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中图分类号:TS106 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)14-0101-01
目前,使用具有可吸收和生物活性聚合物制得的纤维织物,已在组织工程上使用。随着生物医学工程技术的进步,传统整形使用的硬件材料受到了巨大冲击。高性能纤维材料、先进的制造工艺和独特的织物结构设计正成为医用纺织品的选择。据纤维基医用制品厂家(如Biomedical―Concordia公司)的预测,医用纺织品在组织修复植入和再生医学领域有着巨大的应用潜力。这主要涉及如下几个方面:矫正整形手术,心脏血管手术,泌尿/妇产科手术,再生植入手术,普通手术等。
1 高端医用合成材料的纤维原料及织物种类
1.1 纤维原料
合成医用材料的纤维原料根据其在使用时是植入性材料还是非植入性材料可以分为可吸收纤维材料和非可吸收纤维材料。可吸收纤维材料有聚羟基乙酯(PGA)、聚L一乳酸(PLLA)以及PGA和PLA的共聚物(PLGA),其他共聚高分子,如聚已内酯(PCL)、三甲基碳酸酯(TMC)和聚乙二醇(PEG)等。非可吸收纤维材料包括PET、PP、聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTRFE)、超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)等。
1.2 织物种类
1.2.1 非织造布
医用纺织品使用的非织造布种类涉及纺粘(SB)、熔喷(MB)和使用短纤维为原料的梳理型非织造布。
1.2.2 编织结构织物
编织物的规格包括:圆形实心带、中空无芯带、管状带、扁平型带和附加轴向纱的编织物等。
1.2.3 针织网材
针织网材采用平幅经编和圆机纬编工艺,编织纹路设计十分重要。医用制品对针织网材的性能,诸如平均孔隙尺寸、单位质量、厚度、撕裂强力、伸长、顶破强力、刚性和悬垂性等均有严格要求。针织网材较之于非织造布具有更好的弹性、扩展性能、回复性以及良好的撕裂强力,显示出较好的组织支撑能力。圆机织物的管状结构有较大尺寸适应性,其直径可膨胀亦可紧缩,有利于医用纺织品性能的发挥。目前针织网材已用于手术网、疝气修复、整型和化妆手术网等领域。
1.2.4 其他制品
一些厂家,如美国Concordia公司,有多年的纤维加工经验,可以根据用户和临床的要求,选择如变形纱、卷曲纤维、切断纤维、梳理纤维片等原料加工成适用的医用制品。
2 高端医用合成材料的用途
2.1 高性能单丝的医疗用途
2.1.1 动脉血液过滤器
动脉血液过滤器是在胸外科手术中,经过纯化、氧合、恒温的循环血液进入人体的最后一道过滤。因此说过滤器介质的选择和最适宜的设计,有助于降低病人的出血、血凝、炎症的发生和整个系统的供氧及pH值的控制。瑞士Sefar公司开发出用于心肺机的过滤介质,即“Medi FAB 07/40”系列。使用PET或PA单丝编织,织物结构孔隙为40um,空隙占有率25%,纱线直径为34um。“Medi FAB 07/40”过滤介质已在动脉血液过滤器中使用,在临床中作为―个暂时性的替代心肺功能的装置,以维持生命的体外循环系统。临床结果显示,“Medi FAB 07/40”具有良好的使用性能,主要表现在:最低的压力降,最小的启动灌注体积,装置外部尺寸小型化和制造成本可以被市场接受。与现有使用中的滤材,如非织造布、膜材料和复丝织物比较,单丝织物过滤介质更具有商业化价值。
2.1.2 透析器过滤介质
医用透析使用的泵过滤器,其作用是捕集循环系统中可能出现的颗粒状物质。该防护性过滤器结构通常采用直径50mm的圆盘形式的过滤介质,经硅质垫圈密封后配置于透析泵上。Sefar公司开发的新型过滤材料“Peaktex”,采用PEEK为原料,单丝直径为38―500 um,过滤材料为双层单丝织物,单位质量285 g/m2,厚度480um,空气透过率2000 m3/m2・h[2]。
2.1.3 医用可植入材料
PEEK单丝织物作为人体可植入材料,具有良好的挠性和耐磨性,特别是其生物相容性、稳定的化学结构,展现了良好的临床效果。目前已用于人体植入临床使用的PEEK单丝的强力在33―75 daN/mm,伸长为20%―40%,使用温度250℃,干湿态相对强力比为100%。
2.2 UHMWPE纤维在医用领域的使用
自2004年UHMWPE――Dyneema纤维用于医用缝合线以来,UHMWPE在医用领域的综合医疗性能越来越被人们所认识。作为新一代独具特色的医用材料,其特性主要表现在如下几个方面:①Dyneema Purity纤维是专门设计的、用做人体可植入的材料,纤维品质和生产工艺完全符合S010933/ISO13458的要求,并得到美国FDA认证;②单位体积的强度性能符合可植入材料制品微型化的条件;③Dyneema Purity纤维有较高的刚性,兼具十分良好的柔韧性,可在整型手术中有效地强化定位功能;④Dyneema Purity纤维的耐疲劳性和耐磨性好,具有长时间承载动态负荷的能力,适应心脏血管手术医用器具的性能要求;⑤Dyneema Purity纤维具有生物相容性,是理想的医用人体可植入材料[3]。
2.3 功能性熔喷非织造布在呼吸器上的使用
通过添加生物活性剂的方法,制取具有生物活性的熔喷纤维网,为呼吸器提供高效捕集微生物的过滤介质,对于人类抵御病菌源、健康防护具有重要的现实意义。波兰Lodz大学与国家劳动保护研究所合作开发了生物活性熔喷非织造布材料。该产品使用PP为原料。生物活性剂于螺杆挤压机的喂入区注入,熔体加热温度274―280℃,热空气温度295℃,热空气消耗量9 m3/h。生物活性熔喷非织造布材料的面密度为lO一200 g/m2,单丝直径2.43 um,其过滤吸附性能通过气溶胶一石脑油雾测试评估,吸附性能良好[4]。
2.4 纤维基增强复合材料在医用领域的应用
英国Invibio公司开发了两种PEEK新产品,其一为PEEK―Optim/碳纤维增强复合材料,另一种为具有影像对比度的PEEK―Optima/碳纤维增强复合材料。两种复合材料已用于人体植入、血管、骨骼修复等。PEEK―Optima/碳纤维复合材料具有十分良好的耐磨性能,与其他生物材料相比,其抗弯刚性更接近于人的骨骼,是整型材料的上佳选择。同时该材料亦表现出比较优良的外部负荷的均匀分布承载性能,以及应力冲击的弱化功能。此外,具有影像对比度的PEEK―Optima/碳纤维复合材料。由于注入射线阻隔添加剂,可以使用专门的方法,在手术后,通过观察植入物的部位。可观察修复部位状况,有效控制治愈的过程。PEEK―Optima碳纤维的复合增强系列产品可用于关节结合处、脊椎等部位的坏损修补。
结语
我国医用纺织品生产已初具规模,但低风险性产品占绝大比例,与高端医用纺织品研究开发非常薄弱的现状形成了鲜明的反差。鉴于高性能医用纤维制品涉及到原料、高聚物成形、纤维加工和医学工程设计等诸多学科,整个生产链很长,要全程技术引进显然是十分困难的。考虑到我国有全球最大的需求群体,靠进口或合资生产,是可以缓解一下需求上的压力,但终究不是长久之计,还是应该有―个可持续的技术进步理念。
1.市场环境背景从市场的角度看,社会对生物医用材料产业日益重视,客户群更加关注品牌、效果、质量和售后,销售模式也日趋规范化,以上因素均使得小型生产和经销企业的生存空间被压缩,行业并购加剧。政府招标采购政策调整也为我国生物医用材料产业的发展带来了机遇和挑战。随着政府的监管和招标的日趋规范化和专业化,地方保护主义面临更大的宏观政策和市场压力,质量和渠道不完善的小企业面临巨大压力,要么做强做大赢得中标机会,要么被挤出风险高、技术含量高的领域。而有原创能力的小企业,将会有更大的发展空间,也成为实力公司并购所追逐的目标。
2.企业自身意愿随着生物医用材料产业的发展,企业仅仅通过自身的内在式发展已经很难实现业绩的大幅提升,外延式并购成为了企业快速发展的有效途径。对于上市公司而言,一二级市场的估值溢价在一定程度上推动了并购。在经济转型的大背景和市场风险的共同作用下,生物医用材料等中长期向好的产业受到二级市场的追捧。上市公司较高市盈率(PricetoEarningRatio,P/E)增发获得资金,较低P/E收购能够大幅增加公司业绩。上市使得企业拥有并购所需的资金,而大量中小公司的存在给上市公司并购提供了基础条件。另外,2012-2014年是创业板解禁高峰期,部分企业并购意愿强烈。
3.典型案例从2010年开始,我国生物医用材料行业陆续发生并购案例,并购金额也屡创新高,典型并购案例见表1。在市场调节和行业政策的双重作用下,产业并购力度进一步加大,我国生物医用材料产业链不断得到完善[1-2]。
4.并购方式及动机并购是兼并和收购的统称,是以商务控制权为标的的交易,会使社会资源从经营不善、效率低下的企业向具有经营能力、效率高的企业转移,从而提高资源的配置效率。如今,并购已成为生物医用材料行业的常态。并购有多种方式。按照并购双方所处的行业关系,可分为横向并购、纵向并购和混合并购;按照并购的动因,可分为规模型并购、功能性并购、产业型并购和组合型并购;按照出资方式可以分为现金收购和股权收购;按照并购动机可分为战略并购和财务并购。通常,企业的并购是从战略并购的角度出发的,即并购双方以各自的核心竞争优势为基础,为实现企业自身发展战略目标,通过优化资源配置,产生协调效应,创造大于各自独立价值之和的新增价值,实现“1+1>2”[3]。并购的动机包括:①快速实现规模效益。成立2年的微创骨科收购苏州海欧斯,即为借助海鸥斯公司的实力及分销网络迅速打入骨科市场。②应对激烈的市场竞争。如美敦力购买先健科技部分股权,主要是看重先健科技在心血管领域材料研究与制造方面的核心竞争力,以期加速美敦力产品在中国市场的准入和提升竞争力。③获得新的分销渠道,增加市场份额。如乐普收购荷兰Comed公司,即利用其欧洲及南美地区的销售资源,快速进入国际市场;而史赛克并购创生的主要目标之一就是中国的中低端市场。④获取新产品或新技术。如上海微创并购强生Cordis药物洗脱支架相关业务中,就包括相关知识产权的无偿使用权,上海微创有望借此取得冠脉靶向洗脱支架技术的全球领先地位。⑤实施多元化战略,进军不同的产业领域。目前我国上市公司中的生物医用材料企业产品线还较为单一,因此这类公司并购扩张产品线的需求迫切,如迈瑞收购武汉德骼拜尔、凯利泰收购易生科技等。
二、并购给生物医用材料产业带来的变化
