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性激素研究进展论文

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性激素研究进展论文

文章弄错了二者的因果关系,是雄性激素过高会导致青春期肥胖,并不是肥胖导致雄激素过高。

目录一、摘要二、现代生物技术与健康1、现代生物技术中蛋白质与健康2、现代生物技术中糖类与健康3、现代生物技术中与健康4、现代生物技术中与健康三、总结四、后序五、鸣谢六、参考文献关键词:现代生物技术、蛋白质、糖类、脂肪、维生素、健康摘 要现代生物技术以其越来越重要的经济价值和科研价值而逐渐受到人们越来越多关注。据估计生物技术可以给人类创造数千亿美元的收入,但比这更重要的是现代生物技术挽救了数亿人的生命。最典型的例子就是青霉素的使用,因为青霉素的使用而使人类的平均年龄增加十几年。人类的生活条件也因生物技术的使用而大有改善。我国作为一个拥有十三亿人口大国,生物技术对保证国民的身体健康起着举足轻重的作用。那么现代生物技术与健康又有哪些连系呢?带着这些问题,我们小组对此进行了调查。希望通过我们的探究活动性报告,使您对现代生物技术与健康的关系有更深入的了解!现代生物技术与健康1、现代生物技术中蛋白质与健康(1)蛋白质的定义及概述蛋白质是一种复杂的有机化合物,旧称“朊”。组成蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸通过脱水缩合形成肽链。蛋白质是由一条或多条多肽链组成的生物大分子,每一条多肽链二十~数百个氨基酸残基不等;各种氨基酸残基按一定的顺序排列,蛋白质的氨基酸序列是由对应基因所编码。除了遗传密码所编码的20种“标准”氨基酸,在蛋白质中,某些氨基酸残基还可以被翻译后修饰而发生化学结构的变化,从而对蛋白质进行激活或调控。多个蛋白质可以通过结合在一起形成稳定的蛋白质复合物,折叠或螺旋构成一定的空间结构,从而发挥某一特定功能。产生蛋白质的细胞器是核糖体。蛋白质(protein)是生命的物质基础,机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体质量的%,即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质。人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的,并在体内不断进行代谢与更新。被食入的蛋白质在体内经过消化分解成氨基酸,吸收后在体内主要用于重新按一定比例组合成人体蛋白质,同时新的蛋白质又在不断代谢与分解,时刻处于动态平衡中。因此,食物蛋白质的质和量、各种氨基酸的比例,关系到人体蛋白质合成的量,尤其是青少年的生长发育、孕产妇的优生优育、老年人的健康长寿,都与膳食中蛋白质的量有着密切的关系。(2)蛋白质的生理功能1、构成蛋白质的身体。蛋白质是一切生命的物质基础,是肌体细胞的重要组成部分,是人体组织更新和修补的主要原料。人体的每个组织:毛发、皮肤、骨骼、内脏、大脑、血液、神经等都是由蛋白质组成,所以说饮食造就人本身。可见蛋白质对人的生长发育非常重要。2、修补人体组织。人的身体由百兆亿个细胞组成,它们处于永不停息的衰老、死亡、新生的新陈代谢过程中。例如年轻人的表皮28天更新一次,而胃黏膜两三天就要全部更新。所以一个人如果蛋白质的摄入、吸收、利用都很好,那么皮肤就是光泽而又有弹性的。反之,人则经常处于亚健康状态。组织受损后,若不能得到及时和高质量的修补,便会加速肌体衰退。3、维持肌体正常的新陈代谢和各种物质在体内的输送。载体蛋白对维持人体的正常生命活动是至关重要的。可以在体内运载各种物质。比如血红蛋白一输送氧、脂蛋白一输送脂肪、细胞膜上的受体和转运蛋白等。4、白蛋白:维持机体内的渗透压的平衡及体液平衡。5、维持体液的酸碱平衡。6、免疫细胞和免疫蛋白:有白蛋白、淋巴细胞、巨噬细胞、抗体(免疫球蛋白)、补体、干扰素等。七天更新一次。当蛋白质充足时,这个部队就很强,在需要时,数小时内可以增加100倍.7、构成人体必需的各种酶。我们身体有数千种酶,每一种只能催化一种生化反应。相应的酶充足,反应就会顺利、快捷的进行,我们就会精力充沛,不易生病。否则,反应就变慢或者被阻断。8、激素的主要原料。激素可以调节体内各器官的生理活动。如胰岛素是由51个氨基酸分子组合成,生长素是由191个氨基酸分子合成的。9、构成神经递质乙酰胆碱、五羟色氨等。维持神经系统的正常功能:味觉、视觉和记忆。10、胶原蛋白:占身体蛋白质的 ,生成结缔组织,构成身体骨骼。如骨骼、血管、韧带等,决定了皮肤的弹性,保护大脑(在大脑脑细胞中,很大一部分是胶原细胞,并且形成血脑屏障保护大脑)。11、提供生命活动的能量。(3)现代生物技术在蛋白质重点应用保持健康所需要的蛋白质含量因人而异。普通健康男性或女性每公斤体重大约需要克蛋白质。婴幼儿、青少年、怀孕期间的妇女、伤员和运动员通常每日可能需要摄入更多蛋白质。蛋白质缺乏:成年人:肌肉消瘦、肌体免疫力下降、贫血,严重者将产生水肿。未成年:成长发育停滞、贫血、智力发育差,视力差。蛋白质过量:蛋白质在体内不能贮存,多了肌体无法吸收,过量摄入蛋白质,将会因代谢障碍产生蛋白质中毒甚至死亡。面对这些问题营养师根据人体对不同蛋白质的需要量进行膳食调配以及人工添加或减少蛋白质的方法来保证人体内蛋白质含量的相对稳定。而生物学家则通过生物制药技术研发出一些新型的药品,这些药品不仅能促进人体对蛋白质的运输和吸收,而且还能预防由于外界环境或病毒引起的蛋白质变性。当然在临床医学上,这些变性因素也常被应用来消毒及灭菌。对防止蛋白质变性也是有效保存蛋白质制剂(如疫苗等)的必要条件。此外在蛋白质领域运用的现在生物技术还有X线衍射技术和磁共振技术等。它们的应用都能有效控制和制备蛋白质,促进人们的身体健康。2、现代生物技术中糖类与健康(1)糖的定义及概述糖是一类化学本质为多羟酮及其衍生物的有机化合物。在人体内糖的主要形成是葡萄糖及糖原。葡萄糖是糖在血液中的运输形式,在肌体糖代谢中占据主要地位;糖原是葡萄糖的多聚体,包括肝糖原、肌糖原和肾糖原等,是糖在体内的储存形式。葡萄糖和糖原都能在体内氧化提供能量。食物中的糖是机体中糖的主要来源,被人体摄入经消化成单糖吸收后,经血液运输到各组织细胞进行合成代谢和分解代谢。机体内糖的代谢途径主要有葡萄糖的无氧酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途径、糖原合成与糖原分解、糖异生以及其他已糖代谢等。(2)糖的生理功能糖分是我们身体必不缺少的营养成分之一。人们摄入谷物、蔬菜等,经过消化系统转化为单糖(如葡萄糖等)进入血液,运送到全体细胞,作为能量的来源。血液中所含的葡萄糖,称为血糖。体内各组织细胞活动所需的能量大部分来自葡萄糖,所以血糖必须保持一定的水平才能维持体内各器官和组织的需要。正常人在清晨空腹血糖浓度为80~120毫克%。空腹血糖浓度超过130毫克%称为高血糖。如果血糖浓度超进160~180毫克%,就有一部分葡萄糖随尿排出,这就是糖尿。血糖浓度低于70毫克%称为低血糖。可见于饥饿时间过长,持续的剧烈体力活动,严重肝肾疾病,垂体前叶机能减退、肾上腺皮质机能减退等。低血糖时,脑组织首先对低血糖出现反应,表现为头晕、心悸、出冷汗以及饥饿感等。如果血糖持续下降到低于45毫克%,就可发生低血糖昏迷。如果从食物中摄取的糖一时消耗不了,则转化为糖原储存在肝脏和肌肉中,肝脏可储存70~120克,约张肝重的6~10%。细胞所能储存的肝糖是有限的。如果摄入的糖分过多,多于的糖即转变为脂肪。当食物消化完毕后,储存的肝糖即成为糖的正常来源,维持血糖的正常浓度。在剧烈运动时,或者长时间没有补充食物情况,肝糖也会消耗完,此时细胞将分解脂肪来供应能量。人类的大脑和神经细胞必需要糖来维持生存,必要时人体将分泌激素,把人体的某些部分(如肌肉、皮肤甚至脏器)摧毁,将其中的蛋白质转化为糖,以维持生存。(3)现代生物技术在糖类中的应用由于血糖高和血糖低对人体来说都是有害的。为此,有关科学家为了保证人体内糖类的正常供应,对低血糖人群提供含有浓缩糖的含片和糖果。开发出浓缩糖技术,保证他们维持血糖浓度恒定。而对高血糖患者,则用降血糖药物加以控制。在临床上静脉滴注葡萄糖过快,也会出现血糖升高的现象。所以对于血糖过高的病人点滴速度不应过快,而这些也都基于一定生物技术基础上。从而保证了人们身体的健康。3、现代生物技术脂质与健康(1)脂质的定义及概述脂质(lipids)是脂肪及类脂的总体,是一类不溶于水而易溶于有机溶液,并能为机体利用的有机化合物。脂肪是三脂肪酸甘油或称甘油三酯。脂肪的生理功能是储存能量及氧化供能。类脂包括固醇及其脂、磷脂及糖脂等,是细胞的膜结构重要部分。(2)脂质的生理功能及影响脂肪是人体重要的储能物质,当人们摄食过足时,人体会将多余的能力主要以脂肪形成储存下来。过去的日子中,在旧的封建思想的影响下,人们总以“肥头大耳”为富贵的象征,甚至到当今社会。但肥胖并不是富,更是一种负担。肥胖会带来许多疾病,威胁健康,甚至造成死亡。当人们身体肥胖,自然他们的血液中脂质的含量升高,随着血液的全身巡回,使他们和心力衰竭的正常体重者多1倍;冠心病多2-5倍;高血压多2-6倍;糖尿病多4倍;胆石病多4-6倍。这些疾病都是人类健康的主要杀手。像正处于成长期的人来说,肥胖不仅带来的是智力上的影响,更有心理上的一系列影响。所以在平常生活中,合理的饮食显得异常重要。有人喜欢大鱼大肉,时常酒足饭饱之后修身养性,静如止水,像这种生活习惯,终有一天会猝死在饭桌之上。胆固醇是由体内储有的脂肪转化而来的,而胆固醇又能合成乳汁、皮脂以及类固醇激素,保证人们内、外分系统的正常运转。胆固醇在人体内还参与血液中脂质的运输。但是,胆固醇过多压迫血管,使血液的径流量减少,导致脑供血不足、淤血等,严重的会导致人死亡。性激素则是一种与性别决定有关的激素,它能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。乱食性激素会使人生殖器官发育不完全,会内分泌失调,严重的还会变成“双性“人,大大减少其自身的寿命。(3)现代生物技术在脂质中应用面对这些现象,生物学家采用现代溶脂技术除去多余脂肪。通过一种溶解药物,舒缓血管,溶解多余胆固醇。面对因肥胖而造成心力衰竭的病人,科学家还采用强心剂等生物化学药物经行急救,这些都在一定程度上减缓了发病率,降低了死亡率,使人们的健康得以延续。4、现代生物技术中维生素与健康(1)、维生素的定义和概述维生素是近百年才被陆续发现的一组营养素,是维持人体正常功能的一类有机化合物。其共同特点:它们都不供应热量,也不是有机体的构造成分,但却是维持身体的正常生长和发育,繁殖等所必需的有机化合物,起着调节身体各种功能的作用,身体对它们的需要量很少,但供应不足时会出现各种代谢障碍和症状,称为维生素缺乏病。(2)、维生素的种类及应用V—A:缺乏维生素A会造成皮肤老化,维生素A是丘脑、脑垂体等内分泌腺体活动所需要的极为重要的营养成分。想要保持年轻靓丽,尽量多吃些维生素A高的动物性食物,如:肝、瘦肉、卵黄等。V—B2:维生素B2会促进脂肪的分解。V—B6: 与氨基酸及代谢关系,能促进氨基酸的吸收和蛋白质的合成为细胞的生长所需,对脂肪代谢都会有影响,与皮脂分泌紧密相关。V—L: 维生素L缺乏会影响结缔组织中中股原纤维的形成。V—E:公认有抗衰老作用,能促进皮肤血液的循环和肉芽组织的生长。谷维素:是从米粮油中提取出来的一种天然物质,其成分为以三萜(稀)醇类主体的阿魏酸酯的混合物,它对植物中枢功能有调节和激活作用。它能降低毛细血管脆性,提高人的皮肤血管循环机能,会使皮肤温度升高,四肢皮肤表面血流?增加,被称为“美容素”此外,谷维素还能降血脂,并含强有力的生长促进因子,有助于我们的亲少年成长。(3)现代生物技术在维生素中的应用。针对现在人体内维生素缺乏现象,有关药剂师及营养师在食品及保健品中添加适量维生素。同时生物学家也在这方面进行了许多研究,通过生物制药技术,将大量维生素合成在一个小药片内,制造出补充维生素的药片,这在一定程度上补充了现在爱吃肉类而不爱吃蔬菜的都市人群体内的维生素,使人体内维生素含量保持在一个平稳水平上,使人们身体更加健康。总结:“身体是革命的本钱”健康的身体是我们一切生活的基础,但一个人要做到健康,是十分不易的,这与我们日常的饮食习惯和生活习惯都息息相关。更重要的是我们是否爱护自己的身体,是否决心要要做一个身体健康的人。糖类、脂肪、蛋白质等都是构成我们身体的重要物质,像维生素,各种无机盐等这样的物质在人类体内的含量虽然相对较少,但其作用也是不忽视的。上述物质共同维持我们的生命活动,前面已经提到了各种维生素、无机盐及糖类、脂肪、蛋白质等对人身体的具体作用,例如在对身体的生长,身体器官的功能的影响都一一列出,同时也告诫了我们如果缺少了这些物质,将会有什么严重的后果。然而这些物质都来源于我们日常的食物中,所以合理膳食是相当重要的,这也是维持我们身体健康的惟一路径。随着科学技术的发展,生物科学家已经将着眼点放在人的身体营养健康上,科学家研发新的生物技术来改善人们的身体状况,减轻许多人身体上的痛苦和伤害。作为青年的我们,正处于身体发育的黄金阶段,所以我们更应要注意自己的饮食习惯,养成良好的生活习惯,这对我们以后的生活起着决定性的作用。后 序如今,好好学习生物技术是很有必要的事。生物技术给人类的生活带来了无数变革。而“人类基因组计划”“克隆技术”都是当今最热门的生物技术项目。而我们生活中的大多数药物都是通过生物技术得到的。很难想象如果没有生物技术我们的生活究竟会怎样。我想一定非常糟糕,甚至我们的寿命将会变短,越来越多的问题都直接威胁着人们的生命。而如果没有生物技术对人体内蛋白质、维生素等重要物质的研究与应用,我们将会对自己一无所知,更提不上身体健康这些话,所以现代生物技术保护了我们自身的健康。现代生物技术不容忽视。而对现代生物技术的开发,我们责无旁贷。鸣 谢通过此次探究活动,大家分工明确,都不辞辛苦的完成了各自的工作任务。在此感谢本小组各位成员,以及为我们提供资料的各出版社,还有我们的指导老师。在大家共同合作下,本次探究活动终于圆满结束。再次由衷致谢!参考文献:1、《生物必修1》人民教育出版社2、《生物化学》 第六版 人民卫生出版社主编: 周爱儒副主编:查锡良3、《登上健康快车》北京出版社主编:关春若4、《高中生物基础知识手册》第七次修改 北京教育出版社主编:薛金星这是我们小组写的,网上绝对跟这一样的。

