導(dǎo)語：如何才能寫好一篇納米技術(shù)的知識，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】二氧化氯 納米球吸收與釋放 消毒

二氧化氯是一種黃色氣體，具有強(qiáng)氧化性，能夠很好地氧化分解有機(jī)物和無機(jī)物，起到殺菌消毒除異味漂白保鮮的作用，是目前化學(xué)消毒劑中最理想的消毒劑之一。由于二氧化氯易揮發(fā)的特性，使二氧化氯在生產(chǎn)、流通、儲(chǔ)存、使用過程中，難以作為長年保質(zhì)期產(chǎn)品進(jìn)行商品化流通。雖然有見專利可查到的能夠使二氧化氯保質(zhì)期能維存在二個(gè)月至十二個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，但是添加能夠使二氧化氯維存時(shí)間的穩(wěn)定劑較多；這些較多的穩(wěn)定劑添加，雖然一方面使二氧化氯保質(zhì)期能夠維存在二個(gè)月至十二個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，但是另一方面，這些較多的穩(wěn)定劑同二氧化氯混合在一起，在殺菌消毒時(shí)，會(huì)干擾和降低殺菌消毒效果，還會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物殘留而起到負(fù)面作用。

我們在長年對二氧化氯研究實(shí)踐中，掌握了應(yīng)用納米球?qū)Χ趸葰怏w進(jìn)行吸收與釋放的控制技術(shù)。這種控制技術(shù)是，用谷康納米炭化球?qū)Χ趸葰怏w進(jìn)行吸附，用氟樹脂容器進(jìn)行保存，用壓差技術(shù)進(jìn)行釋放，達(dá)到二氧化氯作為單一的成份，進(jìn)行吸附后長期保存，在需要時(shí)，啟動(dòng)壓差開關(guān)，將吸附保存的二氧化氯氣體進(jìn)行可控的釋放，起到空氣消毒和除異味的作用；同時(shí)，由于谷康納米炭化球具有降解性，還可以對水環(huán)境消毒和土壤環(huán)境進(jìn)行修復(fù)。

本控制技術(shù)中二氧化氯的產(chǎn)生，是通過人們已經(jīng)共知的通過亞氯酸鈉和鹽酸進(jìn)行反應(yīng)而獲取的二氧化氯氣體，其反應(yīng)方程式為：5NaClO2+4HCl=4ClO2+NaCl+2H2O

本控制技術(shù)中采用的吸附材料，是在高壓下相和形變而形成的多壁納米碳管，包括選用聚對苯二甲酸乙二醇酯多壁納米碳管（聚對苯二甲酸乙二醇酯在高壓下相變和形變而形成）；包括選用谷康多壁納米碳管（谷康：農(nóng)作物中谷子的外殼在高壓下相變和形變而獲?。贿x用二種多壁納米碳管的直徑應(yīng)分別在6.5nm～8.5nm；多壁納米碳管在1～1.5個(gè)大氣壓下吸附氣體分子能力在9000ppm～10000ppm以上。

本控制技術(shù)中對吸附后的多壁納米碳管進(jìn)行保存的容器材料是氟樹脂，氟樹脂材料容器具有承受6個(gè)大氣壓的持久抗力；為了充分說明選用的多壁納米碳管，是如何吸收與釋放二氧化氯氣體的，選用谷康多壁納米碳管做吸收與釋放的驗(yàn)證如下：

1 驗(yàn)證的第一步：獲取二氧化氯氣體

二氧化氯氣體的獲取，是使用符合國標(biāo)GB/T20621-2006的二氧化氯發(fā)生器，是通過人們已經(jīng)共知的亞氯酸鈉NaClO2和鹽酸HCl進(jìn)行反應(yīng)而獲取的二氧化氯氣體，其反應(yīng)方程式為：5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O

2 驗(yàn)證的第二步：儲(chǔ)罐準(zhǔn)備和氣體的儲(chǔ)存

2.1 儲(chǔ)存二氧化氯氣體的儲(chǔ)罐準(zhǔn)備

使用PVC抗氧化儲(chǔ)罐，儲(chǔ)罐體積應(yīng)不小于1個(gè)立方米（1個(gè)立方米儲(chǔ)罐最大儲(chǔ)存二氧化氯氣體在20000 ppm），儲(chǔ)罐左側(cè)上端設(shè)有正壓送風(fēng)孔口，儲(chǔ)罐右側(cè)設(shè)有負(fù)壓出氣孔口，儲(chǔ)罐上側(cè)設(shè)有二氧化氯氣體導(dǎo)入孔口，儲(chǔ)罐左側(cè)下端設(shè)有二氧化氯氣體濃度在線檢測端子接入孔口。儲(chǔ)存二氧化氯氣體的儲(chǔ)罐如圖1所示。

2.2 儲(chǔ)罐儲(chǔ)存二氧化氯氣體

利用二氧化氯氣體氣溢性強(qiáng)的特點(diǎn)，使用PVC膠管，將PVC膠管的一端同二氧化氯發(fā)生器出氣端口連接，將PVC膠管的另一端同儲(chǔ)罐上側(cè)設(shè)有的二氧化氯氣體導(dǎo)入孔口連接，將驗(yàn)證第一步中獲取的二氧化氯氣體，通過PVC膠管導(dǎo)入到準(zhǔn)備好的儲(chǔ)罐內(nèi)。儲(chǔ)存二氧化氯氣體如圖2所示。

3 驗(yàn)證的第三步：多壁納米碳管對二氧化氯氣體的吸收

3.1 二氧化氯氣體吸收倉的準(zhǔn)備

同樣使用PVC抗氧化膠板，制做一個(gè)同圖1相同體積的儲(chǔ)罐，在儲(chǔ)罐的右下側(cè)設(shè)有直徑不少于10cm的圓孔，園孔上設(shè)有直徑不少于15cm帶彈性壓力并且可以旋動(dòng)的PVC圓板，彈性壓力作用下，使PVC圓板在封閉圓孔時(shí)，做到吸收倉內(nèi)的氣體不能泄露；這個(gè)圓孔起到放入和拿出多壁納米碳管的作用。在儲(chǔ)罐的上側(cè)設(shè)有二氧化氯氣體導(dǎo)入孔口，供二氧化氯氣體導(dǎo)入使用；在儲(chǔ)罐的左側(cè)上方設(shè)有對大氣壓儀表連接固定的孔口，供連接固定大氣壓儀表使用；在儲(chǔ)罐的左側(cè)下方設(shè)有對吸收倉進(jìn)行空氣抽真空的孔口，供空氣抽真空時(shí)使用；二氧化氯氣體吸收倉如圖3所示。

3.2 二氧化氯氣體吸收量檢驗(yàn)輔助儀器的準(zhǔn)備

選用ZE-1033型內(nèi)抽式空氣抽真空機(jī)一臺(tái)，作用是除去氣體吸收倉內(nèi)氧氣與空氣中各種氣體，使氣體吸收倉在真空條件時(shí)進(jìn)行二氧化氯氣體的進(jìn)入，在此倉內(nèi)環(huán)境下計(jì)算多壁納米碳管吸收二氧化氯氣體的量；選用AWH-0-30型高精密微計(jì)量電子稱一臺(tái)，作用是對吸收二氧化氯氣體前后的多壁納米碳管進(jìn)行稱重，以此計(jì)算出多壁納米碳管吸收二氧化氯氣體的重量；選用MOT500-II型二氧化氯氣體濃度在線檢測儀一臺(tái)，作用是對吸收倉內(nèi)二氧化氯氣體濃度進(jìn)行時(shí)實(shí)檢測顯示（二氧化氯氣體濃度檢測儀設(shè)定高限值濃度為20000ppm，低限值濃度為18000 ppm，當(dāng)達(dá)到20000ppm時(shí)則自動(dòng)停止工作，當(dāng)達(dá)到18000ppm時(shí)則自動(dòng)開始工作）；選用ZZFJ280-1型正壓送風(fēng)機(jī)一臺(tái)，作用是對吸收倉在吸收完畢二氧化氯氣體時(shí)，對吸收倉正壓壓入，在正壓的壓力下將吸收倉內(nèi)的二氧化氯氣體跟隨負(fù)壓通過負(fù)壓孔口進(jìn)入到圖3儲(chǔ)罐內(nèi)。

4 多壁納米碳管對二氧化氯氣體的吸收方法與驗(yàn)證方法

4.1 吸收方法準(zhǔn)備

將圖2和圖3所準(zhǔn)備的二個(gè)儲(chǔ)罐置放在一起，使用PVC抗氧化膠管對各孔口進(jìn)行連接固定，具體連接固定方式是：圖2中8孔口同圖3中2孔口連接固定；將大氣壓儀表連接固定在圖3中3孔口；將內(nèi)抽式空氣抽真空機(jī)連接固定在圖3中4孔口；將圖2中2孔口通過圖2中3膠管同圖2中4孔口連接固定；將正壓送風(fēng)機(jī)連接固定在圖2中6孔口；將二氧化氯氣體濃度在線檢測儀連接固定在圖2中7孔口；用高精密微計(jì)量電子稱對谷康多壁納米碳管進(jìn)行稱重，記錄好重量；將稱重記錄過的谷康多壁納米碳管從圖3中1孔口放入，壓緊圓孔檔板；多壁納米碳管對二氧化氯氣體的吸收方法如圖4所示。

4.2 吸收方法開始

在確認(rèn)圖2中圖3中的連接固定正確，并符合圖4的連接固定，在將稱重記錄過的谷康多壁納米碳管從圖3中1孔口放入圖3儲(chǔ)罐內(nèi)，在將圖3儲(chǔ)罐內(nèi)已經(jīng)進(jìn)行了空氣抽真空，吸收開始：

開啟圖2中的1，使其開始產(chǎn)生二氧化氯氣體開啟圖2中的7，使其對儲(chǔ)罐內(nèi)二氧化氯氣體濃度開始檢測顯示（二氧化氯氣體濃度檢測儀設(shè)定高限值濃度為20000ppm，高低限值濃度為18000 ppm，當(dāng)達(dá)到20000ppm時(shí)圖2中的1則自動(dòng)停止工作，當(dāng)達(dá)到18000ppm時(shí)圖2中的1則自動(dòng)開始工作）當(dāng)二氧化氯氣體濃度達(dá)到20000ppm時(shí)，開啟圖2中的6（正壓送風(fēng)機(jī)），將二氧化氯氣體通過圖2中的8（負(fù)壓出氣孔口）導(dǎo)入到圖3中2的孔口 對圖3中分次置放的谷康多壁納米碳管分別選擇在1min、2 min、3min、4min、5min，共5個(gè)計(jì)時(shí)段，分次取出進(jìn)行稱重，對照放入前谷康多壁納米碳管的稱重量，計(jì)算出谷康多壁納米碳管的吸收二氧化氯氣體的重量；谷糠多壁納米碳管吸收二氧化氯氣體的重量結(jié)果如圖5所示。

4.3 吸收方法驗(yàn)證

以上圖5中吸收方法的驗(yàn)證，是在相同試驗(yàn)條件下重復(fù)三次，每一次對每組號吸收量做出曲線圖，再對三次吸收量曲線是否平穩(wěn)而驗(yàn)證吸收量是否穩(wěn)定；對比三次吸收量曲線的讀數(shù)值是相同的（三組號讀數(shù)誤差在2%內(nèi)），證明吸收方法適當(dāng)。同時(shí)對三次吸收量曲線讀數(shù)值分析得出：選用的直徑是8.5mm，重量是300mg的谷康多壁納米碳管吸收二氧化氯氣體的最佳時(shí)間點(diǎn)在3 min，最佳飽和吸收量在10000mg～12000mg；多壁納米碳管吸收二氧化氯氣體的時(shí)間與吸收量如圖6所示。

5 驗(yàn)證的第四步：對飽和吸收二氧化氯氣體的谷康多壁納米碳管是如何釋放二氧化氯氣體

5.1 存放谷康多壁納米碳管的容器

存放谷康多壁納米碳管的容器材質(zhì)的選擇，在具有抗氧化耐壓力的PVC材質(zhì)容器、PET材質(zhì)容器、氟樹脂材質(zhì)容器中選用；容器體積應(yīng)不小于1%立方（至少可容納二個(gè)多壁納米碳管），容器分為三部份，第一部份為瓶身，瓶身開口處直徑應(yīng)大于10nm（方便多壁納米碳管的投放）；第二部份為封閉瓶身開口的防盜開蓋子（在多壁納米碳管投進(jìn)容器后進(jìn)行封閉），在防盜開蓋子中部預(yù)留孔口；第二部份是對防盜開蓋子上預(yù)留孔口再封閉的帶螺旋絲扣帶花孔的雙層蓋子（第一層蓋子用作封閉和氣壓的壓入，第二層蓋子用作即對第一層蓋子孔口封閉，又在需要時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)至花孔一致，將容器內(nèi)的壓力通過壓力差的方式緩慢釋放出來，從而將多壁納米碳管中吸收的二氧化氯氣體隨著壓力差的緩慢釋放而出來。存放多壁納米碳管的容器如圖7所示。

5.2 容器內(nèi)的壓力

我們采取的是送到專業(yè)灌裝氣壓的廠家，進(jìn)行容器內(nèi)加壓。

5.3 二氧化氯氣體隨著壓力差的釋放驗(yàn)證

將吸收飽和二氧化氯氣體的多壁納米碳管放入容器內(nèi)將封閉蓋旋緊將內(nèi)花蓋在封閉蓋上旋緊將壓力機(jī)產(chǎn)生的壓力通過內(nèi)花蓋孔口壓入到容器內(nèi)將外花蓋對內(nèi)花w封閉旋緊在需要時(shí)將外花蓋逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)刻度，即內(nèi)外花蓋孔口相通即二氧化氯氣體隨著壓力差釋放出來在不需要時(shí)可順時(shí)針再旋轉(zhuǎn)一個(gè)刻度，即內(nèi)外花蓋孔口不通即二氧化氯氣體不再釋放。

使用GV100S空氣采樣儀、使用GASTEC-N0.M二氧化氯氣體吸收管，對以上釋放動(dòng)作多組次檢測，驗(yàn)證出：二氧化氯氣體隨著壓力差釋放時(shí)間在2155小時(shí)～2165小時(shí)（90天），容器端口釋放二氧化氯氣體濃度維持在3.5mg～4.5mg/小時(shí)；二氧化氯氣體釋放濃度曲線圖如圖8所示。

6 結(jié)語

小小一粒納米球容載二氧化氯氣體量可達(dá)10000ppm以上，這一通過納米球吸收與釋放二氧化氯氣體的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，從根本上解決了需要活化、使用不便、安全風(fēng)險(xiǎn)的弊端；使得二氧化氯無論在高端使用或走進(jìn)千家萬戶使用，具備了商品化商業(yè)化的條件；為二氧化氯殺菌、消毒、除異味、漂白、保鮮的市場應(yīng)用，拓寬了更大的商業(yè)空間。

參考文獻(xiàn)：

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[3]吳予奇，孫亞平.中國，21030063.8[P].2015.

