OPNET Simulation Method for Underwater Acoustic Networks Based on Chirp Spread Spectrum

针对OPNET软件在水声网络协议仿真中不支持信道结构改变和自定义调制方式的局限,以啁啾扩频的水声网络ALHOA协议仿真为例,提出了一种适合在OPNET上实现更真实水声通信协议仿真的方法。物理层调制方式采用自定义的π/4-DM-DQPSK制式,利用MATLAB将生成的调制曲线导入OPNET中配合OPNET其他管道的配置。在2种具有结构差异的Bellhop信道中验证对ALHOA协议的仿真效果,结果表明信道结构的变化能灵敏地影响ALHOA协议的仿真。此方法对利用OPNET软件灵活开展水声网络协议仿真具有较好的参考价值。Underwater acoustic(UWA) network protocol simulation on OPNET software could not follow the changing of channel structure and did not support custom modulation. In view of the limitations mentioned, a more realistic method of UWA protocol simulation on OPNET was introduced. UWA network ALHOA protocol simulation was token as an example. The physical layer modulation customized was called π/4-DM-DQPSK which was based on Chirp Spread Spectrum. In Matlab, the system would generate a modulation curve which would then be imported into OPNET to adjust the configuration of other pipelines. The simulation results of ALHOA protocol was verified in two Bellhop channels with different structures, which showed changing structure had a sensitive impact on ALHOA protocol. The method introduced has reference value on simulating UWA network protocol flexibly in OPNET.国家自然科学基金项目(61571377;61471308

能源材料的第一性原理模拟

能源问题是目前我国面临重要问题之一,这一问题的解决是我国实现可持续发展战略的重要环节.能源化学的发展对于能源问题的解决具有重要意义.理论计算与实验观测的结合可以促进能源化学更快更好地发展.目前,理论计算已经广泛应用于能源化学中的各个领域,包括碳基能源化学、电能转化与存储以及太阳能能源化学等.本文综述了理论计算在能源化学这些重要领域应用的研究现状及发展趋势,并提出了在进一步发展和应用中所面临的关键科学与技术问题.最后,文章对理论计算在能源化学中应用的未来发展方向进行了展望,建议了几个可能的重点基础研究方向,以期达到理论计算应用于在能源化学这一领域的终极目标——理论设计高效廉价的新型能源材料.国家自然科学基金(编号:21373166,21621091);;国家“青年千人”计划资助项

乙型肝炎病毒pre-S1区中和抗体可变区的原核表达

鼠源单克隆抗体MA18 7是特异识别乙型肝炎病毒 (HBV)pre S1抗原的中和抗体。为表达MA18 7的小分子抗体 ,将MA18 7的重链可变区基因 (VH)和轻链可变区 (VL)基因分别克隆到原核表达载体pTO T7进行原核表达。结果VH 和VL 均以包涵体的形式高效表达 ,包涵体经过变性、复性及金属离子亲和纯化后获得纯度 >90 %的重组抗体片段。生物传感器、竞争ELISA和间接ELISA测定均显示 ,VH 或VL 均不能结合相应抗原 ,但二者体外混合后可迅速非共价结合形成具有良好活性的可变区抗体Fv,表明MA18 7的抗原结合活性区由重链可变区和轻链可变区共同组

水痘-带状疱疹病毒糖蛋白gE在昆虫细胞中的表达鉴定及其晶体培养

目的利用杆状病毒-昆虫表达系统建立纯化水痘带状疱疹病毒(VZV)包膜糖蛋白gE的方法,筛选gE蛋白的晶体培养条件,以期用于结构解析。方法将VZV糖蛋白gE基因序列克隆至杆状表达载体pAcgp67B载体中,利用High FiveTM昆虫细胞表达gE蛋白并进行TALON亲和层析纯化;利用WAVE生物波浪反应器建立含硒代甲硫氨酸的gE蛋白方法,以便在晶体结构解析中利用单波长或多波长异常散射进行相位解析;通过分子排阻色谱、分析超离,差示扫描量热法和酶联免疫吸附试验等分析gE蛋白的理化性质;利用结晶试剂盒对gE498和gE354蛋白的结晶条件进行初筛。结果获得的gE498和gE354蛋白纯度约为90%、产量为8～10 mg/L。理化分析显示两种gE蛋白在溶液中主要以均一稳定的单体形式存在,并呈现出良好的反应原性。在gE354晶体初筛中获得3个结晶条件:CrystalH3、PEGH12和IndexB10。结论建立了VZV糖蛋白gE表达和纯化方法,制备的蛋白纯度高,且具有反应原性,并筛选出CrystalH3、PEGH12和IndexB10这3个结晶条件,为gE糖蛋白的结构与功能研究及新型疫苗开发奠定了基础。国家自然科学基金项目(No.81871648);;\n新药创制专项项目(No.2018ZX09711003-005

