DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 购物中心起源于20世纪初的美国，中国购物中心的发展开始于20世纪的90年代，目前，购物中心作为商业地产的主体和零售品牌的重点拓展渠道，俨然成为了产业链条的炙热产品。目前，中国大陆已拥有近3500家购物中心，但是，从目前购物中心的总体运营情况来看，只有27%的购物中心经营状况比较好，51%的购物中心经营状况一般，差的比例占到22%，国内购物中心的经营管理水平还远远滞后于购物中心的建设速度(彭丽芳等，2008) [ 1 ] 。中国购物中心数量的井喷式增长、国内品牌资源缺乏及经营管理水平的滞后等因素导致购物中心同质化现象严重。在购物中心同质化现象严重的情况下，如何了解并区分不同停留时间的消费者的相关购买行为，从而增加主要目标消费者的购买可能性，是摆在现今购物中心管理者眼前的重要课题。 自购物中心出现以来，购物中心也一直是学术界关注与研究的焦点。在国外的研究中，消费者的停留时间(duration)作为消费者行为的重要评价指标之一，已被国外学者列为购物中心的重要研究对象。首先，有众多国外学者对影响消费者停留时间的因素进行了研究，研究成果显示购物中心环境因素(d’Astous， 2000; Caldwell-Hibbert， 2002) [ 2 ] [ 3 ] ，消费者社会人口学特征(Bhat 1996) [ 4 ] 以及消费者购物旅行(shopping trip)的特征(Bhat & Koppelman， 1999) [ 5 ] 对消费者停留时间均存在重要影响。在此基础上，有学者对消费者停留时间与消费额的关系进行了实证研究，并得出了延长消费者的停留时间，会增加消费者消费金额的结论(Cai & Shannon， 2012) [ 6 ] 。初步论证了消费者停留时间对消费者购买行为的影响，并从学术研究的角度揭示了消费者停留时间对购物中心的重要意义，但在目前的研究成果中，对于消费者停留时间与消费者购买行为关系领域涉及还比较浅，尚存在空白，有待进一步探索。相比较而言，目前国内在购物中心方面的研究主要集中于研究建筑、结构、选址和店内租金安排等，虽然对购物中心消费者行为总体上有初步探索，但对消费者停留时间与具体购买行为的关系研究还很缺乏，因而，在中国的环境下，科学地揭示消费者停留时间对消费者购买行为的影响机制，不仅能够填补国内关于购物中心研究上的空白，而且能够为国内购物中心就如何了解并迎合不同停留时间消费者的相关购买行为，最终为提升购物中心的业绩提供理论指导。
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user: 3. 研究框架与假设 3.1. 停留时间与消费者交叉购买行为 消费者在购物中心的停留时间与其购买行为的相关性在国外的一些研究中得到了一些初步的证实。消费者在购物中心的停留时间越长，其购买的可能性就越大 [ 7 ] 。消费者在购物环境的停留时间会影响他们的购买行为，在购物中心停留时间更长的消费者，消费的金额往往越高(Cai & Shannon， 2012) [ 6 ] 。另外，消费者的停留时间也会影响到消费者在不同的商店之间进行转换的行为以及最终的购买决策(Desai & Talukdar 2003; Reutterer & Teller 2009) [ 29 ] [ 30 ] ，进而会影响其交叉购买行为。并且对购物中心来说，停留时间长的消费者在购买中往往会花更多地时间在不同的店铺进行商品的比较和选择，更容易刺激其交叉购买行为。此外，购物中心作为一个一站式购物主体，具备不同的业态组合，比起一般的零售业态更能够满足和激发消费者的多样化需求，消费者在购物中心的停留时间越长，消费者在不同店铺购买或消费的可能性就越大。 假设1：购物中心消费者的停留时间与其交叉购买行为呈正相关关系。 3.2. 停留时间与感知价值 消费者停留时间除了直接影响他们的购买行为外，还会通过影响消费者的情绪状态或价值感知间接影响到他们的购买行为。停留时间会影响到消费者的情绪状态以及对购物环境的价值感知。时间比较紧凑的消费者可能面临时间压力，影响他们对购物决策信息的处理，影响他们的购买行为而没办法完成他们的购物计划(C. WHAN PARKEASWAR S. IYERDANIEL C. SMITH， 1989; Ivan Damir Anic’a， Sonja Radasa & Joseph C. Millerb， 2009) [ 31 ] [ 32 ] 。在零售环境中，消费者的停留时间会影响到消费者对店内商品及相关信息的了解程度(Isenberg 1981; Revelle， Amaral， & Turriff 1976) [ 33 ] [ 34 ] 。通常停留时间长的消费者会在挑选商品上花费更多地时间和精力，进而对店内的商品以及其他相关的信息有更好地了解，消费者感知价值更高，更容易激发消费者的购买行为。并且，停留时间本身会影响消费者购物的心理状态(Isenberg 1981; Revelle， Amaral， & Turriff 1976) [ 33 ] [ 34 ] ，通常停留时间长的消费者，情绪状态更为放松，更容易受到店内信息的刺激或影响，在接受并解读店内信息的主动性和积极性更高，从而激发其没有意识到的需求和购买欲望。 消费者在购物中心逗留时间内，会受到购物中心环境以及自身状态等多方面的影响，并且随着消费者停留时间的增加，消费者对购物中心商品服务各方面的了解也会增加，并形成对购物中心多方面的价值评判。形成对购物中心的独特感知价值。 假设2：购物中心消费者的停留时间与其对购物中心的感知价值呈正相关关系。 3.3. 感知价值与交叉购买行为 Zeithaml认为消费者感知价值会对其购买决策产生直接影响。其实早在1954年，Drucker就指出，消费者购买或消费的不是产品，而是价值。价值是促使消费者进行购买行为的重要因素。感知价值对购买行为存在影响是学术界几乎统一的结论。从感知价值影响消费者购买行为的角度而言，早在1996年，Kotler和Armstrong就提出过消费者会选择他们认为会给其带来最大价值的产品或服务。1999年，Matanovich [ 35 ] 进一步指出消费者根据他们所认知的价值决定是否愿意付出较高的价格购买，消费者感知价值越高，他们购买意愿越强。2006年，我国学者陈家瑶 [ 36 ] 等也提出消费者对产品的感知价值会促使消费者做出是否购买该商品的决定。就购物中心来说，购物中心作为一个一站式购物主体，消费者对购物中心的感知价值，在促使消费者购买特定商品或服务的同时会有效激发消费者的关联购买行为，极大地刺激交叉购买行为。 假设3：购物中心消费者的感知价值与其交叉购买行为呈正相关关系。 本研究的研究框架如图1所示。
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user: 4. 结论 消费者停留时间与其在购物中心的消费行为具有密切关系。探究消费者在购物中心的停留时间对其交叉购买行为有重要意义。基于此，本文从消费者行为的角度，系统分析了消费者在购物中心的停留时 图1. (停留时间–感知价值–购买行为)模型 间对其交叉购买行为的直接或间接影响。通过引入消费者感知价值的中介变量，构建了消费者停留时间与其交叉购买行为的关系模型。该行为模型将为后续消费者停留时间与交叉购买的实证研究提供基础。
