第一篇：實驗動物在生物醫學各領域中的應用

實驗動物學在生物醫學中的地位及作用

實驗動物學是生命科學研究的基礎和重要支撐條件。目前，幾乎所有的生命科學領域的科研、教學、生產、檢定、安全評價和成果評定都離不開實驗動物，實驗動物被稱為“活的儀器”，有著不可替代的作用。在現代科學的帶動下，實驗動物學已發展成為一門綜合性的新興學科，其發展和應用程度被作為衡量一個國家、一個地區、一個部門或行業，特別是生物醫學發展水平的重要標志。

21世紀將是高科技激烈競爭的年代，現代醫學及生物高科技已成為時代競爭的熱點和制高點，因此，實驗動物科學倍受重視。發達國家每年都投入大量資金，以促進實驗動物學的發展。實驗動物在科學研究中占有重要地位，如美國生物科學課題投資的40%涉及實驗動物，60%的生物學課題需要實驗動物。美國腫瘤研究中心，每年的研究經費為2.2億美元，而需要利用實驗動物進行研究的課題占1.4億美元。有人統計，我國生物醫學科研課題的60%以上需要實驗動物。由此可見實驗動物在科學研究中所占的重要位置。1.生物醫學方面

實驗動物學與醫學、生物學的關系尤為密切，生物醫學上的許多重大發現和成就都與實驗動物息息相關。正如巴甫洛夫所說：“沒有對活動物進行的實驗和觀察，人們就無法認識有機界的各種規律。”對于醫學科學來說，探討危害人類健康的各種疾病的發病、治療與治愈機制及其生理、生化、病理、免疫等方面的機制，無一不是通過動物實驗而闡明或證實的。如在癌癥的研究中，由于在腫瘤的移植、免疫、治療等研究中使用了裸鼠、悉生動物和無菌動物，對各種腫瘤的致癌原因，尤其是化學致癌物質、病毒致癌，腫瘤的病毒、免疫、治療等方面研究有了極大的進展。計劃生育研究中有相當大的工作量是在動物身上完成的。外科中器官的移植，必須先在動物身上反復進行實驗。其它疾病，如高血壓、動脈硬化、肥胖癥、糖尿病、肝炎、老年病、艾滋病等都需運用相應的動物模型來進行實驗研究，來闡明各方面的機理，最后達到治療和預防的目的。目前，對于生物學的研究已進入分子水平，而這一領域大部分研究材料也是來自實驗動物。

2.制藥和化工方面

實驗動物在制藥工業方面的應用非常廣泛，新藥的研制，必須通過安全性試驗，其中包括動物的急性、亞急性及慢性毒性試驗，三致試驗(致癌、致畸、致突變)，有的還要利用實驗動物模型進行效果試驗，證明對機體無毒性或安全可靠、有效后方能申請報批，否則可能會給人類造成不可挽回的惡果。如1962年西德某藥廠生產一種反應停(Thalidomide)藥物給孕婦使用，結果造成畸胎兒發生率增高，給子孫后代帶來災難。藥品出廠前，每批都要用實驗動物進行檢測，以確保絕對安全。化工產品的毒副作用對生命的影響，都是從動物實驗中獲得的結果。因此，實驗動物在醫藥、化工領域里被稱為“有生命的試劑”，是各種藥理、毒理實驗工作的重要條件，成為衡量醫藥、化工科學技術水平的重要標準。

實驗動物也是醫藥工業上生產疫苗、診斷用血清、某些診斷用抗原、免疫血清等的重要材料，都是將菌毒種等接種于動物體內而制成。例如：從牛體制備牛痘苗，猴腎制備小兒麻痹癥疫苗，馬體制備白喉、破傷風或氣性壞疽等血清，金黃地鼠腎制備乙腦和狂犬病疫苗，小鼠腦內接種腦炎病毒后的腦組織制備血清學檢驗用的抗原等。

3.在農牧科學方面

農業上大量使用化肥和農藥，對殘毒的分析檢測離不開實驗動物。安全性評價居農藥研究開發的首位，必須用高質量的實驗動物進行三致試驗，急性、亞急性、慢性毒性及遲發性毒性，聯合毒性，世代繁殖毒性等試驗。新農藥的研究開發往往因為它對人類健康有危害而告失敗，因此，研究的成功率僅占合成化合物的1/30000，研究周期約需7～8年。沒有合格的實驗動物來做試驗，而造成經濟上和時間上的損失是十分驚人的。如過去大量使用有機氯農藥、殺蟲日米、殺蟥劑等都因后來發現有致癌作用而停止使用，但有的已對環境造成了污染。

實驗動物在畜牧科學方面的應用，主要范圍是疫苗制備和鑒定、生理試驗、胚胎學研究、飼料營養分析、飼料添加劑、獸藥的有害影響等試驗，保證畜牧業的健康發展和肉、奶、蛋等畜產品的安全性。

4.輕工業科學方面

人們的吃穿用，包括食品、食品添加劑、皮毛及化學纖維、生活日常用品、各種化妝品等，特別是化學制品有害成分的影響，都要用實驗動物進行安全性試驗，證明對人體確實無急慢性毒副作用，無致癌、致畸、致突變作用后，方能生產和供應市場。

