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納米技術(shù)的重要性精選(九篇)

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納米技術(shù)的重要性

第1篇:納米技術(shù)的重要性范文

既然,這一項(xiàng)新興技術(shù)讓世界各國(guó)站在同一起跑線(xiàn)上,我們完全可以利用我國(guó)扎實(shí)的基礎(chǔ)教育在中學(xué)階段開(kāi)發(fā)和實(shí)踐納米課程,爭(zhēng)取能培養(yǎng)更多學(xué)生對(duì)于科學(xué)的興趣,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),并為高校輸送一些愿意在科學(xué)道路上繼續(xù)埋頭苦干的學(xué)子.

本文筆者主要想和大家一起討論在高中階段開(kāi)展納米課程的一點(diǎn)思考,選擇高中生這個(gè)群體,是因?yàn)樗麄円呀?jīng)在初中階段學(xué)過(guò)了物理、生物、化學(xué)的一些基礎(chǔ)知識(shí),這樣對(duì)于接受納米知識(shí)做好了一些科學(xué)準(zhǔn)備.幸運(yùn)的是,筆者所在的學(xué)校十分重視實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),裝備了納米實(shí)驗(yàn)室,也為筆者進(jìn)一步開(kāi)發(fā)課程資源提供了近水樓臺(tái)的條件.

我們可以在高中階段對(duì)學(xué)生開(kāi)發(fā)哪些納米課程資源呢?能在中學(xué)裝備納米實(shí)驗(yàn)室的學(xué)校不多,高校的課程對(duì)于高中生又太難,在實(shí)踐中我們只能摸著石頭過(guò)河,我們相信將來(lái)隨著納米技術(shù)的普及,會(huì)有更多的學(xué)校開(kāi)設(shè)這樣的課程,這里我們只能是拋磚引玉,提一些自己粗淺的想法.

1 了解納米和納米技術(shù)

1.1 讓學(xué)生知道納米究竟是什么東西?

納米(nm)實(shí)際上是一種計(jì)量單位,從宏觀的角度上看1米等于100萬(wàn)微米,而1微米等于1000納米;從微觀上看,納米是描述原子、分子等尺寸及其距離,1納米僅等于十億分之一米,人的一根頭發(fā)絲的直徑相當(dāng)于6萬(wàn)個(gè)納米.納米小得可愛(ài),卻威力無(wú)比,它可以對(duì)材料性質(zhì)產(chǎn)生影響,并發(fā)生變化,使材料呈現(xiàn)出極強(qiáng)的活躍性.科學(xué)家們說(shuō),納米這個(gè)“小東西”將給人類(lèi)生活帶來(lái)的震憾會(huì)比被視為迄今為止影響現(xiàn)代生活方式最為重要的計(jì)算機(jī)技術(shù)更深刻、更廣泛、更持久.

1.2 讓學(xué)生知道納米技術(shù)應(yīng)用廣泛

在汽車(chē)行業(yè),納米技術(shù)的應(yīng)用十分廣闊.特別是納米技術(shù)的集成,可以使這個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生新的亮點(diǎn),擁有更清潔的能源、更好的安全性能,更強(qiáng)的馬力等等.這些方面已經(jīng)引起一些大公司的關(guān)注,預(yù)計(jì)在近期內(nèi)可形成約10億美元的市場(chǎng).

在建材行業(yè),納米技術(shù)的全面應(yīng)用,將使這個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生翻天覆地的一場(chǎng)革命,綠色家具、環(huán)保潔具、綠色裝修、清潔能源等等,將徹底改變?nèi)祟?lèi)的生活.

在紡織行業(yè),納米技術(shù)的應(yīng)用將給人類(lèi)提供更加舒適的著裝,提供更優(yōu)良品質(zhì)的功能纖維,甚至可以應(yīng)用到國(guó)防技術(shù)上,從而引發(fā)紡織面料的又一次革命,提高我國(guó)紡織品的附加值和我國(guó)紡織業(yè)的整體實(shí)力水平,同時(shí)大大提高我國(guó)纖維產(chǎn)業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力,把我國(guó)從紡織大國(guó)變成真正的紡織強(qiáng)國(guó).

在機(jī)械行業(yè),納米技術(shù)的應(yīng)用,將解決該行業(yè)的一些難題,加速產(chǎn)品的升級(jí)換代,提升我國(guó)機(jī)械工業(yè)的水平,從而促進(jìn)我國(guó)的加工制造業(yè)飛速發(fā)展,承擔(dān)起世界加工廠(chǎng)的重任.

在改造傳統(tǒng)工業(yè)部門(mén)的同時(shí),納米經(jīng)濟(jì)也在促進(jìn)著新興經(jīng)濟(jì)部門(mén)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新.下面讓我們具體的來(lái)看一下納米技術(shù)對(duì)新興經(jīng)濟(jì)的作用.

在電子信息產(chǎn)業(yè),納米技術(shù)的應(yīng)用將為電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展克服以強(qiáng)場(chǎng)效應(yīng)、量子隧穿效應(yīng)等為代表的物理限制,制造出基于量子效應(yīng)的新型納米器件和制備技術(shù).這將是對(duì)信息產(chǎn)業(yè)和其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)的一場(chǎng)深刻的革命.這些技術(shù)的突破將全面地改變?nèi)祟?lèi)的生存方式.正如美國(guó)《新技術(shù)周刊》指出,納米技術(shù)在電子信息產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用,將成為21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一個(gè)主要發(fā)動(dòng)機(jī),其作用可使微電子學(xué)在20世紀(jì)后半葉對(duì)世界的影響相形見(jiàn)絀.

納米技術(shù)將在生物醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、人類(lèi)健康等生命科學(xué)領(lǐng)域有重大應(yīng)用.在納米生物材料、微細(xì)加工、光學(xué)顯示、生物信息和分子生物學(xué)等技術(shù)積累的基礎(chǔ)上,發(fā)展生物芯片技術(shù),形成新型生物分子識(shí)別的專(zhuān)家系統(tǒng)、臨床疾病檢測(cè)系統(tǒng)、藥物篩選系統(tǒng)和生物工業(yè)活性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等實(shí)用化技術(shù),具有重要的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)前景.

納米技術(shù)在環(huán)保產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用,將使處理“三廢”的手段更有效率,使人類(lèi)居住的環(huán)境得到很大程度的改善.我國(guó)為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,對(duì)新型納米環(huán)境材料及技術(shù)也提出了新的迫切需求.

2 了解我們身邊的納米材料和納米技術(shù)的應(yīng)用

這樣的例子舉不勝舉,完全可以讓學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自己搜尋,然后再相互溝通和交流.

比如:日本的8 mm攝像機(jī)的生產(chǎn),抗菌除臭冰箱、洗衣機(jī)、高性能彩打墨粉等,都是采用的納米技術(shù),如果在分散的納米分子材料上經(jīng)過(guò)特殊處理,再運(yùn)用到纖維物體上,那么衣服就可以不粘油、不粘水,由于納米分子非常非常小,它不會(huì)影響纖維物體的透氣性和清洗效果.

又如:納米技術(shù)用在醫(yī)學(xué)上,專(zhuān)家們把磁性納米復(fù)合高分子微粒用于細(xì)胞分離,或者把非常細(xì)小磁性納米微粒,放入一種液體中,然后讓病人喝下后,對(duì)人身體的病灶部位進(jìn)行治療,并且通過(guò)操縱,可使納米微粒在人的身體病灶部位聚集進(jìn)行有目標(biāo)的治療,在不破壞正常細(xì)胞的情況下,可以把癌細(xì)胞等分離出來(lái),也可以制成靶向藥物控釋納米微粒載體(俗稱(chēng)“生物導(dǎo)彈”),用于治療腦栓塞等疾病,同時(shí)也可用納米技術(shù)生產(chǎn)出納米探針(微型機(jī)器人)深入體內(nèi)治療疾病或清理體內(nèi)垃圾等.如果在火箭燃料中加入不到1%的納米鋁粉,就可將燃燒能力提高一倍,納米技術(shù)如果應(yīng)用在陶瓷上,可使陶瓷具有超塑性,大大增強(qiáng)了陶瓷的韌性,不怕摔,不怕碎,陶瓷堅(jiān)固無(wú)比.另外,戴上涂有納米涂料的眼鏡,在寒冷的冬季,人們從室外進(jìn)入室內(nèi),就能避免眼鏡上蒙上一層水氣.令科學(xué)家高興的是,納米鈦與樹(shù)脂化合后生成的多種全新涂料,具有多種同類(lèi)產(chǎn)品無(wú)法相比的優(yōu)越性,在海水中浸泡10年不損,并具有神奇的自我修復(fù)能力和自潔性,納米鈦還作為唯一對(duì)人植物神經(jīng)、味覺(jué)沒(méi)有任何影響的金屬,其用途廣泛.

3 利用掃描隧道顯微鏡TSTM看微觀世界并制作簡(jiǎn)單的納米材料

3.1 了解掃描隧道顯微鏡的原理,學(xué)會(huì)操作掃描隧道顯微鏡

掃描隧道顯微鏡Scanning Tunneling Microscope縮寫(xiě)為STM.它作為一種掃描探針顯微術(shù)工具,掃描隧道顯微鏡可以讓科學(xué)家觀察和定位單個(gè)原子,它具有比它的同類(lèi)原子力顯微鏡更加高的分辨率.此外,掃描隧道顯微鏡在低溫下可以利用探針尖端精確操縱原子,因此它在納米科技既是重要的測(cè)量工具又是加工工具.

STM使人類(lèi)第一次能夠?qū)崟r(shí)地觀察單個(gè)原子在物質(zhì)表面的排列狀態(tài)和與表面電子行為有關(guān)的物化性質(zhì),在表面科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域的研究中有著重大的意義和廣泛的應(yīng)用前景,被國(guó)際科學(xué)界公認(rèn)為20世紀(jì)80年代世界十大科技成就之一.

掃描隧道顯微鏡的工作原理簡(jiǎn)單得出乎意料.就如同一根唱針掃過(guò)一張唱片,一根探針慢慢地通過(guò)要被分析的材料(針尖極為尖銳,僅僅由一個(gè)原子組成).一個(gè)小小的電荷被放置在探針上,一股電流從探針流出,通過(guò)整個(gè)材料,到底層表面.當(dāng)探針通過(guò)單個(gè)的原子,流過(guò)探針的電流量便有所不同,這些變化被記錄下來(lái).電流在流過(guò)一個(gè)原子的時(shí)候有漲有落,如此便極其細(xì)致地探出它的輪廓.在許多的流通后,通過(guò)繪出電流量的波動(dòng),人們可以得到組成一個(gè)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的單個(gè)原子的美麗圖片.

操作掃描隧道顯微鏡是個(gè)精細(xì)活兒,學(xué)生需要在教師指導(dǎo)下分步驟反復(fù)訓(xùn)練才能逐漸熟練起來(lái).制作一個(gè)良好的針尖是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵,而針尖的材料是鉑金,為了讓這個(gè)價(jià)格昂貴的實(shí)驗(yàn)耗材以后少損失,教師特別需要指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)初學(xué)好此基本功,這就如同學(xué)武功的人一定要練好馬步一樣.同時(shí),學(xué)生還需要學(xué)會(huì)操作軟件,記錄數(shù)據(jù)和圖像,因此學(xué)生需要具備一定的操作電腦的能力.

3.2 學(xué)會(huì)制作納米材料

比如Fe納米材料的制備方法可以分為兩種:

(1)物理制備方法

具體又包含氣相法、惰性氣體蒸發(fā)、原位加壓制備法、磁控濺射法與等離子體法等.

(2)化學(xué)制備方法

具體又包含水熱法、溶膠-凝膠法、噴霧干燥法、微乳法等.

我們可以與學(xué)生用其中一兩種方法嘗試制作Fe納米材料并[HJ1.73mm]研究其性質(zhì),這需要學(xué)生具備一定的物理、化學(xué)知識(shí)功底.

4 了解假納米和納米技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)

4.1 納米打假

納米技術(shù)并非高不可攀,但也決非人人都能“納”一把,因此,我們要提前做好納米技術(shù)的打假工作,為納米技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造良好的空間.現(xiàn)在只要留心大城市的市場(chǎng)上,打著“納米家用電器”、“納米防輻射衣服”、“納米防紫外線(xiàn)化妝品”、“納米太陽(yáng)傘”等新奇廣告招牌隨處可見(jiàn),就如同“綠色食品”、“基因食品”、“數(shù)字電視”等一樣,“前衛(wèi)”商品堂而皇之地?cái)[在商場(chǎng)的柜臺(tái)上,納米技術(shù)的用途相當(dāng)廣泛這點(diǎn)不錯(cuò),但還沒(méi)有到廣泛地應(yīng)用階段,因此,一些企業(yè)借納米造勢(shì),趁老百姓對(duì)納米技術(shù)的內(nèi)涵還不太清楚,或把一點(diǎn)點(diǎn)皮毛的加工謊稱(chēng)為納米技術(shù),甚至置納米材料不會(huì)釋放微波這一普通常識(shí)不顧,聲稱(chēng)自己產(chǎn)品能釋放保健微波來(lái)欺騙消費(fèi)者.

