转向剂形成人工应力遮挡的实验研究及有限元分析

针对水力压裂过程中采用的人工应力遮挡控制缝高技术,通过室内物理模拟实验,在转向剂浓度一定的条件下考虑携带液与地层压差、渗流量、时间等因素,采用电测法对人工岩芯表面应变进行了测试;利用非线性有限元方法对裂缝尖端应力进行计算,研究了转向剂形成人工应力遮挡的作用效果。结果表明采用转向剂可以建立3~4MPa的人工应力遮档,对采用转向剂的压裂设计和施工参数提出了建议。     

无细胞多酶系统的模块化构建（英文）

无细胞多酶催化是绿色生物制造领域的新兴技术之一.该技术通过设计和构建新的多酶合成路线,使得一些从天然途径难以获得的化学品的生产成为可能,具有广阔的应用前景.尽管无细胞多酶系统的构建具有高度的灵活性和可调性,但如何实现人工系统中多酶反应的兼容性和协同性仍是目前多酶体系构建的难点.针对这一难题,模块化构建和优化无细胞多酶体系的策略近年来受到广泛关注.尽管该策略已被应用于实践,但人们对于模块化的概念仍存在不同的理解.本文通过功能性来定义多酶模块,一个模块通常指共同作用并执行特定功能的一组酶,且同一模块内部的酶与酶之间应具有紧密的互作关系.另外,多酶体系的模块化还发生在从分子到反应器等多个不同的水平.介绍了自然界中的多酶模块,包括途径水平和分子水平的多酶模块,并简要介绍了这些天然模块的特点和功能.途径水平的多酶模块主要指生物体中一些承担特定生理生化功能的多酶反应(如糖酵解、糖异生、柠檬酸循环等).分子水平的多酶模块则主要包括多酶复合物和模块化酶,重点介绍了丙酮酸脱氢酶复合体、纤维小体、嘌呤体和非核糖体多肽合成酶等典型的例子.本文还梳理了近年来模块化构建人工无细胞多酶体系的重要进展,并根据模块在...     

可重构力学超材料的设计与波动特性研究

力学超材料中的弯曲梁双稳态结构由于其主动调控性强且调控精度高等优点近年来受到广泛关注.文章利用中心受压弯曲梁的不稳定性设计了六角型双稳态结构,首先建立了等效弯曲梁模型,基于梁变形微分方程及能量最低原理探明了结构双稳态特性的产生基理,之后利用有限元数值计算研究了结构几何参数对其整体力学性能的影响,分别得到了具备自恢复及双稳态性能的结构几何参数范围,绘制了几何参数与力学性能之间的相图.同时,可重构结构的可控变形能力有助于调整整体的色散特性,利用数值仿真研究了具备双稳态特性的结构在拉伸和压缩两种构型下的色散关系,对比分析了不同结构几何参数及构型转变对结构产生的带隙位置及范围的影响,之后对由不同构型单胞组成的周期性结构进行了频响分析来验证带隙计算的准确性.通过六角型可重构结构的力学特性、色散特性研究及频响分析表明可以通过结构几何参数的设计实现对结构整体性能的主动调控,为可逆向设计的弹性波超材料结构研究分析提供了一条可靠路径.     

基因调控网络推断研究进展

随着高通量技术的发展,越来越多的生物医学组学数据亟需处理与分析,基于运筹优化的生物信息学方法是有效解析高维生物医学数据的重要途径之一。综述了近年来在基因调控网络推断方面的研究进展。针对不同类型的转录组学数据和研究目的,分别建立了相应的基因调控网络推断方法,主要包括先验基因调控网络数据库的建立、基于条件互信息的因果网络推断、基于微分方程的动态基因调控网络推断、转录调控和转录后调控协同作用的网络推断以及基因调控网络活性评价等,并展望了基因调控网络推断的重要研究方向。     

凹角区域双曲外问题的精确人工边界条件

研究一类凹角区域双曲型外问题的数值方法.先用Newmark方法对时间进行离散化,在每个时间步求解一个椭圆外问题.然后引入人工边界,并获得精确的人工边界条件.给出半离散化问题的变分问题,证明了变分问题的适定性,并给出了误差估计.最后给出数值例子,以示该方法的可行性与有效性.     

模拟海市蜃楼实验的配液新方案

分析了配制传统模拟海市蜃楼溶液的方法的不足,提出了新的配制溶液的方案,推导出了所配制的溶液浓度梯度随高度的分布公式,从而使实验过程中配液的时间大大缩短,实验现象更加明显,提高了实验的成功率.     

螺旋卷绕型纤维基人工肌肉的致动特性研究

螺旋卷绕型纤维基人工肌肉是模仿天然肌肉的新型致动器,在柔性驱动领域具有广阔的应用前景.通过将尼龙6纤维和铜丝复合卷绕,制备了电阻丝附着型纤维基人工肌肉;搭建了表征人工肌肉致动特性的实验平台,对人工肌肉的致动特性进行研究,发现致动效率与输入功率、螺旋直径有关.对螺旋卷绕型纤维基人工肌肉的致动特性进行理论分析,预测了致动应...     

Hes1调控 AKT-MDM2-p53-PTEN通路的一种物理机制

基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究发状分裂相关增强子1(hairy and enhancer of split 1,Hes1)调控蛋白激酶B (Protein Kinase B,AKT)-鼠双微体2 (Murine Double Minute2,MDM2)-抗癌基因p53(p53)-第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源的基因(Phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten,PTEN)通路的一种物理机制.研究发现,Hes1通过与PTEN结合抑制PTEN表达,并调控AKT信号.表明了Hes1蛋白的合成,以及Hes1与PTEN相互作用调控AKTMDM2-p53-PTEN通路信号,将会有效地控制细胞结果 . Hes1作为AKT-MDM2-p53-PTEN信号通路中上游调节的重要因素,还可以在一定程度上通过影响p53蛋白功能,改变p53对肿瘤的抑制性.理论结果可用于预测Notch通路信号异常诱导的致癌性,并进一步揭示了Notch信号通路影响细胞AKT-MDM2-p53-PTEN通路的激活...     

ICP-AES测定Ni-Cr合金在人工唾液中析出的Ni离子

在模拟口腔环境下用人工唾液浸泡Ni-Cr桥,150h后采用ICP-AES测定Ni-Cr桥在人工唾液中的Ni离子析出量.镍在0.01-7.5μg/mL内有良好的线性关系,相关系数为0.9998;方法检出限为0.0059μg/mL;标准加入法测定镍的回收率为92.3%-99.8%.     

大自然为什么选择磷主导生命

磷酸单酯和双酯被漫长的进化过程选择为生命体的核心.磷酸酯功能的多样性需要磷酰基转移酶不断地进化来实现.现今磷酰基转移酶的催化机制已经得到了广泛研究.通过高分辨X射线晶体衍射技术(X-ray)与19FNMR的联用,来研究磷酰基转移酶的金属氟化物过渡态类似物,可以从原子层面上阐述磷酰基转移的机理.该催化机理充分地解释了磷酸酯的一对相互"矛盾"的性质,即磷酸酯结构的极其稳定性与磷酰基在信号传导过程中的灵活可调性.通过对元素周期表中其他元素的含氧酸根及其酯的性质的研究,目前还无法找出一个更加合适的元素来替代磷的这些重要功能,因而这些证据都支持了Todd的说法:"哪里有生命,哪里就一定有磷".