着人民收入提高,生活方式和消费习惯的改变,美容健康服务逐渐成为一个新的消费 热点 。下面是我为你精心整理的关于美容与健康论文,希望对你有帮助!

摘要:要遵循(细部观察及不断询问客人的感觉及反应,客人极度不适,要停止观察)、专心照顾(一面护肤,一面专注观察过程的变化,一有肤变,立即停止)、小心使用护肤品(选择护肤用品要有专业常识,并小心使用,刺激性较弱的保养品为优先考虑)的“三心”原则,避免护肤过程中引发刺激产生类敏感的不适。

关键字:敏感、皮肤、保养、生活细节

敏感性皮肤就是容易因饮食、情绪或所用的护肤用品,导致皮肤表面干燥、发红、起斑点、眼肿、脱皮或生暗疮等。 敏感性皮肤最直接的定义就是“易受刺激而引起某种程度不适的皮肤”,易受刺激是主要关键,这种皮肤一般都比较白,毛孔也较细小。敏感性皮肤一般很脆弱,遇到外在环境出现变化,肌肤无法调适。而出现不舒服的感觉,这是一种不健康的皮肤类型。

要遵循(细部观察及不断询问客人的感觉及反应,客人极度不适,要停止观察)、专心照顾(一面护肤,一面专注观察过程的变化,一有肤变,立即停止)、小心使用护肤品(选择护肤用品要有专业常识,并小心使用,刺激性较弱的保养品为优先考虑)的“三心”原则,避免护肤过程中引发刺激产生类敏感的不适。敏感性肌肤在换季的季节最易发生,热温由热变冷,空气中的相对湿度由高变低,很多平常自觉皮肤较脆弱的人,在秋冬时期,无论护肤的选择方式以及护肤用品的选择,都是配合专业秉持“三心”的原则,逐渐改善肤质,让美丽的肌肤臻于至善至美。

一、敏感性皮肤主要具有下列特征表现:

1. 皮肤表皮薄,细腻白皙,皮脂分泌少,较干燥,微血管明显,皮肤呈现干燥机能减退,角质层保持水分的能力降低,肌肤表面的皮脂膜形成不完全。

2. 接触化妆品或季节过敏后易引起皮肤过敏,出现红、肿、痒。皮肤缺乏光泽,脸颊易充血红肿。

3. 因季节变化而使皮肤容易呈现不稳定的状态。主要症状是搔痒、烧灼感、刺痛、皮肤发痒和出小疹子。

4. 容易受冷风、食物、水质、紫外线、合成纤维、香味、色素等外在环境或物质的影响。

5. 当接触到刺激性物质就会引发肌肤的问题。对阳光、气候、水、植物(花粉)、化妆品、香水、蚊虫叮咬及高蛋白食物都有可能导致过敏。

二、敏感肌肤大致分为以下几种类型:

A.干燥性敏感肌肤

无论什么季节,肌肤总是干巴巴且粗糙不平,一搽上化妆水就会感到些微刺痛、发痒,有时会红肿,有这几种症状的人属于干燥性敏感肌肤。肌肤过敏的原因是因为肤持干燥,导致防卫机能降低,只要去除多余的皮脂和充分种保湿即可。

B.油性敏感肌肤

脸上易冒出痘痘和小颗粒,会红肿、发炎,就连脸颊等易干燥部位也会长痘痘,专家称有这些症状的人应属于油性敏感肌肤。敏感原因为过剩附着的皮脂及水分不足引起肌肤防护机能降低,只要去除多作的皮脂和充分保湿即可。

C.压力性敏感肌肤

季节交替及生理期前,化妆保养品就会变得不适用,只要睡眠不足或压力大,肌肤就会变得干巴巴,有这几种症状的人应属于压力性敏感肌肤。原因在于各种外来刺激或荷尔蒙失调所引起的内分泌紊乱。

D.永久性敏感肌肤

如同过敏性皮肤炎或阳光、香料、色素等异常敏感来源。特定的刺激物(过敏源)引起过敏反应,如果依然按照自己日常的保养方式会很危险,最好公平是马上到皮肤科诊所求诊,并用医师所建议的保养产品。

三、注意护理

成为敏感性肌肤后,皮肤会变得非常脆弱,外界轻微的变化都有可能导致肌肤过敏,因此在平常的养护中一定要注意小心呵护。

1.保持皮肤清洁。春天多风沙,这些灰尘与分泌旺盛的皮脂相混合,易造成皮肤粗糙,故应时刻保持皮肤清洁,可用温和的洗面奶及柔肤水,帮助杀菌、清洁、柔软肌肤。皮肤在冬季多因干燥缺水而异常敏感,因此在选择护理用品时,应选不含香料、酒精、重防腐剂的成分。

2、洁面剂方面,不要选太浓太刺激的碱性产品,由于碱性太强,会伤害皮肤,因此应以温和而偏微酸性的洁面乳为佳。 此外,洁面时亦不应使用洁面刷、海绵或丝瓜络,以免因摩擦而造成敏感。使用天然植物制成的护肤品,如用蔬菜水果制成的护肤品或面膜。不宜使用含有药物或动物蛋白的营养护肤品及面膜,因皮肤对其易发生过敏。

3.不要随意更改往日用惯的化妆品品牌,因为皮肤需要适应新的气候,正处于一种抵御、适应外界环境能力较为薄弱的时候,随意更改品牌的话,很容易出现过敏。

4.随时注意皮肤的保湿,增强皮肤的抵抗力,可选用清爽型、亲水性护肤品,原来冬季使用, 的含油多的护肤品应尽量少用。跟夏季不同,在干涸的秋冬,敏感性皮肤在使用粉底时,除要顾及防敏感的作用外,也应选择含高水分的湿粉底,以减少因干燥而造成的痒痛。

5.对寒风和紫外线过敏的皮肤,外出应保护好皮肤。如冬天戴好防寒帽及口罩,防止寒风侵袭。夏天应撑伞或戴遮阳帽,面部皮肤涂防晒霜,防止日光曝晒。

注意风沙对皮肤的影响,平时皮肤较敏感的人外出时要注意这些。

6.饮食上多吃新鲜水果、蔬菜,少食刺激性强、易引起过敏反应的食物如海鲜、笋类等。多补充维他命C ,缺乏维他命C,容易令皮肤粗糙枯干,从而引致皮肤炎、脱皮等敏感症状。在含丰富维他命C的蔬果中,梨与奇异果是首选,多吃可以加强皮肤组织,有助对抗外来敏感。

7、晚上护理皮肤时,应用水果汁或蔬菜汁护肤。既起到营养皮肤的作用又防止皮肤过敏。

8、定期到美容院做皮护,对改善皮肤的条件,增加皮肤的抗敏性有较好的作用。

四、注意化妆品的选择

1.洁面产品

我们的皮肤通常在秋冬季会因缺水干燥而异常敏感,因此护理品应以不含香料,酒精,防腐剂等成分为准。对于敏感性肌肤者而言,洁面产品不能太刺激,可选温和而偏微酸性的洁面乳。这里要强调的是,洁面时水温不能太热也不能太冷,更不能用肥皂和香皂洗脸等含碱性物质的洁面乳洗脸,那样会加重皮肤过敏的症状。另外,敏感性皮肤不宜使用磨砂膏、去死皮膏等。这是因为皮肤的角质层薄和角质层损伤是造成敏感的主要原因,因而保养的首要原则就是维护角质层不受伤害。像尚赫的海洋活肤洁颜露和蓝希活性金洗面乳就是两款不错的洁面品。前者集卸妆和清洁为一体,能彻底清除肌肤表面彩装及深层污垢,同时对皮肤进行滋养保护;后者由于其独特的成分,能让用者在彻底清洁面部污垢的同时使肌肤得到滋养并增强肌肤自身免疫机能。

2.爽肤水

洗完脸后涂上爽肤水能使面部有清爽及光滑的感觉,一般的爽肤水都含有酒精,除容易令敏感皮肤发红外,当酒精挥发后还会令皮肤感觉很紧绷。所以皮肤敏感的朋友应该选择性质温和又不含有酒精,香料的爽肤水。涂时应用手指指腹轻弹,不宜大力拍打。具有海洋高密度锁水分子,海洋粘多糖等成分的尚赫海洋活肤水,是爽肤水中的好品牌,它能在皮肤表面形成柔软平滑的保湿屏障,活化肌肤细胞,具有辅助、提高保养品吸收的功能。

3.日霜

皮肤敏感的朋友不宜选用带刺激性而浓度高的修复霜,偏微酸性而无香料或标明敏感皮肤专用的最好。由于秋冬阳光不如夏季强烈,日霜中便不需要使用油光控制的成分,但应以能着重锁紧肌肤水分的活性粒子成分为主. 比如内含海洋高密度锁水因子,锁水磁石的尚赫海洋活肤精华霜,它能在表皮形成3D保湿水网,平衡油水,超强保湿,同时修复受损细胞。

4.面膜

敏感性肌肤浅薄的角质层常常不能保持住足够的水分,无论是在夏天的冷气房中,或是在冬天干燥的气候中,具有这种肤质的人,会比一般人更敏锐地感觉到皮肤缺水、干燥,因而日常保养中加强保湿非常重要。除使用含保湿成分的化妆水、护肤品外,还应经常性地定期做保湿面膜。海洋活肤面膜,含有丰富的矿物质及微量元素,能提高细胞活力、达到油水平衡,促进血液循环及新陈代谢。将清洁,补水、美白一次完成。

5.隔离乳

敏感性肌肤者比非敏感性肌肤者更易在日常生活中对刺激性物质产生反应,因此外出或者上彩妆之前,涂上一层隔离乳就显得尤为重要。尚赫海洋活肤隔离乳,能隔离紫外线,粉尘等有害物质,提供全天候的保湿作用,抗自由基及氧化物质,防止皮肤衰老。它清爽透气,不油腻,同时修饰肤色,为肌肤增添光彩。

对于敏感性皮肤我们既要注重平时在日常生活中的饮食又要注重保养。希望每个人对自己的皮肤负责,还自己一个美丽。

参考文献:

1、农牧岗,梁作裕,覃君良,曹烁;中成药药理实验 方法 的探讨——美容中成药药理实验方法初探[J];中药药理与临床;1985年00期

2、吴琰瑜,王学民;敏感性皮肤的测试及其评定[J];中华医学美学美容杂志;2003年04期

3、胡晋红,朱全刚,范国荣;皮肤药理学的研究进展[J];中国临床药理学杂志;2001年05期

4、王旭平 ,任道凤 ,金锡鹏;皮肤屏障研究方法的新进展[J];国外医学.皮肤性病学分册;1999年06期

【摘要】所谓“一白遮白丑”,亚洲女性对于美白有执着的追求。果蔬中含有丰富的营养维生素,有一种人体皮肤内表层易于吸收的褪色素。维生素的种类很多,功用也多种多样。它们不仅是维持生命的必要之素,而且是美容的重要物质,通过食用以及外敷都可提高皮肤的光泽及亮度。