1.行业集中化传统工业经济时代,企业的并购模式倾向于对物质资本(设备设施、产品结构等)的并购,而知识经济时代,企业的并购模式倾向于对知识资本(专利技术、分销渠道、管理能力等)的并购。在发达国家中,生物医用产业中小企业主要从事新品新技术研究开发,通过向大企业转让技术或被大企业并购来获利,而产品改进、产业化和市场运营则主要由大企业进行。不同于我国生物医用企业多、小、散,发达国家相关产业已形成寡头统治的局面。近年来全球生物医用行业的并购案持续不断,仅1998-2009年期间,美国生物医用行业年均兼并收购达200起,行业集中度不断提高是生物医用材料产业发展的一个重要趋势。
2.产品多样化生物医用材料产业不同于传统行业,绝大多数单一产品销售额较小。为谋生存、求发展,生物医用材料企业通过内部发展、外延并购和不断进行产品延伸,已实现了从最初单一的产品生产到多品种经营的产品布局。例如迈瑞公司,已从最初的医疗电子生产发展成为多品种产品生产,产品覆盖了生命信息与支持、体外诊断、数字超声、医学影像、兽用产品、骨科器材等多个领域产品。
3.产业国际化近年来,发达国家医疗支出普遍面临入不敷出的局面,政府和保险公司不断缩减开支,生物医用产品价格下滑压力增大,而中国、印度等新兴市场增长强劲,成为国际大公司持续发展的增长点。跨国公司对国内医疗器械公司并购的主要目的在于:强化第二和第三市场的渗透、提高市场份额、获得低成本的研发和生产平台、减少监管障碍,直接进入国内市场。在此环境下,跨国公司从起初在华设立代表处到成立贸易公司,再发展到通过直接建立和并购等在本土构建自身生产和研发中心,近2年发生的知名国外企业并购案有史赛克收购创生,美敦力收购深圳先健、康辉控股等。与此同时,近几年也有不少国内企业海外并购的案例。2010年,纳通医疗集团收购芬兰医用可吸收材料企业Inion;2011年,乐普医疗收购销售心血管介入和外科医疗器械的荷兰Comed公司,锦江电子收购了美国生产治疗房颤高端介入耗材的Cardima公司;微创医疗2013年收购美国Wright医疗骨科业务、2014收购强生Cordis药物洗脱支架业务。国内企业海外并购的主要目的有并购高端技术以提升主营产品竞争力、引入公司未涉及的领域以延伸产品链或寻求业务转型、收购经销企业来拓展海外市场的销售渠道等,从而快速实现国际化、多元化的产业布局。
三、生物医用材料产业并购注意要点
新材料(或称先进材料)是指那些新近发展或正在发展之中的具有比传统材料的性能更为优异的一类材料。新材料技术是按照人的意志,通过物理研究、 材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。新材料按材料的属性划分,有金属材料、无机非多属材料(如陶瓷、砷化镓半导体等)、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料的使用性能性能分,有结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高 硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求;功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应, 以实现某种功能,如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等 。新材料在国防建设上作用重大。例如,超纯硅、砷化镓研制成功,导致大规模和超大规模集成电路的诞生,使 计算机运算速度从每秒几十万次提高到现在的每秒百亿次以上;航空发动机材料的工作温度每提高100℃,推力 可增大24%;隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射,使敌方探测系统难以发现,等等。
一、新材料技术被称为“发明之母”和“产业粮食”。
新材料作为高新技术的基础和先导,应用范围极其广泛,它同信息技术、生物技术一起成为二十一世纪最重要和最具发展潜力的领域。同传统材料一样,新材料可以从结构组成、功能和应用领域等多种不同角度对其进行分类,不同的分类之间相互交叉和嵌套,目前,一般按应用领域和当今的研究热点把新材料分为以下的主要领域:电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、生态环境材料、新型功能材料(含高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料等)、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。
目前,新材料技术正朝着研制生产更小、更智能、多功能、环保型以及可定制的产品、元件等方向发展. 新材料技术的发展不仅促进了信息技术和生物技术的革命,而且对制造业、物资供应以及个人生活方式产生重大的影响。材料技术的进步使得“芯片上的实验室”成为可能,大大促进了现代生物技术的发展。新材料技术的发展赋予材料科学新的内涵和广阔的发展空间。
二、中国新材料技术发展现状
2010年,中国电子信息材料产值比重27.7%;新能源材料产值比重占18.0%;化工新材料占28.0%;生物医用材料仅占3.6%;其他新材料占22.7%。总体来看,中国新材料产业仍集中在中低端,以电子信息材料、化工新材料、新能源材料为主,而高技术门槛、高资金投入、高附加值的生物医用材料发展相对滞后。新材料作为一个基础性和关联性非常强的产业领域,它的发展可以广泛带动汽车、航空设备、通讯设备、家电、IT行业以及房地产、交通运输、城市建设等诸多领域的技术进步。近几年来,中国新材料产业市场需求平均年增长率都在20%左右,整个产业正处于强劲的发展态势之中,在其带动下,汽车、通讯设备、家电、IT产业、房地产等也都获得了比较快的发展,成为国民经济的主要支柱产业之一。
三、我国新材料产品创新步伐加快
中国对新材料的发展非常重视,在973、863、科技攻关计划、国家高技术产业化专项等科技计划中都给予了材料领域重点支持,材料领域的项目数和投资金额在总额中均在15-30%;已建立相关研发机构4975个,投入研发人员74662人,研发经费48.68亿元,各项指标均在全部行业中占一定比例。中国新材料领域的整体研发水平落后发达国家的差距大约是5年,差距正逐步缩小。在某些新材料领域,中国具有较明显的资源优势和技术优势,取得一批具有国际先进水平的自主知识产权成果,例如在纳米碳管、有机发光材料、稀土永磁材料、无机非线性光学晶体和功能陶瓷的研究和开发等方面进入国际先进行列,并已初步形成特色。中国的新材料产业领域的基地建设始于1996年,在新材料领域的成果转化与产业化方面,截至2010年9月,科技部共计批准区域性新材料产业基地88家,其中高新司批准建立的43家,国家火炬计划批准建立的45家。为了促进国家863计划与地方、企业的结合,科技部开展了国家863计划成果产业化基地的认定,为863计划成果的产业化营造好的环境、创造好的条件和氛围,以基地为核心吸引更多的863计划成果和人才,形成高技术产业群。国家863计划成果产业化基地运行主体主要是企业。研发能力稳步提升。中国及各地都将新材料作为优先发展领域,并通过863计划、973计划和火炬计划等予以支持。目前,中科院系统和中央所属的与材料相关的科研机构超过100家;设置材料类专业的高校有421家,占普通高等高校的66%;列入“211工程”的高校中,有84所设置了材料类专业,占到88%的比例;材料领域的工程技术研究中心有44家,占国内全部工程技术研究中心的30%在现代社会,新材料以及新材料中的高新技术正在为人类展开一个新世界的画卷。人类使用各种材料创造新的生活,建构新的世界。新的材料也正在为人类文明握供新的行为理念,建立起人类扩展自身生存与发展空间的信心。它的现展使一种材料从单一功能向多种功能发展,而且,它使得人类超越自然界,实现了根据材料来设计产品,根据产品的需要,通过新的组成、结构和工艺设计来实现其所需功能的概念,也就是说,它的功能要求正在向着迎合人类在各个领域的需要而发展。由此,可以说,它己经成为人类从“自然王国”走向“自由王国”的动力源泉。
四、新材料发展趋势
材料是当前世界新技术革命的三大支柱(材料、信息、能源)之一,与信息技术、生物技术一起构成了21世纪世界最重要和最具发展潜力的三大领域之一。对材料的认识与利用能力,往往决定着社会的形态和人类生活的质量。人类的历史已经证明,材料是人类社会发展的物质基础和先导,而新材料则是人类社会进步的里程碑。新材料在发展高新技术、改造和提升传统产业、增强综合国力和国防实力方面起着重要的作用,而且在自然科学和工程技术领域中发展也越来越快,地位日趋重要。
参考文献:
[1] 张颖怀. SixGe1-x合金――新型太阳能电池用材料[J]. 河北工业大学成人教育学院学报. 2000(04)
[2] 魏海岩. 日本光电子学材料研究的现状与将来[J]. 材料导报. 1992(04)
【中图分类号】R318.0-4 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949(2014)02-0316-02
基金项目:重庆市教委人文社科基金资助项目(10SKS02)
随着近20年来世界范围内高新技术的迅猛发展,职业教育在形式和数量上都有了突飞猛进的增长。基于此,联合国教科文组织(UNESCO)推出最新版本“国际教育标准分类”ISCED1997,虽然将高等职业教育仍定位于ISCED5为“第三级教育第一阶段”,但是作为“不直接通向高等研究资格证书”(not leading directly to an advanced research qualification)获得的教育层次,它将初版中分属两个不同层次的大学专科(原ISCED5)和本科(原ISCED6)以及“所有博士学位以外的研究课程”(原ISCED7中的博士前课程部分)纳入了同一层次之中,从此突破了高等职业教育(尤其是在中国)仅仅局限于专科层次的教育瓶颈,为各类职业教育建立本科乃至硕士层次的教育提供了可能[1]。与普通本科教育并行的“立交桥式”发展之路由此拉开序幕。目前我国由于临床医学、中医学、口腔医学、药学等专业要求学生掌握一定的科学技术知识以达到“能进入一个高精技术要求的专门职业”。医学本科院校在医学主干专业的人才培养定位与水平上均高于医学类高职高专院校。本文将以生物医学工程学的国内外现状为例,来探索职业教育互补于普通医学本科教育的发展之路。
1生物医学工程国内外发展现状
生物医学工程学是理、工、医相结合的边缘学科,是多种工程学科向生物医学领域渗透的产物。它是运用现代自然科学和工程技术的原理与方法,从工程学的角度,在不同层次上研究人体的结构、功能及其相互关系,揭示其生命现象,为防病治病、促进健康提供新技术手段的一门综合性的高技术学科。
