納米技術的重要性精選(九篇)
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第1篇：納米技術的重要性范文
既然，這一項新興技術讓世界各國站在同一起跑線上，我們完全可以利用我國扎實的基礎教育在中學階段開發和實踐納米課程，爭取能培養更多學生對于科學的興趣，提高學生的科學素養，并為高校輸送一些愿意在科學道路上繼續埋頭苦干的學子.
本文筆者主要想和大家一起討論在高中階段開展納米課程的一點思考，選擇高中生這個群體，是因為他們已經在初中階段學過了物理、生物、化學的一些基礎知識，這樣對于接受納米知識做好了一些科學準備.幸運的是，筆者所在的學校十分重視實驗室的建設，裝備了納米實驗室，也為筆者進一步開發課程資源提供了近水樓臺的條件.
我們可以在高中階段對學生開發哪些納米課程資源呢？能在中學裝備納米實驗室的學校不多，高校的課程對于高中生又太難，在實踐中我們只能摸著石頭過河，我們相信將來隨著納米技術的普及，會有更多的學校開設這樣的課程，這里我們只能是拋磚引玉，提一些自己粗淺的想法.
1 了解納米和納米技術
1.1 讓學生知道納米究竟是什么東西？
納米（nm）實際上是一種計量單位，從宏觀的角度上看1米等于100萬微米，而1微米等于1000納米；從微觀上看，納米是描述原子、分子等尺寸及其距離，1納米僅等于十億分之一米，人的一根頭發絲的直徑相當于6萬個納米.納米小得可愛，卻威力無比，它可以對材料性質產生影響，并發生變化，使材料呈現出極強的活躍性.科學家們說，納米這個“小東西”將給人類生活帶來的震憾會比被視為迄今為止影響現代生活方式最為重要的計算機技術更深刻、更廣泛、更持久.
1.2 讓學生知道納米技術應用廣泛
在汽車行業，納米技術的應用十分廣闊.特別是納米技術的集成，可以使這個傳統產業產生新的亮點，擁有更清潔的能源、更好的安全性能，更強的馬力等等.這些方面已經引起一些大公司的關注，預計在近期內可形成約10億美元的市場.
在建材行業，納米技術的全面應用，將使這個傳統產業發生翻天覆地的一場革命，綠色家具、環保潔具、綠色裝修、清潔能源等等，將徹底改變人類的生活.
在紡織行業，納米技術的應用將給人類提供更加舒適的著裝，提供更優良品質的功能纖維，甚至可以應用到國防技術上，從而引發紡織面料的又一次革命，提高我國紡織品的附加值和我國紡織業的整體實力水平，同時大大提高我國纖維產業在國際市場的競爭力，把我國從紡織大國變成真正的紡織強國.
在機械行業，納米技術的應用，將解決該行業的一些難題，加速產品的升級換代，提升我國機械工業的水平，從而促進我國的加工制造業飛速發展，承擔起世界加工廠的重任.
在改造傳統工業部門的同時，納米經濟也在促進著新興經濟部門的不斷發展和創新.下面讓我們具體的來看一下納米技術對新興經濟的作用.
在電子信息產業，納米技術的應用將為電子信息產業的發展克服以強場效應、量子隧穿效應等為代表的物理限制，制造出基于量子效應的新型納米器件和制備技術.這將是對信息產業和其它相關產業的一場深刻的革命.這些技術的突破將全面地改變人類的生存方式.正如美國《新技術周刊》指出，納米技術在電子信息產業中的應用，將成為21世紀經濟增長的一個主要發動機，其作用可使微電子學在20世紀后半葉對世界的影響相形見絀.
納米技術將在生物醫學、藥學、人類健康等生命科學領域有重大應用.在納米生物材料、微細加工、光學顯示、生物信息和分子生物學等技術積累的基礎上，發展生物芯片技術，形成新型生物分子識別的專家系統、臨床疾病檢測系統、藥物篩選系統和生物工業活性監測系統等實用化技術，具有重要的社會與經濟前景.
納米技術在環保產業上的應用，將使處理“三廢”的手段更有效率，使人類居住的環境得到很大程度的改善.我國為實現可持續發展戰略，對新型納米環境材料及技術也提出了新的迫切需求.
2 了解我們身邊的納米材料和納米技術的應用
這樣的例子舉不勝舉，完全可以讓學生通過網絡自己搜尋，然后再相互溝通和交流.
比如：日本的8 mm攝像機的生產，抗菌除臭冰箱、洗衣機、高性能彩打墨粉等，都是采用的納米技術，如果在分散的納米分子材料上經過特殊處理，再運用到纖維物體上，那么衣服就可以不粘油、不粘水，由于納米分子非常非常小，它不會影響纖維物體的透氣性和清洗效果.
又如：納米技術用在醫學上，專家們把磁性納米復合高分子微粒用于細胞分離，或者把非常細小磁性納米微粒，放入一種液體中，然后讓病人喝下后，對人身體的病灶部位進行治療，并且通過操縱，可使納米微粒在人的身體病灶部位聚集進行有目標的治療，在不破壞正常細胞的情況下，可以把癌細胞等分離出來，也可以制成靶向藥物控釋納米微粒載體（俗稱“生物導彈”），用于治療腦栓塞等疾病，同時也可用納米技術生產出納米探針（微型機器人）深入體內治療疾病或清理體內垃圾等.如果在火箭燃料中加入不到1%的納米鋁粉，就可將燃燒能力提高一倍，納米技術如果應用在陶瓷上，可使陶瓷具有超塑性，大大增強了陶瓷的韌性，不怕摔，不怕碎，陶瓷堅固無比.另外，戴上涂有納米涂料的眼鏡，在寒冷的冬季，人們從室外進入室內，就能避免眼鏡上蒙上一層水氣.令科學家高興的是，納米鈦與樹脂化合后生成的多種全新涂料，具有多種同類產品無法相比的優越性，在海水中浸泡10年不損，并具有神奇的自我修復能力和自潔性，納米鈦還作為唯一對人植物神經、味覺沒有任何影響的金屬，其用途廣泛.
3 利用掃描隧道顯微鏡TSTM看微觀世界并制作簡單的納米材料
3.1 了解掃描隧道顯微鏡的原理，學會操作掃描隧道顯微鏡
掃描隧道顯微鏡Scanning Tunneling Microscope縮寫為STM.它作為一種掃描探針顯微術工具，掃描隧道顯微鏡可以讓科學家觀察和定位單個原子，它具有比它的同類原子力顯微鏡更加高的分辨率.此外，掃描隧道顯微鏡在低溫下可以利用探針尖端精確操縱原子，因此它在納米科技既是重要的測量工具又是加工工具.
STM使人類第一次能夠實時地觀察單個原子在物質表面的排列狀態和與表面電子行為有關的物化性質，在表面科學、材料科學、生命科學等領域的研究中有著重大的意義和廣泛的應用前景，被國際科學界公認為20世紀80年代世界十大科技成就之一.
掃描隧道顯微鏡的工作原理簡單得出乎意料.就如同一根唱針掃過一張唱片，一根探針慢慢地通過要被分析的材料（針尖極為尖銳，僅僅由一個原子組成）.一個小小的電荷被放置在探針上，一股電流從探針流出，通過整個材料，到底層表面.當探針通過單個的原子，流過探針的電流量便有所不同，這些變化被記錄下來.電流在流過一個原子的時候有漲有落，如此便極其細致地探出它的輪廓.在許多的流通后，通過繪出電流量的波動，人們可以得到組成一個網格結構的單個原子的美麗圖片.
操作掃描隧道顯微鏡是個精細活兒，學生需要在教師指導下分步驟反復訓練才能逐漸熟練起來.制作一個良好的針尖是實驗成功的關鍵，而針尖的材料是鉑金，為了讓這個價格昂貴的實驗耗材以后少損失，教師特別需要指導學生在實驗初學好此基本功，這就如同學武功的人一定要練好馬步一樣.同時，學生還需要學會操作軟件，記錄數據和圖像，因此學生需要具備一定的操作電腦的能力.
3.2 學會制作納米材料
比如Fe納米材料的制備方法可以分為兩種：
（1）物理制備方法
具體又包含氣相法、惰性氣體蒸發、原位加壓制備法、磁控濺射法與等離子體法等.
（2）化學制備方法
具體又包含水熱法、溶膠-凝膠法、噴霧干燥法、微乳法等.
我們可以與學生用其中一兩種方法嘗試制作Fe納米材料并[HJ1.73mm]研究其性質，這需要學生具備一定的物理、化學知識功底.
4 了解假納米和納米技術的風險
4.1 納米打假
納米技術并非高不可攀，但也決非人人都能“納”一把，因此，我們要提前做好納米技術的打假工作，為納米技術的發展創造良好的空間.現在只要留心大城市的市場上，打著“納米家用電器”、“納米防輻射衣服”、“納米防紫外線化妝品”、“納米太陽傘”等新奇廣告招牌隨處可見，就如同“綠色食品”、“基因食品”、“數字電視”等一樣，“前衛”商品堂而皇之地擺在商場的柜臺上，納米技術的用途相當廣泛這點不錯，但還沒有到廣泛地應用階段，因此，一些企業借納米造勢，趁老百姓對納米技術的內涵還不太清楚，或把一點點皮毛的加工謊稱為納米技術，甚至置納米材料不會釋放微波這一普通常識不顧，聲稱自己產品能釋放保健微波來欺騙消費者.
