時(shí)間：2023-01-16 22:28:18
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化學(xué)與能源開發(fā)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
論文摘要:農(nóng)村作為社會(huì)的結(jié)構(gòu),總是隨著農(nóng)村社會(huì)經(jīng)濟(jì),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們生活的需要,以能源為動(dòng)力作為物質(zhì)基礎(chǔ)的。因此,開展以農(nóng)村為主的農(nóng)村能源綜合建設(shè),特別是把農(nóng)村節(jié)能工作列入到規(guī)劃中,加強(qiáng)節(jié)能管理和提高能源的利用率,使萬(wàn)元產(chǎn)值能耗達(dá)到同行業(yè)的先進(jìn)水平,是一項(xiàng)非常重要的工作。農(nóng)村能源的綜合建設(shè),一定要全面貫徹落實(shí)國(guó)家的能源建設(shè)方針:“因地制宜,多能互補(bǔ),綜合利用,講求效益”、“開發(fā)與節(jié)約并重”。充分依靠科技進(jìn)步,把農(nóng)村能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展和服務(wù)體系建設(shè)作為重要的工作內(nèi)容。特別是對(duì)新能源的開發(fā)利用抓緊抓實(shí),因?yàn)樗且豁?xiàng)功在當(dāng)代,利在千秋的大事。具有十分重要的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此,農(nóng)村能源建設(shè)是一項(xiàng)偉大的事業(yè),具有光輝的發(fā)展前景。
搞好農(nóng)村能源綜合建設(shè):一是建立建全組織機(jī)構(gòu);二是加強(qiáng)對(duì)農(nóng)村能源綜合建設(shè)的領(lǐng)導(dǎo);三是加大對(duì)農(nóng)村能源建設(shè)的資金投入;四是充分依靠科技進(jìn)步;五是加強(qiáng)農(nóng)村能源產(chǎn)業(yè)和服務(wù)體系建設(shè),適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需求;六是加大對(duì)科技、管理和服務(wù)人才的培訓(xùn);七是不斷地深化改革,端正指導(dǎo)思想,加強(qiáng)法制建設(shè)方向;八是抓點(diǎn)帶面不斷開拓新領(lǐng)域,使新能源和農(nóng)村能源的建設(shè)工作向高層次發(fā)展。
1 農(nóng)村能源環(huán)境保護(hù)與農(nóng)村能源建設(shè)
農(nóng)村環(huán)境問題,是當(dāng)今農(nóng)村發(fā)展面臨的重大問題,環(huán)境質(zhì)量的惡化,對(duì)農(nóng)業(yè)生物、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村居民構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。環(huán)境問題可分為生態(tài)破壞和環(huán)境污染兩大類,農(nóng)村地區(qū)能源的開發(fā)利用與這兩類環(huán)境問題都有密切的關(guān)系。能源不但給農(nóng)村提供了動(dòng)力,而且?guī)?lái)了生活的文明和社會(huì)的進(jìn)步,但也影響了農(nóng)村的環(huán)境。如新柴的消耗量方面,19世紀(jì)以前,由于需求量不大,砍伐情況并不嚴(yán)重,保持了生態(tài)的平衡,沒有產(chǎn)生污染現(xiàn)象。而在最近的百多年來(lái),由于人口的急劇增加,使得生物質(zhì)能源供不應(yīng)求,使生態(tài)和污染方面都出現(xiàn)了問題。由于礦物能源的大量開發(fā)和使用,也為農(nóng)村帶來(lái)了嚴(yán)重的能源環(huán)境問題。由于能源廢棄物的大量排放,對(duì)農(nóng)村和能源經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們的健康等都造成嚴(yán)重的危害和重大的損失。
2 礦物能源的開發(fā)利用對(duì)農(nóng)村環(huán)境的重要影響
礦物能源的開發(fā),包含了開采、貯運(yùn)、加工、轉(zhuǎn)換到消費(fèi)。在這全過(guò)程中,都會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染和危害。如煤在開采過(guò)程中,首先是開采占地,它破壞了地表的生態(tài)系統(tǒng),影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。另外井工開采易造成地表的沉降或裂縫并改變水體形態(tài)及滲漏而影響農(nóng)田灌溉,同時(shí)也破壞了地下水資源。另一方面開采時(shí)的排污以液體、氣體、固體同時(shí)存在,如酸性礦井水、泥漿、瓦斯、煤矸石等。在運(yùn)輸和貯存過(guò)程中,特別經(jīng)數(shù)次堆放,會(huì)造成自燃、流失等大氣污染,在煤炭的燃燒利用過(guò)程中,又會(huì)排放大量的二氧化碳、二氧化硫、粉塵和灰渣,造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染等。又如水陸石油的開發(fā)會(huì)造成海水域的嚴(yán)重污染,影響水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和造成農(nóng)田的污染。石油在燃燒時(shí)也會(huì)排放大量的有害氣體,對(duì)環(huán)境造成一定的影響。
3 可再生能源的開發(fā)利用對(duì)環(huán)境造成的影響
(1)生物質(zhì)能源開發(fā)利用對(duì)環(huán)境的影響是:采伐對(duì)環(huán)境的影響,如導(dǎo)致資源的枯竭,植被破壞,水土流失和破壞生態(tài)平衡;秸桿等大量燃燒,導(dǎo)致土壤肥力減退、農(nóng)業(yè)減產(chǎn)等。如木柴在燃燒時(shí)會(huì)排出一氧化碳、二氧化碳,不充分時(shí)會(huì)排放大量塵煙和顆粒造成嚴(yán)重的大氣污染。
(2)自然能源開發(fā)利用對(duì)環(huán)境的影響是:自然能源如水能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、海洋能等。由于不同的能源各自的物?a href="http://www.fhxhlc.com/haowen/39146.html" target="_blank">化學(xué)性質(zhì)開發(fā)利用的方式不同,也會(huì)造成不同程度的環(huán)境影響,如水能在開發(fā)利用發(fā)電時(shí)造成的河川自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)變化的影響。庫(kù)區(qū)大面積淹沒及周圍生態(tài)、自然環(huán)境、地表、土質(zhì)、農(nóng)業(yè)生物等影響。地?zé)崮艿拈_發(fā)利用,在用地?zé)岚l(fā)電時(shí),由于開發(fā)利用過(guò)程中廢熱污染和排放的硫化氫、二氧化碳、甲烷、汞等。特別是其中的硫化氫在高濃度時(shí)會(huì)致人死亡。利用潮汐能發(fā)電時(shí)會(huì)造成海域的污染等。在太陽(yáng)能大規(guī)模集中開發(fā)利用的地區(qū),可能會(huì)造成太陽(yáng)能的回流,影響局部環(huán)境的變化,如氣候變化和生態(tài)失衡。太陽(yáng)能電池在生產(chǎn)過(guò)程中,需要采用大量的有毒和可燃性氣體,如三氫四磷、四硫化硅等。會(huì)對(duì)居民帶來(lái)危害。開發(fā)利用風(fēng)能發(fā)電時(shí),會(huì)造成噪聲的危害等。
因此,在開發(fā)利用自然能源時(shí),必須充分考慮對(duì)局部環(huán)境的危害,并制訂出預(yù)防措施。
4 幾個(gè)重要的能源環(huán)境問題
(1)氣候變化。近百年來(lái),地球氣候已發(fā)生明顯變化,主要是全球變暖,其原因就是溫室效應(yīng)。而二氧化碳是引起溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w。溫室效應(yīng)帶來(lái)的對(duì)環(huán)境的影響主要是極地冰雪的部分融化、海水變暖和膨脹,海平面上升使沿海居民的安全受到危協(xié)。另外帶來(lái)的是干旱和沙漠化的擴(kuò)大、旱澇頻率上升和蟲害增加等。
(2)酸雨的出現(xiàn)。
(3)主要是大氣中的二氧化硫和氮氧化合物造成的。酸雨的出現(xiàn),造成土壤酸化,肥力減退,農(nóng)作物減產(chǎn),森林衰亡,植被枯死,水體酸化和水產(chǎn)的影響等。
(4)臭氧層破壞。主要原因是氟里昂的大量使用,礦物能源的消費(fèi)和生產(chǎn)化肥產(chǎn)生的氧化氮造成的可導(dǎo)致過(guò)量輻射的影響。
(5)煙霧。煙霧是燃燒含碳量高的燃料造成的煙霧污染,主要是煤的礦物能源消費(fèi)排放的影響污染物占百分之八十,煙霧能反射和吸收太陽(yáng)輻射,嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)造成減產(chǎn),也直接危害人的身體健康。
參考文獻(xiàn):
論文關(guān)鍵詞：環(huán)境地質(zhì)學(xué) 專業(yè)特色 啟發(fā)式教學(xué) 案例教學(xué)
論文摘 要：隨著環(huán)境地質(zhì)學(xué)研究?jī)?nèi)容、研究方法和技術(shù)不斷發(fā)展，環(huán)境地質(zhì)學(xué)的教學(xué)面臨許多新的挑戰(zhàn)。在環(huán)境地質(zhì)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)教學(xué)方法和教學(xué)理念的不斷探索，逐步形成了具有鮮明特色的教學(xué)模式。
環(huán)境地質(zhì)學(xué)是研究人類活動(dòng)和地質(zhì)環(huán)境相互作用的新興學(xué)科，是地質(zhì)學(xué)的一個(gè)分支，也是環(huán)境科學(xué)的一個(gè)組成部分。環(huán)境地質(zhì)學(xué)研究自然和人為引起的地質(zhì)環(huán)境問題，以及人類工程建設(shè)和資源開發(fā)引起的地質(zhì)環(huán)境問題[1]。環(huán)境地質(zhì)學(xué)已經(jīng)成為地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)的必修課或者選修課。環(huán)境地質(zhì)學(xué)是一門綜合性的科學(xué)，內(nèi)容涉及災(zāi)害地質(zhì)學(xué)、環(huán)境工程學(xué)、地球化學(xué)、地質(zhì)工程學(xué)、城市環(huán)境地質(zhì)學(xué)、礦山環(huán)境地質(zhì)學(xué)、農(nóng)業(yè)環(huán)境地質(zhì)學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)等多個(gè)學(xué)科。如何為不同專業(yè)、不同年級(jí)的學(xué)生更好地講授環(huán)境地質(zhì)學(xué)課程，成為一個(gè)新的挑戰(zhàn)。筆者在環(huán)境地質(zhì)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合環(huán)境地質(zhì)學(xué)的課程特點(diǎn)、學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和專業(yè)特色，積極探索教學(xué)方法改革，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和心得，逐步形成了具有鮮明特色的教學(xué)方法，取得了良好的教學(xué)效果。
1 強(qiáng)調(diào)人地和諧理念和可持續(xù)發(fā)展觀
環(huán)境地質(zhì)學(xué)課程最重要的目標(biāo)之一，就是讓學(xué)生樹立人地和諧的理念和可持續(xù)發(fā)展觀。首先要認(rèn)識(shí)到，地球是人類目前可以生存的唯一場(chǎng)所，地質(zhì)環(huán)境容量是有限的，人類活動(dòng)和地質(zhì)環(huán)境是相互制約的，過(guò)度地索取必然會(huì)引起地質(zhì)環(huán)境的惡化，甚至出現(xiàn)災(zāi)難。要達(dá)到人地關(guān)系的和諧，必須以科學(xué)的人地觀為指導(dǎo)，培養(yǎng)全球性、長(zhǎng)遠(yuǎn)性和差異性的環(huán)境意識(shí)，珍視和充分利用環(huán)境質(zhì)量與自凈能力，減少環(huán)境損失，防止環(huán)境污染和生態(tài)破壞；培養(yǎng)廣義性、有限性和稀缺性的資源意識(shí)，堅(jiān)持節(jié)約利用、綜合利用和持續(xù)利用原則，充分發(fā)揮資源的多重功能，提高資源利用效率和水平；科學(xué)的人口意識(shí)、合理的生產(chǎn)意識(shí)、適宜的消費(fèi)意識(shí)和正確的文化意識(shí)同樣非常重要[2]。另外，危害人類的自然災(zāi)害始終存在，人類一定要充分認(rèn)識(shí)這些自然災(zāi)害(如洪水、滑坡、崩塌、泥石流、地震和火山活動(dòng))，盡量避開或降低它們對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)造成的威脅。
2 體現(xiàn)專業(yè)特色
環(huán)境地質(zhì)學(xué)涉及的內(nèi)容非常廣泛，每個(gè)章節(jié)都可以單獨(dú)作為一門課程來(lái)講授。但由于課時(shí)的限制，不可能對(duì)每個(gè)章節(jié)都進(jìn)行非常詳細(xì)、深入地講解，必須根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特色和學(xué)校的特色，有選擇、有側(cè)重地講授環(huán)境地質(zhì)學(xué)的各個(gè)章節(jié)。對(duì)于礦業(yè)類院校的地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生，側(cè)重講解自然災(zāi)害、礦產(chǎn)資源開發(fā)、能源開發(fā)和利用、表生地球化學(xué)異常與人體健康、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查等章節(jié)，用地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)演化的理論講解地震和火山的發(fā)生規(guī)律和分布特征，用礦床學(xué)理論講解礦產(chǎn)資源的成礦規(guī)律和礦石特征，用地球化學(xué)的理論講解地方病的發(fā)病機(jī)理和分布規(guī)律，將地質(zhì)學(xué)的理論和方法融入到各章節(jié)的講解中。自然地理學(xué)專業(yè)要側(cè)重自然資源開發(fā)、土地利用、房地產(chǎn)開發(fā)等內(nèi)容；人文地理專業(yè)側(cè)重城市規(guī)劃、旅游管理等章節(jié)。
3 結(jié)合學(xué)生的知識(shí)體系
環(huán)境地質(zhì)學(xué)是一門拓展學(xué)生知識(shí)面、培養(yǎng)學(xué)生興趣點(diǎn)的課程，適宜安排在第一學(xué)年。但是，由于各種條件所限，環(huán)境地質(zhì)學(xué)有可能被安排在許多專業(yè)課之后的第二學(xué)年或者第三學(xué)年。由于某些專業(yè)課的內(nèi)容與環(huán)境地質(zhì)學(xué)的部分章節(jié)或知識(shí)點(diǎn)相同，勢(shì)必會(huì)增加環(huán)境地質(zhì)學(xué)的講授難度。因此，教師在講授環(huán)境地質(zhì)學(xué)課程之前，必須考慮不同年級(jí)學(xué)生在知識(shí)結(jié)構(gòu)上的差異，有針對(duì)性地調(diào)整各章節(jié)的內(nèi)容和深度。遇到與前期專業(yè)課相同的知識(shí)點(diǎn)，教師既可以有針對(duì)性地溫習(xí)之前學(xué)過(guò)的重要知識(shí)點(diǎn)，補(bǔ)充新的教學(xué)內(nèi)容，也可以在相同知識(shí)點(diǎn)上增加深度，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。在為地質(zhì)工程大三本科生上環(huán)境地質(zhì)學(xué)時(shí)，環(huán)境地質(zhì)學(xué)中的自然災(zāi)害章節(jié)與學(xué)生前期學(xué)過(guò)地球科學(xué)概論中的知識(shí)點(diǎn)重復(fù)，此時(shí)，教師需要增加新的知識(shí)點(diǎn)，并增加難度。比如講到火山灰，不僅要講火山灰對(duì)人類和動(dòng)植物的危害，對(duì)全球氣候的影響等基本知識(shí)點(diǎn)，還可以拓展到火山灰在層序地層學(xué)中的應(yīng)用，火山灰具有延展性、瞬時(shí)性和等時(shí)性的特點(diǎn)，可以構(gòu)成發(fā)育良好的區(qū)域等時(shí)面，許多含煤地層普遍發(fā)育火山灰，可以作為煤層對(duì)比的重要依據(jù)，能夠有效彌補(bǔ)生物帶法、常規(guī)標(biāo)志層和沉積旋回法在煤層對(duì)比中的不足[3]。在講到河流類型的時(shí)候，可以與能源地質(zhì)學(xué)中的煤炭沉積環(huán)境知識(shí)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生思考，哪種河流類型能夠形成巨厚型的煤田，還有哪些典型的河流地貌非常適宜煤炭的沉積等。只有緊密結(jié)合學(xué)生的知識(shí)體系，才能將環(huán)境地質(zhì)學(xué)課程講得更生動(dòng)，并且將課程內(nèi)容的廣度和深度有機(jī)結(jié)合起來(lái)。
4 啟發(fā)式教學(xué)
環(huán)境地質(zhì)學(xué)不僅普及知識(shí)、讓學(xué)生記住一些基本概念和知識(shí)點(diǎn)，更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、全面思考以及應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力。隨著世界人口劇增、城市化不斷推進(jìn)，各種環(huán)境地質(zhì)問題不斷出現(xiàn)，這些環(huán)境地質(zhì)問題的解決方法往往沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，需要學(xué)生主動(dòng)思考，積極查找相關(guān)資料，對(duì)問題不斷探索。比如許多化學(xué)合成殺蟲劑(如DDT)在害蟲殺滅、糧食增產(chǎn)和瘧疾預(yù)防等方面功不可沒，但同樣導(dǎo)致了嚴(yán)重的生態(tài)危機(jī)，危害人類健康，并毒死了大量鳥類、魚類和益蟲。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)到底能否離開化學(xué)合成殺蟲劑？化學(xué)合成殺蟲劑到底是毒藥還是仙丹？這些問題的答案都需要學(xué)生發(fā)揮獨(dú)立思考的精神去探索。
