第一篇:專業前沿論文
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。現代研究表明, 許多海洋生物都含有結構新穎的各種活性物質。近年來, 隨著海洋開發步伐的加快和現代生物技術的廣泛應用, 從海洋生物中發現活性天然產物, 并將其開發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,由于海洋環境的特殊性,具有高壓、低營養、低溫(特別是深海)、無光照以及局部高溫、高鹽等生命極限環境,海洋生物適應了海洋獨特的生活環境,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功能等。現已開發的海洋藥物【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是天然的三環或四環的倍半萜化合物,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。抗白血病和艾氏癌藥物阿糖胞苷Ara-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狀多肽(Puwainaphycin C)【14】。從小頭顫藻O.aculissima中分離出大環內酯類化合物, 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藥產業方面的投人另一方面在大學、研究所和企業間建立密切聯系, 發揮各自在人力、智力、財力上的優勢, 協調合作, 重點發展幾個社會效益高、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的局面。現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中規模化和合理化的矛盾, 使生物技術制藥進人一個新的時代, 為海洋科
學和制藥產業的發展以及人類可持續地開發海洋資源。
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第二篇:交通運輸專業前沿論文
交通是運輸和郵電的總稱。運輸是人和物借助交通工具的載運,產生有目的的空間位移,郵電則是郵政和電信的總稱。以下是小編帶來交通運輸專業前沿論文的相關內容,希望對你有幫助。
交通運輸專業前沿論文【1】
一、基于大學生創新性實驗計劃的交通運輸類創新型人才培養課程改革
(一)推進課程體系改革培養具備扎實專業知識與優秀實踐能力的創新型人才,需要合理的課程體系來保證。東北林業大學交通學院在課程體系改革中以大學生創新性實驗計劃的實施為契機,保證交通運輸專業兼有自然科學和社會科學雙重性的特點,深化教學改革。在新一輪培養方案的修訂工作中,堅持優化整體結構、拓寬就業口徑、突出專業特色和注重實踐創新的原則,科學構建課程體系,將培養方案課程體系分為四部分:公共基礎課、專業基礎課、專業課、專業選修課。在課程的體系設計上,不僅注重加強培養學生的自然科學基礎和科學素養,而且強調文理滲透,為創新實踐能力的培養打下堅實的基礎。在實踐教學環節的設置上,確保實踐環節的學時和質量;設置兩個創新學分,并明確獲取途徑;倡導畢業設計(論文)與大學生創新性實驗計劃相結合,鼓勵和積極安排學生參與到教師的實際科研工作。
(二)實現教學內容改革教學內容在專業課中重復、陳舊是目前在培養創新型人才過程當中亟待解決的主要問題,也是創新型人才培養課程改革的重點。在教學內容改革方面,學院在修訂培養方案時,組織專家充分研究交通運輸專業本科層次的核心課程,結合東北林業大學特色,在避免內容重復的基礎上保證“基礎課程質量精、專業課程內容新、選修課程形式活”。基礎課程力求規范化,保證其嚴謹性和精煉性;專業課程注重學科特色,在講授經典理論的基礎上不斷為學生更新專業前沿信息;選修課程增設研討類課程、跨學科綜合課程等一系列形式更為靈活課程。通過以上課程內容的改革,可以使學生在修讀專業課程的過程中獲得進行大學生創新性實驗的理論基礎與初步研究經驗。
(三)推動教學方法改革教學方法的改革是課程體系改革和教學內容改革的重要實施途徑,所以必須建立合理的教學方法以適應創新型人才培養的需要。東北林業大學交通學院以大學生創新性實驗計劃為契機,促進教學方法與考試方法改革。在課內教學過程中,加強自主學習引導。提倡教師充分調動學生主動獲取知識的積極性,組織學生自主學習、進行調查研究,并在相應階段給予學生幫助和點評。在考核中引入過程要素,改革考核的形式與評分辦法。教學過程中討論和作業等環節都應按比例計入考核成績。改革考試試題分值的比例,提高試題中分析題、綜合題和可充分體現學生創新性思維的題目比例。此外,課堂練習和作業的形式要豐富多樣,倡導無標準答案的需要深入思考的開放性綜合題,啟發學生發散性思維和創新思維,并鼓勵學生各抒己見。
