Editorial note for the special topic on ＂Nanopore Analysis＂

The concept of nanopore analysis, using the pore-forming protein a-hemolysin to detect individual nucleic acids at a single-molecule level, was first proposed in 1996. Over the past two decades, tremendous progress has been made in the nanopore field, and nanopore analysis has become a label-free and high-throughput method for probing bio- molecules and other analytes with single-molecule sensi- tivity, especially holds the promising for ＂third generation＂ DNA sequencing. However, challenges still remain in the experimental strategies and the design of whole nanopore-based instruments. Here, we proudly present a special topic dedicated to the topic of ＂Nanopore Analysis＂, with 8 reviews/articles providing up to date coverage of the experimental strategies, theoretical calcu- lations and simulations, and instrument design. Reviews and articles on the experimental strategies cover control of DNA partitioning into a nanopore, detection of target DNA, and the advantages of nanopore-based DNA sequencing. The theoretical calculations and simulations discuss the translocation behavior of DNA, and an inte- grated measurement system and data analysis software are presented for instrument design.     

黄连基因组勘测与分析

本研究基于下一代测序技术,对黄连基因组进行了勘测,构建了两个插入片段大小分别为200bp和500bp的文库,进行了深度约30X的测序。通过测序获得了54Gb的原始数据,过滤后得到44.8G数据。通过SOAP de nove软件组装后初步获得了contig和Scaffold序列,进一步分析结果显示其基因组大小为1,116Mb左右,大约具有1.1%的杂合度,说明要完成该物种的全基因测序可能在使用鸟枪法的同时,还应该联合BAC文库测序等多种方法.对这些数据进行了初步的组装,获得了130,381条scaffold序列.     

染色质免疫共沉淀-测序(ChIP-Seq)技术及数据分析方法介绍

对ChIP-Seq技术的实验原理进行了介绍,而且对ChIP-Seq数据分析过程的每一个步骤都进行了详细的说明,对用到的程序给出了如何使用的例子.对ChIP-Seq数据分析时每一步使用到的不同软件进行了介绍和比较.     

古籍纸张表面微生物群落组成的初步研究

纸张表面的微生物直接或间接地影响古籍的保存和使用年限,全面认识纸表微生物的组成有助于古籍保护.本研究对手抄本《周本纪摘要》中的纸张表面菌斑处(stain组)和洁净处(clean组)共9处,以及环境空气进行了样品采集,并对样品进行了高通量测序,对测序结果进行了生物信息学分析.10个样品共得到高质量的细菌16S序列和真菌ITS序列共485 989条.序列数据分析表明,纸表真菌可以划分为650个OTU,分属6个门,细菌可以划分3 465个OTU,分属15个门,其中丰度最高的分别是细菌的糖多孢菌属(Saccharopolyspora)和真菌的曲霉属(Aspergillus).相比于clean组,stain组有显著多的糖多孢菌属和假诺卡氏菌属(Pseudonocardiaceae)细菌,以及显著多的牛肝菌目(Boletales)和爪甲团囊菌目(Onygenales)真菌.在聚类分析上,无论是细菌还是真菌部分,stain组和clean组的样品都能很好的分开,但在Alpha多样性指数上,组间差异趋势不显著.这些结果说明无论是否有菌斑,纸表微生物群落多样性程度是稳定的,但群落组成和结构有很大差异.     

