第四次绿色革命
EXPO 2010带来“第四次绿色革命”
摘要：自1851年第一届世博会以来，历经近一百六十年的传承与发展，每届世博会都带动了人类进步的发展与改革，2010年上海世博会必将带来人类社会“绿色革命”的新时代——“第四次绿色革命”（其定义在“5.1 ‘绿色革命’进程”中）。本文基于灰色理论、模糊理论、数据包络分析法（简称DEA法）等一系列先进数学算法，深入挖掘上海世博会在科技、环境、生活等方面的影响力，同时收集的数据并对其进行无量纲化处理后，对“第四次绿色革命”的两个重要方面：自然环境、人类生活都做了定量的预测与评价。得出结论：2010年上海世博会在科技、环境等领域的进步迅速，在指导生产，生活等方面的贡献巨大，为“第四次绿色革命”的到来奠定了坚实的基础。
关键词：绿色革命上海世博会数据包络分析法（DEA）灰色理论模糊系统欧氏距离
1问题重述
2010年上海世博会是首次在中国举办的世界博览会。从1851年伦敦的“万国工业博览会”开始，世博会正日益成为各国人民交流历史文化、展示科技成果、体现合作精神、展望未来发展等的重要舞台。
世博会是一种经济发展和城市建设理念沟通的平台，对全球经济发展有“乘数效应”，还有“诱发效应”。举办世博会能在特定时期、特定地区集中各种生产要素，实现经济资源的优化配置，能加速推动一个地区的长远发展，这是迄今为止大多数世博会的举办动机。但上海世博会科技创新却更有效地影响到人们的生活环境以及人类生活水平。“绿色世博”带给人们更美好的水、空气以及土壤资源等必要生活条件，世博会为科技成果展示搭建了一个全方位、多角度、深层次的平台，对科技发展产生了重大推动作用，成为引领科技文明发展的风向标，促进了 “第四次绿色革命”的提前到来。本文通过对科技、水、空气以及土壤资源建立的具体模型，预测了世博科技对未来生活的改变，定量地分析了上海世博会深远影响力。
2模型假设
1．假设收集的数据真实有效，符合统计规律，对模型的影响忽略不计。 2．假设社会环境稳定，科技进步稳步前进。
3．假设自然环境相对稳定，不发生重大环境污染事件。
4．假设国内经济环境相对稳定，不发生重大影响人民生活的经济性事件（如金融危机）。
5．假设上海世博会中展出的高新技术能快速用于实践，指导生产，发挥最大的贡献率。
6．假设对水、空气、土壤的评价指标不发生过度调整。 7．不考虑政策对未来生活的影响。
3 算法介绍
3.1 数据包络分析法（简称DEA ）
1978年著名的运筹学家A.Charnes,W.W.Cooper 和 E.Rhodes 首先提出了一个被称为数据包络分析（Data Envelopment Analysis ，简称DEA ）的方法，去评价部门间的相对有效性（因此被称为DEA 有效）。1985年Charnes,Cooper 和 B.Golany, L.Seiford, J.Stutz 给出了另一个模型（称为CCGSS 模型或22C GS 模
型），这个模型是用来研究生产部门的间的“技术有效”性的。
根据研究目的和对象特点,可以建立输出的22C GS 模型。22C GS 模型为：
()
012
2
011
max ..101,...,n j j j n j j j n
j j j s t x x C GS x y j n θ
λλθλλ===?
??
≤????
≥????=≥=??∑∑∑ 根据22
C GS 模型得到θ值，若 =1θ说明决策单元是相对有效的，说其相对有
效，是因为它只是在接受比较的那些决策单元范围内来说是效率最高的，但扩大比较范围则可能无效。评价决策单元，实质就是估计相对有效的前沿面。而1θ>时，说明决策单元非相对有效， 1θ为相对有效，即此决策单元相对于前沿面的
差距。上述的模型都可以看作是处理具有多个输入（输出越小越好）和多个输出（输入越大越好）的多目标决策问题的方法。可以证明，DEA 有效性与相应的多目标规划问题的pareto 有效解（或非支配解）是等价的。数据包络分析(即DEA)可以看作是一种统计分析的新方法．它是根据一组关于输入－输出的观察值来估计有效生产前沿面的在经济学和计量经济学中，估计有效生产前沿面，通常使用统计回归以及其它的一些统计方法，这些方法估计出的生产函数并没有表现出实际的前沿面，得出得函数实际上是非有效的。因为这种估计是将有效决策单元与非有效决策单元混为一谈而得出来的．在有效性的评价方面，除了DEA 方法以外，还有其它的一些方法，但是那些方法几乎仅限于单输出的情况。相比之下，DEA 方法处理多输入，特别是多输出的问题的能力是具有绝对优势的。并且，DEA 方法不仅可以用线性规划来判断决策单元对应的点是否位于有效生产前沿面上，同时又可获得许多有用的管理信息。因此，它比其它的一些方法（包括采用统计的方法）优越，用处也更广泛（参考文献【13】）。 3.2灰色理论
首先提出灰色系统理论的是中国学者邓聚龙。八十年代初，“灰色系统的控制问题”论文问世，随之迅速发展的灰色系统理论作为一种重要的一般系统理论形式，得到了广泛应用，已经成为一门新兴学科。它不但思想是全新的，而且以其是能够解决各领域科研、生产实际问题的独特方法，获得大范围的推广、应用，并为国际系统科学界所接受。在灰色系统理论的带动下，相继产生了“灰色水文学”、“灰色地质学”、“灰色医学”、“灰色控制论"、“灰色混沌理论"、“区域经济灰色系统分析"等一批新兴交叉学科。
灰色理论认为：一个实际运行的系统是一个灰色系统，这个系统部分信息可 知，而有的信息知之不准或完全不知，客观系统表象复杂，数据离散，信息不完 全，但必然潜伏着内在的规律，系统中各因素总是相互联系的。因此，杂乱无章 的数据后面，必然隐含着某种规律。灰色预测技术的建模过程首先是把历史数据 进行累加，因此累加生成是灰色建模的基础，是灰色系统理论中的重要学科见解。累加生成是使灰色过程由灰变白的一种方法，它在灰色理论中占有极为重要的地位。通过累加可以看出灰量积累过程的发展态势，使任意非负的、摆动的与非摆动的数列转化为非减的、递增的数列。换言之，通过累加生成后得到的生成数列，
其随机性弱化了，规律性增强了。例如： 设(0)x 为原始序列：
(0)(0)(0)(0)(0){(1),(2),,()},(),x x x x n x i R +=?∈ (1)(1)(1)(1){(1),(2),,()},x x x x n n N +=∈
其中：(1)
(0)1()(),1,2,,;k
i x k x i k n ===∑ 称(1)x 是(0)x 的一次累加生成，计为
1-AGO(Accumulating GenerationOperator)。在累加生成之后，建立“白化”微分方程，灰色理论的微分方程模型称为GM(M ，N)模型，即M 阶N 个变量的微分方程型灰色模型，用得最多的便是GM(1，1)模型，即1阶1个变量的微分方程型的灰色模型。灰色理论建立的是生成数据模型，不是原始数据模型，因此，灰色预测的数据是通过生成数据的GM(1，1)模型所得到的预测值的逆处理结果。灰色模型的求解程序见【程序6】。
如今灰色系统理论己经形成了一个完整的理论体系，它包括灰色预测、灰色控制、灰色规划、灰色决策等一系列分支。其中，灰色模型是预测的基础，而预测又是控制、规划、决策的前提。因此，灰色模型是整个灰色理论体系的一块基石（参考文献【14】）。 2.3 欧氏距离
欧几里德空间 (Euclidean Space)，简称为欧氏空间，在数学中是对欧几里德所研究的二维和三维空间的一般化，所谓一般化就是把欧几里德对于距离、以及 相关的概念如长度和角度等转换成任意数维的坐标系。
而欧氏距离(Euclidean Distance)
定义：(,)d x y =设n x 和n y 分别是n 维度量空间中的点，当n =2时，则为平面上两点的距离；当n=3时，则为三维空间中两点的距离，这样可以将坐标系中的两点间的距离具体化（参考文献【2】）。 2.4 模糊理论
1965 年，美国著名计算机与控制专家查德(L.A.Zadeh)教授提出了模糊的概念，并在国际期刊《Information and Control 》并发表了第一篇用数学方法研究模糊现象的论文“Fuzzy Sets ”(模糊集合)，开创了模糊数学的新领域。模糊数学就是用数学方法研究与处理模糊现象的数学。它作为一门崭新的学科，它是继经典数学、统计数学之后发展起来的一个新的数学学科。经过短暂的沉默和争议之后，迅猛的发展起来了，而且应用越来越广泛。如今的模糊数学的应用已经遍及理、工、农、医及社会科学的各个领域，充分的表现了它强大的生命力和渗透力。 对于模糊系统指那些与模糊概念和模糊逻辑有直接关系的系统，它由模糊产生器、模糊规则库、模糊推理机和反模糊化器四部分组成，如下图：
图1：模糊系统结构图
模糊产生器将论域U 上的点一一映射为U 上的模糊集合，反模糊化器将论域V
上的模糊集合一一映射为V 上确定的点，模糊推理机根据模糊规则库中的模糊推 理知识以及由模糊产生器产生的模糊集合，推理出模糊结论，亦即论域V 上的模 糊集，并将其输入到反模糊化器。
1．模糊产生器：模糊产生器的功能在于将n U R ?上的一个确定点
12(,,,)T n x x x x =???映射为一个模糊集合A'。
2．模糊规则库：模糊规则库是由若干模糊推理规则组成的，其模糊推理规则
形式为：11R :,,,l l l l n n if x is F x is F then y is G ???（）
，其中1l F 和l G 分别为
i U R ?和V R ?上的模糊集合，
且121(,,,)T n n x x x x U U =???∈?????和y V ∈均为语言变量，1,2,,l M =???，即M 为规则总数。可以看出，x,y 是模糊系统的输入输出。 3．模糊推理机：模糊推理机的功用在于，根据模糊逻辑法则把模糊规则库中 的模糊“if-then ’’转换成某种映射，即将1n n U U U R =??????上的模糊集合映射成V 上的模糊集合。模糊规则可以被表示成一个积空间U V ?上的模糊蕴涵
12l l l l n F F F G ????????→。设U 上的模糊集合'A 为模糊推理机的输入，若采用合成运算，则由每一条模糊推理规则所导出的V 上的模糊集合'B 为：
1
''()sup (,)()l
l n
l B x u A F F y G x y x μμμ∈???????=??→*?
?
设12,l l l l n A F F F B G =??????=。则可知模糊蕴涵有不同的形式，而且每一种都可以选用不同的T 范数和T 协范数，因此一条模糊规则可以有多种表达形式。在实际应用中，最小规则和乘积规则比较合理，原因是它们满足较多的直观。 下面给出它们的表达式：
最小值规则{}(,)min (),()A B A B x y x y μμμ??→= 乘积规则：(,)()()A B A B
x y x y μμμ??→=? 4．反模糊化器：反模糊化器的功用在于把V R ?上的一个模糊集合G 映射为 一个确定的点y V ∈。其最大值反模糊化器
定义如下：[]argsup ()y V B y y μ∈=?
