DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 文献综述 2.1. 语篇知识 语篇知识(discourse knowledge)是指对听力文本中的信息类型、信息的组织方式以及听者如何利用这些信息促进理解的认识 [ 1 ] 。语篇知识的研究大多是在学术听力的语境中进行的，在这种语境中，一些如表示总结的(“to sum up so far”)、表示强调的(“this is an important aspect you should all remember”)和表示逻辑关联的(“first”，“second”，“let’s move on to …”等等)语篇线索在讲座的理解中扮演着重要的作用。Jung [ 2 ] 最近的研究得出结论，利用这些线索的听者准确地回忆了更多的高层次信息单元(主要思想)和低层次信息单元(支持或举例说明主要思想)。Young [ 3 ] 认为，教师帮助二语学习者提高讲座理解能力的最好方法是通过对讲座的宏观和微观特征(macro and micro features)进行系统的教学，使二语学习者熟悉讲座的总体结构特征。Cross [ 4 ] 也指出教师需要在教学中指导学生关注到听力文本的篇章结构，从而帮助学生更好使用听力策略和理解文本。此外，如果对语篇模式在不同学科讲座的具体变化有更多了解，将会对理解有好的帮助 [ 5 ] 。 2.2. 元认知教学 近年来，人们对二语听力教学和元认知教学效果研究的兴趣日益浓厚。该听力教学法建立在Veenman，Van Houtwolters和Afflerbach [ 6 ] 提出的三个关键原则之上，即： 1. 确保元认知教学加入到听力课堂中，并与给定的听力材料相关联； 2. 向学习者们说明和证明使用元认知教学的用处，使他们有动机参与学习；以及 3. 提供长时间持续的元认知指导，以确保听者的元认知是前后一致和不断重复的。 根据这一观点，Goh [ 7 ] 提出了两种用于元认知教学的活动：“综合体验性听力任务” (integrated experiential listening tasks)和“指导性听力反思” (guided reflections on listening)。前一种活动类型包括帮助听者系统地体验和思考听力的社会认知过程，即通过使用教学循环、自我指导的听力以及同伴设计的任务进行听力理解训练。后一种活动类型包括使用日志、焦虑/动机图表、基于步骤化的讨论或调查问卷将学习者的听力知识展现出来并加以研究，从而能提高他们的听力知识技能及对听力过程的掌控。 在Goh和Taib [ 8 ] 的一项早期研究中，他们让新加坡年轻的英语学习者在8节课听力课中针对听力任务进行了结构化反思及指导学习者进行讨论，在研究结束时，学习者报告说，他们增强了对二语听力的信心和更深层次的意识，并且他们也感觉到了他们听力的提高。通过对比测试前和测试后的得分，证实了学习者的看法，技能较差的听众得到了最高的12分。 以上简要回顾表明，学习者可以通过多种方式帮助他们提高听力，其中教学周期和日志记录是所涵盖研究中使用的主要技术。然而，很少有研究能说明我们如何采取元认知来进行听力教学，并在课堂外对学习者进行应用教育和指导，使他们能够作为知情和独立的听者进行操作。
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user: 3. 研究设计 3.1. 研究概要 研究参与者David是一名20岁的中国在校大三学生。他从10岁起就一直在中国学习英语。他是一名活跃的课堂学习者。在决定出国留学后，他在武汉新东方培训学校报读了“托福VIP强化课程”，听力一共安排分配了10节课，每周末1~2节课，8周上完。入班时，学生的分班成绩对标欧盟语言框架(CEFR)为B1水平。 本个案研究地点位于武汉新东方培训学校，选取David 8周课程中的前6周作为研究时间，因为后两周还涉及对话(conversation)的教学。David在个案追踪期间保存了自己作业练习时候的笔记内容及反思日志，这些数据记录了他在6周内逐渐学到及使用语篇策略的各个方面，并且在研究期间研究人员从第二周起每周对他进行一次访谈，并将访谈内容进行转录分析。 3.2. 研究过程 在研究的第一周，David接受了4个课时的讲座教学，内容主要包括如何识别讲座的全文主题及分辨讲座的主要段落点等全文层次上的语篇知识，并决定了他课下练习的范围及合适的听力任务及任务顺序。主要段落点层次上的相关的语篇策略(如例证、类比等)并没有在开始的时候全部教授给他，因为担心他可能接受不了过多信息，而是在随后的课程中才逐渐教给他。在接下来的5周里，David选择TOEFL Practice Online (TPO)的前30套为作业范围，来巩固和练习上课学到的策略。 研究的数据分析包括David每次练习保留的做题笔记和相关的分析日志，及在第二周后起的每周一次共5次的访谈转录。通过这些分析为了确定和说明：1) 在指导下，该学习者如何在家里发展使用语篇知识来听TPO中的讲座练习；2) 他在听力练习中使用了哪些元认知的方式。
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user: 4. 结论与讨论 4.1. 听力任务 在第二周的访谈中，讨论的焦点是关于David首次尝试使用TPO进行练习时的感受。总的来说，他说他对自己处理和学习TPO的方法感到不是很满意，自己很难将五分钟的讲座听一遍就清晰地分成若干个主要段落(major points)，因此第一次的听力笔记层次很混乱，各个主要段落之间的分界不是很清晰。David在日志中写道第一次他虽然尝试利用课程中学到的方法去听各个主要段落的界限，但由于较多内容听得不是很懂，很多方法，如段落间转换信号(signposts)、师生之间的互动问答等并不能很成功地使用。因此，他独立决定再听一次同一个讲座，以确定各个主要段落的边界在哪个地方。他确定了5个部分，并依次为每个部分在第一次笔记基础上用红笔做出了修改。从采访和日志内容中可以看出，在适当的指导下，David很快就开始使用语篇知识来练习听力。他还开始采用结构化的听力任务顺序，以适当的方式独立利用TPO进行听力练习。在这次采访中，David还被要求持续记录他在随后几周使用TPO练习的方式，以确保他遵守我们在该阶段确定的任务顺序。 在接下来的几周里，我们对任务顺序做了进一步的修改。在第二周的采访中，David提到他在尝试两次听力后仍然特别难以理解其中一部分内容。于是我们决定他应该重放多遍理解最困难的部分以便进一步听懂，并听写转录听到的内容。他应该在听完内容后对照录音稿检查自己的内容，查出陌生的单词和分析跟读没有听出的语音现象，从而扫清语言层面的障碍，为语篇策略的练习打下基础。此外，David开始在他的笔记中给每个段落部分一个子标题，以反映他对该段落部分内容的理解。他提到这对他保持专注于段落要点而不是关注细节有很大帮助。 在接下来的四周中，David根据自己前两周的自身练习情况，形成了个性化的策略练习任务模式，即在完成听力任务时即注重语篇策略的练习与反思，同时也关注理解层面的语言难点，以策略学习为主、语言理解为辅的任务形式。 4.2. 