DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 摘 要 计算机技术日新月异，尤其是互联网的流行和普及使得非科研工作者也可以从网上获取最新科技发展动态。由于教材上传统知识难以跟上最新科技更新步伐，因此教材不易吸引90后和00后学生上课的兴趣和热情。计算机专业英语是连接计算机和科技前沿的桥梁，如何利用这一优势提高学生学习积极性和主动性，教学管理模式改革至关重要。鉴于此，本文探索了如何更好地引导学生主动参与从基本知识到科技前沿的学习。实践证明，该教学管理模式可显著提高学习热情。 关键词 :计算机专业英语，科技前沿，教学管理模式改革 Copyright © 2017 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 通常，计算机的科技前沿和最新技术动态均用英文书写。因此，计算机专业英语具有得天独厚的优势，即给大学生提供一个接触或了解计算机科技前沿的机会，是计算机专业腾飞的翅膀。相较于传统教学管理模式，教学内容要与时俱进，教学目的是不断学习新知识的能力，而非对书本知识的死记硬背。国家提倡培养创新型人才和建设创新型社会，创新和自学能力是新世纪人才必不可少的2项技能，要实现这个目标，关键在于教学管理模式的改革。 互联网不仅为普通民众提供了交流的便利环境，也第一次让他们有机会去接触科技精英所从事的领域。虽然看不懂技术细节，但是可以看到最新的一些成果。例如，当Google的AlphaGo最终以4:1的总比分战胜围棋高手李世石后，在网络上引起了网民的广泛关注，在学生中成为非常有吸引力的谈资和热门话题。虽然他们还停留在人机大战和人类被机器战胜的阶段，但是如果在课堂上适当的加以引导，让他们查阅更多的科技文献，机器识别和人工智能很容易吸引他们的眼球。通过深入思考和挖掘就可以做出非常漂亮的研究报告，并通过课堂上的讲解和分享让更多的同学了解。不仅调动了学生的主动学习能力，而且从学生的视角表达更容易引起学生的共鸣。另外，不同的学习小组查阅不同方向的学习资料进行分享，相较于传统模式学习效率更高。在学生查阅资料和理解专业知识碰到困难时，老师给于恰当的指导和答疑，在解放老师的同时，更释放了学生的天赋，也让学生在学习的过程中学会如何克服困难，学会独立学习。让他们自由畅游在知识的海洋中，不受传统的束缚，尽情表达自己的观点和感受再加上老师的点评，每位同学都可以开阔视野受益匪浅。 相反，如果老师还是固步自封，坚持传统的灌输式教育方法，以教师为主体，学生为客体，学生被动接受教学知识内容，不仅难以启发学生对本专业的学习热情与兴趣，而且随着时间的推移会逐渐丧失对课堂的专注与热情。从而导致课堂到课率不高，课堂效率低，学习效果差等不良结果。这会使得教师教学、师生交流、学生接受三大环节进入恶性循环。教师失去对课堂的控制，负面情绪逐渐影响教学内容与教学质量；师生交流出现障碍，学生将自己掌握内容与未掌握内容封闭起来，教师无法及时准确了解学生动态、及时修改课堂方案与教学计划；学生接受教师所讲内容陷入困境，一旦没有正确引导及时补救，畏难情绪会逐级蔓延，课堂教学更会举步维艰。如何正视当今高校传统课堂模式效率不高的现状，将课堂的主动权交给学生，提高学生学习热情和效率，已经迫在眉睫。 翻转教学(Flip Teaching)起源于美国科罗拉多州伍德兰帕克高中的两位化学老师的尝试 [ 1 ] 。由于学生参加活动耽误了上课，教师使用PPT的抓屏功能录制课程然后公布到网上供学生学习 [ 1 ] 。翻转教学逐渐成为美国甚至是全球许多学校效仿的教学改革样例。近年，翻转教学也逐渐成为一种国内比较流行的新型教学方法 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 。从基础教育到高等教育，都涌现出不少成功案例 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 。所谓翻转课堂，就是教师创建视频，学生在家中或课外观看视频中教师的讲解，回到课堂上师生面对面交流和完成作业这样一种教学形态 [ 6 ] 。文献 [ 8 ] 曾对翻转教学的先进性与局限性做了深刻探讨。文献 [ 9 ] 曾对“翻转课堂”对大学教学效果影响做了深入探讨。文献 [ 10 ] 曾对国内外翻转课堂教学案例进行分析。文献 [ 11 ] [ 12 ] 曾将翻转课堂应用到电路原理的教学研究上。文献 [ 13 ] 曾对信息化环境中翻转课堂理念进行深入探索。然而，对于如何利用前沿科技将翻转教学融入到计算机专业英语的教学中，相关研究比较欠缺，值得深入探索。
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user: 2. 科技前沿推动的教学管理改革 2.1. 教学管理模式改革 将课堂主动权交还给学生，便有了翻转课堂式教育管理模式。多媒体教学在大学课堂已经普及，这使得“翻转课堂式”教学管理模式改革势在必行。一方面，学生可以通过互联网去使用优质的教育资源，不再单纯地依赖授课老师去教授知识。另一方面，课堂和老师的角色发生了转变，课堂变成老师与学生，学生与学生互动的场所，解惑、知识运用等。因此，老师更多的责任是去理解学生的问题和引导学生学会学习和运用知识。平时成绩50%，提交报告50%。 课堂共49人被分成16组。每个小组选择一个感兴趣的关于计算机的研究热点作为选题。然后，根据选题内容，通过互联网搜索相关优质的资料制作全英文PPT，并上台向大家演示该计算机热点研究选题的内容、介绍该领域相关信息。与此同时，在讲演的最后准备70个与该选题相关的英文单词，其他15个小组每组选派2名同学与讲演小组进行单词的互动竞猜。这不仅调动所有小组的积极性，而且在寓教于乐中学习了相关领域的单词。通过16轮小组讲演循环，使全班49人都能参与到计算机专业英语课堂中。一方面，解放了老师，老师可以花更多精力去吸收最前沿的科技和研究成果，再反哺到课堂上，进一步提高学习的质量，形成良性循环。另一方面，增强了同学们在计算机专业英语上的学习自主积极性与自学水平，更有效的利用课堂限有时间，完整透彻提高同学们对相关知识内容的理解。 2.2. 课堂管理模式分析 将传统的教学管理模式与翻转式教学管理模式看做计算机网络中的C/S模式和P2P模式，通过探寻两者在其中的共性与P2P模式的特点，优化翻转式教学管理模式，推行更合理的翻转式教学管理模型。 1) C/S模式 传统的教学管理模式就如C/S架构，老师为服务端，各个学生组成客户端群体，一旦课程人数多，教学任务重，整个教学网络负载严重，增加教室备课负担的同时，客户端学生都是被动的接受知识，而服务端需要等待学生们发出请求，了解同学们的接受情况再进行处理，一旦客户端学生积极性低下，没有互动，双方都是被动接受处理信息，课堂教学就会陷入困境。图1为传统的C/S教学管理模式。 2) P2P模式 利用P2P模式理念，将班级分成多个小组，每个小组既是课堂知识、教学内容的提供者也是获取者，老师则是正系统的架构师与翻转教学网络的管理员，每个小组在老师的指导下通过互联网不断扩充自己所讲内容知识容量的同时，其他小组也可以向演讲小组参与、提问、获取知识，参与的小组越多，整个互联网络所涵盖的知识量就越广，所有小组从而获得更多知识，而老师则是灵活指挥各小组，宏观掌控小组之间的交互进程。