5.在重工業和環境保護方面

對重工業有害物的鑒定和防治，對整個環境的保護，包括廢物的、氣體的、光輻射的、聲干擾的等方面的研究工作中，實驗動物都是重要替代者。

6.在國防和軍事科學方面

各種武器殺傷效力，化學、輻射、細菌、激光武器的效果和保護，以及在宇宙、航天科學試驗中，實驗動物都作為人類的替身提供了大量有價值的科學數據。

7.其他方面

在商品鑒定和國際貿易中，已把實驗動物鑒定列為法規，它直接影響著對外貿易的數量、質量和信譽。實驗動物還在交通、建筑、海洋、石油等方面具有廣泛的應用。實驗動物的特點決定了它應用的廣泛性，因為它具有微生物和遺傳背景明確，模型性狀顯著且穩定，純度高，敏感性強，反應性一致，重現性好以及繁殖快、產仔多，價格相對低廉等特點。在科學研究中，它成為“活的試劑”、“活的精密儀器”，實驗動物科學的發展對科技進步和經濟發展起了很大的推動作用，發展實驗動物科學具有重大的現實意義和深遠的戰略意義。

動物模型的意義

在生命科學領域中，實驗研究是學科發展的基礎，尤其是動物實驗，是生命科學實驗研究中的重要組成部分。對實驗動物進行科學的繁育，以及實施嚴格的質量監測和管理，其目的就是使動物實驗研究準確無誤而更接近真實，使實驗結果具有科學性和重復性。在動物實驗中人們發現，動物在生命活動中的生理和病理過程，與人類或異種動物都有很多相似之處，并可互為參照，一種動物的生命活動過程可以成為另一種動物乃至人類的參照物。這樣就賦予動物實驗更廣泛的意義，也使動物模型的建立成為可能。

科學研究是探索未知，實驗研究的結果往往會出乎意外，不受人為的控制，所以關乎人類本身的研究，在人體上進行試驗，風險很大；對一些數量很少的珍稀動物，或一些因體型龐大，不易實施操作的種類，往往用取材容易，操作簡便的另一種動物來進行實驗研究，代替人類或原來的目標動物，這就是動物實驗。為了保證這些動物實驗更科學、準確和重復性好，用各種方法把一些需要研究的生理或病理活動相對穩定地顯現在標準化的實驗動物身上，供實驗研究之用。這就稱之為動物實驗中的動物模型。

生物醫學研究的進展常常依賴于使用動物模型作為實驗假說和臨床假說二者的試驗基礎。人類各種疾病的發生發展是十分復雜的，要深入探討其疾病的發病機理及療效機理不能也不應該在病人身上進行。可以通過對動物各種疾病和生命現象的研究，進而推用到人類，探索人類生命的奧秘，以控制人類的疾病的衰老，延長人類的壽命。

人類疾病的動物模型（AnimalModelofHumanDiseases）是生物醫學科學研究中所建立的具有人類疾病模似性表現的動物實驗對象和材料。使用動物模型是現代生物醫學研究中的一個極為重要的實驗方法和手段，有助于更方便、更有效地認識人類疾病的發生、發展規律和研究防治措施。

長久以來人們發現，以人本身作為實驗對象來推動醫學的發展是困難的，臨床所積累的經驗不僅在時間和空間上存在著局限性，許多實驗在道義上和方法學上還受到種種限制。而動物模型的吸引力就在于它克服了這些不足點，其在生物醫學研究中所起到的獨特作用，正受到越來越多的科技工作者的重視。動物模型的優越性主要表現在以下幾下方面。

（一）避免了在人身上進行實驗所帶來的風險

臨床上對外傷、中毒、腫痛病因等研究是有一定困難的，甚至是不可能的，如急性和慢性呼吸系統疾病研究進很難重復環境污染的作用。輻射對機體的損傷也不可能在人身上反復實驗。而動物可以作為人類的替難者，在人為設計的實驗條件下反復觀察和研究。因此，應用動物模型，除了能克服在人類研究中經常會遇到的理論和社會限制外，還容許采用某些不能應用于人類的方法學途徑，甚至為了研究需要可以損傷動物組織、器官或處死動物。

（二）臨床上平時不易見到的疾病可用動物隨時復制出來

臨床上平時很難收集到放射病、毒氣中毒、烈性傳染病等病人，而實驗室可以根據研究目的要求隨時采用實驗性誘發的方法在動物身上復制出來。

（三）可以克服人類某些疾病潛伏期長，病程長和發病率低的缺點

一般遺傳性、免疫性、代謝性和內分泌等疾病在臨床上發病率很低，例如急性白血病的發病率較降，研究人員可以有意識地提高其在動物種群的中發生頻率，從而推進研究。同樣的途徑已成功地應用于其他疾病的研究，如血友病、周期性中性白細胞減少癥和自身免疫介導性疾病等。

臨床上某些疾病潛伏期很長，很難進行研究，如腫瘤、慢性氣管炎、肺心病、高血壓等疾病，這些疾病發生發展很緩慢，有的可能要幾年、十幾年、甚至幾十年。有些致病因素需要隔代或者幾代才能顯示出來，人類的壽命期相對來說是很長的，但一個科學家很難有幸進行三代以上的觀察，而許多動物由于生命的周期很短，在實驗室觀察幾十代是容易的，如果使用微生物甚至可以觀察幾百代。

（四）可以嚴格控制實驗條件，增強實驗材料的可比性

一般說來，臨床上很多疾病是十分復雜的，各種因素均起作用，患有心臟病的病人，可能同時又患有肺臟疾病或腎臟疾病等其他疾病，即使疾病完全相同的病人，因病人的年齡、性別、體質、遺傳等各不相同，對疾病的發性發展均有影響。采用動物來復制疾病模型，可以選擇相同品種、品系、性別、年齡、體重、活動性、健康狀態、甚至遺傳和微生物等方面嚴加控制的各種等級的標準實驗動物，用單一的病因作用復制成各種疾病。溫度、濕度、光照、噪音、飼料等實驗條件也可以嚴格控制。

