第一篇：梨的采后生理研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

摘要：從梨采后呼吸和乙烯代謝,蒸騰生理作用、休眠生理儲存及梨采后生理研究進展四個方面綜述了國內(nèi)外梨采后生理研究進展,并就其貯藏保鮮技術做了展望。

Abstract: From breathing and pear ethylene metabolism, transpiration physiology, dormancy physiological storage and pear research on physiology four were reviewed in this paper pear physiology research progress of the fresh-keeping technology were discussed.關鍵詞：呼吸作用 蒸騰生理 休眠生理 儲藏 生理研究 采后生理

一﹑梨果的呼吸作用

為滿足人們對新鮮果品的消費需求,采后的果品需要進行貯藏和運輸保鮮。將果品放置在較低的溫度下存放,貯藏時間會明顯延長,但同時存在以下問題:降低溫度會對呼吸代謝產(chǎn)生多大的影響;果品的原產(chǎn)地不同、種類不同,其耐藏性有很大的差異,這種差異與其呼吸代謝的強弱是否有關;在果品采后的貯藏和運輸中,特別強調(diào)輕拿輕放,避免磕碰和造成機械傷,機械傷對果實的呼吸代謝是否也有影響。

梨果采收后仍然是一個“活”的、有生理機能的有機體，在流通和貯藏中仍然需要進行呼吸、蒸發(fā)等生理活動而維持其生命。果實的呼吸作用是從空氣中吸收氧氣，把糖類及其它物質(zhì)氧化分解為二氧化碳和水同時釋放能量。結(jié)果是果實中的營養(yǎng)物質(zhì)被消耗，水分損失，品質(zhì)逐漸下降。梨屬于呼吸躍變型果實。研究表明黃花梨在(20±1)℃條件下15天出現(xiàn)明顯的呼吸高峰，研究表明梨在0℃時的呼吸強度比室溫(20-28℃)時降低64.17%，15℃時呼吸強度比室溫(20-28℃)降低12.9%。而30℃時呼吸強度增加9.34%，0℃低溫處理不但降低了呼吸強度還使呼吸高峰向后推遲。梨采后在20℃下果實呼吸強度明顯上升，經(jīng)七天達到最大值，即出現(xiàn)呼吸高峰。所以為抑制貯藏中果實內(nèi)營養(yǎng)成分的消耗和保持果實硬度，盡可能以低溫為宜。

二﹑蒸騰生理作用

采用CIRAS-1紅外氣體分析儀研究梨樹不同時期蒸騰速率及水分利用效率變化特征.結(jié)果表明:梨樹蒸騰速率日變化為單峰型,峰值出現(xiàn)在11:00～15:00;蒸騰速率的季節(jié)變化呈“V”字形,其中5～8月份逐漸降低,8～9月份迅速升至最高,生長季平均蒸騰速率為2.66 mmol·m-2·s-1;決定蒸騰速率日變化的主要因子為空氣溫度、葉面溫度和水汽壓差,且各因子對蒸騰速率日變化的貢獻率分別為85%～96%、76%～86%和98%.水分利用效率日變化峰值出現(xiàn)在早上7:00～9:00,然后逐漸降低;水分利用效率的季節(jié)變化峰值(5.38 μmol CO2/mmolH2O)出現(xiàn)在8月份,5、6、7、9月份的水分利用效率相當,其值在2.86～3.05 μmol CO2/mmol H2O之間,生長季平均為3.44μmol CO2/mmol H2O;相關分析結(jié)果表明,水分利用效率受光合有效輻射、空氣溫度、葉片溫度、空氣濕度、以及葉片-大氣水氣壓差等各因子的綜合作用.三﹑休眠生理

生理休眠是植物休眠的一種類型。休眠是指植物體或其器官在發(fā)育的某個時期生梨的采后生理研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

長和代謝暫時停頓的現(xiàn)象；通常特指由內(nèi)部生理原因決定，即使外界條件（溫度、水分）適宜也不能萌動和生長的現(xiàn)象。種子、莖（包括鱗莖、塊莖）、塊根上的芽都可以處于休眠狀態(tài)。通常把在適宜的環(huán)境條件下，因為植物本身內(nèi)部的原因而造成的休眠稱為生理休眠。在儲存時可以根據(jù)這些特性提出不同的處理方法，由于一般梨果實對貯藏環(huán)境中的CO2非常敏感，因此，薄膜包裝時應使用CO2和O2通透性好的聚乙烯薄膜（如微孔透氣性薄膜、改良式高滲出CO2保鮮膜，厚度不超過20μm），以避免包裝內(nèi)CO2積累導致CO2中毒現(xiàn)象。耐高CO2的梨品種如酥梨可采用單果包裝的方式，其優(yōu)點是減少水分損失，保持果實新鮮度，并避免果實病菌侵染，延長貯藏壽命。由于長期貯藏的梨果實一般在9至10月份采收，此時氣溫比較高，進行冷藏和氣調(diào)貯藏前應盡快預冷，以排除田間熱。但對于某些日韓梨和西洋梨等易發(fā)生軟化的品種，則不推薦采用預冷或緩慢降溫方式，以免發(fā)生果實軟化而降低商品價值。目前適宜于梨果預冷的方法主要有3種：其一是自然降溫冷卻：選擇冷涼干燥的地方，挖一條淺溝，深度約10cm，寬1.2～1.5m，長度視貯果量多少和作業(yè)方便而定，四周做成10cm高的畦埂即成。將選好的梨果，從一頭開始一層一層擺放在畦面上，讓其自然降溫。白天遮蔭，防日光直射，夜間揭開覆蓋物，通風降溫。此方法簡單易行，但預冷時間長，難以達到產(chǎn)品所需要的預冷溫度。其二是強制冷風冷卻：梨果放在冷風室內(nèi)，利用制冷機制造冷氣，再通過鼓風機使冷空氣流經(jīng)果垛，將梨果表面的田間熱帶走，從而達到降溫的目的。其特點是降溫時間短，干凈衛(wèi)生，但需要設備價格較高。其三是冷庫冷卻：將梨果放在冷庫中降溫，具有簡單、快速冷卻的特點。對于如鴨梨類似的冷敏品種，應采取逐漸降溫的方式，不宜采用急降溫。傳統(tǒng)上，鴨梨貯藏過程中，采用預冷或者逐步降溫的方式，可明顯減少貯藏中的黑心病。一般認為鴨梨入庫溫度為10℃～12℃，每3天左右降1℃，30天左右降至0℃，并保持此溫度至貯藏結(jié)束。也可采用兩階段降溫法，即10℃入貯，保持10天，而后降至3℃～4℃保持10天，最后降至0℃至貯藏結(jié)束。

四﹑梨采后生理研究進展1、1-MCP對梨的影響

當植物器官進入成熟期，一種促進成熟和衰老的激素-乙烯就會逐步而大量產(chǎn)生，并與細胞內(nèi)部的相關受體結(jié)合，激活一系列與成熟有關的生理生化反應，促進了植物器官的衰老和死亡。1-MCP(1-甲基環(huán)丙烯)，具有阻斷乙烯與受體的結(jié)合，抑制乙烯的作用，從而延遲了成熟衰老過程達到保鮮效果。1-MCP可以明顯地延緩碭山酥梨的后熟與衰老，能較好的保持果實在貯藏過程中的外觀質(zhì)量和風味，1-MCP處理對黃金梨呼吸強度沒有明顯的抑制作用，對其貯藏效果也沒有明顯的影響，但可顯著抑制豐水梨果實呼吸強度及延緩其硬度下降，鱷梨經(jīng)1-MCP處理，可以延緩果皮和果肉顏色的變化，保持較高的硬度，降低果實的腐爛率，延緩成熟過程，提高貨架壽命。西洋梨在0℃下冷藏130天或160天后，用1-MCP處理；再升溫，乙烯的生成明顯受到抑制；西洋梨經(jīng)1-MCP處理后于0℃貯藏100天的果實，20℃升溫4天后，未能檢測到乙烯的生成，也不能正常成熟。

