生物质能的特性十篇

发布时间:2024-04-26 01:02:11

生物质能的特性篇1

1自然药学观的概念

1.1基本思想

自然药学观认为,自然界的天地万物平衡存在,万物同源,必然存在着具有维存人类生命的相应自然药物界及其药物体系,即具有独特的药物组成体系与药物属性特性及其存在规律。众所周知,人是自然界即天地万物的一部分,人与天地(自然界)成为一个和谐统一的有机整体,人与自然的关系应当是一种“生命维系”的关系。人是生命的存在体,自然生态也是作为“生命存在体”而存在的,一方面,自然生态具有自身不断进化的生命过程;另一方面,人作为客观现实世界的一员,其生命状态与自然生态具有不可分割的联系,自然生态的消亡必然导致人类生命的衰退。这就是说,人与自然既密不可分又利害攸关。人是自然之一物,存在于自然之中,因此,必须顺应自然,方得自然生命科学之道。

1.2组成与药性

自然药物界组成及其药性(属性与特性)为所有药物体系的集合。药物为具有特定的应答生命体系状态信息、维存生命作用的物质。有关药物组成体系分为单物质药物与多物质药物。单物质药物包括单味药,称为单实体,单有效部位,称为单类体,单有效成分,称为单分体。多物质药物包括多味药,称为合实体,多有效部位,称为合类体,多有效成分,称为合分体。其中单实体、合实体属于实体物质体系药物。单类体、合类体、单分体、合分体属于有效物质体系药物。单物质药物为药物界组成的基本元素,具有独特的组成体系,其药物属性特性表征为应答相应特定生命信息,而具有治疗相应疾病的药物能力;其药物物质具有可拆分性,拆分药物应答其相应特定生命信息,而具有治疗相应疾病的药物能力;同时具有可组合性,形成关联多物质药物,存在药物相互作用关联性,而体现药物效应的互补性或协调性,使其针对人类不同的较为复杂的疾病状态体系,具有更适合的药物属性与特性。

1.3自然药物界的相关性与药物体系

1.3.1自然万物共生相关性

依据自然界整体观,万物相互依存,自然界赋予了应答人类生命信息的自然药物界。依据本相关性,可预知理想完美的自然药物界存在。

1.3.2单物质药物-功能-信息相关性

由自然界赋予的自然药物界,应具有所组成的实体物质药物元素。每一实体药物元素均具有其应答特定人类生命信息的相应药物功能。依据本相关性,可预知自然药物界的组成实体物质药物元素及其药物体系。由自然界赋予的自然药物界,应具有所组成的有效物质药物元素。每一有效物质药物元素均具有其应答特定人类生命信息的相应药物功能。依据本相关性,可预知自然药物界的组成有效物质元素。构建自然药物界所赋予的自然实体药物可拆分与可组合的有效物质的药物体系。

1.3.3多物质药物-功能-信息相关性

由自然界赋予的自然药物界实体物质药物元素具有特定的组合元素药物。每一实体药物元素组合药物均具有其应答特定人类生命信息的相应药物功能。依据本相关性,可预知与构建自然药物界的多自然实体药物的组合药物体系。由自然界赋予的自然药物界有效物质药物元素具有特定的组合元素药物。每一有效物质药物元素组合体系均具有其应答特定人类生命信息的相应药物功能。依据本相关性,可预知与构建自然药物界的多有效物质药物元素的组合药物体系。除此以外,还存在着基于上述相关性与自然药物资源所制备产生的药物体系。

1.4药物体系表征

根据自然药物界的相关性,药物体系表征为网络关联体系。主要分为:①单物质药物的组成体系及其功能与生命信息的关联性,构成独立的网络体系,为单(元)网络。②多物质药物的组成体系及其功能与生命信息的关联性,为多个单(元)网络关联构成的网络体系,为子网络。③所有药物的组成体系及其功能与生命信息的关联性,为所有药物网络集合构成的网络体系,为总网络体系。每一网络体系应答各自相应特定生命信息,具有相应的治疗人类疾病的药物能力,且存在具有针对相应疾病状态的最适性药物能力的最佳药物体系。总网络体系具有治疗人类所有疾病的能力。其核心为网络体系表征的药物相关性及其关联效应。药物关联效应特性表征分为:①增加组成成分药物效应面,从而,提升药物治疗干预面,增加药物对复杂疾病体系的适应性;②增加组成成分效应面,并出现量(作用强度)的增强,从而,增加药物对复杂疾病体系的适应性与药效力;③增加组成成分效应面,并出现新的药物效应,从质的根本上,增加药物对复杂疾病体系的适应性;④增加组成成分效应面,并出现量(作用强度)的增强,同时出现新的药物效应,从质与量的根本上,增加药物对复杂疾病体系的适应性与药效力。

2自然药学观的意义

2.1科学意义

基于自然药学观,可提高我们认识药物界的水平。我们既要基于迄今药学科学研究成果,去认知已发现的药物界,我们更应注重药物的相关性,去无限构思整体自然药物界,与科学技术发展俱进,去探究、去发现、去丰富、去认识自然药物界,去珍惜药物资源,基于发现规律的积累,去构建理想的完整的药物自由王国。体现自然药物界的已认知与未发现的整体统一。在研究认知药物本质上,既要注重通过科学研究药物组成体系的整体物质网络表征,去整体分析认识药物本质,也要注重药物的可拆分性,可组合性,去还原分析关联药物的属性特性,去认识关联药物的本质。体现药物本质的整体性与关联性的统一。基于自然药学观的中药网络药学研究,可揭示中药本质,阐明中药科学内涵,提高认识中药必然王国,发现其存在规律。

2.1.1揭示单味中药药物属性特性的本质

基于自然药学观,进行单味中药药物研究中,注重中药药物体系关联性,既确定药物组成及其有效部位/成分相互作用性(Di),并结合整体论与还原论阐明其与药物-性能-(生命)信息之间的关联性。笔者团队在研究人参与三七中,分析其共性成分人参皂苷类,同时系统研究其他共存的成分,认为只有对其进行关联性研究分析,才能从药物整体性,阐明人参与三七具有不同的性能,发挥不同药效作用的中药属性特性本质[1-5]。同样,在研究中药大黄、虎杖、决明子、何首乌中,运用特征图谱表征其共性成分大黄素型蒽醌类成分[6],同时研究其蒽醌类成分与其他共存成分的关联性,以及与功能的关联性,从药物整体性,阐明其独特的属性特性本质。因此,对于同类中药,应着力研究其是否具有与性能直接相关的共性成分,以及与性能相关的化学相互作用关联性等。对单味中药药物研究中,应研究其药物成分组成体系,及其相互作用性与功能的关联性。如在研究石菖蒲药物中,发现其药物成分苯丙素类与酚类相互作用性与其功能镇静、抗抑郁的关联性,体现还原分析与整体分析认识药物的统一[7-11]。

2.1.2揭示多味中药关联自然药物属性特性的本质

基于自然药学观,注重中药自然协同关联研究,着力中药药物网络体系关联研究,既确定单味中药药物组成及其有效部位/成分相互作用性(Di),同时揭示与其他中药药物网络之间关联性,并注重阐明其与所关联的药物-性能-(生命)信息之间的关联性。

2.1.3揭示中药炮制应用药物属性特性的本质

基于自然药学观,注重中药炮制药物网络体系关联研究,既与原中药进行比较分析,确定其化学组成及其部位/成分相互作用性(Di),并注重阐明其与所炮制药物-性能-(生命)信息之间的关联性。笔者研究团队在地黄研究中,揭示了其药物物质与生地黄/熟地黄药物-性能的关联性[12-14]。

2.1.4揭示多味中药配伍应用复方药物属性特性的本质

基于自然药学观,注重中药应用药物自然协同关联研究,着力中药网络体系关联研究,既确定单味中药药物组成及其有效部位/成分相互作用性(Di),同时揭示中药配伍之间,君、臣、佐、使药之间的Di关联性,并注重阐明与复方药物-性能-(生命)信息之间的关联性。笔者以“毒损脑络”病机核心为依据,结合临床经验,创建清脑宣窍方(栀子、三七和冰片),笔者研究团队在对其创新药物系统研究中,在阐明栀子、三七、冰片化学组成及其相互作用性与其功能的关联性基础上,发现清脑宣窍方药物药代动力学特性表征。即全方药物成分因相互作用性而呈现整体吸收速度加快、生物利用度增加、有效血药浓度时间延长等,且在病理模型下此特性表征更为凸显,此协同效应特性有利于药物疗效的发挥。研究结果充分体现了本复方药物协同效应及其Di特性[15-30]。在对其协同效应机制探索中,揭示其机制主要有:三七皂苷药物组分中人参皂苷Rg1、Rb1、三七皂苷R1在大鼠小肠的吸收和转运均为线性吸收,在大鼠小肠吸收机制为被动转运机制,具有p-糖蛋白(p-gp)底物转运特性及抑制p-gp底物外排作用。在研究正常及缺血性脑中风模型(mCao)大鼠血脑屏障上转运蛋白p-gp时征表达及清脑宣窍方药物对其表达的影响时,发现正常组与模型组大鼠脑皮质及海马缺血区均可见p-gp阳性染色,免疫组化半定量分析表明,与正常组比较,不同再灌注时间模型组p-gp表达量均有显著性差异(p<0.05),皮质及海马缺血区p-gp表达量均降低。与模型组比较,清脑宣窍方药物各剂量组都具有显著性差异(p<0.05),清脑宣窍方药物各剂量组及维拉帕米组对mCao大鼠脑皮质及海马区p-gp表达量明显降低。清脑宣窍方药物对mCao大鼠脑皮质及海马缺血区p-gp表达具有显著的抑制作用[30]。可见,系统研究已发现的中药,着力分析药物网络体系,归纳关联规律,揭示药物本质。可指导性地勾勒整体药物界,有线索地预测未发现的新的药物体系及其关联规律,不断有线索地去发现药学界新的药物元素及其关联药物,不断获得新的更适性药物体系及其药物。基于自然药学观的药学发展的思路门径研究,注重发现药物体系相关性。着力药物组成体系的可拆分性,可组合性进行药物相关性研究,对于单一成分组成的药物,我们可通过其网络体系相关性分析,还原分析得出药物成分药效团及其关联的活性,体内代谢物及其Di药物效应分析,可获得颇有价值的单分体药物信息及其预测新的药物体系,通过整体效应分析,可揭示出药物的本质。同时,通过其与其他药物进行子网络体系研究分析,亦可获得相当有价值的关联药物信息及其预测新的可有机组合的药物体系,不断地有线索地预测、探究与发现药物界的奥妙。基于自然药学观,抓住药物相关性核心点,我们可揭示各种药物元素组成的药物体的本质及其规律性,可系统阐明中药、药学科学内涵。从而,可从源头进行理论与药物的创新,极大地推进学科的发展。

2.2应用意义

基于自然药学观的自然药物界及其药物体系,如同自然界的化学元素存在及其性质规律等一样属于自然科学规律。认识化学元素的存在,发现其存在规律,可指导寻找有关化学元素及其可组合的相关物质,丰富化学物质界,使得能充分科学利用化学资源,制备与应用化学物质。同样,认识自然药物界及其药物体系的存在,可指导顶层设计,构建药物研究体系,有指导性的寻找有关药物元素及其关联的药物,充分科学利用药物资源,构建应用药物自由王国,发现其药物规律及其最适性药物体系与最佳药物效应,指导创造最佳药物,显著提升药物应用水平与药物创新水平。

2.2.1指导中药科学发现与应用

基于自然药学观,结合中医药理论与中药临床用药经验,运用药代-药效动力学与相互作用性关联研究方法学体系(pK-pD-Di),以及网络药理学方法学体系,系统研究单味中药、对药、方药的网络体系及其扩展的网络体系,关联分析发现药物最佳网络体系,以指导调控应用。如针对治疗疾病,基于Di机制分析发现药物最佳网络体系,采用炮制、配伍、药物制备等手段进行调控,提升药物成分药代-药效动力学协同效应表征,使药物效应显著加强,且能明确药物的属性与特性及其机制。

生物质能的特性篇2

【关键词】非晶态物质本质特性

由于非晶态物质在众多行业与科学领域的应用较为广泛,因此目前非晶态物质研究与发展现状中凸显一些问题,对非晶态物质的研究与发展产生了制约,本文对非晶态物质进行概述,并分析了非晶态物质的本质与特性,为解决目前非晶态物质研究发展中的问题,提高非晶态物质的应用率,加快与非晶态物质息息相关的其他行业以及科学领域的发展提供了科学借鉴,对促进我国科技与经济的发展具有重要意义。

1非晶态物质概述

概念:非晶态物质即非晶体的物质,非晶态物质的内部分子或原子的三维空间排列结构没有明显的周期性,常见的非晶体物质有松香、玻璃等。非晶体物质与晶体物质相比其自然形态不能形成多面体外观,没有固定的熔点,各向同性――物理性质不会随着宏观测定方向改变。

应用:由于非晶体物质的特性其在生产与生活中应用广泛,主要包括三个方面,第一非晶态金属物质材料应用,与晶体金属相比非晶态金属具在电磁、力学、化学等方面具备优良的性能,其耐磨与抗腐蚀性能优异,硬度与强度高、磁道性好、正被广泛应用于电子元器件、储备器皿制造、高功率器材和传感器件制造等领域[1]。第二,玻璃类非晶态物质材料应用,目前一番展出全新的特种玻璃制造与应用行业。第三,非晶态半导体材料应用领域,目前非晶态半导体材料已经广泛应用于太阳能电池制造、光盘制造、薄膜晶体管制造与传感器制造等领域。

2非晶态物质的本质

首先,非晶态物质是一种新型结构物质,日常生活中许多常见物质都属于非晶态物质,如常见的类似于玻璃塑料等一些高分子聚合物的物质。非晶态物质近年来发展较快[2],关于非晶态物质的本质,曾经一些科学家试图从非晶态物质发展的时间、非晶态物质结构、非晶态物质能量以及非晶态物质性能等方面进行阐述与定义,但单纯的从任何角度都不能全面的阐述非晶态物质的本质。从非晶态物质的能量上来看,非晶态物质较同成分物质的能量要高出许多,非晶态物质的自由能量也要比其他相同成分的晶态物体要高出很多,因此非晶态物质能量与结构都处于不稳定状态,与时间有着密切的联系,会随时间的变化而改变,同时也会随着外界温度和压强的变化发生相应的变化。由此可见非晶态物质与晶态物质相比来说处于亚稳态。

其次,按照非晶态物质的微观结构可以将其分成两类,(1)原子、粒子排列无序结构(2)原子、粒子排列有序结构。划分依据主要是根据微观上分子与原子的排列是否按照对称、平移的规则进行排列,如果按照此规则排列就属于有序排列,这类物质一般是晶态和准晶态物质,反之则属于原子、粒子无序结构排列,也就是非晶态物质。由此可见非晶态物质的内部结构首先是无序的,在电子显微镜的投射与X射线的衍射中呈现出弥散的晕环,不具备周期性的结构特点,这是非晶态物质的本质表现。

3非晶态物质的特性

3.1普遍存在性

非晶态物质的普遍存在性是非晶态物质的重要特性之一,因此非晶态物质在自然界与生活中普遍存在。由于非晶态物质种类繁多、物质形式丰富,如人们日常生活中常见的玻璃、沥青、塑料、橡胶等都属于非晶态物质中的玻璃态固体。同时一些软物质例如,胶体、液体、颗粒物质等也属于非晶态物质范畴,甚至宇宙星球中的一些行星,包括地球都属于非晶态物质[3]。目前非晶态物质问题涉及到更多的科学领域,因此解决非晶态物质问题对更多科学领域的发展都具有重要意义,例如非晶态物质中玻璃所涉及到的问题有关材料科学、食品加工领域、制药等多种领域,同时非晶态物质中的非晶合金存在的问题对一些固体模型体系具有重大影响,由此可见利用非晶态物质的普遍存在性,深入研究非晶态物质,不仅对非晶态领域的发展具有重要意义,还决定着各个科学领域的可持续发展。

3.2其特征与时间密切相关

非晶态物质的特征变化与时间具有紧密的关系是非晶态物质的另一重要特性,非晶态物质具有弛豫与老化的特征,这些特征与时间有着重要的联系,由于非晶态物质的物理结构决定其老化与弛豫现象随时间的变化而变化,所以对非晶态物质的稳定性加以研究尤为重要。此外非晶态物质是由多种类型和多元化结构组建,非晶态物质的特点证明了它的复杂程度,这决定了对非晶态物质结构与性能的理论基础与实践研究都具有一定的难度,根据目前现有的非晶态物质分析与研究手段还不能很好的观察与研究非晶态物质的组织结构,还不具备建立非晶态物质中的原子、粒子等尺度上的化学关系以及物理关系,因此非晶态物质特征与时间变化的关系使非晶态物质结构在完善分析、研究中出现一定的困境,制约着非晶态物质的研究与应用发展,鉴于此,目前研究并改善时间对非晶态物质结构变化的关系成为非晶态物质研究的重要课题之一。

3.3非晶物质原子结构复杂性

非晶态物质由于缺乏稳定性,其原子与粒子的排列结构无序不规则,因此,非晶态物质的原子结构具有一定的复杂性,晶体中的每一个原子细胞都是相同的,只有原子细胞中的局部环境不相同,而在非晶态物质中,由于原子和纳米结构以及动力学均不相同,区域间的差异较大,每个原子局域环境都不同,具有较多的晶体复合物与杂质,由此可见非晶体物质原子周边结构较晶体物质要复杂很多。

4结语

综上所述非晶态物质的本质具有较抽象性,对非晶态物质本质的研究至今还是科学领域的重要课题,而对非晶他物质特性的分析,能够有效提高非晶态物质的研究发展效率,对有针对性的分析与研究非晶态物质存在的问题具有重要意义。

参考文献:

[1]汪卫华.非晶中“缺陷”――流变单元研究[J].中国科学:物理学力学天文学,2014(04).