學(xué)生既然在學(xué)校學(xué)習(xí)了相應(yīng)的納米知識(shí),應(yīng)該去更多地影響身邊的人,幫助大家識(shí)別真假納米,這其實(shí)也是學(xué)生學(xué)以致用的過(guò)程,在這過(guò)程中,學(xué)生會(huì)更多地查找資料,思考討論,更進(jìn)一步提高了科學(xué)研究的能力.

4.2 納米技術(shù)的負(fù)面效應(yīng)

北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院劉元方院士說(shuō),隨著納米科技的迅猛發(fā)展,各種性能優(yōu)異的納米材料已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室走出來(lái),成為觸手可及的商品,但除了產(chǎn)品功能,這些新型材料對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有被我們了解.

目前需要解決的問(wèn)題是,原來(lái)沒(méi)有毒性的化學(xué)物質(zhì)到了納米尺度后是否對(duì)環(huán)境安全帶來(lái)新的風(fēng)險(xiǎn).目前有關(guān)尺度、形貌對(duì)毒性的影響,納米材料與其他物質(zhì)相互作用,外界環(huán)境如溫場(chǎng)、光場(chǎng)、pH值對(duì)暴露在環(huán)境中的納米粒子可能帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)等方面的研究甚少,基本處于空白狀態(tài).因此,需要著手建立納米尺度有毒化學(xué)物質(zhì)的數(shù)據(jù)庫(kù),進(jìn)一步明確劃分納米尺度有毒化學(xué)物質(zhì)的范圍,以利于重點(diǎn)防范這些物質(zhì)在生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程中對(duì)環(huán)境安全造成的危害.

同時(shí),在納米改性升級(jí)產(chǎn)品中,對(duì)納米材料存在引起環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)的研究,也才剛剛引起人們的注意.其中最值得注意的是化工產(chǎn)品,如農(nóng)藥、化肥、殺蟲(chóng)劑,因?yàn)檫@些產(chǎn)品與農(nóng)業(yè)關(guān)系密切.納米材料改性后產(chǎn)品功能升級(jí),提高了使用效率,但是無(wú)機(jī)納米粒子和有機(jī)修飾的納米粒子,以及納米尺度的有機(jī)金屬離子的絡(luò)合物卻直接暴露在空氣、水和土壤中,它們給環(huán)境安全帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)引起高度重視.

第2篇:納米技術(shù)的重要性范文

【關(guān)鍵詞】水產(chǎn)養(yǎng)殖;水體凈化技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展;策略

目前,我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖水體凈化技術(shù)主要包括池塘清淤機(jī)、水質(zhì)凈化殺菌裝置、高效生物凈化器、過(guò)濾機(jī)以及水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)等,其技術(shù)的最終目的是分離和凈化水體中的有害物質(zhì)。養(yǎng)殖水體凈化技術(shù)是我國(guó)現(xiàn)階段水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程中不可缺少的重要組成部分,憑借可控制的人工措施來(lái)優(yōu)化養(yǎng)殖水體條件,根治魚(yú)類(lèi)疾病、資源環(huán)境問(wèn)題以及增強(qiáng)水產(chǎn)生產(chǎn)力等。

1水產(chǎn)養(yǎng)殖現(xiàn)狀分析

據(jù)調(diào)查研究表明,2008年開(kāi)始我國(guó)的水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量就已經(jīng)達(dá)到上萬(wàn)噸以上,雖然水產(chǎn)品的養(yǎng)殖促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及提高人們生活水平的質(zhì)量,但也產(chǎn)生了大量的水體污染,給部分江河湖海等水資源環(huán)境造成壓力和困擾,為國(guó)內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)阻礙,同時(shí)逐漸形成中國(guó)水產(chǎn)生產(chǎn)中難以突破的瓶頸。由于這種現(xiàn)象長(zhǎng)期存在會(huì)對(duì)人們的生活及國(guó)家?guī)?lái)影響,因此,人們也開(kāi)始認(rèn)識(shí)到養(yǎng)殖水體凈化技術(shù)的重要性,這也使得水體凈化技術(shù)在目前已經(jīng)取得了一定的成就。[1]

2水體凈化技術(shù)物理方法及生物方法

2.1物理方法

在養(yǎng)殖業(yè)中,最常見(jiàn)的物理方法是在水底微孔管道中應(yīng)用增氧技術(shù)和耕水機(jī)、在水池中應(yīng)用納米材料和納米技術(shù)以及改進(jìn)養(yǎng)殖水體的設(shè)計(jì)。其中,在水底微孔管道中應(yīng)用增氧技術(shù)和耕水機(jī)是水體凈化技術(shù)中最重要的物理方法,在水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程中,在水底引入管道增氧技術(shù)和耕水機(jī)能夠有效消除水體中的氧躍層,以充分的供給氧氣,并改善水池環(huán)境,其優(yōu)點(diǎn)不僅耗能低且具有產(chǎn)量高以安全性能好等特點(diǎn)。納米技術(shù)和納米材料的應(yīng)用則是凈化技術(shù)中最關(guān)鍵的物理方法,在國(guó)外,納米材料在水體中的應(yīng)用也是十分可觀的,通過(guò)納米技術(shù)可以對(duì)水體中的水質(zhì)進(jìn)行凈化、消毒和殺菌,對(duì)進(jìn)一步完善水體環(huán)境非常實(shí)用。而改進(jìn)養(yǎng)殖水體的設(shè)計(jì)則是水體凈化技術(shù)中最根本的物理方法,專(zhuān)家可以通過(guò)改進(jìn)養(yǎng)殖水體的設(shè)計(jì)過(guò)程,采用不同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè),然后根據(jù)水流的形勢(shì)進(jìn)行水體構(gòu)造,其目的是提高水體空間的利用率,使水體環(huán)境進(jìn)一步優(yōu)化。

2.2生物方法

水體凈化技術(shù)的生物方法包括生物濾器、微生物制劑、人工濕地凈化技術(shù)等。生物濾器的作用主要是免疫養(yǎng)殖水中的有害物質(zhì),它主要在封閉的環(huán)境下不斷的循環(huán)水處理系統(tǒng)進(jìn)行作業(yè),它的耗能量和投入資金最高。而微生物制劑則是水體凈化技術(shù)中最有效的生物方法,主要由最常見(jiàn)的枯草芽抱桿菌、酵母菌以及光和細(xì)菌等菌類(lèi)組成,其中光和細(xì)菌微生物制劑應(yīng)用最為廣泛,由于其本身具有脫氫和氧化的作用,能夠有效改善水體中的有毒物質(zhì),降低亞硝酸鹽的含量,進(jìn)一步促進(jìn)水體中有機(jī)物的循環(huán)和利用。人工濕地凈化技術(shù)是生物方法中最重要的凈化技術(shù),該技術(shù)能夠同化水體中的污染物和有毒物質(zhì),完全避免了二次污染和破壞生態(tài)環(huán)境現(xiàn)象,不僅能夠在水體中自給自足,同時(shí)為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)節(jié)省了大量能源,它是一種經(jīng)濟(jì)、環(huán)保且便于操作的最佳技術(shù)。

3水產(chǎn)養(yǎng)殖水體凈化技術(shù)研究成果及發(fā)展策略

3.1研究成果

水產(chǎn)養(yǎng)殖是引發(fā)水體環(huán)境污染的源頭,只有解決水體污染問(wèn)題,才能進(jìn)一步促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。在增加水產(chǎn)養(yǎng)殖密度的過(guò)程中,不僅要重視水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,同時(shí)也要重視水資源保護(hù)?,F(xiàn)階段,部分發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)在嘗試和探索新的水體凈化技術(shù),利用現(xiàn)代技術(shù)手段深入研究水體凈化技術(shù)的再創(chuàng)新高,主要注重生物技術(shù)方面的探索,并已經(jīng)研制出了許多新型技術(shù),為打造全封閉健康式養(yǎng)殖系統(tǒng)不斷努力和嘗試。[2]

3.2發(fā)展策略

3.2.1合理利用現(xiàn)代技術(shù)隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)也越來(lái)越重視水資源和能源的節(jié)約,我國(guó)針對(duì)諸多問(wèn)題已經(jīng)投入了大量的物質(zhì)和人力,利用現(xiàn)代科技的優(yōu)勢(shì)不斷優(yōu)化水體凈化系統(tǒng)。與此同時(shí),我國(guó)也通過(guò)多種渠道加強(qiáng)與其他發(fā)達(dá)國(guó)家的協(xié)作,借鑒外國(guó)經(jīng)驗(yàn)將水體凈化技術(shù)推向更高的水平,這種做法為日后水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展打下扎實(shí)基礎(chǔ),通過(guò)現(xiàn)代技術(shù)、新型材料與水產(chǎn)養(yǎng)殖的進(jìn)一步統(tǒng)一,不僅降低了成本上的投入,同時(shí)提高水資源生產(chǎn)質(zhì)量,使養(yǎng)殖生產(chǎn)力有了飛躍式的發(fā)展。3.2.2借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水體凈化技術(shù)主要是為了消除水中所好友的污染物,我國(guó)與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比,國(guó)外專(zhuān)家在技術(shù)方面的研究更加深入,因此,國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)也非常顯著。我國(guó)可以借鑒國(guó)外技術(shù)中的生物膜處理、自然生物處理以及活性污泥處理等方法作為基礎(chǔ),不僅可以應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中,同時(shí)也可以應(yīng)用于工業(yè)水的處理,只要能在相關(guān)領(lǐng)域中發(fā)揮其最大價(jià)值,就要加以利用。[3]3.2.3完善養(yǎng)殖管理系統(tǒng)任何技術(shù)的進(jìn)一步研究都離不開(kāi)物理和化學(xué)作為基礎(chǔ),因此,要想進(jìn)一步完善養(yǎng)殖管理系統(tǒng)并充分發(fā)揮水體凈化技術(shù)的優(yōu)勢(shì),就必須要重視基礎(chǔ)研究,通過(guò)不斷深入探索研究出更實(shí)用的水質(zhì)改良技術(shù),并在原有水體凈化技術(shù)的基礎(chǔ)之上加以改造,一方面要汲取其他國(guó)家的有益經(jīng)驗(yàn)作為鋪墊,另一方面也要研制出具有國(guó)家代表性的先進(jìn)技術(shù),以此來(lái)促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖凈化技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平和技術(shù)水平的不斷提升。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)對(duì)環(huán)境的影響不容小覷,為了有效改善水產(chǎn)養(yǎng)殖水體的水質(zhì),降低水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)對(duì)水資源的影響非常重要,就連世界各國(guó)的專(zhuān)家們對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖水體凈化技術(shù)也做出了相應(yīng)的嘗試和探索。水產(chǎn)養(yǎng)殖水體凈化技術(shù)對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)都造成了一定的影響,過(guò)硬的水體凈化技術(shù)是改善生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵,目前,通過(guò)物理方法和生物方法更為直接,具有實(shí)際性的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]王瑋,陳軍,劉晃等.中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖水體凈化技術(shù)的發(fā)展概況.上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2013,19(1):41-49.

[2]劉瑜.海水養(yǎng)殖水體模塊化凈化技術(shù).中國(guó)水產(chǎn),2012,(9):68-69.

