DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 方法 2.1. 化学成分的建立 通过中药系统药理学分析平台(TCMSP) (http://lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php)，检索葛根所含的全部化学成分。TCMSP不仅是一个数据存储库，也是用户全面研究中药(TCM)的分析平台。将葛根放入TCMSP中，共得到16个分子，其中包括活性成分的鉴定，药物靶标的筛选和化合物–靶标–疾病网络的产生，以及详细的药物动力学信息涉及药物样(DL) Drug-likeness，口服生物利用度(OB) Oral bioavailability，血脑屏障(BBB) Blood-brain barrier，肠上皮通透性(Caco-2) Caco-2 permeability等。 2.2. 活性成分的筛选 通过TCMSP数据库，以ADME参数(OB ≥ 30%和DL ≥ 0.15)为标准，筛选葛根的活性化学成分。 2.3. 靶点的筛选与建立 通过TCMSP数据库，检索葛根活性成分对应的作用靶点，建立成分靶点数据集。再依据相似性比较，通过中草药活性成分数据库(HIT， http://lifecenter.sgst.cn/hit/)和治疗靶点数据库(TTD， http://bidd.nus.edu.sg/group/cjttd/)进行活性成分潜在靶点的筛选，建立葛根活性成分潜在靶点数据集，并通过人类基因和基因表型综合数据库(OMIM， http://www.omim.org/)筛选解酒的基因和蛋白靶点，建立解酒靶点数据集。人类的靶点连接蛋白通过交互蛋白数据库(http://dip.doe-mbi.ucla.edu)获得。最后将筛选得到的所有靶点均经UniProt数据库查询转化成UniProt ID格式，所有靶点涵盖了动物及人类靶点，所以需要使用UniProt数据库转化人类靶点，将动物靶点转化为与人类相关靶点。 2.4. 网络构建与分析 通过PPI (http://www.genome.jp/kegg/)分析，将葛根的活性成分、成分对应的靶点、解酒对应的靶点和交互蛋白对应的靶点连接成“成分–靶点–疾病”网络。利用Cytoscape 3.6.1软件将以上网络进行可视化分析，得到每个节点的Degree、Betweenness centrality、Closeness centrality三个拓扑参数；通过CentiScaPe 1.2进行评估，得到葛根解酒的潜在靶点。 2.5. 生物过程分析 将潜在靶点使用DAVID (https://david.ncifcrf.gov/)数据库进行KEGG通路分析和GO (Gene Ontology)生物学过程分析。
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user: 4. 讨论 图4. 葛根解酒作用机制图 葛根是国家卫生部认定的药食两用中药，2005年被世界粮农组织推荐为第六大类粮食作物 [ 34 ]。葛根中异黄酮类活性成分具有防醉酒，醒酒和对抗酒精肝损伤等作用 [ 35 ] - [ 42 ]，但其具体作用机制尚未完全阐明。随着基因、蛋白和代谢组学的发展，许多学者尝试用现代医学解释中药的作用机制。但由于葛根所含的化学成分比较复杂，难以系统全面的揭示其药效物质基础和作用机制，给葛根的深入研究带来了难题。近些年，网络药理学的兴起，为中药药效物质基础和作用机制的研究提供了新的思路和方法，也进一步推动了中医药的快速发展。因此，通过网络药理学揭示葛根解酒的作用机制非常有意义。如图4。 目前，有关葛根解酒作用机制的研究还不够全面，宋浩亮等 [ 43 ] 分别给小鼠灌胃葛根素溶液和饮用酒后，观察各组小鼠醉酒潜伏期明显延长，睡眠时间显著缩短；同时各组小鼠体内SOD、MDA、GSH-PX、GSH发生异常变化，结果给药组能够接近于正常水平。Zhang等 [ 44 ] 研究发现葛根素能明显改善肝纤维化症状，显著降低ALT和AST的表达，而碱性磷酸酶(ALP)与谷氨酰转移酶(GGT)无明显变化，肝脏星状细胞(hepatic stellate cells， HSC)的吞噬能力增强，bcl-2 mRNA表达下降；结果说明葛根素可通过恢复肝脏功能，激活HSC的吞噬能力，从而达到有效防治肝脏纤维化，发挥解酒的作用。 本文采用网络药理学的研究方法，筛选出35个生物过程和28条信号通路参与葛根解酒的作用。其中与解酒相关的主要信号通路包括神经活性配体–受体相互作用、钙信号途径、胆碱能突触、心肌细胞中的肾上腺素信号、PI3K-AKT信号通路、VEGF信号通路、p53信号通路、NAFLD等信号通路，同时其主要涉及的生物过程包括雌二醇反应、突触传递、胆碱能、腺苷酸环化酶抑制G蛋白偶联乙酰胆碱受体信号通路、磷脂酶C激活G蛋白偶联乙酰胆碱受体信号通路、γ–氨基丁酸信号通路、RNA聚合酶II启动子转录的阳性调控作用、细胞色素c激活参与凋亡过程的半胱氨酸型内肽酶活性等，从而发挥多成分、多靶点、多途径解酒的生物学效应。网络药理学通过预测葛根解酒的作用靶点及信号通路，以期为葛根的保健作用及深入研究提供参考依据。
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user: 摘 要 本试验目的在评估液态发酵樟芝菌丝体粉末之免疫调节功能，依照卫生福利部公告的《健康食品免疫调节功能评估方法》，以喂管喂食BALB/c小鼠模式，藉由小鼠体重、抗体、细胞激素、吞噬细胞活性、自然杀手活性等等测试与分析，以进行评估。将雌性BALB/c小鼠随机分成4组，分为控制组及三液态发酵樟芝菌丝体粉末剂量组；三剂量组分别相当于成人每日液态发酵樟芝菌丝体粉末建议剂量的0.5倍(0.5XAc， 1890 mg/day/kg)、1倍(1XAc， 3780 mg/day/kg)和2倍(2XAc， 7560 mg/day/kg)。并使用卵白蛋白(ovalbumin， ova)诱发特异性免疫反应。结果显示，对照组与各剂量组小鼠的体重没有显著差异，显示液态发酵樟芝菌丝体粉末对于小鼠生长均无不良的影响。观察脾脏中淋巴细胞数目消长，发现三测试剂量均不影响MHC I、MHC II、T及B细胞次群之比率，显示在测试剂量范围内，液态发酵樟芝菌丝体粉末对于小鼠脾脏淋巴细胞次群无异常的影响。在非特异性免疫反应方面，液态发酵樟芝菌丝体粉末可显著活化自然杀手细胞，促进IgM抗体早期生成，提升脾脏T淋巴细胞的增生，同时能促进脾脏细胞自发性IL-2及IFN-γ的分泌。至于特异免疫反应方面，液态发酵樟芝菌丝体粉末对ova特异淋巴细胞之增生有提升的作用，以及明显的提升脾脏ova特异性淋巴细胞分泌IL-2和IFN-γ的分泌，并可显著的抑制脾脏ova特异性淋巴细胞分泌IL-4。综上所述，液态发酵樟芝菌丝体粉末具有活化自然杀手细胞，促进淋巴细胞增生，调节细胞激素分泌，倾向于增加Th1免疫反应的表现。 关键词 :樟芝，菌丝体，液态发酵，非特异性免疫，特异性免疫，卵白蛋白 Copyright © 2020 by author(s) 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 樟芝(Antrodia cinnamomea)是台湾特有的真菌之一，被认为具有调节免疫、保护肝脏的功能 [ 1 ]。