浅谈航天人因工程研究进展论文
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篇1：浅谈航天人因工程研究进展论文
1 引言
人因工程学( Human Factors Engineering) 是近些年发展很迅速的一门新兴交叉学科，应用领域十分广阔。在不同时期，相近的学科叫法较多，包括: 人的因素( Human Factors) 、工效学( Ergonomics)、人机工程( Man-Machine Engineering) 、工程心理学( Engineering Psychology) 、认知心理学( Cognitive Psychology ) 、人-机-环境系统工程( Man-Machine-Environment System Engineering )等，研究内容相近，但各有侧重。目前，国内外越来越多的学者倾向于应用“人因工程”这一学术名称，以凸显人在系统中的主导和关键作用。载人航天任务涉及航天器、测控通信、发射回收等多个方面，特别是由于航天员的参与使系统变得更为复杂，对人的安全性和操作的可靠性要求更高，是一个巨复杂系统工程。从美俄早期的太空飞行来看，不管是联盟号飞船还是阿波罗计划，事故发生率都很高; 后续航天飞机任务也发生过两次机毁人亡的恶性事故。即便是最近几年，航天任务失利，如天鹅座货运飞船爆炸、太空船2号失败等和国际空间站上出舱活动任务取消和推迟等事故依然不断。中国在二十多年的载人航天历程中成就斐然，虽然没发生重大事故，但结果完美并不等于过程完美，其中也发生过一些险情、出现过一些差错，如出舱舱门开启不畅、返回舱着陆未及时切伞等问题。通过分析、追根溯源，发现绝大多数事故是由于对人的因素考虑不周造成的。因此，在载人航天领域，人因工程也是在不断总结失败教训中提高认识和逐步发展起来的。俄罗斯( 前苏联) 在载人航天初期就专门成立生物医学问题研究所牵头开展空间飞行极端环境对生物体的影响及机理研究和航天工效研究，在和平号空间站期间通过大量在轨实验深化了对长期飞行人的因素的研究和认识。美国在初期的水星号飞船、空间实验室、阿波罗登月等任务中，重点解决人在太空中能否生存和工作的问题。美国国家航空航天局( NASA) 于1987 年在约翰逊中心成立适居性和人因部门，作为航天人因工程的主要牵头单位，并建立跨平台的人-系统整合标准NASASTD-3000。1991 年为国际空间站( ISS) 任务制定了航天人因工程发展计划( SHFE) 。 年推出人的研究计划( HRP) ，全面深入研究未来深空探测、登火星任务中的人因工程问题，引领国际航天人因工程领域的发展，也对其载人航天任务成功和发展起到巨大推动作用。欧航局制定载人空间探索战略THESEUS 研究计划，建立14 个专家小组，围绕综合系统生理学、心理学、人机系统、空间辐射、居住地管理和医疗保健五个主要领域开展工作。我国从1968 年航天医学工程研究所成立开始就开展航天工效研究，1981 年创立人-机-环境系统工程理论，1992 年我国载人航天工程启动时设立了航天员系统并下设工效学要求与评价、航天员选拔训练、飞行模拟等与人因工程密切相关的分系统。经过二十多年的实践发展，航天人因工程在研究内容、方法和工程应用上逐步走向成熟，形成了包括载人飞船、货运飞船、空间站舱内、舱外以及舱外航天服等一系列工效学设计要求与规范，目前正为我国空间站工程制订工效学要求和评价标准。航天人因工程在保障载人航天任务策划的科学合理性，提升人信息加工和决策可靠性，减少操作失误，优化人机功能分配，人-系统整合协同高效工作以及提高系统安全性等方面发挥了重要作用。
篇2：浅谈航天人因工程研究进展论文
载人航天任务中航天员乘组、航天器、以及空间环境构成一个复杂的人-机-环系统，参见图1。航天员是载人航天任务的主体，其作用能否充分发挥是任务成败的关键。空间飞行中人的作业能力受很多因素影响，失重会导致人骨丢失、肌萎缩、眼压和颅压改变、前庭功能等生理系统变化，引起人的操作运动、视觉感知以及空间定向等能力改变; 长期狭小空间和单调的社会关系会对航天员情绪、动机等产生影响，长期昼夜节律变化会导致睡眠紊乱、缺失甚至失眠等，由此引发人员脑力疲劳、情绪下降等，严重影响航天员作业能力发挥; 同时舱载设备增多，信息流更为复杂，航天器人-系统整合设计及适居性的优劣也会影响航天员完成任务的绩效。这些都是人因工程需要研究解决的重点问题。NASA 在系统工程手册中明确把人因工程作为其重要学科考虑，并认为人因工程就是要在充分考虑人的能力和局限性对系统性能带来影响的基础上实现对人-机界面和与人相关系统的研究、分析、设计和评价。
3 当前研究重点与进展
航天人因工程研究范围很宽，下面仅就当前研究的重点、热点和未来发展方向进行阐述。
3. 1 航天员作业能力与绩效
深入了解人在太空中的能力和局限性，是开展人-系统整合设计、任务规划等重要活动的基础和保障。NASA 在国际空间站建设之初，即通过对空间飞行中人的优势( 智力优势，对未知或非结构化情景的响应能力等) 和局限性( 生理局限、个体差异、重复单调的工作容易疲劳和出错等)的大量基础研究，从而为空间站人-系统整合设计提供了关键的数据和理论基础。面向未来的载人登火星、深空探测等任务，各航天大国都制定了相应的发展规划，深入了解和认识空间环境因素对人能力的影响及变化规律。
3. 1. 1 人体参数及生物力学特性
随着载人航天的发展，航天员人体参数及失重环境下骨肌生物力学特性的研究逐步深入，如NASA 建立了涵盖亚洲女性第1 百分位到欧洲男性第99 百分位的全球人体参数数据库，有效地支撑了目前低轨道各类载人航天器的研制。同时研究表明，短期失重会导致肌肉质量丢失10% ～20%，长期可能达到50%，这些会导致骨肌功能力量下降、运动操作协调性降低、体力疲劳增加。对后续空间站任务，借助973 国家重大基础研究计划，开展了45 天头低位卧床实验、中性浮力水槽实验、失重飞机实验，研究了长期模拟失重对人的上肢、下肢关节和肌肉力量的变化规律，发现卧床前后固定姿势下操作力下降，维持时间变短，长期失重也会导致步态模式等发生变化，建立从地面、水下到失重飞机的一体的集成化测试平台，获取了失重状态下人体的运动学、力学及肌电特性参数，为空间站设计提供有效支撑。面向后续深空飞行及星球表面探测任务，长期和变重力环境对人感觉运动能力及协调性的影响成为研究重点，如 年NASA 在人的研究计划中启动了骨肌系统的FTT ( Functional TaskTest) 测试项目，借助航天飞机和ISS 任务开展神经肌肉、感觉运动响应等测试( 爬梯子、开舱门、进出座椅、避障、移动物体等) 。
3. 1. 2 舱外作业能力
航天员着舱外航天服加压后对关节活动性、操作力量、手灵活性等作业能力影响很大，如NASA 研究给出，戴舱外服手套加压后，手最大握力下降可达50% - 70%，目前针对轨道出舱航天员着舱外服后作业能力( 简称人服作业能力) 研究较为全面。我国也面向空间站的研制建立了涵盖形态参数、活动空间、手作业能力、运送物品等9 大类的人服作业能力体系及着服后能力变化规律，对空间站舱外活动工效学要求的提出提供了重要的支撑。
后续此方面的研究将从轨道出舱人服作业能力向星球表面行走及操作能力拓展，开展服装质心、压力、结构特性等对人运动操作灵活性、舒适性、疲劳以及运动时服装对人体损伤影响等研究。如NASA 借助水下、荒漠、失重飞机等地面模拟环境，对未来载人登月等任务可能的任务( 走、跪、爬等) 开展功能活动性测试，建立各个关节面向任务的功能活动性要求，并对出舱活动中手和前臂的肌肉疲劳进行了研究，探索上肢关节角度和肌肉疲劳的关系等
