DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 潮波在传入海湾和河口过程中，由于水深变浅以及海底摩擦等因素的影响，波速 会逐渐变小，波谷比波峰传播慢，初始对称的潮汐或潮流发生变形 [ 1 ] 。除了海底摩擦，海湾和河口的几何形状，物理过程等因素，以及天文分潮和浅水分潮的相互作用也会导致潮波变形 [ 2 ] 。潮波变形的主要特点表现为潮汐涨落潮不对称性。比如在一些河口和海湾，潮波表现为涨潮历时短，流速较大，落潮历时长而流速较小，即涨潮流占优，而另一些河口和海湾可能表现为落潮流占优 [ 1 ] [ 3 ] 。潮的不对称性对于泥沙运动、地形地貌演变、水体交换以及近海污染物的迁移都有重要的影响 [ 4 ] 。在涨潮流大于落潮流的河口中，泥沙向上游净输运，这往往会造成河口和海湾内的泥沙淤积。而在落潮流较强的河口，地形地貌上更为稳定，同时有利于污染物向湾外迁移，有利于海湾的自净。 近十多年来，潮不对称现象的研究越来越引起国内外学者的重视，近岸海湾和河口内潮波变形的物理机制和控制因子问题一直是海洋动力学探讨的问题之一，在理论、方法及应用的研究上都取得了重要的进展 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 。在正规半日潮海域，通过计算M 2 分潮和M 4 分潮的振幅比及二者的位相差分析潮的不对称性 [ 7 ] 。在正规全日朝或混合潮型的海域，可通过分析各分潮振幅和位相的关系分析潮的不对称性 [ 1 ] 。在某些海域，潮不对称影响因素复杂，需要用调和常数的方法多次重复分析并比较生成的倍潮。本文通过直接统计方法，通过计算潮汐、潮流时间序列的偏度分析潮不对称性 [ 9 ] 。 以海州湾为研究区域，海州湾位于南黄海西部，为开敞海湾，东以岚山头与连云港外的东西连岛的连线为界与黄海相通，海底自西向东缓倾，湾口水深，海湾顶部有1~6 km宽的潮间带滩涂。湾内生物资源丰富，为中国八大渔场之一，是中国首批国家级海洋公园。本文基于2014年6月16日~7月7日在海州湾的连续观测数据，分析外海的潮波向海州湾传播过程中的潮变形和不对称现象。
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user: 2. 潮不对称性计算方法 在正规半日潮海域，M 2 是主要分潮，在其传播过程中，产生的M 4 、M 6 等倍潮叠加在M 2 分潮上，由于位相的差异导致原M 2 分潮发生变形。Friedrichs和Aubrey提出通过计算M 2 分潮和M 4 分潮的振幅比以及二者的位相差分析潮的不对称性 [ 7 ] 。 ， (1) A，G为潮变形系数，A为M 4 分潮与M 2 分潮的振幅比，G为位相差， 分别为M 2 分潮与M 4 分潮的迟角。当 涨潮占优， 落潮占优。振幅比A越大潮汐不对称性越强。该方法主要应用在半日潮为主的区域，例如象山港 [ 3 ] ，长江口 [ 8 ] 等海域。 计算潮不对称性的另外一种重要方法是直接统计数据的偏度 [ 9 ] 。本文采用Elgar和Guza的方法统计波的偏度S x 和不对称性的统计量A x [ 10 ] ： (2) (3) 其中： 为时间序列值， 为 的平均值， 为 的Hibert变换。不对称度 就是对时间序列 进行Hilbert变换，然后求其虚部的偏度。不对称度 代表了时间序列在一个周期中涨落潮历时关系， 表示涨潮历时大于落潮历时，即落潮占优； 表示涨潮历时小于落潮历时，涨潮占优。
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user: 3. 数据与分析 3.1. 资料来源 潮汐和潮流数据采用中国海洋大学2014年6月16日~7月7日在海州湾的连续20天的水文调查数据。选取数据良好的中间18天的数据进行分析。本次调查的水位和流速分别采用水位计和安德拉海流计进行测量，仪器布放采用浮标系统的“U”型方式布设，每个站位由一艘船只监守，仪器记录间隔为5分钟，是近海少有的中长期海流观测记录。本文选取海湾中间垂直于海岸的一条断面调查数据进行分析。S 1 站位于海州湾中部，在5 m等深线附近，S 2 ~S 4 位于海州湾以东海域，调查站位及水深等值线见图1。 以第一天观测数据为例，流速和水位的过程曲线如图2，流速和水位每天两涨两落，为半日潮性质，流速和水位的位相差自S 4 至S 1 逐渐增大，S 1 ~S 4 涨落潮流速最大值发生在潮位高潮和低潮之间，分析结果表明研究区域潮波兼具驻波和行进波的特征，潮汐和潮流的性质需要通过潮汐、潮流的调和分析获得。从水位和流速的过程曲线上直观分析可知，流速的不对称性高于水位的不对称性，湾内的水位和潮流的不对称性高于湾外的水位和潮流的不对称性。 3.2. 调和分析 潮汐潮流的调和分析是以平衡潮理论为基础，将实测潮位和潮流视为各分潮的总和，利用最小二乘法使实测潮位或潮流与调和潮位或潮流的误差值最小，求得分潮的振幅和迟角，即分潮的调和常数。本文采用Foreman的调和分析工具包 [ 11 ] 对水位和潮流进行调和分析。潮汐性质根据潮汐类型系数 的大小判别， 为半日潮， 为混合类型， 为全日潮。 根据调和分析结果S 1 ~S 4 号站M 2 分潮的振幅最大，潮汐的类型系数均小于0.5，为正规半日潮，潮汐类型系数是近岸小，离岸大，潮流类型的判别方法和潮汐类型一致，研究海域潮流为正规半日潮流，但潮流类型系数在近岸偏大。
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user: 4. 潮汐潮流不对称性分析 根据正规半日潮海域的潮不对称性的计算公式(1)，M 2 分潮和M 4 分潮潮汐的位相差在0˚~180˚之间(见表1)，研究海域潮波是涨潮占优，潮波变形系数在0.02~0.07之间，潮波自外海向湾内传播，变形逐渐增大。对于潮流，涨潮流流向湾内，落潮流流向湾外，涨潮流和落潮流的历时关系是流速曲线关于水平轴的对称关系，而水位的涨落潮的历时关系是水位过程曲线关于垂向轴的对称关系。利用统计方法的式(2)可更方便地计算潮汐和潮流的不对称性。 根据公式(2)，统计数据的个数对结果有影响，像调和分析一样，越长的资料长度，分析得到的结果越能代表该区域的潮汐和潮流特征。为此，本文仅给出利用监测期间18天的数据分析潮汐和潮流的不对称性(见表2)。分析结果表明，潮汐的不对称度系数均为负值，研究海域为涨潮占优，结果 图1. 研究区域及调查站位图 图2. 调查站位的流速、水位过程曲线 Table 1 The tidal character at the survey station Station S 1 0.37 0.07 81˚ S 2 0.38 0.04 75˚ S 3 0.42 0.04 97˚ S 4 0.46 0.02 88˚ 表1. 4个站点的潮汐性质 Table 2 Asymmetry of the tide and tidal current at the survey station S1 S2 S3 S4 水位不对称性 −0.24 −0.19 −0.16 −0.14 潮流不对称性 −0.40 −0.33 −0.22 −0.15 表2. 4个站点潮汐和潮流的不对称性 与利用调和常数方法得到的结果一致。潮流的不对称度也为负值，本文以流速东分量为例进行的分析，西向为负，因此，潮流也是涨潮流占优。由潮汐和潮流的不对称度可知，潮流的不对称度大于潮汐的不对称度，说明近海海底摩擦，岸线形状等对海流的影响要大于对潮汐的作用。