樟芝主要寄生在牛樟树，而牛樟树是台湾特有的树木之一，因此樟芝被认为是台湾国宝级的真菌。但牛樟树生长速度缓慢，且遭遇人工滥伐，进而造成野生樟芝子实体面临被灭绝的危险之中 [ 2 ]。近年来已发展出人工培育樟芝的方法，其中深层发酵是一种快速、清洁卫生、可控制质量的生产方法，并可透过调控发酵条件以产生特定活性物质。樟芝所含的生理活性也逐渐明朗，包括抗发炎、抗癌、增强免疫能力及保护肝脏等功能，深具研究及商业开发价值 [ 3 ]。免疫系统为生物体重要的防御系统，当外来病菌突破皮肤、消化道和呼吸道黏膜部份等第一道防线而进入人体时 [ 4 ]，免疫系统随即启动，包括分泌细胞激素、吞噬作用(phagocytosis)、自然杀手细胞毒杀作用(cytotoxity)及发炎反应(inflammation)等 [ 5 ]，此即为先天性免疫(innate immunity)。由于其并非针对特定致病微生物的，故又称为一般性、非特异性的免疫(nonspecific immunity)。身体的第二道免疫防御机制是以T细胞为主的细胞性免疫反应(cell-mediated immunity)及以B细胞为主的体液性免疫，为后天性免疫反应(adaptive immune response)或特异性免疫(specific immunity) [ 6 ]。靠免疫系统抵御外来病菌侵入，是维持健康的第一道防线，免疫功能失调不仅会降低体内对外界之抵抗力，也容易导致疾病的发生，或是推迟罹病痊愈的时间。本研究依照卫生福利部公告的《健康食品免疫调节功能评估方法》 [ 7 ]，针对樟芝液态发酵菌丝体粉末(简称樟芝菌丝体，Ac)的特异性及非特异性免疫功能进行免疫调节功能的评估。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 液态发酵菌丝体发酵条件 樟芝(A. cinnamomea) (BCRC 35398)菌种购自台湾新竹市食品工业发展研究所生物资源保存及研究中心。在生物安全柜中，将PDA平板上长好的樟芝菌丝，取0.5 cm大小正方的菌块，接种入2 L三角瓶中(内含1 L液体培养基)，于25℃、100 rpm中震荡培养2周，后接种入500公升级发酵槽，在90 rpm的搅拌，0.5 vvm的通气量、25℃中培养7天，再接种入50吨级发酵槽，以50 rpm的搅拌，0.5 vvm的通气量、25℃中继续培养14天后，得樟芝菌丝体发酵液；经冷冻干燥、磨粉后得樟芝菌丝体发酵全液冻干粉。液体培养基组成：1.0%葡萄糖、0.5%黄豆粉、0.5%蛋白胨、0.3% (NH 4 ) 2 SO 4 、0.1% MgSO 4 ∙7H 2 O。 2.2. 试验动物 七周龄、雌性BALB/c小鼠 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 购自乐斯科生物科技(BioLASCO Taiwan Co.， Ltd. Taipei， Taiwan)；饲养条件为23 ± 2℃、50 ± 10%相对湿度、12小时光照/黑暗交替、饲料饮水不限制；本实验设计经食品工业发展研究所(新竹，台湾)动物实验管理小组审核通过(动管字第93-033号)，并根据动物使用方案进行研究。 2.3. 分组与剂量 使用同一组小鼠进行非特异性免疫反应与特异性免疫反应试验。将动物随机分成4组，并根据给予物质种类或剂量，分为一个对照组(n = 10)，及三组樟芝菌丝体剂量组(n = 12)；三剂量组分别相当于成人每日樟芝菌丝体建议剂量的0.5倍(0.5XAc， 1890 mg/day/kg)、1倍(1XAc， 3780 mg/day/kg)和2倍(2XAc， 7560 mg/day/kg)。采用胃管口服给予喂食。以卵白蛋白(ovalbumin， ova)作为特异性免疫反应用之抗原，采皮下注射抗原的模式进行，以Freund’s adjuvant作为佐剂：第一次使用complete adjuvant，其后使用incomplete adjuvant。在管喂1周后以腹腔注射方式给予2 μg ova诱导小鼠；在第6及第8周时，施以皮下注射10 μg ova刺激小鼠。在第3、7及9周时进行尾部采血收集血清，第10周牺牲，采血、取腹水及脾脏已进行免疫反应相关指标之检测。 2.4. 脾脏免疫细胞之数量消长分析 每管加入1 × 10 6 个脾脏细胞，分别加入不同的荧光抗体，(FITC/PEisotype controls， α-H2Kd FITC， α-I-A FITC， α-CD3 FITC/α-CD19 PE)结合到细胞表面分子后，以流式细胞仪对淋巴细胞亚群(MHC I/II，T与B)做进一步的分析。 2.5. 吞噬细胞活性分析 利用Phagotest kit (ORPENGEN Pharma， Heidelberg， Germany， catalog number: 3884)检测血液中吞噬细胞的吞噬活性。将上述100 ml抗凝之全血与20 ml opsonized FITC-labelled E. coli混合，置于37℃水浴槽(实验组)或冰上(阴性对照组)作用10分钟，然后置于冰上以终止吞噬作用，加入100 ml ice-cold quenching solution，混合均匀。离心、清洗。加入200 ml之DNA staining solution，置于冰上，避光反应10分钟，而后在60分钟内以流式细胞仪进行分析。吞噬作用活性(%) = 实验组之吞噬作用(%) − 阴性对照组之吞噬作用(%)。 2.6. 自然杀手细胞毒杀试验 [ 11 ] 用10 ml RPMI 1640培养基冲洗腹膜腔，并将流洗液以300×g离心10分钟。将制备的细胞重新悬浮于RPMI 1640培养基中，铺板，37℃培养1小时，洗涤3次，除去未贴附之细胞。再透过LIVE/DEAD Cell-Mediated Cytotoxicity Kit (Molecular Probes， USA)测定分离于腹腔巨噬细胞的自然杀手细胞毒杀目标细胞(Yac-1)的能力。 2.7. 总抗体及OVA特异性抗体分泌试验 抗凝之全血保存于4℃，以sandwich ELISA kits (Bethyl， Montgomery， USA)测定其中所含IgM、IgG总抗体及ova特异性IgM、IgG抗体的浓度。 2.8. 淋巴细胞增生反应 取约4 × 10 6 cells/ml脾脏细胞悬浮液，加入96孔盘(0.1 ml/well)中，再分别依据非特异性免疫反应或特异性免疫反应，在含有添加10% FBS、2 mM L-glutamine和抗生素的RPMI 1640培养液中，分别加入最终浓度为10 μg/ml的洋刀豆血球凝集素(concanavalin A， ConA)、或50 μg/ml的脂多醣(lipopolysaccharide， LPS)、100或200 μg/ml的ova，以5% CO 2 、37℃培养72小时；之后，在各孔盘中加入20 μl过滤后的MTT溶剂(5 mg/ml)，于37℃下放置4小时；再加入DMSO萃取，测定O.D. 570 nm吸光值。