第一篇:现代汽车安全技术的研究进展(共)
现代汽车安全技术的研究进展
邱卓丹
(广西工学院汽车工程系,广西柳州545006)
摘 要: 根据最新资料提出了满足现代汽车安全要求应采取的技术措施,并就现代汽车安全前沿技术进行了阐述。
关键词: 现代汽车;安全技术;系统
中图分类号: U461191文献标识码:A文章编号:16710051 – 0
4随着汽车数量的增加以及交通运输日益繁忙,汽车事故增多,所引起的人员伤亡和财产损失严重,己成为一个不容忽视的的社会问题。因此对汽车安全系统的要求越来越高,同时也使得以汽车安全为主题的技术竞争更加激烈。
1现代汽车安全新概念
被动安全防护装置是现代汽车结构的重要组成部分,在发生汽车碰撞事故时,安全防护装置能最大限度地减轻人员伤亡程度以及汽车损坏程度。过去,汽车设计主要考虑被动安全即只在特定的时间提供特定环境下的保护且绝大部分针对碰撞状态,而现代汽车设计师们考虑更多的是主动安全设计。现代汽车的高新技术使汽车能够自己“思考”并对驾驶员和车辆进行实时监控,主动采取措施,有效防止
事故发生。表1 列出了为保障人身及财产安全而在汽车上所采取的全新技术。
图--------
2现代汽车主被动安全前沿技术扫描
211巡航控制系统[5 ]
巡航控制系统也称为恒速控制系统、定速控制系统或车速电子自动控制系统。当汽车在良好的道路或高速公路上长时间行驶时,驾驶员只要按一下设定开关,巡航控制系统就能准确地使汽车按照目标车速(40km/ h 以上)恒速行驶而无须踩加速踏板,从而减轻驾驶疲劳,使高速行驶的车辆更安全、更平稳。该系统由速度控制模块PCM、真空控制伺服系统及操纵机构组成。它由操纵机构输入控制指令,根据行驶阻力的变化通过速度控制模块及真空伺服系统反馈并调整发动机节气门工作状态,从而达到调整和稳定车速的目的。未来的巡航控制系统将与动机电喷控制系统及自动变速器控制系统实现联动控制或复合控制,并配置追踪行驶控制系统以实现最佳的适时加速、减速,确保行驶更安全。
212福特Eyecar 技术[3 ]
Eyecar 技术通过采用眼位传感器测定驾驶员的眼睛位置,然后通过使用电动座椅自动将不同身材的驾驶员的眼睛调到同一高度,以保证提供一个对路面和周围车道的无阻碍视野和最好的视见度;同时通过电机自动调整转向盘、制动跳板、加速踏板、地板和中央控制台的高度,以构成自适应的驾驶环境。这一技术完全发展了行车安全的概念。
213福特Camcar 技术[3 ]
采用多个微型摄像机系统(包括前向摄像机系统、侧置后视摄像机系统、车后全景摄像机系统、night3.[2 ]付百学.集成安全系统(ISS)[J ].世界汽车,2001(8):15-16、20.[3 ]龚铁.福特汽车安全新技术扫描[J ].世界汽车,2001(2):1942.[5 ]汪立亮,徐寅生,杨生超.现代汽车电子巡航控制系统(CCS)原理与检修[M].北京:电子工业出版社,2001.[6 ]孙雄.汽车GPS 导航的现状及发展[J ].上海汽车,2001 ,(5):248.[8 ]周小川,林平.汽车爱好者手册[M].成都:四种辞书出版社,2000.[9 ]徐振东,祖国发.2000 年汽车工业十大先进技术[J ].汽车文摘,2002 ,(6):114.[12 ]高全均.电子制动系统及其扩展功能[J ].上海汽车,2001 ,(11):110.[14 ]董素荣,姜丁,杨生辉,李建军.汽车轮胎气压自动检测系统的发展[J ].世界汽车,2000 ,(2):1520.[16 ]黄宁军.汽车安全带安全气囊的新发展[J ].汽车科技,2001 ,(3):1723.[18 ]王遂双.汽车电子控制系统的原理与检修[M].北京:北京理工大学出版社,2001.Development of Modern Auto Safetydan
(Dept.of Automobile Engineering ,Guangxi University of Technology ,Liuzhou 545006 ,China)
Abstract : This paper puts forward some technical measures of for the auto safety according to the recent data published ,and expounds some newest safetytechnique;system
第二篇:现代生物制药技术的研究进展
燕京理工学院现代制药技术论文
燕京理工学院
Yanching Institute of Technology
(2016)届化工与制药专业现代制药技术论
文
题目: 现代生物制药技术的研究进展 学院: XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 专业: XXXXX 学号: XXXXXXX 姓名: Dream 指导教师: 林贝 教研室主任(负责人): 林贝
2015 年 6 月 4 日
燕京理工学院现代制药技术论文
现代生物制药技术的研究进展
Dream 化工与材料工程学院 化药1204班 学号XXXXXXX
指导教室 林贝
摘 要
本文简述了近年来基因工程在生物制药技术的发展和应用。其中主要从基因操作中大分子的分离、PCR技术、基因芯片、外源基因的表达这4个方面叙述基因工程相关技术的应用和发展,以及基因工程药物的产业化现状与发展趋势。
关键词:生物技术
基因工程
基因操作技术
生物制药 基本概念 1.1 生物技术
广义的生物技术是指人类对生物资源(包括动物、植物、微生物)的利用、改造的相关技术。其发展经历了三个不同的阶段——以酿造为代表的传统生物技术,以微生物发酵为代表的近代生物技术,以基因工程、细胞工程、酶工程和蛋白质工程为代表的现代生物技术。
是二十世纪70年代开始异军突起的高技术领域,在医疗、制药、农业、轻工食品及环保业发展迅速。[1]以上的生物技术成果集中应用于医药工业。
1.2 现代生物技术两大核心工程 1.2.1 工程
概念:基因工程是分子遗传学和工程技术结合的产物。是现代生物技术的核心它能按人类需要把遗传物质DNA分子从生物体中分离出来,进行剪切、组合、拼装合成新的DNA分子。再将新的DNA分子植入某种生物细胞中,使遗传信息在新的宿主细胞或个体中得到表达,以达到定向改造或重建新物种的目的。
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1.2.2 细胞工程
概念:利用细胞融合技术把含有不同遗传物质的细胞合成杂种细胞。并使之分裂生长成为杂种生物。它包括体细胞融合、核移植、细胞器摄取和染色体片段的重组等。
1.3 现代生物制药
主要指基因重组的蛋白质分子类药物的制造过程,即利用基因工程、抗体工程或细胞工程技术生产的源自生物体内的天然物质,用于体内诊断、治疗或预防药物的生产过程(也可称基因工程制药)。基因操作技术
基因大分子的分离主要指质粒(plasmid DNA)和基因组DNA的分离。质粒分离的常用方法有碱变性抽提法、煮沸法、去污剂裂解法、质粒DNA释放法、酸酚法等。质粒在基因工程中最常用来做成各种克隆载体(cloning vector)或表达载体(expression vector)。质粒载体还可用于RNA干扰(RNA inter-ference)的研究[1](由于这一技术的研究和应用,美国科学家Andrew Z.Fire博士和Craig C.Mello博士获得了2006的诺贝尔生理学或医学奖)。基因组DNA的分离通常采用酚-氯仿法、基因文库(gene library)、Southern杂交以及PCR扩增技术等。其中基因文库是指含有某种生物基因组不同基因片段的一群DNA重组体克隆,包括cDNA文库(com-plementaryDNA library, cDNA library)和基因组DNA文库(genomic library)。最近又有研究者利用名为chum-RNA的小分子RNA建立非PCR扩增的单细胞cDNA文库[2]。