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user: 5. 结语 利用海州湾外海断面18天连续观测的潮汐和潮流数据，通过调和分析得到了主要分潮的调和常数，研究海域为正规半日潮汐和正规半日潮流。利用M 4 分潮和M 2 分潮的振幅比和位相差计算方法得到，潮波向海湾传播过程中，受水深地形的影响，潮波逐渐发生变形，落潮历时大于涨潮历时，即涨潮占优，潮波变形系数0.02~0.07，利用统计方法统计实测数据的偏度，结果表明，潮汐为涨潮占优，不对称度−0.14~−0.24，潮流也为涨潮占优，不对称度−0.15~−0.40，直接统计方法考虑了所有引起变形的因素，因此，该方法研究潮变形更灵活方便，特别在混合潮海区或变形影响因素复杂的海域，该方法是研究潮汐动力过程的重要的工具，可为海州湾的泥沙输运过程和物质输运提供参考。例如，来自海湾南部灌河口附近的泥沙绕过东西连岛向湾内输运过程中，在海州湾口由于涨潮占优，泥沙输运至湾内，在湾顶部沉积下来；另外，来自临洪河、龙王河、兴庄河、绣针河等河流的泥沙，向外海输运过程中，至海湾中部由于东北-西南方向的涨潮流大于落潮流的作用，泥沙向海湾的西南方向沉积，这种泥沙输运趋势与海湾西南岸边的大范围的潮滩是相对应的。
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user: 摘 要 本文根据2014年天津市北塘入海排污口及邻近海域水环境质量的监测资料，采用单因子评价法对该排污口及邻近海域水环境质量进行了综合评价及分析，结果表明：2014年监测期间，北塘入海排污口的主要超标污染物为粪大肠菌群和COD，8月份COD超标，9、10月份粪大肠菌群超标，其他月份未出现超标污染物，排污口级别为D级，标识蓝色。邻近海域监测主要污染物是营养盐，富营养化严重，充分说明了陆源排污是海洋污染的主导因素，造成了海洋水质的恶化，必须重点治理。 关键词 :陆源，邻近海域，富营养化 Copyright © 2017 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 近几年随着环渤海经济的蓬勃发展以及滨海新区建设脚步的加快，天津港、围海造地、海水养殖、海上采油、海洋化工、交通运输和旅游业迅猛发展，大量的陆源污染物排放入海，据统计渤海湾每年接纳北京、天津和河北省约10亿吨的污水 [ 1 ] 。引起渤海湾近岸海域污染主要原因是陆源污染物，而其75%的污染物来自于河流入海 [ 2 ] ，因此研究近岸海域陆源入海排污口状况对于海洋环境的治理有很重要的意义。 自2005年起，国家海洋局在全国范围内开展了陆源入海排污口的调查和监测工作，以全面掌握陆源入海排污现状。2014年应国家海洋局北海分局指令性任务要求，由国家海洋局天津海洋环境监测中心站具体承担，实施对北塘口——陆源排污口及邻近海域的监督监测工作。
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user: 2. 调查与方法 2.1. 调查区域与频次 北塘口位于天津市滨海新区，是蓟运河、永定新河和潮白新河三条河流的入海河口 [ 3 ] (图1)。其中蓟运河面积约为9950 km 2 ；潮白新河面积约为19，559 km 2 ；永定新河自屈家店分洪闸至海河口，全长65 km，承接沿途村镇生活污水、农业废水以及养殖废水等，是天津市入海水量较大的入海河道。目前北塘口邻近海域主要功能为港口航运和旅游休闲娱乐。重点发展交通运输业及依托陆域发展临港经济区的建设，包括天津港的东疆港区、北疆港区、南疆港区，临港经济区等。北塘入海口3~12月连续监测，邻近海域5、8、10月实施监测。 2.2. 评价标准与方法 入海排污口执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996) [ 4 ] ；入海排污口邻近海域的评价执行《海水水质标准》(GB3097-1997) [ 5 ] 。 评价方法采用单因子评价法，评价与计算方法如下： 式中：P i —i污染物的污染指数； C i —i污染物的浓度； S i —i污染物的标准。 北塘入海排污口监测结果分类评价按照表1的规定执行。 按照该排污口本年度评价的不同级别及颜色标识的几率确定其年度级别及颜色标识。 当全年评价次数为1次时，其年度级别及颜色标识即为本次评价的级别及颜色标识； 图1. 北塘入海排污口及邻近海域监测站位 Table 1 Classification of comprehensive assessment of outfal 邻近海域功能区类型 污染物排放状况 排污口级别及颜色标识 要求海水质量不劣于第四类的海洋功能区 有剧毒物质或国际公约禁排物质检出 A级、红色 第一类污染物多项超标 B级、橙色 第一类污染物1项超标，或第二类污染物多项超标 C级、黄色 第二类污染物1项超标 D级、蓝色 表1. 入海排污口综合评价分类表 当全年评价次数为2次或大于2次时，其年度级别及颜色标识按照以下原则确定： 如果各级别及颜色标识出现的几率相等，则该排污口的年度级别及颜色标识取最严重的(例如，一排污口本年度监测了4次，其级别及颜色标识分别为A级红色1次、B级橙色1次、C级黄色1次、D级蓝色1次，则该排污口的年度级别及颜色标识为A级红色)； 如果各级别及颜色标识出现的几率不等，则该排污口的年度级别及颜色标识取出现几率最大的一次。
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user: 3. 监测结果分析 3.1. 北塘入海排污口水质状况 北塘口是潮白河、永定新河、蓟运河汇集于塘沽的入海河口 [ 6 ] ，污水入海量大，水质浑浊。根据《陆源入海排污口及其邻近海域生态环境评价指南》的规定，按照天津市海洋功能区划要求，北塘口入海口功能区类型为港口航运区，邻近海域的保护目标为四类水质，所以评价标准按照《污水综合排放标准》的二级标准评价。 2014年监测期间，北塘入海排污口的主要超标污染物为粪大肠菌群和COD，8、9、10月出现超标现象，其中，8月份COD超标，9月、10月粪大肠菌群超标现象，其他月份未出现超标污染物。 2014年度北塘入海排污口3~12月份监测共进行10次，其评价结果见表2，其中8月份第二类污染物中的COD超标，9、10月份第二类超标污染物中的粪大肠菌群超标，其他月份未出现超标污染物，所以2014年度监测结果确定本排污口级别为D级，标识蓝色。 Table 2 List of major pollutants and pollution status in Beitang Estuar 排污口名称 选用的评价标准 标准级(类)别 月份 主要超标物质 排污口级别及颜色标识 北塘入海口 污水综合排放标准 二级 3月 无 D级 蓝色 4月 无 D级 蓝色 5月 无 D级 蓝色 6月 无 D级 蓝色 7月 无 D级 蓝色 8月 COD D级 蓝色 9月 粪大肠菌群 D级 蓝色 10月 粪大肠菌群 D级 蓝色 11月 无 D级 蓝色 12月 无 D级 蓝色 表2. 