中心平均反模糊化器,定义如下：1
1
()/()M
M
l
t
t B B l l y y y y μμ==??=????∑∑
t y 为模糊集合l G 的中心，即'()G y μ在V 空间的这一中心点上将取得最大值（参考文献【15】）。
4变量说明
A t-----------------科技进步速度函数;
()
expo----------------世博会对环境的修正系数;
1
expo----------------世博会对人民生活的修正系数;
2
ω-------------------人均GDP在生活质量评价指标中的权重；
1
ω-------------------恩格尔系数在生活质量评价指标中的权重；
2
ω-------------------科技进步在生活质量评价指标中的权重；
3
''
x(t)---------------水质预测函数；
1
''
x(t)---------------空气预测函数；
2
''
x(t)---------------土壤预测函数；
3
X-------------------水质等级评价矩阵；
1
X-------------------空气等级评价矩阵；
2
X-------------------土壤等级评价矩阵；
3
σ-------------------科技对水质问题处理的贡献率；
1
σ-------------------科技对大气问题处理的贡献率；
2
σ-------------------科技对土壤问题处理的贡献率；
3
k-------------------世博会对水质处理问题的贡献率；
1
k-------------------世博会对大气问题处理的贡献率；
2
k-------------------世博会对土壤问题处理的贡献率；
3
5“第四次绿色革命”的必然性分析
5.1 “绿色革命”进程
第一次绿色革命：19世纪，面对日益增长的人口压力，悲观情绪日益增多，著名的“马尔萨斯人口论”就是典型的例子。在20世纪，西方国家大规模投资农业科学研究，现代化种植模式、农业科学技术的发展、化肥和农药的使用加速了提高产量的进程。到20世纪下半叶，绝大多数发达国家获得了稳定的食物供应，消除了饥饿的威胁。在亚洲和拉丁美洲从上世纪60年代后期开始，农业产量戏
剧性的增加。美国国际开发署官员威廉姆第一次用“绿色革命”这个词来描述这种农业大发展的现象。此时我国的杂交水稻是“第一次绿色革命”的杰出代表。
“第一次绿色革命”成功地跨越了农民文化素质低，市场不发达和缺乏社会化服务体系等障碍，但这些问题都成为现在农业和粮食生产发展中不可回避的障碍。
第二次绿色革命：“第二次绿色革命”的设想，主要目的在于运用国际力量，为发展中国家培育既高产又富含维生素和矿物质的作物新品种。
我国农业科学家提出了我国农业“第二次绿色革命”的战略构想，并将其目标定义为“少投入、多产出、保护环境”。根据这一目标，我国的作物生产不仅要继续提高产量、改良品质，更重要的是要大幅度地减少农药、化肥和水资源的用量，保证经济、社会和环境的可持续发展，以及人与自然的和谐共处。因此，要求我国作物改良应将增加品种的抗病虫性、营养高效利用、耐旱、抗逆等性状作为重要目标。
近年来，植物基因组研究取得了重大进展，拟南芥、水稻等模式植物已完成了全基因组测序，并已展开了大规模的功能基因组研究。实现“第二次绿色革命”所涉及的抗病、抗虫、耐旱、抗逆、营养高效利用、高产、优质等均是生物学基础较复杂的性状。
第三次绿色革命：随着一种光合作用生物催化剂的产生，“第三次绿色革命”诞生。此种生物催化剂采用高新生物工程技术精制而成，不含任何激素，属于生物活性光合催化剂，无污染、无残留、无致畸致异，生物活性强，能有效增强绿色植物的光合作用，增加无机物转变为有机物的量和质，因此对农作物增产增质效果特别显著。
因此光合作用生物催化剂获得99年首届世界农业成果博览会国际金奖，同年12月30日通过国家农业部科技成果鉴定（99农科果鉴字180号），并于2001年获得国家发明专利，现已被联合国粮农组织评定为“第三次绿色革命”标志性产品。
从根本上说，广义的绿色革命是指在生态学和环境科学基本理论的指导下，人类适应环境，与环境协同发展、和谐共进所创造的一切文化和活动。但从前三次的绿色革命中可以看出，其主要是表征农业进步的，没有真正的提升到一种新的高度，基于此种现象我们提出了“第四次绿色革命”，它是指自然环境与人类生活相互和谐统一、相互促进、相互补充、公共发展、进步，创造美好未来。具体包括两个方面：一是自然环境，要做到绿色、环保、生态、零碳；二是人类生活，就中国范围内而言，居民恩格尔系数在40%以下，人民生活在物质、精神、文化等领域到达新的高度。在定义中“零碳”，不是没有二氧化碳排放，而是用植树等自然方式补充等量的氧气与人们排放的二氧化碳相抵达到平衡。“零碳排放”，是指无限地减少污染物排放直至零的活动。
5.2 EXPO 2010在科技方面影响模型
5.2.1 EXPO 2010的科技亮点
每一届世博会都是展示科技成就的大舞台，每一届世博会也都成为管窥主办国科技实力的窗口。科技创新是世博会永恒的主题，世博会为科技成果展示搭建了一个全方位、多角度、深层次的平台，对科技发展产生了重大推动作用，成为引领科技文明发展的风向标。
世博会被誉为“科技界的奥林匹克”，上海世博会也成为各国展示科技实力的“竞技场”。例如，被称为“紫蚕岛”的日本馆，建筑外表采用透光的薄膜，可吸收太阳能发电并在夜间发光；弧形穹顶上“长着”三个洞和三个角，前者可接收雨水并循环利用，引入阳光以减少照明用电，后者可强化冷暖空气的流通，减少空调能耗。日本馆设计师彦坂裕说，“紫蚕岛”通过使用钢骨架与膜外壳结合、“无桩地基”设计等实现“环境友好”的目标。他还透露，“紫蚕岛”外壳朝向南面的约三分之一面积，使用了可以产生电能的非晶硅薄膜，体现了尽可能利用清洁能源的理念。；瑞士馆外部幕帷主要由大豆纤维制成，既能发电，又能天然降解；L ED 照明将为世博园区节约大量能耗。包括世博轴在内的“一轴四馆”永久性建筑，其景观照明全部采用LED，整个园区80％以上夜景照明采用LED，这将使上海世博会成为全球屈指可数的LED集中示范区。此外上海世博会上作TD-SCDMA
后续演进技术的TD-LTE也是“科技世博”的一大亮点。信息技术方面，推出了18大电信新产品和8大科技亮点很多都是国际以及业内领先的新技术。由中国移动承建的TD-LTE宽带移动通信演示网,是中国移动兑现为上海世博会提供“最前沿的科技、最精彩的展示、最贴心的服务”承诺的体现。此次中国移动在本届世博会上搭建的TD-LTE演示网覆盖世博园全园5.28平方公里,在世博园区内共建有TD-LTE室外站17个,实现了对9个场馆的室内覆盖,包括浦东7个场馆,浦西2个场馆。据悉,本次上海世博会上,基于TD-LTE演示网的移动高清会议、移动高清视频监控、移动高清视频点播传、便携视传等演示业务将向公众开放,同时高速上网卡、天线海宝等新鲜业务也将供参观者体验,充分展示TD-LTE的产业发展进展和超强业务性能。电子标签让观众享受周到服务非接触式的自动识别技术,也就是人们俗称的“电子标签”技术。
5.2.2 模型分析
科技进步速度的测算方法主要有两类:数学模型法和指标法, 目前应用较多的数学模型法为柯布一道格拉斯生产函数（简称C一D）和索洛的增长速度方程，这两种方法在测算科技进步速度时, 都有问题较难解决，因此我们引入一种新的科技进步速度的测算模型，用数据包络分析法（简称DEA）中的22
C GS模型来测算科技进步速度，同时DEA方法应用上的假设前提是研究、测算、比较的对象具有相同的前沿面，在实际中假设所有的决策单元都在一个前沿面上是脱离实际的。这种差距除了人员素质和管理水平等“软技术”外，还可能是由于技术装备水平等“硬技术”未达到所研究生产系统的先进水平时而产生的差距。因此，广义的科技进步速度是将两部分结合在一起考虑的，此外在EXPO 2010的科技亮点（5.2.1）中可以看到很多高新的科技的应用，对未来的科技发展的潜在影响是巨大的，这里我们引入一个影响系数
expo，来反映EXPO 2010对科技的定量影
1
响力。
5.2.3 模型的建立
在模型分析时，我们将影响科技预测的“软技术”和“硬技术”综合考虑，在测算科技进步速度时，若某一决策单元在t时刻和t+1时刻均有效，其科技进步速度即为相对有效前沿的移动；若某一决策单元在t时刻和t+1时刻非均有效，则其科技进步速度既包括有效前沿面的移动也包括相对效率的变动。为了说明问题，我们采用一个最简单的例子，如图2：
图2
如图2所示，OT 、OT '分别是t 时刻与t+1时刻的相对有效前沿面。0j DMU 为
决策单元，则：j0DMU'在t 的有效值j00D'(',')/j jo x y OD OE =，1
0t j DMU +在t+1的有 效值111000(,)/t t t j j j D x y OA OB +++=，10t j DMU +在t 的有效值11000(,)/t t t j j j D x y OA OC ++=， 0t j DMU 在t+1的有效值1000(,)/t t t j j j D x y OD OF +=。
从t 到t+1，0j DMU 相对有效值的变化为
OD /OE OA OD OB
OB OE OA
=?描述了单元0j DMU 生产行为的变化。而11
2
2//(
)()//OC OE OA OB OD OF OD OF OA OC OD OE
?=?描述了从时刻t 到时刻t+1相对有效前沿面的“移动”。综合两个方面：
111111
2
0000000002
0111110
(,)(,)(,)()()()(,)(,)(,)t t t t t t t t t j j j j j j j j j j t t t t t t t t t j j j j j j j j j D x y D x y D x y OD OB OC OE
I t OE OA OB OF D x y D x y D x y +++++++++??=???=???????
111000000(,)/(,)t t t t t t
j j j j j j D x y D x y +++表示0j DMU 从t 到t+1相对有效值的变化，反映0
j DMU 生产行为的变化，即“软技术”的提高对科技进步速度的影响。
而111112
000000110
(,)(,)(,)(,)t t t t t t j j j j j j t t t t t t j j j j j j D x y D x y D x y D x y ++++++??
???????
则描述了0j DMU 从t 到t+1有效前沿面的移动。
反映“硬技术”的提高对科技进步的影响。
则评价单元即微观个体科技进步速度为：0()1j j a I t =- 则整体的宏观科技进步速度为： 01
()1n
j j j a w I t ==-∑ ;1
n
j j
j
j w y y
==∑。
其中j w 为权重，n 为微观个体数目，j y 和1
n
j j y =∑分别为整体和n 个体总产出；
所以在引入影响系数1expo 后社会的宏观科技进步速度为：
1101
()()()1n
j j j A t expo a t expo w I t ===-∑
5.2.4 模型的求解与验证 DEA 方法中的相关定理：
定理1：某单位在第j 时刻，有m 维输入向量j x >0,s 维输出向量j y >0,生产活动（j x ，j y ）对应j DMU 。已知（j x ，j y ），1,2,,j J ={n }∈
?
