DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 5. 洗井和试水工艺 5.1. 洗井作业 目的层奥陶系的岩性为深色灰岩，该地层裂隙发育，为主要的取水层。为保证后期正常取暖，须对完成井进行洗井 [ 4 ]。 洗井时采用光钻杆下钻至井底，使用泥浆泵大排量循环冲洗井筒，然后起钻至800 m，使用空压机进行气举洗井作业，用空压机直接注入高压气体，对产层瞬时减压3~4 MPa，用不断减压继而恢复压力的方式，实现地层吞吐清洗效果，直至流体中悬浮物含量小于1/20，000，达到水清砂净目的 [ 7 ]。 5.2. 试水工艺 成井前最后一个工艺，就是试水作业。100千瓦大泵通过泵管送放至200 m左右，抽水试验按要求做好大、中、小三个落差，大落差稳定时间不少于50小时，中落差不少于25小时，小落差不少于12小时，水温水量达到要求后方可称为本井成功 [ 8 ]。 试水过程要及时记录动水位的变化，根据变化情况来判断分析地层富水情况。 图2. 筛管、滤水管示意图 图3. 固井及止水工艺示意图
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user: 6. 增水技术方案 通过试水可判断地层水温水量大小，水温水量大小就决定了地热能交换的大小。正常供暖是通过热水的传递来获取地热能源，尽管地热是无限清洁能源，但是遇到储水产能低，水量不足的裂缝储水层，地热能就难以取出，因此需要采取工艺技术进行增水。 6.1. 酸化压裂 根据录井、测井解释情况，确定差水层的大概位置，然后备酸50 m 3 左右，浓度为17%左右(具体根据地层和出水量来定)。下油管至井底并探底，循环钻井液后起至水层上下位置进行打酸作业，此时做好计算，当酸液充满环空裸眼段后，关防喷器进行快速泵入，当酸液全部进入地层后，根据压力情况继续替水以便压裂地层，使得孔隙道得到更多更广的延伸 [ 2 ] [ 8 ]。酸化压裂后再进行气举洗井和试水，检验酸化压裂效果。 6.2. 防砂射孔 若奥陶系出水量在采取酸化压裂措施后仍然不足，可对上部地层水如馆陶组进行射孔作业，以提高该井整体出水量。根据录井实录和电测解释的层位，通过水层段筛选后决定射孔井段(表1、表2)。 射孔作业采取电缆传输射孔，具体射孔点，根据电测曲线标出射孔位置，向测井方出具射孔通知单。 Table 1 Technical parameters of perforating gu 射孔枪外径 枪弹穿深 射孔米数 每米孔数 每米单价(元) 费用预算(元) 127 mm 600~700 m 121 16 预计时间 每射8米4.5小时 表1. 射孔枪技术参数表 Table 2 Perforated well sectio 序号 顶深(m) 底深(m) 厚度(m) 解释结果 射孔段长(m) 1 1254.4 1313.5 59.1 水层 59.1 (全射) 2 1320.2 1331.0 10.8 水层 10.8 (全射) 3 1339.1 1381.7 42.6 水层 42.6 (全射) 合计长度 112.5 表2. 射孔井段 在射孔过程中，全过程观察井内流体情况，做好井控工作，发现溢流时，及时通知测井方停止作业，快速起出仪器，迅速下钻，启动压井方案。射孔段取水加目的段取水，基本可以达到预测出水效果 [ 8 ] [ 9 ]。 射孔作业结束后，需对射孔段下滤水管进行防砂处理。
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user: 7. 结论 1) 地热井钻井工程造价往往非常低，因此井队必须采用低成本运作方式，减少钻井成本，同时要把井打成功，以赢取市场和利润。 2) 地热井井身结构一般采用三开制井身结构，二开长裸眼，是施工的关键。钻进过程，在保证携岩和稳定井壁的情况下，尽量使用钻井液比重的下限。 3) 即将钻遇风化壳时须及时冲孔，防止出现大漏情况，造成复杂。 4) 熟练掌握防斜、清水钻进、固井止水工艺、增水等关键技术，可为地热资源的继续开发和利用打下良好基础。 5) 拥有足够的水温和水量，说明地热井成功了，充足的水温水量可以把更多的清洁地热能开发出来，用于供暖或者温泉需要，满足人民生活需求 [ 10 ]，也为青山绿水美好的生态环境保驾护航。
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user: 摘 要 土壤中有害元素的高含量对农作物的品质影响很大，易造成农作物中有害元素富集，从而对人体或动物造成毒性；研究因开采硫铁矿制硫酸而造成的土壤污染区农作物有害元素的特征状况具有重要意义。本文以土壤–农作物为研究对象，针对水稻、玉米、蔬菜及其根系土的有害元素及有益元素硒等进行研究，水稻籽实及玉米符合稻谷污染物限量标准，部分蔬菜中镉含量超标。不同农作物对同一元素的富集作用不同，研究区内各农作物对硒元素的富集作用主要表现为水稻 > 玉米 > 萝卜 > 青菜 > 红薯 > 白菜 > 莴笋，对镉元素富集作用表现为莴笋 > 萝卜 > 青菜 > 水稻 > 红薯 > 白菜 > 玉米。各农作物根系土的镉含量较高，以部分蔬菜根系土镉含量最高，蔬菜根系土中的镉大多以离子交换态的赋存形式存在，这类镉的活性较大，在自然界中易迁移转化，能够被植物吸收，是造成部分蔬菜镉含量高从而超过食品安全标准的主要原因。水稻及玉米中镉含量低的原因，除了与土壤镉含量及镉形态有关外，土壤中硒和锌的高含量也有一定的抑制农作物对镉的吸收作用，研究区水稻及玉米中富硒，可发展富硒稻谷和富硒玉米。 关键词 :土壤–农作物，有害元素，地球化学评价，硒，镉形态 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 土壤是陆地生态系统的重要组成部分，为系统内物质循环和能量流动提供了基础和保证 [ 1 ] [ 2 ]，随着经济发展与矿产的开发，耕地土壤受到严重污染 [ 3 ] [ 4 ]，研究区在上世纪八、九十年代开采硫铁矿炼制硫酸，使得耕地土壤受到严重污染，尽管前期进行了土壤复垦工作，但查明农作物及农作物土壤的污染状况刻不容缓。 镉(cadmium， Cd)、汞(mercury， Hg)、铅(lead， Pb)等元素是生物有毒重金属元素，毒性较强，土壤中这些有毒元素易被植物吸收积累，从而对人体和动物造成毒性 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]；Hg中毒会引起中枢神经系统、口腔病变 [ 9 ]，Hg对肾脏的损害也非常大 [ 10 ]；人体长期摄入Cd元素将导致骨质疏松、脆化、腰痛、脊柱畸形 [ 11 ] [ 12 ]；Pb中毒对造血系统、神经系统、消化系统、肾脏和心脏有很大影响 [ 13 ]。