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篇1

從一定意義上講，科學論文的發表是科學成果被人們承認的唯一形式。一定頻次的引用反映了某篇論文重要性的程度，超高頻次的引用，?？烧J為其研究成果引發了科學研究的熱點或在科學研究中取得突破。因此，近期化學科研論文的引用情況也體現了化學學科前沿的科學研究成果，以及當前國際化學前沿的特點和變化趨勢和研究方向。據中科院文獻情報中心的報道，90年代的化學研究前沿領域有：

（1）富勒烯C60的研究導致發現了自然界一類新的物質――碳的另一種存在形式，并對宇宙內碳循環和經典芳香性的關系這一理論化學的關鍵問題有了全新的認識，開辟了新的化學研究領域。

（2）模擬程序和密度泛函理論的發展引起整個化學領域的革命，使量子化學成為成千上萬化學家手中的工具，可用以預測和闡明物質的化學性質。

（3）對不同管徑和纏繞角的單壁碳納米管的結構和導電性質的研究展示了單壁碳納米管在納米分子電子學領域的應用前景。

（4）人工合成新藥的發展：天然抗癌藥物的人工合成以及用以開發新藥的組合化學方法。

（5）組合化學新研究領域的發展打破了傳統藥物開發的模式，可同時合成和篩選大批生物活性物質，大大縮短了新藥開發的時間。組合化學技術還被廣泛應用于催化劑的篩選、手性化合物合成等材料科學領域。

（6）仿生聚合物是一種先進材料，它的人工合成向模仿機體功能的“目標”邁進了一步。

（7）分析化學在這一階段已不再僅僅是化學家手中的工具，它已發展為一門分析科學。它一方面為人們提供關于物質，特別是構成生命的基本物質的組成和結構甚至生命過程的信息；另一方面，在精密分析儀器本身的研制上不斷獲得進展。

（8）計算機技術的飛速發展使化學家的研究手段產生巨大變革。有關生物大分子（如蛋白質、核酸）多維結構圖像實現和精細結構表達的程序及軟件包的研究受到化學界的極大關注。

（9）有機反應、不對稱合成及催化是90年代以來的持續熱點。這是一個有工業應用前景和巨大市場潛力的、一直很活躍的研究領域。

在經歷了20世紀的空前繁榮發展后，進入21世紀，化學學科面臨著四大難題。第一，合成化學難題――化學反應理論；第二，功能結構化學難題――結構和性能的定量關系；第三，生命現象的化學機制――生命化學難題；第四，納米尺度難題。徐光憲院士等科學家認為21世紀是信息科學、合成化學和生命科學共同繁榮的世紀，化學的微觀方法和宏觀方法相互結合，相互滲透這一潮流將進一步向前發展，并提出了新世紀的化學科學包含了對下列八個層次的物質對象的研究：

（1）原子層次的化學：其中包括核化學、放射化學、同位素化學、sp區元素化學、d區元素化學、4p區元素化學、5f區元素化學、超5f區元素化學、單原子操縱和檢測化學等。

（2）分子層次的化學：現已合成的2000余萬種分子和化合物，通常分為無機、有機和高分子化合物。但近30余年來合成的眾多化合物，如金屬有機化合物、元素有機化合物、原子簇化合物、金屬酶、金屬硫蛋白、富勒烯、團簇、配位高分子等很難適應老的分類法。21世紀將研究分子的多元分類法，如按照分子片結合方式和生成的分子結構類型分類，可分為0維、1維、2維、3維分子等。

（3）分子片層次的化學：原子只有110余種，但分子數目已超過2000萬種，因此有必要在原子和分子之間引入一個“分子片”的新層次，在21世紀應該開展分子片化學的研究。

（4）超分子層次的化學：其中包括受體和給體的化學、鎖和鑰匙的化學、分子間的非共價作用力、范德華引力、各種不同類型的氫鍵、疏水-疏水基團相互作用、疏水-親水基團相互作用、親水-親水基團相互作用、分子的堆積組裝、位阻和各種空間效應等。

（5）宏觀聚集態化學：其中包括固體化學、晶體化學、非晶態化學、流體和溶液化學、等離子體化學、膠體化學和界面化學等。

（6）介觀聚集態化學：包括納米化學、微乳化學、溶膠-凝膠化學、軟物質化學、膠團-膠束化學和氣溶膠化學等。

（7）生物分子層次的化學：包括生物化學、分子生物學、化學生物學、酶化學、腦化學、神經化學、基團化學、生命調控化學、藥物化學、手性化學、環境化學、生命起源、認知化學和從生物分子到分子生物的飛躍等。

（8）復雜分子體系的化學。從以上分類可以看出，新世紀化學別值得關注的有化學信息學、分子片化學、超分子化學、生命化學、納米化學、理論化學和復雜分子體系的化學等。

隨著化學分支學科的重組及其它學科的交叉、融合和不斷滲透，21世紀初化學學科的前沿方向與優先領域有：綠色化學與環境化學中的基本化學問題、材料科學中的基本化學問題、合成化學、化學反應動態學、分子聚集體化學、理論化學、分析化學測試原理和檢測技術新方法建立、生命體系中的化學過程、能源中的基本化學問題、化學工程的發展與化學基礎等。

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作者簡介:許馭,中國原國防科工委新能源試驗開發基地科研副總工程師,研究方向:“共生礦的形成機理與生命起源”等自然科學整體化原始創新探索。

附錄:

國內外多學科專家高度評價許馭科研組的原創科研成果

肯定許馭原創的多學科匯聚理論創新成果不是他個人的事,而是國家大事,目的是宣傳新能源技術革命起源于中國的真實性,以及美國后來居上、中國沒有重視的緊迫性。

2009年10月31日,北京相對論研究聯誼會、美國《格物》雜志編輯部聯合在北京召開第99屆盧鶴紱學術論壇,邀請原國防科工委新能源基地副總工、上海恒變新能源研究所所長許馭總工做《低能、中能與高能超分子微腔光子學》主題報告。此次評議會上,以及會前會后,國內外多學科專家高度評價許馭的《低能、中能與高能超分子微腔光子學》原創科研成果。

中國氣象科學研究院著名學者任振球教授評介:“科學界主流學派不相信水基燃料(水變油)的真實性,主要原因是理論上講不通;現在這個重大理論難題被原國防科工委新能源基地許馭總工創立的《高能超分子微腔光子學》基本解決了。許馭教授長期刻苦從事的叫做‘自然科學整體化原創研究’,他以強大的科技資訊全面綜合能力,幾乎把所有的交叉學科、前沿學科都統起來了,就是把宇觀、宏觀、微觀都統一起來了。”“許馭教授歷經18年的艱辛探索研究,在王洪成的技術情報啟發下,破解了地球與土衛六油氣藏的真實形成過程,創立了“古海洋水中鏈式‘氧核冷裂變’形成大型油氣藏共生礦”理論,實現了“氧核冷裂變”原始創新理論的整體性重大突破。從宏觀到微觀,許馭已經打破了多學科交叉研究的學術障礙,將天、地、礦、生、數、理、化、醫有關多學科前沿知識與實驗成果連成一體,做到了融會貫通。一旦獲得支持,許馭此項新發現的整體性基礎理論原創成果,必將引發一系列新科技革命、新產業革命,其引發的新科技革命和世界經濟轉型的革命性意義必將載入科學史冊?！?/p>

北京航空航天大學的高歌教授認為:許馭總工原創的“氧核冷裂變”基礎研究不但有廣度,而且有深度;從宏觀到微觀已經連成一條線,做到了融會貫通;這項重大原始創新理論的方向是正確的,其會聚技術的工藝是新型的。清華大學校友、旅美學者王懷安教授認為:許馭提出的“氧核冷裂變”原始創新理論的整體性重大突破以及與“氧核冷裂變”有關的十大新興戰略產業,應該列為比美國“曼哈頓計劃”更重大的超“曼哈頓計劃”。北京大學楮德螢教授等認為:肯定宣傳許馭原創的多學科匯聚理論成果不是他個人的事,而是強調、宣傳新能源技術革命起源于中國的真實性,以及美國后來居上、中國沒有重視的緊迫性。

北京大學生物工程專家褚德瑩教授,中國中醫人體科學研究專業委員會主任林中鵬教授,北京總裝備部航天醫學研究所宋孔智教授等專家,認真聽取后認為,許馭提出的發現生物有機半導體與揭示經絡本質的新定義,能夠自圓其說,比較完美,富有創意性,有助于引發、促進以中醫藥現代化為主、中西醫高層次緊密結合的21世紀新醫學的誕生,有利于利及億萬民眾、推動低成本整體醫療新技術的組合集成與蓬勃發展。

國際著名的《特勒肖―伽利略科學院》顧問委員會顧問、國際著名物理學家迪耶戈寫信給他的中國朋友、英籍華人陳一文先生,對許馭的原創科研成果表達發自內心的贊嘆。物理學家迪耶戈教授認為:“許馭教授的原創科研成果是了不得的成就,能學習許馭的科研成果令我激動。我可以想象,許馭教授歷經17年的艱辛工作、耐心創立有關自然科學全面理論的背景、匯聚更多新學科的意義以及他所承受的孤獨與犧牲。這是了不得的成就!我很想知道許馭的科研工作最終是否能夠得到(中國)官方的支持。我已經將許教授的科研成果報告這個消息發給了俄羅斯院士彼得?伽利耶夫(Gariaev)教授,我們計劃與伽利耶夫教授一道,繼續關注許馭教授此項重大科研成果事態發展。希望邀請許馭教授合作研究科學整體化原創課題?！?/p>

國家發改委原副司長嚴谷良高工,在幫助撰寫此課題立項報告時評議:許馭總工歷經17年的艱辛探索研究,在吸取國內外多學科相關子課題研究成果的基礎上,已經實現了鏈式“氧核冷裂變”原始創新理論的整體性重大突破。

2009年1月4日至5日召開的量子信息與健康上海論壇上,上海市科委原副主任、上海市針灸經絡研究中心創始人、經絡專家魏瑚教授、上海市“經絡物質基礎”課題論證“領軍人物、著名經絡專家、復旦大學費倫教授,對許馭總工首先把超分子有機半導體量子微腔概念引入經絡本質研究領域,從超分子微腔量子光學的新方向提出了經絡的新定義,予以高度評價。魏瑚教授認為:從許馭的研究成果看,許馭甘坐十多年冷板凳,潛心學習的自然科學多學科基礎扎實,匯聚交叉的新學科多,并且做到了舉一反三,融會貫通。能取得這樣的原創成果很不容易。

篇3

整體和局部性科學是一個復雜的知識體系，好比一塊蛋糕。為了便于研究，要把它切成大、中、小塊。首先切成自然科學、技術科學和社會科學三大塊。在自然科學中，又有許多切法。一種傳統的切法是分為物理學、化學、生物學、天文學、地理學等一級學科。近年來又有切成物質科學、生命科學、地球科學、信息科學、材料科學、能源科學、生態環境科學、納米科學、認知科學、系統科學等的分類方法。化學是從科學整體中分割開來的一個局部，它和整體必然有千絲萬縷的聯系。這是它的第一個屬性。

