激光在医疗中的应用

第一篇：激光在医疗中的应用

激光在医疗中的应用

完成日期：2014 5 21

激光在医疗中的应用

激光的应用，按照激光探头是否与激光作用的物质接触，分为接触式和非接触式两种工作模式。激光应用的领域，主要有工业、医疗、商业、科研、信息和军事六个领域。工业应用中，主要有材料加工和测量控制；医疗应用，有治疗和诊断；商业应用。世界上第一台激光器诞生于1960年，中国于1961年研制出第一台激光器，40多年来，激光技术与应用发展迅猛，已与多个学科相结合形成多个应用技术领域，比如光电技术，激光医疗与光子生物学，激光加工技术，激光检测与计量技术，激光全息技术，激光光谱分析技术，非线性光学，超快激光学，激光化学，量子光学，激光雷达，激光制导，激光分离同位素，激光可控核聚变，激光武器等等。这些交叉技术与新的学科的出现，大大地推动了传统产业和新兴产业的发展。

激光指示器，又称为激光笔、指星笔等，是把可见激光设计成便携、手易握、激光模组（二极管）加工成的笔型发射器。常见的激光指示器有红光(650-660nm)、绿光(532nm)和蓝紫光(405nm)等。通常在会报、教学、导赏人员都会使用它来投映一个光点或一条光线指向物体，但它可能会破坏或影响导览物的场所，例如艺术馆（有些画作怕光）、动物园等都不宜使用。

激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源，识别物体等的一门技术，传统应用最大的领域为激光加工技术。激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，传统上看，它的研究范围一般可分为：

加工系统包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统。

加工工艺包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微调等各种加工工艺。激光焊接：汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。目前使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半导体泵浦激光器。

激光切割：汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。激光打标：在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用，目前使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器。

激光打孔：激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。激光打孔的迅速发展，主要体现在打孔用YAG激光器的平均输出功率已由5年前的400w提高到了800w至1000w。国内目前比较成熟的激光打孔的应用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及钟表和仪表的宝石轴承、飞机叶片、多层印刷线路板等行业的生产中。目前使用的激光器多以YAG激光器、金运CO2激光器为主，也有一些准分子激光器、同位素激光器和半导体泵浦激光器。

激光热处理：在汽车工业中应用广泛，如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理，同时在航空航天、机床行业和其它机械行业也应用广泛。我国的激光热处理应用远比国外广泛得多。目前使用的激光器多以YAG激光器，CO2激光器为主。

激光快速成型：将激光加工技术和计算机数控技术及柔性制造技术相结合而形成。多用于模具和模型行业。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主。

激光涂敷：在航空航天、模具及机电行业应用广泛。目前使用的激光器多以大功率金运YAG激光器、金运CO2激光器为主。

目前激光已广泛应用到激光焊接、激光切割、激光打孔（包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等）、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。

经过30多年的发展，激光现在几乎是无处不在，它已经被用在生活、科研的方方面面：激光针灸、激光裁剪、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、激光测距仪、激光陀螺仪、激光铅直仪、激光手术刀、激光炸弹、激光雷达、激光枪、激光炮„„，在不久的将来，激光肯定会有更广泛的应用。

激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。根据作战用途的不同，激光武器可分为战术激光武器和战略激光武器两大类。武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成，目前通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、CO2激光器等。激光武器具有攻击速度快、转向灵活、可实现精确打击、不受电磁干扰等优点，但也存在易受天气和环境影响等弱点。激光武器已有30多年的发展历史，其关键技术也已取得突破，美国、俄罗斯、法国、以色列等国都成功进行了各种激光打靶试验。目前低能激光武器已经投入使用，主要用于干扰和致盲较近距离的光电传感器，以及攻击人眼和一些增强型观测设备；高能激光武器主要采用化学激光器，按照现有的水平，今后5—10年内可望在地面和空中平台上部署使用，用于战术防空、战区反导和反卫星作战等。

应用于牙科的激光系统

依据激光在牙科应用的不同作用，分为几种不同的激光系统。区别激光的重要特征之一是：光的波长，不同波长的激光对组织的作用不同，在可见光及近红外光谱范围的光线，吸光性低，穿透性强，可以穿透到牙体组织较深的部位，例如氩离子激光、二极管激光或Nd：YAG激光(如图1)。而Er：YAG激光和CO，激光的光线穿透性差，仅能穿透牙体组织约0．01毫米。区别激光的重要特征之二是：激光的强度(即功率)，如在诊断学中应用的二极管激光，其强度仅为几个毫瓦特，它有时也可用在激光显示器上。

用于治疗的激光，通常是几个瓦特中等强度的激光。激光对组织的作用，还取决于激光脉冲的发射方式，以典型的连续脉冲发射方式的激光有：氩离子激光、二极管激光、CO2，激光；以短脉冲方式发射的激光有：Er：YAG激光或许多Nd：YAG激光，短脉冲式的激光的强度(即功率)可以达到1,000瓦特或更高，这些强度高、吸光性也高的激光，只适用于清除硬组织。

激光在龋齿的诊断方面的应用

1．脱矿、浅龋

2．隐匿龋

激光在治疗方面的应用

1．切割

2．充填物的聚合，窝洞处理

激光同样是一种光，也同样具有波动性和粒子性，但不象太阳光那样是天然存在，而是人工激活的特定活性物质，在特定的条件下产生的受激发光。激光具有高度的定向性、单色性、亮度和相干性。激光的波长或频率决定了它的特性。当激光接触到作用物时，作用强度依赖于波长和作用物的组成成分。激光可以发生反射、折射和散射、或被作用物质吸收。下面来看看激光在医疗行业中有哪些应用吧。

