新型液相色谱—电化学检测技术的研究及其在脑神经科学中的应用【摘要】：高效液相色谱-电化学检测技术自70年代诞生以来，由于其具有分离性能好、进样量少、灵敏度高等优点，已经成为化学、医学、生物、环境等领域的重要分析手段。二十一世纪是生命科学极大发展的时期，如何实现在体、实时、连续的监测微量和超微量的生物样品，对于生物、医药乃至生命科学的发展都具有重要的意义。大脑神经中枢的活动机理历来是生命科学研究的重大课题，人们一直期待着彻底揭示神经活动的奥秘，并在当前医学、药学和其它高新技术领域中加以应用。由于脑组织的功能和成分特别复杂，这对生物样品分析方法提出了更高的要求，液相色谱技术正好适应了这种发展的需求。但是，现有的液相色谱-电化学检测技术尚还存在着选择性和灵敏度等不尽人意的地方，因此，发展高性能的液相色谱-电化学检测技术，不仅对分析化学具有重要的意义，而且对生物学、医学以及整个生命科学的发展也具有重要的影响。本论文以新型液相色谱电化学检测器的研究开发为重点，采用液相色谱-电化学检测与微渗析取样联用技术，建立在生命体系中进行采样、分离和分析的新方法。研制了多种修饰电极用于液相色谱电化学检测器，提高了活体分析的灵敏度和选择性。将纳米材料电化学检测器首次用于实际病人脑脊液中多种单胺类神经递质和神经毒素的检测。微渗析取样技术和HPLC-ED 技术的结合为在整体上研究大脑复杂功能过程中的化学调控提供了可能，对于脑生理和神经科学的研究具有重要的意义。论文主要包括
以下几个方面：1．新型微渗析取样-电化学检测装置用于大鼠脑内纹状体中抗坏血酸和5-羟吲哚乙酸同时测定的研究研制了一种新型的微渗析取样-电化学检测装置，首次采用聚磺基水杨酸化学修饰微电极在新型微渗析取样系统中对大鼠脑内纹状体中的抗坏血酸和5-羟吲哚乙酸进行了同时检测。实验表明，该修饰电极对抗坏血酸和5-羟吲哚乙酸有很好的催化氧化效果，同时，利用新型微渗析取样装置对直接电化学检测和传统摘要微渗析取样中抗坏血酸和5一轻叫噪乙酸的浓度差异的原因进行了研究。通过微渗析给药方式研究了NO 释放剂一硝普钠对5一轻叫噪乙酸在大鼠脑中浓度变化的影响，这对医学研究中控制和监测药物对神经递质的影响具有重要的意义。2.TA 几rOZ一Pd化学修饰电极用于高效液相色谱电化学检测大鼠脑微渗析液中单胺类神经递质的研究与应用首次研制了一种新型毛叼lr02一Pd化学修饰电极用于液相色谱电化学检测。实验表明，该电极对多种单胺类神经递质及其代谢产物具有很好的催化作用，能够选择性地通过多巴胺等阳离子而排除一些脑中高浓度阴离子的干扰。将该修饰电极作为电化学检测器与高效液相色谱联用，有效地分离和检测了大鼠脑微渗析液中的去甲肾上腺素、肾上腺素、多巴胺、3，4一二轻苯乙酸和5一轻色胺等神经递质及其代谢产物。单胺类神经递质是调节机体生理活动的重要物质基础，是中枢神经系统重要的信息传递物质，由于神经递质之间的生理和药理作用密切，因此脑组织中不同神经递质的活体检测，对于脑生理和神经科学的研究具有重要的意义。3.微渗析活体取样与液相色谱一双电化学检测器联用同时测定帕
金森氏病实验动物脑内的单胺类神经递质和葡萄糖研制了一种新型的液相色谱一双工作电极电化学检测系统，首次将新型离子交换膜一过氧化聚毗咯膜和金溶胶分别修饰在不同的工作电极上，提高了电极检测的灵敏度和选择性。采用微渗析活体取样结合液相色谱双电化学检测技术，用于帕金森氏病实验动物脑内单胺类神经递质及葡萄糖含量的同时测定，取得了满意的结果。同时，通过对帕金森病实验动物的药物治疗，对帕金森病产生的病理进行了初步的探讨，分析了活体脑组织中单胺类神经递质及其代谢产物的变化，为筛选新的、更有效的治疗帕金森病的药物提供了有用的分析方法。4.碳纳米管修饰电极一液相色谱电化学检测用于帕金森氏病人脑脊液的研究帕金森氏病是一种重要的中枢神经系统损伤疾病，但迄今为止，对该疾病病理的研究还没有实质性的突破，究其原因一方面是大脑功能结构的复杂，另一方摘要面是相应的分析检测手段跟不上。论文本部分研制了新型的碳纳米管修饰电极，实验表明，该修饰电极具有稳定的电化学行为和很高的灵敏度。当碳纳米管修饰电极作为电化学检测器与高效液相色谱联用，结合临床医学，有效地分离和检测了帕金森病人脑脊液中的多种单胺类神经递质及其代谢产物，这对临床医学中研究中枢神经系统损伤病人脑内生命信息物质的分析提供了一种方便、灵敏的方法。5.掺饰纳米二氧化铅修饰电极色谱电化学用于帕金森氏症病人脑脊液中神经毒素salsolinol，N一methylsa一solino一的应用研究自从上一个世纪80年代初发现N一甲基一4一苯基一1，2，3，6四氢砒咤(MPTP)可以导致帕金森氏病以后，外源性和内源性的神经毒素
与帕金森氏病的关系就引起了人们极大的关注。论文本部分研制了一种新型的掺饰纳米二氧化铅修饰电极作为液相色谱电化学检测器，利用X射线衍射和扫描隧道显微镜对修饰电?【关键词】：液相色谱-电化学检测微渗析取样神经科学化学修饰电极
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：O657.1;O657.7
【目录】：中文摘要10-13英文摘要13-17第一章绪论17-50第一节高效液相色谱-电化学检测的概述18-33第二节微渗析取样技术33-37第三节高效液相色谱电化学检测与微渗析取样联用技术在生物和药物分析等领域的应用37-38第三节脑科学的研究和中枢神经系统疾病38-42第四节本论文的目的和意义42-44参考文献44-50第二章新型微渗析取样-电化学检测装置用于大鼠脑内纹状体中抗坏血酸和5-羟吲哚乙酸同时测定的研究50-591前言50-512实验部分51-533结果与讨论53-583.1聚磺基水杨酸修饰电极对AA和5-HIAA的催化氧化53-543.2聚磺基水杨酸修饰电极的选择性和稳定性54-553.3聚磺基水杨酸修饰电极测定AA和5-HIAA的线性范围和检测限55-563.4微渗析的相对回收率563.5新型微渗析取样-聚磺基水杨酸修饰电极联用
测定大鼠纹状体内AA和5-HIAA的含量56-573.6NO对大鼠纹状体体中5-HIAA释放的影响57-58参考文献58-59第三章TA／Pd-IrO_2化学修饰电极用于高效液相色谱电化学检测大鼠脑微渗析液中单胺类神经递质的研究与应用59-711前言59-612实验部分61-623结果与讨论62-683.1Pd和IrO_2在玻碳电极上的电化学沉积62-633.2DA和AA在玻碳电极和TA／Pd-IrO_2修饰电极上的DPV响应63-643.3TA 在Pd-IrO_2电极上的修饰时间和DA，AA响应的关系643.4液相色谱流动相的pH值对分离效果的影响64-653.5流体伏安分析65-663.6电化学检测器的线性范围和检测限663.7单胺类神经递质及其代谢产物在玻碳电极和TA／Pd-IrO_2修饰电极作为液相色谱电化学检测器上的色谱图66-673.8微渗析活体取样的回收率673.9活体分析67-684结论68-69参考文献69-71第四章微渗析活体取样与液相色谱-双电化学检测器联用同时测定帕金森氏病实验动物脑内的单胺类神经递质和葡萄糖71-881前言71-732实验部分73-753结果与讨论75-843.1DA 和AA在裸玻碳电极和OPPy修饰电极上的DPV响应76-773.2OPPy 膜厚与DA和AA电流响应的关系773.3OPPy修饰电极上的流体伏安图77-783.4Nafion／GOD-金胶／玻碳电极，Nafion／GOD／玻碳电极和Nafion／金胶／玻碳电极对连续加入葡萄糖的安培响应78-793.5葡萄糖在Nafion／GOD-金胶／玻碳修饰电极上的流体伏安图793.6葡萄糖在Nafion／GOD-金胶／玻碳修饰电极上的流动注射分析79-803.7流动相pH的影响80-813.8线性范围、检测限和重现性813.9单胺类神经递质在修饰与未修饰环电极上的色谱图81-823.10动物活