增生指数(stimulation index)计算公式 [ 12 ] 为(A 570nm treatment − A 570nm medium control)/(A 570nm cell only − A 570nm medium control)。 2.9. 细胞激素分泌试验 取约4 × 10 5 cells/well从脾脏分离得的淋巴细胞，分别依据非特异性免疫反应或特异性免疫反应，在1 ml培养基中分别加入ConA (5 μg/mL)或ova (100及200 μg/mL)，培养24小时至48小时；收集细胞上清液并保存于−20℃，以供测定细胞激素使用。利用sandwich-ELISA法测试lL-2、IFN-γ、IL-4及IL-5的含量。 2.10. 数据整理与分析 [ 13 ] 试验结果是以平均值 ± 标准误差(Mean ± SD)表示。数据以One-way ANOVA单因子变异数进行检定，再以Dunnett’s t-test来检定各组组间之差异性比较，*表示组间具有显著性的差异(p < 0.05)。
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user: 3. 结果 本研究旨在评估液态发酵所得之樟芝菌丝体粉末对于免疫系统的影响。参考卫生福利部公告的《健康食品免疫调节功能评估方法》，利用管喂方式喂食BALB/c小鼠樟芝菌丝体，藉由分析脾脏细胞增生反应、脾脏细胞细胞激素分泌量、自然杀手细胞活性、吞噬细胞活性及抗体分泌量，评估非特异性免疫反应之影响；并以皮下注射ova致敏小鼠，藉由分析ova特异性抗体、ova特异性脾脏细胞增生反应及ova特异性细胞激素的分泌，评估特异性免疫反应的影响。 3.1. 对小鼠生长的影响 在试验期间，经8周的管喂，在小鼠生长情况方面，对照组及樟芝菌丝体各剂量组小鼠的体重无显著差异(图1)，显示樟芝菌丝体具安全可食用性。 图1. 试验期间对BALB/c小鼠平均体重之影响 3.2. 对脾脏淋巴细胞次群的影响 以细胞表面特定抗原分析，观察脾脏中淋巴细胞次群所占百分比的影响，于喂食樟芝菌丝体的各剂量组的期间，对于小鼠脾脏中MHC I、MHC II、T及B淋巴数量之比率皆无明显差异(图2)，显示喂食樟芝菌丝体对于ova致敏BALB/c小鼠脾脏中各类淋巴细胞次群所占百分比无影响。 图2. 试验期间樟芝菌丝体对BALB/c小鼠脾脏淋巴细胞分型的影响 3.3. 血液吞噬细胞吞噬能力的影响 取全血以ORPENGEN Pharma之Phagotest Kit，利用吞噬荧光标示之大肠杆菌的能力，进行血液中吞噬细胞之活性分析(图3)；结果显示(图4)，实验组与对照组间无差异。 图3. 吞噬试验结果示意图 图4. 试验期间樟芝菌丝体对BALB/c小鼠血液吞噬细胞吞噬作用的影响 3.4. 自然杀手细胞毒杀能力的影响 利用DIOC18标示之Yac-1细胞作为目标细胞，以目标细胞：腹腔细胞 = 1:200之比率混合，作用4小时，以流式细胞仪进行分析，检测腹腔细胞中自然杀手细胞毒杀Yac-1的能力；由(图5)可知喂食2XAc剂量的小鼠，其腹腔中自然杀手细胞之活性非常显着地高于对照组(p < 0.01)。 图5. 试验期间樟芝菌丝体对BALB/c小鼠自然杀手细胞毒杀作用的影响 3.5. 樟芝菌丝体对小鼠抗体量的影响 于第一次免疫后，三剂量组均可非常显着地提升小鼠血中非特异性抗体IgM含量(p < 0.01) (表1)；不过，随着追加免疫，各组间之total IgM或total IgG含量及无明显差异。 Table 1 Effect of Ac mycelium on serum antibodies of female BALB/c mic Control (n = 8) 0.5X (n = 8) 1X (n = 10) 2X (n = 9) Total IgG (μg/mL) 1st 365.8 ± 97.5 366.1 ± 124.3 401.5 ± 123.5 390.2 ± 132.7 2nd 559.4 ± 149.0 578.8 ± 124.3 559.3 ± 142.8 543.1 ± 103.5 3rd 695.3 ± 134.1 773.5 ± 223.9 680.8 ± 265.8 661.9 ± 173.9 Total IgM (μg/mL) 1st 330.2 ± 87.5 529.4 ± 90.4** 551.3 ± 113.5** 586.6 ± 99.5** 2nd 464.0 ± 136.9 413.9 ± 114.8 400.9 ± 119.3 455.5 ± 85.0 3rd 482.9 ± 113.9 507.1 ± 99.1 500.6 ± 111.8 472.1 ± 85.7 Anti-ova IgG (relative unit × 10 3 /mL) 1st 0.76 ± 0.39 0.78 ± 0.39 0.85 ± 0.53 0.82 ± 0.46 2nd 48.9 ± 25.0 53.3 ± 35.9 60.7 ± 33.3 48.9 ± 11.7 3rd 86.2 ± 20.1 103.2 ± 42.0 83.2 ± 43.2 80.3 ± 33.0 Anti-ova IgM (relative unit × 10 3 /mL) 1st 0.21 ± 0.04 0.23 ± 0.05 0.20 ± 0.04 0.22 ± 0.06 2nd 0.45 ± 0.08 0.42 ± 0.06 0.44 ± 0.06 0.44 ± 0.04 3rd 0.88 ± 0.13 0.87 ± 0.14 0.85 ± 0.12 0.86 ± 0.12 表1. 试验期间樟芝菌丝体对BALB/c小鼠血清抗体含量的影响 Results are presented as mean ± SD (n = 8 - 10); 1st， 2nd， and 3rd indicated after first ova immunization and second and third boost， respectively; *and **represent p < 0.05 and p < 0.01， respectively (Student’s t-test). 3.6. 脾脏淋巴细胞增生反应的影响 以MTT法进行分析小鼠脾脏淋巴细胞增生反应的影响，结果显示，于ConA刺激下，0.5XAc可显着地促进脾脏T淋巴细胞的增生(图6)，较高剂量的1XAc和2XAc则可能因变异较大，因此与对照组间无统计上的差异性。三剂量组间彼此无显着差异。而以特异性抗原ova作为刺激物，与脾脏细胞共同培养，发现1XAc和2XAc剂量可使小鼠脾脏中对ova抗原具有特异性的免疫细胞明显增生。 图6. 试验期间樟芝菌丝体对BALB/c小鼠脾脏淋巴细胞增生的影响 3.7. 脾脏细胞分泌细胞激素的影响 脾脏细胞于自发状况、ConA、LPS或特异性抗原ova刺激下，于5% CO 2 、37℃下培养24或48小时后，收集上清液，分别检测Th1细胞激素IL-2、INF-γ，及Th2细胞激素IL-4、IL-5之分泌量。由表2可知，喂食0.5XAc、1XAc或2XAc剂量之小鼠可显著地提升自发性IL-2及INF-γ的分泌，1XAc及2XAc剂量皆可促进ova特异性IL-2、INF-γ的分泌，2XAc剂量并可促进于ConA刺激下之IL-2、INF-γ的分泌。喂食0.5XAc、1XAc或2XAc剂量之小鼠可使特异性IL-4之分泌量显著降低，对于其他自发性或ConA刺激下Th2细胞激素的分泌量则无影响。
