DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 摘 要 本文采用基于Monte Carlo Method的模拟退火方法研究AB两嵌段共聚物在软受限条件下的自组装行为。模拟预测了大量共聚物聚集体的形貌，如核-壳-补丁结构、核-补丁结构、类三明治结构、轴向叠摞层结构、螺旋结构等。这些结构可以嵌段体积分数为依据组成序列。嵌段与不良溶剂间的相互作用和两嵌段间不容性的比值可模拟软受限壁的柔性。软受限壁柔性通过最小化各界面能既可影响共聚物聚集体的整体形状又能作用于其内部结构。希望所得规律有助于更全面更进一步理解嵌段共聚物在软受限条件下的自组装行为。 关键词 :嵌段共聚物，自组装，软受限 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 嵌段共聚物在软受限空间中的自组装行为正受到越来越多的关注。因为嵌段共聚物可形成丰富的纳米结构并且具有这些结构的材料在多个领域具有潜在的应用价值 [ 1 ] 。 嵌段共聚物不同嵌段间的微观相分离是影响粒子内部结构和整体形状的重要因素之一。因为嵌段共聚物相邻嵌段是由共价键连接着。最简单的嵌段共聚物是线性AB两嵌段共聚物。嵌段的体积分数是影响粒子内部结构和整体形状的重要因素之一。在选择性很强的软受限空间中，随着不断增加某嵌段的体积分数，球形粒子的内部结构会从多个悬浮小球结构 [ 2 ] [ 3 ] 转变为多个嵌入柱结构 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] ，再转变为具有轴向叠摞圆环结构的长椭球 [ 3 ] ，接着变为网状结构 [ 4 ] ，再变为笼状结构 [ 7 ] 最后形成类洋葱结构 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 8 ] - [ 15 ] 。在中性软受限空间中，随着逐渐减少某个嵌段的体积分数，两嵌段共聚物会依次形成轴向叠摞圆形层结构的长椭球粒子 [ 4 ] [ 10 ] [ 13 ] [ 16 ] ，双连续结构 [ 4 ] [ 7 ] ，具有轴向叠摞圆环结构的椭球，螺旋柱 [ 16 ] ，六棱排列的柱 [ 17 ] ，类树莓结构的粒子 [ 18 ] [ 19 ] 。除了嵌段体积分数，受限空间的尺寸也是影响粒子内部结构和整体形状的一个重要因素。随着逐渐增加软受限空间尺寸，AB两嵌段共聚物会依次形成类双面神，类网球，类杠铃，类车轮，类蘑菇结构，三角结构，四面体结构，螺旋和带分叉的螺旋，平头球结构 [ 18 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] ，类树莓结构 [ 18 ] ，具有轴向叠摞层结构的长椭球 [ 4 ] [ 10 ] [ 13 ] [ 16 ] [ 23 ] 或球 [ 19 ] ，类芽粒子 [ 10 ] [ 13 ] [ 16 ] 和具有类洋葱内部结构和条纹结构表面的圆球 [ 20 ] 。 虽然在实验上已有很多关于AB两嵌段共聚物在软受限空间中自组装行为的研究工作。但是实验研究仍然存在很多不足之处。例如合成高质量的嵌段共聚物是一件既耗时间又需要大量资金投入的事。此外探索粒子形貌巨大的相空间需要系统调节嵌段共聚物组份，嵌段间相互作用，受限空间尺寸及受限壁性质等因素。清晰地分辨粒子内部具体结构和共聚物链构型及排列方式在实验上是极具挑战的。计算机模拟是一种理想的工具去探索相空间、清晰展现粒子内部具体结构和共聚物链构型及排列方式。从而更深入的认识粒子形貌与这些因素之间的关系。在设计具有潜在高性能形状和功能的结构时，明晰这种关系具有重要意义。
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user: 2. 模型及方法 本文采用基于Monte Carlo method的模拟退火方法 [ 24 ] [ 25 ] ，和Metropolis 算法 [ 26 ] 获取嵌段共聚物的能量稳定态。通过单格点键长涨落模型 [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] 模拟嵌段共聚物单体和不良溶剂。首先将AB两嵌段共聚物单体以自回避方式随机置于点阵格点上。其中点阵体积为：V = L × L × L， L = 60，并且点阵三个方向均采用周期性边界条件。A嵌段和B嵌段的单体数目分别为N A ， N B ，因此嵌段共聚物链的聚合度为N = N A + N B = 24，各嵌段体积分数为：f i = N i /N，其中i = A或B。其次将点阵中未占据的格点设置为溶剂。体系中嵌段共聚物链的数目为N ch = 360，浓度为C = N ch × N/V = 4%。嵌段共聚物相邻两单体间键长为：1或 2 ，每个格点有18个最近邻格点。 在模拟过程中，嵌段共聚物单体仅以交换形式进行运动。即随机选择一链单体使其与18个最近邻格点上的任一单体进行交换。当试探交换没有断开共聚物链时，才允许进行此次交换。当链仅有一处断开的情况下，单体会与链上后续单体进行交换，若链重新连接上，则这次试探交换才被允许。Metropolis规则会进一步判断是否接受试探交换。 在模拟退火中，目标函数是体系的能量。本文仅考虑18个最近邻对相互作用。对于一个组分分别为i和j的最近邻对，其相互作用由一能量模拟：E ij = ε ij k B T ref ，其中i， j = A， B，和S (溶剂)；k B 为Boltzmann 因子；T ref 是参考温度；ε ij 为约化作用能，同组分间约化作用能设为零(ε AA = ε BB = ε SS = 0.0)。 模拟使用线性退火步：T i = fT i- 1 其中T i 为第i退火步的温度，f为步长因子。仅当退火步数目达到预设值时，模拟才会终止。初始温度为T 1 = 130T ref ，退火步数预设为150。当相邻两步间的平均能量差很大时，f = 0.99，反之，f = 0.95。每一退火步会执行9000 Monte Carlo steps。每一Monte Carlo step定义为点阵所有格点平均进行一次试探运动所需时间。
