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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：
[1] 徐德鸿 . 新能源电力电子导论 [D]. 杭州 : 浙江大学 ,2009.
[2] 郝伟, 舒隽, 张粒子. 新能源发电技术综述 [C].华北电力大学第五届研究生学术交流年会 ,2007.
[3] 施涛.燃料电池发电系统的建模与仿真 [D].南京:东南大学,2007:5-6,63-64.
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新能源是相对于常规能源说的，有核能、太阳能、风能、生物质能、氢能、地热能和潮汐能等许多种。新能源的共同特点是比较干净，除核裂变燃料外，几乎是永远用不完的。由于煤、油、气常规能源具有污染环境和不可再生的缺点，因此，人类越来越重视新能源的开发和利用。（１）核能技术。核能有核裂变能和核聚变能两种。核裂变能是指重元素（如铀、钍）的原子核发生分裂反应时所释放的能量，通常叫原子能。核聚变能是指轻元素（如氘、氚）的原子核发生聚合反应时所释放的能量。核能产生的大量热能可以发电，也可以供热。核能的最大优点是无大气污染，集中生产量大，可以替代煤炭、石油和天然气燃料。①核裂变技术，从１９５４年世界上第一座原子能电站建成以后，全世界已有２０多个国家建成４００多个核电站，发电量占全世界１６％。我国自己设计制造建成的第一座核电站是浙江秦山核电站３０万千瓦；引进技术建成的是广东大亚湾核电站１８０万千瓦。核电站同常规火电站的区别是核反应堆代替锅炉，核反应堆按引起裂变的中子不同分为热中子反应堆和快中子反应堆。由于热中子堆比较容易控制，所以采用较多。热中子堆按慢化剂、冷却剂和核燃料的不同，有轻水堆（用轻水作慢化剂和冷却剂，浓缩铀为燃料，包括压水堆和沸水堆）、重水堆（重水慢化和冷却，天然铀为燃料）、石墨气冷堆（石墨慢化，二氧化碳或氦冷却，浓缩铀为燃料）、石墨水冷堆（石墨慢化，轻水冷却，浓缩轴为燃料），这些堆型各有优点，目前一般采用轻水堆较多。快中子反应堆的优点可以充分利用天然铀资源，热中子堆只能利用天然铀中２％的左右的铀，而快中子增值堆可以利用６０％以上，这种堆型还在进行商业规模示范试验。②核聚变技术，这是在极高温度下把两个以上轻原子核聚合，故叫热核反应。由于聚变核燃料氘在海水中储量丰富，几乎人类可用之不尽。所以世界各国极为重视。可以说，世界人类永恒发展的能源保证是核聚变能。（２）太阳能技术。①太阳能热利用技术比较成熟，有太阳能热水器、太阳能锅炉烧蒸汽发电、太阳能制冷、太阳能聚焦高温加工、太阳灶等，在工业和民用中应用较多；②太阳能光电转换技术，通过太阳能光电池把光能转换成电能（直流电），主要是光电池制造技术，太阳能电池有单晶硅、多晶硅、非晶硅、硫化镉和砷化锌电池许多种。这种发电技术利用最方便，但大功率发电成本太高。③光化学转换技术，利用太阳能光化学电池把水电解分离产生氢气，氢气是很干净的燃料。（３）风能技术。风能是一种机械能，风力发电是常用技术，目前世界上最大风力发电机为３２００千瓦，风机直径９７．５米，安装在美国夏威夷。我国风力发电装机总共２０万千瓦，最大风力发电机为１２０千瓦。（４）生物质能技术。这是利用动植物有机废弃物（如木材、柴草、粪便等）的技术。①热化学转换技术，把木材等废料通过气化炉加热转换成煤气，或者通过干馏将生物质变成煤气、焦油和木炭；②生物化学转换技术，主要把粪便等生物质通过沼气池厌气发酵生成沼气，沼气的主要成分是甲烷。沼气技术在我国农村得到较好应用，工业沼气技术也开始应用。③生物质压块成型技术，把烘干粉碎的生物质挤压成型，变成高密度的固体燃料。（５）氢能技术。氢气热值高，燃烧产物是水，完全无污染。而且制氢原料主要也是水，取之不尽，用之不竭。所以氢能是前景广阔的清洁燃料。①氢气制造技术，有水电解法、水热化学制氢法、水光电池分解法等；②氢气储运技术，氢气贮存有三种方式，一是压缩，二是低温液化，三是贮氢金属吸收。③氢气利用技术，有三种利用方式，一是作为燃料直接燃烧，二是通过氢燃料电池直接发电，三是用作各种能源转换的中介质使用。（６）地热能技术。地热能有蒸汽和热水两种。地热蒸汽有较高压力和温度，可直接通过蒸汽轮机发电；地热热水最好是梯级利用，先将高温地热水用于高温用途，再将用过的中温地热水用于中温用途，然后再将用过的低热水再利用，最后用于养鱼、游泳池等（表１３－６）。（７）潮汐能技术。潮汐发电技术是低水头水力发电技术，容量小，造价高。我国海岸线长达１４０００公里，有丰富潮汐能。据估算，全国可开发利用潮汐发电装机容量为２８００万千瓦，年发电７００亿千瓦时。 资料来源：
我国新能源的发展历程及现状 自1973年发生的石油危机以来，西方国家为减少对世界不稳定地区石油供应的过分依赖和出于环境保护的要求，都把提高能源系统的效率、节约能源作为其能源战略的重要目标和措施。在这一过程中，信息通信技术始终作为一个重要的辅助手段被应用于节能的方方面面。为了避免污染，同时为了避免未来的能源危机，人们开始寻找更清洁、可再生的能源。国家在“十一五”期间将把新能源作为重点产业加以发展，中共中央在《十一五规划建议》中明确提出：“加快发展风能、太阳能、生物质能等可再生能源。”80年代起步阶段新能源的发展从国家的支持来讲，是从我国的“六五”计划期间，也就是上世纪80年代初期，新型可再生能源技术开始列入国家重点科技攻关计划，由中央政府拨给资金。这是在国家科委组织的能源战略研究中第一次把新能源、可再生能源作为未来国家发展的一个战略组成部分。虽然中国也把新能源作为我国的一个能源发展战略，但是由于中国当时的煤炭等整个的资源和能源相对来讲还比较丰富，再加上当时新能源的开发还处在研究开发的起步阶段，技术还不成熟，成本也比较高，无法实现大规模应用。在当时还很难对经济和社会产生重要影响，主要处在研究开发和应用示范的阶段。当时我们提出要“近有实效、远有前景”，所谓“近有实效”主要是指发展农村的小沼气、小水电，特别是生物质能。这对解决当时我国农村的好多地区，特别是缺少商品能源供应的地区起到了很大作用。当时新能源的发展规模，由于财力有限而没有发展大型项目。国家“六五”计划的第一个攻关项目，仅拨给新能源部300万人民币。由于经费有限，技术力量薄弱，所以风电主要是发展小型风力发电机，目标是解决内蒙流动的蒙古包的用电问题，围绕这个组织攻关。而当时国际上已经开发了相当大的风电设备。生物质能方面主要是开发沼气，进一步提高它的商品化程度，提高产气率。当时也开发了一些像沼气发电这样的技术，以及后来的沼气汽化技术。当时太阳能电池厂全国只有两家，分别位于开封和宁波，这两家的生产能力加在一起还不到一个兆。这是很低的生产水平，而且当时也没有什么应用，其原料就是用半导体厂的废旧单晶硅来做。热用当时与德国政府开展了国际合作，在北京大兴区建立了中国第一个新能源村，在这项中德科技合作计划里，第一个合作的项目就是建立新能源示范村，就是把德国的技术综合地拿到这个村，做了新能源的示范点，通过这个村让人们了解新能源具体能发挥什么样的作用、怎么来应用。可持续发展阶段随着我国科技的不断进步和经济实力的不断增强，进入九十年代，国家在这方面的投入力度也越来越大。这个阶段的显著标志是在1992年召开的联合国环境与发展大会上，第一次提出了可持续发展的问题，提出了环境与发展二者的关系问题是人类面临的一个重要挑战，而要解决可持续发展就要改变能源的结构，并再次提出发展清洁能源、发展可再生能源。