第3篇:納米技術(shù)的重要性范文

[關(guān)鍵詞] 科技館 可持續(xù)發(fā)展 管理 創(chuàng)新

科技進(jìn)步是科技創(chuàng)新和科學(xué)普及的集中體現(xiàn),一個(gè)民族的振興與發(fā)展,決定于整個(gè)民族的整體文化素質(zhì)和創(chuàng)新精神,可持續(xù)發(fā)展是全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的要求。作為科普教育重要場(chǎng)所和傳播科學(xué)知識(shí)、科學(xué)思想、科學(xué)方法重要陣地的科技館,越來(lái)越受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注和高度重視。我國(guó)科技館事業(yè)正處在蓬勃發(fā)展階段,具有廣闊前景,但也存在發(fā)展過(guò)程中如何更進(jìn)一步完善和深入探討的諸多問(wèn)題,現(xiàn)就如何實(shí)現(xiàn)科技館的可持續(xù)發(fā)展,從科技館管理創(chuàng)新、展品創(chuàng)新、服務(wù)方法創(chuàng)新及功能創(chuàng)新四個(gè)方面淺談創(chuàng)新對(duì)現(xiàn)代科技館可持續(xù)發(fā)展的重要性。

1 管理創(chuàng)新是現(xiàn)代科技館可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力源泉

創(chuàng)新就意味著淘汰舊東西,創(chuàng)造新東西,創(chuàng)造前所未有的事物。著名管理學(xué)家彼得?杜拉克指出:“管理學(xué)及其在實(shí)踐中的一個(gè)重要步驟是他們現(xiàn)在都包含著人們的精神和創(chuàng)新”。在科技、信息迅猛發(fā)展的今天,傳統(tǒng)的、因循守舊的管理思想、制度和方式必然會(huì)嚴(yán)重阻礙科技館可持續(xù)發(fā)展的腳步。要想徹底摒棄這塊束縛科技館發(fā)展的絆腳石,我們必須在管理上下功夫,創(chuàng)新思想,創(chuàng)新制度,創(chuàng)新管理方式,這正是現(xiàn)代科技館管理的本質(zhì)所在,是現(xiàn)代科技館可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力源泉。

1.1 思想創(chuàng)新是管理創(chuàng)新的根本

哲學(xué)認(rèn)為,人的思想意識(shí)具有主觀能動(dòng)性,一切事情都是靠人的主觀能動(dòng)性作用的發(fā)揮來(lái)實(shí)現(xiàn)的,思想意識(shí)的創(chuàng)新必然會(huì)帶來(lái)管理制度、管理方式的創(chuàng)新,提高科技館的管理水平和工作效率,更好地促進(jìn)現(xiàn)代科技館可持續(xù)發(fā)展。21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)日新月異,知識(shí)量、信息量迅速增長(zhǎng),這些都對(duì)現(xiàn)代科技館的科教服務(wù)理念及服務(wù)意識(shí)提出了更高要求。因循守舊、安于現(xiàn)狀的管理思想意識(shí)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代科技館的發(fā)展需要,面對(duì)這種環(huán)境,誰(shuí)能感覺(jué)敏銳,事事做出快速反應(yīng),誰(shuí)就會(huì)在競(jìng)爭(zhēng)中取勝。作為科技館管理創(chuàng)新主體的領(lǐng)導(dǎo)者,只有搶抓機(jī)遇,高度適應(yīng)新環(huán)境,創(chuàng)新思想、創(chuàng)新管理理念,密切關(guān)注未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),打破科技館管理常規(guī),改革原始的、落后的管理工作流程,以超前的意識(shí)果敢決策,促進(jìn)科技館管理工作的變革與更新,才會(huì)打造出高水平的科技館管理水平,從而為現(xiàn)代科技館的可持續(xù)發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。因此,思想創(chuàng)新對(duì)于科技館的管理創(chuàng)新起著決定作用,它是科技館管理創(chuàng)新的根本。

1.2 制度創(chuàng)新是管理創(chuàng)新的保證

沒(méi)有規(guī)矩,不成方圓,一切管理都不能離開(kāi)制度,但僵化的制度不可能充滿(mǎn)生機(jī)與活力,科技館要想提高管理水平,促進(jìn)自身可持續(xù)發(fā)展,必須創(chuàng)新制度。國(guó)內(nèi)外諸多管理理論的研究都已經(jīng)表明,決定社會(huì)發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的是人才和科技的優(yōu)勢(shì),而實(shí)現(xiàn)人才和科技優(yōu)勢(shì)必然要靠創(chuàng)新的制度去保證。科技館過(guò)去的管理制度常常是過(guò)多地規(guī)范人的行為,甚至以不犯錯(cuò)誤為出發(fā)點(diǎn),不鞭策落后,也不鼓勵(lì)積極進(jìn)取,抑制了人的首創(chuàng)精神,窒息了新生事物的嫩芽,這種僵化的管理制度極大地阻礙了科技館可持續(xù)發(fā)展的步伐??萍拣^要想更好地生存與發(fā)展,就要對(duì)傳統(tǒng)的管理制度進(jìn)行揚(yáng)棄,通過(guò)改革與創(chuàng)新,建立一套嶄新的運(yùn)行管理制度,為現(xiàn)代科技館的管理創(chuàng)新提供堅(jiān)實(shí)可靠的制度保證。

1.3 管理方式創(chuàng)新是管理創(chuàng)新的必然要求

正如生產(chǎn)力與生產(chǎn)關(guān)系辯證原理,當(dāng)生產(chǎn)關(guān)系適應(yīng)生產(chǎn)力發(fā)展的時(shí)候,它就會(huì)促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展,反之,它就會(huì)束縛生產(chǎn)力的發(fā)展,這時(shí)就要改革或完善原有生產(chǎn)關(guān)系,使之能更好地促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展??萍拣^管理也是一樣,隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái),傳統(tǒng)的管理方式已經(jīng)難以適應(yīng)新時(shí)期的發(fā)展要求??萍拣^必須改革固有的僵化體制,開(kāi)拓思路,創(chuàng)新管理方式,營(yíng)造一種健康有序、和諧發(fā)展、百花齊放、百家爭(zhēng)鳴的良好環(huán)境。從這種意義上說(shuō),管理方式創(chuàng)新是科技館管理創(chuàng)新的必然要求。在人才培養(yǎng)方面,科技館應(yīng)該本著以人為本的理念為社會(huì)培養(yǎng)全面發(fā)展的人才,讓我們的人才觀念深入人心,吸引更多有志于科普事業(yè)的高素質(zhì)人才到科技館工作,從而為科技館事業(yè)的創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展提供智力支持。

2 展品創(chuàng)新是現(xiàn)代科技館可持續(xù)發(fā)展的基石

科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)科學(xué)普及的內(nèi)容和方式提出了更高的要求,能否以創(chuàng)新精神不斷研制出適合社會(huì)發(fā)展需求的優(yōu)秀展品,加大科普宣傳力度,是加速實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略的需求,是現(xiàn)代科技館可持續(xù)發(fā)展的需求。

2.1 展品創(chuàng)新應(yīng)該在傳統(tǒng)展品改進(jìn)上下功夫

一些傳統(tǒng)展品現(xiàn)在已經(jīng)成為很多科技館的經(jīng)典展品,在展區(qū)內(nèi)必不可少。但很多傳統(tǒng)展品參觀起來(lái)比較乏味,很難激發(fā)觀眾熱情,甚至很多科技館相互克隆,這不僅使公眾對(duì)科技館的喜歡程度大打折扣,而且會(huì)影響科技館的社會(huì)效益和可持續(xù)發(fā)展。科技館一定要在改進(jìn)傳統(tǒng)展品上創(chuàng)新思維。比如,對(duì)一些大眾化的展品,如勾股定理原理展示、瓦特蒸汽機(jī)原理展示等展品,觀眾看上去比較枯燥,可能不會(huì)引起太大的興趣。如果考慮到在展區(qū)內(nèi)用和諧優(yōu)美的語(yǔ)音、音樂(lè)及圖像演示發(fā)明勾股定理及蒸汽機(jī)的詳細(xì)經(jīng)過(guò),那么就會(huì)大大激發(fā)觀眾的興趣和好奇心,更會(huì)加深對(duì)展品的理解,同時(shí)還能利用名人效應(yīng)激發(fā)青少年的學(xué)習(xí)興趣。

第4篇:納米技術(shù)的重要性范文

這本書(shū)讓我知道了,數(shù)學(xué)是一門(mén)活生生的學(xué)問(wèn),雖然數(shù)學(xué)家們已經(jīng)總結(jié)出了很多數(shù)學(xué)的原理,但是仍有許多未解之謎等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn),并且數(shù)學(xué)的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛了,金融、納米技術(shù)、航空航天、氣象預(yù)測(cè)、動(dòng)畫(huà)片等等,這些現(xiàn)代行業(yè)和研究領(lǐng)域如果脫離了數(shù)學(xué),就只能落后于尖端技術(shù)的發(fā)展了。

數(shù)是研究亮的基礎(chǔ),可以用來(lái)表示時(shí)間,還可以表示物品的個(gè)數(shù)……如果我們的世界沒(méi)有數(shù)學(xué),生活將是多么的糟糕?。?/p>

研究圖形的數(shù)學(xué)領(lǐng)域被稱(chēng)為幾何。我們生活在用圖形構(gòu)成的世界里。井蓋為什么是圓的?足球?yàn)槭裁词菆A的?這些問(wèn)題的答案都可以在數(shù)學(xué)中找到。

這本書(shū)讓我理解并體驗(yàn)到了日常生活中的數(shù)字和圖形、地圖和空間、美術(shù)和音樂(lè),還有深藏在自然界中的數(shù)學(xué)原理,更讓我明白了,我們生活在一個(gè)由數(shù)學(xué)構(gòu)成的世界里。

第5篇:納米技術(shù)的重要性范文

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù);發(fā)展問(wèn)題;創(chuàng)新策略

1對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的認(rèn)識(shí)

計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)是作為一門(mén)學(xué)科而存在的,這門(mén)學(xué)科的技術(shù)性很強(qiáng),對(duì)應(yīng)用者的素養(yǎng)要求很高,但計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生后,其對(duì)社會(huì)發(fā)展及其他領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新,還有社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的影響,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有積極的推動(dòng)作用,具有極大的影響力。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指的是,計(jì)算機(jī)的相關(guān)知識(shí)能夠在社會(huì)不同行業(yè)中,不同生活層面中得到應(yīng)用,其功能在社會(huì)中得到有效地發(fā)揮,其價(jià)值和意義得以突出。作為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的,學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)學(xué)科是其必修課程,但如果要成為社會(huì)需要的人才,僅僅掌握計(jì)算機(jī)應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)是不夠的。對(duì)學(xué)生而言,進(jìn)行計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)學(xué)習(xí),不僅要掌握計(jì)算機(jī)應(yīng)用相關(guān)知識(shí)技能,同時(shí)還需要對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)和技能有所了解和認(rèn)識(shí),這樣,才能將計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)同其他學(xué)科知識(shí)進(jìn)行融合,才能真正應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)手段解決相關(guān)專(zhuān)業(yè)內(nèi)存在的問(wèn)題,才能真正發(fā)揮計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的價(jià)值,推動(dòng)其他行業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的相關(guān)價(jià)值才能得到有效發(fā)揮。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)主要分為兩大類(lèi)型,一種是數(shù)值型,一種是非數(shù)值型。數(shù)值型和非數(shù)值型都具有自己的特點(diǎn)與長(zhǎng)處,其應(yīng)用功效和價(jià)值都很突出,這兩種類(lèi)型應(yīng)用于其他學(xué)科能夠促進(jìn)其他學(xué)科的不斷創(chuàng)新發(fā)展。

2計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展所面臨的問(wèn)題

計(jì)算機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展需要一支強(qiáng)有力的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的支持,沒(méi)有人才力量的支持,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展就不能實(shí)現(xiàn)。但目前我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中,缺乏有效的人才。雖然目前社會(huì)上懂得計(jì)算機(jī)的人員并不少,計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)人員數(shù)量也很充分,但計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)人員的專(zhuān)業(yè)知識(shí)不夠豐富,綜合素養(yǎng)不高,他們僅僅掌握了一些計(jì)算機(jī)方面的基礎(chǔ)知識(shí),對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新的能力欠缺,也缺乏開(kāi)拓精神和創(chuàng)新意識(shí),這些都影響到計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展需要開(kāi)發(fā)人員具有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)技能,具有豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和很高的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng),同時(shí)也需要相關(guān)從業(yè)者具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和能力,能夠根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)不同領(lǐng)域的特點(diǎn),進(jìn)行計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新,使計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)能夠與專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域知識(shí)技能進(jìn)行融合,發(fā)揮計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。但這類(lèi)人才的缺乏影響到計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。另外,計(jì)算機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,也需要高校的有效支持,但目前國(guó)內(nèi)很多高校雖然開(kāi)設(shè)有計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)學(xué)科,但高校在計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程開(kāi)發(fā)方面、教學(xué)模式規(guī)劃方面、授課方法選擇方面還存在一些問(wèn)題。在授課過(guò)程中,過(guò)分突出理論知識(shí)點(diǎn)的教學(xué),對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的重視不夠。在技術(shù)開(kāi)發(fā)方面缺乏有效的人才支撐,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)授課方式也較為老套,實(shí)際授課效果不是很好,這樣,就導(dǎo)致所培養(yǎng)的人才存在一定問(wèn)題,所培養(yǎng)的學(xué)生在畢業(yè)后難以適應(yīng)工作的需求,難以滿(mǎn)足社會(huì)的需要,其科研創(chuàng)新能力不足,這也制約了我國(guó)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的深化發(fā)展。不僅如此,我國(guó)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的普及程度不是很高,在全社會(huì)范圍內(nèi),熟悉計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的人群面不廣。熟悉計(jì)算機(jī)應(yīng)用的多是年輕人,但大部分年輕人都只是懂得一些計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的“皮毛”,只能對(duì)相關(guān)開(kāi)發(fā)軟件進(jìn)行應(yīng)用,計(jì)算機(jī)技術(shù)創(chuàng)新能力明顯不足。而年長(zhǎng)者多不懂得計(jì)算機(jī)應(yīng)用,不能進(jìn)行計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)單操作,這樣,更談不上對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新了。我國(guó)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)普及程度不高,不利于調(diào)動(dòng)全社會(huì)的力量推動(dòng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,這也影響到計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。

