突触传递机制研究新进展 摘要：最近的几年里，科研人员一直致力于突触传递机制的研究，他们对有关的各种生物现象中寻找突触传递在其中的机制。本文将从对突出传递机制的新进展做一个小小的综述。 关键词：突触可塑性；视网膜；调控机制；tau蛋白；伏隔核谷氨酸能；可卡因；大鼠VTA区DA神经元；脑胶质瘤致癫病；长时程增强(LTP)；膜片钳；GluR2 缺失的AMPARs 视网膜突触可塑性调控机制研究进展#突触可塑性的变化影响着中枢神经系统的发育，损伤和修复等多种功能。研究发现，在视网膜发育、损伤修复过程中可出现突触可塑性改变，而自发性眼波、光线刺激、视觉经验、神经营养因子和胶质细胞等因素均参与了视网膜突触可塑性的调节。突触连接的改变是经验依赖性脑神经回路重排的基础，突触可塑性的变化影响着神经系统的发育，神经的损伤和修复等多种脑功能，目前突触可塑性的调节机制还未完全阐明。近30 多年来，对于视觉系统发育和可塑性的研究取得了很大的发展，尤其是对于视神经突触水平的变化有了较清晰的认识，但还有很多问题尚待深入研究：各种神经生长因子参与视觉发育可塑性的确切机制；在基因水平上还需进一步通过对多种相关基因的反应时程和强度进行分析, 研究其对视网膜突触可塑性的影响；视网膜突触可塑性中胶质细胞增殖、分裂、分泌生物活性物质等功能的调控。随着脑科学、发育生物学及神经生物学等边缘学科的迅猛发展,相信不远的将来,人类一定会在该领域取得突破性进展，并给治疗相关视网膜疾病及视网膜损伤后的修复治疗研究提供新思路和理论依据。兴奋性突触传递对tau蛋白表达和省略响及其在阿尔茨海默病发病中的作用兴奋性突触传递是神经元最基本的功能,NMDA受体(N-Methyl-D-aspartate receptor, NMDAR)是神经系统中最主要的兴奋性离子型受体之一,其在学习记忆,突触可塑性,神经发育等方面具有重要作用,但NMDA受体过度激活导致谷氨酸聚集于突触间隙所诱导的神经毒性作用也是许多神经退行性疾病的共同发病机制。阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是成人痴呆症最主要的病因,其中tau蛋白过度磷酸化和聚集是AD脑内的主要病理特征之一。兴奋性突触传递与tau病变之间的联系目前少见报道。本研究探讨了谷氨酸能兴奋性突触传递增强对tau蛋白表达和磷酸化的影响及其在AD样神经退行性变中的作用。本文第一部分探讨了短时间突触传递增强对tau蛋白磷酸化的影响和内在机制。成人脑内约有一半的谷氨酸能神经元是谷氨酸-锌能神经元,即突触兴奋时锌离子与谷氨酸一起释放至突触间隙。本研究阐明了谷氨酸-锌能神经元兴奋时突触释放的锌离子通过抑制蛋白磷酸酯酶2A (Proteinphosphatase2A, PP2A)的活性导致tau蛋白过度磷酸化。 慢性吗啡处理对伏隔核谷氨酸能突触传递的影响药物成瘾和自然的奖赏效应(食物、性等)共享同样的神经基础——中脑边缘多巴胺系统,该系统主要涉及杏仁核、弓状核、蓝斑、中脑导水管周围灰质、腹侧被盖区(ventraltegmental area, VTA)、伏隔核(nucleus accumbens,NAc)等脑区,其外延包括额叶皮层、海马等与情绪、学习和记忆密切相关的结构。目前的观点认为奖赏性刺激是通过对脑内奖赏系统发挥作用,最终引起NAc区多巴胺(dopamine,DA)释放量增多,从而产生奖赏效应。NAc在成瘾中起着至关重要的作用。NAc中神经元因在吗啡成瘾及戒断的过程中产生适应性变化而备受关注。前额叶皮质(prelimbicprefrontal cortex,PFC)的功能之一是对有利刺激的重要性进行评估,并抑制在当前环境中不适当的行为,该脑区在成瘾药物的精神依赖中发挥着对觅药动机进行评估和抑制的重要作用。Mark EJackson等研究发现,利用接近生理条件下的刺激频率来刺激PFC后抑制了NAc中多巴胺的释放,提示了前额叶中存在着对NAc中的多巴胺的释放的抑制性调节 单次可卡因注射对大鼠VTA区DA神经元兴奋性突触传递和内在兴奋性的影响中脑皮质边缘多巴胺系统(mesocorticolimbicdopamine system)与奖赏和药物成瘾有十分密切的关系。该系统包括腹侧被盖区(ventraltegmental area, VTA)多巴胺能神经元的两条主要投射通路：一条由腹侧被盖区投射到伏隔核(nucleusaccumbens, NAc)和纹状体,称为中脑边缘多巴胺系统(mesolimbicdopamine system);另外一条由腹侧被盖区投射到前额叶皮质(prefrontal cortex),称为中脑皮质多巴胺系统(mesocortical dopamine system)。这两条通路合称为中脑皮质边缘多巴胺系统。药物成瘾的解剖基础是奖赏系统,中脑边缘多巴胺系统是其关键,中脑腹侧被盖区(VTA)及其投射区伏隔核(NAc)是主要的神经基础,多巴胺(DA)是非常重要的神经递质。除了参与天然和成瘾性药物的奖赏刺激,当今更多的研究发现中脑边缘多巴胺系统还与成瘾的渴求和复发有关。在VTA区域微量注射吗啡、可卡因等都能诱导产生条件性位置偏爱(CPP)。VTA区注射吗啡还可点燃海洛因、可卡因等的自给药行为。 LTP 的分子机制研究进展LTP机制的研究热点由单一兴奋性递质机制过渡到兴奋性递质与抑制性递质联160 合机制。目前，已证明突触可塑性的改变与多种疾病相关，如阿尔茨海默病、癫痫、慢性痛、药物成瘾性和精神分裂症等。常用在体LTP技术和膜片钳脑片LTP技术两种检测方法。在体海马LTP的优势在于能较真实地反映生理状态下神经突触活动的情况，在整体条件下观察神经突触活动的变化，利于从宏观角度研究和探讨相关机理。其进展体现在：CaM-CaMKII，Ca2+作为胞浆第二信使，与钙调蛋白(Calmodulin, CaM)结合形成Ca2+-CaM复合物，进一步激活CaMKⅡ。CaMKⅡ被认为是一个分子开关，在静息状态时，自身抑制区封闭催化部位而处于非活化状态。但当神经元受刺激时，Ca2+-CaM复合物与CaMKⅡ的自身抑制区结合，改变此酶的构象，从而具有活性。MEK-ERK，细胞外信号调节激酶(extracellularsignal-regulated kinase，ERK)是丝裂原活化蛋白激酶(micogen activated procein kinases，MAPKs)家族中的重要成员，和细胞的生长、发育、分化有关。最近研究表明，ERK通过影响相关核转录因子在LTP和学习记忆过程发挥着调节作用。PKA-CREB，长时记忆（Long term memory,LTM）需要新蛋白质的合成，PKA-CREB信号通路被认为在新蛋白质的合成过程中起重要作用。PKA的激活可以引发CREB的转录，并促使ERK向细胞核发生移位，表达参与到晚期LTP(Late-LTP, L-LTP)和LTM的发生机制。BDNF（脑源性神经营养因子），FanM等发现，BDNF与蛋白激酶Mδ(PKMδ)相关，两者相互影响。在蛋白质合成及强直性刺激的参与下，BDNF能够在一定程度上提高PKMδ的水平，从而影响 L-LTP的维持过程。但是在抑制神经元及突触活性后，BDNF则对PKMδ的稳态水平没有影响。PKMδ对BDNF介导的L-LTP是必不可少的。TrkB作为BDNF的受体，需要通过新蛋白质的合成被激活，从而参与到L-LTP的表达过程中。Munc13Munc13系列蛋白是一种基因调控蛋白，在突触囊泡胞吐和神经递质释放中发挥重要作用，对于目前Munc13与LTP相关性的研究成为热点。 脑胶质瘤致癫病的化学突触机制研究进展脑胶质瘤致病是由于胶质瘤对瘤周组织产生的一系列影响所引起的。然而这其中的病理生理学机制还有待于进步研究和探讨，主要涉及继发于胶质瘤后的结构学、生物化学及组织病理学方面的改变。而胶质瘤致病在临床治疗过程中属于难治型癫病，主要是由于抗癫病药物对胶质瘤致病的病理生理过程干预较少甚至是不干预，因此，揭示胶质瘤致病的病理生理过程可能为临床上肿瘤致桶的药物干预和治疗提供分子靶点和治疗依据。 GluR2 缺失的AMPARs在突触可塑性机制中的研究进展与活性依赖的突触的AMPARs 数目改变不同，活性依赖的AMPARs 亚基的修饰引起Ca2+信号转导的改变，通道传导和动力学的改变，使突触产生了不仅量而且是质的改变。这些重要的问题仍然需要进一步研究，如为何抑制性中间神经元和元棘突神经元中AMPARs 的GluR2 亚基低表达;GluR2亚基在活性依赖的细胞特异的改变的是什么机制;除了受体受到调节运输外，另→个重要的未解决的问题是AMPARs 介导的Ca2+内流有什么特殊功能，有力的证据的表明Ca2+内流可以激发LTP ，然而关于Ca竹在突触后的靶向目标却很少了解。因此关于GluR2 缺失的AMPARs 与突触可塑性的相关特异机制仍有待进一步研究。 [参考文献][1] Wahlin KJ, Moreira EF, Huang H, et al. Molecular dynamicsof photoreceptor synapse formation in thedeveloping chick retina. J CompNeurol[J]. 2008, 506(5): 822-837[2] Justin Elstrott, Anastasia Anishchenko, selectivity in the retina is establishedindependentofvisual experience and early cholinergic retinal waves. Neuron[J]. 2008,58(4): 499-506[3] 罗佳，王慧，黄菊芳，陈旦；《视网膜突触可塑性调控机制研究进展#》；Q422[4] Bliss TV, Lomo T. Long-lasting potentiation of synaptictransmission in the dentate area of the anaesthetized rabbit followingstimulation of the perforant path. J Physiol[J]. 1973,232;331-356 [5] Whitlock JR, HeynenAJ, Shuler MG, Bear MF. Learning induces long-term potentiation in thehippocampus. Science[J]. 2006,313:1093-1097.[6]魏显招，王雪琪，《GluR2 缺失的AMPARs 在突触可塑性机制中的研究进展》，DOI: 10. 3724/SP. J. 1008. 2009. 00437
人身上都有磁场，但人思考的时候，磁场会发生改变，形成一种生物电流通过磁场，而形成的东西，我就把它定位为“脑电波”，通过能量守恒，我们思考的越用力，形成的电波也就越强，于是也就能解释为什么大量的脑力劳动会导致比体力劳动更大的饥饿感。生物电现象是生命活动的基本特征之一，各种生物均有电活动的表现，大如鲸鱼，小到细菌，都有或强或弱的生物电。其实，英文细胞（cell）一词也有电池的含义,无数的细胞就相当于一节节微型的小电池，是生物电的源泉。人体也同样广泛地存在着生物电现象，因为人体的各个组织器官都是由细胞组成的。对脑来说，脑细胞就是脑内一个个“微小的发电站”。我们的脑无时无刻不在产生脑电波。早在1857年，英国的一位青年生理科学工作者卡通（）在兔脑和猴脑上记录到了脑电活动，并发表了“脑灰质电现象的研究”论文，但当时并没有引起重视。十五年后，贝克（）再一次发表脑电波的论文，才掀起研究脑电现象的热潮，直至1924年德国的精神病学家贝格尔（）才真正地记录到了人脑的脑电波，从此诞生了人的脑电图。这是一些自发的有节律的神经电活动，其频率变动范围在每秒1－30次之间，可划分为四个波段，即δ（1－3Hz）、θ（4－7Hz）、α（8－13Hz）、β（14－30Hz）。 （这几种波的频率边界，在学界还没有完全统一的标准。亦有学者认为δ波小于4Hz，θ波4～7Hz，α波8～12Hz，β波13～35Hz，并认为有大于35Hz的脑电波，并命名为γ波。）δ波，频率为每秒1－3次，当人在婴儿期或智力发育不成熟、成年人在极度疲劳和昏睡状态下，可出现这种波段。θ波，频率为每秒4－7次，成年人在意愿受到挫折和抑郁时以及精神病患者这种波极为显著。但此波为少年（10－17岁）的脑电图中的主要成分。α波，频率为每秒8－13次，平均数为10次左右，它是正常人脑电波的基本节律，如果没有外加的刺激，其频率是相当恒定的。人在清醒、安静并闭眼时该节律最为明显，睁开眼睛或接受其它刺激时，α波即刻消失。β波，频率为每秒14－30次，当精神紧张和情绪激动或亢奋时出现此波，当人从睡梦中惊醒时，原来的慢波节律可立即被该节律所替代。在人心情愉悦或静思冥想时，一直兴奋的β波、δ波或θ波此刻弱了下来，α波相对来说得到了强化，因为这种波形最接近右脑的脑电生物节律，于是人的灵感状态就出现了。脑电波的节律来源于丘脑，科学家曾将动物大脑皮层与丘脑的联系切断，脑电波的节律消失，而丘脑的电节律活动仍然保持着。如果用8－13Hz的电脉冲刺激丘脑，在大脑皮层可出现类似α节律的脑电波。因此，正常脑电波的维持需要大脑与丘脑都要完好无损。另外，大家都知道“电生磁，磁生电”的道理，也就是说，电场与磁场总是相伴而生的。既然人脑有生物电或电场的变化，那么肯定有磁场的存在。果然，科学家Cohen于1968年首次测到了脑磁场。由于人脑磁场比较微弱，加上地球磁场及其它磁场的干扰，必须有良好的磁屏蔽室和高灵敏度的测定仪才能测到。1971年，国外有人在磁屏蔽室内首次记录到了脑磁图。脑磁测量是一种无损伤的探测方法，可以确定不同的生理活动或心理状态下脑内产生兴奋性部位，无疑是检测脑疾病的有效方法之一。脑电波或脑电图是一种比较敏感的客观指标，不仅可以用于脑科学的基础理论研究，而且更重要的意义在于它的临床实践的应用，与人类的生命健康息息相关。
对大脑的研究目前还是处于初级水平，还没有实现控制人思想的能力，顶多是能够影响人的思想，要实现控制人的思想，估计还有几十年的研究。目前人类大脑的实用率只有不到10%，科技越发展，人类越进步，对大脑研究的必然也会越深入，然而，大脑的实用率也是慢慢增大的。大脑是有生物电，当然也会向外界发射电磁波，只是这种电磁波的能量是非常微弱的~~~只要有体液的流动，就会产生生物电，那也会向外界发射电磁波。
· 每一神经元所进行的信息处理都是经过突触实行细胞间的通讯而完成的。具体说，突触前细胞产生的冲动，通过释放神经递质作用于突触后细胞膜位点上的特异性受体，从而引起后一细胞兴奋性的改变。· 受体由蛋白质分子组成，与神经递质分子结合后，控制神经细胞的离子通道开闭，（直接或经由第二信使间接），调制后一细胞的输出，实现神经元整合作用。（空间和时间上的整合）· 神经调质间接地经由一系列生物化学过程来调制突触后神经元的活动，其作用起始时间较慢，持续时间较长。神经递质和调质分布在特定的神经通路或核团里，因此神经系统同时依靠神经回路和化学调制两种形式进行信息处理。· 递质和调质有近百种，有待鉴定的可能性更多。可分为胆碱类、单胺类（多巴胺、5-HT、NAD）、氨基酸（谷氨酸、甘氨酸、r-氨基丁酸）和神经肽。调质包括胺类、和许多神经肽。共存和共释放，使化学信号的传递非常复杂。· 神经肽，2-39个氨基酸残基构成，在较低浓度下即能缓慢地改变附近神经元的膜的性质，从而兴奋或抑制这些神经元。研究并确定种类繁多的神经肽的生物学作用，是一个重要任务之一。· 受体是蛋白质或蛋白质与碳水化合物或脂类的结合体，主要部分在膜内，结合位点在膜外。功能有二：识别特异性的递质或调质分子并与它们结合成复合体；改变细胞离子通道开闭状态，实现神经细胞内化学——电信息的转换。· 受体分两类：第一类是载离子受体，离子通道蛋白，n-Ach，GAGB，Gly受体，蛋白质构象变化，改变离子通道的开闭状态，介导快速突触传递过程（几毫秒）分子有亚基组成。第二类受体都是单条肽链，结合后触发一些列生化反应：激活G蛋白，激活AC，促进cAMP的合成， cAMP的扩散促成胞内白蛋白激酶K的活化，改变离子通道m-Ach、NAD、5-HT等。· 神经信号的基本形式：分级的膜电位涨落、动作电位。· 膜片钳技术：研究神经膜离子通道，10-12A单个离子通道的离子电流变化。电压门控通道、Na+，K+，Ca2+，化学门控通道nAch· 重组DNA技术：研究膜上的微量蛋白分子——各类通道蛋白的分子结构。Na+通道是由1820个氨基酸组成的多肽链。· 色觉三色学说的神经生理基础，人的三种视网膜视锥细胞视色素基因获得分离· 学习记忆的细胞和分子水平的机制研究获得重要进展——海马结构与学习记忆密切相关，LTP反映了一种突触效率的变化，即可塑性。· 短期记忆不需要新蛋白质的合成，而长期记忆所需的基因产物必须是新合成的。 · 把研究感觉信息处理过程作为揭示脑的奥秘的突破口，其中以视觉系统的研究最为突出。· 视网膜的光感受器水平：已克隆出视色素蛋白基因；光电换能过程的第二信使是cAMP（Ca2+），黑暗中， cAMP+Na+通道蛋白---〉Na通道开放，Na+持续内流（暗电流），光感受器细胞去极化；光照引起视色素分解，使视盘膜上的GTP结合蛋白分子火化，后者再激活PDE，迅速分解cAMP，引起Na+通道关闭，暗电流骤降，光感受器细胞膜超极化，这样光能——〉神经电信号· 视网膜，复杂的信息处理（外周脑），研究相当清楚。