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雙碳的基本內(nèi)涵范例6篇

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雙碳的基本內(nèi)涵

雙碳的基本內(nèi)涵范文1

關(guān)鍵詞:碳稅 產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型 雙重紅利

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,碳排放量每年以更快的速度增加,至今,中國的溫室氣體排放量約60億噸,占世界平均水平的87%。據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)的預(yù)測,中國化石能源燃燒排放的二氧化碳將會超過美國,成為世界第一排放大國。從經(jīng)濟(jì)發(fā)展來看,我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展依然建立在高耗能、高污染的基礎(chǔ)上,整體生產(chǎn)方式比較落后,迫切需要一種經(jīng)濟(jì)手段引導(dǎo)企業(yè)革新技術(shù)、更替設(shè)備,提高核心競爭力。2009年6月22日美國眾議院通過了“清潔能源安全法案”,美國政府將從2020年開始對不限制碳排放量的國家的高碳產(chǎn)品征收“碳關(guān)稅”,歐盟也準(zhǔn)備采取相似的貿(mào)易保護(hù)措施,這必然會對中國的對外貿(mào)易造成巨大影響。

一、碳稅的理論與實踐

碳稅(carbontaxes)通常被認(rèn)為是成本有效的減排工具,通過引入碳稅,以減少溫室氣體排放量,兼顧環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的雙重效益,提升環(huán)境質(zhì)量與產(chǎn)業(yè)競爭力。庇古在《福利經(jīng)濟(jì)學(xué)》中提出,在國家的碳治理中可以通過碳稅的課征減少溫室氣體的排放量,同時溫室氣體排放量與燃料含碳量直接相關(guān),所以可以按照含碳量征稅,故稱為“碳稅”。因為溫室氣體排放具有較強的外部性,因此政府有必要干預(yù),針對排污者收稅,以彌補私人成本和社會成本間的差距,將污染成本加到產(chǎn)品價格中。

碳稅的理論基礎(chǔ)正是使外部性內(nèi)在化,從而避免大氣層這一公共資源出現(xiàn)“公地的悲劇”(Tragedy of the commons)。碳稅偏重效率原則,它使相關(guān)產(chǎn)品的價格更加充分地反映地球溫度上升、生態(tài)環(huán)境破壞和能源利用效率低的成本。通過價格傳導(dǎo),使消費者主動選擇更加環(huán)保節(jié)能的產(chǎn)品,抑制對高污染、高能耗的高碳產(chǎn)品的需求,應(yīng)用市場機(jī)制增強可持續(xù)消費的內(nèi)在動力,優(yōu)化資源配置,以實現(xiàn)帕累托最優(yōu)( Paretocriterion)。

碳稅實施包括兩個主要方面,一方面課征碳稅,另一方面同時降低一些其他租稅,包括中低收入戶的所得稅及間接稅,在總稅收不增之稅收中立性原則下,使租稅負(fù)擔(dān)再分配,即所謂的環(huán)境稅移轉(zhuǎn)(environmental tax shift)或綠色租稅移轉(zhuǎn)(green taxshift)。碳稅改革不但可改善環(huán)境質(zhì)量,增加財政收入,若將其收入用來取代其他具扭曲性的租稅時(例如所得稅、增值稅及社會保險費等),不僅增進(jìn)租稅效率,還可促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長、提高社會福利、改善所得分配,具有雙重紅利。

碳稅的改革首先發(fā)生在一些高福利的歐洲國家,包括北歐國家(丹麥、挪威、瑞典與芬蘭)以及英國與荷蘭。這些國家的高福利導(dǎo)致了其財政負(fù)擔(dān)過重,對經(jīng)濟(jì)實體的課稅過高的問題,自上世紀(jì)90年代起,這些國家紛紛開始推行綠色稅制改革,通過課征環(huán)境稅(如碳稅、空污費、硫稅)取得財政收入,再將其用以減輕高社會福利帶來的財政負(fù)擔(dān)或是以此降低其他具有扭曲性質(zhì)的租稅,試圖達(dá)成雙重紅利的愿景。例如,1991年瑞典實行一項重大的稅制改革,導(dǎo)致相當(dāng)于其6%GDP的稅收重新分配,其基本目標(biāo)為減少許多扭曲性的稅收(如降低所得稅)。1997年美國的佛蒙特州與明尼蘇達(dá)州亦開始進(jìn)行相關(guān)改革,而德國與意大利則于90年代末期陸續(xù)實施,而碳稅在我國目前還處于論證階段。

二、碳稅影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實現(xiàn)機(jī)理

(一)高碳產(chǎn)業(yè)碳排放外部性的消除

環(huán)境資源一直被認(rèn)為是取之不盡、用之不竭的,任何人皆可不花費任何成本而享用。對于環(huán)境資源的耗損或?qū)τ诃h(huán)境造成的污染,亦無須負(fù)任何責(zé)任,導(dǎo)致環(huán)境污染的實施者,不用支出任何成本即得以享受經(jīng)濟(jì)利益,相反的,環(huán)境損害的結(jié)果,卻由全社會承擔(dān),不但環(huán)境損害支出成本分配不當(dāng),且亦造成污染者肆意排放造成環(huán)境負(fù)擔(dān)。

碳排放的成本難以在市場上自行消除,因為這項成本與形成污染的產(chǎn)品的生產(chǎn)者或消費者之間,并沒有發(fā)生直接的關(guān)系。成本的外部化,使得污染并不會影響產(chǎn)品的生產(chǎn)者與消費者之間的交易。在這個問題上,大部分學(xué)者主張通過政府的干預(yù)并建立一套分配機(jī)制,將一直以來為人們所忽視的環(huán)境污染造成的社會成本內(nèi)部化,合理地將成本反應(yīng)到制造污染或因污染而獲利者,使其因為考慮成本增加的負(fù)擔(dān)而自愿減少及控制污染的制造,以解決環(huán)境污染的問題,并進(jìn)而使市場交易分配公平化,這一分配機(jī)制與費用負(fù)擔(dān)也是碳稅課征的基礎(chǔ)。

碳稅的征收原則是污染者付費原則(PolluterPays Principle,PPP)又稱為“不補貼原則”(No-subsidy Principle)[2]。污染者付費原則之意義亦被擴(kuò)展到相當(dāng)于“外部成本內(nèi)部化原則”(internalizing the externality),通過成本分析將環(huán)境損害所造成的社會支出及填補所需要的成本劃歸由污染者即使用者負(fù)責(zé),將得以公平分配社會國家支出的成本,并得以有效抑制二氧化碳排放。

碳稅雖然是一種成本,但是對于制造和銷售環(huán)保技術(shù)和產(chǎn)品的行業(yè)卻是發(fā)展的機(jī)會。對環(huán)保產(chǎn)品的需求,會刺激企業(yè)研究開發(fā)節(jié)約生產(chǎn)生活能源的專門技術(shù),加大對設(shè)備的投資,引導(dǎo)新技術(shù)產(chǎn)生,推動新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,最終實現(xiàn)提升投資和消費結(jié)構(gòu)的目標(biāo),提高我國中長期的國際競爭力,實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展。

(二)雙重紅利的實現(xiàn)

碳稅的改革除了主張應(yīng)課征碳稅以落實污染者付費原則外,其核心內(nèi)容還強調(diào)這些稅收的使用方式,通過這些稅收的有效使用,解決相關(guān)的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問題。英國經(jīng)濟(jì)學(xué)家亞瑟·庇古(Arthur C. Pigou)提出了應(yīng)當(dāng)根據(jù)污染所造成的危害對污染者課稅,并將稅收用于彌補私人成本和社會成本的間的差距,但是并未考慮到稅收的用途對經(jīng)濟(jì)活動可能產(chǎn)生的影響。“雙重紅利”的概念首先由Pearce (1991)首度提出,他認(rèn)為政府對碳稅的課征,應(yīng)該保持稅收中立的立場,將碳稅的收入用于降低其他對經(jīng)濟(jì)引導(dǎo)產(chǎn)生干預(yù)的稅收,可以產(chǎn)生抑制環(huán)境污染及產(chǎn)生稅收扭曲成本的雙重紅利,其定義的第一重紅利是環(huán)境稅率的提升和降低其他扭曲性稅收對環(huán)境造成的均衡效應(yīng);第二重紅利是稅賦改革后遏止交互效應(yīng)所剩余的效應(yīng)。雙紅利理論的實質(zhì)是:利用碳稅的課征與循環(huán),同時達(dá)到改善環(huán)境質(zhì)量以及增進(jìn)社會福利兩項目的兩個效應(yīng):

1.庇古效應(yīng)(Pigouvian effect)(第一重紅利):通過經(jīng)濟(jì)杠桿,使污染者降低污染物的制造,直至邊際防治成本等于污染稅率為止。這是課征環(huán)境稅的主要目的,體現(xiàn)的是碳稅的價格效應(yīng)。

2.稅收循環(huán)效應(yīng)(revenue effect)(第二重紅利):利用環(huán)境稅收到的稅收降低具扭曲性的租稅,以增進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長,提高社會福利,改善所得分配,體現(xiàn)的是碳稅的再分配效應(yīng)。

三、碳稅對產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的引導(dǎo)效果

碳稅與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型具有密切關(guān)系。以圖2說明,碳稅基本運作方式就是在碳稅的價格效應(yīng)與碳稅的再分配效應(yīng)上展開其影響。

圖1:碳稅的價格效應(yīng)和再分配效應(yīng)

