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我国生物膜研究最新成果

我国生物膜研究最新成果
我国生物膜研究最新成果

21世纪我国生物膜研究

一.国内外研究状况

1.生物膜结构研究的进展

生物膜是由蛋白质、脂类及糖等组成的超分子体系。膜蛋白和膜脂结构研究的最新进展主要是以下方面。(1)膜蛋白三维结构研究。膜蛋白是生物膜功能的主要体现者,可分为外周膜蛋白和内在膜蛋白(integral membrane protein)。后者部分或全部嵌入膜内,有的则跨膜分布。真核细胞所含的蛋白质,据估计约1/4-1/3 为内在膜蛋白。人类基因组中编码并可表达为蛋白质的基因约为30,000~40,000,据估计,表达的蛋白质中内在膜蛋白也占1/4-1/3。因此,无论从深入解析生物膜的功能,还是从后基因组研究考虑,内在膜蛋白三维结构的研究都是十分重要的。由于内在膜蛋白三维结构的测定存在较多的困难,至1997年,已获得高分辨率三维结构测定结果的蛋白质总数为6300左右,其中内在膜蛋白仅占20个。近3-5年内在膜蛋白三维结构的研究获得明显的进展。至2002年,已获得高分辨率三维结构的蛋白质总数共计17500左右,其中内在膜蛋白已增至69个。(2)膜脂结构研究进展。膜脂主要包括甘油脂(Glycerolipid),鞘脂(Sphingolipid)以及胆固醇(Cholesterol)。对于甘油脂研究较多,它们不仅是生物膜结构的骨架,其中有些成员还参与了信号转导的过程。近年来的研究肯定了大多数哺乳动物细胞质膜有微区结构存在,称为“脂筏lipid raft”和Caveolae。值得注意的是,它们富含鞘脂和胆固醇,物理状态介于凝胶相与液晶相之间的Lo相(Liquid-ordered state)。这些微区结构不被去垢剂所溶解,还各自含有一定量的与信号转导等功能有关的蛋白质。因此,普遍认为,它们与信号转导以及物质的跨越细胞运送等功能有密切的关系。

2.信号转导受体的二聚体化。

林其谁教授报告指出,生物膜的流动性保证了膜上蛋白的侧向运动。膜上信号转导受体中相当一部分以单体形式存在,如表皮生长因子(EGF)受体。有的虽有一部份可以是二(多)聚体, 但它们不是活性二聚体, 如红细胞生成素(EPO)受体等。它们在与配基结合后,生成活性二聚体,启动了信号转导途径。跨膜受体一般是指G蛋白偶联受体, 它们能够感受温度,味觉,光,多肽,氨基酸及其衍生物等。通常单体与配基结合就能表现活力。但有一些G蛋白偶联受体会形成同源或异源二聚体,从而表现出功能的多样性。

3.生物膜的单分子研究

林克椿教授报告说,研究生物单分子就是对单个分子进行成像观察,构象变化,动力学,操纵以及相互作用的探讨,这是分子生物学深入发展的需要,代表了21世纪这一领域的前沿。研究生物单分子之所以有可能,是近年来各种新技术陆续出现的结果。由于生物单分子具有纳米(nm)水平的尺寸,因而这类技术都必需有nm级的分辨率。目前研究方法很多,但大体上可归纳为光学技术和扫描探针技术两大类,以及两者间的相互结合。例如全内反射荧光显微术(TIRFM), 扫描近场光学显微术(SNOM),光钳(Tweezer),单粒子追踪术(SPD),原子力显微术(AFM)等。近年来生物膜的单分子研究已开始取得了一些成果.如研究膜蛋白的解折叠,受体在膜上的分布,受体-配体相互作用与信号转导,通道的结构、功能与选择性,病毒粒子感染细胞的过程等。

二. 几个主要领域的研究进展

1.膜蛋白的结构和研究新方法

膜蛋白是生物膜功能的主要体现者。自从1986年第一个原子分辨率内在膜蛋白-光合反应中心解析至今的14年来,目前解析的具有原子分辨率或近原子分辨率三维结构的内在膜蛋白总数不到100个。其困难主要是:(1).天然膜蛋白含量低;(2).膜蛋白不稳定,分离、纯化比较困难;(3).膜蛋白晶体生长困难,晶体的生长成了目前解析膜蛋白三维结构的瓶颈。冷冻电子显微术是新崛起的结构研究技术。这种技术在研究生物大分子结构尤其是超分子体系的结构方面取得了突飞猛进的发展,逐渐成为一种被普遍接受的公认的研究生物大分子尤其是超分子体系结构的有效手段。

2.物质跨膜运输

Ran GTP酶调控细胞核核膜和核孔复合体装配中的作用,膜融合的研究进展,在神经信号释放和传导中的重要作用,高等植物细胞跨膜运输研究现状。有的领域在国际上还是一个待开垦的处女地,而国内已有很好的前期工作基础。

3.受体与通道蛋白

离子通道蛋白在细胞内外生理活性物质运输、信号转导中起关键作用。目前主要集中在如下几个方面:深刻地解析各种离子通道亚型/受体及其相关的特异性配体/调制剂的化学/基因图谱结构,它们相互识别的结构因素和分子基础;阐明不同生理功能状态下相关离子通道/受体的组织细胞分布及其表达水平;离子通道/受体和递质物质调控生物信息传递的细胞与分子机制和整合特征等。专家们介绍了膜受体与受体药理学及神经突触生理学方面的研究进展,心肌细胞的Ca2+通道及钙信号。

4.信号跨膜转导

从美国西南医学中心回国参加本次会议的屠亚平博士介绍了有关G 蛋白信号调节蛋白( RGS) 方面的研究进展。一研究员又着重介绍了脂质筏和质膜微囊(Caveolae)在细胞信号转导中的作用。孙大业院士介绍了植物细胞信号转导。

5.光合膜的研究

线粒体和叶绿体是细胞内能量代谢的中心。光合能量转换是在类囊体膜上进行的,其过程主要由光系统I 和II、细胞色素b/f、ATP合酶和NAD(P)H脱氢酶(NDH)等蛋白复合体承担。它们的结构和功能是当前国际研究的热点。光合膜脂是生物膜系统中最为特殊的脂类,这些脂不但是光合膜的结构成分,它们还可能与膜蛋白有着特异性结合,在光合作用中起重要作用。

6.生物膜与细胞凋亡

线粒体不仅是细胞能量代谢的中心,同时也是细胞凋亡的调节中心。有位研究员介绍了细胞凋亡的发生机理,国内外研究进展。线粒体能释放多种凋亡诱导分子,如细胞色素C,凋亡诱导因子(AIF)等,通过细胞内一系列级联反应,引起细胞的凋亡。细胞凋亡在多种疾病,如肿瘤、神经退行性疾病、心脏病、免疫疾病、和爱滋病等疾病的发生中起重要作用。目前细胞凋亡研究主要集中在细胞凋亡信号转导、细胞凋亡调节的分子机制。