無論營養學、腫瘤學和環境衛生學等方面，同一時期內很難在人身上取得一定數量的定性疾病材料。動物模型不僅在群體的數量上容易得到滿足，而且可以通過投服一定劑量的藥物或移植一定數量的腫瘤等方式，限定可變性，取得條件一致的模型材料。

（五）可以簡化實驗操作和樣品收集

動物模型作為人類疾病的“縮影”，便于研究者按實驗目的需要隨時采取各種樣品，甚至及時處死動物收集樣本，這在臨床是難以辦到的。實驗動物向小型化的發展趨勢更有利于實驗者的日常管理和實驗操作。

（六）有助于更全面地認識疾病的本質

臨床研究未免帶有一定的局限性。已知很多病身體除人以外也能引起多種動物感染，其表現可能各有特點。通過對人畜共患病的比較研究，可以充分認識同一病原體（或病因）對不同機體帶來的各種損害。因此從某種意義上說，可以使研究工作升畢到立體的水平來揭示某種疾病的本質，從而更有利于解釋在人體上所發生的一切病理變化。

動物疾病模型的另一個富有成效的用途，在于能夠細致地觀察環境或遺傳因素對疾病發生發展的影響，這在臨床上是辦不到的，對于全面地認識疾病本質有重要意義。

因此利用動物疾病模型來研究人類疾病，可以克服平時一些不易見到，而且不便于在病人身上進行實驗的各種人類疾病的研究。同時還可克服人類疾病發生發展緩慢，潛伏期長，發病原因多樣，經常伴有各種其它疾病等因素的干擾，可以用單一的病因，在短時間內復制出典型的動物疾病模型，對于研究人類各種疾病的發生、發展規律和防治疾病療效的機理等是極為重要的手段和工具。

第二篇：多媒體技術在各領域中的運用

多媒體技術在各領域中的運用

隨著信息技術的不斷發展，電腦也很快的普及到了每一個幼兒園，每個活動室幾乎都有了一臺電腦。這些電腦本是給孩子使用的，可真正能做到讓孩子使用的電腦卻是極少的，更多的時候這些電腦都是靜靜的呆在一個角落里。如何讓這些電腦真正的發揮作用，提高孩子的電腦運用水平，那是我們目前所要解決的最大問題。

一、利用多媒體，開展語言教學活動

幼兒園語言教學主要依靠語言、思維來掌握情節，理解作品內涵。在《新綱要》中也明確提出了“要提高幼兒語言交往的積極性，為幼兒創造一個自由、寬松的語言交往環境，并能用清晰的語言表達自己的思想和感受，發展語言能力。”在傳統語言教育中通常通過幾幅圖片、幾張畫的教育方式進行，已經遠遠適應不了幼兒的需要了。而運用多媒體課件將故事的意境、內容、語言統合在一起，并以生動有趣的畫面展現出來，極大吸引了孩子們的注意力，提高了幼兒學習的積極性。再通過生動的動畫與多變的表現，將抽象的文字知識形象化、興趣化，為幼兒創造了一個自由、寬松的語言交往環境，最后通過游戲的形式讓幼兒進行語言交往，使幼兒輕松地完成了學習任務。真正體現了“樂中學、動中學、玩中學”這一觀點。這樣不僅讓孩子感受到語言美的魅力，同時又發展了他們的觀察力、表達能力。語言《小老鼠的魔棒》，當活潑有趣的動畫形象一出現時，立刻引起了幼兒濃厚的興趣。老師的提問，立刻引起幼兒仔細觀察，孩子們爭先恐后地回答。老師簡單歸納后，輕點鼠標，輕柔的音樂飛入屏幕，并朗朗讀出。故事的學習，運用了六幅動畫課件進行，向幼兒講述故事內容，啟發幼兒自己根據動畫課件，構思、講述故事情節，這樣給幼兒充分的想象、交流空間。孩子們的思維異常活躍，編出了一個個內容各異、生動有趣的故事。在此基礎上，再讓幼兒完整欣賞故事，他們很快就掌握了故事內容。通過游戲讓幼兒掌握教學的重點。整節課環節緊湊，密度適中，充分調動了幼兒的視覺、聽覺等多種感官，較好地突破了教學的重點、難點，幼兒始終興致盎然地進行學習．圓滿完成了教學任務。

二、利用多媒體，開展美術教學活動

在美術活動中，教師除了喚起幼兒已有的經驗，還應設法幫助幼 兒擴展經驗，包括組織幼兒參加有趣的文體活動和外出游覽等，廣泛收集與主題有關的圖片、錄像、動畫、美術作品等，通過欣賞觀察提高幼兒的審美意識，加深對繪畫表現力的認知和理解，為幼兒積累豐富的想象創造條件，創作出更多更好的作品。比如：大班有一節美工制作活動《有趣的大樹》，要求每組幼兒通過合作，利用多種材料制作四棵大樹，從樹上要體現出四季的變化。由于幼兒感知水平較低，對于四季變化很難理解，而且對已過去的季節特征已經淡忘，因此這次活動，對于幼兒來說有一定難度，若只憑教師口頭描述四季特征及樹的變化，必然會枯燥無味，引不起幼兒的興趣，教學效果也不會很好，利用多媒體技術就好多了，我們利用多媒體把四季輪換制作成動畫形式：春天，天氣轉暖大樹開始慢慢的從枝頭冒出小芽，并逐漸長成綠葉，綠葉很快長大，枝葉茂盛（夏天）。接著樹葉顏色慢慢變黃，并從枝頭一片一片飄落下來（秋），最后只剩下光禿禿的樹枝，天空撒下片片雪花，在枝頭積了許多白雪（冬）??，同時加上教師的貼切優美的講解，使幼兒在幾分鐘之內就感受到了四季輪換及明顯特征，豐富了關于四季樹木的感性經驗，提高了幼兒的審美意識，為最終的創作做好鋪墊和準備，然后在教師的指導下利用各種方法和各種材料創作出了不同季節的大樹，達到了理想的教學效果。

