生物技术发展前景范文

生物技术发展前景篇1

关键词厌氧处理废水;UASB;IC反应器;IC技术热点;IC应用现状;IC发展前景

中图分类号X703文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0140-02

以高效、低成本为特征的现代废水处理技术首先当推先进的厌氧生物处理技术,厌氧生物反应器是其中发展最为迅速的一个领域。

1971年荷兰瓦格宁根(Wageningen)农业大学拉丁格(Lettinga)教授通过物理结构设计,利用重力场对不同密度物质作用的差异,发明了三相分离器。使活性污泥停留时间与废水停留时间分离,形成了上流式厌氧污泥床(UASB)反应器的雏型。1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时,发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构,即颗粒污泥(granular sludge)。颗粒污泥的出现,不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展,而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。

原典型的UASB反应器工作原理概念和工作状态模型存在三方面问题:A、高度问题,污泥床高度对反应区的水流影响较大,如太厚会加大沟流和短流;B、增加截面积的放大方式,在大规模反应器中难以实现均匀布水;C、三相分离器的稳定操作较为困难。

20世纪80年代中后期到90年代,针对上述缺陷,国际上以厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)、内循环反应器(IC)、升流式厌氧污泥床过滤器(UBF)、厌氧折流板反应器(ABR)为代表的第三代厌氧反应器相继出现。从物理角度来看,第三代厌氧反应器是以颗粒污泥为生化反应的基础,主要考察固体物质在重力场作用下,在流体中形成更为合理的微物理环境,达到固液充分接触,更快传质的这一核心目的。利用固体的流态化技术是其核心技术之一,侧重是解决典型UASB上述的A、C问题。

90年代中后期荷兰Pagues公司的开发了一种内循环(internal circulation)IC反应器,采用了特殊物理结构设计,以ANAMMOX工艺为特征的流化床。反应器的设计,生化反应规律,以Kolliken为主的菌群的微生态环境,现有和可能形成的物理特征,在连续工艺过程中菌群的流体点,设计出合理的物理结构。因此更加具有优势。IC反应器应用于啤酒、发酵、造纸、食品、饮料及化工等行业。取得了不错的效果。使第三代厌氧反应器的应用在我国得到开展,与此相应的研究工作也相继展开。

1IC反应器工作原理

IC反应器基本构造如图1所示,它相似由2层UASB反应器串联而成,具有很大的高径比,一般可达4～8,反应器的高度可达16～25m。

1.1进水

水泵将废水泵入反应器底部的布水系统,颗粒污泥和气液分离器回流的泥水混合物有效地在此充分区混合。

1.2膨胀污泥床

混合区形成的泥水混合物进入该区,在高浓度污泥作用下,大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态,加强了泥水表面接触,污泥由此而保持着高的活性。随着沼气产量的增多,一部分泥水气混合物由底部位分离器收集被沼气提升至顶部的气液分离器。

1.3气液分离器

被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统,泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区,与反应器底部的污泥和进水充分混合,实现了混合液的内部循环。

1.4后处理部分

经第处理后的废水,除一部分被沼气提升外,其余的都通过三相分离器进入。该区污泥浓度较低,且废水中大部分有机物已被降解,因此沼气产生量较少。沼气通过沼气管导入气液分离区,扰动很小,这为污泥的停留提供了有利条件。

1.5出水

泥水气混合物由高部位分离器收集被最终分离,上清液经出水堰溢流排出,沉淀的颗粒污泥仍留在后处理部分的污泥床内,在上部产生的沼气沿第二条上升管也进入气液分离器,小部分泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区,与反应器底部的污泥和进水充分混合。沼气可用于发电。

从IC反应器工作原理中可见,反应器通过2层三相分离器来实现SRT>HRT,获得高污泥浓度;通过大量沼气和内循环的剧烈扰动,使泥水充分接触,获得良好的传质效果。

2IC反应器的运行特性

J.H.F.Pereboom和T.L.F.M.Vereijken详细进行了IC反应器与UASB反应器生产性装置各项运行参数的测定和比较,如表1所示。下面从几方面进行分析。

2.1IC反应器的处理效能

前已述及,与UASB反应器相比,在获得相同处理效率的条件下,IC反应器具有更高的进水容积负荷率和污泥负荷率,IC反应器的平均升流速度可达处理同类废水UASB反应器的20倍左右。在处理低浓度废水时,HRT可缩短至2.0～2.5h,使反应器的容积更加小型化。由表1可知,在处理同类废水时,IC反应器的高度为UASB反应器的3～4倍,进水容积负荷率为UASB反应器的4倍左右,污泥负荷率为UASB反应器的3～9倍。由此可见,IC反应器是一种非常高效能的厌氧反应器。

2.2污泥物理性质

IC反应器颗粒的平均直径在0.66～0.87mm,略大于UASB反应器颗粒的平均直径0.51～0.83mm;IC反应器最大颗粒直径为3.14～3.57mm,UASB反应器颗粒的最大直径3.38～3.43mm;IC反应器颗粒密度为1.041～1.057g/cm3,与UASB反应器颗粒的密度1.039～1.065g/cm3较为接近。但是IC反应器颗粒相对剪切强度比UASB颗粒的强度差,如以UASB颗粒的相对强度为100%,则IC颗粒为32%～53%,这是由于IC反应器的污泥负荷率大大高于UASB反应器的污泥负荷率之故。IC颗粒污泥的灰分占0.13～0.15,低于UASB颗粒污泥的灰分0.2～0.26,这说明IC颗粒污泥中有机成分含量更高,污泥的活性更高。

2.3颗粒大小的分布

Pareboom和Vereijken比较了IC反应器与UASB反应器污泥样品颗粒大小尺寸的分布,UASB和IC反应器处理啤酒废水和土豆加工废水的颗粒大小分布情况。比较的结果表明,IC反应器颗粒尺寸较粗和分布较宽,这是由于IC反应器升流速度较大,使细小颗粒更易于被冲刷从而反应器内小颗粒比例减小,而留在反应器内的颗粒获得更充分的营养,在长期滞留情况下颗粒长得更大,因此IC反应器内颗粒大小的分布范围比UASB反应器更宽,且IC反应器的平均粒径Da和Sauter平均直径D32均大于UASB反应器。

2.4颗粒沉降速度

UASB和IC反应器内颗粒的沉降速度一般都高于液体升流速度。IC颗粒(粒径

2.5污泥的活性

IC反应器污泥的活性远高于UASB反应器的污泥活性。这是由于IC反应器的污泥颗粒完全趋于流化状态,传质的限制因素小,UASB反应器污泥床局部地方的污泥浓度很高,甚至存在死区,传质受到一定限制。因此,IC反应器的平均污泥去除负荷率远高于UASB反应器的污泥去除负荷率。

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2.6反应器不同高度污泥浓度的变化

Pereboom和Vereijken分别测定了处理啤酒废水和土豆废水的IC反应器不同高度处污泥浓度及颗粒大小分布变化的情况。得出了不同高度的颗粒尺寸的分布,颗粒尺寸大小、生物量浓度和灰分沿IC反应器高度的变化,IC反应器的第一段污泥床混合良好,污泥床以上和出水中固体的灰分大大高于第一段污泥床。由此可得出结论,IC反应器具有很高的紊流和上升流速,有助于无机物的有效去除。

3IC工艺技术优点

3.1容积负荷高

由于IC反应器存在着内循环,第一反应室有很高的升流速度,传质效果很好,污泥活性很高,因而其有机容积负荷率比普通UASB反应器高许多,一般高出3倍以上。处理高浓度有机废水,如土豆加工废水,当COD为10000-15000mg/L时,进水容积负荷率可达30-40kgCOD/(m3d)。处理低浓度有机废水,如啤酒废水,当COD为2000-3000mg/L时,进水容积负荷率可达20-50kgCOD/(m3d),HRT仅2-3h,COD去除率可达80%左右。

3.2节省投资和占地面积

由于IC反应器容积负荷率高出普通UASB反应器3倍左右,IC反应器的有效体积仅为UASB反应器的1/4-1/3,所以可显著降低反应器的基建投资。由于IC反应器不仅体积小,而且有很大的高径比(一般为4-8),所以占地面积特别省,非常适用于占地面积紧张的厂矿企业。小型的IC反应器可以工厂预制,大型的可在现场制作,施工工期短,安装简便,且IC反应器的土方量很小,可节省施工费用。