7. 生物膜与医学

生物膜/膜蛋白的变化与多种疾病直接相关。线粒体基因组的变异及其编码的氧化磷酸化酶蛋白结构和功能的缺陷和失控都涉及心血管病,老年痴呆,帕金森氏等神经退行性疾病,糖尿病,肿瘤以及衰老和细胞死亡等医学问题,形成了一个线粒体医学新领域。有证据表明中枢神经系统内胆固醇的循环、平衡与退行性神经疾病,如老年痴呆症和Niemann-Pick type C 的病变机制有关。

8. 新技术在生物膜研究中的应用

生物膜是蛋白质、脂类及糖等组成的超分子体系,这些分子间存在非常复杂的相互作用。不断涌现的新技术在生物膜研究中起关键作用。生物膜的单分子研究,利用分子探针在光学水平研究分子间相互作用,光学和光谱学方法在生物膜研究中的应用,蛋白质构架运动的快速光谱研究,生物信息学(基因网络和系统生物学)等。

9.仿生物膜的研究

生物膜形状的液晶模型理论研究,功能薄膜模拟生物膜研究,仿生膜的研究进展等。

三、我国膜生物学研究的策略和建议:

在后基因组时代,面对各学科的飞速发展和高、新、尖技术的广泛应用,膜生物学作为一个交叉学科,应加强合作和交叉。要有超前思维,做一两件标志性大事,以整体提升膜生物学研究的水平。

膜蛋白质组的研究,要关注膜蛋白的结晶和结构解析,膜蛋白的功能和膜蛋白-膜脂的相互作用的研究,选取有重要功能和与重要疾病相关的膜蛋白作为研究对象。

分子(蛋白与蛋白、蛋白与膜脂等)之间的相互作用是生命活动的基础,也是生物膜研究的核心内容。膜受体与配体,离子通道与离子,不同信号分子在膜水平的作用等都是生命科学的热点问题,也是膜生物学的中心课题。特别值得注意的是膜微区(Lipid Microdomain),脂筏(lipid raft)和Caveolae 的研究。

总结

1.生物的基本结构和功能单位是细胞,生物膜是细胞的基本结构。生物体内许多重要过程(如物质运送、能量转换、信号传递,细胞识别、细胞凋亡、细胞免疫、神经传导和代谢调控)以及激素和药物作用、肿瘤等疾病的发生等无不与生物膜有关。生物膜研究不仅具有重要的理论意义而且在工、农、医实践方面也有广阔的应用前景。

2.生物膜研究需要多学科交叉,出席这次会议有生物化学、生物物理、生物信息、化学生物学、医学、化学、物理、植物生理化学、稀土生物无机化学、细胞生物学等方面的专家。从不同角度共同探讨生物膜的发展,学科交叉的特色反映得更为突出。

3.生物膜研究发展很快,我国虽有一定的基础,但与国际先进水平还有不小的差距。今后我国生物膜研究要有超前思维,找出影响发展的‘瓶颈’,搞好规划,建立相应的技术平台,以整体提升膜生物学研究的水平。

4.生物膜研究范围很广,热点问题很多,当考虑我国21世纪生物膜研究规划时,应该重视,应用基础与应用开发相结合。要重视生物膜研究的一些基础问题,例如,膜蛋白、膜脂的结构与功能,膜脂-膜蛋白的相互作用等。

5.生物膜研究需要多学科交叉,需要各种高新技术的广泛应用,更需要有创新技术的建立与发展。希望有一定措施,鼓励进行这方面的探索。

6.他认为膜生物学研究还与应用密切相关。特别值得关注的是利用生物膜/仿生膜技术作药物的靶向运输或药物的缓释胶囊的研究在国内已有较好的基础,这方面无疑将会对进入WTO以后的我国药物行业产生积极的影响。

生物膜的研究进展

第7卷第5期1998年10月 环境科学进展 ADVANCESINENVIRONMENTALSCIENCE Vol.7,No.5 Oct.,1999生物膜的研究进展Ξ 王文军1、2 王文华1 黄亚冰1 张学林2 (1中国科学院生态环境研究中心环境水化学国家重点实验室,北京100085) (2中国科学院长春地理研究所,长春130021) 摘 要 本文综述了近年来生物膜研究成果,包括生物膜的发育形成、形态结构、组成、物理-化学特征、抗性等;生物膜在污水处理方面的作用和微生物组织腐蚀性的负效应。 关键词:生物膜 特征 作用 生物膜在天然水环境中和工程处理过程中起着重要的作用[1-3]。在天然水环境中,绝大部分矿物颗粒表面覆盖着有机外壳[4],这些有机外壳由腐殖酸物质和生物膜组成,它们将强烈地改变矿物颗粒的吸附行为,这种表面吸附作用在河水污染物的迁移过程中起着决定性作用。在工业应用中,生物膜的作用表现在废水处理,以及酸性矿物排泄物的生物修复等方面,例如在水和废水处理系统中,生物膜反应器比悬浮生长反应器具有更大的优势,能提高生物量在反应器中的滞留程度,促进对污染物降解效率。生物膜的破坏性作用表现在清洁水系统中,以及微生物诱导的腐蚀等方面[5,6]。随着对生物膜在自然环境(如水、土、生物环境)中和工业应用方面的重要性的不断认识,在过去的二十多年,人们对生物膜的兴趣极大地增加[7]。美国、德国、日本、英国、法国等国家对生物膜进行了大量的研究[1-31],取得了一些初步的研究成果。 一、生物膜的形成及影响因素 生物膜形成于自然环境和人工环境中。在自然环境条件下,生物膜存在于几乎所有暴露于水中的固体表面上,代表了一类微生物群体,其中有各种寄居者如固着细菌、原生动物、真菌和藻类[4-9]。这些微生物细胞及非生物物质镶嵌在微生物分泌的有机聚合物基质(Matrix)中,聚合物基质由细菌胞外聚合物质和腐殖质等其它有机物质组成。即生物膜代表了一种稳定的由微生物细胞组成的复杂混合物的微生态系统,细胞镶嵌在胞外聚合物的基质中,并且附着到固体表面。生物膜发育形成的条件和时间序列大致为[9]: (1)存在着清洁的可用于聚居的固体表面;(2)一种有机分子膜快速形成;(3)聚结的细胞 Ξ1国家自然科学基金资助项目:29777027 2中国科学院武汉水生所淡水生态与生物技术国家重点实验室开放基金资助