土壤中Cd的毒性不仅与土壤Cd的总量有关，更与其存在的化学形态相关 [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]；土壤中镉元素具有多种形态，主要为离子交换态(含水溶态)、碳酸盐结合态、腐殖酸结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态、残渣态 [ 17 ] [ 18 ]，水溶态和离子交换态对植物的影响最大，易被植物吸收 [ 19 ]，不同形态镉的生物有效性、迁移转化能力不同，对环境和人体健康可能造成的危害程度也不同，因此研究土壤中镉的不同形态有着一定的意义。 硒(Selenium， Se)是人和动物必需的微量元素 [ 20 ]，Se具有提高人体免疫力、抗衰老、预防癌变等功能，同时也是植物生长的有益元素 [ 21 ] [ 22 ]。研究表明，Se能增强植物对重金属的抗性、降低重金属在植物体内富集，缓解重金属对植物的毒害 [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]；因此，对植物中Se元素的研究也具有重要意义。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 研究区概况 研究区位于四川省南部边缘，地处乌蒙山系大娄山段北侧，属边远山区县。研究区地理位置介于东经105˚59'54~106˚01'57，北纬28˚01'13~28˚02'51之间，共七个地块，土地总面积约2.968平方千米。研究区在2013年10月完成耕地复垦工程，耕地条件较之前得到较大的改善，复垦后土地主要为旱地。 2.2. 生物及根系土样品的采集与处理 了解研究区各地块面积、地形及作物长势，根据目测株体密度、高矮、长势及成熟度等情况进行分类，样品布置在种植面积大、成规模的、有一定种植年限的区块，在农作物收获盛期，采集食用或作为食物原料的组织，在采样点地块内视不同情况采用棋盘法、梅花点法、对角线法、蛇形法等进行多点取样，然后等量混匀组成一个混合样品，每个混合样品由5~10个以上的植株组成(即分点样)，同时采集农作物根部土壤。采集的农作物样品在新鲜状态时进行清理、清洗，再进行切碎及风干，取干燥后的样品20~100 g研磨至样品粒度约20目(0.84 mm)，制备好的样品装入密封塑料袋进行实验室分析。对采集的根系土样品进行清理，清理完毕后进行风干、加工，然后用木棒压碎磨细，过2 mm (10目)的孔径筛，未过筛的土粒必须重新碾压过筛，直至通过2 mm孔径筛为止；取200 g样品用纸袋盛装进行实验室分析。在个别同一采样位置的不同时间段采集了不同生物样品，最终采集了水稻、玉米、红薯、青菜、萝卜和白菜共19件典型的生物样品及其根系土，采集的生物样品及根系土大多数处于污染区内，采样位置如图1。 2.3. 样品的分析测试 采集的根系土及生物样品在具有国家计量认证资质和中国地质调查局多目标地球化学调查分析测试资质的成都市岩矿测试中心进行分析测试，分析测试了根系土及的As、Cd、Pb、Hg、Cr、Cu、Zn、Se八个元素，同时对根系土的镉形态进行分析，分析测试方法及检出详见表1；研究区生物样品选取了As、Cd、Pb、Hg、Cr、Cu、Zn、Se进行分析测试，样品分解方法、测试方法及检出详见表2。经检验，样品分析方法正确，插入了国家一级标样、重复样、监控样用来保证样品分析质量，最终样品的分析测试合格率、检出率和分析灵敏度均符合要求。
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user: 4. 讨论 研究认为植物体中Cd浓度不仅仅受土壤Cd浓度的影响，还受土壤有机质、pH、Eh、Zn、Se等多种因素的影响 [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]，同时Cd元素在土壤中的植物有效性及吸收量在很大程度上取决于Cd在土壤中存在的形式 [ 30 ]，研究区内土壤Cd浓度普遍较高，尤其以种植蔬菜的土壤Cd浓度最高，而蔬菜根系土中的Cd又主要以离子交换态和残渣态的形态存在，Cd离子交换态易被植物吸收，造成植物体内Cd富集，从而导致蔬菜中部分样品Cd含量超标，人或动物食用后对健康具有很大危害；虽然蔬菜根系土中Cd含量较高，但因根系土中Cd离子交换态含量不是特别高，从而蔬菜中Cd含量并没超标太多。 水稻中Cd的积累量与土壤中Cd积累量具有一致性，但水稻的不同器官对Cd的积累具有很大差异，以水稻籽实中的积累量最低 [ 31 ] [ 32 ]，研究表明，水稻中Cd与Se元素之间存在负相关关系 [ 33 ]，土壤中富Se会降低农作物对Cd元素的吸收 [ 34 ] - [ 40 ]；研究区内谷物中的Cd含量与根系土中Se存在负相关关系，根系土中的Se元素的高含量能抑制谷物对Cd的吸收，与前人研究一致。研究区内谷物种植区的土壤Cd含量并不算高，而水稻中又以水稻籽实的Cd最低，加之土壤高Se浓度降低了水稻及玉米对Cd的吸收，同时水稻籽实中Se的高含量的多重作用，最终导致水稻籽实及玉米中的Cd含量非常低，完全符合水稻及玉米的食品标准。 Zn元素对植物吸收镉也具有抑制作用，土壤缺Zn会使作物对Cd的吸收能力增强 [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]，研究区土壤Zn含量普遍偏高，对水稻、玉米及蔬菜Cd元素的吸收具有一定的抑制作用。研究表明，只要作物中的Cd/Zn比率 < 0.01，食用该种作物的大多数家畜和野生动物组织中的Cd含量就不会增高，即使实际上该作物的Cd含量已经较高，作物中的Zn对Cd在动物体内甚至于肝、肾组织的吸收和积累具有抑制作用 [ 44 ] [ 45 ]。水稻及玉米中的Zn含量高，Cd/Zn比率均 < 0.01，而蔬菜中Cd/Zn比率普遍高于0.01，人或动物食用Cd含量超标的蔬菜可能对身体健康具有一定的影响。 不同种类农作物对同一元素的富集不同，在同一位置取的不同蔬菜样品GL03莴笋、GL04红薯、GL05青菜，以莴笋中Cd含量最高，富集系数也最高，Cd含量超标最为严重，三种蔬菜对Cd元素的富集表现为莴笋 > 青菜 > 红薯；GL06青菜及GL07白菜也取自同一位置，两种蔬菜中青菜富集作用 > 白菜富集作用；相对来说，在研究区高Cd土壤污染区域更适宜种植块根或块茎类如红薯、萝卜等蔬菜，最不适宜种植莴笋。
