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Journal of Zhejiang University SCIENCE A
ISSN 1673-565X(Print), 1862-1775(Online), Monthly
2025 Vol.26 No.3 P.177-284
CONTENTS
Research Article
Hydraulic conductivity of sand influenced by temperature and porosity in centrifugal tests
Jianjian HE, Xihao JIANG, Yubing WANG
DOI: 10.1631/jzus.A2400216 Downloaded: 627 Clicked: 1009 Cited: 0 Commented: 0(p.177-193) <Full Text><PPT> 12
机构：浙江大学，建筑工程学院，浙江大学超重力研究中心，中国杭州，310058
目的：超重力环境下土体渗透性的准确刻画是利用离心超重力模拟技术解决与渗流相关岩土工程问题的关键。本文旨在定性和定量研究温度、孔隙率和离心加速度对砂土渗透特性的影响，并探讨Kozeny-Carman（KC）方程在超重力环境中的适用性，为更高试验温度、更大离心加速度下砂土渗透系数的预测提供更准确的方法。
创新点：1.利用自研试验装置，定性及定量揭示了温度、孔隙率及离心加速度对砂土渗透系数的影响；2.利用本文建立的砂土渗透系数预测公式，评估了超重力环境下KC公式的适用性。
方法：1.通过自研试验装置（图1），开展超重力温控变水头渗流试验，定性揭示温度、离心加速度及孔隙率对砂土渗透系数的影响（图7和8）；2.基于KC公式，通过两种拟合路径，逐步建立砂土渗透系数与温度、离心加速度和孔隙率之间的定量关系（公式(10)和(15)）；3.在更高试验温度、更大离心加速度下，将KC公式及本文所建立公式的计算结果进行对比，揭示KC公式在超重力环境中的适用性（图13）。
结论：1.在相近温度及相同孔隙率下，砂土渗透系数与离心加速度呈线性相关；在相同离心加速度和相近温度下，砂土渗透系数随孔隙率函数(s3/(1?s)2)几乎呈线性增加。2.通过两种途径获得了砂土渗透系数与温度、离心加速度水平和孔隙率之间的函数关系。3.当离心加速度小于50g时，KC方程可有效准确地预测砂土渗透系数；当离心加速度大于50g时，利用KC方程预测砂土渗透系数会产生显著误差。
关键词组：砂土渗透系数；温度；孔隙率；离心加速度；Kozeny-Carman方程
Dongming YAN, Yilu QIU, Rongfeng GAO, Shikun CHEN, Yi LIU, Shengqian RUAN
DOI: 10.1631/jzus.A2400020 Downloaded: 527 Clicked: 1060 Cited: 0 Commented: 0(p.194-211) <Full Text><PPT> 15
机构：1浙江大学，建筑工程学院，中国杭州，310058；2浙江大学，材料科学学院，中国杭州，310058
目的：混凝土结构在水工环境中易受水分侵蚀破坏。本文旨在研究疏水改性地聚物混凝土在干湿循环前后，其防水性能、机械性能、化学成分、微观形貌和孔隙结构的变化，以验证其在潮湿环境中长期应用的可行性。
创新点：1.通过比较多次干湿循环实验前后疏水地聚物防水性能和机械性能等的变化，验证疏水改性混凝土疏水性能的长效性。2.深入分析两种疏水地聚物混凝土长效疏水的内在机理。3.评估疏水改性地聚物混凝土作为建筑材料在潮湿环境中长期使用的可行性。
方法：1.通过使用两种有机改性剂，即聚二甲基硅氧烷（PDMS）或甲基硅酸钠（SMS），成功制备疏水地聚物混凝土。2.通过对比疏水混凝土在干湿循环试验前后的性能变化，验证两种疏水混凝土的长效防水性能。3.对比研究结合压汞法（MIP）、扫描电子显微镜（SEM）和红外吸收光谱仪（FTIR）等微观实验，进一步分析有机分子和地聚物凝胶的结合模式及其在干湿循环过程中的演变机制。
结论：1.疏水地聚物混凝土的吸水率和氯离子迁移率显著降低，吸水速率降幅最高达94.3%；2. PDMS改性混凝土的长期防水性能不会因干湿循环而减弱，有机分子与地聚物凝胶骨架的紧密交联使改性混凝土的疏水性、强度和微观结构等都基本不受影响；3.SMS改性地聚物混凝土在干湿循环过程中也能保持较好的防水性能，但部分SMS分子会与水分子联结形成氢键，并随水溶液离开凝胶网络，从而造成改性混凝土防水能力和抗压强度下降。
关键词组：混凝土；疏水改性；防水性能；机械性能；微观结构
Xiao LI, Juanjuan REN, Shijie DENG, Zeyong ZHANG, Xueyi LIU
DOI: 10.1631/jzus.A2400013 Downloaded: 672 Clicked: 1134 Cited: 0 Commented: 0(p.212-225) <Full Text><PPT> 12
