畜群发展系统仿真模型的建立——黑龙江省奶牛业发展方案的研究

笔者在Lewis—Leslie结模型构的基础上,结合系统动力学思想方法,提出了分块矩阵模型。该模型除了可以研究种群结构外,还可以挂接各种投入产出信息,把生态结构模型发展成生态经济模型。本文用此模型对黑龙江省奶牛业的发展做系统仿真,提出了不同阶段的方案。     

韧性城市研究综述——基于城市复杂系统视角

在全球气候变化与持续城市化的背景下,增强城市韧性是提升城市应急管理能力,实现城市系统可持续发展的重要途径。明确城市韧性的内涵、核心要素及相互作用机理,开展城市系统韧性测度与城市系统模拟,对提升变化环境下城市系统恢复力与韧性水平,缓解变化环境对城市系统运行稳定性冲击压力具有重要意义。基于文献与资料分析,全面解析韧性城市核心概念与各国韧性城市建设、管理与研究实践。此外,研究从城市复杂系统视角探究变化环境对城市系统影响机制、测度方法与系统模拟路径。研究为韧性城市理论、方法与实证研究提供了参考,并为我国韧性城市建设实践提供决策依据与政策建议。     

计算机虚拟筛选技术在害虫行为调节剂研究中的应用

害虫行为调节剂是一种以嗅觉系统为靶标的绿色农药,在害虫的田间管理中发挥着重要的作用。然而,其先导化合物的发现通常依赖一系列生物测定的方法,不仅费时费力,且发现效率低。近年来,随着昆虫嗅觉功能数据的积累和结构生物学的飞速发展,以机器学习技术和分子对接为代表的2种基于计算机的药物虚拟筛选方法在害虫行为调节剂的先导化合物研究中发挥着重要的作用,极大地促进了先导化合物的发现效率,减少了筛选的盲目性。本文系统综述了2种虚拟筛选方法及其在害虫行为调节剂先导化合物研究中的应用,并对2种筛选策略在实际应用中存在的问题及应用前景进行了讨论。     

心肌电兴奋传导速度对心律失常影响的仿真研究

心电场是由心肌的电活动产生的。心肌细胞的电特性及心肌细胞间的传导关系决定了体表电位的分布及心电图的变化。心肌电兴奋传导速度则是影响心肌间兴奋传导关系的重要参数之一。由于很难通过实验方法来人为改变电兴奋传导速度,因而临床上有关该参数对心律影响的定量知识相当缺乏。本文采用真实三雏躯干模型及心脏模型,对心肌电兴奋传导速度与心律变化的关系进行定量仿真研究。结果表明,兴奋传导速度决定了整个心电图的变化,而局部普通心肌的传导速度在相当范围内变化似乎对心电图影响不明显,但传导速度超过一定范围后可能产生突变。     

一个人体运动的数学模型

本文采用L-E法和铰分解法研究了人体运动的数学模型问题,给出了一种人体运动的规范建模方法。该方法适用于多种拓扑结构形式的人体运动（如空翻、步行、滑行等）,所得方程具有适合于计算机程式求解的特点。     

资阳人头骨化石的内部解剖结构

资阳人头骨化石,是新中国成立后首次发现的保存较为完整的人类化石,曾经引起学术界的广泛关注。由于其出土的具体位点和层位不是很清楚,对其年代目前还存有争议。长期以来,对资阳人的研究局限于传统的头骨外部形态的描述和测量。本文利用高分辨率工业CT（Computed tomography）扫描资阳人头骨,并对其内部解剖结构 (包括骨壁结构、额窦、骨内耳迷路、颞骨乳突小房、颅内模) 进行3D虚拟复原和研究,以期获得更多的形态信息。CT断层图显示资阳人头骨的骨壁板障层较厚,远大于外板层和内板层,支持以往研究认为的该头骨属于50岁以上个体的鉴定结果。额窦呈叶形,局限于两侧眼眶的内上方;左、右侧额窦的表面积分别为1780mm²和2910mm²。骨性内耳迷路半规管的大小及其比例,与尼安德特人不同,而位于晚更新世和全新世现代人变异范围之间。颞骨乳突小房为气化型,几乎占据了整个乳突部。根据复原的颅内模,资阳人的颅容量约为1250mL。颅内模的各项测量数值虽然都偏小,但脑的绝大多数形态特征、宽-高指数、顶叶-脑长指数都位于现代人的变异范围之内,而与直立人和更新世古老型人类不同。资阳人头骨内部解剖结构保留有少量原始特征,包括枕叶向后突显著、大脑窝比小脑窝大而深,这些特征不同于全新世人类,更类似于晚更新世早期现代人。     