由于第一次提出后国际上石油危机得到缓解，油价很低，所以人们就不可能再去搞高成本的可再生能源，而只停留在研究阶段。到了1992年第二次提出是从可持续发展的角度，不仅是解决当前的能源问题，还要实现人类的可持续发展，解决由能源和发展带来的环境问题。可再生能源是清洁的、没有污染的能源，因此各个国家都在加大发展力度。特别在1997年旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》通过后，欧美等发达国家由于承担了减排的义务，因此，他们必须把发展可再生能源作为常规能源的替代品，这样除了在减排上就起到了明显的效果，同时这样做也在客观上推动了西方国家的再生能源技术发展。在此期间，我国通过国内研发、组织国际合作等方式积极发展可再生能源，与美国、欧洲等很多国家合作，在中国建立了再生能源试验项目，如内蒙的风能、太阳能等做了很多研究，也引进了一些国外先进技术，包括我国在与欧盟委员在浙江大陈岛成功建成的风能、太阳能、潮汐能和生物质能的综合性可再生能源示范基地。21世纪发展现状到了二十一世纪，我们面临的能源问题更加凸显，也就是能源环境问题已成为制约未来经济发展的一个重大因素。在这种情况下，国家就更加把再生能源放在一个战略地位。2006年中国通过并实施了《可再生能源法》，通过立法形式确立了可再生能源在未来中国经济发展、可持续发展和能源发展的战略地位，也确定了它发展的重点和配套的相应的政策法规。在此之后，发改委和相关政府部门也陆续制定了一些配套政策，来完善和实施这项法律。另外，在2007年国家也制定了相应的《可再生能源中长期发展规划》，规定了我国可再生能源发展的目标，即力争到2010年使可再生能源消费量占到能源消费总量的10%，2020年提高到15%。具体目标包括到2020年建成水电3亿千瓦、风电3000万千瓦、生物质发电3000万千瓦、太阳能发电180万千瓦。在节能减排及应对全球环境变化方面，我国也把发展可再生能源作为一项重点任务，比如我们的节能工程，其实质就是通过节能来实现减少化石能源的消耗。特别是党的十七大报告中提出的2020年全面小康社会目标，其中一条就是要建设生态文明。建设生态文明的一个具体内容就是显著提高可再生能源的比重，进一步大力发展可再生能源。在节能减排方面也明确了要积极利用可再生能源，所以十七大报告也在事实上再次确立了可再生能源的地位。在这些政策前提下，从党中央国务院到发改委、财政部和地方各部门都相应制定了很多政策，包括财政部建立了可再生能源发展基金，确定一些基金的管理使用办法，来鼓励企业、地方政府和各方面更多地利用可再生能源。发改委也在大的产业项目上减免税收等。因此这几年我国的新能源产业发展很快，我们现在风能的发电装机到目前已超过600万千瓦，到今年年底有可能达到一千万千瓦，提前实现“十一五”计划的目标。在太阳能方面，中国目前是世界上生产真空管太阳能热水器最多的国家，我们一年大概生产能力超过一千八百万平方米。在太阳能发电方面，我国已成为世界上最大生产光伏电池的国家。生物质能方面，我国提出“不与人争粮，不与粮争地”的方针。在这个基础上，进一步开发生物燃料。通过发展非粮作物和植物发展生物燃料，做到不占用粮田，不影响粮食安全。以上大体是我国目前可再生能源的现状：我们确定了中长期发展计划和相应的正在完善中的政策，并形成了一些科技成果，但总体来讲，创新能力还不足，许多核心技术仍没有掌握，还走在发达国家后头。另外各项具体新能源的政策体系还不健全、很多大型设备还需要进口、人才缺乏，教育还没有为再生能源的发展提供强有力的支撑。综上，我们在政策、培养人才、国际合作和组织好示范这些方面应该加强。新能源产业化离不开信息技术在信息技术的应用方面，虽然信息化技术已经在规模较大的企业中应用，但目前整体上在可再生能源产业的应用还相对滞后于其他成熟的产业。从长远来讲，可再生能源的发展离不开信息技术，如风力发电。因为现在大部分的风力发电都是无人值守自动运行的，它怎么并网与电网更好地匹配，就需要采用控制技术和网络管理技术。在太阳能光电方面，特别是进入电缆的数据采集、整理、分析都需要采用IT手段。另外，太阳能电池制造过程中也需要设计开发的系统软件。新能源产业化，离不开IT技术，离不开信息化手段。“智能电网”是目前电力企业说得比较多的词。它的意义并不限于优化电力公司的管理那么简单。事实上，它还对“清洁科技”有着重要的作用。由于各国政府对于环境的日益重视，以及能源紧缺的压力，通过“清洁科技”生产的可再生的“清洁能源”有着广阔的发展前景，如风能、太阳能、燃料电池等等。而有了各种各样的清洁能源，原来的电网要和这些能源有机地结合，就需要电网网络更加智能化，使得能源从生产、传送到最后使用的过程受到集中监控和管理。如果能通过成本核算进行更好的定价，清洁能源就能从中获益，从而更快地发展。而要进行更好的定价，就得依赖于更多的数据收集和更好的数据分析处理，这里智能技术就有了用武之地。
线虫又称蠕虫，属于低等无脊椎动物的线虫门（Nematoda）。线虫是一类重要植物病原物，线虫病害已成为农、林生产上的重要问题（刘维志，2000；杨新美，2000）。Sasser等（1987）认为，植物寄生线虫病害每年造成世界农业损失约1000亿美元。据联合国粮农组织（FAO）保守估计，全世界因线虫危害给粮食和纤维作物造成的损失约为12%，对蔬菜、花生、烟草和某些果树造成的损失要超过20%（段玉玺等，2002）。线虫的防治包括化学防治、农业防治、物理防治和生物防治等。
利用生物方法防治线虫最先由Duddington于1951年提出。生物防治可以利用包含微生物、微型动物在内的生物，通过自然控制和引入控制手段进入有害线虫生活环境，以竞争、捕食、寄生、拮抗等作用机制来控制线虫。自然控制就是由土著微生物来抑制线虫的数量，也就是依赖自然调控。而狭义上所指的生物防治指引入控制，即人为将寄生线虫的天敌，以生防菌剂、生物有机肥等形式施入土壤来控制有害线虫的数量。线虫的天敌，主要有真菌、细菌、病毒、立克氏体、放线菌、涡虫和原生动物等。其中，关于真菌和细菌的生物防治作用的研究较多。用于防治的真菌按其功能划分有捕食真菌、寄生真菌、机会真菌、产毒真菌（张克勤等，2001）；关于细菌目前研究最多的则是穿刺巴氏杆菌和根际细菌，其他的研究应用的较少。从20世纪70年代到80年代，国内外对根结线虫食线虫真菌展开了广泛的调查研究。目前，国内外已报道根结线虫食线虫真菌约30属，79种以上。何胜洋等（1987）报道了我国食线虫菌物的9个种；张克勤等（1996，2001）对我国食线虫菌物资源进行调查，共计报道食线虫菌物120余种，其中17个为新种。
捕食线虫真菌是一类通过不同形态捕食器官捕食线虫的生物，在自然界是影响线虫数量的主要因子之一。Gray等（1988）将其捕食器官分为6种：粘性菌丝、粘性分枝、粘性网、粘性球、非收缩环和收缩环。前5种捕食结构部分或者全部表面有粘性物质，可以将线虫粘附在上；最后一种收缩环则通过机械收缩来捕食线虫。粘性菌丝是最简单的捕食结构，丝孢菌的一些种和2种接合菌的菌丝表面会形成一层粘性物质用以捕食线虫。粘性分支是另一种较为简单的捕食结构，多见于柱捕单顶孢菌。一些捕食线虫真菌在菌丝上有生出1～3个细胞组成的直立分支，这些分支可能汇合在一起，形成单个环状或者二维网状结构，即粘性网。在已经交织的粘性网上仍可能继续发散出分支，甚至形成结构相当复杂的三维结构捕食器官。粘性网是最常见的捕食性真菌的捕食器官，而此类真菌最为常见的是少孢节丛孢菌。另外一种常见的捕食结构是粘性球，常见于丝孢菌和担子菌。非收缩性环常见于食线虫真菌。收缩性环由三个细胞组成，当线虫经过时细胞可以膨胀，此环就会闭合。Jaffee等（1996）发现了12种在包含主要作物食物链中位置特殊的捕食性真菌。Noweer等（2007）在田间试验中证实将捕食线虫真菌和昆虫寄生线虫结合来防治番茄根结线虫有很好的效果，并且节丛孢菌对线虫活性的抑制效果比指霉属真菌更显著。