医学是应用激光技术最早、最广泛和最活跃的一门边缘学科。1960年世界上第一台红宝石激光器研制成功，次年红宝石激光视网膜凝固机在眼科获得首次应用。到目前为止，临床上使用的激光医疗设备已有几十个品种，包含了自紫外至可见光和红外的各种波长，包含了连续、脉冲、巨脉冲、超脉冲等各种输出方式。

从目前激光治疗设备在临床应用的角度可将其分为如下几大类：眼科激光治疗设备、外科激光手术设备、用于美容目的的皮肤病激光治疗设备、光动力疗法激光治疗设备、口腔激光设备和激光理疗仪器等等。

激光发明伊始就为眼科所采用，现已成为眼科诊断、治疗的重要手段之一，可以说激光在治疗眼科疾病方面的应用具有其他治疗仪器所无法替代的独特的优点。

激光手术就是以激光代并刀、剪、锯、凿等常规手术器械对组织采用分离、切剂、切除、凝固、焊接、打孔、截骨等手段去除病灶，吻合组织、血管、神经等各种手术的总称。激光手术可用于普外科、肝胆外科、泌尿外科、心胸外科、烧伤外科、骨外科、神经外科、妇科、皮肤科、五官科等各科手术。激光手术具有许多其它力一法不可比拟的优点，包括：

（1）对周围正常组织损伤小，比如伤口宽度可以是电刀的二分之一，因此术后反应轻，伤口愈合快，疤痕也小。

（2）止血效果好，止血时间是电刀的十四分之一，止血效果是电刀的2～4倍，因此，可望达到术中极少出血甚至无血手术。还可大大缩知手术时间。

（3）激光可用光纤传输，可与各种手术显微镜耦联，进行各种精细的显微手术；还可与各种内窥镜或穿刺针联合使用，进行各种介入手术。这也是电刀和机械刀所不能的。

（4）激光手术对术中的各种监护仪器无干扰，这在有些手术特别是神经外科手术中是非常重要的。而电刀则不能被用于脑外科等手术。

一、激光美容

激光能产生高能量、聚焦精确的单色光，具有一定的穿透力，作用于人体组织时能在局部产生高热量。激光美容就是利用激光的这一特点，去除或破坏目标组织，达到美容治疗的目的。主要包括激光切割和激光换肤。激光自60年代起即用于皮肤病的治疗，而近年来随着不同波长激光、高能超脉冲CO2激光、可变脉冲激光和铒激光等的出现，高科技激光美容正在越来越多地走进我们的生活，激光美容--没有伤口的美容术在医学美容界掀起了一个又一个高潮。激光美容的最大优点：激光能够彻底治疗各种皮肤症状，全面修复肌肤质地，可以达到一举两得的目的。运用现代激光科技与临床医学相结合，通过治疗可改善或恢复先天造成的容貌和外表的缺陷，在治疗后皮肤不留疤痕，让您重树美丽的信心。

二、激光切割

激光切割的最大优点是切口出血少，手术视野清晰。目前使用的超脉冲激光，将激光器发出的能量聚集，并通过特殊开关使能量在瞬间释放，强大的能量将组织迅速气化，不仅切割快捷，同时也使切口周围的热传导减少到最小，对切口周围组织的损伤程度极小。用于重睑术、眼袋整形、面部除皱等方面，取得了良好的效果。

三、激光换肤

激光换肤利用了激光磨削技术，其原理是通过改变激光器的聚焦特性，使激光点变成一个光斑，再利用图形发生器，将光斑按照一定的图形进行扫描，使激光斑在瞬间产生的高热将扫描范围内的目标组织去除。每个光斑的强度、密度、扫描图的形状及大小均由计算机进行控制，从而精确地控制去除目标组织的深度，达到治疗的目的。激光换肤不仅克服了传统方法易出血、深度不易控制等缺点，还有刺激皮肤弹力纤维，使其收缩的作用。弹力纤维的收缩可使皮肤收紧，进一步促进表浅皱纹消失，除皱效果更加明显。在进行激光换肤术前后应避光，适当服用维生素类药物，术后面部用药或换药防止感染等。换肤术偶尔会出现的皮肤色素沉着，在黄种人比较常见。术后三个月内色素沉着发生率较高，这种色素沉着多在半年内消失，不再复发。出现这种情况，不必进行特殊处理，应避光，并在医生的指导下使用一些防晒护肤品。为了避免发生永久性色素沉着，在选择手术适应症时应注意，尽量选择肤色浅或肤色深的患者，对于肤色介于两者之间者慎用换肤术。

四、激光治病

用激光参与治疗的病种愈来愈多，对于其中许多疾病来说，激光无非是手术刀或其它已有治疗手段的替代工具；而对于另一些疾病来说，激光治疗确代表着革命性的进步。这些疾病以往的治疗往往十分不理想，甚至束手无策，激光使这些无法解决的难题有了新的答案。激光在皮肤美容科的应用，尤其是近年来出现的治疗项目，多数是属于后者，比如，葡萄酒色斑、毛细血管扩张、酒糟鼻等浅表血管性疾病的治疗，太田痣、咖啡牛奶斑、雀斑、浅表的先天性色素痣等先天性色素疾病，以及老年斑、部分后天性色素沉着的治疗，以及体毛过多、人工纹身或浅表的外伤性纹身的消除，激光在上述领域都已经成为当之无愧的首选方法，这是一场造福患者与医生双方的革命，数千年来，人类从来没有这么自由、快捷、有效、安全地去除过那些梦中都想去除的有碍观瞻的疾患。此外，针对浅表皱纹、浅表瘢痕等许多新方向，人们即将开发出更合理的治疗。利用激光治疗面部毛细血管瘤、色素痣等。其原理是不同颜色的组织对不同波长的激光吸收率不同，当用这些特定波长的激光对病变部位进行照射时，这些色素或血红蛋白受激光破坏最重，而周围的正常组织受损伤轻微，当遭受破坏的病变组织逐渐被身体吸收，疾病或皮肤内的色素便得到治愈。由于激光对正常组织仍有轻度的损伤，所以每次治疗的激光照射量不宜过大，以免损伤过度形成疤痕，宜采用由浅入深分次治疗的方法。治疗后，受到破坏的色素逐渐被吸收，因此采用激光治疗皮肤色素性疾病不能急于求成，治疗后短时间没有效果也不必着急。

