DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 摘 要 目的：观察熟地平颤颗粒结合重复经颅磁刺激在改善帕金森病运动障碍及非运动症状方面的优势。方法：将76例帕金森病患者随机分为治疗组(38例)在西药常规基础上给予熟地平颤颗粒联合高频重复经颅磁刺激治疗(rTMS)、对照组(38例)给予西药常规治疗，疗程共12周。采用UPDRS II、III量表评分，自主神经症状量表(SCOPA-AUT)、帕金森病睡眠量表(PDSS)、汉密尔顿焦虑量表(HAMA)、汉密尔顿抑郁量表(HAMD)、简易智能精神状态量表(MMSE)、帕金森病睡眠量表(PDSS)、帕金森病生存质量问卷(PDQ-39)评价临床疗效。结果：(1) 在运动障碍评分及运动并发症方面：对照组、治疗组各阶段UPDRS II评分与治疗前比较无明显差异。治疗组在治疗后的第8周与第12周UPDRSⅢ评分明显低于同期对照组(P < 0.01)。(2) 在非运动症状方面：对照组、治疗组各阶段MMSE评分无明显差异，同期两组间比较无明显差异；治疗组至第12周HAMA、HAMD、SCOPA-AUT、PDQ39评分均明显低于对照组，PDSS评分高于对照组(P < 0.05)。两组均未见明显不良反应。结论：熟地平颤颗粒结合高频rTMS对帕金森病运动障碍及非运动症状均有效果且安全性佳。 关键词 :熟地平颤颗粒，重复经颅磁刺激，帕金森氏病，运动障碍，非运动症状 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 帕金森病(Parkinson’s Disease， PD)是好发于中老年人的中枢神经系统运动障碍性疾病，左旋多巴类制剂至今仍然是治疗帕金森病的首选药物。然而，随着左旋多巴治疗时间的推移，半数以上患者会出现一系列的运动并发症 [ 1 ] ，严重影响着患者的日常生活质量。随着研究的深入，近年来帕金森病非运动症状越来越受到重视，并且目前药物对非运动症状的疗效都不佳。重复经颅磁刺激技术(Repetitive transcranial magnetic stimulation， rTMS)作为一种非侵入技术，为帕金森病的治疗开辟了新的领域，最新研究发现高频rTMS可以通过调节运动皮层的兴奋性，改善PD患者的运动功能及情绪障碍 [ 2 ] 。近年来，课题组在“滋补肝肾、通络解毒”的理论指导下治疗PD，形成了熟地平颤方，前期临床研究证实，该方能够明显减轻PD患者的运动障碍及部分非运动症状 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 。本研究旨在评价熟地平颤颗粒联合rTMS治疗PD的综合临床疗效及安全性，现报如下。
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user: 2. 资料与方法 2.1. 研究对象 于2015年7月~2016年12月(入组至临床观察结束)在上海中医药大学附属龙华医院脑病科帕金森病专病门诊就诊的PD病人共收集76例，本研究通过上海中医药大学附属龙华医院医学伦理委员会批准(伦理学批件号：2014LCSY34号)。 2.1. 诊断标准 西医帕金森病诊断标准，参照2014年英国脑库帕金森病诊断标准 [ 6 ] 。中医颤证诊断标准参照1991年11月第三届中华全国中医学会老年脑病学术研讨会制订的“中医老年颤证诊断和疗效评定标准”进行 [ 7 ] 。 2.2. 纳入标准 符合西医帕金森病诊断标准，H-Y分级 ≤ 4级；年龄小于80岁者，性别不限；自愿参加，并签署知情同意书。 2.3. 排除标准 H-Y分级大于4级；继发性帕金森病；伴随其他严重中枢神经系统疾病；严重持续性静止性震颤的PD患者；既往有癫痫病史者；安装有心脏起搏器等金属内置物者；有严重心、肺、肾疾病，精神病患者；滥用药物史或酗酒史。 2.4. 脱落标准 患者自行退出；失访；研究者劝其退出(依从性差；出现严重的合并症或并发症；严重不良事件)。虽然完成试验，但用药量不在应服量的80%~120%范围内。泄盲或紧急揭盲的患者。 2.5. 剔除标准 受试者未按照试验要求服用试验药物或接受rTMS治疗；治疗开始后发现患者不符合纳入、排除标准；受试者依从性差，依从性<80%或>120%；受试者在观察期间服用了方案规定的禁用药物。 2.6. 治疗方法 2.6.1. 给药方法 对照组继续原先西药常规治疗。治疗组在原先西药常规治疗基础上予熟地平颤颗粒，处方由熟地黄、枸杞、桑寄生、天麻、僵蚕、莪术、白芍药、天南星、全蝎、蜈蚣组成；一天两次，早晚冲服，药物由江苏天江药业有限公司分别制成免煎颗粒剂(批号：1410302)；两组疗程均为12周。合并用药规定：在治疗期间，维持原先治疗PD药物剂量口服，不添加其他治疗PD的西药或者中药治疗。 2.6.2. rTMS治疗方法 [ 8 ] 使用Tonica Elektronik A/S公司产的经颅磁刺激仪(型号：MegPro R30)对治疗组患者给予高频rTMS治疗。操作方法：首次治疗需确定MT和治疗部位(背外额叶)。患者全身放松，平躺或侧卧于治疗床上，治疗者以“8”字线圈中心置于受试者头颅左额叶前部背外侧治疗区域(DLPFC)，通过磁刺激仪的肌电放大器在右侧手部鱼际肌记录运动诱发电位(motor evoked potential， MEP)，调整刺激部位和刺激量至10次刺激中至少有5次诱发的MEP 波幅大于50 μV，此时的磁通量即为MT。在引出MEP部位水平前移4 cm，该部位即为背外额叶(DLPFC)。设置治疗参数，刺激频率5 Hz，刺激强度110%MT (运动域值)，每串刺激20次，串间隔10 s，总串数为80串，每次刺激总数1600次刺激。1周治疗2次，25 min/次，总疗程12周，共治疗24次。 2.7. 观察方法 2.7.1. 临床指标 治疗前及治疗后4周、8周、12周记录UPDRS II-III量表评分、自主神经症状量表(SCOPA-AUT)、帕金森病睡眠量表(PDSS)、汉密尔顿焦虑量表(HAMA)、汉密尔顿抑郁量表(HAMD)、简易智能精神状态量表(MMSE)、帕金森病生存质量问卷(PDQ-39)。根据不同治疗期的评分变化判定临床疗效。 2.7.2. 安全性指标 治疗前后检测血常规、尿常规、肝肾功能(AST， ALT， Cr， BUN)、心电图，试验期间观察记录不良事件发生情况。 2.8. 统计方法 采用SPSS18.0软件(Chicago， IL， USA)，Measurement data was expressed with ，P值小于0.05将被认为所检验的差别有统计意义。组内各治疗期比较：首先通过球形检验(Mauchly’s test of sphericity)的结果判断重复测量数据之间是否存在相关性，如存在相关性(P < 0.05)，宜进行多元方差分析，或采用Greenhouse-Geisser的校正结果；通过计算个体间(between-subject)变异，可分析处理因素有无效应；计算个体内(within-subject)变异，可分析时间因素有无效应，时间与处理因素之间有无交互效应；使用重复测量数据多重比较配对的t检验法(Bonferroni法)，可进行每个分组每个时间点上作用的两两比较；使用多元方差分析的方法 [ 9 ] ，可统计第0周、第4周、第8周以及第12周两组之间作用的比较。
