基于计算流体力学数值模拟的城市绿地温湿效应及室外热舒适评价研究进展

近年来随着计算机与各学科领域交叉研究的发展,计算流体力学数值模拟方法在城市环境的微气候研究方面得到较多应用,为研究绿地在有限面积内更有效地实现其降温效应提供了新的思路。回顾计算流体力学（CFD）数值模拟方法在不同尺度的城市绿地温湿效应及室外热舒适度评价研究中的应用,在此基础上,总结目前存在的问题及不足,对未来该领域的研究方向提出3点展望,以期为未来城市绿地微气候研究提供参考：1）多平台与尺度扩展研究;2）微气候特征指标的综合交叉分析;3）高适配度模拟模型的及时更新。     

樟树(Cinnamomum camphora)幼苗细根形态对氮磷添加和幼苗密度的响应

全球氮沉降对森林生态系统结构和功能的影响已成为现代生态学研究热点之一,我国华南地区氮沉降的增长引起了土壤酸化和磷限制加剧等一系列生态问题。密度制约着植物个体对环境资源的吸收利用,是自然界中十分重要的选择压力之一。因此研究樟树(Cinnamomum camphora)幼苗的细根形态对氮磷添加和密度的响应,有利于了解亚热带树木根系对氮沉降和磷添加与林分密度的响应过程和机制,并为全球变化背景下樟树林生态系统的管理提供依据。本研究以1年生樟树幼苗为试验材料,选择氯化铵(NH_4Cl)作为氮肥以模拟大气氮沉降,并且以二水合磷酸二氢钠(NaH_2PO_4·2H_2O)模拟磷添加,氮磷处理设置4个水平,即对照、施N、施P和施N+P;种植密度设置10、20、40和80株/m~2 4个水平。测定各处理樟树幼苗细根的根长、表面积、体积和根尖数,分析氮磷添加、密度和两者交互作用对樟树幼苗细根的影响。研究结果表明,与对照处理相比,N、P和N+P处理促进了幼苗细根长度、表面积、体积以及根尖数的增加。低密度条件下的N添加对幼苗根系形态的促进效果强于P添加。N+P处理对10、20、40株/m~2幼苗根系形态的促进效果最佳,而各处理对80株/m~2幼苗根系形态的促进效果均无显著性差异。随着种植密度的增大,幼苗细根长度、表面积、体积和根尖数均减少。樟树幼苗的细根长度、表面积、体积和根尖数在各密度间和不同氮磷添加处理间均有显著性差异,密度和氮磷处理间的交互作用对根系形态各指标均无显著影响。     

南极假丝酵母脂肪酶B在离子液体/超临界流体体系中的稳定性模拟

脂肪酶在离子液体/超临界流体体系中的结构稳定性是影响其活性的重要因素。本文采用分子动力学方法分别研究了南极假丝酵母脂肪酶B(CALB)在离子液体CYPHOS IL-201/极性超临界流体CHF_3两相体系和离子液体CYPHOS IL-201/非极性超临界流体CO_2两相体系中的结构稳定性,揭示影响CALB结构稳定性的因素。研究结果表明,在超临界CHF_3中,CHF_3破坏蛋白维持α螺旋结构的氢键是蛋白结构不稳定的主要原因;在超临界CO_2中,CALB蛋白的结构紧密性降低,有序二级结构发生了变化,导致稳定性下降。离子液体和两种超临界流体均形成了两相体系,蛋白处于离子液体相中,离子液体不溶于超临界流体,但超临界流体部分进入离子液体相,降低了离子液体相的黏度。其中,相比于CYPHOS IL-201/CO_2体系,CYPHOS IL-201/CHF_3体系的黏度降低多。在离子液体CYPHOS IL-201与超临界流体(CHF_3、CO_2)形成的两相体系中,离子液体CYPHOS IL-201具有保护蛋白结构的作用,使CALB蛋白结构更加稳定。     

Radiolabeling and biodistribution of a nasopharyngeal carcinoma-targeting peptide identified by in vivo phage display

A dodecapeptide EDIKPKTSLAFR ligand targeting CEN- 1 human nasopharyngeal carcinoma （NPC） was identified by in vivo phage display. Two tridecapeptides and their derivatives, named YR13 （YEDIKPKTSLAFR）, EY 1 3 （EDIKPKTSLAFRY）, EY 1 3-NH2 （EDIKPKTSLAFRY-NH2） and Fmoc-YR 1 3 （Fmoc-YEDIKPKTSLAFR）, were synthesized and radiolabeled with ^[3]I. The stability in vitro, biodistribution and tissue distribution of selected phage particles in mice bearing NPC tumor were determined, and plasma metabolites analysis of radiolabeled peptides was carried out. Although Fmoc and NH2 groups could protect the peptide from deiodination, only Fmoc group inhibited the binding of Fmoc-YR13 to NPC tumors. The compound EY13-NH2, the C-terminal amide of peptide EY13, had the greatest serum stability, the least deiodination, and showed favorable tumor/blood ratios. The selected phage particles （phage 3 or phage 5） were more concentrated in NPC tumors than the control phage （initial phage display peptide library）. EY13 could also inhibit the binding of selected phage particles to tumors. The results indicated that EDIKPKTSLAFR was a good candidate in diagnostic and therapeutic NPC.     