寄生真菌是一类重要的生防资源，大部分是兼性寄生菌，多寄生于雌虫和虫卵中，例如轮枝孢菌。这类真菌都有分支状的菌丝体，当菌丝接触到虫卵，便会释放一些酶类，穿透卵壁并且破坏卵内部结构，使之不能孵化（Morgan-Jones et al.，1983）。近几年研究较多的为拟青霉属。Jatala（1986）发现淡紫拟青霉可用于多种线虫的生物防治。菌株PL251是一株保存于澳大利亚国家分析实验室的淡紫拟青霉菌株，目前已被开发成菌剂，用于防治根结线虫（Kiewnick et al.，2004）。以上两类真菌都是通过直接作用于线虫本身，从而使其丧失侵染能力或者死亡。而菌根真菌和植物内生真菌，尤其是丛枝菌根真菌可以与植物形成良好的共生结构，从而增强植物对根结线虫等病虫害的抵抗力，对水分胁迫等逆境抗性，营养吸收等能力（Smith et al.，2010）。Sikora（1992）发现，在温室中内生菌根真菌可以抑制南方根结线虫对番茄的侵染和在番茄根内的生长。之后的研究也证实在许多植物线虫系统中，接种菌根真菌均可以减少根结线虫对作物的侵染，例如，抑制南方根结线虫和爪哇根结线虫对橄榄的侵染（Castillo et al.，2006）；抑制北方根结线虫对除虫菊的侵染等（Waceke et al.，2001）。
另一类可以用作防治线虫的真菌是植物内寄生真菌。此类真菌可以寄生在植物组织中，而且不会导致植物出现病理特征。当内生真菌成功定殖后，就会诱导植物产生一些抗性特征，类似于菌根真菌诱导抗性。Hallman等（1994）对这类真菌进行了较为系统的研究，从番茄根系筛选200种植物内寄生真菌，并且将其分为不同种。在盆栽试验中证实有40种可以抑制南方根结线虫，其中，尖孢镰刀菌可以显著减少根结的产生。
浅谈园艺植物害虫的生物防治技术论文
在平平淡淡的日常中，大家最不陌生的就是论文了吧，论文的类型很多，包括学年论文、毕业论文、学位论文、科技论文、成果论文等。你写论文时总是无从下笔？下面是我精心整理的浅谈园艺植物害虫的生物防治技术论文，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
摘要 ：
在城市生态系统中，园林植物是非常关键的组成部分，而在园林植物养护中，园林害虫常常对园林植物造成了危害，对其防治研究具有较大的现实意义。园林植物害虫的种类繁多，在对其防治的过程中，如果使用传统的防治方法，很容易出现灭虫不彻底的现象，而使用生物防治方法能大大提高防治效率。鉴于此，本文对园艺植物害虫的生物防治进行了研究。
关键词：
园艺植物，生物防治，研究；
在当今城市建设和园林绿化过程中，目前的绿地系统和园林植物种类跟以往相比，要复杂得多。随着全球气候恶劣变化，温湿度季节分配的失调，导致早涝灾害的.现象频繁发生。再加上人类活动的频繁以及干扰，使得植物结构失调，加上品种单一，植物的地下空间不足。最终，可使生长环境变坏，更严重时，会导致园林虫害泛滥。鉴于此，本文对园林植物的种类进行分析，为今后园林植物害虫的防治工作提供参考。
1、常见园林植物害虫种类
近几年来，随着国内外园林植物品种和数量的增加，园林植物害虫种类大量增加，分布范围也随之增大，这种现象越来越严重，园林植物害虫不仅会严重影响到生态系统的安全性，还会影响生态系统的稳定性，甚至会对进出口贸易产生影响。经过一些统计调查表明，一些常见的园林植物害虫有这些，食叶害虫、刺吸式害虫、钻蛀害虫及地下害虫等。
2、生物防治害虫的具体方法
利用害虫生物天敌进行除虫工作
通过对常见的栽培的园艺植物进行分析，可发现，这些植物对应的害虫中，存在一些补食性的天敌或者是一些寄生性的天敌。这些天敌能够为园艺植物提供害虫的生物防治功能。在园艺植物中，树木的种类繁多，寄生于树木中的虫类也很多，其中蚜虫是害虫，能够影响树木的生长。益虫有蚯蚓、螳螂、篦麻蚕、瓢虫、蜜蜂等。谈到利用害虫生物天敌除虫，有不少例子。例如，红蜡蚧是一种常见的害虫，其生长速度很快，对其防治难度很大，但是其寄生性天敌种类也非常多，其寄生性天敌比捕食性天敌要多得多。为除去红蜡蚧虫害，可对红蜡蚧的天敌的种类进行归类和汇总，然后合理地投放害虫天敌。然而，在害虫天敌的养护实践过程中，发现害虫天敌过冬是一个问题，每当冬季来临，需要为这些害虫天敌供给生物养分和生存空间。当使用害虫天敌除害虫的时候，应当特别注意以下2点:把生物除虫充当主要方法，恰当使用灭虫农药，从而有效保障除虫效果，避免害虫天敌繁殖过快致使除虫效果不理想;注意生物防治害虫方法的适用对象，同一种生物防治害虫的方法在不同的植物中的效果不一样。
利用病原微生物农药进行除虫工作
病原性微生物农药是指真菌和病毒等原生动物。其中的例子很多，比如苏云金杆菌，其是使用生物化学原理来灭虫的，借助微生物在孢子形成时得到的一些蛋白物质，在害虫幼虫的腹部上皮细胞形成孔隙，使害虫的吸水量增加，当害虫细胞的吸水量达到一定程度时，害虫死亡，这样实现除虫的目的。另外，在利用该原理除虫的过程中，需要注意以下事项。
注意安排好病原体的释放时间，通常情况下，以清晨或晚上为宜，尽量选择阴天天气，避免阳光直射或者光线过强的情况发生;病原体微生物释放的位置应注意，务必释放在害虫和害虫卵等活体上，这样才能给病毒或细菌复制提供充足的环境和养份;要充分进行实践来验证灭虫方法的适用性;为使病毒或真菌的除害虫能力充分发挥出来，要注意调整园林中的空气湿度和温度，为病原微生物生命活度提供保障另外，应充分利用病原线虫的作用。线虫主要经由昆虫的口腔或者肛门进入体内释放细菌以使昆虫致死。线虫的使用方法和适用对象与病原微生物类同。
3、小结
在目前的园艺植物害虫的生物防治过程中，大量的生物防治手段被使用，为防治病害作出了一定的贡献。然而，其防治效果往往不是太理想。其中的原因很大一部分是由于存在一些问题未能解决，需要改进的地方还有很多。因此，为了对园艺植物的病害进行更好地防治，需要充分利用生物防治手段，充分利用好植物的遗传方式，通过基因重组去改变细菌的生长状况。通过人工养殖，对生物防治进行不断地优化，将更多的资金和人力投入到园艺植物害虫生物防治研究中去，诱导园艺植物产生抗病性的化学、物理、生物诱导因子，从而对植物的性能进行改进。在害虫的生物防治过程中，应当遵循保护环境的原则，在对园艺植物病害进行控制时，应当使该项工作满足国家提出的建设资源节约型和环境友好型社会的要求。
参考文献
[1]赵敏.园艺植物病害的生物防治[J].现代园艺，2013(09).
[2]权俊娇，马行.园艺植物害虫生物防治研究进展[J].天津农业科学，2014(01).
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[4]林沙.重寄生菌防治园艺植物病害研究[J].北京农业，2014(09).
[5]王珊.园艺朱武病害的生物防治[J].城市建设理论，2014(21).