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user: 4. 讨论 本试验参照卫生福利部《健康食品免疫调节功能评估方法》，以ova免疫BALB/c小鼠，藉由小鼠体重、抗体、细胞激素、吞噬细胞活性、自然杀手活性等等测试与分析，评估液态发酵所得之樟芝菌丝体粉末对于免疫系统的影响。 4.1. 对非特异性免疫反应的影响 在非特异性免疫功能方面，主要测试颗粒性球与单核球的吞噬能力或是自然杀手细胞的活性，在免疫反应中，吞噬细胞的活化是人体防御系统的第一防线，而对于肿瘤与受病毒感染的细胞，主要还是由自然杀手细胞透过非特异性免疫的结合来对抗 [ 14 ]，在先前的研究中指出，饮食的改变可以显著的影响自然杀手细胞的活性 [ 15 ] ；结果显示，如图5，2XAc剂量组之自然杀手细胞毒杀活性显著高于对照组(p < 0.01)，对于血液吞噬细胞吞噬能力则无作用(图4)；虽然对吞噬细胞能力的活化并无显着差异，但在2XAc剂量组可以显着增加自然杀手细胞的活性。血清抗体的生成影响方面，喂食樟芝菌丝体可以明显地提升 Table 2 Effects of Ac mycelium on cytokine production of female BALB/c mic Control (n = 8) 0.5X (n = 8) 1X (n = 10) 2X (n = 9) IL-2 (pg/mL) cell only 11.7 ± 4.4 21.8 ± 6.1** 16.5 ± 4.5* 18.4 ± 8.8* ConA 1017.4 ± 159.3 1019.9 ± 204.7 1107.7 ± 239.2 1685.5 ± 212.4** ova 100 168.1 ± 45.5 209.7 ± 109.3 272.5 ± 67.2** 252.0 ± 76.9* ova 200 211.2 ± 70.0 277.5 ± 123.6 258.9 ± 109.1 266.0 ± 91.2 IFN-γ (pg/mL) cell only 2.11 ± 1.97 6.53 ± 5.26** 7.34 ± 5.47** 12.12 ± 4.10** ConA 127.8 ± 50.1 160.9 ± 53.8 163.8 ± 62.7 418.1 ± 205.1** ova 100 329.6 ± 22.0 381.4 ± 131.7 469.9 ± 162.4* 494.8 ± 170.5* ova 200 420.9 ± 80.1 442.7 ± 132.0 537.9 ± 142.7* 686.4 ± 138.8** IL-4 (pg/mL) cell only 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 ConA 321.3 ± 113.2 354.0 ± 107.6 365.9 ± 91.1 370.7 ± 88.1 ova 100 4.20 ± 1.93 2.50 ± 1.94* 2.58 ± 1.93* 0.59 ± 0.91** ova 200 2.20 ± 1.58 2.68 ± 1.59 3.59 ± 1.15 1.08 ± 1.20* IL-5 (pg/mL) cell only 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 ConA 79.3 ± 30.1 52.6 ± 17.2* 76.1 ± 35.5 79.4 ± 30.6 ova 100 47.0 ± 30.6 27.5 ± 11.7 28.6 ± 11.5 41.4 ± 17.5 ova 200 58.8 ± 20.5 41.3 ± 15.6 53.1 ± 18.4 59.0 ± 16.8 表2. 试验期间樟芝菌丝体对BALB/c小鼠脾脏细胞激素分泌量的影响 Results are presented as mean ± SD (n = 8 - 10); 1X stands for 1-fold dose of Ac which was set at 180 g/pack/day/60-kg person， or 9.675 mg/20-g mouse; * and ** represent p < 0.05 and <0.01， respectively (Student’s t-test). 早期阶段的非特异性血清IgM抗体生成量(p < 0.01) (表1)；在初期即显著性的增加IgM的含量，但在中后期则未达到明显差异，推测樟芝菌丝体能够快速地提升血清中抗体，并增加其数量，以抵御外来抗原入侵。在脾脏细胞增生能力方面，低剂量(0.5X)的樟芝菌丝体可以促进脾脏细胞T淋巴细胞在ConA刺激下的增生能力(p < 0.05)，高剂量(1XAc及2XAc)则未达统计上的显著差异(图6)。使用裂殖素LPS刺激时，并无显著性差异，表示对脾脏细胞中的B淋巴细胞没有增生作用，但在ConA的刺激下，0.5XAc剂量组相对于对照组具有显著性的差异，表示具有提升脾脏细胞中T淋巴细胞的增生能力。T淋巴细胞具有多种形态及功能，Th1 (cell-mediated immunity)可与单核吞噬细胞交互作用并帮助消灭病原，Th2 (cell-mediated immunity)可协助B细胞分裂、分化及制造抗体；过去研究指出，当身体处于压力状态下，体内的免疫反应会从Th1转成以Th2为主 [ 16 ]，而过度抑制Th1细胞免疫功能，将造成致死率徒增 [ 17 ] [ 18 ]，唯有身体内Th1及Th2相互作用维持平衡，才能共同维护身体免外来者的入侵 [ 19 ]。在脾脏细胞细胞激素之分泌量，测试Th1细胞激素IFN-γ & IL-2，Th2细胞激素IL-4 & IL-5 [ 20 ]，如表2所示，当未添加任何裂殖素时，喂食樟芝菌丝体可显著增加了Th1细胞激素IL-2和IFN-γ的量，2XAc剂量并可提升ConA刺激下的IL-2和IFN-γ的分泌量(p < 0.05)。由非特异性免疫反应细胞激素分泌量之结果可知，樟芝菌丝体可促进Th1细胞激素IFN-γ & IL-2的分泌，IFN-γ & IL-2具有活化毒杀型T细胞、自然杀手细胞和B细胞的作用 [ 21 ] [ 22 ]，推测喂食樟芝菌丝体的小鼠，其脾脏细胞IFN-γ & IL-2分泌量升高可能因此进而影响自然杀手细胞的活性。 4.2. 对特异性免疫反应的影响 特异性免疫反应是以ova作为特定的抗原，仿真病毒、微生物或外来物质感染的模式，在血清抗体生成的影响方面，特异性血清抗体anti-ova IgG的量在第二次致敏之后大幅的增加，不过喂食樟芝菌丝体并无法进一步促进雌性BALB/c小鼠之特异性血清抗体生成(表1)。在脾脏细胞增生能力方面，ova主要是刺激抗原专一性T细胞的活性，试验结果发现，如图6所示，在ova刺激脾脏细胞增生能力的影响中，在1XAc及2XAc剂量组具有显著性的提升(p < 0.05)，说明樟芝菌丝体具有刺激特异性免疫细胞的增生作用。在脾脏细胞ova特异性细胞激素之分泌量，测试Th1细胞激素IFN-γ &IL-2，Th2细胞激素IL-4 &IL-5；结果显示，1XAc及2XAc剂量组的IL-2和IFN-γ生成量皆显著地增加，而其IL-4量则是减少的(p < 0.05) (表2)。