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user: 摘 要 目的：建立HPLC法测定门冬氨酸鸟氨酸的含量。方法：采用氨基键合硅胶色谱柱(250 mm × 4.6 mm，5 µm)，以0.05M磷酸二氢钾缓冲溶液–乙腈(40:60)为流动相；检测波长为210 nm；流速为1.0 ml/min；进样量为20 μL。结果：门冬氨酸鸟氨酸浓度在1.50~4.50 mg/mL范围内，即门冬氨酸浓度为0.75~2.26 mg/mL (r = 0.9998)，鸟氨酸浓度为0.75~2.24 mg/mL (r = 0.9998)，峰面积与浓度呈良好的线性关系。平均回收率为99.37%，RSD为0.34%。结论：该方法简便、快速、准确，适合于门冬氨酸鸟氨酸原料及制剂的含量测定。 关键词 :高效液相色谱法，门冬氨酸鸟氨酸，含量测定
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user: 1. 引言 门冬氨酸鸟氨酸(L-Ornithine-L-Asparate)化学名为(s)-2，5-二氨基戊酸-(s)-2-氨基丁二酸盐，是门冬氨酸和鸟氨酸的复合体，主要用于治疗因急、慢性肝病如肝硬化、脂肪肝、肝炎等所致的高血氨症，特别适用于因肝脏疾患引起的中枢神经系统症状的解除及肝昏迷的抢救 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。门冬氨酸鸟氨酸在体内分解为门冬氨酸和鸟氨酸而发挥作用，鸟氨酸是尿素循环中的起始底物，它与血循环中有毒的氨结合，将后者转化为对人体无毒的物质。门冬氨酸能参与肝细胞内核酸的合成，有利于修复被损伤的肝细胞。此外，由于天门冬氨酸对肝细胞内三羧酸循环代谢过程的间接促进作用，促进了肝细胞内的能量生成，使得被损伤的肝细胞的各项功能得以迅速恢复 [ 4 ] 。笔者在参考文献的基础上 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] ，建立了灵敏，准确的HPLC法测定门冬氨酸鸟氨酸原料药的含量。
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user: 2. 仪器与试药 岛津LC-10A型高效液相色谱仪；Waters Spherisorb NH2色谱柱(5 µm， 250 mm × 4.6 mm)；日本岛津LC-solution色谱工作站；赛多利斯BSA224S电子天平。门冬氨酸鸟氨酸对准品(批号：140691-200401)，由中国药品生物制品检定所提供；门冬氨酸鸟氨酸原料(批号：131202，140125，140318)，由湖北兴银河化工有限公司提供；乙腈为色谱纯，美国Fisher公司；水为重蒸水；其余试剂均为分析纯。
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user: 3. 方法与结果 3.1. 色谱条件与系统适用性 色谱柱为Waters Spherisorb NH2，250 mm × 4.6 mm，id 5 μm；流动相为0.05M磷酸二氢钾缓冲溶液–乙腈(40:60)；检测波长：210 nm；流速为1.0 ml/min；进样量为20 μL。理论塔板数按理论板数按门冬氨酸峰计不低于5000，门冬氨酸与鸟氨酸与其他杂质峰的分离度应大于1.5。在上述条件下，门冬氨酸和鸟氨酸的保留时间分别为15.7和17.8 min，两者的分离度符合要求(图1)。 3.2. 线性关系 取门冬氨酸鸟氨酸对照品适量，精密称定，用乙腈–水(50:50)配制含门冬氨酸鸟氨酸1.50、2.00、2.50、3.00、4.00、4.50 mg/mL的溶液，即含门冬氨酸浓度为0.75~2.26 mg/mL，含鸟氨酸浓度为0.75~2.24 mg/mL的溶液，依次进样，记录色谱图，分别以门冬氨酸和鸟氨酸的峰面积对浓度进行线性回归，得线性方程 图1. 门冬氨酸鸟氨酸的色谱图 为：门冬氨酸：A = 2.05*10 6 C – 91432，r为0.9998；鸟氨酸：A = 601675C – 61023，r为0.9998。表明门冬氨酸鸟氨酸浓度在1.50~4.50 mg/mL范围内，即门冬氨酸浓度为0.75~2.26 mg/mL，鸟氨酸浓度为0.75~2.24 mg/mL，峰面积与浓度呈良好的线性关系。 3.3. 精密度 3.3.1. 重复性试验 取本品精密称定，分别配制6份供试品溶液，各精密量取20 μL，注入液相色谱仪，记录色谱图。按外标法分别计算门冬氨酸和鸟氨酸的含量。两者含量之和为门冬氨酸鸟氨酸的含量，并计算RSD。结果门冬氨酸鸟氨酸的平均含量为99.23%，RSD为1.16%，本方法的重复性良好。 3.3.2. 中间精密度 取本品精密称定，用乙腈–水(50:50)稀释制成每1 mL含有门冬氨酸鸟氨酸2 mg的溶液6份，由两名试验人员在不同日期测定，记录色谱图。计算门冬氨酸鸟氨酸的含量，并计算RSD。结果RSD为1.57% (n = 12)，表明本法的中间精密度较好，可满足含量测定的要求。 3.4. 回收率试验 分别精密称取门冬氨酸鸟氨酸原料16、20、24 mg，各3份，分别置于10 ml量瓶中，加乙腈–水(50:50)稀释至刻度，摇匀，滤过。精密量取续滤液20 μL，注入液相色谱仪，记录色谱图。另精密称取门冬氨酸鸟氨酸对照品20 mg，置10 ml量瓶中，加乙腈–水(50:50)稀释至刻度，摇匀，滤过。按外标法测定门冬氨酸鸟氨酸的含量。结果见表1。该方法的回收率在98%~101%之间，RSD%小于1.0%，本法的准确度良好。 3.5. 稳定性 取门冬氨酸鸟氨酸对照品适量，置于10 mL量瓶中，加乙腈–水(50:50)溶解并稀释制成每1 mL中含有门冬氨酸鸟氨酸2 mg的溶液，摇匀。于5℃样品池中放置，分别在0、2、4、8、12、20小时精密 Table 1 Results of recovery tes 样品 测得量 (mg) 投入量 (mg) 回收率 (%) 平均 (%) RSD (%) 80%-1 15.94 16.04 99.38 99.37 0.34 80%-2 16.02 16.11 99.44 80%-3 16.05 16.20 99.07 100%-1 20.25 20.48 98.87 100%-2 20.48 20.63 99.27 100%-3 19.82 19.95 99.34 120%-1 24.18 24.31 99.46 120%-2 24.02 23.99 100.12 120%-3 24.52 24.67 99.39 表1. 回收率试验结果 Table 2 Content determination of samples (n = 3 样品批号 131202 140310 140311 含量(%) 99.29 99.31 99.37 表2. 含量测定结果(n = 3) 量取20 μL注入液相色谱仪，记录色谱图。计算峰面积的RSD，结果门冬氨酸峰面积的RSD为0.71%，鸟氨酸峰面积的RSD为0.58%，样品在20小时内稳定性良好良好。 3.6. 含量测定 采用所建的HPLC方法，测定三批样品的含量，结果见表2，含量均符合规定。
