DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 讨论 BMI (Body Mass Index)即身体质量指数，主要反映全身性超重和肥胖。BMI = 体重(kg)/身高(m 2 )，腰臀比(WHR)主要反应腹型肥胖，计算法：腰围(WC)和腰与臀围长之比(WHR)。男性腰围大于85厘米，女性腰围大于80厘米，或腰臀围长之比(WHR)男性大于9.0，女性大于8.5，就可视为腹型肥胖。BMI和腰臀比反映了不同类型的脂肪蓄积程度，其中BMI主要反映全身性超重和肥胖，包括皮下脂肪面积(subcutaneous fat area， SFA)和内脏脂肪面积(visceral fat area， V-FA)，无法真实反应腹内脂肪沉积度，而腰臀比剔除了皮下脂肪为主的影响，主要反映腹部内脏脂肪堆积(WHR)，能真实准确地反应这种后腹摸区脂肪沉积度，本研究以腰臀比及CT来测量内脏脂肪面积(visceral fat area， VFA)并就其与AMA的关系及相关性进行探讨。 由于SMA起始于腹主动脉，后腹膜脂肪所构成的组织结构垫充填在SMA与腹主动脉间(图2)，保持着主动脉与SMA之间的夹角和距离 [ 1 ] [ 2 ] ，正常情况下十二指肠位于腹主动脉及其分枝肠系膜上动脉的夹角之中，其后为腹腔动脉和脊柱，夹角为47˚~60˚，AMA的大小直接影响着十二指肠的通过性，AMA过小，使SMA压迫十二指肠的水平部引起的十二指肠梗阻症状，表现为食后饱胀，恶心呕吐，类似于幽门梗阻，症状与体位有关，仰卧位加重，而俯卧位，膝胸位，左侧位时症状缓解，我们称之为肠系膜上动脉压迫综合征(Superior Mesenteric Artery Compression Syndrome， SMAS)，即Wilkie病。 图2. SMA与腹主动脉间为后腹膜和肠系膜脂肪、淋巴组织所构成的组织结构垫充填，这种软组织垫参与保持着主动脉与SMA之间的夹角和距离 所以，对AMA的测量对诊断AMAS有重要意义，目前对SMA的常规检查手段较多，DSA，CT血管成像(CTA)，MR血管成像(MRA)及彩色多普勒超声等。DSA虽然是血管检查的金标准，但有创、操作复杂、价格昂贵，不宜作为常规检查；MRA对广泛的血管壁钙化不敏感，检查耗时较长 [ 3 ] ；彩色多普勒超声易受呼吸运动及腹部肠气干扰，对钙化显示较差，受操作者熟练程度影响较大 [ 4 ] 。多层螺旋CT通过腹部血管成像，特别图像后处理技术可以很好的显示肠系膜动脉的解剖 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 。目前认为，CT是准确测量腹部脂肪分布的金标准，误差小，可重复性好。CT不仅能准确反应腹内脂肪沉积度，更能直观、准确地测量SMA近段与AA的夹角。 本研究随机抽取的226例病例中，为使AMA与WHR相关性的准确，剔除掉8例因系肠系膜过长过短，内脏下垂，脊柱前倾以及肠系膜上动脉本身的变异等原因造成夹角变小的SMA患者；余下218例患者作为统计数据源。按腰臀比或腰围不同分为男女两组分别对照研究，结果显示AMA与WHR呈正相关，随着WHR增加，AMA也增大。其次女性组AMA随WHR增加显著，女性组r＝0.39~0.58；男性组r ＝ 0.31~0.46，AMA与WHR呈显著正相关，两组均有统计学意义(P < 0.05)。说明可发生于任何年龄，偏瘦的女性患者较男性更易引起WIKIE病，出现食后饱胀，恶心呕吐，类似于幽门梗阻，健康人群发病率较低。 此外，BMI偏小，WHR及SFA均小；BMI正常，WHR却超过正常，BMI增加，WHR不一定增加；也说明AMA与BMI的相关性较低，而与WHR具有较高的相关性，而WHR主要反应的就是腹内脏脂肪沉积度。通常SMAS患者多是在发病后的间歇期前来就诊，难以早期诊断，对于WHR为主的受检患者，当出现类似于幽门梗阻症状时，提示我们应对AMA进行测量，通过WHR的测量并结合WHR，使SAMS的早期诊断及预防成为可能。但AMA测量结果差异较大，更加上腹腔脂肪面积并没有公认的分级测量标准，也限制了其在临床的广泛应用。本研究通过CT评估患者的腹内脂肪含量，发现腹内脂肪沉积程度与AMA存在关联，具有临床指导意义，使SMAS的早期发现与及时治疗成为可能，及时行十二指肠空肠侧侧吻合术或Treitz韧带松解术，可消除症状，从而避免发生肠狭窄，肠梗阻，营养不良等并发症状。
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user: 摘 要 Grover量子搜索算法是近二十年最著名的量子算法，其已经被证明无法被任何经典算法所超越，展示出极强的量子加速特性。Grover量子搜索算法可以被两种等价的途径所实现，即线路模型Grover算法和绝热Grover算法。本文从绝热Grover算法的角度出发，运用变分法中广为人知的最速降线问题来探讨Grover量子搜索算法，得到了其量子加速特性的一个必要原因，这使得按照该算法的实质来设计其他量子算法成为可能。 关键词 :Grover量子搜索算法，绝热量子计算，最速降线问题 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 1982年，Feynman提出了量子计算机的想法，其目的是克服经典计算机在模拟量子力学过程中经典算法本质上存在的困难 [ 1 ] 。1994年，Shor提出了量子计算机的第一个量子算法 [ 2 ] ，用于求极大整数的因子分解，其效率明显优于目前的最先进的经典因子分解算法，但无法证明不存在经典算法比Shor量子因子分解算法更高效。1997年，Grover量子搜索算法横空出世 [ 3 ] ，打破了人们关于经典算法可以替代量子算法的疑惑 [ 4 ] 。Grover量子搜索算法可由量子线路模型和绝热量子计算两种等价的方法实现。简单地讲，量子线路模型通过各种通用量子酉门的时序组合来编码并求解得到最终结果；而绝热量子计算则通过制备初始哈密顿及其基态，并将结果编码进查询哈密顿的基态，在量子绝热定理的保证下来得到结果。本文从绝热量子计算角度来探讨Grover量子搜索算法，得到了其量子加速特性的一个必要原因，这一结果使得按照该算法的实质来设计其他量子算法成为可能。
