發(fā)布時間:2022-12-01 17:09:52
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的生物材料論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
關鍵詞: 湖南省高校 生物工程專業(yè) 本科畢業(yè)論文(設計) 改進建議
為了促進高等學校加強教學管理,重視畢業(yè)論文(設計)指導,提高教學質量,湖南省教育廳高等教育處2010年底組織了對全省普通高校2010屆本科畢業(yè)生畢業(yè)論文(設計)的抽查工作,抽查對象包括來自湖南省19所高校(含二級學院)的普通全日制生物工程專業(yè)。我作為評審專家之一,參加了這次畢業(yè)論文(設計)的抽查工作。從各高校提交的10名學生的畢業(yè)論文(設計)原件和反映教師對論文寫作的指導及評閱、評分等情況的相關材料,以及學校關于畢業(yè)論文(設計)教學環(huán)節(jié)的相關規(guī)定等各方面總體來看,各高校對學生的畢業(yè)環(huán)節(jié)工作非常重視,對畢業(yè)論文(設計)都制定了較為完整的工作手冊或規(guī)范要求,畢業(yè)生文檔材料齊全,成績評定基本合理;部分學校還有詳細的指導老師指導記錄;有的學校除畢業(yè)論文正式稿以外,還留有教師批改痕跡的修改稿;有的學校還備有學生畢業(yè)論文(設計)的光盤電子稿;中南大學的送檢材料中甚至有英文撰寫的畢業(yè)論文,等等。但是,通過抽查也發(fā)現(xiàn)了一些在今后工作中需要認真加以解決的問題,對此我進行了一定的總結,并且提出了一些改進建議,供同行參考。
1?郾湖南省高校生物工程專業(yè)本科畢業(yè)論文(設計)文檔中存在的主要問題
1.1畢業(yè)論文(設計)的選題方面
生物工程專業(yè)隸屬工科辦學專業(yè),屬于以工為主、以理為輔、工理管結合的復合型專業(yè),培養(yǎng)掌握現(xiàn)代生物學和生物技術基本科學原理、基本技能、工藝技術過程和工程設計等基本理論,能在生物技術與工程領域從事產(chǎn)業(yè)化工程設計、生產(chǎn)、管理和新技術研究、新產(chǎn)品開發(fā)的工程技術人才。因此,學校應該安排一定比例的生物工程專業(yè)學生開展畢業(yè)設計工作,然而,在檢查中我們發(fā)現(xiàn)19所學校中僅有中南大學等3所提交的材料中顯示有進行畢業(yè)設計的學生。同時,生物工程專業(yè)在辦學的學科定位上,應該既有別于生物科學專業(yè),又不同于生物技術專業(yè)。然而,在提交的畢業(yè)論文中,我們發(fā)現(xiàn)部分地方院校存在對上述3個專業(yè)定位認識不清的現(xiàn)象,論文選題除了存在過于簡單的一般性問題以外,甚至存在脫離生物工程專業(yè)培養(yǎng)要求的原則性問題,例如某校學生的畢業(yè)論文內容竟然是教學實驗室保存的蛙類標本的比較研究,又如某校學生的畢業(yè)論文內容是關于該校學生膳食結構的問卷調查分析,等等。
1.2指導老師對畢業(yè)論文(設計)指導工作方面
上述畢業(yè)論文選題方面存在的一些問題與指導老師的素質及工作態(tài)度有著直接的關系。指導老師應當在學生開展畢業(yè)環(huán)節(jié)工作的整個過程中都對學生起到重要的引導和教育作用。一些地方院校教師由于承擔的各類科研項目少,科研和教學經(jīng)費不足,再加上招生規(guī)模大,未能做到一人一題,某高校甚至出現(xiàn)了同一名教師指導的三名學生同題的現(xiàn)象,更為惡劣的是三名學生論文中僅有的一張凝膠電泳實驗結果圖也是相同的。指導老師對學生畢業(yè)論文(設計)的指導不僅僅體現(xiàn)在選題方面,還體現(xiàn)在對學生開展畢業(yè)論文(設計)工作的全程監(jiān)控方面。盡管有些學校非常重視學生畢業(yè)環(huán)節(jié)的質量監(jiān)控,專門繪制了教師指導學生的記錄表格,要求教師對于每次的指導情況進行包括時間、地點、內容等方面的詳細記錄,但是,從材料中我們也發(fā)現(xiàn)存在少數(shù)教師在畢業(yè)論文(設計)前期和中期對學生無指導、在畢業(yè)答辯前突擊多次指導的現(xiàn)象,實際上沒有實現(xiàn)對學生畢業(yè)環(huán)節(jié)全程指導和監(jiān)控。
1.3學生畢業(yè)論文(設計)的質量方面
學生畢業(yè)論文(設計)的質量,是本次抽查的重點之一。學生是做好畢業(yè)論文(設計)工作的主體,因此學生對待畢業(yè)環(huán)節(jié)的態(tài)度是影響畢業(yè)設計(論文)質量的決定性因素。雖然各高校對于畢業(yè)設計(論文)的內容及規(guī)范都有具體要求,但是在抽查的畢業(yè)論文(設計)材料中仍然存在一些不合學校規(guī)范的地方,除了前面提到的論文選題不恰當以外,還有論文中研究背景介紹(即綜述部分)篇幅大而正文部分篇幅小、內容空洞、存在東拼西湊的現(xiàn)象、論文字數(shù)未能達到學校規(guī)定的要求、設計圖紙繪制及標注不規(guī)范等問題。
1.4畢業(yè)論文(設計)的成績評定方面
畢業(yè)論文(設計)答辯與成績評定是畢業(yè)論文(設計)工作的一個重要環(huán)節(jié),各院校均制定了一套評定標準,并且大多數(shù)院校都實行指導老師評閱、評閱老師審閱和論文(設計)答辯三重打分評定,一般采用五級記分制(優(yōu)、良、中、及格和不及格),成績要求呈正態(tài)分布,優(yōu)秀比例一般控制在10%―15%。但是,在抽查中我們發(fā)現(xiàn)各高校評分普遍存在偏高的現(xiàn)象。另外,在評語撰寫方面,許多學校的評語均采用通用性語句對學生畢業(yè)論文(設計)完成過程、論文撰寫質量及答辯效果等方面進行描述,如該生實驗工作積極主動、論文書寫規(guī)范、答辯中回答問題思路清晰等,缺乏對學生具體工作的個性化評價。
2?郾改進畢業(yè)論文(設計)工作的建議
2.1加強畢業(yè)論文(設計)的選題工作
選題是開展本科畢業(yè)設計(論文)工作的第一個重要環(huán)節(jié)。原則上,選題應避免過大或過小、過易或過難。學生進入畢業(yè)環(huán)節(jié)前,各院校應根據(jù)生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)的要求、教學實驗室規(guī)模及師資隊伍情況,確定分別開展畢業(yè)論文和畢業(yè)設計的學生人數(shù),公開征集專業(yè)教師甚至學生自己的論文(設計)題目并進行認真審查和可行性分析。然后將獲得批準的題目及相關指導老師情況向學生公布,讓學生根據(jù)自己將來的發(fā)展方向選擇要做的題目及相關指導老師,并在師生雙向選擇的基礎上進行適當微調。這樣既可以避免選題不符合生物工程專業(yè)培養(yǎng)目標的情況發(fā)生,又可以兼顧學生的興趣和志向,保證畢業(yè)設計(論文)后續(xù)工作的順利開展。
2.2加強指導老師隊伍的建設
