生物材料的发展现状范文

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1.　镁合金生物材料的研究现状

镁及其合金可用做可降解生物材料，但是其高的腐蚀速率是一个焦点问题。H，Wang等用三种不同手段加工出来的AZ31在Hank模拟体液中浸泡1、2、5、10、15、20天，然后称重，用光学显微镜观察形貌，用TEM观察显微结构，结果表明，通过机械处理，AZ31在Hank溶液中生物降解速率明显降低。德国汉诺威尔大学F·Witte　等人对AZ31、AZ91、WE43、LAE442进行了在活猪体内植入试验，研究了不同可降解镁合金在骨环境中界面降解机制及合金降解速率，得到镁合金的降解取决于合金元素，植入的四种合金都与骨结合良好，并且得到镁离子对骨生长有诱导作用，只是合金降解过快，导致皮下产生氢气气泡；香港城市大学研究了AZ63在模拟体液中的降解情况，并研究热处理对降解情况的对比，通过比较得出，430℃在空气中保存24小时T4处理后，合金的降解速率是铸态合金的1/2[21]；北京大学郑玉峰系统研究了Mg-1x（x为Zn、Mn、Al、Si、Ag、Zr、Y、ln）二元合金的组织性能、力学性能、耐腐蚀性能、细胞毒性、血液相容性，通过研究得到，添加Al，Si，　Sn，Zn或Zr元素能改善合金的力学性能，添加Al，　In，　Mn，　Zn，或　Zr元素能降低合金在模拟体液和汉克斯溶液中的腐蚀速率，Si和Y合金元素却加速了合金的腐蚀[23-24]等等。目前通过动物实验等，正在推进镁合金作为生物医用材料的应用。

2.　镁合金生物材料的发展趋势

迄今为止，被详细研究过的生物材料已有一千多种，医学临床上广泛使用的也有几十种，涉及到材料学的各个领域。目前生物医学材料研究的重点是在保证安全性的前提下寻找组织相容性更好、耐腐蚀、持久性更好的多用途生物医学材料。其发展趋势必然要求：

（1）提高生物医学材料的组织相容性，增加材料与活体组织之间相互容纳的程度，避免材料周围组织的局部反应；

（2）金属材料在生物医用材料中的应用将越来越广泛，金属生物医学材料的应用已有较长的历史，随着科学技术的发展和外科医疗水平的提高，先后开发了不锈钢、钴合金、工业纯钛及钛合金等一系列金属生物医学材料；

（3）　生物医学材料的治疗特性增强，生物医学材料的发展不仅局限于作为人体相应器官的假体和代用品，利用多种学科的交叉研制具有治疗特性的生物医学材料也是未来的重要方向；

（4）　具有多种特殊功能生物材料的研制和应用，对合金进行深加工，使其具备多种功能，满足不同情况的需求，也是未来生物医用材料的发展趋势之一。

3.　镁合金生物材料研究意义及应用展望

镁及镁合金具有比强度和比刚度较高、生物可降解吸收性等特点，作为现有金属生物植入材料的新一代替代产品表现出巨大的优势与潜力，已经引起国内外越来越多研究者的关注，但由于人体环境的复杂性，这种新材料的研究还需一个长期过程。生物医用材料的研究与开发对国民经济和社会的发展具有极其重要的意义，生物医用材料具有很高的附加值，其每公斤达1200-150000美元，而建筑材料仅为0.1-1.2美元，宇航材料也仅100-1200美元。

随着人口老龄化和各类创伤的增加，近几年来生物医用材料和制品的市场一直保持20％左右的年增长率，发展态势已可以与信息和汽车产业在世界经济中的地位相比，正在成长为本世纪世界经济的一个支柱，对国民经济的发展有着不可忽视的重要作用。例如，随着人口老龄化和中青年创伤的增加，对生物医学材料和制品的需求持续增长。在我国，人口老龄化已成为社会问题，同时中、青年创伤高速增加，生物医学材料及制品存在着巨大的潜在市场，特别是随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，对生物医学材料和制品的需求急速增高。

因此对于我国发展医用金属材料是一个趋势。伴随着新型金属材料的研制和表面改性技术的采用，生物医用金属材料腐蚀研究又开辟了新的研究和发展空间；镁合金具有足够的强度，良好的生物相容性和体内可降解性，有望成为新型骨植入材料。但是它的力学性能不够，且耐蚀性较差；不含对人体有害元素的合金，其力学性能相对钛合金、不锈钢等医用合金强度低，不能用于承载部位；作为骨植入材料，其目的是维持骨折复位、重建后的稳定，因此从力学角度考虑要求其在骨组织完全愈合之前必须保持原有力学性能基本不变。

4.　结束语

可降解生物医用镁合金相对于传统金属医用材料来说，具有无可比拟的优越性，如作为骨内植物，可有效避免应力遮挡效应，并可避免骨折痊愈后二次手术给病人带来的痛苦和费用；作为心血管支架材料，可有效减少血管内膜增生、再狭窄、晚期血栓等问题。因此，被誉为“革命性的金属生物材料”而受到全球高度瞩目。

尽管目前已有动物体内及人体临床实验，然而绝大多数为商用镁合金，缺乏生物安全性。作为生物医用材料，在设计时必须考虑材料的生物安全性、强韧性、耐蚀性（特别是类似于均匀腐蚀降解方式）。因此，需要设计具有生物安全性、高强韧性、耐蚀性和腐蚀均匀性的新型生物医用镁合金；需要对其强韧性设计制备理论、在体内的降解代谢机制及体内降解产物的生物安全性、降解行为的可控性等方面进行系统深入的研究，进而为可降解生物医用镁合金的临床医学应用提供更加可靠的科学依据。上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心团队近年来在上述领域进行了一些有益的探索，并取得了令人鼓舞的进展。相信经过科研工作者的不断努力探索，可降解生物医用镁合金一定会有光明的应用前景，成为惠及人类健康的新型金属生物材料。

参考文献

[1]　李世谱.　生物医用材料导论M.武汉理工大学出版社.　2000：20–40.

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化工材料科学与工程是社会经济发展的主要驱动力之一，同时能够带动信息技术与生物技术的发展。在以科学技术为主导的当今社会中，无论是高校中还是化工企业中，都需要培养化工材料科学与工程的专业人才，创新材料科学与工程的发展。从化工材料科学与工程的发展中找寻其中存在的问题，以便于后期的工程技术研发。

1 化工材料科学与工程的发展现状分析

1.1 化工材料科学与工程的发展历程

化工材料科学与工程的从个个单一分来的学术系统中，逐渐实现走向了科学之间的相互融合。在社会发展的进程中，材料科学的应用与社会建设步伐息息相关。单一化的材料科学发展不能适应社会发展需求，各个材料学科之间应该实现相互交叉、渗透、移植，从细分最终走向综合化的发展。在20世纪40年代，基础科学与工程之间的相互渗透较差，固体物理学与材料工程学之间的互不融合。从60年代起，材料科学与工程学能够实现交互，材料科学与材料工程之间的大部分内涵能够实现重叠，化工材料科学与工程得到了教育界的广泛认可[1]。

1.2 化工材料科学与工程在教育界的发展

化工材料科学与工程是高校教育中的重点内容，该门学科经过多变的研究与演变，衍生出中诸多的子学科。以美国麻省理工学院材料学科专业演变为例，与化工材料科学与工程相关的专业课程有：地质与采矿工程、采矿与冶金、冶金与材料科学等。欧美等国家将在材料教育方面的认识比较深，将很多高校中的冶金、陶瓷、电子材料等科目统称为材料，材料教学内容逐渐扩大，应用到社会建设中的诸多领域中。目前，我国重点高校相继设立材料科学与工程学院，针对于化工方面的教学改革，在原设置专业的基础上，补充了非金属的工程材料的内容。化工材料科学与工程的发展能够打破原专业设置的界限，加强专业间的渗透和联系，教学内容实现了更新。截止至2003年7月份，具备材料科学与工程的院校占据我国的高校的总数的34%。化工材料科学与工程的教学逐渐展现出了新思路[2]。

2 化工材料科学与工程的发展趋势

2.1 化工材料科学与工程教学中创新性人才培养

化工材料科学与工程的发展，以来社会化工企业的技术研发还远远不够，为了更好的促进化工材料科学的发展，在未来的科技社会中，化工材料科学与工程还需要与教育实现紧密结合。促进化工新材料的研发与应用，需要在高校中培养优秀的材料科学人才，与社会高精尖材料研发机构构成联动机制。对于材料科学的人才培养要求极为严格，一方面需要学生具有较好的结构力学基础，另一方面还要向学生传授学生微系统、纳系统、生物系统。同时还需要进行材料结构、性能、工艺等工程的研究，以计算机技术进行材料科学的模拟研发。高校能够为社会输送创新性的人才，是社会化工企业实现稳步发展的关键。创新性人才的能够促进化工新材料的研发，保障化工材料领域更新[3]。

2.2 化工新材料的研发

在科技信息不断发展的当今社会中，对于化工材料的研发技术越来越先进，我国化工材料科学与工程的未来发展，需要与科技信息技术相互融合，研发出具有更多功能的化工新材料。这些新材料的研发与应用能够在传统材料的优势基础上，为人们的生活提供更多的便利。

2.2.1 纤维材料

化工新材料“十三五”发展规划在即，很多具有高技术含量、高价值知识密集和技术密集的新型材料，在社会建设中能够发挥出无线的潜力。这些新材料与传统的材料相比，在质量上更加的轻便，在性能上的更加的好，在功能上更加的强大，附加值更加的高。那么何为化工新材料，化工新材料是指一些包含高性能纤维复核材料，这些才能够在国防军工、航空航天、新能源及高科技产业中应用广泛，同时化工新材料在建筑、通信、机械、环保以及海洋开发中用途更大。有专家指出，全球纤产量在近十年内的长幅为3%，而高性能的纤维在全球范围内产量增长能够达到30%，也就是说，在未来的几年间是高性能纤维发展的黄金期[4]。

2.2.2 聚酰亚胺

有机高分子材料也是化工新材料的另一类，与传统的高分子材料相比，聚酰亚胺的综合性比较强，特点突出。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、分离膜、纳米、液晶、激光等领域。在物理性质上，耐高温达 400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃，熔点特征不明显。并且该种材料绝缘性能极高。通常情况下，103赫下介电常数为4.0；在化学性质上，聚酰亚胺可以被分为脂肪族、芳香族、半芳香族聚酰亚胺三种。聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其在微电子领域发挥着重要的作用。

3 结语

综上所述，化工材料科学与工程化工研发领域中的重点内容，提升对于化工材料科学与工程的研发，能够有效的促进化工领域发展。本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析，与社会发展趋势相互结合，研究其在未来的发展方向。在未来，需要对化工材料科学与工程教学中进行创新性人才培养，鼓励化工新材料的研发，实现科技创造未来。

参考文献：

[1]刘海定，汤爱涛，潘复生，左汝林.材料科学数据库的研究现状及其发展趋势[J].材料报，2004，09：5-7.

