導(dǎo)語：如何才能寫好一篇納米技術(shù)的解釋，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，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】 結(jié)直腸癌；腹腔鏡結(jié)直腸癌手術(shù)；納米碳淋巴示蹤劑

DOI：10.14163/ki.11-5547/r.2016.17.120

近年來， 結(jié)直腸癌疾病發(fā)病率、死亡率在逐年提高， 發(fā)病率列居惡性腫瘤第五位， 且發(fā)病年齡日趨年輕化。臨床治療結(jié)直腸癌患者主要采取根治性手術(shù)切除法。經(jīng)淋巴轉(zhuǎn)移為結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移的一個主要途徑， 轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)殘留、微小癌灶為術(shù)后患者復(fù)發(fā)、死亡的重要原因[1]。為防止術(shù)后復(fù)發(fā)， 提高患者生存率， 術(shù)中要盡量將轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)徹底清除。本文對納米碳淋巴示蹤劑用于腹腔鏡結(jié)直腸癌手術(shù)的價值進行研究， 報告如下。

1 資料與方法

1. 1 一般資料 選擇2013年10月～2014年12月本院結(jié)直腸外科50例行腹腔鏡結(jié)直腸癌根治術(shù)治療的結(jié)直腸癌患者作為研究對象， 本次研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準， 且患者均簽署知情同意書。其中男28例、女22例， 年齡37～76歲、平均年齡（45.1±10.5）歲， 病程1～6年、平均病程（3.0±1.3）年， 平均腫瘤大?。?.12±0.34）cm；腫瘤部位：11例升結(jié)腸， 6例降結(jié)腸， 10例乙狀結(jié)腸， 23例直腸；腫瘤分期：16例Ⅰ期， 10例Ⅱ期， 24例Ⅲ期。根據(jù)術(shù)前是否應(yīng)用淋巴示蹤劑標記將患者分成實驗組（26例）與對照組（24例）。

1. 2 方法 實驗組術(shù)前應(yīng)用淋巴示蹤劑， 對照組未使用。

1. 2. 1 染色法 應(yīng)用納米碳（重慶萊美藥業(yè)有限公司， 規(guī)格：1 ml/支）， 含有50 mg納米碳， 混懸液內(nèi)碳團粒平均直徑為150 nm。術(shù)前1～3 d， 實驗組患者在結(jié)腸鏡下對腫瘤周圍1～1.5 cm黏膜下4點位置分別注射納米碳混懸液， 每點注射量為0.15～0.25 ml。

1. 2. 2 手術(shù)法 手術(shù)嚴格堅持全結(jié)腸系膜切除術(shù)（CME）、全直腸系膜切除（TME）治療原則， 由同一組醫(yī)師進行手術(shù)。術(shù)前對患者實施氣管插管全身麻醉處理， 對乙狀結(jié)腸癌與直腸癌患者治療時， 均取改良截石位；左半結(jié)腸與右半結(jié)腸手術(shù)均取大字位， 操作時應(yīng)用5孔操作法；為患者建立CO2氣腹， 并將其放置到Trocar內(nèi)對腹腔進行探查， 確定腫瘤部位， 排除遠處轉(zhuǎn)移， 行根治性左半結(jié)腸切除術(shù)、腹腔鏡輔助根治性右半結(jié)腸切除術(shù)、乙狀結(jié)腸癌根治術(shù)、直腸癌低位前切除術(shù)以及直腸癌前切除術(shù)等治療。

1. 3 觀察指標 對比兩組手術(shù)治療情況和淋巴結(jié)檢出情況。

1. 4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS20.0統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)±標準差（ x-±s）表示， 采用t檢驗；計數(shù)資料以率（%）表示， 采用χ2檢驗。P

2 結(jié)果

2. 1 兩組手術(shù)治療情況對比 兩組患者均順利結(jié)束手術(shù)， 無一例患者中轉(zhuǎn)開腹手術(shù)治療。術(shù)中對解剖層次進行觀察， 層次清晰， 無納米碳淋巴示蹤劑潴留手術(shù)解剖層次的情況。實驗組手術(shù)時間為（194.2±25.3）min， 對照組為（190.0±40.5）min， 對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。

2. 2 兩組淋巴結(jié)情況對比 實驗組檢出淋巴結(jié)422枚， 平均檢出枚數(shù)為（16.5±3.3）枚；對照組檢出321枚， 平均檢出枚數(shù)為（12.2±1.6）枚；實驗組平均淋巴結(jié)檢出枚數(shù)明顯多于對照組（P0.05）。實驗組微小淋巴結(jié)（

3 討論

目前， 腹腔鏡結(jié)腸癌根治術(shù)已經(jīng)逐漸成為治療結(jié)腸癌患者的主要術(shù)式， 且在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用， 標志著結(jié)直腸癌治療進入到微創(chuàng)時代[2]。該術(shù)式具備2～3倍的放大效應(yīng)， 解剖結(jié)構(gòu)、間隙清晰， 對保護神經(jīng)、清掃淋巴結(jié)十分有利。但各級醫(yī)院技術(shù)水平存在較大差別， 規(guī)范、標準的腹腔鏡結(jié)直腸癌術(shù)中淋巴結(jié)清掃、CME、TME等還較難實現(xiàn)。結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移的主要途徑為通過淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移， 還可能發(fā)生淋巴結(jié)跳躍性轉(zhuǎn)移。為保證D3淋巴結(jié)清掃、CME、TME實現(xiàn)， 需要應(yīng)用淋巴結(jié)示蹤技術(shù)。

納米碳標記具備切緣標示、腫瘤定位的作用， 可對術(shù)中淋巴結(jié)清掃進行有效指導(dǎo)。術(shù)前通過應(yīng)用納米碳標記技術(shù)， 可準確定位腫瘤位置， 術(shù)中不需要進行腸鏡檢查， 可加快手術(shù)治療進程， 并縮短治療時間；另外， 行中低位直腸癌手術(shù)時， 應(yīng)用納米碳標記， 可明確腫瘤下緣位置， 保證足夠切線；此外， 應(yīng)用納米碳標記技術(shù)可提高淋巴結(jié)檢出率， 為病理分期和術(shù)后輔助治療提供積極指導(dǎo)。有研究[3]顯示， 在轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)腫， 約有45.4%直徑

綜上所述， 對行腹腔鏡結(jié)直腸癌手術(shù)治療的患者術(shù)中應(yīng)用納米碳淋巴示蹤劑， 臨床應(yīng)用價值較高。

參考文獻

[1] 崔海宏， 黃平， 張]歆， 等.結(jié)直腸癌線粒體脫氧核糖核酸拷貝數(shù)與患者預(yù)后的關(guān)系.中華消化雜志， 2103， 33（3）：180-183.

[2] 張相春， 王延磊， 晏偉， 等.納米碳淋巴示蹤劑在腹腔鏡結(jié)直腸癌手術(shù)中的應(yīng)用探討.中華醫(yī)學(xué)雜志， 2015， 95（32）：2612-2615.

篇2

科技與法律歸責的關(guān)系

神經(jīng)納米技術(shù)學(xué)對于傳統(tǒng)的自由意志的概念提出了新的問題。那就是，現(xiàn)代科技的發(fā)展與一個觀念相悖，即：如果人的意愿是在生理原因交感的確定領(lǐng)域之外的話，那么人的意愿只能是自由的。隨著生物科技以及神經(jīng)科學(xué)開始解釋人腦與意識時間的關(guān)系，以及新的技術(shù)使得科學(xué)家能夠開始變更人精神狀態(tài)，那么人類是否能夠自由地選擇某種行為模式呢？這個問題似乎已經(jīng)變得不再那么確定了。這種不確定性，給刑事司法方面也帶來了很多問題，一方面它可能成為我們獲得刑事證據(jù)的新的途徑，或者可能成為預(yù)防犯罪的手段；另一方面，它也為我們在判斷行為人的主觀心理時造成障礙。如果人的同樣行為都只能由一種單純的心理狀態(tài)來指導(dǎo)（我們稱之為“決定論”）的話，那么也就不存在刑事上的歸責問題了。[4]但是問題不是這樣，以“殺人”為例，某些行為人積極地追求被害人的死亡結(jié)果，有些出于放任，有些出于疏忽大意導(dǎo)致被害人死亡，還有些出于認識錯誤等等。如果這個“決定論”是正確的，并且責任依賴于行為人本可以做出的意思表示，那么我們將如何歸責和定罪懲罰呢？即使希望殺人是源于精神上的動機，并且有一個完整的動因形成過程，刑事司法體系在當這種動機指導(dǎo)了行為并產(chǎn)生了刑事上的法律損害才予以歸責。這也就是說，刑事責任從不強加于無動因的、自由的行為。未來的技術(shù)肯定會幫助我們確定行為人在殺人時的精神狀態(tài)，并且將這個精神狀態(tài)進行一個完整的描述。這種進步不僅能夠幫助司法機關(guān)更好的認清事實，來判定被告是否有罪或者無罪，而且有利于對該罪行進行更精準的分析和歸類。

神經(jīng)納米技術(shù)用于探知人的主觀心理狀態(tài)并影響歸責

如前述，神經(jīng)納米技術(shù)的發(fā)展能夠使我們獲取人類主觀心理狀態(tài)的新信息，能改變或者抑制人的主觀心理，甚至能灌輸某種精神狀態(tài)。首先，如果神經(jīng)納米技術(shù)能夠為我們提供更準確的關(guān)于人的精神狀態(tài)的信息，我們其實不用擔心這作用會消極地影響刑事司法體系。實際上，這種信息應(yīng)該幫助我們更好實現(xiàn)罪名的分類。比如在一場命案中，我們可以利用神經(jīng)納米技術(shù)成功地分析到嫌疑人的心理狀態(tài)。只要我們相信通過神經(jīng)納米技術(shù)獲得的信息的可信性，那么他們應(yīng)該被看做是刑事司法體系的一個助手。這種進步能幫助我們更好的區(qū)分被告的一級謀殺還是二級謀殺，還是誤殺，等等(這是美國刑法中關(guān)于謀殺的定性)。當然，關(guān)于神經(jīng)納米技術(shù)的先進性以及其收集數(shù)據(jù)的真實性被看作是一個有爭議的事情。[5]此外，從神經(jīng)納米技術(shù)中獲得的關(guān)于人的精神狀態(tài)的信息，有一個關(guān)于轉(zhuǎn)換的問題。也就是說，科學(xué)家需要將科學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成法官和陪審團能夠理解的用于歸責的普通語言。法官和陪審團通常不理解一個新的科技數(shù)據(jù)所體現(xiàn)的歸罪含義。在這種情況下，法官需要扮演一個信息篩選者的角色，要篩選不相干的信息，并且專家也應(yīng)當能夠?qū)⒖茖W(xué)數(shù)據(jù)翻譯成法官所理解的語言。以美國最高法院在Daubertv.MerrellDowPharmaceuticals案中[6]，表示：法官應(yīng)當扮演信息篩選者的角色，法院接受任何專家證據(jù)的結(jié)論，該證據(jù)應(yīng)當獲得該特定領(lǐng)域的普遍接受和認同。這個標準使得很多好的技術(shù)被拒之門外，因為它們沒有獲得科學(xué)家的普遍的接受。然而Daubert案要求聯(lián)邦法官在決定科學(xué)證據(jù)的關(guān)聯(lián)性時需要考慮被提交的數(shù)據(jù)是否已經(jīng)符合嚴格的測試以及同行的審查。Daubert案同樣要求相關(guān)的科學(xué)能夠幫助發(fā)掘事實，去理解證據(jù)或者去決定事實爭議。

