在过去的几年中，小规模队列研究发现肠道菌群随冠状动脉疾病出现而改变。既往研究中所发现的冠状动脉疾病患者肠道中富集或减少的微生物群，在其他冠状动脉疾病队列中是否具有可重复性，有待进一步研究和验证。本研究共纳入78 名受试者，其中19 例受试者无冠状动脉狭窄（Ctrl 组），14 例受试者冠状动脉狭窄程度小于50%（LT50 组），45 例受试者冠状动脉狭窄程度大于50%（GT50 组）。采集受试者粪便标本，并提取DNA 进行16S 核糖体RNA 基因测序。对可执行的分类操作单位（operational taxonomic units, OTU）进行分析以确定不同类群的分类单元，采用多变量logistic 回归分析检验所定义的分类单元是否能独立预测冠状动脉疾病风险。结果显示，δ-变形杆菌纲、梭杆菌属、嗜胆菌属、放线菌属和梭菌XIX属在Ctrl 组中富集；普雷沃氏菌科、副拟杆菌属和芽孢杆菌属在LT50 组中富集；罗氏菌属和丁酸单胞菌属在GT50 组中富集。δ-变形杆菌纲、梭杆菌属、嗜胆菌属和脱硫弧菌科种群的增加与冠状动脉疾病风险降低相关。在相对丰度高于中位数的个体中，冠状动脉疾病风险分别降低为相对丰度低于中位数的个体的0.26 倍、0.21 倍、0.18 倍和0.26 倍（p < 0.05），而普雷沃氏菌科种群的增加与冠状动脉疾病风险增加相关，冠状动脉疾病风险增加5.63 倍（p < 0.01）。使用20 种微生物群联合诊断LT50组与Ctrl组、GT50组与Ctrl组、LT50组+GT50组与Ctrl组、GT50组与Ctrl组+LT50组，受试者工作特征（ROC）曲线下的面积均高于0.88。然而，除拟杆菌属外，既往研究所报道的在冠状动脉疾病或健康对照组受试者中富集的肠道菌群在本队列并未观察到。总之，冠状动脉疾病与健康对照组受试者具有不同的菌群特征。不同队列研究所发现的冠状动脉疾病富集的肠道菌群特征不具有重复性，提示肠道菌群较难应用于冠状动脉疾病的早期诊断和预防。综合本研究与既往研究结果，只有拟杆菌属丰度减少是冠状动脉疾病进展的可靠标志物。
近年来科技的进步和发展使得高维数据急剧增加，研究人员对合适且有效的多元回归方法的需求也随之增长。许多传统的多元分析方法如主成分分析等已广泛应用于投资分析、图像识别和群体遗传结构分析等研究领域。然而，这些常见的方法存在其局限性，即忽略了响应之间的相关性和变量选择效率低的问题。因此，本文引入了降秩回归方法及其扩展形式——稀疏降秩回归和行稀疏的子空间辅助回归，这些方法有望满足上述需求，从而提高回归模型的可解释性。我们通过开展仿真研究来评估它们的效果，并将它们与其他几种变量选择方法进行比较。对于不同的应用场景，我们也提供了基于预测能力和变量选择精度的选择建议。最后，为了证明这些方法在微生物组研究领域的实用价值，我们将所选择的方法应用于实际种群水平的微生物组数据，结果验证了我们方法的有效性。该方法的扩展形式为未来的组学研究特别是多元回归研究提供了有价值的指导，并为微生物组学及其相关研究领域的新发现奠定了基础。
为了满足高品质金属增材制造的迫切需求，本文创新地提出了一种以激光扫描振镜与精密伺服台协同控制为核心的大幅面激光精密抛光方法，以实现大幅面选区激光熔化（SLM）成形镍合金精密抛光。我们提出的协同控制系统主要包括主从式新型协同控制架构、运动矢量分解和误差合成等核心模块。研究实验结果表明，与传统步进-扫描方法相比，该协同控制系统实现了激光光斑连续运动，避免了拼接误差，加工效率提升了38.24%。由于激光扫描路径更流畅，相应能量分布更均匀，因此，大幅面抛光质量得到显著改善。本协同系统为大幅面、高精度、高效率的激光精密加工提供了重要途径，在航空航天、新能源、高端模具、医疗器械等精密制造领域具有广阔的应用前景。
本文分别采用自冲铆接（SPR）和自冲摩擦铆焊（F-SPR）工艺连接铝合金AA5182-O。从接头宏观形貌、铆接力、显微硬度分布、准静态力学性能和疲劳性能等方面对两个工艺进行了系统比较。研究结果表明，FSPR工艺不仅在铆钉与板材之间形成了机械互锁，而且还实现了固相连接；而SPR工艺仅实现了机械互
锁。F-SPR 工艺在摩擦热软化的作用下，获得相同机械互锁所需的铆接力比SPR工艺降低了63%。随着F-SPR 模式转换深度的降低，铆钉周围铝合金加工硬化程度增加。当模式转换深度小于3.0 mm时，FSPR接头比SPR接头具有更高的铝合金硬度。F-SPR 接头中的固相连接和较高的铝合金硬度有效提升了接头的刚度和抗剪切能力，从而使接头的准静态拉剪强度和疲劳寿命与SPR接头相比均有显著提升。
