保护濒危动物的办法范文
时间:2023-11-07 17:53:46
导语:如何才能写好一篇保护濒危动物的办法,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:濒危物种,保护,生态破坏
一、濒危物种的概念
什么是濒危物种?从字义理解,是指接近危险状态的那些物种。科学上说,是指种群小,野外数量不增的生物类群,这里有两层含义,其一,种群小,是指组成该物种种群总量的个体数量少,或者数量有限。但如果要问种群数量要低于多少才能认为是数量少呢?我们认为,不同的生物种类应有不同的准则。近年来有人提出最小有效种群的概念,有助于对此的理解。其二是野外数量不增。对有的长期适应进化,处于自然平衡状态的种群,其数量可能是不增的,对于有的受环境胁迫和人类干扰而处于退化状态的种群,其数量也可能是不增的;野外数量不增,可能意味着数量平衡,也可能意味着下降,如果这样的种又是上面所指的小种群,那么,就可称之为濒危物种。但真正要确定濒危物种,还要靠相关领域的专家集体完成。目前,确定一个物种是否是濒危物种的依据主要有,一是由世界自然保护联盟(IUCN)编制的濒危物种红皮书(Red Data Book)及其相关的红色名录。二是根据濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)制定的濒危物种名录;三是《国家重点保护野生动植物名录》,该名录是国内有关专家,参考IUCN红皮书的内容,制定国内的红皮书,而后,以此为基础,根据我国有吴生物保护的法律而制定。在上述几种不同的名录中,对濒危物种又各自分为不同的等级。例如,我国出版的动物红皮书使用了灭绝、濒危、易危等级别(解众,汪松,1995;解众,陈焰,1997),不同濒危等级的制定可用于不同的场合。随着环境的不断变化,物种的濒危状况处在经常的变化状况,上述濒危物种名录需要不定期更新,这要有相应的专家组织来完成,表1是我国红皮书中选定的濒危动植物种类。通过与我国现存各类生物物种相比较(钱迎倩,1994),大致反映出不同类群生物的濒危状况。
二、濒危物种的保护
物种的保护,一般有三种主要类型,即自养保护、圈养保护和基因保护。
自养保护,即保护区保护,是指自然生态系统状态下保持物种的自然生长状态,使之不受环境及人为活动的干扰。建国以来,我国的保护区事业有很大的发展。目前我国自然保护区的类型主要有四大类,生态系统自然保护区、野生动物保护区、珍贵植物及各种植被自然保护区和自然历史遗迹保护区。从1956年开始建立我国第一处自然保护区,截至1992年9月,中国已建立保护区708处,总面积5609万公顷,占国土面积的5.84%(李渤生,1994);截至1996年底,中国已建立保护区7”处,总面积7185万公顷,占国土面积的7.19%(政府白皮书,1996)。《生物多样性公约》、《中华人民共和国自然保护区条例》和《中华人民共和国野生动物保护法》等的颁布为物种保护提供了法律依据。
圈养保护,即公园保护,指利用动物园、植物园以及相关的国家公园将动植物限制在特定范围内进行保护。以动物园的发展为例,1985年中国动物园协会成立以来,我国动物园发展很快,目前全国动物园和公园动物展区有170多处,其中具有一定规模的动物园有28个(李渤生,1994)。动物园的建设和发展为濒危动物设立了避难所,对动物的饲养、繁育、实验动物的研究、动物保护和动物学知识的宣传起到了重要作用。,生态破坏。
基因保护,即基因库保护,指利用分子生物学和遗传学技术将生物的遗传基因保存下来的方法。例如,中国农科院系统的作物种质资源库和在青海省建立的国家作物种子资源库等等。
三、濒危物种的研究
九五以来,国家自然科学基金委员会的系列调研报告陆续出版,如《植物科学》、《动物科学》、《生态学》发展战略等,发展战略对生命科学的项目申请起宏观调控作用。生命科学部在九五期间支持的重点项目中,包括“原生动物进化和多样性”、“川、滇、藏交界地区陆栖脊椎动物系统演化的研究”、“重要植物类群区系演化的研究”、“重要生物类群的分子系统与基因进化规律的研究”、“中国珍稀濒危鸟类的生态适应机制及保护对策”等等。上述项目与我国涉危动植物的保护有着密切的联系。,生态破坏。这些项目的实施将在多大程度上推动我国保护生物学的研究,有赖于项目组主持人及相关单位科研处的共同努力,同时也关系到下个世纪初我国生物保护事业的发展。九五期间,重大项目“中国关键地区生物多样性保育的研究”也已开始批准实施,本项目将对生物多样性、物种濒危机制与保护开展研究,其研究结果对我国濒危物种的保护、生态系统的持续维护提供理论支持。“三志”在九五期间被基金委特批为重大项目继续给予支持。
四、分析与讨论
一般来说,濒危物种是一个相对的概念。物种不是从它产生那一天起就进入濒危的,而是有它自身的发展过程。另外,有的濒危物种也不一定总是处在濒危状态,也可能从濒危状态转向正常。因此,确定一个物种是否为濒危物种,除了上文提出的野外种群小,且数量不增两个必要条件外,还要对物种产生濒危的外在原因和内部条件进行全面分析,这样,才能给出客观准确的判断。我们清楚,虽说IUCN确定了红皮书和红色名录,我国也制定了重点保护动植物名录。这些名录也是需要不断修订的。,生态破坏。不仅应该关注名录内的物种,那在名录边缘的物种,也是需要认真对待的。,生态破坏。
在已经确定的濒危物种名录里面,那些物种是否得到有效保护,还有什么科学问题值得探索,是当前的紧迫问题。,生态破坏。我国保护区建设虽说已有很大发展,但不可能把所有的濒危物种都划入保护区内。,生态破坏。而且,保护区建设,保护区管理的研究是我国的薄弱环节。已经划入保护区的物种,其保护状况如何,有无值得深入研究的理论问题,跟其他发达国家的保护区理论研究有多少差距,是需要关注的。对没有划入保护区的圈养生物,既要开展其生物学、保育繁殖的研究,有条件的,还可能移栽或放归野外。对有的物种,可以使用野外保护和圈养保护相结合的办法。东北虎、朱鹤的研究可称为两个特例。
本文重点分析了濒危物种的确定准则,濒危物种保护的三种主要类型,即自养保护、圈养保护和基因保护。对自养保护的物种、保护区理论的研究、保护名录的编制、物种濒危状况和机制的研究是主要的研究领域。圈养保护的物种,有条件的可以开展保育和繁殖的研究、实验动物的研究、以及各种实验生理学和实验生态学的研究。对基因保护的物种,要开展保护方法、保护种类和保护机制的研究,要健全完善的法规,并争取跟国际接轨。中国的环境状况要靠自己的能力来改善,中国应当有能力改善环境状况,也同样有能力保护濒危物种。使物种保护和研究工作早日赶上国际水平。
参考文献:
[1]王加连,刘忠权.江苏盐城国家级珍禽自然保护区生物多样性保护现状与对策[J]安徽师范大学学报(自然科学版),2006,(05).
[2]安慧,崔萍,覃勇荣.关于木论国家级自然保护区环境教育模式的思考[J]现代农业科技,2010,(15).
篇2
从八十年代末开始,中国逐渐从野生动物资源的主要出口国,变成当今世界上最大的野生动物资源进口国之一。在国际上,非法贸易的野生动物的价值仅次于走私,是全球第二大走私对象。而导致这一切的不仅仅是暴利,还有监管不严以及对于贫穷的无奈。
零散而来的车辆、市场内禽畜的凄惨叫声,让这里显得诡异冷清……5月9日凌晨4时许,从化市太平镇兴富综合批发市场,并没有出现平常的热闹场景。知情人口中的野生动物交易非法中转站,为什么在这一天安静了下来?
黑幕下的交易
5月8日晚,记者趁着夜幕来到位于广州北面46公里的从化市太平镇。传说在这座城镇里有一个专做野生动物交易的市场。对外的名称为:太平镇兴富农副产品综合批发市场。
“阿姨,你知道兴富野生农副产品市场怎么走吗?”初入太平镇,以免打草惊蛇,记者特意找到街市中卖水果的老板打探消息。但问题一出口,旋即遭到猜疑。“都十点了,这么晚去那儿干嘛?”
还来不及回答,她又来一句:“你是干嘛的?”同时,眼睛上下打量着眼前的陌生人,不难发现,她对记者的到来充满警惕性。当记者以“过来找个朋友”为由打圆场时,她只抛下一句:“那里没什么好看的,要去也明天白天去。”眼看问不到路,当记者正准备抽身离开时,所幸,旁边一位买苹果的顾客热情地为记者指明了方向。
广州市森林公安局一位警员向记者讲述这个市场的生态:这里作为野生动物非法贸易的中转站已是公开的秘密。在市场方圆两三公里内,甚至有一些专门巡逻的线人,一有异常迹象,就会向老板们上报。
由太平镇商业步行街走到兴富农副产品综合批发市场仅有十分钟的路程,但夜幕之下,两者间的通道却不怎么光明。走过一段没有路灯的水泥路,迎面的是车灯闪烁的新平路,来往的车辆中不乏大型货车。不远处就是目的地。
来到写着“兴富农副产品综合批发市场”大字的招牌下,一条长约一百米的车道直通市场,走在路上,车声渐远,这条道似乎将外面的车声嘈杂与里面的一切隔绝。
进入市场,一阵强烈的腥臊味扑鼻而来,走了一圈,卖的基本上是各类禽畜,与农副产品无关。时间是晚上十点半,尽管夜幕袭人,但绝大多数的商家还没打烊,他们或懒洋洋地躺在外面乘凉,或一群人围着打牌,似乎这只是中场休息,等待下半场的开始。
凌晨四点半,当记者从镇中心的宾馆回到市场时,发现进出的车辆有所增多,估算了下,每三分钟就有一辆车进出。其中以本地粤A牌照居多,但也不乏湘M、赣D、吉A等外地车。但这一现象与此前知情人告知的“忙得常常堵车”相去甚远。
这位广州市森林公安局的知情人此前曾对记者表示,凌晨时分到早上六点,是市场最为忙碌的时候。来自省外的大卡车运载野生动物而来,而广州及珠三角的面包车、汽车则过来取货。特别在凌晨4时左右,车水马龙的热闹将会达到顶峰。而在白天这里没什么生意可做,只有一些散客,老板们躺在椅子上,慵懒欲睡。
尽管车来得少,不过里面的生意照旧。每当一辆大货车驶入,众多商家就会拉着拖车或开着电动车前来分货。取了货,有的商家直接装上面包车往外送,也有的商家放到店里面。期间大家互不干涉,交谈也不多,各自忙着自己的生意。
虽然大多数人或多或少地忙碌着,但记者的出现仍让不少人提高警觉,并投来异样的眼光。“我当时背了一部相机去,结果就遭到周围人的驱赶。”正是基于一位有过“特殊经历”的专家经验,记者这次选择多看、多听和慎言。
暗访中,记者发现,不少商家甚至公开叫卖果子狸。记者以酒店老板身份询问,果子狸多少钱一斤。一位陈姓老板说,现价110元一斤,要拿的话直接有货。
走到批发蛇类片区,当记者问道,是否有卖“地龙”(穿山甲)、“过山峰”(眼镜王蛇)或“饭铲头”(眼镜蛇),有商家直接回复“你要几斤的”。而在地上的铁笼里,记者确实发现有“过山峰”和“饭铲头”,“地龙”则只有熟客或老乡才能拿到现货。
卸货、装货,这些装着动物的笼子不停地流转,暗淡的灯光下,不易看清笼子里装的是哪种动物。既然不能拍照,记者唯有观察各种动物的体貌特征。后据记者描述,有专家指出,其中可能有獾类动物和豹猫等野生保护动物。
“地下野味”
夜色中,汽车驶进一间门面并不显眼的酒楼,进入包厢后却是“金碧辉煌”的豪华装饰,不一会儿五爪金龙汤、红烧穿山甲便端上餐桌。作为受保护的野生动物,经过非法贸易的多个链条,成为人们的盘中餐。
“吃野味的都是熟客,熟客带新客,慢慢也成了熟客。”知情人李先生说。如果没有任何交道,贸然进入餐厅点野味,只能吃到“闭门羹”。 记者在增槎路、从化兴富市场附近等地调查,得到的是同样的答案。
下午三点,记者走进华南综合楼一侧的春晖酒店,当即就有一个服务员走上前。“麻烦订一桌饭。”说完,记者还补充了一句,“你们店有没有野味?”该服务员听后说道:“这个你要问我们主管,她知道的。”当记者填完订单,她不忘提醒:“要是我们主管的熟客,可以跟她预约一下。”
作为熟客,客人并不会到了酒楼后才点菜,一般是提前预约,点好菜式,是红烧或蒸煮。和交易市场一样,在酒店、山庄等野味消费场所里,同样使用“地龙”、“五爪金龙”、“饭铲头”等行话,在部分酒楼通联甚至使用数字等代号。
为掩人耳目,野味的烹调许多时候也并不在酒楼中进行,而是租用地方“另起炉灶”作为“厨房。”不过,如果店家足够信任这些“贵客”,会向他们展示仓库内圈养的穿山甲等,甚至赠送穿山甲鳞片。这些鳞片被认为有疏通经络、消肿活血等功效。
野生动物交易远不止在餐桌上