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user: 3. 结果 3.1. 一般资料 于2015年7月~2016年12月(入组至临床观察结束)在上海中医药大学附属龙华医院脑病科帕金森病专病门诊就诊的PD病人共收集76例，试验中共脱落4例(3名患者因依从性差剔除，1例因不能耐受口服中药自动退出)，最终有72例患者完成试验，其中治疗组为37例，对照组为35例。两组PD患者在年龄、性别、病程、H-Y分级、平均每日左旋多巴用量方面均无统计学差异(p > 0.05)，具有可比性。见表1。 3.2. 治疗前后两组运动症状评分比较 对照组、治疗组各阶段H&Y分级、UPDRSⅡ评分无明显差异，治疗后第12周两组H&Y分级、UPDRS II评分无明显差异(P > 0.05)。对照组各阶段UPDRSⅢ评分无明显差异(P > 0.05)，治疗组至第12周UPDRS III评分显著低于治疗前(P < 0.05)；治疗后的第8周与第12周治疗组UPDRSⅢ评分明显低于同期对照组(P < 0.05)。见表2。 3.3. 治疗前后两组非运动症状评分比较 对照组、治疗组各阶段MMSE评分无明显差异，同期两组间比较无明显差异(P > 0.05)。对照组各期HAMA评分无明显差异(P > 0.05)；治疗组第8周、第12周HAMA评分显著低于治疗前(P < 0.05)；治疗组第12周HAMA评分明显低于同期对照组(P < 0.01)。对照组、治疗组各阶段HAMD评分无明显差异(P > 0.05)；治疗后的第8周与第12周治疗组HAMD评分明显低于同期对照组(P < 0.05)。治疗组自 Table 1 Comparison of general data between two group 统计指标 对照组(n = 38) 治疗组(n = 38) t/X 2/ /Z值 P值 年龄 66.77 ± 7.99 65.83 ± 6.41 −1.125 0.311 性别：男 22 24 2.132 0.343 性别：女 16 14 病程 7.41 ± 3.15 6.91 ± 3.66 −0.737 0.642 H-Y分级 2.67 ± 0.62 2.65 ± 0.57 0.286 0.687 平均每日左旋多巴用量 524.98 ± 213.19 511.89 ± 166.38 0.352 0.766 表1. 两组一般资料比较 Table 2 Comparison of motor symptoms score between two groups (score 组别 n 第0周 第4周 第8周 第12周 H&Y分级 治疗组 37 2.58 ± 0.64 2.58 ± 0.64 2.44 ± 0.68 2.46 ± 0.68 对照组 35 2.45 ± 0.58 2.50 ± 0.54 2.50 ± 0.75 2.58 ± 0.58 UPDRS II 治疗组 37 11.38 ± 4.42 11.08 ± 4.11 11.27 ± 4.01 11.08 ± 4.04 对照组 35 12.11 ± 4.84 12.49 ± 4.96 12.62 ± 4.91 12.57 ± 4.93 UPDRS III 治疗组 37 18.58 ± 7.08 18.25 ± 6.56 16.46 ± 7.14 △ 15.84 ± 5.98* △△ 对照组 35 19.05 ± 7.14 19.55 ± 7.35 19.86 ± 7.54 20.24 ± 7.08 表2. 两组治疗前后运动症状评分比较( ，分） 注：与同组第0周比较，*P < 0.05，**P < 0.01；与对照组同期比较， △ P < 0.05， △△ P < 0.01。 第8周起SCOPA-AUT、PDSS评分分别低于和高于治疗前；治疗后的第4周、第8周与第12周治疗组SCOPA-AUT、PDSS评分分别明显低于和高于同期对照组(P < 0.05)。对照组第12周PDQ39评分较治疗前显著升高，治疗组各周评分比较无显著性差异；治疗组第12周PDQ39评分显著低于对照组(P < 0.05)。见表3。 3.4. 安全性评估 72例患者治疗前后的心率、血压和心电图无明显变化，肝肾功能检查结果皆在正常范围内。其中有5例出现肠胃胀气、腹泻等胃肠道不良反应，1例出现轻度头痛症状，治疗组4例对照组2例，无显著差异(P > 0.05)，所有不良反应均较轻，无1例因不良反应中止治疗，安全性良好。
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user: 4. 讨论 随着社会人口老龄化的加剧，帕金森病的患病率呈日益升高的趋势，虽然现在治疗帕金森病的药物种类繁多，但是目前左旋多巴制剂仍然是治疗PD的“金标准”药物 [ 10 ] 。然而，随着左旋多巴制剂治疗时间的延长，很多患者会出现运动并发症，表现为不自主的异动症，剂末现象，冻结现象，不能预知的“开”、“关”现象，这使得患者生活、行动处于严重的运动障碍之中 [ 11 ] 。帕金森病非运动症状主要包括嗅觉减退、抑郁焦虑情绪、睡眠障碍、自主神经功能障碍、认知障碍等 [ 12 ] 。作为目前治疗帕金森病的主要治疗手段-多巴胺替代疗法对非运动症状无效，这使得NMS对患者生活质量的影响甚至超过了运动症状 [ 13 ] 。目前国内外针对NMS的治疗仍属空白，只有针对具体症状的对症治疗，而且多基于经验，仍然缺乏足够的研究证据，而且很多症状控制不佳 [ 14 ] ，因此开发研究新的治疗方法以达到安全有效缓解 Table 3 Comparison of non-motor symptoms score between two groups (score 组别 n 第0周 第4周 第8周 第12周 HAMA 治疗组 37 15.82 ± 6.88 14.60 ± 7.48 12.08 ± 6.48* 11.36 ± 6.04** △△ 对照组 35 16.42 ± 6.68 13.94 ± 5.84 15.20 ± 6.12 15.79 ± 5.94 HAMD 治疗组 37 12.89 ± 8.64 12.33 ± 7.92 10.74 ± 7.52 △ 11.12 ± 7.25 △ 对照组 35 13.25 ± 7.86 12.68 ± 7.54 13.65 ± 7.88 14.31 ± 8.04 MMSE 治疗组 37 26.35 ± 5.24 26.56 ± 5.38 26.22 ± 4.74 25.83 ± 4.21 对照组 35 26.64 ± 5.65 26.22 ± 4.76 25.44 ± 5.25 24.58 ± 5.63 SCOPA-AUT 治疗组 37 12.58 ± 6.23 10.21 ± 4.96 △ 8.98 ± 4.05** △△ 8.64 ± 4.36** △△ 对照组 35 12.08 ± 6.44 12.55 ± 5.54 13.33 ± 5.42 13.32 ± 5.23 PDSS 治疗组 37 98.63 ± 25.85 106.36 ± 27.45 △ 111.06 ± 27.16* △△ 113.08 ± 30.42* △△ 对照组 35 93.42 ± 32.82 91.71 ± 35.14 88.14 ± 30.63 87.25 ± 28.69 PDQ39 治疗组 37 42.66 ± 21.03 42.36 ± 22.56 41.21 ± 19.84 38.25 ± 18.35 △△ 对照组 35 39.14 ± 19.45 40.42 ± 21.06 41.98 ± 21.05 45.04 ± 22.26* 表3. 