河流具有強(qiáng)大的侵蝕和搬運(yùn)作用，能夠?qū)е潞恿魃嫌尾煌潭鹊乃亮魇В覀儾荒芫痛朔穸ê恿鞯那治g和搬運(yùn)作用。因?yàn)楹恿鲾y帶的泥沙會(huì)在下游形成三角洲和沖積平原，造福人類，入?？诙逊e的泥沙還能有效抵御海水入侵。因此，要通過(guò)教師的講解啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生全面思考的能力。 轉(zhuǎn)貼于
5 案例分析
20世紀(jì)初，美國(guó)哈佛大學(xué)法學(xué)院創(chuàng)造了經(jīng)典的案例教學(xué)法，之后在法學(xué)、企業(yè)管理、醫(yī)學(xué)等學(xué)科的教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用。環(huán)境地質(zhì)學(xué)中也有很多經(jīng)典的人地危機(jī)和人地和諧的案例，也可以借鑒這種成功的教學(xué)方式。從實(shí)際案例出發(fā)，提出問題、分析問題、解決問題，通過(guò)師生的共同努力使學(xué)生做到融會(huì)貫通，能舉一反三，理論聯(lián)系實(shí)際，從而增強(qiáng)知識(shí)，提高能力和水平。在選擇案例的時(shí)候，要盡量選擇一些影響范圍廣、貼近學(xué)生生活、絕大多數(shù)學(xué)生都了解的近期發(fā)生的經(jīng)典案例，這樣更容易激發(fā)學(xué)生的興趣，提高案例分析的教學(xué)效果。例如，通過(guò)學(xué)生對(duì)美國(guó)墨西哥灣漏油事件和我國(guó)大連漏油事件的分析，更深刻地理解能源開發(fā)和運(yùn)輸中可能導(dǎo)致的生態(tài)和環(huán)境危機(jī)，并且深入思考如何正確面對(duì)和處理這種生態(tài)危機(jī)。在講海洋公約中“海域”的定義時(shí)，可以對(duì)中日領(lǐng)海糾紛案例進(jìn)行分析，通過(guò)該案例的分析，不僅能夠讓學(xué)生更深刻地了解領(lǐng)海基線、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架等概念的真正含義，還可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到聯(lián)合國(guó)海洋公約在解決領(lǐng)海糾紛方面的不足，同時(shí)提高學(xué)生的海洋意識(shí)。
6 結(jié)合科研動(dòng)態(tài)和學(xué)科發(fā)展
環(huán)境地質(zhì)學(xué)也是一門應(yīng)用科學(xué)，它應(yīng)用掌握的地質(zhì)信息來(lái)解決實(shí)際的問題，減少環(huán)境的惡化，增加人類利用和改造自然的有利條件[4]。但是，由于撰寫時(shí)間有限，大多數(shù)環(huán)境地質(zhì)學(xué)教材中的某些知識(shí)點(diǎn)存在明顯的滯后和不足，特別是關(guān)于各種環(huán)境地質(zhì)問題防治方法的相關(guān)內(nèi)容，而該部分內(nèi)容又是學(xué)生需要重點(diǎn)掌握的內(nèi)容。因此，非常有必要將與環(huán)境地質(zhì)學(xué)相關(guān)的最新科研動(dòng)態(tài)、熱點(diǎn)研究問題和學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)引入到課堂教學(xué)中。在此過(guò)程中，也可以將自己和學(xué)院其他教師與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的科研工作和科研成果介紹給學(xué)生。比如在講到土壤污染內(nèi)容時(shí)，大多數(shù)教材都沒有涉及如何治理和修復(fù)被污染土壤的內(nèi)容，這就需要教師在備課的時(shí)候查閱相關(guān)的書籍和文獻(xiàn)，查找傳統(tǒng)和最新的土壤修復(fù)技術(shù)，以及各個(gè)修復(fù)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和這些土壤修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用情況。這樣，才能讓學(xué)生全面了解土壤污染和修復(fù)技術(shù)，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的科研興趣。
7 多媒體教學(xué)
環(huán)境地質(zhì)學(xué)中的許多內(nèi)容需要借助圖片、視頻等多媒體才能達(dá)到更好的教學(xué)目的和教學(xué)效果。圖片具有直觀明了的特性，可以根據(jù)教學(xué)目的進(jìn)行實(shí)時(shí)添加，比如在講解露天開采對(duì)地表的破壞的時(shí)候，很多學(xué)生對(duì)露天礦了解很少，僅僅用文字講述露天礦的占地面積等破壞程度，不能讓學(xué)生體會(huì)露天礦的巨大破壞性，如果將世界十大露天礦的圖片展示給學(xué)生，學(xué)生就能真正理解什么是“地球表面的巨大傷疤”了。
視頻也是環(huán)境地質(zhì)學(xué)非常重要的教學(xué)手段，視頻能更直觀、全面地展示環(huán)境地質(zhì)學(xué)內(nèi)容，但是比較占用課時(shí)，所以課前要對(duì)平時(shí)收集的教學(xué)視頻進(jìn)行精挑細(xì)選。教學(xué)視頻要畫質(zhì)清晰、客觀全面、貼近生活、震撼心靈、引人思考。教學(xué)視頻的畫質(zhì)清晰程度直接影響觀看者的情緒和興趣，高清晰的教學(xué)視頻能夠引起學(xué)生的觀看欲望，達(dá)到更好的教學(xué)效果；教學(xué)視頻的內(nèi)容必須客觀全面，否則容易誤導(dǎo)學(xué)生，因此必須對(duì)視頻內(nèi)容仔細(xì)篩選。介紹環(huán)境地質(zhì)問題的教學(xué)視頻，最好有思想碰撞，學(xué)生看后能夠震撼心靈，并且引發(fā)學(xué)生深層次的思考。比如中央電視臺(tái)制作的“垃圾圍城困局”視頻就可以作為關(guān)于城市垃圾的教學(xué)視頻，該視頻介紹北京在城市垃圾處理過(guò)程中遇到的現(xiàn)實(shí)問題，通過(guò)視頻可以了解不同立場(chǎng)人(包括主張和反對(duì)垃圾焚燒的學(xué)者、垃圾焚燒廠附近的居民和城市管理者)的觀點(diǎn)和思想，該視頻能夠讓學(xué)生深切體會(huì)到，城市垃圾處理既是一個(gè)刻不容緩的問題，又是一個(gè)很難解決的技術(shù)問題和管理問題，引發(fā)學(xué)生對(duì)城市垃圾問題的深入思考。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：高中物理；科技閱讀；方法措施
研究表明，高中階段學(xué)生物理科技課外閱讀的現(xiàn)狀并不樂觀，這為我們研究學(xué)生學(xué)習(xí)物理的動(dòng)機(jī)、方法，特別是培養(yǎng)學(xué)生研究型學(xué)習(xí)能力提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，要完成研究型學(xué)習(xí)方法和模式的根本轉(zhuǎn)變，重要的一條是要加強(qiáng)和改善學(xué)生的課外閱讀方式，強(qiáng)化自學(xué)閱讀能力的培養(yǎng)，科學(xué)做好物理科技課外閱讀的指導(dǎo)工作。
一、構(gòu)建良好的課外科技閱讀環(huán)境
為高中階段學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)適宜物理科技閱讀的環(huán)境，必須構(gòu)建一個(gè)供閱讀行為習(xí)慣形成的合理因素，
1.從教材中挖掘物理閱讀的內(nèi)容
高中物理是一門自然科學(xué)，它涉及自然規(guī)律、物理原理、物理特點(diǎn)、物理定律的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和人們對(duì)物理規(guī)律的探索歷程。本身就隱藏著巨大的科技閱讀材料，教學(xué)中，要認(rèn)真學(xué)習(xí)教材的外延，深入挖掘教材的內(nèi)涵，將教材中涉及到物理學(xué)史研究的過(guò)程、物理人物、自然規(guī)律探索的經(jīng)典事例、人類對(duì)物理研究的歷史、物理與科學(xué)技術(shù)發(fā)展有機(jī)結(jié)合的事件等等編排成閱讀參考目錄，張貼在班級(jí)中，并附有參考的書目，以便供學(xué)生到圖書館進(jìn)行查詢或借閱，有時(shí)教師可將與其有關(guān)的科技圖書直接搬到教室，如《科技物理漫談》、《衛(wèi)星與氣象探測(cè)》、《地震知識(shí)》、《科技時(shí)代》、《電氣化》、《物理與生命科學(xué)》、《諾貝爾獲獎(jiǎng)啟示錄》、《原子大爆炸時(shí)代》等等，擺到教室的臨時(shí)書架上供學(xué)生課余時(shí)間閱讀，以有效地刺激學(xué)生閱讀物理科技課外書籍的興趣。
2.通過(guò)考試評(píng)價(jià)手段，促進(jìn)學(xué)生閱讀物理科技書籍
高中物理不僅知識(shí)豐富，而且與各學(xué)科交錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn)也很多，十分有利于學(xué)生的綜合素質(zhì)教育，為最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)閱讀物理課外科技書籍的積極性，我們應(yīng)在深入研究教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合新課程體系的要求，及時(shí)將物理學(xué)史、物理人物志、物理規(guī)律研究與實(shí)驗(yàn)的過(guò)程滲透到考試評(píng)價(jià)中去，尤其是一些與物理有關(guān)的自然知識(shí)，如，生命的起源、天氣變化、力的本質(zhì)及應(yīng)用、運(yùn)動(dòng)規(guī)律中的化學(xué)、生理、數(shù)學(xué)等知識(shí)，雖然是簡(jiǎn)單的一個(gè)填空，一個(gè)回答，一個(gè)計(jì)算，一個(gè)人物的回憶與供述，但卻賦有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義，尤其是對(duì)于高中學(xué)生來(lái)說(shuō)，是很大的誘惑。
3.課堂教學(xué)有意滲透物理科技新知識(shí)
在課堂教學(xué)中，每一位物理教師都深入挖掘物理教材自身的特點(diǎn)，將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)、科研成果、重大科技發(fā)明融合于課堂教學(xué)中，以激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的閱讀動(dòng)力，例如，講授力學(xué)時(shí)，聯(lián)系我國(guó)火箭發(fā)展史，詳細(xì)介紹動(dòng)力學(xué)與火箭、人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船技術(shù)，重點(diǎn)介紹我國(guó)航天史及重大的載人成果；講授熱學(xué)時(shí)，引進(jìn)地?zé)岬睦门c發(fā)展，蔬菜保護(hù)地種植與栽培；講授能量時(shí)，介紹三峽工程及地震有關(guān)知識(shí)，特別是三峽工程的發(fā)電量及水能的綜合運(yùn)用，課堂科技知識(shí)的滲透，目的是引導(dǎo)學(xué)生課后進(jìn)行閱讀有關(guān)的書籍，實(shí)踐證明，這種教學(xué)引導(dǎo)方法很好、
二、探索合適的課外科技閱讀模式
1.上好一節(jié)具有指導(dǎo)意義的物理科技公開課
教學(xué)的實(shí)踐告訴我們，要真正使物理科技課外閱讀活動(dòng)有序、合理地發(fā)展下去，必須形成物理學(xué)科教學(xué)特有的特色，必須從課堂教學(xué)入手，為此，在物理教學(xué)的每一個(gè)單元，都精心設(shè)計(jì)一節(jié)具有閱讀指導(dǎo)意義的公開課，有效在調(diào)動(dòng)了學(xué)生課外科技閱讀的積極性。
如，講授完熱學(xué)這個(gè)單元后，我們結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用和熱分子運(yùn)動(dòng)理論。將目前世界地?zé)崮茉撮_發(fā)的最新科技成果，結(jié)合我國(guó)新農(nóng)村建設(shè)、住宅小區(qū)建設(shè)中地?zé)岬拈_發(fā)，分理論基礎(chǔ)、應(yīng)用模式、開發(fā)前景和科技創(chuàng)新四部分制作成多媒體課件，演放給學(xué)生觀看，學(xué)生看后，反應(yīng)強(qiáng)烈，多數(shù)學(xué)生寫出了觀后感，通過(guò)應(yīng)用和科技的再現(xiàn)，不僅加深了學(xué)生對(duì)理想氣體狀態(tài)方程和熱分子運(yùn)動(dòng)理論的理解，重要的是教育學(xué)生如何認(rèn)識(shí)現(xiàn)代技術(shù)，怎樣學(xué)習(xí)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)是如何成為先進(jìn)生產(chǎn)力的?同時(shí)，將中央電視臺(tái)每周的科技時(shí)代，科技探索，科技苑，農(nóng)業(yè)博覽，探險(xiǎn)等掛在學(xué)校網(wǎng)上，供學(xué)生觀看和欣賞。
2.設(shè)立課外科技閱讀系列講座，定期進(jìn)行科技小論文評(píng)選
每學(xué)期，物理教師要人人都舉辦1-2場(chǎng)物理科技講座，新學(xué)期開始我們就結(jié)合物理教學(xué)的實(shí)際，將課題、講座題目、科技領(lǐng)域、最新成果分類安排專講教師，教師在通過(guò)組織材料、進(jìn)行課件制作、素材剪集準(zhǔn)備完畢后，定期開講，講座結(jié)束后教師都根據(jù)講座的主體內(nèi)容，向?qū)W生列出課外閱讀的科技書籍目錄，供學(xué)生閱讀參考，并做出科學(xué)指導(dǎo)。
在舉辦物理科技系列講座的基礎(chǔ)上，我們組織每學(xué)期進(jìn)行一次大型的物理科技課外閱讀小論文征文比賽活動(dòng)，將好的作品推薦參加上級(jí)組織的評(píng)選，有的學(xué)生3年內(nèi)有多篇文章在報(bào)刊雜志上發(fā)表或獲獎(jiǎng)。
3.將科技閱讀與科技發(fā)明創(chuàng)造、科技課外活動(dòng)小組有機(jī)結(jié)合
結(jié)合物理科技課外閱讀活動(dòng)的開展，我們成立了物理科技活動(dòng)小組，小組的主要任務(wù)是結(jié)合所學(xué)物理知識(shí)，制作與生活、農(nóng)業(yè)、生產(chǎn)和服務(wù)有關(guān)的科技小產(chǎn)品，進(jìn)行科技發(fā)明與創(chuàng)造，不斷完善物理科技課外閱讀活動(dòng)。
如，力學(xué)小組，根據(jù)我縣蔬菜高溫大棚的現(xiàn)狀及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，積極開展力學(xué)結(jié)構(gòu)研究，尤其是大棚承重力學(xué)研究，取得了比較好的研究成果，并積極推廣建設(shè)，熱光學(xué)小組，積極結(jié)合蔬菜高溫大棚的透光性情況，進(jìn)行透光及光照研究，不僅提出了改革大棚結(jié)構(gòu)的形態(tài)，提出了提高后坡結(jié)構(gòu)的改革辦法，加大掩蓋體的厚度及改變掩蓋體的質(zhì)量等重大具有實(shí)際意義的問題，收到了良好的效果。
參考文獻(xiàn)：
大力推進(jìn)新能源的開發(fā)利用，建設(shè)網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)、開放互聯(lián)、高度智能的智能電網(wǎng)是未來(lái)電力工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，建設(shè)分布式的光伏發(fā)電是電網(wǎng)和光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。本文介紹了分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)所要求的技術(shù)條件和要求，系統(tǒng)總體構(gòu)成及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的硬件和軟件技術(shù)方案，研究了系統(tǒng)各組成部分的基本原理及實(shí)現(xiàn)方法，為分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)提供了理論指導(dǎo)和實(shí)際參考經(jīng)驗(yàn)。
【關(guān)鍵詞】太陽(yáng)能 分布式光伏發(fā)電 配電網(wǎng)
近年來(lái)，隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，世界各國(guó)都非常重視優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，在新能源開發(fā)利用方面大力推動(dòng)分布式發(fā)電的技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新，而光伏產(chǎn)業(yè)是我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向，因此大力發(fā)展包括光伏發(fā)電在內(nèi)的可再生能源已經(jīng)成為我國(guó)保障能源供應(yīng)、治理環(huán)境污染、推動(dòng)節(jié)能減排、應(yīng)對(duì)氣候變化的戰(zhàn)略性選擇。
分布式光伏發(fā)電以分散的方式接入配電網(wǎng)，易于建設(shè)且環(huán)保效益突出，在一定程度上可緩解區(qū)域局部用電緊張狀況，并能避免大規(guī)模光伏電站對(duì)電網(wǎng)的影響及電網(wǎng)在長(zhǎng)途輸送中的損耗。目前分布式光伏發(fā)電在全國(guó)處于發(fā)展初期，社會(huì)各界對(duì)分布式光伏發(fā)電認(rèn)知度不高，因此需要在項(xiàng)目管理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)研發(fā)、設(shè)備安裝、并網(wǎng)接入和運(yùn)行監(jiān)管等多方面進(jìn)行不斷實(shí)踐與完善。且隨著電網(wǎng)的日益復(fù)雜和智能電網(wǎng)的逐步發(fā)展，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)并入配電網(wǎng)的技術(shù)與要求也提出了新的挑戰(zhàn)。
1 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要綜合考慮負(fù)載性質(zhì)、使用功率、當(dāng)?shù)鼐暥群吞?yáng)輻照量、日照時(shí)間、溫度變化、蓄電池維持天數(shù)等各方面因素的影響。系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池方陣、充電控制器、蓄電池組、聯(lián)網(wǎng)逆變器、主（次）配電箱、公網(wǎng)計(jì)量表等組成。
1.1 太陽(yáng)能電池組
目前廣泛應(yīng)用的太陽(yáng)電池組件是結(jié)晶硅組件，制作太陽(yáng)能電池最理想的材料高純硅材料，當(dāng)光照射到光伏元件上時(shí)，在基體硅材料上生成類型相反的摻雜層從而形成大面積的PN結(jié)，在PN結(jié)附近形成光生電場(chǎng)即光生電壓。在太陽(yáng)能電池P-N結(jié)兩側(cè)的引出電極上接上負(fù)載，即有電流通過(guò)，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能。
