氮氧化物控制技术研究进展论文

氮氧化物控制技术研究进展论文

工业企业氮氧化物废气的治理方式分析论文

1 氮氧化物废气的介绍

氮氧化物是指一系列由氮元索和氧元素组成的化合物, 通常用分子式NOx 进行统一表示，它主要包括N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 等几种。大气中NOx 主要以NO、NO2 的形式存在。

氮氧化物在自然界存在具有广泛性，任何燃烧过程都可以使空气中的O2 与N2 相互作用生成NO，经过进一步氧化形成NO2，而许多工业上使用硝酸进行表面处理以及进行硝化的作业都会产生大量的NO2。

2 氮氧化物废气的危害

对生物的危害

氮氧化物(NOx) 中的N0 对人类身体内的血红蛋白有很强的亲和力，NO 进入血液中后，取代将氧在血红蛋白里的位置，与血红蛋白牢固地结合在一起，从而臭氧层形成致癌物，引起支气管炎和肺气肿等病变，对人类的呼吸道系统造成损伤。还会对植物或动物造成损伤甚至死亡。

形成化学烟雾

氮氧化物(NOx) 在阳光的催化作用下，容易与碳氢化合物发生复杂的化学反应形成O3，产生光化学烟雾。造成对大气的严重污染，甚至导致人们出现眼睛红肿、咳嗽、喉痛、皮肤潮红等症状，严重者心肺衰竭。

破坏臭氧层

氮氧化物(NOx) 中的N2O 能转化为NO，破坏臭氧层，其产生过程可以用方程式表示：NO+O3=NO2+O2，O+NO2=NO+O2总的反应方程式为O+O3=O2( 其中NO 起催化作用)。上述反应不断循环，使得其中的活性O 原子被光照分解，从而造成对臭氧层的破坏。

氮氧化物(NOx) 中的NO，遇水生成HNO3、HNO2，并随雨水到达地面，形成酸雨或者酸雾;使慢性咽炎、支气管哮喘发病率增加，使儿童免疫功能下降，同时可使老人眼部、呼吸道患病率增加。受酸雨的影响使农作物大幅度减产，大豆、蔬菜中的产量和蛋白质含量下降。

3 氮氧化物废气的治理方法

3..1 气相反应法

还原法

还原法分为选择性催化还原法和选择性非催化还原法。选择性催化还原法是在一定温度和催化作用下，利用NH3、C 等做还原剂，选择性地将NOX 还原为无害的N2 和H3O。因为这种方法对大气的影响不大，所以是目前脱硝效率较高，最成熟且应用最广的脱硝技术。

而选择性非催化还原法是指在一定的温度范围内，在无催化剂的作用下，通过注入NH3、C 等还原剂选择性地NOX 还原为无害的N2 和H3O。二者的主要区别在于温度的控制和有无催化剂的作用。由于选择性非催化还原法对温度的控制较为严格，目前常用尿素代替NH3 作原剂，可使NOX 降低50% ～ 60%。

低温等离子分解法

低温等离子分解技术是利用电子束法和脉冲电晕的方法，放电产生的高能活性粒子撞击NOX 分子，产生自由基并同时脱除NOX 和SO2，化学键断裂分解为O2 和N2 的方法。采用低温等离子体技术不仅容易实现，而且处理范围广、效果好，还能节约能源和设备，还不会造成二次污染。因此在氮氧化物(NOX)的治理方面已逐渐引起人们的重视，具有广阔的发展前景。

电子束照射法

电子束照射法是在烟气中加入少量氨气或甲烷气的情况下，利用电子加速器产生的高能电子束辐照烟气，将烟气中的NOX和SO2 转化成硫酸铵和硝酸铵的`一种烟气脱硫脱硝技术。电子束照射工艺是工业烟气中去除NOX 的有效方法之一。它的优点是脱除SO2 和NOX，还能回收副产物(H4NO3)加以利用，而且不产生废水，具较高的脱除率。

液体吸收法

液体吸收NOX 的方法有很多，应用也比较广泛，常用的有水、碱溶液、稀硝酸、浓硫酸等。

由于NOX 极难溶于水，所以用水作吸收剂，吸收效率低。此方法仅可用于气量小、净化要求不高的场所，不能应用于工业企业氮氧化物废气的治理。用稀硝酸作吸收剂对NOX 进行物理吸收和化学吸收，可以回收NOX，有一定的经济效益，但耗能较高，在工业企业中使用率也不高。用NaOH 作吸收液是效果最好的，但由于受价格、来源、操作难易等因素的影响，所以，工业上用Na2CO3 代替NaOH 作吸收液。

与其他方法相比，液体吸收法具有操作工艺及设备简单，而且投资少等优点，且具有一定的经济效益，但它的净化效果差。

吸附法

吸附法是利用吸附剂对NOX 的吸附量随温度或压力的变化而变化的原理, 通过改变反应器内的温度或压力, 来控制NOX 的吸附和解吸反应, 以达到将NOX 从气源中分离出来的目的。常见的吸附剂有分子筛、活性碳、天然沸石、硅胶及泥煤等。

根据再生方式的不同, 吸附法可分为变温吸附法和变压吸附法两种。其中有些吸附如硅胶、分子筛、活性碳等，兼有催化的性能，能将废气中的NO 催化氧化为NO2，然后可用水或碱吸收而得以回收，对NO 的去除有促进作用。但因吸附容量小，吸附剂用量多，设备庞大，再生频繁等原因，应用不广泛。

微生物法

微生物净化氮氧化物是近年来国际上研究的一种新烟气脱硝技术，包含有硝化和反硝化两种机理。废气的生物化净化过程是利用脱氮菌的生命活动来除废气中的NOX。适宜的脱氮菌在有外加碳源的情况下, 以氮氧化物为氮源, 将氮氧化物同化为有机氮化合物, 成为菌体的一部分( 合成代谢), 也能使脱氮菌本身获得生长繁殖。而通过异化反硝化作用，则会使最终NOX 转化为N2。

4 结语

中国已经进入节能减排的新时期, 为了减少工业企业氮氧化物废气对大气的污染, 烟气脱硝新技术的研究与开发为进一步治理NOX 的污染提供了许多新的途径，各种经济有效的高技术烟气脱硝方法将会不断出现。但目前，还需要针对我国国情，考虑经济承受能力以及当地的资源等因素，选择最佳的治理方法。这些方法的发展和完善将会对工业企业氮氧化物废气的治理作出极大的贡献。

选择性催化还原(SCR)催化剂与柴油颗粒过滤器(SDPF)的集成可能是满足即将出台的严格排放法规的最可行方法之一。菱沸石结构催化剂SSZ-13使得尿素SCR技术可广泛应用于汽车领域，与热稳定性较低的ZSM-5技术相比，其具有高达750 ℃的强大热稳定性。然而，随着850 ℃老化时间增加，热稳定性较好的Cu-SSZ-13催化剂开始失去其初始活性，SDPF上的SCR 催化剂可能在下降到怠速(DTI)条件下，当过滤器再生时暴露出来。因此，在汽车制造中强烈需要在更高温度下可存活、更耐用的SCR催化剂。最近研究发现，铜置换高二氧化硅(LTA)显示出优异的水热稳定性，有望成为能在下一代SDPF上应用的高品质候选材料，从而满足更严格的实际驾驶排放要求。900 ℃下水热老化12 h后，在整个反应温度下，Cu/LTA催化剂上的氮氧化物(NOx)还原优于目前最高水平的Cu/SSZ-13商业催化剂。此外，由于NH3向NO的低氧化过程，Cu/LTA催化剂在620 ℃下贫/富循环老化后仍可以保持显著的高温NOx转化率。与Cu/SSZ-13相比，Cu/LTA在水热老化后具有更稳定的NH3存储能力，将为集成在车载尿素喷射控制以获得最大系统性能提供额外的益处。介绍了模拟动态全球统一轻型车辆测试循环模式下Cu/LTA 催化剂的性能，这些增强功能将有助于在实际驾驶条件下改进未来的稀薄NOx后处理系统。

0 前言

对于广泛用于移动设备的高效能柴油发动机，在富氧环境下的氮氧化物(NOx)减排一直是其面临的巨大的挑战之一，特别是为了满足日益严格的排放标准。NH3通过Cu/沸石催化剂选择性催化还原(SCR)已被广泛认为是自2009年以来最适合满足尾气NOx排放要求的技术之一。柴油后处理系统面临的最大挑战之一是如何使用冷起动柴油机废气将催化剂快速加热到工作温度(约250 ℃)。氧化催化器(DOC)、柴油机颗粒捕集器(DPF)和SCR 等后处理组件的热集成对于整体排放控制性能至关重要，并且已经在将2种功能组合到一个设备上，例如颗粒过滤器上的SCR(SDPF)。这种多功能设备不仅能提供快速预热时间，而且还减小了体积，对小型车辆极具吸引力。

与已知催化剂相比，具有CHA 型拓扑结构的Cu/SSZ-13由于具有更好的热耐久性，自2009年以来，一直作为标准的SCR催化剂使用。然而，这种催化剂也可能会因为Cu含量和Si/Al摩尔比的不同而在800 ℃以上发生热失活，这是由于沸石骨架被破坏，同时生成氧化铜(CuOx)所造成的。根据NGK 隔热概念，当碳烟累计量高于5 g/L时，涂覆在DPF上的SCR催化剂能在怠速(DTI)条件下达到800 ℃以上的温度。因此，目前的SDPF系统设计限制碳烟累积，以保持SCR温度低于800 ℃，从而保护Cu/SSZ-13。当碳烟累计达10 g/L导致DTI温度升高到1 100 ℃，对于DPF载体本身是可接受的。如果允许的碳烟累计增加，则可以延长过滤器再生过程的间隔，从而明显提高燃料经济性，这是开发热稳定性更高的SCR 催化剂的强烈动机。

另一方面，与先前的新欧洲驾驶循环(NEDC)相比，引入全球统一轻型车辆测试循环(WLTC)和实际驾驶排放(RDE)等新测试模式导致操作温度窗口扩大。由于SCR 可能不会单独覆盖扩大温度范围的NOx减排过程，因此非常需要结合使用稀燃NOx捕集器(LNT)-SDPF系统等NOx还原技术来满足即将出台的排放法规。当LNT 系统放置在SDPF系统前面时，需要定期进行富油发动机操作，以在高温(650 ℃以上)环境下除去LNT 催化剂上的硫。在脱硫过程中，饱和反应可以加速SCR 催化剂在紧靠LNT 催化剂的位置上形成CuOx团簇，从而导致高温SCR 性能显著降低，该原因在于NH3被氧化成了NOx。实际上，在高于600 ℃的高温下保持NOx还原能力对于现实驾驶条件是至关重要的，如在SDPF再生时，与正常操作条件相比，NOx排放倾向于突然升高。因此，在高温富油条件下高度要求维持SDPF系统的活性。

近期，用苄基咪唑阳离子作为有机结构导向剂(OSDA)成功合成了高二氧化硅(LTA)沸石。粉末形式的铜交换LTA 即使在900 ℃水热老化12 h后也可显示出显著的NOx活性去除效果，当Cu/SSZ-13的Cu含量与Si/Al摩尔比相近时，虽然其他催化性能似乎发生了变化，如NH3发生氧化，但其只有在较短的老化时间(3 h以内)内才会有效。考虑到改善Cu/LTA 的高热稳定性，其在SDPF系统中的应用顺理成章。在目前的工作中，针对SDPF系统的工业应用，已经探索了使用Cu/LTA 超过当前商用Cu/SSZ-13的可行性和优势。制备由Cu/LTA 涂覆的核心尺寸的整料，然后将其催化性能和特性与模型Cu/SSZ-13催化剂及现有技术的商业SCR 催化剂进行系统比较，包括在稀/富氧循环操作的各种模拟实际驾驶条件下评估了Cu/LTA 的热耐久性。此外，还研究了Cu/LTA在NO2存在下的可控硅性能，NO2可由DOC或LNT产生。建议采用由Cu/LTA 和Cu/SSZ-13组成的双砖催化配置，以进一步改善低温SCR 性能。最后，在模拟动态WLTC瞬态模式测试下验证了Cu/LTA 的性能。

1 试验

 催化剂制备

通过在室温下使用乙酸铜溶液进行连续的湿离子交换来制备铜交换的LTA(Cu/Al=，Si/Al=16)。然后将Cu/LTA 过滤、洗涤，在90 ℃下干燥过夜，然后在空气中于550 ℃的温度下煅烧8 h。为了将Cu/LTA 粉末沉积在堇青石整料(宽 cm，长 cm)上，采用了常规的浸涂方法。将整体式催化剂在110 ℃下干燥过夜，并在550 ℃下煅烧5 h。作为比较，还通过浸渍法制备Cu/SSZ-13涂覆的整料试样，其中Cu/Al和Si/Al比率与Cu/LTA 对应物相似。此外，主要含有Cu/SSZ-13的现有技术商用SCR催化剂由催化剂制造商提供，在本研究中表示为“COM”。值得注意的是，所有整体式催化剂的孔单元密度一致(400 cpsi)，涂层数量类似。

为了检验水热稳定性，在含有10%水分的湿空气流动条件下，核心尺寸的整料试样分别在680 ℃下老化25 h，在750 ℃下老化25 h和在900 ℃下老化12 h。为模拟LNT-SDPF系统的脱硫过程，将每个在800 ℃水热老化16 h的整体试样暴露于620 ℃的模拟贫氧(λ为，20 s)-富氧(λ 为，12 s)循环条件下持续4 h。需要注意的是，应在没有LNT 催化剂的情况下进行贫富氧处理，以直接评估SCR 催化剂对富油条件的耐受性。

 催化剂表征

为了研究每种催化剂上的Cu状态，通过化学吸附分析仪(BELCATII，BEL-JapanInc.)进行H2-TPR分析。将 g催化剂试样装入石英管中，在500 ℃下用10%O2/Ar流预处理 1 h，并冷却至室温。然后，在相同温度下将进料气体转换为10%H2/Ar。在热导检测器(TCD)信号稳定后，将试样在10%H2/Ar流中以10 ℃/min加热至900 ℃，同时记录H2的消耗。

 反应堆系统

在台式反应堆系统中测量整料试样上的NOx还原活性。将核心尺寸的整体试样(宽 cm，长 cm)在500 ℃下预处理30 min，背景气体由、5%H2O和N2组成，并冷却至100 ℃。然后以50 000 h-1的气体空速提供由500 mg/L NO(或250 mg/L NO和250 mg/L NO2)，500 mg/L NH3、、5%?H2O，5%CO2和N2平衡组成的模拟柴油进料气流。在催化剂试样完全暴露于进料气流后，将其以10?℃/min加热至600 ℃以进行瞬态测试。对于经贫富氧处理过的试样，在稳态条件下在600 ℃和640 ℃下特别检查SCR 活性。在稳态试验期间注入300 mg/L 的NO和300~1 200 mg/L的NH3，同时使其他气体的浓度保持与瞬态试验相同。在稳态条件下，通过从SCR进料气流中除去NO进行NH3氧化试验。

采用4步测试方案测量其他催化性能，如NH3储存容量及NH3覆盖率依赖的NOx转化。在试验过程中，核心尺寸的整体试样总是暴露在含有、5%CO2、5%H2O 和N2平衡的背景气体中，同时按以下方式打开和关闭500 mg/L 的NO 和500 mg/L 的NH3。步骤如下:(1)500 mg/L NO+背景气体;(2)500 mg/L NO+500 mg/L，NH3+背景气体;(3)500?mg/L NH3+背景气体;(4)500 mg/L NO+背景气体。

为模拟WLTC 模式测试，采用现代汽车集团(HMG)开发的实验室规模反应堆系统(图1)。通过底盘测功机WLTC测试过程，直接从车辆测量中获得原始排放和催化剂温度等数据，用于模拟WLTC 程序。然后由实验室规模的反应堆再现精确的发动机输出曲线，包括温度和排放，重复测试具有极佳的重现性(±1%)，如图1所示。部分质量流量控制器被用于在测试循环期间以2 s为单位模拟动态变化的气体成分和流速，而依赖于车辆速度的催化剂温度则通过快速响应加热器进行模拟。在模拟WLTC测试之前，将一定量的NH3预吸附在250 ℃的1号核心尺寸的整料试样上，以模拟载体试样。然后将试样冷却至室温，开始测试循环。模拟的WLTC 测试程序包括低速(t <780 s)、中速(780 s1 170 s)3阶段。考虑到LNT-SDPF系统，测试循环的原料气流是基于LNT输出排放而制定的。所有气体组分如NO、NO2、NH3的入口和出口浓度通过在本研究中配备有气体单元的在线FT-IR光谱仪(MKS仪器，2000系列MultiGas分析仪)测定。