以计算机专业英语课堂为例，16个小组通过16个不同选题，实现16轮知识资源共享。班上所有学生只需将有限的时间用在收集资料准备和讲解自己小组的话题，便可同时学习另外15个计算机英语相关选题，达到事半功倍的效果。而对于任课老师来说，真正意义上解放了课堂，将课堂 图1. 传统的C/S教学管理模式 的主动权还给学生，通过指引学生丰富自己小组资源的同时，促进各小组在讲演环节中的交流互动。这样的翻转式教学特点体现在以下几个方面： l 非中心化 在整个课堂教学中，教育学习资源和课堂教学内容分散到每个小组上而不是全权掌握在任课教师手中，知识之间的交流和疑难问题的提出互动都直接是小组与小组之间进行，由于小组同学之间都彼此熟悉，不再拘泥于原来的课堂教学管理模式，消除了对老师的畏惧感，从而更能及时的提出自己的想法与疑难问题，避免了平常课堂一样，由于学生胆小害羞对老师提出的问题以及课堂教学内容鸦雀无声无人回应的尴尬。 l 负载均衡 整个课堂教学任务平均分给每个小组，P2P翻转教学网络中的每个小组既是课堂知识的提供方也是课堂知识的获取方，大大减少了对传统教学管理模式中老师与学生对课堂的负载，老师有更多的世界引导学生自主学习的同时由于整个课堂知识资源分布在多个小组，更好的实现了整个翻转教学网络的负载平衡。 l 高性价比 性能优势是P2P模式被广泛关注的一个重要原因。这同样也是翻转教学管理模式中一个重要的特点，采用P2P架构可以有效的利用整个翻转教学网络中散步的大量小组节点，将冗杂的课堂任务以及课堂筹备工作分布到所有小组上。利用其中闲置的小组的计算能力或知识，达到高性能课堂教学工作的目的。图2为创新型的翻转课堂教学管理模式。 2.3. 面临的问题 翻转式教学管理模式(Flipped Class Teaching Management Model)看做计算机网络中的P2P模式，与传统教学管理模式相比，课堂各个小组之间共享知识资源，整合课堂教学执行分布式任务，而不是一味依赖于任课老师，一定程度上能够解放老师与学生，提高课堂学生积极性与自主学习能力，但同地也存在一定程度上的问题需要进一步探讨改进： 1) 一旦将课堂主动权交还给学生，如何保证每个小组的讲演准备质量，尤其是学生的自我学习能力还没有达到一定的要求，如何将任课老师的课堂引导合理正确转换为小组准备指导，仍需要老师进一步努力。 2) P2P模式虽然解放了老师，不只是将整个教学任务单纯的依赖到老师一个点上，但一定程度上要求各个节点参与到课堂教学网络组建上来，如何提高小组与小组之间的交互能力，更多的加强小组之间的知识互动，也是需要进一步探讨的地方。 图2. 创新型翻转课堂教学管理模式 3) 不同的学科在翻转式教学管理模式，具体实施步骤上当然也存在着差异，作为整个系统的架构与管理者，任课老师如何判断翻转式教学对该学科的适用性以及根据学科灵活搭建翻转式教学框架，合理进行教学分组分工，也是一个需要重点注意与客服的难点。
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user: 3. 结论 在如今课堂教学愈发困难、到课率每况愈下的时代，如何利用发达的网络和多媒体技术手段帮助教学值得深入探讨。与此同时，以科技前沿为驱动促进计算机专业英语进行教学改革，可以大大提高学生课堂效率，挽回现存的不力教学局面。另外，这种新兴教学管理模式，需要学校管理者、老师、学生更多的努力尝试，根据不同的科目建设适合不同学科的翻转式教学体系从而完善整个课堂教学框架，提高该教学体系的适用性，从而改善高校教学环境，提升教学质量。经过两年多的教学实践证明，到课率得到明显提升，上课低头玩手机的数量明显下降，教学评分也得到大幅度提高，计算机专业英语又成为比手机更具有吸引力的内容。
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user: 摘 要 纳米材料指由尺寸在1 - 100 nm的微小颗粒组成的体系，因其独特的性能而受到广泛的研究。本文总结了纳米体系热力学性质研究的最新进展，主要从纳米体系中纳米颗粒在溶解、吸附、以及相变化等过程中粒径对其热力学性质的影响规律以及介绍通过多种实验原理和技术方法并结合理论模型获取纳米材料反应的热力学性质的研究进行阐述，并对纳米体系热力学性质研究的发展方向和应用前景进行了展望。 关键词 :纳米体系，热力学，粒径，热力学函数，热力学性质 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 1981年德国学者Gleiter提出纳米材料的概念，并首次成功的获得了人工制备的纳米晶体 [ 1 ] 。纳米材料是指在三维空间中至少有一维尺寸在1 - 100 nm范围内或者是由它们作为基本单元组成的材料 [ 2 ] 。这种独特的结构特征(含有大量的内切面)赋予了它具备异乎寻常的特性(小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等)。这些性能会产生巨大的经济效益，能极大的改善人们的生活条件，因此人们对其进行了广泛的研究，其中涉及到力学、光学、电学、磁学、以及生命科学等诸多领域，并取得了丰硕的成果 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 。 纳米热力学最早是由美国桑尼亚州立大学的chamberlin [ 8 ] 教授在2000年正式使用，而纳米热力学理论则是由Hill教授提出的，并倡导积极参与纳米尺寸热力学的研究。他的一系列工作奠定了纳米热力学的基础，并为传统热力学的发展提供的新的契机 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] 。纳米材料因有高浓度界面及原子能级等特殊的结构，使性质不同于常规材料和单个分子。当材料的尺寸降至纳米级别，其表面原子数将会急剧的增加，使原子或分子的扩散能垒降低，这种结构特征导致其热力学性质与相应的常规材料相比有明显的差异 [ 12 ] ，纳米材料的热力学性质能够极大的影响纳米材料的吸附、溶解、相变、催化、传感、自组装、以及参与化学反应等热力学、动力学、电化学等诸多性能 [ 13 ] - [ 22 ] 。 而其尺寸与形貌是影响各种热力学性质如晶格参数、界面能、界面应力、结合能、熔点、溶解焓、溶解熵、热容以及参与反应时反应体系的化学平衡、热稳定性以及热力学函数的重要原因。因此研究纳米颗粒的粒径对其热力学性质的影响规律和建立科学的理论技术方法来获取纳米颗粒的热力学性质，以及对未来如何研究纳米体系的热力学性质的思考是目前面对的迫切问题。近年来，科学工作者在纳米热力学领域研究取得很大进展；研究了纳米颗粒与热容之间的热力学函数关系，建立了表征和描述纳米材料的热力学模型、提出了普适无自由度参数热力学模型，确定了熔化温度、熔化熵、界面能、界面应力等热力学函数在热力学理论方面新的尺寸变量，研究了金属纳米晶的制备及热力学性质，探究了纳米材料原位生长机理，测定了纳米材料的热力学性质等取得了一系列的突破性的国际领先成果 [ 23 ] - [ 28 ] 。
