Frog人工生命 v1.0 20200913 源码下载

来源:脚本之家  责任编辑:小易  

抗坏血酸缺乏,丧失了它最重要的功能,即羟脯氨酸和赖氨酸的羟基化过程不能顺利进行,胶原蛋白合成受阻,引起坏血病的发生。早期表现为疲劳、倦怠,牙龈肿胀、出血、伤口愈合缓慢等,严重时可出现内脏出血而危及生命。[6] 长期维生素C缺乏引起的营养缺乏病称坏血病(scurvy),临床上典型的表现为牙龈肿胀、出血,皮肤淤点、淤斑,以及全身广泛出血为特征。早在16世纪前后,已观察到这种缺乏病的流行。大规模的维生素C缺乏病已少见,但在婴幼儿和老年人中仍有发生。成年人中坏血病较少见,但限制饮食或长期又不吃果蔬者,常会导致维生素C缺乏病。1.摄入不足食物中缺乏新鲜蔬菜、水果,或在食物加工过程中处理不当使维生素C破坏等情况导致维生素C供应不足;乳母膳食长期缺乏维生素C,或以牛乳或单纯谷类食物长期人工喂养,.而未添加富含维生素C辅食的婴儿,也容易发生维生素C缺乏。2.需要量增加新陈代谢率增高时,维生素C的需要量增加。婴儿和早产儿生长发育快,需要量增加;感染等慢性消耗性疾病、严重创伤等维生素C需要量增加,若食物所供应的维生素C不能满足机体的特殊需求,则可导致维生素C缺乏。3.吸收障碍慢性消化功能紊乱,长期腹泻等可致吸收减少。4.药物影晌某些药物对维生素C的代谢有一定的影响,如雌激素、肾上腺皮质激素、四环素、降钙素、阿司匹林等可影响机体维生素C的代谢,从而导致维生素C缺乏。另外,酗酒、偏食者也容易发生维生素C缺乏。人体虽不能合成维生素C,但机体摄取外源性维生素C后,在体内能保持一定量的储存,故即使完全缺乏维生素C供应,亦需经历一段时间才出现维生素C缺乏的症状。1.一般症状起病缓慢,维生素C缺乏约需3~4个月方出现症状。早期无特异性症状,病人常有面色苍白、倦怠无力、食欲减退、抑郁等表现。儿童表现易激惹、体重不增,可伴低热、呕吐、腹泻等。2.出血症状皮肤淤点为其较突出的表现,病人皮肤在受轻微挤压时可出现散在出血点,皮肤受碰撞或受压后容易出现紫癜和淤斑。随着病情进展,病人可有毛囊周围角化和出血,毛发根部卷曲、变脆。齿龈常肿胀出血,容易引起继发感染,牙齿可因齿槽坏死而松动、脱落。亦可有鼻出血、眼眶骨膜下出血引起眼球突出。偶见消化道出血、血尿、关节腔内出血、甚至颅内出血。病人可因此突然发生抽搐、休克,以至死亡。3.贫血由于长期出血,另外,维生素C不足可影响铁的吸收,患者晚期常伴有贫血,面色苍白。贫血常为中度,一般为血红蛋白正常的细胞性贫血,在一系列病例中亦可有1/5病人为巨幼红细胞性贫血。4.骨骼症状长骨骨膜下出血或骨干骺端脱位可引起患肢疼痛,导致假性瘫痪。在婴儿早期症状之一是四肢疼痛呈蛙状体位(piched frog position),对其四肢的任何移动都会使其疼痛以致哭闹,主要是由于关节囊充满血性的渗出物,故四肢只能处于屈曲状态而不能伸直。患肢沿长骨干肿胀、压痛明显。少数患儿在肋骨、软骨交界处因骨干骺半脱位可隆起,排列如串珠,称“坏血病串珠”,可出现尖锐突起,内侧可扪及凹陷,因而与佝偻病肋骨串珠不同,后者呈钝圆形,内侧无凹陷。因肋骨移动时致疼痛,患儿可出现呼吸浅快。5.其他症状病人可因水潴留而出现水肿,亦可有黄疸、发热等表现。有些病人泪腺、唾液腺、汗腺等分泌功能减退甚至丧失,而出现与干燥综合征相似的症状。由于胶原合成障碍,伤口愈合不良。免疫功能受影响,容易引起感染。临床症状根据病人的饮食情况、典型的临床表现,特别是具有特征性的皮肤出血病变,一般可作出诊断。儿童多见于6个月至2岁的婴幼儿,若孕妇维生素C缺乏,则新生儿出生后即出现症状。维生素C缺乏需达严重程度时才出现典型临床症状,临床上一般较为少见,因此实验室检查对于了解机体维生素C储存状态及其缺乏的早期诊断有参考价值。1.毛细血管脆性实验(CFT,又称束臂实验)维生素C缺乏,导致胶原蛋白合成障碍,毛细血管壁完整性受到破坏,其脆性和通透性增加,在对静脉血流施加一定压力时,毛细血管即可破裂而发生出血点,出血点数目可反应毛细血管受损的程度。2.血浆及白细胞中维生素C含量测定血浆和白细胞中维生素C浓度测定为目前评估机体维生素C营养状况最实用和可靠的指标。血浆维生素C水平只能反映维生素C的摄入情况,白细胞中维生素C水平反应机体内维生素C的储存水平。血浆维生素C≤11.4μmol/L(≤2.0mg/L)为缺乏;白细胞中的维生素C <2μg/10细胞为缺乏。3.维生素C负荷实验维生素C主要经尿液排出,口服维生素C负荷实验可反映机体维生素C营养水平。受试者口服维生素C500mg,收集随后4小时尿作总维生素C测定,如排出量大于l0mg,为正常,如排出量小于3mg,表示缺乏。4.治疗试验坏血病用维生素C治疗有特效,可用以协助诊断www.zgxue.com防采集请勿采集本网。