(四)探索重點課程建設的新思路重點課程建設是東北林業大學在課程改革中的重點內容。傳統重點課程建設的思路以構建課程體系、探索教學方法和調整教學內容為主要改革內容。但大學生創新性實驗計劃的實施為推進在交通運輸類創新型人才培養課程改革提出了新要求、提供了新思路。為培養學生的創新意識、提高學生的創新能力,重點課程建設可以圍繞大學生創新性實驗計劃,設計實踐環節、建設實踐平臺,指導大學生創新試驗項目,積極培養學生的動手能力和創新能力。以東北林業大學交通學院2012年開始建設的重點課程“汽車發動機原理”為例,在課程建設的同時由課程組老師執導學生進行了大學生創新性實驗計劃項目“負離子對柴油機節能作用的研究”。學生在重點課程建設中搭建的發動機臺架試驗平臺上進行了深入的試驗與研究,獨立發表了一篇學術論文,順利完成了大學生創新性實驗計劃項目。
二、基于大學生創新性實驗計劃的交通運輸類創新型人才培養課程改革的成效
(一)合理選拔學生,注重專業分布盡管國家大學生創新性實驗計劃是高等學校本科教學質量與教學改革工程的重要組成部分,但由于其項目級別較高、指標數量有限,因此在兼顧交通運輸類創新型人才培養課程改革的同時,要合理選拔學生并注重專業分布。選拔出的學生團隊要具備扎實合理的知識結構,通常可以進行多專業混合,學生最好學有余力并具有潛心研究的精神。在項目的專業分布上,應依托學院的優勢和特色專業的重點課程建立。因為通常這樣的專業具有良好的師資力量能夠保障項目的順利實施。
(二)項目的選擇至關重要項目的選擇不僅直接影響項目能否順利完成,而且影響著學生實踐能力和學生團隊合作精神的整體訓練效果,更重要的是還影響著整個基于以大學生創新性實驗計劃為契機推進在交通運輸類創新型人才培養課程改革的總體效果,因此項目的選擇至關重要。對于項目的選擇,既要從實際出發,具備地域特色,還要緊密結合學生專業與個人興趣愛好,并具備一定的學術性。在申報過程中,指導老師應加強對學生項目申請書撰寫的指導。確保選題和研究內容的量與度的合理性,以便在研究期內能夠順利完成。在評審過程中,應更傾向于既有自主創新性又具有一定難度的綜合性的項目,并最好能夠依托一定的重點建設課程。由于很多申請參與項目的學生還在讀大學二年級,專業知識體系還不完整。所以,在提倡學生在按照個人興趣自主選題的同時,也鼓勵科研經驗豐富的指導教師提供一些結合實際科研項目的課題,讓學生們根據自己的興趣來選做,實現指導教師與學生之間的互相選擇。
(三)調動學生和導師的積極性在項目研究過程中,指導教師除了為學生提供合理研究思路指導,還要為學生提供專業細致的技術解答,針對學生在實際研究過程中遇到的問題,調整在相應課程中的教學方式與內容,這對于推進在交通運輸類創新型人才培養課程改革的實施同樣具有關鍵的作用。學校教學管理部門應加強指導教師之間的經驗交流,并注意調動指導教師的積極性。如學校可以通過給指導教師計教學工作量,給參與項目的學生記創新學分,在保送研究生時優先考慮等方式來調動教師和學生的參與積極性。創新型人才培養課程改革是創新性人才培養的重要內容,需要不斷研究和探索。大學生創新性實驗計劃的實施為推進交通運輸類創新型人才培養課程改革提供了明確的方向和有效途徑。通過不斷的實踐探索,交通學院某些交通運輸專業課程在改革中已經取得了良好的教學效果,學生的創新意識和實踐能力也得到了提高。
交通運輸專業前沿論文【2】
摘 要:本文從交通運輸專業實踐教學的特點與作用出發。分析交通運輸專業實踐教學的現狀及存在的問題,提出改革的任務及具體措施,為提高交通運輸專業實踐教學質量提供參考。更多交通運輸論文相關范文盡在top期刊論文網。
關鍵詞:交通運輸論文
一、交通運輸專業現狀分析
1.交通運輸專業教學現狀。交通運輸專業水運方向在我國最早開設的高校有原大連海運學院(現大連海事大學)、武漢水運工程學院(現武漢理工大學)和上海海運學院(現上海海事大學)。而后隨著全國性高校擴招,以及各個高等職業院校的興起,開設此專業的高校越來越多,但這三所高校在水運方向交通運輸專業人才培養方面仍具有較大影響力。本文對其課程體系模式以及課程進行比較分析如下:這三所高校本專業的課程體系模式大體上分成基礎課和專業課或者必修課和選修課,同時均設有一定學時的實踐教學環節,反映它們均注重對學生實踐能力的培養,順應時代對人才的要求。從開設課程來看,三所大學開設的專業主干課程都包括有:經濟學原理、管理學基礎、會計學、交通運輸工程學、運籌學、財務管理、交通規劃理論與方法、國際集裝箱運輸與多式聯運、船舶貨運、海商法、現代物流學、水運商務管理、港口裝卸工藝、國際航運管理等。每個學校也有各自不同的特色,大連海事大學在港航法律法規的教學上有優勢;上海海事大學注重現代信息技術在港航應用方面的課程教學;武漢理工大學強調培養學生的實踐動手能力,在實踐教學方面安排的課時較多。
