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动物生物技术是以大量的实验为基础，涉及的实验动物、生化试剂、仪器设备种类繁多，是一门非常强调实验技术和技能的学科，我整理了动物生物技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下! 动物生物技术论文篇一 动物生物技术实验室的安全监控和管理 摘 要 实验室作为高校教学科研的重要组成部分，其安全管理具有举足轻重的作用。目前，动物生物技术实验室在实验过程中需运用大量的生物组织、化学试剂、仪器设备等。生物组织的安全操作、化学试剂的合理归放以及仪器设备的正确操作和管理是科研顺利进行的基础条件。高校应加强 安全 教育 ，采取积极的防范 措施 ，保证高校实验室的正常高效运转。 关键词 动物生物技术实验室;安全管理;仪器设备 中图分类号：G482 文献标识码：B 文章 编号：1671-489X(2015)16-0166-03 随着科学技术的迅速发展，越来越多的高校纷纷设立动物生物技术实验室进行这方面的研究工作。动物生物技术是以大量的实验为基础，涉及的实验动物、生化试剂、仪器设备种类繁多，是一门非常强调实验技术和技能的学科，旨在培养具备生物学、医学、公共卫生学、环境保护和野生动物保护、基因工程、人类疾病模型和医药工业等基础理论知识和实践能力，能在动物生物科学领域前沿承担创新研究和管理的高级科学技术人才。 目前，大部分实验室都缺乏专业技术人员的管理、维护。实验室的使用、人员流动和内部管理产生许多新情况，其安全问题已经迫切地摆在人们面前。因此，如果希望实验室安全、顺利、高效地为教学和科研提供服务，就要求重视实验室的安全管理，进而预防事故的发生。 1 动物生物技术实验室现状 自2009年新版《实验室生物安全通用要求》(GB19489―2008)开始实施，国家检验检疫局和标准化管理委员会对生物技术类实验室的安全设施、安全管理体系做出统一的执行方案[1]。虽然国家把高校实验室的安全管理一直视为重点，人们的环保意识和安全意识也在不断增强，但免不了还有很多问题存在。例如：实验室的 规章制度 不能有效执行;师生的安全意识薄弱，管理混乱，不规范操作仪器，对化学有毒有害药品不合理归置;对实验动物质量检测、生物安全控制不重视，病原微生物检测实验室的设施条件未达到国家颁布的生物安全实验室标准;实验中产生的废弃物未进行无害化处理便与生活垃圾混放或倾倒入下水道，实验后的动物组织、尸体随意扔入垃圾桶;等等。这都为实验室的安全和人员的安全埋下了隐患。 基于此，本文提出一些关于动物生物技术实验室的安全管理措施来和大家共同探讨。 2 动物生物技术实验室安全管理的改进措施 加强人才队伍建设 实验室的安全监控离不开人的作用，提高专业技术人员的基本素质是做好实验室管理工作的基础。这要求实验技术人员不但要有扎实的理论基础、过硬的实验技能、良好的品德修养、较强的管理能力，还要能熟练掌握仪器设备的安全操作，解决实验中出现的种种问题[2]。 要达到以上要求，可通过如下途径： 1)认真学习实验室生物安全手册以及实验室安全管理的各项规章制度; 2)定期组织专业技术人员技能、仪器设备的安全规范操作、有毒有害试剂的管理等方面的培训; 3)定期举办实验室紧急状况的处理和应急程序的演练，如洗眼装置的正确使用、伤口的正确处理、水电安全的应急措施、紧急逃生能力等; 4)学校要对实验室加强监督与考核，以严格认真的科学态度对实验室进行计划管理、技术管理和经济管理，只有这样才能实现实验室的科学化和规范化[3]。 加强生物安全意识 动物生物技术实验室是一类与动物(小鼠、大鼠、豚鼠、兔、鸡、犬、羊、牛等)、动物组织(细胞、血液、皮毛、排泄物、组织器官等)密切接触的实验室。这些动物、动物组织可能携带一些已知或未知的病原体，通过各种方式(空气、器械污染、操作不慎等)对实验技术人员和环境造成污染。据报道，在过去几十年里，时有发生实验室相关感染的调查 报告 ，例如：2004年4月中国疾病预防控制中心病毒所实验室由SARS冠状病毒引起实验人员的感染[1];2011年3月，黑龙江省东北农业大学的27名学生及1名教师因使用4只未检疫山羊进行实验而感染布鲁氏菌病。为此，提出以下安全控制措施。 1)实验动物的来源确定及实验前观察。动物生物技术实验室所采购的动物，其来源一定要遵循国家的规定。所选动物必须是由符合《实验动物管理条件》《医学实验动物管理实施细则》的规定并取得动物检疫合格证明的实验室提供[4]。在实验前，要观察、了解参加实验的动物，掌握其生活习性与 饲养 要求;在预实验中，要对动物组织、器官等生理解剖部位、动物对各种处理因素的反应情况作初步评估，以便预防正式实验过程中，动物在生理、精神状态等方面可能出现的问题，确保实验过程的顺利进行。 2)实验过程中的安全操作。首先要进行外观检查，包括：毛色光泽是否清洁贴身，行动是否异常，头脸有无肿大，背有无穹起，四肢、尾和皮肤有无缺损，动物有无喘息、鼻分泌物增多、肛门不洁等现象。外观异常是某些疾病发病前出现的临床症状，是疾病诊断的前期信号。如鼠的唇部、四肢、尾部出现水肿和小疱，则有可能是得鼠痘病毒感染所致;小鼠出现斜颈、眼鼻分泌物增多，有可能是肺支原体感染所致。 其次，在实验过程中要有防护措施，根据GB19489―2004《实验室生物安全通用要求》，动物生物技术实验室应当具备生物安全防护二级水平[5]。具体要求如下： ①实验室制定生物安全手册及规章制度，限制非实验人员进入; ②远离公共区域，与外界进行有效隔离; ③硬件设施包括二级生物安全橱、个人防护设备、工作台(耐热、耐酸碱、耐有机溶剂消毒剂腐蚀)、通风系统、洗手池、眼部冲洗装置、防蚊纱窗; ④实验结束后，实验人员用消毒水泡手，工作服、手术器械要进行高温灭菌，离开后开启紫外灯。 3)动物尸体及组织的合理清除。动物尸体作为一种废弃物，要进行无害化处理。必须按照兽医卫生的要求和程序，严格动物尸体的收集、运输和无害化处理。在运输过程中，车厢需做到无泄漏、密封严格，小型动物需装入密封塑料袋中。常用的的无害化处理方式包括以下几种。 ①深埋法处理：在远离居民区、水源、泄洪区、草原和交通要道，挖深度不少于2米、能容纳动物尸体侧卧的坑，坑底铺2～5厘米厚的生石灰，将尸体放入使之侧卧，再铺上2～5厘米厚的生石灰，用土覆盖土层厚度不少于米，并与周围持平。 ②焚烧法处理：这也是处理尸体最彻底的 方法 ，一般用焚尸炉即可。 ③发酵法处理：将尸体抛入专门的尸体坑内，用生物热的方法将尸体发酵分解，堆尸体的坑封闭待尸体完全分解就可挖出作肥料[6]。 加强设备的统筹管理、化学试剂正确存放 1)对设备的管理。 一是明确职责：实验室管理人员对仪器的保管、使用及维护进行管理。 二是对仪器进行分类标识，标明每台仪器的编号、名称、使用部门、保管人等，同时在仪器醒目位置标明“合格”“准用”(仪器设备某些功能已丧失，但检测工作所需要的功能正常且经检定/校准合格者)“停用”标识[7]。 三是资源充分利用：将闲置设备为多个实验室共用，避免资源浪费。 2)药品的管理。 一是完善实验室管理制度。设立专职人员负责制，实验危险品入库前，必须进行检查登记，切实做到“四无一保”(无被盗、无事故、无丢失、无违章、保安全)和“五双”(双人保管、双人收发、双人领用、双把门锁、双本账目)[8-9]。 校内相关部门定期或不定期检查危险化学药品的登记记录(领、用、剩、废、耗)，核对账物，检查个体防护设备及实验室安全设备状况。 二是对药品进行集中存放和统一管理。根据药品的种类、性质，设置相应的通风、防爆、泄压、防火、防雷、报警、灭火、防晒、调湿、消除静电等安全设施，将药品存放在条件完备的专用仓库中。对实验危险品，特别是爆炸物品、剧毒物品，应严格遵守分类专库保存，精确计量和记载，严加保管，不得转送、转让给其他单位和个人，或用于食品、药品或其他非实验室使用。储存实验危险品的仓库内严禁吸烟和使用明火，并根据消防条例配备消防力量、消防设施以及通讯、报警等必要装置。 三是定期对实验室管理人员进行培训。进一步了解危险化学品的种类、性质、储存、使用管理规定，防护设备的正确使用以及必要的应急措施等，以便有效地防止事故的发生。 加强废弃物的清理措施 实验中产生的废弃物如卤素有机物、一般有机物、无机物废液要分别回收，不可混放，更不能作为生活垃圾随意倾倒，除了玻璃仪器的洗刷废水。且要注意剧毒废液应单独回收。集中回收后，可先对回收的废弃物做一些初步处理，处理时注意可能产生的发热、有毒气体、喷溅及爆炸等危险。对于危险性较小、普通实验室就可处理的废弃物可自行完成。如易挥发的有机试剂用量较小时，可使其在通风环境下向空气中自然稀释挥发;废酸、碱液，可加入相应试剂中和至pH值呈中性，再和大量水稀释后排入下水道;乙醇及醋酸之类有机溶剂，能被细菌作用而易于分解，经用大量水稀释后，即可排放;不富集重金属且不溶于水的此类溶剂，如乙醚可采用燃烧法进行处理(燃烧时装入铁制或瓷制容器，选择室外安全地方，点燃时取一长棒，站在上风方向点燃，监视至烧完为止)。其有害物质浓度不得超过国家和环保部门规定的排放标准。对于剧毒废液和过期实验危险品要定期联系专业的处理厂进行销毁，并做好处置记录。 实验室危险化学品管理是一种风险管理，认真研究探索适应新时期高校实验室危险化学品管理的措施非常必要，以切实保证学校实验教学及科研工作顺利进行[10-11]。 3 结束语 实验教学和实验室建设是高等学校教学和科研活动的重要载体，是培养学生较强的动手能力和创新能力的基地，是培养高科技人才的摇篮。必须本着预防为主、安全第一的原则，使学生树立安全意识和环保意识，自觉维护自身安全和环境安全。同时加强工作人员的业务培训，有效地排除可能发生的各种危险因素，保障实验室的安全、高效运行。 参考文献 [1]梁宏伟，王玉兵，陈发菊.浅谈分子生物学实验室安全管理及研究生的作用[J].中国电力教育，2012(7)：92-93. 