机构：1西南交通大学，高速铁路线路工程教育部重点实验室，中国成都，610031；2中国五冶集团有限公司，中国成都，610063
目的：无砟轨道现浇混凝土部件，尤其是双块式轨道整体现浇道床，在材料不良、环境不利、施工不当等多种因素影响下，早期开裂问题频发。本文旨在建立一个更为完善的早期道床开裂风险预测模型，在此基础上研究早期道床多场时变行为和开裂机理，探寻早期道床开裂风险影响规律并提出合理的开裂风险管控措施。
创新点：1.建立更完善的早期道床开裂风险预测模型，且模型假设条件更少，准确性更高，适用场景更全面；2.系统分析道床早期多场耦合时变规律和开裂机理；3.揭示材料、环境以及施工三类因素对混凝土道床早期开裂风险的影响规律，并提出了道床早期开裂控制措施。
方法：1.通过理论推导，统一混凝土早期到成型全过程的水化-热-湿-力耦合多场控制方程，并建立早期道床开裂风险预测模型；2.通过数值模拟，得到道床早期多场耦合时变规律和开裂机理，并揭示不同因素对混凝土道床早期开裂风险的影响规律。
结论：1.在典型工况条件下，在水化场方面，道床最大水化速率出现在浇筑后约7.0 h；道床终凝点在浇筑后约9.5 h；道床水化在第7 d的水化进程可达最终水化度的90%。在温度场方面，对流换热和太阳辐射是影响道床早期温度场的主要环境因素；道床表层最高温度浇筑后约16.0 h达到最大值，比入模温度高约15.0 °C。在湿度场方面，早期道床内双块式轨枕附件存在局部不均匀湿度区域。在力场方面，约在第1.25 d，轨枕四周新老混凝土结合面开裂的风险系数已超过1.00；在第7 d，轨枕附近道床八字形裂纹的开裂风险达到最大，风险系数约为0.75。2.温度变形是道床表层开裂的主导因素，也是道床板底开裂的主要驱动力；如果不考虑道床混凝土早期徐变，会大幅度高估开裂风险，因此建模时应当考虑徐变的影响。3.综合性的早期道床开裂风险控制措施方面，建议按照优先级降低的顺序（水化热→优化放热峰值时刻→增强保温措施→选择合理浇筑时刻→控制入模温度），进行早期道床混凝土开裂控制。
关键词组：无砟轨道；早期混凝土；水化-热-湿-力耦合；道床早期开裂
Junxing ZHAO, Xiaobin DING
DOI: 10.1631/jzus.A2400012 Downloaded: 620 Clicked: 1452 Cited: 0 Commented: 0(p.226-237) <Full Text>
机构：1华南理工大学，土木与交通学院，中国广州，510641；2华南理工大学，广东省现代土木工程技术重点实验室，中国广州，511442
目的：提前准确预测隧道掘进机（TBM）的运行性能有助于及时调整掘进参数，从而提高整体掘进效率。本文旨在探讨不同模型和时间长度对TBM性能预测效果的影响，并考虑土压、转速、扭矩、掘进速度、推力、岩石单轴抗压强度、围岩等级和液限等因素，研究得出预测性能最好的模型，以提高TBM性能的预测精度。
创新点：1.提出了预测TBM性能的Informer模型框架；2.每个模型仅使用7个参数预测TBM性能；3.确定了Informer模型的最佳参数组合；4.研究发现Informer模型在性能和概括能力方面优于其他比较模型。
方法：1.数据收集与分析，确定模型输入参数；2.通过不同模型预测TBM性能，并比较预测性能；3.通过不同模型对新数据进行预测，得到模型的泛化能力；4.比较不同输入长度与不同参数组合对TBM性能预测的影响。
结论：1.随机森林、极端梯度提升树、支持向量机、K近邻、反向传播神经网络和长短时记忆模型被用作对比模型；这些模型在原始项目的测试集上表现良好，但在新项目上表现不佳，且缺乏一定的泛化能力。2.单时间步和多时间步输出对模型的影响截然不同；在确定输入参数的合适时间间隔时应审慎考虑；在本次调查中，8至24分钟的输入长度被证明适用于单时间步骤输出，而8分钟的输入长度被认为适用于多时间步骤输出；模型相关系数分别可达0.99和0.98。3.计算了模型预测值的相关系数，包括平均预测值、首次预测值和最后一次预测值，且最后一次预测值与真实值的相关性更强。4.鉴于模型中输入参数的数量有限，皮尔逊分析方法的排除阈值从0.80调整为0.95；这一调整使得新模型在新数据上的表现优于之前的模型。5.敏感性分析表明，影响预测结果的输入参数从大到小依次为刀盘转速、土压力、围岩等级和扭矩，且这些参数的相关系数超过0.95；相反，岩石单轴抗压强度和液限对预测结果的影响相对较小（相关系数约为0.77）。
关键词组：TBM性能；Informer模型；深度学习；推力
Gang WANG, Shuai ZHANG, Jifa ZHANG, Yao ZHENG
DOI: 10.1631/jzus.A2300641 Downloaded: 842 Clicked: 1201 Cited: 0 Commented: 0(p.238-251) <Full Text><PPT> 9
机构：浙江大学，航空航天学院，中国杭州，310027
