石河子大学学报

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化工·材料·食品

异氰乙酸叔丁酯合成工艺的改进

许跃客 , , 顾承志 , , 代斌 ,

2014, 32(6): 661-664.

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异氰乙酸叔丁酯作为重要的精细化工中间体，实现其简单、高效的合成具有重要的生产实践意义，可为以 β取代吡咯构建卟啉仿生催化剂建立合成原料基础。本文以甘氨酸叔丁酯盐酸盐和甲酸甲酯为原料，在三乙胺的作用下，通过甲酰化反应得到 N- 甲酰基甘氨酸叔丁酯和 N,N- 二甲酰基甘氨酸叔丁酯的混合物。上述反应液经过 10%碳酸钠溶液处理，使 N,N- 二甲酰基甘氨酸叔丁酯能够选择性水解掉一个甲酰基而进一步转化成中间体 N- 甲酰基甘氨酸叔丁酯，产率高达 90%。N- 甲酰基甘氨酸叔丁酯与三氯氧磷反应可生成 80%产率的目标产物——异氰乙酸叔丁酯，反应总产率在 70%以上。相应的中间体和目标产物通过 1 H NMR 表征，并确定其结构。

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化工·材料·食品

电石渣氯化铵循环法制备高纯氯化钙的工艺

曾蓉, 乔秀文, 郭丽丽, 吴腾辉, 但建明

2014, 32(6): 665-670.

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本文以电石法乙炔生产中产生的副产物电石渣为原料，将其经过预处理后与 NH4Cl 反应制备高产率、高纯度的 CaCl2，通过实验考察电石渣与 NH4Cl 的摩尔比、加水量和反应时间等对 CaCl2 产率和纯度的影响，并采用正交实验设计进行优化，结果表明：最佳反应条件为电石渣与氯化铵的摩尔比为 1∶1.7；加水量 30 mL，反应时间为 40 min，反应温度为 20 ℃，搅拌速度 200 r/min，生成 CaCl2 产率为 90.26%，纯度为 95.25%，产品达到工业级氯化钙标准；副产物 NH3 与 CO2 反应生成 0.236 mol/L(NH4)2CO3 可直接用于与 CaCl2 反应制备活性碳酸钙晶须的实验中，表明不仅能将电石渣变废为宝，解决环境污染问题，而且能生产具有一定市场价值的氯化钙，同时实现了副产物 NH3 的循环利用。

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化工·材料·食品

SBS/PBMA IPNs 纳米乳胶粒的制备

何发君, 魏忠

2014, 32(6): 671-676.

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聚合物互穿网络以其特殊的结构和优异的特性，受到广泛的关注。本文通过乳液聚合制备了聚合物互穿网络 (IPNs)SBS/PBMA，实验从动力学角度出发，考察了乳化剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、引发剂过硫酸钾(KPS)、交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)等用量对聚合乳液固含量和单体转化率的影响，并通过激光粒度仪(LPA)、透射电镜 (TEM)、差示扫描量热仪(DSC)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对聚合物的形态和结构进行了分析。实验研究结果表明，当乳化剂、引发剂和交联剂的用量分别为 1.5 %、0.5 %和 15 %时，可制得粒径约为 68 nm 的球形纳米乳胶粒，且粒径分布较窄。制备的这种纳米乳胶粒性能优异，可主要用于改善 PVC 的拉伸强度、抗冲击强度差等缺点，起到增强增韧的作用。

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化工·材料·食品

氧改性活性炭负载 Ru 催化剂对乙炔氢氯化反应的影响

戴卉, 代斌, 张金利

2014, 32(6): 677-682.

