第一批教育活动各工（党）委、总支、支部：
根据《＊＊县县级党政机关及部分企事业单位开展保持共产党员先进性教育活动实施方案》的安排和中央对学习动员阶段延长10天的精神，分析评议阶段从3月下旬到4月下旬，不少于一个月。分析评议是整个教育活动的关键环节，工作政策性强，党员关心、群众关注。认真搞好分析评议阶段工作，是巩固和扩大学习动员阶段成果，打牢整改提高工作的基础。为了确保分析评议阶段工作达到预期目的，特提出如下安排意见：
一、明确主要工作，严格程序环节
分析评议阶段的主要任务是广泛征求意见，认真查找问题；进行党性分析，做好思想总结；召开组织生活会和民主生活会，进行民主评议。在具体工作中，要抓好七个环节。党组织对征求到的意见建议要认真汇总梳理，分别整理出对领导班子和党员个人的意见，除明显属于人身攻击、发泄私愤的外，原则上都要原汁原味地进行反馈。对党员的意见，由党支部负责同志反馈；对党支部及其负责人的意见，由上一级党组织负责同志反馈；对领导班子集体和班子主要负责同志的意见，由检查组组长与县委先进性教育办公室沟通后，反馈给班子全体成员或本人；对领导班子其他成员的意见，由班子主要负责同志征求检查组组长同意后，反馈给本人。对群众反映强烈、意见集中且又比较敏感的问题，采取适当方式重点进行反馈，并责成党组织班子和党员个人重点进行分析。
2、开展谈心活动（4月1日－－4月4日）。谈心活动要广泛，形式要多样。党组织要根据本部门、本单位的实际情况，确定开展谈心的范围，在领导班子成员之间、领导班子成员与党员之间、党员与党员之间、党员与群众之间广泛开展谈心活动，每个党员谈心面不少于支部党员总数的三分之一（党员人数5人以下的支部，要与所有的党员谈心），并听取一定范围群众的意见。谈心活动要紧密联系思想、工作实际，交流思想，把各自所关心的问题和认识谈深、谈透。要在谈心活动中正确开展批评与自我批评，做到与人为善，坦诚相见，谈出思想，谈出共识，谈出团结。
3、撰写党性分析材料（4月5日－－4月10日）。党组织要组织党员对照《》、对照新时期保持共产党员先进性的基本要求和本部门、本单位立足岗位特点提出的保持共产党员先进性的具体要求，结合征求到的意见，撰写个人党性分析材料，重点检查在理想信念、宗旨意识、作风建设、遵守纪律和立足本职发挥作用等方面存在的问题，从世界观、人生观、价值观上深刻剖析思想根源。领导干部还要从坚持科学的发展观和正确的权力观、地位观、利益观、服务观等方面进行分析。党支部班子要针对存在的问题撰写班子党性分析材料。党性分析材料的内容主要包括：存在的问题、根源分析、整改措施和努力方向。分析材料要开门见山，直奔主题，做到“三讲三不讲”，即讲问题不讲成绩，讲主观不讲客观，讲实话不讲空话。要找准问题，剖析深刻，不回避、不遮掩、不虚夸，实事求是。年老体弱或者书写有困难的党员，经党组织同意后可以不撰写党性分析材料。
1．体验共同游戏的乐趣，感受成功的喜悦。
2．感知材料的特征、性质，并能根据物体的外形特征学会正确选择和使用不同类型的建构材料，围绕主题进行建构。
3．让幼儿学会分工合作，爱护建构材料和建构成果。
4．合理利用替代物，学会客观地评价自己和同伴的游戏情况。
本次活动目的：
1．鼓励幼儿积极主动地参与游戏。
2．根据物体的外形特征学会正确选择和使用不同类型的建构材料进行建构。
活动准备：
1．各种花片、插塑
2．活动前，带幼儿到社区的街道参观
教学流程：
一．师生谈话，引入活动：
师：平时，我们上学、放学经过社区时，你们看到了什么？（让幼儿说一说街道中有什么，如：房子、花圃等）
二．组织幼儿讨论：
1．师：街道里有各种各样的东西，我们该选择什么材料来建构呢？
2．幼儿分组讨论，学习根据物体的外形特征正确选择和使用不同类型的建构材料进行建构。
3．请个别幼儿说一说自己的看法。
4．教师小结，如：房子很高，要用大一点的插塑来建构，如炮筒；游乐器械就可以用童乐高来建构，等等。
三．幼儿建构，教师指导
1．幼儿自由分组，选择自己喜欢的物体进行建构。
2．教师巡视幼儿的游戏情况，鼓励幼儿积极主动地参与游戏。
3．指导幼儿根据物体的外形特征正确选择和使用不同类型的建构材料进行建构。
4．让幼儿将搭好的物体摆放到指定的地方。
四．教师讲评、结束
关键词：材料化学；教学问题；改革趋势
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.244
材料化学是材料化学专业的一门基础课程以及主干课程，是在化学学科、材料科学的相互交叉、渗透的过程中，形成、发展起来的，属于新兴的交叉、边缘学科。我们所采用的材料化学课程包括了晶体学基础、金属材料、有机高分子材料等等内容。材料化学的课程目的是为了使学生具有初步分析、解决材料中的化学问题的能力，通过该课程的学习，使学生熟悉材料的合成方法、表征手段，使学生掌握材料结构的基础理论，熟悉材料应用领域中的一系列知识，掌握材料性质与结构的关系等。并且为了培养学生的创新能力，通过对材料化学课程的系统学习，能够提高学生的综合素质。