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user: 4. 讨论 门冬氨酸鸟氨酸是门冬氨酸和鸟氨酸的复合体，在HPLC色谱图中出现2个峰，分别为门冬氨酸和鸟氨酸峰。在计算含量时，按外标法分别计算门冬氨酸和鸟氨酸的含量，其中门冬氨酸鸟氨酸分子中门冬氨酸量按系数0.5017折算，鸟氨酸量按系数0.4983折算，两者之和即为门冬氨酸鸟氨酸的含量。 分别取门冬氨酸与L-盐酸鸟氨酸对照品适量，加乙腈–水(50:50)溶解并稀释制成每1 mL中约含门冬氨酸1 mg和鸟氨酸1 mg的溶液，通过DAD检测器在全波长范围内进行扫描，结果门冬氨酸与鸟氨酸在200~210 nm波长范围内均有较强吸收，考虑到200 nm属于末端吸收受溶剂等影响较大，故选择200 nm作为测定波长。 笔者对流动相比例进行了筛选，分别对乙睛:0.05M磷酸二氢钾比例60:40，55:45，50:50，45:55等进行考察，发现流动相成分比例对本法含量测定有较大影响。当水相比例 ≤ 40%时，出峰顺序依次为门冬氨酸、鸟氨酸，乙睛:当0.05M磷酸二氢钾 = 60:40时，两者的分离度 > 1，峰对称性较好；水相比例 ≥ 50%时，两个主峰出现了颠倒，出峰顺序依次为鸟氨酸、门冬氨酸，如乙睛:0.05M磷酸二氢钾 = 50:50，与参考文献 [ 6 ] 结果一致。虽然能够实现基线分离，但考虑到使用的色谱柱是氨基柱，流动相中水相的比例越高越容易发生水解，为延长色谱柱的寿命，最终选择乙睛:0.05M磷酸二氢钾 = 60:40为流动相。 本研究建立了HPLC法测定门冬氨酸鸟氨酸的含量，能有效分离色谱峰，方法准确、简便，适用于门冬氨酸鸟氨酸原料药的含量测定。
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user: 摘 要 当前智能变电站中大量使用电子式互感器与合并单元等智能设备，用于检测这些智能设备的主要有电子式互感器校验仪以及合并单元测试仪等。这些设备的准确度特性可使用电子式互感器校验仪整体检测装置对其进行检测，但该检测装置的准确度，特别是相位准确度尚无有效的方法溯源到现有的标准量值，导致现场运行的智能二次设备的量值溯源体系不完整，无法应用于电量的贸易结算。针对此情况，本文提出了一种用于校准数字式检测装置相位准确度的方法，该方法与现有基于数字微差源的方法相比，具有简便可行并可溯源的特点。该方法可将智能设备的相位准确度最终溯源到时间标准，完善了量值溯源体系，为智能设备科学准确的用于电能贸易结算提供技术依据值。 关键词 :相位准确度，电子式互感器，合并单元，量值溯源，过零
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user: 1. 引言 近年来，随着我国智能电网建设工作的逐步推进，大量新一代智能变电站或智能化改造变电站投产运行 [ 1 ] 。在这些智能变电站中，作为“电力传感器”的互感器主要有电子式互感器方式和传统互感器配合模拟量输入合并单元的方式两种。在当前技术条件下，电子式互感器的准确度检测系统由传统标准互感器和电子式互感器校验仪构成，而合并单元的准确度可使用合并单元测试仪检测。电子式互感器校验仪和合并单元测试仪均使用基于模拟/数字微差源原理的电子式互感器校验仪整体检测装置(以下简称整检装置)来校准 [ 2 ] [ 3 ] 。然而当前，由于对整检装置的校准只能采用比对的方式进行，无法使整体检测装置的准确度，特别是相位准确度，溯源到现有的标准，导致电子式互感器和合并单元的量值传递体系不完善，无法作为电能计量器具使用 [ 4 ] 。为了解决此问题，本文提出了一种基于脉冲偏移原理的检测方法，可对电子式互感器校验仪及合并单元测试仪进行检测。基于该方法的整检装置的相位准确度可使用时间标准来校准，从而完善了电子式互感器及合并单元的相位准确度量值溯源体系，为其合法有效的用作电能计量器具提供技术依据。
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user: 2. 整检装置基本工作原理 用整检装置校准电子式互感器校验仪及合并单元测试仪的工作原理如图1所示。整检装置向被测校验仪输出模拟电压或电流信号的同时，也同步输出相应的数字信号以及脉冲同步信号到校验仪的相应接口，其中，数字信号被编码成IEC61850格式，而脉冲同步信号通常为IRIG-B模式或秒脉冲(PPS)格式 [ 5 ] 。检测过程中，整检装置将模拟信号与数字信号之间预先设定一个综合误差(包括比值差和相位差)然后将校验仪测得的结果与预设值进行比较，从而实现对于电子式互感器校验仪与合并单元测试仪的校准。区别在于，电子式互感器校验仪通常是单通道，而合并单元测试仪为多通道。 在传统互感器检测领域，上述比值差和相位差是用模拟微差源方法来实现的 [ 6 ] [ 7 ] ，当前整检装置的工作原理大都借鉴上述方法，采用模拟微差源或数字微差源的方式。但由于整检装置的综合误差是模拟信号与数字信号之间的比值差与相位差的合成，而模拟信号与数字信号之间无法直接比较，因此，无法 图1. 电子式互感器/合并单元测试仪校准原理 使用更高准确度等级的设备对数字信号与模拟信号之间的“微差”进行校准。换言之，微差源法无法在模拟信号和数字信号之间建立有效的比值差和相位差量值溯源的桥梁，因此，微差源的原理并不适用于电子式互感器整检装置。
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user: 3. 基于脉冲时间偏移的相位差校准方法 对于电子式互感器校验仪和合并单元测试仪而言，其基本工作原理是将模拟信号转换成数字信号，而在频率稳定的情况下，信号采样的时刻决定了采样值的相位偏差。因此，电子式互感器校验仪和合并单元测试仪的相位差准确度可转化为时间量值来进行校准。 3.1. 同步脉冲时移原理 在信号频率稳定的情况下，可利用同步脉冲的时间偏移，来实现对电子式互感器校验仪和合并单元测试仪相位差准确度的检测，具体原理如图2所示。图中红色圆点构成的正弦波形是整检装置输出的数字信号中数据解析得到的数据序列所描绘的波形S 0 ，蓝色实线构成的正弦波形是整检装置输出的模拟信号S 1 ，而脉冲波则是整检装置输出的同步信号S sync 。数字信号和模拟信号不存在相位差，即过零点时刻t 0 是重合的。若同步信号的触发跳变沿与t 0 也是重合的，则被校准的测试仪在解析数字信号的同时也开始进行模拟信号采样，即数字信号和模拟信号之间不存在相位差。 若将同步脉冲的时刻偏移一个特定的时间间隔Δt，则被校准的测试仪应在过零点附近的t 0 + Δt时刻才开始进行模拟信号采样，如果Δt为正，则采样时刻在t 0 之后，反之，则在t 0 之前，从而实现了模拟信号和数字信号之间的相位差。 3.2. 相位差计算分析 在图2中，若设定过零时刻t 0 为参考时间点，则模拟信号和数字信号所构成的向量的相位角均为0˚，那么，数字信号S 0 和模拟信号S 1 可用公式(1)的形式表示。鉴于本文不考虑比值差的校准，故设定两个向量的幅度大小相等，均为A。 (1) 而被测校验仪对模拟信号的采样值序列 与模拟信号S 1 相比，则相差一个相位角φ，可用公式(2)表示。 (2) 而相位角φ的理论值可根据公式(3)计算，其中freq为电网的基本频率50 Hz。整检装置可将预设的相位角数值φ换算成时间偏移Δt即可实现数字信号和模拟信号之间的各预设的相位差。 图2. 同步脉冲的时间偏移方法工作原理 (3) 若测试仪实际测得的相位角为 ，那么校验仪的所测相位差的误差Δφ可用公式(4)表示。 (4) 这里相位差的误差不再是通过测量信号差值来实现，而是通过对时间的测量来实现。时间值可以量值溯源到更高等级的时间标准。