科学家们最早在植物（Napoli等，1990)和脉孢菌（Neurospora crassa) (Cogoni和Macino，1997)中发现了dsRNA诱导的RNA沉默现象。RNAi在这些机体中作为抗病毒的防御体系而发挥作用。虽然在上述发现中，转基因病毒可以编码具有沉默功能的基因片断，并在复制过程中产生dsRNA，但针对RNA沉默现象的决定性发现还是由Andrew Fire和Craig Mello首先完成的。早在几年前，在线虫中进行反义RNA实验时，Guo和Kemphues就观察到正义RNA也具有很高的基因沉默活性（Guo和Kemphues，1995)。后来Andrew Fire（安德鲁·菲尔）和Craig Mello（克雷格·梅洛）通过实验阐明了这一反常现象：将反义RNA和正义RNA同时注射到秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans)比单独注射反义RNA诱导基因沉默的效率高10倍。由此推断，dsRNA触发了高效的基因沉默机制并极大降低了靶mRNA水平（Fire等，1998)，这是一个有关控制基因信息流程的关键机制。人们将这一现象命名为RNAi (见综述：Arenz和Schepers，2003)。安德鲁·菲尔和克雷格·梅洛因为发现这一关键机制而获得诺贝尔生理医学奖。RNAi的机制：基因所携带遗传信息（即单个基因的具体功能）的传递是通过名为信使RNA的分子进入细胞蛋白合成“工厂”而实现的，而基因功能的研究方法一直是研究工作的拦路虎。安德鲁·菲尔和克雷格·梅洛通过线虫实验证实：某些线虫体分子触发了特定基因上RNA的破坏，导致蛋白无法合成，出现寄主“基因沉默”，而这一过程便被称为RNAi。天然的RNAi现象存在于植物动物和人类等真核生物的体内，在调解基因活力和预防病毒感染方面起到重要作用。同时他们还发现了有效关闭基因表达的方法，这样当某一特定基因被“沉默”后，其功能便反向的体现出来了。线虫造成机体基因的转变，导致各种疾病。 关于RNA的功能，以前教科书上大概有三种，一种是作为信使RNA(mRNA),是gene转录的直接产物，接下来翻译成蛋白质。所有的蛋白质都是这样合成的。另外是转运RNA（tRNA),蛋白合成的时编码和运送氨基酸到核糖体。还有一些具有催化作用的RNA,比如核糖体的构成成分就有RNA,它们起催化作用。但是RNAi（RNA interference)的发现，揭示了RNA的另外一个重大功能：调节gene的表达（这给gene表达的调控也增加了一个全新的概念）。2001年，随着人类基因组测序的完成，针对其它多种生物的基因组测序计划，也相继开展起来。在未来的一段时间内，科学界将不会出现比人类基因组测序更瞩目的技术。有人将人类基因组测序称为“21世纪科学发展史上的里程碑”、“生物学领域最重要的成就之一”。然而时隔不久，同一年在哺乳动物中发现的RNAI掀起了一场风暴，而且愈演愈烈。《Science》杂志将RNAi称为“2002年的重大突破”（Couzin，2002)。然而，更加令人吃惊和兴奋的是，4年以后的今天，这项技术的始作俑者，安德鲁·菲尔和克雷格·梅洛就因此获得2006年诺贝尔医学奖。一项全新的技术在提出后短短几年就得到诺贝尔奖的青睐和肯定，此前是绝无仅有的，这也足见RNAi在医学领域的开创性意义和极大的应用前景。随着人们对多种生物体基因组序列了解的深入，RNAi技术可以帮助我们更细致地了解复杂的生理学过程。RNAi技术与基因组学、蛋白质组学和功能蛋白质组学密切相关，因此， RNAi本身可作为一项实验技术为生物工程及制药业等相关行业服务，从而在更深更广的领域发挥其作用。
下肢深静脉血栓溶栓治疗的护理论文
在各领域中，大家都有写论文的经历，对论文很是熟悉吧，借助论文可以有效提高我们的写作水平。那么问题来了，到底应如何写一篇优秀的论文呢？以下是我为大家收集的下肢深静脉血栓溶栓治疗的护理论文，希望对大家有所帮助。
下肢深静脉血栓形成(DVT)是指由于各种原因导致下肢深静脉内血液异常凝固引起管腔阻塞，静脉血液回流障碍的疾病。若未及时治疗，将造成程度不一的慢性深静脉功能不全，影响生活，甚至致残。在急性期如果血栓脱落引起肺栓塞可危及生命。我科从2008年5月至2011年4月采用静脉溶栓和抗凝辅以活血化瘀降低血液粘度治疗下肢深静脉血栓共87例，配合精心的护理，疗效满意，现将护理体会介绍如下。
一、临床资料
1、一般资料：本组病例87个，男56例，女31例，年龄23～68岁，平均年龄46岁，左下肢58例，右下肢25例，双下肢4例；手术后27例，产后18例，外伤后21例，长期卧床16例，无明显诱因5例。患者临床主要表现为患肢疼痛、肿胀、皮色加深，皮温偏高，浅静脉扩张。均经血管彩超检查确诊为下肢深静脉血栓形成。所有均采用静脉溶栓和抗凝辅以活血化瘀降低血液粘度综合治疗。
2、给药方法：尿激酶50万单位加生理盐水200ml经患肢足背浅静脉持续20小时匀速输入，扎止血带于患肢踝关节上5～10cm处[1]，每2小时放松10～15分钟；低分子肝素钠经腹壁皮下注射12小时一次，连续使用7天。经外周血管静脉输入低分子右旋糖酐，丹参每日一次，连续使用10～15天。停用低分子肝素钠后改用口服华伐令抗凝3个月。
3、结果：患肢经溶栓、抗凝、去聚等综和治疗后水肿，疼痛明显好转至消褪，皮肤色泽恢复正常。
未发生肺栓塞，有一例出现血尿，经停用低分子肝素钠后出血停止。出院前均经复查血管彩超检查。血栓消失、血管完全再通78例，血栓部分消失、血管部分再通9例。均佩带循序减压弹袜出院。
二、护理
1、心理护理：由于对疾病不了解，有的患者顾虑重重，过度焦虑；有的则表现为无所谓，不能正确的对待治疗。此时我们要以高度的责任心，认真摸清每个病人的心理特点，向病人讲解疾病的相关知识及治疗效果，增加病人的信心。让患者家属了解本病的病因，治疗，预防和护理知识，使病人和家属建立一种新的有利于疾病康复的心理环境，积极、主动的配合治疗和护理。
2、体位护理：急性发病后10～14天内绝对卧床休息，包括在床上大小便，禁止热敷、按摩、推拿患肢，以免血栓脱落[2]。抬高患肢高于心脏水平20～30cm，膝关节微屈，膝下垫宽大软枕。10～14天后可逐步下床活动。不宜进行剧烈活动或患肢牵拉伸展运动，防止血管损伤，导致疾病复发。可行足背伸屈运动，每日数十次，每次3～5分钟，以促进下肢静脉回流。
3、病情观察：
(1)观察患肢肿胀、疼痛、浅静脉扩张程度及皮肤温度、色泽和足背动脉搏动情况。
(2)每日定时、定位测量患肢肢体的周径。我科选用髌骨中点上下各15cm处测量并做记录。第一次应测量双下肢的周径并沿测量的部位作一记号。以后的测量均从第一次作记号处测量以减少误差。记录下每次测量的结果，了解患肢肿胀变化情况。
(3)并发症的'观察护理：肺动脉栓塞是下肢深静脉血栓形成常最严重的并发症，发生率为20～40%，约11%在出现症状的1小时内死亡[3]。应高度警惕。如病人出现胸痛、胸闷、咳血、呼吸困难等症状，应立即给予平卧，避免深呼吸，咳嗽，剧烈翻动。报告医生，持续心电监护，高浓度吸氧，密切观察生命体征及血氧饱和度的变化，积极配合抢救。严密监测观察穿刺部位有无渗血、血肿，有无牙龈出血，皮肤紫癜及血尿、血便等情况。并每周监测大便潜血，防止消化道出血。在本组治疗的87例患者中有一例在进行溶栓抗凝治疗的第五天出现血尿，经停用低分子肝素钠后出血停止。
4、用药护理：
(1)遵医嘱准确、按时用药，现配现用。
(2)输尿激酶采用小号头皮针穿刺，输液完毕穿刺点按压15分钟。
(3)严密观察用药反应，发现异常及时通知医生处理。
(4)遵医嘱每周定时监测出凝血功能。
5、健康指导：
(1)合理饮食，宜清淡富含维生素、粗纤维低脂饮食，保持大便通畅，避免引起腹压增高影响血液回流。
(2)适当锻炼，急性期后宜适当锻炼以减轻体重，降低血脂、血糖、血压、血粘度，避免长时间保持同一种体位，防止血栓再复发。
(3)保护患肢，避免受伤和寒冷刺激。
(4)绝对戒烟防止烟中尼古丁等有害物质刺激血管收缩，影响静脉回流。
(5)指导正确使用循序减压弹力袜。避免穿紧身衣裤或吊带袜以免影响下肢血液循环。(6)作好出院指导，严格遵医嘱口服抗凝药，用药期间观察大小便颜色、皮肤黏膜情况，每周复查一次血常规和出凝血时间。出院后3～6月到门诊复查，发现异常时及时就诊。
