高中数学“阅读与思考”栏目的教学实践与思考——以“孟德尔遗传规律”为例

人教A版高中数学新教材中设置了“阅读与思考”栏目,对提高学生学习数学的兴趣、积累数学活动经验、培养探究创新能力、提升数学核心素养都有极大的好处.本文基于“孟德尔遗传规律”设计教学案例,谈谈高中数学新教材中学科交叉知识运用的“阅读与思考”栏目的使用和体会.     

具有模糊支付的主从博弈的Nash平衡的存在性

本文在局中人的支付为模糊值函数的情况下,主要研究n人非合作模糊博弈和主从模糊博弈的Nash平衡存在性。首先,引入模糊数及它们之间的偏序关系、欧式空间Rⁿ中连续模糊值函数及其保不等式性、最值性等性质。其次,建立模糊值函数对应的极大值定理。随后,利用这一极大值定理及Kakutani不动点定理证明了n人非合作模糊博弈Nash平衡的存在性。基于此,最后证明了主从模糊博弈Nash平衡存在性,并通过举例说明上述两类Nash平衡的存在性结果是有效的。     

高效液相色谱-同位素稀释质谱法定量分析人生长激素

建立了人生长激素( hGH)纯化分析和高效液相色谱( HPLC)与同位素稀释质谱( IDMS)联用高准确度绝对定量方法。采用快速蛋白液相色谱来分离纯化hGH,以傅里叶变换离子回旋共振质谱仪( FTICR-MS)准确地测定蛋白质的分子质量。纯化的hGH经酸水解后,采用KINETEX C18色谱柱为分析柱,以水(含0.1%三氟乙酸)和乙腈为流动相,等梯度分离,流速0.2 mL/min,温度40℃,采用电喷雾正离子模式进行电离,选择多反应监测模式进行检测,内标法定量分析。结果表明,FTICR-MS所测得的分子量实测值与理论值仅相差0.31 Da,脯氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸在液相条件下5 min内达到基线分离,在最优条件下,hGH含量测定结果为186.80 mg/g,相对标准偏差为0.52%。利用本方法参加国际比对,比对结果与参考值等效一致。本方法具有简易、实用的特点,并且准确可靠,可作为hGH纯品标准物质的定值方法,为hGH的日常检测提供参考。     

重组人胰岛素注射液中B3和B3iso脱氨人胰岛素的分析与鉴定

建立了有效分离重组人胰岛素注射液中B3和B3iso脱氨人胰岛素的反相高效液相色谱(RP-HPLC)法,并采用高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱联用技术(HPLC-MS/MS)对其进行氨基酸序列的鉴定。在《中国药典》2010版重组人胰岛素注射液有关物质检查分析方法的基础上,优化流动相p H值,以0.2mol/L硫酸盐缓冲液(p H 3.6)-乙腈(90∶10)作为A相,乙腈-水(50∶50)为B相,梯度洗脱,分别收集杂质峰1和杂质峰2,脱盐浓缩后,用丝氨酸蛋白酶(V8酶)酶切,取部分酶切溶液经三(2-羧乙基)膦盐酸盐(TCEP)还原,分别得到还原和非还原肽段溶液,利用LC-MS/MS鉴定氨基酸序列,未知杂质分别为重组人胰岛素B3位发生脱氨和异构化的产物,即B3和B3iso脱氨人胰岛素。将优化后的方法与《中国药典》方法对市售重组人胰岛素注射液进行有关物质的对比分析,已上市厂家的重组人胰岛素注射液均有不同程度的B3和B3iso脱氨人胰岛素存在。该方法不影响重组人胰岛素其它有关物质的检测,可用于监控人胰岛素注射液产品储存过程中脱氨类杂质的增长趋势。     

