医用物理学课程翻转课堂的教学改革与实践

在2018级临床医学专业医用物理学课程中进行翻转课堂试点教学,对学生考试成绩进行了统计与分析,在学时减半的情况下,进行翻转课堂教学班级的平均分略高于传统教学班级的平均分.翻转课堂为先进的教学方法,主要培养学生自主学习能力,调动学生学习的积极性,可以大范围推广使用.     

Preparation of Highly Stable and Photoluminescent Cadmium-Free InP/GaP/ZnS Core/Shell Quantum Dots and Application to Quantitative Immunoassay

Indium phosphide (InP) quantum dots (QDs) are ideal substitutes for widely used cadmium-based QDs and have great application prospects in biological fields due to their environmentally benign properties and human safety. However, the synthesis of InP core/shell QDs with biocompatibility, high quantum yield (QY), uniform particle size, and high stability is still a challenging subject. Herein, high quality (QY up to 72%) thick shell InP/GaP/ZnS core/shell QDs (12.8 ± 1.4 nm) are synthesized using multiple injections of shell precursor and extension of shell growth time, with GaP serving as the intermediate layer and 1-octanethiol acting as the new S source. The thick shell InP/GaP/ZnS core/shell QDs still keep high QY and photostability after transfer into water. InP/GaP/ZnS core/shell QDs as fluorescence labels to establish QD-based fluorescence-linked immunosorbent assay (QD-FLISA) for quantitative detection of C-reactive protein (CRP), and a calibration curve is established between fluorescence intensity and CRP concentrations (range: 1–800 ng mL⁻¹, correlation coefficient: R² = 0.9992). The limit of detection is 2.9 ng mL⁻¹, which increases twofold compared to previously reported cadmium-free QD-based immunoassays. Thus, InP/GaP/ZnS core/shell QDs as a great promise fluorescence labeling material, provide a new route for cadmium-free sensitive and specific immunoassays in biomedical fields.     

相对性区域创新指数与经济周期挖掘

提出了一类新的相对性区域创新指数,并采用世界专利申请数据对其进行了具体计算.基于区域创新同经济发展水平之间的超线性关系,该指数消除了经济发展水平对创新能力的影响,可以实现对不同发展水平的经济体之间进行有效的创新能力横纵对比.该创新指数尽管极其简单,却揭示出一系列迥异于传统认知的现象,例如中国大陆地区的技术创新能力在1980年代就已经位居世界前列.采用该指数,不但可以在较高水平上解释世界各国的经济增长,还发现它同经济增长率之间的相关性存在一个20年的经济周期.这些结果显示,该指数作为一个单一性指标,以极小的数据依赖就实现了较高程度的解释性,不但重新定位了世界各经济体的创新能力,对深入理解创新同经济发展之间的关系提供了新的角度,而且暗示着这类相对性经济指标的发展潜力与应用空间.     

具有高隔离度的双陷波超宽带多入多出天线

提出了一款具有高隔离度的双陷波超宽带多入多出(UWB MIMO)天线。该天线由两个相同的半切超宽带天线单元倒置构成。通过在天线底板刻蚀栅栏型缺陷地解耦结构,使该MIMO天线的隔离度提高至25 dB。此外,在天线半圆形辐射贴片上刻蚀两个方向相反的"L"型缝隙,实现了双陷波的功能,分别抑制了802.16无线城域网WiMAX(3.2~3.7 GHz)和WLAN(5.15~5.85 GHz)信号对天线系统的干扰。实验结果表明,该天线在3~11 GHz工作带宽内的隔离度大于25 dB,包络相关系数(ECC)小于0.004;第一个陷波频段为3.0~3.7 GHz,第二个陷波频段为5.1~5.85 GHz,有效抑制了WiMAX和WLAN的信号干扰。     

真空条件下LiCl溶液蒸发量随浓度变化规律研究

除湿溶液再生是除湿空调系统的核心过程,为了提高除湿溶液再生效率,以蒸发量作为评价标准,在不同的真空度下对不同浓度LiCl溶液进行再生。对不同再生条件下,溶液的再生情况进行数学模拟及实验研究,并将模拟结果与实验结果进行对比分析,结果表明,实验结果同模拟结果具有相同的变化趋势。在6 kPa和8 kPa的压强下,LiCl溶液的蒸发量随浓度的增大先上升后下降,而在1 kPa的压强下,LiCl溶液的蒸发量随浓度的增大呈现出先下降再升高接着又下降的趋势。     