3.3抗冲击负荷能力强

由于IC反应器实现了内循环,处理低浓度水(如啤酒废水)时,循环流量可达进水流量的2～3倍;处理高浓度水(如土豆加工废水)时,循环流量可达进水流量的10～20倍。因为循环流量与进水在第一反应室充分混合,使原废水中的有害物质得到充分稀释,降低了有害程度,从而提高了反应器的耐冲击负荷的能力。

3.4抗低温能力强

温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。IC反应器由于含有大量的微生物,温度对厌氧消化的影响变得不再显著和严重。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件(20-25℃)下进行,这样减少了消化保温的困难,节省了能量。

3.5具有缓冲pH的能力

内循环流量相当于第1厌氧区的出水回流,防止局部酸化发生,并可利用COD转化的碱度,对pH起缓冲作用,使反应器内pH保持最佳状态。

3.6内部自动循环,不必外加动力

普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的,而IC反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环,不必设泵强制循环,节省了动力消耗。

3.7出水稳定性好

IC反应器的第一、二反应室,相当于上下两个UASB反应器,它们串联运行,可以补偿厌氧过程中Ks高产生的不利影响。VanLier在1994年证明,反应器分级会降低出水VFA浓度,延长生物停留时间,使反应进行稳定。第一反应室有很高的有机容积负荷率,相当于起“粗”处理作用,第二反应室则具有较低的有机容积负荷率,相当于起“精”处理作用。整个IC反应器实际上是两级厌氧处理。一般情况下,两级厌氧处理比单级厌氧处理的稳定性好,出水也较稳定。

3.8启动周期短

IC反应器内污泥活性高,生物增殖快,为反应器快速启动提供有利条件。IC反应器启动周期一般为1-2个月,而普通UASB启动周期长达4-6个月。

4IC处理技术应用现状及发展前景

IC处理技术从问世以来已成功应用于土豆加工、菊苣加工、啤酒、柠檬酸和造纸等废水处理中。1985年荷兰首次应用IC反应器处理土豆加工废水,容积负荷(以COD计)高达35-50kg/(m3d),停留时间4-6h;而处理同类废水的UASB反应器容积负荷仅有10-15kg/(m3d),停留时间长达十几到几十个小时。

在啤酒废水处理工艺中,IC技术应用得较多,目前我国已有多家啤酒厂引进了此工艺。从运行结果看,IC工艺容积负荷(以COD计)可达15-30kg/(m3d),停留时间2-4.2h,COD去除率ηCOD>75%;而UASB反应器容积负荷仅有4-7kg/(m3d),停留时间近10h。

对于处理高浓度和高盐度的有机废水,IC反应器也有成功的经验。位于荷兰Roosendaal的一家菊苣加工厂的废水,COD约7900mg/L,SO42-为250mg/L,Cl-为4200mg/L。采用22m高、1100m3容积的IC反应器,容积负荷(以COD计)达31kg/(m3d),ηCOD>80%,平均停留时间仅6.1h。

我国无锡罗氏中亚柠檬有限公司的IC厌氧处理系统自1998年12月运行以来一直都很稳定,进水COD一般在8000mg/L以上,pH5.0左右,容积负荷(以COD计)可达30kg/(m3d),出水COD基本在2000mg/L以下,且每千克COD产沼气0.42m3。1996年IC反应器首次应用于纸浆造纸行业,并迅速获得客户欢迎,至今全世界造纸行业已建造IC反应器23个。反应器产生的生物气纯度高,CH4为70%-80%,CO2为20%-30%,其它有机物为1%-5%,可作为燃料加以利用。

表1列出了IC反应器和UASB反应器处理啤酒废水的对照结果,从表中数据可以看出,IC反应器在很大程度上解决了UASB的不足,大大提高了反应器单位容积的处理容量。

5结语

随着生产的发展,经济高效、节能省地的厌氧反应器越来越受到水处理工作者的青睐。IC反应器的一系列技术优点及其工程成功实践,是现代厌氧反应器的一个突破,值得进一步研究开发。而且由于反应器容积小,生产、运输、安装和维修都十分方便,产业化前景也很乐观。

参考文献

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[6]Pereboom J H F. Methanogenic Granule debelopment in full scale internal circulation reactor. Water cience and Technology ,1994.

生物技术发展前景篇2

【关键词】：土地整治；生态化；景观设计；技术

1、 中国土地整治中存在的生态与景观问题

根据有效数字显示，中国在最近十年内对于土地的整治效果显著，耕地面积增加大于建设所占地面积。人们施行对土地的整治工作，在整个生态系统的发展演变过程中，是重要的外界干扰因素，给生态和景观所造成的影响是深远的，并且伴随着认为整治工作的开展，众多行为对于生态系y而言是不可逆的。

人们开展土地整治工作过程中，在景观设计和土地生态两个方面造成了严重的影响，人工整治之后，一定区域内的经营模式在经营的规模和生产的效率方面都得到了极大程度上的提高，而伴随经营模式的变更，该区域内的景观类型呈现单一化、格局重复化的发展趋势，多物种栖息地受到严重的破坏，对于生物的繁殖链造成阻断，对于整个生态系统的稳定性构成威胁。还有一个方面，就是在人为整治过程中对于土壤结构的破坏，有效数字显示，黄土高原区土地整理压实土壤物理性状的分析表明，与一般农田相比，整理区土壤容重平均增高1.34倍、紧实度平均增高484倍。

总而言之，在对土地进行人为整治的过程中，存在重视发展数量和规模，轻视质量以及和生态系统的协调发展，在整治技术上，存在技术单一、深度不够，不能形成综合性的集成与优化技术体系，在工作开展过程中，受到诸多因素的限制。

2、土地生态化整治和景观设计内涵

随着目前环保问题的“国际化”发展，世界各国更加关注生态稳定、持续发展问题，同时，也将对土地的整治作为保护自然生态环境、改善乡村景观的重要手段，对于土地的整治与生态的发展之间的关系的研究投入更多的研究。

在这种生态发展“国际化”的背景之下，土地生态化整治和景观设计被赋予了新的内涵：

第一，进行土地生态化整治工作，主要针对对整治区域内的土体造成的密实度过高、土壤养分贫瘠、有害物质含量过高等问题，采用现代的生物恢复机理与技术，具体有：筛选、培育整治区域内的植物种类与微生物群体，并对其生存空间进行适当的搭配，促使其土壤的结构逐渐的恢复，其养分达到协调发展范围内，目前，国际上针对这种整治手段，努力的发展生物间的有机组合与空间上的相互协调，实现综合集成体系的形成。

第二，进行土地的生态化整治工作中，存在整治后景观类型单一化、格局重复化的问题导致景观生态系统出现衰退的现象，针对这种问题，对土地的生态化整治过程中，侧重整治区域内的生物多样性发展，施工过程中，尽量的减少对于动植物生存环境的破坏，防治破坏生态平衡，出现生态系统紊乱的现象，并对出现衰退现象的区域采取生态恢复措施。

第三，在进行土地整治过程中，会出现大面积土壤、植被覆盖率偏低、水土流失的现象，施行土地的生态化整治，要注重对植被物种多样性发展，控制水土流失，形成完整的植被生态系统的循环，主要包括防止水土流失的生态型施工管控技术、利用生物有机体和坡面岩土工程相结合的坡面立体生态恢复技术以及地表凋落物和林下植被保护技术。

3、土地生态化整治和景观设计的关键技术

3.1不同类型土地整治区地表植被及土壤动物与微生物区系恢复与重构技术

针对不同区域的土壤，有针对性的研究其本土植被系统、土壤动物以及微生物循环系统的特征，运用物种培养技术，恢复其原有生态系统，并且将原有的本土生物种群尽量的利用起来，加之筛选而出的强生存能力物种的引入，尽快的完成对土壤地力的提高，构建整治区地表和地下空间生态系统的循环，并建立合理的生物多样性评价体系，对其后期发展进行实时的跟踪调研，保证其持续性发展。

3.2不同类型土地整治区生态化整治技术

跳出局域生态循环系统的层面，对整治区域实行大方面上的治理措施，比如：农田防护、梯田设计、道路绿化、沟渠绿化、边坡绿化等等，结合地区土质、水文特征，施行不同的治理方案。

3.3不同类型土地整治区的景观设计技术

调查分析不同类型土地整治工程实施对景观结构与格局的生态影响，研究景观要素配置与地貌重塑的景观设计技术及其藕合性，分析各类景观设计技术的景观生态效应，建立土地整治区景观设计技术及其景观生态效应的评价指标体系。

