第一篇:關于專業(yè)研究前沿的心得體會
關于專業(yè)研究前沿的學習心得
為了更好的開拓我們的視眼,讓大家更好的了解本專業(yè)最新的國內外研究進展及研究熱點,在李老師的指導下,我們開展了飛行器結構強度研究前沿課程。課程內容涉及廣泛,有鳥撞試驗研究、復合材料研究、單機壽命健康管理以及新材料的應用等內容。各授課老師,就他們的主要研究內容對我們作了重點的介紹,使我們在接下來的學習中能準確的找準方向,跟隨導師,有針對性的就自己方向的前沿問題做更深入的研究,不至于走太多的彎路,讓我們真正地了解航空專業(yè)國內外的最新研究方向,有思想的去做些本方向的研究課題。通過本課程的學習,我感觸很深,認識到國內航空事業(yè)在迅猛發(fā)展的同時,也面對著更嚴峻的挑戰(zhàn)。現在就感觸最深的飛行器結構強度方面的疲勞問題說說自己所學。
疲勞作為機械產品一種常見的破壞形式,尤其在長期服役的薄壁結構中(如航空器)是極其容易發(fā)生的破壞模式(是結構承載過程中物理損傷的積累過程),是學術界和工程界極大關注的科學與工程技術問題。在飛行器結構設計領域,屬結構耐久性設計的基本內容之一,是必須解決好的一個產品壽命問題。從最早的S~N曲線實驗到現代與當代科學理論及測試手段的結合,已發(fā)展了近200年的歷史,現代疲勞力學在力學冶金研究領域、數學/力學研究、工程應用力學研究以及工程分析與設計應用研究方面均有發(fā)展。
在工程應用力學研究方面,損傷力學研究方法有幾何損傷力學和能量損傷力學。一方面,應用熱力學理論方法,建立結構在疲勞載荷作用下的體系能量及其耗散能量的定量關系式,用損傷勢函數的導數關系去求解疲勞損傷的積累與結構開裂問題。另一方面,線彈性、彈塑性斷裂力學研究(當疲勞損傷發(fā)展到一個宏觀可見裂紋幾何階段后,結構件有了一個裂紋形狀的力學邊界條件,研究其力學場量、裂紋擴展規(guī)律、壽命積分、剩余強度、斷裂韌性等的應用力學描述等);
在工程分析與設計應用研究方面,主要在以下幾方面發(fā)展:①材料、構件、全尺寸結構的疲勞試驗,建立疲勞損傷的工程規(guī)律描述;②結構構件局部疲勞壽命的估算技術;③疲勞壽命的概率特性研究及其可靠性分析;④結構整體的耐久性設計與分析、損傷容限設計與分析;⑤抗疲勞細節(jié)優(yōu)化設計(細節(jié)構形、連接形式、強化工藝、加工質量);⑥人工智能、專家系統(tǒng)、神經網絡方法用于疲勞損傷評估和優(yōu)化設計。疲勞破壞是一個長時間的蘊育積累過程,即在結構材料中的微觀缺陷開始長大、匯聚,逐漸形成宏觀可見的主導裂紋;該裂紋在反復載荷作用下仍繼續(xù)擴展,直至斷裂破壞(破壞過程是施加載荷的函數關系)。
斷裂指結構體(有裂紋或無裂紋)在載荷作用下材料發(fā)生不連續(xù)構形變化的過程(該過程的變化速度復雜,與結構構形的薄厚有關,最大可達音速);這個載荷可以是靜力的、反復的,也可能是動態(tài)的。對應不同的結構構形(有裂紋或無裂紋)或不同的載荷性質(準靜態(tài)或動態(tài)的)。結構的斷裂是一個復雜的力學冶金物理過程。
不同的結構構形(有裂紋或無裂紋)或不同的載荷作用特征(準靜力、動態(tài)或隨機振動),其物理疲勞損傷的力學現象差異很大。疲勞屬機械工程技術的靜力學問題范疇,主要研究反復載荷作用下材料微觀缺陷發(fā)展積累的宏觀定量關系(結構承載能力的下降量、出現宏觀可見裂紋的時間等),并解決復雜結構體的試驗技術(裂紋監(jiān)測與耐久性維修)問題等(一般不關心加載速率對破壞的影響作用)。宏觀裂紋出現后的裂紋擴展及斷裂破壞一般屬靜力學范疇內的斷裂力學問題,主要研究不同結構體宏觀裂紋的力學控制因素、裂紋擴展行為規(guī)律及其斷裂閾值的控制等;動態(tài)或隨機振動則屬于動力學載荷作用下的裂紋擴展,主要技術特征在于質量力、固有動力學品質(頻率、模態(tài)、阻尼)在其中的影響作用。