一细胞膜的结构和功能

2.1.1 细胞膜的结构和功能 二、教学目标 (1)细胞膜的分子结构(D:应用)。 (2)细胞膜的主要功能(D:应用)。 三、重点、难点 (1)重点:①细胞膜的分子结构;②细胞膜的主要功能。 (2)难点:细胞膜内外物质交换的主动运输方式。 四、教学程序 在初中阶段的学习中,我们学习了植物和动物的细胞结构。请同学们回顾一下,植物细胞和动物细胞各有哪些结构?(对这一问题,学生基本上可以回答正确。)现在我们又要学习细胞的结构和功能,高中阶段学习的细胞结构和功能是学习细胞的亚显微结构,亚显微结构是指在电子显微镜下观察到的微小结构,观察到的结构直径在0.2mm以下。这样我们可以看到细胞膜的结构组成,可以看到细胞质和细胞核中还有许多具有一定结构特征的物体,它们都有自己的生理功能。(展示动、植物细胞的亚显微结构示意图像,简单介绍图像中结构。) 从动、植物细胞的亚显微结构可以观察到,动、植物细胞结构不尽相同,它们有哪些不同?(引导学生观察动、植物细胞亚星微结构图,回答问题。) 在植物细胞最外层有一层细胞壁:它的化学成份主要是纤维素和果胶,对于物质的通透属于全透性的;它的主要功能是具有支持和保护的作用。 动、植物细胞外都有一层细胞膜:细胞借以细胞膜和外界环境分开,使细胞内部环境保持相对稳定。细胞膜有什么样的分子结构,它有什么生理功能呢?这是本次课学习的主要内容。 一、细胞膜的分子结构

经科学家研究分析,细胞膜是由蛋白质和磷脂分子组成。磷脂分子具有一个环状的头部和两条长链组成的尾部。(展示一个磷脂分子的结构简图,说明亲水的环状端和疏水的长链端。) 由于一个磷脂分子具有亲水端和疏水端,这样使磷脂分子在水溶液中能形成磷脂双分子层。磷脂双分子层的外侧(上、下或左右)为环状的亲水端,中间为两长链的疏水端。 磷脂双分子层组成细胞膜的中层,形成细胞膜的基本骨架,磷脂双分子层的两侧布满蛋白质分子,有的蛋白质游离表面,有的蛋白质镶嵌在磷脂双分子层之中,有的蛋白质贯穿磷脂分子的双分子层。(展示细胞膜的分子结构示意图像。) 科学家曾经做过一个人体细胞的融合实验:他将人体的某种细胞进行离体培养,再将红色萤光染料和绿色萤光染料分别对两个细胞染色,一个细胞染上红色,另一个细胞染上绿色。再用灭活的病毒(仙台病毒)来影响这两个细胞,使这两个细胞发生融合。在显微镜下观察其融合的过程,发现融合初期,细胞一边为红色,另一边为绿色,40min后观察发现红、绿细胞膜相互渗透,形成红、绿相间斑马状;再过40min后观察,发现细胞膜上红、绿较均匀分布。 这个实验充分说明细胞膜是可以流动的,组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都在不断的变化,这是细胞膜的结构特点:具有一定的流动性。 细胞膜的这一结构特点,对完成细胞膜的生理功能有重要作用。 在细胞膜的外表面还有一些多糖分子和细胞膜上蛋白质结合的糖蛋白,称为糖被。 请同学们思考细胞膜有什么生理功能(估计学生会回答具有保护的作用,这时应用过去学习过的知识,例如草履虫皮膜有什么作用,启发学生回答细胞膜具有控制物质交换的作用等。) 二、细胞膜的生理功能 细胞膜是具有许多重要功能的结构,这些功能可以归纳成两个大方面:一具有保护的功能,包括保护、支持、识别、免疫;二是具有控制物质进出细胞的功能,包括吸收、分泌、排泄。 我们常说的新陈代谢是指生物体与外界交换物质和能量,以及生物体内的物质和能量转换。细胞膜控制物质进出细胞就是一种新陈代谢现象,所以,细胞膜的这一功能是

近期重要研究成果及其科学意义

近期重要研究成果及其科学意义 1.珍稀竹种巨龙竹生态生物学特性和开发利用基础性研究 (1)项目来源:云南省自然科学基金重点项目 (2)参加人员:辉朝茂,杨宇明,段安安,杜凡,王文久,张国学等 (3)获奖情况:获得2006年度云南省自然科学奖一等奖。 (这是历史以来我省唯一的竹藤研究领域的省部级一等奖)(4)主要研究成果及其科学意义: 特大型工业用材竹种巨龙竹是目前所知世界上最大的竹子,其秆高可达30m,直径可达30cm,秆材产量相当于我国主要经济竹种毛竹的5-8倍,是我国南部热区“退耕还林”建设和生态环境建设中最具发展潜力的优良经济竹种之一。 该项研究取得了6项技术突破和8项研究成果。该项研究全面揭示了巨龙竹自然分布规律、生境特点和生物学特性;首次开展了巨龙竹组织培养、优良无性系选择和遗传多样性RAPD研究;开展了大范围引种栽培试验,通过试验研究和生态适应性分析提出了巨龙竹引种区划方案;开展了巨龙竹秆材结构比较解剖特性和理化性质的定量分析,并以此为依据提出了巨龙竹资源产业化开发方案和建立“巨龙竹种群生态和民族文化保护区”方案,为我省特有珍稀特大型工业用材竹种巨龙竹产业化开发和种质资源保护提供了可靠的科学依据。 该项研究选择了最有代表性的大型丛生竹种,采用多种研究方法,在多水平、多方向上开展了全面系统研究,跨越性地缩小了从生竹与散生竹之间研究水平的差距,在我国竹藤科学研究领域中具有开创性意义。成果鉴定委员会专家认为,该项目多项研究成果均属国内外首次,在首次对巨龙竹的生物学特性、引种栽培和生态适应性、无性繁殖育苗的生根成活规律、秆材比较解剖、理化性质和遗传个性等方面做了大量研究,具有明显的创新性。总体上达到同领域同类研究的国内领先水平。 2.大型笋材用丛生竹丰产林定向培育技术推广 (1)项目来源:国家林业局林业科技推广项目 (2)参加人员:陈宝昆,杨宇明等

生物医药行业分析报告

生物医药行业分析报告

生物医药行业在战略新兴产业中属于盈利周期较长的产业,一个生物医药品种从临床前研究到上市,一般需要5~10年时间,期间需要大量的研发投入。因此,生物医药产业高投入、高产出、高风险、高技术密集型的特点,决定了股权融资是生物医药企业在成长期的重要融资方式,也提示我们应该根据生物医药企业的在成长期的财务特点和投资风险,设置能够适应研发型企业特性的上市标准。 生物医药行业基本情况 (一)生物医药行业简介 生物医药产业由生物技术产业与医药产业共同组成。生物技术产业主要包括:基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、生物芯片技术、基因测序技术、组织工程技术、生物信息技术等。生物技术产业涉及医药、农业、海洋、环境、能源、化工等多个领域。而制药产业与生物医学工程产业是现代医药产业的两大支柱。 生物医药产业可细分为五大产业:生物制药产业、化学制药产业、现代中药产业、医疗器械产业、保健食品产业。我国生物医药产业虽然兴起较晚,但随着我国经济发展的加速以及科技水品的不断攀升,目前我国已成为生物医药产业的主力消费市场,众多生物医药类的跨国企业都将发展重心挪到中国市场。 近年来,我国生物医药产业规模持续扩张。各个细分子行业销售市场均表现良好,发展势头可谓是蒸蒸日上。,我国生物药品行业共计实现销售收入为238第三十六节

