技术发展论文范文
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篇1
[论文摘要]制造技术是发展制造业的关键技术,是创造财富和为科学技术发展提供先进手段的基础。分析我国先进机械制造技术的特点及发展现状，并阐述我国先进机械制造技术的发展趋势。
在人类社会的发展中,制造技术不断发展。从人类使用天然工具到制造工具,从简单的手工制造到简易机床的出现,人们一直为搜寻更有效更迅捷的制造技术而努力。机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。
一、先进制造技术的特点
（一）是面向21世纪的技术
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群，它是具有明确范畴的新的技术领域，是面向21世纪的技术。
（二）是面向工业应用的技术
先进制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果，其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。
（三）是驾驭生产过程的系统工程
先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
（四）是面向全球竞争的技术
20世纪80年代以来，市场的全球化有了进一步的发展，发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场，倾销产品，输出资本。随着全球市场的形成，使得市场竞争变得越来越激烈，先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此，一个国家的先进制造技术，它的主体应该具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。
（五）是市场竞争三要素的统一
在20世纪70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此，市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。
二、先进机械制造技术的发展现状
近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
（一）管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。
（二）设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM)，大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。
（三）制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。
（四）自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
三、我国先进机械制造技术的发展趋势
（一）全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场；另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力，全球化制造的第一个技术基础是网络化，网络通讯技术使制造的全球化得以实现。（二）网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
（三）虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。
（四）自动化。自动化是一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
（五）绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响，同时使原材料和能源的利用效率达到最高。
四、结语
制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。
参考文献：
[1]马晓春，我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2002(3).
篇2
关键词海洋生物技术发展展望
近10年来，由于海洋在沿海国家可持续发展中的战略地位日益突出，以及人类对海洋环境特殊性和海洋生物多样性特征的认识不断深入，海洋生物资源多层面的开发利用极大地促进了海洋生物技术研究与应用的迅速发展。1989年首届国际海洋生物技术大会（以下简称MPS大会）在日本召开时仅有几十人参加，而1997年第四届IMBC大会在意大利召开时参加入数达1000多人。现在IMBC会议已成为全球海洋生物技术发展的重要标志，出现了火红的局面。《IMBC2000》在澳大利亚刚刚开过，《IMBC2003》的筹备工作在日本已经开始，以色列为了举办们《IMBC2006》早早作了宣传，并争到了举办权。每3年一届的IMBC不仅吸引了众多高水平的专家学者前往展示与交流研究成果，探讨新的研究发展方向，同时也极大地推动了区域海洋生物技术研究的发展进程。在各大洲，先后成立了区域性学术交流组织，如亚太海洋生物技术学会、欧洲海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会等。各国还组建了一批研究中心，其中比较著名的为美国马里兰大学海洋生物技术中心、加州大学圣地亚哥分校海洋生物技术和环境中心，康州大学海洋生物技术中心，挪威贝尔根大学海洋分子生物学国际研究中心和日本海洋生物技术研究所等。这些学术组织或研究中心不断举办各种专题研讨会或工作组会议研究讨论富有区域特色的海洋生物技术问题。1998年在欧洲海洋生物技术学会、日本海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会的支持下，原《海洋生物技术杂志》与《分子海洋生物学和生物技术》合刊为《海洋生物技术》学报（以下简称MBT），现在它已成为一份具有权威性的国际刊物。海洋生物技术作为一个新的学科领域已明确被定义为“海洋生命的分子生物学如细胞生物学及其它的技术应用”。
为了适应这种快速发展的形势，美国、日本、澳大利亚等发达国家先后制定了国家发展计划，把海洋生物技术研究确定为21世纪优先发展领域。1996年，中国也不失时机地将海洋生物技术纳入国家高技术研究发展计划（863计划），为今后的发展打下了基础。不言而喻，迄今海洋生物技术不仅成为海洋科学与生物技术交叉发展起来的全新研究领域，同时，也是21世纪世界各国科学技术发展的重要内容并将显示出强劲的发展势头和巨大应用潜力。
1．发展特点
表1和表2列出的资料大体反映了当前海洋生物技术研究发展的主要特点。
1.1加强基础生物学研究是促进海洋生物技术研究发展的重要基石
海洋生物技术涉及到海洋生物的分子生物学、细胞生物学、发育生物学、生殖生物学、遗传学、生物化学、微生物学，乃至生物多样性和海洋生态学等广泛内容，为了使其发展有一个坚实的基础，研究者非常重视相关的基础研究。在《IMBC2000》会议期间，当本文作者询问一位资深的与会者：本次会议的主要进步是什么？他毫不犹豫的回答：分子生物学水平的研究成果增多了。事实确实如此。近期的研究成果统计表明，海洋生物技术的基础研究更侧重于分子水平的研究，如基因表达、分子克隆、基因组学、分子标记、海洋生物分子、物质活性及其化合物等。这些具有导向性的基础研究，对今后的发展将有重要影。
1.2推动传统产业是海洋生物技术应用的主要方面
目前，应用海洋生物技术推动海洋产业发展主要聚焦在水产养殖和海洋天然产物开发两个方面，这也是海洋生物技术研究发展势头强劲。充满活力的原因所在。在水产养殖方面，提高重要养殖种类的繁殖、发育、生长和健康状况，特别是在培育品种的优良性状、提高抗病能力方面已取得令人鼓舞的进步，如转生长激素基因鱼的培育、贝类多倍体育苗、鱼类和甲壳类性别控制、疾病检测与防治、DNA疫苗和营养增强等；在海洋天然产物开发方面，利用生物技术的最新原理和方法开发分离海洋生物的活性物质、测定分子组成和结构及生物合成方式、检验生物活性等，已明显地促进了海洋新药、酶、高分子材料、诊断试剂等新一代生物制品和化学品的产业化开发。
表1近期IMBC大会研讨的主要内容
表2近期IMBC大会和《MarineBiotechnology》学报论文统计表
1.3保证海洋环境可持续利用是海洋生物技术研究应用的另一个重要方面
利用生物技术保护海洋环境、治理污染，使海洋生态系统生物生产过程更加有效是一个相对比较新的应用发展领域，因此，无论是从技术开发，还是产业发展的角度看，它都有巨大的潜力有待挖掘出来。目前已涉及到的研究主要包括生物修复（如生物降解和富集、固定有毒物质技术等）、防生物附着、生态毒理、环境适应和共生等。有关国家把“生物修复”作为海洋生态环境保护及其产业可持续发展的重要生物工程手段，美国和加拿大联合制定了海洋环境生物修复计划，推动该技术的应用与发展。
1.4与海洋生物技术发展有关的海洋政策始终是公众关注的问题
其中海洋生物技术的发展策略、海洋生物技术的专利保护、海洋生物技术对水产养殖发展的重要性、转基因种类的安全性及控制问题、海洋生物技术与生物多样性关系以及海洋环境保护等方面的政策、法规的制定与实施倍受关注。
2.重点发展领域
当前，国际海洋生物技术的重点研究发展领域主要包括如下几个方面：
2.1发育与生殖生物学基础
弄清海洋生物胚胎发育、变态、成熟及繁殖各个环节的生理过程及其分子调控机理，不仅对于阐明海洋生物生长、发育与生殖的分子调控规律具有重要科学意义，而且对于应用生物技术手段，促进某种生物的生长发育及调控其生殖活动，提高水产养殖的质量和产量具有重要应用价值。因此，这方面的研究是近年来海洋生物技术领域的研究重点之一。主要包括：生长激素、生长因子、甲状腺激素受体、促性腺激素、促性腺激素释放激素、生长一催乳激素、渗透压调节激素、生殖抑制因子、卵母细胞最后成熟诱导因子、性别决定因子和性别特异基因等激素和调节因子的基因鉴定、克隆及表达分析，以及鱼类胚胎于细胞培养及定向分化等。
2.2基因组学与基因转移
