基于回转输运试验的煤散料离散元接触参数修正

为获取精确的刮板输送机离散元模拟结果，基于回转输运试验，通过响应面法对煤料的接触参数进行修正.采用Plackett-Burman试验考察接触参数对受力及堆积角的影响，发现煤-钢静摩擦系数、煤-煤摩擦系数具有显著正效应.根据爬坡试验结果，以受力及堆积角为响应值规划Box-Behnken试验，建立受力、堆积角与显著项间的二次回归多项式，以实测数据为目标值求得最佳参数:煤-钢静摩擦系数为0.401，煤-煤静摩擦系数为0.333，煤-煤滚动摩擦系数为0.041.通过不同输运条件下的回转试验验证了参数的准确性，为刮板输送机的离散元研究提供参考.     

美国人效能增强技术发展应用

 美国一直在进行士兵“超级”能力方面的研究，采用多项举措推动人效能增强技术发展。从顶层战略设计、科研机构任务、经费持续投入3个方面对美国人效能增强技术发展特点进行了综合分析，概述了美国人效能增强技术在体能、技能、智能等领域研究成果与进展，并分析了美国人效能增强技术的发展趋势和可能导致的社会伦理学问题。     

多维度深海鱼类识别算法

针对深海光线分布不均匀导致鱼类识别检测困难的问题,提出了符合视觉认知的多维度深海鱼类识别算法.该方法从时间维度优化传统的高斯混合模型(GMM)初步确定变化区域,从空间维度构建目标特征,完整提取运动目标,从时空关联维度建立深度学习的鱼类识别框架,试验结果表明:本算法可在多种复杂条件下准确提取运动目标,面积交迭度(AOM)达到80％以上,优于当前主流算法.     

产业价值链现代化高质量发展路径研究 ——基于"元宝曲线"的视角

遵循"微笑曲线"和"倒微笑曲线"理论的企业仅聚焦于产业价值链的某一环节获得竞争力,最终要步入差异化内涵的专业化发展路径:遵循"微笑曲线"的企业步入研发、品牌化的路径,而遵循"倒微笑曲线"的企业步入制造专业化的路径.这两种模式皆具有价值创造模式唯一化和高附加值赢利点单一化的弊端.在工业互联网、大数据、云计算等新一代信息技术的影响下,"微笑曲线"逐步发生变化,进一步升级为"元宝曲线"."元宝曲线"集合了"微笑曲线"和"倒微笑曲线"的长处,并在此基础上逐步实现研发专业化、制造专业化、品牌专业化三者的价值融合和价值共生,进而极大地推动企业盈利模式的丰富化和多样化.企业若能在研发、制造、营销三个环节运用创新技术,且相互联系,彼此促进,便可不断提高价值链的整体竞争力,进而逐步增加企业的盈利点、价值分布点,依靠有关不同业务间的密切协同来最终实现"1+1>2"的企业价值最大化目标,进而为企业探索管理运作、经营业务的优化组合提供较佳的理论工具."元宝曲线"的价值创造理念折射出企业未来的经营理念和产业发展方向,其主要体现为推动企业陆续实现价值的多元化经营,不断创造一系列的赢利点,进而在产业价值链的全链条上实现高附加值、高利润率的增长点.苹果公司的价值创造模式就折射出"元宝曲线"的特征,这主要体现为其在专业化和品牌化之间进行有效集成,依靠研发创新的强化、品牌形象的塑造、音乐商店加软件商业业务模式来不断塑造价值链多元化的增长点,从而追求企业价值最大化.华为公司的价值创造模式聚焦于为客户创造价值的硬件产品开发、品牌形象带来的固定客流量以及与安卓系统合作而形成的软件商业生态系统.华为公司若要塑造自主控制、高度协同的"元宝曲线",必须在继续重视研发、品牌的基础上,打造自身掌控自主产权的软件生态系统,进而塑造由自身控制的完整化、系统化、动态化的产业链结构.     

Multifunctional artificial nacre via biomimetic matrix-directed mineralization

Natural nacre, one of the most studied biological structural materials with delicate hierarchical structures and extraordinary performance, has inspired the design and fabrication of artificial structural ceramics with high fracture toughness. However, to meet the diverse requirements of different applications, future structural materials must be multifunctional with superior mechanical properties, such as strength, hardness, and toughness. Herein, based on the matrix-directed mineralization method for producing biomimetic structural materials, we introduce nanoparticles with different inherent functions into the platelets of artificial nacre via the co-mineralization of aragonite and the nanoparticles. Besides their enhanced mechanical properties, the obtained artificial nacre materials also exhibit different functions depending on the type of the nanoparticles. To extend the versatility of this strategy, the effects of nanoparticles of different sizes and zeta potentials on mineralization are also analyzed. This universal strategy can be applied to the fabrication of other types of functionalized biomimetic structural ceramics that have potential applications in various fields, such as biomedical science.     