指導老師在本科畢業(yè)論文(設計)工作中的作用是多方面的,其中包括選題和擬定畢業(yè)設計任務書、對學生開展畢業(yè)論文(設計)工作進行指導和監(jiān)督、對學生撰寫的畢業(yè)論文(設計)材料進行修改及成績評定等,因此,對指導老師的綜合素質要求是比較高的。指導老師對學生畢業(yè)論文(設計)質量的影響存在主客觀因素??陀^因素是部分院校的生物工程專業(yè)師資隊伍結構不合理,缺乏具有工程方面知識背景的教師,造成無法開展畢業(yè)設計,只能開展畢業(yè)論文工作。主觀因素則是有些指導老師對本科畢業(yè)論文(設計)不夠重視,認為在短短幾個月時間里學生做不出什么成果,不愿意花費精力對本科生進行認真指導。因此,各院校一方面應當根據(jù)自身師資隊伍結構現(xiàn)狀,適當引進能夠指導畢業(yè)設計的工程技術人才,適應生物工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)要求,另一方面應當強化制度管理,明確指導老師的職責,杜絕畢業(yè)環(huán)節(jié)教學事故的發(fā)生,同時制定適當?shù)莫剟畲胧{動指導老師的積極性。
2.3引導學生正確對待畢業(yè)論文(設計)工作
畢業(yè)論文(設計)一般都安排在大學四年的最后一個學期,不僅時間較短,而且往往受到學生考研復試、求職應聘等諸多因素的影響。從抽查的結果來看,大多數(shù)學生都能以端正的學習態(tài)度對待畢業(yè)論文(設計)工作,但也有一定數(shù)量的學生對畢業(yè)論文(設計)不夠重視或不太負責任。指導老師應當加強對學生的教育和引導,提高學生對于畢業(yè)論文(設計)的主觀能動性,使他們意識到本科畢業(yè)論文(設計)可能是他們當中的大多數(shù)人走上工作崗位前最后一項標志性作業(yè),也是對自己四年所學知識進行總結和提高的一次難得機會。另外,還應當鼓勵學生到生物工程相關企業(yè)或者科研院所完成畢業(yè)論文(設計)工作,通過真題真做,促進學生學以致用,增強他們的事業(yè)心和成就感,同時也為學生開辟就業(yè)的綠色通道。
2.4完善成績評定機制
畢業(yè)論文(設計)的成績評定應當做到全面、客觀、公開和公正,一般應由以下三部分組成,即指導老師從學生開展畢業(yè)工作中的表現(xiàn)等方面給予的考核成績,論文(設計)評閱教師從學生的畢業(yè)論文(設計)材料的撰寫質量方面給予的書面材料成績,以及答辯委員會教師對學生畢業(yè)現(xiàn)場答辯表現(xiàn)給予的打分成績。只有這樣,才能從眾多畢業(yè)論文(設計)中評定出真正優(yōu)秀的代表作品,在使應屆畢業(yè)生心悅誠服的同時,對于下一屆畢業(yè)生以積極的態(tài)度面對即將到來的畢業(yè)環(huán)節(jié)也有輻射示范作用。另外,教師在撰寫評審意見時應當注意:既然學生的畢業(yè)論文(設計)是一人一題,畢業(yè)答辯時回答的問題也各有不同,對學生的評語當然應該具有針對性,切忌使用過多俗話、套話等沒有實質性內容的通用性語句,這也是對學生歷經(jīng)數(shù)月完成畢業(yè)論文(設計)工作的一種尊重與肯定。
3?郾結語
湖南省許多高校的生物工程專業(yè)屬于新辦專業(yè),都處于積累辦學經(jīng)驗的起步階段,正因如此,湖南省教育廳高等教育處選擇了生物工程專業(yè)作為2010年的重點抽查對象,對畢業(yè)論文(設計)開展了抽查工作。雖然評審專家的評審意見已由省教育廳高等教育處反饋給了各高校,但我覺得畢業(yè)環(huán)節(jié)當中發(fā)現(xiàn)的這些問題可能具有普遍性,因此將參加抽查工作的心得體會撰寫成文,供國內其他兄弟院校生物工程專業(yè)的教學同行參考,希望共同促進我國生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)質量的提高,滿足新時期的生物工程產(chǎn)業(yè)對人才的需求。
參考文獻:
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面對這突如其來的巨大榮譽,鄭詠梅卻異常平靜。她說,這一論文的發(fā)表及其飽受重視,證明了中科院化學所及北京航空航天大學化學與環(huán)境學院院長江雷院士帶領的科研梯隊開展的向自然學習的仿生科學研究進入世界領先行列,這將為北京航空航天大學新學科的發(fā)展奠定堅實的基礎。
這個突破性的研究揭示了篩器蜘蛛(Uloborus Walckenaerius)的捕捉絲的方向集水效應,提出了“多協(xié)同效應”機制,為新型仿生集水材料研究提供思想理論基礎。
在微納米各向異性梯度結構方向性憎水效應研究方面,她揭示了Morpho蝴蝶翅膀的特殊浸潤性,發(fā)現(xiàn)了蝴蝶翅膀上單方向可調控的斥水特性的機理。傳統(tǒng)上認為同一種結構的超疏水表面,只能具備單一浸潤狀態(tài),而鄭詠梅通過探究蝴蝶翅膀的浸潤特性,發(fā)現(xiàn)了由于獨特的取向結構,兩種高/低粘滯的超疏水狀態(tài)能夠共存且在同一表面上。這個發(fā)現(xiàn)在材料、微流控、生物工程,器件等領域均具有一定的指導和科學意義。
這個我們剛寫過的。論文的格式很老套、也別寫得太有花樣。和一般的報告差不多的。這個我們剛寫過的。論文的格式很老套、也別寫得太有花樣。和一般的報告差不多的。應編寫成注釋說明匯集表予以列出。二、畢業(yè)論文(設計)書寫格式及裝訂1、畢業(yè)論文(設計)裝訂為橫開本,使用統(tǒng)一的封面,左側裝訂。畢業(yè)論文(設計)封面的中文題目、英文題目及學生姓名、班級、學號、學院、專業(yè)與指導教師等欄目,要用楷書書寫,端正、整潔,有條件的學生可以打印輸出。2、目錄格式(空2行)(3號黑體)目錄(3號黑體,居中)引言(或緒論)(或作為正文第1章,4號宋體.吉林大學工商企業(yè)管理專業(yè)自考學士學位申請有什么具體要求?09年吉林大學自考工商企業(yè)管理專業(yè)論文申請時間是?我是長春大學的大一新生,想報名吉林大學的工商企業(yè)管理二學歷!本科畢業(yè)論文格式我今年最后一次自考 ,考的是吉大工商企業(yè)管理本科證! 他們要求我們交工商企業(yè)管.
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這個東西還是要靠自己來搞海洋生物資源與環(huán)境 理論與應用力學電子信息科學與技術 微電子學 光信息科學與技術 信息安全(信息科學技術) 光電子技術科學 材料物理 材料化學 環(huán)境科學 生態(tài)學資源環(huán)境科學 心理學 應用心理學 統(tǒng)計學 系統(tǒng)科學與工程 教育學 教育學 學前教育 特殊教育 教育技術學 小學教育 人文教育 科學教育 華文教育 體育教育 運動訓練 社會體育 運動人體科學民族傳統(tǒng)體育 運動康復與健康 農(nóng)藝教育 園藝教育 林木生產(chǎn)教育 特用作物教育/特用動物教育 水產(chǎn)養(yǎng)殖教育 應用生物教育 農(nóng)業(yè)機械教育農(nóng)業(yè)建筑與環(huán)境控.遼寧大學自考畢業(yè)論文格式?大連水產(chǎn)學院漁業(yè)管理專業(yè)成人自考畢業(yè)論文格式請好心人解答一下:黑龍江大學經(jīng)濟法自考畢業(yè)論文格式要求和字數(shù)中南大學英語本科自考畢業(yè)論文格式自考畢業(yè)論文格式又是怎么樣的?急用參考
紅河學院畢業(yè)論文格式
已經(jīng)有了雅思成績6.5 想我是紅河學院的大四學生,想?yún)⒓?011年的國考,不知道在哪里看考試大綱紅河學院2009年12月份四級準考證前6為是多少? 誰能告訴我下啊?我忘記準在紅河學院培訓的時候遇到一個女孩,感覺還不錯,彼此聯(lián)絡了一個月,突然間昆明到紅河學院怎么.