源码大小:2.4MB 源码语言:简体中文 源码类型:国产软件 源码授权:开源软件 更新时间:2020-10-13 16:35:31 源码类别:java源码 源码官网: 官方网址 网友评分:源码评分 应用平台:Java

 Frog是一个人工生命试验项目,最终目标是创建“有自我意识表现”的模拟生命体。技术架构基于02年提出的 一个人工脑模型。这个项目永远没有结束的时候,开始于模拟一个简单的生命体,然后是青蛙、狗......, 结束于有“自我意识表现”的人工脑,或者说,结束于被机器人代替人类的那一天。

目前它的第一个初步目标是:造出一个真正意义上的人工生命:草履虫(备注:基本上已完成)。它必须具备以下前四个特点:

1、脑结构由电脑生成:神经网络由电脑算法生成,但是电脑算法仅限于模拟环境,而不是直接参与搭建神经网络,就好象大自然只负责拍死不合格的生命,它从不主动参与设计大脑。

2、脑结构可遗传:类似于生物的DNA,电脑生成的脑结构(神经网络),可通过简单的算法规则描述,并且此算法规则可以压缩成较短的片段存储,并参与到下一代草履虫的构建。

脑结构可变异:算法规则可以变异,下一代生成的草履虫在脑结构上与上一代总体相似,但存在部分变异。

3、适应环境:草履虫能够在模拟的虚拟环境下存活下来,环境有微小的变化,能够自适应环境,并一代代生存将适应这种环境的能力遗传下来。

4、用进废退:这是一个假想,对于生物来说,存在这样一种现象,就是用的多的器官,容易发生变异(例如经常嚼槟榔,容易发生口腔癌变),有理由相信这不是偶然现象,而是生物在进化过程中的一个有用的功能,以便于更快地变异,以适应环境,并很可能这种变异会通过遗传细胞影响到下一代。

这是一个Java项目,分为Application、Env、Frog三个模块: Application模块: 用于项目的启动、关闭等基础服务,Windows环境下可以用run.bat来启动它查看演示。

Env模块: 模拟一个生物生存区,用不同形状的图形点阵来表达和模拟食物、天敌、障碍等物体,这个虚拟空间由程序员全权控制,将随着Frog的脑进化而不断变得越来越复杂。

Frog: 这是人工生命的主体,目前起名叫青蛙(Frog),其实叫什么都一样。它主要具备以下器官:

1、运动器官: 与运动神经元相连,只有4个动作:上下左右。

2、进食器官:当Frog与食物的坐标重合时,食物会被从Env中删除,并相应增加Frog的能量值,并激活Frog的进食感觉神经元,随时间流逝能量将减少,能量耗尽则Frog死亡。

3、视觉器官: 这是脑模型的一部分,在实验中先固定随意取脑内一片神经元区作为视觉区。

4、脑器官: 这即是程序员要解决的问题,也是我们要获取的最终目标。脑模型的生成由电脑优胜夯汰、循环迭代进化生成,但这个进化的算法还是必须由程序员来掌控,一步步探索出来,即要防止虚拟环境太复杂,也要避免脑模型不适应环境,生命体全部被淘汰,导致实验中断,无法进行下去。