1.1 80年代起生物医学工程学步入新起点 50年代是生物医学工程学发展的初期,工程技术与生物医学间的交差、渗透是从临床医学开始的,其中尤以人工器官的出现,可视为现代医学的一个重大特征。在经历了60年代的早期发展和70年代以医学影像技术为代表,所标志的生物医学工程学取得突破性进展的基础上,80年代起,生物医学工程学除继续向临床领域横向扩展外,开始在向纵深方向发展方面出现新的转折。如医学影像技术中的MRI、DSA、ECT、彩色多普勒超声诊断装置、图像文档与通讯系统等;出现了全实验室自动化系统、体外碎石机和除颤器等治疗装置以及微波、射频、激光、超声等各种治疗技术。
1.2 90年代与更多的学科交叉、融合 组织工程:是生物医学工程、细胞生物学、分子生物学、生物材料、生物技术、生物化学、生物力学,以及临床医学等学科间的不断交叉、渗透与融合,而形成的新的前沿科学。所涉及的组织有软骨、皮肤、胰腺、肝脏、肾脏、膀胱、输尿管、骨髓、神经、骨骼肌、肌键、心瓣膜、血管、肠、等,其中皮肤已有初步产品进入临床应用。我国自90年代初开始了有关的基础研究工作,并列入了国家重点基础研究发展规划(973),成为国家的重点支持项目。生物芯片:在实施人类基因组计划的推动下,DNA微探针阵列的基因芯片是最重要的生物芯片之一。它可以在同一时间内分析大量的基因,实现生物基因信息的大规模检测。微米/纳米技术:是指量度范围分别在0.1?100微米(?m)和0.1?100纳米(nm)内的物质或结构的制造技术。其最终目标是,人们将按自己的意志直接操纵单个原子、分子或原子团(小于10nm)、分子团,制造具有特定功能的产品,包括纳米材料学、纳米电子学、纳米机械学、纳米生物学、纳米显微学等等新的高技术群。我国在大尺寸纳米氧化物材料制备方面,已成功地研制出致密度高、形态复杂、性能优越的纳米陶瓷,从而进入了国际领先行列。日本研制出的“万能医用微型机器人”,可在不损害任何人体器官的情况下,沿着血管或胃肠道行进到发病部位进行检查,医生可指令机器人取组织样品、直接释放药物、清除血栓、切断或接通神经和进行细胞操作等精细手术。家庭保健工程(Home Health Care, HHC):美国、日本和欧洲等均已将HHC作为重要内容列人21世纪的生物医学发展战略,成为优先资助的领域之一。即将家庭保健管理系统、疾病早期预报、家庭治疗和康复仪器、家庭急救支援系统等技术和产品作为重点开发项目。我国开展HHC的研究与开发以家用治疗产品为最多。通过采用电话传输监护网的方式进行心脏监测和急救,已在我国北京、上海、天津、南京、广州等大城市相继开展起来。
1.3 生物医学工程学传统领域的发展 生物材料:自50年代出现合成高分子材料以来,生物材料取得了很大发展;如今,合成高分子材料,天然高分子材料,医用金属材料,无机生物医学材料,以及由活体材料和非活体材料构成的杂化生物材料,几乎在临床医学各个领域得到广泛的应用,并最终导致了标志着本世纪现代医学重大特征之一的人工器官的出现;在此基础上,90年代生物材料又在向着复合/杂化型、功能型和智能型的方向发展。医学影像技术:在生物医学工程学中,像X射线、超声波、磁共振、放射性核素、红外线等物理源的医学影像技术,对医学的发展起了很大的推动作用,数字化、网络化、综合化已成为目前医学影像技术的总体发展方向。生物医学工程学所涉学科尚有生物力学、医学电子学、人工器官等等。
2国内生物医学工程专业建设情况
生物医学工程专业属工科专业,具有很强的多学科交叉性和前沿性,强调数理科学、电子信息和计算机技术等理工科知识与生物医学知识的有机结合。本专业课程设置除数理化及工程基础课外,主要专业课程有:电路、信号与系统,模拟与数字电子技术,数字信号处理,生物医学传感器与检测技术,微机原理与应用,单片机在医学中的应用,生命系统分析与仿真,生物医学信号处理,生物医学仪器,医学成像技术,医学图像处理,医学超声波,工程生理学,人体解剖学,组织胚胎学,自动控制,计算机与信息系列课程等,并开设多个专业课程设计,做到教学与实验设计并重。目前国内开设生物医学工程专业的学校,一部分是医科院校,一部分是各大综合类院校。排名前十的有浙江大学、四川大学、上海交通大学、东南大学、西安交通大学、天津大学、清华大学、华中科技大学、南方医科大学、大连理工大学。而在香港大学,生物医学工程学由工程学院与医学院合办,学生将学习到有关工程和生命科学的原理,理解不同类型的先进医学工程系统之设计和运作,掌握工程技术在医学领域的应用。
3医学职业教育可以在生物医学工程专业中寻找“立交桥式”发展契机
医学职业教育类院校,应该与本科院校错位发展。以生物医学工程专业为例,应该培养计算机网络技术服务和各类大型医疗设备的操作与维护方面的专业人才;计算机网络技术包括:数字化医学中心,医学图象处理及多媒体在医学中的应用,生物信息的控制及神经网络生物医学信号检测与处理。要求学生深入掌握电子技术,计算机技术,信息处理理论医学与工程相结合的科研能力,解决生物医学领域中的科学研究,医疗仪器研制,产品开发以及大型医疗设备的操作,维修管理等问题,同时也能胜任其他领域的电子技术及计算机技术。学生主要学习生命科学、电子技术、计算机技术和信息科学的基本理论和基本知识,受到电子技术、信号检测与处理、计算机技术在医学中的应用的基本训练,具有生物医学工程领域中的研究和开发的基本能力。
3.1 生物信息技术 实现生物技术和信息技术以及其他学科的有机结合,发展生物信息高通量、高效、快速的提取方法,发展疾病检测的新方法和新技术,发展研究药物与靶标作用的新方法,发展基因组数据、蛋白质组数据和结构基因组数据的计算机处理、分析和可视化方法,解析生物大分子结构和功能之间关系等,提高生物信息处理、分析和利用的水平,为我国生命科学和生物技术的源头创新奠定基础。
3.2 医学图像与医学电子学 医学图像处理和分析、计算机辅助诊断和治疗、医学物理等,以及生物、医学和工程学等领域理论和方法,并通过这些学科的交叉形成了新型学科。
3.3 生物与医学纳米技术 包括纳米生物材料、纳米生物器件研究、纳米生物技术在临床诊疗中的应用、纳米材料与器件的计算模拟。
3.4 生物与医学纳米技术 生物医用材料研究,用于人体、器官的诊断、修复、替换或增进其功能。
3.5 医学信息学及工程 应用系统分析工具这一新技术来研究医学的管理、过程控制、决策和对医学知识科学分析。
4以生物医学工程为例,探讨医学职业教育的前景
生物医学工程专业修业年限为四年或五年。授予学位是工学学士。就业前景良好,由于科学技术的发展,各类大型医疗设备的应用越来越广泛,大型医疗设备的操作、维修及管理人员是各大医院及公司急需的人才。毕业后可从事医学机构中医疗器械的维护、使用、销售和和医疗电子系统的开发与维护,辅助医生观察、诊断、治疗疾病。职称由卫生部组织统一考试评定,颁发临床医学工程技术(初级士、初级师、中级等)证书。
医学职业教育不仅要解决国家发展急需的基层卫生人才的培养问题,更重要的是要引领区域经济向先进领域拓展,提升地方行业水平。建设西部教育高地,需要在技术类专业中大胆创新,走别人没有走过或者没有走出规模的路。其重要意义体现在以下几点:①医学应用技术类专业虽然具有办学成本高、难度大等不利因素,但也具有技术含量高、可直接转化为现实生产力的巨大优势。②医学应用技术类专业走向产业化,对引领区域经济发展、拓展地方行业布局和提升地方行业水平都具有重要的现实意义。③医学应用技术类人才培育专业群的建成,将为地方输出高素质的技能型人才,同时也能提供高水平的就业岗位,有助于拉动地方经济,整体提高地方生产力。④医学应用技术类专业人才的聚集,与提高区域人才质量、推动地方经济发展进程直接相关。斯坦福大学在成立之初不被看好,但坚持将硅谷建设与学校成长联系在一起,最终成为世界名校就是例证[2]。
5结语
在国家拉动内需、教育优先的有利政策指引下,在医学职业教育领域大力发展医学应用技术专业是切实可行的。用教学做一体化培养医学技术专业人才,为地方医学应用技术产业化发展提供智力支撑,其意义也是深远的。创立医学应用技术专业基本原则是按照专业设计,分步骤解决专业基本格局,建设教学做一体化生产性实训基地,逐步提升专业办学水平和内涵质量,最终构建具有影响力的专业群。在全国众多的医学类高职高专院校中同质化办学的现象非常突出,上海医疗仪器高等专科学校涉足生物医学工程领域外,还没有一所学校开设生物医学工程的相关专业[3]。现代医疗活动是建立在庞大的医疗仪器设备的辅助诊断和治疗基础上的,急需医学工程技术的大量人才。只有大力拓展医学相关技术领域的办学,才能真正在传统医学专业之外办出既有生命力又有制高点的医学职业技术教育。
参考文献
目前,连云港高新技术产业园区以新型化学合成药、现代中药及制剂和医疗器械为主体的新医药产业已具备扎实的基础和雄厚的实力;以碳纤维、硅材料、电子封装材料为主体的新材料产业,以太阳能转化利用的高纯晶体硅材料生产,特别是中科院先进能源动力技术研究中心为主体的新能源产业基础已经形成,正在加速发展。
一、连云港高新区产业发展现状
(一)高新技术产业不断发展壮大
近3年来,连云港高新区共完成新技术、新产品开发500多项,累计认定国家重点新产品64个,省级高新技术产品300多个。区内共集聚高新技术企业65家,有2家企业经科技部认定为国家创新型试点企业,5家企业被认定为国家火炬计划重点高新技术企业。建有国家级重点实验室1个,国家级企业技术中心4个,省级重点实验室(重大研发机构)4个,国家和省级博士后科研工作站17个。建有各级各类科技创新平台120多个,省级以上科研机构68个,占全市总量的一半以上,是苏北地区单位面积拥有创新平台数量最多和质量最高的地区之一。
(二)特色新兴产业基地正在形成
连云港高新区经济总量保持快速增长,产业结构不断优化,特色新兴产业初步集聚并呈现快速发展势头。其中,新医药产业在抗肿瘤、消化道、抗肝炎、妇科血瘀症、糖尿病、中药抗病毒等多个领域技术水平国内领先,已经成为全国最大的抗肿瘤药物、抗肝炎药物生产基地和全国重要的现代中药生产基地;以碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维、差别化氨纶纤维为主的复合材料产业以及硅电子信息材料等居于国内领先水平;新能源产业已构建风电装备、光伏、清洁能源等三大产业链;江苏省新能源装备制造基地也已在高新区内建成。
二、连云港高新区新兴产业发展的基础
(一)新医药产业