2.1 聚合酶链式反应
聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)是一种在体外模拟天然DNA复制过程的核酸扩增技术。该法由Mullis等人于1985年发明,并于1993年获得了诺贝尔化学奖。PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成:①模板DNA的变性:模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引
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物结合,为下轮反应作准备;②模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;③引物的延伸:DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基互补配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链,重复循环变性--退火--延伸三过程就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2~4分钟,2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。PCR技术可分为定性PCR和定量PCR。
2.2 定性PCR技术
定性PCR技术包括:反转录PCR(reverse transcription PCR, RT-PCR),是从非常少量的mRNA样品构建大容量cDNA文库的方法,还发展出实时RT-PCR用于定量实验[3];多重PCR(multiplex PCR),是指在同一PCR反应体系中加入多对不同的引物,以扩增同一模板的不同区域;反向PCR(inverse PCR),该法可以对一个已知DNA片段两侧的未知序列进行扩增和研究;锚定PCR(an-chored PCR),现称为cDNA末端快速扩增技术(rap-id amplification of cDNA ends,RACE)[4]。
2.3 荧光标记分子
定量PCR技术以实时PCR(real time PCR)为代表,其基本原理是在PCR反应体系中引入荧光标记分子,对每一反应时刻的荧光信号积累进行实时监测,计算出PCR产物量,或通过标准曲线法得出初始模板量。
2.4 基因芯片
基因芯片(gene chip ormicroarray),是生物芯片的一种,其基本技术包括:核酸方阵的构建、样品的制备、杂交和杂交图谱的检测及读出。根据用途不同可分为表达谱芯片(expression profile chip)、测序芯片和诊断芯片。其中表达谱芯片的应用最为广泛,可用于基因功能分析、疾病发生机制的探讨及药物研究和筛选[5]。(1)确定药靶基因:通过比较正常细胞与异常细胞表达谱之间的差异,从而确定药靶基因。(2)监测药物治疗前后的基因表达变化:该监测可有3方面的作用。一是用于研究药物作用机制,通过监测基因表达的变化,可研究药物作用途径和对细胞信号转导的影响,从而了解该药物的作用机制;二是用于研究药物毒
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理,从表达谱的改变和异常表达,便可分析药物毒理;三是用于药物筛选,利用用药前后表达谱的改变,通过分析病理、生理、生化原理,能高效地筛选出新的药物或先导化合物。N A 芯片技术在药物基因组学的应用, 一方面可加速药物基因组学的发展;另一方面: D N A 芯片利用药物基因组学的研究成果, 根据基因型将人群划分为各种类型。D N A芯片可自动快速地检测哪些可影响药物效应的基因(为药物代谢酶、药物作用靶标等)例如设计一种淋巴白血病药物基因组芯片, 包括所有可能影响病人化疗反应的基因, 借助于这种芯片, 根据病人的基因型分类, 医生为每一个病人选择合适的治疗药物和剂量。
2.5 外源基因
导入宿主细胞的外源基因,通过基因表达得到相应的蛋白质产物。根据宿主细胞的不同可分为原核细胞表达系统和真核细胞表达系统。在外源基因表达时,通常把一个报告蛋白的基因与一个目的蛋白的基因融合在一起,形成融合蛋白,用于目的蛋白的检测与纯化。常用的报告蛋白有β-半乳糖苷酶(β-gal-actosidase)、谷胱甘肽S-转移酶(glutathione s-transfer-ase,GST)、绿色荧光蛋白(green fluorescence protein,GFP)以及硫还蛋白(thioredoxin, Trx)等。其中值得一提的是GFP,2008年8月有3位科学家因此获得诺贝尔化学奖:日本科学家Osamu Shimomura、美国科学家Martin Chalfie、美籍华人科学家钱永健。除了直接标记目的蛋白用于检测与纯化外,还可利用某些GFP具有荧光共振能量转移(fluorescence resonanceenergy transfer,FRET)的现象,用于蛋白质折叠[6]、蛋白质-蛋白质相互作用[7]、信号转导通路等[8]方面的研究。现代生物制药的现状
国际上,生物制药业主要集中在美国日本和欧洲,其中美国作为生物制药的发源地,无论是在经费投入、产品开发和研制,还是在产品生产和市场卜都居于国际领先地位,其它开发的产品和市场销售额占全球的90%以上。目前, 美国共有生物制药公司约1400家,具中形成规模生产的有Alzlgen、Seherir一g一Plougll、EliIJ1l一yMcrk、Gelexlteell等20多家公司。日本在生物技术的开发仅次美国, 目前共有生物制药公司约600家,其中麒麟啤洒、中外制药、味之素等著名厂商不仅在日本习内处与生物制药各方面的领先地位,而不断加强世界市场的开拓,进入欧洲和亚洲市场。欧洲在生物技术的开发上稍落后于日本但
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近两年来欧洲在生物技术的投入和新公司成众的数量上急速增长,目前欧洲的生物制药公司约有300家但还处在发展的开始阶段。
3.1 我国生物制药的现状
至2004年我国有现代生物制药企业114家,其中疫苗生产企业28家,可以生产27种基因工程药物和26种病毒的41种疫苗。按现价统计规定,生物生化制品生产企业全国409家,总产值220亿元,销售收入196亿元。“十五”前四年,平均每年大于20%的速度增长用于该领域的投资不断加大于固定资产平均增长32.5%。我国现已成为世界疫苗最大生产国年产量超过了10亿个计量单位。儿科常见病疫苗年产量达5亿人民币除满足自用外还向世界卫生组织(WHO)提供疫苗产品用于其他国家。
3.2 我国生物制药存在的问题及应采取的措施
我国生物制药存在一系列问题开发水平低缺少创新产品生物制药产业下游技术薄弱重复生产严重、资源浪费过大产业化规模小、市场竞争无序。可采取的措施以仿制促进创新最终以创新实现产业飞跃,多渠道建立融资网络改革科研体制建立新的产学研一体化的机制,加强国际交流与合作积极应对国际竞争加强宏观调控强化和规范财税优惠政策。基因工程在生物制药中的发展趋势
