中国药物研发的新机遇:基于医药大数据的系统性药物重定位

在科研资源相对有限的前提下,如何提高药物研发的投入产出比,最终为全社会提供安全、有效和廉价的药品,是一个对我国生物医药基础和应用研究均具有重大意义的问题.面对国际上原创新药研发投入逐年增高且失败风险逐年增大的趋势,挖掘已有药物新的适应症(旧药新用或药物重新定位)能够在一定程度上有效规避研发风险、降低研发成本、加快药物上市的步伐从而迅速满足临床用药需求,因而成为众多国际制药企业重视和采用的一种战略.随着药物生物信息学的发展,药物重定位策略正从依赖临床观察的经验性研究,朝着基于大规模组学和医药大数据分析的系统性研究转变.本文将着重介绍国际上一系列用于挖掘和指导药物重定位的医药大数据挖掘方法,如基于基因表达谱联系图、全基因组关联分析、化合物-蛋白互作组、药物副作用等.参考和借鉴上述各种前沿技术,将有助于我国科研工作者开发和改进适应我国国情的药物重定位技术,特别是中药的适应症拓展,从而为我国带来社会和经济效益.     

一维溃坝洪水波的数值模拟-时空守恒法

应用改进的时空守恒法对一维溃坝洪水波进行了数值模拟,从计算结果与分析解比较可知,该法能够很好地模拟溃坝洪水波,甚至对于下游为干河的情况,依然能得到满意的结果.而且,此方法精度高,有较强的溃坝涌波捕捉能力,可展示溃坝波的运动特性,为溃坝引起的灾害预测和分析及防灾减灾提供一种有效的数值模拟.     

地下水水质评价的FA优化灰色关联投影寻踪模型

为解决水质评价中的不相容性和模糊性等问题,在综合考虑从优隶属度和灰色关联的基础上,改进了灰色关联投影法(Grey Relation Projection Method,GRPM),将改进后的方法与投影寻踪(Projection Pursuit,PP)法相结合,提出了用于地下水水质综合评价的灰色关联投影寻踪模型.该模型把地下水水质综合评价作为一个灰色多目标决策问题,运用投影寻踪技术,构建了可以反映地下水水质状况的投影目标函数,引入萤火虫算法(Firefly Algorithm,FA)对投影目标函数进行优化,寻求灰色关联投影值的最佳投影方向,求得标准样本和评价样本的灰色关联投影值,实现了地下水水质综合评价.随机选取北京市2013年枯水期水样10例,运用该模型进行了水质综合评价,将其结果与综合评分法(F值法)结果进行比较,验证了该模型的有效性和可行性.实例应用表明,该模型评价结果可客观反映地下水水质状况,可为对比分析同一级别水质样本,分析水质变化趋势提供依据,使评价结果更趋于实际.     

长输管道穿越湿陷性黄土时斜井充填技术研究

西北黄土高原地区生态脆弱,如果被破坏则需要很长的时间才可以恢复,如果严重甚至是难以恢复。管道穿越技术相对来讲不用开挖沟槽,施工进度较快、成本较低,较为适合黄土高原地区,但是长输管道在采用这种技术时会时常遇到斜井塌陷的问题。在这里主要就长输管道穿越湿陷性黄土时的斜井填充技术进行分析。     

对两岸高校青年文化交流的几点思考

高校是高素质、新思维青年人才的聚集地,承载着国家的未来与希望,两岸高校加强青年文化交流对于实现祖国统一、民族振兴,意义深远。而两岸高校青年要实现文化的高频高效交流,关键在于自发自觉,在注重中华传统文化这一基础内容上,不断创新交流模式,形成科学的长效机制,以文化交流促文化认同,最终实现文化价值的统一。     

农田引水拦河坝对漓江流域河流生态系统的影响

本文通过对漓江下游黄沙河、兴坪河、金宝河、遇龙河4条主要支流上5个农田引水拦河坝进行研究,比较了坝上和坝下的生境、水质物化特性和大型底栖无脊椎动物群落等河流生态特性.研究结果表明:尽管拦河坝没有对河流的水体质量造成显著影响,但是农田引水拦河坝改变了河流的流速、底质、水生植物群落构成等自然生境状况,从而导致大型底栖无脊椎动物群落结构和功能在坝上和坝下之间存在显著的区别.因此,建议在对漓江流域水生态系统进行健康评价时应该考虑农田引水拦河坝所带来的生态影响.     

一维溃坝波的数值模拟——基于WENO重构的解耦格式

采用五阶精度的WENO格式对界面变量进行数值重构,形成高精度的数值离散格式,对其捕捉溃坝波的能力进行分析。用roe平均对一维浅水方程组进行局部线性化,通过直接和解耦2种格式进行求解,数值模拟溃坝洪水的推进过程,得到沿程的水位和流速分布。与理论解的比较表明基于WENO5重构的解耦格式,具有很高的分辨率,展现了溃坝涌波的运动特性。     

基于SPH方法的立面二维涌浪数值模拟

基于无网格SPH法模拟块体下滑所引起的涌浪流动过程,并将模拟得到的自由表面速度、高度变化结果与解析解以及VOF紊流模型计算结果进行比较。在此基础上,计算滑块下滑速度分别为0.2,0.6,1.0 m/s时的自由面变化。结果表明:滑块下滑引起水槽自由液面变化并形成卷碎波,并有水气混掺现象。自由面孤立波波形、水平速度与解析解以及VOF紊流模型计算结果吻合较好。下滑速度较慢时波形平坦,无卷碎波产生;滑速大时水气完全分离;涌浪形成的波峰峰值随滑块入水速度增大而增加。SPH方法可进一步用于模拟水体中由大型崩岸产生的高速远程滑坡涌浪或复杂的海啸模拟。     

SPH方法在溃坝数值模拟中的应用

光滑粒子流体动力学(SPH)方法是一种纯拉格朗日无网格方法,适用于模拟波浪破碎、高速水流、高速冲击碰撞等瞬时极大变形的问题。介绍了SPH方法的基本原理、核函数及离散格式的控制方程、边界处理方法等,建立了数值水槽模型,验证了模型的有效性。应用SPH方法模拟了二维溃坝问题,考虑了添加无孔障碍物和有孔障碍物的2种情形,将模拟得到的结果进行对比分析。结果表明,SPH方法能够很好地捕捉流体自由面变形、飞溅及融合现象,在一定程度上有孔障碍物有更好的消能效果。     

磁力耦合式高压流变仪测试系统测试参数修正

磁力耦合式旋转流变仪因内、外磁环磁力耦合而导致内外磁环转动不同步,存在延迟启动问题,造成流变仪测试数据出现较大偏差。为解决这一问题,根据流变仪内、外磁环扭矩平衡以及内外磁力耦合特性,建立磁力耦合式旋转流变仪传动过程物理模型,并以HAAKE-MARS 60高压流变仪为例,对牛顿流体恒剪切率加载条件下测量参数进行修正。结果表明:测试物料黏度越大,剪切速率越小,内转子转速波动幅度越大,内转子表面真实剪切应力越小于外磁环剪切应力;因区分了流变仪马达扭矩和作用于流体的负载扭矩,以及考虑了测试过程中内、外磁环转速的差别,黏度修正值较接近于真实黏度,且黏度越大,剪切速率越高,黏度修正效果越好;很好地解决了高压流变仪测试系统下流变测试结果"失真"问题。