Progress in phototaxis mechanism research and micromanipulatlon techniques of algae cells

Pholotaclic movement is a characteristic of some microorganisms' response to light environment. Most of the algae have dramatically phototactic responses, underlying the complicated biological, physical and photochemical mechanisms are involved. With the development of the micro/nano and sensor techniques, great progress has been made in the research of the algae phototaxis. This review article summarizes the progress made in the research on the functional phototactic structures, the mechanisms of photo-response process and photodynamics of phototaxis in algae, and describes the latest developed micro-tracking technique and micromanipulation technique. Moreover, based on our own research results, the potential correlation between the phototaxis and photosynthesis is discussed, and the directions for future research of the phototactic mechanism are proposed.     

荒漠地区土壤表层固碳作用研究进展

 干旱、半干旱地区的生态环境条件脆弱,光能自养生物在荒漠地区地表的物质循环和能量流动中起着重要作用。藻类和苔藓是荒漠地区地表普遍存在的固碳生物,不仅能够改善土壤的物理性质,起到保护土壤的作用,同时能够通过特定蓝藻的固氮作用增加土壤的氮含量,最重要的是这些固碳生物能够通过光合作用固定空气中的CO₂,是荒漠地区土壤表层固碳的主要贡献者。荒漠地区生态系统固碳量的研究也是研究全球气候变化的重要组成部分,固碳量的大小不仅受自然条件的约束,也与土壤表层固碳生物（主要是藻类和苔藓）的组成密切相关。当土壤中仅有丝状蓝藻存在时固碳速率较低,随着绿藻等高等藻类和苔藓的出现,固碳速率快速增加。本文综述了荒漠地区土壤表层固碳生物组成和影响地表固碳的因素,回顾和展望了地表固碳的研究方法。     

机械手圆周运动的轨迹规划与实现

研究机器人跟踪由任意不共线空间三点所决定的外接圆曲线,提出了机器人圆周运动的一种笛卡尔空间的轨迹规划方法.该方法通过坐标变化将三维空间内的圆周轨迹规划问题简化到二维平面上进行研究,由此简化了轨迹规划问题;为了保证机器人圆周运动较好的插补精度和圆周轮廓,提出了一种可控插补精度的圆周插补算法.根据坐标变化以及插补算法给出了轨迹规划的算法步骤,将该规划方法用于微操作机械手,完成了机械手的圆周涂胶作业,实际应用表明该方法能够满足实时性和精度指标要求.     

孔雀鱼幼苗在光场中的行为反应分析

采用光梯度法,探讨了孔雀鱼幼苗对红(波长为700 nm)、黄(580 nm)、绿(550 nm)、蓝(450 nm)及白色光的选择性及不同照度梯度下的行为反应.结果表明,孔雀鱼幼苗对5种颜色光表现出不同程度的趋光性和选择性,对蓝光的趋光性最强,其趋光率高达99%,相应的照度范围为1 500~2 000 lx,对红光的趋光性最小.     

并联柔性铰机器人的静刚度研究

并联柔性铰机器人是一类具有超精密定位能力的微动操作手,对这类采用非常规运动副的微动机器人,其静刚度在相当程度上决定了机器人的有载定位精度。该文首先通过一系列坐标系的建立和转换,导出终端位姿的摄动位移与柔性铰微变形间的映射关系,进而利用虚功原理提出并联柔性铰机器人的静刚度模型,显示出影响静刚度的主要因素不仅与传动刚度有关还与柔性铰的刚度有关,此外通过该模型研究了静刚度特性,其结果可用于指导机构优化设计。最后,以实例分析了并联柔性铰机器人的静刚度。     

土结构研究的回顾及两点新设想

从技术手段、研究方法和成果应用三个方向综述了土结构研究的三个阶段。在分析当前研究成果的基础上,对土结构多尺度耦合分析缺少直接来自细观－微观结构的几何－力学性质动态参数这一不足进行了讨论。通过对比细观－微观材料几何－力学性质研究领域内其他学科的技术手段与研究方法,结合作者的初步试验成果提出了土结构进一步研究工作的两点新设想,一是通过显微操作手段实现颗粒物质间结构连结强度定量测定;二是在根据土结构几何－力学性质动态参数,以连续介质力学与非连续介质力学相结合的研究手段,提高土结构的多尺度耦合的准确度。     

微粒在会聚高斯光束中的受力分析

以射线光学模型为基础,对会聚高斯激光束中微粒所受轴向力进行了计算.数值计算的结果表明,束腰越小捕获越稳定;相对折射率必须大于1并存在一个最佳相对折射率;激光波长、粒子半径以及激光功率也对捕获力有重要影响.数值计算和分析为搭建光镊仪器选取系统参数提供必要的理论依据.     