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user: 2. 纳米材料的溶解热力学性质 溶解度是物体材料的一个重要物理的性质，纳米材料因其独有的四大效应，导致其溶解性质和与相应的传统块体材料之间存在巨大的差异 [ 29 ] 。近年来，随着纳米材料的高速发展其溶解性质也受到了极大的关注。早在1981年，Patrilya [ 30 ] 通过对大块体材料的热力学性质与其对应的微粒材料的热力学性质进行了对比，提出了Thompson-Kelvin定律。此后有许多的研究结果表明；纳米材料随着颗粒粒径的减小，其溶解度增大 [ 31 ] [ 32 ] 。2006年，Fan用热力学参数研究了晶体的溶解度与溶解积关系发现晶体的溶解度大于其溶解积 [ 33 ] 。2007年，Jeffrey D. Rimer [ 34 ] 用X射线小角散射和微量热技术研究了纳米SiO 2 纳米颗粒的溶解性质获取了其溶解速率与反应焓。2011年，王国承 [ 35 ] 从理论上推导了Al 2 O 3 纳米颗粒在铁液中的元素平衡溶度积与颗粒的尺寸之间的关系，结果表明；随颗粒尺寸的减小，平衡溶度积逐渐增加，而且粒径越小，平衡溶度积变化率越大。2014薛永强 [ 36 ] [ 37 ] 首先在理论上研究了粒径对纳米颗粒溶解的平衡常数和溶解热力学函数的影响规律；通过对溶解体系的吉布斯函数中引入表面变量(认为总的吉布斯函数是温度、压力、物质的量和各界面的表面积函数)；并以球形无内孔纳米颗粒为例从理论上推导出了其溶解平衡常数和溶解热力学函数分别与纳米颗粒的粒径间的热力学关系式： 、 、 、 ，( 为反应速率常数， 为表面张力， 为温度，为 摩尔体积， 为只于温度有关的常数、 为B组分的化学计量数、 为密度、 为半径)；在理论中发现纳米颗粒的粒径对其溶解热力学性质具有明显的影响；随着纳米颗粒的粒的半径减小，其溶解的标准平衡常数增大，标准溶解吉布斯自由能、标准溶解焓以及标准溶解熵均减小；并且均分别与其粒径的倒数呈良好的线性关系。其次，在试验中以纳米硫酸钡和纳米铜的溶解为体系，从实验上通过在不同温度下，测定不同粒径纳米硫酸钡在水中的溶解度和不同粒径纳米铜在稀酸中的溶解度；进而获取了不同粒径纳米硫酸钡、纳米铜的溶解平衡常数、溶解热力学性质等参数，研究了粒径对其溶解热力学性质的影响规律。最后，将实验得到的粒径对平衡常数、溶解热力学函数参数的影响规律与理论推导的结论进行了比较，结果发现其验结果与纳米溶解热力学理论相符合，并认为其主要原因归功于纳米颗粒巨大的表面能。
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user: 3. 纳米材料的吸附热力学 吸附是纳米材料重要的特性之一，广泛的用于环境保护，生物医药，多相催化以及微电子等诸多领域。目前关于纳米材料的吸附热力学研究报道主要有以下三个方面：(1)运用量子化学技术来计算物质的吸附能。倪哲明 [ 38 ] 用CNDO/2半经验量子化学方法计算了MgO对CH 3 OH的吸附情况，通过分析吸附态的能量结果发现；计算结果与实验结果一致。来蔚鹏 [ 39 ] 采用无内孔的纳米球形颗粒金刚石(碳原子数从几个到几百个)吸附CO来模拟计算探索粒径对吸附的影响规律。结果发现：纳米金刚石的粒径对CO在其表面的吸附有重要的影响；吸附能的绝对值随粒径的增大而减小，且随着粒径的增大吸附能绝对值减小的趋势逐渐趋于一定值。吸附能绝对值的对数与粒径成线性关系，其实验结果与量子化学法计算的结果高度吻合。高晟 [ 40 ] 使用纳米材料吸附苯溶液，研究了MgO纳米材料的粒径对其吸附热力学性质的影响规律。结果表明，纳米MgO的粒径对吸附标准平衡常数、标准摩尔吸附吉布斯自由能变、标准摩尔吸附焓变和标准摩尔吸附熵变均有较大影响；并且随着纳米氧化镁粒径的减小，吸附标准平衡常数增大，标准摩尔吸附吉布斯自由能变、标准摩尔吸附焓变和标准摩尔吸附熵变均降低。(2)是用实验所得的数据来拟合几种常见的等温吸附模型(Langmuir、Freundlich、Temkin和 D-R 模型等)；然后根据拟合模型估算出吸附体系的吉布斯函数和焓，来说明纳米吸附的热力学问题。郝存江 [ 41 ] 采用溶胶-凝胶法制备出了γ-Al 2 O 3 吸附材料，发现该吸附符合Freundlich等温吸附模型。梁美娜 [ 42 ] 也研究了纳米Fe(OH) 3 对As的吸附情况，发现该吸附符合Langmuir吸附模型。Boparai [ 43 ] 研究了纳米零价铁对Cd 2+ 的吸附，实验结果表明Langmuir模型与Temkin模型都能很好地描述该吸附过程，同时也估算出该吸附的焓、熵和吉布斯函数。Yoon [ 44 ] 研究了磁性纳米Fe 2 O 3 吸附磷酸盐的平衡和热力学性质究，发现符合Freundlich和Redlich-Peterson吸附等温方程，同时还发现升温有利于该吸附，且是自发的、吸热的过程。熊振湖 [ 45 ] 研究了磁化多壁碳纳米管对水中的双氯芬酸吸附过程。结果表明，双氯芬酸的吸附量随磁性多壁碳纳米管的投加量的增加而增大，而且吸附剂量增加到一定阶段后，双氯芬酸的吸附量达到平衡；并通过实验确定了Langmuir和Freundlich 等温线的线性相关系数与标准偏差，结果发现Langmuir等温线与实验数据有很好的拟合度。(3)从理论和实验相结合来研究粒径对纳米吸附热力学的影响。薛永强 [ 46 ] 首先研究并定义了纳米材料吸附前后的化学势。推导出吸附吉布斯函数、吸附熵、吸附焓以及吸附平衡常数分别与纳米材料的粒径之间的热力学关系式。结果表明：粒径对纳米吸附的热力学性质有重要的影响，而影响的实质可归因于吸附前后表面张力差和粒径(比表面积)两者的共同作用；当减小纳米材料的粒径，其吸附吉布斯函数减小，而吸附焓、吸附熵以及吸附平衡常数均增大。而其中的吸附焓、吸附熵的变化还受纳米材料吸附前后表面张力温度系数差的影响。在实验上用多个吸附体系；纳米ZnO吸附Cu 2+ 、纳米TiO 2 吸附Ag + 等，系统地研究了粒径对吸附热力学的影响规律。结果表明：粒径对纳米吸附过程的热力学性质均有显著影响；当粒径减小时，标准吸附平衡常数增加，而标准摩尔吸附吉布斯函数降低；标准摩尔吸附焓和标准摩尔吸附熵对于纳米 ZnO 吸附体系是随粒径的减小而增加，对于纳米TiO 2 吸附体系则是随粒径的减小而减小；并且标准摩尔吸附吉布斯函数、标准摩尔吸附焓、标准摩尔吸附熵以及标准吸附平衡常数的对数均与粒径的倒数有良好的线性关系。这些影响规律与其推导出纳米吸附热力学理论一致，其中纳米TiO 2 吸附过程的粒径影响规律与量子化学模拟结果基本一致。并认为这些理论与规律对于吸附理论的发展具有重要的科学意义，对于解决纳米材料领域中所涉及到的纳米吸附问题具有重要的指导作用。