北塘入海口口主要超标污染物及污染状况一览表 3.2. 北塘入海排污口邻近海域水质状况 3.2.1. 水质状况评价 监测结果显示，2014年排污口邻近海域监测主要污染物为无机氮和活性磷酸盐(表3、表4)。如图2所示，无机氮5月、8月份全部站位超标，10月份75%站位出现超标现象；活性磷酸盐5月份87.5%站位超标，8、10月份全部站位超标，不符合该海域海洋功能区划的要求。8月丰水期无机氮、活性磷酸盐全部站位超标，污染严重的主要原因可能是汛期大量污水随雨水径流进入海洋造成的。 3.2.2. 富营养化评价 目前国际上关于富营养化的评价尚无统一的标准 [ 7 ] 。一些学者利用营养盐、有机污染物等参数作为 评价海域营养指标，提出了营养状态指数法。根据营养指数公式 计算，取 COD、DIN、DIP5、8、10月份平均值进行计算得出北塘口邻近海域营养指数范围为11.5~31.7。从计算结果可以看出，北塘口邻近海域海水营养指数EI值均大于1，说明该海域水质状况为富营养化型，从营养指数上看各站位处于重度富营养化(EI > 9)，各站位富营养化严重，易发生赤潮。 从北塘口邻近海域富营养化的平面分布状态可以看出其富营养化的程度近岸大于远岸，与各区域营养盐的含量相关(图3)。
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user: 4. 管理对策及建议 2014年陆源排污口及邻近海域监测主要污染物是营养盐，污染情况严重，充分说明了陆源排污是海洋污染的主导因素，造成了海洋水质的恶化，必须重点治理。 首先，海洋主管部门应尽快实施海洋容量的测算工作，为下一步全面实行污染物总量控制提高依据。环保部门需从管理上加强控制，认真落实总量控制措施，按排放标准严格要求，加大对超标及非法排污企业的处理力度，加强对工业污水的排放的管理力度，开辟稳定有效的海洋环保投资渠道，逐步建立起“污染者治理、利用者付费、开发者保护、破坏者补偿、政府增加投入”的筹资机制 [ 8 ] 。海洋与环保各部门加强合作，共同管理。 其次，对新、改、扩建企业实行环保一票否决制，严格要求企业按照“三同时”规定执行，严把污 Table 3 Water environmental monitoring results (Unit: mg/L， pH， salinity dimensionless 监测 项目 5月 8月 10月 变化范围 均值 变化范围 均值 变化范围 均值 pH 7.89~7.94 7.92 7.86~7.91 7.89 8.01~8.04 8.03 盐度 29.104~29.671 29.427 27.797~28.393 27.938 21.142~27.816 25.383 COD 2.35~2.74 2.55 1.23~2.06 1.69 1.47~1.94 1.71 BOD 5 1.99~2.54 2.26 1.13~1.76 1.54 1.98~2.50 2.29 悬浮物 13.0~17.4 15.5 15.4~21.7 17.9 13.8~20.6 17.2 无机氮 0.603~0.931 0.770 0.648~0.844 0.759 0.351~0.891 0.601 磷酸盐 0.0291~0.0630 0.0425 0.0406~0.0563 0.0486 0.0449~0.152 0.0865 石油类 0.0255~0.0491 0.0389 0.0234~0.0447 0.0372 0.0182~0.0491 0.0308 砷 0.00285~0.00331 0.00304 0.00203~0.00264 0.00233 0.00193~0.00255 0.00226 表3. 水环境监测结果(单位：mg/L，pH、盐度无量纲) Table 4 Results of water pollution inde 监测 项目 5月 8月 10月 变化范围 变化范围 变化范围 pH 0.10~0.74 0.08~0.83 0.21~0.37 COD 0.60~0.91 0.32~0.67 0.39~0.69 BOD 5 0.50~0.77 0.38~0.55 0.52~0.83 无机氮 1.51~3.05 1.77~2.81 0.88~2.97 磷酸盐 0.97~2.10 1.35~1.88 1.50~5.07 石油类 0.11~0.91 0.12~0.87 0.07~0.81 砷 0.06~0.11 0.04~0.08 0.04~0.08 表4. 水环境污染指数结果 图2. 北塘入海排污口邻近海域主要污染物站位超标示意图 图3. 北塘口邻近海域富营养化平面分布状态图 染治理关。对没有建立相应污染物处理设备的企业，应由政府统一筹建大型污水处理厂，对上述企业的污水进行集中处理，企业缴纳相应的处理费。 同时，加强各区域污水处理厂设备的污水处理能力，提高城市污水处理工艺水平。加大对城市污水处理研究的投资，促进海洋环保成果的转换。 最后，加强环境保护的宣传工作，发挥群众的监督作用，激发广大民众的参与热情，树立自觉的环保意识。
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user: 摘 要 目的：研究太平洋折翅蠊(Diploptera punctata)中一种柠檬酸转运载体(Citrate carrier， CiC)在保幼激素(juvenile hormone， JH)合成通路中的功能，探讨该CiC与JH合成的关系，为针对保幼激素途径进行的新型害虫防治提供理论依据。方法：以太平洋折翅蠊为研究对象，利用荧光定量PCR技术对CiC在不同器官及咽侧体不同发育时期的表达量进行分析。结果：柠檬酸转运载体在合成保幼激素的主要场所咽侧体(Corpora allata， CA)中表达量最高，其次是脂肪体(Fat body， Fb)。在雌性蟑螂交配后0~7天内，咽侧体中CiC表达量与JH释放量成正相关。利用RNA干扰(RNA interference， RNAi)技术对JH合成关键酶3-羟基- 3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶和保幼激素酸甲基转移酶基因进行干扰后，CiC表达量明显下调。结论：CiC与JH合成通路密切相关，其可能是通过介导乙酰辅酶A由线粒体到细胞质的跨膜运输，影响JH的从头合成。 关键词 :柠檬酸转运载体，保幼激素，咽侧体，RNAi Copyright © 2017 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. 前言 三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)又称Krebs循环，是需氧生物体内普遍存在的代谢途径，是糖类，脂类和蛋白质三大营养物质代谢的联系通路 [ 1 ] 。真核生物的线粒体和原核生物的细胞质是三羧酸循环进行的场所。