体实验82-844结论84-85参考文献85-88第五章碳纳米管修饰电极-液相色谱电化学检测用于帕金森氏病人脑脊液的研究88-1011前言88-892实验部分89-913结果与讨论91-983.1MWNTs-COOH修饰电极的表征91-923.2MWNTs-COOH修饰电极的电化学行为923.3DA在MWNTs-COOH修饰电极上的电催化氧化92-943.4流体伏安实验94-953.5流动相pH的影响953.6HPLC-ED检测单胺类神经递质及其代谢产物的线性方程、检测限和重现性95-963.7微渗析取样实验的相对回收率96-973.8帕金森氏病人样品分析97-984结论98-99参考文献99-101第六章掺铈纳米二氧化铅修饰电极色谱电化学用于帕金森氏症病人脑脊液中神经毒素salsolinol，N-methylsalsolinol的应用研究101-1181前言101-1032实验部分103-1043结果与讨论104-1133.1掺铈二氧化铅纳米膜的物理表征105-1063.2掺铈纳米二氧化铅修饰电极对Sal的电化学催化106-1083.3液相色谱条件108-1093.4HPLC-ED 检测Sal，NMSal和单胺类神经递质的线性方程、检测限和重现性109-1113.5微渗析取样实验的相对回收率1113.6实际样品分析111-1134结论113-114参考文献114-118附录:博士期间发表和待发表的论文118-120致谢120-121 本论文购买请联系页眉网站。
科学与技术复习试题一、选择题（每题2分，共10分） 1．自然界中一切物体的相互作用，都可能归结为四种基本的相互作用，即引力、弹力、电磁力和( C )相互作用。A．地磁力 B．分子力C强力 D．结合力 2．基因是含特定遗传信息的核苷酸序列，是( D )的最小功能单位。 A．细胞 B．蛋白质 C．氨基酸 D．遗传物质 3. 1996年，世界上第一只克隆羊——多利面世，这是世界上首次利用( A )技术而培养出的克隆动物。 A.细胞核移植 B．细胞融合 C．细胞培养 D．细胞膜嫁接 4．由无数恒星和星际物质构成的巨大集合体称为( A )。 A．星系 B．星空 C．星云 D．星际 5．光纤通信利用光纤来传送( C )，它是20世纪70年代发展起来的一种新的通信方式。 A．电 B．声 C．光 D．机械 二、填空题（每空2分，共10分） 6．科学是技术发展的__理论__基础，技术是科学发展的手段，他们相互依存、相互渗透、相互转化。 7．我国863计划中，被评选列入该纲要的8个技术群是生物技术、航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、能源技术、新材料技术和海洋技术。 8．新技术革命的兴起是以__信息技术为先导的。 9．板块构造说的理论是在__大陆漂移学说、海底扩张学说的基础上发展起的。 10. 1987年，世界环境与发展委员会发布了一份题为《我们共同的未来》的报告，首次提出了“可持续发展”的概念。 三、名词解释（每题5分，共20分） 11．核能是在原子核变化过程中，从变化前后原子核质量亏损的质量差转化来的能量。 12.纳米材料就是用特殊的方法将材料颗粒加工到纳米级（lo-g 米），再用这种超细微粒子制造的材料。 13.地球外部圈层结构指地球外部离地表平均800千米以内的圈层，包括大气圈、水圈和生物圈。 14．物质生产力一（劳动者十劳动资料十劳动对象十管理+……）高科技。四、简答题（每题15分．共30分） 15．简述科学认识发展的动因。 (1)科学认识发展的外部动因（8分） 恩格斯曾经指出：“经济上的需要曾经是，而且越来越是对自然界的认识进展的主要动力”。 一般地说，在19世纪中叶以前，科学是落后于生产和技术的，它的发展是在生产需要的推动下进行的。而从19世纪下半叶以后，科学理论研究不仅走在技术和生产的前面，还为技术和生产的发展开辟了各种可能的途径。进入二十世纪以后，现代科学产生了空前的先行作用，科学变成了超越一般技术进步的因素。 (2)科学认识发展的内部动因（7分） 科学作为系统化的理论知识体系，有其自身的矛盾运动和继承积累关系。科学发展的内部矛盾运动是它的内部动力。它表现为： 1)新事实和1日理论的矛盾。 2)各种不同观点、假说和理论的矛盾。 16．简述新材料发展的方向。 随着社会的进步，人类总是不断地对材料提出新的要求。当今新材料的发展有以下几点： (1)结构与功能相结合。即新材料应是结构和功能上较为完美的结合。（3分） (2)智能型材料的开发。所谓智能型是要求材料本身具有一定的 模仿生命体系的作用，既具有敏感又有驱动的双重的功能。（3分） (3)少污染或不污染环境。新材料在开发和使用过程中，甚至废弃后，应尽可能少地对环境产生污染。（3分） (4)能再生。为了保护和充分利用地球上的自然资源，开发可再生材料是首选。（2分） (5)节约能源。对制作过程能耗较少的，或者新材料本身能帮 助节能的，或者有利于能源的开发和利用的新材料优先开发。 （2分） (6)长寿命。新材料应有较长的寿命，在使用的过程中少维修或尽可能不维修。（2分）、 五、论述题（共30分） 17．为什么说科学技术是第一生产力？ (1)19世纪的下半叶，马克思在考察了近代欧洲科学技术发展和产业革命的历史以后，提出了生产力包括科学技术的著名论断。邓小平同志坚持马克思主义，进一步提出了：科学技术是第一生产力的论断。邓小平同志的论断强调了在现阶段科学技术不仅是生产力，而且是“第一”生产力。当今，高科技及其产业不仅可以促进劳动生产率的大幅度提高，而且高科技领域的每一个突破都会带动一大批新产业的建立，深刻地改变着传统产业的技术面貌。因此，两者的关系应该是指数规律，即：物质生产力一(劳动者十劳动资料十劳动对象十管理+……)高科技。显然，这是对科学技术是第一生产力的最直观描述。（15分） (2)科学技术进步改变社会生产和生活方式。18世纪中叶产生的蒸汽技术革命，导致了人类社会的第一次工业革命。19世纪70年代，以电能的开发和应用为主要标志的电力技术革命，在世界范围展开了新的工业革命的浪潮。20世纪下半叶，以微电子信息技术、生物工程和新材料为核心的第三次科技革命已经拉开帷幕，科技进步对世界经济、社会发展的影响比过去显得更加强烈。科学技术革命的迅速发展的另一方面，也改变着人的生活方式。在科学发展过程中形成的科学精神和科学方法，改变着人的知识能力，创造了现代文明。