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user: 4. 纳米材料的相变化热力学 相变是材料的重要物理性质之一。研究纳米材料的相变对于纳米材料的性能研究具有重要的意义。早在1909年Pawlow [ 47 ] 就发现小颗粒的熔点与其粒径间有重要关系，并提出了直径为d的球形熔解理论公式，从理论上预言小颗粒的熔点较低，但是该理论计算值与实际情况相差较大，后来在其基础上Hanszen [ 48 ] 对其进行了改进，取得了一定的成效但仍然不理想。1923年，Rie [ 49 ] 通过假定小颗粒在熔化平衡时，固体颗粒是分散相，而液体为连续相，导出了纳米颗粒熔点与粒径的关系式。1948年，Reiss [ 50 ] 假设颗粒融化是颗粒的固相与周围液相两相相平衡的过程，引入了厚度参数，导出了纳米颗粒熔点与粒径的关系式。随后又有许多科学工作者推导出了相类似的理论模型，但对粒径小于10 nm的颗粒理论与实验间依然存在很大的差别 [ 51 ] - [ 58 ] 。1954年，Takagi [ 59 ] 通过实验探索了不同粒径的Pb、Bi、Sn等金属对应的熔点变化，拉开了纳米体系中熔点与粒径大小之间关系的大门。1965年，Garvie [ 60 ] [ 61 ] [ 62 ] 对ZrO 2 马氏体相变的研究，确定了在室温条件下尺寸效应对纯 t-ZrO 2 的稳定性所起到的作用。1967年，Wronski [ 63 ] 分别通过实验和近似公式计算到了不同粒径下锡的熔点，结果表明；锡的熔点随粒径的降低而降低。1996年，Onushchenko [ 64 ] 发现当粒径大于10 nm时，熔点与粒径的倒数成线性关系。2000年，张志 [ 65 ] 在理论上将Lindemann熔化准则应用于研究纳米晶体的熔化行为，推导出了一个能够描述纳米晶体的熔化温度与尺寸之间关系的模型，通过定义低维晶体的临界尺寸与维数之间的关系，该模型适用于研究不同形状的纳米晶体的熔化，并且具有简单、无任何不确定参数以及应用方便等特点。2004年，Barnard [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ] [ 69 ] [ 70 ] 等发展出了一套可以用来计算任何形状纳米材料热力学稳定性的热力学模型，用该模型描述了各种形状的 a-TiO 2 与 r-TiO 2 纳米粒子的最小能量以及表面经过处理过的a-TiO 2 和r-TiO 2 发生相变的临界尺寸。同时，他们也计算了t-ZrO 2 与m-ZrO 2 纳米晶体最小能量和稳定性，以及ZnO纳米带的生长和发生的相变，实验结果也证实了他们模型预测的准确性。2005年，薛永强等 [ 71 ] 在纳米体系相变理论的研究中，将经典的相平衡理论与表面热力学理论结合起来，利用相平衡时化学势相等的原理，经过两条路线严格的热力学理论推导，导出了两个描述纳米体系任两相间相变的普遍化的热力学方程，纳米相变的Clapeyron方程与纳米体系相变的XL方程。然后分别将这两个方程应用于目前应用最广的纳米颗粒熔化的Pawlow模型、Reiss模型和Rie模型，并通过计算与实验结果进行了比较其纯理论计算结果在全部粒径范围内均与实验值吻合很好。2013年，吉林大学赵明教授 [ 72 ] [ 73 ] [ 74 ] [ 75 ] [ 76 ] 课题组在现有的理论模型基础上 [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ] [ 80 ] ，根据熔化尺寸效应热力学模型，深入的做了以下工作：(1)讨论了形状、粒径、维度以及成分等对双金属纳米晶体的熔化温度的影响规律，发现两种转变温度均随着粒径的减小和形状因子的增加而下降，认为这主要因素是其表面体积。在对Au Pt纳米颗粒的熔化转变的研究中，发现随着Pt元素含量的增加其熔化温度逐渐升高，认为是原子结合能和纳米颗粒形成热导致这一原因。(2)建模描述了被纳米微孔束缚的液晶材料其熔化与凝固转变温度的尺寸效应。熔化和凝固转变温度都随着纳米孔的减小而降低，其原因是由液晶体的表面体积比增加导致的。还发现转变温度直接依赖于界面间的氢键密度。当破坏界面处的氢键，减小氢键密度，从而削弱了氢键对液晶分子的钉扎效应，最终降低了转变温度。根据研究发现，通过改变界面处的氢键密度实现了对纳米微孔束缚的液晶材料的相变温度的调控。(3)研究了透明半导体In 2 O 3 纳米晶体由体心立方向斜方六面体结构的固-固转变过程。发现临界转变温度与临界压力都随着尺寸的减小而下降，前者很好的印证了实验结果的正确性，而后者与相关实验结果大不相同。认为表面能和表面应力在相变中有着重要的作用。(4)发展了统一的理论模型来评估相变压力随尺寸减小的变化趋势。得出相变压力随尺寸的变化趋势可以通过比较两相的表面能，表面应力及原子单位体积来进行判断。
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user: 5. 纳米材料的化学反应热力学 在化学反应过程中，由于物质的表面能也参与了化学反应，从而反应体系中分散相的粒径一定会影响化学反应的热力学性质。1991年，薛永强 [ 81 ] 提出了纳米颗粒粒径对反应的热力学性质的影响，从热力学理论推断出高分散体系的反应是由体相和表相组成。1997年xiaoping [ 82 ] 研究了太酸钡微粒的晶型和反应焓变的关系，发现小微粒晶胞参数的比率和反应焓变均比较小。同年，薛永强 [ 83 ] [ 84 ] 从热力学上研究了粒径对煤粉燃烧的影响，提出了积分燃烧热和微分燃烧热的新概念；研究发现，对于块状物质，其积分燃烧热和微分燃烧热相同，对于高分散的纳米微粒，其积分燃烧热不同于微分燃烧热。1999年，jiangQ [ 85 ] [ 86 ] [ 87 ] 研究了纳米材料的热力学函数，提出了普适无自由参数热力学模型，确定了熔化焓、熔化熵、界面能等热力学函数。2001年谭志诚 [ 88 ] [ 89 ] 研究了纳米材料的热容等热力学性质，建立了表征和描述纳米材料的热力学模型，计算了以289.15K为基准的熵，焓，Gibbs自由能等热力学函数。2004年齐红卫 [ 90 ] [ 91 ] 研究了金属纳米微粒热力学性能的形貌效应并提出了形貌因子。2005年薛永强 [ 71 ] 在其导出的纳米体系化学反应的热力学理论的基础上，提出了纳米体系化学反应的吉布斯函数差导出了纳米体系化学反应自发进行和达到平衡的判据以无内孔球形颗粒为模型，建立了化学反应的表面吉布斯函数、纳米体系单一分散相的化学反应摩尔反应焓、摩尔反应熵以及反应平衡常数并从理论上可以得出反应分散相颗粒的粒径越小，摩尔反应焓越小、摩尔反应熵越小。认为是由于反应物的表面能参与了化学反应，使摩尔反应热减小、表面熵增大，即放出的热量增多、摩尔反应熵减小。并以纳米氧化铜的反应实验加以说明，实验结果与理论结果很好的符合。同年宋晓艳 [ 92 ] 等研究了金属纳米晶材料的热力学特性，并进行了计算机模拟仿真实验。2007年，欧阳刚等 [ 93 ] 从理论上系统的研究了纳米材料和纳米结构的表面与界面的热力学性质及其尺度效应。2009年起黄在银课题开始致力于纳米材料的热力学性质研究，根据纳米材料原位生长的特点；通过使用微量热技术研究了不同形貌的纳米材料在生长过程中的热力学信息，测定了双微乳液中钼酸钡、钼酸镉等纳米材料的原位生长的标准活化吉布斯自由能，并结合吸热、放热讨论了过程机理 [ 94 ] [ 95 ] 。