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科研研究报告{精选5篇}

2024-08-04 22:04:01工作报告

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科研研究报告范文第1篇

科学小课题研究报告一教育教学中的问题与困惑

小学科学课程内容由“生命世界”、“物质世界”、“地球与宇宙”三大领域组成。在这三大领域中,“地球与宇宙”部分内容的教学相对较难,特别是教科版《科学》六年级下册的《宇宙》单元,是小学生初次接触天体星空的内容,由于宇宙天体与小学生的生活所处空间较远,加之小学生的抽象思维和空间想象能力受限等原因,学习理解时往往比较困难,故本单元教学难点多,学习效果差。对教师而言,由于教师对宇宙天体教学缺乏专业知识储备与支撑,教师对本单元教学内容的本身也同样面临着较大的挑战。然受现行教学评价影响,本单元需要学生掌握的知识点较多,故在教学中普遍存在以教师灌输代替学生自主探究和为“考”而“教”、为“考”而“学”的现象,这不仅不能让学生充分理解掌握宇宙天体知识,感受到浩瀚宇宙无穷的魅力,而且易让学生产生厌倦怕学情绪,继而影响到学生对探究宇宙的兴趣,与科学教学的根本目标相背离。如何改变这一教师怕教、学生怕学的“双怕”困局,是摆在我们一线教师面前的一个现实的课题。

产生该问题的原因分析

分析这一“双怕”局面,主要有以下几方面的原因:

从教学内容看:虽然我们生活在宇宙之中,但其与我们的生活时空差距大(相对而言,宇宙中的时空是宏观的、抽象的,而我们生活的时空是微观的、具体的),对其中的现象缺乏具体的生活经验与感受,从而影响了对知识的理解与掌握。虽然本单元教学仅是宇宙知识的起始内容,但需掌握的知识仍然不少,如月相变化、日食和月食的形成、太阳系组成、星座等,这些知识远离学生的生活与经历,故对知识的理解是一种“嵌入式”的,而非在原有知识与生活经历的基础上的一种演绎、归纳与提升,教学很难达到让学生知其然且知其所以然。

从学生思维能力看:小学生的抽象思维和空间想象能力较差,对形象直观的事物比较容易接受,抽象的事物往往束手无策,认识事物的本质、规律有相当大的难度。因此,学生对浩瀚宇宙中天体之间的相对运动造成的月相、日食、月食等现象,难以在脑海中予以想象,造成理解困难,许多学生只能靠死记硬背。

从教师自身看:小学科学是一门综合性、专业性很强的学科,而小学科学教师大都以培养能胜任小学各科教学的“通才”为目标的师范毕业生,教师本身缺乏专业知识支撑,面对宇宙天体知识,老师很难驾驭课堂。

采取的措施与行动

基于对上述问题的研究与分析,结合自身的教学实践与学生认知规律和思维特点,我们提出“建模教学法”,以期帮助学生理解掌握知识。

建立模型,简言之为“建模”。这一理论在数学界研究运用较为广泛,指通过运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并“解决”实际问题的一种强有力的数学手段。本课题中的建模仅指通过运用多手段、多途径,帮助学生建立宇宙空间模型,从而理解宇宙运行变化的规律。所谓模型是以某种形式对一个系统的本质属性的描述,以揭示系统的功能、行为及其变化规律。当然,模型不仅仅是一种将实际物体小型化或大型化的实体,科学课的模型既可以是一个装置、一个计划、一份草图,甚至也可以是一种想象。本课题所指的宇宙空间模型不仅指将宇宙空间小型化的模型,而是帮助学生建立一种合理的想象,让宇宙中各种天体不断运动变化及产生的现象在学生的头脑中展现并组合,形成大脑中的宇宙空间模型。本课题尝试利用资料、形象、实验、图形、活动等途径帮助学生建立宇宙模型,让学生学会运用模型来理解知识、掌握知识、运用知识,具体做法如下:

一、资料建模

良好的教育是建立在学生已有的认知水平基础上的再提升。课堂学习是学生认识宇宙世界的一个组成部分,而非学生认识与学习的全部。在教学时,我们可以能通过运用书籍、影视、网络等资料资源,让学生在收集资料、积累资料的过程中不断完善、充实已有知识。毫无疑问学生平时通过许多途径也了解了一些有关宇宙的知识,但都是零星的、独立的、不完整的,有的甚至是错误的。这时学生大脑中的宇宙是朦胧的、模糊的,课前可以布置查找资料,帮助学生把那些不完整、错误的知识及时的替补,使学生在大脑中初步形成宇宙空间模型,为后续的建模做准备。本单元资料的收集贯穿于学生整个单元的学习过程中,课前为学生开出相关的书目,如《十万个为什么》、《少年科普世界》、《小学生自然百科》、《科学探索者》丛书中的《天文学》、《中国少年科学(6—9岁)》丛书中的《太空邻居》等,还鼓励学生浏览中国月球科普网、星空天文网、梦幻星缘天文网等天文网站,让学生把得到的第一手文本资料按教材的内容分类,通过整理分析学生们对宇宙单元的大部分内容都有了一个初步的认识,形成初步的宇宙空间模型。

二、形象建模

小学生思维以形象思维为主,抽象思维和空间想象能力相对较差。《宇宙》单元学习的内容离学生很近又很远,“近”是因为我们生活在宇宙的天体——地球上,时刻都能看到昼夜的日月星辰等变化,都能感受到四季冷暖交替等变化;“远”是因为宇宙浩瀚无边,而我们肉眼可视的范围又是如此的狭窄,遥远的宇宙太空还有多少陌生领域需要我们去探索。对于人类已知的宇宙领域也是让许多人为之“着迷”。教学过程中,如果教师只按课本言传口授,用具体的、庞大的数据描述、介绍天体,学生听了往往惊叹不已,只知道很大,但到底大到怎样的程度、天体之间的大小关系怎么样,仍然一知半解。实践表明,通过强化式的记忆,虽然能记住相关知识,但在学生头脑中知识间往往“支离破瘁”,无法在大脑中形成完整的形象,也就体会不到宇宙的浩瀚,更加不能激起学生学习天文的兴趣。教学中,我们利用比喻,把学生实际能观察的事物、现象与遥远的宇宙空间事物、现象联系起来,沟通起来,化抽象为具体,帮助学生形成宇宙空间模型,真正体会宇宙的浩瀚无边。如把宇宙比喻为一片汪洋大海,我们人类所认识的那一部分时空——总星系,就是大海中的一处岛屿,银河系只是小岛上的一个小石块,太阳系是粘附在这块小石块上的一颗沙粒,地球就更渺小;把恒星比喻为一台功率强大的探照灯,那么行星就只是站在探照灯边缘的一只小小萤火虫;如果站在远太空遥望银河系,侧看它像体育运动中抛掷出的铁饼,瞰视则像急流中的大旋涡。还利用图片、录象,把天体大小对比的图片、天体运动的录象展示给学生,如《太阳系》一课中可以给学生展示太阳系天体大小真实比较图,让他们直观形象的感知,从而在头脑中建立太阳系模型。