自我反思与评价 在第二周的访谈中，研究者要求David在随后的反思日志中加入自己对语篇策略听力情况的反思及在录音稿核对过程中对文本内容理解的反思。这样做是为了提高并维持David继续独立完成听力练习及监控自己学习进程的动力。David在自己每周的访谈和反思日志中都谈到自己在讲座的主要段落进行划分(语篇策略)以及讲座内容的理解率(语言理解)表现上都有所提高。表1中展示了以上David提到的几点成功之处。 Table 1 Examples of David’s self-evaluation of successes with discourse and comprehension aspect 语篇策略方面 1. 能将讲座分成若干个主要段落，并用笔记空行、短线等形式体现段落分层 2. 在听到段落间转换信号(signposts)、师生之间的互动问答、较长时间停顿时能将讲座分成对应的主要段落 3. 能识别一个段落是用怎样的段内逻辑进行展开的，如例证、对比、类比等 4. 能利用常见的语篇逻辑预测听力内容，如历史学科讲座会按时间先后顺序展开文章，环境学科讲座可能会先提一个问题 再讲解决方案等 语言理解方面 1. 第一遍就能听懂大部分讲座内容 2. 对失去爆破的语音现象有了更好的把握 3. 生物学的学科词汇比之前更熟悉了 表1. David在语篇层面和语言理解层面自我评价的成功示例 从表1中不难看出，David不光对自己不会的语言理解做出了反思，还对自己的语篇策略使用做了反思。从中还能看出他对讲座的理解及语篇策略的运用都有了进步。 此外，David还被要求在反思日志中记录下自己在听讲座过程中遇到的困难及自己是如何解决这些困难的方案。之所以鼓励David这样做是因为可以提高他解决问题的能力，这在自主的听力过程中非常重要。表2中显示了这些困难和解决方案的一些例子。 Table 2 Examples of David’s self-evaluation of difficulties and corresponding solution 问题：没有段落转换的信号时，对主要段落的分隔不是很好 解决方案：注意上一段的主要话题，提醒自己注意新的段落话题转换 问题：例证结构中总是无法迅速把握例子所支持的观点 解决方案：注意例子所在的位置及新的主要段落产生的位置 问题：对完全陌生的学术名词很不适应 解决方案：积极调整自己的注意力，关注学术名词周围特别是后面的语言，往往会有对该名词解释的内容 问题：对条件式的语法结构不是很熟悉，导致很难听懂说话人的真实意图 解决方案：先系统复习这一语法完整的结构，再跟读模仿其在听力中的发音熟悉其听力语音 表2. David在听力中遇到的问题及解决方案示例 表2中看出David在理解讲座时遇到了很多不同的问题，其中既有语言层面造成的理解困难，也有语篇策略层面造成的语篇结构方面的困难。David自我提出的解决方案现实有效，反映出他在解决语言层面及语篇层面困难的能力。
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user: 5. 结语 本项个案研究旨在调查在课后作业中培养语篇知识的自主使用给备考托福听力讲座的学生带来的效果。通过研究参与者的反思日志及访谈研究发现，在给予对语篇策略及自学方法有效的指导和反馈后，该参与者的自主学习能力及理解听力讲座的能力均有所上升。 同时，该个案研究也有一些局限性。正如所有的个案研究一样，不管从个案参与者还是研究者所作的解释上来说，个案研究本质上是一项主观性的研究。同时，个案研究中的结论并不具有普适性，在做出更广泛的推断前一定要保持谨慎。尽管如此，本研究中David所用的任务序列对其他备考托福听力讲座的学生仍具有参考价值。
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user: 摘 要 肝癌是最常见的恶性肿瘤之一，本文的目的是探究天然的茶叶活性成分茶氨酸化学合成获得的衍生物茶乙香酰胺(ethyl coumarin-3-carboxylyl L-theanine， TEC)对人肝癌细胞生长活性的影响。使用化学合成方法由茶氨酸合成茶乙香酰胺，通过细胞生长活性评价方法3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2，5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)检测分析不同浓度的TEC作用人肝癌SMMC7721和HepG2细胞48和72小时后的生长活性。实验结果表明：TEC在16-250 µM浓度能够显著性地抑制SMMC7721 (P < 0.01)和HepG2细胞(p < 0.05)的生长，呈现浓度-剂量及时效依赖性作用，并且，TEC对SMMC7721细胞的抑制作用比对HepG2细胞更强。我们目前的结果显示：茶乙香酰胺能够显著性抑制人肝癌SMMC7721细胞和HepG2细胞的生长，值得进一步研究其抗癌活性。 关键词 :茶乙香酰胺，肝癌细胞，抗肿瘤 Copyright © 2019 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 肝癌是预后较差的恶性肿瘤，发病率及病死率极高。迄今为止，肝癌的发生发展机制尚未完全明确。多学科综合治疗是治疗肝癌的主要手段 [ 1 ]。在我国，肝癌是发病率最高的恶性肿瘤之一，居恶性肿瘤致死率第二位 [ 2 ]。肝癌具有发病隐匿、发展迅速、转移及侵袭能力强、恶性度高的特点，严重危害着人类的生命健康。目前治疗肝癌的方法较多，根据不同的分期，选择的手术方式也不相同，以多学科联合治疗为主的个体化治疗策略在肝癌治疗中正逐渐的推广开来，使肝癌的5年生存率得到了提高，但肝癌复发和转移仍是目前亟待解决的难题 [ 3 ] - [ 8 ]。因此以抑制肝脏肿瘤生长为切入点，研究高效、低毒的新型抗肿瘤药物以及新的治疗方案是临床上迫切需要解决的问题。 茶叶在中国是最常见的饮品之一，茶氨酸是茶叶中普遍存在的氨基酸成分，茶氨酸口味鲜甜 [ 9 ] ，不仅可以作为食品添加剂 [ 10 ] ，其生理作用也逐渐成为研究重点。近年来，随着茶氨酸(N-乙基γ-谷氨酰胺)合成技术的逐渐成熟，其药理作用也逐渐明确，大量研究表明，茶叶能够减肥抗氧化、降血脂、降压、保护血管、抗辐射、抗病毒、抗肿瘤、提高机体免疫力等，在抑制肿瘤细胞发生和生长的同时，还可降低化疗药物的毒副作用 [ 11 ] - [ 17 ]。但茶氨酸本身结构及生理特点使其抗肿瘤作用较弱。本实验室对其化学结构进行了改造优化，合成了茶氨酸衍生物茶乙香酰胺(TEC)，其化学结构式(如图1)，显著提高了它对肺癌细胞生长的抑制作用 [ 18 ]。为了研发新型抗肝癌药物、了解TEC对人肝癌细胞的影响，本实验探究了TEC对于人肝癌SMMC7721细胞和HpeG2细胞的生长的抑制作用。 图1. 茶乙香酰胺的化学结构