1-MCP利于梨果實貯藏保鮮的主要效果表現(xiàn)在：（1）抑制果實軟化：1-MCP明顯降低果實的細胞壁水解酶—β-半乳糖苷酶、多聚半乳糖醛酸酶、果膠脂酶及纖維素酶的活性，抑制細胞壁物質(zhì)的降解，保持較高的果實硬度。（2）延緩果實 營養(yǎng)品質(zhì)下降：1-MCP能抑制果實可溶性固形物、可滴定酸、可溶性糖、Vc、類黃酮及蛋白質(zhì)含量下降，以及淀粉的轉(zhuǎn)化和分解（3）保持固有果實色澤：1-MCP抑制果皮葉綠素降解，延緩果肉顏色變化，且對防止貯藏期果柄干枯褐變也有明顯作用；還可以有效地防止貯藏后期和貨架期果皮褐變的發(fā)生，與其降低酚含量、PPO活性和延緩α-法尼烯的產(chǎn)生及其氧化物的積累有密切關系。（4）保持風味物質(zhì)：1-MCP促進梨揮發(fā)性物質(zhì)異丁酸乙酯和乙醇的積累，維持果實的香氣。（5）

控制果實貯藏期間生理病害：1-MCP明顯減少梨果實褐變現(xiàn)象，但也有報道會增加梨腐爛的現(xiàn)象。

2、氣調(diào)貯藏的研究

氣調(diào)貯藏是在冷藏的基礎上，通過改變貯藏環(huán)境中氣體成分(CO2，O2)相對比例，即減少氧氣含量、提高二氧化碳濃度，可以大幅度降低果蔬的呼吸強度和自我消耗，抑制催熟激素乙烯的生成，減少病害發(fā)生，延緩果蔬酌衰老進程，從而達到長期貯藏保鮮的目的。研究表明，高CO2和低O2能抑制乙烯生成，抑制果實呼吸作用，抑制果實纖維素酶的活性，保持果實硬度，降低多酚氧化酶和過氧化酶的活性。將氣調(diào)庫或塑料薄膜燃內(nèi)氣體成分控制在O2 2%-2.5%、CO2 0.8%-1%可使梨果保持良好的色澤風味及新鮮度。庫爾勒香梨氣調(diào)貯藏最佳氣體成分是：O2濃度4%-6%，CO2濃度2%-4%。香梨果實對貯藏環(huán)境中高CO2十分敏感，高CO2往往是引起組織褐變的重要原因。一般貯藏環(huán)境中的CO2濃度越高，細胞膜的破壞程度就越大，越容易發(fā)生果肉、果心褐變。低O2也會導致香梨褐變，據(jù)張平等、辛廣等報道，CO2為5%，O2為5%-8%，在0℃溫度下貯藏180天的南果梨，可獲得最佳感官品質(zhì)，南果梨利用聚藝烯膜袋密封貯藏，可降低其貯藏果實的呼吸強度和后熟、衰老過程，在好果率、保鮮指數(shù)、失重率、轉(zhuǎn)色指數(shù)、硬度等方面均有明顯效果。蘋果梨對CO2比較敏感，在CO2>2.8%時易發(fā)生CO2中毒(即果皮、果肉呈褐色光滑的蒸煮狀)。在O2含量<13.5%時，易得蜜病。據(jù)張四偉報道，日本三水梨(新水、幸水和豐水)，在0℃的CA氣調(diào)庫，調(diào)節(jié)保持O2 3%，N2 97%，除去庫內(nèi)因三水梨呼吸產(chǎn)生的CO2，這樣貯藏的梨比普通冷藏品，果皮色和肉質(zhì)、食味等都非常出色，貯藏期可達到6個月以上。

3、鈣對梨貯藏特性的影響

鈣處理引起乙烯產(chǎn)量顯著下降，抑制果實的呼吸作用，這在一定程度上與氧化代謝受抑制有關，鈣作為膜的穩(wěn)定劑并阻止導致自由基形成和乙烯產(chǎn)生的衰老過程。羅學剛在采前用無紡布浸鈣對蒼溪雪梨套果，結(jié)果表明采前處理果貯后固形物含量與對照不套果相比，增加6.45%，總糖增加18.54%，硬度增加10.21%，失水率減少20.11%，腐爛率減少31.96%，總酸減少5.56%。經(jīng)統(tǒng)計分析，無紡布浸鈣套果采前處理與對照間總糖、硬度、失水率，腐爛率等指標差異極顯著。據(jù)宣景宏等報道采后梨果實在常溫下浸泡于質(zhì)量分數(shù)為6%的CaCl2中15分鐘或減壓浸泡于質(zhì)量分數(shù)為4%的CaCl2中2分鐘會明顯延長南果梨的貯藏期，抑制褐變的發(fā)生。另外，通過采前噴鈣或采后浸鈣可以控制蘋果梨果皮褐變、水心病、苦痘病、黃花梨黑心病等生理病害。

4、果實軟化及褐變機理的研究

梨果實采后極易軟化，采后在室溫(30℃)下的幸水梨5天后硬度便在4kg以下，果肉有衰敗跡象。據(jù)林河通在常溫下(20±1)℃對黃花梨采后軟化過程及機理研究表明：黃花梨采后5天內(nèi)，果實硬度下降較快，5-10天內(nèi)下降較慢，此后下降加速，尤其是采后20-25天。對與果實軟化有關的物質(zhì)(淀粉、細胞壁組分——果膠物質(zhì)和纖維素)代謝及相關酶活性變化進行研究。結(jié)果表明，黃花梨采后5天內(nèi)果實淀粉含量下降72.80%，淀粉酶活性升高2.9倍，之后淀粉含量和淀粉酶活性逐漸下降，采后25天時，果實淀粉僅為采收時的5.68%。采后5天內(nèi)，多聚半乳糖醛酸酶(PG)和纖維素酶活性變化不大，之后迅速上升，到采后15天時達到酶活性高峰，分別為采收時的3.0倍和7.9倍，之后酶活性逐漸下降，因而認為，黃花梨采后5天內(nèi)果實軟化主要是由于淀粉酶活性的快速上升催化淀粉的快速水解造成的，之后果實軟化是由PG、纖維素酶作用引起果膠物質(zhì)、纖維素等細胞壁組分降解所致。梨果肉或果心褐變是梨貯藏過程中常見現(xiàn)象，也是某些優(yōu)質(zhì)梨(如黃金梨、黃花梨等)長期貯藏的主要限制因素。梨果產(chǎn)生褐變的原因有三方面：一是貯藏溫度過低，易產(chǎn)生冷害，使果實中細胞膜保護酶-超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)的活性明顯下降，并且在褐

變的果實組織中隨著褐變程度的增大，作為脂質(zhì)過氧化反應產(chǎn)物的丙二醛(MDA)積累增多。二是梨果貯藏環(huán)境中CO2濃度過高而引起高CO2傷害。三是田間栽培期間缺鈣，采收過晚，成熟度過高，貯期過長，過熟衰老。采前噴鈣或采后浸鈣可以保持膜的完整性，抑制果實乙烯釋放量和呼吸強度，延緩果實成熟和衰老。采后梨果在6%CaCl2中浸泡15分鐘，會明顯延長南果梨的貯藏期，抑制褐變的發(fā)生。梨果皮褐變，某些品種的梨(如蘋果梨)果皮薄脆，酚物質(zhì)的含量和多份氧化酶(FPO)的活性皆高于其它部分。據(jù)吳明江報道，在蘋果梨貯運過程中，果點處褐變逐漸加深并擴大，果皮失水及膜脂過氧化作用導致組織膜透性增大及區(qū)域化分布被破壞是蘋果梨褐變的主要原因，可以通過用0.01mm厚小食品袋單果包裝，防止水分過度蒸發(fā)，防止機械傷等措施有效防止蘋果梨果皮褐變。

