2014年刚刚过去,2015年新年的钟声已经敲响.在这辞旧迎新之际,我谨代表《科技导报》全体同事向广大读者、作者表示衷心的感谢和诚挚的问候.

艺术与科学是源远流长的人类活动,他们的研究对象不同,思维方式不同,但艺术在科学活动中具有重要价值.科学关注物质世界的规律,关注运用自然规律解决人类实际问题的方法;艺术关注人的精神需求,关注心灵对美与和谐的向往.这种迥异的思维方式,可能帮助科学家重新思考那些过于熟悉的事物.科学整体离哲学很近,科学家个人距艺术不远.

为探究纺锤体蛋白INMAP 的功能及其在细胞恶性增殖中发挥的作用,制备INMAP 多克隆抗体.利用0.1 mmol/L IPTG于16℃诱导His-INMAP 融合蛋白进行原核表达,SDS-PAGE 及免疫印迹检测蛋白表达.4.0 mol/L 尿素处理包涵体获得可溶性融合蛋白,镍亲和柱分离纯化融合蛋白抗原并检测蛋白浓度及纯度.以所获抗原免疫4 只Balb/c 小鼠,收集心脏抗血清.以纯化前、后的原核表达产物作为抗原,检测INMAP 多克隆抗体的特异性.通过免疫印迹分析INMAP 在正常肝细胞系L-02 及5个肝癌细胞系(PLC、HepG2、SUN449、SMMC-7721 和BEL-7402)中的表达差异.结果显示,His-INMAP 融合蛋白主要以包涵体形式存在,经4.0 mol/L 尿素处理可获得可溶性目的蛋白,且纯化后的抗原纯度较高(94.1%).INMAP 多克隆抗体能与INMAP 抗原特异结合.INMAP 在6 种肝细胞中具有多态性,除PLC 外,在其他肝癌细胞中其基因表达水平显著下调.本研究制备的INMAP 多克隆抗体特异性高,为INMAP 基因功能的进一步研究奠定了基础.

对于具有应力敏感的裂缝性油藏,在开发过程中因地层压力下降导致基质与裂缝体积缩小,渗流能力降低.如何有效抑制这种油藏特性对开发效果和最终采收率的影响,是制定裂缝性油藏开发策略的关键.本文以渤海某裂缝性油藏为例,对应力敏感与注水时机及地层压力保持水平之间的密切关系进行分析和研究.结果表明:在不考虑应力敏感时,裂缝性油藏合理注水时机为地层压力降至饱和压力时实施注水;在考虑应力敏感时,裂缝性油藏合理注水时机由应力敏感程度决定.当油藏压力降至饱和压力处渗透率保留率在80%以上时,注水时机为地层压力降至饱和压力时实施注水.否则,必须在原始地层压力实施注水.同时,裂缝性油藏合理地层压力保持水平应该维持合理注水时机下的地层压力不变,但考虑到后期提液、打井等挖潜措施及综合调整的实施,可根据实际情况适当提高.

CO₂驱采出流体的地面集输与处理工艺是实施CO₂驱提高采收率技术的重要环节.通过对采出流体及伴生气物性参数变化、集输系统适应性、联合站已建系统改造和伴生气处理等进行分析和研究,提出了腰英台油田腰西区块开展CO₂驱先导试验地面工程的优化改造方案.在已建油田开展CO₂驱先导试验,应优先开展现有系统的适应性分析,评价利用现有设施的可行性,尽量减少工程投资,提高项目整体经济效益.

某油田产高含蜡原油,在采出及集输过程中造成严重蜡沉积,影响油田的正常生产.利用该油田原油样品,进行新型原油流动改进剂AT-2 的防蜡黏壁及协同破乳剂分水实验.结果表明,AT-2 在采出液样品含水10%~50%时,具有较好的防蜡黏壁效果,在含水40%时黏壁量减少率达到最大值75.36%;当采出液中AT-2 浓度≤100 mg/L 时,原油后续脱水不受影响.实验表明AT-2 可用来解决该油田的蜡沉积问题.

井筒温度和压力场计算是深水海底泵举升钻井设计的重要内容.综合考虑温压场与泥浆性能,特别是泥浆流变性能的相互影响,建立深水海底泵举升钻井井筒传热和流动耦合计算模型,并与常规隔水管钻井计算结果进行比对.结果表明:受海水低温影响,上部井段环空温度小于入口温度,海底泵举升钻井井筒温度小于常规隔水管钻井,需注意低温时天然气水合物形成带来的安全隐患;海水段和地层段压力存在不同的压力梯度,地面泵压小于循环压耗,海底泵举升钻井井筒压力小于常规隔水管钻井;考虑泥浆密度和泥浆流变性能变化对井筒温度、ECD 和泵压均有影响,相对来说,ECD 受前者影响较大,而井筒温度场和泵压受后者影响较大;两者都考虑,泵压计算误差将大大降低.

