先进数字化技术
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先进数字化技术范文第1篇
关键词: 古籍概况古籍数字资源古籍数字化应用
随着计算机科学信息技术的发展,大多数史学研究者很自然地提出古籍数字化。以网络为主要载体,数字图书馆建设迅速发展,古籍数字资料的应用与史学研究的结合日益紧密,信息技术对人文社会科学研究的影响在向深度和广度发展,相关问题的应用与研究也越来越受到人们的重视。
一、古籍概况
中华民族创造了辉煌浩瀚的历史文化遗产,古代典籍是我国历史文化遗产最为重要的物质载体,是世界文化的重要组成部分。虽然经史研究有很多优秀遗产,但存在着范围狭窄,缺乏参考资料等积弊。针对以上缺陷,近代以来学术界编纂了多种引得、通检、索引、汇编等工具书,部分完成了索引式整理的任务,为查阅古籍提供了诸多便利。但中国历史古籍卷帙浩繁,经过系统整理的只是少数,即便已有的索引古籍,在解决具体问题时仍会有种种不便。古典整理主要包括标点、校勘、笺注等工作。史料是历史研究的基础,每一个从事史学工作的人都要搜集和积累史料,以前抄录卡片的方法基本上是按照个人的需要辑录的,难以大家共享。搜集资料的工作麻烦而又艰巨,但十分重要。而且,只有尽可能全面地占有资料,才能对所研究的问题进行科学论证,得出正确的结论。因此,我们需要应用便捷、高效、准确的检索工具为人文学术研究服务。
信息时代,数字卡片将取代传统的纸质卡片是不争的事实,数字图书馆正在迅速丰富着个人的数字藏书。古籍数字资料的搜集与整理是一个完整的过程,包括数字资料搜集范围的确定,数字资料的筛选与鉴定等[1]。利用计算机把史料的整理归类工作做好,方便广大读者,这需要史学工作者熟悉、掌握基本的计算机信息技术,便于和信息技术人员配合协作,把古籍数字资料建设和史学研究推向深入。
现阶段古籍数字资料的应用喜忧参半。一方面,信息技术的迅速发展,为古籍数字化提供了充分的技术条件。互联网提高了电子文献的检索效率,扩大了服务范围,便捷的信息传递节省了远程通信费用。另一方面,现有的网络古籍数字资料分布极不平衡,大部分网络古籍数字资料库集中在海外,我国学者在使用上存在诸多不便。
二、古籍数字资源
数字化古籍文献为史学文化研究的繁荣奠定了基础,其功能不仅在于一般的信息查询,更重要的是古籍文献中的知识发现。古籍数字化应符合国际通用标准,具有开放性,可以在网络上传输,实现信息资源共享。古籍数字化的过程,基本上可以视为文献全文数据库的生成过程。通过计算机输入一部古籍文献,就形成了无标引的全文数据库,即半结构化的数据库。[2]但其最大的缺陷就在于,半结构化的数据库不能像结构化数据库一样,由排序、筛选、分类和统计等管理过程产生再生资源,更谈不上知识发现。这远远不能发挥计算机的技术优势,也难以达到研究者的要求。因此,只有对古籍中的数据进行充分的分析和处理,制作成结构化数据库,与半结构化数据库相结合,才能满足研究者的需要。古籍数字资料搜集得方便快捷的同时,带来了新的问题。
古籍数字资料尚没有方便适用的程序和统一的方法,古籍研究者可根据自己对资料的理解和研究需要进行二次归类整理。其方式有以下几种:按性质归类,按时间顺序排比,按研究问题分组等。检索得到的数字资料可以分为两类:一是数据性资料,二是需要进行逻辑分类的文字。对数据性资料进行分析,是史学研究的重要内容。我们可通过Excel之类的电子表格软件来实现常用的数据,如平均数、近似值、时间序列、分布规律等。在古籍中的数据性资料也占有相当一部分,但更多的是文字资料。
从古籍学术研究的角度上来看,古籍中既有我们古代先贤哲人所表述的撰述,又有保存历史断片的记注。研究古代先贤的思想,首先,当然要尊重其撰述的完整性,而每当我们对其研究发现之后,往往会有新的解读,这就是史学研究的一般过程。其次,古籍研究者对文献本身的认识也是随着研究工作的深入而逐步清晰起来的,如果在大范围内进行模糊查询或渐进式查询,纸本检索工具书就不能解决。使用数字检索系统就能解决上述困难,然后再使用Word和Excel,对文字性资料进行逻辑分类,以便从中获得新的知识发现。[3]
三、古籍数字化现存的主要问题
1.技术问题
目前古籍文本输入的主要方法有两个:键盘输入,但手工作业,效率低成本高;而OCR虽然是一种较为先进的自动化信息资源输入技术,但也存在一些诸如图像质量不高,扫描速度低,识别率低等技术性问题。此外,现有的汉字识别系统多数针对简体,识别竖排繁体古籍的效果非常不理想。相对古籍中众多的繁体字、异体字、通假字、避讳字而言,计算机的文字编码不敷应用,缺字一直是古籍电子化的瓶颈。
2.人才问题
因为古籍原本都是竖排繁体字,包含大量的异体字、通假字等,没有标点符号,必须先进行整理,而古籍整理工作只能依赖于专业人员,所以古籍数字化需要一批既懂得古籍整理又精通计算机技术的人才。现状却是急需培养古籍资源数字化专门人才。
3.统筹问题
我国古籍数量庞大,往往分散各地,而国内的古籍数字化工作缺乏一个全国性的权威机构的统一指导和协调。
4.标准问题
我国急需建立规范、统一的数据库形式。没有规范的机读目录格式,数据库就无法进行交换,无法真正实现国家乃至世界范围内的资源共享,给读者的使用和研究带来极大不便。
5.经费问题
现在我国公共图书馆拥有古籍文献资料最多,但因缺少经费,无法购置必需的设备和软件,并且缺乏相关的古籍与计算机人才,无法正常开展古籍数字化工作。
四、古籍数字资源在史学领域的应用
目前,尽管许多的史学研究者对应用计算机的认识,已经有了很大的提高,但是我们应该更加努力地提高利用计算机综合分析处理文字信息的水平,丰富研究手段,积极主动地参与信息化与史学关系的方法和理论研究,深入挖掘蕴含在浩瀚古典文献中的知识宝藏。此外,历史研究是一项系统而全面的学术活动,我们在运用古籍数字资料时,要摆正系统读书和按需搜集资料之间的关系,应当对古代文献中最基本的史料有比较正确、全面的理解,在此基础上搜集资料、发现问题和研究问题。掌握和运用的电脑网络知识,充分利用信息技术和古籍全文检索料为我们带来的方便快捷,可以把大量的时间和精力投入到文献资料的考订、分析和历史问题的思考上,提高我们的研究质量和效率。总之,加快古典文献数字化进程,对于史学研究有着极其重要的意义。
参考文献:
[1]龚娅君,刘春金.中文古籍数字化建设[J].浙江大学学报:人文社科版,2006,(4):176.
