生物系统建模中参数估计的测量集选择——以信号转导通路模型研究为例(英文)

生物系统模型通常具有很高的维数,测量数据不完备、易受噪声污染,而且生物实验成本高,所以参数估计已经成为生物系统建模的挑战性问题之一.参数的精确估计取决于测量数据的数量和质量,因此,通过优化实验设计确定如何采集测量数据是非常重要的.针对动态系统的参数估计问题,尤其是生物反应系统,提出了一种确定富含信息的测量集选择方法,通过从设计的实验中获得测量数据,以最佳的统计质量估计系统的未知参数.该方法首先利用矩阵论的系统分析来确定估计参数所必需的测量状态的数目,再通过基于Fisher信息阵的优化实验设计决定每个测量状态的优先等级.最后,以信号转导通路模型为例,解释了该方法的优势和适用性.     

管桩低应变检测中的三维效应分析

建立了三维柱坐标下桩土系统瞬态振动的计算模型,根据弹性动力学方程、边界条件和初始条件,确立了定解问题.利用交错网格有限差分法编制了相应计算程序,得出该定解问题的数值解,探讨了完整桩在竖向激振力作用下的瞬态动力响应,给出了桩顶不同位置的速度时程灰度图,并比较了桩顶与桩底各点竖向速度时程曲线的差别.基于管桩的低应变完整性测试数据,验证了该数值算法的可靠性及其反映波在管桩中传播的三维效应的可行性.在实际检测过程中,特别是在三维波动方程无法求得解析解的条件下,该数值计算结果具有一定的指导意义.     

纤维布加固无粘结预应力梁抗弯试验研究

通过试验对纤维布加固无粘结预应力梁的破坏形态、受力性能、截面应变分布以及挠度变化等进行了研究,主要讨论了加固梁在不同纤维布加固层数、不同加固前预损伤作用和不同加固纤维材料下的性能．试验结果表明：通过粘贴芳纶纤维布、碳纤维布材料都可以有效地提高无粘结预应力梁的受弯极限承载力;当采用多层纤维布加固时,加固梁的受弯极限承载力提高幅度与粘贴纤维布层数的增加呈单调递减的规律;加固前,施加20％、40％对比梁极限承载力预损伤对加固性能影响不大;同层数纤维布加固,芳纶纤维布与碳纤维布加固梁的受力效果相似,受弯极限承载力相近,裂缝开展和刚度变化存在差异．在试验研究的基础上,通过有限元软件ABAQUS进行了模拟计算研究,模拟结果表明,ABAQUS可以真实反映纤维布加固无粘结预应力梁的整个受力过程,模拟值与试验值吻合较好．最后根据试验以及数学模拟中反映出的规律,建立了纤维布加固无粘结预应力梁极限抗弯承载力的实用理论公式,理论计算结果与试验结果符合较好．     

温度对瓢虫柄腹姬小蜂实验种群的影响

为探明瓢虫柄腹姬小蜂适宜的寄生和繁殖温度范围,在实验条件下研究了不同温度(19～34℃)对瓢虫柄腹姬小蜂实验种群的影响.结果表明,随温度的升高,卵-成蜂羽化历期、雌蜂寿命、产卵历期和世代平均历期逐渐缩短,温度从19℃升至为34℃时,卵-成蜂羽化历期从19.31d缩短为9.86d,雌蜂寿命从20.8d缩短为3.3d,产卵历期从5.33d缩短为2.13d,世代平均历期从22.43d缩短为11.37d.在25℃下,每雌蜂寄生数、产子蜂数和产雌蜂数最多,分别为6.17,51.2,38.5头.在25℃下,每雌蜂每d产出雌性后代数最多.在25℃下,净增殖率R0、内禀增长率rm、周限增长率λ亦最大,分别为38.47,0.24,1.27.这些结果显示了适宜该蜂的寄生、繁殖温度在25～28℃之间.     

信息与计算科学专业数学实验课教学探讨

信息与计算科学专业是以信息处理和科学与工程计算为背景,由信息科学、计算科学、运筹与控制科学等交叉渗透而形成的一个新型的理科专业.数学实验是数学理论教学的辅助,对学生掌握该类课程的数学方法、数学命题等有帮助作用.本文结合专业建设对信息与计算科学专业的数学实验种类、实验过程、实验的实施条件进行了探讨,以期能更好地发挥有效作用.     

钢杆小裂纹最佳涡流检测参数的实验研究

为了提高棒料钢杆小裂纹涡流检测的精度,减小由于检测参数的不恰当选取带来的非线性误差,基于实验模型,采用涡流检测仪和外置式探头,对25#钢3种不同直径0.1 mm深的裂纹在不同工作频率和不同提离值下进行涡流检测,得到检测的相位信息.通过研究不同工作频率和不同提离值对相位信号的影响,根据线性拟合平均标准差为最小原则,得到了棒料小裂纹涡流检测参数与相位信号呈线性关系的最佳检测参数区段,这对提高棒料小裂纹检测精度和外置式钢棒涡流检测参数的选择具有重要的指导作用.     

影响实验小鼠肠道菌群的多因素比较研究

目的比较研究影响实验小鼠肠道菌群的六种主要因素,为动物实验的设计和实验结果的解释提供参考,为肠道微生态菌群结构的干预与调控提供借鉴。方法采用珠磨法和酚-氯仿-异戊醇法提取肠道内容物中细菌基因组DNA,然后用16S rDNA V3区通用引物进行PCR扩增,扩增产物经DGGE电泳后用电泳条带数字化软件Quantity One和统计学软件SPSS对影响肠道菌群的六种因素(年龄、品种、饲养环境、饲料、个体差异和性别差异)进行比较研究。结果 Dice相关系数和主成分分析显示,年龄因素在早期(7和14日龄)对肠道菌群影响较大,到28日龄后,菌群结构趋向稳定,饲料和饲养环境成为主要的影响因素。品种和个体差异对肠道菌群也存在较大的影响,但性别差异影响相对较小,存在一定的随机性。结论以上六种因素均能在一定程度上影响肠道菌群,但其影响程度存在差异,在动物实验设计和实验结果解释时应充分考虑避免或利用这些影响因素。     

动物生理学实验教学改革探索

动物生理学是动物科学及相关专业的重要专业基础课之一,鉴于其实验在动物生理学教学中的重要作用,重点对动物生理学实验课教学内容、教学手段和考核办法等方面的改革进行探索,以期为动物生理学教学改革提供参考.     

高职院校实验教学中存在的问题及对策

当前,高职院校实验教学中存在的主要问题是教学体制陈旧、教学手段落后、教学方法单一、仪器设备老化等。为此,必须改革传统的实验教学模式,结合工程实际,完善教学内容,改进实验教学手段和方法,积极开设综合性、设计性实验,以培养学生的探索精神、创新意识和科学素养。只有这样,才能提升高职院校人才培养质量。     

二噁英类物质的检测技术研究进展

二噁英类物质已受到中国科学家的重视,对其的检测能力体现了一个国家的研究水平。就现今我国对二噁英类物质的化学分析方法作简单介绍。