篇2

關(guān)鍵詞：《納米技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用》講義;CAI課件;教學(xué)效果

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）19-0140-02

一、《納米技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用》課程的現(xiàn)狀

納米技術(shù)的發(fā)展依靠的是人才的發(fā)展，納米科技人才是納米技術(shù)發(fā)展的根本保證。我國一直以來十分重視對納米科技方面人才的培養(yǎng)?！秶壹{米科技發(fā)展綱要（2001―2010年）》中明確地提出：要從學(xué)校的教育抓起，要重視納米科技的相關(guān)學(xué)科建設(shè)，擇優(yōu)設(shè)立有關(guān)于納米科技的專業(yè)，同時(shí)在物理、化學(xué)、生物、機(jī)械、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等專業(yè)內(nèi)部，設(shè)置有關(guān)納米科技的新課程，重視和保障我國納米科技的可持續(xù)發(fā)展。目前，納米技術(shù)的相關(guān)教學(xué)工作十分活躍，國內(nèi)許多高校都開設(shè)了與納米技術(shù)相關(guān)的公共選修課或者專業(yè)選修課。在材料類本科專業(yè)中，開設(shè)有“納米材料與技術(shù)”、“納米材料”課程，這是當(dāng)前材料科學(xué)領(lǐng)域中重要的專業(yè)課程。為彌補(bǔ)專業(yè)課程的不足和提供學(xué)生自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，不少高校還在化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)、制藥工程等專業(yè)中開設(shè)了“納米科技導(dǎo)論”選修課程，受到學(xué)生的普遍歡迎。

為了讓對納米科技有興趣的學(xué)生了解和認(rèn)識納米科技的基本知識、基本概念、基本方法及其應(yīng)用，我們在桂林電子科技大學(xué)大學(xué)一年級新生中開設(shè)了“納米技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用”通識教育選修課程。這門選修課程推出后，立即受到了廣大學(xué)生的歡迎，選修本門課的學(xué)生人數(shù)達(dá)到了200人，且仍有相當(dāng)部分的學(xué)生由于受到選課人數(shù)的限制未能選上這門課程。實(shí)踐表明，學(xué)生選修“納米技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用”課程的興趣主要源于對新興納米科技知識的求知欲望。目前，在我國的高等院校開設(shè)的納米技術(shù)相關(guān)課程中，大部分是偏向納米材料的內(nèi)容，這些納米材料類課程一般是作為高年級專業(yè)主干課或?qū)I(yè)選修課開設(shè)。這類課程的開設(shè)，一般要求選修的學(xué)生具有一定的材料、化學(xué)、生物等相關(guān)專業(yè)知識。對于我校大一新生來說，目前的相關(guān)教材和教學(xué)內(nèi)容顯然過于深?yuàn)W。在教學(xué)實(shí)踐過程中，經(jīng)常有學(xué)生發(fā)出這樣的疑問：“納米技術(shù)這門課這么深?yuàn)W，我們該如何學(xué)呢？以后工作中能用到嗎？”

綜上所述，我們必須對“納米技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用”這門課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)方法等進(jìn)行改革。根據(jù)教育部“關(guān)于推進(jìn)高等教育面向新世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計(jì)劃實(shí)施工作的若干意見”的指示精神，結(jié)合辦學(xué)定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)，面向大一新生這類特殊的教學(xué)對象，本文在《納米技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用》課程中探索了一條切實(shí)有效的教學(xué)改革之路。

二、新的教學(xué)模式和方法在《納米技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用》課程中的應(yīng)用

（一）教學(xué)模式改革的目的

在“納米技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用”課程教學(xué)中，結(jié)合該課程理論和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，對教學(xué)過程中教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教材建設(shè)和考核方法等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革，推動(dòng)“納米技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用”課程的建設(shè)，為將來從事與納米科技研究及產(chǎn)業(yè)相關(guān)工作的本科生提供必要的知識準(zhǔn)備，以便能快速進(jìn)入相關(guān)領(lǐng)域，滿足社會(huì)之需求。并力圖培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力，為培養(yǎng)高層次、綜合性、有創(chuàng)新意識和能力的人才奠定基礎(chǔ)。

（二）新的教學(xué)模式和方法

1.編制新的講義。目前可供高校教師上課選擇的有關(guān)納米技術(shù)的相關(guān)教材較少，且絕大部分是專業(yè)性較強(qiáng)的專業(yè)教材。在以往的教學(xué)實(shí)踐中，使用類似的教材，大一學(xué)生常常感到接受起來比較困難，影響了教學(xué)效果和學(xué)生的積極性。因此，有必要針對大一新生，查閱國內(nèi)外大量與本課程相關(guān)的資料，旁征博引，編寫納米技術(shù)的相關(guān)講義。該講義既要比較全面地介紹納米技術(shù)的相關(guān)基本概念、理論和應(yīng)用，又要把握專業(yè)深度，體現(xiàn)出專業(yè)性和科普性的結(jié)合。主要包括：納米技術(shù)概述、掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡、納米材料、納米生物與醫(yī)學(xué)技術(shù)、納米機(jī)械、納米電子學(xué)等內(nèi)容。納米科技的研究對象涉及諸多領(lǐng)域，它的基礎(chǔ)研究問題又與應(yīng)用密不可分。對于大一新生，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，不可能把納米技術(shù)的方方面面都做個(gè)系統(tǒng)講授，比較可行的做法是將本學(xué)科領(lǐng)域最近發(fā)生的重要事件納入講義，并將這些事件產(chǎn)生的巨大影響加以闡述，讓學(xué)生真切感受到知識的實(shí)用性與社會(huì)效應(yīng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，這就對教師的專業(yè)綜合素質(zhì)提出了較高的要求。結(jié)合大一新生專業(yè)基礎(chǔ)知識較弱同時(shí)對前沿科技比較感興趣的特點(diǎn)，我們在現(xiàn)有教材的基礎(chǔ)上編制了新的講義，注重趣味性、通俗性、易懂性，提高了對學(xué)生的吸引力。

2.CAI課件研制?！凹{米技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用”課程涵蓋面較廣、信息量教大，單一的板書教學(xué)手段不易滿足該課程的教學(xué)需要。將現(xiàn)代化多媒體技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)，利用視聽說等手段向?qū)W生提供聲、像、圖、文等綜合信息，有利于學(xué)生集中注意力。納米技術(shù)的許多知識是微觀領(lǐng)域的，單靠語言和文字描述，學(xué)生難以理解。通過多媒體技術(shù)進(jìn)行動(dòng)畫模擬，可以使微觀知識宏觀化，變抽象為具體。因此，必須系統(tǒng)開發(fā)研制“納米技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用”課程CAI課件，該課件以科學(xué)研究前沿課題形式體現(xiàn)納米技術(shù)領(lǐng)域的最新研究成果，尤其是國內(nèi)外高校和公司中納米技術(shù)應(yīng)用的具體實(shí)例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和研究熱情。

在新的講義基礎(chǔ)上，為了達(dá)到好的教學(xué)效果，我們研制了高質(zhì)量的CAI課件。對于納米尺度相關(guān)問題的研究，采用圖像、視頻、動(dòng)畫等形式，這就比單純的文字說明更加具有感染力，也更利于學(xué)生接受，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3.依托科研項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)多種教學(xué)手段。目前，依托多媒體等現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)備，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了板書向PPT教學(xué)的轉(zhuǎn)化，但在教學(xué)內(nèi)容上，比較偏重理論，教學(xué)手段和教學(xué)方法比較單一?！都{米技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用》課程對于大一新生來說，屬于內(nèi)容比較陌生，概念抽象，較難理解的課程。如果還是采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)手段，往往使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，影響課堂效果。針對這種情況，我們采取了依托科研項(xiàng)目，將教材內(nèi)容和科研項(xiàng)目中相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)兩者的有機(jī)結(jié)合。具體表現(xiàn)為：在教學(xué)內(nèi)容上，首先講解基本的知識點(diǎn)和相關(guān)概念，用淺顯易懂的語言表達(dá)出來，讓學(xué)生容易接受，接著引入科研項(xiàng)目中相關(guān)的例子，將課堂講解的內(nèi)容在科研項(xiàng)目中的應(yīng)用進(jìn)行闡述，便于學(xué)生有更切實(shí)的直觀體驗(yàn);在教具的準(zhǔn)備上，如果條件允許，將科研項(xiàng)目中相關(guān)的原理樣機(jī)、視頻、圖像等在課堂上進(jìn)行展示，和教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，可以引起學(xué)生極大的興趣和參與感。例如，在《納米技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用》課程中，通過展示微流控芯片的原理樣機(jī)，啟發(fā)學(xué)生思考芯片的設(shè)計(jì)和加工流程。通過展示膠囊內(nèi)窺鏡、納米機(jī)器人等最新科研成果，激發(fā)學(xué)生的科研興趣和學(xué)習(xí)熱情。另外，通過科研項(xiàng)目，邀請有合作研究的企業(yè)技術(shù)人員、其他高校合作研究人員等以講座、培訓(xùn)等形式實(shí)現(xiàn)多元化的教學(xué)模式，豐富教學(xué)方法和教學(xué)手段。

4.在教學(xué)中發(fā)掘出科研前沿新課題。通識教育選修課程的教學(xué)目標(biāo)主要是擴(kuò)充大學(xué)生的知識面，注重知識點(diǎn)的“廣度”而非“深度”，因此，應(yīng)具備科普性、前沿性、實(shí)用性與趣味性的特點(diǎn)要求。與此相對應(yīng)的教學(xué)形式和教學(xué)方法上也和其他的課程有所區(qū)別。在教學(xué)形式上，以專題形式展開教學(xué)。針對學(xué)生所關(guān)注的問題，開設(shè)各相關(guān)專題，例如納米機(jī)器人、生物分子馬達(dá)、隱形飛機(jī)表面的納米涂層、納米生物芯片等，來充實(shí)教學(xué)內(nèi)容。實(shí)施討論式、啟發(fā)式的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的潛能。比如提出問題：“月亮和地球之間的天梯如何實(shí)現(xiàn)？”來引出納米材料的獨(dú)特優(yōu)勢;從學(xué)生熟悉的例子入手，比如媒體上炒的很熱的納米冰箱、納米保暖內(nèi)衣等，引出納米技術(shù)的真正定義。采用多媒體教學(xué)手段，不斷改善教學(xué)質(zhì)量和效果。

納米技術(shù)是目前國家大力支持的發(fā)展項(xiàng)目，各項(xiàng)科研資金投入較大。所以，如何通過教研相長，將教學(xué)研究作為科學(xué)研究的創(chuàng)新源，從教學(xué)中發(fā)掘出科研前沿新課題和新領(lǐng)域，是一個(gè)值得深入研究的問題，通過為學(xué)生進(jìn)行科學(xué)講座，積極倡導(dǎo)科學(xué)精神和創(chuàng)新精神指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，集思廣益，提煉出科研前沿課題，同時(shí)挖掘?qū)W生創(chuàng)造性思維潛力，提高分析和解決工程問題的能力。

三、總結(jié)

通過以上新的教學(xué)模式和方法在《納米技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用》課堂教學(xué)中的應(yīng)用，有效地提高了課堂教學(xué)效果，達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目的。

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[3]李素敏，趙玉濤.關(guān)于專業(yè)選修課《納米材料》課程的思考[J]考試周刊，2011，（27）.

篇3

1、各國競相出臺(tái)納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和計(jì)劃

由于納米技術(shù)對國家未來經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展及國防安全具有重要意義，世界各國（地區(qū)）紛紛將納米技術(shù)的研發(fā)作為21世紀(jì)技術(shù)創(chuàng)新的主要驅(qū)動(dòng)器，相繼制定了發(fā)展戰(zhàn)略和計(jì)劃，以指導(dǎo)和推進(jìn)本國納米科技的發(fā)展。目前，世界上已有50多個(gè)國家制定了國家級的納米技術(shù)計(jì)劃。一些國家雖然沒有專項(xiàng)的納米技術(shù)計(jì)劃，但其他計(jì)劃中也往往包含了納米技術(shù)相關(guān)的研發(fā)。

（1）發(fā)達(dá)國家和地區(qū)雄心勃勃

為了搶占納米科技的先機(jī)，美國早在2000年就率先制定了國家級的納米技術(shù)計(jì)劃（NNI），其宗旨是整合聯(lián)邦各機(jī)構(gòu)的力量，加強(qiáng)其在開展納米尺度的科學(xué)、工程和技術(shù)開發(fā)工作方面的協(xié)調(diào)。2003年11月，美國國會(huì)又通過了《21世紀(jì)納米技術(shù)研究開發(fā)法案》，這標(biāo)志著納米技術(shù)已成為聯(lián)邦的重大研發(fā)計(jì)劃，從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究到研究中心、基礎(chǔ)設(shè)施的建立以及人才的培養(yǎng)等全面展開。

日本政府將納米技術(shù)視為“日本經(jīng)濟(jì)復(fù)興”的關(guān)鍵。第二期科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃將生命科學(xué)、信息通信、環(huán)境技術(shù)和納米技術(shù)作為4大重點(diǎn)研發(fā)領(lǐng)域，并制定了多項(xiàng)措施確保這些領(lǐng)域所需戰(zhàn)略資源（人才、資金、設(shè)備）的落實(shí)。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進(jìn)從基礎(chǔ)性到實(shí)用性的研發(fā)，同時(shí)跨省廳重點(diǎn)推進(jìn)能有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和加強(qiáng)國際競爭力的研發(fā)。

歐盟在2002—2007年實(shí)施的第六個(gè)框架計(jì)劃也對納米技術(shù)給予了空前的重視。該計(jì)劃將納米技術(shù)作為一個(gè)最優(yōu)先的領(lǐng)域，有13億歐元專門用于納米技術(shù)和納米科學(xué)、以知識為基礎(chǔ)的多功能材料、新生產(chǎn)工藝和設(shè)備等方面的研究。歐盟委員會(huì)還力圖制定歐洲的納米技術(shù)戰(zhàn)略，目前，已確定了促進(jìn)歐洲納米技術(shù)發(fā)展的5個(gè)關(guān)鍵措施：增加研發(fā)投入，形成勢頭；加強(qiáng)研發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施；從質(zhì)和量方面擴(kuò)大人才資源；重視工業(yè)創(chuàng)新，將知識轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和服務(wù)；考慮社會(huì)因素，趨利避險(xiǎn)。另外，包括德國、法國、愛爾蘭和英國在內(nèi)的多數(shù)歐盟國家還制定了各自的納米技術(shù)研發(fā)計(jì)劃。

（2）新興工業(yè)化經(jīng)濟(jì)體瞄準(zhǔn)先機(jī)

意識到納米技術(shù)將會(huì)給人類社會(huì)帶來巨大的影響，韓國、中國臺(tái)灣等新興工業(yè)化經(jīng)濟(jì)體，為了保持競爭優(yōu)勢，也紛紛制定納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。韓國政府2001年制定了《促進(jìn)納米技術(shù)10年計(jì)劃》，2002年頒布了新的《促進(jìn)納米技術(shù)開發(fā)法》，隨后的2003年又頒布了《納米技術(shù)開發(fā)實(shí)施規(guī)則》。韓國政府的政策目標(biāo)是融合信息技術(shù)、生物技術(shù)和納米技術(shù)3個(gè)主要技術(shù)領(lǐng)域，以提升前沿技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)的水平；到2010年10年計(jì)劃結(jié)束時(shí)，韓國納米技術(shù)研發(fā)要達(dá)到與美國和日本等領(lǐng)先國家的水平，進(jìn)入世界前5位的行列。

中國臺(tái)灣自1999年開始，相繼制定了《納米材料尖端研究計(jì)劃》、《納米科技研究計(jì)劃》，這些計(jì)劃以人才和核心設(shè)施建設(shè)為基礎(chǔ)，以追求“學(xué)術(shù)卓越”和“納米科技產(chǎn)業(yè)化”為目標(biāo)，意在引領(lǐng)臺(tái)灣知識經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建立產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢。