导致了整个人类的生活方式发生着深刻的改变。（15分） 科学与技术复习试题试卷号1177 一、填空题（每空2分，共10分） 1．科学认识发生和发展的动因有两个方面，一是存在于科学外部的，是社会的经济发展-需要；二是存在于科学内部的，是科学认识本身的逻辑。 2．原子核的半径约为__10 -14__m。 3．基因是含特定遗传信息的核苷酸序列，是--遗传物质-的最小功能单位。 4．分子生物学是从-分子水平-研究生命现象、本质和发展的一门新兴生物学科。 5．宇宙中最主要天体类型是恒星和星云。 二、选择题（每题2分，共10分） 1．材料是人们用来制造有用物品的各种( D )。 A．元素 B．分子 C．原子 D．物资 2．分子生物学诞生的标志是( B )。 A．染色体复制 B．DNA双螺旋结构的分子模型的确立 C．核酸组成 D．遗传因子 3．地球的内部圈层结构是地壳、地幔和( B )。 A．地貌 B．地心 C．海沟 D．内核 4．现代信息技术的基础是( B )技术。 A．超导 B．微电子 C．纳米 D．生物 5．安全炸药的发明者( D )。 A．爱因斯坦 B．达默 C牛顿 D．诺贝尔 三、名词解释（每题5分，共20分） 1．电力革命指从19世纪后半叶到20世纪初，新兴的电能开始作为主要的能源形式支配社会经济生活。 2．纳米材料就是用特殊的方法将材料颗粒加工到纳米级（10_9
为什么技术不能看成是科学的应用 摘要：科学的根本目的是认识自然、解释自然，并以此基础预见自然现象，从而提高人类洞察自然的能力。技术的根本目的是创造人化自然，提高人类创造财富的能力。分别从科学与技术的本质、区别及联系等方面来看，两者很难作非此即彼的划分。技术具有自然属性和社会属性，特别是作为一种知识并不等于应用科学或不仅仅等于对科学的应用。 关键词：科学技术应用 在科技哲学以及技术创新理论的研究中，人们对科学与技术的关系进行了诸多研究，认为技术不等于应用科学或不仅仅等于对科学的应用。若要解释这个问题，我们必须从科学与技术的本质与特征、区别及联系中寻找答案。 一、科学与技术的本质与特征 科学技术已成为当今社会中使用频率极高的科学用语，但人们对其的理解很不一致，即使在学术界，对科学技术的定义也是多种多样的。 关于科学的概念，有许多不同的看法，至今仍没有一个统一的定义，归纳起来，大致有以下几种观点[1]： 第一、科学就是知识，是对事物的正确判断。 第二、科学是关于自然、社会和思维及其规律的系统化的知识体系。这说明科学是一种系统化的知识，但仍将科学作为一种静态的知识成果。 第三、科学是对现实世界的不断深入认识的过程，是一种持续不断的认识活动。这一定义强调了科学作为一种认识活动和认识行为。 第四、科学是一种方法，是人类认识和改造世界的手段。这一概括强调了科学在认识和改造客观世界中的作用。 第五、科学也是一种社会建制，随着社会的发展，科学的社会功能不断增强，社会地位日益提高。科学也由个人的业余爱好，发展成为众多的人组织起来共同从事的社会活动事业。 第六、科学是通过特殊的社会创造活动而形成的关于自然、社会和思维及其规律的知识体系，是知识体系和知识的社会创造过程的统一。它主要是把科学作为一种认识成果和认识活动来理解的。 科学的基本特征有：第一，具有理性和实证性(包括证实和证伪) 。自然科学理论一大特色就是要求有严密、完备的逻辑性，而实证性则是科学与非科学的一个根本判别依据，能由实践检验其真伪的认识才有资格第二，具有探索性和创造性。自然科学的生命就在于创新，不断探索未知和创造新的知识理论是科学的。第三，具有通用性和共享性。自然科学作为知识(或文化)体系，是属于马克思主义历史唯物主义所讲的社会意识范畴的，是一定社会的高级社会意识形式，但它却是非意识形态的。第四，它还是一般生产力或知识形态潜在的生产力。科学一旦应用于社会经济生产中，便物化为直接的生产力，当然在这个过程中需要技术这个中介环节。 与科学的概念一样，技术也是一个历史性的范畴，技术的概念也存在许多
电化学发展史 电化学是物理化学的一个重要组成部分，它不仅与无机 化学、有机化学、分析化学和化学工程等学科相关，还渗透 到环境科学、能源科学、生物学和金属工业等领域。 电化学作为化学的分支之一，是研究两类导体（电子导 体，如金属或半导体，以及离子导体，如电解质溶液）形成 的接界面上所发生的带电及电子转移变化的科学。
传统观念认为电化学主要研究电能和化学能之间的相互转换，如电解和原电池。但电化学并不局限于电能出现的化学反应，也包含其它物理化学过程，如金属的电化学腐蚀，以及电解质溶液中的金属置换反应。 一、16-17世纪：早期的相关研究 公元16世纪标志着对于电认知的开始。在16世纪50年代，英国科学家William Gilbert （威廉·吉尔伯特，1540-1605）花了17年时间进行磁学方面的试验，也或多或少地进行了一些电学方面的研究。吉尔伯特由于在磁学方面的开创性研究而被称为“磁学之父”，他的磁学研究为电磁学的产生和发展创造了条件。 吉尔伯特按照马里古特的办法，制成球状磁石，取名为“小地球”，在球面上用罗盘针和粉笔划出了磁子午线。他证明诺曼所发现的下倾现象也在这种球状磁石上表现出来，在球面上罗盘磁针也会下倾。他还证明表面不规则的磁石球，其磁子午线也是不规则的，由此认为罗盘针在地球上和正北方的偏离是由陆地所致。他发现两极装上铁帽的磁石，磁力大大增加，他还研究了某一给定的铁块同磁石的大小和它的吸引力的关系，发现这是一种正比关系。吉尔伯特根据他所发现的这些磁力现象，建立了一个理论体系。他设想整个地球是一块巨大的磁石，上面为一层水、岩石和泥土覆盖着。他认为磁石的磁力会产生运动和变化。他认为地球的磁力一直伸到天上并使宇宙合为一体。在吉尔伯特看来，引力无非就是磁力。吉尔伯特关于磁学的研究为电磁学的产生和发展创造了条件。在电磁学中，磁通势单位的吉伯 （gilbert）就是以他的名字命名，以纪 念他的贡献。 1663年，德国物理学家Otto von Guericke（奥托·冯·格里克1602-1686） 发明了第一台静电起电机。这台机器由 球形玻璃罩中的巨大硫磺球和转动硫 磺球用的曲轴组成的。当摇动曲轴来转 动球体的时候，衬垫与硫磺球发生摩擦 产生静电。这个球体可以拆卸并可以用 作电学试验的来源。 二、18世纪：电化学的诞生 在18世纪中叶，法国化学家夏尔·杜菲发现了两种不同的静电，他将两者分别命名为“玻璃电”和“松香电”，同种相互排斥而不同种相互吸引。杜菲因此认为电由两种不同液体组成：正电“vitreous”（玻璃），以及负电“resinous”（树脂），这便是电的双液体理论，这个理论在18世纪晚期被本杰明·富兰克林的单液体理论所否定。 1781年，法国物理学家Charles Augustin de Coulomb (夏尔·奥古斯丁·库仑1736-1806)在试图研究由英国科学家Joseph Priestley (约瑟夫·普利斯特里1733－1804)提出的电荷相斥法则的过程中发展了静电相吸的法则。 1771年，意大利生理学家、解剖学家Luigi Galvani(路易吉·伽伐尼1737-1798)发现蛙腿肌肉接触金属刀片时候会发生痉挛。他于1791年发表了题为“电流在肌肉运动中所起的作用”的论文，提出在生物形态下存在的“神经电流物质”，在化学反应与电流之间架起了一座桥梁。这篇论文的发表标志着电化学和电生理学的诞生。在论文中，伽伐尼认为动物体内中存在着一种与“自然”形式（如闪电）或“人工”形式（如摩擦起电）都不同的“动物电”，