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随着纳米技术的广泛运用，已经延伸到社会中的各个领域。目前已经研究出的纳米电子技术产品多种多样，这些纳米技术的产品不但性能优良，最主要的是功能奇特。但是值得注意的是科学家对于纳米电子技术的研究还不够深入，那么以后的还需要从新型电子元器件以及碳纳米管等方向入手进一步研发。

1 纳米电子技术的发展现状

1.1 纳米电子材料的应用

现阶段纳米材料主要有纳米半导体材料、纳米硅薄膜以及纳米硅材料等类型。在这些纳米电子材料中，可以说纳米硅材料最有发展前景，同时还符合当前社会对于电子技术的实际需求。通过对纳米硅材料与其他纳米电子材料进行比较后，可以看出纳米硅材料具有以下特点：首先，纳米硅材料在不断研发的背景下其成本处于逐渐降低的趋势，其次，该材料还具有能耗低、准确性高以及不易受外界影响的特点。最后，由于纳米硅材料中分子与分子所存在的距离较小，因此可以一定程度的提升纳米电子材料的反映速度，最终达到提升工作效率的目标。

1.2 纳米电子元件的应用

可以说纳米电子元件是以集成元件以及超大规模集成元件为基础的。其具体研发历程是在上个世纪50年代美国研究者对集成电路进行研发之后而开始的，然后经过多年的发展后逐渐从中型、大型转变为超大型的集成电路和特大类型的集成电路。在此背景下，其纳米电子元件的尺寸越来越小，现阶段的电子元件尺寸在0.1到100nm范围之内。

1.3 应用于现代医学领域

特别是在纳米技术的不断发展过程中，其纳米电子技术逐渐应用到医学的领域。可以说在医学治疗的过程中，可以利用纳米电子技术的特点在细微部分的检测与观察方面。在普通显微镜无法观测的物品可以通过纳米电子技术进一步剖析。与此同时，还可以将电化学的信息检测流程中融入纳米传感器的方式对生化反应进行诊断。同时，在纳米电子技术不断发展的背景下，产生了很多方面的高科技医学产品，例如伽马刀、螺旋CT以及MRI等。可以说生物医学以及电子学的融合对于纳米电子技术的发展具有重要的意义，纳米电子技术在生物医学的电子设备集成化具有很大的发展空间，在未来的发展中，可以将纳米电子元件的尺寸控制在分子与原子的大小之间，进而就会将微小生物体的研究带到一个新的领域。

2 纳米电子技术的发展趋势

通过对纳米电子技术的发展现状进行分析后可以看出纳米电子技术在未来发展具有很大的空间，对此主要可以从新型电子元器件、石墨烯以及碳纳米管等方向入手。

2.1 新型电子元器件

对纳米电子技术的当前模式分析后，可以断定在未来十年内必然会经过飞速发展的历程。特别是当前市场对于新型电子元器件的需求逐渐增多的背景下，还需要根据实际需求来对新型电子元器件进行扩展与完善。对此，可以从单电子器件、共振隧穿电子器件、纳米场效应晶体管、纳米尺度MOS器件、分子电子器件、自旋量子器件、单原子开关等新型信息器件的方向入手，在保证了纳米电子技术朝着良好的方向发展的同时，还可以延续摩尔定律以及CMOS的研究成果。

2.2 碳纳米管

可以说碳纳米管是纳米电子技术的发展重要方式，碳纳米管的本质是一种一维的纳米材料，其最大的特点是具有重量轻以及完美六边形的结构。因此在实际的运用中，碳纳米管具有良好的传热性能、光学性能、导电性能、力学性能以及储氢性能等。与此同时，碳纳米管在纳米电子方面具有重要的作用，并作为现阶段晶体管中主要的材料，对此有效的碳纳米管可以对集成电路的效率进行提升。

2.3 忆阻器

所谓忆阻器就是就是经过了继电阻器、电容器以及电感元件发展之后而发展的一种模式。并且忆阻器是模拟信号的方式来对非线性动态纳米元件而组成的具有交叉开关模式的纳米电子技术。忆阻器的属性不但与CMOS类似，更主要的是其具有功率低、体积小以及不受外界因素影响的特点，进而在未来的发展中可以有效的代替硅芯片等材料。

2.4 石墨烯

同时，石墨烯作为新型的纳米材料来说，不但具有超薄的特征，最主要的是其质地还是非常坚硬的。并且在正常状态下石墨烯电子的传输速度要比其他类型的纳米电子材料快，正是由于多方面的因素使得对于石墨烯的研究具有重要的意义。石墨烯和其他导体具有很大的区别，进而在碰撞的过程中其能量不会有损失。在对石墨烯的未来进行研究与设想后，根据专家预计在10年后可成功研制性能优异的石墨烯类型的导体材料与晶体管。

2.5 纳米生物电子

最后，纳米电子技术还可以与生物技术进行有效的融合，也可以认为纳米生物电子是以多个领域为核心共同建设的。在对纳米电子技术带入生物领域的过程中，利用纳米电子技术的自身特点可以制造出关于纳米机器以及附属的纳米生物医用的材料产品等，进而可以在医学领域中取得一定的成果，最终达到为人类健康做出巨大贡献的目标。

3 结束语

总之，在电子科学不断发展的背景下，其纳米电子技术的发展越来越受到国际的重视。通过对纳米电子技术的应用现状进行分析后，可以发现其应用的领域越来越广泛，也就是说纳米电子技术完全融入到我们日常生活当中指日可待。通过采用纳米电子技术可以实现一种高效、科学而环保的生物材料、电子晶体管以及医学设备等，最终达到改善人们的生活现状的目标，让人们切切实实地体验纳米时代。

参考文献

[1]叶原丰，王淮庆，郝凌云.碳纳米管在电子器件中的应用[J].金陵科技学院学报，2010（02）.

[2]许高斌，陈兴，周琪，王鹏. 碳纳米管场效应晶体管设计与应用[J].电子测量与仪器学报，2010（10）.

[3]余巧书.纳米电子技术的发展现状与未来展望[J].电子世界，2012（12）.

[4]刘长利，沈雪石，张学骜，刘书雷.纳米电子技术的发展与展望[J].微纳电子技术，2011（10）.

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随着高分子材料应用范围的不断拓展，作为一名高中学生，还是应该对高分子材料的发展现状以及应用趋势有一定的了解，这样才能够对未来的生活与工作起到一定的铺垫作用。

一、高分子材料含义与发展现状

（一）高分子材料

高分子材料指的是多个重复单元共价连接，分子量很大一类的分子从而组成了相关的聚合物，并且还具有一定的粘弹性。现阶段，高分子材料正逐渐朝着高功能化、复合化、高性能化等方向不断发展。因此，我国高分子材料需要在通用性进一步开发的基础上，偏向于高分子材料品种、技术水平以及生产的重点发展，这样才能够促进市场的发展需求[1]。

（二）发展现状

为了满足汽车工业、家用电器、电子信息等多个领域的需求，高分子材料重点发展主要是：第一，高性能化，如耐热性、高机械性、耐腐蚀性以及耐久性等方面。第二，高功能化，如生物学、光学、力学等多种功能。第三，复合化。如复合材料，通常是基于高性能结构的材料作为基本的符合材料组成。第四，智能化，如材料本身拥有一定的生物功能预知性，如识别能力、修复能力、反应能力等。

二、高分子材料应用趋势

（一）具有记忆的高分子材料

1.热响应型

室温以上的变形，室温形态固定，同时可以进行长期的存放，当温度再一次提升到特定，温度，制件也可以迅速恢复到初始状态。针对这一能力，主要是在电子通讯、科学实验、汽车保险杠、油田封井器等领域之中使用，具体如医用器械、热缩连接紧固件、光信息、座垫、泡沫塑料等。热响应型形状的记忆高分子形变温度很容易控制，并且制作相对渐变，目前是记忆高分子研究之中开发最为活跃的一个领域。尤其是形状记忆纤维的开发利用，有利于纺织业发展的推动。

2.电/磁响应型

属于热响应形状记忆功能高分子材料同具有一定导电性能的金属粉末、导电炭黑以及导电高分子等复合材料。当电流产生热量之后，就会提升材料的温度，导致形状恢复，不但拥有导电性能，同时也具有一定的形状记忆功能。一般来说，在电子集束管、电磁屏蔽材料等电子通讯以及仪器仪表等领域之中得到广泛的应用[2]。

3.光响应型

指的是将某一部分光感应变色的基团引入到高分子的主链以及侧链之中，一旦有紫外光照射，PCG就会出现光异构化反应，这样就会改变分子链状态，导致其宏观形态也出现相应的变化；当停止光照之后，PCG光构化反应就可以逆行，分子链会恢复到原本的状态。主要用于光记录材料、药物缓释剂、印刷材料等。