随着全球性基因组计划尤其是人类基因组计划的实施，各种生物的结构基因组和功能基因组研究成为生命科学的重点研究内容，海洋生物的基因组研究，特别是功能基因组学研究自然成为海洋生物学工作者研究的新热点。目前的研究重点是对有代表性的海洋生物（包括鱼、虾、贝及病原微生物和病毒）基因组进行全序列测定，同时进行特定功能基因，如药物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐盐基因等的克隆和功能分析。在此基础上，基因转移作为海洋生物遗传改良、培育快速生长和抗逆优良品种的有效技术手段，已成为该领域应用技术研究发展的重点。近几年研究重点集中在目标基因筛选，如抗病基因、胰岛素样生长因子基因及绿色荧光蛋白基因等作为目标基因；大批量、高效转基因方法也是基因转移研究的重点方面，除传统的显微注射法、基因枪法和携带法外，目前已发展了逆转录病毒介导法，电穿孔法，转座子介导法及胚胎细胞介导法等。
2.3病原生物学与免疫
随着海洋环境逐渐恶化和海水养殖的规模化发展，病害问题已成为制约世界海水养殖业发展的瓶颈因子之一。开展病原生物（如细菌、病毒等）致病机理、传播途径及其与宿主之间相互作用的研究，是研制有效防治技术的基础；同时，开展海水养殖生物分子免疫学和免疫遗传学的研究，弄清海水鱼、虾、贝类的免疫机制对于培育抗病养殖品种、有效防治养殖病害的发生具有重要意义。因此，病原生物学与免疫已成为当前海洋生物技术的重点研究领域之一，重点是病原微生物致病相关基因、海洋生物抗病相关基因的筛选、克隆，海洋无脊椎动物细胞系的建立、海洋生物免疫机制的探讨、DNA疫苗研制等。
2.4生物活性及其产物
海洋生物活性物质的分离与利用是当今海洋生物技术的又一研究热点。现人研究表明，各种海洋生物中都广泛存在独特的化合物，用来保护自己生存于海洋中。来自不同海洋生物的活性物质在生物医学及疾病防治上显示出巨大的应用潜力，如海绵是分离天然药物的重要资源。另外，有一些海洋微生物具有耐高温或低温、耐高压、耐高盐和财低营养的功能，研究开发利用这些具特殊功能的海洋极端生物可能获得陆地上无法得到的新的天然产物，因而，对极端生物研究也成为近年来海洋生物技术研究的重点方面。这一领域的研究重点包括抗肿瘤药物、工业酶及其它特殊用途酶类、极端微生物定功能基因的筛选、抗微生物活性物质、抗生殖药物、免疫增强物质、抗氧化剂及产业化生产等。
2.5海洋环境生物技术
该领域的研究重点是海洋生物修复技术的开发与应用。生物修复技术是比生物降解含义更为广泛，又以生物降解为重点的海洋环境生物技术。其方法包括利用活有机体、或其制作产品降解污染物，减少毒性或转化为无毒产品，富集和固定有毒物质（包括重金属等），大尺度的生物修复还包括生态系统中的生态调控等。应用领域包括水产规模化养殖和工厂化养殖、石油污染、重金属污染、城市排污以及海洋其他废物（水）处理等。目前，微生物对环境反应的动力学机制、降解过程的生化机理、生物传感器、海洋微生物之间以及与其它生物之间的共生关系和互利机制，抗附着物质的分离纯化等是该领域的重要研究内容。
3.前沿领域的最新研究进展
3.1发育与生殖调控
应用GIH（性腺抑制激素）和GSH（性腺刺激激素）等激素调控甲壳类动物成熟和繁殖的技术[1]，研究了甲状腺激素在金绍生长和发育中的调控作用，发现甲状腺激素受体mRNA水平在大脑中最高，在肌肉中最低，而在肝、肾和鳃中表达水平中等，表明甲状腺素受体在成体金银脑中起着重要作用[1]，对海鞘的同源框（Homeobox）基因进行了鉴定，分离到30个同源框基因[1]，建立了青鳉的同源框（Homeobox）基因[1]，建立了青鳉胚胎干细胞系并通过细胞移植获得了嵌合体青鳉[1]，建立了虹鳟原始生殖细胞培养物并分离出Vasa基因[2]，进行斑节对虾生殖抑制激素的分离与鉴定[2]，应用受体介导法筛选GnRH类似物，用于鱼类繁殖[2]，建立了海绵细胞培养技术，用于进行药物筛选[2]，建立了将海胆胚胎作为研究基因表达的模式系统[2]，通过基因转移开展了海胆胚胎工程的研究[2]，研究了人葡糖转移酶和大鼠已糖激酶cDNA在虹鳟胚胎中的表达［3］，建立了通过细胞周期蛋白依赖的激酶活性测定海水鱼苗细胞增殖速率的方法[3]，研究了几丁质酶基因在斑节对虾蜕皮过程中的表达［4］，从海参分离出同源框基因，并进行了序列的测定[4]。
3.2功能基因克隆
建立了牙鲆肝脏和脾脏mRNA的表达序列标志，从深海一种耐压细菌中分离到压力调节的操纵子，从大西洋鲑分离到雌激素受体和甲状腺素受体基因，从挪威对虾中分离到性腺抑制激素基因[1]；将DNA微阵列技术在海绵细胞培养上进行了应用，构建了班节对虾遗传连锁图谱，建立了海洋红藻EST，从海星卵母细胞中分离出成熟蛋白酶体的催化亚基，初步表明硬骨头鱼类IGF－I原E一肽具有抗肿瘤作用[2]；构建了海洋酵母De—baryomyceshansenii的质粒载体，从鲤鱼血清中分离纯化出蛋白酶抑制剂，从兰蟹血细胞中分离到一种抗菌肽样物质，从红鲍分离到一种肌动蛋白启动子，发现依赖于细胞周期的激酶活性可用作海洋鱼类苗种细胞增殖的标记，克隆和定序了鳗鱼细胞色素P4501AcD－NA，通过基因转移方法分析了鳗细胞色素P450IAI基因的启动子区域，分离和克隆了鳗细胞色素P450IAI基因，建立了适宜于沟绍遗传作图的多态性EST标记，构建了黄盖鲽EST数据库并鉴定出了一些新基因，建立了班节对虾一些组织特异的EST标志，从经HirameRhabdovirus病毒感染的牙鲆淋巴细胞EST中分离出596个cDNA克隆[3]；用PCR方法克隆出一种自体受精雌雄同体鱼类的ß一肌动蛋白基因，从金鲷cDNA文库中分离出多肽延伸因子EF－2CDNA克隆，在湖鳟基因组中发现了TC1样转座子元件[4]；鉴定和克隆出的基因包括：南美白对虾抗菌肽基因、牡蛎变应原（allergen）基因、大西洋鳗和大西洋鲑抗体基因、虹鳟Vasa基因、青鳉P53基因组基因、双鞭毛藻类真核启始因子5A基因、条纹鲈GtH（促性腺激素）受体cDNA、鲍肌动蛋白基因、蓝细菌丙酮酸激酶基因、鲤鱼视紫红质基因调节系列以及牙鲆溶菌酶基因等［1—4］。
3.3基因转移
分离克隆了大马哈鱼IGF基因及其启动子，并构建了大马哈鱼IGF（胰岛素样生长因子）基因表达载体[1]。通过核定位信号因子提高了外源基因转移到斑马鱼卵的整合率[1]，建立了快速生长的转基因罗非鱼品系并进行了安全性评价；对转基因罗非鱼进行了三倍体诱导，发现三倍体转基因罗非鱼尽管生长不如转基因二倍体快，但优于未转基因的二倍体鱼，同时，转基因三倍体雌鱼是完全不育的，因而具有推广价值[2]；研究了超声处理促进外源DNA与金鲷结合的技术方法，将GFP作为细胞和生物中转基因表达的指示剂；表明转基因沟鲶比对照组生长快33％，且转基因鱼逃避敌害的能力较差，因而可以释放到自然界中，而不会对生态环境造成大的危害[3]；应用GFP作为遗传标记研究了斑马鱼转基因的条件优化和表达效率[3]；在抗病基因工程育种方面，构建了海洋生物抗菌肽及溶菌酶基因表达载体并进行了基因转移实验[2]；在转基因研究的种类上，目前已从经济养殖鱼类逐步扩展到养殖虾、贝类及某些观赏鱼类[2.3]。通过基因枪法将外源基因转到虹鳟肌肉中获得了稳定表达[4]。
3.4分子标记技术与遗传多样性
研究了将鱼类基因内含子作为遗传多样性评价指标的可行性，应用SSCP和定序的方法研究了大西洋和地中海几种海洋生物的遗传多样性[1]。研究了南美白对虾消化酶基因的多态性[1]；利用寄生性原生动物和有毒甲藻基因组DNA的间隔区序列作标记检测环境水体中这些病原生物的污染程度，应用18S和5.8S核糖体RNA基因之间的第一个内部间隔区(ITC—1)序列作标记进行甲壳类生物种间和种内遗传多样性研究[2]；研究了斑节对虾三个种群的线粒体DNA多态性，用PCR技术鉴定了夏威夷Gobioid苗的种类特异性。通过测定内含子序列揭示了南美白对虾的种内遗传多样性，采用同功酶、微卫星DNA及RAPD标记对褐鳟不同种群的遗传变异进行了评价，在平鱼鉴定并分离出12种微卫星DNA，在美国加州鱿鱼上发现了高度可变的微卫星DNA[3]；弄清了一种深水鱼类（Gonostomagracile）线粒体基因组的结构，并发现了硬骨鱼类tRNA基因重组的首个实例，测定了具有重要商业价值的海水轮虫的卫星DNA序列，用RAPD技术在大鲮鲆和鳎鱼筛选到微卫星重复片段，从多毛环节动物上分离出高度多态性的微卫星DNA，用RAPD技术研究了泰国东部泥蟹的遗传多样性[3]；用AFLP方法分析了母性遗传物质在雌核发育条纹鲈基因组中的贡献[4]。
3.5DNA疫苗及疾病防治
构建了抗鱼类坏死病毒的DNA疫苗[1]；开展了虹鳟IHNVDNA疫苗构建及防病的研究，表明用编码IHNV糖蛋白基因的DNA疫苗免疫虹鳟，诱导了非特异性免疫保护反应，证明DNA免疫途径在鱼类上的可行性，从虹鳟细胞系中鉴定出经干扰素可诱导的蛋白激酶[2]；建立了养殖对虾病毒病原检测的ELISA试剂盒，用PCR等分子生物学技术鉴定了虾类的病毒性病原，将鱼类的非特异性免疫指标用于海洋环境监控，研究了抗病基因转移提高鲷科鱼类抗病力的可行性，研究了蛤类唾液酸凝集素的抗菌防御反映[2]；研究了一种海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性[3]；建立了测定牡蛎病原的PCR—ELISA方法[3]；研究了LatrunculinB毒素在红海绵体内的免疫定位[4]。
3.6生物活性物质
从海藻中分离出新的抗氧化剂[1]，建立了大量生产生物活性化合物的海藻细胞和组织培养技术，建立了通过海绵细胞体外培养制备抗肿瘤化合物的方法[1]；从不同生物（如对虾和细菌）中鉴定分离出抗微生物肽及其基因，从鱼类水解产物中分离出可用作微生物生长底物的活性物质，海洋生物中存在的抗附着活性物质，用血管生成抑制剂作为抗受孕剂，从蟹和虾体内提取免疫激活剂，从海洋藻类和蓝细菌中纯化光细菌致死化合物，海星抽提物在小鼠上表现出批精细胞形成的作用，从海洋植物Zosteramarina分离出一种无毒的抗附着活性化合物，从海绵和海鞘抽提物分离出抗肿瘤化合物，开发了珊瑚变态天然诱导剂，从海胆中分离出一种抗氧化的新药，在海洋双鞭毛藻类植物中鉴定出长碳链高度不饱和脂肪酸（C28），表明海洋真菌是分离抗微生物肽等生物活性化合物的理想来源[2]；发现海洋假单胞杆菌的硫酸多糖及其衍生物具有抗病毒活性，从硬壳蛤分离出谷光甘肽一S一转移酶，从鲤血清中分离出丝氨酸蛋白酶抑制剂，从海绵中分离出氨激脯氨酸二肽酶，从一种珊瑚分离出具DNA酶样活性的物质，建立了开放式海绵养殖系统，为生物活性物质的大量制备提供了充足的海绵原料[3]；从虾肌水解产物中分离到抗氧化肽物质[4]；从一种海洋细菌中分离纯化出N一乙酸葡糖胺一6一磷酸脱乙酸酶[4]。
3.7生物修复、极端微生物及防附着