关于进一步加强科学技术普及工作的对策 建议 一、来自XX市第四次公众科学素养调查的一组数据 XX年5月至8月，XX市科学技术协会组织开展了XX市第四次公众科学素养及其影响因素的抽样调查。内容包括：第一，XX市公众科学素养的基本状况；第二，XX市公众获得科学技术信息的基本情况；第三，XX市公众对科学技术事业的态度。 按照国务院颁布的《全民科学素质行动计划纲要》对公民具备基本科学素质的阐释，以及国际通用的“公众科学素养的米勒三维测试体系”，科学素养主要包括三个方面：一是对基本科学知识的了解；二是对科学方法的基本了解；三是对科学技术与社会关系的基本了解。只有在上述三个方面都达到一定要求者，才算具备基本科学素养。 经数据分析统计，XX年XX市公众具备基本科学素养的比例为：585%。其中：掌握基本科学知识的比例为2075%，了解基本科学方法的比例为3540%，基本了解科学与社会之间关系的比例为5220%。
调查结果显示，我市具备基本科学素养的公众在性别、城乡、年龄、文化程度、区域的分布上均存在差异。其中，城市公众具备科学素养的比例为836%，农村公众具备科学素养的比例为285%。 调查结果显示，公众获取科技信息的渠道由高到低依次是：电视9085%、报纸杂志6643%、与人交谈22 71%、因特网2211%、广播1741%、杂志或刊物14 81%、专业技术培训1291%、图书850%、其它1 20%。 二、加强科学技术普及工作对XX发展的重要意义 XX年以来，党和国家在推进创新型国家建设中，实践着“两个基本方略”，即以加强自主创新为主导的“科学技术创新发展方略”。和以全民科学素质建设为主导的“科学技术普及发展方略”。“两个基本方略”，对于我市城乡统筹、“四位一体”的科学发展战略的实施，具有特殊的重要意义。 加强科学技术普及工作，是提升我市科技进步能力，深入推进高科技XX建设，建设创新型城市的迫切要求
专题七测试卷 一、选择题(每小题2分，共50分) 1．右图是漫画《海王星的发现》，漫画中科学家的望远镜并不是望向太空，而是对准一本书，那是因为他在这本书里“发现”了( ) A．自由落体定律 B．惯性定律 C．加速度定律 D．万有引力定律 2．英国著名物理学家汤姆生在展望20世纪物理学前景时，讲道：“动力理论肯定了热和光是运动的两种方式，现在，它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩了。”其中第二朵“乌云”，尤以黑体辐射理论出现的“紫外灾难”最为突出。为驱散这一“乌云”() A．伽利略提出自由落体定律 B．牛顿导出万有引力定律 C．普朗克创立量子理论 D．爱因斯坦提出相对论
3．达尔文被当时的人们称为“生物学领域的牛顿”，这主要是因为( ) A．达尔文和牛顿分别在生物学领域和物理学领域取得了重大成就B．达尔文和牛顿对科学发展的贡献是巨大的 C．达尔文和牛顿的学说都否定了基督教神学的权威 D．达尔文和牛顿的学说是一脉相承的 4．爱因斯坦相对论的提出，是物理学领域最伟大的革命。它( ) A．否定了牛顿力学的原理 B．主要解释了宏观世界里不同运动状态的物质 C．揭示了时间、空间并非绝对不变的属性 D．修正了能量、质量互相转化的理论 5．右图是二十八集电视连续剧《穿越时空的爱恋》的剧照，讲述一只神奇的“游梦仙枕”将两位年轻美丽的现代女性从当代的国际大都会，带到了明朝的朱元璋时代，两位现代女性的现代意识强烈地抨击着戒律森严的古代宫闱……这种题材的文学作品和影视节目盛行
一时，能为这类作品和节目提供科学依据的是( ) A．空间控制理论B．相对论 C．基因改造工程D．量子理论 6．某一历史研究性学习小组对17世纪至19世纪生物学领域取得的重大进展进行研究，搜集到以下结论，你认为符合要求的是( ) ①林耐对动植物分类，确定为四级②细胞学说的创立 ③巴斯德的实验为微生物学奠定了基础④早期生物进化思想出现⑤人猿同祖论进一步确立 A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．①③④⑤ D．①②④⑤ 7．达尔文生物进化论的意义不．包括( ) A．从根本上推翻了神创论 B．确立了科学的生物观 C．指出物竞天择、适者生存是人类社会的客观规律 D．是生物学上一次划时代的革命 8．有一句广告词说：“一个苹果让牛顿吸引了世界，一壶水让‘他’转动了世界，一个元素让爱迪生点亮了世界。”这个“他”及其发明是指( ) A．瓦特和万能蒸汽机B．史蒂芬孙和火车机车 C．富尔顿和汽船D．卡尔·本茨和汽车 9．科技史专家丹皮尔认为，以前的发明主要是“实际生活的需要推动技术家取得进一步的成就”，后来“为了追求纯粹的知识”而进行
详解电化学储能在发电侧的应用 随着国家环境保护力度的不断加强，新能源发电装机占比逐渐攀升，我国能源结构正在逐步转型。储能系统因其响应速率快、调节精度高等特点，成为能源行业中提升电能品质和促进新能源消纳的重要支撑手段，受到越来越多的重视。并且由于储能技术的进步、产品质量的提高及成本的不断降低，储能技术已具备商业化运营的条件，尤其是多种电化学储能技术的发展逐步扩展了储能的应用领域。 除了技术的进步，国家政策法规的颁布、电力市场改革的不断深化，也促进了电化学储能技术的应用推广。本文从数据的角度概要分析了储能在全球电力行业中的应用现状，对国内电化学储能产业政策和标准的发展进行了总结，并介绍了电化学储能的种类、技术路线以及系统集成关键技术。除此之外，针对发电侧，重点从功能、政策和应用项目等方面论述了电化学储能技术在大规模新能源并网、辅助服务及微电网等有商业价值的应用场景。最后对电化学储能技术在未来能源系统中的前景和发展趋势做了展望，并在促进储能商业化运营及推广方面对储能企业提出了发展建议。 目前，我国电力生产和消费总量均已居世界前列，且保持高速增长的趋势。国家统计局发布的数据显示，2018年1～12月份，全国规模以上发电企业累计完成发电量67914 kW·h，同比增长6.8%，全国全社会用电量68449 kW·h，同比增长8.5%。而在电能供给和利用方面我国却还存在结构不合理、综合利用效率较低、新能源渗透率较低、电力安全水平亟待提升等问题[1]，因此如何保障经济发展中电力生产与供应的安全，同时又实现节能减排与环境保护，是我国电力行业发展的重大战略任务。近年来飞速发展的储能技术为解决以上问题提供了可行性。储能成本和性能的改进、全球可再生能源运动带来的电网现代化与智能化，以及电力市场改革带来的净电量结算政策的淘汰、参与电力批发市场、财政激励、FIT（太阳能发电上网电价补贴政策）等因素的驱动，使得储能在全球掀起了一场发展热潮。储能使电能具备时间空间转移能力，对于保障电网安全、改善电能质量、提高可再生能源比例、提高能源利用效率具有重要意义。基于储能
《计算机科学引论》课程专题报告题目：计算机科学与技术的应用领域简述