2 结果与讨论

 Cu/LTA 涂层整体试样的水热稳定性

图2中显示了在Cu/LTA 涂覆的整料试样和基于Cu/SSZ-13的COM 上的NOx转化率在900 ℃下水热老化12 h的比较。Cu/LTA 在整个反应温度下显示出对现有技术的SCR催化剂的优异催化活性，表现出特别高的水热稳定性。例如，在250 ℃下，Cu/LTA 的NOx转化率达到80%，而商业Cu/SSZ-13催化剂为30%。该结果与先前使用粉末催化剂的结果一致。在2种具有少量N2O的催化剂的活性测试期间，总是保持N2选择性高于95%。如前所述，目前含有Cu/SSZ-13的SDPF 系统上的碳烟累积受到限制(约5 g/L)，以使SCR催化剂温度保持在800 ℃以下。考虑到Cu/LTA 能将其SCR性能保持在900 ℃的状态，基于Cu/LTA 的SDPF系统可以允许增加的目标碳烟负载高达8 g/L。在这种情况下，过滤器再生间隔可以从250 mile延伸到400 mile，绝对可以提高燃油经济性。

在实际驾驶条件下，应始终将一定量的NH3储存在SCR催化剂中，以立即对柴油发动机排气中不断变化的NOx排放作出反应。因此，NH3储存容量被认为是SCR 催化剂的重要特征之一。图3 描绘了Cu/LTA和模型Cu/SSZ-13催化剂的动态NH3存储容量作为水热老化温度的函数。在680 ℃温度老化后，Cu/LTA 的NH3储存容量在所覆盖的温度范围内与Cu/SSZ-13相当。然而，当老化温度升高到750 ℃和900?℃时，Cu/LTA 显示出比Cu/SSZ-13更高的值，表明其NH3储存容量对水热老化并不敏感。考虑到SCR 催化剂上的NH3加载目标取决于NH3存储容量，这对于车载控制的尿素喷射策略是非常有益的。事实上，已知SCR催化剂的NH3存储容量与其酸性特性密切相关。低温NH3储存可能源自在沸石上交换的Cu2+离子，而由[CuOH]+物质或沸石本身产生的布朗斯台德酸性位点可能是高温对应物的原因。据报道，Cu/SSZ-13的晶体结构在850 ℃下随着Cu离子向CuOx团簇的转变而坍塌，导致酸性位点的恶化。相比之下，即使在900 ℃下严重水热处理12 h后，Cu/LTA 的沸石骨架也显示了其稳定性，这可能是水热老化后NH3储存能力降低的主要原因之一。

 对高温贫富氧条件的容忍度

如上所述，在LNT-SDPF 系统的硫酸化过程中，涂覆在颗粒过滤器上的SCR 催化剂也可以在高温下暴露于贫富氧条件。为了研究贫富氧处理对高温NOx去除活性的影响，将在800 ℃下水热老化16 h的每个核心尺寸整料试样，在620 ℃下暴露于贫富氧循环条件下4 h。然后，在600 ℃和640 ℃下进行稳态SCR活性测试，其中SDPF温度在正常条件下于过滤器再生期间可达到。如图4(a)所示，在贫富氧条件下处理的Cu/LTA 总是对模型Cu/SSZ-13催化剂具有更高的NOx去除活性。在600 ℃ 时，NH3/NOx排放比为4时，Cu/SSZ-13(31%)上的NOx转化率甚至低于NH3/NOx进料比为1时Cu/LTA(53%)上的NOx转化率。这表明在过滤器再生期间，所需的尿素喷射量可以比基于Cu/LTA 的SDPF系统低，这对于减少尿素分解产生的温室气体CO2排放是非常理想的。试验还检查了贫富氧老化试样上的NH3氧化活性，如图4(b)所示。事实上，NH3氧化是副反应无用的反应物，导致高温NOx去除活性降低。在620 ℃下贫富氧时效后，Cu/LTA 上的NH3氧化活性远低于模型Cu/SSZ-13催化剂。尤其在640 ℃下，在Cu/LTA 上观察到73%的NH3转化率，而Cu/SSZ-13在600 ℃的较低温度下已经实现100%的NH3转化率。与Cu/SSZ-13相比，这表明更多的NH3可用于Cu/LTA 上的NH3/SCR反应，从而使其发挥优异的高温SCR性能。

与Cu/LTA 相比，Cu/SSZ-13在NH3氧化过程中产生大量的NO，如图4(c)所示。这种非选择性NH3氧化成NO，导致Cu/SSZ-13在640 ℃下具有不寻常的SCR性能。当反应温度升至640 ℃时，Cu/LTA NOx转化率仍然高于70%，表明其对贫富氧条件的稳健耐久性，如图4(a)所示。对于模型Cu/SSZ-13催化剂，观察到NOx转化率为负，表明NOx的出口浓度高于入口浓度，可能是由NH3氧化形成的NO引起。实际上，已知在Cu/沸石上的NH3氧化反应中的NO选择性与催化剂表面上的CuOx含量有关。因此，需要理解在贫富氧处理时2种催化剂CuOx的形成，以便科学解释不同的NH3氧化行为。

图5描绘了Cu/LTA 和Cu/SSZ-13上的H2-TPR曲线，以计算出其Cu状态。研究人员普遍认为，低于400 ℃的峰值条件下Cu2+还原为Cu+，而高温峰值条件下则是Cu+还原为Cu金属。Cu/SSZ-13显示了在220 ℃附近的还原峰值，与Cu2+或[CuOH]+有关，与八元环(8MR)相邻，峰值肩峰在300 ℃左右，由双六元环(D6R)上的Cu2+引起。对于Cu/LTA，在低于400?℃的低温区域中，在270 ℃左右仅观察到1个对称峰值，表明在LTA 沸石骨架中可能仅存在1种类型的Cu2+。这与Ryu 等研究的XRD/里特维德(Rietveld)细化结果一致，即所有Cu2+离子似乎与单个六元环平面外的3个氧原子配位。在600 ℃附近观察到Cu/SSZ-13上的Cu+还原峰值，非常接近进行贫富氧处理的温度。相反，Cu/LTA 上Cu+离子向Cu金属的还原过程在该温度区域没有完全活化。与Cu/SSZ-13相比，Cu/LTA 的这种延迟还原可以通过沸石的不同电负性来解释，这取决于框架类型，影响阳离子的还原性。当Cu离子在富油条件下还原成Cu金属时，Cu和沸石之间没有静电相互作用，这可能导致贫态条件下铜的团聚转变为CuOx团簇。因此，LTA 沸石骨架中Cu离子的还原性较低，可以减少贫富氧时效过程中CuOx(非选择性NH3氧化源)的形成，这可能是Cu/LTA 在高温条件下具有较强耐久性的主要原因。

 克服Cu/LTA 低温活性的策略

如上所述，一定水平的NH3首先储存在SCR 催化剂中，然后在实际行车条件下与柴油发动机排出的NOx反应，NOx转化取决于SCR 催化剂上的NH3覆盖率。图6比较了Cu/LTA 和Cu/SSZ-13的NOx转化率，它是250 ℃下NH3覆盖率的函数，通过4个步骤获得。这是评估SCR 催化剂在工业应用方面的重要标准之一。在900 ℃的水热老化中，Cu/LTA 的NOx还原效率通常远高于Cu/SSZ-13型催化剂，再次表明Cu/LTA 具有非凡的热稳定性，如图6(a)所示。当2种试样在680 ℃条件下得以温和老化时，Cu/LTA 在初始NH3覆盖水平下显示出与Cu/SSZ-13 相当的NOx转化效率，如图6(b)所示。然而，随着NH3覆盖率进一步增加，Cu/LTA 不能达到与Cu/SSZ-13相同的NOx转化水平，这表明需要改善Cu/LTA 的低温活性。Cu/沸石的低温SCR性能可能与Cu的局部环境有关，影响到Cu/沸石氧化还原性能、NO 氧化能力和反应物吸附。对Cu/LTA 的低温SCR 性能和改善其固有反应性的进一步研究正在进行中。

在柴油后处理系统中，DOC 或LNT 等氧化催化剂总是放在SCR前面，这意味着在DOC/LNT上通过NO氧化可以在SDPF系统的上游获得NO2。在这种情况下，SCR催化剂会发生“快速SCR”反应，增加其低温活性。如图7所示，在NO2/NOx比为的情况下，将Cu/LTA 涂覆的整料试样的SCR性能与基于Cu/SSZ-13的COM 进行了比较，并保证“快速SCR”反应有效地进行。由于NH4NO3在沸石孔结构中的积累，催化剂温度从NOx转化率降低之前的175 ℃开始而不断上升。在680 ℃的温和水热老化后，Cu/LTA的低温活性与COM相当，而Cu/LTA 显示出比500?℃以上的COM更高的SCR性能，如图7(a)所示。在900 ℃下严重老化时，Cu/LTA 在整个反应温度范围内显示出对COM的优异SCR活性，如图7(b)所示。这些结果表明，在涉及“快速SCR”反应的操作条件下，Cu/LTA 的低温活性不是主要问题。

然而，取决于车辆行驶条件和后处理系统的布局，在SDPF系统的上游NO2不可能总是绰绰有余，因此需要另一种克服Cu/LTA 的低温NOx去除活性的策略，该策略在低NO2条件下起作用。为了解决对低温活性的担忧，已经制备了由Cu/LTA 和体积比为1∶1的由COM组成的双砖整料试样，同时保持与单砖试样相同的总体积。如图8(a)所示，在不存在NO2进料的情况下，在680 ℃下老化的双砖试样的NOx转化率与单砖COM相当。比较构型顺序的双砖单块，在高温(400 ℃以上)下观察到Cu/LTA 在前，商业催化剂在后的NOx转化率比相反顺序的结构更高，而两个试样都显示出类似的低温SCR 活性。与Cu/SSZ-13相比，Cu/LTA 的NH3氧化能力较低，可能导致高温SCR活性的差异。在900 ℃水热老化后，双砖试样显示出比商用催化剂更优越的SCR性能，如图8(b)所示，这表明Cu/LTA 的强水热稳定性已在双砖整体样品中得到充分体现。结果表明，该双砖体系具有Cu/LTA(热稳定性)和Cu/SSZ-13(低温活性)两方面的优势。

 含双砖系统的Cu/LTA 的瞬态性能

通过使用核心尺寸整体试样的实验室规模反应器系统模拟WLTC模式测试，进一步验证了双砖配置的优势。实际上，这种核心尺寸测试比底盘测功机上的全尺寸测试花费的时间和精力明显更低，同时始终保持极佳的重现性(±1%)。图9(a)示出了在没有NO2时模拟WLTC模式测试期间，累积的NOx排放及车速随时间变化的曲线。值得注意的是，考虑到LNTSDPF系统，动态变化的原料气流是基于LNT 排出的。空白测试结果显示，在780 s、1 170 s、1 540 s左右，由于发动机富油运行以减少储存在LNT催化剂上的NOx，使NOx排放量突然增加。在低速驱动条件下(600 s以下)，所有催化剂的SCR 性能可忽略不计，因为它们几乎不会升温(200 ℃以下)。一旦反应堆系统达到中速条件(780 s以上)，所有催化剂开始被激活，并且它们的NOx还原活性在高速条件下(1 170 s以上)进一步增加。

在模拟WLTC测试期间，含有Cu/LTA 的双砖试样在680 ℃下老化，显示出与单砖COM相似的累积NOx排放水平。在900 ℃的水热老化之后，2种催化剂的NOx排放增加，但是双砖试样仍然保持比单砖对应物更低的NOx水平。实际上，即使在中速驱动条件下(1 170 s以下)，在900 ℃下老化的单砖COM也显示出极小的NOx还原效率，如图9(a)所示。此外，在模式试验期间，在900 ℃下老化的双砖试样显示出比单砖COM更低的NH3逃逸现象，尽管2 种试样在680 ℃温和老化后表现出类似的行为，如图9(b)所示。

在900 ℃下老化的2种试样之间NH3逃逸的差异可能源于耐水热老化的Cu/LTA 的NH3储存容量(图3)。因此，即使在经历了900 ℃的严重老化过程之后，Cu/LTA 与最先进的COM相结合也被认为在尾管NOx浓度方面满足工程目标，这表明有可能增加SDPF当前的碳烟负载目标，改善燃油经济性。

3 结论

Cu/LTA涂覆的整料试样的催化性能和耐久性已经在各种条件下得以系统地评估，以用于SDPF系统中的工业应用。在900 ℃ 水热老化后，Cu/LTA 的SCR性能高于基于Cu/SSZ-13的商业催化剂，表明其对SDPF系统有利的稳健热稳定性。在620 ℃下进行贫/富循环老化以模拟LNT-SDPF 系统的脱硫过程后，即使在640 ℃时，Cu/LTA仍在高温下保持其NOx还原活性，而基于Cu/SSZ-13的商业催化剂将NH3氧化成NOx显示出反向NOx转化。H2-TPR结果表明，LTA 骨架中的Cu离子比CHA 中的Cu离子还原性差，可能在高温富集条件下减轻CuOx的形成，CuOx并非首选的NH3氧化来源。虽然Cu/LTA的低温SCR活性在680 ℃温和老化后不如COM，但在NO2存在下可以克服，NO2主要见于DOC 或LNT 的下游。由Cu/LTA 和COM 组成的双砖试样在680 ℃老化后在没有NO2的情况下表现出与单砖COM 相当的低温NOx转化率，而Cu/LTA 的热稳定性良好保持高达900 ℃。模拟的WLTC测试结果表明，Cu/LTA 可能成为下一代SCR技术的良好候选者，特别是对于需要高耐热性的应用。

注：本文发表于《汽车与新动力》杂志2020年第2期

作者：[韩]?等

整理：闫红梅

编辑：虞展

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

生物化学理论与技术研究进展论文

生物化学课理论课程具有抽象难懂、反应复杂等特点。下面是我为大家整理的生物化学论文，供大家参考。

食品生物化学高效 教学 方法 探索

生物化学论文摘要

摘要 总结 了食品生物化学的高效教学方法，包括：突出专业特点，合理设置教学内容;跟踪科学发展，及时更新教学材料;增强师生互动，使用新型教学模式;提高学习兴趣，注重理论联系实际，提高授课效率，合理利用计算机和网络资源等，以供参考。

生物化学论文内容

关键词食品生物化学;高效;教学方法

中图分类号G642文献标识码A 文章 编号 1007-5739(2011)01-0027-02

生物化学是生命科学相关领域一门重要的学科基础课。它是运用化学的原理、技术和方法，结合其他学科的原理与技术来研究生命现象的科学。其课程设置的任务是培养学生用辩证的观点正确认识生命现象的本质，使学生系统地学习现代生物化学的基本理论、基本知识和掌握生物化学的基本实验技术。相对而言，食品生物化学是一门研究人与食品化学变化关系的科学，其主要研究：生物体基本成分组成、结构、性质和功能;作为食品成分的相关物质在加工、贮存等条件下的变化;食品在人体中的代谢及营养功能;食品的化学组成及结构;加工过程对食品的影响等。这门课程是食品加工、食品质量与安全、食品检验等专业必修的一门专业基础课，是各专业的主干课程之一。该课程在加强基础理论的同时强调基本技能的训练，以培养学生分析、解决问题的能力，对食品专业学生学习后续专业课程以及将来从事食品加工和贮存等方面的研究有非常重要的影响[1]。笔者通过多年的教学研究和实践，探索出了一些行之有效的教学方法，现分析如下，以供同行借鉴。

1突出专业特点，合理设置教学内容

生物化学是一门涉及知识面广、研究相当深入的科学。这门课程的学习对生物技术和生物科学专业的学生来说是个很大的挑战，而食品科学相关专业学生的生物科学相关基础更十分薄弱，其学习难度更为明显[2]。考虑到这些因素，食品生物化学的课程体系设置必须兼顾生命科学前导、生物化学基础和食品科学特色3个方面。没有前导知识，就使得学生难以接受新学科;忽视生化基础，就失去了课程根基;缺少食品科学特色，就偏离了教学目的。综合以上因素，笔者将食品生物化学理论课的总学时设置为50学时。包括绪论、碳水化合物、脂类、蛋白质、核酸化学、维生素与激素、食品色素、酶、物质代谢、能量代谢、食品成分的变化等。通过对这些章节的合理安排，基本达到了知识系统、特色突出、易吸引学生兴趣的要求，教学效果良好。

2跟踪科学发展，及时更新教学材料

生物化学一直是生命科学研究的领头羊，大多数生命科学的重大进展都属于生物化学或者以该领域为基础。本着“以人为本”的科研理念，食品生物化学的发展日新月异，已成为生物化学的一个重要分支。但新出版的教材中，最新的内容来源也是2年以前的文献，学生使用的多数为近1~2年以前出版的教材或版本。这些内容在学生实际应用时显得过于陈旧，甚至有些在实践中已经证明是错误的。因此，高校教师必须及时更新教学材料，这就需要教师努力参与科学研究、积极参加国内外有关科研或教研会议、经常去中外文数据库查阅相关文献。教师在课堂上可讲授食品生物化学研究中的新进展，同时将所讲授的内容按章节分别整理、装订，并分发给学生，以方便学生的学习。