4.化学感应型

材料的周边介质性质的变化就可以将材料的变形以及形状恢复激发出来。其条件主要是PH值扁你话、相变反应、平衡离子置换等。这一类型的物质，还存在部分的皂化聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等。这一材料主要是在“化学发动机”、蛋白质或者是酶的分离膜中广泛使用。

（二）水溶性高分子化合物

主要包含了水溶性的树脂和聚合物。属于一种拥有较强亲水性的高分子材料，在水中可以溶解成为溶液。在分子结构之中包含了阳离子、阴离子，极性非离子等亲水基团，这样就可以让高分子材料拥有性、分散性以及减磨性等多种性能。其主要的种类包含了：

第一，淀粉、动植物胶以及纤维素等天然性的水溶高分析。第二，人工合成水溶高分析，主要包含了离子型、非离子型以及缩合类等。

其物理性能包含了分子量、溶解度、絮凝作用、分散作用、减阻作用等。

溶解度指的是每一分溶剂之中，溶质溶解的平均值。一般来说，溶液之中的溶解溶质要多于平均值，这个时候就称之为过饱和溶液。所以，水溶性就是最重要的特性之一。分子量作为水溶性高分子的一大特性，其平均值就直接决定了高分子材料本身的性能。同时分子量分布，也会对分子量产生一定的影响。

分散作用指的是两相界面之中分散剂有序的排列，这样就可以确保分散体系本身的稳定性。水溶性高分子属于良好的分散剂，其本身具有疏水基团和亲水基团，本身也拥有一定的表面活性能。

当存在一定量的电解质，就会降低微粒的物理稳定性，将其聚集成为絮状，但是在振摇之后又能够均匀的分散，这样的作用就可以称之为絮凝作用。水溶性高分子本身拥有极性基团，可以吸附水中的固体离子，这样就能够形成絮凝团。增稠剂本身属于流变助剂，能够让低稠度的水性涂料增加粘稠度。

将高分子聚合物注入到流体之中，能够降低流动阻力，这样使用于降低流体流动阻力的化学剂就可以将其称之为减阻剂。

三、结束语

总而言之，随着科学技术的不断发展，也带动了高分子材料加工行业的不断发展，虽然目前国内的高分子材料的研究与应用还与发达国家存在一定的差距，但是相信在广大研究人员的努力下，我国高分子技术必定会发展的越来越迅速。作为高中生的我们，从现在开始，能够认识其作用，相信在未来发展中，也可以贡献自己的一份力。

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塑料因其质量轻巧、取材容易、化学稳定性好、价格低廉以及用途广泛等优点与木材、水泥、钢铁并列为四大支柱材料，其用途已渗透至国民经济和人们日常生活的各个方面。近年来塑料工业发展迅猛，随着人民生活水平的提高，塑料用量也在迅猛增加，但因废弃塑料难于降解，由其引发的“白色污染”问题也越来越引起社会各界的广泛关注。另据有关环保人士称，我国仅包装用塑料每年用量已超过400万吨，每年仅涉及日常生活的消费快餐盒达60亿只，方便面碗50亿只，我国仅包装垃圾将以每年3％～5％的速度增长。由此可以看出，我国由此引发的环境问题将更加突出。因此，大力发展和推广可降解塑料制品对于环保节能和可持续发展将具有重大的现实意义。

一、可降解塑料的定义及其特点

可降解塑料是指在特定环境下，其化学结构发生变化，并用标准的测试方法能测定其物质性能变化的材料。通过光或微生物，将塑料高分子链切碎为小分子，并最终转化为水和二氧化碳的过程，成为塑料的降解过程。按照降解机理分类，可降解塑料可分为光降解塑料、生物降解塑料和光、生物降解塑料。

可降解塑料的优点：(1)材料天然，无毒性，透气性能好；(2)任何废弃物处理方式对其进行处理(例如：焚化、掩埋、堆肥等)，均不会对环境造成污染；(3)具有同以石油为基质的传统塑料材料的物理性能及使用方法，可以取代传统塑料材料；(4)可降解塑料丢弃后，经堆肥或掩埋处理可由微生物完全降解。

二、可降解塑料的研究发展现状及存在的问题

随着环境保护的全球化，世界各国对可降解塑料的研究均已成为其研究的热点之一。各国以光降解和生物降解机理为基础，进行了大量的基础研究，欧美、日韩等发达国家对生物可降解塑料的研究开发提供了大量的资金支持。欧美许多公司在生物降解包装材料的开发方面取得了显著的成绩，其产品已广泛应用于食品包装行业。英国超市已大量推广使用淀粉系列、聚乳酸系列可生物降解购物袋及食品包装袋，每年消费已达260亿个以上。

我国可降解塑料的研究始于20世纪70年代中期，起初研究的是光降解塑料，随后又开发出了生物降解塑料，之后又研究开发了光一生物双降解塑料。光降解塑料的研究最早，已有将近30年的历史，技术较为成熟，其产品广泛应用于农业以及包装方面。光降解塑料可分为合成型光降解塑料和添加型光降解塑料，合成型光降解塑料主要包括烯烃、一氧化碳以及烯酮单体的共聚物。添加型光降解塑料是通过添加光敏剂或光分解剂促进聚合物加快光降解，添加剂有羰基甲基酮类，金属化合物，含芳烃环结构物、过氧化物、卤化物和颜料等。生物降解塑料包括聚酯和多糖两大类，如淀粉、纤维素、半纤维素、甲壳素、木质素等天然物质都可被微生物完全降解。聚乳酸制品是典型的合成高分子生物降解塑料，其降解产物为水和二氧化碳，不会对环境造成二次污染，产品已在农业、食品、服装加工、医疗卫生等行业广泛应用。光一生物降解塑料兼具光降解塑料和生物降解塑料的优点，是一种理性的可降解塑料，我国研制开发的可降解地膜已基本达到了各方面的技术要求，并正在开发更广泛的应用领域。

目前，国内使用最多的可降解塑料是传统的塑料用品，如包装品、一次性用品等。目前国内已大力实施沙漠化治理、荒山绿化、固土工程等，一次性塑料用品的用量将大大提高，这对可降解塑料的生产是个良好的机遇。其发展也将广泛渗透至文具、玩具、日常用品、管道用品、医疗卫生等方面。尽管国家意志大力推广可降解塑料产品，但可降解塑料在市场上仍不多见，市场占有率低。这主要是国内可降解塑料技术还较不成熟，大部分成果处于推广示范阶段，许多从事可降解塑料的公司企业停产倒闭，大规模生产的阶段还未到来；另外国内缺乏相应的标准，造成有些厂家生产出的可降解塑料质量不稳定，阻碍了可降解产品的推广以及新技术的开发。除此之外，可降解塑料制品价格较传统塑料高，为一些使用塑料制品的商家提供窃机，也给假冒伪劣留有生存空间。

三、我国今后可降解塑料发展的方向

尽管目前可降解塑料在塑料制品中市场占有率不高，但因其独特的可降解，对环境无污染或无二次污染的性能，其发展前景甚为广阔，与此对应的科技研究以及生产应用研究仍在大力展开。

可降解塑料主要应用于短期以及一次性的包装材料，如垃圾袋、购物袋、食品包装袋、快餐餐具、医疗卫生用品、农业用品等，这些领域以后也将是可降解塑料应用和推广的重点。

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关键词：生物技术 发展现状 发展趋势

1.前言

我国的生化工程学科是在20世纪80年代初开始建立的，20多年来我国经历了将化工技术用生物技术和融合生物技术知识发展生化工程的2个阶段。[1]生物技术服务的领域主要包括医药、农业、食品、化工、冶金、能源等方面。在与人类健康有关的重要领域，已能设计和制造脏器、诊断试剂以及治疗药物；在农业上，能够制造兽药，培养植物细胞、利用基因工程和细胞工程技术获得抗病毒、抗虫、抗除萎剂、抗冻、抗旱、抗盐、保鲜、高蛋白、高养分的植物新品种和良种家禽、家畜；在化工方面，生产氨基酸、生物大分子及基本有机化工产品，如乙醇、丁醇、丙酮等,利用基因工程技术和细胞融合得到高产工程菌，为化工生产提供高效、低成本的新途径；另外在“三废”处理、低品位金属提取、生物能源、煤的气化和液化等方面都有不同进展。这些技术的丰富交叉引起了世界各国的强烈兴趣，生物技术商品化的竞争已经到来。

2.生物技术定义

所谓生物技术，即为应用生命科学研究成果，以人们意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、化学、物理学、信息学、计算机等多学科技术，可用于研究生命活动的规律和提品为社会服务等。20世纪30年代生物技术以发酵产品为主干，40年代抗生素工业成为生物技术产业的支柱产业，50年代氨基酸发酵和60年代酶制剂工程相继出现，到70年代DNA重组技术使生物技术得到了突飞猛进的发展，并与信息技术、材料技术及能源技术共同构成了人类新的技术革命的基础。[2]

生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交差融和的产物，其核心是以DNA重组技术为中心的基因工程，还包括微生物工程、生化工程、细胞工程及生物制品等领域。

3.生物技术的发展现状

近些年来，以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。所谓生物技术（Biotechnology）是指“用活的生物体（或生物体的物质）来改进产品、改良植物和动物，或为特殊用途而培养微生物的技术”。生物工程则是生物技术的统称，是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合，来改造或重新创造设计细胞的遗传物质、培育出新品种，以工业规模利用现有生物体系，以生物化学过程来制造工业产品。简言之，就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。

