科技杂志要览

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封面故事: 对过敏反应的再认识

我们对过敏的认识是否错了？过敏反应往往被看作是免疫系统（其作用是驱除入侵性寄生虫）未能发挥作用的结果。在本期Nature上的一篇Perspective文章中，Noah Palm、Rachel Rosenstein 和Ruslan Medzhitov提出了不同的观点。他们讨论了关于依赖于TH2细胞因子的过敏性免疫反应的起源及潜在好处的相互冲突的假设，同时强调了这样一个可能性：过敏反应是发挥必要功能的一个系统的过度的或夸大的反应，其作用是保护身体不受有害物质、毒液和外源物等环境毒素的影响。本文作者提出一个模型， 在该模型中，2-型炎症反应根据刺激因素的不同也是各不相同的，他们猜测：多样化的演化压力可能选择了这类免疫反应。在News and Views栏目中的一个Forum讨论中，Fred Finkelman、David Artis 和Rick Maizels论述了这样一个模型的优点。

封面故事: “大不整合面”之谜

“大不整合面”是一个世界范围的地层特征，指大陆结晶基岩与较年轻的浅层海洋沉积物之间的一个分界线。偶尔，如在本期封面所示的在Toroweap Overlook这个地方所拍摄的“大峡谷”那样，它会暴露在地球表面上，产生戏剧化的效果。自从这个术语在1869年被创造出来之后，地质学家便一直在就“大不整合面”的起源和全球影响进行辩论。现在，Shanan Peters 和 Robert Gaines发表了对来自北美830个地点的地层和岩相数据以及岩石学和地球化学数据所做的一项新的分析。他们发现的证据表明，“大不整合面”的形成曾经引起大陆风化增强，同时也引起大范围的浅海中海洋碱性增强和离子强度增强，而这反过来又触发了生物矿化作用以及寒武纪海洋动物的爆发

封面故事: 真菌感染对生物多样性的威胁

本期封面所示为美国加州“国王峡谷国家公园”中现存少量南方山地“黄腿蛙”(Rana muscosa)之一，当地的壶菌几乎使该物种消失殆尽。真菌感染已造成作物大范围受损以及两栖类和蝙蝠种群数量骤减。珊瑚、蜜蜂和很多植物中新出现的致病性真菌已有报道。在本期的一篇Review文章中，Matthew Fisher及其同事警告，人类活动正在通过改变自然生态系统和为演化创造新的机会来加强真菌疾病的扩散。本文作者们提出，除非采取措施减少这些传染性疾病在全球范围内扩散的风险，否则真菌感染将会加快生物多样性的降低，对人类健康和生态系统健康都会造成更广泛的影响。本文作者们的建议包括：对新出现的疾病进行更好的检测；对国家贸易实行严格的生物安全控制；加强对宿主、病原体和环境之间相互作用的研究。

封面故事: 怎样提高研究经费的使用效率

全球范围内国家预算和公司预算都在缩减，这样所带来的不可避免的后果是研究预算的缩减。本期Nature上三篇Comment文章介绍了怎样提高研究经费使用效率的问题。Thomas Marty指出了学术机构三个最常见的缺乏效率的问题：对自主性的误解；不适当的治理结构；领导能力差。Paula Stephan认为，科研机构所提供的经济刺激会起反作用，同时解释了为什么会是这样。Pierre Azoulay介绍了科学方法何以可用于研究经费支持模式的研究。

热加工条件对鲍鱼腹足部分加工特性的影响The effect of thermal processing on the partial properties of abalone meat

肖桂华 朱蓓薇董秀萍 陈雪娇陈 昭

分别在60、70、80、85、90和100℃下对鲍鱼腹足热加工0.5～14 h,考察了热加工条件对其质量、质构特性、感官特性以及肌原纤维蛋白变性率的影响.结果表明,随着热加工温度的升高和时间的延长,鲍鱼腹足的质量逐渐降低；其质构和感官特性先变好后变差,且温度越高,随时间的变化越明显；其肌原纤维蛋白变性率迅速升高,且升至90%后趋于平稳.在80℃左右加热,鲍鱼腹足的质量损失少,质构特性和感官特性都较好,品质较高,可加工时间较长.