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user: 5. 结论 1) 水稻籽实样品符合稻谷污染物限量标准；除了样品编号为024水稻的样品不符合无公害食品标准外，其余两件样品符合无公害稻米食品标准；水稻根系土的Cr、Cu元素不符合绿色食品产地环境质量标准，部分根系土Cd元素含量高于绿色食品产地环境质量标准；三件样品的Se元素含量均较高，满足富硒稻谷的硒含量标准，可发展富硒稻谷。 2) 玉米籽实中各元素的含量均较低，Cr、As、Cd、Hg、Pb的含量均在谷物污染物限量的限定值内，玉米中不存在此五种元素的污染，玉米根系土中As和Pb的含量较低，符合绿色食品产地环境质量标准，Cr、Cd明显高于绿色食品产地环境质量标准，部分根系土样品的Cu和Hg含量高于绿色食品产地环境质量标准。玉米样品Se元素含量也较高，可发展富硒玉米。 3) 蔬菜根系土中As、Pb符合绿色食品产地环境质量标准，Cd含量高，均大大高于绿色食品产地环境质量标准，根系土中Cd污染较重；蔬菜中Cr、As、Hg、Pb含量未超标，不具有污染，有3件青菜样品和1件莴笋样品的Cd含量超过蔬菜污染物限量标准，以莴笋中Cd含量超标最为严重，块根类如红薯、萝卜可以放心食用。 4) 不同种类植物对同一元素的富集不同，在研究区土壤环境多呈弱酸性或中性条件下，生物体对Se元素的富集作用主要表现为水稻 > 玉米 > 萝卜 > 青菜 > 红薯 > 白菜 > 莴笋，对Cd元素富集作用表现为莴笋 > 萝卜 > 青菜 > 水稻 > 红薯 > 白菜 > 玉米，对Zn元素富集作用以玉米和水稻最为富集，其余生物种类对Zn元素富集作用相当。 5) 蔬菜根系土中Cd大多以离子交换态的赋存形式存在于土壤中，这类Cd的活性较大，在自然界中易于迁移转化，能够被植物吸收，是造成部分蔬菜Cd的含量高从而超过食品安全标准的主要原因。研究区内土壤中Se和Zn的含量普遍较高，具有一定抑制水稻及玉米等作物Cd的吸收。
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user: 摘 要 针对传统的GARCH族模型难以准确地刻画国内股票市场的股价波动率这一实际问题，本文首先在原有的GARCH族模型基础上加以改进，将股市中的日成交金额这一因素加入模型中，得到了改进后的GARCH族模型。然后利用新的模型对沪深股市进行实证分析，并对未来股市的波动做出预测，得到了比原模型更好的结果。 关键词 :GARCH族模型，股市波动率，日成交金额，波动率预测 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 股市投资作为重要的一种投资方式，已为越来越多的人所关注。随着近些年股市的动荡，人们意识到在追求高收益的同时还伴随着高风险。如何能让“利润充分增长”，而规避掉一定的风险，也就是对股市的预测，包括股价的预测，波动性的预测等等已经成为重要的研究课题之一。近些年来由于受到各方面因素的影响，国内股票市场动荡，几次出现暴跌现象。比如2015年6月19日，大盘表现疲弱，午后跳水，跌幅一度逾6%，相继失守4600、4500点位，两市近千只股票跌停。2017年11月23日，A股低开低走，全线深幅调整。上证综指失守3400点整数位，创下年内最大单日跌幅等等。面对诸如此类股市巨大的波动，传统的GARCH族模型分析结果不尽如人意。我们要对GARCH族模型进一步改进以获得对股票市场更好的分析预测。
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user: 2. GARCH族模型的由来及发展 波动率是衡量投资风险程度的重要指标，在金融领域里被定义为收益的标准差。它受到很多因素的影响，比如可能受到的外部因素有：国际形势的稳定，国内经济的发展，国民投资的热情等，内部因素有：股票的股价，日成交额，市盈率等。股票市场的波动问题一直以来都是众多学者研究的课题之一。国外证券市场的发展已有数百年之久，其发展程度已十分成熟，众多学者对股票价格收益率波动的规律进行了深入研究。研究者普遍认为，历史会重演。其基本思想是：根据股市的历史数据建立起波动率模型，再根据建立的模型去预测股市未来的发展趋势。其中最为典型的一类模型就是条件异方差模型。这类模型最早的提出者是美国加州大学圣迭戈分校的Robert F. Engle，他在1982年提出了自回归条件异方差模型(ARCH模型) [ 1 ]，具体模型如下： r t = μ t + ε t σ t 2 = ω + α ε t − 1 2 V a r 〈 ε t | I t − 1 〉 = σ t 2 Z t = ε t σ t ~ N 其中， r t 表示股价收益率序列， μ t 表示股价收益率序列均值， ε t 表示收益率序列残差扰动项， σ t 2 为收益率序列方差， ω 与常数成正比， α 为系数。 I t − 1 表示滞后一阶的信息。 Z t 为标准化残差服从正态分布(本文只考虑正态分布)。ARCH模型的贡献是开创性的，其最大的特点是提出了股价的波动是与之前的波动有关联的，从而提出了股价的波动具有聚集性。但是ARCH在可操作性上仍有欠缺，没有办法解决高阶难以计算问题也不能解释股价在受到正负两种信息冲击下反应出的不对称性，也即我们说的股市中的“杠杆效应”。为了解决上述两个问题，人们又分别提出了GARCH模型 [ 2 ] 和T-GARCH模型 [ 3 ]，其具体形式如下： G A R C H 模 型 : r t = μ t + ε t σ t 2 = ω + α ε t − 1 2 + β σ t − 1 2 V a r 〈 ε t | I t − 1 〉 = σ t 2 Z t = ε t σ t ~ N T-GARCH 模 型 r t = μ t + ε t σ t 2 = ω + ( α + γ N t − 1 ) ε t − 1 2 + β σ t − 1 2 V a r 〈 ε t | I t − 1 〉 = σ t 2 Z t = ε t σ t ~ N 其中， β ， γ 是系数， N t − 1 是关于 ε t − 1 的指示变量，即 N t − 1 = { 1 ， 若 ε t − 1 < 0 0 ， 若 ε t − 1 ≥ 0 。GARCH模型和T-GARCH模型的提出很好解决了高阶难计算和股价波动的非对称性。