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催化剂的活性和载体性质关系很大，活性炭是一种最常见的催化剂载体。本文选取椰壳活性炭作为催化剂载体，经煅烧之后进行了氧化处理改性研究，实验考察了改性载体负载钌基活性组分在乙炔氢氯化反应中的应用，并利用比表面积测试法、拉曼光谱分析、化学吸脱附分析、X 射线光电子能谱测试和热重分析等对其结构和表面形貌进行了表征。实验结果表明：不同温度煅烧处理对载体的氧含量和表面含氧官能团密切相关，改性后载体表面富含酸酐和羰基基团，制备的钌基催化剂，主要活性组分为 RuO2 和 RuOx，能减少催化剂表面的积碳含量；改性后最好的催化剂为 Ru/C800-A5，在反应温度为 180 ℃，乙炔空速为 150 h-1 时，乙炔初始转化率可以达到 97 %。上述实验方法与结果说明：这种对载体先煅烧后氧化的改性方法操作简单，容易实施；Ru/C800-A5 是一种绿色、高效、价格低廉的催化剂，同时具有很好的工业化应用前景。

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畜牧·兽医

基于布鲁氏菌 omp25 基因的环介导等温技术建立及初步应用

马国瑞 , 李志强 , 张辉 , 王远志 , 陈创夫 ,

2014, 32(6): 683-686.

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为了建立布鲁氏菌环介导等温技术（LAMP），并应用于基层布病诊断，本实验针对布鲁氏菌外膜蛋白基因 Omp25 区域设计 6 条引物，用 SYBR Green I 染料做指示剂，65 ℃反应 60 min，85 ℃ 5 min 终止，根据 SYBR Green I 颜色变化判定结果，用普通 PCR 验证 LAMP 检测技术的灵敏度和准确性，并对临床疑似布病病料进行检测验证其临床检测意义。结果显示：LAMP 检测的灵敏度为 4.2 fg/μL 布鲁氏菌基因组 DNA，比普通 PCR 高 100 倍左右；其特异性较好，能够准确检测布鲁氏菌，琼脂糖凝胶电泳显示阳性结果均为梯形条带，而大肠杆菌、卡介苗、金黄色葡萄球菌、李氏杆菌等均为阴性；对新疆 4 个地区 25 份绵羊流产胎儿病料进行 LAMP 和普通 PCR 方法平行检测，其符合率为 100%。结论：LAMP 检测技术用于布病临床诊断具有快速、高效、便捷等特点，为基层布病的病原学诊断具有潜在的实用价值。

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畜牧·兽医

绵羊细粒棘球蚴 Ag B 基因的克隆、表达及其重组蛋白纯化

刘田莉 , 易继海 , 营瑞文 , 宋雪梅 , 乔军 , 孟庆玲 , 胡政香 , 才学鹏 , 陈创夫

2014, 32(6): 687-691.

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为克隆、表达绵羊细粒棘球蚴 Eg Ag B 基因，并纯化重组蛋白，采用 PCR 方法从绵羊肝脏包囊病料中扩增 Ag B 基因，克隆入 pMD18-T 载体中，测序后进行序列分析。将 Ag B 基因亚克隆入原核表达质粒 pET-28a 中，转化入 E.coli BL21 感受态细胞中，用 IPTG 诱导 Ag B 蛋白表达，并对重组蛋白进行 SDS-PAGE 和 Western blot 分析。结果显示：克隆的 Ag B 基因全长 333 bp，通过 SDS-PAGE 可以检测到分子量为 20 ku 的特异性重组蛋白，与预期值相符；Western blot 分析结果显示，该蛋白可与 Eg 阳性血清发生免疫学反应。本研究在大肠杆菌中成功表达的绵羊细粒棘球蚴 Ag B 蛋白，并证实其具有良好的反应原性，为绵羊细粒棘球蚴感染检测试剂的研发奠定了基础。

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畜牧·兽医

致羔羊脑炎粪肠球菌 EF3183 基因的克隆与生物信息学分析

王熙楚, 孔科伟, 郭秉娇, 郑婷婷, 周霞

2014, 32(6): 692-697.

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为研究致羔羊脑炎粪肠球菌分离株表面蛋白 EF3183 基因的结构及功能，采用 PCR 方法扩增 EF3183 基因，将阳性克隆进行测序，用生物信息学软件预测其分子结构，推测其生物学功能，并构建系统进化树。结果显示：成功获得了长 1060 bp 的表面蛋白 EF3183 基因；经生物信息学分析，此序列包含有 1 个 1056 bp 的完整开放阅读框，编码 351 个氨基酸；无信号肽；有 2 个跨膜区；抗原表位预测显示表面蛋白 EF3183 有 15 个抗原表位；系统进化树分析显示致羔羊脑炎粪肠球菌 XJ11 株表面蛋白 EF3183 基因与粪肠球菌 v583 的 EF3183 基因的进化距离最近。本研究成功获得了致羔羊脑炎粪肠球菌 EF3183 基因，为今后研究此基因的生物学功能奠定了基础。

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畜牧·兽医

中国美利奴羊 BMP4 基因的克隆、序列分析与真核表达

刘志龙 , , 袁枫 , 贺三刚 , 李文蓉 , 贾斌

2014, 32(6): 698-704.