在碳稅的價格效應(yīng)方面,通過對能源產(chǎn)品的課征,提高能源產(chǎn)品的價格,進(jìn)而通過供應(yīng)鏈的渠道,層層影響,而達(dá)到改變整個經(jīng)濟(jì)體的效果。如圖上半部所示,對能源產(chǎn)品課征碳稅,將提高能源產(chǎn)品的價格,若稅率高到足以影響廠商與個人的行為,這一“價格效應(yīng)”即發(fā)揮作用,此時價格效應(yīng)將促使廠商減少化石能源使用,同時也會尋找其他替代能源,減少化石能源使用無可避免的會對既有的石化廠商以及供應(yīng)鏈上的廠商產(chǎn)生不利影響。然而,廠商或個體尋找替代能源的動機(jī),將會誘發(fā)出新的產(chǎn)業(yè)開發(fā)與使用替代能源,因此也會產(chǎn)生新的產(chǎn)業(yè)鏈,價格效應(yīng)提業(yè)轉(zhuǎn)型的動力。再者,在尋找替代能源與應(yīng)用技術(shù)時,個體廠商為了避免高價格的影響,也會尋求提高能源使用效率的方法與產(chǎn)品,此也創(chuàng)造節(jié)能產(chǎn)品與服務(wù)的商機(jī)與市場;此外,在短期仍以燃煤為主要發(fā)電方式的情況下,碳捕捉成為目前減少二氧化碳的主要方法,這一技術(shù)為技術(shù)領(lǐng)先國家?guī)砭薮蟮睦妗R虼耍级愒趦r格效應(yīng)方面,促使依賴化石能源的產(chǎn)業(yè)逐漸淘汰,讓新興產(chǎn)業(yè)及低耗能的產(chǎn)業(yè)逐漸興起,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型于是產(chǎn)生。最后,低能源產(chǎn)業(yè)的興起、環(huán)境質(zhì)量的改善,將使環(huán)境獲得保護(hù)(第一重紅利),在這方面歐洲部分國家為我們提供了良好的示范。此外,為尋求節(jié)能低碳的產(chǎn)品與服務(wù),公共交通將有可能取代個人交通的使用,都市形態(tài)也將轉(zhuǎn)變,以日本為例,日本相關(guān)能源稅費高,也造就了日本公共交通普及、汽車保有量相對少的都市形態(tài),這也可以算是碳稅的額外紅利。

碳稅的再分配實際上是碳稅用途所產(chǎn)生的再分配效應(yīng),根據(jù)歐洲國家的施行經(jīng)驗,在稅收中立性的原則下,碳稅產(chǎn)生的稅收將用于降低或者取代如所得稅等直接稅,間接創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會和社會福利,同時,通過對扭曲性租稅的調(diào)整可達(dá)成收入再分配的功能。結(jié)合我國的實際,碳稅的用途可以用于降低營業(yè)稅和所得稅,提高收入和就業(yè)率,補貼環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展(如圖下半部分)。對產(chǎn)業(yè)而言,降低營業(yè)稅和所得稅實際上是降低了營運成本,低稅賦的環(huán)境有助于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也有助于吸引國外投資,其對產(chǎn)業(yè)的影響不限于特定產(chǎn)業(yè),在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)環(huán)境下是具有現(xiàn)實意義的。對財政而言,碳稅的稅收收入可以彌補稅率降低的損失,而不必擴(kuò)大財政赤字。再者,降低所得稅,將增加個人的可支配收入,有助于個人財富的累積與消費、投資能力的提升,將有助于產(chǎn)業(yè)維持或擴(kuò)展其市場規(guī)模,并讓新興產(chǎn)業(yè)有發(fā)展的空間。同時,補貼公共交通有益于低碳節(jié)能的公共交通業(yè)興起,使相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù)獲得支撐。因此,通過碳稅收入的運用,低稅賦的環(huán)境,有益于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,就業(yè)機(jī)會的增加。同時,個人因降稅獲得更多所得的支配權(quán),可用于擴(kuò)展投資、消費,使整個社會更加公平與經(jīng)濟(jì)效率提高(第二重紅利),也讓產(chǎn)業(yè)獲得良好的增長環(huán)境,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。

總而言之,碳稅通過碳稅的價格效應(yīng)與碳稅的再分配效應(yīng)重新塑造了經(jīng)濟(jì)的增長方式,在適當(dāng)強度的碳稅政策下,征收碳稅對大部分地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長和大多數(shù)行業(yè)發(fā)展起促進(jìn)作用。在此過程中,產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型幅度也將是巨大的,依賴化石能源的產(chǎn)業(yè)將降低其在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性,低碳及節(jié)能產(chǎn)業(yè)將積極進(jìn)入,彌補空缺。然而,在舊產(chǎn)業(yè)推出,新產(chǎn)業(yè)進(jìn)入的時候,不可能沒有陣痛,政府應(yīng)有所堅持也應(yīng)有所作為,在碳稅的課征范圍與稅率的高低上可以有所權(quán)衡,碳稅的稅收用途可以依情況調(diào)整,但碳稅的目標(biāo):促進(jìn)環(huán)境保護(hù)與社會公平是不可改變的。

參考文獻(xiàn):

[1]Goldenberg J,Specks. A Future For Carbon Taxes [J]. Ecological Economics, 2000, 32(3)

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[3]范允奇,王文舉.歐洲碳稅政策實踐對比研究與啟示[J].經(jīng)濟(jì)學(xué)家.2010(6)

[4]趙玉煥,范靜文.碳稅對能源密集型產(chǎn)業(yè)國際競爭力影響研究[J].中國人口·資源與環(huán)境.2012(6)

[5]張景華.碳稅的產(chǎn)業(yè)競爭力效應(yīng)分析[J].財經(jīng)科學(xué).2011(6)

雙碳的基本內(nèi)涵范文2

關(guān)鍵詞低碳農(nóng)業(yè);溫室氣體;生物技術(shù);固碳;固氮

中圖分類號F062.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號 1007-5739(2011)02-0315-02

ApplicationsofBiotechnologyintheContextofLow-carbonAgriculture

QIAN Li-na 1ZHOU Zhen 2

(1 School of Life Science,Xuzhou Normal University,Xuzhou Jiangsu 221116; 2 School of Mines,China University of Mining and Technology)

AbstractAgriculture is the important source of greenhouse gas. The urgent affairs are to develop low-carbon agriculture,reduce agricultural greenhouse gas emissions and improve agricultural ecological environment.Biotechnology could be used to cultivate new varieties of crops. The crop resistance to pests and herbicides should be enhanced. And the carbon sequestration and nitrogen fixation ability should be improved.And thus it will improve the human living environment,reduce the greenhouse effect and promote the continuous extension of the agricultural industrial chain.This paper put forward low carbon agriculture on the base of the relationship between agricultural production and climate change and describe the applications of biotechnology in the low-carbon agricultural production.

Key wordslow-carbon agriculture;greenhouse gas;biotechnology;garbon sequestration;nitrogen fixation

目前,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,氣候變化形勢越來越嚴(yán)峻。同時,氣候變化將使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性增加,產(chǎn)量波動增大,這就對農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提出新要求。發(fā)展適應(yīng)氣候變化、減少溫室氣體排放的低碳農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)已迫在眉睫。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織估計,低碳農(nóng)業(yè)系統(tǒng)可以抵消80%因農(nóng)業(yè)導(dǎo)致的全球溫室氣體排放量[1]。然而我國的農(nóng)業(yè)是一種高耗能、高污染、高排放的“三高”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,必須促使高碳經(jīng)濟(jì)向低碳經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變,通過農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)來發(fā)展低碳農(nóng)業(yè),以應(yīng)對未來我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣候變化

WMO2008年溫室氣體公報公布了各種溫室氣體增溫效應(yīng)比例,CH4和N2O的影響比例達(dá)21%,這兩者主要來源于農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)相關(guān)的生產(chǎn)活動[2-3];同時,農(nóng)業(yè)是大氣碳含量增加的第二大來源。最新數(shù)據(jù)表明,農(nóng)業(yè)直接和間接排放的溫室氣體對全球變暖的影響超過50%。全球氣候變暖連帶著一系列的氣候變化最終又影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性,從而影響產(chǎn)量,這將對國民經(jīng)濟(jì)造成一定的打擊。由此可以看出,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣候變化極為密切。若要從根本上解決全球氣候變暖的問題,就必須減少溫室氣體的排放,發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)。

2低碳農(nóng)業(yè)

2.1低碳農(nóng)業(yè)內(nèi)涵

低碳農(nóng)業(yè)應(yīng)該是低耗能、低排放、低污染的“三低”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式;是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營中排放最少的溫室氣體,同時獲得整個社會最大收益的一種經(jīng)營模式;其本質(zhì)是節(jié)約型、效益型、安全型農(nóng)業(yè)。低碳農(nóng)業(yè)以減少碳排放、增加碳匯和適應(yīng)變化技術(shù)為手段,通過開發(fā)生物質(zhì)能源和可再生能源,進(jìn)而維護(hù)全球生態(tài)安全,改善全球氣候條件[4]。

2.2低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展策略

目前,我國低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展策略主要包括4個方面:一是加大宣傳力度,培育低碳理念,以科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)低碳農(nóng)業(yè)的發(fā)展;二是強化科學(xué)研究,加快技術(shù)創(chuàng)新,全面開發(fā)與推廣低碳農(nóng)業(yè)技術(shù);三是結(jié)合各地實際情況,探索合適模式,大力發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化;四是破除制度障礙,完善保障體系,促進(jìn)低碳農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[5]。其中,技術(shù)創(chuàng)新和制度創(chuàng)新是關(guān)鍵因素。隨著高新技術(shù)的快速發(fā)展,采用生物技術(shù)促進(jìn)低碳農(nóng)業(yè)的發(fā)展是一有效途徑。

3生物技術(shù)在低碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),也是生物技術(shù)應(yīng)用最廣闊、最活躍、最富有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域。常規(guī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)嚴(yán)重影響環(huán)境,而生物技術(shù)能用來降低農(nóng)業(yè)對環(huán)境的影響,實現(xiàn)低碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。運用生物技術(shù)培育作物新品種,提高作物的抗病蟲害、除草能力,固碳和固氮能力,進(jìn)而改善人類生活環(huán)境,降低溫室效應(yīng),促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈不斷延伸。

3.1生物技術(shù)提高作物的抗病蟲害、除草能力

降低殺蟲劑和除草劑的噴藥量,可以長期消減二氧化碳的排放量。因此,利用生物技術(shù)培育農(nóng)作物新品種、增強防病蟲害能力勢在必行。由于與病蟲害防治有關(guān)的各類基因的發(fā)現(xiàn)以及植物轉(zhuǎn)基因和微生物重組技術(shù)的一系列突破,用于植物保護(hù)的基因工程產(chǎn)品首先得到開發(fā),并且有11種作物,100多種轉(zhuǎn)基因抗蟲、抗病、抗除草劑植物品種已在進(jìn)行商品化生產(chǎn)。我國轉(zhuǎn)基因棉花的應(yīng)用顯著減少了農(nóng)藥的使用量,降低了勞動強度;國外抗除草劑轉(zhuǎn)基因大豆的應(yīng)用,實現(xiàn)了密植和免耕。2006年因殺蟲劑和除草劑用量的減少而削減的二氧化碳排放量估計為120萬t,相當(dāng)于50萬輛汽車的排放量,通過免耕方法提高了土壤固碳量,二氧化碳固存量達(dá)1 360萬t,相當(dāng)于減少了600萬輛汽車的排放量[6]。據(jù)ISAAA報告,1996―2006年累計減少使用殺蟲劑有效成分約30萬t,使全球農(nóng)藥對環(huán)境的破壞性影響降低15.5%。

