最新刊期
      2024 年 第 63 卷 第 6 期

        中山大学百年学科发展史专栏（组稿人：张冰）

      • 阮映东,魏鹏娟,胡建勋
        2024, 63(6): 1-11. DOI: DOI：10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240289
        摘要：数学系是中山大学创校时最早系之一，也是国内高校较早开办的几个数学系之一。筹办初就延揽了一大批具有国际视野的数学家担任教职并主导数学学科的建设及发展，高起点发展并形成了先进的数学人才培养体系，培养出像李国平、李华宗、周绍棠等杰出数学家。著名数学家姜立夫长期引领中山大学数学学科的建设，形成了完整的现代数学人才培养体系，先后培养出了陆启铿、叶叔华、黄华华等杰出校友。中山大学数学学科形成了自己的优势研究方向并取得了众多前沿研究成果。改革开放之后，中山大学数学学科在国家教学名师邓东皋的带领下通过引进和培养大力充实师资队伍，为中山大学数学学科的跨越式发展奠定了坚实基础。新时代，基础数学教师团队入选第三批“全国高校黄大年式教师团队”。中山大学数学学科目前形成了包括数学基地班、拔尖人才计划2.0、强基计划、博士生和硕士生在内的多层次创新人才培养体系。中山大学数学学科近年来在科学研究上取得喜人成绩，有7人获得国家杰出青年科学基金，在四大国际顶尖基础数学杂志上发表论文5篇，获得国家自然科学奖二等奖2项，获得教育部自然科学奖一等奖3项。  
        关键词：数学;学科建设;黄大年式教师团队;中山大学   
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        发布时间：2024-11-01
      • 王军,赵福利
        2024, 63(6): 12-32. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240297
        摘要：中山大学物理学学科与中山大学同龄，至今已历一个世纪，期间涌现出一大批杰出的教育家、科学家，以及周誉侃、高兆兰、李华钟、郭硕鸿、莫党、张纯祥、张进修、余振新、罗蔚茵等一批物理学家及教学名师。经历了民国初期的以科学化人为核心的创系阶段、高校内迁的艰辛跋涉阶段、院系调整后面向国家专业人才培养分立学科发展阶段，建立了相对完整的物理学学科布局。拥有超快速激光光谱学国家重点实验室、国家首批物理学博士点等。21世纪以来，物理学发展壮大，孵化出中法核工程与技术学院、微电子学院、材料科学与工程学院等。2015年后，逐步形成物理学科三校区同质办学错位发展布局。中山大学物理学和光电信息科学与工程专业均为国家一流专业，成为国家重要的拔尖创新人才培养基地。中山大学天琴中心、广东省基础学科研究中心等专业研究机构和高能直接几何非弹性中子散射飞行时间谱仪等大型设备共同支撑中山大学物理学科在理论物理、凝聚态物理、光学、等离子体物理、天文学等学科方向为我国科学事业发展贡献力量。  
        关键词：物理学;学科建设;中山大学   
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        发布时间：2024-11-01
      • 冯双
        2024, 63(6): 33-50. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240207
        摘要：中山大学化学学科由原中山大学化学学科和岭南大学化学学科合并而成，已走过百年征程。在陈宗南、富伦、龙康侯、林尚安、曾汉民、计亮年、陈小明等院系负责人和科学家的努力下，克服艰难险阻，学科建设取得显著成绩，高分子化学与物理、无机化学成为国家重点学科，化学成为一级学科博士学位授权点，培养出梁栋材、黄维垣、江元生、苏锵、姜中宏、黄翠芬院士等一批学界翘楚。化学学科在建设与发展上，始终以国家需求为导向，搭平台，聚人才，重交叉，促进学产研用结合，每个发展阶段都有大批科研成果走向应用，为国家进步和社会发展作出了重要贡献。2017年，化学成为“双一流”建设学科，进入学科建设国家梯队。  
        关键词：化学学科;高分子化学与物理;无机化学;学科建设;中山大学   
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        发布时间：2024-11-01