先进数字化技术范文第2篇
关键词：冶金 自动化技术 现状 发展
中图分类号：TF-39 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（a）-0028-01
我国是世界屈指可数的钢铁大国，连续多年世界钢铁产量第一，同时刚才的品种和结构变化也快速发展更新，所以，冶金行业自动化技术对冶金越来越重要。随着我国经济和科技的发展，冶金自动化技术发展取得了一定的成就，但是不能沾沾自喜，同发达工业大国相比，我国冶金自动化技术还存在很大差距和问题。我们应该看清自己的问题，制定适合我国冶金自动化技术的发展战略。
1 冶金自动化技术现状
按照我国目前冶金市场的自动化技术结构来说，按照功能区分可以将冶金自动化分为三个发展层次，它们分别是冶金过程控制系统、生产管理控制系统、企业信息化系统。
1.1 过程控制系统
冶金自动化分为三个层次，其中之一就是过程控制系统。过程控制系统需要由电脑系统进行配置，其功能在电脑控制下能够得到进一步发挥。根据有效的调查数据显示，目前我国冶金的工序可以分别被计算，高炉、转炉、电炉、连铸、轧机等都能够分别显示数据。实际上，冶金的生产过程可以清楚地观察到，电脑在冶金生产的过程中只是起到了一个数据记录汇总、数据报表制作和生产过程监控作用。冶金过程本身就非常复杂，目前，冶金行业数据库在实际的生产过程中的适应性差，根本无法达到预计的目的，即使有些企业引进外国先进的自动化设备也很难再冶金过程控制系统中发挥作用。
1.2 冶金生产管理控制系统
根据有效数据显示，按照冶金的工程顺序，目前我国大部分冶金工程都将冶金生产管理控制系统的电脑配置进行设置。从目前市场上的冶金管理系统功能来说，有两个管理项目是冶金生产过程中使用最频繁的，信息收集和日常的生产管理。在真正的冶金生产过程中必须开展相关的管理并且需要发挥实质作用。随着我国企业管理的理念不断发展，冶金行业也和组件认识到管理系统的重要性，并且在冶金的生产顺序，生产质量和生产流程方面都采用了管理系统，而且取得了明显的效果。但是由于技术方面运用不成熟，在实际操作过程中下生产管理系统的技术很难实现最大限度发挥，而且管理系统的应用需要结合企业的发展需要，必须和实际工作相结合。
1.3 信息管理系统
随着科技信息技术的发展，冶金行业的生产过程也已经迈进了信息化时代，运用信息化管理系统，管理水平得到了显著提高。目前我国很多企业已经能够达到信息化带动企业发展的目的，冶金技术的信息化发展前景广阔，在整个行业中收到了很大的重视。每个企业结合自身的发展现状建立相应的信息网络，为我国这个冶金行业的信息化都奠定了基础。企业建立信息化系统项目已经成为企业研究的一个重点课题。目前，很多冶金行业都已经制定了适合本企业发展的信息网络，找到属于本企业的发展起点。冶金工程信息自动化是当前冶金行业发展的一次重大改革，在改革过程中企业对信息化管理进行了比较充分的理解，同时对企业管理的观念进行了更新。
2 冶金自动化发展趋势
2.1 过程控制系统的完善
虽然很多企业已经进行了过程系统控制，但是和世界先进技术水平相比，我国的冶金控制系统应用并不全面。冶金工程的工作流程已经可以采用比较新型的传感技术、光机电一体化技术、数据融合以及数据处理技术，除此之外，还有一些关键工艺技术，例如参数闭环控制、产品物流跟踪、能源的平衡控制以及环境控制和产品质量控制。实现冶金流程在线检测和监控系统，包括铁水、钢水及熔渣成分和温度检测和预报，钢水纯净度检测和预报，钢坯和钢材温度、尺寸、组织、缺陷等参数检测和判断，全线废气和烟尘的监测等。
2.2 全面实现信息化
冶金流程的全息集成。实现铁―钢―轧横向数据集成和相互传递，实现管理―计划―生产―控制纵向信息集成，同时，整合生产实时数据和关系数据库为数据仓库，采用数据挖掘技术提供生产管理控制的决策支持。计算机全流程模拟，实现以科学为基础的设计和制造。采用计算机仿真技术、多媒体技术和计算力学技术，基于各种冶金模型，进行流程离线仿真和在线集成模拟，生成一个分布式、网络化、集成的“虚拟工厂”软件系统环境，通过人机交互和协同计算，模拟钢铁工业产品生产全过程。支持生产组织优化、生产流程优化、新生产流程设计和新产品开发优化。企业信息集成到行业信息集成。信息化的目的之一是实现信息共享，在有效竞争前提下趋利避害，在企业信息化编码体系标准化、企业异构数据/信息集成基础上，进一步实现协作制造企业信息集成，全行业信息网络建设及宏观调控信息系统，直至全球行业信息网络建设及宏观调控信息系统。
知识管理和商业智能。利用企业信息化积累的海量数据和信息，按照各种不同类型的决策主题分别构造数据仓库，通过在线分析和数据挖掘，实现有关市场、成本、质量等方面数据、信息、知识的阶梯化演化，并将企业常年管理经验和集体智慧形式化、知识化，为企业持续发展和生产、技术、经营管理各方面创新奠定坚实的核心知识和规律性的认识基础。
3 结语
随着我国经济发展，冶金自动化技术不断提高，但是和发达工业国家相比，在技术方面还存在很大差距，我国企业需要不断改进生产技术，提高生产效率，积极促进冶金自动化技术的发展。钢铁工业是我国的基础工业，关系到各行各业的生产，尤其是工业和建筑产业，没有钢铁就无法进行下一步具体工作。我国正处于社会主义建设高峰阶段，很多工业发展处于品质提升及转型阶段，今后对高品质钢铁的需求量会不断增加。然而目前市场高品质钢铁供应不足，高端品质种类较少，不能完全满足市场需求。所以，冶金自动化技术是推动钢铁产量和质量提高的主要渠道。我国冶金行业在今后的发展当中要不断吸收借鉴国外冶金自动化技术的发展，制定适合我国冶金自动化发展的目标，不断拓展我国工业的发展。