3計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的策略

3.1提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的綜合素養(yǎng)

計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,必須要依靠開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的力量。目前,我國(guó)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)工作多是由相關(guān)公司承擔(dān)的,但公司中計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)人員的綜合素養(yǎng)不是很高,技術(shù)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)能力明顯不足,這樣,就影響到計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。其實(shí),對(duì)于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)公司而言,在計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)之前,公司要有足夠的計(jì)算機(jī)應(yīng)用人員,并且這些開(kāi)發(fā)者計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用知識(shí)應(yīng)該非常豐富,能夠關(guān)注社會(huì)計(jì)算機(jī)發(fā)展情況,關(guān)注國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一些新知識(shí)和新技能,具有創(chuàng)新發(fā)展意識(shí),開(kāi)拓意識(shí),綜合素養(yǎng)要高,這樣,才能保障計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。同時(shí)公司還需要能夠與一些高校實(shí)現(xiàn)合作,能夠使一些高校計(jì)算機(jī)教師或者是一些計(jì)算機(jī)知識(shí)豐富,技能過(guò)硬的學(xué)生加入到公司的計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)中去,解決團(tuán)隊(duì)在人力資源方面不足的問(wèn)題。另外,針對(duì)計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)人員專(zhuān)業(yè)知識(shí)掌握不充分,綜合素養(yǎng)不高的情況,公司也需要定期開(kāi)展一些培訓(xùn)活動(dòng),或者是外派部分員工到外面進(jìn)行學(xué)習(xí),通過(guò)多種方式提升自己?jiǎn)T工的綜合素養(yǎng),開(kāi)發(fā)員工潛能。企業(yè)也可以邀請(qǐng)一些知名的計(jì)算機(jī)教育專(zhuān)家到企業(yè)中講解計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面的知識(shí)技能,解答員工在計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)中的一些問(wèn)題,通過(guò)開(kāi)展交流活動(dòng),主題討論活動(dòng)等多種方式不斷提升計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)員工的綜合素養(yǎng)。以這種方式解決計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展中人力資源不足的問(wèn)題,計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)公司,要能夠重視人才儲(chǔ)備與人才培養(yǎng),建立強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì),以推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。

3.2不斷提升計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的安全性能

計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在創(chuàng)新發(fā)展中存在著安全性能不理想問(wèn)題,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,必須要解決安全性能不理想的問(wèn)題。因此,不斷提升計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的安全性能是很關(guān)鍵的。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)人員要做好計(jì)算機(jī)安全軟件的開(kāi)發(fā)工作,要多探索,多實(shí)踐,能夠開(kāi)發(fā)出一些安全應(yīng)用軟件。通過(guò)軟件開(kāi)發(fā)與應(yīng)用保障計(jì)算機(jī)在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下能夠安全運(yùn)行,促進(jìn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。在提升計(jì)算機(jī)安全性能方面可以從以下方面做好工作,第一要改進(jìn)防火墻技術(shù),防火墻技術(shù)手段是保障計(jì)算機(jī)安全運(yùn)行的重要手段,相關(guān)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)人員,要不斷提升防火墻技術(shù)水平,通過(guò)這種手段,提升各網(wǎng)段之間信息交流的安全性,提升網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)的安全性。第二,要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)技術(shù)的多樣化,要多開(kāi)發(fā)集中網(wǎng)關(guān)技術(shù),根據(jù)職能情況明確分工,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)多樣化實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的信息安全。

3.3普及計(jì)算機(jī)技術(shù)

要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,就必須要能夠在全社會(huì)范圍內(nèi)普及計(jì)算機(jī)技術(shù),要使更多的人了解到計(jì)算機(jī)技術(shù),能夠應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決自己工作學(xué)習(xí)中的問(wèn)題。在普及計(jì)算機(jī)技術(shù)方面,既要向年輕人普及,同時(shí)還需要關(guān)注中老年群體。普及計(jì)算機(jī)技術(shù)既需要在一些發(fā)達(dá)地區(qū)普及,同時(shí)還需要在一些西部偏遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行普及。在普及計(jì)算機(jī)技術(shù)方面要講究一些策略,比如,可以向一些沒(méi)有計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的中老年人推薦使用一些比較簡(jiǎn)單的軟件,根據(jù)他們的喜好,開(kāi)發(fā)一些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù),使他們能夠便捷地應(yīng)用一些軟件為自己的生活工作服務(wù),中老年人能夠在實(shí)用軟件的過(guò)程中,體驗(yàn)到計(jì)算機(jī)應(yīng)用的重要性。這樣能夠提升一些中老年朋友使用計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的興趣,使他們能夠更好地掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)。對(duì)于一些偏遠(yuǎn)地區(qū),要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)普及的目標(biāo),國(guó)家就需要制定一些優(yōu)惠政策,整合社會(huì)力量,為一些偏遠(yuǎn)地區(qū)發(fā)送計(jì)算機(jī),使偏遠(yuǎn)地區(qū)的孩子能夠接觸到計(jì)算機(jī),在學(xué)習(xí)的過(guò)程中應(yīng)用到計(jì)算機(jī)。這樣,便于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用意識(shí)和能力。另外,普及計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)關(guān)鍵還需要依靠學(xué)校教育,在學(xué)校教育中,要能夠突出計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,能夠把計(jì)算機(jī)應(yīng)用于其他學(xué)科教學(xué)進(jìn)行融合,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的常態(tài)化。要開(kāi)設(shè)專(zhuān)門(mén)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程,通過(guò)課程教育普及計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)知識(shí)技能,這對(duì)于儲(chǔ)備計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)人才,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及,對(duì)于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展都有著積極的意義。

3.4加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新

納米技術(shù)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)元件中能夠提升計(jì)算機(jī)元件的性能,納米技術(shù)應(yīng)用能夠發(fā)展生物計(jì)算機(jī)甚至可以發(fā)展量子計(jì)算機(jī),可以推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)性能質(zhì)的飛躍。因此,加強(qiáng)這方面的技術(shù)創(chuàng)新是很重要的。另外,計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)者要關(guān)注新的計(jì)算機(jī)類(lèi)型的研發(fā),能夠應(yīng)用納米技術(shù)提升計(jì)算機(jī)應(yīng)用價(jià)值,推動(dòng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的深化發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面,也需要實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新突破。未來(lái)計(jì)算機(jī)發(fā)展需要依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù),進(jìn)行相關(guān)軟件的技術(shù)創(chuàng)新,完善數(shù)據(jù)庫(kù)是很重要的,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)者要能夠通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新解決網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的問(wèn)題,推動(dòng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

[參考文獻(xiàn)]

第6篇:納米技術(shù)的重要性范文

通過(guò)調(diào)查市場(chǎng)上具有透皮吸收效果的化妝品,可以發(fā)現(xiàn)許多保濕補(bǔ)水類(lèi)產(chǎn)品都宣稱(chēng)其有很好的吸收效果。這是因?yàn)楸耦?lèi)產(chǎn)品是功效化妝品中研究得最久最成熟的,因此通過(guò)添加保濕成分而同時(shí)達(dá)到保濕和吸收的性能對(duì)于生產(chǎn)者來(lái)說(shuō)是最輕而易舉的。同時(shí),還能給保濕類(lèi)化妝品加上新功效概念,所謂舊貌換新顏,何樂(lè)而不為。例如歐萊雅的保濕系列產(chǎn)品就因其吸收保濕效果顯著而深受消費(fèi)者喜愛(ài)。

還有許多植物化妝品,因其植物成分的分子量較小,能迅速滲入皮膚,再加上其植物本身的“綠色”效應(yīng),也占有市場(chǎng)的很大份額。這其中的代表有佰草集、佳美樂(lè)、the face shop等以天然植物為主打的化妝品品牌。

除此之外,還有一類(lèi)通過(guò)采用各種包封或載體技術(shù)來(lái)達(dá)到透皮吸收效果的化妝品。例如,法國(guó)歐萊雅公司的歐萊雅、植村秀等品牌,美國(guó)寶潔公司的SK-II品牌,美國(guó)強(qiáng)生公司的露得清品牌都有這方面的產(chǎn)品上市。而在中國(guó),這方面的產(chǎn)品還比較有限,只有上海家化的個(gè)別產(chǎn)品宣稱(chēng)采用了包封技術(shù)。

表1中列舉了一些市場(chǎng)上具有優(yōu)異透皮吸收效果的產(chǎn)品。

關(guān)于透皮吸收的研究,目前國(guó)內(nèi)外僅對(duì)藥物的透皮吸收研究較多,主要集中在藥物滲透特性、藥動(dòng)學(xué)分析、促滲劑的選用等幾個(gè)方面;而對(duì)于化妝品的透皮吸收,則是近十幾年才開(kāi)始重視并發(fā)展起來(lái)的。但透皮吸收對(duì)于化妝品的重要性及其技術(shù)發(fā)展的迅猛性都是行業(yè)中不可忽視的。

一、透皮吸收的重要性

護(hù)膚品中大量營(yíng)養(yǎng)成分的添加,無(wú)論什么精華,什么營(yíng)養(yǎng),只要皮膚不能吸收,都是一種負(fù)擔(dān)。皮膚表面化妝品營(yíng)養(yǎng)成分過(guò)剩,正是造成”皮膚氧化”的重要原因之一。俄羅斯新西伯利亞細(xì)胞作物研究所的專(zhuān)家就發(fā)現(xiàn),約有90%的抗皺霜營(yíng)養(yǎng)成分過(guò)剩,非但不能起到延緩衰老的作用,反而會(huì)加速皮膚的衰老。

同時(shí),皮膚表面的細(xì)菌在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中需要大量維生素、蛋白質(zhì)和生物細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)物,而這些也正是營(yíng)養(yǎng)化妝品的主要成分。如果化妝品的營(yíng)養(yǎng)成分不能被皮膚完全吸收,那么它就會(huì)成為寄生細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的溫床,而大量的細(xì)菌還會(huì)導(dǎo)致皮膚感染。

這些都說(shuō)明我們應(yīng)更重視化妝品功效成分“透皮吸收”的研究,而不是盲目地追求開(kāi)發(fā)新原料,生產(chǎn)新產(chǎn)品。只有建立在透皮吸收的基礎(chǔ)上,美白、抗衰老等功效成分的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用才有意義。

二、化妝品中透皮吸收的定義

化妝品功效成分的透皮吸收,指化妝品中的有效成分通過(guò)皮膚,并到達(dá)不同作用皮膚層發(fā)揮各種作用的過(guò)程?;瘖y品與藥物“透皮吸收”的主要區(qū)別在于化妝品功能性成分是以經(jīng)皮滲透后積聚在作用皮膚層為最終目的。大多數(shù)化妝品功能性成分需要進(jìn)入皮膚,是按產(chǎn)品的有效性作用于皮膚表面或進(jìn)入表皮或真皮,并在該部位積聚和發(fā)揮作用,不需要透過(guò)皮膚進(jìn)入體循環(huán)。例如,防曬產(chǎn)品中的UV吸收劑應(yīng)滯留在皮膚表面,起吸收和反射紫外線(xiàn)的作用;美白產(chǎn)品中的美白劑常作用于表皮中的基底層,阻斷黑色素的產(chǎn)生;而抗衰老產(chǎn)品的功效成分則常作用于真皮層的成纖維細(xì)胞,使皮膚富有彈性。

三、透皮的途徑

透皮途徑主要有三條:①角質(zhì)層;②毛囊;③汗管。

其中,后兩條通路經(jīng)常被稱(chēng)為“旁路”,因?yàn)槠つw附屬器與整個(gè)皮膚表面積相比,僅占1%以下,故在大多數(shù)情況下不成為主要吸收途徑,但大分子物質(zhì)及離子型物質(zhì)難以通過(guò)富含類(lèi)脂的角質(zhì)層,可能經(jīng)由這些途徑進(jìn)入皮膚。另外,這些通道在物質(zhì)滲透開(kāi)始階段具有縮短“時(shí)滯”的作用,當(dāng)物質(zhì)經(jīng)由皮膚擴(kuò)散達(dá)到平衡后,這些通道的作用即可忽略。