3增强师生互动，使用新型教学模式

在我国，“教师讲，学生听”是十分传统而普遍的教学模式。但这种教学模式有着很大的弊端，造成学生“课前不预习、上课不积极、课后不复习、考前搞突击”。近些年，我国许多高校教师开始尝试提高学生主动性的主体性教学模式[3]。作者在食品生物化学的教学过程中设计并实践了这种模式，认为在模式的具体实施中应遵循3个“根据”：根据学生兴趣选择适当章节、根据学生班级大小选择实施方式、根据实际情况选择实施学时。学生的 爱好 和基础有所差异，因此在实施主体性教学时应允许学生自主选择该小组喜欢的章节。在高校，小班可能是30人左右，也可能在100人以上，针对不同的上课人数应该选择不同的实施方式。此外，考虑到我国学生的实际情况，不应该把所有课时都选择主体性模式，应该根据学生的反馈情况等适当调整课时数。

4提高学习兴趣，注意理论联系实际

食品生物化学教材中充满了概念、原理、过程和反应式等，是一门十分枯燥的课程，学生很难连续集中注意力。可将理论与实际相联系，将学生的注意力拉回课堂。例如，在讲授基因的表达调控时，可以提及“鸟类是恐龙的后裔，其外形的差异是由于恐龙的部分基因为适应环境的变化而被沉默，人类有望从改变鸟类的基因表达入手克隆出恐龙”;在讲授蛋白质定量方法时，可以联系“三聚氰胺奶粉事件”;在讲授酶时，可以联系不法牛奶厂家为逃避有关部门对其进行的青霉素超标检测，在牛奶中添加β-内酰胺酶等，这样可以有效地活跃课堂气氛并适当放松学生的紧张情绪。但是应当注意的是，要合理把握每堂课联系实际的次数和时间，不可影响课程进度和打乱课堂节奏。

5提高授课效率，合理利用 计算机和 网络资源

近些年来，计算机和互联网技术飞速 发展，科学技术已逐渐改变了人们的 工作和交流方式。计算机和其他硬件设备一起已经发展成为一种集视频、声音、文字、数据和通讯为一体的多媒体工具[4]。食品生物化学的大部分内容是从分子及亚分子层面来解析科学的奥秘，其中牵涉到大量的分子结构、化学反应、代谢过程;另一方面，这门课程的知识点多、内容抽象，若采用传统的黑板教学，对教师来说费时、费力，对学生来说则是难理解、难记录。相对而言，计算机多媒体教学具有如下优势：信息量大，直观生动，方便修改和完善等。但是在教学过程中要注意加强和学生的交流，适当掌握课堂节奏，幻灯片不可过于花哨，字数不可过多，注意与板书相结合等。

6从结果 体会抽象，重视学生实验环节

生物化学是一门十分抽象的课程。人类对生物化学研究对象的认识主要是通过科学实验来获得间接认识。针对学生开展的系统的实验课程，不 但可以使空泛的理论落到实处，而且可以培养学生的实际操作能力和科学创新能力[5]。根据河南 农业大学的实际，笔者为学生安排的实验包括：醋酸纤维薄膜电泳分离核苷酸、菜花(花椰菜)中DNA的提取分离，甲醛滴定法测定氨基氮，蛋白质的盐析和透析，蛋白质等电点的测定，脂肪酸价的测定，抗坏血酸含量的测定，用阳离子交换树脂摄取氯化钠，食品中灰分的测定等内容。

7综合考察学习情况，建立复合型考核体系

课程结束后的考核是教师对学生学习情况的一种评估。我国传统的考核方式一般是试卷式的笔试[6]。笔者认为针对食品生物化学这门课程，应当使用复合型的考核模式，需考虑如下几个方面：对知识点的识记情况、对知识的灵活运用与分析能力、对实验操作的掌握情况以及课堂表现等。根据这个标准并结合学校要求，笔者确定课程最终成绩的计算方法，即在总成绩中，平时成绩占30%，笔试成绩占70%。平时成绩的计分项包括：学生的出勤情况、课堂答问情况、实验操作和实验 报告 等;笔试成绩的计分项包括：结课后学生上交的学习 总结和试卷。这种考核方式以考核学生对知识的掌握为基础，综合学生多个方面的能力和表现，相对公平和公正，能够较为客观地反映学生对课程内容的掌握情况。

生物化学论文文献

[1] 赖建平，顾采琴，罗军，等.高校《食品生物化学》教学现状调查分析与思考[J].广州化工，2009，37(1)：145-146.

[2] 管骁，徐斐，李岱禧，等.食品专业生物化学教学工作中的创新与 实践[J].科技信息，2009(4)：326，328.

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[6] 曾虹燕，刘跃进，张小云，等.构建工科生物化学教学体系的探索与实践[J].湘潭师范学院学报：自然科学版，2008，30(4)：173-175.

生物化学教学法新探

生物化学论文摘要

【摘 要】本文对生物化学教学方法进行了研究，研究结果表明，应用“中西结合”的方法，比较中医和生物化学两者之间的异同，可以激发学生的学习兴趣;运用先进的多媒体技术，可以帮助学生形象直观地掌握课程的重难点，并激发学生的 想象力 。

生物化学论文内容

【关键词】生物化学 教学方法 比较法 多媒体辅助教学法

【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2011)12-0178-02

随着职业 教育 规模的不断扩大，导致一些职业学校出现学生基础参差不齐的现象。又由于生物化学主要是从分子水平揭示生命活动的规律，涉及的概念较抽象，分子结构较复杂且代谢途径错综交织，所以，学生往往觉得学习内容多而琐碎、学习难度较大。为了全面提高学生的综合素质，针对生物化学复杂且抽象的特点，确定了以“学生为主体，教师为主导”的教学模式，在此基础上，应用“中西结合”的方法，提高学生的学习兴趣;运用先进的多媒体技术，将抽象的基本概念用形象直观的形式表现出来，使学生能在短时间内掌握课程中较抽象的基本概念。

一 以比较法为基础，通过比较中医和生物化学两者之间的异同，激发学生的学习兴趣

中医有数千年的历史，是中华民族在长期的生产与生活实践中，认识生命、维护健康、战胜疾病的宝贵 经验 总结，是中国 传统 文化 的结晶。中医在长期的医疗实践中积累了丰富的防治疾病的经验，并在此基础上形成了独特的理论体系。中医属于自然科学的范畴，人们在生活中或多或少地接触到中医的有关知识，耳濡目染，对中医并不陌生。因此，在教学过程中，首先引入中医医疗常识，这些知识通俗易懂，学生易于接受。通过学生喜闻乐见的中医知识过渡到抽象的生物化学知识，这给老师引入新内容带来很大的帮助。按照生物化学这门课程的安排，可以从以下几个方面入手：

1.生物体组成的比较教法

中医认为，气、血、津、液是人体脏腑经络、形体官窍进行生理活动的物质基础，是构成人体和维持人体生命活动的基本物质。而生物化学认为蛋白质、核酸等生物大分子才是构成人体的基本物质，是生物体区别于自然界的标志。为什么会出现如此大的差异呢?因为中医是古人通过对人体自身的某些显而易见且至关重要的生命现象，如呼吸时气的出入、活动时随汗而出的蒸蒸热气等观察，产生对这些物质朴素而直观的认识。生物化学则不同，它是在科学的基础上，通过对自然界中约150多万种生物体的主要构成分析，得出蛋白质和核酸是生命的主要物质基础的精确科学理论，而且也通过对蛋白质和核酸的空间结构分析，揭示了这些大分子的结构与功能的关系，在生命活动过程中起着十分重要的作用。如催化代谢反应的酶，对代谢起调节作用的某些激素，具有免疫作用的抗体等都是蛋白质。此外，躯体的运动、肠蠕动、心肌的收缩、呼吸运动、体内某些物质的运输与储存、血液凝固、遗传信息的调控、细胞膜的通透性以及高等动物的记忆、识别功能等都与蛋白质有关。核酸则是遗传的物质基础，与遗传信息的储存、传递及表达有关，而体内蛋白质的生物合成则受核酸控制。核酸的代谢及功能的发挥又需要蛋白质的参加，所以，核酸代谢与蛋白质的生物合成密切相关。核酸代谢和蛋白质的生物合成与生物的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象的基本过程有关。所以对其深入研究，对了解机体的免疫现象及免疫性疾病、病毒性疾病、放射病、遗传病、肿瘤、抗生素及某些药物的作用机制等有重要意义。

2.代谢方面的比较教法

中医认为，人体是以五脏为中心的整体，气、血、津、液是构成人体的基本物质，是脏腑经络等组织器官进行生理活动的物质基础，经络是运行气血，沟通表里上下的通道，六淫七情影响人体机能引起疾病。但中医的肺、脾、肾为主的水液代谢理论不能解释尿的浓缩和重吸收机制，不能反映人体代谢过程中的酸碱平衡。而生物化学能解释糖、脂类、蛋白质和核酸等物质的代谢及水、酸碱平衡的代谢，解释了尿的浓缩和重吸收机制，并且能解释各物质代谢的相互联系及调控，它们之间并非杂乱无章，而是井然有序地进行，以适应生理状态的变化，形成一整套复杂且精确的调节机制，使它们保持着动态平衡，保证了生命活动的正常进行。物质代谢的调节与生理需要保持一致的能力是在生物进化过程中逐步形成的。如果物质代谢调节发生紊乱，就会导致疾病。

3.遗传方面的比较教法

中医认为，子女是由父母的肾精决定，肾精是构成胚胎的原始物质。古人通过对生殖繁衍过程的观察和体验，认识到男女生殖之精的相结合则能产生一个新的生命个体。而生物化学则科学地论证了“种瓜得瓜，种豆得豆”及“一母生九子，九子各不同”的遗传变异经验。因为它是从蛋白质的生物合成遵循的“分子生物学的中心法则”，即DNA的复制、转录、翻译及蛋白质的合成来解释的。DNA的复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA，将遗传信息按照碱基 配对 的原则准确地传递到子代DNA分子中。转录是以DNA分子为模板，合成与DNA某段碱基排列顺序互补的RNA分子，从而将遗传信息传递到RNA分子。翻译是以mRNA为模板，以其密码指导蛋白质生物合成。这些都精确地解释了遗传这一深奥而又复杂的自然现象。

通过以上方面的比较，让学生懂得中医和现代科学理论之间的差异，知道中医的理论是由当时的认识水平决定的，层次较低，而且其中许多随着科学和医学的发展大多已过时而不再有意义，是旧事物。而生物化学理论是建立在观察和科学实验的基础上，符合客观规律，是新事物。我们应该努力学好本课程，用新的知识来发掘中医有价值的东西，让几千年来的民族璀璨更加发光发亮，否则，我们就会落伍，这也是新一代青年肩负的重担。有了压力才有动力，从而消除学生的畏难情绪，有效地激发学生的学习兴趣及求知欲望。

二 利用多媒体辅助教学让知识“动”起来

学生学习生物化学反映的普遍问题是：生物化学内容太复杂、太抽象、太枯燥，老师费尽心思地讲解，到头来学生还是困惑不已，效果很差。有时培养起来的学习兴趣又由于某个抽象概念出现，而使得学生的学习兴趣消失殆尽。近年来，随着多媒体课件的普遍 应用， 计算机辅助教学已在改变着传统教学的统一模式。利用多媒体辅助教学，图文并茂，能将单一的文字转化成生动和多彩的画面，有逼真的三维图像和动画效果，使抽象的知识“动”起来。通过多媒体辅助教学，可以最大限度地展示生物分子的立体结构和化学变化 过程，给予学生多种感官刺激，变抽象为直观、变复杂为简明、变枯燥为生动活泼。这种教法可帮助学生形象直观地掌握课程的重难点，并激发学生的想象力。充分发挥学生的学习积极性和创造性，提高学生的学习效率，改变学生“背多分”的状况。

生物化学论文文献

[1]孙广仁主编.中国传统 医学丛书.中医基础理论[M].北京：科学出版社，1994

[2]马如骏主编.生物化学(第三版)[M].北京：人民卫生出版社，2007

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只知道第2问，蛋白质变性就是蛋白质在化学、物理、生物等因素的作用下使其空间结构发生变化，失去原有的活性及功能。可以对蛋白质变性研究，来开发治愈阮病毒带来的疾病等待高手完善！

临床生物化学检验,作为一种能够通过使用特定仪器和 方法 ,对疾病发生过程中的生物变化进行检测,从而为后续的治疗提供指导意义的手段。下面是我为大家整理的浅谈生物化学检验论文，供大家参考。

《 临床生物化学和生物化学检验教学改革的探讨 》

【关键词】 临床生物化学;教学改革

临床生物化学和生物化学检验是一门集基础 理论 与专业技术紧密相结合的 应用 性专业学科，在该学科的教学过程中，如何抓住重点，深化教学改革，提高教学质量，使学生精医术、懂人文、有理想、能创新，下得去、用得上、留得住、有作为，体现民族学院的大医精诚，把学生培养成高素质的检验人才，我们结合我校情况和临床生化检验教学特点，通过一系列的新模式教学改革，收到了很好的效果。具体 内容 和实施 方法 如下。

1 临床生物化学和生物化学检验教学的现状

临床生物化学和生物化学检验基础要求高 临床生物化学和生物化学检验是建立在 分析 化学、生物化学等基础上的专门学科，它要求医学生必须熟练地掌握临床生物化学和生物化学检验的基本理论和基本技能，熟悉人体器官、组织、体液的化学组成和进行着的生化过程以及疾病、药物对这些过程的 影响 ，了解疾病诊断、病情监测、药物疗效、预后判断和疾病预防等内容，才有助于对临床生物化学和生物化学检验知识的深刻理解。根据医学院校的课程要求，分析相关的教学内容，对比国内外有关的教材并 参考 其他医学院校的教学要求，重点要强调知识更新，以最新的教材为主，使用周新教授主编的《临床生物化学和生物化学检验》第三版教材，融合其他参考书对教学内容加以扩充，同时通过阅读国内外专业期刊、杂志，浏览专业网站，将国内外的最新相关 研究 成果和技术及时地介绍给学生，使教学内容更加充实，弥补了教材中某些内容的滞后性，加大了课堂教学的信息量。这样，教材内容丰富、新颖、重点突出、实用，既利于教也利于学。

临床生物化学和生物化学检验教学内容多、抽象、难以理解 临床生物化学和生物化学检验由于涉及生物化学的基础理论知识，理解起来显得困难，而且随着学科的不断 发展 ，新疾病、新技术、新理论的出现，需要教学的内容增多。这给教学带来很多难题，长期以来，临床生物化学和生物化学检验是学生较难掌握的理论课程之一。加上学校教学改革的深入，教学时间的缩短，造成了教学内容与时间的矛盾。同时院系合一的工作特点，给老师带来教与学协调困难，几乎没有多余的时间给学生讲解临床最新仪器检测项目的原理、方法、检测范围、注意事项以及质量控制方面的有关内容。而学生对这些临床常用的检测项目的原理、方法、检测范围等知之甚少，对全面质量控制体系的运作、项目的校准、实验室误差的来源及如何纠正等十分关键的内容了解不多，期望通过实践加深对书本内容的理解未能实现，因此普遍觉得书本知识与实习内容难以相互联系及转化。然而，要加强临床生物化学和生物化学检验教学与临床实践的联系，使学生看到临床生物化学和生物化学检验在以后的 学习 和工作中的用途。在提高理论教学质量的前提下，通过改革实验 教学方法 ，这既是提高教学效果的有效 措施 ，又是对老师新的挑战。

临床生物化学和生物化学检验实践性强和操作性强 临床生物化学和生物化学检验是检验专业的一门重要学科，也是一门高度综合性的应用 科学 ，近年来随着 计算 机、生物化学、分子生物学、生物医学工程学和 电子 技术等学科的发展，临床生物化学和生物化学检验又吸收引进了大量的其他学科的先进技术，使临床生化检验工作在分析检测的速度和灵敏度上有了很大的提高，检测的方法学也有了很大的发展。为适应 时代 的需要，我们应该在现有的理论教学基础上，不断对我们所开展的实验课进行更新、调整，实验课是临床生物化学和生物化学检验 教育 过程中不可缺少的一部分，是一种实践性教学方式，是对理论教学的辅助，是对将来实习、工作的铺垫。它不仅可验证基础知识，巩固课堂所学的理论，更重要的是对学生进行基本技能训练，初步培养实践能力与独立工作能力。 目前 检验仪器不断地向自动化、智能化方向发展，检测项目由原来的单一项目检测到多项联合检测，检测内容由简单的的基本定性或半定量到微量、超微量检测，近几年来基因工程技术、酶工程技术、细胞生物工程技术、分子生物学工程技术等在临床上已广泛应用，因此，对检验人员的知识结构提出了更高的要求。