为进一步认识煤层气井压裂裂缝起裂和扩展机制,利用真三轴大尺寸水力压裂实验系统,采用取自矿区原煤煤块制作的试样,通过真三轴压裂实验,研究了不同围压组合条件下煤层压裂裂缝的起裂和扩展特征.研究表明:地应力状态和煤层中发育的天然裂隙对压裂裂缝的起裂和扩展有着直接影响.小规模天然裂隙的存在使得裂缝扩展压力出现频繁小幅波动,压裂裂缝在扩展过程中多见路径转向,压裂过程中煤层天然裂隙的大量开启造成压裂液大量滤失直接损耗压裂时的水力载荷,不利于压裂形成高导流能力的水力裂缝.当三向主应力差较小时,煤层压裂产生的裂缝宏观形态更为复杂,可能会同时产生垂直缝和水平缝.

应用气力输送理论,建立钻屑颗粒群孔内悬浮模型,推导钻屑颗粒群启动最小气流速度求解方程,结合案例分析钻屑颗粒直径、摩擦系数及钻孔倾角对钻屑颗粒群启动速度的影响规律.结果表明,施工俯孔时,最小启动风速存在极值θ_D,θ_D<θ<0 时,伴随钻孔倾角θ绝对值增大,所需最小启动风速v_a逐渐增大,在θ_D～-π/2 范围,伴随钻孔倾角绝对值的增大,所需最小启动风速va呈现小幅度减小趋势;施工仰孔时,存在角度θ_U,当0<θ<θ_U时,伴随仰孔倾角逐渐增大,所需最小启动风速逐渐降低,当θ>θ_U时,钻屑在自重作用下自行滑落;摩擦系数对最小启动风速的影响规律与钻孔倾角类似,当俯孔倾角θ=-π/2 时,不同摩擦系数曲线交于同一点,表明当θ=-π/2 时,最小启动风速与摩擦系数无关.

针对传统矿井局部通风机控制系统存在的缺陷,设计了基于模糊控制理论的局部通风机智能控制系统.引入巷道温度、瓦斯浓度及巷道等效深度等参数,应用模糊控制理论建立变频器控制电压与现场温度、瓦斯浓度的函数关系,并建立考虑巷道等效深度影响的变频器控制电压计算方法,利用变频调速技术,实现了对局部通风机通风量的智能控制.实际运行结果显示,该智能控制系统能够保证掘进巷道的通风安全,可节约36.9%的电力消耗,且可实现局部通风机工作效率的最大化.

为快速、准确地预测冲击地压危险性,借鉴随机森林理论,选取影响冲击地压的10 项主要因素:煤层、倾角、埋深、构造情况、倾角变化、煤厚变化、瓦斯浓度、顶板管理、卸压、响煤炮声作为判别因子,建立冲击地压危险性识别的随机森林模型.利用重庆砚石台矿24 组实测数据作为学习样本建立随机森林分类器,在对样本分类的同时,计算预测变量的重要性值GI,发现构造情况为最重要的评价指标,其后是响煤炮声和倾角.利用其他12 组现场数据作为预测样本对该模型进行测试,预测结果与实际情况吻合较好.

为研究下向进路稳定性与多参数间的关系,提出采用正交数值模拟试验法和偏最小二乘法分析下向进路稳定性影响因素,并运用安全系数法和可靠度分析优化下向进路多参数,进而开展工业试验.结果表明:1)影响下向进路稳定性因素依次为:承载层厚度>进路宽度>进路高度>进路侧帮弹模>承载层弹模>充填体泊松比,且前3个因素影响效果显著;2)偏最小二乘法分析对承载层拉应力的拟合和预测效果良好,误差控制在15%以内;3)可靠度分析优化下向进路多参数较安全系数法更为合理,可实现下向进路安全高效经济开采.工业试验效果良好,表明偏最小二乘法优化下向进路多参数具有很好的理论及实践意义.