神經(jīng)納米技術(shù)改變或者限制人格并影響歸責

“納米技術(shù)提供了一系列的搜集、積累、分配個人信息的可能性。但是另一方面，作為被施加技術(shù)的客體，接受神經(jīng)納米技術(shù)的人可能在不久的將來會被技術(shù)性介入，并影響其精神以及大腦系統(tǒng)。這種可能性不僅是現(xiàn)實的，而且是確定的?！盵8]這也就意味著，納米科技可以導(dǎo)致特定大腦區(qū)域的封閉，或者阻斷大腦區(qū)域之間的聯(lián)系，這種可能性引起了人們對于公共政策的關(guān)注。迫使犯罪嫌疑人的人格轉(zhuǎn)變的技術(shù)是否有悖于道德呢？如何讓這個技術(shù)具有可信賴性呢？如果上述技術(shù)證明了涉及歸責的特定心理狀態(tài)的存在，那么足以作為證據(jù)嗎？[9]另外一個令人關(guān)注的問題是，是否接受這個化學(xué)技術(shù)的程序是自愿履行的。我們能夠想象的到，如果一個人選擇接受這種技術(shù)就有可能減輕獲罪，那么這個過程就可能是自愿的。這種技術(shù)手段的刑罰是否超越了憲法呢？這個問題很難回答。這種懲罰看上去并不比現(xiàn)在的懲罰方式殘酷，但是它卻產(chǎn)生了同樣的抑制效應(yīng)。改變?nèi)说膭訖C可能是在利用神經(jīng)納米技術(shù)防止犯罪方面最可能做的事情，通過這種方法可以阻止人們的犯罪。但是，這有一個嚴肅的道德問題。首先，這種方式是否具有自愿的性質(zhì)是需要被考慮的。在現(xiàn)有體制下，犯人仍然允許保持其作為人的資格，但如果他們被釋放后，他們又將繼續(xù)追求他們私人的欲望。我們可以換一個角度去考慮這個問題，如果我們的道德標準變化了、法律標準變化了，或者他們的欲望不再是認為是犯罪了，那么這個人就可以從監(jiān)獄中釋放出來了。在基于社會道德規(guī)范永久地改變犯人之前，我們需要確認這種道德是否其本身具有時間性。一個相關(guān)的問題就是關(guān)于權(quán)威和規(guī)則的道德問題：誰來決定哪個罪犯有資格被改變？這種的欲望到底有多嚴重以至于必須要改變？進一步分析，如果國家強制改變罪犯的等級，法官以及陪審團將不再承擔將罪犯歸類的任務(wù)了。這種決定可能是有偏頗的，正如我們在過去將死刑的適用與種族聯(lián)系到一起一樣。

神經(jīng)納米技術(shù)向人“植入”意念并影響歸責

最后，神經(jīng)納米技術(shù)非?？赡芟蛉说拇竽X灌輸某些意識。一個人希望從事某種犯罪行為的時候是伴隨著對于世界的錯誤認識，那么這個人可能對于其危害行為負較輕的責任。這種錯誤認識也能導(dǎo)致對于精神失常的主張。對于主張精神失常很重要的一點就是被告在其從事犯罪時所表現(xiàn)出來的癥狀的性質(zhì)以及嚴重性，僅僅存在精神病是不足夠的。[10]這種精神上的疾病經(jīng)常與關(guān)于精神病的抗辯相聯(lián)系，比如：精神分裂癥，極端紊亂，而這又通常與法律責任相聯(lián)系?？傊?，當故意是基于錯誤信息，這種導(dǎo)致的有害行為有時候會被法律所拒絕。錯誤認識抗辯與精神錯亂的抗辯的不同點在于，后者的錯誤意識是源自于內(nèi)部的，而錯誤認識的原因是源于外部。[11]從這個分析中，我們可以判斷，當某種意念得以“植入”人腦時，并且當這種意念對于損害行為非常關(guān)鍵時，那么行為人可能不會負刑事責任或者較輕的責任。在現(xiàn)有的法律體系下，很難去處理這種神經(jīng)納米技術(shù)植入的案例。一般不正常以及通常的意識沒有破壞歸責的問題，即使這種意識明顯源自精神混亂。只有當一個人的意識顯示出不正常的時候才能減輕責任。我們可以想象一下幾種情形：1.甲通過煽動乙對丙的仇恨，而使得乙殺害了丙；2.甲通過引誘乙吸毒，而使得乙在幻覺中殺人；3.甲通過神經(jīng)納米技術(shù)將“殺人”的意念植入乙的意識，從而釀成殺人案。我們可以判斷，第一種情況下，甲因為教唆應(yīng)該承擔責任[12]；第二種情況下，我們很難判定甲對于殺人的行為負擔刑事責任。那么在神經(jīng)納米技術(shù)植入的情況下，如何確定責任呢？如何確定神經(jīng)納米技術(shù)所輸入的是“殺人”的意識呢？界定這個問題是很困難的。神經(jīng)納米技術(shù)可能是比其他的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)工藝更復(fù)雜，因此發(fā)現(xiàn)這種效果也比發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)工藝的效果更困難。如果刑法要對通過神經(jīng)納米技術(shù)而植入的意念采取不同的態(tài)度，那么法律就不得不修改，而這種修改將挑戰(zhàn)公平的原則。

篇3

納米材料在結(jié)構(gòu)、光電和化學(xué)性質(zhì)等方面的誘人特征，引起物理學(xué)家、材料學(xué)家和化學(xué)家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后，世界各國對這種材料給予極大關(guān)注。它所具有的獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)，使人們意識到它的發(fā)展可能給物理、化學(xué)、材料、生物、醫(yī)藥等學(xué)科的研究帶來新的機遇。納米材料的應(yīng)用前景十分廣闊。近年來，它在化工生產(chǎn)領(lǐng)域也得到了一定的應(yīng)用，并顯示出它的獨特魅力。

1.在催化方面的應(yīng)用

催化劑在許多化學(xué)化工領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用，它可以控制反應(yīng)時間、提高反應(yīng)效率和反應(yīng)速度。大多數(shù)傳統(tǒng)的催化劑不僅催化效率低，而且其制備是憑經(jīng)驗進行，不僅造成生產(chǎn)原料的巨大浪費，使經(jīng)濟效益難以提高，而且對環(huán)境也造成污染。納米粒子表面活性中心多，為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑，可大大提高反應(yīng)效率，控制反應(yīng)速度，甚至使原來不能進行的反應(yīng)也能進行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應(yīng)速度提高10～15倍。

納米微粒作為催化劑應(yīng)用較多的是半導(dǎo)體光催化劑，特別是在有機物制備方面。分散在溶液中的每一個半導(dǎo)體顆粒，可近似地看成是一個短路的微型電池，用能量大于半導(dǎo)體能隙的光照射半導(dǎo)體分散系時，半導(dǎo)體納米粒子吸收光產(chǎn)生電子——空穴對。在電場作用下，電子與空穴分離，分別遷移到粒子表面的不同位置，與溶液中相似的組分進行氧化和還原反應(yīng)。

光催化反應(yīng)涉及到許多反應(yīng)類型，如醇與烴的氧化，無機離子氧化還原，有機物催化脫氫和加氫、氨基酸合成，固氮反應(yīng)，水凈化處理，水煤氣變換等，其中有些是多相催化難以實現(xiàn)的。半導(dǎo)體多相光催化劑能有效地降解水中的有機污染物。例如納米TiO2，既有較高的光催化活性，又能耐酸堿，對光穩(wěn)定，無毒，便宜易得，是制備負載型光催化劑的最佳選擇。已有文章報道，選用硅膠為基質(zhì)，制得了催化活性較高的TiO／SiO2負載型光催化劑。Ni或Cu一Zn化合物的納米顆粒，對某些有機化合物的氫化反應(yīng)是極好的催化劑，可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑黑催化劑可使乙烯的氧化反應(yīng)溫度從600℃降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應(yīng)效率、優(yōu)化反應(yīng)路徑、提高反應(yīng)速度方面的研究，是未來催化科學(xué)不可忽視的重要研究課題，很可能給催化在工業(yè)上的應(yīng)用帶來革命性的變革。

2.在涂料方面的應(yīng)用

納米材料由于其表面和結(jié)構(gòu)的特殊性，具有一般材料難以獲得的優(yōu)異性能，顯示出強大的生命力。表面涂層技術(shù)也是當今世界關(guān)注的熱點。納米材料為表面涂層提供了良好的機遇，使得材料的功能化具有極大的可能。借助于傳統(tǒng)的涂層技術(shù)，添加納米材料，可獲得納米復(fù)合體系涂層，實現(xiàn)功能的飛躍，使得傳統(tǒng)涂層功能改性。涂層按其用途可分為結(jié)構(gòu)涂層和功能涂層。結(jié)構(gòu)涂層是指涂層提高基體的某些性質(zhì)和改性；功能涂層是賦予基體所不具備的性能，從而獲得傳統(tǒng)涂層沒有的功能。結(jié)構(gòu)涂層有超硬、耐磨涂層，抗氧化、耐熱、阻燃涂層，耐腐蝕、裝飾涂層等；功能涂層有消光、光反射、光選擇吸收的光學(xué)涂層，導(dǎo)電、絕緣、半導(dǎo)體特性的電學(xué)涂層，氧敏、濕敏、氣敏的敏感特性涂層等。在涂料中加入納米材料，可進一步提高其防護能力，實現(xiàn)防紫外線照射、耐大氣侵害和抗降解、變色等，在衛(wèi)生用品上應(yīng)用可起到殺菌保潔作用。在標牌上使用納米材料涂層，可利用其光學(xué)特性，達到儲存太陽能、節(jié)約能源的目的。在建材產(chǎn)品如玻璃、涂料中加入適宜的納米材料，可以達到減少光的透射和熱傳遞效果，產(chǎn)生隔熱、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料，所應(yīng)用的納米微粒有氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋅等。這些具有半導(dǎo)體特性的納米氧化物粒子，在室溫下具有比常規(guī)的氧化物高的導(dǎo)電特性，因而能起到靜電屏蔽作用，而且氧化物納米微粒的顏色不同，這樣還可以通過復(fù)合控制靜電屏蔽涂料的顏色，克服炭黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調(diào)性。納米材料的顏色不僅隨粒徑而變，還具有隨角變色效應(yīng)。在汽車的裝飾噴涂業(yè)中，將納米TiO2添加在汽車、轎車的金屬閃光面漆中，能使涂層產(chǎn)生豐富而神秘的色彩效果，從而使傳統(tǒng)汽車面漆舊貌換新顏。納米SiO2是一種抗紫外線輻射材料。在涂料中加入納米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光潔度及強度成倍地增加。納米涂層具有良好的應(yīng)用前景，將為涂層技術(shù)帶來一場新的技術(shù)革命，也將推動復(fù)合材料的研究開發(fā)與應(yīng)用。

3.在其它精細化工方面的應(yīng)用

精細化工是一個巨大的工業(yè)領(lǐng)域，產(chǎn)品數(shù)量繁多，用途廣泛，并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優(yōu)越性無疑也會給精細化工帶來福音，并顯示它的獨特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細化工領(lǐng)域，納米材料都能發(fā)揮重要作用。如在橡膠中加入納米SiO2，可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡膠中，可以提高橡膠的耐磨性和介電特性，而且彈性也明顯優(yōu)于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料，可以提高塑料的強度和韌性，而且致密性和防水性也相應(yīng)提高。國外已將納米SiO2，作為添加劑加入到密封膠和粘合劑中，使其密封性和粘合性都大為提高。此外，納米材料在纖維改性、有機玻璃制造方面也都有很好的應(yīng)用。在有機玻璃中加入經(jīng)過表面修飾處理的SiO2，可使有機玻璃抗紫外線輻射而達到抗老化的目的；而加入A12O3，不僅不影響玻璃的透明度，而且還會提高玻璃的高溫沖擊韌性。一定粒度的銳鈦礦型TiO2具有優(yōu)良的紫外線屏蔽性能，而且質(zhì)地細膩，無毒無臭，添加在化妝品中，可使化妝品的性能得到提高。超細TiO2的應(yīng)用還可擴展到涂料、塑料、人造纖維等行業(yè)。最近又開發(fā)了用于食品包裝的TiO2及高檔汽車面漆用的珠光鈦白。納米TiO2，能夠強烈吸收太陽光中的紫外線，產(chǎn)生很強的光化學(xué)活性，可以用光催化降解工業(yè)廢水中的有機污染物，具有除凈度高，無二次污染，適用性廣泛等優(yōu)點，在環(huán)保水處理中有著很好的應(yīng)用前景。在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域，除了利用納米材料作為催化劑來處理工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢料外，還將出現(xiàn)功能獨特的納米膜。這種膜能探測到由化學(xué)和生物制劑造成的污染，并能對這些制劑進行過濾，從而消除污染。