本書一共收集了16篇論文,分成三個部分。第一部分人體監(jiān)測,包括5篇論文:1.將生物學與電子線路相連接:量化與性能度測;2.用于神經(jīng)信號記錄的全集成系統(tǒng):技術前景及低噪聲前端設計;3.用于神經(jīng)肌肉模擬的無線神經(jīng)記錄微系統(tǒng)的超大規(guī)模集成電路;4.使用無線電頻率技術的健康保健裝置;5.用于可植入醫(yī)學應用的低功率數(shù)字集成系統(tǒng)的設計考慮。第二部分生物傳感器與電子線路,包括6篇論文:6.基于親和力的生物傳感器:隨機建模和品質因素;7.基于標準CMOS及微電子機械系統(tǒng)(MEMS)工藝的制造實例;8.用于芯片實驗室應用的CMOS電容性生物接口;9.用于定點護理及遠程醫(yī)學應用的無透鏡成像細胞儀及診斷學;10.用于生物微流體學實時監(jiān)測與控制的高級技術;11.使用電化學生物傳感器的干細胞培養(yǎng)過程的監(jiān)測。第三部分新興技術,包括5篇論文:12.建立用于培養(yǎng)細胞與有機物的接口:從靠機械裝置維持生命的甲殼蟲到合成生物學;13.用于陣列式單細胞生物學的技術;14.微流體學系統(tǒng)中細菌鞭毛發(fā)動機的應用;15.應用基于CMOS技術的遺傳因子注射和操縱;16.低成本診斷學:射頻設計師的方法。
本書編輯是一位在無線通訊、醫(yī)學成像、半導體器件和納米電子方面知名的新興技術國際專家,他管理著一個初創(chuàng)公司――Redlen技術公司的研發(fā)部門,他同時也是CMOS新興技術公司的執(zhí)行主任。他曾在國際性專業(yè)雜志及會議上發(fā)表過100多篇論文,在各種國際場合中被邀請作為演講者,他擁有美國、加拿大、法國、德國和日本授予的18項國際專利。
本書可用作電氣工程、微電子學、CMOS線路設計及生物醫(yī)學器件專業(yè)研究生課程的補充材料。
胡光華,
退休高工
(原中國科學院物理學研究所)
本科畢業(yè)論文寫作規(guī)范和要求
(試行稿)
為提高南開大學生命科學學院本科畢業(yè)論文的質量和水平,遵循學校對本科畢業(yè)論文的有關規(guī)定,參照國內外生命科學研究論文的書寫格式與要求,特制定生命科學學院本科畢業(yè)論文寫作規(guī)范和要求。
一、畢業(yè)論文格式
畢業(yè)論文結構一般由封面、中英文內容摘要及關鍵詞、目錄、正文、附錄、參考文獻、致謝等組成。為了加強并體現(xiàn)本科畢業(yè)論文的過程管理,論文在用A4紙打印、編排裝訂成冊時,其格式順序應依次為:(1)封面(2)關于南開大
學本科生畢業(yè)論文的聲明(3)中英文內容摘要及關鍵詞(4)目錄(5)正文(6)附錄(7)參考文獻(8)致謝(9)畢業(yè)論文題目審批表(10)畢業(yè)論文中期檢查表(11)畢業(yè)論文指導教師評語及打分表(12)畢業(yè)論文答辯記錄及打分表。
(1)~(8)必須由學生獨立寫作完成,并由指導教師負責指導和審查。
(9)~(11)必須由學生和指導教師在規(guī)定時間內,通過院辦公網(wǎng)的“本科畢業(yè)設計管理系統(tǒng)”在線填寫提交、審閱。
(12)在學生完成答辯后3日內,由各系答辯委員會主任或秘書在線填寫提交。
(9)~(12)由教學辦公室負責統(tǒng)一審查。
學生應在在答辯前一周將畢業(yè)論文(1)~(8)項打印成冊(1本),送交答辯委員會秘書,由答辯委員審閱。學生應在完成答辯后3日內,將定稿后的畢業(yè)論文(電子文檔word版)通過院辦公網(wǎng)在線提交,同時送交一份紙質版到院教學辦公室。
二、畢業(yè)論文寫作規(guī)范與要求
1.封面
使用教務處統(tǒng)一制作的封面,修雙學位學生第二學位論文使用專用封面(可在教務處主頁下載)。
2.題目
畢業(yè)論文題目寫在封面上。中文題目要概括、明了,一般20個字以內,用4號字宋體書寫。英文題目(選用Times New Roman,4號字)要與中文題目相對應,詞匯和語法使用準確。如果題目中有英文編寫符號,在正文中要闡明其中英文全名稱。
3.中英文摘要
中文摘要應用精練語言簡要說明畢業(yè)論文用何種實驗材料和技術方法,最終取得什么樣的研究結果,其結果有何創(chuàng)新點和特色,該研究成果有何學術價值或開放應用價值,一般不超過300字。英文摘要應與中文摘要相對應,詞匯和語法使用正確。
“摘要”兩字間空兩格、四號字、黑體、居中書寫?!癆bstract”為四號Times New Roman、黑體、居中書寫。中文摘要的內容用小四號字、宋體書寫;英文摘要的內容用小四號Times New Roman書寫。
4.關鍵詞
關鍵詞是論文的文獻檢索標識,是表達論文主題概念的自然語言詞匯。論文的關鍵詞應從其題名、層次標題和正文中選出來的,能反映論文主題概念的詞或詞組,一般為3—5個。
“關鍵詞”三字頂行、小四號、黑體書寫。列出的詞用小四號宋體書寫,各關鍵詞之間要有分號;英文字體為小四號Times New Roman書寫。
5.目錄
“目錄”二字間空兩格、三號字、黑體,居中書寫。目錄的各章、節(jié)名稱要簡明扼要,其中每章題目采用小三號宋體字,每節(jié)題目采用四號宋體字書寫。要注明各章節(jié)起始頁碼,題目和頁碼之間用“????”連接。
6.正文
正文是畢業(yè)論文的主體與核心部分。為使畢業(yè)論文研究內容豐富、充實并保證其質量和水平,生命科學學院本科畢業(yè)論文的正文部分一般不少于8000字(包括圖表在內,附錄除外)。
生命科學學院本科畢業(yè)論文的正文部分,必須按生命科學期刊雜志上公開發(fā)表的科學研究論文的格式與要求書寫。其正文部分一般應包括以下幾部分內容:
一、前言和文獻綜述
其主要內容:根據(jù)中、外文參考文獻,簡要綜述論文題目的國內外研究進展和趨勢;在國內外最新研究成果的基礎上,確定自己的深入研究內容與新的研究方向;并指出研究的重點和難點;闡明論文研究的重要性,必要性和可行性;闡明了論文研究成果的學術意義和開發(fā)應用價值。
二、材料與方法
材料部分主要闡明:在論文研究中,使用何種生物實驗材料;使用的主要化學試劑和生物制劑;使用的主要儀器設備等。
方法部分主要闡明:在論文研究中,使用哪些研究或測試、分析技術與方法;要繪制清晰,明了的研究過程與研究方法流程圖。
三、實驗數(shù)據(jù)與結果
論文題目的最終研究結果,是以實驗數(shù)據(jù)、圖、表的形式來表示的。所以數(shù)據(jù)要盡量豐富、充實且真實、可信,并要經(jīng)過數(shù)理統(tǒng)計方法進行數(shù)
據(jù)處理。實驗結果要明確,且論據(jù)充分可靠,論證有力。
四、討論與分析
要對實驗數(shù)據(jù)、實驗結果進行分析、討論,從中總結出規(guī)律性的東西,或發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象,新規(guī)律,從而升華為研究成果,并對研究成果做出價值判斷。即使失敗的研究結果,也要分析、討論失敗的原因,使之成為后人吸取教訓的“成果”。對難以做出判斷的實驗結果或實驗現(xiàn)象,也要闡明自己的學術看法。實驗結果討論與分析是考察學生學識功力的重要內容,學生一定要有獨立的學術觀點或見解。
畢業(yè)論文正文部分要求主題明確,層次清晰,內容充實,結果可信,文字精練流暢。畢業(yè)論文正文數(shù)字標題書寫順序依次為:一、(一)1. (1) ①;第一級標題用小三號黑體字書寫,第二級標題用四號黑體字書寫,第三級及以下標題與正文字號一致并用黑體字書寫。正文用小四號、宋體書寫,行間距為1.5倍行距。