學科之間的關聯和交叉如果把科學整體看成一條大河，那么按照各門科學研究的對象由簡單到復雜，可以分為上游、中游和下游。數學、物理學是上游科學，化學是中游科學，生命科學、社會科學等是下游科學。上游科學研究的對象比較簡單，但研究的深度很大。下游科學的研究對象比較復雜，除了用本門科學的方法以外，如果借用上游科學的理論和方法，往往可以收到事半功倍之效。所以“移上游科學之花，可以接下游科學之木”。具有上游科學的深厚基礎的科學家，如果把上游科學的花，移植到下游科學，往往能取得突破性的成就。例如1994年諾貝爾經濟獎授予納什，他在1950年得數學博士學位，1951-1958年任美國麻省理工學院數學講師、副教授，后轉而研究經濟學，把數學中概率論之花，移到經濟學中來，提出預測經濟發展趨勢的博弈論，因而獲得諾貝爾經濟獎。

發展性化學的內涵隨時代前進而改變。在19世紀，恩格斯認為化學是原子的科學(參見《自然辯證法》)，因為化學是研究化學變化，即改變原子的組合和排布，而原子本身不變的科學。到了20世紀，人們認為化學是研究分子的科學，因為在這100年中，在《美國化學文摘》上登錄的天然和人工合成的分子和化合物的數目已從1900年的55萬種，增加到1999年12月31日的2340萬種。沒有別的科學能像化學那樣制造出如此眾多的新分子、新物質。現在世紀之交，我們大家深深感受到化學的研究對象和研究內容大大擴充了，研究方法大大深化和延伸了，所以21世紀的化學是研究泛分子的科學。

定義的多維性一門科學的定義，按照從簡單到詳細的程度可以分為：(1)一維定義或X-定義，X是指研究對象。(2)二維定義或XY-定義。Y是指研究的內容。(3)三維定義或XYZ-定義。Z是指研究方法。(4)四維定義或WXYZ定義，W是指研究的目的。(5)多維定義或全息定義。一門科學的全息定義還要說明它的發展趨勢、與其他科學的交叉、世紀難題和突破口等等。這樣才能對這門科學有全面的了解。下面以化學為例加以說明。

化學的一維定義

21世紀的化學是研究泛分子的科學。泛分子的名詞是仿照泛太平洋會議等提出的。泛分子是泛指21世紀化學的研究對象。它可以分為以下十個層次：(1)原子層次，(2)分子片層次，(3)結構單元層次，(4)分子層次，(5)超分子層次，(6)高分子層次，(7)生物分子和活分子層次，(8)納米分子和納米聚集體層次，(9)原子和分子的宏觀聚集體層次，(10)復雜分子體系及其組裝體的層次。

化學的二維定義化學是研究X對象的Y內容的科學。具體地說，就是：化學是研究原子、分子片、結構單元、分子、高分子、原子分子團簇、原子分子的激發態、過渡態、吸附態、超分子、生物大分子、分子和原子的各種不同維數、不同尺度和不同復雜程度的聚集態和組裝態，直到分子材料、分子器件和分子機器的合成和反應，制備、剪裁和組裝，分離和分析，結構和構象，粒度和形貌，物理和化學性能，生理和生物活性及其輸運和調控的作用機制，以及上述各方面的規律，相互關系和應用的自然科學。

化學的三維定義化學是用Z方法研究X對象的Y內容的科學?；瘜W的研究方法和它的研究對象及研究內容一樣，也是隨時代的前進而發展的。在19世紀，化學主要是實驗的科學，它的研究方法主要是實驗方法。到了20世紀下半葉，隨著量子化學在化學中的應用，化學不再是純粹的實驗科學了，它的研究方法有實驗和理論?，F在21世紀又將增加第三種方法，即模型和計算機虛擬的方法?；瘜W的四維定義化學是用Z方法研究X對象的Y內容以達到W目的的科學?；瘜W的目的和其他科學技術一樣是認識世界和改造世界，但現在應該增加一個“保護世界”?；瘜W和化學工業在保護世界而不是破壞地球這一偉大任務中要發揮特別重要的作用。造成污染的傳統化學向綠色化學的轉變是必然的趨勢。21世紀的化工企業的信條是五個“為了”和五個“關心”：為了社會而關心環保;為了職工而關心安全、健康和福利;為了顧客而關心質量、聲譽和商標;為了發展而關心創新;為了股東而關心效益。

化學的多維定義———21世紀化學研究的五大趨勢

1、更加重視國家目標，更加重視不同學科之間的交叉和融合在世紀之交，中國和世界各國政府都更加重視國家目標，在加強基礎研究的同時，要求化學更多地來改造世界，更多地滲透到與下述十個科學郡的交叉和融合：1數理科學，2生命科學，3材料科學，4能源科學，5地球和生態環境科學，6信息科學，7納米科學技術，8工程技術科學，9系統科學，10哲學和社會科學。這是化學發展成為研究泛分子的大化學的根本原因。所以培養21世紀的化學家要有寬廣的知識面，多學科的基礎。

2、理論和實驗更加密切結合

1998年，諾貝爾化學獎授予W.Kohn和J.A.Plple。頒獎公告說：“量子化學已經發展成為廣大化學家所使用的工具，將化學帶入一個新時代，在這個新時代里實驗和理論能夠共同協力探討分子體系的性質?；瘜W不再是純粹的實驗科學了。”所以在21世紀，理論和計算方法的應用將大大加強，理論和實驗更加密切結合。

3、在研究方法和手段上，更加重視尺度效應

20世紀的化學已重視宏觀和微觀的結合，21世紀將更加重視介乎兩者之間的納米尺度，并注意到從小的原子、分子組裝成大的納米分子，以至微型分子機器。

4、合成化學的新方法層出不窮合成化學始終是化學的根本任務，21世紀的合成化學將從化合物的經典合成方法擴展到包含組裝等在內的廣義合成，目的在于得到能實際應用的分子器件和組裝體。合成方法的十化：芯片化，組合化，模板化，定向化，設計化，基因工程化，自組裝化，手性化，原子經濟化，綠色化?；瘜W實驗室的微型化和超微型化：節能、節材料、節時間、減少污染。從單個化合物的合成、分離、分析及性能測試的手工操作方法，發展到成千上萬個化合物的同時合成，在未分離的條件下，進行性能測試，從而篩選出我們需要的化合物(例如藥物)的組合化學方法。

5、分析化學已發展成為分析科學分析化學已吸收了大量物理方法、生物學方法、電子學和信息科學的方法，發展成為分析科學，應用范圍也大大拓寬了。分析方法的十化：微型化芯片化、仿生化、在線化、實時化、原位化、在體化、智能化信息化、高靈敏化、高選擇性化、單原子化和單分子化。單分子光譜、單分子檢測，搬運和調控的技術受到重視。分離和分析方法的連用，合成和分離方法的連用，合成、分離和分析方法的三連用。

篇4

1.1 新穎性原則

螺芴類分子砌塊具有共軛打斷效應、剛性十字交叉構象和空間位阻效應，被廣泛用于有機電致發光二極管、場效應晶體管以及太陽能染料敏化電池等領域[6]，成為一類重要的有機半導體材料。氮雜芴螺環芳烴由芴基螺環芳烴發展而來在繼承螺芴的各類優勢的基礎上增加了氮雜芴基團的功能特性包括電子受體、金屬配位、質子化以及超分子弱作用等。因此，具有廣闊的發展前景[7-9]。

1.2 可行性原?t

所選的科研成果的反應類型是最經典的傅克反應，與學生所學的有機化學課本緊密聯系。通過實驗預習、講解、操作以及總結，進一步鞏固與加深對傅克反應的理解和運用。另外，該反應原料易得，合成步驟簡單易行，無毒安全性高，可以在本科實驗室開展。

1.3 綜合性原則

氮雜螺芴氧雜蒽的合成操作涉及反應裝置的搭建、TLC點樣、柱層析等各類操作。在整個操作過程中，重點學習TLC點樣和柱層析。產品表征利用核磁共振。

1.4 環保性原則

目前氮雜螺芴氧雜蒽大部分合成方法具有如下缺點：（1）底物范圍拓展的限制和前體合成的困難；（2）合成步驟的冗長。我們課題組發展了一鍋法合成氮雜螺芴氧雜蒽有機半導體材料。反應過程中依次構建了C-C， C-O和 C-C三支化學鍵，并高效合成了氮雜芴螺環芳烴，符合綠色化學的理念。

2 實驗內容

實驗名稱：一鍋法合成氮雜螺芴氧雜蒽有機半導體材料

實驗儀器：磁力攪拌器，圓底燒瓶，回流冷凝管、電子天平、分液漏斗、錐形瓶、層析柱、核磁共振波譜儀。

藥品：氮雜芴酮，對甲基苯酚，三氟甲磺酸，1，2-二氯苯，碳酸鉀，二氯甲烷，無水硫酸鎂，乙酸乙酯。

2.1 實驗原理

該反應是典型的傅里德-克拉夫茨反應，簡稱傅-克反應，英文Friedel?CCrafts reaction，是一類芳香族親電取代反應，1877年由法國化學家查爾斯?傅里德和美國化學家詹姆斯?克拉夫茨共同發現。本實驗在酸性條件下反應，首先通過氮雜芴酮與苯酚的傅克反應生成中間體I，緊接著脫水形成三正電型超親電體II，由于電荷間的排斥作用，導致氮雜芴9 號位的正電荷會通過共振方式遷移至酚羥基上，活化酚羥基的反應活性。隨后另一苯酚分子以親核進攻的方式與中間體III 發生反應，形成醚鍵。緊接著分子內的質子轉移與脫水過程在苯環上再次生成碳正離子V。最后碳正離子重新遷移到氮雜芴的9 號位發生分子內的傅克合環反應，得到最終的目標產物氮雜螺芴氧雜蒽。

2.2 實驗步驟

2.2.1 氮雜螺芴氧雜蒽的合成

先向圓底燒瓶中加入0.18克的氮雜芴酮，再分別加入2ml 1，2-二氯苯與0.8ml三氟甲磺酸。在室溫下攪拌大約半小時后，向其中加入0.54克的對甲基苯酚。隨后升高溫度至 85度。通過TLC 板監控反應至氮雜芴酮反應完全。將反應降溫至室溫，用碳酸鉀溶液淬滅此反應，之后用二氯甲烷萃取，收集有機相并用無水硫酸鎂干燥，抽濾。最后柱層析分離提純得到氮雜螺芴氧雜蒽。

2.2.2 螺環氧雜蒽的結構表征

使用核磁共振（NMR）對所得到的產物進行結構表征。通過與標準的氮雜螺芴氧雜蒽的氫譜和碳譜進行對比確認結構

2.2.3 實驗報告

實驗報告要全面總結實驗，特別強調實驗結果的分析，并對實驗結果提出自己的觀點。

3 教學效果

3.1 理論聯系實際，深化理論知識

體現有機化學基礎知識的綜合性，在所設計的實驗中涉及《有機化學》中典型的傅克反應。通過TLC板監測反應進度，有助于理解反應現象以及反應過程。通過核磁共振表征產物，可以了解核磁測試過程以及核磁共振表征原理。通過對氫譜的解析，理解化學位移、耦合常數以及自旋裂分等理論知識。