4.在醫(yī)藥方面的應(yīng)用

21世紀的健康科學(xué)，將以出入意料的速度向前發(fā)展，人們對藥物的需求越來越高。控制藥物釋放、減少副作用、提高藥效、發(fā)展藥物定向治療，已提到研究日程上來。納米粒子將使藥物在人體內(nèi)的傳輸更為方便。用數(shù)層納米粒子包裹的智能藥物進入人體，可主動搜索并攻擊癌細胞或修補損傷組織；使用納米技術(shù)的新型診斷儀器，只需檢測少量血液就能通過其中的蛋白質(zhì)和DNA診斷出各種疾病，美國麻省理工學(xué)院已制備出以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物，稱之為“定向?qū)棥?。該技術(shù)是在磁性納米微粒包覆蛋白質(zhì)表面攜帶藥物，注射到人體血管中，通過磁場導(dǎo)航輸送到病變部位，然后釋放藥物。納米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流動，因此可以用來檢查和治療身體各部位的病變。對納米微粒的臨床醫(yī)療以及放射性治療等方面的應(yīng)用也進行了大量的研究工作。據(jù)《人民日報》報道，我國將納米技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域獲得成功。南京?？萍瘓F利用納米銀技術(shù)研制生產(chǎn)出醫(yī)用敷料——長效廣譜抗菌棉。這種抗菌棉的生產(chǎn)原理是通過納米技術(shù)將銀制成尺寸在納米級的超細小微粒，然后使之附著在棉織物上。銀具有預(yù)防潰爛和加速傷口愈合的作用，通過納米技術(shù)處理后的銀表面急劇增大，表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，殺菌能力提高200倍左右，對臨床常見的外科感染細菌都有較好的抑制作用。

微粒和納粒作為給藥系統(tǒng)，其制備材料的基本性質(zhì)是無毒、穩(wěn)定、有良好的生物性并且與藥物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。納米系統(tǒng)主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的藥物的給藥。

納米生物學(xué)用來研究在納米尺度上的生物過程，從而根據(jù)生物學(xué)原理發(fā)展分子應(yīng)用工程。在金屬鐵的超細顆粒表面覆蓋一層厚為5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白質(zhì)特別是酶，從而控制生化反應(yīng)。這在生化技術(shù)、酶工程中大有用處。使納米技術(shù)和生物學(xué)相結(jié)合，研究分子生物器件，利用納米傳感器，可以獲取細胞內(nèi)的生物信息，從而了解機體狀態(tài)，深化人們對生理及病理的解釋。

篇4

    一、21世紀物理學(xué)的幾個活躍領(lǐng)域

    蒸蒸日上的凝聚態(tài)物理學(xué)

    自從80年代中期發(fā)現(xiàn)了所謂高臨界溫度超導(dǎo)體以來,世界上對這種應(yīng)用潛力很大的新材料的研究熱情和樂觀情緒此起彼伏,時斷時續(xù)。這種新材料能在液氮溫區(qū)下傳導(dǎo)電流而沒有阻抗。高臨界溫度超導(dǎo)材料的研究仍是今后凝聚態(tài)物理學(xué)中活躍的領(lǐng)域之一。目前,許多國家的科學(xué)工作者仍在爭分奪秒,繼續(xù)進行競爭,向更高溫區(qū),甚至室溫溫區(qū)超導(dǎo)材料的研究和應(yīng)用努力。可以預(yù)計,這個勢頭今后也不會減弱,此外,高臨界溫度的超導(dǎo)材料的機械性能、韌性強度和加工成材工藝也需進一步提高和解決?？茖W(xué)家們預(yù)測,21世紀初,這些技術(shù)問題可以得到解決并將有廣泛的應(yīng)用前景,有可能會引起一場新的工業(yè)革命。超導(dǎo)電機、超導(dǎo)磁懸浮列車、超導(dǎo)船、超導(dǎo)計算機等將會面向市場,屆時,世界超導(dǎo)材料市場可望達到2000億美元。

    由不同材料的薄膜交替組成的超晶格材料可望成為新一代的微電子、光電子材料。超晶格材料誕生于20世紀70年代末,在短短不到30年的時間內(nèi),已逐步揭示出其微觀機制和物理圖像。目前已利用半導(dǎo)體超晶格材料研制成許多新器件,它可以在原子尺度上對半導(dǎo)體的組分摻雜進行人工“設(shè)計”,從而可以研究一般半導(dǎo)體中根本不存在的物理現(xiàn)象,并將固態(tài)電子器件的應(yīng)用推向一個新階段。但目前對于其他類型的超晶格材料的制備尚需做進一步的努力。一些科學(xué)家預(yù)測,下一代的電子器件可能會被微結(jié)構(gòu)器件替代,從而可能會帶來一場電子工業(yè)的革命。微結(jié)構(gòu)物理的研究還有許多新的物理現(xiàn)象有待于揭示。21世紀可能會碩果累累,它的前景不可低估。

    近年來,兩種與磁阻有關(guān)的引起人們強烈興趣的現(xiàn)象就是所謂的巨磁阻和超巨磁阻現(xiàn)象。一般磁阻是物質(zhì)的電阻率在磁場中會發(fā)生輕微的變化,而巨磁和超巨磁可以是幾倍或數(shù)千倍的變化。超巨磁現(xiàn)象中令人吃驚的是,在很強的磁場中某些絕緣體會突變?yōu)閷?dǎo)體,這種原因尚不清楚,就像高臨界溫度超導(dǎo)材料超導(dǎo)性的原因難以捉摸一樣。目前,巨磁和超巨磁實現(xiàn)應(yīng)用的主要障礙是強磁場和低溫的要求,預(yù)計下世紀初在這方面會有很大的進展,并會有誘人的應(yīng)用前景。

    可以預(yù)計,新材料的發(fā)展是21世紀凝聚態(tài)物理學(xué)研究重要的發(fā)展方向之一。新材料的發(fā)展趨勢是:復(fù)合化、功能特殊化、性能極限化和結(jié)構(gòu)微觀化。如,成分密度和功能不均勻的梯度材料;可隨空間時間條件而變化的智能材料;變形速度快的壓電材料以及精細陶瓷材料等都將成為下世紀重要的新材料。材料專家預(yù)計,21世紀新材料品種可能突破100萬種。

    等離子體物理與核聚變

    海水中含有大量的氫和它的同位素氘和氚。氘既重氫,氧化氘就是重水,每一噸海水中含有140克重水。如果我們將地球海水中所有的氘核能都釋放出來,那么它所產(chǎn)生的能量足以提供人類使用數(shù)百億年。但氘和氚的原子核在高溫下才能聚合起來釋放能量,這個過程稱為熱核反應(yīng),也叫核聚變。

    核聚變反應(yīng)的溫度大約需要幾億度,在這樣高的溫度上,氘氚混合燃料形成高溫等離子體態(tài),所以等離子體物理是核聚變反應(yīng)的理論基矗1986年美國普林斯頓的核聚變研究取得了令人鼓舞的成績,他們在TFTR實驗裝置上進行的超起動放電達到20千電子伏,遠遠超過了“點火”要求。1991年11月在英國卡拉姆的JET實驗裝置上首次成功地進行了氘氚等離子體聚變試驗。在圓形圈內(nèi),2億度的溫度下,氘氚氣體相遇爆炸成功,產(chǎn)生了200千瓦的能量,雖然只維持了1.3秒,但這為人類探索新能源——核聚變能的實現(xiàn)邁進了一大步。這是90年代核能研究最有突破性的工作。但目前核聚變反應(yīng)距實際應(yīng)用還有相當大的距離,技術(shù)上尚有許多難題需要解決,如怎樣將等離子加熱到如此高的溫度?高溫等離子體不能與盛裝它的容器壁相接觸,否則等離子體要降溫,容器也會被燒環(huán),這就是如何約束問題。21世紀初有可能在該領(lǐng)域的研究工作中有所突破。

    納米技術(shù)向我們走來

    所謂納米技術(shù)就是在10[-9]米(即十億分之一米)水平上,研究應(yīng)用原子和分子現(xiàn)象及其結(jié)構(gòu)信息的技術(shù)。納米技術(shù)的發(fā)展使人們有可能在原子分子量級上對物質(zhì)進行加工,制造出各種東西,使人類開始進入一個可以在納米尺度范圍,人為設(shè)計、加工和制造新材料、新器件的時代。粗略的分,納米技術(shù)可分為納米物理、納米化學(xué)、納米生物、納米電子、納米材料、納米機械和加工等幾方面。

    納米材料具有常規(guī)材料所不具備的反常特性,如它的硬度、強度,韌性和導(dǎo)電性等都非常高,被譽為“21世紀最有前途的材料”。美國一研究機構(gòu)認為:任何經(jīng)營材料的企業(yè),如果現(xiàn)在還不采取措施研究納米材料的開發(fā),今后勢必會處于競爭的劣勢。

    納米電子是納米技術(shù)與電子學(xué)的交叉形成的一門新技術(shù)。它是以研究納米級芯片、器件、超高密度信息存儲為主要內(nèi)容的一門新技術(shù)。例如,目前超高密度信息存儲的最高存儲密度為10[12]畢特/平方厘米,其信息儲存量為常規(guī)光盤的10[6]倍。

    納米機械和加工,也稱為分子機器,它可以不用部件制造幾乎無任何縫隙的物體,它每秒能完成幾十億次操作,可以做人類想做的任何事情,可以制造出人類想得到的任何產(chǎn)品。目前采用分子機器加工已研制出世界上最小的(米粒大小)蒸汽機、微型汽車、微型發(fā)電機、微型馬達、微型機器人和微型手術(shù)刀。微型機器人可進入血管清理血管壁上的沉積脂肪,殺死癌細胞,修復(fù)損壞的組織和基因。微型手術(shù)刀只有一根頭發(fā)絲的百分之一大小,可以不用開胸破腹就能完成手術(shù)。21世紀的生物分子機器將會出現(xiàn)可放在人腦中的納米計算機,實現(xiàn)人機對話,并且有自身復(fù)制的能力。人類還有可能制造出新的智能生命和實現(xiàn)物種再構(gòu)。

    “無限大”和“無限斜系統(tǒng)物理學(xué)

    “無限大”和“無限斜系統(tǒng)物理學(xué)是當今物理學(xué)發(fā)展的一個非常活躍的領(lǐng)域。天體物理和宇宙物理學(xué)就屬于“無限大”系統(tǒng)物理學(xué)的范疇,它從早期對太陽系的研究,逐步發(fā)展到銀河系,直到對整個宇宙的研究。熱大爆炸宇宙模型作為本世紀后半葉自然科學(xué)中四大成就之一是當之無愧的。利用該模型已經(jīng)成功地解釋宇宙觀測的最新結(jié)果。如宇宙膨脹,宇宙年齡下限,宇宙物質(zhì)的層次結(jié)構(gòu),宇宙在大尺度范圍是各向同性等重要結(jié)果?？梢哉f具有暴脹機制的熱大爆炸宇宙模型已為現(xiàn)代宇宙學(xué)奠定了一定的基矗但是到目前為止,關(guān)于宇宙的起源問題仍沒有得到解決,暴脹宇宙論也并非十全十美,事實上想一次就能得到一個十分完善的宇宙理論是很困難的,這還有待于進一步的努力和探索。

    “無限大”系統(tǒng)物理學(xué)還有兩個比較重要的問題是“類星體”和“暗物質(zhì)”?！邦愋求w”是1961年發(fā)現(xiàn)的,一個類星體發(fā)出的光相當于幾千個星云,而每個星云相當于1萬億個太陽所發(fā)出的光,所以對類星體的研究具有十分重大的意義。60年代末,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一個編號為3C271的類星體,一天之內(nèi)它的能量增加了一倍,到底是什么原因使它的能量增加如此迅速?有待于21世紀去解決?！鞍滴镔|(zhì)”是一種具有引力,看不見,什么光也不發(fā)射的物質(zhì)。宇宙中百分之九十以上的物質(zhì)是所謂的“暗物質(zhì)”,這種“暗物質(zhì)”到底是什么?我們至今仍不清楚,也有待于下世紀去解決。

    原子核物理和粒子物理學(xué)則屬于“無限斜系統(tǒng)物理學(xué)的范疇,它從早期對原子和原子核的研究,逐步發(fā)展到對粒子的研究。粒子主要包括強子(中子、質(zhì)子、超子、л介子、K介子等)、輕子(電子、μ子、τ輕子等)和媒介子(光子、膠子等)。強子是對參與強相互作用粒子的總稱,其數(shù)量幾乎占粒子種類的絕大部分;輕子是參與弱相互作用和電磁相互作用的,它們不參與強相互作用;而媒介子是傳遞相互作用的。目前,人們已經(jīng)知道參與強相互作用的粒子都是由更小的粒子“夸克”組成的,但是至今不能把單個“夸克”分離出來,也沒有觀察到它們可以自由地存在。為什么“夸克”獨立不出來呢?還有一個不能解釋的問題是“非對稱性”,目前我們已有的定理都是對稱的,可是世界是非對稱的,這是一個有待于解決的矛盾。尋找獨立的夸克和電弱統(tǒng)一理論預(yù)言的、導(dǎo)致對稱性自發(fā)破缺的H粒子、解釋“對稱”與“非對性”的矛盾,是21世紀粒子物理學(xué)研究的前沿課題之一。