在正文中,凡是引用參考文獻中的學術觀點、實驗技術或方法、統(tǒng)計數(shù)字、計算公式等前人成果的,一定要在相關位置進行參考文獻注釋,以注明出處。注
[1][1,2][3~釋采用參考文獻序數(shù)的阿拉伯數(shù)字,編在右上角,如XXX,又如XXX或XXX
5]。在正文中,按先后順序編注參考文獻序號進行注釋。
在正文中,凡用簡要文字能講清楚的內容盡量用文字敘述,否則,用圖表表達。但是,圖表必須具有自明性,避免重復,制作規(guī)范:
①線圖要精繪,照片要清晰、反差適中、黑白分明。正文中的插圖應放在適當?shù)奈恢?,其下方寫圖題、圖注,電鏡照片應在圖題后面注明放大倍數(shù)。
②表格設計要注意表述內容的邏輯性和準確性。論文表格一律使用三線表(表頭線和表格起、止線)。
③圖表中量和單位的比值表示數(shù)值,即物理量符號(斜體)與單位(正體)之間用斜線隔開。
④圖和表隨文排,即先見文字后見圖和表。
5.附錄
是否需要附錄可根據(jù)畢業(yè)論文情況而定。附錄應單起一頁,內容一般包括正文中不便列出的冗長公式推導、符號說明(含縮寫)、計算機程序。若同學在校期間有正式公開發(fā)表的學術論文目錄、申請獲授權的專利信息等均可列在附錄中?!案戒洝倍珠g空兩格、四號字、黑體、居中。附錄內容用小四號、宋體。
6.參考文獻
參考文獻只列出作者直接閱讀過或在正文中被引用過的文獻資料,本專業(yè)教科書一般不能作為參考文獻。參考文獻一般不應少于15篇,其中外文文獻占不少于8篇,并且要求至少8篇中、外文文獻資料在正文中被引用。
參考文獻應根據(jù)《中國高校自然科學學報編排規(guī)范》的要求書寫,并按順序編碼制,作者只寫到第三位,余者寫“等”,英文作者超過3人寫“et al”(斜體)。
幾種主要參考文獻著錄表的格式為:
連續(xù)出版物:作者.文題.刊名,年,卷號(期號):起~止頁碼
專(譯)著:作者.書名(譯音).出版地:出版者,出版年,起~止頁碼 論 文 集:作者.文題.編者.文集名.出版地:出版者,出版年,起~止頁碼
學位論文:作者.文題.博士:[或碩士學位論文].授予單位,授予年
專利:申請者.專利名.國家.專利文獻種類.專利號,授權日期
技術標準:單位.技術標準代號.技術標準名稱.出版地:出版者,出版日期
舉例如下:
參考文獻(四號、黑體、頂格書寫)
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以上序號用中擴號,與文字之間空兩格。如果需要兩行的,第二行文字要位于序號的后邊,與第一行文字對齊。中文的用五號宋體,英文的用五號Times New Roman字體,英文刊物名稱用斜體書寫。
7. 致謝
致謝是對指導教師辛勤勞動和各方幫助的肯定與感謝,學生可根據(jù)需要撰寫。“致謝”二字中間空兩格、四號字、黑體、居中書寫。致謝內容限1頁,采用小四號宋體書寫。
三、打印要求
除表格中的簽字處需由指導教師手寫簽字外,其他文字一律采取Word字或與Word兼容處理軟件打印, A4紙張,頁邊距采取默認形式(上下2.54cm,左右3.17cm,頁眉1.5cm,頁腳1.75cm),行間距為1.5倍行距);字符間距為默認值(縮放100%,間距:標準)。
附:
㈠論文中計量單位的表示方法
①時間:日用d;小時用h;分鐘用min;秒用s等表示。
②溶液濃度:用mol/L,不用M(克分子濃度)和N(當量濃度)等非許用單位表示。
③旋轉速度:用r/min,不用rpm。
④蒸汽壓力:用Pa或kPa、MPa表示。
⑤光密度:用OD(斜體)表示,如OD600。
⑥生物大分子的分子量:蛋白質用D或kD,核酸用bp或kb表示。
⑦圖表中數(shù)值得物理量和單位:物理量符號采用斜體,單位用正體并用括號括起,例如:t(h)(表示時間,單位是小時)。
⑧帶數(shù)值的計量單位:計量單位不能省略,跟數(shù)字之間加一空格(℃和%除外),
例如:20 cm×0.3 cm,不能寫成20×0.3 cm;3℃~5℃不可寫成3~5;3%~6%不可寫成3~6%等。
㈡論文中統(tǒng)計學符號書寫規(guī)則
①統(tǒng)計學符號一般用斜體。
②樣本的算術平均數(shù)用英文小寫x,不用大寫X,也不用Mean。
③標準差用英文小寫s,不用SD。
④標準誤用英文小寫sx-,不用S E。
⑤t檢驗用英文小寫t。
⑥F檢驗用英文大寫F。
⑦卡方檢驗用希文小寫χ2。
⑧相關系數(shù)用英文小寫r。
⑨樣本數(shù)用英文小寫n。
⑩概率用英文大寫P。
㈢論文中阿拉伯數(shù)字的使用
①凡是可以使用阿拉伯數(shù)字且很得體的地方均應使用阿拉伯數(shù)字。
②世紀、年代、年、月、日、時刻必須使用阿拉伯數(shù)字,年份必須用全稱。 ③凡處在計量單位和計數(shù)單位前面的數(shù)字,包括9以下的各位數(shù)字,除個別特例外,均應使用阿拉伯數(shù)字。
④不是表示科學計量和有統(tǒng)計意義數(shù)字的一位數(shù)可以用漢字,例如:一本教材,兩種商品等。
⑤4位以上(含4位)的數(shù)字,采用三位分節(jié)法,節(jié)和節(jié)之間開1/4格的間距。 如:20 000
㈣正體與斜體
①物種的學名:動物、植物、菌株的屬名、種名(包括亞種、變種)用拉丁文斜體。屬首字母大寫,其余小寫,屬以上用拉丁文正體。病毒一律用正體,首字母大寫。
②限制性內切酶:前3個字母用斜體,后面的字母和編碼正體平排,例如:BamHI、EcoRI、MspI、Sau3AI等。
③氨基酸和堿基的英文名稱縮寫:氨基酸縮寫用前3個字母表示時,僅第一個字母大寫,其余小寫,正體。如Gly、His等;堿基縮寫只用第一個字母大寫正體表示,如A、T、G、C。
⑤基因符號用大寫斜體表示,小寫斜體表示突變體。
⑥蛋白質名稱的英文縮寫一律要用正體,全部大寫或首字母大寫。
青島科技大學化學與分子工程學院的前身是1988年成立的應化系。2001年3月更名為化學與分子工程學院,經(jīng)過20多年的建設,現(xiàn)已形成以應用化學學科為支撐,多學科協(xié)調發(fā)展的辦學特色,初步發(fā)展成為以理工為主的教學研究型學院。羅細亮這次獲得資助也意義非凡,不僅展示了青島科技大學在化學研究方面的實力,而且給青島科技大學帶來了一股青春助力科研的新浪潮。
開啟電分析化學之路
1995年,羅細亮高考失利,面對高出分數(shù)線僅一分的高考成績,他很是糾結。一心向往的上海交通大學肯定是無望了,擺在他面前的,只有兩條路:要么復讀,要么去青島化工學院(現(xiàn)為青島科技大學)應用化學系報到。思量再三,羅細亮選擇了后者,進入算不上一級學府的青島化工學院。這樣的決定對于當時那些建議羅細亮復讀的人來說也許不是最好的選擇,但是對于如今的羅細亮來說卻是他當年最正確的選擇。
青島化工學院是最早有碩士點的高校之一,可以繼續(xù)深造。從大一報到之日起,羅細亮的目標就是深造,他要靠自己的力量改變人生軌跡。
學校并沒有讓羅細亮失望,他到校后發(fā)現(xiàn),學校里的教授們教學水平很高,很重視學生的動手能力,實驗課時十分充足。不僅如此,青島化工學院的老師們對學生們一向要求嚴格,羅細亮還記得,當時他的畢業(yè)設計把實驗做壞了,為此挨了老師的不少批評,直到他把實驗做得完美,才過了老師的那一關?!罢且驗槲以趯W校時打下了扎實的基礎,所以日后,當我在南京大學讀博士及國外做博士后時,我的動手能力比其他名校來的學生甚至還要強?!绷_細亮回憶道。