记者在网上寻找交易线索时,一位名叫“加工编织皮毛”的网友主动搭讪“獾毛,松鼠尾巴有吗?”,这位来自河北衡水的网友看来是做收购野生动物毛生意的。据其介绍,一斤獾毛的收购价达40多元,如果有充足货源的话,运费由他出。
森林公安机关、海关截获非法贸易的野生动物及其制品五花八门,需要专门科研单位进行技术鉴定。 华南濒危动物研究所野生动物物种鉴定中心专家胡诗佳对记者表示,就送检的情况来看,有穿山甲、巨蜥、蛇类等,飞禽则有鹰、枭等猛禽类和鹭鸟等。海关截获的,还包括非法进口的象牙制品。
广东是全国野生动物消费大省,但并非野生动物资源大省。获取的信息显示,广东市场上的野生动物中,巨蜥、穿山甲主要来自越南、缅甸;蛇类和兽类一般从湖南、江西、福建等邻近省份进入;其他鸟类来自江浙沿海以及西北地区。
据广州市森林公安局一位警员估计,这当中的野生动物,一半以上本来将送上餐桌,而另有一大部分制品如象牙等将进入工艺品市场。
运输方面,此前有媒体报道,犯罪团伙对野生动物的运输方式出现多样化,汽车、火车、空运、海运都有发现。目前,使用空运和海运的倒不多,而无论是汽车还是火车,这些网络商家告诉记者,“我们自然有我们的办法。”为了保险起见,也有商家要求顾客自己开车去取货。
一方查处,一方兴起
事实上,广州周边曾有两处大型野生动物交易集散地:一个是白云区增槎路,当时广州警方称,该市场是中国最大的野生动物集散地之一,另一个则是佛山市南海区的庆丰食品城。按照一业内人士的说法,前者的倒闭与2003年前后因果子狸引起的非典有关,以及亚运会举行等因素,加上媒体曝光售卖保护动物,很快就被查封了。后者被查处主要来自媒体的曝光。
野生动物在广州从来不缺市场。尽管增槎路附近的野生动物市场早就被取缔,但与野生动物相关的交易似乎仍“阴魂不散”。
早前的5月8日下午,记者先是来到白云区增槎路新源野生动物市场。刚下车,迎面就有数名摩的司机凑过来,当记者询问:“周围哪儿有卖野生动物的?”他们瞬时热情减半,纷纷表示当地的野生动物市场早就关门了。一筹莫展之际,不远处一名司机向记者招呼道:“外面的都没卖了,不过我知道哪里还有卖。”
将信将疑之下,记者坐上了摩托车,十分钟后,出现在眼前的正是过去“叱咤风云”的华南综合楼,而其前身是华南鸟类市场。“里面就有卖,外面不容易看出,一般要熟人介绍。”交代完,司机没做逗留就折返回去了。
华南综合楼毗邻广清高速快线,嘈杂的车响使楼里面的一切显得更加寂静。综合楼的漆黑过道里有一股臭腥味。记者看到几个人正在将一笼笼山鸡往车上送,记者询问有没有“地龙”卖,他们头也不回地应答:早没有了,这些山鸡也是养殖的。记者又来到旁边一间杂货铺咨询了同样的问题,一位小伙子的回答耐人寻味:信得过你就有,信不过你就没有,当然是没有。
或许意识到自己的回答有点不妥,他又改口:前几年这里有大把,在外面摆着卖,现在确实是没有了。记者又走访数家仍在经营的禽畜商铺,问起“野生动物”、“地龙”等敏感词汇,商家老板都闭口不谈。
记者走访周围的市民了解到,该市场仍有野生动物出售,但仅限熟客。一间服装店的阿姨明确表示,里面的确有“地龙”在售,他们警惕性高,不会轻易示人。
此后,记者还走访了三一食品市场和东旺冻品批发市场,如今这两个市场都已重新规划,再也找不到野生动物的身影。
“画一条线,我们可以发现野生动物市场存在一条转移路线。”一业内人士告诉记者,从以华南综合楼为代表的增槎路野生动物市场,到佛山南海区庆丰食品城,再到现在从化的兴富农副产品市场,一方被查处,另一方又兴起,如此反复。
据了解,当时增槎路野生动物市场被查处前夕,有不少商家就提前迁至庆丰食品城了。好景不长,庆丰食品城很快也被林业、公安、行政执法部门清理。
狡兔不止三窟
5月9日凌晨的暗访结束后,稍作调整,记者于上午九点半再次走访了兴富市场。结果令人大吃一惊。
此前有售果子狸、野山猪等野生动物的片区,商铺全都拉下了铁卷门,老板们又恢复到打牌、睡觉的慵懒状态。其他几个片区的商铺虽开门迎客,但也只有本地居民的零星生意。两位刚好前来买龟的老人告诉记者,批发市场的动物还是比较贵的,一般家庭消费不起,家里有喜事摆宴酒才会过来买。显然,这里的商家做的是夜晚的“大生意”。
此时,一阵喧嚣引起了记者的注意。“之前叫他们注意把东西放里面点,就是不听。”一位挂着“广州市从化森林公安分局太平镇工作站”工牌的工作人员说着,指挥同行的七八名工作人员清查一个卖鸟的商铺。在搜出的鸟笼里,记者发现有白鹭、鹧鸪等野生动物。
围观的其他商铺老板议论纷纷,但奇怪的是,他们竟没有一人表现出惊慌,反而平静地接受眼前的事实。
“你看到没有,他们是用铁棍撬开铁卷门的。”身旁一人指着执法人员手上拿着的铁棍告诉记者,“大家都把门关好了,就查了他们一家。”至于为何如此,他则秘而不宣。
随后,记者致电从化市森林公安分局局长李煜添,据其介绍,近期警局正在加大整治力度,清查工作日益常态化。
然而,事情并没有那么简单。工作站的工作人员用一辆中型货车将装满了鸟的笼子缓慢地开出市场。他们前脚刚走,从化市城管局的工作人员后脚赶到。看到现场一片狼藉,城管人员匆匆走过。
行至一家较大的店铺门口,只听带队的负责人催促店铺老板赶紧把门口摆卖的野山猪搬到店里面。此时,老板也闻声出来,与该负责人寒暄了几句,并表示会按照吩咐将货往里面搬。
在现场,记者还发现昨晚卖果子狸的陈姓老板不见了。“知道要检查,我们当然要把门关紧。”电话中,尽管没有告诉记者要检查的消息从何而来,但他表示:“有人提前把消息告诉我们了。”当记者提出要求看货时,他的口气略显无奈:“最近查得比较紧,要晚上过来才能看。”
树欲静而风不止,一家卖龟类的老板看到城管人员过来,随即关紧了店铺的铁门,迅速跑到对面的水产类片区。待他们走开后,她又走回来,重开大门,继续自己的生意。记者询问其“是不是怕有东西被检查到?”,她没有正面回答,而是说“这里的生意不好做了。”
盗猎猖狂
靠山吃山。在一些偏远山区,贫困的当地人还保持着打猎的生活方式,这样才能吃得上肉,或者增加家庭收入。2003年,华南濒危动物研究所龚世平研究员对海南岛中部山区少数民族居住区野生动物资源保护状况进行了调查,传统的生活习惯给当地的野生动物资源造成了严重的破坏。
更致命的方式是,盗猎行为参与到庞大的非法贸易产业链。作为链条的上游,盗猎将野生动物推向了市场的各个环节。而广东,不出所料,餐桌上的消费成为最大宗。
“有一次在省内一个自然保护区,碰到一个盗猎淡水龟的。我们科考人员让他住手,他反而理直气壮地反问:‘这是我们的地盘,动物资源是我们的,你们要离开’。”龚世平说,在保护区内遇到盗猎使用的网套、笼具等工具,亦是司空见惯。面对“盗猎”,自然保护区之“保护”名不副实。以淡水龟为例,由于盗猎情况严重,广东省内淡水龟种群数量急剧下降。用龚世平的话来说,已接近种群的崩溃水平。作为两栖爬行动物专家,龚世平对此感到痛心与忧虑。“在长达6年的科考中,我们没有发现一只三线闭壳龟、黑颈乌龟。”
三线闭壳龟即金钱龟,是国家二级保护动物,在市场上,每斤金钱龟的价格就上万。而黑颈乌龟则是广东、广西地区的特有龟种,俗称广东乌龟,虽尚未列入国家保护动物名单,但已经处在濒危状态;在市场上,每只黑颈乌龟的价格被商业炒作到近万元。
“越有经济价值就越面临着盗猎的压力,就越濒危。”龚世平解释。
由于在野外很难找到这些越发珍稀的野生龟,许多野外科研工作已经难以开展了。他曾警告,如果本土龟继续式微下去,许多种类将会从野外消失,对生物多样性造成严重破坏。
更令人感到寒心的是,在国家级的自然保护区旁,竟然有野味餐厅。《南方都市报》曾报道,在广东境内最大的国家级自然保护区南岭国家森林公园周边有许多餐馆公开宰杀售卖白鹇、赤麂、环颈雉等受保护的野生动物,最让人惊心的是国家一级保护动物,种群数量不过数千只的黄腹角雉同样在宰杀之列。这些餐馆数百米之遥,便是当地森林公安机关所在地。现盗现卖,这些野生动物大部分来源于南岭的盗猎。
网销野味,除了人肉应有尽有
而网络非法买卖野生动物让盗猎变本加厉。记者尝试在QQ搜索群信息一栏中输入“野味”二字,就有超过十页的信息出现。随机加入了几个人数较多的群,譬如:“野味交流”、“野生动物买卖”、“广西野味购销”等。于是类似“常年出售各种野味,野豪猪、麂子、猪獾、果子狸、蛇类等”、“河北太行山野味批发,大量出售斑鸠、豹猫、袍子、鹰、雕鸮等各种野味,有意者私聊”等信息不断映入眼帘。当记者在各个群中信息:“求购各种野味,有意者私聊。”不到五分钟,即有超过五个网友发来QQ信息。
一位自称“小陈”的网友向记者推荐:穿山甲900元/斤, 虎肉1000 元/斤、 熊掌900元/斤,并宣称“除了人肉只要是野味的东西 ,你尽管开口,我可以想办法帮你搞到”。为了招揽生意,他还热情地表示“如果你那里销量还行的话,我可以一条龙服务你那个酒店”。
至于货源,他说自己是二手中间商,货都是从地方一手市场收购而来的。那么一手市场是怎样的?他没有告诉记者,但谜底很快就揭晓了,这就是盗猎。
名为“纯野生动物销售”的网友自报家门,向记者兜售白腹锦鸡。据了解,该品种为国家二级保护动物。与“小陈”不同的是,“纯野生”是自己上山捕捉野生动物,所提供的货就是“一手货源”。虽然在贵州生活了十几年,但他也是最近才开始做野生动物买卖生意的。
即便如此,他现在已经抓了十余只白腹锦鸡,还有野猫、果子狸和刺猬。“不过我听说有广东的在我们这边收购野生动物,就是我联系不上”,在他看来“现在就愁销路”,有关盗猎等其他问题并不在意。一只白腹锦鸡就能卖500元,正是如此高昂的回报,让贵州、广西等偏远地区的山民不惜铤而走险,走上盗猎的犯罪道路。
野生动物货源竟来源于动物救护中心
在执法机关眼皮底下,野生动物惨遭毒手,这些现象绝非南岭国家保护区所独有。野生保护动物的悲惨命运背后是执法管理的乱象。
我国野生动物保护法以及各地区的保护条例规定,野生保护从捕猎、到养殖驯养、运输、加工再到经营,前后每个环节需要行政主管部门核发许可。“哪一环不办证,非法经营,一查就知。但事实上这些环节的监督和管理都没有得到有效的执行。”龚世平说。
在中山大学生物博物馆副馆长、高级工程师王英永看来,自然保护区更多是一个牌子,保护上实则处于不作为的状态。“拿到这个牌以后,就想着去开发利用,考虑经济利益,把保护的义务放在一边。”
华南濒危动物研究所副所长邹发生表示,就野生动物保护而言,自然保护区就应该根据相关物种的特性来管理。“比方说鹭鸟的聚居地,如果发现有个地方水位高,影响到它们的觅食,就应该适当采取相应措施放出一些水。”
龚世平坦言,不少自然保护区并不欢迎单纯搞保护的专家学者,而旅游开发商、投资商则很受重视,给开发大开绿灯,甚至将保护区的核心也同样让出来开发。
有不愿具名的动物专家对记者表示,在他看来,省内自然保护区管理上几乎没有合格的。“怎样才算及格,最基本的护林、防盗猎上,有这方面的业务在开展,有人真正在巡逻。事实上,保护区养着一大帮不干事的懒人。”
龚世平也认为,就他科考所见,许多保护区巡逻力度很小,执法上近于空白,更有看见盗猎不执法的现象。“没有配套措施来保障保护行动的执行。有没有人巡逻,保护得好不好,没有跟踪和监督。不执法没有人去追究,谁又愿意辛苦去做这些呢。保护区管理人员有很大空子可钻。有保护区管理人员曾私下对我说,经费不够。比如需要100元,但实际经费只有50。”龚世平表示,“经费是一方面,但更重要的是没有管理和监督。即使有充分的投入,效果也和缺钱相似。”
野生动物的一个尴尬还在于,它的保护效果并非可以像树林那样可以一目了然的地展现出来。“自然保护区更多是把树管好,不要让火烧了,山没被挖矿,看上去一片绿,满足于表面现象。”
“动物有没有,需要专业的监测才能掌握。这也留下了敷衍塞责的空间。”龚世平说。
《自然保护区保护条例》规定:自然保护区管理机构违反本条例规定,拒绝环境保护行政主管部门或者有关自然保护区行政主管部门监督检查,或者在被检查时弄虚作假的,由县级以上人民政府环境保护行政主管部门或者有关自然保护区行政主管部门给予300元以上3000元以下的罚款。
管理乱象存在动物保护的各个环节。在非法贸易的一线执法上,不仅是不作为,甚至可能与不法分子形成了利益共同体。而即使是野生动物得到救治,它仍可能重回餐桌。在兴富市场查处一幕中,有老板在一旁对记者说:他们抓回去不也是拿出去卖吗?