3. 2 航天器人机界面与人机交互
航天器人机界面是航天员监视、操纵航天器完成任务的重要接口和途径，其设计的优劣直接影响操作绩效及任务成功。当前航天任务的复杂度和航天器的自动化水平不断增加，对人机界面设计与评估技术面临更多的挑战。在此领域包括以下研究重点:
3. 2. 1 航天器人工控制工效
主要指航天员对航天器进行交会对接、对地定向、起飞或着陆等操作，是一个典型的人在回路动态精细操控任务，涉及到图像显示、控制手柄、飞船控制特性等的航天人因工程关键问题，美俄等国早在60 年代就开展大量的研究，我国也在神九、神十任务中针对飞船手控交会对接任务关键认知特性、对接系统的靶标、操作手柄以及飞船控制特性等相关工效设计开展大量研究，优化了靶标设计方案、多参数多自由度图形显示页面设计以及手控交会对接综合评估模型等，确保我国首次手控交会对接任务的成功。当前NASA 将人工控制的研究重点放在未来登月及火星等星球表面探测航天器的人工控制上，针对飞船在上升及着陆中操作控制界面开展情景意识、操控品质以及振动对操作工效影响等相关问题研究，该结果对指导星座计划中猎户座飞船的研制起到重要的支持作用。
3. 2. 2 星球表面出舱活动任务
无论近地轨道飞行还是未来的登月、登火星等，舱外操作任务必不可少，其人机界面设计必须与航天员着舱外服后操作能力相匹配，这也是舱外人机界面设计与评价的重点。美俄等国在轨道出舱相关研究上已经取得大量成果，在舱外作业区空间布局、操作力、舱外工具等形成了较为成熟的技术和规范，我国借助神七出舱活动任务和空间站任务，建立了出舱活动人机界面工效设计要求、地面和水下的工效评价技术。当前NASA 将舱外人机界面的研究重点放在星球表面舱外活动人因问题进行研究，构建了荒漠、水下等模拟环境下研究与测评技术，对航天员-舱外服-星球探测车系统开展布局及界面设计开展分析与评估。
3. 3 航天人误与人因可靠性
随着载人航天系统及任务复杂性不断提高，航天员在任务回路中的参与度不断增强，人的失误引发航天异常、故障和事故的问题日益凸显，使得各国航天机构逐渐意识到人的失误( 下文简称人误) 可能导致系统可靠性降低、甚至飞行任务失败、人员伤亡和经济损失。载人航天领域人误与人因可靠性研究的发展经历了两种模式，一种是以成熟的人误与人因可靠性分析方法为基础，结合载人航天的特点，进行适用化改进。另一方面，是开发针对性的人误管理工具。NASA 目前将人因可靠性和人误分析纳为NASA 总部的安全与任务保证办公室工作的重要组成部分，对人误与人因可靠性的关注已逐步上升到战略层次。结合认知科学与人因可靠性的最新发展，研究航天飞行因素对人误的影响，深入研究人误机制与机理，瞄准长期飞行开展人误预测技术，人因可靠性改善与提高方法，从而确保航天员-航天器系统的可靠性与安全性。
3. 4 人-系统整合设计与评估
3. 4. 1 以人为中心设计的理念HCDP( Human-Centered Design Philosophy)
NASA 在几十年的载人航天历程中，不断提升对人的因素的重视程度。NASA 不仅提出“把人作为一个系统”HAAS( Human-As-A-System) 设计模型，而且在技术标准和程序层面建立了人-系统整合设计要求( NASA-STD3001 等) ，其中特别强调“以人为中心的设计”理念，要求所有载人系统的研发在全周期范围内必须充分考虑人的特性。HCDP 有三个突出特点即要求用户方早期参与及不断参与设计、进行性能评估、以及开展迭代式设计( 设计-测试-再设计模式) 。其过程至少应包括以下几个方面: a. 操作概念和任务场景建立; b. 任务分析; c. 人-机功能分配; d. 人员角色和职责分配; e. 迭代式概念设计和原型系统构建; f. 试验测试与验证( 包括人在回路测试、基于模型的人-系统性能评估等) ; g. 人-系统性能在轨检测。
3. 4. 2 应激与作业负荷
作业负荷的评估是保证人-系统设计、人的工作合理分配的重要基础。航天员长期在轨飞行面临失重、昼夜节律变化等环境应激，以及繁重的工作等工作应激。这种环境与工作的综合应激，导致航天员在轨作业负荷与地面相比存在较大的差异。NASA 针对航天员脑力负荷的分析与评估，很早就开展了相关研究，包括逐步建立脑力负荷评价标准，NASA 通过研究分析制定的负荷量表NASA-TLX，已广泛应用于在轨飞行任务和地面诸如汽车、飞机驾驶等研究的脑力负荷评价中。我国航天员中心应用客观绩效、主观问卷、生理参数三种手段结合的`方法对脑力负荷进行综合评估，利用脑电和功能性近红外( fNIRS)进行脑力负荷评估; 针对单一任务( N-back) 及手动追踪任务、组合任务( MATB) 均有显著的难度相关性，并且可以利用fNIRS 的特征实现较高的非跨任务非跨时间的分类精度; 利用fNIRS 对模拟交会对接任务进行任务特性分解研究，得出模拟任务中分析、控制、时间压力三个脑力负荷影响特征。
4 我国航天人因工程发展建议
长期空间飞行和载人深空探测是国际航天未来的主要任务，这些任务在给人因工程研究带来重大机遇的同时也带来更多的挑战，包括月球、火星探测等变重力环境下人的能力与绩效、星球表面舱外活动、人机器人团队协作、航天人误预防和人因可靠性等必须解决的难题。目前我国空间站研制处于初样研制的关键阶段，后续任务也在酝酿之中。如何确保将我国的空间站真正打造成为航天员安全、可靠、舒适的太空之家? 如何确保航天员在每次航天任务中充分发挥独特作用以使系统获得最大效益? 充分借鉴国外经验，切实重视并推动我国航天人因工程研究和应用不仅十分迫切更具有长远意义。特别应在以下几个薄弱环节做出努力:
4. 1 理念与认识
经过近20 年的发展，从项目的顶层管理者到具体的工程设计人员对系统中的人因问题的认识有了提高，但对人因工程涉及的理念和方法理解不深。人因工程是对传统工效学的超越，它不仅着眼工作绩效的提高，更把消除隐患确保安全置于首要。人因工程的研究重点之一是全周期的关注人-机关系，而人-机关系本质上讲是人-人关系，因为机是人的创造物，必然打上人的烙印，表现在产品研发上是设计者与使用者( 用户) 之间的关系。设计者与使用者是对立统一体，设计者常常把自己当成使用者，而使用者常常对设计者期望过高，人因工程提供了解决这种冲突达到系统谐同的科学途径。因此，亟需加强“以人为中心的设计”理念宣贯和推动，在工程全线深入领会“人因”，人-系统整合设计对任务完成的重要性，真正从管理到技术各个环节作为一种必须遵守的原则和设计约束来认识和贯彻。
4. 2 组织与管理
目前我国载人航天系统的人-系统整合设计在组织和管理层面上做了一些规定，包括载人航天器出厂放行需要通过工效学分系统的评价，但总体来说缺乏系统性，缺少顶层规范和成系统的组织管理保障。一方面，组织机构不健全，只有一个分系统以技术形式开展要求和测评研制工作，缺乏各层次相应的组织机构; 另一方面，在管理上不严格，更多的是航天员系统和工程方之间一种系统间技术沟通，无论从规范性和严格程度上都不足。因此必须加强顶层策划，建立起多层次组织和管理体系包括第三方工效测评体系，保证航天器人-系统整合设计及评估在航天器全周期研制中的贯彻和落实。
篇3：低碳建筑研究进展与工程应用思考论文
