DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 实验验证 本节主要目的主要是为了验证在分布式存储环境下，本文提出的算法是否实现了数据的近邻存储。实验部分将本文提出的算法与Chord相比较，验证系统相似度和系统切换开销两个指标对两个算法的影响。 仿真程序采用JDK1.7，实验平台为Elicpse，操作系统32位Winows7，硬件环境为Intel i3-3230处理器，4G内存。所用数据库为Oracle 11i。 系统相似度(Degree of Similarity， S)：表示整个系统的相似度； 系统切换开销(Number of Access)：相关性查询时系统节点之间的切换开销。 这里设定谱哈希的哈希比特数为：8，16，32。节点服务器个数为300。 在相同的实验环境下，将本文算法与Chord算法比较。由前文可知，Chord是基于DHT的典型P2P存储网络。Chord支持大规模和分布式存储以及查询信息。 由图5可以看出，当把数据直接映射到chord环上时，由于没有考虑数据之间相关性，分布式存储系统的相似度比较低，节点服务器内的数据和节点服务器之间的数据相似度较低。而与之相反的是，在哈希比特取不同情况下，本文提出的方案要远远优于chord。这是因为在存储时考虑了数据的相关性，通过一定的算法将数据映射到存储网络中，大大提高了数据在分布式存储网络中的相关性。 由图6可知，当进行相关性查询时，本文提出的方案明显优于chord方案。而且当查询集越大时，chord网络中查询的节点开销剧烈增加，这是由于存储时没有考虑数据相关性。同样，本文提出的方案随着查询集变大，开销增长不多。
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user: 5. 总结 在大数据时代，面对海量数据，数据的分布式近邻存储已经成为时下热门的研究课题。本文针对海量数据分布式存储系统中数据的语义相似性较低的问题，提出了基于数据映射算法的近邻存储方法。本 图5. 系统相似度 图6. 系统切换开销 文主要工作总结如下： 1) 针对海量数据下分布式存储系统中相似性查询查全率较低等问题，提出了近邻存储这一创新性概念。基于这个理念，提出了一种基于数据映射算法的近邻存储方法，该方法利用谱哈希哈希映射算法和数据映射算法将高维原始数据映射到分布式存储空间，实现了分布式近邻存储。 2) 为了能够更好的将相近原始数据映射到邻近的服务器节点中，提出了一种基于Z-curve的数据映射方法。该方法从原理证明了在原始空间相近的数据能够更好的映射到分布式存储系统的邻近的服务器节点，保证了在各个空间中数据的相似性。 3) 为了防止出现系统热点问题，影响系统可靠性，通过虚拟节点的方法，动态的分析和移动各个节点的负载，有效了降低了各个节点的负载，减轻了系统的过载情况，实现了系统的负载均衡。 4) 最后通过实验可以证明，在多个不同指标下，本文提出的方案在系统相似度和系统切换开销均优于chord。通过本文实验可以说明本方案在分布式网络中实现了分布式近邻存储，在大数据领域具有较大的应用价值。
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user: 摘 要 分析了海底电缆–架空线混合线路发生故障以后行波的传播特性，并提出了一种针对海底电缆–架空线B型混合输电线路的行波测距方法。首先把原有的B型三段混合输电线路分解组合成两段A型混合输电线路，先利用每段A型混合线路两端监测装置监测到的故障初始行波浪涌到达监测点的时间差与整定时间进行比较，对故障区段初步判断，依据监测点接收行波的时间再根据单端原理得出准确的测距结果。此方法不但可以消除单端测距方法故障区段判别中对第二个波头性质的识别的难题，并且可消除双端测距方法计算故障距离时两端间不能精确同步和线路长度对测距结果的影响。PSCAD仿真实验表明，本文所提出的关于海底电缆–架空线混合输电线路故障行波测距方法是可靠的，且测距精度得到了有效提高。 关键词 :海底电缆，架空线，混合输电线路，故障测距，PSCAD
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user: 1. 引言 随着现代社会的快速发展、经济持续增长与工业的迅猛发展，对电力需求的增长也在持续走高，这对电力供应是严峻的挑战。同时，随着对海洋资源的开发，向海上钻井平台供电、跨海峡的区域电网互联和各国电网跨海域互联技术等区别于一般输电工程的出现，使得海底电缆–架空线混合输电线路而到了快速发展。因此，当海底电缆–架空线混合输电线路发生故障时，由于海底电缆的特殊性，对障点快速、准确的定位对于提高供电可靠性的和减少经济损失有着重要的现实意义 [ 1 ] 。 架空线–电缆混合输电线路就结构组成来看，包含A型混合输电线路和B型混合输电线路。A型混合输电线路是由一段架空线和一段电缆线路组成的，而B型混合输电线路则是由两边的两段架空线路和中间的电缆线路组成，由于结构的复杂性，所以对B型混合输电线路故障点的准确定位就显得尤为重要。阻抗测距法和行波测距法是目前对于输电线路的主要的测距方法，其中，阻抗法受故障电阻、电源阻抗、线路不对称(换位)的影响；而行波法不但不受上述因素的影响，且与阻抗法相比行波法投资少，可靠性高，测距准确等优点，行波测距是目前公认的电力线路测距最为精确、适用范围最广的一种故障测距方法 [ 1 ] - [ 8 ] 。而对于故障行波测距方法，目前为止，国内外专家学者已经提出了多种对于普通A型混合输电线路故障测距方法 [ 9 ] - [ 14 ] ，并且在工程应用中已经得到成功应用，如已经成功应用到行波测距装置中的双端行波原理的架空线–电缆混合线路故障测距方法 [ 9 ] 。文献 [ 9 ] 采用的是双端行波原理的架空线–电缆混合线路故障测距方法，但是因为采用的是双端测距法，测距精度会受到线路长度和线路两端监测装置不能精确同步的影响。文献 [ 10 ] 采用的是双端行波的到达时间中点的逐段搜索算法，但需要先确定线路的时间中点，而且混合输电线路架空线与电缆线路的参数有较大差异，此方法最终确定的是故障点的空间距离，测距精度有待进一步提高。文献 [ 11 ] 提出的是波速度归一算法，通过输电线路长度的折算，将架空线和电缆上的两种不同波速度折算为架空线的波速度或是电缆的波速度，将混合输电线路等效为单一线路进行测距，它采用的是双端测距原理，同样存在受到线路长度以及两端时间不能精确同步的问题。 上述几种测距方法主要是针对A型混合输电线路的测距方法，但工程中跨海峡输电线路多为B型混合输电线路，所以对海底电缆–架空线混合输电线路故障测距的研究很有现实意义。本文提出的一种基于海底电缆–架空线B型混合输电线路故障行波测距方法，在线路的端点M、N处和线缆连接点P、Q处分别装设故障行波监测装置，采用区段组合的形式。把原有的B型混合线路分解成两段A型混合线路，先对故障进行故障区段的判定，再根据单端测距原理计算出准确的行波测距结果。