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user: 2. 绝热Grover算法 在数据库中存在N个未排序的条目，这里N极大，目标是在这N个条目中找到指定的一个条目，并且查询的次数最少。处理该问题时，经典算法的平均查询次数为 O ( N ) ，而Grover量子搜索算法的平均查询次数仅为 O ( N ) 。对n量子比特Grover量子搜索算法，其可搜索的条目总数为 N = 2 n 。按照绝热量子计算的方法 [ 5 ] ，初始哈密顿 H i 为 H i = 1 − | ϕ 〉 〈 ϕ | 这里1表示单位矩阵，平均态 | ϕ 〉 = 1 N ∑ x = 0 N − 1 | x 〉 表示初始时各条目 | x 〉 ( x = 0 ， 1 ， 2 ， ⋯ ， N − 1 ) 处于等同地位，被搜索到的概率都为 1 N ，同时 { | x 〉 | x = 0 ， 1 ， 2 ， ⋯ ， N − 1 } 构成一组标准正交基。 假定 | q 〉 ∈ { | x 〉 | x = 0 ， 1 ， 2 ， ⋯ ， N − 1 } 代表要搜索的结果，称为目标态，则将编码该目标态到查询哈密顿 H q 为 H q = 1 − | q 〉 〈 q | 则绝热演化哈密顿 H ( z ) 就可以描述为 H ( z ) = ( 1 − z ) H i + z H q 由于 | q 〉 与其他 | x 〉 ， x ≠ q 都正交，故可将绝热演化哈密顿 H ( z ) 在 | q 〉 与其正交态 | q ⊥ 〉 = 1 N − 1 ∑ x ≠ q | x 〉 构成的子空间上表示出来，有 H ( z ) = 1 2 − 1 2 ( − 1 + 2 ( 1 − z ) ( 1 − 1 N ) 2 ( 1 − z ) 1 N 1 − 1 N 2 ( 1 − z ) 1 N 1 − 1 N 1 − 2 ( 1 − z ) ( 1 − 1 N ) ) 令 Δ ( z ) = ( 1 − 2 z ) 2 + 4 N z ( 1 − z ) cos θ ( z ) = 1 Δ ( z ) [ 1 − 2 ( 1 − z ) ( 1 − 1 N ) ] sin θ ( z ) = 2 Δ ( z ) ( 1 − z ) 1 N 1 − 1 N 则 H ( z ) 有如下紧凑形式 H ( z ) = 1 2 + Δ ( z ) 2 ( cos θ ( z ) sin θ ( z ) sin θ ( z ) − cos θ (z) ) 能量本征值和相应的本征态分别为 E − = 1 2 ( 1 − Δ ( z ) ) ，       | E − 〉 = sin θ ( z ) 2 | q ⊥ 〉 + cos θ ( z ) 2 | q 〉 E + = 1 2 ( 1 + Δ ( z ) ) ，       | E + 〉 = cos θ ( z ) 2 | q ⊥ 〉 − sin θ ( z ) 2 | q 〉 这里我们稍作讨论，当 z = 0 时绝热量子系统 H ( 0 ) = H i ，此时 | ϕ 〉 = 1 N | q 〉 + N − 1 N | q ⊥ 〉 是绝热量子系统的初始基态，相应的系统参数为 Δ = 1 ， cos θ = − 1 + 2 N ， sin θ = 2 N − 1 N ，当N足够大时， cos θ ≈ − 1 ， sin θ ≈ 0 意味着 θ ≈ π ；依据量子绝热定理， | E − 〉 应始终是绝热演化过程的基态，且当 z = 1 时绝热量子系统 H ( 1 ) = H q 并查询到目标态 | q 〉 ，相应的系统参数为 Δ = 1 ， cos θ = 1 ， sin θ = 0 ，意味着 θ = 0 mod 2 π 。由于绝热演化的基态 | E − 〉 是绝热量子计算唯一关心的态，那么我们将它稍作调整，令 θ ( z ) = α ( z ) + π ，则 变为 H ( z ) = 1 2 − Δ ( z ) 2 ( cos α ( z ) sin α ( z ) sin α ( z ) − cos α (z)) ) 相应地， | E − 〉 变为 | E − 〉 = cos θ ( z ) 2 | q ⊥ 〉 − sin θ ( z ) 2 | q 〉 (1) 这样的好处是当 z = 0 时绝热量子系统处于平均态 | ϕ 〉 上，而当 z = 1 时则恰处于所要查询的目标态 | q 〉 上。下面我们说明由(1)式所描述的绝热基态与变分法中广为熟知的最速降线问题的联系并给出本文结果。
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user: 3. 绝热Grover算法与最速降线问题 首先，我们给出Hilbert空间的最速降线问题。 问题：给定N维Hilbert空间 H ( ℂ N ) 中的两个量子态 | ψ 1 〉 ， | ψ 2 〉 ，寻找一条测地线 | ψ ( ⋅ ) 〉 ∈ C : = { C ⊂ H ( ℂ N ) | C ( τ 1 ) = | ψ 1 〉 ， C ( τ 2 ) = | ψ 2 〉 } 使得 δ J ( | ψ ( ⋅ ) 〉 ) = 0 ，其中 J ( | ψ ( ⋅ ) 〉 ) 是关于 | ψ ( ⋅ ) 〉 的一个指标泛函。 上述问题是变分法中的最速降线问题在Hilbert空间中的一般描述，它的提出与绝热量子计算是有联系的，因为实际上问题中的 | ψ 1 〉 和 | ψ 2 〉 分别对应绝热量子计算的平均态 | ϕ 〉 和目标态 | q 〉 ，找到了最速降线也就找到了使得平均态 | ϕ 〉 到达目标态 | q 〉 的最快路径。问题的核心在与如何确定指标泛函 J ( | ψ ( ⋅ ) 〉 ) ，而这需要考察量子态的物理。 由于归一化量子态的物理等价性，即 | ψ 〉 和 c | ψ 〉 ( | c | = 1 ) 描述的是同一个物理态，因此对于N维Hilbert 空间 H ( ℂ N ) 的归一化非零子集 N : = { | ψ 〉 ∈ H ( ℂ N ) − { 0 } | 〈 ψ | ψ 〉 = 1 } 而言，我们需要引入复投影空间 ℂ P = N / U ( 1 ) 及其伴随的投影映射 Π ，使得 Π : N → ℂ P ，这里 U ( 1 ) : = { c ∈ ℂ | | c | = 1 } 。而复投影空间ℂP上两相邻两物理态 Π ( | ψ ( τ ) 〉 ) 和 Π ( | ψ ( τ + d τ ) 〉 ) 间的度规恰是Fubibi-Study度规，即 d s 2 = 〈 D ψ d τ | D ψ d τ 〉 d τ 2 这里 | D ψ d τ 〉 = | d ψ d τ 〉 − 〈 ψ | d ψ d τ 〉 | ψ 〉 表示量子态 | ψ 〉 的局域协变导数。不难验证Fubibi-Study度规是U(1) 局域规范不变的。而连接Hilbert空间中的两个量子态 | ψ 1 〉 和 | ψ 2 〉 间的最速降线 | ψ ( ⋅ ) 〉 在复投影空间ℂP上的投影 Π ( | ψ ( ⋅ ) 〉 ) 也应是物理态 Π ( | ψ 1 〉 ) 和 Π ( | ψ 2 〉 ) 间的最速降线，故指标泛函 J ( | ψ ( ⋅ ) 〉 ) 可定义为 J ( | ψ ( ⋅ ) 〉 ) = ∫ C d s = ∫ τ 1 τ 2 d τ ‖ D ψ d τ ‖ = ∫ τ 1 τ 2 d τ 〈 D ψ d τ | D ψ d τ 〉 这里 ‖ · ‖ 表示Hilbert空间的范数。