一般認(rèn)為,透皮滲透的主要屏障來(lái)自角質(zhì)層。有研究表明,在離體透皮實(shí)驗(yàn)中,將皮膚角質(zhì)層剝除后,物質(zhì)的滲透性可增加數(shù)十倍甚至數(shù)百倍。在角質(zhì)層中的擴(kuò)散途徑又有兩種:①通過(guò)細(xì)胞間隙擴(kuò)散;②通過(guò)細(xì)胞膜的擴(kuò)散(見(jiàn)圖1)。一般認(rèn)為,脂溶性、非極性物質(zhì)易通過(guò)細(xì)胞間隙的脂質(zhì)雙分子層擴(kuò)散;而水溶性、極性物質(zhì)易通過(guò)角質(zhì)細(xì)胞擴(kuò)散。其中,細(xì)胞間隙雖然僅占角質(zhì)層總?cè)莘e的30%左右,但因其脂質(zhì)的阻力較角質(zhì)細(xì)胞小,所以在經(jīng)皮滲透過(guò)程中起主要作用。

四、透皮吸收技術(shù)

藥物中的透皮吸收技術(shù)主要分為兩大類(lèi):化學(xué)技術(shù)及物理技術(shù)(見(jiàn)表2)。近幾年來(lái),藥物領(lǐng)域?qū)τ诟鞣N物理技術(shù)的研究較多,但能真正用于化妝品中的卻很少。而研究較早較久的化學(xué)技術(shù),特別是各種促透劑,在化妝品中得到廣泛的借鑒及應(yīng)用。

以下具體介紹幾種用于化妝品中的透皮吸收技術(shù)。

乳液技術(shù)

微乳液是指粒徑在10nm-100nm的兩種不混溶液的透明分散體系,是熱力學(xué)穩(wěn)定的透明溶液。由于微乳液的粒子細(xì)小,容易滲入皮膚,與普通乳狀液相比,其界面張力小,通??蛇_(dá)到10-2mN/m - 10-6mN/m,具有非常強(qiáng)的乳化和增溶能力,可以通過(guò)微乳液的增溶性提高功效成分的穩(wěn)定性和效力。微乳液在化妝品中的應(yīng)用較重要的一個(gè)方面是香精和精油的加溶。

此外,多重乳液(W/O/W和O/W/O)也被認(rèn)為是一種理想的化妝品體系,它可同時(shí)包含多種有效成分,對(duì)皮膚溫和,是功能性和美容性兼有的分散體系。但是,由于多乳狀液固有的復(fù)雜性,并未得到廣泛應(yīng)用。

滲透促進(jìn)劑

添加滲透促進(jìn)劑是至今應(yīng)用最普遍的促滲方法。透皮吸收促滲劑有助于功效成分克服皮膚角質(zhì)層的障礙,可逆地改變皮膚角質(zhì)層的屏障作用,且不損傷任何活性細(xì)胞,達(dá)到增加藥物在皮膚的溶解度,使藥物透皮吸收率增加的目的(見(jiàn)圖2)。

圖2 促透劑的作用機(jī)理圖

促滲劑又分為化學(xué)滲透促進(jìn)劑、中藥滲透促進(jìn)劑和復(fù)合滲透促進(jìn)劑。其中化學(xué)滲透促進(jìn)劑(eg.氮酮、有機(jī)酸、表面活性劑類(lèi)等)應(yīng)用范圍較廣,但是當(dāng)用量較大或長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)引起刺激。中藥透皮促滲劑(eg.杜香萜烯、桉葉油、薄荷、丁香等)在近年來(lái)因具有副作用小等優(yōu)點(diǎn)而日益受到關(guān)注,其促透效果往往不如化學(xué)促透劑,但由于中藥本身具有的功效,所以它也是化妝品中的“寵兒”。復(fù)合促透劑是當(dāng)前研究的熱點(diǎn),它既有不同化學(xué)促透劑之間的復(fù)配,不同中藥促透劑之間的復(fù)配,也有化學(xué)促透劑與中藥促透劑的合用,從而取得采用單一促滲劑時(shí)無(wú)法達(dá)到的效果。

水合技術(shù)

皮膚的水合作用通常有利于經(jīng)皮吸收。這是因?yàn)楫?dāng)提高角質(zhì)層細(xì)胞的角蛋白中含氮物質(zhì)的水合力后,細(xì)胞自身發(fā)生膨脹,結(jié)構(gòu)的致密程度降低,物質(zhì)的滲透性增加,這時(shí)水溶性和極性物質(zhì)更容易從角質(zhì)層細(xì)胞透過(guò)。所以,在化妝品中經(jīng)常加入保濕劑(eg.丙二醇、甘油),來(lái)提高有效成分的吸收;或常采用貼式的面膜使局部皮膚封閉起來(lái),成為隔絕濕氣的屏障(汗水不能通過(guò)),使皮膚水合化程度增加。

軟化角質(zhì)

當(dāng)角質(zhì)層厚度變薄或被軟化后,透皮速率都會(huì)增大。所以,一些化妝品中加入表面活性劑、水楊酸、果酸等成分能使角質(zhì)層厚度變薄,從而促進(jìn)其它功效成分的吸收。還有報(bào)道稱(chēng)某些表皮酶能作用于皮膚,使角層質(zhì)發(fā)生改變,從而增強(qiáng)透皮吸收率,但這部分研究還主要在實(shí)驗(yàn)室階段。

脂質(zhì)體

脂質(zhì)體是由類(lèi)脂組成的雙分子層的空心小球,類(lèi)脂是一種天然表面活性劑,具有獨(dú)特的親水親油結(jié)構(gòu)。例如卵磷脂,分散在水中時(shí)會(huì)自發(fā)地形成空心的雙層球,兩親分子的親水基定向地指向空心小球的內(nèi)部和其外表層,親油基則指向雙層結(jié)構(gòu)的中間部分(見(jiàn)圖3),在球的內(nèi)部密封親水的活性成分,而在雙層膜的中間則可加載油溶成分。

脂質(zhì)體可以軟化角質(zhì),使包封物到達(dá)作用的部位,并能在皮膚表面形成保護(hù)膜,保濕潤(rùn)膚。正是由于這些優(yōu)異性能、脂質(zhì)體在化妝品中的應(yīng)用已引起人們極大關(guān)注,至今歐美已有100多個(gè)新型含脂質(zhì)體的化妝品上市。目前,采用脂質(zhì)體包埋活性物的產(chǎn)品主要有:包埋β-胡蘿卜素、黃酮類(lèi)、超氧化物岐化酶(SOD)、輔酶Q10和維生素E及其衍生物等。但是脂質(zhì)體由于其不穩(wěn)定性、包封率低、與配方復(fù)配難等原因,國(guó)內(nèi)能將此技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)的企業(yè)并不多見(jiàn)。

微膠囊

微膠囊技術(shù)是20世紀(jì)60年代開(kāi)發(fā)使用的。是用天然或合成的高分子材料將固體或液體的成分包裹在直徑為1~5000μm的小膠囊。最初的微膠囊技術(shù)是在制藥工業(yè)中作為一種新劑型來(lái)使用的,目前,世界著名化妝品產(chǎn)品中,許多化妝品的添加劑用微膠囊包覆,使產(chǎn)品性能更加優(yōu)越。如Avon的唇膏、眼影和香水,Chates of Ritz的保濕霜,Estee Lander的摩擦去垢清潔膏等。

環(huán)糊精

功效成分制成β-環(huán)糊精包含物,可增加其溶解性能,從而使?jié)B透系數(shù)增大,改變其在皮膚內(nèi)的分配。對(duì)于水溶性物質(zhì)來(lái)說(shuō),角質(zhì)層是透皮吸收的一大障礙,利用具有表面活性的烷基化環(huán)糊精,可使能量降低,透皮吸收增加。

茶樹(shù)油的β-環(huán)糊精復(fù)合物適合于清潔皮膚與處理痤瘡,表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性。復(fù)合物防止茶樹(shù)油中活性物的揮發(fā)。這種易揮發(fā)的活性成分,因?yàn)轶w溫和皮膚濕度的觸發(fā)釋放而滲入皮膚。此外,環(huán)糊精還能改變產(chǎn)品中的茶樹(shù)油性能,掩蓋不良?xì)馕?。此外,用γ或?環(huán)糊精與維生素E以1∶2的摩爾比通過(guò)物理混合成復(fù)合物后,與沒(méi)有復(fù)合的維生素E相比較,復(fù)合物的穩(wěn)定性增加,并增強(qiáng)了對(duì)紫外線(xiàn)和溫度的抵抗能力。

納能托

納能托是汽巴精化公司1998年發(fā)明的一種新型、穩(wěn)定的化妝品活性物超微載體,是一種由卵磷脂和輔助表面活性劑,以一定比例組成的單層膜狀結(jié)構(gòu)的納米膠體,平均粒徑25 nm。納能托透過(guò)角質(zhì)層的幾率和速率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的脂質(zhì)體,從而能夠使被包覆運(yùn)載的活性成分到達(dá)表皮深層直至在真皮組織中發(fā)揮作用。納能托是現(xiàn)在性能非常好的超微載體,它有可能引發(fā)一場(chǎng)外用藥物和化妝品的革新。

多孔聚合物微球

多孔聚合物微球是一種有特殊表面結(jié)構(gòu)的功能高分子材料,它作為化妝品活性物載體時(shí),可使吸附在其中的活性物在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)緩慢釋放,從而避免在使用初期皮膚表面活性物濃度不適當(dāng)?shù)剡^(guò)高,然后很快下降的缺點(diǎn),對(duì)于刺激性活性物還可通過(guò)低濃度持續(xù)釋放來(lái)降低對(duì)皮膚的刺激性,延長(zhǎng)作用時(shí)間。例如,聯(lián)合利華公司發(fā)明了一個(gè)化妝品配方,含有有機(jī)防曬劑和多孔聚合物微球粉末以及pH為7的水相體系,其中的多孔顆??梢猿ビ袡C(jī)防曬劑通常帶來(lái)的粘膩感,同時(shí)pH為7的體系也為使用者提供良好的使用感覺(jué)。多孔聚合物微球還可以用于中草藥的提取分離及作為中草藥活性組分的載體,具有廣闊應(yīng)用前景。

納米技術(shù)

研究表明,分子量在100至800間,溶點(diǎn)低于85℃的物質(zhì),都有較大的透皮速率。所以納米微粒憑借其粒徑小,比表面積大,表現(xiàn)出獨(dú)特的性能。采用納米技術(shù)(eg.納米微球,納米鈦白粉,納米乳液,固體脂質(zhì)納米粒等)對(duì)化妝品進(jìn)行處理,可使活性物質(zhì)功效得到充分發(fā)揮,大大提高化妝品的性能。目前,部分納米技術(shù)在化妝品行業(yè)中已得到了廣泛應(yīng)用。

球型液晶

液晶是處于固、汽、液三態(tài)之間的第四態(tài)新型物質(zhì),隨著溫度的變化可顯示出變色效應(yīng),液晶技術(shù)在美容化妝品中的應(yīng)用應(yīng)該是一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。液晶技術(shù)是微囊式包覆技術(shù)及微毫瞬間吸收技術(shù)的結(jié)合體。它可以明顯改善化妝品的保濕、滋潤(rùn)等基本性能,將活性物質(zhì)如維生素、抗氧化劑、植物提取酶與液晶復(fù)合后加入化妝品中,使用時(shí)可使復(fù)合物中的活性成分緩慢釋放出來(lái),充分被皮膚吸收,從而提高添加劑的功效。

尼龍顆粒

作為化妝品中的活性物質(zhì)運(yùn)載助劑,尼龍顆粒也得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,它同樣具有高比表面積、低結(jié)晶性和低吸濕性等優(yōu)點(diǎn),能夠均勻可控地吸收化妝品有效活性成分和各種添加劑成分。這種新型顆粒專(zhuān)用于化妝品,尤其是需要保持最佳吸水性的化妝品。

五、前景及發(fā)展方向

第7篇:納米技術(shù)的重要性范文

安全快速檢測(cè)技術(shù)因其應(yīng)用目的,要求和場(chǎng)合的不同,所用需要的技術(shù)和儀器設(shè)備也是不同的。對(duì)其分類(lèi)和命名,國(guó)內(nèi)學(xué)界和業(yè)界有著不同理解,大致包括以下幾種:

實(shí)驗(yàn)室快速檢測(cè)與篩查技術(shù)及儀器

實(shí)驗(yàn)室快速檢測(cè)與篩查的技術(shù)和儀器設(shè)備,如色譜一質(zhì)譜聯(lián)用儀,在發(fā)達(dá)國(guó)家頗受重視,主要用于進(jìn)出口檢驗(yàn)和定期監(jiān)測(cè)及食品安全事件的應(yīng)急檢測(cè)與分析等。顯然,為此不僅要求準(zhǔn)確的定性和定量分析,而且要達(dá)到更高的通量。發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)加大研發(fā)投入,不斷提升各種色譜一質(zhì)譜聯(lián)用儀的靈敏度(降低檢測(cè)限)、分辯率和速度,一次進(jìn)樣可以檢測(cè)數(shù)百種殘留物及其代謝物的多殘留分析技術(shù)與儀器在國(guó)外已經(jīng)成為當(dāng)今主流。此外,一天可以檢測(cè)數(shù)千份樣品的生物芯片分析系統(tǒng)和以新一代的表面等離子共振分析儀(SPR)為基礎(chǔ),集免疫敏感芯片,微流控,納米技術(shù)、分子印跡等新技術(shù)為一體儀器等,也己被視為當(dāng)前和未來(lái)實(shí)驗(yàn)室快速檢測(cè)和篩查儀器的發(fā)展方向。