新医药产业已基本形成以化学药、中成药为主体,医药包装和医疗器械为特色的现代医药产业体系,成为全市行业集中度最高、竞争能力最强、发展潜力最大的支柱产业,创新能力居全国前列。高新区拥有以创新药物研发与发展研发外包为目标的国家火炬计划连云港新医药产业基地、国家“863”计划成果产业化基地、江苏省医药科技产业园等产业载体,是全国最大的抗肿瘤药物、抗肝炎药物生产基地和全国重要的现代中药生产基地。区内医药企业共承担了11个国家“863”计划项目、18个国家科技重大专项项目和12个省重大科技成果转化资金项目。拥有恒瑞、豪森、康缘药业等从事新医药领域的研发中心6家;拥有千樱医疗设备、天诺光学仪器等医疗器械研发中心6家;拥有江苏豪森、深圳奥萨集团医药研发生产基地及康缘海洋医药中试基地,其中恒瑞、康缘、豪森和正大天晴4家医药骨干企业均进入中国制药工业百强。
(二)新材料产业
开发园区目前已经聚集包括新材料国家高技术产业基地、国家高性能纤维及复合材料高新技术产业化基地等5家国家级科研单位;拥有中复连众、杜仲氨纶、汉高华威等新材料生产企业技术研发中心近60家;在复合材料、电子信息材料、新能源材料、金属新材料、生物医用材料等领域取得一批高水平成果,涌现出一批极有前景的项目和产品。如中复神鹰公司已形成年产3000吨碳纤维原丝和1220吨碳纤维的生产能力,应用于航天、国防等尖端领域的T700/T800级碳纤维已进入中试阶段,初步形成了一批产业特色鲜明、技术水平高、产业关联度大、布局相对集中的新材料产业骨干企业群,并已形成硅材料加工、太阳能光伏电池、电子信息材料生产的特色集群区。
(三)新能源产业
近年来,高新区以国家新能源产业和中小企业科技创新与成果转化示范园、中科院能源动力研究中心、清洁能源创新产业园、省级新能源装备制造基地为平台,以龙头企业科研中心为主体,在核电、太阳能、风电、生物质能、清洁能源方面已经形成和正在形成特色鲜明的产业优势。风电设备领域集聚了国电联合动力、中复连众、杰瑞电子、重山精工等一批创新型骨干企业,形成了集风电整机、关键零部件、控制系统配套发展的产业链。园区的中复连众公司是亚洲最大的风电叶片制造商,其国家级科技项目“3兆瓦海上风力叶片研发”在北京世界“绿博会”亮相获奖,全球最大的5兆瓦风电叶片也已下线;韩国重山精工公司生产的风力塔架出口规模居全球同行业前列。
三、新兴主导产业发展战略重点
(一)新医药产业重点发展领域
重点发展化学合成药领域、新型医疗器械领域、新型化学药品制剂领域、现代中药及制剂领域、海洋生物医药等领域。
一是化学合成药领域,重点发展原料药、抗肿瘤药、心血管药物、肝病药物、多肽药物、麻醉镇痛药。化学制药仍然是目前医药行业中最大的子行业,市场规模较大,化药仿制药及原料药市场前景广阔,近年来全球非专利药市场增长速度是专利药市场的4倍。
二是新型化学药品制剂领域,重点发展片剂、颗粒剂、胶囊剂、注射剂、滋膏剂、贴膏剂等。近年来,西药制剂出口发展迅速,在国内医药市场复杂多变、波动较大的形势下,已成为消化过剩能力、推动国内产业发展的重要力量。
三是现代中药及制剂领域,重点发展中药饮片、妇科药物、儿科药物、心血管药物、骨伤科药物等。近几年来,中成药工业的产值平均年增长20%,利润和利税平均年增长24%,呈现了强劲的发展势头,随着人们对中药认识加深,其市场潜力巨大。
四是海洋生物医药领域,重点发展海洋活性物质提取、海洋药物、海洋生物保健品。随着海洋生物技术的发展,我国海洋药物已由技术积累进入产品开发阶段,未来20年将形成一批海洋药物与保健品,在抗艾滋病、抗肿瘤、卫生保健方面发挥重要作用。
(二)新材料产业发展战略重点
重点发展新型复合材料领域、电子信息材料领域、新能源材料领域、高性能金属材料领域等,形成以新材料研发为先导,涵盖小试、中试、产业化及检测等环节的完整的新材料产业创新及产业链。
一是复合材料领域,重点发展以碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、差别化氨纶纤维为主的复合材料。复合材料是近年来发展速度较快的一种应用材料,这种类型的材料普遍具有良好的工艺性能、较轻的比重、极强的耐候性和耐腐蚀性,因此在多个行业领域都有应用。
二是新能源材料领域,重点发展单晶硅、多晶硅项目,薄膜电池材料项目。连云港硅资源、氯碱资源丰富,水电资源总量充足,为发展多晶硅等能源新材料提供了有利条件。
三是金属新材料领域,重点发展粉末冶金、钢制品、金属加工、铝合金、镁合金等。连云港铁路、高速、港口运输条件便利,可以大量从内陆地区运输钢铁、铝、有色金属及煤炭资源,即将投入的南钢项目可以为产业发展提供原材料。
(三)新能源产业发展战略重点
重点发展太阳能光电领域、风电设备领域、高效照明设备领域、重生物质能设备领域、清洁能源领域,不断壮大规模,形成特色和优势。
一是太阳能光电领域,重点发展多晶硅切片、光伏组件、太阳能电池、太阳能热水器。连云港拥有丰富的硅资源、盐碱化工资源,石英储量和质量居全国之首,为多晶硅生产提供了原料基础,而多晶硅是光伏产业的重要材料。
二是风电设备领域,重点发展风机塔架、风力叶片、发电机组、高速齿轮箱、变压器、控制装置等。风电产业是当前新能源产业中最具有产业应用价值的细分行业之一。作为节能环保的新能源,风电产业赢得历史性发展机遇,发展势头迅猛。
三是清洁能源设备领域,重点发展煤电联产装备、煤气化设备、能源环境装备。连云港有火电、垃圾发电等发电产业,东陇海线辐射的中西部拥有丰富的煤炭资源和火电场设施,为开发区发展清洁能源设备提供了广阔的市场空间。
为了打造国家一流的高新技术产业园区,引导高新技术企业快速集聚,促进科技创新与成果快速循环转化,连云港高新区应大力实施产业高端化战略,着力推动高新技术产业化,逐步形成新医药、新材料、新能源等特色新兴产业竞相发展的产业格局。
参考文献:
①张洁莹.江苏省产业结构分析[J].河北农业科学,2009(06)
一 高分子材料的发展现状与趋势
高分子材料作为一种重要的材料, 经过约半个世纪的发展巳在各个工业领域中发挥了巨大的作用。从高分子材料与国民经济、高技术和现代生活密切相关的角度说, 人类已进人了高分子时代。高分子材料工业不仅要为工农业生产和人们的衣食住行用等不断提供许多量大面广、日新月异的新产品和新材料又要为发展高技术提供更多更有效的高性能结构材料和功能性材料。鉴于此, 我国高分子材料应在进一步开发通用高分子材料品种、提高技术水平、扩大生产以满足市场需要的基础上重点发展五个方向:工程塑料,复合材料,液晶高分子材料,高分子分离材料,生物医用高分子材料。近年来,随着电气、电子、信息、汽车、航空、航天、海洋开发等尖端技术领域的发展和为了适应这一发展的需要并健进其进? 步的发展, 高分子材料在不断向高功能化高性能化转变方面日趋活跃,并取得了重大突破。
二 高分子材料各领域的应用
1高分子材料在机械工业中的应用
高分子材料在机械工业中的应用越来越广泛, “ 以塑代钢” ,“ 塑代铁” 成为目前材料科学研究的热门和重点。这类研究拓宽了材料选用范围,使机械产品从传统的安全笨重、高消耗向安全轻便、耐用和经济转变。如聚氨酉旨弹性体,聚氨醋弹性体的耐磨性尤为突出, 在某些有机溶剂 如煤油、砂浆混合液中, 其磨耗低于其它材料。聚氨醋弹性体可制成浮选机叶轮、盖板, 广泛使用在工况条件为磨粒磨损的浮选机械上。又如聚甲醛材料聚甲醛具有突出的耐磨性, 对金属的同比磨耗量比尼龙小, 用聚四氟乙烯、机油、二硫化钥、化学等改性, 其摩擦系数和磨耗量更小, 由于其良好的机械性能和耐磨性, 聚甲醛大量用于制造各种齿轮、轴承、凸轮、螺母、各种泵体以及导轨等机械设备的结构零部件。在汽车行业大量代替锌、铜、铝等有色金属, 还能取代铸铁和钢冲压件。
2 高分子材料在燃料电池中的应用
高分子电解质膜的厚度会对电池性能产生很大的影响, 减薄膜的厚度可大幅度降低电池内阻, 获得大的功率输出。全氟磺酸质子交换 膜的大分子主链骨架结构有很好的机械强度和化学耐久性, 氟素化合物具有僧水特性, 水容易排出, 但是电池运转时保水率降低, 又要影响电解质膜的导电性, 所以要对反应气体进行增湿处理。高分子电解质膜的加湿技术, 保证了膜的优良导电性, 也带来电池尺寸变大增大左右、系统复杂化以及低温环境下水的管理等问题。现在一批新的高分子材料如增强型全氟磺酸型高分子质子交换膜耐高温芳杂环磺酸基高分子电解质膜纳米级碳纤维材料新的一导电高分子材料等等, 已经得到研究工作者的关注。
3 高分子材料在现代农业种子处理中的应用及发展
高分子材料在现代农业种子处理中的应用:新一代种子化学处理一般可分为物理包裹利用干型和湿形高分子成膜剂, 包裹种子。种子表面包膜利用高分子成膜剂将农用药物和其他成分涂膜在种子表面。种子物理造粒将种子和其他高分子材料混和造粒, 以改善种子外观和形状, 便于机械播种。高分子材料在现代农业种子处理中研究开发进展:种子处理用高分子材料已经从石油型高分子材料逐步向天然型以及功能型高分子材料的方向发展。其中较为常见和重要的高分子材料类型包括多糖类天然高分子材料, 具有在低温情况下维持较好膜性能的高分子材料, 高吸水性材料, 温敏材料, 以及综合利用天然生物资源开发的天然高分子材料等, 其中利用可持续生物资源并发的种衣剂尤为引人关注。
4 高分子材料在智能隐身技术中的应用
智能隐身材料是伴随着智能材料的发展和装备隐身需求而发展起来的一种功能材料,它是一种对外界信号具有感知功能、信息处理功能。自动调节自身电磁特、自我指令并对信号作出最佳响应功能的材料/系统。区别于传统的外加式隐身和内在式雷达波隐身思路设计,为隐身材料的发展和设计提供了崭新的思路,是隐身技术发展的必然趋势 ,高分子聚合物材料以其可在微观体系即分子水平上对材料进行设计、通过化学键、氢键等组装而成具有多种智能特性而成为智能隐身领域的一个重要发展方向。
三 高分子材料的发展前景
1高性能化
进一步提高耐高温,耐磨性,耐老化,耐腐蚀性及高的机械强度等方面是高分子材料发展的重要方向,这对于航空、航天、电子信息技术、汽车工业、家用电器领域都有极其重要的作用。高分子材料高性能化的发展趋势主要有创造新的高分子聚合物,通过改变催化剂和催化体系,合成工艺及共聚,共混及交联等对高分子进行改性,通过新的加工方法改变聚合物的聚集态结构,通过微观复合方法,对高分子材料进行改性。
2高功能化
功能高分子材料是材料领域最具活力的新领域,目前已研究出了各种各样新功能的高分子材料,如可以像金属一样导热导电的高聚物,能吸收自重几千倍的高吸水性树脂,可以作为人造器官的医用高分子材料等。鉴于以上发展,高分子吸水性材料、光致抗蚀性材料、高分子分离膜、高分子催化剂等都是功能高分子的研究方向。
3复合化
复合材料可克服单一材料的缺点和不足,发挥不同材料的优点,扩大高分子材料的应用范围,提高经济效益。高性能的结构复合材料是新材料革命的一个重要方向,目前主要用于航空航天、造船、海洋工程等方面,今后复合材料的研究方向主要有高性能、高模量的纤维增强材料的研究与开发,合成具有高强度,优良成型加工性能和优良耐热性的基体树脂,界面性能,粘结性能的提高及评价技术的改进等方面。
4智能化