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[11]应佩蓓，杨奕，王磊.高职院校实验室危险化学品安全管理探讨[J].卫生职业教育，2011(23)：110-111. 动物生物技术论文篇二 生物技术专业动物生物技术课程建设与改革 摘要 动物生物技术是生物技术专业的一门专业必修课，针对该课程特点，从教学思想与目标、师资队伍、教材、课程内容、 教学方法 以及考核方法等6个方面探索该课程建设和改革思路，旨在提高该课程的教学质量，满足新时期人才培养的需求。 关键词 动物生物技术;课程建设;教学改革 中图分类号 G642;G420 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)01-0326-02 21世纪是生命科学的世纪。生物技术是人类科学技术发展历史中最悠久、对人类社会具有重大贡献的学科之一。随着分子生物学前沿学科的不断进步，生物技术也得到了突飞猛进的发展。动物生物技术是一门现代生物科学理论和技术相结合的综合性学科，主要涉及动物基因工程、动物细胞工程、动物胚胎工程等几大领域，在诸多行业都得到了广泛的应用，如农业、食品业、医学行业等[1]。生物技术这门学科在各大高校中都占有很重要的地位，可见该门学科的重要性，因此学好生物技术这门学科对今后的就业至关重要。笔者在介绍生物技术的概念的基础上， 总结 了动物生物技术课程的建设与改革措施，以期为学生的就业打下坚实的基础[1]。 1 生物技术的概念 生物技术是指在现代生命科学的基础上，利用各种先进的技术手段和其他类科学的原理和技术来对生物体或生物原料等进行加工或改造等，目的是生产出人类所需的产品。先进的工程技术包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和蛋白质工程等新技术。对生物体的改造是指按照人类的需要，改造或加工生物包括植物、动物、微生物等，使其能够生产出对人类有利的产品[1-2]。 2 教学现状与分析 内蒙古农业大学生命科学学院生物技术专业自1996年开始招生，2006年成为内蒙古自治区品牌专业，经过了16年的专业建设，首先于2003级生物技术专业学生中开设36学时的动物胚胎工程课程(专业选修课)，随着现代生物技术的迅猛发展，36学时的理论讲授明显不足，于2005级学生中更改教学大纲，内容上增加了动物组织、细胞的培养技术、基因工程技术等，理论教学增加到54学时，并增加18学时实验教学，课程性质首次转为专业必修课，并创新性地更名为动物生物技术，当时整个生物领域还未出现命名为动物生物技术的课程，直到2009年5月1日，科学出版社出版了普通高等教育十一五规划教材《动物生物技术》，至此这一新课程有了正式出版的教材可参考。笔者调查了部分农林院校生物技术专业开设的主干课程，主要有11门(动物学，植物学，微生物学，生物化学，遗传学，细胞生物学，分子生物学，基因工程，细胞工程，发酵工程和酶工程)，在调查的农林院校中(安徽农业大学，西北农林科技大学，山东农业大学，湖南农业大学，吉林农业大学，东北林业大学，青岛农业大学，江西农业大学，福建农业大学，华中农业大学，华南农业大学，云南农业大学)，都开设《细胞工程》课程，目前只有内蒙古农业大学生命科学学院生物技术专业开设与《细胞工程》相近课程《动物生物技术》和《植物生物技术》课程。 3 动物生物技术课程建设与改革 教学思想与目标改革 落实科学发展观，逐步树立“以学生为中心”、“一切为了学生”的意识。教师要改变传统的教学观念[3]，正确处理传授知识与提高学生学习能力之间的关系，使学生在学习一些课程基础知识的情况下，掌握一种主动学习课程相关知识的能力，成为富有知识和具有学习知识能力的复合型人才。 师资队伍建设 组建教学团队，将教学内容分为不同的教学模块，打破传统的一人一课的教学模式，每一模块由具有相应专业背景的教师承担，业务上要精益求精，力争紧跟各教学内容的学科前沿。定期开展教学研讨，督导组专家听课、评课，同时不定期开展自评和互评及学生评教，以促进整体教学水平的提高。 教材建设与改革 根据调研，笔者选用了科学出版社出版的普通高等教育十一五规划教材――蒋思文教授主编的《动物生物技术》作为教材，该书比较全面系统地介绍了动物生物技术的概况、基本原理、技术方法和最新发展。同时，由于课时的限制，在教学过程中，不可能做到面面俱到，且课程知识更新速度较快，一些最新 热点 在教材中没有体现的，自行编写部分讲义，以文本形式拷贝给学生，并推荐其阅读中外文的优秀参考书。 课程内容改革 动物生物技术属于多学科交叉课程，也是各国科研工作者研究的热点领域，大量的研究成果层出不穷，也在不断地更新和充实着这一新兴学科的知识。无论是教师的教，还是学生的学都具有一定的难度，这就要求在授课内容的选择上，既要注意授课内容的完整性，又要保证实用性和先进性，同时做好与其他课程交叉内容的增、减和衔接。在课程内容上，首先介绍绪论，动物胚胎工程技术概述，体外受精，胚胎移植，性别控制，胚胎分割，嵌合体;其次，介绍分子生物学及基因工程基础;最后重点介绍细胞核移植技术、干细胞技术、转基因技术、动物生物反应器、动物细胞培养技术，动物细胞融合技术，杂交瘤技术和单克隆抗体技术。通过精心的安排，使学生能在有限的时间内，全面系统地了解动物生物技术课程体系的基本内容。 教学方法改革 利用重大科研成果，激发学生学习的兴趣，提高其学习的主动性。如美国科学家马里奥?卡佩基、奥利弗?史密斯和英国科学家马丁?埃文斯，利用“基因靶向”技术让小鼠体内的特定基因失去活性，培养出研究价值极高的“基因敲除”小鼠，为人类遗传病研究提供了药物试验的动物模型。有了这些动物模型后，人类就能更有效地找到治疗各种遗传病的新疗法，彻底攻克遗传病就为时不远了，这一成果使得他们一起获得2007年诺贝尔生理学或医学奖。罗伯特?杰弗里?爱德华兹爵士，英国生理学家，生殖医学的先驱者，因创建了“体外受精技术”，被授予2010年诺贝尔生理学或医学奖。一门课程的讲授，不但要使学生掌握和了解课程相关的一些基础知识，更重要的是要教会学生如何通过有效途径尽可能的获取更多的、更丰富的相关知识，特别是对于像动物生物技术这样一门新兴的学科领域，许多知识都处于动态更新和完善的过程中[1]。 跟踪学科科研动态，开拓学生视野，培养 创新思维 。本科生的课堂教学过程不仅仅是传授书本知识，更重要的是启发学生的开拓性思维能力和创新意识，培养和提高其发现问题、分析问题和解决问题的能力[3-5]。因此，在应用范围广、知识更新快的动物生物技术教学过程中，介绍学科研究的新动态和新进展，有意识地拓宽学生视野，打开学生思路，培养学生创新性思维是十分必要的。例如诱导多能干细胞(Induced pluripotent stem cell，IPS cell)，由日本的2位科学家于2006年发表于世界顶级杂志《Cell》上。通俗地讲，就是通过某种方法，把高度分化的成体细胞去分化，使之成为多能干细胞，重新获得分化成多种细胞的能力。IPS技术是干细胞研究领域的一项重大突破，它回避了历来已久的伦理争议，解决了干细胞移植医学上的免疫排斥问题，使干细胞向临床应用又迈进了一大步，该成果的研究者获得了2012年的诺贝尔生理学或医学奖。随着IPS技术的不断发展以及技术水平的不断更新，它在生命科学基础研究和医学领域的优势也已日趋明显[6]。 创新教学形式，提高教学效果。在课堂教学过程中，要认真倾听学生意见，像朋友一样对待学生，拉进教师与学生的距离，让学生感受课堂 文化 ，使其融入其中，积极思考，成为课堂的主体。同时可适当增加专题讨论会，通过学生准备ppt演讲等形式，一改以往整节课教师讲、学生记，缺乏沟通的模式，使学生处于主动学习的状态[7]。 优化多媒体教学，引入现代信息技术。利用有限的课时，着重讲授课程的重点、难点、关键点、知识点间的联系，引导学生自觉地去思考，对于容易掌握的部分课程内容可安排学生自学。利用计算机和Internet等手段，从国外引进和下载原版图书和动感图像，进行多媒体教学，可以有效提高教学组织效率，充实教学内容。不仅可以多层次、多角度地向学生提供丰富多彩的教学信息，还可以提供更加生动形象的人机交互界面，充分调动学生学习的积极性[8]。例如，细胞融合，精卵受精，细胞核移植等内容。在多媒体教学中，坚持适度运用原则和有机结合原则，留出足够的时间给学生理解、思考，且结合使用板书、实物等各种教学媒体，取长补短，将教学内容化繁为简，增强教学的生动性和创造性，使学生喜欢学习[2]。 考核方法改革 首先，改变以往的考核方法，将重视课本上的知识转变成重视实践、将重视成绩转变成重视课堂教学，今后不以单一的考试成绩为总成绩，而要加上一定比例的实践考核成绩，让教师、学生都能重视实践;其次，增减考核方式的多样性，以平时成绩、实验成绩、期中成绩和期末考试等作为综合考查学生学习成绩的考核体系，即20%平时成绩、20%实验成绩、20%期中成绩和40%期末成绩[9]。 4 结语 随着科学技术的快速发展，动物生物技术方面的研究也会更加深入，因此各个高校要建设好动物生物技术专业已迫在眉睫。课程组立足于内蒙古农业大学生命科学学院自身特色，通过分析生物工程、生物技术、制药工程3个专业之间的内在联系，准确把握动物生物技术课程的教学地位，注重该门课程特点，围绕课程内容，加强教学建设，创新教学形式及考核体系，逐步完善优化动物生物技术多媒体教学，提高教学质量，达到人才培养的目的和要求[10]。 5 参考文献 [1] 王伟霞，李福后.生物技术专业《细胞工程》课程建设与改革[J].科技创新导报，2008(9)：245. 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口腔医学专业学生主要学习口腔医学的基本理论和基本知识，受到口腔及颌面部疾病的诊断、治疗、预防方面的训练，具有口腔常见病、多发病的诊断、修复和预防保健的基本能力。以下是我为大家收集的关于研究实验动物在口腔医学研究中的应用的 论文 ，希望大家喜欢!