参考文献
[1] 孙彦广.我国冶金自动化技术进展和发展趋势分析[J].自动化博览，2008（Z1）.
[2] 卢祁.我国冶金自动化的现状与发展趋势―― 访冶金自动化研究设计院副院长孙彦广教授[J].中国仪器仪表，2009（7）.
[3] 我国冶金自动化发展状况与趋势分析[J].可编程控制器与工厂自动化，2009（2）.
[4] 郭雨春，张秀玲.中国冶金自动化产业的发展趋势与未来[J].自动化博览， 2008（S1）.
先进数字化技术范文第3篇
【关键词】 MMPs ;TIMPs; 肝纤维化
肝纤维化是许多慢性肝病的共同病理过程，是细胞外基质(ECM)的合成与降解失衡，导致在细胞间质的过度沉积[1-4 ]，肝组织结构改建。许多细胞因子参与了这一过程，但是MMPs是最重要的一种[5]。MMPs几乎能降解细胞外基质(ECM) 的所有成分，而其天然抑制剂-基质金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)能与MMPs成员结合成复合物抑制其活性[6]。二者的调节异常将引起ECM合成或降解的失衡，与各种器官纤维化疾病密切相关。研究发现，通过调节MMPs与TIMPs基因的表达来治疗肝纤维化是肝纤维化治疗的新途径。本文就MMPs/TIMPs与肝纤维化的关系及治疗前景作一综述。
1 MMPs分类、功能、结构及活性的调控
MMPs是一组基质金属蛋白酶。MMPs在肝内主要由肝星状细胞(HSC) 和 Kupffer细胞表达分泌，参与细胞外基质降解的一类锌-钙离子依赖的内源性蛋白水解酶家族，因其需要Ca2+、Zn2+等金属离子作为辅助因子而得名，是迄今为止发现的唯一能分解纤维类胶原的酶，几乎能降解除多糖以外的所有ECM成分，在生理病理过程中发挥着重要的作用。MMPs家族由24种成员组成，其中有23种存在于人体中。
1. 1 MMPs 可被分成六类[7] (1) 胶原酶类。主要包括MMP-1、MMP-8、MMP-13和MMP-18。它们能够降解间质胶原(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原)，也能消化许多别的ECM及可溶性蛋白[5]。 MMP-1又称成纤维细胞型，是人类主要的间质胶原酶，结缔组织细胞、肝内HSC、肝细胞、枯否氏细胞均有分泌，分解底物为胶原蛋白 (Ⅲ>I>Ⅱ)。而MMP-13是鼠类主要的间质胶原酶。MMP-8又称中性粒细胞胶原酶，主要降解Ⅰ型胶原。(2) 明胶酶类(gelatinases)。包括MMP-2(明胶酶A)及MMP-9(明胶酶B)。它们可降解明胶(变性胶原)和Ⅳ、Ⅴ和Ⅺ型胶原、层粘连蛋白、蛋白聚糖等。MMP-2和胶原酶类以相似的方式可以降解I，Ⅱ，和Ⅲ型胶原，但其活性较MMP-1弱[8]。(3) 基质分解素(strogylisin)。主要包括MMP-3、MMP-10和MMP-11，仅有MMP-3在肝脏中存在。底物广泛，包括蛋白多糖、层粘蛋白、纤维连接蛋白、Ⅳ型胶原、明胶等。MMP-3与MMP-10均有相似的结构及降解底物，但MMP-3蛋白水解的效率比MMP-10更高，除能降解ECM成分外，它还可激活多种MMPs的前酶原。MMP-11对ECM的降解能力较弱。(4)基质溶解因子(Matrilysins)。MMP-7及MMP-26归为此组。MMP-7又称Matrilysin 1，MMP-26又称matrilysin-2或endometase。在正常肝组织中，MMP-26仅在内皮细胞有少量表达。MMP-26能降解许多ECM成分，它大多被储存在细胞内[9]。(5)膜型金属蛋白酶MT-MMPs(Membrane-Type MMPs)。这一类特殊的蛋白酶，主要存在于细胞膜上，具有广泛的底物特异性。其中4个是Ⅰ型跨膜蛋白(MMP-14、15、16、24)，2个是GPI锚连蛋白(MMP-17及MMP-25)。除了MT14-MMP之外，其它均能激活MMP-2酶原，这些酶能降解许多ECM分子。MMP-14在肝脏主要表达于活化的HSC中，与TIMP-2、MMP-2共同调节胶原的代谢[10]。(6) 其它种类的MMPs。包括MMP-12、19、20、21、23、27和28。MMP-12主要在巨噬细胞中表达，对于巨噬细胞的迁移起重要作用。MMP-23主要在一些再生性的组织中表达。而MMP-28在角质细胞中可见，在机体中参与止血及伤口修复[11]。MMP-12及MMP-19和MMP-20的主要底物为弹力蛋白、明胶、层粘连蛋白和Ⅳ型胶原。
