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微机室工作计划

时间:2022-04-15 11:36:25

微机室工作计划

第1篇

微机室管理员任职资格规定

一、责任心强,工作态度踏实,工作方法细致。

二、微机室管理员应有计算机初级以上证书,掌握相当的计算机软件和硬件维护专业知识。

三、对微机、控制器、打印机等设备进行正确保养,能及时解决微机室内网络系统所出现的问题。

四、原则上由使用微机室的信息技术教师担任。

微机室管理员岗位职责

一、根据信息技术教学计划和教师信息技术培训计划开展工作。

二、制定并落实微型机室的管理规章制度。

三、协助信息技术教师上好微机课,指导学生进行正确操作。

四、定时清扫场地,做好设备防尘、防毒、防盗工作。

微机室管理员操作要求

一、微机室管理员在信息技术课前负责把学习者带进微机室,并督促进入微机室者换鞋或者穿上鞋套。

二、管理员应勤修业务,不断升级网络级别,设置防病毒程序,确保网络的正常运行。

三、管理员应对微机室的仪器器材进行登记,对损坏的器材及时上报维修,对人为破坏的器材应上报分管领导,追究当事人的责任,并责令当事人赔偿。

四、微机室使用完毕,应检查每台计算机是否关机,有无损坏现象。并关好所有电源,做好防火防盗工作。

第2篇

关键词:微电子专业;实验室建设;实践

中图分类号: G482 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2017)03-139-2

0 引言

目前,我国微电子产业的发展前景良好,通过该专业技术与其他学科相互融合,促进了新兴学科的诞生,其中主要有生物芯片、微机械以及集成电路等技术。微电子产业在经过自主创业、引进以及重点建设的阶段后,其规模与技术水平得到了显著的提升,同时我国对集成电路设计应用的重视程度较高,并在我国一线城市建立了相关的设计中心,此时高校则以不同形式进行积极的参与。本文主要围绕微电子专业实验室建设及实践展开了讨论。

1 创建微电子专业实验室的必要性及重要性

社会经济发展的重要前提就是先进的科学技术水平,而新时代进步的关键则是高素质的复合型人才,这一观点是微电子产业发展中的核心原则。随着我国经济的不断发展,集成电路设计行业对人才的需求量不断上升,预计在未来的10年中,该行业对设计人才的需求量可达10万-25万,同时芯片制造行业对工艺技术型人才的需求量可达10万[1]。我国加强推行素质教育,并在对教育改革提出了更新的要求,主要体现在改革教学内容、教学机制以及实验教学等几个方面,主要目的是提升课程内容的实践性,重点对学生掌握实操能力进行培养。然而,一般高校内的微电子专业主要都是其他专业转型而来的,例如,半导体器件物理、半导体器件物理,现实条件未能满足实验教学的实际需求。所以,大部分高校内普遍存在着微电子专业实验室建设较为落后的现象,对微电子技术专业人才的培养造成了不利因素。目前,微电子专业教学逐渐引起各校的关注,并采取了针对课程内容及实验形式的改革措施,然而实际的教学内容并未满足技术发展的要求,其教学的效果相对于社会实际需求而言,还存在着较大的差距。所以,具备创新能力及高素质的微电子专业人才的培养是促进自主知识产权的增强及微电子行业发展的重要举措,而加强实验教学并促进学生实践能力的提升,有效的提升了实践环节的质量,同时保证了微电子教学满足该行业技术发展的要求。

2 微电子专业实验室创建过程、规划与目标

目前,随着微电子行业的迅速发展,建设微电子实验室的项目逐渐被各校重视。NJLG大学对微电子实验室的建设已设定450万专项资金,现已完成集成电路设计EDA实验室的建设,同时微电子器件、材料以及工艺的综合型实验室也已建设完成。在开展大型集成电路设计的教学活动中,可通过利用EDA实验室来完成教学任务,微电子器件、材料设备以及工艺参数的测试等实验则利用微电子综合型实验室来进行实验教学。同时对实验室建设、教学改革方案以及教学目标进行规划时,其主要内容应符合该行业发展的实际需求,设计内容应具备前瞻性,同时遵循实事求是的原则。因此,可将创建国内先进EDA实验室及微电子器件相关的综合型实验室作为创建实验室的规划内容与目标,从而形成完善的实验教学体系。该体系的不仅要符合微电子专业教学纲要的实际要求,同时还应满足微电子专业技术发展的要求,为微电子专业学生提供多功能的实验基地,加强实践教学。

3 微电子专业实验室创建的内容

3.1 微电子专业EDA实验室

EDA工具的种类较多,且价格差距较大。所以,NJLG大学在选择时遵循高级、中级以及低级合理搭配的原则。EDA实验的建设主要分为两个方面,硬件及网络结构的建设以及软件的建设。根据NJLG大学内该专业的学生情况及教学规模,为满足实际教学需求实验室配备了图形工作站、服务器(浪潮英信)各一台,机共计110台,同时还配备了相应的投影机、数字示波器以及扫描仪等设备。实验室中,建设计算机网络系统主要通过英信的服务器当做服务器来完成,其中软件服务器以及教师使用的指导教学机器都将通过的工作站来完成,学生则通过110台的机来进行学习[2]。与两者间通过建立局域网的方式来实现教学指导,学生用机不仅可单独的进行软件的安装工作,同时终端访问的也可通过学生用机进行,并对的软件进行运行操作。当学生进行实验操作时,可通过将系统在的工作站上进行登录且不需其他辅助软件,充分的利用了本地的资源,对资源配置起到了优化的作用。针对软件的建设主要通过九天系统(ZeniEDAsystem)来完成,该系统不仅与实现很好的兼容,同时对大量的标准数据格式的转换工作也非常便捷,模块的类别主要分为两种,即前端逻辑设计与后端物理设计,前者主要是包括了行为、功能验证模块、负责设计原理图的;后者主要包括了负责物理版图设计的和针对版图进行验证的以及负责寄生参数的提取等模块。同时实验室还引进了生产的的相关软件,主要为以及等。

3.2 微电子器件材料以及工艺的综合型实验室

微电子器件材料以及工艺的综合型实验室的建设具有一定的复杂性,其设备的价格较贵,在设备的选择上可根据其使用的重要程度选取一些价格适中的设备。微电子综合型实验室分别为硬件的建设和软件的建设。在硬件过程中,针对工艺制备与器件的部分,实验室配备了用于半导体分析的仪器、探针台、光刻机以及晶管图示仪等设备,主要用于研究晶体管的性质及其相关的氧化、测试实验。关于材料制备与参数测试的部分,实验室配备了光谱仪、显微镜管式炉、测试仪以及电化学薄膜制备的系统等,该设备主要用于方块电阻、电阻率以及测试以及少子寿命的相关实验中[3]。实验室针对软件的建设主要针对工艺制备配置了模拟软件,该软件被器件及工艺模拟领域广泛使用,在进行半导体工艺流程的模拟与仿真的过程中,该软件具备准确性高、速度快的优势,同时针对新兴或特殊的器件都较为适用。

4 实验项目的管理及其实践效果分析

4.1 实验项目管理

在微电子专业实验教学中,实验项目的科学管理是其重要的前提条件和依据。通过对实验室的特点进行分析,实行了系主任及实验主任统一协调的教师责任制度。同时将实验的内容划分为两个实验板块,依照实验内容的分布情况组织四个小组分别对材料、器件、EDA以及工艺测试进行管理,各组对其负责的项目进行日常的设备维护及软件的使用情况。落实责任的分工,在项目成立初期,安装设备并进行调试工作,同时针对设备的使用制定详细的操作明细,并将实验指导的流程及设备维护保养的相关明细进行整理[4]。

4.2 实践效果分析

微电子实验室的建立为学生提供了更好的W习环境,实验室的利用已经深入到各个教学阶段以及毕业设计当中,提升了主动学习的积极性同时激发了学生学习的兴趣,使学生的创新、实践能力得到了良好的培养,增强了学生对该专业学习的信心。通过在校期间针对该专业的实验操作,学生对集成电路设计及微电子器件的模拟及仿真等相关知识有了基础的掌握,为学生步入社会、进入企业能够更快的适应岗位、熟练掌握操作技巧奠定了基础,对学生保持竞争优势具有积极作用。

5 结语

综上所述,加强微电子实验室建设对培养学生创新能力及实践能力具有积极作用,并在开展微电子教学活动中取得了良好的效果。随着科学技术的不断发展,微电子产业技术的要求也不断发生变化,实验室建设中仍需要不断的对经验进行总结,对实验室项目的不足进行及时改进,才能符合该产业发展的实际需求。

参 考 文 献

[1] 李淑萍.微电子技术专业实践教学体系的构建与实践[J].西北成人教育学院学报,2014,05(06):40-44.

[2] 李建军,王姝娅,张国俊,等.微电子教学实验室建设的探索与实践[J].实验技术与管理,2015,05(06):239-242.

第3篇

相关资料显示:电子计算机时代,当国外开始大力发展晶体管的时候,我们还裹足不前,在落后的真空管中挣扎,失去了最好的历史机遇期,从而一步落后,步步落后。如今,传统电子计算机的绝大部分战略利益已被西方发达国家所摄取;我国每年要从国外花费巨额外汇进口大量的计算机芯片。

量子信息技术是一个在不远的将来深具产业化应用前景的产业。郭光灿院士在90年代初国际还不怎么重视的情况下,就关注和致力于量子信息技术研究。初期,在少量科研经费的支持下,他“板凳甘坐十年冷”,坚持了下来。2001年,国家开始认识到量子信息的重要性,郭光灿也拿到了科技部第一个“973”项目。而后各级领导英明决策,在国家制定中长期科技规划中把“量子调控”作为基础研究的重大前沿方向,量子信息技术也迎来了发展的春天。如今,郭光灿带领的国家重点实验室在量子技术上已足以与国际先进水平比肩。

当前,量子信息已清晰了三个产业化方向:第一个是技术相对简单、已到产业化边缘的量子密码,第二个是量子因特网,第三个是量子计算机。

令国外震惊的量子密码技术

量子密码是通过量子的方法来传递密钥,使安全性得以保证。量子密码技术将会为加密保护、身份认证、信息完整性验证等方面需求带来新的技术操作模式,已临近产业化。据Global Industry Analysts公司预测:量子密码技术的认知度和实际应用有可能在最近3-5年内出现快速增长, 2015年全球的量子密码产品市场将达到8.42亿美元。量子密码产业的发展,将形成光学、光电子行业、计算机行业等上下游产业的增长点,进而发展成为一个全新的庞大产业链。

赛迪顾问2009年的《2008―2009中国信息安全产品市场研究报告》分析指出,2008年中国信息安全产品市场规模达到79.28亿元,比2007年增长了18.6%。报告同时预测,2009年―2011年,中国信息安全产品市场将以18.3%的年均复合增长率增长,市场规模也将从2008年的79.28亿元扩大到131.33亿元。目前及未来几年国内信息安全市场仍处于高成长期,在2012年国内信息安全产品市场有望达到190.71亿元。而据IDC预测,到2011年中国将占亚太地区安全解决方案市场的30%,达到近18亿美元,超过澳大利亚成为亚太地区最大的安全市场。

量子密码是目前人类能想出来的最安全的保密通信手段。郭光灿院士自豪的说,虽然我国起步稍晚,但经10多年的潜心研究,我国已与国际先进水平同步,甚至掌握的部分关键技术比国外强,令国外震惊。在不依靠国外的情况下,我们已可以建立自已的量子保密通讯网络体系。

在成本增加不多的情况下兼容于传统光纤,是量子密码应用的前提。而现在,量子信息重点实验室只要在量子光纤上做点小手术,就能保证量子密码的传输,应用成本大大降低了,为今后应用提供了可能。他们国际首创的解决了量子密码光纤应用的稳定性,并申请了国际专利,国外同行现在都纷纷改用他们的方案。

由于量子不能测量识别,所以研发不需识别又能自动寻址的量子路由器是关键难题。郭光灿带领带领研究团队发明了量子路由器,能很好实现光量子自动寻址,是目前国际最好的解决方案,现已申请了国际专利。2009年应用这些成果做成芜湖政务网,并在《科学通报》发表了文章。结果美国同行写了一封长信邀请郭光灿院士去今年在美国举办的国际光纤和纤维光学工程大会上做特邀报告,讲政务网的量子密码。后来,实验室安排一位教授去做报告,参加会议的密码专家非常兴奋,纷纷跟他握手,祝贺中国取得了这样的成果,在国际上产生了巨大反响。这项成果解决了光纤网络量子密码研究中的关键问题,一个路由器可以带100―200个用户,做成一个城域网,应用非常安全。

量子密码的今后发展,只要做到小型化、集成化、智能化,提高可靠性就能够大面积普及。现在我国国产化进展顺利,只要用户确认,就能立马投入市场。不久前,量子信息重点实验室已将技术转让给博士生创办的安徽问天量子信息技术公司。该公司已做出一些小型化、集成化器件,把量子密码推向了市场。这意味着这项国家长期支持下的技术成果,已走出了实验室,走上了实际应用。

量子因特网就相对困难一点了,做的人也比较少,重点实验室也在研究。他们现在有望在短时间内通过量子路由器做一个小型的量子因特网的演示系统。该演示系统用的是纠缠的办法,通过量子通道,在网络上实现对接。郭光灿信心满满的说:“因为拥有最核心的技术――量子路由器,我们有望在全世界最先做出来。现在还处于基础研究阶段,如果做成了,我们就可以保证银行等相关重要系统数据传输的绝对安全,但这一切都需要时间。”

“微型曼哈顿计划”

有专家指出:谁最先研制出量子计算机,就能在世界上最早攀上量子信息技术的至高点。按照历史经验,重大技术突破所带来的绝大部分附加值将被发明国所消化。

量子计算机概念提出至今已20多年。目前,量子计算机原理已在小量的量子处理器的系统里得以成功验证。但量子计算机的成功研制还是面临着两大技术瓶颈:一是把少数的量子处理器做成大量的,也就得寻找良好的物理可拓展性材料的问题,第二个是保持量子相干性,避免脆弱量子性的消失问题。现在,科学家们还没有发现哪个物理体系能够非常可靠的把这两个问题解决掉,大家都在从离子阱、超导、量子点、微腔等各个相关方面尝试可行性,寻找最有可能的方向。

