Synergy and Redundancy in a Signaling Cascade with Different Feedback Mechanisms

Feedback plays an important role in various biological signal transmission systems. In this paper, a signaling cascade system(including three layers: input(S), intermediate(V), output(X) components) is employed to study the fluctuations and net synergy in information transmission, in which the V component is regulated by itself or the X component, and each feedback on V is either positive or negative. The Fano factor, the net synergy, and the signalto-noise ratio(SNR) of signaling cascade with the four possible feedback types are theoretically derived by using linear noise approximation of the master equation, and the ability of information transmission through the signaling cascade is characterized by using the partial information decomposition of information theory. It is found that the signaling cascade exhibits different responses to the four feedback mechanisms, which depend on the relationships between degradation rates of components. Our results not only clarify the dependence of the Fano factor, net synergy, and SNR on the feedback regulations with the varying of degradation rates of components, but also imply that living cells could utilize different feedback mechanisms to adapt to the external fluctuating environments.     

梯度耦合下神经元网络中靶波和螺旋波的诱发研究

神经系统内数量众多的神经元电活动的群体行为呈现一定的节律性和自组织性. 当网络局部区域存在异质性或者受到持续周期性刺激, 则在网络内诱发靶波, 且这些靶波如'节拍器'可调制介质中行波的诱发和传播. 基于Hindmarsh-Rose 神经元模型构造了最近邻连接下的二维神经元网络, 研究在非均匀耦合下神经元网络内有序波的诱发问题. 在研究中, 选定网络中心区域的耦合强度最大, 从中心向边界的神经元之间的耦合强度则按照阶梯式下降. 研究结果表明, 在恰当的耦合梯度下, 神经元网络内诱发的靶波或螺旋波可以占据整个网络, 并有效调制神经元网络的群体电活动, 使得整个网络呈现有序性. 特别地, 当初始值为随机值时, 梯度耦合也可以诱发稳定的有序态. 这种梯度耦合对网络群体行为调制的研究结果有助于理解神经元网络的自组织行为.     

邻甲酚液相原位加氢反应

以Ni/CMK-3为催化剂,采用BET比表面积、X射线衍射和氢气程序升温还原对催化剂进行了表征.考察了不同Ni负载量、反应温度、反应初始压力及反应时间条件下,甲醇水相重整制氢与邻甲酚原位加氢的耦合反应.结果表明,当Ni负载量为20%、反应温度为230℃、反应前冷压为0.1 MPa、水-甲醇-模型化合物摩尔比为50∶15∶1及反应9 h时,邻甲酚转化率最高为45.4%.分别对比了甲醇、甲酸、甘油和异丙醇作为供氢溶剂对原位加氢反应的影响,其中以甲酸为供氢溶剂时,邻甲酚的转化率最高达82.2%.对比了甲酚3种同分异构体原位加氢的效果,发现邻甲酚和间甲酚的反应效果相差不大,而对甲酚的转化率则远低于邻甲酚和间甲酚.对20%Ni/CMK-3在原位加氢实验中的使用寿命进行了考察.     

高温超导电缆低温收缩补偿研究

针对面向工程化的长距离超导电缆的低温收缩效应,分析了超导电缆关键材料和部件在低温下收缩的一般行为规律,指出低温收缩可能引起的不良影响,详细阐述了面向工程化的终端直线型补偿、终端U型补偿、沿线蛇形敷设等方案的原理、结构和技术要求。对于深圳10 kV/2.5 kA超导电缆系统,提出了直线补偿结合蛇形补偿方案,解决了复杂路径环境下电缆低温补偿的问题,为高温超导电缆的推广应用起到一定的示范引导作用。     

关于保守力判断的数学形式

对于保守力的概念,在书中基本上都是从讨论重力、万有引力、弹簧弹力做功角度出发,观察共同特点得出两种表述方式：一种是做功只与始、末位置有关,与质点经历的路径无关,把具有这种做功性质的力称为保守力。     

石英陶瓷高温熔融工况动态热响应特性试验及仿真研究

本文介绍了一种针对高超声速飞行器石英陶瓷防护罩在高温熔融工况下动态热响应特性试验方法,该试验方法通过燃气流发动机实现了石英陶瓷罩体高温瞬态热冲击性能考核试验条件.针对石英陶瓷罩体试验件开展了石英陶瓷材料晶相转变特性及表面微裂纹机理研究,获得了石英陶瓷材料在高温熔融工况下的烧蚀热响应特性.并对熔融工况试验过程及冷却过程中热应力分布进行了验证分析,对石英陶瓷材料在高超声速飞行器上的应用具有一定的指导意义.     

用于结构模拟地震试验的DIC图像实时无损压缩

随着高速、高分辨率数字图像技术的快速发展,数字图像相关(DIC)测量技术已经在结构三维动态变形测量中得到很好的应用.由于空间分辨率增加和帧频的提高,使得需要传输和存储的数据量也大大增加,尤其是采用多相机系统进行大型结构的模拟地震试验时,有限的存储空间往往会制约试验的时长,不能满足破坏性试验的需要.本文根据土木结构DIC...     

木质素降解模型化合物愈创木酚及苯酚原位加氢制备环己醇

以Raney Ni为催化剂,研究了甲醇水相重整制氢与木质素降解模型化合物愈创木酚／苯酚加氢的耦合反应.考察了反应前冷压、反应温度、反应时间、物料配比等条件对木质素降解模型化合物原位加氢反应性能的影响,并对影响机制进行了讨论.结果表明,在反应温度为220 ℃、反应前冷压0 MPa(表压)、物料比水／甲醇／模型化合物为20∶5∶0.8的条件下,反应7 h后愈创木酚转化率与环己醇选择性分别达99.00％和93.74％,反应12 h后苯酚的转化率与环己醇选择性分别达90.50％和99.29％.采用原位加氢反应,木质素降解的酚类模型化合物转化率和选择性明显优于外部供氢反应的转化率和选择性,同时,避免了外部供氢反应存在的氢气制备、储存、传输及加氢条件苛刻等问题,为木质素解聚产物制备化工品提供了新思路与实验基础.     

组合回归分析法——盐酸标准滴定溶液浓度的标定

介绍和讨论了计量学中组合测量的概念和方法.在最小二乘法原理的基础上,结合化学计量学方法和化学滴定分析计量测试的特点,并参照 GB/T601-2002 标准,设计出盐酸标准滴定溶液浓度的组合回归标定方法,其内容包括:工作基准试剂 Na2CO3 的组合称量操作程序及其数据处理;试样溶液的组合滴定操作程序及其数据处理;常规测...     

基于频闪栅线投影的三维微结构高频动态测试系统

在微电子机械系统(MEMS)中,执行器的动作主要通过微结构的微小变形来实现,故其动态变形测试具有十分重要的意义.本文采用栅线投影测量和频闪成像技术,研制了一套三维微结构高频动态测试系统,可以实现高速10MHz频率的动态变形测量.由于在频闪测量中,光源照明信号与器件激励信号需严格同步,本文采用直接数字频率合成和现场可编程...