因此，整形外科医师需要更多地掌握这些新的治疗手段，才能超越植皮等常规的手术方法，为患者提供更理想的治疗。激光素有神奇之光的美名。激光美容经过皮肤专家数十年的临床经验和实践，更是成为了倍受人们欢迎的医疗美容方法。

激光技术在医学上的应用,除了以上介绍的医科以外,还有用激光技术在治疗胆结石、骨科、妇科、消化道以及激光灭菌等方面不断有新的应用成果和发展。此外,激光器件和各类激光专用或多用的医疗设备, 也都在迅速发展,再加上未来世界经济一体化的促进,各国科研人员与医生合作创新,可以相信在人类对于激光医疗更大需求下,一个以治病救人的激光医学正是方兴未艾,蓬勃发展。

激光的应用与发展前景

高功率激光在医学上的应用已经非常普遍。从体表各种疣、痣、赘生物及良恶性肿瘤的气化切割,到内腔疾病的治疗。从最早的二氧化碳、Ｎｄ:ＹＡＧ激光到准分子激光、高能超脉冲二氧化碳激光、调Ｑ的翠绿宝石、ＨＯ:ＹＡＧ激光以及高功率半导体激光的应用,激光器逐步趋向于小型化、轻便化。柔韧的光纤可选择性地输出较高功率的激光。特别是

近几年出现的ＨＯ:ＹＡＧ和高功率半导体激光使激光外科技术获得重大进展,在普外、泌尿、妇科、耳鼻喉科等多个领域推广使用。

ＨＯ:ＹＡＧ-中红外激光波长为2.15μｍ左右ＨＯ:ＹＡＧ激光,目前脉冲能量可达0.5～2.8Ｊ/脉冲;脉冲频率5～40 次/ｓ;平均功率1.25～80Ｗ。人体组织水吸收率在2.0、3.0 μｍ光的波长附近有两个尖锐的吸收峰,此波段与组织作用时,光易被体液吸收,对邻近组织热扩散作用小,比其它可见光及近红外激光的热损伤小,光作用点吸收强[8]。现已成功地应用于各内窥镜手术:经喉镜治疗声带息肉;经纤维支气管镜治疗肺癌;经食道、胃、肠镜治疗息肉、恶性肿瘤;腹腔镜下治疗卵巢囊肿、子宫内膜移位症;膀胱镜、输尿管镜下进行前列腺肥大、碎石、膀胱癌等手术。气化切割作用优于Ｎｄ:ＹＡＧ激光。

半导体激光早期的半导体激光因不能输出高功率激光而受到限制。关键在于微型大功率半导体芯片的生产技术。随着高功率半导体激光阵列技术、可兼容的光导纤维以及参量计算精密控制技术的出现,医学多科应用的前景十分可观。英国研制的805ｎｍ波长的砷化镓铝半导体激光,不需水冷却,体积很小,能同时完成气化和凝固作用。它具有五种工作模式:①)接触式手术:非常适合在内窥镜下进行最小侵入式手术,如膀胱肿瘤、前列腺切除、悬雍垂及鼻息肉切除。②非接触式手术:主要通过其脉冲模式和热效应进行骨科手术,包括关节镜手术、椎间盘切除等。③插入式或光凝固手术:激光束从光纤末端的探头刺入组织中,由纵向传导转变为径向散射,使周围组织升温,引起变性、凝固坏死,用于肿瘤的治疗。④光动力疗法:随着新的光敏剂的开发使用,波长在630～980ｎｍ的半导体激光对光动力学疗法极为有效。⑤组织焊接:波长808ｎｍ的半导体激光产生损伤较小的,有选择的组织反应,从而使组织粘连。半导体激光生物效应介于Ｎｄ:ＹＡＧ及ＨＯ:ＹＡＧ之间,气化作用优于Ｎｄ:ＹＡＧ激光,凝固止血作用优于ＨＯ:ＹＡＧ激光,发展前景非常广泛。

新型高能超脉冲二氧化碳激光美国的高能超脉冲二氧化碳激光近两年进入我国。它具有精美的触摸式荧屏控制台,有多种可调光斑手具,光束精细得像手术刀样在纸上划过而不留痕迹,又可通过电脑图形发生器,变换多图形大光斑,发生均匀注入式输出。脉冲能量大于200 ｍＪ,脉冲频率及峰值能量高,激光波型呈矩形,波峰均在有效范围内,间隙对周围组织无损伤, 在去除皮肤皱纹和色素斑块、整复眼袋、重睑成形等美容手术方面疗效显著。

多功能多波长的“维纳斯”多功能多波长的“维纳斯”激光美容系统,它是集755ｎｍ翠绿宝石、1064ｎｍＮｄ:ＹＡＧ、可调脉宽532ｎｍ和倍频ＹＡＧ为一体,在去除色素性病变如:太田痣、错误纹眉、纹身、血管瘤、鲜红斑痣的治疗中能发挥很好的作用。它配有蓝宝石冷却头,对周围组织的热损伤较小,疤痕发生机率明显下降。在医学的诊断与治疗中,小型微型化、多波段、长寿命、可靠性和高效率的激光已成为激光医疗技术发展的方向。激光的发明者Tmaiman 博士曾预言,下世纪每个医生都应有一台激光。激光技术已深入到生命科学的各领域,成为解决临床治疗难题的有力武器。

