胞外高钾对大鼠背根神经元超极化电流的影响

应用全细胞膜片钳技术研究了胞外高钾对大鼠背根神经元（DRG）超极化电流（Ih）的影响．结果表明,Ih随着胞外钾离子浓度的增大而增大,同时随着外加刺激电压的增高而增强．当胞外钾离子浓度[Kext]为4,8和16mmol／L时,半数激活电压V1/2分别为-98±1．9,-106±1．3（p〈0．05）和-110±1．0mV（p〈0．05）,其对应的最大电流的峰值分别为1085±340,1576±409和2124±614pA,与4mmol／L比较,后者分别增长了45％和92％．胞外高钾使,Ih激活曲线显著左移,说明高Kext改变了超极化电流的激活过程．提高细胞外钾离子浓度,可以使早期钾通道（又称快通道）的激活时间常数增大,使晚期钾通道（又称慢通道）激活时间常数减小．当胞外钾离子浓度由4mmol／L升高到8和16mmol／L时,翻转电位右移,但不具有显著性差异．结果提示,细胞外高浓度钾可增强大鼠背根神经元超极化电流,Ih,改变Ih的激活过程,从而提高了神经元的兴奋性,产生不正常的动作电位,对神经细胞产生损伤．     

微生物胞外聚合物对重金属镉的解毒作用及红外光谱分析

为探索微生物胞外物在微生物对重金属的抗性和去除过程中的作用,比较分析了对重金属镉具有不同抗性和去除率的菌株SCSE425-7和SCSE709-6胞外物的产生情况和菌株的红外光谱谱图。结果表明,在含镉条件培养时,菌株SCSE425-7表现了较高的镉抗性,分泌了相对较多的可溶性胞外多糖;而菌株SCSE709-6镉抗性较SCSE425-7低,但镉的生物去除性能较好,分泌了更多不可溶胞外聚合物。这说明,在重金属毒性胁迫下,微生物分泌的可溶性胞外多糖可能有助于提高微生物对重金属的抗性,而不可溶性胞外聚合物有助于重金属的微生物吸附。菌株红外光谱分析结果表明不可溶胞外聚合物上的酰胺基和羧基是其吸附镉离子的主要官能团。     

水稻适应淹水胁迫的分子机理及品种改良

淹水胁迫是继干旱和杂草之后限制水稻产量的第3个重要因素;挖掘水稻适应淹水环境的基因资源,培育适应淹水环境的高产品种,是实现水稻高产稳产的重要措施.本文综述了深水稻和低地雨育稻适应淹水环境的两种策略——避淹和耐淹策略,深水稻和低地雨育稻适应淹水环境的分子机理,以及结合分子标记辅助选择技术利用SK和SUB1A基因培育适应淹水环境的高产水稻品种的前景;提出了转基因技术用于水稻耐逆境品种改良的策略.     

通道中行人-机动车相互作用机理的建模和模拟

本文研究了通道中行人与车辆同向或反向运动时的人车相互作用.车辆运动的描述采用细化的确定性元胞自动机模型,而行人流则采用考虑背景场的格子气模型.车辆及其影响区被视为一种可移动的障碍物,形成动态变化的背景场,可以更好地反映人车之间的相互作用.通过数值模拟得到典型参数下的行人流基本图以及平均车速随行人密度的变化曲线.人车反向时行人流基本图中存在两个临界密度,其间的行人流量-密度曲线呈线性分布,曲线斜率k主要依赖于车辆宽度和行人预判时间,而平均车速近似为k,即反向车辆形成的移动瓶颈和行人拥堵向上游传播的速度是一致的.文中进一步考察了行人预判时间、车辆宽度及限速对人车混合交通流的影响.人车同向时,这三个参数的影响都不明显.人车反向时,当车辆宽度较小,即使在很高密度下,车辆仍可以前行,而更大的行人预判时间也有助于车辆的运动.     

考虑停靠站影响的公交运输系统模型

受停靠站影响,公共交通系统运行过程中容易产生集簇现象.本文细致地考虑了公交停靠站长度和停靠站在线路上的分布情况,构建了一个新的公交运输系统元胞自动机模型.数值模拟结果表明,在引入停靠站长度和停靠站分布两种因素后,模型在微观层面上更清晰地刻画了车辆在公交线路上的时空分布,再现了公交运行中的集簇现象,定量地评价了停靠站分布对车辆平均速度的影响.本研究对进一步认识集簇现象的形成机理和优化停靠站设计具有指导意义.     