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user: 4. 整检装置相位准确度的量值溯源 在校准电子式互感器校验仪和合并单元测试仪时，预设的相位差φ是作为标准值来使用的，因此，需要确保其准确性来保证相位准确度量值溯源体系的完整性。 4.1. 相位准确度量值溯源原理 根据本文2.2节中的阐述，在频率稳定的情况下，相位角最终可转换为时间偏移量。对于整检装置而言，其预设的相位差值可通过模拟信号输出的过零点时刻t 0 为与同步信号的触发跳变沿所在时刻之间的时间差Δt来实现，根据时间差Δt的准确度即可换算出预设相位差φ的准确度。因此，对于整检装置相位准确度的校准可按照图3所描述的方法进行。该方法需用到的设备包括双通道高准确度的时间测量装置 [ 8 ] ，例如时频分析仪以及过零检测装置、光电转换装置等。 为了准确的测量实际的时间差Δt a ，将校准整检装置的模拟信号输入过零检测装置，将同步信号输入光电转换装置，并将过零检测装置和光电转换装置的输出信号分别接入高准确度时频分析仪的输入通道，即可通过该设备测得两个信号脉冲的时间差，其原理如图4所示。 其中，跳变沿所处时刻为t 0 的脉冲为过零检测装置的输出脉冲，指示模拟信号过零点时刻。跳变沿所处时刻为t 1 的脉冲为光电转换器的输出脉冲，指示光同步信号的实际跳变时刻。故高准确度时频分析仪测量得到实际的时间偏移Δt a 可用公式(5)表示。 (5) 图3. 整检装置相位准确度校准接线图 图4. 相位准确度校准原理 整检装置的时间偏移误差Δδ c 及相位误差Δt c 可用公式(6)表示。 (6) 4.2. 不确定度分析 鉴于相位的测量最终转换为对时间的测量，因此，可使用时间不确定度的分析结果来推算相位不确定度的结果，其数学模型及传播率可用公式(7)和公式(8)表示，其中t x 和t p 分别是预设时间值和时频分析仪读取的实际时间值 [ 9 ] 。 (7) (8) 对测量结果产生影响的因素及计算结果如表1所示，主要包括测量重复性u 1 、时频分析仪频率误差u 2 、光电转换器时延误差u 3 、过零检测误差u 4 、整检装置的分辨率u 5 、以及测量回路影响u 6 等。其中，k表示分布系数，γ表示自由度，c表示传播率。 由于所有影响因子之间均无相互影响，因此，时间测量的合成不确定度及自由度可根据公式(9)和公式(10)计算。 Table 1 Calculation of the measurement uncertaint 影响因子 k γ c u(单位为s) u 1 / 9 / 5.10E−07 u 2 1.732 50 1 2.88E−07 u 3 1.732 50 1 5.77E−08 u 4 1.732 50 1 2.88E−06 u 5 1.732 50 1 2.88E−07 u 6 1.732 5 1 2.88E−07 表1. 测量不确定度的分析计算 (9) (10) 设定包含因子k = 2，则扩展不确定度U 95 可根据公式(11)计算。而将时间的不确定度换算到相位角则根据公式(12)计算。 (11) (12)
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user: 5. 试验及算例 根据上述原理，我们研制了电子式互感器校验仪整检装置，使用脉冲时间偏移的方法对现有的电子式互感器校验仪进行了检测，并对整检装置的相位准确度进行了测量试验。 将整检装置预先设置的相位差为15'，即0.25˚，通过时频分析仪测得的过零时间和脉冲时间间隔为13.52 us，因此该整检装置在15'测点的相位误差可根据公式(13)计算。 (13)
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user: 6. 总结 本文针对电子式互感器校验仪及合并单元测试仪的相位准确度无法进行量值溯源的情况，为电子式互感器校验仪整检装置提出了一种基于同步脉冲时间偏移的相位准确度检测方法，该方法能有效对电子式互感器校验仪、合并单元测试仪等各类电子检测设备的相位准确度进行检测，并可溯源到时间标准，在数字信号和模拟信号之间建立了联系，实现了量值溯源体系的完整性。
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user: 摘 要 本论文通过模拟仿真模拟燃料电极支撑的Ni-YSZ/YSZ/LSM平板型固体氧化物电池储能系统，基于相变金属铜进行热能存储与利用，研究该电池系统的电能循环效率。研究发现，开路电压对于荷电状态的依赖要比对系统压力更为明显，平板型电池的极化电阻主要来源于金属电极的活化极化。系统气体和部件等热量平衡可显著影响系统运行温度，因此通过系统保温措施可减少热能损失从而提高系统效率。通过利用金属铜将燃料电池模式下的热能进行存储，而在电解池模式下释放热能以维持电池系统运行，电能的热能循环效率可高达80%以上，满足商业化大规模批量化生产要求的标准。 关键词 :固体氧化物储能电池，热能管理，相变金属，铜
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user: 1. 引言 固体氧化物电池储能系统是基于固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell， SOFC)和电解池(Solid Oxide Electrolysis Cell， SOEC)两个模式进行电能存储的一个可逆的系统。固体氧化物电池储能系统本质上是一个可逆固体氧化物电池堆，包括两个相互可逆的电化学过程，即将化学能转化为电能的燃料电池过程和将电能转化为化学能的电解池过程 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 。当固体氧化物电池储能系统以燃料电池模式运行时，是将燃料转化为电能，也就是发电的过程，即电能的利用；而当固体氧化物电池储能系统以电解池模式运行时，则是将电能转化为燃料能源进行能源存储，也就是电能存储的过程。固体氧化物电池储能系统具有以下突出优点，包括全固态、效率高、成本低和体积小，作为清洁能源展现出良好的商业化前景。 虽然固体氧化物电池系统经过热电联供技术可与涡轮机共同使用，有效利用高温废热，可以使得系统能量效率大于70%，而对于一个可逆固体氧化物电池储能系统来说，电能在该可逆系统内部的循环效率则是评价电能可逆存储的关键技术指标之一。当前，满足商业化大规模批量化生产要求的电能循环效率的技术指标是国际公认的80%。通过系统的热能管理，充分利用系统的热能，可以在一定程度上调节系统操作温度，因此系统的热能管理对于提高系统电能循环效率极为重要。热能管理可以有效提高循环效率，但同时可逆高温热能存储与释放本身就是一个复杂的技术，它涉及了加热和冷却过程中的电能存储、产生与利用，也是一项非常复杂的系统工程。通过可逆固体氧化物电池储能系统可进行高效的电能存储和利用，但是由于操作温度较高容易造成热能损失，因此进行有效的热能管理和利用可有效提高系统的电能循环效率，以达到80%的商业化大规模批量化生产要求标准 [ 5 ] [ 6 ] 。 由于热能的利用和存储都具有时间性和空间性，为了合理的利用能源并提高能源的利用率，把一段时期内暂时不用的多余的热能存储起来，并在使用高峰时期再提取出来使用，这种方法通常称之为热能的存储与利用。而对于中低温热能的存储技术，当前已发展出多种成熟的商业化技术，例如蓄热锅炉、压缩空气、高温热水等热能存储技术。而随着太空技术和航空技术的发展，又进一步发展出相变材料进行热能存储的新方法，并率先应用于阿波罗十五号飞船。例如，在该技术中，他们将石蜡用于存储在飞行中产生的热，可移动的绝热装置在两次飞行间隙中被打开，储存的热能通过辐射方式散向空间。