3.2生物技術(shù)提高植物固碳能力

生物固碳就是利用微生物和植物的光合作用,提高生態(tài)系統(tǒng)的碳吸收和儲存能力,將二氧化碳資源轉(zhuǎn)化為碳水化合物和氧氣,變廢為寶,從而減少二氧化碳在大氣中的濃度,減緩全球變暖的趨勢。生物固碳因其成本低廉、無副作用且可實現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展等優(yōu)點越來越受到國際社會的重視[7-8]。

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我國具有先進(jìn)的選種育種技術(shù),可借助先進(jìn)的轉(zhuǎn)基因生物育種技術(shù),提高作物的生產(chǎn)力和固碳能力,為生物固碳提供保障。多年生草本植物中,C4植物的固碳速率比一般C3植物要高,C4植物和豆科植物的功能群組可以提高生態(tài)系統(tǒng)的固碳效率5~6倍[9]。近年來,基因工程在固碳領(lǐng)域取得了一系列成果,如C4植物玉米和高粱等的C4基因先后被克隆導(dǎo)入C3雙子葉植物矮牽牛、煙草、馬鈴薯。2007年,我國科學(xué)家成功完成轉(zhuǎn)C4光合固碳相關(guān)基因水稻的育種研究,轉(zhuǎn)基因疏導(dǎo)使水稻的PEPC活性提高了20倍,光合速率和和羧化效率也分別比原種提高55% 和50%,光飽和點比原種提高200 μmol/(m2?s),其產(chǎn)量提高14%~22%[10]。

3.3生物技術(shù)提高作物固氮能力

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮肥的大量使用,使土壤中有效氮元素大量增加,氮素作為硝化和反硝化作用的底物,其含量增加必然導(dǎo)致N2O排量增加[11]。研究表明,農(nóng)田土壤N2O排放量在一定施氮量范圍內(nèi)隨施氮量的增加而上升[12],生物固氮的發(fā)展可替代化肥為農(nóng)作物提供氮素。

生物固氮是指某些種類的原核生物利用體內(nèi)的固氮酶,將空氣中的氮氣還原為氨,為植物生長提供氮素。現(xiàn)已從含C 的作物如玉米、高粱、甘蔗、黍的根際,分離出不同的聯(lián)合固氮菌。對它們性質(zhì)的研究已經(jīng)廣泛開展,主要側(cè)重從分子遺傳角度改造基因,提高固氮效率[13]。有研究表明,銨對西固氮螺菌Yu62菌固氮酶活性的抑制已基本研究清楚,構(gòu)建成脫銨阻遏的工程菌株UB37,在玉米田間小區(qū)試驗中達(dá)到減少氮肥用量20%的效果[14-15]。根瘤菌對宿主有專一性,在對宿主專一性基因了解的基礎(chǔ)上,用基因重組等方法擴(kuò)大宿主范圍,特別是擴(kuò)大到非豆科植物上結(jié)瘤和固氮是始終的愿望[16]。目前,已有研究表明,中國科學(xué)院遺傳研究所把帶有固氮基因的質(zhì)粒PRD1從大腸桿菌K12jc5564導(dǎo)入到無固氮能力的水稻根系菌4502Y中,表現(xiàn)出較強的固氮能力[17]。

同時,利用生物技術(shù)了解、掌握土壤和作物根際微生物群落的多樣性變化和活動機(jī)制,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適應(yīng)氣候變化的一個重要措施。2007年,福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所利用PCR-RFLP檢測水稻根際土壤及根組織內(nèi)外固氮微生物的nifH基因,證明了水稻根際土壤和水稻根組織的固氮微生物具有顯著的多樣性,也初步顯示了土壤中某些固氮微生物能定植于水稻根內(nèi)或根表[11]。還有研究發(fā)現(xiàn),C4作物比C3作物具有較高的氮肥利用率,同種作物內(nèi)不同基因型間的氮肥利用率也有差異,品種的改善可使氮肥利用率提高20%~30%[18]。因此,用生物技術(shù)改良作物以及菌種的營養(yǎng)遺傳性狀,篩選出符合人們要求的產(chǎn)物,實現(xiàn)肥料的高效利用,在我國將有良好的發(fā)展前景。

4小結(jié)

低碳農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)為了應(yīng)對能源危機(jī)和氣候變暖而產(chǎn)生的一種新的經(jīng)濟(jì)形態(tài),低碳農(nóng)業(yè)不只是一個時尚的概念,而且還是人類建設(shè)低碳優(yōu)質(zhì)生活的必然選擇。生物技術(shù)在低碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,不僅能改善人類生活環(huán)境,降低溫室效應(yīng),而且還能促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的不斷延伸,同時還能帶動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷升級。可以預(yù)見,生物技術(shù)在今后低碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中將起到一個主導(dǎo)的作用。

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雙碳的基本內(nèi)涵范文3

[關(guān)鍵詞] 專業(yè)碩士學(xué)位;全日制;導(dǎo)師組制

[中圖分類號] G643 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 1008-2549(2016)11-0023-03

一 引言

經(jīng)濟(jì)全球化趨勢迫使國內(nèi)企業(yè)必須瞄準(zhǔn)國際市場,對核心產(chǎn)品和關(guān)鍵技術(shù)實行轉(zhuǎn)型升級,這就對我國的高等教育提出了新的更高要求。在原有學(xué)術(shù)型碩士研究生培養(yǎng)模式下,學(xué)生缺乏工程實踐訓(xùn)練和創(chuàng)新能力等已成為不爭的事實,這使得研究生教育改革勢在必行。在十二五末期,我國將實現(xiàn)學(xué)術(shù)型與專業(yè)型碩士的培養(yǎng)規(guī)模相當(dāng)。近年來,在國家研究生教育政策引導(dǎo)下,全日制專業(yè)碩士學(xué)位研究生的培養(yǎng)在要求具備扎實理論基礎(chǔ)的同時,更對工程應(yīng)用和創(chuàng)新能力提出了高要求。

目前,盡管學(xué)術(shù)界對于研究生培養(yǎng)模式的概念存在爭議,沒有統(tǒng)一的定義,但可以明確的是它主要涉及“要培養(yǎng)什么樣的人”及“怎樣培養(yǎng)”兩方面的內(nèi)容。其中,指導(dǎo)教師在培養(yǎng)工作中顯得至關(guān)重要。單一導(dǎo)師制起源于德國,其特點是每一研究生由一位導(dǎo)師獨立指導(dǎo),類似于學(xué)徒式研究生培養(yǎng)模式[1]。這種單一導(dǎo)師制弊端明顯,已基本被淘汰。為解決單一導(dǎo)師制帶來的困境,近年來我國在探索研究培養(yǎng)模式中經(jīng)歷了單一導(dǎo)師制向雙導(dǎo)師制或?qū)熃M制的轉(zhuǎn)變[2-4]。根據(jù)《關(guān)于開展2014年學(xué)位授權(quán)點專項評估工作的通知》(學(xué)位〔2014〕17號)要求,將在5年時間內(nèi)完成全國范圍的研究生學(xué)位授權(quán)的合格評定[5]。這無疑為研究生培養(yǎng)模式中的導(dǎo)師制改革注入了一劑強心劑,每個專業(yè)學(xué)位授權(quán)點單位都必須認(rèn)真對待。因此,本文言說的雙導(dǎo)師組制正符合研究生培養(yǎng)模式改革的發(fā)展趨勢。正如湖南大學(xué)姚利民教授所指出,必須強化導(dǎo)師的指導(dǎo)責(zé)任,增加導(dǎo)師的指導(dǎo)投入,使研究生在全程學(xué)習(xí)、研究中得到所需的指導(dǎo)[6]。

二 現(xiàn)行導(dǎo)師制存在的問題分析

從全國范圍來看,目前大多數(shù)高校已采用了雙導(dǎo)師制或?qū)熃M制培養(yǎng)碩士研究生。這種導(dǎo)師制一般是由來自高校和企業(yè)的指導(dǎo)教師對需要實施指導(dǎo)的研究生進(jìn)行聯(lián)合指導(dǎo)培養(yǎng)[7]。校內(nèi)導(dǎo)師是具有碩導(dǎo)資格的專業(yè)教師,校外導(dǎo)師則是具有豐富實踐經(jīng)驗的企業(yè)技術(shù)專家。校內(nèi)導(dǎo)師側(cè)重理論教學(xué)和學(xué)術(shù)指導(dǎo),校外導(dǎo)師側(cè)重實踐教學(xué)和工程實踐能力培養(yǎng)。但現(xiàn)行導(dǎo)師制在運行實踐過程中,表現(xiàn)出以下不足。

1 缺乏制度規(guī)范

有的培養(yǎng)單位在形式上倡導(dǎo)雙導(dǎo)師制或?qū)熃M制,但缺乏制度保障和運行機(jī)制。校外導(dǎo)師僅僅是掛名作擺設(shè),學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)根本沒有得到校外指導(dǎo);有的為應(yīng)付校外實習(xí)報告的撰寫,臨時安排學(xué)生到企業(yè)生產(chǎn)線走馬觀花地參觀一下,最后讓企業(yè)在學(xué)生實習(xí)報告上蓋章存檔了事;有的聘請了校外指導(dǎo)教師,但沒有出臺校外指導(dǎo)教師的相關(guān)薪酬待遇規(guī)定,從而挫傷了校外導(dǎo)師的積極性。除上述情況外,企業(yè)對人才培養(yǎng)的責(zé)任認(rèn)識不足也妨礙了雙導(dǎo)師制的實施,一是部分企業(yè)在開展聯(lián)合培養(yǎng)工作時主要考慮市場最大化和利潤收益,而是企業(yè)自身認(rèn)為國家沒有強制規(guī)定其承擔(dān)研究生培養(yǎng)的義務(wù),“教育”功能被弱化;二是部分企業(yè)基于知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)不愿意讓學(xué)生接觸核心技術(shù)項目,學(xué)生很難對產(chǎn)業(yè)背景和新產(chǎn)品研發(fā)有深刻認(rèn)識。這些問題的出現(xiàn),主要歸結(jié)于培養(yǎng)單位對雙導(dǎo)師制或?qū)熃M制重視不夠、校企之間在導(dǎo)師制建設(shè)上缺乏科學(xué)合理的制度規(guī)范和合作雙贏機(jī)制,直接影響著現(xiàn)行導(dǎo)師制作用的發(fā)揮。