飛機結構的疲勞壽命估算的主要任務是:
1、飛機結構載荷譜編制與統(tǒng)計;
2、結構危險細節(jié)的應力應變歷程分析;
3、應力嚴重系數法的疲勞壽命估算;
4、局部應力應變法的疲勞壽命估算;
5、全壽命概念及全機定壽;
6、結構抗疲勞細節(jié)設計原理;
7、結構疲勞的概率分析及可靠性分析
疲勞壽命指結構體破壞到一定程度所需的“時間”,籠統(tǒng)說時間并不準確,針對結構(尤其是航空器結構)可以有以下幾種定義描述:
1、載荷的反復作用次數(從峰到谷或從谷到峰的次數)或循環(huán)次數(主要用于等幅載荷循環(huán));
2、載荷譜的塊數(典型任務剖面中各種發(fā)生載荷所組成的載荷時間歷程);
3、飛行小時數;
4、起落次數;
5、日歷年限(使用年限)。前兩種定義,可適用于任意機械構件;后三者僅對飛機而言。日歷年限包含著腐蝕的因素作用,有可能飛機飛行的小時數壽命沒到,但年限到了,也算壽命殆盡。總之,以先到著為準。疲勞損傷是指在反復載荷作用下導致結構體微觀及宏觀物理形態(tài)或幾何形態(tài)上的變化(微觀層次上,裸眼看不到微觀物理形態(tài)的變化,但可表現為結構性能的劣化與降低)。由于物理形態(tài)的變化難于量化表征,力學或工程上均賦予了與性能劣化相一致的疲勞損傷定義。
疲勞壽命從不同方面討論,有著不同的定義。從疲勞力學機理(階段)上劃分有裂紋形成壽命、裂紋擴展壽命以及全壽命。裂紋形成壽命,又稱為無裂紋壽命或安全壽命,即出現宏觀裂紋的壽命。對于整架飛機而言,指關鍵部位出現宏觀裂紋前的壽命;裂紋擴展壽命,又稱為剩余結構壽命,即宏觀裂紋出現后裂紋擴展階段的壽命;全壽命=裂紋形成壽命+裂紋擴展壽命。
“裂紋出現”是一個模糊概念,其中也存在描述層次和計算能力的問題。目前的做法(規(guī)范中規(guī)定):a.力學上的裂紋出現——泛指裂紋長度為0.1mm,這是損傷力學較準確的計算單元,或是斷裂力學可計算的最小長度值。b.“工程裂紋”出現——在現場用檢測手段可探測的,即“工程可檢”的最短裂紋。這是一個統(tǒng)計均值,一般認為在90%覺察概率、95%置信度之下的平均長度(≈1mm)。但這與構造情況、檢查部位的可檢性相關。如螺帽、墊圈下孔邊裂紋要伸出墊圈1.6mm;c.“小裂紋”段。壽命估算時,形成段與擴展段分別用不同方法計算,但裂紋較小時(在裂紋門檻值附近),斷裂力學方法不能恰當描述,所以再建立這樣一個“小裂紋段”,“小裂紋段”的壽命估算方法并不成熟,規(guī)范并未采用,但工程上三段壽命估算的準確性要好些,這對于裂紋的分界也更明確些。
從安全角度而言,裂紋擴展階段的上界并不能是完全斷裂,可以是工程允許裂紋(以速度來定);可以是一個臨界裂紋長度(以長度來定),所以壽命也不相同。
從使用壽命上劃分(主要指整架飛機),疲勞壽命主要討論以下幾點: ⑴使用壽命:飛機關鍵部位已經出現裂紋,但仍能正常使用(指不危及安全,不降低性能),則還在使用壽命期內;一旦裂紋已擴展到使飛機不能正常使用時,即使用壽命完結?!罢J褂谩钡募夹g術語解釋是從強度、剛度上講,飛機帶有裂紋受損結構仍能承受“使用載荷”而不至于:1強度不夠(結構斷裂,或強度儲備不足);2剛度不夠(變形過大,影響操縱,間隙及相對位置等);3過大的永久變形;4操縱效能降低,甚至失效或反效;5顫振臨界速度降低。使用壽命是一種全壽命,只是后限不好定,因為它不是以裂紋長度來定,也不是以完全斷裂來定,而是以具體構件的功能喪失嚴重性而定。通常工程中認為使用壽命是結構出現廣布疲勞損傷,而使用危險性增大的時限。