目前基因工程药物的研发趋势是:(1)发展表达载体:目前最主要的用于生产的表达载体是哺乳动物细胞和大肠杆菌。大肠杆菌属于原核表达系统,没有糖基化功能,只能用于表达功能蛋白不需要糖基化的重组药物,如胰岛素等,且目的蛋白大量表达之后易形成包涵体,不易复性。
而功能蛋白需要糖基化的则主要在哺乳动物细胞中表达。也有用真核化的原核表达载体[9]。目前还有“人源化”酵母表达体系和植物表达体系正在发展。(2)对现有的重组药进行基因工程改造和修饰:通过基因工程的改造和修饰使蛋白药物在临床应用上更安全更有疗效,如G-CSF和EPO等突变体药物研究与开发。目前,由于天然基因工程药物品种的研究已经相当普遍,因此采取对现有的重组药进行基因工程改造和修饰的策略,既可以避免侵犯知识产权,又可以为新药研究
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开辟出新途径。(3)改变给药途径:在继续改进注射用溶液和注射用无菌粉末的稳定性之外,还发展出化学修饰型、控释微球型和脉冲式给药系统。而在鼻腔、口服、直肠、口腔、肺部给药方面也已取得重大进展。生物制药研究新进展
5.1 计算机辅助药物设计技术发展
计算机技术的发展和向药物化学学科的渗透,促进了药物设计的发展。20世纪90年代计算机辅助药物设计取得突破性进展,现已成为药物研究和开发的重要方法和工具。
计算机辅助药物设计利用了计算机快速、全方位的逻辑推理功能、图形显示控制功能,并将量子化学、分子力学、药物化学、生物化学和信息科学结合起来,研究受体生物分子与药物结合部位的结构与性质、药物与受体复合物的构型和立体化学特征、药物与受体结合的模式和选择性、特异性、、药物分子的活性基团和药效构象关系等,从药物机理出发,改进现有生物活性物质的结构,快速发现并优化先导化合物,使其尽早进入临床前研究,减少传统的新药研究的盲目性,缩短新药研制的时间。
计算机辅助药物设计有两类方法,一类是基于机理的药物设计(MBDD),另一类是基于结构的药物设计(SBDD),基于机理的药物设计要针对药物作用机理,从靶点出发,考虑药物与受体的作用过程,并要模拟药物在体内的吸收、转运、代谢等动态过程,比基于结构的药物设计更合理,但该法还不成熟。目前的计算机辅助药物设计主要还是基于结构的药物设计,今后的计算机辅助药物设计的目标是向基于机理的药物设计方向发展。相信随着生命科学和计算机科学的发展,考虑药物不同作用机理和全部作用过程的计算机辅助药物设计技术将逐步建立并不断完善。
5.2 组合化学与高通量筛选技术发展
组合化学是近20年发展起来的一种合成大量化合物的新方法,它是建立在高效平行的合成之上,在同一个反应器内使用相同条件同时制备出多种化合物,建立各类化合物库的策略。组合化学通常采用操作、分离简便的固相化学合成。液
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相化学合成技术也在快速发展和完善中。
在药物研究过程中,通过化合物活性筛选而获得具有药物活性的先导化合物是新药研究的基础。随着分子水平的药物筛选模型的建立,筛选方法和技术都发生了根本性的变化,出现了高通量筛选的新技术,大大加快了先导化合物的寻找和发现,并促进了高通量有机合成。近年来,组合化学与高通量筛选结合,使组合化学的化合物库种类、数量不断扩大,筛选的先导化合物数量和种类也在不断地增多,使新药的种类和数量也在不断地增加。组合化学实现的自动化合成仅20世纪90年代后得到的各类化合物总和已超过了人类有史以来所发现化合物的总和,故有人把组合化学与高通量筛选结合技术称为“新药发现的高速公路”,据文献记载,1992年~1998年的几年,经过组合化学化合物库与高通量筛选,确定的候选药物已有46个,并已进入人体测试阶段。[10]显然,组合化学与高质量筛选的结合技术,大大地加快了新药研制的步伐。虽然如此,组合化学建立的大型化合物库,为筛选也带来了困难,因此,利用组合化学设计,构建具有结构多样性的小型而便于筛选的组合化合物库,结合化学信息学和高通量筛选,将是组合化学与高通量筛选结合的一项重要课题。
5.3 药物手性合成技术发展
化学合成技术在新药发现过程中发挥着十分重要的作用。近年来由于有机化学学科新理论、新反应、新技术不断发现,使得合成反应具有化学选择性成为现实,并促进了药物合成技术的快速发展,其中手性合成技术使新药研制的领域不断扩大。
手性是自然界的本质属性。在生物体手性环境,如酶、受体、离子通道、蛋白质、载体中,分子之间手性匹配是分子识别的基础,受体与配体的专一作用,酶与底物的高度、区域、位点和立体催化专一性,抗原与抗体的免疫识别都与手性有关,同时药物的生物应答常受到手性影响,包括药物在体内的吸收、转运、分配、位点活性的作用以及代谢和消除。所以,手性药物的开发是当前医药界重点研究的热点之一,并取得了令人注目的成就。目前已上市的药物中手性药物约占1/3,如2000年全球手性药物销售额达1233亿美元。
手性药物的制备技术主要有拆分法、化学合成法和生物合成等三大类,发展较快的是后二类。化学合成法是在不对称催化剂存在下,利用化学反应的动力学
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和热力学不对称性,进行单一对映体合成。在已上市的手性药物中,其手性中间体均可通过现有的重(双)键不对称还原技术,特别是不对称氢化和不对称转移氢化来合成。至今为止在不对称催化合成中,昂贵的手性配体和贵金属的使用,以及手性催化剂的催化效率仍是制约其在手性技术上应用的关键。因而,手性催化剂的设计和合成,以及催化剂的回收循环使用是当今不对称催化合成研究的方向。
生物合成法则利用催化剂, 酶-催化反应的高度、底物、区域、位点和立体选择性来合成手性药物。生物合成法具有选择性高、产率高、反应条件温和等特点,随着科学技术的发展,生物合成法将成为手性制备的高效手段。
5.4 药物生物技术发展[11]
生物技术药物是指利用DNA重组技术或单克隆抗体技术或其它生物技术研制的蛋白质、抗体或核酸类药物,它是目前生物技术研究最为活跃的领域,给生命科学的研究和生物制药工业带来了革命性变化。
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第三篇:现代生物制药技术的研究进展
燕京理工学院
Yanching Institute of Technology(2016)届化工与制药专业现代制药技术论文 题目:现代生物制药技术的研究进展
学院: XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 专业:
XXXXX
学号: XXXXXXX
姓名:
Dream
指导教师:林贝
教研室主任(负责人):林贝 2015 年 6 月 4 日
现代生物制药技术的研究进展 Dream 化工与材料工程学院化药1204班学号XXXXXXX 指导教室林贝 摘要
本文简述了近年来基因工程在生物制药技术的发展和应用。其中主要从基因操作中大分子的分离、PCR技术、基因芯片、外源基因的表达这4个方面叙述基因工程相关技术的应用和发展,以及基因工程药物的产业化现状与发展趋势。关键词:生物技术基因工程基因操作技术生物制药 1 基本概念 1.1 生物技术
广义的生物技术是指人类对生物资源(包括动物、植物、微生物)的利用、改造的相关技术。其发展经历了三个不同的阶段——以酿造为代表的传统生物技术,以微生物发酵为代表的近代生物技术,以基因工程、细胞工程、酶工程和蛋白质工程为代表的现代生物技术。