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user: 3. 结果与讨论 在这一小节中，对于给定各相互作用参数后，所得模拟结果都是依据嵌段体积分数排成一列(图1)。依据受限壁柔性可将各序列排成一个聚集体形貌相图(图2)。受限壁柔性是由嵌段单体与不良溶剂间相互作用和两嵌段单体间不容性的比标度的。为了定量研究聚集体形状与内部结构的变化趋势，我们计算了AB两嵌段单体间的接触数与聚集体中单体数目的比例(图3，图4)，两嵌段分别与不良溶剂间的接触数与聚集体中单体数目的比例(图3，图5，图6)。所有模拟都始于AB两嵌段共聚物与不良溶剂的共混态，经过模拟退火过程后嵌段共聚物会自发凝聚成具有特定结构和形状的聚集体。 图1. 以A嵌段体积分数为变量的聚集体形貌序列，为了清晰展示聚集体结构，分别展示了A或B区域的结构，并且将部分聚集体的B区域变成透明的，以看清其内部的结构，A (红色表示) B (绿色表示) 图2. 以A嵌段体积分数f A 和受限壁柔性R SI 为变量的AB两嵌段共聚物在疏溶剂中所形成聚集体形貌相图，为了清晰展示聚集体结构，分别展示了A或B区域的结构，并且将部分聚集体的B区域变成透明的，以看清其内部的结构，A (红)，B (绿) 图3. A/B界面与聚集体体积比的曲线(蓝色圆点)和聚集体表面与其体积比的曲线(方框) 图4. A/B界面与聚集体体积比的曲线 图5. 聚集体表面与其体积比的曲线 3.1. 嵌段体积分数对共聚物聚集体形貌的影响 嵌段体积分数是影响嵌段共聚物相结构的重要因素之一。例如，两嵌段共聚物在体相中随着某嵌段的体积分数不断增加，会依次形成球相、柱相、双连续相和层状相。这些相结构在硬受限空间中会受到限制而改变其结构形成受挫相结构。在软受限空间中，不仅体相结构会变为受挫相结构，而且共聚物聚集体整体形状也发生变化。为了更好的研究嵌段体积分数的影响，将不同组分间作用都设为1.0(即ε AB = ε AS = ε BS = 1.0)以模拟中性受限壁，并使嵌段单体无法区分其周围是另一种嵌段单体还软受限壁。 图1展示的相结构就是球、柱和层状体相结构在软受限空间中分别形成的受挫相结构。在A嵌段体积分数很小时(f A < 0.25)，在体相中形成球相结构的嵌段共聚物会形成核-壳-补丁结构。从而可最小化A/B界面面积(界面能)，图3中A/B界面体积比的数值在此时最小就是很好的证明。此外，壳中长嵌段可形成 图6. 聚集体表面与其体积比的曲线 双层结构，以避免被严重拉伸。逐渐增加A嵌段体积分数，补丁的数目明显减少，这最小化了A/B界面面积，但是图3中A/B界面体积比的增加证明A嵌段单体数目的增加使核与补丁的体积逐渐增加，进而扩大界面面积。为了遏制不断增加的A/B界面面积，外加不断变短的B嵌段消弱了其链构型墒的能力，这导致壳层变为实心核。并且核-壳-补丁结构转变为核-补丁结构。图3中A/B界面体积比的数值在f A 为0.25处明显的降低说明壳核转变是缓解A/B界面面积增加的有效途径。在核-补丁结构相区，随着A嵌段体积分数的增加，补丁体积增大，数目减少和A/B界面面积增加的趋势没有发生变化。补丁数目的减少源于部分补丁聚集成为圆环状柱。这导致A/B界面面积显著增加。这种结构是体相中球相向柱相转变的过渡相结构在软受限空间中的体现。同样为了缓解A/B界面面积的增加，圆环和补丁变为两条较短的厚带，分别附着在弯曲圆片的两个面上形成类三明治结构。此结构对应于体相中柱状相。图3中A/B界面体积比的数值在f A 为0.375处的降低证明了类三明治结构在降低A/B界面体积比的有效性。当A嵌段体积分数大于0.417时，嵌段共聚物即可形成层状体相结构。此相结构在软受限空间中对应于轴向叠摞层结构。在此结构相区中，A/B界面体积比虽然仍随A嵌段体积分数的增加而变大，但是却会与聚集体表面体积比形成竞争。例如，从图3中可以看出A/B界面体积比的大幅度增加换来表面体积比较小的增加；相反，A/B界面体积比较小的增加是以表面体积比大幅增加为代价。这体现为椭球形状的微小拉伸与收缩。此相区中另一个有趣的现象是B嵌段仅在f A = f B = 0.5处形成一个位于中间的双层圆片和位于两端的单层微区。而在的f A < f B 相区，B嵌段总是形成两双层圆片。从图1可以发现两嵌段共聚物聚集体形状随着A嵌段体积分数的增加会从圆球形转变为椭球形。而图3中表面积体积比的数值变化趋势说明聚集体的表面积随内部结构的改变而曲折增加。由于中性受限壁和两嵌段共聚物的对称性，不难理解当f A > 0.5之后，嵌段共聚物聚集体内部结构及整体形状的变化趋势会与上述趋势相反。 3.2. 软受限壁柔性的作用 除了一些上述讨论仅限制在不同组分间作用都设为1.0的特殊情况下。为了研究软受限壁柔性对聚集体形貌的作用，可以ε AS = ε BS 与ε AB 的比(R SI )模拟受限壁的柔性。即采用ε AB = 2.0，3.0，ε AS = ε BS = 1.0模拟柔性的增加(R SI = 2.0， 3.0)，采用ε AB = 1.0，ε AS = ε BS = 2.0，3.0模拟柔性的减弱(R SI = 0.5， 0.3)。图2展示了在柔性不同的软受限空间中，AB两嵌段共聚物聚集体内部结构和整体形状随A嵌段体积分数增加的变化。与图1中的序列进行比较不难发现它们间的共同特点。其一，随着A嵌段体积分数的增加，聚集体整体形状从圆球形变为椭球形；内部结构基本都是从核–壳–补丁结构经核–补丁结构变为轴向叠摞层结构。其二，从图4中R SI 分别为3.0，2.0，0.5曲线可以发现A/B界面体积比随A嵌段体积分数增加的变化趋势非常相似。其三，图5和图6中R SI 分别为2.0，0.5，0.3的曲线说明聚集体表面体积比随A嵌段体积分数增加的变化趋势也很相似。 除了这些共同特征，还存在许多显著的不同之处。首先，聚集体形在柔性较弱时状始终为圆球形，图6中R SI = 3.0的表面体积比曲线随A嵌段体积分数增加变化很小也说明这一点；因为聚集体体积恒定时，若其形状改变不大则表面积亦不会产生较大变化。而在柔性变强时，则会随A嵌段体积分数增加从圆球形变为椭球形，图5和图6中R SI = 2.0，0.5，0.3的表面体积比曲线随A嵌段体积分数增加而增大，这证明聚集体形状发生了显著变化。因为体积相同时，圆球的表面积明显小于椭球的表面积。其次，在受限壁柔性较弱时，为了减少聚集体表面积从而降低表面能，除了形状保持圆球形外，补丁会嵌入壳或核使表面变光滑。但是这增加了A/B界面的面积，图4中R SI = 3.0的曲线的数值最高很好的证明了这一点。相反，当受限壁柔性较强时，为了减小A/B界面的面积从而降低界面能，除了层状结构聚集体的形状变为拉伸的椭球形外，螺旋结构和叠摞圆环与圆片结构逐渐消失，补丁也不再嵌入壳与核而仅仅粘附在表面。图4中R SI = 2.0，0.5，0.3的曲线数值逐渐降低证明这些变化有效减少了A/B界面的面积。然而图5中R SI = 2.0，0.5，0.3的曲线逐步增高说明这些变化也增加了聚集体的表面积。
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user: 4. 结论 本文采用基于Monte Carlo method的模拟退火方法研究了AB两嵌段共聚物在软受限条件下的自组装行为。模拟预测两嵌段共聚物随着其嵌段体积分数增加会依次形成具有核-壳-补丁、核-补丁、类三明治、轴向叠摞层四种内部结构的聚集体，并且聚集体整体形状由圆球形逐渐变为椭球形。随着软受限壁柔性由强减弱，补丁从壳与核表面逐渐嵌入壳与核；沿轴向拉伸的椭球不断缩短。希望这些规律不仅有助于进一步认识AB两嵌段共聚物在软受限条件下的自组装行为，还能为实验提供有价值的参考依据。
