面向高性能计算平台的脑科学仿真技术研究

近年来,脑科学研究成为了热点研究领域,欧盟"人脑计划"、美国"尖端创新神经技术脑研究计划"、日本脑计划的相继提出标志着脑科学研究进入了研究高峰期.高性能计算机经过数十年的发展,计算性能的提升日新月异,应用的范围越来越广.本文结合当下脑科学研究热点生物神经网络以及高性能计算平台TH-1A(天河一号)的计算优势,在TH-1A上部署了神经网络模拟软件NEST,对用NEST构建的神经网络进行了内存占用和可扩展性分析,测试了单计算节点最大仿真规模,发现了NEST软件自身的一些瓶颈,并提出了改进的想法,进而实现了对大规模生物神经网络面向高性能计算平台的仿真研究工作.     

离子液体生物毒性研究进展

离子液体作为一类新型绿色介质,近年来发展迅速.但随着研究的深入及应用范围的扩大,人们逐渐对离子液体的绿色性产生质疑,于是对其生物毒性及环境风险评价的相关研究屡见报道.文中从动物、植物、微生物及体外培养细胞4个方面对离子液体的生物毒性研究概况进行了综述,并指出该领域的现存问题及今后发展方向,以期为离子液体的生态安全及环境风险评价提供资料.     

珠江口盆地西部生物礁与火山岩的辩证识别

探讨生物礁与火山岩等疑似礁体的辩证差异,厘清珠江口盆地西部浅层地震异常体的地质属性。从琼海24-2异常体所处地理环境出发,结合南海北部生物礁发育的大背景和珠江口盆地生物礁发育的演化规律,重点从生物礁发育所必备的各种地质条件及其地震响应特征进行辩证分析。结果表明琼海24-2异常体所处地理环境不具备生物礁发育的地质条件,地震反射特征具有明显的火山穿刺现象,且属后期破坏型火山活动,因此琼海24-2是受火山活动影响复杂化的异常体,不是生物礁,也不满足火山旁侧发育生物礁的模式,勘探风险较大。     

microRNA: 一种潜在新型诊断结核病的生物标志物

为了阐述miRNA作为新型生物标记物在结核病诊断中的潜在应用的可能性和优势,文章对结核病的流行态势、诊断现状以及结核病中特异表达miRNA的研究进展了进行总结.结核病的高感染率、高死亡率及耐药菌株的出现严重威胁人类公共卫生事业.现有的结核病诊断技术无法满足快速、低成本、非侵袭性并易推广的诊断要求.miRNA作为一种新的诊断疾病的生物标志物已经在癌症、心脏疾病、妊娠、糖尿病、精神疾病以及多种感染性疾病等领域有研究.大量研究结果显示,在结核病人体内miRNA 21、miRNA 29a、miRNA 99b、miRNA 125b、miRNA 144和miRNA 144*、miRNA 155、miRNA 424表达上调,miRNA 142 3p、miRNA 146表达下调,而miRNA 223及miRNA let 7家族在结核病人不同部位表达存在差异.     

微波辅助生物柴油生产的一体化计算

多物理场仿真动态计算对于优化微波化学加热反应体系的生产工艺,避免高功率微波带来的安全问题起到极其重要的作用.然而目前大多数微波加热化学反应的多物理场模型仅引入电磁和热传模块进行分析,且将电磁、热力学等物性参数视为常量而忽视了反应体系中各组分和温度变化对物性参数的影响,从而影响到模型的可靠性和准确性.本工作在以往模型的基础上,利用最近提出的简化且精度更高的介电系数表达式,通过引入化学反应工程和传质的计算来对电磁、热力学等物性参数随着反应体系浓度和温度的变化进行自适应实时更新,同时考虑了自然对流对传热和传质的影响.新模型避免了以往模型需要手动更新参数、介电系数表达公式复杂、热力学参数仅根据反应组分变化更新而无法获得更多化学反应模块信息、忽略液体自然对流对温度扩散的影响的弊端,实现了微波促进生物柴油生产的一体化计算.通过实验测量的温度分布验证了模型的合理性和准确性.     

垃圾堆肥过程恶臭污染及其控制技术研究进展

城市和农村生活垃圾有机质含量高,堆肥作为合适的无害化资源化处理方法而得到了广泛的应用。然而,堆肥过程存在着恶臭污染问题,作为垃圾堆肥的一个主要弊病,限制着堆肥产业的发展。文章概述了垃圾堆肥过程所产生恶臭的主要成分及其危害,重点阐述了堆肥恶臭的原位及末端控制技术,并对今后堆肥恶臭污染控制技术的研究方向进行了展望。     

糖尿病早期预警肽类生物标志物的初步筛选

基于蛋白质组学策略结合¹⁸O标记技术,分析人血清白蛋白糖基化程度的糖尿病生物标志物筛选模型.基于HPLC-ESI/TOF MS的检测方法,筛选对葡萄糖敏感的人血清白蛋白酶切肽段.建立糖尿病监测及早期预警肽类生物标志物筛选模型,初步筛选出11个潜在的糖尿病早期诊断生物标志物.     

南海海水腐蚀站站位变迁对腐蚀及生物污损的影响初探

为研究实海试验站建设存在的问题,结合南海榆林试验站50多年的运行情况和新建南海三亚试验站近几年的试验,对污损群落的组成变化及对金属腐蚀的影响进行初步梳理和讨论。对海港试验站及海港试验3点初步体会如下:(1)海洋腐蚀受污损生物左右,污损生物种类和数量对不同金属的腐蚀产生较大影响;(2)海洋腐蚀试验站不仅要考虑海域(黄海、东海、南海等),同时要考虑到与污损生物有关的水体环境分类影响。在同一海区,又可因污损生物因素分为港湾型、近岸型、河口型。榆林港属于港湾型,新建的三亚站属于近岸型,榆林站的腐蚀实验结果和新站的完全不同;(3)新建海洋腐蚀试验站要进行该站海域的污损生物调查和评估,生物因素和物理、化学因素同等重要。因此,在进行实海试验时,除标明海区,还需要标明生物分类区。     

化学强化曝气生物滤池工艺的水处理效能

通过静态试验对比6种混凝剂对污水的处理效果,优选出聚合氯化铝(PAC)作为沙营污水厂的最优混凝剂,并考察前置投加PAC之后,沙营污水厂曝气生物滤池(BAF)工艺的处理效能。结果表明:化学强化后系统出水COD的质量浓度约为30 mg/L,去除率可达85%以上;出水氨氮的质量浓度在0.81~3.79 mg/L之间,去除率达到95%左右;出水的TP质量浓度平均值为0.79 mg/L,去除率达到75%左右。通过实验确定出:PAC的投加量X与投加前后TP质量浓度的关系为X=144.10-147.17ρ后/ρ前。     

论遗传资源利用的惠益分享制度

自上世纪90年代以来,层出不穷的生物剽窃案例(如姜黄案(Turmeric)、死藤水案(Ayahuasca)、楝木案(Neem)、南美藜案(Quinoa)、Basmati米案、Enoloa豆案等)使发展中国家逐渐意识到了遗传资源保护的重要性。《生物多样性公约》及其相关议定书是目前关于遗传资源利用惠益分享的最重要的国际公约,但是该公约在这方面的规定并不具体,国际上关于遗传资源惠益分享的具体制度也尚未达成一致。在此种背景下,面对普遍的生物剽窃行为,我国应从实际出发,参考现有的遗传资源惠益分享模式,解决这一问题。