??，对应生产可能集：
{(,),,1,0,}j j j j j j j J
j J
j J
T X Y X y Y y j J λλλλ∈∈∈=≥≤=≥∈∑∑∑。
定理2：00(,)x y T ∈的主要条件为()22C GS 模型
00max()
,..1,,0,0,T T j j j j j J
j J j j j J
e s e s y s x y s y s t y s s j J λλλ-+-+
∈∈-+∈+?+=-+=-??
?
?=≥≥∈??∑∑∑ 有最优解。 模型计算：
计算0j t DMU 在1t +的有效值0
111
00(,)j t t t j j D x y +++的22C GS 模型为： 0111
001111
001
11
(,)max ..(1)(1)(1)1
(1)01,,j t t t j j n n t t t t j j j j j j n
j j j D x y s t t x x t x y t t j n θλλθλλ+++++++===?=??
??+≤+≥???+=+≥=??????∑∑∑ 计算0
1
j t DMU +在t 的有效值000(,)t t t j j j D x y 的22C GS 模型为： 000
11
00111
(,)max ..()()()1
()01,,t t t j j j n n t t t t j j j j j j j n
j j j D x y s t t x x t y y t t j n θλλθλλ++===?
?=???≤≥???=≥=??????∑∑∑
根据以上铁路运输业科技进步速度的测算的方法, 以铁道部十二个铁路局为决策单元, 以（1990~2005）年的换算周转量为产出, 以固定资产原值为资金投
人, 以运输生产人员为劳动力投人,测得铁路历年的科技进步速度如表所示：
年份1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997
科技速度 4.400 4.654 3.421 4.708 2.800 2.952 3.321 4.952
年份1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
科技速度 5.367 6.782 8.324 10.102 12.311 14.210 12.251 20.121
表1：（1990~2005）铁路的科技进步速度
利用MATLAB软件对数据进行分析，得到其散点图与拟合函数图像，见图3：
图3：（1990~2005）铁路的科技进步速度散点图
根据表1和散点图3可以看出铁路运输业科技进步速度的发展趋势。近些年来, 铁路投人了大量的资金和技术, 由于资金的时滞作用和其他各种交通方式竞争
等因素的影响, 铁路的产出一一换算周转量提高的显著性不明显,在1994-1995
左右年铁路科技进步速度最低，这与实际相符，通过查阅资料可知在1994年，各个铁路局科技进步速度均较低,兰州局为-35.6%, 哈尔滨局为-31.7%,成都局
-10.7%，这一结果说明了DEA方法中22
C GS模型是一种有实际应用价值的科技进步预测方法。
5.3EXPO 2010在环境方面影响
5.3.1 EXPO 2010的环境亮点
上海世博会中绿色生态科技是最大亮点。世博园区内客运交通工具实现了“零排放”，园区内建筑和照明二氧化碳排放减少30％，雨污水收集处理率达到100％、工程废弃物和垃圾100％回收利用。
上海世博会呈现了世界上首个LED社区（节能社区），LED作为一种新型“绿色”照明光源，在不减少亮度的基础上可节省能源90％。世博园区的太阳能发
电总功率已达到十兆瓦，是如今上海全市太阳能发电功率的5倍以上。整个世博
轴，还采用了大规模的“水循环”利用设施，以及依托地源热泵和江水源热泵的空调系统。这将减轻世博园区的水、电消耗，同时减少二氧化碳排放。据上海世博（集团）有限公司董事长戴柳介绍，经初步估算，世博中心每年可节约能耗为2160吨标准煤，煤电转换相当于上海一万多户居民一年用电总量；每年可节约自来水16万吨，相当于上海1000多户居民一年的用水总量。在拥有特大跨度“无柱空间”的上海世博会主题馆顶部，如“马赛克”一般密密麻麻的光伏片在此“列队”，组成18个菱形、12个三角形的巨大光伏组件群，亦如“宝石”般在屋顶闪耀。中国馆“东方之冠”高达68米的屋顶平台上也“镶嵌”有光伏组件。这些与建筑相融合的太阳能设施，令两座永久性场馆成为…绿色世博?理念的直接展示者。根据规划设计，上述两大展馆累计的太阳能装机容量可达3127千瓦，一年提供并网发电的电量可达284万千瓦时，每年可节约标准煤约1000吨。
5.3.2EXPO 2010在环境方面的影响模型
5.3.3模型分析
环境问题包括诸多方面，随着现代化进程的加快，环境问题也越发的迫在眉睫。这里我们重点突出针对在环境问题中水污染问题、大气污染问题、土壤污染问题。通过对世博园场馆中对解决环境问题的方法的讨论，我们建立起针对水，大气，土壤三个因素的预测和评价模型，通过查阅资料，对水，大气，土壤三者的质量等级划分的主要数据进行统计、处理，建立起相应的等级矩阵，进而可以利用模糊评价的方法对预测的数据进行评价。
5.3.4 模型的建立与求解
GM(1,1)模型是灰色预测的核心，它是一个单个变量预测的一阶微分方程模型，其离散时间响应函数近似呈指数规律。 建立GM(1,1)模型：
设(0)(0)(0)(0){(1),(2),,()}x x x x n = 为原始非负时间序列，(1)()x t 为累加生成序列，即(1)
(0)1()(),1,2,,;t
i x t x i t n ===∑ GM(1,1)模型的白化微分方程为：
(1)
(1)dx ax u dt
+=； a 为待辨识参数，亦称发展系数；u 为待辨识内生变量,亦称灰作用量。且按最小
二乘法有：()1T T N a A B B B Y u -??
==????
其中：(1)(1)
(1)(1)(1)(1)1(1)(2)121(2)(3)121(1)()12x x x x B x n x n ????-+????
??
????-+????=??
??????
??--+?????
? ；(0)(0)(0)(2)(3)()N x x Y x n ??????=???????? 于是可得到灰色预测的离散时间响应函数为：
(1)
(0)
(1)(1),1,2,,at u u x t x e t n a a ∧
-??+=-+=???
? (1)(1)x t ∧
+为所得的累加的预测值，
将预测值还原即为：(0)(1)(1)(0)(1)(1)()1(1)a
at u x t x t x t e x e a ∧∧∧
--????+=+-=--??????
，1,2,,t n =
5.3.4.1子模型一：水模型
（5.3.1）EXPO 2010在环境上的新亮点，以及对环境问题的新的处理方法，在灰色模型的基础上对原来的预测函数进行修正，进行未来水质情况预测与评估，引入修正系数1k ，通过预测值与真实值的对比，确定修正系数值，用以定量
分析：例如取2010年8月1日到20日之间世博园区内某地的水质监测数据，我们抽出其中的生物化学需氧量(BOD)和溶解氧(D0)数据与预测值进行分析，具体
利用MATLAB 软件对生物化学需氧量(BOD)和溶解氧(D0)数据的真实值与预测值进行比较，见下图：
图4：BOD含量图图5：DO含量图
通过计算可以得到
1
k，
1
0.095
k=；利用灰色灰色模型，可以得到未来水质预测
函数：(0)(1)(1)
1
(1)(1)()
x t x t x t
∧∧∧
+=+-
引入EXPO修正系数
1
k后得到
1
'(0)(1)
1
1
()1(1)
1
a a t
u
x t e x e
k a
---
??
??
=--
????
±??，2
t≥
通过对水环境质量标准（GB3838—2002）（见附表二）中的数据进行提取得到水
质划分矩阵
1
X，
146
7.5 6 5 3 2 0
2 4 6 10 15
()
0.15 0.5 1.0 1.5 2.0
6 6.5
7 7.5
8 9
ij
X x
?
??
??
∞
??
==
??
∞
??
??
设
1
'
X为预测的水质实际矩阵，且水质中的四项指标的含量分别为
1i
λ；1,2,,4
i=???11
''
146
((()))
i ij
X x tλ
?
=；根据（3.3）欧氏距离的相关内容：
将
1
X矩阵进行无量纲化，运用线性比例变换法,将
1
X无量纲化后有：
46
1
()
ij
A a
?
=其中：
max
min
ij
ij
j
ij
ij
j
ij
x
j3
x
a
x
j3
x
?
≠
?
?
?
=?
?
?=
??
将
1
'
X进行无量纲化后有：
146()ij B b ?= 其中：''''max min ij ij ij
ij i ij i x i 3
x b x i 3
x ?≠???=???=??
利用欧氏距离和绝对距离进行分析，计算1A 中各行向量到1B 中各列向量的欧
氏距离：1(1,2,3,4;1,2,3,4,5,6)ij d i j =
==；
若11
16
{}min ik ij
j d d ≤≤=；则该水质属于第j 等级，(1,2,3,4,5,6)j =
5.3.4.2子模型二：大气模型
空气质量评价实质上是根据各评价因子的空气环境质量分级标准，将被评价对象各项因子的监测数据与各级标准进行比较，从而进行空气质量等级的判定，因此，可以将其看作是模式识别问题。同时，环境空气质量是一个关系复杂的体系，具有明显的随机性和模糊性，为此，根据空气质量评价的方式与特点，提出了一种新的基于模糊理论的NN-FS 串联结构模型的空气质量评价方法。同时通过对世博园中各个国家馆以及其他馆的了解，用实验法对这些因素对空气的预测进行修正，修正系数2k ，NN-FS 串联结构的评价模型如下图所示：
2
SO 2
NO TSP
PM 图6：NN-FS 串联结构的评价模型图 关于模糊理论的定理：
定理1 ：设有论域U ，所谓U 上的一个模糊集A 是指对任一U x ∈，总是以某个程度()([0,1])A x μ∈属于A ，论域U 上模糊集全体记为F(U)。设A F(U)∈，则A 可用下述映射来刻画：:[0,1],()[0,1]A A x x μμ→→∈，称此映射为A 的隶属函数，
()A x μ称为U 中的元素x 对模糊子集A 的隶属度。
定理2： 设A,B F(U)∈，隶属函数分别为()A x μ和()B x μ。 （1） 并：A ∪B 记A 与B 的并集，其隶属函数为： ()()()max{(),()}A B A B A B x x x x x μμμμμ?=∧=； （2） 交：A ∩B 记A 与B 的交集，其隶属函数为：
()()()m i n {(),A B A B A B x x x x x μμμμμ?=∨=；
在上述定义中∧，∨分别称为取大算子和小算子。
对于大气标准类别的隶属度必定在[0，1]区间内，形成模糊子集A 。因此，对于 在某一标准类别的边缘具有不确定性的样本数据，用模糊数学的方法转化成求其
对于相邻标准类别的隶属度问题，构造隶属度函数：
1
()1()0
x a U x f x a x b x b ?
=??
=-<
=??