2 缺乏“以學(xué)生為中心”的教育理念

長期以來,受到“以教師為中心”的教學(xué)模式影響,我國碩士研究生培養(yǎng)“以學(xué)生為本”的教育理念沒有真正落實。目前,全日制專碩研究生培養(yǎng)大體涵蓋校內(nèi)+校外導(dǎo)師、課堂、實驗室+實習(xí)基地等三個系統(tǒng)。整個培養(yǎng)過程基本以畢業(yè)論文答辯為考核目標(biāo),教學(xué)過程往往過分強調(diào)課堂教學(xué),以至我們的學(xué)生懶于動手,不愿參與工程實踐;實習(xí)過程是學(xué)校的指導(dǎo)教師安排,注重形式,很難真正鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力和工程意識。理念只是一個精神、意識層面的哲學(xué)概念,要把“以學(xué)生為中心”落實為專業(yè)學(xué)位研究生教育的辦學(xué)理念,必須一切以學(xué)生的全面發(fā)展和能力培養(yǎng)為中心,為學(xué)生打造一個校企合作的培養(yǎng)平臺。首先,應(yīng)在培養(yǎng)目標(biāo)與定位、培養(yǎng)方案制定、課程體系設(shè)置、工程實踐訓(xùn)練、過程監(jiān)控與組織管理等方面,始終圍繞學(xué)生的個性特點,培養(yǎng)其實踐創(chuàng)新能力。其次,應(yīng)積極探索給學(xué)生更多自主選擇權(quán),實現(xiàn)自主選專業(yè)、選課程、選導(dǎo)師、選實習(xí)單位的培養(yǎng)機(jī)制。第三,通過建立校企合作保障和激勵機(jī)制,以各種方式鼓勵企業(yè)、導(dǎo)師和教學(xué)管理者投入更多精力去關(guān)注學(xué)生、關(guān)愛學(xué)生、指導(dǎo)學(xué)生,踐行教育以學(xué)生為本的真諦。

3 學(xué)術(shù)型學(xué)位培養(yǎng)觀念尚未完全轉(zhuǎn)變

近年來,高層次應(yīng)用人才在就業(yè)大潮中越來越受到青睞,專碩研究生人才培養(yǎng)已成為研究生教育不可替代的重要類型。然而許多專碩學(xué)位點培養(yǎng)單位仍沿用學(xué)術(shù)型研究生的培養(yǎng)模式來制訂專碩研究生的培養(yǎng)計劃。學(xué)術(shù)型碩士生導(dǎo)師兼任專碩研究生導(dǎo)師的現(xiàn)象仍然普遍存在。在專碩研究生指導(dǎo)過程中,校內(nèi)導(dǎo)師仍然沿用原有學(xué)術(shù)型研究生的指導(dǎo)模式或方法,過分強調(diào)理論知識傳授和學(xué)術(shù)研究能力,不太注重專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)。校外導(dǎo)師只負(fù)責(zé)企業(yè)實踐環(huán)節(jié),沒有參與研究生培養(yǎng)方案的制定,不了解甚至不參與校內(nèi)培養(yǎng)環(huán)節(jié)。特別是,許多高校在專業(yè)型研究生培養(yǎng)的質(zhì)量保障方面沒有建立工程實踐的的過程監(jiān)控和考核評價等制度,致使通過工程實踐教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力的初衷無法真正實現(xiàn),其培養(yǎng)成效也就難以體現(xiàn)。

三 “雙導(dǎo)師組制”的構(gòu)建

我校化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科碩士研究生學(xué)位授權(quán)點已有十余年的培養(yǎng)經(jīng)歷,其中“化學(xué)工程”是專業(yè)學(xué)位授權(quán)點專業(yè)。近年來,我校對“化學(xué)工程”專碩培養(yǎng)模式進(jìn)行了實踐。筆者所在的“化工新材料”導(dǎo)師組在專碩研究生培養(yǎng)中探索出了一種新的導(dǎo)師組運行機(jī)制──“雙導(dǎo)師組制”。這種“雙導(dǎo)師組制”堅持“以校內(nèi)+校外責(zé)任導(dǎo)師培養(yǎng)為主”的原則,圍繞每位研究生指導(dǎo),組建“校內(nèi)導(dǎo)師組+校外導(dǎo)師組”的結(jié)構(gòu)模式。

在校內(nèi)導(dǎo)師組組建方面,圍繞每位研究生培養(yǎng),除了通過研究生與導(dǎo)師互選機(jī)制確定1名校內(nèi)責(zé)任導(dǎo)師以外,還配備1-2名副導(dǎo)師和1-2名導(dǎo)師助理協(xié)助指導(dǎo)。副導(dǎo)師應(yīng)具有碩導(dǎo)資格,且具備基礎(chǔ)理論雄厚、知識視野開闊、學(xué)術(shù)思想活躍的特點,主要協(xié)助責(zé)任導(dǎo)師指導(dǎo)項目研究方案、學(xué)位論文撰寫、工程實踐等。導(dǎo)師助理應(yīng)具有一定科研實力和指導(dǎo)能力,但條件上又未能達(dá)到碩士生導(dǎo)師遴選標(biāo)準(zhǔn)的年輕博士教師。導(dǎo)師助理可擔(dān)任研究生重點課程和學(xué)位課程的主講教師,參加學(xué)術(shù)交流、訪學(xué)和帶領(lǐng)研究生參加工程實踐鍛煉等。導(dǎo)師助理不納入碩士生導(dǎo)師的管理序列,但需上報研究生培養(yǎng)所在二級學(xué)院備案。對于進(jìn)入導(dǎo)師組的導(dǎo)師助理,二級學(xué)院在職稱晉升、人事任用方面鼓勵優(yōu)秀青年教師脫穎而出。

在校外導(dǎo)師組建立方面,以校外工程實踐基地為平臺,校企合作科研項目為紐帶,企業(yè)根據(jù)校內(nèi)責(zé)任導(dǎo)師的研究背景和與企業(yè)的項目合作研況,為每位研究生確定一名具有較強實踐水平和研發(fā)能力的高級職稱技術(shù)人員作為校外責(zé)任導(dǎo)師,并配置1-2名項目共同研發(fā)工程師作為導(dǎo)師助理。其中,校外責(zé)任導(dǎo)師是學(xué)校正式聘任的校外兼職導(dǎo)師,享受學(xué)校發(fā)放的相應(yīng)薪酬待遇。每位專碩研究生的學(xué)位論文課題與校企合作科研項目的研發(fā)內(nèi)容直接相關(guān)。校外導(dǎo)師組除負(fù)責(zé)企業(yè)實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)任務(wù)外,還全程參與培養(yǎng)方案制定、課堂教學(xué)、學(xué)術(shù)講座等校內(nèi)培養(yǎng)環(huán)節(jié)。

四 “雙導(dǎo)師組制”的實踐探索與優(yōu)勢分析

近年來,“化學(xué)工程”碩士專業(yè)學(xué)位授權(quán)點所屬的“化工新材料”導(dǎo)師組與自貢國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)內(nèi)的知名企業(yè)合作,對“雙導(dǎo)師組制”的實施進(jìn)行了積極探索。

1 “雙導(dǎo)師組制”有利于校企導(dǎo)師資源的共享

“化工新材料”導(dǎo)師組利用學(xué)校科研團(tuán)隊優(yōu)勢、圖書館文獻(xiàn)資源和省重點實驗室科研設(shè)備條件,通過科研技術(shù)合作與企業(yè)導(dǎo)師組密切合作,為川南地方企業(yè)的新產(chǎn)品研發(fā),技術(shù)推廣等服務(wù)。由于校外導(dǎo)師組中的責(zé)任導(dǎo)師是我校正式聘任的兼職教師,享有相應(yīng)薪酬待遇,借助他們在企業(yè)的工作便利條件,對專碩學(xué)位研究生的工程能力訓(xùn)練起到了實實在在的推動作用。在校內(nèi)培養(yǎng)環(huán)節(jié)運行期間(前2學(xué)年),以校內(nèi)導(dǎo)師組指導(dǎo)為主;校外實踐環(huán)節(jié)(第3學(xué)年)則以校外導(dǎo)師組為主;所有導(dǎo)師組成員在研究生培養(yǎng)中全程參與,各有側(cè)重。導(dǎo)師組成員具有不同院校畢業(yè)背景,使得讓學(xué)生有機(jī)會接觸到不同的學(xué)術(shù)觀點和思維方式,從而大大拓寬研究生的科研視野,促進(jìn)了專業(yè)型碩士研究生人才培養(yǎng)。

2 以校企合作科研項目為紐帶,有利于校內(nèi)外導(dǎo)師間的真誠合作

目前,就研究生培養(yǎng)過程中的校企合作而言,大部分高校主動積極,而企業(yè)顯得十分被動。我校“化學(xué)工程”專業(yè)碩士授權(quán)點,通過與自貢國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)內(nèi)的行業(yè)龍頭企業(yè)開展橫向科研項目合作,讓校內(nèi)外導(dǎo)師們組成若干課題組,既為校內(nèi)外導(dǎo)師之間搭建了合作平臺,又兼顧了企業(yè)追求經(jīng)濟(jì)利益的宗旨,而且研究生可以在校企合作項目中得到科技創(chuàng)新和工程實踐鍛煉。例如,近年來,我們與中橡集團(tuán)炭黑工業(yè)研究設(shè)計院在國家自然科學(xué)基金、省杰出青年基金、省科技支撐計劃、校企橫向合作等項目中聯(lián)合申報、合作研究、共享成果。2011~2014年,共有8名研究生參與這些項目研究,并在該研究設(shè)計院完成工程實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié),既推動了研究院的新產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新,又借助項目研發(fā)完成了工程實踐鍛煉環(huán)節(jié)。最近,我們正聯(lián)合中昊晨光、自貢硬合和中橡碳研院等十余家川南知名企業(yè),積極推進(jìn)省科技廳立項支持的“川南納米新材料基礎(chǔ)科研服務(wù)平臺”建立。可以預(yù)見,未來幾年借助于該基礎(chǔ)科研服務(wù)平臺,以校企合作科研項目為紐帶的“雙導(dǎo)師組制”,將繼續(xù)堅持以研究生科技創(chuàng)新和工程實踐能力為主線,以校企雙贏、平等合作為基礎(chǔ),協(xié)同完成專碩研究生的培養(yǎng)工作。