三、实验建模

实验在科学教学过程中具有重要的地位。模型的建立也可以通过模拟实验的手段来进行。模拟实验可以比较直观的再现宇宙天体的运动变化,帮助学生在大脑中形成比较完整的天体运动的模型。本单元教学中,关于太阳——地球——月球“三球”运行所引起的月相的变化,是本单元教学的一大重点,也是学生理解的难点,更是知识测试的重点。在教学时,如果仅通过一般的讲解与演示,学生的认识仍然普遍停留在“识记”的层面上,而且很容易忘记相关知识,表现在考试中,往往错误率较高。虽然我们的教学不是仅为了考试,但这一失分现象表现出来的是学生对知识不理解而造成的。教学时,我们通过模拟实验来帮助学生建立模型:用篮球代表月球(一半用白色粉笔涂白代表太阳照亮的一半),黑板代表太阳,学生围坐在中间代表地球上的观察者。月球围绕着地球逆时针运动,让学生记录月相的形状。这个模拟实验打破了时空的界限,把遥远的宇宙空间发生的,需要一个月甚至几个月连续观察才能观察到的完整现象展示了出来,使学生在大脑中形成了完整的月球运转的空间模型,从而让学生知道了月相变化的规律。

四、图形建模

教学示意图是化抽象为形象的常用方法,由于其具有明显的简洁性、方便性、灵活性特点,普遍为教师教学所接受。画示意图也是帮助学生建立宇宙空间模型的一个很好的方法。如在日食和月食的模拟实验的同时,让学生用示意图(见下图)把日、地、月三者的位置表示出来,不仅可以帮助学生做好模拟实验,更重要的是还可以帮助学生在头脑中建立月相变化及日食、月食成因的模型。《太阳系》一课中,在学生交流太阳系八大行星资料的基础上画出八大行星排列顺序示意图帮助学生初步建立太阳系的模型,然后再让学生根据书本提供的数据表来画太阳系的模型图,从而让学生在绘画的过程中发现八大行星大小、距离太阳的远近差异是非常大的,从而使学生在头脑中真正建立太阳系的模型,为后期的学习打下基础。

五、活动建模

活动教学模式具有开放性、趣味性等特点,符合小学生的求知欲强、好参与、善于想象的特点,是小学阶段教学的重要形式。宇宙浩瀚无边、奥秘无穷,要使学生真正认识宇宙,光靠课堂的时间是远远不够的。课外我们让学生经历一次次有趣而且有价值的实践活动,帮助学生形成有一定解释力的宇宙结构模型。本单元典型的实践活动是制作月球卡、观察白天月相、制作太阳系模型和北斗七星模型、观察星座等,如制作月球卡,让学生课外用电脑幻灯片、word文档或文字等形式制作月球卡,并对优秀作品进行展览,孩子们积极性很高,都很认真的完成了,其实制作的过程也是他们建模的过程。

成效

通过一轮次的课堂教学实践与研究,学生对本单元知识的理解掌握明显得到加强,特别是通过举办小报展览、宇宙影像资料展播等形式,学生对宇宙知识的学习兴趣得到了普遍的提高,对空间问题的分析和解决能力也有所增强,有的班级还掀起了探索宇宙奥秘的热潮,自发组织宇宙探秘小分队,利用晚间或周末时间到乡下观察月相及星空,形成的观察报告参加市国际天文年评比活动、区小学生科学观察日记比赛,有7人次获奖。

通过研究提高了教师的教学水平和研究能力。主要体现在:教师通过阅读查阅大量的相关资料,积累丰厚的教育信息;教师通过课堂实践,教学效率提高;教师学会了课题研究的方法,获得一些成绩,如:总结撰写的《利用多种途径帮助学生建立模型——关于<宇宙>单元教学过程中的几点建议》获区科学教学论文评比一等奖、市二等奖, 2篇论文在省级刊物发表等。

反思及后续研究

在实践和探索的过程中,我们也发现了一些值得注意和深思的问题:

1、研究工作缺乏持续性。《宇宙》单元的教学内容只有短短的一个月时间,也就是说课题的具体实施只有一个月时间,在实施过程中,有许多新产生的问题来不及解决,新的想法又只能在下一轮的教学中再作提升。

2、研究成果推广普及面不广。由于本次研究研究十分注意课题的实践性与针对性,选择的课题也十分单一,参与研究个体也仅是六年级的教师(实际只有1人),教师参与面不广,受益面也不广,成果的运用也难以得到推广。

3、观察(观测)缺乏统盘考虑与安排。观察(观测)仍是建模的有效途径发,也是探究科学的重要方法。由于教学时间相对集中,在安排的天体星空观察(观测)中,往往受天气等因素影响,很难实现观察(观测)目标。

因此,在下步的研究中,一方面,要吸收更多的教师参与其中,以增强研究的持续性,增强研究成果运用;另一方面,要对学生的观察有个统盘的考虑,特别是在适合学生观察(观测)星相天体景观的节点上,要及时发布消息,引导或组织学生观察,增强学生对宇宙天体的兴趣,寓抽象的知识于平时的观察观测之中。

科学小课题研究报告二一、 问题的提出

“事实学习”课型是自然学科的重要基础课。其教学的中心内容是指导学生认识自然的事实,包括认识事物的名称、个体的显著特征、认识事物和现象变化的结果、过程。其典型课例有《生活中的静电现象》、《空气》、《岩石》、《铜、铁、铝》等。在“事实学习”课型中,包含许多基本的科学知识,强调对事物描述的准确、对事物性质的理解、对特征或变化结果的认识。在传统的教学过程中,教师过分看重学生是否掌握了全部的知识,是否记住了事物的特征或变化的结果,而忽视调查、观察、设计、实验、收集数据、探讨等活动。教师也往往容易满足于学生规规矩矩地学,老老实实地记、听,以致相当多的学生对自然学科不感兴趣,甚至厌恶。要改变这种现状,就必须改变听、读、学、记的教学方法,改变以知识为重点的教学,运用探究的方法实施“事实学习”课型的学习。

二、 探究为中心实施“事实学习”课型教学的理论依据

(一)探究教学能有效吸引学生的学习兴趣

教育心理学的研究表明,学生的学习动机是多种多样的,但主要受学习的目的性、学习的成就感、学习中的交往和认识兴趣四个因素的影响。其中,兴趣是推动学生学习的一种最主要的内部动力。依据起因不同,兴趣可以分为直接兴趣和间接兴趣。因此,坚持兴趣在教学中的作用,就要求自然教学中加强动手“做”科学和体验探究过程,强调运用探究为中心的方法进行科学教育。