视网膜这个两维的、多层次信息处理的最后结果，是经由视网膜神经节细胞以动作电位脉冲调频的方式，传递给脑的。· 感受野：视通路中任一神经元都在视网膜（或视野）上有一个代表区域。同心圆拮抗型感受野，包括给光—中心和撤光—中心两类，为心理学马赫带现象提供生理学基础· 非同心圆的RF的细胞对快速运动、运动方向以及某些图形特征产生反应· 初级视皮层（纹状皮层），在整个大脑皮层研究最透彻的一部分，面积最大的区域。功能柱：具有相同感受野位置和生理功能的细胞按垂直于皮层表面的柱状结构有序地排列起来。功能柱内细胞具有相同的最优方位、相同的眼优势、相同的最优空间频率。 · 人工神经网络具有脑的一些基本性质，如能够学习和记忆，神经元之间的连接强度具有“用进废退”的可塑性、细胞的集合由连接强度达最大值的细胞组成，可以从事某一模式的学习和记忆，并形成交替集合从事概念的抽象、部分输入就能激活整个细胞集合等。· Aldan领导的研究组按照条件反射中发射中发生的学习过程所出现的神经细胞电学特性和分子特性的变化，研制了一种DYSTAL动态稳定联想学习。该网络内没有任何预先编过的输入/输出关系程序，它能学习、记忆、辨识模式。第一次使计算机人工网络以储存记忆的内表象成为可能。· 用900个“神经元”组成的Hopfield网络解决复杂的“推销员应沿什么最优路线出差许多城市才可使其旅途最短”的问题，只需百万分之一秒便可求解300城市的问题，比微机快10万倍，结构简化1万倍· 由100个加工单位分三层排列的阅读程序NETtalk问世，可以阅读字母，发出语句声音来· 光学神经计算机，辨别人像· 各种算法为阐明脑和神经系统的工作原理提供了启示。 · 脊椎动物神经系统的发育起源于胚胎背中线的外胚层加厚，在其下方的脊索和中胚层的诱导下形成神经板，继而其边缘组织形成神经嵴。诱导作用机制？· 中心问题：成熟的神经系统特有的高度特异性联系模式是如何产生的。包括神经元怎样得知其本身在三维神经系统中的位置信息？当轴突生长时这种位置信息如何表达？细胞又如何识别其靶细胞或终止区域？基因如何知识脑的发育？· 轴突末端由高度运动性的生长锥，锥上有丝状的假足。生长锥在轴突生长时识别路径和靶细胞方面可能起着关键作用。· 识别靶细胞的原因是：生长着的轴突表面存在着某种细胞化学标记物，在其相对应的靶细胞中有对应的标记物使轴突识别并形成突触。· 过量神经元的死亡可能与靶区神经生长因子的有限有关。· 早期发育主要由遗传因素决定，框架建立后，环境因素影响增大。关键期、可塑性 · 老年性痴呆症：记忆和推理能力丧失，神经元丧失、神经纤维缠结。Ach选择性减少，记忆进行性丧失。常染色体显性遗传病，第21号染色体接近中央区的地方。· 亨廷顿舞蹈病：遗传病。失去对运动系统的控制，基因定位在4号染色体短臂，纹状体失去GAGB能神经元的抑制。· 多巴胺以被确定与觉醒和快感有关。过量引起思维丧失、幻觉和某些精神分裂症状，缺少引起帕金森症，病人四肢和头震颤不已，面部无表情· 先天性肌源性疾病，重症肌无力，后天的自身免疫病，异常抗体与神经—肌肉接头处终板区Ach受体结合，致使不能产生足够的肌肉收缩力。· 多发性神经纤维瘤· 视网膜神经胶质瘤 · 丘脑的功能：丘脑是产生意识的核心器官，丘脑能够合成发放丘觉，当丘觉发放出来也就产生了意识。丘觉是先天遗传在丘脑中，可以自由发放，也可以由样本点亮。· 样脑的功能：丘脑之外的大部分脑结构都是样脑，包括大脑皮质、基底核、下丘脑、杏仁核等。样脑的主要功能就是交换产出样本，样本的作用就是点亮丘觉产生意识。
突触传递机制研究新进展 摘要：最近的几年里，科研人员一直致力于突触传递机制的研究，他们对有关的各种生物现象中寻找突触传递在其中的机制。本文将从对突出传递机制的新进展做一个小小的综述。 关键词：突触可塑性；视网膜；调控机制；tau蛋白；伏隔核谷氨酸能；可卡因；大鼠VTA区DA神经元；脑胶质瘤致癫病；长时程增强(LTP)；膜片钳；GluR2 缺失的AMPARs 视网膜突触可塑性调控机制研究进展#突触可塑性的变化影响着中枢神经系统的发育，损伤和修复等多种功能。研究发现，在视网膜发育、损伤修复过程中可出现突触可塑性改变，而自发性眼波、光线刺激、视觉经验、神经营养因子和胶质细胞等因素均参与了视网膜突触可塑性的调节。突触连接的改变是经验依赖性脑神经回路重排的基础，突触可塑性的变化影响着神经系统的发育，神经的损伤和修复等多种脑功能，目前突触可塑性的调节机制还未完全阐明。近30 多年来，对于视觉系统发育和可塑性的研究取得了很大的发展，尤其是对于视神经突触水平的变化有了较清晰的认识，但还有很多问题尚待深入研究：各种神经生长因子参与视觉发育可塑性的确切机制；在基因水平上还需进一步通过对多种相关基因的反应时程和强度进行分析, 研究其对视网膜突触可塑性的影响；视网膜突触可塑性中胶质细胞增殖、分裂、分泌生物活性物质等功能的调控。随着脑科学、发育生物学及神经生物学等边缘学科的迅猛发展,相信不远的将来,人类一定会在该领域取得突破性进展，并给治疗相关视网膜疾病及视网膜损伤后的修复治疗研究提供新思路和理论依据。兴奋性突触传递对tau蛋白表达和省略响及其在阿尔茨海默病发病中的作用兴奋性突触传递是神经元最基本的功能,NMDA受体(N-Methyl-D-aspartate receptor, NMDAR)是神经系统中最主要的兴奋性离子型受体之一,其在学习记忆,突触可塑性,神经发育等方面具有重要作用,但NMDA受体过度激活导致谷氨酸聚集于突触间隙所诱导的神经毒性作用也是许多神经退行性疾病的共同发病机制。阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是成人痴呆症最主要的病因,其中tau蛋白过度磷酸化和聚集是AD脑内的主要病理特征之一。兴奋性突触传递与tau病变之间的联系目前少见报道。本研究探讨了谷氨酸能兴奋性突触传递增强对tau蛋白表达和磷酸化的影响及其在AD样神经退行性变中的作用。本文第一部分探讨了短时间突触传递增强对tau蛋白磷酸化的影响和内在机制。成人脑内约有一半的谷氨酸能神经元是谷氨酸-锌能神经元,即突触兴奋时锌离子与谷氨酸一起释放至突触间隙。本研究阐明了谷氨酸-锌能神经元兴奋时突触释放的锌离子通过抑制蛋白磷酸酯酶2A (Proteinphosphatase2A, PP2A)的活性导致tau蛋白过度磷酸化。 慢性吗啡处理对伏隔核谷氨酸能突触传递的影响药物成瘾和自然的奖赏效应(食物、性等)共享同样的神经基础——中脑边缘多巴胺系统,该系统主要涉及杏仁核、弓状核、蓝斑、中脑导水管周围灰质、腹侧被盖区(ventraltegmental area, VTA)、伏隔核(nucleus accumbens,NAc)等脑区,其外延包括额叶皮层、海马等与情绪、学习和记忆密切相关的结构。目前的观点认为奖赏性刺激是通过对脑内奖赏系统发挥作用,最终引起NAc区多巴胺(dopamine,DA)释放量增多,从而产生奖赏效应。NAc在成瘾中起着至关重要的作用。NAc中神经元因在吗啡成瘾及戒断的过程中产生适应性变化而备受关注。前额叶皮质(prelimbicprefrontal cortex,PFC)的功能之一是对有利刺激的重要性进行评估,并抑制在当前环境中不适当的行为,该脑区在成瘾药物的精神依赖中发挥着对觅药动机进行评估和抑制的重要作用。Mark EJackson等研究发现,利用接近生理条件下的刺激频率来刺激PFC后抑制了NAc中多巴胺的释放,提示了前额叶中存在着对NAc中的多巴胺的释放的抑制性调节 单次可卡因注射对大鼠VTA区DA神经元兴奋性突触传递和内在兴奋性的影响中脑皮质边缘多巴胺系统(mesocorticolimbicdopamine system)与奖赏和药物成瘾有十分密切的关系。该系统包括腹侧被盖区(ventraltegmental area, VTA)多巴胺能神经元的两条主要投射通路：一条由腹侧被盖区投射到伏隔核(nucleusaccumbens, NAc)和纹状体,称为中脑边缘多巴胺系统(mesolimbicdopamine system);另外一条由腹侧被盖区投射到前额叶皮质(prefrontal cortex),称为中脑皮质多巴胺系统(mesocortical dopamine system)。这两条通路合称为中脑皮质边缘多巴胺系统。药物成瘾的解剖基础是奖赏系统,中脑边缘多巴胺系统是其关键,中脑腹侧被盖区(VTA)及其投射区伏隔核(NAc)是主要的神经基础,多巴胺(DA)是非常重要的神经递质。除了参与天然和成瘾性药物的奖赏刺激,当今更多的研究发现中脑边缘多巴胺系统还与成瘾的渴求和复发有关。在VTA区域微量注射吗啡、可卡因等都能诱导产生条件性位置偏爱(CPP)。VTA区注射吗啡还可点燃海洛因、可卡因等的自给药行为。 LTP 的分子机制研究进展LTP机制的研究热点由单一兴奋性递质机制过渡到兴奋性递质与抑制性递质联160 合机制。目前，已证明突触可塑性的改变与多种疾病相关，如阿尔茨海默病、癫痫、慢性痛、药物成瘾性和精神分裂症等。常用在体LTP技术和膜片钳脑片LTP技术两种检测方法。在体海马LTP的优势在于能较真实地反映生理状态下神经突触活动的情况，在整体条件下观察神经突触活动的变化，利于从宏观角度研究和探讨相关机理。其进展体现在：CaM-CaMKII，Ca2+作为胞浆第二信使，与钙调蛋白(Calmodulin, CaM)结合形成Ca2+-CaM复合物，进一步激活CaMKⅡ。CaMKⅡ被认为是一个分子开关，在静息状态时，自身抑制区封闭催化部位而处于非活化状态。但当神经元受刺激时，Ca2+-CaM复合物与CaMKⅡ的自身抑制区结合，改变此酶的构象，从而具有活性。MEK-ERK，细胞外信号调节激酶(extracellularsignal-regulated kinase，ERK)是丝裂原活化蛋白激酶(micogen activated procein kinases，MAPKs)家族中的重要成员，和细胞的生长、发育、分化有关。最近研究表明，ERK通过影响相关核转录因子在LTP和学习记忆过程发挥着调节作用。PKA-CREB，长时记忆（Long term memory,LTM）需要新蛋白质的合成，PKA-CREB信号通路被认为在新蛋白质的合成过程中起重要作用。PKA的激活可以引发CREB的转录，并促使ERK向细胞核发生移位，表达参与到晚期LTP(Late-LTP, L-LTP)和LTM的发生机制。BDNF（脑源性神经营养因子），FanM等发现，BDNF与蛋白激酶Mδ(PKMδ)相关，两者相互影响。在蛋白质合成及强直性刺激的参与下，BDNF能够在一定程度上提高PKMδ的水平，从而影响 L-LTP的维持过程。但是在抑制神经元及突触活性后，BDNF则对PKMδ的稳态水平没有影响。PKMδ对BDNF介导的L-LTP是必不可少的。TrkB作为BDNF的受体，需要通过新蛋白质的合成被激活，从而参与到L-LTP的表达过程中。Munc13Munc13系列蛋白是一种基因调控蛋白，在突触囊泡胞吐和神经递质释放中发挥重要作用，对于目前Munc13与LTP相关性的研究成为热点。 脑胶质瘤致癫病的化学突触机制研究进展脑胶质瘤致病是由于胶质瘤对瘤周组织产生的一系列影响所引起的。然而这其中的病理生理学机制还有待于进步研究和探讨，主要涉及继发于胶质瘤后的结构学、生物化学及组织病理学方面的改变。而胶质瘤致病在临床治疗过程中属于难治型癫病，主要是由于抗癫病药物对胶质瘤致病的病理生理过程干预较少甚至是不干预，因此，揭示胶质瘤致病的病理生理过程可能为临床上肿瘤致桶的药物干预和治疗提供分子靶点和治疗依据。 GluR2 缺失的AMPARs在突触可塑性机制中的研究进展与活性依赖的突触的AMPARs 数目改变不同，活性依赖的AMPARs 亚基的修饰引起Ca2+信号转导的改变，通道传导和动力学的改变，使突触产生了不仅量而且是质的改变。这些重要的问题仍然需要进一步研究，如为何抑制性中间神经元和元棘突神经元中AMPARs 的GluR2 亚基低表达;GluR2亚基在活性依赖的细胞特异的改变的是什么机制;除了受体受到调节运输外，另→个重要的未解决的问题是AMPARs 介导的Ca2+内流有什么特殊功能，有力的证据的表明Ca2+内流可以激发LTP ，然而关于Ca竹在突触后的靶向目标却很少了解。因此关于GluR2 缺失的AMPARs 与突触可塑性的相关特异机制仍有待进一步研究。 [参考文献][1] Wahlin KJ, Moreira EF, Huang H, et al. Molecular dynamicsof photoreceptor synapse formation in thedeveloping chick retina. J CompNeurol[J]. 2008, 506(5): 822-837[2] Justin Elstrott, Anastasia Anishchenko, selectivity in the retina is establishedindependentofvisual experience and early cholinergic retinal waves. Neuron[J]. 2008,58(4): 499-506[3] 罗佳，王慧，黄菊芳，陈旦；《视网膜突触可塑性调控机制研究进展#》；Q422[4] Bliss TV, Lomo T. Long-lasting potentiation of synaptictransmission in the dentate area of the anaesthetized rabbit followingstimulation of the perforant path. J Physiol[J]. 1973,232;331-356 [5] Whitlock JR, HeynenAJ, Shuler MG, Bear MF. Learning induces long-term potentiation in thehippocampus. Science[J]. 2006,313:1093-1097.[6]魏显招，王雪琪，《GluR2 缺失的AMPARs 在突触可塑性机制中的研究进展》，DOI: 10. 3724/SP. J. 1008. 2009. 00437
陶瓷是中国古老的一种文化的传承。在原始的时代，那么中国就基本上有一些比较简陋的淘器了。那个时候就可以用这些淘气。装一些水用来喝。虽然做的比较简陋，但是已经有一定的雏形了。而随着社会的进步，在奴隶社会，时候，淘器已经做的是非常好的了，已经形成了一个规模了。尤其是到封建社会以后，陶瓷的发展就是更加发达了。那时候中国已经拥有了几大出名的陶瓷窑炉，官窑，汝窑等等。并且这些窑治的陶瓷制品到现在是非常出名的，并且价值是非常高的。并且陶瓷的本身装饰也是非常多的，他通过上又彩绘等等，能够把各种美丽的景色，新人物的心情或者说是一些故事的发展情节。一些自然界的花鸟虫鱼都可以栩栩如生的表现在整个陶瓷器上面。让人看起来非常的赏心悦目。目前淘气有艺术陶瓷，还有工业陶瓷。并且技术都是非常完善的了。
你是？？？我的哪个论文好久没见到了
瓷器就是好，就是好，真好！
陶瓷艺术是一门古老的艺术形式。陶器的出现已有了八千多年的历史,在东汉晚期,瓷器已相当成熟,从而中国是最早发明瓷器的国家。下面是我为大家整理的陶瓷艺术教学论文，供大家参考。
陶瓷艺术教学初探
陶瓷艺术教学论文摘要
摘 要：陶瓷是陶器和瓷器的总称。陶瓷具有悠久的发展历史，从陶到瓷经历了漫长的发展过程。从新石器时代到河姆渡文明，从青瓷到彩瓷，从唐三彩到宋名窑等，现代的陶瓷更是进入了精美细腻且具有声、光、磁和电等等功能的新型陶瓷时代。陶瓷艺术即是古老的又是现代的，我们该如何进行其的教学呢?本文将对陶瓷艺术教学进行探究，阐述陶瓷艺术教学的重要性，分析当前陶瓷艺术 教育 的现状及发展中存在的问题，并提出有利于其教育发展的相关建议及意见，以供同行加以借鉴与参考。
陶瓷艺术教学论文内容
关键词：陶瓷艺术;教学;策略;初探
中图分类号：J527 文献标识码：A 文章 编号：1005-5312(2014)23-0220-01
在我国，陶瓷艺术是一门依托于陶瓷全行业发展的学科，其本身具有特殊性与广阔性，这也将是陶瓷艺术专业得以长久存在和发展进步的源泉动力。因此，需要我们对陶瓷艺术教学进行一定程度的变革，想方设法将陶瓷艺术教学办好。
一、陶瓷艺术教学的重要性
陶瓷艺术是我国五千年文明历史中较为重要的一个象征，它是中国人民的集体智慧的结晶，陶瓷艺术 文化 的延伸和传承，对人类历史文明有着杰出的贡献，记载了中国人民艺术发展的历史，彰显了国家历史文化的发展历程，是我们民族的最重要的骄傲之一。现如今，虽已进入了工业高速发展的社会阶段，但陶瓷艺术仍具有无法估量的重大的时代价值。这不仅在于陶瓷成为了人类社会生活中不可缺少的一个部分，有极高的美学欣赏价值，更重要的是陶瓷艺术是古代人们开启人类智慧的重要之举，是帮助认识国家文明历史发展历程的重要助手。把陶瓷艺术文化世世代代相传下去是中华民族的责任，陶瓷艺术教育是传播陶瓷艺术文化的最为有效的 方法 。在当今，陶瓷艺术教学有众多积极的意义。陶瓷艺术教学不仅能开发人的思维，陶冶情操，培养素养，而且还可以传授艺术知识，使学生更加了解认同民族的文化。陶瓷艺术教育既是一项职业技术的教育，更加是综合、多维、立体的教育。现代陶瓷艺术教育的工作重心点是把陶瓷艺术发扬光大，要做好此重心工作需对陶瓷艺术教育积极的意义进行深刻的认识，重视陶瓷艺术教育的地位。