生物工程包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生物电子工程、生物反应器、灭菌技术以及新兴的蛋白质工程等，其中，基因工程是现代生物工程的核心。基因工程（或称遗传工程、基因重组技术）就是将不同生物的基因在体外剪切组合，并和载体（质粒、噬菌体、病毒）的DNA连接，然后转入微生物或细胞内，进行克隆，并使转入的基因在细胞或微生物内表达，产生所需要的蛋白质。目前，有60%以上的生物技术成果集中应用于医药产业，用以开发特色新药或对传统医药进行改良，由此引起了医药产业的重大变革，生物制药也得以迅速发展。生物制药就是把生物工程技术应用到药物制造领域的过程，其中最为主要的是基因工程方法。即利用克隆技术和组织培养技术，对DNA进行切割、插入、连接和重组，从而获得生物医药制品。生物药品是以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织为起始材料，采用生物学工艺或分离纯化技术制备，并以生物学技术和分析技术控制中间产物和成品质量而制成的生物活化制剂，包括菌苗、疫苗、毒素、类毒素、血清、血液制品、免疫制剂、细胞因子、抗原、单克隆抗体及基因工程产品（DNA重组产品、体外诊断试剂）等。目前，人类已研制开发并进入临床应用阶段的生物药品，根据其用途不同可分为三大类：基因工程药物、生物疫苗和生物诊断试剂。这些产品在诊断、预防、控制乃至消灭传染病，保护人类健康中，发挥着越来越重要的作用。

鉴于世界上技术先进，经济发达国家对生物技术的高度重视，面对世界新技术革命的挑战，我国“863”高科技发展计划把发展生物技术放在首位，结合我国国情，以解决发展我国农业、医药中存在的关键技术为重点，确定了三个主题：一是高产优质抗逆的动植物新品种、二是新型药物、疫苗和基因治疗、三是蛋白质工程。

4.生物技术的发展趋势

4.1生物技术在农业中的发展趋势

充分利用我国丰富的和特有的遗传资源，分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种已刻不容缓，以期在以“基因”为核心的生物技术产业中取得主动。实现单基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。重视转基因植物的环境安全性评估，借鉴国外的成功经验，防止转基因植物危害的发生与蔓延。随着基因组时代向后基因组时代的过渡，研究重心已经从揭示生命的所有遗传信息转移到整体水平上对生物功能的研究。因此，在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的蛋白质学的发展和成熟，必将与基因组研究互相补充,给农业生物技术带来革命性改变。建立一支专门的农业生物技术队伍，尤其是基因工程专业队伍，杜绝一哄而上，避免人财物的无谓浪费，把有限的资金用在刀刃上。

4.2生物技术在环境中的发展趋势

在污染的处理过程中，传统的物理或化学处理方法常伴随二次污染，且运行费用高，处理问题单一而微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性，并可将其作为代谢底物降解和转化因此，生物处理具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势，是保障可持续发展的一项最有力的技术措施。[3]

生物技术的发展趋势将朝着传统技术的改良、与其他污染处理手段相结合和与现代高新技术相结合等方向发展，研究高效快速的工艺流程。

4.3生物技术在工业中的发展趋势

工业生物技术的新崛起有两个巨大的推动力，即社会强烈需求和生物技术的进步。人类社会发展迫切需要解决的问题是资源、能源、人口、环境问题.随着生物技术突破性进展，使得人类可以设计和构建新一代的工业生物技术，可高效快速地将各类可再生生物质资源转化为新的资源和能源。工业生物技术在生物能源、生物材料以及生物质资源化方面发挥着重要作用。[4]其中生物能源、生物材料、生物质资源化等都是现在以及将来发展的重中之重。

4.结语

生物技术是2l世纪改变人们生活方式最重要的科技手段。发展生物技术，实现产业化，将为国民经济培育新的增长点。大力发展生物技术和生物技术产业，需要有高水平的专业技术人才，只有高水平的专业技术人才才能掌握现代生物技术，为实现和发展生物技术产业作出应有的贡献。

参考文献：

[1]欧阳藩.生物技术发展现状及发展战略[J].现代化工，2004（6）：1-7.

篇7

生物制药是利用生物活体来生产药物的方法，生物药物是指综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断疾病的药品。

1.生物制药产业发展历史

生物生物制药产业自1953年发现发现DNA双螺旋结构开始，历经29的研发，于1982年成功在美国上市了第一个重组胰岛素，从此拉开了生物制药产业快速发展的序幕。陆续在1986年上市了第一个单抗OKT3、第一个重组疫苗、第一个抗肿瘤生物药物a-干扰素，1987年第一个动物细胞基因工程产品I-PA上市，1989年EPO上市，1994年第一个基因重组嵌合抗体ReoPro上市，1997年第一个组织工程产品Carcitel及第一个治疗性抗体Rituxan上市，1998年第一个反义寡核苷酸药物Vitravene、Neupogen上市，2002年第一个治疗性人源性抗体阿达木单抗注射液上市。2004年我国批准了重组人P53腺病毒注射液上市，这也是我国第一个基因治疗药物，自此开启了我国生物制药产业的大门[1-3]。

2.我国生物制药产业行业现状

目前单抗药物是世界生物制药发展的主流药物，笔者以单抗药物为例，阐述一下单抗的发展现状。

现状分析：1、朝阳行业、增长迅速、利润率高、成长性好；2、高投入、高风险、高回报、技术壁垒高、审批难度大；3、国家政策大力扶持、资本市场青睐、估值高；4、我国尚处于初级阶段，产品重复开发，质量不均。

趋势分析：1、以仿制为主，逐步创新和产品更新换代，加速进口药品的替代；2、随着进入企业的增加，市场竞争将日趋激烈，并购重组行业整合将成为趋势；3、企业发展短期看资本和技术承接能力，长期看技术研发和专利保护能力。4、2010年开 始大量抗体研发企 业诞生，技术逐渐成熟，2013开始申报迅猛增长。目前，共有近60家企业申报，获得批件不到10家，从企业背景来看，人才，技术和资金是抗体研发企业的必备条件 。

3.发展前景

医药产业是国民经济的重要组成部分，与人民群众的生命健康和生活质量等切身利益密切相关。我国医药产业一直处于落后于美国、欧盟，目前国家大力支持发展医药产业，特别是生物医药产业，不断出台促进医药健康发展的政策[4]。

2009年6月国务院办公厅印发了促进生物产业加快发展若干政策的通知，重点发展预防和诊断严重威胁我国人民群众生命健康的重大传染病的新型疫苗和诊断试剂。积极研发对治疗常见病和重大疾病具有显著疗效的生物技术药物、小分子药物和现代中药。加快发展生物医学材料、组织工程和人工器官、临床诊断治疗康复设备，推进生物医药研发外包。国家加大对生物技术创新和生物产业发展的支持力度，使我国生物制药行业保持快速发展势头[5，6]。数据显示，2003-2010年中国生物制药行业销售收入年复合增长率达21.52%，2010年行业产销规模突破千亿元，同比增速超过40%。

未来我国生物药研发与产业化能力也将大幅度提高，形成化学药、中药、生物药三足鼎立的药物新格局。

在生物技术和产业呈现快速发展，主要发达国家和新兴经济体纷纷对发展生物产业做出部署，作为获取未来科技经济竞争优势的一个重要领域的全球大气候下， 我国政府也将生物产业定义为国家战略性新兴产业。2015年，随着我国《生物类似药研发与评价技术指导原则（征求意见稿）》的，标识了业界期盼多时的生物类似药政策大门即将开启[7]。中国生物制药行业有望迎来全新的发展阶段。

近年来，生物制剂已逐渐成为全球制药行业发展的重要推动力。据业内专家预测，未来几年里，生物仿制药将进入快速发展期，随着众多生物药专利到期浪潮袭来，原研药企正在想方设法延长专利保护期，加固"专利堡垒"，生物仿制药企业则在积极地从各方面增强竞争力以进入这个利润丰厚的市场。随着生物制剂的不断发展，包装材料和给药系统作为生物制剂不可或缺的组成部分，对于确保药物的安全性、有效性以及提升药品附加值上发挥着重要作用，因此也越来越受到生物制药企业的关注和重视。

生物技术的应用创立了有160年历史的医药工业，目前正迅速向农业和工业领域渗透和发展，并将对化学工业及其他工业制造部门产生巨大的影响，即改造传统产业，重塑产业结构。日前公布的安永报告显示，去年全球生物技术领域收入增长了17%，达到了546亿美元。其中，美国在此领域的成就遥遥领先，其收入为427亿美元，约占全球的80%。此次研究调查了641家公共生物技术公司和3775家私营生物技术公司。

在经过了一段时间的沉寂后，生物技术公司从2003年底起又开始了上市活动。去年全球生物技术工业共从资本市场募集了212亿美元，较2003年增长了15%。根据安永公司的调查结果，去年美国生物技术产业通过风险投资渠道获得的支持创历史新水平，超过所有风险投资总额的21%。生物技术产业也得到来自政府部门的财政支持，其中美国为36亿美元、加拿大2.71亿美元、欧洲14亿美元。

自1992年生物技术公司如雨后春笋般增长以来，仅美国保健生物技术工业收入，就从1992年的80亿美元增加到2003年的390亿美元。截止到2005年4月初为止，美国公开上市的生物技术公司的市值已达3110亿美元。其中2004年基因技术公司（Genentech）盈利7.85亿美元，安进公司（Amgen）盈利24亿美元。2004年生物技术工业的投资达170亿美元，这是2000年以来的最高水平。其中，风险投资达36亿美元。

与此同时，治疗性克隆研究为那些支持它的国家，如英国、瑞典、中国等，提供了战略机遇。英国生物技术产业规模仅次于美国，居世界第二，受益于生物技术的部门雇佣的工人超过175万，产值约占国内生产总值的10%。英国政府一直对生物技术采取积极扶持的态度，认为它是典型的知识经济，是英国的优势所在，是英国产业的未来。

生产力是人类社会发展的决定性因素。在科技这一第一生产力大发展的战略机遇面前，是积极转变观点、调整政策、抓住机遇、促进科技发展，还是出于保守观念或者政治利益的考虑遏制科技发展而丧失机遇，是决定一个国家是否蓬勃发展的关键。一叶落而知天下秋，对待治疗性克隆研究的截然不同态度，很可能预示着未来几十年世界格局将出现新的变革[8]。

4.意义

近年来，人类重大疾病如恶性肿瘤、心脑血管疾病等重大疾病的治疗面临着严峻的挑战。随着生物治疗技术取得的重大突破，其在治疗领域发挥着举足轻重的作用。

中国生物技术药物市场仍处于起步阶段，目前中国生物技术药物的市场总额为180亿元人民币，仅占全球市场总额的2%。但是中国拥有丰富的科技和人才资源，又有巨大的市场需求，有希望打造出世界一流的创新型生物技术药物产业。

参考文献

[1] 高志鹏. 生物制药现状和未来发展趋势分析[J]. 中国科技博览， 2015（40）：190-190.