    從表面上看“無限大”系統(tǒng)物理學(xué)與“無限斜系統(tǒng)物理學(xué)似無必然的聯(lián)系。其實不然,宇宙和天體物理學(xué)家利用廣義相對論來描述引力和宇宙的“無限大”結(jié)構(gòu),即可觀察的宇宙范圍;而粒子物理學(xué)家則利用量子力學(xué)來處理一些“無限斜微觀區(qū)域的現(xiàn)象。其實宇宙系統(tǒng)與原子系統(tǒng)在某些方面有著驚人的相似性。預(yù)計21世紀“無限大”系統(tǒng)物理學(xué)將會與“無限斜系統(tǒng)物理學(xué)結(jié)合得更加緊密,即宏觀宇宙物理學(xué)和微觀粒子物理學(xué)整體聯(lián)系起來。熱大爆炸宇宙模型就是這種結(jié)合的典范,實際上該模型是在粒子物理學(xué)中弱電統(tǒng)一理論的基礎(chǔ)上建立起來的?？梢灶A(yù)計,這種結(jié)合對科技發(fā)展和應(yīng)用都會產(chǎn)生巨大的影響。

    二、跨世紀科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢

    科學(xué)技術(shù)能否取得重大突破的關(guān)鍵取決于基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展。所以,首先必須重視基礎(chǔ)科學(xué)的研究,不能忽視更不能簡單地以當時基礎(chǔ)科學(xué)成果是否有用來衡量其價值。相對論和量子力學(xué)建立時好像與其他學(xué)科和日常生活無關(guān),直到20世紀中期相對論和量子力學(xué)在許多科學(xué)領(lǐng)域中引起深刻的變革才引起人們的足夠重視。可以說,20世紀幾乎所有的重大科技突破,像原子能、半導(dǎo)體、激光、計算機等,都是因為有了相對論和量子力學(xué)才得以實現(xiàn)?？梢哉f,沒有基礎(chǔ)科學(xué)就沒有科學(xué)技術(shù)、社會和人類的發(fā)展。

    20世紀重大科技成果的成功經(jīng)驗證明,不同學(xué)科間的互相交叉、配合和滲透是產(chǎn)生新的發(fā)明與發(fā)現(xiàn),解釋新現(xiàn)象,取得科學(xué)突破的關(guān)鍵條件之一。例如,核物理與軍事技術(shù)的交叉產(chǎn)生了原子彈;半導(dǎo)體物理與計算技術(shù)的交叉產(chǎn)生了計算機?？梢灶A(yù)計,21世紀待人類掌握核聚變能的那一天,一定是核物理、等離子體物理、凝聚態(tài)物理和激光技術(shù)等學(xué)科的交叉和配合的結(jié)果。這也是21世紀科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。

篇5

據(jù)專家解釋，人體冷凍確有科學(xué)依據(jù)。它被稱為低溫學(xué)――研究在非常低的溫度下物質(zhì)的性質(zhì)將如何變化。人體冷凍法――在極低溫度下保存人體，并希望在未來使其復(fù)活的技術(shù)――現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)，但仍處于初級階段。

冷凍條件：心跳停止　腦細胞仍活動

要了解人體冷凍技術(shù)，先想想以前的新聞故事：有人掉進了冰凍的湖里，并在冰冷的水中浸泡了一小時后才被救起。這些人之所以幸免于難是由于冰水使他們的身體處于假死狀態(tài)，減慢了新陳代謝，并使大腦活動處于不需要氧氣的狀態(tài)。但人體冷凍法與掉進冰湖后蘇醒有一些不同。首先，對活著的人實施人體冷凍延時是違法的。要實施人體冷凍程序的人首先應(yīng)是被宣布法定死亡的人，心臟必須停止跳動。

然而，如果他們已經(jīng)死亡，又如何讓其復(fù)活呢?實施人體冷凍技術(shù)的科學(xué)家的說法是：“法定死亡”與“完全死亡”是不同的?？茖W(xué)家指出，完全死亡是指所有的大腦活動都停止；但人的心臟停止跳動時，一些腦細胞仍在活動。人體冷凍法就是保存這些殘留的少量活動細胞。從理論上說，這個人在未來是可以復(fù)活的。

冷凍過程：細胞除水　注甘油防護劑

如果您決定接受人體冷凍，首先要加入一個人體冷凍機構(gòu)并每年支付會員費(大約400美元／年)。當心跳停止后，應(yīng)急小組會穩(wěn)定您的身體狀況，為大腦提供足夠的氧氣和血液來維持最基本的大腦活動。他們把您的身體放入冰塊中，并注射肝磷脂(一種抗凝血劑)防止在途中血液凝結(jié)。

實施真正的“冷凍”不會只將病人放入一桶氮液中，因為這樣做會使細胞中的水分結(jié)冰。一旦水分結(jié)成冰，細胞會膨脹并最終破裂。人體冷凍小組必須先去除細胞里的水分，然后注入一種基于甘油的化學(xué)混合液，稱為低溫防護劑。這個過程稱為玻璃化(不結(jié)冰的冷凍)，使細胞進入假死狀態(tài)。

身體的水分被低溫防護劑替代后，他們會將您的身體放置在一張干冰床上進行冷凍，直到溫度達到零下130攝氏度，玻璃化過程才結(jié)束。下一步要將身體放入一個單獨的容器里，并將容器放入一個盛滿零下196攝氏度液態(tài)氮的大金屬箱內(nèi)。您的身體是頭朝下放置的，這樣即使箱子有泄漏，您的大腦也會浸泡在冷凍液中。

替代選項：只凍大腦未來重造身體

在20世紀70年代末，美國大約有六家人體冷凍公司。但是保存和維護每個遺體的費用如此之高，使很多公司在接下來的十年中都倒閉了?，F(xiàn)在，只有少數(shù)公司提供冷凍延時服務(wù)，包括位于美國亞利桑那州的阿爾科生命延續(xù)基金會和位于密歇根州的人體冷凍研究院。2004年初，阿爾科生命延續(xù)基金會有650多名會員和59個低溫貯藏的病人遺體。

實施人體冷凍并不便宜，費用高達約15萬美元。對節(jié)儉一些的人來說，僅5萬美元就可保存大腦――這種選擇被稱為神經(jīng)延續(xù)。以這種方式保存的人，希望隨著技術(shù)的進步，可通過克隆或重生來構(gòu)造身體其他部分。

如果您選擇冷凍延時，您要有心理準備，旁邊會有同伴。幾個身體或頭部一起存儲在同一個氮液箱子中是常有的事。許多人被保存在冷凍機構(gòu)中。可能他們當中最著名的人物就是棒球運動的傳奇人物托德?威廉姆斯。但是，還沒人真正被復(fù)活過，因為這項技術(shù)還不存在。

有望成功：納米技術(shù)　修補冷凍損傷

雖然被冷凍延時的人還沒被復(fù)活過，但活的有機體已可以從死亡或臨近死亡的狀態(tài)下恢復(fù)健康，并且有過這樣的事。神經(jīng)外科醫(yī)生常常冷卻病人的身體，以便對動脈瘤進行手術(shù)，而不損傷或割裂大腦中擴張的血管。生育診所里冷凍的人類胚胎被解凍后植入母親的子宮，可發(fā)育為正常的人類。

篇6

在過去的兩個多世紀里，人類的平均壽命已經(jīng)得到大幅度的延長。在1800年，人的平均壽命只有35歲；到了1900年，人的平均壽命增加到47歲；1950年，人平均能活到68歲；現(xiàn)在，人平均能活到78歲。

人類的壽命正在不斷地延長。問題是，人類壽命究竟能延長到多少歲？我們能否終有一天長生不老？

今天，科學(xué)家們正孜孜不倦地尋找長壽的方法，試圖讓生命的時鐘停頓，或者至少走慢點兒。

■長壽術(shù)之一：氣味影響

自上世紀90年代以來，衰老和死亡受細胞和基因變化過程控制的認識就逐漸為人們所接受。最近美國研究人員在對一種只被喂食少量食物的黑腹果蠅進行了研究之后又發(fā)現(xiàn)，氣味也能控制生命的長短。

研究人員讓饑餓的果蠅聞酵母的氣味。他們驚訝地發(fā)現(xiàn)，這些果蠅的壽命變短了。研究人員隨后利用基因技術(shù)“關(guān)閉”了果蠅的一個關(guān)鍵的嗅覺感受器，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：失去嗅覺的果蠅比其他正常果蠅的壽命最多長出了50％。

研究人員希望，未來能夠考查其他氣味和嗅覺感受器對壽命是否具有更大的影響。他們希望找到可以控制生命長短的特殊芳香物質(zhì)。目前還無法預(yù)測該成果是否能夠直接應(yīng)用到更高等的動物甚至人的身上，但進行此類研究的科學(xué)家們希望有朝一日能延緩人類衰老。

■長壽術(shù)之二：改變基因

美國加州大學(xué)的賽西亞?肯尼婭教授利用一種細微的蠕蟲做實驗。這種蠕蟲通常的平均壽命在13天左右，然而，通過修改一種特定的基因，科學(xué)家能讓這種蠕蟲的壽命延長到原來的六倍。

賽西亞? 肯尼婭教授說：“在蠕蟲活到第13天的時候，我們改變它身上一種基因的結(jié)構(gòu)，使它變得長壽。雖然過了13天，它仍然活得充滿生氣。”

基于其研究成果，肯尼婭深信衰老的過程不是固定的。相反，這一過程能夠被大幅度延遲。她說：“過去人們以為衰老是不可避免的自然過程，人類對此束手無策。但是現(xiàn)在，我們成功地延長了動物的壽命……有時候我們以為不可能發(fā)生的事情，的確會發(fā)生。”

■長壽術(shù)之三：控制食量

在美國威斯康星州大學(xué)，科學(xué)家正用恒河猴來進行類似目的的試驗。這次，科學(xué)家沒有改變猴子的基因，而是減少它們的食量。譬如，兩只年齡相同的猴子，一只正常喂食，另一只由科學(xué)家控制其吸收的卡路里。

有關(guān)控制熱量吸收與壽命的關(guān)系的研究可以追溯到70多年前。當時，美國康奈爾大學(xué)開創(chuàng)先河地在老鼠身上進行相關(guān)試驗。結(jié)果顯示，控制進食量看來確實有助延長壽命，但是至今科學(xué)家也無法對此給出明確的解釋。

■長壽術(shù)之四：抗老藥丸

利用控制食量來長壽，最大的困難就是饑餓的感覺不好受。為此，哈佛大學(xué)的大衛(wèi)?辛克萊爾目前正在進行一項新嘗試: 把控制卡路里的好處濃縮進一顆藥丸里。

這種藥丸的主要成分是一種自然生成的物質(zhì)――白藜蘆醇，在紅酒里面能夠找得到這種物質(zhì)。不過，1000杯紅酒里所含的白藜蘆醇加起來，才能抵得上這顆藥丸。

科學(xué)家表示，目前這種藥丸在老鼠身上取得很好的試驗效果。而這種藥丸的主要作用不是延遲衰老過程，而是治療那些由衰老導(dǎo)致的疾病，例如糖尿病。

■長壽術(shù)之五：納米技術(shù)

跟大衛(wèi)?辛克萊爾比起來，發(fā)明家雷?克茲威爾的野心更大，他認為人類的壽命應(yīng)該至少被延長數(shù)千年。

克茲威爾表示：“人類經(jīng)過了兩萬多年的漫長進化，人體機能卻幾乎沒有發(fā)生任何重大的改變。我們得發(fā)明一些工具來解決這個問題。”

根據(jù)克茲威爾的大膽構(gòu)想，將來納米生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，能夠使得微型機器人鉆進人類的血液里，清除使人患病的毒素。

篇7

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國正在實施的自主發(fā)展、獨立運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。目前，第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星已成功發(fā)射升空。此舉表明一個導(dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)構(gòu)建完成，覆蓋中國以及大部分亞太地區(qū)。明年上半年，北斗將正式提供服務(wù)。計劃到2020年，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將擁有35顆衛(wèi)星，形成覆蓋全球的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。

中國衛(wèi)星高精度星載銣鐘通過驗收

日前，航天二院203所研制的兩臺北斗二代二期導(dǎo)航衛(wèi)星高精度星載銣鐘電性件通過有效載荷總體的驗收。星載銣鐘是北斗二代衛(wèi)星的核心部件，關(guān)系到整個衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航定位的精度。星載銣鐘的長期頻率穩(wěn)定度和產(chǎn)品壽命大幅提高，產(chǎn)品體積重量降低了30%以上，減輕了衛(wèi)星的負荷。高精度星載銣鐘性能目前已達到國際先進水平。