划提供准确的市场情报信息及科学的决策依据,同时对银行信贷部门也具有极大的参考价值。 (二) 生物医药产业被称为“永不衰落的朝阳产业”。随着世界经济的发展、生活环境的变化、人们健康观念的变化以及人口老龄化进程的加快等因素影响,与人类生活质量密切相关的生物医药行业近年来一直保持了持续增长的趋势。根据全球最大的医药市场咨询公司IMS Health的统计报告,2017年全球医药市场销售额将达到1.1万亿美元,未来几年将保持5%-8%的复合增长率,这反映了全球医药市场强劲的整体增长趋势。尽管各国政府均在控制医药费用的增长,但由于新药开发、人口结构变化及人们对健康预期的提高,药品市场的增长仍快于经济增长的速度。 按照年销售额10亿美元的重磅药物标准,2013年有近百种药品达标,其中TOP50的达标线为16.43亿美元,这些重磅药物全部出现在美国和欧洲。我国生物医药行业发展从二十世纪80年代开始,目前尚没有出现年销售额超过10亿人民币的药物。 进入21世纪以来,我国生物医药行业持续高速增长。据国家食品药品监督管理总局(CFDA)南方医药经济研究所发布的数据,2014年至2017年,我国生物医药产业销售收入从1686亿元增长到21543亿元,年复合增长率达到21.65%。 根据国家统计局发布的数据,截至2016年末,我国医药制造业总资产达到18480亿元;2016 年全年,我国医药制造业实现销售收入20593亿元,较“十五”末期的2005年增长16573亿元,复合增长率22.66%。

细菌生物膜研究进展 (1)

306 中国医学文摘耳鼻咽喉科学 NEWS AND REVIEWS/November 2009, Vol.24, No.6 专题论坛 抗生素的合理应用 EATURE 1 生物膜的概念 细菌生物膜是指在多聚糖、蛋白质和核酸等组成的基质内相互粘连粘附于物体表面的细菌群体[1]。生物膜可以由一种或几种细菌混合生长而成。乳酸乳球菌与萤光假单胞菌混合形成的生物膜就是一个典型的例子。乳酸乳球菌自身不易形成生物膜,但可以提供给萤光假单胞菌乳酸作为养料,而萤光假单胞菌帮助乳酸乳球菌固定在物体表面,并且消耗氧气为乳酸乳球菌这一厌氧菌提供更合适的生长环境[2]。 生物膜的生命周期分为附着、生长和分离3部分。附着阶段,物体表面的血清蛋白和其他物质作为连接物介导细菌的附着;生长阶段,细菌通过分裂并在物体表面定植,生成聚合物基质,使得生物膜形成三维结构,并形成隧道,这些隧道帮助营养物质的交换以及废物的排出,并调节生物膜内的pH 值。生物膜中的细菌对氧气和营养的需要有所减少,废物通过其内的管道得以排出。生物膜内细菌间的紧密接触为携带耐药基因的质粒的交换和对密度感应分子的交流提供了良好环境。生物膜内的细菌间更利于质粒、酶和其他分子的交换,通过化学信号进行交流。生物膜的形成需要细菌间的化学信号进行协调。使得细菌能感知到周围细菌的存在并对环境变化作出相应的反应。这一过程称为密度感应(quorum-sensing )。虽然不同细菌的生物膜有其特异性,但均具有一些普遍的结构特征。生物膜中细菌形成的微菌落间具有间隙空位(interstitial voids ),液体可在这些间隙中流动,使得营养物质、气体和抗菌药物得以扩散。生物膜的结构随着外部和内部的改变而持续变化。 2 生物膜与临床 99%的细菌以生物膜的形式生活,美国疾病控制与预防中心估计至少65%的人类细菌感染与生物膜有关[3]。生物膜已经被证实与慢性中耳炎、中耳胆脂瘤、慢性腺样体炎[1]等疾病相关。Pawlowski 等[4]于2005年在耳蜗植入体上发现了细菌生物膜。Cryer 等[5]于2004年发现一些慢性鼻窦炎手术治疗后症状仍持续 细菌生物膜研究进展 郑波 [关键词] 生物膜(Bio ?lms );抗药性,细菌(Drug Resistance ,Bacterial ) 郑波 北京大学第一医院临床药理研究所,北京 100034 广东人,副教授,副主任医师,主要从事细菌耐药机制和抗菌药物合理应用的研究工作。Email :doctorzhengbo@https://www.docsj.com/doc/9f4402649.html, 的患者鼻窦中存在生物膜,这些患者主要为铜绿假单胞菌感染。Ramadan 等[6]于2005年对5位慢性鼻窦炎患者进行黏膜活检,对标本进行扫面电镜检查均发现有生物膜的存在。此外,生物膜已被证实与下列感染有关:慢性前列腺炎、导管相关感染、人工关节感染、牙周病、心内膜炎以及囊性纤维化患者的假单胞菌肺炎等。 3 生物膜与抗菌药物耐药 生物膜内细菌对抗菌药物的敏感性较游离状态时显著降低,最低可降低1000倍。其原因包括生物膜的结构阻止了药物的传输或生物膜中的细菌的生理学改变等。以前一直认为生物膜介导的对抗菌药物耐药的原因是抗菌药物难以渗透入生物膜。但一些研究否认了这一假设。研究显示喹诺酮类可以很快的渗透到铜绿假单胞菌和肺炎克雷白杆菌生物膜的深部[7,8],四环素可很快的渗透到大肠埃希菌生物膜内,万古霉素可以很快渗透到表皮葡萄球菌生物膜内。目前唯一得到证实的是氨基糖苷类药物,由于生物膜中的基质带负电荷,而氨基糖苷类带有正电荷,因此氨基糖苷类药物难以渗透到生物膜的深部[9]。 生物膜对β内酰胺类耐药性增加的机制之一是细菌产生的β内酰胺酶在生物膜表面基质内聚集,可达到很高的浓度,能迅速的将渗透进生物膜内的β内酰胺类抗生素水解掉,有效保护深部细菌不被β-内酰胺类抗菌药物灭活[10]。有研究证实氨苄西林会被肺炎克雷白杆菌生物膜表层中聚集的β内酰胺酶快速水解。 生物膜造成的缺氧环境也增加了对抗菌药物耐药性。一项在囊性纤维化患者生成的铜绿假单胞菌生物膜的研究显示氧气仅能渗透到生物膜的25%深度。铜绿假单胞菌在厌氧条件下比在有氧条件下对抗菌药物的敏感性明显降低[11]。 由于很多抗菌药物对繁殖期细菌杀伤作用更强大,如青霉素类、头孢菌素类和碳氢霉烯类等。在生物膜深部的细菌受氧气、营养物质缺乏的影响及可能存在的密度感应系统的调控,使得细菌的生长、繁殖速度下降,影响抗菌药物对其作用。因此在抗菌药物作用下,生物膜中相对敏感的细菌会被杀死,但耐药菌会持