目的：大多数湍流模型都难以对尾喷管中的亚/超声速流动做出准确预测。本文旨在探索一种新的湍流模型-代数应力模型k-kL-ARSM+J，以提高湍流数值模拟的精度，并采用该高精度模型对三维截短偏置超声速尾喷管进行非设计工况下的数值计算，以获得其变化规律。
创新点：1.基于已有的计算流体动力学（CFD）程序，发展集成了新型代数应力模型k-kL-ARSM+J；2.获得了所设计的三维截短偏置超声速尾喷管非设计工况下的影响规律。
方法：1.采用NASA标准算例，对所实现的代数应力模型k-kL-ARSM+J进行模型验证，确保其正确性和有效性（图2~6）；2.将设计工况下尾喷管的计算值与设计值进行对比，验证湍流模型在该尾喷管数值计算的正确性和有效性（图11）；3.通过改变入口马赫数、入口压力和飞行高度等工况，获得该尾喷管非设计工况下的性能变化规律（图12~23）。
结论：1.根据NASA标准测试算例表明，k-kL-ARSM+J代数应力模型能够精确模拟超声速喷管，且与实验值吻合，验证了该湍流模型的正确性和有效性。2.随着入口马赫数的增加，推力和俯仰力矩增加，增长速率逐渐减小，且升力在设计马赫数附近达到峰值，然后迅速减小；随着入口压力的增加，喷管推力、升力和俯仰力矩均呈线性增长。3.随着飞行高度的增加，由于相同的超声速喷管入口条件，喷管的内部流场基本保持不变；然而，喷管外部的压力变化导致喷管出口从过膨胀过渡到欠膨胀；因此，喷管后的剪切层首先朝向喷管中心汇聚，然后发散。
关键词组：超声速喷管；湍流模型；数值模拟；性能分析
Xin TIAN, Junwei ZHONG, Youwen YANG, Chaolei ZHANG, Long ZHAO
DOI: 10.1631/jzus.A2400292 Downloaded: 464 Clicked: 712 Cited: 0 Commented: 0(p.252-265) <Full Text><PPT> 10
机构：1江西理工大学，机电工程学院，中国赣州，341000；2南京大学，现代工程与应用科学学院，中国南京，210089
目的：在激光粉末床熔融增材制造中，会产生大量飞溅物，从而降低构建质量和激光寿命。本文旨在探讨激光粉末床融合技术（L-PBF）构建室内惰性保护气流对飞溅物运动的影响。本文提出一种新型构建室的设计方案，以提高激光粉末床熔融中的飞溅物去除率。
创新点：1.建立一个完全耦合的计算流体动力学-离散相模型（CFD-DPM），模拟飞溅物和气流之间的相互作用；2.提出一种新型构建室的设计方案，提高激光粉末床熔融中的飞溅物去除率。
方法：1.通过搭建飞溅物与气流之间相互作用的CFD-DPM模型，模拟气流与飞溅物的轨迹（图4）；2.通过对比分析，对比单个入口与引入第二进气口后构建室内部的气体流动变化，提出优化设计方案（图5）；3.通过结合气体流动速度的均匀度和飞溅物清除效率，模拟对比第二进气口不同位置、第二进气口覆盖范围和柯安达效应的影响，提出改进方案（图6~13）。
结论：1.引入第二进气口可以有效抑制粉末床附近层流向上的运动，使粉末床周围形成更加均匀的层流，为飞溅物产生均匀的拖拽力；2.两进气口之间的距离对层流通过粉末床的均匀性有重要影响，对比分析后推荐两进气口之间的最佳距离为379 mm；3.第二进气口的宽度是影响层流粉末床宽度均匀性的另一个重要因素。通过增加第二进气口的宽度明显改善了流动的均匀性和飞溅物的运动轨迹；4.受柯安达效应的影响，气流右侧的下行气体限制了飞溅高度。将右壁下半部分向外移动并适当提高进出口压差后将飞溅物去除率提高到76.1%。
关键词组：激光粉末床熔融；计算流体力学；流场模拟；结构优化；柯安达效应
Fengwei HOU, Haifeng SHU, Binbin WU, Chengliang YU, Zhehui MA, Wenqing LI, Jinyuan QIAN
DOI: 10.1631/jzus.A2300546 Downloaded: 795 Clicked: 1304 Cited: 0 Commented: 0(p.266-276) <Full Text><PPT> 9
机构：1中国空气动力研究与发展中心，超高速所，中国绵阳，621000；2上海科科阀门集团有限公司，中国上海，201802；3浙江大学，特种装备研究所，中国杭州，310027；4浙江大学，流体动力基础件与机电系统全国重点实验室，中国杭州，310058
目的：风洞系统中高温高压介质会对热阀承压能力产生显著影响。本文提出基于多目标遗传算法（MOGA）模型的阀门阀座参数化设计方法，探讨冷却结构参数对阀座承压能力和冷却能力的影响规律，建立适应性结构优化方法，为高温高压阀门设计提供参考。
创新点：1.设计具有优良隔热能力的阀座冷却结构；2.基于MOGA模型提出阀座冷却结构参数化设计方法。
方法：1.通过理论分析，设计具有良好隔热能力的阀座冷却结构，验证其冷却能力。2.通过参数化建模，建立阀座冷却结构的几何模型，关联冷却结构特征参数和几何模型特征。3.通过仿真模拟进行参数敏感性分析（图8），提出基于MOGA模型的阀座冷却结构优化设计方法，建立优化的阀座冷却结构设计方案。