摘要:简述了低碳建筑的内涵及工作机理，分析了低碳技术在国内外的研究进展与应用情况，探讨了低碳建筑在设计中的注意事项，指出低碳建筑具有节能、环保、绿色、低排放等优点，是实现能源高效利用和经济可持续发展的重要途径。
关键词:低碳建筑，节能减排，能耗，研究进展
1概述
随着可持续发展的呼声高涨，全世界各国政府、相关机构和组织正积极开展低碳研究［1-4］。在这种大环境下，低碳建筑是近来提出的一种新概念，通常认为低碳建筑是在满足人类居住要求的同时，通过减少传统能源的使用，提高能源利用效率，降低CO2排放量的建筑。低碳建筑在设计阶段以及全寿命期内对减少温室气体排放有着明确要求，其目标是在建筑全寿命期内节能减排，减少对气候变化的影响。本文拟通过回顾总结低碳建筑的设计原理、研究进展及在国内外的工程应用，探讨了该项技术的发展前景。
2技术背景
2．1低碳建筑的内涵
其目标是在建筑全生命周期内尽量节能减排，减少对气候变化的影响。低碳建筑的内涵要求建筑具备可持续发展特性，即在实现建筑节能的同时，尽可能降低碳排放，以减少建筑对周围环境的影响;此外，低碳建筑还要求与自然环境和谐共处，实现人类、自然和建筑的可持续发展。综上，低碳建筑会在设计阶段制定详细的减排方案，而在建筑的各使用期内会通过采用节能技术、回收再利用等手段减少碳排放，其能耗与排放均小于常规建筑。
2．2低碳建筑的特点
总体来说，低碳建筑主要有4个特点:节能、环保、绿色、低排放。与节能建筑和绿色建筑不同，低碳建筑的概念更广，它考虑了建筑对环境的影响，也将低碳技术作为考量标准之一，尽可能使两者在一定条件下达到最优。由于低碳建筑不仅包括建筑自身，还与交通和市政配套等相关，因此，可认为其包含了节能建筑与绿色建筑，相当于它们的进一步延伸。从设计理念上看，除了达到节能的目的，低碳建筑还将提高空气质量、增加居住的舒适性和安全性作为设计目标，最终使建筑与自然和谐共处，尽可能降低建筑对环境的影响。随着低碳建筑研究的深入，其与节能建筑、绿色建筑的最终目标反而更接近。由此可见，低碳建筑相当于建筑领域的一次新革命，其意义已经远超节能、绿色等目的，最终形成可持续发展要求的设计理念。
篇4：低碳建筑研究进展与工程应用思考论文
近几十年来，英国、美国、德国、日本等国家在节能减排相关方面的工作一直处于领先地位。从政策和法规上看，英国在公布了《气候变化法案》草案，承诺了以及2050年的温室气体减排目标，2年后，英国又发布了《英国低碳转换计划》，该计划涵盖全国土木、工业等多个领域，表明该国开始向低碳经济转型;在美国，政府在的政府文件《能源部能源战略计划》中提出未来要进一步提升能源利用率，此外，美国还在各个州采用减税的形式支持低碳建筑的发展;德国在制定了建筑能耗标准《能源节约法》，对国内所有节能材料和设施均作出统一规定和节能要求，新法规可使能耗较之前的规定进一步降低约30%;在日本，节能减排已经形成了完善的体系，降低能耗甚至覆盖到节能管理工作中，且政府会对节能减排效果进行跟踪。除上述国家外，其他欧美国家也有使用一些节能减排手段来建造低碳建筑并与节能减排经验丰富的国家合作。从节能技术上看，英国主要运用常规节能技术和创新节能技术，前者从外围护结构和新能源利用出发，主要利用节能材料、设施、清洁能源等实现节能减排，后者从智能角度对传统电器进行改造，制造出智能空调、绿色洗衣机、节能灯等;美国、德国等国家则将节能技术划分为建筑本体的节能、建筑设备的节能和建筑热环境的节能，其实质和英国的节能技术划分基本相同。
篇5：低碳建筑研究进展与工程应用思考论文
在哥本哈根世界气候大会上，中国向世界承诺20的能耗减排量将比的进一步减少约40%。在政策上，我国当前有两部关于节能减排的法律:《节约能源法》和《可再生能源法》。此外，国家和地方均颁布了许多法规和鼓励性政策，对部分建筑进行了强制规定和采取了相应的惩处措施。随着科技发展与深化合作，我国在建筑节能领域有了长足的发展。科技含量高的'技术主要有以下方面:1)计算机仿真技术与智能控制技术相结合。这项技术从控制角度出发，能极大提高能源的利用率从而减少能源的消耗;2)热泵应用技术。这项技术的实质在于采用少量电能来完成热量的转移，其利用对象为水热源和空气源。如能量桩技术，通过在桩身布置一定数量和长度的地埋管，利用电能循环液从地表流向深层并返回地面，由于地表以下一定深度的土层温度较稳定，基于换热条件，夏天可降低循环液的温度，冬天可提高循环液的温度，再辅以空气压缩技术，则可完全实现建筑的制冷和供热，同时保证环境的清洁;3)变频空调技术。这项技术实质在于根据电量负荷变化智能调节送风量，该技术可大幅降低风机动力以达到降低能耗的目的;此外，空调余热回收技术、热电联产技术、太阳能热利用技术等也已经在建筑中使用［5-8］。
5结语
本文介绍了低碳建筑的研究背景、设计原理以及国内外研究现状和工程应用。低碳建筑是一种新兴产业，尽管相关法规和政策还有待进一步完善和补充，但随着科技进步以及国家、政府的推动，低碳建筑未来必定会得到更加广泛的应用。
参考文献:
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篇6：表面活性剂在石油工程中的应用研究进展论文
表面活性劑是一类分子由极性的亲水部分和非极性的亲油部分组成的，少量存在即能显著降低溶剂表面张力的物质。它们广泛用于日常生活[1，2]，以及石油工程。例如，在油气钻井工作中可以用作钻井液的杀菌剂、缓蚀剂、起泡剂、消泡剂、解卡剂、乳化剂等；在油气开采作业中可以用作黏土稳定剂、驱油剂、清防蜡、酸压助剂（可用于乳化酸、泡沫酸，成胶和破胶、助排剂等）；在油气田地面工程中可以用作减阻剂、破乳剂、杀菌剂、絮凝剂等，于浩洋等[3-6]对其在油田中的主要应用及其作用机理进行过归纳。
目前国内一些大型油藏已到开发后期，原油采收率较低，可以采用化学驱进行驱油。例如，大庆油田的碱-表面活性剂-聚合物（ASP）三元复合驱为大庆油田的增产和稳产作出了巨大贡献[7]。对低孔低渗的油气藏如目前国内外热门的页岩油/气藏的开采则多用压裂工艺，其中关键的化学剂常用到表面活性剂[8-11]。
根据表面活性剂在水中起活性作用的亲水基团来进行分类，可以将其分为阴离子型、阳离子型、两性离子型、非离子型及特种类型（包括含氟和含硅、Gemini、Bola及生物表面活性剂等）表面活性剂。现根据其类型对其在石油工程尤其是在低孔低渗油气藏中的研究及应用现状进行综述，以供我国页岩油/气藏开采技术的研究人员作参考。
1普通表面活性剂的研究及应用
1.1阴离子型
在水中起活性作用的部分为离子的表面活性剂。常见的阴离子表面活性剂有羧酸盐型（可用作肥皂）、磺酸盐型（可用作洗衣粉）、硫酸酯盐型（可用于牙膏）及磷酸酯盐型（可用于织物的去静电）等[12，13]。
在油田应用中，硫酸酯盐型如十二烷基硫酸钠可用于泡沫及微泡沫钻井液的起泡剂；石油磺酸盐[14]可以将油水界面张力降至超低界面张力（10-3mN/m），用于碱-表面活性剂-聚合物（ASP）三元复合驱，可以极大地提高原油的采收率。
1.2阳离子型
季铵盐型、吡啶盐型及咪唑啉型等阳离子表面活性剂可用农药、杀菌、缓蚀剂、防静电等；在石油工程中多用作杀菌剂、润湿剂和缓蚀剂，不过使用量不太大。例如，将季铵盐型表面活性剂用于地层的降压增注，效果明显[15]。
1.3两性离子型
甜菜碱等氨基酸类的两性表面活性剂分子中既有阴离子又有阳离子，在水中由于pH值的不同可以表现出两种类型的电性，可用作驱油剂。