两组治疗前后非运动症状评分比较( ，分） 注：与同组第0周比较，*P < 0.05，**P < 0.01；与对照组同期比较， △ P < 0.05， △△ P < 0.01。 PD患者运动及非运动症状，减少药物副作用，是当前医学脑科学研究领域中的重大课题。 经颅磁刺激作为一种非侵入技术，为帕金森病的治疗开辟了新的领域，成为继药物、手术、干细胞移植等治疗方法后又一可靠的治疗方法 [ 15 ] 。rTMS利用时变磁场作用于大脑皮质产生感应电流，从而调节局部大脑皮质兴奋性以及局部脑血流和代谢 [ 16 ] 。近来研究表明高频TMS能明显改善PD患者的运动障碍症状，这可能与高频刺激(>5 Hz)诱导脑内多巴胺的释放，增加皮质机能减退区的活性和兴奋性，调节皮质的抑制环路有关 [ 17 ] 。最近亦有研究发现，诸如感觉障碍、肢体发冷及排尿障碍、体位性低血压这些自主神经功能障碍，rTMS也有一定程度的治疗作用，认为可能与rTMS可引起如DA、5-HT、谷氨酸、脑源性神经营养因子BDNF等多种神经递质的变化有关 [ 18 ] 。滋补肝肾、通络解毒法是上海市已故名老中医胡建华教授继承中医学理论，经数十年临床实践总结出来的治疗PD的治疗法则。我们在长期的临床实践中，以滋补肝肾、通络解毒立法，形成熟地平颤方。在之前的实验研究中我们发现 [ 19 ] [ 20 ] ，熟地平颤方具有清除氧自由基， 抑制多巴胺神经元的凋亡的作用；中药结合Levodopa治疗PD有明显的增效减毒作用，通过抑制ERK通路的过度激活，下调凋亡基因的表达从而减少了黑质细胞的凋亡，有效缓解了帕金森病症状。 本次试验结果显示：熟地平颤颗粒结合rTMS对于帕金森病运动障碍有效果，尤其是UPDRS III评分改善较为明显，至治疗末疗效明显优于对照组。在非运动症状方面：对照组、治疗组各治疗期MMSE评分比较无显著性差异，这可能与入组时4期患者较少的原因，根据分期，PD合并认知功能障碍多在H&Y分级3期以后，也就相当于Braak分期中的5~6期，由于入组时出现认知功能障碍的患者较少，且疗程较短，尚未见到结合疗法对PD患者认知、记忆方面的影响；治疗组至第12周HAMA、HAMD、SCOPA-AUT、PDQ39评分均明显低于对照组，PDSS评分高于对照组，说明结合疗法可以改善PD患者的诸多非运动症状，我们在前期的临床研究中发现熟地平颤颗粒对于PD患者的抑郁及睡眠障碍有效果 [ 21 ] ，由此推测患者的焦虑情绪以及自主神经功能的改善可能与rTMS的治疗有关。
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user: 5. 结论 综上所述，熟地平颤颗粒结合高频rTMS治疗PD安全有效，并且在改善非运动症状方面存在疗效互补的作用，两者结合治疗明显提高了PD患者的日常生活质量。
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user: 摘 要 阴阳循行在微观场域的推演与运作是一个非常成功的模式。人类的身体从受精卵这样隐含巨大能量的量子小宇宙原初体，诡异的发展成均衡运作的实质生命个体，此一过程不能缺少源源不断的能量条件，最终所呈现的确实是我们所熟悉的生命现象的种种特征，但是这个生意无限生物体依然未能免俗的也会受到热力熵乱流干扰。这项生命场域的转换被迫在无限发展中容许因为熵增加所带来的代谢不稳定与基因不稳定性，成为人类在疾病或老化讯息的密切关联。换句话说，熵是个干扰讯号，此一讯号让人类的DNA发展出适应节律的基因编码，这样一个方式让人类得以演化出更具适应能力的下一代。在此同时，我们付出一点点小小的代价，在生理学上我们称之为老化。黄帝内经运用古代阴阳抽象的思辨原则架构人体生命、健康和疾病防治的医学实践。因此，阴阳的中医学思维在各种生命活动的变化中建立起规律的应用基础。使病势的发展透过阴阳协调，达到防病祛邪的摄生原则。逆转老化的关键密码其实就是深藏在内经「去故就新，乃得真人。」 关键词 :阴阳学说，老化，熵 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 一直以来，西方医学界也一样投注相当大的精力在研究老化与癌症领域。聚焦于老化与癌症的研究虽然有其临床应用需要的考虑，但是已经有相当多数医药领域的科研工作专家认为，不该只是把注意力停留在治疗疾病层面的药物，人类能否开发出特效药，让人类从根本上防御衰老和疾病呢？事实上，这样的想法使得各项在健康照护领域的研究与投资已经是大幅的成长。当老化也变成欧美国家这种以科技发展为主流的关注，那么老化一定是一个已经得进入全面讨论的议题。2009年诺贝尔生理医学奖的桂冠就是阐述研究端粒以及端粒酶 [ 1 ] 现象开启诸多与细胞老化现象的连结。 人类透过呼吸作用电子传递产生质子动力，这些质子动力被导引来生成能量，供应生命所需。然而，传递电子的过程会产生电子渗漏，不但降低制造能量的效率，也引发活性氧分子和自由基，造成基因与代谢的不稳定性。人类晚年的衰退、老化与癌症问题似乎与此能量的不稳定与作用方式有关。这项受限于能量代谢的不稳定结局，似乎也衍生出生命医学里最大的矛盾，人类依赖它的优点，却似乎没有能力完全拒绝它的缺点，因此导入中医阴阳能量学，提供能量与生命携手共进，似乎是一条熠熠生辉的发现之路。《内经上古天真论》：「上古有真人者，提挈天地，把握阴阳，呼吸精气，独立守神，肌肉若一，故能寿敝天地，无有终时，此其道生。中古之时，有至人者，淳德全道，和于阴阳，调于四时，去世离俗，积精全神，游行天地之间，视听八达之外，此盖益其寿命而强者也，亦归于真人。其次有贤人者，法则天地，象似日月，辩列星辰，逆从阴阳，分别四时，将从上古合同于道，亦可使益寿而有极时。」其重点在表明以阴阳、四时逆从而达到长寿的模式。