现代生物技术可以理解为是直接操纵有机体细胞和基因的一种全新技术是二十世纪70年代开始异军突起的高技术领域,在医疗、制药、农业、轻工食品及环保业发展迅速。[1]以上的生物技术成果集中应用于医药工业。1.2 现代生物技术两大核心工程 1.2.1 工程 概念:基因工程是分子遗传学和工程技术结合的产物。是现代生物技术的核心它能按人类需要把遗传物质DNA分子从生物体中分离出来,进行剪切、组合、拼装合成新的DNA分子。再将新的DNA分子植入某种生物细胞中,使遗传信息在新的宿主细胞或个体中得到表达,以达到定向改造或重建新物种的目的。1.2.2 细胞工程 概念:利用细胞融合技术把含有不同遗传物质的细胞合成杂种细胞。并使之分裂生长成为杂种生物。它包括体细胞融合、核移植、细胞器摄取和染色体片段的重组等。 1.3 现代生物制药
主要指基因重组的蛋白质分子类药物的制造过程,即利用基因工程、抗体工程或细胞工程技术生产的源自生物体内的天然物质,用于体内诊断、治疗或预防药物的生产过程(也可称基因工程制药)。2 基因操作技术
基因大分子的分离主要指质粒(plasmid DNA)和基因组DNA的分离。质粒分离的常用方法有碱变性抽提法、煮沸法、去污剂裂解法、质粒DNA释放法、酸酚法等。质粒在基因工程中最常用来做成各种克隆载体(cloning vector)或表达载体(expression vector)。质粒载体还可用于RNA干扰(RNA inter-ference)的研究[1](由于这一技术的研究和应用,美国科学家Andrew Z.Fire博士和Craig C.Mello博士获得了2006的诺贝尔生理学或医学奖)。基因组DNA的分离通常采用酚-氯仿法、基因文库(gene library)、Southern杂交以及PCR扩增技术等。其中基因文库是指含有某种生物基因组不同基因片段的一群DNA重组体克隆,包括cDNA文库(com-plementaryDNA library, cDNA library)和基因组DNA文库(genomic library)。最近又有研究者利用名为chum-RNA的小分子RNA建立非PCR扩增的单细胞cDNA文库[2]。2.1 聚合酶链式反应
聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)是一种在体外模拟天然DNA复制过程的核酸扩增技术。该法由Mullis等人于1985年发明,并于1993年获得了诺贝尔化学奖。PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成:①模板DNA的变性:模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;②模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;③引物的延伸:DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基互补配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链,重复循环变性--退火--延伸三过程就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2~4分钟,2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。PCR技术可分为定性PCR和定量PCR。2.2 定性PCR技术
定性PCR技术包括:反转录PCR(reverse transcription PCR, RT-PCR),是从非常少量的mRNA样品构建大容量cDNA文库的方法,还发展出实时RT-PCR用于定量实验[3];多重PCR(multiplex PCR),是指在同一PCR反应体系中加入多对不同的引物,以扩增同一模板的不同区域;反向PCR(inverse PCR),该法可以对一个已知DNA片段两侧的未知序列进行扩增和研究;锚定PCR(an-chored PCR),现称为cDNA末端快速扩增技术(rap-id amplification of cDNA ends,RACE)[4]。2.3 荧光标记分子
定量PCR技术以实时PCR(real time PCR)为代表,其基本原理是在PCR反应体系中引入荧光标记分子,对每一反应时刻的荧光信号积累进行实时监测,计算出PCR产物量,或通过标准曲线法得出初始模板量。2.4 基因芯片
基因芯片(gene chip ormicroarray),是生物芯片的一种,其基本技术包括:核酸方阵的构建、样品的制备、杂交和杂交图谱的检测及读出。根据用途不同可分为表达谱芯片(expression profile chip)、测序芯片和诊断芯片。其中表达谱芯片的应用最为广泛,可用于基因功能分析、疾病发生机制的探讨及药物研究和筛选[5]。(1)确定药靶基因:通过比较正常细胞与异常细胞表达谱之间的差异,从而确定药靶基因。(2)监测药物治疗前后的基因表达变化:该监测可有3方面的作用。一是用于研究药物作用机制,通过监测基因表达的变化,可研究药物作用途径和对细胞信号转导的影响,从而了解该药物的作用机制;二是用于研究药物毒理,从表达谱的改变和异常表达,便可分析药物毒理;三是用于药物筛选,利用用药前后表达谱的改变,通过分析病理、生理、生化原理,能高效地筛选出新的药物或先导化合物。N A 芯片技术在药物基因组学的应用, 一方面可加速药物基因组学的发展;另一方面: D N A 芯片利用药物基因组学的研究成果, 根据基因型将人群划分为各种类型。D N A芯片可自动快速地检测哪些可影响药物效应的基因(为药物代谢酶、药物作用靶标等)例如设计一种淋巴白血病药物基因组芯片, 包括所有可能影响病人化疗反应的基因, 借助于这种芯片, 根据病人的基因型分类, 医生为每一个病人选择合适的治疗药物和剂量。2.5 外源基因
导入宿主细胞的外源基因,通过基因表达得到相应的蛋白质产物。根据宿主细胞的不同可分为原核细胞表达系统和真核细胞表达系统。在外源基因表达时,通常把一个报告蛋白的基因与一个目的蛋白的基因融合在一起,形成融合蛋白,用于目的蛋白的检测与纯化。常用的报告蛋白有β-半乳糖苷酶(β-gal-actosidase)、谷胱甘肽S-转移酶(glutathione s-transfer-ase,GST)、绿色荧光蛋白(green fluorescence protein,GFP)以及硫还蛋白(thioredoxin, Trx)等。其中值得一提的是GFP,2008年8月有3位科学家因此获得诺贝尔化学奖:日本科学家Osamu Shimomura、美国科学家Martin Chalfie、美籍华人科学家钱永健。除了直接标记目的蛋白用于检测与纯化外,还可利用某些GFP具有荧光共振能量转移(fluorescence resonanceenergy transfer,FRET)的现象,用于蛋白质折叠[6]、蛋白质-蛋白质相互作用[7]、信号转导通路等[8]方面的研究。3 现代生物制药的现状