知情人李先生向记者表示,有不少餐馆的野味货源的确来源于一些动物救护中心;而此前《南方日报》的报道,在珠三角某市森林公安竟把收缴来的熊掌拿到酒楼自己消费。在执法过程中,这个森林分局该立案的未予立案,仅罚款放行,执法手续不完备,对没收的贷物不清点、不核对、不鉴定登记,更没有将收缴的野生动物移交主管部门。
篇3
关键词:保护区 生物多样性 保护对策
中图分类号:S958 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)010-136-02
广西合浦儒艮国家级自然保护区位于广西北海市合浦县境内,东起合浦县山口镇英罗港,西至沙田镇海域,海岸线全长43km。保护区(109′30″~109′00″E和109′30″~ 109′30″;21′00″~21′00″N)面积350km2,其中核心区面积132km2,实验区面积108km2,缓冲区面积110km2。1986年经广西壮族自治区人民政府批准,建立自治区级儒艮自然保护区,1992年晋升为国家级自然保护区。
近年来,经济持续发展,过度捕捞、环境污染和栖息地破坏等,使北部湾的海洋生物资源遭到了极大的破坏,儒艮和中华白海豚是我国现存仅有的两种国家Ⅰ级保护海洋哺乳动物,儒艮保护区水域同时有这两种国家Ⅰ级保护珍稀海洋哺乳动物的分布,在国内独有,说明该区域生物多样性具有重要的作用。另外保护区海域还有海龟、中华鲎(Tachypleus tridentatus)和文昌鱼(Branchiostoma belcheri)等其它珍稀海洋生物物种及种类繁多的游泳类生物(如鱼类、甲壳动物、软体动物等)。可见掌握保护区生物多样性现状,制定科学保护措施尤为重要。
1 儒艮保护区生物多样性现状
1.1 儒艮资源现状
据记载,1958-1962年,合浦县沙田公社曾多次组织专业队围捕儒艮,5年间共捕获儒艮216头。1976年上海自然博物馆、复旦大学等科研单位,在当地政府的支持配合下,曾组织科研性的捕捉活动,当年共捕获儒艮23头。1977年禁捕。过度捕杀对沙田儒艮种群造成了巨大伤害,也导致种群无法恢复,而长期呈现出下降的趋势。
80年代末至至今,保护区周边地方政府大力开发海洋资源,加之保护区周边渔业活动对生态系统造成了毁灭性地破杯,海草生态系统破坏严重。1997 年11 月王丕烈、董金海、王敏干和当年曾捕过儒艮的富有经验的老渔民在合浦沙田儒艮保护区内进行调查时, 发现3头儒艮从铁山港3号灯标向营盘方向游去。2000年以后仍发现死亡个体与发现活体记录,甚至2004年仍有记录。王丕烈等(2007)认为沙田仍有儒艮存在,并亲眼见过儒艮。
1.2 中华白海豚现状
参考2011-2012年在儒艮保护区及周边海域综合调查结果,经过照相识别法计算儒艮保护区及其周边海域有中华白海豚113头,综合Popan模型和发现曲线模拟法,保护区的中华白海豚数量在90-120头左右。比较2003-2004年调查结果,中华白海豚大幅度增加,且以青少年为主,中华白海豚的分布倾向于东移,主要集中在草潭以西5km左右和沙田西南5km处。
1.3 北部湾江豚现状
2011-2012年在儒艮保护区及周边海域综合调查结果,发现江豚6次,平均群大小为2.17头,5次在2头以下,仅一次达到6头。江豚主要分布在沙田西南侧水域。江豚主要分布于中华白海豚的地带,距岸更远。江豚和中华白海豚数量有所增加,与环境变化截然相反,原因还有待进一步探讨。
1.4 中国鲎和圆尾鲎资源
儒艮国家级保护区及邻近海域分布有中国鲎及圆尾鲎,圆尾鲎个体数量稍多于中国鲎。成体中国鲎发现很少,绝大多数中国鲎为亚成体,个体大小比圆尾鲎稍大。大量的亚成体被捕获,是中国鲎和圆尾鲎的种群数量衰减的一个重要原因。大量的流刺网等网具的应用,导致鲎被大量捕捉上岸,晒干后来做饲料、肥料,或用于提取甲壳素。
1.5 文昌鱼资源
合浦儒艮国家级保护区海域调查9个样点中3个采样点泥样共采获17条文昌鱼。鉴定结果是白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri)。采样点的白氏文昌鱼平均密度为5.44尾/m2,和其它文昌鱼产地的文昌鱼密度相比,儒艮国家级保护区海域文昌鱼数量明显偏少。近些年来,由于文昌鱼的栖息环境遭到破坏,文昌鱼数量急剧减少,物种的生存遭到了严重的威胁。目前,文昌鱼种群数量已经处于濒危境地,被列为国家二级保护动物。
1.6 软体动物资源
儒艮国家级保护区及其邻近海域有软体动物215种,隶属于13目65科130属。其中瓣鳃纲7目30科73属117种,帘蛤目种类最多,腹足纲3目32科53属88种,其中腹足目种类最多,头足纲3目3科4属10种。儒艮国家级保护区及其邻近海域软体动物所属目、科、属、种占北部湾北部软体动物所属目、科、属及种的比例分别为6.85%、69.89%、59.90%及50.23%,由此可见,儒艮国家级保护区及其邻近海域软体动物是北部湾软体动物的重要组成部分。
1.7 虾蟹类动物资源
儒艮国家级保护区及其邻近海域有虾蟹类93种,隶属于2目19科46属。主要经济虾类有:长毛对虾、墨吉对虾、宽沟对虾、日本对虾、刀额新对虾、近缘新对虾、中型新对虾、沙栖新对虾、须赤虾、门司赤虾、中华管鞭虾、高脊管鞭虾、短沟对虾、斑节对虾、周氏新对虾、鹰爪虾、巴贝岛赤虾、中国赤虾、音响赤虾、吐露赤虾、细巧仿对虾、哈氏仿对虾、亨氏仿对虾、刀额仿对虾、角突仿对虾、缺刻仿对虾、中华仿对虾、中国毛虾、日本毛虾、红毛虾、脊尾白虾、鲜明鼓虾、刺螯鼓虾、日本鼓虾等。主要经济蟹类主要有:锐齿、日本、远海梭子蟹、三疣梭子蟹、红星梭子蟹、拥剑梭子蟹、锯缘青蟹等。其中以三疣梭子蟹及远海梭子蟹产量最大,是保护区及邻近海域最重要的经济蟹类。
1.8 鱼类资源
儒艮国家级保护区及其邻近海域有鱼类178种,隶属于14目61科114属,分别属于暖水性和暖温性。其中暖水性种有147种,占总数的82.59%,占绝对优势;暖温性种只有31种,占17.41%。儒艮国家级保护区中鲈形目鱼类达97种,隶属于33科60属。保护区鱼类所科、属、种占北部湾鱼类科、属、种的比例分别为54.46%、42.07%及36.93%。渔船的作业方式主要是拖网,还有少量流刺网。石头埠每年的渔获量约570-1548吨,沙田镇年渔获量大约为5532.6-13680吨。儒艮保护区及周边海域最大渔获量达到了北部湾东北部海域最大可捕量的近1/4,说明儒艮国家级保护区渔业资源过度捕捞现象相当严重。
2 儒艮保护区生物多样性的主要威胁
儒艮保护区及周边水域是儒艮、中华白海豚和江豚等海洋哺乳动物的重要栖息地,而且也是鱼类、贝类和蟹类等重要水生生物的繁殖场和索饵地。然而,近年来,越来越多的人类活动对这些生物产生了威胁。
2.1 电拖网渔船作业
经统计,沙田镇约有284条船,其中电拖网渔船约137条,超过总捕获量的50%,除此之外,石头埠、营盘等地渔船也在儒艮保护区附近海域作业,暂以合浦县渔船总数为参考,共约1388条船,其中拖网约545条,这些船多数在儒艮保护区附近海域活动。
电拖网作业特别是突然性的通电,有可能直接伤害到海洋哺乳动物。而更多的是对食物资源的破坏,电拖网渔船所经之处,无论大多在的鱼均将全部死亡。失去食物资源对海洋哺乳动物来说非常不利,中华白海豚适宜的栖息地越来越少。
2.2 过度捕捞
近年来,儒艮保护区附近海区作业力度增大,长期的过度捕捞和底拖网的盛行对资源和环境造成了极大的破坏,引起一些常见的经济鱼类资源衰退,底层和近底层的优质鱼类逐渐被小型的底层鱼类所代替,许多种类的地理分布范围缩小,且种类数和资源量下降。
渔船数量增加过多,片面追求产量,不计后果的枯竭式捕捞是导致渔业资源衰退的最主要的原因。由于长期的滥捕与乱捕,儒艮国家级保护区海域内渔业资源已经严重衰退。主要表现为渔获物小型化、低龄化、低质化,传统名优鱼类资源急剧减少,渔获物主要为小型、近岸及内湾性物种。一些渔民休渔期捕捞幼鱼和休渔期过后渔船报复性的捕捞使得渔业资源得不到有效的恢复,也是导致渔业资源衰退的一个原因。
2.3 掠夺式的滩涂作业
广西合浦儒艮国家级自然保护区沿岸主要为沙滩和泥沙滩,滩涂平缓,每天退潮后,滩涂上作业渔民非常多,作业方式有挖螺、挖杀虫、电虾、围网和滩涂放养等等。目前这些滩涂均为附近渔民占领,各家自占一块,划定为自留地,甚至有人在保护区沿岸滩涂上养螺和养大蚝,螺桩和蚝桩占据了大面积的滩涂,滩涂养殖和过度的滩涂作业严重破坏了生境,造成海草床破坏。
2.4 沿岸经济发展,排污量增大
目前沙田的沙田港正在建设中,沙田煤运码头和铁山港沿岸经济的持续发展,人口的急剧增加,大量未经处理的工业、生活污水和垃圾等排人铁山港海域,使海洋水体受到不同程度的污染,特别是含重金属如Cu、Zn、Pb、Cd和有机氯等污染是引起海洋生物死亡的一大原因。
2.5 其他破坏性的因素
炸鱼的本来目标是鱼类资源,但哺乳动物如中华白海豚和江豚以鱼为食,被误炸的可能性也是有的。水体富营养化也严重影响保护区海域的渔业资源,自2009年以来,暖冬都会导致保护区沿岸海域浒苔疯长,导致海洋生物缺氧死亡。在保护区调查发现有多头个体背部受伤的中华白海豚,疑是螺旋桨所为,因此,航运对中华白海豚的影响也比较突出。
3 儒艮保护区生物多样性保护对策
3.1 加大生态及生物多样性保护宣传
保护区管理部门联合渔业行政主管部门充分利用各种宣传媒体、公益性广告、板报、展板等形式广泛开展宣传活动。消除宣传上的误区和盲点,让广大群众了解和掌握保护生物多样性的法律、法规,以及国家和省级重点保护动物,救护的基本常识,真正树立保护意识和法制观念。
3.2 取缔非法渔业方式
儒艮保护区应积极与政府和渔业部门汇报,建议取缔电拖网作业。在未取缔之前,向渔民宣传,避免突然性的通电,对海洋哺乳动物造成电伤。应对中华白海豚和江豚经常出现的水域实行限数管理,严格控制拖网渔船的数量和作业时间。
保护区管理部门应积极与当地海监、渔政部门进行配合和协作,加强对沿岸渔业生产的管理和鱼类资源保护。对保护区及附近水域中的一些非法渔业活动,如电捕鱼、炸鱼及毒鱼等破坏性渔业方式,应进行严格禁止。通过各种手段有计划地逐步调整重要经济鱼类的捕捞量,把捕捞量控制在种群增长量的水平以内。严格限制保护区沿岸水域的定置网具,限制拖网渔业,提倡渔具、渔法改革。进一步加强对休渔期的有效管理等,逐步取消保护区内,特别是核心区内的捕捞、养殖和其它人为干扰活动。
3.3 严格生物多样性管理和执法
渔政、渔监、水产、海洋、海警等部门应当进一步明确部门职能与职责,严格滩涂管理,严格非法渔业活动管理,严格禁渔期监管,保护区要积极联合涉海部门联合执法。
儒艮保护区应尽快完善保护区管理办法的立法,确保有法可依。各级渔业主管部门要加强协作协作,对资源产地、集贸市场、饭店餐馆、运输环节的监督检查,对非法捕杀、经营、倒卖、贩运、走私国家保护水生野生动物以及污染破坏栖息地的违法行为,发生一起,查处一起。保护区应积极建立有奖举报制度,成立群众联防组织,建立社区共管局面,形成强大的社会监督网络,坚决打击各种破坏和危害水生野生动物资源的行为。
参考文献:
[1] 邓超冰.北部湾儒艮及海洋生物多样性[M].南宁:广西科学技术出版社,2002.
[2] 王丕烈,孙建运.儒艮在中国近海的分布[J].兽类学报,1986,6(2):175-181.