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user: 2. 基于海底电缆–架空线混合线路行波测距方法 海底电缆–架空线混合输电线路某一点发生故障时，故障行波的折返射特性如图1所示，MP为架空线输电线路、PQ为海底电缆输电线路、QN为架空线输电线路，P、Q分别为架空线与海底电缆的连接点，如图A、B、C分别为MP、PQ、QN段线路的中点，F为故障点。架空线MP段线路长度为 ，海底电缆 PQ段线路长度为 ，架空线QN段线路长度为 ， 、 、 和 分别为发生故障后故障行波浪涌到达混合线路四个线路故障监测点M、P、Q和N点的绝对时刻，当混合线路发生故障后，各监测端接收到的第i个故障行波波头的时间分别记为 、 、 和 。
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user: 3. 故障区段的判定及其故障测距结果的计算 本方法采用区段组合的形式，把原有的B型混合线路分解成两段A型混合线路，即架空线MP段与海底电缆PQ段组合，海底电缆PQ段与架空线QN段组合。先对故障进行故障区段的判定，判断出故障在那个区段，再根据该线路两端点接收到故障行波的时间差判断出故障点是在本段线路的中点前或是中点后，以选择出适合的测距方法。 设整定值 ， ，式中 、 分别表示故障行波在架空线及海底电缆中的传播速度。令 ， ，具体的判别方法如下： 1) 当 ，则可判断故障点在架空线MP段，此时进一步计算 ： ①若 ，则可判断故障点在MA段，而且线路M端接收到的第二个故障行波信号为故障点反射波，则根据单端测距原理得到故障点F到母线端M侧的距离： ； ②若 ，则可判断故障点在MP段架空线路的中点A处，所以故障点到M端的距离为 ； ③若 ，则可判断故障点在AP段，而且线路M端接收到的第二个故障行波信号为线缆连接点P的反射波，则根据单端测距原理得到故障点F到母线端M侧的距离： 。 2) 当 ，则故障点在连接点P处，所以故障点到M端的距离为 ； 3) 当 ，而且 ，则故障点在架空线PQ段，此时则进一步计算 ： ①若 ，则可判断故障点在PB段，而且线路M端接收到的第二个故障行波信号为故障点 图1. 海底电缆–架空线混合线路故障行波传播示意图 反射波，则根据单端测距原理得到故障点F到母线端M侧的距离： ； ②若 ，则可判断故障点在PQ段海底电缆线路的中点B处，所以故障点到M端的距离为： ； ③若 ，则可判断故障点在BQ段，而且线路M端接收到的第二个故障行波信号为线缆连接点P的反射波，则根据单端测距原理得到故障点F到母线端M侧的距离： 。 4) 当 ，且 ，则故障点在连接点Q处，所以故障点到M端的距离为 ； 5) 当 ，且 ，则故障点在架空线QN段，此时则进一步计算 ： ①若 ，则可判断故障点在QC段，而且线路M端接收到的第二个故障行波信号为故障点反射波，则根据单端测距原理得到故障点F到母线端M侧的距离： ； ②若 ，则可判断故障点在QN段架空线路的中点C处，所以故障点到M端的距离为： ； ③若 ，则可判断故障点在CN段，而且线路M端接收到的第二个故障行波信号为线缆连接点P的反射波，则根据单端测距原理得到故障点F到母线端M侧的距离： 。
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user: 4. 仿真验证 4.1. 仿真模型的搭建及参数设置 本文选用的线路模型为海南联网工程的线缆混合输电线路，其主要参数有，电压等级为500 kV，线路M、N端的系统电抗均设置为0.0314 Ω，混合线路的长度分别为广东湛江侧124.411 km的500 kV架空线路，中间是长度为31.4 km的海底电缆线路，海南福山站至林诗岛终端站架空线约为13.468 km，海南联网工程是一条典型的海底电缆–架空线混合输电线路。本文选用的是PSCAD电磁暂态仿真软件，主要设置了四个故障点，分别为故障点F1距离线路首端M的距离为30 km，故障点F2距离线路首端M的距离为139.411 km，故障点F3距离线路首端M的距离为155.811 km，故障点F4距离线路首端M的距离为163.811 km。为了提高仿真精度，设置仿真频率为10 MHz，搭建的仿真模型如图2。 仿真模型中故障行波在海底电缆中的传播速度根据电缆的依频特性参数可求得为189 km/ms，根据架空线的参数特征求得行波在架空线中的波速度为300 km/ms。根据线路的参数可求得整定值 ， 。 4.2. 线路故障点的设置 故障点仿真：假设在 时刻，在F1点发生A相接地短路故障。故障初始角设置为30˚，海底电缆–架空线混合线路的四个监测点第一次接收到故障行波波形图如图3所示。 图2. 500 kV海底电缆–架空线混合输电线路仿真模型 图3. F1点故障时各监测点的电流和电压行波波行 Table 1 The PSCAD simulation results of 500 kV submarine cable-overhead hybrid line transmission lines ranging and comparison with other methods rangin 序号 故障点距M端的 实际距离 /km 故障 区段 本文所提方法 测距结果 /km 距离 误差/m 波速度归一法 测距结果 /km 测距 误差/m 时间中点法 测距结果 /km 测距 误差/m 1 30 MA段 30 0 29.99 10 30.105 105 2 90 MP段 89.986 14 90.11 110 90.105 105 3 139.411 PB段 139.427 16 139.373 38 139.370 41 4 160.811 QC段 160.851 40 160.619 192 160.625 185 表1. 500 kV海底电缆–架空线混合输电线路PSCAD仿真测距结果及与其他测距方法比较 通过对各个监测点测得的故障行波暂态波形可知，M端测得的故障行波浪涌第一次和第二次到达M端的时刻分别为 ， ；P端测得的故障行波浪涌第一次到达P端的时刻为 =314.8 ；Q端测得的故障行波浪涌第一次到达Q端的时刻为 ；N端测得的故障行波浪涌第一次到达N端的时刻为 。计算有 ， 。因为 ，所以可判断出故障点在混合线路的MP段，又 ，进一步判断出故障点在MA段，得出故障点距离M端的距离为 ，测距误差为0m。同理，计算得出故障点F2、F3和F4在不同的距离时的侧距结果，如下表所示。 故障点F2距离线路首端M的距离为139.411 km，故障点F3距离线路首端M的距离为137.411 km，故障点F4距离线路首端M的距离为163.811 km。 表1给出了海底电缆–架空线混合输电线路6个不同故障点，用本文所述方法得到的故障测距结果及测距误差。 从表1的测距结果分析中可以得到，在电压等级为500 kV的海底电缆–架空线混合输电线路中，采用这种把原有的B型混合线路分解成两段A型混合线路的行波测距方法，误差一般在50 m以内，且测距误差明显小于传统的测距方法。由此可以得出本文所提出的海底电缆–架空线混合输电线路行波测距方法是准确可靠的，对于故障点定位的精确度高于单独的双端测距原理。
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user: 5. 结语 本文根据故障行波在混合输电线路中的折、返射的传播特性，提出了一种海底电缆–架空线混合输电线路故障行波测距的新方法，主要通过PSCAD进行分析仿真，能够迅速准确的对故障点位置进行确定，并且消除了两端时间不能精确同步以及线路长度的影响。通过对不同故障点的仿真分析，验证了此种方法提高了测距精度，能可靠的确定故障点位置，具有良好的应用价值。