3.2 科研和教學結合，強化創新思維

將科研和教學相結合，促進了教學方法的改革和教學方式的創新，也培養了適應社會發展需要的高素質人才。實踐證明，從事科學研究的教師能更準確地把握教學內容，更好地把科?W研究的方法貫穿到教學實踐之中，是培養學生的創新思維和創新能力的重要途徑。同時高水平、高層次的科研項目和平臺也為本科生的培養創造了優越的條件。

3.3 實驗與生活相結合，激發學習興致

將制備的氮雜螺芴氧雜蒽作為電致發光材料，應用于有機電致發光二極管、存儲器以及太陽能電池中。在整個實驗過程中，詳細說明每個操作與所學專業的內在聯系，

讓學生深刻體會到所學專業知識的重要性和必要性，激發學生的學習興趣以及求知欲望和積極探索精神。在實驗操作過程中，鍛煉了學生的動手能力以及實踐操作能力。通過科學實驗報告的撰寫，鍛煉并加強了學生的寫作能力。

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培養學生創新思維是教育的關鍵，而創新源于興趣、起于自主、發于嘗試。傳統“教師中心論”的教學模式，教師處于完全的主導地位，在課堂上只向學生灌輸知識，而不注意把握學生的心理，這與創新格格不入。因此要改革教學方法，貫徹啟發式學習理念，充分調動學生學習的積極性。

(一)理論講授要精心設計，遵循學生認知思路，突出以學生為中心的教學模式教學活動是學生在教師的指導下進行的有目的、有計劃的學習活動?；瘜W基本原理中大量公式的教學，應當是在教師引導下訓練學生有意識地進行抽象邏輯思維活動。教師要設計一系列問題，并留出學生積極思考的時間，通過師生間的討論和交流，使學生主動得出結論。如在講授化學熱力學中化學反應方向的判斷時，教師可以設計下列的教學程序。首先，在壓力為標準態和溫度為298．15K時，判斷標準是ΔrGθm(298．15K)，它可以由參與反應的各個物質的ΔfGθm(298．15K)而計算出來，這一點學生都清楚。其次，教師引導學生思考“若壓力仍是標準態，但溫度不是298．15K，該怎么辦?”并提示ΔrHθm(T)和ΔrSθm(T)與溫度無關，提醒學生可以用吉—亥公式求解。然后，進一步發問:“若壓力不是標準態，溫度也不是298．15K，該怎么辦?”此時提示學生利用熱力學等溫方程式中的ΔrGm與ΔrGθm的關系，將非標準狀態化為標準狀態，從而求解。通過學生和教師間的這種互動、提問、設疑、解答，學生在自覺、主動、多層次的參與過程中不但學會了復雜的化學反應原理，而且也掌握了分析問題、解決問題的科學方法。

(二)應用部分要勇于放手，讓學生走向講臺教育的關鍵是使學生具備將所學知識應用于實際的能力。化學應用部分的目的正是培養學生利用所學的化學原理分析、解決工程實際問題的能力。在學生課后自學和相互討論的基礎上，學生和教師換位，由學生講解該部分內容，對專業中遇到的實際問題，如金屬腐蝕的防護與利用上升到化學原理加以分析，論述自己的觀點。學生為了講解清楚課堂內容必須認真預習，做好充分的準備。因此，他們在主動獲取知識的同時，無形中提高了對這門課程的學習積極性。

(三)改革考試方法，以課程論文、實驗設計代替閉卷考試學生學學化學的基本原理和方法的目的不是為了成為化學家，而是具備基本的化學素養的化學思維，能以化學的眼光、角度、世界觀分析和解決工程實際中遇到的化學問題。若通過做習題來檢測學生的學習效果，不管是開卷或閉卷的考核形式都沒有意義。相反，布置課程論文，讓學生在查閱資料的基礎上，對一些典型案例抽象化，建立理論模型，再用課堂上所用的原理進行分析，提出自己的見解;或者要求學生運用化學基本原理，結合專業特點，對自己感興趣的內容自行構思、自擬方案，完成一個綜合實驗設計，并通過實驗驗證。這兩種方式表面上不直接考察學生理論知識，實際上考察他們運用理論知識解決實際問題的能力是更深層次的要求［4］。實踐證明，布置論文或綜合實驗設計的考核方式行之有效，很多學生寫出了較高質量的論文，大學化學實驗設計也深受學生歡迎，真正達到了培養學生創新能力的目的。

(四)開設專題講座，配合課堂教學抽出一定時間講授綠色化學、新型化學電源、膜分離、納米材料、超分子、生物芯片等體現科技發展前沿的內容［5］。專題講座可以拓展學生的視野，加大教學信息量，把枯燥的理論知識變得生動、鮮明而易于理解和掌握，同時使學生體驗到化學與人類的美好生活、科技的繁榮、生產的進步息息相關，感受到化學無比廣闊的應用前景，認識到化學是一門滿足人類、社會需要的具有實用型、創造性的中心科學，從而激發學生學習化學、學好化學、用好化學的熱情，啟迪學生的創新思維和創新意識。

實行本科生導師制、以科研促進教學

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文章編號：0367-6358（2015）03-0184-03

MnO2納米晶是重要的Ⅱ～Ⅵ族寬禁帶直接帶隙的半導體材料，在催化、吸附、超級電容器、納米反應器、燃料電池、傳感器和生物技術等領域都展現出了巨大的潛力，受到國內外許多研究者的廣泛關注。近年來，形貌及尺寸規整可控的MnO2納米晶的合成是目前十分引人注目的研究領域，制備合成中的形貌調控及其功能化是這些納米材料能夠得到應用的關鍵問題。目前已能采用多種方法，通過調控合成條件，制備出不同形貌維數的MnO2納米微粒。本文歸納為四個主要大類：零維MnO2納米晶；一維MnO2納米晶；二維MnO2納米晶；三維MnO2納米晶。并提出了MnO2納米晶形貌維數控制的發展方向。

1 MnO2納米晶的不同形貌

1.1 零維MnO2納米晶

MnO2納米晶在空間三維尺度均受約束，如顆粒、團簇（指由幾個乃至上千個原子、分子或離子通過物理或化學結合力組成的相對穩定的微觀或亞微觀聚集體）、立方體、多面體等。

張學萍等利用超分子蛋白納米空腔結構作為反應模板礦化組裝納米材料，馬脾脫鐵蛋白作為限制性反應器控制金屬離子水解、氧化還原等反應，堿性條件下原位合成出直徑3～8nm左右，均一的球形顆粒狀MnO2納米晶，而超分子蛋白是合成納米無機材料限制性反應的一種理想生物模板。

中國科學院電工研究所將過硫酸鉀，硫酸錳，硝酸鋁加入到水熱反應釜中，加人去離子水充分攪拌后，在110～140℃水熱反應1～12h后自然冷卻至室溫，得到的產物是α-MnO2星型納米團簇，硝酸鋁的加入是改變MnO2納米形貌的主要影響因素。

選用Mn（CH3COO）2?4H2O為前驅體，以十八烯為溶劑，在表面活性劑油酸和油胺存在時，在高溫條件下通過“一鍋法”制得50～100nm左右類四角星形狀的MnO納米粒子，利用高錳酸鉀可將此納米粒子表面氧化為MnO2，并保持類四角星形狀，反應過程中表面活性劑的種類及濃度對產物的形貌和粒徑分布有重要的影響。

1.2 一維MnO2納米晶

MnO2納米晶在空間有兩維處于納米尺度并受到約束，例如線、帶、棒、管等。

王譯瑩以高錳酸鉀為錳源，在離子液體1-丁基-3甲基咪唑六氟磷酸鹽水溶液中通過微波加熱法制備了平均直徑為15nm、平均長度為2μm的α-MnO2納米線，發現反應時間和離子液體對產物的形貌和尺寸起著關鍵作用。

文獻在150℃水熱條件下，以CTAB作為模板導向劑，用HMnO4氧化Mn（CH3COO）2，制備出厚度約幾個納米，長約1μm左右的β-MnO2納米帶，模板劑CTAB是納米帶形成的決定因素。

以鋸屑為模板，結合溶膠一凝膠法成功地合成出形態規整、平均直徑約8nm、平均長度120nm左右的β-MnO2納米棒，天然多孔材料一鋸屑為MnO2納米棒的成型提供了骨架。

文獻分別以反應溫度100℃和150℃，用水熱法合成出兩種不同納米結構γ-MnOOH為前驅物，采用單模式微波加熱法在170℃下、反應20min分別制備了直徑在5～20nm之間，長度約幾微米的α-MnO2納米纖維及直徑在100～250nm之間、長度達數十微米β-MnO2納米棒，且γ-MnOOH納米棒前驅物起著模板作用。

采用化學沉積和500℃熱處理的方法在多孔氧化鋁（AAO）模板中成功地合成了超級電容器電極材料γ-MnO2納米管，管直徑約200nm，壁厚約40nm，孔徑約120nm，可以通過調節AAO模板孔徑大小來實現γ-MnO2納米管的可控生長。

1.3 二維MnO2納米晶

MnO2納米晶在三維空間中有一維在納米尺度，超薄膜狀、盤狀、片狀，這些納米結構與體材料相區別，統稱為低維納米結構。

危光明的碩士學位論文以金屬鈦片為金屬基底，以酸性高錳酸鉀為前驅體，采用水熱法在金屬Ti片表面制備出生長很均勻的MnO2納米片陣列材料，其片厚度10～20nm左右，納米片之間還有大量的空間。

目前，某團隊以硫酸錳和高錳酸鉀/聚乙烯吡咯烷酮為基本水熱研究體系，在水熱溫度150℃，水熱時間14h，控制pH為14時，得到層狀結構的δ-MnO2納米片，pH的變化是形貌主要影響因素，會改變了溶液中鉀離子和水分子的結合狀態，從而引起結構之間的轉變。

1.4 三維MnO2納米晶

MnO2納米晶由多個次級幾何單體結構通過設計、組裝構筑成更為復雜的建筑體，如四角體、花狀、核殼結構等。

通過在微酸性環境中高錳酸鉀自身分解反應，采用低溫水熱反應成功制得花狀層狀氧化錳，溫度對花狀形貌的影響較大，120℃為較均勻的花球形貌，140℃花球形貌聚集為花簇狀結構，當溫度升到160℃時，層狀結構發生坍塌，形成隱鉀錳礦型的納米線結構形貌。

劉延雨等采用操作簡單、經濟可行的界面合成法在H2O/CH2Cl2界面上成功制得平均孔徑為5.9nm、比表面積為322.5m2/g，孔容為0.451cm3/g，由中空的亞微米級的MnO2刺球堆積排列而成介孔MnO2材料。

文獻采用水熱法，調節原料高錳酸鉀和硫酸錳的物質的量配比為6：1時，制備出由納米片構成，形似海膽，直徑約為0.5～1μm的球形δ-MnO2，K+可被認為是形成MnO2隧道結構和層狀結構的模板。