随着高温热能的温度逐步提高，通过利用相变金属存储热能是高温热能存储的可行途径，而相变金属较大的热容也可实现较大规模的热能存储 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 。在一个特定的环境下，当相变金属从固相向液相转变中的热能释放或由液相到固相的相变中的热能存储，可以满足快、高效和大规模的要求。在相变温度的金属相变过程可以有效存储和释放热能，而且可逆相变的特点也让相变金属储能具有可以反复利用的优势。更为重要的是，通过选择不同相变金属，可以将系统的操作温度扩展至高达1000℃的高温。金属的热导率比常规的陶瓷和气体等都大很多，这个特点决定了热能在系统和相变金属之间的传输是高效的。这些优势让相变金属塔或器具可以作为固体氧化物电池堆的先进的热能储存系统。金属铜或银，由于其具有较高的热容，也是常见的热能存储金属材料，可以有效地整合进入可逆固体氧化物电池储能系统作为热能管理的平台。 本文针对高温电池系统热能产生与损失的特点，针对性地提出基于相变金属进行高温热能存储与利用的方法和技术，针对高温电池系统工作特点，设计并构筑了热能存储装置和模型。并结合固体氧化物储能系统构筑了储能电池和热能存储利用这个综合系统，研究系统的能量转化过程及电能循环效率。
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user: 2. 固体氧化物电池储能系统建模 2.1. 模型建立 单体电池采用Ni-YSZ燃料电极支撑构型的平板构型，其中YSZ为厚度为10微米的电解质薄膜，而燃料电极支撑体的厚度为2毫米，空气电极厚度为50微米，空气电极集流体厚度为30微米，而燃料电极集流体则采用Ni网。如图1所示，单电池构型尺寸设计为边长为10厘米的正方形构型，通过单体电池的并联形成电池堆，用以实现电能的可逆存储 [ 10 ] [ 11 ] 。 基于固体氧化物电池储能系统的燃料电池和电解池的电压的计算则是通过计算标准电动势与考虑温度等影响因素对其影响程度之差所得。电池系统的开路电压则是通过燃料电池和电解池两个模式的电化学反应计算所得，两个反应如下。 燃料电池模式： (1) (2) (3) 图1. 单体固体氧化物电池的构型及相关尺寸 电解池模式： (4) (5) (6) 由公式可以看到，电池的开路电压依赖于燃料电极和空气电极两侧的反应物的浓度以及在该温度下的标准电动势。因此，如果要增加开路电压，可以通过增加标准电极电势、降低系统操作温度或者改变两个电极的反应物浓度及压力所得。 2.2. 模型计算 为了计算电池各部件在不同温度下的电阻数值，本文采用有关空气电极、燃料电极、电解质和连接体等部件的电阻率用以计算各部件在不同温度下的电阻数值。为更为准确获取各个部件电阻数值，本文采用相关模型进行计算。 2.2.1. 系统部件电阻 对于空气电极，首先计算其电阻率在不同温度下的数值，如公式(7)所示 [ 12 ] ，其中T为实际操作温度。 (7) 而对于燃料电极，其电阻率在上述文献中已有报道，其计算方法如公式(8)所示，其中T是燃料电极的实际操作温度。 (8) 而对于YSZ电解质、金属支撑体和连接材料的电阻率的计算方法及公式分别阐述如下： (9) (10) (11) 2.2.2. 电池总电阻 由上述公式可以得到不同温度下不同部件的电阻率，但是其电阻仍需要考虑作用面积及厚度等参数，计算方式如下： (12) 其中R i 代表对应部件的电阻，ρ i 代表对应部件的电阻率，l i 和A i 则分别代表了对应部件的电流通过的长度和面积。 因此，对应于单个固体氧化物电池的电阻则可计算为： (13) 其中R support 为支撑体电阻，R oxygen 为空气电极电阻，R fuel 为燃料电极电阻，R electrolyte 为电解质电阻，R interconnector 为连接材料电阻，R cell，connection 为接触电阻。 2.2.3. 活化极化电阻 在本文固体氧化物电池储能系统运行过程中，首先遇到的即是活化极化导致的电压降。本文中采用动态的无限体积的燃料电池模型进行模拟计算活化极化电阻 [ 13 ] 。基于Bulter-Volmer方程，可以准确地模拟计算出活化极化电阻。公式(14)适合于燃料电池和电解池两种模式： (14) 在上述方程中，β是电子交换系数，i density 是电极的电流密度，而i 0 则是代表了交换电流密度，η act 则是代表了活化极化电压。在本方程中，n是参与反应的电子，其数目定为2，F和R则分别是法拉第常数和通用气体常数。而通过本方程尚难以直接计算出活化极化电阻，因此需要对方程进行简化处理并直接计算活化极化电阻。 在较低或较高的电流密度下，Bulter-Volmer方程则可以近似处理为线性方程如下所示 [ 14 ] [ 15 ] ，公式(15)为较低电流下近似，公式(16)为较高电流下近似： (15) (16) 2.2.4. 浓差极化电阻 本文将空气电极和燃料电极的浓差极化电阻分别进行了模拟与计算，以便于研究两个电极在固体氧化物电池储能系统中的贡献比例关系。在模拟过程中，采用的计算方程完全适应于燃料电池和电解池两种模式，因为两个模式下的物质扩散基本相同只是方向不同。 首先对燃料电极浓差极化进行计算。在燃料电极一侧，其气氛是氢气和水蒸气的混合气气氛，这对于模拟计算带来了一定的难度。因此本文采取两步进行，首先即是分子扩散过程，即气体分子沿着浓差方向从气相直接扩散至电极表面；而第二步就是气体分子沿着电极多孔结构从电极表面向反应位置的互扩散。 为了计算氢气和水蒸气在电极/电解质界面的浓度，本文采用Fick定律来进行计算 [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] 。虽然采用Fick定律进行计算，但是需进行适当的近似。如下所示，公式(17)给出了氢气扩散通量 的计算方法： (17) 其中 表示氢气的扩散通量，单位是m −2 ∙s −1 ；D表示质量扩散系数，单位是m −2 ∙s −1 ；l则代表电池边长，单位为m；J t otal 代表氢气和水蒸气的总的扩散通量，但是其总量通常为0，因为氢气的产生和水蒸气的消耗是等量的。 如前所述，还需要考虑气体从电极表面向电解质界面扩散动力学。氢气和水蒸气的扩散系数通常可以采用公式(18)和公式(19)来计算： (18) (19) 其中 和 代表了水蒸气和氢气的平均扩散系数，而 和 则分别代表两种气体的互扩散系数，其计算方法可参考文献 [ 19 ] [ 20 ] 。 而燃料电极总的浓差极化电阻则可表示为： (20) 上述方程中， 是水蒸气的有效扩散系数，μ则是气体的动态粘度，其计算已有文献进行报道。 同理可以计算得到空气电极浓差极化电阻： (21) 2.2.5. 系统电压损失 固体氧化物电池的电压损失包括欧姆电压降和极化电压降两个部分。通常来说，欧姆电压降是由于电池每个部件的电阻导致，这个部分是符合欧姆定律的，可以通过如下公式进行计算： (22) (23) 2.2.6. 电池系统电压 本文中固体氧化物电池的总的电压降容易通过实验方法进行测试，而分别对应于每个部分的所产生的电压降是不容易测试的。因此，通过分别计算可以直接得到每个电池部件导致的欧姆电压降。而在这个计算过程中，本文需要进行适当的假设，那就是通过每个部件的电流大小是一致的。因此，固体氧化物电池储能系统在燃料电池和电解池模式下的电压则可分别用公式(24)和公式(25)计算如下： (24) (25)