在真核生物中，柠檬酸转运载体是一类定位于线粒体膜上的载体蛋白，负责介导乙酰辅酶A由线粒体转运至细胞质，参与三羧酸循环，将三大营养物质经氧化磷酸化彻底氧化成二氧化碳和水并释放能量保证机体代谢的顺利进行，同时乙酰辅酶A也可以作为中间物质参与到糖类，脂肪酸及其它代谢物质的合成通路 [ 2 ] 。柠檬酸转运载体家族具有许多种类，自从1972年第一个柠檬酸转运载体蛋白从大鼠肝脏线粒体被纯化出来 [ 3 ] ，到现在已有多种该类蛋白分别从人，大鼠，鳗鱼和酵母中被提取出来 [ 2 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 。虽然部分柠檬酸转运载体基因及蛋白一级结构已经被解析，但对其功能研究大多是在哺乳动物中进行的 [ 7 ] [ 8 ] ，对昆虫体内CiC的功能研究相对较少。 保幼激素是由昆虫咽侧体产生的一种倍半萜类化合物，其主要功能是分泌到血淋巴保持幼虫的特性、维持前胸腺和促进卵巢成熟，调控昆虫的发育、变态和生殖等 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] 。在昆虫体内，存在多种保幼激素的同源物 [ 12 ] ，其中，保幼激素Ⅲ(JH III)最为普遍，其合成途径为：乙酰辅酶A→甲羟戊酸→异戊烯醇焦磷酸→法尼焦磷酸→法尼酸→保幼激素III。在该过程中，多种关键酶精确调控每一步化学反应，影响JH III合成。例如3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme-A reductase， HMGR)和保幼激素酸甲基转移酶(Juvenile hormone acid methyl transferase， JHAMT)的活性均与JH合成呈线性关系 [ 13 ] 。虽然JHⅢ合成过程已研究的较为详尽，但作为介导JH合成最初底物乙酰辅酶A跨膜运输的CiC是否会影响JH的合成，目前还没人在模式昆虫太平洋折翅蠊中进行研究。因此本实验选择太平洋折翅蠊这一生活害虫为研究对象，对CiC与JH合成的关系进行了探究，不仅可以进一步解析昆虫JH合成通路，又能够为有害昆虫防治提供理论基础。
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user: 2. 实验材料与方法 2.1. 昆虫饲喂 太平洋折翅蠊在实验室恒温27摄氏度的黑暗环境中饲喂培养，为了得到同时期材料，新蜕皮的雄性与雌性成虫挑出来分开培养取材。 2.2. 实验方法 2.2.1. 组织收集和RNA提取 取D. punctata在解剖显微镜下，于缓冲液(150 mM NaCl， 12 mM KCl， 10 mM CaCl 2 ∙2H 2 O， 3 mM MgCl 2 ∙6H 2 O， 10 mM HEPES 94， 40 mM glucose， pH 7.2)中解剖组织，样品迅速用液氮冷冻，放于−80℃保存。对每一个解剖的雌性样品，通过测量初级卵母细胞长度来决定生理周期。为了测定不同组织中的CiC基因表达图谱，选择交配后4天的成虫的脑(Brain， Br)，咽侧体，脂肪体，中肠(Midgut， MG)，马氏管(Malpighian tubules， MT)，神精索(Nerve cord， NC)和卵巢(Ovaries， OV)取样，每个样品取10头昆虫的该组织，取3个独立的生物学重复。为了得到咽侧体中不同时期的CiC基因表达图谱，取交配后0-7天的雌性成虫咽侧体组织，每天在相同时间点取样，每个时间点取3次独立的生物学重复，每个重复包括十头昆虫。将取好的样品按照RNeasy Mini Kit (Qiagen)说明书提取组织总RNA。由于咽侧体组织较少，故用RNAqueous®-Micro Kit (Ambion)进行RNA提取，提出的RNA用Dnase处理后用NanoDrop 2000c分光光度计检测浓度，选择A260/280在1.8~2.0的RNA样品进行反转录。 2.2.2. 反转录合成cDNA 按照反转录试剂盒(Qiagen)说明书合成cDNA：首先去除RNA中混有的DNA，加入总RNA 1 μg，5× gDNA Eraser Buffer 2 μL，gDNA Eraser 1 μL，无RNA酶水5 μL，在42℃的条件下反应3 min，迅速置于冰上。另取新管加入Prime Script RT Enzyme Mix I 1 μL，FQ-RT Primer Mix 2 μL，10× Fast RT Buffer 2 μL，无RNA酶水5 μL混匀后将上述两个体系混合，共20 μL，然后按如下条件进行反应：42℃ 15 min，95℃ 3 min，4℃ 5 min，反应结束后得到cDNA，−20℃保存。 2.2.3. 实时定量PCR qRT-PCR反应体系：2 × SYBR Green qPCR Master Mix 10 μL，上下游引物(引物浓度10 mmoL/L)各0.8 μL，cDNA 2 μL，超纯水6.4 μL；总体系20 μL。反应条件：95℃预变性30s；95℃ 15s，60℃ 30s，72℃ 30 s，共40个循环；熔解曲线设定为70℃与95℃，以验证产物的特异性。每个样品均做3个技术重复，以保证试验数据的准确性，β-Tubulin作为内参，定量引物如下： 2.2.4. RNA干扰 用干扰引物以咽侧体cDNA为模版扩增基因片段用于双链RNA载体构建。在同一基因的不同区域扩增两个不同片段以确保干扰效果。双链RNA使用MEGAscriptRNAi kit (Ambion)按照说明书合成。 RNA使用T7启动子进行转录，37℃过夜反应。反应产物用DNase I和R Nase处理后，根据说明书用固相吸附柱纯化，得到的双链RNA浓度用NanoDrop2000c分光光度计进行检测，完整性和聚合度通过跑1.2%的琼脂糖电泳进行检测。阴性对照使用pJET基因的非编码区为模版进行RNA双链合成。然后选用新蜕皮的交配过的雌性昆虫进行双链RNA注射，HMGR双链RNA在第0天与第2天注射，JHAMT双链RNA在第1天与第3天进行注射，注射剂量均为每头3 μg，咽侧体组织在第4天进行收集。 干扰引物如下：
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user: 3. 结果与讨论 为了检测CiC在D. punctata组织中的分布情况，对交配后四天的雌性与雄性的脑，咽侧体，脂肪体，中肠，马氏管，神精索和卵巢中CiC mRNA表达量利用实时定量PCR技术进行测定，结果显示CiC在咽侧体和脂肪体具有很高的表达量，在其他组织中表达量较低，其中在咽侧体中表达量最高，在中肠中表达量最低(如图1)。在人类CiC分布研究中，CiC在肝脏，肾脏和胰腺中具有高表达，在心脏和骨骼肌中表达量偏低，而在脑和肺中几乎未检测到CiC表达 [ 14 ] 。人体肝脏是脂肪酸合成的主要场所，需要大量乙酰辅酶A作为合成底物，故而CiC表达量最高，以满足对乙酰辅酶A从线粒体转运至细胞质参与反应的需求。在太平洋折翅蠊中，咽侧体是合成保幼激素的腺体，脂肪体是合成昆虫脂肪酸的场所，这两个过程均需消耗大量的乙酰辅酶A，所以与人类肝脏线粒体类似，咽侧体线粒体中CiC也维持在较高水平，而中肠并不参与上述合成过程，CiC水平也较低。