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user: 摘 要 “引黄入京”工程是北京市饮用水水源保障措施之一。通过对引黄工程北输水线的水源水库、调节水库以及受纳水体的水质进行监测分析，结果表明：北输水线路中，水源水库中总氮含量较高，属劣V类，硫酸盐和氯化物含量虽然未超标，但含量较高。调节水库水质很差，COD Mn 、COD Cr 、总磷、总氮、氟化物、硫酸盐、氯化物等多项指标属于劣V类。黄河水源水库、调节水库和入京受纳水体的综合污染指数分别为为2、5、3，健康总风险处于10 −4 数量级。调节水库和入京受纳水体水质无法满足饮用水水源的要求，会造成水源水的二次污染。 关键词 :引黄入京，饮用水水源，水质评价
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user: 1. 引言 为了解决水资源面临的困境，北京构建“引江、引黄、引冀水入京，并与本地10座水库、6处水源地和再生水统一配置”的水源保障格局。“引黄入京”工程在此背景下被提出。此工程分为南北两条输水线，“引黄入京”工程的北线输水路线是从山西某水利枢纽调水经引黄入晋输水线进入大同境内，然后进入桑干河上的某调节水库，再经过河北涿鹿，进入北京市某受纳水库，最后再向北京市区供水。预计年引水量6亿立方米，入北京受纳水库水量3.2亿立方米。南线输水路线是从小浪底水库下游的某水库引水，引水渠道在焦作温县境内与南水北调中线干渠连接，调水经河南省、河北省，最后进入北京市。预计总调水量8.6亿立方米，进京水量2.8亿立方米。为判断“引黄入京”的可行性，减少引水的盲目性，需要对黄河水质进行监测，以此分析评估水质方面可能存在的各类风险。
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user: 2. 基本水质状况 选取GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》和GB3838-2002《地表水环境质量标准》的及其它相关水质指标对北输水线各水体水质进行检测分析，水源、调节水库以及受纳水体的水质状况如表1所示。 2.1. 水源水库 水源水无机非金属指标中的硫酸盐和氯化物含量较高，其中硫酸盐平均含量是155 mg/L，氯化物平均值是103 mg/L，从硫酸盐的变化趋势可以看出，五月份至九月份的含量呈现下降趋势，十月份以后又会升高，这与季节性丰水期和枯水期水质的变化规律相吻合，但氯化物季节变化规律不明显。而北京市饮用水源两种物质全年的平均含量分别为56 mg/L和16 mg/L，与黄河水差别较大，因此，若引用黄河水做为北京饮用水水源，需考虑硫酸盐和氯化物的去除，以降低供水管网出现水黄的风险。 藻类六月份检测总数为87.12万个/升，主要含硅藻(占70.31%)和绿藻(占26.56%)，还有少量的蓝藻和裸藻，八月份数量增加到100.29万个/L，主要含硅藻(占46.46%)和绿藻(占47.24%)，还有少量的隐藻和甲藻，水样中未检出贾第鞭毛虫和隐孢子虫。 从有机物综合指标看，总有机碳(TOC)六月含量为2.2 mg/L，八月份升高至5.1 mg/L；COD Mn 在1.84~5.04 mg/L范围内波动，平均值为2.56 mg/L，最高值分别达到了5.04和4.80 mg/L，基本在2 mg/L上下浮动；COD Cr Table 1 Water quality of reservoirs of the north water delivery lin 项目 III类水限值 计量单位 黄河水源水库 调节水库 受纳水体 pH 6~9 无量纲 7.95~8.42 7.78~8.92 8.28~8.91 DO ≥5 mg/L 7.26~8.89 7.06~7.21 7.67~10.53 高锰酸盐指数 6 mg/L 1.84~5.04 4.36~16.0 4.2~5.6 化学需氧量 20 mg/L 11 58 17~22 BOD 5 4 mg/L ≤4 7 2~5 氨氮 1.0 mg/L ≤0.06 0.80~1.52 0.05~0.08 总磷(以P计) 0.05 mg/L ≤0.05 0.45~0.56 0.04~0.12 总氮(以N计) 1.0 mg/L 2.09~2.92 4.57~5.20 0.75~1.46 氟化物(以F ～ 计) 1.0 mg/L 0.39~0.59 1.13~2.60 1.08~1.60 砷 0.05 mg/L ≤0.002 0.021~0.036 0.002~0.022 粪大肠菌群 10000 个/升 ≤190 60~550 70~810 硫酸盐 250 mg/L 123~197 636~853 205.0~267.4 氯化物 250 mg/L 78.9~125.0 454~649 163.0~186.6 表1. 北输水线各水库水质数据 注：其它指标含量很低或在检出限以下。 测得值为11 mg/L，石油类含量小于0.05 mg/L，有机物综合指标能够达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002) III类标准，满足饮用水水源标准要求。 土臭素含量在2 ng/L以下，2-MIB在八月份略有检出，浓度为4 ng/L，其它时间取得水样检测值均在2 ng/L以下，所以致嗅物质含量较低；总氮的平均含量为2.5 mg/L，已超出《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中V类水标准限值(总氮 ≤ 2 mg/L)；而水源中的总α放射性强度范围为0.071~0.104 Bq/L，总β放射性强度范围是0.130~0.154 Bq/L； 饮用水标准106项指标中所涉及的重金属类、有机农药类以及其它致癌物质浓度均为微量或在检出限以下。 2.2. 调节水库 对于此输水线上的调节水库而言，库区水质浑浊，伴有明显的腥臭味，水体中存在大量黄绿色悬浮物，浊度最低7NTU，最高达到38NTU，色度最高达到40，水库岸边出现过大量死鱼，水质污染严重。 枯水期时藻类数量超过7200万个/L，丰水期数量下降，但也超过5500万个/L，其中蓝藻、绿藻和硅藻的数量占藻类总数的95%以上。 枯水期TOC含量为58.9 mg/L，丰水期降为30.6 mg/L，远远超过饮用水卫生标准限值5 mg/L。 砷含量在0.02 mg/L以上，虽未超出标准限值，但含量相对很高；钠盐检测值在500 mg/L以上，含量相当高；硼的平均含量为1.5 mg/L，饮用水卫生标准中硼的最高限值是0.5 mg/L，超标严重，常规方法难以去除，处理难度大；钼的浓度变化较大，最低为0.051 mg/L，最高时达到0.105 mg/L，超出饮用水卫生标准中的限值0.07 mg/L，不过，这一浓度利用碱性化学沉淀法 [ 1 ] 加上常规处理方法可以去除。 总α放射性量值达到0.370 Bq/L，总β放射性达到0.896 Bq/L，同样处于较高水平。 从两年的监测数据可以看出，水库污染严重，包括高锰酸盐指数、化学需氧量、BOD 5 、总磷、总氮、氟化物、硫酸盐和氯化物等在内的多项有机物指标和无机非金属指标超过饮用水水源(III类)标准限值。 以《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)为依据，确定调节水库多项水质指标超过限值，水质属于劣五类，且水质极不稳定，处理难度相当大，无法满足做为生活饮用水地表水源的要求，此外，饮用水卫生标准中的多项指标超标严重，采用水厂现行工艺处理后的出水难以达到卫生标准要求。 2.3. 受纳水体 做为北输水线的最终收纳水体，水库库区中心位置水质能够达到IV类标准，而距离岸边5米范围内的水质较差，所取水样有明显绿色悬浮物和棕色沉淀颗粒物，色度达到20，浊度达到14NTU以上，鱼腥味二级，2-MIB含量达到15 ng/L。化学需氧量、BOD 5 、总氮只能达到IV类水质标准，总磷只能满足V类水要求，且各物质含量均比库区中心位置检测值高，水体出现富营养化；藻类总数超过5700万个/L，其中蓝藻约占85%，还含有少量的硅藻和绿藻以及甲藻；氟化物含量较高，已超出V类水质标准，单从常规指标来看，已无法满足饮用水水源的要求。