前几年科学界有观点认为,量子计算机的研制能在10―15年内突破,20年后形成产业。而美国人最近提出了个新观点可能让量子计算机的研制提早得以突破。美国的军方译演局,常常提出意义非常重大,但具有冒险性、挑战性的大风险项目。但那些看似不可能的计划,做成后都产生了巨大的震动效果,给美国带来了丰厚的战略收益,如因特网、卫星定位系统、隐形飞机等。现在他们又把目光瞄向了量子计算机,作为战略研讨的一个重点内容。08年该计划就已启动,称为 “微型曼哈顿计划”。

众所周知,美国1942年开始实施的“曼哈顿计划”几乎改变了国际格局,给美国带来了巨大的战略利益。由于他们充分意识到量子计算机可带来的战略意义,而该计划采用的正是微电子定型加工技术,所以叫“微型曼哈顿计划”。这计划的宗旨就是要突破量子计算机的研制。

美国人意识到按照传统研发老路做量子计算机,就算做出来了,要先把原理性在实验室验证,然后走工业化路线,最后制成商品,相当漫长,就像电子计算机一样没有二三十年上不了市场。

他们认为,微电子在摩尔定理上虽然注定要走向终点,但微电子技术经过二三十年积累,已拥有了非常成熟的微加工技术。如果能利用微加工技术把量子芯片做出来,那么突破后就能很快进入市场了;不需要从头到尾,另起炉灶搞一套。该计划的核心就是通过政府引导花费五年到十年,做七个到十个量子比特的芯片,证明微加工的技术可以做量子芯片。从而诱使所有掌握微加工技术的国际化大公司大财团蜂拥而至,大大加快研发速度,美国也能借此机会掌控量子计算机的核心利益。2008年开始,美国把大学与研究机构的核心研究人员都集中了起来,每年投入超过1.3亿美元来推进此项计划。该计划要求参与研究人员专注于预定目标,一步步往前推进。日本、欧洲了解到美国的这个方案后,也制定了相对应的计划,现都已开始执行。有了这个计划后,郭光灿院士就估计量子计算机研制速度要比预期快很多。因为找到这样的方向,一旦突破,就能立马形成商品。

不能落后的战略产业

当美国利用曼哈顿计划的积累拥有核威慑后,我国政府和国家领导人英明决策,积极应对,实施了“两弹一星”计划,提升了国家地位与话语权,改变了国际形象。但长期以后,我国还是无法扭转核电等应用领域落后尾随的局面。

量子信息技术方面如欧美发达国家借助“微型曼哈顿计划”把中国远远甩在后面,那我国在该领域的命运将会跟微电子计算机一样,关键技术只能是国外的。郭光灿院士说,这是个决定国家未来话语权的战略问题,不能坐视产业的核心利益又将被发达国家所吞噬。因此,提前战略布控以应对“微型曼哈顿计划”的冲击显得格外关键。

据相关资料表明,量子信息技术蕴含着庞大的产业链。因为如果真的作出了这种芯片,就可以在高性能计算方面占有很大的市场,甚至完全替代现在的芯片,这也就是为什么Intel公司说下一代处理器的核心是量子处理器。 有专家提供了一种估算方法指出:半导体芯片的发明在20世纪下半叶兴起了一场信息技术的革命,以芯片为基础和核心技术的。现代计算机、软件、网络、通信、消费电子等现代信息产业创造的产值已经超过3万亿美金,其中半导体芯片业的产值为4557.9亿美元(2009年数据),成为全球最为活跃的生产要素和主要支柱,并将继续保持快速发展的势头。信息产业是我国国民经济基础性,先导性和第一大产业,总产值超过50166亿元人民币(2009年数据),其中半导体芯片业的产值为5557.9亿元人民币(2009年数据)。按照信息产业部赛迪研究中心的估计,在初期,一般高技术产品替代率为10%左右,以后逐步升高:因此在初期,如果量子芯片对传统半导体芯片的替代率为10%(按一般估计),这样世界上量子芯片业的产值为460亿美元,而我国量子芯片业的产值为555亿元人民币。

中国应如何回应

当前,我国没有几家单位在真正在从事量子计算机研究,基础相当薄弱。现在美欧日都在搞“微型曼哈顿计划”,如果按部就班的往下走,西方发达国家成功时,我们还没有起步,那就一定落后,差距会越拉越大。作为引领我国量子信息技术发展的权威,郭光灿院士始终关注前沿方向。他希望我国在量子信息领域能长期走在国际前沿,而这需要政府强有力的政策与投入支撑,引导国内研究团队往这一方向去。

郭院士指出:利用微加工技要做量子计算机,材料的制备加工都是非常困难的,必定需要几年老老实实的基础积累。现有的科技评价体系不利于创新性强,风险高的课题研究,研究人员也受不了几年没有成果的“冷板凳”,这就导致大家追求“短、平、快”,量子计算机这项意义重大的课题没有多少人做。

院士发挥科学决策的智囊作用对国家落实科学发展观具有积极意义。郭光灿说,现在迫切需要做到提前部署。他们与美国差不多同时看到利用微加工技术开发量子计算机的可能性。那时没有足够的经费来支撑这项研究,他们就跟学校两次借了800万,然后成功建立了一套微加工的装置。06年国际刚关注一种新材料叫石墨烯,将来有望代替硅,这对于微电子产业来说相当的重要。郭光灿马上想到利用其良好的相干性,做成量子点,应用到量子计算机上。他们在“微型曼哈顿计划”执行前就把这个方向作为开发的重点,并专门安排了个科研小组,来踏踏实实做这件事情。现在,他们发现了“微型曼哈顿计划”跟这个项目的雷同之处,但以一个研究小组的力量来做这么大的一项工程实在显得有些势单力薄。目前国外在做一个量子比特,量子信息重点实验室已用购买的二手设备加工石墨烯器件,争取用最短的时间把两个量子比特做成,但要制备出能纠缠、可操作的量子门尚需时日。

郭光灿的实验室是国际上第一个提出并发表了《用石墨烯做量子计算机》的相关论文的,这引起了国际上很大的学术反响,众多专型专业网站都刊登了评论。这引导了更多的人试图用这套可行性方案去研制量子计算机。郭光灿自豪的说,我们还有其他一些方案,目前希望尽快在实验上得以突破。实验室经常与国际上同步做一些正在关注的热点,但我们需要花很多的时间去积累,要有坐冷板凳的决心与魄力。还有涉及到微观的单电子测量,还需要做大量工作积累,但一切正按预定轨道前行,目前跟国际差距不大。

但对我国量子信息技术的前景也不能盲目乐观。郭光灿坦言,国内到现在为止,队伍也不够强大,专业研究人员比较有限;国家虽然投入,但相对于其重大战略地位来说,现在的投入还是显得有些单薄,增长速度远不及国外。

这两年来,郭院士四处呼吁,对于这项事关国家战略意义的大产业,需设立一支稳定精干的研究团队,组织各方面精干研究人员在稳定的科研支持下没有干扰的从事这项创造性强、周期漫长的艰苦研究。我国目前有“量子调控”的重大专项,但这个专项涵盖的内容比较宽,而量子计算机的突发性的新动态并没有考量在内。在保持“量子调控”重大专项的基础上,迫切需要一个跟“微型曼哈顿计划”类似的,有一定冒险性的与“量子调控”并行的小专项,提供足够强力的支持,加强基础上积累,实打实来寻求突破。

在高技术领域,投入与产出必然成正比关系。1985 年,英特尔公司继摩托罗拉后,第二个研制出 32 位的微处理器 80386,开始扩大它在整个半导体工业的市场份额。这个芯片的研制费用超过三亿美元,虽然远远低于现在英特尔新的处理器芯片的研制成本,但在当时确实是一场豪赌,这笔研制费超过中国当时在一个五年计划中对半导体科研全部投入的好几倍。

第4篇

(一)病毒防护

1.要求

(1)装有软驱的微机一律不得入网;

(2)对于联网的计算机,任何人在未经批准的情况下,不得向计算机网络拷入软件或文档;

(3)对于尚未联网计算机,其软件的安装由电脑室负责;

(4)任何微机需安装软件时,由相关专业负责人提出书面报告,经经理同意后,由电脑室负责安装;

(5)所有微机不得安装游戏软件;

(6)数据的备份由相关专业负责人管理,备份用的软盘由专业负责人提供;

(7)软盘在使用前,必须确保无病毒;

(8)使用人在离开前应退出系统并关机;

(9)任何人未经保管人同意,不得使用他人的电脑。

2.监管措施

1.由电脑室指定专人负责电脑部管辖范围内所有微机的病毒检测和清理工作;

2.由电脑室起草防病毒作业计划(含检测周期、时间、方式、工具及责任人),报电脑经理批准后实施;

3.由各专业负责人和电脑室的专人,根据上述作业计划按时(每周最少一次)进行检测工作,并填写检测记录;

4.由电脑经理负责对防病毒措施的落实情况进行监督。

(二)硬件保护及保养

1.要求

(1)除电脑室负责硬件维护的人员外,任何人不得随意拆卸所使用的微机或相关的电脑设备;

(2)硬件维护人员在拆卸微机时,必须采取必要的防静电措施;

(3)硬件维护人员在作业完成后或准备离去时,必须将所拆卸的设备复原;

(4)要求各专业负责人认真落实所辖微机及配套设备的使用和保养责任;

(5)要求各专业负责人采取必要措施,确保所用的微机及外设始终处于整洁和良好的状态;

(6)所有带锁的微机,在使用完毕或离去前必须上锁;

(7)对于关键的电脑设备应配备必要的断电继电保护电源。

2.监管措施

(1)各单位所辖微机的使用、清洗和保养工作,由相应专业负责人负责;

(2)各专业负责人必须经常检查所辖微机及外设的状况,及时发现和解决问题。

(三)奖惩办法

由于电脑设备已逐步成为我们工作中必不可少的重要工具。因此,电脑部决定将电脑的管理纳入对各专业负责人的考核范围,并将严格实行。

从本文公布之日起

1.凡是发现:

(1)电脑感染病毒;

(2)私自安装和使用未经许可的软件(含游戏);

(3)微机具有密码功能却未使用;

(4)离开微机却未退出系统或关机;

(5)擅自使用他人微机或外设造成不良影响;

(6)没有及时检查或清洁电脑及相关外设。

电脑部根据实际情况追究当事人及其直接领导的责任。

2.凡发现由于:

(1)违章作业;

(2)保管不当;

(3)擅自安装、使用硬件和电气装置。

第5篇

1998年,微软公司投巨资在北京成立微软中国研究院,2001年升格为微软亚洲研究院。微软亚洲研究院成立十年来,在学术研究、科研开发、人才培养等方面收获颇韦截至目前,已在国际重要学术会议和期刊上累计1500多篇。有超过200多项创新技术转移到了微软产品中,还有多项技术被多家国际专业协会,如MPEG4、IETF和ITU/ISO等指定为行业标准……微软亚洲研究院在计算机基础科学上的创新和技术突破备受瞩目,被美国著名技术杂志《麻省理工学院技术评论》誉为“世界上最火的计算机实验室”,连续两年被《环球企业家》杂志评选为“最佳企业研究院”。

特别值得一提的是,自1998年成立以来,微软亚洲研究院就开始与中国高等院校进行广泛而又卓有成效的合作。微软亚洲研究院先后与浙江大学、哈尔滨工业大学、清华大学、中国科学技术大学、香港科技大学、北京大学、香港中文大学、上海交通大学、北京电影学院等十所高校成立了联合实验室。学术领域涵盖数字娱乐、多媒体分析与检索、自然语言处理、计算机网络、图像分析与检索、网络信息传输、语音识别、数据与信息技术、计算机视觉、人工智能计算与人工智能搜索等。这些联合实验室凝聚了50多位学术带头人和专家,开展了上百个合作项目,发表了600多篇高水平的学术论文,联合培养了800多名学生。微软亚洲研究院还开展一系列面向高校学生的培养计划,拓展了他们的学术视野,帮助其发现自身在计算机领域内的研究潜力。十年来,微软亚洲研究院共接待了来自100余所高校的2500多名实习生,有约230名博士生得到了“微软学者”奖学金的科研资助。

随着《中国教育部与微软公司合作备忘录》的签署、“教育部――微软公司合作项目协调委员会”的成立和“长城计划”合作项目的启动,微软亚洲研究院与教育部、国内高校的合作已步入全面、快速、稳定发展的崭新阶段,微软亚洲研究院对中国教育的支持得到教育部和合作高校的高度认可,微软亚洲研究院已经连续五年获得教育部授予的“捐资助教特殊贡献奖”。

“教育部一微软联合实验室”的建设实践表明,这种“不以硬件设备和基础建设的投入作为硬性衡量指标,而将科研团队、研究水平和人才培养作为主要建设目标”的校企合作创新新模式既能满足有志于汲取成功企业创新运作经验、提升自身技术研发水平的国内高校的迫切愿望,又能使微软这样的跨国企业更深入地参与到中国的经济与科技建设事业中,从而真正实现了“一举多得”、“并进多赢”。

“过去的十年见证了我们与中国教育界的共同发展、共同创新。我们希望通过更多的项目和探讨,积累更加丰富的产学研合作经验,在下一个十年里把和高校的合作推向新的高度。”微软亚洲研究院院长洪小文博士的话道出了校企双方的共同愿景和心声。(详见本期“封面文章”)。

第6篇

关键词:基础医学教学;实验教学示范中心;教学模式改革;

作者简介:张宏颖(1966—),女,黑龙江哈尔滨,博士,副教授,硕士生导师,教研室副主任,主要研究方向为整合循环系统、病理学、医学形态学课程模式和教学方法,癌细胞系建立及药物治疗E-mail:irisliupai@163.com;邹原(1968—),男,辽宁大连,博士,教授,硕士生导师,主要研究方向为生理学.E-mail:zy.dl@163.com;

2005年,教育部发布了《教育部关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知》[1],2006—2009年,教育部共批准了近500个国家级实验教学示范中心建设单位[2-3]。大连医科大学基础医学实验教学中心于2009年获批辽宁省省级实验教学示范中心,2013年获批为国家级实验教学示范中心建设单位。它标志着我校在深化实验教学改革、提高教学质量上取得了显著成绩,在进一步促进优质实验教学资源整合、优化、共享方面取得了重大进步。

