长期载人航天废物燃烧中NOx和CO2的电化学控制

目的研究长期载人航天任务中NOx和CO2同步还原生成尿素的潜在技术。方法研究在不同温度、压力下，含0．02mol／L KNO3及0．2mol／L KHCO3电解液中Cu／Zn合金电极上CO2电化学还原的行为。结果压力为0．7MPa，电解电位为-1．7V，常温时产生尿素的法拉第效率最大，为35．7％；温度为273K，电解电位为-1．4V，常压时产生尿素的法拉第效率最大，为50．7％。结论长期载人航天任务时，电化学方法用于控制深空任务中固废焚烧产生的NOx和CO2是有效的。     

CO2一步电化学转化技术的可行性研究

目的研究长期载人航天任务中舱室CO2电化学还原为代氢燃料CO技术。方法研究不同温度、压力下,0.5mol·L-1KHCO3水溶液中Pb电极上CO2电化学还原的行为,并进行电极反应动力学研究。结果常压下,温度为273K,电解电位-1.5V,产生的CO法拉第效率最大,为16.1%;常温下,压力为1.2MPa,电解电位-0.5V,产生的CO法拉第效率最大,为19.8%。通过动力学研究,得阴极还原生成CO的反应级数为0.34。结论载人航天器中应用电化学还原CO2为代氢燃料CO的途径是可行的。     

载人航天CO_2还原技术的发展与选择

CO2还原是目前国际空间站CO2处理的一个重要环节。CO2还原技术不仅可以实现对人体代谢产生的CO2进行处理,还可以与电解水技术结合起来实现氧气的再生。空间站所采用的CO2还原技术包括Sabatier、Bosch、CO2电解、CO2热解等还原方法。经过三十多年的理论与实验研究,最终Sabatier还原法被确定为国际空间站的CO2还原方案。然而,Sabatier方法的循环闭合度较低,难以应用在宇宙深空探测等更长期的载人航天任务中。其他可实现完全闭合的还原法仍有可能在技术充分发展后,取代Sabatier成为性能更优的还原技术。     

可用于载人航天温度监测的石英温度传感器的设计

目的 设计一种适合载人航天高精度温度测量的数字式石英温度传感器.方法 基于压电谐振理论,分析音叉式石英片弯曲振动机理,利用石英晶体的一阶频率-温度特性,设计出Zytw(θ/φ)双转角音叉式石英温度传感器.结果 对用于载人航天温度监测的石英温度传感器的静、动态特性进行测试,该传感器的标称频率为31.530 kHz,分辨率可达到0.03 ℃/Hz,外形尺寸为φ3×8 mm,动态响应时间小于4.5 s.结论 本文设计的音叉式石英温度传感器各项性能满足载人航天高精度温度监测要求,验证了设计方法的正确性和有效性.     

新型低成本PEM水电解槽的研制与测试

目的研制具有新型单体结构的低成本PEM水电解槽并分析其电解性能和长期稳定性。方法通过测试不同条件下电解槽的极化曲线,分析工作温度和组装压力对电解槽性能的影响;测试多单体电解槽在工作条件下的极化曲线、电解效率曲线以及不同电解单体的工作电压,分析多单体电解槽的长期稳定性。结果在1A·cm~(-2)的电流密度条件下,电解单槽在45℃时的电压值为1.846V;在6～6.5MPa的组装压力范围内,电解槽具有最优的电解性能;在45℃,1A·cm~(-2)的工作条件下,10单体电解槽的工作电压为18.43V,氢气产量为0.96nm~3/h,电解效率达到79.7%;与此同时,电解槽在该工作条件下工作600h,电解槽的工作电压增长速率为16.7μV·h~(-2)。结论基于新型单体结构的PEM水电解槽,在降低了制造成本和自身重量的前提下,具有良好的电解性能和长期稳定性,为PEM水电解槽的工程应用提供了极具参考价值的数据。     

人-人工智能系统在未来载人航天中的应用展望

目的为使载人航天工程更加安全高效并及早进行人-人工智能系统有关技术的预研准备,本文提出发展人-人工智能(AI)系统,以减少航天员的人数.方法对载人航天任务的需求发展和人-AI系统的有关技术进行系统分析.结果本文提出如下主要观点和技术研发路线1)航天员和AI在人-AI系统中的作用是相辅相成的;2)在航天人-AI系统中包括符号AI和连接式AI,舱内以专家系统和类似Soar的符号AI为主,舱外则以类似COG的机器人为主;3)航天-AI系统具有多层次结构,航天员位于系统的顶层;4)航天员与AI的信息接口是人-AI系统可靠运行的关键.结论鉴于人-AI系统在未来载人航天工程中的重要性和技术的复杂性,应及早作出研制规划.     