篇4
新课程倡导具有“主动参与、乐于探究、交流与合作”的学习方式。如何加快语文课堂教学改革的步伐,全面推进教育现代化进程,是摆在我们面前的一个紧迫课题。而采用探究式的语文课堂教学方式可认为是语文学习方式改革的理想选择。探究式的语文学习方式是以探究为基本特征的一种学习活动形式,符合教学改革的实际,能使班级课堂教学焕发出生机勃勃的活力,能破除教师“自我中心”,促使教师、学生在探究中“自我发展”。
一、什么是探究式的语文学习方式
探究式语文学习方式是以探究为基本特征的一种学习活动形式,它包含着两层意思:(一)、什么是探究式学习;第(二)、什么是探究式的语文教学。
所谓探究学习,是一种积极的学习过程,主要指的是学生在学习中自己探索问题的学习方式,是学生通过自主、独立地发现问题,思考、观察、讨论、调查、搜集与处理信息等活动,获得知识与技能,情感、态度与价值观的发展,特别是探索精神和创新能力的发展的一种学习方式和学习过程。
所谓探究式语文教学,是指教学过程是在教师根据教材精心设计的挑战性问题的诱导下,以学生独立自主学习和合作讨论为前提,以学生周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动,将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。由此可知,语文探究式课堂教学是教师和学生双方都参与的活动,他们都将以导师和主人的双重身份进人探究式课堂。
二、选用探究式的语文学习方式的原因
和接受式的语文学习方式相比,探究式的语文学习方式具有更强的问题性、实践性、参与性和开放性。它的宗旨是三点:一是打破传统教学束缚学生手脚的一套做法;二是遵循现代教育以人为本的观念,给学生发展以最大的空间;三是能根据教材提供的基本知识,把培养创新精神和实践能力作为教学的重点。
首先、学生学习更主动,能有兴趣、有信心、有责任感地探索和解决所学所究问题。探究式的语文课堂教学强调学生自主活动,由学生自己设计并控制学习的整个过程,这充分体现了对学生的思想观点的尊重和鼓励。
其次、孔子曰:学而不思则罔。古今中外的大学问家都十分强调思考、探究在学习中的作用。在旧的模式下,语文教学大都采用“保姆式”教学方式,其最大的特点就是“不放手”。大到篇章,小到字词,全是老师说了算,“满堂灌,满堂问,一言堂”的局面随处可见。学生毫无独立性可言,只是一个个记忆的机器,它严重束缚了学生的创造性思维。语文课应该让学生通过一系列的探究活动去发现结论,成为学生各种理解的碰撞、质疑和创新的一方舞台。
第三、教室从封闭走向开放,实现课内外和校内外的联合。探究学习是一种开放性、参与性的教学形式,它不局限于在一间教室或一所学校,也不局限于一门语文课或几本书。为了探索问题,学生必须走出课堂,走出校园,融入到自然和社会中,用自己的眼睛去认识自然,了解社会,用他们自己的头脑和心灵去分析去鉴别。只有这样,学生才能在开阔视野,加深理解,陶冶情感的同时,逐渐形成自己稳定的价值判断,作出自己的选择。
三、开展探究式的语文学习方式的具体做法
探究式的语文学习方式并不等于学生回答教师的问题,那些依靠机械记忆(或翻阅书本)加简单推理就能获得答案的问题是谈不上探究的,实际上,这类问题大量地存在于传统的启发式教学中。因此,我们不能将探究式的语文教学与启发式教学混淆在一起。
探究式的语文学习方式是学生从问题或任务出发,通过形式多样的探究活动,以获得知识和技能、发展能力、培养情感体验为目的的学习方式。在探究学习中,学生不是面对现成的陈述性知识或程式化的练习题,而是面对具有一定挑战性的问题或任务,他们需要通过自主的、多样化的探究活动来回答问题或完成任务,并在此过程中获得知识和技能、发展能力、培养情感体验。
例如:有试题如下:阅读下列材料,从中你有什么发现?写出你的探究的结果。
材料(1)好些年前在枪杀、乱逮野生动物是不受法律惩罚的,当年可可西里举目可见的藏羚羊、野马、野驴、雪鸡、黄羊等已成风毛麟角了。
材料(2)藏羚羊为我国特有的珍贵濒危动物,属国家一级保护动物,主要栖息在等高原地带。喜群居生活,性怯懦机警,常出没在人迹罕见的地方。
材料(3)近几年来,武警官兵保护可可西里生态环境打响了艰苦的保卫战……如今,在可可西里的青藏公路沿线,藏羚羊、藏野驴、野牦牛成群结队,不时向过路车辆鸣叫相迎,挥蹄致意。
这三则材料是说:
①藏羚羊原来没有受保护,已被枪杀、乱逮所剩不多了。
②藏羚羊生活习性也可改变。
③武警官兵已开始加大力度保护藏羚羊等野生动物。
这三则材料可以引起这些思考:藏羚羊为什么越来越少?藏羚羊胆怯的习性能否改变?保护藏羚羊的办法在哪?
由材料③可得出这些结论:政府加大了保护力度;群众提高了觉悟;藏羚羊的数量增加了;藏羚羊的习性已在改变。
假如把材料(3)去掉,要探究结果,就只能是无意义的瞎想。
如何解答探究题呢?根据探究题编制的基本规律,我认为其基本方法应当是:细读材料,明白是什么――读懂材料,思考为什么――归纳材料,明确怎么办。
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关键词:英语教学 反思 给力
教学是一门艺术,而且是一门有缺憾的艺术。科学有效的反思可以帮助我们减少缺憾。所谓教学反思,是指教师对教育教学实践的再认识、再思考,并以此来总结经验教训,进一步提高教育教学水平。现在很多教师会从自己的教育实践中来反观自己的得失,通过教育案例、教育故事、或教育心得等来提高教学反思的质量。那么如何让教学反思在英语教学中给力,笔者以为可以从以下几点去做:
一、反思的方法
1、反思日记。在每一天的教学工作结束后,我们可以写下自己的经验,或者上课存在的一些问题和困惑,并与其指导教师共同分析。2、实际讨论。本校教师备课组活动聚集在一起时,首先提出课堂上发生的问题,然后共同讨论解决的办法,最后得到的方案为所有教师所共享。3、详细描述。几乎每个学期每个老师都有观摩优质课的机会,我们可以仔细观摩他人的教学,详细描述我们所看到的情景,对此与同伴进行讨论分析。4、行动研究。为弄明白课堂上遇到的问题的实质,探索用以改进教学的行动方案,教师以及研究者合作进行调查和实验研究。它不同于研究者由于外部进行的旨在探索普遍法则的研究,而是直接着眼于教学实践的改进。
二、反思的内容
1、反思教学设计。为避免自己过分地依赖已有的教学经验,或照搬现成的教案,在授课前的备课阶段,我经常结合现在学生的实际,反思原有的教学设计,因为我感觉“照本宣科”的教学是教师的“一厢情愿”,学生不会有太多的兴趣。
例如,在教学九年级《Go for it》 Unit 15 We are trying to save the manatees! 时,我曾经参考教参,照搬了一个教案。通过创设情景由询问“图上有什么”开始,由浅入深,以旧带新,引出动物园,动物园中有的东西,尤其复习了动物名称。通过表格形式从比较城市和乡村到比较中国的农场与美国的农场,发挥了学生的想象力,最后为如何保护动物。老实说,两部分内容学习下来,学生的反映还不错。但通过反思,我觉得学生所有的活动都是在根据教师的要求找答案,学生一直在被老师拖着走。学生的主动性还没有得到进一步发挥,而且两部分内容缺少连贯性与整体性,尤其是第二部分How to protect animals,学生的语言内容比较单一,词汇缺乏。我就试着对这一教学设计重新策划,重点就是如何用活教材?首先我调整了第二部分内容的,在复习的基础上,直接用图片引出其他一些濒危动物,并说明这些动物的现状,如less food, no suitable places to live in 等等,有了这些词汇做基础,然后,根据第二部分讨论如何保护动物,这样一来学生就有话可说,语言输出质量也比较高。而且这样的效果与前一设计的效果又有了很大的不同。
所以备课时对过去的经验进行反思,结合新的教学理念,看学生现在的实际情况、现有的教学条件、教具。在设计教案时,我常常要罗列反思的项目:如需要给学生讲解的关键概念到位了吗?教学重点、难点的确定是否准确?学生已有哪些生活经验和知识储备?教学内容的深度、广度对学生是否适度?呈现方式是否符合学生的心理特点,学生能接受吗?学生在接受新知识时会出现哪些情况?哪些因素会影响课的效果?哪些学生需要特别关注?教学前的反思能给自己的课堂教学作好铺垫。
2、反思教学过程。即在教学过程中,常有不可预料情况发生,这时教师要进行及时的反思:根据学生的学习效果反馈,对教学计划进行适当的调整。虽然在备课时,教师已预设了种种教学方案,但在实际教学中还是会遇到一些意想不到的问题,如学生不能按计划的时间回答问题,学生的回答没有办法切中教师预设答题的关键,或者师生互动交往开展不顺,学生对教师预期的解释有歧义等。这时需要教师根据学生的反馈信息,抓住有利于教学计划实施的因素,因势利导,对计划快速、灵活地作适当修改与调整。
例如在教学八年级上册《Go for it》Unit 9 When he was born?时,在操练句型时只是限于学生之间和书本上提供的名人之间的生日信息,大多数学生都能够完成得非常好。我马上想到这样的任务,对我的学生太简单了,学生没有了“跳一跳才摘到果子吃”的感觉,一定不会满足。我马上要求学生比较同组同学的生日,比大小。这样一调整就把说与实际应用结合在了一起,增加了深度,许多同学就体会到了自己词汇、句型的贫乏,还需再努力背记单词、句型,使学生有了进一步学习的欲望,而且还锻炼了学生的实际应用表达能力。之后,我还向学生询问了父母的生日,似乎没有几个同学能答上来,于是我趁势教育他们要关心父母,爱护父母。
诸如此类的例子,在我的教学中不胜枚举。总之,在教学过程中,我常常快速回答自己:为什么会出现这样的问题?我该如何应对?采取什么样的措施、策略才凑效?我常反思教学过程是否适用每一位学生?哪些学生还没有积极参与?学生的思维是否给我引向了深入?课堂气氛是否利于学生的学习?本次教学内容是否真正进入了学生的头脑?如何更好地组织管理课堂教学秩序?怎样做才能够既保持了课堂的张力,又使之有利于学生的“学”与教师的“教”?
3、反思教学心得。在课后对整个课堂教学过程进行思考性的概括,对教师自身的教学观念、教学行为和学生的表现,以及教学的成败进行梳理,并以教学后记的形式来完成。我认为这也是最值得我坚持做的。常常在课后,我会对教学的整个过程进行反思、分析、总结,并及时地作下记录。我回忆教学过程怎样?是否达到预期的效果?教学计划如何?是否有所改变?改变计划的原因是什么?改变的方法是否有效?有没有更有效的策略?学生已顺利地完成了任务吗?学生是否有所得?是否帮助学生构建了知识体系?是否对培养解题能力有所帮助?教师本身的教学思想可有存在问题?等等。
我记下成功之举,总结可取之处,也记下自己的失误与疏漏,作深刻的剖析,我记下课堂中师生智慧灵感的不期而遇,独创的见解值得回味,能帮我拓宽教学思路。我最想记的就是再教设计,怎样在下一次教学中扬长避短,精益求精。我有阅读课教学的反思,有对话课的处理,有词汇教学方法的反思,有任务设计的注意事项,有关于课堂控制的,有关于信息技术的,有关于教材的使用的,有关于英语的记忆背诵的点点滴滴,一有所得,及时记下,不断反思,不断困惑,不断超越。
在教学用英语“表达提建议的方式”时,我有这样的设计:问学生假如出去旅行要带什么?要学生用建议的方式组织答句。开始学生很兴奋,几句之后,学生便冷落下来,似乎眼高手低,无法表达。我反思――活动虽有交际性,但一定要尊重学生已有的知识与经验、任务设计一定要真实,要能够完成。于是再教设计时,我不是直接要学生回答所带物品,而是给学生列出了许多可供选择的物品的英文名称,其中有学生熟练的,也有学生不会说的,要学生选择,并说明这样选择的理由.。结果交流起来学生兴趣更浓,教学目标也完成得很好。
反思能让教师在教学过程中不断更新自己的教学理念 ,逐步完善教学方法,提高自己的教学技能。反思有助于教师形成 自己的教学风格,能使他们真正成为学者型、专业型、研究型的教育者。
参考文献:
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【关键词】 页岩气 开发 环境问题 研究
页岩气在全球范围内大量开采的同时,环境问题也日益凸显,有的甚至影响到了政府开采的决心。事实上,已有页岩气商业开采的美国、加拿大都存在对页岩气开采过程中环境影响的争议,部分州、地区也因环境问题中止了部分页岩气开发项目。除波兰外,欧洲的大部分地区尚未进行页岩气系统勘探,欧洲对页岩气开发还存在不小的疑问。2011年法国成为第一个对页岩气开采说“不”的国家,英国也对页岩气开发持谨慎态度,至今已有许多国际环保组织开展了类似“反对页岩气开采”的活动。
我国业界在该领域的研究尚属起步阶段,针对其中的关键问题,应客观分析现状,充分利用已有研究成果和国外先进经验,以积极的态度应对新型能源时代所带来的环境问题。
一、页岩气开发过程中的主要环境问题
2011年4月,美国康奈尔大学的研究小组公布了一份关于页岩气的研究报告,该报告严厉指出了页岩气开发所带来的包括温室气体排放和破坏水资源等在内的一系列环境问题。不久BBC也制作了一期节目,斥责页岩气的清洁程度甚至不如煤炭。同年7月,美国著名杂志《今日物理》刊载David Krame的题为“页岩气开采面临越来越大的公众反对压力和法规监管挑战”的文章,认为页岩气开采过程的环境问题延误了其在美国东北地区的发展。
页岩气开发过程中面临的主要环境问题有以下几种:一是水力压裂过程中使用压裂液的潜在风险;二是压裂之后的废水处理问题;三是压裂造成的地下水污染问题;四是淡水资源的大量消耗问题;五是温室气体排放问题;六是开采过程中伴生的其他环境问题。