1基础医学实验教学中心的组建历程

大连医科大学的前身为创建于1947年的关东医学院,1950年改称大连医学院,1994年更名为大连医科大学。基础医学实验教学中心的建立和发展伴随着我国医学教育事业的进步和学校的发展。

1993年,我校将生理、病生、药理3个学科的实验教学内容重新组合,构建了新的实验教学课程体系———机能实验学,并于1998年正式组建了机能学实验室。此改革规划被批准为“辽宁省高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”重点项目和教育部“世行贷款21世纪初高等教育教学改革项目”。此项实验室教学管理与运行体制的改革为我校其他学科实验教学改革提供了重要的参考。

2001年,学校对人体解剖学、组织学、病理学3个学科的实验教学部分内容进行有机组合,建立了医学形态学实验课程体系,提出将微生物学、寄生虫学、免疫学、微生态学等实验教学合并成立病原生物学实验室的设想。2004年7月形态学、病原生物学、生物化学与分子生物学、人体解剖学4个实验室正式组建,大连医科大学基础医学实验教学新的管理及运行模式正式建立。2008年10月,为进一步强化实验室的建设与管理,优化实验教学资源配置,进一步推进实验教学改革,学校成立了基础医学实验教学中心,中心下设人体解剖学、生物化学与分子生物学、病原生物学、形态学和机能学5个综合性实验室。2009年基础医学实验教学中心被辽宁省教育厅批准为省级实验教学示范中心,2013年被教育部、财政部批准为国家级实验教学示范中心。

2管理与运行机制

在校实验教学中心工作领导小组领导下,基础医学实验教学中心由校、院两级管理,基础医学院主管教学的副院长兼任实验中心主任,实行主任负责制。中心主任主持中心的实验教学和实验室管理工作,负责实验室建设规划与发展计划,建立健全实验教学课程体系和管理体系,执行和落实基础实验教学改革,统筹中心仪器设备的计划、购置、管理、维护,组织申报实验教学研究项目,推动实验教学改革。每个实验室设主任1人,具体负责实验室的建设和实验教学改革,组织实验教学和教学研究,落实实验室相关实验课程建设,参与制订和修订基础实验课教学大纲、教学计划。各实验室配备1名专职实验教学秘书,协助实验室主任负责日常教辅工作和实验室管理事务。

实验中心现在拥有一支近150人的实验课教师队伍,其中专职教师8人,实验技术人员27人,授课教师115人;为全校21个专业的五年制、七年制、卫校、高职、成人教育、留学生及研究生开设23门基础医学实验课。每年实验中心接纳学生约7500余人,年均总实验人时数近50万人时。

3仪器设备配置与实验教学平台建设

3.1先进齐全的仪器设备

基础医学实验教学中心现有实验室面积1.2万m2,主要仪器设备近2200台(件)。各实验室常规仪器设备配置齐全,通过合理选购和精心维护,使得设备完好率达到98%。近5年经费投入总计1700万元,使80%以上的在用设备得到了更新,并新增了部分先进仪器设备,更好地满足了实验教学需要和大学生创新、创业实践的需求。

例如解剖学实验室新增多媒体教学设备14套、低温解剖操作台14台以及数字人解剖系统网络版和解剖学教学互动系统;形态学实验室新增数字扫描切片学习系统。数字人解剖系统和数字扫描切片学习系统是基础医学院4A(anybody,anything,anywhere,any-time)数字网络教学平台的重要内容,为学生的自主学习提供了平台[4]。机能学实验室新增倒置显微镜、二氧化碳孵箱、PCR仪等设备,进一步加强了大学生创新、创业基地的建设,也为教师、学生提供了科研平台。

3.2创新型智能化的实验教学平台

根据教育部、卫生部2008年颁布的《本科医学教育标准———临床医学专业(试行)》[5]和2012年发布的“关于实施卓越医生教育培养计划的意见”文件精神,大连医科大学启动了“卓越医生人才培养计划”,构建新的实验教学模式和课程体系,开展创新型智能化的基础医学实验教学平台建设,投入资金购买必要的教学与实验设备,提升整体实验教学环境,发挥学生的学习主动性,切实提高本科教学质量和人才培养质量。

(1)人体解剖学实验教学平台。人体解剖学实验室拥有13个常规实验室、1个人体断面影像解剖学实验室,实验准备室14间,总使用面积达1400余m2;另有1个300m2标本学习室。每个常规实验室配有6个全自动低温解剖操作台、瓶装标本2套、游离人体标本1套、人体标本模型100余件。实验室全部配备多媒体教学设备和解剖互动系统,均能登录校园网进行数字人解剖系统的自主学习[4]。中央互动系统控制室可全程监控实验情况,统一或单独控制播放教学录像。各实验室均配备空气消毒机,以降低室内福尔马林浓度。实验室开设人体系统解剖学、人体局部解剖学、人体断面影像解剖学、麻醉解剖学和神经科学等5门实验课程,共计156个实验项目,采用现代教育理念和技术手段,逐步实现实验教学的微机化、网络化、师生互动、人机互动[6]。

(2)生物化学与分子生物学实验教学平台。生物化学与分子生物学实验室拥有7个教学实验室以及仪器室、暗室、准备室、细胞培养室、细菌培养室、库房和资料室,仪器设备200余台(件)。较大型仪器设备有高速冷冻离心机、PCR仪、酶标仪、凝胶成像系统、二氧化碳孵箱、倒置显微镜等。目前开设有本科专业生物化学实验课、硕士和博士研究生的分子生物学实验课共33个实验项目。

(3)病原生物学实验教学平台。病原生物学实验室是由医学微生物学、寄生虫学、免疫学、微生态学的教学实验室组合而成,共有8个学生实验室(含2个数码显微互动实验室)、3个实验准备室、1个标本陈列室,拥有生物显微镜、倒置显微镜、PCR仪、酶标仪等仪器设备。实验室为全校专科、本科生和留学生、研究生开设微生物学实验、免疫学实验和寄生虫学实验共44个实验项目。

(4)形态学实验教学平台。形态学实验室由细胞生物学、组织胚胎学、病理学与法医学3个教研室的教学实验室合并而成,现有4个数字网络显微互动实验室、6个多媒体网络光学显微镜实验室,2个大体标本实验室、1个大体标本陈列室、2个细胞培养室,以及实验准备室、小鼠肝癌淋巴道转移模型等。较大型仪器设备有高速冷冻离心机、PCR仪、凝胶成像系统、二氧化碳孵箱,倒置显微镜等。拥有数字切片扫描与应用系统,建立了组织胚胎学和病理学4A数字切片系统网络教学平台[4]。形态学实验室为法学和管理学专业开设医学形态学的理论与实验课程,为临床医学七年制和五年制学生开设综合性医学形态学实验课程,为细胞生物学、组织胚胎学、病理学与法医学3个教研室开设的所有本科生和研究生的实验课程教学共计104个实验项目。

(5)机能学实验教学平台。机能学实验室由生理、病生、药理3个教学实验室整合而成,是我校大学生创新实践基地,现有8个教学实验室、3个大学生创新实践实验室和3个实验准备室。教学实验室配有较先进的BL-420生物机能实验系统等实验仪器设备;大学生创新实践实验室配有能满足学生自主创新、进行设计性实验的仪器设备。机能学实验室承担七年制、五年制学生和留学生的机能学实验教学,开设机能基础实验、综合实验、自主设计或创新性实验等共计53项。

4教学理念和教改思路

大连医科大学坚持科学发展观,以学生为本,以培养高素质创新型医学人才为工作核心,将实验教学与理论教学、科学研究紧密结合,构建系统性、科学性的基础医学实验教学课程体系和人才培养模式,注重学生素质、能力的培养。实验教学改革突出系统性、综合性、开放性和设计性。在教学内容上强调理论与实践、经典与现代、教学与科研、基础与临床相结合,通过经典验证实验、综合性实验、设计性实验,提高学生动手操作的实践能力,通过创新实验和大学生科研平台,培养、提高医学生的创新思维和科学研究能力。

5课程特色与成果

基础医学实验教学中心锐意进行教学改革,积极建立创新型实验教学体系,在基础医学实验教学体系和人才培养模式方面均有所创新。

5.1实施分级实验教学体系

在基础医学实验教学中,全面进行了教学理念、教学体系、教学内容、教学方法、教学手段的调整,将实验教学体系分为基础性实验、综合性实验和设计性实验3个阶段。实验教学以人体器官-系统为中心,强调形态、结构变化(解剖学、细胞生物学、组织病理学)、生理功能、代谢变化(生理学、生物化学、病生)、致病因素(病原生物学)、药物治疗(药理学)的内在机制及其联系。

(1)基础性实验。以经典实验训练学生的基本技能,要求学生掌握基础知识、基本理论、基本技能和基本方法。教学内容具有基础性、入门性、规范性特点,教师示范、学生做规范化操作训练。

(2)综合性实验。提高将“三基”融会贯通、综合运用的能力,打破专业界限,将各学科分散但密切相关的内容融会贯通,形成较为完整的知识体系。

(3)设计性实验。引导学生从教学实验过渡到科学研究。设计性实验需要选题、设计、实施、总结等系列科研活动,不但能锻炼学生的动手能力,也有利于培养学生的科研素质和创新精神。

5.2打破传统学科界限,创新科学的实验教学体系

将原分别教学但关系十分密切的相关学科有机结合,建立综合性或整合性的实验课程,作为必修课列入教学计划,并进行独立考核、独立计算学分。建立了学生成绩评定办法及实施细则;建立了与之相配套的实验教材、教学大纲、教学方法、考核办法及实验教学质量监管制度。新的实验课程体系改变了传统实验模式,减少了验证性和单一性实验,增加了综合性和设计性实验,并采用“基于问题的教学(problem-basedlearning,PBL)”、“病案分析”等实验教学方法,将医学基础理论与临床实际有机地结合起来,使学生提前接触临床,初步培养了学生的临床诊断思维,并加深拓宽学生的理论知识。

(1)生物化学实验。自2004年起,“生物化学实验”课程独立设课(56学时,1.5学分)。分子生物学实验室科学设置实验项目,对实验教学内容进行精选、整合和创新,建立起基础性、综合性、设计性3个层次的实验教学体系。该实验教学体系突出生物化学教学及研究中涉及的3个主要的生物大分子———蛋白质、酶和核酸,将每个生物大分子的实验内容进行综合设计、系统操作;突出开设研究创新型实验,促进科研与教学的良性互动[7]。

(2)病原生物学与免疫学实验。以感染性疾病的病原为中心,围绕病原的生物学特征、致病性及病原的诊断,将人体寄生虫学、医学微生物学及医学免疫学融合为一体,创建了综合性的病原生物学与免疫学实验课程(52学时,1.5学分),其中基本性实验4项16学时,综合性实验9项36学时。在培养学生创新思维及综合分析、解决问题的能力,强化基本技能训练的同时,充分体现了学科间知识的相互渗透、融合及横向联系,使学生得到观察、分析、解决问题等科研创新能力的锻炼[8]。

(3)医学形态学实验。形态学实验室本着“以器官为中心,以疾病为主导,以病例为主线”的原则,将解剖学、组织学和病理学3门学科的部分实验教学内容进行有机整合,并与临床医学结合起来,引入设计性实验和医学研究前沿课题讲座,形成医学形态学实验课程体系(48学时,1.5学分),其中包括:1以器官为中心的综合性实验;2以尸检病例分析为主的应用性实验;3以细胞培养、动物实验为基础的设计性实验;4医学科学前沿问题讲座。在教育模式上构建了学生自主学习的教学模式,引入PBL,建立形成性的考核方法,构建科研化的实践教学[9]。

(4)机能实验学实验。机能实验学课程共104学时、3学分,其中基础实验36学时,综合实验68学时。基础实验是经典的生理学实验;综合实验是以消化、循环、呼吸和泌尿系统为主线,有机融合了各系统的生理、药理、病理生理的内容。经过机能实验学的学习,使学生掌握基本操作技术,理解机能综合实验中相关学科知识融合的目的和原理。机能实验室每年举办1~2次机能学实验竞赛类文化活动,充分调动了学生对机能学实验教学的学习积极性和主动性[10]。

5.3针对不同层次学生安排不同实验教学内容

针对不同专业、不同层次学生的需要,开设不同的实验内容,其验证性、综合性、设计性实验比例也有所不同,做到因材施教,实现不同的培养目标[11]。采用多元化教学方法,最大限度地提高学生的学习积极性和主动性[9]。基础性实验主要是由教师授课和指导实验;经典性实验主要是学生自学、小组协作完成;综合性实验是以教师为主导、学生为主体的自主式学习;设计性实验由学生自主设计实验内容、在教师指导下完成实验。通过五年制学生的大学生科研活动和七年制学生设计性、开放性实验活动,进一步提高医学生科研素质和科研能力,体现了基础性—综合性—设计性—研究探索性—创新性的层层递进、不断提高的合理教学模式。

5.4系统性、综合性、开放性的创新人才培养模式

建立“专业医学人才—高素质医学人才—医学拔尖创新人才”的金字塔式医学人才培养模式。在五年制基础医学综合性实验教学中,对优秀的学生开设第二课堂;对七年制学生普遍加强综合素质和创新能力的培养,要求人人完成自主设计性实验。遵循精英教育理念,培养学生的创新意识、创新精神、科学思维和创新能力,在五年制临床医学专业“卓越医生人才培养”试点班中开设“创新课程”。理论授课8学时,包括科研方法、文献查阅、实验设计等内容;实践部分64学时,包括实验设计、实验实施、论文撰写。

5.5教学成果

近5年来,中心人员承担国家级、省级、校级教学改革研究课题30余项,获得各级教学成果奖20项,其中获得辽宁省高等学校教学成果一等奖2项,二等奖2项,三等奖6项;发表教学研究论文70余篇;主编参编实验教材、专著及讲义近30部。大学生科研活动发表文章30余篇;“挑战杯”竞赛获奖50项,其中国家二等奖1项、三等奖2项,辽宁省特等奖4项、一等奖8项。