高分子材料的智能化是一项具有挑战性的重大课题,智能材料是使材料本身带有生物所具有的高级智能,例如预知预告性,自我诊断,自我修复,自我识别能力等特性,对环境的变化可以做出合乎要求的解答;根根据人体的状态,控制和调节药剂释放的微胶囊材料,根据生物体生长或愈合的情况或继续生长或发生分解的人造血管人工骨等医用材料。由功能材料到智能材料是材料科学的又一次飞跃,它是新材料,分子原子级工程技术、生物技术和人 工智能诸多学科相互融合的一个产物。
5绿色化
虽然高分子材料对我们的日常生活起了很大的促进作用,但是高分子材料带来的污染我们仍然不能小视。那些从生产到使用能节约能源与资源,废弃物排放少,对环境污染小,又能循环利用的高分子材料备受关注,即要求高分子材料生产的绿色化。主要有以下几个研究方向,开发原子经济的聚合反应,选用无毒无害的原料,利用可再生资源合成高分子材料,高分子材料的再循环利用。
四 结束语
高分子材料为我国的经济建设做出了重要的贡献,我国已建立了较完善的高分子材料的研究、开发和生产体系,我国虽然在高分在材料的开发和综合利用方面起步较晚,但目前来看也取得了不错的进步,我们应提高其整体技术水平,致力于创新的高分在聚合反应和方法,开发出多种绿色功能材料和智能材料,以提高人类的生活质量,并满足各项工业和新技术的需求。
参考文献:
中图分类号:F407 文献标识码:A
0 引言
材料是人类赖以生存和发展、征服自然和改造自然的物质基础,也是人类社会发展的先导。特别是现代高科技的发展,更是依赖于新材料技术的进步,如果没有现代超级结构材料的发展,就没有当今世界航空航天事业的辉煌灿烂;如果没有半导体材料的出现,也就不可能有今天计算机技术日新月异的蓬勃发展。
电刷镀技术是近几十年由电镀发展起来的一项新的表面工程技术,从某种意义上可以算是一种特殊的电镀技术,在国家经济建设中起着举足轻重的作用,而稀有金属镀层更是对促进国民经济的可持续发展和加强国防现代化建设具有极其重要的战略意义。稀有金属新材料是新材料的一个极其重要的组成部分。我国稀有金属镀层材料经过几十年的努力,已经在产量和规模方面取得了重大进展。但是我国电刷镀技术与世界先进国家还有很大差距,科研水平较低,对稀有先进镀层开发缺乏力度,尤其是参杂了稀有金属的合金镀层和添加了纳米粉末的,以致我国在电刷镀方面远落后于西方发达国家。
1 稀有金属镀层材料
稀有金属材料是最重要的一类材料。其中镍、钨、钼等元素由于其特殊的耐磨耐高温的性能,在电刷镀行业有着极其广泛的应用。稀有金属材料涉及到结构材料、功能材料、环境保护材料和生物医用材料等,其应用几乎涉及到国民经济和国防建设的所有领域。①稀有金属新材料是新材料的一个极其重要的组成部分,其地位和作用十分突出。大力发展稀有金属镀层新材料,加速稀有金属镀层新材料的研究和开发,对促进国民经济的可持续发展具有极其重要的战略意义。
当今世界,各国相互依存、共生共荣,在稀土问题上应该加强合作,共担责任,共享成果。在未来的岁月里,中国将坚持科学发展观,完善稀土政策,加强行业管理,与国际社会一道,维护公平合理的稀土市场秩序,促进稀土开发利用与资源环境相协调,为世界经济和科技发展作出新的贡献。大力发展高技术含量、高附加值的难熔金属材料,镍、钨、钼,难熔镀层金属在我国的资源很丰富,已探明的储量均居世界前列,特别是钨、钼具有很大的资源优势,这也成就了我国发展电刷镀技术的资源优势。
我国镍矿资源丰富,为镍镀层的应用提供了良好的物资条件。镍镀层具有较高的硬度和耐磨性、耐腐性,所以镍镀层应用很早很广泛。镍基合金镀层的研究和开发应围绕提高材料表面的强度、塑性、韧性、耐蚀性以及抗疲劳等综合性能来开展,新型合金的开发可以通过采用新的合金元素、采用新电刷镀工艺等途径实行。
我国钨、钼等难熔金属制品存在中低档产品供大于求,产品积压等问题,而技术含量高的产品又不能生产或产量很小,或质量达不到要求;缺乏高档管、棒、丝等深加工产品。由于W有高热导性、高温红硬性以及抗氧化等特点,阻止了由高温氧化造成的塑形变形和热粘着,提高了镀层的耐磨性能。除此之外,钨、钼还能做镀层材料与镍发生共沉积,制成镍钨、镍钼合金镀层,其被广泛的应用于各种要求耐磨镀层的场合,Ni-W合金镀层代替铬镀层,可广泛用于轴承、内燃机气缸、活塞环、热缎模、轧辊、钟表机芯和石油容器等领域,尤其是大型机械零部件的修复和军工企业。
2 纳米合金镀层的研究
随着现代工业的发展,对机械产品零件表面的性能要求越来越高,为了满足和适应高速、高温、高压、重载、腐蚀以及某些特定工况下使用的零部件的修复、保护、表面强化、改性等需求,传统的电刷镀技术已显得力不从心,近些年来,纳米技术的发展突飞猛进,电镀技术与纳米技术相融合,必然能够制备性能优良的纳米级颗粒Ni -W 合金镀层,它将在硬度、耐蚀性、抗氧化性等诸多方面比微米级的镀层获得大幅提升。采用纳米高新技术改造、提升传统电刷镀技术以获得的性能优异的纳米复合镀层的纳米电刷镀技术研究成果不断涌现。
一些固体不溶性纳米颗粒如 SiO2、ZrO2、Al2O3等的搀杂,加入大大提高了原镀层的硬度和耐磨性等物理性能。(1)耐磨复合镀层研究方面:徐龙堂等对电刷镀Ni/P包纳米Al2O3颗粒复合镀层的微动磨损性能进行了研究,纳米Al2O3颗粒使复合镀层的结构致密和细化,在磨损过程中起到一定的减轻粘着的作用;②徐龙堂等还用电刷镀法制成含纳米SiC粉的复合镀层,研究表明,在镀液中加入纳米SiC能大幅度提高镀层的耐磨性;③张伟等用电刷镀法制得含纳米金刚石粉的复合镀层,在室温、高负荷下具有优良的抗疲劳和抗磨损性能,其耐磨性是纯镍镀层的4倍。④(2)减磨复合镀层研究方面:尹健对纳米金刚石的镍基复合镀层进行研究。黑粉由超细纳米金刚石粉、石墨及无定型碳等组成,加入含纳米金刚石黑粉后,减摩耐磨性明显提高,使强化后的注塑模具在使用过程中的磨损量减少,摩擦系数降低。⑤(3)耐高温复合镀层研究方面:张玉峰制得了镍基纳米氧化锆电刷镀复合镀层,并测试了镀层的高温磨损性能。结果表明,镀层中的纳米颗粒在高温下能抑制镀层晶粒的长大,在400℃热处理时,最高硬度可达到900HV,其高温耐磨性是基材的5~7倍。⑥
由于不溶性固体微粒在复合刷镀层中的强化作用,使纳米复合电刷镀层表现出耐磨、耐蚀等优异的综合性能,为机械零部件的再制造提供了前所未有的机遇,成为再制造工程技术的重要组成部分。纳米电刷镀技术比普通电刷镀技术的应用范围更加宽广,是电刷镀技术的重要发展方向。
3 结论
我国稀有金属材料经过多年的发展,在高性能材料、新型材料加工技术等方面已取得了重大进展。目前,复合刷镀层的研究还大多仅限于耐磨、耐高温磨损、抗接触疲劳,而对于某些具有特殊功能的复合镀层,如导电、导磁、催化等复合刷镀层国内几乎没有文献报道,由此可见,我国在无论是在刷镀技术还是新电刷镀层的开发都与国外有着较大的差距,这势必对我国国民经济发展和国家工业化建设产生影响。所以说研发新型镀层材料对促进国民经济发展,加强国防建设,提高中国在国际中的地位具有巨大的推动作用。
注释
① 黄伯云. 我国有色金属材料现状及发展战略[J]. 中国有色金属学报, 2004, 14(1): 122-127.
② 徐龙堂, 徐滨士, 周美玲等. 电刷镀镍镍包纳米Al2O3颗粒复合镀层微动磨损性能研究[J]. 摩擦学学报, 2001, 21(1): 24-27.
③ 徐龙堂, 徐滨士, 马士宁等. 电刷镀含纳米SiC粉复合镀层EPMA分析[J].材料工程. 2000, (6): 34-36.
中图分类号:F2文献标识码:A文章编号:1672-3198(2012)06-0065-02
新材料是指那些新出现或已在发展中具有优异性能的先进高性能材料和新兴材料。新材料产业是当今世界各国重点发展的高新技术产业之一,是发展信息、航天、能源、生物等高技术产业的重要基础。
1 镇江新材料产业的发展现状与问题
至2009年,镇江市共拥有各类新材料企业60多家,其中规模以上企业40家左右,实现销售收入187.97亿元,拥有国家级新材料特色产业基地1个,销售收入过亿元企业8家。2010年1-6月实现销售、利税、利润分别达到179.2亿元、15亿元、11.2亿元,增长54.3%、99.2%、103.2%。
目前,镇江市已初步形成新型金属材料、新型化工材料、新型碳材料三大特色板块,此外新型电子信息材料、新型能源材料、新型建筑材料等领域具备了一定的发展基础。同时,纳米材料、玻璃纤维、医用材料、稀土与磁性材料等也在加速发展之中。
1.1 产业集聚规模较大,但层次较低
产业集聚是指同一产业在某个特定地理区域内高度集中,产业资本要素在空间范围内不断汇聚的一个过程。
产业集群可以促进本区域企业努力从事产品研发、管理能力、技术水平的提升,促进中小企业的发展,拉动本地的经济增长,最终达到整个区域乃至于整个社会经济的产业升级。
镇江市的新材料生产主要集中在丹阳碳纤维产业基地、句容重交道路沥青材料产业基地、镇江新区化工新材料产业基地、丹阳高性能合金材料产业基地。产业集聚规模虽大,但层次较低。企业综合实力较弱,缺乏有带动力的龙头企业,企业之间缺乏产业关联度,也没有相应的共性技术服务平台,没有形成有机整体的产业链,高技术成果也未能迅速有效地实现产业化、商品化。但由于新材料研发及产业链相对较短,投资门槛相对较低,自主创新成果较多,环境负荷较小,利润空间大,使得新材料产业成为重点发展方向。
1.2 技术水平有所提高,但差距仍不容忽视
技术竞争力是企业生存与发展的核心要素。新材料产业所拥有的关键技术往往在开发过程中存在较大的难度,但一旦开发成功,却具有高于一般的经济效益和社会效益。因此,技术水平是衡量产业竞争力的一个重要标准。
在镇江市新材料重点产品中,新型金属材料领域的先进有色金属材料、复合材料、航空航天及军工领域特种金属材料是发展亮点。其中巍华合金采用镍基高温合金、钛合金为主要材料,研制开发的多类应用于航空航天及军工领域新型结构件,产品技术水平填补国内空白。新型碳材料领域碳纤维及其制品、高纯石墨碳材两大板块特色明显。其中江苏恒神碳纤维及其制品,技术水平已达国际领先水平。新型化工材料领域初步形成具有一定优势的有机硅新材料、特种工程塑料、重交道路沥青三大领域系列产品。其中,有机硅新材料已经形成从有机硅单体、有机硅混炼胶、硅橡胶较为完整的基础材料产业链。同时,电子信息材料、新能源材料、新型建筑材料以及玻璃纤维、医用材料、稀土与磁性材料等一批高品质、高质量的新材料产品也在加速发展之中,进一步丰富了镇江市特色新材料产品种类。
但是总的来看,镇江市相比国内外技术前沿领域还存在着很大差距。技术研发投入较少,企业核心技术不多,主要靠技术引进,不能适应产业结构调整和技术优化升级的迫切需要,总体上处于产业链的中低端。
1.3 国际经济环境恶化,国内经济现状亦不乐观