2.交通運輸專業教學中存在的問題。依據對航運相關企業的走訪以及各屆畢業生的反饋意見,可以看出當前交通運輸專業不論在本科生的培養目標、具體方案上,還是在設置課程體系、教師教學方法等方面尚有需要改進的地方。①課程安排不合理。目前部分必修課程之間有一些重復的內容,不能實現對人才培養的高效性以及傳授知識的系統性和完整性。專業選修課大都安排在第7學期開設,大部分用人單位都是在這一學期到學校招聘應屆畢業生,學生上課出勤率較低,致使學生對相關專業知識的掌握較少,影響交通運輸專業人才培養上的質量。②實踐性教學環節重視不夠。一些課程設計、基礎強化訓練等實踐性教學環節的教學工作量較低,指導老師的教學熱情受到抑制,學生的收獲受影響。認知實習或企業實習等實踐性教學環節的經費較低,實際學時不得不減少,教學方式只得簡化,導致許多學生在實踐環節中態度不夠認真、積極,這些實踐性教學環節達不到理想的效果。③雙語教學效果普遍不好。2003年教育部在“高等學校教學質量與教學改革工程”綱要中強調本科教育要重視雙語教學。國際航運在國際貿易中舉足輕重,國際航運的全球特點要求水運方向交通運輸專業人才精通英語,因此開設雙語課程很有必要。但是由于英語聽說寫能力有限,很多學生反映雙語課程聽不懂也看不懂,導致授課老師在課堂上翻譯英文教材的現象時有發生,不僅不能提高學生的學習效率,反而會影響學習效果。④創新能力不足。在目前的教學模式下,學生基本都是被動學習知識,懶得動腦思考,也就無法創新。如何啟發學生的自覺性,激發好奇心與求知欲,增強創新精神是一個亟需解決的問題。
二、社會對交通運輸專業人才的需求
從近幾年水運方向交通運輸專業畢業生的就業情況來看,本專業的就業方向越來越廣泛,主要分布在港口企業、航運企業、政府運輸管理部門、院校及科研單位、物流企業、汽車行業,還有銀行等其他非交通運輸行業,就業類型越來越分散,跨專業就業的現象也累見不鮮。另一方面,我國水運行業一直不斷發展,規模越來越大,對水運方向交通運輸專業人才需求量也越來越大,并且對人才素質提出了更高的要求。
三、交通運輸專業教學的改革措施
為了滿足“厚基礎、寬口徑、重實踐”的教育理念,通過培養使學生達到“素質高、強能力”的要求,提出幾點關于水運方向交通運輸專業教學的改革措施。
1.合理制定課程教學計劃。協調好一些相關度較高課程的教學大綱、教學內容和授課次序,既保證專業理論基礎和專門知識的系統性、完整性,又要避免教學內容的重復,提高教學效率。增加用人單位普遍需要該專業畢業生具備知識的相關選修課的比重,并調整必修課和選修課授課時間計劃,第7學期既有選修課,也有必修課,一方面,授課時間可適當安排在第1―2節、第7―8節和晚上,另一方面,校方主動和用人單位協調好招聘面試時間。盡可能保證教學質量。在學生心理健康類課程的設置上要重視起來。目前高校雖設有少量的公共選修課涉及心理健康方面,但影響不大。近年來大學生由于心理問題引發的事故頻頻發生,社會影響惡劣。學校應設置專門的心理健康課程并且注重其質量,保證交通運輸專業的人才在擁有扎實的基礎知識以及綜合能力的同時,也能有一個良好的心理素質。
2.深化實踐性教學環節改革。交通運輸專業課程體系包括了工程、管理、經濟學科的相關課程,體系繁雜零散,不易調動學生的學習積極性。可以在教學中盡早地理論結合實踐,讓學生體會到實踐經驗的重要性。例如增加設計型實驗、研究型實驗、實地實習等實踐活動,并采取評分與相應的獎勵制度。切實提高認識實習、生產實習等實踐性教學環節的經費投入,減輕學生的經濟負擔,以調動學生實習積極性,合理降低其計劃學時。提高一些課程設計、基礎強化訓練等實踐性教學環節的計劃學時,激發教與學雙方的熱情,以優化其教學效果。
3.改善交通運輸專業雙語教學模式。由于各國水運狀況、教育狀況差異較大,目前水運方向交通運輸專業原版教材還不能完全滿足國內雙語教學的需要,因此建議采用內部資料(英文)結合相關專業書籍翻譯稿作教材。在本專業的雙語授課時,可先讓學生熟悉本門課的重要英文詞匯,配上多媒體動畫介紹國際前沿研究,弱化學生對英語的懼怕,激發他們對外文專業知識的求知欲。同時應考慮學生的英文水平,針對配載理論、船舶特性等不易理解掌握的重、難點章節在用英文授課后宜用中文進一步翻譯講解。對于一些比較容易理解的章節可以用全英文講述,讓學生自己理解。授課的中英文比例最初應以中文為主,慢慢增加英文比重,當學生對學科大部分專業名詞熟識后再漸漸進入到全英文教學。4.全面培養創新型人才。