缢蛏幼体的趋性行为

研究了缢蛏 sinonovacula constricta(Lamarck)幼体的趋光性和趋地性。该种幼体在早期表现为负趋地性,随后却转为正趋地性,幼体整个浮游期均维持正趋光性。D形面盘幼体的趋光性强于趋地性,而壳顶面盘幼体和足面盘幼体的趋光性弱于趋地性。幼体对于不同光强的反应差异较小,但不具光探性反应。初步认为,缢蛏幼体缺乏随光强而进行垂直移动。     

A collision detection approach in virtual environment of micromanipulation robot

Operators suffer much diffieulty in manipulating miero-size objects without the assistance of friendly interfaces due to the scaling effects in micro worht. The paper presented a general framework for mieromanipulation robot hased on virtual reality technology. With the framework we brought forward a FDH （Fixed Direction Hulls） based hounding box method to handle the eollision ,teteetion of the peg-in-hole mieroassembly. The eollision response model for the collision between micro needle and hole was presented. The virtual three and corresponding displacement were calculated with the model of bending deformation and pressing ,teformation. Experiments verify the validity of collision response model.     

湖北大学校园绿藻再报

作者于1991.12.～1992.7.在湖北大学校园内采得藻类标本56号及一些未列号者。经初步鉴定,共得到绿藻31属42种,除与上次报告重复的外,又增加了29种,分属于21属,其中有我国新记录9种。 本次报告的藻类名单如下:1.实球藻(Pandorina morum);2.湖生绿星球藻(Asterococcus lemueticus);3.胶四孢藻(Tetraspora gelatinosa);4.水网藻(Hydrodictyon reticulatum);5.粘性伪绿匣藻(Pseudochlorothecium mucigenum);6.二形栅藻(Scenedesmus dimorphus);7.斜生栅藻(Scenedesmus obiquus);8.四尾栅藻(S.quadricauda);9.筒藻(Cylindrocapsa geminella);10.池生微孢藻(Microspora staguorum);11.裂线藻(Schizomeris leibleinii);12.非洲尾丝藻(Uronema africanum);13.尾丝藻|(U.confervicolum);14.极大尾丝藻(U.gigas);15.中型尾丝藻(U.intermedium);16.简单尾丝藻(U.simplicissimum);17.隐毛藻(Aphanochaele repens);18.多形内枝藻(Endoclonium polymorphum);19.常见原皮藻(Protoderma frequens);20.原皮藻(P.viride);21.夏毛枝藻(Stigeoclonium aestivale);22.基枝藻(Basicladia crassa);23.硬枝毛枝藻(Cladophora sterrocladia);24.黑孢藻(Pithophora oedogonia);25.孤枝根枝藻(Rhizoclonium hieroglyphicum);26.锐新     

哺乳动物克隆的研究进展

哺乳动物体细胞克隆是20世纪末生命科学领域最引人注目的高新技术,该技术在农业、生物学和医药等方面具有广泛的应用前景。近年来克隆技术发展迅速,多种哺乳动物相继克隆成功,但也存在着克隆效率太低、克隆动物表型正常而实质异常等问题。本文在近年来克隆技术研究的基础上,对克隆的概念、研究历史以及克隆的方法、过程进行了综述,展望了克隆的意义及克隆动物的应用前景,分析了目前克隆技术尚存在的问题,并提出了解决这些问题的关键。     

不同波长光照对日本沼虾视觉的影响

被剪去触角的日本沼虾经过暗适应12h后,在不同波长的红光(750nm),黄光(580nm)蓝光（400nm),绿光(560nm)下,其平均摄食量差异极显著。在红光和绿光光照区域内的平均摄食量为65．71％和61．15％,远大于蓝光和黄光光照区域内的41．86％和33．08％。同样经过12h的暗适应后,在无饵料的情况下,日本沼虾的趋光行为为红光的频次最高。     