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本实验利用 RT-PCR 技术获得妊娠 105 d 胎羊皮肤组织 cDNA，PCR 扩增获得中国美利奴羊 BMP4 基因全长编码区序列（CDS），将其克隆到 zero PCR@TM-Blunt 载体进行测序验证。获得的 BMP4 基因亚克隆至 pcDNA3.1 载体，构建绵羊 BMP4 真核表达载体，经脂质体 2000 转染 293T 细胞进行 BMP4 重组蛋白表达，Western blot 鉴定表达产物。结果表明：中国美利奴羊 BMP4 基因编码区包含 1227 bp，编码 409 个氨基酸，与其它哺乳动物氨基酸相似性达到 92%，其成熟肽羧基末端区域具有 TGFβ 家族保守区结构。Western blot 结果显示，重组蛋白分子量约为 47KD，与预期一致，并证实人源 BMP4 单克隆抗体能够应用于羊 BMP4 研究。这为进一步的研究奠定了必要基础。

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畜牧·兽医

cGnRH-II 基因在性成熟高白鲑不同组织中的定量分析

曹玉洁, 沈文, 齐亚银, 杨莉, 张莉

2014, 32(6): 705-709.

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以性成熟高白鲑的促性腺激素释放激素作为主要研究基因，采用 △△Ct 相对定量 PCR 方法检测分析 cGnRH-II 基因 mRNA 在不同器官组织中的表达。结果表明：cGnRH-II 基因在各个组织中均有不同程度的表达；统计学分析结果表明，此基因在鱼脑、心脏和卵巢中有较高表达，分别为肌肉组织中的 317.86 倍、122.79 倍和 71.01 倍。本研究测定了高白鲑 cGnRH-II 基因 mRNA 表达水平的相对含量，为进一步了解 GnRH 直接或间接参与高白鲑性腺发育成熟调节提供理论依据。

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医学·药学

Neuritin 毕赤酵母分泌表达系统的构建

朱井玲, 汪海燕, 王旭晖, 黄瑾

2014, 32(6): 710-714.

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为构建 Neuritin 毕赤酵母分泌表达系统，进一步得到高纯度的具有天然活性的 Neuritin 蛋白提供实验基础。采用人工合成去除信号肽的 neuritin 基因并在 N 端引入 His 标签序列，两端引入 EcoRⅠ和 NotⅠ酶切位点，克隆至 pPIC9K 分泌型表达载体。重组质粒经 PCR 与测序鉴定正确后电击转化至毕赤酵母 GS115 感受态细胞中，经 MD 平板与 G418 平板筛选阳性重组子，抽提毕赤酵母基因组 PCR 鉴定重组质粒的插入。结果显示， pPIC9K-neuritin 重组质粒经测序鉴定完全正确，电转后成功插入毕赤酵母基因组中。由此可知，成功构建 Neuritin 的毕赤酵母分泌表达系统。

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医学·药学

结核分枝杆菌标准株 mazEF6 缺失株的构建

申爱平 , 曹帅丽 , 王宏 , 邢建新 , 袁俐

2014, 32(6): 715-719.

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为构建结核分枝杆菌标准株 H37Rv 毒素 - 抗毒素系统 mazEF6 基因缺失突变株。采用聚合酶链反应（PCR）技术，分别从 H37Rv 和 PUC-19K 质粒上扩增出 mazEF6 基因的同源臂及卡那霉素抗性基因 kan 基因；应用融合 PCR 技术将 mazEF6 基因的同源臂和 kan 基因进行杂交拼接，获得目的融合片段，并将该融合片段克隆于 pMD-19T (simple) 载体形成自杀质粒 pMD-19T-ΔmazEF6-kan，将构建的自杀质粒转化至大肠杆菌 DH5a 中；利用电穿孔技术将自杀质粒电转至 H37Rv 标准株中；并将该菌株涂于卡那霉素抗性改良罗氏培养基，培养 3-4 周后，刮取能在卡那霉素抗性培养基中生长的结核分枝杆菌单个菌落，以提取的阳性菌株全基因组 DNA 为模板，PCR 扩增克隆片段，并测序。对所获得 H37RvΔmazEF6 缺失突变株进行遗传稳定性检测。结果显示，该缺失株在 15 代内未发生回复性突变，成功获得 H37RvΔmazEF6 缺失突变株。由此可知，本研究为今后研究毒素 - 抗毒素系统 mazEF6 基因的生物学功能奠定基础。