三、利用利用多媒體，開展科學教育活動。

幼兒園科學教育是指幼兒在教師的指導下，通過自身的活動，對周圍物質世界進行感知、觀察、操作來發現問題，尋求答案的探索過程。在《新綱要》中也明確指出了“要激發幼兒的好奇心和探索欲望，發展認知能力”。如何根據科學教育本身的特點以及幼兒的年齡特征和個體差異，運用現代多媒體技術對幼兒實行有效的科學教育，我在此方面進行了一些探索和嘗試。

在幼兒科學教育的過程中，生動有趣的教學方法與手段是完成教育目標的必要條件。現代教育技術中的多媒體——投影、電視、錄像、電腦等具有生動、形象、感染力強、易于激發幼兒興趣的優勢，并打破時間、空間的限制，彌補幼兒直接經驗的不足，促使幼兒積極地參與教學活動。所以，在幫助幼兒獲得科學知識和形成良好行為的教育教學過程中，運用現代多媒體技術，可以使得手段運用與目標培養達到和諧、高效。

由于幼兒知識經驗、認知水平的限制，而人們對客觀事物的認識是通過感知獲得的，運用現代多媒體技術正好解決了這一難題，它可以使抽象、深奧的科學知識具體化、形象化、趣味化，從而激發幼兒對科學的興趣，使他們主動觀察、探索、思考。而且多媒體技術交互性強，各主題頁之間可以靈活轉換，便于根據教學實際情況隨意調整教學順序，當幼兒對某一內容感興趣或感到困難時，可靈活演示，拓寬了教學途徑。因此，我們從興趣入手，結合幼兒的認知特點，通過投影、電腦、動畫等電教手段，使科學知識淺顯易懂。讓幼兒獲得不易親身感知或接觸的經驗，并將不能感知的事物放大、再現、模擬演示有關重要的過程。如：在科學活動《小雞出殼》時，我跟小朋友一起觀看了課件，通過觀察，使幼兒知道小雞是怎樣從蛋殼里鉆出來的。我們通過對畫面的放大、放慢、定格等多種手段進行，讓幼兒通過仔細觀察，主動思考、探索、討論得出合理的原因。這樣讓幼兒能夠真切感知，不但容易理解，而且知識完整、印象深刻。小朋友們看著看著，還興奮地唱起《小小蛋兒把門開》的歌。還有在科學活動“食物的旅行”中，用多媒體技術將食物從口腔到排出的整個消化過程及消化系統各個部位的名稱通過課件形象地展現在幼兒面前，使原本枯燥的內容變得直觀易懂。看著吃的食物在身體中的旅行，幼兒有了一種奇妙的感受。這種感知，激發了幼兒對人體的探索愿望，讓幼兒第一次這么關注自己的身體，并紛紛回家講給父母聽，科學活動取得了良好的效果。還如在中班數學“分類計數”活動中，我將抽象枯燥的教學內容，變為生動有趣的教學軟件，整個活動以小孔雀變魔術和與小朋友們做游戲的形式，貫穿始終。每當電腦顯示小孔雀一邊唱著動聽的歌，一邊拍打翅膀，帶出各種色彩鮮艷的幾何圖形，拼成一幅幅美麗的圖畫時，這色彩豐富、富于 變化的視覺畫面，大大激發了幼兒學習的欲望，同時電腦又以小孔雀唱歌或生氣的形式來判斷幼兒回答的正確與錯誤，有聲有色，情景交融，優化了教學情境。

總之，新《綱要》的頒布，充分認識現代多媒體技術的價值，用電教手段改進自己的教育教學，提高教育教學質量，使現代多媒體技術真正成為實現幼兒園科學教育目標的有效途徑，這將是我們不懈努力的追求。

學習筆記：幼兒園語言教學主要依靠語言、思維來掌握情節，理解作品內涵。在《新綱要》中也明確提出了“要提高幼兒語言交往的積極性，為幼兒創造一個自由、寬松的語言交往環境，并能用清晰的語言表達自己的思想和感受，發展語言能力。”在傳統語言教育中通常通過幾幅圖片、幾張畫的教育方式進行，已經遠遠適應不了幼兒的需要了。而運用多媒體課件將故事的意境、內容、語言統合在一起，并以生動有趣的畫面展現出來，極大吸引了孩子們的注意力，提高了幼兒學習的積極性。再通過生動的動畫與多變的表現，將抽象的文字知識形象化、興趣化，為幼兒創造了一個自由、寬松的語言交往環境，最后通過游戲的形式讓幼兒進行語言交往，使幼兒輕松地完成了學習任務。真正體現了“樂中學、動中學、玩中學”這一觀點。這樣不僅讓孩子感受到語言美的魅力，同時又發展了他們的觀察力、表達能力。

第三篇：無機非金屬材料在生物醫學的應用

無 機 非 金 屬

材 料 在 生

物 醫 學 的 應 用

所謂無機非金屬材料（inorganic nonmetallic materials），就是指是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質組成的材料。是除有機高分子材料和金屬材料以外的所有材料的統稱。傳統的無機非金屬材料在其化學組成上主要屬于硅酸鹽范疇。無機非金屬材料種類繁多，具體可分為陶瓷，水泥，耐火材料，復合材料，非金屬礦物材料等。其生產過程特點：一是共性，即有關原料，粉制備，成型等一系列過程。二是個性，即每種無機非金屬材料都具有各自的特性。無機非金屬材料在生物醫學方面的應用主要是在以生物陶瓷材料，以及陶瓷基復合材料等的應用為主。