中医药在载人航天中的应用

将中国传统医学与航天医学结合起来,是我国航天医学发展的独特优势.多年来,我国的航天医学工作者,为建立具有中国特色航天医学体系,探索解决航天医学难题的新途径和新方法不懈努力,取得了长足的进步.在研究方面:1)建立了航天中医药体系的理论框架;2)研制适用于载人航天飞行的有效方剂;3)探讨中药多靶点的作用机理.在应用方面:理念上体现中医治未病思想,预防为主,寓治于防.强身固本.方法 上彰显中医药的辨证施治、整体调节、个体化诊疗特色优势.将中医理论和辨证方法与航天员选拔和医学监督、医学保障有机结合起来,形成航天员中医辨证理论和方法,研制了适应航天员医监医保要求的中药制剂.对航天员身体功能调整发挥了重要作用.并成功应用于我国载人航天任务中.实验研究和航天实践表明,发挥中国传统医学优势,深化航天医学研究,具有广阔的应用前景和发展空间.     

载人航天工程的后续目标与航天医学工程的研究方向

以载人航天为任务背景的航天医学工程学科在中国载人航天工程中发挥了重要的作用并得到了迅速发展.在此基础上,根据工程后续的3个目标1)突破航天员出舱活动技术,验证航天员的舱外作业能力;2)突破飞船与空间目标飞行器的交会对接技术;3)建立一定规模的空间实验室,著者提出了航天医学工程研究在航天员选拔训练,工程设计的医学、工效学要求与评价,航天员医监医保与航天医学研究,航天器环境控制与生命保障技术研究,出舱活动与交会对接的相关技术研究和训练与试验模拟技术研究等领域的研究方向和重点.     

5MPa高压质子交换膜水电解装置的研制与试验

目的实现质子交换膜水电解技术的工程化,满足实际应用的需要。方法在完成大电流密度膜电极的基础上,针对质子膜水电解系统流程、工作压力进行工程设计,研制了氧气产量≥3000 SL/h的单模块电解槽及系统装置,对该装置进行了电化学性能测试,并研究了压力对电流密度、电解电压、气体纯度、电解效率等因素的影响。结果研制的高压水电解装置具备稳定制氧能力,输出压力为5.0 MPa、纯度为99.5%,工作电流密度1.0～1.3 A/cm2时单池电压≤1.9 V。结论研制的高压质子交换膜水电解系统能够满足实际应用的需要。     

空间站Sabatier CO2还原装置实验研究

目的研究长期载人航天任务中舱室ＣＯ２催化还原处理的大气再生技术。方法 研制了Ｓａｂａｔｉｅｒ ＣＯ２还原装置地面实验样机系统。结果在ＣＯ２流量为１．０Ｌ／ｍｉｎ时,反应起动温度可降到１６５℃,起动时间１４ｈｉｎ,Ｈ２与ＣＯ２摩尔比分别为１．９,２．８,３．５,４．０和５．０时,贫组分一次通过。转化率均高于９５％;产物水无色,呈中性。结论Ｓａｂａｔｉｅｒ ＣＯ２还原装置地面实验样机系统操作简便,性能     

Vascular response to gadolinium-containing contrast media in an ex vivo rabbit arterial model