分布式光伏系統(tǒng)總體性能的最關(guān)鍵的問題是使系統(tǒng)能最有效地利用太陽(yáng)能資源，因此在組件安裝時(shí)應(yīng)向陽(yáng)光最充足的方向安裝，安裝傾角主要由安裝地域的經(jīng)度、緯度、最佳輻照量決定。
1.2 蓄電池
蓄電池作為系統(tǒng)的儲(chǔ)能設(shè)備，儲(chǔ)存太陽(yáng)能電池方陣受光照時(shí)所發(fā)出的電能，當(dāng)光照或太陽(yáng)能電池組所發(fā)電量不足時(shí)釋放電能。在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中，對(duì)蓄電池的要求主要與使用方式及當(dāng)?shù)貧夂蛴嘘P(guān)，要綜合考慮蓄電池的額定容量、低溫放電和充電性能、充電效率和深放電后的恢復(fù)性能、使用壽命、海拔、電池組內(nèi)各單體電池的一致性，在選擇時(shí)要保證經(jīng)濟(jì)性與可靠性，選擇合適的型號(hào)和容量。
1.3 充電控制器
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中蓄電池因日照影響會(huì)頻繁充放電，會(huì)出現(xiàn)過(guò)充電和過(guò)放電的現(xiàn)象，過(guò)充（放）電都會(huì)縮短蓄電池使用的壽命，光伏發(fā)電系統(tǒng)中使用充電控制器來(lái)防止過(guò)充（放）電對(duì)蓄電池造成的損害。充電控制器通過(guò)控制太陽(yáng)能電池組件向蓄電池充電的電流和電壓，達(dá)到控制電池組件對(duì)蓄電池的充電，并控制蓄電池和太陽(yáng)電池組件對(duì)負(fù)載的電能輸出。選擇充電控制器時(shí)應(yīng)注意系統(tǒng)電壓、輸入（輸出）最大電流、蓄電池過(guò)充（放）電保護(hù)門限等參數(shù)。
1.4 逆變器
太陽(yáng)電池組件在陽(yáng)光的照射下產(chǎn)生的是直流電，而發(fā)出的直流電需要通過(guò)逆變、控制、檢測(cè)、保護(hù)等過(guò)程才能并入電網(wǎng)，通常通過(guò)逆變器來(lái)實(shí)現(xiàn)。逆變器的控制主板采集來(lái)自太陽(yáng)電池組件產(chǎn)生的直流以及電網(wǎng)側(cè)的電流和電壓采樣信號(hào)，經(jīng)過(guò)分析處理向驅(qū)動(dòng)主電路發(fā)出控制指令，輸出正弦波電流，從而實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。
1.5 配電設(shè)備和安全裝置
配電設(shè)備是分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)必不可少的組成部分，其包括母線和控制設(shè)備、保護(hù)設(shè)備、測(cè)量設(shè)備等用來(lái)接受和分配電能的設(shè)備，同時(shí)系統(tǒng)必須有防雷和接地設(shè)備以防止直擊雷。
2 分布式光伏系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)要求
分布式光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，分析系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。統(tǒng)計(jì)計(jì)算系統(tǒng)負(fù)載的用電量和功率大小，計(jì)算太陽(yáng)能電池方陣組的安裝傾角和表面輻射量，并對(duì)太陽(yáng)能電池組件和蓄電池的容量進(jìn)行計(jì)算以及對(duì)二者之間的優(yōu)化匹配進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3 分布式光伏系統(tǒng)接入配電網(wǎng)
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)要研究?jī)烧咧g的交互影響，系統(tǒng)應(yīng)具備抑制電壓波動(dòng)和閃變的能力，配備的保護(hù)裝置能確保系統(tǒng)安全可靠穩(wěn)定運(yùn)行。采用先進(jìn)技術(shù)減少逆變器產(chǎn)生的電流諧波和直流分量，保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量。系統(tǒng)具有的孤島檢測(cè)技術(shù)能在緊急狀態(tài)下快速切除故障，及時(shí)恢復(fù)供電。
通過(guò)采用新技術(shù)參數(shù)和控制標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合相關(guān)的政策和法規(guī)解決分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)后對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃和配電網(wǎng)負(fù)荷潮流的影響，保證光伏發(fā)電系統(tǒng)安全、可靠、高質(zhì)量運(yùn)行。
4 總結(jié)與展望
本文對(duì)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析，提出了系統(tǒng)接入配電網(wǎng)的條件與考慮因素，為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)接入配電網(wǎng)提供了理論指導(dǎo)和實(shí)際參考經(jīng)驗(yàn)。
隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，未來(lái)的分布式光伏發(fā)電將通過(guò)與智能配電網(wǎng)的銜接，以智能化和網(wǎng)絡(luò)化的協(xié)同在線控制為發(fā)展方向，實(shí)現(xiàn)高度自愈、網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)的智能配電網(wǎng)的發(fā)展。而在配合配電網(wǎng)發(fā)展與建設(shè)的同時(shí)，如何最大程度發(fā)揮與實(shí)現(xiàn)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，還需在實(shí)踐中不斷摸索前進(jìn)。
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工業(yè)經(jīng)濟(jì)論文2000字(一)：對(duì)工業(yè)經(jīng)濟(jì)實(shí)施有效監(jiān)控的若干建議論文
摘要工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，在實(shí)際管理中受到相關(guān)因素的影響，存在不科學(xué)和不規(guī)范等現(xiàn)象，直接產(chǎn)生不良影響。在本次研究中以工業(yè)經(jīng)濟(jì)管理階段的風(fēng)險(xiǎn)為基礎(chǔ)，對(duì)如何進(jìn)行監(jiān)控進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞工業(yè)經(jīng)濟(jì)有效監(jiān)控監(jiān)控措施
考慮到可持續(xù)發(fā)展以及生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)關(guān)系，需要以經(jīng)濟(jì)發(fā)展為基礎(chǔ)，正視工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各種問題，合理處理。在項(xiàng)目管理中，涉及到的細(xì)節(jié)問題比較多，導(dǎo)致工業(yè)經(jīng)濟(jì)很多方面受到影響。在實(shí)施中采取工程經(jīng)濟(jì)學(xué)的知識(shí)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)督管理，可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。在整個(gè)實(shí)施階段考慮到經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目的具體管理要求，要求盡量規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，制定合理有效的防范對(duì)策。
一、工業(yè)經(jīng)濟(jì)管理的風(fēng)險(xiǎn)
（一）招投標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)
在企業(yè)的招投標(biāo)管理中，風(fēng)險(xiǎn)比較多，不確定的因素很多，在招標(biāo)的過(guò)程中，可能會(huì)存在資料沒有嚴(yán)格審核的現(xiàn)象，招標(biāo)文件和詳細(xì)的文件等了解不到位，出現(xiàn)相關(guān)錯(cuò)誤。部分企業(yè)在相互競(jìng)爭(zhēng)的前提下爭(zhēng)取合同，此類競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較嚴(yán)峻，在后續(xù)的項(xiàng)目跟進(jìn)的階段，可能會(huì)出現(xiàn)部分的驗(yàn)收問題。項(xiàng)目清單數(shù)和測(cè)量規(guī)則之間可能會(huì)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)改革開放之后，工業(yè)發(fā)展帶動(dòng)了制造行業(yè)的進(jìn)步，在實(shí)施的過(guò)程中可能會(huì)存在項(xiàng)目驗(yàn)收的問題。此外在項(xiàng)目清單設(shè)定中，可能存在不同程度的風(fēng)險(xiǎn)。部分項(xiàng)目的業(yè)主對(duì)招投標(biāo)項(xiàng)目本身了解的比較少，整體把握不足。此外在新的時(shí)代背景下，缺少科學(xué)可行的管理方式和體系，企業(yè)的招投標(biāo)地位差異比較大。部分建筑公司當(dāng)前處在被動(dòng)的形式下，項(xiàng)目業(yè)主的形式變的主動(dòng)和有利。
（二）生產(chǎn)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)
在工業(yè)項(xiàng)目中，生產(chǎn)量風(fēng)險(xiǎn)有不確定的特點(diǎn)，在生產(chǎn)過(guò)程中可能會(huì)遇到很多其他問題，導(dǎo)致企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)隨之提升，導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)管理停滯不前。在具體的工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)中，項(xiàng)目管理人員是主體，整體管理水平對(duì)效益產(chǎn)生影響。但是在當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)項(xiàng)目建設(shè)中，忽視了其他方面因素，預(yù)估的投資金額和運(yùn)行成本產(chǎn)生差異。如果此類現(xiàn)象得不到及時(shí)的處理，導(dǎo)致生產(chǎn)量存在風(fēng)險(xiǎn)。在生產(chǎn)和指導(dǎo)的過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)個(gè)人因素導(dǎo)致的違規(guī)操作的現(xiàn)象，生產(chǎn)量和預(yù)期質(zhì)量差異大，出現(xiàn)其他風(fēng)險(xiǎn)[1]。
（三）業(yè)主造成的風(fēng)險(xiǎn)
在建筑市場(chǎng)管理的背景下，部分業(yè)主可能沒有按照合同條例進(jìn)行施工，業(yè)主產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)也需要引起重視。在施工的過(guò)程中，風(fēng)險(xiǎn)比較多，后續(xù)施工中，如果沒有及時(shí)承擔(dān)責(zé)任，可能產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致整個(gè)項(xiàng)目的成本提升，施工難度提高[2]。
二、工業(yè)經(jīng)濟(jì)的監(jiān)控建議分析
（一）完善現(xiàn)有防范模式
在工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中針對(duì)存在的各種風(fēng)險(xiǎn)，在實(shí)施中必須了解風(fēng)險(xiǎn)的類型，及時(shí)進(jìn)行處理。為了守護(hù)各方的權(quán)益，在實(shí)施中簽訂生產(chǎn)合同，結(jié)合現(xiàn)狀和要求等實(shí)施。此外在生產(chǎn)制造的過(guò)程中，如果出現(xiàn)意外情況，需要明確利益分配的問題。施工單位針對(duì)資產(chǎn)體系和方案等有一個(gè)大概的了解，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的各類問題及時(shí)處理。規(guī)章制度有重要的約束作用，在簽訂建設(shè)工程的合同的時(shí)候，需要明確業(yè)主的施工資金來(lái)源，建設(shè)完善的生產(chǎn)管理方式，對(duì)其中的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行細(xì)化。只有強(qiáng)化對(duì)生產(chǎn)工藝和方法的創(chuàng)新，才能保證項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)的質(zhì)量。在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防的過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)交流和互動(dòng)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督和管控，經(jīng)過(guò)目標(biāo)考核和激勵(lì)制度之后，達(dá)到經(jīng)濟(jì)管理的目標(biāo)[3]。
（二）完善規(guī)?；桨?/p>
工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中制定制定詳細(xì)和合理的制度方案，通過(guò)施工人員和管理人員的協(xié)調(diào)管理后，強(qiáng)化了相互的信任和尊重。由于在實(shí)際管理中矛盾比較多，后續(xù)操作中需要提升施工人員的自身積極性，給項(xiàng)目生產(chǎn)和管理提供溫馨和和諧的氛圍。在精確化管理中，考慮到經(jīng)濟(jì)效益和整體效益的關(guān)系，落實(shí)對(duì)應(yīng)的管理政策，進(jìn)而提升施工人員的自身積極性和效率，各項(xiàng)政策的積極落實(shí)之后能讓施工企業(yè)向著規(guī)模化的方向發(fā)展。
（三）實(shí)現(xiàn)工業(yè)品價(jià)格的監(jiān)控
工業(yè)品的價(jià)格參數(shù)一般指的是通過(guò)調(diào)查收集部分代表企業(yè)的代表產(chǎn)品，在實(shí)施中對(duì)價(jià)格變動(dòng)的資料進(jìn)行計(jì)算之后，反應(yīng)出工業(yè)品的變動(dòng)程度。在整個(gè)過(guò)程中涉及到原材料、燃料和動(dòng)力等指數(shù)，主要反應(yīng)了工業(yè)企業(yè)出廠出廠商品價(jià)格及工業(yè)企業(yè)中間投入品價(jià)格變動(dòng)趨勢(shì)和變動(dòng)程度的相對(duì)數(shù)，是驗(yàn)證工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的重要指標(biāo)之一。依據(jù)現(xiàn)行的工業(yè)品價(jià)格參數(shù)得知，在生產(chǎn)過(guò)程中需要對(duì)消耗的外購(gòu)原材料和其他費(fèi)用等進(jìn)行計(jì)算，合理進(jìn)行管控。
（四）規(guī)定工業(yè)中間投入
對(duì)企業(yè)管理而言，企業(yè)內(nèi)部會(huì)計(jì)需要明確具體的表格的內(nèi)容，準(zhǔn)確的掌握中間投入計(jì)算的原則和資料等。其一從企業(yè)外部購(gòu)入的產(chǎn)品和服務(wù)價(jià)值等，不涉及到生產(chǎn)過(guò)程中回收的廢料和自制頻的價(jià)值。其二是本期投入到生產(chǎn)，并一次性消耗的產(chǎn)品和服務(wù)價(jià)值，不包括固定資產(chǎn)等轉(zhuǎn)移的價(jià)值。規(guī)定工業(yè)中間投入，符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。
三、結(jié)語(yǔ)
在新的時(shí)代背景下，工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)比較多，考慮到經(jīng)濟(jì)管理的影響因素和具體要求等，需要注意的是進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的管控。在當(dāng)前風(fēng)險(xiǎn)管理中，提供了詳細(xì)的管理規(guī)范。通過(guò)完善現(xiàn)有防范模式、完善規(guī)?；桨浮?shí)現(xiàn)工業(yè)品價(jià)格的監(jiān)控、規(guī)定工業(yè)中間投入等方式進(jìn)行各項(xiàng)管理之后，對(duì)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到促進(jìn)的作用，帶動(dòng)整體進(jìn)步。
工業(yè)經(jīng)濟(jì)畢業(yè)論文范文模板(二)：新工業(yè)經(jīng)濟(jì)下電線電纜產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展與融合論文
摘要：電線電纜產(chǎn)業(yè)隨著新材料、新裝備、新技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，近年來(lái)涌現(xiàn)出許多新的前沿領(lǐng)域和發(fā)展方向。電纜制造企業(yè)需適應(yīng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)下的產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)新一輪產(chǎn)業(yè)革命，電線電纜產(chǎn)業(yè)鏈作為基礎(chǔ)制造業(yè)，也需經(jīng)受沖擊和歷煉，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和突破。
關(guān)鍵詞：電纜技術(shù)；裝備材料；發(fā)展融合
0前言