生物陶瓷材料主要包括生物惰性陶瓷、生物活性陶瓷和生物復合材料三類。其應具有生物相容性，力學相容性；與生物組織有優異的親和性；滅菌性并具有很好的物理、化學穩定性等。這類無機非金屬材料在醫學方面的應用主要介紹：生物惰性的氧化鋁陶瓷，氧化鋯陶瓷；生物活性的羥基磷灰石(HAP),生物活性玻璃，微晶化生物活性玻璃；生物陶瓷的性能要求：第一，生物相容性要求生物相容性是指植入人體內的生物醫用材料及各種人工器官、等醫療器械，必須對人體無毒性、無致敏性、無刺激性、無遺傳毒性和無致癌性，對人體組織、血液、免疫等系統不產生不良反應。第二生物力學與生物學性能要求材料的力學性能與機體組織的生物力學性能相一致，不產生對組織的損傷和破壞作用。第三，具有良好的加工性和臨床操作性生物陶瓷植入的目的，是通過人工材料替代和恢復各種原因成的牙和骨缺損，就要求植入的生物陶瓷具有良好的加工成形性，且在臨床治療過程中，操作簡便，易于掌握。第四，具有耐消毒滅菌性能生物陶瓷材料是長期植入體內的材料，植入前須進行嚴格的消毒滅菌處理。生物惰性陶瓷主要是指其化學性能穩定，生物相容性好的陶瓷材料。AL203陶瓷是以α-Al2O3為主晶相的陶瓷材料，其具有良好的機械強度，高的耐磨損等性能。其成型的工藝與陶瓷材料成型工藝大體相同，主要是粉末的制備，成型以及燒結。而在醫用方面的氧化鋁陶瓷材料則是α-Al2O3多孔陶瓷材料，其制備過程中對孔徑的控制要求極為嚴格。因此多采用的是溶膠凝膠法改善氧化鋁多孔陶瓷孔徑分布的控制、相變、純度及顯微結構。用溶膠一凝膠法制備氧化鋁多孔陶瓷的工藝為：采用鋁粉在氯化鋁溶液中水解，得到鋁溶膠，并直接將成孔劑與之混合，進行成型、燒成制得產品。這樣被用于制作人工髖關節、人造膝關節、人工牙根和骨骼固定螺釘及修補角膜等。但由于氧化鋁陶瓷同樣具有脆性大，機械加工困難等特點，其用于醫用還需進一步的研究應用。現有在羥基磷灰石引用AL203來達到人工骨的修復。其特點是利用羥基磷灰石良好的生物活性和生物相容性以及AL203的高強度，高機械性能特點來提高其綜合的力學性能，能夠很好的彌補AL203的不足。很好的滿足了人工骨的修復需求。氧化鋯陶瓷是以穩定的立方型氧化鋯ZrO2為主晶相的陶瓷。具有優異的力學（最高的斷裂韌性）和耐磨和耐腐蝕性等性能。其主要應用在機械，電工方面。而在醫用領域的應用則是以氧化鋯生物陶瓷材料應用的。其制備方法是各種沉淀法如共沉淀法獲得超細的氧化鋯粉末，然后通過干成型或濕成型法成型后進行燒結而成的。在醫用中，氧化鋯烤瓷牙是最常用的。烤瓷牙的好壞直接影響到患者的身體健康，而用氧化鋯材質的烤瓷牙由于沒有金屬內冠層，牙齒透明度好，光澤度極佳，更有效避免了牙齒過敏和牙齦黑線等問題，具有足夠好的遮色能力，能夠完美解決牙患者的牙齒美容需求，而且氧化鋯材質的強韌性彌補了普通烤瓷牙易蹦缺的缺點，生物相容性好，不刺激口腔粘膜組織，易于清潔，是目前國內外最優質的烤瓷牙。生物活性是指移植材料的分界面激發特定的生物反應，最終導致在材料和組織之間的骨形成。這類陶瓷在生物體內基本不被吸收，材料有微量溶解，能促進種植體周圍新骨組成，并與骨組織形成牢固的化學鍵結合。羥基磷灰石(hydroxyapatite，簡稱HA 或HAP)羥基磷灰石是人體和動物骨骼的主要無機成分，結構上與天然骨鹽大體一致，有極好的生物相容性、骨傳導性以及骨鍵合能力，無毒副作用，用于骨修復及替代材料。但同時，其自身強度較低，力學性能較差。羥基磷灰石主要是通過水熱反應以及沉淀法獲得的。其同時也可以用于義眼片。這里由于其的力學性能不是很好，因此導致了在運用的過程中不是很好的滿足醫學的需求。在以羥基磷灰石為原料，在其中添加氧化鋁以增加其綜合的機械性能的辦法很好的改善了羥基磷灰石的力學性能，同時還利用了其生物相容性。

同時，納米羥基磷灰石在醫用方面也有應用。n H A是一種性能優良的無機陶瓷材料、生物學活性好。n H A粒子的大小為 1～1 0 0 n m，由于其與 H A相比具有溶解度較高、比表面積(S S A)大的優點，因而具有更好生物學活性，骨植人體的伸強度更高，疲勞抗力也相應提高。最主要的是其可以匹配人體不同地方骨的生長速度相應的降解速度，而且與人體不產生排斥反應。因此其在醫學領域的應用被廣泛關注，但大多數還屬于臨床應用階段，用于實際還需要一定的時間和條件。

生物活性玻璃與普通玻璃的不同之處在于其具有生物活性，能夠很好的與生物組織相容。將生物玻璃植入人體骨缺損部位，它能與骨組織直接結合，起到修復骨組織、恢復其功能的作用。其制備技術與普通玻璃大體相同，但是為了保護其的生物活性性能，常常采用溶液-凝膠法制備其粉體。由于其機械強度較低，也因此一般用于較小的骨修復材料，如耳小骨、指骨，人工牙齒及關節。最值得一提的是生物玻璃對癌癥的治療，主要是在生物玻璃中加入一些磁性物，鐵酸鋰或者其他熱源性材料，用于熱種子治療癌癥腫瘤。