论文摘要： 医学实验动物学科是医学发展重要的基础和支撑条件，口腔医学的各项研究也都建立在动物实验的基础上。近年来，许多口腔疾病的研究都在短期或长期建立各种口腔疾病实验动物模型，用于各种口腔疾病的病因分析和诊断治疗等研究。
论文关键词： 实验动物口腔医学构建动物模型
当今的时代是生命科学迅猛发展的时代,也是科技创新的时代。实验动物学科作为生命科学特别是医学研究重要的基础和支撑条件,其本身的创新程度对人类健康事业的持续发展具有重要的作用[1- 3]。动物实验在医学研究中有着重要的意义,是医学研究中的重要方法[4]，几乎可以说，在医药学、生命科学研究领域内，每一项重大成果都要应用实验动物。近年来，我国实验动物得到不同水平、不同层次、全方位立体发展，成为现代科学发展不可缺少的重要基础条件。实验动物在口腔医学科研中的作用是多方面的，首先，在医学生物学方面: 借助于实验动物来完成各种实验，用以探索疾病的起源,研究各种疾病与衰老的机制，攻克各种疾病，有利于更准确、更全面、多方位、多层次地了解各种口腔疾病;其次，在制药工业方面:新的口腔用药品必须用大量的动物实验进行严格的安全性和有效性评价,对包括啮齿动物、犬或猴等不同进化程度动物进行实验，以证明对机体是否安全可靠。
目前常用于口腔医学科研的实验动物包括大鼠、兔、犬、小型猪等，现就目前常见口腔医学实验动物应用作一综述。
1 大鼠
大鼠口腔的上下左右各有3 颗磨牙，其口腔内部组织的结构、组织病理学都与人类近似，如齿龈沟内上皮表面有角化存在，其口腔内的病原体、菌斑形成及其滋生繁殖等与人类口腔相似。患各种口腔疾病时，其病理学特征也类似人的口腔组织病理，所以，大鼠作为口腔疾病模型在口腔医学科学研究中的应用十分广泛。
建立实验性牙周炎动物模型刘颍凤等在大鼠尼古丁实验性牙周炎动物模型建立的实验[5]中就用36 只SD 大鼠,丝线结扎上颌右侧第二磨牙颈部, 左侧未结扎作为自身对照。
采用组织学、Micro- CT 方法观察大鼠牙周破坏情况。实验证实牙颈部丝线结扎方法可成功地建立牙周炎实验模型,腹腔注射尼古丁可致加重大鼠牙槽骨丧失。陈金富[6]等在齿龈内阿米巴引起牙周病及其致病机制研究中，也应用大鼠感染阿米巴原虫来构建研究所需要的动物模型。
建立复发性口腔溃疡(RAU)实验动物模型王婷等[7]选用SD 大鼠观察双黄清口胶囊对口腔溃疡的治疗效果。将大鼠分为双黄清口胶囊高、中、低剂组，阳性对照组和空白对照组，连续灌胃给药14 d，进行药效学实验，得出结论为双黄清口胶囊能促进口腔黏膜溃疡的恢复，并具有较好的抗炎止痛作用。张彦表[8]等也以大鼠建立RAU 动物模型，探讨参芪扶正注射液对RAU 大鼠TNF- α、NF- κ B p65 表达的影响。并得出参芪扶正注射液对RAU 大鼠有治疗作用，其机制可能与抑制炎性细胞NF-κB p65 的活化及减少炎性细胞因子的分泌有关的结论。
2 兔
和其他啮齿目动物不同，兔有6 颗切齿，它多了一对小切齿，其上唇分开，左右两侧分别与同侧鼻孔相连。兔是骨折愈合和骨缺损修复研究的常用备选动物，尽管兔下颌骨的解剖与人存在一定的差异，如下颌角处骨皮质薄，下颌骨骨质脆，易劈裂，血运相对较差，下颌体由各牙根充斥，可用骨质不多等[9]。但由于兔繁殖、饲养以及麻醉、解剖等问题的资料都已比较成熟，适用于大样本动物模型研究，又能很好模拟人类的骨折和骨缺损的修复，所以常常应用于下颌骨的治疗研究中。刘瑞峰[10]等就以家兔为实验动物模型，行双侧下颌骨骨切开术,采用内置式牵张器对双侧下颌骨同时进行牵引，研究家兔下颌骨延长术后新生骨回缩情况，确定牵张器的拆除时机。荣小芳[11]等选用30 只健康成年日本大耳白兔建立了兔下颌骨临界骨缺损人工材料植入的动物模型，并在此基础上研究人类骨折愈合和骨缺损的修复等相关问题，收到良好效果。
3 犬
生物医学动物实验研究论文
1实验设计
在开展生物医学研究时，研究者通过正确地运用统计学知识，可直接影响研究的质量。统计学设计的任务在于对研究的部署、实施，直到研究结果的解释进行系统的安排，力争做到以最少的人力、物力获得可靠的结论和信息。其目的在于确定某种处理是否会表现出某种特定的效应。在实验设计时应遵循惟一差异原则，即在进行两组比较时，两者之间仅有因处理因素不同而引起的差异，而其他实验条件相关的非处理因素都应保持等同。然而，处理组与对照组在反应上表现出的差别并不一定意味着是处理的结果。另有两种引起差别的可能性，即偏倚和偶然性。偏倚是指系统性差别，它不是因组间在处理上的不同所引起。生物医学实验中统计学设计和分析的目标就是消除潜在的偏倚，减少偶然性[2]。
实验的偏倚和控制
偏倚是在研究中从设计到实验实施和结果分析的各环节存在一些人为的、有系统倾向的非随机误差，它不是由于抽样造成的，而是某种偏性使得实验结果偏离它的真值。从所选择的生物医学问题到研究方案的制订与实施、实验的完成过程、实验的分析与解释，乃至实验结果的发表，均可能存在各式各样的偏倚[2]。这种偏倚常常表现为系统误差。偏倚的大小取决于研究的方法和具体的实验条件。常见的偏倚主要有选择性偏倚、观察性偏倚和混杂性偏倚。必须认识实验过程的偏倚，从实验设计起直到整个研究过程结束均要加以控制。正确的实验设计可控制选择性的偏倚，事前人为控制和采取相应的措施可避免和减少观察性的偏倚。对于混杂性偏倚，可将重要的混杂因素在设计阶段进行分层随机设计，使混杂因素在组间分布均衡；在统计分析阶段将混杂因素作为分层因素或采用有协变量分析方法，以消除混杂因素的影响。只有有效地控制或消除偏倚，方可减少结果的假阳性或假阴性。
减少偶然性的潜在影响
偶然性因素的作用可以减少，但不能完全排除。因为即使是在精心实施的研究中，接受同样处理的动物，其反应也不可能完全一样。适当的统计分析可使实验人员评估出现假阳性的概率，即根本不存在处理效应的情况下观察到差异的概率。这种概率越小，实验者发现真实效应的可能性就越大。为了更有把握地检测出真实效应，有必要减少偶然性的作用，并通过实验设计确保能在“噪声”之上识别真正的“信号”。
实验设计的要素
要消除生物医学实验中潜在的偏倚，减少偶然性，就应对实验对象、处理因素和实验效应这三个实验设计要素，按照对照、重复、随机化和均衡四项原则进行周到的设计与控制[3]。实验对象实验中处理因素所作用的对象称为实验对象。不同性质的实验研究需要选取不同种类的实验对象，一个完整的实验设计中所需实验对象的总数称为样本含量。生物医学试验中考虑动物实验对象时应关注以下几个方面：①动物种属的选择：选择实验动物的种属与品系时，尤其需要注意其背景反应的水平。为了将反应“信号”水平最大化，常常意味着应避免选择那些背景反应水平极低的动物种属或品系，但如果采用过度反应的动物种属或品系也同样会出现问题。动物物种选择中的其他问题，无论是实际问题（寿命、体型、易得性、对动物学特征的了解情况）或是理论问题（生化、生理或解剖结构与人的相似性），都需要从专业的角度认真加以考虑和权衡。②动物的数量：虽然从统计设计角度考虑可得出某项实验所需的动物数（样本含量），但所得出的数值往往很大。因此，虽然样本含量估计是保证结论可靠性（精度和检验效能）的前提，但基于实验的可操作性及经济原则方面的考虑，应结合统计学的计算结果与以往的生物医学研究经验予以确定。③动物的体重与年龄：为确保实验对象的同质性，实验中所使用的动物体重与年龄应尽可能相近；动物体重的标准差不应超出平均值的10%；啮齿类等小动物年龄相差不应超出1周，大动物年龄相差不应超出1个月。④动物的分层：为了准确检测一种处理因素引起的差别，各处理组在可能影响实验结果的其他非处理因素方面应尽可能具有同质性。当存在动物亚系间的差别时，有两种方法可得到更为准确的结论。一是在结果分析阶段将亚系作为一个“分层变量”处理，包括对两个亚系的结果进行单独分析，然后将结果综合，得出处理效应的总结论；二是将亚系作为实验设计的“区组因素”，这种情况下可使对照组与处理组中每个亚系动物数量相等。除以上所讨论的“亚系”之外，其他的非处理因素，如性别、窝别、体重段等也可作为分层变量进行局部控制，并据此进行分层随机化分组。处理因素设计实验研究时，要明确研究中的处理因素和影响实验效应的非处理因素。研究者希望通过对研究设计进行有计划的安排，从而能科学地考察其效应大小的因素称为处理因素或实验因素；研究者往往忽略对评价实验因素作用大小有一定干扰的重要的非处理因素或非实验因素（如动物的窝别、体重等）；其他未加控制的许多因素的综合作用统称为实验误差。实验结果是处理因素和非处理因素共同作用而产生的实验效应，因此如何控制和排除非处理因素的干扰，正确显示处理的效应，是实验设计的基本任务。实验效应实验效应是处理因素作用于受试对象的反应和结果，是反映实验因素作用强弱的标志，它通过观察指标（统计学常将指标称为变量）来体现。如果指标选择不当，未能准确反映处理因素的作用，获得的研究结果就缺乏科学性，因此选择好观察指标是关系整个研究成败的重要环节。指标的观察应避免带有偏性或偏倚，要结合专业知识，尽可能多地选用客观性强的指标，在仪器和试剂允许的条件下，应尽可能多选用特异性强、灵敏度高、准确可靠的客观指标。对一些半客观（如尿液pH试纸读数值）或主观指标（行为测量、病理观察），一定要事先规定读取数值的严格标准，只有这样才能准确地分析实验结果，从而提高实验结果的可信度。
实验设计的原则
为了防止结果的偏倚，保证实验结果的准确性和最大化的表达，在进行生物医学实验设计时必须遵循统计学设计的对照、重复、随机化和均衡四个基本原则。生物医学实验中对照组的设置必须具备三个条件：①对等原则，即惟一差别原则，除处理因素外，对照组具备与实验组对等的非处理因素。在相互比较的各组间，除了给予的处理因素不同外，其他方面应与实验组具有一致性，如相同的实验单位来源（动物种属、体重等）和相同的实验条件、操作方式和喂养环境等。②同步原则，对照组与实验组设立之后，在整个研究进程中始终处于同一空间和同一时间。③专设原则，任何一个对照组都是为相应的实验组专门设立的。不得借用文献上的记载或以往结果或其他研究资料作为本研究之对照。
生物医学中常用的实验设计类型