電線電纜產(chǎn)業(yè)在國(guó)家能源開發(fā)、能源傳輸和能源轉(zhuǎn)換中擔(dān)負(fù)重任，隨著新材料、新裝備、新技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，電線電纜產(chǎn)業(yè)近年來(lái)也涌現(xiàn)出許多新的前沿領(lǐng)域和發(fā)展方向。如何在新工業(yè)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，實(shí)現(xiàn)電纜行業(yè)制造體系升級(jí)，是所有電纜企業(yè)值得思考的問題。即使放在當(dāng)前工業(yè)大變革的歷史背景下，電纜企業(yè)也面臨激烈競(jìng)爭(zhēng)，需要突破發(fā)展。本文結(jié)合電纜行業(yè)近些年發(fā)展情況，淺析電纜產(chǎn)業(yè)裝備、材料、工藝及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。
1高端制造和檢測(cè)裝備
目前電線電纜行業(yè)生產(chǎn)檢測(cè)裝備大部分已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，但在高端裝備領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)裝備與國(guó)外先進(jìn)水平相比，制造裝備在機(jī)械加工精度、工藝穩(wěn)定性、模塊化集成度、生產(chǎn)效率，檢測(cè)裝備在測(cè)試精度、穩(wěn)定可靠性等方面還有一定差距。電纜裝備供需狀況存在錯(cuò)位，一方面國(guó)產(chǎn)中低端裝備供需飽和，另一方面高端裝備進(jìn)口依賴程度高。電纜制造高端裝備以500kV立塔交聯(lián)生產(chǎn)線為例，目前國(guó)內(nèi)投產(chǎn)生產(chǎn)線以進(jìn)口裝備為主，國(guó)產(chǎn)裝備多以配套或輔助功能使用。電纜高端裝備投資回收周期長(zhǎng)、占用資金量大，電纜企業(yè)在選用裝備時(shí)，會(huì)慎重考慮選用裝備的成熟性和行業(yè)使用情況。另外高端裝備市場(chǎng)需求量相對(duì)較小，換代周期長(zhǎng)，也片面影響國(guó)產(chǎn)高端裝備的研發(fā)和投用。但未來(lái)電纜行業(yè)高端制造和檢測(cè)裝備仍是裝備制造企業(yè)發(fā)展的一個(gè)方向，除了需要在基體材料、加工工藝、系統(tǒng)組成上做出突破外，智能化、信息化和高度集成化將成為未來(lái)高端裝備的普遍要求。目前，電纜行業(yè)智能生產(chǎn)、數(shù)字供應(yīng)鏈、大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)對(duì)車間工廠生產(chǎn)、檢測(cè)數(shù)據(jù)集采需要另行配置傳感器、數(shù)據(jù)集采裝置和工業(yè)平板等輔助裝備。未來(lái)數(shù)據(jù)集采和網(wǎng)絡(luò)交互功能將是電纜裝備智能化的常用配置。
2電纜新材料研發(fā)
電纜新材料研發(fā)包括兩個(gè)方面：一方面是對(duì)原有材料體系的改良、改性、配方優(yōu)化設(shè)計(jì)；另一方面是全新材料在電纜結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用。目前我國(guó)電纜橡塑材料主要應(yīng)用于中低電壓等級(jí)。超高壓電纜絕緣、屏蔽料存在基礎(chǔ)原料整體水平低，核心工藝裝備依賴進(jìn)口，產(chǎn)業(yè)化程度不高。高耐壓等級(jí)絕緣材料對(duì)基材純度、配方工藝、輔助材料的分布狀態(tài)要求很高，目前國(guó)內(nèi)能夠生產(chǎn)超高壓絕緣料的廠家非常有限。國(guó)家已將新材料產(chǎn)業(yè)作為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的戰(zhàn)略支撐，科研資金和人才投入巨大。隨著新材料技術(shù)的不斷突破，既可以在原有材料體系基礎(chǔ)上研制出更高純度、更細(xì)小微粒的基體材料，通過(guò)納米處理、微粒改性等物理化學(xué)方法提升材料性能，也可以研制開發(fā)出更多實(shí)用的復(fù)合新材料。未來(lái)電纜材料的研發(fā)除了注重材料電氣性能和機(jī)械物理性能，也更關(guān)注其環(huán)保性能和廢舊材料的回收利用。在材料研發(fā)使用全周期，考量其環(huán)保性和循環(huán)使用價(jià)值。
3制造技術(shù)的發(fā)展
電纜制造技術(shù)發(fā)展包括制造方法的改進(jìn)和電纜新結(jié)構(gòu)、新生產(chǎn)工藝的研發(fā)。以礦物絕緣電纜為例，目前礦物絕緣電纜防火性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)以BS6387要求比較全面和嚴(yán)格，該標(biāo)準(zhǔn)要求防火電纜除能經(jīng)受單純耐火試驗(yàn)外，還要求耐火測(cè)試過(guò)程能經(jīng)受噴水和機(jī)械沖擊。然而以此為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，電纜企業(yè)在采用云母絕緣帶材和銅管、鋁管、鋼管金屬套生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，發(fā)展出一系列柔性結(jié)構(gòu)礦物絕緣電纜，并得到了用戶和市場(chǎng)認(rèn)可。而耐火陶瓷材料的研制和使用，使耐火結(jié)構(gòu)電纜可以向更高電壓等級(jí)發(fā)展。電動(dòng)新能源汽車發(fā)展需要配備大量的充電樁，使充電樁電纜發(fā)展成單獨(dú)的電纜系列，而機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展又需電纜企業(yè)研發(fā)相應(yīng)的高柔性、抗扭機(jī)器人電纜。電纜新結(jié)構(gòu)與新應(yīng)用相輔相成，而某些電纜新結(jié)構(gòu)是需要采用電纜生產(chǎn)新型裝備來(lái)實(shí)現(xiàn)。
4智能制造與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
電纜智能制造是采用電纜智能制造技術(shù)和電纜智能制造系統(tǒng)進(jìn)行電纜生產(chǎn)的模式。電纜智能制造裝備采用計(jì)算網(wǎng)絡(luò)智能交互組成智能制造系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)工作流程的動(dòng)態(tài)管理、決策優(yōu)化提高資源使用效率。電纜智能制造以客戶需求為導(dǎo)向，貫通企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理和工廠生產(chǎn)執(zhí)行，公司各工作節(jié)點(diǎn)在執(zhí)行的同時(shí)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)集成，組成大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，企業(yè)管理層應(yīng)用大數(shù)據(jù)管理快速?zèng)Q策，實(shí)現(xiàn)智能管理和生產(chǎn)。工廠車間智能生產(chǎn)裝備采用數(shù)據(jù)集采系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的智能監(jiān)測(cè)、判斷和控制。目前電纜企業(yè)已采用有SRM、MES、CRM、SAP、ERP等系列電子采購(gòu)、制造執(zhí)行、客戶管理電子信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將進(jìn)一步加深工廠智能制造和各電子信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的深度融合。
隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的逐步推進(jìn)，電纜智能制造邊界將突破生產(chǎn)工廠界限，向上下游產(chǎn)業(yè)鏈及客戶端不斷延伸。隨著電纜制造產(chǎn)業(yè)鏈的上游產(chǎn)業(yè)電纜原材料制造企業(yè)包括金屬冶煉加工企業(yè)和化工企業(yè)，電纜制造產(chǎn)業(yè)鏈的下游產(chǎn)業(yè)電纜輸配電系統(tǒng)和最終用戶，及電纜設(shè)計(jì)施工企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的同步推進(jìn)，電纜智能制造將由企業(yè)的單點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，交互成涵蓋電纜原材料、電纜生產(chǎn)、電纜設(shè)計(jì)施工、輸配電系統(tǒng)集成和最終用戶的共享網(wǎng)絡(luò)。電纜智造系統(tǒng)通過(guò)接入端口，可以與上下游客戶共享數(shù)據(jù)信息。由智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)引領(lǐng)的新一輪工業(yè)革命，也必將給電纜行業(yè)帶來(lái)新一輪的沖擊和洗禮。
國(guó)家已將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)定位為推動(dòng)工業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的重大工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施。電纜行業(yè)智能制造裝備和信息集采交互系統(tǒng)已日益成熟和完善，如何在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合下投入應(yīng)用，在實(shí)踐中不短提升和完善，最終發(fā)展出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)交互背景下的理念先進(jìn)、具有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的電纜智能制造系統(tǒng)，是電纜行業(yè)整體突破的一個(gè)重要契機(jī)。
5電線電纜產(chǎn)業(yè)鏈融合
電線電纜制造產(chǎn)業(yè)鏈上游是電纜材料供應(yīng)企業(yè)，下游是線纜設(shè)計(jì)、施工企業(yè)和終端用戶。電線電纜作為單獨(dú)的產(chǎn)品，需與其他供應(yīng)商產(chǎn)品配套組成完整的供配電和信息傳輸系統(tǒng)。穩(wěn)定合格的原材料供應(yīng)，是生產(chǎn)合格電纜產(chǎn)品的基礎(chǔ)。電纜企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本中原材料成本占比很大，許多電纜企業(yè)部分原材料例如護(hù)套料采用自主生產(chǎn)的方式以降低生產(chǎn)成本，技術(shù)實(shí)力強(qiáng)的電纜生產(chǎn)企業(yè)向原材料行業(yè)拓展，發(fā)展成為電纜原材料和電纜供應(yīng)商。電纜企業(yè)生產(chǎn)電纜產(chǎn)品，但電纜制造企業(yè)本身不具備電力設(shè)計(jì)和安裝施工的資質(zhì)，電纜生產(chǎn)交付后，需交有資質(zhì)的施工企業(yè)安裝敷設(shè)。電纜制造企業(yè)和設(shè)計(jì)、施工企業(yè)融合，可以發(fā)展成為設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工一體的電纜系統(tǒng)供應(yīng)商。國(guó)內(nèi)電網(wǎng)220kV及以上電力系統(tǒng)，采購(gòu)招標(biāo)時(shí)常常要求制造商提供的220kV交聯(lián)電纜需有與其配套的220kV電纜終端和中間接頭組裝成的電纜系統(tǒng)經(jīng)過(guò)型式試驗(yàn)或預(yù)鑒定試驗(yàn)，以證明電纜與其配套連接附件的整體可靠性。這樣的電纜系統(tǒng)客觀上就要求電纜制造企業(yè)和電纜附件制造企業(yè)預(yù)先研制裝配電纜系統(tǒng)并經(jīng)測(cè)試驗(yàn)證其可靠性。以上實(shí)例，只是電纜產(chǎn)業(yè)鏈向上下游融合的部分體現(xiàn)。無(wú)論是電纜生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)自身努力向上下游產(chǎn)業(yè)拓展，還是通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)背景下供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)交互和大數(shù)據(jù)平臺(tái)，都必將是一個(gè)融合發(fā)展的過(guò)程。
【關(guān)鍵詞】Ni-Cr-Al高溫合金;性能;研究現(xiàn)狀;發(fā)展
1.引言
鎳是一種耐腐蝕性優(yōu)良、韌性較好的金屬材料，具有良好的力學(xué)、物理和化學(xué)性能，添加適宜的元素可提高它的抗氧化性、耐腐蝕性、高溫強(qiáng)度和改善某些物理性能。Ni-Cr-Al合金的成分主要是鎳鋁，鉻的含量較少，是重要的高溫合金材料，在能源開發(fā)、化工、電子、航海、航空和航天等部門中都有廣泛的應(yīng)用，物理與化學(xué)的性能不言而喻，耐高溫、抗蠕變、抗腐蝕性能好，憑借這些優(yōu)良性能，使鎳鉻鋁合金成為未來(lái)高溫合金材料中最有前景和價(jià)值的合金材料之一，因此，研究鎳鉻鋁合金對(duì)現(xiàn)實(shí)工業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。
2.概述
Ni-Cr-Al高溫合金依靠其耐高溫抗氧化性能，成為重要高溫材料之一，在國(guó)防和工業(yè)生產(chǎn)中，扮演著重要的角色，以其優(yōu)良的性能被廣泛應(yīng)用于航空航天，電力，冶金等高溫部件。Ni-Cr-Al高溫合金這樣良好的性能主要依靠Al和Cr來(lái)形成一層Al2O3和Cr2O3保護(hù)性氧化膜，氧化膜生長(zhǎng)緩慢，粘附性較好，對(duì)基體起到良好的保護(hù)作用。
3.Ni-Cr-Al合金的發(fā)展歷程
3.1 Ni-Cr合金：Ni-Cr合金可作為耐熱、抗高溫氧化和耐腐蝕的涂層。典型的鎳鉻合金為鎳含量80%、鉻含量為20%，但也有鎳為60%，鉻為16%和其余為鐵的。其中80Ni20Cr合金是熱噴涂常用的材料，該合金具有較好的耐高溫氧化性能，耐酸和堿腐蝕，是制備耐熱、耐蝕涂層的典型材料。由于涂層致密、與基體材料的粘結(jié)性好，通常作為耐熱陶瓷涂層的粘結(jié)底層，既能增加涂層的結(jié)合強(qiáng)度，同時(shí)又能防止高溫氧化和腐蝕性氣體對(duì)金屬的侵蝕，但該合金不耐硫化氫、亞硫酸氣體、鹽類及高溫潮濕下還原性氣體的腐蝕，在硝酸、鹽酸溶液中也容易受到侵蝕?？蓮V泛應(yīng)用于鍋爐水冷管壁（包括重油余熱鍋爐中的水冷管壁及燃煤鍋爐水冷管壁）和換熱器管壁，以減緩鍋爐管壁的腐蝕與沖蝕。如美國(guó)TAFA公司為噴涂鍋爐水冷壁保護(hù)涂層而設(shè)計(jì)的牌號(hào)為45CT的鎳鉻合金絲，保護(hù)鍋爐管道，延長(zhǎng)其使用壽命。
3.2 Ni-Al合金：用于電弧噴涂的Ni-Al合金絲，鎳、鋁的質(zhì)量比為Ni：Al=95：5，成分近似于鎳包鋁自粘結(jié)復(fù)合粉末。許多方面Ni-Al合金絲可以代替Ni-Al復(fù)合絲，而它的冶金結(jié)合性能優(yōu)于Ni-Al復(fù)合絲。Ni-Al合金絲用作電弧噴涂時(shí)，電弧使熔滴強(qiáng)烈過(guò)熱，鎳和鋁的氧化反應(yīng)（而不是鋁化鎳的形成）放出大量的熱量，使熔滴地撞擊到工件表面的瞬間與基體表面發(fā)生冶金結(jié)合，形成一些微“焊合”點(diǎn)，導(dǎo)致涂層與工件之間的牢固結(jié)合。Ni-Al合金涂層除具有良好的抗高溫氧化性能外，還具有良好的腐蝕性能。
3.3 Ni-Cr-Al-Y合金：為四元系高溫?zé)岣g涂層，航空、艦船、發(fā)電用的在高溫合金制作的高溫部件，在其表面施加這種四元系涂層，厚度在45-200?m，可以提高機(jī)體材料的抗熱腐蝕能力，耐熱壽命可延長(zhǎng)達(dá)幾千小時(shí)，以致近幾萬(wàn)小時(shí)[1]。
4. Ni-Cr-Al抗高溫氧化合金性能的研究現(xiàn)狀
隨著航天、航空、電力、冶金、能源、石工工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)高溫抗氧化合金材料的服役性要求越來(lái)越高，高溫抗氧化合金材料已經(jīng)成為影響工業(yè)發(fā)展的決定性因素，這就給高溫抗氧合金的研制和開發(fā)提出了新的挑戰(zhàn)機(jī)遇，目前提高合金抗高溫氧化的手段如下：
4.1 通過(guò)向合金內(nèi)添加親氧元素，使合金表面發(fā)生擇優(yōu)氧化，進(jìn)而形成一層連續(xù)、致密、粘附性較好的氧化薄膜更好的保護(hù)基體，產(chǎn)生擇優(yōu)氧化的條件[2]：
4.1.1 添加在合金中的元素對(duì)氧的親和力要大于基體金屬的。
4.1.2 在基體中摻雜的合金元素的離子半徑要小于基體的，這樣容易向表面擴(kuò)散。
4.1.3 在更容易發(fā)生擴(kuò)散行為的情況下加熱。
其中添加元素Cr、Al、Si在提高合金抗氧化性起到重要作用。
4.2 通過(guò)處理表面來(lái)加強(qiáng)合金的抗氧化能力
4.2.1 擴(kuò)散摻層法
4.2.2 通過(guò)注入稀土元素改層法
4.3 通過(guò)防護(hù)涂層法來(lái)進(jìn)一步加強(qiáng)防護(hù)能力
4.3.1 合金涂層
高溫合金抗氧化涂層有以下分類[3]
4.3.1.1 鋁-鉻、鋁-鉛、鋁-硅等鋁化物涂層是通過(guò)用化學(xué)氣相沉積的方法經(jīng)改進(jìn)所獲得，這些涂層有制作簡(jiǎn)單、自身性質(zhì)穩(wěn)定、而且造價(jià)較低等較好的優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是組成的成分的控制很不容易。
4.3.1.2 M-CrAl-Re，其中M包括的范疇為鐵、鈷、鎳等磁性材料，Re包括的范疇為稀土元素釔、鈰、鉿等活性元素）此類涂層屬于包覆涂層，這種涂層在低溫低壓的條件下用等離子噴涂、電子束物理氣相沉積、濺射離子鍍等手段制作，此類涂層的組成部分是可以控制的，同時(shí)具備抗腐蝕性能等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是生產(chǎn)的成本較高而且工藝設(shè)備造價(jià)很高，即便生產(chǎn)出來(lái)也難以均勻的涂在基體表面。
4.3.2 陶瓷涂層
此涂層是可以在低溫低壓下用等離子噴涂制作而成的。
4.4 納米涂層[4]
如果用離子濺射沉積的方法來(lái)處理鑄態(tài)合金表面，可以得到這種納米涂層在二個(gè)方面的作用：一方面，這種涂層的應(yīng)用可以明顯提高合金基體的抗高溫抗氧化性能，進(jìn)而提高對(duì)合金基體進(jìn)行保護(hù)作用，其作用機(jī)理就是改善氧化薄膜，另一方面這種涂層的使用不會(huì)使其材料與基體發(fā)生不利的作用。
5.Ni-Cr-Al合金高溫氧化的研究進(jìn)展
Ni-Cr-Al合金是在80Ni-20Cr 合金的基礎(chǔ)上加入Al元素發(fā)展起來(lái)的， 由于該合金優(yōu)良的耐高溫氧化和腐蝕能力而被廣泛地用于熱防護(hù)涂層。
Ingard A等人研究了含不同Cr/A1比的Ni-Cr-Al合金在800-1300℃空氣或1個(gè)大氣壓氧氣中的氧化行為。發(fā)現(xiàn)氧化速率隨時(shí)間迅速降低，且為理想的拋物線。主要反應(yīng)產(chǎn)物為NiO，Cr2O3，α-A12O3和Ni（Cr，A1）2O4。反應(yīng)產(chǎn)物相對(duì)量是成分、溫度、氧壓和反應(yīng)時(shí)間的函數(shù)。Ni-9Cr-6Al合金由于在所有溫度下都形成α-A12O3具有最好的抗氧化性能。