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一、引言

面對世界范圍的新技術革命和人才競爭，把自己的研究生培養成為“勤奮、嚴謹、求實、協作、創新”的高水平專業人才，是每一位導師追求的目標[1]。多年來，本文作者在碩士研究生培養方面做了些探討工作，并取得了一點成效。在指導學生過程中，準確把握研究內容，科學判定實驗方案和技術路線，合理確定研究目標，嚴格督促檢查。由于嚴格要求，方法得當，使得研究生取得了較好成績。每人發表SCI英文學術論文兩篇以上，獲校級優秀碩士學位論文7篇、獲省級優秀碩士學位論文4篇、省級研究生優秀科技創新成果二等獎兩項三等獎兩項，近三年學生發表學術論文60%以上被SCI收錄，單篇最高影響因子為6.1，培養的研究生畢業時考取博士研究生達42%，并獲2009年度山東省優秀碩士研究生指導教師。

清華大學的尤馭球先生在一次指導博士生座談會上幽默地說：“我的主要體會就是：帶博士生比帶碩士生省事兒”，這句話道出了碩士生培養的難度和重要性。碩士研究生培養工作是培養科研型人才的基礎教育工作，要做好這項工作，有許多問題需要深入探討[2]。本文在培養碩士研究生工作中也深有體會，并積累了一些經驗。

二、明確培養目標，全方位正確引導

碩士研究生年輕活躍，容易接受新生事物，但缺少社會磨煉，比較看重個人價值，思想容易波動，自覺性和自制力不強，所以，在培養過程中需要使其明確培養目標，并進行全方位引導。首先，引導學生樹立正確的人生觀和價值觀，使學生懂得要學會做學問，先要學會做人，不受功利與名利思想影響，甘于短期寂寞，樹立遠大理想和獻身科學的精神，養成實事求是、一絲不茍和勤奮苦學的學風。其次，引導學生明確學習與研究目標。為學生制定學術研究指導計劃，讓學生第一學期就有明確的學習計劃和目標，不但知道自己在三年里要做什么，還要知道具體怎樣做，達到什么要求。在這個指導計劃中強調引導學生學會自學和獨立開展研究工作，打好基礎，掌握專業英語、信息收集、實驗設計和數據處理分析四項基本技能，并通過要求發表英文學術論文培養學生運用外語能力和綜合素質。第三，引導學生善于觀察。由于碩士研究生的專業知識面和實驗經驗有很大局限性，易判斷失誤而漏掉一些很重要的實驗現象，所以，導師要經常親臨第一線指導，親自動手，親自觀察實驗過程中出現的各種現象，幫助學生抓住一些重要的現象，提高科研工作效率，鍛煉學生進行科學實驗的能力，培養善于觀察的科學作風和方法，提高科研水平。第四，引導學生善于協作與協調。協作協調能力是學生必備的一種素質[3]。平時有意讓學生去聯系處理校內外有關科研的一些事情，鍛煉培養他們的協作與協調能力，并鼓勵學生之間相互幫助，相互合作，相互學習啟發，共同提高。

三、關心鼓勵，做學生的良師益友

“一日為師，終身為父”這句話強調了導師對學生的影響和導師的責任。導師的人品、學問以及如何對待學生都將對學生有直接的影響，導師應該始終把關愛學生、培養學生放在第一位，尊重學生人格，充分調動學生的學習科研興趣。由于碩士研究生正處在談婚論嫁的時期，經常會遇到一些戀愛、婚姻、家庭以及其他個人生活方面的問題。作為導師應該細心全面了解學生，及時給予他們正確的引導，幫助他們正確處理生活學習上的困難，做他們的良師益友。例如，一位研究生性格內向，不善于與人交流，入學學歷較低，年齡較大，學習成效不佳。通過主動與他談話，和他探討學習、生活和就業相關問題，才知道是戀愛出現問題才造成他情緒低落。通過耐心開導，想法幫助他解決問題，鼓勵他要勇于攀登科學高峰。之后該生不但更加勤奮刻苦地學習，而且變得善于與他人交流，學習成績優良，學習期間6篇，其中第一作者英文論文4篇，單篇最高SCI影響因子為3.05，并榮獲2007年省級優秀碩士學位論文，畢業后考入中國石油大學博士生，博士后出站后在河南理工大學工作，現已經是優秀的碩士研究生導師，主持國家自然科學基金項目。有些研究生來自農村，家庭條件比較困難，在生活上要盡力去幫助他們，例如，有一名學生的母親住院急需住院費，導師知道后設法幫助他解決困難，使他非常感動，也激發了他的學習和科研熱情，使他取得了可喜的成績，在學習期間發表SCI英文論文4篇，榮獲省級研究生優秀科技創新成果二等獎、并獲2009年省優秀碩士學位論文，畢業后考入山東大學博士生，博士畢業獲德國洪堡獎學金，現在德國讀博士后。

四、言傳身教，形成良好學風

為人師表，誨人不倦。學高為師，身正為范。導師的一言一行對樹立良好的學風有潛移默化的影響[4]。以嚴謹認真的工作態度對待學生，從小事做起，從點點滴滴不斷感染學生，真正起到表率作用。遵守時間能反映一個人的作風和精神面貌。在參加任何活動中，導師自己要提前到，對無故遲到的學生會毫不客氣地批評，讓學生養成遵守時間的好習慣。與學生約好的事情導師一定要認真的去做，從不違約。平時經常與學生一起做實驗，并在實驗過程中認真講解一些有關的知識，探討實驗方法，分析實驗結果，啟發學生思考問題，通過實驗培養他們實事求是和嚴謹的作風。有時約好與學生一起作實驗，甚至需要晚上繼續做，我們也會一直堅持到最后。在科研工作中引導學生樹立良好的學風。良好的學風使學生研究成績突出，例如，2009屆周偉家同學發表SCI英文論文8篇，獲2010年省優秀碩士學位論文，并榮獲省級研究生優秀科技創新成果三等獎，畢業后考入山東大學博士生，博士畢業后進華南理工大學工作。另外，2012年畢業的碩士研究生發表SCI英文論文的影響因子有很大提高，分別達5.985（Journal of Materials Chemistry）和6.1（Chemical Communications）。研二的學生現在都已經做了大量的實驗，積累了很多的實驗數據，已經發表出了中文綜述論文，并都至少撰寫出了兩篇英文論文進行投稿實踐。

五、把握學科前沿，提高學生創新能力

引導學生提高科研能力，多出高水平科研成果，寫出高質量學位論文的具體做法有如下幾點。

1.引導學生要選新的、有一定難度的、屬于學科前沿的課題，把握好研究方向，使學生進入學科的前沿陣地，這是培養創新型專業人才的前提。要想引導學生進入學科的前沿陣地，首先就要求導師自己要緊緊跟上最新理論的發展，并要特別注意一些新興學科的成果和不同學科的交叉結合。只有在學科的前沿陣地上，才能充分發揮學生的創造性，培養學生的創新能力[5]。

2.近三年來，本實驗室根據本學科前沿的研究動態，以納米功能材料的仿生合成為研究方向，提出微生物催化綠色仿生合成新技術，利用這個新技術在常溫常壓下合成了一系列復雜結構的介孔磷酸鹽材料，解決了傳統化學法合成的非氧化硅介孔材料穩定性差、難以合成、無法調變其結構的關鍵技術問題，并實現了介孔磷酸鹽材料的批量合成，合成的介孔材料在化工環保、醫藥、能源等領域顯示出重要應用價值與應用前景，并已經形成了自己的研究特色，在國內外引起了同行專家的重視。由于本研究方向屬于新興交叉學科，要求學生要掌握一些有關微生物發酵原理、生物無機化學、超分子化學、配位化學、納米化學，結構生物學、分子生物學等跨學科方面的知識。所以，鼓勵引導學生針對實際問題擴大專業知識面，深入理論分析，才能提高學生的科研能力。

3.經常組織學生討論學科研究領域的發展和研究中遇到的疑難問題，師生共同研究討論，充分發揚學術民主，互相取長補短，創造學術探討式的氣氛，激發學生創新性工作。

4.引導和幫助學生不但能正確分析實驗結果，包括與同樣方法制備出來的空白樣品的對比分析、與不同方法制備出來的同種樣品的對比分析和參考文獻中的結果的對比分析等。還要引導學生善于總結實驗結果，找出其創新點，并引導學生進行高水平的學術寫作，把自己的實驗成果發表出去，讓同行專家們認可。要引導學生在論文寫作上一絲不茍，從實驗方法的嚴格性、結論的可靠性以及句法、標點符號、專業名詞、格式、結構布局、參考文獻等都要嚴格要求，尤其對論文的每一個結論都要非常慎重，不確定的結論不要急于發表。投稿前至少要修改五遍。

六、結語

實踐證明，上述做法行之有效，在加強專業基礎知識和基本技能的培養訓練基礎上，努力提高學術水平，才能使碩士研究生在學術研究中早日成才。

參考文獻：

[1]徐匡迪.學師風范做名副其實的科技工作者[J].學位與研究生教育，2013，（1）：1-5.

[2]吳孟超.用一生為理想去奮斗[J].學位與研究生教育，2013，（1）：6-8.

[3]陳學飛.質量是研究生教育的生命線――北京大學高等教育學科研究生培養的工作報告[J].現代大學教育，2002，（4）：7-10.

[4]李連.淺談當好碩士生導師的幾點體會[J].學位與研究生教育，2012，（4）：11-14.

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仰望北大百余年歷史星空，名師薈萃，星光燦爛，包羅萬象。而作為我國化學研究的重地，100多年來，北大化學學科在教學與科研上取得了輝煌成就，先后吸納和涌現出許多在學界領銜的著名學者。

與這些著名的學者相比，郭海清更愿意將自己稱為科海中的一“粟”，普通化學科技工作者中的一員。雖然渺小，但一直努力以科研先輩為榜樣，在專業科教領域發揮著自己的一份光，一份熱?！罢驹诰奕说募绨蛏稀?，他一直踐行北大“勤奮、嚴謹、求實、創新”的學風，快樂埋首于奇妙的化學分子研究世界之中，立志創新，力戒浮躁，一步一步走出了特色，展現了一名身在燕園的普通化學教研工作者應有的風采。

扎實創新演繹化學之美

人類識吾路漫漫，前仆后繼恒向前。金石三黃仙丹煉，未成神仙壽命完。原子分子本質現，嶄新世界換人間。能源材料環生命，我為基礎競爭妍。

――引自郭海清《化學詠?化學總論》后半段

一首詩，一生情。對于自己將從事一生的化學事業，郭海清總是投以極大的熱情。在他看來，這一學科正如詩中所詮釋的，雖“歷盡滄?！?，但其地位和作用終會顯現：“自從人類認識了化學的本質即原子分子論建立以來，人類避害興利，合成得到了原來世界上沒有的很多新物質，改變了世界的面貌，真像是‘換了人間’”。

那么，化學的奇妙作用在哪里？從古時候的煉丹爐，到四大發明之一的火藥；從蒸餾水的應用到香水的制作……在中華民族五千年的歷史里，化學就像是一劑“催化劑”，催化著人類社會文明的不斷進步。當歷史的車輪駛向現代文明社會，如今的化學學科已經建立起日益精細而齊備的研究體系。