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医学·药学

TGF-β1/Smad 信号通路的激活对招募间充质干细胞在血管损伤中的表达变化及意义

魏翠蕾 , , 邹泓 , 段军仓 , 刘克坚 , 赵伟 , 王成燕 , 蒋金芳 , 梁伟华 , 王毅训 , 庞丽娟 , 李锋

2014, 32(6): 720-726.

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探讨转化生长因子 -β1（Transforming growth factor，TGF-β1）在介入性血管损伤后新生内膜的形成过程中发挥的作用以及 TGF-β1 对间充质干细胞（MSCs）可能与新生内膜的发生发展存在的关系。本实验通过建立大鼠颈总动脉球囊损伤模型，检测动脉损伤后不同时间点新生内膜中各蛋白的表达变化，以探讨 TGF-β1/Smad 信号通路的活化与内膜增生以及 TGF-β1 与 MSCs 招募的关系。以计算机图像分析系统计算损伤血管内膜增生程度的变化，免疫组化 EnVision 二步法检测血管损伤后 7、14、21 d 时新生内膜中 TGF-β1、P-Smad2/3、Nestin 及 Ki-67 的蛋白表达。结果显示：（1）大鼠颈动脉球囊损伤后不同时间点血管内膜增生程度不同，损伤后 7 d 开始形成少量内膜，14 d 显著增多，21 d 达最大厚度；（2）TGF-β1、 P-Smad2/3 于新生内膜中的表达含量变化与 Ki-67 阳性指数正相关；（3）Nestin 在损伤血管内的表达阳性指数与 TGF-β1 的表达量正相关。由此可知，TGF-β1 对血管损伤后内膜增生的促进作用可能通过 Smad 经典信号通路，且在损伤过程中，TGF-β1 的分泌可能招募循环中的 MSCs 至损伤血管处，共同参与损伤后的血管重塑。

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医学·药学

维吾尔族类风湿关节炎患者血清、关节滑液中 RANTES 水平的变化及其临床意义

庞澜 , 武丽君

2014, 32(6): 727-730.

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为探讨血清、关节滑液中调节活化正常 T 细胞表达和分泌因子（RANTES）与维吾尔族类风湿关节炎（RA）患者与骨关节炎（OA）疾病活动的相关性。选取已经确诊的维吾尔族 RA 患者 60 例、OA 患者 30 例和对照组 30 例作为研究对象。采用酶联免疫法（ELISA）检测血清及关节滑液中 RANTES 水平，同期记录相关临床资料及实验室指标。用 SPSS19.0 进行统计学分析。结果显示 RA 患者血清、关节滑液中 RANTES 水平均明显高于 OA 组和对照组； RA 患者关节滑液中 RANTES 水平较血清中明显增高（t=-2.58，P=0.01）。RA 患者血清中 RANTES 水平与 CRP、抗 CCP 抗体、关节肿胀指数呈正相关（Spearman 相关系数 r 值分别为 0.41，0.30,0.29）；RA 患者关节滑液中 RANTES 水平与 CRP、关节肿胀指数呈正相关（Spearman 相关系数 r 值分别为 0.03，0.01）。由此可知，维族 RA 患者血清、关节滑液中的 RANTES 水平增高，病变关节组织是 RANTES 产生的主要部位；血清 RANTES 可以作为判断维吾尔族类风湿关节炎患者疾病活动性的指标。

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医学·药学

基于聚多巴胺膜包覆的磁性纳米复合材料构建的新型免疫传感器研究

潘伯广 , 陈晓玉 , 赵云 , 洪成林

2014, 32(6): 731-736.