随后结合规定热力学函数的特点，通过设计以块体材料为参考基准的获取纳米标准热力学函数的循环原理，采用微量热技术和电化学技术结合化学反应的过渡态理论和电化学理论，提出了多种实验原理和技术方案测定了纳米材料的标准摩尔生成焓、标准摩尔熵和标准摩尔生成Gibbs自由能 [ 96 ] - [ 102 ] ： (1)滴定量热法；(2)平衡常数法；(3)溶解热力学法和吸附热力学法；(4)电化学法；(5)过渡态理论法。在此基础上结合表面热力学函数的特征，根据纳米粒子的表面Gibbs自由能是整体Gibbs自由能的一部分，解决了整体Gibbs自由能，也就间接解决了表面Gibbs自由能这一指导思想，通过设计热化学循环，结合化学反应的热动力学原理和化学动力学的过渡状态理论分别求出纳米材料和块体材料的活化熵、活化焓和活化Gibbs自由能，二者之差就是纳米材料和块体材料热力学函数差，查出块体材料的热力学函数，便可获取纳米材料的整体热力学函数，再测定纳米材料的比表面积，即可得到纳米材料的表面热力学函数 [ 103 ] 。建立了四种实验方法 [ 104 ] ：(1)化学反应热力学方法；(2)化学动力学的过渡态理论方法；(3)Arrhenius方程结合过渡态理论方法；(4)电化学原理；研究了八面体钼酸钙纳米饼的比表面Gibbs自由能、比表面焓和比表面熵；研究了八面体钼酸镉的比表面Gibbs自由能、比表面焓、比表面熵的温度效应和粒径效应，并发现了比表面热容的临界尺寸效应；导出了多种理论的热动力学方程：(1)化学反应反应热力学理论模型；根据不同形貌结合表面化学势推导的纳米体系多相过程 的热力学理论模型理论；立方体、正四面体、正十二面体分别为： 、 、 (2)结合化学反应动力学理 论和过渡状态理论推导的不同形貌的活化能理论模型：有立方体、八面体、十二面体分别为 、 、 (其中 为表面张力、 为 摩尔质量分数、 为密度、 为边长、 为纳米表面摩尔吉布斯自由能、 纳米反应为活化能)。研究了钼酸钙的摩尔表面热力学函数的粒径效应，并采用过渡态理论研究了不同晶面的热力学能，并与将热力学能与催化性质相互关联 [ 105 ] 。2015年，郭少辉 [ 106 ] 在原有的无内孔球形得球形纳米颗粒的摩尔表面焓理论基础上将界面变量引入到纳米颗粒的吉布斯函数中，系统地推导出不同形貌(球形、立方形、棒状和片状)纳米颗粒的表面热力学性质及其热力学性质分别与其粒径间的热力学关系式，包括摩尔表面吉布斯能、摩尔吉布斯能、摩尔表面焓、摩尔焓、摩尔表面熵、摩尔熵、恒压摩尔表面热容和恒压摩尔热容；将Young-Laplace方程首次应用于固体纳米粒子，导出了固体纳米颗粒的附加压力，进一步推导出固体纳米颗粒的摩尔表面能、摩尔内能、恒容摩尔表面热容、恒容摩尔热容。其次，并用量子化学计算法，根据铁和银的单晶胞参数，构建出一系列不同粒径、不同形貌的纳米铁簇和纳米银簇模型；采用半经验方法 PM6分别对纳米铁簇和纳米银簇的热力学性质进行了计算，得到了不同粒径、不同形貌纳米团簇的摩尔吉布斯能、摩尔焓、摩尔熵、摩尔内能和恒容摩尔热容，并讨论了粒径和形貌对这些热力学性质的影响规律。结果发现；不同粒径、不同形貌(球形、立方体、棒状、片状)的Fe簇和Ag簇的模拟结果，与纯纳米颗粒的热力学性质方程相一致。随着纳米颗粒粒径的减小，其摩尔吉布斯能、摩尔焓、摩尔熵和摩尔内能增加，恒容摩尔热容则随着粒径的减小而缓慢较小，粒径效应明显，计算结果和理论方程相互验证，同时发现对于Fe簇和Ag簇，其形貌对热力学性质的影响不大，形貌效应不明显。
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user: 6. 展望 纳米技术是本世纪经济增长的一台主要发动机，科学界普遍认为；她将成为超过网络技术和基因技术的决定性技术，并将成为最有前途的材料。它所具有的独特物理化学性质，在化工、环保、材料、能源、电子、农业及生命科学的领域展现出广阔的应用前景，受到世界各国的极大青睐，一场围绕着纳米科技新的革命正在上演。 纳米材料的表面物理化学效应是由纳米材料综合的表面热力学性质决定的。纳米材料的小尺寸及表面特殊的结构决定了实验测定非常困难，而热力学性质与其催化、吸附、传感、自主装等物理化学性质密切相关，因此发展科学的物理化学原理和实验方法是迫切要求。其中化学方法主要是通过化学反应获取纳米材料的热力学性质如设计热力学循环，微量热法、电化学法已经取得了一定的发展，进一步的研究可以从五个方面展开：(1)通过设计电热化学联用系统，采用温度和电参数控制纳米材料的生长，用电化学和热动力学两种方案同步测定其规定热力学函数。(2)通过建立理想的形貌、尺寸纳米材料的热力学理论模型，尤其是涉足于量子点和二维材料其形貌结构与热力学性质的关系。(3)通过对规定热力学函数的测定预测纳米材料的物理化学性质，结合实验进行验证。物理方法获取的热力学函数，如相变法、融化法、溶解法、吸附法、分解法等目前已经发展了无内孔球形纳米材料的尺寸与热力学函数的关系理论模型，对于一维、二维、或者三维，如纳米线、纳米管、量子点、亚纳米材料、薄膜、超薄类石墨烯结构材料的物理方法获取热力学性质与尺寸关系的热力学理论模型；通过建立理论模型、量子计算方法以及结合实验测定相互作证来研究纳米材料的热力学性质和物理方法和化学方法相结合获取纳米材料热力学性质。(4)通过对纳米材料的缺陷调控探索缺陷对其热力学性质的影响规律，以及对半导体纳米材料的带隙宽度进行调控，获取纳米材料的带隙对其热力学性质的影响。(5)将纳米材料的热谱信息与其光谱信息相互关联，探求热谱信息和光谱信息之间存在关系。 纳米材料广阔的应用前景决定了纳米材料热力学研究的重要性，而纳米材料的热力学性质与纳米材料的诸多特性紧密相连。涉及到纳米材料的特性，必然会联系到其热力学性质。尽管对于对于纳米材料热力学性质的测定目前还缺乏普世的方法。但毫无疑问，会不断发展并日臻完善，并将为指导材料合成和应用发挥重要作用学研究的重要性。随着人们对纳米材料的研究深入，纳米材料的热力学性质的研究必然也会蓬勃发展。