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user: 2. 材料与方法 2.1. 主要试剂及仪器 人肝癌SMMC7721细胞系和HepG2细胞系购自中国科学院上海研究所；DMEM高糖培养基、胎牛血清(FBS)、100 μg/mL链霉素、100 U/mL青霉素购自美国Hyclone公司；胰蛋白酶(trypsin)购自Amersco公司；0.4%台盼蓝、3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2，5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)购自Sigma公司；TEC由本实验室依据之前已经发表的方法 [ 18 ] 制备提供。 2.2. 仪器 3111型二氧化碳培养箱(Thermo公司)；TE2000-U型倒置荧光显微镜(Nikon公司)；全自动酶标仪(BIO-RAD公司)；离心机(Eppendorf公司)。 2.3. 细胞培养 取SMMC7721细胞和HepG2细胞复苏后，将其置于含有10%的FBS，1%的青链霉素的DMEM高糖培养液中，于37℃，5% CO 2 的培养箱中培养。待细胞覆盖至全皿70%-80%且生长状态良好时可进行传代处理。 2.4. MTT法检测TEC对人肝癌SMMC7721细胞和HepG2细胞生长的影响 参照本实验室之前 [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] 报道的方法，用胰蛋白酶(0.25%)处理对数期的肝癌细胞，调整细胞浓度为2 × 10 4 /mL，接种在96孔板中，每组分三个复孔，在37℃二氧化碳培养箱培养24 h后分别以溶媒对照，加入等体积浓度为16、64、125、250 μM的TEC。于培养箱中培养48 h和72 h后分别取出，每孔各加入10 µL，5 mg/mL MTT溶液，37℃孵育4 h。吸去上清液，每孔加入150 µL DMSO溶解甲臢，于摇床(20RPM， 25℃)振摇15 min后，用酶标仪选取最适波长570 nm (630 nm参考波长校准)测定各孔的吸光度(A)，记录并计算出细胞相对生长率，以溶媒对照组为100%，计算各实验组的相对生长率来评价其对肝癌细胞生长的影响。 。 2.5. 统计学处理 实验结果采用SPSS17.0软件分析处理，以 X ¯ ± S D 表示计算结果，采用t检验，计算是否具有显著性差异。P < 0.05为差异有统计学意义。
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user: 3. 实验结果 本实验用MTT法检测不同浓度TEC对人肝癌SMMC7721细胞(如图2)、HepG2细胞(如图3)生长的影响，其结果表明：随着药物浓度的增加和作用时间的延长其抑制作用显著增强，具有时间剂量依赖性。各实验组对人肝癌SMMC7721细胞的生长均具有显著抑制作用；实验组与溶媒对照组相比，TEC对人肝癌HepG2细胞的生长有较弱的抑制作用。16 µM的TEC与SMMC7721细胞分别作用48 h和72 h后，对其生长的抑制率分别为26.47%、47.19%，250 µM的TEC与SMMC7721细胞分别作用48 h和72 h的抑制作用分别为45.72%、72.76%，16µM的TEC与HepG2细胞分别作用48 h后，对其生长的抑制作用不显著，浓度达到64 µM、125 µM、250 µM作用48 h后抑制作用显著，其72 h后的抑制作用增加更显著，分别为7.27%、37.58%、56.56%。 图2. TEC对SMMC7721细胞生长的影响。 * 代表48 h时，与溶媒对照组比有显著性差异， X ¯ ± S D ，n = 3， ** P < 0.01； # 代表72 h时，与溶媒对照组比有显著性差异， X ¯ ± S D ，n = 3， ### P < 0.001 图3. TEC对HepG2细胞生长的影响。 * 代表48 h时，与溶媒对照组比有显著性差异， X ¯ ± S D ，n = 3， * P < 0.05； # 代表72 h时，与溶媒对照组比有显著性差异， X ¯ ± S D ，n = 3， # P < 0.05， ## P < 0.01， ### P < 0.001
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user: 4. 讨论 肝细胞癌是世界上最常见的恶性肿瘤。死亡率居全国恶性肿瘤死亡率的第2位，发病率居恶性肿瘤的第3位 [ 22 ]。目前肝癌诊断主要以AFP、超声检查、X线计算机断层成像(CT)、磁共振成像及肝穿刺活检为主要指标，与肝癌的高危因素结合来对肝癌进行诊断 [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]。早期筛查肝癌高危人群是提高肝癌患者疗效的关键措施，有利于肝癌的早期发现、诊断及治疗。AFP作为监测肝癌的主要指标，高危人群进行早期筛查肝癌的主要手段是AFP和超声检查，建议至少间隔6个月进行1次检查。肝癌的综合治疗主要包括手术、介人治疗、放化疗等，尽管肝癌在诊断和治疗方面取得了一些进展，但由于它不易被早期诊断并且病情进程快，预后较差，仍然是全球癌症死亡的重要原因，5年生存率仍然很低 [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]。中国亦是肝癌的高发地区，发病人数较多且呈上升趋势，防治形势相当严峻 [ 30 ]。寻找高效低毒的抗肝癌药物显得格外重要。中药治疗肿瘤具有悠久的历史，具有低毒副作用、价格低廉等优点。目前已有较多的肿瘤研究学者从中草药中寻找高效低毒的抗肿瘤药物，已有大量的研究显示多种中草药对肿瘤生长有抑制作用。随着现代技术的进步及中医药的快速发展，许多中药的疗效逐渐被全世界认可，比如复方丹参滴丸、康莱特注射液等中药制剂。中草药因在治疗肿瘤方面的临床使用效果明显，并可延长患者的生存时间、改善生存质量而受到许多医学工作者的关注，但是其具体药效作用机制还有待进一步深入探究。传统中医药是从整体上系统地调控机体，可多靶点、多方位和多层面抑制肿瘤生长，这是它治疗疾病的优势 [ 31 ] - [ 39 ]。 目前在分子、基因层面探索中，中药抗肝癌药效作用机制已经成为时下研究的热点，但是中药复方的治病机制复杂多样决定了其独特的研究思路。天然茶叶是常见的中药成分，茶氨酸作为茶叶中特征性活性成分，是一种人体非必需的氨基酸，有多种药理活性，且安全无毒副作用，已经成为无限量的食品添加应用于食品工业，其药理活性也具有广阔的开发潜力。但是，鉴于茶氨酸的抗肿瘤药理作用较弱，前期本实验室对其化学结构进行改造修饰得到了茶乙香酰胺，初步研究其对肺癌细胞生长的影响，发现其对多种肺癌细胞有较强的抑制作用，TEC能够显著抑制肺癌细胞生长、迁移并诱导癌细胞凋亡，TEC药物分子作用机制可能与下调肺癌细胞中血管内皮生长因子受体VEGFR1、磷酸化蛋白激酶B (phosphorylated protein kinase B， p AKT)、核转录因子NF-κB、抗凋亡蛋白(BCL2，apoptosis regulator， BCL2)、细胞周期蛋白(cyclin D1， CCND1)表达和上调促凋亡蛋白(BCL2 associated X， apoptosis regulator， BAX)有关，TEC抑制人肺癌细胞生长和迁移作用可能涉及到VEGFR/AKT/NF-κB这一信号通路。本实验研究证实了茶乙香酰胺对人肝癌细胞的生长有显著的抑制作用，是否与VEGFR/AKT/NF-κB通路有关值得进一步深入研究。 本实验通过MTT比色法测定其对人肝癌SMMC7721、HepG2细胞生长的影响。MTT是一种黄色染料，可被活细胞线粒体内的琥珀酸脱氢酶还原为不溶性的紫色甲臢(Formazan)并沉积于细胞中，而死细胞并没有此作用。二甲基亚砜(DMSO)可以溶解甲臢，用酶标仪测定其吸收值，就可间接反映出活细胞的相对数量。本实验研究结果显示TEC对人肝癌SMMC7721和HepG2细胞的生长均具有抑制作用，对SMMC7721细胞尤为显著，且呈现良好的有剂量-时间依赖性，为下一步的研究提供了一定的基础依据。茶氨酸的来源广泛，价格低廉，通过对其结构进行改造，提高抗肿瘤的活性，如果能将其开发成广谱的抗肿瘤药物将会具有广泛的应用前景。