微晶玻璃屬于復合材料，將加有晶核劑的特定組合的玻璃，在有控條件下進行晶化熱處理，成為具有微晶體和玻璃相均勻分布的材料。其比普通玻璃的機械性能強，并且在光亮度和其他力學性能上都要比普通玻璃好。微晶玻璃有很多種，一般用于生物醫學的稱為生物微晶玻璃 也可以稱為微晶陶瓷。其之所以稱為微晶玻璃是因為結晶后在顯微鏡下可以看見其析出了許多細小的晶粒。微晶玻璃也是生物玻璃，在用于醫學領域時，一般在是其表面生成羥基磷灰石等生物活性材料而成的或者在玻璃組成中引入 CaO 和P2O5,通過熱處理得到優良的羥基磷灰石。用于牙齒的修復等，特別是其中的可切割生物微晶玻璃，由于其可以通過機械加工的方法制成不同形狀的樣品而不會破壞其生物活性，因此多用于骨替復材料。其與單純的羥基磷灰石相比，由于含有一定量的玻璃相，因此可以在很大范圍內調整組分，適應性更強。同時其化學穩定性更好，由于玻璃相存在又可以根據要求的不同制作成不同形狀的醫用替代材料。當然，醫用微晶陶瓷材料也采用了一些增韌方法，如自身增韌，金屬增韌，纖維增韌等，用于進一步提高其機械強度。

陶瓷基復合材料是一類以陶瓷為基體，在其中加入一些增韌材料而形成的復合材料。如以HAP為基體的陶瓷材料，在其中加入纖維或者一些晶須來增加自身的強度，以達到醫用的高強度使用的要求。也可以采用顆粒增韌的方法來提高。這類復合材料在醫用上主要用于骨替代材料等。

當然，同時還有其他種類的復合材料用于醫學方面。可見，無機非金屬材料在生物醫學領域的應用非常的廣泛。在我國，上海硅酸鹽研究所在生物醫用材料與組織工程、生物納米技術及生物材料表面工程等三方面開展了研究，用無機非金屬制作的人工骨，骨植入材料以及生物陶瓷取得了很大的進步。還有華東理工大學研制了磷酸鈣人工骨(CPC)，它可自行固化，具有生物相容性，能降解吸收，可在人體骨缺損部位準確塑形。這些都只是用于生物領域的一小部分。從當今社會科技發展的速度來看，未來無機非金屬材料的應用會越來越重視，尤其是其在生物領域的作用會受到更為廣泛的關注。

文獻摘要：

1，無機非金屬復合材料及其應用 劉雄亞 郝元愷等，化學工業出版社 2006年。

2，無機非金屬材料制備方法 高積強等，西安交通大學2009 3，無機非金屬材料性能 賈德昌等，科學出版社 2008年

4，生物陶瓷的應用發展，展望 錢國棟，王民權 浙江大學 材料科學與工程第49期

5，氧化鋁陶瓷的應用 張小鋒 于國強 姜林文 景德鎮陶瓷學院 6，氧化鋁陶瓷的應用發展 朱志斌 郭志軍 劉英 王慧 陳秀峰

(山東中博先進材料股份有限公司 淄博 2 5 5 0 3 1)7，氧化鋁陶瓷生產工藝中的質量控制, 付 鵬 劉衛東 吳細桂

(華南理工大學材料學院 廣州 510641)8, a一氧化鋁在新型氧化鋁陶瓷中的應用 張麗婭 王向麗 崔建奇(中國長城鋁業公司)9，氧化鋯材料種類及應用任永國1，劉自強1，楊 凱 2，周煥忠 2，顧幸勇（北京晶萊陶瓷制品有限公司，北京 101500； 景德鎮陶瓷學院，景德鎮 333000）10，氧化鋯陶瓷制備及其應用 黃 勇，何錦濤，馬 天

（清華大學材料科學與工程系新型陶瓷與精細工藝國家重點實驗室，北京 100084）

11，惰性生物陶瓷在人工髖關節的應用 劉慶 張洪 北京積水潭醫院 矯形骨科(北京 100035)12，人工關節材料的研究進展 陳鐵柱李曉聲 中國現代醫藥雜志2009年10月第ll 13，生物活性種植牙的研究進展 醫學生家園

14，生物醫用微晶陶瓷的研究進展 余麗萍，肖漢寧，胡鵬飛（1.湖南大學 材料科學與工程學院，； 2.湖南師范大學 化學化工學院，）

15，微晶玻璃制作 Special Column 專欄

16, 功能微晶玻璃的研究現狀及發展趨勢 肖漢寧 趙運才 劉付勝聰湖南大學材料科學與工程學院

17, 用于治療癌癥的生物玻璃 王昱，殷海榮(陜西科技大學材料科學與工程學院)18，陶瓷基復合材料的機理、制備、生產應用及發展前景

（姓名：王珍 學號：Z09016203）

19，陶瓷基復合材料的進展及應用 徐海江(航空航天部三部)20, 羥基磷灰石生物材料的研究現狀、制備及發展前景 方麗 周永強 張衛珂。馬景 云(1陜西科技大學材料科學 與工程學院)(2溫州大學制筆重點實驗室)(3山東大學材料液態結構及其遺傳性教育部重點實驗室)21,納米羥基磷灰石粉體生物活性的研究 武漢理工大學 22，先進復合材料 魯云等主編 機械工業出版社 2004年 23，多孔材料引論 劉培生等編 清華大學出版 2005年 24，生物陶瓷材料 談國強等編