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user: 摘 要 土壤重金属污染的生物修复作为治理环境污染的重要手段之一，是建立环境友好型社会不可或缺的一部分。本文首先介绍了土壤中重金属污染的主要来源以及重金属对土壤肥力、土壤微生物和酶活性及人类健康的影响；其次比较详细地综述了重金属污染土壤的生物修复技术，包括植物修复技术、微生物修复技术及二者联合修复等；最后提出了现阶段修复技术的不足，并对该领域今后的发展进行了展望。 关键词 :重金属污染，生物修复，植物修复，微生物修复 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 在整个自然界中，土壤生态系统在人类和动植物群体中扮演着不可或缺的角色，动植物的正常生长都依赖于土壤，人类的生存活动也都离不开土壤。土壤系统具有一定的自净能力，可以通过自身的物理、化学和生物作用，使进入系统的污染物质通过转化、减毒和消失使土壤系统重新回到平衡状态，也让土壤中的微生物恢复到原有的自然水平 [ 1 ] 。但世间万物总有一个度，所以土壤的自净能力也不是无限的，一旦土壤中进入了超过其耐受度的污染物，便会导致土壤的严重污染。这样，不仅动植物的生长会遭到阻碍，人类的生存也会受到严重的威胁。 中国是一个人口大国，总人口达到了世界的1/5，但其耕地面积却只占了世界的7%，且满足开垦条件的土地也严重不足；另一方面，改革开放38年以来，中国经济以惊人的速度飞速发展，致使我国土地资源环境日趋恶化，土地资源环境问题成为了21世纪亟待解决的问题之一。土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于背景含量，并可能造成现存或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象 [ 2 ] 。为了缓解土壤重金属的污染问题，国内外专家通常采用传统的物理、化学修复方法，如排土填埋法、稀释法、淋洗法、物理分离法、稳定化及电化学法等，但由于传统方法存在一定的局限性，所以都没有达到很好的效果 [ 3 ] [ 4 ] 。近年来，专家开始运用生物方法来对重金属污染土壤进行修复，并取得了良好的效果。生物修复一般指通过利用特定的生物将土壤中的重金属吸收、转化、降解、富集、转移进而恢复土壤系统正常生态功能的过程 [ 5 ] 。与传统的修复方法相比，生物修复具有成本低廉、来源广泛、无二次污染等优点，尤其适用于低浓度重金属的去除，所以它以环境友好的特点成为了当代社会修复重金属污染土壤的重要方法 [ 5 ] 。
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user: 2. 土壤重金属污染的危害 2.1. 重金属污染对土壤肥力的影响 重金属在土壤中大量积累必然导致土壤性质发生变化，从而影响到土壤营养元素的供应和肥力特征。氮、磷、钾通常被称为植物生长发育必须的三要素，同时也是非常重要的肥力因子 [ 2 ] 。当土壤中这三种元素的含量达不到植物生长的要求时，植物就会出现生长缓慢或死亡等情况。重金属对土壤的污染经常会导致土壤中氮的吸收、磷的吸附、钾的形态发生改变，从而严重影响植物的生长 [ 6 ] 。 2.2. 重金属污染对土壤微生物和酶的影响 土壤微生物种类繁多，对土壤的形成发育、物质循环和肥力演变等均有重要作用。在正常的土壤环境中，土壤中的微生物含量与有机碳之间存在稳定的比例，有利于作物的光合作用。但如果土壤受到重金属的污染，土壤微生物的生长和生化活性就会受到严重影响，土壤中的酶活性也会受到严重抑制 [ 7 ] 。可见，土壤中微生物和酶的数量与重金属污染有很大的关系。韩佳琪等人研究了重金属Cd、Zn、Cu、Pb复合污染对土壤微生物和酶活性的影响，结果表明，随着污染程度的增加，土壤有机质、有效N、P、K的含量亦越低，土壤酶活性和土壤微生物数量、微生物生物量C和N受到的抑制程度也增强 [ 8 ] 。 2.3. 重金属污染对人类健康的影响 生长在重金属污染土壤上的作物，其可食用部位的重金属含量较高，并通过食物链经消化道进入人体。除很少部分的重金属是人体所必需的以外，大部分重金属进入人体后都将对人类健康造成极大的威胁。例如：砷、汞、铅均能引起神经系统病变；镉能引发肾功能障碍和“痛痛病”等。虽然铬、铜、锌等是人体所必须的元素，但如果摄入量超过身体所需，同样也会造成疾病。又如：过量的铜会引起人体溶血、肝胆损坏等疾病；过量的铬会导致人体消化系统紊乱；过量的锌也会引起腹痛、呕吐等症状。由此可见，重金属和我们人类的生存和生活都有着密不可分的关系，有效控制环境中的重金属污染也是对我们人体健康负责的重要体现 [ 2 ] 。
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user: 4. 结语 在环境污染日渐严重的现代社会，越来越多的人们开始注意到形势的严峻性。经历了“水俣病”、“骨痛病”等重金属污染事件后，人们也将重金属污染作为一个重要的研究课题。重金属污染的生物修复技术可以说在控制和减少土壤重金属含量方面出了不少力，以其修复效果显著、费用低廉、二次污染小等优势在近年来迅速成为了土壤重金属污染修复中最受重视的修复方法之一，其中以植物修复和微生物修复应用最为广泛。而且，随着现代生物工程技术的发展，基因工程、酶工程和细胞工程等也逐渐被广泛应用，这也为重金属污染土壤的生物修复提供了一臂之力，在有效提高了生物修复效率的同时，还增加了方法的可行性和有效性。从长远来看，重金属污染土壤的生物修复技术是极具应用前景的，让目前受空气、水源、食物安全性所威胁的我们看到了环境友好的未来。 不过，当我们在对未来寄予厚望的同时也要立足现在。虽然生物修复的技术已经取得了不错的成就，但是要完全达到理想的修复效果还有很长的路要走。我国作为发展中国家，并且还处于也将长期处于社会主义初级阶段，在科技方面的水平和国际相比还存在较大差距。例如：在植物修复技术中扮演重要角色的超积累植物，全世界范围内目前发现700多种，但其中由我国发现的还不到10种；还有现阶段联合修复技术中有效组合的构建数目还远不能满足目前重金属污染的修复要求等。因此，要进一步发展重金属污染土壤的生物修复技术，我们必须加快推进的步伐，包括修复材料的资源化、修复费用的低廉化及与国际之间的合作化等。相信通过大家的共同努力后，我国的生物修复技术一定会达到世界的领先水平。
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user: 摘 要 部分多囊卵巢综合征患者在疾病过程中会出现血尿酸水平比自然人群高的情况，作为代谢综合征的特征性因素之一，高尿酸血症的发生、发展与PCOS患者的胰岛素抵抗、高胰岛素血症及高雄激素血症等密切相关，并对多囊卵巢综合征患者的近期症状及远期并发症的发生发展产生一系列影响。因此，对并发高尿酸血症的多囊卵巢综合征患者，应给予必要的关注，对症治疗，患者治疗宜个体化，以减轻和减少并发症，促进患者恢复，改善预后。 关键词 :多囊卵巢综合征，胰岛素抵抗，代谢综合征，高尿酸血症，并发症 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 多囊卵巢综合征(Polycystic Ovarian Syndrome， PCOS)有其独特的流行病学特点，按ESHRE/ASRM诊断标准，PCOS的主要受累群体为20~35岁的育龄妇女，它在不同国家、不同种族及不同年龄人群的发病情况和临床表现也不尽相同 [ 1 ] 。目前国外报道的PCOS患病率约为育龄妇女的5%~10% [ 2 ] ，曾有报道显示国内PCOS患病率占不孕人群的30%~40%，占不排卵性不孕的75%左右 [ 3 ] 。较之欧美人群，中国PCOS患者月经紊乱的构成比较高，而高雄激素血症和肥胖的构成比较低。 PCOS表现为妇科疾患，实质是育龄女性最常见的内分泌疾病，近期代谢改变可使女性出现月经紊乱及不育，远期则引起一系列的内分泌及代谢紊乱 [ 4 ] 。