下肢深静脉血栓形成（DVT）是产后常见的一种严重并发症，一般在产妇血液处于高凝状态下引起的，静脉血栓脱落后随血流到达产妇肺部，可造成急性肺栓塞，主要表现为患肢肿胀、疼痛，对患者生命安全构成了巨大威胁。近年来，随着人们饮食结构的改变以及高龄产妇增加，该并发症发生率呈不断上升逐势。我院选取收治的28例下肢深静脉血栓形成患者作为研究对象，积极给予针对性治疗以及综合护理干预，获得良好效果，报告如下。
1、资料与方法
一般资料
选取2013年6月—2014年6月我院收治的产后合并下肢深静脉血栓形成患者28例，最大年龄41岁，最小年龄24岁，平均年龄（±）岁；平均发病时间（±）d；其中自然分娩8例，剖宫产20例。所有患者均有不同程度的左下肢疼痛、肿胀以及行走活动受限等，经彩色多普勒超声检查以及静脉造影确诊。
方法
治疗方法给予所有患者抗凝、溶栓以及药物治疗，急性期患者需要求其卧床休养；将产妇患肢抬高，局部给予50%硫酸镁持续湿敷，并定期进行更换。抗凝治疗：给予患者低分子肝素钙5000U，皮下注射，2次/d，连续治疗1周；并给予患者华法令每天，连续使用1个月~6个月，并在治疗期间严密监测患者凝血时间，若凝血时间发生异常，可根据医嘱适量减少用药或停止用药。溶栓治疗：将尿激酶50万U加入5%葡萄糖溶液250mL中，静脉滴注，病情稳定后减少用量，连续治疗10d。口服阿司匹林为临床常用治疗药物。
护理方法在治疗期间给予患者综合护理干预，主要包括心理护理、抗凝溶栓护理、病情观察、饮食护理、康复护理以及健康知识教育等。
2、结果
本组28例产后合并下肢深静脉血栓形成患者经对症治疗与综合护理后，患肢肿胀、疼痛现象消失，均痊愈出院。
3、讨论
产后并发下肢深静脉血栓形成一般是在血液高凝状态下，静脉血流速度减慢，激素水平发生变化，并且受妊娠因素影响出现的一种产后严重并发症，主要临床表现为患肢肿胀、疼痛，对患者身体健康影响较大。临床常用抗凝、溶栓等对症治疗，并联合综合护理干预，可有效改善患者临床症状，促进肢体功能恢复。综合护理干预主要包括心理护理、抗凝溶栓护理、病情观察、饮食护理、康复护理以及健康知识教育等。
心理护理
产后并发下肢深静脉血栓患者在接受抗凝、溶栓治疗过程中，需暂停对新生儿进行母乳喂养，新生儿喂养模式的改变、患肢肿痛以及活动受限，再加上恢复慢、治疗时间长、治疗费用高，因此，患者易出现焦躁、抑郁等不良心理。医护人员应主动与患者交流，应用沟通技巧为其详细讲解产后并发下肢深静脉血栓形成的病因、治疗方法、注意事项以及预后效果等，与患者建立良好的护患关系，取得患者信任，给予针对性心理干预，缓解患者的焦虑、抑郁，提高治疗依从性。可利用放松疗法，如播放音乐、视频等转移患者注意力，减轻患者心理负担，保证治疗效果。
抗凝、溶栓护理
在给予产后并发下肢深静脉血栓患者抗凝、溶栓治疗时，应减少具有创伤性的治疗与检查；在进行静脉穿刺时，避免将止血带捆扎过紧，可选用静脉留置针，减少静脉穿刺次数；拔针时，应对局部进行5min~10min压迫。定期抽取血样进行血小板计数、血常规检查，并详细记录患者凝血酶原时间，保证血液样本符合相关要求；观察患者有无尿血、便血以及皮下瘀血现象；在对尿激酶进行稀释时，避免剧烈摇晃，并在稀释后立刻使用。
病情观察
首先，需要详细观察患者在治疗期间是否有出血倾向，关注患者是否发生呕吐、疼痛，若存在异常现象，需及时向医生报告，以便给予对症处理。其次，要观察患者肺栓塞症状，肺栓塞是产后并发下肢深静脉血栓形成严重的并发症之一，是因血栓脱落引起的，主要临床表现有咳嗽、胸痛、呼吸困难、血压下降等，个别严重患者可出现昏迷、心律失常等，应及时使患者吸入高浓度氧气，并报告医生给予对症治疗。
饮食护理与康复护理
为患者制订科学的饮食方案，以低脂、高蛋白、高纤维以及高热量食物为主，并保证充足的水分摄入，降低血液黏稠度，促进血液循环。根据患者具体病情，引导患者下床活动，进行早期康复训练；活动时可穿弹力袜，有利于深静脉回流。血栓再通后需继续口服抗凝药物，避免复发，并加强患肢保暖。
健康知识教育
根据患者信息反馈以及知识要求，为其制订针对性的健康教育计划，住院期间积极对患者进行健康宣教，提高相关知识掌握程度。责任护士主动向患者讲解产后并发下肢深静脉血栓形成的病因、治疗过程以及预后效果等，帮助患者树立正确疾病观；并给予患者科学的出院指导以及告之注意事项，叮嘱患者定期到医院复查。本组28例产后并发下肢深静脉血栓形成患者经抗凝、溶栓对症治疗以及综合护理干预后均痊愈出院。综上所述，给予产后并发下肢深静脉血栓患者针对性治疗，并联合心理护理、抗凝溶栓护理、病情观察、饮食护理、康复护理以及健康教育等多种干预措施进行护理干预，可提高治疗效果，促进患者恢复。
对止血与血栓的认识开始于出血问题上，例如血友病早在2000年以前犹太人法典中已有记载。20世纪50年代以后，对凝血机制有了深入的认识，到了60年代，“瀑布学说”已成为公认的凝血机制。60年代以后逐渐认识到血栓形成比止血缺陷对人类健康威胁更大，对血液凝固的研究不仅涉及止血问题，而且也涉及血管内血栓问题。近年来随着研究工作的深入，不仅在凝血因子方面有了新的发现.同时对体内的抗凝蛋白，如蛋白C、蛋白S、抗凝血酶和组织因子途径抑制物等也加深了研究。活化蛋白C抵抗(activated proteinC resistance，APCR)的研究与临床应用，使血栓与止血实验诊断工作进人了新阶段。纤维蛋白溶解问题也取得新的认识和进展。分子标志物检测将是研究和诊断血栓前状态和易栓症的重要方法和依据。对于凝血、纤溶和血小板等在血栓形成中的作用也从分子水平上有了深入的认识。随着分子生物学、分子免疫学等学科的发展，在血栓和止血方面已发展和建立了一系列的方法用于出血性疾病实验诊断和对血栓性疾病危险因素的检测以及抗凝溶栓治疗的监测。
Alpha-lipoic acid: A possible pharmacological agent for treating dry eye disease and retinopathy in diabetes Clin Exp Pharmacol Physiol . 2020 Dec;47(12):1883-1890. doi: . Epub 2020 Jul 21. PMID: 32621549 DOI: IF=（2015）index (一般偏难) 摘要： α-硫辛酸（ALA）是天然存在的二硫醇微量营养素，可充当线粒体酶活性的辅助因子。由于其潜在的抗氧化剂活性，它被认为是“通用抗氧化剂”。先前的研究报道了ALA的药理学优势，例如 血糖控制 ， 改善的胰岛素敏感性 以及 减轻糖尿病并发症 （如神经病变和心血管疾病）的发生。糖尿病患者中普遍存在 干眼病和视网膜病 。 实验研究证明了ALA在干眼症和糖尿病性视网膜病中的有益作用 。ALA可以通过 下调 角膜上皮细胞中基质金属蛋白酶9的表达并激活眼表的抗氧化状态来预防干眼症。此外，它的直接 抗氧化作用 还可以防止氧化应激引起的角膜表面侵蚀和泪腺损害。ALA通过 抑制 O-联结的β-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶和核因子-κB活性并减轻氧化应激来预防糖尿病性视网膜病。它可以 激活 视网膜神经节细胞中的核因子红系2相关因子2和AMP激活的蛋白激酶。在视网膜前病变糖尿病患者中进行的临床试验表明，含染料木黄酮和维生素的ALA可以保护视网膜细胞并降低糖尿病患者的炎症作用。然而，很少有研究探索其在干眼病和糖尿病性视网膜病中的有益作用。因此，这篇评论文章讨论了ALA在干眼病和糖尿病性视网膜病中的作用的最新进展， 关键字： α-硫辛酸；抗氧化剂 糖尿病性视网膜病变; 干眼病 基质金属蛋白酶 核因子红系2相关因子2。 1引言 α-硫辛酸（ALA）1,2-二硫杂环戊酸酯-3-戊酸是一种天然存在的低分子量（ g / mol）二硫醇微量营养素，可作为与线粒体代谢相关的生物能酶活性的辅助因子。 1 ALA与丙酮酸脱氢酶，α-酮戊二酸脱氢酶，支链α-酮酸脱氢酶和甘氨酸裂解系统等酶的赖氨酸残基的ε-氨基共价连接。 1 ， 2 与硫醇基团此有机硫化合物在植物和动物中产生。动物的主要来源是肉，尤其是红肉，而植物的主要来源是西兰花，抱子甘蓝，菠菜，马铃薯，番茄和豌豆。 3 ， 4 它可以在哺乳动物细胞的线粒体中合成，发现在病理条件下会降低。 5 在人类中，ALA是在心脏，肝脏和肾脏中合成的。 6 商业ALA是R和S形式的外消旋混合物。天然存在的R形式充当线粒体酶的辅因子。 7 食物中R和S形式的绝对生物利用度均不超过40％，并且能够穿越血脑和血视网膜屏障。 