二、陶瓷艺术教育的现状
我国陶瓷艺术教育虽然已经历了大半世纪的时间，但仍未能取得突破性的进展。大部分的教育仍采用技巧的教学为主的教育观念，追求“经技入道”。只有技巧但无思想无创造力的人即是所谓的匠人，只能跟着别人的后面跑，永远也走不出有自己特色的道路来。一个真正的艺术家，是需要有独立的思想，有主动创造的意识，同时也需要具有对学术进行不折不挠的专研精神。否则，即是具有再好的技艺，也难以在创造山有所造诣。所以，如何对陶瓷艺术教育品位进行提升，如何使得陶瓷艺术精神在教育中发扬及如何摒弃掉传统落后的师承教育的模式等等是当前陶瓷艺术教育的难题。
三、促进陶瓷艺术教学发展的策略
(一)清晰界定陶瓷艺术教学目标及发展方向
目前，我国的美术学校一般把陶瓷专业归为陶瓷艺术设计专业，这是一个较为含混含糊的提法。首先，自由的陶瓷艺术和日常使用的陶瓷产品设计两者间是具有很大的差别的，是不能混在一起的。其在专业的范畴上，日用陶瓷的设计与艺术创作展上供展的陶瓷艺术作品在创作思路及实现都有很大的区别。虽然目前还不是一个把陶瓷艺术设计专业划分为“陶瓷设计”和“自由陶瓷艺术”齐发展的好时机，但是要把此提上陶瓷艺术教育的议事日程上，作为一个陶瓷专业的发展目标，促进陶瓷专业的发展更加专业、更加深层、更加完善。
(二)加大美术院校陶瓷艺术教育经费的投入
陶瓷艺术的教育具有积极的意义，肩负着重大的任务，学校和政府教育部门应该对陶瓷艺术教育的责任和目标有深刻重要的认识，教育经费的增加投入是协助支持陶瓷艺术教育事业发展的根本基础。学校需根据经费合理的安排配置陶瓷艺术教育所需的教育设施，合理科学地分配理论教学和实践教学间的费用，避免实践与理论脱节。院校还应采用各种有效的 措施 对陶瓷艺术教育的软件设施加强建设，提高师资，除了聘请具有高素质的专业人才之外，还可广纳民间传统陶瓷艺人对学生实践进行指导，同时也可聘请专业技术造诣高的教授定期对学生进行指导。
(三)建立实践基地
陶瓷艺术实践的教学对整个教学的效果影响极大，实践教学是陶瓷艺术教育的重要环节，但当前其也是陶瓷艺术教学中相对薄弱的环节。为了加强陶瓷艺术的实践教学，院校很有必要建立陶瓷艺术实践基地，设置专门的陶瓷艺术教室，并且配置完善的实践基础设施，满足学生的实践操作所需。在建立实践基地之后，学校还应把理论教学与实践教学结合起来，适当安排实践教学的课程，注重对学生的操作动手能力的培养，让对陶瓷艺术有兴趣的人都能有机会亲自动手制作陶瓷，为广大的学生提供能让其充分展示自己创新能力的空间舞台。
(四)对教学课程进行改革
要想促进陶瓷艺术教学发展，对教学课程进行改革也是必要。其改革的重点是培养出技能型与应用型的人才，使得专业技能的教育满足适应市场的发展，其将使得学生在短时间内了解掌握陶瓷制作工艺，激发学生对陶瓷学习的兴趣，并能开发学生的潜能，提高其文化素养和审美的能力，形成鲜明独特的欣赏审美个性，激活学生创新的意识，从而使其创造出优秀的陶瓷作品。
课程的设置应注重培养学生的主动性，激发学生的 爱好 兴趣。学习者的学习动机、 学习态度 对学习的效果影响甚大，陶瓷艺术教学应注重学生的学习要求和动机，培养学生艺术创造力。在形式上，陶瓷艺术教学应以注重强调学生的主体性，通过对艺术设计构思进行多种可能性、多层次的尝试，带着目的性去需求变通的方法，寻求事物间的联系和相互关联的学习方式。在此教学中，教室带领了学生一同实践，与学生在相同的环境主体下，进行共同的创造、学习和体验。这种方式非常有利于学生能够准地把握课程主题，同时对在这过程中所建立的假设进行超越课程本身的对话，可以引导学生真正进入创造的境界，并且能够使学生最大可能地认知教学过程中的价值意向及情感流露抒发，避免刻板，使得学生能够很好地发挥创造能力和造型的表达能力，充分激发了学生的创作的热情和创新能力，使得学生能够很好地通过充分开放的方式把在课程中获得的技能、知识和个人情绪情感特征等自然流畅地表达出来。
课程的设置安排注重强调“学以致用”的教学原则。理论教学与实际教学相结合，理论联系实际。院校应尽可能地多为学生提供与教学课程相关联的信息，在思维和视野上开拓学习者对材料、造型认识的有限性。譬如，可以让学生常走出学校，走进企业工厂中，亲身去感受制作材料和陶瓷制作现场的气氛，捕捉自己对材料和手工艺的最原始的感动，从而培养他们那双敏锐的眼睛，培训他们进行实验时的能力胆量及探究摸索的兴趣。当在教师的引导下，学生对陶瓷的材料或造型工艺特别感兴趣时，这就说明了学生思维已经和事物的原创状态紧紧地联系着，到此时，教师有必要对学生的创作灵性情绪进行细化并引导，在对材料的认识和技术认知上给予适当的以点带面的指导。通过这样才能真正地把教与学互动起来，自然地学生的创作思维灵感得以很好的发挥，原始传统的被动式的教学方式得以消解。
校企合作，开拓第二堂课。通过学校与企业合作办学，实施师带徒的教育模式，全面的考虑学习者的学习要求、兴趣和目的，为学习者提供适合不同阶段、不同场所的实践活动，提高学习者的创新能力;建设新的课程体系，淘汰过于旧的课程，增加专业课程学时尽可能使得学习者精通一门工艺技术，引导学习者适应社会发展的需求，实现学生的就业。
四、结语
陶瓷艺术文化是中华民族五千年文明历史的重要象征，是中华民族的智慧结晶。在陶瓷艺术文化的延伸和传承中，教育起到了极为重要的作用。当代陶瓷技术的教学中存在着自身的不足与问题，我们需要进行深刻的认识与反省，并采取相应行之有效的措施进行改革，以促进陶瓷艺术教学的发展。
陶瓷艺术教学论文文献
[1]陈梅，范昭平.论民族院校陶瓷艺术教学改革[J].美术教育研究，2012，(11).
[2]程幸.关于传统陶瓷艺术教学模式的改革――以景德镇陶瓷古彩装饰艺术教学为例[J].职教论坛，2012，(35).
[3]楚梵.现代陶瓷艺术教学探究[J].美术教育研究，2014，(03).
浅谈明代陶瓷艺术
陶瓷艺术教学论文摘要
摘 要：中国瓷器的发展，由宋代的大江南北成百上千窑口百花争艳的态势经由元代过度之后，到明代几乎变成了由景德镇各瓷窑一统天下的局面。景德镇瓷器产品占据了全国的主要市场，因此，真正代表明代瓷业时代特征的是景德镇瓷器。景德镇的瓷器以青花为主， 其它 各类产品如釉下彩、釉上彩、斗彩、单色釉等也都十分出色。
陶瓷艺术教学论文内容
关键词：明代青花 红绿彩 装饰技法 成化瓷器 高士图 斗彩
一、明代青花的“高士图”
“高士图”是瓷器上的重要表现题材。“高士图”是以文人雅士情趣生活为题材的一种瓷器装饰的明代青花瓷器的纹饰丰富多样，高士图属于人物纹饰一类，，如王羲之爱鹅、爱兰，陶渊明爱菊，周茂叔爱莲华“高士图常见于青花瓷和斗彩描绘在瓷瓶上缸、罐、杯等器物的主要部位上装饰。
德镇青花瓷器上的高士图，从其不同时期的艺术风格和时代特征等方面考虑，将它划分为四个时期进行论述。
1、前期：洪武、永乐、宣德、正统、景泰、天顺。
前期青花高士图的特点主要有：1.器物造型以杯、瓶、碗为主;2.多使用“苏麻离青”料，色泽浓艳晕散，以国产青料为主，发色清新艳丽。中;3.构图表现较为单调，突然单个;4.高士绘画技法较为写意、工整，以一笔点画为主
明朝建国之初，治者实行了一系列宽松政治，社会经济比较繁荣，也有少量的云龙纹、庭院小景类，纹饰基本上以缠枝、折枝花卉为主。
2、中期：成化、弘治、正德。
成化、弘治、正德年间政治比较稳定经济开始繁荣，景德镇的瓷业生产得到较大的发展。青花瓷有自己的风格，物华自成一体，放开始采用国产平等青料，有所青花色泽淡雅清新，造型轻巧俊秀，绘画疏朗舒适。
成化、弘治、正德时期，是明代青花高士图的流行期。其特点主要有：1器物造型以碗、盘、罐、瓶为主;2.采用国产平等青料，发色清雅;3.秀美的自然风光为背景，但绘画不及永、宣时画法严谨;4.绘画技法既有写实，也有写意，点画与勾勒平涂并举，人物形象用笔不多却很传神，人物潇洒飘逸。
明至成化，书生人物形象总是出现在博发鬓随风飞扬，衣袂飘动，优雅脱俗之气。高士绘画是勾勒渲染，把轮廓勾勒出来，以青花料渲染，这正是明中绘画的典型手法。成化时的纹饰，以逐渐走向淡雅风格。
3、后期：嘉靖、万历。
高士图更加流行期，注重装饰，明代青花高士主要有特点：.使用国产“回青料”，青花发色浓艳;3.高士题材广泛，在传统的基础上又有创新;4.绘画多采用勾勒平涂技法。
末期：天启、崇祯。
天启、崇明代末期，社会动荡、战争不断、国力景德镇御窑几乎停产。此期的青花瓷，既沿袭了万历时的材料，又开启了明末清初的新面貌貌。
综上所述，明代青花高士图各个时期的时代脉络清晰，特征突出，前、中、后、末四个时期，分别为初创期、行期、风行期、转变期。
二、红绿彩瓷器
禹州作为著名的钧窑所在地，依据目前掌握的资料，明代禹州所产红绿彩瓷器大致，可分为明前期、中后期两个阶段。
1、前期
明前的禹州红绿彩瓷器精品大多已流失海外。此外，在河南禹州、许昌、郑州及安阳等地的旧城改造中，发现了大量的红绿彩瓷器残片，品种有白地黑花红绿彩、红绿彩绿釉黑彩及绞化妆土红绿彩。
2、中后期
自明代中后期，禹州红绿彩产量大为减少。因为大量人员受到景德镇销售行情影响有关，德镇釉上彩瓷质量上明显占优势，并且大量生产，使禹州红绿。
三、青花装饰技法
青花瓷亦称白地蓝中华花，华清新明快中博、富丽典博雅，是独具高雅审物华美品位的华中艺术瓷品种。
德化窑青物华花瓷以其装饰图案博丰富多彩、构图简介舒华物展、笔法物洒脱博华豪放华物、画风朴实大方等独特中青花瓷质地洁白、美丽、典雅大方，给人以清新明快、肃穆端庄之感。装饰技法主要是通过线条的粗细、疏密、点线博等笔法来表现各种艺术意境，中刚柔、虚实、浓淡、轻重的变化，运笔之法有中锋、侧锋、逆锋、拖等。
四、明朝成化瓷器
以斗彩最富盛名，其中大部分为景德镇烧的官窑器，还有一些民窑器。
成化烧造数量虽不及之前宣德朝的，然而品种繁多，色彩缤纷，堪称明代瓷器成化瓷器总体具有较高的艺术价值和经济价值。
1、型
成化瓷器的造型，成化瓷器既保持续了明代初期瓷器的基本物中型特点，即：口外撇，腹鼓而丰满，中给人以古拙稳重之感，同时又有自身的特色。大多为杯、盘、碗、碟、瓶、盖
2、斗彩
“斗彩”又称“逗彩”或豆彩”，因不同的理解而得名。还彩”的意思是“ 彩绘 骈连，有如逗并”。也有认为“斗彩”说法源于“花朵攒簇，有类中斗争”的。现在大家趋向于“斗彩”。
3、釉质与釉色
中，大部分成化瓷器为白釉，釉面肥厚滋润、细腻平滑洁白无瑕，如脂似玉。婉转柔和、晶莹润泽。其他的釉色也有，色彩釉，有鲜红釉、黄釉、、蓝釉、酱釉及仿前代的哥釉等。
4、款识
成化官窑款识物中，在字体上如出一人手，用笔自内中有骨，柔中有刚，古拙朴实，挺拔瘦劲，笔道大又圆润即字数少，青料书写，个别用色釉。成常以竖排双行来构图，一般在器底物华。明成化民窑纪年款：一般分为“大明成化年制”，“大明成化年造”，“成化年造”等几种署款方式。
5、纹饰及图案
成化瓷器纹饰图案种类齐全瓷器上的人物纹、动物纹、植物纹、自然纹、几何纹、文字等等一应俱全。
陶瓷艺术教学论文文献
[1]《明代禹州烧造红绿彩瓷器》 收藏 郭学雷 2009年第7期
[2]《浅谈德化青花装饰技汉的继承与创新》 陶瓷科学与艺术 苏志勤 2010年第2期
[3]《浅谈明朝成化瓷器》 科学大观园 李琼2008年10期
[4]《明代景德镇青花瓷器上的“高士图”浅议之概述及分期》瓷库中国 2012-9-26
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新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。能源世界有最全面的资料免费下载参考资料[编辑本段]分类新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说，新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。据世界断言，石油，煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。联合国开发计划署（UNDP）把新能源分为以下三大类：大中型水电；新可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能（潮汐能）；穿透生物质能。一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着技术的进步和可持续发展观念的树立，过去一直被是做垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识，作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用，因此，废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源，相对于常规能源而言，在不同的历史时期和科技水平情况下，新能源有不同的内容。当今社会，新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。按类别可分为：太阳能 风力发电 生物质能 生物柴油 燃料乙醇 新能源汽车 燃料电池 氢能 垃圾发电 建筑节能 地热能 二甲醚 可燃冰等[编辑本段]新能源概况据估算，每年辐射到地球上的太阳能为亿千瓦，其中可开发利用500～1000亿度。但因其分布很分散，目前能利用的甚微。地热能资源指陆地下5000米深度内的岩石和水体的总含热量。其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上的高温地热能资源为140万吨标准煤，目前一些国家已着手商业开发利用。世界风能的潜力约3500亿千瓦，因风力断续分散，难以经济地利用，今后输能储能技术如有重大改进，风力利用将会增加。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水温差能等，理论储量十分可观。限于技术水平，现尚处于小规模研究阶段。当前由于新能源的利用技术尚不成熟，故只占世界所需总能量的很小部分，今后有很大发展前途。[编辑本段]常见新能源形式概述（具体内容详见各能源形式所对应的词条）太阳能太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。利用太阳能的方法主要有：太阳电能池，通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能；太阳能热水器，利用太阳光的热量加热水，并利用热水发电等。太阳能可分为2种：1.太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋照明，并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电力。近年，天台及建筑物表面均会使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。2.太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外，建筑物亦可利用太阳的光和热能，方法是在设计时加入合适的装备，例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。核能核能是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc^2;，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。核能的释放主要有三种形式：A.核裂变能所谓核裂变能是通过一些重原子核（如铀-235、铀-238、钚-239等）的裂变释放出的能量B.核聚变能由两个或两个以上氢原子核（如氢的同位素—氘和氚）结合成一个较重的原子核，同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应，其释放出的能量称为核聚变能。C.核衰变核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式，因其能量释放缓慢而难以加以利用核能的利用存在的主要问题：（1）资源利用率低（2）反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素，其最终处理技术尚未完全解决（3）反应堆的安全问题尚需不断监控及改进（4）核不扩散要求的约束，即核电站反应堆中生成的钚-239受控制（5）核电建设投资费用仍然比常规能源发电高，投资风险较大海洋能海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点，是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。波浪发电，据科学家推算，地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。