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关键词： 保肝汤   肝细胞癌   生物信息学   转录组学  

摘要： 目的:基于生物信息学解析保肝汤治疗肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的潜在分子机制。方法:从GEO数据库获取数据集,筛选差异表达基因,并通过WGCNA分析鉴定与肝细胞癌(HCC)显著相关的基因模块。将差异表达基因与WGCNA模块基因取交集,并整合多个数据库筛选HCC相关靶标。构建“中药-活性成分-疾病靶点”网络,结合PPI网络分析和机器学习算法筛选核心基因,并在TCGA-LIHC队列中验证核心基因的预后价值。利用分子对接技术评估保肝汤活性成分与核心靶点的结合能力。通过Western Blot检测Huh7和HepG2细胞中CDK1、PPARG、IGFBP3和NQO1的蛋白表达水平。结果:基于网络药理学分析筛选出保肝汤与肝细胞癌(HCC)的210个共同作用靶点,通过PPI网络分析鉴定出98个核心基因,结合机器学习算法进一步筛选出CTNNB1、CDK1、PPARG、IGFBP3和NQO1五个关键基因。TCGA-LIHC队列的预后分析显示,CDK1、PPARG、IGFBP3和NQO1的表达水平与患者生存率显著相关(P<0.05)。分子对接实验证实保肝汤活性成分与这些核心靶点具有较高的结合亲和力。Western Blot结果表明,保肝汤中剂量处理组能显著调控人肝癌细胞中CDK1、PPARG、IGFBP3和NQO1的蛋白表达水平(P<0.05,P<0.01,P<0.001)。结论:保肝汤抗肝细胞癌的作用机制可能涉及其活性成分(如槲皮素、木犀草素等)对CDK1、PPARG、IGFBP3和NQO1等关键分子的多靶点调控,通过影响细胞周期进程、调节代谢重编程、抑制肿瘤转移及改善免疫微环境等途径发挥协同抗肿瘤效应。

关键词： 中子辐射俘获截面   白光中子源   全吸收型伽马探测器   共振参数  

摘要： 铽(Tb)(n,γ)反应截面是核工程计算与恒星s过程研究中的重要基础核数据,在反应堆活化分析及稀土区丰度计算中具有重要作用。该反应的实验研究主要包括基于反应堆或加速器中子源的飞行时间法测量以及活化法测量等,集中在热中子附近和MeV能区,在可分辨共振区,已有实验数据仍较为有限,对该能区的高精度测量有助于完善相关共振参数的信息。故利用全吸收型伽马探测装置(Gamma Total Absorption Facility, GTAF),基于中国散裂中子源(CSNS)反角白光中子(Back-n)束线,对159Tb(n,γ)反应截面进行了在线测量。实验采用飞行时间(TOF)方法确定中子能量,通过死时间修正、脉冲形状甄别、多重性筛选和加和能量判选、本底扣除等处理后提取了中子俘获产额。随后使用SAMMY程序通过R矩阵分析提取了1–100 eV的共振参数并重构了该能区的反应截面,为现有核数据评价提供了新的参考,同时也为相关核天体物理计算和核工程应用提供了可靠的实验基础。

关键词： 无人机   双信息素机制   博弈论   航路规划  

摘要： 针对多无人机与智能体共享空间下的协同航路规划问题,传统集中式方法面临计算复杂度高、单点故障风险大的困境,而现有分布式方法缺乏严格的理论保证且难以处理异构智能体协同。本文提出了一种分布式协同航路规划框架,旨在实现异构多智能体的无冲突航路规划。该框架通过结合生物双信息素机制与博弈论,分别解决无人机的主动避碰和航迹规划问题,强调了两者在多无人机系统中相辅相成的作用。本文建立了基于反应-扩散偏微分方程的连续信息素场理论模型,提出吸引信息素与排斥信息素的双层场结构。将多无人机航路规划建模为势博弈,基于Kakutani不动点定理证明了纳什均衡的存在性。针对异构智能体特性,设计了分层决策机制,无人机采用非线性信息素引导代价函数,智能体增加局部密度感知项实现主动避让。最后通过仿真验证了本文提出方法的可行性和有效性,可保证在环境复杂的情况下进行协同航路规划。