【关键词】美白、维生素、果实美容。

现在市场上各种美白产品琳琅满目,对于美白肌肤很多女生都喜欢使用昂贵的美白产品,有时候用得多还比不上内服的效果好,其实在我们的身边就存在很多可以美容的食物,省钱又有效。现代医学研究发现,果蔬中主要含有维生素、矿物质、纤维素、不饱和脂肪酸等营养物质。维生素不仅是维持生命的必要之素,而且是美容的重要物质。人体一旦严重缺乏维生素,会影响到美容与健康。

一、影响肤色的因素

人类的肤色因种族不同而不同。在同一种族的人中,皮肤颜色的深浅也不完全相同。即使在同一个体中,皮肤的颜色也可受年龄,环境、季节、食物、皮肤状态,健康情况等因素的影响。一般来说,皮肤的颜色与下列因素有关。

(1)皮肤表皮角质层的厚薄。表皮透明层及颗粒层的厚薄、真皮层内血管的充血程度及皮肤表面的光洁度都与肤色有关。若角质层厚,皮肤偏黄色;颗粒层和透明层厚,皮肤显白;真皮层血液循环充足,皮肤红润;皮表若不平整,有凹陷,可使皮肤发青。

(2)黑色素 黑色素是由黑色素细胞产生的,它是使毛发和皮肤着色的黑褐或黄褐色色素,其数量与分布影响皮肤黑色调的深浅,是引起皮肤颜色变化的主要原因。

(3)内分泌 内分泌对肤色的影响主要是通过对黑色素的影响来实现的。例如肢端肥大症患者因为垂体分泌的促黑素激素增加,所以黑素的形成增加,使皮肤出现色素沉着。性激素特别是雌激素也能刺激黑素细胞分泌黑素,孕激素则促进黑素的转运和扩散,二者联合作用的结果就使妊娠妇女出现明显的色素沉着--妊娠斑。

(4)营养 人体内的各种代谢过程包括色素代谢在内均与营养有关。动物实验表明,酪氨酸、色氨酸、赖氨酸等氨基酸在黑素形成中是必需的。泛酸、叶酸、生物素、对氨苯甲酸等也可参与黑素形成。维生素C在黑素代谢中可使深色氧化型酿式产物还原,从而使色素转淡。维生素A缺乏引起毛囊角化过度而使流基减少,引起色素沉着。烟酸缺乏可对光敏感而出现色素沉着。微量元素在黑素代谢中也起很大作用,其中以铜离子和锌离子较为重要。身体中若缺少了铜离子和锌离子,毛发就要变白。此外,一些重金属,如砷、钮、银、金等,可以通过增强酪氨酸酶的活性而使黑素生成增加,引起皮肤色素沉着。

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植物激素研究进展论文

在高中生物第四章《植物生命活动的调节》中,以顶端优势为例,说明植物激素之一生长素对植物生长的促进作用,与其浓度的高低有一定关系,并以棉花摘心和果树修剪为例,略述它在生产实践上的应用价值,恰当地联系了实际,激发了学习兴趣,容易为学生理解。但是,要真正掌握和运用这一原理,为“科技兴农”服务,还须扩大视野,反复实践,不断总结提高。现将我如何结合教学,培养学生动手能力,探索“科技兴农”的做法略述于下。1指导葡萄修剪栽培葡萄是一条见效快的致富门路,但它的技术性较强,主要是修剪和病虫害防治。葡萄的修剪主要是冬夏两季。我校是农村中学,冬季(12月至翌年1月)要带同学到毗邻的专业户葡萄园中学习冬剪技术。而葡萄的夏季修剪,则更为繁重而严格,项目也较多,摘心剪梢就是其中重要的一项。在结果枝蔓始花时(一般在5月下旬~6月初),带同学到园中实习,在花序以上留4~7叶,将新梢顶端摘去(一般长3~5cm)阻止顶芽产生的生长素向下运输,促使夏芽萌发,抽生夏芽副梢。学生看得见摸得着,很容易理解生长素对生长影响的二重性特性。因为长江流域气候温暖湿润,葡萄枝蔓生长旺盛,副梢萌发次数多,花序原始体形成容易,因此,生产实践上常保留结果枝花序以上的1~2个夏芽副梢,其余全部抹除,以提高座果率,并对此副梢也进行摘心,解除其下部侧芽所受的抑制作用,同时对发育枝和徒长枝进行重摘心,调节养分流向,促使夏芽副梢出现二次花序,培养二次结果,甚至三次结果,创造一年多次结果的良好条件,达到增产的目的。学生为之耳目一新,再次证实了“知识就是力量”,“科技是第一生产力”的英明论断;也符合兴趣发展是从“有趣→乐趣→志趣”的客观规律,激发了学习积极性,许多同学准备在家庭园子里试种。2指导落叶果树的修剪顶端优势的原理在果树整枝修剪上应用极为普遍,如桃、梨、苹果、柿等。我曾以校内的幼年桃树为例,指导学生进行修剪,实践教材内容。在桃树定植后的当年,距地面65~80cm处摘心或剪截,叫定干。使下部侧芽萌发,并把剪口下约20~40cm一段选作整形带,其上选育3个生长健壮、分布均匀、开张角度适当的新梢作为第一层主枝,以后通过各种不同程度的短截逐步培养副主枝和结果枝组,逐步“造成一定形状的树冠”(即生产上普遍采用的自然开心形树形)。其它落叶果树的修剪整形,方法与桃树大同小异,即运用顶端优势的原理,通过修剪来调节果树器官的数量、质量、性质及其在树冠内的分布,调节生殖与生长的关系,维持丰产树形。学生在实践中加深理解了课文内容,学到了栽培修剪技能,效果很好,回去能够试着做,少数饶有兴趣的尖子,成了能说能做的小技术员。3指导菊花等花卉的矮化栽培“菊不盈尺”,是对菊花株高的严格要求,也是评品菊花观赏价值的重要条件之一。而要做到“菊不盈尺”主要靠摘心,一般须2~3次。我每年都要指导同学对学校栽培的菊花进行摘心整枝,并留部分不摘心的作对比观察,通过实践,大家都能深刻理解和运用顶端优势原理促进侧芽萌发,调整花朵数量和质量,并把植株控制在理想的高度,提高观赏价值。在反复实践中又摸索出新的摘心方法,即先摘顶心,以后分批抹去全部腋芽、侧枝,养根护叶,逼地下茎萌发脚芽,最后齐土面剪除老茎这样从上到下逐层摘心除枝,诱导脚芽早出土并茁壮生长,最终开出硕大花朵,培育成矮壮型菊花,效果更好。其它许多花卉的修剪造型,原理和方法也和菊花基本相同。如月季,萌芽力虽强,花开在当年生新梢顶端,不修剪腋芽不易萌发,枝条又瘦又长,呈藤本状,因此,除冬季休眠期重剪外,在生长期,当花将凋谢时,一般在残花第三个复叶以下及时进行轻度短剪,以促使下部腋芽萌发,不断开出硕大艳丽的花朵。又如一串红、�杜鹃等,通过分别对主茎和侧枝摘顶,抑制顶端优势,促使腋芽萌发,控制植株纵、横方向生长,达到株形矮壮,侧枝丛生,繁花满枝的理想效果。至于那些随处可见的绿化隔离带绿篱、绿墙和各种形式的绿球,也是应用此原理,通过修剪艺术,才形成茂密的绿色屏障和多姿多彩的艺术造型。还有油料作物芝麻,试验证明打顶是增产的有效途径,即在终花期及时对主茎和分枝摘心,一般可增产一至二成。

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可以对你们城市的工厂周围的植物进行调查啊

收稿日期:2007-10-25基金项目:深圳市科技和信息局基金资助项目作者简介:王丹(1982-),女,辽宁本溪人,硕士研究生,从事植物生物技术研究。注:雷江丽为通讯作者。大花美人蕉茎尖组织培养技术研究王 丹1,2,雷江丽2,吴燕民3,吕 慧2,郁继华1(1.甘肃农业大学 农学院,甘肃 兰州 730070;2.深圳市园林科学研究所,广东 深圳 518003;3.中国农业科学院 生物技术研究所,北京 100081)摘 要:以大花美人蕉(Canna×generalis)根茎茎尖为外植体进行组织培养技术研究,筛选出芽诱导适宜的培养基为MS + 6-BA (单位下同)+ TDZ ;MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基能较好地诱导分化出丛生芽, 继代增殖培养中与MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基交替使用可减少畸形芽,增殖系数达;适宜的生根培养基为MS + 6-BA + NAA ,生根率达,且植株生长健壮,移栽易成活。关键词:大花美人蕉;茎尖;组织培养中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2008)01-0033-04Research on Shoot-tip Culture of Canna×generalisWANG Dan1,2, LEI Jiang-li2, WU Yan-min3, LÜ Hui2, YU Ji-hua1( of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Gansu China; Institute of LandscapeGardening, Shenzhen 518003, Guangdong China; Research Institute, Chinese Academy of AgriculturalSciences, Beijing 100081, China)Abstract: The paper mainly studied on tissue culture of Canna×generalis with the stem tips asexplants. The results showed that the bud inoculation medium was MS + 6-BA ; the best of clump shoot induction and differentiation medium was MS + 6-BA +TDZ + NAA ; using MS + 6-BA + TDZ + NAA asproliferation medium, an optimal proliferation rate was obtained. When the two kinds of mediumused alternatively, the effect was better. The optimum rooting medium was MS + 6-BA +NAA , the rate of rooting could reach , and cultured in this medium, the plant grewwell and easy to words: Canna×generalis; shoot-tip; tissue culture大花美人蕉(Canna×generalis)属美人蕉科(Cannaceae)美人蕉属(Canna)的园艺杂交种[1],是多年生喜光宿根草本花卉,原产美洲热带和非洲等地。其枝叶茂盛、花朵艳丽、姿态优美、花期长,在深圳地区几乎全年开花,是配置大型花坛的优良品种。大花美人蕉不仅观赏价值高,而且能吸收硫、氯、氟、汞等有害物质,具有净化空气、保护环境的作用,因此,世界许多城市的园林绿化中都广泛应用。美人蕉传统的繁殖方式主要采用分切地下根茎的方法,繁殖速度慢、增殖效率低,而且连续营养繁殖造成病毒积累致使病毒病在各地相当普遍,严重影响其观赏价值。利用茎尖组织培养进行脱毒试管苗快繁,是目前大力繁殖与推广美人蕉的主要手段。关于美人蕉组织培养的研究报道较少[2,3],本研究探索其组织培养高效的再生体系,以期为品种提纯复壮及遗传转化、性状改良奠定基础。2008,37(1): Plant Science第·34· 37 卷1 材料与方法 材料供试材料为目前城市绿化中普遍应用的大花美人蕉‘President’品种。 外植体选择与处理选择生长健壮、无病虫害的优良母株,挖取带芽胞的根茎,去除表面老皮并用肥皂水清洗。用75%乙醇棉擦拭,然后采用不同的消毒剂及处理时间(升汞10min、2%次氯酸钠10min、2%次氯酸钠20min、2%次氯酸钠 + 升汞5min、2%次氯酸钠 + 升汞10min),封闭式振摇灭菌。无菌水冲洗5 次,置于超净工作台上备用。接种前,剥去外部叶片,露出生长点,立即切取茎尖进行接种。 培养方法及培养条件试验于2006 年10 月在深圳市园林科学研究所组培室进行。诱导、增殖和生根培养基均选用MS为基本培养基,在不同培养阶段附加不同种类、不同浓度配比的植物生长调节剂(表2~表4),蔗糖3%,pH 。培养温度(28±2)℃,光照强度2 500 lx,光照周期为14h/d,相对湿度70%~80%。每处理接种30 瓶。定期观察试管苗生长与分化情况。2 结果与分析 不同消毒处理方式对外植体无菌化的影响因供试外植体取自美人蕉地下根茎,表面污染物较多,不易消毒,且不同植物及外植体的成熟度对消毒剂的反应不同,故本试验选用升汞和次氯酸钠进行灭菌效果比较,以筛选合适的消毒剂及消毒处理时间。由表1 可知,2%次氯酸钠20min 处理的无菌化效果较好,但茎尖褐化较严重,说明灭菌时间过长对去老皮后的幼嫩根茎影响较大。升汞10min 处理与2%次氯酸钠 + 升汞 10min处理,无菌化效果差异不大,但2%次氯酸钠 + 升汞 10min 处理有轻微药害。因此,后续实验选用升汞处理10min 进行外植体消毒。 不同生长调节剂配比对芽诱导的影响以MS 为基本培养基,附加不同浓度6-BA、NAA、2,4-D、KT、TDZ 等(表2),以筛选出较适宜美人蕉茎尖诱导分化的配方。因美人蕉根茎具有休眠特性,芽诱导分化较难。TDZ 具有很强的促进细胞分裂活性,~μmol/L 即可有效促进分化[4],因此,本实验对TDZ 的诱导效果进行初步探索。试验表明,在不添加任何生长调节剂的MS 基本培养基(1 号)上,茎尖接种10d 后开始生长,叶片展开后,生长停止;15d 后转接到新的MS 培养基上无明显生长,随后叶片逐渐变黄、萎蔫,说明基本培养基中添加生长调节剂是美人蕉离体培养的必要条件。在仅添加6-BA 的2、3、4 号培养基中,高浓度的2 号培养基分化率为,明显好于3、4号培养基,说明美人蕉启动芽诱导分化需要高浓度的细胞分裂素(表2)。11~16 号培养基添加物为不同生长调节剂与TDZ 组合(表2)。仅添加TDZ 的培养基分化率为0,而多种生长调节剂配合使用分化效果更好[5]。其中15 号培养基的侧芽分化率最高,达,且每个茎尖可增殖2~3 个侧芽,但个别茎尖经多次转接后有畸形芽;与2 号培养基相比,分化率明显提高,说明添加低浓度TDZ 可促进芽诱导分化(表2)(图版-a)。5、6、7 号培养基为生根培养基,探讨NAA 对美人蕉茎尖生长和生根的影响。试验结果初步说明美人蕉在6-BA/NAA 小于2/ 时生根率可达50%以上(表2)。8、9、10 号培养基,探讨美人蕉脱分化,诱导愈伤组织,但结果均不理想。因此,建立高效的美表1 不同消毒剂及处理时间对外植体无菌化的影响处 理 接种数污染数污染率(%) 药害情况升汞10min 30 5 基本无药害2%次氯酸钠10min 30 12 无药害2%次氯酸钠20min 30 4 20%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞5min 30 10 3%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞10min 30 5 7%有药害第1 期 王丹,等:大花美人蕉茎尖组织培养技术研究 ·35·人蕉遗传转化再生体系还需进一步探索愈伤组织诱导途径。 芽继代增殖为了探讨优化的芽继代增殖培养基配方,按表3 设计6-BA、NAA、TDZ 的正交实验,以15 号培养基上分化出的丛生芽为接种材料,进行继代增殖培养(图版-b)。由表3 可见,除17、18 号培养基外,低浓度TDZ()的分化促进作用较高浓度()的效果好,说明高活性的TDZ 浓度过高反而抑制分化。当 时, NAA 促分化作用显著优于。在TDZ、NAA 浓度相同的情况下,随着6-BA 浓度的升高,分化率提高。但随着继代次数的增多,含高浓度6-BA的27 号培养基分化率略有下降,甚至有个别畸形芽产生,说明高浓度细胞分裂素对短期的分化有促进作用[9],但继代数次后,芽已经萌动,自身具有分化能力,需适当降低6-BA 浓度进行壮苗,以避免畸形芽产生。因此,在增殖过程中交替使用分化增殖系数较高的19 号培养基和27 号培养基,既可保证较高的芽分化率,又可使继代苗生长健壮,减少畸形芽。 生根诱导增殖芽3~5cm 长时,转接到生根培养基上培养约10d 后,可见到根生成(图版-c)。接种20d 后统计生根结果(表4)。从表4可见,所用培养基上都有根生成,说明美人蕉生根较容易;结合生根率和生长势,我们认为MS + 6-BA + NAA 培养基较适宜美人蕉生根。表2 不同植物生长调节剂组合的比较植物生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA 2,4-D KT TDZ分化率(%) 生根率(%) 备注1 0 0 0 0 02 9 0 0 0 0 参考[2]3 5 0 0 0 0 参考[3]4 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 08 0 0 4 0 09 0 0 2 1 0 参考[6]10 0 0 2 0 参考[7]11 0 0 0 0 012 0 0 0 参考[8]13 0 0 0 0 0 1 0 8 0 0 0 5 0 0 表3 不同生长调节剂配比对芽继代繁殖的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA TDZ接种数分化率(%)增值系数 生长势17 30 ++18 30 ++19 30 ++20 30 ++21 30 ++22 30 ++23 30 ++24 30 +25 30 ++26 30 +27 30 ++28 30 +注:++ 表示生长势强;+表示生长势弱。同列中不同字母表示差异显著(P<=,表4 同。表4 不同的生长调节剂配比对组培苗生根的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA接种数生根苗数生根率(%)植株生长势29 0 30 19 +30 0 30 21 ++31 30 20 +++32 30 16 ++注:+++ 表示生长势强;++表示生长势中等;+表示生长势弱。第·36· 37 卷3 结 论美人蕉根茎生长在土壤中,无菌化操作较困难。灭菌试验表明,升汞震荡灭菌10min 效果较好,采回的外植体应尽快处理接种,放置时间过长伤口处易染菌,导致接种后褐化较严重。MS + 6-BA + ZDT + NAA 培养基能较好地诱导分化丛生芽,MS + 6-BA + TDZ NAA 为较好的增殖培养基,在增殖培养过程中这两种配方交替使用效果更好;短时间使用高浓度生长调节剂对增殖有促进作用,但长时间使用高浓度生长调节剂会使组培苗质量下降。在试验中还发现,转接次数多的茎尖较转接次数少的分化率大,建议在接种后的10~20d 内及时转接。选用MS + 6-BA + NAA 为生根培养基,生根率较高,根系粗壮、根毛密集,植株生长健壮(图版-d),且移栽成活率较高。参考文献:[1] Segeren W, et al. The genus Canna in Northern South America[J]. Acta Bot Neerl., 1971,20(6): 663-680.[2] 刘文萍,等. 美人蕉茎尖组织培养及快繁技术[J]. 北方园艺, 2001(6): 32.[3] 丁爱萍,等. 美人蕉组织培养及快速繁殖技术[J]. 园林科技, 2006(1): 11-12.[4] Singh N D, et al. The effect of TDZ on organogenesis and somatic embryogenesis in pigeonpea (Cajanus cajan L. Millsp)[J].Plant Science, 2003,164(3): 341-347.[5] 王关林,等. 高活性细胞激动素TDZ 在植物组织培养中的应用[J]. 植物学通报, 1997,14(3): 47-53.[6] 宣朴,等. 生姜茎尖组培快繁技术研究[J]. 西南农业学报, 2004,17(4): 484-486.[7] Kromer K, et al. In vitro cultures of meristem tips of Canna indica L.[J]. Acta Horticulturace, 1985,167: 279-286.[8] Vendrame W A, et al. In vitro propagation and plantlet regeneration from Doritaenopsis Purple Gem 'Ching Hua' flowerexplants[J]. HortScience, 2007,42(5): 1 256-1 258.[9] 刘敏. 花卉组织培养与工厂化生产[M]. 北京: 地质出版社, 2002: 101-102.