结论：1.提出的冷却结构设计方法可完整地描述阀座几何结构的特征；2.阀座冷却结构竖孔的设计深度和位置对于阀座的应力状态和平均温度具有显著影响；3.优化后的阀座结构平均温度可从242.47 °C降低到70.61 °C，阀座的平均应力可从115.22 MPa降低到100.02 MPa。
关键词组：热阀；风洞；应力；结构优化
Correspondence
Correspondence: Two-dimensional plane-strain consolidation for unsaturated soils under non-uniform trapezoidal loads
Chengjia TANG, Lei WANG, Sidong SHEN, Minjie WEN, Annan ZHOU
DOI: 10.1631/jzus.A2200525 Downloaded: 586 Clicked: 911 Cited: 0 Commented: 0(p.277-284) <Full Text>
机构：1上海工程技术大学，城市轨道交通学院，中国上海，201620；2浙江大学，软土与地质环境工程教育部重点实验室，中国杭州，310058；3墨尔本皇家理工学院，土木、环境和化学工程学院，澳大利亚墨尔本，VIC 3001
目的：在公路工程建设中，为使公路安全稳定，必须将原地面填筑成梯形路堤，而路堤的大小同时在宽度和高度上都有变化，这就造成了地面上的非均匀荷载。目前，关于固结特性的研究并没有考虑外部荷载沿水平方向的变化，且外部荷载被假定为随时间变化的、理想的均匀荷载。此外，由于气候条件的影响，实际工程中处理的通常是非饱和路基。基于此，本文旨在推导非均匀荷载下的非饱和土的二维平面应变固结的半解析解，并选择梯形荷载作为非均匀荷载的特例，研究非均匀梯形荷载下非饱和土的二维平面应变固结特性。
创新点：1.基于Dakshanamurthy和Fredlund二维平面应变固结理论，建立非均匀梯形荷载下非饱和土二维平面应变固结的参考模型；2.通过拉普拉斯变换与傅里叶展开推导非均匀荷载下非饱和土的二维平面应变固结的半解析解。
方法：1.建立非均匀梯形荷载下非饱和土二维平面应变固结的参考模型（图1）；2.推导非均匀荷载下非饱和土的二维平面应变固结的半解析解（公式(6),(7)和(9)）；3.绘制超孔隙压力与沉降在非均匀荷载下的变化图像，分析不同计算点、路肩宽度与路堤高度对固结特性的影响。
结论：1.不同计算点的超孔隙压力消散速度不同；路面下的超孔隙压力比路肩处的大很多，消散开始得晚，但消散速率快。2.路堤高度的增加会增加路面的最终沉降，但对路肩的影响较小。3.路肩的宽度和坡度都会影响路面和路肩的沉降；路基荷载越接近于均匀荷载，二维平面上的沉降就越均匀。
关键词组：非饱和土；非均匀荷载；二维平面应变固结；半解析解；拉普拉斯变换；傅里叶级数展开
Journal of Zhejiang University SCIENCE B
ISSN 1673-1581(Print), 1862-1783(Online), Monthly
2025 Vol.26 No.3 P.203-302
CONTENTS
Reviews
Review: Immune checkpoint blockade for cancer therapy: current progress and perspectives
Hongying YE, Weijie LIAO, Jiongli PAN, Yin SHI, Qingqing WANG
DOI: 10.1631/jzus.B2300492 Downloaded: 1269 Clicked: 1277 Cited: 0 Commented: 0(p.203-226) <Full Text><PPT> 67
1浙江大学医学院免疫学研究所，中国杭州市，310058
2浙江省免疫与炎症疾病重点实验室，中国杭州市，310058
3浙江大学医学院生物化学系，中国杭州市，310058
摘要：抗肿瘤免疫反应的功能缺陷对癌症进展至关重要。免疫检查点阻断（ICB）可增强T细胞反应，是宿主抗肿瘤免疫正常化的有效策略。近年来，多项表达于肿瘤细胞和免疫细胞的免疫检查点已被鉴定，其中一些显示出良好的成药性，并已获得美国食品药品监督管理局（FDA）的批准用于临床治疗。然而，有限的治疗反应和免疫相关不良事件（irAEs）不容忽视。本文综述了ICB的发展和应用，并就基于ICB的癌症免疫疗法克服耐药性的潜在策略和未来方向展开讨论。
关键词组：免疫检查点阻断；癌症免疫疗法；肿瘤免疫逃逸；免疫正常化
Xiaoyu HAN, Peijun LI, Meiling JIANG, Yuanyuan CAO, Yingqi WANG, Linhong JIANG, Xiaodan LIU, Weibing WU