第二篇：自然光在展示空间设计中的应用论文

一、自然光在展示空间中物理层面应用实例

在世博会类的各个展馆设计中，经常可以看到将自然光引入到展示空间的实例，如2015世博会德国馆和法国馆的设计都是尽量利用自然光来照射展示环境。德国馆使用的是半透光的薄膜材料，即可以在展示空间中引入自然光，又避免了阳光的直接照射。法国馆的设计是采用用木质格栅的屋顶与墙壁，既能引入自然光，木质格栅的倾斜角度来也可以用来遮阳，避免阳光直射。

两个展馆的展示空间设计中利用自然光进行采光，即节约常规能源的消耗，又可以实现人与自然的交流。

二、自然光在展示空间中心理层面应用实例

自然采光也可以传递设计主题思想，体现感情色彩。图4是赫尔佐格和德梅隆事务所设计的位于美国长岛的新帕里什艺术博物馆，该博物馆内部展示空间设计简约自然。屋顶上设有朝北的天窗，简洁的内部结构形态，裸露的的未经处理的木质屋顶与白色的墙壁，配以柔和的自然光线，使整个展示空间显得明亮而又原生态感十足，即吻合当地本土建筑的风格，又营造了照度良好的观赏空间。再如让努维尔设计的位于阿联酋的卢浮宫阿布扎比分馆，卢浮宫阿布扎比分馆非常重视自然光的利用，整个内部空间明亮通透。

在博物馆建筑的正上方，让努维尔设计了一个具有传统阿拉伯建筑特色的大穹顶。直径达180米的穹顶参考了阿联酋当地一种十分有效的使用棕榈叶编制而成的传统被动式降温屋顶的做法，采用两层金属结构交错而成，自然光可以透过金属网格的间隙进入到建筑内部，自然光通过网格洒落的光，如洒落的阳光雨般，创造出奇幻的视觉效果。

在这个展示空间中，光的作用不仅仅是用来照明，更多的是传递一种设计主题思想，营造一种静谧、安宁的气氛。在这个展示空间中，光与影相结合，随着时间的流动不断的发生变化，人处在这个展示空间中，自然而然的会感受到心灵的安静，仿佛可以和大自然对话。光在这里传递了无法用语言文字表达的设计内涵，即创造着空间氛围，又暗喻着人与自然间的交流。

三、自然光与美学法则的结合展示空间设计中，可以利用自然光来进行创作，产生丰富变化的视觉效果，利用光的强度、大小、形态来烘托展示空间，塑造空间氛围，达到想表现的视觉效果。

光本身通过设计，可以表现出点、线、面的自由变化形态，借助构成的原理和手法，可以形成一定的秩序，表达一定的审美。自然光通过设计也能够形成一定的虚实韵律变化，恰当的利用自然光的韵律变化可以使展示空间的设计主题更加突出深刻，表达出设计者一定的感情色彩和设计内涵。经过设计符合美学法则的自然光是人们进入展示空间后会立刻感受到的视觉符号，自然光能使展示空间富有变化并且气质独特。

自然光的形态可以实现单凭展品、展项难以表达的效果，既能帮助表达展示设计的内容，也能形成强烈的视觉效果，增加了视觉趣味，也体现了鲜明的主题与形象感，吸引参观者。

第三篇：激发式教学方法在艺术设计教学中的应用

激发式教学方法在艺术设计教学中的应用

莱阳文峰学校 王海彦

内容摘要：文章提出激发式教学方法，并针对我国艺术设计教学中采用此教法的必要性展开讨论，以期更好地为我国艺术设计教育教学服务。

关 键 词：激发式 启发式 教学方法 艺术设计教学

目前，我国艺术设计教学中常用的教学方法通常采用两类教法，即启发式教法和注入式教法。这两种方法有其共同特征。首先，固有知识的标准性及问题答案的唯一性是使用这两种方法的前提条件；其次，都体现教师的主导地位，只是体现的方式不同，呈隐性或显性。尽管教学效果有所差异，但追求的教学目的是一致的——对已有知识的认知和积累。随着信息技术的迅猛发展，知识经济时代的到来，发现知识和再造知识更为重要，使学生掌握获取和再造知识的方法比认知和积累知识更重要。因此，我们仅仅采用启发式和注入式教法远远不能满足今天的艺术设计人才的培养，激发式教学方法的提出就显得尤为重要。

一、激发式教学方法

所谓激发式教学方法就是教师从课程的内容出发，采用一切可以采用的方式，努力创造授课情境，使学生处于激发态。处于激发态的学生思维活性增大，手脑协调性增强，思维更活跃，反应更敏锐，创造力增加。在此过程中，教师不再扮演知识权威的角色，也不再是标准答案的化身，而只是组织者和思维激发者。

激发式教学方法主张激活学生的创造性思维，由师生共同完成授课过程。

激发式教学方法更重视授课过程，其收获的不仅仅是知识，而更多是对知识的思考，对更多可能性的想象。此方法的目的就是让学生认识到“多元”的可贵，“质疑”的必要和“可能性”的价值，认识到“方法”比“结论”重要，而“发现”比“解决”更重要。

激发式教学方法的课堂教法灵活多样，在教学实施过程中，根据艺术设计教学特点，可采用语言法、直观法、技能训练法、探究法四类。语言法包括谈话法、讨论法两种；直观法包括演示法、参观法两种；技能训练法包括练习法、实验法、实习法三种；探究法包括发现法、体验法两种。