(2)經濟(耐久性)壽命:是指與飛機維修經濟性相關的一種壽命的描述(維修成本過高、維修增加結構重量過大)。
飛機結構的正常使用壽命(或設計壽命)是要依靠飛機的一定復雜程度上的檢修來保證。但當飛機的檢修太昂貴、太賠重量,不如不修時,就是達到了飛機的經濟壽命(一般允許結構關鍵部位上至少出現一次裂紋,或形成廣布損傷)。(3)設計(設計單位給出的保證)壽命
這是設計單位用的壽命概念,也叫“使用壽命”,但與使用方的角度不同。該壽命值是一個設計的壽命指標(目標壽命);以此為目標來設計結構的抗疲勞性能,試驗也以此為準看能否滿足該指標。
但設計單位給出的使用壽命較試驗壽命要打折扣(結構的疲勞分散系數)。(4)工程上,目前統(tǒng)一用耐久性安全壽命概念,是說結構中出現廣布疲勞損傷,且不易再繼續(xù)維修。
(5)工程上,還關心一個稱為損傷容限的壽命,是指工程上可裸眼檢測到的宏觀裂紋發(fā)展至結構斷裂前的裂紋擴展壽命。通常該階段壽命在工程中作為結構維修的參考時限,即結構裂紋被漏檢的最長時間。
結構壽命是一個難以用裂紋長度度量的值,而是依據工程使用實踐及安全性或維修性來確定判斷的。通常塊體構件的安全使用壽命以及檢查維修比較嚴格,必須通過試驗保證其壽命期內的安全性(甚至不允許發(fā)生宏觀可見裂紋);而薄壁結構的安全壽命可能對應一個更長的宏觀可見裂紋,但不危及安全,又能有好的經濟性維修方案,在至少一次大修后完成使用壽命。如此設計的結構是重量合理的,若不在安全壽命期內出任何疲勞問題,則說明結構設計過于“粗笨”了,不是好設計。
通過飛行器結構強度研究前沿這門課程的學習,我更加深刻地了解了我們學校老師們在飛行器結構強度方面所做的研究,課堂上老師們精彩的講解也讓我對我所學產生了更濃厚的興趣。通過學習飛行器結構強度研究前沿這門課程,我深刻的認識到,僅僅抓住前沿問題是不夠的,還得把前人研究的本專業(yè)以及相關的基礎知識認真的學習好,只有站在巨人的肩上才能看的更遠。從各個老師的科研成果來看,任何成功的取得都是離不開艱辛的奮斗。做科研要吃的了苦,耐得住寂寞,要有自己的思想??偠灾?,飛行器結構強度研究前沿這門課程我受益匪淺。
第二篇:專業(yè)前沿講座心得體會
、專業(yè)前沿講座
心得體會
信管1401 陳春月
學號 2202140101
2016年11月10日
南京工業(yè)大學經濟與管理學院
淺談VR技術和啟示
一.簡介
虛擬現實(Virtual Reality),簡稱VR技術,也稱人工環(huán)境。利用電腦或其他智能計算設備模擬產生一個三度空間的虛擬世界,提供用戶關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,讓用戶如同身歷其境一般。VR顯示原理分析:用戶帶上特殊眼鏡,一只眼睛只能看到奇數幀圖像,另一只眼只能看到偶數幀圖像。奇偶幀之間的不同產生視差(立體感)。
二.案例:淘寶BUY+ Buy+利用TMC三維動作捕捉技術捕捉消費者的動作并觸發(fā)虛擬環(huán)境的反饋,最終實現虛擬現實中的互動。簡單來說,你可以直接與虛擬世界中的人和物進行交互。甚至將現實生活中的場景虛擬化,成為一個可以互動的商品。
三.VR虛擬現實技術特點
沉浸式:Buy+利用TMC三維動作捕捉技術捕捉消費者的動作并觸發(fā)虛擬環(huán)境的反饋,最終實現虛擬現實中的互動。簡單來說,你可以直接與虛擬世界中的人和物進行交互。甚至將現實生活中的場景虛擬化,成為一個可以互動的商品。