目录 第一部分：计算思维的作用及其背景 1.为什么要讲述计算思维？ 2.计算思维的设立背景是什么？ 3.计算思维的概念？ 第二部分：计算机科学与技术专业介绍 1.计算机科学与技术的课程 2.计算机科学与技术的培养目标 第三部分：计算机的应用领域 1.根据前两部分的介绍可以看出该专业同学的实际技能 2.具体的计算机应用领域 3.根据科幻电影的情节设想的未来的应用领域
计算机导论的作用及其背景 （1）为什么要讲述计算思维？ 计算思维与计算机导论课程有紧密关系，计算思维的倡 导者卡耐基*梅隆大学计算机科学系主任周以真教授就 在该校开设了“计算思维导论”课程，作为计算机传业 学生的第一门课程。计算机导论是讲述计算思维。2007 年秋，周以真教授在CMU率先开设了“计算思维导论”。 2008年6月，对CS2001（CC2001）进行中期审查的报 告（CS2001 Interim Review）(草案)中将“计算思维” 与“计算机导论”课程绑定在一起，明确要求“计算机 导论”课程讲授计算思维的本质。巧合的是，本课程与 周以真倡导的“计算思维导论”课程异曲同工，讲授的 都是计算机学科的本质。若用“思想与方法”代替“基 础概念”，计算思维又可以解释为采用计算机科学的思 想与方法进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解 等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。经过十几 年的教学实践，美国这一教学理念已被国内相当多的人 接受，而从计算思维，或者说从更为具体的学科思想方 法这一层面讲授计算机科学，更是的道理越来越多的人 的支持。计算推动着人类科技的进步，影响这各门学科 的发展，并产生了一系列的新兴学科，如计算生物学、计算物理学、计算化学、计算经济学、计算社会学、计
一、填空题 1、按测量方式不同，测量方法可分为偏差式测量、零位式测量、微差式测量。 2、传感器通常由敏感元件、转换元件、测量转换电路组成 3、传感器的静态特性主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复度、分辨力与阀值、稳定性。 4、所谓半导体气敏传感器，是利用半导体气敏元件同气体接触造成 半导体电阻值变化，借此来检测特定气体的成分或者浓度的传感器的总称。 5、电阻应变式传感器测量转换电桥有半桥单臂工作方式、半桥双臂工作方式、全桥4臂工作方式三种形式。 6、按热电阻材料的不同，热电阻传感器分为金属热电阻、半导体热电阻。 7、按电容式传感器工作方式的不同，可分为电位器式压力传感器、电位器式位移传感器、电位器式加速传感器三种形式。 8、热电偶的四个基本定律为均匀导体定律、中间导体定律、 标准导体定律、中间温度定律。 9、基于外光电效应的光电元件有光电管、光电倍增管等。 10、光纤的传输是基于光的全内反射。 11、红外线在通过大气层时，有三个波段透过率高，它们是2—2.6μm 、 3—5μm和8—14μm 。 12、常用压电材料有石英晶体、压电陶瓷、高分子压电材料等。 13、码盘式编码器按其结构可分为接触式、光电式、电磁式3种。 14、传感器的标定分为静态标定、动态标定两种 15、按测量手续不同，测量方法可分为直接测量、间接测量、联立测量。 16、传感器通常由敏感元件、转换元件、测量转换电路组成 17、气敏电阻元件种类很多，按制造工艺分为烧结型、薄膜型、厚膜型。 18、氯化锂湿敏电阻是利用吸湿性盐类潮解，离子导电率发生变化而制成的测湿元 件，该元件由引线、基片、感湿层与电极组成。 19、电容式传感器不但应用于位移、振动、角度、加速度、 及荷重等机械量的精密测量，还广泛应用于压力、差压、液位、 料位、湿度、成分等参数的测量。 20、热电偶的四个基本定律为均匀导体定律、中间导体定律、 标准导体定律、中间温度定律。 21、基于内光电效应的光电元件有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、 光敏晶闸管等。 22、光纤传感器所用光纤有单模光纤和多模光纤。 23、常用的数字传感器有栅式数字传感器、编码器、感应同步器、频率式数字传感器四大类。 二、选择题 1、有一支温度计，它的测量范围为0~200o C,精度为0.5级，该表可能出现的最大绝对误差为（A） A、1o C B、0.5o C C、10o C D、200o C 2、在光线作用下，半导体的电导率增加的现象属于（B） A、外光电效应 B、内光电效应 C、光电发射 D、光导效应 3、当一定波长入射光照射物体时，反映该物体光电灵敏度的是（C） A、红限 B、量子效率 C、逸出功 D、普朗克常数 4、单色光的波长越短，它的（A） A、频率越高，其光子能量越大 B、频率越高，其光子能量越大 C、频率越高，其光子能量越小 D、频率越高，其光子能量越小 5、光电管和光电倍增管的特性主要取决于（A） A、阴极材料 B、阳极材料 C、纯金属阴极材料 D、玻璃壳材料 6、霍尔电势公式中的角θ是指（C） A、磁力线与霍尔薄片平面之间的夹角 B、磁力线与霍尔元件内部电流方向的夹角 C、磁力线与霍尔薄片垂线之间的夹角
储能产业发展的几大技术方向 发表于：2018-06-01 09:32:58 来源：计鹏新能源作者：贾婧 目前全球和中国储能累计装机中，抽水蓄能最高，占比超过90%，熔融盐储热第二，电化学储能排名第三;从发展速度来看，电化学增长较快，截至2016 年底，全球电化学储能装机规模达1756.5MW，近 5 年复合增长率27.5%，其中以锂离子电池累计规模最大，超过50%以上。
电化学储能具有设备机动性好、响应速度快、能量密度高和循环效率高等优势，是当前储能产业发展和研究的热点，主要应用在电网辅助服务、可再生能源并网、电力输配、分布式发电及微网领域。从我国已投运的电化学储能项目来看，分布式发电及微网领域的装机规模最大，其余依次为可再生能源并网领域、电力辅助服务领域和电力输配领域。 从技术方向来分类，主流电化学储能技术包括先进铅酸电池、锂离子电池、液流电池和钠硫电池等。 传统铅酸蓄电池凭借其安全可靠、容量大、性价比高等优点，在储能领域仍具有稳固的地位。特别近年来，以铅炭电池为代表的新兴铅酸技术的出现，大大弥补了传统铅酸电池比能量低、寿命短等缺点，使其在大规模储能领域的应用成为可能。 锂离子电池由正负电极、隔膜、电解液组成，具有能量密度大、工作温度范围宽、无记忆效应、可快速充放电、环境友好等诸多优点，目前在国内已广泛应用于各类电子产品、新能源车和电化学储能等领域。特别受下游新能源车动力电池需求增长拉动，产业规模和技术发展加速，技术和产业链正在进一步成熟。 液流电池具有充放电性能好、循环寿命长的特点，适合大规模储能应用。目前较为成熟的液流电池体系有全钒、锌溴、铬铁、多硫化钠-溴等双液体系，目前应用和研究最广的为全钒液流电池，但由于成本过高、体积密度低等原因，产业还处于起步阶段。锌溴、铬铁、多硫化钠等电池的技术或被垄断、或处于研发阶段，未能实现产业化。 钠硫电池以单质硫和金属钠为正负极，β-氧化铝陶瓷为电解质和隔膜，其工作温度在300-350 摄氏度之间，具有能量密度高、功率特性好、循环寿命长、成本相对低等优点，其规模约占全球电化学储能总装机量的30-40%，仅次于锂离子电池。但由于技术垄断，目前在国内无法大规模推广。 从技术成熟度、经济性、安全环保性等来看，锂电池是我国发展较快、有望率先带动储能商业化的电化学储能技术。