1材料化学教学中存在的问题
随着新材料、新技术、新理论等的出现，材料化学的快速发展要求教材不断更新，材料科学具有了新的生命力和发展前景。材料科学与工程技术日益融合，材料科学研究已经深入到源自尺度，发生了深刻的变化，并开拓了新的研究领域，如：微纳结构材料等等。并且材料化学是一门实践性很强的学科，作为教材，在日新月异发展的同时，需要具备基础性、前沿性和应用性特征。但是目前，教材对学科的原理、规律等难以阐明，缺乏较强的理化基础，根本无法适应学科的发展变化。一些大学毕业生就算具备很好的理论基础，也缺乏适应能力，后劲不足的缺点。对于材料化学研究的目的来说，教材具备应用型能够学以致用，目的明确；而教材具备前沿性，能够有利于学生较快地适应日后的科研工作，能够恰当地反映材料科学发展。随着科技的不断发展，新型材料的研发已经成了高科技中作为活跃的部分，从实验开发到工业应用，材料研究的周期大大缩短，因此，在材料化学的教材中，需要有意识的突出这一特征。另外，材料化学学科发展实践短，研究范围广，是一门新兴学科，课程参考教学资料少，存在本学科中的新理论、新技术不能及时充实到教材中的现象，对教材编著人员素质要求高，因此，材料化学课程教学内容要体现出与时俱进的理念，要进行很好的选取、改革和优化。
2材料化学教学内容的改革趋势
2.1材料化学课程教学内容的选取
在内容选取上，材料化学课程教学内容要根据两条原则。首先，材料化学课程教学的目标是“加强基础、突出应用、提高素质”，因此，要根据材料化学课程的研究内容和课程特征，处理好与其他学科的关系，材料化学专业的材料化学课程强调基础理论，适当地介绍一些传统材料，适当地加入一些内容，如：晶体理论、能带理论、热力学基础、金属结构近似模型等等。其中晶体理论包括晶体缺陷、X射线衍射基本原理、晶体结构对称性等等，不能有物没有理论，也不能有理论没有物理，并且还要适当的介绍一些新型功能材料结构、使用性能等。同时，还要突出其基础理论性，要与金属材料、高分子材料、无机非金属材料等联系起来又区别开来，突出材料合成条件、结构性能的关系。其次，要根据学校学科特点，遵循教学内容的选取原则，如：整体优化、精选内容、跟踪前沿等，根据教师的特长及科研成果，体现出课程内容的前沿性，实现课程内容的广度和深度，力求能够反映出当代材料化学新成就、新工艺等，让学生充分了解到材料化学发展趋势，如：纳米材料、能源材料等新材料，扩大学生的视野，培养学生的学习兴趣。
2.2选取与优化材料化学课程内容的要求
首先，要了解化学在材料科学总的地位，熟悉材料化学的定义、材料类型、材料应用，了解与材料科学有关的期刊，了解新型材料的制备方法、功能、用途。材料化学结构理论要求掌握晶体结构的周期性、对称性概念与性质，主要包括点阵理论和晶体结构、原子结构等。要求要了解常见的对称元素系、疯子的几何构型等等，熟悉金属、离子化合物晶体，了解群的定义，常见分子点群，了解描述晶体结构的表达方法，掌握金属键能带理论、金属单质结构的近似模型，了解晶体学语言转变为化学语言等的方法，熟悉分子之间作用力等，了解不同化学元素等对材料性能的影响，了解不同材料的本质区别。材料化学合成原理与技术，要掌握材料制备技术，如：无定型材料的制备和晶体材料的制备等，熟悉无机材料制备基础理论，如：化学热力学、动力学等，熟悉高分析材料合成原理与方法。如：自由基聚合、高分子化学反应等。并且要熟悉晶体X射线衍射原理等等。其次，要加深理解各种传统材料结构决定性能的观点，熟悉几类重要材料，如：玻璃与陶瓷、聚合物等。另外，要熟悉纳米材料概念、技术等应用前景，了解光学功能材料、电性能材料等。
2.3材料化学课程教学内容选取措施
一为了帮助学生顺利抵学习材料化学的基本原理，要重视由表入里、由浅入深的认知过程，处理好材料结构与性能、宏观与微观的关系。
二为了贯彻少而精、精而新、新而优的原则，在讲解课程基础知识的同时，要注重理论的连贯性，注意适当穿插新的研究成果，处理好课程内容更新与精选、更新与基础的关系，拓宽学生的知识面，注重其他课程和学科的渗透、促进作用。
三为了巩固学生学到的知识，要充分发挥例题习题的作用，使学生运用所学的知识去分析、解决问题。加强学生的练习，拓展并深化对基本概念、原理的理解，检查学生对课程内容的理解和掌握程度，提高其分析问题和解决问题的能力。
四为了训练学生演绎法和归纳法两种思维方式，要重视演绎法和归纳法的学习、运用，为化学理论提供一种思维体制，总结更新知识，培养学生观察、分析、推理等能力。
五为了提高学生的创新意识和综合素质，要注重理论联系实际，注重实验技能的训练，处理好理论教学与实验内容的关系，通过实验教学加深对原理的理解。
参考文献：
[1]李奇.材料化学精品课程建设的实践与思考[J].化学教育，2012（09）.