大學四年的學習生活很快就過去了,羅細亮不忘初衷,決定考研,這次沒有猶豫,沒有懷疑,他直接考取了本校研究生,跟隨當時的校長、知名的學者焦奎教授,開始從事電分析化學的研究。2002年,碩士研究生學習結束后,他聽取導師的建議考取了南京大學攻讀博士,師從著名的分析化學家陳洪淵教授。從此,羅細亮牢牢的把握著自己的人生軌跡。
接下來的2005~2011年間,羅細亮先后在愛爾蘭都柏林城市大學國家傳感器研究中心、美國亞利桑那州立大學生物設計研究院及匹茲堡大學生物工程系從事博士后研究。2011年2月獲歐盟瑪麗居里學者,同年3月被美國匹茲堡大學聘為研究助理教授。
正當羅細亮在國外的發(fā)展順風順水的時候,他接到了母校青島科技大學拋來的橄欖枝,希望他回母校工作,并申請山東省的泰山學者特聘教授。飲水思源,不可忘本,羅細亮當機立斷,放棄了即將到手的綠卡,辭去了國外的工作,帶著妻子和一雙兒女,毅然回到了祖國,回到了青島科技大學。
享受科研之趣
科研路上總是層巒疊嶂,沒有盡頭。作為科研人,如果沒有點執(zhí)著的勁頭,就意味著終有一天你會在某一個山頭前停滯不前。而對羅細亮來說,他熱愛科研,享受科研的樂趣,在科研的路上,執(zhí)著地翻過一坐又一坐高山。
在南京大學讀博士期間,羅細亮在導師陳洪淵院士和徐靜娟教授的指導下,開創(chuàng)了利用電沉積殼聚糖固定生物識別分子制備生物傳感器的方法。
在制備生物傳感器的過程中,最關鍵的步驟是生物識別分子的固定。實現(xiàn)生物識別分子簡便、有效的固定,而又同時盡可能地保持其活性,一直是世界上眾多科學家孜孜以求的目標。利用生物聚合物殼聚糖的電沉積特性和良好的生物相容性,羅細亮率先提出了通過電化學沉積殼聚糖,用于同時或依次固定納米材料和生物識別分子制備生物傳感器的方法。通過這種方法制備生物傳感器,簡單有效且條件溫和,普遍能夠得到理想的結果。該方法提出后在國際上廣受關注,目前已經(jīng)被中、美、日和歐洲等30多個國家和地區(qū)的科學家們所廣泛借鑒和采用,成為了比較有代表性的生物分子固定化和生物傳感器制備方法之一?;谶@一研究成果發(fā)表的3篇主要研究論文至今已被他人引用超過500次。尤其值得指出的是,美國一流大學馬里蘭大學Gregory Payne教授領導的研究組,在他們發(fā)表的20余篇高水平論文里,高度評價了羅細亮的研究工作,明確表示羅細亮的研究工作是這方面最早的相關報道。2007年,羅細亮的博士學位論文在被相繼評為南京大學優(yōu)秀博士學位論文和江蘇省優(yōu)秀博士學位論文之后,又獲得全國百篇優(yōu)秀博士學位論文提名獎。
科研永不止步
羅細亮并沒有就此止步,為了進一步提升自己的科研水平,2005年,羅細亮申請了國外的博士后,先后赴愛爾蘭都柏林城市大學和美國亞利桑那州立大學,跟隨愛爾蘭皇家科學院院士Malcolm Smyth教授和世界著名分析化學家Joseph Wang教授,在分析化學領域深造。2008年,考慮到生物化學與分析化學的結合日益緊密,而自己又缺乏生物的研究背景,為了拓展自己的研究方向,羅細亮又申請去了美國匹茲堡大學生物工程系,使自己的研究從化學和材料拓展到生物領域,有利于實現(xiàn)不同學科的相互交叉。
博士后研究期間,羅細亮在化學、材料和生物這幾個學科的交叉領域,開展了一系列研究,并取得了豐碩的研究成果。其中比較突出的貢獻是,構建了新穎的藥物釋放體系,在國際上率先實現(xiàn)了利用碳納米管內腔來儲存和可控釋放藥物。
碳納米管是目前國際上研究的熱點,由于它特殊的物理化學性質,其在藥物可控遞送和釋放方面的應用研究廣受關注。理論上,碳納米管的內腔是儲存藥物的理想納米膠囊,但是如何實現(xiàn)藥物在碳納米管內的儲存和釋放,一直是個沒有解決的難題。羅細亮的研究實現(xiàn)了利用碳納米管的內管來裝載藥物。儲存的藥物,通過簡便的電化學刺激就能夠以可控的方式釋放出來,而且進一步的細胞實驗證實由此釋放出來的藥物仍然保持有藥物活性。這是首次報道利用碳納米管的內管來裝載并可控釋放保持有活性的藥物,研究結果發(fā)表在本領域頂尖期刊生物材料上,并被美國能源部的能源技術國家實驗室作為新聞報道,認為這項技術將有效促進神經(jīng)控制可植入裝置的發(fā)展。
羅細亮還發(fā)展了新穎的可控合成單根導電聚合物納米線的方法,并研制了超靈敏的單根納米線生物傳感器。
利用單根納米線來構建具有優(yōu)異性能的納米裝置或器件,是目前世界上眾多科學家所努力的前沿方向,但是單根納米線在可控合成尤其是操控上的困難極大阻礙了這方面研究的進展。羅細亮制備了具有高度選擇性和靈敏度的納米生物傳感器,其檢測限低于1皮克每毫升,遠遠優(yōu)越于其他類似的生物傳感器。由于該傳感器從合成到檢測都采用可控的電化學技術,非常適合進一步研制超靈敏、集成化的納米傳感系統(tǒng)。
2011年,對于35歲的羅細亮來說,是非常特別的一年。當年2月,羅細亮獲得歐盟第七框架計劃國際合作項目的資助,成為英國牛津大學化學系的高級瑪麗居里學者;3月,羅細亮被美國匹茲堡大學聘為研究助理教授,進入大學的教員系列;8月,羅細亮被山東省人民政府選聘為泰山學者特聘教授。不同的機遇,在短時間內集中出現(xiàn),通常會讓人難以取舍。然而羅細亮沒有過多的猶豫,他選擇了回國發(fā)展。要為祖國貢獻自己的微薄力量,是他很早就形成了的一個樸素的觀念。
2011年9月,羅細亮離開美國匹茲堡大學,回到了母校青島科技大學。環(huán)境和條件的改變,不可避免會影響到自己的科研,為了把不利影響降到最小,羅細亮付出了幾倍于別人的辛勞。他克服種種困難,從零開始組建自己的科研團隊,建設自己的實驗室,培養(yǎng)自己的研究生。同時,利用與國外的聯(lián)系,羅細亮積極開展對外的合作交流,及時掌握國內外的研究動態(tài)。回國后的3年時間里,羅細亮基本上沒有完整的節(jié)假日。3年過去,羅細亮自己的實驗室和研究團隊已經(jīng)初具規(guī)模,逐步地發(fā)展壯大,并在生化分析領域開展了比較有影響的研究工作。尤其重要的是,羅細亮首次構建了基于電化學阻抗技術的抗污染生物傳感器,推進了可在復雜生物體系中直接測定的實用型傳感器件的發(fā)展。
在實際生物樣品中以免標記的方法直接檢測蛋白質,一直是國際上的研究熱點,但是由于生物樣品中其它成分的污染和干擾,多數(shù)生物傳感器只能在緩沖溶液或高倍數(shù)稀釋的樣品中使用。羅細亮研發(fā)的生物傳感器,既可以方便地固定生物識別分子,又可以有效防止蛋白質的非特異性吸附。結合非法拉第型電化學阻抗檢測技術的高靈敏度,該生物傳感器可以對血液中的胰島素進行直接檢測而基本上不受污染和干擾。該生物傳感器的檢測結果與醫(yī)院的報告結果偏差相對很小,在疾病標志物的臨床檢測等方面顯示出極大的優(yōu)越性。相關研究結果發(fā)表在分析化學領域的權威期刊美國分析化學上。羅細亮的這一抗污染生物傳感器方面的研究結果,發(fā)表后很快就受到美國著名的分析化學家James F. Rusling教授的關注,他在為美國分析化學撰寫的前瞻性評述論文中認為,該成果有望解決眾多生物傳感器所面臨的非特異性吸附的難題。
1 材料選取與情境設置
1.1 材料選取關注生產(chǎn)生活實際
統(tǒng)計2009~2013年高考福建理綜卷生物選考題的材料背景和情景來源,整理成表1。
選修模塊關注生產(chǎn)生活實際,重視學生對現(xiàn)代生物科技的理解。2009年~2013年高考福建省理綜卷生物選考題聯(lián)系生產(chǎn)生活,與生物科技進展密切相關。背景材料來源廣泛,涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療健康、畜牧養(yǎng)殖等方面,充分體現(xiàn)選考題材料聯(lián)系實際的特點。選考題以轉基因抗病香蕉、重組人紅細胞生成素、產(chǎn)前基因診斷、癌癥基因治療、豬克隆技術為情境,在考查考生現(xiàn)代生物科技知識的同時,引導考生關注生物技術在實踐上的應用,提高其生物科學素養(yǎng)。