研究了转重金属硫蛋白基因藻类对海水环境中重金属的吸附能力，表明明显大于野生藻类[1]，研究了石油降解微生物在修复被石油污染的海水环境上的可疗性及应用潜力[1]；研究了海洋磁细菌在去除和回收海水环境中重金属上的应用潜力[1]；用Bacillus清除养鱼场污水中的氮，用分子技术筛选作为海水养殖饵料的微藻，开发了六价铬在生物修复上的应用潜力，分离出耐冷的癸烷降解细菌，研究了海洋环境中多芳香化烃的微生物降解技术[2]；从噬盐细菌分离出渗透压调节基因，并生产了重组Ectoine（渗透压调节因子），从2650米的深海分离到一种耐高温的细菌，这种细菌可用来分离耐高温和热稳定的酶，在耐高温的archaea发现了D型氨基酸和无氧氨酸消旋酶，测定了3种海洋火球菌的基因组DNA序列，借助于CROSS／BLAST分析进行了特定功能基因的筛选，从海底沉积物、海水和北冰洋收集了1000多种噬冷细菌，并从这些细菌中分离到多种冷适应的酶[2]；建立了一种测定藤壶附着诱导物质的简单方法，研究了Chlorophyta和共生细菌之间附着所必需的形态上相互作用，研究了珊瑚抗附着物质（dterpene）类似物的抗附着和麻醉作用[3]；分析了海岸环境中污着的起始过程，并对沉积物和附着物的影响进行了检测[4]。
4．展望与建议
篇3
【论文摘要】：综述了近期光纤光缆在制造、施工及维护技术上的发展特点，分析了其发展趋势，并就我国光纤与光缆技术及产业的发展提出了一些值得思考的问题。
信息通信业是一个充满生机与活力的朝阳产业，网络经济有着强大的生命力，信息技术、网络技术的发展在如今仍然是推动社会进步的重要动力，信息网络化仍然是当今世界经济、社会发展的强大趋势。因此在全球经济好转、通信市场复苏及我国西部开发等有利条件下，我们应积极了解光纤与光缆技术的发展特点及其产业的发展前景，抓住机遇，促进光纤光缆技术与产业向更大的方向发展。
1.光纤技术发展的特点
1.1网络的发展对光纤提出新的要求
不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量，这非光纤网莫属，但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。
（1）扩大单一波长的传输容量
（2）实现超长距离传输
（3）适应DWDM技术的运用
1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用
光纤标准的细分促进了光纤的准确使用，细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求（如有些光纤几何参数的容差变小），明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求（如PMD值的规定），并提出了一些新的指标概念（如"色散纵向均匀性"等），对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草，都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进，或有重要的提升；都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整，是值得注意的光纤技术新动向。
1.3新型光纤在不断出现
为了适应市场的需要，光纤的技术指标在不断改进，各种新型光纤在不断涌现，同时各大公司正加紧开发新品种。
（1）用于长途通信的新型大容量长距离光纤
主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤，其PMD值极低，可以使现有传输系统的容量方便地升级至10～40Gbit/s，并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大，使光信号的传输距离大大延长。
（2）用于城域网通信的新型低水峰光纤
城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本，还需要考虑非波分复用技术（CWDM）应用的可能性。低水峰光纤在1360～1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展，使CWDM系统被极大地优化，增大了传输信道、增长了传输距离。
（3）用于局域网的新型多模光纤
虽然多模光纤比单模光纤价格贵50％～100％，但是它所配套的光器件可选用发光二极管，价格则比激光管便宜很多，而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径，容易连接与耦合，相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。由于局域网发展的需要，它仍然得到了广泛使用。
（4）前途未卜的空芯光纤
据报道，美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤，即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲，这种光纤没有纤芯，减小了衰耗，增长了通信距离，防止了色散导致的干扰现象，可以支持更多的波段，并且它允许较强的光功率注入，预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展，越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。
2.光缆技术的发展特点
2.1光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现
光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来，光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。
（1）光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择，如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等，这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求，具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标；
（2）光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外，越来越多的与其施工方法、维护方法有关，必须统一考虑，配套设计；
（3）光缆新材料的出现，促进了光缆结构的改进，如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用，使光缆性能有明显改进。2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善，可保证大容量高速率的光缆不中断传输
光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中，光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的，一般通过监测空闲光纤（暗光纤）的方式来检测在用光纤的状态，更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料，于1996年了L.25光缆网络维护的建议书，对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能，但已经不能满足当前的需要，目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的"光缆网络的维护监测系统"（L.40建议）。为了进一步缩短检测及修复时间，美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统，能在1s内发出故障告警，3min内找到故障点，且工作人员可以遥控操作，据称该系统还将开发有故障预测及对断纤（缆）的快速反应能力。
3.光纤光缆技术与产业发展中几个值得思考的问题
3.1积极创新开发具有自主知识产权的新技术
虽然这几年来，我国光纤光缆技术有很大发展，有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用，但是应该看到这种比例仍是很小的，国内有近200家光纤光缆厂，但大多产品单一，没有自主的知识产权，技术含量较低，竞争力不强。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大，因此我们作为世界第二的光缆大国，应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重，争取创造更多的光纤光缆专利。
3.2开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品
电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现，光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求，在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中，会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开，新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化，以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验，正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多，接入网和用户驻地网具有很多的特色，对接入光缆也会有更多的要求，为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。
篇4
关键词下一代网络软交换存在问题
Abstract：Itdescribesthestateofsoftswitchtechnologyintheworld,servicesprovidedbyNGNbasedonsoftswitch,relatedorganizationsonsoftswitchstudyandproblemsonitsdevelopment.