生物质能的特性篇3

【关键词】生物实验;学生特质;开发和利用

生物学作为自然科学家族中重要一员,其实验性强的特点尤其突出。而高中生物教学过程中的实验教学,对学生了解生物学并喜欢生物学有不容置疑的作用。新的《普通高中生物课程标准》对生物探究性实验提出了很高的要求,希望通过实验教学培养学生的探究能力和创新意识,激发学生对生物学科的兴趣。但在实际教学过程中,由于实验材料和实验器材准备麻烦,表面热闹与效率低下的反差,实验课堂管理的艰难等因素的影响,很多教师怕组织实验,生物实验更多的是知识传授,学生只能靠死记实验的原理、过程、现象、操作注意点及结论去应对考试,学生的创新与实践能力并不能提升。那么,如何利用学生特质影响生物实验课堂,提高实验教学的有效性,笔者作了如下思考:

一、利用认知特质,培养学生兴趣

张亚旭、周晓林等认为,“认知也可以称为认识,是指人认识外界事物的过程,或者说是对作用于人的感觉器官的外界事物进行信息加工的过程。”一般意义上的认知包括感觉、知觉、记忆、思维等。在生物实验教学中,我们可以充分利用学生的认知特质,特别是观察和思维特质,设计一定量的观察实验和演示实验。借助观察实验帮助学生形成生物学概念,培养学生的探究能力和学习兴趣。如在讲“物质跨膜运输”这一节质壁分离和复原实验时,空洞的理论和现象叙述难以使学生真正明白其特性,此时让学生进行自主实验,以紫色洋葱鳞片叶分别置于蔗糖溶液和清水中,观察中央液泡变化的情况,学生在观察和对比后,更能直观地理解植物质壁分离原理,起到事半功倍的教学效果。

而演示实验则是由老师进行讲解和操作,学生进行观察的实验,它要求在初步设计时,实验要简单而可塑,有明确的可说明问题的目标,明显的可看清楚的实验现象。这样才可能以可观可感生动形象的实验现象刺激学生产生认识冲动,从而调动他们学习的积极性,进入最佳学习状态,提高其接受知识的能力,掌握相关原理。

二、利用创造特质,锻炼学生思维

创造特质即创造性思维特质,它是人类揭示事物本质规律获得新知识的有效手段。吉尔福特认为,创造性思维“能够全面、系统、周密地思考问题。”处于青年初期的高中生,思维比较活跃,创造性思维尤为突出,新的创造能给他们带来成功的满足感。在实验组织过程中,在学生充分预习,明确实验目标后,教师可根据现有的条件,让学生自行创设实验方案,设计实验过程,自行准备替代性实验材料,配制实验试剂。如在探究“影响酶活性的因素”时,学生在预习了酶的特性后,自行设计实验,以自己的唾液为实验材料,分组探究唾液淀粉酶在不同的温度下的效果。在各组实验结束后,为引导学生的创造性思维特质,可由组长展示本组的实验效果并简述本组的实验设计流程,让其他学生在对比了各组实验方案和结果后,评选出最简便、最可操作并不失严谨的实验方案,激起他们创造的动力,形成创造――成功――创造的良性循环。

同时,在学期实验计划中,既要安排验证性实验,又要安排探索性实验,甚至可以由学生自主选择实验的类型和方式。实验形式的多样性既锻炼了学生的创造性思维,又培养了学生的主体性,增强学生对生物的认同感。

三、利用合作特质,提高学生能力

俞国良在《社会心理学》中说:“合作是指群体成员一起活动以实现共同目标的行为。”合作是人类生存和发展的基本条件和手段。传统的实验课堂中实验小组缺少了明确的分工,实验大多成为少部分动手能力强的学生的“表演秀”,或者全组学生推三阻四,实验过程不能顺利完成,这样既不能提高学生的实验能力和创新能力,同时亦无法形成团队意识和团队精神。《易经》云:“二人同心,其利断金。”在实验组织过程中,教师首先要设计好学生的合作切入点,充分考虑学生间认知、思维等方面的差异,为学生的合作提供可能。然后可适当的改变分组方式,在强调合作的重要性及原则后,根据每组的具体任务和组员各自特长,让学生自己分组,自主分工,自定实验规划流程。

这样自主性的分工合作,不仅能使每个学生在群体的交流和个性的展示过程中,能力得到训练,同时也产生存在感,培养了他们协同工作、和睦相处的团队精神及取长补短的良好品质。

有效教学中指出:“教学时要满足学生的情感,让学生具有最稳定的持久的学习动机。”在生物实验教学中,教师如果能结合学生的心理特质,以认知特质为基础,创造特质和合作特质为桥梁,那么我们的实验课堂必然能实现《普通高中生物课程标准》中提出的“逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力,获取新知识的能力,批判性思维能力以及交流与合作的能力,培养创新精神和实践能力”的目标。

【参考文献】

[1]张亚旭,周晓林.《认知心理学》.吉林教育出版社2001-11

[2]俞国良.《社会心理学》.北京师范大学出版社2011-6

生物质能的特性篇4

1.1样品采集与分析项目

2011—2013年水稻冬闲期,在福建尤溪、顺昌、浦城、建瓯、上杭、闽侯(2样点)、建宁(2样点)、闽清、漳平、武夷山、宁化、建阳、延平、永安和泰宁15县(市)选择17对典型冷浸田与同一微地貌单元内的非冷浸田表层土壤(0~20cm)进行采样(表1)。采集的土壤分别代表福建省常见的氧化型黄泥田(剖面构型a-ap-p-C)、还原型冷浸田(剖面构型ag-G)、以及氧化还原型灰泥田、青底灰泥田、灰黄泥田或灰砂泥田类型(剖面构型a-ap-p-w-G/C)。本研究土壤样品测定的指标共有41项,其中,生化指标12项(脲酶、转化酶、过氧化氢酶、磷酸酶、硝酸还原酶、微生物生物量C、微生物生物量n、微生物生物量C/总C、微生物生物量n/总n、真菌、细菌、放线菌),化学指标25项(pH、有机质、碱解n、速效K、全n、全K、缓效K、有效B、有效S、交换性Ca、交换性mg、有效mn、有效Cu、no3--n、还原性物质总量、活性还原性物质、Fe2+、mn2+、C/n、全p、阳离子交换量(CeC)、速效p、有效Fe、有效Zn、C/p),物理指标4项(粘粒、土壤水分、浸水容重、物理性砂粒)。累计理化、生化属性数据计1394个。土壤微生物生物量C、微生物生物量n测定参照鲁如坤[9]方法。即微生物生物量C用氯仿熏蒸-K2So4浸提法,浸提液用日本岛津Shimadzu500有机C分析仪测定,薰蒸杀死的微生物中的C,被K2So4所浸提的比例取0.38;土壤微生物生物量n测定样品前处理同土壤微生物生物量C方法,浸提后的水溶液用Shimadzu500测定,薰蒸杀死的微生物中的n,被K2So4所提取的比例取0.45。土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性、转化酶活性、磷酸酶、硝酸还原酶活性依次用靛酚蓝比色法、高锰酸钾滴定法、硫代硫酸钠滴定法、磷酸苯二钠比色法与酚二磺酸比色法测定;土壤微生物区系采用稀释平板计数法。土壤有效Zn、Cu、Fe、mn采用Dtpa混合溶液浸提-原子吸收分光光度计法;还原性物质总量与活性还原性物质采用硫酸铝溶液浸提,分别用重铬酸钾溶液氧化与高锰酸钾溶液氧化测定。

1.2数据处理

数据经excel整理后,17对冷浸田与非冷浸田土壤的41项理化、生化属性利用DpS统计软件进行配对t检验分析,在17对样品41项理化、生化属性中,选择差异显著的因子属性数据库用于构建冷浸田土壤质量评价因子的mDS,mDS确定利用SpSS13.0统计软件的因子分析进行主成分分析,再利用DpS软件进行相关分析(α=0.05)。

2结果与分析

2.1福建冷浸田土壤主要理化、生化特征

冷浸田与同一微地貌单元内非冷浸田之间的41项属性因子中,有28项的t检验达到显著差异水平。从生化特征来看,转化酶、过氧化氢酶、磷酸酶、硝酸还原酶、细菌、真菌和放线菌、微生物生物量C和n、微生物生物量C/总C、微生物生物量n/总n等11项因子差异明显。其中,冷浸田土壤的过氧化氢酶、转化酶活性分别比非冷浸田高58.3%和22.1%,差异达到显著水平,这可能是由于冷浸田长期处于淹水厌氧环境,生物代谢过程产生了有害性的过氧化氢累积,致使过氧化氢酶作用基质含量高,一定程度上激活了过氧化氢酶活性;另外,由于处于厌氧状态下的土壤有机质难以矿化,有机质累积进一步诱导了冷浸田的微生物分泌较多的转化酶,以促进有机化合物的矿化。而冷浸田土壤的磷酸酶、硝酸还原酶活性、细菌、真菌、放线菌数量、微生物生物量C和n、微生物生物量C/总C、微生物生物量n/总n指标显著低于非冷浸田,其中,磷酸酶与硝酸还原酶分别仅相当于非冷浸田的52.2%和33.4%,这可能是由于冷浸田土壤中的磷素和no3--n含量低,因而供给微生物转化的底物也少,降低了磷酸酶和硝酸还原酶活性。冷浸田土壤中细菌、真菌和放线菌数量分别仅相当于非冷浸田的70.2%、62.5%和54.0%,可能原因是冷浸田普遍处于低温还原状态,不利于土壤微生物活动,微生物区系与微生物生物量C、n也随之降低。从表2可以看出,微生物生物量C和n、微生物生物量C/总C、微生物生物量n/总n分别仅相当于非冷浸田的37.8%、56.3%、27.8%和44.7%,这主要是由于微生物生物量C是活性有机质的主要组分,尽管土壤微生物生物量仅占有机碳的1%~3%,但它在有机质动态中起着很重要的作用,其含量显著低于非冷浸田,反映出冷浸田土壤有机质“品质”较差的特性。

2.2冷浸田土壤质量评价因子最小数据集的构建

2.2.1冷浸田土壤质量评价因子主成分分析

冷浸田与非冷浸田之间土壤属性达到显著性差异的有28项,为了抓住这些关键因子,以达到快速治理与改善土壤理化、生化性状的目的,本文采用主成分分析对这些因素进行因子分析,以减少参评土壤因子,同时也解决数据冗余的问题。首先,选择特征值≥1的主成分(pC),特征值≥1的pC有5个,前5个pC累计贡献率78.5%(表5),说明这5个pC已基本上反映了冷浸田土壤性状变化的主要影响因素。对各变量在各个pC上的旋转因子载荷大小进行选取,一般认为系数绝对值在0.8以上的初始因子对构成的评价因子具有重要的影响力。其中,第1pC主要由C/n、细菌、放线菌初始因子构成,主要反映土壤生化特征;第2pC主要由微生物生物量n、微生物生物量n/总n初始因子构成,主要反映土壤活性有机n特征(属生化范畴);第3pC主要由还原性物质总量、活性还原性物质总量初始因子构成,主要反映土壤还原特征;第4pC主要由全n、物理性砂粒初始因子构成,主要反映土壤物理特征与化学养分特征;第5pC主要由全p初始因子构成,主要反映土壤化学养分特征。综上所述,由C/n、细菌、放线菌、微生物生物量n、微生物生物量n/总n、还原性物质总量、活性还原性物质总量、全n、物理性砂粒、全p10项候选因子组成的评价因子体系可以基本反映出28项初始评价因子构成的土壤质量信息。

2.2.2冷浸田土壤质量评价因子最小数据集的确定

对10项候选因子进一步进行相关分析表明,土壤不同因子间存在显著的相关性。根据土壤质量评价因子相对独立性原则,依据专家经验法对上述10项因子进行优化。C/n生态化学计量特征反映土壤C、n物质循环以及生态系统的主要过程,对土壤质量起着重要作用,其自然进入mDS;土壤细菌与放线菌均为微生物区系,二者与C/n均呈显著相关,但细菌与C/n相关系数较小,信息独立性较放线菌大,且在土壤养分转化过程中发挥着极其重要的作用,故细菌进入mDS,而舍去放线菌因子;微生物生物量n(mBn)与mBn/总n呈显著相关,且mBn与其他因子无显著相关,其信息相对独立,因而选择微生物生物量n进入mDS;还原性物质总量与活性还原性物质呈显著正相关,由于还原性物质与其他因子无显著相关,信息相对独立,故选择还原性物质总量进入mDS;物理性砂粒反映土壤空隙结构、土壤水分渗透性能及耕作难易以及养分转化的物理指标,且除与全n显著相关外,其余均无显著相关,其信息独立,故选择进入mDS;全n与全p均属化学指标,全n与物理性砂粒、还原性物质总量均呈显著正相关,而全p除与物理性砂粒显著正相关外,与其余因子均无显著相关,且全p也与冷浸田限制因子速效p呈显著正相关,该因子体现了mDS内的指标相关性低而与mDS外的指标相关性强的特点,故选择全p进入mDS,而舍去全n因子。基于相关分析并结合专家经验法,最终确定冷浸田土壤质量评价因子mDS由C/n、细菌、微生物生物量n、还原性物质总量、物理性砂粒、全p6项因子组成。

2.3冷浸田土壤质量评价因子mDS表征与应用

建立完善耕地质量评价体系、明确不同地力等级耕地的划分标准,是制订相关政策与法规的重要依据,也是强化执法力度的重要保障[20]。进行土壤质量评价时,评价因子的选取应全面、综合地反映土壤肥力质量的各个方面,即土壤的养分贮存、释放,土壤的物理性状和生物多样性[21]。mDS则是反映土壤质量的最少因子参数的集合。通过主成分分析、相关分析并结合专家经验筛选出的冷浸田土壤质量评价因子mDS覆盖了土壤物理、化学与生化指标。其中,化学指标包括C/n、全p、还原性物质总量因子,其表征土壤养分与水分保持、碳储藏与土壤团聚体维护以及冷浸田土壤还原因子功能;物理指标为物理性砂粒因子,其表征土壤水分与化学物质的吸附和运输;生化指标包括细菌、微生物生物量n,其表征微生物活动及养分循环通量。通过优化筛选出的mDS可用于冷浸田土壤质量评价,也适合于冷浸田改良效果的评价。李桂林等基于苏州市1985—2004年土地利用变化情况,在采样分析的两套土壤属性数据(各12个土壤候选参数集)上,得到各包含6项因子的土壤质量评价mDS及其20年尺度上的变化规律,发现mDS因子略有不同,但变化不大。其中,4项(有机质、pH、有效K、全K)相同,另外,1985年的mDS中还包括有效p、总孔隙度,2004年的mDS中还包括全p及容重。从中可以看出,冷浸田的土壤质量评价因子mDS选择与一般类型土壤质量评价mDS选择是有差别的。这与冷浸田土壤性质的特殊性分不开。如对于一般类型土壤质量评价而言,土壤还原性物质参数一般不会被选入mDS,而对冷浸田而言,土壤还原性物质对作物生长造成毒害,是限制生产力提升的重要“瓶颈”因子,故被选入mDS;同样,土壤微生物生物量n与微生物生物量C类似,其表征冷浸田土壤有机氮库的“质量”而被选入mDS。当然,当冷浸田土壤通过治理后,还原性物质下降为次要限制因素,或冷浸田通过改良演变为灰泥田、青底灰泥田或灰黄泥田等氧化型、氧化还原型土壤类型时,其土壤质量评价mDS选择可能也随之发生改变,此条件下土壤有机质、pH或可作为重要的肥力限制因子代替现有冷浸田质量评价mDS中的因子。另外,本研究冷浸田类型为发生学分类名称,其覆盖潜育性水稻土的5个主要土种类型,上述参评因子选择确定也可为冷浸田土壤系统分类土系区分提供借鉴,如青泥田、浅脚烂泥田、深脚烂泥田的土壤还原强度逐渐增加,其有机质和物理性砂粒含量也有相似趋势,因而可以根据还原性物质总量、C/n和物理性砂粒含量等诊断特性或诊断现象加以区分,同样,对于锈水田,按系统分类,可根据潜育土表层亚铁含量和还原性物质总量,划分出相应的土系。用主成分方法筛选质量评价因子,可有效减少数据冗余,但也可能存在参评土壤因子信息丢失的问题。有报道认为,通过主成分分析并结合矢量常模(noRm)的方法可能对评价因子mDS选择更完善。另外,在提出mDS的基础上,进一步通过专家咨询或模糊数学方法对各评价因子指标“好坏”进行描述并最终构建冷浸田土壤质量评价模型有待进一步研究。

3结论

生物质能的特性篇5

方特征的理论对宇宙红移、太阳系的观测特征、赫罗图、黑洞、地质演化等自然现象进行验证性分析,证实空间运动的哲学观点对客观物理事件具有强烈的解释力,从而证实了中国古典哲学中本已蕴涵着现代科学基本内容的逻辑基础。这同时也说明东方哲学的内容与现代科学的基本理论之间具有相互连通的逻辑通道。

主题词:空间性质产能机制引力板块动力

空间是一种具有无形无相认知特征的客观存在形式,用现有的科学手段难以直接地将其作为边界清晰、目标明确

的研究对象,因而运用观察、测量、实验的方法获得相应感性事实资料的有效性受到了硬性的制约。物理学发展为一门实证科学的整个过程所获得的全部关于空间性质的认识,在总体上存在着以下两个方面的缺憾:其一是所提供的事实资料在绝对数量上不足以构成涵盖空间主要属性的有效样本集,达不到归纳过程据以发挥创造性联想所需的最低限度,不可能在构建适用的空间性质理论过程中发挥应有作用。其二是紧紧束缚于各种事实中心点周围的关于空间性质的陈述,不能廓清空间这一实体的内涵和外延而难于脱离客观事实表象的规定性,无法为假设、猜想等思维活动的起飞提供有效和合理的客观基础。所以这些已有的关于空间性质的事实资料及对其进行简单理性加工形成的认识群,象散布于大海上的孤立岛屿一样相互间缺少关联,无法以空间这一最基本的视角形成简明有效的基本概念,去排列和阐明相关事实、建构出实用的空间性质理论。本来在无法获得直接观测结果的情况下,还可以通过分析空间与其它物理对象相互作用产生的结果的途径,间接地找到理性认识所必须的逻辑起点。然而,科学发展的历史却并不按理想的状态进行,也正是由于空间存在形式无法观测的这一特征,使得空间这一