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user: 3. 平板固体氧化物电池储能系统热能仿真 固体氧化物电池储能系统的热能管理是一项非常复杂的系统工程，系统的热能也受到诸多因素的影响，如果在建模过程中不可能考虑到系统的所有影响因素，这样会使得模型的计算过程非常繁琐而且没有必要，因此本文在建模过程中可以对系统影响较小的因素进行简化与近似。在本文中，为了能够系统地研究固体氧化物电池储能系统的热能管理，本文建立了一个简化的模型计算系统热能的产生和消耗。因此需要作出几个适当的假设：(1) 系统中没有气体泄漏，因此不存在气体热能损失和燃烧产生的热能；(2) 系统的温度是均一的，而在此系统中由于系统温度变化导致的热能的产生与消耗是同步的；(3) 系统外部是绝热的，但是系统材料的热能会导致热能损失并且可以通过热导率进行计算。 在系统中的热能产生与消耗包括电化学热、欧姆热、热能损失及相变金属热存储与释放等，以下本文将逐个计算各种热能，最后再统筹计算整个系统的热能。 3.1. 电化学热 电化学热是由于电化学反应所产生或消耗的热能，其大小可以通过电流大小来计算。系统总的电化学反应所涉及的电量是可以通过电流和时间进行计算，即为： (26) 其中i为系统的电流大小，而t则是系统运行时间。在固体氧化物燃料电池或电解池模式运行时，所产生的电量C即可以直接转化为氢燃料的产生与消耗的量： (27) 其中 表示氢气的摩尔数，因此可以通过氢气的量计算热能的产生和消耗的量： (28) 其中n为系统中的单电池数量，而T则是系统的操作温度。 3.2. 欧姆热 欧姆热即系统的电阻导致的热能损失，欧姆热无论在燃料电池还是电解池模式下都会产生，其计算符合欧姆定律： (29) 其中n为电池数目而i则是通过电池的电流大小，R ohmic 是电池内阻。 3.3. 系统热能损失 系统向环境的热能损失也是需要考虑的一个因素。本文从计算系统的外围体积入手，即假设系统处于密闭立方体中。假设立方体容积为V，其表面积A v ，即是边长l平方的6倍，通过其导热系数可以计算出热量损失。但是，热损失计算必须确定密闭系统的内外温差，假设系统实际温度为T，而环境温度为T c ，那么根据已有文献报道 [ 21 ] 即可计算其热能损失的量： (30) 3.4. 相变金属热能存储与释放 本文将固体氧化物储能电池系统与相变金属热能管理系统进行整合成为一个一体化的系统，如图2所示，同时向环境的热能损失也是需要考虑的一个因素。本文从计算系统的外围体积，即假设系统处于密闭立方体中。假设立方体容积为V，其表面积A v 即是边长l平方的6倍，通过其导热系数可以计算出热量损失。但是，热损失计算必须确定密闭系统的内外温差，假设系统实际温度为T而环境温度为T c ，那么根据已有文献报道 [ 21 ] 即可计算其热能损失的量： (31) 而通过相变金属进行存储热能，也需要考虑系统本身的热容，即材料本身和气体的热容导致的热能存储和系统温度变化。在本系统中，由于陶瓷电池体积小，为进一步减小体系的复杂性先将陶瓷材料导致热存储忽略。本文采用金属Ag和金属Cu-Zn合金作为相变储能金属，例如Cu-Zn合金融化温度为 图2. 相变金属热能管理系统与固体氧化物电池的配置示意图 1010℃，因而系统能够达到的最高温度也是1010℃，而高于这个温度系统温度即继续升高耳导致相关部件的损坏 [ 22 ] [ 23 ] 。因此，本文设计系统的起始和终止温度分别为800℃和1010℃。而金属质量暂定为500公斤，其热容为： (32) 为了能够系统地研究固体氧化物电池储能系统的热能管理，本文研究了一个简化的模型进行计算系统热能的产生和消耗。因此需要作出几个适当的假设： (1) 系统中没有气体泄漏，因此不存在气体热能损失和燃烧产生的热能。 (2) 系统的温度是均一的，而在此系统中由于系统温度变化导致的热能的产生与消耗也就是同步的。 (3) 系统外部是绝热的但是系统材料的热导会导致热能损失并且可以通过热导率进行计算。在系统中的热能产生与消耗包括电化学热、欧姆热、热能损失及相变金属热存储与释放等。电化学热是由于电化学反应所产生或消耗的热能，其大小可以通过电流大小来计算。
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user: 摘 要 为明确浉河区茶园土壤性质和茶叶品质的现状及其之间的相关性，通过对浉河区茶园所采土壤和茶叶样品的测定，明确茶园土壤性状和茶叶品质现状，并对其进行偏相关性分析。结果表明：供试浉河区茶园土壤pH值在4左右，低于茶树最适宜的最低pH值4.5~5.5；土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量丰富，均能够满足茶叶生长所需，有效磷的含量变异系数较大；董家河镇的速效钾含量相对较低。施用有机肥可增加茶园土壤细菌群落的丰度和生物多样性。所采茶叶样品的茶叶品质中，茶水浸出物、咖啡碱和氨基酸含量都满足优质茶叶的标准，茶多酚的含量偏低。茶叶百芽头重、水浸出物和咖啡碱含量都与土壤全氮量的偏相关性更为显著，茶多酚与土壤有效磷的偏相关性更为显著。 关键词 :信阳茶园，土壤性质，茶叶品质，相关性
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user: 1. 引言 茶叶因其色、香、味、形的独特品质及其有益人体健康为世人所青睐，种植面积不断扩大，茶叶产量不断提高。随着人们生活水平的提高，产品品质日益受到重视，同样地人们对茶也提出了更高的品质要求。影响茶叶品质的因素有很多，土壤作为茶叶生长和品质形成的物质基础，其理化性状及其微生物数量对茶叶品质的形成具有较大的影响。 河南省信阳市是我省茶叶生产大市，种茶历史悠久，以信阳毛尖著称。浉河区位于信阳市南部，是豫南及周边地区的商贸中心。浉河区山青水秀，森林覆盖率达63.3%，作为信阳毛尖的代表性生产基地，已成为以茶叶为支柱产业的农业生态旅游三位一体的新型生态农业模式。据浉河区统计表明，浉河区现有茶园面积52万亩，茶叶总产量31万吨，茶叶综合产值54亿元。在扩大茶叶种植面积的同时，如何积极地寻求提升茶叶品质的途径才是保证浉河区茶叶生产可持续发展的必经之路。 郭桂义等人 [ 1 ] 研究了浉河区坡地茶园土壤的养分状况，吴淑萍、唐剑锋 [ 2 ] [ 3 ] 等人在整个信阳市选取面积较大的成片茶园分析了信阳市茶园土壤有机质和速效氮磷钾的分布现状。他们在分析茶园土壤现状的时候，并没有同时分析茶叶品质的状况及它们之间的相关性关系，而李静、梁远发 [ 4 ] [ 5 ] 等人是从物质组成的角度分析了土壤性状与茶叶品质之间的相关性关系。鉴于此，本文以信阳市浉河区三个乡镇的茶园土壤和茶叶为研究对象，对其茶园土壤理化性状、微生物多样性和茶叶品质等指标进行了调查、测定，根据测定结果分析土壤性状与茶叶品质间的相关性，以判断信阳茶园土壤的生产性能，找出茶树生产过程中存在的问题，提出土壤生态改善措施，为制订提高茶园土壤肥力、改善茶园土壤微生态环境、提高茶叶产量和品质的管理和技术措施提供理论依据。