(二)探究教学有充分的理论研究基础

“事实学习”课型教学中,认识的物体和现象都紧密联系着学生周围的生活。例如青蛙、水、空气、铜、铁、铝、蚂蚁、根、叶、四季的的特征等事物和现象,学生经常接触到而且十分感兴趣。因此,要将这些兴趣稳固下来,成为学生深入研究科学的内驱力,就必须通过以探究为中心,实施“事实学习”课型的教学。

三、 以探究为中心实施“事实学习”课型教学的教学目标

以探究为中心实施“事实学习”课型教学的教学目标框架是以自然事实和现象的知识为载体,以探究过程的操作和体验为途径,培养学生良好的科学素养。

1.让学生充分体验对自然事实探究的过程和乐趣,形成对科学探究的强烈兴趣和好学求知的欲望,形成认真细致、实事求是的科学态度,培养勇于探究、不断创新的精神,形成科学的世界观。

2.培养学生具有对简单的自然事物和现象进行分析、综合的能力,初步具有科学探究的能力,了解探究的基本程序和方法;

3.认识自然事实的形态、构造、性质、变化。

四、 教学策略

(一)精心选择教学材料的策略

材料是探究的基础,要设计以探究为中心的教学过程,首先必须精心选择、准备有结构的材料。所谓材料的结构性是指材料与所要进行的探究活动有密切的联系,学生通过对材料的摆弄能揭示自然事实的性质和特征,体现探究过程的科学性和合理性。例如《电磁铁(一)》的教学,一位教师选用三套不同的制作电磁铁线圈的材料:① 用较细的漆包线(沿海版自然教材配套实验材料);②使用直径0.6毫米的裸铜线;③ 使用带绝缘塑料的电话线。教师把三套材料分别用于三个班的教学,其结果是:使用①②套材料,学生制作电磁铁的时间占用约20分钟,探究其性质的时间却只有短短的几分钟,而且制作的电磁铁效果也不理想。使用第三套材料制作线圈,仅花不到5分钟的时间,留给学生用于探究其性质的时间充裕,探究的气氛热烈,而且实验效果明显,有助于学生发现电磁铁的性质。有此可见,第三套材料体现了材料的结构性和合理性,适合学生的探究。

(二)指导探究的策略

以探究为中心实施“事实学习”课型教学中,要求给学生一个灵活、自由的空间让其充分探究,但也不能放任自流、任其发展。有经验的老师总是密切观察学生的探究活动,从中发现学生探究过程遇到的困难,适时给予精心启发、有效指导。

1.精心诱导,激发探索的动机

教育心理学认为:需要指向某一具体对象,产生达到目的的欲望时就形成了探索的动机。因此,利用矛盾悬念或趣味活动让学生置身于一种探索问题的活动中,可以有效激起学生探索的兴趣,形成探索的动机。例如在教学《叶子》一课,学生对几乎每天都能见到的树叶非常熟悉,看起来似乎没有什么能吸引学生。然而,知识的兴趣并不是一下就能看到的,其源泉是藏在深处的。教师可以布置孩子们课前收集校园的各种树叶,上课时通过“给树叶找妈妈”的游戏,就可以把孩子们的兴趣吸引到叶子的不同形状上来,并引导学生说出各自的理由。通过老师的精心诱导,孩子们了解、探索、思考的欲望随之就被激发起来了。

2.指导掌握科学的探究方法

社会资讯和信息技术发展,使人们越来越感到掌握学习的方法比掌握知识更重要,良好的方法使人们更能发挥自身的潜力。而在科学研究中,评价人的科学素质高低的标准应该是能否提出新的问题和提出解决问题的新方法。因此,担负科学启蒙教育任务的自然课,必须渗透科学的思维方法和浅显的科学研究方法的教育。其中包括:① 分析与综合的方法。研究某一自然事物时,一般可以先整体了解,然后将整体分成多个组成部分进行探究,最后再综合认识,即按整体à部分à整体的过程分析综合学习。例如《鱼》的教学,可以先让学生收集有关鱼类的资料、图片,在课前让学生阅读有关资料。课堂上让学生观察鱼身体的组成,提出疑问,设计实验,对鱼各部分器官的作用进行探究认识,总结出鱼类的共同特征。最后可以将自己探究的结论和收集的材料汇编、装订成为资料保存。② 比较与分类的方法。例如《各种各样的根》一课中认识直根与须根,可以通过比较,找出它们的相同点和不同点再分类。③ 观察与实验的方法。例如用按顺序的方法、对比的方法观察,用对比或模拟的方法实验等。另外,还应渗透数学分析、抽象与概括等探究的方法的运用。

科研研究报告范文第2篇

1.1水文地质学科涵义与研究对象

地下水即是赋存于地面以下岩石空隙中的水。地下水的功能主要包括:资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力与信息载体。地下水及赋存地下水的介质还具有一些另外的功能。水文地质学在国民经济发展中的作用是与地下水及其赋存介质的功能相联系的。

1.2水文地质学的定义

地下水这一名词有广义与狭义之分。广义的地下水是指赋存于地面以下岩土空隙中的水;包气带及饱水带中所有含于岩石空隙中的水均属之。狭义的地下水仅指赋存于饱水带岩土空隙中的水。

水文地质学(hydrogeology)是研究地下水的数量和质量随空间和时间变化的规律,以及合理利用地下水或防治其危害的学科。它研究在与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律以及如何运用这些规律兴利除害。

1.3水文地质学研究的范畴及任务

水文地质学是研究地下水的科学,主要研究地下水的分布、运动和形成规律,地下水的物理性质和化学成分,地下水资源评价、开发及其合理利用,地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。在不同环境中,地下水的埋藏、分布、运动和组成成分均不相同。查明上述各方面状况,可为科学地利用或防治地下水提供根据。水文地质学对地下水的研究,着重自然历史和地质环境的影响,同主要用水文循环和水量平衡原理研究地下水的地下水水文学关系密切,只是研究的侧重点稍有不同。

1.4水文地质学及分支

随着科学的发展和生产建设的需要,水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。近年来,水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透,又形成了若干新领域,如环境水文地质学、地下水资源管理、同位素水文地质学等。随着生产力和科学技术的高速发展,人类对生态环境的影响到了举足轻重的地步,与环境生态有关的水文地质问题迅速增长。

水文地质学是从寻找和利用地下水源开始发展的,围绕实际应用,逐渐开展了理论研究,目前已形成了一系列分支。

1.4.1地下水动力学

地下水动力学是研究地下水的运动规律,探讨地下水量、水质和温度传输的计算方法,进行水文地质定量模拟。这是水文地质学的重要基础。

1.4.2水文地球化学

水文地球化学是水文地质学的另一个重要基础。研究各种元素在地下水中的迁移和富集规律,利用这些规律探讨地下水的形成和起源、地下水污染形成的机制和污染物在地下水中的迁移和变化、地下水与矿产形成和分布的关系,寻找金属矿床、放射性矿床、石油和天然气,研究矿水的形成和分布等。