交互性:交互性就是通過硬件和軟件設備進行人機交互,包括用戶對虛擬環(huán)境中對象的可操作程度和從虛擬環(huán)境中得到反饋的自然程度。虛擬現實應用中,用戶將從過去只能通 過鍵盤、鼠標與計算環(huán)境中的單維數字信息交互,升級為用多種傳感器(眼球識別、語音、手勢乃至腦電波)與多維信息的環(huán)境交互,逐漸與真實世界中的交互趨同。
四.發(fā)展趨勢
北京時間1月24日早間消息,蘋果對《金融時報》確認,已招聘虛擬現實和 現實增強領域的頂級研究者道格·鮑曼(Doug Bowman)。這表明,蘋果正在關注虛擬現實市場。
在 VR 領域試水之后,三星與 Oculus 合作生產了 Gear VR。這一舉動意味著 VR 技術將會是這家公司未來的商業(yè)戰(zhàn)略的重要組成部分。
在去年微軟的 Build大會上,微軟推出了其全息眼鏡HoloLens,這是一款獨立的增強現實頭顯計劃本月發(fā)貨給開發(fā)者們。一些開發(fā)商在developer kit的3000美元售價上猶豫不決。尤其是考慮到該頭顯相對較低的視野這一方面更加劇了他們的猶豫。盡管如此,微軟仍可以說是世界上最好的計算機視覺研究團隊了。并且此項研究有可能以后會促進帶有相當強的能力的設備的進步。
自2014年 Facebook收購 Oculus 后,似乎每月都有一個新的大公司加入虛擬現實行業(yè),所以對昨天亞馬遜加入VR這一重磅信息并不覺得新奇。這也似乎預示著各大科技巨頭公司都已為下一代計算做好了準備。VR技術的未來將更加明朗。
五.VR技術應用 1.學校教育:
試想學校教育遇上VR虛擬現實技術,是否會產生奇妙的反應呢?學生們戴上VR眼鏡,仿若進入某個課程的虛擬場景的三維環(huán)境里,進行人、物、景的多重交互,即可重現歷史場景或現實中肉眼無法觀察到物體的多維展示。美國一個公司開發(fā)了教育類的VR虛擬產品,3D眼鏡,一支電子筆與一臺特制電腦就可以實現相當逼真的場景虛擬。如學生們坐在教室里,就可通過這些虛擬設備來訪問歷史古跡,電腦里虛擬的場景帶學生親臨現場感知每個方位的場景,甚至與歷史名人面對面站立領略其風采。
2.醫(yī)療培訓
在過去的幾十年里,VR技術和仿真技術主要是運用在醫(yī)療培訓及教育中。現在外科手術模擬器對于外科醫(yī)生的培訓而言是非常寶貴的工具,而醫(yī)院也通常要為此花費無數,畢竟沒有真人會愿意成為實習外科大夫練習手術技能的“小白鼠”。如今,隨著可視化仿真技術和壓力反饋技術的深入結合,很多廠家推出了讓臨床醫(yī)生在練習外科手術時可以享有視覺及觸覺上的雙重體驗的產品,Medical Realities家的The Virtual Surgeon就是很典型的例子,這款產品通過結合360度視頻、3D技術以及交互式內容,讓你能夠身臨其境地參與外科手術的全過程。六.啟示
放假有幸用VR眼鏡看了一部電影,對于用VR眼鏡看電影的感覺是仿佛在家看3D電影,VR技術讓二維平面的電影變成三維立體式成像,視覺聽覺感受更加深刻,而VR技術在教育與醫(yī)學上的發(fā)展必將對人類社會產生重要作用,聽老師說有學長致力于VR技術的工作,佩服學長明銳的判斷,在VR技術還未被大眾熟知的時候就能明銳判斷出其未來發(fā)展趨勢。不過如今的VR技術還未發(fā)展成熟,還有很長一段路要走,作為新時代的而大學生,應該對未來技術發(fā)展有所了解,更應該學習知識,跟上時代發(fā)展的腳步
第三篇:信息管理專業(yè)前沿講座心得體會(推薦)
信息管理專業(yè)前沿講座心得體會
這學期學院開設的前沿講座的課程,很有幸聽到了幾位老師對于自己在信息管理前沿方面研究的講座,讓我對這些知識有了深入淺出的理解,受益匪淺。由于課時的限制,老師們都從大處著眼,為我們大概介紹了他們的研究方向和內容,同時還簡單向我們介紹這些研究將來的實際意義,以及和我們信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的聯系??傮w來說,也許理論上或邏輯上的專業(yè)的知識,我們沒有學到多少,但每位老師利用每節(jié)不到兩個小時的時間,就基本上將一個新的領域在我們的腦海中勾勒了出來,使我們真正了解到與大家的生活有直接聯系的知識以及信息管理的直接應用。