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本文为探讨构建有较高的选择性和稳定性及灵敏性的用于检测甲胎蛋白（AFP）的新型非标记电流型免疫传感器。本实验采用基于多巴胺的自聚合反应，在 PB-Fe3O4 表面形成聚多巴胺膜，置于氯金酸溶液中修饰纳米金，制得具有富磁性纳米复合材料 - 纳米金 / 聚多巴胺 / 普鲁士蓝 / 四氧化三铁（Au-Dopa-PB-Fe3O4 ）；将纳米复合材料滴涂于玻碳电极表面，利用纳米金将甲胎蛋白抗体固定化，并用牛血清白蛋白(BSA)封闭电极表面非特异结合位点，构建出一种新型甲胎蛋白免疫传感器。结果显示，该纳米复合材料采用 FT-IR、XRD 和 TEM 进行表征，聚多巴胺包覆层能有效增加普鲁士蓝稳定性，并为电极表面保持免疫蛋白的活性提供了良好的微环境，同时，纳米金具有很好的生物相容性及比表面积，能增加免疫蛋白的固载数量，从而增强免疫传感器的灵敏度。由此可知，在优化条件下，免疫传感器对甲胎蛋白的检测范围为 0.05 ng～30 ng/mL 检出限为 0.02 ng/mL。此外，该免疫传感器表现出较高的选择性和稳定性及灵敏性。

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生物·环境

古尔班通古特沙漠 5 种优势分布一年生植物种子萌发对环境的依赖性

陈正霞, 刘彤, 何文琴, 刘尊驰, 孙园园, 赵丹

2014, 32(6): 743-749.

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为探讨一年生植物是荒漠生态系统植被的重要组成部分，具有重要的生态功能。本研究采用以古尔班通古特沙漠优势分布的一年生植物：沙蓬（Agriophyllum squarrosum）、卷果涩荠（Malcolmia scorpioides）、弯曲四齿芥（Tetracme recurvata）、硬萼软紫草（Arnebia decumbens）和狭果鹤虱（Lappula semiglabra）为材料，通过不同温度、土壤含水量、沙埋深度对种子萌发及幼苗出土的影响，探究其种子萌发对环境因素的响应。结果表明：硬萼软紫草最佳萌发温度为 0/10 ℃，且第 2 天开始萌发；狭果鹤虱、弯曲四齿芥和卷果涩荠最佳萌发温度为 5/15 ℃，萌发开始时间分别为第 2 天，第 16 天，第 8 天；沙蓬最佳萌发温度为 10/25 ℃，第 9 天种子开始萌发。硬萼软紫草、狭果鹤虱、弯曲四齿芥和卷果涩荠种子萌发率随土壤含水量增加而增大，24% 土壤含水量下种子萌发率均最高，分别为 50% 、56.67%、 56.67%和 41.67%；沙蓬种子萌发率随土壤含水量增加先增大后减小，8%土壤含水量下种子萌发率最高为 43.33%。由此可知，5 种植物种子的萌发率和幼苗出土率最大值均出现在 0.5-1.5 cm 较浅的土层。

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生物·环境

响应面分析法优化氧化亚铁硫杆菌氧化 Fe2+ 的条件

刘龙, 孙艳芳, 郭志国, 周琳, 葛玉凤, 徐小琳

2014, 32(6): 750-754.

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氧化亚铁硫杆菌（T.ferrooxidans）在铜、金、铀的堆浸与矿物燃料脱硫中得到应用。本文为提高自行筛选的 T. ferrooxidans L1 菌株氧化亚铁离子的氧化率，在单因素试验的基础上，运用响应面曲线分析法对亚铁离子氧化条件建立模型优化，最终确认转速、底物浓度和培养温度是 3 个影响显著的因素；在转速 185 r/min、FeSO4 浓度 2.58 g/L、培养温度 35 ℃优化条件下，亚铁氧化率为 93.46％，比优化前提高了 3%。上述研究结果为进一步开展原煤脱硫奠定了操作条件的基础。

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生物·环境

新疆玛纳斯河流域抗生素抗性基因的污染分析

周婷 , 李鑫 , 王晓龙 , 童延斌 , 鲁建江

2014, 32(6): 755-759.