孫長(zhǎng)波等研究了Ni-Cr-Al合金在1000℃空氣中的氧化行為，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在合金中添加Al元素以后使合金的氧化速度很明顯的下降了，促使合金在高溫條件下自身的抗氧化性能得到顯著的提高;合金元素Al的添加使合金表面生成連續(xù)致密的Cr2O3薄膜，繼而還降低了在合金外層形成Cr2O3薄膜需要Cr的含量，合金元素Cr，還使合金表面氧化薄膜的內(nèi)部生成極薄A12O3，含Cr為20%，含Al為2.5%的Ni基合金在高溫情況下在合金表面形成連續(xù)致密的氧化薄膜，成分為Cr2O3，而在Cr2O3薄膜內(nèi)部形成極薄的A12O3薄膜，進(jìn)而抑制了NiO的生長(zhǎng). 這些研究結(jié)果表明，合適的Al，Cr合金化可以使合金發(fā)生選擇氧化。Cr，Al選擇氧化可以提高Ni-Cr-Al合金的高溫氧化性能。Ni-Cr-Al合金氧化膜與基體的粘附性不是很好，導(dǎo)致氧化過(guò)程中有輕微的氧化膜剝落，就其原因人們作了大量研究。早期有人注意到雜質(zhì)硫會(huì)向Ni及Ni基合金表面的偏聚，且氧化膜的粘附性與雜質(zhì)元素硫偏聚有關(guān)。
Ni-Cr-Al合金在真空爐中進(jìn)行高溫退火處理時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)以雜質(zhì)元素形式存在的硫含量為50×10-6的合金，表面的硫含量可以達(dá)到20at%，從而引起氧化膜的嚴(yán)重剝落。Ni-Cr-Al合金內(nèi)添加微量稀土可以顯著改善合金的抗高溫氧化性能。如已發(fā)展的含稀土氧化物的彌散強(qiáng)化合金即（ODS合金），抗高溫腐蝕性能最優(yōu)異的包覆涂層MCrAl-Y（M代表Ni、Co或Fe）。Funkenbusch等曾對(duì)不同S與Y添加量的Ni20Cr12Al（%）合金的循環(huán)氧化進(jìn)行了研究.由于Y的加入，合金表面的氧化膜的粘附性確實(shí)得到了很大提高。人們已經(jīng)對(duì)稀土元素的微觀作用機(jī)制進(jìn)行了大量研究，其中提出了一些具有代表性的模型：微釘理論、空位阱理論、生長(zhǎng)應(yīng)力消除理論、氧化膜塑性理論及硫效應(yīng)模型，但到目前還沒有統(tǒng)一的模型， 已經(jīng)提出的多種模型都存在局限性。
6.Ni-Cr-Al-Y涂層高溫氧化研究進(jìn)展
Ni-Cr-Al-Y耐高溫涂層材料，其熱膨脹系數(shù)介于金屬和陶瓷之間，有著良好的抗氧化抗腐蝕的綜合性能，即可以單獨(dú)用作熱障涂層（TBCS）也可以作為熱障涂層中的粘結(jié)層使用。廣泛應(yīng)用于大型燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等高溫部件的熱障涂層中，工作溫度一般在1000℃以上。熱障涂層的應(yīng)用不僅可以提高基體抗高溫腐蝕能力，進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度，而且可以減少能耗、提高效率、延長(zhǎng)熱端部件的使用壽命。
李美等研究了濺射Ni-Cr-Al-Y涂層氧化過(guò)程A12O3膜結(jié)構(gòu)與形貌的轉(zhuǎn)變，結(jié)果發(fā)現(xiàn)濺射Ni-Cr-Al-Y涂層在900℃～1100℃氧化過(guò)程中，氧化膜存在θα-A12O3相變，其相變的速度與溫度有關(guān)，溫度越高，相變?cè)娇?涂層表面生成的氧化膜形貌取決于氧化溫度和時(shí)間，θ-A12O3隨著溫度的提高或同一溫度下時(shí)間的延長(zhǎng)，從針狀依次變化為晶須狀和刀片狀或簇?fù)沓蓤F(tuán)，而α-A12O3為顆粒狀;對(duì)濺射Ni-Cr-Al-Y涂層進(jìn)行真空熱處理，可促進(jìn)氧化膜的相變，使涂層表面快速形成保護(hù)性的α-A12O3 。
張玉娟等[22]研究了Ni-Cr-Al-Y涂層的表面狀態(tài)對(duì)高溫氧化行為的影響，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：拋光態(tài)涂層在1050℃恒溫氧化，短期內(nèi)（150h）生成α-A12O3保護(hù)膜，氧化膜與基體的粘附性好，氧化動(dòng)力學(xué)曲線成拋物線型，涂層抗氧化性好;150h后，保護(hù)性氧化膜被破壞，動(dòng)力學(xué)曲線轉(zhuǎn)為線性上升，涂層抗氧化能力下降。噴涂態(tài)涂層的長(zhǎng)期抗恒溫氧化能力比拋光態(tài)涂層強(qiáng)。在1050℃恒溫氧化300h，動(dòng)力學(xué)曲線符合拋物線規(guī)律，表面α-A12O3保護(hù)膜無(wú)破壞。無(wú)涂層涂覆的基體合金表面不能生成α-A12O3保護(hù)膜，合金抗氧化能力差。
樓翰一等研究Ni-Cr-Al納米晶合金在1000℃的高溫氧化行為，研究發(fā)現(xiàn)納米晶化大大擴(kuò)展了鑄態(tài)Ni-Cr-Al合金氧化時(shí)，連續(xù)外A12O3層生成區(qū)的成分范圍;更為重要是，在常溫高溫合金所在的成分區(qū)域內(nèi)，納米晶合金可以在氧化初期直接一步生成抗氧化性和粘附性十分優(yōu)良的A12O3膜。
7.展望
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，Ni-Cr-Al高溫合金將被更廣泛的應(yīng)用到國(guó)防、工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，合理的控制好合金中Al和Cr的含量有利于氧化薄膜更好的形成，同時(shí)適量的加入稀土元素有利于控制S元素對(duì)薄膜脫落的影響，更好的保護(hù)Ni-Cr-Al合金基體，以便更好的發(fā)揮Ni-Cr-Al合金優(yōu)良的抗高溫、抗氧化性能。
參考文獻(xiàn)
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[3]唐兆麟.Ti-Al金屬間化合物的高溫氧化防護(hù)涂層[D].沈陽(yáng)：中科院金屬所博士論文，1997.
【關(guān)鍵詞】循環(huán)經(jīng)濟(jì)；農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)；建設(shè)
一、前言
目前，傳統(tǒng)生產(chǎn)和消費(fèi)活動(dòng)中殘余物幾乎全部進(jìn)入公共領(lǐng)域，重新返回大氣圈和生物圈，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的增長(zhǎng)也是以資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染為代價(jià)的?，F(xiàn)行的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式對(duì)自然生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重，直接危及生存空間，必然導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)停滯、下降，破壞社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)環(huán)境效益的統(tǒng)一和平衡。為了解決傳統(tǒng)生產(chǎn)方式帶來(lái)的諸多弊端，在當(dāng)前社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中，一種新的發(fā)展模式—農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)正越來(lái)越受到人們的重視。循環(huán)經(jīng)濟(jì)以資源循環(huán)利用為途徑，以保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、能源為重點(diǎn)，以減量（Reduce）、再生（Recover）、再用（Reuse）和循環(huán)（Recycle）（4R原則）為原則，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的循環(huán)發(fā)展，首先要避免產(chǎn)生廢物，特別重要的是減少?gòu)U物的排量及其危害性；其次是利用和用來(lái)獲取能源。而農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村工業(yè)發(fā)展過(guò)程中，在資源開發(fā)、生產(chǎn)活動(dòng)、產(chǎn)品消費(fèi)和廢棄物處理的全過(guò)程中，通過(guò)產(chǎn)業(yè)組合使資源得到循環(huán)利用、生態(tài)環(huán)境得以有效保育、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展，農(nóng)村中人與自然的關(guān)系得到協(xié)調(diào)的發(fā)展模式。
二、發(fā)展農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)的好處
1.促進(jìn)了農(nóng)民增收致富，加快了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
以沼氣為紐帶，發(fā)展畜、菜、果、沼、魚等生態(tài)型、環(huán)保型、經(jīng)濟(jì)型的農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益顯著，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效。
2.有效地調(diào)整了農(nóng)村用能結(jié)構(gòu)，保護(hù)了農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。
農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)改變了過(guò)去對(duì)秸稈和柴薪燃燒對(duì)大氣的污染，而改用沼氣供能，創(chuàng)建人與自然和諧發(fā)展的生態(tài)家園，將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活方式向“減量、再用、循環(huán)”的農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)變，采用與環(huán)境相容的綠色環(huán)保型、資源可再生利用型，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
3.有效地補(bǔ)充了農(nóng)村能源供給，節(jié)約了不可再生資源。
農(nóng)村沼氣的供應(yīng)有力地減少對(duì)不可再生資源煤炭的消耗。根據(jù)農(nóng)業(yè)部測(cè)算1立方米沼氣燃燒熱值相當(dāng)于2kg標(biāo)煤，一口沼氣池，一年產(chǎn)生的能量分別相當(dāng)于840kg標(biāo)準(zhǔn)煤、130kg液化氣。因此沼氣的應(yīng)用保護(hù)和節(jié)約了煤炭資源，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)中減少不可再生資源消耗(減量化)的原則。
4.保護(hù)了森林植被，改善了生態(tài)環(huán)境。
發(fā)展沼氣用作生活燃料，改變了農(nóng)民的燃料構(gòu)成，每口8～10立方米沼氣池戶年產(chǎn)沼氣450立方米以上，年均可節(jié)柴3.16噸，相當(dāng)于保護(hù)0.33公頃的林木，因此，它控制水土流失、保護(hù)了森林植被，改善了區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)中資源低耗原則。
5.提高了土壤地力，改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。
沼肥是優(yōu)質(zhì)高效的有機(jī)肥，有利于土壤改良，培肥地力。沼液對(duì)農(nóng)作物病蟲害發(fā)生有防治和抑制作用，用于種植農(nóng)作物及果蔬產(chǎn)品，可減少化肥、農(nóng)藥的使用量，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境污染和農(nóng)產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)的殘留量，實(shí)現(xiàn)了再利用生產(chǎn)，凈化了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，有利于無(wú)公害農(nóng)副產(chǎn)品的發(fā)展，保護(hù)人民健康。
6.改變了農(nóng)民生產(chǎn)生活方式，促進(jìn)了農(nóng)村精神文明建設(shè)的發(fā)展。
沼氣池建設(shè)與改廁、改圈、改灶結(jié)合，改變了農(nóng)民傳統(tǒng)的生產(chǎn)、生活方式，農(nóng)戶使用了優(yōu)質(zhì)的沼氣能源，瓷磚灶臺(tái)取代了泥磚灶臺(tái)，廚房干凈又整潔，廁所由“臟、爛、臭”向無(wú)害化衛(wèi)生廁所發(fā)展，從而改善了村容村貌和環(huán)境衛(wèi)生，增強(qiáng)了農(nóng)民環(huán)保意識(shí)，提高了群眾健康水平，促進(jìn)了農(nóng)村精神文明發(fā)展，有利于建設(shè)農(nóng)村小康社會(huì)。
三、農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)狀
（一）循環(huán)經(jīng)濟(jì)的觀念缺乏
農(nóng)民往往只顧眼前利益而忽視對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，一些地方領(lǐng)導(dǎo)對(duì)農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要性及緊迫性尚未引起足夠重視，有的甚至還提出一些不利于農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的口號(hào)和建議。對(duì)農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的輿論宣傳缺乏力度，宣傳渠道和形式單一，缺乏應(yīng)有的環(huán)境。這種觀念的缺乏致使在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中資源短缺、生態(tài)破壞和環(huán)境污染等問題日益嚴(yán)重，已成為制約農(nóng)村和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。
（二）缺乏系統(tǒng)的促進(jìn)農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政策和法規(guī)
雖然我國(guó)已頒布《節(jié)約能源法》、《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》和《環(huán)境影響評(píng)價(jià)法》等法律法規(guī)，并制定一系列促進(jìn)企業(yè)節(jié)約和綜合利用資源的政策。但我國(guó)的環(huán)保法律仍基于末端治理或分段治理，過(guò)于強(qiáng)調(diào)污染發(fā)生后的被動(dòng)措施，某些條款僅有一些方向性和概念性的籠統(tǒng)表述，專門針對(duì)農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的法規(guī)還沒有制定，不能適應(yīng)發(fā)展農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。
（三）技術(shù)研發(fā)滯后
科學(xué)技術(shù)是農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐，而且循環(huán)鏈越長(zhǎng)，所需的技術(shù)就越復(fù)雜、越精細(xì)。從我國(guó)的實(shí)際情況來(lái)看，不僅農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中急需的技術(shù)無(wú)法得到滿足，而且已有的技術(shù)推廣應(yīng)用也很不到位。總體看，我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)的整體水平相對(duì)較低，而且推廣應(yīng)用效率低。
（四）農(nóng)民文化素質(zhì)較低
農(nóng)民素質(zhì)是影響農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。只有有文化、懂技術(shù)、會(huì)經(jīng)營(yíng)的新型農(nóng)民，才能擔(dān)當(dāng)發(fā)展農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重任。但我國(guó)的農(nóng)民素質(zhì)還遠(yuǎn)達(dá)不到這一要求。農(nóng)民素質(zhì)低下將會(huì)影響農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
【論文摘要】：改革開放以來(lái)，沿海地區(qū)因?yàn)楸憷乃辖煌ê拓S富的海洋資源，使得經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展。但在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，我們也應(yīng)該看到，海洋正在遭受著前所未有的破壞，如何在促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，讓海洋的生態(tài)環(huán)境得到應(yīng)有的保護(hù)，已成為全世界共同關(guān)心的話題。文章就針對(duì)海洋經(jīng)濟(jì)和海洋環(huán)境的相互作用，談一談自己的看法。
隨著沿海經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，近海海域遭到越來(lái)越嚴(yán)重的污染，使海域環(huán)境質(zhì)量明顯下降，生態(tài)環(huán)境日趨惡化，并對(duì)生物資源和人體健康產(chǎn)生有害影響。近海水域的污染已成為世界各國(guó)，特別是象我國(guó)這樣具有相當(dāng)長(zhǎng)的海岸線和眾多海灣的國(guó)家所共同關(guān)心的環(huán)境問題。海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還面臨嚴(yán)酷的海洋自然環(huán)境，海洋災(zāi)害直接影響著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)模、速度和效益，精確預(yù)報(bào)海洋災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)該采取何種防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)工程措施，也成為嚴(yán)重關(guān)注的環(huán)境問題。為了開發(fā)海洋中的空間、礦產(chǎn)、漁業(yè)、能源等物質(zhì)資源，需要在海上進(jìn)行各類工程建設(shè)，在目前科技日益發(fā)展的情況下，工程建設(shè)的規(guī)模日益巨大，這些大規(guī)模的工程建設(shè)和海洋環(huán)境之間的相互作用也將是開發(fā)海洋中的一個(gè)應(yīng)引起特別關(guān)注的重要問題。為了適應(yīng)我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，海洋環(huán)境的日益惡化，海洋災(zāi)害的頻發(fā)和海洋工程向大型化發(fā)展，近海石油氣田的開發(fā)，以及海岸帶開發(fā)過(guò)程中的后效問題的研究需要，針對(duì)我國(guó)重大海洋環(huán)境與保護(hù)問題開展研究是十分必要和迫切的。