栗原君[16]研究了十六烷基羟丙基磺基甜菜碱在低渗多孔介质中的流动特征及驱油特征，发现低矿化度地层水与甜菜碱溶液与岩石表面作用更强、流动阻力更小，高矿化度水驱、低矿化度水驱的采收率可分别达到32.5%和33.8%，而低矿化度水驱加后续低矿化度表面活性剂驱的组合方式可使采收率达最高。
1.4非离子型
非离子型表面活性剂分子在水中不带电性，故而受水中矿化度的影响非常小，物理化学性质较稳定，例如聚氧乙烯烷基醇醚可用于驱油及原油的破乳等[17，18]。
章杨等[19]研究了壬基酚聚氧乙烯醚系列非离子表面活性剂，利用高温高压可视化泡沫仪对不同温度、压力和矿化度条件下CO2泡沫的性能进行了测试，分析了各因素及聚氧乙烯基的聚合度对CO2泡沫性能的影响。结果表明：EO聚合度越大，表面活性剂的亲水性越强，泡沫性能及稳定性均有所提高；相反，矿化度、压力和温度的升高使泡沫性能下降。
2特种表面活性剂的研究及应用
2.1含氟/硅型
主要是含氟表面活性剂及含硅类型的表面活性剂。很特殊的既憎水又憎的含氟表面活性剂，可以在冻胶压裂液中作为热稳定性较好的助排剂；含硅表面活性剂如有机硅则是很好的消泡剂，还可以用作驱油剂及冻胶压力液破胶后的返排剂等[20-25]。
例如李凡等[26]以烯丙基聚乙二醇、环氧氯丙烷、含氢硅油和有机胺等作为原料，制备出多种有机硅，其水溶液与胜利油田某区块原油的界面张力可低至0.025mN/m，将其进行CO2驱油实验，可进一步提高11.44%的原油采收率。
2.2Gemini（双子、孪生或双生）型
Gemini型表面活性剂是一类双亲水基双亲油基的两亲物质。有较高的界面活性、很低的临界胶束浓度以及较低的Krafft点，具有较好的增溶、润湿、起泡和钙皂分散作用。在低浓度时其增粘效果显著，有较好的黏弹性和胶凝作用。目前已报道的的Gemini型有磺酸盐型、季铵盐型、二壬基苯酚综合型、甘氨酸衍生物等，除了用于个人护理和其它一些化工用途外，在石油工程中可用于三采及清洁压裂液的增稠[27-30]。阳离子的双子表面活性剂有较好的协同效应[31]。Oliviero等[32，33]研究了双子水溶液的物理化学性质，而朱森[34]研究用计算机模拟双子表面活性剂的性能表征。
唐善法等[35]合成了表征系列羧酸盐双子表面活性剂，可以配制新型低伤害耐温性清洁压裂液，将其与纳米粒子复配成清洁压裂液，黏度测试结果表明疏水链碳数越多，该双子型表面活性剂的增稠能力越强，溶液黏度突变升高对应活性剂浓度越小；疏水链碳数相同时，联结基碳数越多，其增稠能力越强，热稳定性越好；0.04%纳米ZnO可提高高温下的溶液黏度（100℃下由10mPa·s升至30mPa·s）。优化配方有良好的抗高温性能和剪切稳定性，携砂稳定性好且能快速破胶。该清洁压裂液在塔里木盆地致密砂岩气藏的应用效果良好。
3表面活性剂在致密油气藏的研究及应用
单一的表面活性剂固然能降低溶剂的表面张力，但其形成洗油能力较强的胶束、乳液及微乳液的能力较弱，因此在提高原油采收率时多需和多种化学剂复配使用。例如，加入适量的无机盐可以調整乳状液及微乳液的亲水亲油平衡值（HLB值），利于胶束的形成；加入适当的表面活性物质可以减少价格昂贵的表面活性剂的使用。配乳状液及微乳液时，由于油品的来源不同，故而乳化时所需乳化剂的HLB值也不同，若不能研制出合适的表面活性剂，则需要用两种或多种表面活性剂进行复配，调整到油-水乳化所需的HLB值，如此才能配制出稳定的水/油型乳状液或油/水型乳状液，可用于提高原油采收率。
例如，利用阴离子/非离子表面活性剂进行驱油，模拟效果表明，可以显著降低界面张力能力，浓度范围在0.05%～0.30%；热稳定性较好，乳化性能较好，可以使水驱的采收率提高12%左右[36]。
针对致密油气藏，将表面活性剂复配至压裂液中，对比研究发现阳离子表面活性剂改变润湿性的效果较好，若是延长焖井时间，则开井后的产量会有所提高[37]。利用纳米乳液针对超低渗透油藏利用纳米乳液进行降压增注，不仅可以降低油水界面张力，还可以提高原油采收率[38]。
邱正松等[39]针对页岩储层的水敏等储层伤害问题，采用两步稀释法，研备出极小粒径且分散性好的水包油型纳米乳液。选取Gemini季铵盐型表面活性剂与Tween80等复配。
罗明良[40，41]等以氨基聚硅氧烷和绿色表面活性剂脂肪酸甲酯磺酸钠合成，得到致密气井压裂控水性良好的纳米乳液。纳米乳液的液滴中值粒径平均为28.5nm。其中的氨基、硅氧烷与硅氢键等极性基团通过物理化学吸附作用可以牢固吸附到岩石表面，分子链中的.疏水基团硅甲基可以改变岩石表面的润湿性。
4结论
石油工程中钻遇的储层有时会很复杂，现有的表面活性剂不太适用，目前主要的研究热点是环保型表面活性剂的研制及作用机理的研究，用于驱油及压裂的新型表面活性剂及其作用机理的研究。例如，任立伟[42]提出钻井液用表面活性剂今后的研究工作应充分利用表面活性剂之间的协同效应，提高表面活性剂的抗温、抗盐及抗钙的能力，尽量开发出环保产品如烷基糖苷类，以及双子型表面活性剂及含硅或氟等的新型表面活性剂，还要注重各种类型表面活性剂的作用机理的研究。对于开发后期的油气藏，采用化学驱进行驱油时的驱油机理由于采用的化学剂的不同，尤其是新型化学剂（如有机碱、生物表面活性剂等）的应用，其作用机理还有待进一步研究[7]。辽河、新疆油田等一些稠油油藏可以利用乳状液驱油，但是采出液及采出水的破乳是个难题，有必要针对复配表面活性剂及用有机碱稳定的稠油O/W型乳状液的破乳脱水进行研究[43]。对于国内外较热门的页岩油/气的开采，即特低渗油气藏的开发，表面活性剂的作用机理还需加大研究。例如，对胜利油田某区块的特低渗岩心进行的驱替研究表明[44]，表面活性剂可以显著降低最小（拟）启动压力梯度，且其浓度对含水饱和度的影响较大。
篇7：人因工程本科毕业论文
摘要：结合应用型本科高校特色，针对工业工程专业人因工程学教学进行探索改革与实践，以应用型人才培养为目标、以实际工程为背景、以工程技术为主线，构建应用型教学体系、加强实践教学环节、改革考核制度和评估方式，对提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力具有积极作用。
Abstract： Combined with the application oriented university specialties， according to the teaching reform and practice for human factor engineering of industrial engineering， taking the applied talents training as the goal， the practical engineering as background and the engineering technology as the main line， the application teaching system is built to strengthen practice teaching link， reform the methods of examine and assessment it has a positive effect on improving the engineering awareness， engineering quality and the ability of engineering practice of the students.