目前，海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世。我国在也对波浪发电进行研究和试验，并制成了供航标灯使用的发电装置。潮汐发电，据世界动力会议估计，到2020年，全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站，发电能力24万千瓦，已经工作了30多年。我国在浙江省建造了江厦潮汐电站，总容量达到3000千瓦。风能风能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比，具有明显的优势，它蕴藏量大，是水能的10倍，分布广泛，永不枯竭，对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。风力发电，是当代人利用风能最常见的形式，自19世纪末，丹麦研制成风力发电机以来，人们认识到石油等能源会枯竭，才重视风能的发展，利用风来做其它的事情。1977年，联邦德国在著名的风谷--石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个世界上最大的发电风车。该风车高150米，每个浆叶长40米，重18吨，用玻璃钢制成。到1994年，全世界的风力发电机装机容量已达到300万千瓦左右，每年发电约50亿千瓦时。生物质能生物质能来源于生物质，也是太阳能以化学能形式贮存于生物中的一种能量形式，它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物质能是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态或气态的燃料。地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，但目前的利用率不到3%。地热能地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。我国地热资源丰富，分布广泛，已有5500处地热点，地热田45个，地热资源总量约320万兆瓦。氢能在众多新能源中，氢能以其重量轻、无污染、热值高、应用面广等独特优点脱颖而出，将成为21世纪的理想能源。氢能可以作飞机、汽车的燃料，可以用作推动火箭动力。海洋渗透能能源世界有最全面的资料免费下载参考资料如果有两种盐溶液，一种溶液中盐的浓度高，一种溶液的浓度低，那么把两种溶液放在一起并用一种渗透膜隔离后，会产生渗透压，水会从浓度低的溶液流向浓度高的溶液。江河里流动的是淡水，而海洋中存在的是咸水，两者也存在一定的浓度差。在江河的入海口，淡水的水压比海水的水压高，如果在入海口放置一个涡轮发电机，淡水和海水之间的渗透压就可以推动涡轮机来发电。海洋渗透能是一种十分环保的绿色能源，它既不产生垃圾，也没有二氧化碳的排放，更不依赖天气的状况，可以说是取之不尽，用之不竭。而在盐分浓度更大的水域里，渗透发电厂的发电效能会更好，比如地中海、死海、我国盐城市的大盐湖、美国的大盐湖。当然发电厂附近必须有淡水的供给。据挪威能源集团的负责人巴德·米克尔森估计，利用海洋渗透能发电，全球范围内年度发电量可以达到16000亿度。水能水能是一种可再生能源，是清洁能源，是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源；狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用，它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环，使之持续进行。地表水的流动是重要的一环，在落差大、流量大的地区，水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少，水能是非常重要且前景广阔的替代资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。[编辑本段]新能源的发展现状和趋势部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展，并在世界各地形成了一定的规模。目前，生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。国际能源署（IEA）对2000～2030年国际电力的需求进行了研究，研究表明，来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为，在未来30年内非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快，年增长速度近6%在2000～2030年间其总发电量将增加5倍，到2030年，它将提供世界总电力的，其中生物质能将占其中的80%。目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低，一方面是与不同国家的重视程度与政策有关，另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关，尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等据IEA的预测研究，在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降，从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关，因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。我国政府高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划，并制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》，重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。近年来在国家的大力扶持下，我国在风力发电、海洋能潮汐发电以及太阳能利用等领域已经取得了很大的进展。新能源（或称可再生能源更贴切）主要有：太阳能、风能、地热能、生物质能等。生物质能在经过了几十年的探索后，国内外许多专家都表示这种能源方式不能大力发展，它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源，更将会导致社会不健康发展；地热能的开发和空调的使用具有同样特性，如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏，必将引起再一次生态环境变化；而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源，他们必将成为今后替代能源主流。太阳能发电具有布置简便以及维护方便等特点，应用面较广，现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电，在德国甚至接近全国发电总量的5%-8%，随之而来的问题令我们意想不到，太阳能发电的时间局限性导致了对电网的冲击，如何解决这一问题成为能源界的一大困惑。风力发电在19世纪末就开始登上历史的舞台，在一百多年的发展中，一直是新能源领域的独孤求败，由于它造价相对低廉，成了各个国家争相发展的新能源首选，然而，随着大型风电场的不断增多，占用的土地也日益扩大，产生的社会矛盾日益突出，如何解决这一难题，成了我们又一困惑。早在2001年，MUCE就为了开拓稳定的海岛通信电源而开展一项研究，经过六年多研究和实践，终于将一种成熟的新型应用方式MUCE风光互补系统向社会推广，这种系统采用了我国自主研制的新型垂直轴风力发电机（H型）和太阳能发电进行10：3地结合，形成了相对稳定的电力输出。在建筑上、野外、通信基站、路灯、海岛均进行了实际应用，获得了大量可靠的使用数据。这一系统的研究成果将为我国乃至世界的新能源发展带来了新的动力。新型垂直轴风力发电机（H型）突破了传统的水平轴风力发电机启动风速高、噪音大、抗风能力差、受风向影响等缺点，采取了完全不同的设计理论，采用了新型结构和材料，达到微风启动、无噪音、抗12级以上台风、不受风向影响等性能，可大量用于别墅、多层及高层建筑、路灯等中小型应用场合。以它为主建立的风光互补发电系统，具有电力输出稳定、经济性高、对环境影响小等优点，也解决了太阳能发展中对电网冲击等影响。随着能源危机日益临近，新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。其中太阳能已经逐渐走入我们寻常的生活，风力发电偶尔可以看到或听到，可是它们作为新能源如何在实际中去应用？新能源的发展究竟会是怎样的格局？这些问题将是我们在今后很长时间里需要探索的。[编辑本段]新能源的环境意义和能源安全战略意义我国能源需求的急剧增长打破了我国长期以来自给自足的能源供应格局，自1993年起我国成为石油净进口国，且石油进口量逐年增加，使得我国接入世界能源市场的竞争。由于我国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足，未来我国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。国际贸易存在着很多的不确定因素，国际能源价格有可能随着国际和平环境的改善而趋于稳定，但也有可能随着国际局势的动荡而波动。今后国际石油市场的不稳定以及油价波动都将严重影响我国的石油供给，对经济社会造成很大的冲击。大力发展可再生能源可相对减少我国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的以来程度，提高我国能源、经济安全。此外，可再生能源与化石能源相比最直接的好处就是其环境污染少。新的能源是什么1新能源，包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能和其他可再生能源。合理的开发利用新能源，可以改善和优化能源结构，保护环境，提高人民生活质量，促进国民经济和社会可持续发展。新能源开发利用主要包括新能源技术和产品的科研、实验、推广、应用及其生产、经营活动。新能源的开发利用，应当与经济发展相结合，遵循因地制宜、多能互补、综合利用、讲求效益和开发与节约并举的原则，宣传群众，典型示范，效益引导，实现能源效益、环境效益、经济效益和社会效益的统一。2随着科学技术和社会生产力的不断发展，能源的问题显得越来越重要。目前，全世界的能源仍以煤、石油和天然气等化石燃料为主。这些化石燃料储量有限，同时它们又是极其宝贵的化工原料，可以从中提炼和加工出各种化学纤维、塑料、橡胶和化肥等化工产品。将这样重要的化工原料作为能源来使用实在可惜。随着社会生产力的发展和人类生活水平的提高，世界能源的消耗量愈来愈大。据估计，全世界石油、天然气和煤的储量最多只能供给人类使用一、二百年。因此，摆在人类面前的一项紧迫的战略任务就是探索新能源。目前研究开发的新能源主要有以下几种：1．地热能与潮汐能可利用的地热资源是地下热水、地热蒸气和热岩层。地下热水层一般在地下两千多米深处，温度80℃左右。将地下热水降低压力使之变成蒸气(在 kPa时水80℃沸腾)，可推动汽轮发电机发电。潮汐能利用的是海水涨落造成的水位差。此种能量可以作为动力来推动水轮机发电。地球上潮汐涨落中蕴藏的能量是巨大的，但建造大规模的潮汐电站技术上有很多困难，成本也较高。2．太阳能太阳每年辐射到地球表面的能量约为5×10^22J，相当于目前世界能量消耗的万倍，可以说太阳能是取之不尽用之不竭的无污染的理想能源。因此，太阳能的收集利用是当代科学家十分感兴趣的问题。目前太阳能利用主要有三种形式。一种是直接利用太阳辐射热，建成太阳灶、太阳能热水器，太阳房(用于采暖)和塑料大棚等，或利用太阳能来发电。太阳能电站是利用集热器吸收太阳辐射的热量，其蓄热材料(液态金属)温度可高达1000℃左右。所吸收的热量通过热交换器将水变成水蒸气推动汽轮机发电。这种转换方式称之为光-热转换。第二种是光-电转换，即利用太阳能电池将太阳能直接转换成电能。太阳能电池种类较多，主要有单晶硅电池、砷化镓电池、磷化铟电池和多晶硅电池等。目前太阳能电池效率还比较低，成本也比较高。它主要用于人造卫星等宇宙飞行器作为各种仪器设备的动力。第三种是光-化学转换，即将太阳辐射直接转换成化学能。绿色植物的光合作用就是光-化学转换，但它还不能完全受人控制。因此，研究各种完全可控的光-化学转换方法也是当今世界重大的研究课题之一。近年来发现，太阳能辐射到某一光化学反应体系后，能形成动力学上稳定的光产物，使光能转化为化学能而储存起来。另外，在催化剂存在时，由太阳光直接分解水而制得氢和氧的方法也是太阳能利用较有发展前途的一条途径。发展氢能具有独特的优越性。首先，氢的原料是水，资源丰富。另外氢燃烧后的热值较高，1g 氢燃烧后可放出143 kJ的热量，而1g煤燃烧只有31～32kJ，1g汽油燃烧也只有48kJ。还有氢燃烧生成水，它来源于水又还原于水，是顺应自然的一种循环，不会打乱自然界的平衡。又因燃烧产物无烟尘以及其它污染物，所以氢能又是无污染的清洁能源。虽然，地球接受太阳的总能量很大，但是由于其能量密度很低，取得单位能量的一次投资大，能量转换效率有待提高。3．核能原子核裂变和聚变时都放出巨大的能量。原子核能是一种比较理想的能源。(1)核裂变能裂变是较重的原子核在足够能量的中子轰击下分裂成较轻原子核的过程。当235U原子核发生裂变时，分裂成两个不相等的碎片和若干个中子。裂变过程相当复杂，已经发现裂变产物有35种元素，放射性核素有200种以上。下面是235U裂变中的一种方式：[编辑本段]未来的几种新能源波能：即海洋波浪能。这是一种取之不尽，用之不竭的无污染可再生能源。据推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。近年来，在各国的新能源开发计划中，波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高，需要进一步完善，但目前的进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年，电厂的发电成本虽高于其它发电方式，但对于边远岛屿来说，可节省电力传输等投资费用。目前，美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站，且均运行良好。可燃冰：这是一种与水结合在一起的固体化合物，它的外型与冰相似，故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态，冰融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。据测算，可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。煤层气：煤在形成过程中由于温度及压力增加，在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。从泥炭到褐煤，每吨煤产生68m3气；从泥炭到肥煤，每吨煤产生130m3气；从泥炭到无烟煤每吨煤产生400m3气。科学家估计，地球上煤层气可达2000Tm3。微生物：世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等，利用微生物发酵，可制成酒精，酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点，用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”，而且制作酒精的原料丰富，成本低廉。据报道，巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆，减轻了大气污染。此外，利用微生物可制取氢气，以开辟能源的新途径。能源世界有最全面的资料免费下载参考资料