客观实体在有史以来的物理学研究中往往不被当作物理过程的平等参与对象,空间自身参与物理作用产生的效果常常被先验地、不加分析地划属于参与同一物理过程的空间以外的对象,空间自身的属性在人们的观念中成了这些非空间对象的伪属性,空间自身却被剥夺得一无所有。因此,空间成了理性认识活动中一个明知存在却又不能清晰辩识的怪物。由于上述原因,在作为认识对象的空间客体与企图探究这一问题的好奇者之间形成了一条难以跨越的鸿沟。对空间这一特殊对象的理性认识活动中,最为困难的已经不是一般情形下由事实资料上升为理性陈述的发现过程,而是阻滞于建立对空间客体性质感性认识的过程,这项工作的现实难度使哲学认识的发展过程就此停顿。以往针对空间性质建立假说和理论尝试大体上有三种形式:要么为玄学或形而上学,处于理性认识自身营造的环境中不能自拔,与现实空间存在形式缺少对应;要么由于理论自身的内涵不能容纳客观事实的实证要求而被淘汰;要么由于理论过于繁难,不知所云而缺乏实际应用价值。相关于空间性质的理论与一般意义上成熟理论所应具有的内容充实、形式完备、适用边界清晰、实用性强的要求有着较大差距,写实地描述空间性质的理论图象始终没有出现过,人们不能象运用引力计算相类似的方法处理空间的问题。

但空间并不是不可以认识的自然对象,依据世界上所有事物之间都存在着普遍联系的这一观点看,空间的存在绝不会是孤立的,其必然与物质、能量等其它形式的物理对象发生着各种各样的作用与联系。这是自然界为我们寻找认识空间性质问题的突破点所插上的一块免费的路标。无论我们对空间与其它物理对象间的关系持什么样的观点,只要是将空间作为一个明确的研究对象时就会发现,它几乎是所有基础性的物理学理论和实验都回避不了的内容。由于这样的原因,近代物理学在对不同的研究领域,不同的研究内容,进行不同目的的观测和实验的过程中,实际上已经不自觉地获得了大量的相关于空间性质的事实资料,只是由于忽视了空间的客观存在所造成的作用效果界定不清、对空间基本概念和理解错误造成的事实性质判定不准两个原因,使得这些事实资料在目前的科学认识中被认为是无关于空间性质的内容而不能直接地用来说明空间某一方面的性质。现存科学事实的陈述形态也不是以研究空间性质的面目而出现的。想要利用这些科学事实阐明空间性质的问题,有必要在判定这些事实资料具有客观性的同时重新审视其陈述形式,从新的视角来确定其内涵、外延关系,剔除附着于其上的主观影响因

素,还其作为空间性质理论基本素材的本来面目。作类似的操作需要对已有的相关于空间性质的科学事实的实质有比较深刻理解的同时,还要对空间自身存在状态作出整体及宏观性的理性把握,以求新确立的理论框架能自洽地容纳科学及哲学两个方面的内容,从而使理论更加有效地逼近自然的真相。

单纯的数学方法作为研究工具所提供的空间模式并不是真实物理世界的描述。掺入物理因素形成的数理方法是对予设前提下过程的一种描述,其逻辑的完备性和过程描述的精确性不是理论的全部内容,只是理论的构成要件之

一。认识空间性质的逻辑起点在数理方法之前,所以逻辑起点的构建才是空间性质理论这一特殊对象的基础和核心。数理方法的合理性和表达力取决于这个逻辑起点的涵盖性、科学性以及规范性。如逻辑起点构建的合理,则数理形式就会有相对简洁的特征;如逻辑起点的内涵不科学或不合理,则命题表述就会以复杂的数理形式出现。所以简洁性历来是理论选择性判别的一个基本原则。这里想着重说明的是:所谓简洁性是指理论的数理形式及数理形式运行过程的可操作性两个环节均应具有直观、简单和有效的特征。形式的简洁不代表运行过程可操作性的简洁,这两个方面中的任何一个方面不具有简洁性,则就标志着概念的理论规范工作做得不够完美,毕竟本质对于现象而言是简洁的。

空间性质的研究直接地是自然观的一个组成部分,作为认识对象其内涵和外延均涉及较广泛的内容,单纯地以数理形式对这一命题内容进行研究,其涵盖性及表述能力远没有哲学形式更为有效。在数理方法之外哲学对存量知识进行综合、抽象的优势研究方法,可以尝试作为研究工具直接介入到空间理论框架的建构中来。运用哲学研究所擅长的思辩功能,对二十世纪科学提供的素材进行不设前提的深入思考和加工提炼,也许能够创造哲学与科学

再次融合的成功范例。将哲学引入这一问题研究的另外的原因是:①空间性质研究需要宏观的视野和理性的综合;②自亚里斯多德以来,空间就是哲学所关注的内容,关于空间性质的理性思考大多数以哲学论述的面目出现于哲学著作中;③空间感性认识过程本身的特殊原因(存在形式)。

东方哲学对自然规律宏观的、形象的描述与现代物理学对自然现象的许多理论解释有着形式和内容的相似性(比如阴阳的概念),这一事实已经引起近代和当代国内外许多科学家及哲学家的充分重视。只是由于非中文基础的研究者对中国文化理解的局限以及中文基础的研究者对古代哲学与科学关系的错误观念,迟滞了东方传统哲学与西方哲学基础上发展的主流科学之间在本质上的交流、融合进程,没有发展出新的具有杂交优势的科学成果。东方哲学与现代科学对自然现象的相似性描述可以肯定地说,并非完全是一种认识结果的偶然巧合。它证明了一种观点:即比类取象的认识方法对宏观现象的本质性的理解有着独特的效果。对现代自然科学而言,东方哲学关于自然的理解无疑是提供了一种全新的认识视角。借鉴宏观摹写自然规律这一全新视角,并以现代科学理论及其认识论作为重新审视、诠释传统哲学内容的方法,对空间性质及其与其它作用对象间的相互关系进行逻辑表述,也

许会成为认识自然存在的新方法,从而产生新的符合科学规范的有效认识。

1.空间客观性质的哲学证明过程

《易经·系辞》中“易有太极是生两仪,两仪生四象,四象生八卦”的论述以及卦爻的结构方式包容着建立空间性质理论感兴趣的两条自然规律:其一是已经成为现代科学以及哲学基本法则的阴阳对立观念。这一观念在高度抽象地、理论性地刻画宏观自然规律的同时写实地描述了电子等粒子的电性对称。其二是《易经》提出了一种解释物质存在和发展规律的三层结构模式,客观地表述了自然界的生成和发展过程。同样的物质生成发展思想也出

现在《道德经》中:“道生一,一生二,二生三,三生万物,万物负阴而抱阳,中气以为和”。可以注意到其生成层级的数量描述同为三。两种理论描述的关于物质创生的模式都是在既存背景基础上连续发展的动态变异。它不是一种存在形式的出现以另一种存在形式的消失为代价的交换过程,事物由简到繁发展的过程是在同类基础上进行的反复叠加,在新生成的异类中包容着旧有的存在形式,新旧形式相互将对方作为共存元素构成系统。同一事物整体与局部的上下级之间由于至简原则的制约有着全息模写的对应关系。佛教经典《般若波罗蜜多心经》中有:“色不异空,空不异色。色即是空,空即是色”的理论陈述。其主要含义是说自然界(或物质)与空在本质上是同一种存在形式。用现代科学的理解、译介这些沉淀在我们民族潜意识中的智慧晶体时,首先碰到的问题是它们究竟说的是什么?阴阳的概念由于现代科学知识的普及在中国人的观念中已经与实指的科学概念(如正负粒子)相融合而可以无障碍地接受。《道德经》的数字“一二三”显然不可以理解为毕达哥拉斯数本原式的对自然界的认知和描述,作为存在于本原规律(道)与万事万物之间中介环节的“一二三”不仅仅是数字,而是代表了

三个层次的具有本原色彩的、性质特征可以类比的、相互联系着的事物,由于古人的表义符号系统与现代科学的复杂的表义符号系统不同,原著对此又没有做进一步解释,其意旨我们现在无法了解。同样地,释迦“空”这一概念的原始含义究竟是指空间还是空无,其意旨我们现在也无法了解。但只要是把宇宙或物质的创生过程作为描述对象,则可以用运的基本构成要素毕竟只有有限的几种,内容正确但表述不同的理论之间必然可以找到相互融通的逻辑通道。我们将现代科学已经建立的完善的陈述系统与东方哲学理解自然现象的内容及其逻辑形式强行进行综合或者说嫁接,将上述兼有东西方特色的、纵跨古今的、对空间性质的认识作为研究空间性质的基本假设,则有:

能量与物质是同一客观存在实体——空间的异化表现形式;空间凝聚则成能量,能量凝聚则成物质;三种存在形式的动态指向是自然界规定性的演化顺序。

我们将上述假设称为空间性质的同一性假设(简称同一性假设)。所谓同一性就是说空间、能量、物质三种存在形式在本质上是同一个客观实体,外在特征上的不同是且仅只是聚集状态的不同;自然界三种存在形式之间存在着的动态变化也就是空间密集程度的不断变化。三种存在状态在所知自然界的由空间聚集产生能量进而由能量聚

集产生物质的演化顺序,不是任意发展的,而是有着明确指向以强规律的形式发展的。

由于在一般物理作用中康德称之为感性纯直观的时间和空间有着相似特征的缘故,牛顿以后的物理学已经根深蒂固地将时间和空间归为一类,常用时空的联合概念来为物理过程提供背景,在天文观测中甚至以光速为基础将二者当作一个可换算的量。正是这一看似合理的分类造成了对空间性质理性认识的逻辑困难。常规观念中时空同一的概念割裂了现实世界中空间与非空间事物的本质联系。时间和空间两种在本质上不具有类比性的物理对象的并

列,诱导人们将空间视若无物,放弃了对空间物质性特征及其与其它对象相互作用的关注。对于自然的三态存在而言,如果我们剔除了时间的因素,则这种存在的形式没有任何改变。但如果在存在关系中剔除了空间因素,则存在状态就无法想象[1]。这个事实说明将空间划出三态结构与时间并列是对空间性质了解不足的表现。有鉴于此,将空间、能量、物质当作统一实体描述的同一性假设,提供了以分析空间、能量、物质的相互关系作为基本出发点进而研究空间性质的理性认识基础。

自然存在的空间是物质、能量存在的背景、条件和本源,因而空间是具有更加本质意义的存在形式,能量次之,

物质再次之。由此形成了一个物质、能量、空间三态存在本质性的序列关系。这一序列阐述了自然界进化形式的发展特征。空间作为能量创生的背景和本源其自身已经是最本质的存在,因而否定自外于空间的其他本源和背景的存在,所以能量被无可选择地包容在空间中;空间的存在先于能量,空间必然独立于能量。能量作为背景和本源的特性有别于空间同一特性的是——能量只是空间内属的存在物——它不可能整个地充满空间,所以能量在空间中必然是有界的存在形态。同时空间独立于能量的存在特性在任意能量存在的边界之外提供了与此相同条件,能量的存在就不能排除与此完全相同的另外的存在,换句话说就是能量的存在不是唯一的。以能量作为观察问题的立场,对此作出表述就是:能量是不连续的,因而它与空间之间必然是有界的。由空间能量依存关系相同的道理推论可知,能量与物质的依存关系为:在能量背景基础上生成的物质不可能独立于能量存在;相反能量可以独立于物质而存在(即电磁辐射)。在客观现实中物质不能有独立于能量的存在这种依存关系表现为:一方面物质自身就是能量历史的积累;另一方面物质总是能量的载体。电磁辐射可以看作是物质边界以外的能量,这是其作

为物质存在背景有自外于物质存在边界的证明,也即是其存在本质性的证明。这也造成这样的存在状态:除电磁辐射外物质与能量总是以相互伴生的面目出现。而且由于物质不能脱离能量存在的规定性使这种依存关系表现得极为明显,常使人将两者看作是相互平等且相互作用的物理对象。空间和物质的关系可由空间和能量、能量和物质的逻辑从属关系获得解释,显然物质不可以独立于空间存在,空间可以独立于物质存在。

总而言之,空间、能量、物质的依存关系可以表述为:物质和能量不能脱离空间而独立存在,空间能够脱离物质

和能量独立存在;能量能够独立于物质,但不能独立于空间存在;物质不能脱离空间和能量而独立存在。所以存在独立性与本质性在这里是内涵相同的两个概念,它们均源于创生关系。对自然界三态存在形式的关系进行实际的考察,不难取得三态依存关系理论的有效和直接的事实证据。自然界空间不断地转化成能量,进而转化成物质这种生成秩序维持着宇观系统、微观系统的能量支出及其结构的稳定性。光子的运动若没有这种生成秩序作为其不向空间方向转化的保证就不会保持稳定,存在着自动消解为空间的可能性;物质如果没有能量增生维持着电子自旋等结构稳定的需求就会向能量方向转化而解体。在三态转化的过程中,空间是最为活泼的存在状态;而物质是终态存在形式,是空间和能量运动的结果,也就是最为稳定的存在形式。对于存在形式的动态系统而言,质量和能量的守恒都是对各自形态封闭层级上稳定性的一种表述,超出这种封闭的系统,意味着能量和物质都不会守恒——质量有可以观测到的增加,能量则处于一种动态的转化过程中。空间和物质相互关系在这里提供了的能量和物质质量的定义,它是以空间为背景或计量起点的空间聚集量的同意语。可以说由此我们得出的能量和质量概

念是绝对能量和绝对质量的概念。

对于三种的存在状态而言,主要有三个可以描述的特征:①连续性:指空间域内任选点间均可以找到不超出该域的路径相连通的特性。②均匀性:指自然存在空间的存在特征处处相同。③简洁性:指存在形式具有单一的、有效的和直接的特性。如果定义理想性的含义为:指称对象的存在和作用具有最高形式的均匀性、连续性、简洁性特征。那么,以存在状态来说,空间是最理想的形式,能量次之,物质再次之。造成这一现象的根本原因是,从空间到物质的每一次异化所提供的新的存在形式都是在原有存在形式上的叠加,因而也就是存在形式的复杂化,连续性以及均匀性都向远离理想状态的方向发展。以三态间相互作用的形式来说,由其理想性决定了一个不同存在状态之间相互作用的理想性序列:空间和能量(光子在真空中的运动)>物质与空间(有质量的粒子在真空中的运动)>能量与物质(热传导、电传导)>物质与物质(流体运动)。这个序列内涵的一种判别方法是参与作用的所有对象的异化次数之和较小的作用形式相对而言理想性较高。以本体的属性而言,三种存在状态属性的理想性也具有类似的排列。以上即是关于空间性质及其在三态关系中作用效果的理性表述。这些内容本身是客观性

的,只是其认识的抽象程度更高而适合于哲学性描述。由此可以逻辑地推论得出以下成为物理学范畴的空间性质:

*物质性:

由三态同一性假设可以推论:由于能量、物质是空间这一客观实在的异化表现形式,且三态存在的转化是一种连续的发展过程,而非断然的变异(而且在转化过程中互为存在背景)。所以三态中的任何一种存在形式,必然蕴涵着其它存在形式的属性,只是其表现的形式有理想性程度的差别。必然地空间具有与物质相同的某些属性。空间的物质性是空间在异化为物质的历程中保持着的空间自身的属性,因为这种属性在空间和物质中都可以发现,因而称做空间的物质属性,不是指物质属性向空间的反向延伸。如空间拥有可测的介电常数、光子以恒定速度在真空媒介中运动。

*运动性:

由连续性和空间同一性假设联合推论:空间不可能以撕裂等破缺形式转化为能量而消失,缺失的部分只能由相邻物空间给予补充的唯一形式就必然会造成空间实体此一局部与彼一局部的相对运动。空间之所以可以运动是由于我们已经将空间从空无的观念形态中寻找出来,并恢复了其实体物质的固有属性。空间的运动也就有了逻辑的基础。从一般意义上说,空无的存在状态本身是无所谓运动和静止的,“存在”这一哲学概念是划在空无与实有相

互边界上的判据。历史上人们为了客观地描述空间的实在性,避免空间作为异己或外在的存在形式给人带来的不可知特征,曾提出了各种各样的描述,其中中国古典哲学中“气”的概念以及西方近代“以太”的概念都有效地描述了空间的物质性,只是由于不知道如何将这种物质性与其他物理常识逻辑地联系起来,被掩埋于错误观念的历史封尘中。据说以太概念是由于迈克尔逊—莫雷的实验结果才被否定,实际上这一实验所说明的是空间的物质特性与空间的运动特性具有相对独立性,同时空间存在的理想性不等同于我们所知物质或能量的理想性。

*刚性:

在存在形式上空间已经是最高形态,它与物质和能量的区别是没有独立于自身的外在存在背景,或者说是空间以自身为存在背景的。这就可以推论,当我们承认空间是均匀的这一基本的原理时,也就等于承认了空间没有局部的稀薄化或稠密化。空间具有物质性就等于是说空间的存在是有即存量的概念的。这个量的概念不是数学上的概念可以人为地设置增减变量来表达一种发展的趋势。现实世界的即存量的改变,是要相关系统的相互作用才能实现的。空间即存量的增减如果没有找到相关系统的改变足以抵偿这种改变的事实依据,则其结论就是违反基本逻辑的。上述两点推论的明确结论是只要空间具有均匀而稳定的存在形式,也就是说空间具有绝对的刚性。空间大爆炸理论就是一个缺乏哲学底蕴的理论,因为消散和稀薄化是物质的属性,这种动态过程的背景和参照是空间,空间扩张应该需要物质的补充,由此形成的宇宙结构应具有可观察物质组织消解的特征,这与普遍存在的物质状态基本特征不符。