1. 2 MMPs的调控 MMPs在机体内的表达，激活及其对底物的分解过程均受到严格的调控[5]，其调控包括酶基因表达水平，酶原激活程序以及酶活性抑制等3个方面[12]：(1)MMPs的表达水平的调控：正常成人组织大多数MMPs表达水平很低，但在各种炎症细胞因子、激素、生长因子、CD40等作用下不仅能促进或抑制 MMPs mRNA的转录，且能影响其半寿期。对MMPs表达起上调作用的有TNF-α、IL-1 、血小板源性生长因子及成纤维细胞生长因子(FGF)等，起下调作用的有转化生长因子-β (TGF-β)、视黄酸、 血管紧张素Ⅱ和糖皮质激素等，增强和抑制因子都作用于MMPs基因的前肽区。(2)MMPs的活性水平的调控：MMPs均以酶原的形式分泌，活化后才具有降解细胞外基质的作用。活化方式有3种[13]，即①逐级活化方式-由血清蛋白酶如纤维蛋白溶解酶，胰蛋白酶，糜蛋白酶，弹性蛋白酶或激肽酶等介导。纤维蛋白溶解酶是MMPs最强有力的生理性激活物[14]。MMPs的前肽结构被血清蛋白酶水解，酶活性中心暴露后，再被其它的蛋白水解酶(如其他MMPs)激活。体内最主要的MMPs激活系统是组织或血浆的纤溶酶原钎溶酶系统( t-PA )。此外，某些 MMPs 可相互激活[5];②膜型-MMPs激活-膜型-MMPs能活化其它MMPs;③细胞内激活-细胞内激活的精确机制和对细胞外MMP s 活性的作用，目前仍不明了。(3)MMPs的活性抑制物：激活的MMP可被普通的蛋白酶清除剂抑制，如α2-巨球蛋白，但主要被特异的TIMPs所抑制。
2 TIMPs的分类、结构、功能及活性的调节
MMPs的表达和活化并不一定代表最后对ECM降解能力。因体内还存在MMPs的特异的抑制剂-组织金属蛋白酶抑制物(TIMPs) 。这是一组具有抑制 MMPs功能的活性多肽，在 ECM代谢的调节中起着非常重要的作用。
目前共发现有4种TIMPs[5]。根据其发现的先后顺序依次命名为TI MP- l、TI MP-2、TIMP-3和TIMP-4。TIMPs是一组低分子量的糖蛋白，广泛分布于组织和体液中，可由成纤维细胞、上皮细胞、内皮细胞等产生。其中TIMP- l、TI MP-2、TI MP-4为可溶性蛋白质分子;而TIMP-3是仅存在于ECM中、并与ECM紧密结合的不可溶性蛋白质分子[15]。
TIMPs由各自独立的基因表达，但四者氨基酸序列具有部分同源性，且都可与特定的活性MMPs通过非共价键结合成1:1复合物，抑制后者对ECM的降解，这种非共价键结合在生理条件下是可逆的。在肝脏中主要由HSC表达TIMP-1、2、3[16]。对肝纤维化的诊断，TIMP-1特异性和敏感性均明显高于TIMP-2。
TIMP-1在肝脏由Kupffer细胞、HSC及肌纤维母细胞产生，以活化的HSC表达最强[17]，能被多种细胞因于诱导产生，是体内存在与作用最广泛的一种TIMPs。它能结合除14、19以外的所有MMPs而使其活性减弱，可有效地抑制除MMP-2和膜型MMP外的大多数MMPs，是MMP-9活性的特异性抑制剂。TGF-β、IFN、TPA、IL-1、IL-10、IL-β，NO、RA等能够诱导TIMP-1的基因表达[18]。
TIMP-2是Ⅳ型胶原酶 MMP -2 的特异性抑制因子。TIMP- 2/MMP -2系统对Ⅳ型胶原的增生沉积和降解起着重要的调节作用。
3 针对MMPs和TIMPs的抗肝纤维化策略
肝硬化是肝脏实质性病变，不可逆转，而肝纤维化是可逆性病变。因此，研究肝纤维化发病机制，进而寻求阻断肝纤维化过程的有效方法，对控制肝病的进展，有着十分重要的意义。
鉴于MMPs和TIMPs在肝纤维化发展中的不同作用，增加MMPs或减少TIMPs的合成与表达将是肝纤维化基因治疗的一条新思路。
目前国内外有关抗肝纤维化的各种治疗手段大多是通过下调TIMP-1、2的表达来实现肝纤维化的逆转[19，20]。
杨长青等[21]运用DNA重组技术构建可表达大鼠MMP-1基因和反义TIMP-1序列的真核表达质粒，将其导入免疫损伤性肝纤维化模型大鼠体内，观察MMP-1和反义TIMP-1重组表达质粒对实验动物肝纤维化的影响。结果显示MMP-1、反义TIMP-1表达质粒均可促进肝脏中I、Ⅲ 型胶原的降解;病理形态学显示MMP-1、反义TIMP-1 表达质粒均对肝纤维化有一定的逆转作用;以两种质粒的联合应用效果最好，单独使用反义TIMP-1表达质粒次之，单独使用MMP-1表达质粒作用有限。
Parsons CJ [22]等发现在CCl4持续损伤的情况下，应用人抗鼠TIMP-1抗体后胶原沉积减少，能有效地控制肝纤维化的发展。Liu WB等[23，24]选用TIMP-1为靶基因，将表达反义TIMP-1的重组质粒导人体外培养的HSC内及用猪血清诱导的肝纤维化大鼠体内，发现反义TIMP-1均被成功表达，TIMP-1的基因及蛋白表达水平明显下降，间质胶原酶的活性增加，I、Ⅲ型胶原沉积量减少。显示肝纤维化水平降低66%。Iimuro Y等为了研究人类基质金属蛋白酶-1 (MMP-1)传递的基因能否降解I型和Ⅲ型胶原的问题，利用腺病毒和MMP的重组体导入已造模成功的小鼠体内，发现纤维化显著的减弱[25] 。
转化生长因子β1 (transforming growth factor beta 1，TGF-β1)为现知最强力的促肝纤维化因子。在肝纤维化启动、进展乃至肝硬化的形成中发挥核心作用，是激活HSC并促进其表达ECM的关键因素，除抑制间质胶原酶和基质溶解素的表达外，同时还具有促进TIMP-1和MMP-2的作用[26]。由于TGF-β1在肝纤维化中的广泛作用，尤其是肝损伤后，肝HSC对 TGF-β1的自分泌及旁分泌作用，使得阻断TGF-β1的信号通路成为肝纤维化治疗的理想选择[27]。