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user: 3. GARCH模型族的改进 GARCH族模型的本质是利用已知的股价波动信息拟合出方程去预测股市未来的波动情况。而在GARCH族模型中用到的信息只有 ε t − 1 (与真实值的残差扰动)和 σ t − 1 2 (上一期的预测方差)，而没有考虑到影响股价波动的其他内在因素，比如：成交金额，股价极差，交易量等。事实上，很多学者的研究已经表明交易量，交易金额对股市的波动具有显著的影响。夏宁伟、詹海、马锋(2014)，先后分别运用深证和上海综合股价指数，沪深300指数，深圳成分指数，证实在中国股票市场中，交易量同样对收益波动率有显著的解释作用，引入交易量的GARCH模型能更好地拟合和预测股票指数的波动性 [ 4 ]。而李伶在把交易量引入到GARCH族模型中得到的新的GARCH族模型对股市的分析预测有着比GARCH族模型更好的结果 [ 5 ]。本文按照这一思路，将成交金额这一影响因素加入GARCH族模型，得到的改进GARCH模型和改进T-GARCH模型如下： 改 进 的 GARCH 模 型 : r t = μ t + ε t σ t 2 = ω + α ε t − 1 2 + β σ t − 1 2 + λ S t − 1 V a r 〈 ε t | I t − 1 〉 = σ t 2 Z t = ε t σ t ~ N 改 进 的 T-GARCH 模 型 ： r t = μ t + ε t σ t 2 = ω + ( α + γ N t − 1 ) ε t − 1 2 + β σ t − 1 2 + λ S t − 1 V a r 〈 ε t | I t − 1 〉 = σ t 2 Z t = ε t σ t ~ N 其中， S t − 1 是前一天的成交金额。改进后的GARCH模型和T-GARCH模型保持了原有的均值方程不变，在方差方程里加入了 λ S t − 1 项，这样可以通过观察系数 α ， β ， λ 的变化，直接可以看到加入成交金额后，成交金额这一影响因子对方差的贡献率，以及对ARCH项和GARCH项的影响效力的改变。
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user: 5. 总结 关于GARCH族模型的研究已经有几十年的历史，然而设法改进GARCH族模型来达到对股市更加精确的估计的研究仍在继续。本文在查阅大量文献的基础上，成功把成交金额这一新的影响股价波动的影响因子加入到GARCH族模型中，使得改进后的GARCH族模型可以直观地通过观察系数看出成交额这一影响因子对股市波动的贡献率。并且对上证指数和深证成指的实证分析表明，利用改进后的模型对股市波动率做出预测比原有模型预测的效果要好。通过对预测波动率图像和真实波动率图像的比较，已经能明显看出波动的趋势大致相同，但是局部图像仍有一些差别，说明模型仍有待进一步分析完善。
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user: 摘 要 本文利用扫描电镜技术对古北泥蛉幼虫触角感器进行了观察，研究结果发现古北泥蛉幼虫共有4种感器，分别为刺形感器(Sensilla chaetica， Ch)、锥形感器(Sensilla basiconica， Ba)、毛形感器(Sensilla trichodea， Th)和腔锥形感器(Sensilla coeloconica， Co)。扫描电镜照片结果显示古北泥蛉幼虫触角感器密 度与数量均远少于已研究的其他各种陆生昆虫。古北泥蛉幼虫的触角感器主要分布于梗节与鞭节连接处以及触角尖端，在其他部位鲜有分布。此外，本文根据已有文献的研究结果分析并推测了四种不同感器的功能。为进一步研究水生昆虫的触角感器的超微结构和生理功能提供科学了基础。 关键词 :水生昆虫，古北泥蛉幼虫，触角感器，超微结构 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 亿万年的进化过程使昆虫具备了优良的环境适应能力，择食与取食、择偶与交配、繁殖、栖息、御敌、迁徙等行为都已经达到了相当的进化水平。与其他动物相比，昆虫对环境变化的适应更加依赖于对环境理化因子的感知。随着生物技术研究的发展，利用昆虫自身的生理生化微观特性探索其与宏观世界各种行为活动，已经成为环境监测领域和仿生学发展与应用中的新方向。而触角是昆虫感知环境的重要器官，所以对于触角感器的研究更是受到相当的重视，此类研究已获得显著的成果 [ 1 ]。 昆虫利用特化的受体能对环境因子的变化进行识别，而大部分受体都分布在触角上。昆虫触角上生着有数量众多的、灵敏的、专一性的感觉受体(感器)，能接受外界刺激并及时调控其生理状态，使其在复杂的生境中及时感受到刺激并做出趋利避害的反应。此外，昆虫触角感器的类型、密度、分布范围等也与昆虫的生活规律、栖息环境有着密切的联系。 国外对于昆虫触角的研究已有100多年的历史。1880年，Hauser第一个提出并研究了昆虫的嗅觉，通过解剖直翅目、脉翅目、半翅目、双翅目、鳞翅目和膜翅目常见昆虫触角，详细描述了触角的显微结构。1956年，Schneider [ 2 ] 将电信号技术应用于昆虫触角的研究中，开创性地发明了触角电位图(EAG)。1963年，德国科学家Boeckh在毛形感器的基部插入用钨丝做的微型电极，成功地获取了第一篇单细胞触角电位记录图。1964年，Schneider比较详尽地对昆虫触角感器进行了总结说明：昆虫触角上着生有不同类型的由表皮特化形成的薄壁构造的感觉器官，此外，Schneider还对触角感受器的一般形态、功能、定位及神经传导做了概括总结。1970年，Steinbrecht率先将光学显微和扫描电子显微技术应用于对一种蚕蛾触角的研究，并发现了毛形感器和锥形感器的嗅觉功能。1974年，Kaissling运用套毛的方法改进了单细胞记录方法。Moorhouse和Roelfs采用GC-EAG联用装置同步记录性信息素各成份对雄性触角的刺激，使昆虫触角化学感受器的研究走进更微观的细胞与分子领域。20世纪70年代后期，以Zacharuk为代表的科学家将扫描电镜技术(SEM)和透射电镜技术(TEM)等高新技术结合应用，将触角感器的研究深入到亚显微结构 [ 3 ]。 扫描电镜(Scanning Electron Microscope， SEM)是一种高放大倍数，高精确性的显微成像摄影仪器。国外学者对昆虫纲许多种类的触角感器进行了扫描电镜观察 [ 4 ] [ 5 ]。感器是体壁的一个特化区域，由毛原细胞、感觉神经细胞组成，有的还附加辅助细胞，所有细胞均由同一母细胞经不同的细胞分裂演化而来。