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user: 摘 要 本文基于1960~2014年气象数据以及1998~2014年淮河流域水资源公报数据，对淮河生态经济带水文情势和水质演变特征进行了分析。主要结论如下：1) 气温表现为显著上升趋势，降水量变化不显著。冷极值呈显著下降，暖极值呈波动上升趋势，降水极值表现为不显著变化；年与季节旱涝指数无显著变化趋势；2) 水资源总量随降水变化呈波动变化。废水排放量呈显著增长趋势，化学需氧量(COD)排放量减少。I、II、III类水的比重增加，IV和V类水的比重减少，水质总体向好，但污染仍然较为严重。 关键词 :水环境，时间演变，气候变化，淮河流域 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 全球气候变暖一直是科学家关注的研究热点 [ 1 ] [ 2 ] 。IPCC第五次评估报告指出，全球海陆表面平均温度呈线性上升趋势，2003~2012年比1850~1990年的平均温度平均升高了0.78℃ [ 3 ] 。自1913年以来，我国的地表温度已上升了0.91℃，特别是最近50年来气温上升尤为明显 [ 4 ] 。在全球气候变化和人类活动双重影响的大背景下，淮河流域水环境发生了重大变化 [ 5 ] 。研究指出，淮河流域社会经济进入快速发展期，水安全将面临更大的压力与挑战 [ 6 ] 。淮河中下游地区与沭河中下游地区水生态系统脆弱 [ 7 ] ，河流多处于病态。随着淮河流域城市化、工业化以及农业现代化的快速推进，流域人口增加、经济实力增强、工业和生活废水排放量持续增加，以及农业化学品的大量投入，导致流域水环境急剧恶化 [ 8 ] 。淮河流域各地市水污染防治能力普遍较低，且呈现显著空间差异性，流域水污染防治能力整体呈现干流高于支流，下游高于中游，中游高于上游的梯级趋势；流域经济发达地区防治能力明显高于欠发达地区，省会城市防治能力远高于普通地级市 [ 8 ] 。此外，淮河流域由于其比较特殊的地域特征，旱涝灾害非常容易发生 [ 9 ] ，“大雨大灾，小雨小灾，无雨旱灾”成了淮河流域的一个明显特点。自进入21世纪以来，夏季的多雨带高频率的出现在淮河流域，2003年、2005年以及2007年这三年期间淮河流域发生了后果严重的暴雨以及洪涝灾害，仅2003年期间淮河流域发生的暴雨灾害就造成了181.7 × 10 8 元的直接经济损失 [ 10 ] 。 广义的水环境包括水量与水质两个方面 [ 11 ] 。在全球变化背景下，水文要素的变化直接影响水质的变化，如温度和降水的变化直接控制着水体的生态环境和径流变化，从而影响着水体内污染物的迁移转化过程。开展水环境对全球气候变化的响应研究，对减少气候变化对河流水环境的不利影响具有重要的意义。本文系统分析了淮河流域水环境(水量和水质)的演变规律，以期为保护现在的生态环境和积极应对未来气候变化提供决策参考。
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user: 2. 研究区、数据和方法 淮河流域位于我国东部地区，介于30˚55'~36˚36'N，111˚55'~121˚25'E之间，流域面积27万 km 2 (图1)。 图1. 淮河流域及流域内气象站点分布图 流域包括鄂、豫、皖、鲁、苏五省40个地(市) 181个县(市)，流域内总人口1.65亿人，平均人口密度居各大江大河流域人口密度之首，为611人/平方公里。淮河流域1956~2000年多年平均地表水资源量595亿m 3 ，人均占有量仅为全国的1/4，属严重缺水地区 [ 12 ] 。淮河流域地处我国南北方的过渡地带，气候类型属于暖温带半湿润季风气候，气候较温和。同时，淮河流域的发展在我国社会经济发展中具有重要的战略地位，主要工业形式有煤炭工业、电力工业及以农副产品作为原料的食品工业、轻纺工业。近年来，淮河流域在国家各项政策的支持下，以及受东部长江三角洲地区的辐射带动，经济持续平稳增长，产业结构不断升级优化，产业结构层次不断提高。当前，流域正处于城镇化、工业化和农业现代化快速发展时期，水环境压力大，2010年水质Ⅳ类及以上监测断面占监控断面总数的68.4%，水环境污染防治任务艰巨 [ 8 ] 。 本文选用的气候数据来源于中国气象局国家气象信息中心(http://www.nmic.gov.cn)，选用的时段为1960~2015年，站点数据为33个，站点的算数平均值代表整个区域的气候变化。气候极值通过RclimDex 软件包进行分析，选用的气候极值指数包括：霜冻日数(FD0，日最低气温 < 0℃的全部日数)，结冰日数(ID0，日最高气温 < 0℃的全部日数)，暖夜日数(TN90p，日最低气温 > 90%分位值的日数)，暖昼日数(TX90p，日最高气温 > 90%分位值的日数)，1日最大降水量(RX1day，每月最大1日降水量)，强降水量(R95p，日降水量 > 95%分位值的总降水量)。旱涝指数的表征主要采用标准化降水蒸散指数(SPEI) [ 13 ] 。水资源总量数据和水质数据来源于淮河流域1998~2014年水资源公报。 趋势检验采用Mann-Kendall检验，该方法经常应用于水文气象参数显著性检验的方法，其优点在于不需要检验数据是否服从某种分布 [ 14 ] 。时间序列的自相关性会影响到Mann-Kendall检验的精度，因此，必须对序列的自相关进行处理，消除时间序列的自相关成分。本文采用Trend Free Pre-Whitening方法对存在自相关性的序列去除时间序列的自相关性 [ 15 ] 。其具体步骤可参考 [ 16 ] 。
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user: 3. 结题与讨论 3.1. 气温和降水变化 年平均气温自1960年以来其趋势呈一种缓慢上升的状态，变化幅度为0.022℃/a (表1)。气温的急剧上升多发生在1993年以后，2007年达到历史最高平均温度(图2)。同年变化趋势一样，季节气温表现为相同的增加趋势，其中春季和冬季变化幅度最大，达到0.036℃/年和0.026℃/年(表1)。年平均降水量总体呈略微下降趋势，变化幅度为−0.266 mm/a (p = 0.644)，但并无较大的降水量变化现象。从季节变化来看，春季和夏季降水减少，夏季和秋季降水增加，但变化趋势均不显著(图2，表1)。 3.2. 极端温度和降水的变化 本文选取极端气温指标中霜冻日数(FD0)和冷夜日数(ID0) 2个指标对冷极值进行分析。1960~2014年间FD0、ID0均呈显著下降趋势(图3，表1)，线性趋势的倾斜率分别为−0.414 d/a和−0.044 d/a。选取暖夜日数(TN90p)和暖昼日数(TX90p)为2个暖极值，分析发现，1960~2014年间TN90p和TX90p均呈上升趋势，线性趋势的倾斜率分别为0.199 d/a和0.061 d/a (图3，表1)。总的来说，TN90p (FD0)变化趋势比 图2. 平均气温和降水变化时间序列 Table 1 The results of trend test of main climatic variable 降水 年 春 夏 秋 冬 趋势 −0.266 −0.253 0.370 −0.703 0.436 显著度p 0.644 0.676 0.317 0.270 0.101 气温 年 春 夏 秋 冬 趋势 0.022 0.036 0.005 0.018 0.026 显著度p 0.000 0.000 0.347 0.000 0.001 极值 FD0 ID0 TN90P TX90P R1day R95p 趋势 −0.414 −0.044 0.199 0.061 0.072 −0.037 显著度p 0.000 0.031 0.000 0.263 0.303 0.654 SPEI 年 春 夏 秋 冬 趋势 0.011 −0.012 0.018 −0.003 0.017 显著度p 0.081 0.257 0.003 0.846 0.076 表1. 