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user: 3. 饮用水水源地水质安全状况评价 通过单因子指数法对各水源情况进行评价，确定了各水库的主要污染物(见表2)，但此方法无法比较同一级别水的水质状况，对于综合水质的评价则显得比较保守，下面用综合污染指数法对水源进行综合评价。 本次评价中，综合各因子的污染分担率以及各水源有机污染特征，拟选取DO、COD Mn 、COD Cr 、BOD 5 、NH 3 -N、As、Cr (六价)、TP、TN、透明度、叶绿素a等项目作为评价参数，以《全国城市饮用水水源地安全状况评价技术细则》为依据，根据选定的评价参数多次检测的平均含量为基础数据得出一般污染物、有毒污染物和富营养化污染物的分类指数，继而得出综合指数，从而确定水源的整体污染程度，比较不同水体的水质污染程度。水质状况指数分为五个等级，分别以指数1、2、3、4、5表达，分别对应优、良、中、差、劣等5类水质状况 [ 2 ] 。评价结果见表3。 从统计结果可以看出，调节水库三类污染物指数均不达标，不能满足饮用水水源的要求。各水体面临的最大问题是富营养化，其中调节水库、受纳水体的富营养化指数超过了3，调节水库已是劣等水质，富营养化类污染物含量相对较高，造成富营养化的风险很大。若将此类富营养化较为严重的水引入北京，一旦来水停留时间过长，会导致受纳水体进一步恶化，所以引水前应采取措施，防止富营养化问题加重。
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user: 4. 健康风险评价 健康风险评价指对有毒有害物质危害人体健康程度进行概率估计，并提出减小风险的方案和对策。美国环保局指出完整的健康风险评价包括四个方面的内容：危害鉴别、剂量—反应评估、暴露评估和风险表征 [ 3 ] 。健康总风险包括致癌性风险、非致癌性风险和放射性风险，根据各风险分量模型，选取污染因子，计算得出四大水库总风险大于10 −4 ，按照健康风险应控制在10 −5 的数量级的要求，说明存在一定健康风险，但风险较低，水源水需经过一定处理以降低通过食入途径而导致的健康风险(见表4)。 Table 2 The main pollution factors and their classification of water source reservoir 主要污染因子及其所属类别 以《地表水环境质量标准》为依据 以《生活饮用水卫生标准》为依据 水源水库 劣V：总氮 未超标，但含量较高：硫酸盐、氯化物 调节水库 劣V类：COD Mn 、COD Cr 、总磷、总氮、 氟化物、硫酸盐、氯化物 V类：氨氮 IV类：BOD 5 超标：硫酸盐、氯化物、氟化物、溶解性总固体、 总硬度、COD Mn 、氨氮、TOC、砷、硼 未超标，但含量较高：总α放射性、总β放射性 受纳水体 劣V类：氟化物 V类：总磷 IV类：COD Cr 、BOD 5 、总氮 超标：氟化物 未超标，但含量较高：硫酸盐、氯化物 表2. 水库主要污染因子及所属类别 Table 3 Comprehensive pollution index of water source reservoir 水质指数 黄河水源水库 调节水库 受纳水体 一般污染物指数 2 4 2 有毒污染物指数 2 5 2 富营养化指数 3 5 4 综合污染指数 2 5 3 表3. 各水库综合污染指数 Table 4 The health risk assessment results of reservoir 风险因子 水源水库 调节水库 受纳水体 致癌性风险a −1 Cr 6+ <8.463E-06 <8.463E-06 <8.463E-06 Cd <7.110E-06 <7.110E-06 <7.110E-06 As 1.040E-05 1.861E-04 1.140E-04 致癌性风险评价结果(<) 2.597E-05 2.017E-04 1.296E-04 非致癌性风险a −1 Pb <2.478E-10 8.227E-09 2.478E-10 Zn <5.782E-11 <5.782E-11 <5.782E-11 Se <6.939E-11 <6.939E-11 <6.939E-11 Hg <5.782E-10 <5.782E-10 <5.782E-10 NH 3 -N 2.146E-11 5.437E-10 2.861E-11 氰化物CN <1.875E-11 <1.875E-11 <1.875E-11 酚FN <6.939E-12 <6.939E-12 <6.939E-12 非致癌性风险评价结果(<) 1.000E-09 9.502E-09 1.008E-09 放射性风险a −1 总α放射性 3.157E-05 1.211E-04 3.825E-05 总β放射性 4.675E-05 2.720E-04 5.616E-05 放射性风险评价结果(<) 7.832E-05 3.931E-04 9.441E-05 总风险 1.043E-04 5.948E-04 2.240E-04 表4. 各水库健康风险评价结果 注：结果计算所涉及的各类毒物剂量系数见参考文献 [ 4 ] [ 5 ] 。
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user: 5. 结论 1) 北输水线路中，水源水库中总氮含量较高，属劣V类，硫酸盐和氯化物含量虽然未超标，但含量较高。调节水库水质很差，多项指标属于劣V类。如果从黄河水源水库输水，流调节水库时会造成原水污染，水质将无法满足饮用水水源的要求，而且从监测数据来看，调节水库水质极不稳定，加之进京后受纳水体污染较为严重，这样一来，更加大了水厂的处理难度，所以此条引黄线路若直接用来输水进京，可行性不大。 2) 若必须采用此输水线引水入京，则需要采取的根本解决办法是避开已重度污染的调节水库，改换其它输水渠道，或者为防止污染，埋设暗管。若不改变输水线路，则需做以下工作：准确调查排入水体污染物的主要排放源，控制污染物进入水体，减少或者截断外部输入的污染物质；调节水库存水全部排放，进行处理，疏浚底泥，去除生长过量的水生植物；治理最终受纳水体富营养化严重区域，改善水质。