如果需要在同一实验中同时评价几种不同的效应，实验者应该安排能区别各自效应差别的实验设计方法。生物医学中常用的实验设计有以下几项。完全随机设计完全随机设计是生物医学动物实验中最为常用的一种实验设计方法，它是一种单因素有k个水平（k≥2）组的实验设计。即实验设计可设置一个对照或多个剂量组的实验方案。本设计保证每个实验动物都有相同机会接受任何一种处理，而不受实验人员主观倾向的影响。本设计应用了重复和随机化两个原则，因此能使实验结果受非处理因素的影响基本一致，真实反映出实验的处理效应。随机区组设计随机化完全区组设计，简称随机区组设计，又称配伍组设计，是配对设计的扩展，它将几个条件相同的受试者划分在同一个区组或配伍组，然后再按随机的原则，将同一配伍组的受试者随机分配到各实验组。该设计方法的优点是每个区组内的k个实验单位有较好的同质性，比完全随机设计更容易察觉处理间的差别。这种方法须特别注意的是要求区组内实验单位数与处理数相同，实验结果中若有缺失值，统计分析将损失部分信息。拉丁方设计拉丁方设计从横行和直列两个方向进行双重局部控制，使得横行和直列两向皆成区组，是比随机区组设计多一个区组因素的设计。在拉丁方设计中，每一行或每一列都成为一个完全区组，而每一处理在每一行或每一列都只出现一次，也就是说，在拉丁方设计中，实验处理数=横行区组数=直列区组数=实验处理的重复数。析因设计析因实验设计又称全因子实验设计，属于多因素、多水平单效应的设计。它不仅可以检验每一因素各水平之间的效应差异，而且可以检验各因素之间的交互作用。交互作用是指一个因素不同水平间的效应差受另一因素的影响，包括协同交互作用和拮抗交互作用。析因实验主要用于分析交互作用，当因素及水平数过多时，所需的实验对象数、处理组数和实验次数大幅度增加，故一般采用较简单的析因实验。含有较多因素和水平的实验一般采用正交实验设计[5]。
2生物医学动物实验的描述统计学
生物医学实验资料的类型
生物医学实验对实验对象（动物）进行干预后测定的观测指标通常有以下类型：①连续性数据：测定结果表现为有数字大小和单位的数据，统计上称定量资料，如生理、生化指标，体重值，器官重量等。②分类数据：测定结果表现为按某属性划分的定性类别，统计上称为定性资料，具体又可以分为二值资料、多值名义资料和多值有序资料。如某反应为出现或不出现，死亡或未死亡，有畸形或无畸形；病理损害的严重程度（无、轻度、中度、重度）等。
统计描述指标
描述性统计学（或归纳统计学）是对样本观察/测量数据频率分布的定量研究，描述性统计的目的在于：①对测量值或观察值进行归纳浓缩，用统计量、统计图或统计表的形式表现；②估计总体分布的参数。资料的整理与探索对于某一测量指标，一般应从文献资料中了解其分布类型。如果没有判断概率分布的理论基础，应重复以大样本测定，绘制样本的频数分布图（理论上样本量要大于100），并经统计学检验拟合其分布。数据的描述统计量①连续性数据的频数分布：通过对样本资料编制频数分布表或做茎叶图，以确定资料分布的类型、频数分布的集中趋势和离散趋势、估计总体参数，也便于发现离群值。②中心位置的描述统计量：描述数据分布的集中趋势，常用指标为算术均数、中位数、众数、几何均数等。③离散程度的描述统计量：描述数据分布的离散趋势，常用指标为标准差和方差、极差和四分位数间距、变异系数和离散系数等。④统计学图表：统计图包括连续性数据分布的直方图、茎叶图，表示数据中心位置和离散程度的点杆图（做图时表示均数和标准差）和盒须图（做图时表示中位数、极差、四分位数间距），描述构成比数据资料的百分条图、饼图，描述经时变化趋势的线图，以及预测和检验分布类型的概率-概率图（P-P图）等[6]。统计表具有简单、明了、易于理解、便于比较的优点。编制统计表时原则上应当重点突出、层次分明、避免层次过多或结构混乱。一般的统计表应为三线表，表中只有横线，无竖线和斜线。统计表的标目应层次清楚，不宜过于复杂。
3生物医学动物实验的假设检验
生物医学动物实验中最常见的情况是给予不同受试物后进行组间比较，通过统计学中的假设检验，说明受试物的作用。假设检验时应注意以下问题。
检验方法的选用依据
资料的类型和变量的数目不同类型的资料（定量、定性）的组间比较应采用不同的统计检验方法。单变量、多变量的`统计检验方法也各不相同。实验设计类型应该根据实验设计的具体类型选择对应的统计检验方法，以便得到处理组效应的真实结论。检验方法的前提条件选用假设检验方法前，应了解所分析的数据资料是否满足相应检验方法的前提条件，如t检验和方差分析等参数检验方法要求数据满足正态性和方差齐性，2检验要求样本含量大于40且理论频数大于5。
正态性检验及拟合优度检验
统计学假设检验须判定样本的频数分布是否符合某一理论分布，如符合要求就可按此理论分布来进行统计学处理。对正态分布可采用正态性检验，其他分布可用拟合优度检验。通常可通过查阅文献，了解实验参数符合何种理论分布。
方差齐性检验
连续性数据未达到参数法统计分析前提的第二种原因即为方差不齐。一般而言，数值愈大，其固有的变异性也愈大。例如，若某组动物的平均反应值为100，其数值范围可能为80~120；而另一组动物的平均反应值为300，其数值范围可能会扩大至240~360。解决方差不齐的措施是进行数据转换。若数据的标准差与平均值成正比，在统计分析前宜将数据转换为对数值之后再进行分析，据此，不仅数据的变异度与平均值大小无关，同时还可确保其更符合正态分布。若数据变异度增加幅度与平均值的关系不太明显，采用平方根转换则更易使数据的变异度与平均值大小无关。某些数据经对数或平方根转换后可能仍存在方差不齐，此时宜采用非参数检验。
单侧检验与双侧检验
检验假设选择单侧检验或双侧检验，应事先根据专业知识做出选择。一般而言，若研究目的仅须了解是否存在组间差异、实验者无法预测组间变化的方向以及实验者希望获得正负两方面的结果时，应采用双侧检验。若事先可预测组间差异的变化方向，实验者仅对某一方面的重要性感兴趣，实验者仅希望了解与对照组差异或正或负一个方向，则应采用单侧检验。此外，剂量设计预试验中应采用双侧检验，正式试验在了解相关信息后可采用单侧检验。
多重比较及多重性问题
生物医学实验经常在处理组和对照组之间做多个变量的比较。即使不存在真正的实验效应，也有可能纯粹由于偶然性而有一个或多个变量在5%检验水平出现显著性差别。除了上述均数多重比较导致Ⅰ类错误概率增加的多重性问题之外，其他的多重性问题还包括多次的中期分析、关注多个结局、亚组间的多重比较。处理多重性问题的原则包括：①预先计划进行多重比较；②限制比较的次数；③多重比较时采用更严格的界值标准；④多重比较具有生物学方面的依据。
观察值或实验对象的独立性
许多统计检验方法要求比较的观察值或实验对象相互独立，如二项分布的率检验、t检验和方差分析等。但是，有的生物医学实验中观察单位并不独立。例如，生殖和发育研究中就存在窝效应：由于遗传因素、宫内的发育环境和药物的代谢环境相似，与异窝胎仔相比，同窝胎仔之间对毒性效应的反应概率趋于系统，即同窝内数据为聚集性数据，这就是一种常见的非独立数据。在统计学分析时，忽略数据的窝内相关性具有潜在的风险；因同窝母鼠所产k个胎仔的观察值存在共性，其所提供的信息不及k个独立的来自不同母鼠所产胎仔所提供的信息；窝内相关性愈大，其信息量愈少。聚集性数据的均数标准误小于独立的数据，因此，若基于观察值独立的统计分析方法，就会增加犯Ⅰ类错误的概率，即假阳性的风险增加，降低实验的有效性。
历史对照数据的应用
某些情况下，尤其是在发生率较低的情况下，单项研究可能提示处理可影响肿瘤发生率，但无法得出明确的结论。可能想到的分析办法之一是将处理组的数据与来自其他研究的对照组动物相比较。虽然历史对照数据具有重要意义，但值得强调的是，众多原因可导致不同研究之间的变异度大于研究之内的变异度。动物来源、饲料及饲养条件，研究期限，研究中的动物死亡率、读片的病理学家等均可能影响最终的肿瘤发生率。故此，忽视这些差异，将处理组的肿瘤发生率与合并的对照组发生率相比较，可能得出严重错误的结果，并进而明显夸大统计显著性水平。Tarone[4]曾对历史对照组的比率数据分析进行过综述。
假设检验的局限性
首先，假设检验中的P值并未提供有关处理诱发效应大小的直接信息。某一受试物可诱发一定量的、反应的增加，但增加的幅度是否具有统计显著性则取决于研究的规模和数据的变异性。在规模较小的研究中，有可能错失较大、重要的效应，尤其是在检测终点测量精度不高的情况下。相反，在规模较大的研究中，较小、非重要的效应则具有统计显著性。例如，D药与C药相比，降血压效应相差近30mmHg，但因为例数仅10例，假设检验未发现显著性差异（P=）；相反，B药与A药相比，降血压效应仅相差，但因为例数达500例，假设检验却发现存在显著性差异（P<）。由此可见，统计学显著性与效应大小无直接相关性。因此，愈来愈多的统计学家主张以处理组与对照组差异值的95%置信区间表述处理的效应。据此，若处理反应的增加值为10个单位（95%置信区间3~17单位），则该区间包含真实差异的几率为95%。若置信区间的下限大于零，则双侧检验的P值小于。其次，假设检验无法消除实验设计或实施不当所带来的影响。虽然前述的分层分析等有助于发现真实的差异，但若实验设计存在偏倚，或实验实施过程中存在偏差或失误，假设检验方法一般也于事无补。因此，在生物医学实验过程中应注重对实验设计或实施过程进行严格的质量控制和质量保证措施，强化GLP规范意识。其三，对统计学分析本身的质量控制和质量保证也是确保研究质量的重要环节。所用统计分析软件包应经过充分的认证，以确保分析结果的准确、可靠性。数据的录入、核对和分析结果的报告与归档，均应制订并严格执行相关的标准操作规程。综上所述，在动物实验研究的多个环节，统计学中的相关理论和方法都能够发挥重要作用。统计学不仅可以保证结果的科学性和可靠性，在很多情况下也可以极大地提高研究效率，节约研究成本。在这里还必须强调，除了实验后期的数据分析以外，在实验方案的制定阶段也需要统计学人员的早期介入，这样有助于避免实验设计出现大的偏差和漏洞，有利于研究目标的顺利实现。
作者 赵广立
大连理工大学生物工程学院教授徐永平近来感到非常愤懑。
7年前，团队在 PLOS ONE 上在线发表了一篇研究论文。近日，这篇论文被该杂志编辑宣布撤回，撤稿理由是：该研究违背了动物福利（不合理使用麻醉剂及不合理实施安乐死方法）的政策。
目前该论文所有在世的作者坚决不同意撤稿。
“拒绝撤稿的原因很简单， PLOS ONE 杂志的做法完全不可接受。虽然 PLOS ONE 编辑部自觉理亏——承认失误并对作者表示歉意，但仍未能基于我们提供的25件证据进行客观评价，而是主观武断地认为我们没有遵守实验动物伦理，简单粗暴地对待我们严肃的科研，是我们完全不能接受的。”徐永平在独家回应《中国科学报》时说道。
期刊与作者争执不下
那些涉及实验动物的科研项目，除了要遵守常规的学术规范外，还有一条不能触碰的红线，就是实验动物伦理。
该伦理公认遵循“3R”原则，即替代（Replacement）、减少（Reduction）和优化（Refinement）。