主要气候指标趋势检验结果 图3. 气候极值时间序列 TX90p (ID0)更为显著，这同样说明与最低气温相关的极值比与最高气温相关的极值变化幅度大。选取R95p (强降水量)和Rx1day (1日最大降水量)这2个指标作为降水极值，并对各个站点的数据进行算术平均，得出各极端降水值的年际变化趋势。从R95p来看趋势线倾斜率为−0.037 d/a，大雨日数的变化总体呈下降趋势(图3，表1)。从Rx1day (连续1日最大降水量)来看趋势线倾斜率为0.072 mm/a，即大雨日数的变化总体呈上升趋势，但趋势不显著。 3.3. 洪旱变化 标准化降水蒸发指数(英文全称，SPEI)是进行旱涝表征的重要指数，计算了淮河流域3个月和12个月尺度的SPEI指数。SPEI3中第2个月、第5个月、第8个月以及第11个月的数据分别表示冬、春、夏、秋季的干旱变化。SPEI12中第12个月的数据表示年SPEI数据变化，结果见图4。年SPEI表现为上升趋势，幅度为0.011 d/a (图4，表1)，此外，夏季和冬季亦表现为上升趋势，但仅有夏季表现为显著变化。SPEI上升表示干旱减少，洪涝的概率可能增加。春季和秋季表现为下降趋势，表明在这两个季节干旱的强度在增加，但这种变化并不显著。 图4. SPEI指数年与季节变化 3.4. 水量和水质变化 水资源总量年际变化较大，随着降水深的增加而增加，随着降水深的减少而减少(图5)，这也说明淮河流域降水是水资源来源的主要形式。废水排放量呈显著增长趋势，从2000年的48.69亿吨增长到2014年76.35亿吨(表2)，十二年排放量增长了57%。这可能与人口数量的不断增加、城市化进程的继续推进和人民生活水平的提高、生活污水排放量持续增长有关。化学需氧量(COD)排放量在持续减少(表2)，说明水体的污染情况在减轻。从淮河流域重点监测断面水质来看，I、II、III类水的比重在不断增加(图6)，从1999年的21.6%增长到2014年的46.7%。V类水的比例持续减少，从1999年的63.6%减少到2014年的25.3%。与此同时，IV和V类水的比重持续减少，从1999年的78.3%减少到2014年的53.3%，说明淮河流域水环境总体上有向好趋势，但水污染形式依旧严峻，IV和V类水的比重依然超过50%。 图5. 降水深与水资源总量变化图 Table 2 The changes of water resources and water qualit 降水深(mm) 地下水(亿m 3 ) 水资源总量(亿m 3 ) 废水(亿吨) COD (万吨) 1999 705.5 285.6 514.7 - - 2000 1029.6 458.3 1164.7 48.69 - 2001 637 264.68 482.96 46 - 2002 787 317.25 656.58 52.01 - 2003 1287.5 519.65 1695.04 60.12 123.2 2004 797.8 330.31 653.2 56.15 107.68 2005 1087.2 439.06 1265.89 58.79 97.73 2006 874.7 341.71 826.44 62.08 85.18 2007 1012.3 410.78 1198.87 65.82 73.35 2008 903.6 363.35 905.34 67.05 52.62 2009 837 335.21 710.92 73.4 55.08 2010 871.2 353.6 859.6 76.34 49.95 2011 816 328.2 750.1 76.3 48.43 2012 748.6 294.9 649.4 76.4 51.4 2013 716 286 569 76.14 43.22 2014 846 315 689 76.35 41.3 表2. 水资源量和水质变化情况 图6. I、II、III、IV、V水质占比变化(纵坐标单位为%，横坐标为年)
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user: 4. 结论 本文采用Mann-Kendall趋势检验对淮河流域1960年至2014年共33个气象站点的气象数据和1998~2014年的水量和水质数据进行了分析，研究结论如下： 1) 淮河流域年气温变化呈现显著上升趋势，增温幅度分别为0.022℃/a。1960年至2014年间，年降水量变化在淮河流域表现为极其微小的下降趋势，变化幅度为0.266 mm/a。1960~2014年间淮河流域冷极值总体呈现波动下降趋势，暖极值总体呈现波动上升趋势，霜冻日数(FD0)变化趋势较大，变化幅度为0.414 d/a。极端降水变化趋势不显著，强降水量处于缓慢下降趋势，连续1日最大降水呈缓慢上升趋势。此外，年SPEI指数表现为上升趋势，洪涝的概率可能增加，但这种变化亦不显著。 2) 水资源总量年际变化较大，与降水深密切相关。废水排放量呈显著增长趋势，化学需氧量(COD)排放量减少。I、II、III类水的比重在不断增加，IV和V类水的比重持续减少，淮河流域水环境总体上有向好趋势，但水污染形式依旧严峻。
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user: 摘 要 随着移动互联网技术的迅猛发展，第三方移动支付向城市公共交通领域的不断渗透，传统的交通一卡通行业转型升级迫在眉睫。交通一卡通行业的未来何去何从引起了每位行业管理者的深深思考。本文主要介绍了交通一卡通的成长曲线，交通一卡通行业在发展过程中面临的确定性和不确定性问题，交通一卡通行业在移动互联时代的发展战略问题。 关键词 :交通一卡通，成长曲线，确定性，不确定性，发展战略 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 交通一卡通作为智能交通系统的一个子系统，经过十多年来的发展，交通一卡通为市民的公共交通出行带来了极大的便利，做出了极大的贡献。目前我国大部分的城市已经建立了交通一卡通体系统，使用人群超过了5.9亿人口，累计发卡量达到了4亿张 [ 1 ] [ 2 ] 。 随着移动互联网技术的迅猛发展，第三方移动支付(微信、支付宝)，银联云闪付、Apple Pay、小米Pay等，不断向交通一卡通领域渗透，对传统的交通一卡通行业带来了巨大的挑战。一卡通行业外部环境的变化，打破了一卡通行业原有的平衡性，使得一卡通行业变得焦虑。新技术的变革，让交通一卡通行业经营者都在思索未来该何去何从。