这一结果说明CiC通过转运JH合成底物乙酰辅酶A参与到了JH合成途径，对JH合成有一定影响。 为了研究CiC与JH合成在咽侧体发育过程中的变化趋势，取交配后0~7天的咽侧体材料，对CiC表达量进行测定，结果CiC表达量在0~4天时均呈上升趋势，在4天时CiC表达量达到最高值，在4~7天呈下降趋势(图2)。而在相同处理的咽侧体中，JH释放量与CiC表达量在上升与下降过程中趋势大体相似 [ 15 ] ，表明CiC参与JH合成，CiC高表达可以促进JH合成。第二天JH合成量较第一天上升时，CiC表达量出现短暂下降。我们推测原因可能是由于太平洋折翅蠊中CiC有许多种类，在JH快速合成时，我们研究的这种CiC已经无法满足JH合成对乙酰辅酶A的转运需求，因此另一种或几种转运效率更高的CiC开始大量合成并发挥作用，这些蛋白的突然大量表达，可能会对其它同源蛋白的表达产生短暂影响。 所以我们检测的CiC表达量可能会出现短暂降低。 为了进一步验证CiC与JH合成之间的关系，我们利用RNAi技术对JH合成通路中已知的两个关键酶 HMGR和JHAMT基因进行干扰 [ 13 ] ，二者分别影响JH合成通路中甲羟戊酸与甲基法尼脂的合成 [ 15 ] 。 在JH合成大幅降低的情况下对咽侧体中的CiC表达量进行测定。实验结果显示：与对照组相比，处理组CiC表达量降低了48% (如图3)，存在极显著差异。因此，我们推测在JH合成受阻的情况下，咽侧体可能存在一种反馈调节机制可以反向调节咽侧体中CiC的表达量，减少乙酰辅酶A的跨膜外运，维持胞质中乙酰辅酶A与JH合成速率的平衡。从而进一步证明CiC与JH合成通路具有紧密联系。 图1. 太平洋折翅蠊不同组织中CiC的表达量分布 图2. 交配后不同时期咽侧体CiC表达量与JH释放分布图，JH释放引自参考文献 [ 15 ] 图3. 咽侧体中CiC表达量
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user: 4. 结论与展望 柠檬酸转运载体在保幼激素合成器官咽侧体中具有高表达，并且在咽侧体中表达量与JH释放量的变化趋势大致相似，说明经由柠檬酸转运蛋白跨膜运输的乙酰辅酶A参与到了昆虫保幼激素合成途径。同时，乙酰辅酶A又是三大营养物质代谢的中间产物，对昆虫的三大物质循环和能量代谢至关重要。因此，CiC对昆虫生长与发育也发挥重要作用。如今，病媒生物控制是一个全球性的问题，在世界重大疾病预防控制中占据重要地位，是对病媒生物性传染病，特别是对尚无有效疫苗控制的病媒生物性传染病一个非常重要的防控手段。蟑螂是四大生活害虫之一，是多种病原微生物的传播媒介，可以引发多种传染病，并且具有种类多，分布广，繁殖快，生存能力强，危害性大，难根除等特点。所以对蟑螂的生理生化研究不仅可以帮助解析昆虫的生理代谢机制，更有助于研发新的害虫防治药物，从而有利于人类健康。 保幼激素在昆虫生命周期中起重要作用，以保幼激素合成通路中某一关键反应为突破点寻找药物靶标抑制保幼激素的合成，或者将保幼激素类似物作为农药，可以使昆虫发生代谢紊乱，例如保幼激素类 似物烯虫酯和吡丙醚可以使幼虫不能顺利完成化蛹及羽化，从而有效控制虫害，具有针对性强，对人危害低，绿色环保等特点。CiC作为乙酰辅酶A跨膜运输载体，不仅影响保幼激素的合成，更是参与到昆虫三大营养物质代谢和能量代谢，因此以CiC为切入点靶向设计新型杀虫剂，将比仅仅阻碍保幼激素合成对害虫有更好的防治效果。需要注意的是柠檬酸转运载体可能包括多种可以转运乙酰辅酶A的蛋白，因此需要更加深入和广泛地对CiC展开研究，我们才能更加全面地了解和发掘它在害虫防治上的巨大潜质。
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user: 摘 要 以自制的水溶性过氧化柠檬酸铌为原料，利用柠檬酸法制备BiNbO 4 介电材料。纯的β相BiNbO 4 粉体可以在700℃和1050℃获得并在低温β相的BiNbO 4 粉体中观测到奇异相变：低温β相转变为α相。与同等退火条件的粉体相比，陶瓷样品的结构中存在Bi 5 Nb 3 O 15 晶相残余，这导致陶瓷样品中有气孔出现并有局部的晶粒异常长大。1000℃和1050℃烧结获得的BiNbO 4 陶瓷比较致密，介电性质随频率和温度变化较小；在1 MHz，1000℃和1050℃烧结BiNbO 4 陶瓷的介电常数和介电损耗分别为44，0.026和35，0.018。 关键词 :柠檬酸法，BiNbO 4 ，相变，介电性能 Copyright © 2017 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 上世纪八十年代以来，以微波应用为代表的雷达及通讯技术发展迅速，尤其在信息化的今天，移动通信设备如卫星电视、手机等的需求迅速增长，这为微波介质材料提供了广阔的应用前景。同时，现代的通讯设备和便携式终端正趋于轻量化、小型化和集成化，这要求微波陶瓷材料为基础的微波电路元器件更快的发展。在微波电路中，实现微型化的主要途径是发展以低温共烧陶瓷(LTCC)技术为基础的多层式元件技术。多层式微波器件要求微波介质材料具有较低的烧结温度，以便与高导电率金属电极如Ag、Cu等共烧制备多层微波器件。 研究比较多的低烧结温度微波介质陶瓷体系主要有ZnO-TiO 2 体系、Bi 2 O 3 -ZnO-Nb 2 O 5 体系、BiNbO 4 体系和一些掺入助熔剂的化合物体系。1992年Kagata等首次报道了铋基介质陶瓷的微波介电性，认为该系材料是中等介电常数的微波介质陶瓷材料 [ 1 ] 。在此之后，人们对Bi基微波介质陶瓷进行了广泛研究，其中，BiNbO 4 体系材料是一种很有发展前景的低温烧结微波介质材料 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 。 BiNbO 4 有两种晶相：低温α相和高温β相。1962年，Roth和Waring首先报道了正交相BiNbO 4 的存在(低温α相)，X射线衍射(XRD)结果显示α相与钽酸锑(SbTaO 4 )结构类似 [ 6 ] [ 7 ] 。而β相为三斜相，属于P1 (No. 2)空间群 [ 8 ] 。研究认为，α-BiNbO 4 在900℃合成，当温度超过 1020 ℃ 时，α-BiNbO 4 就会发生不可逆相变，转变为β-BiNbO 4 ，二者结构的不同是不可逆相变的根本原因。但是在2007年，西安交通大学的Zhou等首次在陶瓷样品中观测到了高温β相向低温α相的相转变，他们认为，陶瓷样品中存在的应力和加热过程中的热能导致了该相变的发生；类似的现象也出现在高压/高压工艺制备的BiNbO 4 陶瓷中 [ 9 ] 。但是他们也表示，在降温过程或者粉体样品中不能实现该相变 [ 10 ] 。而在我们之前的工作中，我们首次通过柠檬酸法合成了低温β相BiNbO 4 粉体(定义为Low-β)，并在粉体中观测到β相向α相的奇异相变 [ 11 ] 。 与传统的固相法相比，柠檬酸法可以合成稳定的前驱体并制备出符合化学计量比的粉体，在各种简单和复杂氧化物制备中得到了广泛的应用 [ 12 ] 。对于BiNbO 4 而言， 柠檬酸法可以有效的防止组分偏析及由于Bi挥发导致的化学计量比偏离，同时有效降低其制备温度。在我们之前工作中，Low-β的合成温度为700℃，远低于传统工艺的1020℃。低温β相BiNbO 4 粉体的出现可以归结为柠檬法的特点：溶液中优先出现高活性的中间化合物Bi 5 Nb 3 O 15 。相比于α相，Bi 5 Nb 3 O 15 转变为β相需要更少的能量 [ 11 ] 。本文以自制的水溶性Nb前体为原料，通过柠檬酸法合成BiNbO 4 陶瓷，研究其相变效应及Bi 5 Nb 3 O 15 前体对BiNbO 4 陶瓷介电性能的影响。