在這方面，重點(diǎn)需要開展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環(huán)境特征對(duì)各類污染物作用的機(jī)理和規(guī)律研究，第二類課題是海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)研究，第三類課題是海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用吸防治措施與對(duì)策。
一、海洋環(huán)境特征
對(duì)各類污染物的作用機(jī)理和規(guī)律研究以海洋流體動(dòng)力對(duì)各類污染物遷移、擴(kuò)散、轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究為基礎(chǔ)，考慮各種自然環(huán)境因素（浪、流、風(fēng)、光、溫度、濕度）、物理因素（擴(kuò)散、揮發(fā)、沉降、吸附、釋放）、化學(xué)因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋復(fù)雜條件下的運(yùn)動(dòng)及演變規(guī)律，并建立海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型。此外，近年來(lái)，在我國(guó)沿海海域，赤潮頻發(fā)嚴(yán)重。因此，除了加強(qiáng)赤潮的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)外，也應(yīng)加強(qiáng)在建立赤潮生長(zhǎng)機(jī)理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。
此項(xiàng)研究應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、物理模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模擬研究相結(jié)合的方法來(lái)進(jìn)行。由于現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)工作耗資巨大，且受到許多客觀條件的限制，所獲得的數(shù)據(jù)往往有許多綜合因素的共同作用，很難將其中的單因素影響分離出來(lái)，因此，往往只能用它來(lái)作為對(duì)某一水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型進(jìn)行檢驗(yàn)其可行性和精度的一個(gè)實(shí)例。
用數(shù)學(xué)模擬方法來(lái)建立海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型是一個(gè)較為有效的方法。目前，在這方面國(guó)內(nèi)外已有不少水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型，這些水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型大體上都基于以下幾方面的模型：水流數(shù)學(xué)模型；波浪數(shù)學(xué)模型；液流相互作用模型；近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型。
在水流數(shù)學(xué)模型研究方面，對(duì)于較大范圍的海域，通常可采用深度平均的潮流教學(xué)模型，對(duì)于紊動(dòng)影響不顯著的海域，可不考慮湍流影響，而對(duì)于湍流效應(yīng)顯著的區(qū)域，如排污口近區(qū)，則應(yīng)考慮湍流效應(yīng)。此外，采用坐標(biāo)變換，可建立一種能夠考慮復(fù)雜地形和套流效應(yīng)的三維潮流數(shù)學(xué)模型，這樣才能夠較好地重現(xiàn)實(shí)際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域，水流數(shù)學(xué)模型可以以N－S方程和通用的k－單流體數(shù)學(xué)模型。也可以基于多流體模型的基本概念，分別對(duì)兩相本身的湍流輸運(yùn)規(guī)律以及相間相互作用規(guī)律進(jìn)行模擬，建立兩相湍浮力分層流的雙流體數(shù)學(xué)模型。
在波浪數(shù)學(xué)模型研究方面，可應(yīng)用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數(shù)方程組，以提高求解效率。從水波發(fā)展方程出發(fā)，可導(dǎo)出一種用于大區(qū)域波浪變形問題的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)引入弱非線性波色散關(guān)系，可使雙曲型緩坡方程能夠有效地考慮波浪的非線性效應(yīng)。對(duì)高階Boussinesq方程的進(jìn)一步研究，可使方程的色激性從入水到深水都達(dá)到很高精度，并提高方程的非線性精度，可以更精確的計(jì)算較深水域波浪的非線性特征。
針對(duì)帶自由表面的波浪場(chǎng)問題，通過(guò)把能有效模擬自由面形態(tài)的N— S方程和波能平衡方程的結(jié)合，可導(dǎo)出一個(gè)能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程，用這個(gè)方程可模擬規(guī)則波和不規(guī)則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數(shù)學(xué)模型，可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面，對(duì)于弱流情形，可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型；對(duì)于強(qiáng)流情形，可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型。可以將輻射應(yīng)力的計(jì)算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來(lái)，建立一種輻射應(yīng)力計(jì)算的新方法，用該方法可對(duì)較大區(qū)域均勻斜坡地形上的波浪輻射應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值模擬。
在近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二維應(yīng)力一通量代數(shù)全場(chǎng)模型，可對(duì)非對(duì)稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問題過(guò)分?jǐn)?shù)值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報(bào)系統(tǒng)作為目標(biāo)，在分析近海環(huán)境中各種物理、化學(xué)和生物現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，針對(duì)近海海域水污染的特點(diǎn)，從三維湍流模型出發(fā)，在動(dòng)量方程中引入表面風(fēng)應(yīng)力、底部切應(yīng)力以及柯氏力的作用；在輸運(yùn)方程中引入反映物理、化學(xué)、生物等作用的源、匯項(xiàng)，可建立一個(gè)統(tǒng)一考慮物理、化學(xué)和生物等過(guò)程綜合作用的近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報(bào)模型，它可為環(huán)境評(píng)價(jià)、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設(shè)計(jì)等提供重要的科學(xué)依據(jù)；同時(shí)對(duì)確定水域環(huán)境容量，從而制定水域環(huán)境保護(hù)策略，也具有十分重要的理論價(jià)值和應(yīng)用前景。
應(yīng)該指出，在海洋水質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型研究方面，數(shù)學(xué)模擬無(wú)疑是一種十分有效的手段，但不論是何種數(shù)學(xué)模型，其模型中所需的必要參數(shù)和邊界條件的處理是研究水質(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵，直接影響到水質(zhì)模型的科學(xué)性和預(yù)測(cè)能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無(wú)法從數(shù)學(xué)模型本身來(lái)取得的，有些可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)來(lái)得到，但其中一些最基本的卷數(shù)是要通過(guò)基本機(jī)理的研究才能得到，在這方面物理模型實(shí)驗(yàn)研究將是一個(gè)有效的手段。
能模擬海洋動(dòng)力因素的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，現(xiàn)代化的量測(cè)儀器和測(cè)試系統(tǒng)是開展物理模型實(shí)驗(yàn)研究的必備條件。進(jìn)一步完善PIV和LIF的濃度場(chǎng)、速度場(chǎng)同步測(cè)量系統(tǒng)，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直結(jié)構(gòu)，獲得流場(chǎng)中水質(zhì)點(diǎn)速度的空間分布和時(shí)間過(guò)程；并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場(chǎng)的空間及時(shí)間變化過(guò)程，可用以分析定量污染物團(tuán)在波浪及波流相互作用下擴(kuò)散的基本特征和擴(kuò)散系數(shù)。
二、海洋災(zāi)害的精確預(yù)報(bào)及海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)的研究
海洋災(zāi)害主要包括風(fēng)暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。
90年代以來(lái)，我國(guó)海洋災(zāi)害所造成的損失每年達(dá)上百億元人民幣，是世界上海洋災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。海洋工程結(jié)構(gòu)的投資費(fèi)用很高，一旦發(fā)生破壞，將會(huì)造成重大的人員傷亡和巨額財(cái)產(chǎn)損失。當(dāng)前我國(guó)海洋能源開發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動(dòng)是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設(shè)施能夠安全服役免遭破壞，面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴(yán)酷和復(fù)雜多變的環(huán)境因素。我國(guó)東臨西北太平洋，每年出現(xiàn)的臺(tái)風(fēng)數(shù)目占全球的38%，其中對(duì)我國(guó)可能造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)每年有7—8個(gè)。每當(dāng)臺(tái)風(fēng)在我國(guó)登陸或接近我國(guó)沿海通過(guò)時(shí)，都會(huì)在沿岸局部地區(qū)產(chǎn)生風(fēng)暴潮，形成風(fēng)暴潮災(zāi)害。
在我國(guó)北方海域，冬季由于受寒潮影響，沿岸地區(qū)每年都有結(jié)冰現(xiàn)象，結(jié)冰嚴(yán)重的年份則出現(xiàn)冰害。若對(duì)這些海洋災(zāi)害估計(jì)不足將會(huì)帶來(lái)巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成，不但可給結(jié)構(gòu)物以強(qiáng)大的冰壓力，而且由于冰激引起的振動(dòng)作用，也會(huì)給海洋平臺(tái)的使用和安全帶來(lái)巨大的損害。而冰區(qū)溢油的遷移規(guī)律及預(yù)防和清理技術(shù)，至今尚未進(jìn)行過(guò)深入的研究。對(duì)近岸大面積冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都會(huì)引起海冰的斷裂，斷裂后冰塊的尺度直接影響其對(duì)結(jié)構(gòu)物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺(tái)，為了抵抗冰害，往往建成正、倒錐體的結(jié)構(gòu)型式，冰排對(duì)錐體結(jié)構(gòu)的冰荷載及與其的動(dòng)力相互作用，也是目前尚未解決的課題。在海冰力學(xué)的研究中，除進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬外，實(shí)驗(yàn)研究也是一個(gè)重要的手段。在實(shí)驗(yàn)研究中，模型冰可采用凍結(jié)模型冰和非凍結(jié)模型冰來(lái)進(jìn)行，它們各有其優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)展這兩種技術(shù)是海冰力學(xué)研究中的一個(gè)課題。
我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家，海域中時(shí)有地震發(fā)生。強(qiáng)烈的地震將有可能是海上工程設(shè)施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結(jié)構(gòu)物發(fā)生破壞，除其直接經(jīng)濟(jì)損失極大外，其次生災(zāi)害——火災(zāi)、環(huán)境污染等的后果也不堪設(shè)想。 轉(zhuǎn)貼于
近年環(huán)太平洋地區(qū)地震的頻度和強(qiáng)度都在上升，造成重大災(zāi)害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特別是抗震防災(zāi)的基本原理和減震技術(shù)措施需要認(rèn)真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應(yīng)和振動(dòng)破壞機(jī)理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明，地震及由此引發(fā)的巨浪共同作用對(duì)水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴(yán)重。水工建筑物的這類破壞機(jī)理，至今國(guó)內(nèi)外對(duì)此都很少研究，且由于試驗(yàn)條件的限制，國(guó)內(nèi)外對(duì)此方面的試驗(yàn)研究工作開展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個(gè)新領(lǐng)域。
海上水工建筑物在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中健康狀況逐漸惡化，其損傷主要來(lái)自兩個(gè)方面：其一是結(jié)構(gòu)的老化、疲勞、超載、內(nèi)部損傷（裂縫）、地基沉降變形以及環(huán)境的物理化學(xué)損傷（低溫、凍融、大氣侵蝕）等；其二是設(shè)計(jì)不周或設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，施工質(zhì)量差，原材料不合格，管理維護(hù)不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成重大的影響。
因此，發(fā)展以下的一些技術(shù)和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環(huán)境荷載在幅值。時(shí)間及方向上的隨機(jī)性所導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全的不確定性情況下，對(duì)現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康診斷和評(píng)估剩余可靠度的理論；結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)及損傷檢測(cè)的新技術(shù)和新方法；結(jié)構(gòu)病害治理用的新材料、新技術(shù)和新方法；海洋工程結(jié)構(gòu)在多種復(fù)雜海洋環(huán)境條件下（風(fēng)、浪、流、冰、地震等）的可靠度和優(yōu)化理論研究，設(shè)計(jì)與建造新型抗災(zāi)工程結(jié)構(gòu)；研究和設(shè)計(jì)使海洋工程結(jié)構(gòu)物在設(shè)計(jì)使用期限內(nèi)有足夠的安全度，而在退役之后又便于拆除的各種工程措施。
為了及時(shí)掌握海洋環(huán)境的風(fēng)云變幻和災(zāi)害的可能來(lái)臨，發(fā)展海洋環(huán)境及災(zāi)害的預(yù)報(bào)技術(shù)是非常必要的。為此需要建立以下一些系統(tǒng)，如建立由近海到遠(yuǎn)海的海洋環(huán)境及災(zāi)害觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)、預(yù)報(bào)與預(yù)警系統(tǒng)、沿岸防災(zāi)準(zhǔn)備和各類應(yīng)急處理系統(tǒng)；以主要海域和海岸帶區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展為背景，進(jìn)行重點(diǎn)研究，建立數(shù)字化的海洋環(huán)境信息系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu)；以及建立海岸和近海工程設(shè)施防災(zāi)減災(zāi)數(shù)字信息系統(tǒng)，將海岸和近海工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)相結(jié)合，建立數(shù)學(xué)物理模型，通過(guò)多媒體技術(shù)，形象化地描述災(zāi)害成因、發(fā)生機(jī)理、傳播規(guī)律、模擬災(zāi)害破壞的過(guò)程，建成智能化的防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)決策支持系統(tǒng)。
三、海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用及防治措施