二、激发式教学方法与启发式教法的比较

激发式教学方法与启发式教法在很大程度上近似，但本质上却相去甚远。为了更好地理解激发式教学方法，现将激发式教学方法与启发式教法作一比较。

启发式教法是指教师从学生实际出发，采用各种有效形式调动学生学习的积极性和主动性，引发学生对标准答案的思考和渴求，经过教师的启迪使学生自己最终得出标准答案。

孔子和苏格拉底分别是东西方启发式教学的创始人，他们创立的教学法对东西方教育教学产生了很大影响，但各有千秋。现行的启发式教法的表现形式往往就是这两种方式，通过与这两种启发式典型方式的比较，更好地理解激发式教学方法的特征。

1.苏格拉底启发式的教学方法与激发式教学方法的比较

苏格拉底采用启发式的教育方法，苏格拉底教育实践主要是他通过与人谈话、问答的形式来进行，即一问一答的谈话式教学。他首先承认自己无知，以无知者的身份同学生探讨问题，不断揭露对方回答问题中的矛盾，否定学生原来已经肯定的东西，以及在推理过程中发生的缺陷，迫使对方提出新的答案。通过一系列质问，迫使他们承认自己的无知，直到他们获得完全正确的答案，掌握普遍的知识，最终引导学生向更高层次真理的探索，并总结出一般性正确的结论。他的对话一般被概括为四个环节:反讽、诱导、归纳、定义。

苏格拉底启发式教学方法与激发式教学方法的不同之处，首先体现在思维方式的采用上，苏格拉底启发式的教学方法往往采用线性思维对问题进行分析和总结，而激发式教学方法则采用非线性思维方式从对一个问题的思考引发对更多问题的思考；由一种方法探究到多种方法的选择；把“不可能”“可能”催生到“多种可能”。其次体现在教学结果上，苏格拉底启发式教学方法所得到的教学结果是唯一的、正确的知识；而激发式教学方法所得到的教学结果是对于更多问题的发现和问题意识的增强。

2.孔子式的启发式教学方法与激发式教学方法的比较

孔子式启发式的教学方法，重视学生学习的主动性。“不愤不启，不徘不发”，“举一隅不以三隅反，则不复也。”就是孔子教学观的体现。即在学生需要指导时才给予必要指点。学生向他请教问题，有时他直接作答，更多的是让他们自己思考一段时间，如果思考尚未成熟，处于想说又难以表达的矛盾心理状态，这时他就帮助学生明确思路，弄清事物本质属性，获得正确答案。

孔子式的启发式教学方法与激发式教学方法的不同之处集中体现在师生关系上，在孔子式的启发式教学方法运用中，学生学习的主动性完全处在教师的主导地位之下；而在激发式教学方法的运用中，师生关系是平等对话关系、合作伙伴关系，双方身份不断变化，时而教师、时而学生、时而聆听者、时而合谋者，教师和学生围绕具体问题情境从各自不同的立场给出自己的思考，师生共同对求知过程负责。

三、激发式教学方法的应用对我国艺术设计教学具有重要意义

1.激发式教学方法的应用有益于目前我国艺术设计教学中常用的教学方法的完善

激发式教学方法的介入，将是目前我国艺术设计教学中常用的两种教法的有益补充，使我国艺术设计教学中常用的教学方法更加完善和有效。这三种方法为教师在不同情况下采用不同的方法提供更多选择，可单一用，也可混合用。其中启发式教法和注入式教法在表现形式上完全相左，激发式教学方法正可以调和二者的对立，会收到更好的教学效果。2.激发式教学方法的应用有益于提高我国艺术设计的教学水平

首先，从艺术设计的教学思维模式来看，激发式教学方法更符合艺术设计教学思维的类型和特点。在艺术设计的课堂上常用的思维模式有形象思维、抽象思维、发散思维、灵感思维、模糊思维、联想思维、创造性思维等，其中发散思维、灵感思维、模糊思维、联想思维、创造性思维正是激发式教学方法常用的思维模式。采用激发式教学方法更有益于激活这些思维活性，产生头脑风暴，提高教学质量。

其次，从教师角度看，激发式教学方法对教师的要求更高，教师首先要对艺术设计专业有全面且深刻的认识，同时对交叉学科的知识也有相当程度的了解，知识面广博，自身修养全面。课前准备工作周密程度增加，对课上可能出现的情况要考虑周详，课上紧张度更大，教师的综合素养、个人魅力集中体现在激发式教学方法的运用中。如果每位教师每堂课都如此，我国艺术设计的教学水平何愁难以提高？

再次，从学生角度看，激发式教学方法激发了学生学习的主动性，自学能力增强，激发了学生的自我表现欲。在提高表述能力的同时，有助于养成勤于思考、大胆设问的习惯。学生更加注重拓宽视野，广开知识的来源渠道，善于总结和综合，勇于挑战和质疑，大大提高创造力，对于提高我国艺术设计的教学水平提供了前提和保障。

3.激发式教学方法的应用有益于我国现阶段艺术设计人才的培养

我国现阶段正处在经济增长转型期，恰逢知识经济时代的到来。我国正面临着前所未有的机遇和挑战。改变长期以来的“中国制造”为“中国创造”的任务对艺术设计人才的培养提出了更高的要求。培养创新型、复合型、可持续发展型的艺术设计人才是我国现阶段艺术设计人才培养的目标。

激发式教学方法的应用有益于我国现阶段艺术设计人才的培养。

首先，从创新型艺术设计人才的培养来看，激发式教学方法鼓励求新、求异、求变，鼓励对经验的质疑，鼓励大胆假设,突破思维定势的局限，最大限度地开发学生的创造力，十分有益于学生创新意识的培养和创新能力的增强，十分有益于创新型艺术设计人才的培养。