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user: 摘 要 大多数汽车仪表板搪塑表皮采用PVC，仅有少量车型使用TPU，故对PVC和TPU搪塑表皮性能对比研究的报道较少。本文对比研究了PVC搪塑表皮和TPU搪塑表皮的性能，结果表明PVC搪塑表皮的拉伸强度优于TPU搪塑表皮的拉伸强度，二者韧性相当；PVC搪塑表皮的散发性能优于TPU搪塑表皮；二者耐磨和耐化学试剂的测试结果相当；TPU搪塑表皮老化性能略优于PVC搪塑表皮。 关键词 :仪表板，PVC搪塑表皮，TPU搪塑表皮 Copyright © 2019 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 搪塑表皮具有不易开裂、尺寸稳定、厚度小且均匀、纹理清晰、耐磨损和手感好等优点，越来越多的中高档汽车仪表板表皮采用了粉末搪塑制备技术 [ 1 ] [ 2 ] ，其工艺流程见图1。 图1. 搪塑工艺流程图 常用的搪塑表皮大部分为PVC (Polyvinyl Chloride)表皮，也有少部分车型使用TPU (Thermoplastic polyurethanes)表皮。PVC搪塑粉料具有价格低、手感佳、耐热性能好等优势，所以在市场上占比较大；PVC搪塑表皮加工，可以提升仪表板表皮的应用性能，使汽车更加安全、环保 [ 3 ] [ 4 ] 。TPU搪塑粉料分为芳香族聚氨酯和脂肪族聚氨酯两种，其中芳香族聚氨酯是由异氰酸酯MDI及聚醚组成的，在TPU搪塑成型早期，使用较多，但该类型TPU容易变黄或粉化，需要喷漆遮挡 [ 5 ] 。后期开发的车型多使用脂肪族聚氨酯，就不需要喷漆工艺了。TPU搪塑粉料价格昂贵，产品成本较高 [ 6 ] 。 国内具有搪塑仪表板生产能力的汽车内饰公司较少，采用TPU搪塑粉料的车型只有几款日系车，故PVC和TPU搪塑表皮的性能对比研究鲜有报道。本论文通过试验设计，对比PVC搪塑表皮与TPU搪塑表皮的各项性能，为后续项目选材储备数据。
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user: 2. 实验部分 2.1. 样品选取 按照同级别车选取试验样品，如表1。 Table 1 The samples of PVC and TPU slush ski 车型 原材料 牌号 供应商 A PVC DSY260/02 阿克玛 B TPU THERPUS C BLACK 5 三洋化成 表1. PVC和TPU搪塑表皮样品 2.2. 检测项目 对于搪塑表皮，主要考察表皮的力学性能、表面性能及散发特性，故本研究主要基于大众标准，对PVC和TPU搪塑表皮力学性能、表面性能及散发性能进行对比，具体如表2。 Table 2 Test items and standar 项目 设备 标准 拉伸强度/断裂伸长率 万能试验机 DIN EN ISO 527-2 耐光老化 氙灯老化试验箱 PV1303 表面耐磨 摩擦仪 PV3906 散发性能 雾化仪/雾度测定仪 VW50180 耐化学试剂 TL52296 (3.1.4) 表2. 测试项目及检测标准
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user: 3. 结果与讨论 3.1. PVC和TPU搪塑表皮拉伸强度和断裂伸长率的对比分析 图2(a)所示，TPU搪塑表皮的抗拉强度要远远低于PVC搪塑表皮，仅为PVC抗拉强度的一半，但其断裂伸长率与PVC相当，说明TPU材料比较柔软，拉延率较好；经过120℃/500 h的热老化后，PVC的拉伸强度降低12.3%，断裂伸长率增加22.6%，TPU的拉伸强度增加6.1%，断裂伸长率增加4.6%，PVC材料的变化幅度较TPU大，TPU的耐热老化性能略好(图2(b))；阳光模拟后(12个周期)，PVC的拉伸强度降低8.7%，断裂伸长率降低2.9%，TPU的拉伸强度增加2.1%，断裂伸长率降低24%，阳光模拟后，PVC变化幅度不明显，TPU受光照后，材料韧性略有降低(图2(c))。总之，PVC搪塑表皮在热老化和日光模拟后拉伸强度略有降低，韧性有所增强(图3(a))，TPU搪塑表皮热老化和日光模拟后，拉伸强度有所增强，韧性略有降低(图3(b))。 图2. PVC与TPU搪塑表皮拉伸性能对比。(a) 供货态，(b) 热老化后，(c) 日光模拟后 图3. 供货态、热老化和日光模拟后拉伸性能对比。(a) PVC搪塑表皮，(b) TPU搪塑表皮 3.2. PVC和TPU搪塑表皮散发性能对比分析 随着国家对车内空气质量强制标准的出现，车用材料的气味问题非常突出 [ 7 ] 。散发性能考察的是表皮材料中小分子挥发物逸出情况，小分子挥发物越少，对人体的伤害越小。按照VW 50180标准，对气味、总碳、雾度、甲醛等四项散发性能进行检查。其中气味按照C1、C2、C3检测(字母是按照零件大小分类，C代表大零件；数字是按照检测条件分类，1代表的是23℃/24 h，2代表的是40℃/24 h，3代表的是80℃/2 h)。从表3试验结果表明：本次所选的样品，气味C1、C2、C3检测PVC表皮均优于TPU表皮。总碳测试的是材料中总的有机小分子挥发物，PVC表皮与TPU表皮总碳值远远低于限定值，且PVC总碳挥发要优于TPU表皮。冷凝是用来检测温度100℃左右材料中挥发出来的小分子的量，用来模拟车内高温环境下，仪表板等零件中挥发出来的小分子凝结在风挡上对车内环境造成的污染以及对视线造成影响等问题，PVC表皮与TPU表皮冷凝值相当。对甲醛的限制主要考虑甲醛的挥发对人体的伤害， PVC表皮和TPU表皮中甲醛含量极低，几乎可以忽略不计。综合来看，PVC搪塑表皮的散发性能优于TPU搪塑表皮。 Table 3 PVC and TPU slush skin four emission test compariso 测试项目 限定值 PVC搪塑表皮 TPU搪塑表皮 气味C1 3.0级 2.2 2.8 气味C2 3.0级 3.3 4.3 气味C3 3.5级 4.3 4.8 总碳 ≤50 μgC/g 2.0 14.7 甲醛 ≤10 mg/Kg 0.028 0.094 冷凝 ≤2 mg 0.11 0.18 表3. PVC和TPU搪塑表皮散发四项结果对比 3.3. PVC和TPU搪塑表皮耐光老化性能对比分析 按照DIN EN 20105-A02标准对光照后的零件表面进行评价，该评价通过五个等级的灰度尺来判断样件受光照后褪色程度，5级代表光照前后颜色无变化，从5级到1级代表受光照后样件的颜色变得越来越浅，也就是褪色程度越来越大。