企业是处于宏观大环境中的微观个体,经济环境决定和影响其自身战略的制定。新材料的市场需求主要来自国家支柱产业、高新技术产业和现代国防,这些领域的发展为新材料产业提供了一个极为广阔的市场。
受07年金融危机影响,国际经济环境恶化,新材料企业生存面临更大的挑战。而从镇江的经济现状分析,镇江在苏南板块省辖市中较为滞后,与扬州、苏州差距逐渐拉大,并且还落后于大部分苏中、苏北的省辖市。但镇江位于苏锡常之间,地理位置优越,交通便捷,土地资源也较为丰富。
2 PEST实证分析――以江苏宏达新材料股份有限公司为例
2.1 PEST模型变量识别和构建
PEST分析法是战略外部环境分析的基本工具,它通过政治的(Politics)、经济的(Economic)、社会的(Society)和技术的(Technology)角度或四个方面的因素分析从总体上把握宏观环境,并评价这些因素对企业战略目标和战略制定的影响。
2.2 宏达公司实证分析
(1)公司简介。
江苏宏达新材料股份有限公司成立于1992年,主要生产有机硅单体及高温硅橡胶系列产品。公司在国内外建立了完整的营销服务网络,产品已出口韩国、印度、马来西亚、意大利等二十多个国家,产量、销量一直位居行业前茅。
(2)宏达公司历年(2007~2010年)绩效。
由表可知,营业收入08、09年各有增减,但幅度不大,10年明显增长,环比增长速度为51.79%;利润总额08、09年为负增长,10年的环比增长速度虽然为135.19%,但较07年,没有太大的提升;总资产每年均有增长,09年增长幅度最小,为15.37%,10年最大,为131.74%。
(3)政策、经济、社会、技术在产业集群升级中的作用结果/总结。
①宏达公司所处的政策、经济、社会、技术环境。
②政策、经济、社会、技术在产业集群升级中的作用结果/总结。
2007年8月,金融危机席卷全球。在国际经济环境恶化的同时,新材料产业在高速发展时期被忽略的产能过剩、创新能力不够、原料价格过高、劳动力成本增加、人才缺乏等问题逐渐显现出来。这些问题对宏达公司最直接的影响是产品需求量下降和融资环境恶化,具体表现在宏达公司2008~2009年利润总额的负增长。
宏达公司营业收入、利润总额、总资产在2010年均实现跨越式增长,这主要得益于全球经济的复苏、政府部门的扶持以及新材料产业作为朝阳产业的地位。此外,2010年,宏达公司投资0.6亿元的硅橡胶项目通过国家节能专项评审。上述项目可以获得大笔专项扶持资金,再次推动该公司的发展。
3 镇江市新材料产业集群升级的战略及对策建议
3.1 镇江市新材料产业集群企业内部的SWOT分析及战略选择
SWOT分析方法是一种企业内部分析方法,即根据企业自身的既定内在条件进行分析,找出企业的优势、劣势及核心竞争力之所在。其中,S代表strength(优势),W代表weakness(弱势),O代表opportunity(机会),T代表threat(威胁),其中,S、W是内部因素,O、T是外部因素。按照企业竞争战略的完整概念,战略应是一个企业“能够做的”(即组织的强项和弱项)和“可能做的”(即环境的机会和威胁)之间的有机组合。
(1)政府加强组织领导,协调有序发展。
建立由市政府分管领导牵头,其他相关部门负责人分工协作的市新兴产业发展联席会议制度,定期召开工作例会,研究解决新兴产业和重点企业发展过程中存在的突出问题,积极破解产业发展的共性瓶颈问题。充分利用镇江市新材料行业协会,向政府、企事业单位提供双向中介服务,促进技术合作与信息交流。各辖区建立相应的组织领导体制,按照职责分工,加大产业组织协调力度,加强指导和监督检查,确保产业发展目标的实现。
(2)建立合理的人才体系。
选拔培养一批新材料领域的学术与技术带头人和创新型企业家,重奖新型金属材料科技创新。坚持“以人才为本”,采取一些吸引人才的政策,如采取地区津贴补助、个人所得税优惠等措施。同时,鼓励科研人员进行创业。我国新材料研发和生产存在严重脱节,鼓励科研人员创业,可加快新材料的产业化,推动“产学研”协作关系。
(3)拓宽融资渠道,提供资金支持。
完善风险投资机制,以社会资金为主,积极发展创业投资、风险投资、股权基金,推动金融与科技紧密结合。加强资本运作,大力激励有条件的企业上市融资。积极推进与国内外企业及周边地区的技术经济合作,吸引国外企业投资镇江新材料产业,鼓励该市实力较强的骨干企业投资新材料产业,走出一条互利互惠发展新材料产业的路径。
【中图分类号】R274.1【文献标识码】A【文章编号】1004-4949(2012)09-0175-02
随着组织工程和基因工程的发展,GBR、BMP及复合BMP的组织工程骨在临床医学中的应用越来越广泛。现就其在口腔科的应用和发展现状作一综述。
1引导骨再生膜技术在口腔科的应用
引导骨再生膜技术(guided bone regeneration,GBR)是继引导组织再生技术(guided tissue regeneration,GTR technique)的发展和推广。它是采用生物材料制成的生物膜在牙龈软组织与骨缺损之间人为地竖起一道生物膜屏障,阻止软组织中成纤维细胞及上皮细胞长入骨缺损区,确保成骨过程在无成纤维细胞干扰的前提下逐渐完成,最后实现缺损区完全的骨修复[1]。随着生物材料的不断更新,该技术已经越来越完善和成熟,已被广泛应用于口腔科。
引导组织再生技术最早应用在牙周病学中,其后推广到口腔种植外科、口腔修复及口腔颌面外科中。在口腔种植外科中被应用于种植体周围骨量不足的治疗中,为种植体周围骨组织提供足够的、稳定的生长空间,起一定的骨引导的作用。在口腔颌面外科中已被应用于牙槽嵴裂的整复、外伤后造成的牙槽骨缺损的修复以及颌骨囊肿的治疗中。其与复合组织工程骨的联合应用,有望在不久的将来用于修复大段颌骨的缺损[2]。
1.1 常用材料:在GBR中,其膜材料常分为可降解和不降解两种,不可降解材料中常见的有膨体聚四氟乙烯,该材料柔韧性好,易于操作且生物相容性好,此外不可吸收性膜材料还有微孔滤膜、生物性硅酮膜等。但不可吸收性膜由于在人体内不能降解吸收,需二次手术取出,增加了患者的痛苦、医疗费用,而且二次手术容易造成对术区周围组织的损伤,缺点甚多。其逐渐被可降解的生物膜所取代。由此,可降解吸收材料逐渐成为了研究热点。究其在人体中的作用过程,其应满足的条件有:1、有选择性的引导组织生长;2、有良好的生物相容性;3、易于操作;4、降解与引导组织再生在时间上要协调。在现阶段常用的材料有:1、天然高分子材料:胶原膜、冻干异体骨膜、聚羟基丁酸酯;2、合成聚合物材料:聚乳酸、聚羟基乙酸和GA/LA[3]。
1.2复合膜材料: 以往的膜材料起的主要是机械隔离的作用,随着生物技术的发展,人们在膜材料改进的同时,使其与生长因子、诱导剂等相结合,改善其理化性以及提高其生物相容性,使其具有传到、诱导的能力[4,5]。如与骨形态发生蛋白与生物膜复合后引导缺损骨组织再生。
2骨形态发生蛋白以及复合组织工程骨在口腔科的应用
2.1骨形态发生蛋白: 骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)是多功能生长因子,是一组具有类似结构的高度保守的功能蛋白,能够在体内诱导骨和腱样组织形成的因子,并在肢体生长,软骨内骨化,骨折早期及肌腱修复时表达,对骨骼的发育和再生修复以及肌腱的再生修复起重要作用[6]。在口腔科其被应用于口腔种植外科、口腔颌面外科骨的缺损诱导修复,牙槽嵴裂以及腭裂的修复中。其次,随着对其应用的不断深入研究,有望在对颌面部神经的修复中起重要作用[6]。
2.1.1骨形态发生蛋白7:在至今被发现的20多种BMP家族成员中,骨形态发生蛋白7已有研究阶段转入临床应用阶段[7]。现对骨形态发生蛋白7作一重点介绍:骨形态发生蛋白7(BMP-7)又称为成骨蛋白1(osteogenic pro-tein,OP-1)。其已应用于牙槽骨缺损、牙槽嵴裂以及腭裂的修复中。在牙周病的手术治疗中,应用膜引导组织再生技术,依靠膜的屏障作用及牙周膜细胞成骨能力完成牙槽骨缺损的修复,而BMP-7的应用是对修复的牙槽骨起主动的诱导分化成骨的作用。其次,也用于诱导腭裂区骨的形成以及种植体周围骨组织的形成。另外,在用牵引成骨技术治疗先天性或后天性颌骨畸形、下颌骨的缺损修复以及正颌外科中BMP-7都有广泛的应用空间[8,9,10]。其具体优点体现在:其能加速骨痂的成熟、加速骨的矿化前过程,且有关实验表明:其复合骨髓后能明显增强成骨作用,且能代替自体骨的移植。据有关报道:在牙髓组织中检测到BMP-7,其在动物实验中盖髓及诱导牙本质形成能力已被成功证明。
2.1.2骨形态发生蛋白相关载体: 骨形态发生蛋白具有诱导成骨的优点,但要使其充分发挥其优点,必须要与载体复合才能发挥作用。因为其单独在体内使用会很快被稀释及降解。究其载体应具有如下特点:1、组织相容性好,与机体排异反应小;2、可降解或吸收,对人体无害;3、载体的吸收或降解速度也应与BMP的诱导成骨作用相协调,不能降解或吸收较快或较慢。目前应用的载体有:胶原、羟基磷灰石、脱钙骨基质颗粒、α-聚酯。但各自都存在有缺陷,比如胶原无强度,不利于塑形,而且异种胶原可引起排异反应;羟基磷灰石孔径大小及脱钙骨基质颗粒制备工艺影响到其活性发挥的问题等[11,12,13]。
2.2骨组织工程: 组织工程学的创立和发展为BMP载体材料的研究、更新及发展提供了坚实的基础,为诱导成骨及骨的修复开辟了新的研究空间。骨组织工程其材料包括三部分:1、种子细胞,即有成骨潜能的细胞,如:骨膜、骨髓等来源细胞;2、骨诱导因子,如BMP、多肽生长因子等;3、基质支架,一类为人工合成材料,如聚乙醇胺、聚乳酸、钙磷陶瓷等;另一类为天然生物材料,如胶原、珊瑚骨纤维蛋白透明质酸钠等。复合组织工程骨可用于修复牙槽嵴裂、腭裂、颌骨缺损、种植体周围骨缺损以及牙周病造成的牙槽骨缺损;口腔修复科可用于牙槽嵴的增高等[14,15,16]。随着生物技术、组织工程以及基因工程的发展,支架材料与BMP及骨髓基质干细胞的复合以及寻找新的可降解、吸收支架材料成为今后的研究热点。
3GBR与复合组织工程骨的联合应用
单纯的GBR技术难以保证骨缺损区域有稳定的、足够的成骨空间,影响到骨外形的恢复。另外,由于单纯的只起到屏障隔离的作用,不能缩短骨的愈合时间以及加速骨的形成和诱导成骨,而与BMP复合的组织工程骨可以成功的解决这些问题。膜的存在避免了周围组织长入骨缺损区,为骨缺损区的修复提供了稳定的环境;同时,膜的封闭作用也保证了一定骨缺损修复区域内组织工程骨内BMP的浓度,减缓甚至阻隔了其向周围组织中的扩散,加速了其诱导成骨的作用;同时,复合BMP的组织工程骨,其具有诱导成骨的作用;同时,因为其有基质支架,使其同时具有骨诱导和骨传导的作用[17,18,19]。即能诱导骨组织生长。另外,又因为支架材料的作用使植入膜及骨材料的区域不易塌陷,有利于新生骨的爬行、替代,起到骨传导的作用[20]。