科学技术 ——是利还是弊 玉环县实验学校初二（五）班金鑫 摘要：科学技术如今在生活中的点点滴滴中都可以体现出来，说明了科学技术已经融入了人们的生活。而且科学技术极大地解放了生产力，甚至使新的产业部门和国民经济突飞猛进。在经过4次科技革命后，科技不断地进步。有人说它是利的，因为它使人类的生活便捷。但也有人说他是弊的，因为它破坏了人类依赖的自然环境。这篇论文主要从科学技术对人类的利处以及弊处做了描述，客观地评价科学技术人类的作用。 关键词：科学技术，科技革命，影响，对自然的破坏。 写作目的：在网上搜索资料，对科学技术做详细的了解后，对科学技术对人类、自然带了影响给予一个客观的评价，并提出更好应用科学技术的方法。 科学技术：什么是科学？科学就是有关研究客观事物存在及其相关规律的学说。什么是科学技术？科学技术就是利用“有关研究客观事物存在及其相关规律的学说”能为自己所用，为大家所用的知识。需要指出的是，因为人们研究客观事物的不同，科学与科学技术是两个可以互相转化概念，也就是科学可以说成是科学技术，科学技术也可以是科学。比如汽车发动机理论相对汽车这个事物而言，这个理论就可称之为汽车发动机科学，而汽车理论就是诸如发动机科学，机械传动科学，电子科学等科学综合
应用的汽车科学技术；而发动机理论也是一门科学技术，是包含材料科学，燃料科学，力学等科学综合应用的科学技术。所以，讲科学和科学技术要有针对性，否则科学和科学技术的概念就容易混淆。 科学革命的成就：．第一次科技革命棉纺织：一系列纺织机器的发明动力：珍妮机出现，瓦特改良蒸汽机（1785年）交通运输：富尔顿－轮船（美、1807年）；史蒂芬逊－火车（英、1814年） 1、首先发生在英国，并以英国为主体；2、以轻工业为主导； 3、以蒸汽动力为主要标志； 4、技术发明主要源于工人和技师的实践经验 第二次科技革命 1、电力的广泛应用（西门子－发电机、格拉姆－电动机）2、内燃机和新交通工具的创制（卡尔〃本茨－内燃机驱动的汽车、莱特兄弟－飞机）3、新通讯手段的发明（贝尔－电话、马可尼－无线电报） 1、科学同技术开始密切结合2、新技术发明几乎同时发生在几个国家3、一些国家两次工业革命交叉进行 第三次科技革命以原子能技术、航天技术、电子计算机的应用为代表，包括人工合成材料、分子生物学和遗传工程等高新技术。 1.科学技术推动生产力的发展，转化为直接生产力的速度加快。2.科学技术密切结合，相互促进。3.科学技术各个领域相互渗透 第四次科技革命系统生物学与合成生物学偶合与互动，带动
研究所代码 代码研究所 80005 中国科学院武汉岩土力学研究所 80007 中国科学院力学研究所 80008 中国科学院物理研究所 80009 中国科学院高能物理研究所 80010 中国科学院声学研究所 80012 中国科学院理论物理研究所 80014 中国科学院上海原子核研究所 80017 中国科学院近代物理研究所 80018 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所80019 中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站80020 中国科学院武汉物理与数学研究所 80021 中国科学院紫金山天文台 80022 中国科学院上海天文台 80023 中国科学院云南天文台 80024 中国科学院国家授时中心 80025 中国科学院国家天文台 80026 中国科学院声学研究所东海研究站 80027 中国科学院渗流流体力学研究所 80028 中国科学院新疆理化技术研究所 80029 中国科学院自然科学史研究所 80030 中国科学院理化技术研究所 80032 中国科学院化学研究所 80033 中国科学院广州化学研究所 80035 中国科学院上海有机化学研究所 80036 中国科学院成都有机化学研究所 80037 中国科学院长春应用化学研究所 80038 中国科学院大连化学物理研究所 80039 中国科学院兰州化学物理研究所 80040 中国科学院上海硅酸盐研究所 80041 中国科学院过程工程研究所 80042 中国科学院生态环境研究中心 80043 中国科学院山西煤炭化学研究所 80045 中国科学院福建物质结构研究所 80046 中国科学院青海盐湖研究所 80053 中国科学院兰州地质研究所 80054 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所 80055 中国科学院南京地质古生物研究所 80057 中国科学院测量与地球物理研究所 80058 中国科学院大气物理研究所 80060 中国科学院地理科学与资源研究所 80061 中国科学院南京地理与湖泊研究所
电化学与生活 （哈尔滨工业大学能源学院） 摘要：电化学作为化学学科中对社会影响极为广泛的一部分是一个极为重要的学科。本文主要简单介绍了电化学对人们日常生产生活方面的影响和电化学的相关原理，并对原电池和电解池等电化学典型案例进行结构分析和原理介绍。同时将电化学在生活中的具体问题进行了分析，并找出了电化学与人类社会发展之间密不可分的联系。 关键词：电化学，电解池，原电池，氧化还原反应，金属腐蚀，电子转移 一、引言 化学是一门以实验为主的学科，但同时也是用途十分广泛的一门学科，它说涵盖的内容涉及到了人类发展的各个方面，从社会到生活，从学习到工作，从学校到工厂，化学的影子无处不在。化学学科的具体分类分为无机化学，有机化学，物理化学，分析化学，高分子化学，核化学和生物化学等。而本文将要讨论的电化学就是隶属于物理化学科目下的具体学科。 电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。电和化学反应相互作用可通过电池来完成，也可利用高压静电放电来实现（如氧通过无声放电管转变为臭氧），二者统称电化学，后者为电化学的一个分支，称放电化学。电化学是研究两类导体形成的带电界面现象及其上所发生的变化的科学。如今已形成了合成电化学、量子电化学、半导体电化学、有机导体电化学、光谱电化学、生物电化学等多个分支。电化学在化工、冶金、机械、电子、航空、航天、轻工、仪表、医学、材料、能源、金属腐蚀与防护、环境科学等科技领域获得了广泛的应用。当前世界上十分关注的研究课题, 如能源、材料、环境保护、生命科学等等都与电化学以各种各样的方式关联在一起。 二、电化学的相关原理 电化学基本原理就是我们在高中时再熟悉不过的氧化还原反应，通过两种物质或在经过中间物质的电子转移来实现电解或发电等相应的化学反应。电化学反应主要包括电解池反应和原电池反应。 1.原电池反应 原电池是主要是利用两个电极之间金属活动性的不同，产生电势差，从而使电子的流动，产生电流。多数原电池的反应是不可逆的，即是只能将化学能转换为电能，而不能像蓄电池那样将电能与化学能相互转化。