學生既然在學校學習了相應的納米知識，應該去更多地影響身邊的人，幫助大家識別真假納米，這其實也是學生學以致用的過程，在這過程中，學生會更多地查找資料，思考討論，更進一步提高了科學研究的能力.
4.2 納米技術的負面效應
北京大學化學與分子工程學院劉元方院士說，隨著納米科技的迅猛發展，各種性能優異的納米材料已經從實驗室走出來，成為觸手可及的商品，但除了產品功能，這些新型材料對生態環境的影響遠遠沒有被我們了解.
目前需要解決的問題是，原來沒有毒性的化學物質到了納米尺度后是否對環境安全帶來新的風險.目前有關尺度、形貌對毒性的影響，納米材料與其他物質相互作用，外界環境如溫場、光場、pH值對暴露在環境中的納米粒子可能帶來的安全風險等方面的研究甚少，基本處于空白狀態.因此，需要著手建立納米尺度有毒化學物質的數據庫，進一步明確劃分納米尺度有毒化學物質的范圍，以利于重點防范這些物質在生產和應用過程中對環境安全造成的危害.
同時，在納米改性升級產品中，對納米材料存在引起環境安全風險的研究，也才剛剛引起人們的注意.其中最值得注意的是化工產品，如農藥、化肥、殺蟲劑，因為這些產品與農業關系密切.納米材料改性后產品功能升級，提高了使用效率，但是無機納米粒子和有機修飾的納米粒子，以及納米尺度的有機金屬離子的絡合物卻直接暴露在空氣、水和土壤中，它們給環境安全帶來的潛在風險應引起高度重視.
第2篇：納米技術的重要性范文
【關鍵詞】水產養殖；水體凈化技術；現狀；發展；策略
目前，我國水產養殖水體凈化技術主要包括池塘清淤機、水質凈化殺菌裝置、高效生物凈化器、過濾機以及水質自動監控系統等，其技術的最終目的是分離和凈化水體中的有害物質。養殖水體凈化技術是我國現階段水產養殖過程中不可缺少的重要組成部分，憑借可控制的人工措施來優化養殖水體條件，根治魚類疾病、資源環境問題以及增強水產生產力等。
1水產養殖現狀分析
據調查研究表明，2008年開始我國的水產養殖產量就已經達到上萬噸以上，雖然水產品的養殖促進了經濟發展以及提高人們生活水平的質量，但也產生了大量的水體污染，給部分江河湖海等水資源環境造成壓力和困擾，為國內水產養殖業的可持續發展帶來阻礙，同時逐漸形成中國水產生產中難以突破的瓶頸。由于這種現象長期存在會對人們的生活及國家帶來影響，因此，人們也開始認識到養殖水體凈化技術的重要性，這也使得水體凈化技術在目前已經取得了一定的成就。[1]
2水體凈化技術物理方法及生物方法
2.1物理方法
在養殖業中，最常見的物理方法是在水底微孔管道中應用增氧技術和耕水機、在水池中應用納米材料和納米技術以及改進養殖水體的設計。其中，在水底微孔管道中應用增氧技術和耕水機是水體凈化技術中最重要的物理方法，在水產養殖過程中，在水底引入管道增氧技術和耕水機能夠有效消除水體中的氧躍層，以充分的供給氧氣，并改善水池環境，其優點不僅耗能低且具有產量高以安全性能好等特點。納米技術和納米材料的應用則是凈化技術中最關鍵的物理方法，在國外，納米材料在水體中的應用也是十分可觀的，通過納米技術可以對水體中的水質進行凈化、消毒和殺菌，對進一步完善水體環境非常實用。而改進養殖水體的設計則是水體凈化技術中最根本的物理方法，專家可以通過改進養殖水體的設計過程，采用不同的實驗進行檢測，然后根據水流的形勢進行水體構造，其目的是提高水體空間的利用率，使水體環境進一步優化。
2.2生物方法
水體凈化技術的生物方法包括生物濾器、微生物制劑、人工濕地凈化技術等。生物濾器的作用主要是免疫養殖水中的有害物質，它主要在封閉的環境下不斷的循環水處理系統進行作業，它的耗能量和投入資金最高。而微生物制劑則是水體凈化技術中最有效的生物方法，主要由最常見的枯草芽抱桿菌、酵母菌以及光和細菌等菌類組成，其中光和細菌微生物制劑應用最為廣泛，由于其本身具有脫氫和氧化的作用，能夠有效改善水體中的有毒物質，降低亞硝酸鹽的含量，進一步促進水體中有機物的循環和利用。人工濕地凈化技術是生物方法中最重要的凈化技術，該技術能夠同化水體中的污染物和有毒物質，完全避免了二次污染和破壞生態環境現象，不僅能夠在水體中自給自足，同時為水產養殖業節省了大量能源，它是一種經濟、環保且便于操作的最佳技術。
3水產養殖水體凈化技術研究成果及發展策略
3.1研究成果
水產養殖是引發水體環境污染的源頭，只有解決水體污染問題，才能進一步促進養殖業的發展。在增加水產養殖密度的過程中，不僅要重視水產養殖業的發展，同時也要重視水資源保護?，F階段，部分發達國家已經在嘗試和探索新的水體凈化技術，利用現代技術手段深入研究水體凈化技術的再創新高，主要注重生物技術方面的探索，并已經研制出了許多新型技術，為打造全封閉健康式養殖系統不斷努力和嘗試。[2]
3.2發展策略
3.2.1合理利用現代技術隨著經濟的快速發展，水產養殖業也越來越重視水資源和能源的節約，我國針對諸多問題已經投入了大量的物質和人力，利用現代科技的優勢不斷優化水體凈化系統。與此同時，我國也通過多種渠道加強與其他發達國家的協作，借鑒外國經驗將水體凈化技術推向更高的水平，這種做法為日后水產養殖的發展打下扎實基礎，通過現代技術、新型材料與水產養殖的進一步統一，不僅降低了成本上的投入，同時提高水資源生產質量，使養殖生產力有了飛躍式的發展。3.2.2借鑒國外先進技術水體凈化技術主要是為了消除水中所好友的污染物，我國與其他發達國家相比，國外專家在技術方面的研究更加深入，因此，國外的先進技術也非常顯著。我國可以借鑒國外技術中的生物膜處理、自然生物處理以及活性污泥處理等方法作為基礎，不僅可以應用于水產養殖中，同時也可以應用于工業水的處理，只要能在相關領域中發揮其最大價值，就要加以利用。[3]3.2.3完善養殖管理系統任何技術的進一步研究都離不開物理和化學作為基礎，因此，要想進一步完善養殖管理系統并充分發揮水體凈化技術的優勢，就必須要重視基礎研究，通過不斷深入探索研究出更實用的水質改良技術，并在原有水體凈化技術的基礎之上加以改造，一方面要汲取其他國家的有益經驗作為鋪墊，另一方面也要研制出具有國家代表性的先進技術，以此來促進水產養殖凈化技術的發展，同時促進我國經濟水平和技術水平的不斷提升。
4結束語
綜上所述，水產養殖業對環境的影響不容小覷，為了有效改善水產養殖水體的水質，降低水產養殖業對水資源的影響非常重要，就連世界各國的專家們對水產養殖水體凈化技術也做出了相應的嘗試和探索。水產養殖水體凈化技術對國家經濟發展和環境保護都造成了一定的影響，過硬的水體凈化技術是改善生態環境的關鍵，目前，通過物理方法和生物方法更為直接，具有實際性的參考價值。
參考文獻
[1]王瑋,陳軍,劉晃等.中國水產養殖水體凈化技術的發展概況.上海海洋大學學報,2013,19(1):41-49.
[2]劉瑜.海水養殖水體模塊化凈化技術.中國水產,2012,(9):68-69.