我國成功研發(fā)首臺3D激光燒結(jié)機

第三次工業(yè)革命是以數(shù)字化制造及新材料、新能源應(yīng)用為代表的科技領(lǐng)域的又一次重大飛躍，3D增量制造技術(shù)是數(shù)字化制造的重要標志，選擇性激光燒結(jié)技術(shù)被公認為3D增量制造技術(shù)的最佳途徑。湖南華曙高科有限責任公司自主研發(fā)的國內(nèi)首臺高性能3D激光燒結(jié)機，實現(xiàn)了由“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的轉(zhuǎn)型。

新型超密磁帶可存儲35TB數(shù)據(jù)

富士膠片公司和瑞士蘇黎世的研究人員研發(fā)出一種新型超密磁帶，被稱為“線性磁帶文件系統(tǒng)”。他們研制的原型超密磁帶覆蓋鋇鐵氧體顆粒圖層，所使用的帶盒長10厘米，寬10厘米，高2厘米，能夠存儲35TB數(shù)據(jù)，大約相當于3500萬本圖書所涵蓋的信息。

最快超級計算機每秒運算逾2億億次

美國科學(xué)家們展示了一款名叫“泰坦”的超級計算機，它可能是世界上運算速度最快的超級計算機。這款計算機的內(nèi)存也超過了700兆兆字節(jié)，運算速度超過每秒2億億次，即相當于全世界70億人每個人每秒鐘進行300萬次運算。它可以讓科學(xué)家們更切實可行地去模擬替代性能源、能源使用率等實體系統(tǒng)。

從分子層面解釋“記憶的產(chǎn)生”

美國神經(jīng)學(xué)家們揭示了記憶形成中分子的時空活動。他們利用加利福尼亞海兔，對形成短期、中期和長期記憶過程中神經(jīng)元分子活動的時間順序和空間位置進行了區(qū)分。這一成果為記憶形成的分子活動提供了最新解釋，也為開發(fā)相關(guān)疾病的干預(yù)療法帶來了更好的“地圖”。

新算法能確定兩神經(jīng)元間的連接概率

神經(jīng)元的通訊速度非常之快，而德國科學(xué)家新開發(fā)出一種破解連接腦神經(jīng)線路的運算方法，通過檢測總體神經(jīng)元的活動，能確定兩個神經(jīng)元連接在一起的概率。了解神經(jīng)元之間如何建立信號線路，有助于人們理解大腦的工作原理。

用蛋白質(zhì)制造誘導(dǎo)多能干細胞

利用病毒將基因插入特化的成熟細胞，將其變成多能干細胞（iPS細胞）的研究成果榮獲今年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。也有人指出，用這種方法造出的細胞效率雖高，但能治病也能引發(fā)細胞癌變。美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院發(fā)現(xiàn)，只用基因編碼的蛋白質(zhì)來制造iPS細胞更加安全，效率也能大大提高。他們認為，該發(fā)現(xiàn)照亮了細胞向多能性轉(zhuǎn)變的生物路徑，為多能干細胞療法進入現(xiàn)實鋪平了道路。

可繪制全腦神經(jīng)連線圖的新方法

美國冷泉港實驗室團隊提出了一種全新的革命性方法：利用“單個神經(jīng)元連接條形碼”的新工藝，高通量DNA測序法能以單個神經(jīng)元的解析度來探求神經(jīng)回路的連接，進而可獲得小鼠的全腦神經(jīng)元連接圖。與之前利用電子顯微鏡檢查單個細胞間的突觸的手段相比，該方法廉價且快速，其目前正在接受概念論證測試。

納米技術(shù)檢測艾滋病毒便捷便宜

利用人體唾液檢測艾滋病毒的手段相當簡便快捷，但如果病毒載量未達到一定的濃度時，往往會鬧出“假陰性”的“烏龍劇”。英國帝國理工大學(xué)的科學(xué)家研制出一種用納米技術(shù)測試血清的方法，它能夠使待測樣本的檢測結(jié)果顯示為紅色（陰性）或藍色（陽性），用普通裸眼就可分辨，其靈敏度比目前的檢測方法高出10倍以來，且成本低廉。

篇8

【關(guān)鍵詞】Seminar教學(xué)法 研究生教學(xué) 納米表面工程

【中圖分類號】G643 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）33-0012-03

隨著我國研究生教育事業(yè)的不斷發(fā)展，為國家社會經(jīng)濟發(fā)展輸送了大量的高層次人才。作為高層次人才培養(yǎng)的主要渠道，研究生教育對未來社會發(fā)展起著舉足輕重的作用。為了提高研究生的培養(yǎng)質(zhì)量，必須注重研究生的教育創(chuàng)新，探索研究生教學(xué)的新方法，加強研究生能力的培養(yǎng)。

一 Seminar學(xué)習(xí)理論及其特征

1.Seminar教學(xué)法的內(nèi)涵

Seminar教學(xué)法起源于18世紀的近代德國。Seminar意為“研究生為研究某問題而與教授共同討論之班級”，也即“專題討論會”、“研究班”或“研究班課程”，是一種結(jié)合教學(xué)活動進行的研習(xí)方式或在教學(xué)過程中開展學(xué)術(shù)研究的一種制度。Seminar通常由一名研究專家向?qū)W生提出問題或鼓勵學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，然后在其指導(dǎo)下進行解決問題的活動。這種制度是以學(xué)生探討為主的雙向、多向的交流過程，是充分體現(xiàn)學(xué)生主體地位的教學(xué)模式。一節(jié)典型的Seminar實施的課堂一般由主持人介紹、主題報告宣講、回應(yīng)人發(fā)言、限時辯論與交流、總結(jié)與評點五部分組成。

2.Seminar教學(xué)法的主要特征

第一，教學(xué)與科研的統(tǒng)一。教學(xué)與科研的統(tǒng)一是Seminar的重要特征，教學(xué)與科研的結(jié)合在Seminar中得到充分、完美的結(jié)合。在Seminar中，教授與研究生完全改變了傳統(tǒng)教學(xué)中的師生關(guān)系，因為教學(xué)是一個追求真理的過程，必須通過教授與研究生的研究探討，逐步接近真理。對于選中的具體專題，教授與研究生必須明確關(guān)于這個專題前人已有的研究成果；前人已有成果的理論背景；這些理論成果有什么現(xiàn)實意義；如何利用別人的成果進行新的探索。這樣就很好地把教學(xué)與科研完美地結(jié)合在一起，教學(xué)的過程同時也是師生共同研究的過程，二者緊密結(jié)合，不可分割。

第二，強調(diào)研究生科研能力的培養(yǎng)。Seminar注重研究生獨立科研能力的培養(yǎng)。在Seminar中，教授不再以告知的方式灌輸知識，轉(zhuǎn)而重視研究生的獨立研究及思考能力；對于每一個由研究生和教授共同確定的專題，研究生必須花費大量時間搜集資料，然后對資料進行分析整理，對前人的成果進行反思，最后提出自己的觀點。這一過程是研究生獨立研究的過程，可以更好地培養(yǎng)研究生獨立學(xué)習(xí)和科研的能力，只有在研究生出現(xiàn)問題的時候教授才做適當?shù)闹笇?dǎo)。

第三，注重研究生的互動與合作，師生關(guān)系平等融洽。Seminar是以小組講座的形式進行的，這種形式為研究生的交流合作提供了多向互動的平臺，它可以全方位地調(diào)動小組成員的參與熱情，在激烈的探討中激發(fā)小組成員對于問題的不同見解，促進研究生發(fā)散性思維的形成，從而激發(fā)研究生對此類問題的連鎖反應(yīng)，形成良好的探討氛圍。在探討的過程中，由于教授不是以權(quán)威方式作用在討論過程中，因此Seminar成員之間具有平等合作的基礎(chǔ)。Seminar為研究生之間的互動提供了必要的平臺，在互動過程中小組成員之間思想的碰撞就可能形成多樣的解釋，而每一種思想都有它獨到的價值。Seminar為參與者提供了合作空間，它將合作精神引入學(xué)習(xí)生涯，有利于實現(xiàn)和強化合作思想。在Seminar中教授主要的作用在于控制課堂的進程，對小組成員間的討論做進一步的指導(dǎo)，并最終在討論結(jié)束后進行總結(jié)，在這一過程中，師生之間是平等的、協(xié)商的關(guān)系。

二 納米表面工程課程

1.課程基本情況

納米表面工程是裝甲兵工程學(xué)院碩士、博士研究生材料科學(xué)與工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，在第一學(xué)期開設(shè)，學(xué)時為40課時。

通過課程學(xué)習(xí)，主要使學(xué)生了解納米表面工程研究現(xiàn)狀及其在民用工業(yè)和武器裝備中的應(yīng)用，熟悉納米顆粒材料表面改性常用的技術(shù)方法，熟悉材料表面納米薄膜、納米復(fù)合涂層、納米結(jié)構(gòu)涂層等納米涂覆層的分析和表征方法，了解各種納米表面工程技術(shù)，重點掌握納米硬膜技術(shù)、微/納米熱噴涂技術(shù)、納米復(fù)合鍍技術(shù)、納米技術(shù)、納米自修復(fù)技術(shù)等裝備中已經(jīng)取得成功應(yīng)用的納米表面工程技術(shù)，掌握納米表面工程技術(shù)設(shè)計的基本原則，能夠針對裝備維修和再制造問題設(shè)計和選擇納米表面工程技術(shù)。

2.課程教學(xué)特點

從納米表面工程的教學(xué)內(nèi)容來看，作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有如下特點：

第一，涵蓋內(nèi)容廣泛。納米表面工程的教學(xué)內(nèi)容涉及的學(xué)科專業(yè)知識如圖1所示。由圖1可知，納米表面工程所涵蓋的學(xué)科專業(yè)知識十分廣泛。由于研究生入學(xué)前的知識結(jié)構(gòu)各不相同，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不一，因此學(xué)習(xí)本門課程只能針對研究生階段的研究方向有重點地學(xué)習(xí)。而對于一名授課教師教授如此廣泛的專業(yè)知識，也有很大的難度。

第二，各章教學(xué)內(nèi)容相對獨立，自成體系。由圖1可以看出，《納米表面工程》課程的教學(xué)內(nèi)容建立在納米材料特性及制備技術(shù)、分析技術(shù)等知識基礎(chǔ)上，由相對獨立的納米硬膜技術(shù)、納米熱噴涂技術(shù)、納米復(fù)合鍍技術(shù)、納米固體技術(shù)、納米粘接技術(shù)、納米復(fù)合功能涂料技術(shù)、金屬表面自身納米化技術(shù)等所組成。每種技術(shù)自成體系，有相對完善的理論知識、研究方法和研究成果。

三 Seminar理論在納米表面工程課程教學(xué)中的應(yīng)用

為充分培養(yǎng)研究生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力，我們提倡將教學(xué)過程分為課堂教學(xué)和課題研究兩個部分。課堂教學(xué)主要以教師講授、學(xué)生研究報告和課堂討論為主，主要在課堂內(nèi)進行。課題研究主要以學(xué)生分組展開與課程相關(guān)課題研究為主。教師選擇課程相關(guān)領(lǐng)域前沿研究的熱點問題，組織學(xué)生展開討論，并選擇若干具體的方向組織學(xué)生展開研究，課題研究主要在課外進行。納米表面工程課程Seminar組織過程如圖2所示。

這種激發(fā)學(xué)生主觀能動性的教學(xué)過程，一方面要求研究生課前進行廣泛的閱讀和認真的準備；另一方面主要通過討論、專題研討等方式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，在課堂上鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新能力和表達能力。

下面以納米表面工程中的納米復(fù)合鍍技術(shù)一章的Seminar交流教學(xué)過程進行說明。

1.交流內(nèi)容調(diào)研

一般而言，調(diào)研內(nèi)容分為基礎(chǔ)理論調(diào)研、國內(nèi)外研究進展調(diào)研、目前存在的問題或需要改進的內(nèi)容調(diào)研、應(yīng)用情況調(diào)研等。

第一，基礎(chǔ)理論調(diào)研。基礎(chǔ)理論是本次交流內(nèi)容的理論基礎(chǔ)，應(yīng)該簡要介紹，而且要深入淺出。就納米復(fù)合鍍技術(shù)一章而言，所涉及的基礎(chǔ)理論包括電化學(xué)理論、電鍍理論、復(fù)合鍍理論、化學(xué)鍍理論等基礎(chǔ)理論，結(jié)合納米技術(shù)的發(fā)展進行總結(jié)和梳理。