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抗生素抗性基因(ARGs)是一类新型的环境污染物，可通过基因水平转移在不同的环境介质中传播扩散。本文考察分析了新疆玛纳斯河流域中抗生素抗性基因及耐药菌的污染分布。沿玛纳斯河流域采集了 8 个表层水样，对四环素类，磺胺类以及大环内脂类三类抗生素耐药菌和七种抗生素抗性基因的含量与分布进行了分析，结果表明：采集的水样对三类抗生素均有耐药性，磺胺类耐药菌的耐药率为 85%，其对数值比其他两类高出 1.6 左右；PCR 反应检测 ARGs 存在情况，除 ermA 基因外，其它 6 种 ARGs 均被检出；荧光定量 PCR 技术测定 ARGs 的含量，磺胺类抗性基因(sul1，sul2)的相对丰度较高，均值为 3.66×10-3 (sul1/16s rRNA)和 1.72×10-3 (sul2/16s rRNA)；水样中各抗性基因的相对表达量 sul1>sul2>ermB>tetW>tetM>tetO。上述结果表明，玛纳斯河流域已经受到了 ARGs 和耐药菌的污染。本研究可以为监测新疆地区水环境中的 ARGs 提供科学的研究方法，并为流域水污染控制的管理和决策提供科学依据。

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水利·建筑工程

基于 GIS 干旱区绿洲城市的景观格局分异研究——以石河子市为例

安小艳, 刘海隆, 任艳群, 姜亮亮, 王辉, 赵文宇

2014, 32(6): 760-765.

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目前，结合景观生态学研究土地利用的空间结构并预测其变化趋势已经成为 IGBP、HDP 和 WCRP 等国际组织乃至全球的土地利用变化研究中的热点。为了定量研究绿洲城市化过程中城市景观结构的变化特征，本文基于 GIS、Fragstats 软件，结合景观生态学方法研究 1999-2009 年石河子市建成区景观格局特征及其变化方向。研究结果表明：（1）研究区 70%的区域未发生土地利用变化，景观结构呈现由自然景观向人为景观转变的规律；（2）建设用地面积增加 19.64 km2 ，是最主要的转入地类，而耕地面积减少 17.25 km2 ，是最主要的转出地类；（3）建设用地扩张多以居民点为中心呈现发射状，逐步向市区北部和东部扩张，且多沿交通线分布；（4）石河子市各景观指数普遍高于其下属的街道办及乡镇、农场的景观指数，其中新城街道办和向阳街道办有比较系统的城镇规划，形状规则，各地类空间分布均匀，整体性较好。该研究为科学衡量绿洲城市土地利用结构变化提供定量化依据，可以从表观上无序的景观中发现潜在的、有意义的有序规律，为区域景观分布格局评价及优化以及未来城市总体规划设计、建设与管理提供基础数据和理论依据。

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水利·建筑工程

结构参数对波形钢腹板箱梁扭转特性的影响

高建峰, 刘世忠

2014, 32(6): 766-770.

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为了研究波形钢腹板结构参数对箱梁扭转特性的影响，本文建立了波形钢腹板简支箱梁桥的有限元模型，通过改变波形腹板的结构参数（板厚，水平板宽,腹板折角）计算分析试验梁扭转特性。结果表明：波形腹板折角增大时，能较大的提高扭转振动频率；在一定范围内腹板厚的增大时，能有效提高扭转振动频率；水平板宽的增大使箱梁的扭转振动频率先增大后减小，因此，须合理选择最佳板宽。另外，通过在试验梁不同位置增设横隔板以及不同横隔板厚度的方案研究了波形钢腹板梁的扭转动力特性，结果表明：在端部增设横隔板能有效的改善其扭转动力特性；横隔板越厚，梁体自重越大，所以扭转刚度先增大后减小。以上结果可进一步为波形钢腹板箱梁的动力特性以及优化其结构设计提供理论支撑。

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机械·电气工程

基于改进蔡氏电路的通信安全系统的设计

杨仑, 张宁, 赵亚雪

2014, 32(6): 771-776.