[2] 吕强. 浅析生物技术药物发展现状以及应对策略[J]. 生物技术世界， 2016（4）.

[3] 王旭， 崔韶晖. 生物技术药物发展现状及我国的对策分析[J]. 科技视界， 2015（19）：115-115.

[4] 毛开云， 杨露， 王恒哲，等. 生物技术药物市场现状与发展趋势[J]. 中国生物工程杂志， 2015， 35（1）：111-119.

[5] 尹再强. 生物技术在药物研发中的应用[J]. 农业与技术， 2014（11）：33-33.

篇8

回乡后，为全面深入了解家乡食用菌产业发展的现状及存在的问题，我深入生产一线开展实地调查，并与种植户进行了深入交谈。经过调查，我发现虽然家乡食用菌产业已初具规模，但要想获得更大的发展，仍存在一些限制因素。农民对食用菌种植的知识了解甚少，多数采用传统的种植方式，种植成本较高;虽被命名为“中国灵芝之乡”，但是本地尚无自己的菌种，种植成本高，严重限制了本地灵芝产业的发展;种植的食用菌品种也以低档食用菌为主，缺乏中高档食用菌，制约了本地食用菌产业经济效益的提高。针对上述问题，我开展了一系列工作，希望为家乡食用菌产业的发展做出了自己的贡献。

篇9

中图分类号：TP391.73

1986年，美国科学家查克赫尔开发了第一台商业3D印刷机，此为3D打印技术诞生的标志。但直到20世纪90年代才被关注，应用也主要局限在制造业、航空业等领域，那时叫“快速成型”技术。直到2010年11月，世界上的第一辆由3D打印机打印而成的汽车Urbee问世，3D打印才引起广泛关注。目前全球已有不少公司推出了个人3D打印机，它已在日常生活中开始普及。传统制造技术可谓是“减材制造技术”，而3D打印则是“增材制造技术”，它具有制造成本低、生产周期短等明显优势。因此，3D打印技术将与其他数字化模式一起，推动第三次工业革命的进一步发展。

一、3D打印技术简介

3D打印是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。3D打印机是这一技术应用的核心设备。它与普通打印工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层一层地叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。

目前，3D打印技术常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，可以在很大程度上提升制作的效率和精密程度。它被逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝制作、工业设计、艺术创作、航空航天和地理信息系统等领域都有所应用。除此以外，在医疗产业、建筑设计、服装设计等领域，这一技术的引入也为创新开拓了广阔的空间。如2010年澳大利亚Invetech公司和美国Organovo公司合作，尝试以活体细胞为“墨水”打印人体的组织和器官，是医学领域具有重大意义的创新。

二、3D打印所需的关键技术

3D打印需要依托多个学科领域的尖端技术，至少包括以下几个方面：

首先，在信息技术方面，要有先进的设计软件及数字化工具，辅助设计人员制作出产品的三维数字模型，并且根据模型自动识别出打印的几道工序，以方便自动控制打印器材的走向。

其次，在精密机械方面，3D打印以“每层的叠加”为工作方式，因此，要生产高精度的产品，必须对打印设备的精准程度、稳定性有较高的要求，以确保叠加后的效果能符合人们的预期。

再次，在材料科学方面，用于3D打印的原材料比较特殊，要求必须能够液态化、粉末化和丝化，在打印完成后又能重新结合起来，这一过程对于原材料具有合格的物理和化学性质方面提出了比较高的要求。

三、我国3D打印技术的发展现状

近年来，我国积极探索3D打印技术的研发，初步取得成效。自20世纪90年代初以来，清华大学、西安交通大学、华中科技大学、北京航空航天大学等高校，在3D打印设备制造技术、3D打印材料技术、3D设计与成型软件开发、3D打印工业应用研究等方面，开展了积极的探索，并取得了一些关键性的突破。其中，激光直接加工金属技术发展较快，已基本满足特种零部件的机械性能，有望率先应用于航天、航空设备制造；生物细胞3D打印技术取得显著进展，已可以制造立体的模拟生物组织，为我国生物、医学领域尖端科学研究提供了关键技术支撑。而高校在技术研发过程中，通过专利授予和技术入股等方式成立公司，加快了3D打印技术成果的产业化。目前，国内涌现出数十家3D打印制造设备与服务企业，已初步形成小规模的产业市场。3D打印产业正成为投资热点。不少原来从事数字化技术、材料技术、精密机械技术的企业纷纷考虑投资开发3D打印设备生产和服务。目前，中国已成为美国、日本、德国之后的3D打印设备拥有国。

当然，目前我国3D打印产业尚处于起步阶段，存在一些影响3D打印产业快速发展的问题。首先是缺乏宏观规划和引导。3D打印技术涉及的各大领域，也属于新能源新技术的研发行列中年，但在我国工业转型升级、发展智能制造业、进入创新型国家的相关规划中，对3D打印这一交叉学科的技术总体规划与重视不够。其次，企业对技术研发投入显得不足。我国虽已有几家企业能自主制造3D打印设备，但企业规模普遍较小，研发力量不足。在加工流程稳定性、工件支撑材料生成和处理、部分特种材料的制备技术等诸多具体环节，存在缺陷，难以完全满足制造的需求。

四、3D打印技术未来的发展趋势

3D打印技术将淘汰传统生产线，缩短制作周期，大大减少生产废料，所需原材料用量即将减少到原来的三分之一甚至更少。这一技术在节约成本，提高制作精密度的基础上，还弥补了传统制造的诸多不足。它将在民用市场迅速推广，开启制造业的新的历史开端，并同时为印刷工业带来机遇。

随着智能制造的进一步发展成熟，新的材料技术、控制技术和信息技术等不断被广泛应用在制造I领域，3D打印技术也将被推动式地发展。将来，3D打印技术的发展将体现出通用化、智能化和精密化等主要的趋势。3D打印技术的速度和尺寸在不断提高，其技术在不断优化，应用领域在不断扩展，特别在图形艺术领域，三维模型能够更好地将制作者的想法意图表达出来。一张图可以胜于成百上千个文字的描述。专业人士坚信，个性化或定制化的3D打印可以将一个所想象的三维模型很快呈现在眼前，能够以最快的速度对现有产品进行改进，增长的幅度将超出人们的想象。总之，3D打印技术将会极大地改变社会各种应用的未来！

参考文献：

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前言：

在我国人们生活水平持续提高的趋势下，食品安全问题作为直接影响人们身体健康的问题，一度成为人们普遍关心的问题。随着科技在当下信息时代的不断进步以及创新发展，涌现出了越来越多的更为复杂的食品原料加工手段。然而，在不同食品加工厂使用不同加工工艺对其所生产食品进行一系列加工时，常常可能会引进少量的不确定因子，这些因子在极大程度上是会对人们身体健康造成损伤的。常见的危害因子就包括有有害微生物、农药残留物、生物体内毒素、受过污染的重金属以及对身体有害的各种食品添加剂等。近些年来，各地经常出现由苏丹红、瘦肉精、地沟油、三聚氰胺以及化学火锅等引发出的一系列食品安全事故，这不但严重地影响到了我国人民的身体健康，而且还引起了国家的高度紧张和重视。

一、当前我国食品检测的涵义

如今，我国食品检测的内容、深度及广度都有了飞跃性的巨大进步。因为在进行过通常食品毒素查验之后，还必须添加对某一种食品所含营养物质、化学成分、菌类或微生物群落等进行相关的检查与评定它在覆盖范围方面要比之前更广更大，除了把对不同食品原材料、半成品及成品的性质纳入分析之外，还有对其所含添加剂、辅料及其他物质的检测和分析。当下，我国食品检测同时引入了更安全以及绿色环保的各种内涵及意义，所以对其要求也是越来越高。同时，我国食品检测在内容上不断地拓展深入，在方法上不断探索创新，在结果上不断追求准确，在评价上不断权威化。

二、我国食品安全检测技术的发展现状

随着我国食品行业的不断发展，食品安全问题成为威肋、人民群众生命的重要问题。所以如果要最大程度地保证我国食品行业的安全问题，我国食品安全检测技术就不得不持续发展和提升。而我们知道食品安全检测工作往往有相对复杂的内容，并且食品在分类标准上也多种多样，这使得我国的食品安全检测技术可按其检测内容进行分类。

1.食品毒素的安全检测

食品中所含的有害物质，即毒素将会对人们的身体健康会造成巨大伤害，由此可见食品毒素的安全检测必然会成为我国食品安全检测的首要内容。毒素安全检测技术的发展现状如下：检测技术类型越来越多，毒素的安全检测可以利用传统的物理化学方法，对食品中是否含有某种毒素物质加以研究；当前许多检测仪器均可使用高新技术来对某一毒素的化学构成进行深入有效的分析，且检测的类型也是不断在丰富化；二是毒素检测技术不但能够做到定性分析，而且还可做定量分析，来对毒素的含量做出计算等，这推动了我国的食品安全检测行业的发展。