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user: 5. 结论 综合以上，皆证实樟芝菌丝体具有免疫调节功能。BALB/c小鼠经过8周喂食0.5倍、1倍及2倍剂量的樟芝菌丝体后，在非特异性免疫方面可增加自然杀手细胞活性及抗原IgM初期含量，以ConA刺激后可提升脾脏细胞的增生能力，并促进Th1细胞激素IFN-γ & IL-2的分泌；特异性免疫方面则是在ova的刺激下，可使Th1细胞激素中IFN-γ &IL-2的分泌量显著提高，且可降低Th2细胞激素IL-4的含量。先前研究显示，当生物体受到了病毒、微生物或外来物质侵害感染时，抗原呈现细胞及巨噬细胞等免疫细胞就会被活化，并使体内的免疫反应倾向于Th1免疫反应 [ 23 ] [ 24 ]，本研究在经过非特异性及特异性的免疫反应结果中得知，樟芝菌丝体是倾向于增加Th1免疫反应的表现。
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user: 摘 要 本文主要采用文献资料法，专家访谈法、问卷调查等研究方法，以“健康上海”体育协同发展路径为研究对象，从体育与健康城市的战略价值、“健康上海”战略的贯彻与实施、“健康上海”体育发展路径等几个方面进行了分析，论证了创新“体医结合”发展模式、健身指导方式多元化发展、建设整合性智能化的场地设施、创建全方位人群的赛事活动产品、创新“体育产业+”发展模式、日常化青少年体育配送服务等体育协同发展路径，为更好地实现“健康上海”发展战略提供参考。 关键词 :健康上海，体育，协同发展，路径 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 健康城市建设已成为一项全球性行动战略，自1986年世界卫生组织介入健康项目开始，至今已在欧洲、美洲、亚洲的4000多个城市迅速发展。国外诸多城市在健康城市建设中，体育与健康方面占据重要指标，并取得重要成效。澳大利亚伊拉华拉健康城市的创建包括社区营养计划、体能锻炼项目、儿童伤害控制项目、艾滋病预防；加拿大多伦多包括创造健康的自然环境、构建步行城市、帮扶弱势群体、振兴社区健康服务系统、推行健康食品策略；韩国首尔包括改革都市公共健康系统、营造良好的生活形态，调整健康服务、平衡健康资源分布，强化社区行动力、发展健康策略公共关系等方面。体育是评价城市发展水平已经得到世界各国的广泛认可，上海市体育发展指数位居全国前列，但健康强市建设面临激烈竞争，面临系列化、深层次、结构性矛盾，亟须从传统的管理模式向创新管理服务模式转变。上海体育发展要更高、更快、更强，很大程度上取决于重点领域和关键环节的改革能否取得重大突破 [ 1 ]。因此，探索“健康上海”的实施发展路径尤为重要。
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user: 2. 创新“体医结合”发展模式 在“体医结合”理念的引领下，上海市不断探索新时期健身指导新模式，同时，健身指导的专业性、针对性不断得以加强。活动日专家门诊已发展成为其中一个重要渠道。2016年上海市“全民健身日”以世纪公园为主会场，全市各区开设分会场，积极整合体育、卫生等资源。2017年上海“全民健身日”主题活动同时在全市16个区上线，为市民健身提供科学指导服务。其中，在主会场黄浦区复兴公园，由上海市体育局及体科所组织的运动康复、运动营养等专家为市民带来科学健身指导 [ 2 ]。“健康上海”理念逐渐渗透到市民群体，体育锻炼将成为新时期健康发展重要渠道，而运动伤害将成为重点防护问题，结合高校在运动理疗康复等方面的理论、经验及医院在就诊方面的资质实现互补促进将成为“体医结合”的重要模式。上海中医药大学附属龙华医院、上海体育科学研究所建立了联合运动康复门诊为市民提供服务。门诊部坐拥四位运动康复专家，每周四到龙华医院为市民提供运动康复服务，从更多细节上对普通病人进行指导，而收费标准全部按照医院的国家指导价格，不收取任何额外的费用。但同时也存在诊断次数远远不能满足广大市民群体的需求的问题。
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user: 3. 健身指导方式多元化发展 健身服务站点的发展也是重要路径之一。例如，嘉定区南翔镇“运动健康JI-A”服务站已成为社区体育指导员、社区体育配送服务后，上海提升公共体育服务能力的新举措，这个加速推广的服务站点创新地把体育和卫生两方资源整合，将科学健身指导送到市民身边的同时，引导市民树立健康生活方式。随着市民对健身需求的多样化，政府的服务方式也在转变。集健身读本、微信、视频等各种现代化大屏幕电信手段，广泛传播健身理论与健身方法，从而为使广大健身爱好者提供便利条件。在健身指导方面的工作逐步完善的同时，场地建设设施的使用科学性也是一个急需解决的问题。2017元旦，全市有500多处体育场馆、公共运动场、市民健身房等各种类型的健身设施坚持向市民开放，受益市民达75.67万人次。另外，体育建设设施除了在数量覆盖层面逐渐普及外，其智能化、便民化改革也持续推进。场地器材使用的规范性、准确性也是市民科学健身参与提供重要保障。
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user: 4. 建设整合性、智能化的场地设施 为多渠道地增加市民健身场地供给，上海将统筹利用资源，结合公园绿地、沿江、沿河、沿湖等场地，建设嵌入式体育健身设施。鼓励社会资本参与全民健身设施建设与运营，推进体育场馆改革，探索大型体育场馆所有权与经营权分离，使异址重建工程逐步得以实现。同时，场地设施对外开放程度日益得以普及。2016年上海市全民健身发展总投入达到7.7亿元，在场地设施建设方面，社区体育场地占29.6%，群众体育活动场地占12.4%，而大型体育场馆的建设改造更是高达51.2%，新增体育场地面积1620113平方米，另外，还建立了“十三五”末人均场地面积达到2.4平方米的目标 [ 3 ]。另外，体育建设设施除了在数量覆盖层面逐渐普及外，其智能化、便民化改革也持续推进。益智健身苑点在原有社区健身苑点的基础上实现改造升级和功能提升，根据上海市民运动健身的现实需求，增配棋类益智器材和力量训练器材，更好地为不同年龄段的社区居民服务。如静安区交通公园及东茭泾绿地两处公共篮球运动场首创全市“共享公共运动场”试点，依托互联网+体育的创新服务模式，该球场通过建立入口智能闸机、远程实时监控、语音广播、自助租球机、自动贩售机等设施，实现标准化、智能化线上远程管理，为运动爱好者提供场地使用人数、自助扫码付费等服务。除更新传统有氧练习及康复保健类器材，改造后的健身点还新设了背腹肌训练器等综合性力量训练器械、益智类健身器材轨道棋和身体素质测试器材，各健身器材上还贴有二维码，市民只需使用手机扫一扫，即可了解健身设施的使用、维护方法等信息。