课程设置和教学内容无法适应时代发展要求 随着医学技术的发展，临床生物化学和生物化学检验在医学中的地位越来越重要。在新的形势下，我校检验专业主要培养面向 农村 、面向基层、面向社区的实用型检验人才。目前我院的临床生物化学和生物化学检验课程设置，理论课时是40学时，实验课时是55学时，而教学大纲要求理论课一般在54～60课时之间，实验课为70课时左右，如此少的理论和实验课时，难以完成教材内容，更何谈联系临床。再加上目前我们院校的课程教学内容体系仍然没有突破传统的以学科为中心的模式，课程之间独立性较大，学科界线明显，课程内容重复;虽然重视基本知识和技能的教学，又忽略对医学生职业态度和伦理、沟通技能、信息管理、批判性思维等方面的培养，无法适应 现代 医学专业人才全面发展的需求。通过对临床生物化学和生物化学检验教学的改革，我们认为，只有改革教学内容，改进教学方法，重视实验操作的基本功训练，加强实验技能考核，同时狠抓医德医风、职业道德规范教育，才能提高学生的基础理论水平和实验技能，培养出优秀的检验工作者。

2 如何实施临床生物化学和生物化学检验教学改革

加强师资队伍的培养，注重人力资源整合 具有一支高水平的教师队伍，是培养高质量人才的保证。目前我院临床生物化学教研室设有9名教师，其中博士、硕士各1人，教授1人，副教授2人，年青教师占大多数，是一支既具有扎实坚固的专业知识又有相当丰富临床 经验 的检验人员。应根据实际情况，派送没有受过专业训练的老师进行医学检验专业的单科进修，或参加有关专题的短期培训，或与教学经验丰富的老教师共同切磋授课经验，集体备课等等。通过专业学习，加深教师对专业知识的理解和运用。要鼓励教学经验丰富，专业知识广搏和科研能力较强的教师指导，同时要加强青年教师的培养，培养一支既精通专业理论，又熟悉实验操作、科研能力较强的“双师型”师资队伍。教师只有充分掌握本学科广搏的专业理论，先进的技术方法，了解本学科发展趋势和动态，才能给教学改革和创新活动提供较高的起点，才有利于培养学生发现 问题 、分析问题和解决问题的能力;有利于培养学生创造性思维和科研能力。

借鉴国际标准，推进医学院校本科临床生物化学和生物化学检验教学改革的创新 美国临床化学协会提议，医学检验人才必须具备：医学基础理论知识、临床 医学知识 、实际操作技能和临床实验室质量管理技能等四方面的知识和技能[1]。我院作为一所综合性医学院校，要对办学宗旨和目标进行合理定位，明确宗旨和目标的关键是进行科学定位。办学定位从大的范围来讲，主要是指学校是研究型、教学研究型或教学型、应用型。定位不一样，体现在对人才培养规格的要求上有所不同。根据我国的国情，重点医科大学主要培养研究性初级医生，地方性非重点医学院校主要培养应用性初级医生。不同的定位形成不同类型院校不一样的办学理念、宗旨和目标，对教学过程产生不一样的影响，也就 自然 形成不一样的办学特色[2]。因此，临床生物化学和生物化学检验教学质量在医学检验系学生的培养中，有着举足轻重的地位。然而要保证每一个学生有机会早期接触病人，参与病人医疗工作，在临床生物化学和生物化学检验教学中面临新的竞争，新的挑战，为解决这一面临问题，学院要成立一个大的模拟 医院 ，势在必行。旨在让学生对人体健康和患病时的化学状态进行研究以及掌握用于诊断、 治疗 和预防疾病的化学试验方法。通过人才培养目标定位，使培养的人才既符合国情需要又能与国际接轨。

临床生物化学和生物化学检验教学 内容 和教学 方法 的改革

选择规划教材，完善教学内容，制定教学大纲，优化教学组合 应采用与临床检验相适应的《临床生物化学和生物化学检验》第三版新教材。新教材的使用还需要各教师根据各自院校的专业层次，培养目标，教学时数的不同，对教材内容作适当的侧重，同时要注重癌基因与抑癌基因、肿瘤标志物、 治疗 药物浓度监测等内容的教学，以利于学生对当今 科技 水平 发展 的了解。在本课程的教学过程中，要求主要以临床常见疾病及其生化检验指标为主线，突出疾病的生化机制和生化检验技术两个方面，力求将生化检验与疾病诊断，病情监测和预后判断结合起来，从 现代 检验医学的高度开拓临床医学的新视野。在系统讲授 理论 知识的同时，开展讲课方法多样化：讲座式教学、 问题 讨论式教学、举例论证式教学、对比归纳式教学及双语教学，同时加强病例讨论，生动有趣地启发思维，培养学生建立正确的实验诊断思维和 应用 知识的能力，促进学生自主性 学习 、 研究 性学习和个性发展。

采用多媒体教学，提高教学质量，教学联系临床，提高学生兴趣 多媒体教学手段的应用可使一些抽象难懂的概念变为具体的可观察的画面，具有直观、生动、形象的特点，易于吸引学生注意力，激发学生的学习兴趣;有助于生化概念的理解和方法的掌握，增强学生对教学内容的理解和应用;此外，还可化繁为简，便于记忆，提高学生信息处理和运用的能力，使学生产生求知欲和兴趣，开阔视野，更好的引导学生，达到学而有效之目的。多媒体教学还可帮助学生学习和探究知识的教学过程，从而引导学生用 科学 的方法去学习和研究，有效地弥补教学时数的不足，缓解有限的教学时间和不断增加的教学内容之间的矛盾。多媒体教学过程本身教会学生如何利用多媒体提高学习的效率。课件是多媒体教学的一个最重要的组成部分，制作好坏直接 影响 教学效果。所以，课件制作过程中应当注意文字与图片、图像的有机结合，文字简洁、图片清晰，使学生一目了然又不过分花俏，以免分散学生注意力，起不到应用效果。

开放实验室，为学生提供第二课堂 实验教学是教学体系的重要组成部分。生化及生化检验是一门实验性学科，只有通过不断的开发新技术、新实验，才能完成理论验证的教学任务。学生通过亲自动手操作，增强对所学理论知识的感性认识，同时把所学理论知识运用到实践中解决实际问题，是学生加深对生化理论的理解，发展学生创造力、培养学生独立思考和独立工作能力的良好途径。实验室对学生全天开放，由学生自己独立完成实验，教师只做辅导。实验后，老师做全面 总结 ，把学生在实验过程中存在的问题、需要注意的事项等，作详细的答疑与讨论。通过定期开放实验室，巩固实验操作基本技能训练及相关知识介绍，不断培养学生动手能力、创新意识和创新能力，开放实验室已得到学生的认可和好评。

3 临床生物化学和生物化学检验教学改革效果评价

教学目标明确 在教学管理中，实行“主讲教师负责制”、“教案规范化”，加强教师的责任感。在教学模式上，实行开放式教学体系，使学生学习方式多维化。让学生慢慢树立了这样的认识：理论都是以实验为基础的，理论知识是对实验的总结和提炼。在理论与实验教学中，目标明确、重点突出，课堂教学效果大大提高。

有利于培养学生科研素质 创新能力是一个国家或民族发展的决定性推动力，因此培养学生的创新意识，激发创新热情和精神，发展创新能力是大学教学中的重要任务。创造力不仅是一种能力的培养，更重要的是一种精神、一种素质的培养[3]。强化和拓展专业技能，奠定学生科研工作的基础，注重学生科研能力的培养，十年来，在临床生物化学教研室老师的指导下，每个学生都撰写一篇 毕业 论文，其中70%左右的毕业论文在各级专业杂志上公开发表。开展学生科研工作是促进教师队伍素质提高的有效方法，教学相长，互相促进，与学生共同完成毕业论文的选题、开题、实施、总结、撰写过程，无疑对指导教师自身素质和能力提出了更高的要求，迫使教师加强学习，了解和掌握本学科的新进展及相关学科的知识，不断提高自已的带教能力和教学水平。

有利于提高教师的教学和科研水平 教师在完成理论多元化教学的同时，注重设计性实验课更加必要，教师必须精心备课，对各种方法都要了解，掌握涉及到的理论知识、临床知识、专业知识，要广泛查阅 文献 ，比较综合;还要求具备较强的实验动手能力，一定的实验 分析 问题、解决问题的能力。在提高教师综合教学能力的同时，还极大促进了教师科研意识和能力的提高。真正做到教学相长。

【 参考 文献】

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[3] 冯文莉，涂植光，康格非，等.对 目前 高等医学检验教育培养目标的思考[J]. 中国 高等医学教育，2002(1)：5-7.

《 生物化学检验实验 报告 书写综述 》

【摘 要】书写实验报告是生物化学检验实验教学中的重要环节之一。就实验报告书写的重要性、存在的问题及提升实验报告书写质量的策略进行了综述，旨在引起教师、学生对实验报告书写的重视，更好地提升实验教学质量。

【关键词】实验教学;实验报告;质量

生物化学检验是医学检验专业的主干课程之一，具有较强的实践性，有一半的学时是在实验室完成的。为了让学生能够更好地适应临床，满足行业的用人需求，对学生进行临床实践的训练至关重要。训练的初期主要是在相关实验课中进行，以后在进入临床实习来加强。因此，在重视理论教学的同时，来加强实验教学环节是充分体现学科的特点、提高教学质量的关键，也为进入临床打下牢固的基础。而实验报告书写是实验教学过程中重要的环节之一，是实验效果的重要衡量依据，也能够综合反映学生分析问题、研究问题、解决问题和撰写科技论文的能力。但在实验教学中却发现，学生虽然能够及时上交实验报告，但撰写的质量并不高，存在着很多的问题。提升学生实验报告书写质量显得格外重要。许多学者经多年的教学经验，提出了学生书写实验报告的重要性、存在的问题及提升实验报告书写质量的策略，现归纳如下：

1 实验报告书写的重要性

实验报告的书写能够培养学生严谨的科学态度;促进了学生主管能动性的发挥;培养了学生的创新精神、团队意识和竞争精神;促进了学生的观察能力、综合分析能力、逻辑推理归纳能力、发现问题及解决问题的能力等综合能力的提高;有助于巩固学生的理论知识，加强理论联系实践;也加强了学生的文字表达能力和写作水平，为今后科研论文的撰写打下了坚定的基础。通过学生实验报告的反馈，有助于教师重新审视自己的能力水平，更好地完善教学方式，提高教学质量，同时对教学改革也起到很好的推动作用[1-2]。

2 学生书写实验报告存在的普遍问题

不重视实验前的预习，书写时不加思考，互相抄袭，实验报告内容雷同;态度不严谨，不是按照实际操作书写，而是照抄实验指导，使实验报告书写一直流于形式;大多数学生在综合能力方面存在不足，当实验结果出现异常时，就无从下手，不知原因出在哪里，不能客观全面地对实验现象或结果进行分析讨论;内容方面，书写不完整，往往缺少实验方法评价、分析讨论、结果应用、注意事项等重要内容[3-5]。

3 如何提升实验报告书写质量

如何改变这一现状，通过加强学生实验报告书写，促进实验教学提出以下几点建议：

提高认识

首先加强教师对实验报告的重视度，来提高学生对实验报告书写重要性的认识[6]。

加强实验课前的预习

重视学生对实验课的预习，教师应将实验课预习的重要性传递给学生，要求学生提前预习;明确预习提纲和预习内容，强调实验的重点和难点;要求学生通过预习知晓实验目的、实验原理、操作步骤、注意事项等内容，并做好预习报告;通过提问的方式检查学生是否预习或预习的效果[7-8]。

加强教师对学生实验报告的指导、批阅

教师应以饱满的工作热情和严谨的科学态度来指导学生书写实验报告，并指导书写什么内容，解决哪些问题，引导学生分析问题，提高学生解决问题的能力;要求学生认真完成报告中的每一项内容，并将分析结果写入实验报告;批阅学生的实验报告时，要善于发现报告书写中的闪光点，做到及时讲评、积极肯定，以此来提高学生写好实验报告的积极性[9-10]。

打破传统、推陈出新

实验报告的写作不应拘泥于一种形式，应在满足实验报告的学术性、科学性、理论性、规范性、创新性和探索性的基础上[11]，勇于创新。

反思 式实验报告

传统实验报告的书写存在很多弊端，学生书写实验报告不思考、不归纳、不总结、存在千篇一律的抄书现象。王晓冰等人提出将反思 日记 融于实验报告，要求学生书写反思式实验报告的想法。实践证明，相比传统实验报告的书写，书写反思式实验报告虽存在一些问题，但这种书写方式更能促使学生对整个实验过程进行回顾，更好地做到理论与实际的结合，使学生的理论知识得以巩固，从而也提高了对操作技能的掌握水平，与此同时，也有助于加强教师和学生的互动，对教师的成长和实验教学的改进有很好地促进作用[12]。

论文式实验报告

姚青、李江滨等对论文式实验报告的书写在实验教学中的应用进行了探讨，指出此举使学生的科研理念得到培养;学生对实验指导的抄袭得以杜绝;教师的评分标准发生转变，使之学生不再单单注重实验结果正常与否，而是更注重对结果的分析是否合理， 学习态度 得以纠正;于此同时，论文式实验报告的书写有助于提高学生自主获取知识的能力，查阅文献的能力以及 创新思维 能力，从而提高了论文撰写能力，为今后毕业论文和科研论文的撰写奠定了良好的基础[13-14]。

利用现代科学技术来强化实验报告的书写

杜斌等对利用现代科学技术来强化实验报告的书写进行了探索，虽然此举也存在一些不足，但收获还是颇丰的。他们发现利用现代科学技术来书写实验报告更能促使教师对实验报告书写指导的重视;使学生的学习兴趣得到激发，学生的学习积极性和团队合作精神也被很好地调动起来， 人际交往 能力也有很大提高;学生的学习态度更加严谨、科学[15]。

总之，实验教学是高等医学教育的重要组成部分，尤其是对生物化学检验课程，而书写实验报告是实验教学过程中不可或缺的环节[16]。所有的生化检验任课教师和学生都应当重视实验报告的书写，勤思考、多总结、在前人的基础上勇于创新，为提高实验报告的书写质量不断努力。

【参考文献】

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电气控制技术发展研究论文

第一篇：PLC对电气自动化控制的应用论文

引言

随着高新技术的发展，自动化系统逐渐应用到工业生产领域。PLC技术的应用，不仅解决了传统电气控制系统内部结构复杂，可靠性低，能耗高等问题，而且节省了大量的人力物力，保证了控制系统的工作质量。推动了我国工业转型和健康发展，受到越来越多专业人士的关注和重视。

1、PLC概述

（1）PLC的概念。在国际电工委员会(IEC)的标准中，可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController，简称PLC)的定义为：可编程逻辑控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计。在系统运行过程中按照用户的实际需要在系统软件支持下，保证系统功能的正常发挥，其工作原理是按照“串行”的工作方式，扫描各个输入点数据，并发送给输出点相应的信号和数据，中央处理器会直接显示在执行的程序命令，一直到整个程序全部运行结束。结束后会周而复始的重复这一过程。PLC硬件构成一般分为箱体式和模组式两种。但它们的组成是相同的，对箱体式PLC，有一块CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，当然按CPU性能分成若干型号，并按I/O点数又有若干规格。对模组式PLC，有CPU模组、I/O模组、内存、电源模组、底板或机架。无论哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。电源对于PLC的系统运行有重大意义，一旦电源出现了问题，PLC将无法正常运转。所以PLC的生产厂家非常重视电源的质量，电源自身的特性决定了所提供的电压只能在小范围内波动，并且需要注意电源在运行过程中要和交流电网形成协调配合，这样才能保证持续供电[1]。CPU在PLC系统运行中的作用也至关重要，如果PLC是一个人，那么CPU就是这个人的大脑，没有大脑就无法处理信息和存储数据，就无法工作。在系统运行中它最大的作用就是判定PLC控制系统的状态，之后将存储好的数据发送到对应的输出设备当中，这样可以确保PLC始终处于良好的运行状态当中。（2）PLC的特点。首先，PLC的性价比高，这主要体现在功能上，有些功能只有通过PLC系统才能实现，因为系统中有许多编程元件，具有非常强大的控制功能，可以有效的调整和控制整个电气自动化系统，并且进行集中化处理，提升工作效率。其次，PLC的操作便捷，不需要有非常专业的计算机知识，程序简单，易于操作是PLC最显著的特点。只要懂得编程语言即可，也不需要较长的系统开发周期，这就减少了操作量，提升了工作效率和工作质量。最后就是对硬件条件有很强的适应能力。PLC有完善的自我检测功能，故障率低，即使发生故障，检修和维护也非常简单，可以在短时间内处理好，保证了系统的稳定[2]。