研究进展是研究性论文吗

举例来说:写1+1为什么等于2的就是研究型论文,写怎么应用1+1=2的就是应用性论文。

理论研究性。所谓研究进展,就是对相关方面研究的前沿动态所作的总结性的文章。研究的对象为现象,任何事件都可以称为“现象”,包括研究本身。现象可以以多种方式聚类,例如按学科。研究按不同的标准可以分多种,其对象为现象这是不变的。研究是主动和系统方式的过程,是为了发现、解释或校正事实、事件、行为、理论,或把这样事实、法则或理论作出实际应用。研究是应用科学的方法探求问题答案的一种过程,因为有计划和有系统的收集、分析与解释资料的方法,正是科学所强调的方法。

什么叫研究型论文这些论文写的内容是研究。研究方案呢有学术研究的。

就是按照科研设计,选题,收集样本,发现规律,进行统计处理,论证,写成论文,研究性论文就是原著。

激光加速最新研究进展论文

核物理是研究射线束的产生、探测和分析技术;以及同核能、核技术应用有关的物理问题。下面我给大家分享一些核物理学术论文,大家快来跟我一起欣赏吧。

激光核物理

摘 要 在最近十年,激光技术有了长足的进展,激光的强度超过了1022W/cm2, 激光的电场达到~4×1012V/cm.当这种高强度的激光照射在靶上时,可以产生许多由激光产生的核反应现象.在这篇 文章 中,作者回顾了这一领域的 研究 进展,并对在不远的未来激光产生 电子 ?质子?中子?X射线和正电子 发展 的潜力进行了一些讨论.

关键词 啁啾脉冲放大,粒子云,正电子发射层析术,库仑爆炸

1 什么是

最近十年中,激光技术有了显著的进展,激光强度已超过1022W/cm2,激光的电场强度达到;1012V/cm,比氢原子中电子玻尔轨道上的库仑场大759倍,相当于在原子大小上相应加上约40kV的电压,在原子核大小上相应加上约的电压,在这种很强的电场作用下,所有的原子都会在极短的时间内被电离,产生从几个MeV到几百MeV的质子,几十MeV到GeV的电子和其他粒子,以及韧致辐射和中子,这些粒子可以产生核反应,打开了核物理以及非线性相对论光学研究的新领域[1—3].

在今后的十年中,激光强度可能会提高到1026—1028W/cm2,这样高强度的激光可以将粒子加速到1012—1015eV,并将成为研究粒子物理?引力物理?非线性场论?超高压物理?天体物理和宇宙线研究中的一个有力工具[1].

超高功率超短脉冲激光技术的发展,在实验室中创造了前所未有的极端物态条件,如高电场?强磁场?高能量密度?高光压和高的电子抖动能量?高的电子加速度,这种极端的物理条件, 目前 只有在核爆中心?恒星内部?星洞边缘才能存在,在它和物质的相互作用中,产生了高度的非线性和相对论效应,产生了崭新的物 理学 领域,也为多个交叉学科前沿研究领域带来了 历史 性的机遇和拓展的空间.

2 国内外研究现状

当前国际上已经在一些实验室中建立了几十TW到几个PW的激光系统,在上世纪80年代中期,以前激光的强度长期停留在1014W/cm2左右,这是由于非线性吸收效应随着激光强度的增加而迅速增强,在80年代中期之后,由于采用了啁啾脉冲放大技术(chirped pulse amplification, CPA),激光强度提高了6—7个数量级,在CPA技术中,一个飞秒或皮秒的脉冲通过色散的光栅对在时间尺度将它展宽了3—4个数量级,这样就避免了放大器的饱和以及在很高强度时由于非线性效应产生的光学放大器件的损伤,在经过放大以后,再由另一光栅对将脉冲宽度压缩回到飞秒或皮秒宽度,以获得1019W/cm2到1022W/cm2的靶上功率密度.CPA超短脉冲TW的激光装置在法国光学 应用 研究所?瑞典Lund大学?德国Mark-Plank研究所?德国Jena大学?日本JAERI和 中国 工程物理研究院?中科院上海光学精密机械研究所?中科院物理研究所?中国原子能 科学 研究院等都建有.日本原子能研究所采用变形镜和CPA相结合的技术,运用低f值的抛物面镜,将激光聚焦于1μm的斑点,可以进一步提高焦斑上的功率密度,但是由于放大介质的单位面积上的饱和能量通量和光学元件的损伤阈值的限制,单位面积上最大的光强度?I??th?=hν3σΔν?ac2?,这个数值约为10?23?W/cm2.美国LLNL正在计划建造10?18?W(exawatt)和10?21?W(zettawatt)的激光装置,以期获得1026W/cm2 —1028W/cm2的靶上功率密度.

高强度的激光可以引起许多核反应,当激光强度I>10?18?W/cm2时,在激光电场做抖动的电子能量达到,产生了相对论等离子体.运用强激光在等离子体中产生的尾场去加速电子,如用一台紧凑型的重复频率的激光器可以产生200MeV的电子.这种激光等离子体型的加速器具有比通常电子加速器高出1000倍的加速梯度,即达到GV/m.运用高强度?单次脉冲的激光也获得了100MeV的电子,并测量到它的韧致辐射.超短超强激光还可以产生质子束,并开始运用这些质子束产生正电子发射层析术(positron emission tomography,PET)所需要的短寿命的正电子放射源,一种用激光来产生的小型化的和 经济 的质子产生器有望在未来用于质子治癌.运用超短超强激光直接产生正电子已在英国卢瑟福实验室开展,他们用重复频率的TW级的激光,打在高Z元素的靶上得到每脉冲2×107个正电子,它对于基础研究和材料科学很有用途.通过超短超强激光和氘团簇的相互作用,产生聚变反应的中子,其中子产额可以达到105中子/焦耳,激光产生中子的能量效率已达到世界上大型的激光装置的水平,它可以成为台面的中子源,由于其中子脉冲通量高,但总的中子剂量很小,适合于生物活体的中子照相和材料科学的研究.运用超短超强激光和氘化聚乙烯作用产生中子,Hilsher等人用钛宝石激光(300mJ, 50fs, 10Hz, 10?18?W/cm2) 轰击氘化聚乙烯靶,产生104中子/脉冲.运用超短超强的激光在相对论性的电子上的散射,产生几百飞秒?几十埃的硬X射线,可以用来研究材料和生命科学的一些 问题 ,这种超快的硬X射线源对于研究一些高Z物质和时间分辨的超快现象具有重要的意义.超短超强激光所产生的高能电子,在物质中产生高能X射线,可以在裂变物质铀中引起裂变,并在裂变靶中探测到许多裂变产物.在激光的强度达到1028W/cm2时,电场强度只比Schwinger场(真空击穿场强)低一个数量级,在这样的场中,由于真空的涨落被激发,激光就有可能从真空中产生正负电子对,美国Lawrence Berkerly实验室在SLAC高能加速器上,用10?18?W/cm2的激光束和聚焦性能很好的的电子束相碰撞,产生了200多个正负电子对,这是由于在反向相碰的电子和激光中,从电子的坐标系来看,激光的场强增强了Lorentz因子倍,以至于可以远远地超过Schwinger场值,直接从真空中产生一些电子对.

3 新的科学研究的 内容 ,新的交叉点

激光产生高能电子[4—7]

产生高能电子的机制有两种:第一种是在激光场作用下,电子做抖动运动,在激光强度I=10?20?W/cm2时,电子抖动运动能量能达到10MeV;第二种是由非线性效应所产生的能量比较高的部分.用300J,的激光照射在厚的金靶上,测量到的电子能谱分布基本上由两个部分组成:一部分是由有质动力产生的,它的能量在20—30MeV以下,还有一部分就是由非线性效应产生的几十MeV以至100MeV以上的高能量的电子,并和粒子云(particle in cell,PIC) 的 计算 结果符合,目前加速电子最高能量已达1GeV.能散度可达3% .