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user: 2. 实验方法 2.1. 样品制备 主要原料：硝酸铋(Bi(NO 3 ) 3 ·5H 2 O，国药分析纯)，过氧化柠檬酸铌，氨水(NH 3 ·H 2 O，国药分析纯)。其中，过氧化柠檬酸铌的制备工艺在之前的文献中已经详细说明 [ 13 ] 。 BiNbO 4 粉末的制备工艺：首先配置BiNbO 4 前体溶液。在制备过程中，按计量比将硝酸铋和过氧化柠檬酸铌混合，其中为了弥补热处理工艺中Bi元素的挥发，硝酸铋过量5%。混合好的溶液在60℃条件下搅拌，加入氨水调节pH值到7~8，溶液为无色透明液体。过滤，然后将配好的溶液放在180℃的烘箱中烘4小时得到黑褐色粉末。最后把前体粉末在550℃~1100℃退火获得不同温度下的BiNbO 4 粉末。 BiNbO 4 陶瓷的制备工艺：180℃烘干后的BiNbO 4 前体粉末研磨，在550℃退火3 h，获得Bi 5 Nb 3 O 15 前体粉末。预烧后掺入质量比10%的聚乙烯醇溶液(PVA:H 2 O = 1:9)，混合、干燥、研磨，10 MPa下成型为陶瓷圆片，最后分别进行700℃、1000℃和1050℃烧结，时间3 h。 2.2. 样品表征 采用X射线衍射仪(XRD， Rigaku-D/Max 2000， Tokyo， Japan)表征BiNbO 4 粉体和陶瓷的物相结构；采用热重-差示扫描热量分析仪(TG/DSC， NETZSCH STA 409 PC/PG， Bavaria， Germany)探究陶瓷的热分解特性；采用扫描电子显微镜(SEM， Philips XL-30， Eindhoven， Netherlands)表征陶瓷的微观结构；采用电脑控制阻抗分析仪(Agilent 4294A ， California， USA)表征陶瓷的介电性能。
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user: 3. 结果和讨论 图1为不同退火温度下的BiNbO 4 粉体的XRD图谱。从图中可以看出，550℃时粉体的主晶相为中间相Bi 5 Nb 3 O 15 。600℃时，主晶相为Bi 5 Nb 3 O 15 和β相BiNbO 4 共存；而在700℃，只有纯的β相BiNbO 4 存在。低温β相BiNbO 4 (定义为Low-β)的生成可能是由于中间相Bi 5 Nb 3 O 15 的提前生成。根据Bi 5 Nb 3 O 15 、α相和β相BiNbO 4 的晶体结构可知，Bi 5 Nb 3 O 15 和β相BiNbO 4 有着类似的堆垛单元[Bi 2 O 2 ]和[NbO 4 ]。随着温度的升高，Bi 5 Nb 3 O 15 中[BiNb 2 O 7 ]单元的Bi元素选择性挥发、[Bi 2 O 2 ]和[NbO 4 ]单元保留导致了β相BiNbO 4 的生成 [ 11 ] 。同时，柠檬酸法合成的Bi 5 Nb 3 O 15 有着大的反应活性，也有利于Bi 5 Nb 3 O 15 的分解 [ 14 ] 。而在900℃，β相全部转化为α相的BiNbO 4 ，这表明，在粉体中β相向α相的奇异相变是可以发生的。1050℃，满足热力学条件， α相再次转化为β相。在图1中，700℃可以制备出纯的β相BiNbO 4 ，而我们知道，根据热力学条件，900℃下最稳定的BiNbO 4 晶相为α相。所以可以认为，Low-β为热力学不稳定相，有向热力学稳定相α相转变的趋势。同时，相比于高温的β相，Low-β相具有更大的比表面积和晶面的不完整发育，这导致了Low-β相有着大的反应活性，使得β相向α相的奇异相变得以实现。 图2为550℃退火粉体压制成陶瓷片后的TG-DSC图谱。从上面可以看出，在380℃有一吸热峰，可能对应于Bi 5 Nb 3 O 15 分解，转变为β相的BiNbO 4 的温度。在1070℃出现的吸热峰是α相的BiNbO 4 向β相的BiNbO 4 的相转变温度，与文献的1020℃相比，高出50℃，其原因可能是由于升温速率导致的差别，因为图1 XRD测试结果显示，在5℃/min的升温速率下，1050℃出现的是纯的β相的BiNbO 4 。在TG曲 图1. 不同退火温度下的BiNbO 4 粉体的XRD图谱 图2. 550℃退火粉体压制成陶瓷片后的TG-DSC图谱 线上，陶瓷的质量变化很小，表明预烧已经有效的去除了有机物，而小的质量变化是由于随温度的升高，Bi元素的挥发所致。在1100℃出现的质量迅速降低对应于BiNbO 4 陶瓷的熔融分解。从图2可以看出，Low-β相向α相的奇异相变热效应很小，没有表现出明显的热效应和质量突变，这是由于二者的转变为介稳相向稳定相的转变过程，是个渐进的过程。 以Bi 5 Nb 3 O 15 前体粉末压制成型的陶瓷圆片，分别进行700℃，1000℃和1050℃烧结，保温时间为3 h，其XRD图谱如图3所示。经过700℃和1050℃烧结的BiNbO 4 陶瓷样品，其主晶相为β相BiNbO 4 ，而1000℃烧结的样品主晶相为α相的BiNbO 4 。与图1的粉体XRD图谱相比可以发现，无论哪种烧结温度，陶瓷样品都残余有Bi 5 Nb 3 O 15 晶相，这可能是由于陶瓷样品中Bi原子迁移和挥发受到抑制，使得Bi 5 Nb 3 O 15 晶相分解变的困难，导致有少量的残余。而这残余的Bi 5 Nb 3 O 15 晶相在升温过程中会持续缓慢分解，必然会对陶瓷的整体介电性能产生重要影响。 扫描电镜用来观测BiNbO 4 陶瓷的微观结构，图4为不同烧结温度的BiNbO 4 陶瓷的断面SEM照片。从图(a)中可以看到，700℃的烧结温度无法获得致密的BiNbO 4 陶瓷，颗粒尺寸在200 nm左右，有大量的气孔存在。经过1000℃和1050℃烧结获得的BiNbO 4 陶瓷结构致密，但是仍然存在部分气孔，可能是 图3. 不同烧结温度下的BiNbO 4 陶瓷的XRD图谱 图4. BiNbO 4 陶瓷在(a) 700℃、(b) 1000℃和(c) 1050℃烧结3 h的SEM照片 由于残余的Bi 5 Nb 3 O 15 晶相分解产生的Bi元素挥发所致。图(b)中，陶瓷的晶粒尺寸在2 μm左右，有部分异常长大晶粒达到5~6 μm，这是由于局部的Bi元素富集导致晶粒的生长环境不同，引起晶粒的异常长大。图(c)中，晶粒生长进一步致密，气孔进一步减少。 图5为不同烧结温度下制备的BiNbO 4 陶瓷的介电频谱。从图中可以看出，700℃烧结的BiNbO 4 陶瓷随测试频率的增加，介电常数和介电损耗变化巨大，原因是700℃的烧结温度制备的BiNbO 4 陶瓷不致密，存在大量的气孔，这与图4(a)相对应。