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user: 2. 关于交通一卡通成长曲线问题的思考 任何行业，在不同的发展阶段，应该有不同的发展成长曲线，交通一卡通行业也不例外。传统的交通一卡通以“不记名、小额、交易快速”三大特点风靡世界各个城市。这种“先充值、后消费”、“不记名、离线交易”模式，让一卡通经营者采用的卡片思维，一切经营行为都是围绕卡片来开展，一卡通企业关注的是卡片的“卡片采购、卡片初始化、卡片发行、卡片沉淀资金、卡片交易服务”费等。过去十余年交通一卡通的发展对应着是交通一卡通成长的第一条成长曲线。它的时代特征就是一切都在“线下活动”：线下发卡、线下充值、离线交易、线下客服等。这也是一卡通行业基于线下服务的第一条成长曲线。但随着移动互联网的发展，这条成长曲线已经到了最高点，并将出现拐点。交通一卡通的3条成长曲线如图1所示。 图1. 交通一卡通的3条成长曲线 随着移动互联网时代的到来，交通一卡通行业进入新的发展时期，实施的将是以移动互联为特征的成长曲线。交通一卡通需要坚持以用户为中心，而非以卡片为中心，在这个时代，交通一卡通要实现由实体卡到虚拟卡的转型，由不记名卡到记名卡的转型，由线下支付向线上支付的转型，由预付费向信用支付的转型。这是以移动互联为基础的一卡通成长轨迹，对应着交通一卡通的第二条成长曲线。交通一卡通在移动互联网时代将是“线上和线下的融合”。交通一卡通把服务搬到线上，不是目的，目的是“实现连接”：要实现企业与乘客的连接、乘客与车的连接、乘客与站点的连接、乘客与商家的连接、一卡通企业与商家的连接、家长与小孩的连接、学校与学生的连接、儿女与父母的连接等。 随着新一代信息技术的迅猛发展，交通一卡通企业要依托移动互联网技术、云计算技术、大数据技术，以智慧支付为基础，发展智慧出行项目，延伸智慧生活项目，包括智慧社区、智慧学校、智慧集团、智慧政府的项目，开展智慧城市的建设。这将是交通一卡通的第三条成长曲线，是交通一卡通的人工智能时代的成长曲线。这个时代，一卡通将围绕智慧出行、智慧生活、智慧城市来勾画交通一卡通行业自身的成长曲线。
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user: 3. 关于交通一卡通发展确定性与不确定性问题的思考 交通一卡通行业在发展的过程面临着各种确定性与不确定性问题的困扰。交通一卡通行业面临的不确定问题有很多，例如交通一卡通行业如何应对微信、支付宝等第三方支付的不断渗透，交通一卡通行业如何应对银联闪付卡的冲击等。同时，交通一卡通行业在自身发展的过程中也有很多事情是确定的，例如交通一卡通始终是以服务好广大用户的公共交通出行的使命是不变的。面对交通一卡通发展的确定性问题，一卡通企业要坚持以用户为中心 [ 3 ] ，不断提升服务品质，丰富服务内涵，以“正心、正念、正行”的理念去践行交通一卡通的使命。面对交通一卡通发展的不确定性问题，一卡通企业需要坚持技术创新，积极运用新技术、新方法，顺应时代发展趋势，秉承“创新、创业、创造”理念，充分发挥自身的主观能动性。
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user: 4. 关于交通一卡通在移动互联时代发展战略问题的思考 在交通一卡通即将迎来新的转折时期，来自外部具有替代性支付产品和服务的竞争和威胁，加剧了传统交通一卡通企业战略调整的迫切性和必要性 [ 4 ] 。交通一卡通企业需要秉承开放、合作、共赢、创新、创造的理念，实施“3i战略”，推进企业的转型升级。 4.1. Inside战略(植入战略) 交通一卡通企业可以将学生卡、老人卡、优抚卡等特种卡，与手表、手环、手带等可穿戴产品进行融合，大力发展机遇交通一卡通的可穿戴产品，如一卡通手表、一卡通手环。通过不断丰富一卡通的服务内涵，从用户的角度出发，通过植入战略，将一卡通便民属性延伸到学生、老人、优抚对象的服务事业中。同时交通一卡通在自身不断发展的过程中，还需要将一卡通这个介质植入社区、置入学校、植入集团用户，将交通一卡通传统的服务延伸至本地生活、本地商圈服务当中。 4.2. Internet战略(移动互联网战略) 交通一卡通企业需要积极拥抱移动互联网，积极的与互联网企业开展战略合作。以广州地区的交通一卡通——羊城通为例，企业通过与阿里支付宝、腾讯财付通、百度、移动、电信、联通、银联等相关企业的合作，加快了电子支付移动互联网战略实施。实现羊城通实体卡的虚拟化、实名化、在线化、信用支付化，逐步实现交通一卡通由电子支付到智慧支付的转变。 4.3. Intelligent战略(智慧生活、智慧城市战略) 交通一卡通作为广大市民“衣食住行”中的一个分支领域，是数字城市建设的重要载体之一。未来交通一卡通在自身发展的过程中，需要积极投身智慧社区、智慧学校、智慧政府、智慧城市的建设，采用大数据、云计算技术对交通一卡通所积累的出行数据，例如用户的充值数据、消费数据、位置信息等，进行分析与处理，积极发展交通一卡通的大数据应用服务，规划基于交通一卡通的智慧城市的建设。
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user: 5. 结语 随着移动互联网技术的发展，用户消费习惯的改变，第三方支付不断的向城市公共交通领域渗透，给传统的交通一卡通企业带来了巨大挑战和机遇。交通一卡通企业需要改变传统的发展模式，认清交通一卡通企业的成长曲线，正确对待交通一卡通企业的发展过程中面临的确定性与不确定性问题，以开放的态度，与时俱进的战略发展理念，实现交通一卡通行业的转型升级与长期繁荣。
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user: 摘 要 科技查新工作为科研人员的科研立项、结题、鉴定等工作提供了有效的第三方鉴定。而高校博士学位论文开题科技查新工作具有时间紧、任务重、要求多等诸多特点，除此之外，高校博士生与科研工作者在立项目的、用户需求等方面还有诸多不同，博士学位论文开题查新工作更注重对博士生论文的文献补充、引导及启发作用。为了更好完成博士学位论文开题查新工作，高校科技查新工作站需要采取有针对性的服务，并兼顾其他课题查新工作顺利完成，采用引导式自助服务可有效提高博士学位论文开题查新工作质量。 关键词 :博士学位论文，科技查新，高校，服务模式 Copyright © 2018 by author 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 科技查新是一项深层次情报服务工作，通过对相关文献的分析整理，梳理出查新课题的研究动向，以此确定查新点的先进性与新颖性，具有客观性、公正性及准确性等特点，有利于提高科研立项与成果的水平，促进科研立项的科学化与规范化发展，有效避免科研的重复研究。教育部科技发展中心自2011年底至今已经授权7批，共102个高校科技查新工作站。作为高校科技查新工作站，服务对象除了校内教师及校外科研工作者，还包括高校学生，服务对象不同则直接导致用户需求的差异性。因而，高校科技查新工作站其业务范围除了科研立项查新、结题查新两大类外，在科研立项下又形成一个特色化分支，即研究生论文开题查新，由于硕士、博士学位论文的要求不同，多数高校科技查新工作站的研究生论文开题的服务对象局限在博士研究生范围内。 博士研究生开题查新从查新目的上虽然属于立项查新，但若仅按照科研立项查新处理，一方面不利于发挥科技查新工作对博士研究生论文开题的辅助指导作用，另一方面也对高校科技查新站服务能力提出极高的要求。科技查新工作具有时间集中的突出特性，高校科技查新工作站要在完成常规科研查新工作的同时兼顾博士研究生开题查新工作，如何做好高校博士研究生开题查新工作是当下亟待解决的重要问题。