2.食品污染的安全检测

目前，由于人们不注重保护生态环境，导致了很多水土污染现象的出现，一些食品由于受到污染，很可能对人体产生一定的危害。而食品污染安全检测技术的发展现状为：一是检测范围正在不断扩大，食品污染的安全检测技术不仅包含对菌种、细菌数量等的检测，而且由于一些污水对土地的污染，一些重金属也被列为了重要的检测内容，可以看出食品污染安全检测技术的范围正在不断扩大；二是食品污染的安全检测技术也在持续提高，安全检测技术正在逐渐采用自动化的检测设备，进一步提高了食品安全的检测效率，节省更多的人力物力，为我国食品安全检测行业的发展提供了动力。

3.食品药物残留的安全检测

在一些蔬菜和水果等食品中，往往会包含一定的农药和化肥等的残留，而且一些动物也会在生长过程中食用生长激素，人们食用这些蔬菜和动物之后，会对人体产生一定的危害。因此，针对食品药物残留的安全检测必不可少。该类安全检测技术的发展现状主要包括以下几点：一是食品安全的定量检测技术得到了长足发展，由于一些水果和蔬菜在生长过程中必须使用农药，但是过多的农药残留会对人体造成危害，因此，定量检测技术可以明确农药残留的含量，确保农药残留在安全值以下的蔬菜水果进入市场，这样能够在兼顾人体安全和蔬菜的正常生长需要的条件下，更好地进行食品安全的检测工作；二是药物残留安全检测技术的类型在不断增多，检测技术使用方便、检测时间短、检测技术类型多样成为了重要特征，其中酶抑制技术、仪器分析技术等安全检测技术已经被广泛使用，同时检测方法更加简单、有效，能够在短时间内获得检测结果，提高食品安全检测工作的效率。

4.其他食品的安全检测

眼下，食品安全问题广受关注，因此各种其他检测食品安全的方法也被逐渐开发。一些使用简单、方便携带的检测技术也被广泛运用，如：一些防腐剂的快速检测方法、红色素的检测方法等等；同时，一些改进的食品安全检测技术能够使得检测结果更加精确，我国的食品安全检测技术正在不断发展和完善中。

三、我国食品检测技术存在的问题和发展趋势

1、中国食品安全检测技术存在的问题

我国对食品安全检测已经实施过许多方案包括各种先进的预防措施，各种有效的检测方法，然而，目前仍然存在的问题就是检测方法不到位，不能精确到位地检测出各种安全隐患的存在。另外食品检测的方法太少，面对各种类型的食品检测显得比较自目和被动，没有建立起一套完善的检测机制对食品进行检测。还有就是在对食品安全质量进行系统化地分析时，小能对其实行全面的控制难以建立完善的检测机制。

2、我国未来食品检测技术的发展趋势

在现代科技的持续发展与进步中，我国相关部门在做食品检测时，运用过许多种世界领先的手段，并且相应的设备和检测仪器也将会越来越复杂化与丰富化。正因如此，在未来的技术检测中，对既快速安全、效率又达到一定程度的方法的选取就成为了发展的关键性问题。针对当前我国经济形势，食品生产的各个环节已经开始走向科技化，各个流程都会走向便捷。

结语：

总而言之，加强国家法制、增强全民的法治意识、维护人们的饮食人权，我国食品安全检测方面的工作将再会上一个台阶，取得更大的成绩。

【参考文献】

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关键词:生态住区;城市;环境

Key words: ecological residential area;urban;environment

中图分类号:TU20文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)24-0094-01

1生态住区的相关理论

目前,对于生态住区及其相关理论的研究较多,不同的学者对生态住区的定义是不一样的,如中国环境科学研究院生态研究所认为:生态住区是指符合生态学原理,社会、经济、自然协调发展,物质、能量、信息高效利用,生态系统良性循环的人类聚居区。但学者们一致认为:生态住区应该达到节能、节地、节水、节约资源、节省材料、太阳能运用、无害化、减少废弃物、注重材料、能量和资源的重复利用和循环利用等。

城市生态住区是生态城市的基本功能单元之一,它体现城市居民的生活方式、生活质量、人口素质、生态知识及生态参与,强调人、生物和环境的共同行动或活动。

城市生态住区应具有的特征:①要有良好的自然生态系统,较低的环境污染、完善的自然资源可循环利用体系。②要具备合理的产业结构、产业布局,要有节约资源和能源的生产方式,要有低投入、高产出、低污染、高循环、高效率运行的生产系统和控制系统。③要有良好的环保意识并积极主动参与各种环保工作,提倡节约资源和能源的消费方式。④在管理方面,要有健全的法律法规,包括环保、环卫、节约资源和能源以及物资回收利用方面的法律法规,并有相应的、有效的行政执法制度。

2国内外城市生态住区的发展现状

2.1 国外城市生态住区的发展现状

2.1.1 太阳能利用。欧洲发达国家生态住区中一个显著的特点就是普遍重视利用太阳能来解决住宅能源问题。以德国为例,许多生态住区所使用的能源中有50 %以上为清洁能源,主要是太阳能.在德国的住宅建设中大面积采用了太阳能光电板,太阳能光电装置产生的电力不仅可以自给,而且多余部分可以送到城市电网上去。

2.1.2 建筑节能。住宅节能是欧洲各国生态住区建设中的重点课题,住宅能耗占总能耗中约20%～25%的比例。欧洲各国都十分重视提高住宅的热工性能,减少热损失。为了达到节能要求,生态住区规划设计中从建筑朝向、外墙面积、墙体热工性能、窗户密闭性能、南向窗户面积大小等方面都会作认真细致的规划和设计。

2.1.3 水资源的循环利用。尽管欧洲许多城市的水资源并不缺乏,但节约用水仍是所有生态住区的共同要求.德国、英国等国生态住区中都设有完善的雨水收集设施。

2.1.4 屋顶植被与自然绿化。住宅建设中必须偿还一定面积的绿化。可以是政府主导,也可以是建设者根据规定的要求,进行立体绿化.在生态住区,采用的重要技术措施之一就是实现屋顶绿化,屋顶绿化夏天可以吸热防晒,种植层在冬天又可起一定的保温作用.在德国生态住区中,屋顶上长满各种绿草已成为一个特殊景观.住宅区的绿化,质朴自然,没有国内住区中常见的大量人工雕凿的绿化,也很少有大面积铺砌的广场、喷水池。

2.1.5 建筑材料绿色化、建筑技术集成化。欧洲许多国家鼓励使用木制品,木材作为生态性建材,在住宅建设中得到普遍使用,许多住宅采用木制品作骨架,墙体和建筑配件。

生态住宅区在建造过程中,大量采用集成配套技术,如复合墙体保温技术、屋面保温技术、太阳能装置技术、屋顶植被技术、渗水池修建技术等。

2.2 国内城市生态住区的发展现状①住区绿化工作做得普遍较好。但真正的生态住区绝不是简单的等同于景观设计中的“绿地”加“水系”,而应是体现在人与自然环境和谐相处的问题。②住区物业的智能自动化管理程度较高。目前,信息时代的科技已使人类的生活发生很多变革,人们已可以足不出户,就能享受信息技术发展带来的先进成果。③住区景观环境水平提高得很快,但是住区的节能与环保水平却与国外相差甚远.在能源利用方面,已建成的生态住区主要还是利用从外界输入的能源:电能和天然气等,维持住区的正常运转.对于新能源的利用,只是停留在表面,利用率比较低。

3城市生态住区的发展趋势

首先,住区的选址要考虑到居民的健康需求,包括生理上的和心理上的。应用生态学基本原理规划、设计和建设居住区,并与所在区域的可持续发展能力相适应。

在布局上,为了维持居住社区的稳定,住宅形式趋向多样化.要改变通常的条形住宅和兵营式的布局,结合自然环境,从层数、体量、造型、曲直、朝向、排列组合等方面着手,创造多样的住宅布局,形成有丰富层次的空间。

要尽量减少并高效利用如水、煤、电等不可再生资源,要充分利用如太阳能、风能、水能、地热能、生物能等再生能源以及废弃物转换能源,如沼气等的回收利用。对住宅进行节能设计。采用新能源和绿色能源,比如:太阳能、生物能及地域开发能源,建立雨水收集系统和中水回收系统,形成对水资源的多级使用、循环使用。提高水的回收利用率,中水系统纳入景观水系统,住宅区的供水设施及用水器具采用节水、节能型。水资源紧缺和能源紧张是全球面临的共同问题,特别是对于我国这样一个人口众多的发展中大国来说,尤其严重。因此,在住区运行中提倡4R原则,4R即:减少使用(Reduce)、回收使用(Recover)、重复使用(Reuse)和循环使用(Recycle)。

4结语

生态不仅仅科学概念,更是一种人文理念。城市生态住区是一项前瞻性的研究课题,虽然古今中外不少设计师都在这方面作了大量的研究,但是目前还很没有在理念上达到理想状态的城市生态住区。这正说明了城市生态住区建设的艰巨性,它需要我们进行长期的努力,不断总结、不断探索,努力实现人与自然和谐共生的目标,为人类社会的可持续发展做出贡献。相信随着社会的发展,我们身边会逐步建设出真正体现生态学原理的城市住区,实现人类生态化居住的美好愿望。

参考文献:

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进入21世纪以来，相关专家意识到纳米技术将作为领先科技的前沿，对纳米技术进行深入的研究，纳米电子技术可能为新技术的开发和应用带来革命性的突破。纳米技术的应用范围广，可能深入到每个领域，每个行业，也可能成为人类生活中必不可少的必需品。目前，人类对纳米电子技术的研究还不够深入，应用也不够广泛，但是纳米电子技术已向人们展示出了强大的魅力和应用潜力。目前已经研究出的纳米电子技术产品包括纳米电子元件和纳米电子材料，这些产品不仅功能奇异，而且性能优良。