其次，从复合型艺术设计人才的培养来看，激发式教学方法鼓励多元、交叉、综合，鼓励多角度看问题，鼓励理论与实践结合，鼓励艺术与科学、传统与现代、东方与西方的融会与贯通，激发式教学方法有益于提高学生的综合素质，有益于培养学生宽阔的专业知识和广泛的文化教养，有益于培养具有多种能力和发展潜能的复合型艺术设计人才。

再者，从可持续发展型艺术设计人才的培养来看，激发式教学方法鼓励自主、思考、发现，鼓励激发学生的内在学习因素，鼓励学生自主建构知识体系。激发式教学方法有益于提高学生学习新知识的能力，有益于培养学生的健康心态、合作意识、责任意识，有益于可持续发展型艺术设计人才的培养。

结语

在教学目的明确的前提下，教学方法的探究就显得尤为重要了。当创造性、个性化、市场需求等词汇都成为目前我国艺术设计人才的定语的时候，古板的、僵化的、经验的培养方法都是不合时宜的，我们要大胆探索和尝试一切有益于开发学生潜质的、调动学生积极性的、促进学生主动性的、增强创新意识的教学方法，努力为我国培养出优秀的艺术设计人才。

第四篇：生物超弱发光在法医学中的研究应用展望

【摘 要】 生物超弱发光携带着生物体新陈代谢和能量转化的信息，已成为生命学科的重要研究领域。本文回顾生

物超弱发光的研究历史、特点及在医学领域的研究应用现状，展望生物超弱发光在法医学，尤其是死亡时间推测和损伤方

面的研究应用前景。

【关键词】生物超弱发光；法医学；死亡时间；损伤

【中图分类号】r919

【

文献标识码】b

【文章编号】1007—9297(2005)01—0051-0

3the appficafion prospect of the use of bio-photon emission in forensic science． zhu xin ju． wang zhen-yu．o~, yu

0 un，et a1．department offorensic medwine，xi ∞jiootong university,xi ∞ 71006

1【abstract】 because of the bio—photon emission(bpe)from biological system carries the important information of

metabolism and energy transformation of the living biological system including human，so that bpe s research will become an

important research field in life science．this paper reviewed bpe s research history，characters and advances in medical field，and presented the initial prospect of future use in forensic science esp．in postmortem interval and injury．

