江汉大学学报（自然科学版）

《江汉大学学报（自然科学版）》2023年第1期目录

江汉大学学报自然科学版编辑部

2023, 51(1): 2-4.

摘要 ( 61 )

PDF (1199KB) ( 75 )

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位势方程的Robin问题解的研究

金庆飞

2023, 51(1): 5-9. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.01.001

摘要 ( 91 )

PDF (1111KB) ( 93 )

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位势方程是偏微分方程理论研究中的一类典型的二阶椭圆型方程。对位势方程的Robin问题作了深入研究，运用散度定理证明了该问题在C¹(Ω^-)?C²(Ω)中解的唯一性，并运用Green函数法导出该问题的Green函数G(x,y)满足的条件和该问题的解的表达式。

具复合压力项的 Aw-Rascle 交通流模型的 Riemann 问题及其奇异极限研究

张庆玲，刘星宇，董娜

2023, 51(1): 10-17. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.01.002

摘要 ( 91 )

PDF (1286KB) ( 92 )

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研究了具复合压力项的 Aw-Rascle 交通流模型的 Riemann 问题。首先，运用特征分析法，计算出 Aw-Rascle 交通流模型的特征值、特征向量和对应的基本波曲线；然后，利用相平面分析法，给出所有情形下对应的 Riemann 解；最后，讨论了当压力消失时 Riemann 解的极限行为，并详细研究了压力消失过程中δ-激波和真空状态的形成。

基于 PyQt5 的求解线性方程组软件的设计与实现

卢玲，漆为民

2023, 51(1): 18-27. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.01.003

摘要 ( 145 )

PDF (4535KB) ( 84 )

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针对高维线性方程组人为求解较难且费时费力的问题，设计了一款基于 PyQt5 的线性方程组求解软件，可对用户输入的线性方程组使用 Jacobi迭代法和 Gauss-Seidel 迭代法进行实时、高效的求解，使用幂法判断迭代方法的收敛性，并将迭代求解结果可视化。该软件使用文本控件展示两种迭代法的迭代结果，使用图表控件动态绘制两种迭代法所求的误差值随迭代次数的变化图及各个自变量的取值随迭代次数的变化图。软件的界面整体设计在 Qt Designer 中实现，局部界面的展示根据用户操作通过 Python 代码动态生成。界面逻辑功能使用 Python的开发工具PyCharm 进行开发，使用 Python编写迭代算法代码，调用 PyQt5库，操作界面。本软件可直观清晰地对比两种迭代法的迭代收敛情况，快速获得线性方程组的求解近似值，实时性好，界面简洁美观,用户操作简易，具有一定的实用价值。

国产大蒜凝集素基因的克隆与生物信息学分析

刘琴，胡曼，朱颖，陈伟达，陈禅友

2023, 51(1): 28-35. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.01.004

摘要 ( 185 )

PDF (5068KB) ( 75 )

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为了获得国产大蒜新的凝集素家族基因，根据 NCBI 数据库中已公布的大蒜凝集素基因序列设计引物，从国产大蒜的鳞茎中提取总RNA，采用 RT-PCR 技术分离克隆出一个大蒜凝集素基因，命名为 ASA-C。ASA-C 全长 546 bp，包含 1 个 471 bp的 ORF，编码156个氨基酸的多肽。利用网站和分析软件对其进行生物信息学分析。结果表明：ASA-C 与已公布的同源二聚体大蒜凝集素 ASAⅡ基因具有较高同源性；推测该基因编码多肽的 N 端有一典型跨膜结构域的信号肽，多肽序列上有 3 个甘露糖特异性结合凝集素共有基序（Q-D-N-V-Y）。多重序列比对以及系统进化树的结果表明大蒜凝集素的保守性很强，这为进一步开发利用大蒜凝集素蛋白的功能奠定了基础。

胁迫处理对甜玉米种子贮藏物质利用与消耗的影响

何王飞，程昕昕

2023, 51(1): 36-41. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.01.005

摘要 ( 175 )