新課程高考背景材料不再單一地來源于中學教材上的內容,而是從大學教材、科技進展、科技論文等處獲取豐富的材料信息,呈現(xiàn)全新的試題背景。近五年來,高考福建省理綜卷生物選考題背景材料大都來自公開發(fā)表的生物科技論文。例如,2010年試題材料選自“紅細胞生成素(EPO)在中國倉鼠卵巢細胞(CHO)中穩(wěn)定表達”;2012年試題材料選自“Let-7a表達質粒的構建及其對肺癌A549細胞k-Ras蛋白表達的抑制作用”;2013年試題材料選自“豬體細胞克隆胚胎體外發(fā)育過程中的凋亡規(guī)律”。以科技論文作為命題素材保證了試題的科學性、權威性和公平性,不僅體現(xiàn)高考能力立意,同時還提高了命題效率和命題質量。
1.2 情境設置圖文結合
如何使背景材料清晰表達且不失科學性,符合高考紙筆測試要求,是試題命制的一個關注點。2009年~2013年高考福建省生物選考題均以“文字+圖示”的方式呈現(xiàn)生物科技復雜的過程,所采用的圖示為技術路線圖或過程圖,充分反映出《現(xiàn)代生物科技專題》模塊工程技術的特色。選修模塊3所涉及的情境注重工程技術和操作流程,所需設備、材料較多,操作過程較為繁瑣,有時一項研究會涵蓋基因工程、細胞工程和胚胎工程等工程領域,若單純以文字的形式呈現(xiàn)背景材料無疑會增加考生閱讀負擔,影響考生正常應試思維,降低考試信度。若試題將大量的有效信息蘊含于圖示中,可以保證提供充分、清晰明了的試題信息。
2 知識分布與能力要求
2009~2013高考福建理綜卷生物選考題重視考查考生將所學現(xiàn)代生物科技知識應用于解決實際問題的能力。現(xiàn)將2009~2013年選考題知識分布與能力要求整理成表2。
2.1 強調主干知識的考查
統(tǒng)計2009年~2013年選考題分值比例發(fā)現(xiàn),近五年來,選考題關注考生對生物學核心概念的掌握,并且基因工程知識占選考題總分的60%,細胞工程占24%,胚胎工程占12%。高考試題表現(xiàn)為側重考查基因工程,兼顧考查細胞工程、胚胎工程的命題特征。
選修模塊3包含五大專題:基因工程、細胞工程、胚胎工程、生物技術的安全性和倫理問題、生態(tài)工程,近五年選考題只涉及到基因工程、細胞工程和胚胎工程?;蚬こ?、細胞工程和胚胎工程是《現(xiàn)代生物科技專題》的基礎和重點,在現(xiàn)代生物科技中發(fā)揮著重要作用,是進一步開展現(xiàn)代生物科技研究的前提。其中,構建表達載體、PCR擴增技術等知識在基因工程的考查中占了較大比例。構建表達載體和PCR技術是基因工程的核心,應用也相當廣泛,以這兩者為重點進行考查,反映出選考題強調主干知識考查的特點。值得注意的是《現(xiàn)代生物科技專題》中所介紹的生物科技有些需要在必修模塊知識的基礎上展開。因此,選考題的知識考查有時會涉及必修模塊內容。例如,2011年選考題對電泳帶譜圖的分析涉及必修模塊2的電泳知識。
2.2 能力要求逐年提高
《普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試大綱》對高考生物提出了四種能力的考查要求:理解能力、實驗與探究能力、獲取信息能力和綜合運用能力??傮w上看,近五年選考題注重考查理解能力、獲取信息能力,能力要求較為簡單,能力考查層級不高。但從縱向來看,選考題能力要求逐年提高。
例如,2012年選考題第(3)小題:“肺癌細胞增殖受到抑制,可能是由于細胞中 (RASmRNA/RAS蛋白)含量減少引起的”。該小題重點考查理解能力和獲取信息能力,需要考生在理解基因工程應用的基礎上,“能從課外材料中提取有效的生物學信息,解決生物學問題”,獲取信息能力層級較高。
再如,2013年選考題第(2)小題:“從基因組數(shù)據(jù)庫中查詢Bcl-2 mRNA的核苷酸序列,以便根據(jù)這一序列設計合成 用于PCR擴增,PCR過程第一輪循環(huán)的模板是 ?!痹撔☆}重點考查理解能力,試題背景材料和題中所涉及基因工程知識的廣度、深度較往年均有所提高,要求考生能深入理解基因工程的具體原理及過程。
根據(jù)裘伯川等對理解能力在理科綜合能力中所處關系的研究發(fā)現(xiàn),理解能力是構建理科綜合能力的核心,同時也是解決問題的基礎和關鍵因素。分析近五年高考福建生物卷選考試題,不難發(fā)現(xiàn)每一道試題都涉及理解能力的應用。獲取信息能力是學生自主學習和可持續(xù)發(fā)展的基礎,對培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)、獲得終身學習能力具有重要意義。選考題材料來源新穎多樣、信息呈現(xiàn)簡潔直觀有助于獲取信息能力的考查,試題重視考查考生在新情境下,利用已有生物學知識發(fā)現(xiàn)、鑒別并運用獲得的信息解決實際問題的能力。
3 問題設計與難度控制
3.1 問題設計嚴謹、靈活
問題設計是高考命題的關鍵一環(huán),基于能力立意的問題設計應有助于考生啟發(fā)思維,促進問題的解決?,F(xiàn)從問題結構、問題表述和問題內容三方面,總結近五年高考福建生物卷選考題問題設計的特點:
① 選考題圍繞考查的知識內容,以填空題的形式將試題情境引伸出5個具體的小問題,每個問題分值均為2分。
② 選考題在保證客觀嚴謹?shù)那疤嵯?,善于運用文字提示表述問題,體現(xiàn)問題設計的靈活性。例如,2011年選考題第(3)題:“據(jù)此判斷胎兒為 (正常/患者/攜帶者)”;2012年選考題第(2)題:“MstⅡ是一種 酶”。這類問題表述限定了作答方向,問題指向明確。③ 問題內容與背景材料、知識考查密切相關。選考題或圍繞新情境下的問題核心,延伸出多個知識點設計問題,考查考生對知識的理解能力;或通過隱藏生物技術流程中的部分操作步驟設計問題,考查考生獲取信息能力。
3.2 難度控制相對合理
1、各國競相出臺納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和計劃
由于納米技術對國家未來經(jīng)濟、社會發(fā)展及國防安全具有重要意義,世界各國(地區(qū))紛紛將納米技術的研發(fā)作為21世紀技術創(chuàng)新的主要驅動器,相繼制定了發(fā)展戰(zhàn)略和計劃,以發(fā)表和推進本國納米科技的發(fā)展。目前,世界上已有50多個國家制定了國家級的納米技術計劃。一些國家雖然沒有專項的納米技術計劃,但其他計劃中也往往包含了納米技術相關的研發(fā)。
(1)發(fā)達國家和地區(qū)雄心勃勃
為了搶占納米科技的先機,美國早在2000年就率先制定了國家級的納米技術計劃(NNI),其宗旨是整合聯(lián)邦各機構的力量,加強其在開展納米尺度的科學、工程和技術開發(fā)工作方面的協(xié)調。2003年11月,美國國會又通過了《21世紀納米技術研究開發(fā)法案》,這標志著納米技術已成為聯(lián)邦的重大研發(fā)計劃,從基礎研究、應用研究到研究中心、基礎設施的建立以及人才的培養(yǎng)等全面展開。
日本政府將納米技術視為“日本經(jīng)濟復興”的關鍵。第二期科學技術基本計劃將生命科學、信息通信、環(huán)境技術和納米技術作為4大重點研發(fā)領域,并制定了多項措施確保這些領域所需戰(zhàn)略資源(人才、資金、設備)的落實。之后,日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針,積極推進從基礎性到實用性的研發(fā),同時跨省廳重點推進能有效促進經(jīng)濟發(fā)展和加強國際競爭力的研發(fā)。