当激光的强度增加时,光波的压力变得很大,光压推着电子往前走,光波就像一个光子耙将等离子体中的电子推到脉冲的前面积累,形成电子的“雪耙”(snow plow) ,在这种“雪耙”加速中,电子的动能得到增益.在综合了光压作用和激光场的作用后,计算得到在激光强度为I=1026W/cm2时,加速梯度可达200TeV/cm,如果加速长度达到1m,电子能量为2×10?16?eV,在I=1028W/cm2时,加速梯度可达2peV/cm,加速长度为1m时,电子能量为2×10?17?eV,可以用来研究高能物理中的许多问题.

激光产生质子束[8,9]

在激光等离子体中,在I=10?20?W/cm2的情况下,加速质子的能量可以高达58MeV.加速梯度约为1MV/μm.质子被加速的距离只有60μm左右,如何增长加速距离成为非常重要的研究内容,加速质子的机制是相当复杂的,也提出了一些加速模型的设想.实验上的研究结果已显示它存在很好的应用前景.这表现在:

(1) 激光能量转换成质子束能量的效率是高的,而且和激光的能量有关,在激光脉冲能量为10J?宽度为100fs时,转换效率为1%,当500J?500fs时,转换效率为10%,人们已经获得了10?13?质子/脉冲,质子脉冲宽度约1ps,相当于10?25?质子/秒,即?;?106A的脉冲质子流.

从 理论 到实验应该研究如何进一步提高能量转换效率的问题,尤其是当激光能量进一步提高时,转换效率是否还继续上升.

(2) 质子束的发散角比较小,观察到的横向发散角为;mrad,比通常加速器上加速的质子束的发散角小.

(3) 高能质子束的获得可能会在今后的十年中实现,按照Bulanov等人的计算结果,在I=10?23?W/cm2时,质子可以被加速到1GeV以上,在I=1026W/cm2和1028W/cm2时,质子能量可以达到100GeV和 10TeV.

(4) 目前已获得几十MeV的质子束,并已用于为PET产生?18?F等短寿命的正电子源,在英国Rutherford实验室的Vulcan装置上,在20分钟内制备了109Bq的?18?F源,已经可以用在PET上.

(5) 产生200MeV的质子,并用于质子治癌,由于它在能量沉积上的优越性能,以及整个装置可以做得小,成本低,所以在治癌应用上很有发展前景,并可应用于中子照相.目前由激光加速产生的质子的能量分散度为17%.治癌应用要求能散度≤3%左右,因此减少能散度的工作在一些实验室正在进行中.

激光产生中子[10,11]

超短超强激光加热氘团簇产生核聚变,已经产生了104中子/脉冲或105中子/焦耳,从激光的能量转换成中子的效率看,和美国LLNL上的大型激光器NOVA上的每焦耳激光的中子产额相当,比日本大阪大学的大型激光装置Gekko 12上的数值大一个数量级,因此是一种很有 发展 前景的桌面台式的中子发生器,因为这种中子源的时间宽度只有1ps,是一个高中子通量的中子源,可用于材料 科学 和中子照相.

氘的团簇在吸收激光能量后要发生库仑爆炸,应该说到现在为止对于库仑爆炸的机理理解尚不非常清楚,尤其是团簇爆炸后产生的氘分子和氘的小团簇如何产生氘-氘的聚变反应也缺乏细致的了解,在进一步的改进方面,还有发展的余地,例如,如何采用多束的超短超强激光同时照射团簇,或用大于50T的脉冲磁场去推迟热等离子体的解体时间,以增加中子产额.

利用超短超强激光和氘化聚乙烯作用来产生中子,Hilsher等人用钛宝石激光(300mJ,50fs,10Hz,10?18?W/cm2)轰击氘化聚乙烯靶也产生了104中子/脉冲,大约每焦耳的激光产生;104中子.Disdier等人用20J,400fs,5×1014W的激光辐照CD?2靶,获得107中子,每焦耳激光产生了;105中子,这是很高的中子产额,他们还要用500J,500fs,1pW的激光照射CD?2,以获得更多的中子.

在激光辐照CD?2平面靶时,除了要 研究 激光能量在CD?2靶上的能量沉积的分布外,如何充分地利用沉积的能量是一个很重要的 问题 .沉积的能量有很大一部分要转变成等离子体的动能,在平面靶的情况下,如何设计靶面形状,以最大限度地使等离子体的动能对D-D反应做贡献.

激光产生硬的超短(~100fs)X射线[12]

用超短超强激光(50mJ,)和50MeV的 电子 束散射可以产生4nm,300fs的硬X射线,虽然转换效率不高,但产生的X射线强度可以在Si表面产生衍射峰,可以用来研究Si表 面相 变过程(从固相→熔化过程)的时间分辨的研究,也可以研究蛋白质折叠动力学,蛋白质的折叠时间为1ns,用300fs的硬X射线可用来了解它的折叠过程中的状态.

激光产生正电子[13,14]

将具有几个MeV的电子,经过很好地准直后,射到一个高Z的靶上,通过Trident过程(Z+e-→Z′+2e-+e+)和Bethe-HEitler过程(Z+r→Z′+e-+e++r′)产生正电子,采用重复频率的超短超强激光和高Z靶的相互作用,每脉冲可以产生2×107个正电子,经过慢化后,储存在磁场中,它对于基础科学和材料科学的研究是很有用的.

4 主要存在的问题和 分析

这门新兴的交叉学科在国际上也只有十多年的 历史 ,但发展十分迅速,搞激光技术和原子核物理的科学家们已经开始在一起召开学术研讨会,共同参加一些实验,由于它是一个新的生长点,发展比较快,也比较容易发现一些新现象,所以合作的积极性也在日益增长.随着超短超强激光技术的发展,在粒子加速?核物理?甚至粒子物理方面可以做出一些很好的工作来.我国发展的情况有些滞后,学科之间的交叉和合作还没有真正形成,学科之间的了解和交流还不够,因此只在交叉学科的边缘上做了一些工作,按照我国在激光技术和核物理方面的力量来说,都应该有可能做出更多更好的工作. 目前 具有超短超强激光装置的研究单位并不少,但将它们运行好,做出好的物理工作的成果并不多.

国内的情况也和国际上相似存在着一个问题,即搞强激光技术的专家和搞核物理和粒子物理专家之间的交流?讨论不够,这就会 影响 这一交叉学科的发展.

从强场物理到超短超强激光技术,到 应用 于各个领域,在世界上是基础科学和技术进步相互推动,相互作用的一个范例,基础研究的需求,以及光学科学的基础,非线性科学的基础,促进了超短超强激光技术的发展,而高强度激光的发展又为物 理学 的发展提供一个崭新的世界.

参考 文献

[1] Tajima T, Mourou G. Physical Review Special Topics\|Accelerators and Beams, 2002, 5:037301

[2] Mourou G, Tajima T, Bulanov S V. Reviews of Modern Physics, 2006, 78: 309

[3] Lee mans W P et al. Nature Physics, 2006, 2: 696

[4] Thomas Katsouleas. Nature, 2004, 431: 515

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[8] Wilks S C et al. Physics of Plasma, 2001, 8:542

[9] Schwoerer H et al. Nature , 2006, 439: 445

[10] Perkins L J et al. Nuclear Fusion,2000, 40:1

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[12] Kmetec J D et al. Phys. Rev. Lett.,1992, 68: 1527

[13] Gahn C et al. Appl. Phys. Lett., 2000,77 : 2662

[14] Gahn C et al. Phys. Rev. Lett., 1999, 83 :4772

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一、前言

激光出现后,依托锁模技术进入了飞秒(10–15 s)超快时代,并迅速应用到物理、生物、化学和材料等前沿基础科学研究。Zewail 教授因飞秒化学方面的开创性研究荣获 1999 年诺贝尔化学奖。啁啾脉冲放大技术(CPA)进一步将激光推进到了超强时代 [1] ,相关科学家荣获 2018 年诺贝尔物理学奖。

超快超强激光是指同时具有超快时域特性和超高峰值功率特性的特殊光场,为人类在实验室中创造出了前所未有的超快时间、超高强场、超高温度和超高压力等极端物理条件,极大地促进了物理、化学、生物、材料、医学以及交叉学科等前沿科学的发展与进步。可以认为,超快超强激光是用于拓展人类认知的前沿基础科学研究最重要的工具之一,在某些方面甚至是独一无二、不可替代的研究手段。

超快超强激光技术在推动前沿基础科学研究持续拓展的同时,又面临着前沿基础科学研究因自身深化 探索 而新增的能力支撑需求,这为激光技术体系发展赋予了强劲的牵引力。本文着重梳理超快超强激光的发展与科学应用需求以及国内外技术发展情况,在此基础上就我国的领域发展目标和重点方向开展论证分析,以期为我国激光技术的稳步发展提供方向参照。

二、超快超强激光应用与发展需求分析

超快超强激光在相关前沿基础科学研究中的应用拓展,亟需进一步提升激光参数, 探索 利用激光脉冲的其他参量来将超快和超强前沿基础科学研究推进到更为深入的物质层次。根据前沿科学研究目标的差异,未来领域应用与发展的需求集中在以下两部分。

(一)超快激光及其科学应用

这一方向的未来发展需求可细分为阿秒激光乃至仄秒激光、极紫外 – 太赫兹全波段多维度参量精密可控的飞秒超快激光。

阿秒激光乃至仄秒激光追求采用更短脉冲宽度的超快激光来研究物质内部更快的超快过程,需要发展更高脉冲能量、更短脉冲宽度、更高光子能量的高性能阿秒(10–18 s)激光。将阿秒脉冲的光子能量推进到硬 X 射线波段和伽马射线波段,将脉冲宽度推进到仄秒(10–21 s)的时间尺度,从而将人类能够 探索 的物质层次从原子 / 分子水平推进到原子核尺度 [2] 。

飞秒时间尺度对应着原子 / 分子、材料、生物蛋白、化学反应等丰富物质体系的超快过程,有着广泛而重要的应用。随着研究的进一步拓展与深入,需要 探索 更加丰富和复杂的超快动力学过程,以致控制这些超快过程。为了对超快激光更多维度的参量特性进行调制和利用,不仅需要将飞秒激光的光谱拓展到红外 – 太赫兹波段、真空紫外 – 极紫外波段,还需要发展包括时域、振幅、相位、光谱、偏振、空间模式等多维度参量在内的精密调控飞秒超快激光,以极紫外 – 太赫兹全波段多维度参量精密可控的飞秒超快激光为代表。

(二)超强激光及其科学应用

根据定位和应用目标的差异,这一方向可分为低重复频率超高峰值功率超强激光、高重复频率高平均功率超强激光。其中,低重复频率是指激光脉冲重复频率在 10 Hz 及以下,高重复频率是指激光脉冲重复频率在 1 kHz 及以上。

唯有利用超强激光,人类方可在实验室中产生宇宙星体内部和原子核内部才有的极端物理条件。利用低重复频率超高峰值功率超强激光,可在实验室中研究激光粒子加速、光核物理、伽马光 – 光对撞等微观尺度的前沿物理问题,也可在宏观尺度上研究超新星爆发、太阳耀斑、黑洞吸积盘喷流等天体物理现象,还可研究引力波、暗物质、真空物理等拓展人类未知的前沿基础科学。针对国家重大理论与实验研究的需求,如激光粒子加速器、核嬗变等核物理、高能物理、激光聚变能源新途径、激光核医学等,低重复频率超高峰值功率超强激光提供了重要的科学研究工具。

在与国家战略需求相关的应用领域,如空天安全、空天环境物理等方面,高平均功率的超强激光是重要的驱动工具,以能够适应空天特殊环境的高重复频率超强激光为典型。高重复频率高平均功率的超强激光产生超强质子束、电子束、中子束、X 射线、伽马射线,以致超强太赫兹脉冲等次级超强光源作为新型工具,可以拓展到光核反应、激光推进、核聚变能源和核废料处理、疾病治疗等更为前沿的重大基础科学研究和实际应用中。

三、超快超强激光国内外研究现状

(一)超快激光及其科学应用

1. 阿秒超快激光

近 20 年的发展历程表明,宽带高次谐波产生阿秒脉冲来拓展应用的根本局限在于单脉冲能量偏低,国际主流的解决途径是建立高功率和长波长的飞秒超快激光系统。欧盟投资数亿欧元,在匈牙利建立了极端光装置 – 阿秒脉冲源(ELI-ALPS),通过两个拍瓦激光系统产生高峰值功率和高平均功率的阿秒脉冲 [3] 。长波长的中红外飞秒激光脉冲系统可产生更高光子能量和更短脉冲宽度的阿秒脉冲 [4] ,因此众多研究机构均在这方面开展工作。高重复频率阿秒激光研究也取得重要进展 [5] 。另外,通过 X 射线自由电子激光(XFEL)产生阿秒脉冲也获得了初步验证, XFEL 在产生高光子能量(硬X 射线和伽马射线波段)的高功率阿秒脉冲方面具有一定优势。