（3）發(fā)展中大國奮力趕超

綜合國力和科技實(shí)力較強(qiáng)的發(fā)展中國家為了迎頭趕上發(fā)達(dá)國家納米科技發(fā)展的勢頭，也制定了自己的納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。中國政府在2001年7月就了《國家納米科技發(fā)展綱要》，并先后建立了國家納米科技指導(dǎo)協(xié)調(diào)委員會(huì)、國家納米科學(xué)中心和納米技術(shù)專門委員會(huì)。目前正在制定中的國家中長期科技發(fā)展綱要將明確中國納米科技發(fā)展的路線圖，確定中國在目前和中長期的研發(fā)任務(wù)，以便在國家層面上進(jìn)行指導(dǎo)與協(xié)調(diào)，集中力量、發(fā)揮優(yōu)勢，爭取在幾個(gè)方面取得重要突破。鑒于未來最有可能的技術(shù)浪潮是納米技術(shù)，南非科技部正在制定一項(xiàng)國家納米技術(shù)戰(zhàn)略，可望在2005年度執(zhí)行。印度政府也通過加大對從事材料科學(xué)研究的科研機(jī)構(gòu)和項(xiàng)目的支持力度，加強(qiáng)材料科學(xué)中具有廣泛應(yīng)用前景的納米技術(shù)的研究和開發(fā)。

2、納米科技研發(fā)投入一路攀升

納米科技已在國際間形成研發(fā)熱潮，現(xiàn)在無論是富裕的工業(yè)化大國還是渴望富裕的工業(yè)化中國家，都在對納米科學(xué)、技術(shù)與工程投入巨額資金，而且投資迅速增加。據(jù)歐盟2004年5月的一份報(bào)告稱，在過去10年里，世界公共投資從1997年的約4億歐元增加到了目前的30億歐元以上。私人的納米技術(shù)研究資金估計(jì)為20億歐元。這說明，全球?qū){米技術(shù)研發(fā)的年投資已達(dá)50億歐元。

美國的公共納米技術(shù)投資最多。在過去4年內(nèi)，聯(lián)邦政府的納米技術(shù)研發(fā)經(jīng)費(fèi)從2000年的2.2億美元增加到2003年的7.5億美元，2005年將增加到9.82億美元。更重要的是，根據(jù)《21世紀(jì)納米技術(shù)研究開發(fā)法》，在2005～2008財(cái)年聯(lián)邦政府將對納米技術(shù)計(jì)劃投入37億美元，而且這還不包括國防部及其他部門將用于納米研發(fā)的經(jīng)費(fèi)。

日本目前是僅次于美國的第二大納米技術(shù)投資國。日本早在20世紀(jì)80年代就開始支持納米科學(xué)研究，近年來納米科技投入迅速增長，從2001年的4億美元激增至2003年的近8億美元，而2004年還將增長20%。

在歐洲，根據(jù)第六個(gè)框架計(jì)劃，歐盟對納米技術(shù)的資助每年約達(dá)7.5億美元，有些人估計(jì)可達(dá)9.15億美元。另有一些人估計(jì)，歐盟各國和歐盟對納米研究的總投資可能兩倍于美國，甚至更高。

中國期望今后5年內(nèi)中央政府的納米技術(shù)研究支出達(dá)到2.4億美元左右；另外，地方政府也將支出2.4億～3.6億美元。中國臺(tái)灣計(jì)劃從2002～2007年在納米技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域中投資6億美元，每年穩(wěn)中有增，平均每年達(dá)1億美元。韓國每年的納米技術(shù)投入預(yù)計(jì)約為1.45億美元，而新加坡則達(dá)3.7億美元左右。

就納米科技人均公共支出而言，歐盟25國為2.4歐元，美國為3.7歐元，日本為6.2歐元。按照計(jì)劃，美國2006年的納米技術(shù)研發(fā)公共投資增加到人均5歐元，日本2004年增加到8歐元，因此歐盟與美日之間的差距有增大之勢。公共納米投資占GDP的比例是：歐盟為0.01%，美國為0.01%，日本為0.02%。

另外，據(jù)致力于納米技術(shù)行業(yè)研究的美國魯克斯資訊公司2004年的一份年度報(bào)告稱，很多私營企業(yè)對納米技術(shù)的投資也快速增加。美國的公司在這一領(lǐng)域的投入約為17億美元，占全球私營機(jī)構(gòu)38億美元納米技術(shù)投資的46%。亞洲的企業(yè)將投資14億美元，占36%。歐洲的私營機(jī)構(gòu)將投資6.5億美元，占17%。由于投資的快速增長，納米技術(shù)的創(chuàng)新時(shí)代必將到來。

3、世界各國納米科技發(fā)展各有千秋

各納米科技強(qiáng)國比較而言，美國雖具有一定的優(yōu)勢，但現(xiàn)在尚無確定的贏家和輸家。

（1）在納米科技論文方面日、德、中三國不相上下

根據(jù)中國科技信息研究所進(jìn)行的納米論文統(tǒng)計(jì)結(jié)果，2000—2002年，共有40370篇納米研究論文被《2000—2002年科學(xué)引文索引（SCI）》收錄。納米研究論文數(shù)量逐年增長，且增長幅度較大，2001年和2002年的增長率分別達(dá)到了30.22%和18.26%。

2000—2002年納米研究論文，美國以較大的優(yōu)勢領(lǐng)先于其他國家，3年累計(jì)論文數(shù)超過10000篇，幾乎占全部論文產(chǎn)出的30%。日本（12.76%）、德國（11.28%）、中國（10.64%）和法國（7.89%）位居其后，它們各自的論文總數(shù)都超過了3000篇。而且以上5國2000—2002年每年的納米論文產(chǎn)出大都超過了1000篇，是納米研究最活躍的國家，也是納米研究實(shí)力最強(qiáng)的國家。中國的增長幅度最為突出，2000年中國納米論文比例還落后德國2個(gè)多百分點(diǎn)，到2002年已經(jīng)超過德國，位居世界第三位，與日本接近。

在上述5國之后，英國、俄羅斯、意大利、韓國、西班牙發(fā)表的論文數(shù)也較多，各國3年累計(jì)論文總數(shù)都超過了1000篇，且每年的論文數(shù)排位都可以進(jìn)入前10名。這5個(gè)國家可以列為納米研究較活躍的國家。

另外，如果歐盟各國作為一個(gè)整體，其論文量則超過36%，高于美國的29.46%。

（2）在申請納米技術(shù)發(fā)明專利方面美國獨(dú)占鰲頭

據(jù)統(tǒng)計(jì)：美國專利商標(biāo)局2000—2002年共受理2236項(xiàng)關(guān)于納米技術(shù)的專利。其中最多的國家是美國（1454項(xiàng)），其次是日本（368項(xiàng)）和德國（118項(xiàng)）。由于專利數(shù)據(jù)來源美國專利商標(biāo)局，所以美國的專利數(shù)量非常多，所占比例超過了60%。日本和德國分別以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英國、韓國、加拿大、法國和中國臺(tái)灣的專利數(shù)也較多，所占比例都超過了1%。

專利反映了研究成果實(shí)用化的能力。多數(shù)國家納米論文數(shù)與專利數(shù)所占比例的反差較大，在論文數(shù)最多的20個(gè)國家和地區(qū)中，專利數(shù)所占比例超過論文數(shù)所占比例的國家和地區(qū)只有美國、日本和中國臺(tái)灣。這說明，很多國家和地區(qū)在納米技術(shù)研究上具備一定的實(shí)力，但比較側(cè)重于基礎(chǔ)研究，而實(shí)用化能力較弱。

（3）就整體而言納米科技大國各有所長

美國納米技術(shù)的應(yīng)用研究在半導(dǎo)體芯片、癌癥診斷、光學(xué)新材料和生物分子追蹤等領(lǐng)域快速發(fā)展。隨著納米技術(shù)在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應(yīng)用，目前美國納米研究熱點(diǎn)已逐步轉(zhuǎn)向醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。醫(yī)學(xué)納米技術(shù)已經(jīng)被列為美國國家的優(yōu)先科研計(jì)劃。在納米醫(yī)學(xué)方面，納米傳感器可在實(shí)驗(yàn)室條件下對多種癌癥進(jìn)行早期診斷，而且，已能在實(shí)驗(yàn)室條件下對前列腺癌、直腸癌等多種癌癥進(jìn)行早期診斷。2004年，美國國立衛(wèi)生研究院癌癥研究所專門出臺(tái)了一項(xiàng)《癌癥納米技術(shù)計(jì)劃》，目的是將納米技術(shù)、癌癥研究與分子生物醫(yī)學(xué)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標(biāo)；利用納米顆粒追蹤活性物質(zhì)在生物體內(nèi)的活動(dòng)也是一個(gè)研究熱門，這對于研究艾滋病病毒、癌細(xì)胞等在人體內(nèi)的活動(dòng)情況非常有用，還可以用來檢測藥物對病毒的作用效果。利用納米顆粒追蹤病毒的研究也已有成果，未來5～10年有望商業(yè)化。

雖然醫(yī)學(xué)納米技術(shù)正成為納米科技的新熱點(diǎn)，納米技術(shù)在半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域的應(yīng)用仍然引人關(guān)注。美國科研人員正在加緊納米級半導(dǎo)體材料晶體管的應(yīng)用研究，期望突破傳統(tǒng)的極限，讓芯片體積更小、速度更快。納米顆粒的自組裝技術(shù)是這一領(lǐng)域中最受關(guān)注的地方。不少科學(xué)家試圖利用化學(xué)反應(yīng)來合成納米顆粒，并按照一定規(guī)則排列這些顆粒，使其成為體積小而運(yùn)算快的芯片。這種技術(shù)本來有望取代傳統(tǒng)光刻法制造芯片的技術(shù)。在光學(xué)新材料方面，目前已有可控直徑5納米到幾百納米、可控長度達(dá)到幾百微米的納米導(dǎo)線。

日本納米技術(shù)的研究開發(fā)實(shí)力強(qiáng)大，某些方面處于世界領(lǐng)先水平，但尚未脫離基礎(chǔ)和應(yīng)用研究階段，距離實(shí)用化還有相當(dāng)一段路要走。在納米技術(shù)的研發(fā)上，日本最重視的是應(yīng)用研究，尤其是納米新材料研究。除了碳納米管外，日本開發(fā)出多種不同結(jié)構(gòu)的納米材料，如納米鏈、中空微粒、多層螺旋狀結(jié)構(gòu)、富勒結(jié)構(gòu)套富勒結(jié)構(gòu)、納米管套富勒結(jié)構(gòu)、酒杯疊酒杯狀結(jié)構(gòu)等。

在制造方法上，日本不斷改進(jìn)電弧放電法、化學(xué)氣相合成法和激光燒蝕法等現(xiàn)有方法，同時(shí)積極開發(fā)新的制造技術(shù)，特別是批量生產(chǎn)技術(shù)。細(xì)川公司展出的低溫連續(xù)燒結(jié)設(shè)備引起關(guān)注。它能以每小時(shí)數(shù)千克的速度制造粒徑在數(shù)十納米的單一和復(fù)合的超微粒材料。東麗和三菱化學(xué)公司應(yīng)用大學(xué)開發(fā)的新技術(shù)能把制造碳納米材料的成本減至原來的1／10，兩三年內(nèi)即可進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。

日本高度重視開發(fā)檢測和加工技術(shù)。目前廣泛應(yīng)用的掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場光學(xué)顯微鏡等的性能不斷提高，并涌現(xiàn)了諸如數(shù)字式顯微鏡、內(nèi)藏高級照相機(jī)顯微鏡、超高真空掃描型原子力顯微鏡等新產(chǎn)品。科學(xué)家村田和廣成功開發(fā)出亞微米噴墨印刷裝置，能應(yīng)用于納米領(lǐng)域，在硅、玻璃、金屬和有機(jī)高分子等多種材料的基板上印制細(xì)微電路，是世界最高水平。

日本企業(yè)、大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)積極在信息技術(shù)、生物技術(shù)等領(lǐng)域內(nèi)為納米技術(shù)尋找用武之地，如制造單個(gè)電子晶體管、分子電子元件等更細(xì)微、更高性能的元器件和量子計(jì)算機(jī)，解析分子、蛋白質(zhì)及基因的結(jié)構(gòu)等。不過，這些研究大都處于探索階段，成果為數(shù)不多。

歐盟在納米科學(xué)方面頗具實(shí)力，特別是在光學(xué)和光電材料、有機(jī)電子學(xué)和光電學(xué)、磁性材料、仿生材料、納米生物材料、超導(dǎo)體、復(fù)合材料、醫(yī)學(xué)材料、智能材料等方面的研究能力較強(qiáng)。

中國在納米材料及其應(yīng)用、掃描隧道顯微鏡分析和單原子操縱等方面研究較多，主要以金屬和無機(jī)非金屬納米材料為主，約占80%，高分子和化學(xué)合成材料也是一個(gè)重要方面，而在納米電子學(xué)、納米器件和納米生物醫(yī)學(xué)研究方面與發(fā)達(dá)國家有明顯差距。

4、納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化步伐加快

目前，納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化尚處于初期階段，但展示了巨大的商業(yè)前景。據(jù)統(tǒng)計(jì)：2004年全球納米技術(shù)的年產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到500億美元，2010年將達(dá)到14400億美元。為此，各納米技術(shù)強(qiáng)國為了盡快實(shí)現(xiàn)納米技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，都在加緊采取措施，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

美國國家科研項(xiàng)目管理部門的管理者們認(rèn)為，美國大公司自身的納米技術(shù)基礎(chǔ)研究不足，導(dǎo)致美國在該領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用缺乏動(dòng)力，因此，嘗試建立一個(gè)由多所大學(xué)與大企業(yè)組成的研究中心，希望借此使納米技術(shù)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)緊密結(jié)合在一起。美國聯(lián)邦政府與加利福尼亞州政府一起斥巨資在洛杉礬地區(qū)建立一個(gè)“納米科技成果轉(zhuǎn)化中心”，以便及時(shí)有效地將納米科技領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究成果應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)界。該中心的主要工作有兩項(xiàng)：一是進(jìn)行納米技術(shù)基礎(chǔ)研究；二是與大企業(yè)合作，使最新基礎(chǔ)研究成果盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。其研究領(lǐng)域涉及納米計(jì)算、納米通訊、納米機(jī)械和納米電路等許多方面，其中不少研究成果將被率先應(yīng)用于美國國防工業(yè)。

美國的一些大公司也正在認(rèn)真探索利用納米技術(shù)改進(jìn)其產(chǎn)品和工藝的潛力。IBM、惠普、英特爾等一些IT公司有可能在中期內(nèi)取得突破，并生產(chǎn)出商業(yè)產(chǎn)品。一個(gè)由專業(yè)、商業(yè)和學(xué)術(shù)組織組成的網(wǎng)絡(luò)在迅速擴(kuò)大，其目的是共享信息，促進(jìn)聯(lián)系，加速納米技術(shù)應(yīng)用。

日本企業(yè)界也加強(qiáng)了對納米技術(shù)的投入。關(guān)西地區(qū)已有近百家企業(yè)與16所大學(xué)及國立科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合，不久前又建立了“關(guān)西納米技術(shù)推進(jìn)會(huì)議”，以大力促進(jìn)本地區(qū)納米技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程；東麗、三菱、富士通等大公司更是紛紛斥巨資建立納米技術(shù)研究所，試圖將納米技術(shù)融合進(jìn)各自從事的產(chǎn)業(yè)中。