RATIONALE AND OBJECTIVES: To assess the influence of gadolinium-containing magnetic resonance contrast agents on contractility of the arterial vessel wall. METHODS: Bilateral segments of rabbit carotid arteries were mounted in flow chambers, surrounded by aerated (95% O2, 5% CO2) Krebs' solution, and perfused at a constant rate by separated and aerated Krebs' solution. Therefore, changes in pressure of the circulating Krebs' solution indicated alterations of vessel wall contractility. Viability of the artery was tested by 124 mmol/L KCl, 3 x 10-5 mol/L phenylephrine, and 10-5 mol/L acetylcholine. After a washout phase, gadopentate (n = 10) or gadoteridol (n = 10) was added to the perfusate of one carotid artery in increments of 0.1, 0.3, and 0.6 mmol/L. Concentrations up to 0.9 mmol/L and 1.2 mmol/L were tested, respectively. The contralateral artery served as a control. To assess potential relaxing effects of the media, vessels were brought into a contracted status with 3 x 10-5 mol/L phenylephrine and then received gadolinium chelates. RESULTS: Potassium chloride and phenylephrine increased and acetylcholine decreased the pressure, indicating vasoconstriction and vasodilatation, respectively. After gadopentate and gadoteridol infusion, no statistically significant pressure changes could be detected, ruling out any vasoconstrictor or vasodilator effect. CONCLUSIONS: Gadopentetate and gadoteridol in doses of up to 1.2 mmol/L did not alter vessel wall tone. The impact of contrast media on blood pressure, as has been shown in some clinical trials, probably is not due to direct changes in arterial wall tone.     

肾动脉支架成形术对血压、肾功能影响及其临床应用价值

目的：探讨肾动脉支架成形术对患者血压、肾功能的影响及其应用价值。方法140例动脉硬化性肾动脉狭窄行肾动脉支架成形术患者,其中男85例（60．7％）,女55例（39．3％）。年龄47～86岁,平均（67．4±9．82）岁。共施行了152条肾动脉支架置入,12例为双侧肾动脉分期介入治疗。分析手术并发症,随访患者的血压变化、服用降压药物种类及血肌酐、尿素氮变化,超声观察支架通畅情况。结果手术成功率100％。围术期并发症：肾周血肿5例（3．3％）;穿刺部位血肿5例（3．3％）;术后上消化道出血2例（1．3％）。围术期死亡1例（0．6％）。随访时间24个月,高血压患者服用降压药种类从术前平均（2．9±1．2）种下降至（1．9±1．3）种（P＜0．05）。总体上,高血压治愈0例,改善108例（77．1％）,无效32例（22．9％）。介入手术后患者血压有所改善[术前收缩压（150．04±16．69） mmHg,术后（137．05±12．58） mmHg,P＜0．001;术前舒张压（81．69±12．02）mmHg,术后（79．29±8．71）mmHg,P＜0．05];133例术前肾功能正常患者术后血清肌酐尿素氮检测低于术前水平[术前血肌酐（91．63±38．06）μmol/L,术后（87．69±40．31）μmol/L,P＜0．001;术前尿素氮（5．97±1．80） mmol/L,术后（5．63±1．83） mmol/L,P＜0．05];7例术前肾功能不全患者介入治疗后肌酐尿素氮水平无明显改善。结论肾动脉支架成形术可以使肾动脉狭窄合并高血压患者的血压得以减轻或易于控制,同时有利于维持肾功能正常。     

血红素加氧酶-一氧化碳系统舒张离体大鼠阴茎海绵体平滑肌作用的研究

 目的 探讨血红素加氧酶-一氧化碳(HO-CO)系统对离体大鼠阴茎海绵体平滑肌的舒张效应,并初步探讨其舒张作用的机制.方法 采用离体大鼠阴茎海绵体肌条张力记录法,观察氯高铁血红素(Hemin)诱导的HO-CO系统对去氧肾上腺素(PE)预收缩的阴茎海绵体肌条的舒张作用;采用放射免疫法,观察Hemin诱导的HO-CO系统对离体大鼠阴茎海绵体组织中cGMP和cAMP水平的影响.结果 Hemin对10 μmol/L PE诱导收缩的离体大鼠阴茎海绵体肌条具有浓度依赖性松弛作用,1、3、10、30、100 μmol/L的Hemin对PE诱导收缩的阴茎海绵体肌条的松弛效应分别为(3.2±1.2)%、(10.6±2.2)%、(21.5±2.7)%、(38.0±3.1)%和(66.5±3.8)%(P<0.01);100 μmol/L的Hemin对大鼠阴茎海绵体组织中cGMP和cAMP的水平均无影响.结论 HO-CO系统能有效舒张离体大鼠阴茎海绵体平滑肌,其机制可能与CO- cGMP或CO-cAMP通路无关.     