在線(xiàn)質(zhì)控技術(shù)與設(shè)備

國(guó)外常通稱(chēng)為過(guò)程分析與控制技術(shù),主要用于規(guī)?;称飞a(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。在發(fā)達(dá)國(guó)家,由于食品生產(chǎn)規(guī)?;潭雀撸瑢?duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制技術(shù)與儀器有著很大的需求,所以在線(xiàn)質(zhì)控技術(shù)與設(shè)備在發(fā)達(dá)國(guó)家非常受重視,通常將其視為建立食品良好生產(chǎn)規(guī)范(GMP)和危害分析與關(guān)鍵控制點(diǎn)(HACCP)的重要環(huán)節(jié)和措施。其中所用的技術(shù)和設(shè)備,大多是各種通用分析測(cè)試技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)與儀器的派生,衍生,并作有針對(duì)性的有機(jī)整合。

快速檢測(cè)篩查及現(xiàn)場(chǎng)速測(cè)技術(shù)與儀器

目前的快速篩查和現(xiàn)場(chǎng)速測(cè)的技術(shù)及儀器有很多,但是很成熟的不多,在我國(guó)也是近幾年才有長(zhǎng)足的發(fā)展,有的已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,有的正在應(yīng)用開(kāi)發(fā),有的處在進(jìn)一步完善和拓展。目前有較好市場(chǎng)前景的快速篩查或現(xiàn)場(chǎng)速測(cè)的技術(shù)與儀器主要有以下10大類(lèi)。

1 免疫分析方法與儀器

免疫分析方法包括放射免疫、酶聯(lián)免疫、熒光免疫、化學(xué)發(fā)光免疫和膠體金標(biāo)免疫等。其中酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)(EUSA)曾被AOAC(美國(guó)官方分析化學(xué)師協(xié)會(huì))列為殘留檢測(cè)3大支柱技術(shù)之一,具有高特異性、準(zhǔn)確性、簡(jiǎn)便、快速等特點(diǎn),可用于篩查農(nóng)藥和獸藥殘留,致病菌,病毒,毒素以及轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。美國(guó)EPA(美國(guó)環(huán)保局)頒布了12項(xiàng)篩查與農(nóng)業(yè)環(huán)保相關(guān)的土壤和水中的氯丹五氯酚、多環(huán)芳烴,聚氯雙酚、汞,阿特拉津、毒殺芬等方法,均使用ELISA。目前我國(guó)已有許多家企業(yè)生產(chǎn)膠體金試紙條、酶聯(lián)免疫試劑盒和配套儀器,如北京勤邦、陸橋等企業(yè)已能生產(chǎn)出性能與進(jìn)口試劑盒相近,品種更多且價(jià)格為進(jìn)口試劑盒的1/2一2/3。化學(xué)發(fā)光免疫分析法具有靈敏度高(可測(cè)定極限達(dá)到10-17-10-19M/L)、可測(cè)定濃度范圍寬、試劑穩(wěn)定性好、操作簡(jiǎn)單、無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn),目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品的企業(yè)有Beckman Coulter、Roche、Bayer、博奧生物、北京科美生物技術(shù)有限公司、深圳新產(chǎn)業(yè)生物醫(yī)學(xué)工程有限公司等,上述廠(chǎng)家生產(chǎn)的化學(xué)發(fā)光免疫分析儀器主要面向醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域。在免疫分析技術(shù)領(lǐng)域,今后應(yīng)深入研究ELI SA方法的各種影響因素,標(biāo)準(zhǔn)化、系列化生產(chǎn)各種試劑盒,并向重組抗原、多項(xiàng)目標(biāo)物、酶的定向改造和體外分子進(jìn)化等技術(shù)。

2 基于經(jīng)典的分子光譜法的速測(cè)儀器

分子光譜法是最經(jīng)典的技術(shù),幾乎可用于所有檢測(cè)任務(wù),但是一般只能進(jìn)行常量或微量檢測(cè),難于承擔(dān)痕量分析的任務(wù)。近幾年,吉大小天鵝和華廈科創(chuàng)等,以分析化學(xué)為基礎(chǔ),優(yōu)化和整合分析的方法、程序、試劑,開(kāi)發(fā)出一系列針對(duì)不同檢測(cè)目標(biāo)的多種試劑盒,并采用集束式冷光源/單色器等新技術(shù),推出了高精度、高穩(wěn)定性、模塊化的便攜式儀器。此外,配合樣品快速提取和富集技術(shù),構(gòu)成了可以快速篩查與食品安全密切相關(guān)的40多種參數(shù)(如硝酸鹽、亞硝酸鹽、菊脂類(lèi)農(nóng)藥殘留,甲醛、吊白塊、味素、人造色素、無(wú)機(jī)砷、金屬鉛、劣質(zhì)奶、“地溝油”、“泔水油”等)的多參數(shù)食品安全速測(cè)儀。這些儀器非常符合我國(guó)市場(chǎng)需求,在食品安全快速篩檢中占據(jù)一席之地。

3 酶抑制法與儀器

酶抑制法和儀器早在1951年由美國(guó)提出,1968年由加拿大做了改進(jìn),我國(guó)于20世紀(jì)80年代,浙大等單位開(kāi)始研發(fā)過(guò),發(fā)現(xiàn)其有諸多不足,故未推廣但前些年,借某專(zhuān)業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的名聲,有眾多企業(yè)推出十幾種商品化儀器,并得到推廣,事后眾多應(yīng)用者和專(zhuān)家都發(fā)現(xiàn),該方法只能檢測(cè)有機(jī)磷和氨基甲酸酯兩類(lèi)農(nóng)藥,且對(duì)同類(lèi)、不同種農(nóng)藥的抑制率差別很大,所以用統(tǒng)一的抑制率確定農(nóng)藥殘留是否超標(biāo),必然會(huì)導(dǎo)致假陽(yáng)性或假陰性的漏檢,所以酶的抑制法是目前“不得已而采用的速測(cè)法”。該方法僅適用于基層初檢,在發(fā)現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象時(shí),必須用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行復(fù)測(cè)、確證,這在《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法》第36條第二款中有明確的規(guī)定。對(duì)于陰性結(jié)果,也應(yīng)按比例進(jìn)行抽樣,采用可靠的實(shí)驗(yàn)室儀器分析方法進(jìn)行復(fù)測(cè)和確證。

4 生物傳感器

生物傳感器具有功能多樣、微型、智能、集成、低成本、高靈敏、高識(shí)別和實(shí)用性等特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外高度重視,發(fā)展快、種類(lèi)很多,有代表性的包括如下幾類(lèi):

(1)發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛應(yīng)用將SPR儀與其他許多新技術(shù)強(qiáng)強(qiáng)結(jié)合,推出一批新型的快速篩查、檢測(cè)方法和儀器,其特點(diǎn)是:靈敏、快速、無(wú)需標(biāo)記、便捷,實(shí)時(shí)。最典型的以BiacoreAB和美國(guó)TI以及BioRAD為代表。Biacore將SPR檢測(cè)系統(tǒng)、生物傳感芯片、微流控系統(tǒng)等組合為一體,配以多種試劑盒,構(gòu)成用于快速篩查和檢測(cè)獸藥殘、致病菌、毒素等。日本曾將此技術(shù)用于篩查二惡英。Bio-PAD稱(chēng)為分子相互作用儀,其發(fā)展方向是:快速、高通量、高靈敏,進(jìn)而實(shí)現(xiàn),便攜、現(xiàn)場(chǎng)、小型甚至微型。

(2)最近有報(bào)導(dǎo)美國(guó)采用納米技術(shù)開(kāi)發(fā)出新型生物傳感器,可快速、高靈敏度地檢測(cè)食品和水中極微量的細(xì)菌、病毒、寄生蟲(chóng)、病原體等。

(3)微生物傳感器,其中尤以對(duì)毒性物質(zhì)具有高靈敏發(fā)光反應(yīng)的為代表的微生物傳感器。在歐美很重視發(fā)光菌的研究和應(yīng)用,例如ISO11348,即利用費(fèi)希爾弧發(fā)光菌檢測(cè)殺蟲(chóng)劑、除草劑、滅菌劑、黃曲霉,重金屬、氰化物、毒素、硝基化合物、溴代合物等。另外運(yùn)用ATP檢測(cè)技術(shù),即利用三磷酸腺苷與熒光素酶發(fā)光反應(yīng),快速篩查(可現(xiàn)場(chǎng)速檢)微生物和有機(jī)物污染程度。此外還有利用鐵氧化菌的活力與污染的靈敏關(guān)系,速檢有害物質(zhì)。

5 生物芯片系統(tǒng)、微縮芯片實(shí)驗(yàn)室和便攜式微流控芯片系統(tǒng)

此類(lèi)技術(shù)具有高通量、高靈敏度和快速等特點(diǎn),因而國(guó)際上對(duì)其在食品安全、疾病診斷等方面的應(yīng)用給予了極大關(guān)注。我國(guó)國(guó)家生物芯片中心已開(kāi)發(fā)出用于食源性致病菌、食源性病毒和獸藥殘留等檢測(cè)的生物芯片技術(shù)平臺(tái)(儀器和試劑盒),并將進(jìn)一步向現(xiàn)場(chǎng)速測(cè)、稱(chēng)之為微縮芯片實(shí)驗(yàn)室方向發(fā)展。與上述并列的,雖也應(yīng)用芯片技術(shù)(但一般用中或低密度芯片),但同時(shí)應(yīng)用于許多其他新技術(shù),從而形成一個(gè)獨(dú)立分支,國(guó)際上稱(chēng)之為“微流控”、“微全分析技術(shù)”,國(guó)內(nèi)常稱(chēng)之為便攜式微流控芯片系統(tǒng)或稱(chēng)為微全分析系統(tǒng)。近幾年的發(fā)展,凸顯出其在生化、食品安全、檢驗(yàn)檢疫、醫(yī)療等生命科學(xué)領(lǐng)域中具有巨大的潛在前景,國(guó)外正在大力產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)之中,如Caliper、Micronics&PATH、Agilent等企業(yè),國(guó)內(nèi)有中國(guó)檢科院、浙大,吉大,中科院等有關(guān)單位在研發(fā)之中。

6 納米材料修飾的微型化和智能化電化學(xué)傳感器

電化學(xué)傳感器具有小巧、靈敏、多樣化、高選擇性和多目稱(chēng)同時(shí)速測(cè)且成本低等優(yōu)點(diǎn),可利用特種電化學(xué)傳感器構(gòu)建食品安全快速檢測(cè)儀。當(dāng)前研發(fā)多聚焦到有關(guān)碳納米管和石墨烯傳感器的制備和產(chǎn)業(yè)化上,長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所和華東師范大學(xué)等單位,將納米技術(shù)和電化學(xué)技術(shù)有機(jī)結(jié)合,構(gòu)建了快速檢測(cè)食品中有毒有害重金屬的儀器;同時(shí)運(yùn)用新型納米過(guò)氧化物傳感器和納米金屬/氧化物傳感器,構(gòu)建了快速檢測(cè)細(xì)菌總數(shù)和大腸桿菌的快速檢測(cè)儀等。

7 激光拉曼光譜、深紫外光譜及近紅外光譜分析技術(shù)與儀器

中國(guó)檢科院等單位運(yùn)用國(guó)產(chǎn)化的高性能小型激光器和穩(wěn)頻技術(shù),開(kāi)發(fā)出高靈敏度的便攜式激光拉曼光譜儀,可用于三聚氰胺的快速篩查,不僅靈敏度高,而且可進(jìn)行半定量檢測(cè)。賽默飛世爾推出一款新的拉曼光譜儀,可直接穿透玻璃和塑料包裝,具有高重現(xiàn)性和高特征性。以我國(guó)許祖彥院士首創(chuàng)的全固態(tài)深紫外線(xiàn)激光器(能量分辨率可提高5一10倍,光子流密度提高3一5分量級(jí))為基礎(chǔ),高強(qiáng)度激光拉曼光譜儀已在研發(fā)中:王占國(guó)院士正在研究的深紫外光致發(fā)光光譜儀;佟振合院士正在研發(fā)的深紫外光化學(xué)反應(yīng)儀,這些都有可能催生出一批快速、靈敏的速測(cè)儀。近紅外光譜分析方面,有采用微精細(xì)機(jī)電加工技術(shù),推出更穩(wěn)定、可靠,模塊化小巧的近紅外光譜儀:有將近紅外光譜分析與成像技術(shù)結(jié)合,構(gòu)成更直觀、快速且分辨力更高的儀器。上述幾類(lèi)光譜分析技術(shù)的快速發(fā)展,都將創(chuàng)造出新一代、一系列可用于食品安全快速篩查的光譜分析儀。