2、PLC在电气自动化控制中的实践应用

随着PLC技术的更新和完善，此技术已经广泛应用于电气化控制的实践中。其中有：顺序控制、开关量控制和闭环控制三个方面。（1）顺序控制。随着环境污染的加剧，国家越来越重视节能减排和工业可持续发展，在工业生产中降低能耗增加效率是我们一直在追求的目标。PLC技术的应用，实现了对单独工艺的流程和对全长生产工作的协调与控制。例如在煤炭系统中，一个好的煤炭自控系统设计可以使生产更加平稳的进行，同时使用过程中显著提高生产效率。煤炭控制系统采用的是分层式网络结构，这种结构可以有效的监督和控制相关设备，现在煤炭系统基本实现了PLC控制，提高了生产稳定性，减少了工作人员工作量，减少人力和物力的资源浪费[3]。（2）开关量控制。在应用PLC系统的过程中，就是把虚拟继电器当做机械继电器，所以在运行过程中不考虑反应时间，也不需要考虑返回量，在这样的情况下，系统运行过程中开关量控制方面做得很好。由于PLC不需要大量实物元件和软继电器，提高其稳定性。没有多余元件干扰，维修更简便，功能仍全面。在电气自动化工作中，这项技术应用到了自动切换系统，显著提升了运行速度。同时，PLC技术可以使系统备用电源自动投入装置，在火力发电系统中增强了系统的可靠性，被广泛应用于电业局生产中。PLC控制系统不仅可以减少辅助开关数目，也可以集中显示和控制多台断路器的信号，这样系统就有了逻辑判断能力，提升了系统的抗干扰力，实现了系统高效可靠运行。（3）闭环控制。电气自动化系统有多种电机启动方式，如现场控制手动启用、自动启用，机旁屏手动启用等。与其他控制手段先比，闭环控制保持了系统设备的相对独立性，能够保证系统设备在没有其他控制量来源的时候，能够维持系统社会的正常运行.闭环控制是基于系统人机交互实现的，以机旁屏手动控制为例，在系统设备运转的过程中，系统各项参数会以数据的形式出现在机旁屏上，而操作人员可以通过这些数据对系统设备运行的状态进行及时的了解，并基于系统运行的需要，对相应的运行参数进行调整，进而保证系统设备生产活动的顺利进行。

3、结论

PLC系统在应用的过程中能够体现出强大的功能，不仅克服了传统系统的缺点，更提升了工作效率。随着科学技术的进一步发展，PLC系统会更加优化和完善，应用范围会更加广泛，应用程度会更加深入。

第二篇：PLC对电气自动化控制的应用论文

1、PLC实践应用主要优点

在PLC系统应用实践中，我们对其主要技术应用内容进行了技术分析，发现这一技术在实践应用中具有以下的优点。一是自动控制过程反应较快。在PLC系统应用实践中我们发现，技术人员使用了新型的自动化管理辅助继电器完成控制工作。较之传统的机械式继电器,这种继电控制技术在应用中使用了内部逻辑关系进行控制处理。所以在实际控制过程中，其控制的节点变位时间几乎为零，极大的提高了自动控制的反应速度。二是控制过程的可靠性高。在PLC系统控制技术应用实践中我们发现，这一控制系统在实际技术应用中具有良好的抗干扰能力。特别是在使用情况较为复杂的工业生产环境中，PLC系统的较之传统控制系统而言，其抗干扰高特点保证了生产系统控制可靠性的提高。三是控制操作方法简单。在PLC系统控制实际过程中，控制指令是通过较为简单控制过程完成的。这些较为直观地操作方式，即使是初学者也可以较快的掌握。这种操作简单地特点，对于控制管理的开展具有极大的实际作用。

2、PLC系统控制主要应用探析

完成对电气系统的顺序整体控制

在实际的电气系统控制过程中，利用控制技术完成系统工作顺序控制，是控制系统的重要内容。这一技术控制系统在实际控制过程中可很好的提高控制系统的工作质量与效率。在PLC控制系统实践应用中，我们发现这一控制系统在顺序控制管理中具有良好的工作方式，所以在实践应用中，可以很好地代替传统的继电控制系统，完成工业生产的电气控制工作。在实际应用中，我们对PLC控制系统的顺序开关模式进行了实践考察，发现其主要功能包括了以下内容。一是在当前的PLC控制系统实际应用中，顺序控制系统不仅可以完成单独控制过程，还可以利用信息模块与通信总线连接的方式实现整体系统，乃至生产车间的整体控制。二是在PLC控制系统中，控制主要过程是通过集控室管理完成的。这种独立集中地控制管理模式可以很好地保证自动化管理效率的提升。正是因为PLC控制系统在电气顺序控制过程中具有以上优势，所以其在自动化控制研究中的作用得到了极大的提升。

完成对电气控制系统的稳定化控制

在传统的电气系统的控制过程中，电气系统的控制过程主要是通过电磁型继电器控制系统完成的。在实际工作中，由于这一系统主要采用电磁元件进行控制。但是在实际控制过程中，这种控制系统的可靠性性较低，并存在接线复杂、维修困难等诸多问题，影响了其使用质量。而在PLC控制系统的实际应用中，因为其在实际运行中采用了软继电器进行控制操作，起高了其控制的可靠性。同时在操作过程中，工作人员可以利用简单的操作过程完成控制工作。正是因为PLC控制系统具有以上的优势，保证了其在电气控制系统的开关量控制，可以发挥出良好的作用。特别是其具有的稳定性强的特点，在实际电气控制过程中可以发挥出以下作用。一是稳定性较强的特点，可以保证电气控制过程的质量与效率的提升，确保生产产量的提升。二是稳定性强的控制过程，可以避免安全事故的产生。在实际的电气控制过程中，良好的开关量控制可以很好地保证系统稳定运行，是安全生产的必要技术支持手段。在实践过程中我们发现，PLC系统良好的稳定性特点保证了系统开关量控制的稳定，是自动控制系统的重要技术支持手段。

完成对电气控制系统的自动化管理控制

在实际的电气控制控制管理中，PLC系统的自动管理控制状态在系统控制运行发挥着重要作用。在实际中我们发现PLC自动控制系统在实际控制过程中，包括了以下工作。一是快速反应的自动化控制处理。与传统的继电器系统相比较，PLC控制系统在实践中因为其对控制反映的时间几乎为零，这就使得其控制过程中的整体反应速度高于传统的控制方法。这种高速反应的控制过程是实现自动化控制的重要保证。二是稳定的连锁化控制过程。在电气控制过程中，自动化处理中连锁控制中时间差的控制极为重要。在PLC控制系统中，由于其控制的稳定性较高，保证了连锁控制的顺利完成。

3、技术应用未来发展趋势研究

在PLC控制系统的技术发展中，我们结合系统技术应用与生产实际情况，开展了技术应用发展未来趋势的研究。在研究中我们发现，PLC控制系统技术的未来发展趋势主要包括了以下内容。

提高系统整体的抗干扰性

在PLC控制系统实际应用中，其良好的.抗干扰性特点为自动控制的完成提供了保障。所以在PLC控制技术的研究中，我们必须加强对系统整体抗干扰性的技术研究工作，特别是在高温高湿等较为恶劣的生产环境，以及生产过程中电磁干扰严重的生产环境中，提高系统整体的抗干扰性，对于技术的进一步应用具有极大的作用。

系统控制管理的网络化、数字化趋势

随着PLC控制系统的应用的推广，如何更好地提高其自动化过程就成为了我们研究的重要内容。在这一过程中，控制系统的网络化、数字化的应用就成为了我们研究的重要内容。在实际研究过程中，数字化、智能化控制技术在PLC控制技术应用得到了广泛应用。

4、结束语

随着现代化工业生产中自动化控制技术的不断发展，传统的继电器控制系统因其技术中的缺陷影响了自动化控制技术的发展。正因如此，我们在自动化控制技术研究中广泛采用了PLC控制系统技术。在实践应用中，这一技术因其稳定性好、控制简便等优势，得到了广泛应用。我们做好这一控制系统的技术发展研究，可以为工业生产技术的发展提供更好的理论支持。

第三篇：PLC对电气自动化控制的应用论文

随着时代发展，工业已经逐步实现了电气自动化，这种技术的应用极大的推动了工业的发展。近年来，PLC作为一种新型的、高科技手段被广泛的应用到工业电气自动化当中去，以期能够进一步提高工业生产的效率，从而促进整个工业的发展。

1、工业电气自动化

工业电气自动化指的是在工业企业当中的电气自动化，其中涉及到技术方面的主要包括电子、电机电器、信息、网络和机电一体化等这几种技术，随着互联网和计算机的迅速兴起，电气自动化也适时的得到了广泛的提高[1]。目前，电气自动化已经逐步的完成了信息化与开放化，在很大程度上促进了工业的发展，与此同时也就带动了整个社会经济的发展。

2、PLC概述、工作原理及其特点

PLC，即可编程控制器，这是专门为了对工业进行控制而设计的一种自动控制装置，用于控制工业生产当中的电气设备。可编程控制器之所以能够使得操作简便，是因为它融合了电气控制技术、通信技术以及计算机技术等多种技术。PLC工作的原理，主要根据工作的阶段进行分析，在不同的阶段的工作原理也不尽相同。输入采样阶段时，PLC主要是进行数据的采样，通常用到的方式是扫描，之后对采集到的数据进行读取、存储并且输入到单元格中[2]。在这个阶段中要注意输入数据状态的改变不会影响到单元数据的处理，因此应当对读取数据的信号形式进行选择以保证数据信息在任何情况下都能够被读入；程序执行阶段，PLC主要是对用户程序进行自上而下的扫描，并且按照一定的顺序、录像运算得到结果；系统输出的阶段，PLC将刷新执行中的用户程序，并且根据相应状态在刷新过程中对前一阶段数据锁存，以便能够对其他的外设装置进行更好的驱动。PLC的特点对于其在整个工作当中有着一定的影响，为了保证PLC能够发挥其作用，本文将对其特点做简要分析。PLC的特点包括其可靠性、抗干扰能力强、自诊能力强、通信性强以及能够进行故障检测和相应的信息保护及恢复。它的自侦能力可以对工作中出现的错误进行及时的过滤和硬件方面的保护；其通用性强使得PLC操作起来非常简便。除此之外，PLC能够对生产机械和生产线进行控制，甚至可以控制一整个生产的过程。它的操作简便而且易于掌握，所以对于相关人员的培训时间也较短，能够快速的投入到工作当中去。以上诸多的PLC的特点，使得其在电气自动化当中被广泛的应用。

3、PLC在工业电气自动化中的应用

在传统机床系统当中的应用

传统的机床系统有着耗能、效率低等明显的不足，很容易在工业生产过程当中出现故障而影响质量和进度，而且这些故障一旦出现，维修的难度非常大。除此之外，传统机床一直沿用继电器控制的系统，这种系统常常出现接线老化及接触不良等各种问题，严重的影响了工业的发展。PLC被应用到传统机床系统之后，根据PLC的特点能够将传统机床中所使用的软、硬件进行合理的改造和完善，并且通过编程对其进行合理控制，对机床的使用状态进行及时的了解，从而提高了机床运行的稳定性，增强了传统机床的安全性，进一步的促进了企业的发展。PLC在传统机床当中的应用主要是解决故障、提高效率。

在火电系统中的应用

火电系统中涉及到很多方面，水处理、输煤系统、排渣系统以及除灰系统等都是火电系统的辅助系统，PLC可以根据自身的工作原理对这些系统进行合理控制，与此同时应用PLC中的通讯模块实现数据的信息化、开放化，促进了各系统的相互协调。其中输煤系统和除灰系统中应用的主要是PLC的顺序控制功能，输煤系统当中主要是分层时的网络结构，纵向分为主站层、远程10站以及现场传感器三个层。可编程控制器与人机接口的设备两部分组成了主站层，OLC的CPU通常配置双机。输煤程控紫铜的控制方式采用的是控制室集中控制，并且就地设置了事故紧急停机的开关和检修用启停的按钮。除灰系统中需要进行控制的主要有输送风机、气化风机、收灰风机和管道压力，通常有PLC的传感器、主控柜和二次仪表三部分组成，有时按照网络结构时也可以疯操作员站和下位机控制器[3]。对于断路器的控制和系统的自动切换需要用到PLC的开关量控制功能。通过对PLC型号的合理选择，并且编制可行的控制程序，实现在变电所当中对于多台断路器的控制和信号的显示。

4、结束语

随着工业电气自动化的不断发展，它对于技术的要求也越来越高，使得PLC系统的产生和应用顺其自然。PLC应用在工业电气自动化中，不仅使得自身的诸多功能得到了充分的发挥，而且有效的解决了工业发展中存在的很多问题与不足。PLC的控制系统有着十分强的环境适应力，加之它变成简单，使用便捷，耗能小，在工业电气自动化中得到了广泛的应用，已经逐步的称谓了工业电气自动化的标志。

浅谈工业电气自动化的应用及发展论文

电气自动化的发展对工业发展带来了很大的改变，使得工业生产过程中实现了能源的节约，同时也在生产成本方面实现了降低，下面是我收集整理的浅谈工业电气自动化的应用及发展论文，希望对你有所帮助！

摘要 ：电气自动化技术的不断发展，使得这种技术已经成为了高新技术产业中重要的组成部分，对改善工业生产非常有帮助，要了解其重要特征，研究其应用及发展策略与趋势。

关键词： 工业电气自动化；特征；应用；发展

前言

现在，我国的工业发展速度是非常快的，在工业发展过程中应用了越来越多的先进技术，这样也使得工业在发展过程中逐渐实现了自动化，电气自动化的发展速度是非常快速的。自动化在发展过程中获得了很好的效果，同时自动化机械设备在操作上也是非常简单的，可以在无人的情况下自行及性能操作，同时在操作方面也是非常准确的。在工业领域应用自动化技术能够更好的降低人们的劳动强度，同时也能使人们从恶劣的工作环境中解放出来。

一、重要特征

通常情况下，在实际应用中，工业电气化系统用电设备会根据需求不同而被安装在配电室与控制中心，如果要处理的信息任务多，工业电气化系统的系统配件自然也多，那么相关维护工作相对也较复杂。它与热工系统相比，电气设备操作的频率低，某些电气设备在正常工作时，电气设备操作的时间较长，有时候是几个月或者更长时间才操作一次。电气设备的安全性方面，它对保护安置的要求很高，在速度方面要求很高，一般要求在40ms以内就要完成保护动作。电气设备的具有连锁逻辑简单、操作机构复杂的构造特点。其控制方式用电系统，把主要设备监控接入DCS系统，主要就要需求两台机组，便于一台系统检修而另外一台系统的正常各种的干扰，主要保障了电气控制模式的稳定功能。所以在构建DCS时，保证系统高度可靠性的关键在于系统架构的联网方式。

二、工业电气自动化的应用

计算机技术在企业管理中得到了广泛的运用，已经成为了工业控制的标准平台。基于PC的控制系统受到了很多行业的好评，它不仅具有灵活性，而且具有易于集成的特点，维护起来相当方便。自从可编程控制器的国际标准IEC61131制定后，使得编程接口更加标准化，各大PLC厂商都依照这一规范.推出的许多产品都能够符合该标准的要求。其中，PC控制软件也有许多是按照该标准开发的。在工业领域，电气自动化受到了高度重视。现场总线指的是连接智能现场设备与自动化系统的通信系统，主要解决系统之间信息传递的有关问题，它的出现给工业领域增添了新的活力，对工业生产有重要意义，它被广泛的运用到了各个领域。与其它控制系统相比，现场总线控制系统具有全数字化、开放性、互用性、智能化等特点，成为工业生产自动化的方向。现场总线控制系统能够有效的节约企业成本，现场总线的设置相对简单，使用的设备较少，节约了设备投资费用。除此之外，它可以减少后期电缆的使用，同时也节约了相关的施工费用，对企业实现经济效益有重要意义。目前来说，现场总线控制系统发展尚未成熟，它与分散控制系统共同存在于工业生产中。先进控制具有很好的控制效果，在工业生产过程中，建立数学模型并非易事，运用预估控制技术后，会使数学模型的要求降低。先进控制技术既可以进行模型预测，又可以进行推断控制，另外，先进控制还可以处理较为复杂的多变量。先进控制是通过计算机技术来实现的，通过计算机来实现数据处理、数据传输、模型辨识等功能，计算机技术就是先进控制的发展平台。智能化是先进控制的发展趋势，生产过程需要智能系统来完成，智能系统可以用来进行故障诊断、监督等工作。

三、工业电气自动化的发展策略

1、程序接口应标准统一

现代工业电气自动化的标志是具有标准化的统一接口。一个标准化的程序接口能很好地解决诸多实际应用问题，诸如数据与信息交流问题、系统兼容问题等。我们应结合现代计算机应用技术与网络发展技术，尽可能使各个环节程序接口标准统一，从而有力提高工作效率。在与企业的MES系统、ERP系统连接时，计算机技术的平台自动化可以帮助问题的解决。使用WindowsNT/2000作为操作系统，还能实现办公环境的标准化，计算机可以在电气化管理与系统平台之间建立接口。标准化的程序接口还保证了不同程序之间的通讯问题，是电气自动化未来发展的主要结构。