3 設(shè)置導(dǎo)師助理崗位,有利于吸納青年教師進(jìn)入校內(nèi)導(dǎo)師組鍛煉

目前,在我國高校實施的雙導(dǎo)師制中,大多數(shù)學(xué)校要求導(dǎo)師組成員具有導(dǎo)師資格,吸納青年教師進(jìn)入校內(nèi)導(dǎo)師組的運行機(jī)制尚未建立,難以實現(xiàn)“業(yè)務(wù)精湛、結(jié)構(gòu)合理、勇于創(chuàng)新”的導(dǎo)師組教師隊伍建設(shè)目標(biāo)。在“雙導(dǎo)師組制”的實踐探索中,“化工新材料”校內(nèi)導(dǎo)師組目前吸引了5名36歲以下的博士青年教師擔(dān)任導(dǎo)師助理,形成了包括正高、副高和中級等不同職稱和學(xué)歷層次教師的研究生指導(dǎo)小組。這種年齡結(jié)構(gòu)合理的成員結(jié)構(gòu),既發(fā)揮了老導(dǎo)師的經(jīng)驗優(yōu)勢,又考慮年輕教師的活力。因此,圍繞“雙導(dǎo)師組”制,在校內(nèi)導(dǎo)師組中設(shè)置導(dǎo)師助理崗位,吸納青年教師進(jìn)入導(dǎo)師組鍛煉,不僅可以讓青年教師接受經(jīng)驗豐富的導(dǎo)師的指導(dǎo),還可以進(jìn)入導(dǎo)師組的學(xué)術(shù)團(tuán)隊參與課題研究,有利于實現(xiàn)研究生培養(yǎng)工作的可持續(xù)發(fā)展。為培養(yǎng)導(dǎo)師助理的學(xué)歷和研究能力,目前“化工新材料”校內(nèi)導(dǎo)師組有1名青年教師正在川大讀博進(jìn)修,1人在國家炭黑材料研究中心高級訪問,另1人獲得“西部項目”教師出國留學(xué)計劃資助。

4 “雙導(dǎo)師組制”有利于提高研究生創(chuàng)新實踐能力和解決就業(yè)難題

近年來,通過“雙導(dǎo)師組制”培養(yǎng)模式的實踐探索,我校“化學(xué)工程”碩士專業(yè)學(xué)位研究生的技術(shù)創(chuàng)新能力和工程實踐能力明顯提高,其中2013-2014年有2人獲得國家獎學(xué)金,3人獲得校級優(yōu)秀論文,1人獲省優(yōu)論文,申請發(fā)明專利6項,11人次參加國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議。研究生在工程實踐鍛煉期間的積極表現(xiàn)獲得了企業(yè)的好評。例如,2012級研究生付曉燕在成都拓利化工實業(yè)有限公司為期1年半的工程實踐鍛煉中,全程參與了校企合作項目“改性硅酸鹽膠粘劑的研制”,并以此為基礎(chǔ)完成了學(xué)位論文。通過工程實踐鍛煉期間的工作和生活,研究生們發(fā)現(xiàn)地方企業(yè)面臨的技術(shù)難題為他們施展個人能力提供了實踐舞臺,一些研究生表達(dá)了畢業(yè)后留在實踐單位工作的意向。例如,2014和2015年,各有1名研究生與中昊晨光化工院和中橡集團(tuán)碳研院簽約留在單位工作。正是這種校內(nèi)、校外“雙導(dǎo)師組”制讓研究生有更多機(jī)會直接參與企業(yè)的工程實踐和科研項目,從而有效幫助研究生在學(xué)術(shù)和實踐能力上同步提高,同時還可以為實踐單位提前考察人才,并優(yōu)先獲得畢業(yè)生的挑選權(quán)。

五 結(jié)語

在未來幾年,國務(wù)院學(xué)位辦將陸續(xù)對全國專碩學(xué)位培養(yǎng)工作進(jìn)行全面檢查。這必將促使各研究生培養(yǎng)單位深化研究生人才培養(yǎng)模式改革,其中導(dǎo)師組的構(gòu)建與運行實踐是其中重要環(huán)節(jié)之一。通過“雙導(dǎo)師組制”在筆者單位的實踐來看,以校企合作科研項目為紐帶,將研究生培養(yǎng)過程與企業(yè)新產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新工作有機(jī)結(jié)合,是保障校企合作框架下導(dǎo)師組制長期高效運行的關(guān)鍵所在。

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雙碳的基本內(nèi)涵范文4

更輕 更快 更環(huán)保

XJ第一代車型1968年誕生,第四代XJ是在2003年誕生的,使用了業(yè)內(nèi)最潮的全鋁車身。英國制造業(yè)的發(fā)展之快,讓其德國對手感到吃驚。

捷豹的全鋁車身制造廠位于英國伯明翰的Castle Bromwich。全鋁車身與傳統(tǒng)車身的最大不同是,全身沒有一個焊接點,而是采用鉚接和膠合的航空技術(shù),因此,新車身比上一代要輕150公斤。

XJ對中國富人喜愛加長的癖好摸的一清二楚,XF也隨之而來。2013款XJ和XF更是在發(fā)動機(jī)上細(xì)分,分別有搭載全新3.0升機(jī)械增壓和2.0升渦輪增壓發(fā)動機(jī)的兩個版本。不得不承認(rèn),英國人對中國市場的尊重再次超越了對手。

不僅如此,2013款XJ 3.0和2.0全部使用ZF八速變速器,外加反應(yīng)在0.2秒之內(nèi)的啟動/停止系統(tǒng),捷豹的燃油經(jīng)濟(jì)性提高了5%。儀表盤上特有的綠色ECO按鍵,可以讓車主改正自己的駕駛習(xí)慣。

捷豹的啟動/停止系統(tǒng)也極具“中國特色”——捷豹考慮到中國人的駕駛習(xí)慣:第一,車主喜歡將擋位放在N檔上,啟動/停止系統(tǒng)依然可以工作;第二,制動踏板沒有踩死之前,該系統(tǒng)不會認(rèn)為是“停車”,這好像就是為“首堵”這樣的大城市準(zhǔn)備的,也可以阻止中國式的等紅燈、變道時“加塞兒”的惡劣行為。哈哈,街上遇到新XJ,千萬別動歪念頭。

內(nèi)涵來自經(jīng)典 外觀全靠氣質(zhì)

捷豹有超過75年尊重經(jīng)典、不斷創(chuàng)新的品牌文化,這在2013款全新捷豹也得到延續(xù)。

2013款XJ的前臉屬于小改款,標(biāo)志性霸氣醒目的金屬陰影豹臉、鍍鉻處理的網(wǎng)狀進(jìn)氣格柵、自適應(yīng)氙氣大燈、弧線形的車頂曲線、豹爪LED尾燈以及隨處可見的JAGUAR標(biāo)志。

XJ基本上可以理解是一部轎跑,外形設(shè)計簡練,沒有美式的肌肉感,也沒有德式的腰線,但它的外觀就在給你傳遞一個信息:是一只緊抓地面,隨時會撲向獵物的富貴豹。XJ每一處線條、每一種質(zhì)感,無時無刻不在提醒著車主要注意自己的氣質(zhì),不能同流合污。

XJ在內(nèi)飾上不惜工本。車內(nèi)原木飾板由伯明翰的Browns Lane工廠制造,每輛車的飾板均取自同一棵樹木,以保證兩側(cè)木紋能完美對應(yīng);而從木材選擇到?jīng)_壓上漆到完成車內(nèi)木飾板,則需要整整18個步驟。其高貴之處就是,這些天然的木紋,獨特到無可復(fù)制。

為了滿足更多的客戶的選擇,新捷豹XJ也有其他材料的內(nèi)飾可以選擇,不過,不變的是配上出自傳統(tǒng)英式西服定制理念的雙針線縫皮革座椅,恰到好處地顯示出捷豹的典雅。

此外,2013款捷豹XJ用英國Meridian的音響系統(tǒng)取代了B&W,有7.1音效的20個喇叭,15聲道音響系統(tǒng),這簡直是一個聽覺的盛宴。

再也等不下去了,讓我們一起去試駕吧......

2.0升發(fā)動機(jī)是豪華車的創(chuàng)新嗎?

2013款XJ分別有搭載3.0升V6和2.0升直4發(fā)動機(jī)。兩款不同發(fā)動機(jī)自然影響各自的表現(xiàn)力。XJ的后排空間舒服的一塌糊涂,極大地滿足“中國式虛榮”。拉開車門,坐在真皮座椅里,看著皮革與木質(zhì)飾板的混揉視覺效果,聞著淡淡的阿爾卑斯小牛皮皮革香—嗯,這應(yīng)該就是豪華的味道。

2013款XJ3.0采用V6機(jī)械增壓發(fā)動機(jī),電腦調(diào)校的非常到位,6500rpm時可以到達(dá)250kW,但低速3550rpm時,扭矩可以達(dá)到450Nm。這個能耐來自捷豹發(fā)動機(jī)的DIOVCT(雙獨立可變凸輪正時)和SGDI(噴霧引導(dǎo)式直噴)技術(shù),需要火花塞定向技術(shù)的更新及電極的精準(zhǔn)性。這些功能使得新捷豹V6發(fā)動機(jī)的壓縮比達(dá)到10.5:1。在三亞高速路上,我的時速超過200km/h,遠(yuǎn)沒有達(dá)到手冊上的250km/h極限,但數(shù)次遭到“監(jiān)控系統(tǒng)”的電話警告。畢竟不是在專業(yè)賽道上,但我絲毫不會懷疑富貴豹絕對能做到。

8速變速器我還是首次上手。其平順性讓我絕對俯首,不過,我的問題是,據(jù)說9速變速器也已經(jīng)面市,那么變速器的終極目標(biāo)是多少擋?這個問題我要留給編輯部的技術(shù)專家了,我現(xiàn)在只是來享受8速的樂趣吧。