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user: 2. 老化医学概述 二十一世纪的今天，藉由食物资源、抗生素、疫苗、公共卫生条件以及其他医疗方式，使得后现代版的青春之泉神话产生了荣景，造就了老人医学(gerontology)也顺理成章的晋级为医学领域里的新学门。自由基老化医学之父哈曼医师(Denham Harman， 1916~2014)，认为老化是因为细胞受到新陈代谢反应中产生的自由基的破坏 [ 2 ] 。溢散的自由基火花会破坏邻近的结构，包括粒线体本身的基因，和更远距离的细胞核基因。频繁的攻击还是有可能造成不可逆的突变，或基因序列的更动，这样的突变在一生当中不断累积，而这样的耗损可能就与老化、退化性疾病与癌症的变异产生相当程度的关联性。 黑弗利克发现细胞在分裂一定次数后会停止分裂，这个上限被科学界称为「黑弗利克极限」 [ 3 ] 。苏联细胞生物学家欧洛尼可夫(Alexey Matveyevich Olovnikov)，最早在实验室里发现人类细胞里的染色体末端的端粒，似乎会随着细胞分裂而变短，换一种说法：就是细胞愈老，端粒愈短 [ 4 ] 。这项发现也引导三位科学家在端粒(telomere)与端粒酶(telomerase)的发现及研究，解答了DNA序列之所以能完整复制与预防分裂的机制，而荣获诺贝尔生理医学奖 [ 1 ] 。哈佛大学教授A. De Pinho主持的研究显示，以一种小鼠模型造成端粒功能失调引起衰老，这样近似老年的小鼠也会出现嗅觉功能下降，并丧失生育能力与睾丸萎缩。给与Tamoxifen活性衍生物(4-hydroxytamoxifen， 4-OHT)治疗4周后，小鼠增加的端粒酶活性和延长端粒使小鼠出奇充满活力，其收缩的大脑，脾脏和睾丸恢复正常大小。可见4-OHT透过增加端粒酶活性显着扭转了老鼠衰老的迹象 [ 5 ] 。 黑弗利克延伸他早期的研究发现：「相较于年轻细胞，为何老化的细胞对于病原显得易感性特强。」 [ 6 ] 虽然抗衰老这种论述在本质上存在矛盾的特质 [ 7 ] ，但是黑弗利克认为生物效应上的衰老现象应该是有机会可以得到解决 [ 8 ] 。很凑巧的，这个解决衰老问题的可能的方向，隐约又给了一个同样耐人寻味的答案：能量熵(entropy)决定老化 [ 9 ] 。这项物理学上的特质事实上明显与人类老化产生连结，也说明生命的发展方向恰恰也是老化产生的路径，同一条路指出来、去的方向，一个生命之初的简单原则 [ 10 ] 。如果以能量熵作为影响老化的背景因素，那么透过理论与发展实践结果的契合，解决衰老的可能模式似乎露出些微可能的曙光。
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user: 3. 能量转换的老化机制 冯亥姆霍兹(Hermann von Helmholtz， 1821~1894)将热力学的概念应用在生物学上，他说明透过呼吸作用可以把从食物分子释放出的能量，作为部分肌肉产生力量的来源，成功的将热力学机械观点应用在肌肉收缩活动。英国科学家希尔(Archibald Vivian Hill， 1886~1977)发现肌肉生热与德国科学家迈尔霍夫(Otto Fritz Meyerhof， 1884~1951)研究肌肉中氧的消耗和乳酸代谢而共同获得1922年诺贝尔生理医学奖殊荣。以肌肉为材料，从事有关生物能量转换的研究 [ 11 ] [ 12 ] 。更进一步阐明氧分子的存在对肌肉生物能量转移和磷酸化作用之间有密切联系。事实上，所有的生命，都是仰赖各种电子传递过程中所释放出的能量存活。这个问题就形成代谢速率与氧气消耗量两者间必然关联性。德国生理学家瓦尔堡(Warburg，1931年的诺贝尔奖得主)，早在1924年就提出一个观点，认为癌症的产生是由于细胞无氧酵素醣解增强，伴随粒线体功能降低所造成，被称为「瓦尔堡假说」或是「瓦尔堡效应」 [ 13 ] 。尽管之后科学家对这个假说一直有着讨论。焦点是这个代谢转变是癌症产生的原因还是癌细胞代谢改变的结果。但我们从这样的理论往前再探讨，甚么因素会造成机体代谢的异常表现?有氧呼吸电子传递链的缺失、缺氧、酸性的微环境，从而使肿瘤细胞能量代谢转移到醣解作用而变得更恶性 [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] 。值得一提，癌细胞发展的可能答案似乎也是与身体能量转换过程中高熵值背景因素有关 [ 17 ] [ 18 ] 。 因为免疫学的贡献得到诺贝尔奖的梅达瓦(Medawar)在1952年提出相当有趣的「累积延迟发作的基因突变理论Mutation delay」 [ 19 ] 。这项观点也非常传神的应用在老化的演化，细胞基因突变不会马上带来死亡，但延迟死亡所带来的一项生命后遗症就是产生老化 [ 20 ] ，这句话的意思就是以老化换取生存。英国生化学家米契尔(Peter Dennis Mitchell，1978年诺贝尔化学奖得主，1920~1992)提出「化学渗透说」 [ 21 ] 。化学渗透说明所有生物活动的基础就是建立在对能量的需求与应用，被所有生命系统所共享。简单的来说，化学渗透指的是质子(少掉一个电子的氢原子，也就是氢离子)通过薄膜的运动。呼吸作用就是在执行化学渗透。把食物分子的电子透过一连串电子传递链，传递过程中所释放的能量逐步累积并形成所谓质子浓度梯度。于是质子流通过细胞膜的时候就产生生命最基本的能量分子-ATP，这个ATP就是身体的能量货币。原本设计来产能的粒线体利用质子流通过自身胞膜方式使人类得以打造生命能量的存续。但是，如果这个内、外膜出现了漏洞，就会造成质子电流短路，让产生出来的能量以热能的形式散掉。在呼吸过程中，粒线体电子传递链会“漏出”少量的电子直接与氧结合形成超氧自由基，这一现象被称为粒线体电子漏(electron leak)。生物力能学家通过大量实验发现，质子漏对机体的基础代谢率、能量转移过程的调节和能量分配可能参与重要的角色 [ 22 ] [ 23 ] 。自由基生物学家发现粒线体电子传递过程中电子漏所产生的氧自由基，是一类活性极强的物质，对组织、细胞具有较强的损伤性，进一步转化导致脂膜的过氧化，蛋白质的交联，核酸的破坏等。它在生物衰老、疾病发生发展(如肿瘤、心肌梗塞、炎症等)及细胞程序死亡中起着极为重要的作用 [ 22 ] [ 24 ] [ 25 ] 。而上述的能量转换正是使老化机制得以让人类重新对抗老化产生信心的主因。
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user: 4. 热熵的不稳定老化机制 热力学第二定律是热力学的基本定律之一，表述热力学过程的不可逆性，独立系统自发地朝着热力学平衡方向最大熵(entropy)状态演化 [ 26 ] 。以这样不可逆的过程来了解熵，尤其将这样的概念，导入人体能量代谢与呼吸作用的循环，有助于人类对老化、癌症的重新描述与认识。热力学提到的热，是因为不同物体间的温度差，而由一物体传递至另一物体的能量。功则是当两物体间有力作用时，而由一物体传递至另一物体的能量。单一热源吸热全部转化为功的事实证明，这样的过程是不可能实现。功能够自发地、无条件地全部转化为热；但热转化为功是有条件的，而且转化效率有所限制。由 式来计算熵的变化，也就是说功自发转化为热这一过程只能单向进行而不可逆。这个公式告诉我们，任何能量的传递必定包含了熵的变化 [ 27 ] [ 28 ] 。从人类演化的历史来看生物体，生命系统越复杂则能量代谢场域也愈高。人是自然界中生命现象最复杂的生物体，所以能量代谢场域也最高；相对的，热力学稳定条件也越差。因此人类也是能量代谢场域中最多疾病的物种。例如，心血管疾病、高血压、糖尿病、肥胖、癌症、心智认知功能障碍，这就是所谓「基因的不稳定性」、与「代谢的不稳定性」 [ 29 ] [ 30 ] 所呈现的健康障碍。一如热力学定律所揭示，能量代谢产生系统熵值增加是必然趋势。人体的生命化学现象当然也遵从这一规律，大至全身小至细胞，都是如此遵循这项规律。简单说明，在人体内，由于复杂的化学反应及众多种类酵素的作用，促使人体可以依赖这些多元产生的能量而进行大规模的活动。按照热力学规律，系统熵值就不断增加，身体为了消纳吸收不断增加的熵值，自然会发展一个「冷却系统」。就长期而言，这样的冷却系统的微环境会形成缺氧(hypoxia)条件，组织为了应付缺氧，就需要透过血管增生(angiogenesis)来汲取细胞合成与储能的成分(物质代谢与能量代谢物质)。所以，疾病、老化、癌症等代谢性失调症就会在缺氧、血管增生、发炎中形成一个极为复杂的环境中发展。这样改变的机率一直累积，就会使DNA所携带特定基因在复制过程中产生变异。如此一来，DNA就处在重复接受刺激或自由基反复攻击的情况，以至于正常DNA修复功能产生脱轨，老化与癌症也就因此而走向不可回头之路 [ 31 ] [ 32 ] 。