计算 δ J ( | ψ ( ⋅ ) 〉 ) 为 δ J ( | ψ ( ⋅ ) 〉 ) = δ ∫ τ 1 τ 2 d τ 〈 D ψ d τ | D ψ d τ 〉 = − ∫ τ 1 τ 2 d τ 1 2 〈 D ψ d τ | D ψ d τ 〉 [ 〈 δ ψ | D 2 ψ d τ 2 〉 + 〈 D 2 ψ d τ 2 | δ ψ 〉 ] 根据变分问题的条件 δ J ( | ψ ( ⋅ ) 〉 ) = 0 并考虑归一化条件 〈 ψ | ψ 〉 = 1 所给出的约束条件 〈 δ ψ | ψ 〉 + 〈 ψ | δ ψ 〉 = 0 ，那么依Lagrange未定乘子法可得， D 2 d τ 2 | ψ ( τ ) 〉 + ω 2 | ψ ( τ ) 〉 = 0 (2) 其中 ω 2 是待定参数。对方程(2)左乘 〈 ψ ( τ ) | 并利用归一化条件 〈 ψ ( τ ) | ψ ( τ ) 〉 = 1 ，不难得到 ω 2 = 〈 d ψ ( τ ) d τ | d ψ ( τ ) d τ 〉 ，事实上 d ω 2 d τ = 〈 d 2 ψ ( τ ) d τ 2 | d ψ ( τ ) d τ 〉 + 〈 d ψ ( τ ) d τ | d 2 ψ ( τ ) d τ 2 〉 = 〈 D 2 ψ ( τ ) d τ 2 | d ψ ( τ ) d τ 〉 + 〈 d ψ ( τ ) d τ | D 2 ψ ( τ ) d τ 2 〉 = ω 2 〈 ψ ( τ ) | d ψ ( τ ) d τ 〉 + ω 2 〈 d ψ ( τ ) d τ | ψ ( τ ) 〉 = 0 因此惨数 ω 2 是常数。进一步地，方程(2)具有局域U(1)规范形式不变性，即当 | ψ ( τ ) 〉 ↦ | ψ ′ ( τ ) 〉 = e i φ ( τ ) | ψ ( τ ) 〉 时，方程(2)变为 D ′ 2 d τ 2 | ψ ′ ( τ ) 〉 + ω 2 | ψ ′ ( τ ) 〉 = 0 这里 | D ′ ψ ′ d τ 〉 = | d ψ ′ d τ 〉 − 〈 ψ ′ | d ψ ′ d τ 〉 | ψ ′ 〉 。这表明满足具有局域U(1)规范形式不变性的方程(2)的任意曲 线都是最速降线，它们在复投影空间ℂP上的投影相同。方程(2)在满足量子平移条件 〈 ψ | d ψ 〉 = 0 时又可化为 d 2 d τ 2 | ψ ( τ ) 〉 + ω 2 | ψ ( τ ) 〉 = 0 (3) 从微分几何和量子几何相位的角度讲，满足方程(3)的各量子态都具有与初始量子态相同的相位。令 τ 1 = 0 ， τ 2 = 3 π 2 ω ，则对如下常微分方程的边值问题， { d 2 d τ 2 | ψ ( τ ) 〉 + ω 2 | ψ ( τ ) 〉 = 0 | ψ ( τ 1 ) 〉 = | ψ 1 〉 ， | ψ ( τ 2 ) 〉 = | ψ 2 〉 这里 ω 2 = 〈 d ψ 1 d τ | d ψ 1 d τ 〉 ，其解为所要求的最速降线，即 | ψ o ( τ ) 〉 = cos ω τ | ψ 1 〉 − sin ω τ | ψ 2 〉 (4) 比较(1)式和(4)式，若令 ω τ = α ( z ) 2 ，则不难发现Grover量子搜索算法有明显的量子加速效果的一个 必要原因是其绝热量子计算方法中的绝热演化基态恰处于一条连接初始平均态 | ϕ 〉 和目标态 | q 〉 的最速降线上。
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user: 4. 结论及展望 本文从变分法中的最速降线问题的角度出发，利用变分法的成熟方法，得到了绝热Grover算法的绝热基态的演化路径是在由单一目标态和其正交态构成的子二维Hilbert空间中的一条最速降线，这也是Grover量子搜索算法有明显的量子加速效果的一个必要原因。文献 [ 6 ] 从量子信息几何的角度采用Wigner-Yanase度规研究了量子混态的情况，当其退化为量子纯态时与我们的结果相同。对于同时查询多个目标的问题，绝热Grover算法也可以实现，文献 [ 7 ] 从纯分析的角度给出了解答。然而，与查询单一目标的问题相比，多目标态和其正交态所构成的空间将更为复杂，绝热基态的演化路径也不再是一条曲线，但也可以通过最速降线问题来给出几何解释，只是几何解释的难度将加大。此外，运用变分法中的最速降线方法，我们还可以讨论近几年来热门的量子速度极限等问题 [ 8 ] 。
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user: 摘 要 肺癌发病率成逐年递增趋势，是临床最常见的恶性肿瘤， 治疗方法包括手术、化疗、放疗、分子靶向治疗、免疫治疗等。手术、化疗、放疗是肺癌主要治疗手段，但是临床适宜手术治疗的病人只有20%~30%，传统化疗方案疗效有限，5年生存率仍小于15%，放疗副作用较大，故限制了其应用。目前，以分子靶向治疗、免疫治疗、放射性碘125粒子立体植入等多学科综合治疗为代表的新治疗方法，丰富了肺癌治疗的手段，该文综述了目前肺癌治疗现状及最新发展趋势。 关键词 :肺癌，小细胞肺癌，非小细胞肺癌，治疗方式 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 肺癌根据组织病理学主要分为小细胞肺癌和非小细胞肺癌两大类，其中非小细胞型肺癌包括鳞状细胞癌(鳞癌)、腺癌、大细胞肺癌，小细胞肺癌细胞相比其它癌细胞生长分裂较快，扩散转移相对较早。肺癌严重威胁人类的身体健康，在我国多项研究示肺癌的发生率和死亡率不断升高，中国在2015年估计的新的癌症病例和死亡人数分别为733/100，000例和610/100，000例，肺癌的发病率和死亡率在李辉章报道中均居恶性肿瘤首位 [ 1 ] 。目前常规治疗肺癌的方式有为手术切除、放射治疗、化学治疗等，而这几种疗法并非对所有肺癌患者都适宜。各种治疗方法中，手术治疗效果最佳，但是临床适宜手术治疗的病人只有20%~30%。化学治疗应用最早，应用最广泛，是目前最成熟的治疗方法，但是临床副作用较大，患者生存质量较差。放射治疗是一种局部治疗方法，对于远处转移的肿瘤效果欠佳，副作用同样较大。临床研究发现，大多数肺癌患者诊断时就已为中晚期肺癌，大部分没有手术机会，治疗难度大，效果较差。分子靶向治疗、免疫治疗、放射性粒子碘125粒子立体种植治疗肿瘤是近十余年发展迅速，具有高度精确、高度适形、副作用少的优点，越来越引起医学界的关注，近年来已成为治疗恶性肿瘤的热点之一。