基于有限元法与超胞法的结构声表面波缺陷态分析

简要介绍了有限元法与超胞法相结合计算结构声表面波缺陷能带结构的方法,理论上分析了缺陷型表面声子晶体的声限制和声波导.表面声子晶体由刻有周期性凹槽的刚性板构成,通过改变晶体中某一格点或某一排格点的几何参数可以构建点缺陷和线缺陷.利用有限元法与超胞法能够十分方便地计算出表面声子晶体的点缺陷和线缺陷对应的缺陷带结构以及特定频率声波局域在点缺陷与线缺陷的本征压力场.通过分析缺陷能带结构与本征压力场,可以直观地了解缺陷型表面声子晶体中的声限制和声波导.     

多路段元胞自动机交通流模型

在经典单路段元胞自动机交通流模型的基础上,将多个路段视为一个道路系统,提出并研究了多路段条件下的交通流问题.针对多路段道路的特点,通过引入车辆流入规则、路口随机慢化规则和路口车辆流入规则,控制车辆从上一路段流入下一路段.首先提出了"汽车池"的概念,来控制每一路口车辆的流入;然后通过路口随机慢化,来模拟路口对交通的影响;最后,当车辆离开时,依直行率进入下一路段,实现车流的继续流动.同时,通过数值模拟,仿真了不同条件下的交通情况,对重要参数进行了研究.结果表明,出现了混合流这一新的现象,拥堵地段与非拥堵地段间存在明显的界限.拥堵往往最先从路口开始,然后蔓延到整个路段.多路段道路还存在临界突变的特性.随着车辆流入概率的增大,路口对平均速度和车流密度的影响愈加明显.当流入概率超过一定阈值时,车辆缓慢地增加也会引起整体道路通行能力的迅速下降.     

永磁同步风力发电机随机分岔现象的全局分析

永磁同步风力发电机在运行过程中不可避免地会受到风能的随机干扰,本文建立了在输入机械转矩存在随机干扰情况下永磁同步风力发电机的数学模型,采用胞映射方法分析了随机干扰强度变化时系统全局结构的演化行为,并通过数值模拟对理论分析进行验证.研究结果表明,随着随机干扰强度的增大,系统中会出现随机内部激变和随机边界激变,即由于随机吸引子与其吸引域内的随机鞍发生碰撞而产生的随机分岔现象和由于随机吸引子与其吸引域边界发生碰撞而产生的随机分岔现象.研究结果揭示了随机干扰对永磁同步风力发电机运行性能影响的机理,为永磁同步风力发电系统的运行和设计提供了理论依据.     

非线性动力学系统全局分析之外的胞映射方法新发展

在20世纪80年代由徐皆苏教授创建的胞映射方法一直受非线性科学界同仁的欢迎.近几年胞映射方法有了许多新的应用和算法.本文介绍了一些控制应用和算法的文献.另外,还介绍和讨论胞映射方法应用与多目标优化问题的研究和方法,多目标优化控制设计和非线性代数方程找零解.文中指出胞映射方法在井行计算的帮助下,现在可以解决中等高维空间中的各类问题,新的应用还会不断出现.     

光谱法研究人胞红蛋白与铜(Ⅱ)离子的相互作用

胞红蛋白(Cygb)是近期在脊椎动物中发现的一种球蛋白家族成员,具有典型珠蛋白的“3+3”式的α-螺旋三明治折叠结构。利用紫外可见吸收光谱、荧光光谱、同步荧光光谱及圆二色(CD)光谱法研究了Cu2+离子与Cygb的相互作用。结果表明,当Cu2+离子加入到Cygb溶液中后,Cygb在280 nm处的紫外吸收强度增大,说明Cu2+与Cygb发生了相互作用;Cu2+使Cygb的内源性荧光发生猝灭,其猝灭方式为静态猝灭。同步荧光光谱研究表明,Cu2+可使色氨酸和酪氨酸的微环境发生较小的改变,与酪氨酸相比Cu2+对Cygb的键合部位更接近于色氨酸。圆二色光谱研究表明,Cu2+对Cygb的二级结构未引起明显变化。