Keywords:NGNSoftswitchProblem
1国际软交换技术的发展状况
下一代网络（NGN）是一个建立在IP技术基础上的新型公共电信网络，它将话音、数据、视频等多种业务集于一体。建设下一代网络是电信竞争的需要。随着通信技术的飞速发展和电信市场的逐步开放，电信业的一个最重要的发展趋势就是业务运营和网络运营的分离，由网络运营商提供可靠、高效的基础承载平台，由业务提供商提供各种应用，他们与设备制造商三足鼎立，共同推动了电信业的繁荣和进步。
软交换技术是下一代网络的核心技术，软交换思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等众家之长，形成分层、全开放的体系架构，作为下一代网络的发展方向，软交换不但实现了网络的融合，更重要的是实现了业务的融合。
目前，欧洲电信运营商对于软交换（下一代网络）的发展和应用大体上采用比较务实和谨慎的态度，运营商都是根据自身网络的实际情况和业务的发展来采取对策。德国电信聚焦海外市场，积极开拓国际IP网的话音业务，并在新技术投入使用之前，注重新技术和新设备的试验和评估。2001年开始在国际网络进行软交换的试验，放置了一台软交换机和4个媒体网关开展IP网络提供语音业务、呼叫中心业务和VPN业务的试验，其软交换的标准采用SIP－T协议。英国电信则逐步地在长途网和本地网实现分组话音，本地网有5个节点开展了软交换实验，部分已经商用，并且试验规模在逐步扩展。在提供话音质量的保证方面，英国电信已在其承载网络内全面采用ATM技术。比利时电信认为2004年以后引入NGN比较适当，但目前需注意跟踪技术和设备的发展，比利时电信的技术部门在NGN方面重点研究未来分组话音网络的体系架构和需求、开展NGN技术培训、建立NGN实验室，为开展现场试验进行技术准备。一些北美电信运营商也正在积极开展有利于软交换提供话音业务的试验，有些运营商已经开始提供商用业务。
2002年3月，中国电信下一代网络（NGN）试验项目在北京、上海、广州、深圳4城市启动。中国电信与北电网络、爱立信、西门子、中兴通讯、上海贝尔5厂家签订了下一代网络试验工程设备合同。合同涉及金额近1亿元人民币。根据中国电信与北电网络签署的合同，在北京、上海、广州和深圳4城市部署北电网络的SUCCESSIoN下一代网络解决方案。NGN网络全国试验网项目涉及的技术面、提供的业务量、网络覆盖的广度、深度均在全球首屈一指。
在设备制造商方面，特别值得一提的是加拿大北电网络，其NGN产品为SUCCESSIoN（继往开来）解决方案，于1999年在BT－SPAIN首次正式商用，迄今为止，在全球超过24个国家的40多个网络中得到试验或商用。其商用客户中包括VErIzoN、SPrINT、中国电信、香港宽频（HKBN）、新世界电信（NEWWorLDTEL）及铁通等。
SUCCESSIoN的应用类型包括了长途及汇接（C4）业务、本地接入（C5）及多媒体业务、无线汇接及3G核心网业务以及有线电视多网合一业务。目前几种解决方案已经在实际网络中运用。其中，VErIzoN的软交换本地汇接网络包含2个软交换节点及70多个媒体网关，每个节点每天处理超过1100万次呼叫。SPrINT作为全美第一个实现TDM端局以软交换替换的运营商，其第一期工程（350万线）全部采用北电的SUCCESSIoN方案。香港宽频应用SUCCESSIoN本地IAD接入方案，在短短的17个月时间内，已拥有16万用户，是全球最大的基于以太网IAD接入的NGN网络，目前运营稳定良好。在最近的市场调研报告中，北电网络列全球软交换市场份额第一，也是全球VoIP和VoATM媒体网关市场份额第一。
2NGN提供的业务
软交换技术的引入除了对现有PSTN话音业务实现全面的继承以外，还在基于SIP的宽带多媒体业务、PSTN与因特网业务结合衍生的业务、用户个性化业务以及业务创新方面有着PSTN和因特网等单一网络无法比拟的优势。传统PSTN由于终端智能和带宽的限制，无法实现多种灵活的业务逻辑和多媒体业务。由于业务逻辑控制和网络智能在PSTN内每个交换机上呈分散式节点式分布，并且由于用户数据由各自归属的交换机管理，导致某些业务（如广域CENTrEx）难以开展。PSTN的终端种类非常单一且没有智能，业务的智能完全由交换机实现，因此一直以来难以实现用户对业务的个性化定制，而且由于终端智能的限制存在使用不便和各种电话补充业务难以推广的问题。引入NGN则在业务实现的简单性和灵活性上有了本质改变。NGN的业务逻辑控制和网络智能在软交换和应用服务器等少量网元上集中部署，因此可以方便地在全网实现业务部署和业务升级，NGN对广域CENTrEx的实现就非常容易。由于NGN引入了对等性控制协议（SIP），使得终端的智能大大提高，目前市场上已经出现了丰富多彩的SIP智能终端。终端智能的提高及媒体承载能力的加强（如支持话音、视频等）使得用户对业务的个性化定制成为可能并且已经商用。如NGN的“呼叫屏蔽”这一特性，用户可以对不同来话进行筛选性的监控，可以在不同时间对不同来话实施不同的应答策略，应答的方式也不仅仅局限于接听、转发、挂断等传统方式，而是包括了话音应答、问候音播放、语音信箱转接、电子邮件转接、网页推送等多种不同的应答方式。这种灵活性在传统PSTN上是无法实现的。
此外，NGN能够实现许多PSTN所无法实现的业务特性，一号通就是一个很好的例子。PSTN通过IN方式也可以实现一号通业务，然而NGN基于SIP协议可以轻松实现IN方式的一号通所无法实现的能力。如NGN的一号通业务可以实现用户根据自己的需要随时设定对来话的振铃终端和振铃顺序，而这些策略可以依据来话者的不同和时间段的不同而变化。比如对自己的家人和同事可以实施两种完全不同的振铃策略，自己上班和下班时的振铃策略也可以完全不同。这就给了用户最大的自由和灵活性，保证可以有一种方式能联系到他，给日常生活和工作带来了极大的方便。这种业务特性是PSTN所无法实现的。类似的例子还有许多，如WEB800、点击传真等。
NGN不但在业务实现的简易性和灵活性上有独到之处，并且能实现许多PSTN无法实现的业务，而且具有业务的惟一性。NGN的业务能力主要包括：
A）全面继承PSTN传统话音业务（包括基本话音业务、电话补充业务、CENTrEx业务、ISDNPRI补充业务、IN类业务等）；
B）基于SIP的宽带多媒体业务；
C）PSTN与因特网相结合的业务（即PINT业务，如点击拨号、点击传真、WEB800、ICW等）；
D）用户可定制的个性化业务。从事软交换研究的国际组织
NGN是目前运营商和设备厂商都在讨论的热点技术，也是国外许多标准化组织和论坛（包括ITU－T的第11和16工作组，IETF的IPTELEPHoNY工作组、信令传输工作组（SIGTrAN）、媒体网关控制工作组（MEGACo），ETSI的TIPHoN，国际软交换协会（ISC），3GPP，3GPP2，MPLS论坛，ATM论坛，DVB，DSL论坛，PARLAY等）的研究工作重点。我国网络与交换标准研究组和IP研究组于2000年开始制定NGN网络的相关标准。
其中，ISC成立于1999年5月，目前有近150个成员，是运营商和设备供应商交流需求和动态的场合。国际上大多数知名的电信设备制造商，如阿尔卡特、朗讯、北方电讯、CISCo、西门子、富士通、诺基亚、爱立信等，另外有一些电信运营商如美国的LEVEL3、QWEST、AT＆T、日本的NTT等均为该协会成员。
软交换论坛包含5个工作组，负责网络架构、协议制定等技术工作。
业务应用工作组负责业务功能制定、协调以及API标准的应用。
网络结构工作组负责软交换网络功能架构的制定。
设备控制工作组负责软交换间以及软交换与其他网络设备间控制协议的制定和补充、增强，如MGCP、MGC和设备的兼容性等。
网络管理工作组负责网络管理的结构和协议制定。
SIP工作组负责SIP协议在软交换网络中的应用和增强。
此外，ITU－T和IETF在相关协议的标准化方面已经取得了重要的进展，如H．248协议、BICC协议、SIP协议和SIGTrAN系列协议等。
4存在的问题
目前虽然不少厂家推出了软交换的解决方案,各运营商也在积极进行相关的试验,但新技术的应用需要相当长的时间来完善。从目前厂家所提供的解决方案来看，目前存在的主要问题如下：
A）国际上尚无大型网络的组网和运营经验。传统电信网经过长期的运营积累，在网络组织方面已经具有相当成熟的经验；而基于软交换的NGN网络组织目前国内外尚无成熟的经验，是采用基于软交换的全平面结构，还是采用分区域选路结构等，在技术和实践方面都有待进一步的探索。
B）协议尚未做到兼容性，标准还在发展之中。不同厂家的软交换在技术标准的选用及协议的兼容性方面还难以做到相互兼容。BICC协议、SIP－T协议和H．248协议也在发展之中，协议的选项需要运营商根据业务的需要来进一步确定。
C）API没有成熟的产品。基于开放的业务平台，采用标准的API接口为网络运营商提供新业务开创了未来美好的前景，但是相应的产品仍在探索和研发之中。
D）业务开发问题。标准、开放的API接口能够快速、灵活地提供丰富的业务，这是软交换体系的一个优势所在，但目前厂家能够提供的业务多集中为基本语音业务及补充业务、IN类业务、PINT业务、多媒体终端之间的同步浏览、统一消息、多媒体会议等，究竟什么业务才是运营商手中的杀手业务，才能真正带来收益，是目前运营商和设备商在共同苦思冥想的问题，目前并未出现使人眼前为之一亮的业务。
E）网络安全和网络Qos问题。目前业界还没有一个非常完善的方法来解决网络安全性的问题，只能通过要求TG、软交换等网络设备应具备一定的反入侵能力以增强系统的安全性，用户账号、密码等用户数据的安全则只能采用加密的方式解决。在网络Qos方面，IETF组织已经提出了多种服务模型和机制来满足Qos的需求，其中比较著名的有综合业务模型（INTSErV）、区分业务模型（DIFFSErV）、MPLS技术、流量工程等，具体这些方案如何组合使用、可行性如何，效果如何，有待研究。
篇5
技术发展战略是国家对科技活动全局性和长期性的规划和行动方针，由科技行政体系主导，并协调技术政策与其他工业政策、国家发展目标的一致性。对一国技术政策的分析框架，Lall（1998）提出从三个层次研究国家技术政策：（1）确定国家发展目标，明确技术发展与国家发展目标之间的关系；（2）激励政策，对市场失灵的领域提供国家干预的信号，包括基础型干预和选择性干预，所谓基础性干预是国家对人力资源、科技基础设施、研发鼓励等要素市场的干预，而选择性干预指国家扶持特定产业或特定产业组织优以实施优先优术发展目标；（3）组织制度，包括为实施技术发展战略的科技计划、行政组织等。[1]以这三个层次考察马来西亚技术发展战略的演变过程，马来西亚工业化进程中的技术发展大致可分为三个阶段：