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user: 5. 阴阳之道在老化修复的实践 5.1. 阴阳常道运行的基础 黄帝内经运用古代阴阳抽象的思辨原则架构人体生命、健康和疾病防治的医学实践。《内经本神篇》：「智者之养生也，必顺四时而适寒暑，和喜怒而安居处，节阴阳而调刚柔。如是，则僻邪不至，长生久视之道。」古代哲学认为宇宙万物之本质是由不断变动的气为基本物质。积阳为天，积阴为地，所以气分阴阳二气。《内经生气通天论》：「自古通天者生之本，本于阴阳天地之间。」《内经阴阳应象大论》：「阴阳者，天地之道也，万物之纲纪，变化之父母，生杀之本始，神明之府也，治病必求于本。」《内经阴阳离合论》：「阴阳者，数之可十，推之可百，数之可千，推之可万，万之大不可胜数，然其要一也。」因此，阴阳的中医学思维在各种生命活动的变化规律建立起应用的基础。所以阴阳乃存在物质属性的抽象意义，又指物质本身的具体含意。描述阴阳互藏，阳升阴降，推动万物发生发展的变化。《内经四气调神大论》：「阴阳四时者，万物之终始也，死生之本也，逆之则灾害生，从之则苛疾不起，是谓得道。道者，圣人行之。是故圣人不治已病，治未病，不治已乱，治未乱，此之谓也。」这种相互依存、相互为用的基础也类似于自然万物的统一协调、分化变动的规律运作。也就是“阴平阳秘”、“阴阳互根”的根源。 5.2. 禀胃气而平衡生理病理的实践 《内经六微旨大论》：「出入废则神机化灭，升降息则气立孤危。故非出入，则无以生长壮老已，非升降，则无以生长化收藏。是以升降出入，无器不有。故器者生化之宇，器散则分之，生化息矣。」《内经灵兰秘典论》：「十二官者，不得相失也。故主明则下安，以此养生则寿，殁世不殆，以为天下则大昌。主不明则十二官危，使道闭塞而不通，形乃大伤，以此养生则殃，以为天下者，其宗大危，戒之戒之。」《内经上古天真论》：「今时之人不然也，以酒为浆，以妄为常，醉以入房，以欲竭其精，以耗散其真，不知持满，不时御神，务快其心，逆于生乐，起居无节，故半百而衰也。」人体的生理功能来自于人体的新陈代谢条件，当然也存在着阴阳消长的变化，这也是在说明阴阳二气在生理基础与病理状态下总体属性产生动态转化的协调与平衡。《内经至真要大论》：「夫百病之生也，皆生于风寒暑湿燥火，以之化之变也。」《内经百病始生篇》：「百病之始生也，皆生于风雨寒暑，清湿喜怒。」《内经至真要大论》：「是故百病之起，有生于本者，有生于标者，有生于中气者，有取本而得者，有取标而得者，有取中气而得者，有取标本而得者，有逆取而得者，有从取而得者。」《内经平人气象论》：「平人之常气禀于胃，胃者，平人之常气也，人无胃气曰逆，逆者死。」《内经经脉别论》：「食气入胃，散精于肝，淫气于筋。淫气入胃，淫精于脉。肺朝百脉，行气于腑。气归于权衡，以决死生。饮入于胃，上输于脾。脾气散精，上归于肺，通调水道，下输膀胱。合于四时五脏阴阳，揆度以为常也。」《内经藏气法时论》：「毒药攻邪，五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充，气味合而服之，以补精益气。」人体活动、呼吸、饮食、代谢，甚至是休息的状态，人类都需要能量的供给。人体燃烧产能效应也正如产能之后所带来的熵值就会以各种形式囤积在体内，无论是细胞或组织，甚或组织间隙。这种因为熵值所影响的体内环境如果持续累积，造成细胞生长的微环境产生变异，于是架构起基因的不稳定性与代谢不稳定性的细胞或人体骚动条件。上述这些要件就是在实际疾病内在变化中，依附阴阳思维找到机体调节修复的契机，使病势的发展能够以阴阳自和的基础来断定生机的有、无。这也就是透过阴阳协调，达到防病怯邪的摄生原则。 5.3. 阴阳递归丰富生命表现 《内经本藏篇》：「人之血气精神者，所以奉生而周于性命者也。」《内经五常政大论》：「寿夭何如?。阴精所奉其人寿，阳精所降其人夭。」《内经上古天真论》：「上古之人，其知道者，法于阴阳，和于术数，食饮有节，起居有常，不妄作劳，故能形与神俱，而尽终其天年，度百岁乃去。」《内经灵兰秘典论》：「至道在微，变化无穷，孰知其原。」《内经六微旨大论》：「天之道也，如迎浮云，若视深渊，视深渊尚可测，迎浮云莫知其极。」总之，阴阳和合，无极动而生太极，太极静而归无极，天下万物不离其旨，终究归根于虚无，这就是生生不息之机。阴阳循行的波粒二重性透过内外环境的不稳定来引导阴阳循行产生适应，使简单的运行可以在各式各样的变化中丰富多样化的阴阳递归，如此才让阴阳无端显出生命运行的规律 [ 33 ] 。当然也可以为阴阳学说在老化的议题投下更多值得关注。阴阳乃全面解释老化是如何根据一条循环法则-阴阳递归而产生、改变和消失。阴阳理论并非另辟蹊径，而是以老化或疾病的动态意象来说明阴阳转化如何让身体归于一个动态平衡的局面。这种象征身体感官或心灵的现象，最终回到彼此交错和重迭的整体。也就是阴阳理论让老化这个主题呈现多维(multi-dimension)的面相，非线性的连续、非时间的函数，也非空间的贯穿，是一个涵盖体、智、灵的恒动描述。如此融合与转化才能让阴阳理论在各种扭曲变形的促老化因子当中，提供人类本身变形的活力，也才能为老化找到一个「旧」的「新」基础。那就是逆着老化的潮流往回走，回到最初赖以涌出的源头。所以《内经移精变气论》：「去故就新，乃得真人。」逆转老化的关键密码其实就是深藏在内经文中这八个字。
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user: 6. 6. 总结 生命的每个层面都需要能量来源，因此人类对能量的理解，是某种化学分子的化学键藏着潜在的「势能」，会在反应进行的时候被释放。于是，生物体便捕捉这部分的能量，并引导它们作为活动的生物能来源，唯一需要被关注的重点是能量的不稳定性。中医阴阳循行理论所架构的能量学，提供能量与生命携手共进，化解能量代谢的不稳定结局，提供一个天人合一的哲学与物质交会的组件。事实上，成体的生命一定会出现这样的问题。老化以及让人类在年轻便蒙上阴影的退化性疾病，都是建立在这样的论述基础。粒线体在经年累月的使用中累积突变，这些突变会减低组织的代谢能力，细胞于是只能制造更多的粒线体来解决体内能源短缺的窘境。因此，也使年老细胞比较接近细胞凋亡的门槛：自由基渗漏程度。德国哲学家叔本华：「最困难的不在看出别人不曾看到的，而是针对大家都看到的东西，思考出别人不曾思考到的内涵」。在阴阳运行的变化与连接让我们知道过去人类研究老化的生理、病理机制等思维，这项极具启发性且深具现代意旨的模式可以帮助我们发展出让细胞停止衰老，或逆转衰老程序的新技术。同时，这种微环境的不稳定性与微变化，会使得扮演身体修复角色的干细胞无法百分之一百表现出完整的修复功能；甚至这样累积出来的高熵值环境，有可能直接导致癌症细胞的发展。因此，当所谓高熵值诱发基因的不稳定性与代谢不稳定性的理论是成立的，那么理论上调控高熵值的微环境变化，也就可以同时降低基因的不稳定性与代谢不稳定性所诱发的相关疾病。换句话说，如果有一个先在条件是身体用来调整潜在威胁的运作模式，那么这样的转化基调对各种疾病应该同时都有其效应，而且作用要非常显著。人类很幸运的在拥有的中医阴阳理论递归发展条件中得到了对本源生机的认识，一种天道恒存、天人合一所发挥的自然之道。这个阴阳策略有机会一举改变所有的老化疾病，或跳脱老化监督机制的疾病，如癌症。让人类不再只是尝试以各个击破的方式面对老化，逆转老化最不该忽略的是老化的躯壳。眼前，阴阳理论正是改变老化微环境的契机。