4、 土地生态化整治与景观设计技术的应用建议

目前，国内进行的土地生态化整治工作中，还有很大的提升空间，在土地生态化整治与景观设计之间的融合技术有待进一步提高，对于全国各地区不同的地质、地貌以及水文状况，缺少比较模式化的整治方案，在土地生态化整治与景观设计技术方面有以下几条建议：

4.1研究建立不同区域不同类型土地整治区生态化整治与景观设计技术推荐指导模式；

4.2修订和完善不同类型土地整治区生态化整治与景观设计技术标准体系；

4.3优化土地整治生态化整治与景观设计技术实施监测评价制度。

结束语

综上所述，土地的生态化整治对于目前国内面的环境问题有重要的影响，整治科学合理，对环境问题有很好的缓解效果，同时，景观设计在土地整治过程中适当的融入其中，增强其整治区域内的生物多样性，对于生态系统的持续循环发展有重要的促进作用，在土地整治区域内完美的景观设计的融入，还能够增添整治区域的景观观赏价值，间接的促进该区域的经济发展，为环境问题的治理提供良好的经济基础。总而言之，土地整治要注重生态因素，景观设计也要注重对生态因素的考虑，在维持良好的生态循环系统的基础上，才能实现土地整治和景观设计的宗旨。

【参考文献】：

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[2] 孟会生，王静，郭建奎，等.黄土区土地整理压实土壤物理性状的初步研究[J].中国农学通报，2009，，25（24）：549-552.

[3] 李林峰，举，刘黎明，等.土地整理项目对乡村景观多样性的影响研究――以信丰县大塘埠镇土地整理项目为例[J].农业现代化研究，2006，27（3）：234-237.

[4] 张正峰，赵伟.土地整理的生态环境效应分析[J].农业工程学报，2007，23（8）：282-285.

生物技术发展前景篇3

【关键词】风景园林；地域；自然景观；园林文化

1.前言

地域文化自古以来就存在，是随着人们在生活和生产的过程中，结合其生活行为习惯逐步总结和沉积的文化遗产。随着当前社会不断发展过程中，各个地区交流的逐步扩大，在各个城市建设中，对城市建筑物和风景设计要求逐步增加，对外来文化的的归纳和引进不断的提高，这就要求在园林建设的时候能够将当前地域景观同外来文化景观能够相结合，形成一套系统化设计方法和措施。

1.1地域的内涵

地域景观是人们赖以生存的地理环境因素形成的具有区域色彩的景观形式，是通过在当前社会不断发展的过程中，人文因素与自然环境因素相互发展和相互综合应用而形成的地理因素。这里的地，主要是指人类赖以生存的地球或地球的某一部分，包括地理环境和地理资源。在当前各种技术措施和技术手段的日益完善的趋势引导下，为了反映出人们对时空、人类活动因素、自然环境和人文环境的综合认识。其在社会发展的中是不可缺少的地理形态方式，更是当前地区人们对环境认识不断加深和应用的最终结果。

1.2景观的内涵

在当前社会发展中，人们对城市建设要求逐步的提高，城市在建设中，对城市功能逐步的完善，在其建设中是利用相应的技术措施施工设计，保证景观设计中能够满足当前人们的需求。这是城市功能在社会发展中逐步改变的结果。在城市发展中是利用各种技术手段修对城市中的建筑物进行设计和修筑，提高其管理措施和管理方式是当前城市发展的重点形式，更是保证人们在生活的过程中能够满足当前城市要求的关键，结合自然界各种因素协调统一发展。景观是自然地理区划中起始的或基本的区域单位，是人们实践发展中能够发生上相对一致和形态结构统一的区域，是自然地理区域的总称，更是当前地理区域发展过程中由于人为改变和改善结局。在当前社会中，随着各种自然因素和地理因素的不断变化，各种景观形式逐步的发展出现，成为当前城市景观设计的主要难点。在当前社会中，景观被分为自然景观、文化景观和经济景观灯。由于各种景观在社会发展中存在着一定相似性，因此在当前建筑设计的过程中是采用综合处理和设计的原则进行园林景观的设计和分析。

1.3地域景观的内涵

随着社会不断发展中，地球村概念的出现，使得人们在信息发展技术要求的过程中对世界各个领域的文化景观要求不断地发展与完善，鉴于景观概念的宽泛性和景观类型的区域性特点，在景观设计和研究的过程中就需要针对其地域特色进行分析，提出其在发展过程中的主要发展方向和发展前提。它是与地域的自然环境和人文环境相融合，因此在当前建设的中却又带着一顶的自然特色与地域特色。通过对地域景观的详细认识综合分析其在应用中所能使用的方式，精益求精，对各种能够满足当前社会发展的因素进行综合分析与应用。由于地域景观是在长期不断的发展变化过程中逐步形成的，在应用中是结合人们精神情感为一体的综合应用方式，是当前社会在发展过程中的主要发展趋势和措施。因此研究地域景观必须融入历史阶段的概念。在当前有句俗话说的好“一方水土养一方人。”就可以看出在当前社会中地域因素对当前人们生活的影响。由于地域因素的影响使得养育出长期生活在这片地域上的人群独特的文化性格同样的，因此在当前也可以说是一方水土一方园林，这里的水土我们可以将他看做是自然园林景观。而园林是由于当前人们对自然景观进行设计与改造而逐步形成的人为景观建设思路和模式。是当前城市发展过程中啊的主要发展趋势。

2.风景园林的文化内涵

2.1文化的内涵

文化是人们长期与自然界争斗的产物，更是当前人们生活中的主要社会精华的产物。文化作为历史的沉积物，是人们在过去生活中，各种精华元素的聚集成分。其在社会发展的过程中是相应的技术措施和技术管理手段，更是在当前社会发展的过程中其相应的技术管理措施和技术控制手段。在当前园林景观的建设过程中，离不开文化的支持，提高其文化的建设目标是当前园林景观的建设依据，更是其在建设过程中能够满足当前社会发展的前提关键。

2.2风景园林的文化内涵

近年来随着城市风景园林建设的要求日益的增加与提高，各种园林建设过程中，其文化底蕴要求日益增加，打造文化品牌以逐步成为当前风景园林建设和设计的重点，更是提高当前城市文化的关键。其在管理和控制的过程中对文化要求日益提高，在风景园林创作中对当前各种地域文化要求的表现得尤为突出，其在文化发展的过程中是对园林绿地进行管理和分析的过程。但是随着当前文化体系发展的要求，其在发展的过程中，发展模式和发展方式不断的增加和提高。

3.展现地域自然景观特征的风景园林创作

3.1地域自然景观特征的提炼

地域自然景观是特定地区的地理位置、气候条件、地形地貌、水文地质、动植物资源等自然要素及其空间结构、演变规律的综合体现。由于构成自然景观主体的地形地貌、土壤水系、动物植物等自然要素都是有生命，往往也是十分脆弱的，彼此之间又是相互依赖和相互联系的，因此要素和自然暴观特征的基础上开展整治行动，避免过度的人工干预导致原有自然景观特征的丧失。

3.2地域景观特征的艺术再现

纵观世界园林艺术史，那些独树一帜的园林风格无一不是再现地域景观特征的典范：中国传统的山水园再现了以山水为鲜明特征的国土风貌和以寄情山水为代表的大陆文化：意大利台地园表现了丘陵遍布的亚平宁半岛和田园牧歌的生活方式：法国勒诺特尔式园林让人联想到森林密布、河流纵横、规整肥沃的法兰西大平原；英国自然风景园展现了英伦三岛起伏舒缓、一望无际的牧场风光的迷人魅力。这些名垂青史的园林作品不仅帮助人们更好地了解到国土的典型特征，而且使国土风貌更加富于人性化，加深了人们对国土的热爱之情。