国际上,生物制药业主要集中在美国日本和欧洲,其中美国作为生物制药的发源地,无论是在经费投入、产品开发和研制,还是在产品生产和市场卜都居于国际领先地位,其它开发的产品和市场销售额占全球的90%以上。目前, 美国共有生物制药公司约1400家,具中形成规模生产的有Alzlgen、Seherir一g一Plougll、EliIJ1l一yMcrk、Gelexlteell等20多家公司。日本在生物技术的开发仅次美国, 目前共有生物制药公司约600家,其中麒麟啤洒、中外制药、味之素等著名厂商不仅在日本习内处与生物制药各方面的领先地位,而不断加强世界市场的开拓,进入欧洲和亚洲市场。欧洲在生物技术的开发上稍落后于日本但近两年来欧洲在生物技术的投入和新公司成众的数量上急速增长,目前欧洲的生物制药公司约有300家但还处在发展的开始阶段。
3.1 我国生物制药的现状
至2004年我国有现代生物制药企业114家,其中疫苗生产企业28家,可以生产27种基因工程药物和26种病毒的41种疫苗。按现价统计规定,生物生化制品生产企业全国409家,总产值220亿元,销售收入196亿元。“十五”前四年,平均每年大于20%的速度增长用于该领域的投资不断加大于固定资产平均增长32.5%。我国现已成为世界疫苗最大生产国年产量超过了10亿个计量单位。儿科常见病疫苗年产量达5亿人民币除满足自用外还向世界卫生组织(WHO)提供疫苗产品用于其他国家。3.2 我国生物制药存在的问题及应采取的措施
我国生物制药存在一系列问题开发水平低缺少创新产品生物制药产业下游技术薄弱重复生产严重、资源浪费过大产业化规模小、市场竞争无序。可采取的措施以仿制促进创新最终以创新实现产业飞跃,多渠道建立融资网络改革科研体制建立新的产学研一体化的机制,加强国际交流与合作积极应对国际竞争加强宏观调控强化和规范财税优惠政策。4 基因工程在生物制药中的发展趋势
目前基因工程药物的研发趋势是:(1)发展表达载体:目前最主要的用于生产的表达载体是哺乳动物细胞和大肠杆菌。大肠杆菌属于原核表达系统,没有糖基化功能,只能用于表达功能蛋白不需要糖基化的重组药物,如胰岛素等,且目的蛋白大量表达之后易形成包涵体,不易复性。而功能蛋白需要糖基化的则主要在哺乳动物细胞中表达。也有用真核化的原核表达载体[9]。目前还有“人源化”酵母表达体系和植物表达体系正在发展。(2)对现有的重组药进行基因工程改造和修饰:通过基因工程的改造和修饰使蛋白药物在临床应用上更安全更有疗效,如G-CSF和EPO等突变体药物研究与开发。目前,由于天然基因工程药物品种的研究已经相当普遍,因此采取对现有的重组药进行基因工程改造和修饰的策略,既可以避免侵犯知识产权,又可以为新药研究开辟出新途径。(3)改变给药途径:在继续改进注射用溶液和注射用无菌粉末的稳定性之外,还发展出化学修饰型、控释微球型和脉冲式给药系统。而在鼻腔、口服、直肠、口腔、肺部给药方面也已取得重大进展。5 生物制药研究新进展
5.1 计算机辅助药物设计技术发展
计算机技术的发展和向药物化学学科的渗透,促进了药物设计的发展。20世纪90年代计算机辅助药物设计取得突破性进展,现已成为药物研究和开发的重要方法和工具。
计算机辅助药物设计利用了计算机快速、全方位的逻辑推理功能、图形显示控制功能,并将量子化学、分子力学、药物化学、生物化学和信息科学结合起来,研究受体生物分子与药物结合部位的结构与性质、药物与受体复合物的构型和立体化学特征、药物与受体结合的模式和选择性、特异性、、药物分子的活性基团和药效构象关系等,从药物机理出发,改进现有生物活性物质的结构,快速发现并优化先导化合物,使其尽早进入临床前研究,减少传统的新药研究的盲目性,缩短新药研制的时间。
计算机辅助药物设计有两类方法,一类是基于机理的药物设计(MBDD),另一类是基于结构的药物设计(SBDD),基于机理的药物设计要针对药物作用机理,从靶点出发,考虑药物与受体的作用过程,并要模拟药物在体内的吸收、转运、代谢等动态过程,比基于结构的药物设计更合理,但该法还不成熟。目前的计算机辅助药物设计主要还是基于结构的药物设计,今后的计算机辅助药物设计的目标是向基于机理的药物设计方向发展。相信随着生命科学和计算机科学的发展,考虑药物不同作用机理和全部作用过程的计算机辅助药物设计技术将逐步建立并不断完善。
5.2 组合化学与高通量筛选技术发展
组合化学是近20年发展起来的一种合成大量化合物的新方法,它是建立在高效平行的合成之上,在同一个反应器内使用相同条件同时制备出多种化合物,建立各类化合物库的策略。组合化学通常采用操作、分离简便的固相化学合成。液相化学合成技术也在快速发展和完善中。
在药物研究过程中,通过化合物活性筛选而获得具有药物活性的先导化合物是新药研究的基础。随着分子水平的药物筛选模型的建立,筛选方法和技术都发生了根本性的变化,出现了高通量筛选的新技术,大大加快了先导化合物的寻找和发现,并促进了高通量有机合成。近年来,组合化学与高通量筛选结合,使组合化学的化合物库种类、数量不断扩大,筛选的先导化合物数量和种类也在不断地增多,使新药的种类和数量也在不断地增加。组合化学实现的自动化合成仅20世纪90年代后得到的各类化合物总和已超过了人类有史以来所发现化合物的总和,故有人把组合化学与高通量筛选结合技术称为“新药发现的高速公路”,据文献记载,1992年~1998年的几年,经过组合化学化合物库与高通量筛选,确定的候选药物已有46个,并已进入人体测试阶段。[10]显然,组合化学与高质量筛选的结合技术,大大地加快了新药研制的步伐。虽然如此,组合化学建立的大型化合物库,为筛选也带来了困难,因此,利用组合化学设计,构建具有结构多样性的小型而便于筛选的组合化合物库,结合化学信息学和高通量筛选,将是组合化学与高通量筛选结合的一项重要课题。5.3 药物手性合成技术发展
化学合成技术在新药发现过程中发挥着十分重要的作用。近年来由于有机化学学科新理论、新反应、新技术不断发现,使得合成反应具有化学选择性成为现实,并促进了药物合成技术的快速发展,其中手性合成技术使新药研制的领域不断扩大。
手性是自然界的本质属性。在生物体手性环境,如酶、受体、离子通道、蛋白质、载体中,分子之间手性匹配是分子识别的基础,受体与配体的专一作用,酶与底物的高度、区域、位点和立体催化专一性,抗原与抗体的免疫识别都与手性有关,同时药物的生物应答常受到手性影响,包括药物在体内的吸收、转运、分配、位点活性的作用以及代谢和消除。所以,手性药物的开发是当前医药界重点研究的热点之一,并取得了令人注目的成就。目前已上市的药物中手性药物约占1/3,如2000年全球手性药物销售额达1233亿美元。手性药物的制备技术主要有拆分法、化学合成法和生物合成等三大类,发展较快的是后二类。化学合成法是在不对称催化剂存在下,利用化学反应的动力学和热力学不对称性,进行单一对映体合成。在已上市的手性药物中,其手性中间体均可通过现有的重(双)键不对称还原技术,特别是不对称氢化和不对称转移氢化来合成。至今为止在不对称催化合成中,昂贵的手性配体和贵金属的使用,以及手性催化剂的催化效率仍是制约其在手性技术上应用的关键。因而,手性催化剂的设计和合成,以及催化剂的回收循环使用是当今不对称催化合成研究的方向。
生物合成法则利用催化剂, 酶-催化反应的高度、底物、区域、位点和立体选择性来合成手性药物。生物合成法具有选择性高、产率高、反应条件温和等特点,随着科学技术的发展,生物合成法将成为手性制备的高效手段。5.4 药物生物技术发展[11] 生物技术药物是指利用DNA重组技术或单克隆抗体技术或其它生物技术研制的蛋白质、抗体或核酸类药物,它是目前生物技术研究最为活跃的领域,给生命科学的研究和生物制药工业带来了革命性变化。参考文献
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[11]生物制药产业发展概况[J].化学试剂, 2008,(04)
第四篇:现代汽车安全技术及其发展..