1、水力压裂过程中使用压裂液的潜在风险
水力压裂技术是目前唯一可以开启页岩气矿藏的金钥匙,高压液体注入井下并使岩层裂开,液体中的支撑剂可以保持住裂缝,使其成为油气导向井筒的高速渗透通道。页岩气水力压裂技术主要使用砂子和水,行业最初拒绝透露用于水力压裂的压裂液成份,称其为“商业秘密”。近年来,在监管机构的压力下,压裂液的成份也逐渐明晰。通常情况下,压裂液的成份为:94.62%的水,5.24%的砂子,0.05%的降阻剂,0.05%的抗菌剂,0.03%的盐酸以及0.01%的防垢剂,其中的化学添加剂达250余种,包括苯、甲苯、二甲苯等这些已知的人类致癌物,并且是被美国政府法律管制的污染物。美国14家油气公司过去5年使用了约295万立方米压裂液,其中包括750种化学产品和有毒物质。也有研究报告称,这些化学成分被广泛应用于各种领域,甚至很多日常产品中也有应用,在高稀释的情况下,是不大可能对人类健康造成风险的。但无论怎样解释,压裂液中的确含有多种致癌有害物质,且使用量巨大,潜在风险极高。
2、压裂之后的废水处理问题
压裂过程中,使用的压裂液完成操作后会有注入量的15%~
80%回流到地表,这些巨量废水的处理问题也非常严峻。废水中的化学物质部分来自于压裂液中的苯等,部分来自于压裂过程中深层岩石渗透出的放射性物质,如铀、盐和苯,有时还有少量的镭,其有毒盐水浓度是海水浓度的6倍。
水力压裂给水处理带来了巨大挑战:页岩气井中回收的废水含有碳氢化合物、重金属、污垢以及化学盐分,普遍认为是最难处理的一类工业污水。美国目前的废水处理办法主要有三种:注回地下、处理后排放到地表水系、循环再利用。注回地下有严格的条件限制,取决于废弃矿井的位置、评估地下水污染风险等;排放到地表要做无害化处理,对水处理公司要求很高,非专业技术不能达到;若投以循环再利用,则是最为经济和安全的办法,无论从成本还是环保考虑,水资源的循环利用都是油气工业发展的未来趋势。但是专业水处理公司的存在和发展都将直接制约该产业的健康运转和环境的良性走向。有人计算严格的废水处理将导致单一的页岩气井成本增加7%,但对较大型的页岩气开发,成本将会低很多。
3、压裂造成的地下水污染问题
至于地下水的渗透问题,一般来说,饮用水含水层通常在地表以下的百米左右,而页岩气储层则在数百米甚至千米以下。即使在垂直裂隙发育地区,含水层深度与页岩气储层仍有一定距离。通过水层的井管是用混凝土和钢材料包裹,气体泄露基本上是不可能的,但是若有失败,也会及时用水泥密封。美国的页岩气业界声称,“地下水污染更频繁的发生在与页岩气无关的产业,在页岩气被严格监管的情况下,没有地下水的污染或破坏被归因于页岩气的水力压裂行为”(Joseph J. Lee,宾夕法尼亚州环保部)。
能源界认为出现污染案例并非压裂技术的问题,而是由于井身缺陷、管理不当等原因造成的,可以通过加强管理避免。但是可以证实的是,2011年5月,美国杜克大学的研究人员表示,在宾夕法尼亚州使用水力压裂法开采页岩气的地区,地下水中甲烷含量比未钻探区域高出17倍。可能是由于钻探设备缺陷导致的,而研究并未发现注入页岩层的化学物质会向上流动影响浅层地下水。这些物质是否会在地下发生移动,从而污染地下水,目前还需要更多研究证实。虽然这个问题缺乏研究和有效证据,但风险尚不能排除,而一旦证实或发生了危害,后果将非常严重。
4、淡水资源的大量消耗问题
在美国,采用水力压裂法的页岩气开采是耗水量最多的行业之一,水平井压裂的用水量是直井压裂用水量的5倍左右。页岩气离开水平井,大型压裂就没有产量,即便如此,单井日产量大多低于1万立方米,因此要上产量,就要多打井。大型压裂每口井平均用水2—4万立方米,美国有5万多口页岩气井,用水量可想而知。这完全可能影响当地生活、城市以及工业用水,对于缺水和干旱地区,这一巨大负担更难以承受。
如此巨大的耗水量,加上压裂中添加的化学剂对地下水和地表水可能造成的污染,导致美国、加拿大等地区开始叫停页岩气开发项目。实际上,人类对能源和淡水的争夺越来越激烈,据美国能源信息署统计,2008—2035年世界能源需求将上涨53%,许多国家抽取地下水的速度快于水源自我补给速度。中国资源人均占有量低,加上长期以来的粗放型经济发展,环境的承载能力更加脆弱,对待这种开发方式还是要慎之又慎。
5、温室气体排放问题
页岩气“十二五”规划认定:页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气,成分以甲烷为主,是一种清洁、高效的能源资源和化工原料,主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等,用途广泛。
美国康奈大学的研究学者认为,高强度水力压裂开采的页岩气温室气体排放非常严重,数据指出至少有页岩气产量的3.6%~7%的甲烷被泄露到大气中,比天然气高出30%~100%。甲烷泄露发生于两个时间段,一是水力压裂过程中甲烷随压裂回流液泄露,二是压裂后采气过程。报告认为甲烷的温室气体作用远高于二氧化碳,尤其是在排放后的最初几十年中更为突出。同时也有研究认为企业可以采取甲烷回收技术,以降低对气候环境的影响,但是几乎没有企业愿意这么做,不仅仅由于成本的额外消费,更是由于企业违法的成本太低。
全球变暖政策基金会(GWPF)的研究报告认为页岩气和煤炭燃烧产生相同能量的情况下,其排放出的温室气体比煤炭低50%以上。我国相关研究机构认为:开发利用页岩气有利于减少二氧化碳排放,保护生态环境。按页岩气的年产量65亿立方米计算,与煤炭相比,如果用于发电,可减少二氧化碳年排放约1400万吨、二氧化硫排放约11.5万吨、氮氧化合物排放约4.3万吨和烟尘排放约5.8万吨。
6、开采过程中伴生的其他环境问题
采用水力压裂技术从页岩中获得碳氢化合物,作业者需要灌注大量的沙子以及其他物质到地底下,根据美国环境学家和受到影响的当地居民称,开采沙子对当地的空气、水的质量产生了很大的影响。一直以来有人担心,在采用水力压裂法开采页岩气的过程中,小规模地注入液体可能会导致地震。另外,作业过程中还会产生占地、运输压力、噪声污染、生物多样化破坏、动物栖息地丧失等问题。
上述问题,在美国开采页岩气以来的几十年里均有出现,并且很多问题出现的频率很高,不得不引起有关部门的重视。目前美国非常重视页岩气开发过程中的环保问题,并制定了相关法律条文进行约束,加强了监管力度。
二、目前国际研究成果
作为页岩气开发的先行者,美国自20世纪70年代开始,相关机构就投入了大量资金用于页岩气研究,经过几十年的努力,在地质理论研究和技术开发上不断深入,页岩气探明储量和产量迅速增加,大大提高了本国能源自给率,降低了能源对外依存度。美国在页岩气领域取得的巨大成功,得益于市场、技术、财税、政策和法律等方面的合力。然而,上世纪90年代以来,页岩气的环保问题开始随着其规模开发不断显现,政府开始不断遭到环保问题的质疑和投诉。2010年,奥巴马政府委托美国环保署(EPA)对水力压裂是否造成地下水污染进行调查,2012年4月EPA一项新法规,对页岩气开采中因使用水力压裂技术所造成的空气污染加以控制,这是美国控制页岩气开采造成环境污染的首个法规。该法规要求,到2015年1月所有采用水力压裂法进行页岩气开采的气井都必须安装相关设备,以减少可挥发性有机化合物及其他有害空气污染物的排放,如苯和正乙烷等。一批国际领先的专业技术服务公司,如哈里伯顿、斯伦贝谢、贝克休斯等也围绕页岩气的开采,在政府的资助下,进行了大量环境评估、治理与改善的研发工作,取得了显著成效。“欧洲页岩气研究计划”(GASH)于2009年在德国启动,拟通过6年时间推动完成。其工作目标是通过收集欧洲各个地区的页岩样品、测井试井和地震资源数据,建立欧洲的页岩数据库,与美国的含气页岩进行对比研究,在此基础上寻找和发现页岩气以满足当地和区域的需求。
1、高效、配套技术的应用可减少对环境的破坏
在健康和安全环节,技术上采用有害气体探测仪,如二氧化硫感应器、甲烷红外气体分析器等,并制定紧急情况反应预案,对作业者进行日常培训。在环境评估方面,要对选址和生物多样性等方面进行评估,包括意见调查和公众会议。在压裂液的使用环节,Ecosphere公司使用臭氧为主的系统,以臭氧破坏细胞壁,从而杀灭细菌,用以代替化学杀菌剂。这一处理技术一方面降低了企业淡水的消费成本,另一方面也降低了废水循环利用的处理成本。另有许多研发公司已实验利用高强度的超声波、过滤器或其他环保化学用品代替杀菌剂。在废水处理环节,针对不同作业区要求不同的废水处理方案:美国Aqua Most公司使用催化紫外线对废水进行氧化处理,不但能达到大部分处理要求,还能脱掉金属;Water Tectonics 水处理公司采用高能电凝技术,能脱去废水中的重金属、生物质和碳氢化合物,但在地层中含盐量高的地区将不能使用该技术;西门子公司采用浮选/过滤技术,能在原地进行水处理并回收使用,不仅能缓解淡水资源短缺问题,还能大大降低开发成本;Origin Oil利用藻类收获过程仅在第一阶段就可以在废水试样中去除98%的烃类。在空气质量的保证方面,使用双燃料(柴油和天然气)技术设备,从而减少温室效应排放,钻井平台使用催化剂技术,从而大量减少排放;采用管道运输而不是陆路运输,从而减少空气污染和交通压力;噪音问题可以采用隔音板等装置,并与当地自然环保组织合作,以保证生物栖息地安全。另外,我国权威专家也肯定了关于利用超临界CO2开发非常规油气藏的有效性,这为非常规油气开发,特别是页岩气的开发提供了新的思路。其环保优势在于,利用超临界CO2作为介质,从某种程度上可替代大量的水资源,适于我国国情。另外也可有效利用CO2,降低温室气体排放量。
2、成熟、完备的法律体系可保证其环境友好性
美国通过几十年的研究与实践,建立了一整套环保法律体系,防止页岩气开采对环境造成的破坏:职业安全与健康管理局负责制定与生产安全和职业健康相关的各种法规,并对弃井操作有严格要求;国家的环境法案要求对环境影响进行评估,部分州政府要求进行现场检查;国家要求对环境有危害的排放物进行征税,各州制定安全排放标准,并禁止某些危害大的排放物;要求报告从发动机、气体处理设备到其他与钻井和生产相关的排放量;限制白天和夜晚的噪音水平;保护濒危野生动物,不能破坏濒危动物栖息地环境等。
目前,美国已制定《美国联邦环境法》、《美国清洁水法案》、《饮用水安全法》、《资源保护和恢复法》、《清洁空气法》等法律,并就页岩气相关的环境问题作出了许可和规定。
美国国家污染物排放消减制度(NPDES)已成为美国控制水资源清洁的一项重要措施,其四项基本原则之一就是不管受纳水体状况如何,废水在排放之前必须采取经济可行的最佳处理技术;美国净化空气任务组织(CATF)提出非常规天然气开发气体排放、地表水和地下水的黄金准则,以控制温室气体排放和淡水污染;美国地质调查局(USGS)就此提出了着重注意的三个水资源问题,并强调页岩气能否成功开发的关键因素是,在不干扰当地工农业正常用水的前提下,当地水资源的供水能力是否能够满足页岩气井的钻探与水力压裂用水。
在页岩气的发展初期,美国并未对页岩气采取特殊的环境监管,随着页岩气开采规模的扩大及其对环境影响问题的争论升级,美国对页岩气的环境监管趋严,通过修改法律关闭了“哈里伯顿漏洞”,授予环境保护局对页岩气开采的监督权限,并颁布“FRAC”法案,要求披露水力压裂中使用的化学制剂情况,以便充分评估其对地下水的影响。
3、通过制定国家级研究规划,保证页岩气的健康开发
我国通过制定页岩气发展的“十二五“规划,明确了页岩气健康开发之路,并制定了开发环境保护措施。页岩气开采工艺与常规气大部分相同,可能产生的环境和生态破坏与常规气基本相同。在页岩气开发各个环节采取有针对性的措施,可有效减少或杜绝可能产生的各种环境问题。一是工厂化作业减少地表植被破坏。页岩气开发多采用丛式水平井群,一个井场可以向不同方向钻多口水平井,大大减少了井场数量,较好地解决了占地多和地表植被破坏多的问题。二是压裂液循环利用减少用水量。页岩气压裂用水量比生产同等能量的煤和燃料乙醇的用水量要少得多,且出于成本考虑,页岩气压裂液须多口井循环重复利用,客观上节约大量用水。三是严格钻完井规程,杜绝污染地下水。页岩气井钻井液为天然气人工合成的油基泥浆,短时间内可自然降解;页岩气层比地下饮用水层深很多,且中间夹有多层不可渗透岩层,压裂液污染地下水的可能性很小。如严格执行钻完井操作规程,保证套管和固井质量,可彻底杜绝水层污染。目前,全球尚未发生开采页岩气导致重大地下水污染的事件。四是加强环保监测实现压裂液无污染排放。压裂开采石油天然气已有60年历史,压裂液成份和排放标准均有严格法规要求。通过加强日常生产中的环保监测检查,可保证压裂液无害排放,防止土壤和地表水污染。
三、机遇与挑战
1、我国页岩气资源潜力巨大
2011年12月30日,页岩气被国务院批准为我国第172种矿产,国土资源部也将按独立矿种制定投资政策,进行页岩气资源管理。页岩气作为一种新型能源,需要全新的勘查开采技术手段和管理方式,它的快速发展高度依赖于技术进步。2012年,我国将大力加强页岩气资源评价和开发技术攻关,尤其是加大页岩气调查评价力度,缓解我国油气资源短缺现状,形成油气勘探开发新格局。2011年,美国页岩气产量达1800亿立方米,据国土资源部2012年3月1日新闻会资料,我国陆域页岩气地质资源潜力为134.42万亿立方米,对以外所有陆域盆地开展的评价结果显示,可采资源潜力为25.08万亿立方米。我国页岩气资源量与美国旗鼓相当,预计2020年产量将超过1000亿立方米,达到目前常规天然气生产水平;2030年产量有望与常规天然气相当,与美国接近。