其中a ，b 为评价空气质量所属五类中的相邻两个级别，()f x 为标准的梯形隶属度函数。
根据上面的模型及算法进行实际的空气质量评价建模，为了验证模型的有效 性，同时为了更好的与其它评价方法进行比较以及确定修正系数2k ， 采用Matlab 中的Linspaee 函数按等间隔均匀分布方式内插生成训练样本。小于一级标准的生成100个，一、二级标准之间生成100个，二、三级标准之间生成100个，三、四级标准之间生成100个，四、五级标准之间生成100个，共形成500个样本。然后用Matlab 中有关的函数构建网络，并由网络自动根据训练样本的输入向量和期望
进过分析表4得到2k ，20.0052k =，通过灰色模型可以得到空气预测函数：
(0)
(1)
(1)2
(1)(1)()x t x t x t ∧
∧
∧
+=+-
引入EXPO 修正系数2k 后得到2'(0)(1)2()(1)1(1)a
a t u x t k e x e a ---????=±--?????
?，2t ≥ 5.3.4.3子模型三：土壤模型
土壤属性是土壤质量的重要决定因素，土壤性质的空间变异性是指在一定的景观内,在同一时间、不同地点的土壤性质存在明显的差异性和多样性，这里我们忽烈地点的土壤性质存在明显的差异性和多样性，对问题进行简化，同时插入EXPO 修正系数3k ，通过灰色模型可以得到土壤预测函数：
(0)
(1)
(1)3(1)(1)()x t x t x t ∧
∧
∧
+=+-
我们通过对某一地点的土壤中Cd 监测数据进行分析，利用灰色模型进行预测，
通过表5，画出其规律分布图，进行比较，
图7：Cd 含量预测值与实际值对比图
通过分析可以得出 ：(0)3()()x t k at b ∧
=+，其中a ，b 为灰色回归常数, k 为修正系数，这里即为3k ，且其值在0.2左右，引入E XPO 修正系数3k ，后得到：
'(0)(3
33
()(
())a t x t k ax t b e ∧
--=+，2t ≥
5.3.5 模型的精度检验与总结
在上述模型中，我们可以看到对于水，空气，土壤三者的预测中，灰色模型起了基础性作用，而对于其中的GM 模型一般采用三种方法检验：即残差大小的检验、关联度检验、后验差检验。残差大小的检验是按点检验，关联度检验是建立的模型与指定函数之间近似性的检验，后验差检验是残差分布统计特性的检验，是目前应用得最为普遍的检验方法。
令(0)(0)
11()(),1,2,,,n k k k e x k x k k n e e n ∧-==-==∑
均值：(0)
(0)11()n k x
x k n -==∑；方差：2
2
(0)111()n k S x k x n -=??=-????
∑ 均方差：2
2
2
11()n k S e k e n -=?
?=-????
∑；方差比：21S C S =； 小误差概率：1{0.6745}k P e e S -
=-<
对于EXPO 2010对环境方面的影响，我们应综合考虑，把科技，水，空气，土壤等，共同纳入到对环境分析与评价的范畴内，在科技进步速度的预测中，得到了科技进步速度函数：1101()()()1n
j j j A t expo a t expo w I t ===-∑，令科技对处理水，
空气，土壤问题的贡献率为1σ，2σ，3σ， 再一次对前三者的预测进行粗略的修正：
'''111'''
222'''333()()()()()()()()()x t x t A t x t x t A t x t x t A t σσσ?=-?=-??=-?
在此过程中引入了较多的复杂因素，因此''1()x t 、''2()x t 、''
3()x t 中存在有较多的量
纲，对于数据的分析会产生影响，因此我们需要对数据进行无量纲化，即数据标准化，具体过程如下：对于原始数据矩阵，设论域12{,,,}m U x x x = 为待分类的对象，每个对象又有n 个指标表示其性态，
即1,2{,,}i i i mi x x x x = ， 1,2,,i =m ???于是得原始矩阵111122212212
n n m m mn x x x x x x x x x ??
? ?
?
?
? ?
?
? ? ??
?
。
利用平移–标准差变换法将原始数据中第j 个指标无量纲化：
',1,2,,,1,2,,ij j
ij
j
x u x i m j n s -=
==
其中111j ij i u x m ==∑是第j
个指标的平均值，j s =j 个指标的标准差，经过变换后，每个指标的均值为0，标准差为1，且消除了量纲的影响，
用此方法对水，空气，土壤的预测函数进行数据标准化记为：''1()x t ，''2()x t ，''3()x t
则此时水质评价矩阵为：1''''1146((()))i ij X x t λ?=，
空气评价矩阵为：2''''
2
245((()))i ij X x t λ?= 其中：2i λ分别为空气中2SO ,2NO ,10PM ,CO 含量；通过对空气指标评价数据（附表四）的提取，得到空气质量等级评定矩阵2X ，
20.050.150.8 1.6 2.10.080.120.280.570.750.120.30.50.630.880.050.150.350.420.5X ??
??
?
?=??????
土壤评价矩阵为：''''
33
375((()))i ij X x t λ?=，其中3i λ分别为土壤中镉，镍，砷，铅，铬，锌，汞等七种元素含量比例，同样通过对中华人民共和国国家标准土壤环境质量标准（GB15618-1995）（附表五）中数据的提取，得到土壤等级评定矩阵3X ，
30.20
0.300.60 1.0 2.00.150.300.50 1.0 1.5153025203035
250300350500902503003504001002002503005004040
50
60
200X ????????
??=????
???????
?
利用欧氏距离的方法对空气，土壤等级进行划分：
若2
215
{}min ik ij j d d ≤≤=；则该空气属于第j 等级，(1,2,3,4,5)j =
若3315
{}min ik ij j d d ≤≤=；则该土壤属于第j 等级，(1,2,3,4,5)j =
通过对上海世博园中关于环境问题处理的新方法，新思路的深入分析，同时加入科技进步速度对环境的影响等各个方面对未来环境进行预测与评价，用计算机数值模拟的方法可知，随时间的累积，未来环境状况会有很大转变，水，空气，土壤的等级都能达到最好水平，这就说明EXPO 对环境的影响为“第四次绿色革命”做好了铺垫，为“第四次绿色革命”的到来创造了有利条件。
5. 4 EXPO 2010在生活方面影响
5.4.1 EXPO 2010在生活方面的亮点
当冬日的阳光均匀地洒在黄浦江岸边的新地标——世博轴上，“白云”间的一朵朵“喇叭花”，仿佛向人们诉说对上海世博会的期待。华灯初上，“繁星”点点，上海世博会吉祥物海宝的形象浮现在“云端”，人们不禁为之欢呼……的确上海世博会给人们在生活上带来了无尽的遐想， “白云”其实是世博轴上方所采用的世界最大规模的张拉索膜屋面。这一独特的结构，令漫步其下的人流在炎热夏季依然能感受到自然、清新的大气环流。世博轴上那朵朵“喇叭花”名叫“阳光谷”。6个“阳光谷”贯穿世博轴各层建筑平面，可将倾泻而下的自然光、流动的空气引入建筑内部和地下空间，这是世博轴节能的一个起点。 上海世博会法国馆设计师雅克·费里埃则希望通过“感性之城”法国馆，表达对水环境及绿色植被的重视。他解释说，之所以在展馆内圈设计了“垂直花园”，主要是考虑到目前一些特大型城市的拥挤状况，需要对建筑和自然进行重新布局。 在上海世博会“城市最佳实践区”，荷兰鹿特丹市将展示其多年来应对气候变化和海水侵入的“秘籍”。该市的防洪坝、“水广场”、“绿屋顶”等储备和调节水资源的高科技设施都有望被“搬进”世博园区。上海市的参展案例“沪上·生态家”，屋顶安装有“追光百叶”，可跟随太阳角度的变化自动调节，实现遮阳、照明多用途。
5.4.2 生活质量预测分析模型
5.4.2.1 模型分析
生活水平的概念，其中比较有代表性的观点主要有以下几类：①生活水平是指能够用一系列客观标准来评价的，自己能控制、改进和维持其生活质量的物质资源和非个人资源。②在全面建设小康社会这一目标下，有学者提出，生活水平一般是指居民生活所达到的高度。③生活水平是指社会提供给广大居民用于生活消费的商品数量和质量的状况。以上是不同的学者对于生活水平概念的阐述，虽然表述方式不尽相同，但是，其核心的内容都基本一致。本文所采用的生活水平概念主要是指从人均GDP 、恩格尔系数、科技进步等三个方面，分别赋予不同的权重1ω，2ω，3ω对未来生活水平做综合的预测，而且以上的这些方面也正是“第四次绿色革命”在人们生活层面上的重要诠释，我们在原有的历史数据的基础上，加入EXPO 2010影响系数2expo ，定量的分析EXPO 以后，中国人民生活水平的变化。
基因工程试题
一、名词解释 1、基因组DNA文库：将某一种基因DNA用适当的限制酶切断后，与载体DNA重组，再全部 转化宿主细胞，得到含全部基因组DNA的种群，称为基因组DNA文库。 2、DNA的复性：将变性DNA经退火（低于变性温度约25～30℃的条件下保温一段时间）处 理，使其重新形成双螺旋结构的过程，称为DNA的复性。 3、克隆化：获取同一拷贝的过程，即无性繁殖。 4、Tm：加热DNA溶液，使其对260nm紫外光的吸收度突然增加，达到其最大值一半时的温 度，就是DNA的变性温度（融解温度，Tm）。 5、选择标记基因：是指该基因的表达产物对选择剂产生抗性，致使转化细胞不受选择剂影 响，能正常生长、发育、分化，从而把转化体选择出来的一类基因。 6、基因和基因组 DNA分子中具有特定生物学功能的片段称为基因（gene）。一个生物体 的全部DNA序列称为基因组（genome） 7、分子杂交不同来源的单链核酸（DNA或RNA），只要它们具有大致相同的碱基序列，经 过退火处理，就能重新形成杂种双螺旋，这一现象称为分子杂交。 8、生物技术：也称生物工程，是人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和 其他基础科学的科学原理，按照预先的设计，改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的的一门新兴的、综合性的学科。 9、载体：把一个有用的目的DNA片段通过重组DNA技术，送进受体细胞中去进行繁殖或表 达的工具称为载体。 10、cDNA文库：即由mRNA经过反转录成cDNA,然后来构建文库，构建的文库不包含内含子。 11、转化:外源DNA导入宿主细胞的过程称之为转化。 12、黏性末端：指DNA分子在限制性内切酶的作用下形成的具有互补碱基的单链延伸末端结 构，它们能够通过互补碱基间的配对而重新连接起来。 13、重叠基因：一个基因序列中，含有另一基因的部分或全部序列。 14、基因组文库：把某种生物基因组的全部遗传信息通过载体贮存在一个受体菌克隆子群体中，这个群体即为这种生物的基因组文库。 15、同尾酶识别位点不同，但切割后产生相同末端的酶，称为同尾酶。 16、酶切位点DNA在限制性内切核酸酶的作用下，使多聚核苷酸链上磷酸二酯键断开的位置 被称为酶切位点。 二、填空 1、基因工程技术是生物技术的核心技术。 2、在质粒载体图谱上，写出下列符号表示的含义：Amp氨苄青霉素抗性基因, LacZβ-半乳糖甘酶基因, ori转录复制起始点 ,MCS多克隆位点。 3、PCR包括三个步骤_变性，退火，延伸。 4、核酸具有酸性，粘度大，能吸收紫外光，最大吸收峰为260nm。吸光度A260/A280 比值 在1.7～2.0之间时，DNA纯度高；比值小于1.7时，表明DNA的纯度不高，可能有蛋白或酚污染。 5、核酸Tm的高低与DNA分子中G+C的含量有关，其含量越高，则Tm越高。 6、基因工程的实施包括四个必要条件：工具酶、基因、载体和受体细胞。 7、DNA双螺旋结构是DNA二级结构的一种重要形式，它是Watson和Crick两位科学家于 1953年提出来的一种结构模型。 8、常用的逆转录酶有AMV和M-MLV。 9、引起DNA变性的因素主要有：高温、强酸强碱、有机溶剂等。 10、在非最适的反应条件下，有些限制性内切酶的识别特异性会降低，识别的序列和切割会发生改变，这就是所谓的星活性。 11、限制性内切酶酶切DNA片断后通常有两类末端：平末端、黏性末端。 12、目的基因与噬菌体DNA进行重组时，可采用插入重组方式，也可采用置换重组方式。 13、写出下列符号的含义：Bt苏云金芽孢杆菌，ICP（苏云金芽孢杆菌）杀虫晶体蛋白 14、常用的报告基因有β-半乳糖苷酶基因LacZ、氯霉素乙酰转移酶基因CAT、荧光素酶基 因GUS、β-葡萄糖醛酸酶基因GFP、绿色荧光蛋白基因。 15、生物技术是人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，利用生物体或其体系制造人类所需要的产品的一门综合性的学科。 16、柯斯质粒是一类人工构建的质粒-噬菌体杂合载体，它的复制子来自质粒，cos位点序列来自λ噬菌体。 17、基因组文库中包括有内含子和外显子，而cDNA 文库中则不含内含子。 18、生物技术主要是指基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程。 19、生物技术具有的基本特征为高效益、高智力、高投入、高竞争、高势能、高风险。 20、生物技术可分为传统生物技术和现代生物技术。 21、现代生物技术是以20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志。 22、现代生物技术以现代生物学研究成果为基础，以基因工程为核心的新兴学科。 23、通过基因工程技术对生物进行基因转移，使生物体获得优良品性，称为转基因技术，通 过转基因技术获得的生物体称为转基因生物。 24、细胞工程包括植物细胞的体外培养技术、细胞融合技术、细胞器移植技术、克隆技术、 干细胞技术。 25、酶工程包括酶的固定化技术、细胞的固定化技术、酶的修饰改造技术、酶反应器的设计 等技术。 26、基因工程以DNA为基本材料。
2020智慧树知道网课《近现代世界环境史》章节测试满分答案.