Evaluation of a life support module used for air transport of critically ill infants.

To accomplish the safe transport of ill newborns, various infant transport systems have been developed. One such unit, produced by Airborne Life Support Systems, has been tested by the authors. The parameters used to evaluate the system were: (1) temperature stability at 2 degrees C and -28 degrees C ambient; (2) rate of internal temperature fall-off when all power to the unit was interrupted; (3) degree of CO2 accumulation, and (4) internal sound levels. Without heat shield, temperature decrease at 2 degrees C ambient was 12 degrees C/h; with head shield, 2 degrees C/h for the first hour and 0.9 degrees C in the second hour. At -28 degrees C ambient, temperature decrease was 6.1 and 2.2 degrees C/h for the first and second hour, respectively. The rate of temperature fall-off was 15.6 degrees C in 45 min. Average CO2 accumulation was 0.24% after 2 h. Sound level for heater and fan was 16.5 dB. An additional 1 dB of noise was contributed to the system when air and oxygen were turned on.     

两种不同溶液体系提取大鼠脊髓蛋白双向电泳图谱比较

目的：比较尿素／CHAPS和尿素／硫脲／CHAPS／SB3－10两种不同溶液体系提取大鼠脊髓蛋白双电泳（two-dimensional electrophoresis,2-DE)图谱的差异。方法：大鼠脊髓经三氯醋酸／丙酮沉淀粉蛋白后,分别用尿素／CHAPS和尿素／硫脲／CHAPS／SB3－10两种不同的溶液体系提取蛋白。以固相PH梯度（IPG）等电聚焦为第一向,SDS－PAGE水平电泳为第二向进行蛋白质2－DE。图像分析软件ImageMaster 2D Elite3.01分析蛋白质2－DE图谱。结果：两种蛋白提取溶液分别获得1059和1023个蛋白（亚基）斑点,其中790个蛋白在两张图谱中重叠,其余269和233个蛋白点为两种体系各自所特有。两种提取方法共获得1292个蛋白斑点。结论：综合使用不同蛋白提取方法有助于提高组织蛋白2－DE图谱的完整性。     

The effect of over- or underfilling the soda lime canister on CO2 absorption in two closed-circuit oxygen rebreathers

O2 diving incidents investigated by our laboratory were related to improper filling of the soda lime canister in closed-circuit oxygen rebreathers. We studied the effect of overfilling or underfilling the canister on CO2 absorption using a continuous flow of 5% CO2. With a full canister in the Oxyger 57, CO2 began to rise at 130-160 min, reaching 1% at 240 min and 1.5% at 270 min. Similar results were obtained after a reduction of 100 g in the quantity of soda lime packed into the canister. After reductions of 200, 300 and 400 g, the rise in CO2 concentration occurred earlier as a function of the amount of the reduction. The level of CO2 in the OxyNG 2 began to rise after 250 min with a full canister, reaching 1% at 340 min and 1.5% at 370 min. After a reduction of 100 g there was a delay in the rise of CO2, which reached 1.5% at 390 min. However, when the reduction was 200, 300 and 400 g, the rise in CO2 concentration tended to occur earlier as a function of the amount of the reduction. For both rebreathers, when the quantity of soda lime was reduced by 200 g or more, there was a considerable difference in timing between the two test measurements for each weight reduction, due to variations in channeling. For an excess of soda lime, moderate pressure was applied manually to achieve a full canister plus 300 g in the OxyNG 2. The initial rise in CO2 concentration started early, at 60 min with a full canister plus 300 g compared to 150 min with a full canister; 1% CO2 was reached at 120 min, compared to 210 min with a full canister. As the use of rebreathers becomes increasingly widespread in diving, close attention should be paid to proper filling of the soda lime canister.