DOI: 10.1631/jzus.B2300680 Downloaded: 805 Clicked: 1528 Cited: 0 Commented: 0(p.227-239) <Full Text><PPT> 42
1上海体育大学运动健康学院， 中国上海市， 200438
2上海中医药大学康复医学院， 中国上海市， 201203
3上海市中医药研究院康复医学研究所， 中国上海市， 201203
4中医智能康复教育部工程研究中心， 中国上海市， 201203
摘要：骨骼肌功能障碍是慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者常见的肺外共病，与患者生活质量和存活率相关。自噬溶酶体途径作为机体蛋白水解系统，影响骨骼肌结构和功能。然而，促进和抑制自噬均被发现可显著改善COPD骨骼肌的结构和功能，但其中机制尚未可知。本文首先综述巨自噬和线粒体自噬对COPD骨骼肌结构和功能的作用，并进一步探究自噬介导COPD骨骼肌功能障碍的机制。结果表明，巨自噬和线粒体自噬相关蛋白在COPD骨骼肌中显著升高，促进巨自噬可显著提高COPD肌卫星细胞的肌生成和复制能力，而体外抑制COPD肌管巨自噬可增加肌管直径。线粒体自噬有助于通过清除COPD受损线粒体来维持线粒体稳态。综上，自噬作为改善COPD骨骼肌功能障碍的潜在靶点，仍需进一步研究其在调节COPD骨骼肌功能的具体机制，以加深对该领域的理解。
关键词组：自噬；骨骼肌功能障碍；慢性阻塞性肺疾病；线粒体；肌卫星细胞
Research Articles
Ziyin YANG, Lei HAI, Xiaoyu CHEN, Siwen WU, Yan LV, Dawei CUI, Jue XIE
DOI: 10.1631/jzus.B2300947 Downloaded: 855 Clicked: 1043 Cited: 0 Commented: 0(p.240-253) <Full Text><PPT> 53
浙江大学医学院附属第一医院输血科，中国杭州市，310003
摘要：免疫性血小板减少症（ITP）是以抗体介导血小板损伤为特征的出血性自身免疫性疾病，其病理机制复杂，有待进一步阐明。共刺激分子肿瘤坏死因子受体超家族成员4（OX40）和OX40配体（OX40L）在自身免疫性疾病的致病机制中发挥着重要作用。前期研究发现，OX40L和OX40在ITP患者外周血单个核细胞（PBMCs）中表达显著升高。本研究结果显示：OX40L可在体外诱导滤泡辅助性T（Tfh）细胞活化，上调诱导性共刺激分子（ICOS）、程序性细胞死亡蛋白1（PD-1）和CD40配体（CD40L）的表达；OX40L?OX40的异常表达可能通过增强Tfh细胞对B淋巴细胞的辅助功能，促进Tfh1向Tfh2的转型，以及诱导自身抗体产生，从而加速ITP进展；OX40L?OX40轴的信号转导可能与肿瘤坏死因子受体相关因子(TRAF）?核因子κB(NF-κB)和Janus 激酶（JAK)?信号转导与转录激活因子(STAT)信号通路的激活有关。综上所述，OX40L?OX40信号通路是ITP的新型潜在治疗靶点。
关键词组：肿瘤坏死因子受体超家族成员4（OX40）；OX40配体（OX40L）；免疫性血小板减少症（ITP）；滤泡辅助性T（Th）细胞；B细胞
Yue XI, Qifeng JIANG, Wei DAI, Chaozhen CHEN, Yang WANG, Xiaoyan MIAO, Kaichen LAI, Zhiwei JIANG, Guoli YANG, Ying WANG
DOI: 10.1631/jzus.B2300531 Downloaded: 972 Clicked: 1224 Cited: 0 Commented: 0(p.254-268) <Full Text><PPT> 55
1浙江大学医学院附属口腔医院，浙江大学口腔医学院，浙江省口腔疾病临床医学研究中心，浙江省口腔生物医学研究重点实验室，浙江大学癌症研究院，口腔生物材料与器械浙江省工程研究中心， 中国杭州市， 310000
2浙江大学口腔医学院， 中国杭州市， 310058
摘要：低密度脂蛋白受体相关蛋白5（LRP5）的功能丧失突变将导致骨形成减少，从而最终导致低骨量的表型。先前研究报道了LRP5启动子存在转录因子SP7的结合位点。此外，SP7在种植体骨整合过程中具有上调LRP5表达的关键作用。但SP7在改善LRP5缺失所致骨质疏松的作用机制尚不明确。本研究使用成骨细胞LRP5条件性缺失小鼠展开相关研究，该小鼠具有骨质疏松表型。细胞实验结果表明，SP7可促进LRP5表达并上调包括碱性磷酸酶（ALP）、Runt相关转录因子2（Runx2）和β-catenin等成骨相关基因的表达（P<0.05）。体内实验将SP7过表达慢病毒注射到LRP5条件性敲除小鼠骨缺损区域，愈合4周后，与对照组相比，SP7治疗组骨密度（BMD）（P<0.001）和骨体积分数（BV/TV）（P<0.001）显著升高，而骨小梁分离系数（Tb.Sp）显著减小（P<0.05）。上述数据表明，SP7可改善LRP5条件性缺失所致小鼠骨质疏松的骨缺损愈合过程。该研究为改善LRP5缺失所致骨质疏松提供了潜在治疗策略。