為了充分利用海洋空間，現(xiàn)代海洋空間利用除傳統(tǒng)的港口和海洋運(yùn)輸外，正在向海上人造城市、發(fā)電站、海洋公園、海上機(jī)場(chǎng)、海底隧道和海底倉(cāng)儲(chǔ)的方向發(fā)展。
人們現(xiàn)已在建造或設(shè)計(jì)海上生產(chǎn)、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)和海底工程，估計(jì)到21世紀(jì)，可能出現(xiàn)能容納10萬(wàn)人的海上人造城市。我國(guó)澳門和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機(jī)場(chǎng)。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等，日本已經(jīng)于99年8月在東京灣用6塊380米長(zhǎng)，60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機(jī)場(chǎng)。
由此可見，隨著海洋資源與空間的開發(fā)利用，各類海上工程建筑物數(shù)量不斷增多、規(guī)模日益復(fù)雜和龐大，保證這些海上工程設(shè)施的安全運(yùn)行及采取海洋工程防災(zāi)減災(zāi)措施將越來(lái)越重要。海岸帶和近岸海域是各種動(dòng)力因素最復(fù)雜的地區(qū)，但同時(shí)又是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)最為發(fā)達(dá)的地區(qū)，海上工程建設(shè)如果考慮不當(dāng)將會(huì)在一定程度上引發(fā)環(huán)境災(zāi)害。工程設(shè)施可能破壞原有海岸帶的動(dòng)態(tài)平衡，影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會(huì)改變海岸的形態(tài)，破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地，若對(duì)含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當(dāng)則會(huì)造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對(duì)海洋環(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染。日益增多的海上退役工程設(shè)施如果不及時(shí)處理也將會(huì)逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災(zāi)減災(zāi)的任務(wù)是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災(zāi)害帶來(lái)的報(bào)失，另一方面又要避免人為造成的海洋環(huán)境災(zāi)害。
隨著人類對(duì)海洋資源的不斷開發(fā)和利用，海洋環(huán)境保護(hù)與人類生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開發(fā)中的環(huán)境問題，主要內(nèi)容包括：航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運(yùn)及其疏浚物拋放對(duì)海洋環(huán)境的影響，深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結(jié)構(gòu)的環(huán)境和生態(tài)影響；破波帶及其附近水域沿岸流對(duì)物質(zhì)輸運(yùn)擴(kuò)散規(guī)律研究；大型海岸工程、岸灘保護(hù)和整治工程引起的海域環(huán)境的變遷和海岸演變；海岸演變、防護(hù)及開發(fā)利用新概念的原則與理論，如由于工程措施所引起的海岸動(dòng)力學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)及與環(huán)境關(guān)系的綜合分析與協(xié)調(diào)。
隨著沿海大、中型城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城平建設(shè)中的污水深海排放技術(shù)，感潮水域污水多點(diǎn)排放漂移擴(kuò)散研究，天然海灣、人工湖及人工運(yùn)河的水質(zhì)交換能力，人工沙灘的保護(hù)措施，灘涂圍墾對(duì)水域環(huán)境的影響等，都將是需要認(rèn)真解決的問題。
【關(guān)鍵詞】海洋生物;天然產(chǎn)物;先導(dǎo)化合物
近代人類疾病譜的進(jìn)化和改變給藥物學(xué)家和藥物化學(xué)家提出新的難題。隨著中國(guó)進(jìn)入WTO,中國(guó)醫(yī)藥界也面臨著國(guó)際藥業(yè)的激烈競(jìng)爭(zhēng)和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在合成藥,天然藥和生物藥的三大支柱藥業(yè)中,最具有發(fā)展?jié)摿Σ⒆羁赡苄纬芍袊?guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新藥應(yīng)首推天然藥物。組合化學(xué)與高通量藥物篩選技術(shù)的結(jié)合為快速發(fā)現(xiàn)有新藥開發(fā)潛力的先導(dǎo)化合物開辟了新的研究途徑。但是從天然資源中尋找具有顯著生物活性的天然產(chǎn)物仍然是發(fā)現(xiàn)新藥先導(dǎo)化合物的主要途徑。因此加強(qiáng)從天然藥用資源中發(fā)現(xiàn)對(duì)治療人類重大疾病高效低毒的創(chuàng)新藥物研究,具有其特殊的重要性和迫切性。
在天然藥物資源中,海洋生物資源是保留最完整,來(lái)源最豐富,最具新藥開發(fā)潛力的領(lǐng)域。由于海洋生態(tài)環(huán)境的特殊性(高鹽度,高壓,缺氧,避光),使得海洋生物產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物的生物合成途徑和酶反應(yīng)系統(tǒng)與陸地生物相比有著巨大的差異,導(dǎo)致海洋生物往往能夠產(chǎn)生一些化學(xué)結(jié)構(gòu)新穎、生物活性多樣、顯著的海洋藥物先導(dǎo)化合物,為新藥研究與開發(fā)提供了大量的模式結(jié)構(gòu)和藥物前體。海洋生物資源是一個(gè)巨大的、潛在的、未來(lái)新藥來(lái)源的寶庫(kù)已成為一種共識(shí)。
海洋生物活性物質(zhì)的研究是海洋藥物研究的核心和基礎(chǔ)。近30年來(lái),科學(xué)家已從海洋植物、無(wú)脊椎動(dòng)物等不同海洋生物中發(fā)現(xiàn)近萬(wàn)種海洋天然產(chǎn)物,其中結(jié)構(gòu)新穎、具有顯著生物活性和重要應(yīng)用前景的化合物有數(shù)百種,如從海綿Luffariellavariabilis中得到的manolide具有選擇性抑制與很多炎癥疾病有關(guān)的磷酸酯酶A2的活性;而由海綿Halichondriaokadai中分得的okadaicacid則對(duì)蛋白磷酸酯酶具有高度的選擇性抑制作用,可用于探測(cè)細(xì)胞磷酸化過(guò)程,進(jìn)而闡明炎癥性疾病的發(fā)病機(jī)理。這兩個(gè)海洋生物分子現(xiàn)已商品化正式生產(chǎn)。美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)癌癥研究所(NCI)每年投于海洋藥物研究的科研經(jīng)費(fèi)占全部天然藥物研究經(jīng)費(fèi)的一半以上,他們的巨大投入已獲得豐厚的回報(bào)。僅目前正在NCI進(jìn)行臨床療效評(píng)價(jià)的海洋抗癌藥物就至少有6個(gè),例如Ecteinascidin743,Dolastatin10,HalichondrinB等。此外還有一些很有前景的海洋藥物候選物正在進(jìn)行臨床前研究。海洋生物活性物質(zhì)不僅是對(duì)治療癌癥,而且在治療其他多種疾病方面亦具有巨大的潛力和美好的應(yīng)用前景。例如加勒比海鞘Pseudopterogorgiaelisabethae中發(fā)現(xiàn)的活性成分Pseudopterosins具有很強(qiáng)抗炎活性而被用于皮膚過(guò)敏性疾病的治療。
我國(guó)海域遼闊,海洋生物資源豐富。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),我國(guó)海洋生物經(jīng)分類鑒定的有2萬(wàn)多種,其中,僅我國(guó)近海發(fā)現(xiàn)的具有藥用價(jià)值的海洋生物就有700多種。許多具有免疫、抗炎、抗腫瘤、抗病毒以及作用于心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的生物活性物質(zhì)先后被分離、提純,其中部分先導(dǎo)化合物已進(jìn)入臨床前研究,一些海洋新藥已進(jìn)入臨床研究。
但與先進(jìn)國(guó)家相比,我國(guó)目前能形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的海洋新藥仍寥寥無(wú)幾。主要原因是我國(guó)海洋先導(dǎo)化合物的應(yīng)用基礎(chǔ)研究力量薄弱,未能提供足夠的結(jié)構(gòu)新穎化合物供生物活性篩選,導(dǎo)致新藥先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)的幾率低。
故從海洋生物中發(fā)現(xiàn)大量結(jié)構(gòu)新穎的先導(dǎo)化合物,建立與重大疾病相關(guān)的生物篩選模型,并以生物篩選為導(dǎo)向,是發(fā)現(xiàn)可供臨床前及臨床研究的海洋先導(dǎo)化合物,進(jìn)而開發(fā)具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)海洋新藥的關(guān)鍵。
本文根據(jù)作者幾年來(lái)從事海洋天然產(chǎn)物研究的體會(huì),認(rèn)為我國(guó)海洋動(dòng)植物作為藥物開發(fā)需要考慮如下幾點(diǎn):
1海洋生物資源的選擇
我國(guó)海洋生物資源豐富,但可供新藥開發(fā)的藥用資源卻十分有限。因此,在選擇藥用資源時(shí)應(yīng)考慮資源的群落分布和滋養(yǎng)采集的可持續(xù)性,包括資源的可培養(yǎng)和可種植。此外,海洋生物的傳統(tǒng)藥學(xué)用途和民間藥用的調(diào)查是開發(fā)海洋藥物的重要捷徑。其中,海洋中藥在我國(guó)傳統(tǒng)中藥中占有一定的地位,根據(jù)中藥理論對(duì)其藥性、藥味及其物質(zhì)基礎(chǔ)進(jìn)行研究,可快速開發(fā)出海洋中藥的新藥產(chǎn)品。
此外,我國(guó)民間海洋用藥如紅樹林植物具有多種疾病治療作用,我國(guó)紅樹植物有12科15屬27種,廣布于我國(guó)東南沿海海岸線。據(jù)對(duì)民間紅樹植物的藥用考證,我國(guó)民間具有長(zhǎng)期藥用紅樹植物的歷史,如正紅樹為治療腎結(jié)核,尿路結(jié)石等的特效藥;紅茄冬用于治療血尿病;木欖果治療糖尿病;老鼠勒根具有抗白血病和抗乙肝活性,海蓮樹皮提取物具有抑制肉瘤S180和Lewis肺癌活性。在“全國(guó)中草藥匯編”(1978)中記載3種紅樹植物(老鼠勒,海芒果和黃槿)及其藥用功效。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)近一半的紅樹植物對(duì)多種疾病具有治療用途。然而,對(duì)紅樹藥用植物的活性成分及其作用機(jī)理研究在國(guó)內(nèi)少見報(bào)道。而國(guó)際上,特別是東南亞國(guó)家近年在國(guó)際雜志相繼發(fā)表與紅樹植物的化學(xué)成分和生物活性的論文,表明國(guó)際上對(duì)紅樹植物的化學(xué)成分多樣性及其生物活性已引起高度重視。該類藥用資源具有可種植再生的優(yōu)點(diǎn),一方面可作為陸地保護(hù)植物,另一方面可作為藥用資源,并可充分利用我國(guó)鹽堿地和灘涂資源。近年研究結(jié)果表明,我國(guó)豐富的藻類資源具有各種藥學(xué)功效包括抗糖尿病和抗病毒,由于藻類資源可作為大規(guī)模仿生養(yǎng)殖培養(yǎng),對(duì)資源的可持續(xù)性應(yīng)用存在巨大潛力。
2海洋藥用天然產(chǎn)物的快速分離和鑒定系統(tǒng)的建立
現(xiàn)代色譜和波譜技術(shù)及其聯(lián)機(jī)技術(shù)如HPLC2MS/MS,HPLC2NMR技術(shù)的推廣和應(yīng)用,改變了傳統(tǒng)植物化學(xué)技術(shù)研究海洋天然產(chǎn)物的方法,加快了結(jié)構(gòu)新穎天然化合物的發(fā)現(xiàn)速度。因此,建立快速分離和鑒定系統(tǒng)是開發(fā)海洋藥物和快速發(fā)現(xiàn)藥物先導(dǎo)化合物的關(guān)鍵瓶頸。
3靶向藥物篩選體系的建立
引進(jìn)新的篩選技術(shù),如高內(nèi)涵篩選(HighContentScreening,HCS)是指在保持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能完整性的前提下,同時(shí)檢測(cè)被篩樣品對(duì)細(xì)胞形態(tài)、生長(zhǎng)、分化、遷移、凋亡、代謝途徑及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)各個(gè)環(huán)節(jié)的影響,在單一實(shí)驗(yàn)中獲取大量相關(guān)信息,確定其生物活性和潛在毒性。經(jīng)典的高通量篩選(HighThroughputScreening,HTS)對(duì)創(chuàng)新藥物的研究起到了不可替代的作用,雖然其結(jié)果較為準(zhǔn)確,易于評(píng)價(jià),但其檢測(cè)模型均建立在單個(gè)藥物作用靶分子的基礎(chǔ)上,無(wú)法全面反映被篩樣品的生物活性特征,只得到有限的數(shù)據(jù),初篩得到的陽(yáng)性結(jié)果需要進(jìn)一步確認(rèn)。而HCS是基于個(gè)體細(xì)胞對(duì)細(xì)胞表型的多次測(cè)量,有更多的生物學(xué)信息和多個(gè)終點(diǎn)的定量資料,可用于篩選和確認(rèn)先導(dǎo)化合物。通過(guò)同步應(yīng)用報(bào)告基因、熒光標(biāo)記、酶學(xué)反應(yīng)和細(xì)胞可視化等高內(nèi)涵篩選常規(guī)檢測(cè)技術(shù),研究人員可以在新藥研究的早期階段獲得活性化合物對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生的多重效應(yīng)的詳細(xì)數(shù)據(jù),包括細(xì)胞毒性、代謝調(diào)節(jié)和對(duì)其他靶點(diǎn)的非特異性作用等,從而顯著提高發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物的速率,減少開發(fā)后期的失敗率。因此,HCS將成為HTS的發(fā)展方向。顯微熒光標(biāo)記、數(shù)碼影像分析以及圖象數(shù)據(jù)處理技術(shù)的快速發(fā)展,使以高通量方式對(duì)細(xì)胞的多個(gè)生理環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)成為可能,有力推動(dòng)了藥物篩選技術(shù)由高通量篩選向高內(nèi)涵篩選方向的革命化轉(zhuǎn)變。
4針對(duì)重大疾病的創(chuàng)新海洋藥物研究
411海洋抗腫瘤活性物質(zhì)從海洋生物中尋找海洋抗腫瘤活性化合物一直是海洋天然產(chǎn)物研究的重點(diǎn)之一。從海洋動(dòng)物中獲得的次生代謝產(chǎn)物10%具有抗種瘤活性,從海洋植物中獲得的化合物315%具有抗腫瘤或細(xì)胞毒活性。目前已從海綿,海鞘,珊瑚,海洋軟體動(dòng)物,海洋紅樹植物等海洋生物中獲得數(shù)百種具有明顯抗腫瘤活性的化合物,結(jié)構(gòu)類型包括核苷類、酰胺類、聚醚類、萜類、大環(huán)內(nèi)酯類、多肽類等。目前至少已有15個(gè)海洋抗癌藥物進(jìn)入臨床或臨床前研究階段。
已進(jìn)入Ⅱ期臨床研究的抗腫瘤海洋活性化合物如從加勒比海鞘中分離的didemninB,ecteinascidin743,用于治療肺癌和皮膚癌,具有顯著的療效;從總合草苔蟲中分離的草苔蟲素bryostatins和從海兔中分離的海兔毒素dolastatin對(duì)白血病、乳腺癌等多種腫瘤有很好的療效;膜海鞘素didemninB是第一個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)的抗癌海洋藥物;從被囊動(dòng)物Tri2didemnum中分離出來(lái)的環(huán)肽化合物aplidine,dehydrodidemninB,curacinA,discoclermolide,eleutherobin,halichondrinB,具有強(qiáng)烈的抗白血病和黑色素瘤活性。目前應(yīng)用最廣的抗癌藥氟尿嘧啶,是隱南瓜海綿中的海綿核苷的結(jié)構(gòu)修飾產(chǎn)物。最近,科學(xué)家從海綿Aplysiasp1中發(fā)現(xiàn)了一種新的抗癌活性物質(zhì)aplyronineA,體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)P338白血病細(xì)胞,肺癌細(xì)胞在低濃度下具有顯著的抑制活性,T/C為544%,顯示出顯著的延長(zhǎng)生命的效果,是具臨床應(yīng)用前景的藥物先導(dǎo)化合物。從海綿獲得的callystatinA對(duì)KB細(xì)胞顯示出極強(qiáng)的活性(IC50=0101ng·kg-1)。大田軟海綿酸(okadaicacid)為聚醚衍生物,能抑制致癌基因,使它逆轉(zhuǎn)為正常表現(xiàn)型,現(xiàn)已成為研究生命科學(xué)的重要工具藥。
此外,已在臨床應(yīng)用的鯊魚軟骨制劑(Scatp)可克服放化療引起的副作用,增強(qiáng)患者機(jī)體免疫力;昆布多糖、海帶多糖等8種多糖制成的復(fù)方海藻多糖是抗癌中藥制劑;從海洋昆布和麒麟菜中提取的多糖類藥物海力特,臨床上用于治療慢性乙肝和各種腫瘤有一定的療效。
目前我國(guó)研究開發(fā)的抗腫瘤海洋藥物,已進(jìn)入臨床研究或批準(zhǔn)生產(chǎn)應(yīng)用于臨床的有62硫酸軟骨素、脫溴海兔毒素、海鞘素A、B、C,膜海鞘素B、扭曲肉芝酯、刺參多糖鉀注射液、海王金牡蠣、909膠囊、海洋寶膠囊、長(zhǎng)棘海星苷、三環(huán)半萜C2Ⅱ,大田軟海綿酸制劑、Hs272片、海兔毒素10、海力特、羊棲菜多糖制劑、海福康之侶等近30種。
412抗病毒活性物質(zhì)病毒感染性疾病近年無(wú)論是在發(fā)病率上、還是在病種上均呈現(xiàn)快速上升趨勢(shì)。然而,長(zhǎng)期以來(lái)病毒性疾病的相關(guān)治療藥物卻發(fā)展緩慢,迄今為止,僅有為數(shù)不多的幾種藥物如泛昔洛韋、齊多夫定、阿糖腺苷、六環(huán)鳥苷、干擾素等限制性地應(yīng)用于臨床。迄今已從海綿,海鞘,海藻等海洋生物中獲得核苷類、生物堿類、萜類、多糖類、雜環(huán)類,多肽和蛋白類等抗病毒活性化合物。其中阿糖胞苷是從加勒比海生活的隱瓜海綿中獲得第一個(gè)海洋抗病毒藥物。
從同種海綿中還分離到對(duì)病毒L2G多聚酶活性有抑制作用的阿糖胸腺嘧啶。NCI發(fā)現(xiàn)了抗HIV蛋白化合物cyanovirin2N,并已成功完成了基因表達(dá)。我國(guó)近期開發(fā)的“PV2911”、珍珠貝殼酸性提取物等具有抗病毒感染功效。
