新型多道高精度的时间-电压转换电路系统的设计；A Design of New Multi-channel High Precision Time-to-amplitude Convert (TAC) Circuit

在发展髙性能多路小型化前端电路方面,阐述了一种用于测试时间的系统电路的设计与实现。其突出特点是转换速度快,电路结构简单,输入信号范围大、精度高、功耗低,电路采用改进的TAC方法,用于处理快速的时间信号,利用高速DMOS开关,并优化控制逻辑时序,极大提高了测试精度。

小麦春化相关基因元件克隆分析与小麦矮化突变体的研究

一、 春化相关基因全长cDNA序列及其启动子的克隆与分析研究 通过建立小麦（Triticum aestivum. L. cv Jingdong No.1）胚芽春化cDNA文库，以春化相关基因VER2的3’端序列为探针，筛选获得全长1195 bp cDNA序列，它编码300个氨基酸。在VER2中存在植物疾病抗性反应蛋白和茉莉酸诱导凝集素两种蛋白的结构域。另外在VER2蛋白中存在核定位信号和多种磷酸酶的作用位点，VER2可能参与了多种调控途径。 以VER2基因的cDNA为探针，利用改进的池式PCR以及高密度膜杂交筛选的方法，从小麦TAC基因组文库中获得41,788 bp的基因组克隆，该序列含有11个基因，其中VER2基因位于第三个基因。VER2基因组序列含有3个内含子，4个外显子与cDNA序列100%同源。通过对转录起始点和转录终止点的分析，进一步证明从cDNA文库筛选得到的VER2基因为全长序列。 对VER2基因的上游启动子区域进行分析，发现基因上游启动子区存在三个小的重复序列，每个片段有482 bp，另有两个较大的重复序列，每个片段有2,161 bp。对上游2.8 kb启动子区（不含重复序列）的响应元件分析，其包括ABA响应元件（ABRE）、茉莉酸甲酯响应元件（Me-JARE）、胚乳特异性表达元件、参与淀粉酶合成的元件以及存在类似GA响应元件（ATAACAAAC）如ATAACATAC等等。根据VER2基因上游6 kb序列结构特点，将VER2启动子区域进行缺失突变形成10个片段，分别以GUS和GFP为报告基因构建成瞬间表达载体和植物表达载体等四类质粒。通过基因枪方法将最大片段（6 kb）驱动GFP报告基因的瞬间表达载体转入经春化处理或未春化处理的小麦幼叶中，结果发现GFP在春化处理的幼叶中表达，而在未春化处理的幼叶中不表达，说明VER2基因的启动子驱动基因转录受春化处理调控。 二、 小麦矮化突变体的研究 通过对小麦矮化突变体gaid遗传生理分析发现该突变体为半显性阻断GA信号途径，由此发现在赤霉素信号途径中，α-淀粉酶的诱导一定程度上通过某些与株高相关的基因控制。突变体gaid呈现对高浓度的脱落酸更敏感，当ABA浓度达到10-6M时，突变体的生长几乎完全受到了抑制，而野生型的生长需要ABA浓度达到10-5M时才能完全受到抑制。通过突变体gaid对乙烯等抑制型生长调节剂的响应实验研究，首次提出GA调控植物伸长生长存在两条信号途径，即GA基础水平信号途径（GA basal level signaling pathway）和GA正常水平信号途径（GA normal level signaling pathway），而乙烯以及高浓的GA合成抑制剂（如PAC）是通过第一条途径（GA基础水平信号途径）起作用。光形态建成中对植株生长的抑制作用存在独立于GA的信号途径。 突变体gaid的根系在强光照（63.5 Es-1m-2）和培养基内（低氧）的生长条件下，表现出弯曲、变短、加粗等异常性状，而随光照强度的减弱，这种根系异常生长的表型也减弱，在暗培养中则完全消失，但无论在哪种环境条件下，相对野生型对照而言，突变体的种子根短、侧根少。低浓度的ABA（10-8M）可以恢复突变体gaid根系在强光低氧条件下的正常生长发育。然而利用IAA及其极性运输的抑制剂（TIBA）、乙烯生物合成前提物（ACC）及合成抑制剂（AOA）处理突变体gaid，并没有发现突变体根系的生长发育得到恢复。 突变体gaid可能是一个新的属于小麦GA信号途径中的负调控基因（GAID）发生了突变或超表达，导致其负调控作用增强，呈现半显性的矮化突变。在与另一已知小麦GA信号途径中的负调控基因RHT的关系研究上发现，GAID可能对RHT蛋白磷酸化后的降解途径起抑制作用。通过双向电泳发现突变体gaid与野生型对照（京冬1号）在生长过程中存在差异蛋白，这将有助于对GA信号途径分子机理的深入研究。