关键词组：基因治疗；低密度脂蛋白受体相关蛋白5（LRP5）；转录因子（SP7）；骨质疏松；缺损愈合
Quanmin KANG, Fang LE, Xiayuan XU, Lifang CHEN, Shi ZHENG, Lijun LOU, Nan JIANG, Ruimin ZHAO, Yuanyuan ZHOU, Juan SHEN, Minhao HU, Ning WANG, Qiongxiao HUANG, Fan JIN
DOI: 10.1631/jzus.B2300681 Downloaded: 700 Clicked: 982 Cited: 0 Commented: 0(p.269-285) <Full Text><PPT> 66
1浙江大学医学院附属妇产科医院生殖内分泌科，生殖遗传学教育部重点实验室，浙江省妇女生殖健康实验室，中国杭州市，310006
2金华市妇幼保健院遗传实验室，中国金华市，321000
3丽水市妇幼保健院妇产科，中国丽水市，323000
4宁波大学附属妇女儿童医院妇产科，中国宁波市，315012
5浙江省人民医院（杭州医学院附属人民医院）生殖医学中心，生殖内分泌科，中国杭州市，310014
6东阳市人民医院生殖内分泌科，中国东阳市，322100
7浙江大学医学院附属第一医院生殖医学中心，中国杭州市，310003
摘要：促排卵是辅助生殖技术（ART）的关键环节之一，能导致母体血清雌二醇水平升高。因此，在促排卵过程中高浓度雌激素暴露对卵母细胞和胚胎的影响一直为人们所关注。本研究利用小鼠模型和小鼠胚胎干细胞（mESCs）探讨了促排卵对卵母细胞和胚胎的形态及基因表达的影响。在本研究中，我们建立了不同促排卵方案的C57BL/6J小鼠模型，其中包括一组超剂量促排卵导致卵巢过度刺激。研究结果显示，过度刺激组小鼠的血清雌激素水平显著升高，卵巢增大，异形卵母细胞增加，以及卵裂率和成囊率均下降。卵母细胞信使RNA（mRNA）测序结果发现差异基因去甲基化酶Kdm6b在过度刺激组中显著下调，这提示其可能是过度刺激引起卵母细胞和胚胎发育异常的关键分子。细胞实验表明，高雌激素暴露可下调mESCs中Kdm6b的表达，而雌激素受体拮抗剂预处理可以逆转高雌激素对Kdm6b的影响。此外，Kdm6b的敲降和高雌激素暴露均可导致mESCs中组蛋白H3赖氨酸27的三甲基化（H3K27me3）和小鼠磷酸化组蛋白（γ-H2AX）的表达上调，并伴随拟胚体的形成受损。综上所述，过度刺激引起的高浓度雌激素暴露可通过降低Kdm6b的表达从而影响H3K27me3的去甲基化。因此，Kdm6b是预测卵巢过度刺激患者ART结局的重要指标。
关键词组：超促排卵；组蛋白甲基化；辅助生殖技术（ART）
Engy ELEKHNAWY, Duaa ELIWA, Sebaey MAHGOUB, Sameh MAGDELDIN, Ehssan MOGLAD, Sarah IBRAHIM, Asmaa Ramadan AZZAM, Rehab AHMED, Walaa A. NEGM
DOI: 10.1631/jzus.B2300777 Downloaded: 854 Clicked: 1278 Cited: 0 Commented: 0(p.286-301) <Full Text><PPT> 51
1Pharmaceutical Microbiology Department, Faculty of Pharmacy, Tanta University, Tanta 31527, Egypt
2Department of Pharmacognosy, Faculty of Pharmacy, Tanta University, Tanta 31527, Egypt
3Proteomics and Metabolomics Research Program, Department of Basic Research, Children’s Cancer Hospital 57357, Cairo 11441, Egypt
4Department of Physiology, Faculty of Veterinary Medicine, Suez Canal University, Ismailia 41522, Egypt
5Department of Pharmaceutics, College of Pharmacy, Prince Sattam bin Abdulaziz University, P.O. Box 173, Alkharj 11942, Saudi Arabia
6Human Anatomy and Embryology Department, Faculty of Medicine, Tanta University, Tanta 31527, Egypt