*广延性:

空间的广延性是指能够被人为设定的坐标体系描述的空间的可测度特性。广延性是由于空间的连续性没有方向的限定所表现出的一个特性。由于物质及其运动的原因使人们的理解有了外延于物质的条件,于是空间的广延性成

为进入人们感觉世界的唯一特性。真实的自然空间是没有超出其范围的事物的。

2.空间性质哲学解释的数学模型化描述

物质是异化的空间形式,区别于空间的特征是其存在形式有形有相。有形就是有可观测的特征,拥有一定的体积。也正是这种可观测特征使空间和物质的关系显化,空间因为物质的这种存在特征而可以被物质提供的尺度所度量。目前物理学已有的关于空间的度量形式(如体积和位置等)都是物质度量形式向空间的延伸。物质的存在为物质与独立存在的空间划上了一条明确的边界。在这个边界之外是纯粹意义上的空间。边界之内是纯粹意义的物质,物质内部的空间已经成为物质的属性——体积——这是空间异化为物质过程中所保留的自身属性,由于物质自身可感知的原因被显现出来。空间向能量的转化造成了空间的收缩运动。空间的收缩可以发生在空间自身范围(如微波背景辐射),同时也可以发生在能量存在的范围,或者发生在物质的内部。我们从纯粹空间的存在角度考察空间收缩的数量关系,即建立空间存在量与收缩量之间的数量关系时不难理解,在空间存在均匀性作为规范前提下的空间收缩必然会具有处处相同的观测特征,空间没有内涵任何不同于其它点的特殊点表现出优先或滞后

的收缩倾向。这种观测特征表现在量上即为所有空间点的产能量处处相同。由此可知产能的数量与空间的既存量呈正比例。对于能量和物质内部的空间收缩而言,可以将物质和能量视作是空间量的历史积累值,所以在能量内部空间的收缩要比空间自存状态的收缩表现的强烈,而其在物质内部的收缩则是最强烈的。对此还可以引入透明度的概念,空间对其自身的完全透明的,而对绝对密实的物质则是完全不透明的,不透明的物质对空间有阻断作用,由此诱发空间恢复其连续性的运动,则透明度正相关于空间的收缩强度。

这里主要研究物质内部空间收缩所造成的空间运动效应。对于空间的运动给出什么样的度量这是研究空间运动效应的基本问题。由于空间存在无形无相的特征无法为空间的度量提供设定基准、相互比较等技术操作方法,且空间存在的均匀性和连续性不提供任何可分割的依据,所以从空间自身是无法给出关于空间的度量的。现实中空间的度量所依据的是物质在空间中的可见形式,是物质度量特性在空间的延伸。

球体是宇宙间物质的普遍存在形式,这一形式自身也是空间运动的产物。以球体物质系统为例描述空间运动的宏

观效应,可以较好地说明宇宙间物质与空间运动的关系。如果我们将物质的存在及其相关的空间独立地划作一个系统,则可建立用于描述空间和物质相互作用的理想物质系统模型(如图1):设虚线的位置距地心足够远,空间在此处的运动的速度小于特定的微量而可以忽略不记,则认为物质系统在虚线的位置运动速度为零,称虚线为物质系统的外边界。具有外边界的物质系统定义为理想物质系统。真实的物质系统将不具有运动速度为零的外边界,所以上述理想物质系统是对真实物质系统的近似,由此所获得的理想物质系统的表述也相应地是对真实物质系统的近似。

p

图1地球物质系统中物质的运动模型

以下我们用数学方式对空间运动描述的有效性和精确性作为基本方法,建立与现代物理学的关系,以此证明空间性质哲学论证的正确性。首先明确以下数学表述的前提:

*如果物质的既存质量随时间的变化较为缓慢时,可以认为在研究空间运动所选定的时间跨度内(如千年、世纪),空间的运动是只相关于物质存量的定常流动。

*空间的三维存在特性要求在空间性质的研究中采用体积(线形量的立方)作为描述空间运动的基本度量形式。

*物质边界内不再是纯粹意义上的空间,所以空间的运动将不存在(速度为零)。

*描述空间的运动需要引入时间参数,在习惯的观念中存在是一个时间概念。实际上存在首先是一种形式,当我们讲述一种存在时往往是说他的形式而抽离了时间概念。当我们讲述运动或变化的概念时才用到时间的概念,所以说空间的运动是时间的原因。如果没有空间的运动宇宙间将没有物质的运动及变化,没有运动和变化也就不会有时间的概念,或则说没有时间的存在。所以说时间只是空间运动的属性,在这里为了简化研究对象假设时间是独立于空间的一个参数。

若以空间的体积度量指标描述单位时间内流入物质的空间数量规律,则显然有:

*物质存在的形式决定了空间运动是围绕球体物质的、具有数学理想特征的球形空间流场。

*理想的物质球体的质心是一个特殊点,空间从所有方向均布指向质心的结果是空间运动在质心的相互抵消(虚拟状态),空间的运动将以该点作为参照点。

*空间运动的状态正相关于物质的存量,即相同的物质存量在相同的时间内,所吸收的空间量相同。

由此不难推论:空间从虚线位置开始到物质边界为止的运动是相对于质心的理想的匀加速运动。所谓匀加速运动是指从物质理想系统的外边界到物质边界的整个运动中,空间以体积量为度量的加速度具有恒定的数值,且数值

与物质质量成正比例。为研究空间运动过程,标定一个随空间运动的虚拟点p。则以质心为圆心过p点的同心球面的运动,就等价于同心球面所围空间被物质逐渐吸收消失所造成的运动。满足上述前提的空间运动的数学描述是:

gv=4πh2g(1)

其中gv为以体积度量的空间运动加速度(m3/s2),它不同于空间框架下有体积存量物质流体的匀加速过程描述方式。t为空间消失的时间(sec)。h为物质系统内任意点距质心的距离(m)。g为相应距离点的线形加速度(m/s2)。在目前物理学观念中,重力加速度随距物质质心距离的平方反比变化,就是将gv转化为线形量表示的结果。

考虑物质表面具有特殊性,建立空间运动在物质表面的运动描述,由式(1)得到:

d2v/dt2=4πR2g0(2)

其中,V是过p点的同心球面所围空间以体积度量的数量(m3)。t是从边界开始记录的时间(sec)。g0是空间流入球体物质表面的最大线量速度(m/sec),等于物质表面最大加速度和一个时间量的乘积。R为物质球体的半径(m)。

对于上述物质与空间的运动体系,可表述为以点p为表征的空间流动的线速度,则其速度值是位置的函数。由

此解析空间运动速度、加速度与位置的关系可建立物质球体周围空间的理想流动方程。在空间任选点,距物质中心为h。以h为半径的空间球体体积V的改变写作线形表达形式代入式(1),并对时间微分得空间速度、空间加速度、物质的位置三者的关系为

h2g+2hν2=R2g0︳h>R(3)

其中g是任意选定点空间运动的线量加速度,v为该点空间运动的线量速度,g0是空间在物质球体表面运动的线量加速度,三者均指向质心。式(3)揭示了在物质系统系统中,任意选定点的空间运动速度、加速度都可以表示为空间位置的函数。即在任意选定的空间位置,都有相应的空间运动的速度、加速度数值。空间作为其自身的存在形式在其越过物质边界的瞬间将不复存在,因此当h=R时,空间的运动亦不复存在,其表述形式即空间运动速度为零。因此式(3)是一个间断函数,只在h>R的范围内连续。空间在其流入物质内部后虽然作为空间的运动形式不存在了。但其具有物质属性的原因,作为物质仍然发挥着特殊的作用。式(3)是物质系统中空间运动的基本方程,揭示了空间运动的一般形式,而与目前物理学的内容相同。

建立了物质存在决定的空间运动场之后,以下研究空间运动场中的四种现象:

a.物质相对于运动空间静止的运动

空间与物质之间相对静止的含义是引入空间场的另外的物质与空间场自身相对于引起空间运动物质的质心两者的运动速度相等,即物质系统中物体p的运动完全等同于空间的运动。将式(1)积分,整理并用线量代替体积量可得:

h3/t2=3/2R2g0(4)

其中h为物体p所在位置与质心的距离。R是物质的半径。g0是空间运动在接近物质表面时的最大加速度。t是物体p所在位置到地心的空间运动时间。式(4)描述的是物体从远离质心的位置下落所遵循的规律,是物质随空间运动

的理想落体方程。在这一过程中物体不受力的作用。

物体作圆周运动基本条件是离心加速度等于向心加速度。如果t为一个物体在距质心一定位置绕质心作圆周运动的环绕周期,则由式(1)和圆周运动加速度的定义式经过推导可建立其与落体时间的关系:

(5)

将式(4)和式(5)比较则有:

t2/t2=6π2(6)

式(5)即是从空间运动的前提出发,获得的理想物质系统的开普勒第三定律。物理意义显然是描述了过理想物质系统任意点且以物质质心为圆心的封闭球面运动物体的运动规律。式(6)是圆周运动条件(离心加速度和向心加速度相等)的另一种写法。

B.惯性力与引力的区别与联系

考察运动物体与其上放置小球所组成的系统(图2)。当物体加速运动时,小球会向物体运动相反的方向滚动。经典物理学认为这一现象是小球受到了惯性力的作用,而这是一种找不到施力者的虚拟力。

图2运动物体与小球系统

虚拟的惯性力与引力之间没有任何实质性的可区别的作用特征。这种描述有一种将事物本质联系割裂的感觉。用空间运动论的观点解释这一现象可以得出以下结论:将空间和物质作为运动过程中平等的参与者,空间相对于物质与物质相对于空间的加速运动应具有相同的效应。引力即是加速运动空间对存在于该空间物体作用结果的显示;而惯性力是主动运动物体相对于空间加速运动产生的效应。这就是说,力是空间和物质的相对加速运动产生的

作用效应,惯性力和引力仅由于参照系选择的不同才分别给出了两种力的不同定义,没有本质的区别。牛顿万有引力定律所表述的就是空间运动对于物体作用的结果,牛顿第二定律所表述的惯性力就是物体自身运动作用于空间所产生的结果。由于在人类认识发展的历史上还没有发现两者之间内涵的一致性,将惯性力与引力看作了两种具有不同特征的作用力。如认为空间的作用是系统响应的原因(小球运动),则惯性力只是物体相对空间加速运动时空间对小球的作用。引力质量与惯性质量高精度相等这一现象即有力地证明了引力和惯性力是同一种作用以不同立场得出的结论(分别认定物体和空间作为运动对象)。由于此前的物理学不加论证地假定空间是静止的,因而对万有引力的作用方法和性质都无法给出事实以外的、富余逻辑的解释。忽略空间的物理存在及其对物质作用前提得到的引力作用被认为是一种由物质出发到物质的超距作用,对这种力究竟如何传递这一问题就有了光子传递引力的近乎玄学的解释。建立了空间运动的概念后引力的传递方法和过程就可以进入理性认识的范围。由此也可以合理地解释引力能够被运动所抵消这一物理事实的含义:空间加速运动对物质的作用效果等同于物质相对

于空间的加速运动的效果。

C.空间相对物质加速运动

经典物理学清晰地辨析了引力和惯性力的不同,实际上就是将相同作用形式在不同参照系描述产生结果所表现出的细微差异给出了区别,这就将一个最有可能影响其体系完整性的因素在自觉与不自觉之间有效地排除了。牛顿第二定律给出的关于物质运动和力的关系实际上是物质和空间作用关系精致的数学描述,可以看作是对实际的空间结构及其与物质作用关系进行理想性抽象得到操作模型系统后,用实验方法确定的物质与空间相互作用效果的定量关系。之所以说牛顿第二定律是理想的操作模型系统,是因为其成立预设了以下的前提:

*空间相对于物质运动的参照系是静止的;

*空间独立于物质的存在,不参与物质的运动过程;

*运动过程产生的所有效果只相关于物质,而与空间的存在无关;

*物质在空间中的运动速度不至于使我们感觉到空间流速场的等速曲面的影响;

*在选定的物体运动范围内,空间的性质处处相等。

理解了牛顿第二定律的上述预设前提之后,就可以将牛顿第二定律的观念扩展运用于考察物体p在地球理想物质系统行为。相对地球质心静止的物体p若以空间作参照就必然相对于空间作加速运动,因而产生力的作用效果,由式(1)可得:

F=mR2g0/h2(7)

其中F是引力力值(n)。由前面的论述可知:恒定的物体质量获得恒定的表面加速度,加速度与物质质量成正比,若G0为比例常数,则:

4πR2g0=G0m,令G=G0/4π,

则式(1)可表述为:

F=Gmm/h2(8)

式(8)牛顿万有引力定理可以由其第二定律无任何假设地推导出来。引力随距离变化采用平方反比衰减的方式就是空间球体运动的结构特性在万有引力定律中的反映,这就可以圆满地解释万有引力的平方反比率的由来。引力

常数(G)的含义可以解释为:单位质量物质所能引发的空间流动在物体表面的加速度值,其单位的量纲对此结论是一个有效的证据,只是目前引力常数与此常数差4π因子。

牛顿第二定律提供了绝对质量的有效测试方法,由加速运动过程测出的可由长度和时间标志的物质质量数值是绝对质量。质量不再是密度和空间占有量的关系常数和纯粹物质自身量的相互比较,质量是物体运动过程中空间与物体相互作用所产生效果的一种具体的表征,由此可以建立运动和重力联系,进而由此出发研究空间的运动。如果没有空间和物质的这种作用,物质将只有可以测量的体积,而没有可测度的质量。因而质量归根到底只是物质与空间相互关系的度量。在现有观念中把质量看作只是物质自身的属性,原因是不懂质量的根本意义。

D.理想物质系统中近地表空间对物体的作用

在近地表运动距离较短时,g=g0为常数,自由落体可视作任意点初速度为零时物体随空间的运动。这时物体的运动速度不等于空间的速度,运动过程中仍受空间的作用。物体运动遵循规律是:

h2dh/dt=R2g0t(9)

整理并略去小量得:

V=g0t(10)

其积分形式便是伽利略斜塔落球实验所求证的结果,自由落体等同于匀加速运动。

由于式(1)在地表是间断的函数,结合式(10),从空间方向逼近地表可得最大空间运动速度:

h2dh/dt=R2(dh/dt+g0t)(11)

整理,当hR时,

Vmax=(1/2Rg0)1/2(12)

代入数值Vmax=5.587km/s,此即流入地表的空间速度。显然式(12)适用于所有天体系统。物体运动的切向速度等于径向速度时为正圆周运动,由此合成的环绕速度为:

(13)

其中V1为第一宇宙速度。

以上四个方面的表述并不谋求给出经典力学定理新的数理推导,而是希望籍此证明空间性质新的哲学解释在具体应用中的可能性,并用数学推导过程完备的逻辑来检验空间运动论所提供的这种哲学观念的正确性。如果承认上述推导过程所证明的空间运动理论提供了此前物理学所没有的内在逻辑的和谐性和简洁性,使的牛顿第二定律、开普勒定律、万有引力定律之间的相互关联剔除了空间运动假设以外的所有其它主观假设,就应该从理论判断方法的角度承认空间具有受物质作用而产生运动的特性。上述推导过程直接应用了牛顿力学中的速度、加速度、动量等概念而没有重新定义,显示了空间运动理论可以兼容经典力学的所有方面。建立动态空间的观念就可以清晰、完整地理解开普勒第三定理、牛顿第二定理、万有引力定理、加俐略落体实验等经典理论内涵的哲学统一致性,并对其数学的结构形式、常量、适用范围等作出合乎理性的解释。

3.空间性质哲学描述所蕴涵的新的宇宙观

自然界凡物质聚集的地方均存在着不同程度的能量释放过程,例如恒星辐射、星云红化、太阳系行星及卫星均含有内部热源等。天文观测中质光关系的发现更进一步地为这一现象提供了定量的表述。从空间同一性的观点出发宏观地解释这一问题所得到的结论是明确的:伴生于物质存在的能量过剩现象是空间凝聚产能导致的结果。空间在异化为能量与物质之后已经有三种具体的存在形式,这为空间的收聚产生能量提供了三种不同形式的场所,即空间收聚产能分别在空间、能量、物质的内部发生。在空间场所发生的空间产能现象,如宇宙空间的无源x-ray等高能射线爆发、微波背景辐射等都是这一现象的理想侯选对象。空间在能量场所的聚集目前无法观测,因为我们无法对光子或电磁波在统一地点作两次能量变化的测试,对此高能物理的研究也许会提供光子或电磁波在空间的运动中会得到能量的补充证据。相比较而言在物质场所空间聚集产生能量的过程是最容易发现和证明的。对宇宙间普遍存在的能量过剩作空间收聚产能的解释,要比目前通行的核能解释合理和有效。由于以往物理学所知道的产能方式有限,将无法理解的自然过程统统装入了核能解释的口袋。对其解释逻辑上的致命缺陷只能采取视而不见的态度:物质释放核能必然要带来引力持续?跣〉暮蠊κ谀瓿中跣鄣慕峁杂谝桓鲂窍捣⒄沟睦范裕嵩斐尚窍档慕峁瓜⒌南窒螅庥胄窍灯毡榕叹怼⑹站鄣挠行蚧⒆橹墓鄄焯卣鞑幌喾o?nbsp;