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user: 摘 要 宫颈癌是目前常见的妇科恶性肿瘤之一，近年来由于人乳头瘤病毒(HPV)感染率的上升、人类生存环境的不断恶化等原因，宫颈癌的发病率呈现快速增高趋势，早期宫颈癌多采用手术治疗，晚期患者多采用手术联合放化疗等治疗方案。但是目前临床上用的化疗药物多具有较严重的毒性，限制了其临床应用。因此寻找新的、副作用小的药物是肿瘤研究的方向之一。近年来研究发现1，25(OH) 2 D 3 具有明显的抗肿瘤作用，现将其抗肿瘤效应及在宫颈癌方面的应用作一综述，为宫颈恶性肿瘤的临床治疗提供新的思路和理论依据。 关键词 :1，25(OH) 2 D 3 ，宫颈癌，维生素D
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user: 1. 概述 维生素D为固醇类衍生物，属脂溶性维生素，可以从食物及药物中获取，也可由相应的维生素D的前体经紫外线照射后转变而来。区域紫外线的水平、维生素D的摄取、皮肤色素沉着的情况、暴露于阳光下的时间、肥胖 [ 1 ] 等因素都会影响人体内维生素D的水平。存在于植物中的麦角固醇，经紫外线照射后转变为麦角固化醇，即维生素D 2 ；存在于动物皮肤组织中的7-脱氢胆固醇，经紫外线照射后转变为胆固化醇，即维生素D 3 。这两种形式的维生素D在人体内均无生物活性，必须经过两次羟化后才能发挥生物效应。其代谢过程：首先经循环系统进入肝脏中的维生素D 3 在25-羟化酶作用下生成25-羟胆固化醇，从肝脏释放入血，是维生素D在人体循环系统的主要形式；但其仅有微弱的生物学作用，必须与α-球蛋白结合转移至肾，经肾脏中的25-羟维生素D 3 1-α-羟化酶作用，再次羟化变成具有较强生物活性的1，25(OH) 2 D 3 然后被转运到相应组织中发挥作用 [ 2 ] 。维生素D除了具有维持骨骼的重要作用外，还具有直接和间接的免疫调节效应。1，25(OH) 2 D 3 是VD的活性代谢产物，它通过维生素D受体发挥生物学作用，多种类型的免疫细胞表达此受体。自从20世纪80年代人们发现1，25(OH) 2 D 3 在白血病细胞中的抗增殖效应时，就确定了它对肿瘤治疗的潜力 [ 3 ] 。
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user: 2. VDR的生物学特性及其分布 VDR是类固醇激素/甲状腺激素受体超家族成员，是1，25(OH) 2 D 3 发挥生物学效应的受体，分膜受体和核受体两种。作为膜受体主要参与维持钙磷的平衡，核受体则通过影响基因的表达调控相应蛋白质的合成，即VDR作为核转录因子在维生素D反应性细胞中调节基因表达，进而调控相应蛋白的合成。VDR可分为多个功能区，有2个主要功能区，DNA结合区(DNA-binding domain， DBD)和配体结合区(ligand-binding domain， LBD)。DBD是VDR发挥转录因子作用所必需的，定位于VDR的N-末端，主要功能为参与DNA顺序识别，也部分参与二聚体的形成，具有高度保守性；LBD定位于VDR的C-末端，其功能较多，主要在维持1，25(OH) 2 D 3 强大的亲和力及促进二聚体的形成中发挥重要作用，此区与1，25(OH) 2 D 3 相结合，并与维甲酸X受体(RXR)发生异二聚作用，形成的二聚体VDR-RXR能增强受体与靶基因上反应元件(VDRE)的结合力 [ 2 ] 。VDR在人体各组织细胞中广泛存在，几乎所有有核细胞均能表达VDR [ 4 ] ，VDR作为一种核受体时存在于心脏、肺、肌肉、乳腺、消化道、前列腺、脑、肾脏、骨骼和免疫细胞等多种组织细胞中 [ 5 ] [ 6 ] 。
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user: 3. 1，25(OH) 2 D 3 的生物学功能 1，25(OH) 2 D 3 通过基因组和非基因组两种机制来发挥其生物学效应：基因组机制主要依赖位于细胞核内的VDR，参与调节靶基因的转录功能；非基因组机制主要是通过与其膜受体结合，激活MAPK，PI-3K，PKC等参与调节跨膜信号转导途径来发挥。这两种效应共同作用，最终影响细胞的增殖，分化与凋亡 [ 7 ] 。
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user: 4. 1，25(OH) 2 D 3 与恶性肿瘤 流行病学调查显示，机体暴露阳光较多的人群，患前列腺癌和结肠癌的概率明显较低。在动物实验中，1，25(OH) 2 D 3 及其类似物在结肠、胃肠道、肝细胞、皮肤和仓鼠颊囊的癌变模型中均发挥了明显的抗癌作用。Prudencio等 [ 8 ] 在对患头颈部鳞状细胞癌(head and neck squamous cell carcinoma， HNSCC)的小鼠模型治疗中发现，用1，25(OH) 2 D 3 的类似物EB1089能够抑制8096的肿瘤细胞。而体外实验中，1，25(OH) 2 D 3 对多种人肿瘤细胞具有明显的抗增殖作用，包括乳腺癌、前列腺癌、结肠癌、皮肤癌、卵巢癌和白血病等 [ 9 ] 。以上研究提示1，25(OH) 2 D 3 与肿瘤的发生有密切的关系．
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user: 5. 1，25(OH) 2 D 3 的抗肿瘤机制 1，25(OH) 2 D 3 对肿瘤的作用机理尚未完全明确，目前主要集中于以下几方面。 5.1. 1，25(OH) 2 D 3 对细胞周期的作用 细胞周期可分为Go、Gl、S、G2和M期。1，25(OH) 2 D 3 可使细胞周期停滞在G1期，引起G0-G1期细胞堆积。1，25(OH) 2 D 3 对G1期的阻滞作用与抑制细胞周期蛋白的表达有关 [ 10 ] 。1，25(OH) 2 D 3 可以使细胞周期依赖性激酶抑制剂(CDKI)表达升高，导致细胞周期依赖性激酶(CDK)活性降低，从而严重影响视网膜母细胞瘤易感基因磷酸化通过上调周期素依赖性激酶抑制因子(CD2KI)p21和p27，抑制cyclin-CDK复合物的活性，使视网膜母细胞瘤(Rb)蛋白去磷酸化，并使E2F转录活性降低，致使肿瘤细胞停滞于G0/G1期，阻止其进入S期，从而调节肿瘤细胞的增殖和分化 [ 11 ] 。Li等 [ 12 ] 研究发现，1，25(OH) 2 D 3 可以使细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂(CDKI)表达升高，导致细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)活性降低，可以引起肿瘤细胞G1期阻滞。有研究发现1，25(OH) 2 D 3 转录激活p21可诱导人U937骨髓单核细胞周期脱离及细胞周期的阻滞 [ 13 ] 。 5.2. 1，25(OH) 2 D 3 对细胞凋亡的作用 1，25(OH) 2 D 3 能够诱发某些肿瘤细胞凋亡。胡志勇 [ 14 ] 等对肺癌细胞株A549的体外实验研究发现，1，25(OH) 2 D 3 可引起细胞线粒体膜电位的下降，进而促进A549细胞的凋亡。