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user: 2. 肺癌的传统治疗 2.1. 手术 多学科综合治疗现已经成为肺癌比较普遍治疗模式，但外科治疗仍为其重要的治疗方式之一，外科治疗目前有全肺切除、肺叶切除、肺段切除、楔形切除等多种手术方式，其技术也从创伤较大的开胸手术发展为创伤较小的电视辅助胸腔镜及达芬奇机器人。20世纪70年代之前，大部分学者认为手术为小细胞肺癌的禁忌，近十余年随着辅助治疗、诊疗技术、TNM分期准确性的提高，部分早期局限性小细胞肺癌可选择手术治疗。多项研究均提示对于T1-2N0M0的小细胞肺癌患者手术后辅以放化疗较单纯放化疗，3年及5年生存率均有所提高，而生活质量却没有降低 [ 2 ] 。III-IV期小细胞肺癌患者因手术后生存期的改善不明确，目前不推荐手术治疗。非小细胞肺癌对于I~II期及部分IIIa患者，应该首选外科手术。美国一项研究显示，对于肿瘤最大直径 ≤ 1 cm可选择肺段切除，对于肿瘤直径 > 1 cm的肺叶切除总生存率明显高于肺段切除 [ 3 ] ，至于全肺切除因其创伤性大其选择范围越来越小。对于II~IIIa期患者若结合放化疗效果一般更好。随着近20余年外科技术的发展，越来越多的肺癌患者选择胸腔镜或达芬奇机器人，而不是开胸手术，纽约纪念医院研究示虽然开胸手术与胸腔镜手术5年总生存率无明显区别，但胸腔镜手术住院时间明显缩短且创伤更小，生存质量更高，而达芬奇机器人因可切除更多范围的淋巴结、适应范围广、便于操作等优点近十余年发展迅速 [ 4 ] 。近年还有诸如3D打印技术应用于微创手术的发展中，使部分早期肺癌患者对于手术仍是最佳选择。 2.2. 化疗 肺癌因早期缺乏特异性临床表现，发现时大部分已处于III~IV期或已有转移，因小细胞肺癌患者细胞分裂迅速，故其对化疗药物较敏感。自从20世纪80年代以来依托泊苷联合顺铂方案(EP)的联合化疗方案一直是小细胞肺癌中的一线化疗方案 [ 5 ] 。EP方案常规为4~6个周期，临床实验证明对于超过疗程的EP方案无助于减轻死亡率，反而增加了毒性反应，对于部分肿瘤复发的病人，可考虑联合拓扑替康作为二线治疗。第3代细胞毒性药物联合铂类化疗方案仍是非小细胞肺癌是一线化疗标准方案，尽管非铂类药物的联合化疗方案其客观缓解率无明显差别，但其无进展生存时间明显弱于含铂类药物的联合化疗方案 [ 6 ] 。JMDB研究示鳞癌中吉西他滨联合卡铂或是非小细胞非鳞癌中卡铂联合培美曲塞均较其它方案总生存时间长 [ 7 ] 。但是联合化疗因其不良反应大限制了其应用，对于PS评分低及有联合化疗禁忌证的患者可推荐靶向药物治疗或单药化疗。 2.3. 放疗 放疗因为能增加局部控制率、减少局部复发、提高总生存期而被临床所重视。目前小细胞肺癌的放射治疗，国内外学者趋向于在治疗早期使用放化疗同步的治疗方法，至于分割模式越来越多学者推荐超分割模式，因其较常规分割模式缩短了放疗时间且可提高有总生存率。铂类化疗药物联合早期同步胸部放疗，然后给予预防性脑放疗能使疾病获得明显控制 [ 8 ] ，De Ruysscher等人研究提示，化疗联合早期胸部放疗与晚期胸部放疗患者相对比，生存率分别为20.2%和13.8%，生存率提高了6.4% [ 9 ] 。此外日本研究提示，预防性脑放疗的患者与不进行预防性脑放疗的患者相比，虽然不能提高1年的总生存率，但是可以降低约25.4%的脑转移的风险 [ 10 ] 。早期非小细胞肺癌可选择手术治疗，但对于III、IV期的患者放疗是比较好的治疗方式之一。单一的放射治疗能提高III、IV期非小细胞肺癌患者的10月中位生存期，但5年生存率不足5% [ 11 ] 。大部分患者选择放疗剂量为60 Gy效果更好，同时多项研究提示对于靶区选择累及野照射组相对于选择性淋巴结照射组局部控制率及2年生存率更高 [ 12 ] ，不良反应发生率并未增加。放疗可以单独进行，但由于其疗效有限，临床上多与其它治疗联用。
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user: 3. 肺癌近年治疗方式新进展 3.1. 分子靶向治疗 分子靶向治疗随着人们对肿瘤分子生物学和基因水平的深入研究成为肺癌治疗方式的研究热点。一些研究已经检验了分子靶向治疗在小细胞肺癌的作用，无论是作为单一药物还是结合化疗，其中抗血管生成药物(如贝伐单抗、舒尼替尼)，组蛋白去乙酰化酶抑制剂(如泛诺司他汀)，靶向凋亡药物等是目前小细胞肺癌患者的研究热点。目前舒尼替尼是首个显示小细胞肺癌中位生存期改善的靶向药物，而阿立塞替是一种极光激酶抑制剂，显示出初步疗效。1) 舒尼替尼：Hanahan Weinberg认为血管生成是导致肿瘤快速扩散和转移的标志，是小细胞肺癌发病机制中的共同主题 [ 13 ] 。Junker等研究发现VEGF蛋白在小细胞肺癌裸鼠移植瘤中的表达上调，并与肿瘤中较高的血管密度有关。舒尼替尼是一种靶向VEGFR、PDGFR和KIT的小分子口服多激酶抑制剂能抑制血管生成 [ 14 ] 。Ready等研究中舒尼替尼与安慰剂相比，其中位生存期明显延长(舒尼替尼9个月对安慰剂6.91个月，P = 0.16) [ 15 ] 。2) 阿立塞替：Mollaoglu等人研究MYC家族基因的基因组扩增在人小细胞肺癌中普遍存在，并在在小鼠肺中Rb1和TP53缺失的基因工程小细胞肺癌模型中MYC的高表达易致肺癌转移 [ 16 ] 。阿立塞替是一种口服极光激酶A抑制剂，Melichar等人在一项多国临床二期研究中发现其总缓解率和疾病控制率分别为21%和45%，疾病进展时间仅2.6月，53%的患者出现3~4级药物不良反应，包括中性粒细胞减少(37%)、贫血(12%)、白细胞减少(12%)和血小板减少(8%) [ 17 ] 。非小细胞肺癌目前靶向药物研究集中表皮生长因子受体(EGFR)抑制剂、ALK重排患者和不存在EGFR/ALK异常或突变状态未知的患者 [ 18 ] 。EGFR突变已被大约存在于10%~15%的白种人肺腺癌患者中，其中大部分不吸烟 [ 19 ] 。在亚洲人中，EGFR突变的频率高三倍，最常见的EGFR突变是第19外显子缺失(del19)和第21外显子L858R替换(分别为45%~82%和30%)，它们通常称为致敏突变，因为它们赋予酪氨酸激酶抑制剂(TKIS)敏感性 [ 20 ] 。吉非替尼、厄洛替尼都是第一代TKIS，而阿法替尼是第二代TKIS。阿法替尼可共价结合和不可逆的阻断EGFR、HER2、HER4通道 [ 21 ] ，从而增强对重要和相关信号通路的作用并延缓耐药性，与基于铂类与第3代细胞毒性药物的联合化疗对比，其总缓解率、无进展生存率和生活质量更高 [ 22 ] 。 3.2. 免疫治疗 分子生物技术及免疫学在近年的快速发展，免疫疗法在肺癌中地位原来越高，国际上甚至将其与放疗、化疗和手术治疗称为四大治疗模式。Topalian等人研究示免疫系统受到许多抑制途径的调节，这些抑制途径统称为免疫检查点，它们维持对自身抗原的耐受并限制侧枝组织损伤 [ 23 ] 。目前研究最多的肺癌免疫检查点是细胞毒性淋巴细胞抗原4 (CTLA4)和程序性死亡-1 (PD-1)，两种抗PD-1的单克隆抗体，尼洛单抗和哌仑单抗已被批准用于治疗小细胞肺癌。Morgensztern，Hrebst等研究示高肿瘤负担是哌仑单抗是治疗小细胞肺癌患者改善总缓解率和生存时间的一个预测因子 [ 24 ] 。由于大多数小细胞肺癌患者是烟民，其肿瘤具有较高的突变负担，通过观察可呈递T细胞的新抗原的形成可预测该患者群体阻断免疫检查点所带来的好处。Antonia等人从2013年11月到2015年7月入选216名患者纳入研究，单用尼洛单抗(总缓解率10%)或联合伊比利单抗(总缓解率19%~33%)均具有抗肿瘤活性，单用尼洛单抗、尼洛单抗1 mg/kg加伊比利单抗3 mg/kg和尼洛单抗3 mg/kg加伊比利单抗1 mg/kg的患者的3级或4级相关不良反应分别为13%、30%和19% (包括结肠炎、高胆红素血症和乏力) [ 25 ] 。