运用Surpac 和FLAC^3D组合建模技术建立深部矿区三维数值分析模型,基于多元线性回归分析方法模拟反演出深部区域现存地应力场,采用模型重构方法获取了采场及周边的局部地应力分布规律.研究某采场利用无底柱深孔后退式采矿方法开采的围岩力学响应特征,结果表明:1)采场围岩的最大拉应力为0.40 MPa,最大水平位移为28.2 mm,出现在采场 Y 向中轴线附近南帮位置,最大垂直位移为27.43 mm,出现在 Y 向中轴线附近顶板位置,采场围岩发生了一定范围的塑性破坏;2)采场 Y 向中轴线附近位置顶板位移较大,应加强地压监测;采场东头由于受到爆破积累损伤的影响,在对东头侧向崩矿时,要适当调整孔网参数;采场南帮临近区域要增加预裂孔、减小单孔装药量及每段起爆药量,防止爆破超挖矿柱,影响整个盘区的稳定.

对大跨度钢箱连续梁桥施工过程最大悬臂状态进行非线性气动稳定性分析.提出基于风荷载非线性及结构几何非线性的气动稳定性分析理论.以某跨海大桥为工程背景,进行静风效应及风致抖振效应计算,明确钢箱梁最大悬臂状态位移响应均方根最大值,并以结构一期恒载作用下的位移为初始缺陷,静风力与抖振力作为荷载进行主梁最大悬臂状态非线性气动稳定性验算.结果表明,随着桥位处风速的增加,主梁悬臂端和跨中水平及竖向位移均呈现非线性增长趋势;结构的位移响应随着风攻角的正负变化而产生变化,风荷载的影响不容忽视.由于主梁刚度较大,在120 m·s^-1风速范围内并没有出现失稳临界状态,但悬臂端水平及竖向位移变化幅度较大,为了保证人员安全及合龙顺利进行,提出3 种抗风措施.

火灾中,各类装饰材料成为助燃物引发更大灾情,其燃烧后释放的有毒烟气也是造成人员伤亡的主要原因.本实验基于标准ISO 9705 小尺寸热释放速率实验台,利用耗氧原理分别测量厚度为1、2 和3 mm 的聚氯乙烯(PVC)桌面装饰材料试样的热释放速率,分析燃烧特性.实验结果显示,边长为30 cm 的矩形试样能被2 mL 的正庚烷引燃,燃烧的最高温度大于800℃;不同试样的热释放速率最大值随着厚度的增加而减少,分别为5.82、4.41 和2.83 kW/s,但是热释放速率总值呈递增趋势;随着试样厚度的增加,引燃的时间推迟,即引燃的难度增大;材料燃烧过程中释放大量黑烟和刺鼻的气味.

通过建立3 种典型的复杂网络模型及对应的输运模型,数值计算并仿真试验拓扑结构指标和网络承载能力的变化.结果显示:3 种网络承载能力的数值计算结果和仿真试验结果基本吻合;核心节点的存在使得无标度网络的节点最大介数值所占比重高于其他网络,导致网络的承载能力最小;随机网络的节点最大介数值所占比重低于其他网络,导致承载能力最大;随着平均度的增大,各类型网络承载能力增加明显,但各种拓扑结构指标对承载能力提升的贡献不同.

鉴于应用支持向量机进行说话人识别过度依赖于选择核函数的问题,提出一种基于组合核函数支持向量机(SVM)的说话人识别方法.对多项式核函数、径向基核函数进行线性加权,构建既具有全局核函数优点又具有局部核函数优点的组合核函数,并通过多重网格搜索调节权重系数使组合核函数适用于当前数据分布,确定组合核函数SVM 的最优参数,实现对说话人的有效识别.对TIMIT 数据集和含噪声数据集的仿真实验显示,基于组合核函数SVM 的说话人识别性能明显优于单一的多项式核函数、径向基核函数和线性核函数.

针对已有备件配置模型的局限性,研究需求服从非泊松分布的不可修备件优化配置模型.通过分析两级库存系统不可修备件的保障特点,将需求服从泊松分布的假设放宽,建立需求服从非泊松分布的不可修备件满足率通用模型,在此基础上构建以备件配置费用最小为优化目标,以系统备件配置满足率为约束条件的两级库存系统不可修备件配置优化模型,并通过遗传算法给出最优配置方案.结合案例的优化及验证结果显示,该优化配置模型适用于正态分布等需求服从非泊松过程的备件配置问题,其配置方案在保证系统备件配置总费用最低的前提下,使备件满足率达到95.02%,与Opus 10 软件的计算结果一致,表明优化配置模型的可行性和可靠性.