关键词：人因工程学；工业工程；应用型教学体系
Key words： human factor engineering；industrial engineering；application teaching system
1 应用型教学模式的提出
所谓应用型教学模式，即以应用型人才培养为目标，以工程技术为主线，以工程实际应用为背景，加强提高学生工程意识、工程素质以及工程实践能力。课程教学与国家工业工程执业资格对接，突出人因工程学的实用性和实践性，同时着力加强本学科与工业工程专业其他学科的内在关联。促进学生熟悉人、机、环境三大要素之间相互关系规律，理解作业能力的生理与心理基础，掌握解决系统中人的效能、安全舒适问题的基本理论与基本分析方法，使学生能够对工具、机器、系统、任务和环境进行合理设计，对人机系统进行分析与评价，开发简单易行和有效的工作方法，培养造就创新能力强、适应企业发展需要的应用型工业工程师。
2 应用型教学模式的探索与实践
2.1 构建应用型课程教学体系
由于人因工程教学内容相对分散，知识点多，且学科发展快，教学组通过研究实践，强化知识内容的关联性、系统性和整体性，设置5大教学单元，包括学科概论、人体生理与心理、环境因素体系、机器体系，以及人-机-环系统；每一单元均设定研究内容、工程实践案例和调查报告与创新设计3个环节（见表1）。同时将课程教学划分为3项模块，即基础性教学内容、选择性教学内容和工程案例教学内容。做到5大单元框架科学合理，3项模块层次教学实时更新，教学方法多元出新，构建理论与实践相结合的应用型教学体系（见图1）。
2.2 建设开放式实践教学平台
“人因工程学”是工业工程专业学生进行系统设计、设置和改善必须掌握的知识和技能，是培养创新能力、实践能力的重要环节，因此必须加强实践性教学环节。
①将实践教学贯穿于理论授课的始终，5大单元的教学环节均设置调研报告、小课题设计等相关内容，引导学生将学习的理论知识转化为感性认识，再从感性认识转化为理性的提升。
②进一步整合实验内容，根据理论授课的单元性实现实验教学内容的系列化，增设实验项目，划分3大项，包括人体生理与心理测验、环境测量、综合设计。其中每大项再开设相应小项，大项为必选，小项可以根据学生兴趣爱好任选；另外，增设学生自拟实验内容，最终达到理论联系实际、提高学生研究能力和创新能力的目的。 ③实现课程设计内容的多元化与阶段化，在每一单元的理论教学与实验教学结束后，进行阶段性的课程设计，设计题目取材于实验与实习的工作现场，突出人因工程的实践性和应用性。
④搭建校企合作平台，目前黑龙江科技大学已经成立加工中心、实训中心，同时专业实践基地也在建设之中，学生能够实现将理论知识应用于实践，通过实践提高学生分析问题和解决问题能力、创新能力等。
2.3 创新教学方法和教学手段
针对“人因工程学”课程理论性和实践性均较强的特点，教学组引入多种教学方法和手段。
①在学科定义及基础理论讲解时，注重“问题是什么”、“背景是什么”、“性质是什么”、“解决方法是什么”，逐层递进深入浅出。
②充分利用现代教育教学技术，进行多样化教学和辅助教学，如“人机界面设计”，以手机电脑为例启发学生思考，采取课上和课下互动的方式，以汽车界面和数控机床作为工程案例进行教学。
③设置现场教学情境，如“人-机-环系统分析评价与设计”，采取基地实践教学，充分调动学生积极性，强化学生实践意识，增加实践应用能力。
2.4 建立多元化考核评价机制
结合工业工程专业特色，基于应用型人才培养目标，改革传统考核评价方式，根据课程内容中基础理论、基本原理、设计方法、综合应用等不同层次，以知识获取和综合应用能力培养为目标，有针对性地设计与教学内容相配合的作业类型和考核要求。在教学进程中建立多元化考核评价机制，全程跟踪学生学习情况，采取笔试、课堂讨论、实验操作考核、调研报告、实践总结，以及工程改善优化、创新设计等方式，对学生的理论知识、工程实践能力、创新能力、合作能力等进行全方位考核。
3 结束语
以应用型人才培养为目标，针对“人因工程学”课程教学进行探索与实践，构建应用型教学体系，建设开放式实践教学平台，创新教学方法和教学手段，建立多元化考核评价机制，提高了学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，能力水平提升了10%，取得了一定成效。
篇8：人因工程本科毕业论文
一、研究背景与现状
（一）研究背景
尽管现阶段B2C电子商务发展态势良好，但其网站却存在着许多不尽完善之处，从消费者角度来看这些电子商务网站发现一些网站功能性、界面设计等相对较差，消费者浏览网站进行购物时所能提供的便利程度也不能满足用户需要。约有90%的企业网站的可用性（Usability）较差；大约70%的企业不满意自己的网站布局与设计；用户在商务型网站上能够找到其所需信息的概率大约只有42%;着名调查专家Nielsen针对20家美国电子商务网站做出统计调查，由于网站的交互功能差，这些网站几乎丧失了一半以上的销售机会。如果能有效避免这些可用性问题，他们的销售额将会增加79%.在这种背景下，考虑人因因素来研究电子商务网站的界面设计、功能布局和人机交互等相关内容，进而提出相关评价指标体系，改进用户体验，进而推动整个消费过程有较强的现实意义。
（二）国内外研究现状
国内外也有不少对这方面的研究。由于国外电子商务网站的发展起步较早，因此对于网站的评价研究也处于一个比较成熟的阶段。到目前为止国外有一些专门的评价网站，这些网站有着不同的评价原则和标准，因此会导致最终评价的结果也不尽相同。国内的相关研究比较有代表性的是王伟军对于电子商务网站评价的类型、评价方法、内容与指标体系的分析。东北大学的李森提出的评价标准则主要着眼于用户实际体验，可以分为网站的外在吸引力和可用性两个方面。
梳理文献发现现阶段研究多集中在对于电子商务网站的综合评价上，侧重点还是网站的硬性指标如网站流量、网站内容、反应速度以及安全性能等因素，基于人因视角的评价研究只作为综合评价研究的一个方面。从人因角度出发，一些学者已经提出一系列比较科学全面的评价体系，但是仍然存在着评价指标分类混乱、评价体系不够完善等不足之处。本文在相关研究成果的基础上，进一步探讨与人因工程角度相关联的电子商务网站的评价体系。
二、相关理论介绍
人因工程（Human Factor）是一门近几十年发展起来的技术学科，也称人类工效学。该学科从人的生理、心理等特征因素出发，研究人-机-系统的优化，从而达到提高系统效率，保证人的安全、健康和舒适的目的.。
人机交互界面也称为用户界面（User Interface），是指人与产品进行交互的方式与途径。人机界面研究属于人因工程学的研究范畴，是一个发展迅速、融合了多门学科新兴研究领域。从人因视角出发来研究一些问题，充分考虑作为主体的“人”的偏好与意愿，在解决实际需求时是十分恰当、有用的。
（一）指标体系的建立
本文在总结前人研究成果的基础上提出一个较为全面客观的基于人因视角的B2C电子商务网站评价体系。该评价体系从感知吸引力和感知可用性两个方面考虑，这两个一级指标下又可分为6项二级指标，进而细分为14项三级指标。感知吸引力是从网站的外观出发，即用户在使用网站时的所能体会到的一种对于该网站的喜好感受。这项指标从界面美学、易用性、有效性三个方面来进行衡量，这三项二级指标也按照用户使用网站的先后顺序界定。通过研究微软可用性指南及其它可用性理论，并结合人因因素，对B2C电子商务网站提出另外一项评价标准，即感知可用性。感知可用性衡量用户操作网站时感知的可以使用的效果或者程度，它从网站信息、购物流程、交互性三个二级指标出发来刻画电子商务网站的质量。
继续进行细分，在二级指标的基础上引入14个三级指标的概念。运用层次分析法的思想，将上述评价指标体系构建成一个包括有目标层、准则层以及方案层的阶梯层次结构，如图1所示。
三、建立B2C电子商务网站评价体系
层次分析法（Analytic Hierarchy Process,AHP法）是由美国运筹学家Saaty提出的一种评价方法。该方法能够充分利用人的分析、判断和综合能力，广泛应用于结构较复杂、决策准则较多且不容易量化的决策问题。按照Saaty提出的评价标准，对于目标树中同一层次的各项指标，按相对于上一层指标的重要性，进行两两间的重要程度和不重要的程度的相互比较，并且按所列标准进行打分。最终得到针对于各项评价指标的判断矩阵。
通过专家咨询和用户调查可以得到各项二级指标之间的重要性比较与一致性检验，最终确立各项权重建立起评价指标体系。部分指标如表1所示。
四、B2C电子商务网站评价
京东商城（JD.com）作为中国首家在美国纳斯达克证券交易所成功上市的大型综合电子商务公司，一直是我国电商行业的标杆性企业，多年来在B2C领域积累了深厚经验，逐步发展成中国首家规模过百亿的网络零售商。对于用户而言，京东商城有着一套较为完善的消费流程，因此选择京东商城为例来进行评价比较有信服力。
采用模糊综合评价的方法，设定评语集对每项指标进行评价，发放200份调查问卷。通过对问卷结果进行统计分析确立隶属度矩阵R.最后根据模糊乘法公式b=W·R计算得到评价分数，如表2所示。
五、总结
运用层次分析法和模糊综合评价法，对京东商城（JD.com）进行评价研究发现，从人因视角出发，其综合评价得分为84.155,基本属于较好的范围。其中页面布局、文字字体、商品种类多样、商品分类合理、真实性等因素得分较高，说明京东商城在这些方面做得不错，能够满足消费者的预期需求。进一步探讨可以发现京东商城也存在着明显的不足之处。通过统计数据得知帮助信息、个性化与横向交流的满意程度相对较低。网站上缺少必要的帮助信息，用户在浏览网站遇到问题时便不能够及时解决，不利于良好的用户体验。个性化程度低说明京东在为不同用户提供不同服务方面上还有很大的改进。
参考文献：
[1]George Buchanan, Gil Marsden, Harold Thimbleby et a1. How doWe Build Web Site Fit for Purpose? [A]. Human-Computer Interaction,INTERACT'99[C]. Edinburgh, The British Computer Society IFIP TC.13,:11-12
[2]王伟军。电子商务网站评价研究与应用分析[J].情报科学，（06）
[3]李森，夏静，刘玮琳，丁一。基于用户体验的B2C电子商务网站评价研究[J].工业工程与管理，（12）：97-100
[4]冯阳。与时俱进的人类工效学[J].南京工业大学学报（社会科学版），（4）：71-76
[5]汪应洛。系统工程[M].北京：机械工业出版社，2003
篇9：植物抗虫转基因工程研究进展
植物抗虫转基因工程研究进展
较系统地介绍了植物抗虫基因的来源及遗传转化方法,提出了抗虫基因工程潜在的问题及解决途径,并对抗虫转基因植物的前景作了展望.