总之，随着研究的不断深入，人们逐步认识到MMPs/TIMPs在肝纤维化形成中的作用，故研制的药物如能抑制TIMPs活性/增强MMPs活性，或者抑制其上游信号通路间接抑制TIMPs促进MMPs的活性，从而抑制肝纤维化，就有可能减缓或阻断肝纤维化的进程。迄今为止，肝纤维化过程中，MMPs、TIMPs调控机制、细胞来源、ECM各种成分之间及其与细胞之间的相互关系等问题有待进一步研究。近年随着分子生物学进展，对MMPs、TIMPs的分子结构和基因调控有了一定的了解，对肝纤维化的发病机制研究及从基因水平治疗各种肝纤维化提供了新的途径。
参考文献
[1] Kumar M，Sarin SK.Is cirrhosis of the liver reversible[J].Indian J Pediatr 2007，74(4)：393-399.
[2] Andrade ZA.Regression of hepatic fibrosis [J].Rev Soc Bras Med Trop，2005，38 (5)：514～520.
[3] Gressner OA，Weiskirchen R，Gressner AM.Evolving concepts of liver fibrogenesis provide new diagnostic and therapeutic options [J].Comp Hepatol，2007，6(7)：1-13.
[4] Onodera S，Kaneda K，Mizue Y，et al.Macrophage Migration Inhibitory Factor Up-regulates Expression of Matrix Metalloproteinases in Synovial Fibroblasts of Rheumatoid Arthritis [J].J Biol Chem，2000，275(1)：444-450.
[5] Visse R，Nagase H.Matrix metalloproteinases and tissue inhibitors of metalloproteinases: structure，function，and biochemistry [J].Circ Res 2003，92(8):827-839.
[6] Roderfeld M，Hemmann S，Roeb E.Mechanisms of fibrinolysis in chronic liver injury(with special emphasis on MMPs and TIMPs ) [J]. Z Gastroenterol，2007，45 (1)：25-33.
[7] Nagase H，Visse R，Murphy G. Structure and function of matrix metalloproteinases and TIMPs [ J ].Cardiovascular Res，2006，69 (3)：562-573.
[8] Patterson ML，Atkinson SJ，Knauper V，Murphy G.Specific collagenolysis by gelatinase A，MMP-2，is determined by the hemopexin domain and not the fibronectin-like domain [J].FEBS Lett.2001，503(2-3)：158～162.
[9] Marchenko ND，Marchenko GN，Weinreb RN，et al.Beta-catenin regulates the gene of MMP-26，a novel metalloproteinase expressed both in carcinomas and normal epithelial cells [J].Int J Biochem Cell Biol.2004，36(5):942-956.
[10] Hemmann S，Graf J，Roderfeld M，et al.Expression of MMPs and TIMPs in liver fibrosis-a systematic review with special emphasis on antifibrotic strategies [J].J Hepatol.2007，46(5):955-975.
[11] Saarialho-Kere U，Kerkela E，Jahkola T，et al.Epilysin (MMP-28) expression is associated with cell proliferation during epithelial repair.[J].J Invest Dermatol.2002，119(1):14-21.
[12] Ferrans VJ.New insights into the world of matrix metalloproteinases[J].Circulation，2002，105(4):405-407.