第二，國內(nèi)外研究進展調(diào)研。介紹國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的研究發(fā)展歷程及最新研究進展，通過這方面的介紹，使參加交流人員對交流內(nèi)容有一個全面的認識。納米復(fù)合鍍交流內(nèi)容調(diào)研流程圖如圖3所示。

第三，目前存在的問題或需要改進的內(nèi)容調(diào)研。對于交流內(nèi)容中所存在的問題，交流者應(yīng)該進行總結(jié)，并進行客觀的表述。這部分內(nèi)容也是后續(xù)交流環(huán)節(jié)的主要內(nèi)容，應(yīng)該列為重點，也是準備工作的難點所在。

第四，應(yīng)用情況調(diào)研。納米表面工程這門課程與工程應(yīng)用結(jié)合十分緊密，其發(fā)展也是以工程應(yīng)用為背景和牽引進行的。因此，對于課程中涉及的每種技術(shù)都要結(jié)合工程應(yīng)用情況進行詳細介紹，不要讓理論變?yōu)榭罩袠情w。

2.交流PPT內(nèi)容制作

在交流PPT內(nèi)容制作方面，主張以課本內(nèi)容為主線，同時加入調(diào)研內(nèi)容和自己的見解。一些對交流內(nèi)容比較熟悉的學(xué)生，可以根據(jù)自己的理解進行內(nèi)容安排。

3.交流與討論

第一，匯報時間。一般而言，每次交流匯報時間安排為2課時。其中匯報時間應(yīng)該控制在30～50分鐘。時間過短，不利于深入分析知識點；時間太長則不能為交流提供充分的討論時間。

第二，討論方式。討論方式可以分為兩種。一種是邊交流邊討論。此種討論方式解決問題的時效性較強，不會出現(xiàn)遺忘情況。另一種是匯報完畢后集中討論。這種討論交流方式會增強問題的針對性和系統(tǒng)性，也會引起討論的廣泛性。

在組織過程中，教師可以針對情況靈活選取，以提高教學(xué)效果。

4.內(nèi)容完善與再交流

根據(jù)討論情況，匯報者要進行總結(jié)，課下針對建議內(nèi)容進行再調(diào)研、再學(xué)習(xí)、再總結(jié)，教師可酌情組織簡短的課上交流或課下交流，確保討論問題得到有效解決。

在納米復(fù)合鍍一章教學(xué)中，討論的問題主要有：（1）“納米復(fù)合鍍技術(shù)”的定義；（2）納米材料在鍍液中的應(yīng)用與表征方法；（3）納米顆粒在鍍層中的強化機理。

針對以上討論比較熱烈的問題，教師主要明確以下幾個問題：（1）定義、理論、論據(jù)的確切參考文獻；（2）參與討論的論點的科學(xué)性與正確性；（3）對交流內(nèi)容提出改進意見和建議。

5.教學(xué)效果

該教學(xué)法已經(jīng)在3輪博士、碩士研究生課程中進行了試點改革。在2013級博士教學(xué)過程中，對參與教學(xué)的7名博士研究生進行了問卷調(diào)查。結(jié)果如圖5所示。7名博士生中，有6人認為該種教學(xué)方式有利于所學(xué)知識的鞏固；6人認為能夠開闊思路，通過討論他人研究成果中出現(xiàn)的問題和失誤，指導(dǎo)自己今后的課題研究工作；所有人都認為通過該課程教學(xué)掌握了更多有效的科研工作方法。

四 小結(jié)

通過Seminar課堂教學(xué)實踐，主要有如下心得體會：

第一，Seminar教學(xué)法比較適合研究生課程尤其是公共基礎(chǔ)課程的教學(xué)。參與討論的學(xué)生可以找到較多的共鳴點，容易引發(fā)討論。

第二，Seminar教學(xué)法的實施離不開細致全面的準備。盡管準備工作并不是課堂教學(xué)的一個部分，但是準備工作的作用是不能忽視的，它能夠直接影響課堂教學(xué)的順利推進。前期準備工作做得認真仔細的學(xué)生，在課堂討論的時候占據(jù)了比較大的優(yōu)勢，陳述也更加全面，辯駁更加有力。

第三，教師實施Seminar教學(xué)法的時候需要做好以下幾個方面的工作。一是要制定一個全面的教學(xué)計劃。二是在匯總整理材料的時候要認真分析。三是教師在開場介紹的時候要平鋪直述，不做任何評價、不帶任何觀點，避免由于教師的主觀好惡對參與者造成心理影響，影響學(xué)生的自我判斷。同時，教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生盡可能多地提出懷疑和反對意見，在討論過程中為意見的交鋒創(chuàng)造良好的氣氛。四是要善于引導(dǎo)學(xué)生，駕馭整個課堂。

參考文獻

篇9

京瓷作為單通道噴墨打印頭技術(shù)的首選供應(yīng)商至少已經(jīng)有3年時間了，通過其客戶CTC（Cutting-Edge技術(shù)公司）的產(chǎn)品展示，我們可以更好地了解京瓷的實力。CTC是一家位于日本京都的印刷企業(yè)，它從10年前開始研發(fā)自己的表格噴墨印刷系統(tǒng)，其母公司是總部設(shè)在京都的表格印刷企業(yè)Densanshi印刷公司，后者于2000年左右成為Check Technology電子束技術(shù)的分銷商，并通過新成立的CTC公司推出了自己的噴墨印刷系統(tǒng)。該公司最近推出的是一款擁有16個噴墨頭的BookBee-500UV噴墨印刷機，每個噴墨頭擁有2556個噴嘴，主要用于汽車說明書等高光澤書籍紙的印刷。

該系統(tǒng)所有的電子元件都是由京瓷提供的。這是京瓷首次為印刷系統(tǒng)提供電子元件。BookBee-500UV噴墨印刷系統(tǒng)目前所使用的LED固化燈來自第三方供應(yīng)商，但將來很有可能與噴墨頭和電子元件一樣，全部由京瓷提供。

14.蘭達，能否成功？

納米圖像？微小墨滴成像？新一代數(shù)字印刷技術(shù)？這項技術(shù)到底應(yīng)該叫什么名字并不重要，重要的是，因為蘭達，它在2012年火了。作為Indigo液體電子油墨技術(shù)的發(fā)明者、惠普在2001年以8億美元的價格收購Indigo的受益者，以及擁有印刷業(yè)“喬布斯”美譽的傳奇人物，蘭達的新技術(shù)的確令人震撼。

drupa2012上，伴隨著從后臺升起的煙霧，蘭達開始了他的演講，并向大家解釋了數(shù)字印刷取代98%的膠印頁面所必須具備的四個條件：①與膠印相當?shù)挠∷①|(zhì)量；②與膠印相當?shù)纳a(chǎn)率；③與膠印相當?shù)挠∷蝺r；④在各種承印物上印刷的能力。

前兩個條件，數(shù)字印刷幾乎已經(jīng)具備，而后兩個條件還沒有達到。這正是“納米數(shù)字印刷”需要解決的問題。納米圖像是蘭達發(fā)明的名字，旨在突出這項技術(shù)用微小墨滴成像的能力。正如他所解釋的那樣，納米技術(shù)能將顆粒做到非常小的尺寸，并具備獨特的功能。納米粒子可以非常堅硬、吸水（就像將藥物輸送到血液里的載體），也可被稱為超級著色劑。

通過使用被蘭達稱為油墨發(fā)射器的標準壓電噴墨打印頭（據(jù)說由一家日本廠商提供），納米數(shù)字印刷機能將納米油墨噴射到一個加熱的轉(zhuǎn)印橡皮布上，隨著著色劑的分布和水分的蒸發(fā)，圖像以一種聚合黏膜的形式呈現(xiàn)在已被加熱到120？C的轉(zhuǎn)印橡皮布上，隨后再被轉(zhuǎn)印到承印物上。這個過程與Indigo的轉(zhuǎn)印過程有些類似，只不過它使用的是水性油墨。通過利用轉(zhuǎn)印橡皮布的熱能，水性油墨中的水分迅速蒸發(fā)，并形成一層非常薄的墨膜，其厚度只有不到400nm。這既解決了成本問題（由于著色劑不會滲透到紙質(zhì)承印物的纖維中，因此不需要用太多的油墨來提高圖像的鮮艷度），也解決了承印物的問題，由于墨膜具有黏性，因此可以在包括塑料、PVC甚至是PET薄膜在內(nèi)的各種承印物上成像。

過去人們也一直在嘗試用類似的方法將油墨轉(zhuǎn)移到一個中間介質(zhì)上。從20世紀90年代開始就有一些專利技術(shù)試圖通過中間轉(zhuǎn)印過程和單通道噴墨頭來解決紙粉問題，但它們總是在將油墨從傳送帶或滾筒上轉(zhuǎn)移到承印物上時遇到瓶頸，因為傳送帶或滾筒上殘留的油墨會污染接下來要印刷的圖像。蘭達聲稱自己能夠解決此問題，因為他們的納米油墨可以實現(xiàn)100%的轉(zhuǎn)移，不需要在印刷頁面之間進行任何清理工作。

但是，這項技術(shù)還需要很長時間才能實現(xiàn)商業(yè)化。蘭達謙虛地指出，Indigo技術(shù)在1993年上市就有些為時過早，現(xiàn)在他不想再犯同樣的錯誤。

其實，蘭達并沒有推出全新的噴墨技術(shù)或紙張傳輸系統(tǒng)，甚至連銷售和分銷方式都與以前一樣。他的創(chuàng)新點只局限于油墨及其轉(zhuǎn)移過程。納米數(shù)字印刷技術(shù)與其他壟斷技術(shù)最大的不同之處就在于它將成為一個“開放的標準”，很多合作伙伴都將參與到這個產(chǎn)品的開發(fā)過程中（除了油墨和加熱橡皮布輸送帶）。將來任何一個合作伙伴的壓電噴墨頭、輸紙系統(tǒng)、印后加工系統(tǒng)都有可能被用到蘭達的納米數(shù)字印刷機上。

蘭達公司除了自己銷售產(chǎn)品以外，也會將技術(shù)授權(quán)給其他公司使用，并收取油墨和加熱橡皮布輸送帶技術(shù)的使用費。這樣一來，其他公司雖然可以使用這項創(chuàng)新技術(shù)，但無法對設(shè)備的機械、物理、電氣和軟件等各個方面進行開發(fā)，所以也無法對蘭達公司構(gòu)成威脅。

蘭達帶給人們的驚喜還不僅僅是這些，所有的蘭達納米數(shù)字印刷機都具有一個為新一代操作者而設(shè)計的操作界面――這是一個安裝在印刷機前面的3米長的電子觸摸屏（由2個40英寸的顯示器組成，但看起來像是一個面板），操作起來就像iPhone手機一樣。它具有活件控制功能，能根據(jù)紙張類型和尺寸按順序自動顯示活件，甚至能通過視頻展示出印刷機內(nèi)部的運轉(zhuǎn)情況。當操作人員離開印刷機時，這個觸摸屏就會顯示出印刷機的工作狀態(tài)，并通過大號的、讓人從很遠的地方就能看到的字體發(fā)出警告信息，告訴人們還有多久需要更換油墨或紙張。

這個控制面板還能復(fù)制在iPad上，并能通過視頻告訴人們?nèi)绾胃鼡Q零件、解決問題，以及還有哪些訂單需要完成。蘭達認為只要一個操作人員就能同時操作四臺蘭達納米數(shù)字印刷機。這是一個真正為新一代操作者而設(shè)計的界面，年齡在20～30歲的印刷機操作人員更喜歡這種方式，而不用枯燥地學(xué)習(xí)如何保持水墨平衡。

蘭達公司在drupa2012上展出了五種配置不同的納米數(shù)字印刷機，從用于出版和商業(yè)印刷的B2和B1幅面的單張紙印刷機到面向標簽印刷、軟包裝印刷領(lǐng)域的幅寬為50厘米（20英寸）的連續(xù)式印刷機等都在展出范圍內(nèi)。每一款蘭達納米數(shù)字印刷機均具有4～8色的顏色配置，可增加的顏色包括：白色油墨、金屬油墨、用于局部上光的光油以及其他特殊油墨。

雖然很多事情還有待驗證，但一些業(yè)內(nèi)人士打賭蘭達不會獲得成功。他們懷疑蘭達能否將自己獨立開發(fā)的納米圖像技術(shù)投入商業(yè)化生產(chǎn)，能否依靠技術(shù)授權(quán)生存，或者是否會以把技術(shù)賣給一個大型的戰(zhàn)略收購者而告終。與所有冒險家一樣，蘭達的未來還無法確定，但其無疑是2012年最熱門的話題。