4总结与展望
GBR技术与复合BMP的组织工程骨在口腔科的联合应用,能弥补各自存在的技术缺点,有利于其在临床治疗中的广泛开展。但在现阶段所拥有的已应用到临床中的膜和复合BMP的组织工程骨的降解速度以及支架材料的强度能否与骨再生的速度完全适应,还需长期的临床观察。另外,能否人工合成更理想的支架材料以及能否开发出诱导效果更好的外源性生长因子一直是研究的热点。随着其生物技术的发展,相信骨组织工程、基因技术会给口腔科的治疗带来革命性的变革。
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一、引言
联合创新作为产学研合作方式的新型产物,在生物医药领域正受到前所未有的重视,并相继诞生了众多生物医药产学研联盟。联合创新,又称“产学研合作创新”或称“产业联盟创新”,它是一种以产业联盟为纽带的“抱团创新”模式,以产业联盟的形式汇聚“产学研”各方力量,通过联盟协调创新资源形成合力。这种一体化的合作创新模式,可以充分发挥企业在把握市场需求,开发新品,实现科技成果转化方面的创新原动力,以及高校、研究院所在科学研究与原始创新上的技术优势[1]。
二、江苏省医药产业联合创新发展现状
1、发展现状
近几年,伴随着江苏省医药产业的迅猛发展,其自主创新能力也在不断提高。江苏省政府对医药产业联合创新的投入不断加大,并取得喜人成果。2012年,江苏省对产学研联合创新基金、产学研成果转化专项资金、产学研科技支撑等科技计划,共投入经费3. 3亿元,在疫苗、抗体、高端医疗器械、药品研发和生物医用材料等领域开展了一批重大项目,有望投入市场后形成新的经济增长点。江苏省先后共承担了165项新药创制项目,被给予经费超1亿元,项目数和经费数均居全国省份第一。江苏2012年申报新药455个,占全国21.1%,获得临床试验批件98个,占全国18.4%,获批上市新药数19个,占全国11. 6%,均居全国首位,新药创制能力大大提升。医药企业意识到联合创新的重要性,不断深入与高校的合作。如江苏省著名的扬子江药业,与全国50多所高等院校的科研单位建立了合作关系,每年都有一批新药投入生产,其新型药物制剂实验室被批准为首批企业国家级重点实验室。还有济川医药集团,目前已与中国药科大学、南京医科大学等院校达成合作协议,加强在心血管药、儿科中药、妇科等专利产品的研发,目前已申报专利5个,获批1个,有8个新产品在国家FDA待批,近20个品种正在研发试验中。
2、存在问题
(1)联合创新合作层次低。目前联合创新的组织机构都是自发形成的,在大的层面上缺乏统一的宏观指导,组织形式过于松散,难以形成合力,从而阻碍项目的进行。联合创新以短平快项目居多,高层次战略性合作少,对药品的研发依赖仿制,缺乏自主创新能力。在利益的驱动下,低水平的重复生产现象屡见不鲜。如此低层次的联合创新无法体现国家战略目标,也无法满足产业发展需求。
(2)风险承担与利益保障机制不完善。联合创新的基本动力是利益的分配,只有公平的分配与合理的权益保护,才能保证联合创新各方的积极性和新结构的稳定。政府、企业、科研单位对技术价值的认识不一,导致各方权益不能协调,企业希望政府加大对知识产权的保护力度,科研单位希望企业加大资金投入和更多的承担风险,政府需完善利益保障和风险承担机制[2]。
(3)联合创新管理体系不健全。联合创新各方的主管部门不同,运行机制不同,运行过程中容易产生分歧。产学研各方分属经贸委、科技局、教育局等系统管理,缺乏统一的规划和管理机构,推动联合创新的管理制度、政策、运行机制等都还不够完善。我国迄今尚未制定颁布有关联合创新的法律法规,对产学研联盟的法人地位、性质和作用缺乏明确的法律支持和保障。
(4) 企业自身研发能力薄弱。江苏医药企业自身研发水平薄弱,技术创新过分依赖对外引进,并难以对引进技术进行消化吸收,从而在产学研联盟领域也处处受限,难以与高等院校、科研院所等机构形成有效对接。技术层面无法突破固有套式,继而无法形成新的技术增长点,科技成果转化的经济效益也无法体现,使得江苏医药企业在生产、销售、二次研发等环节上处于被动位置。
(5)联合创新的信息沟通不畅。大多数企业存在与科研院所、高等院校取得联系困难的问题,而大多数科研院所、高等院校也存在与企业的联系缺乏、不知道企业的需求、对市场不了解的问题,导致科研成果不具备较高的市场价值、已取得的创新开发成果信息难于传递出去。如何实现双方的信息沟通,使其保持畅通的联系是江苏省医药产业联合创新亟待解决的问题。
(6)政府在联合创新中发挥的引导作用不够。联合创新的实践涌现出了一些新的组织模式,政府的宏观管理方式要及时做出相应的调整,完善引导联合创新的政策环境。服务于联合创新的信息渠道分散,信息网络不畅通,政府应健全促进联合创新的公共技术平台和服务体系。对政府重点支持的联合创新形式缺乏导向性的审核标准,支持的条件不明确,政府资源配置对联合创新的引导作用有待加强。
(7)联合创新缺乏系统稳定的金融支持。医药产业联合创新项目具有高风险、高投入等特点,决定了需要比其他行业更多的融资。目前,江苏医药产业联合创新的资金来源以企业自筹和政府支持为主,由于金融机构风险防范的要求高,医药产业缺乏金融工具的支持,导致医药产业联合创新项目的每个环节都缺乏资金,融资渠道不够顺畅,制约了联合创新项目的发展[3]。
三、江苏省医药产业联合创新运行机制分析
1、动力机制
政府的支持和推动是医药产业联合创新的重要动力来源。政府政策的配套措施能为医药产业联合创新提供良好的环境土壤。以政府为主导,利用其强大的信息网络优势,完善医药产业联合创新的网络环境,加强行业技术中心、医药研究中心、技术转移中心、成果分享中心的建设,促进创新在各个环节的合理分工与联合,以加快网络化、社会化、高速化技术创新中介服务体系的建立,以加快联合创新过程中的信息传递,提高医药产业联合创新的效率。
2、模式选择
政府在医药产业联合创新中居于主导地位,可以调动各种科技创新资源,为企业与高校、科研院所的对接,洽谈创造机会,从而形成创新合力,整合现有资源,突破科技资源不足的瓶颈约束。通过一对多、多对多的全方位、深层次合作,来满足合作的多向性目的,达到培养人才,提升创新能力,获取经济效益等多重目的。同时应注重形成以市场为导向的医药产业联合创新合作,实现以市场为导向,以联盟为方式,以利益机制为纽带的合作,最终形成互利共赢的新型产学研合作模式。
3、伙伴选择
江苏省从事医药制造领域研究与开发的高校与科研院所众多,科技实力雄厚,像南京大学、南京医科大学、南京中医药大学等医药科技实力均居全国领先地位,应当首先鼓励强强联合,具有研发优势的企业和研究实力较强的高校与科研院所联合形成产业核心,并进行产业关键技术的研究与开发,逐步衍生出一系列与之合作,进行上下游研发合作的各种类型企业和不同产业之间的技术关联与产品配套的规模化联合创新。
4、分工机制
企业要积极参与医药研发基础研究。基础研究和应用研究是密切相连的,企业在获得基础研究后方能为商业应用打下基础。对于想提高自身原始创新能力的企业而言,参与基础研究可以拓宽研究视野、发现产品的新应用领域,可以促进产业整体创新能力,从而为加大研发力度提供可能。因此应当在合作分工中明确企业要参与该领域的基础研究,光靠科研机构单方面的研发会导致研发的产品不能适应市场的需求,与实际脱轨等问题。
四、江苏省医药产业联合创新发展策略
1、理顺联合创新成员间的关系,促进实质性高层次合作
江苏省医药产业联合创新成员间应选举成立董事会、专家委员会和秘书处等部门,定期召开例会,规划联合创新的发展战略,充分调动各单位的积极性,实现资源共享、优势互补的深度合作机制,改革高校科研人员评价与奖惩制度,杜绝急于求成的短期行为。从而为提升江苏医药技术创新综合能力、打造超大型民族医药企业提供保障。
2、建立利益和风险共担的医药产业联合创新机制
科技成果转化具有高风险性与高收益性同在的特点。可以采用技术入股、提成、技术持股、年终分红等利益挂钩的分配方式,把合作各方应得的报酬与医药研发市场化成果,企业的经济效益,项目的产业化成功率挂钩。让高校和科研机构充分加入到医药生产领域和市场化阶段,反之也要让医药企业充分融入到药品研发过程中,通力合作,促进风险多方承担,利益各方共享的分配机制的建立。
3、建立促进联合创新的平台
加大力度整合药物研发中心、重点学科、重点实验室等资源,通过建立联合创新信息网建立共享平台,为企业和校内部门提供便捷服务。在科技项目申报、科技项目研发、科技成果转化、联合实验室共建、博士后科研工作站建设、信息资源共享等方面提供广泛合作机会。建立人才流动机制,促进高校和企业的人才互动。
4、创新服务体系建设,促进信息沟通
创新服务体系建设,应强化行业协会、协调机构、各类学会等行业组织的作用,充分发挥它们在信息沟通、产学研运行、市场需求把握、技术引进、培训评估和举办大型行业性会议方面的优势,完善公共信息服务平台体系和科技中介服务机构发展的法律法规建设,规范其市场行为,促进资源的有效整合。其中,对于权威咨询机构应重点培育扶持,支持科技中介模式创新,并鼓励科研机构组织成立中介服务机构。
5、加强医药产业高技术与高附加值产品研发
目前江苏省的医药产业技术创新能力较弱,原创产品少,产品的技术含量与附加值不高。高校、科研院所在医药学科上具有优势,企业要加强医药领域联合创新建设,加强产业内关键核心技术的研究,再通过整合其他外来的高新技术,提高医药领域内产品研发、医药推广、人才培养等方面的综合配套能力,从而提升医药产品的技术含量与附加值。
6、增加医药产业技术创新与合作投入
企业技术创新能力的提高与产品的技术含量需要大量资金来作保证。企业通过开辟新融资渠道,发展风险投资基金,获得更多资金用于研发与合作投入,此外,高校、科研院所通过积极与企业联合申报项目,寻求各级财政资金支持。各联合方通过共同努力,发挥各自优势,促进江苏省医药产业的技术创新投入,提升产业整体技术创新能力。
五、结语
医药研发产业具有高投入、高收益、长周期、高技术、高风险、重效率等特征,是我国重点发展的新兴战略性产业之一,已逐步成为全球新一轮发展竞争的焦点。江苏省医药产业起步较其他省市略晚,发展形式基本属于规模扩张型的粗放式发展,技术创新乏力,企业、政府和科研机构要通力合作,打造高层次联合创新战略合作平台,实现产学研联盟向战略联盟的升级,从而进一步提升江苏医药产业自主创新能力。
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【作者简介】
吴松强(1975-)男,湖北汉川人,南京工业大学经济与管理学院副教授,硕士研究生导师,南京大学管理学院博士后,研究方向:企业组织理论与创新管理,科技政策评价与管理.