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user: 摘 要 观察益气养阴方联合I 125 放射性粒子植入治疗晚期肺癌的近期疗效及不良反应发生情况。方法：对60例晚期肺癌患者，随机分为治疗组与对照组，每组30例。对照组予CT引导下经皮行I 125 粒子植入术，治疗组予I 125 粒子植入术后，联合服用益气养阴方。观察术后不良反应发生情况，术后4月评估实体瘤疗效。结果：① 治疗组实体瘤有效率83.33%，对照组为70.83%；组间实体瘤疗效差异有统计学意义(P < 0.05)。② 术后治疗组发热、痰中带血、刺激性咳嗽、白细胞下降的发生率分别为16.67%、10.00%、13.33%、0，对照组上述不良反应的发生率分别为76.67%、36.67%、53.33%、26.67%，差异均有统计学意义(P < 0.05)。结论：益气养阴方联合I 125 粒子植入治疗晚期肺癌的近期疗效显著，不良反应发生率低。 关键词 :晚期肺癌，I 125 粒子，益气养阴方 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 世界卫生组织(WHO)发表的《全球癌症报告2014》显示，肺癌是目前世界上发病率最高的恶性肿瘤。在我国，约85%的肺癌患者在确诊时已经进展到了晚期，失去了手术的机会 [ 1 ] 。放疗及一线化疗成为了主要治疗方法，但因其副作用关系，病人往往不能耐受整个疗程的治疗 [ 2 ] 。I 125 粒子植入治疗肺癌是近年来国内开展的新技术，它主要是通过现代影像引导下，将I 125 粒子植入肿瘤内部，通过微型放射源持续的短距离的对肿瘤形成最大程度的伤害，而且对其他组织的损伤很轻微，具有较好的近期疗效和局部控制率，对晚期肺癌患者不失为一种好的选择。但是笔者临床发现，该方案仍然会发生肺部感染、痰血、刺激性咳嗽、白细胞下降等不良反应，因此于2013年4月至2016年12月连续对60例晚期肺癌患者采用益气养阴方联合I 125 粒子植入的方法进行治疗，近期临床效果显著，不良反应少，现报告如下。
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user: 2. 对象和方法 2.1. 对象 60例研究对象全部为龙华医院胸外科2013年4月~2016年12月间所收治患者，全部肺癌患者均为一线化疗后未控制病例。应用随机数字表法，分为治疗组30例，对照组30例。其中对照组男24例，女6例；平均年龄62.60 ± 4.58岁；鳞癌7例，腺癌10例，未分化癌13例；IIIa期3例，IIIb期4例，IV期23例。治疗组男21例，女9例；平均年龄63.37 ± 4.64岁；鳞癌9例，腺癌9例，未分化癌12例；IIIa期3例，IIIb期3例，IV期24例。 2.2. 治疗方法 (1) 对照组(n = 30)：给予I125粒子植入后，不予特殊处理，仅对患者出现的不适症状进行治疗(如抗感染、止咳、予止血、升白等)。随访4个月。 (2) 益气养阴方治疗组(n = 30)：在对照组治疗的基础上，于术前七天开始服用益气养阴方(黄芪、北沙参、天冬、麦冬、白术、甘草等)，术后汤剂以益气养阴方为主，随症加减。所有汤剂均由药厂统一煎制，每日一帖，早晚各口服一次，连服四周。随访4个月。 2.3. 观察指标 2.3.1. 实体瘤疗效 按照实体瘤疗效反应的评价标准(RECIST) [ 3 ] 记录肿瘤术前及术后4月大小，比较前后变化，按疗效分为CR，PR，SD，PD 4级。CR (完全缓解)所有靶病灶消失。PR (部分缓解)靶病灶最长径之和与基线状态比较，至少减少30%。PD (疾病进展)靶病灶最长径之和与治疗之后所记录到的最小的靶病灶最长径之和比较，增加20%或出现1个或多个新病灶。SD(病灶稳定)介于部分缓解和疾病进展之间。 2.3.2. 不良反应 观察患者术后是否出现发热(体温超过37.4℃)、痰中带血、刺激性咳嗽，术后1周抽取患者外周血，了解白细胞是否下降。 2.4. 统计方法 SPSS 18.0统计软件包进行统计分析，计量资料以 表示，采用t检验，方差不齐时采用秩和检验；计数资料采用x 2 检验；等级资料采用秩和检验；以P < 0.05为差异有统计学意义。
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user: 3. 治疗结果 3.1. 实体瘤疗效比较 术后4个月，治疗组实体瘤有效率83.33%，对照组为70.83%；组间实体瘤有效率比较，差异有统计学意义(P < 0.05)。见表1。 图1~图6为一肺癌IV期患者，经I 125 粒子植入治疗，联合益气养阴方口服4周，4月后随访，肿瘤消失，仅剩粒子。评价为CR。 3.2. 治疗后不良反应的发生率 术后治疗组发热、痰中带血、刺激性咳嗽、白细胞下降的发生率分别为16.67%、10.00%、13.33%、0，对照组上述不良反应的发生率分别为76.67%、36.67%、53.33%、26.67%；组间不良反应发生情况比较，差异均有统计学意义(P < 0.05)。见表2。两组均未出现放射性肺炎、急性肺栓塞等严重不良反应。 Table 1 Comparison of solid tumor effective between the two groups (case 组别 n CR PR SD PD 有效率(CR + PR) (%) 治疗组 30 7 18 4 1 83.33 对照组 30 5 17 6 2 73.33 表1. 两组实体瘤疗效比较(例) 图1. 术前 图2. 术后2月 图3. 术后4月 图4. 术前 图5. 术后2月 图6. 术后4月 Table 2 Comparison of side-effect rate between the two groups (case 不良反应 治疗组(n = 30) 对照组(n = 30) 发生率(%) 发生率(%) 发热 5 16.67 23 76.67 痰中带血 3 10.00 11 36.67 刺激性咳嗽 4 13.33 16 53.33 白细胞下降 0 0 8 26.67 表2. 两组不良反应发生情况(例)