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user: 2. 博士学位论文开题科技查新的特点 博士学位论文开题科技查新是一种立项开题查新，它既具有立项开题查新的特性，又有其自身的一些特点。以某高校科技查新工作站2013~2017年五年数据为例，分析博士学位论文开题查新的特点。该站五年来全部查新量分布情况如图1所示，由图1可知，该查新站数据量较大，每年查新业务量在500以上，其中以国内外范围查新申请为主，国内范围查新申请占少数，国外范围查新申请数量很低，符合一般科技查新站查新业务分布规律，具有数据代表性，可以用作相应的科研数据分析并反映一定的科学规律。 图1. 某高校查新站2013~2017年不同范围科技查新分布情况 2.1. 科研能力与经验不足 从委托人年龄看，博士研究生较其他科研人员年龄较小，多数博士研究生不具有实际工作经验或实际工作经验较少，因此，博士研究生团体的实际工作经验及科研工作经验整体水平偏低，科研经验不足 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。博士研究生团体与其他委托人团体相比较，科研能力水平按照从高到低的排序为：高校科研人员 > 研究院所科研人员 > 博士研究生 > 其他公司等社会团体，高校科研人员此处指高校的教师，不包括研究生，高校及研究院所科研工作人员由于其长期工作从事本领域的科研工作，完成过多个科研项目，积累了丰富的经验，因而在科研能力方面要高于博士研究生。 2.2. 课题具体研究内容不确定 从委托人身份看，博士研究生论文完成时间通常为3~5年，博士研究生课题选择可调整余地较大，不稳定因素较高，通常博士研究生会在入学半年左右的时间进行课题选择，在入学一年后进行开题。课题研究方向虽然确定较早，但由于博士研究生论文多数更偏向于学术研究范围，多为本学科的研究前沿与热点，研究内容与研究方向具有很强的探索性，而科研项目则具有较强针对性，项目申请人在申请时基本已经结合自已的研究特长确定了研究思路，因而博士研究生的学位论文具体研究思路可塑性很强，弹性很大，而科研项目的研究思路则基本微调，不会有较大调整。博士研究生有时会在学位论文进行期间进行题目较大的修改，在其开题查新过程中，经常会有申请提交后查新题目、查新点进行更换的现象发生，特别是在查新员否定其查新点后，修改后提交的查新点往往与之前的查新点内容大相径庭，而这种现象在一般的科研立项中是很难发生的 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 。 2.3. 提交申请时间集中 从委托时间上看，博士研究生开题时间固定，基本都在入学第二年进入论文研究，因此博士研究生开题查新存在较强的集中性，经常发生在短期内大量集中提交申请的现象。 由图2可以看出，博士研究生开题查新申请时间高峰发生在1月、3月、12月三个月份，每年高校寒假大多于1月中旬前后开始，因而，分析得知，博士研究生开题查新申请提交时间集中在寒假前后，并且其数量较大 [ 3 ] [ 7 ] [ 8 ] 。 2.4. 创新性要求高 从提交的查新点看，博士研究生学位论文有较高的创新性要求，为了论文开题顺利通过，博士研究生通常会从多个角度、不同层次发掘其研究的创新性，因而博士研究生开题查新申请中经常会提供较多查新点，期望以此佐证其学位论文具有较高的创新性与研究价值。多查新点的提出往往导致主次不分，因而体现不出论文的主体研究，在查新过程中容易对查新员产生误导，从而抓不住查新重点，致使查新报告质量下降 [ 2 ] [ 3 ] [ 6 ] [ 9 ] 。 2.5. 跨领域研究的导向性需求 从查新报告内容上看，鉴于博士研究生较短的科研经历及较高的论文创新性要求，多数博士研究生论文研究为跨领域研究。在查新过程中，除了查新点结果的论证外，博士研究生也希望能同时获得相应的研究思路导向，因此在查新过程中，一方面注重查新点的新颖性，保证相关文献的全面性，另一方面对于相关文献的丰富性、条理性、导向性、标志性也要有所体现 [ 2 ] [ 10 ] 。
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user: 3. 博士开题查新给查新站带来的困惑 针对博士研究生开题查新的特点，结合查新站日常工作，由图3可以看出，博士研究生开题查新提交申请高峰为11月、12月、1月、3月，而其他类型查新除专利查新外，提交申请高峰为3月、4月。由图4可知，博士开题查新申请数量在历年来都是居高不下，并占据较高比例。同时，博士开题查新申请与其他申请高峰相交，这就意味着提供博士研究生开题查新服务的工作站将承受数倍的工作量。特别是博士开题查新，报告要求较多，涉及面广，增加了查新员的工作难度。而高集中度的任务量与高质量查新报告水平的要求是科技查新站的主要矛盾，博士开题查新工作的开展，使得这对矛盾更加激化。 图2. 2013~2017年不同月份博士开题查新申请分布情况 图3. 2013~2017年各类型查新申请按月份分布情况 图4. 博士开题查新所占各年全年查新申请的比例情况 除此以外，博士学位论文因获取资金支持不如其他科研项目丰厚，其查新报告要求较多，报告难度大，高校科技查新站将博士研究生开题查新工作多以半公益性质完成，使得该项工作很难获得良性循环发展。长期大量高强度的低报酬工作，一方面会降低查新报告质量，另一方面也很难激发工作人员持久的工作热情。高强度、高要求工作与低报酬形成反比，激化出高校科技查新站的新矛盾。新、旧两个主要矛盾将直接影响到高校科技查新站的正常工作。