PD-1免疫检查点抑制剂的引入最终改变了非小细胞肺癌治疗方法，PD-1至少在50%的非小细胞肺癌中高表达。在一项临床试验中随机选取305名高表达PD-1患者，每3周给予帕博利珠单抗200 mg固定剂量持续35个周期或直至疾病进展与化疗药物对比 [ 26 ] 。帕博利珠单抗相对于化疗药物无进展生存率(10.3 vs 6个月)及总缓解率(44.8% vs 27.8%)均明显改善。2016年10月，FDA已批准帕博利珠单抗作为非小细胞肺癌患者的一线治疗药物。同时在其研究中发现，帕博利珠单抗与化疗药物联用，其无进展生存率及总缓解率进一步改善，虽然以3~4不良反应为代价(39% vs 26%)，2017年5月FDA加速批准了帕博利珠单抗联合卡铂/培美曲塞治疗晚期非小细胞肺癌患者为一线治疗方案。 3.3. 碘125粒子 肺癌患者大部分诊断是时已是晚期肺癌，手术时机已经失去，而常规放疗或化疗因其副作用大，部分患者不能耐受，而碘125粒子因其创伤性小，对患者自身要求不高，对肺癌患者不失为一种好的治疗方式。21世纪以来影像学方法的快速发展，TPS的出现，碘125粒子肿瘤植入治疗的技术性难题得到了解决，同时因其适用于各种类型的肺癌，特别是非小细胞肺癌，使得碘125粒子立体植入治疗获得迅猛发展 [ 27 ] 。碘125粒子的半衰期约为60 d，可提供180~200天左右的小剂量持续照射。碘125粒子只需保存于0.025 mm的铅中，1.7 cm是其穿透距离，碘125粒子放射性活度在治疗区外急剧下降。碘125粒子在治疗期间可持续性放射出低能量的χ和γ射线，γ射线使 DNA 单链或双链断裂通过直接电离作用，而χ射线可以补充γ射线的作用，可以抑制生长迅速、细胞周期短的肿瘤细胞的增殖作用，可明显减少肿瘤细胞的再增殖，而且可以直接杀伤肿瘤细胞，且χ射线可抑制肿瘤细胞的有丝分裂及增加肿瘤细胞对γ射线的敏感性，使γ射线最大程度发挥杀伤肿瘤细胞的作用 [ 28 ] [ 29 ] 。碘125粒子对于非敏感实相细胞和照射敏感实相比例的再分配效果优于外照射 [ 30 ] 。放射性碘125粒子的作用机制还包括：1) 诱导肿瘤细胞的凋亡 [ 31 ] 。2) 促使肿瘤细胞增殖周期的阻滞 [ 32 ] 。3) 放射性碘125粒子影响肿瘤细胞内信号转导 [ 33 ] 。4) 抑制肿瘤血管生成等 [ 34 ] 。 3.4. 中药 西药目前是肺癌主要的治疗手段，但中药的效果也越来越被认可。孙保军教授的一项研究中提示，小细胞肺癌中将益气清肺胶囊和EP化疗方案联合与单用EP化疗方案对照，其完全缓解率可提高5.31% (32.14% vs 26.83%) [ 35 ] 。传统的化疗药物常常引起骨髓抑制，李华的一项Meta分析示，联合使用中药可有效降低白细胞减少的发生率，进而减少感染发生率 [ 36 ] 。石星等人研究提示在非小细胞肺癌中香菇多糖可改善患者生活质量，提高生存时间及免疫力，化疗药物的毒副作用亦可有所减轻，其有效率接近50% [ 37 ] 。近年来中西药联合治疗肺癌的患者越来越多，但中药的生理、病理变化的研究仍不深入限制了其进一步推广。
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user: 4. 小结 综上所述，目前肺癌的治疗是多学科综合治疗时代，传统的手术、放疗、化疗在肺癌的治疗中仍是有效的治疗手段。分子靶向、免疫治疗、放射性粒子碘125立体种植治疗是目前肺癌治疗中的研究热点，导致了肺癌治疗的重大变革，已成功进入临床实践，使患者的生存质量及寿命都得到了一定的提高。但目前还有很长的道路要走，特别是从基因或分子水平研究肺癌的靶点并筛选有效靶点值得进一步深入研究。
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user: 摘 要 南方城市屋顶耐旱耐瘠超薄生态隔热层(简称生态隔热层)技术产品研发与示范是为了解决城市环境问题而生。当前城市集群效应严重，城市人均占有绿化面积越来越少，城市生态系统失衡，灰霾、空气污染、噪声危害、水污染等城市环境问题越来越严重，加剧了城市管理的技术难度。生态隔热层的研究同时从城市管理者的角度思考，寻找更节约社会资源与财政成本的城市生态治理技术项目，既能有效解决城市环境困境，又能节约社会成本。生态隔热层的研究与开发是从当前民生重点和南方都市气候入手。创造性采用铺地锦竹草和针叶佛甲草为研究对象，并考虑到建筑结构的额外承载力，土植的城市水文功能、建筑能耗和人文功能，结合海绵城市生态技术原理，采用仅2 cm厚超薄营养层，来构造生态隔热层。生态隔热层构造培植成功后，再采用300天不浇水、无养护、天生天养地实施观察和监测。针对城市治理亟待解决的问题，设计开发相关测试项目，然后理论推算其城市管理效应，评估其社会价值。项目不仅要建立在建筑科学技术的基础上实施研究，还要必须考虑到城市管理绩效，以节约社会资源与财政成本实施培育研发。本文针对城市管理效应中的水文功能、水质净化、节能、生态修复和环境效应研究做详尽的数据分析说明，希望本项目研究开发的生态隔热层和相关技术专利产品能得到极大的社会推广应用，为解决城市管理困境做出应有的技术贡献。 关键词 :耐旱耐瘠超薄，生态隔热层，城市管理，水文功能，节能，水质净化，生态系统，环境优化 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 绪论 1.1. 研究背景 建筑的本意是为人类提供安全舒适的休憩场所，城市发展的本质是使资源应用与经济发展高效化，为营造舒适、可持续发展的人类社会服务。人口的急剧发展，经济发展中的各种不平衡，导致行业产业发展不平衡，相关科学技术发展不平衡，制约了城市建筑在不断膨胀发展进程中各行各业应有的平衡规划设计，导致城市发展的集群效应带来了一系列城市环境困境问题，如灰霾、空气污染、噪声危害、水污染、城市热岛效应等。根本原因是城市生态失衡、城市土壤功能丧失，所以城市规划以及管理过程是需要更多的跨学科思考和各相关学科的综合应用能力的过程。 2015年8月，截至8月17日，全国已有154个城市因暴雨洪水发生内涝受淹，受灾人口255万人，全国有2座中型和274座小型水库出险或发生水毁，堤防损坏2.36万处4700千米。全国有29省(区、市) 1810个县5932万人遭受洪涝灾害，因灾死亡232人、失踪55人，紧急转移安置466.35万人，农作物受灾4839千公顷，倒塌房屋11.75万间，直接经济损失约1176亿元。 2015年的数据显示，全国共出现26次降水过程，面平均降水量376毫米，较历史同期略偏少，在空间分布上，除华东大部、西北中部偏多外，黄淮海大部、西北东部和西部、东北南部、西南大部、华南南部降水偏少2~5成。大江大河洪水平稳，中小河流超警数量多，局地洪水量级大。大江大河除淮河、西江发生超警洪水，其他均未发生超警洪水。太湖出现2009年以来最高水位，持续超警时间达35天。全国有290条河流发生超警洪水，广西湘江上游全州江段、安徽滁河、河南淮河干流及支流史河等70条河流发生超保洪水，安徽滁河、江苏秦淮河及大运河、江西梅川、陕西冷水河等13条中小河流发生超历史记录洪水。 