歐盟在2002—2007年實施的第六個框架計劃也對納米技術給予了空前的重視。該計劃將納米技術作為一個最優(yōu)先的領域,有13億歐元專門用于納米技術和納米科學、以知識為基礎的多功能材料、新生產(chǎn)工藝和設備等方面的研究。歐盟委員會還力圖制定歐洲的納米技術戰(zhàn)略,目前,已確定了促進歐洲納米技術發(fā)展的5個關鍵措施:增加研發(fā)投入,形成勢頭;加強研發(fā)基礎設施;從質和量方面擴大人才資源;重視工業(yè)創(chuàng)新,將知識轉化為產(chǎn)品和服務;考慮社會因素,趨利避險。另外,包括德國、法國、愛爾蘭和英國在內的多數(shù)歐盟國家還制定了各自的納米技術研發(fā)計劃。
(2)新興工業(yè)化經(jīng)濟體瞄準先機
意識到納米技術將會給人類社會帶來巨大的影響,韓國、中國臺灣等新興工業(yè)化經(jīng)濟體,為了保持競爭優(yōu)勢,也紛紛制定納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。韓國政府2001年制定了《促進納米技術10年計劃》,2002年頒布了新的《促進納米技術開發(fā)法》,隨后的2003年又頒布了《納米技術開發(fā)實施規(guī)則》。韓國政府的政策目標是融合信息技術、生物技術和納米技術3個主要技術領域,以提升前沿技術和基礎技術的水平;到2010年10年計劃結束時,韓國納米技術研發(fā)要達到與美國和日本等領先國家的水平,進入世界前5位的行列。
中國臺灣自1999年開始,相繼制定了《納米材料尖端研究計劃》、《納米科技研究計劃》,這些計劃以人才和核心設施建設為基礎,以追求“學術卓越”和“納米科技產(chǎn)業(yè)化”為目標,意在引領臺灣知識經(jīng)濟的發(fā)展,建立產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢。
(3)發(fā)展中大國奮力趕超
綜合國力和科技實力較強的發(fā)展中國家為了迎頭趕上發(fā)達國家納米科技發(fā)展的勢頭,也制定了自己的納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。中國政府在2001年7月就了《國家納米科技發(fā)展綱要》,并先后建立了國家納米科技發(fā)表協(xié)調委員會、國家納米科學中心和納米技術專門委員會。目前正在制定中的國家中長期科技發(fā)展綱要將明確中國納米科技發(fā)展的路線圖,確定中國在目前和中長期的研發(fā)任務,以便在國家層面上進行發(fā)表與協(xié)調,集中力量、發(fā)揮優(yōu)勢,爭取在幾個方面取得重要突破。鑒于未來最有可能的技術浪潮是納米技術,南非科技部正在制定一項國家納米技術戰(zhàn)略,可望在2005年度執(zhí)行。印度政府也通過加大對從事材料科學研究的科研機構和項目的支持力度,加強材料科學中具有廣泛應用前景的納米技術的研究和開發(fā)。
2、納米科技研發(fā)投入一路攀升
納米科技已在國際間形成研發(fā)熱潮,現(xiàn)在無論是富裕的工業(yè)化大國還是渴望富裕的工業(yè)化中國家,都在對納米科學、技術與工程投入巨額資金,而且投資迅速增加。據(jù)歐盟2004年5月的一份報告稱,在過去10年里,世界公共投資從1997年的約4億歐元增加到了目前的30億歐元以上。私人的納米技術研究資金估計為20億歐元。這說明,全球對納米技術研發(fā)的年投資已達50億歐元。
美國的公共納米技術投資最多。在過去4年內,聯(lián)邦政府的納米技術研發(fā)經(jīng)費從2000年的2.2億美元增加到2003年的7.5億美元,2005年將增加到9.82億美元。更重要的是,根據(jù)《21世紀納米技術研究開發(fā)法》,在2005~2008財年聯(lián)邦政府將對納米技術計劃投入37億美元,而且這還不包括國防部及其他部門將用于納米研發(fā)的經(jīng)費。
日本目前是僅次于美國的第二大納米技術投資國。日本早在20世紀80年代就開始支持納米科學研究,近年來納米科技投入迅速增長,從2001年的4億美元激增至2003年的近8億美元,而2004年還將增長20%。
在歐洲,根據(jù)第六個框架計劃,歐盟對納米技術的資助每年約達7.5億美元,有些人估計可達9.15億美元。另有一些人估計,歐盟各國和歐盟對納米研究的總投資可能兩倍于美國,甚至更高。
中國期望今后5年內中央政府的納米技術研究支出達到2.4億美元左右;另外,地方政府也將支出2.4億~3.6億美元。中國臺灣計劃從2002~2007年在納米技術相關領域中投資6億美元,每年穩(wěn)中有增,平均每年達1億美元。韓國每年的納米技術投入預計約為1.45億美元,而新加坡則達3.7億美元左右。
就納米科技人均公共支出而言,歐盟25國為2.4歐元,美國為3.7歐元,日本為6.2歐元。按照計劃,美國2006年的納米技術研發(fā)公共投資增加到人均5歐元,日本2004年增加到8歐元,因此歐盟與美日之間的差距有增大之勢。公共納米投資占GDP的比例是:歐盟為0.01%,美國為0.01%,日本為0.02%。
另外,據(jù)致力于納米技術行業(yè)研究的美國魯克斯資訊公司2004年的一份年度報告稱,很多私營企業(yè)對納米技術的投資也快速增加。美國的公司在這一領域的投入約為17億美元,占全球私營機構38億美元納米技術投資的46%。亞洲的企業(yè)將投資14億美元,占36%。歐洲的私營機構將投資6.5億美元,占17%。由于投資的快速增長,納米技術的創(chuàng)新時代必將到來。
3、世界各國納米科技發(fā)展各有千秋
各納米科技強國比較而言,美國雖具有一定的優(yōu)勢,但現(xiàn)在尚無確定的贏家和輸家。
(1)在納米科技論文方面日、德、中三國不相上下
根據(jù)中國科技信息研究所進行的納米論文統(tǒng)計結果,2000—2002年,共有40370篇納米研究論文被《2000—2002年科學引文索引(SCI)》收錄。納米研究論文數(shù)量逐年增長,且增長幅度較大,2001年和2002年的增長率分別達到了30.22%和18.26%。
2000—2002年納米研究論文,美國以較大的優(yōu)勢領先于其他國家,3年累計論文數(shù)超過10000篇,幾乎占全部論文產(chǎn)出的30%。日本(12.76%)、德國(11.28%)、中國(10.64%)和法國(7.89%)位居其后,它們各自的論文總數(shù)都超過了3000篇。而且以上5國2000—2002年每年的納米論文產(chǎn)出大都超過了1000篇,是納米研究最活躍的國家,也是納米研究實力最強的國家。中國的增長幅度最為突出,2000年中國納米論文比例還落后德國2個多百分點,到2002年已經(jīng)超過德國,位居世界第三位,與日本接近。
在上述5國之后,英國、俄羅斯、意大利、韓國、西班牙發(fā)表的論文數(shù)也較多,各國3年累計論文總數(shù)都超過了1000篇,且每年的論文數(shù)排位都可以進入前10名。這5個國家可以列為納米研究較活躍的國家。
另外,如果歐盟各國作為一個整體,其論文量則超過36%,高于美國的29.46%。(2)在申請納米技術發(fā)明專利方面美國獨占鰲頭