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user: 2. 材料和方法 2.1. 土壤样品和茶叶样品的采集与处理 样品采集于清明节前进行，此时茶树刚刚冒出嫩芽，生长速度较为缓慢，是春茶品质最好。样品采集地点选择在信阳茶叶主要种植区域浉河区谭家河乡、董家河镇和浉河港镇等三个乡/镇进行，共采集14个土壤样品。选取具有代表性的成块茶园，以五点采样法取0~20 cm的表层土壤，采用四分法留足1 kg左右土壤装入样品袋并编号备用 [ 6 ] ，将需要进行基因测序的样品装入15 ml离心管，用干冰包裹送样。剩余样品在托盘上依次摊开，先剔除土样中较大的根和石子等杂物，再将土样中较大的土块捏碎于托盘中自然风干后磨细，分别过18目和80目的筛子后备用。其茶园生境状况如表1。采取土壤样品的同时，采摘茶园的鲜叶，采取标准为一芽两叶，为防止鲜叶氧化，采摘当天对所采鲜叶于135℃下杀青5分钟，然后保持在80℃直至烘干，之后装袋备用。 2.2. 土壤理化性状测定方法 土壤pH值采用SPM-10数字式pH计测定，水土比1:1，搅拌1分钟，静止30分钟后测定；土壤全氮量采用凯氏定氮法，用硫酸在380℃的条件下把土壤消解完全后，消解液用凯氏定氮仪蒸馏后再用标准盐酸滴定；碱解氮采用碱解扩散法，在密封的扩散皿中，用1.8 mol/l的氢氧化钠溶液水解土壤样品，后由硼酸吸收，再用标准盐酸滴定；有效磷采用钼锑抗比色法，用碳酸氢钠溶液浸提土壤样品，加显色剂使浸提液显色后用分光光度计测定；速效钾的测定采乙酸铵提取~火焰光度法，以1 mol/l中性乙酸铵溶液为浸提剂， 与土壤胶体表面的K + 进行交换，浸出液中的钾用火焰光度计测定；有机质采用重铬酸钾~油浴法，在加热条件下，用过量的重铬酸钾—硫酸溶液来氧化土壤有机质中的碳， 等被还原为Cr 3+ ，剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁标准溶液滴定 [ 7 ] 。 2.3. 土壤微生物测定方法 微生物群落丰度和多样性采用454高通量基因测序技术 [ 8 ] ，将需要测序的土壤样品用15ml离心管装好用干冰寄送至北京，由专业测序公司进行测定。 2.4. 茶叶品质的测定方法 茶叶水浸出物用沸水回流提取茶叶中可溶性物质，再经过滤、冲洗、干燥、称量浸提后的茶渣，计算水浸出物 [ 9 ] ；茶叶中咖啡碱溶于水并除去干扰物质后，用274 nm波长测定咖啡碱含量 [ 10 ] ；茶游离氨基酸在pH8.0的条件下与茚三酮共热，形成紫色络合物，用分光光度计在570 nm波长下测定 [ 11 ] ；茶多酚用70%的甲醇在70℃水浴上提取，用福林酚氧化并显蓝色，在765 nm波长下测定 [ 12 ] 。
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user: 4. 结论与讨论 通过对供试茶园土壤的测定，可知信阳市浉河区茶园土壤pH值在4左右，低于茶树最适宜的最低pH值4.5~5.5；供试茶园土壤全氮、碱解氮、有机质、速效磷含量丰富，能够满足茶叶生长所需，但是速效磷的含量变异系数较大，在日常生产中对速效磷含量过高的土壤要注意控制磷肥的施用量；土壤速效钾的含量董家河镇的含量相对较低，没有达到高产优质茶园土壤速效钾的含量100 mg/kg，该镇为信阳市新开发茶区。通过对浉河港镇茶园土壤的基因测序结果可以看出，施加过有机肥的土壤微生物丰度和多样性均大于未施肥的茶园土壤。所采茶叶样品的茶叶品质中，茶叶茶多酚的含量偏低，茶水浸出物、咖啡碱和氨基酸含量都满足优质茶叶的标准。茶叶百芽头重、水浸出物和咖啡碱含量都与土壤全氮量的偏相关性最为显著，茶多酚与土壤有效磷的偏相关性最为显著。 鉴于此，信阳市浉河区在发展茶园生态农业旅游过程中，应首先重视茶园的土壤管理，建议补充含碱性的土壤调理剂如石灰、白云石粉和生物碳等，以提高土壤pH。不断改善茶园生态，注重平衡施肥，确保土壤养分的平衡，实现浉河区茶园的可持续发展。
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user: 摘 要 先天性心脏病(congenital heart disease， CHD)是胎儿时期心脏血管发育异常所致的心血管畸形，也是最常见的新生儿畸形之一，其发病率约占出生活产婴儿的约1%。先天性心脏病也是儿童死亡的主要原因之一。已有的研究发现遗传因素在CHD发病中具有很重要的作用。NKX2.5是一个重要的心脏转录因子，在心脏的早期发育和成体心脏的维护中均起很重要的作用。已有较多研究报道NKX2.5基因突变导致房间隔缺损(atrial septal defect， ASD)、室间隔缺损(ventricular septal defect， VSD)和房室传导阻滞(atrioventricular block， AVB)等CHD表型产生。突变的NKX2.5的转录活性、DNA结合活性和核定位等功能发生改变，并影响NKX2.5下游基因的表达。我们将主要论述NKX2.5和CHD的关系，讨论NKX2.5突变引起CHD发生的可能机制。 关键词 :先天性心脏病，NKX2.5，基因突变
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user: 1. 引言 先天性心脏病(congenital heart disease， CHD)简称先心病，是胎儿时期心脏血管发育异常所致的心血管畸形，也是最常见的新生儿畸形之一，其发病率约占出生活产婴儿的约1%，CHD是新生儿致死致残的一个重要原因 [ 1 ] 。先天性心脏病的病因复杂，临床表现多种多样，其发病原因可能与遗传、宫内感染、大剂量放射性接触和药物等因素有关。有些CHD症状明显，一般在0~15岁时即可发现；有一些病人可能没有表现出明显症状，直至复杂病况出现时才能发现其具有CHD [ 2 ] 。根据CHD的严重程度，外科修补或内科封堵手术都能有效的治疗CHD。由于遗传基因突变导致的CHD病人，即使做了心脏修补手术也可能出现一些其他的并发症，比如心律不整、心内膜炎和心力衰竭，因此也需要注意观察，有可能还需要额外的外科手术 [ 2 ] [ 3 ] 。值得一提的是，CHD中的心脏传导系统的异常是伴随一生的非常危险的致死因素，且症状随着年龄增加而逐渐加重 [ 4 ] 。因此，对CHD病人进行遗传基因检测，找出致病基因，对病人手术后的生活质量和生存率都很重要。 对心脏发育中的一些转录调控回路的研究，发现心脏转录因子在CHD发生发展中起重要作用 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 。许多转录因子，比如NKX2.5、GATA4和TBX5在心脏的早期发育中都有作用 [ 8 ] [ 9 ] 。在这里，我们主要讨论心脏转录因子NKX2.5在早期心脏中的作用，其突变导致的CHD表型，并讨论其导致CHD的可能机制。
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user: 2. 早期心脏发育 人类胚胎的心血管系统在第三周开始发育，到第八周结束 [ 10 ] 。心脏发育起始于前面侧板中胚层内心脏祖细胞的分化。心脏的胚胎发育可分为四步：分段发育、融合连接、扭曲旋转和顺序分隔。人的胚胎发育的第16/17天，血管母细胞增殖形成鼓励的内皮细胞团；18~19天，生心板形成；胚胎发育的第23天，单个心管形成，开始低效率的收缩；第26天，单个心房心脏形成；第29天，形成两个心房；第30天血液循环开始，第49天心脏四腔室形成，但是直至出生才发育成成熟心脏。其中主要的发育事件包括心管的形成、心脏的环化、心脏的扭转、房室分隔、流出通道的形成以及传导系统和血管的发育 [ 10 ] 。