[13] Sethi CS，Bailey TA，Luthert PJ，et al.Matrix metalloproteinase biology applied to vitreoretinal disorders[J].Br J Ophthalmol，2000，84(6)：654-666.
[14] Kitaura-Inenaga K，Hara M，Higuchi K，et al.Gene expression of cardiac mast cell chymase and tryptase in a nmrine model of heart failure caused by viral myocarditis [J].Circ J，2003，67(10):881-884.
[15] Yu WH，Yu S，Meng Q，et al.TIMP-3 binds to sulphated glycosaminoglycans of the extracellular matrix [J].J.Biol Chem，2000，275(40):31226-312132.
[16] Boker KH，Pehle B，Steinmetz C，et al.Tissue inhibitors of metaIloproteinases in liver and serum/plasma in chronic active hepatitis C and HCV-induced cirrhosis[J].Hepatogastroenterology，2000，47 ( 33)：812 -819.
[17] Murphy FR，IssaR，Zhou X，Ratnarajah S，et al.Inhibition of apoptosis of activated hepaticstellate cells by tissue inhibitor of metailoproteinase–1 is mediatedvia effects on matrix metalloproteinase inhibition：implications forreversibility of liver fibrosis [J]. J Biol Chem 2002，277(13):11069-11076.
[18] Iredale JP.Models of liver fibrosis：exploring the dynamic nature of inflammation and repair in a solid organ [J].J Clin Invest，2007，117(13):539-548.
[19] Chen MH，Chen JC，Tsai CC，et al. Sho- saiko- to prevents liver fibrosis induced by bile duct ligation in rats [J]. Am J Chin Med，2004，32 (2 ): 195-207.
[20] Refik Mas M，Comert B，Oncu K，et al.The effect of taurine treatment on oxidative stress in experimental liver fibrosis [J].Hepatol Res，2004，28 (4):207-215.
[21] 杨长青，胡国龄，谭德明，等.基质金属蛋白酶-1 、反义金属蛋白酶组织抑制因子- 1表达质粒对大鼠肝纤维化的影响[J].中华传染病杂志，2000，18 (1):29 -32.
[22] Parsons CJ，Bradford BU，Pan CQ，et al.Antifibrotic effects of a tissue inhibitor of metalloproteinase-1 antibody on established liver fibrosis in rats [J].Hepatology，2004，40(5)：1106-1115.
[23] Liu WB，Yang CQ，Jiang W，et al.Inhibition on the production of collagen type I，Ⅲ of activated hepatic stellate cells by antisense TIMP-1 recombinant plasmid [J].World J Gastroenterol，2003 Feb，9 (2)：316-319.
[24] Jiang W，Wang JY，Yang CQ，et al.Effects of a plasmid expressing antisense tissue inhibitor of metalloproteinase-l on liver fibrosis in rats [J].Chin Med J，2005，118 (3)：192 -197.
[25] Iimuro Y，Nishio T，Morimoto T，et al.Delivery of matrix metalloproteinase-1 attenuates established liver fibrosis in the rat [J].Gastroenterology，2003，124(2):445-458.
先进数字化技术范文第4篇
关键词：城市污泥；重金属；处理技术
中图分类号 X703 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）12-0083-05
Abstract：With the improvement of living standards in our country and urban economy， construction of urban sewage treatment equipment continues to strengthen. In large-scale sewage treatment， the treatment of heavy metal in municipal sludge has become a major problem of sludge recycling. This paper summarized the distribution and characteristics of heavy metals in the municipal sludge， and introduced the current main processing technologies of heavy metal in municipal sludge and their advantages and disadvantages. The application prospects of municipal sludge treatments and its application were also discussed.
Key words：Municipal sludge；Heavy metals；Processing technology