      • 郑卓
        2024, 63(6): 51-67. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240135
        摘要：孙中山先生1924年创办国立广东大学时，理科学系就有地质学科。地质学系成立初期就以高水平建设为起点和聚焦岭南地区为特色，引进了诸多国内外著名学者来校任教。1927年成立两广地质调查所，极大提高了野外实践能力的培养。高起点的学科设置和一流师资，以及具有国际视野的地质学理论在中国南方的早期应用形成了融入欧洲学派和具有岭南地域特色的学科特点。中山大学地质学高等教育在近代史民主革命时期具有领先地位，创造了辉煌的历史。解放后，中山大学地质学科经历了1952年全国院系调整，以及多次艰难的专业复办和调整过程。尽管如此，地质学科结合国家经济发展的不同阶段，先后创办了地质工程、宝玉石与矿物材料、地球信息科学与技术等新兴学科培养方向。自2002年再次成为独立建制的地球科学系之后，在国家改革开放良好的区位条件和深厚的历史底蕴下，地质学科重新走强，目前已建设成地质学、地球物理、地质资源与地质工程的高等学校专业人才培养基地。现在位于珠海校区的地球科学与工程学院以崭新的面貌和高水平的科研教学平台吸引了来自全国各地的地质学科优秀学子和国内外科学人才。  
        关键词：中山大学;地质学科;百年校庆;两广地质调查所;地球科学与工程学院   
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        发布时间：2024-11-01
      • 冯双
        2024, 63(6): 68-85. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240206
        摘要：中山大学生物学学科从1924年至今已走过百年历程，历史悠久，成绩斐然，涌现出陈焕镛、罗宗洛、朱洗、蒲蛰龙、陈心陶、张宏达、林浩然等杰出科学家、教育家。经历了创业初期的不易、高校内迁的艰辛、院系调整岭大生物学科并入的受益，也经历了陈焕镛和植物研究所调出的削弱、蒲蛰龙调入的补强。改革开放后，屈良鹄、徐安龙等一批学人归国创业，学科梯队建设成效明显。生物学科研究人员始终坚持面向国家重大科研需求和国际科学发展前沿，紧密围绕关键问题，在寄生虫研究与实践、生物防治、植物区系与分类、水产养殖、作物育种、RNA组学、生物多样性等多个学科领域开展了创新性研究与实践，为我国科学事业发展与进步作出了贡献。动物学、昆虫学、植物学、生物化学与分子生物学先后成为国家重点学科。2017年开始，中大生物学和生态学均成为“双一流”建设学科，进入学科建设国家梯队。  
        关键词：生物学学科;生物学;生态学;学科建设;中山大学   
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        发布时间：2024-11-01

        生态学专栏（组稿人：彭少麟）

      • 彭少麟,许为欣,周婷,廖慧璇,陈宝明
        2024, 63(6): 86-94. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240162
        摘要：公路是人为修建用以促进人文交流与物质联通交换的廊道，对社会经济、文化的发展起着极为重要的基础支撑作用。由于公路廊道与林地生境条件相比差距较大，导致植物不易生长，如何通过生态恢复构建道旁植被，成为公路廊道生态建设的焦点问题之一。本研究选取广州郊区18条经历较长时间恢复的郊区道路设置了道旁样地，共144个样方，进行了植物群落调查和数据综合分析；比较了6条公路与邻近林内生境的环境因子；进一步测定了代表性优势适生物种的生理生态指标。试图解决如下科学问题：（1）道旁与林内相比，限制植物生长的环境要素有哪些？（2）在道路旁有哪些自然适生植物？（3）为什么这些植物能在道旁环境生长？主要结果如下：（1）广州郊区公路道旁生境较之林地，对植物的生长起了限制作用的生态因子是强光照、高温以及干旱。（2）筛选出33种道旁恶劣生境下自然生长的植物优势适生种，其中16种广泛分布在道旁和林地，17种广泛分布在道旁；常绿种有2种、落叶种有9种，落叶占比27.3%；乔木有24种、灌木有6种，藤本有3种，乔木占比约72.7%。（3）道旁自然生长植物具有阳性树种种数与数量增多，树木形态矮化，尖削度高，叶片总厚度、栅栏组织和海绵组织增厚等适应性变化特征，以及具有净光合速率、水分利用效率加快的生理生态特征；这些特征也很好地解释了其适应的机理，可作为道旁恢复物种筛选的科学依据。本研究揭示为什么这些植物能够在广州市郊区公路道旁生境下自然适生的机理，丰富了公路生态廊道生态建设理论；本研究所提出的适生优势种，可作为广州市郊区公路廊道植被快速生态恢复的优先物种选择，对其他区域的道路生态廊道建设也有参考价值。  