棉纤维发育相关基因的克隆和鉴定

棉纤维是棉花子房内的胚珠外珠被上的一种单细胞表皮毛.为了解胚珠表皮细胞发育启动为棉纤维的分子控制机制,我们用同源克隆的方法,从棉纤维发育早期的幼嫩子房和胚珠中克隆到了72个棉花MYB基因.序列分析的结果表明它们属于MYB转录因子家族的55个成员,其中有一个MYB蛋白-GhMYB9的氨基酸序列与控制拟南芥单细胞表皮毛的发育启动基因GL1和WER高度同源.它们之间的序列一致性,不仅表现在保守区-DNA结合区,而且也表现在5’和3’的非保守区内.根据序列相似功能相似的原理,我们推测GhMYB9很可能是控制棉纤维发育启动的一个MYB基因.对GhMYB9的Southern杂交结果表明,该基因在棉花基因组中是单拷贝基因;对它的Northern表达分析可知,该基因在花前5天的子房、花前3天的胚珠、花期及花后3天的胚珠中都有表达,但在花前3天的棉纤维发育启动期（我们的扫描电镜结果）高表达.此外,还构建了一个陆地棉可转化人工染色体TAC文库,并通过PCR的方法从中筛选到了含有GhMYB9的TAC克隆.这些结果为进一步对GhMYB9做功能分析、揭示棉纤维发育启动的分子机制奠定了了事实上的基础.

高韧性聚乳酸材料的研究

聚乳酸（PLA）具有可生物降解性、生物相容性、良好的机械性能和可加工性等。近年来聚乳酸已逐渐成为生物降解材料的研究热点。然而，聚乳酸性脆，热稳定性差，熔融加工的窗口较窄，这些不利因素严重的限制了聚乳酸的广泛应用。本工作采用物理和化学的手段来改善聚乳酸的柔韧性，探索了改性的聚乳酸变为实用材料的可能性。 结合小分子量增塑剂增塑效率高和低聚的增塑剂稳定性好的优点，采用质量比为1：1的三醋酸甘油酯（TAC）和聚己二酸1，3-丁二醇酯（PBGA）组成的复合增塑剂提高聚乳酸的柔韧性。研究表明，相比单一增塑剂复合增塑剂是较好的增塑剂，有效地降低了聚乳酸的玻璃化转变温度和熔融温度，但增加了聚乳酸的结晶度，大大地提高了聚乳酸的断裂伸长率。当增塑剂含量大于9%时，聚乳酸变为韧性材料，断裂伸长率由原来的3%增加到320%。为了考察增塑聚乳酸的结构与性能稳定性，在60℃条件下对增塑聚乳酸老化4天，发现只有增塑剂含量为17%的聚乳酸材料的性能较稳定，材料仍保持一定的韧性。增塑剂含量高于23%时，会有增塑剂从材料本体析出的现象。 为了得到结构和性能稳定的高韧性材料，在复合增塑剂增塑的聚乳酸体系中加入三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC）通过电子束辐照发生交联。研究表明：增塑聚乳酸材料在合适的辐照剂量下（10Mrad），保持一定强度（23.5MPa）的同时，还有较高的断裂伸长率（268%）。此外，由于复合增塑剂中的PBGA有部分参与交联反应和交联网络对增塑剂的强迫互溶作用，复合增塑剂较交联前有更好的稳定性。

中子墙探测器前端读出电子学电路设计的改进

本文介绍了一种基于复杂可编程逻辑器件设计的大规模探测器前端电子学系统电路,提出了一种优化的电路设计,它的主要功能是对中国科学院近代物理研究所在建的中子墙探测器的输出信号进行处理,实现了多路的信号甄别,能量-幅度装换(QAC),时间-幅度转换(TAC),多道信号输出等功能。突出特点:采用新型DMOS开关,测量精度高、功耗低、速度快、元件少等。在大型探测器阵列前端电子学系统中有着广泛的应用前景。

