虚拟手术中缝合仿真的初步研究

初步实现了一个虚拟缝合仿真系统,可以模拟针穿刺柔性体并牵引所附缝合线穿过柔性体的过程。用户通过Phantom Desktop力反馈设备控制虚拟针的运动。柔性体在针和缝合线的作用下会发生变形。缝合线使用非均匀可变长刚性杆模型和FTL(Follow the Leader)变形算法。柔性体使用线弹性材料和Tensor-Mass变形算法。针穿刺柔性体时柔性体对针运动的阻力传给力反馈设备,而其反作用力则施加于柔性体之上。缝合线在针的牵引下穿过柔性体形成滑动约束点。缝合线的变形将在滑动约束点产生弹性力作用于柔性体之上,而柔性体的变形则反过来影响滑动约束点的位置。将约束点对应的缝合线顶点编号增加和约束点两侧刚性杆长度调整相结合,实现了缝合线光滑穿过柔性体的效果。最后给出对含有切口形状的柔性体模型进行缝合仿真的实验结果,并讨论未来的改进和发展方向。     

光纤中的调制不稳定性分析

利用时间相关的变分法对光纤光学系统中平面波调制的不稳定性进行研究,在拉格朗日变分的框架下推导出相位与振幅的演化方程,进而对线性化扰动方程的解进行了数值模拟,得出调制不稳定性下扰动功率随传输距离的变化关系     

基于选择性维修的装备战场抢修决策建模

装备战场抢修决策是在战场条件下对损伤装备进行抢修决策的过程。针对传统战场抢修决策缺乏定量模型支持的问题,综合考虑抢修时限要求、抢修器材约束、复杂抢修过程等实际情况,基于选择性维修理论,建立了面向随机任务的战场抢修决策模型,为优化生成装备战场抢修方案提供决策模型支持。研究结果表明,选择性维修可有效解决多资源约束情况下面向任务的装备战场抢修决策问题;通过优化抢修任务分工,可缩短装备抢修时间,能有效提高资源利用率和装备任务可靠度。     

异构UAV编队反雷达作战中任务分配方法

针对异构无人机编队在反雷达作战中的任务分配特点,建立了无人机与执行任务之间合理的协同约束关系,提出了基于时间窗的异构无人机编队混合整数线性规模型。同时,结合遗传算法的全局搜索和并行计算能力,提出了基于时间窗的多层编码遗传算法实现异构无人机编队任务分配。仿真实验和分析表明了两种算法的有效性,并对比分析了它们的优势与适用范围。     

西藏盐湖生物与生态资源及其开发利用

 以科研团队多年工作成果为基础,对藏北209个湖泊进行面积、盐度分类,结合藏北的生态特征和生态需求,阐述了可开展西藏盐湖卤虫生态修复的湖泊水域资源潜力,发展盐湖农业的优势与意义,以及盐湖水系生物资源开发的生态保护原则。阐述了西藏湖泊水域的浮游植物、浮游动物、大型水生植物的物种资源及其分布特征,以及硅藻、卤虫、盐藻、水木耳（念珠藻）、轮藻、细叶眼子菜的资源及其科学与经济价值。阐述了西藏盐湖生态修复的生态意义和藏北高原盐湖卤虫生态修复的经济重要性,并从产业发展角度分析西藏拟溞、盐藻等的资源现状及其开发利用,提出以冷水鱼为特色产业的水域资源优势与发展前景。     

硒对茶树镉毒害的缓解作用研究

【目的】通过溶液培养试验,探讨硒(Se)对镉(Cd)胁迫下茶树生长和生理特性的影响,为保障茶叶饮用安全和综合开发利用提供参考。【方法】以种植于陕西汉中地区的‘龙井43’茶树为试验材料,采用营养液培养方法,分别进行镉和硒处理试验,包括7个处理,分别为Cd 10 mg/L、Se 0.5 mg/L、Se 1.5 mg/L、Se 3.0 mg/L、Se 0.5 mg/L+Cd 10.0 mg/L、Se 1.5 mg/L +Cd 10.0 mg/L、Se 3.0 mg/L +Cd 10.0 mg/L。测定了不同质量浓度硒处理缓解茶树叶片镉毒害的生理响应,以及茶树叶生物量,茶树叶硒和镉的含量。【结果】与未施加镉和硒的对照相比,单一施镉处理使得茶树叶片的光合色素含量、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酸(APX)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性,以及生物量和可溶性糖、可溶性蛋白含量受到明显抑制,而丙二醛(MDA)和过氧化氢(H₂O₂)含量、渗透调节物质脯胺酸含量明显增加。单一施硒处理条件下,与单一施镉处理对比,上述指标均不同程度得到显著改善,其中1.5 mg/L硒处理下茶树叶片的各项指标改善程度最高。与单一施镉处理相比,在镉和硒的复合处理下,随着硒含量提高,上述各项指标均不同程度得到改善,以Se 1.5 mg/L +Cd 10.0 mg/L复合处理下的各项指标改善程度最高。硒的施加有助于缓解茶树叶片镉的积累。【结论】施加适量的硒在一定程度上可以增加茶树叶片镉诱导产生的抗氧化酶CAT、APX和GPX活性,降低质膜过氧化产物MDA和H₂O₂含量积累,缓解镉对茶树叶片的毒害,并降低对镉的积累。     

循环肿瘤细胞分离富集与分析检测技术的研究进展

癌症死亡患者中有90%由癌症转移引起,研究表明:患者的外周血、胸腔液等体液中的循环肿瘤细胞(CTC)与癌症转移及肿瘤结节转移(TNM)分期密切相关.因此,CTC检测在实体肿瘤前期诊断、预后及疗效评估等方面扮演着举足轻重的角色.该综述基于CTC区别于正常细胞的物理学、电学、生物学特征,总结了目前CTC分离富集及分析检测技术的研究进展,并就国内外CTC检测面临的挑战进行了讨论,对其未来发展趋势进行了展望.     

《规划纲要》实施前后中国科技创新水平研究

 从研发经费、研发人员、论文、专利、知识密集型产业、创新型企业和机构等6个维度,分析了《国家中长期科学与技术发展规划纲要（2006-2020年）》实施前后中国与主要创新型国家的科技创新水平。总结了中国近15年来取得的长足进步：中国成为全球第二研发投入大国,高被引学者数量跃居世界第2位,高被引论文、专利申请和授权总量等科技产出快速攀升至全球首位,知识密集型产业规模及其出口保持快速增长。揭示了中国在研发经费投入结构、顶尖人才、技术竞争力等方面的差距和不足：研发投入强度尚未跨越主要创新型国家2.5%的临界点,基础研究投入占比仍明显偏低;R&D研究人员数量不仅基数低而且增长非常缓慢,企业研发人员占比不升反降;专利授权率长期偏低,与美、日、德、韩差距明显;创新活动仍局限于少数企业,创新型龙头企业匮乏。提出了多元化投入、人才培养和集聚、关键核心技术供给、数量和质量指标并重等方面的建议。