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user: 4. 新的服务模式与思路 要缓解博士开题查新给高校科技查新站带来的工作压力与矛盾，需要改变查新站的服务模式与思路。 4.1. 引导式服务 把博士研究生与其他委托人分开来看，查新员与博士研究生除了服务关系，同时还有师生关系，建立一套规范的查新引导流程，以课程方式将科技查新理念传授给博士研究生。将科技查新作为文献检索的深入培训部分，融合进高校的文献检索课程中，通过授课方式提升博士研究生的文献情报获取、分析的能力与水平，提高博士研究生的情报素养。博士研究生接受了查新员培训后，提升了自身的文献检索与分析能力，对于科研中的创新性定义有了规范的理解，在提高其论文期间的科研能力与水平方面具有非常积极的意义，可有效促进博士研究生完成其学位论文。同时，由于博士研究生在接受培训后，已经具备自助完成学位论文科技查新报告的能力，为后期的博士研究生学位论文开题自助查新服务奠定了基础。这样做的意义在于，查新员与博士研究生不再是单纯的服务与被服务的关系，更加充分发挥了高校查新员作为高校教师的教育职责。 4.2. 自助式服务 当博士研究生接受了查新员培训后，在其进入论文开题阶段，博士研究生可以采用查新思维完成论文开题的前期调研工作。由高校查新站提供相应的报告模板及格式说明，对拟申请开题查新的博士研究生提供报告撰写指导服务，在对查新点的提炼、检索词的确定、检索式的编写方面指导完成后，由博士研究生自行检索文献，并进行具体分析，完成查新结论初稿。审核员与查新员共同对查新报告初稿进行二次审核，在审核过程中，主要对于查新点相关文献的查全率与查准率进行检查，并检查其分析过程中主观分析部分的合理性，特别对于查新结论的公平公正性进行审核，以防出现“自卖自夸”现象，避免博士研究生为了提高或突出自身查新点的创新性而造成的不公平现象发生。在最终报告的签字部分，由博士研究生与查新员共同担任查新工作，共同签字负责报告质量。 4.3. 导师把关制 有了查新员的前期引导培训，加上后期查新员与审核员对博士研究生论文开题查新报告的自助审查，基本上已经可以保证博士研究生论文开题查新报告的质量了。但是作为博士研究生的导师，如果能够在指导博士研究生开题过程中，审核学生的开题查新报告，将会对查新报告的质量起到较大的提升促进作用。博士生导师首先在该学科领域内具有非常深厚的理论研究基础，与很高的专业研究水平，同时对于行业领域内的热点与前沿研究具有相当的前瞻性与预测。作为博士研究生的导师，其势必要参与到并全程指导博士研究生的论文完成，对于博士学位论文的研究方向与拟创新之处相当了解，在博士研究生开题查新报告的审核过程中，不会给导师带来过重的工作负担与压力。因此，可以调整博士开题查新报告格式，增加查新结论的导师审核签字部分，请博士生导师参与其指导的博士研究生的论文开题查新报告工作，对提升报告水平起到良好的监督与促进作用。 4.4. 去合同化服务 博士学位论文开题查新服务主要目的在于帮助博士研究生更好的完成学位论文研究，而不仅仅是对论文查新点的论证与鉴定，通过学位论文的开题查新，可以提升博士研究生的情报素养，协助论文研究定位，提高科研效率，促进论文的创新性研究。从学校发展建设上看，博士研究生学位论文开题查新工作的开展，有利于提高博士研究生的论文质量，高校科技查新站均设立在图书馆部门，因此，博士研究生论文开题查新工作应该作为教学辅助工作进行开展，而不是一种商业化行为。特别是对于博士研究生这样的学生团体，以课程进修方式促使其完成学位论文开题报告，把发挥高校科技查新站的教育职能放在首位，不再以合同签约形式提交申请，这样既可以减轻查新站的工作压力，也有利于提升博士研究生的情报素养，充分发挥高校科技查新站的教辅作用。
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user: 5. 结论 博士研究生开题查新工作是一项非常有利于提高博士研究生学位论文水平的工作，也是非常必要而有重要意义的工作。高校科技查新站应助力博士研究生论文开题，调整好查新站的定位，协调好各项工作安排，在博士研究生论文开题查新方面，打破传统思维模式，采用新的理念与服务方式充分发挥其高校教学辅助工作的作用。
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user: 从“女生学生制服”元素探究日本文化特性 和平 内蒙古民族大学，内蒙古 通辽 收稿日期：2018年5月2日；修回日期：2018年5月22日；录用日期：2018年5月29日
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user: 摘 要 日本是“制服大国”，在以制服为代表的文化符号中，尤以学生制服最深入人心。日本人与学生制服文化的牵连，在动漫、影视、书籍甚至色情行业中都得以淋漓尽致地体现。学生制服与樱花、武士刀、茶道等一样，都是“日本精神文化”的精髓，是探究日本文化不可跳过的重点。 关键词 :学生制服，日本文化 Copyright © 2018 by author 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. 学生制服的概念与发展 1.1. 学生制服的概念 日本学生制服种类繁多，日本女生在进行择校时，学校的制服样式甚至可以超越学校的教育水平而成为左右择校志愿的首要因素。在如此五花八门的种类中，最基本的两款代表性制服分别为水手服和西装制服。 水手服起源于早期英国海军的服装，又称为海军服。水手服样式繁多，夏装浅色，秋冬装多为蓝黑。西装制服则属于比较新兴的制服样式，它曾经是波兰骑兵的制服，相较于水手服的简洁朴素，西装制服更为华丽和高级，是更加社会化成熟化的符号。 1.2. 学生制服的发展 在学生制服的发展方面，西装制服属于后起之秀，它于1960年被采用为学生的制服，比水手服晚了约40年。在20世纪80年代日本经济进入全盛时期，传统的水手服已经无法满足当时人们对于奢侈的需求，校服改革的呼声越来越高，出现了“校服革命”，其最大的特点便是西装化。由于西装制服价格不菲，这场校服革命多以大城市为基地进行，偏远的地区及乡村地区仍以水手服为主；而水手服的发展历史则更加悠久复杂一些。20世纪初，英国的殖民扩张和军事势力都已达到极致，引来各国对其制度和服装样式的效仿。在日本，水手服最初也只是海军的服饰，在文明开化和富国强兵的思想催动下，水手服作为“类军服”在校园中得到了大力的推广。1920年，全套水手服由在英国留学过的日本福冈女学院院长伊丽莎白.李推行，从此，日本正式掀起了水手服的狂欢浪潮。 水手服的发展以仰慕西洋文化、崇拜军国强盛为开端，引入后在本土落地生根发扬壮大，如今再谈水手装，人们几乎不会去在意作为其起源的英吉利皇家海军制服，脑海里第一闪现的还是由领结百褶裙半筒袜装点起的周身洋溢青春气息的日本少女，水手服已被打上“绝对日本化”的烙印。
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user: 3. 结束语 日本是个对“制服”体制非常狂热的国家，但没有任何一样制服可以取代学生制服在日本文化中的位置。在日本本国，学生制服不再是“学生限定”，为了让已经毕业的女性继续享受制服的乐趣，学生制服超越了学校制定服装的范围，作为自有服饰的一种被广泛认可，面向年轻女性的学生制服品牌开始发展起来。如AneCONOMI，以学生制服为起源，针对高中毕业仍爱好制服的二十代女性，保留制服韵味，并增添时尚休闲元素。日本的学生制服发展至今已有近百年的历史，以学生制服这一小小要素为出发点，我们可以窥见这些年来日本的社会变迁与文化走向。今后学生制服将如何发展，我们并不得知，唯一可以肯定的是，学生制服的这种充满矛盾性的文化涵义根植于日本本土，不会轻易改变，学生制服会继续以“圣俗两道”的形象影响、创造着日本文化，贯穿日本文化特性的始终 [ 6 ] 。