2、通用的网络结构

企业在发展过程中要保证企业的网络结构能够保证各个系统在运行的时候做到数据传输的畅通无阻，在企业运行过程中，要对现场设备进行控制，同时企业的管理系统也是要进行数据传输的，因此，企业管理层可以通常网络技术对现场设备的运行情况进行实时的监督。在进行企业网络规划的时候，在对现场设备通讯与办公室系统通讯的时候都要选择以太网来使用，这样能够更好的保证办公自动化环境得到更好的控制，同时也能将系统控制范围在一定程度上进行提升。网络在运行过程中要能够更好的对网络配置以及编程数据进行管理，同时也要实现通讯的集成功能。

3、开发统一应用系统平台

为了使电气自动化控制体系更好的发挥作用，促进工业生产有效进行，建立统一的、标准化的、开放、健康的应用平台是十分必要的。优秀的应用系统平台能够能够为工业电气自动化控制的各项操作提供支持，并为系统实际作用的发挥提供辅助作用。它能够降低系统使用消耗的费用，提高电气设备的综合利用效率，提升整个系统的服务效率。同时，该平台的建立还能够满足用户的个性化需求，有利于独立的系统目标实现。在实际运用中，根据工业生产的实际需要、客户目标进行代码运行，下载相应代码至硬件可编程逻辑控制器中即可。

四、工业自动化的发展趋势

电气自动化的发展对工业发展带来了很大的改变，使得工业生产过程中实现了能源的'节约，同时也在生产成本方面实现了降低，这样能够更好的保证工业生产中获得更多的经济效益与社会效益。发展电气自动化能够更好的发展我国的工业发展，同时也能使我国的工业发展过程中缩小与发达国家之间的差距。工业自动化在发展过程中逐渐出现了不同的发展趋势，主要分为分布式、开放化与信息化。分布式结构能够更好的实现各个职能模块在网络环境中实现独立的工作环境，同时也能更好的将存在的系统风险进行分散。系统结构的开放化能够实现系统在与外界网络进行连接，信息化能够使系统在进行信息处理的时候效果更好，同时也实现了网络自动化与管控一体化。工业电气自动化水平的提高，能够更好的促进我国工业获得更好的发展前景。

信息技术对工业世界的渗透来自于两个独立的方向,一方面是从管理层纵向的渗透,另一方面，信息技术横向扩展到自动化的设备、机器与系统中。信息技术已渗透到产品所有的层面，不仅包括控制器与仪表，而且包括传感器与执行器。标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据，可为企业管理层所利用，也可以对当前生产过程的动态画面进行监控，在第一时间了解最全面与准确的生产信息。微电子与微处理器的发展是信息技术革命的原动力。随着微电子与微处理器技术应用的广泛增加，原本定义明确的设备界线，相对应的软件结构、通讯能力及易于使用与统一的组态环境变得重要了。

结束语

电气自动化在发展的过程中经历了漫长的过程，从最初的设想到现在的逐渐走向成熟，它的发展与信息技术是密切相关的，同时与物理科学也有着很大的关系。电气自动化技术在发展的过程中要解决的问题也是非常多的，为了更好发展电气自动化技术，一定要不断的应用高新技术，这样才能更好的保证在工业生产中电气自动化技术得到更好的应用，为工业生产带来更大的便利

参考文献

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六方氮化硼研究进展论文大纲

氮化硼在陶瓷在中的添加量是2%。根据查询相关公开信息显示，六方氮化硼，具有白色石墨之称，具有类似石墨的层状结构，有良好的润滑性，具有绝缘性导热性和耐化学腐蚀性，六方氮化硼在陶瓷中的添加量是2%，六方氮化硼陶瓷室温时似铁，600℃以上超过导热性好的氧化铍陶瓷。氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体，具有四种不同的变体：六方氮化硼（HBN)、菱方氮化硼（RBN）、立方氮化硼（CBN）和纤锌矿氮化硼（WBN）。

氮化硼的高导热性一直是科研工作者所热衷的，主要是利用纳米h-氮化硼和c-氮化硼的高导热系数制备复合材料以起到加速散热和导热的效果。图为氮化硼纳米片复合材料导热机理。同时可解决热导材料与处于运行中的电气部件相接触而需要的高电阻率材料避免短路的问题，氮化硼比碳纳米管更适合做热导材料。将超声剥离的二维氮化硼纳米片和一维纤维素纳米纤维共混，制备的复合材料热导率高达 180W/(m·K)，是迄今为止热导率最高的纳米复合材料。

氢气是目前最清洁的能源，对解决大气污染问题有着光明的发展前景。如何能够安全有效的使用和储存氢气，是研究者首要解决的问题。用三聚氰胺和硼酸作为前驱体，在 900-1100℃制备了多孔氮化硼纳米带，比表面积高达1488m2/g，是已报道的氮化硼家族中比表面积最大的，其储氢性能也非常卓越。

天元航材的氮化硼作为一种先进的纳米材料和陶瓷材料，氮化硼纳米材料以其优秀的物理和化学性能受到了各个领域的青睐，在光电、环保及日化等领域也必将发挥更重要的作用。我们需要在已有的研究和应用基础上，开拓思路，实现氮化硼纳米材料的大规模、经济实惠、零污染合成，促进广泛应用。

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生物制药学研究进展科技论文

生物医药产业近年来引起世界各国的高度重视，我国也把生物医药产业作为重点发展的支柱性产业，从政策和规划上积极进行扶持。下面是我为大家整理的生物医药论文，供大家参考。

合成生物学在医药中的应用

生物医药论文摘要

摘 要：合成生物学是在项目学理论的带领下，对天然生物体系从头开展策划以及整改。并且策划同时制造新的生物部件、模式以及体系的全新科目。合成生物学是自然科目前进到一定程度形成的新学科，同时在医药方面已获取了明显的成就。 文章 综合讲述了在项目细胞使用合成生物科目方式研究出了能够抵抗疟病的治理药物的前身青蒿二烯，抵抗癌症的药物前身紫杉二烯，还有脂肪醇、酸以及高级醇的生成方式等探索进步。除此之外，有的关键的合成生物学有关 措施 ，在很大程度上加快了项目细胞的重新组合以及演化，为建筑运用于制造范畴的新效用细胞供应便利适用的东西。

生物医药论文内容

关键词：合成生物学;基因模块;医药

引言

最近几年，合成生物学发展的速度有了很大程度的提升，慢慢的造就了特征明显的探索实质以及运用范畴。其探索实施关键包含：(1)新生物原件、构件以及体系的策划和建筑。(2)对现在拥有的、自然的生物体系开展从新策划。二零零九年美国医学部门的带领下组建了一支由十二支社会各界学士构成的IDR小组，研究合成生物科目的前进朝向以及多科目交叉状况。认为合成生物科目是集电脑、物理、工程以及生物等科目一起进行研究交叉的科目，能够经过重组生物运用在环境、药物、民众健康、资源等部分。

合成生物科目是项目学以及生物科目一起前进到一定程度形成的。人类基因体和很多形式的生物基因体测定未知序列的完成，还有很多的后基因体作业，促进累计的生物学资料出现了天文级。但是，现在拥有的资料挖掘当时依旧限制于对生命特征的深层探索，很难对生命的内在工作样式开展探索分析。合成生物科目就在这种环境下形成，经过从下到上的建筑生命行为，按照其独具的角度解释生命，为理性策划以及革新生命供应了基础。最近几年，基因体测定未知序列以及合成单位已经在全球范畴内普遍建立，供应品质优、价格低的服务。优异的基因体测定未知序列以及合成措施推动合成生物科目策划新生命组合以及建筑功效细胞更简单。

最关键的是，人类身体健康情况、资源、条件等范畴的巨大需要也推动着合成生物科目的快速前进。把基因部件按照项目的需求，有机从新组建整合在一起，就出现了效用基因模式。在加上对现在已经拥有的生物网络的使用，并且引进新的效用基因模式，表明天然细胞不可以合成的物品，在合成部分已经有了很大程度的前进。现在我们解析一下在药物范畴内使用的合成生物科目

1 青蒿二烯的生物合成

杰伊?科斯林在项目细胞中制造出抵抗疟疾的前身青蒿二烯的探索作业实在经典。在产生青蒿二烯合成方式的重要新基因资料后，科斯林团队在二零零三年在大肠杆菌中胜利的研究出了制造青蒿二烯的另一种方式。这种合成方式划分为两种形式。第一种形式是在Acetyl-CoA为出发点，通过甲瓦龙酸来制造IPP。这就摆脱了大肠杆菌本来的G3P以及乙酰甲酸为前身制造的异戊二烯焦磷酸方式，能够使细胞代谢经过新方式形成异戊二烯焦磷酸分子，为下游制造方式供应足够多的底物分子。第二个形式就是从C5的异戊二烯焦磷酸为出发点，通过异戊二烯链拉长方式形成C15的FPP，最后在ADS酶的功用下制造青蒿二烯，最高形成量能够达到一百二十二毫克每升。上下游模式都是来源于真核生物中的代谢方式，把其密码改善同时从新构筑在原核生物大肠杆菌内，同时胜利制造想要得到的物品，开拓了制造生物的新方式。

2006年，Keasling小组又以酵母菌为宿主，通过对内源的乙酰辅酶A到FPP途径的关键基因进行上调或下调，同时引入基因优化过的外源模块，成功实现了产物青蒿二烯产量的稳步提高。对内源基因上调的方式有两种，其一是增加基因拷贝数，如tHMGR酶的基因，其二是通过转录因子来上调基因表达量，如ERG系列的基因。对内源基因的下调则是采用基因敲除的 方法 。通过对合成路径涉及基因的一系列微调，使产量达到153mg?L-1，是以往报道的二烯类分子产量的500倍。

在此基础上，研究小组又设计了人工蛋白支架(synthetic protein scaffolds)，对大肠杆菌内已构建的上游模块：从乙酰辅酶A到甲羟戊酸的合成途径进行了优化。三个反应酶AtoB，HMGS，tHMGR通过蛋白支架以不同分子数比例捆绑在一起发挥作用，解决了中间代谢物积累造成的合成效率降低以及对宿主的毒副作用问题。具体机理是将高等动物细胞中的配体受体作用关系引入到大肠杆菌中，将配体分子的基因序列与模块中的反应酶基因融合表达，从而将受体分子以不同分子数连成一串，构成柔性支架。由于脚手架内各个受体分子间由一定长度的多肽连接，就避免了因多个配体受体结合造成的空间位阻问题。在反复实验与调试后，研究小组发现三个酶分子以1：2：2的比例连在一起作用效果最强，产量达初始值的77倍，约5mmol?I-1(740mg?L-1)。

随着后期工业化发酵，研究小组又发现来自酵母的外源基因HMGS和tHMGR表达的酶不足以平衡外源代谢流，成为瓶颈反应。他们以金黄葡萄菌中的相关酶基因进行替换后，青蒿二烯产量立刻增加一倍。通过与工业发酵过程优化的结合，作为工业产品的青蒿二烯最终产量高达。合成生物学成功用于重要药物的合成，引起了广泛关注。

2 紫杉二烯的生物合成

Gregory Stephanopoulos的科研组织在二零一零年时在大肠杆菌中胜利完成了抵抗癌症药物的前身紫杉二烯物质的合成。这是在这个科研小组在萜类生物代谢方法和大肠杆菌细胞细微调节的长时间探索中获取的成效。科学组织把内在的过氧化二碳酸二异丙酯合成方式定位上游模式，把之后合成紫杉二烯的方式定位成下游模式，其作业也关键聚合在怎样对上下游模式开展微调。因为假如只顾上游，肯定会导致中间代谢物的消耗，并且形成中间障碍;但是如果下游经过量太多就会浪费很多的酶分子，增加了细胞表述负荷。

研究小组采用改变质粒拷贝数和启动子强度的方法对上下游通量的比例进行了微调。通过对已有文献的整合以及自己的测试工作，研究小组确定了三种质粒pSCl01，p15A，pBR322的拷贝数分别urNorphadicnc为5，10，20，而整合入基因组中的基因拷贝数相当于1。三种启动子Trc，T5，T7的相对强度分别为1，2，5。通过这几种质粒和启动子的组合，使上下游模块的通量比例发生变化，再检铡含有不同通量比例的细胞内的产物产量。在此过程中，模块内部基因是单顺反子还是多顺反子表达形式也影响产量变化，即多个基因是在一个启动子后表达还是在各自的启动子后表达。经过一系列微调与组合后，具有最优性状的菌株目标产物的产量高达(1020±80)mg?L-1，实现了对碳代谢流的高效利用和协调。同时，通过蛋白质工程的手段对细胞色素P450氧化还原酶进行改造，在工程菌中首次成功异源表达。

3 展望

合成生物科目根据项目学原理为指引，对现在拥有的、天然具备的生物体系从头策划以及整改，并且全力对策划合成出新的生物部件、模式以及体系努力。特别在使用部分，合成生物科目建筑的人工生物体系能够在制成关键生物品种、呵护人类身体等部分有主要的前进空间。现在合成生物科目的探索成就主要使用在医学方面，将来在别的行业范畴内也肯定会有引人注目的成就出现。总而言之，合成生物科目拥有普遍的运用前提以及强有力的措施撑持。

我国生物医药产业发展研究

生物医药论文摘要

【摘要】生物医药产业是由生物技术产业与医药产业共同组成。本文分析了当前国内外生物医药产业发展状况，分析医药产业发展中存在的问题，并且着重调查生物医药产业发展的基础及发展中存在的不足，寻找对策，在生物医药产业发展的过程中实现“四个化”，促进生物医药产业快速稳步地发展。

生物医药论文内容

【关键词】生物医药发展对策

一、国内生物医药产业发展现状

1986 年我国正式实施“863 计划”，生物技术被列为包括航空航天、信息技术等7 个高技术领域之首。政府在生物技术的研发和产业化发展的过程中给予了一定的优惠和扶持;国内各大企业为生物技术产业投入了大量资金;我国金融界也积极参与生物技术产业的发展，许多有实力的公司进行了生物技术开发，并且从金融市场融资从事生物技术研究和产业化。目前全球正处于生物医药技术大规模产业化的开始阶段，预计2020年后将进入快速发展期，并逐步成为世界经济的主导产业之一。

1、产业政策倾力扶持，高度重视生物医药产业发展

我国政府把生物医药产业作为21世纪优先发展的战略性产业，加大对生物医药产业的政策扶持与资金投入。“十五”规划明确提出“十五” 期间医药的发展重点在于生物制药、中药现代化等。国家对生物医药产品的开发、生产和销售制订了一系列扶持政策，包括对生物制药企业实行多方面税收优惠、延长产品保护期和提供研发资金支持等。同时， 国家为加强行业管理，对生物医药产品的研制和生产采取严格的审批程序，并针对重复建设严重这一情况，对部分生物医药产品的项目审批采取了限制家数的措施，以确保新药的市场独占权和合理的利润回报，鼓励新药的研制。2007年国家发改委公布了《生物产业发展“十一五” 规划》，该《规划》在组织领导、产业技术创新体系、人才队伍、投入、税收优惠政策、市场环境等方面制定了相关政策措施保障生物产业的快速发展， 因而对生物医药产业的发展意义重大。

2、生物医药产业化进程明显加快，投资规模与市场规模迅速扩张

自20世纪80年代中期以来，在国家以及地方各级政府政策的大力支持下，生物医药产业在我国蓬勃发展，国家经贸委的有关资料显示：1998年以前，我国对生物医药技术开发的总投资累计约为40亿元，自1999年开始，国家明显加大了对生物医药的投入力度，平均每年达20亿元左右，2003年这一投入达到60亿元，极大地促进了生物医药产业的发展。在生物医药产业相关优惠政策的作用下，国内一些生物医药企业通过自有资金和银行贷款两种 渠道 获得了大量的资金，用于研发新产品。目前我国从事生物技术产业和相关产品研发的公司、大学和科研院所达600余家，其中注册的生物医药公司有200余家，具备生产能力的有60余家(其中的48家已取得生产基因工程药物试产或生产批文)。

3、初步形成了以上海张江，北京中关村等为代表的医药产业集群

在生物技术产业迅猛发展的浪潮推动下，经过多年的发展和市场竞争，加上政府不失时机地加以引导，我国生物技术、人才、资金密集的区域，已逐步形成了生物医药产业聚集区，由此形成了比较完善的生物医药产业链和产业集群。如由罗氏、葛兰素一史克、先锋药业等40多个国内外一流药厂组成的侧重于基因研究，化合物筛选和新药开发的张江药谷产业集群;拥有诺和诺德制药公司和8个生物科技国家863项目的北京中关村生命科学园区;侧重于生物制药、特别是遗传工程药学的深圳生命科学园区等。这些产业集群聚集了包括生物公司、研究、技术转移中心、银行、投资、服务等在内的大量机构，初步形成了产业群体(药厂)，研究开发、孵化创新、 教育 培训、专业服务、风险投资6个模块组成的良好的创新创业环境，对扩大生物医药产业规模、增强产业竞争力作出了重要贡献。