本世纪初兴起了纳米科技，促进其到来的是由于微电子小型化的发展趋势，推动科技发展进入纳米时代，不仅电子学将进入纳电子学领域，物理学进入介观物理领域，各类科技，包括生物医学等都在探索纳米结构与特性。涂层和表面改性越来越多地增加了纳米科技的内容，这是一种低维材料的制造和加工科技，将是制造技术的主流，将迅速地改变传统制造技术的方法、理论和观念，作为现今国际上的制造大国，世界加工厂，我们更应该注意研究制造技术的发展和未来。
1突破传统制造技术的观念
纳米科技研究的内容主要是在原子、分子尺度上构造材料和器件，测量表征其结构和特性，探索、发现新现象、新规律和应用领域。与我们熟悉传统的相比，纳米材料和器件具有显著的维数效应和尺寸效应。近几年来，在纳米材料制造方面做了大量的研究工作，在纳米粒子粉材的制造，以及材料结构和特性测量、表征上取得了显著成果。接下来深入到纳米线、纳米管和纳米带的研究，出现了一些成功有效的制造方法，发现了一些惊人的结构和特性。在此基础上，发展了纳米复合材料的研究，展现了非常有希望的应用前景。近来人们在纳米科技初期成果的基础上挑战某些产品的传统加工技术，比如Al组件的快速加工。
T.B.Sercombe等人报道了快速加工铝(Al)组件的新方法，这个方法的主要特征是用快速成型技术先形成树脂键合件，然后在氮气氛中分解其键和第二次渗入铝合金。在热处理过程中，铝与氮反应形成氮化铝骨架，在渗透过程中得到刚体结构。与传统制造工艺相比，这个过程是简单的快速的，可以制造任何复杂组件，包括聚合物、陶瓷、金属。图1是过程示意和原型样品，(a)是尼龙巾镶嵌铝粒子的SEM像，中心有结构细节的是Mg粒子，白色是Al粒子，加入少量的Mg是为还原氧化铝，它将不是铸件中的成分。在尼龙被烧去时，这个结构基本保持不变。(b)是氮化物骨架，围绕Al粒子的一些环状结构的光学显微镜像，再渗入Al时将形成密实结构。(c)是烧结的氮化铝和渗铝组件，小柱的厚为0.5mm其密度和强度都达到了传统铸造技术的水平。他们还制作了公斤重量多种结构的样品。这是一种冶金技术的探索，开辟了一种新的冶金和制造技术途径。
2纳米材料的完美定律
描述材料结构的常用术语是原子结构和电子结构。原子结构的主要参量是晶格常数、键长、键角；电子结构的主要参量是能带、量子态、分布函数。对于我们熟悉的宏观体系，这些参量多是确定的常数，但对于纳米体系，多数参量随着原子数量的改变而变化。这是纳米材料和器件的典型特征，它决定了纳米材料的多样性。其中有个重要规律，我们称之为纳米材料的完美定律，用简单语言表述：“存在是完美的，完美的才能存在”。它包括了纳米晶粒的魔数规则，即含有13、55、147…等数量原子的原子团是稳定的，对于富勒烯碳60和碳70存在的几率最大，而对于碳59或碳71等结构体系根本不存在。这就是为什么斯莫利(Smmolley)他们当初能在大量的富勒烯中首先发现碳60和碳70，从而获得了诺贝尔奖。对于一维纳米结构，包括纳米管和纳米线，存在类似的规则。可以模型上认为是由壳层构成的，每个壳层中更精细的结构称为股，每一股是一条原子链，中心为1股包裹壳层为7股的表示为7-1结构，再外壳层为11股的，表示为11-7-1结构，等等，构成最稳定的结构，这是一维纳米结构的魔数规则。对二维纳米膜存在类似的缺陷熔化规则，即不容许存在很多缺陷，一旦超过临界值，缺陷自发产生，完全破坏二维晶态结构。上述这些低维结构特征是完美定律的具体表述，进步普遍表述理论是正在研究中的课题。
完美定律是我们讨论涂层材料的出发点，因为纳米材料有更多的人造品格，是大自然很少存在或者不存在的，需要人工大量制造。在制造过程中，方法简单、产额高、成本低是最有竞争力的。可以想象，制造成本很高的材料和器件能有市场，一定是不计成本的特殊需要，有政治背景或短期的社会需求。因此在我们探索纳米材料制造时，首先考虑的应是满足完美定律的技术，如用甲烷电弧法制备纳米金刚石粉技术，电化学沉积法制备金属纳米线阵列技术，以及电炉烧结法制造氧化物纳米带技术等等。
3涂层纳米材料将给我们带来什么?
涂层纳米材料是纳米科技领域具有代表的材料，或是低维纳米材料的有序堆积结构，或者是低维纳米材料填充的复合结构。两者都比传统材料有惊人的结构和特性。如新型高效光电池、各向异性结构材料、新型面光源材料等，这里举例介绍基于热电效应的新型纳米热电变换材料。
热电效应器件的代表是热电偶，即利用不同导体接触的温差电现象进行温度测量的器件。基于热电效应可以制成两类器件：热产生电和电产生温差。前者可以用于制造焦电器件，即用热直接发电，如将焦电材料涂于内燃机缸表面，利用缸体温度高于环境几百度的温差发电，将余热变作电能回收。后者可以做成电致冷器件。这类的直接热电变换器件具有无污染，没有活动部件，长寿命，高可靠性等优点，但块体材料制成器件的效率低，限制了它的应用。纳米科技兴起以后，人们探索利用纳米晶或纳米线结构能否解决热电效应的效率问题。认为用量子点超晶格材料有希望显著提高热电器件的效率，这是由于纳米材料显著的能级分裂，有利于载流子的共振输运和降低晶格热传导，从而提高了器件的效率。T.C.Harman等人[23]报告了量子点超晶格结构的热-电效应器件，他们制备了PbSeTe／PbTe量子点超晶格(QDSL)结构，用其制造了热电器件(Thermo-electrics，TE)，图2(a)是纳米超晶格TE致冷器件的结构和电路图，(b)电流-温度曲线。将TE超晶格材料，其宽11mm，长5mm，厚0.104mm，n-型的TE片，一端置于热槽，另一端置于冷槽，为了减小冷槽热传导而形成这同结接触，用一根细金属线与热槽连接。当如图2(a)所示加电流源时，将致冷降温。对于这种纳米线超晶格结构，由于量子限制效应，发生间隔很大的能级分裂，从而得到很高的热电转换效率。图2(b)是TE器件的电流-温度曲线，实验点标明为热与冷端温差(T)与电流(I)关系，电流坐标表示相应通过器件的电流。为热端温度Th与电流I的关系，其温度对于流过器件的电流不敏感。为冷端温度Tc与电流I的关系，其温度对于电流是敏感的。图中A是测得的最大温差，43.7K，B是块体(Bi，Sb)2(Se，Te)3固溶合金TE材料最大温差，30.8K。从图中可以看出，在较大电流时，冷端温度趋于饱和。采用这种致冷器件由室温降至一般冰箱的冷冻温度是可能的。