現代社會是一個信息高度發(fā)達的社會,無論是企業(yè)、工廠,還是機關、學校,由于與外界的聯系越來越廣泛,所獲得的信息量也會越來越多。雖然信息系統(tǒng)和信息處理在人類開始時就已存在,但直到電子計算機問世后,隨著信息技術的飛躍和現代社會對信息需求的增長,它們才迅速發(fā)展起來。近年來,隨著管理環(huán)境的變化和信息技術的飛速發(fā)展,管理信息系統(tǒng)無論是在開發(fā)方法上,還是在實現技術上,都發(fā)生了很大的改變,如何看待這些變化,進而把握管理信息系統(tǒng)的發(fā)展方向及其核心實現技術,是管理信息系統(tǒng)研究人員在新的環(huán)境下認識和開發(fā)管理信息系統(tǒng)必須要解決的問題。
所以此課程各位老師不僅在學術領域給我們打開了新的窗戶,使我們眼前一亮,也為我們介紹他們在工作學習中切身的體會及經驗,提前向我們預警就業(yè)道路及工作生涯可能遇到的問題。
劉燁老師,“劉老師為人隨和,上課認真,講課內容豐富,能夠調動同學的學習積極性,會在課堂上講一些信息管理的實際例子來幫助我們理解書,注意理論聯系實際。”聽她的幾節(jié)課,我確實感到了這一點,在她的課件中講授了信息專業(yè)的發(fā)展前景和所學課程以及生活中的應用的一些專業(yè)知識。讓我了解到此專業(yè)是一門將現代管理學理論基礎、計算機科學技術知識及應用能力相結合的學科,我們有掌握系統(tǒng)思想和信息系統(tǒng)分析與設計方法以及信息管理等方面的知識與能力。而且學習的內容涵蓋計算機學科和管理學科的核心課程。管理學科方面有會計學、經濟學、管理學、統(tǒng)計學、運籌學;計算機方面有高級語言程序設計、數據結構、數據庫、操作系統(tǒng)、計算機網絡。老師還讓我們深入的了解了此專業(yè)的廣泛應用和在生活中的實際情況。
王建正老師,使我知道了管理信息系統(tǒng)由信息源、信息處理器、信息用戶和信息管理者四大部分組成。軟件層次上看,支持管理信息系統(tǒng)各種功能的軟件系統(tǒng)或軟件模塊的系統(tǒng)結構,構成了管理信息系統(tǒng)的軟件結構。從硬件層次上看,管理信息系統(tǒng)硬件的物理位置安 排、硬件的組成及其連接方式。管理信息系統(tǒng)的發(fā)展方向慢慢的向集成化、網絡化、智能化發(fā)展?;贗nternet的管理信息系統(tǒng)形成了網絡化趨向:隨著信息技術的飛躍發(fā)展,現代企業(yè)高層的管理決策質量要求越來越高,決策時要考慮的因素越來越復雜,決策的速度要求更快,在這種情況下,智能決策支持系統(tǒng)作為傳統(tǒng)DSS與人工智能的結合體能更好地支持管理決策。
吳中元老師,此次主要給我們介紹的是管理科學發(fā)展的探索。在課程中他聯系實際案例給我們講解了管理科學發(fā)展的過程以及主要講解了大數據的內容。在講授過程中使我們了解了大數據的特點是數據體量巨大、數據類型繁多、價值密度低、處理速度快。我明白了大數據正改變著人類的思維模式、生活習慣及管理理念,并引發(fā)社會各領域的深刻變革。在上課過程中老師還穿插了很多例子,用愉快的方式是我們學到了很多。而且他利用案例使我們理解起來更容易。他還鼓勵我們工科學生要有意識地提高自己的人文素養(yǎng)。他使我明白人是應當全面發(fā)展的。很喜歡他的課,不僅因為他在自己的技術領域有這么多成就,還因為他的那些人生的態(tài)度。