多道时间幅度变换电路的设计

介绍了一个多道时间幅度转换器(TAC)电路。它主要由起-停型时间幅度变换电路、放大电路、采样保持电路、积分控制电路、采样保持控制电路、判断电路等组成。其特点是精度高,速度快,电路简单,多通道,易与计算机数据获取和处理系统配合使用。可以广泛应用于大型探测器阵列前端电子学系统。

输入信号时序鉴别方法与电路研究

简要介绍一种新的输入信号时序鉴别方法与电路。该电路的主要功能是对输入信号的时序进行鉴别和分拣,它可以鉴别出一个输入信号串中包含的各个脉冲的序号,并且产生与各个序号相对应的输出信号。可以鉴别的输人信号的序号为N=1,2,3,…,8。适用于多路时间幅度转换器(TAC)和多路时间数字转换器(TDC)系统,其输出信号可作TAC和TDC的停止信号。该电路输出信号的前沿tr≤3.2ns,传输延迟tpd≤20ns.

两种保护剂对C离子诱导小鼠急性肝损伤的应答；Response of Two Protective Agents to Acute Injury Induced by ~(12)C~(6+) Ions in Mouse Liver

比较了N-乙酰半胱氨酸(NAC)及乙酰左旋肉毒碱(ALCAR)对12C6+离子照射小鼠的损伤效应,并探讨了其可能的作用机制。利用4Gy剂量的12C6+离子束对预先给予NAC(100mg/kg)和ALCAR(100mg/kg)保护的昆明小鼠进行单次全身照射。随后检测肝组织中总抗氧化能力(TAC)、DNA单链断裂和细胞凋亡率。结果显示,与照射对照组相比,提前给予NAC和ALCAR均极显著地增强了肝组织的抗氧化能力(P<0.001),减轻了12C6+离子导致的肝组织中DNA断裂(P<0.001)和细胞凋亡(P<0.001)。此外,还发现ALCAR组抗重离子辐照损伤的能力显著地高于NAC组(P<0.05)。实验结果提示了NAC和ALCAR可通过抵御组织内的氧化胁迫,阻止DNA链的断裂和细胞的凋亡,实现对C离子辐照损伤的保护效应。而且ALCAR比NAC可能更适合成为有潜力、有希望的抗C重离子辐射药物。

中子墙探测器前端电子学研究

随着国家大科学工程兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)建成，CSRm实验探测系统也正在建设当中。CSRm实验探测系统由外靶系统和内靶系统构成。外靶系统主要有γ探测器、多丝漂移室（MWDC）、ToF墙(ToF Wall)、中子墙（Neutron Wall）等探测器组成，主要用于核物理研究。其中，用于探测中子的中子墙探测器是外靶系统中的一个重要组成部分，它有252个探测单元，每一个探测器单元都要求既有很好的能量分辨，也要有很好的时间分辨，同时还要求数据获取率达到每秒几千个事件。对于这样先进的探测器和大型实验探测系统采用传统的电子学仪器和方法已经无法构成读出电子学系统，建造与之相配的读出电子学系统是极为重要的和亟待解决的工作。为此，我们设计研发适合于中子墙探测器这样的大型闪烁体探测器的前端电子学读出系统。包括三大部分：16道电荷幅度转换电路（QAC），16道时间幅度转换电路（TAC）和有效信号判断电路。本论文的主要内容如下：在第一章绪论中，介绍了论文课题的出发点以及课题的意义，并对课题的背景进行了介绍。第二章介绍我们所自行设计的中子墙探测器的特点、结构。分析了中子墙探测器的输出信号的特点以及对后续前端电子学读出系统的要求。第三章是本论文两大核心部分之一，是本论文的创新点所在。主要介绍了我们电荷幅度转换的新方法，结合通常的QAC电路方法和具体的实际情况，我们自行提出了一种新的QAC电路，包括以下几个部分：差分输入电路、电流分割、上下恒流源、门控电流积分器。我们的创新点在于，我们用上下恒流源分别代替了通常QAC中作为电流分配的电流镜像和作为电流基准的电阻，这样一来更容易得到比较稳定的偏置电流，从而能够得到更高的转换精度。第四章是本论文的另外一个核心部分，首先我们论述了核电子学时间测量的几种方法，在对它们进行对比后，结合中子墙的实际特点，我们确定了采用起停型的TAC方法。然后介绍了TAC的原理，以及具体的电路结构。第五章主要的内容是对我们整个电路的逻辑电路进行了详细的介绍，它包括16道QAC和16道TAC的积分控制信号和泄放控制信号的产生电路以及有效信号判断电路。详细论述了这些逻辑关系以及如何在CPLD实现，并且给出了仿真结果。第六章详细讨论了我们在设计PCB板时遇到的问题及其解决方法。第七章介绍了多路QAC和多路TAC主要指标及其测试方法、步骤、结果并给出了误差分析。在总结部分我们回顾了我们整个工作的过程，介绍了论文的主要成果和创新点以及对于整个CSR工程的意义。本论文的创新点： 1、提出了一种新型的QAC电路。 2、将16道QAC和16道TAC以及有效信号判断电路集成在一个插件中提高了电路的集成度，并为最终集成在一片ASIC芯片中打下坚实的基础。 3、用可编程逻辑器件代替ECL器件来构建逻辑电路，降低了功耗和成本并提高了系统的可靠性