作 者：康俊梅 熊恒硕 杨青川 孙彦 Kang Junmei Xiong Hengshuo Yang Qingchuan Sun Yan 作者单位：康俊梅,熊恒硕,杨青川,Kang Junmei,Xiong Hengshuo,Yang Qingchuan(中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京,100094)孙彦,Sun Yan(中国农业大学动物科学技术学院草地研究所,北京,100094)
刊 名：生物技术通报 PKU英文刊名：BIOTECHNOLOGY BULLETIN 年，卷(期)： “”(1) 分类号：Q94 关键词：基因工程 遗传转化 害虫抗性 转基因植物篇10：工程化的神经干细胞的研究进展论文
工程化神经干细胞移植治疗技术是目前治疗中枢神经系统疾病最具前景的治疗方法之一。研究者们通过基因工程技术，将不同的目的基因片段成功构建于脂质体或病毒载体上，之后再将其成功导入神经干细胞，这种受基因调控神经干细胞比其他普通干细胞在治疗中枢神经系统疾病上具有优势。目前神经干细胞工程化的研究主要表现在以下几个方面：(1)神经干细胞作为治疗基因的载体，在其中插入不同目的基因的基础片段，使神经干细胞的功能性细化，与转入的目的基因产生协同效果，达到更有效的治疗效果;(2)可示踪的神经干细胞，通过基因工程将某些可示踪的报告基因成功导入神经干细胞中，标记将要进行移植的神经干细胞，使移植后的神经干细胞在体内增殖、分化等过程更为有利地、直观地观察和研究;(3)永生化的神经干细胞，通过基因技术的改造，阻止神经干细胞的分化，使细胞在空间上处于未分化状态，并使细胞体外传代能力得到提高，永生化神经干细胞不仅提高了移植治疗的安全性及高效性，同时符合伦理道德研究，为神经干细胞研究提供了更为宽广的平台。
1.1 基因治疗的工程化神经干细胞
中枢神经系统疾病发病原因主要由于在中枢神经系统中某种特定的细胞先天性发育不良、后天损伤以及退行性变甚至死亡，这些原因造成神经系统中细胞难以或不能分泌功能性的细胞因子及神经组织结构的破坏。基因治疗技术开始于20世纪70年代，经过数十年的发展基因治疗技术已经得到长足的进步。研究者们利用基因治疗技术，并整合神经干细胞的生物特性，充分运用于中枢神经系统疾病的治疗，携带目的基因的神经干细胞移植进病患体内，起到基因修复、基因置换及基因增强的作用，恢复因为疾病所造成的细胞、组织或器官的生理功能缺陷。目前以神经干细胞为靶细胞基因治疗主要包括，一是以调控神经干细胞的分化功能为主，导入神经干细胞的目的`基因在移植体中可控制细胞向所缺失的细胞方向分化。二是以基因修复或置换为主，在基因治疗过程当中，在不涉及移植体中其他基因组的改变，矫正基因的异常序列达到治疗的效果。最后是以神经干细胞导入具有基因增强效果的目的基因，修复以破坏的神经组织，并分泌各种细胞因子，以保护神经系统。神经干细胞基因治疗始于治疗帕金森病，是中枢神经系统疾病基因治疗的开端和代表，Anton等成功构建了酪氨酸羟化酶为目的基因神经干细胞，并将其移植进帕金森病模型大鼠的纹状体中，实验结果显示构建的神经干细胞对帕金森病治疗效果明显并无明显异常表现。在中枢神经系统自身免疫性疾病方面，Klose等用转染白介素-10基因的神经干细胞治疗自身免疫性脑脊髓炎，发现神经干细胞可作为白介素-10的稳定载体，使白介素-10成功表达，同时调节T细胞改善疾病的病程。对于神经干细胞分化、增殖方面，宋川等采用PCR、分子克隆与测序技术成功构建CDK52pEGFP表达质粒，后将CDK52基因片段成功转染入体外培养的神经干细胞中，研究显示CDK52成功表达后对神经干细胞具有明显的促分化后神经细胞的轴突生长、形态成熟，细胞分化明显、细胞多数为典型的神经元样或胶质细胞样。在中枢神经系统损伤、坏死性疾病方面，汪雷等采用NEP1-40作为靶基因，神经干细胞作为载体细胞，在体外成功建立了能表达NEP1-40的神经干细胞，将神经干细胞转入脊髓损伤大鼠模型并通过行为学判断对脊髓损伤的影响，结果显示基因修饰后的干细胞能够进一步提高脊髓损伤恢复效果。Kim 等应用逆转录病毒作载体将VEGF转至神经干细胞并移植到大鼠脊髓损伤部位，发现转染细胞6周后神经干细胞增殖明显，多数分化为成熟的少突胶质细胞，并且VEGF在治疗中增加了脊髓损伤部位的血管密度及增强了神经组织的保护作用。在神经系统肿瘤方面，闫超等利用慢病毒介导的大肠杆菌胞嘧啶脱氨酶(CD)和单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV7-TK)融合基因转染神经干细胞，并将神经干细胞植入C6胶质瘤动物模型体中，观察发现植入神经干细胞的实验组较对照组肿瘤体积有明显的缩小，转染了CK-TK 基因的神经干细胞对胶质瘤细胞有抑制作用，与其他单一自杀基因相比抗肿瘤效果更佳明显。Karen等利用神经干细胞向胶质瘤细胞定向迁移能力且抑制肿瘤生长的特性，构建了具有胞嘧啶脱氨酶(CD)基因片段的神经干细胞，并与5-氟胞嘧啶联合移植入动物模型体内，病理结果显示神经干细胞核型正常且抑制肿瘤组织生长效果明显，这种联合移植对于5-氟胞嘧啶安全性更加稳定。中枢神经系统发育的演变过程极为的复杂，在不同的演变过程当中，不同的基因在其水平范围内起到的效果也不尽相同。基因工程改造的神经干细胞作为治疗疾病的新型技术，能整合于神经干细胞上的目的基因主要集中在细胞周期调节因子、肿瘤坏死因子、肿瘤信号转导因子等。目前，能够与目的基因成功的整合成功是神经干细胞工程化的现阶段研究重点。
1.2 可示踪的工程化神经干细胞
在神经干细胞移植治疗中枢神经系统疾病中，干细胞在活体中所起到的效用作用是显著的，但论其治疗过程如神经干细胞在移植体中存活、迁移、分化等情况还不尽完善，合适的示踪剂能够帮助研究者们在无创性条件下识别及监测神经干细胞治疗的过程及机制。神经干细胞导入可标志性的基因片段，能够很好地观测移植后神经干细胞治疗过程的生物学变化。常用的标志基因主要有大肠杆菌乳糖操纵子中的β-半乳糖苷酶(LacZ)、绿色荧光蛋白(green fluorescent protein，GFP)、红色荧光蛋白(red fluorescent protein，RFP)。研究表明逆转录病毒中可以插入LacZ、GFP等标记分子，通过感染分裂期的细胞，使标志基因得以表达，这样就可以对神经干细胞的增殖、迁移、分化的全部过程进行监测。其中以荧光蛋白标记GFP 应用较多，1994年Chalfie等首次在大肠杆菌细胞中表达了能发射绿色荧光的GFP，开创了GFP研究与应用先河。近年来，研究发现MRI对示踪活体神经干细胞的分辨能力具有较强的表现，但在实际工作中发现某些疾病与正常组织的T1甚至T2弛像时间无明显差别或差别不明显，另外，虽然有些病变异常信号表达较高，但诊断与鉴别诊断仍较困难，这些情况下就需要应用MR增强剂。超顺磁性氧化铁和超小顺磁性氧化铁可在体外标记神经干细胞，这种示踪剂具有一种独特的性质--超顺磁性，通过其独有的性质对神经干细胞进行标记，并利用MRI显像技术就可对神经干细胞移植治疗的过程进行全程观测。国内有研究表明在构建后的帕金森大鼠模型中植入被超顺磁性氧化铁标记的神经干细胞，移植1周后MRI显像上可见移植区的变化呈低信号;10周后，移植区低信号表现在T2梯度回波仍可被观察到，证明了利用示踪剂超顺磁性氧化铁所标记的神经干细胞，在MRI显像上能够清晰地显示出其分布和存活情况。除去以上标记神经干细胞方法外，常用的标记方法还有利用细胞核中插入DNA 双链染料，非分离细胞的标记技术，Y染色体标记等方法。尽管在可示踪工程化神经干细胞上取得许多的进展，但在无创性条件下利用影像学技术依旧不能很好的从细胞水平显示神经干细胞治疗的全部过程。