7Division of Microbiology, Immunology and Biotechnology, Department of Natural Products and Alternative Medicine, Faculty of Pharmacy, University of Tabuk, Tabuk 47713, Saudi Arabia
摘要：溃疡性结肠炎（UC）是由氧化应激和炎性介质增加所导致的一种非特异性的肠道炎症性疾病。本研究首次通过液相色谱-质谱联用技术制备了植物内生细菌Rhizobium aegyptiacum提取物，并通过大鼠模型验证其在体内对UC的保护潜力。实验共分为四组，分别为正常对照组（组I）、R. aegyptiacum组（组II）、经醋酸（AA）诱导的UC组（组III）和经R. aegyptiacum治疗的AA诱导UC组（组IV）。其中，组IV大鼠在UC诱导前一周和后两周每天给予R. aegyptiacum处理（0.2 mg/kg）。在实验的最后一天，我们收集各组大鼠结肠组织进行组织学、免疫组化和生化学检测。苏木精-伊红染色、马松染色和PAS染色结果显示，组IV大鼠的结肠出现明显的组织学改善。与对照组相似，其粘膜表面正常，覆盖着平直、完整且薄的刷状边缘；杯状细胞呈品红色，粘膜和黏膜下结缔组织中的胶原纤维分布显著减少。环氧合酶-2（COX-2）免疫染色显示大多数细胞出现弱免疫反应。结肠组织的扫描电镜检查结果与上述组织学评估一致，不同大小的隐窝孔和大量的杯状细胞显示出规律的多边形单元模式。不同组中大鼠结肠组织过氧化氢酶（CAT）、髓过氧化物酶（MPO）、一氧化氮（NO）、白介素-6（IL-6）和白介素-1β（IL-1β）水平的测定结果显示，与组III相比，组IV的CAT水平显著上升（P<0.05），但NO、MPO和炎症细胞因子（IL-6和IL-1β）水平显著降低（P<0.05）。逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR）结果显示，经AA诱导的UC组（组III）中TNF-α基因表达上调，而在经R. aegyptiacum治疗的AA诱导UC组（组IV）中则呈显著下调（P<0.05）；与此相反，组IV中的HO-1基因则显著上调。本研究实验结果表明，口服R. aegyptiacum能恢复和重建粘膜完整，进而改善AA诱导的大鼠UC，并具有抗氧化和抗炎作用。综上，R. aegyptiacum在人类UC治疗中可能具有潜在价值，但仍需进一步验证。
关键词组：炎症性肠综合征；液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）；扫描电子显微镜（SEM）；组织学；免疫组织化学；逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR）
Erratum
Qiuhui YANG, Yeqin FU, Jiaxuan WANG, Hongjian YANG, Xiping ZHANG
DOI: 10.1631/jzus.B23e0019 Downloaded: 60 Clicked: 95 Cited: 0 Commented: 0(p.302-302) <Full Text>
Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering
ISSN 2095-9184 (print), ISSN 2095-9230 (online)
2025 Vol.26 No.3 P.309-384
CONTENTS
Review Articles
Review Article: Training large-scale language models with limited GPU memory: a survey
Yu TANG, Linbo QIAO, Lujia YIN, Peng LIANG, Ao SHEN, Zhilin YANG, Lizhi ZHANG, Dongsheng LI
DOI: 10.1631/FITEE.2300710 Downloaded: 680 Clicked: 1214 Cited: 0 Commented: 0(p.309-331) <Full Text><PPT> 7
国防科技大学计算机学院并行与分布计算全国重点实验室，中国长沙市，410073
摘要：大模型凭借其在多领域应用中的卓越性能，已在计算机视觉、自然语言处理等领域获得广泛关注。然而，此类模型的训练面临图形处理器（GPU）显存容量的显著制约。本文系统梳理了有限GPU显存条件下大模型训练的优化技术体系。首先深入解析训练过程中GPU显存占用的三大核心要素--模型参数、模型状态和模型激活；继而从这三个维度对现有研究成果进行多角度评述；最后展望了该领域未来的发展方向，强调持续创新显存优化技术对推动大语言模型发展的重要性。本综述为研究人员理解大语言模型训练中的显存优化挑战与技术演进提供了系统参考。
关键词组：训练技术；显存优化；模型参数；模型状态；模型激活