在郭海清的高分子及復合材料化學研究世界里，即包含有用來作生物醫學熒光標記，用于腫瘤等疾病和食品農藥殘留等檢測、開發平板顯示技術、制作太陽能電池等應用的發光半導體納米材料研究；也可以包含有用作表面修飾劑和香料原料等應用的新型巰基酸有機分子研究……隨著研究日益深入，新型顯示和照明技術――有機電致發光器件（OLED）用發光材料、新型高分子材料及其合成技術等研究逐漸成為相關領域的研究熱點，而郭海清置身于學科發展的“風口浪尖”，帶領著他的團隊實實在在地“翱翔”、探索其中，收獲了陶醉科研帶來的成就感，多年致力創新，換來了碩果滿園。

在水溶性發光量子點的研究中，他和他的團隊水相直接合成的CdTe等水溶性量子點，其發光量子效率達80%以上，在同類方法產品中處于世界領先水平。目前相關產品正在進行市場化推廣中，具有良好的市場前景。單從各種現有試劑盒來說，如果能用量子點代替現有的有機染料技術，市值在億元以上。值得一提的是，在合成CdTe等水溶性量子點的關鍵試劑研究中，郭海清及其團隊的新型巰基酸有機分子研究技術也走在了世界前列；

在OLED用發光材料研究中，郭海清及其團隊設計合成的二嗪類（6元芳環中含有兩個N原子）配體Ir（III）配合物，突破了現有國內外此類材料的專利限制，其發光性質優異，可望用于OLED市場；

在高分子合成方面，他們探索了新的高分子合成方法，提出了用超分子組裝體為結構單元的“高分子板塊構筑法”，合成了“分子型”可溶無機/有機復合發光材料；另一方面，發展了“自由基/正離子轉化聚合”方法，用該方法合成了一系列新型嵌段、接枝和星型共聚物……

就這樣，靠著扎實從研，創新以求突破的精神，郭海清及其團隊攻克了一座又一座“高山”，為推動我國高分子及復合材料化學研究走在國際前沿貢獻了一己之力。其中，他們歷盡10余年潛心研究發展的高分子可控合成方法-自由基/正離子轉化法在科學和應用方面均具有重要意義。上述結果發表在國內外核心期刊上的論文有48篇，取得中國發明專利（授權）3項。

科學探索永無止境。雖然在創新方面有所收獲，但郭海清和他的研究同伴們心里很清楚，這是一條漫長的科研道路，中國要想在這條道路上不至落于人后，就必須時刻保持追趕的姿態。以半導體芯片集成電路用光刻膠研究為例，目前我國在光刻膠生產方面較國際上落后很多，北京大學北京分子科學國家實驗室（籌）高分子及復合材料化學研究團隊近來發展了一種高分子合成的新方法-CTCR聚合，采用CTCR聚合合成了新型的248nm光刻膠中的成膜樹脂。這一自主創新的突破為打開我國光刻膠市場奠定了堅實基礎。在此基礎上，郭海清及其團隊意圖尋求更大的突破，他有一個并不遙遠的“夢”：欲尋高分子樹脂合成企業或光刻膠生產企業，進一步研發、中試、直至生產。

“能源材料環生命，我為基礎競爭妍?！闭绻Ｇ逶娭兴f，化學作為一門中心學科在醫學、生命科學、材料、能源與環境等諸多領域綻放了絢麗的風采。為將化學之魅力發揮得更加淋漓盡致，郭海清和他的科研同伴還將會繼續追索。

薪火相承期盼桃李芬芳

桃隨綠葉風中舞，李伴青枝雨里吟。芬自心間襲肺腑，芳飄萬里醉鬼神。

――郭海清《化學詠?總結――愿》

一首“桃李芬芳”的藏頭詩，將郭海清對于“園丁育人”這份職業的深厚感情展露無疑。他用這首詩鼓勵學生要能歷盡風雨，做到真誠豁達，期待他們有朝一日能成為對社會有用之材。

薪火相承是北大歷來重視的傳統，而郭海清正是這一傳承的受益者。三十多年前，他突破千軍萬馬，成為北大燕園化學系莘莘學子中的一員，沐浴在濃厚的學術氛圍中，聆聽恩師教誨，吸取深厚積韻精華；三十多年后，昔日學子搖身一變成為反哺學校的“園丁”，力求以恩師為榜樣，同樣以嚴謹從研，平和做人的態度“撒播陽光”“孕育桃李”。

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1培養學科交叉復合型人才的必要性

染整作為紡織產業鏈中的重要環節之一，對提升紡織產品質量和附加值有重要影響，但近年來在發展中也暴露出不少問題，并日益成為制約本行業發展的瓶頸［2］。這主要包括：（1）染整企業生產中水、電、汽能耗高，導致能源緊張和生產成本不斷上升，企業凈利潤下降，影響了可持續發展；（2）染整廢水排放量大（占紡織行業污水排放量的60％），且廢水處理成本較高；（3）部分企業仍以粗放型和低水平方式生產，產品多為常規中低檔產品，附加值不高。因此盡管國內染整行業產能水平不低，但從纖維制品前處理到染整廢水處理各環節成本不斷上升，導致多數染整企業利潤走低。為解決上述問題，有必要將相關學科的新技術與傳統染整生產技術相融合，借助于信息技術、數字技術、應用化學技術、生物技術等來改造和提升傳統的染整生產，通過新技術、新工藝、新設備和新助劑的應用，促使染整行業向著高效率、低能耗、少污染的方向發展［3］。近年來江南大學發揮學科門類較齊全的優勢，在輕化工程專業碩士教學中推行了基于學科交叉互融的教改研究。目前通過與機械工程、顏色技術、應用化學、生物技術等學科交叉，培育出了包括新型染整裝備、納米印染技術、紡織生物技術等多個輕化工程專業碩士的教學和研究方向。其共同點在于培養具有復合技能的應用型專業碩士人才，立足于從紡織纖維制品前處理、染色、印花及功能化整理環節，最大程度地減少生產過程中水、電、汽等資源的消耗，降低生產排放，實現紡織品的清潔化生產。

2輕化工程與生物技術交叉復合型專業碩士的培養策略

生物技術是利用生物體制，以生物工程技術加工底物為原料來提供所需的各種產品或達到某種目的的新型跨學科技術。生物技術與紡織纖維制品的染整加工具有相關性，尤其在最近30年得到了快速發展。輕化工程與生物技術交叉研究的思路是借助于生物酶進行纖維前處理、染色后處理和功能整理。與傳統紡織品化學加工相比，生物技術與輕化工程相結合后能降低染整生產排放，實現溫和條件下高效節能加工。江南大學在生物工程、生物技術學科方面具有教學與科研優勢，其中生物工程為國家級一類特色專業、江蘇省首批品牌專業。為順應生態染整的發展要求，我校結合這一優勢將輕化工程與生物技術相交叉，形成了紡織生物技術研究方向，并構建了應用型輕化工程專業碩士人才培養體系。具體包括下述四個方面。

2．1導師隊伍建設

由于生物技術在染整中的應用以酶技術為主，因此對導師隊伍組成也提出了較高要求。一方面要求導師熟悉纖維的原料特點，染整加工原理，工藝和設備，纖維制品質量評價；另一方面也要求導師對生物技術的相關專業知識（如生物酶種類、酶學特性、應用效果評價方法等）有相當的了解，力求同時擁有兩個學科的知識結構。通過近10年的建設，我校紡織生物技術研究方向已建成了符合上述要求的導師隊伍。目前紡織生物技術方向的導師隊伍由10人組成，其中教授4人，副教授6人，具有輕化工程專業背景的博士4人、具有生物技術相關發酵工程專業的博士3人。在與生物技術交叉的纖維制品染整加工研究中，能從生物酶的菌種篩選、酶作用機理與酶學特性等方面，與纖維制品酶法加工很好地結合起來。在專業碩士培養過程中為提高人才培養質量和企業課題實施效果，鼓勵專業碩士導師走進染整企業，與學生一起分析和解決企業遇到的現場技術難題。另一方面依托企業設立的省企業研究生工作站、博士后流動站，聘請企業內碩士生導師共同參與到課題實施中，以充實師資隊伍。

2．2課程體系和平臺建設

培養與生物技術交叉的輕化工程專業碩士，課程體系和研究平臺建設是基礎工作。為體現專業碩士課程的實用性和學科交叉性，教學改革中對原有課程組成、學時分配、課程考核方式進行了優化。除了與紡織化學相關的專業課程外，增加了纖維素與蛋白質化學、紡織生物技術基礎、儀器分析等，其中纖維素與蛋白質化學區別于一般的紡織材料學，更多從分子和超分子結構層面分析其結構組成與其化學加工、生物酶處理的相關性；紡織生物技術基礎是專業知識交叉的主要課程，闡述生物酶種類、酶學特性、酶對纖維的作用機制、纖維結構與酶整理效率相關性、紡織品生物酶應用等內容；儀器分析課程除介紹常見的高分子及纖維材料分析方法外，還補充介紹了與生物技術相關的測試手段如凝膠電泳、氨基酸分析等。通過上述理論課程學習，為后續纖維制品化學和生物酶加工研究奠定了理論基礎。在平臺建設方面，依托我校生態紡織教育部重點實驗室，建立了紡織生物技術研究室，為基于生物技術交叉的輕化工程專業碩士培養提供了保證。紡織生物技術研究室不僅擁有常規的纖維材料相關實驗設備與儀器，還建立了與生物技術相關的檢測與評價手段，滿足了常規從菌種篩選到纖維制品酶處理應用研究的大部分實驗需求。以紡織生物技術研究室為基礎，我校還聯合葡萄牙米尼奧大學成立了生態染整國際聯合實驗室，通過定期召開纖維生物加工技術學術會議，拓展了輕化工程專業碩士生的研究視野。

2．3構建以染整企業需求為導向的論文選題策略

由于輕化工程專業碩士不同于學術型碩士，論文選題應強化理論與應用實踐技能的結合，優先考慮源于工程實際且對節能、減排和降耗有促進和引領作用的課題。我校論文選題立足于企業需求的酶法纖維制品染整加工研究，確立了紡織生物技術研究三個子方向：生物酶前處理；生物酶染色后處理；酶促功能化改性加工。（1）生物酶前處理包括纖維制品的酶退漿、酶煮練和漂白脫氧加工等。其中酶退漿是指采用商品淀粉酶和自主菌種篩選得到的PVA降解酶，取代燒堿法或氧化法進行棉型織物退漿，通過酶制劑水解布面淀粉或PVA漿料來降低前處理廢水的COD值。酶煮練應用于棉麻織物和彩棉織物，不僅可達到用堿法精煉的果膠去除效果，而且還避免了傳統堿煮練易造成的纖維損傷，對彩棉織物還可減少堿法易造成的色素流失和布面色變現象。在真絲織物加工中，生物酶前處理主要是借助于蛋白酶去除桑蠶絲表面的絲膠。（2）生物酶染色后處理旨在去除深色織物表明的浮色，提高織物的濕處理牢度。與傳統高溫皂煮相比，采用漆酶與較少用量的凈洗劑復配，不僅能有效去除織物表明未固色或結合力較弱的浮色染料，而且生物酶能有效對水洗液進行脫色，在一定程度上降低了染色水洗殘液的色度值，降低了染色廢水處理的負擔。（3）生物酶功能化改性是借助生物酶進行纖維制品的功能化加工，以提高產品的附加值。酶法纖維制品功能化改性的內容較廣泛，包括以纖維素酶改善棉麻織物外觀光潔度和織物仿舊整理；以蛋白酶提高羊毛纖維制品的防氈縮性能，以谷氨酰胺轉移酶催化接枝氨基整理劑進行羊毛抗菌阻燃整理加工；以酪氨酸酶進行真絲織物抗菌防皺整理等。相較纖維制品的化學法功能化加工如高溫焙烘（如阻燃整理）、含氯整理劑（如羊毛防縮）、含醛樹脂（如防皺整理），盡管酶法加工成本略高，但在賦予纖維功能性的同時，能減輕化學法整理易造成的纖維損傷和環境不友好性。在上述子方向論文選題和實施前，專業碩士要先制定課題初步實施方案，探究酶法纖維制品染整加工工藝的可行性并開展預研工作。在此基礎上再制定詳細的工作計劃，并定期匯報課題進展情況。在研究中既要考慮纖維制品酶法加工的效果，同時也要兼顧在企業應用中工藝設備、生產成本和加工效率的匹配性。

