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2010年 第16卷 第6期    刊出日期：2010-12-21

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环境与化学工程

不同长度多壁碳纳米管的细胞毒性

胡炜 熊冬梅 陈丹丹 白明坤 倪庆顺 邓小勇

2010, 16(6):  557-561. 

摘要 ( 2432 )   PDF (2393KB) ( 1565 )  

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利用梯度密度离心法分离得到不同长度的多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs)，通过CCK-8、乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase, LDH）检测及4′-6-diamidino-2-phenylindole (DAPI)染色等方法测定细胞活力和形态，研究和评价不同长度的多壁碳纳米管对神经干细胞产生的生物学效应.研究结果显示，在质量浓度不高于100 μg/mL的条件下，多壁碳纳米管对神经干细胞的活性影响与尺寸有一定相关性，但没有表现出明显毒性.研究结果进一步丰富碳纳米管生物学效应毒性评价，有利于促进碳纳米管的应用研究.

青鳉-DMY-基因的克隆及其在性别鉴定中的应用

杨明 王昆鹏 张玉颖 徐刚 吴明红

2010, 16(6):  562-566.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2010.

摘要 ( 3016 )   PDF (1186KB) ( 1588 )  

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提取雄性青鳉成鱼基因组DNA为模板，利用特异性引物，聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)扩增获得1 908 bp的特异性条带.经测序证明为DMY-基因片段，其核苷酸序列由3个外显子和2个内含子组成，可连续编码150个氨基酸.建立准确而有效的鉴定任意发育阶段青鳉个体雌雄性别基因型的方法，即利用管家基因肌动蛋白基因PCR扩增条带的有无验证DNA样本提取和PCR扩增的有效性，同时利用雄性-DMY-基因的PCR扩增条带的有无鉴定青鳉个体的雌雄性别.对随机选取的成鱼和新生鱼卵样本，应用该方法可成功地鉴定出青鳉个体的雌雄性别.

大沽排污河和永定新河水样的生物毒性

雷炳莉

2010, 16(6):  567-571.  doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2010.

摘要 ( 2099 )   PDF (1007KB) ( 1373 )  

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应用发光细菌法,对天津市大沽排污河和永定新河的水样进行生物毒性测试，并比较水样经亲水疏水平衡（hydrophiliclipophilic balance,HLB）固相萃取柱富集前后的毒性变化情况，分析水样中有机污染物对发光菌生物毒性的贡献.根据水质毒性分级标准，对水样进行综合毒性评价.结果表明，大沽排污河和永定新河均对发光菌显示出一定的毒性效应，其毒性级别从低毒到剧毒，呈现较大差异.总体上说,大沽排污河水样的毒性高于永定新河，并且均表现为水样富集前的毒性大于富集后毒性.通过计算发现，南八里台等5个采样点的有机污染物对发光菌生物毒性贡献率超过90%；而其他7个采样点的有机污染物对发光菌生物毒性贡献率则在40%以下，这说明造成发光菌毒性的物质主要是不易被HLB柱富集的化合物.

投菌法净化调蓄池蓄积的初期雨水

张玲敏 陈卫兵 郑广宏 丁国际

2010, 16(6):  572-576. 

摘要 ( 2244 )   PDF (2337KB) ( 1228 )  

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探讨投菌法净化调蓄池蓄积的初期雨水的可行性.结果表明，在初期雨水中接种由特定的9种细菌和2种真菌组成的菌种可以明显提高净化效果.曝气是影响初期雨水生物处理效果重要的环境条件，只要能给接种的菌种一定的繁殖时间，即使接种菌种量较小也能获得较高的净化率.在有曝气和处理时间为24 h的条件下，1 L初期雨水中接种0.1 mL菌悬液时的化学耗氧量（chemical oxygen demand,COD）、NH3N、总氮(total nitrogen,TN)和总磷（total phosphorus,TP）的去除率分别达到71.2%  55.3% 51.1%和82.6%.