新工科背景下生物反应工程课程的多元化教学模式 改革与探索

生物反应工程作为一门理论性与应用性都很强的专业课程,在生物工程等相关专业的课程设置中处于桥梁和纽带地位,对新型应用型工科人才的培养发挥着重要的作用。但由于该课程中公式等抽象理论知识过多,导致学生学习效率十分低下。因此,为了适应新工科教育背景下对创新型人才培养的需求,提高学生的学习兴趣和积极性,并培养学生的自主学习等创新能力,教学团队在课程教学中通过引入虚拟仿真技术、开展微课教学、采用案例式教学模式、利用科研平台等多元化方式,对该课程的教学模式、方法和手段尝试改革和探索,取得了一定的教学效果,并就此进行了一些探讨,以期能为相关课程的教学改革提供一些思路和启示。     

“互联网+”发酵工程实操与虚拟仿真中试实验室平台的建设与探索

发酵工程是理工科高校生物工程学科领域的核心课程之一,是一门应用性、实践性极强的专业课程。该课程传统的实践模式已无法满足当前高校对大学生工程素质教育的需求。随着信息技术、自控技术的飞速发展,多层次、跨学科的“互联网+”教学已成为现今高等教育人才培养的新模式。本文中的发酵工程实操与虚拟仿真中试实验室平台以工程学为技术手段,通过“互联网+”将虚拟现实(virtual reality,VR)技术、信息自动化控制技术、数据库与发酵过程控制有机地结合在一起,构建一个“虚实”结合的“多维”工程中试实验室平台,并以此作为抓手开展食品发酵技能训练课程工程素质教育教学的创新与探索。初步建设成果与前期教学效果表明,该实验室平台的建设对发酵工程及相关专业学生的实践动手能力有明显的提高,为后期建设积累了宝贵的经验及大量有价值的工程实训数据。     

瓜实蝇对虚拟波长下不同颜色的趋性（英文）

利用害虫对不同颜色的趋性进行害虫防治, 如利用黄板对实蝇的监测和防治已有很长的历史, 然而尚未见把颜色量化进行实蝇对颜色偏嗜性研究的报道。为探明对瓜实蝇Bactrocera cucurbitae最具吸引力的颜色及其虚拟波长, 本试验应用Dan Bruton的虚拟波长与RGB值的函数关系, 把RGB值转换为虚拟波长; 选择RGB值［(0, 213, 255), (0, 255, 146), (54, 255, 0), (129, 255, 0), (195, 255, 0), (255, 255, 0), (255, 190, 0)和 (255, 119, 0)］的颜色进行打印, 这些颜色对应的虚拟波长分别是480, 500, 520, 540, 560, 580, 560和600 nm; 在八面体内进行瓜实蝇对8种颜色的偏嗜性试验。结果表明： 波长在520~560 nm 之间对应的颜色对瓜实蝇的吸引率高于其他虚拟波长对应的颜色, 而540 nm (黄绿色, RGB值为 129, 255, 0)对应的颜色纸对瓜实蝇的吸引率最大。此外田间颜色偏嗜性试验也证实了黄绿色对瓜实蝇有最强的引诱作用。结果说明, 黄绿色（虚拟波长540 nm）是吸引瓜实蝇的关键颜色, 黄绿色粘虫板可作为监测与防治瓜实蝇的一种有效方法。     

心室钾通道电流对室性心律失常的影响及调控

本文采用犬心室外膜细胞模型,仿真模拟了不同剂量药物阻滞钾通道电流(iKr和iKs)对室性心律失常产生的影响及调控作用。结果发现,适当阻滞钾电流可减轻室性心律失常,甚至使心律恢复正常。然而,若药物剂量使用过大,过度阻滞钾电流,则会引起早期后除极(earlyafterdepolarization,EAD)的产生,导致室性心律失常症状的加重。此时,我们可以通过调节细胞外钠离子浓度([Na+]o)和晚钠电流(iNaL)等方法来减轻或消除这种负面影响。