其中，“替代”是指“尽可能采用其他方法而不使用动物进行实验，或者优先使用低等动物而非高等动物进行实验”；“减少”是指“在不影响科研目的的情况下，尽可能地减少实验动物的使用数量”；“优化”是指“通过改进实验条件，优化实验技术路线，避免或减轻对实验动物造成的痛苦”。
“优化”与保障动物福利直接相关，要遵循“五项原则”：实验动物享有不受饥渴的自由，生活舒适的自由，不受（额外）痛苦、伤害疾病的自由，生活无恐惧和无悲伤的自由，表达天性的自由。
前述徐永平团队的研究，被质疑的正是“优化”这一点。
PLOS ONE 动物研究咨询小组的一位成员认为，因不合理使用麻醉剂或不合理实施安乐死方法，实验水貂有被剥夺动物福利保障的嫌疑。
编辑部提出“尽管水合氯醛被认为是不可靠的麻醉剂，并在已知其被描述为腹膜刺激物的情况下，仍通过腹腔注射给药”；此外他们还认为“研究中二氧化碳的使用不被认为是可接受的安乐死方法，文章中描述的人道终点可能不足以防止可避免的痛苦”。
针对这些质疑，《中国科学报》向世界动物保护协会科学顾问孙全辉寻求咨询。
后者表示，作者团队在麻醉剂的使用以及实验动物人道终点处置方面可能存在动物福利问题。他表示，从现有信息来看，实验没能遵循“优化”原则，也没有选择最适合实验动物的麻醉剂，这不仅影响实验动物的福利，也可能会影响研究结果的准确性。
不过，徐永平团队有不同意见。
徐永平向《中国科学报》表示：“关于 PLOS ONE 撤稿理由中提及的实验动物福利相关问题早在7年前的审稿阶段既已做出详细回应，之后论文被接收发表。接收发表本身就充分说明论文中的动物实验达到了 PLOS ONE 的伦理标准。如果 PLOS ONE 当初认为论文中的动物实验研究未达到他们所谓的伦理标准，他们当时完全可以拒稿，“我们也可以另投其他杂志”。
因此，对于上述指控，团队认为完全不可接受，且正在寻求法律途径向 PLOS ONE 编辑部进行申诉，“以维护中国科学家的尊严和声誉”。
一个著名案例：Nature高被引论文一样被撤
事实上，因“动物福利”原因被撤稿，徐永平团队并不是孤例。
一个著名案例发生在Nature上：哈佛大学医学院附属麻省总医院学者在2011年发表的一篇快报论文，也被指责违反了“优化”原则，未能保障实验小鼠不受额外痛苦，并最终遭撤稿。
2012年，原作者们在Nature上发表了一篇勘误，在更新部分图表的同时，上传了小鼠肿瘤图片。
没想到这张照片引起了更大的争议：只见实验中小鼠体内的肿瘤巨大，直径远超，这严重违背了麻省总医院关于动物实验伦理的规定。
从作者的视角，实验组和对照组小鼠肿瘤生长速度、肿瘤大小差异越大，越能够得到更好的统计结果；但对于实验动物而言，肿瘤生长越大，则意味着越严重的精神和肉体苦痛。显而易见，它们没有得到应有的动物福利和伦理的关照。
不过，实验小鼠成瘤直径大小准则在不同研究机构是不同的。英国一研究小组在2010年发布的准则是不超过，而美国部分研究机构的准则是不超过2cm。目前，业内普遍接受的小鼠肿瘤最大直径为。
值得一提的是，被撤的这篇论文曾被综合性文献数据库Web of Science认定为高被引论文，引用率高居前1%。在数百次引用中，近半数是在2015年作者团队勘误后继续引用的。
动物福利，容易“踩坑”
因实验动物伦理及福利问题引发的争议，还有许多难以定论的“悬案”。
面对重重压力，论文作者向预印本平台bioRxiv提交了撤稿申请；但不久，作者又发文称，已向后者写信停止撤稿，并表示“没有做错什么，只是做了一次动物实验”。
多篇论文因实验动物伦理或福利保障问题陷入争议，也结结实实给大家提了个醒，这项工作如不在平时加以注意，很容易“踩坑”，甚至面临论文被撤回的风险。
一般而言，涉及动物实验的文章，规范的做法是要注明3个要点：要在实验过程严格遵守“3R原则”并在文章中写明，同时明确实验已通过实验动物伦理审查，并标注相应审批号。
然而现实情况是，这项工作在国内常被人忽略。
苏美洋依、邓巍于2020年发表在《中国比较医学杂志》上的《关于实验动物福利伦理审查的几点建议》中报道称，2015-2017年，我国有15种生物医学期刊的531篇涉及实验动物的文章中，只有115篇明确说明通过了本单位的动物伦理审查，其中仅13篇标注了审批号。
孙全辉告诉《中国科学报》，目前国内研究机构和高校等单位大都成立了动物伦理委员会，但实验动物福利保障措施还未完全落实到位，部分科研人员的动物福利意识也有待进一步提升。另外，一些机构虽然设立了动物伦理委员会，但经常流于形式，未能有效发挥保护动物福利的审核监督作用。
中国医学科学院医学实验动物研究所研究员高虹认为，中国科学成果不乏由于实验动物福利伦理问题遭到质疑，个别事件已影响到科学家在公众心目中的形象和公众对科学研究的认可度。中国科学家发表的论文被退回事件也时有发生，其中由于实验动物福利伦理问题遭到的质疑，严重影响了中国 科技 大国形象和 科技 创新能力提升。因此，重视动物福利伦理已是一个刻不容缓的问题。
参考资料：
2.李丹，郭玉莹，邓昊，高珊，徐士欣. 实验动物麻醉剂使用的福利伦理问题研究进展[J]. 中国比较医学杂志, 2017, 27(9):87-91.
3.《学术不规范案例：引起动物福利伦理争议的动物实验》2019-06-13
大学物理实验报告一般有这样几个部分： 1 简要地叙述一下实验的原理； 2 实验所需要的仪器； 3 实验步骤； 4 实验的数据：依次列出所有测量量的数值。 这里最好是列表表示，这样会更方便，同时也把误差列在表中，按照误差计算的方法逐个分步算出。
浅谈大学物理实验课程摘要:大学物理实验是大学中一门重要的课程,是高校所有理工科学生都要学习的课程,这门课程可以很好的培养学生的理论分析问题能力和动手能力。可是在实际教学中,有很多不理想的地方需要改进。指出了大学物理实验课程现状,分析存在这种现状的原因,提出了几项改进这种现状的措施。关键词:大学物理实验;教学;学分物理学是一门应用性极强的实验学科,物理规律的研究必须以实验为基础。[1]物理实验在培养学生实际的操作能力、思维能力、创新意识、创新能力以及科学、严谨的学习态度等方面有着重要的作用。[2]同时,物养和人生观等方面的作用都是其他课程所代替不了的。大学物理实验课程是大学物理中的重要分支,在验证物理规律,培养学生动手能力、提高学生的分析问题和处理问题能力上有着不可或缺的地位,也是所有理工科大学生的必修课。大学物理实验课程有60多课时。学校的资金投入非常大,很多学校都建有新的实验楼,配备了很多新的实验仪器,开设了一些比较前沿,或是有启发性的实验项目。大学物理实验课程教学理应得到足足够重视,但是现实中有很多不尽如人意的地方,无论是学校的教学,还是学生对大学物理实验课的态度,都没有达到应有的高度。笔者作[图片]为大学物理实验课程的教师,谈谈所见高校大学物理实验课程存在的问题以及自己的一些看法。一、目前大学物理实验的教学模式和现状长期以来,大学物理实验教学基本上是通过实验验证理论,单向灌输式教育的方式。在上课模式上,绝大多数时间都是以教师为中心、为主导,学生听从教师的指导和要求完成实验。教学过程上学生参与非常少,基本都是由教师在实验原理、理论推导和实验过程步骤上做好充分的准备。具体表现如下:(1)在上课之前
关于中学物理研究性学习的思考物理是一门以实验为基础的学科．研究性课程的开设为中学物理教学提供了更为广阔的天地，当然也对中学物理的教学方法和教学模式提出了新的要求．下面是笔者对中学物理如何进行研究性学习教学的几点粗浅思考． �一、指导学生自主学习，激发学生学习物理的兴趣 �要让中学生能自主地进行物理的研究性学习，首先要让他们喜欢物理，了解物理的研究方法．教师可以通过指导学生翻阅科普书籍和有关物理杂志，作好阅读笔记，直至在互联网上查找有关物理资料等形式，让学生理解物理知识的含义，了解物理发展的历史，以及物理学在促进人类社会发展过程中所表现出的魅力，以激发他们对物理的兴趣，同时也有利于培养他们自主学习的能力． �1．指导学生了解物理的发展历史，提高其科学思维水平 �物理发展的历史进程阐明了物理学科体系形成过程的各个方面的情况，如物理学家奇特而伟大的构思和重大发现，他们的成功与失败，学术争论，以及为科学献身的品质等．同时重大科学的发现总是与物理学家的创新活动分不开的．因此让学生自主地了解物理发展的历史，有利于培养他们的创新精神，提高他们科学思维水平． �2．认识物理的魅力，激发学生学习物理的兴趣 �物理学是前人在认识与探索自然的过程中，通过总结、归纳、抽象、验证等思维环节而逐步建立、不断完善起来的一门自然基础科学．物理学研究所形成的基本观点，如时空观、物质观、自然观等对整个人类文化都产生了深刻的影响力，是各行各业科技人员所必须具备的基本观点．物理学在研究问题的过程中所形成的科学方法，大都成为科学研究的基本方法，也成为培养和提高人才素质的最有效方法．让学生通过研究性学习，仿效科学研究思路，认识物理学发展的特点和基本性质，可以进一步提高物理教学的思想性、人文性和方法论等内涵． �物理学还是一门实用的、与生产生活紧密联系的、能够使人类生活更美好的学科．比如，物理与能源开发，能源与环境保护，高性能物理材料的应用等，都给人类生活带来了巨大的改变．如果学生能够在教师的指导下，有意识地通过自己查阅科普杂志、物理杂志和利用互联网上信息等资料认识物理的作用、地位及其与人类生活的关系．那么对激发学生学习物理的兴趣，无疑具有积极的意义． �中学生正处于体力和智力迅速成长的时期，他们精力充沛，聪敏而好学，易于接受新鲜事物．好奇、好学、好动，对一切未知的事物都感到新奇，总想弄个水落石出，研究性课程一般都具有形象、具体、新奇的特点，教学中如能充分地利用这些资源，就能同这一时期学生的心理产生共鸣，从而最大限度地引发他们学习物理的兴趣和热情． �二、指导学生有效地开展研究性学习 �高中物理研究性学习活动的开展，要有分类递进的教学思想．既要考虑学生的兴趣爱好，学科基础和学校的研究条件，又要考虑学生的发展问题．选择课题的难度要由浅入深，否则就会影响他们的兴趣，挫伤积极性． �1．研究性学习要选好课题 �选好课题是活动成功开展的关键．学生开始接触研究性学习时，可以由老师按学生的知识水平选择合适的课题．随着活动的不断开展，学生的研究性学习达到一定层次时，应鼓励他们自主选择课题，因为选题的过程就是一个研究问题、思考问题的过程，物理研究性学习的选题可以从以下三个方面来考虑： �（1）学科知识型选题．收集教学中可以深化、拓展、探讨的知识点，可改进的演示实验、学生实验等．这种选题方式要求教师和学生在平时教学和学习过程中要善于创新，善于思考，善于发现问题，同时要善于作好读书笔记．例如，学习形变与弹力一节内容时，不妨提出这样的课题，对于坚硬物体的形变，如何才能比较清晰、明显地显示出来?