2、积极开展页岩气国际交流与合作
2010年11月,中美政府签订合作开发中国页岩气的备忘录,中国公司开始投资北美页岩气项目,并引进壳牌等外国公司开发中国国内页岩,我国政府希望通过国内页岩气的开采使中国能源结构发生巨大变化,并将促进中国能源安全、降低环境污染、减缓温室气体排放增长。
继续跟踪国外页岩气勘探开发技术进展,关注环保技术的利用更新,在页岩气资源调查和勘探开发初期,可以考虑与国际公司合作,引进勘探开发的关键技术,降低勘探成本,减少环境隐患。在学习借鉴的基础上,开展页岩气勘探开发核心技术、工艺的研发和联合攻关,关注世界页岩气发展动向,以平等合作、互利共赢的原则,积极参与页岩气国际合作组织,促进双边、多边合作。
3、制定资源开发利用的系列环保规范和评估体系
我国尚处于页岩气发展初期阶段,具有很好的实施环境和社会协调发展的基础,因此在发展伊始就要把甲烷、有毒物以及水污染问题纳入管理体系,注重并加强页岩气勘查开发的环境保护相关制度的制定:跟踪研究页岩气勘查开发对地质环境、生态环境的影响,建立环境影响评估制度、压裂混合液化学成分报告和披露制度;加强页岩气勘查开发矿区的环境监测,对回流水处理实行严格的监督管理;对于示范基地建设,要率先建立起相应的环保制度,包括前期的环境影响评估、开发过程的环境检测、预防和紧急应对方案等。可以肯定的是,管理体系和监管水平决定页岩气资源的未来。
4、亟待开展页岩气勘探开发环境问题研究
页岩气具有广阔的发展前景,页岩气开发的利弊之争还在持续高涨,其环境风险不容忽视。我国页岩气的勘探开发刚刚起步,在勘探开发的同时要兼顾到环境保护问题,进行页岩气勘探开发的环境问题综合研究,通过加强基础建设、提高环保基准、加强监管等手段,减少资源开发对环境造成的影响,并加大治理和监管力度,建立符合我国实际的页岩气勘探开发规范,使页岩气最终能以一种真正意义上的清洁、高效能源推动现代化进程。目前,我国页岩气开发尚处于初级阶段,环境问题还未完全展现,但参照国际开发经验和教训,极有必要开展相关研究,做到未雨绸缪。要加大资源环保相关研究工作量的投入,逐步认清和掌握其发展规律和变化趋势,确保新能源开发的顺利进行。
(注:本文得到全国油气资源战略选区调查与评价国家专项(第二批)项目资助。)
【参考文献】
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一、目标与实施原则
(一)目标
到2010年,建立与平台建设和管理相适应的政策法规和制度规范,初步形成以共享为核心的制度框架;搭建由研究实验基地和大型科学仪器设备共享平台、自然科技资源共享平台、科学数据共享平台、科技文献共享平台、成果转化公共服务平台和网络科技环境平台等六大平台为主体框架的国家科技基础条件平台,为各类科技创新活动提供公平竞争的环境,使全社会成员都能享受到科技进步的成果。
主要目标:建成资源丰富、面向社会开放的重要科技基础条件资源的信息平台,率先实现资源信息共享;建设和完善区域大型科学仪器设备协作共用网,推动全国仪器设备资源高效利用;新建一批大型科技基础设施,整合、优化各类重点实验室,初步形成国家研究实验基地;建成以20余个资源、环境等领域的观测、考察数据中心和科学数据网为主构成的科学数据共享平台;实现外文科技期刊网上资源种类占国际主要科技期刊资源的50%以上,实时服务系统延伸到县市;在自然科技资源领域,农作物、林木、微生物等种质资源保存率和利用率实现大幅度提高;建成全国统一规范的科技成果与技术交易信息平台,在能源、材料、制造业等重点行业建立共性技术服务平台,为国家支柱产业的创新和发展提供技术支撑。
(二)实施原则
1、有限目标,科学部署。贯彻落实《20*-2010年国家科技基础条件平台建设纲要》精神,根据国家中长期科技、经济和社会发展的需求,确定平台建设的有限目标,强化科学部署和严格论证,按轻重缓急分阶段实施,成熟一个启动一个。
2、分层建设,分级管理。根据国家、行业部门(单位)(以下统称部门)、地方科技、经济发展的需要和科技基础条件资源的特点,分层次开展平台建设,国家层面的平台建设在部门和地方资源整合的基础上进行;明确各级管理机构的责任和权利,分级加强管理;促进军民优势科技基础条件资源的有机结合和高效共享。
3、整合为主线,共享为核心。贯炒\"整合、共享、完善、提复\"的平台建设方针,按照不同类型科技基础条件资源的特点和发展规律,采取灵活多样的整合方式和共享模式,实现科技基础条件资源高效利用,积极推进与国际科技基础条件资源互补、共享。
4、调控增量,激活存量。有效调控新增经费,调整支出结构,统筹协调涉及平台建设的经费,提高经费的使用效益;有效调控新增科技基础条件资源,激活存量资源,最大限度发挥现有资源的潜能。
二、国家科技基础条件平台建设重点
(一)研究实验基地和大型科学仪器设备共享平台
1、全国大型科学仪器设备协作共用网
对全国单台(套)价值50万元以上,总价值超过150亿元的科学仪器设备资源进行信息整合,形成全国性的共享网络;在北京、上海、武汉、广州等八个中心城市现有科学仪器协作共用网取得成效的基础上,继续依靠各地发挥中心城市的辐射作用,推动区域性的资源共建共享工作,实行政府引导和市场竞争相结合,调动科技人员积极性,提高科学仪器的综合使用效益。
国家大型科学仪器中心和各级分析测试中心集聚了我国各类先进的大型科学仪器设备,是全国大型科学仪器设备协作共用网的重要组成部分,要加强这些中心的能力建设,提高仪器设备装备水平,开展分析测试新技术、新方法的研究、整合和推广工作,为基础研究、高新技术发展、行业技术进步提供支撑;在综合集成现有优势资源的基础上,在生命科学、材料科学、资源环境等领域新建若干国家大型科学仪器中心。
2、研究实验基地
进一步强淮\"开放、流动、联合、竞沾\"的运行机制,在国家、部门、地方现有实验室资源整合的基础上,在生命、海洋、医学、农业、林业、地学等重要基础学科和部分前沿学科领域,组建一批重点实验室,为科技、经济和社会的可持续发展提供重要支撑。
根据国际发展趋势和我国科技、经济和社会发展的迫切需求,建设若干为多学科研究服务并具有强大支撑能力的重大科技基础设施,以支撑新兴学科和相关技术的发展与突破。
3、野外科学观测研究台站体系
按照不同类型野外台站的特点,结合不同学科领域和区域科学发展的需求,以现有野外科学观测研究台站为基础,遴选出百余个具有代表性的野外科学观测台站,源\"合理布局、突出重点、分阶段稳步实蚀\"的原则下,进行整合与布局,改造并完善野外台站动态观测与研究所需要的野外仪器设备、站内试验室、标本和数据存储等实验研究基础设施,分别形成生态系统观测研究台站网络、材料环境腐蚀野外观测研究台站网络、地球物理野外观测研究台站网、特殊环境和特殊功能观测研究台站网,使其成为推动我国经济建设与生态、环境、资源协调发展的重要基础。
4、计量基标准体系及检测技术体系
建立和完善以量子物理为基础的、高准确度和高稳定性的计量基标准体系,重点完善长度、力学、光学、热工、无线电、时间频率、电学、电离辐射、声学、化学等计量领域的计量基准、社会公用计量标准;加强重要标准物质研究,建立生物技术、信息技术等领域的计量基标准。解决量值传递及量值溯源的关键技术,建立完善计量基准标准共享服务平台。
建立和完善满足国民经济建设和社会发展需要、与国际接轨的检测资源共享体系。重点解决涉及国家与社会公共安全、人身健康、食品安全、公平贸易、环境保护等领域的在线、快速测试技术及检测技术标准;着力解决新材料、新能源、新工艺、信息工程、生物技术、现代农业、大型工程等领域重要参量的有效测量;建立完善国家检测/校准资源共享服务平台。
(二)自然科技资源共享平台
1、植物种质资源
重点开展农作物、林木、多年生和无性繁殖作物、热带作物、牧草植物、药用植物、野生植物等种质资源整合共享体系建设。加强植物种质资源共享条件建设,形成新型共享机制,提高保存设施的水平,实现约45万份植物种质资源实物共享。
2、微生物菌种资源
整合具有一定科学意义、有实际或潜在研究应用价值的细菌、真菌、病毒及相关的信息资源,重点开展农、林、医、药、食品、兽医、海洋基础研究及教学实验用微生物菌种资源的共享体系建设;建立国家微生物菌种资源库和服务管理信息系统,整合共享微生物菌种资源约10万株。
3、人类遗传资源
结合我国人种特点和民族众多的国情,以我国各民族生命健康和人种安全关系密切的少数民族遗传资源、特殊健康体质人群遗传资源、亚健康人群遗传资源为重点,整合共享人类遗传资源约15万份。
4、动物种质资源
根据国家经济和科技发展的需求,充分调研我国动物种质资源的发展现状,筛选、整合现有的畜禽、水产、特种经济动物、寄生虫、经济昆虫等种质资源,开展珍稀、濒危动物的种质资源库建设。选择具有种群数量优势的单位,进行种质资源共享体系建设。
5、标本类资源共享体系
重点开展动物标本、植物标本和菌物标本等生物标本资源的整合共享体系建设,实现约1000万号生物标本的整合共享;开展岩矿标本、化石标本和国家紧缺与战略性矿产资源的矿床模型整合共享体系建设。
6、实验动物遗传资源及实验细胞库
整合目前国内已有实验动物遗传资源,开展常用实验动物品种资源的种子中心建设,建立以7~10个国家实验动物种质资源中心及20~30个功能独特的实验动物种源单位共同形成的实验动物遗传资源共享服务体系。在此基础上,通过研究开发、自主创新、国际合作等不同方式,不断扩大资源种类。建成细胞株(系)近千种、容量超过5,000份、符合国际标准的国家实验细胞库。
7、自然科技资源虚拟博物馆
按照统一的数据标准和数据质量规范,对植物、动物、人类遗传种质、微生物菌种、生物标本、岩矿标本和矿床模型、实验材料等资源开展数字化建设工作,实现约1,100多万份(号)自然科技资源信息共享;形成自然科技资源虚拟博物馆,推动我国的自然科技资源信息的全面共享。
(三)科学数据共享平台
1、科学数据共享中心
针对国家长期布局的公益性、基础性科学数据采集系统持续积累的科学数据,重点对观测性、考查与监测性数据汇交整理,按照行业特点整合集成规模化的主体数据库,建设和完善包括气象、测绘、地震、水文水资源、农业、林业、海洋、国土资源、地质与矿产、对地观测等领域在内的10余个国家科学数据共享中心,实现数据采集、加工、保存的标准化、规范化,使科技人员可以方便地获取科学数据,保证科技创新活动的顺利开展。
2、科学数据共享网
在数据资源管理相对分散的科学技术领域,集成研究机构、高等院校、企业和科技人员拥有的数据资源,按照学科领域构建主体数据库,在地球系统、医药卫生、基础科学、能源与交通等领域建设约11个科学数据共享网。按照统一的标准规范,建立科学数据共享信息系统;开展科学数据元数据资源目录库建设及其检索等系统的开发;形成科学数据共享平台信息系统。
(四)科技文献共享平台
1、科技图书文献信息保障系统
以国家科技图书文献中心为主体,按沾\"统一采购,规范加工,联合上网,资源共洗\"的原则,扩大科技期刊、图书、科技报告、会议论文、学位论文、声像文献等文献资源的收集和服务;到2010年外文科技期刊总量达到约30,000种以上;以国家科技图书文献网络服务系统为基础,加强与高校文献资源保障系统、国家图书馆等科技文献信息服务系统的互联与对接,实现外文科技期刊网上资源种类占国际主要刊物的50%以上;向用户提供网络化、集成化和可定制的文献信息服务;实施精品战略,提高我国科技期刊的水平和质量,增强国际影响力。
2、专利文献共享服务系统
以国家知识产权专利文献资源为主,收集我国相关部门和世界各国的专利文献信息,使专利文献收藏数量占全世界出版专利文献总量的比例由目前的80%左右提高到90%以上;建立联合目录和全文数据库,构建从目录到全文的检索和传递公共服务系统。
3、标准文献共享服务系统
以国家标准文献资源为基础,整合行业、部门与地方标准文献,提高我国标准文献收藏比率;建设标准文献全文数据库;开发标准检索、阅览和服务系统,形成完善的标准文献的检索与传递公共服务系统;推动我国和世界各国以及主要国际组织的标准文献信息网的链接,拓展标准文献的资源和服务范围。
(五)科技成果转化公共服务平台
1、科技成果信息服务体系
以全国科技成果信息服务网络为基础,集成科技成果信息、技术交易服务、工程化中试、创业孵化相关的信息资源,完善成果信息资源库、技术交易数据库及创业孵化服务数据库,构建基本覆盖全国主要行业和区域的科技成果转化信息共享服务网络,促进科技成果转化信息服务深入到基层中小企业和农村。
2、公益与行业共性技术转化平台
建立行业技术评价推广服务体系,制定重大共性技术、公益性技术推广绩效评价体系;整合重点共性技术开发、中间试验、产品测试等领域的基础条件资源,在国家安全、社会公益领域和能源、材料、制造业等重点行业,每年选择建立10个左右公益与共性技术转化中心,提高公益性技术和产业共性技术、关键技术的集成、配套能力和工程化技术服务水平。构建国家、部门和地方在公益性技术、共性技术转化方面的协同工作网络平台。
3、技术标准支撑体系
开展农业、能源、环境、公共健康与安全等方面的基础性、公益性技术标准研究和信息、新材料、先进制造与自动化、生物等高新技术领域的重要技术标准研究;开展与技术性贸易措施预警工作相关技术标准的支撑性研究,提高应对国际竞争的能力;构建全国技术标准研究信息共享服务平台,整合建立与技术标准相配套的研究和验证的工作体系,提高技术标准研究能力。
(六)网络科技环境平台
1、国家科技基础条件平台应用服务支撑系统