一、纳米电子技术的发展现状

（一）纳米电子材料的应用

目前大多数纳米材料包括：纳米硅薄膜、纳米硅材料以及纳米半导体材料。其中，纳米硅材料最具有技术优势，非常符合新世纪人类对电子技术的发展需求。硅电子材料的技术相较于其他材料的优势在于：

1.能耗低、准确可靠、运行时间较短、不易受外界的环境影响。

2.得益于科技的保证和不断地开发研究应用，使得其成本价钱有所降低。

3.由于其短距离的分子间距，使得硅电子材料在运行过程中，反应速度很快，这就从另一方面降低了材料能耗，提高工作效率。

从上述的优势不难看出，纳米硅电子材料的问世是材料的一个新突破，它的领先技术使得其相较于同等材料具有绝对的优势。相信随着纳米材料的不断研究，纳米材料在生活中的应用普及之后，会给人类带来意想不到的方便。

（二）纳米电子元件的应用

纳米电子元件问世之前，电子元件经过了集成元件、超大规模集成元件两个发展历程，因此，纳米电子元件是在“两位前辈”的发展基础上开发出来的。

自从美国的研究者J?KILBY在上世纪50年代研究出第一个集成电路以后，集成电路的就开始了快速发展，并不断更新换代，从小规模集成到中型、大型，再到后来的超大型集成电路，如今又发展到了特大型的集成电路。

随着集成规模的不断扩大，电子元件的尺寸却要越做越小，要达到纳米尺寸的范围(0.1-100nm)，例如刚刚面试的单电子晶体管，它的一个电子信号就代表了一位信息的数据，意思就是晶体管的尺寸要小到极致，从而颠覆了现代电子技术的高集成、高速度下，一定要高能耗的格局。

（三）纳米电子技术应用于现代医学

随着纳米技术的不断研究和应用，更多的纳米电子技术被应用到医学领域之中。

纳米电子技术的发展有助于细微部位的研究，而这些细微之处通过普通显微镜是无法做到的，纳米电子技术的应用还能有助于纳米传感器的发明，通过纳米传感器可以观察到生化反应的各种不同的化学信息以及电化学信息。此外，还有很多类似伽马刀、螺旋CT以及MRI等高科技医学产品的问世，它们的出现为人类医学注入了新鲜血液。

纳米电子技术作为生物医学与电子学相交的新新技术，它将具有巨大的开发利用价值，它的研究潜力是无穷的。生物医学电子学作为生物医学和电子学两大学科的结合，在生物医学电子设备集成化和微型化方向的研究有着很大的发展空间，这种研究主要基于微电子器件的发展，当器件的尺寸发展到分子或原子的大小水平时，人们对于微小生物体的研究将进入前所未有的新阶段。

二、纳米电子技术的发展动向及展望

纳米技术的研究和应用已经得到世界上很多国家的认可，各国也加大了对纳米技术研究工作的投入力度。其中，美国提出了名为NNI，即国家纳米技术的计划项目，将重点研究纳米电子学。欧盟等多个国家将在支持纳米技术研究的工作上，重点投入到纳米电子材料以及纳米电子器件关于存储系统和信息处理的研究，成立相关委员会，并提出欧盟每年60亿欧元到纳米电子研究工作中的投资报告，以推进和鼓动研究者参与到纳米电子技术研究的兴趣当中。而在亚洲，中国台湾地区和日韩两国也加入到纳米电子技术研究的计划和策略当中来，也采取了不少积极措施，比如建立纳米电子研究所，加大研究经费的投入等，旨在对纳米电子技术的研究工作中抢占先机，掌握主动。而我国则将纳米研究技术作为重要的科学研究规划，主要进行纳米电子学的研究，而纳米电子学也被中科院肯定为2020年左右最易实现，也对纳米科技研究有重大影响的研究。

（一）纳米硅薄膜

硅是目前为止发展最快且用途最广，产量最大的半导体材料，硅在全世界半导体材料的总体比重中占到了95%以上，不可谓不惊人，因此，研究纳米硅是研发高性能半导体的最好途径。纳米硅薄膜的工艺程序与集成电路和硅器件完全相容，因此，它可以成为进一步研制量子功能的基础，将会在今后的纳米电子研究技术中具有很大的影响力。

（二）新型电子元件的开发

随着纳米电子技术研究的深入，新型的电子元件产品也渐渐问世。

2010年2月，美国人研发的纳米处理器可实现编程，可能成为纳米计算机。同年5月，澳大利亚和美国研究者基于隧穿显微镜实现了对单个原子的操控，从而创造出了迄今为止最小的原子晶体管，它标志着世界上第一个人工制造原子的电子设备的出现，向信息处理的超强大和超高速性迈进新的台阶。同年12月，在美国德克萨斯大学，又推出了世界上第一个耐高温工作的自旋场效应晶体管。而在2011年的4月，在美国匹兹堡大学，科学家又制造出了超小型的单电子晶体管，它的核心组件的直径Φ小至1.5nm，这一创举也将成为超大规模集成电路的高密度性和低能耗性的理想电子元件。

在以后的20年，将是电子元件不断发展的时期，在此期间，新型电子元件的研究将更加深入，更多的电子元件产品将会不断问世，为人类探索更高领域提供更科学研究方法。

（三）纳米生物电子

纳米生物电子是一个重要的纳米电子学部分，把纳米电子学的科技应用于生物芯片的领域，从而有了纳米机器人的出现，这种纳米机器人不是传统的机器人，而是能进入人体血管，帮人体清除体内有害物质的清洁器，更有效地为人体排出毒素，为保证人体的正常代谢，保持人体健康做出重大贡献。

（四）碳纳米管

1991年日本科学家第一次发现碳纳米管。碳纳米管自身是拓扑结构，又有很好的机械强度和导电性等，可以说集光学和机械性能以及电子特性三者的优异性于一身，所以，碳纳米管也被世界上的科学家们作为研究的重点。

利用碳纳米管的电子性，使得它可以往单电子器件和晶体管材料方向展开研究。2010年2月，芬兰和日本的科学家研究出了新型碳纳米管，它是最优的介于半导体和金属性两者平衡点之间的材料，基于对新型碳纳米管的研究，科学家们发现它可以制作成集成电路，且该电路具有逻辑顺序，可为纳米计算机的研发带来一些启发和灵感。同年6月份，瑞典的歌德堡大学研发出了一种对纳米管形成的过程可控的方法，利用碳纳米管可以使晶体管的尺寸变得更小，运行速度也更快，制造出的半导体材料比硅晶体管高出70%的碳纳米管，从而使得电子流动性要高于现有普通半导体材料的25%，可以说半导体材料已经在往新型碳纳米管上转型，新型碳纳米管将会在今后得到更多的应用。

三、结束语

纳米电子技术的迅猛发展对人类来说绝对是一大利好消息，随着国际的重视，各国对纳米电子技术的资金投入以及科学研究者们的不断研发，纳米电子技术真正应用到人们的日常生活将指日可待。届时，高效、环保、科学的生物材料，医学设备和电子晶体管的问世，将会大大改善人们的生活现状，让人们切切实实地体验纳米时代。

参考文献

[1]刘长利,沈雪石,张学骛,等.纳米电子技术的发展与展望[J].微纳电子技术,2011,48(10):617-622.

[2]朱利丹,张坤树.纳米技术引领下一代科技发展[J].科技中国,2011(7):103.

[3]陈宇,黎苑楚,王少雨.欧洲纳米电子技术战略展望与发展部署[J].全球科技经济瞭望,2007(10):53-57.

[4]陈文.纳米电子技术:电子工业的技术革命[J].航空维修与工程,2006(4):31-33.

[5]李乃畅,谭宗颖.世界纳米电子发展策略[J].新材料产业,2006(7):54-58.

篇13

关键词 ：破坏性创新；碳纤维；创新路径；Lignin木质素

碳纤维作为国家战略需求的重要新材料项目，对国家支柱产业升级、产业链的带动提升、提高国民经济和巩固国防建设等方面发挥了举足轻重的作用。从全球产业链视角来看，我国碳纤维产业发展存在着关键技术滞后、下游应用开发不健全、生产成本居高不下、市场竞争力较弱等一系列问题。传统的石油系聚丙烯腈基碳纤维的生产工艺技术已发展成熟且被日本、美国等少数发达国家所掌控，基于演化经济学家佩雷斯的“机会窗口”理论，在成熟技术上，发展中国家不可能存在赶超发达国家的机会；我国如何改变现有的产业发展形式，如何通过碳纤维技术和市场的创新，实现技术追赶上的弯道超车？针对此问题，本文从技术创新的角度进行了分析，并从基于破坏性创新的视角对我国碳纤维产业发展的创新路径进行尝试性研究。

一、破坏性创新理论回顾

哈佛大学商学院克莱顿·克里斯藤森（Clayton M·Christensen）通过对磁盘驱动器工业的案例分析提出了破坏性创新理论。该理论的提出引起了学者和企业家的广泛关注。Christensen在《创新者的困境》一书中根据创新环境的不同确定了维持性创新和破坏性创新。他认为，在维持性创新环境中，企业通过向市场提供性能更优的产品而获利，并且市场现存者几乎都能在竞争中获胜；而在破坏性创新环境下，企业可以通过生产更简单、更简捷的产品去吸引新的或没有吸引力的客户群，市场新进入者更有可能击败市场现存者。与维持性创新相比，破坏性创新的最初切入点不是现有的主流市场，而是通过引入与现有产品相比尚不够好的产品，服务占据低端市场或开发新市场，破坏并重新定义了原有的运行轨迹。