第一阶段，1958年到20世纪80年代中期，产业技术规划不明晰时期。独立之后马来西亚技术发展的重点领域与以农业、种植业为主的产业结构相一致，资源型产业（如早期的橡胶、之后的棕榈油产业）的研究与开发是政府重点支持的研究领域，这一时期建立的马来西亚农业发展研究所（MalaysianAgriculturalResearchandDevelopmentInstitute,MARDI）对当时农业多样化、农矿产品的出口增长发挥了重要技术指导和推广作用。相对地，在马来西亚推动工业化的产业政策框架中，产业技术发展并没有成为优先的议题。20世纪60年代，马来西亚通过跨国公司和合资企业的投资方式在生产初级消费品的进口替代行业兴建了一批制造业企业，到60年代末为解决就业问题和种族间经济利益冲突，以发展劳动密集型的出口导向产业的发展战略和旨在社会重组目标的新经济政策成为这一时期产业政策的重点，而外资主导的出口型产业主要集中在新建的自由贸易区内，与区外的当地产业几乎没有技术联系和外溢效果。在80年代初期到中期马来西亚重工业化的第二轮进口替代阶段，马国政府通过政府投资行为推动的重工业项目计划不仅包含了优化产业结构布局的设计，同时希望进一步达到种族间经济利益平衡的目的。可以说，在这一时期，产业技术的学习、深化一直不是政策制订者的直接目标。另一方面，马来西亚开始筹建科技行政体系，如1975年成立的国家科学研究开发理事会（theNationalCouncilforScientificResearchandDevelopment），1976年成立的科学技术环境部（theMinistryofScience,TechnologyandEnvironment,MOSTE），它们的预算、权限十分有限，无力对其他部门（如贸易工业部、农业部）以及这些部门下属的重点研究机构发挥统筹规划的作用。
第二阶段，80年代中期到90年代初，政府加强技术力量供给的技术发展战略。80年代中期马来西亚政府感到马国工业化“缺乏对科技政策、战略全面而清晰的方向”，[2]1986年马来西亚政府在当年数个经济规划中，包括第五个国家计划（1986—1990）和第一个产业主导计划，明确了产业技术与经济发展的联合，并在1990年产业技术发展行动计划进一步详细了技术发展的优先领域及鼓励措施。首先，产业技术目标在多个政策框架中明确体现，明显不同于前一阶段。由政府推动的重化工业发展计划失利后，1986年马来西亚政府颁布了第一个“产业主导计划”（1986—1995年）（theI8ndustrialMasterPlan），在这份规划中明确说明国内弱小的产业技术基础是未来经济发展的重要障碍，认为已具一定规模的制造业产业并不具备相应的技术能力，几乎完全依赖外国技术，建议采取韩国式产业政策对特定部门采用倾斜式政策以帮助本地企业建立技术基础，强调优先发展具有较强联系效应的资源型制造产业，如木材加工业、橡胶制品、石油精炼产品。尽管第一个产业主导计划的政策方向随着很快到来的外国直接投资冲淡了许多，但该计划是马来西亚政府首次将技术发展领域独立地列为经济发展规划中，显示产业技术发展已经成为政策目标之一。1990年出台的“产业技术发展行动计划”（ActionPlanforIndustrialTechnologyDevelopment,APITD）作为第一个“产业主导计划”的补充，更为详细列举了五大优先发展领域，如自动化材料、先进材料、生物技术、电子与信息技术和能源、环境与环境技术，同时指出了马来西亚产业技术发展面临的结构性瓶颈，并提出了42项建议完善国家技术创新体系。其次，在包含产业技术发展目标的多个政府规划出台后，对原有科技行政体系的改革也就成为必然，这些技术发展机构与私营企业界联系显得比过去紧密。原有分散在各部门的主要工业研究机构统一由科学技术环境部管理，以便提高这些研究机构的合作能力；改革后的国家科学开发理事会加入了更多私营企业界代表，并监督1986年启动的、由国家资助的“重点领域加强研究基金”（theIntensificationofResearchinPriorityAreas,IRPA）项目的实施情况；马来西亚内阁组建一个由总理牵头的、新的科学技术委员会，负责科技立法和项目规划，除此之外，产生了一些非政府机构的民间—政府协商组织，如马来西亚商业理事会的技术委员会、马来西亚高科技产业—政府协调小组。最后，在政策的推动下，马来西亚对科学技术的公共投入迅速增加，1986—1990年第五个五年规划中科技的公共投资从5.4亿林吉特上升到11.6亿林吉特，这些投资流向国有技术研究机构的基础设备投资以及资助国家重点领域研究项目（IRPA），国家科学开发理事会挑选国有技术研究机构开展IRPA项目。
从实践效果来看，由政府制订技术发展规划、国有资金支持、国家公共研究机构执行的科技体制属于典型的“由上至下”的技术供给型发展战略，这种规划体制的性质是一种集中型的体制而不是包含私营企业界参与的复式或协调式体制，尽管政府的初衷是仿效日本产业需求拉动式技术发展模式将科技发展与产业发展统一起来，但显然缺乏合格技术官僚的参与和企业界的广泛参与，特别是这种集中型的技术供给型发展战略与以跨国公司为主导的、经济自由化的市场环境相矛盾，这种发展战略对产业技术的提升作用并不十分明显。但无疑地国家对科技的大量投入培育了一种技术创新的社会风尚，这是马来西亚社会氛围里一直缺少的。
第三阶段，1993年后，加强技术政策与产业组织结构、市场条件的协调阶段。20世纪90年代初马来西亚政府注意到大量涌入马来西亚的外国直接投资内部化的技术转移比70、80年代显得活跃而积极，跨国公司对呈现产品多样化和生产技术的提高的现象。20世纪90年代中期马来西亚依托跨国公司成为全球消费型电子产业的重要生产基地，电子产品制造技术能力迅速提高，同时开始跨国公司增加了对马来西亚本地企业的零部件采购以及部分下包行为，槟城形成了以半导体、硬盘驱动器为主的高科技产品的产业集群。面对占马来西亚经济举足轻重地位的电子产业与全球生产网络的紧密融合和跨国公司行为模式的转变，前期的供给型技术发展战略显然无法满足经济技术发展的需要，为此马来西亚政府调整了技术发展思路，体现在三个方面：
第一，制造业转变原有扶持单一产业为主的倾斜式产业技术政策，新发展思路强调为塑造具有国际竞争力企业提供诱导性的政策指导以及完善创新的网络建设。在产业政策上，面临90年代初国内已出现的劳动力短缺、社会基础设施紧张等形势，政府强调从“生产要素投入驱动型”向“生产效率驱动型”经济增长模式组装、装配向高附加值的产品设计、研究开发、市场营销生产环节发展，提高产业的自动化水平。加强产业技术开发，提高产业结构联系，以生产力提高产业技术水平。在技术发展的操作思路上，突出了培育产业群的技术发展思想，重点发展以电子电器产业、石化与制药、材料、资源加工等8个产业群，通过产业群的主导产业、辅助产业、基础设施和相关商业服务的互动合作带动产业上下游联系。在外资政策上，1991年11月颁布《新外资投资法案》对参与发展资本、技术密集型产业和高科技的外资给予倾斜的投资优惠政策；1995年马来西亚工业发展局规定以“人均员工最低投资额”作为批准投资的附带条件，从而抑制劳动密集型产业的投资；1996年马国政府将吸引高科技企业投资作为最优先的税收优惠项目，这些政策调整表明政府通过选择性FDI政策以达到促进本国产业技术升级的目的。另外，为改善本国二元性的产业组织结构，促进先进技术扩散，1993年马来西亚政府公布了《扶植企业计划》，由马国政府、金融机构和大型企业（包括外资企业和国内大企业）三方合作，促进大企业和经挑选的本地中小企业的配套生产，打造中小企业的技术学习渠道。
其次，科技体制从政府指令性向市场主导机制转变，这种转变突出表现在有关技术政策的制订、实施有更多私营企业界的参与。为推动产学研的结合，原国家公共研究机构的运作机制发生转变，改革后成为具有独立法人资格的国营公司，采取合同制研究体系建立企业式营运模式，与此同时大学也被要求通过研究合同立项加强与产业的联系。1992年成立的公私合资经营的“马来西亚技术发展公司”（theMalaysiaTechnologyDevelopmentCorporation,MTDC）是马国首家风险投资公司，旨在促进公共研究机构成果的商业化。
二、马来西亚R&D发展模式的转变
推动研究与开发（R&D）的发展是政府培养本国内生性科学技术能力的重要途径，也是一国政府科技规划的主要领域。从发展中国家的实践来看，在工业化发展早期，R&D的作用并不突出，但随着企业技术能力深化，R&D活动就开始变得重要，这时的R&D活动大部分与企业吸收、改良复杂的引进技术相联系。特别是，随着企业技术能力的提高，R&D活动开始从改良转变为真正的产品和工艺创新。因此，无论是促进对引进技术的吸收，或是实施技术创新行为，R&D的增长都意味着工业的成熟和技术能力的提高。正是从这个意义上，学术界视研究与开发投入为衡量一国技术能力的重要指标，R&D水平与一国经济发展阶段直接相关。
尽管从20世纪80年代中期以后马来西亚进入工业化快速成长阶段，但R&D投入（指R&D／GDP）一直较为落后，成为制约马来西亚产业升级目标的阻碍。但90年代以来，马来西亚R&D的资源分布和活动特征明显改善。90年代中期之后，马来西亚的R&D总投入有较大的增长，特别是金融危机之后继续保持较高的增幅。从R&D投入来源结构来看，来自产业界的研发比重从1990年的20％上升到2000年的57.9％，说明产业界研发的支出已经成为马来西亚R&D总投入的主力，显示在R&D领域由20世纪80年代政府主导开始转变为企业主导模式。与此相应地，在研发项目类别上，应用型和实验型研发支出大大超过基础型研究支出，显示产业主导形式已成趋势。
表11992—2000年马来西亚研究与开发的来源结构
（金额单位：百万林吉特；份额：％）来源19921994199619982000
金额份额金额份额金额份额金额份额金额份额
政府253.746164.927108.719.824721.9417.525.0
企业246.345292.648400.172.974666.2967.957.9
高等教育
机构50.79150.92540.37.3133.611.9286.117.1
总计550.7100611.2100549.11001126.61001671.5100
占GDP比
重0.370.340.220.390.50
资料来源：MOSTE（马来西亚科学技术环境部）—MASTIC（马来西亚科学技术信息中心），NationalR&DSurvey,1994,1998,2000.