如图4所示，经过10个周期的照射后，PVC与TPU搪塑表皮目视外观质量都满足标准要求，表面无亮斑或发花现象，无可见或可以感觉到的析出物等异常现象。对于灰度的评判，PVC搪塑表皮颜色变浅，灰度等级为3.5；而TPU搪塑表皮耐光后无明显变化，灰度等级为4.0。可见，TPU表皮的耐光老化性能优于PVC搪塑表皮。 图4. 光照后灰度对比。(a) PVC搪塑表皮，(b) TPU搪塑表皮 3.4. PVC和TPU搪塑表皮表面耐磨性能对比分析 耐磨性是通过对表皮进行指定次数的摩擦，从视觉以及灰度等级上来评判表皮的耐磨性能。通常要求表皮在规定的摩擦试验后，不允许有颜色和表面结构的变化，灰度等级 ≥ 4级(标准DIN EN 20105-A03)。如表4检测结果所示，对PVC与TPU分别进行100次干磨试验，二者都满足外观及灰度等级要求，但TPU的耐磨性能略优；在酒精，玻璃水，白猫，汽油等化学试剂参与下进行10次湿磨试验，二者灰度等级均≥4.0级，表现相当，耐磨性能优异。 3.5. PVC和TPU搪塑表皮耐化学试剂对比分析 该测试是模拟车辆在使用过程中，不慎有化学液体滴落到零件表面上，是否会对零件表面造成可见的影响。使用的化学试剂包括酒精、玻璃水、白猫(洗涤剂)、汽油等。在测试样件表面滴一滴化学试剂，放置10分钟后，在60℃的烘干箱中干燥30分钟后取出，24 h后对表面进行评估，要求不能有颜色或者表面结构的变化。从图5中可以看出，PVC与TPU表皮耐化学试剂性能相当，试验后，均无颜色或表面结构变化。 Table 4 PVC and TPU slush skin grey levels comparison after abrasion resistance tes 测试项目 PVC搪塑表皮 TPU搪塑表皮 干磨100次 4.0 4.5 酒精10次 4.5 4.5 玻璃水10次 4.5 4.5 白猫10次 4.0 4.0 汽油10次 4.0 4.0 表4. PVC和TPU搪塑表皮耐磨性试验灰度等级对比 图5. 耐化学试剂检测结果对比。(a) PVC搪塑表皮，(b) TPU搪塑表皮
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user: 4. 结论 通过对PVC和TPU搪塑表皮的拉伸强度、散发性能、耐光老化性、耐磨和耐化学试剂等综合试验对比分析，得到结论如下： 1) 从物理性能上看，PVC表皮抗拉强度性能优于TPU表皮，韧性与TPU相当，二者耐磨性能优异且相当，TPU表皮在干磨试验中表现略优一些； 2) 从化学性能上看，PVC表皮在气味、总碳、甲醛、冷凝等方面的散发均优于TPU表皮，耐化学试剂性能，两者相当； 3) 从老化性能看，TPU表皮在老化后的性能变化率低于PVC表皮，耐老化性能略优于PVC表皮。
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user: 摘 要 介孔二氧化硅纳米材料结构独特，易于表面功能化修饰，能够结合不同功能的材料形成具有特定用途的新型材料，用途极为广泛。这篇综述讨论了几种合成功能化介孔二氧化硅的方法，以及其特殊的纳米结构。还结合最新文献，介绍了一些功能化介孔二氧化硅纳米粒子在环境保护、工业催化以及作为药物载体等领域的应用。 关键词 :介孔二氧化硅，纳米材料，功能化，应用 Copyright © 2019 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 根据国际纯粹与应用化学协会(IUPAC)的定义，将多孔材料依据孔径大小分为微孔、介孔以及大孔三种，孔径小于2 nm为微孔(micropore)，2~50 nm为介孔(mesopore)，大于50 nm为大孔材料(macropore)。自1992年孔道均匀、孔径可调的MCM-41型有序介孔氧化硅被报道以来 [ 1 ] ，介孔SiO 2 纳米材料引起了世界各国科研工作者的重视。随后通过各种途径合成的SiO 2 纳米材料已成为材料化学研究的前沿和热点，如MCM-48、SBA-15 [ 2 ] [ 3 ] 等具有各种孔道结构的氧化硅材料被广泛研究，介孔SiO 2 纳米材料具有广阔的商业前景和工业价值。 介孔二氧化硅纳米材料具有独特的纳米结构，比如规整的孔道结构，较高的比表面积，稳定的化学和机械强度 [ 4 ] [ 5 ] ，良好的生物相容性和易于表面功能化修饰 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 。由于介孔二氧化硅纳米材料易于官能化的特点，通过官能化有机基团来形成有机无机-杂化的介孔材料能被更多地应用于生物医药，环境保护，工业催化，新能源等诸多领域。本文结合最新文献，着重对药物载体、环境保护和工业催化中功能化介孔 SiO 2 纳米材料的研究和应用进行了概述。
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user: 2. 功能化介孔SiO 2 纳米材料作为药物载体的应用 自2001年Vallet-Regí等人第一次使用介孔二氧化硅纳米材料MCM-41作为药物载体，并发现MCM-41的介孔孔道对药物分子具有缓释作用以来 [ 9 ] ，功能化介孔二氧化硅纳米材料作为药物载体得到诸多应用。药物发挥药效需要两个因素，一是药物在病灶位置具有一定的浓度并保持一定的时间，介孔材料具有大的比表面积和比孔容，而且通过对表面的官能化处理可以达到对药物的控释，达到药效的持久性；二是药物到达病灶，对此研究人员发展出各种靶向给药和控制释放体系 [ 10 ] [ 11 ] 。介孔材料具有均匀可控的孔道和大的比表面积，可被有机官能团修饰及无明显的生物毒性等特点，这使其成为一种良好的药物载体，能够实现对药物的靶向给药和控制释放 [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] 。 Seema Saroj等 [ 15 ] 采用胺化和嫁接的方法，基于聚丙烯酸(PAA)链的羧基与氨基功能化MCM-41的氨基之间的酰胺化，合成了功能化介孔二氧化硅PAA-MSN，胺化和接枝的策略为亲水性和pH响应性PAA的MSN核心功能化奠定了重要基础。他们研究了MCM-41-PAA作为在不同pH下加载和调节释放依托泊苷(ETS)的载体。通过热重分析(TGA)显示PAA-MSN含有20.19%的接枝PAA，极大地提高了ETS在水性介质中的溶解度。ETS通过静电相互作用有效地加载到PAA-MSN的通道中。细胞外肿瘤(6.8)和内部pH (5.5)的累积释放比血液pH (7.4)快得多。对制备的纳米颗粒进行溶血研究，MTT测定结果显示载药的ETS-MCM-41-PAA 纳米颗粒对前列腺癌细胞(PC-3和LNCaP)的细胞毒性高于游离ETS。结果证明PAA-MSN作为pH响应载体具有很大的潜力，在癌症治疗领域具有广阔的前景。 