线粒体跨膜电位的降低被认为是细胞凋亡级联反应过程中最早发生的反应，并出现于细胞核变化(染色质浓缩、DNA断裂)之前。一旦线粒体跨膜电位剧变，诱导PT孔(permeability transition pore)开放，将触发线粒体基质内大量凋亡相关分子的释放 [ 15 ] ，可进一步引起线粒体膜通透性增高，促凋亡蛋白释放到胞质中，如细胞色素Ｃ等，进而激活caspase酶级联系统而引起细胞凋亡。Blutt等 [ 16 ] 用TUNEL法和流式细胞仪检测到1，25(OH) 2 D 3 作用于前列腺癌LNCaP细胞6天后发生凋亡，同时1，25(OH) 2 D 3 引起抗凋亡因子Bcl-2和bcl-xl蛋白明显减少。然而，也有学者认为，1，25(OH) 2 D 3 诱导凋亡并不是普遍现象。Verlinden等 [ 17 ] 用1，25(OH) 2 D 3 处理癌细胞，抗凋亡因子bcl-2和bcl相关基因表达、半胱氨酸蛋白酶caspase-3的激活、DNA断裂以及形态特征等反映凋亡的指标均为阴性。因此，1，25(OH) 2 D 3 是否具有诱导肿瘤细胞凋亡以及诱导凋亡的作用与传统的药物细胞毒性是否为同一问题的不同称谓，值得进一步研究。 5.3. 1，25(OH) 2 D 3 对生长因子与癌基因的影响 生长因子的表达和活性对肿瘤细胞的增殖分化起重要作用，若生长因子和信号通路中不同组份发生异常改变，均可导致细胞增殖失控，发展形成恶性肿瘤。1，25(OH) 2 D 3 可能通过上调胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBP)的表达，下调胰岛素样生长因子(IGF)的活性，干扰胰岛素样生长因子1(IGF-1)有丝分裂作用，从而诱导肿瘤细胞凋亡。1，25(OH) 2 D 3 还可增加转化生长因子β(TGF2β)生成，改变细胞对表皮生长因子受体(EGFR)的敏感性，而实现抑制肿瘤细胞生长 [ 18 ] 。1，25(OH) 2 D 3 还通过下调c-fos、myc等癌基因产生抑癌作用 [ 19 ] 。 5.4. 1，25(OH) 2 D 3 抑制肿瘤转移、侵袭及血管生成 肿瘤侵袭过程中，溶解酶破坏肿瘤细胞外基质的同时，肿瘤细胞移动进入基质。1，25(OH) 2 D 3 能降低丝氨酸蛋白激酶和金属琉蛋白表达，并抑制其活性，从而减少癌细胞浸润所需的蛋白水解酶 [ 20 ] 。它还减少癌细胞层粘连蛋白受体和胶原酶的表达从而减弱其侵袭性。新生血管的形成对恶性肿瘤细胞的生长，转移都是必需的。1，25(OH) 2 D 3 可以抑制血管生成，证据是许多人类肿瘤细胞在用1，25(OH) 2 D 3 处理之后，在血管生成作用中最重要的转录因子缺氧诱导因子-α(HIF1A)表达下降，其目的基因如血管内皮生长因子(VEGF)，也可以被1，25(OH) 2 D 3 抑制，但是这个抑制作用是通过HIF1A介导的通路实现的，因为在HIF1A基因被敲出的细胞中，1，25(OH) 2 D 3 并不能抑制VEGF的表达 [ 21 ] 。1，25(OH) 2 D 3 是肿瘤血管生成强有力的抑制剂，能够抑制癌细胞增殖、转移及进展 [ 22 ] 。
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user: 6. 1，25(OH) 2 D 3 的副作用 1，25(OH) 2 D 3 的副作用主要是能引起高钙血症以及大剂量时的心脏毒性、肾结石等毒副作用，但是与目前常用的抗肿瘤药物相比，1，25(OH) 2 D 3 的副作用显得小得多。而且为了克服这些毒副作用，目前已开发了许多1，25(OH) 2 D 3 的同类物。最近的动物实验已证实了1，25(OH) 2 D 3 的同类物19-nor-1，25(OH) 2 -D 2 (Paricalcitol)对白血病、骨髓瘤和结肠癌细胞具有明显的抗肿瘤活性，同时却无1，25(OH) 2 D 3 的上述毒性 [ 23 ] [ 24 ] ，而1，25(OH) 2 D 3 的另一同类物EB 1089也被发现可诱导慢性B淋巴细胞白血病细胞的凋亡。
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user: 7. 1，25(OH) 2 D 3 在宫颈恶性肿瘤的研究现状 国外，早在1986年，Chfistopherson等 [ 25 ] 把1，25(OH) 2 D 3 应用于宫颈肿瘤的衍生细胞后见到25(OH) 2 D 3 24羟化酶增加，显示宫颈肿瘤对1，25(OH) 2 D 3 有反应。同时Reichrath等 [ 26 ] 研究发现在所检测的宫颈癌组织中VDR在核内呈中等至强免疫组化反应，染色均匀。侯萍等 [ 27 ] 人对宫颈癌84例，CIN45例，慢性宫颈炎20例的病理组织VDR检测结果显示VDR表达于宫颈细胞核，慢性宫颈炎、CIN、宫颈癌组织中VDR的表达强度逐渐增强。目前，国内在1，25(OH) 2 D 3 对宫颈癌作用方面的研究提示如下：张凤等 [ 28 ] 对小鼠的宫颈癌实体瘤模型的实验结果示1，25(OH) 2 D 3 联合放疗对裸鼠移植瘤宫颈癌生长有显著免疫抑制作用，表明1，25(OH) 2 D 3 可作为潜在辅助治疗手段。于君丽等 [ 29 ] 对宫颈癌细胞和组织的研究发现Ca 2+ 具有抑制HeLa细胞增殖和宫颈癌组织3H-TdR掺入作用，VD 3 可明显协同增强Ca 2+ 的抑制作用。林兰等 [ 30 ] 对人宫颈癌SiHa细胞的研究发现，骨化三醇对其的增殖具有显著的抑制作用，可能是通过上调VDR的表达，参与Skp2基因转录的调控，降低Skp2表达实现的。蔡叶樨等 [ 31 ] 人对68例宫颈癌患者的研究显示，宫颈癌患者外周血25-羟基维生素D水平低于健康对照组，且存在维生素D缺乏者约占60%。这些研究证实，宫颈组织表达VDR，且随病变的加重逐渐减少，1，25(OH) 2 D 3 可作用于宫颈癌细胞和组织，并有增殖抑制作用，可作为潜在的辅助治疗手段，但其作用机制尚不十分明确，需进一步研究。
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user: 8. 结论 全球范围内宫颈癌发病率在女性恶性肿瘤中居第二位，占所有女性恶性肿瘤发病的13% [ 32 ] 。2008年全球新发宫颈癌病例超过52.9万例，死亡病例超过27.5万例。其中85%的病例发生于发展中国家。近30年来世界范围内子宫颈癌的发病率和死亡率均有明显下降趋势。我国每年约有7.5万女性被诊断为宫颈癌，3.4万女性死于宫颈癌。我国宫颈癌死亡分布情况总体上农村略高于城市，中西部地区约为东部地区的两倍 [ 33 ] 。早期宫颈癌多以手术治疗为主，中晚期患者多以同步放化疗治疗方案为主。含顺铂的化疗方案是治疗子宫颈癌的常用方案，顺铂为细胞周期非特异性药物，具有细胞毒性，可抑制癌细胞的DNA复制过程，并损伤其细胞膜上结构，有较强的广谱抗癌作用 [ 34 ] 。顺铂可与肿瘤细胞DNA产生链内和链间交联，以及DNA-蛋白质交联，从而阻碍DNA修复基因如P53等的表达，抑制细胞增殖，促进细胞凋亡 [ 35 ] 。但临床中常常发现部分宫颈癌细胞经一段时间化疗后，对顺铂等化疗药物的敏感性下降，出现顺铂内在性或获得性耐药，而且铂类药物副作用较大，从而影响化疗效果。1，25(OH) 2 D 3 是一种新的，毒副作用小的，抑制肿瘤生长很有前景的内分泌药物，虽然对1，25(OH) 2 D 3 的抗肿瘤作用机制的研究已经取得了很大进展，但其精确分子机制仍未阐明，因此，探讨1，25(OH) 2 D 3 对宫颈肿瘤细胞的作用及其机制，探讨其单独以及有无增强铂类药物的抗肿瘤作用，将为临床治疗宫颈癌提供新的思路和理论依据。