马来西亚政府的R&D投入方面在20世纪90年代后期增长幅度很大，其产业需求导向的趋势日益增强。1996—2000年R&D支出为9.35亿林吉特，比1991—1995年的支出增长49％，[3]其中67％分配给国家资助的“重点领域加强研究基金”（IRPA），其余则流向政府参与的技术合作项目，包括1999年成立的马来西亚与美国麻省理工学院生物技术合作项目（theMalaysia-MITBiotechnologyPartnershipProgramme,MMBPP）、1998年批准的多媒体走廊研发基金计划（MSCResearchandDevelopmentGrantScheme,MGS）、1998年成立的示范应用技术资助项目（theDemonstratorApplicationsGrantScheme,DAGS）等。以政府R&D领域的资金分布状况来看，重点领域加强研究基金（IRPA）是马来西亚政府研发的主要部分，配合第二个产业主导计划和信息技术的高速发展，重点扶持领域从过去的5个增加到11个。相比过去，政府对应用性研发给予了更多倾斜。1986年启动的IRPA运行过程中存在的问题体现在：（1）IRPA的资金绝大多数流向公共研究机构和一部分高等教育机构，产业界很少从该基金获得研发项目，目前该基金尚缺乏产业界与研究机构的共同合作的机制；（2）缺少能够承担风险的技术孵化器的民间企业，IRPA在各领域的科研成果转化率都很低。考虑到IRPA模式的局限性，马来西亚90年代下半期在IRPA之外设立了对企业新技术研发、应用资助体系，着重联合产业界强化对产业技术的研发和新技术的市场推广。如斥资1亿林吉特的产业研究与开发基金计划（IGS）的主旨在于鼓励产、学、研三方的共同研发与应用，已资助项目包括现有技术改良和新产品、新工艺的创新；多媒体走廊研发基金计划（MGS）是鼓励进入多媒体走廊的资格公司的研发，已批准的项目涉及电子交易的软件开发、网络电话合成、指纹识别等技术研发；示范应用技术资助项目（DAGS）旨在推广本地信息通讯技术的广泛应用。表2表明在2001—2005年期间马来西亚政府对科技投入进一步加大力度，特别在科技成果商业化和科技基础设施的预算投入方面将有大幅度提高。
表21996—2005年马来西亚政府科技发展支出的预算结构
（金额：百万林吉特）项目内容1996-20002001-2005
预算支出实际支出预算支出
重点领域加强研究基金755.0718.11000.0
马来西亚-MIT生物技术合作项目35.033.3-
中小企业技术发展基金58.041.230.0
技术转让基金(TAF)118118.0250.0
技术成果商业化208203.9610.0
科技基础设施与发展2413.31496.72819.9
合计3587.32611.24708.9
资料来源：根据TheEighthMalaysiaPlan,Table12—5编制。
马来西亚民间企业研发占全国研发比例的大幅增长是马来西亚研发结构最显著的变化，2000年企业研发支出金额是1992年的4倍左右，1998年曾达到全国研发总额的72％，显示马来西亚民间企业研发需求快速增多。与国家公共研究基金、高等教育机构的研发资金大多来源于国家基金相比，83％的私营企业研发资金来源于企业本身。私营企业研发领域多集中在制造业的应用技术和工程技术，特别是电子设备及零部件、交通运输工具和石油产品。在民间研发结构上，外资企业大约占40％左右，且集中于技术密集性行业，如电子电器、化工和塑胶产品，本土企业的研发着重于食品、精练石油产品、基本金属产品以及交通运输器械。值得注意的是，由于马来西亚研发型人力资源的缺乏和科技基础设施的不足，2000年民间企业研发费用中有1.31亿林吉特研发项目外包给海外的研发机构。马来西亚民间企业研发开支的迅速扩大，一方面是企业技术发展的内在要求，表明马来西亚的一部分民间企业（包括外资和本地企业）已通过技术吸收、消化环节后进入工艺和产品的创新环节。另一方面，民间企业的研发扩大也得力于政策激励。为鼓励私营企业的研发活动，马来西亚政府出台了一系列刺激措施，除对私营企业研发活动的资助体系外，鼓励企业研发活动的财政税收优惠政策也是重要的有效政策，具体地，由国家批准的技术研究开发活动的支出可以加倍从应课税中剔除，被批准进行技术研发的企业予以免除5年期限的公司所得税，公司内部的研发费用的50％准予在10年内从所得税中剔除。从私营公司对这些优惠政策的反馈情况来看，研发支出双倍从所得税中课除的激励政策效果较显著。
尽管近年来投入增长较快，马来西亚研发支出比例（R&D／GDP）在国际上仍然处于很低的水平，这对于期望延伸本国制造业的价值链、提高产业国际竞争力是一个突出的制约因素。此外，据马来西亚科技信息中心（MASTIC）的调查，公共研究机构、产业界和高等教育机构很少从事合作研发活动，三者中高等教育机构研发能力偏低，公共研究机构科技成果产业化程度低。从国家创新体系强调知识的生产、扩散、应用在一国创新体系的循环流转的角度来看，马来西亚R&D资源配置随着产业导向的模式趋强，技术创新的效率有所提高，但科技行政机构作为协调产、学、研创新行为主体的联系功效以及促进科技成果的市场转化仍然有待加强。
三、马来西亚近期技术战略调整的理论分析
学术界对发展中国家技术政策的选择一直存在不同的声音。新古典学派坚持应建立“市场亲善型”（Market-friendly）的产业技术政策，即为弥补市场失效，政府应改善要素市场，推动贸易自由化、深化金融市场、完善人力资本培训和基础设施建设，强调市场的自发调节机制，主张技术政策应当保持中立性。新古典引用寻租理论和公共选择理论，认为政府失效的可能性和成本远大于市场失效，所以排斥任何形式的针对某一特定产业、某一特定企业组织的信贷、补贴、税收优惠等干预行为。发展中国家技术能力理论学派（Lall,s.1998）认为政府的功能远不止于此，即便不是所有后发国家政府有能力象韩国一样成功执行有力的选择性产业政策，如确定重点发展产业、培育竞争力强的大企业，后发国家的产业政策也应该是一种包含基础型和垂直型干预的混合物，不仅包括改善现存的要素市场，同时也可以通过政府行为弥补发展中国家特有的市场缺陷，比如鼓励企业的创新、研发活动，比如发展技术外溢性强、关联性强的产业，Lall认为发展中国家的技术政策应向“市场激发型”（Market-stimulating）调整。从金融危机后马来西亚政府对其技术发展战略的调整来看，其调整的思路更多地体现“市场激发型”的特征。
首先，针对制约本国技术创新能力的薄弱点，政府加大在人力资源、研发鼓励、科技基础设施等环节的基础性干预。在马来西亚国家创新体系中，缺乏高级化、技术性、知识型人力资源被认为是制约其技术创新能力的最大障碍。因此，第8个马来西亚五年计划强调对高等教育投入的倾斜，推动在职培训，从教育体制上打破传统的政府主导模式，促进政府与私人、国外机构的合作。此外，以国家力量促进信息技术基础设施的建设是马来西亚加快知识经济步伐的重要措施，2001—2005年科技基础设施的投入占马国政府科技投入的60％，此举意在以信息技术的推广提升传统产业的竞争力。在研发领域，除提供普遍的优惠政策外，政府还提供资助诱导私人研发与国家重点扶持的产业技术战略相结合，并改革公共研发资源的分配、运行机制，突出研究成果的商业化效益。
其次，发挥产业集群的聚集效应，以新的创新组织形式促进企业之间、企业与科学研究机构的信息技术交流。产业集群是特定产业领域里相互联系的企业和机构在地理的集中，通过产业集群里企业间的专业化分工协作，可以获得比孤立的企业整体更有效的集群创新优势，集群式创新体现了互惠共生、协同竞争性、资源共享性的特殊优势。在实践中，产业集群的创新优势已经在经济活动中，特别在技术密集的新兴产业中显现出来，如美国硅谷、日本筑波科学城、台湾新竹科学园区等都是成功的案例。马来西亚政府大力推出的“多媒体走廊”、“生物谷”计划也是希望借助产业集群的创新优势吸引外资进入，带动本国高新技术的发展。
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关键词:物流管理;配送技术;环境;经济;市场
我国经过20年的改革开放和经济的持续快速发展，目前已初步具备了发展物流管理和配送技术的经济环境和市场条件。
一、物流管理和配送技术的发展环境变化
首先，市场供求关系已发生重大变化，市场竞争进一步加剧，为企业加强科学管理，发展物流管理和配送技术提供了良好的经济环境条件。随着市场化取向改革的深入，中国经济保持了多年的持续快速增长态势，商品市场的供求关系发生了根本性变化，打破了长期以来商品供不应求的市场格局，初步形成了供求平衡或供过于求的买方市场格局。
其次，企业改革日益深化，为物流管理和配送技术发展培育了必要的微观基础。推进企业改革，着力培育市场主体是市场化改革进程中的一个重要方面，其主要的进展体现在对国有企业放权让利及建立现代企业制度方面，使国有企业从计划的执行者逐步转变成为市场主体。到目前为止，全国30多万家国有企业中，绝大多数实现了市场化经营，承担国家计划的企业只有1万多家。14000多家国有大中型企业中，1／3以上实行了公司化改造，国有小企业完成改组、改制的已达50%—70％。与此同时，由于所有制理论的突破和改革开放政策的引导，特别是近年来大力发展中小企业的政策，使得一大批非国有经济市场主体迅速成长起来，成为我国经济发展中不容忽视的经济力量。
再次，现代信息技术和现代商品物流技术的进步为中国物流和配送的快速发展准备了充分的技术基础。现划物流管理和配送技术中大量使用着先进的信息技术和商品物流技术，这些技术在西方发达国家已日趋完善。目前已有相当多的物流和配送技术开始进入中国并在企业中得到越来越广泛的应用，例如条形码技术、计算机支持的信息管理技术、EDI、MRP等。
第四点，政府对物流和配送的政策支持。为了大力促进流通体制改革和流通现代化的进程，为了促进连锁经营等组织形式的发展，国家有关部门对商品物流和配送采取了积极鼓励和支持的政策。国务院有关领导同志多次强调了配送中心对发展连锁经营至关重要的作用。原国内贸易部在《全国连锁经营发展规划》中，重点提出了发展配送中心的政策措施。在我国流通领域对外开放政策中，鼓励国外资本投资于物流和配送设施等。目前，国内物流和配送服务已有较快的发展，物流配送已经成为许多企业降低成本，提高竞争能力的重要手段。例如，相当多的实行连锁经营的零售企业建立了自己的配送中心，为企业内部的连锁网点提供物流配送服务，一些连锁企业配送商品比例已经超过企业经营品种的50％。在社会化物流配送方面，一些国有商业批发企业和大型零售企业正在积极探索和尝试开展社会化物流配送服务，如北京亿商集团、西单商场等；外资在物流配送服务领域的发展也十分迅速，如中国储运总公司与日本岗谷钢机株式会社合资组建了天津岗谷物流公司，是集配送、加工、仓储、寄售、租赁、修理、展销和技术咨询为一体的新型流通组织。像这样的合资物流公司，在北京、天津、上海等地已有10家之多，它们主要是为在中国投资的跨国公司提供物流配送服务，成为跨国公司角逐中国市场的有力竞争武器。
二、影响和制约中国物流配送发展的主要问题
第一，中国企业对物流和配送缺乏正确和充足的认识。虽然对物流和配送的研究早在20世纪80年代就已开始，学术界和政府有关主管部门对物流和配送有较多的了解和认识，但就全社会而言，对物流和配送的认识还非常模糊，特别是企业。
第二，物流和配送方面的人才短缺，是物流和配送发展的巨大障碍。从国外物流和配送的发展经验来看，企业要求物流和配送方面的从业人员应当具有一定物流知识水平和实践经验。为此，国外物流和配送的教育和培训非常发达，形成了比较合理的物流和配送人才的教育培训系统，在相当多的大学和学院中设置了物流管理专业，并广泛地为工商管理各专业的学生开设物流课程；二是部分商业院校设置了物流方向的研究生课程和学位教育，形成了一定规模的研究生教育系统；三是在各国物流行业协会的领导和倡导下，全面开展了物流和配送的职业教育。使得注意的是，职业教育是培养物流和配送人才的最重要和经济的方式。许多国家的物流从业人员必须接受职业教育，获得从业资格后，才能从事物流和配送方面工作。相比较而言，我国在物流和配送方面的教育还非常落后，在高等院校中设物流专业和课程的仅有10所左右，仅占中国全部高等院校的1%；研究生层次教育刚刚开始起步；博士生方面的教育远未开始；职业教育更加贫乏，通过委托培训方式培训员工的企业也不多见。据北京一家专门为外国企业服务的猎头公司介绍，一些外国公司或其所属合资企业时物流经理的需求近年来开始增加，北京市场上基本符合企业要求的物流经理人选非常少。
第三，物流和配送发展所需的制度环境还有待进一步深化改革。物流与配送发展所需的制度环境方面，也就是企业开展正常经营活动的制度环境或市场环境，主要是指融资制度、产权转让制度、人才使用制度、市场准入或退出制度，社会保障制度等。这些制度方面的改革，目前还远远不能适应企业经营的需要，也不能适应市场经济体制改革的要求。企业在改善自身物流效率时，必然要涉及到各种物流资源在企业内部和企业与市场之间重新配置。而由于上述制度改革尚未到位，企业根据经济合理原则对物流资源的再配置就会受到阻碍。例如，企业，特别是国有企业在选择外部物流服务时，由于企业处置原有的仓储、运输等设施和人员时遇到障碍，必然会影响企业物流效率的改善。因此，进一步深化制度改革，是当前中国经济改革与发展面临的最紧迫的任务，也是物流和配送发展的必要条件。
三、我国物流与配送发展的前景与展望
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目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。
二、数控技术发展趋势
（一）性能发展方向
（1）高速高精高效化。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化。包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。（3）工艺复合性和多轴化。以减少工序、辅助时间为主要目的的一种复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。（4）实时智能化。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。
（二）功能发展方向
（1）用户界面图形化。用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。（2）科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。（3）多媒体技术应用。多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域，应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。
（三）体系结构的发展
（1）集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点，可实现超大尺寸显示，成为和CRT抗衡的新兴显示技术，是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，提高系统的可靠性。（2）模块化。硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。（3）网络化。机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行，不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。（4）通用型开放式闭环控制模式。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程，包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素，因此，要实现加工过程的多目标优化，必须采用多变量的闭环控制，在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，构成严密的制造过程闭环控制体系，从而实现集成化、智能化、网络化。
三、智能化新一代PCNC数控系统
当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数控系统已成为可能。智能化新一代PCNC数控系统将计算机智能技术、网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，形成严密的制造过程闭环控制体系。
参考文献：
[1]电动机降压起动器的选择与分析，凌浩，2000.12vol.20P66.