8 ， 9 许多植物衍生的抗氧化剂，包括在ALA老化相关的病症的治疗用途最近进行了综述。 10 Hagen等人证明，饮食中补充2周的ALA可以改善线粒体功能，这可以通过增加老年大鼠的O 2消耗量和线粒体膜电位来证明。 11 ALA或其钯共轭形式可改善老年大鼠心肌和大脑中的电子传输链活性。 12 - 14 如防止心血管疾病，炎症，衰老和认知功能障碍阿尔茨海默病ALA的许多生物活性吸引了其药理好处。 15 - 17 ALA的抗癌作用表现在各种癌细胞系。 18 ， 19 该作用通过生长因子受体结合蛋白2（一种细胞信号通路的衔接蛋白和AMP激活的蛋白激酶（AMPK））介导，导致表皮生长因子受体（EGFR）和哺乳动物雷帕霉素S6信号转导的靶标下调。途径。 20 ， 21 此外，ALA可以下调几个蛋白激酶，包括粘着斑激酶，细胞外信号调节激酶1/2和蛋白激酶B这将最终抑制转化生长因子β1信号的磷酸化。这被解释为ALA对乳腺癌细胞抗侵袭作用的可能机制。 22 ALA或其还原形式的二氢硫辛酸（DHLA）可以直接或间接调节蛋白激酶C和AMPK的表达，这是细胞代谢的许多下游信号传导途径中的关键酶。 23 ， 24 此外，作为过氧化物酶体增殖物激活受体α和γ的激动剂。 25 这些机制解释了ALA对肥胖，非酒精性脂肪肝和肝纤维化的有益作用。 26 - 28 由于氧化应激参与糖尿病并发症的分子机制，因此ALA的抗氧化作用可用于其治疗。大多数临床研究表明，在减轻糖尿病患者的氧化应激，神经病以及与神经病有关的疼痛和感觉异常方面具有药理作用。 29 ， 30 。然而，最近的荟萃分析与安慰剂相比时结束ALA的对血糖控制和胰岛素敏感性的影响不显着。 31 在2型糖尿病患者中普遍存在视网膜病变和干眼症。 32 实验研究证明ALA在干眼病和糖尿病性视网膜病中的有效性。但是，尚未通过临床试验确定其在这些眼部疾病中的作用。因此，本文综述了ALA在干眼病和糖尿病性视网膜病中的作用。截至2020年6月，在PubMed，Scopus和Web of Science中使用搜索词α-硫辛酸和眼部疾病或干眼症或糖尿病性视网膜病变对相关文章进行了文献检索。 2 硫辛酸的抗氧化剂和抗炎活性 α-硫辛酸是一种强大的抗氧化剂分子，因此被认为是“通用抗氧化剂”。ALA和DHLA的抗氧化和抗炎作用如图 1 所示 。通过基于NAD（P）H的反应，ALA易于从饮食中吸收，运输到细胞并在肝脏中还原为DHLA。由于它可溶于水和脂肪，因此广泛分布在细胞膜和细胞质中。 33 ALA的氧化形式和还原形式均具有抗氧化性能。 1 ， 33 ， 34 的范围内的氧化还原活性含硫天然产品，包括ALA的药理学性质被关联到硫醇基团。 35 ALA的潜在抗氧化作用可以归因于直接活性氧（ROS）清除能力，金属离子螯合能力和恢复细胞抗氧化剂的能力，例如还原型谷胱甘肽（GSH），辅酶Q，维生素C和E含量。 11 ， 34 ， 36 研究已经证明ALA可以提高下降在肝细胞和心肌细胞中GSH，维生素C，维生素E和辅酶Q的水平。 36 发现ALA的脂质体制剂可增强其抗氧化能力。 37 在ALA的ROS清除特性中，在生物系统中已证明清除了羟基自由基，次氯酸，过氧自由基和单线态氧。 38 它还可能通过过渡金属螯合发挥抗氧化作用。ALA可以螯合Fe 2+和Cu 2+，从而防止氧化还原活性金属介导的反应，如Fenton和Haber-Weiss反应。 2 ， 39 ， 40 此外，由于金属螯合性质它可以有效地减轻与重金属中毒有关的毒性。α-硫辛酸可以增加主要抗氧化剂的基因表达，例如超氧化物歧化酶（SOD），过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）。该作用是通过氧化还原敏感的转录因子，核因子erythroid-2相关因子2（Nrf2）的稳定和核易位介导的。 41 由于Nrf2阻断了核因子-κB（NF-κB）的活化，因此可以解释ALA的Nrf2活化和抗氧化特性，因为它具有抗炎作用。 41 此外，人类神经母细胞瘤细胞中显示出一种新型的ALA抗炎机制，它可以使DNA甲基化，从而下调炎性细胞因子白介素（IL）-1β和IL-6的水平。 42 体外和体内研究均表明ALA和DHLA的促氧化特性。DHLA的促氧化特性可能是通过羟基自由基的产生介导的。 15 此外，ALA和DHLA已显示出可促进离体大鼠肝脏线粒体中线粒体通透性的转变，从而产生过量的ROS（如超氧阴离子）。DHLA刺激大鼠肝线粒体和线粒体下颗粒中超氧阴离子的产生。 43 因此，选择合适的ALA药理剂量对于限制其抗氧化作用至关重要。 44 为确定老年人群体中ALA的耐受性而进行的一项研究得出的结论是，每天600毫克一餐，连续5天的口服剂量耐受性良好。 45 但是，较高剂量可能产生上消化道副作用和潮红感。 45 3 硫辛酸在眼病中的作用 干眼症 干眼病是一种与年龄有关的多因素慢性疾病，会因泪液产生中断和角膜上皮完整性丧失而影响眼表。此病最初会引起轻度不适。以后，它可能导致眼表疤痕，可能导致不可逆的视力损害。泪腺中泪液的产生与神经内分泌，激素和免疫学因素有关。带有角膜上皮的眼泪可保持眼表的水合作用和表面光滑度。眼膜，眼角膜和房水中的酶抗氧化剂和非酶抗氧化剂可提供抗氧化应激的保护。抗氧化剂关键酶SOD，CAT和GPx， 46 ， 47 在正常角膜上皮，抗氧化酶活性的顺序被报告为SOD> CAT> GPx的。 48 除此之外，眼泪蛋白乳铁蛋白和S100A还有助于眼表的抗氧化防御。 经常与干眼症有关的环境因素包括暴露于污染物，臭氧，紫外线辐射以及长期使用防腐眼药水（如治疗青光眼）。 49 这些因素会增加氧化应激，从而导致眼表发炎。 50 ， 51 在干眼疾病的病理生理学活性氧和氮物种的重要的作用是通过增加证明在眼表面组织8-羟基脱氧鸟苷2，4-羟基壬烯醛，丙二醛和硝基酪氨酸水平。 49 ， 52 - 54 ROS的水平和活性保护酶导致的氧化性损伤和眼表面炎症之间的不平衡。 49 ， 55 减少的结膜上皮抗氧化酶（SOD，CAT和GPX）的表达是在与干眼疾病的受试者中发现。 56 干眼动物模型表明，氧化产物在角膜上皮中积累。 57 Kruk等人发现，增加的氧化应激反过来会导致眼表发炎和干眼症的发生。 58 眼泪中基质金属蛋白酶（MMP）及其抑制剂之间平衡的改变是与眼表疾病相关的病理生理机制之一。 59 ， 60 在氧化应激，MMP的在角膜上皮屏障（对-和反式-细胞上皮）的分子的破坏作用在干眼病进行了说明。 61 ， 62 MMP-9过度表达已被证明在干眼病。 63 类似于Kelch的ECH相关蛋白1（Keap1）-Nrf2抗氧化反应元件途径在调节抗氧化剂基因的表达，维持角膜上皮细胞的抗氧化剂状态并从而保护眼表免受干眼症的影响中起着关键作用。 64 ， 65 因此，Nfr-2在角膜上皮细胞中的激活可以间接增强抗氧化防御能力，例如SOD，CAT和GPx。 66 最近的一项研究得出结论，在干眼模型中，Nrf-2激活剂可有效抵抗角膜上皮细胞损伤。 67 仅少数研究提出氧化应激作为干眼病局部治疗的靶标。 49 ， 68 的氧化应激和ALA的干眼疾病中的作用描述于图 2 。最近的体外和体内研究表明，ALA可以下调MMP-2和MMP-9的表达并增加其组织抑制剂在眼泪中的表达。 69 ， 70个 研究在动物模型表明，ALA和硒蛋白P可以有助于减轻氧化应激的眼表。 71 ALA通过激活眼表细胞中的Nrf-2来增加泪腺过氧化物酶并恢复泪腺产生。 72 ALA对大鼠辐射性泪腺损伤具有保护作用，其作用是通过抑制活化的T细胞表达和NF-κB信号传导途径介导的，从而提示ALA在干眼症中可能具有治疗作用。 73 糖尿病患者中普遍存在干眼病。 32 在2型糖尿病患者中，糖尿病视网膜病变与干眼症之间存在显着相关性。 74 糖尿病患者血糖控制不佳也与干眼症发生率相关。 75 糖尿病中干眼症的可能机制与高血糖症有关，高血糖症可能导致高泪膜渗透压和眼表发炎。由于泪腺的神经病变，这种炎症和氧化应激降低了杯状细胞密度，结膜上皮鳞状化生以及泪液产生不足。 76 - 78 ALA的降血糖，抗炎和抗氧化作用可能对糖尿病相关的干眼症有效。然而，需要更多的研究来确定其在干眼病中的作用。 糖尿病性视网膜病 糖尿病性视网膜病仍然是糖尿病的主要眼部并发症之一。已经证明包括氧化应激和炎症在内的各种机制可导致糖尿病性视网膜病的形成。 79 葡萄糖的自动氧化，高级糖基化终产物的形成增加以及醛糖还原酶和蛋白激酶C活性的增加，是导致糖尿病视网膜多种细胞类型中ROS形成的因素。 