1.4.3供水水文地质学

供水水文地质学是为了确定供水水源而寻找地下水,通过勘察,查明含水层的分布规律、埋藏条件,进行水质与水量评价。合理开发利用并保护地下水资源,按含水系统进行科学管理。

1.4.4矿床水文地质学

矿床水文地质学是研究采矿时地下水涌入矿坑的条件,预测矿坑涌水量以及其它与采矿有关的水文地质问题。

1.4.5农业水文地质学

农业水文地质学的内容主要包括两方面,一是为农田提供灌溉水源进行水文地质研究;二是为沼泽地和盐碱地的土壤改良,防治次生土壤盐碱化等问题进行水文地质论证。

1.4.6水文地热学

地热是一种新的能源,如何利用由地下热水或热蒸汽携至地表的地热能,用来取暖、温室栽培或地热发电等,以及地下热水的形成、分布规律,以及勘察与开发方法等,是水文地热学的研究内容。

1.4.7区域水文地质学

区域水文地质学是研究地下水区域性分布和形成规律,以指导进一步水文地质勘察研究,为各种目的的经济区划提供水文地质依据。

1.4.8古水文地质学

古水文地质学是研究地质历史时期地下水的形成、埋藏分布、循环和化学成分的变化等。据此,可以分析古代地下水的起源与形成机制,阐明与地下水有关的各种矿产的形成、保存与破坏条件。

地下水的形成和分布与地质环境有密切联系。水文地质学以地质学为基础,同时又与岩石学、构造地质学、地史学、地貌学、第四纪地质学、地球化学等学科关系密切。工程地质学是与水文地质学是同时相应发展起来的,因此两者有不少内容相互交叉。

地下水积极参与水文循环,一个地区水循环的强度与频率,往往决定着地下水的补给状况。因此,水文地质学与水文学、气象学、气候学有密切关系,水文学的许多方法也可应用于水文地质学。地下水运动的研究,是以水力学、流体力学理论为基础的,并应用各种数学方法和计算技术。

2 水文地质学演化历史与发展现状

2.1水文地质学发展简史

人们早在远古时代就已打井取水。中国已知最古老的水井是距今约5700年的浙江余姚河姆渡古文化遗址水井。古波斯时期在德黑兰附近修建了坎儿井,最长达26公里,最深达150米。约公元前250年,在中国四川,为采地下卤水开凿了深达百米以上的自流井。中国汉代凿龙首渠,是一种井、渠结合的取水建筑物。在利用井泉的过程中,人们也探索了地下水的来源。法国帕利西、中国徐光启和法国马略特,先后指出了井泉水来源于大气降水或河水入渗。马略特还提出了含水层与隔水层的概念。

1855年,法国水力工程师达西,进行了水通过砂的渗透试验,得出线性渗透定律,即著名的达西定律,奠定了水文地质学的基础。1863年,法国裘布依以达西定律为基础,提出计算潜水流的假设和地下水流向井的稳定流公式。1885年。英国的张伯伦确定了自流井出现的地质条件。奥地利福希海默在1885年制出了流网图并开始应用映射法。

19世纪末20世纪初,对地下水起源又提出了一些新的学说。奥地利修斯于1902年提出了初生说。美国莱恩、戈登和俄国安德鲁索夫在1908年分别提出在自然界中存在与沉积岩同时生成的沉积水。1912年,德国凯尔哈克提出地下水和泉的分类,总结了地下水的埋藏特征和排泄条件。美国迈因策尔于1928年提出了承压含水层的压缩性和弹性。他们为水文地质学的形成作出了重要贡献。

泰斯于1935年利用地下水非稳定流与热传导的相似性,得出了地下水流向水井的非稳定流公式即泰斯公式,把地下水定量计算推进到了一个新阶段。20世纪中叶,苏联奥弗琴尼科夫和美国的怀特在水文地球化学方面作出了许多贡献。到第二次世界大战结束时,在地下水的赋存、运动、补给、排泄、起源以至化学成分变化、水量评价等方面,均有了较为系统的理论和研究方法。水文地质学已经发展成为一门成熟的学科。

20世纪中叶以来,合理开发、科学管理与保护地下水资源的迫切性和有关的环境问题,越来越引起人们的重视。同时,人们对某些地下水运动过程有了新的认识。1946年起,雅可布和汉图什等论述了孔隙承压含水层的越流现象。英国博尔顿和美国的纽曼分别导出了潜水完整井非稳定流方程。

由于预测地下水运动过程的需要,促进了水文地质模拟技术的发展,20世纪30年代开展了实验室物理模拟,40年代末发展起来的电网络模拟,到50—60年代在解决水文地质问题中得到应用。

由于电子计算机技术的发展,70~80年代,地下水数学模拟成为处理复杂水文地质问题的主要手段。同时,同位素方法在确定地下水平均贮留时间,追踪地下水流动等研究中得到应用。遥感技术及数学地质方法也被引进,用以解决水文地质问题。对于地下水中污染物的运移和开采地下水引起的环境变化,引起广泛的重视。20世纪60年代以来,加拿大的托特提出了地下水流动系统理论,为水文地质学的发展开拓了新的发展前景。

2.2国外水文地质学发展现状

水文地质学是一门年轻的学科,它是基于地下水在地质单元内运移时所发生的物理和化学变化而发展起来的,水文地质学是研究地下水的数量和质量随空间和时间变化的规律,以及合理利用地下水或防治其危害的学科。水文地质学诞生于19世纪中期,在20世纪初,依据法国水文地质学理论原则(A.Hazen,C.Slichter,F.King,O.Mainzer等),美国水文地质科学家发展了实用水文地质学的应用。与此同时,德国和奥地利的水文地质学家(F.Forchheimer,A.Thiem,O.Smreker,J.Kozeny等)详细解释了水文地质,尤其是关于地下水流域和水力工程方面调查的方法。俄国人对水文地质学发展有着重大的贡献(W.Dokutchaev,A.F.Lebedev等)。水文地质学成为地质科学中一门比较完整、系统的独立学科,是在20世纪30—40年代。水文地质学已被公认为是地球科学的一个分支,是跨越于地质科学和水文学之问的一门独立科学。水文地质学在二战以后有了深入的发展,特别是在地下水动力学、水文地质编图、水文地质采矿、模型和同位素方法、水文地球化学和地下水监控这些领域。人类活动对包括地下水在内的自然环境的改造异常强烈,产生了一系列生态环境问题,当代水文地质学进入了生态环境水文地质学的新阶段。

在过去的几十年中,国际水文地质学发生了翻天覆地的变化,从专业期刊的发展中就可以看出。1963年,《地下水》(Ground Water)和《水文学杂志》(Journal of Hydrology)创刊;1965年,开始出版《水资源研究》。此后,陆续创刊的欧美主流学术期刊有:1976年,《水资源进展》(Advances in Water Resources)和《污染水文学杂志》(Joumalof Contaminant Hydrology);1986年,《水文过程》(Hydrologic Processes);1993年,《水文地质学杂志》;1995年,《水文工程学杂志》(Joumalof Hydrologic Engineering)。期刊的数目大幅增加的同时,每种期刊上论文的数量和内容也显著增加。