围绕国家科技基础条件资源信息共享的目标,制定统一的平台信息系统标准规范,集成研究实验基地和大型科学仪器设备共享平台、科学数据共享平台、自然科技资源共享平台、科技文献共享和科技成果转化公共服务平台等信息资源,形成统一的平台应用服务系统,实现与全国科技信息服务网的互联与对接,向科技工作者和科研管理人员提供方便、快捷的资源信息服务。
2、网络计算应用系统
依托成熟的网络计算技术,在全国范围规划建设若干个计算节点,在气象、地震、医药等领域开展网络计算环境系统和网络计算重大应用示范系统建设,为重大科学发现和前沿科学技术研究的突破提供重要手段,为国民经济建设提供支撑服务。
3、网络协同研究与工作环境
充分利用国家网络基础设施,建设分布于全国的视频、音频及数据交互服务系统,开发便捷的网络协同研究工具软件包,形成网络协同研究公共支撑系统;建立大型科学仪器设备远程操作应用示范系统,打破科研工作中的地域和时空界限,促进我国科研方式的变革。
4、全国科普数字博物馆
联合有关部门,汇集国内现有的数字博物馆资源和相关科技资源信息,通过开展优秀科普作品评选征集活动、择优购买版权、扶持开发创作等方式,最大限度地把可利用的社会科普资源进行数字化入库,制定规范要求,综合集成,实现与相关科技信息资源的连接,形成全国科普数字博物馆,为我国科学知识的普及和全民素质教育提供基础性支撑。
5、全国科技信息服务网
整合各类科技信息资源,建成技术先进、资源共享的国家级科技信息资源库,提供分类科学、实用有效的科技信息;形成以1个国家级、30个省级科技信息服务节点及部分地区科技信息服务节点为支撑的全国科技信息资源加工处理、共享利用体系;建立县(市)科技信息服务平台试点示范,扩展基层科技信息的推广应用渠道。
三、组织实施
(一)加强组织领导
1、平台建设是一项涉及诸多方面的系统工程,需要加强领导,精心组织安排,切实将各项工作落到实处。国务院有关综合部门成立国家科技基础条件平台建设领导小组,负责平台建设整体规划和相关政策法规的制订工作,对平台建设重大问题进行协商和协调,联合审定平台重大建设任务,组织跨部门、跨行业、跨地区科技基础条件资源的整合与共享工作;发挥平台建设部际联席会和平台建设专家顾问组的作用,保障平台建设规范、有序地开展。
平台建设领导小组具体办事机构设在科技部。
2、各部门、地方是平台建设组织实施的主体,负责本部门、地方平台建设规划和实施工作。
各地要根据本地特点和需求,成立本地方平台建设领导小组,采取有效的组织保障措施,加强科技基础条件平台建设。
(二)加大投入力度,明确投入渠道
1、各级财政根据需要安排平台建设资金;原有用于支持文献、数据、种质等资源采集,仪器设备购置和基本建设等科技基础条件资源建设的经费渠道保持不变,并根据需要进一步加大投入力度。
2、各地方财政负责地方平台建设的投入,各部门负责落实本部门平台建设的经费,中央财政平台建设专项经费主要支持跨部门、跨行业、跨地区的平台建设。
3、政府资金要发挥引导、调控作用,调动有关企业、社会组织的积极性,鼓励政策性金融机构等为平台建设投融资提供便利条件。
4、各级财政应根据需求安排平台运行经费,运行经费要与绩效考评挂钩。具体管理由科技等相关主管部门和财政部门共同负责。
(三)强化监督管理
1、制定相关的管理办法和制度,实行对平台建设项目和运行全过程的规范管理。
2、建立以绩效考评为基础的奖优罚劣制度,对执行良好的项目、运行服务效果好的平台和在平台建设中有特殊贡献的科技工作者给予表彰,及时调整或中止执行不力的项目,充分体洗\"谁先共享,谁先受掖\"。
3、平台建设工作要公开透明,充分利用现代信息技术,建立平台建设项目和平台运行情况数据库,及时将平台建设项目和平台运行情况向社会公示,发挥社会监督作用。
4、财政部门、科技等相关主管部门负责平台建设专项资金的监督管理,提高资金的使用效益。
(四)实行新型管理模式和运行机制
1、强化牵头部门(地方)的权利和责任。平台建设项目实行项目储备及滚动支持的机制,对于跨部门、跨行业、跨地区的平台建设项目,国家科技基础条件平台建设领导小组确定拟实施项目的牵头部门(地方),由牵头部门(地方)负责,联合各有关部门、地方根据整体框架和项目实施方案,明确各方任务和责任,负责协调各方面关系,保障平台建设项目顺利实施和完成。
2、实行资源整合、制度规范以及队伍建设三结合的项目管理模式。在平台建设项目执行过程中,制度规范、标准规范以及专业化人才队伍建设要结合具体科技基础条件资源的平台建设同时开展,项目验收时,每一个建设项目成果都应成为服务于科技进步与创新的资源共享平台。
3、建立有效的平台运行管理机制。资源共享平台必须建立、健全资源汇交管理制度,制定可行的共享服务方案,保障一定规模的相关科技基础条件资源持续增加、不断汇集和对社会开放服务,有一批较高水平的专业人员队伍和稳定的工作场所;组织管理模式实写\"理事会领导下的主任负责执\";成立用户委员会、专家委员会,对平台的运行服务加强监督指导。
4、建立科学的人才评价标准和培养方式。建立符合科技基础条件工作特点的人才评价标准,设置相应的岗位,在有条件的领域推行上岗资格认证工作;设置与科技基础条件资源相关的学科专业,培养高层次的人才,开展从事科技基础条件资源有关工作的专业科技人员技能培训和在岗继续教育工作;形成一支高素质、专业化的科技基础条件管理与技术支撑的人才队伍。
(五)营造共享的社会环境
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生物科技的进步和人造器官的发明对人类的贡献是难以估量的。很难想象,倘若没有这些智慧灵光的执着闪动,现代人的生存质量及生活理想将会倒退回怎样一种艰难境地。发明和发现的力量就像空气,拥有的时候不觉特别,而一旦失去却难以呼吸……
本期这10项伟大的发明发现来自医疗及生物科技领域,了解并感悟一番深藏在它们背后的发明故事吧,那是对发明家们的最好纪念,也是对人类未来的最触手可及的信心。
第41项 假牙
假牙的发明,是医学史上的一件不大不小的事情。
早在公元前700年,意大利北部的伊特拉斯坎人,就用黄金来做假牙的桥托,用骨头,还有象牙雕成假牙。
不过,中世纪的牙科医生认为,是齿龈中的虫使牙齿腐烂和疼痛,因而假牙于事无补。这种看法使他们根本就不想使用任何假牙。即便伊丽莎白女王一世,由于她年岁不算太大就已经门牙脱落,面部肌肉向里凹陷,样子实在不大好看。因此,在大庭广众中露面时,她只好把细棉布塞在嘴里,除此仍然没有其他太好的办法。
直到17世纪末叶,安装假牙还不普遍。一方面是安装技术不高,另一方面是价格昂贵,只有少数有钱人才安装假牙。牙科医生给病人安装时,先用圆规来测量口腔,然后做好合适的假牙,再把假牙用丝线系在邻近的好牙上。至于整套的下牙,则需要用手雕刻出来。
有趣的是,在当时的宫廷里,非常盛行把假牙用来当装饰品:有的用银做假牙,有的用珍珠母做假牙,有的用玛瑙来做假牙。
18世纪初,法国巴黎的一位牙科医生,对促进牙科医术的发展做出了重大贡献。在固定假牙方面,他首创用钢弹簧来固定成套的上下牙。这种方法一直沿用至今。
长期以来,假牙还面临这样一个问题:用骨头和其他有机物质制作的假牙,会被唾液所腐蚀。而安装象牙制作的假牙,在用过一段时间之后,会产生一种令人不快的气味。美国第一任总统乔治・华盛顿,就安装过这种假牙。为了消除这种气味,每天夜里睡觉时,都要把它放在葡萄酒里浸泡。
大致从1845年起,在整套瓷牙的基础上,牙科专家又将技术改进到了单颗瓷牙,这种牙可以一颗颗地安在牙床上。
在19世纪,牙科方面的革新大多数来自美国。比如,美国人固异特发明了硬橡胶假牙。这是一种经硫化变得发硬的橡胶,它价钱便宜,易于加工。根据口腔的压迹,把假牙安在一个用硬橡胶仿制的牙床上。由于这样吻合得很好,上面一套假牙就可以自己固定了。随后,又出现了用赛璐璐制造的假牙,进一步提高了假牙的质量。
42项 人造假肢
手和脚是人体的重要器官。一旦失去了手脚,就成了肢残人。失去手脚是痛苦的,人们老早就在想办法,尽力去帮助那些肢残人。给肢残人安装假肢,不失为一个好办法。
生活在公元前5世纪的希腊历史学家希罗多德,在他的《历史》一书中,最早描述了木制腿。400年后,古罗马作家普林尼,在他的《自然史》一书中,也提到过人造手。
直到近代以后,科学家们发明了假肢,这才使那些肢残人一定程度上摆脱了痛苦。
关于假肢的发明,最早是由16世纪的由法国人安波洛斯・帕雷完成的。他生于1510年,是一位有名的军医。他发明了膝部、肘部可以弯曲的人造腿和人造手臂,这是一些奇形怪状的金属装置。正是因为他的假肢发明,人们尊他为“现代外科之父”。
人造手的发明,自19世纪以来经历了三个里程碑。
第一代假手叫“装饰手”,它外形很像手,内部也有金属骨骼,用柔软的塑料代替肌肉和皮肤,但它只有装饰作用,没有动作功能。
第二代假手是20世纪初发展起来的“能动手”,它是一种肩背式的能动手,可直接装在残臂上,给假手上安装滑轮,用钢丝绳与一条8字形的皮带连接,皮带背在肩上。当肩部运动产生力量时,通过钢丝绳和滑轮传给假手的手指,手指实际上是两只可以闭合的钳子,钳子可随力的大小,一闭一合,取拿东西。
第三代假手叫“动力假手”,它装有动力源,如微型电动机、液压机。在假手的肘部装上一只微型电动机,它的旋转可带动前臂一套特别齿轮的运转,具有手的抓、握、伸、提功能动作。它还有一个特点,是可随人的意愿操作。最新的动力假手,由声控微机控制,执行相关指令,产生拉、开、推、拿,放之类的动作。
1981年,德国一名叫奇克托的青年工人,在工作中被机器削去了双手,虽说后来伤口愈合了,但从此生活无法自理,痛苦万分。于是他求助医生安装动力型假手。尽管奇克托失去双手,但神经系统仍完好无损,于是汉诺威大学的教授们,在他的假手上装上电极,把中枢神经信息接收下来,通过装在手臂上的3只微型电机来指挥各种动作。奇迹发生了!奇克托安上动力型假手后,不仅能取拿东西,还可以写字,打字。出院不久,他还被一家公司雇用了。
至于假脚,除了走路,它再不需要做别的事,所以做起来比假手要容易得多。在美国的莱特大学,一位叫做德德罗夫的教授创造出了能有感觉的假脚,这种假脚不仅能伸展自如,还可以骑自行车、摩托车哩!
另外,利用动力手脚的原理,再借助于电子计算机,还可以使那些已经瘫痪的人重新站起来行走自如。现在,动力型的假手假脚更是灵活轻便,从而使许多肢残者残而不废,重新鼓起了生活的勇气。
第43项 器官移植
最早倡导器官移植的,是美国医生卡雷尔。
卡雷尔出生于法国,1905年开始到美国专门从事血管缝合术、器官移植和组织培养的研究。1913年,他说过一句很有影响的话;“任何人体器官都可以从人体上取下,培养起来,而且可以移植到另一个人身体上。”20多年后,他又断言:“人身上的任何器官,离开了机体,依然可以存活。”
1 922年,苏联眼科医生费拉托夫,开始试验人眼角膜移植。1 933年,费拉托夫主持的异体角膜移植成功,这是器官移植最早的事例。他之所以能够成功,不仅因为比前人在手术器具方面有所改进,还因为他使用了“冷藏尸体眼球角膜”作为移植材料。这既解决了材料的采源问题,又因冷藏而除去了角膜的生物刺激因素,促进了角膜混浊部分透明化。到1941年,他和他的学生已经成功地做了3100多例手术。
不过,像肾、肝、心脏这类大型器官的移植试验,人们从来就是慎之又慎的。由动物试验的结果来看,体内抵御细菌和病毒的系统,会逐渐破坏移植的器官。
1953年,波士顿外科医生梅里尔发现,孪生兄弟之间移植肾脏,不会引起“排斥”现象。第一例肾移植成功的事例,就是第二年由一位法国医生在一对孪生兄弟之间做的。随后,有人发明了药物,可以抑制非亲属之
间移植器官的排斥作用。有了这些药物,就可以做肾脏移植手术。但使用这些药物的病人,往往很容易得上传染病和某些癌症,因而医生不会轻易为病人移植器官。
到了60年代,用免疫压制剂处理病人,选择有一定血缘关系,经鉴定可用的人的肾脏作移植,成活率逐渐提高了。
1967年12月3日,在南非的开普顿,一个叫巴纳德的医生,实施了首例人心脏移植手术。给一位55岁的病人换掉已损坏的心脏,病人在手术数月后死亡。尽管存活的时间不长,但还是被人们看作是一次成功的手术。
在这以后,世界上做心脏移植手术的多了起来。美国加利福尼亚的沙姆韦医生,先后替好几百人做了心脏移植手术,大多效果良好,使他获得了很高的声誉。这对世界各国医生是一个激励,器官移植随之越来越普遍起来。
第44项 人工心脏
心脏是人的重要器官。一个人心跳杂乱无章,忽快忽慢,这在医学上叫心律紊乱。要是跳得无力,最后停止,这叫心力衰竭。有没有办法让心跳不正常的病人恢复正常呢?能否发明一种使心跳恢复正常的工具呢?这是科学家们要制造心脏起搏器的初衷。
最早的心脏起搏器,是一个叫海曼的工程师于1 932年发明的。他用钟表式的精巧结构,制成了第一台机械心脏起搏器。它由一个电动机带动,定时向心脏发出刺激,迫使心脏有规则跳动。
实用的心脏起搏器,是美国一位精通电子技术的医生查尔发明的。1952年,他组装成第一台心脏起搏器,这是模拟心跳搏动发出电脉冲的电子仪器。正巧,一个患“病态窦房综合症”的病人,每分钟心跳只有30次,生命垂危。查尔在征得家属同意后,使用了他新发明的心脏起搏器。他把病人胸腔打开,在心脏左右侧各插上一根电极,电极由切口通向体外,连接在能产生脉冲的心脏起搏器上。启动电源后,奇迹出现了,病人的心跳立即恢复到每分钟70次,病人得救了!从此,起搏器正式步入了医学殿堂,成了一个重要的医疗工具。
很快,起搏器花样翻新,越做越好,越做越小、越来越实用。目前,先进的起搏器可连续使用20年,体积比火柴盒还小哩!