5.6示范作用

(1)建立了基础医学实验教学中心网站(http://home.dmu.edu.cn/jcsyzx/)和基础医学院4A网络教学平台(http://210.47.246.130/),创建了申报材料、中心介绍、规章制度、仪器设备、教学计划、实验项目、教学资源、教学研究和开放交流9个专栏,深化国家级实验教学示范中心的建设,充分发挥示范辐射作用。

(2)出版了《机能实验学》、《医学形态实验学》、《医学微生物实验学》、《人体解剖学实验指导与参考》、《机能综合实验CAI课件》等实验教材并面向全国发行。建立起适合我校留学生特点的教学方法,在国内较早地编写出版了英文机能学实验教材。

(3)实验中心先后举办了3届全国机能学学习班,使我校机能学实验教学改革模式和经验得到推广,在国内起到一定的示范和辐射作用。

(4)解剖实验室配合多学科专业医师的培训,组织美容专业医学整形解剖培训班,规范美容医师行业技能。“生物塑化断层标本应用于断层解剖学教学的研究”等3项教学改革课题成果应用于解剖学实验教学中,显著提高了教学效果,得到了教育部评估专家的高度赞扬。

(5)建立了人体标本陈列馆“人体世界”,对中、小学生及社会市民开放,普及基础医学知识。

(6)开展遗体捐献接受工作,设立遗体告别厅,对有要求的遗属开放追思,每年以清明追思会为契机,组织学生感恩“无语体师”,参加大连市红十字会的墓园追思,向遗体捐献志愿者致敬。对学生进行医学人文素质教育。

6目标规划与展望

基础实验教学中心以《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(2010-2020年)为指导,以“卓越医生培养”为主要目标,从课程设置模式、人才培养模式、学生创新平台构建等方面,继续探索和实践实验教学的改革,建立一种满足我国卓越医生教育培养计划的要求及创新型医学人才培养的基础医学实验教学人才培养模式。今后将主要围绕以下3个方面开展工作。

6.1深化实验教学改革,完善实验课程体系建设

卓越医生教育培养计划对实验教学提出了更高的要求,中心将加强以器官-系统为中心的整合性实验体系构建,兼顾其他医学相关专业学生培养,不断完善实验教学模式、丰富教学内容,增加整合性、设计性和研究性实验,最终形成一整套面向全校的多层次、多专业、满足不同需求的基础医学实验教学体系。

6.2构建基础医学数字化网络实验教学平台

进一步丰富4A数字网络教学资源。通过建立数字化实验教学平台,使学生、教师可以通过校园网的终端使用。该平台主要包括数字人解剖系统、形态学数字扫描切片学习系统、虚拟仿真机能实验室以及数字资源的建设。

6.3建立大学生创新科研平台,兼顾社会需求

卓越医生教育培养计划对临床医学专业医学生的科研创新能力的要求很高。创新思维与创新能力的培养是高等教育的重要内容,把创新课程作为医学生培养的必修课,要求所有临床专业医学生必须完成“创新课程”的学习。建立大学生科研创新平台,鼓励学生开展创新实验,为学生的个性发展和创新能力的培养创造条件。中心资源将面向社会开放,满足社会部分人群对人体大体标本、组织正常与异常标本、临床医院对基础医学知识的需求。

第7篇

根据目前的公开资料来看,陆基(包括舰载)高功率微波武器技术发展较为成熟,美国陆续发展了多种陆基的高功率微波武器样机系统,如用于反恐作战的主动拒止系统(ADS)、用于机场防御的“警惕之鹰”系统等,但此类武器系统的作战半径都很有限。2008年,美国开始研制基于巡航导弹的高功率微波武器系统,即反电子系统高功率微波先进导弹计划(CHAMP),并于2012年10月成功进行了样机的试验演示验证,成功地实现了微波武器技术与航空飞行器技术的完美结合。由于巡航导弹具有精度高、射程远、突防能力强的特点,反电子系统高功率微波先进导弹系统的出现对于夺取战场大范围内的制电磁权,以及对重要战略目标进行先遣电磁打击都具有划时代的意义。

CHAMP计划概况

反电子系统高功率微波先进导弹计划(CHAMP)是一项联合概念技术演示计划,由美太平洋司令部提出需求,空军研究实验室(AFRL)牵头。项目于2008年10月在FAS网站招标合同信息,其目标是研发、试验、演示多脉冲、多目标机载HPM演示平台,且具有非动能毁伤、低附带损害的性能,能够降级、破坏或者毁坏电子系统。为实现该目标,要求合同商研发一种集成至机载平台的紧凑型HPM有效载荷。合同商应当生产5套机载演示平台,1个无集成HPM源的机载平台,用于验证运输、控制和引信的飞行试验,其他4个集成HPM源的机载平台用行试验、演示及HPM效应试验。这4个HPM样机中,1个用于地面试验,2个用行试验,还有1个作为飞行试验的备份。

2009年4月27日,波音公司获得该合同,价值3800万美元(预估金额为4000万美元,分3年支付),这项CHAMP联合性能技术演示(JCTD)计划将是第一个演示反电子系统HPM航空演示器的项目。该项目为期3年,包括地面和飞行演示,将专注于技术集成和军事应用。波音公司作为主承包商将提供机载平台和系统集成。新墨西哥州阿布奎恩市的Ktech公司作为主要分包商将提供HPM发射源。桑迪亚国家实验室将提供脉冲电源系统。

波音鬼怪工作组(Phantom Works)CHAMP项目经理基斯・科尔曼认为,这种演示器将提供一种革命性的非致命系统,能够帮助美国军方应对各种目标,并将附带毁伤降到最低。该系统融合了空军研究实验室紧凑型微波技术和波音公司的先进飞行器设计制造技术,将会催生一类新型非致命高效系统,从而“改变游戏规则”。

美国空军科学顾问局从事定向能武器项目的专家道哥・比森认为,CHAMP的HPM可以通过飞机或无人机上的平台发射,甚至可以通过可回收的巡航导弹实现,这种导弹可以安全降落在其最初发射点附近的陆地上。当然要想实现系统可用,还需克服许多困难,包括天线及电源的小型化。

2011年9月,波音公司宣布CHAMP导弹在犹他试验训练基地完成了首次飞行试验。此次飞行试验实际是在2011年5月17日完成,HPM系统未被激活,但是导弹定位了多个仿真目标及坐标,确定导弹飞行过程可控,HPM系统的触发时机可控。据称,2011年还将继续进行其他多次试验,但未见相关后续报道。

2012年10月16日,CHAMP再次在犹他州试验训练靶场进行了1次飞行试验。按照既定路线,CHAMP在犹他沙漠低空飞行1个小时,在沙漠上空自毁之前使7个不同目标内的电子系统降级或失效。CHAMP飞过时,沿线房屋中放置的计算机全部黑屏,甚至关闭了试验记录用的遥控TV相机。与传统的动能武器(如导弹、炸弹、子弹等)不同,CHAMP是从目标上空飞过,而不是穿过目标。

波音公司和空军研究试验室认为,2012年10月16日在犹他州在试验训练靶场进行的CHAMP试验取得了巨大的成功,“我们打中了所有设定的目标,在今天将科学幻想变为了现实。”波音飞机副主席詹姆斯・多德认为这是对付其他国家日益复杂的雷达系统的有效武器。

美国国内对CHAMP计划的认识

美国国防部公布的其空军HPM武器发展规划提出了从2005~2025年投掷型电磁脉冲弹的发展规划:

近一段时期内,美国空军重点发展战机投放的小型化反电子HPM武器,打击对象是对方的防空系统;

2015~2020年主要研究可大面积抛撒的高功率微波弹药;

到2025年,将研制出大型战机机载,可远距离、较大范围、攻击多目标的反电子HPM武器。

根据上述发展规划,自2009年开始,美国空军已推出了反电子HPM先进导弹计划。因此,综合分析来看,此计划还处于第一步阶段。CHAMP计划提到未来可配备至F-35上,有助于避免F-35被敌方无源雷达系统跟踪,这正是其第2步发展目标,无疑具有重要的军事价值。

为探讨定向能武器的应用问题,美国空军在2013年2月27~28日、3月18~19日、4月24~25日召开了3次会议,针对美国空军定向能应用的研究与发展评估相关问题。研讨会重点关注定向能的武器应用。除空军科学技术界及主要司令部的代表外,研讨会委员会还邀请了多个单位的定向能武器专家,包括美国海军、陆军、国防秘书办公室、国防先进研究项目局(DARPA)的专家代表。

在HPM武器应用方面,与会专家主要围绕CHAMP展开讨论,个别报告人还介绍了反简易爆炸设施、准连续毫米波主动拒止系统、HPM效应数据库的建设等相关工作。针对CHAMP计划,如下与会专家发表了见解或看法:

空军研究实验室(AFRL)定向能分部首席科学家彼得金(Peterkin)博士

彼得金博士主要论述了CHAMP联合概念技术演示(JCTD)及其后续项目“超级Champ”。空军研究试验室如何利用联合射频效能模型(JREM)来优化开火坐标和瞄准点,预测对目标的杀伤概率,在系统飞行试验之前,利用JREM开展CHAMP的研发工作。单枚CHAMP弹能够作用于多个目标,实现多种有效杀伤。在CHAMP 联合概念技术演示中,2次交战之间的充电时间为数十秒量级。在概念研究阶段,通过在同一目标上空多次实施交战,来提高有效杀伤。“超级CHAMP”的近期目标是在作战相关范围内拓展CHAMP的反电子能力,中远期目标是提供频率捷变的反电子能力,利用其他平台从更远的距离处实施网络战效应和电子战效应。

桑地亚实验室军事系统及技术部副主任万斯・贝尔(Vance Behr)博士

在CHAMP计划中,桑地亚实验室室主要负责CHAMP联合概念技术演示的脉冲功率系统。贝尔博士主要讲述了电子战损伤评估工作;高功率瞬时电子波形与电子器件的耦合建模工作;频率灵活并可控的HPM天线设计工作;紧凑型HPM源;8~95吉赫兹射频辐照飞行状态下的无人机以及控制系统后的效应测量工作等相关研究工作。

波音公司“鬼怪”工作组的CHAMP项目管理人基斯・科尔曼(Keith Coleman)

科尔曼概述CHAMP联合概念技术演示及后续工作。CHAMP综合了多个复杂系统,包括飞行控制系统、功率分布系统、HPM源、靶目标系统等。克服的困难包括:脉冲功率、电压绝缘、导弹飞行系统的电磁防护(自损伤防护)、精确到靶、武器点火触发技术、微波束传输到靶、对靶目标的微波效应预测及验证、作战概念的开发、新型导弹的作战分析等。

雷声公司彼得・杜瑟里斯(Peter Duselis)博士

杜瑟里斯博士主要讲述了CHAMP载荷及效应测试,他认为,系统的真空环境是影响CHAMP寿命的关键因素,目前,CHAMP的源是ACES,由真空泵维持系统的真空环境。CHAMP弹需要维持1年的真空环境,这需要真空泵24小时工作,以满足工作压力。

杜瑟里斯介绍,通过修正软件,可以使CHAMP弹在发射之前使用B-52的电源;他对2012年的飞行试验结果进行了评估,更加详细的介绍了目标电子系统的效应水平;对CHAMP载荷需要改进的主要方面进行了评估。据介绍,改进之后,CHAMP弹具有更高的辐射效率,消除或简化了子系统,可对目标实施多脉冲作用,脉冲间隔小于10毫秒。

美国太平洋司令部科技顾问肯・布鲁纳(Ken Bruner)

布鲁纳认为,CHAMP飞行试验结果甚至好于原先的地面试验,导弹按计划飞行,并成功制导,通过翻转导弹成功激发HPM,载荷工作正常。CHAMP弹对目标电子系统的大多数效应是瞬时的,因为这种效应机制会强制关闭系统,必须在给定时间后才能重启。从太平洋司令部的角度出发,CHAMP可能应用于多种太平洋空海作战环境。

布鲁纳指出,美国太平洋司令部还对CHAMP对抗大型舰船电子系统的试验感兴趣,并支持已经提议的32枚CHAMP弹的快速采办项目,在未来10年增加全寿命成本预算和合同上后勤保障。总的来说,太平洋司令部支持空中战斗司令部(ACC)的后续CHAMP及其它HPM项目。

目前,美国军方和HPM届的大多数与人都对CHAMP项目予以较高的评价,认为这是美国空军HPM领域的重要项目,如ACC首席科学家办公室的戴维・罗比就认为:CHAMP联合概念技术演示利用3年时间,花费7000万美元取得了突出研究成果;空军喜欢做这种有积极投入产出的项目,为作战人员提供改变作战形势的能力;应当部署这种不对称、破坏性能力强的武器系统。

CHAMP计划的潜在价值及未来发展趋势

CHAMP计划首次成功地实现了HPM技术与航空飞行器技术的完美结合,特别是首次解决了脉冲功率装置的小型化、HPM天线设计、紧凑型HPM源以及导弹的自防护等关键技术,具有重要的应用前景。从目前美国国内的发展形势来看,CHAMP是最有可能在近期实现初步部署应用的高功率微波武器系统,将会对航母战斗群、卫星地面接收系统、大型预警雷达等形成威胁。

目前,CHAMP可在近距离对开放场所的民用计算机网络、通信网络、电力网络、工业控制系统等民用设施进行扰乱破坏,也可在更近的距离对不按规范使用或电磁兼容(EMC)不良的少数军用设施产生扰乱效应,但应该很难造成物理损伤效应。但是,通过CHAMP实现先遣的电磁打击,尤其是针对具有重要战略目标的关键指挥通信与雷达系统实施电磁打击,可为后续火力攻击提供战略时机。从目前来看,CHAMP将会对以下几类目标形成重要威胁:

航母战斗群

一般来讲,航母战斗群的防御范围约在500千米的左右,而巡航导弹的作战半径可达到数千千米的范围,且巡航导弹雷达散射面小,突防能力强,通过对航母战斗群实施先遣的电磁打击,利用CHAMP对分布在20千米范围内的航母战斗群进行电磁攻击,对其指挥控制与雷达系统进行干扰破坏,为后续的火力打击赢得战略时间。

地面卫星指挥通信与预警雷达阵地

地面卫星指挥通信与大型预警雷达系统在现代战争中具有重要的价值,一般都是由前端的天线与后端的计算机处理系统组成,且分布存在于数千米的范围内。巡航导弹的突防进入作战范围后,通过CHAMP的多次不连续电磁打击,可对一定范围内的卫星接收站与预警雷达形成干扰,严重时会对后台的网络及计算机构成干扰,造成网络阻塞、丢包、数据错误、计算机重启等现象,数据及指令无法正确收发,影响系统正常工作,从而为后续的打击提供战略时机。