在城镇污水处理过程中，活性污泥作为吸收污染物的载体而被大量使用。截至2016年3月底，我国城镇共计建成污水处理厂3910座，污水处理能力约1.67亿t/d[1]。在污水处理过程中会产成大量的污泥堆积，这些污泥如果得不到及时有效的处理，将会给环境带来严峻的污染问题[2]。目前对城市污泥的有效处理方法主要有填埋、焚烧、投海和农用，而填埋、焚烧和投海都会不同程度的再次带来环境污染问题[3]。由于城市污泥含有大量可以作为肥料的生物化合物和有机质，可以提高土壤的肥力[4]，污泥堆肥是目前研究的热门方向之一，也是城市污泥最有前景的处理方式之一，但其中的重金属污染难以去除[5-6]，是污泥堆肥最主要的障碍。
1 城市污泥中重金属含量和种类
由于我国地幅广阔，且城市污泥的来源和种类均有所不同，所以е鲁鞘形勰嘀兄亟鹗艉量和种类差异较为明显。郭广慧等[7]统计了近8年的国内外文献报道的中国城市污泥重金属含量，结果表明，主要的超标金属有As、Hg、Cu、Cr、Zn、Cd、Ni和Pb，且不同金属在不同区域超标量有一定差异。邓炳波等[8]对合肥市5家污水处理厂中重金属进行了分析，结果表明，各污水处理厂污泥重金属浓度各异，其中部分污水处理厂污泥中As、Cd超出农用泥质A级标准，但测得各污水处理厂污泥中各重金属浓度均低于GB/T 23486-2009限值。林荣科等[9]对广西城镇污水处理厂污泥中重金属进行了分析，结果表明As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的含量均满足CJ/T309-2009《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质标准》的B级标准，可施用于相应农作物。刘亚纳等[10]研究了洛阳市3个污水处理厂污泥中Cu、Zn、Ni、Cr和Pb的含量，结果表明仅有1个污水处理厂污泥中Cu、Zn和Ni含量超过了农用泥质A级标准的限值（CJ/T309-2009）。张亚婧[11]选取了29个污泥样品对Hg、Cd、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn进行了分析，结果表明不同的污泥样品具有较大的变化范围。王涛[12]汇总并分析了国内90个污水处理厂的污泥泥质数据，结果表明城镇污水处理厂的污泥泥质总体上是适合土地利用的，重金属风险由大到小排序为：Hg、Ni、Cd、Zn、Cu、Cr、Pb、As、B。古丽戈娜等[13]对喀什污水处理厂污泥重金属进行了分析，结果表明，污泥中Cd的含量较高，超出中国酸性土壤的农用标准，而Pb含量未超出农用标准范围。王哲等[14]对包头市污水处理厂污泥重金属进行了分析，结果表明Zn、Cu、Cr、Pb、Mn 5种重金属均为低潜在生态风险，所以污泥经过适当处理可以比较安全地用于园林绿化当中。白莉萍等[15]对北京地区不同污水处理厂堆肥污泥的营养元素含量变化和重金属含量状况进行了研究，结果表明，A、B型堆肥污泥的重金属含量因污泥来源和年份而异。张丽丽等[16]对我国近30年来城市污水处理厂污泥中重金属分布特征和年代变化规律进行了分析，结果表明，近30年来城市污水处理厂污泥中Cd、Pb、Cr、As、Hg、Cu、Ni、Zn平均值或中位值虽然符合GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中污泥农用时重金属控制标准限值，但数据离散且呈偏态分布，所以其中部分污泥的Cu、Zn、Cr、Hg、Ni和Cd的含量依然超标，其中Ni、Hg和Cd超标倍数相对最高。
2 城市污泥中重金属的形态
重金属的生物毒性不仅与其总量有关，更大程度上由其形态分布所决定[17]。关于重金属的形态分级，还没有统一的定义方法，目前重金属形态分级采用最广泛的方法是Tessier等[18]提出的可交换态、铁-锰氧化物结合态、碳酸盐结合态、有机物结合态和残渣态5种形态。不同形态的重金属迁移能力有所不同，具体表现为：可交换态>碳酸盐结合态>铁锰氧化态>有机物结合态，残渣态比较稳定，几乎不迁移[19]。重金属的生物利用率与其迁移能力正相关，碳酸盐结合态和可交换态等迁移能力强、生物利用率高的形态称为有效态。有机结合态和铁锰氧化态迁移能力较弱，称为潜在有效态，但较容易转变为有效态。残渣态由于稳定性很强，生物利用率极低，所以又称为不可利用态[3]。Beata Janowska等[20]对污泥中Hg的形态进行了分析，结果表明虽然污泥中总Hg的浓度较高，但是其有效态含量不到总量的0.4%。邓炳波等[8]对合肥5个污水处理厂的污泥重金属形态进行了分析，结果表明不同污泥样品中各重金属元素形态分布呈现出不同规律，Cr、Cu和Pb较稳定，生物利用率较低；As的稳定性相对较差，生物利用率相对较高；Zn在污泥中稳定性最差，生物利用率最高；而Cd在不同污泥样品中的形态分布差异较大。Braga等[21]研究了6个污水处理厂污泥重金属形态与发酵产甲烷活性的关系，结果表明，Se、Zn、Ni和Fe在全部样品中均主要以有机物和硫化物形式存在，生物利用率很低；而Co和K主要以可交换态和碳酸盐态形式存在，生物利用率较高；而总Cr和总Pb的浓度很低，不会影响产甲烷活性。吴小卉等[22]利用SBR对城市污泥进行了生物沥滤，结果表明在生物沥滤后，污泥中Zn和Cu均以残渣态存在。邱明芳[23]对29个城市的污水处理厂的污泥中Hg、Cr和As的形态进行了分析，结果表明污泥中的Hg 97%以上以残渣态存在，Cr和As存在的形态差别较大，但有效态比例均不足重金属全量的10%。
[30]Zhang D Y，Li Y Q，Sun Y K.Feasibility study on biological processing technology of metal material.Science in china（Series C）.1997，27（5）：410-414.
[31]张娟，丁雷，徐鑫，等.生物淋滤技术对城市污泥中高浓度重金属的去除[J].环境工程学报，2016，10（12）：7283-7288.
[32]邱秀文，周桂香，杨期勇，等.一株嗜酸异养菌的分离鉴定及其重金属耐受性研究[J].环境科学与技术，2017，40（1）：64-69.
[33]李桃，周俊，李伟，等.生物沥浸对自然干化污泥重金属去除效果研究[J].环境科学学报，2016，36（2）：569-575.
[34]何芳芳，陈雅顺，张德刚，等.六种观赏型水生植物对水体中铜、锌、铅的净化研究[J].湖北农业科学，2016，55（2）：327-332.
[35]宋力，黄勤超，黄民生.利用荷花与睡莲对沉积物中重金属的修复研究[J].光谱学与光谱分析，2016，36（9）：2884-2888.
[36]Fiorentino N，Ventorino C V，Rocco V，et al.Giant reed growth and effects on soil biological fertility in assisted phytoremediation of an industrial polluted soil[J].Science of the Total Environment，2017，575：1375-1383.
[37]冉建平.花卉植物对污泥中重金属的去除效果――以吊兰和蝴蝶梅为例[J].辽宁农业职业技术学院学报，2013，15（5）：4-6.
[38]Speir T W，Van A P，Schaik H J，et al.Heavy metals in soil，plant and groundwater following high-rate sewage sludge application to land[J].Water Air Soil Pollution，2003，150：319-358.