其中在负极发生氧化反应，即失去电子的反应；正极发生还原反应，即得到相应电子的反应。 原电池的发明历史可追溯到18世纪末期，当时意大利生物学家伽伐尼正在进行著名的青蛙实验，当用金属手术刀接触蛙腿时，发现蛙腿会抽搐。大名鼎鼎的伏打认为这是金属与蛙腿组织液（电解质溶液）之间产生的电流刺激造成的。1800年，伏打据此设计出了现在 被称为伏打电堆的装置，锌为负极，银为正极，用盐水作电解质溶液。1836年，丹尼尔发 明了世界上第一个实用电池，并用于早期铁路信号灯。 原电池主要由三部分组成，分别是两个半电池，盐桥和导线。其中两个半电池上的一般是两种金属活动性相差较大的金属，而铅蓄电池和燃料电池等原电池的两极则是由化合物或燃料气体组成的，它们也是通过相应的化学反应来确保电子的定向转移的。构成原电池时，将这两种金属极板浸泡在相应的电解质溶液中，在电解质外两种金属极板通过导线相连接，以此来保证电子在原电池中的通常运行。 以我们在学校中最常见到的铜锌原电池为例，它就是以锌电极作为负极，铜电极作为阳极。将两块电极分别放在装有硫酸锌溶液和硫酸铜溶液两个烧杯中，由于锌的活动性远强于铜，所以锌极就是该原电池的负极，铜极就是原电池的正极，在在两个烧杯之间用装有氯化钾的盐桥来进行电子转移时的平衡。
------------------------------------------精品文档------------------------------------- 科普资源开发项目类型： 科普图书创作受理 编号： 科普基地能力建设 科普装备开发及推广 天津市科学技术普及项目申请书 项目名称： 万元申请资助经费数额： : 项目负责人 主实施单位： : 联系人：联系人电话:邮箱
通讯地址： 上级主管部门： 申请日期： 天津市科学技术委员会 二○一○年制 填写说明 1. 本申请书适用于天津市科学技术普及项目，指科普展教具研发，科普原创作品创作，科普基础设施建设，科普政策法规制定和贯彻落实方案的研究；解决我市科普工作中重大瓶颈问题的能力建设和示范工程项目等。 2.本申请书及其附件是项目评审、评估、论证的唯一依据。项目申请单位必须实事求是填写本申请书，确保项目信息表与资金预算、实施方案中的内容和数据完全一致，并提供真实而必要的证明材料。 3.项目申报材料包括： （1）《天津市科学技术普及项目申请书》统一用A4纸打印和复印，左侧装订成册。请不要另行制作封面，不采用胶圈、文件夹等带有突出棱边的装订方式。内容包括： a. 项目信息表（表中的各栏目不得空缺，无相关内容时填“无”，不得超过规定字数，不得改动表格的格式和内容，数字一律取整数，单位名称要写全称）； b. 项目实施方案； c. 天津市科学技术普及项目资金预算表； d. 配套经费来源承诺书； e. 项目实施单位承诺书； f. 附件（组织机构代码证复印件、相关证明材料，如实施单位间的合作协议等）。（2）申请书电子文档一份，以“项目负责人姓名+申请年度”为文件名，包括除附件外的全部申报材料。（比如：赵军 2013） 4.项目申请者必须严格按照表格格式和要求填写和打印，不得自行改变版式、取
科学与技术复习试题 一、选择题（每题2分，共10分） 1．自然界中一切物体的相互作用，都可能归结为四种基本的相 互作用，即引力、弹力、电磁力和(C)相互作用。A．地磁力B．分子力C强力D．结合力 2．基因是含特定遗传信息的核苷酸序列，是(D)的最小功能单位。 A ．细胞 B ．蛋白质 C ．氨基酸 D ．遗传物质 3.1996年，世界上第一只克隆羊——多利面世，这 是世界上首次利用(A)技术而培养出的克隆动物。 A. 细胞核移植 B ．细胞融合C．细胞培养 D ．细胞膜嫁 接 4．由无数恒星和星际物质构成的巨大集合体称为(A) 。 A．星系 B ．星空 C ．星云 D ．星际 5．光纤通信利用光纤来传送(C)，它是20世纪70年代发展起来的一种新的通信方式。 A．电 B ．声 C ．光 D ．机械 二、填空题（每空2分，共10分） 6．科学是技术发展的__理论__基础，技术是科学发展的手段， 他们相互依存、相互渗透、相互转化。 7 ．我国863计划中，被评选列入该纲要的8个技术群是生物技 术、航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、能 源技术、新材料技术和海洋技术。 8 ．新技术革命的兴起是以__信息技术为先导的。 9．板块构造说的理论是在__大陆漂移学说、海底扩张 学说的基础上发展起的。 10.1987年，世界环境与发展委员会发布了一份 题为《我们共同的未来》的报告，首次提出了“可持续 发展”的概念。 三、名词解释（每题5分，共20分） 11．核能是在原子核变化过程中，从变化前后原子核质量亏损的质量 差转化来的能量。 12. 纳米材料就是用特殊的方法将材料颗粒加工到纳米级（lo-g 米），再用这种超细微粒子制造的材料。 13. 地球外部圈层结构指地球外部离地表平均800千米以内的圈 层，包括大气圈、水圈和生物圈。 14 ．物质生产力一（劳动者十劳动资料十劳动对象十管理 +??） 高科技。四、简答题（每题15分．共30分） 15．简述科学认识发展的动因。 (1)科学认识发展的外部动因（8分） 恩格斯曾经指出：“经济上的需要曾经是，而且越来 越是对自然界的认识进展的主要动力”。 一般地说，在19世纪中叶以前，科学是落后于生产和技术的， 它的发展是在生产需要的推动下进行的。而从19世纪下半叶以后，科学理论研究不仅走在技术和生产的前面，还为技术和生产的发展开辟了各种可能的途径。进入二十世纪以后，现代科学产生了空前的先行作用，科学变成了超越一般技术进步的因素。 (2)科学认识发展的内部动因（7分） 科学作为系统化的理论知识体系，有其自身的矛盾运 动和继承积累关系。科学发展的内部矛盾运动是它的内部动力。它表现为：1)新事实和1日理论的矛盾。2)各种不同观点、假说和理论的矛盾。 16．简述新材料发展的方向。 随着社会的进步，人类总是不断地对材料提出新的要求。当今新材料的发展有以下几点： (1)结构与功能相结合。即新材料应是结构和功能 上较为完美的结合。（3分） (2)智能型材料的开发。所谓智能型是要求材料本身具 有一定的 模仿生命体系的作用，既具有敏感又有驱动的双重的功能。（3 分） (3)少污染或不污染环境。新材料在开发和使用过 程中，甚至废弃后，应尽可能少地对环境产生污染。 （3分） 18世纪中叶产 生