第3篇：納米技術的重要性范文
[關鍵詞] 科技館 可持續發展 管理 創新
科技進步是科技創新和科學普及的集中體現，一個民族的振興與發展，決定于整個民族的整體文化素質和創新精神,可持續發展是全面落實科學發展觀的要求。作為科普教育重要場所和傳播科學知識、科學思想、科學方法重要陣地的科技館，越來越受到社會各界的廣泛關注和高度重視。我國科技館事業正處在蓬勃發展階段，具有廣闊前景，但也存在發展過程中如何更進一步完善和深入探討的諸多問題，現就如何實現科技館的可持續發展，從科技館管理創新、展品創新、服務方法創新及功能創新四個方面淺談創新對現代科技館可持續發展的重要性。
1 管理創新是現代科技館可持續發展的動力源泉
創新就意味著淘汰舊東西，創造新東西，創造前所未有的事物。著名管理學家彼得?杜拉克指出：“管理學及其在實踐中的一個重要步驟是他們現在都包含著人們的精神和創新”。在科技、信息迅猛發展的今天，傳統的、因循守舊的管理思想、制度和方式必然會嚴重阻礙科技館可持續發展的腳步。要想徹底摒棄這塊束縛科技館發展的絆腳石，我們必須在管理上下功夫，創新思想，創新制度，創新管理方式，這正是現代科技館管理的本質所在，是現代科技館可持續發展的動力源泉。
1.1 思想創新是管理創新的根本
哲學認為，人的思想意識具有主觀能動性，一切事情都是靠人的主觀能動性作用的發揮來實現的，思想意識的創新必然會帶來管理制度、管理方式的創新，提高科技館的管理水平和工作效率，更好地促進現代科技館可持續發展。21世紀科學技術日新月異，知識量、信息量迅速增長，這些都對現代科技館的科教服務理念及服務意識提出了更高要求。因循守舊、安于現狀的管理思想意識已經遠遠不能適應現代科技館的發展需要，面對這種環境，誰能感覺敏銳，事事做出快速反應，誰就會在競爭中取勝。作為科技館管理創新主體的領導者，只有搶抓機遇，高度適應新環境，創新思想、創新管理理念，密切關注未來發展趨勢，打破科技館管理常規，改革原始的、落后的管理工作流程，以超前的意識果敢決策，促進科技館管理工作的變革與更新，才會打造出高水平的科技館管理水平，從而為現代科技館的可持續發展夯實基礎。因此，思想創新對于科技館的管理創新起著決定作用，它是科技館管理創新的根本。
1.2 制度創新是管理創新的保證
沒有規矩，不成方圓，一切管理都不能離開制度，但僵化的制度不可能充滿生機與活力，科技館要想提高管理水平，促進自身可持續發展，必須創新制度。國內外諸多管理理論的研究都已經表明，決定社會發展競爭優勢的是人才和科技的優勢，而實現人才和科技優勢必然要靠創新的制度去保證?？萍拣^過去的管理制度常常是過多地規范人的行為，甚至以不犯錯誤為出發點，不鞭策落后，也不鼓勵積極進取，抑制了人的首創精神，窒息了新生事物的嫩芽，這種僵化的管理制度極大地阻礙了科技館可持續發展的步伐。科技館要想更好地生存與發展，就要對傳統的管理制度進行揚棄，通過改革與創新，建立一套嶄新的運行管理制度，為現代科技館的管理創新提供堅實可靠的制度保證。
1.3 管理方式創新是管理創新的必然要求
正如生產力與生產關系辯證原理，當生產關系適應生產力發展的時候，它就會促進生產力的發展，反之，它就會束縛生產力的發展，這時就要改革或完善原有生產關系，使之能更好地促進生產力的發展?？萍拣^管理也是一樣，隨著知識經濟時代的到來，傳統的管理方式已經難以適應新時期的發展要求?？萍拣^必須改革固有的僵化體制，開拓思路，創新管理方式，營造一種健康有序、和諧發展、百花齊放、百家爭鳴的良好環境。從這種意義上說，管理方式創新是科技館管理創新的必然要求。在人才培養方面，科技館應該本著以人為本的理念為社會培養全面發展的人才，讓我們的人才觀念深入人心，吸引更多有志于科普事業的高素質人才到科技館工作，從而為科技館事業的創新與可持續發展提供智力支持。
2 展品創新是現代科技館可持續發展的基石
科學技術的飛速發展對科學普及的內容和方式提出了更高的要求，能否以創新精神不斷研制出適合社會發展需求的優秀展品，加大科普宣傳力度，是加速實施科教興國戰略的需求，是現代科技館可持續發展的需求。
2.1 展品創新應該在傳統展品改進上下功夫
一些傳統展品現在已經成為很多科技館的經典展品，在展區內必不可少。但很多傳統展品參觀起來比較乏味，很難激發觀眾熱情，甚至很多科技館相互克隆，這不僅使公眾對科技館的喜歡程度大打折扣，而且會影響科技館的社會效益和可持續發展。科技館一定要在改進傳統展品上創新思維。比如，對一些大眾化的展品，如勾股定理原理展示、瓦特蒸汽機原理展示等展品，觀眾看上去比較枯燥，可能不會引起太大的興趣。如果考慮到在展區內用和諧優美的語音、音樂及圖像演示發明勾股定理及蒸汽機的詳細經過，那么就會大大激發觀眾的興趣和好奇心，更會加深對展品的理解，同時還能利用名人效應激發青少年的學習興趣。
第4篇：納米技術的重要性范文
這本書讓我知道了，數學是一門活生生的學問，雖然數學家們已經總結出了很多數學的原理，但是仍有許多未解之謎等待我們去發現，并且數學的應用范圍也越來越廣泛了，金融、納米技術、航空航天、氣象預測、動畫片等等，這些現代行業和研究領域如果脫離了數學，就只能落后于尖端技術的發展了。
數是研究亮的基礎，可以用來表示時間，還可以表示物品的個數……如果我們的世界沒有數學，生活將是多么的糟糕啊！
研究圖形的數學領域被稱為幾何。我們生活在用圖形構成的世界里。井蓋為什么是圓的？足球為什么是圓的？這些問題的答案都可以在數學中找到。
這本書讓我理解并體驗到了日常生活中的數字和圖形、地圖和空間、美術和音樂，還有深藏在自然界中的數學原理，更讓我明白了，我們生活在一個由數學構成的世界里。
第5篇：納米技術的重要性范文
關鍵詞：計算機應用技術；發展問題；創新策略
1對計算機應用技術的認識
計算機應用技術是作為一門學科而存在的，這門學科的技術性很強，對應用者的素養要求很高，但計算機技術產生后，其對社會發展及其他領域的技術創新，還有社會經濟發展有著重要的影響，計算機應用技術對社會經濟發展具有積極的推動作用，具有極大的影響力。計算機應用技術指的是，計算機的相關知識能夠在社會不同行業中，不同生活層面中得到應用，其功能在社會中得到有效地發揮，其價值和意義得以突出。作為計算機專業學生的，學習計算機應用技術學科是其必修課程，但如果要成為社會需要的人才，僅僅掌握計算機應用的相關知識是不夠的。對學生而言，進行計算機應用技術學習，不僅要掌握計算機應用相關知識技能，同時還需要對相關領域的知識和技能有所了解和認識，這樣，才能將計算機專業知識同其他學科知識進行融合，才能真正應用計算機技術手段解決相關專業內存在的問題，才能真正發揮計算機應用技術的價值，推動其他行業產業的發展，計算機應用技術的相關價值才能得到有效發揮。計算機應用技術主要分為兩大類型，一種是數值型，一種是非數值型。數值型和非數值型都具有自己的特點與長處，其應用功效和價值都很突出，這兩種類型應用于其他學科能夠促進其他學科的不斷創新發展。
2計算機應用技術創新發展所面臨的問題
計算機技術的創新發展需要一支強有力的開發團隊的支持，沒有人才力量的支持，計算機應用技術創新發展就不能實現。但目前我國計算機技術在開發過程中，缺乏有效的人才。雖然目前社會上懂得計算機的人員并不少，計算機技術開發人員數量也很充分，但計算機技術開發人員的專業知識不夠豐富，綜合素養不高，他們僅僅掌握了一些計算機方面的基礎知識，對計算機應用技術進行創新的能力欠缺，也缺乏開拓精神和創新意識，這些都影響到計算機應用技術的創新發展。計算機應用技術的創新發展需要開發人員具有較強的專業技能，具有豐富的專業知識和很高的專業素養，同時也需要相關從業者具有較強的創新意識和能力，能夠根據不同專業不同領域的特點，進行計算機應用技術的創新，使計算機應用技術能夠與專業領域知識技能進行融合，發揮計算機應用技術的應用價值。但這類人才的缺乏影響到計算機應用技術的創新發展。另外，計算機技術的創新發展，也需要高校的有效支持，但目前國內很多高校雖然開設有計算機應用技術學科，但高校在計算機應用技術課程開發方面、教學模式規劃方面、授課方法選擇方面還存在一些問題。在授課過程中，過分突出理論知識點的教學，對計算機應用的重視不夠。在技術開發方面缺乏有效的人才支撐，計算機應用技術授課方式也較為老套，實際授課效果不是很好，這樣，就導致所培養的人才存在一定問題，所培養的學生在畢業后難以適應工作的需求，難以滿足社會的需要，其科研創新能力不足，這也制約了我國計算機應用技術的深化發展。不僅如此，我國計算機應用技術的普及程度不是很高，在全社會范圍內，熟悉計算機應用技術的人群面不廣。熟悉計算機應用的多是年輕人，但大部分年輕人都只是懂得一些計算機應用技術的“皮毛”，只能對相關開發軟件進行應用，計算機技術創新能力明顯不足。而年長者多不懂得計算機應用，不能進行計算機的簡單操作，這樣，更談不上對計算機應用技術進行開發和創新了。我國計算機應用技術普及程度不高，不利于調動全社會的力量推動計算機應用技術的創新發展，這也影響到計算機技術的發展。