15.柯達，未來在哪？

柯達在drupa2012上給人留下的印象是一家正在成長和蓬勃發(fā)展的公司。據(jù)該公司首席執(zhí)行官安東尼奧？佩雷斯介紹，柯達此次是攜史上最強的生產(chǎn)型數(shù)字印刷機陣容參展，共了10款新產(chǎn)品。佩雷斯表示，自從破產(chǎn)事宜恢復(fù)“平靜”之后，客戶又開始恢復(fù)下單（其中包括日本凸版公司訂購的第4套Prosper系統(tǒng)），供應(yīng)商也開始供應(yīng)零件。

佩雷斯認為：“法院對破產(chǎn)申請的批準有利于我們對遺留成本進行調(diào)整，但公司從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)型的基本戰(zhàn)略沒有發(fā)生變化，公司董事會和領(lǐng)導(dǎo)團隊也將一如繼往地帶領(lǐng)公司走向重生?？逻_目前面臨的最大挑戰(zhàn)是資源配置。我們以前過于重視美國和歐洲市場，而現(xiàn)在是時候為新興國家做一些事情了?！闭雇磥?，柯達將把重點放在Prosper、包裝印刷和功能性印刷上（例如集成電路芯片和平板顯示器的背板等）。

不過，我認為現(xiàn)實對柯達來說可能更加殘酷。生產(chǎn)型噴墨印刷市場的競爭正日益激烈，柯達需要迅速贏得大量新設(shè)備訂單，否則，它的破產(chǎn)問題又將成為人們關(guān)注的焦點。值得慶幸的是，Prosper技術(shù)似乎已經(jīng)開始發(fā)揮作用，自兩年多前正式以來，柯達已售出500多個S系列噴墨頭，它們主要用于取代直郵和個性化表格領(lǐng)域中所使用的柯達6240噴墨打印頭。目前，Prosper 1000XL/5000XL以及最新的6000XL印刷機都在柯達當初為Prosper系列產(chǎn)品所選擇的NewPage（目前也已申請破產(chǎn)）高光膠印涂布紙上運轉(zhuǎn)良好。

但不太好的消息是，除了美國之外，Prosper印刷機還沒有在歐洲和其他地區(qū)找到合適的膠印涂布紙?，F(xiàn)在柯達的其他解決方案，包括預(yù)涂系統(tǒng)能讓人們在自己喜歡的承印物上進行印刷，但他們現(xiàn)在最大的問題是要與時間賽跑。I.T.戰(zhàn)略公司認為柯達在未來12個月的命運主要取決于其領(lǐng)導(dǎo)者定下的基調(diào)，給客戶和供應(yīng)商帶來的信心以及員工們的工作態(tài)度。

16.小森，蓄勢數(shù)字印刷

在小森家族成員的帶領(lǐng)下，小森目前仍然是日本最值得驕傲的膠印機制造商之一。它在膠印機自動化方面始終處于市場領(lǐng)先地位，極大地減少了膠印機的開機設(shè)置時間并實現(xiàn)了自動化的雙面印刷以及聯(lián)機涂布等。但是，與其他膠印機制造商一樣，小森也面臨著市場萎縮的問題。在這種情況下，它推出了一系列生產(chǎn)型數(shù)字印刷機，但這也在無意中向市場傳遞出這樣一個信號――小森并不清楚自己的數(shù)字印刷平臺是否能夠成功。

在drupa2012上，小森與柯尼卡美能達合作展出了KM1單張紙噴墨印刷機，它是在原有膠印機的基礎(chǔ)上改造而成的。這款高質(zhì)量的生產(chǎn)型數(shù)字印刷機能直接在涂布和非涂布紙上進行印刷，而且不需要進行預(yù)處理或后處理，它將與富士膠片的Jet Press 720和網(wǎng)屏公司的SX印刷機展開競爭。與此同時，小森還推出了一款連續(xù)紙水性噴墨印刷機，這款設(shè)備看起來與另外一款宮腰OEM的產(chǎn)品非常相似。而且小森還搶在海德堡之前宣布將與蘭達公司展開合作，共同開發(fā)一款納米數(shù)字印刷機。這項技術(shù)在理論上將超越前兩款產(chǎn)品，為客戶帶來高質(zhì)量、高效率和低成本的印刷解決方案。

篇10

■王大銳　趙霞

“致密油”（tightoil）最早的定義出現(xiàn)在20世紀40年代的美國石油地質(zhì)家學(xué)會會刊（AAPGBulletin）上，隨著人們認識的深入，這個概念一直在不斷地在修改、完善著。目前，致密油已經(jīng)成為一個專門術(shù)語，代表一種非常規(guī)油氣資源。2011年9月，美國國家石油委員會（NPC）在其的北美地區(qū)油氣資源評價中將致密油表述為：“一般來說，致密油蘊藏在那些埋藏很深、不易開采的沉積巖層中，這些巖層具有極低的滲透率”；加拿大非常規(guī)資源協(xié)會(CSUR)對致密油定義更廣，明確把在已發(fā)現(xiàn)常規(guī)油田周邊的含油區(qū)因為儲層致密而未納入常規(guī)油田產(chǎn)區(qū)的區(qū)域歸屬于致密油范疇，稱之為“haloplay”（邊緣區(qū)帶），在這些邊緣區(qū)帶，石油通過應(yīng)用水平井、水壓裂等新技術(shù)得以開采。

認識致密油

人們對致密油的認識是隨著北美地區(qū)頁巖氣的成功開發(fā)和地質(zhì)理論研究的發(fā)展而展開并深入的——暗色頁巖及其共生的致密儲層發(fā)育豐富的微米—納米級孔隙，可以大量成烴、運烴和儲烴，形成自生自儲型油氣富集，致密油就是其中之一。

2000年以來，美國相繼在威利斯頓盆地泥盆系的Bakken組、德克薩斯州南部的EagleFord組、德克薩斯州北部的Fortworth盆地獲得致密油勘探開發(fā)的重大突破，2010年美國致密油產(chǎn)量突破3.0×107t，使美國持續(xù)24年的石油產(chǎn)量下降的趨勢首次得以扭轉(zhuǎn)，到2014年底，美國境內(nèi)致密油生產(chǎn)井超過2000口，平均單井產(chǎn)油12t/d。預(yù)計2020年全美致密油的產(chǎn)量將達到1.5×108t，使美國原油總產(chǎn)量增加1/3，大大減小了對外依存度，很大程度上改變了世界能源格局。

在致密油地質(zhì)理論的研究中，致密油的形成與富集機理備受人們關(guān)注，尤其是大面積分布的微孔隙系統(tǒng)（微米—納米級孔隙系統(tǒng)）中流體滲流規(guī)律、運移和富集機理，是致密油地質(zhì)理論研究的核心。進一步研究表明，在微孔隙系統(tǒng)中，相對于孔隙度和滲透率，孔喉尺寸大小和分布（即孔喉網(wǎng)絡(luò)體系）是決定儲集層儲集能力和滲流能力更直接更有效的參數(shù)，而且，不同類型的孔喉系統(tǒng)對應(yīng)不同的流體流動規(guī)律，它控制著致密油的形成、運移和富集，因此，加快致密油微米—納米多尺度孔喉網(wǎng)絡(luò)體系、流體非線性流動聚集機理研究，是目前致密油研究的重中之重，具有重大理論與現(xiàn)實意義，亟待加強。

作為一類極為重要且潛力巨大的非常規(guī)油氣資源，我國致密油地質(zhì)理論研究還處于準備或起步階段，極大地制約了我國致密油勘探開發(fā)進程。目前，石油地質(zhì)學(xué)和全球油氣勘探目標具有從毫米—微米孔的圈閉油氣領(lǐng)域逐漸向納米孔喉的源儲共生連續(xù)型油氣富集新領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。當物質(zhì)到納米尺度以后，物質(zhì)的性能就會發(fā)生突變，出現(xiàn)特殊性能“納米效應(yīng)”。納米油氣是指用納米技術(shù)研究和開采富集在納米級孔喉儲集系統(tǒng)中的油氣，包括頁巖油和氣、致密油和氣等，一般儲集層以納米孔喉為主，局部發(fā)育微米毫米級孔隙。致密砂質(zhì)巖油存在介于400～900nm的納米級孔隙中。納米油氣的主要特征是：（1）源儲共生，致密儲集層與油氣連續(xù)分布；（2）源內(nèi)滯留或短距離運移；（3）以擴散作用、分子作用、異常高壓（排烴壓力）等為主，非浮力富集；（4）一般單井無自然工業(yè)產(chǎn)量，需研發(fā)納米系列技術(shù)。納米級孔隙的發(fā)現(xiàn)豐富了孔隙類型，使儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征研究精度大大提高，為解決非常規(guī)儲層孔隙特征、連續(xù)型油氣富集機理提供了重要研究思路與方法，對推動致密油、致密氣、頁巖油、頁巖氣、納米油氣的工業(yè)開采具有重要科學(xué)意義。

針對我國致密油特殊形成條件，通過對四川盆地中北部侏羅系油藏特征研究，我國學(xué)者提出致密油概念和特征——致密油是一種特殊類型的大面積非常規(guī)油聚集，沒有明顯圈閉界限；沒有明顯邊、底水及油水界面，浮力與重力分異不明顯，缺少大規(guī)模二次運移，源內(nèi)或近源聚集；儲層具有特低孔滲、雙重介質(zhì)特征，連續(xù)分布在斜坡及凹陷區(qū)，不受局部構(gòu)造控制而受巖性控制。并認為致密油是致密儲層油的簡稱，是指覆壓基質(zhì)滲透率小于或等于0.1mD的砂質(zhì)巖、灰?guī)r等儲集油層、石油經(jīng)過短距離運移而富集的非常規(guī)油氣資源。2013年，考慮到鄂爾多斯盆地石油勘探開發(fā)實際,我國學(xué)者又將儲集層地面空氣滲透率小于0.3mD，賦存于油頁巖及其互層共生的致密砂巖儲層中,石油未經(jīng)過大規(guī)模長距離運移的油藏稱為致密油,包括致密砂巖油和頁巖油兩大類。

經(jīng)過近幾年深入研究，我國石油地質(zhì)學(xué)者從機理上進一步將致密油特征歸結(jié)為：（1）大面積源儲共生，圈閉界限不明顯；（2）微孔隙流體流動，非浮力富集，水動力效應(yīng)不明顯；（3）油水分布復(fù)雜，異常壓力，裂縫高產(chǎn)；（4）非達西滲流為主；（5）短距離運移為主；（6）納米級孔喉連通體系為主，并認為納米級孔喉連通系統(tǒng)是致密油運移富集機理的根本。

近幾年來，非常規(guī)連續(xù)型油氣富集理論的發(fā)展和致密儲層中納米孔隙系統(tǒng)及其中賦存石油的重大發(fā)現(xiàn)，都為非常規(guī)致密砂、灰?guī)r油氣的開發(fā)提供了科學(xué)依據(jù)。它突破了常規(guī)圈閉和常規(guī)儲層高部位富集和找油的理論，為今后非常規(guī)油氣資源的勘探和開發(fā)奠定了十分重要的理論基礎(chǔ)。這些研究不僅規(guī)范和加深了對致密油特征的認識，而且也逐漸明確了微米—納米孔喉網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在致密油運聚富集中的至關(guān)重要的作用。

致密油開發(fā)面臨的挑戰(zhàn)

世界公認，致密油在美國的勘探開發(fā)取得了重大突破，主要取決于其勘探開發(fā)技術(shù)的創(chuàng)新，而美國人在致密油成藏研究方面的報道很少?，F(xiàn)已證實，致密油儲層中，納米級孔隙占據(jù)總體孔隙主體，決定了其低孔-超低滲的物性及特殊的流體運聚成藏機理。但遺憾的是，目前這種極為重要和特殊的流體運聚成藏機理尚未得到有效的揭示，極大制約了致密油勘探開發(fā)進程，是目前亟待解決的重大理論與現(xiàn)實問題。致密油成藏機理涉及的重要問題較多，首要解決的一個關(guān)鍵問題就是儲層致密與油氣成藏的關(guān)系，即儲層先成藏后致密、先致密后成藏還是邊成藏邊致密，目前尚未公認觀點。