創新精神是創新的前提,也是創新的源泉,培養學生的創新能力,是時代的需要,也是教育改革的需要,培養學生良好的創新精神是高等教育所肩負的重要使命之一。交通運輸專業創新人才不僅要求擁有扎實的專業基礎,突出的專業特色,還要滿足不同層次人才的需求。一部分本科畢業生會走向社會生產實踐,為各類企事業單位服務,對于這部分學生加強社會實踐能力的培養,鼓勵其參與創業類項目,使其思路開拓。一部分會繼續深造,最終有一部分會進入科研領域,加強培養他們的信息技術應用能力和數學模型構建能力。因此,培養不同類型人才的創新能力,應當設置分層次的培養方案,使得就業的學生能夠滿足不同企事業單位對人才的要求,繼續深造的學生能夠具備較強的科研能力和較好的科研素養。采取基于專業模塊和層次模塊的自主選課模式,可以實現分層次的培養目標。
5.多種教學方法相結合。心理學研究顯示,英國大學生聽課時,平均只有10分鐘能集中注意力,但同時也表明大學生會對自己感興趣的事物保持長時間的注意力集中。多媒體教學相同時間內講授的內容更多,更能刺激學生感官,引發學生興趣和注意力,但同時帶來授課內容展示速度過快,影響學生對上課知識的系統理解。所以在講授復雜教學內容(如:分析推理、公式推導等),采用傳統教學手段一邊講、一邊板書往往教學效果更佳。因此,多媒體教學與板書教學有機結合,可以很好地調節授課節奏,豐富教學內容,活躍課堂氣氛,激發學生學習興趣。此外,老師在上課時還可以采用啟發式教學方法,引導學生積極探索問題、分析問題和解決問題,使理論知識轉化為實踐能力,有利于創新精神和實踐能力的培養。
第三篇:工商管理專業前沿
工商管理專業前沿
學號:100207247姓名:張瀛方
摘要:回顧工商管理的發展歷史,介紹工商管理專業的結構設置,展望未來工商管理專業的發展前景與發展方向,了解無論國內或是國外,無論時間活動還是理論研究工商管理都呈現出不斷創新的發展趨勢,重點從從企業 管理模式,企業價值,以及企業經營管理等方面進行研究闡述。
關鍵詞:工商管理專業,專業前沿,企業發展
一、工商管理專業在國內外的起源與發展
管理形成為一門科學,并上升為理論是隨著生產力的發展,在資本主義社會會出現的。而資本主義企業管理的發展大致經歷了以下三個階段
第四篇:計算機專業前沿[范文模版]
課程名稱:最新科技前沿
論文題目:計算機專業前沿
院系:計算機科學與應用系 專業:計算機科學與技術 班級:
學號:
學生姓名:
授課教師:張頌陽
上課時間:周日第5、6節
摘要:隨著計算機技術的發展,它已經成為我們工作上的工具,成為生活中的控制中心是必然的事情,了解計算機的發展史將會讓我們驚嘆科學技術的力量,感受計算機技術給我們生活帶來的變化。論文回顧計算機的發展史,并展望未來計算機的發展趨勢。
關鍵字:計算機發展史;應用;組成;人工智能;感悟;
一、計算機發展史簡介
人類所使用的計算工具是隨著生產的發展和社會的進步,從簡單到復雜、從低級到高級的發展過程,計算工具相繼出現了如算盤、計算尺、手搖機械計算機、電動機械計算機等。1946年,世界上第一臺電子數字計算機(ENIAC)在美國誕生。這臺計算機共用了18000多個電于管組成,占地170m2,總重量為30t,耗電140kw,運算速度達到每秒能進行5000次加法、300次乘法。從計算機的發展趁勢看,大約2010年前美國就可以研制出千萬億次計算機。
電子計算機在短短的50多年里經過了電子管、晶體管、集成電路(IC)和超大規模集成電路(VLSI)四個階段的發展,使計算機的體積越來越小,功能越來越強,價格越來越低,應用越來越廣泛,目前正朝智能化(第五代)計算機方向發展。
1.第一代電子計算機
第一代電于計算機是從1946年至1958年。它們體積較大,運算速度較低,存儲容量不大,而且價格昂貴。使用也不方便,為了解決一個問題,所編制的程序的復雜程度難以表述。這一代計算機主要用于科學計算,只在重要部門或科學研究部門使用。
2.第二代電子計算機
第二代計算機是從1958年到1965年,它們全部采用晶體管作為電子器件,其運算速度比第一代計算機的速度提高了近百倍,體積為原來的幾十分之一。在軟件方面開始使用計算機算法語言。這一代計算機不僅用于科學計算,還用于數據處理和事務處理及工業控制。
3.第三代電子計算機
第三代計算機是從1965年到1970年。這一時期的主要特征是以中、小規模集成電路為電子器件,并且出現操作系統,使計算機的功能越
來越強,應用范圍越來越廣。它們不僅用于科學計算,還用于文字處理、企業管理、自動控制等領域,出現了計算機技術與通信技術相結合的信息管理系統,可用于生產管理、交通管理、情報檢索等領域。
4.第四代電子計算機
第四代計算機是指從1970年以后采用大規模集成電路(LSI)和超大規模集成電路(VLSI)為主要電子器件制成的計算機。例如80386微處理器,在面積約為10mm X l0mm的單個芯片上,可以集成大約32萬個晶體管。