国际水文地质大会是公认的比较权威的世界级水文地质会议,至今已经召开了39届(2011年在泰国举行)。其中2006年10月9日在我国北京举行的第34届国际水文地质大会是继1988年在广西桂林举办的第21届国际水文地质大会之后,再次在中国举办。此次大会又恰逢国际水文地质学家协会成立50周年庆典,是国际水文地质发展史上的重要里程碑。此次会议以“地下水的现状与未来”为主题,围绕全球地下水问题与需求、中国地下水的现状与未来等开展交流与研讨,展示全球、亚洲和中国水文地质成果及新一轮国土资源大调查的水文地质工作进展。

在国际上,美国水文地质调查研究经历了100多年的发展,在该领域长期居于国际领先地位,影响和引导了国际水文地质学的发展方向。从20世纪80年代开始,美国地质调查局启动了多个项目,开始对有害物质水文过程和地质隔离技术进行深入研究。其水文地质资料有90%向普通大众公布,实现了水文地质调查成果全国共享;在法国,各种公共管理部门、盆地基金机构和地质调查部门,通过各种媒介向公众宣传有关水资源的重要情况,回答提出的特殊技术问题。目的是让大家了解各种生产活动给自然资源带来的严重影响,提高对地下水和当前共同利益的认识,解释那些按公众意愿制定的政策和收费规定。在总体研究结果基础上对地下水变化情况进行监测和计算,以有利于管理机构的决策。日本的东京湾将地下温度场应用于研究地下水循环,而这是我国学者地下水循环研究中一直忽视的一个主要因素。在欧洲,生态水文学的研究已经形成一个网络,各国之间的联系及对比研究较多。冰岛是世界上地热资源开发利用率较高的国家之一,地热发电站装机容量总计200 MWe,排名世界第8位,87%的家庭使用地热取暖。由于经济发展所处的阶段不同,国外目前研究矿山水文地质工作的比较少。

总之,目前水文地质在各个不同的领域都有发展,例如地下水文学、土壤力学、经济地质、石油采钻工程、构造地质学、地球化学、地球物理学、海洋地质学和生态学。这个领域由于以上所有领域研究人员的杰出贡献而丰富起来。目前,水文地质处于转折时期,由发现并最大程度的开发利用新资源转变为合理地管理它们,这对于人类和其它生物来说是至关重要的。

2.3国内水文地质学发展现状

我国人民早在4000年前的龙山文化时期就已经凿井开发利用地下水了,但直到建国前,从事水文地质工作的人员极少,几乎没有设备,只零星地进行一些地下水调查工作。直到建国后,水文地质事业才得到了较大发展。

我国水文地质事业的发展经历了坎坷曲折的道路。20世纪50年代,是我国水文地质事业创建、发展的重要年代,而后的“”,曾使正处在兴旺发达的水文地质工程地质事业受到挫折。60年代前期,经过重新调整,水文地质工程地质战线再次出现大好形势。可1966年开始的10年动乱再次使水文地质工作受到了损害,到70年代前期,水文地质工程地质工作逐步有了好转,并组建了基建工程兵水文地质部队,加强了水文地质普查工作。直到1978年12月党的十一届三中全会以后,水文地质工程地质事业才走向了健康发展的道路,进入了振兴开拓的新时期。

解放前,在水文地质方面,地质人员最先介入的是城市供水水文地质勘查。上海、北京、天津等大城市由于需要开凿深井取用地下水。地质学家谢家荣,曾在《地理杂志》第二卷第一期上发表过《钟山地质与南京井水供给的关系》一文,这是我国早期的重要水文地质文献之一。同时。西安、兰州等城市也相继完成了部分水文地质调查报告。济南、福建等地完成了泉水水文地质调查等工作。

解放后,中华人民共和国的成立,为水文地质工程地质事业开辟了广阔的前景。1956年3月,地质部召开了第一届全国水文地质工程地质协作会议。50年代的中后期,地质部已在各地区建立了23个水文地质工程地质队,职工已达11000人,包括地质、钻探、化验等各个兵种,并开始应用物探手段。在此期间基本完成了我国主要平原地区1:20万水文地质普查近100×104km2;编制了一些全国性水文地质图件;进行了30多个城市和工业基地的供水水文地质勘探;建立了40多个地下长期观测站;在近1000个矿区开展了水文地质工作,并在北京、山东、河北、福建等省市进行了矿泉水勘察。20世纪60年代前期,由于自然灾害和“”所造成的后果,使我国国民经济陷入严重困难境地,整个地质工作的发展,也同样受到严重影响。地质部门专业队伍经过调整,重新组建了个直属大队,分别承担北京市城市建设、上海地面沉降、长江三峡、湖北丹江口、黄河治理、西南铁路及岩溶研究等方面的任务。但1966年编制出版了黄淮海平原和松辽平原的水文地质图系,是我国第一批正式出版的跨省图系,在编图技术和编图方法等方面,都有所创新。20世纪70年代,我国水文地质在地热、农业水文地质等方面都取得了较大进展。70年代后期,在一些重要城市开展了环境水文地质工作。各省广泛开展区域地下水资源的评价,比较普遍地应用了电子计算机,并推广数值法建立数学模型。工程地质向定量评价方向发展,逐步采用先进的测试技术,在岩、土体特性,区域稳定性的岩体力学研究等方面,初步形成了自己的理论体系和技术系统。物探、遥感及同位素技术在水文地质工程地质工作中得到了初步应用,取得了较好的效果。同期举办了若干次全国性的水文地质工作会议,且国际交流日益增多。

1978年,党的十一届三中全会胜利召开,从此我国的水文地质事业发展迈入了一个崭新的时期。至1996年,我国以1/20万为主的区域水文地质普查工作全面完成。据不完全统计,从1978年以来,中国地质学会、中国建筑学会、中国水利学会、中国地理学会等部门,先后组织召开了“地下水资源概念和评价方法”、“全国地下水资源评价学术会议”、“西北干旱地区地下水资源学术讨论会”、“全国水文专业会议”等会议。重点讨论了地下水资源的概念、分类、评价方法、开发利用及其它水文地质问题,并出版了相应的学术会议论文集。基岩山区裂隙水与岩溶水的开发利用,也日益受到重视。在全国性的岩溶水和裂隙水学术会议上,着重讨论了岩溶地区岩溶发育规律,岩溶水和裂隙水的运移机制及其评价方法。在环境地质方面,召开了全国性的环境水文地质经验交流会、水文地球化学学术讨论会、地质灾害研究与防治学术讨论会等。探讨了我国不同地区地下水污染现状、评价方法,地质灾害的成因、特征及防治措施,出版了相应的学术会议论文集。此外,还召开了地下水人工补给、地面沉降学术研讨会。所有这些不仅反映了我国水文地质研究的新方向,同时也可看出水文地质研究已进入一个新的发展阶段。