多通道电荷时间测量方法与电路研究

随着国家大科学工程兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)建成，HIRFL-CSR实验探测系统也正在建设当中。实验探测系统由外靶系统和内靶系统构成。用于探测中子的中子墙探测器是外靶系统中的一个重要组成部分，它有252个探测单元，每一个探测器单元都要求很好的能量分辨和时间分辨，还要求有很高数据获取率。为此，我们设计研发适合于中子墙探测器这样的大型闪烁体探测器的前端电子学读出系统。论文从发展髙性能多路小型化前端电路和研究QAC、TAC的方法和电路两个方面进行研究，讨论了我们采用的新思路和新方法。 我们设计的新型的多道高精度的电荷-电压、时间转换电路.该电路主要用于在相关控制信号的配合下，将光电倍增管输出的快电流脉冲信号转化为电压信号,并在控制信号作用下,将电压信号通过数据采集系统直接送入计算机进行处理。电路采用新型的QAC方法，用于处理快速的电流信号,突出特点是转换速度快,电路结构简单,输入信号范围大,精度高,功耗低, 电路采用改进的TAC方法，用于处理快速的时间信号,利用高速DMOS开关，并优化控制逻辑时序，极大提高了测试精度。 实验室调试结果说明系统已能够适应物理实验的要求，并为最终建立一个完整的满足性能要求的前端电子学系统打下了坚实的基础

用于在线同位素分离器的激光离子源的研制

本文介绍了一种新型的用于在线同位素分离器的离子源——激光离子源。这种离子源将会大大提高在线同位素分离器的化学选择性，给新核素的合成及其衰变性质研究注入巨大的活力。论文首先介绍了激光离子源的工作原理和国际上研制激光离子源的情况。其次介绍了我们在研制热管式激光离子源方面取得的以下进展：(1)激光器系统已经可以使用，完成了光路传输与合成系统；（2）研制了一个用于研究激光离子源特性的离线实验装置；(3)获得了铥元素的激光多步共振电离信号，测量了Ta，Nb-Zr合金和内表面涂有了TaC的Nb-Zr合金电离管表面电离电流及激光共振电离电流随温度纷变化曲线，得到了热管式激光离子源的化学选择性，对元素铥的化学选择性可达封50-10000，论文最后对将要做的工作提出了进一步的设想，对激光离子源的前景做了展望。

Dynamic mechanical and thermal properties of plasticized poly(lactic acid)

The blends of low molecular weight triacetin (TAC) and oligomeric poly(1,3-butylene glycol adipate) (PBGA) were used as multiple plasticizers to lubricate poly(lactic acid) (PLA) in this study. The thermal and mechanical properties of plasticized polymers were investigated by means of dynamic mechanical analysis and differential scanning calorimetry. Atomic force microscopy (AFM) was used to analyze the morphologies of the blends. Multiple plasticizers were effective in lowering the glass transition temperature (T-g) and the melting temperature (T-m) of PLA. Moreover, crystallinity of PLA increased with increasing the con-tent of multiple plasticizers. Tensile strength of the blends decreased following the increasing of the plasticizers, but increased in elongation at break. AFM topographic images showed that the multiple plasticizers dispersed between interfibrillar regions. Moreover, the fibrillar crystallite formed the quasicrosslinkings, which is another cause for the increase in elongation at break.