二、国内生物医药产业存在问题

1、投资模式不利于生物制药产业的发展

国际医药产业巨大的经济效益来源于创新，发达国家现代生物医药产业都拥有自己实力雄厚的研究机构，通常每年投入的经费占全部销售额的10%一20%，而美国每年用于研究开发生物药品的投人占总投资额的 60%～70%。每个大型医药公司都有自己“拳头产品”，单个产品的年销售额就可达十亿至几十亿多元。公司拥有这些产品的知识产权，国家给予专利保护，产占可以在10 年或更长时间内独占市场，一个产品就可赢得丰厚的利润，再从利润中拿出巨额资金投入研究开发新的具有知识产权的创新药物，周而复始形成良性循环。

从美国生物制药发展模式来看，技术力量雄厚的专家型小生物技术公司进行技术开发与创新，大制药公司通过战略联盟实现生物技术的产业化，风险投资为生物技术开发提供资金支持，这三种力量的有机结合是生物制药产业良性发展的关键。而从目前我国生物制药产业模式来看，主要通过购买技术实现生产，风险投资机制不足且资金太少，另外技术创新力量薄弱。因此，生物技术产业很难形成气候。

我国的医药企业规模小而分散，大多不具备技术开发与创新能力，生产的产品基本是引起仿制产品，重复开发投资现象也非常严重，恶性性竟争必然带来效益低下的状况。我国药品进口额呈逐年上升趋势，三资企业产品销售额也在逐年增长，一份国外研究 报告 中指出：“如果政府不干预，中国的医药市场将在5 年内完全被国际医药大公司操纵。”

2、低水平重复研究、重复建设严重，市场竞争非常激烈

生物技术产品的广阔前景和丰厚收益吸引了国内众多企业加人开发，但其中多数是仿制国外的，品种少，厂家多，在同一水平上重复建设投资。例如，研制rhuG—CSF 的就有18 家公司。据统计，仅1996-1998年，获卫生部新药批准文号的厂家，重组人白介素一2(l—2)的有10 家，重组人促红细胞生成素(EPO)的有10 多家。如此势必造成资源浪费、竟相压价、市场混乱的局面。更由于一些企业缺少产品 市场调查 分析，造成大量产品堆积，以致投资价格很高的成套流水线设备利用率很低，有的年使用率低于一个月。价格战反过来造成产品质量下降，假劣产品充斥市场。消费者对国产生物技术产品信任度低，而宁愿使用昂贵的国外进口制品。

3、科研和产业脱节现象仍较为严重

在我国科研单位研究目的是为跟进国际先进科技的发展，研究方向过多集中于对几个热门品种上游技术的开发，而能够实现产业化的项目很少，在国外，科研成果完成后，落到企业的研发中心进行进一步孵化，形成技术工艺后再规模化生产，在我国两者严重脱节。缺少有科学头脑的企业家和有技术开发能力的企业将研究成果转变为生产，大大阻碍了产业化发展。

4、开拓市场能力低

由于产品生产工艺水平和经营手段落后，国内市场将面临进口药品的冲击。具体表现为：一是对国外市场开拓不够，许多企业的市场定位不准;二是开发市场的投入量不足;三是生物药品良好的临床效果虽得到医务人员和患者的肯定，但其售价相对偏高，消费能力不足。因此，我国需要进一步加大对生物制药产业的资金与投术投人，并深化科研成果产业化的机制改革，在这一过程中，尤其要发挥资本市场和凤险投资公司的积极作用。

三、加快我国生物医药产业发展的对策建议

我国生物技术药物的研究和开发起步较晚，直到20世纪70年代初才开始将DNA重组技术应用到医学上，但国家高度重视生物产业发展把生物技术产业作为21世纪优先发展的战略性产业，加大对生物医药产业的政策扶持与资金投入。2006年国务院出台的《国家中长期科学和技术发展纲要(2006一2020年)》指出，未来15年，中国要在生物技术领域部署一批前沿技术，包括靶标发现技术、动植物品种与药物分子设计、基因操作和蛋白质工程、基于干细胞的人体组织工程和新一代工业生物技术等。这一部署无疑为中国生物制药的发展指明了方向。一位参与“十二五”医药产业专项规划的专家组成员透露：在正在制定的专项规划中，生物医药产业和产业升级将成为未来3年发展的重点方向。专项规划把生物医药产业发展和产业升级作为“十二五”医药产业的重点，要求追踪生物医药前沿技术，占领生物医药产业制高点。

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海洋生物来源药物先导化合物的研究进展【摘要】 海洋生物中活性物质丰富，本篇文章对国内外近3年来从海洋生物中分离提取到的萜类化合物以及糖苷类化合物进行了归纳，并对其研究趋势进行了展望。这些新发现的萜类化合物广泛分布于海藻、珊瑚、海绵以及一些海洋真菌等海洋生物中，主要以单萜、倍半萜、二萜、三萜结构型式存在；而糖苷类化合物在海藻、海绵、海参、海星等海洋生物中发现大部分以糖苷脂、甾体糖苷、萜类糖苷型式存在。 【关键词】 海洋生物 萜类化合物 糖苷类 生物活性 【Abstract】 Marine organism show some important biological activities. This paper reviews terpenoids and glycosides from marine organism at home and abroad since 2005, and provides scientific evidence for reasonable exploitation and application. Terpenoids are mainly occurred on marine algae, coral, sponge and some fungi by monoterpene, sesquiterpene, diterpene and triterpene. And glycosides with structures of lipid, steroid and terpenoid are distributed to marine algae, sponge, sea cucumber and starfish. 【Key words】 Marine organism; terpenoid; glycoside; bioactivity 海洋是生命之源，由于海洋环境的特殊性，具有高压、低营养、低温（特别是深海）、无光照以及局部高温、高盐等生命极限环境，海洋生物适应了海洋独特的生活环境，必然造就了海洋生物具有独特的代谢途径和遗传背景，必定也会有新的、在许多陆地生物中未曾发现过的新结构类型和特殊生物活性的化合物。 萜类物质是一类天然的烃类物质，其分子中具有异戊二烯(C5H8)的基本单位。故凡由异戊二烯衍生的化合物，其分子式符合(C5H8)n通式的均称萜类化合物(terpenoids)或异戊二烯类化合物（isopenoids）。但有些情况下，在分子合成过程中由于正碳离子引起的甲基迁移或碳架重排以及烷基化、降解等原因，分子的某一片断会不完全遵照异戊二烯规律产生出一些变形碳架，它们仍属于萜类化合物。海洋生物中萜类化合物主要以单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜为主，三萜和四萜种类和数量都较少，且大部分以糖苷形式存在。萜类化合物是海洋生物活性物质的重要组成部分，广泛分布于海藻、珊瑚、海绵、软体动物等海洋生物中，具有细胞毒性、抗肿瘤活性、杀菌止痛等活性作用。 糖苷的分类有多种方法，按照在生物体内是原生的还是次生的可将其分为原生糖苷和次生糖苷（从原生糖苷中脱掉一个以上的苷称为次生苷或次级苷）；按照糖苷中含有的单糖基的个数可将糖苷分为单糖苷、双糖苷、三糖苷等；按照糖苷的某些特殊化学性质或生理活性可将糖苷分为皂苷、强心苷等；按照苷元化学结构类型可分为黄酮糖苷、蒽醌糖苷、生物碱糖苷、三萜糖苷等，海洋类的糖苷大部分是按照此特点分类的，主要包括鞘脂类糖苷、甾体糖苷、萜类糖苷和大环内酯糖苷等，在很多海洋生物如海藻、珊瑚、海参、海绵等中均发现有糖苷类化合物存在。已有的研究表明海洋糖苷类成分大都具有抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抗菌、增强免疫力等生物活性。抗白血病和艾氏癌药物阿糖胞苷Ara-C(D-arabinosyl cytosine) 1、抗病毒药物的Ara - A 2以及Ara-C的N4-C16-19饱和脂肪酰基化衍生物3是海洋糖苷类药物成功开发的典范〔1〕。 本篇文章对国内外自2005年来从海洋生物中分离提取到的萜类化合物以及糖苷类化合物进行了总结。 1 萜类化合物 单萜 2005年M. G. Knott等人〔2〕对从红藻Plocamium corallorhiza中分离得到的三种多卤代单萜化合物plocoralides A-C（1～3）〔3，4〕进行了活性研究，发现化合物Plocaralides B（2）， C（3）对食管癌细胞WHCOI具有中等强度的细胞毒作用，这些化合物具有卤素取代基。 倍半萜 从海泥来源的真菌Emericella variecolor GF10的发酵液中分离得到两个新型的倍半萜化合物6-epi-ophiobolin G（4）和6-epi-ophiobolin N（5），化合物在1～3μM浓度时能使神经癌细胞Neuro 2A凋亡，同时伴随细胞萎缩和染色体聚集〔5〕。这一类ophiobolins是天然的三环或四环的倍半萜化合物，对线虫、真菌、细菌以及肿瘤细胞有着普遍的抑制活性。 Willam Fenical等人从海洋沉积物分离得到一株放线菌CNH-099，在该菌的代谢产物中分离到具有细胞毒作用的新颖的 marinonc 衍生物 neomarinone（6）、isomarinone（7）、hydroxydebromomarinone（8）和methoxydeuromomarinonc（9），它们均是倍半萜萘醌类抗生素。Neomarinone（6）和marinones（7～9）对HCrll6结肠癌细胞显示中等程度的体外细胞毒作用(IC50=8μg/ml)，而且，neomarinone(6)对NCI-s60癌细胞也具有中等程度细胞毒作用（IC50=10μg/ml）〔6〕。 化合物花侧柏烯倍半萜（10～12）从希腊北爱情海希俄斯岛采集的红藻 L. microcladia中分离得到〔7〕。红藻 L. microcladia 经有机溶剂CH2Cl2/MeOH (3:1)提取，以Cyclohexane/EtOAc（9:1）为洗脱液进行硅胶柱层析，最后经HPLC纯化得到化合物（10-12）。该试验并对化合物活性进行了研究，发现三种化合物均对肺癌细胞NSCLC-N6 和 A-549有抑制作用，化合物（10）：IC50= μM (NSCLC-N6)和 μM (A-549)，化合物（11）：IC50 = μM (NSCLC-N6) 和 μM (A-549) ，化合物（12）：IC50= μM (NSCLC-N6)和 μM (A-549)。后两个化合物对肺癌细胞毒活性作用明显高于第一个化合物，推测可能由于后两个化合物结构中酚羟基以及五环内双键的存在提高了化合物活性，而化合物中溴原子的存在并没有对其活性构成影响。从中国南京采集的红藻L. okamurai也分离出四种衍生的花侧柏烯倍半萜化合物，分别是Laureperoxide （13）, 10-bromoisoaplysin （14）, isodebromolaurinterol （15）和10-hydroxyisolaurene （16）〔8〕。5种snyderane倍半萜（17～21）化合物从红藻L. luzonensis中分离得到〔9〕。 从一个软海绵种属Halichondria sp中分离得到四种具有抗微生物活性的含氮桉烷倍半萜化合物halichonadins A-D（22～25）〔10〕。该海绵采集于日本冲绳运天港， kg样品溶于4L MeOH，所得的115g MeOH提取物分别用1200ml EtOAc和400MlH2O萃取， EtOAc萃取物经硅胶柱层析后，洗脱液为MeOH/CHCl3（95:5）和石油醚/乙醚（9:1），得到化合物halichonadins A-D（22～25）和已知化合物acanthenes B、C。活性检测实验显示：化合物halichonadins A-D均具有抗细菌活性，同时halichonadins B和C也具有抗真菌活性，化合物halichonadins C对新型隐球菌（Cryptococcus neoformans）的半致死浓度（IC50）达到μg/ml。三个部分环化的倍半萜（26～28）化合物具有抑制磷酸酶Cdc25B活性，从海绵Thorectandra sp.中分离得到〔11〕。冷冻的海绵样品经4℃去离子水浸泡冷冻干燥后得到的干涸物， 随后用MeOH/CH2Cl2（1:1）和MeOH/H2O（9:1）的有机溶剂提取获得粗提物。采用活性追踪的方式，对粗提物（IC50=8μg/ml）进一步分离，将其溶于100mlMeOH/H2O（9:1）有机溶剂中，得到的粗提物加入300ml正己烷，获得水相部分溶于MeOH/H2O（7:3）的溶剂中，再用300ml CH2Cl2提取得到的部分经活性测定显示对磷酸酯酶抑制活性最强（IC50=6μg/ml），之后采用反相C-18柱HPLC分离，得到部分环化的倍半萜化合物（26）16-oxo-luffariellolide（12mg, tR=18min），化合物（27） 16-hydroxy-luffariellolide ( mg, tR=19min)以及化合物（28） luffariellolide (, tR=38min)。五种属于倍半萜类的化合物hyrtiosins A-E （29～33），从中国海南两个不同地方的海绵Hyrtios erecta种属中分离得到〔12〕。 氧化的倍半萜化合物gibberodione（34）, peroxygibberol（35） 和 sinugibberodiol（36）从台湾软珊瑚Sinularia gibberosa分离得到〔13〕，化合物（35）具有较温和的细胞毒性〔14〕。从珊瑚Eunicea sp.中提取的七种倍半萜代谢产物（37～43）〔15〕，含有榄烷，桉烷和吉玛烷骨架结构，研究显示对Eunicea 种属的疟原虫具有轻度的抑制作用。 二萜 以前很少有从绿藻中分离得到萜类化合物的报道，但是与2004年相比，提取的代谢产物数量有所增加〔16〕。从澳大利亚塔斯马尼亚采集的绿藻Caulerpa brownii中分离出许多新型二萜类化合物，其中化合物（44～48）在没有分支的绿藻中提取得到〔17〕，而类酯萜化合物（49）是从分支的绿藻中获得，该研究同时显示提取的类酯萜化合物对细胞、鱼类、微生物均有不同程度的毒性作用〔18〕。 日本Koyama K等人从褐藻Ishige okamurae来源的未知海洋真菌(MPUC 046)中分离到一种新型的二萜类化合物phomactin H（50）〔19〕。真菌(MPUC 046)经含150g小麦的400ml海水25℃发酵培养31天后，采用CHCl3溶剂提取、硅胶层析及HPLC纯化得到phomactin H。该化合物同已发现的phomactin A-G化合物一样，均属于血小板活化因子（PAF）拮抗剂，能抑制PAF诱导的血小板凝聚，同时推测此活性与化合物的某个特定骨架结构有关。 从法国南部大西洋海滨采集的褐藻Bifurcaria bifurcata中分离得到（51～55）五种新型的极性非环状二萜类化合物〔20〕。该褐藻经CHCl3/MeOH（1:1）提取，硅胶层析（洗脱液为不同比例的Hexane，EtOAc，MeOH），经反相C-18柱HPLC纯化获得十二种化合物，其中五种为新型二萜类化合物。化合物（51～53）在Hexane: EtOAc（2:3）洗脱液中发现，而化合物（54）和（55）则从Hexane: EtOAc（1:4）洗脱液中获得。 6种新型的Dactylomelane二萜类化合物 (56～61)从西班牙特纳里夫南部家那利群岛采集的红藻Laurencia中分离得到〔21〕，其结构具有C-6到C-11环化的单环碳新型结构。采集的红藻经CH2Cl2/MeOH(1:1)有机溶剂提取后，用洗脱液Hexane/CHCl3/MeOH(2:1:1)进行Sephadex LH-20反相色谱分离，结合TLC点样筛选的部分用洗脱液EtOAc/hexane（1:4）进行硅胶柱层析，最后采用硅胶柱进行HPLC纯化得到六种新型的单环碳二萜类化合物Dactylomelans。从红藻L. luzonensis中也分离得到二萜类化合物luzodiol (62)〔9〕。一个溴代二萜类化合物 (63)从日本其他红藻Laurencia物种中分离得到 〔22〕。 Xenicane二萜类化合物(64～71)从台湾珊瑚Xenia blumi分离出来，而化合物xeniolactones A-C (72～74)则是从台湾Xenia florida中分离出来的〔23〕。化合物 (64～67), (69), (70) 和 (72)具有轻微的细胞毒性作用。非Xenicane代谢产物xenibellal (75)对Xenia umbellata也具有轻微的细胞毒性作用〔24〕。化合物Confertdiate (76)是一个四环的二萜类物质，从中国珊瑚Sinularia conferta中分离得到〔25〕。 从史密森尼博物院癌症研究所收集的海葵中分离得到的二萜类化合物actiniarins A-C (77～79)能适度抑制人cdc25B磷酸酶重组〔26〕。 Periconicins A,B (80～81)〔27〕是从内生红树林真菌Periconia sp.分离得到的二萜类的新化合物，能抑制不同微生物的生长活性，诸如bacillus subtilis ATCC 6633, Staphylococcus aureus ATCC 6358p, Staphylococcus epidermis ATCC 12228等等。 南海真菌2492#是从采自香港红树林植物Phiagmites austrah样品中分离得到的，从2492#菌株的发酵液中分离得到的两种二萜类化合物 (82～83)有很好的生理活性〔28〕，如抗肿瘤、降压、调整心率失常，同时降压调整心率失常的作用在相同的条件下优于临床现用的阳性对照物。 从中国红树林植物Bruguiera gymnorrhiza分离出二萜类化合物 (84～86)，化合物(86)对小鼠成纤维细胞具有适当的细胞毒活性〔29〕。也从中国红树林另一物种Bruguiera sexangula var. rhynchopetala分离出三种二萜类化合物 (87～89) 〔30〕。与之结构相似的二萜类化合物 (90～93)从中国Bruguiera gymnorrhiza中分离得到，其中化合物 (92)和 (93)有轻微的细胞毒活性〔31〕。 二倍半萜 Willam Fenical研究小组从曲霉属Aspergillus海洋真菌（菌株编号CNM-713）分离到一个新的二倍半萜化合物aspergilloxide (94)，该化合物为含有25个碳原子的新骨架，对人的结肠癌细胞HCT-116有微弱的细胞毒活性〔32〕。在此之前，Willam Fenical等人从巴哈马的红树林中的漂浮木中也分离到一株真菌Fusarium heterosporum CNC-477， 并从中分离得到一系列多羟基二倍半萜类化合物neomangicols A-C（95～97）〔33〕和mangicols A-G (98～104)〔6〕，它们的结构如下图所示。Neomangicols的骨架为25个碳的二倍半萜，是首次从天然物中分离得到。药理实验显示化合物 (96)具有和庆大霉素大致相当的对革兰阳性细菌的抑制能力，化合物 (98)和 (99)对MPA(phorbol myristate acetate)诱导的鼠类耳朵水肿有抗炎症活性。 三萜 从海洋生物中提取得到的三萜类化合物主要以三萜皂苷、三萜烯类、三萜糖苷等形式存在。四环三萜皂苷类化合物nobilisidenol (105) 和 (106)是从中国黑乳海参Holothuria nobilis分离得到的〔34〕。采集于福建东山的黑乳海参洗净切碎后用85%的EtOH冷浸提取，得到的流浸膏均匀分散于水中，依次用石油醚、二氯甲烷、n-BuOH萃取，研究发现n-BuOH提取物经大孔吸附树脂、正相硅胶层析、反相C-18硅胶柱层析以及反相C-18 柱HPLC分离得到三萜皂苷类化合物nobilisidenol (105)和(106)。易杨华等同时从海参中提取到了其它的三萜糖苷类化合物以及三萜皂苷脱硫衍生物〔35，36〕。三萜烯类化合物intercedensides D-I（107-112）从中国海参Mensamaria intercedens中分离得到，具有细胞毒功能〔37〕。新西兰海参Australostichopus mollis是单硫酸酯三萜糖甙化合物mollisosides A（113）, B1（114） 和 B2（115）的来源〔38〕。 具有细胞溶解作用的三萜类化合物sodwanone S (116)是从印度洋多毛岛采集的海绵Axinella weltneri中分离得到的〔39〕。三萜苷类化合物sarasinosides J-M (117-120)分离自印尼苏拉威西岛采集的海绵Melophlus sarassinorum，对B. subtilis和S. cerevisae的细菌具有抗微生物活性作用〔40〕。 2 糖苷类化合物 从中国海南采集的甲藻A. carterae中分离得到一种不饱和的糖基甘油酯化合物（121）〔41〕。甲藻采集于中国海南三亚，经分离筛选得到的A. carterae大规模培养后用甲苯/MeOH（1:3）的有机溶剂提取，所得干涸物分别用甲苯、1N NaCl 水溶液提取。研究发现有机相提取物经硅胶柱（洗脱液为不同比例的MeOH/CHCl3）、反相C-18硅胶柱层析（洗脱液为MeOH/H2O=9:1），最后经反相C-18柱制备型HPLC（流动相为MeOH/H2O =95:5）分离纯化得到25mg不饱和的糖基甘油酯化合物（121）。从多米尼克普次矛斯采集的绿藻Avrainvillea nigricans中可以分离出一个甘油酯avrainvilloside（122），该化合物含有6-脱氧-6-氨基糖苷部分〔42〕。 两个甘油一酯化合物homaxinolin（123）和（124），磷脂酰胆碱homaxinolin（125）以及能抑制细胞生长的脂肪酸（126）是从韩国海绵Homaxinella sp.中分离得到的〔43〕。从红海采集的海绵Erylus lendenfeldi分离得到的两个甾体糖苷类化合物erylosides K（127）和L（128）能选择性的抑制酵母菌株的rad50芽体，rad50能修复协调受损的双链DNA〔44〕。 海参Stichopus japonicus是五种糖苷化合物SJC-1（129），SJC-2（130）, SJC-3（131）, SJC-4（132） 和 SJC-5（133）的主要来源〔45〕。五种化合物均从弱极性CHCl3/MeOH部分分离出来，其中SJC-1（129）, SJC-2（130）, SJC-3（131）是典型的鞘甘醇或植物型鞘甘醇葡萄糖脑苷脂类化合物，含有羟基化或非羟基化的脂肪酰基结构。SJC-4（132） 和 SJC-5（133）也含有羟基化的脂肪酰基结构，但是含有独特的鞘甘醇基团，是两种新型的葡萄糖脑苷脂类化合物。Linckiacerebroside A（134）是从日本海星Linckia laevigata分离出的一种新型糖苷脂化合物〔46〕。 甾体糖苷孕甾-5, 20-二烯-3β-醇-3-O-α-L-吡喃岩藻糖苷（135） 和 孕甾-5, 20-二烯-3β-醇-3-O-β-D-吡喃木糖苷（136）从中国短足软珊瑚Cladiella sp.中分离得到〔47〕。将新鲜的软珊瑚干质量 kg用乙醇在室温下浸泡 3 次, 合并提取液, 减压浓缩后得到深褐色浸膏 用30%的甲醇溶解后, 依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取, 石油醚提取液经减压浓缩后得棕黑色胶状物 ，将此提取物硅胶柱减压层析, 用石油醚乙酸乙酯溶剂体系梯度洗脱, 从石油醚/乙酸乙酯（20:80）洗脱液中所得的洗脱部分在反相C-18柱上进行HPLC分离, 用MeOH洗脱得到化合物60mg（135）和3mg（136），该类化合物具有抗早孕和抑制肿瘤细胞生长活性。 四种甾体糖苷化合物（137-140）是从中国珊瑚Junceella juncea EtOH/CH2Cl2提取液中分离得到〔48〕。 3 结语 目前，从海洋生物中发现的萜类和糖苷类天然化合物的数量近几年呈现逐渐增加的趋势，有些化合物的活性确切而且活性作用强烈是很有希望的一些药物先导化合物，但是用于临床研究的化合物还相对较少，因此开发更多新的天然化合物是有必要的。其次，从海洋生物中发现的活性化合物也存在着活性较低或毒性较大等问题,可以通过对其结构进行修饰，使其活性达到最佳效果。此外，从海洋生物中提取的活性化合物含量通常较低，而且化合物在提取过程中受到提取试剂、方法等外界因素的影响，所以采用化学合成的方法进行化合物的半合成或者全合成解决化合物在提取过程中结构易变、试剂耗量大等缺点。例如从海洋真菌中发现的结构新颖，有抗菌、抗癌和神经心血管活性的物质头孢菌素C，就是从海洋真菌中分离得到的，这是一大类半合成的广为人知的抗生素，它已广泛用于临床〔49〕。所以采用合成或半合成的方法解决活性化合物作为药源的大量生产方式是通行的。我们期待着这些药物先导化合物在药物开发方面发挥重要作用。