立帜汽车制造网 随着世界能源危机和环保问题日益突出，汽车工业面临着严峻的挑战。一方面，石油资源短缺，汽车是油耗大户，且目前内燃机的热效率较低，燃料燃烧产生的热能大约只有35%—40%用于实际汽车行驶，节节攀升的汽车保有量加剧了这一矛盾；另一方面，汽车的大量使用加剧了环境污染，城市大气中CO的82%、NOx的48%、HC的58%和微粒的8%来自汽车尾气，此外，汽车排放的大量CO2加剧了温室效应，汽车噪声是环境噪声污染的主要内容之一。我国作为石油进口国和第二大石油消费大国，污染严重，世行认定的20个污染最严重的城市有16个在中国。国内汽车产品水平与国外差距很大，平均油耗高出10%—30%，排放约为15—20倍，汽车工业面临的压力更大。上个世纪末以来世界各国和各大汽车公司以及国内各大科研机构和高等院校纷纷致力于开发清洁节能汽车，新能源汽车获得了长足发展。汽油和柴油是传统内燃机汽车的能源，利用除此以外的能源提供汽动力的汽车均可称为新能源汽车。目前正在开发的新能源包括天然气、液化石油气、醇类、二甲醚、氢、合成燃料、生物气、空气以及电荷燃料电池等。本文介绍新能源汽车技术的发展概况，并对其发展前景提出看法。1 新能源汽车的种类及其特点 天然气汽车和液化石油气汽车天然气汽车又被称为“蓝色动力”汽车，主要以压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)、吸附天然气(ANG)为燃料，常见的是压缩天然气汽车(CNGV)。液化石油气汽车(LPGV)是以液化石油气(LPG)为燃料。CNG和LPG是理想的点燃式发动机燃料，燃气成分单一、纯度高，与空气混合均匀，燃烧完全，CO和微粒的排放量较低，燃烧温度低因而NOx排放较少，稀燃特性优越，低温起动及低温运转性能好。其缺点是储运性能比液体燃料差、发动机的容积效率较低、着火延迟期较长。这两类汽车多采用双燃料系统，即一个汽油或柴油燃料系统和一个压缩天然气或液化石油气系统，汽车可由其中任意一个系统驱动，并能容易地由一个系统过渡到另一个系统。康明斯与美国能源部正合作开发名为“先进往复式发动机系统(ARES)”的新一代天然气发动机，根据开发目标，该发动机热效率达50%(热电联产时达到80%以上)，NOx排放量低于／km，制造成本为400450美元／kW，维护费用低于美元／kwh，在满足这些目标的同时，发动机具有较高的可靠性。 醇类汽车醇类汽车就是以甲醇、乙醇等醇类物质为燃料的汽车，使用比较广泛的是乙醇，乙醇来源广泛，制取技术成熟，最新的一种利用纤维素原料生产乙醇的技术其可利用的原料几乎包括了所有的农林废弃物、城市生活有机垃圾和工业有机废弃物。目前醇类汽车多使用乙醇与汽油或柴油以任意比例掺和的灵活燃料驱动，既不需要改造发动机，又起到良好的节能、降污效果，但这种掺和燃料要获得与汽油或柴油相当的功率，必须加大燃油喷射量，当掺醇率大于15%—20%时，应改变发动机的压缩比和点火提前角。乙醇燃料理论空燃比低，对发动机进气系统要求不高，自燃性能差，辛烷值高，有较高的抗爆性，挥发性好，混合气分布均匀，热效率较高，汽车尾气污染可减少30%以上。这种汽车最早由福特公司在20世纪80年代中期开发，到2003年底，美国有230多万辆乙醇汽车，其中多数是道奇和克莱斯勒厢式车——2003年已卖出233466辆。 氢燃料汽车氢是清洁燃料，采用氢气作燃料，只需略加改动常规火花塞点火式发动机，其燃烧效率比汽油高，混合气可以较大程度地变稀，所需点火能量小，有利于节约燃料。氢气也可以加入其它燃料(如CNG)中，用于提高效率和减少N02排放。氢的质量能量密度是各种燃料中最高的一种，但体积能量密度最低，其最大的使用障碍是储存和安全问题。宝马公司一直致力于氢气发动机研制，开发了多款氢发动机汽车，其装有V12氢发动机的7系列轿车是世界上首批量产的氢发动机，该发动机可使用氢气和汽油两种燃料。 二甲醚汽车二甲醚(DME)是一种无色无味的气体，具有优良的燃烧性能，清洁、十六烷值高、动力性能好、污染少，稍加压即为液体，非常适合作为压燃式发动机的代用能源，使用该燃料的车辆可达到美国加州的超低排放标准。日本NKK公司成功地开发出用劣质煤生产二甲醚的设备，并且和住友金属工业公司于1998年完成了用二甲醚作为汽车燃料的试验，二甲醚汽车(DMEV)不会排放黑色气体污染环境，产生的NOX比柴油少20%。 气动汽车以压缩空气、液态空气、液氮等为介质，通过吸热膨胀做功供给驱动能量的汽车称为气动汽车，气动发动机不发生燃烧或其他化学反应，排放的是无污染物辐射的空气或氮气，真正实现了零污染。目前开发比较成功的是压缩空气动力汽车(APV)，工作原理类似于传统内燃机汽车，只不过驱动活塞连杆机构的能量来源于高压空气。APV介质来源方便、清洁，社会基础设施建设费用不高，较容易建造。无燃料燃烧过程，对发动机材料要求低，结构简单，可借鉴现有内燃机技术因而研发周期短，设计和制造容易。但目前APV能量密度和能量转换率还不够高，续驶里程短。1991年法国工程师Guy Negre获得了压缩空气动力发动机的专利，并加盟MDI公司，2000年MDI公司推出的名为“进化”(evolution)的APV，质量仅700kg，其发动机质量仅为35kg，速度可达120km／h，一次充满压缩空气可行驶200km，充气费用仅为美元，在城市中约可行驶10h，在压缩空气站充气2min就可完成，用气泵充气3h可完成。 电动汽车世界上第一辆电动车(EV)由美国人在19世纪90年代制造。EV大致分为蓄电池电动汽车(BEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)和混合动力电动汽车(HEV)。电动汽车的一个共同特点是汽车完全或部分由电力通过电机驱动，能够实现低排放和零排放。蓄电池电动汽车是最早出现的电动汽车。使用铅酸电池的汽车整车动力性、续驶里程与传统内燃机汽车有较大的差距，而使用高性能镍氢电池或者锂电池又会使成本大大增加。而JtBEV都需有一定充电时间及相应的充电设备，使用场合受到了限制。燃料电池具有近65%的能量利用率，能够实现零排放、低噪声，国外最新开发的高性能燃料电池已经能够实现几乎与传统内燃机汽车相当的动力性能，发展前景很好，但成本却是制约其产业化的瓶颈。在加拿大进行的示范试验表明，使用燃料电他的公共汽车制造成本为120万加元，而使用柴油机的公共汽车仅为万加元。混合动力汽车融合了传统内燃机汽车和电动汽车的优点，同时克服了两者的缺点，近年来获得了飞速发展，并已经实现了产业化和商业化，PRIUS和INSIGHT两款混合动力汽车的成功向人们展现了混合动力技术的魅力和巨大的市场潜力。 以植物油为燃料的汽车为了寻找可代替石油的新能源，科学家也将目光投向了植物油，正在研制以植物油如大豆油、玉米油及向日葵油为原料的内燃机油。科学家们还在研究生物柴油，这是一种以植物油为原料的燃料，将来可作为柴油的替代品大量用于卡车和轮船。生物柴油中不含硫，因此不会对环境造成酸雨威胁。为生产生物柴油，化学家们正在对植物油进行酯化加工，使之变成甲基酯化合物，燃烧起来更干净，发动机内残留物也较少。2 我国新能源汽车的发展概况我国天然气资源丰富，分布广泛，海南、北京、上海、重庆等省市被列为国家燃气汽车重点示范城市，各地均在燃油汽车基础上研制开发改装了压缩天然气汽车和液化石油气汽车，主要用于出租车、公交客车、大型车辆和工程设施等。一汽—大众公司开发了捷达LPG，上海交大研制成LPG轿车并和申沃客车联合开发成功改装型LPG城市bus，北京开发了CNG城市bus。山西是产煤大省，甲醇汽车项目已进行多年，目前已达到商业运行阶段，所用甲醇汽车采用灵活燃料系统，既可用甲醇，也可用汽油，将乙醇当作有氧燃料使用，现在在河北和黑龙江等地推广。同时国家制定了乙醇汽油燃料相关标准。我国云岗汽车公司大同汽车制造厂开发了甲醇中巴车。我国煤炭资源丰富，政府支持以煤炭为原料制造车用燃料项目。煤直接液化和间接液化制取车用燃料的项目正在积极进行。“十五”期间在云南和陕西建立了煤直接液化示范厂，以煤为原料合成石油或二甲醚等车用燃料。西安交通大学与中国科学院煤化工研究所经过5年协同攻关，于2000年研制出了“超低排放二甲醚汽车”，通过在TYll00单缸柴油机及装备有大连柴油机厂生产的CA498柴油机的面包车上燃用二甲醚的试验，发现发动机的功率可提高10%-15%，热效率提高2—3个百分点，噪声降低10%-15%。我国从事燃料电池研究的单位有20余家，质子交换膜(PEM)燃料电池技术已取得较大进展，但与国外还有不小差距，例如，国外将功率50—80kW的PEM燃料电池用于轿车，而我国最大的PEM燃料电池单堆功率为5kW，离轿车使用相距甚远。我国的金属燃料电池技术已经达到世界先进水平。我国的镍氢电池和锂电池技术水平也已经达到国际先进水平，比亚迪在2005年上海车展展出的E1电动车已经具备了很好的整车动力性能。目前国内对压缩空气动力汽车的研究报道最多的是浙江大学，他们已经开发出压缩空气动力摩托车研究平台，探索出不少有益的结论，正在进一步深入研究，此外重庆大学和同济大学也做过一些探索性研究。应当说APV在国内的发展才刚刚起步。3 代用燃料汽车的发展前景在各种汽车代用燃料中，LPG和CNG最方便投入使用，而且目前已经具有好的配套基础设施。在排放和经济性能要求较高而动力性能要求一般的公共交通领域具有很好的应用前景，美国近年来新型公交客车中天然气汽车就占据了较大比例。在中国这样的农业大国特别是一些农业大省，乙醇资源丰富，乙醇汽车有良好的应用前景。二甲醚等合成燃料具有很好的排放特性，也将具有很好的应用前景，特别是作为代用柴油应用于混合动力汽车。混合动力汽车毫无疑问是下一代汽车动力系统的主要形式。蓄电池电动汽车的使用性能不如混合动力汽车和燃料电池汽车，且成本高。氢燃料发动机的能量利用率不如氢氧燃料电池。因而蓄电池电动汽车和氢发动机汽车的发展前景不是十分乐观。当然随着太阳能电池技术的发展和突破，也许纯电动汽车能迎来一个不错的发展局面。压缩空气动力汽车虽然实现了零污染，但其整车性能与传统汽车相差太远，只能在较小的范围内应用于特定场合。燃料电池是目前技术条件下能量利用率最高的车用能源。燃料电池的比能量可达200—350Wh／kg，为锂离子电池的2—3倍；能量转换效率高达60%～80%，是汽油机或柴油机的～2倍，能实现超低污染甚至零污染，而且燃料电池使用的氢能源是可再生的。目前以甲醇燃料电池技术最为成熟。国外各大石油公司和汽车均在致力于燃料电池汽车的研发以抢占在未来汽车发展中的滩头。戴姆勒—奔驰汽车公司从1993年到2000年先后推出了NecarI—NecarⅣ和Nebas等系列FCEV，2001年5月Necar4在美国试车，功率55kW，最高车速145km／h，装载行程450km，最新推出的Necar V-FCEV采用甲醇燃料电池。1997年Ballard动力公司和福特汽车公司组建了Xcellsis公司开发燃料电池轿车，美国AR—CO、壳牌、德士古等石油公司和加州CARB先后加盟，组成世界上最强大的燃料电池车开发联盟。日本电力中央研究所正在开发一种全面使用耐热陶瓷的燃料电池，电池在发电效率非常高的1000℃的高温下工作，电解质的输出功率达到1W／cm2，相当于传统燃料电池的5倍。EvomR公司致力于开发铝和锌燃料电池，已具有相当水平。总之对代用燃料的综合评价应考虑以下因素：燃料成本；车辆成本；对进口石油的依赖程度；有效能源利用率；温室效应；排放污染；生产、储运、分销、加注设施；装载行驶里程和加注时间；安全性。基于这些因素，目前最容易投入使用的代用燃料是CNG和LPG。电、甲醇和乙醇的综合评价指数都低于汽油。可以预计LPG和CNG以及乙醇的市场份额将会不断增加。二甲醚和合成柴油在十年后其市场份额会快速稳定增长。混合动力汽车会进一步发展，迅速增加市场份额。而燃料电池汽车会在20年之后开始实现产业化逐渐增加市场份额。传统汽油机汽车的市场份额会在20年之后开始出现明显的下降，但柴油车会在重型车辆领域继续保持很高的市场份额。4 结束语在未来的20年内，汽油和柴油仍是汽车主要的能量来源，但汽油和柴油的质量要求越来越高，发动机技术将快速发展以提高能量利用率。代用燃料会得到迅速运用，天然气汽车和乙醇汽车会率先大规模投入使用，二甲醚和合成燃料会逐步扩大应用。混合动力系统会得到快速发展和应用，混合动力汽车将至少在30年内都是汽车工业最切实可行的解决能源问题和污染问题的途径。因此应当整合资源加速混合动力汽车的开发，抢占汽车技术发展的新高地。燃料电池是最有前途的车用能量，也是未来汽车的主要能量源，国内石油工业应该与汽车工业联手开发先进的燃料电池技术，抢占未来先进汽车技术的前沿阵地!
能源未来的发展之路 能源是人类活动的物质基础。在某种意义上讲，人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界，能源的发展，能源和环境，是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题。“能源”这一术语，过去人们谈论得很少，正是两次石油危机使它成了人们议论的热点。能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。自工业革命以来，能源安全问题就开始出现。在全球经济高速发展的今天，国际能源安全已上升到了国家的高度，各国都制定了以能源供应安全为核心的能源政策。在此后的二十多年里，在稳定能源供应的支持下，世界经济规模取得了较大增长。但是，人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时，也遇到一系列无法避免的能源安全挑战，能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题威胁着人类的生存与发展。 能源种类繁多，而且经过人类不断的开发与研究，更多新型能源已经开始能够满足人类需求。根据不同的划分方式，能源也可分为不同的类型。按来源分为3类：地球本身蕴藏的能量 通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。 ①来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）。除直接辐射外，并为风能、水能、生物能和矿物能源等的产生提供基础。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。②地球本身蕴藏的能量。如原子核能、地热能等。③地球和其他天体相互作用而产生的能量。如潮汐能。温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。地球可分为地壳、地幔和地核三层，它是一个大热库。地壳就是地球表面的一层，一般厚度为几公里至70公里不等。地壳下面是地幔，它大部分是熔融状的岩浆，厚度为2900公里。火山爆发一般是这部分岩浆喷出。地球内部为地核，地核中心温度为2000度。可见，地球上的地热资源贮量也很大。 中国目前的能源利用困难主要表现为：能源资源总量比较丰富但人均能源资源拥有量较低；能源资源赋存分布不均衡；能源资源开发难度较大；资源约束突出，能源效率偏低；能源消费以煤为主，环境压力加大；市场体系不完善，应急能力有待加强等。 因此开发新能源是能源发展的必要途径，而在我看来在开发新能源当中，核能应重点开发；理由如下： 一，由人类研究核的发展历程来看，核由难以被人发现的不可再分粒子演变成可以释放巨大能量的核反应堆，这说明每一个阶段的科学家都在埋头于发现核的秘密，从另一个角度看，核能越来越重要了。 二，核能之所以受到科学家的关注，不仅是因为人类的能源缺乏，更重要的是核能本身的巨大能量，如我们看到的太阳就是通过核聚变释放能量的，甚至我们现在利用的化石能源都是来自太阳内部的核聚变！ 三，核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。 四，核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。 五，核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用途。 六，核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。 七，核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定。 基于以上的优点，在当下每一个国家都在大学设立了相关的课题研究核能；在我国，几所著名大学如北大，清华，浙大，中大等大学都设立了和工程与核技术专业；这再一次证明了核能就是能源未来的发展！ 然而，我认为使核能不能成为目前的主要能源的原因主要是： 1.核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过之核燃料，虽然所占体积不大，但因具有放射线，故必须慎重处理，且需面对相当大的政治困扰。 2.核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏，故核能电厂的热污染较严重。 3.核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。 4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。 5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。 6.核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。 7.核能的释放主要通过裂核反应和热核反应（即核反应堆），但是热核反应是要利用裂核反应来实现的，而裂核反应是需要不稳定的重核，不稳定的重核主要是铀-235，这是一种很稀小资源！所以在资源方面也造成了一定的困难。 8.核技术的难度极高，所以需要尖端的技术人才，这也是一个困难。 总的来说，能源未来的发展之路即使很模糊，但这就像法拉第当年发现电磁感应定律一样，核能的未来将是不可估计的巨大！
新能源是指传统能源之外的各种能源形式。我整理了浅谈新能源技术论文，欢迎阅读!