Comparison of photobioreactors and optimal light regime for rapid vegetative propagation of transgenic Undaria pinnatifida gametophytes

BACKGROUND: Previously, tachyplesin gene (tac) has been successfully transferred into Undaria pinnatifida gametophytes using the method of microprojectile bombardment transformation. The objectives of this study were to compare and evaluate the performance of bubble-column and airlift bioreactors to determine a preferred configuration of bioreactor for vegetative propagation of transgenic U. pinnatifida gametophytes, and to then investigate the influence of light on vegetative propagation of these gametophytes, including incident light intensity, photoperiod and light quality to resolve the problems of rapid vegetative propagation within the selected bioreactor. RESULTS: Experimental results showed that final dry cell density in the airlift bioreactor was 12.7% higher than that in the bubble-column bioreactor under the optimal aeration rate of 1.2 L air min(-1) L-1 culture. And a maximum final dry cell density of 2830 mg L-1 was obtained within the airlift bioreactor using blue light at 40 mu mol m(-2) s(-1) with a light/dark cycle of 14/10 (h). Polymerase chain reaction (PCR) analysis indicated that genes (bar and tac) were not lost during rapid vegetative propagation within the airlift bioreactor. CONCLUSION: The airlift bioreactor was shown to be much more suitable for rapid vegetative propagation of transgenic U. pinnatifida gametophytes than the bubble-column bioreactor in the laboratory. The use of blue light allows improvement of vegetative propagation of transgenic U. pinnatifida gametophytes. (C) 2009 Society of Chemical Industry

转基因海带配子体的制备与高效增殖

海带具有很高的营养价值和经济社会价值。自20世纪90年代以来，本实验室在借鉴高等植物基因工程原理和方法的基础上，根据海带自身特点，建立了海带遗传转化体系（海带孢子体表达系统），它的基本原理是利用基因枪法转化海带配子体，经孤雌或受精途径再生幼孢子体后，用氯霉素筛选幼孢子体获得转基因海带，然后进行海上安全栽培和转基因产品的检测与提取。目前该表达系统已成功实现报告基因（β-半乳糖苷酶基因，lacZ）和功能基因（乙肝表面抗原基因，HBsAg）的稳定表达。 由于海带孢子体表达系统需经孢子体再生和海上栽培等阶段，周期较长，而且转基因安全性问题也在一定程度上制约其研究与应用。因此，我们在海带孢子体表达系统的基础上又建立和优化了海带配子体表达系统，并成功实现了报告基因（绿色荧光蛋白基因，GFP）的瞬间表达和功能基因（瑞替普酶基因，rt-PA）的稳定表达。虽然海带配子体表达系统能避免转基因安全性问题，周期较短，但在表达量和生物量积累方面，与孢子体表达系统相比还有较大差距。 本文首先在海带配子体表达系统中成功实现了人酸性成纤维细胞生长因子基因（hafgf）和鲎素基因（tac）的稳定表达，制备了转基因海带配子体，然后将光生物反应器培养技术应用于转基因海带配子体的高效增殖，以期解决阻碍海带配子体表达系统发展的量的问题，并为转基因海带配子体的大规模培养提供试验依据和技术支持。 本文的研究结果为： 1、人酸性成纤维细胞生长因子基因和鲎素基因可以稳定整合到海带配子体基因组中，实现转基因产物的表达。 2、根据转基因海带配子体的生长特点，研制开发了一套培养体积为300 ml的鼓泡式光生物反应器，它具有操作简便、成本低廉、适合海带配子体生长等特点。随后将培养体系扩大到2.5 L，并研究了光对转基因海带配子体生长的影响，试验结果显示，转基因海带配子体在光强为30 μE m-2 s-1时即可达到光饱和生长，最优光周期为14:10 LD，而且蓝光可促进转基因海带配子体的生长。 3、在前期研究工作的基础上，为改善反应器内的传质条件，我们又设计研制了2.5 L气升式光生物反应器用于转基因海带配子体的高效增殖。研究发现，气升式光生物反应器较鼓泡式光生物反应器能明显地改善反应器内的传质状态，实现转基因海带配子体更高密度的培养（生物量可达到1,990 mg L-1），是一套高密度悬浮培养转基因海带配子体的有效装置和设备。