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通信安全是混沌理论最有前景的重要应用之一。为提高系统的安全性能，本文利用多组耦合蔡氏电路设计了一套通信安全系统。首先，基于经典蔡氏电路及其常规改进方法提出了一种新的改进方法，该方法将原电路中电容电压信号作乘法运算后，与原信号一同构成扩展信号，实现经典蔡氏电路的维数扩展。对所提改进电路的理论分析和基于 Matlab/Simulink 及 Multisim 的仿真研究表明：该改进蔡氏电路完整保留了蔡氏电路的特性，扩展信号具有更加丰富的混沌现象，可以观测到一个新的四翅蝴蝶吸引子；部分变量桥式耦合技术可以实现对改进电路的良好控制；其次，利用改进电路构成的多组耦合电路合成通信安全系统加密及解密信号，以此掩盖信息实现信息的安全传输，其中加密信号的运算方式相当于系统的二次加密，提高了系统的保密性能；利用一个 15 mV 的锯齿信号对本文所设计的系统进行测试，结果表明：所设计的系统的传输误差仅为 0.5%，本系统具有良好的系统安全性能、灵活性及可扩展性。该改进蔡氏电路通信安全系统的设计原理可以作为利用 DSP、集成电路等实现类似通信安全系统的基础，具有极大的深入研究价值。

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机械·电气工程

稳态电能质量指标的检测及数字化实现

Steady State Power Quality Index Detection and Digital Realization

2014, 32(6): 777-782.

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针对国家标准中量化的电压偏差、频率偏差、三相不平衡度、谐波、电压波动与闪变等稳态电能质量指标，探讨了检测电能质量的必要性，介绍了各指标的计算方法，设计并实现了电能质量在线监测系统，对电能质量的各项指标进行了监测。该系统基于虚拟仪器软件 LabVIEW 编制检测程序，采用数据采集卡采集电网上的电信号，通过软硬件结合方法，实现快速、在线、准确测量各项电力参数，实时分析电能质量，实现各稳态电能质量指标的实时检测。模拟波形的试验检测结果显示，电压有效值误差小于 0.5%，频率误差小于 0.01 Hz，各次谐波电压误差小于 5%，其结果误差满足国家标准，验证了该系统正确性和有效性。与传统的电能质量分析仪器相比，该系统具有所需硬件少、操作简单、开发周期短、扩展灵活、处理能力强等优点，其采集精度和速度、系统存储容量等方面均可满足现代电网研究的要求，具有一定的使用和推广价值。

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数学·物理

H2 在 Nin(n=1-13)团簇表面吸附的密度泛函理论研究

黄津津, 康丽华

2014, 32(6): 783-787.

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合成气甲烷化这一过程是从合成气在金属表面的吸附开始的，但 Ni 基催化剂与气体的作用机理受实验条件的限制尚未能达成共识，所以有必要从原子尺度运用模拟方法来了解这个动态过程，从而优化催化剂及反应条件。本文采用密度泛函理论首次计算模拟了 H2 以不同方式和 Nin(n=1-13)团簇作用的情况。对吸附能、净电荷及结构参数的分析表明：H2 分子的 H-H 键平行接近于 Ni 团簇的顶点位时为分子态的非解离吸附，H-H 键长从 0.862 到 0.908 ，对比吸附前的键长 0.750 都有所增长，吸附能从 -40 kJ/mol 到 -80 kJ/mol；作用于桥位和空穴位时，解离不需要活化，即为原子态吸附，吸附能范围从 -61.87 kJ/mol 到 -120.68 kJ/mol。而 H2 分子以 H-H 键竖直方式作用于 Ni 团簇时，过渡金属 Ni 对 H2 的吸附活化作用很小，为物理吸附。可见，H2 以 H-H 键平行还是竖直方式作用于团簇的何位点决定了吸附的类型，这成为 Ni 对 H2 活化作用强弱的关键；气体在催化剂表面的扩散对形成稳定的原子态吸附有利；H2 被催化剂 Ni 活化后主要以原子态形式存在，这为探索甲烷化机理提供了理论依据。

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数学·物理

L- 预拓扑空间的 β－连通性

杨婷, 杨霞

2014, 32(6): 788-791.

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本文借助 β-L- 开集引入了 L- 预拓扑空间的 β-连通性，研究了其等价刻画和性质，讨论了 L- 预拓扑空间的连通性和 β-连通性的关系，得到 β- 连通集是连通集的结果，丰富了 L- 预拓扑空间的连通性。

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