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研究成果论文: 浅谈如何引导学生在生活中学习语文 课题组教师邵文桂 随着新一轮课程改革热浪的冲击,开发与利用课程资源,引导学生在生活中学习语文成了当前教育教学的重要任务。新课标指出:“应拓宽语文学习和运用的领域”,“语文教师应高度重视课程资源的开发与利用,创造性地开展各种活动,增强学生在各种场合学语文、用语文的意识,多方面提高学生的语文能力”。新的语文教学要求我们除了在语文课堂上和课本中学习语文外,还要从生活中学语文,从生活中吸取语文知识。学校生活、社会生活、家庭生活的方方面面都是可开发利用的。生活有多宽,语文就有多广。现代著名教育家陶行知就非常重视学生与生活的关系,他说“生活即教学”、“社会即学校”。在新课标理念的指导下,在教学实践中我们要有意识地让学生接触丰富的语文学习资源,重视各种语文学习的实践机会,引导学生做生活的有心人,学会观察生活、记录生活、思考生活,尝试在生活中学语文,在生活中用语文,进而改变生活、创造生活。指导学生充分利用生活中学语文的种种渠道和资源,我主要尝试从以下几方面入手: 一、在语言交际中学习语文 “语文是最重要的交际工具,是人类文化的重点组成部分”,这就注定了语文与社会生活的密切关联。新课标提出了人与人之间交流时情感态度方面的要求:“与人交流能尊重、理解对方”;“在交际中注意语言美,抵制不文明的语言。根据这个要求,实践中我鼓励学生在进行语言交流时注意正确使用文明语言,并留心倾听别人的语言,对

其好的、美的语言加以吸收,对其不好的、粗俗的语言给予舍弃。比如社会上一些文明礼貌用语、校园里一些洋溢师生亲情和同学情谊的话语,都提醒学生记载下来,揣摩品味,以提高自己的语言成熟度,增加自己的语言美感,努力达到新课标口语交际的总体要求“能注意对象和场合,学习文明得体地进行交流”。 二、在课外读写中学习语文: 在新课标环境下老师不再是“教课本”,而是“用课本教”,也就是说师生的阅读视野要有大的拓展,在课外读写的广阔天地中有所作为。 1.开展好读书读报活动。开学初,我即根据新课标的推荐书目和语文教材的指定阅读书籍,要求学生或买或借,在每周的语文阅读课上循序渐进地进行阅读。告诉学生将平时读书读报时发现的好文章好语句摘抄和其他学生共享,千方百计提高学生的阅读量,同时要求学生阅读要与积累相结合。还要背一些自选的“古代经典名句”。这样,学生的语文功底就会不断加厚,语文能力也会逐步加强。 2.课前几分钟进行短小语文活动。如读一首小诗,讲一个小故事,唱一支好歌,抄一条名言,记几个成语,发布一条新闻(包括学校新闻和班级新闻),进行一分钟讲演,通过这些活动,激发学生课外阅读的兴趣。 3.读写中既重视文内功,又重视文外功。文内功指的是写作的方法技巧,文外功主要是思想感情、生活积累和知识积累。丰富学生的文外功,一是千方百计丰富学生的学校生活、家庭生活和社会生活,

生物制药行业研究报告

生物制药行业 研 究 报 告

一、医药行业管理体制 1、国家食品药品监督管理局 国家食品药品监督管理局是国家卫生部所属机构,主管全国药品监督管理工作,在职责范围内负责与药品有关的监督管 理工作。省、自治区、直辖市人民政府药品监督管理部门负责 本行政区域内的药品监督管理工作。国家药监局在药品监督的 主要职能包括: (1)制定药品、医疗器械、化妆品和消费环节食品安全监督管理的政策、规划并监督实施,参与起草相关法律法规和 部门规章草案; (2)负责药品、医疗器械行政监督和技术监督,负责制定药品和医疗器械研制、生产、流通、使用方面的质量管理规 范并监督实施; (3)负责药品、医疗器械注册和监督管理,拟订国家药品、医疗器械标准并监督实施,组织开展药品不良反应和医疗 器械不良事件监测,负责药品、医疗器械再评价和淘汰,参与 制定国家基本药物目录,配合有关部门实施国家基本药物制 度,组织实施处方药和非处方药分类管理制度; (4)负责制定中药、民族药监督管理规范并组织实施,

拟订中药、民族药质量标准,组织制定中药材生产质量管理规范、中药饮片炮制规范并监督实施,组织实施中药品种保护制度; (5)监督管理药品、医疗器械质量安全,监督管理放射性药品、麻醉药品、毒性药品及精神药品,发布药品、医疗器械质量安全信息; (6)组织查处消费环节食品安全和药品、医疗器械、化妆品等的研制、生产、流通、使用方面的违法行为; (7)指导地方食品药品有关方面的监督管理、应急、稽查和信息化建设工作; (8)开展与食品药品监督管理有关的国际交流与合作。 2、药品生产许可证制度 根据《中华人民共和国药品管理法》,开办药品生产企业,须经企业所在地省、自治区、直辖市人民政府药品监督管理部门批准并发给《药品生产许可证》,凭《药品生产许可证》到工商行政管理部门办理登记注册。无《药品生产许可证》的,不得生产药品。国家药监局批准开办的药品生产企业还应当符合国家制定的药品行业发展规划和产业政策,防止重复建设。 研制新药,必须按照规定如实报送研制方法、质量指标、药理及毒理试验结果等有关资料和样品,经国家药监局批准后,方可进行临床试验。完成临床试验并通过审批的新药,经国家药监局批准,发给新药证书。生产新药或者已有国家标准