3計算機應用技術創新發展的策略
3.1提高計算機應用技術開發團隊的綜合素養
計算機應用技術的創新發展，必須要依靠開發團隊的力量。目前，我國計算機應用技術開發工作多是由相關公司承擔的，但公司中計算機應用技術開發團隊人員的綜合素養不是很高，技術創新開發能力明顯不足，這樣，就影響到計算機應用技術的創新發展。其實，對于計算機應用技術開發公司而言，在計算機應用技術開發之前，公司要有足夠的計算機應用人員，并且這些開發者計算機專業應用知識應該非常豐富，能夠關注社會計算機發展情況，關注國內外計算機領域的一些新知識和新技能，具有創新發展意識，開拓意識，綜合素養要高，這樣，才能保障計算機應用技術的創新發展。同時公司還需要能夠與一些高校實現合作，能夠使一些高校計算機教師或者是一些計算機知識豐富，技能過硬的學生加入到公司的計算機技術開發團隊中去，解決團隊在人力資源方面不足的問題。另外，針對計算機開發團隊人員專業知識掌握不充分，綜合素養不高的情況，公司也需要定期開展一些培訓活動，或者是外派部分員工到外面進行學習，通過多種方式提升自己員工的綜合素養，開發員工潛能。企業也可以邀請一些知名的計算機教育專家到企業中講解計算機應用方面的知識技能，解答員工在計算機技術開發中的一些問題，通過開展交流活動，主題討論活動等多種方式不斷提升計算機應用技術開發團隊員工的綜合素養。以這種方式解決計算機應用技術發展中人力資源不足的問題，計算機技術開發公司，要能夠重視人才儲備與人才培養，建立強大的計算機應用技術開發團隊，以推動計算機技術的發展。
3.2不斷提升計算機應用技術的安全性能
計算機應用技術在創新發展中存在著安全性能不理想問題，計算機應用技術的進一步發展，必須要解決安全性能不理想的問題。因此，不斷提升計算機應用技術的安全性能是很關鍵的。計算機應用技術開發人員要做好計算機安全軟件的開發工作，要多探索，多實踐，能夠開發出一些安全應用軟件。通過軟件開發與應用保障計算機在聯網狀態下能夠安全運行，促進計算機應用技術的創新發展。在提升計算機安全性能方面可以從以下方面做好工作，第一要改進防火墻技術，防火墻技術手段是保障計算機安全運行的重要手段，相關計算機應用技術開發人員，要不斷提升防火墻技術水平，通過這種手段，提升各網段之間信息交流的安全性，提升網絡訪問的安全性。第二，要實現網關技術的多樣化，要多開發集中網關技術，根據職能情況明確分工，通過網絡技術多樣化實現計算機的信息安全。
3.3普及計算機技術
要實現計算機應用技術的創新發展，就必須要能夠在全社會范圍內普及計算機技術，要使更多的人了解到計算機技術，能夠應用計算機技術解決自己工作學習中的問題。在普及計算機技術方面，既要向年輕人普及，同時還需要關注中老年群體。普及計算機技術既需要在一些發達地區普及，同時還需要在一些西部偏遠地區進行普及。在普及計算機技術方面要講究一些策略，比如，可以向一些沒有計算機基礎的中老年人推薦使用一些比較簡單的軟件，根據他們的喜好，開發一些網絡應用技術，使他們能夠便捷地應用一些軟件為自己的生活工作服務，中老年人能夠在實用軟件的過程中，體驗到計算機應用的重要性。這樣能夠提升一些中老年朋友使用計算機應用技術的興趣，使他們能夠更好地掌握計算機技術。對于一些偏遠地區，要實現計算機技術普及的目標，國家就需要制定一些優惠政策，整合社會力量，為一些偏遠地區發送計算機，使偏遠地區的孩子能夠接觸到計算機，在學習的過程中應用到計算機。這樣，便于培養學生的計算機應用意識和能力。另外，普及計算機應用技術關鍵還需要依靠學校教育，在學校教育中，要能夠突出計算機的應用，能夠把計算機應用于其他學科教學進行融合，實現計算機應用的常態化。要開設專門的計算機應用課程，通過課程教育普及計算機應用技術知識技能，這對于儲備計算機技術開發人才，實現計算機技術的普及，對于實現計算機技術的創新發展都有著積極的意義。
3.4加強技術創新
納米技術應用于計算機元件中能夠提升計算機元件的性能，納米技術應用能夠發展生物計算機甚至可以發展量子計算機，可以推動計算機技術的進一步發展，實現計算機性能質的飛躍。因此，加強這方面的技術創新是很重要的。另外，計算機技術開發者要關注新的計算機類型的研發，能夠應用納米技術提升計算機應用價值，推動計算機應用技術的深化發展。在網絡技術方面，也需要實現創新突破。未來計算機發展需要依托網絡技術，進行相關軟件的技術創新，完善數據庫是很重要的，計算機應用技術開發者要能夠通過技術創新解決網絡技術方面的問題，推動計算機應用技術的創新發展。
［參考文獻］
第6篇：納米技術的重要性范文
通過調查市場上具有透皮吸收效果的化妝品，可以發現許多保濕補水類產品都宣稱其有很好的吸收效果。這是因為保濕類產品是功效化妝品中研究得最久最成熟的，因此通過添加保濕成分而同時達到保濕和吸收的性能對于生產者來說是最輕而易舉的。同時，還能給保濕類化妝品加上新功效概念，所謂舊貌換新顏，何樂而不為。例如歐萊雅的保濕系列產品就因其吸收保濕效果顯著而深受消費者喜愛。
還有許多植物化妝品，因其植物成分的分子量較小，能迅速滲入皮膚，再加上其植物本身的“綠色”效應，也占有市場的很大份額。這其中的代表有佰草集、佳美樂、the face shop等以天然植物為主打的化妝品品牌。
除此之外，還有一類通過采用各種包封或載體技術來達到透皮吸收效果的化妝品。例如，法國歐萊雅公司的歐萊雅、植村秀等品牌，美國寶潔公司的SK-II品牌，美國強生公司的露得清品牌都有這方面的產品上市。而在中國，這方面的產品還比較有限，只有上海家化的個別產品宣稱采用了包封技術。
表1中列舉了一些市場上具有優異透皮吸收效果的產品。
關于透皮吸收的研究，目前國內外僅對藥物的透皮吸收研究較多，主要集中在藥物滲透特性、藥動學分析、促滲劑的選用等幾個方面；而對于化妝品的透皮吸收，則是近十幾年才開始重視并發展起來的。但透皮吸收對于化妝品的重要性及其技術發展的迅猛性都是行業中不可忽視的。
一、透皮吸收的重要性
護膚品中大量營養成分的添加，無論什么精華，什么營養，只要皮膚不能吸收，都是一種負擔。皮膚表面化妝品營養成分過剩，正是造成”皮膚氧化”的重要原因之一。俄羅斯新西伯利亞細胞作物研究所的專家就發現，約有90％的抗皺霜營養成分過剩，非但不能起到延緩衰老的作用，反而會加速皮膚的衰老。
同時，皮膚表面的細菌在生長繁殖過程中需要大量維生素、蛋白質和生物細胞營養物，而這些也正是營養化妝品的主要成分。如果化妝品的營養成分不能被皮膚完全吸收，那么它就會成為寄生細菌生長繁殖的溫床，而大量的細菌還會導致皮膚感染。
這些都說明我們應更重視化妝品功效成分“透皮吸收”的研究，而不是盲目地追求開發新原料，生產新產品。只有建立在透皮吸收的基礎上，美白、抗衰老等功效成分的開發與應用才有意義。
二、化妝品中透皮吸收的定義