另外,從地中海貪婪倔海綿中分離到的倍半萜類化合物對(duì)NO+逆轉(zhuǎn)錄酶的活性有強(qiáng)抑制作用,無(wú)細(xì)胞毒性,是一種十分理想的抗病毒先導(dǎo)化合物。從山海綿中分離的對(duì)單純皰疹病毒、皰疹性口炎病毒在低濃度下即有顯著抑制效果。這些海綿產(chǎn)生的活性物質(zhì)主要是生物堿類、萜類、大環(huán)內(nèi)酯類、核苷類、甾醇類、肽類和脂肪酸類化合物。
從藻類中發(fā)現(xiàn)的抗病毒活性物質(zhì)主要是多糖類,多糖類物質(zhì)能強(qiáng)烈干擾病毒的初始侵染過(guò)程,并最終與病毒顆粒形成無(wú)感染力的多糖病毒復(fù)合物,對(duì)病毒在宿主細(xì)胞中的復(fù)制和包裝也有一定的抑制作用。藻類多糖能夠激活機(jī)體的免疫系統(tǒng)或改善機(jī)體的生物應(yīng)答功能,從而與保護(hù)正常細(xì)胞,提高整體免疫力有關(guān)。從加勒比海被囊動(dòng)物三膜海鞘中分離到的一組環(huán)縮醛酸多肽,在抗腫瘤、抗病毒、抗感染等方面都表現(xiàn)出很強(qiáng)的藥理活性,并在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)該化合物對(duì)骨髓細(xì)胞病毒的逆轉(zhuǎn)錄酶有很強(qiáng)的抑制作用。
通過(guò)分離編碼抗病毒活性物質(zhì)的基因,將該基因轉(zhuǎn)入高效表達(dá)體系,是大規(guī)模生產(chǎn)海洋肽類藥物的一新的研究方向。通過(guò)克隆基因在載體上的表達(dá),還可以產(chǎn)生系列酶合成的同系物,為新藥篩選提供新的候選化合物。這方面工作目前正在我國(guó)開展,如利用自建的海帶遺傳轉(zhuǎn)化模型,在海帶中穩(wěn)定表達(dá)了乙肝病毒表面抗原的轉(zhuǎn)基因海帶,其蛋白的平均表達(dá)量高,且表達(dá)產(chǎn)物具有天然表位。
另外,發(fā)展海洋生物技術(shù),對(duì)藥源生物進(jìn)行人工培養(yǎng)是保護(hù)自然資源、解決樣品短缺和采樣重復(fù)性差的重要途徑。
413海洋抗心血管疾病活性化合物對(duì)具有抗心血管疾病活性化合物的研究是海洋天然產(chǎn)物研究的另一重點(diǎn)。目前已對(duì)數(shù)千種海洋生物的代謝產(chǎn)物進(jìn)行了活性篩選,發(fā)現(xiàn)一批具有顯著活性的化合物,其化學(xué)結(jié)構(gòu)類型包括萜類、多糖類、高不飽和脂肪酸類、喹啉酮類、生物堿類、肽類和核苷類等。但目前進(jìn)入臨床應(yīng)用的抗心血管海洋藥物仍然較少,我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的藥物有藻酸雙酯鈉(PSS),甘糖酯等。
在軟體動(dòng)物麝香蛸中分離出麝香蛸毒素,具有持續(xù)的降壓作用,是迄今所知活性最強(qiáng)的降壓物質(zhì),其效應(yīng)比硝酸甘油強(qiáng)數(shù)千倍。另有50多種海洋生物毒素在心血管系統(tǒng)具有相當(dāng)?shù)幕钚?如?？豻halassin和congestin,?？舅鼐哂袕?qiáng)心作用,對(duì)心率卻無(wú)影響,可望開發(fā)成一種取代洋地黃毒苷的生化藥物。海兔毒素不僅有強(qiáng)心作用而且有很強(qiáng)的降壓作用。河豚毒素(TTX)的抗心律失常作用目前研究較多。海星酸性粘多糖有明顯降低膽固醇及溫和的抗凝血作用。從中國(guó)南海棘皮動(dòng)物多棘海盤車分離獲得海星甾醇(3β2羥基雄甾252烯2172酮)具有增強(qiáng)記憶及抗氧化作用,海星甾醇經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾得化合物CO1,具有抗心律失常作用。從中國(guó)南海短指多型軟珊瑚分離出的一種喹啉酮具有明顯的心血管活性,作為抗心律失常藥物開發(fā)是很有前途的。從中國(guó)南海小棒短指軟珊瑚中分離到的柳珊瑚甾醇(gorgosterol)具有明顯的抗心律失常和抗心肌缺血作用,能舒張血管、降低血壓、減慢心率及減少心肌耗氧量作用,有望開發(fā)成心血管疾病藥物。以牡蠣為主要原料的“東海三豪”等保健品具有降血脂、軟化血管和改善微循環(huán)作用。利用海藻加工成的“脈怡康”、“必索”及螺旋藻制劑等對(duì)高脂血、動(dòng)脈粥樣硬化具有良好的預(yù)防和治療作用。以合浦珠母貝提取物制成的珍珠精母注射液,治療子宮出血療效顯著,已被國(guó)家計(jì)生委推薦為計(jì)劃生育用藥。
以上實(shí)例使人們看到海洋藥物產(chǎn)業(yè)化的希望。
414海洋生物抗菌、抗炎活性化合物從海洋生物中提取分離的抗菌、抗炎化合物有脂肪酸類、糖酯類、丙烯酸類、苯酚類、溴苯酚類、吲哚類、酮類、多糖類、多肽類、N2糖苷類和β2胡蘿卜素類等。最早一批海洋藥物是抗菌藥物,如頭孢菌素類抗生素早已用于臨床。
我國(guó)在開發(fā)海洋抗菌抗炎藥物方面取得較顯著成就,已開發(fā)了系列頭孢菌素、玉足海參素滲透劑等海洋抗菌藥物,海參中提取的海參皂苷抗真菌有效率達(dá)8815%,是人類歷史上從動(dòng)物界找到的第一種抗真菌皂苷。從刺參中分離得皂苷毒素holotoxinA,B已用于治療腳癬和白癬菌感染。
從環(huán)節(jié)動(dòng)物毛乳蟄蟲中分離到的含溴化合物結(jié)構(gòu)與灰黃霉素相似,已用于臨床,商品名為平。國(guó)外臨床使用氨基葡萄糖硫酸酯鹽(glucosaminesulfate)治療骨關(guān)節(jié)炎,能顯著減輕患者的炎癥和疼痛,毒副作用少。另外作為傳統(tǒng)的民間藥用植物—半紅樹藥用植物楊葉肖槿中的man2sonones類化合物是高度氧化的倍半萜醌類化合物,和其樹皮中提取到一種含棉酚(gossypol)具有很強(qiáng)的消炎作用,證實(shí)其在傷口治療上有效。
從多棘海盤車中分離的海星皂苷能治療胃潰瘍,商品名為“胃可安”,及其配合中藥制成的“海洋胃藥”已應(yīng)用于臨床。褐藻多糖硫酸酯(FPS)在國(guó)內(nèi)首先用于治療慢性腎衰,尿毒癥患者,現(xiàn)已按國(guó)家二類新藥獲準(zhǔn)進(jìn)入臨床,商品名為“腎?？怠?。海螵蛸具有止血、澀經(jīng)止帶、制酸吞酸、劍瘡等功效。
殼聚糖對(duì)格蘭氏陽(yáng)性菌的敏感性高于格蘭氏陰性菌。
對(duì)于大腸桿菌和金黃色葡萄球菌,殼聚糖均顯示出快速而顯著的殺菌作用。殼聚糖的抗菌活性隨分子量的下降而增強(qiáng),并隨脫乙酰度的增加而增大。且抗細(xì)菌活性比抗真菌活性更強(qiáng),而水溶性殼聚糖的抗真菌活性要強(qiáng)于其抗細(xì)菌活性。從泥鰍中分離到一個(gè)21肽Misgurin,具有較強(qiáng)的體外廣譜抗菌活性,且沒有明顯的溶血作用,其抗菌活性是蛙皮素的2～6倍。鯰(Parasilurusasotus)受傷后上皮粘膜細(xì)胞層分泌一種分子量為200014Da的抗菌肽parasinI,具有廣譜抗菌性,其抗菌活性是蛙皮22的12～100倍。從虹鱒魚皮中分離得到一種具有抗菌作用的白肽,在抵御胞內(nèi)或胞外病毒方面起著關(guān)鍵作用。該肽對(duì)B1subtilis,P1citreus及E1coli等細(xì)菌的抑制作用非常強(qiáng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)昆蟲抗菌肽的抑菌作用。研究表明,海綿中存在的環(huán)肽Diso2derminA具有抑菌活性,在濃度為3～116μg·mL-1時(shí)可分別抑制枯草桿菌和奇異型桿菌;加勒比海棉D(zhuǎn)iscodermiasp1中分離得到的環(huán)肽PolydiscamideA也具有顯著的抑菌活性,它對(duì)枯草桿菌的MIC為3μg·mL-1。海藻類中存在許多有抗菌活性的物質(zhì),如瓊脂低聚糖、海藻糖等。
5海洋生物大分子的藥學(xué)用途
海洋生物大分子指海洋生物中的多糖類、多肽類和蛋白類化合物。多數(shù)海洋生物能夠產(chǎn)生多糖類聚合物,海洋多糖已證明具有各種各樣的生理調(diào)節(jié)功能。目前國(guó)內(nèi)外已從多種海洋動(dòng)物中分離到活性多糖成分,如甲殼類動(dòng)物的甲殼素;軟骨魚骨中的硫酸軟骨素;多孔動(dòng)物海綿,棘皮動(dòng)物海參、海星中的硫酸多糖,軟體動(dòng)物扇貝、文蛤、鮑魚、海兔等中的糖蛋白或糖胺聚糖等。另外,多糖在海藻中含量豐富,約占干重50%以上,是海洋多糖藥物開發(fā)的重要資源。從海藻中還可分離到含微量元素多糖,如碘多糖、硒多糖、鋅多糖等。微量元素多糖既可發(fā)揮微量元素有機(jī)態(tài)的營(yíng)養(yǎng)作用、減少毒性,又可發(fā)揮多糖本身的生理活性,因此成為一個(gè)新的研究方向。如硒多糖能清除自由基、防治腫瘤;碘多糖能促進(jìn)神經(jīng)末梢細(xì)胞生長(zhǎng),具有增智作用;鋅多糖能調(diào)節(jié)血液物質(zhì)平衡,防止皮膚病等。目前有關(guān)海洋微生物活性多糖的研究報(bào)道很少。從海洋生物中分離的多糖往往具有高度硫酸化的特點(diǎn),是開發(fā)抗病毒特別是抗HIV的重要資源,如從海藻中提取分離的硫酸多糖911和PS2870具有顯著的抗HIV作用。硫酸多糖911能通過(guò)抑制逆轉(zhuǎn)錄酶活性、干擾吸附,來(lái)抑制HIV21對(duì)MT4細(xì)胞的急性感染和對(duì)H9細(xì)胞的慢性感染。
由于海洋生物生存的特定環(huán)境,導(dǎo)致海洋生物中存在的肽類化合物的結(jié)構(gòu)和組成與陸生動(dòng)植物有很大不同。
很多海洋肽類具有抗腫瘤、抗艾滋病、抗真菌、抗病毒及免疫調(diào)節(jié)等生理活性。其中抗癌多肽具有活性高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。如從海兔中分離到的小分子肽dolastatins,其抑制癌細(xì)胞的活性顯著,是目前已知來(lái)源的抗腫瘤制劑中活性最強(qiáng)的一類;我國(guó)科學(xué)家從?？蝎@得多種強(qiáng)心活性多肽物質(zhì)和神經(jīng)調(diào)節(jié)肽。肽類毒素研究是海洋活性物質(zhì)研究中發(fā)展最迅速的領(lǐng)域之一。海洋動(dòng)物肽類毒素作為一種攻擊或防衛(wèi)的武器,往往含多種神經(jīng)、心血管和細(xì)胞毒素,一般以神經(jīng)毒素為主,具有很強(qiáng)的麻醉、強(qiáng)心,抗癌、抗菌和抗病毒作用,是開發(fā)研制用于神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)疾病治療特效藥物的重要來(lái)源。海洋生物肽類毒素具有毒性作用強(qiáng)、藥效高、作用劑量小等特點(diǎn),而且分子量相對(duì)較小,容易通過(guò)基因工程技術(shù)進(jìn)行大批量生產(chǎn)。目前已知的肽類毒素有40余種。海洋抗菌肽是近10年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
抗菌肽具有廣譜抗細(xì)菌、真菌、病毒、原蟲和抗腫瘤功能及獨(dú)特的作用機(jī)理,極有可能成為抗菌、抗病毒以及抗腫瘤藥物的新來(lái)源。日本學(xué)者Nakamura等從亞洲鱟(Tachypleustridentatus)純化出鱟素(tachyplesin),這是首次從海洋生物中發(fā)現(xiàn)的抗菌肽,能顯著抑制革蘭氏陰性和陽(yáng)性菌生長(zhǎng)。從對(duì)蝦(Penaeusvannamei)中分離得到對(duì)蝦肽pe2naeidins,該類肽由富含脯氨酸N端和3個(gè)分子內(nèi)二硫鍵的C端結(jié)構(gòu)域組成。它們對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌有強(qiáng)烈的抑制作用,MIC為016～215μmol·L-1,對(duì)革蘭氏陰性菌抑制活性較弱,對(duì)真菌也表現(xiàn)出抑制作用。
目前許多海洋抗菌肽的基因結(jié)構(gòu)已被確定。用異源大量表達(dá)載體(酵母系統(tǒng))成功重組表達(dá)了P2和P32A兩種對(duì)蝦肽。重組肽有顯著的抗真菌活性,抗細(xì)菌的活性主要集中于革蘭氏陽(yáng)性菌。從鱟血細(xì)胞中分離含小顆粒的血細(xì)胞與系統(tǒng)應(yīng)答有關(guān)。當(dāng)用微生物產(chǎn)生物質(zhì)(如LPS)刺激時(shí),這些血細(xì)胞會(huì)自發(fā)脫顆粒,將抗菌肽(如defensins)釋放到胞外體液中。
我國(guó)是海洋大國(guó),開發(fā)和利用海洋動(dòng)物抗菌肽資源,將為研制肽類新藥提供理想分子設(shè)計(jì)骨架和模板,為發(fā)展新的抗感染藥物奠定重要基礎(chǔ)。
6海洋極端生物的開發(fā)
極端生物的開發(fā)利用是海洋生物技術(shù)應(yīng)用的又一個(gè)重要領(lǐng)域。具有耐高溫、低溫、抗壓、耐鹽堿等功能的極端生物是篩選和分離不同酶類、生物活性物質(zhì)及次級(jí)代謝產(chǎn)物的重要資源。這些極端生物的開發(fā)利用將會(huì)形成很大的產(chǎn)業(yè)。日本計(jì)劃在未來(lái)幾年,在極端微生物開發(fā)利用上的產(chǎn)值將達(dá)到30多億美元。另外,很值得一提的是海洋生物技術(shù)在新能源開發(fā)方面的應(yīng)用。我國(guó)目前正在開展海洋極端微生物藥學(xué)應(yīng)用的相關(guān)研究。
7海洋生物產(chǎn)生的基因藥物
海洋生物技術(shù)研究的快速發(fā)展得益于基礎(chǔ)生命科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步。全基因組測(cè)序與結(jié)構(gòu)基因的分析及生物技術(shù)應(yīng)用、DNA提取純化和分子分析的自動(dòng)化等無(wú)疑大大提高和擴(kuò)展了海洋生物技術(shù)的研究水平和應(yīng)用范圍。
要縮短與國(guó)際海洋生物技術(shù)研究發(fā)展的差距,一項(xiàng)重要的措施是加大基礎(chǔ)生命科學(xué)的研究和先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,加大與水產(chǎn)養(yǎng)殖、天然產(chǎn)物、海洋環(huán)境保護(hù)、甚至與生物氫研發(fā)等應(yīng)用領(lǐng)域密切相關(guān)的海洋分子生物學(xué)的研究。在當(dāng)前選擇1～2種有代表性的海洋生物(包括微生物)開展功能基因組學(xué)的研究是十分緊迫和必要的,同時(shí),應(yīng)用基因工程手段研制能替代海水養(yǎng)殖業(yè)中廣為應(yīng)用的抗生素的綠色生物藥物也是非常急需的。另外,還應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)展海洋生物技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用領(lǐng)域,例如加強(qiáng)生物技術(shù)在海洋環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用研究,以便真正能夠利用高新技術(shù)手段解決日益增多的海洋生態(tài)環(huán)境問題。
海洋藥物基因工程主要是指將來(lái)自陸地的藥物基因轉(zhuǎn)入海洋生物中進(jìn)行表達(dá),或?qū)⒑Ｑ笏幬锘蜣D(zhuǎn)入陸地微生物、植物或動(dòng)物中表達(dá),或?qū)⒑Ｑ笏幬锘蜣D(zhuǎn)入海水養(yǎng)殖生物中表達(dá)。如?？嚯亩舅鼐哂酗@著的強(qiáng)心作用,并有降血脂、抗血凝、抑制血栓形成等作用,活性強(qiáng)于毒毛旋花苷,臨床前景十分看好。但由于?？械亩嚯亩舅睾繕O微,難以滿足臨床前及臨床試驗(yàn)用藥的需要。故科學(xué)家們將人工合成的Ap2B基因與E1coli噬菌體基因構(gòu)建成融合基因,在T49E1coli中表達(dá),得到了融合蛋白,經(jīng)過(guò)分離純化、蛋白酶切等技術(shù)處理,獲得高表達(dá),其理化性質(zhì)及生物活性與天然Ap2B肽毒素完全一致。
8加強(qiáng)海洋生物毒素研究
海洋生物毒素是海洋天然產(chǎn)物的重要組成部分,是海洋生物活性物質(zhì)中研究進(jìn)展最迅速的領(lǐng)域,它們具有結(jié)構(gòu)特異、活性廣泛且活性強(qiáng)等特點(diǎn)。許多高毒性海洋毒素對(duì)生物神經(jīng)系統(tǒng)或心血管系統(tǒng)具有高特異性作用,可發(fā)展成神經(jīng)系統(tǒng)或心血管系統(tǒng)藥物的重要先導(dǎo)化合物,有的已被FDA批準(zhǔn)為正式藥物,如多肽類?？舅匾炎鳛閺?qiáng)心藥物的重要先導(dǎo)化合物。芋螺毒素在臨床上用作特異診斷試劑,作為鎮(zhèn)痛藥療效確切,不成癮;ω2芋螺毒素用于癌癥、艾滋病晚期的頑痛治療,成本比鴉片類止痛劑大大降低,它比常用強(qiáng)萬(wàn)倍以上;α2芋螺毒素在小細(xì)胞肺癌的治療中顯示極好的應(yīng)用前景。河豚毒素亦是一種較強(qiáng)的鎮(zhèn)痛劑,可代替嗎啡、杜冷丁等治療神經(jīng)痛。聚醚類毒素PTX(巖沙?？舅?、CTX(西加毒素)、MTX(刺尾魚毒素)等分別具有強(qiáng)抑癌、高強(qiáng)心等作用,已成為新藥開發(fā)的特殊模式結(jié)構(gòu)。水母毒素有望研制成獨(dú)特心血管藥及神經(jīng)分子生物學(xué)工具藥,頭足毒素(也稱章魚毒素)可望開發(fā)成抗心絞痛藥物,海膽毒素和海蛇毒素在心血管、抗血栓藥方面將大有作為。
9海洋中藥現(xiàn)代化研究
近年,我國(guó)海洋生物研究的另一側(cè)重點(diǎn)為海洋中藥的現(xiàn)代化研究。海洋中藥系指以中醫(yī)藥理論為指導(dǎo)的傳統(tǒng)海洋藥物。我國(guó)最早的醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)《黃帝內(nèi)經(jīng)》中就有“烏賊骨作丸,飲以鮑魚汁治血枯”的記載。我國(guó)的《神農(nóng)本草經(jīng)》、《本草綱目》等收載的海洋藥物已達(dá)百余種。《中藥大辭典》收載海洋中藥134種;《海洋藥物與效方》收載我國(guó)常見海洋藥物208種,海藥效方1197首;《中華本草》亦收載了海洋藥物802種。海洋中藥傳統(tǒng)藥材如昆布、海帶、紫菜、烏賊骨(海螵蛸)、海馬、海龍等涉及的海洋生物包括綠藻、褐藻、紅藻等藻類以及腔腸動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物、軟體動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物、棘皮動(dòng)物、脊索動(dòng)物等。以海洋生物制成的單方藥物有22種,以海洋生物配伍其他藥物制成的復(fù)方中成藥有152種。我國(guó)對(duì)海洋中藥的研發(fā)已逐漸形成產(chǎn)業(yè)。如應(yīng)用于臨床的雙海止咳膏、復(fù)方褐藻酸膠囊、海力特、復(fù)方全牡蠣膠囊、海珍玉液、珍珠精母口服液、海蛇祛風(fēng)濕靈膠囊、海蛇海龍口服液等,在臨床上發(fā)揮了重要作用。海洋中藥的制劑涉及傳統(tǒng)劑型和新制劑的各劑型。新晨
我國(guó)從藻類中提取得到具有抗艾滋病活性的一類藥物聚甘古酯,可認(rèn)為是海洋中藥現(xiàn)代化研究的實(shí)例之一。
10結(jié)語(yǔ)
近十幾年來(lái),我國(guó)海洋藥物的研究工作不斷向廣度和深度發(fā)展,發(fā)現(xiàn)了數(shù)百種新化合物,開發(fā)了數(shù)種海洋新藥,有些已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。近年來(lái),我國(guó)政府和少數(shù)地方政府對(duì)中國(guó)海洋藥物事業(yè)高度重視,正在開展“科技興海技術(shù)”的海洋藥物專題研究,尤其是各種基金給予大力資助,以海洋藥物為中心的專業(yè)化藥業(yè)逐漸形成。