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user: 摘 要 为提高中长期径流预测精度，利用奇异谱分析(SSA)对输入资料进行数据预处理，消除噪声，得到重建序列。以水布垭水库1951~2009年的入库月径流资料为依据，选用季节性一阶自回归模型、支持向量机模型和最小二乘支持向量机模型作为径流预测模型，对原始序列和重建序列进行模拟预测。结果表明，基于奇异谱分析的最小二乘支持向量机的模拟预测精度最高，率定期和检验期的模型效率系数分别高达89%和84%。说明采用SSA对资料进行预处理可以显著提高中长期径流预报的精度。 关键词 :中长期径流预测，奇异谱分析，季节性一阶自回归，支持向量机，最小二乘支持向量机，水布垭水库
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user: 1. 引言 准确可靠的中长期径流预报对防汛抗旱、水库运行调度以及水资源规划管理等有着十分重要的意义 [ 1 ] 。中长期径流预报从传统的多元回归分析、逐步回归分析、自回归模型等模型方法到近年的人工神经网络、遗传规划、支持向量机等智能方法，涌现了很多研究成果 [ 1 ] - [ 3 ] 。其中支持向量机(SVM)是通过核函数实现高维空间的非线性映射 [ 4 ] ，能够较好地描述径流的非线性特征，是水文领域近年来的研究热点。最小二乘支持向量机(LSSVM)采用二次规划方法将传统支持向量机中的不等式约束变为等式约束，提高了收敛速度，具有较好的非线性拟合能力 [ 5 ] 。然而径流时间序列本身具有典型的非线性和非平稳性特征，SVM和LSSVM模型虽然能够较好地描述径流的非线性特征，但在处理径流的非平稳性上存在缺陷。径流时间序列是被噪声污染的一系列准周期信号的组合 [ 6 ] ，对输入序列数据进行预处理可以提高模型的预测精度。奇异谱分析(SSA)，是一种有效的数据预处理技术，广泛应用于径流预报中 [ 6 ] - [ 9 ] 。因此本文运用SSA对原始序列数据进行预处理，以消除噪声，采用SAR(1)模型、SVM模型和LSSVM模型对水布垭水库1951~2009年的月入库径流原始序列和重建序列进行预测，将数据处理前后的三个模型预测结果进行比较，对比分析数据预处理对模型预测精度的影响。
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user: 2. 方法和模型 2.1. 奇异谱分析 奇异谱分析是一种广义的功率谱分析，具有稳定的识别和强化信号功能，其优点在于能够提取蕴含在时间序列中的不规则波动和随机性特征，消除噪声 [ 10 ] 。 2.1.1. 建立相空间 SSA的分析对象是一维时间序列，首先将所观测到的一维时间序列 按照给定的嵌套空间维数(即窗口长度)建立相空间轨迹矩阵： (1) 式中：X称为相空间中的轨迹矩阵；L(1 < L < N)称为窗口长度。 2.1.2. 奇异值分解 类似于常规的经验正交函数(Empirical Orthogonal Function， EOF)分解，轨迹矩阵X也可以进行奇异值分解，令 ，可计算出矩阵S的特征值和其所对应的正交特征向量，则矩阵X的分量式为： (2) 式中： ； 是时间EOF，记为T-EOF， 是时间主分量，记为T-PC， 是 表示的时间型在原序列 时段的权重 [ 11 ] 。 2.1.3. 重建成分 SSA最重要的应用功能是通过重建成分(Reconstructed Components， RC)实现的，它在预报中用于提取有用信息，过滤掉噪声 [ 11 ] 。 根据最小二乘法建立最优规则，求解重建成分RC，由第K个T-EOF和T-PC重建 的成分记为 ，将第k个重建成分用 表示，可以产生L个长度为N的时间序列 ，即原始序列被分解为L个子序列的和，如下式所示： (3) 式中： 。 从序列中选取p(1 ≤ p ≤ L)个具有贡献作用的有用成分进行重建，则p个序列之和等于重建序列，如下式所示： (4) 该重建序列是被SSA滤去噪声后的有用序列，蕴含原序列的周期成分。 2.2. 季节性一阶自回归模型 月径流由于有以年为周期的变化特点，其序列的统计参数与时间有关，故序列是非平稳的，考虑月径流的这种特性，采用广泛应用的月径流模型，季节性一阶自回归模型，SAR(1)，设 为月径流序列， 表示年份， 表示月份，则模型表达式为： (5) 式中： 是 年 月的径流量； 和 为第 月的两个回归参数； 是 年 月的独立随机项。参数 和 的计算公式为： (6) (7) 式中： 和 分别为第 、 月份的径流量均值； 、 为第 、 月份的径流量标准差； 为第 月的一阶相关系数 (8) 将所求的相关系数及参数代入式(5)中，即可得到预报方程，实现月径流预报。 2.3. 支持向量机模型 给定长度为N的训练集 ，其中x为m维输入向量， 是 对应的输出值，支持向量回归的基本思想就是通过一个非线性映射 将数据 映射到高维特征空间F，并在该空间进行线性回归，即 (9) 式中： 为超平面的权值向量，b为偏置项。 根据支持向量机理论，可将线性回归方程转化为优化问题求解，目标函数如下： (10) 约束条件： (11) 式中： ， 为松弛变量， 为Vapnik- 不敏感代价函数所定义的误差，常数C > 0，为惩罚函数。 为求解这样一个优化问题，根据Kubn-Tucker条件，引入拉格朗日函数： (12) 式中： ， ， ， 都为拉格朗日乘子，同时约束条件可转化为： (13) 因此，非线性回归问题可以通过解式(10)的对偶问题求解： (14) 求解此式即可得到回归函数： (15) 其中核函数 是高维特征空间的内积，满足Mercer条件。目前研究最多、最常用的核函数为高斯径向基函数，本文亦采用此函数： (16) 2.4. 最小二乘支持向量机 最小二乘支持向量机于1999年由Suykens等 [ 12 ] 提出，它不仅具有支持向量机泛化能力强、全局最优等优点，并且将支持向量机中求解二次规划问题转化为求解线性方程组问题，因而极大地简化了计算，提高了收敛速度 [ 4 ] 。其与支持向量机的不同点是在优化目标中选取了不同的损失函数，最小二乘支持向量机的损失函数选取误差 (允许错分的松弛变量)的二范数。则最小二乘支持向量机根据结构风险最小化准则的优化问题为： (17) 约束条件为： (18) 通过引入拉格朗日函数来求解式(17) (18)的优化问题，最优的拉格朗日乘子和b可根据KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件和训练样本集 求得，核函数亦选取高斯径向基函数，具体公式见文献 [ 4 ] ，即可得最小二乘支持向量机的回归函数模型。 LSSVM用等式约束代替不等式约束，将支持向量机中求解二次规划问题转化为求解线性方程组问题，降低了计算的复杂性，提高了收敛速度。