Christensen 通过三个关键的破坏要素构建了破坏性创新模型，如图一所示。他认为，每一个市场中都存在一个消费者可以利用或吸收的改进率，如图中虚线所示。同时也存在着一条表示消费者利用产品改进能力的直线A，在这条中位线周围存在着一个消费者分布。其次，每个市场中也存在着由创新者引入新型和改进型产品时而产生的不同改进轨迹，如图中直线B 所示。直线B 相比直线A 更加倾斜，表明技术进步的速度几乎总是超过位于该技术应用市场上任何给定层级上的消费者的能力。破坏对行业的领导企业具有毁灭性影响，由于动机不对称，使得行业领导企业没有动力在破坏者认为有吸引力的新的或低端市场上进行防卫。

自从Christensen 提出破坏性创新理论之后，该理论成为了学术界和战略管理界的研究热点和理论前沿。陈劲等通过对破坏性创新导致大公司失败的过程模型进行研究，构建了破坏性创新立项评估模型；Steve 等认为在位企业通过市场推动战略实现技术的商业化，而新兴企业则会采取市场推动和技术推动的破坏性技术商业化战略；司春林等在比较了持续性和破坏性两种类型的技术创新之后，得出了破坏性技术创新是实现技术跨越的必然选择的结论；Birgitta认为企业应该在破坏性创新投放市场之前，就要在市场上培养产品的使用意识；袁建红等通过对国内外新能源汽车产业发展现状的比较，提出了中国新能源汽车产业的破坏性创新发展路径。

从现有的国内外文献来看，破坏性创新理论作为一种非连续性的技术或商业模式创新，为后发企业的技术跨越提供了全新视角和准确切入点，也为企业战略的规划提供了新的思路。从我国碳纤维产业的发展现状来看，我国与产业技术成熟的发达国家相比有较大差距。若能把破坏性创新作为碳纤维产业未来发展的切入点，我国碳纤维产业将有实现技术弯道超车的可能。而目前运用破坏性创新理论对碳纤维产业发展的研究处于空白。因此，从破坏性创新的视角对碳纤维产业的发展路径进行研究，有着重要意义。

二、碳纤维产业发展的创新路径选择

1.碳纤维产业发展现状分析

世界上PAN（聚丙烯腈）基碳纤维的生产始于20世纪60年代，生产技术已趋于成熟稳定，并且核心技术主要掌握在日本、美国、德国等发达国家手中。从全球产量占比来看，日本三大集团（东丽、东邦人造丝、三菱人造丝）占75%，美国占14%。我国碳纤维产业的发展较为缓慢。目前，我国碳纤维产品虽然已经达到日本东丽公司T-300的水平，但质量和产量都无法满足国内市场的需求。国内碳纤维生产能力仅占世界高性能碳纤维总量的0.4%，90%以上依赖进口，昂贵的价格制约了我国碳纤维复合材料工业的发展。传统的PAN系石化基碳纤维生产的原材料，石油的不可再生性及价格的波动性制约了PAN基碳纤维的规模化生产及应用。2013年7月在美国召开的碳纤维国际会议上，提出了采用可再生原料生产低成本、高产量碳纤维是今后发展趋势。目前，美国橡树岭国家实验室已经在用木质素取代传统的聚丙烯腈制作碳纤维。同时世界各国研发机构及各大公司也正加紧生物衍生质碳纤维生产的研发。利用生物质可再生资源替代石化基原材料生产碳纤维，成为未来碳纤维产业发展的趋势。

2.基于破坏性创新视角的发展创新路径选择

Christensen 通过构建价值网络而得出破坏性创新模式，并将其分为三种模式：低端破坏、新市场破坏及混合破坏。低端破坏是指根植于最初的价值网络或主流的价值网络而进行的破坏；新市场破坏是指构建新的价值网络与非消费进行竞争，并随着产品性能的改进，让消费者脱离原来的价值网络而进入新的价值网络；混合破坏就是低端破坏与新市场破坏的结合。

从低端破坏的角度来看，我国碳纤维产业应当走“平民化道路”。中国目前生产的碳纤维具有质量低、价格高的特点，并且国内绝大部分碳纤维生产企业都集中在以航空航天应用为主的小丝束生产上。由于产品质量、生产规模等因素的制约，使得国内生产的碳纤维并不能满足市场的需求；同时，工业和商业对小丝束碳纤维的需求由于高昂的价格也望而却步。国际碳纤维行业产品性能衡量指标主要是抗拉强度和模量，虽然国内已经研发并生产出接近日本东丽公司T-300水平的碳纤维产品，但绝大部分产品质量并未达到国际性能标准。这是否意味着未达到国际性能标准的产品就毫无用处呢？例如，C250的碳纤维产品，对于一些非承力的功能件是可用的，可以通过更优化的材料设计、树脂配方设计、纤维与树脂界面设计等手段，让采用C250制作的零件的最终性能超越T-300与应用性能质量均匀、后续工艺性能好的C250相比，毛丝多的T-700生产的产品，虽然主要性能略差，但其他各项指标与国外产品相差无几。并且凭靠价格优势，完全可以通过C250产品的低端破坏进入市场，并在产业链内形成良好的产业互动，进一步促进碳纤维主要性能的提高。因此，国内生产企业不必盲目追求碳纤维主要性能指标，而应当注重性能和质量指标的稳定性和碳纤维的工艺性，通过走“平民化道路”实现破坏性创新。

从新市场破坏角度来看，我国碳纤维产业应当透过生物质衍生类碳纤维的“机会窗口”，实现技术“弯道超车”。目前，PAN基碳纤维是碳纤维工业生产的主流产品，2012年全球碳纤维产量约为6.6万吨，其中PAN基碳纤维占到96%。PAN原丝制备成本占到碳纤维整个制备成本的50%，而PAN原丝价格受制于原油价格波动。因此，碳纤维的生产成本和规模受到了不可再生资源石油的制约。用可再生资源的Lignin木质素为原料制造碳纤维，相比传统的石化基聚丙烯腈制作的碳纤维，具有极大的成本优势：美国橡树岭国家实验室预计用木质素做的网状碳纤维成本可以控制在每公斤4-5 美元。而2010年PAN基碳纤维成本超过了每公斤30美元。传统的PAN基碳纤维的生产技术已趋于成熟和稳定，而基于可再生资源的木质素碳纤维的核心技术正处于攻关阶段，我国完全可以抓住此次破坏性创新机会，在现有的主流市场中构建全新的价值网络体系和客户价值曲线，培育起自主完备的产业体系。随着技术的不断升级和创新，逐步替代原有市场并主导整个产业。

低端破坏与新市场破坏在碳纤维产业发展中具体应用可由图二表示。

图二中，在低端破坏的坐标系中，曲线表示传统的PAN基碳纤维的技术发展轨迹，通过连续性创新实现技术进步而成为目前市场的主流技术；曲线表示以C250为代表的碳纤维低端破坏产品的技术发展轨迹，在时刻开始出现，其技术改进速度快于传统的PAN基碳纤维维持性创新速度。即经过一个破坏性周期，产品性能不断得到改进，最终超越并替代原有的PAN基主流市场。在新市场破坏的坐标系中，曲线表示以Lignin木质素为代表的生物质衍生碳纤维的技术发展轨迹，在时刻出现，同样其技术改进速度要快于传统的PAN基碳纤维的技术进步速度。即经过一个破坏性周期，最终超越并替代传统的PAN基碳纤维主流市场。

三、结论

文章从破坏性创新的视角，从低端破坏创新和新市场破坏创新两个方面分析了我国碳纤维产业的创新发展路径，文章的主要贡献有以下几点：

（1）通过梳理破坏性创新的相关理论并分析国际及国内碳纤维产业的发展现状，提出了应用破坏性创新理论研究碳纤维产业发展路径的必要性。

（2）从破坏性创新理论的视角，分别从低端破坏和新市场破坏两个角度对我国碳纤维产业发展的创新路径选择进行了研究。首先，从低端破坏的角度研究并提出了中国碳纤维产业发展应当走低端破坏的“平民化道路”；切勿盲目追求主要性能指标，而应注重性能和质量的稳定性和后续生产工艺的提升，从质量灰色地带进入市场，通过低端破坏改变原有的市场竞争规则，并不断促进碳纤维性能品质的提升。其次，结合目前生物质衍生类碳纤维生产技术的兴起，从新市场破坏的角度进行了分析，建议中国碳纤维产业发展应当抓住此次机会，通过政府宏观政策的引导，加大生物质衍生类碳纤维生产技术的科研攻关力度，尽快掌握关键技术。同时，以此作为突破口，构建全新的价值网络体系，实现技术追赶上的“弯道超车”，从而占据产业未来发展的主导地位。

参考文献

[1]贾根良. 迎接第三次工业革命的关键在于发展模式的革命——我国光伏产业和机器人产业的案例研究与分析[J].经济理论与经济管理，2013（5）.

[2]克莱顿.克里斯腾森.吴潜龙，译.创新者的窘境[M].南京：江苏人民出版社，2001.

[3]陈劲， 戴凌燕. 突破性创新及其识别[J]. 科技管理研究， 2002， 22（5）： 22-28.

[4] StevebT.Walsh，Member，IEEE，BruceA.Kirch?hoff， Scott Newbert.Differentiating Market Strategies for Disruptive Technologies[J].IEEE Transactions On Engineering Management，2002（49）：341-352.

[5]赵明剑，司春林.通过突破性技术创新实现我国企业技术跨越[J].科学管理研究，2004， 21（6）： 23-27.

[6] Birgitta Sandberg， Sten-OlofHansén. Creatingan international market for disruptive innova?tions[J].European Journal of Innovation Man?agement， 2004（7）：23-32.

[7]袁健红，张亮.基于破坏性创新视角的中国新能源汽车产业发展路径研究[J].中国科技论坛，2010（8）：41-46.

[8]姜润喜.碳纤维的发展现状[J].合成技术及应用， 2010 （001）： 28-33.

[9]2010-2011年全球及中国碳纤维行业研究报告.

[10]克里斯坦森， Christensen C M，雷纳，等. 困境与出路： 企业如何制定破坏性增长战略[M].中信出版社， 2004.