可以鼓励学生利用多种器材、各种方法进行设计和探索；学习欧姆定律时，可以鼓励学生独立地去研究各种灯泡灯丝的伏安特性；学习串、并联电路及闭合电路的特点时，可以引导学生去进行电表的改装，自制欧姆表等；学习了自感现象之后，可以去进一步研究影响自感系数大小的相关因素；学习光的折射、全反射之后，可以去测定各种液体的折射率等．实际上，只要对相关的教学内容进行挖掘，就能提出一些较有价值的研究课题．（2）热点型课题．“温室效应”是社会关注的热点问题之一．对于该问题的研究有两种学术观点：一种观点认为气温上升的原因主要是人类活动造成的；另一种观点则认为源于地球本身的周期性变化的结果．对该问题的研究，可以引导学生查阅各种相关资料，并进行一定的调查，引导学生讨论大气中的二氧化碳的主要来源，各种波长的电磁波对二氧化碳的穿透性，太阳辐射使大气升温的物理模型以及气温长周期性变化对环境的影响等问题，最后根据已有的材料和自己的分析写出一篇小论文．这样不但增长了知识，扩大了眼界，而且对于探索、研究物理问题的意识和能力都有一定的促进作用． �（3）社会生活型选题．从某些具体的科学技术对社会的影响或者从日常生活中选取与物理有关的课题进行研究，也是物理研究性学习的可选素材．比如，刹车防抱死系统（ABS）是近年来的一项新技术，它在汽车刹车时自动控制摩擦片与轮盘的压力，使车轮不与地面产生滑动摩擦，这样司机仍然能够控制车的运行方向．在这种情况下，大部分机械能消耗在摩擦片和轮盘的摩擦上．这项技术虽然较新，但它的物理模型并不复杂，利用高中物理知识可以做较为深入的研究． �总之，只要能在平时学习的过程中，多关心、多留意社会生活和周围环境等的变化，那么可供选择的研究性课题是取之不尽的． �2．研究性学习要体现开放性 �研究性学习强调以学生的自主性、探究性学习为基础，学生按自己的兴趣选择和确定研究的内容多来自学生的学习、生活和身边的现象，研究内容的实施主要的依赖教材和校园内外的资源．教师在整个研究过程中只能扮演参与者、指导者的角色，而不能干预太多，要充分体现学生的主体性、自主性．学生研究性学习的途径、方法要多样化，研究性的内容和形式要突破原有的学科教学的封闭状态，在开放、主动、多元、合作的学习环境中进行研究性学习，这有利于培养学生主动思考问题，探究、发现问题，解决问题和交往合作的能力．在物理研究性学习过程中可向学生开放实验室，让他们自主设计、操作、完成实验；开放图书阅览室，让学生自己查阅资料，培养学生走向社会选取研究素材的能力． �3．研究性学习要注重研究性学习过程 �研究性学习的主要活动程序如下方框图所示： �研究性学习与传统的学科教学中只重视学生学习结果可量化、可操作性的预期不同，研究性学习应该将学习过程看得比结果更重要．学生在选定课题后，首先要引导他们对课题进行认真分析，找出存在的问题，建立问题的概念框架，提出预期目标．其次是让学生查阅资料，开展小组探索讨论，设计研究方案，进而对方案的可行性进行论证，通过反复修改论证，确定比较可行的研究方案．再次根据研究方案进行探索研究．教师要引导学生仔细观察实验过程的每一个环节，作好实验记录，进行思考分析，解决遇到的问题和挫折，进而得出研究结果．然后对研究的过程和研究成果进行检验、评价，最后进行总结交流．这样即使成果是稚嫩可笑的，不足称道的，但学生通过一系列研究过程的亲身经历，可了解科学研究的一般流程和方法，锻炼与他人进行交往合作的能力，知道除教材以外还有很多获得知识和信息的渠道．有利于学生养成科学精神和科学态度，有利于培养他们的创新素质和创新能力．因此，注重研究学习过程是开设研究性学习的主要目的．
生化酶类项目室内及室间质控评价与分析目前，随着《医疗事故处理条例》举证颠倒的需要，医学检验质量控制工作显得尤其重要，检验质量的科学治理受到广泛重视。我科在做好室内质控的同时，参加了历年来生化室间质控活动。本文主要对我科生化酶类项目室内、室间质控结果进行了评价和分析。1 材料、方法及项目1．1 质控血清 室内进口液体质控血清BackmanLevel 1(L1)和Level 3(L3)两个浓度水平，由金坛试剂站提供。室间质控血清由省临检中心提供。1．2 试剂、仪器及方法学分类 使用上海复旦张江公司的酶类生化试剂，并在岛津CL-7200全自动生化分析仪上按使用说明优化编程测定。1．3 测定时间、方式 2个批号的室内质控血清天天上午随机顺序上机丈量，天天丈量一次。室间质控血清按临床中心要求进行。酶类项目反应温度是37℃ ，每月均对结果进行统计处理，并在每季度28日前寄回省临床中心。我室对22项进行了测定评价，其中酶类项目7项，分别是ALT、AST、ALP、GGT 、CK 、LDH—L、AM Y。1．4 评价方式 靶值；标准差(S)；变异系数(CV)；均匀误差；组内室间质评靶值，标准差，变异系数。2 结果7种酶类项Et室内质控评价结果见表1，室间质控评价见表2，均匀误差见表3。室内质评7种酶类项目S、RCV均小于组内相同条件实验室均匀水平，室间质评按PT评价方案均符合，各项得分均为100分。3 讨论近年来，随着省临检中心同一订购室内质控品，我科完善了室内质量控制制度，并对工作职员进行了质控专题培训，为进步生化检验质量建立了良好的基础。采用了室内质控CV和室间质控cV同步评价方式，及时了解和把握了我科结果正确与否以及在全省质量控制活动中出现的题目，查找和分析结果出现误差的原因，寻求解决的方法，进步了我科生化质量治理水平。室内质控两个批号血清的均匀值，从表3统计来看，我室ALT、AST、ALP、CK、AMY 质控血清L1均匀误差为，GGT均匀误差为，室间质控各项结果在 之间。分析原因可能由于仪器试剂冷躲室故障使试剂质量受到影响，同时省中心质控尚有特殊对待可能。通过使用“同一”浓度质控物做室内质控，使得各参评单位有了一个相对恒定的“标准”，可利用“中心”的反馈信息，经常性校对本实验室的测定结果，以求得与其他实验室结果的一致。可见使用全省相同浓度的质控血清且认真测定，按时回报室内质控结果，对进步室间质评成绩的意义很大。
郑承纲 李宗田 张汝生
（中国石化石油勘探开发研究院，北京 100081）
摘 要 针对中低温油藏压裂破胶施工的需求，筛选出生物破胶酶生产菌株——地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）BG1，通过两水平试验设计确定了该菌株产酶培养基中的显著因素（碳源、有机氮源和无机氮源），在此基础上，又通过中心法则试验设计对该菌株的产酶培养基组成做进一步优化，最终确定了发酵培养基组成为碳源，有机氮源，无机氮源，2g/L磷源，硫源，微量元素。采用该优化培养基，BG1菌株的生物破胶酶产量达239 U/L。该菌株所产生物破胶酶拥有良好的稳定性，在低于50℃中温浴6h，酶活力保持率可达85％以上，同时该酶对非极端pH条件、常规地层离子和化学助剂亦表现出良好的稳定性。通过对该酶破胶性能进行研究，发现该酶在中、低温环境下破胶效果好，30 ～60℃温度下破胶后的压裂液黏度分别为、、和，破胶返排后地层伤害小，模拟实验伤害率仅为％，体现了该生物破胶酶在中、低温油藏压裂施工中的良好应用前景。
关键词 地衣芽孢杆菌 生物破胶酶 中低温油藏 稳定性 破胶效能
Production of Enzymatic Gel Breaker and Its
Gel Breaking Potential Evaluation
ZHENG Chenggang，LI Zongtian，ZHANG Rusheng
（Exploration and Production Research Institute，SINOPEC，Beijing 100081，China）
Abstract In order to fill the fracturing gel breaking demand in those moderate－/low－temperature reservoirs， Bacillus licheniformis BG1 was selected for the production of enzymatic gel breaker（EGB）.The significant variables in the EGB fermentation medium were identified as carbon source，organic nitrogen and inorganic nitrogen source by two－level factorial design and were further optimized through full－factorial central composite optimal composition of EGB fermentation medium was g/L carbon source， g/L organic nitrogen， g/L inorganic nitrogen，2 g/L phosphorus source， g/L sulfur source， g/L trace elements and the maximum EGB production yield was 239U/ EGB produced by BG1 exhibited good thermostability that after incubation at a temperature below 50 ℃for 6 h，the residual activity was still above 85％ retention enzymatic breaker also showed a good stability withthe non－extreme pH conditions，conventional ion formation and chemical viscosities of broken fracturing fluids were cP， cP， cP and cP at a temperature ranging from 30℃ to 60℃， operation caused little damage to the formation that the damage rate was merely ％ in the physical simulation on the results from this work，the enzymatic gel breaker presents a good prospect in the hydraulic fracturing.