歐盟于2003年建立納米技術(shù)工業(yè)平臺(tái)，推動(dòng)納米技術(shù)在歐盟成員國的應(yīng)用。歐盟委員會(huì)指出：建立納米技術(shù)工業(yè)平臺(tái)的目的是使工程師、材料學(xué)家、醫(yī)療研究人員、生物學(xué)家、物理學(xué)家和化學(xué)家能夠協(xié)同作戰(zhàn)，把納米技術(shù)應(yīng)用到信息技術(shù)、化妝品、化學(xué)產(chǎn)品和運(yùn)輸領(lǐng)域，生產(chǎn)出更清潔、更安全、更持久和更“聰明”的產(chǎn)品，同時(shí)減少能源消耗和垃圾。歐盟希望通過建立納米技術(shù)工業(yè)平臺(tái)和增加納米技術(shù)研究投資使其在納米技術(shù)方面盡快趕上美國。

篇4

關(guān)鍵詞：納米，中醫(yī)藥，經(jīng)濟(jì)，技術(shù)

引言：通過現(xiàn)在的問題反映，首先提出一些納米技術(shù)的需求，再而闡述了納米中醫(yī)藥的現(xiàn)狀接著提出納米中藥化的好處和現(xiàn)在存在的一些問題，通過筆者的分析，一步一步的攝入了納米技術(shù)在當(dāng)前中國的國情來說要發(fā)展，提出一些相對的解決方法。引入納米技術(shù)是社會(huì)的要求。最后說明自己的觀點(diǎn)（總結(jié)）。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境問題變得越來越嚴(yán)重。從而導(dǎo)致發(fā)病率變得越來越高。如果還是單靠過去的一味中藥很難把病情完全治好。加上現(xiàn)在環(huán)境問題的特為嚴(yán)重和社會(huì)的需求量增多。很多中藥材都是靠人工培育，但人工培育的功效始終比不上天然的。雖然實(shí)行了中醫(yī)藥的政策，解決了老百姓的看病難，看病貴的問題。但始終是不能從根本解決問題。加上納米技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，因此將納米技術(shù)融入中醫(yī)藥是社會(huì)的要求，社會(huì)的主流。納米技術(shù)使中醫(yī)藥的藥效得到更好的發(fā)揮。

那先由我們看看納米中醫(yī)藥的發(fā)展

納米中藥制備技術(shù)的研究現(xiàn)狀

醫(yī)學(xué)上的發(fā)展就目前來說，提出最多的是中西合作和中醫(yī)藥現(xiàn)代化，但我們在中醫(yī)藥的現(xiàn)狀中發(fā)現(xiàn)很多問題，例如上面所提的民生問題，為此我們要想一下有沒有更好的方案解決目前的問題，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展我，我國的納米技術(shù)已達(dá)到一定的程度，并取得一定的成效，為使中藥面向世界，并形成醫(yī)學(xué)科新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，應(yīng)將現(xiàn)代的高新技術(shù)引入到中藥制劑之中。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，中藥的現(xiàn)代化生產(chǎn)已成為現(xiàn)實(shí)。納米技術(shù)的出現(xiàn)使得超微粉碎成為全世界各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，日益顯現(xiàn)出它強(qiáng)大的生命力和蘊(yùn)藏的無窮財(cái)富。對于中國的國藥—中草藥尤為如此?？梢哉f中藥超微粉碎是中藥的一次飛躍性革命。如果中國能勝利的打完這場“革命”，在醫(yī)學(xué)生又是一個(gè)新的焦點(diǎn)。納米技術(shù)是如何引進(jìn)中醫(yī)藥中呢？首先注意的是納米粒制備的關(guān)鍵是控制粒子的粒徑大小和獲得較窄且均勻的粒度分布，減小或消除粒子團(tuán)聚現(xiàn)象，保證用藥有效、安全和穩(wěn)定。

根據(jù)目前的科技情況。納米藥物粒子的制備技術(shù)可以分為三類，機(jī)械粉碎法、物理分散法和化學(xué)合成法。通過宏觀到微觀的轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)了微觀世界的并且是醫(yī)學(xué)界的狂飆式發(fā)展。

中醫(yī)藥的理論基于對宏觀的自然界，而納米技術(shù)科研研究則是微觀技術(shù)，現(xiàn)在把宏觀與微觀技術(shù)的有機(jī)組合能不能在醫(yī)學(xué)上形成一們嶄新的“宏微”中醫(yī)理論學(xué)科呢？至于宏觀中醫(yī)藥大家對它有了一定的了解，現(xiàn)在我只是對微觀進(jìn)行闡述。納米科學(xué)與技術(shù)，有時(shí)簡稱為納米技術(shù)，是研究結(jié)構(gòu)尺寸在0.1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。納米技術(shù)的引入是醫(yī)學(xué)微觀化，一方面由于納米技術(shù)的引入為攜帶提供了一定的方便，以前，無論什么看一次病總要大袋小袋的提著，這只是對病者，如果像醫(yī)院或一些醫(yī)護(hù)機(jī)構(gòu)，當(dāng)他們想購買大量藥物時(shí)不是很麻煩。引入納米技術(shù)在這里就起了相當(dāng)重要的作用，比如運(yùn)輸大量的藥物，現(xiàn)在只須小盒便能搞定；另一方面，害怕吃藥嗎？害怕打針嗎？不用怕，納米技術(shù)中藥話可以幫助你，把納米級藥物制成藥膏然后貼于患處，可以通過皮膚直接接受不需要注射。由于納米技術(shù)是對藥物的微觀化，比如將藥物磨成粉狀，加大了與病菌的接觸面積，例如中藥超細(xì)后的產(chǎn)品除用于散劑、顆粒劑、膠囊劑、片劑、中藥口服散劑、膠囊劑、微囊外，把藥物微化，這樣可以提高藥物在體內(nèi)的生物利用度。增強(qiáng)中藥的療效，再者，納米技術(shù)在中藥加工方面的應(yīng)用能保持中藥原有成分的基礎(chǔ)，使藥效充分析出。另外，納米粒子包裹的智能藥物進(jìn)入人體后，可主動(dòng)搜索并攻擊癌細(xì)胞或修復(fù)損傷組織。在人工器官移植領(lǐng)域，只要在器官外面涂上納米粒子，就可以預(yù)防器官移植的排異反應(yīng)。使用納米技術(shù)的新型診斷儀，只需檢測少量的血液，就能通過其中的蛋白質(zhì)和DNA診斷出各種疾病。在抗癌的治療方面，德國一定醫(yī)院的研究人員將一些極其細(xì)小的氧化鐵納米顆粒，注入患者的癌瘤里，然后將患者置于可變的磁場中，使患者癌瘤里的氧化鐵納米顆粒升溫到45-47攝氏度，這溫度足以燒毀癌細(xì)胞，而周圍健康組織不會(huì)受到傷害。同時(shí)，配合使用納米藥物來阻斷腫瘤血管生成，餓死癌細(xì)胞。納米中藥化不知那些好處，據(jù)了解，納米中藥化將藥物加工成納米級的微細(xì)粒子，病人服藥時(shí)，首先減輕病人的痛苦，有些病人怕吃藥，如果制成了粒子狀，病人一般是比較易接受，藥物的真對性特別的強(qiáng)，藥物就可能針對性地直達(dá)病灶，激活中藥細(xì)胞活性成分，直接攻擊病毒、細(xì)菌、重金屬、毒質(zhì)，細(xì)胞壁或細(xì)胞膜等障礙將不復(fù)存在，這樣中藥療效可大大速率，盡快的減輕病人的痛苦，如治療消化道疾病的藥品“思密達(dá)”經(jīng)納米化處理后其藥效提高了3倍。中藥藥效的加大、加快，使中藥可與西藥相媲美，為今后中藥的發(fā)展創(chuàng)造了條件。使中藥具有新的功能將中藥加工至納米尺寸之后，其細(xì)胞內(nèi)原有不能被釋放出來的某些活性成分由于破壁而被釋放出來，有可能使納米中藥具有新的功能。此外，由于其給藥途徑，藥物吸收方式等的改變，可能在藥代動(dòng)力學(xué)、藥效學(xué)、藥理學(xué)、藥物化學(xué)等方面產(chǎn)生新的作用。并且中藥有沒有西藥那樣很多副作用，發(fā)展納米中醫(yī)藥看來是必然的事了。特別的，一些科學(xué)家預(yù)言：由于納米微粒的尺度一般比生物體內(nèi)的細(xì)胞、紅血球小得多，所以，有可能把含有計(jì)算機(jī)功能、人機(jī)對話功能和有自身復(fù)雜能力的納米機(jī)器人送入體內(nèi)而又不嚴(yán)重干擾細(xì)胞的正常生理過程。通過體外控制操作，獲取體內(nèi)多種生化反應(yīng)的連續(xù)的動(dòng)態(tài)信息，從而破解中藥復(fù)雜的作用機(jī)制。

納米中醫(yī)藥也存在一定的問題，那是值得我們深慮：

1.成分的混亂；由于納米中藥化加大了藥的效用，但同時(shí)也是所需藥的成分難以把握，例如你本來是需要的是5兩A藥材6兩B藥材4兩C藥材，但當(dāng)你納米化時(shí)，你會(huì)使藥用發(fā)生了變化，使得吸收的藥的分量不同，可能導(dǎo)致A多了或少了。納米技術(shù)中藥化使得生物利用度、溶出度較低等得以糾正，療效得以增強(qiáng)。這種改變性質(zhì)的作用使得傳統(tǒng)中藥所含的有效成分及其藥效變得面目全非。嚴(yán)重的會(huì)造成安全隱患。為此對研究和發(fā)展納米中藥化造成了巨大的壓力。

2.由于納米技術(shù)是一種微觀的世界，如果科學(xué)家對藥物不是有充分的了解，當(dāng)實(shí)行微觀處理時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致一些藥物的分量不夠或減少了別的分量，另外，需要謹(jǐn)慎地掌握納米粒度與相關(guān)中藥所含有效成分分子組成和分子量的關(guān)系，以防為獲得納米微粒而損壞了藥物的有效成分。納米級的研究并不像宏觀的研究那么簡單，如果一些技術(shù)錯(cuò)誤了，結(jié)果可能要重做。

3.納米中藥因其粒度超細(xì)，表面效應(yīng)和量子效應(yīng)顯著增加，使得藥物的有效成分獲得了高能級的氧化或還原潛力，從而影響藥物穩(wěn)定性，增加了保質(zhì)和儲(chǔ)存的困難。

4.加大了鑒別的難度，即超細(xì)狀態(tài)下的中藥是否還具有普通粉碎時(shí)所有的顯微特征？如果原有的顯微特征發(fā)生了改變，則又應(yīng)建立何種更精細(xì)的鑒別方法？這是個(gè)重大的問題，對于納米級的研究，考的是先進(jìn)的技術(shù)。

5.納米尺度的物質(zhì)存在著生物安全性威脅問題，如果不能夠有效地防止納米尺度物質(zhì)的接觸或者攝入，可能會(huì)引起多系統(tǒng)的復(fù)雜病變。

所謂萬物都有雙面性，納米中醫(yī)藥的引入一定上給我們帶來了很多好處，但也有一些負(fù)面的影響，綜合中國現(xiàn)在的情況，許多專家都認(rèn)為發(fā)展納米中醫(yī)藥是利大于弊。那就根據(jù)我國的國情出發(fā)，如何將納米技術(shù)中醫(yī)藥引入。何如加大對納米技術(shù)中醫(yī)藥的發(fā)展呢？

1.由于各級的懶散性比較強(qiáng)，如果國家不統(tǒng)一制定完全的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可能會(huì)導(dǎo)致某些地方的藥用不高或某些地方的納米中藥技術(shù)只是一個(gè)夢想。如果國家有了一定的機(jī)構(gòu)管理，一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，那樣可以使納米藥物統(tǒng)一化，安全化。所以國家應(yīng)成立你執(zhí)迷中醫(yī)藥的研究中心，一方面集中科研相關(guān)的技術(shù)連接，另一方面可以組織協(xié)調(diào)科研機(jī)構(gòu)，高校試驗(yàn)室以及產(chǎn)業(yè)界的公共參與，進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān)。

2.國家政府必須認(rèn)真重視納米醫(yī)藥的發(fā)展，畢竟市場是一個(gè)充滿“利潤”式的社會(huì)，很多時(shí)候，如果國家不重視藥物的安全管理，可能不導(dǎo)致藥物市場混亂，同時(shí)國家有必要組織一定實(shí)力和特色的中藥類高校與納米研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，通過集大家之智慧來進(jìn)行納米中醫(yī)藥化。這就是國家要加強(qiáng)宏觀調(diào)控對納米藥物的管理。

3.由于納米中藥化是剛剛引進(jìn)來的一個(gè)新學(xué)科，很多方面還沒有完善，特別是納米對技術(shù)的要求高，所以國家應(yīng)增加國內(nèi)納米重要的博士研究站，在較高會(huì)議上培養(yǎng)和吸引綜合性的科研人才投身到這個(gè)領(lǐng)域中去

4.加強(qiáng)國內(nèi)研究基地的建設(shè)。改善基礎(chǔ)設(shè)施條件，增加專項(xiàng)的投入，并重視知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，加大納米中醫(yī)藥的財(cái)政支出，因?yàn)橥鈬鴮@方面有了一定的認(rèn)識，由于他們的技術(shù)含量高，納米技術(shù)早就名噪一時(shí)，所以，國家可以加大中外的合作，另外還有派人到外國學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)，通過只是的交流，國與國的合作，進(jìn)一步提高中醫(yī)藥的納米技術(shù)的發(fā)展。

總結(jié)：納米技術(shù)是2l世紀(jì)最具發(fā)展前景的領(lǐng)域之一，它給中醫(yī)藥的現(xiàn)代化提供了新的思路和方法。通過對比中國的利弊，實(shí)行納米中藥化的轉(zhuǎn)型不但可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和提供取藥的方面，在歷史上也是一次偉大的改革，在一定的程度上提高了醫(yī)學(xué)家納米中醫(yī)藥的定位，而且在國外也是中醫(yī)的地位提得更高?？茖W(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，中醫(yī)藥也逐步走向世界，面臨著前所未有的機(jī)遇和巨大的發(fā)展空間—納米技術(shù)中藥化，然而，基于其獨(dú)特的理論體系，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)尚難與之有機(jī)地結(jié)合起來，這也成為阻礙中醫(yī)藥發(fā)展的最主要因素。隨著納米技術(shù)在中藥研究開發(fā)領(lǐng)域的一些應(yīng)用基礎(chǔ)研究上獲得突破，它必將極大地促進(jìn)中藥現(xiàn)代化的進(jìn)程。在中醫(yī)理論的指導(dǎo)下，中藥納米化技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)中藥現(xiàn)代化的關(guān)鍵技術(shù)，必將推動(dòng)我國的中藥盡可能快地走向國際市場。

參考文獻(xiàn)：

1楊祥良基于納米技術(shù)的中藥基礎(chǔ)問題研究[J]．華中理工大學(xué)學(xué)報(bào)，20一104—105

2趙宗江，胡會(huì)欣，張新雪．中藥歸經(jīng)理論現(xiàn)代化研究[J]．北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2002年25

