新技术开发

新技术

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来源：《稀土信息》 2020年第12期

配位聚合物应用多领域 推动新材料发展

化学与人类的生活与健康密切相关。内蒙古大学刘志亮教授研究团队进行了功能配位聚合物的设计、可控合成及性能研究，项目以功能配位聚合物为研究对象，以宏观性质（化学传感、药物控制释放及生物成像）与微观结构（金属离子、配体分子、聚集态）之间内在关系为主线，集中围绕功能配位聚合物的可控合成及其在化学传感、药物控制释放及生物成像等方面的应用开展工作。该项目获得了2019年度内蒙古自治区自然科学一等奖。

研究团队在功能导向新型功能配位聚合物的设计及可控制备方面，根据结构与功能之间的关系及其规律，设计、合成了系列新型功能配位聚合物。基于功能基元及材料体系理论，利用“分子工程”及“晶体工程”方法，以3d过渡金属离子及稀土金属离子为节点（nodes），以包含特定官能团的有机桥联配体为连接体（linkers）,设计合成了系列具有关键功能基元和特殊结构的新型功能配位聚合物。获得了金属掺杂结构、多级孔结构、包覆结构、主-客体结构的功能配位聚合物新材料体系，实现了配位聚合物材料功能的增强与复合。

该研究成果实现了功能化MOFs在化学传感中的应用。基于金属有机框架（MOFs）独特的结构及可修饰特性，将其应用于基于荧光信号变化的化学传感。研究团队设计了一系列可后修饰（postsynthetic modification）的荧光MOFs材料，实现了对爆炸物（硝基化合物）、环境中常见无机离子、生物标记物等离子与分子的高选择性、高灵敏度识别，为相关物质的高选择性、高灵敏检测提供了具有实际应用价值的创新技术方案。

研究团队将功能化MOFs应用于药物控制释放及多模态生物成像。基于MOFs具有可调节的晶格孔径大小及可修饰性，在配位聚合物研究领域率先构筑了集细胞靶向、药物负载、荧光成像、磁共振成像等双功能或多功能为一体的药物递送新体系，获得了具有疾病诊断与治疗价值的新材料。

新技术介绍：充满前景的PON技术

一 PON技术的发展

1. PON

PON(无源光网络)是指ODN(光配线网)中不含有任何电子器件及电子电，DN全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。

PON网络的突出优点是消除了户外的有源设备，所有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备完成。而且这种接入方式的前期投资小，大部分资金可以等到用户真正接入时才投入。它的传输距离比有源光纤接入系统的短，覆盖的范围较小，但它造价低，无需另设机房，维护容易。因此这种结构可以经济地为居家用户服务。

PON的复杂性在于信号处理技术。在下行方向上，交换机发出的信号是按广播式发给所有的用户。在上行方向上，各ONU必须采用某种多址接入协议，如TDMA(Time Division Multiple Access)协议，才能完成共享传输通道信息访问。

2. APON & EPON

目前用于宽带接入的PON技术主要有：ATM PON(APON)和Ethernet PON(EPON)。

APON是FSAN(Full Service Access Network)于20世纪90年代中期开发完成的。当时为了制定一个基于光纤能够为商业用户和居民用户提供包括IP数据、视频、以太网等服务的标准，顺理成章地选择ATM和PON分别作为网络协议和网络平台，因为ATM被看作是能够提供各种类型通信的唯一协议，而PON是最经济的宽带光纤解决方案。后来FSAN使用的APON格式成为ITU的标准，即ITU-T Rec. G.983。APON可以通过利用ATM的集中和统计复用，再结合无源分路器对光纤和光线路终端的共享作用，使成本比传统的、以电路交换为基础的PDH/SDH接入系统低20～40%。

然而APON经过多年的发展，仍没有真正进入市场。主要原因是ATM协议复杂，相对于接入网市场来说设备还较昂贵。同时由于以太技术的高速发展，使得ATM技术完全退出了局域网。而千兆位及10G标准的推出，为以太技术走向主干打开了大门，因此如何把简单经济的以太技术与PON的传输结构结合起来，自2000年开始引起技术界和网络运营商的广泛重视。同时，涌现了一批新兴公司，包括Salira、Alloptic、Terawave等。他们认为APON的很多缺点，例如缺乏视频传输能力、带宽有限、系统复杂以及价格昂贵等，在EPON中将不会存在。

