不同摄入量小米对小鼠肠道菌群和短链脂肪酸的影响

摄入一定量杂粮可降低一些慢性代谢疾病的发病率,但目前杂粮摄入量没有统一的标准,尚不清楚杂粮摄入过多是否会对健康产生不良影响。以小米添加量为20%、40%、60%、80%的饲料喂养3周龄C57BL/6J小鼠,持续12周,采用自动血生化分析仪、16S rRNA高通量基因测序、气相色谱-质谱联用仪分析了不同摄入量小米对小鼠血脂水平、肠道菌群和粪便短链脂肪酸的影响。结果发现,80%摄入量的小米显著增加了小鼠血清的总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的水平,同时增加了肠道丙酸、丁酸、异丁酸和戊酸的含量。肠道菌群分析结果表明,所有小米干预组的拟杆菌门(Bacteroidota)、Muribaculaceae的丰度上升,厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteriota)、乳杆菌科(Lactobacillaceae)、双歧杆菌属 (Bifidobacterium)的丰度下降。摄入不同添加量小米的小鼠肠道菌群组成具有较大差异,其中20%小米摄入量组的小鼠菌群中显著富集了另枝菌属(Alistipes)、副拟杆菌属(Parabacteroides)、肠杆菌属(Enterorhabdus),而80%摄入量小米显著降低了小鼠菌群中的粪杆菌属(Faecalibaculum)、布劳特氏菌属(Blautia)和罗氏菌属(Roseburia)的丰度。研究结果表明,20%摄入量的小米就能有效调节小鼠肠道菌群,而过高摄入量(80%)的小米使小鼠血脂水平升高,降低了肠道菌群的多样性和均匀度以及有益菌的丰度,所以要理性看待杂粮的营养价值,避免过量摄入。     

考虑土体结构劣化的高原山区桩-土体系数值分析

高原山区土体常年受冻融循环作用,结构不断劣化,导致桩-土界面作用削弱,对 构筑物稳定性产生不利影响 . 本文开展室内试验结合数值模拟,构建了土体在冻融循环作用 下的结构劣化模型,建立了考虑土体结构劣化的水-热-力耦合数学模型并验证了其可靠性 . 基于此,对服役期内高原山区桩-土体系稳定性进行了数值分析 . 试验结果表明,冻融循环条 件下,土体渗透系数及孔隙比随冻融次数增加呈对数型增大,土体黏聚力随冻融次数增加呈 指数型减小,内摩擦角随冻融次数增加呈对数型增大. 服役期内,桩周土体最大冻胀位移随服 役年限增加逐渐减小,最大融沉位移逐年增大,桩周土体整体呈融沉趋势;桩基冻胀位移随服 役年限增加逐渐减小,融沉位移逐年增大,冻胀融沉增长速率不断减小,但桩基融沉位移大于 其冻胀位移. 试验结果可为高原山区桩基础设计提供技术支持与理论指导.     

一类欠观测系统的可观测性研究

探索月球及月球以远天体对推动太阳系起源、行星演化、生命起源等基础科学问题的研究至关重要,已成为各航天强国的发展重心.由于深空探测任务距离遥远,深空探测器依靠地面测控网进行导航难以保证安全可靠运行,亟需发展自主导航能力.基于序列图像的自主导航系统具有成本低、功耗小、全程适用和数据结构简单等优点,可有效降低深空探测器自主导航系统的空间及能源负担,是实现深空探测器自主导航的理想手段之一.但是,受深空探测目标先验信息缺失及复杂环境下系统误差难以自主校正的影响,基于序列图像的深空探测自主导航系统属于典型的欠观测系统.为提升此类自主导航系统的精度和工程实用性,需以可观测性理论研究为基础,指导自主导航系统的设计及工程实现.针对可观测性理论研究的实际需求,本文首先从非线性系统可观测能力的表征、判定及量化等三个方面系统地阐述了现有理论及方法的研究现状;之后,调研了一类欠观测系统(基于序列图像的自主导航系统)的可观测性分析方法,给出了针对此类系统的可观测性研究现状,并讨论了各方法之间的优劣;最后,通过对已有成果进行总结归纳,探讨了现阶段欠观测系统可观测性研究存在的不足以及未来的发展趋势.     

谈精品开放课程建设与人才培养

我国经历十几年的精品课程建设后取得了一定的成就,精品开放课程建设又将进一步促进我国高等教育质量的提高.本文旨在强调精品开放课程建设与人才培养密不可分的有机联系,提出在精品开放课程建设中应注重学生自主式研究型学习,并以电磁学课程为例就课程教学方法改革提出了一些建议.呼吁精品开放课程建设以学生为本,强调精品开放课程建设与教学改革中理性的回归.     