引 言
汽车经过120多年的发展,已成为人类必不可少、最主要的交通工具。汽车在给人类带来极大方便的同时,也给道路交通带来了很大的安全问题。随着汽车保有量的日益增加,车辆事故和因车祸伤亡的人数也在不断增加,已成为一个不容忽视的社会问题。人们对汽车安全性能的要求越来越高,为满足人们对汽车安全性能要求日益增加的需求,越来越多的先进技术被应用到汽车安全装置上。
第一章 汽车安全技术的发展过程
1.1汽车安全技术的概述
汽车发展的历史就是汽车安全性能不断提高的历史,而汽车安全技术的发展过程也是汽车安全性技术法规发展和完善的过程。1.1.1交通事故的定义
我国定义道路交通事故为:“凡车辆、人员在特定道路通行过程中,由于当事人违反交通法规或依法应该承担责任的行为而造成人、畜伤亡和车辆损失的交通事件。”有车辆参与是定义交通事故的前提条件,确保汽车安全是减少事故的主要环节。
1.1.2 汽车安全的概述
(1)汽车安全是伴随着汽车的发明而出现的,是汽车发明的必然产物。
1769年世界上第一起汽车安全事故发生。1858年英国开始实施世界上最早的道路交通法。
随着汽车保有量的增加,道路交通事故已成为世界性的社会问题。全世界每年死于交通事故的人数估计超过50万人,伤1000万人以上!(2)汽车安全主要取决于车、人和交通环境三大要素。
首先汽车的可靠性要高、安全性能要好;
其次参与交通行为的人员要掌握交通安全知识、遵守交通法规; 此外交通环境(道路、交通设施、法规管理)的好坏和完善与否,对确保汽车安全也有不可忽视的作用。(3)汽车安全性的分类:
一般按照交通事故发生的前后加以分类:
在交通事故发生后尽量减少交通事故和司乘人员直接受害程度,保证司乘人员和行人的安全,这种安全称为被动安全,也称为冲突安全。在交通事故发生之前采取安全措施,以避免交通事故的发生,这种安全称为主动安全,也称为预防安全。1.2汽车安全法规
汽车安全法规,经不断修订或追加项目,变得越来越严格和完善了。在美国,1966年起由运输部DOT和国家公路交通安全局NHTSA主管联邦动车安全法规FMVSS的制订和监督实施。FMVSS分为三个系列100系列为预防事故发生,200系列为碰撞过程中的乘员保护或减少伤害,300系列为减少事故后的灾害。作为整车碰撞最终试验的法规标准主要有u三项指标:汽车乘员碰撞保护(FMVSS..208),防止转向机构对驾驶员的伤害(FMVSS..204):汽车碰撞时燃油泄漏(FMVSS..301),这些法规均要求整车以48.3km/h的车速正面碰撞固定壁,然后进行各种测量分析。美国执行FMVSS使得汽车事故死亡人数减少了20(约一万人),取得的效果是相当明显的。
继美国的FMVSS之后,欧共体、日本、澳大利亚、加拿大等国也相应公布了自己的法规。欧洲各国在很久以前就开始实施各自的车辆法规及其
汽车型式认证。二战后,欧洲各国为消除贸易上的障碍,大力推行法规的国际 化。制订了作为统一法规的EEC指令和ECE法规。欧洲经济委员会ECE法规由各国任意自选,没有强制力。欧洲经济共同体EEC指令则作为成员国统一的法规,具有一定的强制力。日本制订了道路运输车安全标准和新型汽车审查标准,后来也不断参照FMVSS和ECE进行修改和补充。1968年由澳大利亚运输咨询委员会ATAC的各分委会制订了澳大利亚设计法规ADR。加拿大汽车安全标准CMVSS基本上与黄国FMVSS相同是关于车辆及车辆零件安全的法令。我国继1989年制定的GB/T11551-89“汽车乘员碰撞保护”、GB/11557-89“防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定”、GB/11553-89“汽车正面碰撞时对燃油泄漏的规定”。这些标准基本上与美国法规相近,要求的标准也一样。预计在几年后,在不断开展汽车碰撞试验研究的基础上,我国亦将形成自己的汽车碰撞安全法规系统,那时我国汽车碰撞安全性必然会有很大的提高
1.3汽车安全性的现状
随着汽车保有量的增长,道路交通事故已成为世界性的社会问题。全世界每年死于道路交通事故的人数估计超过50万人,伤1000万人以上,近年来我国各 种机动车的保有量增加很快,道路交通事故的数量和死亡人数也不断增加,从1985年到1994年的10年间,事故数量和死亡人数分别增加了27和60,1995年已达到了272000起和71000多人,成为世界上交通事故最严重的国家。严峻的现实提醒我们必须有效地控制道路交通事故提高汽车的安全性,为此各汽车厂家都极其重视在现在汽车上设置各种主动安全装置和被动安全装置。
1.4汽车安全技术的分类及涉及的领域
汽车安全技术一般分为:主动安全技术(aetive salty technology)和被动安全技术(passivesaftytechnology)。1.4.1汽车主动安全技术
根据 “汽车理论”和 “汽车设计”的概念,所谓主动安全技术就是在汽车的设计和制造时,对汽车的内、外部结构进行合理有效的设计,采用更先进的技术和装备,主动预防、避免或减少汽车在行驶过程中发生事故,以提高汽车的主动安全性能。俗话说的防患于未然。1.4.2汽车被动安全技术
是指在车辆发生交通安全事故后,通过车内的保护系统来有效地保护驾乘人员尽量减少损伤的程度,包括对车上员和乘车下行人的保护。1.4.3 汽车安全技术涉及的领域
主动安全中的事故安全技术{事故前}的车距自动报警、电控悬袈、防抱死制动系统、驱动防滑系统、巡航控制系统、车辆操作稳定系统、自动变速器、车胎气压报警系统;预防安全技术{正常行驶时}中的车况、路况监测、改善驾驶视野、提高车辆被认视性、灯照防眩晕、驾驶员注意力监测、自动导航等。
被动安全技术中碰撞安全技术{事故当时}安全气囊、安全带、行人保护、吸能车体;抑制安全技术{事故后}减轻二次伤害、阻燃构件、自动报警、安全门锁、汽车“黑匣子”等。
第二章 汽车上常用的安全技术
2.1 主动安全技术
2.1.1距离警示系统
该系统可以帮助驾驶员保持与前车的安全距离。当距离警示系统启动后,驾驶员可以 预先设定本车与前车的时间间隔。汽车行驶时,系统探
测到本车与前面的汽车时间间隔低于本车的设定值时,会在前挡风玻璃发出警示,同时发出警示声。如果驾驶员还没有采取任何安全措施,这个系统将会自动刹车。
2.1.2行驶中打瞌睡或精力不集中警报系统
由于高速公路网的不断完善,增加了长时间驾驶的机会,驾驶人员极易疲劳和注意力不集中,由此而引起的交通事故约占整个车辆事故的50%。该系统能够记录汽车在道路上的行驶情况并向注意力分散的驾驶员发出警示,避免或减少因疲劳驾驶导致事故的发生。该系统使用仪表板处安装的小型摄像机及夜间红外扫描装置,监视驾驶员的脸部表情。通过微机处理来判断驾驶员是否打瞌睡或注意力不集中,当驾驶员打瞌睡或注意力不集中时会发出警报。
2.1.3视觉增强系统