5、中草藥及生化涂膜劑的保鮮應用研究

果蔬的保鮮技術，除低溫氣調(diào)外，常采用化學保鮮劑。近年來隨著人們生活水平不斷提高，對食品衛(wèi)生和食品安全的要求也越來越嚴格，開發(fā)高效低毒保鮮劑也成為國內(nèi)外研究的熱點。據(jù)毛瓊等用中草藥提取物保鮮河北水晶梨的研究表明，使用中草藥(丁香、大黃和高良姜)涂膜保鮮效果明顯，它能減少水分散失，降低水果霉變率，維持較高的營養(yǎng)成分，對人體無毒害。殼聚糖是甲殼質(zhì)深加工的產(chǎn)物，對人體無毒，無害。據(jù)徐清海等用殼聚糖常溫保鮮南果梨的研究，結(jié)果表明，用1.5%濃度的殼聚糖處理的南果梨在常溫下(15-18℃)下貯藏28天后，果實色澤鮮艷，硬度較大，失水較少，果味與鮮果無明顯差異，果實腐爛率明顯少予對照組。用1.5%殼聚糖涂膜，在常溫下南果梨可貯藏50天以上。

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第二篇：生物制藥現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究

生物制藥技術現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢研究

學生姓名 張溢峰

班 級 生物技術132 專業(yè)名稱

生物技術

學院名稱 生命科學與技術學院

指導教師 李文蘭

提交日期 2016年1月15日

廣西大學生命科學與技術學院

2016年 1月

摘要：生物技術藥物(biotech drugs)又稱為生物藥物(biopharmaceutics)。以組合化學、藥學基因（功能抗原學、生物信息學等高技術為依托，融合了醫(yī)學、生物學、藥物學等先進技術，以分子遺傳學、分子生物、生物物理等基礎學科的突破為后盾形成的產(chǎn)業(yè)。生物制藥技術將對生物技術藥物的創(chuàng)新與發(fā)展產(chǎn)生十分重要的影響和作用。筆者總結(jié)了生物制藥的現(xiàn)狀，生物技術藥物的分類，生物制藥的發(fā)展趨勢，我國生物技術制藥的發(fā)展方向，并展望了我國生物制藥行業(yè)的前景。

關鍵詞 ：生物制藥技術；發(fā)展趨勢；發(fā)展；現(xiàn)狀；研究；生物技術

“21 世紀是生物的世紀”這一觀點已經(jīng)逐漸地被越來越多的人所接受,且正沿著它特有的軌道一步步的成為現(xiàn)實。生物制藥是指運用微生物學、生物學、醫(yī)學、生物化學等的研究成果“從生物體生物組織細胞體液等”綜合利用微生物學、化學、生物化學、生物技術、藥學等科學的原理和方法制作的一類用于預防、治療和診斷的制品。其中最為主要的是基因工程方法，即利用克隆技術和組織培養(yǎng)技術，對DNA進行切割、插入、連接和重組，從而獲得生物醫(yī)藥制品。生物制藥產(chǎn)品主要包括三大類：基因工程藥物、生物疫苗和生物診斷試劑。其在診斷、預防、控制乃至消滅傳染病，保護人類健康延長壽命中發(fā)揮著越來越重要的作用。這些成果還可以幫助人類加速植物和動物的人工進化以及改善生態(tài)環(huán)境對人類的影響等，產(chǎn)生新的有機生命的研究也會取得進展。

目前,生物制藥產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為21世紀最具前途的產(chǎn)業(yè)之一, 是生物工程應用研發(fā)中最活躍和進展最快的領域。生物制藥行業(yè)具有高技術、高投入、高風險、高收益、周期長等特點。世界上許多國家都把生物技術產(chǎn)業(yè)作為優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,不斷加大對生物制藥產(chǎn)業(yè)的政策扶持與資金投入。生物藥物的陣營很龐大，全世界的醫(yī)藥品已有一半是生物合成的，特別是合成分子結(jié)構(gòu)復雜的藥物時，它不僅比化學合成法簡便，而且有更高的經(jīng)濟效益。它的發(fā)展將幫助人類解決很多當前無法人類疾病，同時還可以改革食品的生產(chǎn)過程，徹底消除人類的營養(yǎng)不良。這些將極大的延長人類壽命，改善人們的生活。

一.生物制藥的現(xiàn)狀

目前生物制藥主要集中在以下幾個方向： 1 腫瘤

在全世界腫瘤死亡率居首位，美國每年診斷為腫瘤的患者為100萬，死于腫瘤者達54.7萬。用于腫瘤的治療費用1020億美元。腫瘤是多機制的復雜疾病，現(xiàn)在仍主要運用早期診斷、手術、放療、化療等手段進行綜合治療。今后10年抗腫瘤生物藥物會迅速增多。如利用基因藥物抗體抑制腫瘤的發(fā)展和擴散，如利用導向IL-2受體的融合毒素治療CTCL腫瘤，如利用基因治療法對腫瘤進行治療(使用γ-干擾素基因?qū)撬枇龅闹委?。基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(TNMPs)可抑制腫瘤血管生長，阻止腫瘤生長與轉(zhuǎn)移。這類抑制劑有可能成為廣譜抗腫瘤治療劑，已有3種化合物進入臨床試驗。神經(jīng)退化性疾病 現(xiàn)在利用生物技術治療老年癡呆癥、腦中風、帕金森氏病及脊椎損傷的藥物，如胰島素生長因子rhIGF-1 目前已開始Ⅲ期臨床實驗。神經(jīng)生長因子(NGF)和BDNF(腦源神經(jīng)營養(yǎng)因子)用于治療末稍神經(jīng)炎，肌萎縮硬化癥，均已進入Ⅲ期臨床。全國每年中風患者大概60 萬，每年死于中風患者達15 萬。中風癥的有效防治藥物不多，尤其是可治療不可逆腦損傷的藥物更少，CerestaL已被證明能對中風患者的腦力有顯著改善和穩(wěn)定作用，已經(jīng)進入Ⅲ期臨床試驗。自身免疫性疾病

許多炎癥由自身免疫缺陷引起，如哮喘、風濕性關節(jié)炎、多發(fā)性硬化癥、紅斑狼瘡等。我國風濕性關節(jié)炎患者多達4000 多萬，每年花費巨額醫(yī)療費，很多制藥公司正對這類疾病進行研究。如 Genentech公司研究一種人源化單克隆抗體免疫球蛋白E用于治療哮喘，已進入Ⅱ期臨床;美國Cetor′s 公司開發(fā)出一種用于治療風濕性關節(jié)炎的TNF-α 抗體，治療的有效率達80%。還有的公司在應用基因療法治療糖尿病，如將胰島素基因?qū)牖颊叩钠つw細胞，再將細胞注入人體，使工程細胞產(chǎn)生全程胰島素供應。我國每年有接近一百萬人死于冠心病，每年都要花費高額的治療費。今后10年，防治冠心病的藥物將是制藥工業(yè)的重要增長點。Centocor′s Reopro公司應用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和恢復心臟功能取得成功，這標志著一種新型冠心病治療藥物的延生。隨著基因組科學的建立以及基因操作技術的迅速發(fā)展，目前基因治療與基因測序技術正在進行商業(yè)化開發(fā)，推動了治療學的發(fā)展。轉(zhuǎn)基因技術用于構(gòu)造轉(zhuǎn)基因植物和轉(zhuǎn)基因動物，已逐漸進入產(chǎn)業(yè)階段，用轉(zhuǎn)基因綿羊生產(chǎn)蛋白酶抑制劑ATT，用于治療肺氣腫和囊性纖維變性，已進入Ⅱ，Ⅲ期臨床。大量的研究成果表明轉(zhuǎn)基因動、植物將成為未來制藥工業(yè)的另一個重要發(fā)展領域。

二.生物制藥分類

生物藥物的原料以天然的生物材料為主, 包括微生物、人體、動物、植物、海洋生物等。所以說,生物藥物(或稱生物技術藥物)是集生物學、醫(yī)藥學的先進技術為一體,以化學、藥學基因等高技術為依托,以分子遺傳學、分子生物學等基礎學科的突破為后盾所形成的產(chǎn)業(yè)。生物藥物按它的用途不同可分為三大類: 生化藥物、生物工程藥物和生物制劑。

