XD ebloat 框架

有效對(duì)抗安卓應(yīng)用臃腫化

●創(chuàng)新點(diǎn)

對(duì)軟件開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)，軟件臃腫化是普遍存在的難題。隨著技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的功能、支持模塊集中在同一軟件中，臃腫化越來(lái)越嚴(yán)重，這就會(huì)引發(fā)軟件卡頓、用戶黏度下降等一系列問(wèn)題。如何解決軟件的臃腫化，尤其對(duì)安卓應(yīng)用來(lái)說(shuō)，已經(jīng)成為亟待解決的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。上?？萍即髮W(xué)信息科學(xué)與計(jì)算學(xué)院唐宇田研究員團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的面向軟件的XDebloat 框架，可有效解決應(yīng)用臃腫化難題。該框架不僅可根據(jù)開(kāi)發(fā)者的需要剪除冗余功能和重復(fù)代碼，還可刪除不需要的應(yīng)用程序接口，并自動(dòng)將軟件劃分為不同的功能模塊。

●方法和結(jié)果

研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)安卓軟件臃腫化問(wèn)題開(kāi)發(fā)了面向軟件功能的XDebloat 框架，可實(shí)現(xiàn)基于剪枝和模塊的去臃腫化方案。研究團(tuán)隊(duì)首先對(duì)靜態(tài)分析軟件中的活動(dòng)、布局文件等形成程序依賴圖。針對(duì)采用基于剪枝的去臃腫化方案，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)多種方式對(duì)軟件功能進(jìn)行細(xì)粒度標(biāo)注，確定需要剪枝的功能后，將功能細(xì)化到相關(guān)的具體對(duì)象方法并進(jìn)行剪枝；針對(duì)采用基于模塊的去臃腫化方案，研究團(tuán)隊(duì)則將軟件按功能進(jìn)行模塊化重構(gòu)，用戶可根據(jù)需要下載安裝不同模塊。研究團(tuán)隊(duì)在200 個(gè)開(kāi)源軟件和1 000個(gè)商用軟件上進(jìn)行了試驗(yàn)。結(jié)果顯示，XDebloat 可在10 分鐘內(nèi)剪除不需要的功能或?qū)④浖鸱殖晒δ苣K。剪枝去臃腫化方案平均可去除軟件中32.1% 的代碼，模塊去臃腫化方案則可幫助開(kāi)發(fā)者自動(dòng)劃分模塊。

應(yīng)用前景

該方法不僅可以有效應(yīng)對(duì)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中因功能增加、設(shè)備支持等原因造成的軟件臃腫，而且可以根據(jù)開(kāi)發(fā)者及用戶需求實(shí)現(xiàn)軟件去臃腫化，降低開(kāi)發(fā)者的軟件維護(hù)成本，提高開(kāi)發(fā)效率，降低因代碼冗余造成的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。

Source: TANG Y, ZHOU H, LUO X, et al. XDebloat:towards automated featureoriented App debloating[J].IEEE Transactionson Software Engineering,2021DOI: 10.1109/TSE.2021.3120213.

（朱惠迪）

米 色脂肪局部熱療

可治療肥胖并改善代謝紊亂

●創(chuàng)新點(diǎn)

人類有白色、棕色和米色3種不同功能的脂肪。白色脂肪負(fù)責(zé)儲(chǔ)存熱量；棕色脂肪負(fù)責(zé)燃燒脂肪產(chǎn)生熱量；最新發(fā)現(xiàn)的米色脂肪在靜息時(shí)表現(xiàn)出白色脂肪功能，在被激活后則具有脂肪棕色的潛力，可促進(jìn)熱量產(chǎn)生和脂肪消耗。因此，如何安全有效地激活米色脂肪成為治療肥胖和代謝疾病的重要研究方向。華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院馬欣然研究員、徐凌燕研究員聯(lián)合其他研究團(tuán)隊(duì)，共同發(fā)現(xiàn)了米色脂肪局部熱療的新方法，可以改善代謝紊亂并治療肥胖。