电化学储能体系的特点及其未来发展的思考 摘要：电化学储能的发展史，是一部材料科技的进步史，工艺的改进使其量变，新材料的改进使其质变。突破应用范围，提高能量密度，始终是电化学储能技术的不便追求，各类电化学储能电池在生产和研究中具有不同的创新和应用方向。当前主要的电化学储能电池有铅酸电池、氧化还原液流电池、钠硫电池、超级电容器、锂离子电池。 关键词：电化学储能铅酸电池氧化还原液流电池钠硫电池超级电容器锂离子电池 正文：电能是现代社会人类生活、生产中必不可缺的二次能源。随着社会经济的发展,，人们对电的需求越来越高。电力需求昼夜相差很大，但发电厂的建设规模必须与高峰用电相匹配，投资大利用率较低。另一方面，随着化石能源的不断枯竭，人们对风能、水能、太阳能等可再生能源的开发和利用越来越广泛。为了满足人们生产及生活的用电需求，减少发电厂的建设规模，减少投资，提高效率，以及保证可再生能源系统的稳定供电，开发经济可行的储能(电)技术，使发电与用电相对独立极为重要。目前储能技术应用最为广泛的是电化学储能，电化学储能的发展史，是一部材料科技的进步史，工艺的改进使其量变，新材料的改进使其质变。突破应用范围，提高能量密度，始终是电化学储能技术的不便追求，各类电化学储能电池在生产和研究中具有不同的创新和应用方向。当前主要的电化学储能电池有铅酸电池、氧化还原液流电池、钠硫电池、超级电容器、锂离子电池。下面分别介绍这几种储能电池的特点。 铅酸电池：自从1859年法国人普兰特发明了铅酸电池，至今已有140多年的历史。在这一百多年来以来，人们对它进行不断的研究和改进，是铅酸电池得到了极大的发展，目前主流的是阀控式铅酸电池。铅酸电池由于材料来源广泛，价格低廉，性能优良，目前应用比较广泛。 铅酸电池的优点：
谈计算机科学与技术的应用现状与未来趋势马兰 发表时间：2019-07-09T15:34:00.993Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：马兰[导读] 摘要：随着计算机科学与技术的发展,计算机的应用已经突破单纯的计算机信息通讯领域,渗透到我们生活的方方面面,极大影响和改变了我们的学习、工作以及生活方式。 （安徽中粮油脂有限公司安徽蚌埠 233705）摘要：随着计算机科学与技术的发展,计算机的应用已经突破单纯的计算机信息通讯领域,渗透到我们生活的方方面面,极大影响和改变了我们的学习、工作以及生活方式。本文针对计算机科学与技术的应用现状与未来趋势进行了分析，以供参考。 关键词：计算机科学与技术；应用；现状；未来趋势在科学技术进步发展的推动下，计算机的发展十分迅速，在其科学与技术方面有了很大的提升，对于人们的生活来说，计算机科学与技术的跨越式发展起到了极大的助力式作用，乃至改变了人们的生活方式。现代社会离不开计算机科学与技术，其起到的作用，在各个企业中体现尤为明显，在各个行业中发挥着积极的作用。 1 计算机科学与技术的主要内容 计算机科学与技术主要是应用于各个行业的管理系统中，计算机科学与技术的特点主要是为实现管理系统的信息化、管理的即时性、人员之间的互动性等。例如，在管理系统中可以采用计算机对人与人之间的双向沟通起到及时准确的作用，其中优势主要是对信息的传播速度起到助力的作用，实现了员工之间的沟通效率，进而提升了工作效率，同时还实现了让企业对不同员工采取不同的管理措施，促进员工对于工作的积极性，促进企业的管理升级和快速发展。而目前的计算机科学与技术在不断发展的过程中也逐渐实现了价格低廉、储存空间大、传播速度迅速等优化措施，在管理系统的运用方面也逐渐得到了升级与完善。 2 我国计算机科学技术发展的现状 2.1 计算机科学技术逐渐完善 随着我国社会的快速发展，计算机科学与计算机技术也越来越日益完善。现今社会以科技作为第一生产力来说，计算机科学给科技生产带来了信心和动力。计算机技术是在实践中不断发展和改善，先进的计算机水平能给人们带来更方便、更快捷、更优质的服务。根据企业的生产力来看，计算机科学与技术也会随着社会经济发展越来越走向人民，更加贴近生活，给现代化社会发展带来了史无前例的影响。 2.2 普及化与大众化的深入发展 随着电子产品价格不断地下降，计算机已经成为人们生活中必不可少的一部分，在促进人们生活方式改变的同时，也给人们的生活带来了极大的便利，无论是在生活上还是在学习上，计算机技术与网络技术给人们提供了诸多帮助，特别是在人们对计算机科技标准要求越来越高的情况下，计算机技术的普及化与大众化也开始给人们生活带来纵深的影响，因此，计算机技术也会给社会的发展带来更深远的影响。 2.3 生活化和专业化的综合深入 随着计算机在人们生活中的普及，一些专业性的公司在工作流程上都采用了计算机自动化办公，在给工作带来便利的同时，也提高了工作效率，各种办公系统、自动化处理系统都得到了具体的应用，计算机应用变得更加专业化、个性化与系统化，计算机网络作为中介与桥梁，连接商务、工业、服务业等，带动了计算机科学与技术这一行业的快速发展。 3计算机科学与技术快速发展的原因第一，世界上第一台计算机设备诞生于美国，由于技术因素等方面的影响，其具有运行速度慢、体积大等特点，故在当时，计算机设备并没有被人们广泛的推广与使用。等到 70 年代中后期，信息技术的发展与进步推动了计算机设备的发展，且因其具有价格适中、系统完善等特点逐渐被人们所熟知并普及；第二，二战时期人们对信息技术更高的需求，加深了相关技术人员对计算机设备的研究速度。资源与资金的大力投入使得计算机设备得到迅猛的发展，使其体积逐渐缩小、运行速度不断加快、信息存储空间也在不断扩大；第三，经济全球化进程的加深使各个国家之间的交流与互动频率逐渐增加，行业和国家之间的竞争间接地推动科学信息技术的发展与进步。在当今世界的发展格局下，国民逐渐将机制的选择与计算机设备的发展有机的结合再一起。在各种因素的综合作用下计算机设备得到了大力的发展；第四，计算机技术及相关设备的蓬勃发展，不断提升相关人员和科学家深入研究的兴趣与积极性。相关科研人员在计算机设备的研究与实验中获取了大量的设计灵感与设计理念，进一步推动来计算机设备的发展；第五，现有的计算机设备研究技术已经不能满足国民日益增长的计算机设备需求，对信息数据处理的需求有效地推动计算机相关科学理论知识的进步与发展；第六，计算机相关设备与科学理论不断革新的基础是实现信息的共享与交流。也就是国民出于对信息共享与交流的目的，不断对计算机设备进行创新与开发；充足的资金与技术支持，提高来计算机开发速度与质量。 4计算机科学与技术的未来趋势 4.1 生物计算机的发展 随着科学信息技术的发展与进步，我国计算机设备的相关研究人员提出了发展生物计算机的设计与研究理念。但是由于相关研究人员对生物计算机的研究还处于初步阶段，其研究成果较为缓慢。生物计算机的相关技术研究主要是利用生物工程技术所产生的蛋白质分子来制成生物电子芯片，并将生物电子芯片应用到计算机设备中。基于生物电子芯片的生物计算机设备通常是以波形的方式来进行信息和数据的传递与共享，它具有运行速度较快、能源消耗低、信息存储空间大等特点，这些特点也是未来计算机技术需要实现的目标与发展方向；与此同时，由于蛋白质分子具有较强的自我修复与还原能力，生物计算机可以对内部出现的故障问题进行自动还原，有效的提高了计算机设备的使用年限与使用效率。 4.2 量子计算机的发展 量子计算机是在信息技术飞速发展的基础上提出的新式计算机发展理念。量子计算机是通过改变激光脉冲来重组由链状分子合成的聚合物，并通过开关的相互作用实现聚合物的移动与调控，使计算机可以对各种复杂的数据进行共享与传递。量子计算机的研制是在物理量子学的基础上，利用量子学的可逆性和叠加性原理对信息数据进行叠加共享与传递，逐渐扩大计算机信息数据的存储空间，且量子计算机具有信息数据高速传播和高安全性等特点。 4.3 光子计算机的发展