3.徐輝碧,楊祥良,謝長生,等.納米技術(shù)在中藥研究中的應(yīng)用[J].中國藥科大學(xué)學(xué)報(bào),2001年32

篇5

目前,納米技術(shù)已廣泛應(yīng)用于材料學(xué)、電子學(xué)等領(lǐng)域,并逐漸向生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域滲透。2000年,楊氏等[1]在通過研究不同粒徑(≤100、150、200、500 nm)的礦物中藥雄黃和石決明(納米、微米和常態(tài))對藥效的尺寸效應(yīng)后認(rèn)為,利用改變中藥顆粒的單元尺寸(使其小到一定程度)以改變其物理狀態(tài),可以顯著改變中藥制劑產(chǎn)生的藥理效應(yīng),并由此首次提出了納米中藥的概念。此后,國內(nèi)學(xué)者開始了納米技術(shù)在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用研究,并取得了一些突破性進(jìn)展,申請了許多有關(guān)納米中藥的專利。納米技術(shù)的應(yīng)用對中藥的研究和開發(fā)產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用。

1  納米技術(shù)應(yīng)用于中藥研究與開發(fā)的意義

1.1  有助于對中醫(yī)藥基礎(chǔ)理論研究的突破

1.1.1  揭示中藥“歸經(jīng)”的實(shí)質(zhì)  中藥歸經(jīng)是中藥選擇性地歸屬于機(jī)體疾病狀態(tài)的某些臟腑經(jīng)絡(luò)的屬性,是藥物作用的定位概念。傳統(tǒng)的歸經(jīng)理論沒有闡明歸經(jīng)所依據(jù)的經(jīng)絡(luò)、臟腑的實(shí)質(zhì),隨著時(shí)代的發(fā)展,它已經(jīng)難以繼續(xù)指導(dǎo)中藥新藥的研究和開發(fā)。中藥歸經(jīng)理論的進(jìn)一步研究應(yīng)該是全面探討歸經(jīng)的物質(zhì)基礎(chǔ),并從分子水平闡明這一理論所涉及的現(xiàn)代生理、生化、藥理、病理等問題,揭示歸經(jīng)的實(shí)質(zhì)。目前,中藥歸經(jīng)理論實(shí)驗(yàn)研究的其中一類思路是觀測中藥有效成分在體內(nèi)的分布及作用部位[2]。隨著納米中藥粒子或納米中藥微膠囊的發(fā)明,可以利用其控釋效應(yīng),使中藥有效成分恒速穩(wěn)定地作用于動(dòng)物模型或人體的作用器官或特定靶組織,并較長時(shí)間地維持其有效的濃度,從而較好地確定藥物主要作用的某些生理系統(tǒng),揭示中藥歸經(jīng)的實(shí)質(zhì)。

1.1.2  進(jìn)一步完善中藥“升降沉浮”理論 

中藥的“升降沉浮”是指藥物作用于人體的趨勢。升降沉浮作為用藥的基本原則,它與臨床治療有著密切的關(guān)系。在臨床治療時(shí),需根據(jù)藥物升降沉浮的不同特性選用相應(yīng)的藥物。傳統(tǒng)理論認(rèn)為,代赭石、半夏等能引藥向下,作用趨勢向下；人參、黃芪等能益氣升提,作用趨勢向上；金銀花、細(xì)辛等可作升浮藥；大黃、黃連等可作沉降藥。因此,我們可以將納米級的這些中藥作用于生理器官,跟蹤其作用趨向,確定其“升降”或“沉浮”。

1.1.3  揭示“五臟相音”的實(shí)質(zhì) 

五臟相音理論認(rèn)為,五臟相應(yīng)于不同的聲音,五臟脾、肺、肝、心、腎相應(yīng)于五音宮、商、角、徵、羽,可以根據(jù)人們聲音的變化,以作為診斷和治療的依據(jù),提示應(yīng)當(dāng)進(jìn)行何種經(jīng)絡(luò)調(diào)理和飲食調(diào)理,最終達(dá)到治未病的目的[3]。2004年,德國gimzewski教授[4]在《science》雜志上發(fā)表了其研究成果,利用原子力顯微鏡(atomic force microscope)精確地測知了單細(xì)胞細(xì)胞壁上的任何振動(dòng),并把它們轉(zhuǎn)換為聲音,開創(chuàng)了基于納米水平的細(xì)胞聲學(xué),也開創(chuàng)了一個(gè)新的高科技研究領(lǐng)域——聲音與疾病的關(guān)系。這與《黃帝內(nèi)經(jīng)》中論述的宏觀意義上的臟腑聲音、辨色聽音察體診斷疾病、以聲音區(qū)分陰陽并進(jìn)行飲食和經(jīng)絡(luò)調(diào)理以達(dá)到治未病的理論具有驚人的相似之處[5]。因此,納米技術(shù)的應(yīng)用,將可能揭開中醫(yī)“五臟相音”理論的神秘面紗,以更好地指導(dǎo)中藥新藥的研究和開發(fā)。

1.2  有助于提高制劑質(zhì)量和水平,促進(jìn)中藥新產(chǎn)品的開發(fā)

1.2.1  改善傳統(tǒng)制劑工藝,豐富中藥劑型,提高制劑質(zhì)量和水平 

采用傳統(tǒng)的水提或醇提的制劑工藝容易破壞中藥的生物活性成分及有效成分,而一些與納米技術(shù)相關(guān)的制劑技術(shù)的應(yīng)用,如分子包合技術(shù)、脂質(zhì)體技術(shù)、固體分散技術(shù)、固體脂質(zhì)納米粒技術(shù)、聚合物納米粒技術(shù)和微乳技術(shù)等,不僅可以極大地豐富中藥傳統(tǒng)的以湯、丸、散、膏、丹為主的劑型,引入高效透皮釋放制劑、口服控釋片、口服含片、干粉吸入劑、鼻噴霧劑、舌面速溶片以及植入制劑、微乳劑和脂質(zhì)體等多種新劑型,也將顯著地提高中藥制劑的質(zhì)量和水平,如可以極大地提高制劑的混合均勻性、分劑量準(zhǔn)確性以及可壓性。

1.2.2  增加新功效,促進(jìn)中藥新產(chǎn)品的開發(fā) 

納米中藥的量子尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)將導(dǎo)致其物理化學(xué)性質(zhì)、生物活性及藥理性質(zhì)發(fā)生根本的變化,從而賦予傳統(tǒng)中藥全新的藥效,拓展治療范圍[3]。例如,納米化后的牛黃和靈芝都呈現(xiàn)普通牛黃和普通靈芝不具有的藥效。若將納米中藥應(yīng)用到保健品或化妝品中,將促進(jìn)中藥材保健品、化妝品工業(yè)的發(fā)展,拓展中藥的使用范圍。此外,若將納米中藥作病毒誘導(dǎo)物,將可能實(shí)現(xiàn)不含抗生素的長效廣譜抗菌功效和抗病毒功效,開發(fā)出新一代的廣譜抗菌藥物。總之,納米技術(shù)在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用,對加速中藥新藥的研制與開發(fā)具有重要的意義。

1.2.3  促進(jìn)中藥制劑的標(biāo)準(zhǔn)化和國際化,提升中藥的市場競爭力 

中藥的多種新劑型,可以使其使用方法更符合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn),利于其在國際市場上的推廣。將納米技術(shù)引入中藥的研究與開發(fā),能在納米中藥的制藥技術(shù)、藥效等諸方面建立一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)和創(chuàng)新方法,能使中藥的質(zhì)量評價(jià)有國際化的標(biāo)準(zhǔn),從而有助于提升中藥的市場競爭力。

1.3  有助于提高中藥的生物利用度和療效

中藥一般都含有較多的木質(zhì)素、纖維、膠質(zhì)、脂肪、糖類等,用傳統(tǒng)方法粉碎往往難以達(dá)到細(xì)胞破壁,影響了中藥材中有效成分的浸出,妨礙了藥物在生物體內(nèi)的吸收。中藥粒子的納米化可以使細(xì)胞破壁,大大提高中藥有效成分的滲透性或溶解度,提高藥物的生物利用度；還可以利用納米化的中藥所具有的緩釋功能和靶向給藥功能,提高藥效。另外,也可以利用中藥的納米包覆技術(shù),改變一些中藥制劑的親水親油性,提高中藥的臨床療效。這將有利于減少用藥量,節(jié)約有限的中藥資源。

2  存在的問題

2.1  與中醫(yī)“辨證用藥”原則相悖

中藥復(fù)方的藥理作用機(jī)理較復(fù)雜,往往多元反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。中藥從單味藥到組合成方,不僅量變,而且質(zhì)變,中藥在不同復(fù)方中的功效可能有所不同,這與藥物在不同的復(fù)方中可能發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。隨著納米技術(shù)的應(yīng)用,中藥成分之間的某些物理化學(xué)反應(yīng)將受到控制或發(fā)生根本性的變化,使得藥物脫離了復(fù)雜的化學(xué)環(huán)境或使化學(xué)環(huán)境更加復(fù)雜,導(dǎo)致中藥有效成分和藥效的不確定性,并影響藥物的穩(wěn)定性,從而可能改變藥物的功效,與中醫(yī)“辨證用藥”的原則相悖。

2.2  與中醫(yī)藥“價(jià)廉”的特點(diǎn)相悖

納米技術(shù)在中藥制備領(lǐng)域的應(yīng)用將極大地提高其生產(chǎn)成本,勢必會(huì)影響到中藥的銷售價(jià)格,使原本以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉取勝的中藥因價(jià)格因素而難以推廣,也會(huì)影響到我國具有中國特色的醫(yī)療衛(wèi)生保障體系的建設(shè)。

2.3  一些基礎(chǔ)性研究工作有待加強(qiáng)

①納米中藥制備的理論與技術(shù)研究,包括適合中藥制藥行業(yè)使用的系列超細(xì)顆粒裝備及配套設(shè)備的研制和產(chǎn)業(yè)化工作；②納米中藥質(zhì)量評價(jià)和質(zhì)量控制方法研究,建立納米中藥藥理、療效、病理學(xué)和毒理學(xué)的理論與系統(tǒng)評價(jià)方法；③納米中藥新產(chǎn)品開發(fā)的理論和技術(shù)研究以及產(chǎn)業(yè)化推廣工作。

3  結(jié)語

納米技術(shù)是21世紀(jì)最具發(fā)展前景的領(lǐng)域之一,它給中醫(yī)藥的現(xiàn)代化提供了新的思路和方法。隨著納米技術(shù)在中藥研究與開發(fā)領(lǐng)域的一些應(yīng)用基礎(chǔ)研究上獲得突破,它必將極大地促進(jìn)中藥現(xiàn)代化的進(jìn)程。

【參考文獻(xiàn)】

 

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[2] 趙宗江,胡會(huì)欣,張新雪.中藥歸經(jīng)理論現(xiàn)代化研究[j].北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2002,25(1)：5－7.

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篇6

【摘要】：納米藥物與普通制劑的藥物相比，具有較大的表面積、較強(qiáng)的化學(xué)活性、較快的吸收速度，在通過生物體的各種屏障、控制藥物的釋放速度、設(shè)定藥物的靶向性等許多方面，納米藥物都具有一般藥物不可替代的優(yōu)越性，為藥物研究提供了全新的領(lǐng)域。本文從納米藥物的制備、特點(diǎn)、應(yīng)用等幾方面介紹納米藥物的研究進(jìn)展并展望了納米藥物的前景。

關(guān)鍵詞：納米藥物 研究進(jìn)展 前景

納米（nanometer,nm）是一種度量單位，1nm為10-9m，相當(dāng)于10個(gè)氫原子排列起來的長度。藥劑學(xué)一般將納米粒的尺寸范圍界定為1-1000nm，該范圍包括>100nm的亞微米粒子。

1.納米藥物的制備方法及特點(diǎn)

1.1 固相法是通過從固相到固相的變化來制造粉體藥物。目前很多中藥的納米制劑是固相法獲得的。

2.1.2氣相法是直接利用氣體或者通過各種手段將物質(zhì)變成氣體，使之在氣體狀態(tài)下發(fā)生物理變化或化學(xué)反應(yīng)，最后在冷卻過程中凝聚形成納米微粒的方法。

1.3液相法以均相的溶液為出發(fā)點(diǎn)，通過各種途徑使溶質(zhì)與溶劑分離，溶質(zhì)形成一定形狀和大小的顆粒，經(jīng)熱解或水解等處理后得到納米微粒。

2.1.4微乳液法是利用兩種互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下形成一個(gè)均勻的乳液，從乳液中析出固相。

3.1.5納米給藥系統(tǒng)在納米藥物研究中，近年還發(fā)展了一種新型納米給藥系統(tǒng)，是以固態(tài)的天然或合成的高分子材料為載體，將藥物包裹于高分子材料制成粒徑為50～1000nm的固體微粒給藥體系。

2.納米藥物的特點(diǎn)

2.1 增強(qiáng)藥物溶解速率

應(yīng)用納米技術(shù)的制備工藝，使藥物顆粒縮小到納米級水平，隨著單位藥物的總表面積增加，而使藥物與胃腸道液體的有效接觸面積明顯增加，藥物的溶出速率也隨之提高。

2.2 擴(kuò)大藥物在過血―腦脊液屏障，實(shí)現(xiàn)腦位靶向。

2.3 穩(wěn)定藥效 有些藥物進(jìn)入消化道或體內(nèi)后，容易被蛋白酶、酯酶或核酸酶等分解酶降解，失去藥效，而制成納米藥物后，可防止被這些分解酶降解，延長藥物作用時(shí)間。

2.4 控制藥物在體內(nèi)的釋放納米藥物制劑不但可以增強(qiáng)難溶藥物的溶解速率并改善其吸收，而且按載體材料，還可使一些在體內(nèi)被快速代謝失效的速溶藥物減慢溶出度。

2.5 增強(qiáng)藥物作用靶向性納米藥物制劑與以往藥物劑型比較，最突出的優(yōu)點(diǎn)是具有明顯的靶向性。也就是說它能將藥按設(shè)計(jì)途徑輸送到藥物的靶位。這樣不僅可提高療效，而且可降低藥物的不良反應(yīng)。

3.納米藥物的應(yīng)用

3.1 制備智能化藥物 所謂智能化藥物是指能依據(jù)病理變化將藥物送到指定的病變部位，發(fā)揮出藥物的最大療效，而對正常組織的傷害降到最低限度的藥物制劑。

3.2 在診斷和輔助治療中的應(yīng)用目前用于診斷的納米制劑如造影劑、定位劑、染色劑等發(fā)展很快，現(xiàn)已有多種應(yīng)用于臨床。如納米氧化鐵造影劑靜脈注射后，只被肝臟和脾臟的網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞吸收，惡性腫瘤細(xì)胞不能大量吸收氧化鐵。利用這種正常細(xì)胞和惡性腫瘤細(xì)胞之間的功能差異發(fā)現(xiàn)病灶。

3.3 在中藥開發(fā)中的應(yīng)用借助納米技術(shù)，可在納米中藥的制藥技術(shù)、藥效研究等方面建立一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)和創(chuàng)新方法；納米技術(shù)的應(yīng)用，可大大提高中醫(yī)藥的現(xiàn)代化和標(biāo)準(zhǔn)化程度，加速中醫(yī)藥與國際醫(yī)藥業(yè)發(fā)展接軌的步伐，更有利于藥物的規(guī)范化研究、開發(fā)、生產(chǎn)、管理；納米技術(shù)不但可大幅度提高藥物的活性和生物利用度，甚至可能產(chǎn)生新的藥效及降低毒副作用，并有極強(qiáng)的靶向作用，甚至可以治療一些疑難絕癥；通過納米技術(shù)，可減少病人用藥劑量，從而節(jié)約有限中藥資源。

4.納米藥物的前景展望

納米醫(yī)藥技術(shù)的基礎(chǔ)理論及載藥納米粒藥物的制備還不完善，應(yīng)用還處于實(shí)驗(yàn)室和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段，能在臨床應(yīng)用的還不多。因而，隨著納米制劑技術(shù)和新藥研究的發(fā)展，將有一批作為特殊作用的納米藥物研制成功，如靶向給藥，緩釋或控釋藥物，延長藥物作用時(shí)間，改變作用方式或給藥途徑，降低或避免不良反應(yīng)等，將成藥物研究提供新的方向。

參考文獻(xiàn)

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6 Damage C, Michel C, Aprahanian M ,et al. New approach for oral administration of insulin with polyalkycyanoacrylate nanoparticles as drug carrier[J]. Diabetes, 1988, 37: 246-258.