从上述数据分析，雨水比同期少，但各城市内涝严重，由此可见土壤失去了有效的水文功能，土壤在城市建设中被压实，被钢筋水泥固封住，失去其应有的水文和生态养护功能，城市土壤问题凸显而不被重视，尤其在亚热带气候地区，城市土壤无法满足雨季应有的水文功能，城市内涝现象极为严重。 环境保护和可持续发展是当今人类社会共同面临的两大核心主题，近代工业文明的强势高速发展，以前所未有的速率改变地球环境，城市化率的高速飚升对人地生态系统产生前所未有的影响，生态环境压力、过度碳排放、环境污染、全球气候变暖、局部气候异常、海平面上升等等，地球生态系统退化引发一系列的环境危机。截止2012年，中国的城市化率与世界城市化率分别达到52.6%和52.4%，再加上2012年至2017年5年间，国内房地产行业在巨大的市场利润驱动下，再度极速扩张，城市化高度集聚。城市化集聚效应对于区域经济发展，社会形态产生巨大影响，高效推动经济、科技和文化教育的发展提高，有利政府高效实施人口资源的各种公共管理服务，但同时城市人口急剧膨胀、人口密度高集也为城市带来了严重的环境污染和自然生态景观的严重破坏，城市热岛效应、雾霾现象仿佛传染病一样在城市间迅速传播，我国PM2.5值达标的城市屈指可数，严重影响区域生态环境和生态系统功能，威胁城市可持续发展。 我国当前的城市规划依然停留在改革开放之初，全国生态环境良好，追求极度解放工业生产力高速发展的经济社会状态，还没有切实转型到绿水青山就是金山银山的大局规划意识，城乡中有限的土地资源也在过去几十年的高速发展中消耗殆尽。落实绿水青山就是金山银山的政策思想到城市规划和城市管理方案中去，有待寻求更为科学的城市规划方案和科学的公共技术管理方案。在人类精神文明不断发展的进程中，城市规划以及城市管理不能再停留在狭义的行政学、管理学和政策学的理解中，传统界限分明的分科分类管理，已经不再俱备与时俱进的需求，我们需要从更促进人类社会可持续科学发展的角度理性思考城市管理问题，从学术的角度给城市规划提供更为实用的民生技术发展支持的技术数据，为城市管理提供更为实用的学术理论。 1.2. 研究意义 城市是现代产业和人口聚集的地区，是人类文明和经济社会进步的标志。在现代经济社会发展中，城市处于经济活动的核心地位，是全国政治、经济、交通、信息、科技、教育、文化的聚集、交流和辐射中心，同时也是先进生产力的集聚地。我国当前城市化高度集聚，城市化率超国际平均水平。从当前城市内涝频繁，成为当前国家灾难关注重点，说明我国当前城市居住环境，城市生态系统功能远低于国际平均水平，与欧洲智慧城的差距也越拉越大，在未来的发展规划里，如何保证最后可利用的土地资源是满足智慧城市发展需求的？以及如何实施有效的地球资源与环境研究，寻求更有利于城市文明发展的技术方案，都需要城市管理的工作者努力推动国家相关的绿色发展以及绿色技术应用。 针对城市堆垛效应分析，更多的环境问题是由城市生态系统的严重失衡导致，当今城市的治理与管理，需要我们尽快尽量还回适量的城市生态系统给地球，城市内涝的根本原因，城市的土壤丧失了生态系统中的生态以及水文功能，作为城市管理的规划者应该思考如何归还城市土壤的生态和水文功能，或者突破传统建筑结构设计去研发新的合理建筑结构设计。在最近的建筑研究领域里，有一种还绿的设计理念，在建筑设计方案中，占用了一定的土地建筑面积后，通过第五立面的设计还回一定的绿地面积给地球。“绿色建筑”也是当前建筑理念的发展趋势，这个“绿”不能理解为一般意义的立体绿化，屋顶花园，应是代表一种新的建筑设计方案概念或建筑设计研发指向，让建筑能充分利用地球环境自然资源，对地球自然环境无害，充分尊重地球生态系统平衡条件下建造的一种人居环境，它必须可持续发展的、顺从生态发展规律的、植根于绿水青山的、并且节能和环保的 [ 1 ] 。这就要求每一个相关学科做好自己切实的可行的发展研究。 本项目研发以当前重点民生和南方都市区气候为特色实施研发切入，创造性地应用铺地锦竹草和针叶佛甲草为研究对象，培植后突破性地采用300天不浇水的耐旱耐瘠超薄生态层监控研发方式，再综合纳入解决城市困境问题为目标，对其城市管理效益进行检测分析评估，再结合土植的城市水文功能、建筑能耗，并联合海绵城市生态技术的水文功能进行城市管理中的生态效应评估与同时评估其社会价值 [ 2 ] 。项目从开始就建立在节约社会资源与社会成本的角度实施研发，希望研发的技术产品能得到极大的推广应用，为解决城市困境问题做出应有的贡献，也希望能从更加广泛的技术应用上寻求利用生态学原理，解决当前城市可持续发展的瓶颈问题。一方面评估生态隔热层的生态效应在城市管理中的效应成果，另一方面可以说为寻求高效节能的智慧城市寻求可持续发展的技术方案。本文侧重生态隔热层在城市管理中的效应研究，建筑科学技术功能应用研究另文。
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user: 2. 研究理论 城市是先进产业和高端人才集聚的地方，一线城市在政治、经济、文化、科技活动和城市管理效应的成果有极大的影响力，其对社会的辐射力不亚于一个核电站产生的电能供应，可以直接波及全国政治、经济、交通、信息、科技、教育、文化的良性发展、是先进生产力的聚集地，是经济、文化、政治和科技交流和辐射中心。 一切有利于社会可持续发展科学技术研发的开展都可以利用一线城市的辐射力，迅速影响周边城乡发展的良性规划和向往更美好的公共管理方向发展。 南方城市耐旱耐瘠超薄生态隔热层的研究推广，是为了解决当前社会城市化率居高不下，城市人均占有绿化面积越来越少的问题，同时亦是为了修复城市生态系统，解决城市热岛效应，降低城市能耗需求等问题。 2.1. 研究内容 项目选取针叶佛甲草与铺地锦竹草，实施草种的耐旱、耐贫瘠等特性观察研究后，建立屋顶绿化生态技术产品示范基地，再综合纳入解决城市发展困境问题为目标，实施生态隔热层的城市管理效应中的相关效应研究，寻求开发出符合南方城市大面积应用的生态隔热层技术产品，提出南方城市生态隔热层城市效应中各生态效应技术参考指标，促进适宜技术产品在构建城市绿意量 [ 3 ] 、改善环境质量方面的应用，解决生态环境问题和产生一定的城市管理技术效应。 主要研究有以下内容： 1) 屋顶生态隔热层的合理结构参数及设计方案。 2) 水文效应，铺地锦竹草和佛甲草的储水性研究。采用对比测试分析数据，测试其不同时期吸水率，然后推理计算其在暴雨情况下的蓄水性，通过数据计算其在暴雨过程中的调节径流和截蓄水能力。 3) 节能效应，降温效益计算，比较裸天台与生态隔热层的绿化天台的相关数据、和监测生态隔热层在的温度变化情况(温度阈值、波幅、延迟性等)，计算其节能能力。 4) 生态链修复效应，培植成功后，实施监测，不再人为介入养护技术，在自然情况下，所带来的生态修复效应分析。 5) 环境优化效应，生态隔热层的对环境作用的定性以及量化分析。a) 景观美化作，构造城市绿意天际线 [ 4 ] 。b) 滞尘效应：比较不同的屋顶生态隔热层对空气中扬尘的吸附效果，以单叶片滞尘量为主要指标，估算单位面积生态隔热层的滞尘能力。c) 固碳、低碳效应：比较不同的屋顶生态隔热层单位面积的二氧化碳体积分数、交换速率和光合有效辐射等，分析其二氧化碳吸收速率。