學科前沿講座課程已經結束了,通過幾次的講座學習,我在其中收獲了很多,不但了解到很多關于信息技術在現代社會的眾多應用,還了解到許多信息管理的前沿領域,這為我們以后的就業(yè)和發(fā)展奠定了基礎,最起碼對未來有了初步的認識,不再有那么多迷茫。多個老師為我們講解了很多前沿領域的技術應用,雖然這些知識看起來沒什么特殊的,但在老師的講解中它便深深吸引了我。
第四篇:《化學專業(yè)前沿講座》心得體會
“綠色化學”——化學的未來
——《化學專業(yè)前沿講座》心得體會
為期八周的《化學專業(yè)前沿講座》課程已經接近尾聲,在課程學習過程中,各位任課老師都自己研究方向的最前沿成就,可謂是“八仙過海,各顯神通”呀!這門課程給我影響最深的就是盡管各位老師的研究內容都不盡相同,但是其研究發(fā)展方向都在朝著同一個方向目標進行——綠色化學。
綠色化學又稱環(huán)境無害化學,在其基礎上創(chuàng)新的技術稱綠色技術、環(huán)境友好技術或潔凈技術,是用化學的技術和方法去減少或消除有害物質的生產和使用,處于當前國際化學研究的前沿領域。
綠色化學的核心是:利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產對環(huán)境的污染。按照綠色化學的原則,在理想的化工生產方式是:反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。
根據綠色化學的概念,它應該具有以下主要特點: 1.充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料;
2.在無毒、無害的條件下進行反應,以減少向環(huán)境排放廢物; 3.提高原子的利用率,力圖做到所有作為原料的原子都吸納都產品中去,真正實現“零排放”;
4.生產出有利于環(huán)境保護、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產品。
綠色化學的口號最早產生于化學工業(yè)非常發(fā)達的美國。1990年,美國通過了一個“防止污染行動”的法令。1991年后在,“綠色化學”由美國化學會(ACS)提出并成為美國環(huán)保署(EPA)的中心口號。經過十多年的研究和探索,綠色化學的研究者們總結出了綠色化學的12條原則,這些原則可作為實驗化學家開發(fā)和評估一條合成路線、一個生產過程、一個化合物是不是綠色的指導方針和標準。綠色化學給化學家提出了一項新的挑戰(zhàn),國際上對此很重視。1996年,美國設立了“綠色化學挑戰(zhàn)獎”,以表彰那些在綠色化學領域中做出杰出成就的企業(yè)和科學家。綠色化學將使化學工業(yè)改變面貌,為子孫后代造福。
現代社會都在追求綠色生活,綠色化學對于綠色生活的形成有很重要的意義。我們作為建設國家的下一代,以及學習化學專業(yè),真的非常有必要認真鉆研和學習這一方面的內容,發(fā)展技術,為創(chuàng)建綠色社會做出自己的努力。所以,現在的我們一定要好好學習專業(yè)知識,使自己在更廣闊的領域有更高的建樹。
第五篇:專業(yè)前沿論文
海洋生物制藥現狀及展望
王珍婷
(生物制藥一班生命科學學院黑龍江大學哈爾濱 150080)
摘要:海洋生物中活性物質豐富,新發(fā)現的萜類化合物廣泛分布于海藻、珊瑚、海綿以及一些海洋真菌等海洋生物中,主要以單萜、倍半萜、二萜、三萜結構型式存在;而糖苷類化合物在海藻、海綿、海參、海星等海洋生物中發(fā)現大部分以糖苷脂、甾體糖苷、萜類糖苷型式存在?