聚多巴胺修饰棉花固定金属离子用于磷酸化多肽的富集

本文通过多巴胺自聚合在天然的棉花纤维表面,构建了仿生聚多巴胺(PDA)膜层,然后利用儿茶酚羟基固定Ti~(4+),设计并合成了一种固定金属亲合色谱(Immobilized Metal Ion Affinity Chromatography,IMAC)材料Cotton@PDA-Ti~(4+),并将其用于磷酸化多肽的富集。该材料机械性能好,化学性能稳定和生物相容性好,且制备过程简单,通过简易的In-pipet-tip固相萃取(SPE)装置使整个富集操作过程简便快速。实验结果表明,Cotton@PDA-Ti~(4+)不仅可以从简单的蛋白酶解物(β-casein)中富集磷酸化多肽,并且在含有大量非磷酸化多肽的复杂体系样品中对磷酸化多肽也表现出良好的选择性。另外,利用Cotton@PDA-Ti~(4+)对磷酸化多肽进行富集也有较高的效率。我们将该材料应用于实际样品,如人体血清以及脱脂牛奶酶解物中磷酸化多肽的富集,均表现出了较好的选择性。说明该方法有可能用于磷酸化蛋白质组的全分析。     

人颅骨结构的动力参数

为了深入探讨人头部受撞击时颅脑损伤的力学计算模型,本文对颅骨结构的功力参数连行了测试和有限元分析。结果表明,人颅骨结构属于小阻尼结构,进行动力分析时可以抽象成弹性阻尼薄壳结构。     

基于ZigBee技术的信息交互系统设计与实现

基于生物电的人-机交互（HCI）技术作为特殊场景下常规人-机交互方法的一种补充,具有非常广阔的应用前景。为了解决基于生物电的HCI系统中多用户通信问题,文章设计并实现了一种基于ZigBee技术的信息交互系统。该系统主要由ZigBee无线通信模块、信息生成/处理模块、串口通信模块三部分组成,用以实现多用户间使用眼电信号（EOG）进行无线信息交互。在实验室环境下,眼电信号有效检出率98.2%,传输距离在无遮挡、无路由的情况下可达到70m。实验结果表明该系统具有识别率高、稳定性好、配置简单、使用方便等优点,具有较强的实际应用价值。     

一种人-自动化系统协作的无人机航迹规划方法

为解决无人机航迹规划中考虑“人在闭环”控制需求、结合人机综合优势以进一步提高规划能力的问题,提出了一种人-自动化系统协作的航迹规划方法;该方法利用操控员选取人工引导路径点,以起始点、人工引导路径点和目标点为根节点形成多树扩展;引入Dubins曲线应用于随机树扩展和寻找最近子节点过程,改善航迹平滑性;仿真实验结果表明,该方法在自动化系统局部自主能力的基础上引入人的智能,规划效率和可靠性得到了提高,可用于无人机航迹规划实践。     

偶氮氯膦Ⅲ-Cu(Ⅱ)共振散射光谱法测定人血清蛋白

目的建立了简单、灵敏的测定人血清中总蛋白的新方法。方法在pH3．5的B—R缓冲溶液中,往偶氮氯磷Ⅲ-Cu（Ⅱ）体系中加入蛋白质,体系的共振散射信号线形增加,根据信号增加值计算蛋白质含量。结果该法的线性范围为0～1．6mg／L,检出限为11．5μg／L,回收率为97．5％～105．3％,批内变异系数和批间变异系数分别为1．0％、2．4％。将该法用于人血清中蛋白质的测定,与医院测定结果一致。结论该法灵敏、快速、简便,具有一定的实用价值。     

人神经母细胞瘤的磷酸化膜蛋白质组分析

针对人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞系的磷酸化膜蛋白质组,发展了基于多酶酶解法结合杂化硅胶基质固定化钛离子亲和色谱(Ti4+-IMAC)整体柱富集的分析策略。该方法通过对细胞裂解液进行超速离心,以及1 mol/L NaCl和0.1 mol/L Na2CO3顺序清洗,获得膜蛋白质组分。所提取的蛋白质分别经胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和胃蛋白酶平行酶解,产生的肽段经Ti4+-IMAC整体柱选择性富集磷酸肽后,采用纳升级反相液相色谱分离和质谱鉴定,成功鉴定到43个磷酸化蛋白质,其中有14个定位于膜上。研究结果表明,采用该策略开展SH-SY5Y细胞系磷酸化膜蛋白质组学分析有望加速对该肿瘤的研究和相关潜在标记物的筛选。