植物“医生”闻香看病

植物生病了又不能像人那样去医院看病,不过植物也有它们的“医生”,而且它们会用特殊的方法邀请医生来看病。最近,日本京都大学生态学研究中心教授高林纯示等人发现,植物叶子被虫子咬伤后会散发出特殊的香味,吸引来植物“医生”——害虫的天敌。     

模拟降雨条件下砾石含量对塿土工程堆积体坡面产流产沙的影响

为探究砾石含量对塿土堆积体坡面产流产沙的影响,采用室内人工模拟降雨试验,以土质坡面为对照,研究5种砾石含量(10%、20%、30%、40%、50%)堆积体坡面在不同降雨强度(1.0、1.5、2.0、2.5 mm·min^-1)下的产流产沙特征。结果表明:不同试验条件下的平均径流率在2.18～13.07 L·min^-1,不同雨强条件下平均径流率均在砾石含量10%(或20%)和50%时分别达到最大值与最小值;平均流速在0.06～0.22 m·s^-1,流速变化复杂,砾石含量越小,流速变幅越大,变异系数也越大,砾石含量10%时平均流速最大。砾石的存在可有效抑制产沙,最大减沙效益可达84.2%,雨强相较于砾石含量对平均产沙率的影响更大。偏相关分析表明,平均径流率、流速、产沙率均与砾石含量呈极显著负相关;平均产沙率与平均径流率、平均流速以及二者交互项均呈极显著线性函数关系,其中,与平均径流率的相关性最强。本研究可为塿土区工程堆积体水土流失治理和侵蚀模型的建立提供参考。     

人工模拟条件下青海湖裸鲤自然繁殖环境条件需求研究

为对青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)的自然繁殖需求条件进行定量研究, 实验结合青海湖裸鲤自然产卵场原位生境调查, 通过室内人工模拟构建产卵环境诱发野生亲鱼自然繁殖, 解答可控环境中青海湖裸鲤自然繁殖的环境需求。结果表明, 青海湖裸鲤自然繁殖发生与水温、水深、流速、光照及底质因素密切相关, 其中卵石河床质较细砂等底质环境可显著提升自然交配诱导率及繁殖效果; 在合适的底质条件下, 青海湖裸鲤自然繁殖的适宜条件: 水深为0.15—0.2 m、流速为0.2—0.4 m/s、水温为10.8—14.3℃; 15D﹕9L比例的光周期有利于促进青海湖裸鲤自然繁殖的发生。在人工模拟环境中, 水深≥0.45 m、流速≥0.8 m/s、温度≥17℃或≤6℃、全光照等环境中未观测到自然繁殖活动的发生, 这些被认为是其自然繁殖环境的限制条件。研究阐明了可控环境中青海湖裸鲤野生亲鱼自发产卵繁殖的环境需求, 构建人工模拟产卵环境技术, 为自然产卵场生境调查评估、改进人工繁育模式提供技术支撑和新思路。     

模拟失重对白假丝酵母菌增殖和毒性的影响

【背景】近年来研究发现,失重条件可对一些致病微生物的增殖和毒性产生影响,白假丝酵母菌(Candida albicans)是典型的条件性致病真菌,在太空环境和人体中普遍存在,研究失重条件下白假丝酵母菌的增殖和毒性意义重大。【目的】利用旋转细胞培养系统(Rotary cell culture system,RCCS)模拟失重环境对白假丝酵母菌进行连续传代培养,检测模拟失重环境对白假丝酵母菌增殖情况、毒性以及基因表达的变化。【方法】将白假丝酵母菌接种在旋转生物反应器(High aspect rotating vessel,HARV)中,利用旋转细胞培养系统连续传代培养14 d,然后对菌株进行增殖速率测定、不同pH条件下增殖能力测定、生物膜相对形成能力测定和细胞毒性和动物毒力测定;利用转录组测序技术找出差异表达基因,结合性状分析模拟失重可能对白假丝酵母菌增殖和毒力的影响。【结果】与对照组相比,模拟失重组白假丝酵母菌对数期提前,增殖速率加快,在适宜pH条件下的增殖能力普遍提高,但其生物膜形成能力相对减弱,对LoVo细胞和小鼠的毒性减弱;转录组测序发现,模拟失重组共有280个基因表达差异达1.5倍以上(P0.05),其中248个上调、32个下调。差异基因经基因功能注释(Gene ontology,GO)和京都基因及基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析发现,相关胞膜形成及细胞分裂基因表达上调,生物膜形成、细胞黏附及共生粘连宿主基因表达下调。【结论】模拟失重环境可引起白假丝酵母菌增殖和毒性水平发生变化,相关改变可为研究失重环境对微生物的影响提供参考。     

湖泊水库结构生态动态模型

综述了湖泊水库结构生态动态模型的研究进展及其在湖泊水库环境生态模拟中的应用。结果表明,热力学理论为获取湖泊水库生态系统的特性提供了一条整体性的途径,热力学概念“Ｙｏｎｇ”可将生态学理论（达尔文理论）和热力学理论（最大Ｙｏｎｇ原理）很好地联系起来。引入Ｙｏｎｇ后,许多重要模型参数的目标函数可根据最大Ｙｏｎｇ原理获得,达尔文“达者生存”理论可被定量为一个生态约束条件用于发展湖泊水库结构生态结构模型,从     

Experimental study of rat beta islet cells cultured under simulated microgravity conditions

To observe the effects of simulated microgravity on beta islet cell culture, we have compared the survival rates and the insulin levels of the isolated rat islet cells cultured at micro- and normal gravity conditions. The survival rates of the cells cultured were determined by acridine orange-propidium iodide double-staining on day 3, 7 and 14. The morphology of the cells was observed by electron microscopy. Insulin levels were measured by radio immuno assays. Our results show that the cell number cultured under the microgravity condition is significantly higher than that under the routine condition (P<0.01). Some tubular structure shown by transmission electron microscopy, possibly for the transport of nutrients, were formed intercellularly in the microgravity cultured group on day 7. There were also abundant secretion particles and mitochondria in the cytoplasm of the cells. Scanning electron microscopy showed that there were holes formed between each islet, possibly connecting with the nutrient trans