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user: 3. 先天性心脏病的分类 根据临床表型有无紫绀的特点，可分为紫绀型(cyanotic)心脏病和非紫绀型(acyanotic)心脏病 [ 11 ] 。紫绀就是指面、手足的皮肤从青紫色变成暗紫色，是由于大量含氧量少的血液流到该处所引起的症状。紫绀型心脏病是指在心脏和大血管结构异常，导致血液出现由右至左分流，常伴有肺动脉高压，临床上早期即出现“紫绀”的先心病，常见的有大血管转位(transposition of great vessels， TGV)、单心室(single ventricle)、肺动脉闭锁(pulmonary atresia， PA)和三尖瓣闭锁(tricuspid atresia， TA)等等，其中最常见分是法洛氏四联症(tetralogy of fallot， TOF)。非紫绀型心脏病包括动脉导管未闭(patent ductus ateriosus， PDA)、心室间隔缺损(ventricular septal defect， VSD)、心房间隔缺损(atrial septal defect， ASD)和大动脉缩窄(coarctation of aorta)等等。这些病当中，除ASD外，其他大多数出生后早期就被发现。严重时可出现呼吸困难、发育迟缓。但是轻型者，能像正常人一样发育成长直至成年。常见的先天性心脏病的有ASD、VSD、PDA和TOF，其中ASD和VSD的形成都是在房室分隔时候形成的，如果更早期的发育出现问题，个体就不能存活 [ 12 ] 。
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user: 4. NKX2.5简介 NKX2.5蛋白是一个重要的心脏转录因子。人类NKX2.5位于染色体5q34，编码324个氨基酸，蛋白分子量为35 kDa。NKX2.5蛋白质包含3个结构域：TN结构域(TN，氨基酸10-21)，homeodomain (HD，氨基酸138~197)和NK2-specific 结构域(NK2-SD，氨基酸212-234) (见图1) [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] 。其中，HD结构域由3个α-螺旋组成，其中helix-3称为辨识螺旋，可利用本身和DNA的碱基形成氢键而与DNA的大沟结合，helix-1和helix-2的作用是与helix-3成90˚并位于helix-3的上方，稳定helix-3和DNA之间的结合。HD对于DNA结合、转录激活、蛋白质-蛋白质相互作用和蛋白质二聚化是必须的。NK-2的结合序列5'T(C/T)AAGTG3'序列是特异的，而且这个结合的特异性是由HD的第三个螺旋的第54位酪氨酸残基决定的。NK2-SD结构域是NK-2家族特有的区域，在体外报告基因实验中表现出抑制转录活性。目前关于TN结构域的作用不清楚 [ 16 ] 。 NKX2.5是心脏发育的早期标记物，在小鼠E7.5时期，NKX2.5就在心肌发生板的内胚层和中胚层细胞核中就开始强烈表达，胚胎时期整个心脏表达，心脏成熟后仅在心室肌处表达 [ 16 ] 。NKX2.5在心脏的形态发生、向右环化、房室特化和分隔以及功能上的成熟和工作心肌细胞核传导系统的维持中都起作用 [ 10 ] 。
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user: 5. NKX2.5突变与先天性心脏病的关系 人类NKX2.5突变引起CHD，主要表型为ASD、房室传导阻滞(atrioventricular block，AVB)、TOF和VSD等 [ 17 ] - [ 22 ] 。NKX2.5突变分布于其基因各区域，据不完全统计，已报道的与CHD相关的突变有93个，包含错义突变、无义突变、插入突变和缺失突变 [ 13 ] 。另外，NKX2.5也与心室致密化不全(noncompaction)相关 [ 4 ] 。心室致密化不全症，又称为海绵状心肌，为罕见的先天性心肌疾病，发病率为0.05%~0.24%，是由于胚胎时期疏松的心肌组织致密化过程障碍引起的一种先天畸形。其临床症状变化很大，有的没有症状，有的导致严重心脏病甚至猝死。笔者曾对一个CHD家系进行研究，疾病表型为ASD、AVB、心室致密化不全、晕厥和猝死，发现了NKX2.5杂合2 bp插入突变，位于第2号外显子，该突变导致第171位氨基酸移码，并在第175位氨基酸后终止，命名为L171RfsX5，该突变与疾病共分 图1. NKX2.5结构示意图 离，说明了NKX2.5突变可以导致心室致密化不全 [ 4 ] 。由于遗传异质性和NKX2.5突变的表型复杂性，目前NKX2.5的基因型和表型间的关系仍不能确定。
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user: 6. NKX2.5突变导致先天性心脏病的机制 由于心脏发育的机制复杂，目前还不完全清楚NKX2.5在心脏发育中的完整信息。研究发现NKX2.5 -/- 的小鼠心脏环化受阻，约在E10.5时期胚胎致死，死于循环衰竭 [ 23 ] 。小鼠E12.5天时用他莫昔芬诱导的NKX2.5基因敲除，小鼠在E17.5时期死亡，E16时发现心脏心律不齐、心脏收缩缺陷和结构缺陷等疾病 [ 5 ] 。对心室肌特异性的敲除NKX2.5基因导致心脏肥大、肌节排列紊乱、心小梁过度增生的心肌致密化不全表型 [ 24 ] 。另外，NKX2.5表达的精确调控对于心脏发育十分重要。用β-MHC启动子过表达NKX2.5基因，小鼠也出现AVB和心脏结构缺陷的症状 [ 25 ] 。在转基因小鼠模型中，用亚德利亚霉素诱导心肌凋亡，过表达野生型NKX2.5蛋白的小鼠心肌凋亡数少，而过表达突变蛋白的小鼠心肌凋亡多，体外心肌培养细胞也呈现出相同的变化 [ 26 ] 。体外试验发现部分NKX2.5突变后表现出转录活性降低、核定位改变、DNA结合活性改变和蛋白-蛋白相互作用减弱等现象 [ 13 ] 。 NKX2.5参与多条信号通路调节心脏发育。一方面，NKX2.5受其他信号通路的调节，其上游信号通路主要包括WNT、BMP、FGF信号通路，其中BMP信号诱导NKX2.5的产生和随后心脏的分化。NKX2.5的表达依赖于BMP-2，BMP-4等的调控。另一方面，NKX2.5又调控其他基因的表达 [ 10 ] 。NKX2.5的下游调节基因可能包括TBX5、ANF、CARP、S100A1、ANKRD1和Cx43等 [ 4 ] [ 13 ] [ 27 ] ，这些下游基因编码重要的结构蛋白和对心肌细胞特化起重要作用的转录调控因子。 NKX2.5还可以与其他心脏转录因子作用，共同调节下游基因。研究发现NKX2.5与GATA4协同作用，调节下游基因ANF的表达 [ 28 ] 。体外实验中，过表达NKX2.5和GATA4诱导ANFp-Luc的荧光素酶活性比单独表达NKX2.5强烈 [ 29 ] 。免疫共沉淀和GST pull-down实验证实在体内和体外实验中NKX2.5和GATA4直接相互作用，NKX2.5是通过其HD结构域，GATA4是通过其锌指结构域。由于TBX5突变也导致心脏畸形，对于NKX2.5和TBX5的蛋白质－蛋白质相互作用也研究的较多，研究发现NKX2.5的HD结构域和TBX5的N端及T-box结构域直接相互作用，共同作用调控ANP和细胞缝隙蛋白Cx40的表达 [ 30 ] 。 由于NKX2.5蛋白在心脏发育中参与复杂的信号通路调节，因此作为一个转录因子，NKX2.5蛋白一级结构和三级立体结构的正确及其表达量的精确调控对心脏的发育十分重要，任何改变都可能影响其上下游信号通路的基因表达，对心脏发育造成损害从而形成CHD。