同时，通过测定不同植株的碳储量，估算单位面积生态隔热层的固碳能力。 基于上述研究，提出适应南方都市区气候条件的，耐旱、耐瘠、超薄的屋顶生态隔热层的相关研究成果分析。 2.2. 研究技术路线 当前社会对屋顶绿化的实施存在不少担忧，比如会对屋顶带来安全隐患，植物根系破坏建筑结构，造成屋顶漏水，植物枯枝败叶容易滋生的蚊虫以及其它细菌，影响顶层居民的生活质量。如果需求大量的水资源和人工进行维养，造成物业成本负担。屋顶生态的水源供给需求涉及建筑、植物、土壤、景观、结构、给水排水等多项目的设计与建筑需求，加重建造成本，一个间接导致房价的上升，如若实施城市还绿改造，则硬性增加居民的改造成本。而对城市管理者来说，增设的生态隔热层，如果需求与普通的园林景观一样，也会加大政府财政负担，但寻求解决城市内涝的方法，还回适量的城市生态系统的事情，刻不容缓。每年城市内涝带来的经济损失更大。 充分考虑城市管理节约资源与成本的需求，本研究采用的技术路线(图1)所示，采用优选物种，超轻超薄生态层，算上截留降水的重量，不足以对建筑钢构安全产生隐患，而且生态隔热层的保温功能在一定的程度对建筑顶层钢筋水泥土起到养护作用。南方屋顶温暖与干燥条件强，难以像地表那样产生蚊虫。实施培育工作前需做好充足的理论准备，如生态物种的优选与训化，建立示范基地，耐旱耐瘠300天，实施基础监测，再结合产品应用需求，实施相关项目城市需求调研，建立相关数据理论研究方法，实施项目研究，并将理论成果转化了量化产品付诸市场应用，进行推广应用。 2.3. 生态隔热层结构 屋顶绿化是一项融合建筑科学技术、景观生态学、环境土壤学和园艺学等多学科为一体的现代综合 图1. 技术路线 性技术。相比地面种植，屋顶种植需考虑植物屋顶的恶劣的生存环境条件和建筑结构的安全性，而且该项目是实施300天耐旱耐瘠研究，在屋顶培植成功后，由其天生天养，自生自灭，不浇水，不施肥，不维护300天，监测植物特性，然后再做相应的观察与检测，因此需采用更为精细的施工设计和更为成熟完善的种植技术。 在基地种植过程中，本研究把屋顶绿化种植屋面的构造层次分为结构基层、找平层(保温层)、防水层(根防水层)、防护层(保护隔离层)、蓄/疏水层、过滤层、种植基层(营养层)和植被层。图2为针叶佛甲草种植屋面构造图。图3为针叶佛甲草结构实景图。 针叶佛甲草的营养层，有泥炭和木屑，两者对土壤都具有疏松多孔透气，渗水性强的功能，既能保持水分，同时又具有良好的排水性，并且能中和土壤的酸碱度，而且质轻，可以减轻生态隔热层对楼板的承压作用，他们因含有很高的有机质，腐殖酸及营养成份可以有利微生物活动，既可以作为栽培基质，又可以作为土壤良好调解剂。 蛭石是由花岗岩水合时产生的，因为蛭石具有膨胀性，膨胀后化学性质稳定，并且保持不溶于水，PH值稳定，无毒，无味，无任何副作用，是优良的建筑材料，可作绝佳的防火绝缘材料。又因其具有阳离子交换性，使其具有吸附能力，是良好的吸附剂，对土壤的营养有极大的作用，可作为土壤改良剂等。同时膨胀蛭石也具有良好的吸水性，在污水治理上，常利用其作为吸附剂、助滤剂、实施污水处理、海水油污吸附。这些性能都可以让生态隔热层在城市治理中发挥特有的功用。 陶粒的内部结构特征呈细密峰窝状微孔，内部多孔，形态、成分相对单一，从而具有质轻、密度低、筒压强度高、孔隙率高，软化系数高、抗冻性良好、耐腐蚀抗碱集料反应、良好的隔绝性等优异性能。可以作为功能材料广泛应用于建材、园艺、食品饮料、耐火保湿材料、化工、石油等应用领域。陶粒无粉尘，质轻在农业和园林中的主要作为无土基床材料及滤水材料，既满足植物含水的需要，也满足透气 图2. 针叶佛甲草种植屋面构造 图3. 针叶佛甲草结构实景 的要求。 浮石在中国是中医用药，也是一种无公害的环保型材料，用途广泛，在建筑，研磨和水利上有重要作用。它的特点是质量轻、强度高、耐酸碱、耐腐蚀，且无污染、无放射性等。由于抗腐蚀性比较强，在自然环境中一般不会参与生物膜的化学反应，而且表面一般带正电荷，亲水性强，有利于微生物生长，可以说是生物膜的载体，同时散气性好，过滤性好，耐臭氧，这些特点都可用于农业和园林中的残余农药处理分解。 铺地锦竹草采用的是常规性土壤。
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user: 4. 结论 综合上述分析，可以大约推论出，假设海珠区裸天台实施了生态隔热层绿化建设，其在城市管理中的效应分析研究成果大致如下：生态隔热层在水文功能上的调节径流、截流蓄水能力，相当于一个小(二)型水库的储水量，可以有效应用于城市内涝治理。同时也可以用于城市气候和水质的治污净化处理。在节能效应上，效果明显，在单机计算上，可以让一台空调一天节能5.6 kW，同时碳减排约4 kg。在环境优化绿植的光合作用的固碳效应中，以海珠区进行推算，可以固碳约63 t，再叠加节能减排可以低碳减排约506 t。从自然界对生态隔热层带来的生物种类和数量来看，其同时具备城市生态功能修复效应。当然从城市审美角度来看，它又能给城市带来绿意的第五立面景观艺术。由此可见，生态隔热层具备一定的城市管理效应，可以用于当前城市可持续发展困境的治理应用。
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user: 摘 要 为获得地效翼船更多的流场信息，采用数值计算方法，主要研究某型翼船在地效区内、外的纵向气动特性。全船攻角计算范围为−4˚~12˚，重点将计算结果通过曲线图、压力云图和流线图等方式进行数据可视化处理，直观展示地效翼船复杂的流场特征，并对翼船在有、无地效时的气动特性差异做定性分析。通过对比，数值计算与试验结果较符合，结果表明：地效翼船受地效影响显著，升阻比提高，且在一定攻角变化范围内，随着攻角的增大地面效应对地效翼船气动特性和空间流场的影响也增大。 关键词 :地效翼船，数值计算，气动特性，流场特征，数据可视化 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 地效翼船是一种利用空气动力地面效应原理获得高升阻比的新型高速运载工具，是航空与船舶技术的创新结合，在军事和商用两方面都有巨大的潜在优势，拥有广阔的发展空间。随着计算机技术的快速发展，数值计算方法更广泛地应用于空气动力学的相关研究中，采用数值方法进行流场分析可以获得比试验更多的流场信息 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。国内有刑福 [ 4 ] 对5种湍流模型下的全部件地效翼船粘性流场进行数值研究，主要计算了不同飞高下的升阻力系数；洪亮 [ 5 ] 模拟了中国船舶科学研究中心自行设计的XTW4地效翼船巡航状态空气绕流流场；还有其他一些关于地效翼船地效区内横、纵向稳定性的研究。由于地效翼船几何外形复杂，导致其数值研究方法难度有所增加，目前对地效翼船复杂流场分析的相关文献不多。 因此本文应用CFD方法，进行某型地效翼船在地效区内外不同攻角时气动特性的数值模拟，最后通过后期数据处理分析，直观展现出地效翼船流场特性。进而可以实现对该型地效翼船的相关性能评估，也为后续深入研究提供一定参考。