国内阿秒激光研究集中在中国科学院所属的上海光学精密机械研究所、物理研究所、西安光学精密机械研究所等科研机构。由于总体布局较晚,当前研究水平仍然相对落后。2009 年,上海光学精密机械研究所测量了阿秒脉冲链的脉冲宽度,获得了近傅里叶变换极限的阿秒脉冲激光。2013 年,物理研究所产生并测量了单个阿秒脉冲,获得了脉冲宽度为 160 as 的脉冲激光。西安光学精密机械研究所在阿秒脉冲激光研究方面承担了较多任务。国内高等院校,如华中 科技 大学、华东师范大学、北京大学、国防 科技 大学等也在开展阿秒激光的相关研究。此外,一些研究机构还在高功率激光加速产生高能电子和伽马射线等方面开展了系列工作。

2. 飞秒超快激光

利用非线性光学方法,国际上早已将飞秒激光的波长从可见 – 近红外波段拓展到深紫外 – 紫外、红外 – 太赫兹波段。自由电子激光器也已获得真空紫外和极紫外波段以及太赫兹超快飞秒激光,具有高能量和波长可调谐的优势,但相关装置较为复杂。为了研究更复杂丰富的超快动力学过程,多参量光场精密调控和多波长飞秒超快激光也获得了发展。

国内较多研究团队直接采用商用进口的飞秒激光器,叠加非线性效应来拓展波长等参量。在光场精密调控和多波长飞秒超快激光方面,上海光学精密机械研究所、上海 科技 大学、西安交通大学等机构完成了系列研究。2019 年,中国科学院大连化学物理研究所构建的自由电子激光器已经投入运行,在 50~200 nm 真空紫外与极紫外波段实现了波长连续可调的超快激光输出,发挥了飞秒超快激光对基础科学研究的支撑和拓展作用 [6] 。中国工程物理研究院利用自由电子激光实现了太赫兹波段超快激光输出。

(二)超强激光及其科学应用

这一方向的国际研究进展快速且竞争激烈,世界上已建成 50 多套拍瓦级激光装置 [7] 。

1. 低重复频率超高峰值功率超强激光

欧盟、美国、日本、韩国、俄罗斯等国家或地区均在建设十拍瓦级激光重大科学装置。近期多个国家或地区提出了 100~200 PW 重大激光科学装置的发展计划。欧盟 10 多个国家的近 40 个科研机构联合提出超强光基础设施(ELI)计划,旨在发展200 PW 超强激光装置,已被纳入欧盟未来大科学装置发展路线图;2019 年实现了 10 PW 超强激光输出 [8] 。法国 Apollon 激光装置 [9] 2017 年实现了5 PW 激光输出,2018 年实现了 10 PW 激光输出,更高指标输出目前有所延迟。英国 Vulcan 激光装置 [10] 计划采用光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)技术,将输出脉冲峰值功率由拍瓦级提升至十拍瓦级。俄罗斯规划用于极端光学研究的艾瓦中心(XCELS)拟实现 200 PW 峰值功率,待建激光装置包含 12 束功率为 15 PW、脉冲宽度为 25 fs 超强激光,利用相干合成技术来输出激光 [11] 。日本激光快速点燃实验项目(LFEX)装置已经实现了皮秒量级、脉冲能量达 2 kJ 的拍瓦激光输出,主要用于支持快点火激光核聚变、天体物理方面的研究。韩国光州科学技术院(GIST)基于钛宝石 CPA 方案,在 Hz 重复频率下实现了 PW 激光输出 [12] 。美国罗彻斯特大学 OMEGA EP 装置具有 1 kJ/1 ps/1 PW 的激光输出能力,同步提出了百拍瓦级超强激光的发展构想。

国内低重复频率超高峰值功率超强激光研究方向起步较早,已经形成了实力较强、梯队合理的研究队伍。自 1996 年起,每两年召开 1 次的“全国强场激光物理会议”显著促进了相关领域的学术交流和研究进展。近年来,我国在此方向取得了一些重要研究成果,部分成果已经处于国际领先水平。2017 年,中国工程物理研究院基于大口径三硼酸锂(LBO)晶体和 OPCPA 技术路线获得了近5 PW 超强激光输出 [13] 。上海光学精密机械研究所利用钛宝石 CPA 方案,2016 年在国际上率先实现5 PW 激光输出,2017 年在国际上率先实现 10 PW 放大输出 [14] ;利用 OPCPA 技术也实现了 1 PW 激光输出 [15] ;2018 年在国际上率先立项并启动建设百拍瓦级超强激光装置。此外,一些高等院校近期也提出了建设数十拍瓦级激光装置的规划设想。

2. 高重复频率高平均功率超强激光

这一方向的技术方法主要分为碟片超快激光和光纤超快激光。碟片激光器在解决增益介质的热效应管理问题之后,实现了平均功率为千瓦级的输出。光纤飞秒激光具有散热好、集成方便灵活、光束质量好、转换效率高等优势,且可实现 1 MHz 以上重复频率的激光放大,近年来获得迅速发展。受限于非线性效应,光纤中的 CPA 输出能量和功率还不高。

2012 年,国际知名学者 Mourou 教授在欧盟组织启动了“国际放大相干网络”(ICAN)计划 [16] ,旨在推动基于光纤飞秒激光及其组束技术的发展,实现高重复频率、高平均功率和高峰值功率的超强激光脉冲, 探索 应用于新一代粒子加速器的驱动源。在 ICAN 计划(10 J/100 fs/10 kHz 超强激光)框架下,德国耶拿大学牵头完成了光纤飞秒激光时间与空间组束的众多研究。例如,已经采用 16 束光纤飞秒激光合束获得了平均功率为千瓦级的高重复频率激光输出;提出的空间相干组束(16 32)与时间相干组束或脉冲堆积相结合的新技术方案,有望更加经济地实现 300 fs/100 TW 超强激光输出 [17] 。

国内高重复频率高平均功率超强激光还缺乏系统的研究布局,仅有上海光学精密机械研究所、北京大学、国防 科技 大学、天津大学等少量研究单位各自在分立的核心技术方向上开展研究和 探索 ,如高性能增益光纤研制、碟片激光放大技术、光纤飞秒振荡器、光纤 CPA 技术、空间激光组束、脉冲时间堆积和脉冲压缩等。一些科研机构和高等院校对大模场面积增益光纤、高能量高功率飞秒激光等技术方向进行了持续研究。鉴于在微加工领域应用的良好前景,国内诸多企业开展了数十瓦功率的光纤飞秒激光产品研制,部分企业已经推出了功率为 50 W 及以上的飞秒超快激光产品。尽管发展迅速,但大多数产品需要采用国外的关键器件,而具有自主知识产权的关键器件还较少。整体来看,这方面的研究较为分散,尚未在产业链条上形成系统规划和分工协作的局面。

四、我国超快超强激光发展思路与目标

(一)超快激光及其科学应用

1. 阿秒超快激光

阿秒脉冲的光子能量突破至 1 keV 乃至 10 keV 水平,支持开展阿秒超快内壳层电子动力学、电子自旋 – 轨道动力学等基础物理过程、大分子乃至生物大分子等复杂结构的超快电子动力学与结构变化等研究。涉及的关键技术包括:高功率、少周期、载波包络相位稳定的中红外激光系统,高亮度千电子伏特级阿秒激光脉冲产生,高分辨电子与多电子动量测量,通过康普顿散射方法将光子能量推进到硬 X 射线波段和伽马射线波段。

超快脉冲的脉冲宽度突破至仄秒水平,支持开展深内壳层电子动力学乃至原子核的动力学研究。阿秒脉冲的光子能量达到 10 keV 水平乃至伽马射线波段,阿秒脉冲宽度具备进入仄秒时间尺度的可能性。涉及的关键技术包括:与提高产生效率相关的技术,与实际应用相关的超快测量技术,仄秒脉冲宽度测量等。

2. 飞秒超快激光

随着飞秒超快光谱基础科学研究的发展,除了利用脉冲时域特性以外,光谱和偏振特性也是可以利用的重要特性。后续主要研究思路为:发展兆赫兹重复频率极紫外 – 太赫兹波段宽带飞秒激光,发展高性能、多波长的飞秒激光脉冲和多波长飞秒光频梳,实现同时脉冲形状和空间径向偏振(或涡旋)的、精密调控的特殊时空结构飞秒激光;发展吉赫兹重复频率超快激光,突破单光子和量子纠缠等新型超快光谱技术,提升超快光谱的稳定性和探测效率,支持更加纯粹的微观体系和更加复杂的多体超快动力学过程研究;利用多参量精密可控的超快激光,研究脑科学、肿瘤、生物发育与再生等方面的生物过程精密光控制。

(二)超强激光及其科学应用

1. 低重复频率超高峰值功率超强激光

需求牵引在于重大前沿物理科学问题研究,以期拓展人类认知。后续发展方向依然是继续提升激光的峰值功率(从 100 PW 到 1 EW),抢占最高聚焦功率密度(1025 W/cm2 )的技术高地,为科学前沿研究提供最先进的极端物理条件。为了提升这类前沿实验的效率和可靠性,还应适当提升超强激光的重复频率,开展涡旋光等特殊光场的超强激光输出及其应用研究;时空电场精密控制与波长调谐的超强激光将进一步拓展应用范围。随着激光聚焦功率密度的不断提升,激光脉冲的时间对比度要求越来越高,应针对性开展有关输出与测量的创新研究。此外,大口径激光聚焦的创新研究和设计成为发展亟需,在有效提升聚焦功率密度的同时,可缓解放大输出激光能量伴生的成本问题。

峰值功率和重复频率是未来研究发展的突破口。预计在 2025 年、2030 年和 2035 年,将分别实现 100 PW、500 PW 和 1000 PW(1 EW)峰值功率的激光输出,在重复频率方面也将取得突破性提升。①利用 5 年左右的时间,实现单发 100 PW 峰值功率输出、重复频率 10 PW 激光输出;激光装置进行真空极化处理,支持天体物理、反物质等基础研究初步取得开创性科研成果。②利用 10 年左右的时间,通过提升泵浦激光能量来突破大尺寸光栅等关键元器件的研制和延寿问题,利用空间激光合束等方法实现 500 PW 激光输出,支持开展引力波、暗物质等前沿重大研究。③利用 15 年左右的时间,在更高功率泵浦激光方面,通过提升大尺寸光栅等关键元器件的尺寸和损伤阈值,结合空间相干组束方法来实现艾瓦级激光输出;发展新型聚焦系统,将聚焦功率密度提升至 1025 W/cm2 ; 探索 基于光和物质相互作用的新原理、新方法来实现艾瓦级激光输出,为激光发展开拓新的技术方案;获得达到近量子电动力学(QED)区域的超强激光,支持开展更加前沿的强场激光物理研究。

2. 高重复频率高平均功率超强激光

根据我国的现有技术水平、技术发展预期和国家重大需求,高重复频率高平均功率超强激光发展具有以下发展趋势。①利用 5 年左右的时间,重点掌握飞秒光纤 CPA、空间相干组束、脉冲时间堆积、大能量脉冲压缩等核心技术,通过路径和设计创新,降低这类激光的复杂性、难度和成本。②利用 10 年左右的时间,在实验室中产生太瓦级千赫兹重复频率的超强激光输出;重点开展强场激光物理中的高次谐波产生阿秒激光脉冲、激光电子加速等研究,获得高通量的阿秒激光脉冲,促进原子 / 分子和材料中阿秒动力学研究的发展;通过激光技术突破来带动工业应用的大发展,降低光纤飞秒激光的功率成本。③利用 15 年左右的时间,实现十太瓦级千赫兹以上重复频率的超强激光输出;通过工业领域的批量应用来驱动光纤飞秒激光功率成本的显著降低;对太瓦级激光进行空间合束,在实验室中实现十太瓦级高重复频率的超强激光;重点开展小型化粒子加速器研究,促进高重复频率、高能量质子束在医疗领域的拓展应用;利用激光产生的高能中子源, 探索 激光聚变能源和核废料处理等重要方面的应用。

五、超快超强激光的重点技术方向

1. 阿秒超快激光

未来重点发展方向主要包括:高能量单个阿秒激光脉冲,高平均功率(高重复频率)阿秒激光,高光子能量阿秒脉冲,拓展阿秒脉冲应用的小型化高重复频率阿秒脉冲。相关的技术发展方向为:高品质的少周期(含中红外)激光脉冲技术,简单便捷的阿秒激光脉冲测量技术、新型阿秒激光应用技术,高品质高亮度硬 X 射线和伽马射线产生技术、仄秒激光技术等。

2. 飞秒超快激光

未来重点发展方向主要包括:多波长高性能飞秒激光技术,宽带双频 / 多频梳飞秒激光技术,兆赫兹高重复频率高性能真空紫外 – 极紫外、红外 –太赫兹超快激光技术,径向偏振和涡旋等特殊偏振与空间模式的飞秒激光技术,吉赫兹高重复频率小型化量子点超快激光技术,垂直腔面发射(VCSEL)超快激光技术,涉及时域、光谱、偏振、空间、相位和振幅等多维度光场精密调控的飞秒激光技术等。

3. 低重复频率超高峰值功率超强激光

聚焦功率密度、对比度是最重要的参数指标,应进一步发展放大技术、脉冲压缩技术、空间聚焦技术、对比度提升与测量技术。未来重点技术方向具体包括:高通量放大技术(即超大能量的 CPA 或 OPCPA 技术以及对应的超大口径激光晶体或非线性晶体研制),等离子体拉曼放大和准参量啁啾脉冲放大(QPCPA)等新型放大技术,新型压缩器设计及大口径、高损伤阈值压缩光栅的研制,大口径超强激光组束技术,激光脉冲对比度提升与单发测量技术,大口径超强激光时空特性在线测量技术,大口径超强激光波前整形与新型高性能聚焦系统设计,超强激光时空电场精密控制与波长调谐技术,超强激光脉冲的腔外脉冲压缩技术,涡旋、径向偏振等特殊光场的超强激光产生及其应用等。