2.4福建省水文地质学发展现状

福建省的水文地质基础调查资料虽然较全面,但局限于当时的技术方法和条件,调查深度及广度有限,而且随着国民经济与社会发展及人类经济工程活动的不断加强,水文地质条件已发生了较大的变化,新的情况未能及时查清。

环境地质调查资料相当欠缺。环境地质调查评价工作,滞后于国民经济建设和社会发展的需要。如在生态环境保护、城市规划、土地综合利用、土壤改良、地质环境的合理开发利用、地质灾害防治等方面,有的已开展工作、但还很不全面,有的则刚刚起步。

水文地质环境地质调查的技术与思路,基本上仍依托传统思路和技术为主,在跨学科聚集、综合和开发研究,在应用高新技术于调查上,同先进省区相比,存在一些差距。如以往水文地质工作重点放在地下水资源较丰富的地区,以找到多少地下水资源储量为荣,而忽视了贫水地区水文地质调查工作的重要性。

水文地质环境地质调查成果的信息化、网络化、社会化程度低,不能满足政府和社会性公益成果的实用性、时效性需求,改变成果表达形式,改革服务方式并提供社会化服务已是一个重要问题。

3 福建省水文地质学为国民经济发展服务的内容及主要成果

3.1背景材料

3.1.1上世纪60年代及以前完成的全省性水文地质方面的工作主要成果

(1)提交1/20万区域性地质—水文地质综合测量中间报告及普查报告和农田供水水文地质勘察中间报告;

(2)各地市城镇供水、水文地质地质勘查报告(上世纪60年代及以前具体项目的工作):1960年1月,福建省地质局水文地质工程地质队童永福、程登科《福建省永安宁洋旧城幅综合水文地质测量普查报告书》等10余份城市水文地质测量普查报告。

3.1.2上世纪70年代

(1)1970年~1979年提交《福建省沿海地区1/20万水文地质工程地质调查报告》等;

(2)提交完成了1/20万福州、福安、三沙、浮鹰岛、福清幅、泉州幅、南日岛、厦门、漳州、东山等区域水文地质普查报告;

(3)各地市城镇供水、水文地质地质勘查报告(上世纪70年代具体项目的工作):1974年1月,福建省地质局水文工程地质队《漳州幅、东山幅1/20万区域地质报告:地貌、第四系地质、水文地质部分》等10余份城市1/20万区域地质报告(包括水文地质调查部分)。

3.1.3上世纪80年代

(1)1980年一1989年,完成1/50万福建省水文地质图、福建省1/50万农业水文地质区划图说明书岛屿水文地质调查项目;

(2)分别完成了福建省多幅1/20万和1/5万区域水文地质工程地质调查报告;

(3)各地市城镇供水、水文地质地质勘查报告:1980年10月,福建省水文工程地质队童永福《福建省水文地质图1/50万》;1980年8月,江西省地质局水文地质大队万益民、邓健如、赵维良等《广昌幅G-50-9 1/20万区域水文地质普查报告》;福建省水文地质工程地质队完成《连城盆地水文地质勘探报告》;福建省第一水文队完成《漳州盆地水文地质勘探报告》;1985年9月,福建省第二水文工程地质队福州综合地质组李文曲、黄宏沣、赵钦铭等完成《福建省福州市福州盆地水文地质勘探报告》等20余份1/20万区域水文地质普查报告,尚有单点供水简报672份。

3.1.4上世纪90年代

(1)1990年一1999年,提交了闽东、闽南沿海缺水地区供水水文地质调查报告;

(2)提交1/2.5万同安县新店埔园—刘五店规划区水文地质工程地质调查报告;

(3)各地市城镇供水、水文地质地质勘查报告:1990年8月,福建省厦门水文地质工程地质公司林恢亮、陈强、郑英才等《福建省同安县新店埔园—刘五店规划区水文地质工程地质调查报告1/2.5万》等近30份水文地质调查报告,尚有单点供水简报495份。

3.1.5 2000年以来地市城镇供水、水文地质地质勘查

三明地区:2000年3月,闽西地质矿产开发公司林昌威、林昭丽、吴开化等《福建省大田县区域水文地质调查报告》;

龙岩地区:2000年8月,福建省水文地质工程地质勘察研究院李文祥、郑艺贞、白振炎《福建省长汀县区域水文地质调查报告》等各地区均有展开;

厦门地质工程勘察院进行厦门地下热水调查。

3.2已进行和正在进行为社会服务方面的专门水文地质工作

福建省主要对地热、矿泉水等资源进行了专项保护和为社会服务工作,并专门发文。如:闽地发[1999]85号《关于委托地(市)、县地矿主管部门对部分地热、矿泉水采矿权进行审批、发证的通知》等。

3.2.1福建省矿泉水水源保护

至2004年统计,福建省经省或原地矿部全国储委评审鉴定和储量审批的饮用天然矿泉水水源地勘探报告235处,批准允许开采资源量(B级或C级)28990m3/d。矿泉水类型主要为偏硅酸型233处,其中偏硅酸锶复合型45处,碳酸偏硅酸型4处,到目前为止尚未发现锂、硒、溴、碘、锌等类型矿泉水。矿泉水点勘探报告211项,其中,单矿泉水点专项的勘探报告209项。

至2008年,我省现同时具有采矿许可证和注册登记证的矿泉水水源有40处,包括福州市6处、莆田市1处、泉州市7处、厦门市7处、漳州市7处、龙岩市3处、三明市4处、南平市2处、宁德市3处;仅有注册登记证的矿泉水水源7处;仅有采矿许可证的矿泉水水源6处。尚有10余处有开采未申报或正在申报等工作。

3.2.2福建省地热水资源保护

地热是一种宝贵的能源矿产,开发利用地热资源首先是从开发温泉起始的,根据志书记载,福建温泉利用已有1000多年历史,进入20世纪70年代以后,福建省开始进入有计划的勘查开发。在此之前仅对温泉点进行零星记载和研究。1971年,福建省水文地质工程地质队开展了南靖汤坑的地热勘探工作。1982年,童永福等编制1:50万福建省地热区划图时,统计各类温泉点190余处(其中包括部分20℃的)。至2000年为止,福建省已查明的地下热水分布共196处。