电热效应的逆过程的应用就是焦电器件，即利用热源与环境的温差发电。对于内燃机、锅炉、致冷器高温热端等设备的热壁，涂上超晶格纳米结构涂层，利用剩余热能发电，将是人们利用纳米材料和组装技术研究的重要课题。
类似面致冷、取暖，面光源，面环境监测等涂层功能材料，将给家电产业带来革命性的影响，将会极大地改变人类的生活方式和观念。
4含铁碳纳米管薄膜场发射
碳纳米管阵列或含碳纳米管涂层场发射被广泛研究，以其为场发射阴极做成了平板显示器。研究结果表明碳管的前端有较强的场发射能力，因此碳管涂层膜中多数碳管是平放在基底上的，场电子发射能力很差。我们制备了含有铁(Fe)纳米粒子的碳纳米管，它的侧向有更大的场发射能力，有利于用涂层法制造平板场发射阴极。图3(a)是含铁粒子碳纳米的TEM像，碳管外形发生显著改变。(b)是碳管场发射I-V特性曲线，I是CVD生长的竖直排列碳纳米管的场发射曲线，II是含铁粒子碳纳米管竖直阵列的场发射曲线，III是含粒子碳纳米管躺在基底上的场发射曲线，有最强的场发射能力。根据此结果，将含铁的碳纳米管用作涂层场发射阴极，有利于研制平板显示器。
5电子强关联体系和软凝聚态物质
上面所讲到的涂层纳米功能材料和器件是当今国际上研究的热门课题，会很快取得重要成果，甚至有新产品进入市场。当我们在讨论这个纳米科技中的重要方向时，不能不考虑更深层的理论问题和更长远的发展前景。这就涉及到物理学的重要理论问题，即电子强关联体系(electronstrongcorrelationsystem)与软凝聚态物质(softcondensationmatter)。
在量子力学出现之前，金属材料电导的来源是个谜，20世纪初量子力学诞生后，解决了金属导电问题。基于Bloch假设：晶体中原子的外层电子，适应晶格周期调整它们的波长，在整个晶体中传播；电子-电子间没有相互作用。这是量子力学的简化模型，没有考虑电子间的相互作用，特别是在局域态电子的强相互作用。2003年又有人提出了金属导电问题，Phillips和他的同事以“难以琢磨的Bose金属”为题重新讨论了金属导电问题。当计入电子间的相互作用时，可能产生的多体态，超导和巨磁阻就是这种状态。晶体中的缺陷破坏了完善导体，导致电子局域化。电子与核作用的等效结果表现为电子间的吸引作用，导致电荷载流子为Cooper对。但这个对的形成，不是超导的充分条件。当所有Cooper对都成为单量子态时，才能观察到超导性。这样，对于费米子由于包利(Paulii)不相容原则，不可能产生宏观上的单量子态。Cooper对的旋转半径小于通常两个电子相互作用的空间，成为Bose子。宏观上呈现单量子态，Bose子的相干防止了局域量子化。在局域化电子范围内，超导性可能认为是玻色-爱因斯坦凝聚，这个观点现今被很多人接受。从20世纪初至今，对于基本粒子的量子统计有两种，一是Fermi统计，遵从Paulii不相容原理，即每个能量量子态上只能容纳自旋不同的2个电子，而Bose子则不受这个限制。在凝聚态物质中有两个基态：即共有化Bose子呈现超导态，局域化Bose子呈现绝缘态。然而，在几个薄合金膜的实验中，观察到金属相，破坏了超导体和绝缘体之间直接转换。经分析认为这是玻色金属态，参与导电的是Bose子。推断这个金属相可能是涡流玻璃态，这个现象在铜氧化物超导体中得到了验证。
软凝聚态物质研究的对象是原子、分子间不仅存在短程作用力，而且存在长程作用力，表观上呈现的粘稠物质形态，称为软凝聚态。至今，人类对于晶体和原子存在强相互作用的固体已经知道得相当透彻了，但对软凝聚态的很多科学问题还没有深入研究，21世纪以来，引起了科学家的极大兴趣。软凝聚态物质包括流体、离子液体、复合流体、液晶、固体电解、离子导体、有机粘稠体、有机柔性材料、有机复合体，以及生物活体功能材料等。这其中的液晶由于在显示器件上的很大市场需求，是被研究得相当清楚的一种。其他软凝聚态结构和特性的科学问题和应用前景是目前被关注的研究课题。这其中主要有：微流体阀和泵、纳米模板、纳米阵列透镜、有机半导体、有机陶瓷、流体类导体、表面敏感材料、亲水疏水表面、有机晶体、生物材料(人造骨和牙齿)、柔性集成器件，以及他们的复合，统称为分子调控材料(materialsofmolecularmanipulation)。其主要特征是原子结构的多变性和柔性，研究材料的设计、制造、结构和特性的测量、表征，追求特殊功能；理论上探讨原子结构的稳定体系，光、电、热、机械特性，以及载流子及其输运。关于软凝聚态物质，有些早已为人类所用，电解液、液晶等，但对其理论研究处于初期阶段。科学的发展和应用的需求促进深入的理论研究，判断体系稳定存在的依据是自由能最小，体系自由能可表示为F=E-TS，其中S是熵。对于软凝聚态物质体系，S是重要参量。其中更多的缺陷，原子、分子运动的复杂行为，更多的电子强关联，不再是单粒子统计所能描述，需要研究粒子间存在相互作用的统计理论。多样性是这个体系的突出特征，因此其理论涉及广泛、复杂问题。