Yan等人 [ 16 ] 设计了一种pH敏感的介孔二氧化硅纳米粒子系统作为罗丹明B(RB)和阿霉素(DOX)的载体，用于化学–光动力学联合治疗。图1显示了pH敏感性RB和DOX负载的介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs-AH-DOX@RB)的合成过程和其对药物控制释放的功能。pH响应性DOX层可以充当屏障以防止循环中内部有效负荷的泄漏。这种化学–光动力学的药物输送系统可以增强RB和DOX向肿瘤细胞的递送，并通过使用单波长连续波激光照射促进协同化学光动力学治疗。此外，多功能MSNs-AH-DOX@RB在水溶液中具有高生物相容性和稳定性，从而有利于其临床癌症应用。 图1. pH敏感性RB和DOX负载的介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs-AH-DOX@RB)的合成和药物控释功能的示意图 Chen等 [ 17 ] 报告了一种基于蛋白质修饰的介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)的靶向药物控释系统。在该系统中，转铁蛋白(Tf)通过氧化还原可裂解的二硫键接枝在MSN的表面上，同时作为封端剂和靶向配体(图2)。成功构建了具有有序介孔结构的均匀颗粒和Tf/MSN杂化纳米载体。发现了混合药物递送系统(DOX@MSNs-S-S-Tf)在不存在谷胱甘肽(GSH)的情况下释放缓慢，表明在正常生理环境中具有良好的封端效率和有限的药物过早泄漏。由于在模拟的细胞内还原条件下二硫键的裂解和Tf从表面分离，在GSH存在下从MSN中释放出更高量的DOX，且释放速率随着GSH的增加而增加。表明Tf具有良好封端效率和对DOX的氧化还原响应释放。由于生物相容的Tf壳，杂合纳米载体在宽的浓度范围内表现出优异的生物相容性，并且在体外增强了对肿瘤细胞的细胞内积累和靶向能力。这种多功能集成的操作和方法简便，在位点特异性、受控释放药物递送系统中潜力巨大，为基于MSN的纳米容器的设计提供了新思路。 图2. 转铁蛋白封端的MSN(DOX@MSNs-S-S-Tf)的合成和氧化还原响应药物释放行为的示意图 大量的研究表明，与传统的药物治疗方法相比，介孔二氧化硅纳米药物载体可以通过pH、温度、光照射和化学试剂等响应性靶向控制药物释放，极大地提高了药物的疗效。
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user: 3. 功能化介孔 SiO 2 纳米材料在环境保护中的应用 近年来，随着世界经济的快速发展和工业化进程不断加快，造成了全球气候变暖 [ 18 ] 、水资源被严重污染 [ 19 ] [ 20 ] 等严峻的环境挑战。功能化介孔二氧化硅纳米材料具有大的吸附容量和很强的吸附剂再生能力，这让他们在CO 2 吸附和污水处理等方面受到了科研工作者的青睐。 Dindar等人 [ 21 ] 用氨基丙基和N-丙基水杨基亚胺基团改性的功能化SBA-15介孔材料SBA/NH 2 和SBA/SA，用于净化水溶液中的Cr(VI)，As(V)和Hg(II)离子。提出了Cr(VI)和As(V)离子吸附过程的离子对形成机制和吸收Hg(II)的阳离子交换机制。通过控制溶液pH值和吸附剂用量能够定量去除水样中研究的离子。利用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测量金属离子。结果表明，官能化显着提高了SBA-15介孔材料的吸附能力。 Bao等人 [ 22 ] 制备了用胺官能化MCM-41接枝的薄膜复合超滤(UF)膜，用于从废水中除去Cr(VI)和Cu(II)。介孔NH 2 -MCM-41纳米颗粒在薄膜上形成均匀的亲水和吸附层，赋予复合膜对重金属的优异亲和力和更好的防污性能。结果显示，膜上的Cr(VI)和Cu(II)的吸附容量分别为2.8 mg/g和3.7 mg/g。连续UF实验表明，功能化膜可以作为一种有效的过滤介质来净化含有微量重金属的废水。这些研究表明制备能够复合有毒重金属的杂化介孔材料为检测和去除废水中有毒重金属打开了一扇大门。 Kang等 [ 23 ] 使用官能化的MCM-41(A-MCM-41)去除磷酸盐。在不同的吸附剂剂量，反应时间，初始磷酸盐浓度和溶液pH等条件下用A-MCM-41进行批量实验。结果表明，MCM-41中的磷酸盐去除率可以忽略不计，吸附剂用量在0.5和2.0 g/L之间的去除率≤1.0%。在A-MCM-41的情况下，当吸附剂剂量从0.5增加到2.0 g/L时，去除百分比从73.6%增加到100%。这表明由于MCM-41的表面改性，磷酸盐去除率增加。而且通过铵基团(NH 3+ )的功能化，在整个酸性和碱性条件下，MCM-41的磷酸盐去除率最低，但是A-MCM-41在酸性和中性条件下均有效(pH 3.5~7.4时为94.7%~97.6%)。 Yuan等 [ 24 ] 采用阳离子表面活性剂辅助选择性刻蚀策略，首次采用自模板法逐步制备了拨浪鼓型二胺官能化介孔二氧化硅球(DA-RMSS)，氮气物理吸附测量显示它具有相对较大的BET比表面积(814 m 2 g −1 )和高孔体积(0.78 cm 3 g −1 )，首次研究了这种独特的拨浪鼓状二氧化硅材料的二氧化碳吸附性能，其在273 K，1.0 bar下对二氧化碳的吸收量为1.36 mmol·g −1 。这一贡献提供了制作拨浪鼓型介孔二氧化硅杂化材料的通用方法，并且为二氧化碳吸附的吸附提供了新的研究思路。图3为DA-RMSS的透射电子显微镜(TEM)图像和结构示意图。 Yusuke Uehara等人 [ 25 ] 将1-乙基-3-甲基咪唑鎓赖氨酸([EMIM] [Lys])负载在介孔二氧化硅载体(MCM-41和SBA-15)上，经过煅烧(或未煅烧)后进行CO 2 吸附实验。结果表明，未经煅烧的载体(表示为MCM-41-SA和SBA-15-SA)本身几乎不吸附CO 2 ，但是由于载体中残留的表面活性剂，这些载体导致负载的[EMIM][Lys]吸附剂的CO 2 吸附能力高于对应的煅烧物。并且与负载型氨基酸离子液体(AAIL)吸附剂的改善的吸附性能相反，剩余的表面活性剂不能提高循环CO 2 吸附-解吸的再生性能。同时他们还合成了孔扩张的SBA-15(PE-SBA-15)并用作载体以观察载体的孔扩展对载有AAIL的吸附剂的CO 2 吸附的影响，而不仅仅是剩余的表面活性剂。结果表明，在任何[EMIM] [Lys]负载下，煅烧的PE-SBA-15比煅烧的SBA-15产生更大的容量，表明孔扩展也可以改善CO 2 吸附性能。另一方面，与SBA-15-SA和MCM-41-SA相比，未煅烧的PE-SBA-15(PE-SBA-15-SA)不会导致吸附剂的容量高于对应煅烧的吸附剂。因此，载体中剩余的表面活性剂和载体的孔扩展不会对负载的AAIL吸附剂的CO 2 吸附提供协同效应。 图3. (a)是获得的DA-RMSS材料的代表性透射电子显微镜(TEM)图，其中比例尺代表200 nm。(b)为DA-RMSS材料的示意图。这里，黄色球形模型，灰色球形和小蓝色球分别代表固体二氧化硅球(sSiO 2 )，介孔二氧化硅壳和掺入的二胺基团