【key words】bio-photon emission；forensic science；postmortem interval；injury

生物超弱发光(bio—photon emission or ultra—

weak bioluminescence，bpe)是生物体进行新陈代谢

过程中细胞自发辐射极微弱的光子流，以及细胞受外

界激发光消失后仍保持的极其微弱的延迟发光．其强

度仅为100～104光子／(cm2(s)。[11 bpe广泛存在于动

物、植物以及单细胞生物之中．是反映生物体本原的与生命活动过程有关的信息。用灵敏的现代光子计数

技术对bpe进行初步研究表明，动植物的不同生理

活动过程，存在不同强度和特征的超弱发光 超弱发

光与生物体的许多重要生命过程，如氧化代谢、信息

传递、细胞分裂、光合作用和癌变、死亡及生长调控等

存在着内在联系，已成为生物光子学的重要研究方向

之一，[21在临床诊断、农作物遗传性诊断及环境检测

等领域可有重要的应用。本文回顾bpe的研究历史、特点及在医学领域的研究应用现状，从法医学角度展

望生物超弱发光在本学科的研究、应用前景。

一、bpe的发现和研究历史

生物超弱发光的发现，可追溯到上个世纪20年

代。早在1923年，前苏联科学家g．gurwitsh在著名的“洋葱试验”中就已发现并证明了超弱发光现象。[31到

了60年代，前苏联科学家对超弱发光进行了大量研

究，mamedov对90余种生物的测定发现．除蓝藻和原

生动物外，所有生物都有不同程度的发光．证明了超

弱发光的普遍性。[4／slawinska等更进一步提出任何生

命物质都存在着超弱发光现象。『5】80年代以后，bpe的研究已在前苏联、美国、13本、欧洲以及我国展开．

并已开始向细胞、亚细胞及分子水平深入。到目前为

止，人们已经对超弱发光的机制、测试仪器及其应用

开展了大量研究工作

二、bpe的特点

bpe极其微弱，[61生物系统表面每平方厘米／秒

(om ·s一1)发射的光子可以从几个到几百个，这一强

度相当于远在10公里甚至100公里外一根蜡烛发出的光。分裂的细胞比休止的细胞发光强，并主要在细

胞分裂前期发射，所以称有丝分裂发光。发射光谱很

宽，至少覆盖从紫外到红外的整个光谱区。bpe的值

和生物进化程度成正比，进化程度越高，其bpe值越

大，辐射的波长越向红外扩展。发光强度与生物系统的生理和生物学功能有多方面的联系：超弱发光强度

与细胞的种类及其所处的代谢状态有关，如正常细胞

【作者简介】朱新菊(1979一)，女，江苏人，在读法医学硕士，主要从事法医病理学研究。

tel+86—29—82655472．e-mail：wzy21 8@mail．

xjtu．edu．cfi

· 52 ·的延迟发光强度随细胞浓度的增加而减小．而肿瘤细

胞则相反．肿瘤生长旺盛期大鼠血清的超弱发光与对

照鼠的相比偏差最大：对各种物理和化学因素很敏

感，几乎任何一种化学物质都能影响细胞发光的强

度。

三、bpe的来源和可能机制

生物体在进行生理、生化反应的过程中，处于基

态的原子或原子团获得能量．其电子从基态跃迁到激

发态，处于激发态的原子或原子团不稳定，将释放多

余的能量回到基态，能量的释放伴随有热、电离和光

子的发射等，其中能量以光子形式释放的过程称为生

物的超弱发光。

代谢和核酸合成是生物超弱发光的两大主要来

源，萌发绿豆中这两者之和约为96％。吲代谢发光又

主要来源于氧化还原等代谢过程，如脂肪酸氧化、酚

和醛的氧化、h 0 的酶解、花生四烯酸的氧化、儿茶酚

胺和单宁的过氧化，醌的氧化裂解、蛋白质和氨基酸的氧化等。氧化剂d 0明显增强血红素蛋白的发光强

度、呼吸抑制剂nan，对萌发绿豆超弱发光的抑制达

72％等都是极好的例证。[71wright jr等通过小鼠肝脏

微粒体的化学发光与脂类过氧化的研究，证明脂肪酸

氧化是超弱发光的主要来源之一。[81代谢发光机制包

括了活性氧生成与控制两个方面，能较好地解释自由

基引起超弱发光的可能性。由于活体内的氧化反应速

率受抑制剂的控制，如生育酚、过氧化物酶、过氧化物

歧化酶、维生素a、维生素c等都能清除活性自由基．

因此，生物在代谢过程中产生的大量自由基不可能使

超弱发光强度太高．但是当生物体内的天然阻氧化剂

和氧化脂类之间的平衡被打破后．将导致发光强度瞬

时剧增，出现“闪光现象”。

核酸dna和rna 的合成反应是超弱发光的另

一个来源．它在绿豆种胚超弱发光中约占24％，其波

长在190～325 nm的紫外波段．[21与代谢发光的光谱范

围有所不同，用代谢发光难以解释。因此，分裂发光与

代谢发光可能有不同的来源和机制，popp等提出过

dna光子贮存假说和分化的物理模型。[91 rattemeyer

等根据溴化乙锭对超弱发光的影响．也初步证明了

dna是一个超弱发光源。[101马文建等还对dna发光

特异性进行了研究，结果表明在所有碱基中只有鸟嘌

呤能够发光，且发光强度与浓度(亦即dna浓度)成正

相线性关系。li】】

四、bpe在医学领域的研究现状及应用前景

尽管生物超弱发光的机制研究还有待深入．但超

弱发光研究所揭示的生命科学命题．已经展示了光辉

法律与医学杂志2005年第12卷(第1期)的前景。近年来，光子学技术在生物特性研究中的作

用越来越突出．已成为一类新的生命科学的研究工

具。这种研究方法可能成为研究细胞信息传递、调控、分化、识别等基本过程的重要工具．进而发展人为调

节超弱发光来实现对生命过程的控制。[11目前在医

学、药理学、农业、环境科学及食品科学等方面，对

bpe均有深入的探索。

对临床实践来说，血清的超弱发光较为重要。血

液的超弱发光可以作为一种灵敏、快速简易的生物物

理指标，对血液发出的生物光子进行测量和分析可以

揭示疾病的发生或者提供先兆。罗金梅报道了人体体

表的生物发光随年龄的增加而增加，而且吸烟人的生

物发光普遍高于同龄正常组。[11马玉琴等发现癌症患

者血液的发光强度明显高于对照组，且有显著性差

异，通过对人体血液的超弱发光测量，可以进行癌症

患者的早期诊断。超弱发光对于鉴别肿瘤和炎症也

是极其有用的指标。顾樵曾报道利用生物光子鉴别肿

瘤和炎症，鉴别率达100％。超弱发光与许多生理生化

反应有关。对绵羊精子的研究发现，发光强度与活力、呼吸、果糖酵解、磷酸肌酸呈正相关，这种发光与活力

和能量代谢间的内在联系，反映了精子能量转化过

程，是评价精液品质很有价值的指标。[131此外．超弱发

光还可以用于检测病人对药物过敏的情况 在患者血

清中加入待检药剂，观察其发光变化。与健康人相比，耐药病人的发光值高2～3倍．对药物敏感的病人发光

值高6～8倍。

生物医学光子学被预测将在以下8个领域有所

发展：光动力学医疗、激光和组织的相互作用、无透镜

显微术、在血液化学分析中的进展、癌症的光学显示、利用激光检测dna、伤害最小的光子设备、一体化的激光和成像系统。li4】

五、bpe在法医学的应用研究展望

(一)bpe运用于死亡时间推测

目前死亡时间的估计．尤其是早期死亡时间的估

计尚无精确可靠的方法。生命的终结是一个逐渐发展的过程，从生到死没有一个截然的分界线。通常死亡

是指个体生命的终结而言。从生物学角度来说．机体

内各种组织、细胞并非在同一时间进入死亡。临床死

亡发生后，由于机体各种组织对缺氧的耐受性不一．

故心跳停止后．各种组织细胞也会经历一段长短不一的缺氧期．逐渐发生各种缺氧性改变，最终发展至生

物学死亡(也称细胞性死亡)。在这个阶段．细胞内的“自由基”复合反应以及dna的构象必然会随死亡时

间的延长发生一系列的变化，因此超弱发光也必然会

法律与医学杂志2005年第12卷(第1期)