为使驾驶员在雨、雾天仍有良好的视觉效果,国外一些大的汽车公司研制出一种视觉增强系统。该系统能迅速去除风挡玻璃上的雨水雾气。典型的结构有三种:第一种是采用除水防护薄膜,使水膜不易形成;第二种是日本三菱汽车公司采用的一种斥水玻璃,使水珠快速结成大水滴流走;第三种是日本制造商利用超声波技术使吸附在风挡玻璃上的水膜雾化消散。
2.1.4轮胎气压过低警报系统
轮胎气压过低时,会使汽车的行驶性能变坏,加速轮胎磨损,甚至造成车辆倾翻事故。为了解决这一问题,车辆上装有轮胎气压过低警报系统。当轮胎气压低于某一定值时,该系统报警,以便驾驶人员采取一定措施,确保行车安全。为 了减少轮胎气压过低对安全行驶的影响,英国哈蒙雷塑料研究所研制出一种自动吸气的轮胎。其内部填充一种能自动吸气的泡沫塑料,吸气特性取决于所受压力。轮胎受的压力越大,吸人气体越多;当压力减小时,它又释放出一部分气体,始终保持一定压力。
2.1.5自动巡航系统
普通的巡航系统是汽车行驶到一 定速度时,启动巡航系统,汽车会保持一定的速度自动前进,不用再踩油门。但当遇到情况时,驾驶员必须踩制动以防事故发生。因此,驾驶员必须随时准备制动。采取制动后巡航系统自动失去功能,必须重新加速后重新设定巡航速度。自动巡航系统则具有高度智能化功能,能自动调整车速。巡航时速最低可达32 km/h,利用携带的GPS系统会时时提醒自动巡航系统近1 km范围内可能出现的物体。自动巡航系统接收到信息后判断出最佳的车速,待确认无潜在危机后,又会恢复到较快的巡航速度。
2.1.6偏离行驶路线警报系统
由于某种原因,车辆稍微偏离行车路线,而驾驶员又没有注意修正时,该系统发出警报,直到车辆回到原来的路线为止。日本三菱
汽车公司和马自达汽车公司采用车载摄像机识别道路中间白线的方法,即当车辆偏离白线或偏离白线较多时,该系统报警。汽车报警后,驾驶员仍没有使车辆回到原来路线时,该系统便自动地使车辆回到原来路线。2.1.7一体化底盘控制系统
它是一种先进的集成系统,通过中央底盘控制器,将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统进行电子化连接。控制器通过微电脑的控制运算,对各个子系统进行协调,以获得车辆整体性能和稳定性控制达到最佳,保持汽车在任何行驶状态下的平稳性和快速转弯时的可控性,减少颠簸和转向时离心力造成的冲撞。2.1.8电子制动力分配系统
电子制动力分配系统(英文全称是ElectricBrakeforce Distribution,缩写为EBD)。为了防止汽车制动时后轮先制动的情况发生,EBD系统可依据车辆的重量和路面条件来控制制动过程,制动以前轮为基准要比较后轮轮胎的滑动率,如发觉前后车轮有差异,而且差异程度较大必须被调整时,它就会调整汽车制动液压系统,使前、后轮的液压接近理想化制动力的分布。因此,重踩制动在ABS动作启动之前,EBD已经平衡了每一个轮的有效地面抓地力,防止出现后轮先抱死的情况,改善制动力的平衡并缩短汽车制动距离。2.1.9电子制动辅助系统
电子制动辅助系统(英文全称是ElectronicBrake Assist,缩写为EBA)。在一些非常紧急的情况下,驾驶员往往缺乏果断,不能迅速踩下制动踏板。EBA就是为此设计的,它的功能与ABS相似。该系统利用传感器感知驾驶员对制动踏板踩踏的速度和力度大小,以此判断驾驶员此次制动的意图。如果属于非常紧急的制动,EBA就会指示制动系统产生更强的制动力,使ABS发挥作用,从而使制动力快速产生,减小制动距离;而对于正常情况的制动,EBA则会通过判断不予启动ABS。通常情况下,EBA的响应速度都会远远快于驾驶员。这对缩短制动距离增加行车安全性非常有利,因此,对于脚力较差的女性及高龄驾驶员避让紧急危险的制动是非常有帮助的。
汽车主动安全技术是当今汽车安全技术的重点研究领域和主要发展方向。汽车主动安全技术除以上所述外,还有很多,如远红外线夜视系统轮胎防爆安全气阀、防爆(扎)轮胎、高位制动灯、防滑差速锁、超声波清洗雨滴后视镜、驾驶员酒精浓度检测仪,等等。
2.2 被动安全技术
2.2.1安全带
安全带是50年代开始作为选装件装备汽车的,但直到现在,它仍然是最基本的乘员保护装置。它的作用在于能够在正面碰撞、后面碰撞、有角度碰撞以及翻车事故发生时防止乘员从座位上甩出,帮助乘员减少受伤的风险。现在,在安全带的设计过程中引入了许多先进技术,从而使今天的工程师能够根据车辆的构型对安全带系统进行设计。安全带系统的重要部分──安全带收缩装置总成──可以根据车辆的设计而有不同的变型。安全带收缩装置的首要目的是发生碰撞或强烈制动的过程中将安全带锁紧在恰当的位置,在不使用安全带时贮存安全带。根据车辆的设计,还可以增加一些附加的功能,以增强性能或提高便利性。例如紧急锁紧装置,一正常的驾驶过程中,膝/肩部安全带的紧急锁紧式伸缩装置允许安全带随着乘员一起移动,从而使安全带的使用能够紧贴合身,而且舒适。当车辆快速减速时,伸缩卷筒锁止,从而使卷绕在卷筒上的安全带也锁止。还有一些车辆的伸缩装置采用“抓钳”装置来抓住安全带。2.2.2 智能安全气囊
智能安全气囊除具有一般安全气囊所具有的部件和功能外,它所配备的气体发生器都是多级的,具有更多的传感系统,可以自动地感测到乘员的体重大小、乘员的身材高矮、乘员的坐姿、座椅移动情况、乘员离位情况(离安全气囊模块的距离)以及乘员是否佩带安全带等信息,以此来确定安全气囊打开时采取的不同充气级别,避免乘员被爆炸的气囊击伤,以达到最佳的保护效果。2.2.3汽车 “黑匣子”
该系统与飞机黑匣子相似。它可监视和记录车辆碰撞前后的瞬间以及行车途中各种传感器信号的变化情况,以便准确分析故障的成因。日本丰田汽车公司汽车黑匣子可以记录事故发生前后车辆和驾驶环节等方面的信息,并能再现故障的全部过程。
2.2.4事故自动呼救系统
自动呼救系统是一项较新的被动安全技术,它是基于安装了全球卫星定位系统(GPS)的车辆。当车辆发生严重的交通事故后,它会立即自动向救援中心呼叫,报告事故车辆所在的准确位置,车辆事故的状态,并能向救援人员赶赴现场的途中转发伤员身体方面的重要信息,可以测出车内微小的振动和微量的二氧化碳,能测出车内是否有人,以争取尽早地、更准确地发出求救信息以获得及时救援。2.2.5紧急门锁释放装置
其功能有:当碰撞传感器确认已发生碰撞时,系统将立即自动地释放门锁,使车门能迅速打开。2.2.6防撞型安全转向柱想
在汽车发生正面碰撞事故时,由于车身前部的变形,转向盘连同转向柱将一起向驾驶员方向移动,此时驾驶员在惯性力的作用下向前冲击,驾驶员胸部会因撞在转向盘和转向柱上而受到严重伤害。防撞型安全转向柱除了能保证汽车正常行驶时传递转向扭矩外,当汽车发生正面碰撞,碰撞力达到一定值时,转向柱的中间轴可以伸缩、弯曲或断开,达到隔绝一次碰撞影响的目的。2.2.7防撞吸能车厢
为了减少驾驶室在事故中的变形,保证车内乘员有足够的生存空间,通过采用高强度合金材料以及增加乘员车厢材料尺寸,从而获得汽车中部刚性车身结构。采用中间有泡沫填充物的夹层钢板等。2.2.8安全头枕