篇7

“歡迎來太原采訪,我希望通過你們的報(bào)道,在宣傳好我們企業(yè)的同時(shí),能引起國家有關(guān)部門對我們的科研成果,特別是應(yīng)用于耐火材料的納米技術(shù)給予重視與支持!”太原高科耐火材料有限公司(簡稱太原高科)董事長高樹森與記者一見面就這樣說。這位長期從事耐火材料研究開發(fā)工作的科研領(lǐng)軍人和企業(yè)家,在記者的眼里更象是一位儒雅的長者,談起納米技術(shù)的發(fā)展,他向記者娓娓道來。

高樹森告訴記者:納米科技和納米材料是20世紀(jì)80年代剛剛誕生并正在崛起的高新技術(shù)。它是研究包括從亞微米、納米到團(tuán)簇尺寸(從幾個(gè)原子到幾百個(gè)原子以上尺寸)之間的物質(zhì)組成體系的運(yùn)動(dòng)相互作用以及可能的實(shí)際應(yīng)用中的科學(xué)技術(shù)問題,研究內(nèi)容還涉及現(xiàn)代科技的廣闊領(lǐng)域。世界各國都對納米技術(shù)給予了極大關(guān)注,美國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家,都將納米技術(shù)和納米材料作為研究開發(fā)的熱點(diǎn)課題,并得到政府的資金支持。隨著科技發(fā)展進(jìn)步,人類對納米科技的研究日益廣泛深入,納米技術(shù)也已開始得到了較大范圍的應(yīng)用,并越來越深入地影響和改變著人們的生產(chǎn)、生活及思想,而對經(jīng)濟(jì)、政治及社會(huì)的影響,則更多地體現(xiàn)在各國間對納米科技及其應(yīng)用的激烈競爭上。具有特異功能的各種納米材料越來越多,由納米材料制備的功能性產(chǎn)品也不斷地被開發(fā)出來,開始形成一個(gè)新型的納米功能性產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。在眾多的納米材料中,一些高性能的納米陶瓷粉體材料,也就是廣義上的無機(jī)非金屬納米材料的開發(fā)應(yīng)用最為廣泛和活躍,并已在多種產(chǎn)業(yè)和實(shí)際產(chǎn)品中得到應(yīng)用,出現(xiàn)了高性能多功能性納米產(chǎn)品,從而使得許多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生一場新的技術(shù)革命。隨著納米技術(shù)和納米材料進(jìn)入更多的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)品中,納米科技將會(huì)給整個(gè)社會(huì)帶來更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,并對人類社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步產(chǎn)生深遠(yuǎn)地影響。

勇于探索創(chuàng)辦高新技術(shù)企業(yè)及企業(yè)技術(shù)中心

高樹森作為山西省耐火材料工程技術(shù)研究中心主任兼首席專家,中國節(jié)能協(xié)會(huì)玻璃窯爐專業(yè)委員會(huì)副主任委員,教授級高級工程師,耐火材料行業(yè)專家,長期從事耐火材料研究開發(fā)自主創(chuàng)新及使用研究工作,曾主持多項(xiàng)重點(diǎn)熱工工程項(xiàng)目,研究開發(fā)自主創(chuàng)新多種耐火材料高新技術(shù)產(chǎn)品和特種功能性耐火材料,先后獲全國科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng),部級、省市級科學(xué)技術(shù)成果獎(jiǎng)和新技術(shù)推廣獎(jiǎng),并被授予全國冶金勞動(dòng)模范,山西省、太原市勞動(dòng)模范及先進(jìn)科技工作者光榮稱號。

太原高科耐火材料有限公司于1989年由高樹森發(fā)起創(chuàng)立,1992年經(jīng)山西省高新技術(shù)委員會(huì)認(rèn)定、國家太原高新技術(shù)開發(fā)區(qū)管委會(huì)批準(zhǔn),成立了太原高科耐火材料有限公司。高樹森和他領(lǐng)軍的團(tuán)隊(duì)先后研究開發(fā)出多種耐火材料高新技術(shù)產(chǎn)品,并及時(shí)將研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,大大促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展,為技術(shù)研究和自主創(chuàng)新提供了雄厚的資金支持,形成了生產(chǎn)與科研相互促進(jìn)的良好局面。他們注重與國內(nèi)有關(guān)院校及相關(guān)專業(yè)專家的聯(lián)系與交流,以企業(yè)為主體的產(chǎn)、學(xué)、研體制的形成與建立,對企業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了很好的作用。

在這之后,隨著企業(yè)的不斷發(fā)展,原有的生產(chǎn)能力遠(yuǎn)不能滿足市場的需求。2005年,高樹森毅然決定在太原市陽曲縣投資8000余萬元,建設(shè)了總占地面積為150多畝的現(xiàn)代化工廠和企業(yè)技術(shù)研發(fā)中心。該項(xiàng)目同時(shí)被列為山西省“1311”重點(diǎn)工程、高科技產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目以及山西重點(diǎn)引進(jìn)關(guān)鍵科技開發(fā)項(xiàng)目。新工廠于2006年竣工投入生產(chǎn),特種高效不定形耐火材料年生產(chǎn)能力為5.5萬噸,新建的企業(yè)技術(shù)研究中心具有較先進(jìn)完善的試驗(yàn)檢驗(yàn)條件和設(shè)備儀器,技術(shù)中心還擁有一批經(jīng)驗(yàn)豐富高素質(zhì)的研究技術(shù)人員,具備研究開發(fā)自主創(chuàng)新和生產(chǎn)高新技術(shù)耐火材料產(chǎn)品的能力,該企業(yè)技術(shù)中心分別于2007年被山西省科技廳批準(zhǔn)成為耐火材料行業(yè)工程技術(shù)研究中心,2009年被山西省認(rèn)定為企業(yè)技術(shù)中心擔(dān)負(fù)著耐火材料行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新工作,并在自主創(chuàng)新方面取得了多項(xiàng)重大創(chuàng)新成果。

談及此,高樹森高興地說:公司目前已通過了ISO9001-2000國際質(zhì)量體系認(rèn)證和ISO14001:2004環(huán)境管理體系認(rèn)證,被山西省科委確定為“山西省科技先導(dǎo)型企業(yè)”、太原市科技局授予“太原市科技創(chuàng)新示范單位”、太原高新區(qū)“十佳技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目企業(yè)”、“質(zhì)量管理先進(jìn)企業(yè)”等榮譽(yù)。最近,中國耐火材料行業(yè)協(xié)會(huì)授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技術(shù)研究中心“行業(yè)納米耐火材料產(chǎn)業(yè)化示范基地”的稱號。

通過多年的努力,高樹森和他領(lǐng)導(dǎo)的企業(yè)已走出了自主研發(fā)、自主創(chuàng)新、自主生產(chǎn)科研成果的路子,由“中國制造”變?yōu)椤爸袊鴦?chuàng)造”,而且實(shí)際效益十分突出,在這次金融危機(jī)的沖擊下,該企業(yè)也受到一定程度的影響,但在高董事長的帶領(lǐng)下克服重重困難,企業(yè)產(chǎn)值利潤仍得到了較大增長,并且由于納米科技、納米材料開發(fā)成功和應(yīng)用企業(yè)潛在產(chǎn)值利潤發(fā)展空間十分廣闊。實(shí)踐證明,堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀,走自主研發(fā)和自主創(chuàng)新的道路是太原高科發(fā)展的根本。

自主創(chuàng)新開辟納米耐火材料新天地

納米科技和納米材料是20世紀(jì)80年代末期剛剛誕生并正在崛起的高新技術(shù),是21世紀(jì)最富有活力的高新技術(shù),對各個(gè)領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的高新技術(shù),其研究內(nèi)容涉及現(xiàn)代科技的廣闊領(lǐng)域,世界各國都對納米技術(shù)和納米材料給予了極大關(guān)注,具有特異功能的各種納米材料越來越多,由納米材料制備的功能性產(chǎn)品也不斷地開發(fā)出來,開始形成一個(gè)新型的納米功能產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,從而使得許多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生一場新的技術(shù)革命。

記者得知,自2008年至今,在將近兩年的時(shí)間里,作為技術(shù)發(fā)明人,高樹森共申報(bào)了納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石耐火澆注料及其制備方法等六項(xiàng)納米耐火材料發(fā)明專利項(xiàng)目,其中五項(xiàng)發(fā)明專利均已公布,并經(jīng)有關(guān)部門嚴(yán)格篩選后評定,被列為年度國家重點(diǎn)發(fā)明專利項(xiàng)目,還被國家知識產(chǎn)權(quán)局出版社編入發(fā)明人年鑒中,前兩項(xiàng)發(fā)明專利獲第九屆香港國際發(fā)明博覽會(huì)金獎(jiǎng),又獲第十二屆中國北京國際科技產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)第三屆中國自主創(chuàng)新杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。2010年這些納米發(fā)明專利在第十三屆中國北京國際科技產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上再一次獲“中國自主創(chuàng)新杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”。

高樹森向記者強(qiáng)調(diào):納米耐火材料系列發(fā)明專利的公布,是納米技術(shù)和納米材料在耐火材料領(lǐng)域中成功應(yīng)用的重要標(biāo)志,也是納米技術(shù)和納米材料與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中自主研發(fā)、自主創(chuàng)新的重要發(fā)展方向,對鋼鐵等高溫工業(yè)的發(fā)展和高新技術(shù)的應(yīng)用作出了重要貢獻(xiàn)。隨著納米材料和納米技術(shù)進(jìn)入更多的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)品中,納米科技將會(huì)給整個(gè)社會(huì)帶來更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,對人類社會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,同時(shí)發(fā)展納米科技是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

建言獻(xiàn)策實(shí)行“納米中國耐材”戰(zhàn)略計(jì)劃

隨著納米技術(shù)的研究與發(fā)展,使其具有特異功能的各種納米材料的制備成為現(xiàn)實(shí)與可能,作為納米技術(shù)基礎(chǔ)的納米材料率先得到發(fā)展與應(yīng)用,由納米材料制備的功能性產(chǎn)品,也不斷地開發(fā)出來,開始形成一個(gè)新型的納米功能性產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。在納米耐火材料的研發(fā)和創(chuàng)新中,在將近兩年的時(shí)間里,高樹森和他的團(tuán)隊(duì)情系科研,矢志不渝,先后發(fā)明了納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石、納米Al2O3薄膜包裹的碳-鋁尖晶石、納米Al2O3、MgO復(fù)合陶瓷結(jié)合尖晶石-鎂質(zhì)、納米Al2O3、MgO薄膜包裹的碳-尖晶石鎂質(zhì)、納米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C質(zhì)、納米SiO2、CaO復(fù)合陶瓷結(jié)合硅質(zhì)耐火澆注料及其制備方法六項(xiàng)納米耐火材料專利項(xiàng)目,并且在納米耐火材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中也取得了很大進(jìn)展,為我國納米耐火材料工業(yè)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

自主創(chuàng)新與研究開發(fā)是現(xiàn)代企業(yè)生存與發(fā)展之本。作為業(yè)界的資深人士,高樹森向我們闡述了實(shí)行“納米中國耐材”戰(zhàn)略計(jì)劃,這就是催生新型經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展模式,就是要在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化大潮中占據(jù)有利先機(jī),需要從技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)集群耦合3個(gè)維度,探索原創(chuàng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)催生機(jī)制、技術(shù)創(chuàng)新擴(kuò)散機(jī)制和高新技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的融合機(jī)制,實(shí)現(xiàn)知識產(chǎn)業(yè)集群、原創(chuàng)產(chǎn)業(yè)集群和以新技術(shù)武裝的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)集群之間耦合與升級,將國家納米技術(shù)建設(shè)成為國家原創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的試驗(yàn)基地,高端制造業(yè)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的典范。

高樹森認(rèn)為:在納米材料領(lǐng)域進(jìn)行深入研究,對于我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)快速發(fā)展,特別是對于提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)來說意義重大。納米材料只有真正用于工業(yè)生產(chǎn)才能彰顯價(jià)值,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級改造。納米材料的產(chǎn)業(yè)化目前面臨著如下瓶頸:一是降低納米材料的制備成本;二是發(fā)展大規(guī)模生產(chǎn)納米材料的分散技術(shù)問題;三是發(fā)展納米材料應(yīng)用技術(shù)問題,以制取分散性好、組織結(jié)構(gòu)均勻并能形成納米結(jié)構(gòu)基質(zhì)的新型高效納米耐火澆注料。

篇8

本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)是納米乳的概念、組成及處方設(shè)計(jì)。教學(xué)難點(diǎn)是納米乳的形成理論。

2學(xué)情分析

藥劑學(xué)的授課對象通常為藥學(xué)及相關(guān)專業(yè)大三、大四的學(xué)生,已學(xué)習(xí)了藥學(xué)相關(guān)的大部分課程,具有一定的相關(guān)學(xué)科理論基礎(chǔ)知識和文獻(xiàn)查閱能力,而且具有一定的實(shí)驗(yàn)技能。針對于本節(jié)課內(nèi)容,學(xué)生已經(jīng)學(xué)過普通乳劑,掌握了乳劑的基本概念、組成等與納米乳相關(guān)的一些基礎(chǔ)理論知識,并且做過乳劑的實(shí)驗(yàn),但是對納米及納米制劑的相關(guān)概念等還比較陌生,因此理解納米乳的形成理論,與普通乳劑的區(qū)別還有一定的困難。

3說教法

根據(jù)教材內(nèi)容、學(xué)生的實(shí)際情況及教學(xué)條件等情況,為實(shí)現(xiàn)本章節(jié)的教學(xué)目標(biāo),采用多種教學(xué)方法與手段相結(jié)合。具體方法包括:創(chuàng)設(shè)情境法,即將生活中大家熟悉的現(xiàn)象與納米乳相聯(lián)系,并引入課堂,結(jié)合學(xué)科前沿知識,使學(xué)生帶著興趣和新奇開始納米乳的學(xué)習(xí);講解點(diǎn)撥法,即通過教師對重點(diǎn)難點(diǎn)的講解點(diǎn)撥,同時(shí)配以多媒體教學(xué),通過圖片、視頻展示等方法,引導(dǎo)學(xué)生逐步揭開納米乳的神秘面紗;實(shí)例操作法,即通過課堂小實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的方法,做到理論學(xué)習(xí)到實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的成功過渡,真正做到“學(xué)以致用”,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考的能力和實(shí)踐操作能力。