4.结束语

生物技术发展前景篇4

【关键词】数字技术；电影产业；视觉特效；CGI技术

数字技术(DigitalTechnology)，是一项以计算机网络技术为基础的新兴科学技术，它通过转换信息编码、转变信息格式等方式，将图片、文字、声音以及视频等信息转化成计算机可以识别的二进制数字“0”和“1”，并通过对此类信息的加工、储存、传输，将其动态化、立体化的呈现在观众的视觉范围内。而在储存和解码这些信息的过程中，会使用到计算机技术对此类信息进行编码、解码以及压缩，所以，我们习惯性的将上述技术成为数字技术或数字控制技术。在计算机功能日益增大这一因素的推动下，数字技术被广泛的运用于到了电影制作的过程中。例如，近几年来，美国好莱坞就生产出了大量的以数字技术为主制作的电影，其中最具代表性的作品有《阿凡达》、《复仇者联盟》以及《变形金刚等》。此外，运用数字技术制作电影，还能有效的减少电影的生产成本，增强电影的视觉效果，在提高电影企业经济效益和市场竞争力的同时，为观众提供完美的视觉享受。综上所述，对本文进行深入的分析与研究具有十分重要的意义。

1CGI技术在电影人物造型塑造中的应用

CGI技术既是我们通常所说的电脑生成图像技术，随着此项技术的不断研究和完善，其在生成图像方面的功能也变得日益强大，被广泛的运用于电影特效制作中。CGI技术兴起之初，在电影领域的作用只是生成一些简单的画面背景，并只有通过将其插入到电影镜头中的方式，才能起到增加电影视觉效果的作用。而在上世纪九十年代的时候，CGI技术就可以用来制作一些虚拟的飞船、建筑物以及动植物等场景，例如，20世纪70年代好莱坞视觉电影艺术大师乔治•卢卡斯就运用CGI技术制作了《星球大战》影片中的“尤达大师”、外星恶棍“贾霸”等外星人。进入21世纪以后，各类科学技术的发展为CGI技术制作虚拟毛发、布料以及皮肤等图像奠定了坚实的基础，从而实现了运用CGI技术制作电影人物。例如，《第三类接触》、《终结者》和《黑客帝国》等影片中均是使用CGI技术生成的虚拟角色，制作效果十分逼真，极大程度上增加了电影的视觉效果。此外，在传统的CGI镜头制作过程中，我们必须将演员放置在蓝绿背景的环境下才能运用有效的运用此项技术，需要的电影背景只能通过后期更换的方式来实现，在很大程度上降低了电影的制作效率。CGI技术发展至今，已经可以实现导演与虚拟角色互动的电影制作方式。如卡梅隆导演在制作《阿凡达》这部电影时，就完美的结合了真人演员、真实环境、虚拟环境、虚拟人物等元素。其最关键的技术就是在虚拟角色扮演者身上安装传感器，将角色的动作及时的传输至电能，从而呈现电影生产过程中的实时画面，为导演做出准确及时的指导提供了充足的依据。

2数字技术在电影人物形象塑造中的运用

在传统的电影制作技术中，角色的在塑造方式主要为化妆。例如，在我国上世纪七八十年代生产的电影中，就是通过化妆的方式对里面的人物形象进行再塑造，这种人物形象再塑造的方式具有耗时长、需要大量工作人员携手完成以及视觉效果差等特点，大大降低了剧中人物给我们带来的视觉效果。此外，如果我们长时间的在演员的脸部和皮肤上使用道具，会在一定程度上引起一些演员的皮肤过敏，从而增加了电影制作过程中的风险。而随着数字时代的到来，我们对电影制作行业中角色的定义已不仅仅是局限于传统的真实人物和实体模型，虚拟角色也成为了电影的重要组成部分之一。因此，运用数字技术制作影片角色已成为目前电影行业发展的必然趋势之一。例如，美国在2011年生产的电影《猩球的崛起》中，电影制作人员就是运用数字技术制作出剧中的猩猩的，而观众所看到的只是虚拟的猩猩。并运用动作捕捉器将表演者面部动作和关节动作记录下来，将其加入到虚拟猩猩的制作中。使虚拟猩猩的面部表情、眼部动作、行走方式等与真实猩猩的完全相似，有效的增强了《猩球的崛起》这部电影给我们带来的视觉享受。

3数字技术在电影场景制作中的运用

在传统电影制作过程中，我们常常采用实体搭建、手工描绘、电影接景以及模型接景等方式实现电影场景的再造。这种电影场景制作方式耗时费力，在无形中增加了电影的制作成本。此外，通过上述方式制作电影场景，还有可能出现各场景之间衔接不恰当的问题，从而降低电影的视觉效果。例如，在《2001太空漫游》这不电影中，就是运用放映接景的方式制作了人猿在非洲沙漠玩耍的画面效果，但是，我们所能观看到的只是平面的画面，很难深度的展现出电影的真实感。而随着数字技术的发展，目前我们已经可以将此项技术运用于电影场景的制作中，其工作原理为：运用二维或三维软件实现数字绘画接景和三维虚拟场景搭建，具有操作简便、投入成本低、制作时间短等优势，被广泛的运用于当前电影产品的制作中。例如，在拍摄《星际迷航》这部电影时，导演对战场的场景布置提出了非常高的要求，运用传统的场景搭建方式根本不能满足电影情节发展的需要。于是就采用了先进的数字技术和传统场景搭建的方式来布置该电影的场景。为将各类自然灾害的场面真实的呈现在了观众的面前提供了十分有利的保障。

4结束语

从上述内容我们不难看出，随着数字技术的不断发展，其在增加电影视觉效果中的作用也在不断提高，主要表现在电影人物的制作、电影角色的塑造以及电影场景的制作等方面。但是，受传统电影制作模式的影响，我们在运用数字技术增加电影视觉特效的同时依然面临着诸多的阻碍因素，身为电影工作人员我们，只有在日常的工作中不断总结和积累经验，积极提高自身对数字技术的认识，才能有效的发现数字技术在增加电影视觉特效中存在不足，并采取与之相对应的措施加以应对，为我国电影事业的不断发展和完善奠定坚实的基础。

参考文献

[1]方荣国.从数字化技术谈电影声音的发展现状[J].现代电影技术,2016(03).

[2]娄未梦.以电影《金刚》为例浅析电影视觉特效技术的发展和趋势[J].艺术品鉴,2015(30).

[3]董宇.微电影视觉特效制作的流程与人员分工[J].西部广播电视,2016(05).

生物技术发展前景篇5

关键词：污染物 火法炼铜 铜冶炼 情景分析

中图分类号：X75 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0114-02

我国铜冶炼主要以火法炼铜工艺为主，虽然这种工艺能够保证铜冶炼的数量以及质量，但却会在冶炼过程中产生一定的污染物。为了实现清洁生产的目标，业内人士开始对火法炼铜工艺进行调整与完善，运用情景分析的方式，对该工艺污染排放量进行了分析，以求能够制定出更加合理的生产方案，从而为该行业的环境管理决策提供强有力的支持。

1 情景分析

所谓“情景分析”是一种在建立在技术、经济以及产业等演变假设基础之上的，利用对未来进行科学描述与推理的方式，设计出未来的多种可能策略[1]。这是一种制定发展战略与对策的有效途径，在多领域都得到了广泛应用。

由于火法铜冶炼在冶炼过程中不仅会消耗大量能源，同时还会产生一定量的污染，对环境已经造成了影响，因此铜冶炼生产减排已经成为了现代各界人士极为关注的问题。而运用情景分析的方式，可以根据对该产业生产污染分析的结果，制定出更加合理的行业环境管理决策，从而为该行业的绿色化发展以及健康化发展提供可靠保障。

2 火法铜冶炼

2.1 概述

在我国古代文献中，很早就有关于火法炼铜的记载。而且通过考古学家研究发现，按照矿石冶炼能力以及矿石品味等因素的差异，古代各地在具体使用火法炼铜方式时，都会使用相应的冶炼手段。这些手段主要分为3类：一类，对氧化矿石进行处理，将其还原熔炼为铜；一类，对硫化矿石进行焙烧处理，将其还原成铜；另一类，对硫化矿石进行焙烧脱硫处理，并根据铜纯度标准，熔炼出多重标准纯度的“冰铜”，进而通过进一步加工，将其还原为铜[2]。

随着火法炼铜工艺的不断精炼，该项技术一直处于精进之中，并在我国冶金史上始终保持着不可替代的位置，是古代工匠先辈的伟大结晶，为现代冶金技术的发展与进步，起到了极为重要的作用。

2.2 污染物产生

火法炼铜工艺发展至今，仍然是铜冶炼的主要技术，国内超过90%的铜都是通过这种手法冶炼而成的。目前，主要的冶炼铜产品主要为电解铜与粗铜，也有一些企业会生产铜锍与阳极铜等产品[3]。