反,能够合理解释物质收聚的原因只有一个,那就是引力的增加改变了物质的固有存在结构。进而引力的增加只有一种可能的原因——物质质量的增加。核能解释还有一个缺陷——不能对不同聚集态度物质的能量产生过程给出统一解释,例如将太阳发光解释为核聚变,太阳系行星的地热解释为核裂变,但无法解释星云红化。这与本质的存在形式具有单一性的基本认识特征存在深刻的矛盾。对所有现象做个别性的分析不能理解这些现象之间所蕴含的共同特征,而正是这些隐藏在现象背后的共同特征的才是理解过程所要达到的真正目的。直接地将现象所共同拥有的作用要素(如空间、能量)选择作为研究对象去理解不同现象间共性的产能方式是一种宏观的、绕开了复杂的综合和抽象的过程的更为有效的认识方法。

空间在某种意义上说是一种蔬散存在的能量形式,大量流入物质内部在向质心收聚的过程中转化为能量的形式,这种能量是宇宙间能量的根本来源,它维系着宇宙基本能量的过剩支出形式。恒星质光关系和赫罗图的发现更为彻底地揭示物质存量与能量的上述依存关系。物质瞬时存量与空间的流入量可由式(4)导出以下关系:

V=3.546×10-5m(1/ρ)1/2(14)

其中v为物体表面的空间流速,m为物体的质量,ρ为物体的密度。

空间收缩量与能量值的数量关系为:

e=ηV(15)

以地球引力定义的太阳质量m=1.9892e30KG。代入式(14)得V=1.8793e24m3/S。

太阳总辐射功率Q=3.83e26J/S。则得空能转换系数η=203.8J/m3由太阳数据获得空能转换系数没有考虑其质量增长,因而数值偏小。

对于恒星辐射、星云红化、超新星爆发、类星体发光、太阳系行星及卫星含有内部热源等现象所说明的宇宙物质普遍存在着的能量过剩支出机制,由空间运动论所给出的解释是:我们所知的自然宇宙空间,其最根本的运动是以物质为最终目标的聚集和收缩,因而不可能是膨胀或扩张的。目前公认的、有较大影响的宇宙大爆炸理论的解释是:所有能量来源于更高级的能量存在状态(爆炸前的奇点)。显然这是形而上学的理论推演方法,对一种现象无法解释时往往假设一个更高的同样无法解释的原因来解释现有问题,这从特征上类似于用乌龟下面还是乌龟来解释大地不沉,或者用上帝来解释第一推动的问题,是是哲学对于宇宙间普遍存在的空间、物质、能量的依存关系的认识处于初级阶段的标志,不能发现现象背后的本质而导致对不同的现象本身提出了相对独立的解释。

宇宙大爆炸理论的核心支持论据显然是哈勃红移现象,其它的支持依据缺乏唯一针对性,例如微波背景辐射就可以同时是宇宙收聚产能的证据。这就需要我们对大爆炸理论的另一支持条件——宇宙普遍存在的红移现象——给出不同于以往的解释。哈勃在发现宇宙的普遍红移现象后,应用多普勒效应的原理给出了所有被观测星系都在退行的结论。这里的问题是用多普勒效应解释红移现象的唯一性从方法论的角度如何得以保证。如果仔细考察空间退行引起红移的论断,则显得武断和缺乏论证。这种先验的判断在科学发展的进程中不断地遇到无法逾越的障碍。无法解释的第一个难题是河内星系亦存在红移现象,甚至太阳也存在扣除引力红移以外的无法解释的剩余红移,这些现象都难以用多普勒效应给出令人满意的解释。其次,对于一个由固定结构给出固定距离的体系来说,退行的理解是难于解释物质的成团聚集性和结构的相对稳定性的。第三,哈勃常数数十年测不准的事实也提示我们,在这个问题上完全有机会提出有别于哈勃红移解释理论的新的解释方案。如果不把哈勃红移现象作为简单否定空间运动理论的证据,而采取审慎分析的立场看待这个问题,也许是更深刻地认识和了解我们所处宇宙及其自然

规律的一个契机。

以空间运动论观点为基础建立的宇宙普遍红移现象的解释要点是:由于物质的存在引发了空间向物质的运动,空间运动速度的量值取决于星体物质的质量大小和离开星体物质的距离两个决定性因素,星体物质的质量提供了空间相对于质心运动的可以称为星体特性的绝对速度,离开星体物质的距离提供了空间运动的当地观测速度。我们目前所知的星体的红移实际上包含着决定于上述两个速度的两种内涵有所差异的星体红移。处于星体环形空间流场中与物质质心共线的两点间距离的数值代表着两点间当地观测速度的大小,相对距离越大红移就越大。如果

将星体自身作为观测对象,则离开观测体距离的大小与红移的数值相关,观测点离开形体的距离越远红移的数值越大,且越接近一个恒定的值而对距离的敏感性越低。由于上述原因,从离开星体物质的观测点作实际的红移观测操作得到的星体红移数值有两种情况:一是观测点离开被观测点还不够远空间运动的速度与距离明显相关的当地观测红移。一是观测与被观测两点间的距离已经足够远空间运动速度与星体距离相关性差的绝对红移,在观测点所观测到的红移接近于在静止空间观测星体获得的红移数值。视星等与红移的关系从客观上证实了空间运动对光子运动的影响,是空间运动论的最为直接的证据之一。质量越大的星体红移越大,类星体是超大规模的物质聚集体因而有更大的红移现象。

4.支持空间性质哲学描述的观察证据及其对物理现象的解读

宇宙空间是最佳的实验室,其既存的自然现象可以为空间性质及其作用规律的理论陈述提供实证检验,由空间运动论推导出的结论既是关于自然界的新的知识内容,也是检验空间运动论的观测和实验基础。为简要起见,以下叙述省略推理及推导过程。

实测的地球和月球地热流失量数据由于星体在真空(无物质及能量的空间)中近似理想的绝热体系而比计算的由空间收聚产能获得的地热小七个数量级。这一事实说明,空间流入星体内部所形成的巨大的能量不能从表面完全传导扩散而大量地聚集于物质内部,同时在星体提供的高温、高压极端环境条件下能量开始凝聚转化成物质。较小的星体(如地球)不发光,则聚集的能量几乎全部转化为物质,因而星体的增长速度较快。当星体(如太阳)具有了发光的能力后,就获得了对流和辐射传热的有效热扩散方式,使能量的较大部分转化为辐射能,星体质量增长速度相对降低。由于上述增长速度的差异,星体在经历足够长的时间后就会在同一恒星系内形成质量相近的

双星或多星体系。这就是说宇宙间普遍存在的双星及多星体系是星系演化连续过程物质增长表现出的必然结果,而不是随机的由引力作用产生的组合过程的偶然现象。多星和双星体系的普遍存在这一现象本身,就是上述物质积累式演化历史的证据。在类似星体内部环境的条件下,能量可以转化为物质是空间运动理论的基本支持条件之一,因而也是空间运动理论成功与否的检验方法。

宇观空间由于物质的存在而加速增生能量及物质,相反没有物质内涵的空间的能量和物质产生速度较慢,这是宇

宙次级结构中物质成团聚集的原因。若引力单一地决定于物质的质量,且物质质量的数量保持恒定时,引力必将是一个恒定值,星云和星系物质固有的结构和运动状态也必将保持不变,因而不会产生收聚、盘卷等运动特征。宇宙间普遍存在的星盘、星系的结构形状说明物质在不断地相互接近,这也就是说物质周围的引力在不断地增加。由此可以解释宇观物质聚集形成层级结构的动力机制。在空间运动论描述的宇宙产能机制条件下,恒星演化发展理论的理解应该是:形成主序星体有两条不同的途径,即巨型星云收聚形成红巨星,小星云形成较小的不发光星,然后由于物质不断地增长汇聚于主序。所有星体的质量都会逐渐向上攀升形成恒星、超巨星,继续增长则会成为辐射较高能量(紫外、X射线、γ射线)的可见光外星。赫罗图描述的星体分布规律就是上述过程的观测证据。类星体的存在方式也可以由此获得解释:星体质量增加的最终结果是使星体周围空间收聚速度趋近光速,产生较强的发光现象(日冕产能机制与此物理机制相同)。这样的理解可使宇宙间物质的存在形式具有连续、相关特征,从而揭示了星体的观察特征间的普遍相关性。修正了目前天文学学对恒星演化发展理论作出的解释,而且在解释中将独立形式存在的星体类形理解为同一?翘辶莼痰拇τ诓煌莼锥蔚母鎏濉?BR>恒星的质量与其光度的相关关系也是物质产能机制最直接的例证。光度与物质温度是四次方关系,物质温度与内能是线性关系,而认为物质质量是其内能产生的唯一来源,由式(1)可知物质质量与内能也是线性关系。由此导出质量与光度的理想形式也应是四次方关系。经验关系的指数只是接近四次方说明其含其有系统测量误差,发现和解释这种系统误差是检验空间运动理论的又一有效方法。同时也将会对天文观测的技术进步产生重大影响。等量物质产生等量的能量,物质量增长使得物体体积数量的增加速度要比表面积数量的增加速度快,所以增量吸收的能量使物体表面温度增加,使光频存在随星体质量增加向紫端移动的倾向,这也就是辐射频率随质量增加缩短的原因。

太阳观测特征中重要且需要给出解释的现象有内部结构、太阳黑子、日冕反常加热以及角动量分布规律等几个方面的问题。①空间是最理想的能量及物质的存在形式,因而它所具有的对物质的穿透能力比目前所知任何物质粒子(例如目前观念中的中微子)的穿透力都强,产能过程会深入到太阳的质心。由全部太阳物质引发的空间运动产能,受球体的几何特性和太阳物质密度随半径增加两方面原因的影响,能量的分布并不均衡,分为三个层次:

首先是日冕层次。单位物质空域占有率大,则单位物质量拥有能量大,所以粒子的动能大。从日冕边缘到大气边缘温度梯度较大,表示密度增加的梯度较大。日冕大气中高质子温度和低电子温度也说明质量和能量的相关性。其次是大气与固体物质气化对流层。由于对流作用温差相对小,单位物质拥有的能量均等的结果,温度介于日冕与固体内核温度之间。第三是核内高压固体层。由于单位物质所围空间数量少且物质密度大,产生的能量不足以液化高密度的固体物质,太阳形成核心低温区。②对流作用将对流层热量大部被带往表面,少量热量热传递进入内核与内核物质自身所产的热量被用于转化为物质,元素发生非核反应形式的增重作用使密度继续增加。所以太阳核心是由重元素构成的致密固体内核。太阳黑子是由于太阳系行星物质的大部分运行到银心与太阳的连线附近,造成空间流动有利于太阳吸收的状态时产能效率增大,将核心高压固体边缘融化,并由强烈对流带到表面所形成的现象。显然黑子及其发生的周期、辐射、低温、化学构成的特征是符合上述理论的。非几何造父变星的光变原因应与太阳黑子产生的机制是相同的。其它星体(如地球)的内部结构也与太阳的内部结构相类似,由重元素

构成星体的固体核心。③太阳系是普通的恒星系,其观测特征具有星系的普遍代表性。太阳原始星云的运动应符合空间运动理论及角动量规律。星云中的角动量效应会造成星云的细微环状条带分离,不同的条带形成相应的行星。从星云一般情况下不是圆形的这一结构特征可知,同一片星云中会产生原始质量不同的多个引力中心。这些中心在完成物理瓜分星云物质之后的自增长过程中增长速度的差异改变引力中心的运动结构。太阳原始质量大,增长速度快,木星逐渐由太阳的小型伴星降格为从属的行星。太阳长大到一定程度时内部物质气化膨胀,发生小规模爆发,将大气层下的固体物质外壳抛射到空间,其最远抛射外缘达到小行带,此后太阳外壳物质形成木内行星。太阳系的基本结构就此形成。未来的太阳系由于太阳发光使能量聚集速度减慢,将沿着主序缓慢攀升。而木星成为增长速度最快的太阳系天体,当其质量再次接近太阳时,太阳系物质重新分配形成双星结构。太阳将增加一颗暗伴星。未来的木星如不受太阳系以外因素的影响,将同太阳一样从赫罗图底端的红矮星向巨星方向发展。④角动量分布规律是指作环绕运动的天体系统内,角动量由质心向外逐渐增加的趋势。如太阳系90%以上的角动量在太阳以外是不符合角动量应该按质量均匀分?涞恼G榭龅摹U庖幌窒笙匀豢捎梦镏首栽龀ぴ斐梢υ黾痈隹蒲Ш侠淼慕馐汀H缰行奈锾宓闹柿吭黾咏峡焓保捎诮嵌渴睾憔突嵩斐闪街中вΓ和馕焯宓脑硕捎谝υ黾右鹚俣鹊脑黾雍椭行奶焯逵捎谖镏实脑黾右鹱俚募趼t谠独朐夹窃菩纬沙跗诘娜魏稳范ㄊ奔涔鄄獾降慕峁巧鲜隽街中в坊鄣慕峁?捎纱朔赐莆镏侍逑档姆⒄估罚禾粝档暮诵闹柿啃纬芍踉际窍衷诘牧酵蚍种唬悄壳暗厍虻氖蹲笥摇L舸嬖诘睦芬认钟腥鲜冻さ亩唷:阈亲宰俣人嫘翘逯柿?nbsp;

增加的现象,可以由引力增加使物质收聚作出解释。恒星的物质(如行星、气体)在不断增加的引力作用下撞击恒星,其动量部分转化成能量扩散消失,大部分仍以动量的形式被恒星的自转所容纳,吸集物质多的恒星自转速度快。这一推论应该能找到较大恒星的物质存量稀少的证据。由此可推论一种现象:星系物质在可见星阶段,物理结合过程聚集物质的速度大于物质自增长的速度。太阳系普遍的行星进动是由于太阳持续的质量增加所造成的行星缓慢的加速运动的现象。水星进动的另一种提法是水星运动加速,由于以前的理论没有找到加速的理由,所以将这一现象的解释复杂化。太阳物质的持续增加使其对水星的引力不断的增加,轨道由圆变为椭圆的过程是水星运动能量积累的过程。太阳系行星轨道之所以是椭圆,所依据的原理是一样的。彗星是运动速度增加使轨道椭圆化的极端例子。轨道的椭圆化是一个以结构的改变储能的过程,也是一种演化时间记录。由此推论去评价星系的形状,可以发现星系形状由圆形到椭圆再到旋臂的顺序是其年龄顺序的记录,同时也是其质量顺序的排列。这就可以统一解释角动量分配玄疑、行星剩余进动、暗物质问题。

地球是观测最精细的不发光的星体,从地质考古中应该能够发现物质自增长的有效证据。地球物质当前的产能效率是5.811e20J/S,由爱因斯坦质能关系折算可得每秒增重量约为6.7t/S,这是地球板块等地质运动基本动力的主要来源来源。由此可以推论地球物理聚集之初的体积较小,冷却后表面完全被水包围。因为地球物质增加的缘故,古大陆从水底长出并分裂。地质结构的成因、地球自转的减慢、洋底海沟的扩张、地震的机理都可以用地球质量的增长理论给出完美解释,这同时也就是空间运动论的证据。

以静止空间观念为背景猜测的黑洞特征在运动空间条件下将有较大的变化。空间流入物体的速度在物质的质量直径比达到C2时将达到光速,空间运动在进入光速运动区域之前即会收缩产生大量辐射能量。由于空间运动方向与观测到的光子运动方向相反,空间运动速度大,从外部观察就会有大的红移特征。由于空间连续性的规定大质量直径比的物体不存在不被发现的视界。黑洞是一种可见的星体,类星体的观察特征具有大红移、高光度的特征与此相吻合。

物质自增长理论得出的关于新星、超新星爆发的主要原因有两种:a.固体小星体(例如地球)增长到一定质量时,星体温度会增加到其构成物质的气化温度,星体在较短的时间内气化膨胀,并抛射出物质外壳;b.中心星体引力增大使星系坍缩,其环绕星体落入中心星体产生的爆发现象。与上述理论相吻合的是观测到新星爆发有向银心聚集的趋势。

5.空间性质哲学的结论

生物质能的特性篇6

有用的知识才是真正的知识,知识的实用才有价值意义。智商的高低体现知识多少,情商的高低体现能力的大小。下面小编给大家分享一些高中生物会考的知识,希望能够帮助大家,欢迎阅读!