[39]Fuentes L，Mercedes J，Saez A，et al.Simple and sequential extractions of heavy metals from different sewage sludge[J].Chemosphere，2004，54：1039-1047.
[40]叶涛，黄丽，张克强，等.皂角苷和柠檬酸联合去除厌氧消化污泥中重金属的研究[J].环境科学学报，2017，37（5）：1798-1807.
[41]牛盾，付德申，刘唱，等.无机盐对城市污泥堆肥处理中重金属Pb和Zn的形态影响研究[J].环境保护科学，2016，42（5）：91-95.
[42]李闪，张智良，熊昌贵，等.柠檬酸、天冬氨酸复合酸浸法去除污泥中的重金属研究[J].工业安全与环保，2014，8：90-92.
[43]顾祝禹，艾克拜尔・伊拉洪，吐尔逊・吐尔洪，等.电化学方法去除污泥中重金属的研究[J].环境科学学报，2014，34（10）：2547-2551.
[44]萧晨霞.电动力方法联合化学络合法强化捕集去除城市污泥中重金属及回收产物的研究[D].浙江大学，2015.
[45]彭桂群.污泥重金属生物沥滤和电动去除的技术研究[D].浙江大学，2011.
[46]朱艺.生物淋滤联合类Fenton反应去除污泥中重金属研究[D].湖南大学，2015.
[47]强籽簦傅柏春，杨学义.我国污泥堆肥相关技术研究进展[J].江苏农业科学，2016，44（12）：39-41.
[48]洪磊，周娇.好氧堆肥对污泥重金属的影响分析[J].价值工程，2016，21：210-212.
[49]刘峰，陈宁，陈嘉敏，等.利用低温干化和隔膜压滤城市污泥制备烧结砖[J].新型建筑材料，2017，1：52-56.
先进数字化技术范文第5篇
关键词：数字化；物理教学；课堂效率
随着现代科技的迅猛发展，数字化技术逐渐进入物理课堂。各种数字化手段的运用，可以使学生更快、更准确地得出实验数据。通过分析实验数据，能够快速得出实验结论，有效提高了课堂教学效率。那么，如何才能发挥数字化技术在物理课堂中的积极作用呢？前教育部部长陈至立说：“发展现代教育技术，是教育领域的一场深刻的变革，不仅需要基础设施即硬件建设，还需要软件建设，更要有教育观念和人才培养模式的变革。”
一、数字化手段在物理教学中的必要性
1.数字化是必然趋势
伴随着信息技术的快速发展，教育信息化、数字化是必然趋势。《基础教育课程改革纲要（试行）》指出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍运用，能够促进信息技术与学科整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的改革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有利的学习工具。”
2.有效提高课堂效率
随着教育技术的不断发展，数字化教学手段必然会越来越多地进入我们的物理课堂。数字化手段在物理教学中的运用，可以增加学生的学习兴趣，使一些抽象的东西更形象、更逼真、更生动、更容易理解，提高了课堂效率。
3.数字化手段在物理实验教学中的重要性
在物理实验教学中，数字化的运用可以节省实验时间，有效提高实验效率，快速准确地得出实验数据；数字化手段的运用可以使实验现象更明显、更逼真，效果更佳；数字化仪器的使用可以使一些传统方式无法解决的实验轻松地解决，让学生对知识理解得更加透彻。
二、数字化手段在物理教学中存在的问题
1.思想观念亟须更新
数字化设备刚兴起时，大多数教师都和我一样，会有这样的认识：能用最简单的仪器和最普通的方法将实验做成功，效果就最好，它更加直观，更容易让学生信服。只有当遇到一些常规方法不易测量和不易处理的数据时，我们才想到借用数字化手段来解决。其实不然，我想，如果总是抱着这样一种态度的话，那么在平时的教学中就会墨守成规，不会积极主动地去想想数字化手段的优势，总是按照固有的思想进行教学，就不会有很好的创新。
2.数字化技术与先进教学思想的有机融合
数字化实验技术为物理教学提供了先进的实验手段，但它并不代表先进的教学思想。只有将先进的教育技术手段与先进的教学思想有机地融合，才能实现信息技术与学科教学的充分整合。因此，教师在教学活动中不仅要运用先进的教学手段，更要重视教学思想的转变，重视教学过程和学生学习过程的研究。基于数字化实验技术体现着先进的教学思想，这更有待于更多的教师从更广泛的角度去研究它，去适应它。
3.数字化技术培训至关重要
经过一段时间的调查了解，我发现，许多学校花巨资引进了数字化实验室，但利用率却非常低，有的教师不敢用，有的教师不会用，还有的教师懒得用，数字化仪器几乎成为摆设。大多数情况下，数字化实验室犹如出嫁时才能穿出去的嫁衣。所以说，进行数字化技术方面的培训至关重要，迫在眉睫！
追求时尚本没有错，错在没有把时尚当作平常。也许，只有我们广大一线教师对数字化技术这一新生事物多看几眼，多用心去想想，而不是用那么守旧，甚至是排斥的眼光去看待它的话，你才会发现它是那么的美，用起来是那么的顺手，它将会成为你的好帮手、好朋友。我坚信，广大一线教师将会越来越喜欢数字化教学这一全新的教学模式，课堂效率也将会得到大幅度的提高。
参考文献：
[1]阎金铎，郭玉英.中学物理新课程教学概论[M].北京：北京师范大学出版社，2008：23.
[2]蔡铁权.物理教学论丛：基础教育课程改革视野下的中学物理教学[M].北京：科学出版社，2005：112.