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user: 摘 要 杂交在自然界极易发生，尤其在植物界，其在塑造植物的多样性中具有重要作用，因而选择合适的方法鉴定植物杂交种显得极其重要，对了解杂交的形成及在物种保育上具有一定的指导意义。本文简要综述了形态鉴定和分子标记两种鉴定方法，以期为后续研究提供借鉴。 关键词 :杂交，鉴定，方法，综述 Copyright © 2018 by author 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 杂交在动物、植物及真菌的进化中具有重要作用。尤其，在植物界，杂交现象极为普遍，约25%的植物会发生杂交 [ 1 ] 。杂交一方面通过促进种间基因的交流，增加遗传多样性，形成新物种 [ 2 ] ；另一方面可能会引发濒危物种的灭绝 [ 3 ] 。故对杂交种的鉴定，对于我们了解进化进程，物种多样性，濒危物种保护具有重要作用。本文从形态学、分子生物学以及未来展望三个角度对植物杂交种鉴定方法进行了综述。
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user: 2. 植物杂交种鉴定方法 2.1. 形态鉴定 形态学是最直观的方法，通常杂交种会呈现亲本种的中间表型，即居间型，也有的会出现超亲性状，或与双亲之一具有相似性 (1993) [ 4 ] 。如掌叶秋海棠(Begonia hemsleyana)和大裂秋海棠(Begonia macrotoma)的杂交种在叶的大小、叶柄颜色、叶型及花芽的颜色均呈现双亲的中间性状 [ 5 ] 。日本野生樱花(Prunus yedoensis)的叶的腺体大而显著，着生在叶柄上，与亲本之一大山樱 (Prunus sargentii)相似 [ 6 ] 。Song等(2015)利用叶的形态的中间性证实了发生在Quercus austrocochinchinensis和Q. kerrii的天然杂交，尤其在叶的解剖特征如毛状体类型、表皮细胞特征、气孔特征变异大，极易区分亲本种和疑似杂交种 [ 7 ] 。因此我们可以通过调查植物的形态性状，包括叶、花、果等宏观形态以及花粉、叶的微形态等微观形态研究疑似杂交种与疑似亲本种之间的关系。需要注意的是，形态特征易受环境的影响，因而要选择相对稳定的特征作为我们研究的指标 [ 8 ] 。 2.2. 分子标记 2.2.1. 类型 分子标记包括蛋白质标记和核酸标记，蛋白质标记中最常用的是等位酶标记，等位酶的产生是基因表达的结果，故其差异可反映基因的差异 [ 9 ] 。由于其相对精确度比较低，逐渐被核酸标记取代。常用的核酸标记包括RAPD、AFLP、SSR、ISSR等。目前，DNA直接测序被认为是鉴定杂交种最有效的方法 [ 10 ] 。且该方法已成功的用于证实天然杂交物种的形成 [ 11 ] 。尤其叶绿体基因与核基因的组合使用在植物杂交种鉴定中十分普遍。在多数被子植物中，叶绿体基因具单倍型、细胞质遗传的特点，因而可用于研究杂交种的母本起源 [ 12 ] 。核基因为双亲遗传，在属内和属间具有较高的相似性，可用于属内种间关系的研究及属间关系的研究 [ 13 ] 。如Li等(2015)采用SSR标记和核基因ITS以及叶绿体基因ndhF-rpl32通过比较多态性位点，证实了发生在掌叶秋海棠(Begonia hemsleyana)和大裂秋海棠(Begonia macrotoma)之间的天然杂交，其后代为子一代，命为Begonia × dashuigouensis [ 14 ] 。另外，各种单拷贝基因和低拷贝基因因其高变异性、高分辨率及可以提供较多的信息也被用于杂交种的鉴定 [ 15 ] 。如Li等(2013)通过单拷贝核基因Adh1和GBSSI以及叶绿体基因matK和trnL-F探讨栽培香蕉的起源，结果表明其起源于多次种内和种间杂交事件 [ 16 ] 。 2.2.2. 分析方法 1) 统树构建 通过多重序列比对，分析统计序列之间的差异或每个位点上的碱基变异模式，构建的系统发育树，已成为种间关系研究的方式之一 [ 17 ] 。通过杂交种在系统树中的位置可以判断其起源。但其位置与其遗传亲本特征的相对多少而有所变化 [ 4 ] 。Yu (2014)等对舟叶橐吾(Ligularia cymbulifera)和东俄洛橐吾(Ligularia tongolensis)采用核基因ITS和3个叶绿体基因的序列构建了简约树，证明了发生在两者之间的天然杂交，且杂交种的形态学父母是基因渗透的产物 [ 18 ] 。 构建系统树的方法有距离法(NJ)、最大似然法(ML)、最大简约法(MP)、贝叶斯法(BI)，邻接法适用于信息位点少而短，进化距离不大的序列，似然法一旦确定合适模型，建树结果是与进化最为吻合的，简约法适用于序列信息位点多，序列较长的情况，贝叶斯使用与比较多的序列数据集 [ 16 ] 。每种方法的选取依据是具体序列的特点。 2) 单倍型分析 单倍型(haplotypes)分析也被广泛用于杂交种的鉴定上。如Chu等(2011)采用2个叶绿体基因的序列，分析30个芦苇个体在这两个位点上的单倍型，证实了韩国芦苇属(Korean Phragmites)的天然杂交 [ 19 ] 。Fan等(2014)对枇杷属(Eriobotrya)的3个种的4个核基因和2个叶绿体基因测序，分析它们的单倍型，杂交后代E. prinoidesvar. daduheensis在核基因位点上出现了核苷酸的叠加，与双亲枇杷(E. japonica)和栎叶枇杷(E. prinoides)在叶绿体基因上共享单倍型，只是共享个体数不同，分别有28和7个杂交个体与枇杷、栎叶枇杷共享单倍型，这种差异反映了杂交的不对称性，表明枇杷作为母本的可能性最大 [ 20 ] 。
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user: 3. 两种方法比较 形态特征直观，简单，便于我们野外采样，同时像花粉、叶的微形态这些特征是植物中相对保守的结构，在属内具有一定的遗传相似性，能够反映种间的关系，可以作为鉴定杂交种的直接基础。但也相对容易受到环境、器官、组织发育时期的影响，以及转录后修饰的影响。比如说植物因为生长在相同或相似的环境，逐步形成一些相似的特征，这就容易给分类及取样带来困难 [ 8 ] 。相比之下，分子标记不易受环境、生物体发育时期的影响，可有力的证实形态方面、化学方面的相关证据。此外，对样本量需求较少，如提DNA只需毫克级别的叶片即可。但有时分子标记使用不当，也会造成错误的判断 [ 4 ] 。因而需要多种方法相结合，选择最适方法。
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user: 4. 未来展望 分子标记在在植物杂交种的鉴定上取得很大的成功。值得深思的是，低拷贝基因，单拷贝基因目前还没能广泛应用于某些科的整个属，但随着研究不断深入，技术愈加成熟，未来将会开发出更多普适性的分子标记，可广泛应用于整个生物界。另外，单独采用分子标记是否可以完美解释一个物种的形成过程呢？形态学与分子标记法，二者并非是对立的，各自反映了不同的进化趋势和环境选择，相辅相成，方能解决问题。但形态标记研究相对比较少，如何能将表型以更好的方式呈现。同时结合谱系地理学，繁殖生态学等进一步阐明相关的杂交进程，揭示杂交与表型、适应等的关系。