然而也可以用別的方式來進行分類。其一，重組蛋白質(zhì)和重組多肽藥物：即利用DNA重組技術，將重組對象的基因插入載體，拼接后轉(zhuǎn)入新的宿主細胞，構(gòu)建成工程菌（或細胞），實現(xiàn)遺傳物質(zhì)的重新組合，并使目的基因在工程菌內(nèi)進行復制和表達，最后將表達的目的產(chǎn)物純化并做成制劑，得到重組多肽、蛋白質(zhì)類藥物。其二，重組DNA藥物：基因治療是指向靶細胞或組織中引入外源基因DNA或RNA片斷，以糾正或補償基因的缺陷；關閉或抑制異常表達的基因；刺激產(chǎn)生相應的抗體，從而達到治療和預防疾病的目的。其三，其他生物技術藥物：如微生態(tài)制劑，另外還有利用生物技術生產(chǎn)的血液代用品、腫瘤疫苗等等。三.生物制藥的發(fā)展趨勢

現(xiàn)代生物技術已對醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了革命性影響，生物產(chǎn)業(yè)是一個以科學為基礎的產(chǎn)業(yè)，它對工藝的依賴性低，對基礎工業(yè)的要求相對較低。自從人類基因組計劃完成以耒，結(jié)構(gòu)基因組，功能基因組，蛋白質(zhì)組等研究計劃相繼起動。這為生物技術的發(fā)展注入了強大的活力。各國對此十分重視，并把生物技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作為國家經(jīng)濟發(fā)展中新的增長點之一。

生物學的革命不僅依賴于生物科學和生物技術的自身發(fā)展，而且依賴于很多相關領域的技術走向。盡管生物技術的高速發(fā)展使人們難以作出準確的預測，但是基因組圖譜、克隆技術、遺傳修改技術、生物醫(yī)學工程、疾病療法和藥物開發(fā)方面的進展正在加快。

各種新技術的出現(xiàn)有助于新藥物的開發(fā)。計算機模擬和分子圖像處理技術相結(jié)合可以繼續(xù)提高設計具有特定功能特性的分子的能力，成為藥物研究和藥物設計的得力工具。藥物與使用該藥物的生物系統(tǒng)相互作用的模擬在理解藥效和藥物安全方面會成為越來越有用的工具。

到下世紀初生物技術藥物的種類數(shù)目尚不會超過一般藥物的總數(shù)，但生物技術制藥公司總數(shù)將超過前10年的6倍。

藥物的研究開發(fā)成本目前已經(jīng)高到難以為繼的程度，每種藥物投放市場前的平均成本大約為6億美元。這樣高的成本會迫使醫(yī)藥工業(yè)對技術的進步進行巨大的投資，以增強醫(yī)藥工業(yè)的長期生存能力。

總之，綜合多學科的努力，通過新技術的創(chuàng)立可以大大拓寬發(fā)明新藥的空間，增加發(fā)明新藥的機遇與速度。因為這些手段可以尋找快速鑒定藥物作用的靶，更有效地發(fā)現(xiàn)更多新的先導物化學實體，從而為發(fā)明新藥提供更加廣闊的前景。

四.我國生物技術制藥的發(fā)展方向

我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)還相對落后,但是國家和地方政府都在不斷加大對該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展力度,從政策和資金等各方面給予其便利。當前,我國已將生物制藥作為經(jīng)濟發(fā)展的重點建設行業(yè)和高新技術的支柱產(chǎn)業(yè)來發(fā)展。當前一些科技發(fā)達或經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)正在不斷建立國家級生物制藥產(chǎn)業(yè)基地,并初步形成了初具規(guī)模的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群,這對我國的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了很好的帶動作用。總體而言,中國生物制藥產(chǎn)業(yè)未來充滿希望,前景看好,中國的生物制藥產(chǎn)業(yè)將呈繼續(xù)增長態(tài)勢。

綜合起來考慮, 我國生物技術制藥業(yè)今后的發(fā)展方向可以確定為:1)中草藥及其有效生物活性成分的發(fā)酵生產(chǎn);2)改造抗生素工藝技術;3)大力開發(fā)疫苗與酶診斷試劑;4)開發(fā)活性蛋白與多肽類藥物這方面的開發(fā)5)開發(fā)研制靶向藥物, 以開發(fā)腫瘤藥物為重點6)發(fā)展氨基酸工業(yè)和開發(fā)甾體激素;7)人源化的單克隆抗體的研究與開發(fā);8)血液替代品的研究與開發(fā);9)人體基因組的研究。

五.我國生物制藥行業(yè)的前景

（1）創(chuàng)投機構(gòu)看好中國生物制藥領域全球金融危機加劇，讓創(chuàng)投機構(gòu)在中國的腳步變得格外謹慎。但于北京舉行的“2008ChinaVenture中國投資年會”上，以生物制藥為代表的醫(yī)療領域，卻被參會的創(chuàng)投精英一致看好。（2）眼光盯準生物新領域

雖然政府一直在鼓勵創(chuàng)新研究，但是國內(nèi)新藥非常少，大部分都是舶來品?！兑?guī)劃》提出，“十二五”期間，將重點突破一批藥物創(chuàng)制關鍵技術和生產(chǎn)工藝，完善新藥創(chuàng)制與中藥現(xiàn)代化技術平臺，建設一批醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，基本形成具有中國特色的國家藥物創(chuàng)新體系。（3）前途光明，道路曲折

從歷史情況看，產(chǎn)業(yè)政策在很大程度上決定了醫(yī)藥行業(yè)的景氣度。已出臺的《生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》將會在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向和財政支持上給予更為明確的扶持。如果前瞻性地看未來五年的中國生物醫(yī)藥行業(yè)，我們認為：第一，中國生物醫(yī)藥市場空間依然廣闊，第二，政策將引導行業(yè)走向更高層次的創(chuàng)新之路，第三，生物醫(yī)藥企業(yè)、尤其是中成藥企業(yè)的類消費品化趨勢亦會更加明顯，第四，研發(fā)成本上升及周期加長，使得跨國藥企的產(chǎn)業(yè)重心轉(zhuǎn)移至中國，同時中國企業(yè)也將進一步嘗試走向規(guī)范市場。

六.結(jié)語

生物制藥是21世紀最核心的高新技術之一,，過去我們由于閉關鎖國而錯過工業(yè)革命的發(fā)展良機，由于文革而痛失信息技術革命帶來的黃金發(fā)展機遇,，現(xiàn)在我們不能再次喪失生物技術帶來的這次飛躍式發(fā)展機遇。我們要清醒認識到自身的差距與不足，找出制約我國生物制藥發(fā)展的瓶頸，大力發(fā)展動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)技術和治療性抗體研究與開發(fā)的上中下游技術，把握機會, 實現(xiàn)跨越式發(fā)展。相信在完成人體基因組測序后，從人體基因組中尋找開發(fā)各種新藥，將是一個激動人心的壯舉。

（1）胡顯文，陳惠鵬，湯仲明等.生物制藥的現(xiàn)狀和未來(一):歷史與現(xiàn)實市場.中國生物工程雜志，2007，24(12).（2）熊宗貴，于榮敏，肖成祖等.生物技術制藥.北京:高等教育出版社，2008.（3）李元，陳松森，王渭池等.基因工程藥物.北京:化學工業(yè)出版社，2006.（4）楊汝德.基因克隆技術在制藥中的應用.北京:化學工業(yè)出版社，2008.（5）胡顯文，陳惠鵬，湯仲明等.美國、歐盟和中國生物技術藥物的比較.中國生物工程雜志，2009，25(2).（6）彭俊文，蔣銘敏.生物技術藥物的研究開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及前景.生物技術通訊，2008.（7）雷中良,張曉紅，生物制藥技術的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢.哈藥集團制藥總廠103車間,2012(8)吳梧桐，王友同，吳文俊，藥物生物技術進展，藥物生物技術,1995,2(3):40.(9)張國全，藥學科學，國家自然科學基金委員會，北京:科學出版社,1995:48.(10)吳梧桐等，基因工程藥物-基礎與臨床，人民衛(wèi)生出版社,1996.(11)李元等，基因工程藥物，化學工業(yè)出版社，2002，11，1.(12)唐冬生，夏家輝，新型基因工程藥物，生命科學研究，第三卷第2 期.