由于在有色冶炼工艺中，火法炼铜的手段相对较为丰富，且这些工艺会因为技术特点以及技术能力等因素产生不同的污染物质，同时这些污染物质的产生强度也有所不同。目前火法铜冶炼最为突出的环境污染主要有重金属污染以及SO2污染两种。其中重金属多分布于废渣、废水以及烟气之中，而SO2多集中在烟气之内。

2.3 污染物排放强度

通^对火法铜冶炼工艺技术研究发现，该工艺产生污染物的工序主要有火法精炼熔炼以及吹炼3种，且其中以熔炼工序的污染问题最为严重[4]。按照现代工艺技术，熔炼技术中的熔池炉、鼓风炉以及闪速炉山东工艺的污染物产生强度并不相同。相关人员会根据SO2、废水以及冶炼渣等污染标准，以单位产品“平均产排污强度”为参考，计算该工艺污染物产生强度值。

3 情景分析

完成产排污强度计算之后，笔者将以2009年作为情景基准，以2017作为情景年，做出该年度国内电解铜总产量将达到500万吨的假设，设定火法铜冶炼工资技术比例会不断加大，对多种情景污染物排放量与产生量进行全面分析。

3.1 情景设定

3.1.1 情景一

这一方案的目标相对较低，假设为到2020年，熔炼技术结构还是无法达到相应标准，且没有存在有利的客观条件。这时的工艺不仅没有贯彻新的政策，而且部分落后工艺仍然有所保留。同时一些小型冶炼工厂仍然存在，这些工厂不仅工艺水平相对较低，且会产生大量的污染物。

3.1.2 情景二

在这一情景中，设定新出政策以及将要出台的政策都能够顺利实施，且落实质量相对较高，铜冶炼产业发展方向较为理想，该产业的结构工艺以及规模都得到了合理的调整，技术水平得到了显著的提升。

3.1.3 情景三

这一情景与情景二基本相同，在这一情境中各项政策也被认定为是顺利落实的，不仅客观条件以及其与较为理想，而且该工艺也处于较高水平，行业发展已经远超预期值。

3.2 情景分析

3.2.1 分析一

按照目前我国铜冶炼行业的管理与发展而言，情景一出现的可能性相对较低，情景二和情景上更加符合我国国情。而这两个情景最重要的差别，便是2020年时两种熔炼技术结构之间的比例值。

在情景二之中，熔池熔炼的发展速度相对较快，与闪速熔炼相比，其推广范围相对较大；而在情景三内，闪速熔炼的发展得到了大力支持，发展速度与推广速度相对较快，熔池熔炼发展速度无法与其相比。

3.2.2 分析二

铜冶炼行业清洁生产标准正在制定与完善之中，而且在各项标准的督促之下，各冶炼企业都会不断对自身的生产清洁度进行提升。在这种趋势之下，工艺技术结构会再次得到优化，污染物排放强度也会出现持续下降的趋势，总体的污染排放量会进一步降低。

3.2.3 分析三

通过对多种熔炼工艺的分析发现，如果对传统熔炼工艺进行调整，可以最大限度降低冶炼过程中的能源消耗量以及污染物排放量，可以有效降低全球变暖潜值数值。根据情景二与现实发展情况的对比来看，只要对鼓风炉比例数值进行降低，铜生产过程中的能源使用量就能够得到有效控制，而相应的全球变暖潜值数值也会随之降低，差异值相对较大。因此可以分析出，使用鼓风熔炼的火法铜冶炼技术产生的环境影响远远高于其他两种，是环境管理的关键所在，应通过淘汰这一环节的方式，切实提高整体工艺流程的清洁度，降低其对生态环境所产生的影响。

由于情景二与情景三都属于低能耗、低排放，与未来铜产业发展趋势完全相符，因两种方案的可行性都相对较高。但因为两种方案的差异，各界对两者的评价也有所不同，鉴于闪速熔炼产生的影响相对较低，因此情景三的开展效果会更加理想。但因为各种熔炼技术都有些自身的独特性与不可取代性，所以闪速熔炼技术不能完全取代其他所有的技术，需要按照冶炼实情对技术结构进行科学调整与设计。

4 结语

通过该文对火法铜冶炼以及情景分析法等相关内容的论述，利用情景分析手段对该工艺的污染排放情况进行了准确的分析。为了保证该工艺的节能性与绿色性，相关人员必须要对该工艺结构进行不断优化，对冶炼渣以及相应的污染物进行合理处理，从源头降低污染物排放量，从而使清洁生产目标得以实现。

参考文献

[1] 王森.火法炼铜技术现状及发展趋势[J].江西建材，2015（19）：284-285.

[2] 刘志宏.中国铜冶炼节能减排现状与发展[J].有色金属科学与工程，2014（5）：1-12.

[3] 陈淑萍，伍赠玲，蓝碧波，等.火法炼铜技术综述[J].铜业工程，2010（4）：44-49.

生物技术发展前景篇6

关键词:造物艺术；历史；惯性

中图分类号：J509文献标识码：A

人类造物历史是人类社会物质发展的过程，造物艺术史也就是物质前进运动历史，是一场新旧嬗变矛盾运动过程。人类造物设计历史前进中有两种运动互为矛盾、长此消彼，一是在特定历史时期形成的造物设计保持自身存在的属性，有维持自己存在现状的运动惯性要求，这叫造物设计历史惯性；一是特定历史时期新生造物设计方法，因其是适应的历史而具有前进性。这对矛盾可以转换为艺术史中的造物艺术设计传统与时代的矛盾，对其上述矛盾双方都应该放在在整个造物设计历史中整体的去考察，这两种属性都是造物设计历史客观存在，用历史唯物主义的方法还原其历史真相，看清他的历史面目，看清它们的在造物设计中历史地位，对于每一方不能全盘否定或完全肯定。

同时造物设计史除了是物质技术发展的历史，同时它形成的特有的形式美也就是一种精神图式，也可以作为一场精神惯性及其嬗变历程的历史，精神新旧的嬗变也是一场矛盾运动，这两者之间也不能厚此薄彼，也必须放在造物史中进行考察，正确对待它们。

一、双重尊重:尊重历史、尊重时代

霍斯金和莫里斯领导的“艺术与手工艺运动”，就是这两类相对矛盾运动的产物，即旧手工艺传统历史惯性和新兴工业设计历史前进性矛盾交织下的产物。

工业革命开始以后，机械化大生产引起了造物设计变革，造物设计必须遵循机械成批量生产需要，形成新兴的工业设计，符合历史前进而具有革命性和先进性。第一次世界博览会在英国召开，展示了这种科技历史的进步，然而有一批知识分子对这种工业设计痛恨之极，说现代工业设计是怪物，失去了传统工艺品唯美和温情脉脉的人性化，这就是传统工艺美术具有的惯性，有维持其存在的属性，而这些知识分子言论和行为，就是这种工艺美术发展惯性的表现和外化，作为现实的人也只是历史发展的表现和历史外化表象。这两种造物理念的存在都是当时历史现实，也就是工艺美术历史惯性和新兴工业设计历史前进性，新兴机器大生产造物取得自己历史地位，而传统手工艺造物方法受到了挑战，面临着消亡危险，要维持其自身存在，于是艺术与手工艺运动在这场矛盾运动碰撞下应运而生。那么我们该如何评价这两种造物理念在当时的历史意义呢？以及如何正确对待它们呢？

首先：造物设计历史惯性，凡是存在的都是要灭亡的，不变的事物是没有的，只有变化才是真正存在的，但是灭亡的事情，是历史中灭亡，需要灭亡过程。任何造物方法和造物设计方法都有要维持存在的属性在历史中表现为历史惯性，不能断然否定，否则就是不能尊重历史，不遵循人类历史发展的物质客观实在性，用需要历史眼光去看待，就是要用唯物史观考察它的历史属性，要一分为二辩证的看，就是她身上有落后因素，但是也一定有合理因素。传统工艺美术主要以人工操作进行造物，已经不能适应新时代的要求了，工艺美术作为为封建社会贵族和社会精英服务的造物设计方式已经具有反历史进步的性质，盲目要求恢复工艺美术也是反历史性，因此不合理。但是：说现代工业设计是怪物，失去了传统工艺品的唯美和温情脉脉的人性化，一语道出了早期工业设计产品的弊端，新兴工业设计受人类物质发展也具有历史局限性，确实当时工业产品成批量生产适应需要，粗枝滥叶乏美可言失去工艺美术品的唯美，给人冰冷技术感，这是合理的说法，所以双方都具有自己局限性，合理因素与落后因素都需要历史过程中、在时间中肯定否定。这是历史惯性主要原因，就算不合理完全不能符合历史前进，它也需要时间来消亡，这更是历史惯性维持自身存在，是物质发展史不可违背的规律。