        关键词：广州郊区公路;道旁生境;适生物种;适应特征   
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        发布时间：2024-11-01
      • 韩博平,雷腊梅,赵亮,彭亮,肖利娟
        2024, 63(6): 95-103. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240174
        摘要：拟柱孢藻（Cylindrospermopsis raciborskii）广泛分布于热带地区，被认为是热带或泛热带种类，能够产生多种毒素，其在水体中形成优势或发生水华将直接影响供水安全并导致生态系统的退化。近30年来，拟柱孢藻的分布在全球尺度上呈“蔓延”之势，在欧洲、北美洲和亚洲大陆的很多水体中广泛发生。我国近10年来拟柱孢藻分布的范围不断扩大，在珠江下游地区的供水水库中成为最主要的优势蓝藻种类。按目前的发展趋势，预计拟柱孢藻将很快成为我国淡水水体中继微囊藻（Microsystis）之后的第2个管控有害蓝藻种类。为避免发生类似于被动应对大范围微囊藻重度水华的困局，迫切需要前瞻性地开展基于现代生态学理念的拟柱孢藻种群生态学研究，理解其快速大范围发生并占据优势的生态学基础。本文从生物地理学与种群生态学的角度，对当前拟柱孢藻的扩张机制、种群竞争优势及其对生态系统的影响进行梳理，重点分析了拟柱孢藻对磷的高效吸收机制与对热带水环境的适应性，强调认为珠江流域及邻近地区是东亚和全球尺度上拟柱孢藻研究的关键区域。我们认为在气候变暖的背景下，珠江流域及邻近地区将成为该种北向扩散的种源区，以云贵高原为跳板，进入长江流域进一步向高纬度扩散。制定国家层面上的监测规范、防治方法和管理对策，迫切需要实施跨学科的整合研究，大力推进我国拟柱孢藻种群生态学的研究和发展。  
        关键词：蓝藻水华;藻毒素;扩张;竞争;入侵   
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      • 周婷,周若琪,赵文胜,郭剑强,陈再雄,陈昉,彭少麟
        2024, 63(6): 104-113. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240163
        摘要：丹霞山复杂地形地貌塑造了很高的生态系统多样性和复杂的景观多样性，全面的系统分类、空间定位和生态系统类型描述对该区域的生态特征研究具有重要意义。本研究基于IUCN全球生态系统分类框架，结合植被类型和特殊地形地貌特征，对韶关丹霞山国家级自然保护区全境的生态系统类型进行研究，并利用遥感数据与实地调查数据，对各级生态系统进行空间定位和可视化制图。结果显示：（1）该保护区生态系统类型可划分为81类，包括3个I级类型、6个Ⅱ级类型、12个Ⅲ级类型、28个Ⅳ级类型和81个Ⅴ级类型；（2）除空间定位与格局分析外，特别对丹霞山的4个大类的特色生态系统进行了单独的空间展示，包括用面来展示的山顶生态系统23类和沟谷生态系统13类，用点来代表的洞穴生态系统4类，用线来代表崖壁生态系统4类。本研究关于生态系统类型的划分及空间定位，揭示了丹霞山地区的独特地形地貌特征和生态系统多样性特征，深化了丹霞山生态系统多样性和形成机制的理解，结果可为开展生态系统保护和管理提供重要的参考。  
        关键词：丹霞地貌;生态系统分类;空间定位;制图   
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        发布时间：2024-11-01
      • 陈宝明
        2024, 63(6): 114-121. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240158