2.0升的豪華車?誰聽說過?XJ做到了。特別是,2013款捷豹2.0發(fā)動機(jī)是專為中國定制的,所以,我也不得不多費些筆墨隆重推介一下。

雙碳的基本內(nèi)涵范文5

一、國內(nèi)外能源運行環(huán)境將保持平穩(wěn)

2012年以來,世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇乏力帶動全球能源需求總體趨緩,能源價格呈現(xiàn)震蕩下行走勢,美國頁巖氣規(guī)模化應(yīng)用改變了國際能源供需格局。國內(nèi)能源需求隨經(jīng)濟(jì)下行顯著放緩,全社會用電量增速降至2010年以來的低點,煤炭價格顯著回落,庫存持續(xù)保持高位,節(jié)能指標(biāo)完成順利。夏季來水頗豐使得水電出力較大,保障能源供應(yīng)充足,全國能源供需總體平衡。但新能源產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷近年來的快速發(fā)展后遇到“瓶頸”,低水平重復(fù)建設(shè)導(dǎo)致光伏、風(fēng)電等行業(yè)均出現(xiàn)嚴(yán)重的產(chǎn)能過剩,在歐美雙反的“推動”下,新能源產(chǎn)業(yè)到了要調(diào)整發(fā)展思路的階段。2013年,世界經(jīng)濟(jì)溫和回升將帶動能源需求增加,但美國實施的能源獨立戰(zhàn)略將減少能源進(jìn)口,對世界能源需求總量增長起到抑制作用,總體來看,2013年全球能源需求將有所回升,但回升幅度不大,能源價格小幅上漲。國內(nèi)能源需求隨經(jīng)濟(jì)弱勢回穩(wěn)有所回升,由于本輪“穩(wěn)增長”政策并未像以前一樣進(jìn)行大規(guī)模投資,其對能源需求的帶動作用也較之前溫和,預(yù)計全年能源需求總量將達(dá)38億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,增速約為5%,低于往年7-8%的平均水平。能源供需基本平衡,節(jié)能指標(biāo)完成壓力不大,需關(guān)注經(jīng)濟(jì)回暖時企業(yè)訂單增加帶來的產(chǎn)業(yè)用能快速反彈,導(dǎo)致出現(xiàn)區(qū)域性和時段性能源供應(yīng)緊張。

二、2013年北京市能源供需趨勢基本平衡

在全市經(jīng)濟(jì)增長放緩、天氣較為適宜、能源利用效率提高等多重因素作用下,2012年能源需求呈現(xiàn)低位增長態(tài)勢,預(yù)計全年能耗總量7200萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤上下,同比僅增長3%左右,供需總體平衡,能源供應(yīng)平穩(wěn)。2013年北京市經(jīng)濟(jì)有望回升,但仍處于調(diào)整階段,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化,經(jīng)濟(jì)增長動力逐步由要素投入轉(zhuǎn)向創(chuàng)新驅(qū)動,整體能源消費仍處于低彈性增長周期中,能源需求增速將較2012年略有回升,預(yù)計能源消費總量為7500萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,增速提高到4%左右。從能源供給端看,2013年北京市能源投資仍將延續(xù)2012年的良好增長態(tài)勢,特別是在壓減燃煤工作推進(jìn)、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快的帶動下,氣、電、熱等清潔能源領(lǐng)域的投資仍將快速增長。同時,2013年加快建設(shè)四大熱電中心、大唐煤制氣、陜京三線、以及南水北調(diào)工程、交通軌道的配套電網(wǎng)等一批重大項目,并完成部分項目俊工,有效緩解能源供應(yīng)和運輸瓶頸。但由于北京市能源主要依靠外部調(diào)入,自主調(diào)控余地較小,在遇到極端天氣、突發(fā)事件等不確定情況,能源運行保障仍然存在一定壓力。總體來看,預(yù)計2013年北京市能源運行平穩(wěn),供需基本平衡。

三、二產(chǎn)用能將有所回升、三產(chǎn)和居民用能剛性增強

2012年以來,在基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)能耗持續(xù)下滑的帶動下,第二產(chǎn)業(yè)能耗呈現(xiàn)小幅下降趨勢,預(yù)計全年能耗2450萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,同比下降1.5%;三產(chǎn)和居民能耗在經(jīng)濟(jì)趨緩和天氣較為適宜的情況下,仍然保持穩(wěn)定剛性增長,預(yù)計全年能耗分別3290和1365萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,同比增長6.2%和4.5%。2013年,隨著國內(nèi)和北京市經(jīng)濟(jì)弱勢回升,2012年下滑2013顯的水泥、化工等產(chǎn)品市場需求或有所恢復(fù),從而帶動基礎(chǔ)行業(yè)能耗會較2012年有所回升;在“現(xiàn)代三工廠”、“薩博”等重點項目建成投產(chǎn)、滿產(chǎn)以及奔馳汽車、諾基亞、中芯國際改造升級完成的帶動下,汽車、電子、鋼材等行業(yè)能耗會較快增長;中西藥的旺盛需求將帶動醫(yī)藥制造業(yè)能耗保持較快增長,總體來看,二產(chǎn)能耗較2012年會有所回升,預(yù)計全年增長2.5%。2013年三產(chǎn)總體呈現(xiàn)趨穩(wěn)的發(fā)展態(tài)勢,帶動能耗保持穩(wěn)定增長,其中生產(chǎn)業(yè)能耗增長將保持穩(wěn)定、生活業(yè)維持低速狀態(tài)、文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)繼續(xù)較快增長,預(yù)計第三產(chǎn)業(yè)全年增長6.3%,在節(jié)能家電產(chǎn)品熱銷帶動產(chǎn)品升級的影響下,居民能耗也將保持穩(wěn)定增長,預(yù)計增幅為4.6%,但若出現(xiàn)極端天氣不排除出現(xiàn)更大幅度的增長。

四、持續(xù)提高能源利用效率

2012年北京市繼續(xù)發(fā)揮產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級調(diào)整對節(jié)能降耗的促進(jìn)作用,強化技術(shù)、管理和行為節(jié)能的協(xié)同創(chuàng)新,啟動“碳排放權(quán)”交易試點、深入實施節(jié)能產(chǎn)品惠民工程、成功舉辦節(jié)能環(huán)保展覽會,節(jié)能降耗效果顯著,年度萬元 GDP能耗降幅將超過4%,進(jìn)一步提高全社會能源利用效率。2013年隨著北京市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化升級,工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對節(jié)能降耗的推動將較“十二五”前兩年顯著減弱,北京市切實進(jìn)入了一個更加依賴技術(shù)進(jìn)步、宣傳引導(dǎo)和有效管理的“內(nèi)涵促降”新階段,節(jié)能重點領(lǐng)域轉(zhuǎn)入建筑和交通領(lǐng)域,亟需加強系統(tǒng)的頂層設(shè)計與城市功能的持續(xù)完善,應(yīng)嘗試通過中心城功能的疏解、城市公交系統(tǒng)建設(shè)、新城產(chǎn)業(yè)和服務(wù)設(shè)施配套升級、交通路網(wǎng)運行速度提升、彈性工作制等手段提升城市運行效率,減少不必要的能源損耗。可以預(yù)見,隨著四條地鐵新線路的建成通車,地鐵路網(wǎng)顯著完善,將有效提升公交出行比例,而碳排放權(quán)交易的試點開展將真正發(fā)揮市場機(jī)制的作用,促進(jìn)企業(yè)自主節(jié)能,而節(jié)能產(chǎn)品的普及更新、先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用推廣,新地方能耗標(biāo)準(zhǔn)的實施,和市民節(jié)能環(huán)保理念的持續(xù)增強,將抵消部分因經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇帶來的新增能耗,助推全社會資源利用效率進(jìn)一步提高,預(yù)計2013年萬元 GDP能耗下降3.5%左右,“十二五”前三年累計下降率接近14%。

五、能源品種供需總體平衡,結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化

2013年,北京市主要能源品種供需總體平衡,電力、天然氣穩(wěn)中有緊,成品油、煤炭相對寬松,壓減燃煤工作的穩(wěn)步實施有利于能源結(jié)構(gòu)的持續(xù)優(yōu)化,預(yù)計北京市優(yōu)質(zhì)能源比例將從2012年的73%(預(yù)計值)上升至76%。一是全社會用電量穩(wěn)中趨緊。2013年隨著全市經(jīng)濟(jì)小幅回升,電力需求將呈穩(wěn)中有升態(tài)勢,全國及華北地區(qū)電力總體平衡,不會出現(xiàn)大面積的拉閘限電狀況,但北京市高峰時段、局部負(fù)荷集中地區(qū)運行壓力持續(xù),預(yù)計2013年社會用電量930億千瓦時,同比增長7%;預(yù)計2012年全年電力消費870億千瓦時,同比增長6%。二是汽柴油供需仍將偏松。2013年汽柴油消費仍將延續(xù)2012年低速平穩(wěn)增長態(tài)勢,汽油隨機(jī)動車保有量將呈現(xiàn)小幅剛性增長,柴油受經(jīng)濟(jì)活躍程度影響,2013沒有明顯改善并繼續(xù)低速增長,供需仍將偏松,預(yù)計2013年全年消費量約為770萬噸,同比增長2.5%,預(yù)計2012年全年消費750萬噸,同比增長2.3%。三是電煤供需寬松。2013年隨著壓減燃煤工作繼續(xù)推進(jìn),國華關(guān)停和燃煤鍋爐替代完成,煤炭需求繼續(xù)下降,仍將延續(xù)2012年供大于求的局面,預(yù)計2013年煤炭需求2000萬噸左右,同比下降13%;預(yù)計2012年全市煤炭消費2300萬噸左右,同比下降2.8%。四是天然氣保持持續(xù)快速增長。2013年西南熱電中心投運,城六區(qū)燃煤鍋爐房改燃?xì)忮仩t房完成,天然氣消費仍將保持快速增長,總量預(yù)計將達(dá)92億立方米以上,增速在15%以上;預(yù)計2012年全市天然氣消費總量80億立方米,同比增長12%,冬季日高峰用氣量將突破7200萬立方米。五是可再生能源和新能源開發(fā)利用保持較快增長。2013年隨著北京市新能源試點示范深入推進(jìn),一批光伏電站、光伏屋頂、風(fēng)電站項目穩(wěn)步推進(jìn),地?zé)岵膳评洹⑻柲懿膳刃履茉窗簿庸こ痰倪M(jìn)一步實施,新能源車進(jìn)入推廣普及階段,北京市新能源和可再生能源利用總量有望達(dá)到350萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,在北京市能源消費總量中的比中提升至4.6%。