化妝品功效成分的透皮吸收，指化妝品中的有效成分通過皮膚，并到達不同作用皮膚層發揮各種作用的過程。化妝品與藥物“透皮吸收”的主要區別在于化妝品功能性成分是以經皮滲透后積聚在作用皮膚層為最終目的。大多數化妝品功能性成分需要進入皮膚，是按產品的有效性作用于皮膚表面或進入表皮或真皮，并在該部位積聚和發揮作用，不需要透過皮膚進入體循環。例如，防曬產品中的UV吸收劑應滯留在皮膚表面，起吸收和反射紫外線的作用；美白產品中的美白劑常作用于表皮中的基底層，阻斷黑色素的產生；而抗衰老產品的功效成分則常作用于真皮層的成纖維細胞，使皮膚富有彈性。
三、透皮的途徑
透皮途徑主要有三條：①角質層；②毛囊；③汗管。
其中，后兩條通路經常被稱為“旁路”，因為皮膚附屬器與整個皮膚表面積相比，僅占1%以下，故在大多數情況下不成為主要吸收途徑，但大分子物質及離子型物質難以通過富含類脂的角質層，可能經由這些途徑進入皮膚。另外，這些通道在物質滲透開始階段具有縮短“時滯”的作用，當物質經由皮膚擴散達到平衡后，這些通道的作用即可忽略。
一般認為，透皮滲透的主要屏障來自角質層。有研究表明，在離體透皮實驗中，將皮膚角質層剝除后，物質的滲透性可增加數十倍甚至數百倍。在角質層中的擴散途徑又有兩種：①通過細胞間隙擴散；②通過細胞膜的擴散（見圖1）。一般認為，脂溶性、非極性物質易通過細胞間隙的脂質雙分子層擴散；而水溶性、極性物質易通過角質細胞擴散。其中，細胞間隙雖然僅占角質層總容積的30%左右，但因其脂質的阻力較角質細胞小，所以在經皮滲透過程中起主要作用。
四、透皮吸收技術
藥物中的透皮吸收技術主要分為兩大類：化學技術及物理技術（見表2）。近幾年來，藥物領域對于各種物理技術的研究較多，但能真正用于化妝品中的卻很少。而研究較早較久的化學技術，特別是各種促透劑，在化妝品中得到廣泛的借鑒及應用。
以下具體介紹幾種用于化妝品中的透皮吸收技術。
乳液技術
微乳液是指粒徑在10nm-100nm的兩種不混溶液的透明分散體系，是熱力學穩定的透明溶液。由于微乳液的粒子細小，容易滲入皮膚，與普通乳狀液相比，其界面張力小，通?？蛇_到10-2mN/m - 10-6mN/m，具有非常強的乳化和增溶能力，可以通過微乳液的增溶性提高功效成分的穩定性和效力。微乳液在化妝品中的應用較重要的一個方面是香精和精油的加溶。
此外，多重乳液（W/O/W和O/W/O）也被認為是一種理想的化妝品體系，它可同時包含多種有效成分，對皮膚溫和，是功能性和美容性兼有的分散體系。但是，由于多乳狀液固有的復雜性，并未得到廣泛應用。
滲透促進劑
添加滲透促進劑是至今應用最普遍的促滲方法。透皮吸收促滲劑有助于功效成分克服皮膚角質層的障礙，可逆地改變皮膚角質層的屏障作用，且不損傷任何活性細胞，達到增加藥物在皮膚的溶解度，使藥物透皮吸收率增加的目的（見圖2）。
圖2 促透劑的作用機理圖
促滲劑又分為化學滲透促進劑、中藥滲透促進劑和復合滲透促進劑。其中化學滲透促進劑（eg.氮酮、有機酸、表面活性劑類等）應用范圍較廣，但是當用量較大或長時間使用會引起刺激。中藥透皮促滲劑（eg.杜香萜烯、桉葉油、薄荷、丁香等）在近年來因具有副作用小等優點而日益受到關注，其促透效果往往不如化學促透劑，但由于中藥本身具有的功效，所以它也是化妝品中的“寵兒”。復合促透劑是當前研究的熱點，它既有不同化學促透劑之間的復配，不同中藥促透劑之間的復配，也有化學促透劑與中藥促透劑的合用，從而取得采用單一促滲劑時無法達到的效果。
水合技術
皮膚的水合作用通常有利于經皮吸收。這是因為當提高角質層細胞的角蛋白中含氮物質的水合力后，細胞自身發生膨脹，結構的致密程度降低，物質的滲透性增加，這時水溶性和極性物質更容易從角質層細胞透過。所以，在化妝品中經常加入保濕劑（eg.丙二醇、甘油），來提高有效成分的吸收；或常采用貼式的面膜使局部皮膚封閉起來，成為隔絕濕氣的屏障（汗水不能通過），使皮膚水合化程度增加。
軟化角質
當角質層厚度變薄或被軟化后，透皮速率都會增大。所以，一些化妝品中加入表面活性劑、水楊酸、果酸等成分能使角質層厚度變薄，從而促進其它功效成分的吸收。還有報道稱某些表皮酶能作用于皮膚，使角層質發生改變，從而增強透皮吸收率，但這部分研究還主要在實驗室階段。
脂質體
脂質體是由類脂組成的雙分子層的空心小球，類脂是一種天然表面活性劑，具有獨特的親水親油結構。例如卵磷脂，分散在水中時會自發地形成空心的雙層球，兩親分子的親水基定向地指向空心小球的內部和其外表層，親油基則指向雙層結構的中間部分（見圖3），在球的內部密封親水的活性成分，而在雙層膜的中間則可加載油溶成分。
脂質體可以軟化角質，使包封物到達作用的部位，并能在皮膚表面形成保護膜，保濕潤膚。正是由于這些優異性能、脂質體在化妝品中的應用已引起人們極大關注，至今歐美已有100多個新型含脂質體的化妝品上市。目前，采用脂質體包埋活性物的產品主要有：包埋β-胡蘿卜素、黃酮類、超氧化物岐化酶（SOD）、輔酶Q10和維生素E及其衍生物等。但是脂質體由于其不穩定性、包封率低、與配方復配難等原因，國內能將此技術應用于生產的企業并不多見。
微膠囊
微膠囊技術是20世紀60年代開發使用的。是用天然或合成的高分子材料將固體或液體的成分包裹在直徑為1～5000μm的小膠囊。最初的微膠囊技術是在制藥工業中作為一種新劑型來使用的，目前，世界著名化妝品產品中，許多化妝品的添加劑用微膠囊包覆，使產品性能更加優越。如Avon的唇膏、眼影和香水，Chates of Ritz的保濕霜，Estee Lander的摩擦去垢清潔膏等。
環糊精
功效成分制成β-環糊精包含物，可增加其溶解性能，從而使滲透系數增大，改變其在皮膚內的分配。對于水溶性物質來說，角質層是透皮吸收的一大障礙，利用具有表面活性的烷基化環糊精，可使能量降低，透皮吸收增加。
茶樹油的β-環糊精復合物適合于清潔皮膚與處理痤瘡，表現出很好的穩定性。復合物防止茶樹油中活性物的揮發。這種易揮發的活性成分，因為體溫和皮膚濕度的觸發釋放而滲入皮膚。此外，環糊精還能改變產品中的茶樹油性能，掩蓋不良氣味。此外，用γ或β-環糊精與維生素E以1∶2的摩爾比通過物理混合成復合物后，與沒有復合的維生素E相比較，復合物的穩定性增加，并增強了對紫外線和溫度的抵抗能力。
納能托
納能托是汽巴精化公司1998年發明的一種新型、穩定的化妝品活性物超微載體，是一種由卵磷脂和輔助表面活性劑，以一定比例組成的單層膜狀結構的納米膠體，平均粒徑25 nm。納能托透過角質層的幾率和速率都遠遠高于普通的脂質體，從而能夠使被包覆運載的活性成分到達表皮深層直至在真皮組織中發揮作用。納能托是現在性能非常好的超微載體，它有可能引發一場外用藥物和化妝品的革新。
多孔聚合物微球
多孔聚合物微球是一種有特殊表面結構的功能高分子材料，它作為化妝品活性物載體時，可使吸附在其中的活性物在相當長時間內緩慢釋放，從而避免在使用初期皮膚表面活性物濃度不適當地過高，然后很快下降的缺點，對于刺激性活性物還可通過低濃度持續釋放來降低對皮膚的刺激性，延長作用時間。例如，聯合利華公司發明了一個化妝品配方，含有有機防曬劑和多孔聚合物微球粉末以及pH為7的水相體系，其中的多孔顆?？梢猿ビ袡C防曬劑通常帶來的粘膩感，同時pH為7的體系也為使用者提供良好的使用感覺。多孔聚合物微球還可以用于中草藥的提取分離及作為中草藥活性組分的載體，具有廣闊應用前景。
納米技術
研究表明，分子量在100至800間，溶點低于85℃的物質，都有較大的透皮速率。所以納米微粒憑借其粒徑小，比表面積大，表現出獨特的性能。采用納米技術（eg.納米微球，納米鈦白粉，納米乳液，固體脂質納米粒等）對化妝品進行處理，可使活性物質功效得到充分發揮，大大提高化妝品的性能。目前，部分納米技術在化妝品行業中已得到了廣泛應用。
球型液晶
液晶是處于固、汽、液三態之間的第四態新型物質，隨著溫度的變化可顯示出變色效應，液晶技術在美容化妝品中的應用應該是一種不可逆轉的趨勢。液晶技術是微囊式包覆技術及微毫瞬間吸收技術的結合體。它可以明顯改善化妝品的保濕、滋潤等基本性能，將活性物質如維生素、抗氧化劑、植物提取酶與液晶復合后加入化妝品中，使用時可使復合物中的活性成分緩慢釋放出來，充分被皮膚吸收，從而提高添加劑的功效。
尼龍顆粒