中图分类号:S949.777文献标识码:B文章编号:1674-9944(2013)10-0029-03
1引言
柚木又名麻栗(台湾)、紫柚木(云南)、胭脂树、石盐(海南),为马鞭草科,是热带地区的主要造林树种,引进我国已经有170多年的历史。因为木材材质优良,花纹美丽,所以被称为世界上最珍贵的用材之一。但是,柚木的种植避免不了病虫的危害,所以,做好罗甸县柚木的病虫防治工作就成了柚木种植工作人员刻不容缓的工作。
2柚木的基本特征
2.1形态特征
柚木高可达40~50m,胸径可达2.4m的半落叶或落叶大乔木,树干圆满通直,树皮呈浅棕色或灰色,内皮白色,呈椭圆形或是宽卵形,叶面多数为粗糙的绿色,网脉和主侧脉的下部是凸起的形状,布满了星状或是紫色小点和分叉毛,幼时叶子则为深浅不一的红色。柚木的花为两性,幼时为白色或是乳白色,直径0.7~0.9cm,由二岐聚伞小花序组成的大圆锥花序腋生或项生,长度达到50cm。
2.2生物与生态学特征
柚木属于虫媒花植物,花期为5~9个月,多在雨季开花,但是柚木一般同时开花的数量很少,而且如果是单朵开花花期仅有10h,而最佳的授粉期也只有3h。再加上受多雨、台风、授粉昆虫不足、自交不孕率高、单多开花花期短等因素的影响,柚木的坐果率也偏低,所以,在这个时期一定要注意对柚木的保护和授粉期的把握。一般而言,柚木的实生林个体的正常开花期是8~10年,但也有27年都未开花的优树记录。开花早的柚木个体由于第一次开花通常是从顶芽开始,会导致主干分叉,所以,主干材较低。柚木的价值分析
3.1柚木的用途
柚木的材色悦目,纹理美丽,可以用作高级贴面板或是高级家具、室内的天花板和装饰板、乐器的外壳材料等。柚木的抗白蚁性和耐腐蚀性强,所以常用作建筑桥梁、船舶、海港码头等,也是军需航海和世界船舰的重要用材,用柚木制作的甲板就算被阳光暴晒、海水侵蚀等都不会开裂,也不会弯曲。柚木也具有耐酸碱性,可以用作制作实验室、桌椅等。柚木的干后尺寸具有较好的稳定性,所以也可以用作仪器箱盒、耐磨优质地板等。柚木是唯一一种可以适应沙漠的极度干旱条件的木材,也被用于中东地区的石油矿地用材。柚木制作的物品还可以在户外使用,柚木本身也具有绿化环境的功效和医用价值。
3.2柚木的经济价值
柚木原木的质量和大小决定了柚木的经济价值。据有关数据显示,3类柚木原木在1990年的离岸价位为998美元/m3,但到2000年就已经达到了2154美元/m3,而木材市场柚木的价格也在以每年8%的速度增长。另外,在印度、缅甸等地,柚木的经济价值也是很高的。现在,国内的柚木原木全都是从缅甸进口,价格为人民币105.2万元/m3。而且木材市场的价格还会不断上涨,柚木的经济价值也将日趋凸显。
3.3柚木生态效益
柚木人工林有较好的生态效益。以35年生柚木人工林与37年生娑罗双人工林为例,种植柚木人工林有利于土壤有机质的积累和土壤肥力的恢复,虽然娑罗双人工林每年归还土壤的枯枝落叶比柚木人工林高473%,但0~30cm的土壤有机质含量柚木人工林和娑罗双人工林分别为3%和15%,其它各层的有机质含量也以柚木人工林高,柚木每公顷土壤有机质含量比娑罗双多210t;种植柚木有利于水源涵养,柚木叶大,易腐烂,柚木人工林的持水量比娑罗双人工林高20%,水分平衡比娑罗双高出432倍,长期持续经营的柚木人工林地,林下土壤机械组成与分布,pH值无显著变化,有机碳化合物与阳离子交换量均有所增加,说明柚木长期种植,土壤无明显退化迹象。
4柚木常见的病虫害情况
罗甸县2010年开始引种栽培试验,目前在罗甸县中南部、南部的龙坪镇、八总乡、红水河镇、罗苏乡、罗妥乡、茂井镇、凤亭乡、班仁乡等8个乡镇均有分布,现全县柚木种植面积达到13500亩。柚木在栽培种植过程中会因环境、气候、季节等因素的影响而产生这样或是那样的病虫害情况,不同的病虫害情况的出现会对柚木的生长造成不同程度的影响。
4.1柚木的病害情况
(1)白绢病。这种病又称菌核性根腐病,由Pseudomnas sp引起,常出现在8~9月份的阴雨天,发病率高达40%。发病的苗木接近土壤的部分病变为褐色,根皮腐烂,叶片会逐渐枯萎。
(2)青枯病。青枯病是由Pseudomonas solanaceaeum引起,一般在柚木生长的6个月到2年之间发病。发病的柚木初期叶面会变黄,失去光泽,最后枯萎死亡。
(3)叶锈病。叶锈病是由Oliveatectonae引起,主要发生在苗木、幼林和成林的树叶上,造成树叶的严重掉落。发病时可以发现叶面颜色变黄或是有小块的枯斑,叶背成片处会产生铁锈色的夏孢子。
4.2柚木的虫害情况
(1)柚木野螟。这种虫害对柚木的危害十分严重。野螟是专吃叶肉的雕叶虫,严重的时候整株叶片的叶肉都会被吃光,就像是被火烧过一样,是引起柚木增长损失和性状变化的原因。
(2)柚木弄蛾(全须夜蛾)。这种虫主要食取的是嫩叶处叶肉的叶脉,严重时整片叶就会只剩下几根主脉。
(3)柚木钻心虫(柚木豹蠹蛾)。这种虫害主要危害柚木的主干,严重时虫口以上的部分会枯死,导致柚木容易被折断。
(4)螟蛾。这种虫害跟柚木野螟相似,幼虫时专吃叶肉,只留下叶脉,严重影响柚木的生长和光合作用的进行。
(5)黑翅土白蚁。这种虫害主要危害柚木的枝干和根系,造成柚木的生长枯萎,严重的会导致柚木枯死。
5柚木病虫害的防治技术研究
5.1柚木病害的防治措施
5.1.1白绢病
白绢病是一种习惯生长在根部的病菌,以菌核或是菌丝体在病根上或土壤中越冬,第2年温度合适的时候就会产生新的菌丝体,并在土壤中依靠地表水流进行传播,菌丝则在土中蔓延,浸染苗木的根茎或木根。这种病菌喜高温,所以多在高温多雨的季节产生,6月上旬开始发病,7~8月为发病的高峰期,9月末则停止发病。针对此病发病的初期可以用1%的硫酸铜或是5%的石灰水浇灌柚木的苗根,使用的有机肥料也要充分腐熟,栽培工作人员也要及时地对染病的柚木进行修剪,严重的要及时拔除,以免影响未染病的柚木。拔出的柚木要进行烧毁,拔除的土壤处也要用石灰进行消毒,防止病菌的再度滋生。
5.1.2青枯病
这类病菌一般在10~41℃下生存,最为旺盛的温度为35~37℃。一般来说在20℃时就开始发病,当地表的温度超过20℃时发病就十分严重了。针对这类病症首先要保证使用的有机肥料充分腐熟,不能用种过花生、茄科等作物的土地进行柚木的育苗。对刚染病的柚木采用病部切除,并用2%的福尔马林进行消毒。对于染病严重的柚木要及时清除并烧毁,同样采用石灰对土壤进行消毒处理。
5.1.3叶锈病
锈菌在形态上具有多型性,在生理上具有变异性和专化性,发病时还伴有夏孢子、转主寄生等远距离传播的现象,这类病菌是真菌中最为复杂的一种。一旦发现染病的柚木要及时清除病叶和病枝,并烧毁。对清除病叶和病枝的柚木用03度的敌锈钠、石硫合剂等进行叶背喷雾,或是选用具有抗锈病的无性系或是种源进行育种,防止柚木再次染病。
5.2柚木虫害的防治措施
5.2.1柚木野螟
这类虫害的头部呈暗黑色,头顶有白色的鳞毛,触角为褐色,胸部还有棕色的鳞片,翅膀为白色半透明,并伴有紫色的闪光,前翅的前缘部分是褐色,中室还有两个小白点,后缘和外缘都有一褐色带。一般是在4月上旬开始出现幼虫,5月中旬为活动鼎盛期,到下旬就开始化蛹,经过10d左右的蛹期就会有7d左右的卵期,7月下旬至9月中旬就是第二代的害虫期,到9月中旬虫害基本就结茧过冬了。这种虫只在夜间寻偶觅食,白天一般都是静伏在杂草或是树木中。所以,可在夜间用50%的杀螟松乳剂1000倍液或是90%的敌虫白进行喷杀。也可用对柚木野螟具有较强毒杀作用的青虫菌粉进行毒杀,一般3~4d今后可以有80%~90%的毒杀率。除了对虫害进行毒杀之外还可以在柚木的幼林时期就做好防御工作,时常除草,破坏虫害的生存环境。
5.2.2柚木弄蛾
这类虫害的卵为长椭圆形,在柚木的叶上呈现出乳白色;初孵幼虫也是乳白色,头部呈黑色,取食完成后就会变成绿色;化成蛹后会由浅绿色逐渐变成红褐色,接近羽化时就会变成黑褐色,雌蛹长16~20mm,雄蛹长15~19mm。6月中旬到7月中旬为虫害的高峰期。幼虫多在清晨至上午进行孵化,成虫则多在夜间羽化。这类虫的危害虽不及柚木野螟,但是如果不及时防治还是会对柚木的生长造成危害。对这类病虫在柚木的苗圃或是幼林时期也可以用50%的杀螟松乳剂1000倍液或是90%的敌虫白进行喷杀。但在成林郁闭的林分则需用青虫菌或是白僵菌进行防治。除了做好对病虫的防治工作外,最重要的还是要在柚木幼林的时候就加强除草等工作,破坏虫害的生存环境。
5.2.3柚木钻心虫
这类虫害主要生长在亚热带至温带南部,成蛾雄体前翅中部有一个黑斑,下面有3个小黑点,腹部为瘦圆筒形状。雌体前翅为灰黄色,像长方形,外边缘有7个小黑点,后翅呈白色,腹部则为灰白色的纺锤形。这类虫害在10~15℃时活动最为猖獗。针对这类虫害可以用乐果液等具有较强刺激性的农药注入虫孔,并用泥团将虫孔封闭,将虫害毒杀在虫孔中。也可以用粘性较强的毒饵堵住虫眼,将幼虫熏死在里面,为了防止对幼虫的清除不够彻底,还可以在树干上涂上石灰,防止遗漏的成虫产卵,危害柚木的树干。
5.2.4螟蛾
这类虫害长约20mm,前胸是黄褐色,中胸和后胸都有2个黑色的刚毛瘤,胸部背面每一节就有4个刚毛瘤。成虫前翅是浅黄色,有2条红褐色的波纹状,多在夜间外出觅食。这类虫害跟柚木野螟一样,专吃叶肉,所以,对这类虫害的幼虫也可以用50%的杀螟松乳剂1000倍液或是90%的敌虫白进行喷杀。但如果是成虫则就需要引出它的天敌(赤眼蜂)进行生物防治或是用药剂熏杀。
5.2.5黑翅土白蚁
这类白蚁的有翅成蚁一般被称为繁殖蚁。每年的3月份开始出现,4~6月份则出现羽化孔,在雨前或闷热天气的傍晚7点左右就会爬出羽化孔,群飞天空,停下来后就会成对地钻入地下筑巢,繁殖后代。这类虫害对柚木的生长也极具危害,所以,在育苗前就要做好防备工作,用50%的辛酸磷500倍液在育苗的圃地进行施撒,同时还要翻挖土地20cm左右,以便药液能够深入土壤中,有效防止黑翅土白蚁的产生。如果防御工作没做好导致白蚁的出现就必须要及时进行除虫。常见的方法就是直接用10~20g的蚁灵对白蚁的巢穴进行喷洒,或是对白蚁进行引诱捕杀,还可以利用白蚁的天敌螳螂、穿山甲、蜘蛛等对白蚁的繁衍进行控制。
6结语
除了柚木的病虫害以外还有柚木的苗圃虫害,如食叶害虫、大蟋蟀等,这些虫害也会对柚木生长造成危害,必须做好防治工作。另外,不管是病害、虫害还是苗圃虫害,首要的工作就是必须要在柚木的育苗时期开始就做好各方面的防御工作,如勤除草,时常关注柚木的生长情况等,彻底破坏病虫害的生存环境,降低病虫害的发生率。这样既可以减少后期病虫的防治工作,也可以减少对柚木造成的危害,让柚木能够更好地生长。
参考文献:
[1] 陈之卿,吴士雄.柚木弄蛾的初步观察[J].热带林业,1978(2).