PDF (1738KB) ( 73 )

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以广东甜和华珍 2 号两个甜玉米种子为材料，探讨了不同胁迫处理对其幼苗萌发过程中贮藏物质利用与消耗的影响。结果表明：3 种胁迫处理下，广东甜玉米种子的幼苗生长优于华珍2 号；在萌发期 10 d 内两个品种的种子贮藏物质消耗率均持上升趋势，而贮藏物质利用率却呈先上升后平稳或下降趋势；相关性分析表明幼苗质量与贮藏物质利用率显著相关。通过分析不同胁迫处理对甜玉米种子萌发期贮藏物质消耗与利用率的影响，为提高甜玉米种子发芽及幼苗生长提供理论基础。

脯氨酸在植物抗逆中的研究进展

张林，陈翔，吴宇，于敏，蔡洪梅，柳彬彬，倪芊芊，刘绿洲，许辉，房浩，李金才

2023, 51(1): 42-51. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.01.006

摘要 ( 1376 )

PDF (1251KB) ( 167 )

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脯氨酸（proline，Pro）积累是植物在生物和非生物胁迫下的一种重要的代谢适应性机制，其主要功能是作为渗透调节物质，维持细胞内外渗透平衡，增强植物抗逆性。此外在自由基清除、降低细胞酸性及作为金属螯合剂等方面也具有重要作用。本文主要从脯氨酸的合成与降解、关键酶基因研究现状、生物学功能、生理毒性、离子动态平衡、作用机制及其在植物中抗逆表现等方面的研究进行综述，旨在全面了解有关脯氨酸的研究现状，为其在植物抗逆方面的研究提供参考。

基于数据挖掘及体外实验探讨复方中药治疗肥胖的机制及药效

杨光，施璐

2023, 51(1): 52-63. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.01.007

摘要 ( 198 )

PDF (6363KB) ( 72 )

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目的 基于生物信息学及体外药效研究，分析复方中药治疗肥胖的作用机制及疗效，为常用中药的创新应用提供依据。方法运用 TCMSP 数据库获取中药复方制剂的活性成分及靶点，通过 GEO 数据库筛选差异基因芯片数据，绘制火山图。通过 Cytoscape3.8.0 构建活性成分与肥胖的差异基因靶点图，创建蛋白互作网络，进行 GO、KEGG 通路富集分析。最后采用 MTT及 Annexin V-FTIC/PI 流式细胞术验证细胞生存及促凋亡效果。结果 获得中药复方制剂治疗肥胖的活性成分共 204 个，主要成分为槲皮素、山奈酚、木犀草素、黄芩素等；肥胖相关差异基因 28 个，对差异基因进行 PPI拓扑网络构建，GO、KEGG 通路涉及与胰岛素、激素、脂质及糖代谢相关的通路。MTT 证实药物对 3T3-L1 小鼠前脂肪细胞有显著的浓度-时间依赖关系，72 h 的IC 50 值为 2. 395 mg/mL；并可诱导前脂肪细胞的早期凋亡。结论 该研究提供了复方中药治疗肥胖的重要分子靶标、通路及作用机制，并进行体外药效学研究，为中药的临床应用提供了依据。

新生儿 CHARGE 综合征 3 例临床特征及 CHD7 基因突变位点分析并文献复习

王劲，王丹，曾凌空，王石

2023, 51(1): 64-71. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.01.008

摘要 ( 105 )

PDF (2262KB) ( 51 )