压力促进氧化石墨烯水热还原反应的机理

常艳丽 陈胜 曹傲能

2010, 16(6):  577-581.  doi:1007-2861.2010.06.005

摘要 ( 4514 )   PDF (1471KB) ( 3654 )  

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研究水相中氧化石墨烯（graphene oxide,GO）在敞口容器和密闭容器中的水热还原过程，发现氧化石墨烯还原后更容易通过超声破碎成小片.原子力显微镜（atomic force microscopy，AFM）和动态光散射（dynamic light scattering，DLS）结果表明，密闭容器中产生的压力不仅能促进氧化石墨烯的还原，而且可使其在超声处理后破碎形成尺寸更小、分布更窄、适合生物医药应用的石墨烯纳米小片.红外（infrared,IR）光谱结果表明，加压和常压下还原的氧化石墨烯的CO伸缩振动峰和O—H弯曲振动峰没有明显区别，但加压下环氧键C—O—C伸缩振动峰明显减弱.据此推测，氧化石墨烯水热还原的机理是压力促进环氧键转化为C—OH，这一开环反应为水分子参加加成反应，加压有利于反应的进行.开环反应产物进一步以CO2形式脱除而形成缺陷，氧化石墨烯在超声处理后沿缺陷断裂，从而得到尺寸更小的石墨烯片.

二氧化钛纳米管作为肿瘤药物载体系统的体外负载及释放

王艳丽 谈顺 吴秋霞 王佳

2010, 16(6):  582-586.  doi:1007-2861.2010.06.006

摘要 ( 2805 )   PDF (1647KB) ( 2378 )  

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利用表面吸附作用,将抗癌药物阿霉素(doxorubicin,DOX)负载到二氧化钛纳米管（titanium dioxide nanotubes, TiO2NTs)上，并进行体外药物缓释实验.通过研究DOX的质量浓度以及负载时间等因素对TiO2NTs的负载率和包封率的影响，得出DOX的最佳负载质量浓度为0.7 mg/mL，最佳负载时间为24 h.TiO2 NTs对DOX的载药率为40%，包封率为75%左右.负载在TiO2NTs上的DOX，释放速率对pH值敏感.在pH=7的中性条件下，DOX基本不释放;在pH=3的酸性条件下，DOX随着时间的变化缓慢释放，最终的总释放率可达75%以上.

BDE-47的两种代谢产物对HepG2细胞中谷胱甘肽含量和P450酶活性的影响

尹灵灵 王流林 钟玉芳 安静 吴明红 盛国英 傅家谟

2010, 16(6):  587-591. 

摘要 ( 3275 )   PDF (686KB) ( 2225 )  

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从细胞毒性、氧化应激以及代谢酶活性等方面，研究2,2′,4,4′四溴联苯醚（2,2′,4,4′tetrabromodiphenyl ether，BDE-47）的两种代谢物5羟基四溴联苯醚（5-OH-BDE-47）和5-甲氧基-四溴联苯醚（5-MeO-BDE-47）对人体肝癌细胞HepG2的细胞毒性效应.采用噻唑蓝（methyl thiazolyl tetrazolium，MTT）法，检测5-OH-BDE-47和5- MeO-BDE-47染毒后HepG2细胞的生长情况，以及急性染毒后细胞内谷胱甘肽（GSH）含量及细胞内P450酶活性的变化.研究结果表明，5-OH-BDE-47和 5-MeO-BDE-47均能抑制HepG2细胞生长，降低GSH活性，诱导EROD和PROD活性的增强.

吴淞口近岸沉积物中油类污染物分布特征

刘晓艳 钟成林 王珍珍 张新颖 王君 蔡倩 陈艳 朱树超 余兴露

2010, 16(6):  592-596.  doi:1007-2861.2010.06.008

摘要 ( 2054 )   PDF (1326KB) ( 1480 )  

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吴淞口附近码头众多，溢油导致岸边沉积物遭受污染.从平面和纵向上研究吴淞口近岸沉积物中油类污染物的含量、组成及分布特征.结果表明：吴淞口近岸沉积物中存在着不同程度的油类污染，总石油烃(total petroleum hydrocarbon,TPH)质量比为8~1 166 mg/kg；沉积物中油类污染物的链烃碳数为C16~C33，且主要分布在C25~C32范围内，其中主峰碳数为C31，链烃污染物具有明显的奇偶优势特征.研究显示，吴淞口近岸沉积物油类污染严重，且非均质性强，溢油来源主要为陆相石油及其制品.