第三篇：國內(nèi)外公路研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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第1章 緒論

1.1我國公路現(xiàn)狀

交通運輸業(yè)是國民經(jīng)濟中從事運送貨物和旅客的社會生產(chǎn)部門，是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的動脈，是經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎行業(yè)、先行產(chǎn)業(yè)。交通運輸主要包括鐵路、公路、水運、航空、管道五種運輸方式，其中，鐵路、水運、航空、管道起著“線”的作用，公路則起著“面”的作用，各種運輸方式之間通過公路路網(wǎng)聯(lián)結(jié)起來，形成四通八達、遍布城鄉(xiāng)的運輸網(wǎng)絡。改革開放以來，靈活、快捷的公路運輸發(fā)展迅速，目前，在綜合運輸體系中，公路運輸客運量、貨運量所占比重分別達90％以上和近80％。高速公路是經(jīng)濟發(fā)展的必然產(chǎn)物，在交通運輸業(yè)中有著舉足輕重的地位。在設計和建設上，高速公路采取限制出入、分向分車道行駛、汽車專用、全封閉、全立交等較高的技術標準和完善的交通基礎設施，為汽車快速、安全、經(jīng)濟、舒適運行創(chuàng)造了條件。與普通公路相比，高速公路具有行車速度快、通行能力大、運輸成本低、行車安全、舒適等突出優(yōu)勢，其行車速度比普通公路高出50％以上，通行能力提高了2~6倍,并可降低30％以上的燃油消耗、減少1/3的汽車尾氣排放、降低1/3的交通事故率。

新中國成立以來，經(jīng)過60多年的建設，公路建設有了長足發(fā)展。2011年初正值“十一五”規(guī)劃結(jié)束，“十二五”規(guī)劃伊始?！笆晃濉睍r期是我國公路交通發(fā)展速度最快、發(fā)展質(zhì)量最好、服務水平提升最為顯著的時期。經(jīng)過4年多的發(fā)展，公路交通運輸緊張狀況已實現(xiàn)總體緩解，基礎設施規(guī)模迅速擴大，運輸服務水平穩(wěn)步提升，安全保障能力明顯增強，為應對國際金融危機、保持經(jīng)濟平穩(wěn)較快發(fā)展、加快經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、促進城鄉(xiāng)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展、保障社會和諧穩(wěn)定、進一步提高我國的綜合國力和國際競爭力作出了重要貢獻。

“十一五”前4年，全國累計完成公路建設投資2.93萬億元，年均增長近16％，約為“十一五”預計總投資的1.2倍，也超過了“九五”和“十五”的投資總和。公路建設投資的快速增長，極大地拉動和促進了國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展。從公路建設投資占同期全社會固定資產(chǎn)總投資的比重來看，“十一五”期間基本保持在4.5％左右。

在投資帶動下，公路網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，截至2009年底，全國公路網(wǎng)總里程達到386萬公里，其中高速公路6.51萬公里，二級及以上公路42.52萬公里，分別較“十五”末增加36.4萬公里、2.5萬公里和9.4萬公里；全國公路網(wǎng)密度由“十五”末的每百平方公里34.8公里提升至40.2公里。預計到2010年底，全國公路網(wǎng)總里程將達到395萬公里，高速公路超過7萬公里，分別較“十五”末增加45.3萬公里與3萬公里。農(nóng)村公路投資規(guī)模年均增長30%，總里程將達到345萬公里，實現(xiàn)全國96%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)通瀝青（水泥）路。

“十一五”期間公路的快速發(fā)展，為擴大內(nèi)需、拉動經(jīng)濟增長作出了突出貢獻。特別是2008年以來，為應對國際金融危機，以高速公路為重點，建設步伐進一步加快，“十一五”末高速公路里程將達到“十五”末的1.78倍?！笆晃濉逼陂g全社會高速公路建設累計投資達2萬億元，直接拉動GDP增長約3萬億元，拉動相關行業(yè)產(chǎn)出

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通車里程超過2 3萬千米，共有15個國家高速公路通車里程超過2000km，這些國家是美國(8.98萬千米)、中國(6.03萬千米)、澳大利亞(1.86萬千米)、加拿大(1.69萬千米)、德國(1.21萬千米)、西班牙(1.2萬千米)、法國(1.04萬千米)、亞美尼亞(7500km)、墨西哥（6980km)、日本(6500km)、意大利(6620km)、英國(3480km)、韓國(2778km)、荷蘭(2235km)、南非(2032km)，其中美國、德國、日本等發(fā)達國家已經(jīng)構(gòu)筑起與本國經(jīng)濟社會發(fā)展相適應的高速公路網(wǎng)。與我國相鄰的俄羅斯、印度等國家的真正意義上的高速公路很少，其多數(shù)是相當于半封閉的一級公路。德國1932年就開始修建高速公路，是最早修建高速公路的國家； 美國的高速公路通車里程最多，1957年開始修建，現(xiàn)在已近9萬千米；日本是同時代高速公路發(fā)展較快的國家，從1957年開始修建，目前已修建6500km車道最多的高速公路是加拿大多倫多的401高速公路，有16個甚至22個車道。由世界高速公路發(fā)展史可知，高速公路如同汽車一樣，從誕生的那一刻起，就深刻影響著其所服務的每一個人和觸及的每一寸土地，對促進國家經(jīng)濟增長、提高人民生活質(zhì)量、維護國家安全等都具有十分重要的價值。發(fā)達的高速公路網(wǎng)不僅是交通現(xiàn)代化的主要標志、公路先進生產(chǎn)力的集中代表，也是一個國家或地區(qū)現(xiàn)代化的重要標志。根據(jù)經(jīng)濟發(fā)展與高速公路增長的相互關系，國外發(fā)達國家高速公路的發(fā)展一般經(jīng)歷了以下四個階段。

a)第一階段，發(fā)展起步期，其特點是： 經(jīng)濟總量較小，高速公路認知度低，規(guī)模不大且里程增長緩慢。

b)第二階段，快速發(fā)展期，其特點是： 經(jīng)濟加速增長，高速公路需求旺盛，通車里程迅速增長。

c)第三階段，接近飽和期，其特點是： 經(jīng)濟穩(wěn)定增長，資源緊俏，高速公路通車里程增長趨緩，以提高路網(wǎng)質(zhì)量為主。

d)第四階段，相對穩(wěn)定期，其特點是： 經(jīng)濟持續(xù)增長，資源緊缺，高速公路網(wǎng)規(guī)模趨于穩(wěn)定，路網(wǎng)運行質(zhì)量的提高主要依靠提高交通管理水平實現(xiàn)，智能運輸系統(tǒng)目趨完善是其主要標志。

目前，我國正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程加快的關鍵階段，汽車普及率迅速提高，這與發(fā)達國家2 0 世紀6 0 年代～7 0 年代的情況較為類似。我國高速公路正處于最具成長性的第二階段。

1.3我國公路發(fā)展趨勢

我國公路建設正處于快速發(fā)展的階段。2004年12月17日，《國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》經(jīng)國務院審議通過，標志著我國高速公路建設進入了一個新的歷史時期。

國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃采用放射線與縱橫網(wǎng)格相結(jié)合的布局方案，形成由中心城市向外放射及橫連東西、縱貫南北的大通道，由7條首都放射線、9條南北縱向線和18條東西橫向線組成，簡稱“7918網(wǎng)”，總規(guī)模8.5萬公里，其中主線6.8萬公里，地區(qū)環(huán)線、聯(lián)絡線等其他線路約1.7萬公里。建成后可以在全國范圍內(nèi)形成“首都連接省會、省會彼此相通、連接主要城市、覆蓋重要縣市”的高速公路網(wǎng)絡，具體如下：