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目的 报道 3 例诊断为 CHARGE 综合征的患儿，对其临床特点及基因突变位点进行分析，并总结文献报道的中国新生儿CHARGE 综合征患儿的基因突变特点及临床表现特点。方法 经临床诊断 CHARGE 综合征后，留取先证者及其父母的外周血标本并提取 DNA，选择全外显子捕获芯片进行突变筛查，然后对疑似致病突变序列进行 PCR 扩增后对致病性突变位点进行Sanger 测序验证结果 根据 CHARGE 综合征的诊断标准，3 例患儿均存在 2 项主要标准及2 项次要标准符合，满足临床诊断 CHARGE 综合征诊断标准。基因分析结果示 3 例患儿均存在CHD7 基因突变，其中 2 例表现为 CHD7 基因杂合突变，1 例表现为 CHD7 基因的杂合缺失，且其中 2 例突变位点均暂未见文献报道。结论 对于临床诊断 CHARGE 综合征的患儿，开展基因检测有利于分析该病的可能遗传致病机制。

罕见的手掌软组织混合瘤 1 例并文献分析

黄萱，李艳，陈琼霞，陈莹，镇鸿燕

2023, 51(1): 72-78. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.01.009

摘要 ( 73 )

PDF (3453KB) ( 79 )

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目的 探讨软组织混合瘤的临床病理特点及鉴别诊断。方法 对罕见的手掌软组织混合瘤病例行常规 HE 和免疫组织化学染色检查，并随访；同时结合相关文献复习对其临床病理特点进行分析。结果 该类病变形态学表现复杂，密集增生的上皮样、肌上皮样细胞，呈巢状、片状分布，可见纤维结缔组织分隔；瘤细胞增生明显，呈团块状排列且推挤纤维性包膜；另可见散在少许的异型性瘤细胞，间质玻璃样变及软骨黏液样变。肿瘤细胞在 AE1/AE3、Vim、S-100、CD10 和 p63 均表达阳性；GFAP 呈灶状阳性；Ki-67 增殖指数 3%；p53 在病变中呈广泛阳性表达。该病例术后建立随访，结果为患者无复发，无转移。结论 软组织混合瘤是一种少见的具有病理异质性特点的间质性肿瘤，发生在手掌非常罕见。病理形态学表现是重要的诊断依据，免疫指标 S-100 和 p63 联合检测可辅助其诊断及鉴别诊断。在良性肿瘤和交界性及恶性肿瘤的判断上，增殖指数 Ki-67 及肿瘤抑制基因 p53 的检测非常重要，肿瘤细胞推挤包膜的趋势或侵犯包膜的生物学行为都应作为风险评估的标准。

基于多层次自注意力机制的 U-Net图像分割算法

张志玮，叶曦，程维东，杨志红，谢正媛

2023, 51(1): 79-88. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.01.010

摘要 ( 142 )

PDF (4725KB) ( 184 )

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针对 U-Net 图像分割在下采样过程中会丢失过多信息且在上采样过程恢复效果不佳，从而导致图像分割精度降低的缺陷，提出了一种基于多层次自注意力机制的 U-Net图像分割算法。该多层次自注意力机制在每一层上采样层前均嵌入自注意力模块，将上采样层的输入与缩放的原图拼接后处理成模板图，再与原本的输入信息融合后输出到上采样层。该算法不仅能通过拼接原图的自注意力模块进一步提供更多细节信息，还能利用上采样层的特征选择功能减少拼接原图带来的背景噪音，提高模型的分割精度。最后，在 PASCAL VOC 数据集和 DeepFashion2数据集的基础上进行了人体分割和服装分割实验。实验结果证明，该方法能较好地改善图像的分割性能，从而证明了其正确性和有效性。

基于改进 YOLOv3 的道路目标检测

朱仕宁，胡晓斌，彭太乐

2023, 51(1): 89-96. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.01.011

摘要 ( 68 )

PDF (1972KB) ( 56 )

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针对 YOLOv3 在道路目标检测中漏检率高和检测精度低的问题，提出一种基于改进YOLOv3 的道路目标检测方法。通过将原有 YOLOv3 的 3 个特征尺度增至 4 个，从而提升了对于小目标的检测准确率。使用 CIoU 损失函数提高模型的准确性，利用 K-Means++聚类算法对道路目标重新聚类，得到新的候选框。在 BDD100K 数据集上的验证结果表明，改进的 YOLOv3算法在降低漏检率和提高检测精度方面效果较好。

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