第一章测试 1 【多选题】(3分) 本课程所谓的环境包括以下哪些环境？ A. 人文环境 B. 人造环境 C. 自然环境 D. 社会环境 2 【多选题】(3分) 当前全球重大环境问题包括以下哪些？ A. 生态问题 B. 环保运动 C. 气候变化 D. 生物多样性保护
3 【多选题】(3分) 环境史研究的内容包括哪些? A. 围绕环境问题产生的政治与社会建构 B. 自然现象的演变历史 C. 人类历史上所处环境的物质性变化 D. 环境思想与观念 4 【判断题】(2分) 本课程所谓的环境，通常是指人类的生存环境，即以人作为中心事物，由地球上其他生物和非生命物质所构成的人类生存空间。 A. 对 B. 错 5
【判断题】(2分) 所谓的人造环境，是指人类在自然环境的基础上逐步创造和建立起来的建构环境。 A. 对 B. 错 第二章测试 1 【判断题】(3分) 人对环境行为的影响包括直接改造和间接影响。 A. 错 B. 对 2 【多选题】(3分) 本章论及的人地关系与自然观，包括有： A. 古希腊文明的自然观 B. 基督教的自然观 C.
两河流域文明的自然观 D. 伊斯兰教的自然观 3 【判断题】(3分) 孟子在《八观》中说：“山林虽广，草木虽美，禁伐必有时。”意思是森林资源非常丰富，只要按时开发，就可以随意砍伐。 A. 错 B. 对 4 【判断题】(2分) 老子在《道德经》中说：“人法地，地法天，天法道，道法自然。”意思是要尊重自然规律，人类对自然的取舍要讲适度，强调无为，强调天人合一。 A. 错 B. 对 5
【判断题】(2分) 伊本-赫勒敦将不同人群的文化特征差异归因于环境的影响。 A. 错 B. 对 第三章测试 1 【多选题】(3分) 从环境史看来，美国的历史分期包括以下哪些阶段： A. 土著生态体系被颠覆性的重塑阶段 B. 对全球自然资源的调配和掌控阶段 C. 以新英格兰地区的工业化为标志的欧洲现代生态体系的不断扩张阶段 D. 土著生态体系相对和谐阶段 2 【判断题】(3分) 西进运动是指美国东部居民向西部地区的迁移和进行开发的群众性运动。 A.
四次工业革命的标志
四次工业革命的标志 四次工业革命的标志第一次工业革命的主要标志是机械化，即机器生产普遍取代手工劳动；第二次工业革命的主要标志是电气化，即电力的广泛应用；第三次工业革命的主要标志是自动化（数字化），即计算机、网络等信息技术的兴起；第四次工业革命的主要标志是智能化（信息化），即信息技术的升级创新与应用。从18世纪中叶以来，人类经历了三次科技革命：第一次科技革命，以18世纪末蒸汽机的发明和应用为主要标志。这次科技革命使社会生产力发生了革命性的变革，以机器大工作代替工场手工业，使人类进入机器时代。第二次科技革命，是在19世纪末到20世纪初发生的，以发电机和电动机的发明和应用为主要标志，它把社会的工业化提高到一个崭新阶段，使社会生产力进入电力时代。第三次科技革命发生于20世纪中期，以原子能、电子计算机和空间技术的发展为主要标志。人类面临的这一新科技革命，将使世界发生前所未有的深刻变革。它以信息科学、生命科学、材料科学等为前沿，以计算机技术、生物工程技术、激光技术、空间技术、新能源技术和新材料技术的应用为特征，把人类社会推进到信息时代。第四次工业革命，是以互联网产业化，工业智能化，工业一体化为代表，以人工智能，清洁能源，无
人控制技术，量子信息技术为主的全新技术革命。这是一场全新的绿色工业革命，它的实质和特征，就是大幅度地提高资源生产率，经济增长与不可再生资源要素全面脱钩，与二氧化碳等温室气体排放脱钩。以历史视角观察，用工业化的角度观察，使我们清晰地认识到，世界第四次工业革命，即绿色革命已经来临。绿色工业革命的目标首先是实现碳排放的“脱钩”，这包括三方面的内容：一是促使已有的“黑色”或“褐色”能源“绿化”，即采用能耗更低、更清洁的方式使用化石能源，使单位能耗的污染强度下降；二是促使化石能源的使用与经济产出之间“脱钩”，尽量减少化石能源在经济生产和消费中所占的比重；三是促进非化石能源、可再生能源、绿色能源的大幅上升，并促进这类能源的利用最终占据主导地位。在碳排放“脱钩”的基础之上，绿色工业革命要求加快转变经济发展方式，促使生态资本相关要素的“全面脱钩”，包括土地资源、水资源、生态环境资源等等。要实现这一目标，首先还是需要在技术、制度、组织和物质资本投入等多方面因素的共同作用之下，提高资源利用效率，第二步则是尽早达到各类资源使用的“峰值”，接着就能促进其出现下降，从而实现生态资本要素的“盈余”。2015年——第四次工业革命元年 2014年的热门词汇“工业4.0”，是一个引起全世界关注的概念，掀起了新一轮工业革命的浪潮。2015年，随着新一
浅谈新能源与绿色革命
浅谈新能源与绿色革命 【引文】新能源在当下是一个避不开的话题。在传统能源即将告急的当下，这个现实促使我们更加关注世界能源的供需现状和趋势，也更加迫切地需要进行一场绿色革命。本文将简略阐述新能源的研发情况、绿色革命的进行程度，以及它们对我们生活的意义。 【关键词】新能源绿色革命低碳 一，新能源情况概述 能源是人类社会在大工业时代赖以运转的物质条件。但是随着世界经济的发展、世界人口的剧增和人民生活水平的不断提高，世界能源需求量持续增大，由此导致对能源资源的争夺日趋激烈。传统化石能源如煤炭、石油等正在不断衰竭，人们需要新型的能源来对此进行替代，以进行人类生活的基本运转。于是对于新能源的开发与利用则是一个日益重要的课题，特别在可再生能源方面。联合国在1981年在肯尼亚召开的内罗毕会议上，规定了新能源的基本概念。它不同于常规能源，可以是一些古老的能源，但是需采用先进的方法或技术开发利用，对环境和生态友好、可持续发展、资源丰富。 目前为止，得以研究的新能源有太阳能、风能、生物质能、核能、地热能、海洋能、水能等，它们应用于工业、农副业，为人类的生产生活提供了多元化、清洁化的能源结构；但是技术的不成熟也使其遭到一些质疑，因此人们对于新能源的评价实际上存在着一定的褒贬不一。下面将选取两个具有不同代表意义的新能源加以具体介绍，希望对理解新能源的有一定的帮助。 第一个是风能。人类使用风能已经有了数千年的历史，风车作为大工业时期之前的主要生产动力被广泛应用于航行、磨面、灌溉、提水等等。但正如前文所说，新能源中的“新”是针对开发与利用的程度而言的1，在这里，风能就是代表自然界可再生新能源的尤为典型的一个例子，而当代风能的重新开发是由于20世纪70年代世界石油危机的爆发和世界环境的日益恶化。风能主要用于发电、做动力、制热，具体载体表现为风力发动机和发电机。风能的优点不言而喻，持久、成本处于下降趋势、风机可靠性的提高、经济性强、能有效地维护人员2。但同时，它也有其局限性。因为大型风力发电机组在经济利益驱动下会不断提高去风轮叶尖速比，于是风电机的噪声污染也随之而来；又如有的风力发电场建立在候鸟迁徙地， 1《新能源与可再生能源》，李全林主编，东南大学出版社，2008年12月第1版，P17，P125 2《新能源与可再生能源》，版本同上，P197
欧洲历史上的文化名人
《欧洲历史》期末考核调研之 欧洲历史上的文化名人 调研人：袁涛 10级工业设计（3+1）班学号1002021039 诗人：但丁、彼特拉克； 哲学家：伊拉斯谟、马基雅维利； 作家：薄伽丘、马基雅维利; 画家：乔托、波提切利、列奥纳多·达·芬奇、拉斐尔、提香； 雕刻家：米开朗基罗； 建筑师：伯鲁涅列斯基； 音乐家：帕莱斯特里那、拉索等。 （1）但丁 但丁是文艺复兴运动的先驱，被恩格斯称为“新时代的最初一位诗人”。他在长诗《神曲》中，描写现实生活和各色人物，抨击教会的贪婪腐化和封建统治的黑暗残暴。具有鲜明的人文主义色彩。 （2）乔托 画家乔托使绘画艺术改变了中世纪以来的传统，向现实主义迈进了一步。画家乔托的壁画虽然仍以宗教题材为主，但刻画了人物的复杂个性和真实的世俗世界，他被誉为“欧洲绘画之父”。 （3）彼特拉克 彼特拉克，提倡复兴古典文化，最先提出以“人学”对抗“神学”，被称为“人文主义之父。” （4）薄伽丘 薄伽丘的短篇小说集《十日谈》该书揭露了教会的虚伪和腐化，提倡个性解放，歌颂人对现世生活的追求。是一部现实主义文学巨著，为欧洲近代短篇小说开了先河。 （4）达?芬奇 列奥纳多·达·芬奇（1452－1519）意大利文艺复兴时期最负盛名的美术家、雕塑家、建筑家、工程师、科学家、科学巨匠、文艺理论家、大哲学家、诗人、音乐家、和发明家。正因为他是一个全才，所以他也被称为“文艺复兴时期最完美的代表人物”他生于佛罗伦萨郊区的芬奇镇，卒于法国。壁画《最后的晚餐》、祭坛画《岩间圣母》和肖像画《蒙娜丽莎》是他一生的三大杰作。这三幅作品是达·芬奇为世界艺术宝库留下的珍品中的珍品，是欧洲艺术的拱顶之石。 （5）米开朗琪罗
生物技术概论