基于模糊相似优先比法的济南四大泉群补给来源

为维持济南四大泉群持续喷涌,探明泉水的补给来源尤为重要.以补给区岩溶水与泉水水化学特征为依据,利用模糊相似优先比法确定趵突泉、黑虎泉、潭西泉、珍珠泉模糊相似优先顺序,结合泉群出露区地质、水文地质条件以及泉水水质、水温、水位、电导率数据,对四大泉群补给来源进行研究.可以得出:①泉水主要受东南、西南、正南方向岩溶水补给,且四大泉群主要受到寒武系张夏组岩溶水以及寒武系凤山组-奥陶系岩溶水混合补给;②趵突泉接受西南、正南、东南方向奥陶系岩溶水补给较多,黑虎泉接受其东部以及正南方向奥陶系岩溶水补给较多,潭西泉接受西南、正南方向寒武系岩溶水补给较多,珍珠泉主要接受东南寒武系岩溶水补给;③四大泉群泉水形成模式不同,趵突泉泉群与黑虎泉泉群主要表现为寒武系凤山组-奥陶系岩溶水通过局部侵入岩的天窗喷出排泄,其循环深度较浅,属于侵蚀成泉.五龙潭泉群和珍珠泉泉群主要表现为寒武系张夏组岩溶水通过侵入岩裂隙喷出地表,其循环深度较深,属于接触带成泉.四大泉群补给来源的研究,为泉水保护工作提供了科学依据.     

大型客运枢纽行人标识导向系统设计优化模型及其解法

大型客运换乘枢纽往往具有复杂空间结构,行人标识导向系统对提高枢纽换乘服务水平、引导公共交通出行具有积极促进作用.基于复杂建筑空间特点和枢纽功能管理要求,行人导向标识布设问题本质上可以归纳为复杂决策问题.基于此,建立考虑公交优先和财政投入的多目标优化模型,采用基于距离的粒子群改进算法(DISMOPSO)对模型进行求解.在铁路上海南站枢纽新一轮行人标识导向系统布设的实例中验证优化模型和算法的有效性.实证表明,本研究给出的优化模型与算法可以为大型客运换乘枢纽行人标识导向系统设计提供借鉴与帮助.     

相似信息优先的复杂装备费用测算模型

针对横截面数据的复杂装备费用预测问题,由于主要参数比较相似的装备系统其研制费用往往趋同,提出了横截面数据的“相似信息优先原理”。分析新研装备与以往装备的相似度,按照指标信息的相似度区分横截面信息的优先次序。用归一化的相似度作为加权最小二乘法的权重,通过实例建立相似信息优先的回归模型,并与其他方法的结果对比,结果表明本文的方法具有更高的预测精度,相似信息优先的多元回归模型充分反映了相似信息的规律。     

基于数据段优先级分区重装策略

提出一种基于数据段优先级分区重装策略PRS-DSP,其考虑数据特征及与之相关的事务特点,根据数据段优先级对数据库进行分区,并为每个分区设置相应重装频率,故障恢复时按照数据分区的重装频率来分区重装数据库,系统恢复服务后,根据新事务对数据的请求及数据分区重装频率来设置剩余分区的重装优先级。模拟实验结果表明,该分区重装策略降低了系统事务超截止期比率,其重装性能明显优于完全重装策略。     

OBS网络中基于优先级与突发包分割的光缓存方法研究

为了提高OBS网络的QoS,降低数据包的丢失率,研究了现有的基于优先级与突发包分割的OBS光缓存方法,提出了一种改进的基于优先级与突发包分割的光缓存方法.该方法综合考虑了其他空闲信道和FDL,并引入了空闲信道剩余时间对FDL延迟时间的判断,能够更加有效地判断数据包的丢失与否,从而确保数据包的低丢失率,保证OBS的QoS,提高整个网络的性能.     

基于时限单调算法的混合任务实时调度算法的研究与设计

周期任务与非周期任务的混合调度是实时调度研究的一个重要方向。针对现代嵌入式实时系统的任务特性,和经典实时调度算法只调度周期任务的特点,提出一种新的静态优先级调度算法——混合任务时限单调算法(Periodic and Aperiodic Deadline Monotonic,PADM)。该方法结合时限单调(DM)算法和先来先服务(FCFS)算法,将非周期任务量化为周期任务,且非周期任务在其裕度为零时优先级最高。通过理论分析和具体实验比较,在任务集轻载情况下,PADM算法尽可能地保证周期任务的完成率和非周期任务的时限,同时所带来的额外开销小,计算复杂度低,实现方便,是一种有效的混合任务调度算法。