作战战场环境

以美军最新提出的网络中心战为例,网络中心战是信息优势驱动下的作战概念,通过遍布战场的传感器网络,决策者和执行者可以共享情报。这种作战体系保证在恰当的时间和地点为联合作战实施快速指挥,获取压倒性的作战效果。然而,网络中心战所依赖的计算机、网络、电台、供电设备、各类传感器、导航卫星、飞行器、舰艇等均以电子设备为基础,这就为对情报数据链、卫星通信、全球定位系统接收机、无线电设备等电子系统进行电磁打击提供了可能,从而获得战场的主动权。

第8篇

简述:小金县位于四川省西北部,阿坝藏族羌族自治州南端,地处青藏高原东缘,邛崃山脉西侧,属高山峡谷区,东邻汶川县,南连雅安市的宝兴县,西毗甘孜州的丹巴县,北接马尔康县。全县地形狭长,南北长116.4公里,东西宽77.6公里,地势东北高,西南低,最高海拔6250米,海拔垂直落差4200米,年平均气温12度,平均降雨量613.mm。全县面积5582平方公里,辖19个乡2个镇、134个行政村,现有耕地12.7万亩,林地31.6万公顷,草地333万亩。2011年末,全县总人口80865人,其中农牧业人口占85.5%,藏族占63.7%,汉族占31.5%,其他4.8%;人口出生率为7.87‰,人口自然增长率为3.96‰。有卫生防疫机构1个,全县卫生技术人员227人。小金县属国家级贫困县,全县生产总值64120万元。

1 小金县疾病预防控制体系现状

小金县疾病预防控制体系基本健全,全县有1个县级疾病预防控制机构、21个乡镇卫生院、109个村卫生站,全县共有疫情网络直报点25个,计划免疫门诊22个,形成覆盖全县的疾病预防控制体系,主要承担全县疾病预防控制和突发公共卫生事件应急处理等工作。

1.1小金县疾控中心现状

1.1.1疾控中心职责

疾控中心主要负责传染病防治管理、计划免疫、食品卫生、学校卫生、饮水、公共卫生的监督检测、地方病防治、包虫病、艾滋病管理等,协调和指导全县各乡镇相关工作。

1.1.2疾控中心房屋状况

小金县疾病预防控制中心利用国债资金和灾后重建资金建成。中心占地面积700平方米,实验楼978平方米,行政办公楼600平方米。

1.1.3疾控中心设备状况

小金县CDC在2008年地震后,根据灾后重建要求,按照县级实验室装备进行配备实验设备,并建成了洁净实验室及P2实验室,大大提高了实验室检测能力,只是检验专业技术人员相对缺乏,设备利用率不高。实验室设备(见表1)。中心现有车辆4台(均为计划免疫冷链车装备,一辆达到报废标准)。

表1实验设备清单

设备名称 配置数量 设备名称 配置数量

1 PCR扩增仪 1 23.样品粉碎机 1

2.酶标仪 1 24.微波消解器 1

3.自动洗板机 1 25.纯水处理器 1

4.多头移液器(套) 1 26.1/万电子天平 1

5.空气微生物采样器 1 27.1/千电子天平 1

6.超净工作台 1 28.原子吸收分光光谱仪 1

7.生物安全柜 1 29.原子荧光分光光度计 1

8.生物显微镜 1 30.紫外/可见分光光谱仪 1

9.倒置显微镜 1 31.可见分光光度计 1

设备名称 配置数量 设备名称 配置数量

10. 普通离心机 1 32.离子色谱仪 1

11. 高压灭菌器 1 33.pH/离子选择电极测定仪 1

12. 干烤灭菌器 1 34.空气采样装置 1

13. 恒温培养箱 1 35.α、β表面沾污测量仪 1

14. 生化培养箱 1 36.防护级χ、γ射线剂量仪 1

15. 暗视野显微镜 1 37.气相色谱仪 1

16. 霉菌培养箱 1 38.声级计 1

17. CO2培养箱 1 39.X光机 1

18. 厌氧培养箱 1 40.听力计 1

19. 恒温水浴箱 1 41.B超(甲状腺、腹部) 1

20. 液氮罐 1 42.肺功能测定仪 1

21. 均质器 1 43.半自动生化分析仪 1

22. 微量震荡器 1 44台式电脑 10

1.1.4疾控中心专业人员队伍建设状况

小金县疾控中心人员编制数为40人,实有在职职工人数为25人,其中现场专业人员17名,实验室人员5名,其它人员3名,其中第一专业为预防医学和卫生检验的只有4人。各专业技术人员均为全日制中专毕业,学历均为在职教育。各类人员学历和职称构成见表2、表3:

表2 小金县疾控中心人员学历构成情况

人员 本科及以上 大专 中专 中专以下 合计

人数 构成比 人数 构成比 人数 构成比 人数 构成比

疾控中心人员 5 20.00 18 72.00 1 4.00 1 4.00 25

现场业务人员 4 13.53 11 64.71 2 11.76 17

中心检验人员 1 20.00 4 80.00 5

表3小金县疾控中心人员职称构成情况

人员 高级职称 中级职称 初级职称 无职称

人数 构成比 人数 构成比 人数 构成比 人数 构成比

疾控中心人员 7 29.17 6 25.00 11 45.83

现场业务人员 3 19.65 5 29.41 9 52.94

中心检验人员 3 60.00 1 20.00 1 20.00

1.1.5科室设置

小金县疾控中心共设6个职能科室:办公室、疾控科、卫生科、性病科、检验科(理化、微生物、艾滋病初筛、健康体检等)和健康教育科。

1.2乡镇、村疾病防控现状

1.2.1乡镇、村卫生院疾病控制的职责

全县共有21个乡镇,共有21个乡镇卫生院(2-5人每卫生院),在承担全乡镇的治疗任务同时,还要承担疾病监测、传染病网络直报、计划免疫、妇幼儿童保健和健康教育等疾病预防控制工作。全县109个村卫生站,村医现在只能协助乡卫生院完成部分疾病防控工作。

1.2.2乡镇卫生院房屋状况

除老营、日尔、新格、新桥卫生院外其余卫生院均进行重建,重建过程中也一定程度上影响到工作的开展。新建村卫生站个82个,设施配备不齐。

1.2.3防保队伍现状

21个乡镇卫生院中,卫生人员共83人,其中预防保健兼职工作人员21人。从学历来看,21名防保人员中,大专18人,占85.7%,中专3人, 占14.3% 。从职称来看,初级职称11人,占52.4%,中级职称2人,占9.5%,无职称人员8人,占31.8%。21个乡镇共有村医118人,平均每村0.88人(16个村无村医)。其中,1人有执业资格,占0.85%。大专以上学历2人,占1.69%。中专学历57人,占48.31%,高中学历59人,占50%。

2 疾病预防控制能力建设和工作现状

2.1公共卫生均等化服务项目(2011年前涉及疾控中心项目)

2012年公共卫生均等化服务指导中心成立,挂靠疾控中心,该项任务项目多,涉及面广,而且在实施初级阶段,没有固定的模式,群众对此项目还没有深入理解,部分慢性非传染病的数据库还未健全。

2.1.1疫情监测

全县共有25个传染病报告点。虽然25个传染病报告点都配备了网络直报设备及进行了人员培训,但由于网络运行费用没有得到落实,乡镇卫生院电源不稳,传染病无专人管理,管理不规范,报病意识不强,给科学、及时、有效的分析疫情带来一定影响,去年传染病报告发病总数134例,报告总发病率为172.39十万。。

2.1.2免疫规划

全县共设22个计划免疫接种门诊,将卡介苗、乙肝疫苗、脊灰疫苗、百白破疫苗、A群流脑疫苗、麻风疫苗、麻腮风疫苗、甲肝疫苗、A+C群流脑疫苗等十一种疫苗纳入儿童扩大计划免疫。全线预防接种实行以乡为单位、每月16-18日门诊集中接种服务形式。州疾控中心(CDC)每半年送一次疫苗至县CDC,县CDC每月送一次疫苗至乡卫生院,县、乡均将疫苗保存于冰箱中,冷链系统虽然能够基本满足目前计划免疫工作开展,但不能适应扩大免疫规划的需要。2011年完成全县22个预防接种点12轮的疫苗冷链工作,建立了严格的冷链运转制度,加强冷链冰箱管理,全年共计下发各类疫苗13900余人份,下发各型空针7000具。各类疫苗共计应种7916人次,实种7637人次,接种率为96.48%。完成全县21个乡镇294名流动儿童的预防接种工作。各计划免疫门诊均未达到合格门诊及规范门诊要求,乡镇无计划免疫专职人员,人员素质参差不齐,出现接种质量相对较低,疫苗针对性传染病可能出现局部暴发流行的可能。计划免疫接种率报告为月报表形式,所有乡镇接种门诊未实现电脑登记、预约和接种证打印。

2.1.3慢性非传染性疾病管理及健康教育

重点是预防慢性非传染病(糖尿病、冠心病、高血压病)及预防亚健康体检项目,这是公共卫生服务项目实施以来重点要求的项目,以前没有开展过相关工作,并且开展相关工作需要群众的支持,理解,所以到目前还未健全基础数据库。

2.2实验室检验检测能力

小金县疾控中心能够开展A类检测项目77个B 类13个(饮用水可检测22个指标),其中理化指标13项,微生物指标12项,其它指标13项。另食品安全快速检测52项。

2.3五大卫生监测

2.3.1食品卫生:与食品药品监督局配合,完成从业人员体检582人,完成饮料、白酒、卤菜、冷饮等样品检测。

2.3.2公共场所:配合相关部门对公共场所卫生进行集中整治6次。抽查6个医疗单位进行院感监测,对发现的问题及时反馈,及时处理。

2.3.3学校卫生:2011年对学校每学期进行疾病防控技术指导二次,学生健康体检9034人,检出患龋齿266人,视力低下794人。

2.3.4放射及职业病防治卫生:送省级放射人员健康体检4人。

2.3.5生活饮用水: 2011年共采集城镇供水水样15个,合格率为66.7%,出具了相应的水质评价报告。

近年由于食品药品监督局处于职能划分阶段,五大卫生工作亦无工作经费,此项工作发展滞缓。

2.4项目支撑疾病管理

2011年结核病归口管理24人:艾滋病毒携带者追踪管理2人,自愿咨询检测296人次:包虫病B 超检查6000人,病人治疗35人:大骨节病病人治疗128人:碘缺乏病检测288食盐样品,健康教育20000人。

2.5突发性公共卫生处置能力

县疾控中心成立了突发公共卫生事件处置领导小组、技术小组和应急处置小组,处置队伍包括流行病学、食品卫生、劳动卫生、放射防护和卫生管理人员等,相关人员都经过初步培训。疾控中心完成突发公共卫生突发事件处置预案1个、涉及传染病、食物中毒、自然灾害等方面。但只有最基本的应急装备,应急指挥体系和应急能力有待进一步加强和完善。

3 存在的问题及建议

3.1疾病预防控制三级网络虽基本健全,但底子差,基础薄,小金属于高山峡谷地带,地广人稀,公共卫生服务工作成本相对较高,工作经费相对缺乏,完成质量相对较低。需要进一步建立健全以疾控中心为指导中心,乡镇为枢纽,社区及村卫生室为基础的疾病预防控制网络。乡镇卫生院设立专人管理,实行一把手院长责任制,管理目标责任书,责任到人。村卫生室按属地管理(保证每村有一名村医生,原则协助乡卫生院做好疫情登记,计划免疫,公共卫生服务等工作),各级各类医疗机构依法承担疾病预防控制任务,构建城乡一体科学化的疾病预防控制体系,促进传染病防治的规范化建设。

3.2灾后重建后疾控中心,乡镇卫生院,村卫生室的基础设施有较大的改善,软件建设亟需改善,需要对现有人员进行培训,提高优化组合,有计划地引进和培养应急管理高层次人才,加快对乡村医生的扶持、培训力度,优化人才结构,尽快更新知识,补充责任心强的大中专毕业生到县、乡、村卫生人员队伍中去,夯实三级网底。逐步改变疾控机构人员配备不合理现状。加强设备使用率,提高公共服务效能。

3.3建立畅通的疫情及公共卫生信息网络 有效利用公共卫生资源,将疫情报告、疾病监测、计划免疫、卫生检验、公共卫生服务及突发性公共卫生事件纳入信息化管理的报告网络。严格疫情报告制度,设立疫情专报员,保障相关信息的得到及时、全面传递、收集和分析,实现信息分级专用,对各类事件作出预警、预报。

第9篇

当前,各种传染病仍然是人类生存和发展的大敌,老的传染病死灰复燃,新发传染病不断发生,而微生物实验室在人类与传染病作斗争的过程中起着重要的作用。但由于微生物本身的特性和实验室安全防护方面的不足,出现了诸如2003年在新加坡和台湾分别发生的SARS病毒实验室感染等生物灾害事件[1]。生物安全在微生物实验室活动过程中越来越受到人们的关注。为此,本文仅对微生物实验室的生物安全若干问题作一探讨。

1 微生物实验室生物安全

微生物实验室生物安全的核心在实验室生物安全防护,即实验室工作人员所处理的实验对象含有致病的微生物及其毒素时,通过在实验室设计建造、个体防护、严格遵从标准化操作规程等方面采取综合措施,确保实验室工作人员不受实验对象的感染,确保周围环境不受实验对象的污染[1]。

2 微生物实验室生物安全分级

2.1 分级起因

据记载,在微生物实验室中曾多次发生感染性疾病。在上世纪与实验室相关的感染性疾病有伤寒、霍乱、马鼻疽、布氏菌病和破伤风等病例。1947―1973年,美国疾病控制中心(CDC)记录了109例实验室感染[3]。1949―1951年,Sulkin和Pikel发表的有关实验室感染的调查报告,使人们认识到实验室内培养基或标本的处理及含菌尘粒的吸入是工作人员被感染的主要途径[4]。1974年,美国CDC/NIH首次提出将病原微生物和实验室活动分为4级的概念[5],作为从事致病微生物实验室工作的一般参考。随后美国国立卫生研究院制定的《微生物学和生物医学实验室的生物安全》和WHO颁布的《实验室生物安全手册》基本沿用了此种模式。

