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中国高新科技 2019
年第39期
直，要尽量将焦距对准。
（3）对温感进行设置，可先借助自动模式对温度范围进行测量，再通过手动方式对水平及跨度进行设置，设置最小的温度范围。
（4）无人机对成像系统进行搭载，要配备电量充足的电池，确保续航时间。
3 相关案例分子蒸馏
某大型光伏电站采用无人机红外热斑检测。该站主要采用多晶硅光伏组件，工作人员在现场对检测区域进行确定，并抽选16排光伏组件。随后，对无人机自动巡检具体路线进行设定，抽选的16排光伏组件具有2MW容量，检测所用时间为10min，后续采用相关软件对检测结果实施科学分析，并生成相应的检测报告。
对检测结果进行对比分析，发现16排抽检的光伏组件中，有2块组件存在热斑，分别是位于第5组串第11排，从西向东数第11列的1#组件，该组件温度达到28℃，组件局部温度甚至达到42℃，高出组件温度14℃，因此，判定该组件存在热斑。第7组串第11排，从西向东数第7列的2#组件，该组件温度达到28℃，组件局部温度甚至达到42.8℃，高出组件温度14.8℃，因此，判定该组件存在热斑。
4 结语
综上所述，大型光伏电站极易发生热斑故障。热斑故障会减少大
型光伏电站的发电量，并严重影响光伏电站运行的安全性和稳定性。无人机红外热斑检测在大型光伏电站中的应用，能大幅度减少热斑检测成本，增强热斑检测的精确性，大幅度提高热斑检测效率。因此，要加强无人机红外热斑检测在大型光伏电站中的推广应用。
[1]车曦．基于红外图像识别的光伏组件热斑故障检测方法研究[D]．重庆：重庆大学，2015．
[2]桑轩昂．无人机红外热斑检测在光伏电站中的应用[J ]．产业与科技论坛，2017（9）：66-67．
（作者系三峡新能源西南分公司工程师）
0 引言
线粒体在生物体生命生活中发挥着极为重要的作用，是有氧呼吸的主要场所，为生物细胞提供新陈代谢必需的能量。线粒体有着自身的遗传体系和遗传物质，参与细胞分化、细胞信息物质传递及诱导细胞凋亡等过程，从而直接或间接地调控细胞周期。与此同时，线粒体在生理功能的内稳态方面也发挥 着重要作用，如果这些生理功能出现了障碍，则会引发诸多疾病。如糖尿病、癌症及遗传线粒体疾病，分别由能量转运系统的功能障碍、细胞凋亡调节的缺失及线粒体DNA 的突变引起。众多关键的生
理功能使得线粒体成为引人瞩目的药物靶点，线粒体既可以作为主要药理学靶点，通过直接的药物相互作用产生生理效应，抗氧化药物、抗肿瘤
药物互作等，也可以作为次要靶位与药物作用后产生毒副作用。由此可见，线粒体功能结构十分复杂，已有的研究成果主要集中在功能学及动力学方面，更深层次理解其功能发挥过程则需要微观结构的解析工作。近年来，冷冻电镜技术飞速发展，在结构生物学中发挥着关键作用，也为线粒体生理活动的深入研究提供了新的方向。 技术应用
氰酸酯树脂
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松赞干布
中国高新科技 2019年第39期
1 电子显微镜技术
1.1 冷冻电镜技术简介
光学显微镜是根据光学原理，用反射光束为光源，通过目镜物镜的两级放大作用，显示生物组织结构的显微镜。相似地，电子显微镜则是以电子束为光源，通过多级的物镜放大及磁场约束实现平行光，进而得到相较于普通显微镜更高的分辨率。冷冻电镜三维重构技术在生物大分子的结构学研究中发展迅速，并逐步向材料、化学和物理学研究领域拓展；低温电子显微镜技术的发展历经30年的时间，是生物样品溶液经迅速冷冻后，通过低温电镜进行观察和数据处理，使其分辨率得到显著的提高。2012年，直接电子探测器相机的应用使冷冻电镜技术开始突破蛋白分子量的技术瓶颈，逐步解析出分子量更小的高分辨率三维立体结构。同传统经典的结构生物学技术相比，单颗粒冷冻电镜技术具有更多优势，样品用量少，且能够捕捉到蛋白分子动态的变化。以生物酶为例，酶支配着生物的新陈代谢、物质转运等许多生化进程，通过电镜技术可以捕捉到其变化过程并加以分析。 1.2 冷冻电镜技术的应用成果
单颗粒重构技术是冷冻电镜结构解析的方法学基础，结合直接电子探测器对数据采集效率的大幅度提升，以及软件的优化升级，使得冷冻电镜技术的应用范围更加广泛，从大颗粒病毒、大分子复合物，再到100kD以内的蛋白质，都有相当多的应用成果逐渐呈现在世人眼前。2013年，美国加州大学旧金山分校（UCSF）程亦凡实验室利用300kV 低温电镜，配合直接电子探测器及改进后的图像处理软件解析了约700kD的蛋白酶体结构，分辨率取得突破，达到3.3埃，同年该研究组又解析了300kD辣椒素受体四聚体膜蛋白的微观结构，分辨率达到3.4埃。2016年，美国国立卫生研究院的Subramaniam实验室再次取得分辨率的优化突破，解析了1.8埃的334kD谷氨酸脱氢酶聚合体的结构，这是目前采用单颗粒分析法解析出来的最高分辨率的电镜结构。因此，在线粒体相关复合物研究中，冷冻电镜技术也有很好的应用前景，2016~2017年，清华大学杨茂君研究组通过提取真核生物线粒体的呼吸链复合体，利用冷冻电镜的处理手段拿到高分辨率三维结