支原体生物膜研究进展_叶晓敏

·综述·支原体生物膜研究进展 叶晓敏,陆春 (中山大学附属第三医院皮肤科,广东广州510630) [摘要]近几年,支原体生物膜研究逐渐受到研究人员的关注。多种支原体都被证实具有生物膜形成 能力,生物膜形成后支原体耐药性增加,研究生物膜对于防治临床支原体感染有着重大意义。本文从 目前报道的几种支原体生物膜的形成及结构、生物膜形成的影响因素、生物膜形成对支原体药物敏感 性的影响及可能机制等几个方面综述了目前对支原体生物膜的研究进展。 [关键词]支原体;生物膜 [中图分类号]R759[文献标识码]A[文章编号]1674-8468(2011)01-0060-04 生物膜(Biofilm,BF)是微生物在生长过程中附着于物体表面而形成的由微生物的细胞及其分泌的聚合物等所组成的膜样多细胞复合体[1]。生物膜的存在可以增强病原微生物对宿主免疫攻击及抗菌药物的抵抗力。目前对大量支原体的研究已发现很多支原体都具有形成生物膜的能力。生物膜形成后增强了支原体对环境压力如热、干燥、缺氧、高渗透压等[2-3]及对抗菌药物的抵抗力[4]。本文从支原体生物膜的形成及结构、生物膜形成的影响因素、生物膜形成对支原体药物敏感性的影响及可能机制等几个方面对目前支原体生物膜的研究进展作一综述。 1支原体生物膜的鉴定及其形成和结构 生物膜是微生物细胞不断粘附、聚集,并包裹在自身生成的胞外基质中形成的多聚复合物,体积上15%由细胞组成,85%由胞外基质组成。目前生物膜的培养多以玻片、细胞爬片、滤膜为载体,可在液体中或固体培养基表面培养,依靠扫描电镜或共聚焦显微镜观察,通常认为观察到多层复合结构即为生物膜结构[5-6]。 生物膜的形成是一个动态过程,先后包括5个步骤[7]:可逆性粘附、不可逆性粘附、早期形成阶段、成熟及消散阶段。虽然很多研究认为支原体培养24小时生物膜即已形成,并以此期生物膜为对象研究其对抗菌素等的抵抗力。但Laura McAuliff等[2]在研究了牛支原体生物膜时有不同的发现。作者利用共聚交显微镜结合SYTO9/PI 荧光探针对牛支原体生物膜形成的动态过程进行观测,发现形成的24及48小时大部分细胞是活的,而通过共聚交显微镜的观察及三维重构发现牛支原体生物膜在最初的24小时仅有一层细胞粘附,48小时才发展成一个非匀质的框架结构,有近20um高,还有通道样结构,此时的生物膜才趋于成熟,同时研究发现培养24小时的牛支原体生物膜对达氟沙星,恩氟沙星,土霉素与游离状态的细胞同样敏感,证明牛支原体培养24小时尚未形成成熟生物膜。可见不同微生物生物膜成熟的时间是存在差异的,在对生物膜特性进行研究之前因先确定其成熟时间点。 支原体生物膜形态与其他微生物相似,可呈网络样、蜂窝状、柱状、蘑菇样、塔样,其间可见水通道,同一种微生物可形成不同结构的生物膜。如肺炎支原体的生物膜最初可形成蜂窝状的区域,在此基础上向外生长成蘑菇状或塔状,塔的直接从小的10um到大于50um,并在塔结构内可见到通道。随着生物膜生长时间的延长,蜂窝状结构中的空洞减少而塔的直径增加,生物膜的形成逐渐趋于成熟[8]。生物膜在不断成熟、丰厚的过程中对内层细胞保护作用不断增强,但由于其深部的细胞营养物质及氧份缺乏也会抑制其生长,正如Laura McAuliff的研究发现培养72小时的生物膜中近70%的细胞都死亡了,活的细胞主要位于生物膜中心。 2影响支原体生物膜形成的因素 生物膜的形成过程中粘附是第一步也是最关键的一步,某些胞外多糖及蛋白质物质是介导粘附的重要基质。如大肠杆菌的表多糖[9],铜绿假单胞菌的藻酸盐[10]等都可促进生物膜的形成。有关支原体的研究也发现支原体的生物膜形成也与某些多糖及蛋白质物质有关。 2.1多糖与生物膜形成 野生型的肺炎支原体可形成一种胞外多糖,即表多糖(exopolysaccharide,EPS)-Ⅰ,它是由当量克分子的葡萄糖

预期研究成果

《对小学高年级信息技术课自主探究式学习方法的研究》开题报告 课题主持人:朱红霞 (一)课题研究的背景 多年来,初中数学教学的经验告诉我们,小学生进入初中,学生的学习方式转变不多,思维方式变化不大,但初中数学知识的广泛性、深入性、复杂性扑面而来,让学生无法适应,不少学生逐渐丧失了学习的激情,迷失了学习地方法、淡漠了学习的兴趣,迷茫彷徨让学生对初中数学学习产生了恐惧、畏难情绪。 (二)课题研究的目的、意义 本课题研究的目的在于研究探究式学习方法在小学信息技术教学中的可行性和操作性,在提高学习能力和效率、培养和发展信息素养等方面所具有的优势。我们是农村小学,相对而言,软硬件都比较落后,教学资源短缺,教学中往往是两三个学生共用一台电脑,而且信息技术课一个星期中仅有一节,不能保证充足的上机操作时间,这给信息技术教学工作带来困难。再加上农村家庭购置电脑的也很少,学生没有机会对所学的知识进行巩固,只有在课堂中培养学生一种良好的自主探究式学习方法,才能为将来更好的学习奠定基础。如今,信息技术发展迅速,小学生现在学到的信息技术,等其走入社会时可能早已面目全非,因此,如何使学生掌握自主探究式学习新的信息技术的方法是非常重要的。 通过本课题的研究与实践,在课堂教学中创造一定的教学情境,让学生在宽松愉快的学习氛围中自主学习,合作探究,使他们掌握自主探究式学习方法,提高他们的信息技术素养,为将来后续学习打下良好基础。

(三)本课题国内外研究的历史和现状 关于培养自主探究式学习方式,早在1909年,美国的杜威就提出了这一理念,从1950年到1960年,探究作为一种教学方法的合理性变得越来越明确了。随着课程改革的不断深入,让学生学会通过感性体验,理性思维,真正参与到课堂教学中来,就显得尤为重要了。 本课题针对本校及普通校的生员来看,探索适合学生自主探究的教学方法和学习方式。能使学生改变原来的单纯接受式的学习方式,形成对知识的主动探究,有助于培养学生的创新精神和实践能力。 对于培养学生自主探究式学习,有各种评论。以下是从赞同者的角度来看待自主探究式学习方式:探究是一种本能,儿童天生就是探究者。探究是人的生存之本,是人类的一种生存方式,贯穿人的一生。 探究是学生了解和认识这个世界的重要途径。通过亲身探究获得的知识是儿童自己主动建构起来的,是儿童真正理解、真正相信的,是真正属于儿童的。探究对儿童的思维构成了挑战,有利于思维能力的培养。探究过程要求综合运用已有知识和经验,有利于学生将已有所学加以整合,也有利于学生学以致用。探究式学习有利于保护人的天性——好奇心,对于培养学生的兴趣和个性至关重要。探究有利于培养儿童实事求是的科学精神、科学态度。 信息技术学科更注重学生自主学习、动手实践,从实践中探索多种操作方法,掌握操作技能,培养他们的信息素养,但是不少教师对探究式学习的概念和内涵理解不够清晰,对探究学习应用于信息技术教学

生物膜法在污水处理中的研究进展

泉州师范学院 学年论文 论文题目:生物膜法在污水处理中的研究进展指导老师:黄初龙 学院:资源与环境科学学院 专业班级:09级环境工程与管理 学号:090905001 姓名:刘姣