第四代計算機的另一個重要分支是以大規模、超大規模集成電路為基礎發展起來的微處理器和微型計算機。
微型計算機大致經歷了四個階段:
第一階段是1971~1973年,微處理器有4004、4040、8008。1971年Intel公司研制出MCS4微型計算機(CPU為4040,四位機)。后來又推出以8008為核心的MCS-8型。
第二階段是1973~1977年,微型計算機的發展和改進階段。微處理器有8080、8085、M6800、Z80。初期產品有Intel公司的MCS一80型(CPU為8080,八位機)。后期有TRS-80型(CPU為Z80)和APPLE-II型(CPU為6502),在八十年代初期曾一度風靡世界。
第三階段是1978~1983年,十六位微型計算機的發展階段,微處理器有8086、808880186、80286、M68000、Z8000。微型計算機代表產品是IBM-PC(CPU為8086)。本階段的頂峰產品是APPLE公司的Macintosh(1984年)和IBM公司的PC/AT286(1986年)微型計算機。
第四階段便是從1983年開始為32位微型計算機的發展階段。微處理器相繼推出80386、80486。386、486微型計算機是初期產品。1993年,Intel公司推出了Pentium或稱P5(中文譯名為“奔騰”)的微處理器,它具有64位的內部數據通道。現在Pentium III(也有人稱P7)微處理器己成為了主流產品,預計Pentium IV 將在2000年10月推出。
由此可見,微型計算機的性能主要取決于它的核心器件——微處理器(CPU)的性能。
5.第五代計算機
第五代計算機將把信息采集、存儲、處理、通信和人工智能結合一起具有形式推理、聯想、學習和解釋能力。它的系統結構將突破傳統的馮·諾依曼機器的概念,實現高度的并行處理。
二、計算機的特點
1、記憶能力強
在計算機中有容量很大的存儲裝置,它不僅可以長久性地存儲大量的文字、圖形、圖像、聲音等信息資料,還可以存儲指揮計算機工作的程序。
2、計算精度高與邏輯判斷準確
它具有人類無能為力的高精度控制或高速操作任務。也具有可靠的判斷能力,以實現計算機工作的自動化,從而保證計算機控制的判斷可靠、反應迅速、控制靈敏。
3、高速的處理能力
它具有神奇的運算速度,其速度以達到每秒幾十億次乃至上百億次。例如,為了將圓周率兀的近似值計算到707位,一位數學家曾為此花十幾年的時間,而如果用現代的計算機來計算,可能瞬間就能完成,同時可達到小數點后200萬位。
4、能自動完成各種操作
計算機是由內部控制和操作的,只要將事先編制好的應用程序輸入計算機,計算機就能自動按照程序規定的步驟完成預定的處理任務。
三、計算機的應用與普及
計算機的誕生,及其飛速的發展,正在影響著人們的生活。自1946年世界上第一臺計算機在美國問世至今不過半個多世紀,可現在人們很難設想沒有計算機的生活會怎樣。
有人會問,如此高性能的計算機與老百姓生活有什么關系呢?從應用的角度看,計算機的應用是潮流,更是財富。以日本和韓國的造船業為例,由于采用先進的計算機技術,這兩個國家的造船工人人數從十幾萬下降到2萬多,年造船排水量近千萬噸,我國有30萬造船工人,年造船300萬噸排水量,效率相差數十倍。在當今時代,制造業,拼人力是不行的,一定要靠計算機技術提高產業水平。
在談到計算機的應用時我們總會提到普及率,這與計算機對社會的影響和貢獻有什么必然的聯系嗎?當然有。簡單理解,計算機普及率低說明應用水平落后。計算機在我國的普及率不到10%,而美國是50%以上。從統計上來說,任何一項技術普及率到50%時,才可以說對社會經濟生活產生巨大效益。在美國波音公司,飛機從設計到制造,全部是計算機來完成的,整個過程看不到一張圖紙,日本的造船也是如此,從船的設計到造完全是無紙化的。
計算機的外形也不是我們過去熟悉得樣子,對我生活的影響無處不在。未來計算機不僅具有非凡的記憶功能,而且具有判斷能力,真正成為人腦的延伸。但目前的計算機的功能與人腦相比還相差很遠。現代計算機雖然“智商”很高,具有人無法相比的計算速度,但“情商”很低。
未來的計算機網絡就像今天的電網一樣,我們一按開關,信息就流進來。
四、計算機硬件和軟件
集成電路和計算機技術的迅速發展以及計算機應用的不斷深化,使計算機系統越來越復雜。但無論系統有多復雜,任何一臺計算機系統都是由硬件和軟件組成的。
計算機硬件是指有形的物理設備,它是計算機系統中實際物理裝置的總稱,可以是電子的、電磁的、機電的或光學的元件/裝置,或者由它們所組成的計算機部件。主要由輸入設備、主機和輸出設備組成。
例如,計算機的機箱、鍵盤、鼠標器、顯示器、打印機、計算機大底板(母板)、各類擴充板卡等都是計算機硬件。