随之产生一系列变化。此时利用生物光电技术定时测

量细胞辐射出的生物光子数，就可以得到生物光子与

死亡时间的关系。研究发现，离体的不同发育时期的鸡胚神经细胞发光有很大差异，9天以后的鸡胚神经

细胞有明显的特征曲线。该曲线的产生与外界温度、氧、电场作用和光照等因子有关。温度由41 降到

过程中，发光强度亦降低，同时最大峰位置后移，但当温度低于37 时。则特征曲线变得不明显；外界

电场和光照能使发光迅速增加，但不能改变发光曲线的特征．且移去外电场后，能迅速恢复到原发光水平。

『l5】既然发育时期的bpe可出现特征曲线。是否死亡时

bpe也会出现特征曲线，这有待于开展进一步研究。

(二)推断损伤时间、形状、程度和伤口愈合时间

机体受损后．组织细胞的生理活动和形态功能发

生不同程度的改变。故其超弱发光的强度和特征也会

随之出现不同程度的改变。balasigamani等在鼠背部

损伤bpe测量的实验中发现。损伤后即刻获得的生

物光子的二维图像。未显示明显的伤口形态和定位；

损伤48 h后。显示出伤口形态，且光子密度持续上

升；随着免疫系统的激活。光子密度在伤后3—5 d达

峰值；伤后第6天，光子密度开始衰减；在伤后第8天

伤口完全愈合。图像不再显示明显的伤口形态；痂脱

落后光子密度又恢复到正常状态。【1句研究损伤后bpe的强度、特征、分布随损伤时间的变化规律，有利于更

加精确的推断损伤时间、损伤程度等，同时也能在一

定程度上反映损伤性质以及致伤工具的特征。

(三)bpe应用于法医学的可行性

顾樵对鱼肉的新鲜度与光电强度进行了深入的研究．建立了鱼肉的新鲜度与光电强度递减的方程

式。由于生物超弱发光辐射出的光子呈量子状态，运用该法对人尸体进行研究．可以精确计数。较之以

往根据尸温测量、dna降解程度的图像分析等方法

具有极大的优越性。因此可用来对死亡时间等进行前

所未有的精确推断。由于肌细胞耐缺氧能力强，在躯

体死亡后．肌细胞的存活时间较其他组织要长，故其生

物发光的能力也较其他组织要强，易于测定。目前，已

有商品化的生物光子测定仪面世，运用该仪器进行动

物试验测定动物死后肌肉的bpe变化。在人尸体上取

心肌和骨骼肌重复动物实验过程。校正动物试验数据。

建立人体死亡时间与肌肉组织生物光子变化的方程

式．从而根据方程式及测定的bpe值来推断死亡时

间。

· 53 ·

此外，生物光子学的其他研究成果也可借鉴运用

到法医学中。如无透镜显微术等可作为继电镜之后的又一法医病理学研究的重要手段；利用激光检测微量

检材中的dna，在法医物证鉴定中具有重要意义：一

体化的激光和成像系统将成为继ct、mri之后的新

型检测装置．在法医临床的损伤鉴定中发挥重要作

用。环境监测中运用生物发光技术对废水、废液中重

金属及致病菌进行检测。灵敏度可达十亿分之几的数

量级，显然，这些技术对法医毒物分析的发展也将产

生巨大的推动作用。

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第五篇：验光在销售中的优势

验光在销售中的优势

作为一个验光师，在一些眼镜的销售中是有很多的有优势的，其中最大的优势同样是给顾客推荐眼镜产品，验光师是为了顾客视力的健康而为其选择最好的解决方案，销售员是为了把眼镜产品推销出去而销售的。这两种方式目的其实是一样的，但是是存在根本性的差异的。就如医生给你开再贵的药你都会觉得是应该的，而如果一个药品推销员给你推荐再便宜的药你都会觉得他只是为了赚你钱，因为你永远只相信医生而不相信药品推销员。同理顾客对验光师的信任永远都会大于销售员，这是任何销售技巧都比不上的优势的。

当然验光师在日常的验光细节中也能够获取到不少有利于销售的信息的。比如验光刚开始的问诊中我们会问到顾客有无旧镜史，第一种情况没戴过：为什么没戴过，从顾客的回答中我们就可以了解到顾客可能是自己之前不知道，自己不愿戴或者家长不重视，那么我们再后面的销售中就会有侧重的说服对象，让其对配镜重视起来，避免其验光完了还是不配镜。第二种情况是有配镜史：配戴时间，使用配镜情况，原镜的检查，这里面我们能了解到顾客更换眼镜的周期、眼镜常戴型还是偶尔戴、对眼镜的爱护程度、原镜大概的价值等，更换周期长和常戴型的我们可以适当的去提高一点客单价，毕竟他一副眼镜可能是要戴个几年的，他也需要高品质的产品去满足他的需求，如果查看原镜磨损比较厉害的我们也可以为其选择耐磨型比较好的产品，我们也可以根据其原镜的大概价值来做为我们后面销售的心理价位。

了解顾客的年龄和职业在验光中是很重要的，但是对后面的销售也非常重要。如果是学生，眼睛比较容易疲劳的，那么我们可以有针对性的去介绍一些功能性的镜片，比如学生渐进片，抗疲劳片等；还有一些近距离工作的职业，我们也可以给他介绍抗疲劳的产品，老年人的话，我们验光的时候可以验一个远用的度数，再给其验一个看近的度数，度数不一样，说明一个度数满足不了其日常的生活需要，自然的就需要渐进片了，这样还不用向其解释太多的顾客就知道渐进片的好处了。还有一些特殊的职业，他们可能更需要一些特殊功能的镜片，比如厨师我们可以推荐防雾镜片；比如司机我们可以推荐偏光片、染色片或者变色片；有些职业性比较强的我们就要注意推荐的镜架就要正式一些，有些职业比较休闲如艺人我们就要推荐时尚个性一些的镜架。

一些特殊的屈光症状，如有散光的人，其视物时会有些许变形，我们可以向其推荐非球面镜片，让其视物时真实效果更强一些。还有屈光参差的人他们的镜片厚薄差异比较大，不利于配戴的舒适度，我们可以推荐他们把度数高的那只镜片配个折射率高一些的，这样厚的那只镜片会比原来要薄一些，这样顾客的镜片平衡性会更好，配戴起来也会更舒服。

试戴是验光最后关键的一步，有些顾客一次性适应不了的，我们可以让其配一副度数低点的先适应一个月，然后再配一副现在验出来的这个度数，顾客会认为我们是为了他着想的，这样我们也额外的增加了一副眼镜的销售。

总的来说我们只有“对症下药”，才能“药到病除”。

金陵科技学院

——邢雷