2．4構建學科交叉復合型輕化專業碩士質量評價體系

傳統上對碩士質量與水平高低的評價主要是參照論文，包括完成的碩士論文、發表的期刊論文（SCI、EI、CSCD）的數量與等級。而輕化工程專業碩士是要培養掌握染整專業堅實的理論基礎和寬闊專業知識、擁有較強解決實際問題的能力，滿足實際工作需要的應用型高層次專門人才。因此專業碩士在培養質量評價方面要與學術型碩士有所不同，不能簡單照搬其評價體系［4］。參照既有部分高校實踐經驗［5－6］，結合本專業實際情況，我校主要從專業知識能力、實踐動手能力、學術研究能力和創新應用能力四方面進行綜合評價。專業知識能力是指在研究生階段專業理論課程的學習成績，在實驗工作中表現出的對染整、生物技術知識的掌握與運用能力；實踐動手能力是指在實驗室或生產現場，對纖維制品酶處理加工過程合理安排和現場操作的技能，此方面企業導師的評價也是重要組成部分。學術研究能力評價側重于兩個方面：一方面評價學位論文階段性進展和完成情況，從開題報告、中期檢查結果、預答辯和答辯情況四階段，結合平時例會課題匯報來綜合評判課題工作量與論文水平；另一方面考察是否有與課題相關的學術或發明專利申請。由于多數論文課題與染整生產的相關度較高，因此專業碩士是否可公開或專利需與課題合作企業商榷確定。創新應用能力是指專業碩士在課題研究、實驗實踐中表現出來的個人綜合拓展能力。在纖維酶處理研究和實踐中，對能提出新方法、新工藝并有突出業績表現的創新型專業碩士，紡織生物技術研究室會給予適當的激勵與表彰。

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2創建適應創新型人才培養和專業發展需要的課程內容體系

無機化學與化學分析是我?；瘜W與材料科學學院的核心課程。針對國內高校應用化學專業數量的迅速增長與其課程和教材建設相對滯后的矛盾，課題組強調應用化學專業人才既要具有基礎化學人才的一般特點，又應具有鮮明的知識、技術創新特色。因此，如何凸顯基礎扎實、知識面寬和科學思維活躍就成為本課程創新改革的指導思想:(1)將基礎無機化學和化學分析內容有機結合組成新的課程，既較好解決了原有課程知識點相互交叉、重復多的問題，又便于在無機元素教學中滲入定性分析，在實驗中引入“量”的概念，擴展了對學生科學精神的培養。(2)在個性化理念指導下，將教學內容劃分為主篇和副篇。主篇包括以下3個知識模塊:①基本化學原理部分，②化學分析部分，③元素化學部分。(3)副篇內容大量吸收了國外一流教材的精彩內容，寫法上則顧及中國學生的閱讀習慣，條目精短，文字活潑。大部分條目反映化學在現代科技和國民經濟中的重要應用實例，一部分則介紹化學發展中的標志性事件，以凸顯化學新概念、新知識、新發現和新技術。(4)用英文編寫詞匯和習題，使之成為學生必讀的英文閱讀材料，以培養學生適應雙語教學的能力。新的課程內容體系以及相應的正、副篇內容層次具有如下教學特點和人才培養特色:(1)正篇是基礎，是綱，也是核心。原理部分要做到內容選擇必要、能深度滿足后續課程要求;講授時要力求科學而簡明，不越俎代庖，真正起到導論的作用。(2)正篇將無機化學原理和化學分析有機結合，強化了化學理論的統一性。同時將化學分析技術單列章節，合并但不弱化。(3)元素化學是無機化學的本體，既要重視周期律和反應規律，同時又要特別注意對新反應和新化合物的介紹。(4)副篇是國內同類課程的一項首創，目的是讓學生洞察無機化學新發展，體會無機化學研究的興趣，延伸正篇的深度和廣度。

3致力于有特色的立體化教材體系建設

教材建設是提高教育質量和實施素質教育的基礎，要求具有創新性、個性化，與國際接軌［3］。書不在厚而在精，在框架、內涵、內容上要給講課教師留有余地。印永嘉教授等編寫的《物理化學簡明教程》［4］就由于簡明扼要而精彩。史啟禎教授主編的《無機化學與化學分析》［5］先后入選2001年國家“面向21世紀課程教材”，2004年國家高等教育“百門精品課程教材建設計劃”選題研究項目，2006年國家“十一五”教材規劃項目，2006年國家自然科學基金委“國家基礎科學人才培養基金教材建設項目”;它是第一屆化學學科教學指導委員會于1991年為應化專業立項編寫的第一本也是唯一的一本專業基礎課教材，當年就被列入國家“八五”規劃重點教材。近些年來，課程組在教學實踐的基礎上對該書進行了幾次修訂，出版了3個新版本［6-8］。2005年出版的《無機化學與化學分析》(第2版)已經發展成為包括紙質輔助教材《無機化學與化學分析:學習指導》［9］、工具書《化學元素周期表》［10］和電子輔助教材《無機化學與化學分析:電子教案》［11］在內的立體化教材，完成了應用化學專業首個基礎課課程建設的硬件工程，成為專業發展的支柱。上述的立體化教材現已成為國內應化專業的主流教材之一，受到鄭蘭蓀院士的撰文好評［12］:“教材不僅給學生帶來知識，而且帶來科學的思維方式，使教師和學生雙方受益，不愧為一部精品教材。”新編《化學元素周期表》被徐光憲院士認為“是我見到的最新、最好的周期表”。該立體化教材還曾被評為2007年陜西普通高等學校優秀教材一等獎，并于2011年由高等教育出版社出版了第3版;工具書《化學元素周期表》于2007年由科學出版社出版了第2版。

4努力改革教學方法教學工作的主要任務就是課堂教學與實踐教學［13］，學生最初的創新意識應該從課堂開始［14］。由于教學計劃中的大部分學分和學生的大部分學習任務都需要通過課堂教學去實現，因此，提高課堂教學質量是提高教育質量、培養學生創新能力的關鍵。在第一屆大學化學化工課程報告論壇上，中國高等教育學會會長周遠清教授說道:“如果教學方法不來一次大的改革，我覺得中國的高等教育想培養出高素質的人才、創新思維的人才是比較困難的。”因此，我們將改革教學方法放在首位來抓。

4．1提倡大綱式教學方法我們認為，講基礎課的教師授課要有自己的觀點、見解，并事先寫成提綱發給學生，讓學生課前預先了解講授的內容，知道怎么預習，要聽什么，要問什么，將來準備研究什么。這樣學生就能掌握學習的主動權。這是一種易于學生自學的方法，可以激發學生學習的積極性，增強學習的自覺性，多讀書、多思考、多提問，使學生獲得較高的學習興趣，營造出和諧寬松的教學氣氛。同時，把大綱交給學生，也能督促教師從備課開始就不能敷衍，要以一種搞科研的態度去講課，講思路、講方法、講體會，介紹本學科的前沿趣聞。這種方法已獲得了良好的教學效果［15］。

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北京化工大學應用化學專業始建于1986年，是多科性大學中的理科專業。經過二十多年的探索與實踐，找到一條理工融合的應用化學專業辦學之路，逐步形成了顯著的理工融合專業特色，分別于2008年和2009年成為北京市、教育部特色專業建設點。

一、明確人才培養目標及專業定位，以理工同強的優勢學科推進專業建設

高等學校承擔著培養人才、發展科學和服務社會的三大職能，專業定位及人才培養目標的確定要同時考慮學術培養和社會需求。國家中長期科技發展規劃綱要提出“企業要成為技術創新的主體”，而目前國內企業少有正規的研發機構，科技創新人員缺乏，人才缺口較大。北京化工大學是一所以“大化工”為特色的多科性大學，支撐應用化學專業的主干學科化學工程與技術是國家一級重點學科，應用化學是國家二級重點學科，化學學科是北京市一級重點學科。根據學科發展前沿、國家發展重大需要和企業創新對應用化學專業高素質創新人才的需求，確立了為學科發展及“企業成為創新主體”培養理工融合的創新人才的培養目標及定位。

培養理工融合的人才需要理工融合的“土壤”和條件。我校具有理工同校、化學化工同強的優勢，擁有“化工資源有效利用”國家重點實驗室、“新危險化學品評估及事故鑒定”國家發改委基礎研究實驗室、“環境有害化學物質分析”北京市重點實驗室。應用化學本科專業依托強勢的工科和迅速崛起的理科進行建設，以國家、北京市和學校教學改革項目和“十一五”期間各級質量工程建設項目為抓手，調整專業方向、規劃課程設置、改革教學內容，依托國家精品課程群、高等學校教學名師獎獲得者、國家級教學團隊、國家級實驗教學示范中心、大化工類創新人才培養基地以及校外實習基地等優質教學資源，實現高素質創新人才的培養目標。

二、造就一支教學水平高、科研能力強、理工兼備并具有國際視野的師資隊伍

1.建設亦理亦工的師資隊伍。結構合理的高素質師資隊伍是育人的保障。我們堅持“引進與培養相結合、校內與校外相結合”的方針，建設一支理工融合、學緣結構合理的師資隊伍。本專業教師的畢業院校既有北京大學、吉林大學、南開大學等綜合性較強的院校，也有清華大學、北京化工大學、天津大學等工科背景較強的學校，具有工學碩士或博士學位的教師約占1/3。同時，注重從國內外企業和研究院所引進具有工程技術經驗的高層次人才進入教師隊伍。采用引進海外知名學者和輸送優秀在職青年教師出國進修等多種方式，加強師資隊伍的國際化視野，目前應用化學專業教師隊伍中具有海外留學經歷的占28%。

2.在理工融合的科學研究和技術開發實踐中培養師資隊伍。應用化學專業教師以國家重大項目為引導，遵循“基于國際學術前沿和國家實際需求凝練科學問題-基礎和應用基礎研究-工程化及產業化研究”模式開展科研工作，承擔了多個國家級項目以及企業委托項目。充分發揮學科專業優勢，在發表高水平學術論文的同時，加速科技成果向產業化發展，服務國家經濟建設。理工融合的研究思想不僅造就了一支理工融合的師資隊伍，也融入教學過程，為學生創新意識的養成創造良好氛圍。