五、未來計算機的發展方向
隨著計算機技術的發展,它已經成為我們工作上的工具,生活中的控制中心是必然的事情。計算機的未來充滿了變數。性能的大幅度提高是不可置疑的,而實現性能的飛躍卻有多種途徑。不過性能的大幅提升并不是計算機發展的唯一路線,計算機的發展,還應當變得越來越人性化,同時也要注重環保等等。基于集成電路的計算機短期內還不會退出歷史舞臺。但一些新的計算機正在躍躍欲試地加緊研究,這些計算機是:超導計算機、納米計算機、光計算機、DNA計算機和量子計算機等。
普遍認為新一代計算機應該是智能型的,它能模擬人的智能行為,理解人類自然語言,并繼續向著微型化、網絡化發展。綜合起來大概有以下幾個研究方向。
人工智能計算機
巨型計算機
多處理機
激光計算機
超導計算機
生物晶體計算機(DNA計算機)
其中人工智能的發展前景更為明朗,中國人工智能學會副理事長史忠植指出:“計算機能解決許多人類大腦自身不能解決的問題,比如用‘社會計算’來研究社會問題。此次汶川地震,計算機就能分析出,地震對社區乃至每個家庭產生什么樣的影響等。到2020年,計算機將具備各種基本感覺功能,包括聽、說、看、嗅、觸等,這是我們目前正在研究的方向。”
對計算機未來的發展,邱波將其概括為三個方面:一是向“高”的方向。性能越來越高,速度越來越快。主要表現為計算機的主頻越來越高;二是向并行處理發展。器件速度通過發明新器件,如量子器件,采用納米工藝、片上系統等技術還可以提高幾個數量級。以大規
模并行為標志的體系結構的創新與進步,是提高計算機系統性能的另一重要途徑;第三個方向便是“深”度發展,即向信息的智能化發展。例如,網上有大量的信息,怎樣把這些浩如煙海的東西變成你想要的知識,這是計算科學需要解決的重要課題,這不是簡單地點擊一個網站,里面就能搜索到與其相匹配的內容,而是需要計算機將收集到的知識系統化。人機界面也將變得更加智能友好——未來你可以用你的自然語言與計算機打交道,甚至可以用你的表情、手勢等各種方式同時與計算機進行溝通。
六、個人感悟
雖然計算機的出現,不到百年,然而為了它的出現,所進行的探索和研究,早已經歷經數百年的歷史。人類所使用的計算工具是隨著生產的發展和社會的進步,從簡單到復雜、從低級到高級的發展過程,計算工具相繼出現了如算盤、計算尺、手搖機械計算機、電動機械計算機等。從1946年世界上第一臺電子數字計算機(ENIAC)在美國誕生到今天朝第五代智能計算機的發展。計算機的發展讓我們見識到科學技術驚人的力量,“科學技術就是力量。”科學技術是智慧的歷程和結晶。從人類期盼的最高精神境界講,朝朝暮暮沿著知識的歷程,逐步通向科學的光輝圣殿,是許多有志于自我發展的年輕人晶瑩透明的夢想!
在今天這樣一個知識信息化的時代,未來時速招引著人類前進的步伐,如果不懂科學技術發展的重要性,簡直就無法從事科技創造勞動!從事創造性勞動,必須具有創造性思想。幾千年來,我們人類之所以富于發明創造,是因為人類創造性思想的積累,在先天的智力變化不大的情況下,后天智慧卻是呈巨大的增長。因此,我們需要追尋開創者的足跡,重溫成功者的道路,在感受前人發明創造過程中,激發自己發明創造的沖動!
參考文獻
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【3】《計算機科學技術前沿選講》張凱編著,2010
【4】http://baike.baidu.com/view/22636.htm
第五篇:信息前沿論文
課號:***** 作者:***** 學號:******* 專業:***** 寫作時間:2011-11-25
信息技術發展前沿講座論文
微電子技術對現代社會的影響
作者:**** 摘要:論述了微電子技術所引發的社會信息化對社會的生產力、新技術的產生、經濟、增長方式、人們的生活方式產生的巨大影響;闡述了我國發展微電子技術的重要性,并對發展我國微電子技術及其產業提出了的見解。
關鍵詞:微電子技術;社會信息化;重要性。
微電子技術是一門使電子器件或電子設備微小化的技術,其中心內容就是集成電路和計算機,而其實質則是精細或超精細的微加工技術。60年代初,隨著集成電路的出現和推廣應用,微電子技術發展成為一門獨立的新興技術,從此開創了微電子技術發展進步和廣泛深入應用的新紀元。它的興起和獲得急速發展深刻的反映了社會生產和科學計數的迫切需求。展望21世紀,微電子技術仍將非常活躍,并具有強大的生命力。所以對它的社會影響及發展預測已收到世界各國的高度關注。
一、微電子技術的發展概況