關鍵詞:海洋生物萜類化合物糖苷類生物活性基因海藻
Marine biological pharmaceutical status and prospect
Wangzhenting
(The 1th class of Biopharmaceuticals,College of Life Science,Heilongjiang
University,Harbin,150080)
Abstract: Marine biological activity in material is rich, new discovery of terpenoids widely distributed YuHaiZao, coral, sponge and some Marine fungi such as Marine organism, mainly monoterpenes, sesquiterpenes terpene, two terpene, terpene structure forms of existence;And glycosidase-catalysed compounds in seaweed, sponges, sea cucumber, starfish etc Marine organism to find that most rkatsiteli fat, steroidal glycosidase, terpenoids glycosidase form...Keywords: Marine organismterpenoidglycosidebioactivityGeneseaweed 正文:
海洋未被利用的有效面積約為陸地的5一10倍, 海洋生物中99%的物種尚未被利用?,F代研究表明, 許多海洋生物都含有結構新穎的各種活性物質。近年來, 隨著海洋開發(fā)步伐的加快和現代生物技術的廣泛應用, 從海洋生物中發(fā)現活性天然產物, 并將其開發(fā)成新型藥物得到了研究人員的普遍重視【1】。海洋生物制藥已成為一個嶄新的領域, 顯示出廣闊的研究和市場前景。
海洋是生命之源,由于海洋環(huán)境的特殊性,具有高壓、低營養(yǎng)、低溫(特別是深海)、無光照以及局部高溫、高鹽等生命極限環(huán)境,海洋生物適應了海洋獨特的生活環(huán)境,必然造就了海洋生物具有獨特的代謝途徑和遺傳背景,必定也會有新的、在許多陸地生物中未曾發(fā)現過的新結構類型和特殊生物活性的化合物。
目前已有10000多種新型結構的化合物被發(fā)現, 其中200多種已申請專利, 主要包括枯類、聚醚類、皂貳類、生物硫、多糖、小分子多膚、核酸及蛋白質等, 主要藥理作用包括抗腫瘤、防治心腦血管疾病、抗艾滋病、抗菌、抗病毒、延緩衰老及免疫調節(jié)功能等?,F已開發(fā)的海洋藥物【2】【3】已在治療癌癥、艾滋病、心腦血管病、早老年癡呆癥等一些至今仍困擾人類的疾病方面顯示出巨大的潛力。
萜類物質是一類天然的烴類物質,其分子中具有異戊二烯(C5H8)的基本單位。故凡由異戊二烯衍生的化合物,其分子式符合(C5H8)n通式的均稱萜類化合物(terpenoids)或異戊二烯類化合物(isopenoids)。但有些情況下,在分子合成過程中由于正碳離子引起的甲基遷移或碳架重排以及烷基化、降解等原因,分子的某一片斷會不完全遵照異戊二烯規(guī)律產生出一些變形碳架,它們仍屬于萜類化合物。海洋生物中萜類化合物主要以單萜、倍半萜、二萜、二倍半萜為主,三萜和四萜種類和數量都較少,且大部分以糖苷形式存在。萜類化合物是海洋生物活性物質的重要組成部分,廣泛分布于海藻、珊瑚、海綿、軟體動物等海洋生物中,具有細胞毒性、抗腫瘤活性、殺菌止痛等活性作用。