溶解氧是水产养殖的重要指标，准确预测溶解氧浓度可有效提高水产品质量。本文提出了一种新的溶解氧混合预测模型，该模型包括多因素分析、自适应分解和优化集成三个阶段。首先，考虑到影响溶解氧浓度的因素复杂繁多，采用灰色关联度法筛选出与溶解氧关系最密切的环境因素，多因素的考虑使得模型融合更加有效。其次，运用经验小波变换方法自适应地将溶解氧、水温、盐度和氧饱和度等序列分解为子序列。然后，利用5个基准模型对经验小波变换分解出的子序列进行预测，这五个子预测模型的集成权重通过粒子群优化和引力搜索算法计算得出。最后，通过加权分配得到溶解氧多因素集成模型。来自太平洋岛屿海洋观测系统希洛WQB04站收集的时间序列数据验证了该模型的性能。实验的评价指标包括Nash-Sutcliffe效率系数、Kling-Gupta效率系数、平均绝对百分比误差、误差标准差和决定系数。实例分析表明：①所提出的模型能够获得优异的溶解氧预测结果；②该模型优于文中其他对比模型；③预测模型可用于分析溶解氧变化趋势，便于管理者能够做出更好的决策。
建模仿真已经成为构建虚拟数值实验平台和分析研究复杂工程系统必不可少的基础方法。然而，随着工程领域面对的系统越来越复杂，建模仿真方法也面临越来越大的挑战。这些复杂系统内部的动力学过程不仅包括连续状态，还包括离散事件，而且其动态过程跨越多个时间尺度。本文将这类复杂系统定义为'广义混杂系统'。兆瓦级电力电子系统是一类典型的广义混杂系统，已经被广泛应用于现代电网等多个关键领域，然而其建模解算仍然是一个瓶颈问题：要么计算时间太长，要么仿真不能收敛。为解决这一瓶颈问题，本文提出一种数值凸透镜方法，实现了广义混杂系统基于状态离散的建模解算。这一方法将传统的面向纯连续系统的时间离散仿真方法转变为面向广义混杂系统的状态离散仿真方法。本文将这一方法应用于一个面向新能源发电的大规模兆瓦级电力电子变换系统，与目前的通用仿真软件相比解算速度提高了1000倍。与此同时，所提方法首次实现了这一兆瓦级系统的开关瞬态仿真，仿真结果与实验测试结果相吻合，且仿真没有收敛性问题。本文提出的数值凸透镜方法实现了复杂的广义混杂系统多时间尺度动力学行为的高效建模解算，提升了工程领域基于虚拟数值实验认知和分析复杂动力学系统的能力。
三维（3D）细胞培养具有更好地模拟天然组织特异性的优势，在药物开发、毒性测试和组织工程中发挥着重要作用。然而，现有的3D细胞培养的支架或微载体通常尺寸有限，并且在模拟生物体内血管复合体方面表现不佳。因此，本研究提出了一种通过简单的微流控方法制备的新型分级结构反蛋白石多孔支架，用于促进3D细胞共培养。该支架是基于微流控乳液液滴模板和惰性聚合物聚合的复合概念构建的。研究结果表明，该支架能够保证细胞培养过程中的营养供给，从而实现大面积的细胞培养。此外，通过在该支架中连续种植不同的细胞，本文还开发了内皮细胞包裹肝细胞的3D细胞共培养系统，用于构建功能化组织。研究结果表明，该支架用于细胞共培养系统，有助于维持肝细胞特定的体内功能。该分级结构反蛋白石多孔支架为3D细胞培养甚至仿生组织的构建奠定了基础。
本文提出了一种基于视觉的混凝土桥面裂缝检测方法，该检测方法将一维卷积神经网络（1D-CNN）与长短期记忆（LSTM）方法集成在图像频域。1D-CNN-LSTM算法经过了数千张开裂以及非开裂的混凝土桥面图像的训练。为了提高训练效率，在预处理阶段，图像首先会被转换到频域，然后使用扁平化的频率数据对算法进行校准。LSTM则被用来提高针对长序列数据开发的网络的性能。所开发模型的训练、验证与测试数据的准确率分别为99.05%、98.9%和99.25%。随后，本文进一步提出了一个运行框架，以便在未来将经过训练的模型应用于大尺寸图像。与现有的深度学习方法相比，本文所提出的1D-CNN-LSTM算法在准确度与计算时间等方面均有卓越的表现。可以预见，1D-CNN-LSTM算法的快速运行使其在实时裂缝检测领域必将大有可为。
丙型肝炎病毒（HCV）感染是全球慢性肝炎、肝硬化和肝细胞癌（HCC）的主要病因。在HCV的结构蛋白中，HCV核心蛋白具有调控基因转录、脂质代谢、细胞增殖、细胞凋亡和自噬的能力，所有这些都与HCC的发展密切相关。携带HCV核心基因的转基因小鼠表现出与慢性丙型肝炎患者的临床特征相似的年龄依赖性胰岛素抵抗、肝脂肪变性和HCC。一些饮食习惯的调整，包括限制热量和富含饱和脂肪酸（SFA）、反式脂肪酸（TFA）或胆固醇的饮食，被证明会影响HCV核心基因转基因小鼠的肝脏脂肪生成和肿瘤形成。这些饮食的改变除了调节肝纤维化过程和微环境外，还调节了肝细胞的应激和增殖，从而证实了饮
食习惯与脂肪变性相关的肝癌发生之间的密切联系。本文综述了HCV基因组转基因小鼠模型的研究结果，重点介绍了HCV核心基因转基因小鼠的研究结果，并讨论了HCV核心蛋白诱导脂肪变性和肝癌发生的机制，以及饮食习惯对脂肪变性所致肝癌的影响。