NeuDATool：支持GPU硬件加速和计算机集群跨节点并行的开源中子散射数据分析软件

实验势精修是20世纪80年代英国散裂中子源无定型材料组开发的用于分析中子散射实验数据的软件. 实验势精修的目标是根据中子散射数据重建样品的三维原子结构. 在过去的几十年,实验势精修被广泛用于中子散射实验数据分析,为实验用户提供了可靠的分析结果. 但是实验势精修是基于共享内存并行计算(OpenMP)的Fortran程序,不支持计算机服务器集群跨节点并行加速和GPU加速;这限制了它的分析速度. 随着计算机服务器集群的广泛建设和GPU加速技术的普遍使用,有必要重新编写EPSR程序以提高运算速度. 本文使用面向对象的C++语言,开发了一套实现EPSR算法的开源软件包NeuDATool;软件通过MPI和CUDA C实现了计算机集群跨节点并行和GPU加速. 使用液态水和玻璃态二氧化硅的中子散射实验数据对软件进行了测试. 测试显示软件可以正确重建出样品的三维原子结构;并且模拟体系达到10万原子以上时,使用GPU加速可以比串行的CPU算法提高400倍以上的模拟速度. NeuDATool为中子实验用户尤其是对熟悉C++编程并希望定义特殊分析算法的实验科学家提供了一种新的选择.     

用于SCA ASIC测试的数字读出模块设计

高速开关电容阵列(SCA)具有高速采样、低功耗的特点,基于SCA的高速波形数字化是目前高精度时间测量的一个重要研究方向。为此,我们开展SCA芯片的研究,目前已设计完成原型ASIC设计,并正在进行后续版本的改进设计。为便于未来多版本ASIC的测试和评估,需设计具有一定通用性的数字读出模块,本论文工作主要介绍此模块的设计工作以及相应的数据读出软件。数字读出模块基于FPGA实现对待测ASIC的控制、配置及数据读出,采用DDR3片外存储芯片,使用USB3.0等接口进行数据传输;上位机软件基于Python3.7设计,实现了数据采集与波形绘制等功能。目前已使用设计完成的数字读出模块对第2版SCA ASIC进行了初步的测试,测试结果表明,此读出模块工作正常,且SCA芯片输出结果符合预期。     

A Statistical Study of the Correlation between Geomagnetic Storms and M ≥ 7.0 Global Earthquakes during 1957–2020

In order to find out whether the geomagnetic storms and large-mega earthquakes are correlated or not, statistical studies based on Superposed Epoch Analysis (SEA), significance analysis, and Z test have been applied to the Dst index data and M ≥ 7.0 global earthquakes during 1957–2020. The results indicate that before M ≥ 7.0 global earthquakes, there are clearly higher probabilities of geomagnetic storms than after them. Geomagnetic storms are more likely to be related with shallow earthquakes rather than deep ones. Further statistical investigations of the results based on cumulative storm hours show consistency with those based on storm days, suggesting that the high probability of geomagnetic storms prior to large-mega earthquakes is significant and robust. Some possible mechanisms such as a reverse piezoelectric effect and/or electroosmotic flow are discussed to explain the statistical correlation. The result might open new perspectives in the complex process of earthquakes and the Lithosphere-Atmosphere-Ionosphere (LAI) coupling.     

Pharmacophore features for machine learning in pharmaceutical virtual screening

Molecular Diversity - Methods of three-dimensional molecular alignment generally treat all pharmacophore features equally when superimposing. However, some pharmacophore features can be more...     

A look at multiparticle production via modified combinants

The European Physical Journal A - The transverse momentum ($$p_{T}$$) distribution of strange hadrons ($$K_{S}^{0}$$ and $$\varLambda $$) and multi-strange hadrons( $$\varXi $$ and $$\varOmega $$)...