現代技術的發展經歷了兩個階段;第一階段為20世紀40年代至60年代,它以核心技術、電子計算機技術和空間通訊技術的逐步走向成熟為標志。70年代以來至今為第二階段,它以微電子技術為核心的新興技術群引起了當代技術的巨大變革為標志。具體體現為微型電腦廣泛應用于生產及生活的各個方面,微電子技術使人類由工業經濟時代逐步轉向知識經濟時代。縱觀40年左右為電子計時的發展歷程,正是由于社會生產的急需和其本身所具有的持續發展的潛力這兩個因素不斷相互推進的結果。集成電路技術仍將是21世紀上半葉科技競爭的焦點,微電子產業和技術水平已成為衡量一個國家綜合實力的重要標志。
二、微電子技術對現代社會的影響
隨著全球信息高速公路的建設和聯網,信息改變著傳統社會的所有一切:時間、空間、數量、規模、環境等等。同時,科技技術的進步。使人類面臨著越來越多的人工世界。用現代科技元器件所組裝的世界。因此我們只有適合這個不斷進化的世界,才能夠生存和進步。而科學技術是人類社會是持續發展的關鍵。
微電子技術是高科技和信息產業的核心技術,成為當前新經濟時代的基礎產業。它在國民經濟、國防建設以及信息化社會具有極其重要的戰略意義。它正在深刻地改變社會的形態、軍事技術、國防、新技術產生方式、經濟增長方式、人們的生活方式,對社會生活各個方面產生巨大的影響。
1.對經濟增長方式的影響
在工業社會中,經濟發展的主要方式是靠資源投入的方式來實現的,而工業化加工資源的方式是一種高消耗、高污染的實現方式,這種方式必然會引起自燃資源的日益枯竭,工業污染的加劇、環境退化的失控。而微電子技術引發的社會信息化,則為各國擺脫高投入、高消耗、高污染的經濟發展方式提供了技術可能。數據表明,現在世界上GNP 的65%與微電子 技術有關,發達國家或者正走向發達行列的國家,經濟增長有這樣一條規律:電子工業產值增長率是 GNP 增長率的3倍,微電子產業增長率又是電子工業增長率的5倍。改革開放20多年以來,中國國民生產總值以平均每年8%左右的增長率穩定快速增長,其中電子信息業以同期國民經濟增長速度的近3倍的速度增長,高達21% 左右,而支撐中國電子信息產快速發展的基石則是微電子技術。一般認為,1元的半導體產值,支撐著7-10 元的電子工業發展,支撐著100-300元的國民經濟發展。
2.對新技術的產生的影響
微電子技術是現代高新技術及其產業發展的基礎。微電子與其他學科的結合誕生了新技術和產業增長點。微電子技術的強大生命力在于它可以低成本、大批量地生產出具有高可靠性和高精度的微電子結構模塊。這種技術一旦與其他學科相結合,便會誕生出一系列嶄新的學科和重大的經濟增長點。作為與微電子技術成功結合的典型例子便是MEMS微電子機械系統或稱微機電系統)技術和生物芯片等。前者是微電子技術與機械、光學等領域結合而誕生的,后者則是與生物工程技 術結合的產物。
3.對信息技術的影響
微電子技術是現代通信與信息業的硬件基礎。到2010年,每芯片最多包含100 億個元件(理論上的物理極限是每芯片1000億個元件),信息存儲量達到 16G/S,是現在的60余倍。這將極大地提高信息處理、存取的速度,同時,也對信息高速交換、寬帶傳輸提出了新的要求。據專家預測,到2010年,以硅片為基礎材料的微電子產業的總值將達到3000億美元;而以微電子技術為支撐發展起來的信息產業的產值將達3000億美元。屆時,信息產業將超過傳統的汽車、石油和鋼鐵等工業,而躍居為世界第一大產業。
4.對人類社會時代的影響
由于微電子技術的發展,使人類生活已經從工業經濟時代轉變為知識經濟時代、從讀寫為主的時代轉變為視聽為主的時代,即虛擬時代、數字時代。隨著微電子技術的發展,通過“語音、文字”來獲取的信息資源量占全部信息比重越來越小,現在只占15%;圖像與文字、語音一樣成為人類獲取、利用信息資源的手段,目前占人類獲取總信息量的80%以上。隨著超大規模集成電路和微細加工技術的發展,圖像語音傳感技術已涉足軍事、醫療、工業、國防、影視等領域。虛擬本身是人類中介系統的革命。而語言符號系統的發明是人類第一次中介系統的革命,它創造了人類思維空間和符號空間。但虛擬則是在思維空間中發生的革命,它在思維空間中又創造出了虛擬空間、數字空間、視聽空間和網絡世界,使不可能的可能在人類歷史上第一次成為一種真實性,導致了人類文明的長足進步與發展。
5.對思維方式的影響