4說學(xué)法

為充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,利用其已有的知識基礎(chǔ),更多開展自主探究性學(xué)習(xí),通過學(xué)生的親自參與及分析討論的過程,逐步學(xué)會(huì)分析現(xiàn)象得出結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和分析問題、解決問題的能力。藥劑學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,需要學(xué)生耳聽、眼看、腦想、手動(dòng)等結(jié)合起來,共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。最終通過“比較式”學(xué)習(xí),使學(xué)習(xí)內(nèi)容互有聯(lián)系,形成一個(gè)整體。

5說教學(xué)過程

5.1創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入主題

通過讓學(xué)生討論《蝙蝠俠》電影中飛檐走壁的片段,探討其真實(shí)性與可行性;同時(shí)將發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一片文章介紹給大家,引出美國科學(xué)家的科研成果:用納米材料研制出一種仿生壁虎腳,它們既能在垂直的表面上輕松吸附重物,也能從不同角度輕松取下,實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)生活中的飛檐走壁,向?qū)W生展示納米技術(shù)的發(fā)展水平,使學(xué)生能夠?qū){米技術(shù)有一個(gè)形象的認(rèn)識并產(chǎn)生極大的興趣,在此基礎(chǔ)上,把納米技術(shù)引入藥劑學(xué)中,啟發(fā)學(xué)生思考納米技術(shù)在藥劑學(xué)中的應(yīng)用。從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,引出本節(jié)課的課題和教學(xué)目標(biāo)。

5.2引導(dǎo)探究與合作探究相結(jié)合,領(lǐng)悟方法

利用課堂小實(shí)驗(yàn),學(xué)生自己參與演示普通乳劑與納米乳的外觀區(qū)別,并讓學(xué)生自己提出問題,自己回答。比如通過課堂實(shí)驗(yàn),有的學(xué)生會(huì)提出納米乳為什么看上去是淡藍(lán)色的透明溶液呢,而普通乳劑是不透明的？其他學(xué)生可以根據(jù)預(yù)習(xí)的內(nèi)容及已經(jīng)學(xué)習(xí)的乳劑基礎(chǔ),解說乳劑的組成及粒徑分布導(dǎo)致其出現(xiàn)淡藍(lán)色乳光的原因。從而使學(xué)生短時(shí)間內(nèi)就很好地理解了納米乳的概念、組成。本節(jié)的學(xué)習(xí)難點(diǎn)是納米乳的形成理論。我們采用的是溫故而知新的方法,利用多媒體展示圖片與視頻,教師進(jìn)行講解,引導(dǎo)學(xué)生回顧已經(jīng)學(xué)習(xí)的表面活性劑的相關(guān)知識,通過降低表面張力現(xiàn)象,分析、推理出納米乳中表面活性劑與助表面活性劑在納米乳中的作用,啟發(fā)學(xué)生歸納出納米乳的形成理論。并通過向?qū)W生介紹先進(jìn)的origin繪圖軟件,使其學(xué)會(huì)繪制相圖,便于更好的理解和掌握納米乳的處方設(shè)計(jì),同時(shí)也增進(jìn)了學(xué)習(xí)興趣。通過納米乳制備的實(shí)驗(yàn)視頻,使學(xué)生對納米乳的制備方法有一個(gè)直觀的認(rèn)識。這樣的教學(xué)過程,把抽象的教學(xué)內(nèi)容具體化,便于學(xué)生獲得生動(dòng)的感性認(rèn)識,使學(xué)生在不斷的思考中學(xué)習(xí),從原有的知識中整理出新知識,更容易突破教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)。

5.3激辯升華,知識拓展,總結(jié)鞏固

篇9

這份榮譽(yù)是對高樹森董事長幾十年來情系納米耐火材料,專注于技術(shù)創(chuàng)新,通過自主創(chuàng)新與自主知識把一家民營企業(yè)不斷地做強(qiáng)做大,為高溫工業(yè)耐火材料的科研開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化做出不懈努力的充分肯定。付出總有回報(bào)!據(jù)了解,高樹森董事長還是教授級高工,山西省耐火材料工程技術(shù)研究中心主任兼首席專家,中國節(jié)能協(xié)會(huì)玻璃窯爐專業(yè)委員會(huì)副主任委員。因多項(xiàng)重大科研創(chuàng)新,他曾多次被冶金部、山西省政府、太原市政府授予勞動(dòng)模范、先進(jìn)科技工作者等榮譽(yù)稱號。

高樹森告訴《中國科技財(cái)富》:推動(dòng)創(chuàng)新是國家發(fā)展和民族崛起的客觀要求。納米材料是21世紀(jì)最富有活力,對各個(gè)領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的高新技術(shù),也將對我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供新的機(jī)遇。隨著納米材料和納米技術(shù)進(jìn)入更多的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)品中,納米科技將帶來更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,對人類社會(huì)進(jìn)步產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。納米經(jīng)濟(jì)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),是新科技和新型產(chǎn)業(yè)的深度融合,代表未來發(fā)展的方向,緊緊抓住新科技革命帶來的戰(zhàn)略機(jī)遇,使納米產(chǎn)業(yè)盡快成為國民經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)與支柱產(chǎn)業(yè),為加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變提供強(qiáng)有力支撐具有積極意義。

創(chuàng)建耐材行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)

太原高科耐火材料有限公司于1989年由高樹森董事長基于創(chuàng)新耐火材料,服務(wù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的夢想而發(fā)起創(chuàng)立。在成立之初,這只是一家簡易的小型耐火材料廠,經(jīng)過幾年的艱苦奮斗,企業(yè)取得了初步的發(fā)展。1992年經(jīng)山西省高新技術(shù)委員會(huì)認(rèn)定、國家太原高新技術(shù)開發(fā)區(qū)管委會(huì)批準(zhǔn),成立了太原高科耐火材料有限公司(簡稱太原高科)。

公司建立了耐火材料生產(chǎn)廠和專業(yè)的耐火材料技術(shù)研究中心,成為耐火材料行業(yè)中唯一的國家級高新技術(shù)企業(yè),并承擔(dān)山西省高端重點(diǎn)行業(yè)用耐火材料的技術(shù)研究與開發(fā)工作,先后研究開發(fā)出多種耐火材料高新技術(shù)產(chǎn)品,并及時(shí)將研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,大大促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展,為技術(shù)研究和自主創(chuàng)新提供了雄厚的資金支持,形成了生產(chǎn)與科研相互促進(jìn)的良好局面。同時(shí),在眼界開闊的高董事長的帶領(lǐng)下,公司注重與國內(nèi)有關(guān)院校及相關(guān)專業(yè)的專家的聯(lián)系與交流,早早的構(gòu)建了以企業(yè)為主體的產(chǎn)學(xué)研機(jī)制,這些都對企業(yè)的快速發(fā)展提供了有力的支撐。

隨著公司的不斷發(fā)展,原有的生產(chǎn)能力遠(yuǎn)不能滿足市場的需求,2005年公司在陽曲縣投資8000余萬元,建設(shè)了總占地面為150多畝的現(xiàn)代化工廠和企業(yè)技術(shù)研發(fā)中心,該項(xiàng)目被列為山西省“1311”重點(diǎn)工程、高科技產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目及山西重點(diǎn)引進(jìn)關(guān)鍵科技開發(fā)項(xiàng)目。

新工廠于2006年竣工投入生產(chǎn),特種高效不定形耐火材料年產(chǎn)能5.5萬噸。新建的企業(yè)技術(shù)研究中心具有較先進(jìn)完善的試驗(yàn)檢驗(yàn)條件和設(shè)備儀器,還擁有一批經(jīng)驗(yàn)豐富素質(zhì)高的研發(fā)技術(shù)人員,具備研究開發(fā)自主創(chuàng)新和生產(chǎn)高新技術(shù)耐火材料的能力。該企業(yè)技術(shù)中心分別于2007年被山西省科技廳批準(zhǔn)成為耐火材料行業(yè)工程技術(shù)研究中心,2009年被山西省認(rèn)定為企業(yè)技術(shù)中心擔(dān)負(fù)著耐火材料行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新工作,并在自主創(chuàng)新方面取得多項(xiàng)重大創(chuàng)新成果。

成功絕非偶然!這首先歸功于高樹森董事長對這份事業(yè)的執(zhí)著與熱愛,其次自公司創(chuàng)辦以來,他始終堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀,把握行業(yè)發(fā)展的前沿方向。更為重要的是敢于在科研上大量投入,自主研發(fā)新項(xiàng)目,將研究成果廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐,在科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)興國上走出了一條符合企業(yè)自身特點(diǎn)的康莊大道。

中國締造的納米耐材“高”度

在高樹森董事長的帶領(lǐng)下,太原高科通過不斷科技創(chuàng)新,申請知識產(chǎn)權(quán),推動(dòng)成果產(chǎn)業(yè)化,締造了我國民營企業(yè)納米科技發(fā)展的新高度。

高樹森作為公司的董事長,時(shí)刻不忘技術(shù)研究,公司的眾多科技創(chuàng)新都是在他親自參于下獲得成功,公司在納米技術(shù)上的每一份突破都浸染著他辛勤的汗水。

太原高科研制成功磷酸鹽結(jié)合的Al2O3―C質(zhì)耐火材料澆注料在太鋼1200m3大型高爐爐缸部位使用獲得成功。這是國內(nèi)外高爐史上一大創(chuàng)舉,也為新型不定型耐火材料進(jìn)入高溫?zé)掕F領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ)。這項(xiàng)新技術(shù)通過了部級技術(shù)鑒定,專家給予充分肯定,無論是新材質(zhì)含碳耐火澆注料或是在大型高爐爐缸部位使用成功,都是重大的自主創(chuàng)新和發(fā)明創(chuàng)造,具有重大的技術(shù)意義與經(jīng)濟(jì)意義。

高樹森在國內(nèi)率先提出“大型玻璃爐強(qiáng)化密封保溫”理論及結(jié)構(gòu),并自主研發(fā)了SiO2陶瓷―磷酸鹽復(fù)合結(jié)合硅質(zhì)不定形耐火澆注料。其主要特點(diǎn)是對耐高溫性能和抗熱震性得到顯著提高,在煉鐵高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐、玻璃熔窯、煉焦?fàn)t中都取得了成功的使用經(jīng)驗(yàn)。1992年該項(xiàng)技術(shù)在煉鐵高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐中應(yīng)用獲江蘇省和南京市科技成果獎(jiǎng);在玻璃熔窯中應(yīng)用經(jīng)山西省科委進(jìn)行技術(shù)鑒定,鑒定認(rèn)為:玻璃密封與強(qiáng)化保溫技術(shù)是項(xiàng)系統(tǒng)工程,涉及行業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域廣泛,為國內(nèi)首創(chuàng),國際領(lǐng)先水平。

公司生產(chǎn)的不定型耐火材料在大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)各種高溫爐窯中進(jìn)行推廣應(yīng)用,先后在煉鐵高爐、熱風(fēng)爐、煉鋼電爐、軋鋼加熱爐、均熱爐、退火爐、燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火器、鋼包內(nèi)襯整體澆注、鋼液RH真空處理吸咀等熱工設(shè)備中都得到成功的使用,效果突出,為不定型耐火材料在冶金聯(lián)合企業(yè)中推廣應(yīng)用和發(fā)展作出了卓越貢獻(xiàn),該項(xiàng)目在全國科學(xué)大會(huì)上獲得科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)。

在硅酸鋁系耐火材料中,莫來石是高溫下唯一穩(wěn)定的礦物,還具有熱膨脹系數(shù)低、抗熱震性好、高溫體積穩(wěn)定、耐玻璃侵蝕、污染玻璃傾向性小等優(yōu)異性能。為充分顯現(xiàn)其在高溫狀態(tài)下的穩(wěn)定性,太原高科研發(fā)成功了莫來石制品、莫來石剛玉制品、剛玉莫來石制品等一系列高科技產(chǎn)品,并在冶金建材等高溫工業(yè)得到廣泛應(yīng)用,取得了突出使用效果,得到客戶的高度評價(jià),并獲得省、市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

亞微米陶瓷結(jié)合Al2O3―尖晶石澆注料及其在鋼包整體澆注中的應(yīng)用項(xiàng)目是在實(shí)施山西“1311”結(jié)構(gòu)調(diào)產(chǎn)高科技產(chǎn)業(yè)化中重點(diǎn)產(chǎn)品項(xiàng)目。高董事長研發(fā)的新型Al2O3―尖晶石澆注料完全解決了鋼水精煉對鋼包襯的材質(zhì)、質(zhì)量、安全性等要求,這項(xiàng)自主研發(fā)項(xiàng)目在太鋼等大型鋼廠得到成功應(yīng)用。這種新材料還可實(shí)施連續(xù)套修補(bǔ)新工藝,平均累計(jì)使用壽命1000次以上,并且更節(jié)能、環(huán)保、減排,為功能化的新型綠色耐火材料帶來了巨大的發(fā)展空間,并榮獲太原市十大自主創(chuàng)新產(chǎn)品獎(jiǎng),成為太原高科專有技術(shù),擁有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)。

大量的創(chuàng)新事跡使太原高科真正走上了“中國創(chuàng)造”之路,公司體現(xiàn)的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。哪怕是在金融危機(jī)沖擊下,中國鋼鐵材料領(lǐng)域顯得發(fā)展有些舉步為艱的情況下,公司生產(chǎn)、產(chǎn)值、利潤都未受到嚴(yán)重影響,并得到了一定的發(fā)展,公司的潛在產(chǎn)值利潤發(fā)展空間都顯得十分廣闊。高樹森董事長坦言:這說明了太原高科依靠科技創(chuàng)新走上了科學(xué)發(fā)展的良性軌道,也側(cè)面說明了以企業(yè)為主體的創(chuàng)新機(jī)制對科研成果迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力具有重要推動(dòng)作用。

目前,太原高科已通過了ISO9001―2000國際質(zhì)量體系認(rèn)證和ISO14001:2004環(huán)境管理體系認(rèn)證,被山西省科委確定為“山西省科技先導(dǎo)型企業(yè)”、太原市科技局授予“太原市科技創(chuàng)新示范單位”、太原高新區(qū)授予“十佳技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目企業(yè)”及“質(zhì)量管理先進(jìn)企業(yè)”、山西省認(rèn)定為企業(yè)技術(shù)中心。最近,中國耐火材料行業(yè)協(xié)會(huì)授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技術(shù)研究中心“行業(yè)納米材料產(chǎn)業(yè)化示范基地” 的稱號。實(shí)踐證明,堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀,堅(jiān)持走自主研發(fā)和自主創(chuàng)新的道路是太原高科發(fā)展的根本。

剪不斷的納米情結(jié)

自上世紀(jì)80年代末納米科技誕生以來,高樹森對于納米科技一直有一種難以割舍的情節(jié),為了這項(xiàng)事業(yè),他生命不息,奮斗不止。作為一個(gè)企業(yè)家,他是指路明燈,為太原高科指明了一條崛起壯大的道路。作為一個(gè)科學(xué)家,他執(zhí)著奮進(jìn),善于把握科學(xué)發(fā)展的前沿方向,為我國納米耐火材料的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。

如今已年過古稀的高樹森仍忙于工作一線,為我國納米技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用,推動(dòng)綠色低碳的可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展而全面奔波。他告訴記者,這一切都是為了二十一世紀(jì)新一代耐火材料的開發(fā),為鋼鐵、有色金屬、建材、石化、環(huán)保、電子、國防等行業(yè)的大力發(fā)展提供必要的技術(shù)支持與基礎(chǔ)原料。