在追尾碰撞事故中,即使车速较低,被撞车内的驾乘者会因车辆突然向前加速而引起头部剧烈后仰,造成颈部和背部损伤。安全头枕的作用就是在汽车发生追尾碰撞事故时防止驾乘者因头部后仰过度而受到伤害。
被动安全技术是对事故发生后的一种补救措施,在汽车安全技术领域,被动安全技术也是不可忽视的。除以上所述外,还有一些比较简单和基本的被动安全技术,如汽车灭火器材的配备、钢化玻璃和夹层玻璃的应用以及汽车的无棱(尖)角设计等都属于被动安全的范围。
第三章 汽车安全技术的发展趋势
汽车安全技术涉及的范围越来越广、越来越细,但任何单一技术都或多或少存在不尽人意之处,而且仅仅依靠某一项技术已很难使汽车整体安全性能得到很大提高。因此,如何提高汽车安全性,满足人们对汽车安全性能越来越高的需求,变得越来越急迫。驾驶汽车,确保行车安全。另外要不断完善各项单一技术本身还要搞好各项单一技术之间的协同这一点更重要它直接影响到第一项工作的最终成败即汽车安全技术应朝着和减少事故影响的目的。所以今后的汽车安全技术是越来越集成化、智能化、系统化的。(1)集成化
将汽车主动安全技术与被动安全技术进行融合,会得到更好的安全保护效果。在2000 年世界汽车年会上, 德尔福公司推出了“ 集成安全系统(ISS)”。该系统涵盖了汽车上所有的主要子系统, 由50 种不同的技术组成,包括现有的、不久将推出的以及未来将要推出的先进技术,这些技术集成于一体,协同发挥作用,达到更好地预防交通事故发生操纵方面的不足,等到相关技术如智能汽车操纵性能设计和人机工程设计等技术进一步成熟后,就可进一步推动汽车安全智能化。有人预测,未来的汽车会成为各种尖端电子技术的载体,或者说21 世纪的汽车是移动的电脑平台,智能制动、智能减速和智能转向将是未来智能汽车的基本特点。(2)智能化
随着电子信息等技术的飞速发展,形形色色的智能技术在汽车上得到广泛应用,安全技术逐步走向智能化。GPS(全球定位系统)技术、智能避撞系统、智能驾驶系统、智能轮胎、智能悬架、智能安全气囊..将在汽车上发挥越来越大的作用。随着传感器技术的发展和计算机运算速度的加快及相关技术的进步越来越多的新型智能化安全技术装置将出现在现代车辆上这些智能装置将具有一定的识别、判断能力在各种情况下都能自动协助或自行控制。(3)系统化
将汽车、道路、人作为一个系统来分析研究,让三者相互协调,达到各自性能的最佳匹配,才能实现驾驶员行为特征、车辆机械特性及道路设施和交通法规之间的最优协调,才能追求系统整体的最佳效益。随着现代科学技术的发展,未来的汽车安全技术将向着微处理机、软件技术、多通道传输技术、集成化技术、车载网络系统、光导纤维传导技术、声纳传感技术、纳米技术等更先进的技术领域发展。不仅能将过去在军事及航天领域的雷达、声纳(超声波)、远红外线、卫星定位系统等先进技术和设备应用于汽车,而且能将声学、光学、电磁学、光电感应、指纹识别等领域的新技术运用到汽车上更能保证驾乘人员的安全
结 论
汽车安全性已经不仅是个技术问题,在某种程度上也是一个重要的社会问题。汽车的主动安全性因其定位于防患于未然,所以有着广阔的发展前景,越来越受到汽车生产企业、政府管理部门和消费者的重视。应用电子技术使车辆实现的高度智能化是汽车主动安全技术能在世界范围内发生质的跃变的主要因素。美国70年代提出的试验安全车ESV(Experiment Safety Vehicle)、日本90年代提出的高级安全车ASV(Advanced Safety Vehicle)虽然是两个不同历史时期提高汽车安全性的代表作,但它们都是未来的安全汽车的雏形。
欧、美、日等汽车工业发达的国家对于包括汽车安全技术在内的汽车工业重大课题都是在高度计划和有序的状态下展开的,并且制定了近期、中期和长期规划,在国家法规和政策的指导下,通过产、学、研的联合,投入相当的力量逐步付诸实施,并取得了实质性的进步。而我国,随着国民经济的快速发展,车流的加大,再加上人口众多,交通问题会更加突出。对此,我国虽然采取了许多相应措施,但在加强汽车自身安全性能方面还是做得不够。这不仅不利于我国的交通安全状况,还会随着欧、美、日等汽车工业发达国家的先进安全技术的实用化、商品化,使刚刚兴起的中华民族汽车工业受到极大冲击,尤其在汽车业群雄逐鹿的今天,作为即将面临加入WTO后所带来的机遇与挑战的中国汽车工业,必须对此做出有力回应。顺应汽车安全技术发展的方向,在我国有计划、有步骤地发展现代汽车安全技术是势在必行的。
致 谢
本课题在选题及研究过程中得到王瑜老师的悉心指导。王瑜老师多次询问研究进程,并为我指点迷津,帮助我开拓研究思路,精心点拨、热忱鼓励,其中无不凝聚着导师的心血和汗水。导师严谨求实和一丝不苟的学风、扎实勤勉和孜孜不倦的工作态度时刻激励着我努力学习,并将鞭策我在未来的工作中锐意进取、奋发努力。导师的指导将使我终生受益.,在此向王瑜老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
然后还要感谢五年来所有的老师,为我们打下汽车专业知识的基础;同时还要感谢所有的同学们,正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。
最后,向我的父亲、母亲、好友们、致谢,感谢他们对我的理解与支持!
参考文献:
[1]宋庆文.当代汽车安全技术及其未来发展趋势[J].商用汽车,2006,(2)[2]孙晶.汽车安全新技术[J].交通科技与经济,2007,(3)[3]孟祥德,宫丽,刘宝军. 汽车主动安全性的关键技术种种『J].汽车运用,2006,(10)[4]汪卫东.国外汽车安全新理念和安全技术新进展[J].汽车与配件,2006,(16)[5]成洁,崔同杰.汽车主动安全控制新技术林林总总[J].汽车运用,2005]
第五篇:现代生理学研究进展
现代生理学研究进展课程简介
课程名称:现代生理学研究进展
课程英文名称:Progress in Modern Physiological Sciences
总学时:30(理论课)
一、目的要求
生理学是医学专业基础课骨干课程之一。在熟悉本科《生理学》教学内容的基础上,进一步学习生理学基本理论和最新进展,了解新的实验技能,并将生理学基本理论、最新进展和相应的临床疾病的发病机理紧密结合,从理论上和实验技术上为从事本学科和相关学科领域的科学研究奠定坚实的理论基础。
二、教学内容和方式
主要内容:细胞信号转导、细胞膜离子通道与膜片钳、心肌肥大信号转导通路、心肌细胞的生长、死亡与再生、血管内皮细胞功能与动脉粥样硬化、心血管RAS研究进展、气道上皮功能的研究进展与临床、气道平滑肌生理及在支气管哮喘发病中的作用、肺表面活性物质的研究进展与临床、生长因子与肺、消化系统的研究进展、体温调节与发热、肾内分泌与疾病、神经系统研究进展及其相关疾病、神经元信息传导与临床、神经递质的研究进展与临床疾病、脑缺血损伤的分子机制研究进展、疼痛生理研究进展等。
授课方式:全部以专题讲座的方式授课。
三、考试方式
要求学生在课程结束后,就某一专题写出一篇综述,据此由任课教师评定分数。