4. 高重复频率高平均功率超强激光

未来重点发展方向主要包括:新型飞秒光纤放大、新型碟片激光放大技术,高重复频率飞秒激光脉冲时间堆积与空间相干组束技术及其衍生创新技术,空间相干组束中甚多束激光的相位测量与主动反馈控制技术,新型飞秒激光放大的特殊光纤设计与加工技术,脉冲压缩与色散管理技术,高重复频率激光泵浦源技术,高重复频率放大过程中热效应管理技术,高性能增益光纤、高性能啁啾光纤光栅与透射光栅等核心元器件研制,时空光场精密控制与波长调谐技术等。

六、对策建议

(3)提高人类认知的基础科学研究,不仅需要本国科研人员的创新创造,还需要全球科学家的聪明才智。加强国际交流合作,吸引国际性人才开展联合研究,进一步加速和提升相关科学研究。在超强激光这些我国已经处于领先地位的领域方向以及一些具有引领性、颠覆性创新的研究方向,可以考虑在“一带一路”倡议框架下,开展重大基础科学装置建设,以我国为主并吸引其他国家(如亚洲国家、俄罗斯等)开展联合研究和技术攻关。通过基础科研成果共享(类似 ELI 计划和黑洞探测计划等)来提升我国 科技 创新的国际影响力。

(4)为了更好更快实现基础研究成果服务于国家经济 社会 发展需求的目标,建议科研机构和高等院校加强与企业的合作,促进超快超强激光方面实用型 科技 成果的高效转化。同时加强知识产权保护与管理,做好技术风险防范工作。

柚皮素研究进展论文

柚子不可以去除甲醛,虽然柚子皮味道比较大,可以遮盖异味,但是对空气里的有害物质却并没有吸附和去除的作用,治标不治本。

而且柚子皮不但不能吸附甲醛,还可能会加重甲醛浓度。这是由于柚子皮中含有大量水分,水分挥发到空气中会使环境中的湿度增加,而科学研究证明,环境湿度的增加会加大甲醛的释放,不利于去除甲醛。

扩展资料:

除甲醛的根本之道在于从源头上进行控制,应尽量避免使用小厂商、小作坊生产的装修材料。新装修的房间一定要通风,通风不但可以除甲醛,还能除TVOC(总挥发性有机物)。

即使是被广泛使用的绿色植物,其除甲醛的效果也很有限。经研究显示,每平方米叶面每小时净化的甲醛只有毫克,这意味着要在每个房间里放上十多株绿色植物,才有可能在一周内去除新装修房屋内的甲醛,但这还并未将家具中新挥发出的甲醛量算入其中。

参考资料来源:人民网——柚子皮、醋可除甲醛?不仅没效果还可能适得其反

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(21)之所以从方言角度来探讨台湾国语,是因为敝人粗浅的认为台湾国语基本上算是一种"方言的 变体 ",由于现实环境因素两岸异地分治多年,缺乏互动和交流,造成台湾某些方面闭门造车和过犹不及的现象。

(22)本文之所以从方言角度来探讨台湾国语,是因为敝人粗浅的认为台湾国语基本上算是一种"方言的 变体 ",由于现实环境因素两岸异地分治多年,缺乏互动和交流,造成台湾某些方面闭门造车和过犹不及的现象。

(23)不管环保激进人士怎么说,完全消除地球上的生命洪流都超越了人类的能力。即使是核弹,也无法在整体上令生命停止,说不定,它实际上还能增加非人类的 变体 。

(24)在深刻的意义上,十八世纪自然法理论是中世纪和后中世纪经院哲学自然法的改良 变体 。

(25)随着文化事业的发展,几百年来,在宋体字的基础上又衍生出长宋、扁宋、仿宋等多种 变体 。

(26)汉藏语系诸语言中的动词“在”、“坐”、“位”是音近义通的同族词,它们大多是通过根词形态 变体 的分化构成的。

(27)语言矫枉过正是英语教学中长期存在而又被忽略的一个问题,因此,有必要从英语 变体 、语区域性变异、言变化的角度阐述英语正确性的内涵与实质。

(28)一枚叫做生物芯片的小型监测仪器通过镊子放入球员嘴里,芯片上涂有基因的 变体 ,用以测试。

(29)例如1802年拿破仑以及1851年路易拿破仑都是透过全民投票,来集中权力进而改 变体 制进入帝国制度。

(30)但沃金的小组发现,天然芳香烃受体2型出现基因变异后产生的 变体 却变得不易与污染物发生联结作用。

(31)L89G双突 变体 在大肠杆菌细胞内有酶活,而L166A突变体胞内酶活丧失。

(32)传统的化学诱变方法,能诱发产生高密度的点突变,获得遗传背景相似的突 变体 。

(33)该突 变体 黄绿色遗传性状稳定,苗期遗传标记性状明显,抗苗期疫病等,在杂交育种及品种纯度鉴定上有极大的利用价值。

(34)研究结果首次证实了百脉根通过航天诱变处理可以得到多种类型的突 变体 ,并且变异频率高、突变可稳定遗传。

(35)施加外源生长素能够部分回复突 变体 的冠状根形成的缺陷。

(36)从转基因水稻“克螟稻”中获得了一个矮秆突 变体 。

(37)这四个基本 变体 是:草鸡博弈、猎鹿博弈、僵局,以及囚徒困境。

(38)应用化学诱变剂EMS和PYM复合处理诱变大粒大豆的合子,对突 变体 进行多代选择鉴定,育成了化诱5号大豆新品种。

(39)碳纳米管的表面效应和管壁中存在有大量的拓朴学缺陷,使碳纳米管的表面本质上比其它的石墨 变体 有更大的反应活性。

(40)目前,一般按照对以上因素的反应将晚花突 变体 归于四条开花调控途径:光周期途径、春化途径、自主途径和GA途径。

(41)在1986年,国际标准组织正式通过了GML的一种 变体 叫做标准通用置标语言,或SGML。

(42)在激励作用下,电畴可以发生畴变,铁电体的物质点从一种 变体 转变成为另一种变体。

(43)本发明涉及一种蛋白酶抗性的人睫状神经营养因子突 变体 。

(44)这就解释了性的重要性:在有性生殖过程中,染色体之间交换DNA比特,良性和恶性 变体 可以实现分离。

(45)但是,国内所有的生物工艺学实验室都已经使用克隆技术的种种 变体 了.

(46)纳卢古所种的木薯代号为“2961”,意思是第2961号突 变体 ,它是唯一能抵抗木薯花叶病毒的本地植株,在上世纪二十年代,木薯花叶病毒曾引发了非洲的大饥荒。

(47)结论:腰腿痛术后病人平卧6小时后应当适当改 变体 位,避免褥疮发生,取得满意效果.

(48)2003年,米德和他的同事发现了朊病毒基因更普遍的 变体 ,可以抗御与朊病毒有关的疾病。

(49)给出了数量性状突 变体 的明确定义及数量性状突变频率的计算公式。

(50)作品中的众多女性是大地母亲的种种 变体 ,而“南方淑女”情结则融合了母亲原型和荣格的灵魂伴侣原型说。

(51)米德表示,相关实验已经展开。他们给老鼠注射新的基因 变体 ,以观察他们是否感染库鲁病和vCJD症。

(52)本文在总结东巴文字字素 变体 和同形现象内涵及其类型的同时,对这些现象产生的原因加以分析。

(53)目的构建汉坦病毒糖基化位点的突 变体 。

(54)合成的突 变体 用Edman降解和电喷雾质谱法进行鉴定.

(55)相反的,如果只是一般的聊天拉家常,则更有可能转向低 变体 ,也就是上海话。

(56)现成的有线压力开关 变体 的技术数据在内容上与标准模式相同。

(57)突 变体 在毒素作用下,具有较强的防御酶活性,而细胞内膜系统破坏较小则是产生较强抗性的原因。

(58)研究显示,杜康基因其实是乙醇脱氢酶七种 变体 中的一种,具有特别强的解毒功效。

(59)如果不是一位教练秘密地将 变体 兴奋剂样本送交到科学家手里,人们甚至不知道如何检测这种兴奋剂。

(60)它基本上是 变体 A场景的扩展,其中出站登录模块也可以出于任何原因来访问令牌。

(61)尝试利用鸟枪反义基因沉默策略构建水稻突 变体 库。

(62)如果彻底删除字符数据过于极端,希望至少保留每个节点的长度,可以使用清单1的一个 变体 。

(63)首先使用最我辑距离算法和字符匹配算法从语料中分别获得特定目标词的形态学 变体 和缩略词,并将其作为候选词变体。

(64)一项调查显示,拥有不同的基因 变体 促使一些短尾猴在实验中喝下很多酒。

(65)使问题复杂化的是,并非所有操作系统都支持所有 变体 。

(66)残雪:现在,是的。甚至政府都在改 变体 系,现在她们只是通过真材实料来挑选作家。

(67)研究发现热力学因素同时也会改 变体 系的动力学不对称因素,导致特征松弛时间随之发生变化。

(68)进一步分析发现,突 变体 气生器官表面的蜡质明显减少,耐旱性也受到严重影响。

(69)冶金学家所说的加工,即改变金属形状、不改 变体 积的任何操作过程。

(70)跟着文化事业的开展,几百年来,在宋体字的根底上又衍生出长宋、扁宋、仿宋等多种 变体 。

(71)从总体而言,铭文是一种介于文学与非文学之间的边缘性应用文体,它的发展演 变体 现出文学化进程。

(72)通过对杜甫七律的声律研究,可以看出杜甫在注意打破原有的声律结构而创作 变体 七律的同时,也在遵循传统创作正体七律。

(73)小组建立了一系列突 变体 的蠕虫样本,在基因上对羟色胺的蛋白质调控有缺陷。有些篡改影响食欲,有些影响代谢。

(74)根据单轴晶体的折射率椭球,从理论上分析了光折 变体 光栅的衍射效率与读出光偏振态的关系。

(75)HPV有约莫200种 变体 ,其中大部分都不会对大众产生危害,然而其中一些会造成病毒疣,有的甚至引发阴茎癌和咽喉癌。

(76)电子爵士是一种音乐融合的 变体 ,强调合成器效果和质朴无华的节奏。

(77)本论文是国内首次利用航天诱变的方法对百脉根进行处理,并进行返地后种植、筛选突 变体 的研究。

(78)EIN3基因首先是从拟南芥的突 变体 中克隆得到的,作用于CTR下游,位于核内,编码转录因子。

(79)以宁春4号为材料进行组织培养,诱导产生耐盐突 变体 。

(80)本论文以正向遗传学的方法研究花药及花粉发育过程的基因功能,主要利用图位克隆的方法从拟南芥雄性不育突 变体 中克隆相应的基因。

(81)所以不久之后,我们就有可能通过注射对付 变体 蛋白这些恶棍的疫苗,来降服早老性痴呆玻.

(82)尽管在真实的文本阅读中这一基本模式会发生些 变体 调整,但都可以通过问答法及语法词汇层的词语特征来识别。

(83)就在上个月,英国顶级赛跑选手达文?钱伯斯和其他几名美国选手在 变体 兴奋剂检测中,结果呈阳性。

(84)午餐柜台式便餐馆的一个现代 变体 就是快餐馆。

(85)坚持服用蜂蜜柚子茶3个月,就可以达到“改 变体 质”的作用。

(86)指出两种结晶 变体 分别是盐酸硫胺的一水和半水加成物.

(87)言语 变体 也称语言变体,指的是一个或一组语言使用者有别于他人的言语特征。

(88)突 变体 的叶绿体明显缺乏基粒堆积,在日光下容易较快积累淀粉粒。突变体的叶绿体悬液有较高的铁氰化钾光还原活性。

(89)他们将释迦的染色体组跟拟南芥的无核突 变体 进行比较,后者常用于各种实验中。

(90)细胞色素P450氧化酶的基因具有遗传多态性,在人类存在等位基因的突 变体 .

(91)英式与美式英语据有同音但拼字约略相异之自由 变体 字,因此增加了识字与拼写之困扰。

(92)AsAtDate度量是常规度量的一种特殊 变体 ,针对给定日期加以计算,且每当日历中的一个特定日期需要一个度量值时,都会用到它。

(93)根据对双子叶模式植物拟南芥、金鱼草和矮牵牛遗传突 变体 的研究,提出了花发育的ABCDE模型。

(94)为什么一些人较之其他人更显得和蔼可亲呢?原因可能在于,他们身上持有生理节奏基因的特定 变体 。这种基因因其昼夜节律而显得至为重要。

(95)在我国实际上就是章回体小说的 变体 ,它的最大特点是随写随刊,具有强烈的报章特色。

(96)地球处于来自超大质量黑洞产生发射物的“枪口”方向,但是这些被叫做耀 变体 的天体处于一个对于我们来说非常安全的距离位置上,成万上亿光年。

(97)如果你有突 变体 基因,那这个突变基因有可能和人类基因组中的有利基因共同表达。

(98)研究结果表明:组间差异只是调位 变体 分布的不同,能够反映出各种社会因素,特别是年龄因素对于发音的影响。

(99)遗传分析表明,该突 变体 的突变表型和潮霉素抗性标记共分离,说明突变是由于外源质粒插入引起的,因此,可以此为标记克隆控制该表型的基因。

(100)旧体或 变体 白话诗同新格律诗一起,构成白话格律诗的两个格局。

(101)在令人头疼的病毒冒险游戏中,猪和人能够在相互之间交换病毒的 变体 。

(102)通过筛选稻瘟菌的REMI转化体库,获得一个生长缓慢型突 变体 S2514。

(103)描述:TCPSYN扫描是端口扫描的 变体 。

(104)该突 变体 叶绿素含量显著减少,叶绿体内垛叠的基粒缺失。

(105)斑锦突 变体 植物不仅是一种很重要的观赏园艺植物,而且在生命科学研究中具有极重要的价值。

(106)同轴天线是一种偶极天线的 变体 ,为使用不平衡馈线而设计。

(107)性爱实际上就是性的本能,是经过我们的大脑加工,由于种种心理活动,而复杂化了的性本能的 变体 。瓦西列夫

(108)磁流 变体 具有粘度随磁场强度变化的特征.