药品生物测定的发展趋势 〔摘要〕 生物测定是经典的药品检测专业之一，现代仪器分析的广泛应用，给其带来了极大的挑战和机遇，面对目前的基本状况，阐明了生物测定专业在中药开发、新药研制、药物安全性评价及微生物限度检查方面的应用和发展趋势。 〔关键词〕 生物测定；药理；药品药品是特殊商品，药品质量直接关系到用药者的安全和疗效药品检测方法和检测水平随着制药工业的发展不断改进提高。由于现代科学技术的发展，相邻学科之间的相互渗透，分析化学的发展经历了三次巨大的变革，使分析化学发展成为以仪器分析为主的现代分析化学。面对生命科学中复杂的分离分析任务，发展了色谱分析方法。结构分析、价态分析、晶体分析等方面的研究又促进了光谱分析的发展。以计算机应用为主要标志的信息时代的来临，仪器分析迅速发展，为药物检测提供各种非常灵敏、准确而快速的分析方法〔1〕。生物测定受到了极大的挑战，其发展前景令我们从事药品生物测定工作者所关注。 1 药品生物的特点与业务范围 药品生物测定的定义与特点 药品生物测定（简称生测）是利用药品（或药品中的有害杂质）对生物（或离体器官及组织）所引起的反应来测定药品的含量或安全性的一种方法。 生测法的优点是测定的结果与医疗要求基本一致，能直接反映药品的效果或毒副作用，这是其他物理学方法或化学方法所不能达到的。因此，目前各国药典仍大都采用这一方法。生测法的缺点是检验周期长，微生物有生长繁殖过程，动物有生理代谢过程，观察分析时间一般在2~7天，有些试验会更长。影响因素多，有生物差异性，也有系统操作误差和环境条件等造成的影响。用品用具、动物质量、仪器设备都会对结果产生影响〔2〕。所以，以生测主检的品种在中国药典中逐版减少。 药品生物测定的业务范围 中国药典是法定的药品标准，它将药品质量控制项目归为四类：性状、鉴别、检查和含量。生测的业务主要涉及到中西药品的检查类和含量类其中作为药品安全性检查项目最多，包括：无菌、热原、细菌内毒素、异常毒性、安全试验、急性全身毒性、过敏物质、刺激性、溶血、降压物质、微生物限度等。含量（或效价）测定包括：抗生素微生物检定法，胰岛素、硫酸鱼精蛋白、缩宫素、卵泡刺激素、黄体生成素、升压素等生物检定法。 2 药品生物测定的现状由于现代化检测仪器的广泛应用，药品生物测定的品种和范围，方法和要求，也发生了很大变化。 品种和范围的变化 抗生素的含量测定，最初大部分抗生素用微生物法测定含量。随着制药工业发展，提纯方法不断改进，有效组分更加明确，许多品种检测方法不断改为仪器测定和化学测定。例如：2000年版中国药典收载约219个抗生素品种，其中有15个原料药及其制剂从1995年版的化学法和微生物法改为高效液相色谱法（简称HPLC），使该法达到97种，微生物法仅有24个，其中9个品种是新增加的。有人预计本世纪初，HPLC法会发展成为中国药典使用频率最高的一种仪器分析法〔3〕。规定取消抗生素过期检验，抗生素微生物效价测定的业务工作量更是明显减少药品注射剂的热源检查。1942年美国首先将家兔法收入药典，相继世界各国药典均规定用该法。中国药典从1953年开始收载。自1973年以来，鲎试剂被证明是一种检测细菌内毒素（热原）存在的灵敏试剂。用鲎试剂要比家兔试验迅速、经济，所需样品量少，操作过程工作量小，每天可进行许多样品检测。1980年美国药典20版首载“细菌内毒素检查法”，1985年USP21版收载5种注射用水及40种放射性药品。1991年11月执行的USP22版第五增补版公布了185种药品删除家兔法，用细菌内毒素检查法代替。1995年USP23版注射剂的热源项几乎都被细菌内毒素检查法代替〔4〕。 我国从20世纪70年代开始研究制备鲎试剂，1988年卫生部颁布细菌内毒素检查法，1993年中国药典第二增补本收载该法，但未涉及任何品种，1995年中国药典二部正式收载，并规定了注射用水、氯化钠注射液和二十多种放射性药品并删除热源检查，以内毒素代替。2000年版中国药典进一步扩大到68种。预计2005年版中国药典还要继续增加品种，热源项都将被内毒素代替。动物试验改为生化试验。 实验动物 生测离不开实验动物，在实验中，为了减少生物差异，提高动物反应敏感性，以最少的动物达到最满意的结果。国家非常重视实验动物，1988年国务院颁布了《实验动物管理条件》，对实验动物的饲管、管理、使用等做出了明确规定，实行达标认证制度，严格管理。按微生物控制程度把实验动物分为四级：普通动物、清洁动物、无特殊病原体动物和无菌动物〔5〕。一般动物实验必须达到清洁动物标准，种系清楚，不杂乱，无规定指出的疾病。动物级别越高，饲养管理条件越严，设施投资越大。实验动物是实验研究的活试剂，既要有纯度，也要有数量，背景明确，来源清楚，符合要求才能使用。（随着药品纯度的提高，凡是有准确的化学和物理方法或细胞学方法能取代动物实验，进行药品和生物制品质量检测，应尽量采用，以减少动物的使用。） 药品生物测定在方法上的改进与变化 为了缩短操作时间，减少实验误差，近年来生测方面也研制并投入使用了部分仪器设备，如：抗生素抑菌圈测定仪、微机热原测温仪、集菌仪、细菌数测定仪等，减轻了工作强度，提高了工作效率，检测结果更加准确可靠。 3 药品生物测定的发展趋势生测作为经典方法沿用至今，表明它有其他方法不能替代的特点，在药品检验中发挥了重要作用。不少老产品改为其他方法控制质量，也会不断有新产品离不开生测法，我们应当充分发挥它的优点，尽量克服它的不足，开拓新的业务范围。 微生物限度检查工作量大 为了控制药品染菌限度，1975年美国药典19版首载微生物限度检查，1980年英国药典收载，我国在1990年由卫生部颁布了药品卫生标准及检验方法，1995年版中国药典正式收载〔6〕。2000年版中国药典按剂型规定了微生物限度标准，执行范围除注射剂和中药饮片外几乎包括中西药的所有制剂和原料。该项检查成为药典品种适用最多的检查项目，占当前地市级药品检验所生测室业务工作量的80%以上。在这项检查中，有大量的业务技术需要我们进一步研究，改进试验条件，使数据准确，探讨快速检测的新方法。药包材的检查，国家药监局已经发布试行标准，业务范围将更加扩大，这是我们进一步做好工作，努力探讨研究的新领域。 药品生物测定在中药开发中的作用 我国是中药王国，2000年版中国药典一部共收载920种，其中中成药398种。有含量测定的157种，仅占总数的17%，中药成分多，杂质和干扰物质很多。复方制剂，尤其大复方制剂专属性的检出处方中所含药材很困难，有大量的研究工作需要做。中成药中的杂质如重金属、残留农药等达到一定水平会产生毒副作用，影响药物安全性〔7〕。要让中药制剂打进国际市场，我们在检查类的控制项目和含量类的方法探讨方面有大量工作要做，生物测定可以在毒理、药理方面进行研究、探讨，逐步完善质量控制标准，提高制剂质量发挥更大的作用。 新药研制开发与安全性评价 新药研制开发是多学科合作的系统工程。在获得一个具有生物活性的化合物后，研究开发组织者要在生物医学领域进行药物评价研究，首先必须组织药理学、毒理学、病理学、兽医学、遗传学、生物化学、药代动力学方面的专家进行合作研究，按药物非临床研究管理规范GLP进行管理。组织药理、毒理（包括一般毒理和特殊毒理）、病理、药代动力学和毒代动力学、药物分析、临床化学、实验动物、生物统计、质量保证等部门有关人员进行讨论，分阶段做出评价〔8〕。生测在这方面可以参加开发研究或进行技术指导。 药物动力学研究，通常需要从动物体液或组织器官匀浆中分离、鉴定和检测代谢后的原粉及其他代谢产物。但是，将服药动物按指定时间间隔处死，测定随时间变化的血药浓度，不仅动物用量大，而且常因动物个体差异无法得到可靠结果，也无法在同一动物重复实验确证。处死动物的代谢产物也只能反映被处死时的结果，无法了解药物代谢的全过程。有学者报道，采用微透析取样技术，可在活的动物不同部位重复取样，用微柱液相色谱〔9〕或毛细管电泳〔10〕进行分析，测定药物的吸收、分布、代谢和排泄情况〔11〕。 自动进取样装置和计算机工作站应用于药理实验的探讨，使药品生物测定趋向微量、灵敏、专属、简便、快速和自动化的方向发展。 综上所述，药品生物测定是药物分析的重要组成部分，是不可缺的检测专业，现代仪器的大量使用，不仅不会影响其发展，而是如虎添翼，让药品生物测定展示出新的前景。