作者单位

大连工业大学 食品学院,辽宁 大连,116034

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xuebao@dlpu.edu.cn

北京产业结构演变与经济增长动态分析Dynamic Analysis of Industrial Structure Evolution and Economic Growth of Beijing

李 薇 王 超徐伟双

摘 要

本文利用协整检验、VAR模型和脉冲响应函数分析,从北京三次产业比值变动对GDP的动态冲击视角,分析北京产业结构演变对经济增长的影响,系统研究北京产业结构演变与经济增长的关系.结果表明,20多年来北京产业结构变动由“二三一”逐渐演变为“三二一”格局,第三产业比重的增加对经济增长的推动作用最大.

作者单位

北方工业大学经济管理学院,100144,北京

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ncutxb3374@ncut.edu.cn

虚拟扩展成像在大视场姿态角测量中的应用Virtual extension imaging applied to large FOV attitude angle measurement

江 洁 王昊予张广军

摘 要

对基于光电准直和针孔成像原理的姿态角测量系统,提出一种虚拟扩展成像面技术,对图像传感器成像面进行复用,虚拟扩大系统的测量视场.基于反射不对称的针孔光阑设计,实现一种光斑模式识别方法,对光斑质心和正反射模式进行识别,并进行虚拟成像面坐标扩展.通过计算机仿真,对识别结果进行了分析验证,表明这种方法对各种光斑模式都能准确识别,成倍扩大了测量视场.

作者单位

北京航空航天大学精密光机电一体化技术教育部重点实验室,北京,100191

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jbuaa@buaa.edu.cn

利用距离复用实现多幅图像的同步加密Multiple-Image Simultaneous Encryption by Position Multiplexing

狄 宏 郑康锋伍淳华 钮心忻杨义先

摘 要

为了同步加密多幅图像,实现数据高效、安全的加密传输,提出了以衍射距离为复用参数,将多幅图像同步记录到1幅全息图中.加密过程的同步性是基于光学全息扫描(OSH)技术实现的.利用计算全息实现OSH,对多幅图像进行一次性扫描和加密.在解密过程中,利用逆问题建模,通过正则化求解重建多幅图像,完成多图像同步提取.数值实验结果验证了该算法的可行性和鲁棒性,实验分析部分展示了该算法较好的重建质量和较高的安全性.

作者单位

北京邮电大学灾备技术国家工程实验室,北京,100876

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byxb@bupt.edu.cn

面向云计算的数据中心网络拓扑研究Researching Data Center Networking Topology for Cloud Computing

丁泽柳 郭得科申建伟 罗爱民罗雪山

摘 要

目前对数据中心网络拓扑的研究主要集中在如何提高结构性能上,却忽略了数据中心网络拓扑是否与云计算机制相适应的问题.针对该问题,建立了一种面向云计算的数据中心网络拓扑结构.研究了在具有该拓扑结构的数据中心网络上执行主流云计算机制的方法.分析了该拓扑结构的网络规模、网络直径等性能.仿真结果表明在具有该拓扑结构的数据中心网络上进行云计算是可行的.

作者单位

国防科技大学信息系统工程重点实验室,湖南长沙,410073

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xuebao@nudt.edu.cn

结构动力学逐步积分算法稳定性讨论A discussion to the stability of step-by-step integration methods in some textbooks of structure dynamics

王焕定 马 赫曾 森

摘 要

美国著名计算结构力学专家、地震工程专家Ray W Clough和Anil K Chopra分别写有在全世界范围内有很大影响的专著.两部著作在关于逐步积分算法的论述中都曾指出加速度由当前位移和速度代入运动方程求解将能得到更好的结果.但这一点存在可商榷之处,为避免读者误用,从算法的稳定性出发,经分析指出:专著观点应用于 Newmark法增量格式时确实使得算法的谱半径有所减小;然而,应用于Newmark法全量格式时,算法特性并未发生改变,结果得不到改善;此外,书中给出了增量格式Wilson θ法的推导步骤,按此推导的算法相对于全量格式稳定界限发生了改变--只有当θ≥1.5时算法才是无条件稳定的.如果误将加速度由当前位移和速度代入运动方程求解推广到Wilson θ法全量格式,算法的稳定性将变得非常差.