生物膜法在污水处理中的研究进展 摘要:生物膜法在污水处理工艺中是与活性污泥法并行的一种好氧型生物污水处理方法,广泛的应用于工业废水和城市污水处理的二级处理中,也是污水处理的关键环节。与活性污泥法相比,生物膜法具有一些特有优势,比如无需污泥回流,运行管理容易,无污泥膨胀问题,易于微生物生存,运行稳定等。文中简单介绍了生物膜法对磷、氮及一些重金属去除的研究进展。 关键词:生物膜法;污水处理;活性污泥法 Abstract:Biofilm and activated sludge is a parallel-ty pe aerobic biological treatment methods,in the sewage treatment process.They widely used in the secondary treatment of industrial wastewater and urban sewage treatment,and these methods are the key link in sewage treatment.Compared with the activated sludge process,biofilm has some unique advantages.For example,no sludge return,easy operation and management,no sludge expansion,ease of microbial survival,run stable,etc.The paper describes simply biofilm research on the removal of phosphorus,nitrogen and some heavy metals. Key words:B iofilm treatment;sewage treatment;activated sludge 引言 近年来,伴随着经济的快速发展,我国在追求GDP增长的同时也带来一系列的环境问题,其中淡水资源紧缺迫使城镇生活污水处理技术显得尤其重要。然而随着人们生活水平的提高,城镇生活污水中的氮、磷含量增加,有机成分复杂,传统的生物污水处理技术已无法紧随步伐,处理效果不佳,为此,在新型填料的不断开发和完善基础上,生物膜法处理工艺借其处理效率高、剩余污泥产泥量少、运行管理方便等特点得到快速发,在污水处理中有广阔的应用前景。生物膜可认为是由一种或是多种微生物群体组成的,并附着在一种载体表面上进行生长发育[1—2]。 1 生物膜法概述 1.1生物膜法的净水机理 生物膜法和活性污泥法一样都是利用微生物来去除废水中各种有机物的处

18第十八章 生物膜的组成与结构

第十八章生物膜的组成和性质 1、细胞的外周膜(质膜)和内膜系统统称为生物膜。生物膜结构是细胞结构的基本形式。 生物膜主要由蛋白质(包括酶)、脂质(主要是磷脂)和糖类组成。生物膜的组分因膜的种类不同而不同,一般功能复杂或多样的膜,蛋白质比例较大,蛋白质:脂质比例可从1:4到4:1。 (一)膜脂:有磷脂、胆固醇和糖脂。 (1)磷脂:构成生物膜的基质,为生物膜主要成分。包括甘油磷脂和鞘磷脂,在生物膜中呈双分子排列,构成脂双层。 (2)糖脂:大多为鞘氨醇衍生物,如半乳糖脑苷脂和神经节苷脂。 (3)胆固醇:对生物膜中脂质的物理状态,流动性,渗透性有一定调节作用,是脊椎动物膜流动性的关键调节剂。 膜分子的相变温度T C 为膜的凝胶相和液晶相的相互转变温度。磷脂分子成膜后头基排 列整齐,在T C 以下时,尾链全部取反式构象(全交叉),排列整齐,为凝胶相;而在T C 以 上时,尾链成邻位交叉,形成“结”而变成流动态,为液晶相。 胆固醇的作用是:当t>T C ,胆固醇阻扰磷脂尾链中碳碳键旋转的分子异构化运动,阻止 向液晶态转化,使相变温度提高;而当t

最终研究成果报告

商丘市基础教育教学研究项目课题最终研究成果 立项编号L14071807 课题名称自主学习方式的研究 学科分类综合类 主持人刘峰 所在单位柘城县老王集乡余心白中学 填表日期2015年4月2日 《自主学习方式的研究》实践成果报告

柘县老王集乡余心白中学课题组 一、课题提出的理论意义和实践意义: 面对21 世纪科学技术和社会经济的迅猛发展及经济全球化的挑战,现代社会要求我国公民具有一定的有良好的人文素养、科学素养和创新精神、合作意识和开放的视野;同时具有阅读理解与表达交流等多方面的基本能力,以及运用现代技术搜集并处理信息的能力。而多年来传统的教育教学的目标、内容和方法,已经越来越不能满足现代激变复杂的社会对多方面、高素质人才的需求,这也为课堂教学改革提出新的挑战,它要求教育教学必须在课程目标、教学内容、教学理念与教学模式等诸多方面进行改革。改革就是改掉并革去陈腐的教育理念和不适应社会需要的教学模式,努力探求一种先进的教育理念和能迎合社会需要的新颖的教学模式,以更好地为社会培养出创新型、高素质的适应社会需要的真正人才。近年来我们积极贯彻教育部要求基础教育务必率先进行课程改革的方针,认真学习课程改革的基本理论,努力探讨课改的新路子。随着当前教育改革的教学不断开展,以学生为主的教学模式已悄然走进课堂,为学习者进行自主性学习提供了广阔地舞台。使学生在自主中得到提高和完善,为全面提高全体学生的基本素质,培养学生的创新和实践能力提供了极大的可能性,为学生自主学习创造了可靠的条件。由此,我们认为: 构建自主性学习方式是推进新课程改革的需要 学习方式的改革是新一轮课程改革的重要内容。新课程理念提出,要改变过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于研究、勤于动手,大力推进自主学习的课堂模式在教学过程中普遍应用,逐步实

中国生物医药行业研究报告

中国生物医药行业研究报告 2017-07-28分析师吕祖山药时代 作者:分析师吕祖山) (本文转自:益通资产 一、世界医药近况 1、全球医药快速增长 全球医药得益于主要药品的专利将陆续到期和新兴国家的经济快速增长,这些年取得了快速发展,2016年全球药品销售额突破1.1万亿元,2011-2016年复合增长率达到了6%。新兴经济体为代表的发展中国家,其医药市场占比大幅提高,从2005-2016年的十年间新兴经济体医药市场份额由原先的12%提升到了30%。

2、医药研发支出大 2016年全球医药研发支出达到了1474亿美元,同比增长2.5%,同时期国内规模以上的药企研发支出达到了607.2亿元,同比增长27.5%。制药行业研发支出占比持续保持在高位,全球制药龙头企业研发投入占营业收入比重为21%,国内制药龙头企业在这一比重上略低,达到了12%,体现了制药行业高资本和知识密集型的特点。 全球的药物研发正在逐渐升温,这主要基于癌症、糖尿病、认知障碍和炎症等疾病治疗领域中一些新分子药物的出现、诊断和治疗的紧密结合和相辅相成,以及人们对传统商业模式依赖性的下降等重要因素的影响。

3、医药并购风行全球 2015年是生物医药界并购很强劲的一年,但出乎业内预料的是2016年医药行业的收购交易额和交易量都有明显的下降,当年全球生物医药并购前十位交易量为1956.06亿美元,较2015年的3039.26亿美元下降了36%。2016年医药行业最大的一笔并购是德国巨头拜耳以660亿美元收购农业巨头孟山都,其次是夏尔320亿美元收购Baxalta,相比于2015年辉瑞1600亿美元收购艾尔健、阿特维斯405亿美元收购艾尔健全球制药业务都有所下滑。预计2017年制药公司之间的大交易将会增加,各家公司将会拿出更多的现金,寻找重要的资产来扩张产品线。 二、中国医药工业现状 2016年中国药品终端市场总体规模达到了13775亿元,同比增长7.6%,较2010年增长近2倍。医药工业规模以上企业不但主营业务收入逐年增长,而且利润总额也是逐年增长。据统计2015年医药工业实现主营业务收入26885.2亿元,同比增长9%,高于全国工业增速8.2个百分点。实现利润总额为2768.2亿元,同比增长12.2%,高于全国工业增速14.5个百分点。在子行业中,生物制品的利润率增幅尤为明显。 中国的生物医药企业起步晚于发达国家,但大而不强,与发达国家在全球市场占有率、产品竞争力等方面的差距依然很大,美国、欧盟、日本企业的国际市场份额占有率已经分别达到59%、19%、17%,而包括中国在内的其它国家只占有不及5%。 预计2016-2020年五年间,中国医药市场的整体增速在7%左右,2018年和2019年将会有不少新药品上市,但是2019年之后由于有很多产品的一致性评价面临过期,可能会对本土企业和外资企业提出新的挑战和行业格局的变化。 三、生物医药产业特点 1、产品回报率高 生物医药产业具有高技术、高投入、长周期、高风险、高收益、低污染的特征。生物工程药物的利润回报率很高。一种新生物药品一般上市后2-3年即可收回所有投资,尤其是拥有新产品、专利产品的企业,一旦开发成功便会形成技术垄断优势,利润回报能高达10倍以上。