65 糖尿病视网膜病变的病理生理学也报道了肾素-血管紧张素过度活化，血液血液动力学变化，白细胞介导的内皮细胞损伤以及视网膜毛细血管基底膜灌注不足和增厚。 80 - 83 高血糖症会在己糖胺的生物合成途径中诱导 O- 连接的β-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶活性的激活。这种增强的 O- 连接的β-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶活性产生了 O- 连接的β-N-乙酰氨基葡萄糖信号传导，这与糖尿病性视网膜病的发病机理有关。 84 ， 85 ö -GlcNAcylation在高血糖状态可以激活NF-κB，炎性转录因子。 86 由于视网膜神经节细胞（RGC）死亡，氧化应激和炎症在糖尿病性视网膜病变的发展中起着重要作用。 86 在图 3中 描述了ALA在糖尿病性视网膜病中的作用 。ALA在线粒体生物能反应中的作用以及在细胞膜和细胞溶质中作为抗氧化剂的作用可以显着控制糖尿病性视网膜病变，神经病变和其他血管疾病。 29 此外，ALA可以增强血管内皮细胞对内皮细胞的抗氧化防御能力。 87 Inman等人已经证明饮食疗法可以减轻氧化应激，从而改善青光眼的RGC存活率。 88 ALA补充4-11个月可以改变与氧化应激相关的基因和蛋白质的表达。 88 与对照组相比，ALA治疗组的RGC数和轴突转运，轴突数和轴突完整性发生了变化。 88 所测量的视网膜脂质过氧化，蛋白质亚硝基化和DNA氧化水平支持了这一效果。ALA可以激活内皮型一氧化氮合酶产生一氧化氮，改善内皮功能，并抑制糖尿病患者的糖基化反应。 29 ， 89 Nrf2在氧化应激过程中在视网膜中的保护作用被证明。 90 然而，糖尿病患者的高血糖水平可能有助于Keap1的表观遗传修饰，以增加其在细胞质中的水平，并且在糖尿病性视网膜病变中观察到Nrf2的相关失活。 91 ， 92 ALA增强的Nrf-2的视网膜神经元的核易位。 93 为ALA提出的另一种保护糖尿病小鼠RGC的机制是通过激活AMPK和抑制 O- 连接的β-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶活性来介导的。 94 ALA可以抑制糖尿病动物视网膜中的NF-kB活化和血管内皮生长因子的作用。 95 在视网膜病变前期糖尿病患者中进行的临床试验表明，以染料木黄酮和维生素进行的ALA剂量为400 mg / d持续2个月可以保护视网膜细胞。 96 最近的一项研究表明，以600 mg / d的ALA对糖尿病患者的抗炎作用持续4个月。 97 但是，Haritoglou等人进行的临床试验表明，每天的ALA（600毫克，持续2年）不能预防在胰岛素依赖型糖尿病患者中发生具有临床意义的黄斑水肿。 98 因此，需要更多的研究来确定ALA在糖尿病性视网膜病中的作用。 4 结论与未来展望 硫辛酸被认为是“通用抗氧化剂”。ALA的抗氧化作用与直接ROS清除能力，金属离子螯合能力及其恢复细胞抗氧化剂的能力有关。ROS和抗氧化剂含量之间的不平衡会导致眼表的氧化损伤和炎症。动物模型研究表明，ALA和硒蛋白P可能有助于缓解眼表的氧化应激。ALA增加了泪腺过氧化物酶的活性并恢复了泪腺的产生，从而改善了干眼症。还发现ALA对糖尿病性视网膜病有效。它通过诱导Keap1-Nrf2-ARE信号通路在视网膜中发挥抗氧化应激的神经保护作用。 O- 连接的β-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶活性。通过抗氧化活性，ALA可以抑制细胞凋亡并维持RGC。临床试验发现口服ALA（600 mg / d）可以有效缓解糖尿病患者中轻度至中度多发性神经病的作用，范围为40天至4年。 99 - 101 短期ALA治疗（600毫克/千克，静脉注射8周）可以改善在糖尿病患者中早期肾病。 102 口服剂量为1300 mg / d的ALA以及维生素E或二十碳五烯酸和能量受限的饮食8-10周可减轻肥胖症的体重。 26 ， 103 最近的研究结果发现，连续六个月给予ALA以及其他抗氧化剂和二十二碳六烯酸可减轻原发性开角型青光眼患者的氧化应激，而没有任何不良影响。 104 制备了一种基于纳米胶束的ALA滴眼剂，用于糖尿病相关的角膜治疗，它可以增强ALA的角膜通透性，稳定性，溶解性和积累。 105 ALA预防这些糖尿病并发症的有益作用是值得的。但是，在糖尿病患者中使用ALA治疗眼病（如干眼症和糖尿病性视网膜病）的临床试验尚不足以支持其有益作用。尽管进行了临床和临床前研究，但仍需要使用不同的口服剂量或ALA滴眼剂进行更有针对性的长期临床试验，以探索其在眼部疾病中的治疗潜力。 致谢 作者非常感谢印度印度喀拉拉邦Elthuruth，Thrissur，St。Aloysius HSS英语系Babitha NV，高级HSST，英语系的宝贵帮助。 利益冲突 作者声明没有潜在的利益冲突。 同行评审 本文的同行评审历史记录可从 ‐获得 。
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文献综述是对某一方面的专题搜集大量情报资料后经综合分析而写成的一种学术论文，它是科学文献的一种。格式与写法文献综述的格式与一般研究性论文的格式有所不同。这是因为研究性的论文注重研究的方法和结果，特别是阳性结果，而文献综述要求向读者介绍与主题有关的详细资料、动态、进展、展望以及对以上方面的评述。因此文献综述的格式相对多样，但总的来说，一般都包含以下四部分：即前言、主题、总结和参考文献。撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲，在根据提纲进行撰写工。前言部分，主要是说明写作的目的，介绍有关的概念及定义以及综述的范围，扼要说明有关主题的现状或争论焦点，使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓。主题部分，是综述的主体，其写法多样，没有固定的格式。可按年代顺序综述，也可按不同的问题进行综述，还可按不同的观点进行比较综述，不管用那一种格式综述，都要将所搜集到的文献资料归纳、整理及分析比较，阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向，以及对这些问题的评述，主题部分应特别注意代表性强、具有科学性和创造性的文献引用和评述。总结部分，与研究性论文的小结有些类似，将全文主题进行扼要总结，对所综述的主题有研究的作者，最好能提出自己的见解。参考文献虽然放在文末，但却是文献综述的重要组成部分。因为它不仅表示对被引用文献作者的尊重及引用文献的依据，而且为读者深入探讨有关问题提供了文献查找线索。因此，应认真对待。参考文献的编排应条目清楚，查找方便，内容准确无误。关于参考文献的使用方法，录著项目及格式与研究论文相同，不再重复。
昨（22）日，《Nature》发表的一篇新论文，为治疗癌症带来了新的思路，这个来自英国的研究团队发现，「吃糖」就可以抑制肿瘤的生长，进而消灭癌张。
英国癌症研究中心的团队在《Nature》的网站上宣布，他们发现口服一种简单的单糖，就可以对肿瘤产生明显的抑制效果。「这有望成为一种简单、安全的抗癌疗法，而且能用于多种癌症类型，」团队成员表示。
神奇的甘露糖（mannose）
为了快速分裂增殖，癌细胞对糖类一直有极高的需求。研究团队从这个点做为出发点，指出如果能针对癌细胞的糖类摄取需求开发疗法，就有望抑制它们的生长。
团队成员们进而开始评估癌细胞是否对所有的糖类来者不拒，结果发现，虽然大多数糖类是癌细胞生长的能源，但一种叫做甘露糖（mannose）的单糖，却能显著抑制癌细胞的生长。
研究人员发现，在甘露糖的作用下，肿瘤细胞内的葡萄糖明显增加，这说明甘露糖能影响到葡萄糖的代谢。我们知道，为了生长，癌细胞需要消耗大量的葡萄糖。倘若只能囤积、而无法利用葡萄糖，癌细胞的生长自然会受到抑制。
动物实验也有效！
不过，细胞实验结果并不一定有临床价值，甘露糖在体外实验里，能抑制癌细胞的生长，但在动物体内，它是否也能对癌症产生抑制效果？
团队成员们进一步让罹患肿瘤的小鼠口服甘露糖，随后，科学家们再往这些小鼠体内注射用同位素标记的葡萄糖，观察这些糖分能否被吸收。如他们所预期的，葡萄糖的代谢在小鼠体内也得到了显著的抑制。