关键词： 陶瓷基复合材料   层间拉伸强度   四点弯曲  

摘要： 陶瓷基复合材料(Ceramic Matrix Composites, CMCs)的层间拉伸强度(Interlaminar Tensile Strength, ILTS)的测量主要依赖于 ASTM D6415 标准。然而,该标准需要通过额外实验获得模量比,导致材料损耗和时间成本增加。针对这一问题,本文提出了一种改进方法,可在单次实验中同时获得模量比和层间拉伸强度,从而避免传统流程中的附加步骤,极大地提高了实验效率。该方法将四点弯实验与数字图像相关(Digital Image Correlation, DIC)技术联立,通过 DIC 反演应变场计算模量比 k,并利用 AE 捕捉材料的失效过程,随后计算得到 ILTS。实验结果表明,该方法能够有效地测量陶瓷基复合材料的层间拉伸强度,并揭示了陶瓷基复合材料的层间分层失效过程。此外,实验还发现,增大内圆角尺寸有助于提高弯曲梁强度,但会降低层间拉伸强度。

关键词： 多模态表示学习   信息瓶颈   跨模态对齐   可解释性   鲁棒性  

摘要： 多模态学习面临模态异构性、信息冗余、模态缺失与计算效率等多重根本性挑战。信息瓶颈理论通过平衡信息压缩与保留的数学框架,为应对上述挑战提供了统一的理论框架。本文系统综述了信息瓶颈理论在多模态学习领域的应用进展:首先,从信息论视角形式化定义多模态表示学习问题,剖析现有方法的理论局限性,阐明信息瓶颈作为统一建模框架的理论基础;其次,梳理信息瓶颈理论从经典形式到变分近似、从单变量到多变量的演进脉络;在此基础上,提出涵盖理论扩展、架构融合与优化驱动三个维度的分类体系,对现有方法进行系统归纳;进而在分类识别、检索推荐、生成解释等典型任务上开展实证分析,验证信息瓶颈方法在识别精度与计算效率方面的优越性;最后,针对预训练范式下的约束缺失、隐私-效用权衡及因果推理融合等开放问题,探讨未来研究方向。研究表明,信息瓶颈理论为构建可解释、鲁棒且高效的多模态智能系统提供了坚实的理论基础与方法论支撑。

关键词： 肿瘤热消融   多源信息融合   有限元仿真   增强现实   CT测温  

摘要： 针对肿瘤热消融过程中穿刺路径依赖经验判断、消融热场难以客观量化表征的问题,提出一种基于多源信息融合的肿瘤热消融导航与热场测量思路。在统一时空基准下,融合术前多物理场有限元仿真(FEA)、术中增强现实(AR)视觉定位与计算机断层扫描(CT)测温反演算法,实现穿刺路径的可视化精准引导以及消融温度场的三维定量重建。通过多物理场建模建立消融参数与组织热响应及损伤分布之间的映射关系,为术前布针规划提供能量覆盖约束;借助增强现实技术完成虚拟规划路径与物理手术空间的高精度配准,引导术中针道操作;结合计算机断层扫描值与温度之间的标定关系,对术中影像进行体素级温度反演,实现消融热场的实时量化表达。依托离体猪肝微波消融实验与腹部穿刺模体实验,对导航与热场测量框架开展系统验证。实验表明,在消融范围预测、穿刺路径引导及热场重建等关键环节均表现出良好的准确性与稳定性,整体误差水平满足肿瘤热消融的临床安全要求。相关工作实现了由几何路径引导向消融热场物理量化描述的转变,为热消融手术过程中的规划验证、疗效评估与决策优化提供了客观、可视的测量学依据。