作為化妝品中的活性物質運載助劑，尼龍顆粒也得到越來越廣泛的應用，它同樣具有高比表面積、低結晶性和低吸濕性等優點，能夠均勻可控地吸收化妝品有效活性成分和各種添加劑成分。這種新型顆粒專用于化妝品，尤其是需要保持最佳吸水性的化妝品。
五、前景及發展方向
第7篇：納米技術的重要性范文
安全快速檢測技術因其應用目的，要求和場合的不同，所用需要的技術和儀器設備也是不同的。對其分類和命名，國內學界和業界有著不同理解，大致包括以下幾種：
實驗室快速檢測與篩查技術及儀器
實驗室快速檢測與篩查的技術和儀器設備，如色譜一質譜聯用儀，在發達國家頗受重視，主要用于進出口檢驗和定期監測及食品安全事件的應急檢測與分析等。顯然，為此不僅要求準確的定性和定量分析，而且要達到更高的通量。發達國家通過加大研發投入，不斷提升各種色譜一質譜聯用儀的靈敏度（降低檢測限）、分辯率和速度，一次進樣可以檢測數百種殘留物及其代謝物的多殘留分析技術與儀器在國外已經成為當今主流。此外，一天可以檢測數千份樣品的生物芯片分析系統和以新一代的表面等離子共振分析儀（SPR）為基礎，集免疫敏感芯片，微流控，納米技術、分子印跡等新技術為一體儀器等，也己被視為當前和未來實驗室快速檢測和篩查儀器的發展方向。
在線質控技術與設備
國外常通稱為過程分析與控制技術，主要用于規?；称飞a現場。在發達國家，由于食品生產規?；潭雀撸瑢ιa現場質量控制技術與儀器有著很大的需求，所以在線質控技術與設備在發達國家非常受重視，通常將其視為建立食品良好生產規范（GMP）和危害分析與關鍵控制點（HACCP）的重要環節和措施。其中所用的技術和設備，大多是各種通用分析測試技術和自動控制技術與儀器的派生，衍生，并作有針對性的有機整合。
快速檢測篩查及現場速測技術與儀器
目前的快速篩查和現場速測的技術及儀器有很多，但是很成熟的不多，在我國也是近幾年才有長足的發展，有的已實現產業化，有的正在應用開發，有的處在進一步完善和拓展。目前有較好市場前景的快速篩查或現場速測的技術與儀器主要有以下10大類。
1 免疫分析方法與儀器
免疫分析方法包括放射免疫、酶聯免疫、熒光免疫、化學發光免疫和膠體金標免疫等。其中酶聯免疫檢測技術（EUSA）曾被AOAC（美國官方分析化學師協會）列為殘留檢測3大支柱技術之一，具有高特異性、準確性、簡便、快速等特點，可用于篩查農藥和獸藥殘留，致病菌，病毒，毒素以及轉基因產品。美國EPA（美國環保局）頒布了12項篩查與農業環保相關的土壤和水中的氯丹五氯酚、多環芳烴，聚氯雙酚、汞，阿特拉津、毒殺芬等方法，均使用ELISA。目前我國已有許多家企業生產膠體金試紙條、酶聯免疫試劑盒和配套儀器，如北京勤邦、陸橋等企業已能生產出性能與進口試劑盒相近，品種更多且價格為進口試劑盒的1/2一2/3。化學發光免疫分析法具有靈敏度高（可測定極限達到10-17-10-19M/L）、可測定濃度范圍寬、試劑穩定性好、操作簡單、無環境污染等優點，目前國內外生產相關產品的企業有Beckman Coulter、Roche、Bayer、博奧生物、北京科美生物技術有限公司、深圳新產業生物醫學工程有限公司等，上述廠家生產的化學發光免疫分析儀器主要面向醫學和生命科學領域。在免疫分析技術領域，今后應深入研究ELI SA方法的各種影響因素，標準化、系列化生產各種試劑盒，并向重組抗原、多項目標物、酶的定向改造和體外分子進化等技術。
2 基于經典的分子光譜法的速測儀器
分子光譜法是最經典的技術，幾乎可用于所有檢測任務，但是一般只能進行常量或微量檢測，難于承擔痕量分析的任務。近幾年，吉大小天鵝和華廈科創等，以分析化學為基礎，優化和整合分析的方法、程序、試劑，開發出一系列針對不同檢測目標的多種試劑盒，并采用集束式冷光源/單色器等新技術，推出了高精度、高穩定性、模塊化的便攜式儀器。此外，配合樣品快速提取和富集技術，構成了可以快速篩查與食品安全密切相關的40多種參數（如硝酸鹽、亞硝酸鹽、菊脂類農藥殘留，甲醛、吊白塊、味素、人造色素、無機砷、金屬鉛、劣質奶、“地溝油”、“泔水油”等）的多參數食品安全速測儀。這些儀器非常符合我國市場需求，在食品安全快速篩檢中占據一席之地。
3 酶抑制法與儀器
酶抑制法和儀器早在1951年由美國提出，1968年由加拿大做了改進，我國于20世紀80年代，浙大等單位開始研發過，發現其有諸多不足，故未推廣但前些年，借某專業檢測機構的名聲，有眾多企業推出十幾種商品化儀器，并得到推廣，事后眾多應用者和專家都發現，該方法只能檢測有機磷和氨基甲酸酯兩類農藥，且對同類、不同種農藥的抑制率差別很大，所以用統一的抑制率確定農藥殘留是否超標，必然會導致假陽性或假陰性的漏檢，所以酶的抑制法是目前“不得已而采用的速測法”。該方法僅適用于基層初檢，在發現超標現象時，必須用標準方法進行復測、確證，這在《農產品質量安全法》第36條第二款中有明確的規定。對于陰性結果，也應按比例進行抽樣，采用可靠的實驗室儀器分析方法進行復測和確證。
4 生物傳感器
生物傳感器具有功能多樣、微型、智能、集成、低成本、高靈敏、高識別和實用性等特點。國內外高度重視，發展快、種類很多，有代表性的包括如下幾類：
（1）發達國家已廣泛應用將SPR儀與其他許多新技術強強結合，推出一批新型的快速篩查、檢測方法和儀器，其特點是：靈敏、快速、無需標記、便捷，實時。最典型的以BiacoreAB和美國TI以及BioRAD為代表。Biacore將SPR檢測系統、生物傳感芯片、微流控系統等組合為一體，配以多種試劑盒，構成用于快速篩查和檢測獸藥殘、致病菌、毒素等。日本曾將此技術用于篩查二惡英。Bio-PAD稱為分子相互作用儀，其發展方向是：快速、高通量、高靈敏，進而實現，便攜、現場、小型甚至微型。
（2）最近有報導美國采用納米技術開發出新型生物傳感器，可快速、高靈敏度地檢測食品和水中極微量的細菌、病毒、寄生蟲、病原體等。
（3）微生物傳感器，其中尤以對毒性物質具有高靈敏發光反應的為代表的微生物傳感器。在歐美很重視發光菌的研究和應用，例如ISO11348，即利用費希爾弧發光菌檢測殺蟲劑、除草劑、滅菌劑、黃曲霉，重金屬、氰化物、毒素、硝基化合物、溴代合物等。另外運用ATP檢測技術，即利用三磷酸腺苷與熒光素酶發光反應，快速篩查（可現場速檢）微生物和有機物污染程度。此外還有利用鐵氧化菌的活力與污染的靈敏關系，速檢有害物質。
5 生物芯片系統、微縮芯片實驗室和便攜式微流控芯片系統
此類技術具有高通量、高靈敏度和快速等特點，因而國際上對其在食品安全、疾病診斷等方面的應用給予了極大關注。我國國家生物芯片中心已開發出用于食源性致病菌、食源性病毒和獸藥殘留等檢測的生物芯片技術平臺（儀器和試劑盒），并將進一步向現場速測、稱之為微縮芯片實驗室方向發展。與上述并列的，雖也應用芯片技術（但一般用中或低密度芯片），但同時應用于許多其他新技術，從而形成一個獨立分支，國際上稱之為“微流控”、“微全分析技術”，國內常稱之為便攜式微流控芯片系統或稱為微全分析系統。近幾年的發展，凸顯出其在生化、食品安全、檢驗檢疫、醫療等生命科學領域中具有巨大的潛在前景，國外正在大力產業化開發之中，如Caliper、Micronics&PATH、Agilent等企業，國內有中國檢科院、浙大，吉大，中科院等有關單位在研發之中。
6 納米材料修飾的微型化和智能化電化學傳感器
電化學傳感器具有小巧、靈敏、多樣化、高選擇性和多目稱同時速測且成本低等優點，可利用特種電化學傳感器構建食品安全快速檢測儀。當前研發多聚焦到有關碳納米管和石墨烯傳感器的制備和產業化上，長春應用化學研究所和華東師范大學等單位，將納米技術和電化學技術有機結合，構建了快速檢測食品中有毒有害重金屬的儀器；同時運用新型納米過氧化物傳感器和納米金屬/氧化物傳感器，構建了快速檢測細菌總數和大腸桿菌的快速檢測儀等。
7 激光拉曼光譜、深紫外光譜及近紅外光譜分析技術與儀器
