游本质的解读提供新线索,具有一定的理论意义;同时为进一步提升旅游者目的地选择模型的解释力与预测力提供了可能性,为目的地营销机构针对感知距离的精准营销战略的制定提供新思路,具有一定的实践意义。     

基于倾斜摄影技术的戈壁灌丛沙丘形态反演及其对粉尘释放研究的意义

灌丛沙丘是广泛分布于西北干旱区的风沙地貌。戈壁上发育的灌丛沙丘在戈壁沙尘释放和固沙能力方面具有重要的指示意义和应用价值。本研究采用倾斜摄影技术对戈壁上的灌丛沙丘形态特征进行观测和提取,并分析沉积物特征,计算戈壁灌丛沙丘的固沙能力,为沙尘释放研究提供依据。结果表明:(1)戈壁上发育的灌丛沙丘有明显的空间分布格局,即主要分布在干河床的两侧和地势低洼地区。(2)戈壁灌丛沙丘在形态上和其他地表灌丛沙丘类似,但沙丘的长度、宽度、底面积、体积等小得多,而且参数之间具有明显的相关关系。(3)沉积物的累积概率曲线表现为三段式,跃移组分的粒度范围(50~700 μm)明显与以往研究不同。沙丘内部和表层的粉沙和黏土含量分别为4.47%和5.24%,从而说明灌丛沙丘能够捕获戈壁上释放的粉尘物质。(4)戈壁地区单个灌丛沙丘的粉尘释放量约0.05~0.08 m³,固沙能力最大可达18.71 m³。     

基于DEM数据的巴丹吉林沙漠沙丘分布规律及其形态参数

沙丘形态特征是风沙地貌研究的重要内容。数字高程模型（DEM）因卓越的三维地形表达能力被广泛应用于沙丘形态研究中。长期以来,受交通条件和研究方法的制约以及高大沙山分布位置的限定,对巴丹吉林沙漠沙丘形态的研究主要集中在沙漠东南部,缺乏对整个沙漠沙丘分布规律及其形态参数特征的系统认知。而对整个沙漠沙丘形态特征的研究,是区域风沙地貌形成与演化研究的重要组成部分。以巴丹吉林沙漠内所有独立沙丘为研究对象,利用研究区DEM数据和一种新的算法,研究了沙漠内两种主要类型沙丘（横向沙丘、星状沙丘）的分布规律及其形态参数特征。结果表明：沙漠内独立沙丘大约有6 033座,高度9~433 m,高度超过350 m的巨型沙山共有53座,其中星状沙山7座,最大高度383 m;横向沙山46座,最大高度433 m。横向沙丘高度与等效沙丘厚度呈正相关的线性函数关系,星状沙丘高度与等效沙丘厚度呈正相关的对数函数关系,表明在现代气候和环境条件下,横向沙丘高度仍在增加,而星状沙丘高度增长已经趋缓。两类沙丘的主轴向大都垂直于研究区主风向NW-SE。横向沙丘起沙风风向单一,沙丘轴向集中在NE-SW和NNE-SSW方向;星状沙丘起沙风风向略为复杂,沙丘存在多个次级轴向。     

京津冀地区耕地利用转型时空分异及驱动机制

耕地利用转型代表耕地利用形态的趋势性变化。论文以京津冀地区157个县域空间为基本研究单元,从显性形态与隐性形态双重属性出发构建耕地利用形态指标体系,运用冷热点、空间变差函数等方法分析1990—2015年耕地利用形态变化的时空特征,在此基础上,利用空间误差模型(spatial error model, SEM)对耕地利用转型的驱动机制进行了定量分析。结果表明：① 京津冀地区耕地利用形态指数空间分布呈东南高、西北低的格局,与该地区地形分布格局基本一致,且因坝上高原特色农业发展形成独立高值区。② 京津冀地区耕地利用形态指数空间分异呈现逐渐缩小的趋势,显著热点区与显著冷点区分布相对稳定且面积不断缩小,耕地利用转型较为平稳。显性形态值普遍呈现先升高后降低趋势,隐性形态值则呈升高趋势,表明京津冀耕地出现空间收缩、功能优化式转型。③ 高程是影响京津冀地区耕地利用形态空间特征的主要自然环境因素,二三产业占比、地均固定资产投资与城镇化率等经济发展和城镇建设因素则是驱动1990—2015年京津冀地区耕地转型的主导因素,但不同时段、不同县域单元耕地转型动力机制存在差异,各驱动因子作用强度也不完全一致。     

察尔汗盐湖西北部典型采区地下卤水赋存状态的地面核磁探测与数值模拟研究

察尔汗盐湖地下晶间卤水蕴藏了宝贵的盐湖矿产资源,如何确定地下卤水的赋存规律以制定科学合理的卤水开采和补给方案,正成为盐湖资源大规模可持续利用亟需解决的重要问题。本文以察尔汗盐湖西北部的典型采卤区作为研究区域,1)利用新型的地面核磁共振找水仪,通过在研究区布设两条十字交叉的测线,探测并反演解译测区地下60米深度内的卤水静态赋存形式,2)结合OpenGeoSys(OGS)多物理场耦合地下水数值模拟软件,对测区地下卤水的动态运移形式进行数值模拟计算。地面核磁探测结果表明研究区含水量整体偏低,最大含水量约0.8%,平均含水量约0.4%。测点结果给出的含水层位分界面与邻近钻孔的地层层位分界面的一致性较高,浅部的层位误差在10%以下,达到了0.5米的精度。考虑到测区南北两边均有采卤渠正在汲取地下卤水,且在测区中心存在两条废弃的采卤渠,OGS地下水数值模拟研究结果表明采卤渠造成测区浅部卤水较大空缺,与研究区浅部含水量总体偏低的探测特征一致。研究结果表明地面核磁共振技术能准确探测卤水当前的赋存状态,地下水运移模拟技术可以深入认识采补活动引起卤水赋存状态的变化规律。探测和模拟结合的联合研究是确定卤水赋存规律的重要手段,研究成果可为盐湖资源合理开采高效利用提供基础资料和相关科学支撑。     

无人船运动控制方法综述

为实现无人船海上自主作业,无人船运动控制的快速性、准确性以及鲁棒性亟待提高。首先从全驱动控制和欠驱动控制角度,分别概括了国内外无人船航向控制、航速控制、轨迹跟踪控制以及路径跟踪控制的主流控制方法。其次,归纳总结了处理海洋环境不确定扰动的研究进展,包括扰动的建模和消除、抑制扰动的主流方法。最后,总结了无人船运动控制现状与存在的问题,并从工程应用和理论研究两个角度对未来的研究方向进行了展望。