物理学是探索物态结构与特性的基础学科，是认识自然和发展科技的基础，其中以原子间有较强作用的稠密物质体系为主要研究对象的凝聚态物理近些年有了迅速进展，研究范围不断扩大，从固体结构、相变、光电磁特性扩展到液晶、复杂流体、聚合物和生物体结构等。几乎每一二十年就有新物质状态被发现，促进了人类对自然的认识和对其规律把握能力，推动了科学和技术的发展。21世纪仍有一些老的科学问题需要深入研究，一些新科学问题已提到人们的面前。特别是低维量子限域体系和极端条件下的基本物理问题。20世纪80年代出现的介观物理，后来发展成为纳米科技所涉及的学科领域。与宏观体系和原子体系相比，低维量子限域体系，还有很多物理问题有待解决，人们熟悉的宏观体系得到的规则和结论有些不再有效，适用于低维量子限域体系的处理方法和理论需要探索，特别是将涉及到多层次多系统问题的描述和表征，将会有更多的新现象、新效应、新规律被发现。在纳米尺度，研究原子、分子组装、测量、表征，涉及有机材料、无机／有机复合材料和生物材料，这将大大的扩展了物理学研究的范围和深度。涉及的重大科学前沿问题和重点发展方向有①强关联和软凝聚态物质，及其他新奇特性凝聚态物质；②低维量子限域体系的结构和量子特性，包括纳米尺度功能材料和器件结构和特性；③粒子物理，描述物质微观结构和基本相互作用的粒子物理标准模型和有关问题，以及复杂系统物理；④极端条件下的物理问题，探索高能过程、核结构、等离子体、新物理现象和核物质新形态等；⑤生命活动中的物理问题，物理学的基本规律、概念、技术引入生命科学中，研究生物大分子体系特征、DNA、蛋白质结构和功能等，其研究关键将在于定量化和系统性，必然是多学科的交叉发展，成为未来科学的重要领域。
中药是中国人民数千年积累的财富,随着国际医药产业竞争日益激烈,对传统中药产业提出了现代化和国际化的要求,这就要求我们传统中药的质量控制方法也要更加完善,只有这样才能让中药走向国际市场。
中药为多成分体系,其药效是众多单一的活性化学成分的协同综合作用,甚至某些“非活性成分”也起重要的协同作用,体现了中医理论“整体观念”和“辨证施治”的精髓,因此,利用中药指纹图谱质量评价体系分析中药成分的整体特性是目前大家所关注的。
1中药指纹图谱的概念和分类
1.1概念中药指纹图谱是指某种(或某产地)中药材或中成药经适当的处理后,采用一定的分析手段,得到的能够标志该中药材或中成药特征的色谱或光谱的图谱。指纹图谱的作用主要是反映复杂成分的中药及其制剂内在质量的均一性和稳定性。广义的中药指纹图谱包括化学指纹图谱和DNA指纹图谱,狭义的指纹图谱仅指化学指纹图谱。本文所指的中药指纹图谱指前者,它是目前国内外广泛接受的一种中药质量控制模式和技术,同时也是中药理论研究与新药开发的研究模式和体系。
1.2分类①按应用对象分类:可分为中药材(原料药材)指纹图谱、中药原料药(包括饮片、配伍颗粒)指纹图谱和中药制剂指纹图谱。中药材指纹图谱按测定手段又可分为化学(成分)指纹图谱和DNA指纹图谱[1];②按测定手段分类:可分为中药化学(成分)指纹图谱和中药生物指纹图谱。中药化学(成分)指纹图谱系指采用光谱、色谱和其他分析方法建立的用以表征中药化学成分的特征的指纹图谱。光谱最常用的是红外光谱(IR)。色谱最常用的是薄层色谱(TLC)、气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)和毛细管电泳(CE)。其他方法包括波谱[质谱(MS)和核磁共振谱(NMR)]和联用技术[25]。
2中药指纹图谱在控制原料药材质量中的地位和重要性
国际社会对药品的要求是“安全、有效、经济”,对于中成药这样的物质群的质量控制方法近20年来也日趋共识[6]。WHO草药评价指导原则中规定,如果草药的活性成分不能鉴别,可以通过色谱指纹图谱证明产品质量的一致。中国国家食品药品监督管理局要求到2002年末,所有申报的中药注射剂均应有相关的指纹图谱资料,包括中药原料、提取物、产品,3种图谱的峰形必须有相关性,否则不予受理。这对推动中药现代化、产业化和国际化具有重大作用,可确立中药在国际医药学界应有的地位。
中药化学成分的多样性和复杂性是发挥其疗效的物质基础,同时也是质量评价的重点与难点。在现阶段,建立全面反映所含化学成分的指纹图谱,将更有效的体现中药成分的复杂性,从而更好的评价中药的质量[7]。
3研究实施中药指纹图谱的重要环节是制剂工艺的规范和优化
中国卫生部原颁发的药品标准收载的许多老产品和新的三类中成药产品的生产工艺大部分简单粗糙,既难以保证产品的稳定,更无法提供高质量产品,必然对指纹图谱研究增加困难。中药注射剂由于剂型的需要,生产工艺相对精细,“杂质”相对较少,但工艺是否稳定还是需要注意的问题。欧洲草药制剂的生产工艺大多以“标准浸膏”投料[8],减少了以草药作起始原料带来的不稳定因素,甚至有厂家专门生产多种草药的“标准浸膏”提供给制剂厂。每种浸膏均附有质量标准,或按照制剂厂家的要求生产“标准浸膏”。将来至少中药注射剂的工艺将药材投料改为浸膏投料是不可避免的;以有效部位投料可能也是一种趋势。
4中药指纹图谱在制剂中的应用
4.1光谱法
4.1.1紫外光谱法(UV)紫外吸收光谱主要用于化合物结构鉴定和含量测定。李守信等[11]采用二阶导数光谱法测定抗感颗粒中氯原子的含量。
4.1.2红外光谱法(IR)属于分子振动光谱,是有机分子的吸收光谱,可提供分子中有关官能团的内在信息,“指纹”对异构体有选择性,可进行定量及无损分析。虞科等[9]提出一种近红外漫反射光谱快速测定复方丹参滴丸有效成分的新方法,采用HPLC为对照分析法,对未知样本进行含量测定,可用于中药复方制剂有效成分的快速检测。
4.2色谱法
4.2.1薄层色谱法(TLC)薄层色谱指纹图谱用固定波长对薄层展开的各斑点进行扫描,所得的扫描图谱比目测的层析图谱更客观准确,具有快速,经济,可靠,操作简便,适用范围广,重现性好的优点。它的主要不足是“柱效”较低[10],对靠细微特征方可鉴别的指纹特征灵敏度也不够,对外部环境条件(温度,湿度)要求较高,操作要求规范,熟练。