六、繼續(xù)推進(jìn)價格機(jī)制改革、呈現(xiàn)能源價格上漲

總體上來看,2012年能源價格呈下降態(tài)勢,國際原油價格在年初中東地緣政治沖突推動下高位開局,但受需求不振、美國大力發(fā)展頁巖氣等因素影響,總體震蕩下行;國內(nèi)煤炭價格先降后穩(wěn),預(yù)計價格處于歷史低位。國內(nèi)資源品價格機(jī)制改革進(jìn)展有限,7月推出居民階梯電價調(diào)整,對資源品價格改革做出了有益嘗試,但在2012年通脹壓力緩解的良好時機(jī),煤電、天然氣等關(guān)鍵領(lǐng)域資源品定價機(jī)制改革未有2013顯突破。2013年在世界經(jīng)濟(jì)和國內(nèi)經(jīng)濟(jì)增長均向好的大背景下,能源價格將改變2012年的下降態(tài)勢,出現(xiàn)小幅震蕩上揚。中東地緣政治沖突導(dǎo)致原油供應(yīng)不確定性風(fēng)險加大,以及主要國家央行實行量化寬松貨幣政策,推動國際原油價格走高,并在局部時段出現(xiàn)快速暴漲的情況。

雙碳的基本內(nèi)涵范文6

納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍(1~100nm)或由納米粒子作為基本單元構(gòu)成的材料.納米粒子也叫超微顆粒,處于原子簇和宏觀物體交界的過渡區(qū)域,這樣的體系既非典型的微觀系統(tǒng)亦非典型的宏觀系統(tǒng),是一種典型的介觀系統(tǒng),與常規(guī)尺度物質(zhì)相比具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等[1-2].納米技術(shù)是通過對納米尺度物質(zhì)的操控來實現(xiàn)材料、器件和系統(tǒng)的創(chuàng)造和利用,例如在原子、分子和超分子水平上的操控.納米技術(shù)應(yīng)用于生物領(lǐng)域產(chǎn)生了納米生物技術(shù),納米生物技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)對醫(yī)學(xué)產(chǎn)生很大的影響,過去的幾十年中,市場上已經(jīng)出現(xiàn)基于納米技術(shù)的一些藥物,許多具有藥物診斷和藥物傳輸功能的納米材料都可以應(yīng)用到生物醫(yī)學(xué)中.納米技術(shù)打開了微米尺度以外的世界,而細(xì)胞水平上的生理和病理過程都發(fā)生在納米尺度,因此納米技術(shù)將對生物醫(yī)學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響.納米生物技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)以及其他技術(shù)的關(guān)系如圖1所示[3].本文僅對量子點、納米金、碳納米管、氧化鐵和富勒烯等納米材料在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景做一綜述.

2納米材料在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

2.1量子點

量子點(quantumdots,QDs)是一種粒徑為2~10nm的半導(dǎo)體納米晶,主要包括硒化鎘、碲化鎘、硫化鎘、硒化鋅和硫化鉛等.與傳統(tǒng)的有機(jī)熒光染料相比,QDs具有激發(fā)波長可調(diào)、熒光強度更高、穩(wěn)定性更強、不易發(fā)生光漂白和同時激發(fā)多種熒光等優(yōu)點.通過對多種量子點同時進(jìn)行激發(fā),可以達(dá)到多元化檢測的目的,有利于進(jìn)行高通量篩選.QDs的發(fā)射光譜隨尺寸大小和化學(xué)組成變化而有所改變,因此可以通過控制QDs的尺寸和化學(xué)組成使得其發(fā)射光譜覆蓋整個可見光區(qū)[4].隨著QDs尺寸的減小,其電子能量的不連續(xù)性產(chǎn)生獨特光學(xué)性質(zhì),因此,QDs可以作為熒光探針用于生物分子成像,進(jìn)行生物分子的識別.Goldman等[5]利用親和素修飾CdSe/ZnSQDs,通過親和素-生物素化抗體的特異性結(jié)合形成熒光納米粒子復(fù)合抗體,探討了在蛋白毒素檢測領(lǐng)域的應(yīng)用前景.Genin等[6]以QDs為探針對半胱氨酸蛋白進(jìn)行檢測,檢測時間可以持續(xù)到150s,檢測機(jī)理是將QDs與有機(jī)熒光染料分子CrAsH、半胱氨酸依次結(jié)合,利用形成的復(fù)合體進(jìn)行檢測.Liang等[7]研究鏈酶親和素修飾的QDs對mi-croRNA的定量檢測效果,利用QDs發(fā)出的熒光信號對microRNA的含量進(jìn)行測定,最低檢測限達(dá)到0.4fmol.Shepard等[8]利用量子點和Cy3,Cy5熒光染料共同作用,對炭疽桿菌進(jìn)行多元檢測,大大提高了檢測效率,與傳統(tǒng)的雙光色檢測相比體系通量提高了4倍.杜保安等[9]采用水相合成法合成了Mn2+摻雜CdTe量子點,通過在CdTe量子點中摻雜Mn2+,進(jìn)一步改良CdTe的發(fā)光性能及熱穩(wěn)定性,擴(kuò)大了量子點的應(yīng)用范圍.聚乙二醇(polyethyleneglycol,PEG)因其容易和氨基、羧基、生物素等多種功能化基團(tuán)反應(yīng)而常用于QDs的表面改性,而且PEG還能夠增加QDs的化學(xué)穩(wěn)定性.研究發(fā)現(xiàn),用低聚PEG-磷酸酯膠束包覆QDs后分散于水中,其熒光強度幾周內(nèi)都不會發(fā)生改變,若分散于磷酸鹽溶液中,80h后熒光強度只降低10%[10].QDs特殊的光學(xué)性質(zhì)使得它已逐步應(yīng)用于光發(fā)射二極管、生物化學(xué)傳感器、太陽能電池、生物分子成像和納米醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域.

2.2金納米粒子

金納米粒子(AuNPs)具有獨特的光學(xué)性質(zhì)、良好的生物相容性、易修飾生物分子以及制備簡單等特點,因此在生物傳感、分子成像、腫瘤治療和藥物傳輸?shù)壬镝t(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛研究.Wang等[11]利用N-羥基琥珀酰亞胺修飾的AuNPs實時檢測人體血液中鏈霉素和生物素的相互作用,發(fā)現(xiàn)經(jīng)修飾后的AuNPs具有3μg/mL的低檢出限和3~50μg/mL的寬動態(tài)檢測范圍,為構(gòu)建全血中蛋白檢測和細(xì)胞分析的新型光學(xué)生物傳感器提供了思路.Huang等[12]將金納米棒連接上表皮生長因子抗體后作用于癌細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)金納米棒附近的分子表現(xiàn)出更強、更敏銳和極化的拉曼光譜,這對于腫瘤的早期準(zhǔn)確檢測成像具有很大意義.Wei等[13]研究了AuNPs和紫杉醇對HepG2肝癌細(xì)胞凋亡的影響,發(fā)現(xiàn)AuNPs單獨或與紫杉醇協(xié)同作用可以引起HepG2細(xì)胞凋亡,AuNPs可以增強紫杉醇對HepG2細(xì)胞的抑制和凋亡作用.Tong等[14]研究發(fā)現(xiàn)葉酸結(jié)合的金納米棒在近紅外光照射下可以破壞質(zhì)膜,這是由于細(xì)胞內(nèi)鈣離子的快速增多進(jìn)而導(dǎo)致肌動蛋白動態(tài)異常造成的.但是,關(guān)于AuNPs的研究還處于初級階段,許多問題尚需進(jìn)一步的深入研究.例如:如何制備各種形態(tài)和結(jié)構(gòu)以及可控成分的AuNPs,如何在治療過程中實現(xiàn)定向輸送和釋放的靶向性以及使AuNPs作為探針的信號放大以便用于生物檢測等都需要進(jìn)一步的探索.本課題組Liu等[15]研究了AuNPs對成骨細(xì)胞系MC3T3-E1的增殖、分化和礦化功能的影響,結(jié)果表明,20,40nm的AuNPs均促進(jìn)MC3T3-E1細(xì)胞的增殖、分化和礦化功能,且呈現(xiàn)出劑量和時間依賴性.RT-PCR結(jié)果表明,20,40nm的AuNPs均促進(jìn)runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2(Runx2)、骨形態(tài)發(fā)生蛋白2(BMP-2)、堿性磷酸酶(ALP)和骨鈣素(OCN)基因的表達(dá).結(jié)果顯示,AuNPs能夠促進(jìn)MC3T3-E1細(xì)胞成骨分化及礦化功能,而且影響隨納米顆粒的尺寸變化有所不同.Runx2,BMP-2,ALP和OCN4種基因可能相互影響,從而刺激MC3T3-E1細(xì)胞的成骨分化.實驗結(jié)果提示,與骨中羥基磷灰石晶體尺寸相似的AuNPs可能扮演了一個晶核的角色,從而刺激其周圍細(xì)胞的增殖、分化和礦化,形成鈣的沉積.隨后Liu等[16]又研究了AuNPs對骨髓基質(zhì)細(xì)胞(MSCs)增殖、成骨和成脂分化的影響,結(jié)果表明,AuNPs可以促進(jìn)MSCs向成骨方向分化,抑制向成脂方向及成脂橫向分化.結(jié)果揭示了AuNPs是如何進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)活動進(jìn)而影響骨髓基質(zhì)細(xì)胞的功能,對合理設(shè)計用于組織工程和其他生物醫(yī)學(xué)方面的新材料具有重要意義.