1.3 永生化神经干细胞
永生化指的是在细胞发展的过程当中，利用基因工程化技术使细胞周期的连续性得以保存。通过体外基因调控神经干细胞得以永生化，其最常用的方法是将编码后的癌基因蛋白的部分基因片段利用逆转录病毒载体转导入胚胎神经干细胞中，细胞终末分化被阻止，在空间上处于未分化状态，细胞的传代能力被提高。目前证实不同部位、不同年龄结构的神经干细胞，通过转入不同形式的myc、nen、p53、腺病毒EIA以及SV40大T抗原使其具有永生化。细胞的自发性永生化几率非常小，人类细胞的__永生化几率更是罕见。因此，研究者们努力提高永生化的发生率，利用基因转染等技术手段，主要将各种外源性永生化基因导入靶细胞当中例如病毒、原癌基因和抑癌基因突变体等达到细胞永生化的目的。端粒是存在于染色体末端，有重复的TTAGGG序列，它具有防止染色体降解、端端融合、重排和染色体丢失等功能，研究者们对多种永生细胞的端粒长度检测时发现，永生化细胞分裂过程当中其端粒并未出现丢失的现象，这有可能提示细胞增殖能力的无限化可能与端粒长度的维持有某种必然的联系，这为神经干细胞永生化提供了相对的理论机制。神经干细胞具有良好的多分化潜能，而永生化的神经干细胞是否能够依然保持这种良好的特性。研究发现，多数永生化神经干细胞制备主要是通过利用温度敏感型突变SV40大T抗原，然而分析表明这种制备的永生化神经干细胞，癌基因的表达不能够被充分地下调，如果去尝试使细胞最终分化将会导致细胞的凋亡。因此，在构建永生化神经干细胞时，若能充分下调癌基因的表达并使其具有可调控性是十分重要的，同时我们又要考虑到神经干细胞的分化情况，若能构建不需要营养生长因子而能使细胞分化为目的细胞的系统那就更为的理想。Hoshimarn等使用了四环素控制的基因表达系统，通过逆转录病毒载体构建了LINXVmyc，并稳定转染于体外分离培养的成年鼠海马神经干细胞，这种神经干细胞在体外可以稳定地转染克隆，v-myc转录是可被四环素所调节的，当在细胞培养液中添加四环素后，本身分裂的细胞停止分裂，并且在添加四环素5 d后，NFH 阳性的细胞占绝大多数，tau阳性细胞半数以上，Vimentin为阴性，这些现象说明癌基因表达可被低浓度四环素所调控，呈现下调趋势，且细胞分化较为彻底。近年，有研究者成功建立了一种永生化神经干细胞系，通过转染技术将外源性人端粒酶催化亚单位基因导入体外培养的神经干细胞中，建立了永生化神经干细胞系，这种神经干细胞不仅保存了基本特性，而且在长期的体外培养中可传至50代仍生长旺盛，分裂速度更加地迅速，可作为种子细胞。永生化神经干细胞作为合适的体外转基因治疗载体，较普通神经干细胞具有更多的优势：(1)永生化神经干细胞较普通干细胞具有良好的安全性，研究表明移植治疗中，永生化的细胞在移植体中与组织地嵌合十分完整;(2)移植治疗当中不需要特殊的免疫反应药物，不引起免疫反应;(3)永生化细胞作为基因治疗的靶细胞时，较普通干细胞更具有稳定性，基因表达更具备高效性;(4)目前研究表明利用药物控制的永生化神经干细胞表达系统，可调节被施加外源性作用因子调节的转移基因的表达;(5)永生化神经干细胞可控性较普通神经干细胞有较大地提高;(6)符合伦理道德。尽管，永生化神经干细胞的建立，为神经系统疾病治疗带来了新的希望，但我们也应该意识到正常细胞的基因组以及某些遗传性状被改变之后才能制备成永生化细胞，对其应用价值有待于进一步评价。
2 神经干细胞研究的问题与展望
综上所述，基因修饰等技术构建的工程化神经干细胞能显著提高移植治疗中枢神经系统疾病的效果。但是，目前利用基因工程技术构建的神经干细胞，在的移植治疗技术中尚属开端，其仍然面临各种的难题：(1)中枢神经系统疾病的复杂较为特殊，在治疗过程的当中需要多种基因的参与，一种或两种基因的参与难以完成;(2)针对永生化神经干细胞，它是由正常细胞的基因组以及某些遗传性状被改变之后才被制备而成的，对其生理机制及应用价值有待进一步研究与评估;(3)研究用神经干细胞大部分经胚胎干细胞培养而来，其来源尚有理论争议;(4)工程化神经干细胞在移植入人体后，其存活、分化、迁移通过何种指标能够明确显示，这还需要进一步的研究。总之，工程化神经干细胞的前途是美好的，它在治疗中枢神经系统疾病发面的价值终会得到体现。
篇11：浅析软件工程数据挖掘研究进展论文
浅析软件工程数据挖掘研究进展论文
摘要：随着计算机信息网络的快速发展，数据挖掘在软件工程中的地位越来越突出。软件工程数据挖掘是在冗余的数据中发现有用的数据，从而得到更好地利用。社会的发展，科技的进步使得社会进入了网络信息热时代，随之计算机软件也不断增加，人们获取的信息大部分是人手动操作软件获得的，这样的信息量具有一定的局限性。因此，为了满足当今社会的需要，必须借助于软件工程数据挖掘的手段。
关键词：软件工程；数据挖掘；研究现状
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）26-0020-02
利用数据挖掘技术对大量冗余的数据进行筛选从而得到少量精确的信息。冗余的数据是指既包含有用信息有包含无用信息，利用数据挖掘技术剔除掉多余的无用信息留下有用信息，这样既可以提高手机数据的质量又可以提高工作效率。所以，数据挖掘技术在当前的软件工程中起着越来越重要的作用。数据挖掘技术提取、筛选、分析和整理数据比人工操作软件获得的数据更精确更高效。同时，使用这种技术为软件开发者提供了有利的条件，它可以给软件开发者提供一些对其开发软件有用的信息。软件开发者想要更有效率的开发出更高质量的软件，就必须获得更多的更有用的数据，而想要收集和整理出有用数据就需要借助数据挖掘技术来实现，进而提高工作效率。
1 数据挖掘的基本概述
软件工程数据主要是指开发软件过程中所涉及的各类数据，如需求分析、可行性分析、设计等文档，开发商通信、软件注释、代码、版本、测试用例和结果、使用说明、用户反馈等信息数据，一般情况下其是软件开发者获取软件数据的唯一来源；而数据挖掘是指在海量数据中集中发现有用知识或信息的过程。
软件工程数据挖掘的工作原理 主要包括数据预处理阶段、挖掘阶段以及评估阶段三个方面。在挖掘阶段主要是运用分类、统计、关联、聚类、异常检测等一系列算法的过程。在评估阶段数据挖掘的意义主要在于其结果应易被用户理解，其结果评估主要有两个环节分别是模式过滤和模式表示。