构，为进一步理解线粒体的生物学功能奠定了良好的基础。
2 电子显微镜技术在线粒体中的应用方向
2.1 线粒体调控细胞凋亡
细胞凋亡是由相关凋亡决定基因调控的，细胞产生的自主而有序的死亡，即程序性细胞死亡，也与一些疾病存在直接或间接的关系，对维持生物体的稳态有重要的生理意义。对细胞凋亡同线粒体的关系
所进行的大量分子生物学与细胞生物学实验表明，线粒体参与到细胞
凋亡及其相关的信号转导、下游物质传递等过程，是细胞凋亡调控的中心。线粒体渗透性移位可由多种外界压力因素诱发，并通过多条途径，导致线粒体内外膜间隙凋亡诱导因子等蛋白质释放并进入膜外的细胞质基质内，同细胞质中的相应下游底物相互作用，从而诱发细胞程序性凋亡进程。这个过程中比较有代表性的是Bcl-2蛋白家族，其主要位于生物膜组分，如线粒体膜质空间、内质网膜和连续的核周膜上，促凋亡蛋白主要定位在线粒体外膜上，在压力作用下开启释放孔道，使得膜间隙的可溶性蛋白大量进入细胞质空间，诱发细胞凋亡。细胞素C，即Cty C是可溶性蛋白的一种，存在于线粒体的膜间隙，在呼吸作用的电子传递链过程中起到电子传递体的作用。正常情况下Cty C定位在线粒体内膜附近，不能
进出线粒体，在Cty C接受相应的凋亡信号刺激时，便开始启动释放到细胞质空间。由此可见，Cty C是线粒体介导的细胞凋亡途径中的关键因子，但是Cty C具体的释放机制及该信号通路的完善，尚需进一步的结构研究。结合生化手段，可以获
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·102·中国高新科技2019
我的妈妈从来不笑
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得相关蛋白复合体，这些蛋白复合体动态变化的结构解析工作，需要电子显微镜技术发挥更大的作用。
2.2 呼吸作用复合物
呼吸作用的第一阶段是有机物在细胞内进行氧化分解，产生大量能量的一系列化学反应过程。生物的生命活动所消耗的能量，基本都来自生物体内糖类、脂类和蛋白质等多种有机物的多条途径的氧化分解进程。由于呼吸作用为生物体提供了生命活动必需的能量及多种有机物，因而研究其发挥具体功能的蛋白复合物结构尤为重要。呼吸
作用的第二阶段在线粒体基质内进行，由丙酮酸为初始底物，在三羧酸循环中发生了很多关键化学反应，许多反应过程尚不能通过功能学手段加以验证，电子显微镜技术则提供了精细的观测视角以方便研究者对其反应进程加以阐释。呼吸作用的第三阶段在线粒体的内膜上进行，伴随电子传递链的氧化磷酸化过程，有多种形式的呼吸链蛋白复合体共同参与，对于这类大分子复合物的结构解析工作，冷冻电镜技术可以高效率地完成。
2.3 药物筛选
呼吸作用相关蛋白在生物体生命活动中发挥重要作用，因此这些蛋白复合物都成为了良好的药物靶点。然而由于呼吸作用相关蛋白质具有较高的保守性，因此在进行相关药物筛选时，特别需要注意病原体特定蛋白复合体同人体内同源蛋白复合体的微观结构差异性，以结构为基础进行药物小分子的设计，使其在抑制病原体呼吸作用进程的同时，尽可能少地对人体造成额外的不利影响。这些条件都有赖于高分辨率蛋白复合体结构的解析工作，也成为了电子显微镜技术应用的热点之一。3 结语
单颗粒冷冻电镜技术的发展日
益成熟，由于样品制备是在溶液状
态下进行，因此可以直观反映生理
状态下蛋白质分子的结构变化，也
为捕捉不同状态下蛋白复合体的动
态变化提供了充分的条件。另外，
冷冻电镜技术对蛋白质的需求量较
少，且适用的分子量范围较广，都使
得越来越多的研究组采用这种技术完
成结构生物学工作。近年来发展迅速
的Tomograpy技术甚至可以在细胞或
组织器官内部，利用标记分子，原位
观察不同蛋白或核酸分子间相互作用
和不同复合物的动态变化过程，在医
学上也有广阔的前景。
然而，不容忽视的是，电镜技
术仍存在很多局限性，由于透射电
子的强度有限，很难完整地呈现整
体的大型细胞器结构，这无疑限制
了电子显微镜在生物学研究的应用
范围。此外，细胞内蛋白复合体的
分布方式与溶液状态下存在一定的
差异，所提纯的蛋白复合物样品是
否可以真实呈现细胞活性条件下的
不锈钢电解抛光工艺
状态，也是一个值得思考的问题。
解决上述疑问的方法则是推动细胞
原位冷冻电镜技术的革新与发展，
以更好地服务生物学研究。
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女子婚内出轨染艾滋病
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（石家庄市第二十三中学）
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