而经过1000℃和1050℃烧结获得的BiNbO 4 陶瓷，其介电常数和介电损耗随频率变化较小。1~10 kHz表现出较大的介电常数和介电损耗跟陶瓷内部存在的Bi 5 Nb 3 O 15 有关，这是由于低频下陶瓷内部的杂质和缺陷电荷可以跟上外电场的变化。在1 MHz，陶瓷的介电常数和介质损耗稳定，其中700℃，1000℃和1050℃烧结BiNbO 4 陶瓷的介电常数和介电损耗分别为32，0.12；44，0.026和35，0.018。高温烧结获得的BiNbO 4 陶瓷表现出更高的介电常数和更低的介电损耗。 图6为不同烧结温度下制备的BiNbO 4 陶瓷的介电温谱，测试频率为100 kHz。从图中可以看出，各烧结温度的BiNbO 4 陶瓷的介电常数随温度变化比较小。而介电损耗，700℃的烧结温度制备的BiNbO 4 陶瓷在低温损耗比较大，这与其内部存在大量的气孔有关；1000℃和1050℃烧结获得的BiNbO 4 陶瓷的介质损耗随温度变化比较小，介电损耗在0.01左右，说明高温获得BiNbO 4 陶瓷比较致密。相比于固相法制备的BiNbO 4 陶瓷，该方法可以获得更小的介电损耗，这有利于BiNbO 4 介电陶瓷的应用。
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user: 4. 结论 以自制的水溶性过氧化柠檬酸铌为原料，利用柠檬酸法制备BiNbO 4 介电材料。纯的β相BiNbO 4 粉 图5. 不同烧结温度下的BiNbO 4 陶瓷的介电频谱(a) 介电常数-频率曲线；(b) 介电损耗-频率曲线 图6. 不同烧结温度下的BiNbO 4 陶瓷的介电温谱：(a) 介电常数–温度曲线；(b) 介电损耗–温度曲线 体可以在700℃和1050℃获得并在低温β相的BiNbO 4 粉体中观测到奇异相变：低温β相转变为α相。与同等退火条件的粉体相比，陶瓷样品的结构中存在Bi 5 Nb 3 O 15 晶相残余，这导致陶瓷样品中有气孔出现并有局部的晶粒异常长大。1000℃和1050℃烧结获得的BiNbO 4 陶瓷比较致密，介电性质随频率和温度变化较小；在1 MHz，1000℃和1050℃烧结BiNbO 4 陶瓷的介电常数和介电损耗分别为44，0.026和35，0.018。
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user: 摘 要 本文从混凝土强度智能检测仪研制目的着手，对其设计原理进行了介绍，通过减少或避免对混凝土结构的损伤，降低各种影响因素，从而提高检测精度。结合混凝土强度智能检测仪中每项发明专利的核心技术进行横向技术比较，阐述了具体的检测技术和方法。由于其具有环保、经济等优点，可广泛应用于建筑、铁路、交通、水运、港工等行业的结构实体混凝土强度的现场检测。 关键词 :混凝土强度，智能检测仪，设计原理，检测技术 Copyright © 2017 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 混凝土强度包括抗压强度、抗折强度、抗剪强度、抗拉强度等等。其中，抗压强度为混凝土最为重要的性能参数。现有技术中，对混凝土抗压强度的检测方法主要包括两大类。 一类是通过制作试件法 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 。 通过制作边长为150 mm (标准试件)、100 mm或200 mm (非标准试件)立方体试件，待达到相应龄期后，采用万能试验机或压力试验机对混凝土标准件进行抗压试验，从而得到极限破坏荷载，再根据极限破坏荷载与混凝土标准试件的受压面积，计算混凝土的抗压强度。若为非标准试件，尚应进行相应的换算方可得到抗压强度。 所谓相应龄期，对于不同行业不同技术标准有着不同的定义。譬如，在建筑行业相应龄期通常为28 d。当特指600℃∙d混凝土时，相应龄期通常指10~60 d。制作试件法检测混凝土强度存在的缺陷为：检测仪器设备大，不便于随身携带；检测建筑垃圾多，不环保；检测精度受试件尺寸、养护方式、相应龄期、加载速率和人员设备等多种因素影响。 二类是通过间接技术法 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 。 通过回弹法、钻芯法、抗折法、抗剪法、超声回弹综合法、后锚固法和剪压法等多种间接检测技术进行检测推定得到混凝土抗压强度。 回弹法是无损检测方法中最为常用的方法之一，方法检测便捷，可直接通过回弹仪弹击杆弹击混凝土表面，通过混凝土表面的回弹值和混凝土的碳化深度，进而推定混凝土的抗压强度。该方法人为因素影响大，且受混凝土表面平整度和干湿度及其温度影响大，检测精度难以把握。 钻芯法是在结构或构件中钻取不同直径的混凝土试样，并将试样切割、加工、养护后，在传统试验机上通过抗压试验得到混凝土抗压强度。现行规范规定的标准芯样为高度和直径均为100 mm。对于钻芯法的检测精度，行业内专家意见不一。有认为钻芯法精度较高甚至认为是最高的，也有认为离散较大，精度较差的。笔者通过大量实践证明：钻芯法检测方法直观，但结果未必精确。其操作过程繁琐，需要现场有水有电，对混凝土构件或混凝土结构存在较大的破坏，且受人员、设备、钻芯方向、补平方式等多种影响，若要做到较好的精度，需要有丰富的检测经验。 其他的检测方法也各有利弊，在此不再赘述。 以下从混凝土强度智能检测仪的研制目的、设计原理着手，对矩形状或环形状类混凝土强度智能检测仪、抗剪(抗折)类混凝土强度智能检测仪、扭矩类智能检测仪的检测技术进行综述。
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user: 2. 设计原理 2.1. 研制目的 混凝土强度智能检测仪研制目的旨在解决现有技术中的混凝土抗压强度的检测方法有些检测精度难以把握、有些操作繁琐、有些设备较大不便携带、有些对工程或结构具有较大破坏，以及检测过程带来较多建筑垃圾等诸多缺陷。拟设计仪器体积小可满足携带方便、可自动采集测试精度高、检测过程建筑垃圾少等显著优势的检测仪器。 2.2. 设计原理 混凝土强度智能检测仪的设计原理是通过减小受测混凝土试件的尺寸来降低荷载的力值，从而实现减小仪器的体积和减少检测垃圾。通过加载机构对受测试件进行加载，并将加载数据通过压力传感器上传到电性连接的数据处理系统即可得到混凝土强度测试结果。减小受测混凝土试件的尺寸所进行的数据通过与正常标准试件大量比对，找到其相关性最好的函数形式作为仪器数据处理系统的可靠模式。 数据处理系统是利用现代电子技术，通过设置数据处理机构，输入实现建立的相关性最好的函数形式以达到自动采集，提高检测精度。为便于观测和数据传递，数据处理机构专门设置了数据的显示屏和USB接口、串线口等数据连接口。 因此，设计的智能检测仪结构简单，体积小，便于携带，检测过程实现自动化，检测垃圾少，检测精度高。可广泛适用于建筑、铁路、交通、水运、港工等行业混凝土强度的检测。