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user: 4. 讨论 肺癌是最常见的恶性肿瘤之一，目前占癌症死亡原因的第一位。对于失去手术机会、一线化疗失败，又无法获得二线化疗资格的晚期肺癌患者而言，被病痛折磨、等待死亡的滋味是非常痛苦的。I 125 粒子植入术给了此类患者希望。I 125 是人工同位素，是一种近距离放射治疗技术，它的优点在于：1) 通过微型放射源发出持续、短距离的放射线，使肿瘤组织遭受最大程度的杀伤。而正常组织不损伤或仅有轻微损伤。2) 通过提高局部放射剂量，可提高局部控制率和生存率。3) 术后患者无痛苦，易于防护，不需要单独病房管理。 但是该治疗仍存在一定的不良反应，降低了患者的生活质量。联合中医中药能明显降低不良反应的发生率，并能提高治疗的有效率。 中医文献中尚未有肺癌之病名，但根据肺癌的临床症状和病理特征，一般将其归属于中医的“肺壅”、“胸痛”、“痰饮”、“咳血”、“息贲”、“肺积”等范畴。益气养阴方为全国知名老中医、龙华医院刘嘉湘教授治疗肺癌的经验方。刘教授根据多年治疗经验，归纳总结此类患者虽有癥瘕内积，但总因正气虚弱所致，且积证日久伤正，临床肺癌患者多见气阴两虚证，故精心配伍益气养阴方治之。方中黄芪、白术、甘草健脾益气，沙参、天冬、麦冬养阴生津，均可扶正固本，提高人体正气，对抗病邪，并加速人体修复。该方经多方实验，证明能够抑止肺癌细胞增殖并抗转移 [ 4 ] ，提高化疗效果、降低化疗副作用 [ 5 ] ，可减轻肺癌患者术后免疫功能受损程度并促进免疫功能的恢复 [ 6 ] 。 本研究结果表明，两组在实体瘤疗效及不良反应的发生率，治疗组均优于对照组(P < 0.05)。提示益气养阴方联合I 125 粒子植入治疗晚期肺癌的近期疗效显著，不良反应发生率低。在临床治疗晚期肺癌时，应倡导多学科综合治疗，有望进一步提高疗效，提高患者的生存质量。
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user: 摘 要 石墨相氮化碳(g-C 3 N 4 )独特的结构使其在光催化性能上具有一定的优越性，使其研究受到了广泛的关注。但g-C 3 N 4 较低的比表面积以及较高的光生载流子复合率限制了其应用，为了进一步改善g-C 3 N 4 的性能，通过原子和分子掺杂改变它的电子结构来改变其物理和化学性质是一个有效途径。本文就如何优化g-C 3 N 4 的光催化性能做了简单的概述，重点介绍了非金属原子O， S， P掺杂对g-C 3 N 4 性能的影响，并展望了未来g-C 3 N 4 研究的动向。 关键词 :模板，g-C 3 N 4 ，原子掺杂，光催化性能 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 人类社会的加速发展使得能源短缺和环境污染问题越来越严重。如何利用光催化剂将太阳能转换为可直接利用的能源，或者使污染物降解是当今研究的热点之一。人们关注的一些光催化剂TiO 2 、ZnO、BiWO 6 等半导体材料在结构上或反应过程中存在一定缺陷，如，CB(导带)位置相对较低，使得其光生电子的还原能力较弱 [ 1 ] [ 2 ] ；或能带间隙较大，使其对可见光的吸收能力有限 [ 3 ] ；或会随着反应过程中贵金属的沉积表现出不稳定状态 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 。石墨型C 3 N 4 (g-C 3 N 4 )作为一种具有可见光响应的非金属半导体材料 [ 7 ] ，具有独特的材料结构和电子结构，在性能上具有一定的优越性。 g-C 3 N 4 是以七嗪环(C 6 N 7 )为基本单元聚合而成的π共轭体系 [ 8 ] [ 9 ] 形成的二维平面层状结构，面内排列距离为0.73 nm；层与层之间通过范德瓦耳斯力结合，层间距离为0.32 nm [ 10 ] ，如图1所示。其结构类似于石墨烯，但是不同于零能带间隙的石墨烯 [ 11 ] ，g-C 3 N 4 禁带宽度为2.7 eV [ 12 ] ，可以吸收太阳光谱中波长小于475 nm的蓝紫光。在参比电极为标准氢电极，电解液为中性溶液时测得g-C 3 N 4 的CB位置大约在-1.23 V，比光催化降解CO 2 生成碳氢化合物的位置更负(CH 4 约-0.24 V、CH 3 OH约-0.38 V) [ 13 ] [ 14 ] ，g-C 3 N 4 的VB(价带)位置大约在1.47 V，比分解H 2 O制O 2 的位置更正。g-C 3 N 4 特殊的结构使其具有极好的热稳定性(在空气中，600℃依然稳定)和化学稳定性(在酸、碱中) [ 15 ] 。综上所述，g-C 3 N 4 适用于各种化学反应 [ 16 ] ，例如，光催化生产H 2 O 2 [ 17 ] 、降解CO 2 [ 18 ] [ 19 ] 、光分解H 2 O制H 2 [ 20 ] 和O 2 [ 21 ] 、降解有机染料 [ 22 ] 等。 g-C 3 N 4 由地球上大量存在的元素C、N组成，因此，g-C 3 N 4 可以由富C和富N的前驱体合成 [ 23 ] ，例如，三聚氰胺 [ 24 ] [ 25 ] ，硫脲 [ 18 ] ，尿素 [ 26 ] [ 27 ] 等。这些前驱体价格便宜且储量丰富 [ 28 ] ，适宜于大规模的生产。但是，相对于g-C 3 N 4 的诸多优点，g-C 3 N 4 还有一些不足之处，如，较低的载流子迁移能力；有限的可见光吸收范围；较高的光生电子-空穴复合率；较低的比表面积 [ 29 ] 。因此人们用了很多的方法去改良g-C 3 N 4 ，如，原子 [ 30 ] - [ 60 ] 或分子 [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] 掺杂、剥离成2D纳米薄片 [ 64 ] [ 65 ] [ 66 ] 、改变g-C 3 N 4 的形貌 [ 67 ] - [ 74 ] 、与半导体材料形成异质结 [ 75 ] [ 76 ] [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ] 、与金属等其他材料耦合 [ 80 ] [ 81 ] [ 82 ] [ 83 ] 。 通过非金属(O [ 30 ] - [ 35 ] 、S [ 36 ] - [ 41 ] 、P [ 42 ] - [ 49 ] 、B [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] [ 53 ] 、I [ 54 ] 、C [ 55 ] [ 56 ] )或金属原子(Ag [ 57 ] 、Co [ 58 ] 、Fe [ 59 ] [ 60 ] )的掺杂可以改变g-C 3 N 4 的电子结构和能带间隙；扩大对可见光的吸收范围和吸收强度；提高载流子的传输效率；增大比表面积以增加反应的活性位点。原子掺杂是一种应用广泛且可以有效改良g-C 3 N 4 性能的方法。其中O、S、P原子的掺杂更是应用广泛，本文主要就O、S、P这三种非金属原子的掺杂方法、相应的方法原理及其性能做了评述。 图1. g-C 3 N 4 平面(a)及层间(b)结构示意图(C， N原子分别用灰色，蓝色圆球表示)， 七嗪环(C 6 N 7 ) 单元用黄色标出 [ 10 ]