3.多種方式增強師資隊伍的工程能力。通過聘請企業高層次專家為我校兼職教授、邀請高級技術人員來校授課和講學交流等方式，充實師資隊伍力量。通過定期組織青年教師去大慶石化、遼化、吉化等企業參加工程實踐培訓和暑期科技服務及社會實踐學習團，為青年教師提供深入企業、走進基層的實踐機會。這些措施的實施，使教師能夠了解企業的實際需求，從而找到與企業結合的科研方向和課題。教師將生產實踐中的實際問題、示例引入課堂教學中，學生受益匪淺。

師資隊伍在教學和科研工作中不斷發展壯大。目前，應用化學專業擁有中科院院士1人，高等學校教學名師獎獲得者2人，國家杰出青年基金獲得者3人，教育部新（跨）世紀人才6人?！俺肿咏Y構功能材料的插層組裝”團隊被列入教育部長江學者和創新團隊發展計劃，“工科化學系列課程教學團隊”被批準為首批國家級教學團隊。

三、構建理工融合的應用化學人才培養方案

基于理工融合、理論與技術結合、知識和能力并重的人才培養理念，構建了以學習知識、培養能力為核心的應用化學專業人才培養方案以及與之相適應的課程體系。應用化學專業課程體系包括：強化理論基礎的化學課程群，強化工程意識和培養工程能力的課程群，體現特色的專業方向課程群，拓展性的第二課堂。如圖所示。

其中有機化學、物理化學、儀器分析、計算化學、大學化學實驗、化工原理等被評為國家精品課程，無機化學、分析化學等被評為校級精品課程；無機化學、有機化學、儀器分析等被評為國家雙語示范課程，物理化學等被評為校級雙語示范課程。

依據專業發展歷史和學科發展趨勢，凝練出具有鮮明理工融合特色的分析科學與技術、功能材料科學與技術、有機合成化學和精細化學品化學四個專業方向。其中，分析科學與技術方向是我校應用化學專業的傳統特色專業，教師隊伍具有優秀的教學實踐能力和濃厚的學術研究氛圍，在國內外具有良好聲譽。該專業方向特色專業課程有分離科學與技術、復雜物質剖析、分析測試質量保證、商品檢驗基礎等，教學內容既包含分析科學領域的基礎知識、基礎理論，也包含專業技術、技能，還有最新研究成果介紹和技術進展報告等。功能材料科學與技術方向骨干教師主要來源于“化工資源有效利用”國家重點實驗室研究人員，這些教師著眼于滿足社會需求的無機功能材料設計與開發，已形成了無鉛熱穩定劑、耐老化瀝青紫外阻隔劑、焦化脫硫廢液資源化技術等工業化生產技術。產學研一體化的平臺成為具有理工融合創新意識的人才培養沃土。

四、構建多方位、立體化人才培養平臺

1.構建理科化學基礎精品課程平臺，強化理科基礎。依托首批國家級化學基礎課程教學團隊和多名教學名師，建設化學基礎理論必修課群和選修課群，加強化學基礎理論。在教學內容中融入工業實例，強化理論對實踐的指導作用。

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靶向給藥系統（targeting drug delivery system，TDDS）是現代藥劑學研究的重點和要點，如何通過各種給藥系統實現靶向給藥，已成為廣泛關注的問題[1]。本文就包合物脂質體組合新技術及其在改善藥物功效中的優勢作簡要總結。

1 包合物和脂質體

包合物系指一種特殊類型的、由一種分子被全部或部分以范德華力及所謂的Allinger構型能量締合而成[2]并被包合于另一種分子的空穴結構內而形成的一種絡合物，最常見的就是以環糊精為包合主體來容納包合客體的環糊精包合物，通常以物質的量的比為1∶1的比例[3]，使用微膠囊化技術尤其是噴霧干燥技術制得包合物[4]，又稱“分子膠囊”[5]。近年來，許多藥物通過與環糊精包合后其理化性質及生物學性質都得到了極大的改善。嚴春臨等[6]將吳茱萸次堿制備成吳茱萸次堿環糊精包合物，以提高吳茱萸次堿的水溶性和生物利用度。婁杰等[7]將羥丙基環糊精包合物與凝膠制劑結合，制得了既具有高生物利用度又具有原位凝膠的溫度敏感性能的溫敏凝膠材料，進入眼部后，由于溫度的變化，制劑發生相轉變形成黏度較大的半固體凝膠，有效提高了藥物的生物利用度以及在制劑中的溶出度，具有良好的應用前景，也可通過制備包合物制劑來改變其毒性，如用超聲方法合成的具有葉酸受體靶向性的γ-環糊精――葉酸包合物修飾的CdSe/ZnS量子點納米粒，不但具有好的單分散性、較小的尺寸，還有較高的量子產率和較長的熒光壽命，還具有較低的細胞毒性，可選擇性進入FR高表達的癌細胞內[8]。宋哲[9]將天然結構的β-CD引入1，4-丁烷磺內酯，再與尼美舒利制成包合物，大大減小了腎毒性和刺激性。

脂質體是由磷脂和膽固醇分散在水中形成的類球狀并具有類似生物膜的雙分子結構的閉合囊泡。它由英國學者Bangham博士等人提出，于1968年化學家Sessa和Weissmann等人正式命名為脂質體并做出明確的定義，指出脂質體是由一層或多層類脂質雙層膜構成的微型囊泡，具有自行密合的特點，其結構如圖1所示，結構中含有疏水基團和親水基團，而膽固醇則鑲嵌在磷脂形成的雙分子層中。這樣的結構既適合作為難溶性藥物的載體，也適合作為水溶性藥物的載體。另外，脂質體還具有組織相容性、緩釋性和靶向性等特點，并且易于在生物體內降解，能有效降低藥物毒性、無免疫原性[10]。李素珍[11]采用周療法紫杉醇脂質體聯合方案和普通紫杉醇聯合方案在治療胃癌方面的臨床療效研究中顯示，紫杉醇脂質體較普通紫杉醇而言，在制作過程中去除了有毒性的的聚氧乙基代蓖麻油 ，減少了對患者神經和腎功能的損害，因此能夠明顯降低由此引起的各類毒副作用。Berginc等[12]將姜黃素制備成具有生物黏性的脂質體作為新的制劑通過外陰道靶向給藥，得到良好的包封效果，并發揮了其藥物的潛在優勢。曹玉桃等[13]通過優化脂質體與質粒載體的比例濃度，從而獲得在形態學水平與分子學水平表達目的基因TLR4的細胞克隆。

圖1 脂質體結構示意圖

2 包合物脂質體

2.1 包合物脂質體及其制備

包合物脂質體（圖2）即將脂質體技術和環糊精包合技術結合起來[14]，首先將環糊精技術應用在脂質體中是英國學者McCormack等[15]于1994年提出來的，但當時環糊精如何修飾并局部給藥的機制尚未完全明確[16]，與包合物相比較，它在肝中的分布增多，滯留時間延長[17]。

圖2 包合物脂質體結構示意圖

目前已有的報道中，包合物脂質體的制備方法歸納起來有兩種，一種是直接制備藥物環糊精包合物脂質體，常見方法為噴霧干燥法[18]，Skalko-Basnet等[18]曾使用噴霧干燥法將甲硝唑和鹽酸維拉帕米直接與包合材料混勻后加工成包合物脂質體，并得到了很好的包封率。另一種是兩步法，即先制備包合物部分，再制備藥物包合物脂質體。郭秋實[10]首先將穿心蓮內酯制備成超分子包合物，改善其溶解性，再使其進入脂質體的親水結構區，使形成包合物脂質體系統來達到預期的效果。其優點在于包裹于脂質體內水相的藥物是以包合物的形式存在，而直接將藥物制備于脂質體中，部分疏水性藥物可能會對脂質雙分子層產生干擾，影響脂質體穩定性，容易發生泄漏，避免了藥物的重新分配過程[19]。

2.2 包合物脂質體給藥系統的優勢

腫瘤目前已成為嚴重威脅人們生命健康的多發病，其發病率僅次于位居首位的心血管疾病，對腫瘤藥物的研究也變得更加迫切，而抗腫瘤藥物多為脂質體或脂質體衍生物，但目前應用的抗腫瘤藥物因為存在諸多的問題（水溶性差、易產生毒副作用和耐藥性等），不能滿足臨床的應用。包合物脂質體給藥系統將環糊精作為包封材料的優點和脂質體作為優良載體的緩釋靶向優點結合起來，使其各取所長，改善脂質體給藥系統存在著的諸多問題。

包合物脂質體解決了很多藥物溶解性差的這一缺點，某些親脂性藥物會與脂質雙分子層產生干擾，限制了很多有價值藥物的應用。通過使其形成水溶性的絡合物，脂質體將允許其鑲嵌于囊泡的內水相[20]，減少了化學降解，增加了微粒系統的穩定性、溶解性、包封率和載藥量，增加了兼容性[21]，同時防止了包合物的解離和腎排泄[22]，改變了體內分布和藥代動力學行為。Loukas等[23]研究表明，抗炎藥物吲哚美辛由于在堿性介質中會迅速水解，當用羥丙基-β-環糊精制成包合物脂質體，其穩定性提高了75倍，而加工成包合物、脂質體，則只分別提高了3.5倍和22倍[24]。

包合物脂質體給藥系統還可以改善藥物在體內的釋放，目前已有研究證實包合物脂質體給藥系統對紅細胞也沒有溶血現象，可安全地用于注射。包合物脂質體不僅保留了脂質體載藥系統靶向和長效的優勢，加之其特定的優點，還可作為新型的難溶性藥物的給藥載體。

包合物脂質體給藥系統由于其良好的靶向遞送性質，還可將其運用到其他的疾病領域，例如局部麻醉，通過改善后，可增加透皮給藥量，而且起效快，可有效延長藥理作用[25]，在癌癥及接種方面也有研究。還可將相應的配體修飾在脂質體的表面，陳永鵬等[26]將攜帶半乳糖基的乳糖白蛋白修飾脂質體，而修飾的物質能夠引導脂質體找到肝細胞靶點，使體內的IFN增多而發揮更好的抗病毒效應。

3 小結

本文綜合介紹了包合物脂質體給藥系統在改善藥物遞送方面的優勢及應用，脂質體作為藥物分子載體方面的研究也日益升溫，由于囊泡技術的可調控性，使其可以用作多種藥物的載體（從常見的抗腫瘤藥物到分子多肽類），還可以用于治療多種疾病。在眾多研究領域中，人們對細胞區域傳遞的興趣日益濃厚，相信在不久的將來，將會涌現更多更安全、有效的包合物脂質體，該技術將會繼續推動抗腫瘤研究的進展，帶來一場全新的革命。

[參考文獻]

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一 引言

交叉學科知識體系的系統性和創新性，有利于解決人類發展面臨的重大社會與科學問題，一些復雜的全球性重大難題，僅靠一門學科不足以有效地解決，惟有借助多學科交叉互融。國家的發展戰略和總方針政策的制定，以及政治、軍事和經濟等關鍵領域部門的重大決策，都需要多個學科的綜合性知識，單純依靠既有經驗和局部知識盲目決策，可能產生重大失誤，后果不堪設想。我國目前尚處于社會主義初級階段，在經濟、科技等方面與發達國家相比尚存在差距，為應對經濟全球化、工業信息化和競爭國際化等態勢，急需促進各學科的交叉融合，為國家科技發展和經濟騰飛提供理論與知識基礎，促進我國在世界舞臺上發揮更大的作用。