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user: 5. 创建全方位、全人群的赛事活动产品 全运会逐渐发展为地区综合发展水平和文化软实力集中展示的重要窗口，全运会设立群众比赛项目的改革更是为群众体育发展创建了重要的平台。如何让不同水平不同年龄的市民找到适合自己的赛事活动？“让每一个市民找到适合自己的运动”，使市民发生从热爱运动到渴望运动的转变成为当今继续解决的难题。上海市结合了城市业余联赛的开展，选拔364名群众比赛运动员，参加全部19个群众项目以及三人篮球公开组比赛，并在棋牌、空海模、舞龙、龙舟、太极拳、轮滑、健身气功等项目上取得佳绩 [ 4 ]。在为市民提供参与体育建设和享受健康生活的同时，主要针对沪上亲子家庭，丰富了全民健身内涵，让更多的人群参与健身运动。另外，大社区还探索出一条有益的路子，承办方邀请了世锦赛现代五项冠军钱震华参与到比赛，接受亲子家庭的全家挑战。而特地为亲子家庭设置的“小铁三”项目，因此受到广大中外家庭的热烈追捧。创新的社区联动广场办赛机制，深受体育爱好者的赞誉。通过科技体育创新发展使更多市民进行日常难以接触到的诸多体育项目的情感体验，既是提高市民对诸多项目的认识，也是建立群众体育氛围的重要途径。
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user: 6. 创新“体育产业+”发展模式 融旅游、文化、金融、娱乐、服务等诸多元素的休闲体育，将是体育消费的主力。2017年11月26日，被称为“史上最高垂马”的2017上海中心国际垂直马拉松赛暨国际垂直马拉松全国总决赛在上海中心开跑，参赛服装和奖牌都以热情四射的橙色为主色调，既象征着垂马跑者奋发向上的精神，也象征着上海这座城市的无限活力。该赛事的成功举办，为上海打造高品质路跑赛事平台增添了更丰厚的羽翼，打造了上海路跑市场新格局，树立了城市精品路跑赛事品牌的新标杆。为满足不同程度跑者的需求，上马从2015年开始，上海国际10公里精英赛在普陀区落户，上马赛事品牌形成了国内首个全程、半程、十公里三大赛事体系，使上海成为在中心城区每年举办既有“双金”全程赛事、高品质半程赛事，以及10公里精英赛的城市 [ 5 ]。上海举办赛事与世界优秀赛事相比，如美国与日本的棒球、法国的网球与自行车、欧洲的足球等在商业运营方面还有很大差距。在举办各种赛事期间，应将设有包括运动、美食、手工艺品、饰品、音乐等丰富内容的各色集市、商户等全面向公众开放，将城市文化、城市品牌、公益元素等通过上海中心米公益平台，努力将赛事打造为上海又一城市品牌IP赛事。
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user: 7. 日常化青少年体育配送服务 2017年暑期，上海青少年暑期体育配送服务在推动青少年体育“德智体”全面发展过程中起到重要作用。既有游泳、乒乓球、羽毛球等热门项目，也有空手道、跆拳道、少年武术等对抗类运动项目，并且普遍受到推崇。另外，为了满足青少年的不同爱好，还配送中国象棋、围棋等智力运动服务。从2015年开始，上海还开展了三大球项目公益培训，随后培训项目扩大至11个项目，今年还增设了青少年社区运动会。2017年培训学生11万余人，合格率近77%。此外，由于编制内教练员队伍无法满足社会的巨大需求，上海实施了“草根教练计划”，让编制外的教练发挥积极作用，从起初的E级足球教练员培训，到如今已推广至篮球、射箭、旱地冰球、高尔夫球等多个运动项目 [ 6 ]，极大的满足了青少年体育运动指导的需求。另外，学校体育学校体育不能只限于体育知识和动作技能的传授，而是应该基于大健康视野，适当加大保健体育等健康教育的内容，吸收借鉴相关学科和跨学科的一些最新研究成果，要与人的健康发展紧密结合，把与人类健康有关的内容纳入到保健体育的体系当中来。近日，《上海市中小学食品安全读本》覆盖全学段，40万人参与健康教育活动。健康教育读本包括小学低年级、小学高年级、初中、高中四册。不同的活动、不同的组别有不同的活动形式，形成线上和线下相结合，全方位推广保健体育与健康教育，使保健体育目标明确，健康教育寓教于乐。
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user: 8. 结语 上海在健康城市建设中“政府主导、多部门联动”的做法，一直受到世界卫生组织的推崇。上海要建成全球卓越的健康城市，体育事业发展对于推进“健康上海”建设具有重要的综合价值与多元功能，而体育与健康协同发展战略作为指导全局的谋划，不仅关系到体育发展中的长远问题，也会对现实工作中的具体问题产生影响。因此，在“健康上海”建设背景下，深入研究并探索体育与健康协同发展路径，为政府决策部门在制定规划、实施计划时提供理论依据与实践经验，对于推动全民健身和全民健康的深度融合，实现《“健康上海2030”规划纲要》具有重要的理论意义与实践价值。
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user: 摘 要 外骨骼助力机器人将先进的机器人技术与康复医学进行融合，最终目的是取得更好的恢复效果。肌电信号在外骨骼助力机器人发展中得到了长足的发展，基于表面肌电信号的人机交互控制优于传统固定程式控制。本文论述了目前外骨骼机器人的分类、表面肌电信号的分析与提取以及人机交互控制等内容，最后展望了表面肌电信号在外骨骼助力机器人研发中的未来研究趋势。 关键词 :肌电信号，外骨骼助力机器人，运动人体科学，人机交互控制 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 肌电信号(electromyography， EMG)在运动人体科学、基础医学、临床医学和康复医学领域中有着越来越多的应用，它表达了肌纤维的动作电位在时空上的叠加，与肌肉收缩和肌肉力量息息相关。针电极深入肌肉内部所得到的肌电信号比较精确、易于检测和识别，但它的创伤性特征不易被人们接受。而表面肌电信号(surface EMG， sEMG)是指通过皮肤表面的电极来检测神经肌肉活动的电信号，是多个运动单元的动作电位在时间和空间上叠加的综合结果，也可以定量地记录神经肌肉活动的电生理特征、肌肉的疲劳程度和神经传导速度。sEMG的检测手段操作相对简单，具有无创性的特征，因此，它对运动人体科学、人机工效学和康复医学等领域备受重视，具有重要的应用和学术价值，有着广阔的推广前景。 随着社会老龄化进程和不断上升的伤残人口数量，传统的康复手段已经难以满足人们运动和诊断治疗的需要，外骨骼机器人的技术应用正在由工业生产领域逐渐延伸到运动人体科学和康复医学领域，将在很大程度上弥补传统康复手段的缺陷。外骨骼机器人的辅助形式包括主动练习形式和被动练习形式，对患者不同的康复阶段都有所介入，而外骨骼机器人的主动练习形式和选择性助力形式日益受到关注，这对患者的主动运动的意识判断尤为重要 [ 1 ]。外骨骼助力机器人将精密的机器人技术与康复医学进行融合，由人机互动设备辅助患者执行锻炼活动，为有运动障碍的人提供精确的指导数据和信号，合理设计康复计划，以适宜的强度刺激肌肉，缩短康复周期，最终取得更好的恢复效果。sEMG蕴含的人体信息准确而丰富，基于sEMG融合外骨骼康复机器人的技术研究已经受到了众多学者的极大关注，逐渐形成了运动医学和康复机器人领域的一个新的社会与经济发展点。