8 離子遷移質(zhì)譜儀(IMS)和小型化飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(TOF-MS)

目前,食品安全檢測(cè)的國(guó)際和國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)方法多是采用氣相和液相色譜與各種質(zhì)譜(MS)的聯(lián)用、雜交,實(shí)現(xiàn)多殘留快速分析,但是要實(shí)現(xiàn)小型,便攜和快速的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),通常的色譜儀和質(zhì)譜儀都存在困難,而后者比前者更為困難。為應(yīng)對(duì)航天、國(guó)防、環(huán)境、食品等方面的突發(fā)事件及恐怖襲擊事件,國(guó)外最早致力于離子阱質(zhì)譜的小型化,之后轉(zhuǎn)向研究小型化的TOF-MS和IMS,并已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展。IMS依據(jù)樣品中不同分子,離子,在大氣壓下漂移管中的特征遷移時(shí)間,進(jìn)行快速檢測(cè),檢測(cè)限可達(dá)微秒級(jí)。IMS不需真空系統(tǒng),裝置很小,造價(jià)不高,而靈敏度極高,可達(dá)到皮克(pg)級(jí),采用最新檢測(cè)器可達(dá)飛克(fg)級(jí),可區(qū)分異構(gòu)體。

9 飛秒激光太赫茲時(shí)域光譜儀

此項(xiàng)技術(shù)在最近20年才被開(kāi)發(fā)出來(lái),被認(rèn)為最后開(kāi)發(fā)出來(lái)的一段特殊電磁波譜(0.03-3mm的THZ波),己成為國(guó)際上研究、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用的熱門(mén)。據(jù)報(bào)告,國(guó)際上有80多家高科技企業(yè)研發(fā)和銷(xiāo)售THZ相關(guān)產(chǎn)品,因其具有特殊的空間穿透性,成為優(yōu)選強(qiáng)穿透性的成像技術(shù),已被美國(guó)等用于安檢、質(zhì)檢、防恐,反恐等領(lǐng)域。2011年年度重大科學(xué)儀器開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)中,以上海理工大學(xué)為首的科研團(tuán)隊(duì)已獲得側(cè)重于該技術(shù)的成像技術(shù)的立項(xiàng)。此外,太赫茲時(shí)域光譜不僅具有強(qiáng)穿透性,還對(duì)許多物質(zhì)具有良好的指紋特征和很靈敏的檢出限,所以成為非破壞性、非侵入式的新興檢測(cè)分析技術(shù)和THZ光譜儀。國(guó)外己不斷地開(kāi)發(fā),并成為實(shí)時(shí)、現(xiàn)場(chǎng)、快速、靈敏地檢測(cè)食品、藥品、、危險(xiǎn)品等極有力工具,成為國(guó)際上競(jìng)爭(zhēng)的熱門(mén)。

10 實(shí)時(shí)直接分析質(zhì)譜儀(DART-M8)和便攜式質(zhì)譜儀

第8篇:納米技術(shù)的重要性范文

    多媒體教學(xué)應(yīng)用越來(lái)越廣泛,其具有傳統(tǒng)教學(xué)不可比擬的優(yōu)勢(shì)。多媒體教學(xué)中,圖片、動(dòng)畫(huà)和錄象并用,能生動(dòng)、直觀、形象地模擬生產(chǎn)過(guò)程,展示生產(chǎn)設(shè)備及其原理,將抽象的原理形象化,將復(fù)雜的生產(chǎn)工藝具體化,其很好的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)的缺陷,在教學(xué)法中,有些重要的制藥設(shè)備和生產(chǎn)工藝,我們會(huì)采用圖片、錄象等展示講授,激發(fā)學(xué)生的新鮮感,加強(qiáng)認(rèn)同感,讓學(xué)生一看就懂,學(xué)習(xí)的興趣和積極性被激發(fā)起來(lái),學(xué)習(xí)更輕松,印象更深刻。比如,在講授顆粒劑制備過(guò)程時(shí),可將各階段顆粒的狀態(tài)以圖片的方式展示出來(lái),并同時(shí)附有教師解說(shuō),這樣使抽象的文字具體化,學(xué)生更好理解。而在講授膠囊劑生產(chǎn)過(guò)程時(shí),則可先用圖片展示不同型號(hào)的膠囊殼、膠囊填充板、膠囊填充機(jī)的外觀,關(guān)鍵部位等,再用flash動(dòng)畫(huà)表現(xiàn)膠囊填充過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,讓學(xué)生對(duì)填充膠囊的細(xì)節(jié)過(guò)程有一定的認(rèn)識(shí),最后用錄象展示膠囊制備的全過(guò)程,則學(xué)生更易理解膠囊填充機(jī)的工作原理和過(guò)程,易于記憶和掌握。

    但多媒體教學(xué)中還需要與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相輔才能達(dá)到較好的教學(xué)效果,例如在有大量公式推導(dǎo)的藥代動(dòng)力學(xué)部分,我們也有個(gè)別學(xué)生反映課件顯示速度過(guò)快,思維跟不上。究其原因,采用多媒體進(jìn)行授課,利用相關(guān)軟件如Excel中作圖及計(jì)算功能雖然能縮短公式的推導(dǎo)和計(jì)算時(shí)間,但公式推導(dǎo)的過(guò)程無(wú)法詳細(xì)的展示出來(lái),因此,對(duì)存在有大量公式推導(dǎo)的部分如藥代動(dòng)力學(xué)的教學(xué),我們采取的是由板書(shū)逐步講解其中的推導(dǎo)過(guò)程并隨時(shí)與學(xué)生進(jìn)行交流,讓學(xué)生慢慢地跟隨教師的講解把握其來(lái)龍去脈,再用多媒體課件清晰地列出重要的中間公式及最后的結(jié)果,這樣的教學(xué)或許可收到較好的效果。因此,我們?cè)诮虒W(xué)中盡量做到合理選擇和運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)媒體,并與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)組合,共同參與教學(xué)全過(guò)程,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

    2及時(shí)更新知識(shí)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)教與學(xué)互補(bǔ)

    隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,藥學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)知識(shí)也在不斷更新,教材上一些內(nèi)容難免滯后,因此,在教學(xué)中要注意及時(shí)介紹學(xué)科熱點(diǎn)和最新進(jìn)展,準(zhǔn)確把握基礎(chǔ)的知識(shí)點(diǎn)與先進(jìn)性知識(shí)點(diǎn)的有機(jī)結(jié)合,使學(xué)生在完成基本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的同時(shí)也開(kāi)闊學(xué)生的視野。例如,在講授難溶性藥物的增溶方面時(shí),可給學(xué)生介紹當(dāng)前在增加藥物的溶解度,提高生物利用度方面顯示出更大的優(yōu)勢(shì)固體分散體、包合技術(shù)等。也可講授納米技術(shù)的應(yīng)用,隨之納米球、納米囊、納米脂質(zhì)體、納米束等、納米混懸劑、納米乳新制劑的出現(xiàn)與發(fā)展,已有大量事實(shí)證明,一些難溶性的藥物通過(guò)微粉技術(shù)或超微粉技術(shù)達(dá)到納米大小范圍時(shí)可以顯著提高胃腸道吸收。在教學(xué)中,給學(xué)生講授這些新的發(fā)展熱點(diǎn),既可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,擴(kuò)大知識(shí)面,在教學(xué)中對(duì)這些內(nèi)容的講授,可以采用講堂講授與學(xué)生自習(xí)有機(jī)結(jié)合的方式,可以給學(xué)生提供一些比較新的論文、一些常用的網(wǎng)站等,引導(dǎo)學(xué)生積極去探索和了解。既可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,又可以扎實(shí)掌握理論授課內(nèi)容。

    3運(yùn)用案例教學(xué)法,實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)

    我們?cè)诮虒W(xué)中也采取了案例教學(xué)法,即圍繞一定教學(xué)的目的把實(shí)際中真實(shí)的情景加以典型化處理,形成供學(xué)生思考分析和決斷的案例,通過(guò)獨(dú)立研究和相互討論的方式,來(lái)提高學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力的一種方法。案例教學(xué)的最大特點(diǎn)是它的真實(shí)性。由于教學(xué)內(nèi)容是具體的實(shí)例,加之采用是形象、直觀、生動(dòng)的形式。給人以身臨其境之感,易于學(xué)習(xí)和理解。能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。例如,我們?cè)诮榻B劑型的重要性時(shí),可以舉例天津天士力制藥有限公司治療心絞痛的復(fù)方丹參滴丸的研發(fā)思路、研發(fā)過(guò)程及所取得的成功。又如,在講到滅菌時(shí),我們?cè)谡n堂上選擇2006年安徽華源生物藥業(yè)有限公司生產(chǎn)的克林霉素磷酸酯葡萄糖注射液(欣弗)引發(fā)的藥品不良事件致11人死亡,并說(shuō)明起因是生產(chǎn)過(guò)程中未按批準(zhǔn)的工藝參數(shù)滅菌,擅自降低滅菌溫度、縮短滅菌時(shí)問(wèn)、增加滅菌柜裝載量,影響了滅菌效果,導(dǎo)致無(wú)菌檢查和熱原檢查不符合規(guī)定。學(xué)生能夠通過(guò)對(duì)這些案例來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí),在必要的時(shí)候回憶出并應(yīng)用相關(guān)知識(shí)與技能。運(yùn)用案例教學(xué)法的使用,不斷變換教學(xué)形式,使得學(xué)生注意力能夠得到及時(shí)調(diào)節(jié),有利于學(xué)生精神始終維持最佳狀態(tài)。

    4科研與教學(xué)相結(jié)合提高人才培養(yǎng)質(zhì)量

    在教學(xué)過(guò)程中,注重與學(xué)生就科研方面的新成果進(jìn)行交流和滲透,加強(qiáng)科研與教學(xué)的融合,雖然教學(xué)內(nèi)容主要是向?qū)W生系統(tǒng)地講授“基本理論、基本知識(shí)、基本技能”,但是,為了培養(yǎng)合格的藥學(xué)人才,課堂教學(xué)除了圍繞基本理論和概念進(jìn)行外,還注重科研成果和科技最新發(fā)展動(dòng)態(tài)的滲透。例如,在講授藥物制劑的新技術(shù)與新劑型時(shí),就可以及時(shí)將科研工作中所獲得的新成果如聚多卡醇注射劑、溶組織梭菌制膠原酶注射劑、托西珠單抗注射劑等傳授給學(xué)生,以便為他們及時(shí)了解新知識(shí),及時(shí)掌握新動(dòng)態(tài),又能增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,取得較好的教學(xué)效果。

    5注重開(kāi)放式教學(xué)

    我們會(huì)安排學(xué)生到本地較大的藥廠(chǎng)進(jìn)行見(jiàn)習(xí)或參觀,并在參觀過(guò)程中,由經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員介紹車(chē)間總體布局,講授相關(guān)品種的制備工藝流程,詳細(xì)講解所用的制藥機(jī)械。通過(guò)實(shí)地參觀,可讓學(xué)生把課堂上學(xué)習(xí)的相關(guān)理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái),把抽象的理論具體化,更深入地理解課堂知識(shí),也能解決一些在課堂上的疑難問(wèn)題,在開(kāi)拓他們視野的同時(shí)激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)自身的學(xué)習(xí)能力,適應(yīng)社會(huì)的需求。

第9篇:納米技術(shù)的重要性范文

復(fù)雜的“表面”

物質(zhì)的兩相之間密切接觸的過(guò)渡區(qū)稱(chēng)為界面,若其中一相為氣體,這種界面通常稱(chēng)為表面。在相界面上所發(fā)生的一切物理化學(xué)現(xiàn)象統(tǒng)稱(chēng)為界面現(xiàn)象或表面現(xiàn)象,而研究在表面上所發(fā)生化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的科學(xué)稱(chēng)為表面化學(xué)。

表面并不簡(jiǎn)單,實(shí)際上,發(fā)生在固體表面的反應(yīng)非常難以研究。對(duì)于相對(duì)簡(jiǎn)單的氣相反應(yīng)體系,往往只涉及到反應(yīng)分子之間的碰撞和相互作用。但是,在對(duì)固體表面發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行描述時(shí),人們還必須同時(shí)對(duì)反應(yīng)分子與固體表面的相互作用,以及固體表面結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行深入了解。

早在19世紀(jì)末,以朗繆爾為代表的物理化學(xué)家已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到固體表面的結(jié)構(gòu)對(duì)諸如吸附、催化和電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的重要影響,并陸續(xù)提出了一些重要的理論和假設(shè)。但是,由于表面研究的特殊性和復(fù)雜性,在精確的實(shí)驗(yàn)和系統(tǒng)的理論方面一直沒(méi)有出現(xiàn)重大突破。