其次，历史前进性“那变化着的发展着的又决不存在的是什么，那即不发生也不变化，却永恒存在的，那又是什么”那是发展变化，发展运动变化都是历史永恒属性，变化发展运动是历史的发展，是人类物质运动的发展，发展就是历史具有先进性事物的前进。新时代工业大生产生成的早期新兴的工业设计，具有历史民主性，较符合广大群众需要，符合当时历史前进脚步，具有革命性和先进性，带领历史前进的事物。但是不能因为前进性，就完全肯定，因不能超越造物设计历史而前进，完成全新而又完美的造物设计，它也有局限性，对传统工艺美术所积淀的宝贵财富也有要继承，新兴工业设计必须要补充和汲取传承工艺美术中人情味和唯美审美趣味，不能走极端，用工业设计方法统治所有造物理念，这样是可怕的，没有历史我们的生活就会象纸一样单薄，我们城市和乡村只是一堆风干的石头、钢铁和木材。同时我们也看到了它们的互补性，因此各方都具有自己积极一面，只是工业革命是当时引领潮流的一方，不能因为这种局限性，而抹杀其设计历史领导地位。

除“艺术于手工艺运动”之外，这类矛盾事物在造物艺术史中，这样的旧事物惯性与新事物先进性的例子层出不穷，屡见不鲜，这是必然要出现的。因为这是造物设计历史的规律。对待它们要站在历史的高度给予评价，看清楚它身上的先进属性和历史的局限性。我们必须尊重历史，用唯物历史观来考察这两种历史现象的实在性，利用其互补性，各取长短，相互补充，双重尊重，尊重历史、尊重时代。我们才能更好的传承历史。

现有一例，如在南京长江大桥在以后怎么保存，当下也有类似以上两种相对的观点，一是，它是新中国的造物历史象征，是集当时江苏甚至全国的土木工程、建筑设计和工艺美术的集萃式造物设计杰作，具有象征性意义，应该作为历史珍品作为保留。二是，它是当时一定历史时期的造物设计已经不能适应时历史需要，其地理位置关键和实用荷载的有限，已经限制了南京的发展，同时给长江上游的水运通航带来了极大不便，从历史前进性来看，应该给予拆除，要充分尊重当前的科技水平，不要漠视当前的科技给人类造福的水平和侮辱人类现在所拥有的智慧。

对于此例，我们也该用历史的眼光，给与真确公正的评价，既要尊重历史又要尊重当前，对于南京长江大桥是历史的骄傲应该作为历史珍品作为保留，这个观点是正确，因为，首先它是一个时代工程技术的精华，一定有他的历史借鉴的意义。其次，它的存在已经成为一大部分南京人的历史荣耀的记忆和心理情感的一个支撑点，也甚至一部分全国人民的。他们都是历史存在，而且他们有关与此情感也是一种历史的真实存在，我们对此存在如果漠视，一定会伤及造物的智慧和侮辱人民的情感，造成历史遗憾，有损于尊重人民群众的物质和精神需要。

但是一部分青睐先进技术站在历史前沿的市民，对于南京长江大桥历史局限性给予批评，如果在现有的桥体上用先进技术优化大桥的功能，反吃力不讨好，建议拆除大桥。这种认为技术和艺术应该更好的为人类服务的论点，不能无视时代技术和艺术的革命性，也是具有历史前进意义的。

但是双方都有其历史缺陷性，前者忽视新的技术和新的造物设计的发展，后者漠视旧事物存在的合理性和漠视旧事物的历史积淀和情感积淀，都有积极意义也有其局限性。但是这应该是一个需要解决的历史和现状问题，我们可以从充分尊重历史和现状的角度考虑，提出下面的建议。

在达到大桥设计额定的服役期之后，我们忍痛割爱，将局限长江水道的主体和部分引桥拆除，保留南北桥堡，依附桥堡开辟大桥纪念馆或纪念园，南北桥堡矗立在江边，定是一道承载历史而独具历史神圣魅力的特有景观，从而解决前述两种保留和拆除的论调，此是否为折衷之说，应该不是！没有皱纹的老祖母是可怕的，没有白发的老者是遗憾的！谨此建议，是双重尊重了历史情感的积淀和时代的要求。此之前我们利用现在的数字技术进行非物质设计，再造数字大桥，以历史资料存留，供以后借鉴和考证。重建大桥,利用现代土木桥梁技术占地理空间相对减小，可以考虑偏离大桥原址重建大桥。

二、尊重物质技术发展与尊重精神惯性及其嬗变

从上面举例的造物历史惯性来看，无论在工艺美术运动论述中，还是在长江大桥去留问题中，尊重历史传统，当中一部分是尊重传统的造物方法，一部分是尊重物质发展中形成的精神合理存在，而后者也是尊重传统很重要的部分。

关于尊重精神合理存在与发展，其实就是尊重精神存在在历史中的地位，尊重作为造物历史发展形成的审美意识形态发展的过程，也是物质发展运动的一种高级过程，这种过程也是要在历史中嬗变，如工艺美术运动，要尊重传统造物方式形成的精神图式即美学风格，尊重对传统工艺美术积淀在人们心里的审美习惯，再如大桥的去留，对于持南京长江大桥是历史的骄傲应该作为历史珍品作为保留，它的存在已经成为一大部分南京人的历史荣耀的记忆和心理情感的一个支撑点，需要尊重，这尊重审美习惯和尊重历史记忆，这些精神上积淀应在历史消亡嬗变，在历史中扬弃再生，不能贸然抹杀之。

而尊重造物历史的前进中，往往很大部分是尊重新的物质技术的发展，（当然造物前进中也有新的意识形态作为领导的。）比如上面两个例子在工艺美术运动矛盾尊重中，尊重当前其实就是尊重新生的造物物质技术存在，长江大桥去留的矛盾中，尊重当前也就是尊重航道需要、新技术的发展和城市交通的新需要，其实这也是尊重人类物质技术发展。

因此从另外的角度来说，可以将尊重历史传统与尊重当前，可以移位为尊重物质技术发展与尊重精神惯性及其嬗变（当然尊重传统还包含着传统造物积淀的臻美的物质技术成就）。下面从景观设计传统再进行论述。

以上这需要双重尊重的现象，在我们当前的景观设计中颇为明显，西方现代景观弥漫和传统景观传承呼声构成一组矛盾，这个矛盾中要用什么样的态度?

对于极力恢复或继承传统的仁人们，他们大多是专业知识分子或专家，他们在传统景观或园林设计中体会到了那结构空间中完美技术美和无尽东方韵味美，这是他们的优点，我们要向他们学习给他们空间让优秀传统在他们身上发扬光大。这是尊重他们精神存在原因之一，还有就是上面言之：尊重精神存在在历史中的地位，尊重作为造物历史发展形成的审美意识形态发展嬗变的过程。

这就是这种优点成为心理的历史惯性，是一种精神存在与精神嬗变。但这种精神存在的惯性由于太重的历史凝重不能很快嬗变而接受新的精神图式和造物技术，有可能带领他们中的一部分人走向极端完全痴迷在昔日辉煌中，对于新的造物技术发展，新材料新技术新形态不能接受，阻止新生艺术元素或外来优秀景观设计理念生根发芽，所以我们要以公正态度对待这种现象，尊重但是防止盲目复古，要充分尊重当前的科技水平，比如艺术与手工艺运动中霍斯金和莫里斯就是这样的代表，没有意识到历史必然，充满了知识分子的一厢情愿，这都是物质发展中形成的精神合理存在，这种精神与情感需要尊重，但是尽管如此也无论如何都不能一概抹杀或尊重，尽管不合理部分也要在历史中消亡，任何一种运动的能量不会瞬间消失，嘎然而止，必须在时间和空间中耗散或转换，因此不能割断历史运动，也割不断历史，否则我们要付出很大的代价。