        摘要：全球存在明显的昼夜不对称增温现象，光合作用只在白天发生，而呼吸作用在白天和晚上都在进行，昼夜增温可能会改变光合作用和呼吸作用之间的平衡，进而影响植物的生长。入侵植物通常具有较强的资源捕获能力与能量利用效率，那么在昼夜增温对外来入侵植物的生长及竞争力有何影响？为此，选取两种严重危害的菊科入侵植物白花鬼针草（Bidens alba）和假臭草（Eupatorium catarium），同时选取本地植物一点红（Emilia sonchifolia）作为对照，设置不同的昼夜增温处理，研究增温对入侵植物和本地植物的生物长、生物量分配及种间竞争的影响。结果表明，白天增温显著提高了入侵植物白花鬼针草和假臭草的总生物量和地上生物量，而全天增温显著提高了本地植物一点红的总生物量和地上生物量；白花鬼针草在全天增温处理下的根冠比显著高于其他增温处理的，而其他2种植物的根冠比在全天增温处理下最低。夜间增温和全天增温加剧了入侵植物对本地植物一点红生长的抑制作用；3种增温模式都不同程度地降低了两种入侵植物对一点红的竞争响应，但不同增温模式之间差异并不显著，说明增温背景下本地植物一点红对入侵植物的竞争响应并未表现出明显的竞争者依赖性。  
        关键词：全球变暖;外来植物;入侵性   
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        发布时间：2024-11-01
      • 廖慧璇,薛亚林
        2024, 63(6): 122-131. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240160
        摘要：全球气候变化下极端干旱事件频发，对全球生态系统稳定造成了巨大挑战。森林在维持全球生态系统稳定方面发挥着不可替代的作用。由于不同乔木物种对干旱有不同程度的敏感性，特别是在自然更新阶段，不同物种种子产生、种子萌发、幼苗生长都对水分变化存在不同的敏感性，探讨影响种间敏感性差异的机制对预测森林对未来气候变化的响应具有重要意义。目前关于树木成体对干旱的响应已有众多实验性和整合性的定量研究，然而还未见关于树木自然更新对干旱响应的整合性研究。本研究采用meta分析手段，在全球范围内搜集野外观测和控制实验获得的树木种子产量、种子萌发率、幼苗出苗率和幼苗存活率等自然更新过程相关指标，定量评估干旱胁迫对不同物种自然更新的效应强度。结合树木的功能性状（包括叶片面积、叶片厚度、植株最大高度、根系深度、种子大小、比叶面积、气孔导度、P50和叶片水势），发掘不同物种干旱响应差异的潜在解释因子。结果表明，影响干旱胁迫下树木自然更新的功能性状在光合作用、叶片表型和种子大小之间存在相互协调关系，那些能够在降低水分散失的同时保证高光合速率或能够维持较快生长速率的树种将在干旱中保持较强的自我更新能力。本研究为不同树种功能性状对其干旱下自然更新的影响提供了整合性的证据，强调了考虑物种性状信息对全球气候变化下森林保育的重要意义。  
        关键词：干旱;自然更新;树木;功能性状;meta分析   
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        发布时间：2024-11-01
      • 朱萍,刘文燕,刘展航,蒋博涵,许嘉庆,曲彦霖,孙中元,柏新富,侯玉平
        2024, 63(6): 132-140. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240171
        摘要：本研究依托国家级自然保护区昆嵛山，分析其常见林型的土壤细菌群落结构与多样性，研究林分差异对土壤细菌群落的影响，为该区域森林健康和可持续发展提供理论支持，同时加深对植物与微生物之间相互作用的认识。选取赤松林（Pinus densiflora forest）、麻栎林（Quercus acutissima forest）、赤松-麻栎混交林、刺槐林（Robinia pseudoacacia forest）和杂木林为研究对象，以无林地为对照，利用16S rRNA基因高通量测序技术分析了6种林型下土壤细菌多样性、群落组成的差异，及其与土壤化学性质的关系。结果显示：变形菌门（Proteobacteria）是优势菌门，其次主要类群有酸杆菌门（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）等。