中國檢科院等單位運用國產化的高性能小型激光器和穩頻技術，開發出高靈敏度的便攜式激光拉曼光譜儀，可用于三聚氰胺的快速篩查，不僅靈敏度高，而且可進行半定量檢測。賽默飛世爾推出一款新的拉曼光譜儀，可直接穿透玻璃和塑料包裝，具有高重現性和高特征性。以我國許祖彥院士首創的全固態深紫外線激光器（能量分辨率可提高5一10倍，光子流密度提高3一5分量級）為基礎，高強度激光拉曼光譜儀已在研發中：王占國院士正在研究的深紫外光致發光光譜儀；佟振合院士正在研發的深紫外光化學反應儀，這些都有可能催生出一批快速、靈敏的速測儀。近紅外光譜分析方面，有采用微精細機電加工技術，推出更穩定、可靠，模塊化小巧的近紅外光譜儀：有將近紅外光譜分析與成像技術結合，構成更直觀、快速且分辨力更高的儀器。上述幾類光譜分析技術的快速發展，都將創造出新一代、一系列可用于食品安全快速篩查的光譜分析儀。
8 離子遷移質譜儀（IMS）和小型化飛行時間質譜儀（TOF-MS）
目前，食品安全檢測的國際和國內標準方法多是采用氣相和液相色譜與各種質譜（MS）的聯用、雜交，實現多殘留快速分析，但是要實現小型，便攜和快速的現場檢測，通常的色譜儀和質譜儀都存在困難，而后者比前者更為困難。為應對航天、國防、環境、食品等方面的突發事件及恐怖襲擊事件，國外最早致力于離子阱質譜的小型化，之后轉向研究小型化的TOF-MS和IMS，并已經取得了一定的進展。IMS依據樣品中不同分子，離子，在大氣壓下漂移管中的特征遷移時間，進行快速檢測，檢測限可達微秒級。IMS不需真空系統，裝置很小，造價不高，而靈敏度極高，可達到皮克（pg）級，采用最新檢測器可達飛克（fg）級，可區分異構體。
9 飛秒激光太赫茲時域光譜儀
此項技術在最近20年才被開發出來，被認為最后開發出來的一段特殊電磁波譜（0.03-3mm的THZ波），己成為國際上研究、開發、應用的熱門。據報告，國際上有80多家高科技企業研發和銷售THZ相關產品，因其具有特殊的空間穿透性，成為優選強穿透性的成像技術，已被美國等用于安檢、質檢、防恐，反恐等領域。2011年年度重大科學儀器開發專項中，以上海理工大學為首的科研團隊已獲得側重于該技術的成像技術的立項。此外，太赫茲時域光譜不僅具有強穿透性，還對許多物質具有良好的指紋特征和很靈敏的檢出限，所以成為非破壞性、非侵入式的新興檢測分析技術和THZ光譜儀。國外己不斷地開發，并成為實時、現場、快速、靈敏地檢測食品、藥品、、危險品等極有力工具，成為國際上競爭的熱門。
10 實時直接分析質譜儀（DART-M8）和便攜式質譜儀
第8篇：納米技術的重要性范文
多媒體教學應用越來越廣泛,其具有傳統教學不可比擬的優勢。多媒體教學中,圖片、動畫和錄象并用,能生動、直觀、形象地模擬生產過程,展示生產設備及其原理,將抽象的原理形象化,將復雜的生產工藝具體化,其很好的彌補了傳統教學的缺陷,在教學法中,有些重要的制藥設備和生產工藝,我們會采用圖片、錄象等展示講授,激發學生的新鮮感,加強認同感,讓學生一看就懂,學習的興趣和積極性被激發起來,學習更輕松,印象更深刻。比如,在講授顆粒劑制備過程時,可將各階段顆粒的狀態以圖片的方式展示出來,并同時附有教師解說,這樣使抽象的文字具體化,學生更好理解。而在講授膠囊劑生產過程時,則可先用圖片展示不同型號的膠囊殼、膠囊填充板、膠囊填充機的外觀,關鍵部位等,再用flash動畫表現膠囊填充過程中的運動過程,讓學生對填充膠囊的細節過程有一定的認識,最后用錄象展示膠囊制備的全過程,則學生更易理解膠囊填充機的工作原理和過程,易于記憶和掌握。
但多媒體教學中還需要與傳統的教學方法相輔才能達到較好的教學效果,例如在有大量公式推導的藥代動力學部分,我們也有個別學生反映課件顯示速度過快,思維跟不上。究其原因,采用多媒體進行授課,利用相關軟件如Excel中作圖及計算功能雖然能縮短公式的推導和計算時間,但公式推導的過程無法詳細的展示出來,因此,對存在有大量公式推導的部分如藥代動力學的教學,我們采取的是由板書逐步講解其中的推導過程并隨時與學生進行交流,讓學生慢慢地跟隨教師的講解把握其來龍去脈,再用多媒體課件清晰地列出重要的中間公式及最后的結果,這樣的教學或許可收到較好的效果。因此,我們在教學中盡量做到合理選擇和運用現代教學媒體,并與傳統教學手段有機組合,共同參與教學全過程,實現優勢互補。
2及時更新知識結構,實現教與學互補
隨著現代科技的飛速發展,藥學類專業知識也在不斷更新,教材上一些內容難免滯后,因此,在教學中要注意及時介紹學科熱點和最新進展,準確把握基礎的知識點與先進性知識點的有機結合,使學生在完成基本專業培養的同時也開闊學生的視野。例如,在講授難溶性藥物的增溶方面時,可給學生介紹當前在增加藥物的溶解度,提高生物利用度方面顯示出更大的優勢固體分散體、包合技術等。也可講授納米技術的應用,隨之納米球、納米囊、納米脂質體、納米束等、納米混懸劑、納米乳新制劑的出現與發展,已有大量事實證明,一些難溶性的藥物通過微粉技術或超微粉技術達到納米大小范圍時可以顯著提高胃腸道吸收。在教學中,給學生講授這些新的發展熱點,既可激發學生的學習興趣,擴大知識面,在教學中對這些內容的講授,可以采用講堂講授與學生自習有機結合的方式,可以給學生提供一些比較新的論文、一些常用的網站等,引導學生積極去探索和了解。既可以培養學生的自主學習能力,又可以扎實掌握理論授課內容。
3運用案例教學法,實現教學相長
我們在教學中也采取了案例教學法,即圍繞一定教學的目的把實際中真實的情景加以典型化處理,形成供學生思考分析和決斷的案例,通過獨立研究和相互討論的方式,來提高學生的分析問題和解決問題的能力的一種方法。案例教學的最大特點是它的真實性。由于教學內容是具體的實例,加之采用是形象、直觀、生動的形式。給人以身臨其境之感,易于學習和理解。能夠實現教學相長。例如,我們在介紹劑型的重要性時,可以舉例天津天士力制藥有限公司治療心絞痛的復方丹參滴丸的研發思路、研發過程及所取得的成功。又如,在講到滅菌時,我們在課堂上選擇2006年安徽華源生物藥業有限公司生產的克林霉素磷酸酯葡萄糖注射液(欣弗)引發的藥品不良事件致11人死亡,并說明起因是生產過程中未按批準的工藝參數滅菌,擅自降低滅菌溫度、縮短滅菌時問、增加滅菌柜裝載量,影響了滅菌效果,導致無菌檢查和熱原檢查不符合規定。學生能夠通過對這些案例來進行學習,在必要的時候回憶出并應用相關知識與技能。運用案例教學法的使用,不斷變換教學形式,使得學生注意力能夠得到及時調節,有利于學生精神始終維持最佳狀態。
4科研與教學相結合提高人才培養質量
在教學過程中,注重與學生就科研方面的新成果進行交流和滲透,加強科研與教學的融合,雖然教學內容主要是向學生系統地講授“基本理論、基本知識、基本技能”,但是,為了培養合格的藥學人才,課堂教學除了圍繞基本理論和概念進行外,還注重科研成果和科技最新發展動態的滲透。例如,在講授藥物制劑的新技術與新劑型時,就可以及時將科研工作中所獲得的新成果如聚多卡醇注射劑、溶組織梭菌制膠原酶注射劑、托西珠單抗注射劑等傳授給學生,以便為他們及時了解新知識,及時掌握新動態,又能增加學生的學習興趣,取得較好的教學效果。
5注重開放式教學
我們會安排學生到本地較大的藥廠進行見習或參觀,并在參觀過程中,由經驗豐富的工作人員介紹車間總體布局,講授相關品種的制備工藝流程,詳細講解所用的制藥機械。通過實地參觀,可讓學生把課堂上學習的相關理論與實踐結合起來,把抽象的理論具體化,更深入地理解課堂知識,也能解決一些在課堂上的疑難問題,在開拓他們視野的同時激發他們的學習興趣,增強自身的學習能力,適應社會的需求。
第9篇：納米技術的重要性范文
復雜的“表面”
物質的兩相之間密切接觸的過渡區稱為界面，若其中一相為氣體，這種界面通常稱為表面。在相界面上所發生的一切物理化學現象統稱為界面現象或表面現象，而研究在表面上所發生化學反應過程的科學稱為表面化學。
表面并不簡單，實際上，發生在固體表面的反應非常難以研究。對于相對簡單的氣相反應體系，往往只涉及到反應分子之間的碰撞和相互作用。但是，在對固體表面發生的化學反應進行描述時，人們還必須同時對反應分子與固體表面的相互作用，以及固體表面結構的影響進行深入了解。