(109)农业科研机构内部逐步转 变体 制、建立促进成果转化机制。

(110)被绑架的突 变体 的当中一个偶然是磁电机的儿子,水银。

(111)自养突 变体 是从同株同核融合类群的6个不同的原种菌系制备的.

(112)同史诗或纪传体作品一样,现代小说可以视为个人传记的 变体 。

(113)如果外星生命的确存在的话,科学家们认为它极有可能是一种简单的微生物 变体 。

(114)音位 变体 :同一个音素的任何不同形式.

(115)通过与加拿大魁北克某矿区产出的单斜晶系的直氟碳钙铈矿的对比研究,确认本矿区产出的直氟碳钙铈矿为其同质二象 变体 。

(116)在凸版印刷和照相制版的时代,许多最常用的字体都包含一种叫做“特排字体”的 变体 。

(117)业务术语表不但应该包含数据元素的公认定义,还应该包含与这个元素相关联的任何 变体 或依赖性。

(118)有两种同素异形体黄色 变体 在负90度下稳定,金属变体是锑的稳定形式。

(119)正是由于其谲诡多变,所以世界范围内存在着数量庞大的HIV 变体 .

(120)旋转加工又称为旋床,是一种十分流行的旋转 变体 。

是可以的。首先柚子皮分为外表皮和内表皮,外表皮就是黄色的部分,而内表皮就是厚实的白色肉质皮。柚子内表皮的生物性状呈现海绵结构,具有很好的吸附性,可以吸附空气中的甲醛,这点和活性炭除甲醛的原理是相似的。所以柚子皮肯定能够去除甲醛。

柚子皮除甲醛的方法并不太实用,这从两点上可以体现出来:

1. 有效时间短

2. 成本较高

3.容易出现指示误区

柚子内表皮的吸附性十分依赖其本身含有的水分,水分流失后,柚子内表皮细胞液也就随之流失,整个内表皮开始干瘪。这也导致了柚子内表皮的棉状结构孔隙变大,吸附力变差。而柚子内表皮在正常室温与湿度下,2-3天就会干瘪,失去其原有的吸附力,除甲醛的有效时长是比较短的。

其次湿润的柚子内表皮没有单独购买的渠道,只能买新鲜柚子进行剥除。这不仅会造成浪费,成本也比较高,同等吸附力的活性炭成本则要远低于柚子皮,更实用。

另外柚子皮除甲醛存在一个指示误区,那就是柚子皮自身带有的芳香气味。根据《柚皮化学成分及其生物活性的研究》这一论文中指出,柚子皮中包含柠檬烯、7-羟基香豆素等多种芳香物质,而这些芳香气味会遮盖甲醛、可挥发性有机物等有害物质散发的气味,让人们产生有害物质已经被清除的错觉。这也让柚子皮除甲醛变得不安全。所以说虽然柚子皮能够去除甲醛,但其本身并不实用。

那日常生活中,如果想要除甲醛,什么方法更加实用呢?

2. 活性炭吸附法——活性炭吸附法和柚子皮的原理类似,但活性炭的吸附能力更强,而且使用周期更长。我们可以按照家中的平米数计算,每1平米放置3-5个活性炭包,如果是柜子或含有抽屉的桌子,那么柜内与抽屉内也需要放置活性炭包。在使用活性炭除醛时,我们应注意每使用1周,要将吸附甲醛后的活性炭包放在阳光下暴晒48小时后再重新使用。这可以免活性炭包达到吸附饱和,反向呼出甲醛,从而导致二次污染。

3. 新风法——原理和通风法类似,也是置换室内外甲醛。但新风法需要安装新风系统,同时注意在使用新风法除甲醛时,一定不要打开室内门窗,从而保证空气置换率达到最大。

4. 专业治理——也就是用封闭剂、催化剂、甲醛捕捉剂、无光触媒、生物酶等专业除醛喷剂,采用封闭法或催化分解法对家中的甲醛进行治理。这种治理方式更加快速,而且对室内家具的损害也较小。

以上几种办法,都是日常生活中较为实用,也更加有效的除醛方法,相较于柚子皮除甲醛,可操作性更强,您学会了吗?

果蔬汁加工技术的应用进展

摘要 :果蔬经过制汁后比原果更容易贮藏,含有丰富的营养成分,且在减少果蔬原料的损失的同时提高其附加值。本文综述了果蔬汁加工过程中破碎榨汁技术、过滤澄清技术、均质技术、浓缩技术和杀菌技术的应用进展。

关键词 :果蔬汁 加工技术 应用进展

近年来,随着人们生活水平的逐步提高,对日常饮品的“营养、安全、健康”更为关注和重视。果蔬汁在口感及营养方面都接近新鲜果蔬,并且和具有一定的保健价值,受到各年龄阶段人们的喜爱。不同果蔬汁的加工方法不同,但某些关键技术是相似的。本文主要介绍果蔬汁加工技术中破碎榨汁技术、膜分离技术、超高压技术、高压脉冲技术和酶技术的应用进展。

1. 破碎榨汁技术

根据果蔬不同的形状、特性及加工需要,选用合适的破碎设备,并结合相适宜的破碎工艺进行破碎。常用的破碎工艺可分为热破碎和冷破碎。通常情况下,为了生产得到组织形态好、具有一定粘稠度的果蔬汁,可以运用热破碎,通过抑制和破坏某些酶的活力,如果胶分解酶、脂肪氧化酶等,从而达到破碎效果。[1]果蔬汁榨汁过程中,果蔬中所含有的果胶、淀粉、纤维素等物质会影响果蔬的出汁率,导致果蔬出汁率降低。采用酶技术处理果蔬原料, 即可提高产品出汁率, 该技术不仅可提高产品的澄清度, 且能防止果汁产生沉淀。[2]

2. 膜分离技术

传统的澄清方法是对果蔬汁进行酶处理,如果胶酶等,再用明胶、单宁、膨润土、硅溶胶等澄清剂对其进行絮沉降处理,静置、取清液,最后用离心或过滤的方法进一步处理。[3]在传统加工工艺过程中,果蔬汁成品的营养物质和风味物质损失多、成本高、耗能大。膜分离技术在果蔬汁制品的生产加工过程中发挥重要作用,能够有效地克服这些缺陷。膜分离技术主要具备使果蔬汁脱苦、脱酸、澄清和浓缩的功能,并提高果蔬汁的稳定性。

果蔬汁的脱苦

柑橘类果汁由于含有柚皮苷、柠檬碱等苦味物质,对产品的风味和商业价值造成负面影响。1E. Hernandez等人[4]利用超滤和二已烯基聚苯乙烯树脂吸附的联合过程对葡萄抽汁进行脱苦的实验,表明柚皮苷和柠檬碱可被完全除去,果汁风味得到显著提高。

果蔬汁的脱酸

根据刘茉娥等人[5]介绍利用电渗析膜,表明电渗析膜可以脱除果汁中的有机酸,能够使果汁酸度降低,从而提高果汁的品质。

果蔬汁的澄清

果蔬汁中因含有一些胶体物质、单宁、蛋白质等物质,它们在加热和贮存过程中往往使果蔬汁变得混浊,有的甚至产生沉淀,缩短了产品的货架期。应用超滤法澄清番茄汁、苹果汁、菠萝汁、梨汁、柑橘汁等,可获得较好的经济效益和较高的产品质量。

果蔬汁的稳定性

超滤可提高果蔬汁的稳定性,如苹果汁在超滤前宾透光率为,经超滤后,透光率为,在户观上已达到清澈透明,并在常温下贮存四个月,其透光率几乎为一定值,稳定性良好。[6]

3.超高压技术

杀菌是果蔬汁制品生产中的关键技术之一。传统的热力杀菌虽然可以杀灭鲜榨果蔬汁中的微生物, 但果蔬汁中的营养成分仍会受到破坏, 产生热臭、风味劣变, 造成果蔬汁制品产品质量变差。[7]食品超高压技术(ultrahigh pressure processingUHP),又称为高静压技术(high hydrostatic pressure processing,HHP),是指将密封于弹性容器内的食品置于水或其他液体作为传压介质的压力系统中,经100MPa以上压力处理,在常温甚至更低的温度下达到杀菌、灭酶和改善食品功能特性等作用口。由于超高压技术只作用于非共价键,能够保证共价键完好无损,因而可以降低鲜榨果蔬汁中的微生物数量, 并保持产品的营养、风味和安全品质, 具有重要的意义。[8]与加热杀菌相比,超高压技术有着无法比拟的优越性, 特别是超高压杀菌可以保持食品原有的色、香、味和营养成分。

超高压对果蔬汁色泽的影响

经研究发现,与传统的热杀菌相比,超高压技术处理果蔬汁能够较好的保持其色泽,对部分果蔬,如番茄等甚至有改善色泽的作用。其原因在于超高压对果蔬内源酶的钝化作用及高压的均质作用使果蔬组织细胞内的呈色物质溶出。

超高压对果蔬汁芳香成分的影响

超高压对果蔬汁的香气有不同方面的影响,不仅能够处理过程中会使香气反应前体物的浓度增加还能使香气物质降解降低或激活某些有关香气的酶的活性。因此超高压加工的果蔬汁的风味会呈现出不同的变化。

超高压对果蔬汁营养物质的影响

超高压对食品中营养成分的影响与各种营养成分的性质有关,由于超高压处理不能破坏共价键,因此认为超高压处理对于食品中小分子化合物一类的营养物质不会有直接的破坏作用,但可能会加速一些食品体系中的生化反应,使部分营养物质间接受到破坏。

超高压对果蔬汁中酶活性的影响

内源酶易引起果蔬最初的品质变化,,压力在酶的活性中心通过打破稳定分子内和酶蛋白的相互作用间的微妙平衡, 导致酶构象的变化而导酶失活。大量研究表明,超高压技术可钝化果蔬汁中的大部分酶。[9]

4. 高压脉冲技术

高压脉冲电场技术(pulsed electric field,PEF)作为非热加工工艺之一,因其作用时间短、均匀、效率高,且能够最大程度地保持食品新鲜度的优点而成为食品非热处理方式应用的热点之一。此外,在杀菌钝酶、活性物质提取、保持食品原汁原味等方面显示了很大的优势。

PEF技术在果蔬汁活性物质提取时的应用

由于细胞膜的渗透性功能,PEF技术作用于细胞时能够提高物质传质系数,将低能量PEF应用于不同的植物组织,PEF技术不仅提高果蔬汁提取率,且使果蔬汁中活性成分如酚类物质、VC的保留率更高。 PEF技术在果蔬汁钝酶方面的应用

经研究表明,PEF技术对果蔬汁酶活性的钝化有很好的作用效果,PEF技术不仅在钝化酶活性及延缓氧化、褐变等不良变化中发挥积极作用,同时对果蔬汁品质影响也较小。

PEF技术对果蔬汁品质的影响

研究PEF能温和且高效地处理物料,最大程度上保留原料的营养成分。经过PEF处理的果蔬汁,一般最好保存于低温下,如果酸度适宜,也可存于常温。[11]经PEF技术处理后的果蔬汁与热处理及酶处理等传统技术相比,果蔬汁品质更接近于原汁,符合人们对食品原汁、原味、天然营养的需求。

综上所述,随着科学技术的发展,虽然果蔬汁制品加工技术已达到一定的水平,但仍存在着一些问题。目前已有应用生物技术改善饮料加工原料、生产饮料添加剂和功能因子以及去除饮料不良性状的研究, 但生物技术要真正实现大规模地运用于果蔬汁饮料加工还有待进一步研究与完善。总之,果蔬汁饮料的各种加工技术需要相互贯通、相互融合、取长补短、集成发展,这是果蔬汁饮料加工技术的一个必然发展趋势。

参考文献:

[1] 夏天,马力.果蔬汁饮料加工技术研究进展[J].江苏食品与发酵,2008,(4):21-23,36.

[2]杨文雄, 尹利端. 中国果蔬汁加工技术发展新趋势[J]. 农产品

加工, 2007, (4): 26?28.

[3]李勇,刘冠卉,苏世彦.现代软饮料生产技术[M].北京:化学工业出版社,2006.

[4] , , . Evaluation of Ultrafiltration and Adsorption to Debitter Grapefruitjuice and Grapefruit pulp wash[J].Journal of Food Science, Vol57, No3. 1992,664-666.

[5]刘茉娥.膜分离技术[M].北京:化学工业出版社,,204-225,255-259.

[6]吴继红. 超滤膜分离技术在澄清果蔬汁加工中的应用[J]. 塔里木农垦大学学报,1996,01:37-41.

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