不同林型显著影响土壤细菌群落丰富度、均匀度指数，其中麻栎林土壤细菌多样性指数最高，混交林土壤细菌多样性指数最低，麻栎林土壤的ACE指数和Shannon指数均显著高于赤松林、杂木林、刺槐林和混交林。不同林型土壤细菌多样性变化可能与土壤pH值差异密切相关。NMDS和ANOSIM分析显示不同林型间土壤细菌群落结构具有显著差异（P < 0.05），推断不同林型间植物凋落物及根系分泌物差异可能是驱动细菌群落变化的重要原因；此外，对环境因子与土壤细菌群落结构差异的关联分析显示，土壤全磷与有效磷含量可能是影响昆嵛山不同林型土壤细菌群落结构差异的关键环境因子。本研究从细菌多样性和群落结构对林型变化响应的角度，为探索温带森林生态系统健康管理提供了科学依据。  
        关键词：土壤微生物;细菌多样性;群落结构;麻栎林;刺槐林   
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        发布时间：2024-11-01
      • 李富荣,王琳清,曹怡然,吴志超,石含之,李冬琴,文典,李蕾,王旭
        2024, 63(6): 141-149. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240166
        摘要：针对华南地区旱地土壤低硼高镉和蔬菜重金属镉污染日益严重的现状，以广东特色蔬菜菜心（Brassica parachinensis L）为研究对象，通过水培实验研究了外源硼添加对菜心生长特性和镉吸收的调控效应，并从抗氧化酶和AsA-GSH循环关键酶活性的角度探讨硼调控蔬菜镉胁迫的生理机制。研究结果显示，在5 μmol/L的镉处理下，20和50 μmol/L的外源硼添加显著提高菜心株高和根长达50%以上，同时，50 μmol/L的外源硼添加较0.25 μmol/L硼添加时的地上部和地下部生物量都明显增加114.19%和187.59%，说明适当施加硼元素供应能有效缓解重金属镉对蔬菜的胁迫作用。另外，10、20、50 μmol/L 3种浓度的外源硼添加都不同程度地减少了菜心地上部和地下部的镉吸收，下降量达24.0%。从硼影响菜心的抗氧化酶活性和AsA-GSH循环关键酶活性的结果来看，镉胁迫下添加不同浓度外源硼处理后，不同菜心抗氧化酶和AsA-GSH循环关键酶活性变化规律存在一定差异。本文研究结论为，适宜浓度的硼添加可有效提高镉胁迫下的菜心地上部分和地下部分的SOD、POD、CAT、APX、DHAR、GR活性，增强菜心的抗氧化能力，促进其AsA-GSH循环，从而降低镉对菜心植株的胁迫作用并调控菜心对镉的吸收。这意味着有可能通过筛选适合的硼肥类别和施用量，进一步实现控制蔬菜可食部分镉含量在安全限量范围内，研究结论可为合理施用硼肥保障中轻度镉污染土壤上的蔬菜安全种植提供科学的参考依据。  
        关键词：硼;菜心（Brassica parachinensis L）;镉;酶活性;AsA-GSH循环   
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        发布时间：2024-11-01

        学术荟翠专栏（组稿人： 胡建勋）

      • 卢宇彤,陈志广
        2024, 63(6): 150-160. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240293
        摘要：复杂的科学工程计算应用要求在数值模拟、大数据处理、人工智能3种计算模式之间实现融合，而这3种计算模式具有不同的负载特征，它们在执行、调度、数据访问方面具有显著的差异，传统的超级计算机不能同时高效地支撑以上3种计算模式。我们重构了超级计算机的并行文件系统、并行通信系统、资源管理与作业调度系统等系统软件，并设计了基于超算的大数据处理框架和人工智能推理框架，支持在高性能计算应用中融合大数据和人工智能计算模式，形成了基于超算环境的多模式计算融合支撑系统。应用表明，所研发的融合支撑系统能够支持3种计算模式的耦合，且在性能上表现出显著的优势，为复杂的科学工程计算应用提供了完善的运行环境。  
        关键词：多模式融合计算;超级计算机;科学工程计算   
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      • 曹阳,贺雄雷,王建国