埃博拉病毒病是由埃博拉病毒引起的一种急性出血性传染病,具有极高的传染性,病死率高达90%,世界卫生组织已将埃博拉病毒列为对人类危害最严重的病毒之一,目前虽有一个被美国食品和药物管理局(FDA)批准用于紧急治疗的实验药物TKM-Ebola,但尚无批准上市的用于预防埃博拉病毒的疫苗.建立快速、准确、简便的实验室检测方法对及时进行临床诊断救治、开展流行病学调查并最终控制其传播流行具有重要意义.本文综述埃博拉病毒实验室检测方法的原理、应用及进展,介绍病毒分离、电子显微镜观察、逆转录聚合酶链反应法、抗原检测试验、抗体酶联免疫吸附试验、血清中和试验及其他检测方法.

承接"2008 年汶川地震前的中国大陆地震滑坡研究"一文,对2008 年汶川地震前的典型单体地震滑坡或边坡地震动响应开展综述.包括:1)工程地质分析,包括真实地震滑坡分析和地震动条件下边坡分析;2)传统力学计算分析方法,包括New-mark 方法与极限平衡方法等;3)有限元分析,包括Geostudio 平台与FLAC 平台等;4)离散元分析,主要包括UDEC 等离散元程序在地震滑坡领域的应用;5)物理模型试验.

对于人类历史的研究,有时缺乏资料记载,后来人只能根据前人留下的线索一步步向前推进还原历史真相;对于人类正在经历的事情,尤其是随时都可能威胁人类健康与生命的疾病,更是倾注大量心血进行研究,以使人类能够更健康地生活.

2014 年悄然逝去,2015 年翩然而至.岁末年初的回顾,一些令人难忘的科技事件往往会不由地浮上脑海.立足"科技事件"栏目的视角和我们关注的问题,本文盘点其中尤为引人关注或者颇具争议的科技事件,以致逝去的一年.

2014 年12 月24 日,在"两弹一星"功勋奖章获得者、中国科学院院士、中国工程院院士朱光亚诞辰90 周年纪念日前夕,朱光亚学术思想座谈会在中国科技会堂举行.会议由中国科协、中国人民解放军总装备部、中国工程院主办,中国核学会承办.

全国学会是学术性、公益性、非营利性法人社团,是党和政府联系科技工作者的桥梁和纽带,是中国科协的组成部分,是发展我国科技事业的重要社会力量.中国科协所属全国学会已达200 个.学会作为开展学术活动的重要组织形态,云集各学科领域专家学者,智力密集、人才荟萃,是国家创新体系的重要组成.学会组织建设和活动状况,很大程度影响着科技工作者为建设创新型国家服务的积极性和创造性,影响着科技界参与自主创新的质量和水平.

2015 年,世界上最早的科学出版机构英国皇家学会,将庆祝最早的同行评议期刊——Philosophical Transactions出版350 周年.

在外人看来,西奥多·格雷(Theo-dore Gray)的确很"疯狂":他的收藏品竟然是化学元素.这个"科学怪人"曾经获得2002 年度搞笑诺贝尔奖,是因为他发明了一张"元素周期表桌子".那是一张按照元素周期表的样式设计制作的木质桌子,摆放着元素周期表中对应元素的收藏品.到2009 年,他的藏品达到了2300 多件.这本《视觉之旅:神奇的化学元素》,就是这些特殊藏品的见证.

学术评价的方式方法是学术评价体制的关键.目前,以论文影响因子等评价学者的量化评价方法备受重视却争议不断.包括美国科学促进会在内的75 家机构和150 多名科学家联名发表的《关于研究评价的旧金山宣言》可谓是对"影响因子"最沉重的一击,引发学界热议^[1].

我和陆埮院士从没见过面,但由于《科技导报》工作的缘故,曾多次和他打交道,保持邮件通信近十年.他的学识和人品给我留下了极为深刻的印象,让我终身难以忘怀.

特色与创新之处:拟解决科学问题中的学术特点与学术新颖性

纺锤体是由大量微管及其结合蛋白纵向排列组成的中部宽阔、两极缩小的细胞器.其中染色体和纺锤体微管之间的相互作用受到严密调节,使染色体能够平均分配到子细胞中.细胞分裂中染色体的正确分离是遗传信息稳定性的保证,因此纺锤体在此过程中起到举足轻重的作用.

从中国高校的发展趋势来看,科研在高校教师的考核和工作要求中显得越来越重要,一般来说,科研工作内容主要包括研究论文、学术著作和科研项目或科技成果转化的产值。高校教师工作业绩的好坏大体上可以用科研的指标来考察,而其教学工作内容在某种程度上已经成为边缘化的东西了,许多人不会过多去关心教学的好坏。