早在19世紀末，以朗繆爾為代表的物理化學家已經充分認識到固體表面的結構對諸如吸附、催化和電化學反應過程的重要影響，并陸續提出了一些重要的理論和假設。但是，由于表面研究的特殊性和復雜性，在精確的實驗和系統的理論方面一直沒有出現重大突破。
20世紀60年代，由半導體工業發展出的真空技術促成了現代表面化學的誕生。埃特爾是最早洞察到真空技術巨大潛力的科學家之一。由于物質表面的化學活性很強，在普通狀態中很難研究某個獨特的變化。借助超高真空實驗設備，就可以觀察金屬表面原子和分子是如何運作的。而在此之前，對于表面化學的認識僅停留在分子層次以上。
自上世紀60年代以來，埃特爾逐步建立了研究固體表面化學過程的方法學，通過利用多種研究技術的組合，在原子分子層次提供了一個表面化學反應的完整圖像，為固體表面化學研究奠定了科學基礎。他發展的方法學不僅應用于化學過程的研究，對相應工業過程也具有重要的指導意義，如化工催化劑的研發、半導體元件的加工、金屬表面的防腐、燃料電池的研究等等。
科學界公認，合成氨反應過程的催化機理的認識和表面非線性反應動力學理論的建立是埃特爾教授對固體表面化學過程研究的兩個最典型的重要貢獻。
合成氨機理的研究
哈伯－博施(Haber－Bosch)合成氨過程是最重要的多相催化反應之一，在這個過程中，空氣中的氮氣被分離并轉化為生產化肥所需要的氨。上世紀初，合成氨催化劑的發現不僅啟動了現代化學工業，也宣告了現代農業的到來。德國科學家弗里茨?哈伯由于發明了合成氨的鐵基催化劑而獲得了1918年諾貝爾化學獎。卡爾?博施由于開發合成氨高壓催化工藝而分享1931年諾貝爾化學獎。
由于哈伯－博施合成氨反應的重要性，其反應機理被廣泛研究。這個過程是以精細的鐵粉作為催化劑，讓氮氣與氫氣同時被吸附到鐵粉表面，然后進行反應生成氨。那么，在這一反應過程中，哪個步驟是速控步，也就是對提高整個過程的速度起到至關重要作用的那一步?還有，氮分子是以分子還是原子的形式與氫反應?50年來科學研究給出的最肯定的結論是合成氨反應的速控步是氮氣的化學吸附，而表面吸附氮物種是氮分子還是氮原子則沒有定論。
埃特爾設計了一個理想系統：在真空中鋪上一層清潔和光滑的鐵粉，再控制性地輸入不同的氣體。他發現，當氮氣分子到達鐵粉表面時，它首先是以分子的形式吸附，完全吸附后，氮分子中兩個氮原子之間的鍵斷裂，以氮原子的形式與鐵離子吸附。埃特爾使用不同的方法測量分子在鐵表面停留的時間，發現氮分子分裂成氮原子這一過程是催化反應的速控步，氮原子一旦分裂出來就立刻與周圍的氫原子結合生成氨。如果要提高整個反應的速度，就必須加快氮氣分裂成氮原子的速度。
為了搞清氮是以分子還是原子的形式與氫反應，埃特爾在增加氫氣的同時測量了鐵粉表面氮原子的濃度，發現氮增加得越多，鐵表面氮原子的濃度就越低，這表明氮是以原子而不是分子的形式與氫反應。
測量鐵表面氮原子的濃度并不是一件容易的事。埃特爾用光譜分析方法來區分氮原子和氮分子，同時，他又用另一種方法來測量氮的濃度，即研究鐵粉表面的形狀，因為當氮吸附在鐵粉表面時，表面的形狀會有微小變化，他用電子轟擊鐵粉表面，電子不同的散射模式揭示了表面的不同。
之所以要同時使用不同的方法，是因為研究這種類型的表面，極有可能眼見非實，因為系統中任何微小的雜質都會立即吸附到表面。所以，這種表面必須用盡可能多的不同方法來研究，以確保所獲得的圖像沒有因污染而扭曲。
埃特爾利用多種現代表面科學研究技術系統研究了哈伯－博施合成氨過程的模型催化體系，并利用多種譜學技術鑒定了反應過程中全部的反應中間物種，并給出了反應的勢能圖。埃特爾同時發現高壓反應條件下的變化關系與低壓反應條件下模型催化體系測得的變化關系一致，從而證實了在這個催化反應體系中，模型催化體系表面化學研究結果可以推廣到工業催化體系。埃特爾教授對哈伯－博施合成氨反應機理的研究，已經成為如何合理利用多種現代表面科學研究手段的組合來研究并理解復雜催化反應相關的表面化學過程的教科書般的典范。
非線性反應動力學的研究
埃特爾還對鉑等貴金屬催化荊在一氧化碳氧化反應中的作用進行了深入的研究，這是發生在凈化汽車尾氣的催化轉化器中的一個重要反應。通過對這個催化反應的模型體系的研究，開創了固體表面化學之非線性反應動力學研究領域。
早在1982年，埃特爾的研究小組便報道了鉑單晶表面催化的一氧化碳氧化反應表現出非線性反應動力學行為，即二氧化碳的生成速率隨反應時間發生振蕩。這在當時是表現非線性反應動力學的唯一實際催化反應。在隨后的一系列開創性的工作中，埃特爾研究了一氧化碳氧化反應速率與鉑表面反應物種濃度、鉑單晶表面結構之間的關系，提出了鉑單晶表面催化一氧化碳氧化反應非線性反應動力學的微觀模型：反應過程中，取決于一氧化碳表面濃度；鉑單晶表面存在兩種表面結構，兩者對一氧化碳氧化反應的催化活性相差較大，從而表現出反應速率的振蕩；在振蕩反應體系中，體系變量還依賴于其在體系內的空間位置，因此振蕩反應會表現出時空斑圖。為觀察鉑單晶表面上的時空斑圖，埃特爾研究組發展了光發射電子顯微鏡(PEEM)，能夠原位動態
觀察表面吸附物種的濃度變化。觀察到振蕩反應過程中吸附一氧化碳物種和吸附氧物種在鉑單晶表面形成的豐富的時空斑圖，從螺旋波到混沌。這些研究結果無論是從深度，還是廣度都極大加深了我們對固體表面反應動力學的理解。
埃特爾的研究是完全基礎性的研究，但他對表面分子反應動力學過程的研究，對以固體催化劑為基礎的多相催化過程的研究，基本上是化學領域最具有支撐作用的核心技術。目前，現代大型化工生產過程中，催化過程達80％以上，并已滲透到精細化學品的合成、藥物中間體的合成及環境保護等領域。新催化劑的開發已由技藝水平向分子設計方向發展。新催化劑和新催化工藝的出現，已成為現代化學工業發展的增長點。除了在化工領域已取得的實際應用之外，埃特爾的研究還對包括煤炭、天然氣以及太陽能等新能源在內的能源利用有著深遠的影響，并推動表面化學向納米科學、生物科學等諸多學科滲透。
表面科學在中國的發展
催化和表面化學研究在中國的開展，可以追溯到上世紀30年代。1933年，張大煜先生在獲得了德國德累斯頓工業大學博士學位以后，便回國開創和發展膠體化學和表面化學的研究。從50年代初期開始，他致力于工業上廣泛使用的催化劑擔體研究，結合水煤氣合成石油的鈷催化劑和合成氨催化劑的催化性能研究，逐步建立了物理吸附、化學吸附等一系列研究方法，提出了表面鍵理論的設想，并以此為指導，研制成功了合成氨新流程3個催化劑，在當時達到了國際先進水平。
在表面化學研究方面特別值得一提還有郭燮賢和鄧景發兩位院士的工作。前者在基礎研究方面先后提出了表面“空位”對吸附和催化反應作用的概念；氫和一氧化碳活化吸附方面的“易位吸附”和“協同機理”的新概念等；后者自行設計、組裝了多種近代能譜儀，在國內較早建成了一個從分子水平研究表面吸附和催化過程的表面催化實驗室，系統開展了銀系列催化劑的基礎理論研究。
作為表面科學和技術研究領域的杰出代表，埃特爾教授也為中國表面化學和催化研究發展做出了重要的貢獻。他分別從1997年和2000年開始擔任中科院大連化學物理研究所《催化學報》顧問和催化基礎國家重點實驗室國際顧問，先后在他的研究室長期工作的中國學者超過了10位。其中大連化物所的包信和研究員從1989至1995年一直在埃特爾教授的指導下研究高壓條件下氧與銀表面的相互作用以及甲醇催化選擇氧化機理。
由于年事已高，埃特爾很遺憾自己不能將模型催化的研究拓展到納米和生物領域。當包信和提出回國后希望拓展模型催化劑的基礎研究，進一步將催化表面化學的研究與納米技術相結合，從納米尺度上深入理解催化反應過程時，埃特爾表示極大支持，并將他們自行研制的一臺光發射電子顯微鏡(PEEM)贈送給包信和。他還積極推動大連化物所與弗里茨一哈伯研究所共同成立了中科院和馬普學會“催化納米技術”伙伴小組，并親自擔任專家組組長，利用表面科學的表征、制備手段，研究催化反應的納米作用基礎。
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