        2024, 63(6): 161-170. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240195
        摘要：植物碳固定，作为碳循环中的核心环节，对全球粮食产量与气候变迁具有深远影响。在此过程中，核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶（RuBisCO）的作用举足轻重。其催化速率与特异性间存在微妙的平衡：特异性降低，催化速率上升，但副反应中的有毒副产物亦随之增多，从而影响整体效率。然而，水生植物却拥有独特的CO2富集机制，有效减少了副反应的影响，为酶创造了优越的工作环境。本文以高等水生植物入水事件为切入点，深入研究了其核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶大亚基蛋白的趋同进化。旨在寻找与入水事件紧密相关的趋同进化位点，并探究CO2富集机制下该酶理化性质的变化，为酶的优化提供新思路。收集了泽泻目、唇形目、虎耳草目、水韭目、山茱萸目和金鱼藻目等6个目共48个物种的酶蛋白质序列信息，并确定了6次关键的入水事件。采用PCOC分析方法，整合了这6次入水事件的数据，深入剖析了水生植物的进化趋势。分析结果显示，水生植物中可能存在一个关键的趋同进化位点，位于蛋白质序列的第328号位置，紧邻酶的活性中心。推测该位点的替换可能增强了反应底物进入活性中心区域的灵活性，使CO2更易进入，从而提升了酶的催化速率。这一发现为后续的酶改进突变实验指明了方向，提供了坚实的理论依据。研究成果不仅有助于优化该酶的催化效率和适应性，也为深入研究植物碳固定机制提供了新的视角。  
        关键词：核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶;高等水生植物入水事件;CO2富集机制;趋同进化   
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        发布时间：2024-11-01
      • 丘志力,杨炯,孙周勇,邵晶,张跃峰,彭雨帆,白洞洲,叶旭,任箬筠
        2024, 63(6): 171-189. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240258
        摘要：石峁遗址是中国北方龙山时代晚期-夏代早期最重要的城邑遗址之一，对石峁遗址出土玉器的研究可为探索及理解我国早期文明的发生、不同区域文化交流与生产力发展水平提供重要的参考。本文对石峁遗址东门址16件出土玉器，进行了上手观察和红外光谱、便携式荧光光谱的科学测试，对其工艺类型、矿物组成及其材料来源进行了研究。结果表明：1） 石峁遗址东门址16件出土玉器中，有12件玉器主要矿物为透闪石，占比75%；4件为大理岩、蛇纹石化大理岩及蛇纹石玉，占比25%，说明该遗址所在的陕北河套地区先民在龙山时代晚期-夏代早期（约2100 BC—1900 BC）主要使用闪石玉材料为主，与近于同时代晋南陶寺、清凉寺及下靳遗址先民对玉石材料选择（偏好）明显不同。2） 对东门址3件牙璋的材料及其扉牙的考察显示，东门址牙璋存在最早期的牙璋类型，结合对石峁出土玉器类型的特点分析，我们认为石峁文化可能是华西和华东系统玉文化融合后形成的独特类型，对中原夏代玉文化的形成有重要的影响。3） 根据12件闪石玉器的矿物组成及半定量微量元素分析，可确认其玉料为大理岩型交代变质成因；4种颜色、结构、光泽等特征有所差别的闪石玉中，件数多的A和B类玉料较大可能来自现今甘肃中部的马衔山和甘肃西部两地，但无法排除来自辽河流域来源，也不排除具有多个来源的可能；C类玉料最大可能来自青海格尔木；D类墨黑色闪石玉料的来源仍然无法判断，不排除本地来源的可能。上述认知为进一步探索石峁文化在龙山晚期-夏代华夏文明形成过程扮演的角色提供了新的重要材料。  
        关键词：出土玉器;科学测试;玉料类型;牙璋;石峁遗址东门址   
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        发布时间：2024-11-01
      • 郎嵬,颜嘉玲,陈婷婷,王劲,李郇
        2024, 63(6): 190-201. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240100