首都放射線7條：北京－上海、北京－臺北、北京－港澳、北京－昆明、北京－拉薩、北京－烏魯木齊、北京－哈爾濱。

南北縱向線9條：鶴崗－大連、沈陽－?？凇㈤L春－深圳、濟南－廣州、大慶－廣州、二連浩特－廣州、包頭－茂名、蘭州－?？凇⒅貞c－昆明。

第四篇：抽油機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

抽油機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

一．國內(nèi)抽油機研發(fā)現(xiàn)狀

油機是有桿抽油系統(tǒng)中最主要舉升設備。根據(jù)是否有游梁，可分為游梁式抽 油機和無游梁式抽油機。經(jīng)過一百多年的實踐和不斷的改進創(chuàng)新，抽油機不管是結(jié)構(gòu)形式還是在使用功能上，都產(chǎn)生了很大的變化。特別是近幾十年來，世界對原油的需求量不斷加大，對油田深度開采的能力有了更進一步的要求，在很大程度上加快了抽油機技術發(fā)展的速度，催生出多種類型。目前, 國內(nèi)抽油機制造廠有數(shù)十家, 產(chǎn)品類型已多樣化, 但游梁式抽油機仍處于主導地位。根據(jù)公開發(fā)表的資料統(tǒng)計, 我國現(xiàn)有6 大類共45 種新型抽油機[ 1] , 并且每年約有30 種新型抽油機專利, 十多種新試制抽油機[2] , 已形成了系列, 基本滿足了陸地油田開采的需要。各種新型節(jié)能游梁式抽油機如雙驢頭式抽油機、前置式抽油機、異相曲柄平衡抽油機、前置式氣平衡抽油機、下偏杠鈴系列節(jié)能抽油機[ 3]和用窄V 形帶傳動的常規(guī)抽油機等均已在全國各個油田推廣應用, 并取得了顯著的經(jīng)濟效益。長沖程、低沖次的無游梁式抽油機的研制也取得了一些進展, 如由勝利油田研制的無游梁鏈條抽油機, 經(jīng)過國內(nèi)十幾個油田稠油及叢式井的推廣使用[4], 在低沖次抽油和抽稠油方面已初見成效。此外, 桁架結(jié)構(gòu)的滑輪組增距式抽油機、滾筒式長沖程抽油機已在某些油田進行了工業(yè)試驗[5];齒輪增距式長沖程抽油機的研制工作也取得了新的進展;質(zhì)量輕、成本低、便于調(diào)速和調(diào)整沖程的液壓抽油機經(jīng)過幾年的研制和工業(yè)性試采油, 也積累了一定的經(jīng)驗[6]。其他型式新穎的抽油機如數(shù)控抽油機、連續(xù)抽油桿抽油機、車載抽油機、磨擦式抽油機、六連桿游梁式抽油機和斜直井抽油機等也正處于不斷改造和試生產(chǎn)過程中[7]。然而，游梁式抽油機的缺點是不容易實現(xiàn)長沖程低沖次的要求，因而不能滿足稠油井、深抽井和吉氣井采油作業(yè)的需要。同時，長沖程低沖次的無游梁式抽油機的性能尚有待完善(如油田正在使用的鏈條式抽油機還存在鏈條壽命短、換向沖擊載荷大和鋼絲繩易斷、導軌剛．度不足容易變形等問題)，而且品種規(guī)格還很少，不能適應當前石油工業(yè)的發(fā)展[8]。液壓抽油機至今仍處在研制階段[9]

二·國外抽油機的研發(fā)現(xiàn)狀

目前，世界上生產(chǎn)抽油機的國家主要有美國、俄羅斯、法國、加拿大和羅馬

尼亞等[10]。為了減少能耗, 提高采油經(jīng)濟效益,近年來國外研制與應用了許多節(jié)能型抽油機。例如異相型抽油機節(jié)電15%~ 35%;前置式抽油機節(jié)電368% 前置式氣平衡抽油機節(jié)電35% 輪式抽油機節(jié)電50%~ 80% 大圈式抽油機節(jié)電30%;自動平衡抽油機節(jié)電30% ~ 50%;低矮型抽油機節(jié)電5% ~20%;ROTAFLEX 抽油機節(jié)電25% 智能抽油機節(jié)電174%;螺桿泵采油系統(tǒng)節(jié)電40%~ 50% [11]。近年來國外很重視改進和提高抽油機的平衡效果, 使抽油機得到更精確平衡。近年來, 為了節(jié)約能耗、提高采油經(jīng)濟效益, 國外研制與應用了許多節(jié)能型抽油機, 在采油實踐中, 取得較好的使用效果。如變平衡力矩抽油機, 可使上沖程平衡力矩大于下沖程力矩。前置式氣平衡抽油機, 由于可在動態(tài)下調(diào)節(jié)氣平衡,平衡效果較好。氣囊平衡抽油機有90% 以上載荷得到平衡[12]。雙井抽油機可利用兩口油井抽油桿柱合理設計得到更精確的平衡。自動平衡抽油機可保證在上下沖程每一瞬間得到較精確的平衡效果[13]。近年來國外研制與應用了多種類型長沖程抽油機, 其中包括增大沖程游梁抽油機、增大沖程無游梁抽油機和長沖程無游梁抽油機[14]。1 前置式氣平衡抽油機 美國工J uf kin 公司生產(chǎn)的A 系列前置式氣平衡抽油機具有較好的技術經(jīng)濟指標, 抽油機重量減輕40 %, 尺寸縮小3 5 % , 動載荷較小, 受力均勻, 運轉(zhuǎn)平穩(wěn), 節(jié)約電耗35 %。2 無游梁長沖程抽油機 美國R O T A F L E x 寬帶傳動抽油機實踐表明: 抽油機系統(tǒng)效率為5 % , 而常規(guī)抽油機只有40 %。提升液體能耗比常規(guī)抽油機減少25 % , 可使用29.4 kw 電 動機, 而同級常規(guī)抽油機須用只kw 電動機。美國W es t er n G e a : 有限公司研制的液壓驅(qū)動無游梁長沖程抽油機占地面積較小, 可節(jié)約電耗10 % 一1 5 %。美國N a ti o n al Su p p ly 有限公司研制的無游梁長沖程抽油機節(jié)約電耗10 %一20 % 3 智能抽油機 美國N a t io n al S u p p ly 有限公司研制的智能抽油機減速器峰值扭矩減少34.7 %, 電動機功率減少1 7.4 % , 產(chǎn)量增加19 % , 抽油機系統(tǒng)效率平均提高47.8 % , 投資費用減少20 % , 成本利用率提高2 0.7 %。天然氣發(fā)動機驅(qū)動抽油機 美國生產(chǎn)的天然氣發(fā)動機驅(qū)動抽油機可比電動機功率減少30 % , 動力費用與采油成本均較低。4 變平衡力矩抽油機 美國Pi on ne r 公司研制了變平衡力矩抽油機, 利用抽油機連桿運動以及新增加的連桿擺動機構(gòu)作用原理, 使得上沖程時平衡力矩大于下沖程時的平衡力矩, 實現(xiàn)更精確地平衡抽油機載荷、減少抽油機電力消耗的目的三·國內(nèi)抽油機的發(fā)展趨勢