电子版-生物膜动力学的研究现状与展望

生物膜动力学的研究现状与展望 1 引言 生物膜法作为一种高效的废水处理方法,已经在工业界获得了广泛应用。生物膜废水处理系统的性能在很大程度上取决于生物膜的形成及其动力学过程。最近三十年来,各国学者围绕生物膜的形成、发展、结构以及动力学特性等从数学模型、数值模拟和实验研究等方面进行了大量的研究,取得了许多重要进展,为生物膜反应器的设计提供了理论和实验支持,有力地推动了生物膜废水处理工艺的发展。 2 生物膜动力学模型的研究进展 动力学数学模型一直被作为模拟生物膜中微生物动力学行为和生物膜微观结构的一种有力工具,也是将生物膜内微观现象和大规模工艺运行的宏观指标联系起来的关键工具【1】。迄今为止,生物膜动力学数学模型的使用仍在研究领域占主导地位。科研工作者对生物膜形成、构成、结构及功能的兴趣,极大地推动了生物膜动力学数学模型的发展。自20世纪70年代反应-扩散动力学模型提出以来,描述生物膜动力学的模型先后又有Capdeville 增长动力学体系、元胞自动机模型和复合生物膜模型,分别介绍如下: 2.1 反应-扩散动力学模型【2,3】 反应-扩散动力学模型是描述生物膜动力学的最基本的模型。几乎所有的生物膜数学模型都假定生物膜内电子供体、电子受体和所有的营养物质只通过扩散作用传递给微生物(内部传质),而忽略了这些物质从液相主体到生物膜的传递过程(外部传质)。反应-扩散模型将生物膜假设为规则连续介质的稳态膜(包含单一物种),仅考虑一维(1D)物质传输和生化转化作用。生物膜被理想化成具有恒定厚度(f L )和统一细胞密度(f X )的薄膜。从液相主体到生物膜的基质通量是由生物膜内部的微生物活性产生。微生物增长用Monod 方程表示;基质消耗速率(ut r )假定正比于微生物生长速率;基质通量仅用扩散表示。生物膜外部传质限制被认为出现在位于生物膜和液相主体交界面处具有恒定厚度(f L )的边界层中。传质通量采用菲克定律(Fick Law)描述,但其中的扩散系数用有效扩散系数替代:S S e dS J D dx =。这种理想化生物膜的数学模型可以用如下微分方程来表示22?.s S S e f S S S d S q S D X t dx K S ?=-?+,0f x L ≤≤(1) 边界条件为0x =时0S dS dx =(2)f x L =时()S S S e L Sb S dS J D k S S dx ==-(3) 基质利用和扩散由方程(1)描述,边界条件采用式(2)和(3)描述。由于附着表面不可穿透,故此处的通量和基质梯度为零(见式(2))。在生物膜和液相主体交界面处的基质浓度(s S )由质量守恒式确定。即,通过边界层的基质通量必定等于进入生物膜的基质通量(见式(3))。这个理想化的数学模型可以利用有限差分法近似求解。当生物膜处于稳态时,系统可以使用有效因子法和伪解析法求解。关于有效因子法和伪解析法的详细介绍可以参考文献【2,3】。 生物膜反应-扩散理论自20世纪70年代提出后,经过各国学者的大量研究工作而得到完善,并得到了广泛接受和承认。然而,最近十几年来,许多新的实验研究和发现表明,反应.扩散模型的许多假设是过于理想化的,模型的更为合理化是将来研究的重点【4】。 2.2 Capdeville 生物膜增长动力学模型【4,5】 20世纪90年代初,法国CapdeviUe 教授所领导的实验室提出生物膜反应器活性物质和非

什么是真正的科研成果

什么是真正的科研成果 有人问我,你现在还要写SCI论文吗?我笑了。我说:“我偶尔写一写博文,博文是我自己亲自写,SCI论文都是研究生写,我只是做修改定稿。” 不少人诟病当今科技界以SCI论文及论文数量的多少论英雄,我却不这么看。就像高考一样,虽然有许多问题,但到目前为止,还算是比较公正的标准。 论文作为科研成果,刚开始时国内的会议论文都算,能在核心期刊上发表论文都是吃香的。后来有了国际会议,一些国际会议的论文能被ISTP或EI收录,随着三大索引概念的引入,这些国际会议论文比发表在国内核心期刊的论文更牛。 现在国内的一些研究所、工矿企业要升高工等职称,国内外的会议论文、国内的核心期刊论文,甚至国内一般期刊论文都算数。但好一点的高校(“211工程”以上)要升教授,虽然国内的一些核心期刊论文也能凑数,用以满足数量的要求,但关键还是要看有没有SCI论文,特别是有没有SCI的I区、II区重要期刊的论文。 随着社会风气向学术界的渗透,首先是国内的学术会议慢慢开始变味。原来参加会议要先投稿,经审稿通过后,才

可以收录进论文集。后来有人发现,只要参加会议的人足够多,收会务费也能赚钱,就形成所谓的“会务经济”。这样只要交钱就可以参加会议并发表论文。 能赚钱的好事,在中国传播的速度总是特别快,这种会议也就越来越多。一次偶然机会,我发现参加会议的价格还是可以讨价还价的。 一个挂靠中国某协会的组织曾打电话给我,“要求”我参加会议,会务费近2000元。我告诉他,我收到许多这样的会议通知,我不准备参加了。过了一会他又打来,表示“邀请”我参加,并免除会务费,我还是不愿意去。最后他第三次来电,称与领导商量后决定,不仅免费请我参加会议,还愿意支付我3000元的演讲费。 我不禁想,参加这样的会议及发表的会议论文,还能将其作为科研成果吗? 国内的会议是这样,在国内组织的国际会议呢?虽然有审稿过程,但我发现我的研究生投稿给国际会议的论文,从来都没有被拒稿过――所谓修改,也最多是按格式要求作一些必要调整。 后来,我还发现有一个被EI收录的国际会议,论文全部编入AMR杂志,一年的EI收录量高达数千篇,且大部分是中国作者。这样下去,EI、ISTP也将渐渐失去学术价值。 SCI论文,特别是一些I区与II区的论文,审稿还是比

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