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人类真的可以复活恐龙么?从1993年第一部《侏罗纪公园》上映开始算起,加上昨天上映的《侏罗纪世界-陨落国度》,目前已经陆续有五部系列主题电影上映。尽管侏罗纪公园电影归属于百分百的娱乐电影,但是整个系列的背后却隐含一个严肃的科学问题:我们能否复制恐龙?在电影中,生物公司InGen在发掘恐龙化石的时候意外找到了含有恐龙时代蚊子的琥珀,科学家们利用蚊子体内的恐龙血DNA复活了已经灭绝的恐龙。侏罗纪世界 基因实验室在系列电影第四部《侏罗纪世界1》中,科学家更是利用了基因编辑技术,将多种生物的基因融合到恐龙的基因组中,制造出了暴虐龙(Indominus rex)这种凶猛巨大的肉食恐龙。根据背景简介和电影中的片段,暴虐龙融合了至少包含霸王龙(Tyrannosaurus),迅猛龙(Velociraptor),树蛙(tree frog)等物种在内的基因。侏罗纪公园电影是相当优秀的科幻电影,虽然谈不上完全的“硬核科幻”,但是在交代故事背景上还有具有很强的科学性。古DNA测序,基因/基因组编辑,生物克隆等技术如果在1993年听起来还近乎于天方夜谭的话,似乎在25年后的现在,他们已经不是那么遥不可及了,我们甚至已经实现了其中的不少。DNA技术DNA,脱氧核糖核酸,是一种携带生物遗传物质的大分子,是基因的组成单位,主要储存在细胞核中,在线粒体和叶绿体等细胞器中也有少许分布。可以说,一个生物个体的基因组携带了这个个体出生时几乎全部的遗传信息。经过数十年的努力,我们今天已经获得了包括人类在内的大量生物的DNA信息,甚至我们重建了已经灭绝的不少古生物的基因组,其中就包括我们的近亲尼安德特人(Homo neanderthalensis),以及猛犸象(Mammuthus)。今天,就让我们就从科学的角度,严肃地讨论一下该如何复活一只恐龙。复活恐龙的正确方法?大家可能会想,如果条件适合,再加上足够的运气,我们或许可以从恐龙化石中提取出DNA,迈出复活恐龙的第一步。但是很遗憾,这一点几乎是不可能的。DNA作为一种生物大分子,离开了活的生物体就变得十分脆弱,我们体内的DNA每天也在经历着各种各样的突变,只有有赖于生物体内完善的DNA修复功能,遗传信息才得以延续。一旦生物死去,暴露在自然环境中的DNA会很快降解。在自然界中,即使是很理想的低温干燥环境,DNA的半衰期也只有500年左右,也就是说每隔500年,DNA的有效含量就会变为原来的一半。如果经历了10万年,生物体的DNA几乎可以说分解得连渣都不剩,这也就是为什么我们很少看到报道超过10万年的古DNA的论文。最晚的非鸟类恐龙(Non-avian dinosaur)已经在距今6600万年前的白垩纪晚期灭绝,要想从恐龙化石或者琥珀中的蚊子血中提取有效的DNA信息,现在来说是一个不可能完成的任务。DNA损伤与修复基因编辑与合成生物学如果我们不能从化石中提取恐龙的DNA片段,那么换一个思路,我们可不可以从头去合成恐龙的基因组呢?理论上这一点是可以做到的,如果不考虑复杂的基因修饰,DNA脱氧核糖核酸都是由核苷酸单体构成。核苷酸分子由一个磷酸集团,一个五碳糖和一个碱基组成,构成DNA的核苷酸分为四种,唯一的区别在于碱基的不同。DNA中有A、G、C、T四种碱基,如果知道了序列,我们可以通过化学方法来从头合成(de novo synthesis)特定的基因序列。合成生物学(synthetic biology)是一门新兴并快速发展的学科,通过模块化的方法来设计、改造、合成生物元件,并可以通过组合生物学元件来构成有功能的生物调控网络。简单的说,合成生物学把基因序列当做一个个零件,通过组合这些零件来获得需要的功能,甚至获得“人造生命”,就好像搭积木。其中,生物元件可以是生物体内已有的,也可以是人为优化过的,甚至可以从头设计。合成生物学2010年5月20日,美国的生物学家文特尔(Craig Venter)率领的研究小组在《科学》杂志上报道了首例人造细胞,这是有史以来人类创造的第一个能够自我复制的细胞。他们将这个细胞命名为“辛西娅”(Synthia),意为人造之子。“辛西娅” 拥有大约900个基因,整个基因组序列包含超过100万个碱基对。但是“辛西娅”是一个原核细胞,缺乏细胞核结构和很多真核生物必要的细胞器。