论新能源发电技术
摘要：本文从全球能源的现状，介绍了中国能源发电技术的应用情况，发现中国新能源发电对现代化建设具有重要战略意义。进一步介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统两种新能源发电技术。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式，也是近期发展的重点。燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的装置，它能量转化效率高，几乎不排放氮的氧化物和硫的氧化物。
关键词：新能源;风能;燃料电池;发电技术
中图分类号： F206 文献标识码： A
能源紧缺已成为制约各国经济发展的瓶颈，如何开发先进安全的新能源使用技术、如何提高能源利用率也随之成为世界各国关心的课题。欧盟就首先提出了20-20-20计划：到2020 年，可再生能源占欧盟总能源消耗的20%。2007年12月，美国前总统布什也签署了《能源独立和安全法案》(EISA)，从而大力推动新能源的使用和节能计划。另外，从环境的角度来看，为了保护人们赖以生存的地球，开发新能源也是必由之路。
一、我国能源和发电技术的现状
2011年，我国新能源发电继续保持快速发展态势，并网装机容量持续增长，发电量不断增加。截至2011年底，我国新能源安装容量达到7000万kW，居世界首位，并网新能源装机容量达到5409万kW，同比增长，约占全部发电装机容量的。其中，风电并网容量约占并网新能源装机总量的;并网太阳能光伏装机容量约占并网新能源装机总量的;生物质及其他新能源发电装机容量约占并网新能源装机总量的。
2011年，我国新能源发电量约为1016亿kW?h，同比增长，约占全部发电量的。其中，风电发电量约占新能源发电总量的;太阳能光伏发电约占;生物质及其他新能源发电约占。2011年我国新能源发电量按发电煤耗320g/(kW?h)计算，相当于节约3241万tce，减排二氧化碳9030万t。
电能是国民生活和生产的根基，无论是从能源角度，还是电力系统自身方面来看，研究新能源发电技术对于我国的现代化建设和人民生活都具有相当大的现实意义和战略意义。
二、风力发电技术
风能资源主要包括陆地资源与近海离岸资源两部分。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式，也是目前新能源发展的重点方向。
1.发展现状
近年来，我国风力发电产业取得了长足发展，这与我国的风能资源丰富密不可分。据有关资料显示，陆地上离地面10米高度处，我国风能资源理论储量约为43亿千瓦，技术可开发量约为3亿千瓦，离地面50米，估计可能增大一倍;近海资源10米高经济可开发量约亿千瓦，50米高约15亿千瓦。从我国联网风电场总装机量来说，到2006 年底，我国已建成约91个风电场，装机总容量达到约260万千瓦，比2005年新增装机134万千瓦，增长率为105%。根据国家中长期规划，2015年风能发电要达到1500万千瓦，2020年要达到3000万千瓦。但是，与风电发达国家相比，我国的发展规模还很小，发展速度也较缓慢。制约我国风电发展的重要因素包括技术和制度两个方面。技术方面，风电机组的制造水平较低，风电机组性能测试设备和技术也相对落后，并缺少相应的认证机构;制度方面，风电场的运行维护水平和制度与国外风电场及国内火电生产相比有明显差距，缺乏对运行过程中出现的问题和故障的详细记录、分析。
2.对电力系统的影响
风力发电机是以风作为原动力，风的随机波动性和间歇性决定了风力发电机的电能输出也是波动和间歇的。所以，风电场的大规模接入将会带来波动功率，从而加重电网负担，影响电网供电质量和电网稳定性等。
(1)对电能质量的影响。空气气流运动导致的风速波动周期一般为几秒到几分钟，这种短周期的风速波动以及风电机组本身的运行特性可能影响电网的电能质量。首先会对频率产生影响：风力发电有功功率波动引起电磁功率的波动，由于发电机组转子惯性，调节系统很难跟上电磁功率的瞬时变化，造成功率不平衡，使发电机转速变化，系统频率也将改变。此外，风电还会对电压产生影响：并网风电机组输出功率的波动导致电压的波动，而其输出功率的频率范围正处于电压闪变的范围之内(25Hz)，因此又会造成电压闪变，最后会产生谐波电压和谐波电流。
(2)对电网稳定性的影响。对较为薄弱的电网，风电功率波动将导致瞬间电压跌落以及风力发电机的频繁掉线。在故障清除之后，发电机的磁化和转差率的增加会消耗大量无功，导致电网电压恢复困难。
(3)对调频调峰能力的影响。气流长时间、季节性运动导致的风速波动周期一般为数小时，甚至数天、数月，这种长周期的风速波动会增加现有电网调频调峰的负担。负荷曲线的低谷期常常对应了风电出力的高峰期，风电场的并网发电使电网的等效负荷峰谷差增大，大大增加了电网调频调峰负担。
三、太阳能光伏电池发电技术
1. 1 太阳能光伏电池
太阳能光伏电池发电也简称为太阳能光伏发电，被认为是未来世界上发展最快和最有前途的一种可再生新能源技术。太阳能光伏电池的基本原理是利用半导体的“光生伏打效应”( 光伏效应) 将太阳的光能直接转换成电能。能利用光伏效应产生电能的物质，称为光伏材料。利用光伏效应将太阳能直接转换成电能的器件叫太阳能光伏电池或光伏电池。光伏电池是太阳能光伏发电的核心组件。
1839 年，法国物理学家贝克勒尔 ( Edmond Bec-qurel) 发现: 将两片金属浸入电解液中所构成的伏打电池，当接收到太阳光照射时电压升高，他在所发表的论文中把这种现象称为“光生伏打效应( PhotovohaicEffect) ”。“光生伏打效应”是不均匀半导体或半导体与金属混合材料在光照作用下，其内部可以传导电流的载流子分布状态和浓度发生变化，因而在不同部位之间产生电位差的现象。1941 年，奥尔在硅材料上发现了光伏效应，从而奠定了半导体硅在太阳能光伏发电中广泛应用的基础。1954 年，美国贝尔实验室的科学家恰宾( Darryl Chapin) 和皮尔松( Gerald Pearson) 研制成功世界上第一个实用的单晶硅光伏电池。同年，韦克尔发现砷化镓具有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镉薄膜，制成世界上第一块薄膜光伏电池。我国2010 年 12 月投入运行的大丰 20 MW 光伏电站，是目前全国最大的薄膜光伏电站，年发电量2 300 万 kW·h。
太阳能光伏电池的工作原理如图 1 所示。
在半导体中掺加杂质制成 PN 结，以形成在平衡状态时具有的内建电场，在该内建电场的作用下分离由外界激发而生成的过剩载流子，从而形成外部电压。在光照条件下，半导体中的电子吸收光子能量从价带跃入导带，形成电子———空穴对，成为载流子。生成载流子所需要的最低能量是半导体的禁带宽度 Eg，使用禁带宽度较小的材料制作的太阳能电池可以形成较大的电流。
基于单晶硅的第一代光伏电池是目前太阳能光伏电池市场的主流，其光电转换率已达 24. 7%; 基于薄膜技术的第二代光伏电池的光电转换效率已达到16. 5% ～ 18. 8% 。由于薄膜光伏电池大大减少了半导体材料的消耗，因此具有很好的发展前景。应该指出，光伏电池在光电转换过程中，光伏材料既不发生任何化学变化，也不产生任何机械磨损，因此太阳能光伏电池是一种无噪音、无气味、无污染的理想清洁能源。2006 年，我国太阳能电池生产总量首次达到400 MW，从而超过美国成为全球第三大生产国，也是世界上发展最快的国家。
1. 2 太阳能光伏电站
太阳能光伏电站是将若干个光伏转换器件即光伏电池封装成光伏电池组件，再根据需要将若干个组件组合成一定功率的光伏阵列，并与储能、测量、控制装置相配套，构成太阳能光伏电站。
太阳能光伏电池具有很大的灵活性，不仅可以用其建设零星规格的电站，而且可以组成应用于小型、分散电力用户的太阳能光伏发电系统。这种独立运行的太阳能光伏发电系统称之为离网型太阳能光伏发电系统。
由于受昼夜日照变化及天气的影响，离网型光伏发电系统通常需要和其他电源形式联合使用，比如柴油发电机组以及蓄电池组，从而增大了电站的投资和维护费用。离网型光伏发电系统往往建在距离电网较远的偏远山区及荒漠地带，向独立的区域用户供电。西藏措勒 20 kW 光伏电站是我国建设较早的离网型光伏电站，总投资 290 万元，1994 年 12 月正式投产发电。
离网型太阳能光伏电站系统如图 2 所示。
电站的发电系统由太阳能光伏电池方阵、蓄电池组、直流控制器、直流 - 交流逆变器、交流配电柜和备用电源系统( 包括柴油发电机组和整流充电柜) 等组成。其工作原理为太阳能光伏电池方阵经过直流控制柜向蓄电池组供电，并根据需要整定蓄电池组的上限和下限电压，由直流控制柜自动控制充电。蓄电池组通过直流控制柜向直流 - 交流逆变器供电，经逆变器将直流电变换成三相交流电，再通过交流配电柜以三相四线制向用户供电。当蓄电池组的电压下降到下限电压时，为不造成蓄电池组的过渡放电，直流控制柜将自动切除其输出电路，使直流 - 交流逆变器停止工作。柴油发电机组为电站的备用电源，必要时由备用电源通过整流充电柜向蓄电池组充电，或在光伏发电系统出现故障及停运时直接通过交流配电柜向用户供电。直流 - 交流逆变器和柴油发电机组不能同时向用户供电，为此必须在交流配电柜中设置互锁装置以保证供电电源的唯一性。
当太阳能光伏电站的容量达到一定规模时，还可与电网相联，即所谓的并网型光伏电站。这时，如果本地负荷不足，则可将多余的电能输送给电网。当本地太阳能发电量不足时，则由电网向用户提供电能。因此，并网型光伏电站可以不需要使用蓄能装置，减少系统投资和维护费用。同时由于与电网的互济，提高了发电设备的利用率和供电用电的安全可靠性，是大规模开发太阳能发电技术的必然趋势。我国第一座并网型光伏电站是 2006 年建成投运的西藏羊八井可再生能源基地 100 kW 高压并网光伏电站。2010 年底全国首个光伏并网发电项目敦煌 2 ×10 MW 光伏发电项目建成投产。
四、结论与展望
本文从全球和我国的能源现状出发，分析说明了新能源发电技术是当前迫切而有实际价值的研究课题，进而具体介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统的特点以及我国在这两个方面的发展现状。新能源不仅仅指风能和燃料电池，还包括生物质能、海洋能、地热能和光伏电池等。我国乃至全世界的新能源发电技术发展的潜力都是巨大的。在人类明天的舞台上，新能源将取代化石燃料，扮演重要的角色。
参考文献：
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功能性食品的发展,大体经历了三个发展阶段.第一代功能性食品仅根据食品中的营养素成分或强化的营养素来推知该食品的功能,没有经过科学的验证.第二代功能性食品是指经过动物和人体实验,确知其具有某种生理调节功能的食品.第三代功能性食品不仅需要经过动物和人体实验证明其具有某项生理调节功能,还需确知有该项功能的功能因子的化学结构、稳定形态及其含量和作用机理.在美、日等发达国家市场上,大部分是第三代功能性食品,而我国大多数属于第一代或第二代功能性食品,第三代功能性食品仅占10%左右.因此,我国的功能性食品要进入国际市场,必须把发展第三代功能性食品作为今后研究开发的重点
水溶性膳食纤维聚葡萄糖的市场现状及发展应用 摘要: 聚葡萄糖（英文名称Polydextrose，俗名水溶性膳食纤维），为白色或乳黄色颗粒固体，易溶于水，是在柠檬酸，山梨醇的存在下，将葡萄糖高温低压反应聚合而成多聚体，其化学式为葡萄糖无规则键合的缩聚物，但以1，6-糖苷键结合为主。 聚葡萄糖具有高度的安全性。八十年代美国食品与药物管理局（FDA）联合国粮食组织/世界卫生组织（FAO/WHO）均批准聚葡萄糖为安全的食品添加剂，并列入美国使用化学品法典（PCC）。，中国、日本、澳大利亚等45国家已批准使用聚葡萄糖。另外，日本的厚生省已确认聚葡萄糖是一种食品，我国将其列入国家食品添加剂。作为水溶性的膳食纤维，由于聚葡萄糖本身具有的特性和对人体的特殊生理效应，广泛的被人们用于食品的开发生产当中。应用:1、营养性。超高麦芽糖粉中是富含麦芽糖及麦芽糖的多聚体，是酵母进行厌氧发酵的优良基质，在面包生产中活化酵母时，加入超高麦芽糖粉，有助于酵母的生长繁殖，提高发酵能力，使充气量增加。但也不宜过多，超过一定限度会影响酵母的发酵力，因为加量越多渗透压越大，能使酵母失水，萎缩，质壁分离而失去发酵作用，使面团发酵时间延长甚至面团发不起来。主食面包一般为面粉量的5%－8%，甜面包可以达到15－20%。低聚果糖.低聚果糖被誉为二十一世纪健康新糖源，以其优越的生理功能成为近十年来国际食品市场上广泛流行的功能性食品基料，应用范围多达500余种食品。低聚果糖最初由日本研制成功并工业化生产，韩国、台湾也有厂家生产。仅日本年需求量即达到4～5万吨。在欧、美许多发达国家对该产品的需求量约为20～30万吨。国内研究、开发、生产才刚刚起步。膳食纤维的发展：在60年代，膳食纤维是完全被忽视的食物成分，很多人认为是一种应该去掉的杂质，而不认为它有利用价值。对一些富裕国家常见病的研究，使许多科学家开始对膳食纤维重视起来。在些富裕国家的常见病是冠心病、大肠憩室症、胆结石、痔疮、肠癌、糖尿病和肥胖症。前三种病在北美发达国家的发病率比非洲乡村多100倍，而后四种病多10倍。在二次世界大战期间，这些病在日本还非常少见，就是今天也比美国发病率低，但在美国的日本移民后代却和美国人发病率一样多。而中国过去很少有这些疾病，但随着人们生活水平的提高，这些现代发达国家的疾病在中国发病率也越来越高，估计中国糖尿病病人有2000万以上，也有人认为在6000万以上。这还没有包括糖耐量低减病人在内。在70年代科学家已发现，不同的饮食习惯是发病的原因，而正是膳食纤维对人体这些疾病起了重要作用，从这时起，膳食纤维不再认为是废物，而是一种有用的营养性食物成分，是蛋白质、脂肪、碳水化合物、无机盐和微量元素、维生素、水等六种营养素之后的又一营养素。这类营养素过去人们常常把它作为碳水化合物的一种，但今天人们已开始把它单独作为一种营养素来认识。什么是膳食纤维？它有哪些功能？膳食纤维定义是食物中不被人体胃肠消化酶所分解的、不可消化成分的总和。过去对膳食纤维仅认为是植物细胞壁成分(纤维素)，但今天已不仅局限在这个概念，已扩展到包括许多改良的植物纤维素、胶浆、果胶、藻类多糖等。分类：按溶解度分类可可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。