Review Article: A review of flexible job shop scheduling problems considering transportation vehicles
DOI: 10.1631/FITEE.2300795 Downloaded: 2440 Clicked: 1283 Cited: 0 Commented: 0(p.332-353) <Full Text><PPT> 7
1北京理工大学自动化学院，中国北京市，100081
2北京理工大学重庆创新中心，中国重庆市，401120
摘要：柔性制造系统中加工机器与转运车辆的联合调度问题已引起学术界和工业界的广泛关注。与传统柔性车间调度问题相比，将转运车辆调度纳入柔性制造系统的调度，使得联合调度问题的求解更加具有挑战性和实践意义。本文对联合调度问题的常见假设、约束、目标函数和基准算例作了归纳总结。然后，从出版期刊、历年发表文章数量以及求解方法等角度，对截至2023年的相关文献进行了统计和讨论。随后，根据解决方法的类型，将其分为精确算法、启发式算法、元启发式算法和群体智能算法，并梳理已有文献。最后，总结了联合调度问题的研究趋势和未来挑战。
关键词组：柔性制造系统；转运车辆；加工机器；集成调度
Research Articles
DRMSpell: dynamically reweighting multimodality for Chinese spelling correction
Yinghao LI, Heyan HUANG, Baojun WANG, Yang GAO
DOI: 10.1631/FITEE.2300816 Downloaded: 739 Clicked: 1013 Cited: 0 Commented: 0(p.354-366) <Full Text><PPT> 7
1北京理工大学计算机学院，中国北京市，100081
2北京理工大学东南信息技术研究院，中国莆田市，351100
3华为诺亚方舟实验室，中国深圳市，518129
摘要：中文拼写纠正任务旨在检测和纠正中文文本中可能出现的拼写错误。但中文表现出高度的复杂性，其特点是存在多种声调变化的拼音表示，这些声调变化可以对应不同的字符。鉴于中文语言的这种复杂性，中文拼写纠正任务对于确保书面交流的准确性和清晰度至关重要，最近的研究已经将外部知识通过语音和视觉模态引入模型中。然而，这些方法未能有效地利用模态信息来针对性地解决不同类型的拼写错误。在本文中我们提出一个名为DRMSpell的多模态预训练语言模型以用于中文拼写纠正，该模型考虑了模态之间的交互作用。我们引入一个动态多模态重新加权模块，用于重新加权各种模态以获取更多的多模态信息。为充分利用所获得的多模态信息并进一步加强模型，我们提出一个独立模态掩码策略，在预训练阶段独立掩蔽一个词元的三种模态。我们的方法在大多数广泛使用的基准测试指标上实现了最先进的性能，实验结果表明，我们的方法能够建模模态之间的交互信息，即使对错误模态信息也具有鲁棒性。
关键词组：中文拼写纠正；多模态；掩码策略
An intelligent mesh-smoothing method with graph neural networks
Zhichao WANG, Xinhai CHEN, Junjun YAN, Jie LIU
DOI: 10.1631/FITEE.2300878 Downloaded: 610 Clicked: 1010 Cited: 0 Commented: 0(p.367-384) <Full Text><PPT> 7
1国防科技大学并行与分布计算全国重点实验室，中国长沙市，410073
2国防科技大学高端装备数字化软件重点实验室，中国长沙市，410073
摘要：在计算流体力学中，网格平滑方法通常被应用于优化网格质量，以实现高精度的数值模拟。其中，基于优化的平滑方法广泛用于高质量网格平滑，但其计算成本相对较高。一些先驱性研究工作尝试采用监督学习的方法，从高质量网格样本中学习平滑方法，以提高其平滑效率。然而，该方法存在一些限制，例如难以处理不同度节点的问题，并且需要数据增强来解决网格节点输入顺序的问题。此外，对于高质量网格数据的依赖也限制了该方法的适用性。为解决这些问题，本文提出一种轻量级神经网络模型GMSNet，以实现智能化的网格平滑。GMSNet采用图神经网络来提取节点邻居的特征，并输出最优的节点位置。在平滑过程中，本文还引入了一种容错机制，以防止GMSNet生成负体积元素。通过轻量级的模型架构，GMSNet能够有效地平滑不同度的网格节点，并且不受输入数据顺序的影响。此外，本文还提出一种新颖的损失函数MetricLoss，用于消除对高质量网格数据的依赖，并促进训练的稳定、快速收敛。本文在二维非结构网格上将GMSNet与常用的网格平滑方法进行对比。实验结果表明，相较于之前的模型，GMSNet在具有出色的网格平滑性能的同时，仅需要其5%的参数，并且平滑速度是基于优化的方法的13.56倍。
关键词组：非结构网格；网格平滑；图神经网络；优化式平滑方法