SARS冠状病毒核衣壳(N)蛋白不同区域的原核表达

利用大肠杆菌表达系统对SARS冠状病毒的核衣壳(N)蛋白全长及N末端或/和C末端缺失突变体进行了表达,共表达了39个重组蛋白,表达量在15%～30%之间。分别利用电洗脱或金属鳌合介质纯化重组蛋白,用蛋白印迹实验检测纯化蛋白对SARS病人恢复期血清的反应性,结果发现全长N蛋白活性最好,其余的末端缺失蛋白均无法达到同一活性水平。由此说明N蛋白的完整性对于其优势表位的充分暴露是必要的

Electric-field-induced selective catalysis of single-molecule reaction

随着单分子电学检测技术的迅速发展，分子电子学的研究不再局限于分子电子学器件的构筑及其电学性质的测量，而且扩展到单分子尺度化学反应过程的探索。然而目前相关的研究仍然局限于理论计算方面，在单分子尺度上实时监测和调控化学反应的活性和选择性是化学领域的长期目标和挑战。针对这一挑战，洪文晶教授课题组与程俊教授课题组合作，自主研发了精密科学仪器，将单个有机分子定向连接在两个末端尺寸为原子级的电极之间，解决了化学反应中分子取向控制的问题.理论计算结果证实了定向电场可以有效地稳定化学反应的过渡态，从而降低反应能垒。该研究工作在化学化工学院洪文晶教授、程俊教授、能源材料化学协同创新中心（iChEM）刘俊扬副研究员的共同指导下完成，由硕士研究生黄晓艳、iChEM博士研究生唐淳、博士研究生李洁琼以及兰州大学的陈力川博士作为共同第一作者，化学化工学院师佳副教授、陈招斌高级工程师、夏海平教授和田中群教授，萨本栋微纳研究院杨扬副教授、环境与生态学院白敏冬教授以及兰州大学张浩力教授参与了研究工作的讨论并给予指导，博士后乐家波、博士研究生郑珏婷、张佩（已毕业）、李瑞豪、李晓慧也参与了研究工作。Oriented external electric fields (OEEFs) offer a unique chance to tune catalytic selectivity by orienting the alignment of the electric field along the axis of the activated bond for a specific chemical reaction; however, they remain a key experimental challenge. Here, we experimentally and theoretically investigated the OEEF-induced selective catalysis in a two-step cascade reaction of the Diels-Alder addition followed by an aromatization process. Characterized by the mechanically controllable break junction (MCBJ) technique in the nanogap and confirmed by nuclear magnetic resonance (NMR) in bottles, OEEFs are found to selectively catalyze the aromatization reaction by one order of magnitude owing to the alignment of the electric field on the reaction axis. Meanwhile, the Diels-Alder reaction remained unchanged since its reaction axis is orthogonal to the electric fields. This orientation-selective catalytic effect of OEEFs reveals that chemical reactions can be selectively manipulated through the elegant alignment between the electric fields and the reaction axis.This work was supported by the National Key R&D Program of China (2017YFA0204902), the National Natural Science Foundation of China (21722305, 21703188, 21673195, 21621091, 51733004, 51525303, and 91745103), the China Postdoctoral Science Foundation (2017M622060), and the Young Thousand Talents Project of China. 该工作得到国家自然科学基金委（21722305、21703188、21673195、51733004、51525303、91745103），国家重点研发计划课题（2017YFA0204902），中国博士后面上基金（2017M622060）的资助，以及固体表面物理化学国家重点实验室、醇醚酯化工清洁生产国家工程实验室、能源材料化学协同创新中心的支持

MgCO_3·3H_2O晶体生长及晶形的影响因素

提出一种新的反应结晶过程,即采用 Na_2CO_3溶液为沉淀剂,选择合适条件与 MgCl_2溶液进行均相(不加晶种)结晶反应,实现从卤水中沉淀镁,制得 MgCO_3·3H_2O 晶体。研究温度、反应液初始浓度及滴加速率对 MgCO_3·3H_2O 晶体生长及晶形的影响,采用 XRD 和 SEM 对得到的晶体进行表征。结果表明:MgCO_3·3H_2O 晶体的收率为98.1%,纯度为99.9%,所得到的晶体为 MgCO_3·3H_2O,且温度、反应液初始浓度及滴加速率对 MgCO_3·3H_2O 晶体的生长、形态及颗粒大小都有着显著的影响

Simulation of teacher⁃student motivation infection based on meta⁃analysis model

为说明教师与学生之间动机感染行为的发生过程，阐述相关影响因素的作用能力，针对基于元分析模型的师生动机感染行为展开仿真研究。根据元分析本体构建原则，分别探究有关教师的教学动机、有关学生的学习动机，并以此为基础，分析关于课堂学习的师生动机互动性行为标准，完成元分析模型的相关概念界定。联合动机定义条件与测量行为，确定师生动机感染行为的实用性能，并根据最终分析结果完成基于元分析模型的师生动机感染研究。仿真分析结果表明，在课堂环境中，师生动机感染是一个双向传递的过程，教师必须根据学生反馈的线索信息调整教学动机，学生则应该通过个人认知转化所学知识，在提升个人学习动机的同时，使得启发性与互动性课堂的构建成为可能。</p