同时，Schneider以感器的表面超微结构为依据对感器进行了分类，大致可分为十种类型：刺形感器(Sensilla chaetica)、毛形感器(Sensilla trichodea)、锥形感器(Sensilla basiconca)、腔锥形感器(Sensilla coeloclnica)、瓶形感器(Sensilla ampullacea)、板形感器(Sensilla placoclea)、栓锥形感器(Sensilla styloconica)、鳞形感器(Sensilla squamiformia)、剑梢感器(Sensilla scolopalia)、钟状感器(Sensilla campullacea)。 我国在20世纪70年代，由陈德明、杜家纬等 [ 6 ] [ 7 ] 先后研制并使用了触角电位仪。1980年，尹文英首次报道了棉红铃虫触角感受器的扫描电镜观察 [ 8 ]，杜家纬全面论述了昆虫对信息素的感受作用，包括昆虫触角上感受器的形态种类、功能及感受机理 [ 9 ]。此后，我国对触角感受器的研究日益增多，国内对触角感受器的研究大多停留在触角感受器扫描形态种类及分布上。而利用单细胞记录研究感器功能的为数不多 [ 10 ] [ 11 ]。目前研究种类大多局限于农林业经济类害虫，对于水生昆虫触角感器的研究，尚处于起步阶段，国内外文献鲜有发表。1999年Elda和Manuela对一些水生昆虫(包括：蜉蝣目、蜻蜓目、襀翅目，双翅目、线虫和毛翅目)触角感器进行了开创性研究 [ 12 ]。我国在2019年报到了古北短丝蜉(Siphlonurus palaearcticus)幼虫的四种触角感器超微结构研究 [ 13 ]。 古北泥蛉(Sialis sibirica)隶属于节肢动物门(Arthropoda)，昆虫纲(Insecta)，有翅亚纲(Pterygota)，广翅目(Megaloptera)，泥蛉科(Sialidae)。泥蛉科种类稀少，而古北泥蛉是东北地区林地区域内较为广布的种类。其作为清水种，对水生态环境状况的反应具有重要的意义。古北泥蛉幼虫生活在水体中，借助触角上的感器，特别是化学感器，完成了对水环境内非生物因子和生物因子的识别功能。本文利用扫描电子显微镜对古北泥蛉幼虫的触角感器的形态、数量及分布进行研究，探讨不同感器相应的生理功能和对环境的识别机制，进一步明确水生昆虫触角在感知环境方面的作用，为科学、高效地利用古北泥蛉作为环境监测指示种提供依据。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 供试虫源 虫源取自黑龙江省尚志市帽儿山国家森林公园，东北林业大学帽儿山实验林场的山间溪流。于2014年10月利用D型抄网取溪流中，溪流两岸灌丛林立。该溪流受外界干扰较少，水清澈见底，溪流地质为卵石、砂和少量的枯枝落叶沉积物，用镊子捕捉古北泥蛉幼虫标本若干，活体带回实验室待处理。标本的鉴定在野生动物与自然保护地学院，湿地生态学实验室由刘曼红根据《水产水生昆虫科·属·种检索表》(第二版) [ 14 ] 进行物种鉴定，标本保存在该实验。 2.2. 样品的处理 首先将活体古北泥蛉幼虫置于60%酒精的样品瓶中麻醉固定、备用。实验室内配制梯度洗涤液：70%、80%、90%、100%体积浓度的丙酮溶液；梯度干燥液：70%、80%、90%、100%的酒精，分别置于洁净的微量样品洗涤瓶中，贴标签备用。将固定的样品置于培养皿中，解剖镜下解剖，取完整头部后摘取触角样品。用配制好的丙酮溶液依浓度从低到高的次序依次洗涤，每次装瓶后盖好，匀速摇晃15分钟，再倒出至洁净的培养皿中，置于解剖镜下观察，去除可见污物杂物及多余残肢部分，而后用细毛刷尖端蘸取触角，转移至下一浓度洗涤瓶中重复上述操作。将洗涤过的触角用配制好的酒精溶液依浓度从低到高依次脱水干燥，每次装瓶后盖好，匀速摇晃15分钟，最后从100%酒精中蘸取样品转移至干燥的滤纸上，彻底阴干。 2.3. 超微结构观察 将阴干的触角样品分为内侧(两触角相对一侧为内侧)和外侧(与触角内侧相对的一侧为外侧)粘在扫描电镜载物台上。用离子溅射仪(SCD 005， US)喷金后置于扫描电镜(SEM) Quanta200 (FEI， Inc.， US)下扫描，于10~20 KV加速电压下扫描观察触角超微结构。 2.4. 数据处理 利用彩色图像分析系统软件结合扫描电镜照片比例尺，测量触角大小及不同类型感器的大小和分布。数据统计和表格分析使用Excel软件。文中所有数据均是10个以上测量数据的平均值。 2.5. 触角感器的命名 本文沿用Schneider的分类系统，并参考马瑞燕、余海中、那杰的分类方法，对古北泥蛉幼虫的触角感器进行分类和命名 [ 1 ] [ 2 ] [ 14 ] [ 15 ]。
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user: 3. 结果与分析 3.1. 触角的一般形态 古北泥蛉幼虫触角呈丝状(图1)，触角由三个部分组成，柄节、梗节和鞭节，柄节通过触角窝与头部相连。触角全长1544.45 ± 155.20 μm，其中柄节最短粗，长255.56 ± 27.05 μm，直径略小于长；梗节略长，为511.11 ± 56.67 μm；鞭节最长，777.78 ± 71.48 μm；鞭节仅具有2个索节，各索节近似圆筒形，粗细近似均匀，两节交界处稍膨大；鞭节第一索节稍短，为300.00 ± 33.34 μm，第二索节略长，477.78 ± 38.14 μm。 图1. 古北泥蛉幼虫触角整体扫描电镜观察(放大70倍) 3.2. 触角感器的种类、形态和分布 利用扫描电镜对古北泥蛉触角感器进行观察，共发现4种感器，分别为刺形感器(Sensilla chaetica， Ch)、锥形感器(Sensilla basiconica， Ba)、毛形感器(Sensilla trichodea， Th)和腔锥形感器(Sensilla coeloconica， Co)。不同类型感器的大小形态也有所区别，毛形感器最细长，腔锥形感器最微小(表1)。 3.2.1. 刺形感器(Sensilla Chaetica， Ch) 扫描电镜下观察可见刺形感器(图2)，感器长度为36.0 ± 3.5 μm，基部直径3.1 ± 0.2 μm，尖端略圆钝，感器指向触角尖端。着生于凹陷的毛孔中，分布在近鞭节的梗节梢端，数量为2~5个/每触角。 图2. 刺形感器(左图放大1000倍，右图放大2000倍) 3.2.2. 锥形感器(Sensilla Basiconica， Ba) 扫描电镜下观察可见锥型感器(图3)，长度28.1 ± 0.5 μm，直径13.5 ± 1.5 μm (表1)，尖端圆钝，着生于梗节梢端内侧，感器近乎平行于梗节，每触角仅具有1个。 