可溶性纤维：树胶、果胶、藻胶、豆胶等。不溶性纤维：纤维素、木质素等。膳食纤维在天然食品成分中具有独特功能，这种独特功能是许多组成膳食纤维的多糖聚合体造成的。水果、蔬菜和豆类中的多糖聚合体以及可用不同方法从这些植物中提取出来的(如Polydextrose、litesse)、化学合成的聚合体也列入了有功能的多聚糖之列。目前市场上已有一种新型的可溶性食物纤维。功能：概括起来是膨胀作用、持水能力、胶体形成、离子交换、改善胃肠微生物菌落和产热低的生理功能。这些功能引起如下生理作用：①增加排泄物的体积，缩短食物在肠内的通过时间。如果食物在肠内通过时间太长，则肠道微生物代谢产生的有害物质及分解的酵素长时间与肠粘膜接触，结果造成有害物质的吸收和粘膜细胞受到伤害。一些便秘者由于粪便在体内停留时间过长，各种毒素的吸收是肠道肿瘤发生的最主要原因。因此，缩短食物及其残渣在肠内通过时间有预防肠癌的作用。也有人认为，B—葡萄糖昔酸酶被认为是与结肠癌有密切关系，通过摄入膳食纤维可以减少这种酶活性，这表明膳食纤维可以减少人们患结肠癌的危险。纤维素的这一功能早已被人们认识，但过去由于不溶性纤维素口感极差，而不能被人们接受，可溶性膳食纤维的问世，将对肠癌的预防起到良好作用。②可降低血胆固醇水平，减少动脉粥样硬化。可溶性膳食纤维在小肠形成粘性溶液或带有功能基团粘膜层，粘膜层厚度和完整性是营养物质在小肠吸收速度的一层限制性屏障。专家认为，膳食纤维的多少与血清胆固醇浓度有一定关系。因为膳食纤维可以和胆酸结合，生成胆红素随粪便排出。摄入膳食纤维少者，胆汁酸在粪便中排出少，血浆胆固醇升高，增加了动脉硬化和心脏病的危险。②减少胆石症的发生。尸检发现，发达国家与发展国家胆石病发病率有很大差别。胆石形成原因是胆固醇合成过多和胆汁酸合成过少，增加膳食中的纤维素含量，可使胆汁中胆固醇含量降低，减少胆石病发生。④减少憩室病的发生。过去认为憩室病要用低渣低纤维膳食，现在正相反。用高纤维膳食，62人中有36%症状减轻，52%症状消失。因为，结肠内容物少后，肠腔狭窄，易形成闭合段，从而增加肠内的压力。同时，硬和粘，需要大的压力来排便，易得憩室病。膳食纤维能增加粪便体积，能吸水，降低了粪便硬度和粘度，减少了憩室病发生。⑤治疗糖尿病。用不溶性纤维治疗糖尿病已有许多报道，科学研究证明，可溶性膳食纤维在降低餐后血糖、胰岛素、胆固醇浓度方面比不溶性纤维要好。由于膳食纤维可以增加胃肠通过时间，且吸水后体积增加并有一定粘度，延缓了葡萄糖的吸收，有助于改善糖耐量。过去糖尿病病人保健食品是不溶性纤维多，而现在可溶性膳食纤维的应用，必将进一步改善糖尿病病人的食品风味和治疗效果。副作用：有人服用较多的膳食纤维有腹胀，一般认为一日膳食纤维总摄入量可达40克—50克，但过多的膳食纤维将影响维生素和微量元素的吸收，因此建议每日总摄入量在20克—30克为宜。每日从膳食中大约摄入8克—10克膳食纤维(在摄人一斤菜、半斤水果情况下)。这样需补充的膳食纤维约为10克—20克为宜。在这个摄入量下，不会影响维生素和微量元素的吸收。另外，有些疾病病人不宜多食膳食纤维：各种急性慢性肠炎、伤寒、痢疾、结肠憩室炎、肠道肿瘤、消化道小量出血、肠道手术前后、肠道食道管腔狭窄、某些食道静脉曲张。功能性饮料市场和膳食纤维的应用：最近几年，功能性或营养性的饮料市场在日本已经稳步增长。由于药用饮品的普及和流行，现在日本消费者认为，饮料并不仅仅用来解渴，而且将它看作如维生素一样的好的营养源，营养饮品在日本就好似“维生素片”对美国消费者那样重要和受到欢迎。1988年，日本大众制药公司向市场推出一种饮料，叫做“Fiber—Mini”，它是聚葡萄糖，一种可溶性膳食纤维，作为食用纤维成分的一种纤维饮料。由于它成功的销售策略，尤其指出它是一种对健康有好处的饮品，所以一上市就受到普遍欢迎。在“Fiber—Mini”未推出以前，营养饮品被认为是一些对男人有滋补作用的饮品，而“Fiber—Mini”这种含膳食纤维的饮品，却吸引了许许多多的日本年轻妇女，形成了一个“女人饮品”风味的市场。在日本，有11种最畅销的功能性饮品，其中6种含有膳食纤维。事实上，在总的功能性饮品销售中，超过70%的饮品含有膳食纤维。调查发现一个公司几乎有一半妇女有便秘倾向或经常性便秘。患有便秘，不仅有不舒服的感觉，并且会引起皮肤问题，这是年轻妇女最关心的问题。因此，美容与通便可能还有一定关系。纤维食品有“生命绿洲”之称，近年国际食品结构正朝着纤维食品的方向调整。日本、美国的消费需求每年以10%速度增长。在欧美市场，将可溶性膳食纤维加入食品中已经流行了许多年，在日本、台湾、韩国加入可溶性膳食纤维的食品销量不断增加。在中国，已有一些饮品中添加了可溶性膳食纤维。可以肯定，在不久的将来，膳食纤维饮品或保健食品将在中国得到进一步发展。膳食纤维良好的食物来源有哪些？谷类(特别是一些粗粮)、豆类及一些蔬菜、薯类、水果等。目前也有一些含膳食纤维高的保健食品上市。特别是一些可溶性膳食纤维，由于食用非常方便，体积小，无异味，是较好的保健食品。功效卓著物超所值:1..双向调节体内菌群：促进双歧杆菌的迅速增殖，抑制外源性致病菌和肠内腐败细菌的繁殖，减少肠内毒素的污染。2..润肠通便：良好的水溶性膳食纤维。促进肠道蠕动、清除肠道垃圾，防止便秘、腹泻，改善肠胃功能。减少有毒代谢产物，保护肝脏。3..调节血脂：降低血清胆固醇。改善脂质代谢，改善高血压、动脉硬化、心血管疾病。4..促进人体内维生素B族合成：提高机体新陈代谢水平，增强免疫力和抗病力。5..促进钙、镁、铁等矿物质吸收：促进食物中钙、铁、锌等矿物质及蛋白质的消化吸收，改善营养不良，促进发育及预防骨质疏松症。6..防止肥胖：低热量，每克低聚果糖中仅含的热量，为需要减肥人士、肥胖人士、低血糖提供了新的糖源。7..美容作用：预防及改善由于体内毒素而引起的皮肤性疾病，可防止面疮、黑斑、雀斑、青春痘、老人斑，使皮肤亮丽、老化减缓。8.防龋齿：不被突变链球菌等口腔微生物利用，具有防龋齿功效应用广泛据有关资料介绍由于低聚果糖具有多种优越的生理功能和理化特性，目前在国内外的食品、保健品等行业得到广泛应用，应用领域多达500多种食品、保健品、药品，被誉为“营养、保健、疗效”三位一体的二十一世纪健康新糖源.1、作为益生素即双歧杆菌促生素。不仅可以使产品附加上低聚果糖的功能，而且可以克服原产品的某些缺陷，使产品完美。如在非发酵乳制品（原乳、奶粉等）中添加低聚果糖，可以解决中老年人和儿童在补充营养时易上火和便秘等问题；在发酵乳制品中增加低聚果糖，可以为产品中的活菌提供营养源，增强活菌作用，延长保质期；在谷物产品等添加低聚果糖，可以得高产品品质并延长产品货架期。2、作为膳食纤维素，可以有效地降低血清胆固醇和血脂，对因血脂高而引起的高血压、动脉硬化等有一系列心血管疾病有较好的改善作用。如在降血压和调节血脂的食品、保健品中添加低聚果糖，不仅可以提高产品的功效，而且还可以改善产品的口感，提高产品的档次。3、作为活化因子即钙、镁、铁等矿物质和微量元素的活化因子，可以达到促进矿物质和微量元素吸收的效果，如在补钙、铁、锌等食品、保健品中添加低聚果糖，可以提向产品的功效。4、作为营养素，可以促进体内自然合成B类复合维生素，具有支持脑、神经系统、消化及能量生成的作用。如在提高人体免疫力的滋补食品中添加低聚果糖，不仅可以增强产品的功效，而且可以降低产品的火气。5、作为独特的低糖、低热值、难消化的甜味剂，添加于食品中，不仅可以改善产品的口味，降低食品的热值，而且可以延长产品的货架期。如在减肥食品中添加低聚果糖，可以极大降低产品热值；在低糖食品中低聚果糖，较难引起血糖升高；在酒类产品中添加低聚果糖，可以防止酒中内溶物沉淀，改善澄明度，提高酒的风味，使酒的口感更醇厚、更清爽；在果味饮料和茶饮料中添加低聚果糖，可以使产品口味更细腻柔和、更清爽。6、作为美容因子添加于美容食品、护肤品中，可以增强产品美容、护肤作用。7、其它应用，如在焙烧食品中增加低聚果糖，可以增进产品的色泽，改进脆性，有利于膨化。市场看好.当前，利用低聚果糖开发的各类食品在市场深受消费者的欢迎和青睐。据相关资料介绍目前在市场上应用低聚果糖的企业和产品主要有：广州合生元生物制品有限公司（合生元儿童益生菌冲剂）,上海交大昂立股份有限公司（昂立康润通）,山西春城乳业有限公司（春城女士酸奶）,荷兰纽迪希亚公司（国外）（为中国宝宝全阶段设计的婴幼儿奶粉）,山西杏花村酒厂（利用低聚果糖生产的竹叶青）,珠海丽拓发展公司（开发的通丽爽低聚果糖）,河北三鹿集团（双歧因子牛奶）,北京三元食品公司（无糖型酸奶）,上海光明乳业（中老年奶粉）,黑龙江龙丹乳业科技股份公司（龙丹祝长婴幼儿奶粉）,美国智恩康国际集团有限公司（国外）（智恩康婴儿奶粉）低聚果糖具有超强增殖人体双歧杆菌的作用,是人体有益的营养物质,对于调节机体平衡，恢复胃肠道功能，促进新陈代谢，预防各种疾病.维护人体健康有着极为重要的作用,是二十一世纪人类健康最具有代表性的典型食品。随着低聚果糖这类新型功能性食品的出现，将会有力地带动医药、食品、保健等相关行业的发展，对提高人民的生活水平和促进国民经济的发展具有现实和深远的意义。 前景诱人,据相关媒体报道美国、日本近年来将功能食品称之为21世纪食品,其研究开发十分活跃。以日本为例,低聚果糖的产量已达到30000吨，市场规模超过60多亿元。我国的营养保健食品的发展业已形成或一定规模.并呈较快的发展趋势.预计今年的销售总额将超过500亿元，市场前景非常乐观。我国是胃肠道疾病菌多发国家，据统计，全国有亿人受到胃肠功能不好的困扰。自上世纪末开始，功能食品市场发展迅猛。至今全球功能食品的销售额已超过100亿美元。专家预测，未来十年内，全球功能食品的市场份额每年将以10％的速度增长，远超过其他食品和饮料年均2％的增长速度。--------上期，北京联合大学生物活性物质与功能食品北京市重点实验室主任金宗濂教授对影响国际功能食品产业发展的几大因素进行了深入剖析；本期，金宗濂教授将继续深层次阐述未来全球功能食品市场的发展趋势。记者：随着越来越多的消费者使用保健食品，意味着这一市场容量还很大。那么，从全球视角来看，未来功能食品的目标功能重点有哪几方面？未来几年，消费者关注的“目标功能”大体表现在如下三个方面。 以公众健康为目标的功能领域。在美国大约有50％的消费者为了健康目的而购买功能食品，有60％的人在服用含有多种维生素和矿物质的营养素补充剂。公众最为关心的健康领域有控制体重、增强免疫、抗氧化及营养素补充剂。以提高机体健康和精神状态为目标的功能领域。例如，提供能量的功能食品，其中以运动营养食品和饮料最为热门。还有提高“脑能量”的也有产品出现。以降低慢性病风险为目标的功能食品。利用功能性食品辅助药物以减轻症状，降低患病风险是未来功能性食品开发的一个主渠道。现有49％的欧洲健康食品生产厂商将降低心血管疾病风险列为产品研发的首选功能；其次，是癌症、肥胖、骨质疏松、肾脏健康及免疫等。美国大约有5500万消费者自行在市场购买一些健康食品来保持自身的健康。大约有50％的美国消费者相信可以使用一些食品以代替药品来降低患病的风险。除了使用功能食品降低心血管病、癌症、肥胖和糖尿病风险外，消费者也采购有利于降低、减轻骨质疏松，增进胃肠健康，预防龋齿，改善关节疼痛及抗过敏等方面的功能食品和其他健康食品。欧洲现有1．25亿人患有高胆固醇血症，在消费者最需要的功能食品调查中，降胆固醇的产品在法国排第2位，美国为第5位。此外，肥胖病在全球迅速增加，全球减肥产品及各项服务的收入达77亿美元。几乎1／3西欧人超重，1／10人肥胖。我国肥胖人群特别是儿童的肥胖率增长也很快，至2000年，约8％的儿童患有不同程度的肥胖。所以降低疾病风险的功能食品有着广阔的市场。记者：持续性消费是功能食品的一个吸引力，在未来市场开拓方面，还有哪些人群的消费空间值得投资？--------金宗濂：纵观国内外相关报道，有下列几个领域的功能食品市场值得关注。首先是儿童市场，这是一个特殊的消费人群。在美国有0．72亿儿童，其中27万19岁以下的青少年及儿童血脂偏高；200万16岁以下儿童高血压，第11～12年级有1／4的儿童超重；有60％的儿童白天上课感到疲乏；15％儿童上课因能量不足而打瞌睡。但也有5％～10％的儿童患有活跃的多动症状。由此，精明的美国食品厂商推出了一系列适合儿童食用的功能性食品，譬如根据约80％儿童没有得到推荐数量的维生素和矿物质，他们推出了一系列儿童强化食品如方便早餐及含有6种活菌的有机奶酪。另外，能量强化食品也颇受欢迎。据调查，美国有37％的高中生喜爱能量饮料；36％的学生饮用咖啡饮料；24％的学生饮用茶饮料。除了强调早餐重要性外，有关维生素A，维生素C及β－胡萝卜素等产品受到青少年及儿童喜爱，具有提高智力的DHA、EPA产品也受到一定的欢迎。除了儿童市场外，以提高生活质量为目标的成人市场也不可忽视。随着人们期望寿命延长，工作节奏加快及生活水平提高等因素，消费者特别是中老年人日益重视提高自身的生活质量。譬如提供能量的产品，减肥产品，提高视力及增强免疫的功能食品都受到消费者的关注。统计资料表明，在美国，75％的成年人关注能量和疲劳，3500万成年人有能量缺乏症状；每3个购买者中有1个表示，他们的家庭中有1人正在努力改善和消除能量缺乏和疲劳情况；有5100万人经常参与运动。2001年，美国运动营养食品销售额达25亿美元，提供能量饮料的销售额为5亿美元。近年，在美国有29％男性和36％女性关心精神应激，脑能量产品也在市场出现。其次是减肥产品，美国有将近1．05亿20岁以上成年人超重，4250万人肥胖，有将近50％的购物者承认他们的家庭有一人在试图控制体重，全美有6200万人在控制体重，有580万的消费人群在试图减肥。因而减肥功能食品包括低热量食品在美国极为畅销。另外，增强免疫功能的食品符合3／4美国人的需要。美国每年有1．08亿流感病例，因而提高免疫的功能产品和草药为人们首选，特别是利用益生菌和益生元的产品受到普遍关注。提高视力是功能食品领域中一个新的健康功能。美国有90％的成人希望保持健康视力，有28％的家庭中有一个成员在积极改善和治疗视力。美国超过6000万人近视，1400万人黄斑功能减退。由于近年来科学发现叶黄素，花青素和类胡萝卜素在改善视力方面有重要作用，以叶黄素为主要原料的产品已陆续在欧美上市。记者：国外消费者现有观念：“不会为了健康而放弃口味”。功能食品在市场开发中，是否也将尝试将功能食品延伸至一些新领域？--------功能性的休闲食品是未来功能食品发展的一个方向。长期以来，功能食品的生产厂商认为功能食品与休闲食品之间没有什么联系。几年来，美国的功能食品生产厂商逐渐认识到，美国人并不想为了健康而放弃他们喜爱的休闲食品。一些厂商开始将功能性食品引入到休闲食品的领域。目前，不仅开发出功能性糖果（在糖果中强化VA，VC，VE和钙），加钙口香糖也出现在美国糖果市场。全世界功能性糖果的销售额40亿美元占糖果市场的1／6。目前，一些生产厂商还在研制具有增强免疫和清咽润喉的功能性糖果。其次，功能性茶饮料也已成为欧美主流茶产品之一，不少厂商在开发功能性茶市场取得成功。