2.2 级别划分

由于病原微生物可通过直接或间接感染方式对健康人体造成切实的或潜在的危害,世界卫生组织(WHO)根据微生物的致病性、感染与传染的严重程度、有效治疗和预防措施的有无将其生物危害分为1―4级。我国制定的《实验室生物安全通用要求》(GB14989-2004),则根据实验室生物因子对个体和群体的危害程度分为4个级别(危害程度由低至高),为确保操作人员、周围环境不被微生物感染或污染,从事上述生物危害病原体检验或研究的实验室的生物安全防护也分1―4级,简称为BSL 1―4(Biosafety level ,BSL)级,实行分级管理[6]。

3 生物安全2级实验室要求[7―8]

3.1 实验室建设和设施

实验室的建设和设计应着重考虑生物安全防护问题,确保实验人员和环境的安全,同时保护实验对象不被污染。例如,从事高致病性微生物工作时气溶胶形成的问题;节肢动物或啮齿动物横行造成的环境污染;实验室人员进出、样本检验、有毒试剂使用等工作流程问题。应从功能上划分清洁区和污染区,实验工作区域、休息场所、样本接收及处理、生物废弃物的处置、安放实验设备和耗材的地方均应清楚地加以区分。

实验室的墙、天花板、地面应光滑,易于清洗,防液体渗漏,抗化学腐蚀、可消毒,地面应防滑;工作台面应耐酸碱、有机溶剂腐蚀,耐中等以上的温度,防液体渗透,可消毒。实验室出门处应有洗手池,水龙头开关应设计成用肘部或脚操作,有紧急喷淋设备和洗眼装置,以保证紧急情况发生时可以立即处理。应有专门的污水排放管道,污水排放前应作消毒处理。实验室应考虑提供不循环的向内气流,如不能,则应考虑开窗,这时应安装防节肢动物出入的纱窗。实验室的同一楼中应有高压灭菌器、灭火器、可靠的供电系统和紧急情况下方便疏散的照明灯。在工作场所之外提供实验人员摄食和休息的地方,提供放置工作人员外衣或生活物品的设施等。

3.2 样本运送

应按照有关病原微生物或样本规范运送的要求,将样本放在可靠、安全、经检测合格的容器中运输,严防对人员、环境的污染。

3.3 实验操作

所有的实验操作应降低气溶胶或泡沫的生成,操作应在二级生物安全柜内完成。感染性材料的离心操作应使用安全的离心杯,或密封的离心机转子,在生物安全柜中开启或封闭感染性材料。禁止用嘴吸取液体。尽可能避免使用注射器。发生液体溅出、溢出等事故时应立即向实验室负责人报告,及时处理并有相关记录备案。

3.4 个人防护

应根据操作需要穿工作服(或防护服),离开实验室时应脱去工作服并留在实验室内,限制在实验室以外的场所穿工作服。接触感染性物质的操作,应戴防护手套,操作完毕或离开实验室,接触干净区域前应摘手套,防止污染其他表面或环境。应穿防护鞋(套),在特定区域操作时应穿特殊的鞋。当微生物的操作不可能在生物安全柜内进行而必须采取外部操作时,应戴口罩、护目镜、面罩或其他个体呼吸防护用品、防溅出的保护装置,保护脸部皮肤和黏膜,养成勤洗手的习惯。

3.5 生物废弃物处置

生物废弃物是指经实验分析后被丢弃的含有已知或未知微生物的材料,废弃物管理是保障生物安全的最后环节[9]。实验样本在处理和进行实验时产生的废弃物如吸头、离心管、平皿等应放入适当的容器或防漏的高压袋内,实验结束后立即就地高压灭菌。实验过程中产生的污染性液体物质、废弃的液体标本、培养物等应放在盛有消毒液的防渗漏的专用容器中并及时加盖。实验中使用的锐器如针头、注射器、玻璃器具等应放入专用的坚固容器,加盖。高压灭菌器应规范操作,保证灭菌效果。

4 生物安全三级实验室简介[10]

4.1制订严格的实验室操作和技术规程

要求实验人员应在处理致病性和致死性病原方面受过专业训练,并有监督机制。实验室人员工作时必须穿戴隔离服,所有与生物病原等操作有关的步骤,都应在生物安全柜或其他物理遏止装置内进行。

4.2 一级屏障

安装包括系列生物安全柜、各种密闭容器和其他为了消除或减少暴露于有害生物材料设计的工程控制设施等一级屏障。

4.3 实验室建筑设计符合二级屏障的标准主要用于防止感染性微生物逸出进入环境,避免相邻区域的工作人员和环境暴露于可能的感染性气溶胶之中。实验室工作区和公共通道分开,使用消毒设备和洗手装置;实验室工作区是一个完全密闭的空间,实验室只设置密封结构的观察窗。整个实验室空气成负压状态;实验室的进风要经初、中、高效三级过滤,以清除或杀灭含有的病原体[11],室内空气外排必须经过特殊装置过滤,百分之百地杀灭可能存在的各种病原体。所有物品必须要经过高温、高压的无害化处理才能带出实验室,以确保外部环境的安全[12、13]。

5 微生物实验室生物安全管理[7、8]

5.1 组织与人员职责

成立生物安全委员会,对实验室工作人员和参观者的生物安全负责。制订和修改生物安全管理计划,保证计划的贯彻实施并进行安全检查。实验室应任命协助管理层工作的生物安全员,生物安全员负责提交生物安全计划和培训计划,对实验室的生物安全提出建议和指导,对微生物的危害性作评估,监督操作过程中的生物安全,及时发现隐患,提出解决方案。

5.2 生物安全手册编写生物安全手册且方便员工获取、阅读并遵照执行。内容可包括:① 评估实验中接触的微生物的危害级别;② 标准或特殊安全操作规程;③ 个人防护要求;④ 意外发生时应急处理程序;⑤ 生物废弃物处置;⑥ 实验设备安全消毒程序;⑦ 内务管理制度;⑧ 员工培训方法与记录。

5.3 内务制度在实验室入口明显位置张贴生物危害标志并表明实验室生物安全级别,出口处应有发光指示标志。保证工作区域整洁有序。非实验有关人员、外来参观、进修人员未经允许不得进入实验室。实验室内禁止吸烟、摄食、饮水或其他与实验无关的活动,实验设备维护或运出修理前进行消毒。

5.4事故处理制订报告危险隐患或事故发生的程序。所有报告以文件形式保存,对事故原因、经过、处理及预防作详细说明。

5.5安全培训实验室专业技术人员必须清楚地了解工作中存在微生物的种类与危害级别,自愿从事实验室工作,接受安全教育,遵守生物安全规章制度和操作规程。为防止出现差错、事故,避免操作人员获得实验室感染,必须经常地对所有员工进行生物安全培训,保证每个人有好的微生物操作技术,有识别和控制生物危害因子的能力,掌握接触病原微生物后预防感染的方法。新进人员工作前应熟悉操作规程和个人防护知识,通过岗位培训考核后方可独立工作。

5.6健康检查操作人员应定期作健康检查,从而监测实验感染所得的疾病。操作人员就职前进行体检,在健康时,采集血液并按规定储存,提供有效的主动或被动免疫,对孕妇等易感者免于接触或从事高度生物危险性操作作出规定,实验室发生事故或员工生病时应立即报告,对实验室获得性感染的个人作早期检查。需要时应向每个人提供医学评价、疾病监测和治疗,有关记录应存档。

6 我国实验室生物安全管理现状和对策

随着国家对实验室的认可和论证工作的全面展开,我国已经出台了《微生物和生物医学实验室生物安全通用准则》、《实验室生物安全通用要求》、《生物安全实验室建筑技术规范》、《病原微生物实验室生物安全管理条例》等相关的实验室安全的标准法律法规,从确保实验室工作人员、仪器设备、实验室清洁和消毒、废弃物处置等方面管理入手,使得实验室生物安全管理得到强化和规范。然而,由于实验室生物安全工作涉及面广,相关职能部门多,相关人员的实验室生物安全意识和自觉性还有待强化,目前在实验室的建设和管理方面尚存在一些隐患。主要存在有关管理制度和措施有待完善落实,对相关人员的安全防护知识和专业操作技能的培训亟待加强,安全设施需要完备等缺陷[14]。另外,一些临床门诊实验室和非医疗系统实验室在生物安全建设和管理方面既缺少有效的防护设施,也缺少生物安全防护意识,是生物安全防护比较薄弱的领域,必须引起相关部门的高度重视。

基于上述现状,在实验室生物安全管理上应进一步理顺管理体系,明确有关部门职能,形成有关部门各司其职、有机配合的工作格局,加大对生物安全工作的支持和投入,全面加强生物安全工作的能力建设;加强生物实验室建筑设计与施工的规范管理;加强生物安全知识的传贯彻力度等措施。只有采取多管齐下的对策,才能尽快将我国实验室生物安全的监督管理纳入标准化和规范化科学管理的渠道,才能充分发挥生物安全实验室的作用,保障实验室生物安全。

7 工作体会

实验室生物安全不是新出现的学科。自人类开始有医疗行为时就存在有实验室生物安全的问题。当一个生物样品从人体采集后,进行样品运送到实验检测,以及剩余样品的处置,直至检验报告发出这一连续过程中,始终贯穿实验室生物安全。

实验室生物安全以往我们没有引起足够的重视,在实际工作中谈及的很少。自2004年中国疾病预防控制中心发生了SARS病毒实验室感染事件后,引起了各级政府和卫生行政部门的高度重视。近年来陆续出台了有关实验室生物安全的法律法规及规范管理性文件,将我国实验室生物安全工作纳入规范管理体系。

实验室生物安全作为体系管理,必将会有一系列的管理制度来系统管理,这样就会使原来一些不规范的操作受到约束。为此,每个工作人员必须要有一个正确的认识,对原有的不规范的行为要干预,错误的陋习要改变,尽可能将对人员、环境的生物污染控制到最低。当然也要注意,不要因实验室生物安全管理,而超越了实际工作现状,影响正常的临床诊断、疾病控制、科学研究工作的开展。同时,必须考虑到实验室生物安全是有共性,亦有个性,要针对不同的实验对象采取相应的安全措施。

第10篇

近年来,我校以普遍提高师生信息素养为目标,以培养学生创新精神和实践能力为重点,以提高课堂教学效率为抓手,注重信息技术硬件和软件建设,全面推进信息技术与课程,课堂与网络的整合。现就教育信息化示范校复验自查情况,汇报如下:

一、加强组织管理,完善规章制度

1、明确组织机构责任,完善工作机制

为了有力完善和推进学校教育信息化示范校创建复验工作,及初验时县局评估组反馈的问题和建议,校长及时组织召开教育信息化工作领导小组成员会议和全体教师会,明确职责、责任到人。多次召开复验工作推进会,研究解决复验工作中遇到的问题和初验督导组反馈的问题和建议。

2、完善规章制度,规范管理程序

学校能从实际出发,完善健全信息化管理制度,落实《计算机专用教室管理制度》、《普通教室电教设备管理制度》、《电子白板使用及管理制度》、《多媒体教室管理制度》、《信息化设备管理制度》、《校园网使用管理制度》、《网络系统安全管理制度》、《网络突发事件处置规定》执行率,使信息化工作有章可循,保证了工作的顺利开展。组织教师全员参与各项培训,落实评价、考核、奖励机制力度。把教师信息技术运用和课堂教学及互联网整合的实效,作为继续评价教师教学业务能力的主要指标之一。

3、修订可行规划,分步推进实施

学校在2017年制定的学校信息化建设三年规划的基础上再次进行修订,根据修订方案制定2021学年工作计划,根据财力,分类推进,分步实施。

二、完善硬件建设,确保信息化工作环境

2020年9月以来,学校在信息技术硬件方面共投入51万元。2020年9月,在原有设施设备基础上,投资1.5万元,接入200兆宽带、投资1.8万元,对微机室、校园网络、电子白板、教师笔记本进行维护,2021年1月,投资16万元,更新蓝贝思特白板7台,投资3000元搭建无线路由器4部,投资30万元,筹备建设智慧云教室一座,校园网络实现全覆盖。截止目前,实现教师每人1台办公电脑,每个教室一套多媒体设备,互联网信号校园全覆盖的工作目标,确保了数字化校园建设工作环境。

三、继续强化师生培训,广泛提升师生应用水平

在教师信息技术培训方面,近年来,学校加强了以办公软件应用操作、信息技术与课程整合、课件制作、“微课”制作、“优课”录制、电子白板使用、优质资源上传下载等内容的全员培训活动,学校教育方式尤其是课堂教学模式正在发生深刻的变革,广大教师在理念上与信息技术发展的动向和潮流相契合,努力掌握各类信息技术,提高自身的信息素养和信息技术的应用能力,实现信息技术和学科教学的深度融合。目前,我校全体教师都能熟练使用office办公软件和电子白板;利用“人人通”平台,上传“一师一优课”教学设计、课件和微课,进行网上晒课;下载课件、教学设计、试题等优质教育资源,进行备课;熟练地把课堂教学与互联网整合。通过坚持不懈的努力,我校教师对信息技术的运用,目前已达到想用、能用、会用的程度。

在学生信息技术培训方面,我校在开足开齐信息技术课程,配备专职微机教师2人,上好信息技术课的前提下,通过计算机社团活动,培养骨干力量,组织计算机应用技能竞赛,激励学生学习信息技术的热情,全面培养学生信息技术操作技能。信息技能课程教学活动认真开展,购买学生信息技能测试题目模块28套,并对参加信息技术学业水平考试基础比较差的学生进行专人辅导,使其能够顺利通过信息技术学业水平测试。