通信与信息工程

一种适用于无线网络的基于速率的端到端拥塞控制算法

金彦亮 杨宇航 张珠明 王晖

2010, 16(6):  597-602.  doi:1007-2861.2010.06.009

摘要 ( 1981 )   PDF (1677KB) ( 1314 )  

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高丢包率和有限带宽是无线传输系统的主要特点，同时也是决定无线多媒体网络设计成败的关键因素.提出一种适用于无线网络的可扩展拥塞控制算法(scalable congestion control algorithm for wireless networks,SCCW)，该算法可以在无线网络中使用多个业务流,且在拥塞丢包和随机丢包共存的情况下，具有很好的可扩展性.仿真结果表明，该算法比非可扩展性拥塞控制算法，如加法增加乘法减少（additive increase multiplicative decrease,AIMD)、平方根计算（square root calculations,SQRT）、倒数增减加性减小(inverse increase additive decrease, IIAD)等，具有更低的数据丢包率.

基于采样预测的安全可逆水印算法

冯国瑞，戴宁街

2010, 16(6):  603-607.  doi:10.3969/j.issn.10072861.2010.

摘要 ( 2938 )   PDF (1207KB) ( 1457 )  

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针对可逆水印安全性问题，提出一套高容量低失真的实现方案.通过选择图像的参考子集，利用密钥控制下的自适应插值算法，有效预测参考子集的补集，形成相关性较高的估计图像.估计图像与真实图像的差形成差值图像，此差值图像直方图峰值点可以达到较大高度，通过移位操作能隐藏高容量水印，并保持较低的视觉失真.由于预测算法本身由密钥控制，能满足水印嵌入的Kerckhoffs安全准则，提高安全性能.

高速移动正交频分复用协同系统子载波间干扰消除的信干比判断方法

彭章友 刘艳艳 张兴

2010, 16(6):  608-613.  doi:1007-2861.2010.06.011

摘要 ( 2149 )   PDF (2290KB) ( 1412 )  

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针对子载波间干扰（intercarrier interference,ICI)实际消除过程中消除效果的评价问题，提出以信干比(signal-to-interference ratio,SIR)作为消除程度的评价指标，研究高速移动正交频分复用（orthogonal frequency divisionmultiplexing,OFDM)协同系统ICI消除的信干比判断方法.通过对信道容量的信干比模型的分析，提出ICI消除程度的SIR门限判断方法，即ICI的消除程度只要达到设定的消除门限，系统的误码率(bit error rate,BER)性能指标就能控制在要求范围内.在此基础上，结合高速移动OFDM协同系统模型和迭代消除算法，研究协同系统实际消除过程中SIR取值方法和判断方法.仿真结果表明，SIR判断方法可用于消除效果的评价问题，同时还有利于控制消除进程.

基于广义可信度阈值判别和多分辨率方向梯度直方图的字符预分类

孙广玲 沈宙彪 陈岳军

2010, 16(6):  614-619.  doi:1007-2861.2010.06.012

摘要 ( 2282 )   PDF (947KB) ( 1500 )  

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针对字符预分类问题，提出基于广义可信度阈值判别的规则和多分辨率方向梯度直方图特征，证明该规则具有“错误率”和“平均候选类别数”的最优折衷.基于梯度图像高斯金字塔，提取了多分辨率方向梯度直方图特征.实验结果表明，该规则和特征具有一定的优越性.

一种新型的三频平面倒F天线

孙权 王子华 李英 陈文峰 李素萍

2010, 16(6):  620-624. 

摘要 ( 2496 )   PDF (2028KB) ( 1430 )  

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提出一种新型的平面倒F天线结构，该结构通过在矩形贴片上开L形和T形槽实现工作于RFID(915 MHz)/GPS(1575.42 MHz)/WCDMA(2.1 GHz)的三频特性.该天线的3个电流路径共用一个馈电点，结构简单，容易制作，可以根据实际需要选择不同的频率点.使用HFSS V10进行仿真分析，实测结果和仿真结果比较吻合.

基于双线性回归法的真空荧光显示器寿命预测

陈发堂 张建平

2010, 16(6):  625-629.  doi:10.3969/j.issn.10072861.2010.

摘要 ( 2667 )   PDF (817KB) ( 1780 )  

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为了在较短的时间内获得真空荧光显示器（vacuum fluorescent display, VFD）的寿命信息，节省试验时间，降低预测成本，通过对VFD失效机理进行分析，开展了4组恒定应力加速寿命试验，采用三参数威布尔函数描述其寿命分布，利用双线性回归法（bilinear regression method, BRM）实现了VFD的寿命预测.数值结果表明，VFD的寿命服从三参数威布尔分布，其加速模型符合线性阿伦尼斯方程，每个加速应力水平下VFD的失效机理保持不变，提出的试验方法和理论模型使得短时间内精确预测VFD寿命成为可能.