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user: 2. 研究对象 本文的研究对象为“HW1”地效翼船模型，该翼船采用组合型地效翼，高置T型大平尾，发动机置于翼船背上，无起落架的总体布局型式。其中组合型地效翼包括主翼、外翼和浮舟。主翼为小展弦比矩形翼，采用独特的反S型翼型和较大的安装角；外侧则是展弦比稍大、具有一定上反角的梯形辅助外翼，且与主翼具有相同的安装角；主翼和外翼之间设有浮舟，既可以起到阻隔作用，又可在地效航行时与机身、水面之间形成一空腔，这种设计可最大程度地利用地面效应。组合翼布局兼顾了地效区航行和高飞的需要，在地效区航行时能产生较强的地效作用，长时间高飞时性能也很好 [ 6 ] [ 7 ] 。 水平尾翼采用了T型尾翼布局，平尾较大且将平尾高置，尽可能地避开了机翼尾流的干扰，使其操纵效率提高，利于控制纵向平衡。 两台发动机对称放置于船身背上两侧，避免贴近水面飞行时溅起的水花影响发动机的正常工作。 模型的主要部件还包括机身、发房、平尾、垂尾，如图1所示。
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user: 3. 数值计算 3.1. 网格模型 由于该船几何外形复杂，要生成结构化网格较为困难，因此本文采用非结构化网格，将地效翼船CATIA三维模型导入ICEM进行网格划分。网格量约为500~850万，网格模型如图2所示。 图1. “HW1”地效翼船模型CATIA视图 图2. 模型网格示意图 3.2. 计算方法 计算过程实质是求解三维不可压缩流动RNS方程，湍流模型为标准k − ε模型，选择基于压力求解器类型、绝对速度方程和稳态流动时间求解类型 [ 8 ] 。压力和速度耦合采用SIMPLE算法，翼船表面定义为无滑移壁面边界条件，地面也采用固壁边界条件。来流速度为60 m/s，计算雷诺数Re = 1.9 × 10 6 ，模拟的地效高度约为0.43倍主翼弦长，为强地效区。 无地效状态的数值计算是通过改变来流矢量的方法来实现不同的翼船攻角，但在有地效状态的模拟时，由于地效翼船靠近地面，故需要在建模时改变翼船模型相对地面的角度，以此来实现不同的攻角 [ 9 ] ，再进行网格划分和计算。 本文中地效翼船计算模型的坐标轴系原点选用翼船主断阶处龙骨基线的端点，X轴平行于机身轴线，指向翼船后方；Y轴垂直于机身纵对称面，指向翼船右方；Z轴在机身纵对称面内，指向上方 [ 10 ] [ 11 ] 。 3.3. 计算结果与试验对比 为验证本文所采用的计算方法有效可行，应用上述计算方法试算无地效时该地效翼船无侧滑角和任何无舵面偏角的基本状态升阻力特性，并与风洞试验数据相比较。数据对比结果如图3所示，结果表明计算值与试验值比较接近，故认为该计算方法可行，利用该方法往下继续计算的数据可信。 图3. 计算与试验结果对比
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user: 4. 计算结果与流场显示 4.1. 气动特性分析 地效翼船在地效区内外，升阻力系数随攻角变化对比曲线如图4所示；攻角α = 10˚时，翼船下表面静压分布如图5所示。 图4. 有、无地效气动特性的对比 图5. 翼船下表面静压分布对比 由前文给出的升力、阻力系数对比图可知，由于地效的存在，气流在船翼下方的流动受到阻滞，使得下表面压强增大，上下表面压差增大，升力系数变大；但阻力系数变化不太大，稍有增加，这主要是由于诱导阻力增加而导致的；由升阻比对比曲线可以看出，在无地效和有地效时地效翼船随攻角的升阻比变化趋势均是先增大后减小，当攻角 α = 2 ° 时，地效翼船在有、无地效情况下的飞行都具有最大升阻比，之后随着α角的增大升阻比逐渐下降；但在有地效的情况下，升阻比较无地效时显著提高，具有更佳的升力性能，且在α为0˚~8˚之间有、无地效情况下的升阻比差值较大，说明在该攻角范围内地面效应影响最为明显。 由俯仰力矩系数对比曲线图可看出，在有地效时，俯仰力矩系数曲线斜率也明显增大了，即低头力矩增大，这是由于在有地效的情况下，随着攻角的增大，地效翼船后段部分更加贴近地面，其下方气流阻滞较前段更为严重，因此附加了低头力矩 [ 13 ] 。 4.2. 空间流场显示 图6为地效翼船在有、无地效情况下，侧滑角 β = 0 ˚ ，攻角α分别为6˚、8˚、10˚、12˚时的流场迹线图。 通过前文中一系列图片的对比发现，在有地效的情况下，随着α的增大，地效翼船主翼和外翼上表面的流场变化明显，外翼的上表面先出现类似涡状的回流，随着α的继续增大，内翼的上壁表面也出现了涡状的回流，翼端尾流向上翻转现象非常明显，螺旋程度逐渐增大。而在无地效的情况下，则变化较平缓，小攻角时几乎没有明显变化，当α大于8˚之后可看到比较明显的翼端尾流螺旋翻转现象。 在地效区内由于船翼上下表面压差较大，翼船外翼和浮舟端部出现强烈马蹄涡，而地效区外则涡较弱。一般的地效翼船都采用高置水平尾翼的布局，因此在地效区外水平尾翼基本不受船身、浮舟和船翼的尾流影响，但在地效区内大迎角飞行时则会受到一定程度的干扰，由此可见地效翼船在地效区内得流场变化更剧烈更复杂。 图7、图8进一步给出了翼船主翼和外翼纵向截面(截面位置已在图5中标注为section A和section B)的速度矢量场。 图6. 有、无地效时不同攻角流场迹线 图7. 有、无地效时主翼截面A附近速度流场对比 图8. 有、无地效时外翼截面B附近速度流场对比 通过上图中的对比发现，有地效时，随着攻角的增大，地效翼船主翼上表面靠近后缘部分开始出现分离回流，当攻角为10˚时，分离回流已较明显，α继续增大，分离回流区域也逐渐增大；在无地效情况下，相同攻角时主翼上表面则还没有出现分离回流。 而外翼上表面，在有地效的情况下， α = 6 ˚ 时已经出现了分离回流现象，且随着攻角的增大，分离回流区也显著增大，并有涡脱落的趋势( α = 12 ° )；在无地效的情况下，相同攻角时，也出现了分离回流现象，但是回流区域比有地效情况下的小得多，且其随着攻角的增大缓慢增大。 由此可以说明地面效应对地效翼船主翼和外翼周边流场均有较大影响，且随着α的增大愈加明显。在有地效的情况下主翼上表面提前出现了分离回流现象；相同α角时，有地效的情况下，外翼上表面分离回流更剧烈 [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] 。
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user: 5. 结论 通过本文研究，得到主要结论如下： 1) 有地效的情况下，船翼下表面压强增大，升力系数明显提高，但阻力系数变化不大，因此升阻比增大，气动效率提高。 2) 地面效应对翼船空间流场影响显著，随着攻角的增大，先后在外翼和內翼上表面出现类似涡状的分离回流，且攻角越大出现回流的区域越大，翼端产生的尾流向上翻转程度也越剧烈。 3) 通过数值模拟及数据后处理能将流场信息更直观呈现，将有利于进一步的分析和研究。