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user: 4. 结论 混凝土强度智能检测仪具有以下特点： 1) 可用于混凝土抗压强度、抗折强度、抗剪强度、抗拉强度等不同形式来测得，也可通过以上不同形式最终统一推定混凝土抗压强度等重要技术指标，确保混凝土强度检测结果的可靠性； 2) 可用于混凝土现场检测或对预留混凝土试件直接检测，对混凝土破坏较小甚至不会对混凝土构件产生破坏，确保工程结构安全； 3) 仪器设计结构简单，体积较小，质量较轻，便于携带，检测过程完全自动化，减少检测过程人为因素的影响，从而提高检测精度。三类混凝土强度智能检测仪优势各有千秋，其相关性良好均在0.95以上，较传统的试件法和间接技术法有显著提高，大大提高检测结果的公正性、准确性； 4) 广泛适用于建筑、铁路、交通、水运、港工等行业的不同龄期不同强度等级的混凝土强度的检测。
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user: 摘 要 本文整理了Panel模型中未知参数的四种估计方法，分别是最小二乘估计，Within估计，Between估计和两步估计。给出了四种估计方法对应的表达式，并且简单讨论了一定条件下四种估计的优良性。 关键词 :最小二乘估计，Within估计，Between估计，两步估计 Copyright © 2017 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 Panel模型是一种线性回归模型，也称为平面数据模型。这类模型可用来分析个体间的差异情况，也能用来描述个体的动态变化特征，在计量经济学、市场分析、区域经济研究、机械加工等领域有着广泛的应用。 考虑如下含一个随机效应的Panel模型 (1.1) 这里 为代表个体的下标， 为代表时间的下标。 表示第 个个体在时刻 的观测值， 表示第 个个体上第 个自变量在时刻 的取值， 为通常的回归系数， 为第 个个体的效应。假如这 个个体是从足够大的总体中随机抽取的，那么个体效应是随机的， 为随机误差。一般假设所有的 和 都互不相关，并且 ， 。记 其中 ，于是模型(1.1)可以写成矩阵形式 (1.2) 其中 ， 分别表示分量全为1的 维， 维列向量，符号“ ”表示Kronecker乘积。 其中 ， ， ， ， 。 矩阵 ， ， 和 有如下重要性质。 引理1.1 [ 1 ] 1) ， ， 和 都是对称幂等阵，它们的秩分别是 ， ， 和1。 2) ， 和 两两正交，即 ， ， 。 3) ， ， 。 引理可利用王松桂 [ 1 ] 等中相关结论加以证明。
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user: 2. 四种估计方法 在Panel模型中，我们总假设 和 是可逆的， 。实际中的一般问题，这些条件往往是满足的。下面讨论未知参数向量 的几种估计。 如果 和 已知，则 的最佳线性无偏估计(BLU)为 (1.3) 记 ，它的协方差阵为 然而在实际应用中，由于 和 都是未知的，因此并不能实际应用。于是，我们寻求一些其它的估计方法。 2.1. 最小二乘估计 在(1.3)中令 ，即 时，可以得到 的最小二乘(LS)估计 2.2. Between估计 对模型(1.2)分别左乘 和 ，得到 (1.4) (1.5) 这里 ， ， ， ， ， 。 和 的均值都为零，它们的协方差阵分别为 应用最小二乘统一理论，可以得到线性模型(1.4)中 的最佳线性无偏(BLU)估计，记作 此即 的Between估计，其协方差阵为 2.3. Within估计 同样应用最小二乘统一理论，得到线性模型(1.5)中 的最佳线性无偏(BLU)估计，记作 ，为 称为Within估计 [ 2 ] ，其协方差阵为 2.4. 两步估计 和 已知时我们已经得到回归系数 的最佳线性无偏估计。由于 和 都是未知的，我们可以先找到 和 的某种估计，然后再代入(1.3)，这样所得的估计称为两步估计。下面先来构造 和 的无偏估计。 2.4.1. 第一步 从模型(1.4)的残差向量 可以构造 的一个无偏估计 (1.6) 由 ，知 与广义逆 的选择无关。而引理1.1， 是对称幂等阵，因此它是自身的一个广义逆，(1.6)中的 可简单地取为 ，得 (1.7) 这里 .易得 。 是正态分布，协方差阵为 ，由于 ， 即 和 相互独立。而 是对称幂等阵，所以 是 的函数，因此 和 相互独立。 同样地，我们可以从模型(1.5)的残差向量 构造 的一个无偏估计 (1.8) 其中 。 。并且 和 相互独立。 ， 都是正态分布，同时 ，所以 和 相互独立。 ， 和 ， 分别是 ， 的函数，因此这两组是随机独立的。又有 ， 相互独立， ， 相互独立，所以 ， ， ， 是相互独立的。这些结果可以写成下面的引理。 引理1.2 ， ， ， 都相互独立。 2.4.2. 第二步 将模型(1.4)和(1.5)联立，得到新的模型 对 的估计来说，这个模型和模型(1.2)等价。模型(1.2)中 的最佳线性无偏估计为 (1.9) 注意到 是 的一个广义逆，用M替换(1.9)中的 ，即可得到(1.3)式。利用 和 的独立性可以把BLU估计 表示为 和 的以矩阵为权的凸组合形式 这里权矩阵 ， ， . 实际中， 和 都未知，我们用它们的估计 和 来代替。于是产生了 的一种两步估计 这里 。显然 可证得两步估计 是 的无偏估计 [ 3 ] ，因为 利用引理1.2可得 因此， 是 的无偏估计。 两步估计的协方差阵形式比较复杂，其证明过程也很繁琐，这里就不加讨论了。
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user: 3. 四种估计的比较 第一部分分别给出了Panel模型中回归系数的四种估计方法及其表达式，下面简要介绍一定条件下四种估计方法的优良性。 3.1. Pitman准则下估计的比较 Pitman于1937年提出的比较参数估计的准则被称为Pitman准则 [ 4 ] 。著名统计学家Rao [ 5 ] [ 6 ] 曾指出常用的均方误差准则的明显缺陷之一是过分强调以较小概率出现的那些大偏差，并且认为Pitman准则克服了这一明显缺陷，是评价估计优劣的更为本质的度量，之后Pitman受到了统计学家的广泛关注。下面首先给出其具体定义。 定义2.1 设 为未知参数向量， 为损失函数， ， 为 的两个估计，称 (2.1) 为 关于 的Pitman度量。参数 所有可能取值组成的集合称为参数空间 ，若对一切 ，总有 成立，且至少对一个 不等号成立，则称在Pitman意义下， 比 更接近于 ，或称在Pitman意义下， 优于 。这里取二次损失函数 。有如下结论： 1) 当 ，在Pitman准则下LS估计优于Within估计，这里损失函数 中的 取 2) 在Pitman准则下LS估计优于Between估计，这里损失函数 中的 取为 。 3.2. 广义均方误差意义下两步估计的优良性 定义2.2 设参数向量 的一个估计为 ，则 的广义均方误差(GMSE)定义为 本节取 记 ，易见 。有如下结论： 1) 当 时，在广义均方误差意义下两步估计优于Between估计。 2) 若 则两步估计 优于 的充分条件是 ， 优于 的充分条件是 ，这里 我们可以认为，当 较大时，两步估计要优于Within估计和Between估计。