據(jù)統(tǒng)計:美國專利商標局2000—2002年共受理2236項關于納米技術的專利。其中最多的國家是美國(1454項),其次是日本(368項)和德國(118項)。由于專利數(shù)據(jù)來源美國專利商標局,所以美國的專利數(shù)量非常多,所占比例超過了60%。日本和德國分別以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英國、韓國、加拿大、法國和中國臺灣的專利數(shù)也較多,所占比例都超過了1%。
專利反映了研究成果實用化的能力。多數(shù)國家納米論文數(shù)與專利數(shù)所占比例的反差較大,在論文數(shù)最多的20個國家和地區(qū)中,專利數(shù)所占比例超過論文數(shù)所占比例的國家和地區(qū)只有美國、日本和中國臺灣。這說明,很多國家和地區(qū)在納米技術研究上具備一定的實力,但比較側重于基礎研究,而實用化能力較弱。
(3)就整體而言納米科技大國各有所長
美國納米技術的應用研究在半導體芯片、癌癥診斷、光學新材料和生物分子追蹤等領域快速發(fā)展。隨著納米技術在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應用,目前美國納米研究熱點已逐步轉向醫(yī)學領域。醫(yī)學納米技術已經(jīng)被列為美國國家的優(yōu)先科研計劃。在納米醫(yī)學方面,納米傳感器可在實驗室條件下對多種癌癥進行早期診斷,而且,已能在實驗室條件下對前列腺癌、直腸癌等多種癌癥進行早期診斷。2004年,美國國立衛(wèi)生研究院癌癥研究所專門出臺了一項《癌癥納米技術計劃》,目的是將納米技術、癌癥研究與分子生物醫(yī)學相結合,實現(xiàn)2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標;利用納米顆粒追蹤活性物質在生物體內的活動也是一個研究熱門,這對于研究艾滋病病毒、癌細胞等在人體內的活動情況非常有用,還可以用來檢測藥物對病毒的作用效果。利用納米顆粒追蹤病毒的研究也已有成果,未來5~10年有望商業(yè)化。
雖然醫(yī)學納米技術正成為納米科技的新熱點,納米技術在半導體芯片領域的應用仍然引人關注。美國科研人員正在加緊納米級半導體材料晶體管的應用研究,期望突破傳統(tǒng)的極限,讓芯片體積更小、速度更快。納米顆粒的自組裝技術是這一領域中最受關注的地方。不少科學家試圖利用化學反應來合成納米顆粒,并按照一定規(guī)則排列這些顆粒,使其成為體積小而運算快的芯片。這種技術本來有望取代傳統(tǒng)光刻法制造芯片的技術。在光學新材料方面,目前已有可控直徑5納米到幾百納米、可控長度達到幾百微米的納米導線。
日本納米技術的研究開發(fā)實力強大,某些方面處于世界領先水平,但尚未脫離基礎和應用研究階段,距離實用化還有相當一段路要走。在納米技術的研發(fā)上,日本最重視的是應用研究,尤其是納米新材料研究。除了碳納米管外,日本開發(fā)出多種不同結構的納米材料,如納米鏈、中空微粒、多層螺旋狀結構、富勒結構套富勒結構、納米管套富勒結構、酒杯疊酒杯狀結構等。
在制造方法上,日本不斷改進電弧放電法、化學氣相合成法和激光燒蝕法等現(xiàn)有方法,同時積極開發(fā)新的制造技術,特別是批量生產(chǎn)技術。細川公司展出的低溫連續(xù)燒結設備引起關注。它能以每小時數(shù)千克的速度制造粒徑在數(shù)十納米的單一和復合的超微粒材料。東麗和三菱化學公司應用大學開發(fā)的新技術能把制造碳納米材料的成本減至原來的1/10,兩三年內即可進入批量生產(chǎn)階段。
日本高度重視開發(fā)檢測和加工技術。目前廣泛應用的掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場光學顯微鏡等的性能不斷提高,并涌現(xiàn)了諸如數(shù)字式顯微鏡、內藏高級照相機顯微鏡、超高真空掃描型原子力顯微鏡等新產(chǎn)品??茖W家村田和廣成功開發(fā)出亞微米噴墨印刷裝置,能應用于納米領域,在硅、玻璃、金屬和有機高分子等多種材料的基板上印制細微電路,是世界最高水平。
日本企業(yè)、大學和研究機構積極在信息技術、生物技術等領域內為納米技術尋找用武之地,如制造單個電子晶體管、分子電子元件等更細微、更高性能的元器件和量子計算機,解析分子、蛋白質及基因的結構等。不過,這些研究大都處于探索階段,成果為數(shù)不多。
歐盟在納米科學方面頗具實力,特別是在光學和光電材料、有機電子學和光電學、磁性材料、仿生材料、納米生物材料、超導體、復合材料、醫(yī)學材料、智能材料等方面的研究能力較強。
中國在納米材料及其應用、掃描隧道顯微鏡分析和單原子操縱等方面研究較多,主要以金屬和無機非金屬納米材料為主,約占80%,高分子和化學合成材料也是一個重要方面,而在納米電子學、納米器件和納米生物醫(yī)學研究方面與發(fā)達國家有明顯差距。
4、納米技術產(chǎn)業(yè)化步伐加快
目前,納米技術產(chǎn)業(yè)化尚處于初期階段,但展示了巨大的商業(yè)前景。據(jù)統(tǒng)計:2004年全球納米技術的年產(chǎn)值已經(jīng)達到500億美元,2010年將達到14400億美元。為此,各納米技術強國為了盡快實現(xiàn)納米技術的產(chǎn)業(yè)化,都在加緊采取措施,促進產(chǎn)業(yè)化進程。
美國國家科研項目管理部門的管理者們認為,美國大公司自身的納米技術基礎研究不足,導致美國在該領域的開發(fā)應用缺乏動力,因此,嘗試建立一個由多所大學與大企業(yè)組成的研究中心,希望借此使納米技術的基礎研究和應用開發(fā)緊密結合在一起。美國聯(lián)邦政府與加利福尼亞州政府一起斥巨資在洛杉礬地區(qū)建立一個“納米科技成果轉化中心”,以便及時有效地將納米科技領域的基礎研究成果應用于產(chǎn)業(yè)界。該中心的主要工作有兩項:一是進行納米技術基礎研究;二是與大企業(yè)合作,使最新基礎研究成果盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。其研究領域涉及納米計算、納米通訊、納米機械和納米電路等許多方面,其中不少研究成果將被率先應用于美國國防工業(yè)。
美國的一些大公司也正在認真探索利用納米技術改進其產(chǎn)品和工藝的潛力。IBM、惠普、英特爾等一些IT公司有可能在中期內取得突破,并生產(chǎn)出商業(yè)產(chǎn)品。一個由專業(yè)、商業(yè)和學術組織組成的網(wǎng)絡在迅速擴大,其目的是共享信息,促進聯(lián)系,加速納米技術應用。
日本企業(yè)界也加強了對納米技術的投入。關西地區(qū)已有近百家企業(yè)與16所大學及國立科研機構聯(lián)合,不久前又建立了“關西納米技術推進會議”,以大力促進本地區(qū)納米技術的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程;東麗、三菱、富士通等大公司更是紛紛斥巨資建立納米技術研究所,試圖將納米技術融合進各自從事的產(chǎn)業(yè)中。
歐盟于2003年建立納米技術工業(yè)平臺,推動納米技術在歐盟成員國的應用。歐盟委員會指出:建立納米技術工業(yè)平臺的目的是使工程師、材料學家、醫(yī)療研究人員、生物學家、物理學家和化學家能夠協(xié)同作戰(zhàn),把納米技術應用到信息技術、化妝品、化學產(chǎn)品和運輸領域,生產(chǎn)出更清潔、更安全、更持久和更“聰明”的產(chǎn)品,同時減少能源消耗和垃圾。歐盟希望通過建立納米技術工業(yè)平臺和增加納米技術研究投資使其在納米技術方面盡快趕上美國。