Key words Bacillus licheniformis；enzymatic gel breaker；moderate－/low－temperature reservoirs； stability；gel breaking efficiency
水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施，全国压裂措施工艺每年达上万井次，年增油近千万吨。其过程是用压裂泵组将压裂液以高压力压开地层，形成裂缝；并用支撑剂支撑裂缝，增加导流能力、减小流动阻力，是一种增产、增注措施。压裂液的性能是影响压裂施工成败的关键因素，压裂液的破胶效果直接影响压裂液的反排和增产效果，破胶失败或者不理想会造成严重的地层伤害。根据低渗透储层的特点，利用核磁共振技术及岩心流动试验进行了压裂液伤害机理研究，结果表明：压裂液黏滞力和大分子基团滞留是造成伤害的主要因素。因而提高破胶效果，降低压裂液的黏滞阻力，是解决压裂液伤害的一个重要办法［1，2］。
大多数水基压裂液所使用的稠化剂为（变性）胍豆胶，压裂作业中常用化学（氧化型）破胶剂为过硫酸钾、过硫酸铵等，其优点是价格低、使用方便、破胶迅速、破胶液黏度在10mPa·s以下。但在实际应用中，氧化破胶剂存在着一些缺陷，包括：(1)反应时间及其活性主要依赖于温度，温度低于50℃时，反应很慢，必须添加低温催化剂，而高于93℃时降解反应发生很快，反应不易控制，反应迅速，使压裂液提前降解而失去输送支撑剂的能力，甚至导致压裂施工失败；(2)它属于非特殊性反应物，能和遇到的任何反应物如管材、地层基质和烃类等发生反应，易生成与地层不配伍的污染物，造成地层伤害；(3)作用时间短，氧化型破胶剂往往在到达目的裂缝前消耗殆尽，达不到有效破胶的目的；(4)反应不彻底，造成胍豆胶不能完全降解，约20％的分子量大于×106的聚合物基本上未降解，并产生大量残渣。而生物破胶酶是具有高催化能力和很好活性的生物蛋白，它在催化反应时自身的形态和结构不发生改变，其反应特异性决定了其专一性分解多糖聚合物结构中特定的糖苷键，并将其降解为单糖和二糖，这些特异性的生物破胶酶主要有Beta－1，4甘露聚糖酶、Beta－甘露糖苷酶和Alpha－半乳糖苷酶等。研究表明，化学破胶剂破胶后的聚合物分子量为（～）×105Da，而生物酶破胶方法后的胶液分子量仅为2000～4000Da，其破胶性能大大高于氧化型破胶剂，压裂后无残渣，返排效果好［3］。同时，生物破胶酶主要应用于30～60℃的油藏，有效弥补化学破胶剂在中、低温油藏应用中的瓶颈问题（如反应缓慢、需要添加催化剂、破胶难以控制）［4～6］。本文对新型压裂液生物破胶酶进行了研究，优化了其发酵生产条件，并对其破胶性能进行了相关分析。
1 生物破胶酶的发酵生产和纯化
菌种、培养基和发酵条件
本研究中所用生物破胶酶生产菌株为本实验所保存菌种BG1，分离自某油田原油污染土样，经16SrDNA序列分析和生理生化反应鉴定为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis），菌株保存于－80℃冰箱甘油管（20％，v/v）中，使用前经固体培养基进行活化后作为接种物。
种子液培养采用LB培养基，其组成为：10g/L蛋白胨，5g/L酵母膏，10g/L氯化钠，pH＝～；经响应面法优化后的发酵培养基组成为：碳源，有机氮源，无机氮源，2g/L磷源，硫源，微量元素。接种浓度为％，接种后的培养物置于37℃摇床中在转速180rpm条件下培养48h。
酶活力的测定
本研究中破胶酶的酶活力检测采用3，5－二硝基水杨酸法（DNS法），分别以0mg/mL、2mg/mL、4mg/mL、6mg/mL、8mg/mL和10mg/mL浓度的还原糖溶液作为反应物制作标准曲线。将发酵结束后的菌液于4℃下转速为8000rpm离心10min，去除菌体，取上清液作为粗酶液，以％浓度胍豆胶溶液作为底物进行水解反应，反应条件为50℃温浴中反应10min，检测反应物中还原糖的浓度。1个酶活力单位（U）定义为：在50℃温浴条件下，每分钟释放1μmol还原糖所需要的酶量［7］。
破胶酶发酵生产的优化
为了获得高产量的生物破胶酶，在菌株最佳培养的基础上，对发酵培养基组成进行优化。首先将破胶酶发酵生产中的碳源、有机氮源、无机氮源、磷源、硫源和微量元素，作为培养基优化实验中的6个试验因素（X1—X6），通过两水平试验设计（Two－level factorial design）筛选其中的显著因素，进而对显著因素的浓度进行进一步优化。本实验中，因素的两水平包括正效应（＋）和负效应（－），正效应的因素均取高值，负效应的因素均取低值，通过使因素同时朝响应值增大的方向变化，找出峰值，从而确定逼近最大响应区域的水平值，并把对响应值影响较大的因素（F＜，置信度95％）作为显著因素［8］。
两水平试验设计及其响应值如表1所示，通过对实验结果进行分析发现，对破胶酶的生产有显著影响的因素为碳源（％）、有机氮源（％）和无机氮源（％），而磷源（％）、硫源（％）和微量元素（％）对发酵液酶产量影响较小。6个试验因素中，碳源、有机氮源、无机氮源和磷源对破胶酶的发酵生产均呈现负效应，而硫源和微量元素对破胶酶的合成呈现正效应。将碳源、有机氮源和无机氮源3个显著因素分别作为自变量（A、B和C），采用中心法则试验设计（central composite design）对影响破胶酶发酵生产的底物浓度水平进行优化。中心法则试验设计共包括20组实验，其中交互试验23组、中心点6组和边际点6组，每一自变量的5个试验水平分别以－、－1 、0、＋1和＋进行编码［9］，如表2所示。
表1 两水平试验设计及其响应值（n＝6）
续表
表2 中心法则试验设计及其响应值
通过拟合得到一个描述响应值与自变量关系的多元回归模型，如公式（1）所示。模型的P－value值为，该值远远小于，表明回归方程的F检验显著，所获得的模型能够准确地反映破胶酶的发酵生产情况。
油气成藏理论与勘探开发技术（五）
由响应面回归分析和回归方程拟合绘制酶产量与碳源、有机氮源和无机氮源的响应面，如图1所示。
图1 碳源、有机氮源和无机氮源对破胶酶产量影响的响应面
通过该模型计算出响应值（酶产量）对因素A、B、C存在极值点，对Y进行极值分析，确定3个因子最优试验点（A、B、C）的代码值（、、），即碳源浓度为，有机氮源和无机氮源浓度分别为和时，该模型预测的破胶酶产量存在极大值，通过实验验证实际酶产量为239U/mL。
破胶酶的分离、纯化和保存
破胶酶发酵结束后，将发酵液在转速5000～10000rpm情况下离心30min去除菌体，并用μm滤除去残余菌体和不溶物质，将获得的粗酶液经琼脂糖层析柱（20mm×250mm）洗脱：层析柱以pH＝的Tris－HCl缓冲液平衡后以～的NaCl溶液进行梯度洗脱，洗脱速率为5～15mL/h，收集酶液并用饱和硫酸铵溶液沉淀，将获得的破胶酶由缓冲液稀释至200～400U/mL后低温保存［10］。用于压裂液破胶酶保存的缓冲液组成为：的pH＝的磷酸缓冲液，杀菌剂50×10－6，甘油50％。
2 生物破胶酶稳定性研究
由于生物破胶酶使用过程中要面临油藏复杂的物理化学条件，同时其破胶活性还会受到压裂液体系中其他助剂的影响，因此，本研究中考察了各种物理化学因素（温度、pH、地层离子和化学助剂等）对生物破胶酶活力的影响。
温度和pH因素对酶活力保持率的影响
首先，研究温度和pH因素对生物酶活力保持情况的影响，酶活力保持率如图2所示，实验结果表明：生物破胶酶在中低温条件下有良好的热稳定性，在低于50℃的环境中温浴6h后，其酶活力保持率能达到85％以上，而超过50℃后，酶活力保持率随温度升高开始下降，70℃时，温浴后的酶活力仅为初始值的35％；生物破胶酶在非极端pH环境中（pH ＝～）能较好地维持其活性，而超出这一pH值范围后，酶活力保持率会迅速下降。
图2 温度和pH因素对酶活力保持率的影响
地层离子和化学助剂对酶活力保持率的影响
本文还对地层离子和化学助剂对生物酶活力保持情况的影响进行了研究，如表3所示。实验结果表明：地层水中的主要无机离子对破胶酶活力无明显影响；而压裂体系中的常规助剂对酶活力的保持有一定影响，本实验中，生物破胶酶在含有EDTA、杀菌剂和交联剂的溶液中温浴6h后，酶活力的保持率分别为81％、76％和94％。现场的压裂液体系非常复杂，因此，在实际应用中，有必要对各种助剂组分对生物酶活性的影响进行预实验。
表3 地层离子和化学助剂对酶活力保持率的影响
3 生物破胶酶的破胶性能研究
生物酶破胶降黏性能研究
针对中、低温储层的特点，本实验中所使用的压裂液配方为％羟丙基胍胶、6％交联剂（％硼砂溶液）、％黏土稳定剂、％杀菌剂，pH ＝，生物破胶酶的添加浓度为20U/L。本文研究了不同温度下（20～80℃）的破胶效果，压裂液的降黏效果如图3所示，在40℃和50℃下反应10h后，破胶后的胶液黏度仅为和，而在30℃和60℃时，破胶后的胶液黏度分别为和。在破胶反应30min时，压裂液尚保持较高的黏度，维持了较好的携砂能力。可见，本研究中的生物破胶酶，完全可以满足中、低温油藏压裂施工的作业要求。
物理模拟破胶岩心伤害实验
当压裂液返排时，由于破胶不彻底往往留下很多残渣（固体不溶物），降低裂缝的导流能力。在室内应用物理模拟实验，制作人工胶结岩心模型（10cm×）模拟水力压裂伤害过程，50℃恒温箱中，驱替人工配制的模拟地层水并计算模型的原始渗透率；将模型饱和含有20U/L破胶酶的压裂液液，关闭驱替系统，并在恒温箱中进行破胶反应12h；反应结束后，以模拟地层水进行反向驱替，计算返排后的模型渗透率（驱替至压力恒定），并以未添加破胶酶（APS破胶）的实验组作为对照模拟地层伤害实验，并计算伤害率［11］。
图3 不同温度下破胶酶的破胶效果
表4 地层伤害实验
从表4的结果不难看出，相比空白对照，生物破胶酶的加入可以有效实现压裂液破胶降黏，由于生物酶的破胶作用彻底，实验岩心并未观察到显著的地层伤害（伤害率仅为％），远低于对照组％的伤害率，体现了生物酶破胶剂在中、低温油藏压裂施工作业中的良好应用前景。
4 结论
本研究采用响应面优化法获得了影响地衣芽孢杆菌BG1菌株发酵生产生物破胶酶的培养基组成中的显著因素，并通过建立多项数学模型，采用统计分析对模型进行显著性检验来优化发酵培养基。优化得到的最佳培养基组成为：碳源，有机氮源，无机氮源，2g/L磷源，硫源，微量元素。在优化的条件下，地衣芽孢杆菌BG1菌株的生物破胶酶活力达239U/L，表明采用响应面法优化发酵培养基组成是提高菌株产酶活性的有效途径之一，从而为该技术的推广奠定了较好的基础。该菌株产生的生物酶具有良好的稳定性，能够较好地耐受中低温和非极端pH环境，并较好耐受各种无机离子和化学助剂。通过对其破胶性能进行研究，发现该破胶酶能够有效降低压裂液黏度，破胶彻底，对地层伤害小，因此，本研究的研究成果在中、低温油藏压裂施工作业中有着良好的应用前景。
致谢 本研究工作是在中国石化前瞻性项目 “微生物降解压裂残渣和重烃研究” 资助下完成的。在研究中，李宗田教授，中国石化石油勘探开发研究院采油工程研究所苏建政所长和苏长明高级专家都给予了宝贵的指导和建议，对他们表示衷心的感谢。