高中生物会考的知识11.细胞内的主要生命物质是?蛋白质和核酸

2.生命活动的直接能源物质atp、主要能源物质葡萄糖、生物体最好的储能物质脂肪

3.酶的特点是?专一性、高效性激素作用的特点是?特异性、高效性

4.碘是人体合成什么的原料?甲状腺激素钙是人体什么的主要成分?骨骼铁是人体合成什么的重要成分?血红蛋白镁是植物合成什么的重要成分?叶绿素磷是组成细胞什么结构的重要成分?细胞膜

5.鉴定下列有机物的试剂及现象:淀粉、还原性糖、脂肪、蛋白质

淀粉:碘液;变蓝

还原性糖:班氏试剂、加热;红黄色

脂肪:苏丹Ⅲ染液;橘红色

蛋白质:双缩尿试剂(5%的naoH2~3mL,1%的CuSo42~3滴);紫色

6.植物的多糖、动物的多糖各有什么作用?动物合成糖原储存能量,植物形成淀粉用于储存能量、形成纤维素形成细胞壁

7.动物饥饿或冬眠时,有机物的消耗顺序?糖类、脂肪、蛋白质

8.细胞膜的化学成分是?磷脂、蛋白质、多糖(外有内无)、胆固醇其中骨架是?磷脂双分子层

9.物质通过细胞膜的方式有那几种?协助扩散,自由扩散,主动运输主要方式是哪一种?主动运输

10.原生质层的组成?细胞膜、液泡膜、细胞质

11.三羧酸循环、H与o结合生成水依次在线粒体的哪里进行?线粒体基质/内膜

12.生物学发展进入细胞水平的标志?显微镜的发明进入分子水平的标志?Dna分子双螺旋结构模型

13.蛋白质多样性的原因?氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,肽链的空间结构不同

14.氨基酸的通式、肽键的结构

15.细胞膜的结构特点和功能特点?结构:半流动性功能:选择透过性

16.物质出入细胞的方式有哪几种?协助扩散,自由扩散,主动运输,胞吞、胞吐

17.线粒体功能?有氧呼吸的主要场所 核糖体功能?蛋白质合成的场所 中心体功能?有丝分裂有关内质网功能?蛋白质加工、运输,脂类代谢高尔基体功能?蛋白质的储存、加工和转运

18.原核细胞与真核细胞的差异?有无成形的细胞核

19.病毒的种类?Dna/Rna病毒(动物病毒、植物病毒、细菌病毒)

20.艾滋病毒的传播途径有哪些?血液传播、母婴传播、性传播

高中生物会考的知识21.酶的定义?由活细胞产生的具有催化作用的生物大分子

2.atp的中文名称、结构简式?腺苷三磷酸a-p~p~p

3.叶绿体层析在滤纸条上的名称和颜色分布?自上而下:胡萝卜素(橙黄色,蓝紫光)叶黄素(黄色,蓝紫光)叶绿素a(蓝绿色,红橙光、蓝紫光)叶绿素b(黄绿色,红橙光、蓝紫光)

4.光合作用的光反应和暗反应的能量变化光:光能-活跃化学能暗:活跃化学能-稳定化学能

5.光合作用的反应式?6Co2+12H2o——>C6H12o6+6H2o+6o2

6.影响光合作用的因素?温度、光照、Co2浓度

7.有氧呼吸的场所?细胞质基质、线粒体

8.无氧呼吸的2个反应式?C6H12o6C2H5oH+Co2+能量、C6H12o62C3H6o3(乳酸)+能量

9.呼吸作用的意义?氧化分解有机物,为生命活动提供能量

10.糖代谢的途径?多糖分为肝糖原与肌糖原,肝糖原能合成葡萄糖

11.噬菌体侵染细菌的过程?吸附注入复制合成释放

12.什么是基因?携带遗传信息,具有遗传效应的Dna片段

13.Dna复制的方式和特点?半保留复制,边复制边解旋

14.Dna复制、转录、翻译的场所?细胞核,细胞核,核糖体

15.基因工程的三种必要工具?

(1)基因的剪刀—限制酶

(2)基因的化学浆糊—Dna连接酶

(3)基因的运输工具—质粒

16.基因工程的三大分支?动物、植物、微生物基因工程

17.基因工程的基本过程?获取目的基因,目的基因与运载体重组,将目的基因导入受体细胞,筛选含目的基因的受体细胞

18.获取目的基因的2种方式?化学方法人工合成,从生物体细胞中分离

19.转基因生物产品的安全性问题主要集中在那两方面?

20.中心法则及其发展

21.常见的无性繁殖方式?孢子生殖,出芽生殖,分裂生殖,营养繁殖

22.有丝分裂前期的特点、有丝分裂后期的特点

23.动植物细胞有丝分裂的差异?前期形成纺锤丝方式不同,植物两极直接发出,动物由中心体发出;末期形成子细胞方式不同,植物赤道面位置形成细胞板,在转变成细胞壁,把细胞一分为二,动物赤道面位置细胞膜内陷,缢缩成两个子细胞

24.细胞分裂后的三种状态?(各举一例)不增殖细胞(神经细胞)、暂不增殖细胞(肝、肾细胞)、增殖细胞(动物骨髓细胞)

25.减数第一次分裂前期的特点?同源染色体联会减数第一次分裂后期的特点?同源染色体分离,非同源染色体自由组合

26.精子和卵细胞形成过程的差异?精子:细胞质均等分裂,一个精原细胞形成四个精细胞;

卵细胞:细胞质不均等分裂,一个卵原细胞形成一个卵细胞 精子形成过程有变形

27.细胞分化的特点?稳定、不可逆

28.植物组织培养需要控制的条件?无菌,温度,pH值,光照

29.图解植物组织培养的过程

30.图解克隆绵羊多利的培育过程

高中生物会考的知识31.眼球的折光系统?角膜、房水、晶状体、玻璃体

2.反射弧的组成?感受器传入神经神经中枢传出神经效应器

3.突触单向传递的原因?突触递质的释放为单向的

4.脊髓的功能?反射,传导脑的高级功能?条件反射

5.激素调节的特点?高效性、特异性

6.列举垂体分泌的各种激素?生长素,促甲状腺素、促肾上腺皮质激素、促性腺激素

7.人体免疫的三道防线分别是?机体完整的皮肤和黏膜,吞噬作用,特异性免疫

8.顶端优势的原理?顶芽产生的生长素向下运输,大量积累在侧芽部位,使侧芽的生长受到抑制,顶芽优先生长

9.生长素的化学名称?吲哚乙酸

10.生长素类似物在农业生产上的用途?培育无籽果实,促进扦插枝条生根,防止落花落果

11.自主神经也叫什么,作用是什么?植物性神经;调节控制内脏器官的活动

12.建立条件反射的基本条件是?无关刺激与非条件反射在时间上的结合,即强化

13.神经冲动在一个神经元上的传导形式?生物电

14.听觉和平衡的感受器?耳蜗;前庭器

15.甲状腺素的作用?促进新陈代谢﹑促进生长发育﹑提高神经系统的兴奋性

16.激素调节的基本方式?负反馈

17.人工免疫的主要方式是?接种疫苗

18.生长素的作用

19.胚芽鞘向光性生长的原因

20.听觉形成的过程

21.染色体变异的类型?结构变异的类型?结构、数目变异;缺失,重复,倒位易位

22.物理和化学致变因素各举三例

23.什么是基因突变?有什么特点?

24.变异主要有哪三方面?基因突变,基因重组,染色体畸变

25。图解三倍体无子西瓜的培育过程

26.单倍体育种有什么优点?明显缩短育种年限简述单倍体育种的过程

27.遗传病预防的措施有哪些?禁止近亲结婚、遗传咨询、避免遗传病患儿的出生、婚前体检,适龄生育。

28.秋水仙素使染色体加倍的原理?秋水仙素能够抑制纺锤体形成,导致染色体不分离。

生物质能的特性篇7

一、板块:感知哲学的宏观架构

教学中,发现不少学生对哲学的基本范畴总是弄不清楚,答题时常常是“张冠李戴”“破绽百出”如:题目明明要求回答辩证唯物论知识,他们却答了唯物辩证法的知识,得分之低可想而知,真可谓“下笔千言,离题万里”。究其原因,主要是学生对马克思主义哲学理论体系没有一个明晰的宏观把握,对哲学范畴混淆不清。所以,在教学中,帮助学生理清马克思主义哲学理论体系的框架结构非常关键。

从理论体系上讲,马克思主义哲学主要包括辩证唯物主义和历史唯物主义两大板块,而辩证唯物主义又可细分为辩证唯物论、唯物辩证法和辩证唯物主义认识论三个板块,历史唯物主义可细分为唯物史观、人生观和价值观三个板块。如果学生将这些哲学板块牢牢地印刻在脑海里,形成一个个“电脑文件夹”,并将相应知识点分门别类地储存在每一个文件夹中,如:将“联系”“发展”“矛盾”“创新”存放在“辩证法”板块这个文件夹中,让每个知识点都有自己很清晰的归位,答题时就能从中快速而准确地提取出来,从而大大地降低错误率。

同时,为了帮助学生更好地记住这些板块,我们将哲学理论体系简要概括为“一二三”:“一”即马克思主义哲学(母亲);“二”即辩证唯物主义和历史唯物主义(母亲的两个儿子);“三”即唯物论、辩证法、认识论和唯物史观、人生观、价值观(两个儿子各有三个儿子)。这不就是老子的“一生二、二生三”吗?看来,要巧记马克思主义哲学理论体系的方法还是很多的,只要我们多思考、勤总结,方法一定比困难多。

二、对子:清楚哲学的突出特点

哲学研究的是整个世界最一般的本质和最普遍的规律,运用了很多概念、判断和推理来构建起它的理论大厦,具有高度的概括性、抽象性、本质性、一般性。而高中学生由于逻辑思维能力尚未发展到一定高度,因此对哲学课本里的诸多概念感觉难于理解和记忆,做起题来更是头晕脑胀,如:一元论、一点论、二元论、两点论、辩证法、形而上学……简直就是云里雾里。所以,在教学中,要帮助学生理解好这些基本的哲学概念或术语,为学生学好哲学这门课程打下坚实的理论基础。

“万物莫不有对”,对子是哲学的突出特点。分析哲学教材,我们不难发现这样一个现象:绝大部分概念或术语都是成对出现的,如:唯物主义与唯心主义,辩证法与形而上学,一元论与二元论,运动与静止,物质与意识,思维与存在,主观与客观、客观规律性与主观能动性,实践与认识(理论),真理与谬误,联系与孤立,整体与部分,静止与发展,量变与质变,前进性与曲折性,内因与外因,矛盾同一性与矛盾斗争性,矛盾普遍性与矛盾特殊性,主要矛盾与次要矛盾,矛盾主要方面与矛盾次要方面,全面与片面,两点论与一点论,重点论与均衡论,辩证否定观与形而上学否定观,社会存在与社会意识,生产力与生产关系,经济基础与上层建筑等等。发现并运用好哲学的这一特点,通过对比来分析和研究这一个个概念对子,对学好哲学很有帮助。

三、××性:明确哲学的叙述方式

每个学科都有自己独特的思维特点和叙述方式,哲学由于其高度的抽象性和概括性,在表达某概念或原理时常用“××性”来叙述其属性和特征,以全面阐述相关理论。如:马克思主义哲学的实践性、科学性、革命性、阶级性;世界的物质性;人的主观能动性;物质的唯一特性是客观实在性,物质的根本属性(或固有属性)和存在方式是运动,物质还具有可知性、永恒性等属性;运动的永恒性、无条件性、绝对性;静止的暂时性、条件性、相对性;规律的普遍性、客观性、条件性;意识活动的目的性、计划性、主动创造性、自觉选择性;实践的直接现实性、客观物质性、主观能动性、社会历史性;真理的客观性、具体性、条件性、绝对性、相对性;认识活动的反复性、无限性、上升性;联系的普遍性、客观性、多样性、具体性、条件性;发展的永恒性、普遍性,发展趋势的前进性,发展道路的曲折性;矛盾的同一性、斗争性、普遍性、特殊性、不平衡性;社会意识的相对独立性;价值判断和价值选择的社会历史性、主体差异性、阶级性。诸如这样的“××性”表述,在哲学教材里有很多,初学哲学的中学生常常被弄得一头雾水,稀里糊涂,老是混淆不清。因此,在教学中,教师应有意识地告知学生哲学的这种叙述方式,并进一步引导学生对这些“××性”表述做一个专门性归纳,以很好地解决学习难题。学习中,不仅要对各“性”准确理解,还要对它们之间的关系做进一步探讨,甚至还要在比较中去分析各“性”的不同与相通。

下面,就以“辩证唯物论”的“物质”和“意识”两个概念为例,简要介绍“××性”表述归纳的一些基本方法,希望能为破解哲学教与学中的重点和难点问题提供一条行之有效的思路。

辩证唯物论“××性”归纳

概念解释“×性”理解高考典型例题

物质物质是不依赖于人的意识并能为人的意识所反映的客观实在。

客观实在性物质的唯一特性,是对宇宙间一切客观存在着的物质形态和物质现象的共同本质和共同特性的高度抽象与概括,强调不依赖于人的意识,看不见、摸不着,不可创造、不可改变、不可消灭。

(2008年上海政治第14题)近代思想家龚自珍说:“自古及今,法无不改,势无不积,事例无不变迁,风气无不移易。”这说明(B)

a世界上存在无物质的运动

B运动是物质的根本属性

C物质的唯一特性是客观实在性

D物质是运动的内在动力

运动性运动是物质的根本属性(固有属性)和存在方式

可知性物质能够为人的意识所反映

永恒性物质是永恒不灭的

意识意识是客观存在在人脑中的主观映像。

意识活动的目的性人们反映客观世界时,总是抱有一定的目的和动机(2009年江苏政治第28题)“其实胸中之竹,并不是眼中之竹也,因而磨墨展纸,落笔倏作变相,手中之竹又不是胸中之竹也。”郑板桥的这句话蕴含的道理是(a)

a意识活动具有主动创造性B意识活动具有客观实在性

C意识活动具有生动形象性D意识活动具有主观随意性

意识活动的计划性人们在实施行动之前要预先制定蓝图、目标、行动方案和行动步骤等。

意识活动的主动创造性意识对客观世界的主动反映,意识不仅能反映事物的外部现象,而且能够把握事物的本质和规律;不仅能够“复制”现在,而且能够追溯过去、推测未来,能够创造出一个理想的或幻想的世界。

意识活动的自觉选择性意识对客观世界的反映是有选择的,并不是客观世界有什么就反映什么,而是根据实践的需要来选择反映什么、不反映什么。

四、观点:把握哲学的基本内容

哲学涉及的基本概念很多,原理观点也不少,学生学习常常是顾此失彼,真是“熊瞎子劈包米”。其实,只要掌握了基本的方法,哲学观点的理解和记忆并不是一件很难的事情。

为了便于学生理解和记忆,我们在把马克思主义哲学理论体系“板块化”的基础上,借助哲学基本“概念”,再来将之细化成“十一观”,从而实现知识的由点到面。如:辩证唯物论包括物质观和意识观,辩证唯物主义认识论包括实践观和真理观,唯物辩证法包括联系观、发展观、矛盾观和创新观(或辨证否定观),历史唯物主义包括唯物史观、人生观和价值观。这样,哲学理论体系的框架结构就更加清晰明朗了。根据各“观”,我们通过其核心概念进行“观”的进一步延伸和拓展,形成一个个原理和观点。这样,有了一棵棵葱郁的原理树木,哲学这座森林自然能够茂盛起来。

以“物质观”为例来说明辩证唯物论知识的延伸和拓展过程。根据“对子”这一哲学的突出特点,由物质观的核心概念“物质”可引出其对子概念“意识”,进而得出辩证唯物论的第一个基本原理“物质与意识的辩证关系原理”,即物质决定意识,意识对物质具有能动作用;又由“物质是运动的”引出“运动”概念及“物质与运动的关系”,由“运动”可引出“静止”概念及“运动与静止的关系”,再由“运动是有规律的”,引出“规律”概念及“规律的客观性和普遍性原理”及“人具有主观能动性”,进而得到辩证唯物论的第二个基本原理“尊重客观规律与发挥主观能动性的辩证关系原理”。这样,哲学的知识库就不断地充实和丰富起来了。

在平时的教学中,如果我们有意识地重视用这种演绎的过程和方法去引导学生推演出每个板块中的相关哲学原理,不仅对他们全面系统深入地学好哲学这门课程大有裨益,而且对培养他们分析和解决问题的思维能力也很有帮助。

五、图表:学好哲学的重要方法

图表,相对于整段整段冗长的文字表述,具有简洁明了、直观形象的效果,对学生而言,无论是知识的积累、理解和运用,还是思维方法、学习能力的培养,甚至是学习兴趣的激发和提高,都非常有帮助。

六、反思:体悟哲学的人性养育

学习《生活与哲学》这门课程,绝不只是通过记住几个基本概念、几条基本原理,来解答几道试题,为高考赚取一点分数。哲学的价值更在于它对人生的指导意义,它对问题的思考方式、它对真理的探索使命……正如教材上所说,“哲学就是一门给人智慧、使人聪明的学问”“哲学是指导人们生活得更好的艺术”“具有世界观和方法论的功能,具有指导人们认识世界和改造世界的功能,具有指导人们确立人生观、价值观和理想信念的功能”。“马克思主义哲学是人生的根本指南”“学好哲学,终生受益”“让哲学思维融入我们的学习和生活”。

生物质能的特性篇8

关键词:人的存在;人的发展;人的本质;思想政治教育

中图分类号:a811文献标识码:a文章编号:1672-9749(2011)05-0053-04

人是思想政治教育的出发点,是思想政治教育的对象和目标,是思想政治教育的逻辑前提,所以,人的存在就成为思想政治教育首要的和基本的问题,只有而且只能在人的存在前提下才有思想政治教育,也只有而且只能在人的存在中才能对思想政治教育进行本质性认识。

一、实践是人的根本存在方式,是人的根本性存在

人的存在是人和人类社会的一个永恒论题,也是马克思主义理论的一个重要内容。人的存在方式究竟是什么?马克思在批评以费尔巴哈和黑格尔为代表的旧实践观的基础上提出了物质生产活动是人的“第一个历史活动”,也是人类每日每时必须进行的基本活动,得出了实践是人存在的根本方式的科学命题。

实践是人的根本存在方式,是人的根本性存在。马克思主义认为,实践是人能动的改造客观世界的物质性活动,是人所特有的自觉的感性的对象性活动。在实践活动中,人通过实践认识和掌握客观规律,从而使物按照人的方式跟人发生关系并被人所利用,实践是由人发动同时又是为了人,实践活动的结果是人与物的关系由物支配人变成人支配物,由此确立了人对自然界的主体地位,把人和自然界区分开来,使人意识到自我的存在,具有了主体意识。因此,实践不仅是检验真理的唯一标准,而且是人的根本存在方式。

1.实践决定了人的自然属性

实践在人类生活中占有根本地位。实践是人类存在的根本方式、是人类产生、生存和活动的基本标志,没有以物质生产活动为基础的社会实践,也就没有人和人类的产生和存在。在从猿到人的转变过程中,劳动使猿手变成了人手,猿脑变成了人脑,也正是在这种意义上,以利用、制造和保存工具为基本特征的劳动实践使人从动物界中脱离出来,形成了人不同于动物的自然属性。

2.实践决定了人的社会属性

判断一个物种的存在方式是看其生命活动的形式,动物只能在消极的适应自然的过程中维持自己的生存,而人是在使用工具积极改造自然的过程中维持自己的生存和发展的,正是在改造自然的过程中,人们之间结成一定的社会关系,这种社会关系反过来又制约和规定人的本质,使人成为社会存在物。这种使用工具积极改造自然的过程也就是人的实践,实践的本质和特征决定了实践在人类生活中具有基础和根本的地位,是人类安身立命之本,因此,实践决定了人的社会属性。