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user: 4. 结论 本文以水布垭水库1951~2009年的月径流资料为依据，采用奇异谱分析对其进行数据预处理，选用SAR(1)模型、SVM模型和LSSVM模型作为径流预测模型，对原始序列和重建序列进行模拟预测。经过分析比较，可以得出以下几条结论： 1) LSSVM模型的模拟预测精度高于传统的SAR(1)模型，略低于SVM模型，但SVM模型和LSSVM模型对月径流极大值和极小值的预测误差仍然偏大。 2) 奇异谱分析是一种有效的数据预处理技术，经过预处理后的系列可以显著地提高SVM模型和LSSVM模型的模拟预测精度。 3) SSA-LSSVM模型的模拟精度最好，率定期和检验期的模型效率系数分别达到89%和84%，尤其表现对年最大月径流的预测，显著地提高了水布垭水库中长期径流预报水平。
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user: 摘 要 唾液酸是一种含有九个碳的单糖的衍生物。广泛的存在于动物体的组织内。尤其是人类的大脑，含有高浓度的唾液酸。这些唾液酸被认为是神经节苷脂的传递递质，对神经传导具有重要意义。唾液酸在体内生物膜上的转运是由一种具有多个跨膜螺旋的膜蛋白NanT介导的。NanT蛋白是SLC17家族转运体蛋白的一员，它的功能丧失会导致扎拉疾病以及婴儿唾液酸积累紊乱。然而唾液酸转运体蛋白的结构以及其底物转运机制目前都是未知的。在这篇文章中，我们克隆并表达了NanT蛋白。结合亲和层析以及凝胶阻滞层析等手段，我们获得了高纯度的NanT目的蛋白。我们的结果为进一步研究NanT的结构以及其底物转运机制提供了很好的基础。 关键词 :唾液酸，转运体，神经传递，扎拉病
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user: 1. 引言 脊椎动物的细胞表面修饰着大量的复杂的糖链，这些糖链主要锚定在膜蛋白以及磷脂表面。唾液酸是一种含有九碳单糖骨架的化合物，通常分布在糖链的最外端 [ 1 ] - [ 3 ] 。由于唾液酸的定位特殊性及广泛存在性，它通常介导或调控一些重要的生理和病理过程。例如，大量的唾液酸分布在人类血红细胞的表面，可以使血红细胞带有负电性，从而获得电荷排斥效果，在血液环境中这种能力能够阻碍一些非特异的细胞间的相互作用 [ 4 ] - [ 6 ] 。另外，大量的唾液酸存在于肾小球基底膜以及足细胞的足突上对维持机体的渗透功能具有重要作用 [ 7 ] [ 8 ] 。伸展的寡聚唾液酸链还会影响神经细胞的可塑性 [ 9 ] - [ 12 ] 。在病理条件下，唾液酸还是影响循环通路中一些糖蛋白半衰期的重要因子，如果唾液酸缺失，潜在的单糖例如半乳糖会被肝脏或其它器官中的受体识别，这样糖蛋白就会被快速的降解清除 [ 13 ] [ 14 ] 。因此，研究唾液酸转运体蛋白具备重要的生物学意义。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 唾液酸转运体蛋白NanT的基因克隆及表达质粒的构建 2.1.1. 基因扩增 通过聚合酶链式反应(PCR)，我们从大肠杆菌菌液中获得了唾液酸转运体蛋白NanT的基因。通过软件Primer Premier 5.0，遵循引物设计的基本原则，我们设计了如下引物(黑体部分表示酶切位点，引物由英骏公司合成)： F: 5'-GGCGCGCATATGAGTACTACAACCCAGAATATCC-3' R: 5'-GACGACTCGAGTTAACTTTTGGTTTTGACTAAATCG-3' 2.1.2. PCR产物的回收，酶切与连接 通过琼脂糖凝胶电泳我们分离并检测PCR目标产物条带，然后进行目的条带切胶回收(TIANGEN胶回收试剂盒)。PCR回收的目标产物与载体P22b分别用NdeI和XhoI (Takara公司)进行双酶切。酶切反应在37℃恒温水浴锅中进行，反应时间为4小时。酶切后的产物通过回收后，将PCR酶切产物与酶切好的载体进行连接反应(Takara公司Solution I试剂盒)。连接条件为恒温水浴锅10小时。 2.1.3. 连接产物转化 取出DH5α感受细胞(−80℃冻存)置于冰上10 min使其解冻。然后将连接产物全部加入感受态细胞中，冰上放置30 min，42℃恒温水浴锅中热激90 s，冰上再放置5 min。在超净工作台中加入200 µl LB培养基。37℃摇床培养(200 rpm) 40 min后把菌液均匀涂布在含氨苄抗生素的固体LB培养平板上， 37 ℃ 培养箱中过夜培养。 2.1.4. 抽提质粒并进行阳性筛选 取出培养箱中的平板，挑取5个单菌落于5 ml含有氨苄抗性的LB培养基小管中，然后置于摇床中， 37 ℃ ，220 rpm培养12小时左右。提取质粒步骤按照质粒小抽试剂盒中的步骤(天根)。抽提后的质粒按照基因扩增的PCR程序进行阳性筛选，筛选后的阳性克隆进行保菌并测序。 2.2. 唾液酸转运体蛋白NanT的表达与纯化 2.2.1. 转化BL21菌株并进行大量培养 将测序正确的质粒转化大肠杆菌BL21表达菌株，37℃培养箱培养过夜后，挑取单菌落于6 ml含有氨苄抗性的LB培养基小管中，然后置于摇床中， 37 ℃ ，220 rpm培养12小时左右。继续培养扩大到6瓶(1.5 L/瓶)LB培养基中， 37 ℃ ，220 rpm培养至OD600 = 0.8左右。摇床降温到16℃，加入1 mM的IPTG进行诱导表达，220 rpm继续培养20个小时。离心机6000 rpm离心8 min收集大肠杆菌，然后将收集后的菌体用binding buffer ( 20 mM HEPES pH 7.5， 150 mM NaCl)重悬，把重悬液倒至铁制烧杯中，利用超声破碎方法对其进行破碎。超声破碎仪参数设置为工作时间5 min，工作2 s，间歇4 s，功率42%。破碎后的样品按照1.5%加入去垢剂DDM。置于旋转仪室温进行融膜。3 h后，18，000 rpm离心40 min取上清。 2.2.2. NanT蛋白的亲和层析 我们首先采用Ni 2+ 亲和层析柱(NTA)进行蛋白纯化，先用binding buffer ( 20 mM HEPES pH 7.5， 150 mM NaCl，1 mM DDM)平衡柱子，然后把离心上清液缓慢流经柱子。上样完成后，用binding buffer冲洗柱子20个柱体积，然后用washing buffer ( 20 mM HEPES pH 7.5， 150 mM NaCl， 1 mM DDM， 20 mM iminazole)洗脱10个柱体积去除杂蛋白。最后用elution buffer ( 20 mM HEPES pH 7.5， 150 mM NaCl， 1 mM DDM， 300 mM iminazole)洗脱目的蛋白。 2.2.3. NanT蛋白的凝胶阻滞层析 收集的目的蛋白液用浓缩管(milipore)浓缩至1 ml，加入30 μl TEV酶进行柱上过夜酶切来除去组氨酸标签，酶切产物用Superdex™200 (GE Healthcare)分子筛柱子进行进一步纯化，缓冲液为 20 mM HEPES pH 7.5，150 mM NaCl，1 mM DDM，流速为0.5 ml/min，最后用SDS-PAGE鉴定蛋白纯度。