科學技術革命從某種意義上說是人的智能革命,因為思維是智能的源泉,科技競爭實質上是人類智力與智力的競爭。思維方式是一定時代人們的理性認識方式,是按一定結構、方法和程序把思維諸要素結合起來的相對穩定的思維運行樣式。而科學技術革命則孕育著新的 3 思維方式,思維方式的變革又根源于實踐方式的變革,這些都與科學技術的發展水平緊密相 聯。在大機器生產為主的工業社會,思維主體以人腦為主,思維客體受思維主體及社會關系的影響;而微電子技術革命則給現代實踐方式帶來深刻的影響。人類社會已進入以知識密集 型、技術密集型生產為主的歷史階段,思維主體以人腦為主發展到以人—機系統為主;思維客體由現實性為主進入到虛擬為主,從而實現思維方式由現實性轉換到虛擬性思維。以微電子技術為基礎的信息技術的發展和信息的快速傳遞,大大縮短了人與人之間的時空距離。通過互聯網,人們可以在網上隨意交流,每天可以接受到大量的不同種類、不同文化特質和民族風格新信息,大大加快了人們在思維方式上的融合、變革和更新,促進人們的思維方式從靜態轉向動態,從局域性轉向全局性,從封閉性轉為開放性,從單向性轉為多向性。所有這些都有利于多方位、多層次、多渠道地展開思維活動,促進跳躍性、聯想性、創新性的思維網絡的形式,共享人類的文明和社會的進步。
6.對教育方式的影響
微電子技術的發展及應用,給現代教育方式帶來巨大的變革,表現在:第一,教育投資的重心將由物質資源轉向信息資源。工業社會中,教育投資的重心主要是物質資源如校舍、桌椅、粉筆等的投入。在微電子技術為基礎的信息化社會中,投資的重心也將轉變為信息的開發上;第二,以微電子技術支撐的互聯網絡應用于教育,改變了傳統的授課方式,使異地授課,網上學習成為可能;第三,利用互聯網實現信息交流、資源共享網絡技術的發展也使無法進入學校讀書的人獲得必要知識成為可能。
7.對管理方式的影響
社會發展的一個關鍵因素是科學技術和管理的進步,可以說管理、科學和技術是實現社會現代化的三大支柱。技術革命所帶來的生產力的迅速發展,國際市場的激烈競爭,將管理提到重要地位。而微電子技術的發展則促進了網絡技術、計算機技術、通訊技術的發展,辦公室自動化管理系統應運而生,大大提高了管理的自動化程度、管理效率和管理的信息量。
8.對生活方式的影響
生活方式是指除生產以外的人們日常活動的表現形式,說明人們在一定歷史條件下是怎樣生活的,包括物質生活和精神生活。微電子技術支撐著電子計算機和通信現代化的發展,支撐著消費類電子產品,諸如音像系統(VCD、CVD),數字音像系統(DVD)和數字高清晰度電視(DTV)以及家用電腦和多媒體通信產品等全面進入居民生活,從而促使人類走進信息化社會。由于信息化建立了一個規模龐大、四通八達的網絡通訊系統,從而信息作為最有效、最有價值的資源,改變了傳統的生活式。微電子技術的發展從某種意義上說強化了人與物的關系、淡化了人際關系。計算機、錄音機和電視機改變了人們的學習方式;電話、網絡技術改變了人們的交往方式。當然生活方式也影響著微電子技術的發展,生活質量的逐步提高給新的生活用品、家具等產品的研究帶來動力,促進微電子產品的快速升級換代。
三、我國發展微電子技術的重要性
目前,我國尚未完成工業化任務,卻又面臨信息化的挑戰。因此利用信息化與工業化的 內在邏輯關系,使它們實現互動發展,是我國加速信息化進程,實現我國經濟結構調整和產業結構優化升級的一條捷徑。這就是說,利用信息化帶動工業化是工業化發展的真正出路。主要表現在:首先,信息化是加快經濟結構調整,推動產業結構轉換和升級的必然要求。目前我國產業結構不甚合理,地區經濟發展不夠協調,城鎮化水平較低等。而發展信息化對于改變我國的產業結構則有巨大影響。一方面信息產業本身提高了產業內部結構的技術集約度;另一方面信息產業的帶動作用可以使其他高級產業迅速發展。第二,信息化改造傳統產業是傳統產業面向國際競爭的前提。我國已加入WTO,各個產業直接面對國內競爭國際化和國際競爭國內化的雙重挑戰。而我國信息化的發展會直接導致傳統產業的競爭力的提高。第三,信息化有利于改變我國長期以來在工業化過程中粗放型的增長方式,真正實現我國經濟的可持續發展。在當代中國,先實現農業和工業現代化的道路已不可取。因為離開網絡的發展,離開信息技術,不可能有真正的農業現代化,更不可能有工業的現代化。因此只有以信息化帶動和促進工業化,才能更有效地發展我國的工業和農業的現代化,也有利于信息化本身的推進。微電子技術是現代高新技術及其產業發展的基礎,是我國現代化的‘糧食’,具有重要戰略意義和巨大經濟效益。所以在!世紀,自主發展微電子技術,尤其是加速發展我國自己知識產權的微電子產業已迫在眉睫。
總之,人類的文明,社會的進步,國家的富強,無不是科技進步與創新的結果。科技、經濟、國防和社會發展對微電子技術的需求是沒有止境的。在國際高科技競爭日益激烈的今天,高性能集成芯片技術已成為體現一個國家綜合實力的一種標志,它對保障國家安全、促進科技進步、推動經濟社會發展有著不可替代的重要作用。在國家戰略中,微電子技術已具有了與糧食、能源一樣重要的戰略性地位。有人比喻,現代經濟起飛的發動機是計算機,而燃料是集成電路,誰擁有微電子技術優勢,誰就掌握 21世紀的主動權。這也是推動我國工業化和加快社會主義現代化建設的重要努力方向。
參考文獻:
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