数据挖掘在计算机软件工程中的研究相当多，它是分析数据的一种新颖方式。目前，随着社会工作的复杂度，需要更加完善的软件，因此对于软件代码的数量也在急剧增加进而导致了数据量的快速增长。而传统的数据计算方式已经不能满足目前对于大量数据进行分析的要求，所以，研究者希望能够发掘出一种新的数据分析方式更高效的整理出有用的数据信息。软件开发中会积累大量的数据，比如说文本数据，测试数据，用户信息数据以及用户体验反馈数据等等，软件开发者为了开发出更好的软件就必须分析和整理这些数据。但是，目前软件工程开发的软件越来越大，其数据越累越复杂对于数据的处理已经超出了人工处理的能力的范畴，所以说继续使用传统数据处理的方式来收集，整理和分析数据已经不可能实现。因此，推动了人们对于新的数据处理方式的研究，所以才提出了软件工程数据挖掘技术。
2 软件工程数据挖掘的应用
随着计算机软件工程的发展，可以发现传统的数据挖掘技术具有很多的不足，存在一定的缺陷。传统的数据挖掘技术的定位系统不完善，定位不精确，并没有体现出数据挖掘技术的`高性能，它不足以满足当代对于数据处理的要求，因此需要对传统的数据挖掘技术进行改进和完善，这是我们目前的首要任务之一。为了迎合现代化网络信息技术的快速发展，需要发掘出新的数据处理模式，就是在这样的背景条件下，诞生了软件工程数据挖掘技术。相比于存在很多缺陷与不足的传统软件工程而言，软件工程数据挖掘技术更加简单、方便、高效以及精确。软件工程数据挖掘技术并不需要特定的技术平台，体现了其普适性。当前，我国已经开始深入的研究软件工程数据挖掘技术，但是，仍然需要更深的开发其性能以便更好地满足社会的需求。
3 软件工程数据挖掘面临的挑战
软件工程数据相比于普通数据更加复杂，所以对于软件工程数据进行处理具有很大的挑战性。处理软件工程的大量数据具有：软件工程数据复杂性，软件工程的数据处理非传统以及需要严格精确的软件工程数据的分析结果等三方面的困难。
3.1 对数据复杂性的分析
软件工程数据包括结构化数据和非结构化数据。软件工程中所产生的缺陷报告以及各种版本信息构成了结构化数据信息；而软件工程处理过程中所产生的代码信息和文本文n信息构成了非结构化数据信息。由于这两类数据包含的具体内容不同，所以需要分别处理这两种数据，需要使用不同的算法对他们进行处理。虽然说需要不同方式处理这两种数据但是并不表示这两种数据之间没有任何联系，事实上，它们之间存在着重要的对应关系。例如：代码中存在着缺陷报告，版本信息中存在着对应的文档信息，由于它们之间存在着这样的对应关系，所以使得人们不能很好地对其进行整体分析，这就促使了人们开发出一种新的算法，新的数据分析技术能够同时将结构化信息和非结构化信息这两种对应数据一起挖掘出来。
3.2 对数据处理非传统的分析
分析和评估软件工程数据挖掘出来的信息，这是数据挖掘过程的最后一步。客户是软件工程数据挖掘数据处理的最后宿体，软件开发者需要对最终挖掘出来的数据进行转变，格式转变是为了满足广大客户对于数据不同的要求。但是，由于需要对数据进行格式转变，相当于增加了一定的工作量，那么软件工程数据挖掘的效率则会被大大降低。对于客户而言，他们需要的信息各种各样并不单一，比如说客户可能会同时需要具体的例子和编程代码等；或者说需要具体例子和缺陷报告等；或者三者皆需要。由此可见，我们仍然需要改进和完善软件工程数据挖掘技术来提高其效率。怎样才能做到让客户得到满意的数据挖掘结果呢？那么就需要高效的数据挖掘技术将各类信息进行归纳总结，改变其格式。这样的技术，不仅仅可以满足客户需求而且还可以使软件开发者从中得到更大的利益。
3.3 对数据挖掘结果好坏的评价标准
对于传统的数据挖掘技术而言，它也有一套自己的对于数据结果处理好坏的分析标准，而这个标准对于传统数据挖掘技术数据处理的分析较准确。但是，在当前的软件工程所要处理的数据量很大，传统的评价标准已经不能满足现在的数据分析要求；使用不同的数据结果评价标准来评判不同的数据挖掘结果。然而不同的评价标准之间的联系并不紧密，因此就需要开发者针对不同的数据类型做出不同的评价分析标准以便满足客户需求。想要对数据分析结果是否准确，数据挖掘的信息是否合理等等这些不同的问题进行更加深刻的了解，就要求开发者有独特的见解，对于数据结果是否精确有一定的判断能力。总之，获取准确的信息就是软件工程数据挖掘的目的。所以，最后获得的数据是否满足要求就是评判软件工程数据挖掘结果是否完美的标准。endprint
4 对软件工程数据挖掘应用进行分析
4.1 对软件数据挖掘技术进行分析
在软件开发的过程中，数据挖掘技术包括两个方面：（1）程序编写；（2）程序成果。在这个过程中，程序结构和程序功能技术的主要作用就是检索出有效的信息。提升信息的有效性需要联系到客户的实际需要，同时也需要对程序编写过程进行智能化培训。将调用、重载和多重继承等关系家合起来进行有效的记录各种相关信息，重视静态规则的同时利用递归测试的方式来分配工作，从而更有效的掌握关联度之间的可信性。
4.2 做好软件维护中的软件工程数据挖掘工作
在软件维护的过程中，软件修复和软件改善工作依赖于数据挖掘技术。数据挖掘技术在软件缺陷以及软件结构等也起到了重要的作用。软件修复即维护者通过依据缺陷分派进行有效的评估并改善缺陷程序进而确定修复级别或者维护者可以选择缺陷修复方式，无论哪种方式最终目的都是进行软件修复来保证数据挖掘的高效性。缺陷分派即将缺陷转化为文本类型，采取有效措施来进行修复。但是，这样的方式它的实际准确率并不高，因而需要利用强化检测来完善缺陷报告技术。
4.3 注重高性能数据挖掘技术开发工作
数据挖掘技术体现在软件开发工作中的创新性不可或缺，在实际的工作过程中，目前的软件工程数据挖掘更加重视两个工作：（1）规则分析方式；（2）项目检索工作。总而言之，想要高效快速地寻找病毒，并对其进行全方位分析和评估得到准确的病毒数据需要高性能数据挖掘技术。只有提升数据分析的可行性，提升软件开发安全性能，才能更好地实现软件工程的良好发展。
5 总结
综上所述，稻萃诰蚣际醯挠τ梅浅9惴海比如说分析代码、软件故障检测以及软件项目管理等三个方面应用较多。值得关注的是，当前对于数据挖掘技术的研究还不够成熟。因此，研究者需要对软件工程数据挖掘技术进行深入的研究，从而能够促进软件更好地开发和管理。相信在不久的将来，我们一定可以在数据挖掘方面取得非常好的优化效果。
参考文献：
[1] 江义晟.软件工程数据挖掘研究进展[J].电子技术与软件工程，2016（22）.
[2] 胡金萍.探析软件工程数据挖掘研究进展[J].电脑知识与技术，2017（34）.
[3] 马保平.关于对软件工程中的数据挖掘技术的探讨[J].电子技术与软件工程，2015（19）.
[4] 徐琳，王宁.数据挖掘技术在软件工程中的应用分析[J].数字通信世界，2015（8）.
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