由于趋利原因,近些年地热工作调查和水源地的勘查有了长足的开展,但进行系统研究的极少。

已在多个领域运用地热资源,如城镇地下热水集中供热、水产养殖与研究、农业利用与研究、温泉医疗保健、地震观测等。

3.3福建省矿区水文地质调查工作

矿区水文地质工作始于上世纪50年代,主要是为矿山开采设计提供水文工程地质依据。如:1960年4月,福建省地质局第一地质大队郭树春完成《福建邵武枫林硫铁矿区水文地质初步普查报告》;1959年3月。1962年3月,福建省地质局第五地质大队五〇七分队提交了《福建省龙岩马坑铁矿地质勘探中间报告》;1971年1月~1976年3月,福建省地质一团三中队提交了《福建省龙岩马坑铁矿详细勘探报告》;1979年12月,冶金工业部冶金地质会战指挥部第五地质勘探桂世芳完成《福建省德化县阳山铁矿西矿段矿床水文地质勘探报告》等,矿山多数已经或正在进行水文地质调查工作。

3.4福建省地下水水源地工作

全省已探明C级地下水可开采资源量1万m3/d以上的水源地有:龙岩盆地岩溶水水源地、连城城郊盆地岩溶水水源地、永安市大湖—虾蛤水源地、长汀盆地岩溶水水源地、东山岛松散岩类孔隙水水源地、平潭岛松散岩类孔隙水水源地。

4 水文地质学发展趋势及预测

对于地下水的区域研究,可以扩展到整个流域或完整水文地质单元来研究。进一步研究典型生态环境区域的地下水动力学特征,如荒漠、岩溶和黄土高原区域地下水运动规律,特别是浅层地下水变化的地表生态效应及深层地下水赋存规律,可为地下水合理利用提供新的途径。并且在已积累大量实际资料基础上,做好对资料的二次开发,编制相应成果,以供生产部门应用。在我国,由于地域面积较大,生态水文学研究也必需实行区际间的配合与协作,同时也必须与国际研究相同步,谋求更大范围内的合作。我国应加强地下水的监测,掌握地下水的动态,在已有监测站网监测的基础上,逐步完善地下水监测技术、方法和新的监测网站的建设,提高全国地下水动态变化监测水平和预测能力。

地下水资源评价方面,在地表水、地下水综合考虑的原则下,按照地下水系统进行评价。

地下水动力学与计算技术方面,要加强基本理论的研究,研究建立在各种复杂条件下的水文地质模型及其相对应的数学模型,研究建立水文地质数据库及相应的储存系统,运用计算机技术进行地下水评价、预测、预报等。

对裂隙介质、岩溶介质中地下水系统数值模拟的关键技术尚未解决,地下水水质模拟的可靠性问题有待深入分析,地下水系统不同模拟方法的结合应用具有更大的价值。

对环境水文地质问题的研究、人工补给的理论和方法的研究、遥感技术、同位素技术的应用、裂隙水和岩溶水的研究以及目前所存在的城市供水不足、地面沉降、海水入浸、水质污染等各种复杂的水文地质问题都是水文地质工作者当前或将来所面临的重要研究课题。

我国矿山研究得较多,油田的水文地质问题仅是泛泛而谈,未深入讨论,还涉及一些关于隧道、高速公路等的工程地质问题;且国内对工程中的水文地质问题和水岩相互作用造成的地质灾害问题研究较少。今后要加强矿山环境问题的研究工作,水文地质专业学者要与采矿人员合作。进行多学科多方法研究;水资源与矿产资源要综合开发利用,例如把水资源作为伴生的矿产资源,建立煤水双资源矿井。在涵养、保护地下水资源方面,需要加强与生态建设相协调的应用基础研究,挖掘潜力,节约用水、探索深层承压地下水如何科学利用,有关地下水形成、运动等基础性问题的科学研究也应成为重要的战略措施。

人类活动对地下水资源的影响亦需要进一步深入探索。土壤水研究理论及检测技术尚需发展,尤其在溶质运移方面的研究欠缺很多。地热的研究基本上都属于区域现状的评价,目前基本无实际创新性成果,如地热弃水回灌技术、沉积盆地地热资源勘探技术、地热资源综合利用技术、热储工程等的研究。其它特殊类型水,如矿泉水、凝结水、微咸水、咸水、卤水等亦需进一步研究。

纵观水文地质学的发展,初期实质上是找水水文地质学,到本世纪70年代,资源成为水文地质学的主要课题,现在与环境生态有关的水文地质问题迅速增多。从某种意义上讲,环境水文地质已成为水文地质学研究的核心课题。

5 福建省水文地质学科发展中存在的问题及研究对策

5.1福建省水文地质学科发展中存在的一些问题

历史的原因,福建省在上世纪90年代后,水文地质学科的发展基本开始处于停滞状态,一方面,供水多依赖于地表水,仅局部地区是地下水为主(如福建龙岩地区),另一方面,国家投入减少,使得水文地质学科的发展研究也没有大的进展。2010年后,国家已经开始重视水文地质学科的发展。

工程引发的地下水问题。如:(1)矿山开采过程因为地下水造成矿山涌水、突水;(2)隧道掘进过程造成问题。龙厦铁路象山隧道;(3)地下水超采引起的地面沉降等。

岩溶塌陷:三明、龙岩等覆盖型岩溶区。

采空塌陷:主要发生于矿山地下开采范围大、持续历史长的区域。

地面沉降:东部沿海港湾河口平原区(福州温泉开采区)。

突发性、季节性特大雨造成地质灾害,地表水和地下水互相沟通、连成一体,水源地成为一项迫切要去解决的问题。

这些问题的出现都会造成人民生命、财产的重大损失,国家也开始进行水文地质学科与相关学科结合的发展。

5.2水文地质学的发展趋势

由主要研究天然状态下的地下水,转向更重视研究人类活动影响下的地下水;由局限于饱水带的含水层,扩展到包气带及“隔水层”;由只研究地壳表层地下水,扩展到地球深层的水。

预计今后的水文地质研究,在下列方面将有突破:裂隙水与岩溶水运动机制和计算方法;地下水中污染物和温度运移机制和计算方法;粘性土的渗透机制;包气带水盐运移机制;水文地球化学和同位素水文地质学,地下水数学模型;地球深层水文地质。

5.3福建省水文地质学科发展趋势

近年来,水文地质学科迎来了发展契机。2011年6月1日,中华人民共和国国家环境保护标准《环境影响评价技术导则地下水环境》(HJ610-2011)在全国范围内实施。导则的实施对地下水工作者是一个新的开端,特别是对于一级项目的地下水评价工作有了更高的要求,也使得社会发展环境中开始重视地下水的工作,地下水成为社会发展中环境的一个不可或缺的重要因素。福建省在这个大环境下也从2011年开始进行了多流域、地区项目的地下水评价工作。

随着人民生活水平的提高,社会开始关注和参与地热开发租研究工作。一方面,民间投资者的热情,使得原有地热资源开发利用不断提升;另一方面,当前我国正在努力实现节能减排的工作目标,发展低碳经济。福建省在地热利用、开发已有逾百年的历史,开发利用地热特别是浅层地热资源不仅对于缓解我省能源紧张的形势,对实现节能减排的工作目标将起到积极的推进作用,依靠科技进步,提高地热资源勘查开发利用水平;加强地热资源特别是浅层地热资源的规划工作,同时也能提供福建独特的旅游资源和民生资源。