生物技术发展前景篇7

关键词：3D打印；优势；发展前景

论文课题： 2016年辽宁省大创省级甲等创新项目《“匠心・印象”3D订制饰品店》

项目编号：201611035000050

当前，3D打印技术发展非常迅速，在多个领域中的应用取得了显著的成效。3D打印技术的发展在国内形成热议的同时，在世界范围内也引起了高度的重视。并且现在可以预见，在未来的发展过程中，3D打印技术的发展规模会不断扩大，而且3D打印技术在未来很有可能会实现个性化生产。依据3D打印技术，我们可以制造出许多我们设计出来的东西。这样就会有效促进全球制造业经济的快速发展，对于整个人类社会的发展有着非常重要的意义。

一、当前3D打印技术市场应用情况

1.设计产品

3D打印技术在产品设计领域有着非常广泛的应用，可以更加快速有效地把设计者的思想转化成为实物。这样就会大大缩短产品设计和开发的周期，从而实现了降低生产和开发成本的目的。这种技术建立了一种全新的产品开发的模式，为推动制造业的发展奠定了坚实的基础。

2.建筑设计

当前，随着社会经济的快速发展，传统的建筑模型设计制作模式已经难以满足现代化的高端设计的需求。再利用3D打印技术的过程中，可以创设一种非常逼真的效果。当前许多大型的设计机构在施工过程中利用3D打印技术可以更加精准地构建建筑的基本模型，这样在进行效果测试的时候会更加准确，对于提高建筑的效率有着重要的帮助作用。

3.制造模具

在传统的制造业中，由于玩具模具的制造耗时比较长，制作的成本相对来说比较多，所以影响了制造业的进一步发展。但是利用3D打印技术，可以在减少生产成本的同时，大大缩减了开发的周期，很好地提高了生产的效率。在制作模具的过程中应用3D打印技术，可以更加有效地进行制模，从而提高模具制造的效率。

4.机械和家电制造

再制造领域内，3D打印技术主要用于单件的制造和一些小批量的金属零件制造，可以有效节约成本，缩短生产的周期。在家电制造行业中，一些比较大型的企业往往会先应用3D打印技术。并且这些企业在应用3D打印技术制造新产品的时候，取得了很明显的效果，对于推动机械和家电制造业的发展有着重要的推动作用。

5.生物医学领域

近几年来，随着人们对于3D打印技术认识的不断提升，人们对于3D打印技术在生物医学领域的研究不断增加。利用3D打印技术制作人体的器官模型，制造一些医疗的模型和器械的模型，这样可以更加有效地推动生物医学的发展。3D打印技术在生物医学领域有着非常广泛的应用前景。

二、3D打印技术的优势

1.无需考虑物体的复杂性和多样性

在利用3D打印技术的过程中，对于物体的复杂性不需要有太多的考虑。一般来说，制造业具有一定的规模经济性，也就是生产的产品数量多的时候价格往往会比较便宜。但是在利用3D打印技术进行生产的过程中，生产多个一样的产品或者多个不同的产品，所花费的成本是一样的，这样就实现了对于传统制造业的突破。因此，品种多样性免费是3D打印的重要特点。当前，所谓的免费不是说打印相同的产品和不同的产品成本没有变化，而是说可以实现品种的多样化。

2.节省了大量组装的时间

对于传统的制造业来说，一件产品的价格很大程度上与其在组装过程中花费的成本有关，许多时候与零部件的的本身价格关系已经没有那么密切。在利用3D打印技g进行生产的过程中，一次打印产品的特征有效降低了产品生产的复杂性，这样就会使组装的过程大大简单。同时有效降低了生产的成本，很好地保证了减少制作误差和失误。

3.节约材料

在利用3D打印技术进行生产的过程中，所造成的废料往往会比较少。尤其是对于一些金属的材料来说，废料更是可以得到很好的保证。因为3D打印技术不需要对材料进行凿刻，这样就会大大减少了浪费的物料。只需要把材料堆积成为产品，这样就可以基本实现材料的用量于生产产品的用量是基本相同的。

4.不需要太多技能

3D打印技术在生产过程中的应用，大大降低了生产对于人员以及技术的以来。3D打印技术基本不需要专业的技术知识，一个普通人完全可以利用3D打印技术来生产一些高端零部件。制造专业的仁可以利用3D打印技术来增强制造创新能力，从而生产出更高质量的产品，推动经济的发展。

三、3D打印技术的发展前景

随着智能制造业的不断发展，越来越多的先进技术被应用到制造业领域中，3D打印技术也就会被推向更高的层面。在未来，相信3D打印技术的发展主要会以精密化和智能化以及通用化为主。智能3D打印技术的速度会大大增加，有效提高效率和精度。尤其是金属材料直接成型的技术在以后可能会成为常态化的应用。3D打印机的体型比较小，成本低廉，会更加方面人们的使用，操作上也会更加简单。3D打印技术作为一项新兴技术，足以引导第三次工业革命。受到科学技术的重要影响，其打印的效率会大大提升。同时，随着各种新型材质的投入使用，利用3D打印我们可以看到更多的真实物体。随着打印机市场的激烈竞争，3D打印机会从商用逐渐发展到民用。同时，3D打印技术的应用会更加广泛，除了之前的机械和医疗等行业外，还会拓展到家用厨具或者军事的零件等。

四、结语

综上所述，当前，3D打印技术作为一项前沿性比较强的技术，可以促使传统制造业的工艺改造以及新材料的使用。面对发达国家的工业化战略，我国应该重视3D打印技术的发展，不断完善相关的理论体系，例如进行相关人才的培养以及市场应用的相关推广。只有制定与我国国情相适合的3D打印技术发展规划，才能够切实推动其进一步发展。同时，我们还应该推动一些相关的试点的建设，选择一些重点的行业和领域进行有效的推广和应用。这样可以积累更加丰富的行业管理经验，从而使3D打印技术能够更加有效地应用到社会经济的发展过程中。

参考文献

[1]吴菲菲，段国辉，黄鲁成. 基于团队识别的3D打印技术发展前景分析[J]. 情报杂志，2013，08：62-67.

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[3]陈妮. 3D打印技术在食品行业的研究应用和发展前景[J]. 农产品加工（学刊），2014，16：57-60.

[4]孙建明，童泽平，殷志平. 3D打印技术的市场应用及发展前景分析[J]. 现代商贸工业，2014，18：81-82.

作者简介：孙玲：女 1978.7 汉 沈阳大学音乐与传媒学院教师 广播电视艺术学硕士 主攻新媒体传播/戏剧文学艺术方向。

生物技术发展前景篇8

随着经济发展速度逐步加快以及社会发展水平的提高，人们在不断适应这个社会，去实现自我完善和自我价值提升的过程中，难免会有心理疲惫期。旅游作为当代人度过心理疲惫期的最好选择，旅游景区的服务及其设施如何就成为人们选择是否前往的一个要点。从顺应时代的变化与发展的角度出发，面对全域旅游概念的提出，伴随“互联网+”所带来的机遇，为了实现旅游景区的进一步发展，传统旅游景区的转型升级是提高其市场竞争力，使效益不断增长的良策。

一、“互联网+”与智慧景区基本概念

（一）“互联网+”

“互联网+”代表的是一种新的经济形态，即将互联网的创新成果与社会各行各业进行充分融合，以互联网在生产要素配置中的优化和集成作用，以及它的灵活性、创新性、交互性推动实体经济进行不断地创新与生产，实现经济发展新形态。

（二）智慧景区

智慧景区是互联网与旅游景区相结合的产物，它打破了传统的营销模式和管理模式，能通过信息化的科学技术手段对景区进行管理，无论是对景区地理事物、自然资源，还是景区工作人员行迹、旅游者行为、景区基础设施和服务设施，都能进行全面、透彻、及时的感知；对游客、景区工作人员实现可视化管理；同旅游产业上下游企业形成战略联盟；实现景区环境、社会和经济的全面、协调和可持续发展。

二、智慧景区建设要素分析

（一）景区智能化系统

1.游客通讯网络及定位系统。由于个人移动终端在国内的大范围普及，游客对景区无线宽带网的需求增强。因此在保证其它通讯网络能够正常使用的基础上，通过增强无线信号以达到无线宽带网与游客的移动终端高度联系的目的是各景区必须落实发展的一步。

网络在景区内大范围覆盖的同时促进了手机地图的使用。通过对景区内部地图的收录与细化，只要游客在景区范围内使用APP，就能够清晰明确地标出游客所在的具置。目前，国内的游客定位系统发展范围较狭窄，比如万达长白山国际度假区的游客定位系统只能标识在固定建筑物周围的具体的位置，而在雪场或者雪道上就无法对具置作出定位，也无法提供所在雪道的具体名称和信息。与之相比，国外将信息技术应用于旅游业的研究和实践开展得比国内早，美国的Steamboat滑雪场于2005年推出RFID定位装置反馈系统MountainWatch，此系统专为游客服务，具有实时监测游客位置、反馈游客消费情况、推荐最优滑雪路线的功能，以科技化服务保证游客的便捷与安全。