关键词： 原子力显微镜   高速   高精度   扫描器   光路随动  

摘要： 为实现原子力显微镜(AFM)高速高精度测量,提出了一种新型复合式AFM系统结构。该结构采用模块化设计,顶部模块采用具备大行程低速Z向扫描器的三轴压电纳米平台,底部模块采用具备小行程高速Z向扫描器(2μm行程)的激光随动光路结构,底部模块与三轴纳米平台的低速Z向扫描器串行固定连接,因此可以在扫描过程中实现光路随动,同时2个不同带宽和行程的扫描器串行结构兼顾了大尺寸高度测量和高速扫描的需求,相对传统单扫描器扫描速度提升了4倍。在此基础上,针对高速Z向扫描器的非线性特性影响测量精度的问题,提出了一种扫描器灵敏度参数在线动态自整定的控制策略,消除因压电陶瓷非线性导致的灵敏度变化,从而实现高精度测量。

关键词： 量子信息技术   量子计算   量子通信   量子测量   量子芯片   离子俘获   自旋电子   里德堡原子  

摘要： 量子信息技术经过几十年的理论研究、科研探索,当前已进入向工程研究的重要转变时期,已成为大国博弈的科技战略制高点。本文综述了量子计算、量子安全通信和量子精密测量等量子信息技术以及其核心芯片等关键技术的最新进展和发展趋势。在量子计算领域包含超导量子计算与系列芯片、光量子计算与系列芯片、拓扑架构量子计算与芯片、离子阱量子计算与系列芯片、自旋量子计算与系列芯片的最新进展和发展趋势。在量子安全通信领域包含后量子密码学芯片与算法、量子密钥分发芯片与应用的最新进展和发展趋势。量子精密探测领域包含单光子探测、量子雷达、原子钟、金刚石中的氮空位传感器、量子重力仪和里德堡原子传感等的芯片、模块与系统的最新进展和发展趋势。展望了量子信息技术和未来产业发展的重要关注点。

关键词： 舰船电子信息系统   动态重构策略   故障传播模型   多智能体强化学习  

摘要： 针对新一代舰船电子信息系统动态重构策略忽视故障传播影响、可能导致系统可靠性下降的问题,提出一种融合故障传播风险评估的动态重构方法。首先,构建涵盖硬件资源、软件服务及其部署关系的系统形式化模型,提出量化系统可靠性的结构可靠性指标,以精准刻画系统部署关系对故障传播的影响。然后,在综合结构可靠性与负载均衡、迁移成本等关键运行指标的基础上,构建基于多目标协同优化重构模型,设计基于改进型价值分解网络的多智能体强化学习算法,实现故障传播抑制与系统重构效率的同步优化。实验结果表明,相较基准算法,所提方法能够有效抑制故障传播影响,可为重构舰船电子信息系统的可靠性保持与能力持续生成提供支撑。

关键词： 五轴数控机床   空间误差   在机测量   标准件工装   误差辨识   误差补偿  

摘要： 五轴数控机床凭借其在加工精度、效率和适应性方面的突出优势,已广泛应用于精密零件的加工。然而,五轴机床几何误差元素繁多,而传统的测量方法由于测量时间长、仪器成本高,无法满足机床精度高效检测的广泛应用要求。为此,提出一种基于在机测量的旋转轴几何误差一次性安装测量装置与方法,同时针对该测量方法设计了旋转轴几何误差的分步辨识算法。该测量方法利用在机测头,在机床运动过程中对标准件工装的实际位置进行测量,将测量数据与理想理论数据进行比对,结合机床空间误差模型与辨识算法能够将旋转轴的位置无关误差(PIGEs)和位置相关误差(PDGEs)完全辨识。数值仿真结果表明,所提方法能够准确辨识出十项几何误差,辨识准确度均在95%以上。试验验证结果显示,该方法能显著提高角定位误差补偿效果,补偿精度提升超过70%,为进一步验证其准确性,以XR20无线型回转轴校准装置与XL-80激光干涉仪对同一试验对象进行对比试验,结果显示两者在辨识结果上的平均吻合度达到以97%。测量全程可在15 min内完成,大幅提升了测量效率,并能为进一步的热误差研究提供支持。所提出的测量方法是一种面向多种尺寸与构型机床旋转轴几何误差的通用测量方法,其在降低测量工具成本和提高测量效率方面具有明显优势,具备良好的应用前景。