3.实践决定了人的精神属性

实践是人所特有的自觉的感性的对象性活动,在实践活动中人完成了主体和客体的分化,使认识的发生成为可能和必然,同时,实践活动的目的性和计划性也要求人们在实践活动中进行对象的认识、目标的确定、方案的制定等一系列观念性的活动,这些活动又促使了人的意识的产生和发展,形成了人所特有的认识能力,为人的精神属性的产生奠定了物质基础。此外,实践还促使了人的社会交往和语言符号系统的产生和应用,使人类的认识在生物遗传之外又获得了独特的社会性文化性遗传,不仅如此,语言符号系统的产生不仅使人在观念中对客体进行思维活动和观念构建成为可能,而且使人在观念中对客体进行思维活动和观念构建成为现实,所以,实践产生和决定了人的精神属性。

4.实践是人类自我发展和自我完善的根本动力

实践每天都在不断的创造出人类赖以生存和发展的物质条件,正是持续不断而又形式多样的人类实践活动参与了自然界的物质运动过程,才形成了地球生物圈所特有的物质能量与信息变换过程,导致了人的自然化和自然界的人化的双向运动,形成了人所特有的感性现实世界。因此,如果人类的社会实践一旦停止,人类就无法继续生存。同时,通过实践活动,人们不仅利用和改造了自然,而且改造着自己赖以生存的社会关系和社会组织,改造和发展着人自身。所以,实践也是人类和人类社会自我发展和自我完善的根本动力。

5.实践体现了人的本质

人的本质即人的内在属性,是人之为人的内在根据。人并不是单纯的生物性的存在,也不是孤独的自然物。具体的人总是生活在一定的社会关系中,是实践着的、活生生的、现实的人,正如马克思所说:“人的本质并不是单个人所固有的抽象物,在其现实性上,它是一切社会关系的总和。”[1]在这里,马克思强调人的本质在于人的社会性,并不等于说人的本质只在于人的社会性。人的本质是人作为现实的人存在的根据,这种根据存在于人的现实关系中,它既包括人与社会的关系,也包括人与自然的关系。人正是凭借具有社会形式和社会特点的劳动使自然界成为社会活动的客体,使自然界人化并且表现出社会关系,体现出人的社会本质,正是在这个意义上我们说劳动是人的本质活动。实践不但造就了人的本质,是人的存在方式,而且实践也体现了人的本质,正如马克思所言:“一个种的全部特性,种的类特性就在于生命活动的性质,而人类特性恰恰就是自由自觉的活动。”[2]认识和判断一个物种的本质就看其生命活动形式。人的生命活动形式不同于动物的本能活动,人是能动性的社会存在物,体现人的本质的生命活动形式就是人的自由自觉的活动,即实践。正是在实践活动中人成为一种自我创造的主体性存在,也正是在实践活动中,个体的人通过分工和协作结成了各种社会关系,并且不断维持和巩固那些适合人的社会关系,调整或者改变那些不适合人的社会关系,人的本质由此生成也由此开始,所以马克思说:“正是在改造对象世界中,人才真正的证明自己是类存在物。”[3]

二、人的存在方式是根本性与多样性的统一,人的存在具有多样性

在马克思主义看来,实践是人类不同于动物的社会生命的特殊运动形式,是人类存在的根本方式,除了实践这一根本性的存在方式之外,人类的存在方式还表现为一些非根本性的存在,人的存在方式还表现出多样性的特点,人的存在方式是根本性与多样性的统一。

1.人是物质存在与精神存在的统一

作为有机生物体,人需要物质的满足,具有生物、生理等物质需要和物质属性,是一种物质性存在。同时,人又是有意识的存在物,凭借自身认识和实践活动而超越了其他存在物,具有精神性存在的特性,是一种精神性存在。人的物质性存在决定人生理需求和满足,或者说人的生理需求和满足决定人物质性存在。人的精神性存在决定人精神需求和满足,或者说人的精神需求和满足决定人的精神性存在。人的物质性存在和人的精神性存在相互依存,相互牵制。物质性存在是人的基础性存在,人在满足了基本的物质需求的基础上会追求更高的物质需求,但同时也会追求满足精神的需要,人还具有升华精神境界、追求物质生活和精神世界协调发展的需要,正如马克思指出的,“‘特殊的人格’的本质不是人的胡子、血液、抽象的肉体的本性。”[4]作为精神性存在物,丰富精神世界是人的存在的本性,这才使得人“具有自然力、生命力,是能动的自然存在物,这些力量作为天赋和才能、作为欲望存在于人身上”。[5]

2.人是社会存在与个体存在的统一

人不是纯粹的自然物,不是单纯的生物学意义上的人,具体的人总是生活在一定的社会关系中,是实践着的、活生生的、现实的人,也即社会的人,这正如马克思所言:“人并不是抽象的蛰居于世界之外的存在物。人就是人的世界,就是国家,社会。”[6]人与社会是相互规定的,没有脱离社会的人,也没有脱离人的社会,“正像社会本身生产作为人的人一样,社会也是由人生产的”[7]。因此,社会并不是先于人而存在的抽象规定,它只能是也必然是人交互活动的产物,是生成于作为历史主体的人的感性活动之中的;人也不是天然的孤立地存在着的个体,其只能是也必然是在作为人自己的创造物的社会以及社会关系中发展起来的。一方面,人的一切活动能力都是在社会中获得的,人的所有活动从根本上来说都是社会性的,人最重要、最根本的本质规定也是其社会本质。并且,人的存在和发展须臾脱离不开社会,失去了社会性就没有真正意义上人的存在。另一方面,正如马克思所言,“全部人类历史的第一个前提无疑是有生命的个人的存在”[8]。社会的存在和发展归根结底要以人的存在和发展为前提和基础,以人的发展为中心,以人的发展为手段并以人的发展为目的,人构成社会,存在于社会,并且创造社会。并且,作为具体存在的个体,人又具有个性的相对独立性和特殊性,是一种个体性的存在,也正因为人的个性的多样性和特殊性,才使人与人相区别,也才使社会具有了千姿百态的丰富内涵。

3.人是客体存在与主体存在的统一

人是一种实践性的存在,在实践活动中,人把自身之外的一切存在都变成了自己活动的对象,人通过根本不同于动物的活动使自身从自然界中提升出来,把自然界视作自己的对象,变成了自己的客体,与此同时,也使自己成为主体性的存在。重视以实践活动为基础的人的主体性是马克思主义区别于旧唯物主义的一个显著特征。在实践中,一方面,人作为主体,自觉、自主、自为地认识和改造世界;另一方面,人又作为被认识和改造的对象而存在。正是在这个意义上,我们说人既是主体又是客体,人的存在是客体存在与主体存在的统一。实践是人所特有的对象性活动,它以主体和客体的分化和对峙为条件,是主体实际地利用、改造、创造客体地活动。人在实践中的自觉性,根据于人所特有的智慧和理性,人能够正确地认识客观对象的本质和规律,掌握外部世界的尺度,又能正确认识自己的主体需要和主体能力,掌握世界的尺度,并将二者有机地结合起来,形成活动的目的和方案,然后将其付诸实施,展开有组织、有计划的对象,造成客体的合目的性改变,使观念的东西转化为实在的东西。人作为主体所特有的自主性、目的性、计划性由此而得到现实的实现。

4.人是现实存在与预期存在的统一

马克思主义认为,人是各种社会关系的总和,正是这些现实的社会关系规定着现实的个人,马克思主义从现实的人,特别是从个人的肉体存在出发,考察了活生生的现实生活中的人,了解了个人解放的客观因素,认为人的存在是“一些现实的个人,是他们的活动和他们的物质生活条件,包括他们已有的和由他们自己的活动创造出来的物质生活条件。……个人是什么样的,这取决于他们进行生产的物质条件”[9]。因此,马克思主义的人的存在理论的出发点不是抽象的人,“不是处在某种幻想的与世隔绝、离群索居状态的人,而是处在于一定条件下进行的现实的、可以通过经验观察到的发展过程中的人。”[10]而是现实的、具体的人,所以人的存在是一种现实性的存在。同时,人作为有意识、有思维的个体存在物,在现实的实践中又充满了对未来的理性或非理性的预期,生活在现实社会实践中的人们,在实现现实的同时,会不满足于现实从而否定现实,达到对现实的超越,因此,现实存在的人,他的存在不仅是当下的存在,而且是一个过程的动态的发展的存在。

三、思想政治教育作为人获得存在和发展方式的一种实践性活动,也是人的存在方式

每个人既是社会的人又是个体的人,既是主体又是客体,既是现实的存在又是预期的存在,既有物质的需要也有精神的需要。在物质需要得到满足的基础上,人还具有升华精神境界、追求物质生活和精神世界协调发展的需要,为思想政治教育产生提供了逻辑的支撑和内在的需要。思想政治教育作为人的生存和发展中的一种沟通方式,是人存在多样性存在方式之一。

1.人的存在离不开思想政治教育

人的存在就是人的生存实践,思想政治教育伴随着人的生存实践活动的始终。在马克思主义看来,实践是人类不同于动物的社会生命的特殊运动形式,是人类的存在方式,而人的存在方式是根本性与多样性的统一,除了实践这一根本性的存在方式之外,人类的存在方式还表现为一些非根本性的存在方式。思想政治教育是一种物质对象性活动,也是一种精神对象性活动。它构成一个相对立的教育世界,这个世界的根本性质仍然是实践的,思想政治教育根植于现实世界,也是人的一种必要的存在方式,这种存在方式与人的其他存在方式相互作用,它优化和改造着其他存在方式。同时,从人类的发展历史来看,自从人类产生,思想政治教育已经产生了,并且伴随人类历史的客观存在的是思想政治教育的客观存在,与此同时,思想政治教育在人类历史发展过程中也随着人类历史的发展而改变着自己的存在形态。不论是原始社会、奴隶社会、封建社会还是资本主义社会、社会主义社会,一部人类的社会发展史就是一部思想政治教育的发展史。“思想政治教育指引着人的自由全面发展的社会主义和共产主义方向”[11],即便是将来实现了人的自由而全面发展的共产主义社会,思想政治教育也将随着社会的发展而发展,在共产主义社会里,共产主义社会的新形态的思想政治教育将伴随共产主义的新人而存在和发展。

2.人的生成离不开思想政治教育

人作为独立于自然界的个体,是自然的产物,人是如何从自然界中生成的?人是自然发展的产物,“自然界,就它本身不是人的身体而言,是人的无机的身体。人靠自然界生活。……人是自然界的一部分”[12]。人的生成离不开自然,人只有通过自然的存在,才能确立自己的存在,只有在与自然的联系中才能使自己的本质以对象化的形式获得生成的实体与过程,获得生成的前提和目的。人正是在自然界的物质生活条件中进行着物质生产的活动,创造着自己的历史,但他们并不是在由他们自己选定的条件下创造着自己的历史,而是在前一代人创立的社会形式等条件下创造自己的历史。正如马克思所言:“人创造环境,同样,环境也创造人”[13]。在人的生成过程中,劳动起着至关重要的作用,劳动生成了人和自然的价值关系并促使着人和人的关系发展和进化,决定着人性发展呈多样性的趋势。在人的生成过程中,人既在自在的环境中进行社会实践,又在他自己创造的环境中进行社会实践。具体地说,人在实践中总是要扬弃被改造对象的原有的规定性,赋予原有对象以新的规定性,这一活动的特点是人的存在既要从人存在的现实出发,又要否定人存在的现实,追求未来的存在。从人的这种存在的否定性特征来看,人在本质上是一种理想的存在。人在超越自然的限定、实现自己的目的中生成了理想。这个过程也是人超越肉体的自我、生成现在的我的过程。“一个种的整体特性、种的类特性就在于生命活动的性质,而自由的有意识的活动恰恰就是人的类特性”[14]。以自由的有意识为特征的思想政治教育在人的超越肉体的自我生成过程中扮演着非常重要的作用,也发挥了非常重要的作用。

3.人的发展离不开思想政治教育

在人的发展历程中,马克思从历史的角度考察了人的主体发展过程,提出了人的发展由“人的依赖关系”的阶段发展到“以物的依赖为基础的人的独立性”的阶段,再进而发展到“人的全面而自由的发展”的阶段。“人的全面而自由的发展”是马克思所提示的人的发展三阶段中最高的理想发展阶段,也是马克思主义社会发展理念中的一条基本原则和追求的最高价值目标。人的全面发展是“人以一种全面的方式,也就是说,作为一个完整的人,占有自己全面的本质”[15]。在马克思主义看来,人的全面发展不但表现为人的活动的全面发展和人的能力的全面发展,而且表现为人的社会关系的全面丰富和人的素质的全面提高以及人的个性的自由发展。无论是人的活动能力的全面发展,还是人的自身能力的全面发展,也无论人的社会关系的全面丰富、人的素质的提高,还是人的个性的自由发展,都不能也不可能离开思想政治教育赋予人的社会性和思想性。在人的全面发展的过程中,思想政治教育使人的活动内容和活动形式脱离了贫乏性、片面性和固定性而达到丰富性、完整性和可变动性,并且,在人的社会关系的全面发展的过程中,思想政治教育使得个体及其社会关系由贫乏而变得丰富,由封闭变得开放,由片面变得全面。同时,思想政治教育还使得人的素质的普遍提高,使得人的心理素质、生理素质、思想道德素质和科学文化素质全面发展和协调均衡发展。使人的个性和能力呈现出丰富多彩的内容和多样化趋势,以独特的、丰富的、自由的个人代替标准的苍白呆板的个人,每个人成为自己独特人格完美理想和丰富自我的载体,成为唯一的不可取代的社会性个人。

4.人的本质的实现离不开思想政治教育

人作为自然界的产物首先是自然存在物,具有自然属性,但人的自然属性并不能表现人之为人的本质,它只是人成为人的可能性而不是现实性。人的本质可从两个方面来界定,一个是“人的类特性恰恰就是自由自觉的活动”[16]。另一个是“人的本质是人的真正的社会联系”[17]。现实的人是具有人的本质的具体的人,但人并没有固定不变的本质,人的本质是后天生成的,是在自然属性基础上由潜在的可能性变为现实性的,思想政治教育就是人的本质由潜到显的基本途径。思想政治教育实现人的本质可通过两条途径来分析,一个是教育内容的角度,一个是教育过程的角度。前者从实体内容的角度实现人的实践化与社会化,后者从程序角度实现人的实践化与社会化。同时,以互动的、平等的、人性的现代思想政治教育,其教育过程本身就是人的本质的实现过程和途径。在思想政治教育中,无论是教育者和受教育者之间的心理咨询还是他们之间的平等交流都是建立双方社会化关系的过程,在这一过程中双方都体现了人的本质,实现了人的社会化。

参考文献

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[11]张威,石海兵.马克思主义自由观视阈中的思想政治教育功能分析[J].思想政治教育研究,2009(5):91.

生物质能的特性篇9

【关键词】活性炭;饮用水;工艺

随着世界各国经济的高速发展,人们的生活水平不断提高,饮用水的卫生和安全也受到越来越广泛的关注。由于水源污染日趋严重,水微量分析技术不断进步,在饮用水中越来越多的有机、有毒污染物被检测出来,并通过流行病学调查研究和对污染物毒理学的验证,发现某些污染物与居民发病率具有密切的相关性,从而更引起了人们对饮用水安全的高度重视。

1.臭氧化-生物活性炭技术发展概况

1.1臭氧化技术的特点与应用

臭氧是氧的同素异构体,由3个氧原子组成,常温常压下是一种不稳定的淡紫色气体,并可自行分解为氧气。它的密度是氧气的1.5倍,在水中的溶解度是氧气的10倍。臭氧具有极强的氧化能力,在水中氧化还原电位仅次于氟而居第二位。臭氧本身的特性决定了臭氧化技术具有以下特点:①臭氧化有助于絮凝,可以改善沉淀效果;②臭氧化的反应速度较快,从而可以减小反应设备或构筑物的体积;③剩余臭氧会迅速转化为氧气,既不产生二次污染,又能增加水中溶解氧;④在杀菌和杀灭病毒的同时,可除嗅、除味;⑤臭氧由于其氧化能力极强,可去除其它水处理工艺难以去除的物质。

1.2活性炭作用及其在水处理的应用

1.2.1活性炭作用

活性炭作为优良的吸附剂在饮水的净化、废水的深度处理、净化或储存气体等方面有着广泛的应用。研究表明,臭氧生物活性炭饮用水深度处理工艺研究,活性炭主要对相对分子质量小于3000,尤其是500-1000的有机物吸附作用较强。影响活性炭性能的主要因素有比表面积大小、孔容和孔径分布。一般比表面积、孔容越大,其吸附能力越强。活性炭具有较强的吸附性和催化性能,原料充足且安全性高,耐酸碱、耐热、不溶于水和有机溶剂、易再生等优点,是一种环境友好型吸附剂。活性炭作为一种优良的吸附剂在给水处理领域得到广泛的应用,是去除水中有机物、嗅、特别是合成有机物的有效手段。活性炭具有很大的吸附性能主要是由其特殊的表面结构特性和表面化学特性所决定,同时活性炭的电化学性质对吸附性能也有很大影响。

1.2.2活性炭的应用

活性炭广泛用于工业三废治理、溶剂回收、食品饮料提纯、载体、医药、黄金提取、半导体应用、电池和电能贮存等。调整活性炭的孔隙结构,对表面基团进行改性,对提高其特殊性能和特定吸附催化作用具有十分重要的作用。目前我国大部分城市水源受到不同程度污染,常规处理工艺不能有效工作的情况下,活性炭可作为饮用水处理深度处理、预处理的有效手段,从而针对活性炭去除饮用水中有机物质的研究很有意义。在预处理方面,因新型吸附材料的发展,使吸附预处理具有较好的应用前景;在深度处理方面,臭氧-生物活性炭技术已成为微污染水处理的主流工艺。今后的水处理技术将越来越强调将物理、化学、生物等方法有机结合起来,充分发挥各自的技术特点和优势进行综合治理,以达到最低成本下的最佳去除效果。当然,要真正解决饮用水水质问题,除加强水处理工艺技术发展外,还应加强源头控制,加强环境保护的宣传,提高全民的环境意识等。