4.2.2高效液相色谱法(HPLC)高效液相色谱法是运用较多的分析方法,60%～70%的有机物均可应用。高效液相色谱法与质谱(MS)联用,能够将未知成分的各峰进行归属。张力新等[11]用高效液相色谱法对肾康注射液中的主要大黄进行分析,确定了大黄药材的指纹图谱分析方法。
4.2.3气相色谱法(GC)气相色谱法具有高效,高选择性,高灵敏度,进样量小且分析速度快等优点,但样品必须具有一定挥发性及热稳定性,因此限制了其应用范围,其主要应用于一些挥发性成分的鉴定。气相色谱指纹图谱主要应用于含挥发性成分较多的中药材及中药制剂的质量鉴定和质量控制。冯毅凡等[12]对华佗再造丸及其主要药味红花、川芎、当归、天南星、冰片、吴茱萸的石油醚提取物进行了气相色谱分析,获取了其GC指纹图谱,并根据其指纹特征对华佗再造丸进行质量评价。
4.2.4高速逆流色谱法(HSCCC)HSCCC是当前国际流行的新型的液液分配技术,具有很好的适应性。其分离度和重现性与HPLC基本相同,但它操作更为简便,容易掌握,对样品的预处理要求低,仅需一般粗提物即可,该技术的回收率高,能实现梯度操作,易能重复进样。沈平[13]利用HSCCC技术对多种中药进行了指纹分析都得到了较好效果,可用于中药的质量控制和分析。
4.2.5高效毛细管电泳法(HPCE)本法具有分离模式多,分离效率高,速度快,适用范围广,所需样品量和试剂量少等优点。戴开金等[14]采用HPCE构建了黄连药材及葛根苏连汤中黄连生物碱的指纹图谱,作为控制黄连药材及葛根苏连制剂的内在质量标准。
4.3X射线衍射法(XRD)当某一物质进行衍射分析时,该物质被X射线照射而产生不同程度的衍射现象。X衍射指纹图谱具有指纹性强,能立即知道样品成分,图谱稳定可靠等特点。刘小平等[15]通过对8份样品的Fourier图谱分析鉴定,获得六味地黄丸的标准X射线衍射Fourier指纹图谱及特征标记峰值,建立中药六味地黄丸的新鉴定方法。
4.4核磁共振波谱法(NMR)核磁共振波谱是一种物理方法,它检测的是组成有机化合物分子的原子核的性质及其周围化学环境的相互作用。在适当的磁场条件下,样品能够吸收射频区的电磁辐射。所吸收的辐射频率取决于样品特性,吸收与分子中某一给定的原子核有关,吸收峰频率对吸收峰强度作图构成NMR谱图。主要应用领域是测定分子的结构。
4.5色谱联用技术色谱联用技术的出现加快了中药研发的步伐。目前正处于快步发展阶段并广泛应用的色谱联用技术包括气相色谱/质谱联用(GCMS)、液相色谱/质谱联用(LCMS)、液相色谱/质谱/质谱联用(LCMSMS)、毛细管电泳/质谱联用(CEMS)、电感耦合等离子体/质谱联用(ICPMS)等。将色谱法良好的分离技术和波谱法特有的结构鉴别能力相结合,已成为非常有效的分离鉴定手段。曹进等[16]利用液质联用技术对桂枝汤的A部分进行了多维多息化学特征的指认,通过质谱中质荷比(m/z)值及HPLC的保留时间的相互对照,将桂枝汤A部分中的主要成分进行归属。
5中药指纹图谱未来的发展趋势
目前中药指纹图谱的研究基本上反映的都是化学信息,而非药效信息。存在指纹图谱与药效脱节的现象[17],也是指纹图谱最有争议的地方。指纹图谱的变化必然引起药理作用的变化。今后在中药化学指纹图谱、药效物质成分鉴定和中药药效活性测定的基础上,充分利用现代化学与生物信息学研究的成果,开展指纹图谱信息与药效活性信息的相关性研究,使中药指纹图谱能较完整的表征中药制剂复杂的物质基础的大量信息的同时,也能够表征各种药理活性和药效作用。
中药指纹图谱是中药现代化关键问题之一。中药指纹图谱不仅是一种中药质量控制模式和技术,也是一种进行中药理论研究和新药开发的模式和技术。采用对照品对照或化合物鉴定,鉴定其主要特征指纹的化合物结构,以提高指纹图谱的可信度,建立完整、详细的图谱库,将成为未来指纹图谱研究的重点及根本所在。
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关键词初中学生，类别建构，知识效应。
分类号B842.5
1引言
类别建构（categoryconstruction）又称为非监控的类别学习（unsupervisedcategorylearning），是指个体在没有外部指导和反馈的情况下，通过观察形成类别的过程[1]。类别建构是人们类别形成的一种重要形式。以往关于类别形成的研究，集中于有外部反馈的学习形式。然而人们在没有外显指导的情况下，通过自己的观察和接触了解事物，进而在主观上把它们区分为不同类别的情况也是非常普遍的[2,3]。
不少以往的分类和类别建构研究发现，被试倾向于按单一维度（unidimensional）进行类别建构[4]。这很令人疑惑，因为家族相似性（familyresemblance,FR）作为自然类别的内在结构特性已经被广泛接受，几乎所有的分类和类别表征理论都把FR作为潜在的出发点[5]。因此有理由假设，当要求人们对项目进行分类时，他们将按照基于FR结构的整体相似性建构类别。为此，Murphy和Medin等人提出，单纯的感知相似性不能充分解释类别的凝聚（categorycoherence），自然类别的表征更多地是以理论和已有知识为基础[6]。很多针对成人的研究显示，当类别结构和人们的背景知识或已有知识相一致的时候，基于FR结构的类别建构显著增加，体现出所谓的“知识效应”（knowledgeeffects）[7,8]。
同成人相比，初中时期的学生既具备了一定的知识基础，同时其认知能力又处于发展之中，而这一时期学生的类别建构的特点及其受已有知识影响的情况尚不清楚。而且，以往的研究大多缺乏对“相似性效应”和“知识效应”的系统比较[9]。针对上述问题，本实验选取具有FR结构的人工类别材料，采用类别建构的实验模式，拟考察初中学生类别建构中的知识效应问题。