Table 1 The size of the different types of antennal sensilla of Sialias sibirica larva (mean ± SD 刺形感器 Sensilla chaetica 锥形感器 Sensilla basiconica 毛形感器 Sensilla trichodea 腔锥形感器 Sensilla coeloconica 感器长度 Length 36.0 ± 3.5 μm 28.1 ± 0.5 μm 49.9 ± 6.7 μm 4.0 ± 1.0 μm (直径，Diameter) 基部直径 Diameter 3.1 ± 0.2 μm 13.5 ± 1.5 μm 2.1 ± 0.2 μm 表1. 古北泥蛉幼虫不同类型触角感器大小(平均值 ± 标准差) 图3. 锥形感器(左图放大1000倍，右图放大2000倍) 2.2.3. 毛形感器(Sensilla Trichodea， Th) 电镜下观察可见鞭节顶端，触角尖端分布毛形感器(图4)，呈顶端稍尖，通体细长的长毛状，长度为49.85 ± 6.67 μm，基部直径2.1 ± 0.2 μm，着生于凹陷的毛孔中，数量5~7个/每触角。 图4. 毛形感器(左图放大1000倍，右图放大2000倍) 2.2.4. 腔锥形感器(Sensilla Coeloconica， Co) 电镜下观察可见梗节近梢端下方偶见腔锥形感器(图5)，呈边缘圆润，中部凹陷的圆盘状，直径4.0 ± 1.0 μm，5000倍下放大观察可见中央有略突出的类似腺体的结构。当前还没有确定具体的内部有机质。数量1~2个/每触角。 图5. 腔锥形感器(左图放大1000倍，右图放大2000倍)
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user: 3. 讨论 本文通过扫描电镜技术对20余头古北泥蛉幼虫的50余条触角感器进行了测量与分析，结果显示：在其幼虫触角上共发现4种不同类型感器，分别是刺形感器、锥形感器、毛形感器和腔锥形感器。其中，毛形感器数量最多，分布于触角鞭节尖端，每枚触角5~7个；其次为刺形感器，每枚触角2~5个；锥形感器每枚触角仅见一个。刺形感器和锥型感器均仅分布于梗节末端与鞭节连结处；腔锥形感器偶见，分布于梗节稍末端，每个触角1~2个，而宽翅蜻蜓(Libellula depressa)，位于第一和第二鞭节的腹侧和顶端，并且每节4~5个 [ 16 ]。可见不同种类的水生昆虫幼虫触角感器差别很大，与古北短丝蜉(Siphlonurus palaearcticus)幼虫触角感器类型也明显不同，古北短丝蜉幼虫触角上存在4种感器，分别为毛形感器(Sensilla trichoidea)、耳形感器(Sensilla auricillica)、钟形感器(Sensilla campullacea)和微孔感器(Sensilla microporous) [ 13 ]。并且水生昆虫幼虫感器类型、数量和密度均少于已有研究的各种陆生昆虫，可能是由水生昆虫与陆生昆虫栖息环境的显著差异造成的，或与昆虫幼虫形态下触角尚未发育完全有关。 昆虫所处的环境不同，致使不同类型触角感器所接受的外界信息有一定差异。Altner等的研究结果指出：触角感器表皮孔的存在与否是判断该感器是否为化学感器的基本依据 [ 16 ]，表皮整体覆盖有很多孔的，便于高效接触化学因子，被认为是嗅觉感器；仅顶端有孔的，可在昆虫主观控制下感知化学物质，可能是味觉感器 [ 12 ] [ 16 ]。Elda和Rebora对水生昆虫锥形感器的结构推断已经认定是化学感器(chemosensors) [ 12 ]；古北泥蛉的腔锥形感器，每个触角1~2个，而宽翅蜻蜓(Libellula depressa)，位于第一和第二鞭毛节的腹侧和鞭毛的顶端，并且每节4~5个 [ 16 ]。并且发现有类似腺体的结构，可能具有感知水体中CO 2 浓度等化学感器的功能 [ 16 ]。通过对古北泥蛉幼虫触角感器的观察，刺形感器、锥型感器与毛形感器，数量较少且表面均似光滑无孔的结构。故推测：三种感器可能均不是化学感器，或者幼虫尚未发育出完整的结构。因此，应以古北泥蛉成虫的触角感器进行超微结构观察，进一步探索其感器的功能。 古北泥蛉幼虫生活在水中，推测其毛形感器，锥形感器和刺形感器中的一种或几种可能是感知温度、水压(所处深度)和水流状态的机械传感器(mechanosensory)。 泥蛉科种类稀少，分布范围有限，原因可能在于其不具有敏感的感知环境变化的能力，从而不能及时作出反应，容易在环境改变时死亡，进而导致其种群分布范围小。然而本实验尚不能确切证明古北泥蛉对环境因子的感知与反应能力，可能其感器不在触角上或有其他的感觉与反应机制，仍需后续实验进一步进行研究证明。
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user: 摘 要 通过预先采用真空蒸镀法在特定位置植入晶核，可以调控有机半导体晶体在后续物理气相传输过程中在特定位置生长。通过热处理和溶剂涮洗可以有效降低晶核的密度，从而实现了大面积有机半导体晶体阵列的制备。基于所得到的有机半导体晶体，用转移金膜的方法制备了底栅顶接触的有机场效应晶体管，器件的迁移率为1.48 cm 2 V −1 s −1 。 关键词 :有机半导体晶体，晶核，场效应晶体管 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 有机半导体单晶由于其分子堆积长程有序、无晶界、极低的缺陷密度等特点，因而具有出色的电荷传输性能，是构建高性能有机光电器件的理想选择 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]。而为了实现器件的集成和应用，必须精确定位有机半导体晶体以形成特定的阵列或图案。对于无机半导体而言，使用常规的光刻技术，就能从无机半导体的大面积单晶薄膜中实现无机半导体单晶的图案化和阵列化 [ 4 ]。然而常规的光刻技术不能直接应用于有机半导体。首先，与无机半导体不同，有机半导体晶体中的分子是通过弱的范德华力堆积在一起的，因此难以实现有机单晶膜的大面积生产 [ 5 ]。其次，大多数有机材料在暴露于光刻工艺中所使用的有机溶剂，高温或强紫外线中时不稳定 [ 6 ] [ 7 ]。最后，有机半导体晶体本身很脆弱，也不适合传统的光刻技术。有鉴于此，许多新的图案化技术被开发并用以精确地控制有机半导体晶体在特定位置生长，从而产生特定的图案或阵列。通常，这些图案化技术可分为三类：基于自组装单分子层的图案化技术，喷墨打印图案化技术和表面微结构辅助的图案化技术。基于自组装单分子层的图案化技术其核心思想是在基底上制备单分子层的图案或阵列，形成特定的浸润性/非浸润性区域，根据有机半导体在浸润性区域和非浸润性区域生长的差异实现有机半导体的图案化 [ 8 ]。基于这种差异，有机半导体晶体只生长在具有特定浸润性质的区域内，从而形成图案化和阵列。喷墨打印图案化技术则是利用喷墨打印设备自身的功能在基底的选定区域内注入具有微升级体积和微米级直径的有机半导体溶液微滴，从而选择性地在特定区域内沉积有机半导体晶体 [ 9 ] [ 10 ]。表面微结构辅助的图案化技术其基本思想是表面微结构可以限定溶液的位置，因此可以控制有机半导体晶体的生长位置 [ 11 ] [ 12 ]。本文采用了一种新的方法来调控有机半导体晶体的生长，得到了阵列化的有机半导体晶体。该方法是预先在基底的特定区域植入晶核，然后采用物理气相传输法生长有机半导体晶体，由于晶核的诱导作用，有机半导体晶体只生长在植入晶核的特定区域，从而得到阵列化的有机半导体晶体。植入晶核法有别于广泛使用的溶液法，为使用物理气相传输法制备有机半导体晶体阵列提供了全新的思路。对于开发新的有机半导体图案化方法，植入晶核法亦有着重要的借鉴意义。