数理化科学

二阶非散度型椭圆方程解的局部正则性估计

姚锋平 李焕弟

2010, 16(6):  630-634.  doi:1007-2861.2010.06.015

摘要 ( 2108 )   PDF (692KB) ( 1232 )  

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 得到一类具有小BMO系数的二阶线性非散度型椭圆方程解在Orlicz空间中的局部正则性估计，并进一步给出该结论的一个特例.

微丝相关蛋白HSPC300/hHBRK1与肌球蛋白Ⅵ相互作用位点的计算机预测

王飞飞 薛晓怡 王翼飞

2010, 16(6):  635-638. 

摘要 ( 1943 )   PDF (1855KB) ( 1221 )  

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HSPC300/hHBRK1 蛋白作为BRK1 的人类同源蛋白，参与细胞运动和物质运输.肌球蛋白Ⅵ是肌球蛋白家族的成员.HSPC300/hHBRK1和肌球蛋白Ⅵ共同定位于细胞的胞浆，hHBRK1 可能通过与肌球蛋白Ⅵ相互作用，参与细胞内的物质运输.从结构角度出发，通过计算机模拟蛋白质间相互作用，预测二者作用区域，找出相关残基PHE43，LYS105，THR676和LEU40，即可能成为相互作用位点的重要残基，为进一步实验研究提供了重要信息.

有限群Sylow子群的个数的一个注记

沈如林 史江涛 邵长国 施武杰

2010, 16(6):  639-642. 

摘要 ( 2884 )   PDF (686KB) ( 1625 )  

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推广张继平关于Sylow数的研究结果,证明有限群 Sylow  r-子群的个数为2pn,p为奇素数且n≥1,当且仅当2pn=1+r2m.

功能梯度电磁弹性材料的表面波传播

汤亮

2010, 16(6):  643-648.  doi:1007-2861.2010.06.018

摘要 ( 1993 )   PDF (1199KB) ( 1294 )  

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研究半无限大功能梯度电磁复合材料中的表面波问题.假设材料性质沿厚度方向指数变化，在电磁学开路和短路边界条件下，基于电磁弹性介质的运动方程得到表面波波速方程,并讨论材料梯度系数对波速的影响.该研究为功能梯度电磁弹性材料器件的研制提供理论依据.

土木工程

条带式带倾齿加筋的界面特性及拉拔机理

邱成春 张孟喜 李秀玲

2010, 16(6):  649-654.  doi:1007-2861.2010.06.019

摘要 ( 1908 )   PDF (2013KB) ( 1252 )  

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对低超载下的条带式带倾齿加筋进行大量的拉拔试验，研究拉拔力随齿筋倾角、齿筋高度、齿筋间距的变化特性.在拉拔试验的基础上，推测条带式带倾齿加筋极限拉拔阻力的组成：水平筋上下表面与土体界面摩擦阻力、齿筋的端面摩擦阻力（齿筋端面力的水平分量）、齿筋的侧阻力（拉拔方向前后两侧面压力差的水平分量）、水平筋与齿筋的左右两侧面与土体的摩擦阻力.运用极限平衡理论分析条带式带倾齿加筋砂土的界面作用机理,建立条带式带倾齿加筋极限拉拔力模型.

二维有限饱和多孔介质流动变形耦合数值模拟

李培超 李贤桂

2010, 16(6):  655-660.  doi:1007-2861.2010.06.020

摘要 ( 2257 )   PDF (1570KB) ( 1474 )  

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针对二维饱和多孔介质流固耦合渗流数学模型，编制全隐式有限差分计算程序，并以二维有限区域饱和软土层地面沉降变形问题为例，探讨上下表面及加载区域边界透水性的影响.选取4种不同边界条件组合，就均布恒载和周期载荷两种情形分别进行计算分析.结果表明:不论是均布恒载还是周期载荷，其最终沉降量与载荷及土体本身性质有关，与边界条件无关，但不同的边界条件所对应的沉降过程各不相同；随边界透水性逐渐变差，超静水压消散效应减弱，拖拽效应增强；周期载荷的频率不影响变形幅值，但影响孔隙水压力的变化幅值，周期载荷的频率越高，孔隙水压力的幅值越大.