（第一篇文章）水溶性膳食纤维聚葡萄糖的市场现状及发展应用杨海军辛修峰黄婧聚葡萄糖属于水溶性的膳食纤维，是一种低热量、无糖、低血糖指数的特殊碳水化合物，还具有益生元的特点。它是由天然存在的葡萄糖、和少量山梨醇、柠檬酸经高温熔融缩聚而成，是随机交联的葡萄糖组成的多糖。聚葡萄糖作为一种作用和性能最好的膳食纤维之一，近年来得到快速发展，在50多个国家被批准使用，它可用于各种食品的纤维强化，取代食品中的糖和脂肪，改善食品的质构和口感。因此在众多食品、饮料、保健食品中得到越来越广泛的应用。1 膳食纤维及聚葡萄糖的社会背景1．1膳食纤维的社会背景膳食纤维是一种新型的食品配料，也是人体不可缺少的第七营养素和活性成分。自20世纪60年代Trowoll首次列出现代“文明病”的特征，并提出膳食纤维在对抗“文明病”方面的重要作用以来，膳食纤维的研究和开发便迅即受到世界各国的高度重视，营养学界、临床医学界和食品科学界相继投人很大的精力进行研究，在全球范围内掀起了研究膳食纤维的热潮。目前，各国政府几乎都把营养问题纳入国民经济发展计划之中，膳食纤维正被越来越多地利用和普遍重视。我国对膳食纤维的研究起步较晚，但发展迅速。1993年2月9日，国务院颁发的“90年代中国食物结构改革与发展纲要”中指出：由于膳食不平衡或营养过剩而造成的文明病已在我国登陆，肥胖、高血压、糖尿病、心血管疾病和结肠癌等已成为危害我国人民健康的主要疾病。同时，国家计委“八五”攻关计划首次对“高品质膳食纤维的研究”立项资助，极大地推动了膳食纤维在我国的发展。在我国膳食纤维的缺乏是一个普遍性的问题，从城市到农村，从老年人到儿童，都存在不同程度的缺乏。中国营养学会在2000年调查显示，我国成人平均每人每日摄人的膳食纤维为13-3g，其中最低11．5g，中等为13．2g，最高14．5g；上海地区为9．1g，天津为l2．7g，广东为8．6g。可见，膳食纤维的发展存在着巨大的市场空间。1．2 聚葡萄糖的历史背景聚葡萄糖由美国Pfizer中心实验室的H_H．Rennhard博士于1965年发明。80年代末，美国食品与药品监督管理局(FDA)、联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(wHo)均批准聚葡萄糖(水溶性膳食纤维)为安全的食品添加剂，列人美国食品化学品法典(FCC)。随后日本、韩国、马来西亚、新加坡、中国等多个国家批准使用聚葡萄糖，其中日本厚生省将聚葡萄糖定为食品。目前世界上超过57个国家批准聚葡萄糖应用于食品中，其中56个国家允许其使用1Kal／g的能量标签，聚葡萄糖在以下国家被承认为膳食纤维：阿根廷、澳大利亚、奥地利、比利时、巴西、文莱、捷克、芬兰、法国、印尼、意大利、日本、马来西亚、墨西哥、新西兰、挪威、中国、菲律宾、波兰、俄罗斯、新加坡、南韩、台湾、泰国、英国、美国、越南，以及中国台湾且在不断获得越来越多的国家认可。2007年8月21日美国FDA在联邦纪事上将2003年CODEX食品化学物(FCC)第5修订版关于聚葡萄糖的规范作为质量标准参考，并进一步扩大了聚葡萄糖的使用范围。2 膳食纤维及聚葡萄糖的市场状况2．1 发达国家的应用情况膳食纤维在全球有近40年的研究和发展历史。在国外的应用主要是食品领域，作为一种常量元素添加到各种食品中去，使人们能够非常方便地在不同食物中自然摄取膳食纤维，在欧美等发达国家的超市和便利店中甚至有专门的膳食纤维产品专柜，各类添加膳食纤维而包、饮料、饼干、乳制品等琳琅满目。国外研究应用的膳食纤维主要有六大类：谷物 豆类、微生物多糖及其它天然纤维和合成、半合成纤维，计30多个品种，其中实际应川于牛产 有10余种，在市场上比较畅销的有聚葡萄糖、大豆膳食纤维、燕麦膳食纤维等6种。。Mintel公司的GNPD数据库资料显示，2006年约有0．9％的全球新 市的食品声称含有纤维，其中1．6％的焙烤食品、1-4％的乳制品和0．6％的饮料含有纤维。以前，食品中主要用不溶性膳食纤维进行强化，水溶性膳食纤维的应用诞生后，这个情况很快扭转。以丹尼斯克的利体素(聚葡萄糖)为例，1981年经FDA批准后它最先问世于美国等发达国家市场，用作低热量填充剂。上世纪90年代初，国际市场上就有各种大品牌的低热量食品添加了利体素，例如日本LOTFE公司的ZERO系列低热量巧克力、营养棒等。H本的大琢制药(Otsuka)1988年推出了Fibe—MINI纤维饮料，每瓶含有7g聚葡萄糖，并于1997年获得FOSHU认证，目前该产品依然畅销。F】本的三得利公司(Suntory)于1993年开发了利体素的新应用，用它和一种低聚糖成功开发“Bikkle”酸乳饮料，创下了销售2亿瓶的记录。日本的Yakult专注于益生菌乳饮料，旗下有添加了利体素的Joie益生菌奶，还有含低聚半乳糖和利体素的调节肠道菌群的功能性饮料等。最近日本市场上含利体素的新产品，还有明治乳业的酸奶和加钙乳饮料、明治制果的特浓奶片、Calpis的乳酸菌饮料、Suntory的DAKARA等渗运动饮料等。目前，Otsuka、Lotte和Yakult依然是日本最著名的强化纤维饮料和低热量食品生产商。2．2 膳食纤维在我国的应用情况膳食纤维的真正市场是普通食品，但纵观我国各类膳食纤维产品，主要以保健品居多，而食品所占份额过少。据调查，仅保健品就占80多种，这与发达国家不仅存在量的差距，而且在市场格局上存在严重的不均衡，同时也与膳食纤维的普及和应用是不相适应的。由于膳食纤维知识普及不够到位，整个市场容量仍停留在一个较小的水平上。总之，膳食纤维在我国的发展还处于起步阶段，从行业法规上看，行业标准以及质量标准还不健伞，目前多数企业只有沿用国际标准执行；从供应 业来看，专业生产膳食纤维的企业还很少，国内应用企业及膳食纤维产品也少之又少；从产品质量来看，发展参差不齐，多数企业在膳食纤维的口感、含量、色泽等指标上还存在很大问题。因此，多数食品企业仍处于尝试阶段，并未掀起膳食纤维的应用热潮。聚葡萄糖作为一种高品质的良好的水溶性膳食纤维，21世纪初在保龄宝生物股份有限公司实现工业化生产。在国外，聚葡萄糖作为一种大众化的食品配料，被广泛的应用于各种食品中，目前在我国也得到广泛的认可。2-3 水溶性膳食纤维聚葡萄糖的发展趋势聚葡萄糖对人体的特殊疗效作用日渐明显，其特殊营养功能受到医学及食品界的广泛关注，开发和利用聚葡萄糖的研究不断深入，对聚葡萄糖用途进一步的拓展，它的各种独特理化性质、生理功能的种种优点将得到世人的不断认可，而且聚葡萄糖新产品也将拥有更广阔的消费市场，以聚葡萄糖作为功能性食品的原料的需求量将会大大增加。纤维食品有“生命绿洲”之称，近年国际食品结构正朝着纤维食品的方向调整。日本、美国的消费需求每年以10％速度增长。在欧美市场，将聚葡萄糖加入食品中已经流行了许多年，在日本、台湾、韩国加入聚葡萄糖的食品销量不断增加。在中国，已有一些饮品中添加了聚葡萄糖，如娃哈哈的乳饮料思慕C等。在不久的将来，含有聚葡萄糖这种水溶性膳食纤维饮品或保健食品将在中国得到进一步发展。21世纪食品的发展主题是健康+美味。消费者对食品的要求在可口的基础上更加注重食品的功能与健康，同时消费者也不可能会单纯因为健康的需求而牺牲口味。而聚葡萄糖作为一种高品质的膳食纤维具有如下优点：良好的口感、更低的热量、广泛的应用范围、更多的生理功效、合理的价格。这些优点使得各种食品不会因为聚葡萄糖的添加而影响其口感，且不至于因为添加膳食纤维而过多地提高食品的成本，让食品企业容易接受，从而使聚葡萄糖在中国具有良好的发展前景。3 聚葡萄糖在食品中的应用3．1饮料行业聚葡萄糖是强化纤维饮料的理想纤维来源，它具有的水溶性好，低pH值及加热条件下的稳定性高，在货架期内稳定，纤维无损失等的优良特性，使其能广泛应用于饮料产品，包括固体饮料，无不良口味、色泽和透明度均良好，并可增强无糖或低糖饮料的口感。3．2 乳制品聚葡萄糖在低pH值下稳定，用于酸奶，能提供清爽口感和纤维强化；用于乳饮料中，能直接强化纤维。用在低脂无脂产品中能防止析水，赋予良好的质构和奶油口感。3．3 焙烤食品可用于生产高纤维的面包、蛋糕和饼干等焙烤食品，强化焙烤食品的纤维概念。聚葡萄糖十分耐热，作为蔗糖和油脂的替代品，能延缓淀粉老化，保持水分，提供良好的质构和口感，特别适于加工低糖、低脂的焙烤食品。3．4 保健品或药品因聚葡萄糖具有较低的热量值(1Kal／g)，可用于生产低能量，瘦身、减肥的保健食品或功能性饮料，针对爱美人士或年轻女性。3．5 糖果无糖糖果的良好配料，耐受性好。高水溶性和高黏度，保证硬糖和橡皮糖的良好咀嚼性；能防止结晶，特别是使用糖醇的糖果；非致龋性，适用于健齿糖果。添加聚葡萄糖的蔗糖糖果，起到强化纤维／益生元／降低蔗糖的作用，也可降低热量或降低总血糖生成值。3．6 其他应用还可用于巧克力、冰淇淋／冷冻甜点、果酱和果陷、肉制品等食品中，具有改善食品质构，起到营养强化的功能。（第二篇文章）水溶性膳食纤维——聚葡萄糖袁卫涛 高传林 杨海军现代食品工业既要满足人们的食欲． 义要兼顾人们的健康．而功能性食品的开发正~f-Jtlgi应了时代的要求 作为健康因子．水溶性膳食纤维聚葡萄精逐渐成为食品阡发者的新宠1．聚葡萄糖简介聚葡萄槠(俗名水溶悱膳食纤维)． 为内色或乳黄色颗粒 体． 易溶于水， 是在柠檬酸、I“梨醇的存在下，将葡萄糖高温低压反应聚合而成的多聚体， 其化学式为葡萄糖无舰则键合的缩埭物，但以1．6一精苻键结合为主 平均分于馈大于3 2(x】， 平均聚合艘大下20．的用量， 可以促进面团发酵速度．．但是， 酵母用量过大时， 面闭中可用来提供的营_养不足． 则酵母的生长受到抑制． 会影响而团的酮发．从而影响到苏打饼干的疏松感(2) 小苏打用量小苏打是制作苏打饼干的一种重要原料，它在焙烘过程中受热分解．可产生大量的二氧化碳．从而使饼坯体积膨胀增大．．小苏打的分解温度为60℃ ～150 如果小苏打加入量过多． 会使饼干的碱性增强．影I晌口味．同时碱也会呵面粉中的色累反应．使饼干内部色泽变黄(3)烘烤温度烘烤苏打饼干时．筇1阶段应当使烤炉的底火Hl盛．面火温度则应 相应低蝗．这样町以使开始阶段的饼坯袭 尽可能保持柔软．防止其迅速彤成硬壳．有利于饼坯体积的胀发和二氧化碳 C体的敞逸．．加强底火．热凰迅速传导到中心层． 促使饼坯内冈发酵产生的二氧化碳急剧膨胀，在短时lⅦ 匈将饼坯胀发起来 ，如粜烤炉温度过低． 即使发酵良好的饼坯亦将变成僵片； 而在合理的烘烤处理F． 尽衍发酵并不太理想的面团也-Ⅱ得到较好的产品在烘烤的中间阶段．虽然水分在继续蒸发．但重要的是将胀发到最大限度的体积嗣定下米，获得优良的焙烤弹性 闻此，此时要求表 火势渐增而底面火势渐减 此阶段温度如不够岛．会使表面不能凝固定形．胀发起来的饼坯重新塌陷而使饼干密度增大。制品最终将不够酥松 最后阶段， 即饼干J二色阶段的炉温通常低于前面备阶段，以防止饼干色泽过深。(4)食盐用量食盐对耐筋有增强其弹性和坚韧性的特点．能使fli『团扰胀力提高，增强面闭的保气性； 食盐同时 是面粉巾淀粉阿雉的活化剂．能增加淀粉的转化率．以供给酵母觅足的糖分； 食盐还是调节口眯的主料．能满足口味的需求。食盐最显著的特点就是具有抑制杂菌的作用．．虽然酵母的耐盐力比其他痫原菌强得多，但过lIi；的食盐含量同样会扣I制奠活性，使发酵作用减弱 为此，通常将眄己方中用盐总量的30％ 在第2次捌粉时加入， 余70％ 的食盐刚在油酥巾拌人． 以防用睛过多对酵母产生影响。2．聚葡萄糖的功能(1) 调节血脂水溶性膳食纤维可在小肠内造成一层膜。并缠裹部分食物脂肪，能有效限制消化道内脂肪的吸收，促进类脂化合物的排泄，增加饱腹感，减少进食量，从而达到调节血脂，减少脂肪堆积， 预防肥胖等功效。(2) 降低胆固醇聚葡萄糖进入肠道后被肠道微生物降解的产物可抑制胆固醇的合成，并能吸附胆同醇的代谢产物胆汁酸并排出体外。从而降低人体内胆固醇含量。阻碍对胆固醇的吸收，预防胆结石的形成。(3) 调节血糖值聚葡萄糖能改善末梢组织对胰岛素的感受性，降低对胰岛素的要求，抑制胰岛素的分泌， 阻碍对糖的吸收，从而达到降低血糖水平的日的，预防糖尿病。(4) 整肠作用 聚葡萄糖能促进人体肠胃蠕动， 消除便秘，预防痔疮；能促进肠道中有益微生物的生长， 降低十二指肠中pH值， 创造微酸环境以刺激有益微生物如双歧杆菌及其他乳酸菌的生长。同时减低有害细菌的繁殖，提高机体免疫能力。减少肠道与有毒物质接触的机会，抑制有害物质的吸收并促进排泄。达到排毒养颜的作用； 预防痔疮和结肠癌；改善体质。(5) 助控作用 可溶性纤维有助于预防过量的食物摄入和脂肪堆积。(6)减肥作用一方面膳食纤维可以减少进食量， 并从人体内带走多余的脂肪和能量。另一方面可溶性膳食纤维还可在胃肠壁上形成薄膜，阻止葡萄糖的吸收， 阻碍营养素转化成热能，从而有效地起到减肥的功效3．聚葡萄糖在食品中的应用(1)在烘培食品中的应用聚葡萄糖具有保湿性， 能通过保持水分或防止水分迁移来控制食品含水I量的不利变化，延长货架期； 还能减少糕点制作过程中面筋的形成，保持酥性结构。(2) 水果馅料聚葡萄糖常被添加到低热量、低糖水果馅料中。能防止水分从馅料中转移到面团或糕点的内部。延长货架期。(3) 乳制品 聚葡萄糖作为功能因子用于牛乳及涮昧乳、发酵乳、乳酸菌饮料和调制奶粉等乳制品中， 可以改善乳品口感，提高稳定性，不用担心会f“现与乳制品中的成分发生对人体不利的理化反应的情况。(4) 糖果聚葡萄糖的水溶性及黏性均很高，适于制造风味俱佳的无糖糖果；并且与其他原料混用。还能减少结晶。消除冷流动性并提高糖果稳定性。(5) 冷冻甜点聚葡萄糖具有冰点降低功能，用它能生产m富有奶油口感的美味冷冻甜点等。除了用于降低热量、糖分和脂肪的产品中外。还能向低脂冷冻甜点提供某些功能特性如控制水分、提供清新圆滑的口感及改进组织结构等。(6) 饮料南于聚葡萄糖溶解度大， 溶液清澈透明，在低pH 值的条件下稳定， 可随意用以增加饮料的固形物。改善及丰富口感，作为功能性膳食纤维来源可以广泛应用于各种功能性饮料中。（备注：文章是从国内期刊中能找到此类内容的精华，如果满意，加分后留下邮箱，将原始PDF文档发给你，可以纠正个别的乱码）