20世紀(jì)60年代,由半導(dǎo)體工業(yè)發(fā)展出的真空技術(shù)促成了現(xiàn)代表面化學(xué)的誕生。埃特爾是最早洞察到真空技術(shù)巨大潛力的科學(xué)家之一。由于物質(zhì)表面的化學(xué)活性很強(qiáng),在普通狀態(tài)中很難研究某個(gè)獨(dú)特的變化。借助超高真空實(shí)驗(yàn)設(shè)備,就可以觀察金屬表面原子和分子是如何運(yùn)作的。而在此之前,對(duì)于表面化學(xué)的認(rèn)識(shí)僅停留在分子層次以上。

自上世紀(jì)60年代以來(lái),埃特爾逐步建立了研究固體表面化學(xué)過(guò)程的方法學(xué),通過(guò)利用多種研究技術(shù)的組合,在原子分子層次提供了一個(gè)表面化學(xué)反應(yīng)的完整圖像,為固體表面化學(xué)研究奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。他發(fā)展的方法學(xué)不僅應(yīng)用于化學(xué)過(guò)程的研究,對(duì)相應(yīng)工業(yè)過(guò)程也具有重要的指導(dǎo)意義,如化工催化劑的研發(fā)、半導(dǎo)體元件的加工、金屬表面的防腐、燃料電池的研究等等。

科學(xué)界公認(rèn),合成氨反應(yīng)過(guò)程的催化機(jī)理的認(rèn)識(shí)和表面非線(xiàn)性反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論的建立是埃特爾教授對(duì)固體表面化學(xué)過(guò)程研究的兩個(gè)最典型的重要貢獻(xiàn)。

合成氨機(jī)理的研究

哈伯-博施(Haber-Bosch)合成氨過(guò)程是最重要的多相催化反應(yīng)之一,在這個(gè)過(guò)程中,空氣中的氮?dú)獗环蛛x并轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)化肥所需要的氨。上世紀(jì)初,合成氨催化劑的發(fā)現(xiàn)不僅啟動(dòng)了現(xiàn)代化學(xué)工業(yè),也宣告了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的到來(lái)。德國(guó)科學(xué)家弗里茨?哈伯由于發(fā)明了合成氨的鐵基催化劑而獲得了1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)???博施由于開(kāi)發(fā)合成氨高壓催化工藝而分享1931年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

由于哈伯-博施合成氨反應(yīng)的重要性,其反應(yīng)機(jī)理被廣泛研究。這個(gè)過(guò)程是以精細(xì)的鐵粉作為催化劑,讓氮?dú)馀c氫氣同時(shí)被吸附到鐵粉表面,然后進(jìn)行反應(yīng)生成氨。那么,在這一反應(yīng)過(guò)程中,哪個(gè)步驟是速控步,也就是對(duì)提高整個(gè)過(guò)程的速度起到至關(guān)重要作用的那一步?還有,氮分子是以分子還是原子的形式與氫反應(yīng)?50年來(lái)科學(xué)研究給出的最肯定的結(jié)論是合成氨反應(yīng)的速控步是氮?dú)獾幕瘜W(xué)吸附,而表面吸附氮物種是氮分子還是氮原子則沒(méi)有定論。

埃特爾設(shè)計(jì)了一個(gè)理想系統(tǒng):在真空中鋪上一層清潔和光滑的鐵粉,再控制性地輸入不同的氣體。他發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)獨(dú)夥肿拥竭_(dá)鐵粉表面時(shí),它首先是以分子的形式吸附,完全吸附后,氮分子中兩個(gè)氮原子之間的鍵斷裂,以氮原子的形式與鐵離子吸附。埃特爾使用不同的方法測(cè)量分子在鐵表面停留的時(shí)間,發(fā)現(xiàn)氮分子分裂成氮原子這一過(guò)程是催化反應(yīng)的速控步,氮原子一旦分裂出來(lái)就立刻與周?chē)臍湓咏Y(jié)合生成氨。如果要提高整個(gè)反應(yīng)的速度,就必須加快氮?dú)夥至殉傻拥乃俣取?/p>

為了搞清氮是以分子還是原子的形式與氫反應(yīng),埃特爾在增加氫氣的同時(shí)測(cè)量了鐵粉表面氮原子的濃度,發(fā)現(xiàn)氮增加得越多,鐵表面氮原子的濃度就越低,這表明氮是以原子而不是分子的形式與氫反應(yīng)。

測(cè)量鐵表面氮原子的濃度并不是一件容易的事。埃特爾用光譜分析方法來(lái)區(qū)分氮原子和氮分子,同時(shí),他又用另一種方法來(lái)測(cè)量氮的濃度,即研究鐵粉表面的形狀,因?yàn)楫?dāng)?shù)皆阼F粉表面時(shí),表面的形狀會(huì)有微小變化,他用電子轟擊鐵粉表面,電子不同的散射模式揭示了表面的不同。

之所以要同時(shí)使用不同的方法,是因?yàn)檠芯窟@種類(lèi)型的表面,極有可能眼見(jiàn)非實(shí),因?yàn)橄到y(tǒng)中任何微小的雜質(zhì)都會(huì)立即吸附到表面。所以,這種表面必須用盡可能多的不同方法來(lái)研究,以確保所獲得的圖像沒(méi)有因污染而扭曲。

埃特爾利用多種現(xiàn)代表面科學(xué)研究技術(shù)系統(tǒng)研究了哈伯-博施合成氨過(guò)程的模型催化體系,并利用多種譜學(xué)技術(shù)鑒定了反應(yīng)過(guò)程中全部的反應(yīng)中間物種,并給出了反應(yīng)的勢(shì)能圖。埃特爾同時(shí)發(fā)現(xiàn)高壓反應(yīng)條件下的變化關(guān)系與低壓反應(yīng)條件下模型催化體系測(cè)得的變化關(guān)系一致,從而證實(shí)了在這個(gè)催化反應(yīng)體系中,模型催化體系表面化學(xué)研究結(jié)果可以推廣到工業(yè)催化體系。埃特爾教授對(duì)哈伯-博施合成氨反應(yīng)機(jī)理的研究,已經(jīng)成為如何合理利用多種現(xiàn)代表面科學(xué)研究手段的組合來(lái)研究并理解復(fù)雜催化反應(yīng)相關(guān)的表面化學(xué)過(guò)程的教科書(shū)般的典范。

非線(xiàn)性反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究

埃特爾還對(duì)鉑等貴金屬催化荊在一氧化碳氧化反應(yīng)中的作用進(jìn)行了深入的研究,這是發(fā)生在凈化汽車(chē)尾氣的催化轉(zhuǎn)化器中的一個(gè)重要反應(yīng)。通過(guò)對(duì)這個(gè)催化反應(yīng)的模型體系的研究,開(kāi)創(chuàng)了固體表面化學(xué)之非線(xiàn)性反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究領(lǐng)域。

早在1982年,埃特爾的研究小組便報(bào)道了鉑單晶表面催化的一氧化碳氧化反應(yīng)表現(xiàn)出非線(xiàn)性反應(yīng)動(dòng)力學(xué)行為,即二氧化碳的生成速率隨反應(yīng)時(shí)間發(fā)生振蕩。這在當(dāng)時(shí)是表現(xiàn)非線(xiàn)性反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的唯一實(shí)際催化反應(yīng)。在隨后的一系列開(kāi)創(chuàng)性的工作中,埃特爾研究了一氧化碳氧化反應(yīng)速率與鉑表面反應(yīng)物種濃度、鉑單晶表面結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,提出了鉑單晶表面催化一氧化碳氧化反應(yīng)非線(xiàn)性反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的微觀模型:反應(yīng)過(guò)程中,取決于一氧化碳表面濃度;鉑單晶表面存在兩種表面結(jié)構(gòu),兩者對(duì)一氧化碳氧化反應(yīng)的催化活性相差較大,從而表現(xiàn)出反應(yīng)速率的振蕩;在振蕩反應(yīng)體系中,體系變量還依賴(lài)于其在體系內(nèi)的空間位置,因此振蕩反應(yīng)會(huì)表現(xiàn)出時(shí)空斑圖。為觀察鉑單晶表面上的時(shí)空斑圖,埃特爾研究組發(fā)展了光發(fā)射電子顯微鏡(PEEM),能夠原位動(dòng)態(tài)

觀察表面吸附物種的濃度變化。觀察到振蕩反應(yīng)過(guò)程中吸附一氧化碳物種和吸附氧物種在鉑單晶表面形成的豐富的時(shí)空斑圖,從螺旋波到混沌。這些研究結(jié)果無(wú)論是從深度,還是廣度都極大加深了我們對(duì)固體表面反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的理解。

埃特爾的研究是完全基礎(chǔ)性的研究,但他對(duì)表面分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程的研究,對(duì)以固體催化劑為基礎(chǔ)的多相催化過(guò)程的研究,基本上是化學(xué)領(lǐng)域最具有支撐作用的核心技術(shù)。目前,現(xiàn)代大型化工生產(chǎn)過(guò)程中,催化過(guò)程達(dá)80%以上,并已滲透到精細(xì)化學(xué)品的合成、藥物中間體的合成及環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。新催化劑的開(kāi)發(fā)已由技藝水平向分子設(shè)計(jì)方向發(fā)展。新催化劑和新催化工藝的出現(xiàn),已成為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)發(fā)展的增長(zhǎng)點(diǎn)。除了在化工領(lǐng)域已取得的實(shí)際應(yīng)用之外,埃特爾的研究還對(duì)包括煤炭、天然氣以及太陽(yáng)能等新能源在內(nèi)的能源利用有著深遠(yuǎn)的影響,并推動(dòng)表面化學(xué)向納米科學(xué)、生物科學(xué)等諸多學(xué)科滲透。

表面科學(xué)在中國(guó)的發(fā)展

催化和表面化學(xué)研究在中國(guó)的開(kāi)展,可以追溯到上世紀(jì)30年代。1933年,張大煜先生在獲得了德國(guó)德累斯頓工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位以后,便回國(guó)開(kāi)創(chuàng)和發(fā)展膠體化學(xué)和表面化學(xué)的研究。從50年代初期開(kāi)始,他致力于工業(yè)上廣泛使用的催化劑擔(dān)體研究,結(jié)合水煤氣合成石油的鈷催化劑和合成氨催化劑的催化性能研究,逐步建立了物理吸附、化學(xué)吸附等一系列研究方法,提出了表面鍵理論的設(shè)想,并以此為指導(dǎo),研制成功了合成氨新流程3個(gè)催化劑,在當(dāng)時(shí)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

在表面化學(xué)研究方面特別值得一提還有郭燮賢和鄧景發(fā)兩位院士的工作。前者在基礎(chǔ)研究方面先后提出了表面“空位”對(duì)吸附和催化反應(yīng)作用的概念;氫和一氧化碳活化吸附方面的“易位吸附”和“協(xié)同機(jī)理”的新概念等;后者自行設(shè)計(jì)、組裝了多種近代能譜儀,在國(guó)內(nèi)較早建成了一個(gè)從分子水平研究表面吸附和催化過(guò)程的表面催化實(shí)驗(yàn)室,系統(tǒng)開(kāi)展了銀系列催化劑的基礎(chǔ)理論研究。

作為表面科學(xué)和技術(shù)研究領(lǐng)域的杰出代表,埃特爾教授也為中國(guó)表面化學(xué)和催化研究發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。他分別從1997年和2000年開(kāi)始擔(dān)任中科院大連化學(xué)物理研究所《催化學(xué)報(bào)》顧問(wèn)和催化基礎(chǔ)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室國(guó)際顧問(wèn),先后在他的研究室長(zhǎng)期工作的中國(guó)學(xué)者超過(guò)了10位。其中大連化物所的包信和研究員從1989至1995年一直在埃特爾教授的指導(dǎo)下研究高壓條件下氧與銀表面的相互作用以及甲醇催化選擇氧化機(jī)理。

由于年事已高,埃特爾很遺憾自己不能將模型催化的研究拓展到納米和生物領(lǐng)域。當(dāng)包信和提出回國(guó)后希望拓展模型催化劑的基礎(chǔ)研究,進(jìn)一步將催化表面化學(xué)的研究與納米技術(shù)相結(jié)合,從納米尺度上深入理解催化反應(yīng)過(guò)程時(shí),埃特爾表示極大支持,并將他們自行研制的一臺(tái)光發(fā)射電子顯微鏡(PEEM)贈(zèng)送給包信和。他還積極推動(dòng)大連化物所與弗里茨一哈伯研究所共同成立了中科院和馬普學(xué)會(huì)“催化納米技術(shù)”伙伴小組,并親自擔(dān)任專(zhuān)家組組長(zhǎng),利用表面科學(xué)的表征、制備手段,研究催化反應(yīng)的納米作用基礎(chǔ)。

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