單萜
2005年M.G.Knott等人【4】對從紅藻Plocamium corallorhiza中分離得到的三種多鹵代單萜化合物plocoralides A-C(1~3)【5】【6】進行了活性研究,發(fā)現化合物Plocaralides B,C對食管癌細胞WHCOI具有中等強度的細胞毒作用,這些化合物具有鹵素取代基。
倍半萜
從海泥來源的真菌Emericella variecolor GF10的發(fā)酵液中分離得到兩個新型的倍半萜化合物6-epi-ophiobolin G和6-epi-ophiobolin N,化合物在1~3μM濃度時能使神經癌細胞Neuro 2A凋亡,同時伴隨細胞萎縮和染色體聚集【7】。這一類ophiobolins是天然的三環(huán)或四環(huán)的倍半萜化合物,對線蟲、真菌、細菌以及腫瘤細胞有著普遍的抑制活性。
糖苷的分類有多種方法,按照在生物體內是原生的還是次生的可將其分為原生糖苷和次生糖苷(從原生糖苷中脫掉一個以上的苷稱為次生苷或次級苷);按照糖苷中含有的單糖基的個數可將糖苷分為單糖苷、雙糖苷、三糖苷等;按照糖苷的某些特殊化學性質或生理活性可將糖苷分為皂苷、強心苷等;按照苷元化學結構類型可分為黃酮糖苷、蒽醌糖苷、生物堿糖苷、三萜糖苷等,海洋類的糖苷大部分是按照此特點分類的,主要包括鞘脂類糖苷、甾體糖苷、萜類糖苷和大環(huán)內酯糖苷等,在很多海洋生物如海藻、珊瑚、海參、海綿等中均發(fā)現有糖苷類化合物存在。已有的研究表明海洋糖苷類成分大都具有抗腫瘤、抗病毒、抗炎、抗菌、增強免疫力等生物活性??拱籽『桶习┧幬锇⑻前誂ra-C(D-arabinosyl cytosine)、抗病毒藥物的AraA)具有體外抗腫瘤活性
【12】。從藍藻腸形鏈絲藻H.enteromorphoide中得到一種特殊的細胞毒性多肽, 它對多種癌細胞系有較強的抑制作用【13】。藍藻屬膠須藻R.f irma 含有一種膠須藻素(Rivularin D3), 即為多溴雙吲哚化合物, 具有抗炎活性。魚腥藻中含有心臟活性的環(huán)狀多肽(Puwainaphycin C)【14】。從小頭顫藻O.aculissima中分離出大環(huán)內酯類化合物, 即Acutiphycin,具有細胞毒作用和抗腫瘤活性, 體外試驗當劑量大于50 Lg/ kg 時具有抗腫瘤作用。藍藻phormid ium 的甲醇提取物, 亦具有明顯的抗淋巴細胞白血病作用, 劑量大于12.5 Lg/ kg時, 亦不產生慢性中毒反應, 劑量達10 Lg/ kg時, 對Ehrlich 腹水瘤有明顯作用【15】。目前, 螺旋藻多糖具有潛在的生理活性, 能顯著地增強免疫功能與抑制腫瘤細胞作用【16】【17】。
海洋生物制藥產業(yè)化, 應當堅持“ 務實、高效”的原則, 一方面通過政府政策鼓勵和宏觀管理, 增加在海洋生物技術尤其是海洋生物醫(yī)藥產業(yè)方面的投人另一方面在大學、研究所和企業(yè)間建立密切聯系, 發(fā)揮各自在人力、智力、財力上的優(yōu)勢, 協調合作, 重點發(fā)展幾個社會效益高、市場前景廣闊的項目。最終形成在基礎研究方面不斷取得進展,并將研究成果迅速轉化為現實的生產力, 反過來支持和促進基礎研究這一良性循環(huán)的局面?,F代生物技術應用于海洋藥物的研究, 改變了以往單純從海洋生物中提取活性物質制藥的模式,解決了海洋藥物開發(fā)中規(guī)?;秃侠砘拿? 使生物技術制藥進人一個新的時代, 為海洋科
學和制藥產業(yè)的發(fā)展以及人類可持續(xù)地開發(fā)海洋資源。
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