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user: 4. 功能化介孔SiO 2 纳米材料在工业催化中的应用 开发廉价，高效的催化剂一直是工业催化的热门课题，介孔二氧化硅纳米材料具有大的比表面积和多变的骨架结构，可将其表面功能化修饰或者负载催化活性位点，这使其在各种催化反应中得到广泛应用。 Wu等人 [ 26 ] 开发了一步法无溶剂熔融辅助涂覆工艺，通过加热钴盐、氨基酸(AA)和介孔二氧化硅的混合物，将Co/N掺杂的碳层均匀地涂覆在介孔二氧化硅上，制备了具有代表性的功能化介孔二氧化硅纳米材料Co-NCL@SBA-15和Co-NCL@SBA-15-700，用于非均相水性催化。这种复合材料具有高表面积(250~630 m 2 g −1 )，有序的介孔(7.0~8.4 nm)和高水分散性。强的二氧化硅/AA粘合剂相互作用和AA粘合相互作用指导均匀涂覆过程。金属/N配位，碳锚定和介孔限制导致微小的Co纳米团簇的形成。碳掺杂和N配位优化了Co的界面性质用于催化。图4为Co-NCL@SBA-15的合成方法，硝基苯的串联催化氢化和NaBH 4 的脱氢的示意图。优化的催化剂对硝基苯的串联加氢和NaBH 4 的脱氢具有匹配良好的反应动力学，100%的转化率和选择性。他们预测该合成概念适用于制备具有不同金属组分和载体的金属基催化剂，可为一系列催化反应的应用铺平道路。 Barroso-Martín等人 [ 27 ] 制备了基于Au (1.5 wt%)和双金属AuCu (2.0 wt%， Au/Cu = 1)的光催化剂，负载在含有和不含二氧化钛的SBA-15二氧化硅上。通过在水悬浮液中紫外线照射下亚甲基蓝(MB)的降解来评价该介孔载体在光催化中的多功能性。介孔二氧化硅和二氧化钛-二氧化硅基质的有序通道能有效控制大多数Au和AuCu纳米颗粒的生长，使其尺寸保持在载体孔径(小于5 nm)内。这种小的Au和AuCu纳米粒子在增强反应的光活性中起作用。当纳米粒子与TiO 2 接触时，在它们之间形成肖特基势垒，从而改善电荷载流子分离和在紫外光下的MB光氧化。双金属AuCu基催化剂获得非常高的MB降解值，AuCu/TiSi在监测的反应时间(120分钟)后达到染料氧化的100%，是非常有效的氧化阳离子有机染料的催化剂。 Wang等 [ 28 ] 报道了蛋黄壳结构纳米球的设计和实现，周期性介孔有机硅(PMO)纳米球或贵金属纳米粒子通过选择性蚀刻方法封装在介孔二氧化硅壳中。蛋壳结构的PMO@SiO 2 纳米粒子可以精确地功能化，具有不同的催化功能，甚至不相容的酸性和碱性基团：具有氨基(-NH 2 )基团的PMO核和具有介孔二氧化硅壳的磺酸(-SO 3 H)基团。作为纳米反应器，合成的Au@SiO 2 纳米球对4-硝基苯酚和硝基苯都具有优异的催化还原性能。而且，制备的PMO-NH 2 @SiO 2 -SO 3 H纳米粒子可用作双功能催化剂，具有催化脱缩醛化-亨利级联反应的高效催化性能。图5为不同结构的二氧化硅球的SEM和TEM图。 图4. (A)~(F)代表性Co-NCL@SBA-15催化剂的合成方法，硝基苯的串联催化氢化和NaBH 4 的脱氢的示意图 图5. (a)， (b)是具有PMO内核的杂化二氧化硅球的SEM和TEM图；(c)， (d)为蛋黄–壳结构的PMO@SiO 2 纳米球的SEM和TEM图；(e)， (f)是具有Au内核的杂化二氧化硅球的SEM和TEM图；(g)， (h)为蛋黄–壳结构的Au@SiO 2 纳米球的SEM和TEM图
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user: 5. 总结与展望 介孔二氧化硅纳米材料结构独特、易功能化，能够结合不同功能的材料形成具有特定用途的新型材料，在生物医药、环境保护、工业催化等方面应用前景极为广阔。但是目前主要研究集中在以阳离子和非离子表面活性剂所制备的介孔二氧化硅纳米材料，通过阴离子表面活性剂制备的介孔二氧化硅也具有极大的潜力。而且功能化介孔SiO 2 只有球状、管状和层状结构，类型不够丰富。因此开发新的合成方法和设计新颖的功能化结构依旧是以后研究的热点。
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user: 摘 要 本文研究了一类具有税收措施的浮游植物–浮游动物生态模型，探讨了模型平衡点的存在性和局部渐近稳定性，利用Routh-Hurwitz判据得到了平衡点局部渐近稳定的临界条件，依据Pontryagin极大值原理求解出达到最优税收的最优平衡解，得到使社会收入贴现值为最大的税收值。数值模拟工作验证了理论结果的可行性与有效性，并分析了税收措施对模型动力学性态的影响机制。这些研究结果给资源管理者合理制定资源管理政策提供了理论依据。 关键词 :浮游植物，浮游动物，税收措施，平衡点，稳定性 Copyright © 2019 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 众所周知，浮游生物(plankton)是指悬浮在水体中的生物，是水生食物链的最要组成部分，在水生生态系统中占有重要地位，可划分为浮游植物和浮游动物两大类 [ 1 ] [ 2 ] 。浮游植物(phytoplankton)是指在水中以浮游生活的微小植物，通常是指浮游藻类，他们是初级生产者，是水生态系统食物链的基础，且是浮游动物的食物来源。 随着社会经济快速发展和社会人口的迅速繁衍，人类对自然资源的巨大需求和大规模的开采行为已导致基础资源出现削弱、退化、枯竭现象，与此同时也带来严重的环境污染问题，直接威胁到人类和其它生物的生存与发展。近几十年来，大量学者研究了浮游植物–浮游动物生态模型 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] ，获得一些比较优秀的成果。Chattopadhyay [ 3 ] 等人研究了有毒浮游植物和浮游动物生态模型，探讨了产毒浮游植物在浮游生物种群生长动态过程中的影响作用。Roy [ 4 ] 在单一营养条件下构建了浮游植物生态模型，研究了无毒和有毒浮游植物之间的相互作用机制。Sata T和Bandyopadhyay [ 5 ] 考虑了浮游植物毒素释放具有离散时间变化特征，构建了带有离散时间变化特征的浮游植物–浮游动物生态模型，研究了毒素释放离散时间变化特征对浮游植物和浮游动物生长动态变化趋势的影响作用。文献 [ 6 ] 构建了一类营养盐–浮游生物生态模型，研究了有毒物质如何抑制浮游植物和浮游动物的生长速率。Mukhopadhyay [ 7 ] 在浮游植物水华背景下，构建了一类水体富营养化生态模型，研究了营养盐与浮游植物之间的交互作用。 然而目前，税收捕获如何影响浮游植物与浮游动物之间交互作用的研究相对较少。针对资源可持续问题，Clark [ 8 ] [ 9 ] 和Mesterton-Gibbons [ 10 ] [ 11 ] 等人构建了几类具有最优收获策略的捕食–食饵生态模型，探讨了如何实施收获策略才能维持渔业的可持续发展。Pahari和Kar [ 12 ] 等人考虑到政府一般采取多种方式进行监管，通常会考虑税收、产权租赁、季节性捕获和直接管制等措施，构建了一类可替代食饵的捕食–食饵生态模型，探讨如何选择性地对捕食者进行捕获，进而维持渔业的可持续发展。霍 [ 13 ] 等人构建了一个具有保护区和税收的渔业资源动态模型，研究了保护区和税收对渔业资源可持续发展的影响作用。Kar、Dubey、Chaudhui等学者 [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] 利用税收作为控制变量构建渔业资源动态模型，他们也探讨了如何通过税收措施维持渔业资源的可持续发展。