●方法和結(jié)果

在之前的研究中，研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)熱休克因子（HSF1）與脂肪代謝有密切的關(guān)系。由于HSF1 可以被熱激活，因此他們決定嘗試熱療法。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，注射一種水凝膠（由聚多巴胺納顆粒構(gòu)成），并用紅外光照射后，能使米色脂肪按照目標(biāo)溫度精準(zhǔn)升溫，并在一定的溫度[（41±0.5）°C]范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效的局部熱療。研究人員在小鼠體內(nèi)和體外培養(yǎng)的米色脂肪中進(jìn)行了驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)局部熱療足以精準(zhǔn)激活米色脂肪中的HSF1 信號(hào)通路，促進(jìn)脂肪產(chǎn)熱，且不產(chǎn)生其他不良反應(yīng)。研究團(tuán)隊(duì)還對(duì)萬(wàn)余人進(jìn)行了基因組遺傳分析，明確了HSF1 突變體與多種代謝疾病的關(guān)聯(lián)性，說(shuō)明這種治療方法有著重要的臨床意義。

應(yīng)用前景

研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，局部熱療法在治療代謝性疾病和肥胖上具有便捷性、有效性和安全性等優(yōu)勢(shì)。“在未來(lái)，我們也許可以根據(jù)此研究，研發(fā)出相關(guān)的可穿戴設(shè)備，在日常生活中就可以幫助人們調(diào)節(jié)代謝性疾病、預(yù)防肥胖?！敝袊?guó)工程院院士、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院院長(zhǎng)寧光如是說(shuō)。

Source: LI Y, WANG D, PING X, et al. Local hyper thermiatherapy induces browning of white fat and treats obesity[J].Cell, 2022,DOI:10.1016/j.cell.2022.02.004 .

（陳西）

雙 功能綠色土壤修復(fù)劑

可降解土壤中抗生素并提高肥力

●創(chuàng)新點(diǎn)

抗生素的過(guò)度使用導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題?；钚蕴渴怯行У耐寥牢廴疚镂絼S多科學(xué)研究利用活性炭作為催化劑載體來(lái)吸附、降解抗生素等有機(jī)污染物。但是，少有技術(shù)在去除土壤抗生素殘余的同時(shí)還能提高土壤肥力，選擇合適的氧化劑是完成此雙項(xiàng)任務(wù)的關(guān)鍵。上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院沈國(guó)清研究員團(tuán)隊(duì)首次開(kāi)發(fā)了一種原位綠色土壤修復(fù)技術(shù)，利用改性生物炭為催化劑、尿素過(guò)氧化氫復(fù)合物為氧化劑，在降解抗生素污染物的同時(shí)還能補(bǔ)充土壤養(yǎng)分。

●方法和結(jié)果

研究人員通過(guò)煅燒玉米秸稈顆粒獲得生物炭，然后采用與鎂、鐵離子溶液共沉淀的方法成功合成了改性的玉米秸稈生物炭（MB），并利用其催化尿素過(guò)氧化氫（UHP）以降解土壤中的抗生素。研究人員還測(cè)試了MB/UHP 體系對(duì)于19 種不同結(jié)構(gòu)的抗生素的降解作用，并開(kāi)發(fā)出基于密度泛函理論的定量- 結(jié)構(gòu)- 活性關(guān)系模型（QSAR）來(lái)驗(yàn)證結(jié)構(gòu)因素對(duì)抗生素降解率的影響。QSAR 模型表明，影響抗生素降解的內(nèi)在結(jié)構(gòu)因素分別是偶極矩、最高占據(jù)分子軌道能以及鍵級(jí)。研究結(jié)果表明，相較于單獨(dú)的MB或UHP，二者結(jié)合可有效增強(qiáng)催化降解能力，最高達(dá)到對(duì)抗生素磺胺甲口惡唑的降解率91%。同時(shí)，MB/UHP 增加了土壤中的有效氮含量，作為可供植物吸收的氮源有效促進(jìn)了作物生長(zhǎng)。

應(yīng)用前景

該研究提出的概念和發(fā)現(xiàn)可為開(kāi)發(fā)新的可持續(xù)和生態(tài)友好的土壤修復(fù)劑提供參考。未來(lái)，需要進(jìn)一步將不同的土壤作為系統(tǒng)樣本，評(píng)估商業(yè)生產(chǎn)活性炭的性能及其穩(wěn)定性，以期廣泛應(yīng)用于實(shí)際的農(nóng)業(yè)土壤修復(fù)中。這項(xiàng)研究同時(shí)也通過(guò)模型驗(yàn)證，為評(píng)估抗生素的降解率提供了理論依據(jù)。

Source: CHEN Q, CHENG Z, LIX, etal. Degradation mechanism and QSAR models of antibiotic contaminants in soil by MgFe-LDH engineered biochar activating urea-hydrogen peroxide[J]. Applied Catalysis B: Environmental, 2022, 302:120866.

（方文圭）