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酶，指具有生物催化功能的高分子物质。 在酶的催化反应体系中，反应物分子被称为底物，底物通过酶的催化转化为另一种分子。几乎所有的细胞活动进程都需要酶的参与，以提高效率。与其他非生物催化剂相似，酶通过降低化学反应的活化能来加快反应速率，大多数的酶可以将其催化的反应之速率提高上百万倍；事实上，酶是提供另一条活化能需求较低的途径，使更多反应粒子能拥有不少于活化能的动能，从而加快反应速率。酶作为催化剂，本身在反应过程中不被消耗，也不影响反应的化学平衡。酶有正催化作用也有负催化作用，不只是加快反应速率，也有减低反应速率。与其他非生物催化剂不同的是，酶具有高度的专一性，只催化特定的反应或产生特定的构型。虽然酶大多是蛋白质，但少数具有生物催化功能的分子并非为蛋白质，有一些被称为核酶的RNA分子 和一些DNA分子同样具有催化功能。此外，通过人工合成所谓人工酶也具有与酶类似的催化活性。 有人认为酶应定义为具有催化功能的生物大分子，即生物催化剂。[1]酶的催化活性会受其他分子影响：抑制剂是可以降低酶活性的分子；激活剂则是可以增加酶活性的分子。有许多药物和毒药就是酶的抑制剂。酶的活性还可以被温度、化学环境（如pH值）、底物浓度以及电磁波（如微波）等许多因素所影响。一般来说，动物体内的酶最适温度在35到40℃之间，植物体内的酶最适温度在40-50℃之间；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大，有的酶最适温度可高达70℃。动物体内的酶最适PH大多在之间，但也有例外，如胃蛋白酶的最适PH为，植物体内的酶最适PH大多在之间。酶的这些性质使细胞内错综复杂的物质代谢过程能有条不紊地进行，使物质代谢与正常的生理机能互相适应。若因遗传缺陷造成某个酶缺损，或其它原因造成酶的活性减弱，均可导致该酶催化的反应异常，使物质代谢紊乱，甚至发生疾病，因此酶与医学的关系十分密切。酶之所以能够加速化学反应的进行，是因为它能降低反应的活化能。因为任何一种酶，对于它所能催化的反应都有极强的选择性，这种选择性决定着每一个细胞在特定的时候发生特定的化学反应。酶分子是蛋白质，每种蛋白质都有特定的三维形状，而这种形状就决定了酶的选择性。酶所催化的反应中的反应物称为底物，酶只能识别一种或一类专一的底物并催化专一的化学反应，这种性质称为酶的底物专一性。 酶的重要性：生物体由细胞构成，每个细胞由于酶的存在才表现出种种生命活动，体内的新陈代谢才能进行。酶是人体内新陈代谢的催化剂，只有酶存在，人体内才能进行各项生化反应。人体内酶越多，越完整，其生命就越健康。当人体内没有了活性酶，生命也就结束。人类的疾病，大多数均与酶缺乏或合成障碍有关。酶使人体所进食的食物得到消化和吸收，并且维持内脏所有功能包括：细胞修复、消炎排毒、新陈代谢、提高免疫力、产生能量、促进血液循环。酶主宰了内脏和细胞的所有功能，没有酶就没有生命！
教育科研论文的基本结构摘要：教育类科研论文撰写的基本结构及方法，它有三个组成部分：前置部分，主体部分，附录部分。三者应构建成锁链结构，论文才达到神韵结合。关键词：撰写 教育类 科研论文在教育科学研究中，一般有三种类型的论文。一是理论研究类教育科研论文；二是实验研究类教育科研论文；三是描述研究类教育科研论文。这三种类型的教育科研论文的基本结构共同的部分：一、前置部分前置部分是教育科研论文的第一部分，一般包括题目、署名、摘要和关键词四个方面的内容。1、题目 这是论文内容的高度概括，是文章的眼睛。一般选题宜小，挖掘要深。题目的形式多样，可以明确点明题意，可以仅指出研究的问题范围，可以用提出问题的方式。实验研究报告的题目常直接采用研究课题的名称，指明所研究的主要变量，使人对研究对象一目了然。2、署名 为了表示对论文负责，要署上作者的姓名。3、摘要 3000字以上的正式发表的论文，一般应写出论文摘要。摘要的目的：一是为了使读者能很快地准确鉴别论文的基本内容，确定是否需要此论文，是否需要阅读论文全文，也使读者在无需阅读全文的情况下能获得足够的信息。二是为了可以存储入计算机，可以编制文摘页和二次文献。4、关键词 是为了文献标引工作而从教育科研论文中选取出来用以表示全文主题内容、信息数目的单词或术语，一般是对所研究的范围、方向作出的标志，方便论文在文献检索时分类。二、主体部分它是教育科研论文的主要部分，不同类型的教育科研论文，其主体部分的具体内容不尽相同。1、在教育科研论文中，主要为学术论文，它是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录，或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结。其主体部分一般包括前言、正文、结论、后记或志谢、引文注释与参考文献。（1）前言。写在正文之前，用于说明写作的意图及研究方法。学术论文的前言一般包括三个方面的内容：阐明研究的背景和动机，提出自己所要研究的问题；简介研究方法和有关研究手段；概述研究成果的理论意义和现实意义。（2）正文。这是教育科研论文的主体部分。包括论点、论据、论证，是作者研究成果的表现，在整个论文中占极重要的地位。它着重讨论取得研究成果所用的论证手段及所建构的理论观点及体系，观点与材料相结合，通过由表及里，由此及彼的推理，显示研究的正确性。（3）结论。这是围绕正文所作的结语，将研究成果进行更高层次的精确概括。结论是论题被充分论证后得出的结果，作者将自己的观点鲜明地铺垫出来，引出新的思考。（4）后记或志谢。这是对在教育科学研究中或写作过程中曾经给予帮助、参与讨论、审阅或提出建议的单位或个人表示谢意。这是对他人劳动的一种尊重。（5）引文注释与参考文献。论文中应列出直接提到的或利用的资料来源。凡引用了他人的材料、数据、论占，应注明出处，这就是注释。注释的方式有三种：文内注（行内夹注）、页末注（脚注）和文末注。参考文献是指与论文有关的重要文献，一般采用文末注。2、实验研究类教育科研论文，这主要表现为实验研究报告。它是对整个教育实验研究的全面总结。其主体部分包括前言、方法、结果、讨论，后记或志谢、参考文献。（1）前言。一般也包括三个方面的内容：提出问题、表明研究的有关文献的考察，说明选题的依据，课题的价值和意义；目前国内外在这一方面研究的成果、现状、问题及趋势；该项研究所要解决的问题及研究的理论框架。（2）方法。要阐明实验研究所使用的研究方法，即要让别人了解研究结果是在什么条件和情况下，通过什么方法，根据什么事实得出来的，便于别人对整个研究过程的科学性加以评价和鉴别，便于他人用同样的方法进行同样的重复实验。方法部分一般要写明五项具体内容：研究课题中出现的主要概念的定义和阐述；被试的条件、数量、取样方法；实验的设计、实验组与控制组情况；研究的自变量因素的实施及条件控制等之前的程序、通常涉及实验步骤的具体安排、研究时间的选择；资料数据的搜集和分析处理，实验结果的检验方式。（3）结果。这是实验报告的主要部分，要求说明每一个结果与研究假设的关系，将研究结果作为客观事实呈现给读者。其基本内容有两个方面：对研究中所搜集的原始数据、典型案例、观察资料，用统计表、曲线图，结合文字进行初步整理、分析；对资料进行初步整理分析的基础上，采用一些逻辑的或统计的技术手段，得出研究结果或结论。（4）讨论。讨论是对研究结果的含义和意义进行评价。研究者根据研究的客观事实和结论，结合自己的认识和了解，通过分析思考、讨论和分析与实验结果有关的问题，对当前教育理论或实验的发展提出自己的认识、建议和设想。其基本内容包括：对实验结果进行理论上的分析和论证；对本实验研究方法的科学性和局限性的探讨，如对误差、显著性的分析等，进行必要的反省；对研究成果的可靠程度和适用范围进一步说明；提出可供深入研究的问题以及本实验研究中尚未解决或需要进一步解决的问题；对未来的研究以及如何推广提出建议。讨论与研究结果的主要区别在于：研究结果呈现的是研究中的客观，它应该是基本肯定的，并可以在相同的研究中重复出现；讨论则是教育主观的认识与分析，是研究者将研究的结果引向理论认识和实验应用的桥梁。（5）后记或志谢。为了对那些对实验的开展进行了有效的配合、给予了有力的帮助的单位和个人表示感谢，可以写一后记或志谢，它可以用脚注的形式，在论文题注中说明，而不作为论文主体部分中的一个部分。（6）参考文献。实验报告的末尾，应注明实验报告中所直接提到的或引用的资料来源。3、描述研究类教育科研论文，主要是指教育调查报告和教育经验总结报告。主体部分一般包括前言、正文、结论与建议。（1）前言。教育调查报告和教育经验总结报告的前言要交待清楚调查和经验总结的目的、意义、任务和方法。一般要说清调查和总结的问题是什么，为什么要进行调查和总结，调查和总结的时间、地点、对象、范围、取样及调查或总结的方式方法等。（2）正文。正文部分即调查或总结的内容，通过叙述、调查图表、统计数字及有关文献资料，用纲目、项或篇、章、节的形式，把主体内容有条理地、准确地提示出来。（3）结论与建议。在对整个调查或总结内容进行总体的定性、定量、分析的基础上，概括出事物的内在联系和规律，提出新的见解、新的理论和参考意见。在这一部分中，也可以进一步指出存在的问题和今后的改进意见。三、附录部分实验研究类和描述研究类教育科研论文一般都附有附录部分。在实验研究类教育科研论文中，一般把实验研究中得到的原始数据、实验观察记录、繁杂的数学推导、问卷或其它不便放入正文中的资料列入附录，以便查证。在描述研究类教育科研论文中，一般把调查工具，部分原始材料附在报告后面，包括各种调查表格、原始数据、研究记录等。把这些内容作为附录，一方面可以使正文内容更集中，另一方面也是为读者提供可供分析的原始资料，以便让他人分析搜集方法是否科学，事实材料是否可靠，并供其他的研究人员参考。
IMRAD作为一种论文写作方法，以观察性研究和实验性研究论文的正文通常（不是必须）分为几个部分，以前言（引言）、方法、结果和讨论作为各部分的标题。这种结构被称为“imrad” 。imrad结构直接反映了科学发现的过程。研究性论文中M表示为methods。
扩展资料：
论文的性质
一、学术性
学术论文的学术性，要求作者在立论上不得带有个人好恶的偏见，不得主观臆造，必须切实地从客观实际出发，从中引出符合实际的结论。在论据上，应尽可能多地占有资料，以最充分的、确凿有力的论据作为立论的依据。在论证时，必须经过周密的思考，进行严谨的论证。
二、科学性
学术论文在形式上是属于议论文的，但它与一般议论文不同，它必须是有自己的理论系统的，不能只是材料的罗列，应对大量的事实、材料进行分析、研究，使感性认识上升到理性认识。一般来说，学术论文具有论证色彩，或具有论辩色彩。论文的内容必须符合历史唯物主义和唯物辩证法，符合“实事求是”、“有的放矢”、“既分析又综合” 的科学研究方法。
参考资料来源：百度百科-IMRAD
参考资料来源：百度百科-论文
IMRAD：观察性研究和实验性研究论文的正文通常（不是必须）分为几个部分，以前言（引言）、方法、结果和讨论作为各部分的标题。这种结构被称为“imrad” 。imrad结构直接反映了科学发现的过程。英文：IMRaD stands for introduction, method, results and discussion研究性论文中M表示为methods。
IMRAD或IMRAD，导言，方法，结果和讨论，是一种常见的组织结构（文档格式）。IMRaD 是原始研究类型科学期刊文章结构的最突出规范。
作为学术期刊的标准格式
自 20 世纪上半叶以来， 越来越多的学术期刊采用 IMRAD 格式。IMRAD 结构已经开始主导科学领域的学术写作，尤其是在经验生物医学领域。大多数公共卫生期刊文章的结构都反映了这一趋势。
尽管 IMRAD 结构起源于经验科学，但它现在也经常出现在广泛学科的学术期刊上. 许多科学期刊现在不仅更喜欢这种结构，而且还在给作者的说明中使用 IMRAD 首字母缩略词作为指导工具，建议使用四个术语作为主要标题。
例如，在国际医学期刊编辑委员会（以前称为温哥华指南）发布的《提交给生物医学期刊的稿件的统一要求》中明确推荐：
观察性和实验性文章的文本通常（但不一定）分为以下部分：介绍、方法、结果和讨论。这种所谓的“IMRAD”结构并不是一种随意的出版格式，而是科学发现过程的直接反映。
长篇文章可能需要在某些部分（尤其是结果和讨论）中使用副标题来阐明其内容。其他类型的文章，例如案例报告、评论和社论，可能需要采用不同的格式。
优点
IMRAD 结构已被证明是成功的，因为它有助于文献回顾，使读者能够更快地浏览文章以找到与其目的相关的材料。
但是 IMRAD 的整齐顺序很少与所呈现的研究的事件或想法的实际顺序相对应；IMRAD 结构有效地支持重新排序，消除不必要的细节，并允许读者评估相关和重要信息的有序且无噪音的呈现。
通过以理想的顺序总结研究过程，没有不必要的细节，它可以向读者清晰、合乎逻辑地呈现最相关的信息。