20世纪50年代,一个像心脏那样的机械泵、又叫体外循环器首先问世了。而真正打响了人工心脏第一炮的。还是那个制造人工肾的美国医师考尔夫。1957年,他与日本科学家阿元津哲合作,用不锈钢、塑料为材料,研制成第一颗人工心脏,让它装到小狗体内代替心脏,使小狗活了90分钟。
1969年,一个用于临床的人工心脏出现了。它包括两个部分:一是体内的血泵,一是体外的驱动装置,由电子计算机控制。这个人工心脏使一位心力衰竭的病人活了64小时。
对人工心脏贡献最大的,是美国犹太大学医疗中心的贾维克教授。70年代以来,他研制了以自己名字命名的“贾维克”系列人工心脏。1982年,贾维克-7型人工心脏,在一个名叫克拉克的医师身上做了临床试验。克拉克患有严重心脏病,心跳每分钟30~40次,心脏的血量仅为正常人的1/7。移植贾维克-7型心脏后,克拉克的心脏血流量恢复了正常,它跳动了1300万次,使克拉克多活了111天。
第45项 人造肾脏
肾脏,中国人俗称“腰子”。它把体内的代谢废物和多余的水分,过滤成为尿液排出体外,还把有用的物质输给人体吸收。每分钟流过肾的血液多达1 000毫升,肾脏一旦出毛病就会引发尿中毒。19世纪初,每年因肾功能衰竭引起尿中毒死亡的人有百万之众。因而,制造人工肾已是刻不容缓的事了。
然而,制造人工肾必须通过三个难关:(1)要有一个理想的材料,用它做成膜,膜的孔直径要跟肾一样,要能排除水和废物,又不损失蛋白质、红血球和白血球;(2)通过膜的血液不能凝固,否则,人工肾的透析工作就不能进行;(3)透析膜的面积要大,具有较大的透析速度。
1914年,美国的艾贝尔教授征服了第一个拦路虎。他眼看医院里每年有20个病人死于肾衰竭,决定寻找有关材料来做透析膜。在经历了几十种材料试验失败后,他改用火棉胶做过滤膜,结果初战告捷。他把一只大白兔绑在实验台上,切去它的肾,在其动脉和静脉上各插上一根细管子,动脉里的血经过细管流到火棉胶的管子后,再回到静脉那条细管中,结果兔子体内大量的代谢废物和毒素,被滤八生理盐水中了。这是第一个人工肾的雏型。
1920年,化学家们又发现了一种理想的抗凝血药――肝素,这使实用的人工肾成为可能。1 923年,德国的哈斯医生,把艾贝尔的火棉胶管改为膜,管里流动含肝素的血液,管外流动生理盐水,血液靠泵来驱动和加速。这样,第一个实用的人工肾,就在哈斯手中诞生了。
但哈斯人工肾的面积还不够大,效率还不够高。
1 932年,优良的制膜材料――赛璐玢酯酸纤维被化学家合成了。它可以制造出微孔直径20~80埃的薄膜,像肾小球一样。美国医师考尔夫用它做成膜,一圈圈卷成圆筒,筒正中装有转动轴,用电机带动。人工肾还安装血泵,又在血液中加入肝素。这样使血液像在人体中那样不断流动,经过透析就可代替肾的功能。这样,一个完整而高效率的人工肾,就在考尔夫医生手中制成了。
值得一提的是,1 974年,华裔加拿大人张明瑞教授,把火棉胶、尼龙材料制成直径1~500微米的颗粒,外面包一层白蛋白薄膜,让病人的血液从底部流到各颗粒的间隙里。这种人工肾总面积很大,透析效率大大提高。目前,张明瑞的人工肾可放到人的背心内,病人无论走到哪儿,可以24小时连续透析,这就大大地延长了病人的寿命。
第46项 人造皮肤
大多数人对皮肤的认识,除了关心它是否白净、细嫩而外,恐怕再也不会顾及别的了。实际上,皮肤分为表皮,真皮两层。它是人体抵抗外敌的第一道防线,除了保护身体、不为病菌侵入外,皮肤还有防止水分蒸发,调节人体温度、排泄水分及杂物和感受外界刺激的作用。
别小看皮肤的作用,如果皮肤大面积被破坏,例如大面积烧伤,那么人就有生命危险。所以,医生在自体植皮困难的情况下,很早就想到了用人造皮肤。
可人造皮肤是有条件的,做起来不是一件容易的事。关键在于:(1)如何阻挡外来病菌进攻;(2)促如何进自身肌肉和皮肤生长。
上海第二医科大学的外科专家张涤生教授,是发明人造皮肤的先驱。早在20世纪50年代,他参加了抢救包括丘财康在内的数百起烧伤病人的工作,深深感到传统的植皮方法很不理想;自体植皮吧,大面积烧伤病人已没有那么多的皮;异体植皮吧,几天后就会因排斥而发黑坏死,效果很不理想。
1961年,他和他的学生们率先发
明了一种人造皮肤。它是用极细的绢纺制成的,在一种特制的药水中浸泡后,配上特制的药膏,然后敷在病人伤口上,取得了良好的效果。
几乎同时,在大洋彼岸的美国,一位叫白克的医师,也一直在潜心研究人造皮肤。后来,他与好友麻省理工学院的亚诺斯教授合作,前后花了20年时间试验,终于发明了人造皮肤。它是用硅橡胶薄膜做的,表面有一定数量的微孔,就像真皮肤上的毛孔一样,可让空气自由出入。薄膜经消毒剂处理后,有极强的灭菌性,还有皮肤那样的柔软弹性。还有一个重要的方面,那就是其中含有一种营养物,它是从牛皮、鲨鱼骨中提炼出来的,可以起到滋润皮肤细胞的作用。
1981年,奇迹在白克医师手中诞生了。在美国的波士顿市,有一个叫苏珊娜的小女孩,不幸被大火浑身烧伤,生命垂危,住进了白克医师的病房抢救。他拿出人造皮肤,小心翼翼地缝合在小苏珊娜的烧伤处。人造皮肤一方面抵御着外来细菌的侵袭,另一方面也供应着充足的细胞营养。苏珊娜一天天好起来,几个月后皮肤完全长好,彻底康复出院了。
白克的人造皮肤成功了,救活了许多烧伤病人,开创了烫伤医学的新时代。
第47项 人造血液
血液对人无疑是重要的。从医学上讲,一个人一次失血不得超过200毫升。失血过多,轻则有碍健康,重就会导致死亡。所以,科学家们一直在努力寻求一种能代替血液的人造血。
人造血液是白色的。血液怎么会有白色的呢?这还得从头说起。
1 940年,一位叫白克的英国生物化学家,通过对几百种物质进行试验后,他发现有一种物质叫“组氨酸钴”,与红血球结构相似,有运载氧气的能力。可它吸氧,放氧能力太差,又有一定毒性。这样,白克的研究以失败告终。
20多年过去了。1 966年7月的一天,在美国辛辛那提医院实验室里,奇迹出现了。
这天,克拉克教授像平常那样,用老鼠做实验。忽然,一只老鼠从笼中逃出,跌进一只盛满氟碳化合物的容器中,老鼠在光滑的容器里拚命挣扎,跳不出来,沉入了容器底部。过了好久,克拉克才发现了它,连忙捞了起来。他以为老鼠早已一命呜呼了,但出乎意料的是,老鼠仍还存活,这不由得让他大为惊奇。
于是,他索性把老鼠再泡进氟碳溶液中。半小时,一小时,四小时过去了,老鼠仍然活着。这使他恍然大悟,原来这种溶液含氧量特别高,老鼠因此不致于呛死了。
接下来,他用一种叫C8F16的氟碳化合物,分别在老鼠和狗身上做实验,获得了一定成功。但遗憾的是,它的颗粒太大,会在器官中沉积,导致动物慢性中毒。
人造血液最终在日本生物化学家内藤良一的手上诞生了。
内藤良一是一个地道的“人造血液迷”。有一次,他去欧洲旅行,读到了克拉克的相关论文,于是马上中断行程,转道去了美国,登门向克拉克虚心求教。回国后,他潜心研究了20年。他把全氟萘烷和全氟三丙胺,用7:3的比例混合起来,制成一种像牛奶那样的乳白色悬浮液。他先在自己身体上试验,一个月后并没有不适的感觉;后来,他的研究小组的10个成员,也自告奋勇地要求做试验,结果证明是安全的。很快,这种人造血液就应用于临床。
目前,常见的人造血类型有全氟丁基四氢呋喃,全氟三丁胺,全氟三丙胺,全氟萘烷,全氟醚。另外,人造血的成分,还加上了卵磷酯、氯化钠、氯化钾、氯化钙、碳酸钠、葡萄糖之类营养品和盐类。
当然、白色血液并非完美无缺。它的主要缺点是,没有白血球抵抗病菌,病毒的功能;不含血小板,没有凝血功能;不会产生抗体,缺乏免疫力。要完全取代血液,对于科学家来说还任重道远。
第48项 心肺机
肺是人的五脏之一,是人的呼吸器官。肺出了大的毛病,呼吸就成问题,自然将威胁人的生命。所以,人们很早就有做人造肺的想法。
20世纪30年代,在美国就有过铁肺人的记载。铁肺是一个用钢铁卷起的圆筒,筒里靠动力使空气产生正负压,帮助病人一呼一吸。有一位叫罗兰的美国人,就靠这种铁肺生活了36年。
但铁肺还算不上是人造肺。这是因为,人肺是一个十分复杂的器官。一个成人有3~4亿个肺泡,总面积可达100平方米;每次呼吸气体交换量,高达500毫升左右。
后来,科学家制造出了鼓泡式人造肺。它的原理像小孩玩吹肥皂泡一样。在这种人造肺中,有多根塑料管子――“氧气柱”。它的底部有许多氧气泵供应氧气,氧气通过小孔形成许多小气泡;通过小孔进入血液,氧气小泡可在血液中翻滚,从而达到供氧目的。但这种气泡式人工肺,几乎没有多少实用价值。
真正实用的心肺机,是在美国波士顿麻省中心医院吉伯思手中诞生的。
1931年2月,他和他的研究生玛利一起研制出膜式人功肺。它像一块夹心饼干,在两层塑料板中间,夹上两层薄薄的硅橡胶膜;血液在两层膜中间流动,氧气在塑料板和薄膜间流动;氧气和血液通过硅橡胶直径0.1~0.5微米的微孔进行气体交换,吸收氧气,排出二氧化碳。
接下来,他们又研制出了更完善的心肺机。它包括四大部分:一是人工肺,用来补充氧气和消除二氧化碳;二是热交换器,用来调整血液温度;三是消泡器,用来消除血液中的气泡;四是沉淀室,作为把血液泵入动脉前的贮存器。1935年,第一台心肺机正式投入使用。当年的5月6日,麻省中心医院第一次在给一个小孩做心脏手术时用了心肺机,手术历时3小时50分。为此,美国国会特别颁给吉伯思32万美金作为奖励。
1979年,日本东京女子医科大学又研究出更先进的人工肺。它是一个直径7厘米的塑料圆筒,中间排列了3万根聚丙烯空心纤维管,纤维管外径250微米,内径200微米,管壁上有许多直径0.17微米的小孔。病人的血在纤维管内流动,氧气在纤维管外流,通过微孔完成氧气和二氧化碳的互相交换。这种人工肺体积小、效率高,使心肺机的效率大大提高了。
第49项 试管婴儿
“试管婴儿”的诞生,是继心脏移植手术之后医学史上的又一大奇迹。
“试管婴儿”只是民间俗称,科学的说法应该叫“体外受精,胚胎移植”,是指用人工方法把夫妻双方的、卵子取出来,放在“试管”中让它们结合,培养成胚卵后,再移植到母亲的子宫内发育直到诞生。
世界上首例“试管婴儿”――路易丝・布朗,于1 978年7月25日深夜在英国诞生。
1998年,为祝贺路易丝20岁生日,英国下院还举行了招待会。但不爱抛头露面的路易丝并没有亲往出席。不过,她给那些期待试管婴儿的妇女写了一封支持信。
毫无疑问,如果没有试管婴儿技
术,没有试管婴儿之父――英国奥尔德姆医院的帕特里克・斯特普托,罗伯特・爱德华兹,那么就不会有路易丝・布朗,她也就不会感受到这个五彩缤纷的世界。
路易丝・布朗的母亲患有输卵管阻塞症,不能正常生育。在万般无奈的情况下,她与丈夫找到了斯特普托和爱德华兹。那时,斯特普托和爱德华兹已对试管婴儿技术进行了12年的研究,可先前对8名妇女的试验都失败了。路易丝是通过剖腹产来到人世的,比预产期提前了9天,出生时体重为2.7千克。
路易丝・布朗的诞生,在世界范围内引起了巨大轰动。一些人为这一突破欢欣鼓舞,而另一些人呢,对它违背了正常的生育过程而大加指责。这在宗教界表现得尤为明显,一派认为它为不育症患者带来福音,而另一派则认为这种技术违背了上帝的意愿。
路易丝・布朗的幼年是在人们好奇的目光下长大的。斯特普托和爱德华兹,以及路易丝・布朗的家人,把有关世界首例试管婴儿的独家报道权,卖给了英国《每日邮报》,还得到35万英镑的巨款。他们用这笔钱的大部分,作为试管婴儿的科研经费,还开了一个诊所。
随时间的推移,人们逐渐接受了试管婴儿。中国首例试管婴儿郑萌珠,于1988年3月10日在北京医科大第三医院诞生。目前,全世界约有30万试管婴儿问世。试管婴儿技术已成为不育症患者的最佳选择。
第50项 克隆技术
1997年,英国罗斯林研究所的胚胎学家伊恩・维尔穆特博士对外宣布,1996年7月,用取自一只成年羊的乳腺细胞首次培育成功了克隆绵羊――“多利”。它是克隆技术的结晶,这一轰动世界的研究成果,标志了一个新世纪――生物学世纪提前向人们走来。
克隆是英语单词clone的音译,是指生物体通过体细胞的无性繁殖,从而得到基因型与母体完全相同的生物个体。
实际上,克隆技术早已有之。比如,从植物植株上剪下一根枝条,通过扦插发育成一个完整的个体植物。把马铃薯切成许多小块,结果繁殖出许多种苗。不过,这些属于植物克隆,过去,人们一直认为动物克隆是不可能的。
那么,“多利”是如何克隆出来的呢?首先,依靠显微注射仪的帮助,在放大好几十倍的条件下,用特制的极细玻璃管,刺入一个成熟卵细胞,把卵细胞核吸出来,这样就得到了一个无核的卵细胞。然后,把一个绵羊的乳腺细胞,放在它的外膜上面;接下来,对它们施加一次持续几微秒的电击,使得两个细胞膜上打开一些微孔,在乳腺细胞中挤进卵细胞;使它们进入类似受精卵的状态,这样就培养出29个胚胎。最后,对这些胚胎再培养1周后,把它们植入作为借腹母亲黑脸绵羊体内。几个月后,瓜熟蒂落,“多利”也就降生了!
克隆羊成功的理论贡献在于,它使人们相信体细胞,特别是高度分化的成年体细胞,有可能在遗传的信息的保存上是全能的,而这个全能性会在一定条件下表现出来。在生产实践上,它也具有重要的意义。利用克隆技术,大量培育转基因羊,从而使利用转基因羊来生产药物的成本大大下降;它还会解决器官移植中的排异问题,有利于建立动物基因模型;可以用来保护像大熊猫之类的濒危动物,甚至还会使已经灭绝的动物再生。
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