四、整合信息资源,服务教育教学

1、实现学科电子备课,导学案及课件电子化,促进了课堂结构改革,建立教师个人教学资源库,个人课件、导学案、课堂实录、教学计划与总结、试题集等均按学期收集。

2、多媒体、互联网辅助教学手段应用于课堂,增加了课堂容量,加快教学节奏,为目标教学、有效课堂实施,奠定了基础。

3、“人人通”晒课平台、QQ群、学校微信公众号,为教学研究与培训,提供了全新的途径。以教研组为单位,每学年申报信息技术研究课题,全员参与信息技术资源开发与建设。

4、信息技术在业务活动、教师培训、德育教育、安全教育、卫生教育、爱国教育、习惯养成教育等方面,开启了全新模式。

5、利用qq群、微信群、钉钉群等资源平台,使学校教育宣传、行政管理、教学管理、班级管理、教研管理、后勤管理等信息化,方便、快捷、高效,极大提升了落实效率。

6、班级家校信息平台,为家校沟通、作业监督、家庭教育,提供了有效保障。

7、学校积极参加上级的各项信息技术评赛活动,19年,校园微电影制作获市级表彰。2020年10月,向市电教馆报送微电影《孝心好少年》。

五、县局对我校评估反馈存在问题与措施:

1、机制建设资料更新较慢。

措施:我校高度重视,积极自查,及时安排专人负责,就开展的各项工作资料进行整理归类,档案细致详实。

2、学生机只有40台使用,另一个微机室陈旧,个别白板使用困难。

措施:投入资金1.8万元,对两个微机室进行改造升级,对教师微机进行维修,维修电子白板8台,新添置电子白板7台,理化生部室添置电子白板各一台。

3、研究应用、校园网站信息不新,教育信息化科研课题少。

措施:我校及时对学校网站、公众号进行更新,教师人人通平台使用常态化,申报县级课题6个、市级信息化竞赛活动积极参与,报送作品2件。

4、信息化投入力度不大。

措施:学校投入1.5万元接入200兆宽带,更新电子白板7台,筹备智慧云教室一座,网络校园全覆盖,一年来教师信息化培训14人次。

学校将全面落实创建“信息化学校”的各项要求,充分利用我校资金、人才和技术的优势,把学校建设成我县一流的教育信息化示范学校。

第11篇

关键字:组合式净化空调机组高效送风口回风口空气吹淋室余压阀

中图分类号:TB494 文献标识码:A

1 引言

随着现代工业高速发展,其产品技术含量更为复杂,为适应愈来愈多的行业依赖于洁净无尘室内生产和装配自己的产品,保证设备的质量稳定和高使用寿命。我单位在产品组装时 由于对环境的要求越来越高,为保证产品质量,需要在洁净的工况进行生产,为此我设计了一个洁净度达到千级的、对工作环境温湿度有严格控制的洁净室。

2 洁净室设计简介

2.1空气洁净度标准

空气洁净技术就是建立洁净环境的技术,洁净环境的主要品质是空气洁净度。空气洁净度是指洁净空气环境中空气含尘量多少的程度,含尘浓度高的洁净度低,含尘浓度低的则洁净度高,空气洁净度标准或级别,就是以含尘浓度来划分的。也就是把从某一个低的含尘浓度起到不超过另一个高的含尘浓度止,这一个含尘浓度范围定为某一个空气洁净度级别,空气洁净度级别是评价空气洁净环境的核心指标。我国《洁净厂房设计规范》规定了洁净厂房空气洁净度等级标准,见表1。

表1:洁净厂房空气洁净度等级

空气洁净度等级 相当于ISO级别 尘粒粒径(μm) 尘粒数(个/m3)

含尘浓度

100级 5 ≥0.5 ≤3,520

≥5 ≤29

1000级 6 ≥0.5 ≤35,200

≥5 ≤2,93

10000级 7 ≥0.5 ≤352,000

≥5 ≤2,930

空气洁净技术的目的,就是要最大限度地将空气介质中的悬浮微粒过滤清除。

2.2洁净室设计原理

所谓洁净室就是为保持室内要求的洁净度等级,采用空气过滤等措施所尽力创造的室内空间,是空气洁净技术创造洁净微环境的最重要、最具代表性的措施。具体的说,就是使空气依次通过过滤效率由低到高的初、中、高三级过滤器,利用微粒的惯性作用和扩散作用将其吸附在过滤器上,再经过加热(冷却)、加(去)湿等一系列处理过程,将净化后的空气通过通风管道送入洁净室,以达到洁净室内空气洁净度等级的要求。

3 洁净室主要参数设计

注油间洁净室属于洁净厂房设计范畴,对于洁净厂房所代表的工业洁净室,是以控制无生命的灰尘微粒的污染为主要任务。二者有机结合起来,为人们提供了一个温湿度适宜、空气洁净的工作环境 。如无特指,下文中的洁净室皆是指注油间洁净室。

3.2洁净室主要参数计算

洁净室的主要性能指标有:洁净度、温湿度、照度、噪声等。下面主要讲述洁净室室内洁净度的计算及校核。

3.2.1取值

换气次数

换气次数是洁净度的量化指标,每一种洁净度级别均对应着不同的换气次数。按照《洁净厂房设计规范》,无特殊要求的千级洁净室的换气次数可取n=50~60次/h,本次设计取n=55次/h。

送风量QS

QS=V*n=65*2.8*55=10000 m3/h

新风量Qx

新风的冷(热)湿负荷很大,可占到整个洁净室的1/2以上,为节约能源,就要尽可能地减小新风量。按照《洁净厂房设计规范》,当室内人数为3人时,最小新风量为:Qx1=40x3=120 m3/h;当维持室内+15Pa压力时,最小新风量为:Qx2=65x2.8x2.5=455 m3/h,则新风量为:

Qx=Max(Qx1, Qx2)=455 m3/h,取500m3/h。

3.2.2校核

由于洁净室内设备布置的不均匀性和室内工作人员动作的不可避免性,室内微粒的分布呈不均匀性,因此按照不均匀分布理论校核含尘浓度。

由《空气洁净技术原理》,查得:

Nv=ψ(Ns +)粒/L ………………………………………(1)

其中,Ns =M(1-s)(1-ηn)粒/L…………………………………(2)

Nv:尘粒不均匀分布条件下室内稳定含尘浓度,粒/L

Ns:送风含尘浓度,粒/L

M:设计大气尘浓度,取M=106粒/L

n:换气次数,次/h,本次设计取n=55次/h

ψ:不均匀系数,可由表2确定:

s:回风占送风量的比值,s =(10000-500)/10000=0.95

ηn:新风通路上的过滤器效率

由于新风的含尘浓度远远大于回风,为最经济有效地保护空调机组内的高中效过滤器,新风过滤器选用G3(粗效)+F6(中效)组合式过滤器,η1=0.2,空调机组内设F8(高中效过滤器)η2=0.5,洁净室内设H12(高效过滤器),η3=0.9999,

则计算得:ηn=1-(1-η1)(1-η2)(1-η3)=0.99996

G:单位容积发尘量,粒/m3·min

根据《空气洁净技术原理》图13-1查得:

工人着一般尼龙服,轻微劳动时,洁净室单位容积发尘量为: G=1.2x104粒/m3·min

将以上数值分别带入公式1和2,则有:

Nv=16.4粒/L=16400粒/m3

3.2.3结论

由于Nv=16400粒/m3,小于表一关于千级洁净室含尘浓度的规定,因此当洁净室内最多3人工作,工人着一般尼龙服,轻微劳动时,取换气次数n=55次/h可以满足千级洁净室对洁净度的要求。

4 洁净室主要空气净化设备

4.1组合式净化空调机组

组合式空调机组由新回风混合段、初效过滤段、风机段、热湿处理段、高中效过滤段、整流出风段组成。它的主要选型参数为:风量、风压、制冷(热)量、加湿量、噪声指标等,下面主要介绍一下风量和风压的参数计算。

风量

由前面计算,得送风量QS=10000 m3/h,新风量Qx= 500m3/h,则:回风量QH= QS -QS =9500 m3/h。

风压

《洁净厂房设计规范》规定:“空气过滤器的终阻力宜按初阻力的两倍计算”,初阻力为:高效过滤器200~250Pa,中效过滤器80~100Pa,粗效过滤器50Pa,三级过滤器初阻力之和为330~400Pa,终阻力为660~800Pa,再加上空调机组本身的阻力约为250~300Pa,管道阻力200Pa,则空调机组内风机的全压应为1110~1300Pa。

4.2高效送风口

装设在洁净室内的高效送风口是保护洁净室不受污染的最后一道屏障,因此它的性能直接关系到洁净室的含尘浓度是否合格。它不仅要有较高的过滤效率,内设η3=0.9999 的H12型高效过滤器,还要有较好的均压、扩散性能,使送出的洁净气流更加均匀、稳定。在相同的过滤器和换气次数条件下,送风口越多,气流挤压作用越明显,从而使室内尘浓降低。

5 洁净室空气净化系统原理图

一定量的新鲜空气经过初步过滤后进入到组合式空气处理机组,与从洁净室内回收的一部分空气一起,通过风机加压、热湿处理、杀菌、过滤、均流、消声等一系列处理过程,将洁净无菌、清新怡人的空气通过洁净风管送入洁净室,通过气流的“稀释”作用降低洁净室的室内含尘浓度。为平衡压力,洁净室内的“多余”空气经由余压阀排向室外。

根据《通风与空调工程施工质量验收规范》,空调送风主管内的风速为v1= 8~10m/s,无送回风口的支管风速为v2=5~7m/s,有送回风口的支管风速为v3=3~5m/s,前面计算得送风量QS=10000 m3/h,则单个高效送风口处的送风量QDS=QS/8=1250m3/h,带入公式风管截面积S=Q/v ,得到v1、v2、v3处的送风管管径分别:320x320、500x500、630x500。由于真空泵间内遍布注油间抽真空系统的设备及工艺管道,因此将空调机组高架至下标2.5m处安装,这样既有效利用了真空泵间的空间,又节省了送、回风管道。

参考文献:

[1]许钟麟.《空气洁净技术原理》.同济大学出版社.1998.

[2]许钟麟.《洁净室设计》.地震出版社.1994.

[3]许钟麟.沈晋明.《空气洁净技术应用》.中国建筑工业出版社.1989.

第12篇

台湾有组织地开展物理学研究始自于1966年,即科技主管部门在新竹清华大学出资设立“物理研究中心”(台湾大学和台湾中研院为合办机构,1983年改由台湾科技主管部门直属,1986年改名为“物理研究推动中心”)以后,通过大力培育物理人才及推动基础与应用物理研究,逐渐形成规模,执行研究计划的数量也由1966年的12项,发展到到1977年的36项,再到1988年的136项,研究水平也得到很大提高。

在1986年以前,岛内物理学研究主要集中在凝聚态物理、原子核物理、原子与分子物理、粒子物理、场论及统计力学等五大领域。其中,凝聚态物理研究的重点放在对固体材料的热性、电磁性、机械性质等方面的了解,进而改进、合成或控制材料的特性,以及研制或发掘新的材料。

原子核物理研究的重点放在原子核结构及现象、电磁作用、强作用力及弱作用力、基本粒子研究之中间媒介等理论内容;原子与分子物理研究的重点放在原子与分子中电子的分布及其与原子核间的电磁交互作用,以及与化学和生命合成物的性质关系等方面;粒子物理及场论属于物理学中最新领域;统计力学则作为方法论,研究重点放在通过系统组成单元之间的相互作用,来了解系统的宏观性质与现象,特别是在相变化、平衡态与非平衡态的热力学性质及现象等问题的微观了解上。

当时岛内物理研究计划虽不少,但其研究题目多属依个人专长及兴趣而从事的自由研究。为有效推进物理学研究发展,台湾科技主管部门下属“自然科学发展处”在1985年初制定了“物理学科规划方案”,以充分地因应在推展即根据科技发展趋势及社会建设需要,规划出研究重点方向,并据以推动大型整合性合作研究计划,逐步使其所培养的专业人才及建立的研究体系,在质与量两方面都得以快速提升。

根据该规划方案,台湾物理学科基础研究重点方向共有5个:规范场论及其现象学研究,稀土及过渡金属系统的磁性及超导性研究,原子分子光谱研究与激光及同步辐射光源发展的配合运用,固体表面的能谱学研究,非线性与相位共轭研究。

上世纪80年代,世界各国掀起高温超导研究热潮后,台湾相关科技人员投入该项研究的越来越多。台湾科技主管部门于1988年1月成立“高温超导研究规划小组”,负责购置关键性贵重仪器设备,供研究人员测试导体物理、化学特性以及材料制作之用,并分北部、新竹、南部三区,以整合计划方式成立高温超导实验室,集中人力、物力,以重点研究寻求突破,提高岛内研究水平。

由于表面物理研究对台湾当时正在大力发展的电子及化工产业有极其重要的关系,台湾科技主管部门于1986年9月成立了“表面物理研究规划推动小组”,制定了《表面物理计划建议书》及《合作研究计划书》,选择能相互支持配合的研究重点,组成研究团队,集中资助其开展表面物理研究。

主要物理研究机构

成立于1997年的台湾“理论科学研究中心”理论物理组,现任主任朱创新来自新竹清华大学物理系(主攻粒子物理),聘请的“中心科学家”有蒋正伟(主攻粒子物理)、耿朝强(主攻粒子物理)、Cazalilla, Miguel A.米格尔(主攻核物理)、陈宣毅 (主攻生物物理)、陈柏中(主攻凝聚态物理)、仲崇厚(主攻凝聚态物理)、寺西庆哲(主攻凝聚态物理),另有十余名博士后及助理研究人员,每年还有数十位来自各地的“中心合作科学家”,他们共同组成12个重点研究小组,开展各领域研究外,还常常开展对外学术交流,举办国际性学术会议,邀请海外专家学者来台湾讲学和共同开展学术活动。

为增强该中心各重点研究小组与不同领域研究人员的互动,他们每年都要在台北、新竹、台南市三地轮流举办“中心物理日”,同时召开“理论物理大趋势”研讨会。同时,他们还积极培养与鼓励岛内年轻学者进行前沿科学研究,每年都要颁发“年轻理论学者奖”与“博士后研究论文奖”。

在对外交流与合作方面,他们积极与多个海外研究机构开展合作,包括大陆重庆邮电大学数理学院、北京大学物理学院、中国科学技术大学交叉学科理论研究中心、美国马萨诸塞州立大学物理系、日本高能物理研究中心、日本京都大学基础物理学研究所、韩国亚太理论物理中心、韩国高等研究院、澳大利亚高能粒子物理卓越研究中心、越南HUE大学和越南科学院物理研究所等。