高等學校是現代社會的科學研究與人才培養中心，擁有眾多高水平的學科專業，因此有基礎也有必要開展學科交叉研究，加強其核心競爭力。從20世紀70年代開始，美國的哈佛大學、康奈爾大學、賓夕法尼亞大學、斯坦福大學、麻省理工學院等世界頂尖高校，就陸續建立了“科學、技術與社會”的研究與教學單位。在我國，一流院校也已把交叉學科教育視為教學改革的重要組成部分。中國科學技術大學依托“極端條件下的凝聚態物理研究”和“化學反應的人工控制”這兩個項目建成了“理化科學中心”，營造了能有效開展多學科交叉研究與合作的氛圍和環境。北京大學元培學院為了培養具有系統思維、國際視野、領導素質的通用拔尖創新人才，給予學生較大的專業選擇自由，依托于北大優秀的教學與科研力量，相繼組織建設了“古生物學”、“政治學、經濟學與哲學”、“外國語言與外國歷史”、“科學技術史”和“生物信息學”等跨學科專業。浙江大學立足學校學科門類齊全、教育資源豐富等優勢，重點從課程教學體系、實踐教學體系、學生國際視野與自主管理以及制度與保障體系等方面進行了較為系統的研究和實踐，積極探索研究型大學培養多學科復合型創新人才的新思路、新體系和新舉措。北京化工大學實施了“學科交叉人才培養計劃”，在2013年成立了生物制造、超分子科學、可控聚合與大分子工程、高分子材料先進制造、藥物先進制造、能源化工、聚合物多層次結構與結構調控、金融工程與金融數學八個學科交叉班，在課程體系、學分認定方式和師生互動模式等方面進行了改革。我校北京理工大學也十分重視交叉學科的發展，立足學校辦學定位和優勢特色設立了“徐特立英才班”，為學科交叉奠定了人才基礎。為了進一步促進博士研究生拔尖創新人才培養，探索“理工交叉、國際化培養”的培養模式，北京理工大學在2014年博士研究生招生中率先實施“校內聯合交叉培養博士生項目”，由同時跨學院、跨學科大類（工、理、大文科）的導師自由組成導師團隊，聯合招收指導博士研究生。

學科交叉有助于促進高校傳統學科的進步與發展，完善學科整體結構，加強高校對學科內涵的改造和建設，促進新興學科的形成，加速高新技術的開發和利用。學科交叉研究是高校獲得原創性科研成果的重要途徑，多學科的合作、交流與互補可促進高校教師完善知識結構、提高研究能力，加強創新性，使得高校教師隊伍的智能結構在多學科潛移默化的作用下趨于優化。學科交叉有利于提高研究生的綜合素質，拓寬學科領域的知識面，強化研究生的創新思維，增強畢業研究生的社會競爭力，培養出具有跨學科教育背景的復合型創新人才。

因此，系統深入地總結學科交叉研究與教育的理論方法與實踐經驗，提出切實可行的跨學科研究生培養方

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* 北京理工大學學位與研究生教育發展研究課題（編號：YJYJG2014-C-45），課題組成員：祁瑞、張景瑞、趙紅、黃彪

式，對于完善我國高等院校研究生培養方式，提升高?？蒲腥藛T的成果質量，更進一步促進我國科技與經濟發展，實現社會主義現代化和中華民族的偉大復興，具有非常重要的意義和價值。

二 交叉學科研究生培養與激勵方案設計

建立交叉學科培養模式面臨著諸多的困難。首先，交叉學科辦學過程中涉及多個專業的交叉互融，涉及不同院系間的協同合作，存在一定的門戶之見和學科壁壘;其次，若在不同的學科聘請導師，實行雙導師制，那么對研究生的培養指導工作，如培養計劃的制定、課程及學術活動安排、教研室工位分配、學位論文的開題和答辯工作等應當如何合理分工，特別是研究生在導師團隊下取得的學術成果和知識產權的署名排序和確權難題，也是阻礙交叉學科研究生培養的一大障礙;另外，各專業教師除了按要求完成教學任務外，還承擔著科研項目，如何能夠激勵教師自愿分出時間和精力投入交叉學科的科研和研究生的培養，還需要設計相關的激勵制度。

本文作者基于理工科高等院校辦學特點，提出了“跨學科雙導師擬題+雙研究生選題”的學科交叉項目研究激勵和研究生培養方案，主要步驟如下：

1.不同學科專業的兩位教師聯合提出學科交叉研究題目和任務書

跨學科研究題目應由不同專業的教師在深入交流或者已有合作研究的基礎之上聯合提出，必要時可邀請吸收校外甚至國外專家的參與。導師團隊應出具項目任務書，明確指出該項研究所需的專業知識，參考書目，研究進度月度計劃，經費預算，以及預期成果。通過聯合不同學科專業的指導教師，改變傳統培養模式的專業單一性，發揮各個導師的自身優勢，增進創新思想的交流，培養出具有跨學科知識的綜合型創新人才。為了促進各專業教師的學術交流，為學科交叉創新思想的迸發創造機會，學?；驅W院應經常組織跨專業教師交流茶話會。

2.研究生與“雙導師”雙向選擇組成跨學科研究課題組

在學校教務處網站上公布各學科交叉研究題目和任務書，供研究生瀏覽并根據自身興趣和知識結構選擇合適的題目進行申報。雙導師依據研究生的知識儲備和創新研究能力稟賦等對申報其跨學科課題的研究生擇優選擇，在每位導師所在學科選出一名研究生，與雙導師一起組成四人課題組。如此選擇課題組成員的構成，不僅有利于各學科知識的交叉互融，而且有助于從不同的學科視角切入對提出的交叉研究點進行全方位審視，為以各自學科為側重點產出創新性成果奠定了基礎，在一定程度上解決了跨學科研究中的知識產權歸屬難題。

3.學校組織專家評測研究計劃的創新性，并審核經費預算

由學校組織，在學校學科建設專家庫中聘請相關領域的專家學者組成評審委員會，主持召開項目答辯論證會，就項目的研究目標、關鍵問題、研究方案、技術路線、可行性、預期成果等方面，進行答辯和評審，確定擬資助的項目數量及額度。對于很有可能產生原創性成果的學科交叉研究計劃，應予以積極支持，特別要重點資助通過學科交叉能使傳統學科形成新的學科生長點的項目。對于創新性不明顯的研究計劃，可減少研究經費資助或者不資助。在經費總額有限的條件下，可對每項研究予以小額資助，盡量擴大資助面，后期可根據每項研究的進度和成果擇優追加資助。

4.研究生在雙導師的指導下進行跨學科研究，并發表科研成果

課題組在雙導師的指導之下，嚴格按照月度進度計劃進行交叉學科課題的研究。在資助期內，學校應當對獲資助項目實施動態跟蹤管理，要求項目組定期提交研究進展報告，了解、掌握項目進展情況，協助解決研究中遇到的問題。研究產生的成果應盡快申請發明專利和發表高水平學術論文，并撰寫總結報告。在經費資助允許的范圍內，鼓勵雙導師和研究生參加高水平國際學術會議，與各學科領域國際知名學者交流跨學科研究成果和經驗。

5.對研究課題進展情況和學術成果進行考核評估

項目周期結束后，項目組需提供研究報告和經費使用明細，并進行結題答辯。學校組織專家對課題完成情況、研究成果的創新性、學術成果和人才培養的數量和質量、經費使用明細等予以考核評估。對于跨學科創新成果顯著的項目，對雙導師和研究生依據成果質量和數量給予一次性獎金獎勵，并保留連續申請后續經費資助的資格。對于研究成果創新性不高甚至未嚴格履行研究計劃的項目，應審計已發生的研究經費，部分或全額退回研究經費，同時取消其后續的跨學科研究經費資助，并追究有關責任人。

三 方案實施預期成果

本方案是在理工科高?？蒲许椖康某墒旃芾砟Ｊ降幕A上設計提出的，有大量可供參考借鑒的項目管理經驗，其中“導師擬題+學生選題”的模式又可參考本科生畢業設計的管理經驗，因此該方案是可行的。為了體現出跨學科特點并促進學科互融，該方案引入了不同學科的參與者，不僅包括身處教學科研崗位的教師，也包括學術思維活躍的學生，通過設置項目啟動經費和結題成果獎勵能夠調動這些參與者的科研積極性，因此該方案具備合理性和針對性。本方案的順利實施，將取得如下幾方面的成果：

1.打破學科壁壘，增進學科互融

在該方案的激勵下，各學科教師為擬定項目題目和任務書所進行的前期交流突破了各自學科壁壘，促進了各學科新思想的融合。申報跨學科項目、來自不同學科的研究生，在教師團隊的指引之下全身心地投入跨學科科研與學術交流，使得學科融合向更深層次發展，推動了創新成果的產生。

2.學術成果的知識產權更明晰

學術成果知識產權的合理確權是制約跨學科研究發展的一大障礙。本方案所設計的“雙導師+雙研究生”科研團隊在開展科研時是一個整體，而在撰寫學術論文時則可采取“單導師+單研究生”的分組形式，研究取得的任何跨學科成果都是不同學科融合的結果，從不同的學科角度對學術成果的審視和闡述不僅能更全面地挖掘成果的科研價值，明確后續跟進研究路徑，也能更客觀地評價成果的創新性，同時也解決了學術成果在兩個教師或者兩個學生之間的確權難題。

3.提高教師和學生的積極性

教師不僅要合理分配時間進行教學和科研，還需要在學科內科研和跨學科科研之間做權衡。通過劃撥科研項目經費和發放研究成果獎金，將顯著提高教師和學生的積極性，使教師愿意付出更多的時間去交流跨學科思想，培養跨學科的研究生，使學生在教師引路人的指導之下，付出更多的時間精力投入到具體的科研工作中，獲取創新研究成果。

4.有利于碩士研究和博士研究的對接

成功完成該項目的碩士研究生可以考慮繼續在該導師團隊引導下進行博士研究，以所在學科導師為主導師，以另一學科導師為副導師，遵循相應學科的培養計劃、課程及學術活動安排、教研室工位分配、學位論文的開題和答辯工作等。針對我校北京理工大學的具體政策，兩位導師可以申請“校內聯合交叉培養博士生項目”，將團隊內的碩士研究生招收為博士生，由兩位導師繼續指導其進行跨學科研究。

四 結束語

我國高等院校在研究生創新能力培養方面已取得了一定的成效，但在研究生學科交叉創新能力培養方面，還存在一些不足。特別是交叉學科研究與教育起步較晚，不僅缺乏理論的儲備，實踐經驗也不足。因此，我國研究生跨學科創新能力的培養方式還需要不斷探索、不斷認識、不斷實踐。

參考文獻

[1]侯光明、黃莉.現代大學核心競爭力的建設[J].北京理工大學學報（社會科學版），2004（1）：6～9

[2]中國科學技術大學學位辦公室.加強學科交叉 實現資源共享 促進學科建設[J].學位與研究生教育，2001（12）：9