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user: 2. O原子的掺杂 众所周知，g-C 3 N 4 和石墨烯拥有相似的结构以及化学性质，而石墨烯的光电性质与石墨烯的含O水平有极其紧密的联系 [ 84 ] 。因此，人们猜想g-C 3 N 4 的性能是否也与其含O量有关 [ 35 ] 。O原子的电负性是3.44 eV，N原子的电负性是3.04 eV。O原子相对较高的电负性有利于限制电子的移动 [ 34 ] 。因此，N-O、C-O、C=O这些含O官能团可作为吸电子集团，在光催化反应中促进电子-空穴的分离这方面扮演着很重要的角色。 2.1. 水热法 水热法是形成含O官能团，进行O掺杂的常用手段。常以H 2 O 2 作为反应溶剂 [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] 。Li等人 [ 33 ] 以H 2 O 2 作为反应溶剂，在反应釜中水热合成O-g-C 3 N 4 (O原子掺杂的g-C 3 N 4 )，实验测得其降解亚甲基蓝的速率是体相g-C 3 N 4 的4倍，制H 2 速率是其2.5倍。 Ming等人 [ 35 ] 将制得的g-C 3 N 4 在180℃的条件下，分别水热不同时间，发现在水热12 h时，g-C 3 N 4 的含O量达到最大，继续水热，含O量基本不变。且水热12 h所得g-C 3 N 4 的光载流子响应可以达到体相g-C 3 N 4 的10倍，光催化降解AO7 (酸性橙7)的速率可以达到其7倍。 2.2. 超分子自组装 水超分子自组装是利用分子间氢键的方向性合成在结构上高度有序的分子聚集体的合成过程。其高度有序的结构可以减少缺陷的产生，而缺陷(g-C 3 N 4 在脱氨基过程中产生的NH/NH 2 组织)通常会成为光生电子-空穴的复合中心，因而超分子合成有利于光生电子-空穴的分离，从而促进g-C 3 N 4 光电性能的提高。 Huang等人 [ 31 ] 用H 2 O 2 前处理三聚氰胺，使其在氢键作用下形成凝胶状物质，该过程为三聚氰胺的超分子自组装过程。然后，将所得凝胶状物质离心，干燥，研磨。再将所得的粉末状物质以5℃/min的速率加热到550℃并保温2 h，得到多孔且掺O的g-C 3 N 4 。如图2所示为前处理成过程。这种前处理方法简单，但是可以直接合成既有一定形貌特点又掺杂O原子的g-C 3 N 4 ，为原子掺杂与形貌改良共进的多重优化方式提供了参考价值，这种方法有效改善了g-C 3 N 4 的光电性能。 2.3. 芬顿反应 水H 2 O 2 与二价铁离子Fe 2+ 的混合溶液为芬顿试剂，具有很强的氧化性，可以将很多的有机化合物氧化为无机态。Guo等人 [ 30 ] 将合成的体相g-C 3 N 4 用酸刻蚀剥离形成g-C 3 N 4 薄片，然后，再用芬顿试剂处理，芬顿反应如图3所示。芬顿试剂的强氧化性可以使原先剥离出来的g-C 3 N 4 薄片上的缺陷位点氧化形成孔隙，还可以使O原子掺入到g-C 3 N 4 薄片的边缘，形成含有多孔结构且边缘掺O的g-C 3 N 4 薄片。 水在对g-C 3 N 4 进行O原子掺杂的过程中人们发现，O原子的掺入确实可以促进电子-空穴的分离，减小g-C 3 N 4 的能带间隙，提高g-C 3 N 4 对可见光的吸光范围。
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user: 3. S原子的掺杂 阴离子掺杂是一种可以有效提高g-C 3 N 4 可见光吸收范围的方法 [ 38 ] [ 39 ] 。另外，掺杂具有较高元素周期序数的元素也可以降低g-C 3 N 4 的能带间隙，从而扩大对可见光的吸收范围 [ 41 ] 。S元素既具有较高的元素周期序数，同时又可作为阴离子掺杂改良g-C 3 N 4 ，因此受到了人们的关注。 图2. (a)超分子自组装合成O原子掺杂且多孔g-C 3 N 4 的示意图(灰、蓝、红色的小球分别代表C、N、O原子) [ 31 ] 图3. 芬顿反应合成O-g-C 3 N 4 薄片示意图 [ 30 ] 根据S源的性质，我们把掺S的方法分为两大类，1、以H 2 S气体为S源，在S源的气体氛围下合成S-g-C 3 N 4 (S原子掺杂的g-C 3 N 4 )。2、分别以TU(硫脲)、TCA(三聚硫氰酸)为S源自合成S-g-C 3 N 4 。 3.1. S源作为气体氛围 比结构中替代原子具有更低电负性的原子的匀质掺杂可以增加VB的宽度。VB的宽度影响并控制空穴的移动。VB的宽度越宽，空穴的移动性越强，其氧化作用越强。但是，原子的匀质掺杂因为其有限的溶解度而很难实现。 Liu等人 [ 39 ] 以双氰胺为前驱体，合成g-C 3 N 4 ，研磨后置于H 2 S气体(纯度，99.99%，通气速率，12 ml/min)的氛围下，升温到450℃再保温1 h，合成S-g-C 3 N 4 。通过长时间的Ar + 刻蚀发现S的2p峰并没有出现变化，证明在H 2 S气体的氛围下，实现了对S的匀质掺杂。S掺杂的g-C 3 N 4 在λ > 400 nm时仍然可以完全氧化苯酚，但是这个氧化过程对于未掺杂的g-C 3 N 4 来说，在λ > 300 nm时已然不可能发生。说明S的匀质掺杂确实扩大了对可见光的响应范围，增强了氧化性。 3.2. 自合成 不同于以S源做为气体氛围时需要先制备Bulk-g-C 3 N 4 (体相g-C 3 N 4 )，以TCA [ 37 ] [ 41 ] 和TU [ 36 ] [ 38 ] [ 40 ] 做为前驱体可以直接合成S-g-C 3 N 4 。 以富C、N材料(如，氨腈、双氰胺、三聚氰胺)作为前驱体时，由于动力学的原因，聚合并不完全 [ 10 ] 。而由于不完全聚合产生的缺陷(如，NH/NH 2 组织)可作为光生电子-空穴的复合中心，降低载流子的浓度，从而减小g-C 3 N 4 的活性 [ 85 ] 。 Zhang等人 [ 41 ] 以TCA为前驱体，自合成了S-g-C 3 N 4 。合成过程中-SH代替原先的氨基组织，成为新的游离基，促进了g-C 3 N 4 的聚合。实验证明新合成的S-g-C 3 N 4 的制H 2 能力是传统未掺杂g-C 3 N 4 的14倍。通常，分解H 2 O制O 2 很难通过单一的催化剂催化实现，但是，该方法合成的g-C 3 N 4 制O 2 能力是传统g-C 3 N 4 的5倍，因此，其可以在没有酸辅助的作用下催化H 2 O制O 2 ，且能达到可观的速率。 Hong等人 [ 38 ] 以TU为前驱体，自合成了S-g-C 3 N 4 ，其合成机理如图4。Hong等人认为TU在热聚合的过程中有中间产物(氨腈、三聚氰胺、三聚氰酸等)生成，中间产物TCA的-SH和中间产物氨腈或三聚氰胺的-NH作用，促进S原子进入g-C 3 N 4 的结构中。经试验测试得到，用硫脲自合成得到的S-g-C 3 N 4 的制H 2 能力可以达到g-C 3 N 4 的10倍。 图4. 硫脲合成S掺杂g-C 3 N 4 的过程示意图 [ 38 ]