TSA对花生响应干旱过程中光合特性及相关基因表达的影响

以粤油7号和汕优523两个不同抗旱性品种花生材料,研究组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古抑菌素A（Trichostatin A,TSA）在模拟干旱条件下对花生幼苗叶片为叶绿素含量、荧光特性和光合相关基因表达的影响. 结果表明：粤油7号的总电子传递速率（ETR）和PSⅡ光量子产率（PSⅡ）对干旱的响应较汕优523强,1 mol/L TSA处理12 h能使2个品种的花生在干旱条件下保持较高的光合效率;经TSA处理的的花生在干旱胁迫下,叶片AhLHCB3和AhPORA基因表达上调,AhRUBP基因表达下调,差异均有统计学意义（P0.05）,2种不同抗旱性品种花生在TSA影响下对干旱的响应趋势是一致的,幅度和响应时间有差异.     

程海藻类植物调查研究

本文报道1984～1985年对云南省境内的程海进行藻类植物的种类组成和空间分布以及湖水理化性质调查研究的结果。程海湖没有出流,蒸发量大于入湖水量,水位以21.2cm/年的速度下降,湖水的pH为9.0,离子总量年平均为1.02mg/1,其中Na~+为187mg/1,Mg~(++)为69.4mg/1,HCO_3~-为558mg/1,CO_3~(--)为149mg/1。鉴定出藻类植物126种及变种(含一个新种),以硅藻门(80种),绿藻门(31种)和蓝藻门(11种)为主。浮游植物的年平均数量为824,688个/ml,蓝藻占优势,占总量的99.8～99.9％,春末夏初,卷曲鱼腥藻形成的蓝藻水华覆盖了大半个湖面,其种群纯度达99.7％,未发现蓝藻水华引起中毒的现象。研究结果表明,程海是一个由淡水湖向咸水湖过渡的苏打湖,并且不再届贫营养湖。其丰富的藻类植物,尤其是数量巨大的蓝藻以及特殊的生态环境是极宝贵的资源,应加以保护和合理利用。     

3年观光木夏季光合生理特性初探

以盆栽三年生观光木为试材,利用便携式光合作用测量系统、叶绿素荧光仪及叶圆片氧电极等在夏季对其气体交换特性、叶绿素荧光参数及离体叶片的光合放氧等进行了测定.结果表明,观光木幼树叶片的光补偿点(LCP)为10.1 mol m-2s-1 ,光饱和点约为（LSP）为8 00mol m-2s-1 ,CO2补偿点(CCP)为50.72mol mol-1,CO2饱和点(CSP)为1200mol mol-1.夏季晴好天气下,观光木净光合速率（Pn）的日变化曲线呈双峰型,第1个峰出现在08：00,Pn为9.0molCO2 m-2s-1,第2个峰出现在16：00,Pn为4.6 molCO2 m-2s-1,12：00有明显的光合午休现象.在光合有效辐射较高的时段（10：00至14：00）,观光木的Fv/Fm和PSⅡ均处于低水平,特别是在12：00时,PSⅡ光化学效率（Fv/Fm）和PSⅡ实际光化学效率(PSⅡ)降至最低值,表现PSⅡ活性明显下调,观光木叶片光合机构遭受严重的光抑制.观光木PSⅡ活性对强光的敏感性可能是其不耐高光的主要原因之一.     

铁盐类混凝剂去除水中藻类生物的研究

通过用自制聚硅硫酸铁、聚硅氯化铁、聚合氯化铁铝等高效混凝剂对武汉三个典型湖水进行了混凝除藻实验，发现聚合氯化铁铝除藻效果最好，其中叶绿素浓度为200--300μg/L的湖泊水去除率可达99．8％，加入助凝剂和氧化剂后，去除率明显提高。还对其进行了后续过滤实验。     

官厅水库水体富营养化状况研究

两年的调查研究表明,官厅水库的水质已演变成富营养——蓝藻、绿藻型。对水库功能和供水质量有很大影响。主要原函是上游厂矿废水的污染。