        摘要：高校定点帮扶已成为助力乡村振兴的主要工作形式之一，目前正面临着工作对象转向全体农民、工作要求转向“五个振兴”、工作举措转向促进高质量发展。为此，高校应充分发挥专业优势，建立与教育教学相结合的可持续帮扶模式。在高校定点帮扶工作背景下，本文以研究团队开展的云南省凤庆县红塘村共同缔造工作为例，探讨了城乡规划专业助力乡村规划建设的高校帮扶模式。在梳理国内外高校帮扶乡村振兴的理论研究与实践探索基础上，总结了红塘村帮扶工作经验，构建了高校师生驻村伴随式、组织多方参与的“共同缔造”帮扶工作模式，并提出了以本地需求为导向，发挥城乡规划专业优势；乡村帮扶实践与城乡规划教学研究结合；培育乡村设计师与人才队伍；鼓励多专业师生参与的实施路径建议，为高校专业育人结合乡村振兴实践提供了参考。  
        关键词：乡村振兴;高校定点帮扶;乡村人居环境;共同缔造;云南省凤庆县   
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        发布时间：2024-11-01
      • 杨力华
        2024, 63(6): 202-223. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240134
        摘要：本文从信号处理的视角对20世纪80年代末兴起的小波分析做一个通俗的概述. 内容包括小波分析产生的基本问题背景和关键历史事件， 小波分析的基本理论， 及其对信号处理的意义和作用. 希望透过本文能科普性地展示小波的基本理论以及为什么要建立这样的理论. 除此以外， 笔者还对小波分析之后时频分析领域所出现的经验模型分解方法和图信号处理的基本问题给出简要的介绍. 作为中山大学百年校庆的约稿综述， 本文对中山大学小波分析研究团队的基本阵容以及历年来所开展的重要学术事件进行了简单的回顾.  
        关键词：小波分析;函数逼近;信号处理;模式识别   
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        发布时间：2024-11-01
      • 扈超舜,叶标华,谢晓华,赖剑煌
        2024, 63(6): 224-235. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240136
        摘要：类增量学习中的新旧类不平衡导致少数坍塌发生，旧类的识别能力降低. 现有方法通常基于经验调整深度特征空间中类别间的几何关系以避免少数坍塌，缺乏理论指导. 神经坍塌从理论上揭示了类别间的最佳几何结构——等角紧致框架. 受此启发，本文提出了一种名为持续构造神经坍塌的方法来解决少数坍塌. 该方法通过紧致损失和等角损失来约束形成等角紧致框架结构. 然而不平衡数据分布导致全局质心估计不准确和旧类之间约束困难，进而导致上述两个损失无法充分施展其效果. 为此，本文进一步提出了分类器向量辅助模块和难例采样模块来分别解决上述两个问题. 实验结果表明，本文提出的方法有效诱导了神经坍塌的发生，并且在 CIFAR100和ImageNet数据集上都超过了当前最优方法.  
        关键词：类增量学习;神经坍塌;少数坍塌;动态扩展结构   
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        发布时间：2024-11-01

        生物数学专栏（组稿人： 周天寿）

      • 刘泽铭,孙小强
        2024, 63(6): 236-253. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240106
        摘要：肿瘤耐药性是限制癌症疗效的最大障碍之一，肿瘤微环境在耐药性的发生发展过程中发挥着重要的作用. 为了深入探究微环境介导肿瘤耐药性的作用和机制，需要全面系统地研究药物治疗过程中肿瘤生态系统的动态演化. 数学模型可用于描述肿瘤微环境中的各种组分的相互作用和变化，进而揭示微环境介导肿瘤耐药性的机理和演化规律，并为设计更有效的治疗策略提供参考和依据. 本文首先介绍了微环境介导肿瘤耐药性的生物学知识和相关概念；随后分类介绍了几类典型数学模型的最新研究进展；之后以脑胶质瘤微环境为例，介绍了使用不同方法建立耐药性的演化动力学模型的流程；最后展望了进一步的研究方向.  