為了這份情結(jié),他統(tǒng)籌公司全局,帶領(lǐng)技術(shù)中心研究人員對納米技術(shù)、納米材料及其在耐火材料領(lǐng)域中的應(yīng)用開展了長期的、多方面的探索與嘗試,并在此基礎(chǔ)上還進(jìn)行了專題研究和自主創(chuàng)新工作。這些工作是艱苦而富有開拓性,需要強(qiáng)烈的事業(yè)心、責(zé)任感和奉獻(xiàn)精神;但為了這份利國利民的事業(yè),高樹森以“天降大任于斯人”的情懷堅(jiān)持并享受著納米耐火材料帶給他的這片新天地,并結(jié)出了累累碩果。他的科研結(jié)果表明,采用納米技術(shù)制備的納米陶瓷粉體材料所具有的功能特性,在納米耐火材料領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了充分的顯示并予以確認(rèn)。采用納米技術(shù)和納米材料制成的納米耐火材料產(chǎn)品,在鋼鐵工業(yè)新技術(shù)(如煉鋼二次精煉)中使用,也顯示出令人振奮的使用效果。

近年來,高樹森董事長對納米技術(shù)和納米材料進(jìn)行了深入研究創(chuàng)新,自2008年至2009年底一年多時(shí)間內(nèi),他以發(fā)明人的身份共申報(bào)了五項(xiàng)納米耐火材料國家專利項(xiàng)目,前4項(xiàng)發(fā)明專利均已公布,并經(jīng)有關(guān)部門嚴(yán)格篩選后評定,被列為年度國家重點(diǎn)發(fā)明專利項(xiàng)目,并納入國家發(fā)明專利實(shí)施轉(zhuǎn)化項(xiàng)目中。前兩項(xiàng)發(fā)明專利獲第九屆香港國際發(fā)明博覽會(huì)金獎(jiǎng),又獲第十二屆中國北京國際科技產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。有同行專家評價(jià),這在國際上也是非常重要的創(chuàng)新,具備國際領(lǐng)先水平。這5項(xiàng)專利分別是:

納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石耐火澆注料及其制備方法(公布號:101397212A)

納米Al2O3薄膜包裹的碳-鋁尖晶石耐火澆注料及其制備方法(公布號:101417884A)

納米Al2O3、MgO復(fù)合陶瓷結(jié)合尖晶石-鎂質(zhì)耐火澆注料及其制備方法(公布號:101544505A)

納米Al2O3、MgO薄膜包裹的碳-尖晶石鎂質(zhì)耐火澆注料及其制備方法(公布號:101555153A)

納米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C質(zhì)耐火澆注料及其制備方法(申請?zhí)?200910223490.0)

納米耐火材料系列發(fā)明專利的公布,是納米技術(shù)和納米材料在耐火材料領(lǐng)域中成功應(yīng)用的重要標(biāo)志,也是納米技術(shù)和納米材料與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中自主研發(fā)、自主創(chuàng)新的重要發(fā)展方向,對鋼鐵等高溫工業(yè)的發(fā)展和高新技術(shù)的應(yīng)用,作出了重要貢獻(xiàn)。同時(shí),發(fā)展納米科技是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

該系列納米耐火材料研究項(xiàng)目充分利用山西省資源優(yōu)勢生產(chǎn)特種高效耐火材料,為山西省耐火材料資源的利用和行業(yè)發(fā)展提供了新思路。該項(xiàng)目的實(shí)施對改變山西當(dāng)?shù)氐馁Y源原料輸出型方式,對山西省利用資源優(yōu)勢,用高新技術(shù)帶動(dòng)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),帶動(dòng)資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的意義。開發(fā)的新型納米耐火澆注料及其整體澆注技術(shù),大幅度提高澆注的整體爐襯的使用壽命,節(jié)省資源,且節(jié)能環(huán)保,生產(chǎn)成本相對較低,經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性強(qiáng),無粉塵,無排放有害氣體,特別是無納米粉體的污染,是真正的綠色耐火材料,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,已達(dá)到國際先進(jìn)水平。該系列項(xiàng)目的大力推廣也將為我國豐富的耐火礦產(chǎn)資源在現(xiàn)代耐火材料應(yīng)用提供廣闊的發(fā)展前景,將資源變?yōu)楫a(chǎn)品,推動(dòng)市場效益,可帶動(dòng)資源產(chǎn)業(yè)的更快發(fā)展。

太原高科納米耐火材料的研究,大大地推動(dòng)了我國納米技術(shù)、納米材料的進(jìn)步,為耐火材料的發(fā)展開辟了一片新天地,也為開發(fā)更長壽、更節(jié)能、無污染、功能化的新型綠色耐火材料帶來了巨大的發(fā)展空間。為進(jìn)一步深入開展納米技術(shù)在耐火材料領(lǐng)域中的應(yīng)用研究,使納米在耐火材料領(lǐng)域中得到更廣泛的應(yīng)用,創(chuàng)造更多的納米耐火材料專利項(xiàng)目,滿足鋼鐵等高溫工業(yè)發(fā)展需求,為鋼鐵等高溫工業(yè)新技術(shù)的實(shí)施與發(fā)展提供了最佳服務(wù)。

為加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變提供支撐

轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式是事關(guān)經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量和效益、事關(guān)我國經(jīng)濟(jì)的國際競爭力和抵御風(fēng)險(xiǎn)能力、事關(guān)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的戰(zhàn)略問題,也是經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的又一場深刻變革,更是決定中國現(xiàn)代化命運(yùn)的重大轉(zhuǎn)折。

高樹森董事長認(rèn)為:在納米材料領(lǐng)域進(jìn)行深入研究,對于我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)快速發(fā)展,特別是對于提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)來說意義重大。納米材料只有真正用于工業(yè)生產(chǎn)才能彰顯價(jià)值,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級改造。納米材料的產(chǎn)業(yè)化目前面臨著如下瓶頸:一是降低納米材料的制備成本;二是發(fā)展大規(guī)模生產(chǎn)納米材料的分散技術(shù)問題;三是發(fā)展納米材料應(yīng)用技術(shù)問題,以制取分散性好、組織結(jié)構(gòu)均勻并能形成納米結(jié)構(gòu)基質(zhì)的新型高效納米耐火澆注料。

太原高科在高樹森的帶領(lǐng)下,多年來堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀,堅(jiān)持自主創(chuàng)新,在納米科技和納米材料研發(fā)創(chuàng)新、納米耐火材料產(chǎn)業(yè)化、納米耐火材料在鋼鐵新技術(shù)中應(yīng)用,都取得了卓有成效的成績。高樹森表示:在今后的工作中仍將加倍努力,預(yù)計(jì)在1-2年中,研發(fā)創(chuàng)新多項(xiàng)納米耐火材料發(fā)明專利成果,以使我國在國際納米科技、納米耐火材料領(lǐng)域的競爭中占有一席之地。

重視并積極進(jìn)行納米耐火材料的探索與應(yīng)用已成為全球共識,為了推動(dòng)我國納米科技的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化,高樹森提出了如下建議:

1、太原高科對納米科技和納米耐火材料的研究開發(fā)和自主創(chuàng)新作出了長期的艱苦努力,取得多項(xiàng)發(fā)明專利成果,并且已進(jìn)行了納米耐火材料規(guī)?；a(chǎn)。最近,經(jīng)中國耐火材料行業(yè)協(xié)會(huì)認(rèn)定,授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技術(shù)研究中心“行業(yè)納米耐火材料產(chǎn)業(yè)化示范基地”的稱號,現(xiàn)向發(fā)改委、科技部等有關(guān)單位申請批準(zhǔn)成立“國家級納米耐火材料產(chǎn)業(yè)化示范基地”,以促進(jìn)納米耐火材料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

2、太原高科建立了以企業(yè)為主體的技術(shù)中心,對企業(yè)發(fā)展起到了重要作用。太原高科技術(shù)中心于2005年被太原市科技局批準(zhǔn)為耐火行業(yè)技術(shù)研究中心,2007年被山西省科技廳批準(zhǔn)成為耐火材料行業(yè)工程技術(shù)研究中心、2009年被山西省認(rèn)定為企業(yè)技術(shù)中心。多年來,技術(shù)中心擔(dān)負(fù)著耐火材料行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新工作,并在自主創(chuàng)新方面取得了多項(xiàng)重大創(chuàng)新成果?，F(xiàn)向科技部等有關(guān)單位申請批準(zhǔn)成立“國家級納米耐火材料研究中心”,以發(fā)展納米技術(shù)和納米耐火材料,增強(qiáng)國際競爭力。

篇10

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；發(fā)展趨勢

1 研究目的與方法

通過網(wǎng)絡(luò)、書籍調(diào)查資料，結(jié)合科幻影視作品和小說，從科學(xué)的角度預(yù)測分析未來計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢。

2 研究結(jié)果

2.1 未來計(jì)算機(jī)將有更高的性能

看計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程，歷經(jīng)電子管計(jì)算機(jī)、晶體管計(jì)算機(jī)、大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)、超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)4個(gè)發(fā)展階段。受工藝的限制，大規(guī)模超大規(guī)模的集成電路不可能無限集成，因此集成電路的開發(fā)已經(jīng)瀕臨極限。由于目前計(jì)算機(jī)硬件用的幾乎都是半導(dǎo)體集成電路，以半導(dǎo)體材料生產(chǎn)集成電路或超大規(guī)模集成電路的工藝以及技術(shù)越來越接近其物理極限，在不遠(yuǎn)的將來，計(jì)算機(jī)的性能也將接近物理極限。

2.2 未來計(jì)算機(jī)將有更廣的應(yīng)用

⑴普適計(jì)算將無處不在。所謂普適計(jì)算指的是，無所不在的、隨時(shí)隨地可以進(jìn)行計(jì)算的一種方式；無論何時(shí)何地，只要需要，就可以通過某種設(shè)備訪問到所需的信息，普適計(jì)算強(qiáng)調(diào)把計(jì)算機(jī)嵌入到環(huán)境或日常工具中。

⑵電子娛樂。目前，不少娛樂公司已經(jīng)開始在網(wǎng)上播放電影和電視節(jié)目，并打造數(shù)字家庭。

⑶生物識別技術(shù)。生物識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用鑒于反計(jì)算機(jī)黑客、反病毒、網(wǎng)絡(luò)過濾及識別盜賊等技術(shù)存在的問題，生物識別技術(shù)為其提供了可能的解決方案。指紋、虹膜、聲音和面部特征等識別技術(shù)已經(jīng)開始用于政府和公司的身份認(rèn)證系統(tǒng)。

⑷精確農(nóng)業(yè)。精確農(nóng)業(yè)是指以計(jì)算機(jī)、全球定位系統(tǒng)（GPS）等信息技術(shù)控制的農(nóng)業(yè)灌溉、播種、施肥和治蟲以及水土保持等工作。鑒于精確農(nóng)業(yè)具有可降低化學(xué)品使用量、保證農(nóng)作物高產(chǎn)和環(huán)保等特點(diǎn)，預(yù)計(jì)精確農(nóng)業(yè)技術(shù)將在未來10年內(nèi)在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。

⑸遠(yuǎn)程醫(yī)療。常規(guī)檢查將輕而易舉，醫(yī)藥行業(yè)是最早被裝備先進(jìn)信息技術(shù)產(chǎn)品的行業(yè)。性能更好的信息技術(shù)產(chǎn)品將顯著地降低醫(yī)療工作成本。專家預(yù)計(jì)，這些技術(shù)將在2015年形成氣候，將顯著降低數(shù)十億美元的醫(yī)療費(fèi)用，極大改善醫(yī)療保健，提供更便捷的醫(yī)療服務(wù)。

⑹納米技術(shù)。納米技術(shù)逐步形成規(guī)模在納米級別上的科學(xué)研究與開發(fā)成果，使人類越來越有信心掌控微觀世界，制造出功能更強(qiáng)的計(jì)算機(jī)和更有效的醫(yī)療手段。目前，已有數(shù)十億美元的資金用于納米技術(shù)及其產(chǎn)品的研發(fā)。專家預(yù)計(jì)，納米技術(shù)的應(yīng)用將在2015年左右形成規(guī)模，納米技術(shù)的潛在市場將達(dá)兆億級水平。

⑺機(jī)器人。機(jī)器人將落戶尋常百姓家包括能與人交談、從事更為艱苦工作等智能化機(jī)器人，正被加速開發(fā)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及仿真技術(shù)等發(fā)展，微型機(jī)器人不久將成為人類既經(jīng)濟(jì)又方便的助手。目前，日本和韓國已經(jīng)出售了上百萬的微型機(jī)器人，用于工業(yè)界、家庭事務(wù)、醫(yī)療保健、軍事和休閑業(yè)。專家預(yù)計(jì)，機(jī)器人最早將于2020年被大規(guī)模采用。

⑻人造器官。人體諸多器官現(xiàn)在都可以用仿真器官來代替，包括人造皮膚、骨頭、耳蝸、血管、心臟等。利用計(jì)算機(jī)芯片、微型機(jī)械、組織工程和其他新技術(shù)，仿生器官不久可以涵蓋到整個(gè)人體。目前，利用芯片，人造胳膊和大腿可以與人神經(jīng)系統(tǒng)相連，借助于傳感器可以有觸覺。專家預(yù)計(jì)，2017年到2027年，人造器官可以替代人體主要器官。

⑼智能交通。智能化高速公路將成為風(fēng)景線，鑒于沒完沒了的交通擁堵現(xiàn)象，智能化高速公路以其更低的成本、更快的速度、更高的安全性被普遍看好。有關(guān)計(jì)算機(jī)模型顯示，智能化公路將使目前高速公路通暢能力提高2―3倍，而每英里的成本不到1萬美元。目前新的高速公路造價(jià)是每英里100萬到1億美元。智能車將裝配無線通訊和傳感器等設(shè)施，將使行駛車輛的速度、方向和剎車得以自動(dòng)化控制。目前通用汽車公司已經(jīng)成功測試了無人駕駛的速度為每小時(shí)112公里的智能車。預(yù)計(jì)，2020年―2030年期間，30%的高速公路將采用智能化公路。

2.3 未來計(jì)算機(jī)將有更深的智能

⑴人機(jī)交互。人類自然形成的與自然界溝通的認(rèn)知習(xí)慣和形式必定是人機(jī)交互的發(fā)展方向，研究者們也正在努力讓未來的計(jì)算機(jī)能聽、能看、能說、能感覺。

⑵機(jī)器學(xué)習(xí)。機(jī)器學(xué)習(xí)是研究計(jì)算機(jī)怎樣模擬或?qū)崿F(xiàn)人類的學(xué)習(xí)行為，以獲取新的知識或技能，重新組織已有的知識結(jié)構(gòu)使之不斷改善自身的性能。它是人工智能的核心，是使計(jì)算機(jī)具有智能的根本途徑，其應(yīng)用遍及人工智能的各個(gè)領(lǐng)域。

⑶自然語言理解。自然語言理解就是要讓計(jì)算機(jī)能夠聽懂人們說的話。自然語言理解技術(shù)的突破不光可以應(yīng)用在計(jì)算機(jī)人機(jī)語音對話中，它的更大應(yīng)用將是人工智能中的一個(gè)具有更大意義的領(lǐng)域──機(jī)器翻譯。

⑷機(jī)器視覺。機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷。特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度，而且機(jī)器視覺易于實(shí)現(xiàn)信息集成，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]邱志明.探索計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].黑龍江科技信息，2011年16期.