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（一）网络的发展对光纤提出新的要求。下一代网络(NGN)引发了许多的观点和争议。有专家预言，不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的Ⅳ世界，传递层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率，更大的容量，这非光纤网莫属。
1、扩大单一波长的传输容量。目前，单一波长的传输容量已达到40Gbit／s，并已开始进行160Gbit／s的研究。40Gbit／s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求，不久的将来会出现一种专门的40Gbit／s光纤类型。
2、实现超长距离传输。无中继传输是骨干传输网的理想，目前有的公司已能够采用色散齐理技术，实现2000-5000Km的无中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标，采用拉曼放大技术，可以更大地延长光传输的距离。
（二）光纤标准的细分促进了光纤的准确应用。2000年世界电信标准大会将原G.625光纤重新分为G.625A,G．652.8和G.652．0三类光纤，将G．655光纤重新分为G．655．A和G．655．B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用，细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求，并提出了一些新的指标概念，对合理使用光纤取得了很好的作用。
（三）新型光纤在不断出现。为了适应市场的要求，光纤的技术指标在不断改进，各种新型光纤在不断涌现，同时各大公司正加紧开发新的品种。
1、用于长途通信的新型大容量长距离光纤。主要是一些大有效面积，低色散维护的新型G.655光纤，其PMD值极低，可以使现有传输系统的容量方便地升级至10-40Gbit/s并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大，使光信号的传输距离大大延长。
2、用于城域网通信的新型低水峰光纤。城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本，还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在1360--1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展，使CWDM系统被极在大地优化，增大了传输信道，增长了传输距离。
3、用于局域网的新型多模光纤。由于局域网和用户驻地网的高速发展，大量的综合布线也采用了多模光纤来代替数字电缆，因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤，是因为局域网传输距离较短，虽然多模光纤比单模光纤价格贵50％---100％，但是它们配套的光器件可选用发光二极管，格则比激光管便宜很多，而且多模光纤有较大的芯径与数值空径，容易连接与耦合，相应的连接器，耦合器等元器件价格也低得多。
4、前途未卜的空心光纤。据报道，美国一些公司及大学研究所真正在开发一种新的空心光纤，即光是在光纤的空气中传输。如果真的实用，就能解决现有光纤系统长距离传输的问题，并大大降低光通信的成本。
二、光缆技术的发展特点
（一）光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现。光缆结构的发展可归纳为以下一些特点：
1、光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择，如干线网光纤，城域网光纤，接入光纤，局域网光纤等，这决定了大范围内光纤传输特性的要求，具体运用的条件还可依据细分的标准及指标。
2、光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外，越来越多的与其施工方法，维护方法有关，必须同一考虑，配套设计。
3、光缆新材料的出现，促进了光缆结构的改进，如干式阻水料，纳米材料，阻燃材料等的采用，使光缆性能有明显改进。
（二）光缆的自动维护，适时监测系统已逐渐完善，可保证大容量高速率的光缆不中断传输。光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要的。在已开通的光网络中，光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的，一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态，更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。目前最新的建议是2001年12月TUT-TSGl6会议通过的“光缆网络的维护监测系统”(L40建议)。美国郎讯公司曾提出了新一代光纤测试及监测系统，能在1s内发出故障警告，3min内找到故障点，且工作人员可以遥控操作，据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。
三、通信电缆的发展特点
（一）宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务。原有的电缆网络虽然可以支持一些数字业务，但是在实际使用中并不是特别的理想，在通信距离，速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主，对于光纤所不能达到地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区，应该考虑新型宽带结构的HYA电缆，以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试，他们得到的结论是所研究的电缆不能达到5类电缆的技术要求，户外电缆要实现5类电缆的特性，必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下，所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。
（二）超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的趋势。随着智能化大楼，智能化建筑小区对宽带布线的要求越来越高，超5类和6类电缆已逐渐成为布线系统的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz，但其具有双向通信的能力，用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性，对地电容不平衡性，传输速度等指标上都有提高，并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标，因此在工艺和结构上要做到一定的改进才能达到。
四、光纤光缆和通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题
（一）积极创新开发具有良好知识产权的新技术。虽然这几年来，我国光缆电缆技术有很大发展，有一些具有自主知识产权的技术已发挥作用，但是应该看到这种比例仍是很小的，国内有近200家光纤光缆厂，但大多产品单一，没有自主的知识产权，技术含量较低，竞争力不强。
（二）开发具有先进技术水平，与使用环境，施工技术相配套的新产品。电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。今后光缆建设的重点将会随着接入网，用户驻地网的建设不断展开，新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆，吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化，以便有限的敷设空间得到充分，灵活的利用。
（三）利用已有设备与技术，改善HYA市话电缆的相应特性，为数字业务提供更好的服务。对于已经敷设的铜电缆，我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆，虽然亦可开通ADSL等一些新业务，但是容量有限，当ADSL数量增大到一定限度后，还是会出现干扰问题，而且还会影响以前开通的业务。
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汽车行业已从嵌入式处理技术的发展中大受裨益,有些车辆现在最多使用60个处理器。对汽车新功能的需求在不断增加,这反过来又进一步推动了对更高的系统性能和可靠性的需求。引擎技术的发展和最终的“环保车辆”需要新的方法来解决当前面临的大量技术难题。在利用更大功率的半导体、新型内存技术、更强的嵌入式处理器性能及定时控制功能解决大量电气技术难题方面,半导体将发挥越来越重要的作用。
新型半导体技术将为解决汽车电子行业现有的技术难题创造新的机会。汽车行业现在使用的32位微控制器包含3000多万个晶体管,而且未来几年内可能会迅速增加到6000多万个。随着未来几年内系统集成度的不断提高,要想在日益复杂的系统中充分利用半导体的全部功能,就需要开发新技术。半导体技术的进步现已实现了10年前人们无法想象的新功能,一种新型的实时多核调试、校准和环路硬件接口正在满足高级引擎动力总成系统的特殊要求。
过去30年中,有人曾试图使用停缸技术(Cylinderdeactivation)。随着燃油价格的上升和功能强大的嵌入式处理器的出现,汽车生产商和最终用户都开始用新的眼光看待停缸技术。嵌入式处理器被用来控制引擎定时,以在扭矩和动力总成系统的燃油经济性之间达成平衡。
从轻型车辆到重型卡车,各种动力总成应用都将采用清洁环保的引擎。部分地区的政府法规将使引擎变得更加清洁环保。使用燃料直接喷入汽缸和微粒物捕集装置来清除排气装置的方法将需要对喷油嘴和传感器(检测微粒物捕集装置的状态)进行极为先进的定时控制。
要解决这些难题,需要新的方法来使工程设计小组采用上市时间更短、成本更低、可靠性更高且数量日益增加的新特性。在汽车市场,用于引擎管理的嵌入式控制有着一套非常复杂的机电系统要求。客户期望和政府法规的变化正在推动引擎管理的不断变化。引擎技术向稀燃引擎、无凸轮引擎和电子混合车辆的发展将对未来车辆的动力总成系统电子组件产生直接影响,无极变速将在未来的动力总成系统中发挥重要作用,而新的微控制器技术和半导体解决方案将成为将新技术变为现实的主要动力。
图1显示了引擎管理的复杂性。该方框图显示了有多路输入和多路输出设备的常见引擎控制系统,这些输入会根据对系统的影响生成不同级别的中断和异常,输出设备可以是脉宽调制(PWM)、通用输入/输出或定时输入/输出。
在调试和校准机电系统时,实时调试非常关键,因为机电系统通常不允许修改或中断嵌入式处理器的性能以便开发工具进行查询。现在的系统工程师可以利用更先进的开发工具的优势,这些改进在几年前甚至是不可想象的。