作者单位

哈尔滨工业大学,土木工程学院,哈尔滨,150090

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hitxuebao@hope.hit.edu.dn

Cosmosmotion平台下并联涂胶机构仿真分析Simulation analysis of gluing parallel manipulator in Cosmosmotion

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王淑旺 鲁恒飞顾立才

摘 要

并联机械手机构具有刚性强,精度高的特点.文章针对并联机械手机构在变速器装配涂胶领域的应用,对Cosmosmotion平台下的仿真分析流程、仿真参数的设计与优化、仿真结果分析进行了研究,并在仿真分析的基础上对涂胶系统进行了优化.研究和应用不仅验证了结构的合理性和轨迹的可行性,而且为后续控制系统的开发奠定了基础.

作者单位

合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥,230009

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XBZK@hfut.edu.cn

轴向应力波作用下的圆柱壳弹塑性后屈曲Elastic-plastic dynamic postbuckling of cylindrical shells under action of axial stress wave

郑 波 王安稳

摘 要

为揭示柱壳屈曲变形的发展机理及屈曲波与弹塑性应力波耦合传播间的关系,运用非线性显示动力学有限元分析方法对承受轴向高速冲击载荷作用下柱壳的弹塑性后屈曲过程进行了研究.分析结果表明:对于柱壳在轴向高速冲击下的弹塑性轴对称动力屈曲,主要屈曲变形发生在柱壳的两端,屈曲变形的产生及发展与应力波在壳中的传播过程密切相关；塑性应力波在整个屈曲过程中起了绝对支配的作用；屈曲波的产生及发展,都与塑性波的传播及反射有关；弹性应力波由于在整个屈曲过程中持续的时间极短,处于次要的地位.

作者单位

海军工程大学理学院,武汉,430033

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hjgx@chinajournal.net.cn

屏蔽四相互补序列偶理论研究Research on punctured quaternary complementary sequence pairs

李 琦 穆栋梁高军萍 王 霞

摘 要

提出了一种新型序列形式——屏蔽四相互补序列偶,研究了其性质及构造方法,并进行了证明.结果表明利用这些构造方法可以扩展序列偶的数目和长度,能够得到大量具有良好相关性能的屏蔽四相互补序列偶,可为实际应用提供更大的信号选择空间.

作者单位

河北工业大学信息工程学院,天津,300401

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xuebao@hebut.edu.cn

苯基噌啉类铱配合物的合成及其铁(Ⅲ)离子传感Synthesis of a Iridium(Ⅲ) Complex Based on Phenylcinnoline Derivative and its Sensor Property for Fe3+

童碧海[1] 杨 子[1]梅群波[2]

摘 要

以3,4-二苯基噌啉为环金属配体,二氢二(1-甲基-2-巯基咪唑)硼为解离配体合成一种中性环金属铱配合物Ir(dpci)2{H2B(mt)2}.配合物的结构通过质谱、核磁进行表征.结果表明: Ir(dpci)2{H2B(mt)2}在二氯甲烷溶液中的最大发射波长为622 nm,在固态时的最大发射波长为720 nm;溶液中的磷光寿命为0.5μ s,量子产率为0.54.与金属离子的荧光滴定实验表明该配合物具有对Fe3+的选择性磷光淬灭性能,能作为Fe3+的磷光探针.

作者单位

1. 安徽工业大学冶金与资源学院,安徽 马鞍山,243002

2. 南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院江苏省有机电子与平板显示重点实验室,南京,210046

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xbgzp@ahut.edu.cn

基于认知科学的可拓变换构造问题研究Research on the Construction of Extension Transformation Based on Cognitive Science

陈智斌 彭 平贾西平

摘 要

以认知科学理论为基础,研究可拓变换构造问题.结合A CT-R认知架构,讨论了信息元在记忆中的表示、组织及提取问题.构建了两个用于模拟变换构造时陈述性记忆提取的认知模型.实验结果表明,对变换构造的影响主要与作为提取线索的被变换信息元内容以及信息元在记忆中的组织方式有关.

作者单位

广东技术师范学院计算机科学学院,广东广州,510665

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xbzrb@gdut.edu.cn