新产品开发有哪几种方式

新产品开发的方式有很多种，根据不同的划分标准可以分成不同的类型。以下是几种常见的新产品开发方式：

一、根据产品开发过程划分

1. 自主开发。这种方式主要是企业依靠自己的力量进行新产品开发。这种方式虽然可以节省开发成本，但开发周期可能较长，需要企业具备一定的技术实力和人才储备。

2. 合作开发。这种方式主要是企业与其他企业或研究机构进行合作，共同开发新产品。这种方式可以共享资源、分担风险，提高开发效率，但需要处理好合作关系和知识产权问题。

3. 技术引进。这种方式主要是企业通过引进国内外先进技术或购买专利等方式，获取新产品开发所需的技术和知识。这种方式可以快速提高企业的技术水平和竞争力，但需要支付一定的费用，并需要注意与原有技术的兼容性和消化吸收问题。

二、根据产品开发模式划分

1. 创新型开发。这种方式主要是企业通过自主创新，开发出全新的产品或技术。这种方式需要企业具备强大的研发能力和技术实力，但可以获得较高的利润和竞争优势。

2. 改进型开发。这种方式主要是企业对现有产品进行改进和升级，增加新的功能或特性，提高产品质量和竞争力。这种方式需要对原有产品进行深入了解和分析，需要有一定的技术积累和经验。

3. 模仿型开发。这种方式主要是企业通过模仿市场上成功的产品或技术，进行模仿和复制。这种方式可以快速进入市场并降低开发成本，但需要处理好知识产权和法律风险问题。

三、根据产品开发战略划分 1. 领先型开发。这种方式主要是企业通过率先研发和推广新产品或技术，获得市场领先地位和竞争优势。这种方式需要企业具备较高的技术实力和市场洞察力，同时需要承担较大的风险。

2. 跟随型开发。这种方式主要是企业根据市场需求和技术趋势，跟随领先者进行产品或技术的研发和推广。这种方式可以降低风险并获得一定的市场份额，但需要处理好与领先者的关系并避免侵权问题。

3. 防御型开发。这种方式主要是企业通过防御性研发，防止竞争对手超越自己并保持现有的技术优势和市场地位。这种方式需要企业具备较高的技术实力和创新能力，同时需要关注市场变化和竞争对手的动态。

创新型药物研发的新技术

随着现代医学的快速发展，药物研发技术也在不断进步。创新型药物的研发是一项具有挑战性的任务，需要不断地引入新技术以应对不断变化的市场需求。在这篇文章中，我们将介绍一些现代药物研发领域的新技术和方法，以及它们如何帮助企业有效地开发和推出创新型药物。

1. 高通量筛选技术

高通量筛选技术是一种快速、高效的化合物筛选方法，可用于寻找作用靶点、参与通路以及对药物的潜在作用。该技术借助自动化、微量液体操纵、多重检测等手段，能够在短时间内处理大量数据，从而让研发人员更快地了解化合物与靶标的相互作用情况，筛选出具有潜在价值的药物候选物。

高通量筛选技术的主要优点在于它具有高效、准确、节约时间和人力成本等特点。相较于传统的药物筛选方法，高通量筛选技术不仅可以更快地找到合适的药物，而且它的筛选结果更加精确、可靠。

2. 精准医学

精准医学致力于根据个体化的生理特征、疾病风险因素、遗传劣势、环境暴露等多种因素，为患者提供精准的治疗方案。现代药物研发中的精准医学技术主要包括基因组学、转录组学、蛋白质组学等，并通过大数据分析技术，为药物研发人员提供更准确的数据支持。这使得研发人员能够更加精确、个性化的针对患者需求进行药物研发。

精准医学的应用还包括诊断和治疗等领域。通过使用精准医学技术，研发人员可以确定某些基因和蛋白质，用于疾病的早期检测，从而帮助医生制定更有效的治疗方案。

3. 仿生技术

仿生技术也称生物似民技术，是指通过模仿自然界的原理和生物体的结构，制造出具有类似生物学机能的物品或系统，具有基于自然界所提供的高效、可持续性和环保性等优点。在药物研发领域，仿生技术主要体现在仿生材料和仿生机器人等方面。

在仿生材料领域，研发人员通过模仿自然构建出类似生物组织材料的物质，具有生物相容性、生物降解性和特殊的物理化学特性等优势，从而提升了药物输送系统和组织修复材料的设计灵活性和性能。

在仿生机器人领域，药物研发人员正在开发出一些具有自主行动能力的仿生机器人，这些机器人可以模拟人类血管系统和神经系统，通过运输药物和智能治疗控制等方式，为患者提供更精准的治疗。