2.3碳納米管

碳納米管(carbonnanotubes,CNTs)的結(jié)構(gòu),形象地講是由1個或多個只含sp2雜化碳原子的石墨薄片卷曲成的納米級圓筒.根據(jù)石墨片層數(shù)不同,CNTs可分為單壁碳納米管(SWCNTs)和多壁碳納米管(MWCNTs).CNTs的長度從幾百納米到幾毫米不等,但它們的直徑均在納米量級,SWCNTs和MWCNTs的直徑分別在0.4~3.0nm和2~500nm.MWCNTs也是由幾個石墨片層的圓筒構(gòu)成,層間距在0.3~0.4nm.CNTs可以在藥物供給系統(tǒng)與細(xì)胞之間形成圓筒形的渠道,輸送肽、蛋白質(zhì)、質(zhì)粒DNA或寡核苷酸等物質(zhì).CNTs還能促進(jìn)骨組織的修復(fù)生長,促進(jìn)神經(jīng)再生,減少神經(jīng)組織瘢痕產(chǎn)生.Kam等[17]將CNTs胺基修飾后,通過生物素連接具有熒光的抗生素蛋白鏈菌素,孵育白血病細(xì)胞HL60一定時間后,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生較強的熒光,且隨CNTs濃度和孵育時間的延長,熒光強度不斷增強,證明CNTs能將大分子蛋白載入HL60細(xì)胞內(nèi).Feazell等[18]研究胺基化的SWCNTs運輸鉑(Ⅳ)復(fù)合物的效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn)鉑(Ⅳ)復(fù)合物以胺基化SWCNTs為載體進(jìn)入癌細(xì)胞,并且其細(xì)胞毒性比連接前高出100多倍,為提高腫瘤化療藥物的敏感性提供了新思路.Zhang等[19]采用原代培養(yǎng)小鼠成骨細(xì)胞(OBs)為模型,研究了SWCNTs(直徑<2nm)、DWCNTs(直徑<5nm)和MWCNTs(直徑<10nm)對OBs增值、分化和礦化功能的影響,結(jié)果表明,它們均抑制OBs的增殖、橫向分化和礦化功能,且呈現(xiàn)時間和劑量依賴性,并且明顯抑制了OBs中Runx-2和Col-Ⅰ蛋白的表達(dá)水平.Liu等[20]進(jìn)一步研究了SWCNTs(直徑<2nm)和MWCNTs(直徑<10nm)對骨髓基質(zhì)細(xì)胞(MSCs)增殖、成骨分化、成脂分化和礦化的影響,結(jié)果表明,SWCNTs和MWCNTs明顯抑制了MSCs的增殖,且呈現(xiàn)出了劑量依賴關(guān)系.SWCNTs和MWCNTs抑制MSCs增殖和成骨分化的機(jī)制可能是通過調(diào)節(jié)依賴于Smad的骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)信號通路而起作用.結(jié)果提示,CNTs對OBs和MSCs的生長起著重要的調(diào)控作用,其生物安全性評價還需進(jìn)行充分研究以便將來進(jìn)行合理設(shè)計用于生物醫(yī)學(xué).由于碳納米管獨特的結(jié)構(gòu),其外表面既可以非共價吸附各種分子,還可以共價鍵合多種化學(xué)基團(tuán),內(nèi)部則可以包埋小分子,從而提高了其表面負(fù)載率及實現(xiàn)增溶和靶向等.在生物醫(yī)學(xué)上,鑒于碳納米管具有的生物膜穿透性和相對低的細(xì)胞毒性,在藥物傳遞方面具有較好的應(yīng)用前景.碳納米管的應(yīng)用給腫瘤的診斷與治療帶來了新的機(jī)遇,隨著對其用作藥物載體的深入研究,低毒高效的修飾性碳納米管有望在將來廣泛應(yīng)用于臨床[21].

2.4氧化鐵納米粒子

氧化鐵納米粒子由于具有超順磁性,是一類具有可控尺寸、能夠外部操控并可用于核磁共振成像(MRI)造影的材料.這使得氧化鐵納米粒子廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)提純、醫(yī)學(xué)影像、藥物傳輸和腫瘤治療等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域.Wang等[22]采用一種新方法將色酮偶聯(lián)到Fe3O4納米顆粒上,合成的結(jié)合物使色酮在培養(yǎng)基中的溶解度急劇增加,從而使HeLa細(xì)胞吸收色酮能力增強,結(jié)合物能更有效抑制HeLa細(xì)胞增殖,這種色酮耦合的Fe3O4納米粒子可以作為多功能輸送系統(tǒng)用于診斷和治療.Wei等[23]研究發(fā)現(xiàn)Fe3O4納米顆粒可以特異性檢測H2O2和葡萄糖,并且具有很高的靈敏度.結(jié)果顯示,對H2O2的檢測精度可達(dá)到3×10-6mol/L,對葡萄糖的檢測精度達(dá)到5×10-5~1×10-3mol/L.Xie等[24]發(fā)展了一種新方法用于制備超微磁性納米顆粒,其中小配體4-甲基苯膦二酚用作表面活性劑來穩(wěn)定顆粒的表面,其與氧化鐵表面具有很強的螯合作用,進(jìn)而與環(huán)狀多肽鏈接,可用于靶向診斷腫瘤細(xì)胞.劉磊等[25]通過化學(xué)共沉淀法制備了鐵磁性納米粒子(FeNPs),并以W/O反相微乳法制備了包埋熒光染料三聯(lián)吡啶釕配合物Ru(bpy)2+3的二氧化硅納米粒子(SiNPs)和二氧化硅磁性納米粒子(Si/FeNPs),并研究了不同濃度的FeNPs,SiNPs和Si/FeNPs對肝癌細(xì)胞HepG2的增殖、細(xì)胞周期、表面形態(tài)和超微結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)果表明FeNPs對HepG2細(xì)胞增殖和周期沒有顯著影響,SiNPs和Si/FeNPs能夠促進(jìn)細(xì)胞生長分裂,具有促增殖作用;SiNPs和Si/FeNPs通過細(xì)胞膜的包吞作用隨機(jī)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),進(jìn)入細(xì)胞后,不影響細(xì)胞的形態(tài)和超微結(jié)構(gòu).實驗結(jié)果對進(jìn)一步研究修飾特異性抗體、蛋白或負(fù)載抗癌藥物之后的二氧化硅納米粒子在一定交變磁場作用下的抗腫瘤效果具有重要意義.氧化鐵納米粒子是目前國內(nèi)外大力研究的一種新型靶向給藥系統(tǒng),應(yīng)用前景十分廣泛.但是成功應(yīng)用于活體腫瘤靶向納米探針和納米載藥體目前仍然存在很多障礙:1)表面進(jìn)行化學(xué)修飾后,氧化鐵納米納米粒子的磁化量降低;2)納米氧化鐵上嵌入配基結(jié)合位點可能會降低它的靶向特異性,并且所載藥物常常在內(nèi)涵體或溶酶體中釋放,而不是靶細(xì)胞的胞質(zhì);3)在到達(dá)腫瘤組織之前,結(jié)合或封裝的化療藥物在血液中很快釋放.氧化鐵納米粒子和其他可生物降解的、生物相容性好的聚合物微團(tuán)的結(jié)合可能會解決上述問題.可以預(yù)期,隨著人們對磁性納米粒子聚合物研究的不斷深入,磁性納米氧化鐵粒子將在腫瘤的診斷及治療中發(fā)揮越來越重要的作用.

2.5富勒烯

富勒烯(C60)是一個由12個五元環(huán)和20個六元環(huán)組成的球形三十二面體,外形酷似足球,直徑為0.71nm.六元環(huán)的每個碳原子均以雙鍵與其他碳原子結(jié)合,形成類似苯環(huán)的結(jié)構(gòu).富勒烯、金屬內(nèi)嵌富勒烯及其衍生物由于獨特的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì),在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用.如抗氧化活性和細(xì)胞保護(hù)作用、抗菌活性、抗病毒作用、藥物載體和腫瘤治療等[26].Hu等[27]發(fā)現(xiàn)丙氨酸修飾的水溶性富勒烯衍生物能夠抑制過氧化氫誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,其機(jī)制是通過清除細(xì)胞內(nèi)外活性氧而抑制細(xì)胞凋亡.Yin等[28]研究發(fā)現(xiàn)C60(C(COOH)2)2,C60(OH)22和Gd@C82(OH)223種富勒烯衍生物可以降低細(xì)胞內(nèi)活性氧水平來保護(hù)過氧化氫誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷,其清除的活性氧自由基包括超氧陰離子、單線態(tài)氧和羥基自由基等.Mashino等[29]研究發(fā)現(xiàn)甲基吡咯碘修飾的富勒烯衍生物可以通過抑制大腸桿菌的能量代謝對其活性起到抑制作用.Chen等[30]發(fā)現(xiàn)Gd@C82(OH)22能有效抑制腫瘤生長并對機(jī)體不產(chǎn)生任何毒性,其對H22肝癌動物模型抗腫瘤效率比環(huán)磷酰胺和順鉑都高,其抑瘤效果并不像傳統(tǒng)藥物對腫瘤的直接殺傷作用,而是通過其他機(jī)制來完成.實驗結(jié)果表明Gd@C82(OH)22能提高免疫應(yīng)答能力,促進(jìn)巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞分泌IL-2,TNF-α和IFN-γ等一系列免疫因子,同時促進(jìn)血液中T細(xì)胞亞型Th1型因子IL-2,IFN-γ和TNF-α的分泌,說明它的抑制腫瘤生長效果有可能是通過激活機(jī)體免疫功能實現(xiàn)的[31].Zhou等[32]采用差速離心和ICP-MS測定方法研究了Gd@C82(OH)22在荷瘤小鼠組織中的亞細(xì)胞分布情況,結(jié)果表明此納米顆粒可以進(jìn)入細(xì)胞,其亞細(xì)胞分布模式與GdCl3顯著不同,Gd@C82(OH)22在動物體內(nèi)是以整個完整碳籠形式存在,且在代謝過程中碳籠不會打開釋放出內(nèi)部的Gd3+.隨后研究了Gd@C82(OH)22和C60(OH)22對荷Lewis肺轉(zhuǎn)移瘤小鼠氧化應(yīng)激水平的影響,發(fā)現(xiàn)2種富勒烯衍生物可以通過清除自由基抑制脂質(zhì)過氧化下調(diào)氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo),降低由于腫瘤轉(zhuǎn)移到肺造成的肺損傷[33].這些結(jié)果都為解釋Gd@C82(OH)22納米顆粒的抗腫瘤生長機(jī)制提供了證據(jù),對開展金屬富勒烯在抗腫瘤藥物領(lǐng)域的研究具有很大意義.

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