2.臭氧生物活性炭在饮用水深度处理工艺

2.1臭氧-生物活性炭工艺是活性炭物理化学吸附、臭氧化学氧化、生物氧化降解及臭氧灭菌消毒4种技术合为一体的工艺

该工艺一般设在砂滤之后。首先利用臭氧预氧化作用,初步氧化分解水中的有机物及其他还原性物质,降低生物活性炭滤池的有机负荷,同时臭氧氧化能使水中难以生物降解的有机物断链、开环,转化成简单的脂肪烃,改变其生化特性。活性炭能够迅速地吸附水中的溶解性有机物,同时也能富集微生物,使其表面能够生长出良好的生物膜,靠本身的充氧作用,炭床中的微生物就能以有机物为养料大量生长繁殖好气菌,致使活性炭吸附的小分子有机物充分生物降解。臭氧-生物活性炭工艺主要针对微污染水中的有机物、氨氮、色度、浊度、嗅,能够有效地去除水中的有机物和氨氮,使有机物浓度降低至700μg/L~1600μg/L。氨氮浓度低于检测限,对水中的无机还原性物质、色度、浊度、嗅也有很好的去除效果,并且能有效降低出水致突变活性,保证再生水的安全。

2.2臭氧+活性炭联用技术

2.2.1臭氧(o3)具有强氧化性

最早它是作为饮用水的消毒剂出现的,并且又能去除水中的色度和嗅味,因而得到了应用。随着水处理技术的发展,通过利用臭氧的强氧化能力,可以破坏有机物的分子结构以达到改变其物质成分的目的,因此目前对臭氧如何更有效去除饮用水中有机物的研究已成为给水处理中关注的重点。研究发现,臭氧与有机物的反应具有较强的选择性,它对水中已形成的三卤甲烷几乎没有去除作用。即使在臭氧投加量达到25mg/L,接触时间为4-5min的情况下,也不能有效氧化分解三卤甲烷。而经臭氧氧化的三卤甲烷前驱物,再经氯化后,会使得产生的三卤甲烷含量较氧化前反而上升。同时臭氧氧化还可导致水中可生物降解物质的增多,使出厂水的生物稳定性降低,容易引起细菌繁殖。这些因素的存在,使得臭氧很少在水处理工艺中单独使用。

2.2.2应用特性

臭氧+活性炭联合工艺首先是1961年在德国的amStard水厂开始的。考虑到水处理中使用的活性炭能较有效去除小分子有机物,但对大分子有机物的去除很有限;当水中大分子有机物含量较多,势必会使活性炭的吸附表面加速饱和,得不到充分利用,缩短使用周期。若进水先经臭氧氧化,使水中大分子有机物分解为小分子状态.如芳香族化合物可以被臭氧氧化打开苯环、长链的大分子化合物可以被氧化成短链小分子物质等,这就提高了有机物进入活性炭微孔内部的可能性,充分发挥了活性炭的吸附表面,延长了使用周期。同时后续的活性炭又能吸附臭氧氧化过程中产生的大量中间产物,包括解决了臭氧无法去除的三卤甲烷及其前驱物质,并保证了最后出水的生物稳定性。臭氧+活性炭联用技术从一定意义上可以认为,臭氧氧化提高了活性炭的处理效率。而该工艺之所以有稳定、高效的有机物去除效率,有很大一部分原因在于臭氧氧化导致活性炭进水有机物分子量的减小、可吸附性的提高并使有机物尺寸等特性与活性炭孔径分布协调一致的结果。

生物质能的特性篇10

1脂质体的制备

1.1常规制备技术脂质体的制备方法较多,主要有薄膜分散法、逆向蒸发法、表面活性剂除去法、注入法、乳化法以及pH梯度法、硫酸铵梯度法几种。

1.1.1薄膜分散法薄膜分散法又称薄膜蒸发法,由手摇法发展而来。将磷脂与胆固醇等类脂质溶于有机溶剂中,将有机溶液旋转蒸发,在玻璃瓶壁上形成一层薄膜,然后用水将溶质薄膜溶解即得。该方法操作简单,是制备脂质体最基本和应用最广泛的方法。制备的脂质体粒径在0.2~0.5μm之间,对水溶性药物具有较高的包封率。

1.1.2注入法注入法最常用的是乙醇注入法和乙醚注入法。将磷脂分子溶于有机溶剂中,然后加入水,有机溶剂蒸发后形成脂质体。该方法操作简便,所得大多为单室脂质体,但是制备速度慢,不适合大量制备。该方法制备的脂质体适用于包封在有机溶剂中溶解度较好和遇热不稳定的药物,且脂质体体积较大,不适用于静脉注射。

1.1.3逆向蒸发法逆相蒸发法是将类脂等溶于有机溶剂中,加入水,经过短时超声振荡形成稳定的w/o型乳液后,蒸发除掉有机溶剂,使之形成凝胶态。再滴加缓冲液,旋转使器壁上的凝胶脱落,制得水性混悬液,即得到单室脂质体。该法适用磷脂成分比例较大的脂质成分,所以适用于包封水溶性药物、大分子生物活性物质等。

1.1.4pH梯度法pH梯度法是利用脂质双分子层能够允许一些电中性的弱酸弱碱通过、隔离其电离形式的原理来实现的。通过调节脂质体内外水相的pH梯度差,使外部药物主要以分子形式存在,而内部药物主要以离子形式存在。脂质体药物包封率主要受pH梯度的影响,药物数量以及包封率随梯度增大而增大。该方法制备的脂质体适用于包封弱酸和弱碱类药物。

1.1.5硫酸铵梯度法该方法是将硫酸铵溶于脂质体体系,再通过透析、凝胶色谱或超滤的方法除去体相中的硫酸铵,药物逆硫酸铵梯度进入脂质体,即得药物脂质体。与pH梯度法相比,用此方法制备脂质体不需要改变水相的pH,容易控制梯度,药物包封率也较高,更有利于保持脂质体的稳定。

1.1.6复乳法复乳法是将磷脂溶于有机溶液中,制成w/o型乳液并将其加入到10倍体积的水相中,得到w/o/w复乳,然后在一定温度下除去有机溶剂即得。该法制得的脂质体包封容积较大,粒径也较大。脂质体的粒径主要受第2步乳化过程以及去除有机溶剂过程的条件影响。

1.2新制备技术简介

1.2.1冷冻干燥法冷冻干燥法是将类脂和药物分散在水相中,然后冷冻干燥除去水分,得到含药的脂质体。通过该法处理过的药品易于长期保存,加水溶解后能恢复到冷冻前的形态。目前,该法已成为较有前途的改善脂质体制剂长期稳定性的方法之一。

1.2.2热熔法热熔法是将类脂先在室温下水合,再在高温下混合、分散于含3%甘油的水溶液中,经挤压制得脂质体。由于生产过程中采取了高温操作,产品无需灭菌。该方法制备的脂质体的细胞毒性比其他方法得到的要小,适用于制备无毒性要求较高的脂质体。

1.2.3气雾载体法气雾载体法是用一种喷雾装置,在给药的一瞬间,使有机相和水相发生乳化,形成脂质体。该法增强了脂质体在储存过程中的稳定性,还能够避免有机溶剂残留,环保效果较理想。若采用超临界气体取代抛射剂和有机溶剂,效果更佳。

1.2.4冻融法冻融法制备是在冷冻前将药物加入到小单室脂质体中,在快速冷冻过程中脂质体膜由于冰晶的形成而发生破裂,形成冰晶的片层与破碎的脂膜同时存在的不稳定状态。破裂的脂膜在缓慢融化过程中相互融合,重新形成脂质体。该法无需有机溶剂,水溶性药物的包封率较高,但其包封率受糖类物质和高离子强度的影响,制备过程中应尽量减少与这些物质的接触。制备方法适于较大量的生产,尤其适合不稳定的药物。

2脂质体的载药特性和治疗原理

2.1脂质体的载药特性由于脂质体由亲油和亲水的两亲分子构成,所以脂溶性和水溶性的药物都可以被脂质体包封,从而在人体内呈现出各药物不同的特点。脂质体作为药物载体具有以下优点:1)脂质体和人体细胞膜的组成成分相似,具有无毒性和免疫抑制作用。2)脂质体载体能隔离内部药物与外部环境接触,从而有效地控制药物释放。3)药物在体内的分布与在血液中的清除率可以通过改变脂质体的相关性质得以控制。4)利用病变部位的温度或pH等的改变,能更好地控制脂质体选择性释放药物。5)可用特殊的物质来修饰脂质体,使其药物靶向性更加显著。6)脂质体进入人体后,主要被网状内皮系统吞噬,通过激活自身免疫功能,使得药物主要积累在肝、脾、肺和骨髓等组织器官中,从而实现减少用药量的同时提高治疗效果、降低药物毒性。因此,在许多疾病,尤其是在癌症治疗中,脂质体作为药物载体显示出了明显的优越性。

2.2脂质体靶向性治疗原理药物靶向性是指药物能选择性地分布于作用对象,从而减少用药量,增强疗效。从研究战略角度看,分子靶向是针对病变组织细胞膜上特异性表达或高表达的分子,以此为作用靶点。当脂质体到达靶点时,与细胞表面或细胞膜上的特异受体识别信号(包括激素、生长因子及细胞因子)结合,使药物特异性作用于病变部位,从而得到更好的治疗效果,同时降低对正常细胞及组织的伤害,可谓相得益彰。

3脂质体的分类及应用实例

3.1普通脂质体

普通脂质体是指采用天然磷脂和胆固醇制备的、未经任何修饰的脂质体。这类脂质体在生物体内会集中在皮内网状系统丰富的部位,如骨髓、淋巴、肝脏、脾脏、肺部等,同时会在炎症和肿瘤部位有所聚集,显示出被动靶向性。普通的脂质体作为药物载体存在对有些疾病的靶向特征不理想、体内稳定性和贮存稳定性欠佳等缺点,因而限制了临床应用和工业化生产。近年来人们研制出具有特殊功能的新型脂质体以提高脂质体的稳定性,如设计开发了温度敏感脂质体、pH敏感脂质体、免疫脂质体、磁性脂质体等新型脂质体以提高脂质体的靶向性。

3.2特殊功能脂质体

3.2.1长循环脂质体长循环脂质体大致分为两类:第一类是含神经节苷脂(Gm-1)的仿红细胞脂质体,该脂质体的膜刚性较强,能够减少对血液成分的破坏和吞噬细胞系统的吞噬,与普通脂质体对比,仿红细胞脂质体在血液中的停留时间显著增加,被吞噬细胞系统的摄取量明显降低,但获取Gm-1较难,而且其本身也具有一定的免疫毒性;第二类是聚乙二醇衍生物修饰的peGs脂质体,该脂质体表面含聚乙二醇-二硬脂酞基磷脂酞乙醇胺衍生物(peG-DSpe),peG-DSpe不仅具有阻碍吞噬细胞系统吞噬的作用,而且还具有增强脂质体溶剂化的作用,从而有效阻止其表面的调理作用,降低吞噬细胞系统对脂质体的亲和力。目前,长循环脂质体已经成功地应用于临床,国内外已经有多种长循环脂质体上市。例如伊立替康,别名羟基喜树碱,是一种半合成的水溶性喜树碱衍生物,是目前喜树碱类药物中抗肿瘤效果最好的,但通过普通方式摄入,药物会作用于全身,长期使用后出现骨髓抑制等严重毒副反应。陈果等针对这一问题,对伊立替康长循环脂质体进行了研究,结果表明将药物包封于这类脂质体载体,能将药物直接作用于病变细胞,在增强药物的抗肿瘤活性的同时降低了毒副作用,扩大了其临床应用的范围。

3.2.2pH敏感脂质体pH敏感脂质体能稳定存在于pH=7.4的生理环境中,在酸性条件下脂质体中脂肪酸质子化而引起六角晶相的形成,促进脂质体由稳定液晶态向不稳定液态转变,释放出携带的药物。肿瘤间质处的pH比正常组织低,根据这一特点,将pH敏感脂质体靶向到病变组织,能提高药物的疗效。通过改变脂质体膜材料中各类脂质的含量,可以制备出不同特性的pH敏感脂质体。牛蒡苷在体内被分解为牛蒡苷元而产生众多药理作用,具有很高的开发价值,但该药物在体内消除较快,比较适合制成缓释剂型。武鑫朋等以牛蒡苷为模拟药,通过Box-Behnken效应面法优化制备aC-pH敏感脂质体,利用三因素三水平Box-Behnken效应面设计法筛选牛蒡苷pH敏感脂质体的最佳处方,并考察该制剂的稳定性。实验结果表明,实验设计法优化牛蒡苷pH敏感脂质体处方可得到包封率较高、稳定性优良且pH敏感性良好的产品,并为今后进行体内剂型研究奠定基础。

3.2.3温度敏感脂质体温度敏感脂质体是指当温度达到脂质材料的相变温度时,脂质体双分子层膜由凝胶态转变为液晶态,膜结构流动性增大,释放出所包封的药物的一类脂质体。在人体病变部位,局部温度较高,高于相变温度,脂质体的靶向性通过脂质体包封的药物在局部快速释放得以实现。至今,温度敏感脂质体已被广泛应用于核酸、抗生素和抗肿瘤药物的载体研究,尤其在抗肿瘤药物载体方向的研究已经取得了较深入的成果。奥沙利铂是中晚期结直肠癌及肝癌的一线抗癌药物,但存在缺乏对癌细胞特异性和选择性作用以及对全身毒副作用大等缺陷。庄宝雄等对奥沙利铂温度敏感脂质体进行研究,结果表明该脂质体靶向作用增强,可以增强抗癌药物的治疗作用,同时减少毒副作用,大大增强了抗癌药物的有效性和安全性。

3.2.4前体脂质体前体脂质体是指将磷脂、药物及附加剂等吸附于水溶性载体上,制备成不具备完整脂质双分子层囊泡结构的干燥颗粒或粉末,与水接触后迅速溶解而形成脂质体。小檗碱又称黄连素,对于肠道炎症、心律失常、高血压和肿瘤等具有较好的治疗作用,但口服小檗碱血药浓度低,维持时间短,难以达到治疗效果,若长期大剂量服用,又会产生不良反应。杨平等制备了盐酸小檗碱前体脂质体,并对其理化性质进行考察。结果表明,实验成功解决了液体脂质体不稳定的问题,且制法简便、适于工业化生产,为盐酸小檗碱治疗疾病拓宽了剂型研究途径。

3.2.5磁性脂质体磁性脂质体是用铁磁性物质修饰脂质体制成的,在体外磁场的作用下,把药物选择性地输送和定位于靶细胞,从而降低用药量,降低毒性,提高疗效。在交变磁场作用下,到达靶区的磁场粒子能迅速升温而释放药物,而正常组织则不受损伤。研究表明,通过磁性靶向作用能够显著提高药物在特定部位的停留时间,但磁性脂质体仍然容易被内皮网状系统所摄取。羟基喜树碱,是从喜树皮或果实中提取得到的一类色氨酸-萜烯生物碱类抗癌药物,对Dna拓扑异构酶i具有抑制作用,主要用于治疗肝癌、消化道肿瘤、胃癌等,但其具有pH依赖性。凌家俊等根据这一缺点,优选羟基喜树碱磁性脂质体的制备工艺,并验证其体内靶向聚集性。在荷瘤小鼠体内磁靶向定位实验中,羟基喜树碱磁性脂质体外加磁场组的肿瘤部位药物浓度较不加磁场组和注射液组高,表明羟基喜树碱磁性脂质体在外加磁场引导下具有明显的磁靶向性效果。

3.2.6免疫脂质体免疫脂质体是机体修饰的脂质体的简称,指利用细胞表面某些特异表达或过度表达的抗原与抗体的特异性识别机制,将单克隆抗体或抗体片段定向连接在脂质体表面,利用抗原抗体特异性结合反应,将脂质体靶向到特异性细胞和器官。携带药物的免疫脂质体具有靶向性强、体内停留时间长以及载药量大等优点。目前,免疫脂质体运载抗肿瘤药物已经得到广泛的应用。卡莫氟是国家ii类抗癌新药,又叫己胺酰氟脲嘧啶,该药对多种肿瘤有效,尤其对大肠癌化疗敏感性更佳,是一种非常有前景的抗肿瘤药。孟胜男等研制了抗人体大肠癌的单克隆抗体的卡莫氟免疫脂质体。实验结果表明,脂质体稳定性良好,制成免疫脂质体后单抗免疫活性不丧失;体外细胞毒性实验结果显示,卡莫氟免疫脂质体对人体大肠癌细胞的体外抗癌活性优于普通脂质体和游离药物,并对细胞生长的抑制作用有明显的靶向特异性。

3.2.7柔性脂质体柔性脂质体是一种新型的皮肤给药转释系统。将胆酸钠等加入到普通脂质体磷脂双分子层中,使其具有柔性和变形性,这样普通脂质体就具备了柔韧性好、渗透性强等特点,能够透过皮肤角质层转运各种极性药物。目前,利用柔性脂质体的给药方式在临床应用得到了较好的发展。氯雷他定是长效三环抗组胺药,临床上用于治疗过敏性鼻炎、慢性荨麻疹等过敏性皮肤病,但口服该药物易损伤肠道和肝功能。谢艳萍制备了氯雷他定柔性脂质体,并研究了该脂质体中氯雷他定的体外透皮情况。与普通脂质体相比,柔性脂质体能显著提高氯雷他定的透皮速率和改善透皮吸收情况。

4结束语