25，無機非金屬納米微粒的制備方法 孟季茹 趙 磊 梁國正 秦宇(西北工業大學)26，無機非金屬材料微孔構造形成方法 徐慧忠

27，生物玻璃治療脛骨骨折的療效觀察 郝思春，孫俊英 等 2004年 28，納米羥基磷灰石研究進展 黃路 段曉明 南華大學研究生院 29，羥基磷灰石義眼移植研究 唐志強 倪建同 江蘇省泰州市第四人民眼科中心

30，生物陶瓷材料（Bioceramic materia）陳德敏(上海第二醫科大學附屬第九人民醫院，上海生物材料研究測試中心)31，無機非金屬材料工藝學 王琦等主編 中國建材工業出版社 2005年

32，羥基磷灰石骨修復材料 張陽德 樂園 趙鋅崎 中南大學衛生部肝膽腸衛生中心。

33生物醫用納米羥基磷灰石的制備及應用 中國組織工程研究與臨床應用 李穎華 曹麗華。

34，生物活性玻璃陶瓷人工骨材料的研究進展 山東壓料大學附屬基院(2 5 o o 1 2)湯繼文 張玉德 春梅

第四篇：復合材料在航空領域中的應用

復合材料在航空領域中的應用

先進復合材料具有高比強、高比模、耐疲勞、多功能、各向異性和可設計性、材料與結構的同一性等優異性能，自上世紀60年代年問世以來，先進復合材料很快獲得廣泛應用，成為航空航天四大材料之一。下面就讓我們對先進復合材料的應用情況和其優異性能做一簡要介紹。

1．應用先進復合材料可以顯著提高戰斗機作戰性能

為滿足新一代戰斗機對高機動性、超音速巡航及隱身的要求，進入90年代后，西方的戰斗機無一例外的大量采用復合材料結構，用量一般都在25％以上，有的甚至達到35％，結構減重效率達30％。應用部位幾乎遍布飛機的機體，包括垂直尾翼、水平尾翼、機身蒙皮以及機翼的壁板和蒙皮等。如美國第四代戰斗機F-22復合材料用量已達到24%，而EF2000更高達43％，EF2000除鴨翼外，機身、機翼、腹鰭、方向舵都采用復合材料，結構的“濕潤”表面的70％為復合材料，陣風也是如此，70％的“濕潤”表面為復合材料，約947kg之重。F-35的復合材料幾乎覆蓋了整個飛機外表面。

2．應用先進復合材料可以明顯增大軍用運輸機有效載重量

C-17是上世紀先進大型軍用運輸機的典型代表，C-17是1986年設計的，限于當時的水平，復合材料主要用于次要結構，如雷達罩、整流罩、操縱面、口蓋、翼梢小翼蒙皮等，復合材料重約7258k，占該機結構重量8.1%。樹脂基復合材料從非承力結構發展到次承力構件。在復合材料中碳纖維增強復合材料約占結構重量6%，玻璃纖維塑料、Kevlar纖維增強材料占2%。而歐洲EADS正在研究的A400M屬于新一代大型軍用運輸機，在材料應用技術上有了一個新的飛躍，主要表現為先進復合材料占結構重量的35%~40%。與C-17不同的是，在A400M上，碳纖維復合材料用于一些主承力結構，而C-17的復合材料結構重量比僅為8%，且主要用于操縱面及次要結構。A400M的機身仍由傳統的鋁合金制成，但卻開創了采用碳纖維復合材料制造大型運輸機機翼的先河，機翼長達19米，令業界頗為矚目。

3．應用先進復合材料是高超聲速飛行器能否上天的關鍵因素

高超聲速技術主要指研制高超聲速（Ma>5）飛行器所需的相關技術。近中期將采用的材料將包括陶瓷纖維增強的金屬基復合材料、陶瓷及碳碳復合材料以及輕質隔熱材料。此外，發動機及機身將需要導熱率高的材料，如碳碳復合材料。更遠的將來，將需要先進型的材料，如鈹基復合材料之類的超輕材料以及纖維增強陶瓷之類超高溫材料。

以NASA開發的第二代可重復使用航天飛機為例，油箱內襯為復合材料。在推進系統中將采用陶瓷基復合材料發射斜軌、金屬基復合材料機匣以及樹脂基復合材料涵道。此外還將采用復合材料電子設備艙。第三代可重復使用航天飛機將為一智能結構，具有自適應熱防護系統及智能化無損檢測裝置，自愈合的飛機結構及表面。發動機材料將可能使用經冷卻的復合材料、金屬基復合材料加力燃燒室殼體、超高溫復合材料。結構材料將包括超高溫樹脂基復合材料、低成本耐腐蝕熱防護系統復合材料液氧油箱。

美國高超聲速飛行器X-43是由超燃沖壓發動機作動力裝置的驗證機。其油箱/機身由石墨/環氧框架及蒙皮組成。蒙皮外再覆以熱防護系統。飛機上翼面熱防護層為可剪裁的先進絕緣氈，下翼面為內多層屏蔽絕緣物。后者是正處于開發中的防熱材料，由C/SiC外面板，中介陶瓷屏以及先進聚酰亞胺泡沫內襯。中介陶瓷屏覆以貴金屬以降低其熱輻射。機翼及垂尾由鈦基復合材料制成，并有一個由二硼化鋯制成的前緣。

4．應用先進復合材料能大幅增加無人戰斗機載油量

國外目前研制的無人機以復合材料和傳統鋁合金的混合結構為主。如“捕食者”“全球鷹”等均是如此。其中“全球鷹”的機翼和尾翼由石墨/環氧復合材料制造，而機身仍采用傳統鋁合金，復合材料占結構重量的65%。