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user: 2. 实验 2.1. 基底的清洗和修饰 所选用的基底为硅片，其表面有一层300 nm厚的二氧化硅绝缘层，底部是掺杂了的硅。硅片的清洗过程如下；在烧杯中先注入双氧水再注入浓硫酸，按3:7的体积比进行混合。将硅片浸入到该混合液中，并水浴加热十分钟。之后再将硅片分别放入去离子水，异丙醇中进行超声清洗，时间各为10 min，用氮气吹干，并用氧等离子体处理5 min。之后是采用真空气相沉积法对硅片表面修饰一层十八烷基三氯硅烷(OTS)。该过程如下；将盛放硅片的培养皿放入烘箱中并抽真空，以90℃烘烤90 min，用于除去硅片表面的水分。之后在培养皿中滴入OTS，把温度设置为120℃并保持2 h。待烘箱冷却至室温后，将硅片分别放入正己烷，三氯甲烷，异丙醇中各超声清洗10 min，用氮气吹干，最后就得到了表面修饰了OTS的硅片。 2.2. 光刻 将上述过程所得到的硅片以6000 r/min的转速旋涂上光刻胶S1813后，在120℃条件下退火2 min。然后，利用掩模板实施光刻，曝光时间8 s。掩模板的透光区域是间隔为50 μm的正方形阵列，正方形的边长为50 μm。之后将基底浸泡在显影液MF-319中15 s，并用氮气吹干，最后就在硅片表面覆盖了一层光刻胶模板。 2.3. 植入晶核 实验所采用的是高性能的有机半导体材料2，6-二苯基蒽(DPA) [ 13 ] [ 14 ]。利用有机蒸镀设备，在基底上蒸镀2 nm厚的DPA，蒸镀速度为0.1 Å/s，基底温度为50℃。 2.4. 晶体的生长 晶体的生长采用物理气相传输法，所用的设备是管式炉。在生长晶体之前，先用胶带将基底表面的光刻胶模板剥离掉。实验时，先将盛放DPA粉末的石英舟放置在高温区(165℃)，通入流量为50sccm的高纯氩气，将基底放置在低温区(50℃~60℃)，保持2 h，最后在基底上得到了DPA晶体。 2.5. 有机场效应晶体管的制备与表征 实验采用转移金膜的方法构筑底栅顶接触的有机场效应晶体管 [ 15 ]。金膜的转移过程如下；首先利用铜网掩模在硅片上通过热蒸发的方式沉积100 nm厚的金膜。然后利用探针的针尖将金膜剥离并转移到晶体的两端作为源极和漏极。金膜的转移过程及器件的制备如图1所示。器件的测试使用的是半导体测试仪安捷伦B1500。 图1. 金膜转移过程及器件制备的示意图
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user: 3. 结果与讨论 如图2(a)所示，晶体只在特定的区域内生长，形成了阵列。这说明预先蒸镀的2 nm厚的DPA会诱导DPA分子在特定的区域内聚集生长，实现了对晶体生长位置的调控。图2(b)所用的基底是未植入晶核的普通基底，可以看出在该基底上晶体的生长位置是随机的，这是因为在该基底上没有预先植入晶核，因而晶核的形成具有自发随机性，使得晶体的生长位置也是随机性的。两者对比可以说明植入晶核法调控晶体生长位置的可行性。 如图2(a)所示，虽然实现了对晶体生长位置的调控，但所生成的晶体却是多晶，是由多个微纳晶组成的。这说明在相应位置所植入的晶核不止一个，由此可以预测当只有一个晶核时，在相应位置将会形成单晶。因此又做了一些尝试来减少晶核的数量。首先是热处理法，即在植入晶核之后，对基底进行热处理。图3(a)，图3(b)分别是120℃处理1 h和2 h之后，再用物理气相传输法所生成的晶体。可以看出热处理会明显改善所生成的晶体的质量，在每个位置所生成的晶体数量为一至两个，这说明热处理会有效减少每个位置的晶核数量。 图2. 使用物理气相传输法在不同基底上生长晶体。(a) 植入晶核的基底；(b) 未植入晶核的基底 图3. 使用物理气相传输法在经不同时间热处理的植入晶核的基底上生长晶体。(a) 热处理1 h；(b) 热处理2 h 图4. 使用物理气相传输法在经不同时间异丙醇涮洗的植入晶核的基底上生长晶体。(a) 涮洗20 s；(b) 涮洗40 s 除了热处理之外，还考虑了在异丙醇中进行涮洗来减少晶核的数量。图4(a)，图4(b)分别是在异丙醇中涮洗20 s，40 s后再用物理气相沉积法生长的晶体。可以看出在异丙醇中进行涮洗可以减少每个位置晶核的数目，由于晶核数目的减少，使得每个位置的晶核不再那么密集，因此使得在每个位置生长的晶体是分离的，而不是团聚在一起。如图4(b)所示，在一些位置并没有生长晶体，这说明由于洗涮时间较长，这些位置已无晶核，完全被洗涮掉。 在实现了有机半导体晶体的阵列化生长之后，又通过转移金膜的方法构筑了基于有机半导体晶体的底栅顶接触的有机场效应晶体管。图5(a)，图5(b)是器件的输出和转移曲线，由饱和区的公式 I D S = μ C i W 2 L ( V G S − V T ) 2 可以算出饱和区的迁移率为1.48cm 2 V -1 s -1 。公式中的I DS ，V GS ，V T 分别是漏极电流， 栅电压，和阈值电压。C i 是单位面积电容，在本实验中基底二氧化硅层的厚度是300 nm为10nFcm −2 。W，L分别是沟道的宽和长。器件的迁移率仅为1.48cm 2 V −1 s −1 ，阈值电压为−0.03 V。该阈值电压远低于文献中所报道的值，说明器件在较低的栅电压下就能正常工作。从输出曲线可以看出，存在明显的接触电阻，这是因为晶体太厚，接触电阻较大。 图5. (a) 器件的转移曲线；(b) 器件的输出曲线