第一章绪论 一、生物技术的含义 1、生物技术的定义 生物技术(biotechnology)，也称生物工程(bioengineering)，是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，采用先进的工程技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的的新兴的、综合性的学科。 2、生物技术的研究领域及其相互关系 基因工程(gene engineering)： 20世纪70年代以后兴起的一门新技术，其主要原理是应用人工方法把生物的遗传物质，通常是脱氧核糖核酸(DNA)分离出来，在体外进行切割、拼接和重组。然后将重组了的DNA导人某种宿主细胞或个体，从而改变它们的遗传品性；有时还使新的遗传信息(基因)在新的宿主细胞或个体中大量表达，以获得基因产物(多肽或蛋白质)。 细胞工程(cell engineenng)： 指以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖；或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而达到改良生物品种和创造新品种；或加速繁育动、植物个体；或获得某种有用的物质的过程。 发酵工程(fermentation engineering)： 利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点，在合适条件下，通过现代化工程技术手段，由微生物的某种特定功能生产出人类所需的产品称为发酵工程，也称微生物工程。 酶工程(enzyme engineenng)： 利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能，对酶进行修饰改造，并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的一项技术。它包括酶的固定化技术、细胞的固定化技术、酶的修饰改造技术及酶反应器的设计等技术。 蛋白质工程(protein engineenng): 指在基因工程的基础上，结合蛋白质结晶学、计算机辅助设计和蛋白质化学等多学科的基础知识，通过对基因的人工定向改造等手段，从而达到对蛋白质进行修饰、改造、拼接以产生能满足人类需要的新型蛋白质的技术。 3、生物技术涉及的学科 现代生物技术是所有自然科学领域中涵盖范围最广的学科之一。 支撑：它以分子生物学、免疫生物学、生物化学、生物物理学、遗传学、细胞生物学、微生物学、微生物生理学、动物生理学、植物生理学、人体生理学等几乎所有生物科学的次级学科为支撑； 又结合了诸如化学、化学工程学、数学、微电子技术、计算机科学、信息学等生物学领域之外的尖端基础学科，从而形成一门多学科互相渗透的综合性学科； 其中又以生命科学领域的重大理论和技术的突破为基础。 例如，没有Watson和Crick的DNA双螺旋结构及阐明DNA的半保留复制模式，没有遗传密码的破译以及DNA与蛋白质的关系等理论上的突破，没有发现DNA限制性内切酶、DNA连接酶等工具酶，就不可能有基因工程高技术的出现； 没有动植物细胞培养方法以及细胞融合方法的建立，就不可能有细胞工程的出现； 没有蛋白质结晶技术及蛋白质三维结构的深入研究以及化工技术的进步，就不可能有酶工程和蛋白质工程的产生； 没有生物反应器及传感器以及自动化控制技术的应用，就不可能有现代发酵工程的出现。 另外，所有生物技术领域还使用了大量的现代化高精尖仪器，如超速离心机、电子显微镜、高效液相色谱仪、DNA合成仪、DNA序列分析仪等，这些仪器全部都是由微机控制的、全自动化的。 二、生物技术发展简史 生物技术可分为传统生物技术和现代生物技术。现代生物技术是从传统生物技术发展而来的。 1、传统生物技术的产生 传统生物技术应该说从史前时代起就一直为人们所开发和利用，以造福人类。 在石器时代后期，我国人民就会利用谷物造酒，这是最早的发酵技术。 在公元前221年，周代后期，我国人民就能制作豆腐、酱和醋，并一直沿用至今。 公元10世纪，我国就有了预防天花的活疫苗；到了明代，就已经广泛地种植痘苗以预防天花。 16世纪，我国的医生已经知道被疯狗咬伤可传播狂犬病。 在西方，苏美尔人和巴比伦人在公元前6000年就已开始啤酒发酵。埃及人则在公元前4000年就开始制作面包。 1676年荷兰人列文虎克Leeuwen Hoek(1632—1723)制成了能放大170～300倍的显微镜并首先观察到了微生物。 19世纪60年代法国科学家巴斯德Pasteur(1822—1895)首先证实发酵是由微生物引起的，并首先建立了微生物的纯种培养技术，从而为发酵技术的发展提供了理论基础，使发酵技术纳入了科学的轨道。 巴氏灭菌法(pasteurization)，亦称低温消毒法，冷杀菌法，是一种利用较低的温度既可杀死病菌又能保持物品中营养物质风味不变的消毒法。 将牛奶加热到62-65℃，保持30分钟 将牛奶加热到75-90℃，保温15-16秒 德国人柯赫（1843-1910）：细菌学的奠基人。贡献：（1）微生物学基本操作技术方面的贡献（2）对病原细菌的研究作出了突出的贡献 a）细菌纯培养方法的建立(纯种分离技术)， 土豆切面→→营养明胶→→营养琼脂（平皿）b）设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的（培养悬浮培养法）， 1
四次工业革命的发展历程
四次工业革命的发展历程 较早阶段的工业革命中，人们被迫适应新的生活情况，人们从农庄搬到城市，全家大半生都在工厂工作。工业化及其随同的变化增高了世界多数人们的生活标准。较之过去，有更多的货物可以供用，成本也较低廉。 工业化也改变了政府。许多国家行使帝国主义以支配各种原料和市场，俾能支持工业的发展。工业工人（无产阶级）学会了组织与谈判的技术。因此，民主的过程加速，因为工人要求对于社会的管理，有更多的发言权。 第一次工业革命 18世纪从英国发起的技术革命是技术发展史上的一次巨大革命，它开创了以机器代替手工工具的时代。这不仅是一次技术改革，更是一场深刻的社会变革。这场革命是以工作机的诞生开始的，以蒸汽机作为动力机被广泛使用为标志的。这一次技术革命和与之相关的社会关系的变革，被称为第一次工业革命或者产业革命。从生产技术方面来说，工业革命使工厂制代替了手工工场，用机器代替了手工劳动；从社会关系来说，工业革命使依附于落后生产方式的自耕农阶级消失了，工业资产阶级和工业无产阶级形成和壮大起来。 第二次工业革命 19世纪最后30年和20世纪初，科学技术的进步和工业生产的高涨，被称为近代历史上的第二次工业革命。世界由“蒸汽时代”进入“电气时代”。在这一时期里，一些发达资本主义国家的工业总产值超过了农业总产值；工业重心由轻纺工业转为重工业，出现了电气、化学、石油等新兴工业部门。由于19世纪70年代以后发电机、电动机相继发明，远距离输电技术的出现，电气工业迅速发展起来，电力在生产和生活中得到广泛的应用。
内燃机的出现及90年代以后的广泛应用，为汽车和飞机工业的发展提供了可能，也推动了石油工业的发展。化学工业是这一时期新出现的工业部门，从80年代起，人们开始从煤炭中提炼氨、苯、人造燃料等化学产品，塑料、绝缘物质、人造纤维、无烟火药也相继发明并投入了生产和使用。原有的工业部门如冶金、造船、机器制造以及交通运输、电讯等部门的技术革新加速进行。 第三次工业革命 从20世纪四五十年代以来，在原子能、电子计算机、微电子技术、航天技术、分子生物学和遗传工程等领域取得重大突破，标志着新的科学技术革命的到来。这次科技革命被称为第三次科技革命。它产生了一大批新型工业，第三产业迅速发展。其中最具划时代意义的是电子计算机的迅速发展和广泛运用，开辟了信息时代。它也带来了一种新型经济—知识经济，知识经济发达程度的高低已成为各国综合国力竞争中成败的关键所在。 第三次科技革命是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域里的又一次重大飞跃。它以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志，涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命。这次科技革命不仅极大地推动了人类社会经济、政治、文化领域的变革，而且也影响了人类生活方式和思维方式，使人类社会生活和人的现代化向更高境界发展。80年代以来，国内史学工作者对第三次科技革命史的研究日益深入，相关研究成果不断问世。 第四次工业革命 第四次科技革命（20世纪后期）依据曾邦哲的观点，以系统科学的兴起到系统生物科学的形成为标志，系统科学、计算机科学、纳米科学与生命科学的理
绿色革命
绿色革命 [绿色革命是农业科学家所从事的一项艰难尝试，目的是为了提高世界，尤其是发展中国家的粮食产量。在经过数十年的实践后，我们从中感受到的意义真是一言难尽。] 传统的植物育种和绿色革命 1.当今的世界人口约有60亿，这个数字到2020年，有望达到100多亿，人类所食用的所有食物都来自于植物和海藻，它们把阳光转化成经分解过了的有机物质，供动物和人类消耗。 2.古代的农夫们在经过了选择、贮存和栽培优良品种等一系列活动后，开始了植物育种。我们目前的农作物都是来自这些原始的各类种子。自1930年以来农作物产量增加了50%，这一增产的一半功劳应归于植物育种。就谷类而言，增产高达300%。植物育种是一项已被证实了的、安全的、对环境无害的技术。 3.植物育种包括把具备所需特点的母种进行杂交，以增加基因变化。然后挑选出优质的后代，并经几代的发展推出新的品种。这一过程来得缓慢，并且费用很高，一般需6至10年的时间，植物育种还受制于以下情况，即和某一种栽培的农作物进行杂交的植物必须是有亲缘关系的方可作为改进基因的来源。 4.绿色革命是农业科学家所从事的一项艰难尝试，目的是为了提高世界，尤其是发展中国家的粮食产量。绿色革命推动了高产作物的推广，改善了灌溉状况，促进了化肥、除草剂、杀虫剂的运用。那些引起科学家特殊兴趣的作物特点有：矮杆和直立的生长习惯、统一的成熟期以及对疾病和虫害的抵抗能力等。绿色革命使很多发展中国家粮食产量增加了。然而它同时也遇到了一些严重的障碍，例如：1)水资源有限，土地贫瘠。2)贫困国家的很多农民负担不起农田所需的投入。3)粮食储存和销售制度不合理。4)高产品种替代了本地品种，导致基因多样性的下降。5)人口增长速度超过了粮食增长速度。 植物基因工程 5.植物显示出一种不确定的生长形式，也就是说一些成熟的植物体细胞具有分化成任何器官的能力。因此，毫不奇怪，很多植物的细胞和组织可以从一株完整的植物中分离出来，然后移到某种特定的化学媒体上去生长。这就是植物细胞和植物组织培植的基础。 6.全能性是指某一单个细胞能够再生成一个成熟的、有繁殖能力的成年有机体。很多种类的植物细胞都具有全能性。在栽培中诱使细胞不断地孽，或诱使其分化成一些各不相同的器官，甚至分化成一种再生的植物，这一切都是受到组织栽培媒体中所含有的化学物质植物荷尔蒙的控制。 7.在栽培中，植物细胞可被当成微生物一样对待。大量的细胞可以在一个小范围内显示出来并进行挑选。栽培中的细胞能产出有价值的二级化学制品，原生质体可经诱导后融合形成新的杂交品种。组织栽培也是农作物微生繁殖的基础。最后，植物细胞还被广泛用作与外来DNA进行基因转移的目标。但并非所有农作物均能轻而易举地进行培植，一些物种再生以后根本长不大。在很多情况下，某些农作物种类与其他农作物相比更易栽培和再生。