2方法
2.1被试
94名初中二年级学生（年龄范围为13～14岁）参加了本实验。裸视力或矫正视力正常，以前未参加过类似实验。
2.2材料
实验材料为具有家族相似性（FR）结构的人工类别材料，涉及4种主题条件，即根据类别的FR结构，将类别质特征的主题性质分为突出主题、统一主题、无主题和混合主题等4种。材料的内容涉及动物和建筑物2个领域。每个领域内各有1对类别：动物类别中包含有攻击性动物类（A）和非攻击性动物类（B）；建筑物类别中包含有空中建筑物类（A）和水下建筑物（B）类，每对类别均包含10个样例（每类5个）。每个样例各有5个维度的特征。其中，统一主题、无主题和混合主题条件下类别材料的形式结构是一致的，见表1。
如表1所示，在统一主题、无主题和混合主题条件下，每个类别样例均由5个特征描述。其中D1到D44个维度的特征在A、B两个类别中重复出现，但在两个类别中的典型取值不同（在A类中典型取值为1，在B类中典型取值为0），因此称为类别A、B的“典型特征”；而K列中的特征只在一个类别样例中出现，因此称为类别A、B的“特质特征”。以上3种主题条件下，典型特征和特质特征各个维度上特征值的具体内容见附录。
综合表1和附录中的内容可以看出，在统一主题条件下，每一类别的5个特质特征均为知识关联特征（knowledge-relatedfeatures），即能在已有知识的基础上形成主题，如“攻击性动物”或“非攻击性动物”。在无主题条件下，每一类别的5个特质特征和其典型特征一样，均为机械特征（rotefeatures），即语意关联较弱，难以在已有知识的基础上构成主题。在混合主题条件下，每一类别的5个特质特征构成两个相互矛盾的主题，例如其中有3个是“空中建筑物”的特征，而另2个却是“水下建筑物”的特征。各主题条件下，每一类别的典型特征间都只有统计上的相关，难以形成共同主题。
突出主题条件是对统一主题条件的扩展，其典型特征和特质特征的取值和统一主题条件下完全相同，差别只是典型特征的维度减少为2个（D1，D2），而特质特征（知识关联特征）的维度增加为3个，使得类别中的主题较统一主题条件下更为突出。例如，在突出主题条件下，动物类别中攻击性动物类的样例1和样例2的5个特征分别为“皮厚、毛多、牙锋利、吃肉、凶猛”和“皮薄、毛少、吃肉、凶猛、难驯养”。
2.3设计
本实验为4（类别结构中的主题性质：突出主题、统一主题、无主题和混合主题）×2（材料领域：动物和建筑物）的被试间实验设计。
2.4仪器
通过在PⅢ以上型号的计算机上运行用VisualBasic6.0编制的程序完成实验材料的呈现。
2.5步骤
实验包含2个阶段：学习阶段和分类阶段。在学习阶段开始时，主试告知被试：“计算机屏幕上的短句描述了一些来自外星的动物（或新设计的建筑物），请仔细阅读和观察，准备回答与它们有关问题。”然后由程序控制在计算机屏幕上逐个呈现类别样例。每个样例由5个特征词组成，呈现时间为12秒。被试每看完10个样例需2分钟，共需看5轮。每一轮中，各个样例的呈现顺序和各个样例特征的先后位置均随机安排，以避免顺序效应。
待学习阶段结束，发给被试印有全部10个样例的卷子，并告诉被试，“你刚才看过的每个外星动物（或新设计的建筑物）的特征已经列在卷子上，请你根据自己的理解把它们分为2类，每类5个。你认为怎么合理、自然就怎么分，然后再写下你这样分类的理由。”卷子上每个样例前都带有序号，分类时被试只需把对应于每个动物（或建筑物）的序号写在指定的位置即可。由于每个卷子上样例和特征的次序都是固定的，为避免由此产生的实验误差，每种实验条件下卷子上样例和特征的次序都安排了5种随机的排列方式。
3结果
3.1被试类别建构的模式
根据被试的分类结果及其对分类依据的说明，对被试的类别建构模式进行划分。如果被试按照基于已有知识的特征主题对样例分类，比如把动物分为凶猛的食肉动物和温顺的食草动物，则认为他是按“主题”建构类别；如果被试按照典型特征的某个维度对样例分类，比如把动物分为毛多的和毛少的，则认为他是按“单维”建构类别；如果被试分类标准不稳定，对其分类依据的解释也不明确，则认为他是按“其它”模式建构类别；如果被试按照多个特征维度对样例分类，比如将以“皮厚、毛多、短尾巴、长耳朵”为典型特征的动物分在一类，则认为他是按“多维”建构类别。值得注意的是，被试按多维特征和按主题关系进行类别建构，其分类结果是一致的，但被试的分类依据却有所不同。各实验条件下被试中各种类别建构模式的人数分布情况见表2。
采用卡方检验的方法，在固定主题性质的前提下，检验材料领域和类别建构模式的条件独立性，结果见表3；在固定材料领域的前提下，检验主题性质和类别建构模式的条件独立性，结果见表4。
表3中的结果说明，在4种主题条件下，被试对于动物和建筑物2种材料的类别建构模式均无显著差异。这说明材料领域和被试的类别建构模式条件独立。表4中的结果说明，被试中按主题建构类别的比例受主题性质的影响；被试中按单一维度建构类别的比例，在动物材料中受主题性质影响显著，而在建筑物材料中受主题性质的影响不显著。结合表2中的数据来看，这说明当类别特征能够在已有知识的基础上形成主题时，被试倾向于按主题建构类别。
3.2被试类别建构的FR离差分数
为检验各实验条件下被试的类别建构与标准的FR结构的拟和程度，进一步计算出各实验条件下被试类别建构的FR离差分数（FRdeviationscore）。所谓FR离差分数，是指要把被试的类别建构模式还原为标准的FR结构，需要移动的最少样例个数。它是反映被试的类别建构模式和标准的FR结构差别大小的一个指标。FR离差分数越低，被试的类别建构模式与FR结构就越接近。各实验条件下被试FR离差分数的平均数和标准差见表5。