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user: 4. 结论 本文提出了一种限域生长有机半导体晶体的方法。通过预先在特定位置植入晶核，再利用物理气相传输法可以得到有机半导体晶体的阵列，实现了调控有机半导体晶体在特定位置生长。并证明了可以通过热处理或溶剂涮洗来控制特定位置处晶核的数目，从而可以调控有机半导体晶体在特定位置生长的密度。基于该方法所得到的有机半导体晶体，又构筑了底栅顶接触构型的有机场效应晶体管，器件的迁移率可以达到1.48 cm 2 V −1 s −1 。
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user: 摘 要 芦笋是一种营养丰富且食药兼用的名贵蔬菜，因富含皂苷、黄酮、多糖、硒及游离氨基酸等多种活性因子，从而具有多种生物学活性。本文对芦笋所含的活性成分及其在抗肿瘤、增强免疫、抗氧化、降血脂和降血糖等方面的研究进展进行了综述，并对传统加工过程中废弃的芦笋非食用部位所含的活性成分及生物学活性研究进行了归纳，展望了深度加工和综合利用芦笋的发展趋势。 关键词 :芦笋，活性成分，生物学活性，芦笋非食用部位 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 芦笋(Asparagus officinalis L.)学名石刁柏，是百合科天门冬属植物，至今已有两千多年的栽培历史 [ 1 ]。芦笋的食用部位是幼嫩茎，在西方被视为营养丰富且食药兼用的名贵蔬菜，在国际上有“蔬菜之王”的美誉。而现代生物学研究表明，芦笋因富含皂苷、黄酮、多糖、硒及游离氨基酸等多种活性因子，从而具有多种生物学活性，已成为药用功能型植物研究的热点之一。
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user: 2. 芦笋的活性成分 2.1. 皂苷类 皂苷因其水溶液振荡后可产生肥皂样泡沫而得名，分为三萜皂苷和甾体皂苷两类。芦笋中的皂苷主要为甾体皂苷，其主要母核皂苷元为菝葜皂苷元(化学结构见图1) [ 2 ] [ 3 ]。从芦笋的茎、根及种子中均能提取分离出皂苷。方幼兰 [ 4 ] 将新鲜芦笋下脚料和芦笋干品在乙醇体积分数95%、液料比6:1、温度90℃以及提取时间4 h的条件下提取总皂苷，皂苷得率分别为1.70%和4.01%；李长秀 [ 5 ] 等的研究表明风干芦笋根中菝葜皂苷元含量在1%以上；此外，从芦笋种子中也能分离出皂苷 [ 6 ]。 关于芦笋甾体皂苷结构的研究早于20世纪70年代就有报道，国内外学者都对此做了大量研究。Kawano等 [ 7 ] 于1975年首次从芦笋根分离得到甾体皂苷，至今至少已有27种不同结构的甾体皂苷从芦笋中分离得到，其中有螺甾型皂苷13种，呋甾型皂苷14种 [ 8 ]。 2.2. 多糖类 研究表明，芦笋茎、根及种子中都含有丰富的多糖 [ 9 ]。黄晓德等 [ 10 ] 的研究表明，从芦笋茎叶中提取多糖的最佳条件为：料液比1:20，提取温度90℃，提取时间2 h，沉淀乙醇浓度80%，沉淀时间8 h；将上述条件下所得的芦笋粗多糖先后经过DEAE-纤维素柱色谱和凝胶柱色谱可获得纯度较高的多糖。 图1. 菝葜皂苷元的化学结构 关于芦笋多糖的结构组成，Villanueva-Surez等 [ 11 ] 的研究结果显示，芦笋多糖由鼠李糖、岩藻糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖等单糖组成，相应的摩尔比为2.4:1.0:8.8:16.7:4.2:14.5:39.6；方幼兰 [ 12 ] 从芦笋中分离得到两种平均相对分子质量分别为85000和14500的多糖，单糖组成及摩尔比为木糖：岩藻糖：果糖 = 1.0:5.07:8.93；季宇彬等 [ 13 ] 用高效毛细管电泳测定从新鲜芦笋中提取得到的多糖的单糖组成为木糖、果糖、鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖，且对应的百分比含量分别为 3.44%、7.92%、10.52%、17.15%和41.85%。 2.3. 黄酮类 芦笋中所含的黄酮类物质主要是芦丁、槲皮素、香橼素和山奈素，其中含量最高的是芦丁 [ 14 ]。芦笋不同器官间的黄酮含量有所差距，依次为叶 > 茎 > 根 [ 15 ]。有研究显示即使同为芦笋嫩茎，部位不同，所含的芦丁量也不同，尖部最高，分别是中部和底部的1.7倍和5.5倍 [ 16 ]。此外，随着笋尖的伸长，芦笋作为蔬菜食用的品质下降了，但芦丁总含量却逐渐增加，因此一些错过了采收期的芦笋可用来提取芦丁 [ 17 ]。 目前，从芦笋中提取黄酮的方法研究很多，如张素华等 [ 18 ] 确定了溶剂法提取芦笋黄酮的最佳条件：提取溶剂为质量分数60%的乙醇，料液比1:30，提取温度80℃，提取时间4 h，在上述条件下提取黄酮类化合物得率为0.498%，并比较了6种大孔树脂对芦笋黄酮的吸附性能，结果表明AB-8型大孔树脂效果最佳；谢建华等 [ 19 ] 用80%乙醇，料液比1:60，提取温度75℃，提取时间100 min的条件提取芦笋黄酮，得率达0.87%。此外，谢建华等 [ 20 ] 还研究了超声辅助法提取芦笋黄酮的最佳条件，得到黄酮类化合物含量为10.23 mg/g。王卫东等 [ 21 ] 的研究表明微波辅助法提取芦笋黄酮的最佳条件为：料液比1:3，微波功率309 W，提取时间120 s，在此条件下黄酮得率为0.695%，并与热水提取法和超声提取法做比较，得出微波辅助提取溶剂消耗少、效率高、能耗低且芦笋黄酮得率高。张素华等 [ 22 ] 利用超临界CO 2 萃取法提取芦笋黄酮，在萃取压力30 MPa，温度75℃，时间60 min，夹带剂95%乙醇的最优条件下，芦笋黄酮的萃取得率为1.27%。董孝元等人 [ 23 ] 确定了纤维素酶协同乙醇提取法从芦笋中提取黄酮的最佳条件为：料液比1:50、酶添加量0.20%、酶解时间1.5 h、温度50℃、提取溶剂38.9%乙醇及PH5.0，在此条件下，芦笋黄酮得率为3.99%。 2.4. 氨基酸及微量元素 研究显示芦笋中大部分的蛋白质(>50%)以游离氨基酸形式存在，其中嫩茎和笋尖部分的含量较高 [ 24 ]。芦笋中所含的游离氨基酸大约有17种，其中必需氨基酸8种，半必需氨基酸2种 [ 1 ]。从含量上来看，天门冬氨酸占17%~22.1%，谷氨酸占14%~17.7%，此外亮氨酸、赖氨酸和丙氨酸的含量也较高 [ 25 ]。有报道称芦笋含有丰富的组蛋白，以天冬酰胺为主 [ 2 ]。 芦笋富含锌、铜、铁、锰和硒等多种微量元素，硒(Se)是其中最重要的一种。研究显示，鲜芦笋中硒含量高达17~33 μg/kg，远高于一般蔬菜，也高于猪肉和鸡蛋，仅低于海鱼、猪肝和海虾等 [ 24 ] [ 26 ]。