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user: 2. 生态建模 基于Sata T和Bandyopadhyay [ 5 ] 和Bandyopadhyay [ 3 ] 等人提出的有毒浮游植物–浮游动物生态模型： { d P d t = r p ( 1 − P k ) − β P Z α + P d Z d t = β 1 P Z α + P − d Z − γ P Z α + P (1) P是产毒浮游植物在t时刻的密度，Z是浮游动物在t时刻的密度。r表示浮游植物的内禀生长率，k表示浮游植物在水环境中的最大环境承载量， β 表示浮游动物的捕获率， α 表示Holling ∐ 功能反应项的半饱和系数， β 1 表示生物量转化率(满足限制条件 0 < β 1 < β )，d表示捕食者种群的死亡率，参数 γ > 0 表示每单位生物量浮游植物产生毒性物质的速率。假设浮游植物对浮游动物生长的贡献与有毒物质对浮游动物死亡的贡献成正比，因此，可用 γ P Z / α + P 表示有毒物质导致浮游动物死亡情况。同时，假设 β 1 > γ ，即浮游动物转化量高于有毒物质导致浮游动物的死亡量。 依据上述假设，对模型(1)进行修改，有选择性地进行比例捕获。同时，引入税收变量，通过调节税收来防止渔民过渡捕获，从而使渔业资源可持续发展，进而建立如下模型来揭示比例捕获和税收措施如何影响浮游植物与浮游动物的动态变化趋势。 { d P d t = r P ( 1 − P k ) − β P Z α + P d Z d t = β 1 P Z α + P − d Z − γ P Z α + P − q E Z d E d t = α 0 E [ ( ρ − τ ) q Z − c ] (2) 其中假设只对浮游动物进行捕获， E [ ( ρ − τ ) q Z − c ] 表示捕获者所获得种群资源的净经济收入。q为可捕获系数，E表示对浮游动物种群的捕获强度， E q Z 表示在捕获强度存在的条件下所获得的资源量，这与捕获强度E有关。 ρ 表示单位资源Z的市场价格，管理者对单位资源的税收为 τ ，若 τ > 0 ，表示管理者对资源进行保护，管理者要对捕获者所捕获的资源进行税收，若 τ < 0 ，表示管理者对捕获者进行补偿。通常情况下，我们假设 τ > 0 ，c表示Z的捕获成本， α 0 表示税收对捕获的影响成正比。关于 d E d t = α 0 E [ ( ρ − τ ) q Z − c ] 的具体解释参考文献 [ 17 ] 。同时假设 ρ − τ > 0 ，当 p < τ 时，有 d E d t < 0 。由生物 学意义可知所有参数均取正数，即仅在区域 G = { ( x ， y ， E ) | x > 0 ， y > 0 ， E > 0 } 内对模型(2)进行理论与数值讨论。 引理1：对所有的 t ≥ 0 ，模型(2)所有的解 x ( t ) ， y ( t ) 和 E ( t ) 在初始条件下都是正的。 证明 将模型(2)改写为 { d P d t = r P ( 1 − P k ) − β P Z α + P = P f 1 ( P ， Z ， E ) d Z d t = β 1 P Z α + P − d Z − γ P Z α + P − q E Z = Z f 2 ( P ， Z ， E ) d E d t = α 0 E [ ( ρ − τ ) q Z − c ] = E f 3 ( P ， Z ， E ) (3) 其中 f 1 ( P ， Z ， E ) = r ( 1 − P k ) − β Z α + P ， f 2 ( P ， Z ， E ) = β 1 P α + P − d − γ P α + P − q E ， f 3 ( P ， Z ， E ) = α 0 [ ( ρ − τ ) q Z − c ] 。 方程(3)在满足初始条件下，可得到 P ( t ) = P ( 0 ) exp ( ∫ 0 t ( p ( s ) ， Z ( s ) ， E ( s ) ) d s ) > 0 ，同理，得到 Z ( t ) = Z ( 0 ) exp ( ∫ 0 t f 2 ( P ( s ) ， Z ( s ) ， E ( s ) ) d s ) > 0 ， E ( t ) = E ( 0 ) exp ( ∫ 0 t f 3 ( P ( s ) ， Z ( s ) ， E ( s ) ) d s ) > 0 。 显然，模型(2)的所有解都是正的。 引理2：对所有的 t ≥ 0 ，模型(2)中所有的解 x ( t ) ， y ( t ) 和 E ( t ) 在初始条件下都是一致有界的。 证明 设函数 W ( t ) = ( β 1 − γ ) P ( t ) + β Z ( t ) + β α 0 ( ρ − τ ) E ( t ) ， W ( t ) 关于t求导联立(2)有 d W d t = ( β 1 − γ ) d P d t + β d Z d t + β α 0 ( ρ − τ ) d E d t = r ( β 1 − γ ) ( 1 − P k ) − β d Z − c β E ρ − τ (4) 对任意的 μ > 0 ，有 d W d t + μ W = r P ( β 1 − γ ) ( 1 − P k ) − β d Z − c β E ρ − τ + μ ( β 1 − γ ) P + μ β Z + μ c β E ρ − τ = ( β 1 − γ ) [ μ + r ( 1 − P k ) ] P − β Z ( d − μ ) − β E ρ − τ ( c − μ α 0 ) (5) 取 μ = max { d ， c α 0 } ，得到 d W d t + μ W ≤ − r ( β 1 − γ ) k ( P − k ( r + μ ) 2 r ) 2 + k ( r + μ ) 2 ( β 1 − γ ) 4 r ≤ V (6) 其中 V = k ( r + μ ) 2 ( β 1 − γ ) 4 r 。则有 0 ≤ W ( P ， Z ， E ) ≤ V μ ( 1 − e − μ t ) + W ( P ( 0 ) ， Z ( 0 ) ， E ( 0 ) ) e − μ t (7) 当 t → + ∞ 时，可以得到 lim t → + ∞ W ( P ， Z ， E ) ≤ V μ 。 因此当 t → + ∞ 时，对任意的 ε > 0 ，模型(2)的所有解都定义在区域 D = { ( P ， Z ， E ) ∈ R 3 + : 0 < W < V μ + ε } (8)