2017年的3月10日,同样也是在《科学》杂志上,中国科学家宣布人工合成了真核生物酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的4条染色体,这标志着科学家现在有能力去合成大片段、有活性的真核细胞染色体,这也无疑是人类在“合成生命”的道路上迈出的一大步。酿酒酵母的单个染色体大小在100万个碱基对左右,总的基因组大小大约为12Mb,也就是相当于大约1200万个碱基对,而人类的基因组大小为3Gb,现生的动物中与非鸟类恐龙亲缘关系接近的鸟类和鳄鱼基因组大小也是Gb这个数量级,家鸡的略大于1Gb,鳄鱼的有大约2.5Gb。我们可以推测恐龙的基因组大小应该也在1到几个Gb这个数量级,但是一方面,恐龙究竟有多少条染色体,每条染色体的长度,和最关键的基因序列信息,我们一无所知。另一方面,要人工合成几十上百个Mb大小的染色体,目前来说还是非常困难的。既然现在从头合成这条路走不通,那么我们可不可以去修改一下那些和恐龙比较接近的动物的基因组,从而得到一只“恐龙鸡”或者“恐龙鳄鱼”呢?事实上,类似的项目很早就被提出,而且早已付诸实验。可能与大家想象的不一样,“复活恐龙”这一点在正儿八经的恐龙研究中几乎没有市场,有点类似于“超光速飞船”课题在航天研究中的地位,尽管很吸引人很酷,但是实际的可行性上非常低。关于“恐龙鸡”这样的实验也是为了发育生物学的研究,研究者本人对于“复活恐龙”这一话题没有表现出太多兴趣。回到问题,在2015年,耶鲁大学的Bhuart-Anjan Bhullar课题组就通过对鸡胚胎的基因编辑使其原本在发育过程当中消失的牙齿保留了下来(原文链接见文末)。Anjan 2015年鸡胚实验。从左到右:鸡,实验组,短吻鳄但是涉及到生物伦理学的问题,这批鸡胚胎并没有最终孵化成为“恐龙鸡”。Anjan本人表示不想创造类似“恐龙鸡”的物种,也对复活恐龙缺乏兴趣,他所在的研究团队只想了解在演化过程中恐龙长满牙齿的嘴是如何变成鸟喙的。理论上,我们有可能通过修改现代鸟类的基因组来获得一种更像恐龙而不是鸟的生物,但目前来说几乎是不可能的。在非鸟类恐龙向鸟类转变的过程中,至少有上百个的特征发生了变化,每个特征的背后都是多个基因共同调控的结果,我们今天还没有办法完全破译这些复杂的调控网络,而且生物的个体发育需要大量基因按照时空顺序的精密调控,贸然修改部分序列可能会导致整个系统的崩溃。就好像我们已经拿到了一本书,但是却没有办法正确地阅读,因此修改书中的内容也就无从谈起。另一方面,现在的基因编辑技术对于同时改变多个序列,或者合成基因组规模的DNA序列依然存在较大困难。克隆技术世界上第一只克隆动物是1996年出生(1997年媒体对外公布)的克隆羊“多利”(Dolly),随后人们又成功克隆了包括猪,牛,猴在内的多种哺乳动物。克隆羊如果仔细观察就会发现,在已经被克隆的生物名单中并不包括爬行动物(包括鸟类)这一大类卵生的生物。主要是由于以下原因:1、爬行动物(包括鸟类)的生殖方式和哺乳动物大相径庭,最重要的区别在于哺乳动物的胚胎发育是在母体子宫和输卵管内完成的,而大多数的爬行动物的胚胎发育是在蛋中完成的,而我们现在的技术还没有办法去复制一个“蛋”。同时,鸟的卵细胞结构和哺乳动物也有很大区别,在移除原有细胞核并植入新的细胞核时会有很大的困难。2、相比哺乳动物,我们对爬行动物的基因和生殖方式了解很少,这就造成了很多技术细节上的困难。3、大多数的畜牧业动物是哺乳动物,受到的关注明显要多于其他类群的生物,也就造成了相对少的研究投入。根据化石材料,我们相信恐龙是一种卵生的动物,如果要复活恐龙,无论是修改现有生物的基因组还是从头合成,蛋都是无法绕开的一个步骤。想要复活恐龙的第一步应当是克隆鸡和鳄鱼这些类似于恐龙的生物,之后才是基因层面的研究。或许真的有一天,合成生物学可以让我们随心所欲的搭建生命,就像乐高积木那样,在实验室里我们就可以造出凶猛的霸王龙和高大的梁龙,还可以去复活那些因为我们而灭绝的生物。当然,这其中会有很多很复杂的生物学问题,还会涉及到伦理学,生态保护等等问题,但是无论怎样,我们的想象力和创造力都不应被限制内容来自www.zgxue.com请勿采集。


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