20世紀9O年代以來，我國東部各主要油田相繼進入中高含水開發(fā)期[17]。為確保高效生產(chǎn)，對抽油機的要求呈現(xiàn)兩個特點：一是急需采用長沖程抽油機，以增加油井的產(chǎn)液量；二是為了降低油井的單位生產(chǎn)成本，對抽油機的節(jié)能性提出了更高的要求[18]。其次就目前抽油機耗電量大，工作效率、能量利用率低這一現(xiàn)狀仍是我國抽油機研究的重點之一，在抽油機效率和節(jié)能方面，還有很大的提升空間，具有非常誘人的前景[19]。長沖程抽油機的研制應用能力不足一直是我國抽油機發(fā)展的瓶頸，長沖程抽油機具有減小沖程損失、提高系統(tǒng)效率、延長機桿泵的使用壽命、減少故障及提高整機運行質(zhì)量等優(yōu)點[20]。因此, 發(fā)展長沖程抽油機對當前我國老油田高含水井后期開采, 減緩產(chǎn)量遞減速度, 開采稠油、低滲透油田以及沙漠油田深井及超深井的機械開采, 都具有重要的現(xiàn)實意義[21]。游梁式抽油機的局限性十分突出，多方面事實說明，長沖程、低沖次、低功耗的無游梁式抽油機是今后抽油機發(fā)展的主要方向[22]。為適應油田采油需要, 在適當發(fā)展游梁式長沖程抽油機的同時, 應加速開發(fā)各類無游梁式長沖程抽油機[23]。開發(fā)無游梁曲柄搖桿輪式斜井抽油機和大型斜直井抽油機將對我國油氣資源開采有重要意義[24]。根據(jù)我國實際情況, 發(fā)展無游梁大沖程、低能耗、具有高適應性的直井抽油機和斜井抽油機, 將是我國今后抽油機發(fā)展的主要方向[25]。近年來，變頻技術在抽油機上得到了廣泛應用。利用變頻控制系統(tǒng)實時調(diào)整工作參數(shù)，提高電機功率因數(shù)，減小供電電流，還可以實現(xiàn)電機的軟起動，減小沖擊，并可根據(jù)油井供液能力實時調(diào)整沖次頻率，實現(xiàn)增產(chǎn)節(jié)能效果[26]；另外，研究開發(fā)機電一體化抽油裝置，根據(jù)抽油機井特性實時控制和改變抽油狀態(tài)，實現(xiàn)高效智能化采油[27]。如美國NSCO公司智能抽油機，采用微處理器和自適應電子控制器進行控制與監(jiān)測，具有功能多、抽油效率高、自動化程度高、經(jīng)濟性好、安全可靠、適應性強等優(yōu)點[28]。研發(fā)大型、高適應性的叢式井抽油機，隨著世界油氣資源的不斷開發(fā)，油層開采深度逐年加大，油田含水量的增多，大泵提液采油工藝和稠油開采等都要求采用大型抽油機[29]。現(xiàn)代大型抽油機應具備有高適應性，以適應多種惡劣環(huán)境和地層油層的變化，如開發(fā)一種機型能適應不同自然氣候與地貌環(huán)境的差異、地層油層的遷移改變、沖程沖次的改變、油氣層性狀的改變、連續(xù)與間歇抽油的調(diào)整等[30]。另外，由于現(xiàn)代大型抽油機的結(jié)構(gòu)和控制的復雜性，體積的龐大，其工作面積也相應增大，同一抽油機可以對多口相鄰油井同時抽油作業(yè)，采用綜合平衡方式和節(jié)能方式，達到最好的作業(yè)效果[31

四·國外抽油機的發(fā)展趨勢

如前所述, 世界范圍內(nèi)抽油機技術發(fā)展的總趨勢是向著多樣化、超大載荷、長沖程、節(jié)能型、無游梁式和自動化、智能化方向發(fā)展[32]。1.朝著大型化方向發(fā)展

隨著世界油氣資源的不斷開發(fā)，開采油層深度逐年增加，石油含水量也在不斷增多，采用大泵提液采油工藝和開采稠油等，都要求采用大型抽油機，所以近年來，國外出現(xiàn)了許多大載荷抽油機，如前置式氣平衡抽油機最大載荷213kN，氣囊平衡抽油機最大載荷227kN等[33]。還會出現(xiàn)更大載荷新型抽油機[34]。采 用長沖程抽油方式，抽油效率高，抽油機壽命長，動載荷小，排量穩(wěn)定，具有較好的采油經(jīng)濟效益，所以近年來國外出現(xiàn)了許多長沖程抽油機，如法國Mape公司抽油機，最大沖程10m[35]；美國WGCO公司抽油機最大沖程24.38m，NSCO公司抽油機最大沖程27.48m；原蘇聯(lián)鋼帶式超長沖程抽油機最大沖程1500m。長沖程抽油機全部采用低沖次抽油方式，Mape公司抽油機最大沖次5min，GDCO公司抽油機最大沖次為3min[36]。2.朝著低能耗方向發(fā)展

為了減少能耗，提高采油經(jīng)濟效益，近年來國外研制與應用了許多節(jié)能型抽油機。例如異相型抽油機節(jié)電15%～35%；前置式抽油機節(jié)電36.8%；前置式氣平衡抽油機節(jié)電35%；輪式抽油機節(jié)電50%～80%；大圈式抽油機節(jié)電30%；自動平衡抽油機節(jié)電30%～50%；低矮型抽油機節(jié)電5%～20%；ROTAFLEX抽油機節(jié)電25%；智能抽油機節(jié)電17.4%；螺桿泵采油系統(tǒng)節(jié)電40%～50%[37]。3.朝著精確平衡方向發(fā)展

近年來國外很重視改進和提高抽油機的平衡效果，使抽油機得到更精確平衡。例如變平衡力矩抽油機，可使上沖程平衡力矩大于下沖程力矩。前置式氣平衡抽油機，由于可在動態(tài)下調(diào)節(jié)氣平衡，平衡效果較好。氣囊平衡抽油機有90%以上載荷得到平衡。雙井抽油機可利用兩口油井抽油桿柱合理設計得到更精確的平衡。自動平衡抽油機可保證在上下沖程每一瞬間得到較精確的平衡效果[38]。4.朝著高適應性方向發(fā)展

現(xiàn)代抽油機應具有較高的適應性，以便拓寬使用范圍[39]。例如適應各種自然地理和地質(zhì)構(gòu)造條件抽油的需要；適應各種成分石油抽汲的需要；適應各種類型油井抽汲的需要；適應深井抽油需要；適應長沖程抽油的需要；適應節(jié)電的需 要；適應精確平衡的需要；適應無電源和間歇抽油的需要；適應優(yōu)化抽油的需要等[40]。5.朝著長沖程無游梁方向發(fā)展

近年來國外研制與應用了多種類型長沖程抽油機，其中包括增大沖程游梁抽油機、增大沖程無游梁抽油機和長沖程無游梁抽油機[41]；實踐與理論分析表明，增大沖程游梁抽油機是常規(guī)游梁抽油機的發(fā)展方向；增大沖程無游梁抽油機是增大沖程抽油機的發(fā)展方向；長沖程無游梁抽油機是長沖程抽油機的發(fā)展方向[42]。6.朝著自動化和智能化方向發(fā)展

近年來抽油機技術發(fā)展的顯著標志是自動化和智能化。美國Baker提升系統(tǒng)公司、Delta-X公司、APS公司等均研制了自動化抽油機，具有保護和報警功能，實時測得油井運行參數(shù)，及時顯示與記錄并通過計算機進行綜合計算分析，推出最優(yōu)工況參數(shù)，進一步指導抽油機以最優(yōu)工況抽油。美國NSCO公司智能抽油機，采用微處理機和自適應電子控制器進行控制與監(jiān)測，具有抽油效率高、節(jié)電、功能多、安全可靠、自動化程度高、經(jīng)濟性好、適應性強等優(yōu)點[43]。

參考文獻 [1] 張建軍．游梁式抽油機設計計算[M]．北京：石油工業(yè) 出版社，2005． [2] 張曉東，賈國超．關于我國抽油機發(fā)展的幾點思考[J]． 石油礦場機械，2008，37(1)：24—37

第五篇：當前我國氣象觀測現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究

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當前我國氣象觀測現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究

何春燕

摘 要：文章對我國當前氣象觀測現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢進行了簡單的探討，并提出了新觀點和新理論。關鍵詞：氣象觀測；發(fā)展趨勢；現(xiàn)狀 1 氣象觀測的基本概念