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user: 2. 外骨骼机器人的分类 2.1. 外骨骼机器人的练习形式 以往传统的康复联系计划主要通过医护人员和家人辅助患者利用一些助力设备支持患肢开展练习，这种以人工为主的练习形式参与者较多，易受参与者主观意识判断的干扰，对练习强度、运动负荷、动作角度等练习因素的规范性难以掌控 [ 2 ]。外骨骼机器人的辅助形式(主动练习形式和被动练习形式)解决了传统康复方法的不足，对患者不同的康复阶段都有所介入，其主动练习形式和选择性助力形式日益受到关注，这对患者的主动运动的意识判断尤为重要。外骨骼机器人的辅助形式提高了康复质量，其练习形式具体可分为主动练习、被动练习、助力练习和抗阻练习等四种模式。外骨骼机器人的练习执行系统囊括着一套完整的辅助联系结构和控制体系，通过机电一体化模拟运算具体数据实现实时控制和指导患者的康复计划于实施，从而帮助患者加快患侧的康复进程。 2.2. 外骨骼机器人的功能分类 外骨骼机器人是结合了控制技术、信息技术、传感技术和移动网络技术等多项模块，从而为人体提供人机结合的可穿戴机械装置的一种综合技术。依据人体练习部位的区别，外骨骼机器人可划分为全身式外骨骼机器人、上肢外骨骼机器人及外骨骼机器人等三种类别。如果依据运动形式的区别，外骨骼机器人可划分为悬挂式机器人、牵引式机器人和穿戴式机器人等三种类别。如果依据患者练习姿态的区别，外骨骼机器人可划分为直立式、坐卧式和起立助力式机器人等三种类别。如果依据外骨骼机器人的工作形态的区别，外骨骼机器人则包括了辅助行走、跑步助力、脚踏板助力、静力助力和各主要关节康复助力等五种类别。 外骨骼康复机器人于20世纪90年代逐渐出现在大众眼前，美国麻省大学机械工程学院开展外骨骼机器人的研究最早，他们在此领域的进展也较快。瑞士在1999年研发出一种名为LOKOMAT的外骨骼下肢康复机器人，其后在2005年研发出了LOKOMAT的更新换代版本，此机器人的两侧有两个自由度(膝关节、髋关节)，另外还有骨盆的上下方向自由度，驱动装置是线性力传感器。荷兰2000年研发了一种名为LOPES的外骨骼步态康复机器人，此机器人包括了膝关节处的一个自由度和在髋关节处的两个自由度。德国在2000年研发了一种名为GTI的外骨骼脚踏板式下肢康复机器人，并在2003年得到了改良版，它可以利用人力自主和电机驱动进行康复练习。瑞士在2005年又研发了名为MOTION的外骨骼坐卧式下肢康复机器人，此机器人主要有躺椅与机械腿两个结构构成，其两侧有三个自由度(髋关节、膝关节、踝关节)，在固定训练框架支撑下，患者能够以卧床姿态操控自己的患侧进行康复训练，通过肌电传感器的信号信息来反馈动作模式和控制训练的强度和角度。韩国在2005年也研发了一种名为WHERE的外骨骼移动式步行康复机器人。我国在外骨骼机器人的研发工作也得到了一定的进展：上海大学研发了一种外骨骼步态康复机器人，其主要装置有包括机械腿助行组件、减重组件和跑步机组件等环节。哈尔滨工程大学研发了一种外骨骼踏板式下肢康复机器人，其主要装置有脚踏板控制组件、整体框架组件、步态助理组件和导轨组件等环节。西安交通大学研发了一种外骨骼下肢康复机器人，并对生物电信号的人机互动技术进行了输入开发。浙江大学研发了一种外骨骼下肢康复机器人 [ 3 ]，其主要装置也包括了机械腿助行组件、减重组件和跑步机组件等环节。总之，关于外骨骼机器人的研发已然处在了快速的发展阶段，在某些发达国家外骨骼机器人已被许多患者所用，在我国外骨骼机器人的研发主要处于实验室层面，也取得了一定成效。
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user: 3. sEMG的信号分析与提取 3.1. sEMG的信号量化 sEMG是指通过皮肤表面的电极来检测神经肌肉活动的电信号，是多个运动单元的动作电位在时间和空间上叠加的综合结果，sEMG信号与肌纤维的构成比、解剖结构、肌肉收缩的贡献率、运动单位的同步化程度和募集能力有着较强的相关性，可以定量地记录神经肌肉活动的电生理特征、肌肉的疲劳程度、神经的传导速度等发展规律。sEMG的检测手段操作相对简单，具有无创性的特征，因此，它对运动人体科学、人机工效学和康复医学等领域备受重视，具有重要的应用和学术价值。sEMG的特征表现有：微弱性(一般只有0~5 mV，20~300 μV)、交变性(是乱序的交流电压，其幅值与产生的张力基本成正比)、对称性(由正弦波叠加形成)和低频性(频谱在0~1000 Hz，主要集中在200 Hz以下，波士顿大学的学者利用双极型模型发现，肌电频谱分布在20~500 Hz，绝大部分集中在50~150 Hz)。对sEMG信号进行量化研究，是在运动人体科学和临床医学领域展开应用的必经阶段，其信号的量化处理过程主要包括：检测肌肉收缩舒张的肌电信号变化，平滑处理信号以及标准化处理数据，取肌电信号的绝对值，通过标准化处理后的肌电信号就可以理论上实现与其他个体的肌肉肌电值进行比较研究了。 3.2. sEMG的时域分析时域分析 表面肌电信号分析包括时域分析与频域分析。时域分析是将肌电信号看作时间的函数，通过分析得到肌电信号的某些统计特征。频域分析常常是通过傅立叶变换而把肌电的时域特征转换为频域信号的频谱或功率谱来进行分析。时域分析参数包括振幅(AMP)、积分肌电值(iEMG)、均方根值(RMS)、时程(DUR)等，频域分析参数包括平均功率频率(MPF)、中位频率(MF)、中心频率(CF)等。上述指标是反映肌电信号频率特征的生物物理指标，其数值与肌纤维的构成比、解剖结构、肌肉收缩的贡献率、运动单位的同步化程度和募集能力有着较强的相关性。