为了解决如何在多个处理器核心类型之间实时进行数据和指令跟踪的问题,业内成立了IEEE-ISTONexus5001Consortium或NexusForum。NexusForum最早于1999年技术规范,并在2003年进行了更新。
Nexus5001技术规范包括了一些标准功能,使用非入侵式调试技术对数据和指令设置断裂点和观察点。该技术规范将部署多种独特功能来跟踪最严重的软件和硬件故障。其中的部分新功能包括:责任跟踪信息处理、数据跟踪、内存替换、端口替换、程序跟踪、超时和错误消息处理。多年以来,虽然微处理器中已经部署了其中的许多功能,但目前还没有实施过全部功能和实时调试接口的处理器。
过去10年中使用的校准和调试方法使用了在调试和校准动力总成系统的过程中“必须查看每个周期”的理念体系。Nexus5001方法对调试情况进行了以下四种假设,避开了“必须查看每个周期”的做法。
开发工具中可以使用源代码和目标代码。这样,基于主机的工具就能跟踪或计算程序流程而无须直接地址或数据总线可视性。
从目标系统到开发工具都只需要流指令修改。当主机校准/调试工具接入目标代码后,只需修改通过调试接口传输的流指令地址即可在嵌入式处理器和主机工具之间保持同步。如果流变化在255个指令中没有实施同步地址,Nexus5001技术规范将发送同步信息。
只有有限数量的数据位置必须实时显示,而大部分数据值可以在中断期间检查或发生特殊事件时进行更新。对于许多工程师来说,Nexus5001接口跟踪数据值的功能还是一个新功能。一般来说,该过程可以通过功能强大的逻辑分析器实现。该分析器负责跟踪地址总线,并触发数据总线向特定内存位置写入数据。这是一项非常棘手的工作,大容量数据高速缓存和片上系统SRAM的出现使它变得几乎不可能实现。
最后,如果错误发生,用户必须从调试环境那里收到相关通知。Nexus5001技术规范在发射机部分提供了一个大小可以变化的FIFO缓冲器。如果FIFO溢出,接口将发送错误信息。用户可以选择规定什么情况下发生溢出错误,以便实施过时的嵌入式处理器或通过发送新的同步信息继续操作。
Nexus5001端口可以根据开发、环路硬件或校准工具捕获的信息数量进行配置。几个IC厂商已经在多种CPU基础架构中采用了Nexus5001技术规范,以支持从手机、汽车、硬磁盘驱动控制器到视频处理器的多种不同应用。
最近为兼容PowerPC构架开发的一种多核实时接口可以在单个接口上提供实时调试、校准、快速原型试制和环路硬件功能。图2显示了基于Nexus5001标准的多核调试体系结构中的4个处理单元的方框图。第一版可以为4个数据处理单元提供实时接口。这4个处理单元分别是兼容e200zPower构架的核心、两个增强型定时处理单元(E—TPU)和一个直接存储器存取(DMA)。通过Class3Nexus5001接口上的一条连接,主机工具可以同时从任何或全部处理单元中收集数据。此外,调试和校准工具可以在任何或全部处理单元上为数据和指令建立断裂点/观察点。使用这种应用的一个例子是一位工程师跟踪E—TPU上的定时事件和在兼容PowerPCe2001SA的Book-e处理核心上运行的代码之间发生的问题。
32位嵌入式处理器上可以实施一个浮点和/或单指令多数据(SIMD)设备,以支持复杂的算法。SIMD允许在多个数据集上实施一条指令,这在过滤和阵列算法中非常有用。Nexus调试端口允许监控浮点和SIMD的数据和指令。
MPC5500产品系列中最新的嵌入式汽车处理器正在推动新的引擎技术。DSP功能与MPC5500SIMD设备的集成能够推动动力总成在多个领域的发展,包括高级引擎撞击检测、CVT改进和6速自动换档等。此外,混合电子车辆功率转换器模块中也在使用DSP功能,用来控制大型电动引擎。
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关键词：4G；4G关键技术；OFDMSAMIMOSDR4G发展现状
一、前言
根据国际电联的工作安排，2009年将集中征集4G技术标准，2010年会推出第一个4G版本，并在2011年世界无线电通信大会上通过。4G预计2015年左右投入商用。4G技术的飞速发展，使得广大用户享受更新、更快捷、更丰富的通信生活成为可能。
二、4G网络中的关键技术
4G系统针对各种不同业务的接人系统，通过多媒体接入连接到基于口的核心网中。基于IP技术的网络结构使用户可实现在3G、4G、WLAN及固定网间无缝漫游。4G网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。
(1)物理网络层提供接入和路南选择功能。
(2)中间环境层的功能有网络服务质量映射、地址变换和完全性管理等。
(3)物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，使发展和提供新的服务变得更容易，提供无缝高数据率的无线服务。并运行于多个频带，这一服务能自适应于多个无线标准及多模终端，跨越多个运营商和服务商，提供更大范围服务。
据国际电信联盟定义，4G技术是可为移动中的用户提供100Mb/S的数据传输、为静止的用户提供1Gb/S的数据传输的无线通讯技术，包含OFDM、智能天线(SA)与多人多出天线(MIMO)技术、软件无线电技术(SDR)三大关键技术。
2.1OFDM
OFDM即正交频分复用技术，实际上OFDM是MCMMulti-CarrierModulation，多载波调制的一种。OFDM技术有很多优点：可以消除或减小信号波形间的干扰，对多径衰落和多普勒频移不敏感，提高了频谱利用率；适合高速数据传输；抗衰落能力强；抗码间干扰(ISI)能力强。
2.2智能天线(SA)与多入多出天线(MIMO)技术
智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能，被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的接收和发射。同时通过基带数字信号处理器，对各个天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形。目前智能天线的工作方式主要有两种：全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。
移动通信环境中的多径传播对通信的有效性与可靠性造成了严重的影响。而多输入多输出(M1MO)技术在通信链路两端均使用多个天线，发端将信源输出的串行码流转成多路并行子码流，分别通过不同的发射天线阵元同频、同时发送，接收方则利用多径引起的多个接收天线上信号的不相关性从混合信号中分离估计出原始子码流，这相当于频带资源重复利用，使频谱利用率和链路可靠性极大的提高。
2.3软件无线电技术(SDR)
软件无线电(SDR)是将标准化、模块化的硬件功能单元经一通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各类无线电通信系统的一种开放式结构的技术。其中心思想是使宽带模数转换器(A/D)及数模转换器(D/A)等先进的模块尽可能地靠近射频天线的要求。尽可能多地用软件来定义无线功能。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、调制解调算法软件、信道纠错编码软件、信源编码软件等。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬件(DSPH)、现场可编程器件(FPGA)、数字信号处理(DSP)等。
2.4基于IP的核心网
4G移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络，可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接人方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构，能允许各种窄中接口接人核心网；同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后，所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。在4G通信系统中将取代IPv4协议，主要采用全分组方式IPv6技术。
三、4G技术的发展现况及其挑战
3.1日本NTI-DoCoMo在4G的领先优势
2008年日本NTTDoCoMo公司新闻公报称，该公司在2007年年底进行的4G外场试验中，创下5.3Gb/s的最大下行速率纪录。在此次试验中，无线通信系统的发射端和接收端天线均从一年前试验时的6根增加到12根，并采用了该公司独有的接收信号处理技术，使下行速率成功翻倍。
3.2WiMAX“准4G”标准
2007年10月19日，国际电信联盟ITU在日内瓦举行无线通信全体会议，无线宽带技术WiMAX通过投票正式成为3G标准。
WiMAX，即IEEE802A6x，全称是“微波存取全球互通技术(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)”，被业界认为是高于现有3G标准的“准4G”标准。和传统的TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000相比，WiMAX的最大传输半径达到了约50km，接近前者的两倍。而在传输速度上，WiMAX也让其他3G标准望尘莫及。在10km范围内，WiMAX网络的带宽可以达到70Mb/S，甚至超过了ADSL等有线网络的技术，而3G标准中的TDSCDMA和WCDMA则均为2Mb/s。
3.3美国与欧洲针对4G的举动
作为美国的代表，3G时代的霸主高通公司一方面希望通过引入DMMX和HMMX这两项技术后，性能达到4G的要求；另一方面则通过收购Flarion科技公司获得了近300项OFDM技术专利，这被业界视为高通欲在4G时代继续保持专利的绝对领先之举。
在欧洲，爱立信已与美国加利福尼亚大学合作开发4G技术。加利福尼亚大学已正式成立了加州通信和信息技术学会，并得到了爱立信的投资。而阿尔卡特、爱立信、摩托罗拉、诺基亚、西门子成立了旨在推动4G技术开发的世界无线研究论坛WWRF(WirelessWorldResearchForum)。该组织下设的6个工作组，分别讨论业务、市场、结构、接口、核心技术等问题。
3.4我国正在加快4G关键技术研究步伐
从2001年底起，继在国产3G标准制定方面取得巨大进展之后，国家“十五”、“863”计划启动了面向未来移动与无线通信发展的“FUTURE计划”。
2006年7月，上海建设的世界最大的4G实验网通过了863项目的验收。通过验收的上海试验网由三个无线覆盖小区、六个无线接入点组成，具有在移动环境下支持蜂值速率为100Mb/S的无线传输及高清晰度交互式图像业务演示等功能。
“FUTURE计划”负责人之一、国家“863”计划未来移动通信总体组组长尤肖虎表示，我国已经在国内外申请移动通信技术发明专利100余项，我国在第四代移动通信技术上已经处于世界前沿。
2009年，我国对4G的发展步伐明显加快。大唐移动联合中兴通讯、华为以及相关高校和科研院所完成了4G相关白皮书。相关业内人士透露，我国已经完成了4G标准的技术方案起草工作，目前正在进行4G关键技术的系统验证。我国目前正在更多地区进行4G系统的测试工作，且要赶在2010年前对其进行商业化测试，以便在2011年世界无线电通信大会时向国际电信联盟提交有着自主知识产权的4G标准。
四、4G移动通信技术未来预测