無人戰斗機是未來航空武器的一個重點發展方向。為滿足采購政策、隱身性能、機動性、生存力對材料的特殊需求，為盡可能地降低結構重量、提高燃油裝載量，無人戰斗機結構的一個顯著特點就是大量應用復合材料。以波音公司的X-45A為例，除機身的龍骨、梁和隔框采用高速切削鋁合金外，其余的機體結構都是由復合材料制成。諾斯羅普格魯門公司的X-47A的機體除一些接頭采用鋁合金外，整個機體幾乎全部采用了復合材料。

5．應用先進復合材料可以極大提升民用飛機市場競爭力

民用飛機方面，復合材料的使用對于增大客艙濕度進而改善乘客的舒適度、降低油耗、易于實現結構/艙內材料的一體化、減少零部件數量、簡化系統安裝及縮短總裝時間等方面潛力巨大。波音、空客兩家大型民用客機制造商均將其視為實現新飛機機體減重及降低直接運營成本的有效途徑。如在新一代波音787飛機上，復合材料用量將達到50%，創大型客機復合材料的應用記錄。歐洲空中客車公司在新近研制的A380型寬體客機的機翼和機身結構上均采用了先進復合材料，用量已占結構重量的25%，其中碳纖維增強復合材料占22%，另采用了3%玻璃纖維增強的鋁合金層板復合材料Glare。在機翼前緣等處還采用了聚苯硫醚熱塑性復合材料。該公司目前正在研制的新一代客機A350，復合材料的應用比例也將達到39%。

6．應用先進復合材料在減重的同時很好地改善了直升機抗墜毀性

直升機采用復合材料不僅可減重，而且對于改善直升機抗墜毀性能意義重大，因而復合材料在直升機結構中應用更廣、用量更大，不僅機身結構，而且由槳葉和槳轂組成的升力系統、傳動系統也大量采用樹脂基復合材料。H360、S-75、BK-117和V-22等直升機均大量采用了復合材料，如頃轉旋翼飛機V-22用復合材料近3000公斤，占結構總重的45％左右，法德合作研制的“虎”式武裝直升機，復合材料用量更高達77％。

7．先進復合材料在航空發動機上也得到成功應用

航空發動機使用碳纖維增強樹脂基復合材料取代金屬材料可以有效減輕發動機重量，降低燃料消耗，增加航程。有資料報導，發動機減輕1磅重量，從而使飛機可減輕10～20磅重量。從70年代初，復合材料就成為TF39、F103特別是GE36UDF發動機研制計劃的一部分，在這些發動機上積累了經驗之后，在GE90的風扇葉片上成功使用了高性能韌化環氧復合材料。此外，在F119風扇機匣、遄達發動機的風扇機匣包容環及反推力裝置上也廣泛采用了樹脂基復合材料。

近期開發的波音787的動力裝置GEnx的風扇機匣及風扇葉片，將由碳纖維/環氧樹脂基復合材料制成。除減重外，復合材料還表現出良好的韌性及耐蝕性。

至于陶瓷基復合材料等超高溫復合材料，目前已在M88、F119等發動機尾噴管等靜止件上獲得應用。

隨著飛行器向高空、高速、無人化、智能化、低成本化方向發展，復合材料的地位會越來越重要。國外預計，在下一代飛機上，復合材料將扮演主角，目前采用全復合材料飛行器的計劃正處于醞釀之中。

第五篇：博弈論在多個領域中應用廣泛

博弈論在多個領域中應用廣泛，在管理中的以下方面受到了廣泛關注。(1>博弈論在區域創新中的應用

研究對象主要包括企業之間的博弈，企業與政府之間的博弈，政府之間的博 弈。易余1}L運用演化博弈理論研究企業自主創新行為、模仿創新行為與市場結構的演化，研究表明，在滿足一定的條件下，市場中進行自主創新投資的企業的比 例以及市場結構將演化穩定。政府的宏觀調控對于企業自主創新行為以及市場結 構的演化起著至關重要的作用。劉義建立博弈模型，通過研究區域創新系統內各 個參與者的博弈，分析參與者共享隱性知識的可能性以及隱性知識應該怎樣在這 個系統內轉移，對怎樣才能更好地實現隱性知識在區域創新系統內共享提出對 策。郭朝陽從技術創新成本的角度，建立了國內企業與國外企業技術創新競爭的 靜態博弈模型，根據模型，當國外企業以規模擴張為競爭目標時，我國企業只能 選擇漸進式的技術創新戰略。技術創新是經濟發展的動力和源泉，企業是技術創 新的主體，但政府也應通過創新政策的介入來鼓勵和促進企業的創新。由于企業 和政府各自效用不同，從而對技術創新的投入戰略不同，雙方對技術創新投資時 都本著自己效用最大化的原則，使其在投資決策中二者相互博弈，趙惠芳通過一 個靜態博弈模型分析并試解釋某些現實經濟現象。

(2>博弈論在人力資源管理中的應用

由于人力資源管理面對的對象主要涉及人與人之間的互動關系，所以用博弈 論來研究人力資源管理中的一些問題能夠較真實的模擬出管理情境，得出比較實 際實用的結論。賈蔚使用博弈論的有關模型，對企業在人力資源管理過程中企業 與其雇員之間的行為進行分析。張向前應用博弈論分析方法，在強調個人理性和 政府、社會、企業理性矛盾基礎上，研究分析人力資源管理中的公共資源等有關 人力資源的若干問題，建立相應的分析模型，提出了解決問題的建議。涂錦分析 了高校教師績效的現狀，在相關經濟利益主體行為特征基礎上建立高校人力資源