PCOS患者因存在胰岛素抵抗而成为代谢综合征(metabolic syndrome， MS)的高危人群。MS是一种代谢成分异常集聚，严重影响机体健康的代谢症候群，其基础是胰岛素抵抗(insulin resistance， IR)。IR是指胰岛素外周靶组织对内源性或外源性胰岛素的敏感性和反应性下降，导致生理剂量的胰岛素产生低于正常的生理效应，机体为克服IR会产生代偿性高胰岛素血症。IR被认为是PCOS发生、发展的重要病理机制之一，胰岛素本身也会影响糖、脂、蛋白质及核酸的代谢。高尿酸血症(hyperuricemia， HUA)是嘌呤代谢异常导致的疾病，是代谢综合征重要的组成部分。近年来，随着我国人民生活水平不断提高，其患病率相应上升。刘必成等人的研究发现中国成人中高尿酸血症的矫正患病率8.4%，并有男性(9.9%)高于女性(7.0%)，城市(14.9%)高于农村(6.6%)的分布特点 [ 5 ] 。然而，在临床接诊中发现，PCOS患者高尿酸血症的发病率明显高于正常人群的平均比率，已然成为高尿酸血症的多发人群，且血尿酸水平升高会加重PCOS患者相关代谢异常症状，对PCOS发展和转归的影响也不容小觑。因此笔者将就多囊卵巢综合征和高尿酸血症之间的相互作用关系进行总结和阐述。
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user: 2. 多囊卵巢综合征患者高尿酸血症的成因 2.1. PCOS患者血尿酸水平与IR的关系 胰岛素抵抗与血尿酸水平密切相关，可能通过以下机制导致高尿酸血症：① 高水平的胰岛素可促进肾小管的Na + -H + 交换。Na + 重吸收增加使得尿酸的被动重吸收随之增加 [ 6 ] ；② IR状态下，肝内脂肪合成增加，嘌呤分解代谢活跃，尿酸生成相应增加 [ 7 ] ；③ IR状态下，糖酵解过程的中间代谢产物5-磷酸核糖及磷酸核糖焦磷酸增加，导致尿酸生成增多 [ 8 ] ；④ IR激活肾素–血管紧张素系统，使乳酸产生增加，通过竞争性抑制使肾小管上皮细胞，使尿酸分泌减少 [ 9 ] (见图1)。 图1. 高尿酸血症的成因 2.2. PCOS患者血尿酸水平与高雄激素血症的关系 PCOS患者高尿酸血症的形成与性激素水平的变化密切相关，雌激素和雄激素水平的相对平衡有助于对抗高尿酸状态。 雌激素是HUA的保护因素，它通过上调肾小管上皮细胞的人尿酸转运蛋白(hUAT)基因的表达，促进肾脏尿酸排泄，从而预防HUA的发生。同时，雌激素可使细胞磷脂膜抵抗尿酸盐结晶沉积，并且对肾脏排泄尿酸有促进作用 [ 10 ] 。雌激素还能影响脂质代谢，通过降低胆固醇和低密度脂蛋白而间接降低HUA发生的风险。 雄激素则是HUA的促进因素，它通过下调hUAT基因的表达促进肾小管对尿酸的重吸收、减少肾小管尿酸的分泌，以加速HUA的发生。同时，雄激素会使细胞器的磷脂膜对尿酸盐结晶有易感性而引起细胞反应，使尿酸盐结晶在细胞沉积而引起病损 [ 11 ] 。 2.3. PCOS患者血尿酸水平与肥胖的关系 肥胖也是PCOS患者重要特征之一，并与HUA关系密切。张长青 [ 12 ] 等人在对960例无心血管病症状的普通社区人群进行体重指数与高尿酸血症发生情况的临床研究中发现，校正混杂因素后，BMI高者发生高尿酸血症的危险是BMI低者的5.38倍，血尿酸水平与肥胖呈显著相关。分析肥胖引起高尿酸血症的机制，除考虑生活习惯及酒精摄入等环境因素外，还要考虑内脏脂肪蓄积伴随的尿酸生成过多、IR引发的肾脏尿酸排泄功能下降等因素。Matsuura [ 13 ] 等在研究肥胖类型与高尿酸血症的关系时发现，中心型肥胖以血尿酸产生过多为主要表现，而周围型肥胖则以尿酸排泄不良为主要表现。肥胖导致血尿酸水平升高的机制也主要与这两个方面有关。 一方面，当内脏脂肪过度蓄积时，门脉系统的游离脂肪酸增多，肝脏脂肪酸合成亢进，NADP-NADPH介导的由5-磷酸核糖向磷酸核糖焦磷酸进行的从头合成系统亢进，甘油三酯的合成及尿酸的产生增多；另一方面，尿酸排泄功能下降主要是因为胰岛素抵抗导致肾小管对Na + 的转运发生变化，尿钠排泄增多，而与其共同转运的尿酸排泄减少，进而发生高尿酸血症 [ 14 ] 。
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user: 3. 高尿酸血症对PCOS患者的症状及并发症的影响 3.1. HUA对IR的影响 高尿酸血症与胰岛素抵抗具有相互促进的作用。相关研究发现，HUA组空腹及葡萄糖负荷后各时段的胰岛素、C肽水平高于正常尿酸组，提示HUA患者易发生高胰岛素血症和IR；HUA组腹围、体重指数、TG均高于正常尿酸组，而LDL-C低于正常尿酸者，表明HUA常与胰岛素抵抗相伴行 [ 15 ] 。 高尿酸血症加重IR与炎症反应及氧化应激有关。HUA可以引起内皮源性NO减少，导致内皮功能损伤，并能够直接作用于脂肪细胞，促使脂肪细胞发生炎症反应和氧化应激，而氧化应激和炎症反应对胰岛素抵抗具有先导作用。 3.2. HUA对糖尿病的影响 糖尿病是PCOS患者的远期并发症之一，最近的荟萃分析指出PCOS患者糖耐量损伤的风险比非PCOS患者高2.5倍，患2型糖尿病的风险高4.5倍 [ 16 ] 。而尿酸与血糖联系密切，两者的代谢均要经过糖酵解途径，其中的关键酶3-磷酸甘油醛脱氢酶受胰岛素的调控。PCOS患者的血尿酸水平升高会引起该酶活性减低，并启动多元醇通路、己糖胺通路，使糖基化终末产物形成增加，参与胰岛素抵抗形成及血管内皮损伤，最终致糖尿病及其并发症的发生；另一方面，长期高尿酸血症可使尿酸盐结晶沉积在胰岛β细胞，导致β细胞功能受损，引起糖代谢紊乱 [ 17 ] 。 3.3. HUA对血脂代谢的影响 血脂异常在PCOS患者中很普遍，它的发生与高尿酸血症有关，可能机制为：① 促进游离脂肪酸代谢途径：甘油三酯降解生成的部分游离脂肪酸再酯化进入其他组织会提高ATP的利用率，引起更多游离脂肪酸的生成和利用 [ 18 ] 。② 加强磷酸戊糖代谢过程：过多的游离脂肪酸可促进尿酸的从头合成，在5-磷酸核糖生成磷酸核糖焦磷酸的过程中，通过还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸或烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH/NADP)的共同代谢通路导致高尿酸血症；同时NADPH也是脂肪合成所需氢原子的来源，磷酸戊糖代谢的增强可促进脂肪合成的增多，引起血甘油三酯升高 [ 19 ] 。③ 降低甘油三酯分解代谢酶的活性和数量：HUA可能会减少与甘油三酯代谢相关酶的数量或降低其活性，从而引起血甘油三酯水平升高；高尿酸血症患者3-磷酸甘油醛脱氢酶的活性降低，使尿酸及甘油三酯合成增加，进而导致尿酸和甘油三酯水平明显上升；体内尿酸水平的增高导致脂蛋白脂酶活性降低，甘油三酯分解减少，使血中甘油三酯进一步升高。 3.4. HUA对CVD的影响 CVD作为PCOS的远期并发症之一 [ 20 ] ，血尿酸水平的升高在其发展过程中起了重要作用，其可能机制如下：① 损伤内皮功能。