黏弹细棒中直达波提取及其动态力学参数的宽频测试

黏弹性材料的动态力学参数可通过对材料样品中纵波测试并结合波速法计算得到。由于测试样品尺寸的限制,除了高损耗材料在高频范围外,不管是在样品端头或侧面都难以获得准确的直达波信号,导致参数测量不准确。针对这个问题,对一端固定一端自由的黏弹性细棒中的纵波传播过程进行了分析,提出了黏弹性细棒直达波提取的方法,并实现了黏弹性材料动态力学参数的宽频测试。采用宽带脉冲作为测试激励信号,利用两台激光测振仪对细棒的固定端和自由端的振动速度进行测试,计算得到细棒自由端处的直达波。然后,利用提取出的直达波信号进行波速法计算,得到了黏弹性细棒宽频范围内的储能模量和损耗因子,宽频脉冲测试结果与黏弹仪测试结果相吻合,验证了该方法的有效性。基于直达波提取的宽频测试方法不仅效率高,而且可以使波速法应用于更低的频段。     

颗粒气体的团簇行为

颗粒体系由于粒子间非弹性碰撞和摩擦等内秉的能量耗散特性,由宏观粒子形成的颗粒气体体系经常会有局部凝聚现象,这是颗粒气体体系与分子气体体系的最大区别之一。理解和预测这一现象的发生将有助于人们对远离平衡态体系的复杂现象(如有序结构、斑图和团簇形成)的认知。这种局部凝聚现象可以类比于分子气体中亚稳分解形成的液滴,将气液相分离用于解释和寻求局部凝聚现象的模型得到了分子动力学模拟的校验。但是实验的校验却由于宏观粒子运动受重力作用的影响难以在实验室中实现。实践十号卫星为我们提供了长时稳定微重力条件,使得实验观察成为可能,有望获得团簇形成及颗粒冷却行为等颗粒动力学重要实验结果。     

超高速撞击声发射信号在载人航天器加筋结构的传播特性实验研究

为研究超高速撞击声发射信号经过载人航天器加筋结构后的传播规律,分别在平板结构和加筋结构上模拟高速撞击实验,利用传感器阵列采集高速撞击产生的声发射信号。结合小波和傅里叶分析方法从板波模态、频域以及时域三方面分析加筋结构对声发射信号传播特性的影响,并研究成坑和穿孔损伤模式下声发射信号的传播规律。结果表明:加筋板中的信号高频部分比平板中高频部分能量少,筋体对信号高频部分有滤波效果。加筋结构受高速撞击产生穿孔损伤时,S0模态声波的能量增多。研究成果可为载人航天器结构的高速撞击感知与定位技术提供有利参考。     

玻恩和沃尔夫合著的《光学原理》一书写作过程

《光学原理》(Principles of Optics)一书是玻恩与沃尔夫合著的、倍受好评的光学经典名著。回顾、梳理与品味这一名著的撰写过程,会得到诸多感悟。教书育人、著书立说的物理教育家以及物理学家,都可以从中得到一把尺子,用以衡量自己的工作。这有利于中国物理学的发展。     

碲化镉薄膜太阳电池中的关键科学问题研究

文章对CdTe薄膜太阳电池中的4个关键科学问题进行了讨论,并对电池器件的性能进行了研究,其中包括高质量硫化镉薄膜、背接触层、CdS/CdTe界面和CdCl2热处理性能的研究。文章作者研究了背电极接触层中Cu掺杂含量对电池性能的影响,通过改变背接触层中Cu的含量,可以改变Cu与Te反应产生的物相成分,从而发现以Cu1.4Te为主导的背接触缓冲层能有效地减少电池I—V 曲线中的“翻转”(roll-over)现象,同时能有效地降低背接触势垒。此外,还研究了CdS/CdTe界面的CdCl2热处理反应,发现当热处理温度高于350℃时,CdS与CdTe之间的互扩散开始发生,此温度对应于CdS由立方相转变为六方相;而在550℃热处理后,S 和Te 互扩散形成的CdSxTe1-x 化合物,其x 值高达11%。通过优化电池制备工艺,获得了在AM1.5标准光源下高达14.6%的CdTe电池转换效率。     

事件是如何生成的？—道光的日常与“鸦片战争”作为事件的形成

借助相对更接近历史现场的《起居注》,从道光十二年闰九月观察道光十八年到二十二年,看这几年的经历如何生成为“鸦片战争”的“历史叙述”。拉长镜头,尽可能贴近其中一个现场,顺时而观,从经历,到散落在时序中的记录,到秘密编纂的分类事务（夷务）,到事件,再到划时代的事件。对照清朝自身的“事件”生产机制,可以看清在不同目的的驱使下,时人的经历与处置、事后诸人的思考、外人的叙述如何交汇,时人如何“失语”,后人如何控制了历史叙述,“事件”如何从经历中脱颖而出、意义又是如何被不断增添、改变与筛减的,“事件”形成后又如何变为重返历史现场的一层障碍。了解这些,我们便有可能从更多的角度去重新发现这段历史,并对“事件史”的意义与局限有更真切的认识。