对被试的FR离差分数进行被试间设计的方差分析（ANOVA）检验，结果见表6。
由表6中可见，主题性质的主效应非常显著，F(3,86)=47.75，p=0.000；材料领域的主效应不显著，F(2,253)=1.58，p=0.213；年级和材料领域的交互作用也不显著，F(6,253)=0.83，p=0.479。这表明影响被试FR离差分数的主要因素是主题性质，材料领域则对被试的FR离差分数无影响。
HSD均值比较检验结果表明，突出主题、统一主题、无主题和混合主题条件下被试的FR离差分数均值（分别为0.17、1.30、2.10、3.00）彼此间差异显著。这反映出主题性质对被试是否按FR结构建构类别起着重要的影响。具体地说就是，当类别特征的主题关系和类别的FR结构相一致时，基于已有知识的主题关系会促进FR结构的获得；当类别特征的主题关系和类别的FR结构相矛盾时，基于已有知识的主题关系会抑制FR结构的获得。
4讨论
本实验的结果显示，类别特征中的主题性质对初中学生类别建构的模式和FR离差分数均有显著影响。就类别建构的模式而言，当类别特征能够在已有知识的基础上形成主题时，初中学生倾向于按特征主题建构类别；而且主题突出时，这种趋势更加明显。就FR离差分数而言，当类别的FR结构与主题关系一致时，初中学生类别建构的FR离差分数较小；当类别的FR结构与主题关系相矛盾时，初中学生类别建构的FR离差分数较大。这些结果充分反映了已有知识对初中学生类别建构的影响，拓展了Spalding和Murphy、Kaplan和Murphy等以成人为被试的研究结果[10]，证实了在非监控的学习条件下，初中学生也能利用其已有知识对类别特征中的主题关系进行整合，并用于指导新类别的获得。实验结果也为基于理论的类别观提供了进一步的支持。
具体分析起来，在统一主题、无主题和混合主题条件下，类别的形式结构完全相同，但在无主题条件下，多数初中学生按照典型特征的某个维度建构类别；而在统一主题和混合主题条件下，由于特质特征能够在已有知识的基础上形成主题，初中学生中按主题建构类别的比例显著增多。这说明影响初中学生类别建构的主要因素是类别特征的主题而不是类别的表面相似性。再有，突出主题条件下初中学生按主题建构类别的比例要比在统一主题和混合主题条件下更高，其直接原因是类别样例中知识关联特征的比例升高了（从1/5升至3/5），这也反映出基于已有知识的特征相关能够为类别凝聚性提供更合理的解释。
由于类别的FR结构和特征主题存在着3种不同的关系，即在突出主题和统一主题条件下二者一致，在无主题条件下二者无关，在混合主题条件下二者矛盾，因此主题性质对类别建构模式的影响和对FR离差分数的影响并不完全一致。实验结果显示，统一主题和混合主题条件下初中学生的类别建构模式分布基本一致（主题和单维特征均是类别建构的主要依据），而FR离差分数却差别很大。这是因为在统一主题条件下主题结构与FR结构一致，对主题的加工和提取促进了FR式的类别建构；而混合主题条件下主题结构与FR结构相矛盾，对主题的加工和提取会抑制FR式的类别建构。
本实验的结果还显示，类别材料的领域对初中学生类别建构的模式和FR离差分数无影响。这说明材料的领域具体性不是影响初中学生类别建构的重要因素，同时也说明本实验的结果具有一定的稳定性和概括性。
5结论
（1）当类别特征能够在已有知识的基础上形成主题时，初中学生倾向于按主题建构类别，而且主题突出时这种趋势更为明显，说明已有知识深刻影响了被试的类别建构。
（2）初中学生对动物和建筑物2种材料的类别建构模式和FR离差分数比较接近，说明材料的领域具体性不是影响其类别建构的重要因素。
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THEKNOWLEDGEEFFECTSINCATEGORYCONSTRUCTION
OFJUNIORHIGHSCHOOLSTUDENTS
ZhangKuo1,2,YinGuo′en2,WangJingxin2
(1EducationSchoolofJiangxiNormalUniversity,Nanchang330027；2ResearchCenterofPsychologyandBehaviorinTianjinNormalUniversity,Tianjin300074)
Abstract
Usingcategory-constructionparadigm,thisexperimentwasdesignedtoexaminetheknowledgeeffectsofthejuniorhighschoolstudents′unsupervisedcategorylearningwithartificialcategoriesinfamilyresemblance.Theresultssuggestthatthesubjectswouldratherconstructcategorybythemesthanbyappearancesimilarityifpartsofthecategoryfeaturescanberelatedtoonethemeonthebasisofpriorknowledge,andthemoretheknowledge-relatedfeaturesexistincategory,themorethechildrencategorizebythemes.Inaddition,theresultsshowthatdomainspecificityofartificialcategorieshasnoeffectonchildren′scategoryconstruction.