        关键词：数学肿瘤学;演化动力学建模;耐药性;肿瘤微环境   
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        发布时间：2024-11-01
      • 王子豪,张圳泉,张家军
        2024, 63(6): 254-264. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240112
        摘要：多尺度三维基因组结构驱动基因表达和细胞命运决定. 尽管在一维线性基因组层面上的研究取得了显著进展，但三维空间基因组动态结构如何在功能上影响时空基因表达的变化仍不清楚. 近年来，测序技术和影像技术的发展，使得四维核体基因组学的研究取得一系列进展. 在本文中，讨论了三维基因组结构的多尺度性、其对基因表达的复杂调控以及时空动力学. 接着对这一复杂的染色质结构动力学、表观修饰动力学和基因表达动力学进行理论建模，提出了可预测的多尺度耦合系统的建模框架. 最后，讨论了未来关于四维核体动力学的研究方向.  
        关键词：三维基因组;基因表达;染色质构象;表观修饰;基因调控   
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        发布时间：2024-11-01
      • 张艳玲,王梦收,洪柳
        2024, 63(6): 265-274. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240116
        摘要：在系统生物学的研究中，由于所研究问题的复杂性和多尺度性，经常会遇到刚性方程的求解. 而近年来，神经网络和深度学习的发展为上述问题提供了新的解决思路和方法. 本研究以经典的Belousov-Zhabotinsky （B-Z） 反应和Van der Pol（VdP）方程为例，对四类非时序神经网络，包括全连接网络、残差网络、改进的残差网络和深度混合卷积网络，以及三类时序神经网络，包括循环神经网络（RNN）、长短时记忆网络（LSTM）、注意力机制进行了系统比较. 实验结果表明：时序神经网络应用于刚性问题的求解精度和计算时间都大幅优于非时序神经网络，而四类非时序神经网络之间的表现并无显著差异. 此外还将常微分神经网络（ODE-Net）应用于上述刚性问题，并观察到在极短的计算时间内，该方法能够达到极高的精度. 本研究为应用神经网络解决系统生物学中各类刚性问题提供了参考和指导.  
        关键词：系统生物学;刚性微分方程;神经网络;常微分神经网络   
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        发布时间：2024-11-01
      • 刘锐,杨茜然
        2024, 63(6): 275-290. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240109
        摘要：很多生物系统的动态发展过程中都存在状态的临界迁移现象，例如复杂疾病，在离临界状态较远时，病情不明显；而到达临界状态后，病情有可能在很短的时间内从稳定期突然恶化而成为重病期. 如何基于高维生物医学数据，找到可用于识别生物系统状态改变临界期的标记物，对包括疾病的早期预警等课题具有重要意义. 围绕生物系统临界状态识别与预警这一课题，本文主要综述了动态网络生物标志物（DNB）方法，及针对不同的数据条件所发展的一系列适用的改进方法及其应用.  
        关键词：状态迁移;临界状态;动态网络生物标志物（DNB）;早期预警信号   
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        发布时间：2024-11-01
      • 曹文洁,滕嘉琪,陈浩文,周天寿
        2024, 63(6): 291-300. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240108
        摘要：基因调控网、信号转导网、代谢控制网和蛋白质相互网等生物分子网络是计算系统生物学的主要研究对象. 从随机过程的观点，这些网络可以划分为马氏反应网和非马氏反应网，依赖于分子机制的实验测定. 另一方面，由于生化反应事件是随机发生的，这必然会导致反应物种水平的涨落（即生化反应系统是固有噪声的）. 这种分子噪声可能在自然选择、细胞命运决定、细胞内部过程等起着重要作用. 一个未完全解决的问题是分子噪声的生物学功能是什么. 本文分别分析地导出一般的马氏生化网络和一般的半马氏生化网络中分子噪声对各个反应物种水平影响的计算公式，并对一般的朗之万方程，建立了小噪声影响系统平衡态和特征值的两个实用定理. 此外，以广义生灭过程作为一个例子，分析地显示出分子记忆的效果等同于反馈的引入. 本文的分析结果既有宽广的应用前景，也为基于实验数据的统计推断奠定了基础.  
        关键词：马氏反应网络;半马氏反应网络;分子噪声;化学主方程   
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        发布时间：2024-11-01
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