2.智能导游服务系统。智能导游相对于普通的电子自助讲解导游来说，它的服务可选择性更多，也更有个性。比如在2009年，英、德两家公司就以“增强现实”技术为基础，开发了一款智能导游软件。此软件凭借手机里的全球定位功能和摄像、图片识别功能，对游客所在的位置及面前的事物进行摄影定位，并从游客的视角将所在景点的具体信息通过手机显示出来，比如古迹曾经的繁荣样貌或断壁残垣的虚拟重构等。除此之外，该软件还有路线规划功能，人性化的服务表现在充分考虑游客对不同路线的需求，为游客量身定做专属旅行方案，比如帮助游客远离大众线路，独辟蹊径等。

目前，国内也已经有不少景区将智能导游落实到旅游活动中。从2015年7月起，三河古镇景区适时启用了电子语音导览系统，游客来三河古镇只需花10元就可“聘请”一名电子导游，走到哪“导游”到哪儿。因此，在2016年旅游旺季出现时，没有出现“导游荒”。

（二）旅游资源保护系统

1.数字保护系统。旅游资源的保护一直是国家所关注的热点，特别是文物资源的保护。2016年在上海举办的“敦煌：生灵的歌”展览让游客感受到了古文化的震撼，以及发起对文物保护与创新的思考。敦煌研究院院长樊锦诗说：“敦煌莫高窟就像人从幼年到青年再到壮年，最后到老年，就会离去。这个壁画肯定也是要走色，不过就是速度问题，我们过去做了大量工作使它延年益寿，而无法阻挡他慢慢的退化。”因此，对文物旅游资源的保护与发展，始终是摆在旅游业面前的一道难题。

图像数字化和档案数字化是实现文物保护的主要方法。而且数字化有着检索快捷方便、容易实时同步备份、维护安全简单、存储空间小等优点。在“互联网+”被提出后，敦煌莫高窟景区就充分运用互联网、云计算、大数据等信息科技手段，最终以数字技术实现了文物保护的完整性与精确性，将整个洞窟的大小、形状、颜色都实现高保真，有效避免了中国文明的失色。

2.3D技术保护系统。文化遗产的珍贵性不仅在于其历史性，还在于难保存性。通过数字技术，我们可以将它的具体信息、图像保存下来，但文物实体该如何保存又成了一个需要不断探索与改进的技术难题。如果目前做不到将文物本体资源永久保存，那么使用一些新科技手段将其最高程度地表现出来，让人们依然能够进行游览的同时，文物本体资源能得到一定程度的修整。

在国内，结合了三维扫描技术的3D打印技术已经被应用到国内一些博物馆的文物保护工作中。博物馆对3D打印技术的应用主要表现在：对于无法翻模或不适于翻模的文物进行复制和用于局部残缺文物的修复。个别材质的文物，比如瓷器，还可以直接利用打印品来进行文物补全。

虽然3D打印出来的文物，永远都不会是拥有历史与精神的文物本体，但是3D打印却可以作为文物价值的技术支撑，对于文物保护和文物修复是有一定的意义与价值的。

三、智慧景区建设现状

2015年出台的《关于进一步促进旅游投资和消费的若干意见》已明确提出，到2020年，全国4A级以上景区和智慧乡村旅游试点单位实现免费Wi-Fi（无线局域网）、智能导游、电子讲解、在线预订、信息推送等功能全覆盖，在全国打造1万家智慧景区和智慧旅游乡村。目前，国内的智慧景区建设发展如何，在此以扬州瘦西湖智慧景区的发展建设现状为例进行研究。

《互联网周刊》了2015年智慧旅游景区的Top100，扬州瘦西湖以品牌内涵与影响力得分95.67分、自身网络的建设得分94.78分、传统行业地位得分97.38分，综合得分97.09分位列榜首。作为榜单第一的扬州瘦西湖，以下将对其建设内容分为以下三点进行研究。

（一）灵活营销

蜀冈-瘦西湖景区充分利用了互联网的宣传渠道和影响力优势，借助各类媒体及微信、微博等手段，开展了高密度的立体宣传营销。比如：针对清明小长假雨天的不利情况，景区连续策划一系列高品质的微博、微信，微杂志作品《清明到扬州来看雨》将连绵阴雨天气演绎出别样雅致的意境，不时被拿来与故宫、三亚等旅游胜地做比较，大大实现了利用微营销达到品牌塑造的目的。

（二）便捷购票

当旅游行为发生时，游客最为关心的不外乎是买票。瘦西湖的高兼容轧机已经实现了一个二维码对应三家OTA（携程、同程、驴妈妈）的一对三模式。游客可通过OTA购买电子票或者在自动售票机自助购票，还可以通过微信的摇一摇“智能购票”。对于传统的团队游，团队通道依旧得到专门开设；而散客可以持金融IC卡直接刷卡进园，便利性得到提高。

（三）智能导航

进入景区后，游客在园区内可享受全覆盖且免费的WiFi网络，可以通过手机虚拟导游了解景点的文化内涵，也可以通过摇一摇的方式进入景区微信服务区，了解景区周边的停车情况、餐饮以及购物场所，并使用导航功能快速地前往各个景点。

四、智慧景区建设对策

目前，国内的景区数量相当庞大，但不是所有景区都有转变为智慧景区的基础。通过对瘦西湖这个发展较为成熟的智慧景区的研究，为目前急需转型升级的景区提供以下两点建设对策。

（一）景区总体智慧化

智慧景区的智慧化不会局限在某一段时期内，也不会单纯地只表现在管理、营销和服务上，而是会由内到外、由小到大、不间断地去改善景区的方方面面，使景区最大程度上与时代科技接轨。转型升级可以是长期的不间断的匀速改造，也可以是短期的投入大成本的快速改造。

在保证旅游资源不被破坏且获得一定程度的保护和创新的基础上，管理是景区经营的关键，作为首要的转型目标，一定要不断地研究与融合时下新兴科学技术，运用互联网、大数据、云计算等信息手段对景区进行管理，使其利用率达到最优，从而实现管理的迅速、便捷、灵活与准确。营销方面，以多渠道、多层次营销为主。多渠道营销在于充分利用各大热门媒体，比如微博、微信、途牛APP、去哪儿APP等，结合传统的营销手段进行营销；多层次营销则以年龄、性别、职业等不同因素，将游客分为不同的目标群体，实行针对性地宣传。服务方面，分为基础设施服务和无形服务，通过对游客需求的调查与研究，对基础设施进行更新与完善，提供现代化的设施设备，给予游客最舒适的体验效果；而无形服务体现在工作人员的服务上，注重服务质量。

（二）多方合作

在全域旅游的大背景下，旅游景区若是“闭关锁国”，就会逐渐失去对游客的吸引力，导致市场竞争力下降。因此，多方合作的重点在于发展成熟且具有一定空间范围的景区可以结合周边的小景点，以大景区为中心，小景点为辐射，形成一个比较系统的旅游面。在这个旅游面里，又可以形成多条旅游线路，而景区凭借着相对较高的知名度和居于连接的中心点的优势，可以实现稳定，甚至快速的发展。同时，旅游面的形成还可以带动周边经济的发展，比如餐饮业、酒店业等等，其次，通过打造旅游面的线上服务、电商平台，能够更大程度地满足游客的信息采集、购物等需求。多方合作的意义在于，以旅游面的整体吸引力来提高在全域旅游背景下的市场竞争力，达到多方共赢的效果。

五、结语

旅游景区是旅游业发展的中坚力量。在中国日趋强大，政治、经济、文化、科技等各领域不断发展的当今，为了顺应时代的潮流，新的旅游方式――全域旅游的提出对于传统景区来说不只是挑战，也是机遇。景区需要不断智慧化，才能在旅游市场中，保持优势，提高竞争力。智慧景区作为21世纪新旅游景区的代表，它为众多传统景区、发展中景区、未发展景区的转型升级提供了有益借鉴。智慧景区的发展，将带给人们更新颖、更舒适的旅游体验，从而实现新的旅游浪潮，促进旅游业的进一步发展。