在正常细胞中，葡萄糖代谢被抑制，那么在肿瘤细胞中呢？接下来，研究人员们在小鼠的饮食中添加了甘露糖，并在小鼠皮下注射入了肿瘤细胞。研究表明，摄入甘露糖，并不会影响小鼠的体重，也不会影响小鼠的健康，却能显著抑制肿瘤的生长。
研究人员进一步指出，如果甘露糖和化疗联合使用，可以起到更佳的抗癌疗效。相较只服用甘露糖的小鼠，接受了联合治疗的小鼠其生存期有着显著延长。
另外，去年的研究也有指出，甘露糖可以调节免疫系统，帮助有机体预防与抑制自身免疫疾病，包括1型糖尿病、气喘的发生和发展，这种广泛存在于蔓越莓等浆果和其他植物中的糖，对人体有大大益处。
主要研究的是遗传病和相关癌症与剪接体之间的关系，听起来很复杂，但是肯定是对人类有益的。
据央视新闻报道，北京时间7月9日凌晨，美国加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)副教授吴梦婷获得美国国家科学院年度科学家奖(MNP Grimes),这是该奖项设立以来，首位中国女性获奖者。奖金100万美元，以表彰其在该领域的杰出贡献。获奖人吴梦婷获得一项新的科学成就。据介绍，获奖理由为“她是在利用 DNA序列鉴定疾病机制上做出贡献的女性”。
这些论文主要研究了什么？与我们生活息息相关呢？目前已知的三种肿瘤类型分别为：前列腺癌、乳腺癌）、肺癌。这是因为它们都与人体中的 DNA被翻译后发生改变从而导致疾病。但最近的研究发现：癌症的病理机制仍然不清楚，因为它们会“沉默”。此外，癌症和遗传也有关系。”吴梦婷介绍说，她做过研究发现细胞对人体非常重要。
细胞是由多种类型的细胞组成的，在分化过程中，不同模式的细胞会形成不同样子的膜结构、核质结构和功能，也会发生形态和其他变化。例如干细胞会有一些不一样的形态，有的可以是单核一样多细胞也有多个细胞核。当身体出现问题的时候，肿瘤就会生长。吴梦婷说：“因为你把它想象成一棵树没有叶子、没有花骨朵和果实的样子。
因为在这种环境下不可能长出任何一棵树和树木来帮助生长或为你治病，所以它会影响什么。但现在有一个奇怪的现象，因为每个人的身体中都存在不同大小的细胞，它们共同组成了一个生态系统。如果有错误，那么健康就会受到影响：例如吸烟会影响到肺功能以及心血管系统等等。”从一开始她就意识到需要多个方面保护细胞，它们才能维持正常发育等各个方面。。这是一个细胞分化过程中发生一些改变的问题。
在一项新的研究中，来自美国普林斯顿大学的研究人员惊奇地发现，他们以为是对癌症如何在体内扩散---癌症转移---的直接调查却发现了液-液相分离的证据：这个生物学研究的新领域研究生物物质的液体团块如何相互融合，类似于在熔岩灯或液态水银中看到的运动。相关研究结果作为封面文章发表在2021年3月的Nature Cell Biology期刊上，论文标题为“TGF-β-induced DACT1 biomolecular condensates repress Wnt signalling to promote bone metastasis”。
论文通讯作者、普林斯顿大学分子生物学教授Yibin Kang说，“我们相信这是首次发现相分离与癌症转移有关。”
他们的研究不仅将相分离与癌症研究联系在一起，而且融合后的液体团块产生了比它们的部分之和更多的东西，自组装成一种以前未知的细胞器（本质上是细胞的一个器官）。
Kang说，发现一种新的细胞器是革命性的。他将其比作在太阳系内发现一颗新的星球。“有些细胞器我们已经认识了100年或更久，然后突然间，我们发现了一种新的细胞器！”
论文第一作者、Kang实验室博士后研究员Mark Esposito说，这将改变人们对细胞是什么和做什么的一些基本看法，“每个人上学，他们都会学到‘线粒体是细胞的能量工厂’，以及其他一些有关细胞器的知识，但是如今，我们对细胞内部的经典定义，对细胞如何自我组装和控制自己的行为的经典定义开始出现转变。我们的研究标志着在这方面迈出了非常具体的一步。”
这项研究源于普林斯顿大学三位教授实验室的研究人员之间的合作。这三位教授是Kang、Ileana Cristea（分子生物学教授，活体组织质谱学的领先专家）；Cliff Brangwynne（普林斯顿大学生物工程计划主任，生物过程中相分离研究的先驱）。
Kang说，“Ileana是一名生物化学者，Cliff 是一名生物物理学者和工程师，而我是一名癌症生物学家和细胞生物学者。普林斯顿大学刚好是一个让人们联系和合作的美妙地方。我们有一个非常小的校园。所有的科研部门都紧挨着。Ileana实验室实际上与我的实验室在Lewis Thomas的同一层楼! 这些非常紧密的关系存在于非常不同的研究领域之间，让我们能够从很多不同的角度引入技术，让我们能够突破性地理解癌症的代谢机制--它的进展、转移和免疫反应--也能想出新的方法来靶向它。”
这项最新的突破性研究，以这种尚未命名的细胞器为特色，为Wnt信号通路的作用增加了新的理解。Wnt通路的发现导致普林斯顿大学分子生物学教授Eric Wieschaus于1995年获得诺贝尔奖。Wnt通路对无数有机体的胚胎发育至关重要，从微小的无脊椎动物昆虫到人类。Wieschaus已发现，癌症可以利用这个通路，从本质上破坏了它的能力，使其以胚胎必须的速度生长，从而使肿瘤生长。
随后的研究揭示，Wnt信号通路在 健康 的骨骼生长以及癌症转移到骨骼的过程中发挥着多重作用。Kang和他的同事们在研究Wnt、一种名为TGF-b的信号分子和一个名为DACT1的相对未知的基因之间的复杂相互作用时，他们发现了这种新的细胞器。
Esposito说，把它想象成风暴前的恐慌购物。事实证明，在暴风雪前购买面包和牛奶，或者在大流行病即将到来时囤积洗手液和卫生纸，这不仅仅是人类的特征。它们也发生在细胞水平上。
下面是它的作用机制：惊慌失措的购物者是DACT1，暴风雪（或大流行病）是TGF-ß，面包和洗手液是酪蛋白激酶2（CK2），在暴风雪面前，DACT1尽可能多地抓取它们，而这种新发现的细胞器则把它们囤积起来。通过囤积CK2，购物者阻止了其他人制作三明治和消毒双手，即阻止了Wnt通路的 健康 运行。
通过一系列详细而复杂的实验，这些研究人员拼凑出了整个故事：骨肿瘤最初会诱导Wnt信号，在骨骼中传播（扩散）。然后，骨骼中含量丰富的TGF-b激发了恐慌性购物，抑制了Wnt信号传导。肿瘤随后刺激破骨细胞的生长，擦去旧的骨组织。( 健康 的骨骼是在一个两部分的过程中不断补充的：破骨细胞擦去一层骨，然后破骨细胞用新的材料重建骨骼)。这进一步增加了TGF-b的浓度，促使更多的DACT1囤积和随后的Wnt抑制，这已被证明在进一步转移中很重要。
通过发现DACT1和这种细胞器的作用，Kang和他的团队找到了新的可能的癌症药物靶点。Kang说，“比如，如果我们有办法破坏DACT1复合物，也许肿瘤会扩散，但它永远无法‘长大’成为危及生命的转移瘤。这就是我们的希望。”
Kang和Esposito最近共同创立了KayoThera公司，以他们在Kang实验室的合作为基础，寻求开发治疗晚期或转移性癌症患者的药物。Kang说，“Mark所做的那类基础研究既呈现了突破性的科学发现，也能带来医学上的突破。”
这些研究人员发现，DACT1还发挥着许多他们才开始 探索 的其他作用。Cristea团队的质谱分析揭示了这种神秘细胞器中600多种不同的蛋白。质谱分析可以让科学家们找出在显微镜玻片上成像的几乎任何物质的确切成分。
Esposito说，“这是一个比控制Wnt和TGF-b更动态的信号转导节点。这只是生物学新领域的冰山一角。”
Brangwynne说，相分离和癌症研究之间的桥梁仍处于起步阶段，但它已经显示出巨大的潜力。
他说，“生物分子凝聚物在癌症---它的生物发生，特别是它通过转移进行扩散---中发挥的作用仍然不甚了解。这项研究为癌症信号转导通路和凝聚物生物物理学之间的相互作用提供了新的见解，它将开辟新的治疗途径。”（生物谷 ）
参考资料： Esposito et al. TGF-β-induced DACT1 biomolecular condensates repress Wnt signalling to promote bone metastasis. Nature Cell Biology, 2021, doi:. D. Patel et al. Condensing and constraining WNT by TGF-β. Nature Cell Biology, 2021, doi:.