尿酸合成过程中产生的超氧阴离子可灭活内皮舒张因子NO，形成强氧化剂过氧亚硝基阴离子，黄嘌呤氧化还原酶可以干扰NO依赖的信号转导通路；② 尿酸激活血小板，促进血小板粘附、聚集，促进血栓形成；③ 增加氧化应激，促进氧化低密度脂蛋白及脂质过氧化 [ 21 ] ；④ 促增殖和促炎作用。尿酸通过有机阴离子转运体进入平滑肌细胞，改变胞内的氧化还原作用，激活MAPK、核转录因子等刺激细胞增殖，并激活单核细胞趋化蛋白21 (MCP21)，使细胞因子合成增多(见图2)。 3.4.1. 对机体大血管病变的影响 HUA对动脉粥样硬化的形成有一定促进作用，可能机制为：① 血管沉积与损伤：尿酸在血液中的溶解度低，HUA易析出，沉积于血管壁，引发局部炎症，直接损伤血管内膜；② 高尿酸血症促进低密度脂蛋白氧化和脂质过氧化；③ 增加氧自由基：尿酸是嘌呤及黄嘌呤氧化酶代谢途径生成氧自由基时的终末产物，尿酸生成增多的同时，氧自由基也相应增多，从而参与血管炎症反应；④ 尿酸盐作为炎性物质，通过经典和旁路途径激活补体，刺激中性粒细胞和肥大细胞，促进血小板聚集和血栓形成，血小板释放的细胞因子使血管平滑肌增生；⑤ 高尿酸血症是MS的重要组成部分，常与高胰岛素血症和血脂紊乱相伴行，尿酸可能通过这些因素的综合作用，引起动脉粥样硬化 [ 22 ] (见图3)。 图2. 血尿酸的作用机制 图3. 动脉粥样硬化的形成 3.4.2. 对机体微血管病变的影响 微血管是指微小动脉与微小静脉之间，管腔直径在100 μm以下的毛细血管及微血管网。高尿酸血症引起的微血管病变主要表现为尿酸性肾病。发生高尿酸血症时大量的尿酸盐沉积于肾髓质和锥体，导致肾间质的炎症和血管损害。该种病变以肾小管功能障碍发生在前且严重，肾小球损害在后，病程较慢，晚期出现肾功能不全、氮质血症。 3.5. HUA对MS的影响 多囊卵巢综合征患者中MS的发生率为8%~47%，是同龄非PCOS妇女的2~3倍 [ 23 ] ，且随着PCOS患者血尿酸水平的升高，发生率显著升高 [ 24 ] 。同时，高尿酸血症作为MS的重要组成部分，与其它危险组分的关系十分密切，并与传统心血管疾病危险因素包括老年、高血压、2型糖尿病、高甘油三酯血症、肥胖和胰岛素抵抗等相关联。Nakagawa等 [ 25 ] 通过动物实验验证，当大鼠血清尿酸水平升高时，会出现高血压，高血糖和高甘油三酯等MS表现。 3.6. HUA对肿瘤的影响 PCOS患者相关肿瘤疾病的发病风险有所增加，尤其是雌激素依赖性肿瘤 [ 26 ] 。早在19世纪，就有人提出高尿酸环境会提高肿瘤进展、转移可能性的假设 [ 27 ] 。其后虽然鲜有关于高尿酸血症与肿瘤关系的实验室研究，但Petersson等 [ 28 ] 经过临床观察研究提出高尿酸与恶性肿瘤致死率有重大相关性的观点；Kolonel等 [ 29 ] 也提出了高尿酸血症的致癌可能性。Alexander等 [ 30 ] 进而提出，HUA患者患癌症后的病死率是一般癌症患者病死率的1.4倍。虽然，体内高尿酸环境对癌症的发生、发展的作用大小、作用机制尚未被阐释清楚，但显而易见的是，对于非癌症患者，尤其是对于癌症患者来说，改善、纠正体内高尿酸环境是极为重要的。
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user: 4. 小结 综上所述，PCOS是一种极为复杂的内分泌疾病，而高尿酸血症与多囊卵巢综合征患者的各种症状及远期并发症之间存在着相当密切的相互作用，它的发生和发展使得患者机体产生一系列神经、体液、内分泌代谢紊乱。因此，在多囊卵巢综合征患者的治疗过程中，应该密切关注有无高尿酸血症的发生，一旦发现，即给予足够重视，积极纠正代谢紊乱，改善胰岛素抵抗，这对PCOS的治疗和减轻各种并发症具有特别重要的临床意义。
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user: 摘 要 于2011~2013年对钦州港炼油厂排污口及其邻近海域水质状况进行监测，通过分析水体中pH值、无机氮(DIN)、化学需氧量(COD)、悬浮物(SS)、石油类等指标，研究该水域各水质指标的动态变化及趋势，并采用单因子评价法对其结果进行水质分析和评价。结果表明：2011~2013年钦州港炼油厂排污口水质状况较好，其中pH值、悬浮物未出现超标现象；DIN、COD和石油类含量在个别月份异常增大，出现超标现象，可能与炼油厂存在安全环保设施遗漏有关。2011~2013年钦州港炼油厂排污口邻近海域水质优于该海洋功能区化水质要求，排污口个别月份较高的DIN、COD和石油类含量对临近海域水质状况影响不大，这主要与排污口排水量较小，海水通过自身的自净能力已经对其稀释和分散有关，另外雨季沿岸雨水冲刷造成陆地污染物进入水体对该海域的水质有一定的影响。2011~2013年排污口邻近海域的主要污染物DIN、COD和石油类含量呈增长趋势，这可能与近年来钦州港临海工业的发展以及陆源污染物通过入海径流输入增加有关，因此需要密切关注该海域DIN、COD和石油类含量状况，做好相关的海洋监测和水质分析评价工作，确保该海域的海洋生态健康。 关键词 :钦州港，炼油厂，排污口，水质监测，水质评价 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 石油化工在国家的经济发展中占有举足轻重的地位，其产品广泛应用于国家经济建设和社会发展的各个领域 [ 1 ] 。石油化工企业在生产过程中用到的水量十分巨大，每加工原油1.25吨，需要用到新鲜水13.5 m 3 ，其中炼油用水为4.26 m 3 [ 2 ] 。石油化工产业不仅是用水大户，也是污水排放大户，尤其是不达标的废水排放对环境造成污染，给人民生活健康带来威胁 [ 3 ] 。石油污水不同于一般的生活污水和工业污水，它是以原油为原料，在裂解、分馏、精炼、合成等工艺为主的一系列有机加工过程中产生的污水 [ 4 ] 。随着临海工业的发展，石油污水对自然水体的污染变得越来越严重。全球范围内每年至少有500~1000万吨的石油以各种渠道进入自然水体中 [ 5 ] [ 6 ] 。石油污水没有经过合理的处理而被直接排入自然水体中，将消耗水体中的溶解氧，使水质恶化，有害水生动植物生长，影响人类对水资源的利用，且石油污水中含有大量高浓度、难降解、高毒害的有机污染物，其对水生动植物存在长期的毒害影响。2010年，中国西部大开发标志性工程、国家炼油工业“十一五”规划重点项目、广西单项投资最大项目——中国石油广西石化1000万吨/年炼油工程一期投产试车成功 [ 7 ] 。项目总加工方案采用世界先进的全加氢型工艺流程，主要工艺技术分别从美国UOP及DOW化学等公司引进。工程建成投产后，生产的油品质量全部达到欧Ⅲ标准，其中部分达到欧Ⅳ标准，污水排放全部达到国家一级标准，清洁生产达到世界一流水平[ 8 ]。但是在实际生产过程中，炼油厂排污对周边海域存在多大程度的影响，目前还没有相关的研究报道，因此有必要对炼油厂排污口及其邻近海域水质进行监测与综合评价，掌握炼油厂重点排污口及邻近海域水质污染现状，为保护钦州湾的海洋生态环境、沿岸居民的健康生活以及钦州湾的海洋生物资源提供科学参考，并为环境治理部门提供科学依据。