浅谈赤霉素在“绿色革命”中的作用
浅谈赤霉素在“绿色革命”中的作用 李婉琼 前言绿色革命就是要发展绿色能源、绿色工业制品、绿色消费等，使基要生产函数和碳排放量挂钩，最终实现生态要素资本与经济发展间的“全面脱钩”。绿色革命缩小了人与自然的差距，人与人的差距，以及人与国家之间的差距。而这里，谈及的主要是的是农业生产上的“绿色革命”，以及引发“绿色革命”的赤霉素在其中扮演的重要地位。 正文这些年，植物激素的研究一直是国内外植物科学界的热点和重点。植物激素一般以多种衍生物或修饰形式存在,是调节激素在体内平衡与生物学活性的主要方式。植物激素参与调控农作物的重要农艺性状,例如控制作物株型、水分和营养的利用以及通过与环境因子的互作调控作物对生物和非生物性胁迫的适应性等,对作物产量的形成与品质的保持起着至关重要的作用。 上世纪六十年代,半矮秆水稻和小麦品种的大面积推广有效地解决了“高产和倒伏”的制约矛盾, 使主要粮食作物的产量得到了极大的提高,在全世界范围内解决了由于人口快速增长对粮食安全带来的严峻危机, 这一历程即为众所周知的“绿色革命”。经过了40多年的探索和研究, 人们才逐渐从分子水平上认识到, 第一次“绿色革命”原来都与植物激素有关。水稻“绿色革命”基因SD1是控制水稻赤霉素合成途径的关键酶基因,而小麦“绿色革命”基因Rht1则是赤霉素信号转导途径的关键元件DELLA 蛋白基因。 赤霉素作为五大植物激素之一，是一种高效能的广谱植物生长调节剂。在上世纪70年代初我国就已经实现了赤霉素的产业化生产，并广泛应用于农业生产. 农业生产上第一次“绿色革命”就是利用农作物本身的赤霉素合成和信号转导缺陷所产生的矮化植株来培育抗倒伏农作物新品种，从而大幅度提高了农作物的产量。至此，人们把越多的目光投注在了植物激素，赤霉素上。 赤霉素由日本植物病理学家在研究水稻恶苗病(Rice bakanae)的过程中发现. 1934年，Teijiro Yabuta等最先从恶苗病菌的发酵滤液中分离获得有效成分的非结晶体，发现该成分能促进水稻的徒长，并于1938年正式命名为赤霉素。目前，已经从植物、真菌和细菌中发现赤霉素类物质136种，其中大多数种类存在于高等植物中，一部分存在于真菌或细菌中，另一部分属真菌和植物共有. 按发现的顺序，分别命名为：GA1， GA2， GA，……GA136。 在植物激素中，仅只有赤霉素类物质是根据化学结构来分类的. 此外，赤霉素还分为游离态和结合态. . 在植物不同发育时期，结合态赤霉素和游离态赤霉素可以相互转化. 如在种子成熟时，游离态赤霉素不断地转化为结合态赤霉素而储藏起来；而在种子萌发时，结合态赤霉素通过酶促水解的方式释放出具有生物活性的游离态赤霉素，从而发挥其生理作用。 经过50多年的研究，赤霉素的生物合成途径已比较清楚，尤其是赤霉菌中基本合成途径已经相当清楚几种生物合成途径中的关键酶，这些酶为真菌和植物所共有.分别是：古巴焦磷酸合酶、内根-贝壳杉合成酶、GA-20氧化酶、GA-3β羟化酶。赤霉菌的贝壳杉烯的合成由单一的CPS/KS双功能酶将GGPP直接催化. 这种CPS/KS双功能酶与植物的CPS和KS 同源性比较，无论在核酸水平还是在氨基酸水平都较低. 因此，GA的复杂生物合成途径在高等植物和真菌是各自独立进化的，而不仅仅是水平的基因迁移。 根据对外源激素的敏感程度，可把GA突变体分为GA缺陷型突变体和GA不敏感型突变体两大类。对于GA缺陷型矮化突变体的研究，目前，很多采用克隆GA合成过程中的关键基因，并对其进行了功能验证。一些控制矮化性状的基因也已经被克隆出来，证实这些矮化基因的功能在于干扰GA的合成或作用，从而使植株达到矮化的表型。 众所周知，肥料在农业生产中的作用是提供植物必需营养元素，兼有改变土壤性质、提高土壤肥力的功能。而用于叶面施肥的肥料又称为叶面肥料。根据当今国内外肥料发展总趋
浅谈赤霉素与绿色革命
浅谈赤霉素与“绿色革命” 上世纪中期，人口的快速增长给全世界的粮食安全带来了非常严峻的挑战，而作物育种中遇到的“高产和倒伏的矛盾”制约着水稻、小麦等主要农作物产量的进一步提高。以Nonnan Borlaug博士为代表的育种家，把来自小麦品种“Norin l0”的半矮秆基因册RHT运用到小麦育种中，培育了一系列高产抗倒伏的小麦品种。与此同时，中国台湾和国际水稻研究所的育种家，利用起源于我国的水稻农家品种“Dee-geo-woo-gen”携带的半矮秆基因SD1，育成了一系列高产抗倒伏的水稻品种。 植株高度大大降低的小麦、水稻半矮秆新品种，因表现出抗倒伏能力强、产量潜力大和对化肥反应敏感等显著特点，迅速在世界范围内得到了大面积的推广应用，使得世界粮食总产在短时间内大幅度提高，从而在全世界范围内解决了当时由于人口快速增长对粮食安全带来的严峻危机，这一历程即为众所周知的“绿色革命”。Nonnan Borlaug 博士因此而荣获诺贝尔奖。40多年后，借助于分子生物学的技术手段，科学家们发现原来是植物激素“赤霉素”的巨大生物学效应带来了造福全人类的“绿色革命”。i 到今天，人们已经在维管植物、真菌和细菌中分离和鉴定出130多种赤霉酸，分为自由态和结合态两种，统称赤霉素。根据发现的先后顺序，命名为GA1，GA2……不过并不是所有的赤霉素都对种子植物有生物活性，其中活性最好的是GA3，稀释至生理浓度的GA3能够打破种子休眠，促进植株的营养生长。在一些物种比如水稻和拟南芥中，赤霉素还能够诱导成花，参与花器官和果实种子的发育。水稻“绿色革命”基因SD1是控制水稻赤霉素合成途径的关键酶基因,而小麦“绿色革命”基因Rht1则是赤霉素信号转导途径的关键元件DELLA蛋白基因。 综上所述，赤霉素在“绿色革命”中所起的作用如下： 一、赤霉素引发了第一次“绿色革命”。 二、由赤霉素引发的“绿色革命”，大幅度提高了农作物的产量。并引发了人们对植物激素领域的关注和研究。（实验研究表明:赤霉素从生理水平上,在水稻苗期杂种优势的调控过程中发挥着重要作用。） 三、随着赤霉素种类被越来越多地发现，科学家们开始从它的生物合成以及合成途径，更加深入地研究赤霉素的其他方面的绿色优质的作用。随即掀起了一场，植物激素的研究热潮。 四、继引发第一次“绿色革命”的赤霉素之后,发现其它激素在调控农作物产量方面也具有重大贡献，这为新的绿色革命提供了可行的新思路。 五、赤霉素被开发出很多新型绿色环保高科技产品，如用作植物生长调节剂，促进一些经济作物生长、发芽、开花、结果，防止器官脱落和打破休眠等。 总结研究赤霉素合成及其调控机理，对进一步应用赤霉素改良作物有重要的理论和现实意义.并且，我国激素研究方向应该围绕植物激素作用机理研究的重大科学问题和粮食安全这一国家最迫切的重大需求，了解激素控制农作物产量及质量性状形成的分子基础，加速推进“第二次绿色革命进程”。 i 植物激素的二次“绿色革命”，科学时报
第四次工业革命概述挑战机遇及对策建议
第四次工业革命 （详细提纲） 一、概念 （一）四次工业革命概述 1.第一次工业革命 18世纪60年代至19世纪中期，通过水力和蒸汽机实现的工厂机械化可称为第一次工业革命。这次工业革命的结果是机械生产代替了手工劳动，经济社会从以农业、手工业为基础转型到了以工业以及机械制造带动经济发展的模式。 2.第二次工业革命 19世纪后半期至20世纪初，在劳动分工的基础上采用电力驱动产品的大规模生产可称为第二次工业革命。这次工业革命，通过零部件生产与产品装配的成功分离，开创了产品批量生产的新模式。 3.第三次工业革命 始于20世纪70年代并一直延续到现在，电子与信息技术的广泛应用，使得制造过程不断实现自动化，可称为第三次工业革命。自此，机器能够逐步替代人类作业，不仅接管了相当比例的“体力劳动”，还接管了一些“脑力劳动”。 4.第四次工业革命 未来10年，基于信息物理系统（Cyber-Physical System，CPS）的智能化，将使人类步入以智能制造为主导的第四次工业
革命。产品全生命周期和全制造流程的数字化以及基于信息通信技术的模块集成，将形成一个高度灵活、个性化、数字化的产品与服务的生产模式。 （二）第四次工业革命的主要内涵 1.核心 ?CPS（Cyber-Physical System） CPS（信息物理系统）包容了与工业相关的智能电网、智能产品、智能（生产）建筑、智能调配和智能物流等内容，它将工厂的所有智能机器、存储系统和生产设施集成在一起建立网络。CPS 可将所有相关的物理设备（在世界范围内）连接到互联网上，使得物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等功能。由于CPS 有互联网支持，它创造出智能产品、智能生产程序与过程，构建起新的智能工厂。 国内已有的“物联网”但远远不是这个“物联网”。但是国内已有的互联网成果有可能被引用到中国的CPS 中来，腾讯的微信、马云的淘宝、百度的中文搜索都可以在第四次工业革命中发挥作用。 ?智能工厂 智能工厂能够管理复杂的事物，不容易受到干扰，能够更有效地制造产品。在智能工厂里，人、机器和资源如同在一个社交网络里自然地相互沟通协作。智能产品理解它们被制造的细节以及将被如何使用。它们积极协助生产过程，回答诸如“我是什么