目前,台湾从事基础物理研究的专业人员大多集中在设有物理学系/所的公私立高校内,每年最多的有台湾大学、新竹清华大学、新竹交通大学、成功大学、台湾师范大学、淡江大学、东吴大学、中国文化大学、辅仁大学、中央大学、中原大学、中兴大学、东海大学、彰化大学、高雄师范大学、中山大学、中正大学等物理学系/所。

能够开展实验物理学研究的机构主要为拥有较精密大型实验仪器设备的新竹清华大学、台湾大学、台师大、台湾中研院物理研究所和原子与分子科学研究所、台湾原子能主管部门下属的核能研究所,以及科技主管部门组建并管理的同步辐射研究中心等。

台湾中研院物理研究所的历史可追溯到1928年在上海建立的理化实业研究所,1962年在台湾复建,由吴大猷担任首任所长,此后一直是台湾实验物理学研究的主力。1970年,该所将研究领域扩展至大气科学与流体力学,之后又在1975年新增生物物理研究计划。上世纪80年代,该所的研究领域扩充至场论与粒子物理、原子核物理、统计与计算物理等领域。

该所现任所长为李定国,共有45位研究人员,包括特聘研究员3名、研究员22名、副研究员12名、助理研究员3名,每年约有400余名访问学者、博士后、兼任助理的研究生等约人来所从事研究工作,分为纳米科学、中高能物理和复杂系统3个研究群组,研究方向涵盖中微子物理及探测器、重夸克及大型对撞机物理、宇宙反物质及暗物质、高温超导、磁性物理、纳米科学、统计与计算物理、生物物理等领域,所内拥有加速器实验室、纳米核心设施中心、生物图像核心设施、精工室以及高速网络计算平台等,大型实验设备和仪器包括3MV串级静电加速器、场发射穿透式电子显微镜、双枪聚焦粒子束及扫描式电子显微镜、电子束曝光系统、激光曝光机、1000级无尘室内制程设备(含黄光室)、纳米压印机、激光热扩散测量系统、纳米粉末及薄膜制备系统、共轭焦激光显微系统、全反射荧光显微系统、荧光显微镜、三维超解析荧光显微系统、拉曼图像显微系统、多光子荧光显微镜、原子力显微镜等,几乎全部对外开放。

台湾中研院原子与分子科学研究所由诺贝尔化学奖得主李远哲倡议筹建,1995年正式成立,位于台北市台湾大学校园内。现任所长周美吟,共有30位专职研究人员、10位特聘研究员,每年约有200余位访问学者及博士后、研究助理及研究生参与该所的研究工作。该所研究的范围涵盖化学、物理、光电等领域,并划分为尖端材料与表面科学组、原子物理与光学组、化学动态学与光谱组、生物物理与分析技术组等四个研究群组。

该所设有量子材料理论实验室、表面纳米结构实验室、尖端材料实验室、分子/材料模拟实验室、表面动力学与动态学实验室、固态核磁共振及触媒化学实验室、量子纳米电子材料模拟实验室、生物物理电脑模拟实验室、自发性表面纳米结构实验室、纳米元件物理实验室、纳米磁学实验室、现代光谱实验室、有机材料实验室、瞬态分子激光光谱实验室、分子束化学反应动态实验室、光化学实验室、生化分子质谱与光谱学实验室、生物质谱分析实验室、基因与分子发育遗传学实验室、强场物理与超快技术实验室、理论原子碰撞实验室、超低温原子与分子实验室等,拥有利用VUV同步辐射光探测化学反应产物的动力学实验研究装置、多质量离子图像探测器、10兆瓦飞秒脉冲激光器、交叉分子束仪、多质量光碎片离子影像仪、双色共振多光子游离光谱仪、自旋隧道电子扫描显微镜等仪器。

台湾中研院天文及天文物理研究所自1993年开始筹建,直到2010年6月才正式成立,位于台湾大学校区内(天文数学馆大楼内),另在美国夏威夷设有办事处。首任所长为贺曾朴,现有31位研究人员,包括特聘研究员4名、研究员5名、副研究员11名、助研究员11名,每年都有100多名访问学者、博士后研究人员、海外科学家来此从事合作研究工作,主要研究方向包括河外天文学、恒星形成、星际与拱星介质(也称原行星盘)、天文尘粒物理、高能天文物理、理论及观测宇宙学、太阳系及系外行星系统、天文仪器安装与测试等,2013年共204篇。

2004年,该所设立高等理论天文物理研究中心,最初位于新竹市清华大学校园内,2013年迁至台湾大学,目的是将天文物理研究与教学相结合,将研究成果整合融入岛内大学生及研究生的教育课程之中,培养下一代天文学家。自成立以来,该中心积极开展有关宇宙中恒星、行星、致密天体、星系等起源与演化问题的研究,包括流体动力学、磁流体动力学、天文化学、辐射转移等数值模拟,每年均举办一期冬季/夏季短期课程、2到4次学术研讨会或各种规模的主题式课程,同时积极邀约外国访问学者造访该所,举办学术研讨会与短期培训课程,将最新的理论天文物理研究成果带给台湾。

由于台湾缺少独立建造大型天文望远镜的经济和技术能力,以及岛屿环境的地理和气候条件不适宜开展天文观测,因此除在嘉义鹿林山上建有4座口径仅50厘米的小型天文望远镜外,其余观测设备都是通过在外国与其他天文台或天文国际组织合作建造的方式来取得,包括位于美国夏威夷冒纳基山的次毫米波阵列射电望远镜和宇宙微波背景辐射阵列射电望远镜,以及位于格陵兰的12米射电望远镜和目前正在建造中的位于智利阿塔卡玛沙漠的大型毫米波及次毫米波阵列射电望远镜,台湾都只是众多参与者之一,仅拥有这些天文观测设施的部分使用权力。

以上台湾中研院这几个研究所本身都有固定的研究经费预算,而大学物理学系/所的研究经费主要由“国科会”补助,每年约150个物理专题研究计划项目,经常参与计划申请的研究人员有300人左右。

根据历年《台湾科技年鉴》、《“国科会”年报》及科技主管部门下属“物理研究推动中心”发表的各种简讯、报告等资料显示,目前台湾物理学研究主要集中在天文及天体物理、基本粒子与宇宙学、高能物理实验、原子核物理、凝聚态与表面物理、统计与计算物理、生物物理、流体与非线性物理等领域。

粒子物理与宇宙学

在粒子物理领域,台湾因缺少大型实验设备,故以理论研究为主,其研究人员主要分布在台湾中研院、台湾大学、新竹清华大学、成功大学、台师大、中央大学、中原大学、东海大学、中兴大学和新竹交通大学等机构,根据专长和爱好组成研究团队,每年固定召开研讨会,相互启发,共同促进理论水平的提高。

例如在2000年,台湾一组科研团队发现重介子非轻子弱衰变的规范不变及发展红外有限理论,即在微扰量子色动力学的因次化定理架构下,可建立一个规范不变及红外有限的理论,避免红外无穷大问题。

台湾科学家2001年提出量子动力学及弦论新算法,藉由非交换几何的描述研究相关问题。此外,提出研究B介子衰变的量子色动力学理论,借着对强作用机制的掌握,从实验数据可精确萃取标准模型中的弱相角等基本参数。2002年,在在弦论方面,推导S-膜的有效作用量,并求出在超光速粒子的背景下形成基本弦的解。

台湾科学家2004年推论,奇夸克和底夸克间可能有相当大的混杂,因此会造成新的CP相位及右手动力学;利用手征对称来探讨π介子、K介子和η介子等粒子光锥分布函数的SU(3)违逆,并建立具有交互作用及化学位能的非相对论性费米子系统(自旋1/2)的晶格场论,这个理论可以应用在粒子间距大于位能作用范围的情况,而且不会有符号问题。

2007年,台湾科学家提出B介子衰变的偏极化问题,给出不同的衰变其湮灭图贡献的关系式。2008年,提出寻找希格斯波玻色子时可籍由其一种衰变模式,即当其衰变成4个底夸克所形成的不变质量,来补偿寻找希格斯粒子的可能机会。

近几年,随着欧洲大型强子对撞机(LHC)正式运行并不断公布最新实验结果,开展对标准模型以外新物理现象的研究,成为岛内新热点。例如台湾大学物理系何小刚教授及其团队在2010年发现,标准模型不可能得出2005年在美国费米实验室的Hyper CP发现大于标准模型预言的Σ+->pμ+μ-衰变率的结果,这一结果有可能解释为一质量为214MeV的新粒子引起的反常现象。这一模型有很强的预言性并能被LHC实验检验,如暗物质的直接产生等,并存在其它新粒子的可能性。

此外,2011年,台湾中研院物理所李湘楠与美国密西根州立大学研究人员合作,以微扰量子色动力学的重求和方法为基础,建立强子对撞机中喷流现象的理论架构,成功描述费米实验室及欧洲大型强子对撞机测量的喷流质量与喷流内部的能量分布,首度实现物理学家以量子场论研究喷流现象的想法。

高能物理实验

在高能物理实验领域,由于台湾岛内缺少大型实验设备,只能借助外国。上世纪90年代,经美籍华裔科学家丁肇中的安排,有5名台湾科学家先后赴欧洲核子研究中心(CERN)从事高能物理方面的实验研究。自2001年起,他们开始加入大型强子对撞机中的紧凑型μ子螺旋管探测器(CMS)研发制造团队,负责前端的预显示探测器的建造、运行维护与数值分析,与国际上一流研究团队合作,共同寻找希格斯粒子。

近年来,台湾科学家还参加大型强子对撞机寻找希格斯粒子最重要的衰变频道(希格斯粒子衰变到双光子频道)物理分析,为2012年新发现一个类似希格斯粒子的新玻色子做出成绩。此外,他们还投入对重夸克的探索,已成功的提出几项与重夸克有关的重要成果,在相似于标准模型下前三代夸克的序列型第四代夸克,以及非标准的奇异夸克的研究上皆有贡献。

经华裔科学家叶恭平的协助,台湾中研院物理所部分研究人员1993年加入美国阿贡国家实验室的费米碰撞探测器(CDF)研发团队,参与粒子探测器的建造(负责提供并列光纤传输模组)与实验结果分析。1年后,该团队顺利发现顶夸克。2004年,该团队发现由5个夸克所构成粒子,被认为是过去30年中首次观察到重子、介子之外,新一类多夸克所构成粒子的最明确证据。

1999年,台湾大学高能物理研究人员又参与日本B介子工厂Belle实验,致力于B介子的稀有衰变与CP破坏的研究,在2005年发现了B介子到两个K介子衰变的证据,确定“直接”电荷宇称破坏。另外,还参与日本重子设施兴建计划,负责建造时间飞行探测器,利用50GeV高能质子束,进行粒子物理和核废料处理实验研究。

李世昌领导的台湾中研院物理所高能实验团队还参与建造人类第一个太空磁谱仪(AMS),由美国“发现”号航天飞机载往地球轨道进行测试,发现地球附近的太空中有许多以前从未观测到的高能量质子、电子、反电子及氦的同位素原子核氦3,其中反电子数约为电子的4倍,且氦3数量远多于氦4。

由台湾中研院物理所主导的“台湾中微子实验”是岛内首次开展的高能粒子物理实验。在台电公司核能二厂内,距离反应堆28米处建立实验室,以研究中微子物理特性。实验设备包括重量达50吨的屏蔽体,以防止宇宙射线及周围环境辐射所造成的背景干扰,还有精密的高纯锗及闪烁晶体探测器,加上性能先进的电子仪器,用来显视、监控、记录及分析探测器的信号。合作团队除了台湾中研院、核能所、新竹清华大学外,还包括来自大陆中科院高能研究所、原子能研究院、北京清华大学、南开大学、四川大学,以及土耳其与印度的科研机构。

该合作团队在2007年进行的中微子磁矩实验研究,灵敏度达到世界一流水平。2010年再接再厉,完成了中微子与电子交互作用截面的测量,所采用的极低能高纯锗探测器技术,其探测能量范围比之前更低100倍,成功开启了研究暗物质的视窗,在未被前人检验的能量区域里,证明粒子物理的标准模型依然有效,并限制了新物理理论的可能参数。所有实验结果确信没有发现任何中微子磁矩和辐射衰变的证据。其在2013年3月发表的最新数据,否定了美国CoGeNT实验在2011年发表的有关暗物质的证据及诠释,并引证其数据处理的不足之处。

目前,台湾科学家正在与北京清华大学等机构合作,在四川锦屏山地区建造世界最深的地下实验室,准备全力开展寻找宇宙暗物质的研究,备受国际同行期待。

原子分子物理

在原子分子物理领域,包括中低能核物理研究,主要在台湾中研院原子与分子科学研究所、原子能主管部门下属核能研究所及台湾大学、新竹清华大学、新竹交通大学、中央大学、中原大学等研究机构开展,如利用激光冷却低温原子实验、激光等离子波电子加速器、同步辐射光源的相对比X光显微术等,开展夸克胶子等离子体的特性及原子核内的非线性动力学研究。

例如,台湾科学家发展出多重能量相位迭加的理论,即把光学全像术的概念,应用于波长小约1万倍的电子绕射上,将实验得到的电子绕射图案做简单的傅立叶转换,即可看到所测量系统的原子三维结构,并发现电子绕射图案或曲线的Patterson反转,也可直接获得所测量系统的原子三维结构。

2006年,台湾中研院原子与分子所的研究人员利用交叉分子束及先进的时间切片离子图像仪技术,测量高能量分子与氪原子在交叉分子束中碰撞的散射图像结果,藉由分析有机分子光化学实验所得到的能量转移机率分布函数,直接观察到超级碰撞(即一次碰撞转移很多能量)的存在。

新竹清华大学物理系王道维教授在2008年发现,如果考虑一系列多层的二维结构,这些冷分子是可以排成长链状的流体,造成一种以前只有在软物质物理或化学反应里看到的“极性流体”现象,但与之不同的是,这样的长链结构同时拥有温度与量子效应。由此证明许多在多分量低维度的半导体系统中的多体物理现象其实更容易在冷分子的系统内达成,原因是冷分子间的偶极作用力可以同时有排斥力与吸引力,且因作用力的主角可以为费米子或玻色子,这使得未来可以有更宽广的空间来研究一些多体物理的基本性质。