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user: 4. 基于表面肌电信号的外骨骼机器人控制 4.1. 基于表面肌电信号的人机交互控制理论 外骨骼机器人的人机交互控制理论应融合运动再学习的理论原理，即受试者在损伤初期是难以做到主动运动的，此时需要在外骨骼机器人的辅助主导下练习预设的被动训练计划。而后在中后期练习时，基于患者的主动积极性以及机器人的辅助力，人机交互控制才会真正充分发挥作用。基于sEMG的人机交互控制理论的中心思路为：利用sEMG所包含的肌肉的生理状态以及具体肌电信息，首先要利用患者健侧的sEMG信号对主动运动的意识进行识别和判断，准确并及时地形成数字化的运动力度和关节角度，从而确定机器人的运动轨迹同步与患者的主动意识。然后，利用患侧的sEMG信号评测由人体肌肉收缩产生的自身力矩和运动角度对受试者的动作能力展开评价，最后利用人机体系的逆动力学准确地评估对机器人输出的运动轨迹进行实时监控，最终达到对患者的主动运动得以辅助的目的 [ 4 ]。基于sEMG的人机交互控制理论的重要特征包括：实时性，即外骨骼机器人的目标运动轨迹并非既定轨迹，而是通过人机交互系统为患者进行实时的输入和自适应调整指导；适用性，即在外骨骼机器人的助力过程中应注重对受试者运动能力的针对性评价，要充分考虑受试者做动作能力的现实性，合理地控制和分配外骨骼机器人的驱动力以及运动轨迹；对称性，这主要是面向下肢单侧损伤的情况而提出的，即外骨骼机器人输出力和方向的控制要遵循运动对称的原则，要保证两侧肢体的关节运动角度的连续平滑和稳定。 4.2. 基于表面肌电信号的外骨骼机器人的人机交互优点 sEMG是指通过皮肤表面的电极来检测神经肌肉活动的电信号，是多个运动单元的动作电位在时间和空间上叠加的综合结果，sEMG信号与肌纤维的构成比、解剖结构、肌肉收缩的贡献率、运动单位的同步化程度和募集能力有着较强的相关性，可以定量地记录神经肌肉活动的电生理特征、肌肉的疲劳程度、神经的传导速度等发展规律。sEMG的检测手段操作相对简单，具有无创性的特征，因此，它对运动人体科学、人机工效学和康复医学等领域备受重视，具有重要的应用和学术价值。表面肌电信号比较微弱且易受其他组织的阻抗和人体外部的电磁干扰，因此其电信号的采集和记录存在一定的困难，不过目前的电子设备日益发达，表面肌电图技术也愈加成熟，在一些发达国家已经实现了表面肌电采集系统在运动医学和康复医学等领域的广泛采纳。利用sEMG的多极和高密度电极放置与皮肤表面采集肌电信号，再经某些装置滤波、放大、计算、噪声处理后，就能够在人机交互体系中实现对自主运动的控制和助力目的 [ 5 ]。基于sEMG的人机交互控制优于传统固定程式控制的主要方面有：① 能够使外骨骼机器人达到类似于人脑控制的主动式活动状态，因此它对于患者而言亲和力较强。② 所采集的表面肌电信号来自于患者本身的健侧肌肉而不是固有的预定程序，所以对于受试者的患侧具有同步优势。③ 所采集的表面肌电信号超前于将要产生的动作，对于患者能够提供对动作的预判时机。④ 表面肌电信号包含了活动角度、收缩力量和运动强度等丰富内容，而且便于研发可穿戴式的便携装置，在实现人机交互方面的综合性能具备优势。
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user: 5. 结语 外骨骼机器人将先进的机器人技术与康复医学进行融合，由人机互动设备辅助患者执行锻炼活动，为有运动障碍的人提供精确的指导数据和信号，合理设计康复计划，以适宜的强度刺激肌肉，缩短康复周期，最终目的是取得更好的恢复效果。肌电信号在外骨骼助力机器人发展中得到了长足的发展，基于sEMG的人机交互控制优于传统固定程式控制。由于人体结构和生理功能的复杂性以及表面肌电信号较弱的特点，基于sEMG外骨骼机器人的研发会有一定的难度，但是，sEMG蕴含的人体信息准确而丰富，基于sEMG融合外骨骼康复机器人的技术研究已经受到了众多学者的极大关注，逐渐形成了运动医学和康复机器人领域的一个新的社会与经济发展点。
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user: 摘 要 依据当地的经济发展状况、环境状况以及生产情况，设计出合理的生产工艺，投资建设日产120吨的速冻食品工厂。根据生产需要，依次进行了工厂总布局设计、车间设计、工艺论证、设备选型、物料衡算、建筑概算等研究设计。 关键词 :速冻食品，工厂，设计 Copyright © 2020 by author(s) 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. 前言 速冻食品拥有着便利、健康、卫生、营养、实惠的优点，利用低温来保存食品并延长食品的保存时间，不需要在食品中加入其它成分，同时使食品中的营养最大限度的保存下来。速冻食品厂的建造不仅可以增加就业岗位、推动当地经济发展，同时也可以带来较大的社会效益。 随着时代的发展，现有的传统食品已经不能满足人民的要求，需要多种多样的食品。而速冻食品由于能够把食物原有的风味、色泽等保存下来，保存时间长、食用方便，所以速冻食品能更好地满足当前人们的需求。速冻食品是将被需速冻的食品，在适当的加工之后，迅速冷冻食物，并于−18℃以下的低温条件下贮藏运输的冷冻产品 [ 1 ] [ 2 ]。
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user: 2. 厂址的选择 本厂厂址选择在河南省周口市经济技术开发区。周口市开发区内交通便利，火车站、客运站、周口港均在辖区；地势平坦、开阔，人口密度低；当地人员众多，劳动力充足；也是国家重要的大型商品粮、优质棉、黄牛、槐山羊、生猪生产及肉类加工出口基地 [ 3 ]。
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user: 3. 总平面设计 3.1. 总平面设计说明 厂区建筑说明 办公楼、原料库、生产车间、冷库、车棚、餐厅、停车场、宿舍。根据实际需要，将办公楼修建为四层，办公室、会议室、医务室和中心实验室都在其中 [ 4 ]。主干道为10 m宽，非主要道路为5 m宽。为使原料运入和产品的输出方便，厂区内设置三个大门，其中两个作为车辆进出，另一个用于员工进出。为避免飞虫、鸟类、植物茎叶、絮状物品对生产车间、食品原物料的影响，绿化远离生产车间，靠近生活区域。 3.2. 平面设计主要参数 厂区总面积：25376 m 2 ，建筑物占地面积：9670 m 2 。 建筑系数 [ 5 ]建 筑 系 数 = 建 筑 物 面 积 + 构 筑 物 面 积 工 厂 总 面 积 = 37.7 % 依据工厂建筑的经验数据得知：建筑系数为25%~40%。因此，本设计基本符合食品工厂的设计要求，并且还留有一定发展空间。厂区各主要及辅助部门布置见表1。 Table 1 Plant main and auxiliary departments layou 名称 面积(m 2 ) 名称 面积(m 2 ) 汤圆生产车间 78 × 39 = 3042 粽子生产车间 78 × 21 = 1638 宿舍 29 × 20 = 580 货车停放区 40 × 20 = 800 办公楼 40 × 15 = 600 中心实验室 20 × 10 = 200 绿化面积 6720 机修室 10 × 8 = 80 自行车库 11 × 4 = 44 餐厅 10 × 17 = 170 锅炉房 + 浴室 20 × 17 = 340 医务室 10 × 4 = 40 预留地 79 × 16 = 1264 配电室 9 × 6 = 54 门卫 5 × 3 × 6 = 90 冷库 62 × 36 = 2232 表1. 厂区各主要及辅助部门布置 3.3. 总平面设计图 总平面设计图见图1。 图1. 总平面设计图 3.4. 土地利用系数 [ 6 ] 土 地 利 用 系 数 ( % ) = 建 筑 物 面 积 + 构 筑 物 面 积 + 辅 助 工 程 面 积 工 厂 总 面 积 = 6 5 . 9 % 3.5. 绿化率 绿化率(%) = 6720/25620 = 26.22%