绿色革命
绿色革命（green revolution）20世纪60年代某些西方发达国家将高产谷物品种和农业技术推广到亚洲、非洲和南美洲的部分地区，促使其粮食增产的一项技术改革活动。如"墨西哥小麦"和"菲律宾水稻"等，在某些国家推广后，曾使粮食产量显著增长。此后不久，就逐渐暴露了其局限性，主要是它导致化肥、农药的大量使用和土壤退化。90年代初，又发现其高产谷物中矿物质和维生素含量很低，用作粮食常因维生素和矿物质营养不良而削弱了人们抵御传染病和从事体力劳动的能力，最终使一个国家的劳动生产率降低，经济的持续发展受阻。由此有人提出了第二次绿色革命的设想，主要目的在于运用国际力量，为发展中国家培育既高产又富含维生素和矿物质的作物新品种。迄今已发现一种既高产而又能从贫瘠土地中吸收锌， 挖掘?绿并将其富集于种子中的小麦种质；一种富含β-胡萝卜素（维生素A的前体）的木薯种质。 色基因?促进第二次?绿色革命? 摘要 粮食和环境这两大问题，随21世纪的到来，越来越成为人们关注的焦点，如何解决这两个世纪难题，科学家们进行了各种各样的探索。本文在追忆人类为解决这两大难题所走过的路程,以及在此基础上如何通过第二次?绿色革命?来保障粮食供给、减少污染、保护环境方面进行探索，即通过挖掘作物种质资源中的促进增产，减少污染的这类?绿色基因?促进第二次?绿色革命?的完成作以探讨。 关键词：绿色革命基因种质资源 面对21世纪世界人口将比目前再增加近一倍的巨大挑战,加强农作物生产、保证粮食供给与减少污染、保护环境已成为世人瞩目的二大焦点，如何养活21世纪近百亿的人口，怎样保护日益恶化的环境，减少污染，使世界农业在良性环境下持续发展，既保障粮食供给，又不污染环境，破坏环境？这两大历史使命要靠什么来完成呢？?要开展第二次‘绿色革命’?，这是国家重点基础研究项目?农作物核心种质构建、重要新基因挖掘与有效利用?的专家及其它科技工作者经过热烈的讨论和争论得出的结论。 1、世界粮食生产形势严峻 二十世纪60年代中期在发展中国家兴起的，以采用农作物高产良种为中心的一场技术革命，其主要内容是大规模地推广矮秆、半矮秆、抗倒伏、产量高，适应性广的小麦和水稻等作物优良品种，并配合灌溉、施肥等技术的改进。这一农业技术革命使农业取得了革命性的进展，因而被誉为第一次绿色革命。 在第一次绿色革命中，墨西哥从1960年推广矮秆小麦，在短短三年时间达到了占种植面积的95%，总产接近200万吨，比1944年提高5倍，并部分出口。印度实施绿色革命发展战略，1966年从墨西哥引进高产小麦新品种，同时增加了化肥、灌溉、农机等投入，至1980年促使粮食总产量从7235万吨增到1.5亿吨，翻了一翻，由粮食进口变为出口。在推广绿色革命的11个国家中，水稻每亩产量由70年代的135公斤提高到80年代末的221公斤，增长63%。到1995年，发展中国家种植小麦15亿亩，其中60%采用绿色革命的研究成果。 本世纪以来，发达国家先后实现了农业现代化，世界农业取得巨大成就。从本世纪初至80年代中期(1987年)，尽管世界人口由16亿增加到50亿，人均耕地由0.56公顷减至0.29
中国农业的又一次绿色革命(1) - 用于合并
中国农业的又一次绿色革命 毕景阳 中国是个农业大国，中国五千年的文明史，就是一部灿烂的农业发展史。中国农民用占世界7%的土地，养活了22%的人口，中国农民做出了巨大的贡献与牺牲。 中国农业的第一次革命 从新石器时代开始，我们的祖先在寻找新的食物来源时，通过种植植物，在目的地生产出自己的食物。从此人类与自然的关系、人与人之间的关系，都发生了新的变化。在漫长的历史长河中，人们普遍認为牛耕、犁耕的运用，是我国农业技术发展史上的第一次农业革命。 中国农业的第二次革命 牛耕牛犁时代一直持续到工业化革命的二十世纪五十年代，才从机悈、化肥、农药、种子等方面开始较大发展。改革开放的三十多年来，中央对农业的发展高度关注，连续十几年下发的中央一号文件，足以说明国家对农业的重视，并把农业作为安天下的战略产业。“食为政首、农为邦本、国以民为本、民以食为天”已经成为从中央到地方各级政府对发展农业重要性的共识。这一阶段被認为是中国农业的第二次革命。 第二次农业革命对人类的贡献 在第二次农业革命中，中国农业生产的粮食、棉花、油菜籽、烟叶、肉类、蛋类、水产品、疏菜、水果等九类农产品，均居世界第一，谷物产量占世界1/4，肉类占1/3，中国农业的发展，对于整个人类来讲，具有深远的影响和意义。 第二次农业革命中化肥、农药的作用
为了提高农业产量，人类发明了化肥；为了消灭害虫，发明了农药；在农业生产获得高产量的过程中，化肥、化学农药成了第二次农业革命获得高产量的大功臣。每投资一元钱的化肥和农药，即可获得8---16元的回报。 第二次农业革命中化肥、农药的弊端 化肥、农药在农业生产中虽有不可磨灭的功绩，但它产生的负面影响也越来越被人们所认识，现已成为社会关注的热点、焦点难点和重点，其传播距离之远，富集程度之高，污染范围之广，危害之大，损失之重，已经到了催人反思、令人深醒的境地。我们今天所面临的人口、食品、健康、资源、环境等重大问题，无一不与化肥、农药有关。主要表现在： 对大自然的破坏：由于使用化肥、化学农药，省工省力见效快，致使大量的植物残体、动物粪便遭到遗弃，大多堆放在地头、路沟、河边等，通过日晒、降雨分解，最终随雨水流入坑、沟、河、湖、海，造成水体富氮富磷，致使坑、沟、河、湖蓝藻爆发，水体遭到破坏，浮游生物及贝类消失，水产养殖受到威胁，大自然生物链被切断，成了污染治理老大难。 对广义生态的破坏：化学农药在杀灭有害生物的同时，也杀灭了有益生物，如天敌昆虫、蛙类、鸟类、蜜蜂、家蚕、野生生物等（如一只一年可捕食1.5万只昆虫，有“庄稼卫士”之称的青蛙大量死亡），各种病、虫、草害抗药性大多提高100倍以上，其中蚜虫的抗药性高达1600倍。 对生态及大气环流的破坏：据权威资料显示，每生产一吨化肥，要排放出两吨以上二氧化碳，光化肥生产每年要排放出千万吨二氧化碳。由此加速导致了气候变暖、冰雪消融、海平面升高、地质灾害频发等。 对土壤的破坏：由于大量使用化肥，导致土壤板结、活性降低、土壤团粒结构遭到破坏，蓄水蓄气能力降低，通透性差，土壤石漠化加剧，从而导致多种作物根腐病、枯萎病、病毒病等病害大面积发生，成了农业持续增产、高产的瓶颈。 对人体健康的危害：由于化肥、化学农药的长期、大量使用，致使亚硝酸盐及有害金属铅、砷、铬、汞、镉在土壤、农产品中大量残留、超标，让人民的食品安全、生命健康受到极大威胁，造成大量育龄青年的精子、卵子减少，生育能力急剧减退，造成青少年视力、记忆力、体质严重下降，亚健康人群成倍增加，造成各种皮肤类、虚胖类、心理障碍类，以及罕见的各种疾病增多，各种癌症每年新增300多万人。在众多的癌症患者中，有80%是因长期食用含有超标的亚硝酸盐、铅、砷、镉、汞等有害残留造成的。 对人类未来的破坏：导致癌症低龄化趋势加剧，造成婴幼儿童奇异病症患者数量增多，如脑瘫、先天性心脏病、血液病等像潮水般涌现。
昂宝电子 引领IC绿色革命
昂宝电子引领IC绿色革命 近年来，随着半导体终端产品朝向轻薄短小、数字化和整合多功能三大趋势发展，电源管理ＩＣ的地位可说是越来越显重要，也成为半导体厂商激烈竞争的市场，环保、节能自然成为各半导体厂商竞逐的主战场。面对这一挑战，面对如此激烈的市场，面对众多的国际大牌，成立才两年的中国本土IC设计公司――昂宝电子（上海）有限公司不畏艰辛，勇于创新，于今年8月推出自主知识产权“绿色引擎”技术的系列电源管理芯片。 图1 昂宝电子副总经理赵时峰先生在会上的演讲 在日前召开的“中国半导体行业协会集成电路设计分会‘2006年会暨自主创新与产业共赢论坛”上，昂宝电子副总经理赵时峰先生介绍了公司商业运作模式、总体战略及其专利――“绿色引擎”技术，并展示了其完整的LCD TV解决方案，同时，还特别邀请了与其合作的美国专利律师事务所的律师Daniel H.Mao博士介绍昂宝的专利国际策略。 昂宝电子成立于2004年9月，是一家致力于模拟与混合信号产品市场的一流IC设计公司，其瞄准的产品领域包括电源管理芯片、高速高精度的数模转换芯片、射频芯片和系
统级芯片(SoC)，但现阶段的重点是开发电源管理芯片。 目前，世界各国已陆续对家电与消费电子产品的待机功耗与效率开始实施越来越严格的省电要求，例如国际能源机构（IEA）对全球范围的家用电器待机功率要求低于1W，中国也提出3C规范，提出针对谐波和EMC，彩电的绿色功率低于3W等。但纵观我国的现状，却差之甚远, 以彩色电视机为例，测试调查表明我国电视机待机功耗的平均水平为8.07W，远远大于国际能源机构（IEA）规定的1W待机功率。因此，设计低功耗、高效率、低成本的LCD电视电源变得越来越重要。 面对这一挑战，昂宝电子(On-Bright)自主研发“绿色引擎”技术，基于此技术生产了新一代核心电源管理芯片系列，产品完全满足严格的绿色电源管理要求，不仅能显著提高开关电源系统在轻载与满载下的能量转换效率，将无负载待机模式下的功耗降到最低，还直接符合2007年的各项省功要求，支持从手机充电器到LCD 电视所需的各种功率范围。赵总表示，昂宝的“绿色引擎”技术可大幅度降低电源待机功耗、显著提高电源效率，并改善电磁干扰，降低系统成本。 基于“绿色引擎”技术的 LCD TV解决方案