Defining G protein-coupled receptor peptide ligand expressomes and signalomes in human and mouse islets

Introduction

Islets synthesise and secrete numerous peptides, some of which are known to be important regulators of islet function and glucose homeostasis. In this study, we quantified mRNAs encoding all peptide ligands of islet G protein-coupled receptors (GPCRs) in isolated human and mouse islets and carried out in vitro islet hormone secretion studies to provide functional confirmation for the species-specific role of peptide YY (PYY) in mouse islets.

Materials and methods

GPCR peptide ligand mRNAs in human and mouse islets were quantified by quantitative real-time PCR relative to the reference genes ACTB, GAPDH, PPIA, TBP and TFRC. The pathways connecting GPCR peptide ligands with their receptors were identified by manual searches in the PubMed, IUPHAR and Ingenuity databases. Distribution of PYY protein in mouse and human islets was determined by immunohistochemistry. Insulin, glucagon and somatostatin secretion from islets was measured by radioimmunoassay.

Results

We have quantified GPCR peptide ligand mRNA expression in human and mouse islets and created specific signalomes mapping the pathways by which islet peptide ligands regulate human and mouse GPCR signalling. We also identified species-specific islet expression of several GPCR ligands. In particular, PYY mRNA levels were ~ 40,000-fold higher in mouse than human islets, suggesting a more important role of locally secreted Pyy in mouse islets. This was confirmed by IHC and functional experiments measuring insulin, glucagon and somatostatin secretion.

Discussion

The detailed human and mouse islet GPCR peptide ligand atlases will allow accurate translation of mouse islet functional studies for the identification of GPCR/peptide signalling pathways relevant for human physiology, which may lead to novel treatment modalities of diabetes and metabolic disease.

     

太阳系外行星的探测——2019年诺贝尔物理学奖成果简析

 James Peebles、Michel Mayor和Didier Queloz 3位科学家分享了2019年诺贝尔物理学奖，以表彰他们对宇宙学和系外行星的发现做出的贡献。介绍了Mayor和Queloz两位诺贝尔物理学奖获得者的学术经历，简述了系外行星领域的发展及现状，解读了太阳系外行星首次发现的科学意义，论述了视向速度法探测系外行星的原理和发展过程，介绍了该领域在中国的研究进展，并对未来进行了展望。     

某电解铅厂周边农田土壤和玉米中铅污染评价及同位素溯源研究

为探究铅在土壤-玉米-大气中的迁移转化行为,以某电解铅厂周边农田土壤和玉米为研究对象,采集距排烟口50 m、110 m、300 m、500 m、700 m、900 m和3 000 m处的土壤和玉米样品,利用原子吸收光谱仪(AAS)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分别测定土壤、玉米和大气样品的铅含量和同位素比值。结果表明:电解铅厂周边的玉米均受到铅的污染,玉米根中的铅主要来自土壤,籽粒中的铅很有可能大部分来自大气,少部分来自土壤,茎中的铅很可能来自土壤而不是叶面传输;籽粒中的铅与叶片中的铅具有显著的相关关系(P0.01),相关方程为y=-0.0002x~2+0.0461x-0.4643,R=0.966 7。     

基于GPU的大规模多阶段任务系统可靠性并行计算方法

针对大规模多阶段任务系统(phased-mission system, PMS)的可靠性求解,引入并行计算思想,通过分析传统的一致化方法(uniformization method, UM),基于Nvidia提出的CUDA(compute unified device architecture)架构,实现了基于图形处理器(graphics processing unit, GPU)的UM并行算法(GPU-UM),并采用合并访问和共享内存技术,提高了GPU中数据负载的利用率;PMS中不同阶段参与任务的设备及其数量通常会发生变化,导致阶段间依赖性处理困难。通过对新设备加入、已有设备暂时退出任务或完全退出任务等3种基本情况的分析,提出了阶段间状态映射机制,实际中的阶段变化情况更加复杂,可综合上述3种基本情况进行处理。通过算例对比了GPU-UM、CUDA-UM、传统UM和Krylov子空间等4种算法的计算时间和可靠性结果,分析表明GPU-UM算法的计算耗时优于其他方法,且结果精度也能满足可靠性计算需求;同时,通过对比分析UM算法和Krylov子空间算法与仿真方法的结果误差,表明提出的阶段间映射机制能够正确处理PMS中阶段间的复杂依赖关系。     

基于改进边际优化的离散变量优化设计算法

针对传统离散变量优化方法存在的目标函数测算次数多、收敛性不佳等问题,借鉴边际优化理论和模式搜索算法,设计了一种基于改进边际优化的离散变量优化设计算法。借鉴边际效用优化原理,通过引入周围单位步长空间的概念,在初始点选择、边际增量设计、禁忌搜索策略等方面进行了改进,并设计了变异操作以跳出局部最优。实例分析表明,所提算法能够快速准确地收敛到局部最优解,实现以尽可能少的目标函数测算得到问题的满意解或最优解,适合于求解高维离散变量优化问题和仿真优化问题。