近年來，盡管我國一些學(xué)者研究了致密儲層超微觀孔隙空間中流體運移的動力、流動方式、運移途徑、流動狀態(tài)等流動規(guī)律，取得了一些重要成果，比如認識到致密儲層與常規(guī)油氣儲層不同。致密油儲層儲集空間以低孔特低滲透系統(tǒng)的納米級孔隙結(jié)構(gòu)為主，毛細管壓力大，浮力不起主要作用，流體運移主要靠源儲壓力差（烴源巖中由于熱力生烴增壓作用、欠壓實、黏土脫水等產(chǎn)生的異常高壓與儲層中的毛細管力之差）提供動力，且流體在致密儲層中流動不符合達西定律。也就是說，在致密油儲層的納米級微觀孔隙系統(tǒng)中，流體運移動力、流動方式、運移途徑、運移相態(tài)、富集場所與常規(guī)儲層的毫米級或微米級儲層空間完全不同。

在以納米孔隙為主的孔喉網(wǎng)絡(luò)體系中流體的微觀流動機理、滲流規(guī)律仍不清楚，這使得對應(yīng)于納米級孔喉儲集空間中油氣的流動機制、賦存狀態(tài)及最終可動用程度，成為致密油勘探生產(chǎn)最為關(guān)注的重大科學(xué)問題：（1）在什么樣的動力作用下，烴源巖中生成的石油為什么能夠在致密儲層超微觀的微米—納米孔喉系統(tǒng)大面積地短距離運移，并在其中大范圍地富集起來，形成連續(xù)型富集的致密油藏？其運移的動力、相態(tài)、方式、路途是什么？即石油流體在致密儲層微米——納米多尺度孔喉系統(tǒng)中流動、富集的機理是什么？符合什么樣的流體滲流規(guī)律？（2）在致密儲層微米—納米多尺度孔喉系統(tǒng)中是否存在阻止流體繼續(xù)流動的下限條件？如果有，那么控制致密儲層微米—納米孔喉網(wǎng)絡(luò)體系中流體耦合流動下限的主要地質(zhì)因素是什么？致密油儲層中流體流動的物性下限是多少？

由于致密油復(fù)雜的孔喉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和“神奇”的超微觀納米效應(yīng)，使得致密油研究具有很強的探索性和挑戰(zhàn)性，比如：（1）超微觀空間：致密油賦存于微米—納米的超微觀孔隙空間中，使得常規(guī)的技術(shù)與手段難以有效進行致密油賦存狀態(tài)、孔隙結(jié)構(gòu)、孔喉網(wǎng)絡(luò)體系等關(guān)鍵現(xiàn)象的觀察和分析，必須采用高精尖的先進納米技術(shù)；

（2）難以預(yù)測的納米效應(yīng)：在納米級孔隙系統(tǒng)和孔喉網(wǎng)絡(luò)體系下，流體的流動與聚集會產(chǎn)生特殊的納米效應(yīng)，使得致密油運移聚集特征和機制充滿神秘性和不確定性，油氣在微米—納米級多尺度孔喉系統(tǒng)中的生成、吸附、解析、擴散、聚集與采出等重大理論問題研究難度巨大；

（3）復(fù)雜的控制因素：有復(fù)雜的宏觀地質(zhì)因素如構(gòu)造、沉積、成巖及其演化，又有復(fù)雜的微觀因素如孔隙結(jié)構(gòu)、孔喉網(wǎng)絡(luò)、微觀滲流特征、流體運移動力與阻力、復(fù)雜的多相共存關(guān)系等等，使得研究的結(jié)果充滿不確定性和風險性。

在納米級（孔喉直徑小于1μm）孔喉中流體與周圍介質(zhì)之間存在巨大的黏滯力和分子作用力，一般條件下，流體不能自由流動，形成“滯留”，即使改變溫壓條件也僅能以分子或分子團的狀態(tài)進行擴散，如粉細砂質(zhì)巖、頁巖、黏土等非常規(guī)致密層的孔喉即屬該種類型，需用納米技術(shù)開采。常規(guī)油氣藏儲集體發(fā)育毫米級或微米級孔喉介質(zhì)，毛細管阻力較小，符合達西滲流規(guī)律。油氣從烴源巖排出后，經(jīng)浮力驅(qū)動發(fā)生二次運移，通過一系列輸導(dǎo)體系，在相對獨立的常規(guī)圈閉（在相對低勢區(qū)）富集成藏，具有明確的圈閉度量要素，浮力作用下油氣“滲流”或“管流”成藏是常規(guī)油氣的根本特征。而在納米級微觀孔隙系統(tǒng)中，流體的驅(qū)動力、流動方式、運移途徑、富集場所與毫米級或微米級儲層空間完全不同。

賈承造院士等研究發(fā)現(xiàn)，中國致密油主要發(fā)育納米級微觀孔喉網(wǎng)絡(luò)體系，兼具生、儲、蓋等多項功能，其形成機制明顯不同于傳統(tǒng)油氣圈閉成藏。相對于孔隙度和滲透率，孔喉尺寸大小和分布是決定儲集層儲集能力和滲流能力更直接的參數(shù)，油氣水在納米孔喉中滲流能力差，相態(tài)分異難，超微觀儲集空間體系中強大的毛管壓力限制了浮力在油氣富集中的作用，油氣被滯留吸附，主要依靠超壓驅(qū)動，油氣在源儲壓差的作用下就近發(fā)生層狀運移，運移距離短但排烴效率高。運移動力以烴源巖排烴壓力為主，受生烴增壓、欠壓實和構(gòu)造應(yīng)力等控制，富集阻力主要為毛細管壓力，二者耦合控制含油氣邊界，致密油運移以滲流擴散作用為主，借助源儲共生的地質(zhì)條件，油氣發(fā)生短距離運移。這樣，就決定了致密油大面積連續(xù)型或準連續(xù)型富集的根本特征。

致密油連續(xù)型納米孔喉油氣的提出，突破了常規(guī)儲層物性下限與傳統(tǒng)圈閉找油的理念，要尋找大面積展布的非常規(guī)儲集體，關(guān)鍵在于弄清大規(guī)模納米孔喉儲層的致密背景與油氣生成、排聚（強調(diào)全過程、連續(xù)性）過程的時空匹配。

可以說，大面積分布的微米—納米級孔隙結(jié)構(gòu)和孔喉網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是致密油儲層最基本特征，孔隙結(jié)構(gòu)決定致密油的儲集性能，而孔喉連通體系決定其低孔-超低滲的物性和特殊的流體運聚、富集機理，流體流動的物性下限決定了致密油運移的最大距離和聚集最大邊界；因此，研究致密油孔喉體系及其流體流動機理、流動下限具有特別重要的意義，而恒速壓汞、納米-CT及高分辨率場發(fā)射掃描電子顯微鏡技術(shù)等則是精細刻畫和系統(tǒng)表征致密油儲層微米—納米級多尺度微觀孔喉結(jié)構(gòu)和孔喉系統(tǒng)及其流體非線性流動特征、流動下限最有效技術(shù)方法。

由于對致密油的研究剛剛開始，致密油儲層微米—納米孔隙結(jié)構(gòu)、孔喉體系及其流體流動機制的研究尚處于起步階段，對致密儲層中的流體運移、富集機制的認識多為主觀推斷，極大制約致密油理論發(fā)展與勘探開發(fā)進程，迫切需要加大研究力度。

我們準備好了嗎？

美國致密油勘探開發(fā)的成功給我國致密勘探開發(fā)帶來啟發(fā)和希望。

由于致密油的研究起步較晚，致密油的概念近兩年才在國內(nèi)得到廣泛的接受和采用。勘探實踐證實，致密油資源在中國廣泛分布：包括鄂爾多斯盆地三疊系延長組、準噶爾盆地三疊系蘆草溝組、四川盆地中一下侏羅系、松遼盆地白堊系青山口組一泉頭組，都發(fā)現(xiàn)豐富的致密油資源。江漢、酒泉、三塘湖、泌陽等盆地或坳陷也證實存在致密油資源，據(jù)我國石油專家賈承造院士等人的預(yù)測，中國主要盆地的致密油分布面積達20×104km2，地質(zhì)資源總量為106.7×108～111.5×108t，可采資源量為13×108～14×108t，勘探開發(fā)潛力巨大，是最具有潛力的能源接替領(lǐng)域之一，主要分布在鄂爾多斯、準噶爾、松遼、渤海灣和四川等盆地中，是未來勘探開發(fā)的重點。

針對致密油運聚成藏的非常規(guī)機理，應(yīng)該采用先進的納米科技理念來指導(dǎo)研究思路。實際地質(zhì)觀察包括野外地質(zhì)考察和室內(nèi)巖芯觀察描述兩種工作。兩者均是最直接、最方便觀察和研究致密油源儲共生關(guān)系的有利場所，通過巖芯描述和實地觀察致密油源儲地質(zhì)剖面，并進行取樣分析，可以獲得不同類型致密油源儲共生組合類型的第一手資料，為致密油源儲共生組合劃分與研究、致密油儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)的分析、孔喉網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總結(jié)提供依據(jù)。

微米—納米級多尺度孔喉連通系統(tǒng)是致密油大面積短距離運移、富集的根本特征和原因。將納米科技的理念引入致密油的研究是致密油理論發(fā)展與實踐必然趨勢。微米-納米級孔喉連通網(wǎng)絡(luò)決定了非浮力作用下油氣原位滯留和短距離擴散運聚的機理，利用納米技術(shù)、加強油氣在納米孔喉系統(tǒng)中的生成、吸附、解析、擴散和富集能力等油氣系統(tǒng)的研究具有重要意義。納米級孔隙系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)，改變了微米級孔隙是油氣儲層唯一微觀孔隙的傳統(tǒng)認識，為認識常規(guī)油氣局部富集，非常規(guī)油氣連續(xù)富集的地質(zhì)特征、研究連續(xù)型油氣富集機理、增加資源潛力具有重要的科學(xué)意義。運用納米理念進行致密油運聚成藏研究，應(yīng)該是今后致密油研究的發(fā)展方向。

分析測試手段的應(yīng)用主要是針對致密油特殊的源儲共生關(guān)系及普遍發(fā)育的微米—納米孔喉系統(tǒng)，采用恒速壓汞以及先進的納米-CT三維無損掃描成像、高分辨率場發(fā)射掃描電子顯微鏡等尖端技術(shù)來系統(tǒng)刻畫和研究致密油儲層孔隙結(jié)構(gòu)、孔喉網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、致密油賦存狀態(tài)、模擬流體流動、運移動力、相態(tài)、路徑，尋找致密油儲層微米—納米孔喉網(wǎng)絡(luò)體系中流體耦合流動規(guī)律，揭示流體運移、富集機理。其中壓汞毛管壓力曲線法可定性、定量的研究儲層孔隙結(jié)構(gòu)、評價儲層的儲集性能，可獲得微米—納米孔喉系統(tǒng)的各類參數(shù)，包括反映孔喉大小的最大孔喉半徑、孔喉半徑中值等，反映孔喉分選性的分選系數(shù)、孔喉歪度和孔喉豐度等，反映孔喉連通性的滲透能力的排驅(qū)壓力、壓力中值和驅(qū)油效率等。納米-CT三維無損掃描成像技術(shù)可獲得致密油儲層的微米—納米級孔隙結(jié)構(gòu)、孔喉網(wǎng)絡(luò)、致密油賦存狀態(tài)、顆粒表面結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及物性參數(shù)等，為致密油儲層流體流動機理奠定基礎(chǔ)。

將實際地質(zhì)觀察描述與分析測試相結(jié)合，可以將宏觀地質(zhì)現(xiàn)象研究與微觀地質(zhì)特征精細刻畫有機結(jié)合起來，有助于更好地總結(jié)致密油源儲共生關(guān)系、精細刻畫儲層孔隙結(jié)構(gòu)與孔喉網(wǎng)絡(luò)特征以及流體在微米—納米孔隙結(jié)構(gòu)與孔喉網(wǎng)絡(luò)體系中的耦合流動規(guī)律等。

典型實例剖析指以已證實的致密油藏為對象，開展不同類型源儲組合的致密油運移、聚集與富集條件、過程研究，從宏觀上總結(jié)其成藏與富集模式，為下一步進行致密油儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)、微米—納米孔喉網(wǎng)絡(luò)輸導(dǎo)體系及其流體耦合流動、富集機理模擬實驗提供良好的實驗?zāi)Ｐ汀?/p>

微米—納米孔喉網(wǎng)絡(luò)體系中流體流動的機理十分復(fù)雜，不僅要從理論上進行研究，模擬實驗也是重要的研究手段，目的是揭示在實驗條件下致密油不同源儲組合類型儲層的微米—納米孔喉系統(tǒng)中流體運移、富集的路徑、方式、相態(tài)和流動規(guī)律等，為機理性解釋提供實驗依據(jù)。