傳統(tǒng)的概念是指借助儀器和目力對氣象要素進行的測量和判定。隨著觀測技術的發(fā)展和觀測對象的擴充,氣象觀測已逐步發(fā)展為大氣探測。《戰(zhàn)略研究》對氣象觀測的概念予以了全新的解釋:氣象觀測是對地球大氣圈及其密切相關的水圈、冰雪圈、巖石圈、生物圈等的物理、化學、生物特征及其變化過程進行系統(tǒng)、連續(xù)的觀察和測定,并對獲得的記錄、數(shù)據(jù)進行整理的過程。氣象觀測是人們認識大氣現(xiàn)象和氣候變化的手段,其觀測數(shù)據(jù)和信息是開展氣象預報、預測、科學研究的基礎,也是地球系統(tǒng)科學的一個重要組成部分,是大氣科學發(fā)展的前沿。2 當前氣象觀測的成績與不足之處 2.1 成績

綜合觀測系統(tǒng)建設初具規(guī)模。到目前為止,我國的氣象及其他相關部門先后建立了約4600多個各類氣象臺站,初步實施了大氣觀測、海洋觀測和陸地觀測,觀測對象涉及大氣、海洋、水文、冰雪、陸地、生態(tài)等多個方面。衛(wèi)星和雷達觀測具有世界水平。我國成功發(fā)射了4顆極軌氣象衛(wèi)星和3顆靜止氣象衛(wèi)星,是世界上同時擁有雙軌氣象業(yè)務衛(wèi)星的少本文來自中國月期刊網(wǎng)（http://004km.cn），轉(zhuǎn)載請注明來源，或到月期刊網(wǎng)進行查詢。

數(shù)國家之一;沙塵暴監(jiān)測網(wǎng)、自動氣象站網(wǎng)、L波段探空雷達網(wǎng)、全球定位系統(tǒng)(GPS)探空站、飛機探測、風廓線儀和三維閃電定位儀等的建設和應用,提高了我國氣象綜合探測的現(xiàn)代化水平。2.2 不足的地方

我國現(xiàn)有氣象觀測站網(wǎng)布局還存在不足,基礎研究、探測技術、探測儀器和裝備與發(fā)達國家相比差距較大,離現(xiàn)代氣象觀測的要求還有較大距離,主要表現(xiàn)在以下幾方面。一些臺站環(huán)境受到嚴重影響,被迫搬遷,破壞了觀測的一致性和連續(xù)性,嚴重影響了觀測資料的準確性、比較性、代表性。有些觀測數(shù)據(jù)采集手段和信息傳輸設備落后,能夠獲取的數(shù)據(jù)在時空分辨率、觀測精度、觀測項目及觀測數(shù)據(jù)的連續(xù)性、完整性等方面尚不能滿足系統(tǒng)監(jiān)測與研究的需要。3 我國氣象觀測趨勢展望

依靠科技進步,利用各種先進成熟的探測技術和信息技術,建立門類較齊全、站網(wǎng)密度適宜、布局合理的地基、空基氣象觀測網(wǎng)。在未來系列衛(wèi)星上合理搭載大氣化學、大氣物理結(jié)構(gòu)等探測儀器;逐步構(gòu)成極軌、靜止和全球定位系統(tǒng)(GPS)、小衛(wèi)星等天基對地氣象觀測體系,開展對天氣、氣候系統(tǒng)的高時空分辨率、高精度、全天候、長期持續(xù)穩(wěn)定的監(jiān)測。實現(xiàn)對全球進行全天候的定量觀測;對常規(guī)氣象要素,大氣化學成分及過程,氣候系統(tǒng)各圈層相互作用的物理、化學、生物過程,進行綜合監(jiān)測。

3.1天基觀測系統(tǒng)

是由傳感器在中層大氣之上的以低軌(極軌)和高軌(靜止)衛(wèi)星為觀本文來自中國月期刊網(wǎng)（http://004km.cn），轉(zhuǎn)載請注明來源，或到月期刊網(wǎng)進行查詢。

測平臺和與其相應的地面應用系統(tǒng)組成的天基遙感探測系統(tǒng)。衛(wèi)星的遙感儀器向衛(wèi)星探測的“高時間分辨率、高空間分辨率、高光譜分辨率和高輻射測量精度以及全球、全天候、多波段觀測”發(fā)展。3.2空基觀測系統(tǒng)

傳感器在地球表面以上、中層大氣以下,并以飛機、漂浮氣球及系留氣球、火箭為觀測平臺的稱空基遙感探測系統(tǒng),以對流層、平流層和中間層大氣的物理和化學特性為觀測對象。根據(jù)全球氣候觀測系統(tǒng)(GCOS)規(guī)范和常規(guī)高空觀測規(guī)范要求,高空觀測站網(wǎng)密度達到200km;加快國內(nèi)商業(yè)航空器氣象觀測業(yè)務體系建設,開展航空器氣象資料下傳(AMDAR)的業(yè)務應用工作,開發(fā)氣象火箭下投探空儀系統(tǒng),建立火箭探測試驗、開發(fā)和應用系統(tǒng)。3.3地基觀測系統(tǒng)

地基氣象觀測是以地面為傳感器設置平臺,以整個大氣圈和相關圈層為觀測對象,采用多種觀測技術的綜合性觀測系統(tǒng),既是氣象綜合觀測業(yè)務體系的重要組成,也是氣候系統(tǒng)觀測的主要部分,是氣象觀測真實性檢驗和天基遙感探測校準的基礎。地基觀測系統(tǒng)可分為地面常規(guī)觀測系統(tǒng)、地基高空觀測系統(tǒng)、地基特種觀測系統(tǒng)、地基移動觀測系統(tǒng)。3.3.1地面常規(guī)觀測系統(tǒng)

全部建成測量準確度高、運行可靠的自動氣象觀測站。主要建設內(nèi)容是調(diào)整站網(wǎng)布局,完善“三站四網(wǎng)”,形成260個左右的國家氣候觀象臺、2400個左右的國家氣象觀測站(其中一級站約900個,二級站含約1500個)、30000個左右區(qū)域天氣觀測站,構(gòu)建國家氣候監(jiān)測網(wǎng)、國家天本文來自中國月期刊網(wǎng)（http://004km.cn），轉(zhuǎn)載請注明來源，或到月期刊網(wǎng)進行查詢。

氣觀測網(wǎng)、國家專業(yè)氣象觀測網(wǎng)和區(qū)域天氣觀測網(wǎng);逐步向多功能綜合觀測平臺和多圈層觀測系統(tǒng)轉(zhuǎn)變;建設城市天氣監(jiān)測站網(wǎng)、高速公路監(jiān)測網(wǎng)及氣象資料空白區(qū)(沙漠、高原、深山、海洋、灘涂、冰川等)的無人自動氣象站網(wǎng),使地面常規(guī)觀測系統(tǒng)中的基本地面天氣站網(wǎng)密度不超過150 km,重點地區(qū)建成加密自動氣象站網(wǎng),站網(wǎng)密度達到10～15 km,形成布局合理、觀測要素齊全、觀測準確度高、時效性強,能滿足不同需求的地面常規(guī)氣象觀測系統(tǒng)。2010年前建成S波段和C波段多普勒天氣雷達為主的全國天氣雷達網(wǎng), 2020年建成包括雙線偏振和相控陣在內(nèi)的天氣雷達網(wǎng),開展雷達綜合探測業(yè)務。積極推進激光雷達的業(yè)務化應用,發(fā)展微波輻射計和毫米波雷達。3.3.2地基高空觀測系統(tǒng)

主要負責對高空氣象要素進行三維空間的定時與連續(xù)觀測。布設覆蓋全國的云地和云間閃電定位系統(tǒng),建設國家級閃電資料處理系統(tǒng),對全國閃電資料進行及時收集和綜合處理,開展雷電防護及相關應用服務。