5.4福建省水文地质学科发展的对策建设

地下水是水资源的组成部分,是生态与环境的重要要素,是我国经济社会发展的重要水源之一。在我省大部特别是沿海平原和海岛地区,地下水在生活饮水、农田灌溉、工业生产、城市发展和维系良好生态与环境方面发挥了重要作用。近年来,一些地区由于过量开采地下水,导致地下水水位持续下降,地下含水层被疏干,引发了地面沉降、海水入侵、土地沙化;一些地区由于废污水过量排放和面源污染的不断加剧,造成地下水水质恶化,地下水资源开发利用中存在的诸多问题已严重危及水资源的可持续利用,对经济社会可持续发展和生态安全构成威胁,加强对地下水资源的管理和保护刻不容缓。

水资源属国家所有,加强水资源的合理分配、管理和保护事关国家经济安全与公共安全。根据地下水的资源与环境属性,经济社会发展以及生态与环境保护对地下水的要求,统筹考虑水资源的合理配置和公共资源的使用和保护准则,合理划分地下水功能区,协调地下水不同使用功能之间的关系,是政府加强公共管理和社会服务的重要体现,是履行《水法》赋予水行政主管部门依法管理地下水资源职责的客观要求。

地下水赋存于地质介质中,具有运动缓慢、补给周期长、循环更新慢、自我修复能力差、地下水系统遭到破坏后难以治理和修复等特点,必须采取严格的措施加以有效保护。以水文地质单元为基础、结合区域地下水主导功能划分地下水功能区,制订开发利用和保护目标及标准,为地下水合理开发、保护、治理与管理提供科学依据,以保障供水安全、生态与环境安全和地下水资源的可持续利用。

针对福建省的上述特点和福建省现状:最好按区域性(1:50万、1:20万、1:5万)、城镇供水(如龙岩市、永安市……)、农业供水(如连城)、工矿供水(洪宽工业区、永安造纸厂……)、专题性研究(如福建省地下水污染调查……)、地下水治理(如航站楼工程降水、铁矿采空区降水)、地方病、地下热水等。将有地下水可作为供水水源地区,以及沿海半岛、岛屿缺水地区,进行多手段、全方位地下水找水的工作;同时应对地下水水源地进行划分,利于不同层级的保护;将地下水作为福建省水源地的应急水源和储备资源。

1999年,福建省地表水资源总量1215.39×108m3,多年平均值为1201×108m3。全省水资源总量1216.11×108m3,约占全国水资源总量的4.2%;人均水资源3665m3,高于全国平均水平,但其空间分配不均。缺水地区主要为沿海岛屿、半岛岬角区及红土台地区。沿海四地市人口和工业产值占全省总量的70%,而水资源只占全省水资源的36%。特别是近年开发港湾岛屿为开发区、投资区,水资源供需矛盾突出。缺水者主要为农灌用水和重点投资开发区用水。这就需要福建省应对沿海半岛、岛屿缺水地区进行多手段、全方位地下水找水的工作。

福建省地貌最大特点是平原分散,分水岭分割面积小,地下水的汇水面积普遍较小。地貌形态受构造控制,分水岭及主干河谷常以北东、北西及北北东方向为主,海岸线总体方向和主要干河呈交叉状分布。这就要求按流域进行系统性水文地质、环境污染等综合调查与研究。同时城市周边1/5万区域水文地质调查较欠缺,应尽快完善该部分的工作。

加强地热资源勘查评价,同时勘查新的地热水源区、评价不同地区地热资源开发利用的适宜性、科学统一管理全省地下热水资源、研究开发新的地热资源形式等,提供一个成熟的技术流程、坚实的科学基础和可靠的工作示范。

5.5今后工作建议

(1)开展县市范围内的主要地下水供水地域调查,以应对极端气象条件下的工程取水目标。

(2)开展地下水分散供水的水文地质条件研究,解决广大分散居住生活工作人员的地下水水源地。

科研研究报告范文第3篇

由于海洋捕捞资源的日益减少,以及人们对海参营养保健价值认识的不断提高,人们对刺参的需求量越来越大,为满足市场需求,为人类提供更加丰富的高营养食品,刺参育苗和增养殖近年来在山东和辽宁以及江苏福建等地蓬勃兴起,每年创造数百亿元的效益,并且通过放流增殖对海洋资源的保护和环境修复等起到了重要的作用。山东省作为刺参的重要产地,有着发展刺参养殖得天独厚的资源优势和地域优势,近年来,刺参养殖规模和产量不断增加。据不完全统计,目前全省刺参育苗水体100多万立方米,刺参养殖面积达到42万亩,年产刺参5.7万吨,产值70多亿元,占全省海水养殖总产值的1/3,而辽宁省的总育苗水体也已逾200万立方米。我县作为山东省唯一的海岛县,近年来,随着渔业结构调整和养殖新技术新模式的推广应用,刺参育苗及增养殖业已成为我县继扇贝养殖后又一新的经济增长点,规模和产量迅速膨胀,许多从业业户获得了较高的经济收入,并不断地到省内甚至省外开发养殖市场。然而由于养殖高速发展缺少统一规划,养殖布局不合理,技术不规范,生态环境恶化,导致病害接踵而来,甚至出现大规模死亡现象,如果不及时采取措施加以预防,有可能给这一新兴的产业带来毁灭性打击,为及时总结经验教训,我们对有关乡镇刺参养殖单位进行了调查,并通过咨询有关专家的意见,整理成调查报告如下:

我县产业化现状

我县自1978年在全国率先研究成功刺参人工育苗技术以来,通过近30年刺参育苗及增养殖的实践和技术开发,刺参养殖的规模化集约化不断提高,目前,全县有刺参育保苗场1000多家,育保苗水体近30万立方米,刺参养殖面积近2万亩,先后进行了海上沉箱养殖、围堰养殖、浅海围网养殖、海底网箱养殖、人工控温工厂化养殖及参鲍混养、鱼参混养等多种养殖模式,集中起来主要有以下几种养殖方式:

自然海域增殖

自然海域增殖是我县刺参养殖传统的生产方式。虽说刺参自然海域增殖历史较长,但是以投石设礁、海藻增殖、苗种放流为主要技术措施的较为规范的刺参海底养殖方式,即刺参底播养殖在我县只有20来年历史。特别近年刺参底播养殖在北部乡镇广泛实施,但是,实施海区限于刺参自然分布区,而且投石数量多半偏少,放流苗种数量和规格偏小,放流效果多半并不理想。

人造设施养殖

相对于刺参天然海域底播养殖,刺参人造设施养殖属于收容养殖。我县现行刺参收容养殖既包括以投石造礁纳潮式池塘养殖和以利用潮间带混凝土筑坝围堰为主的投石造 礁放流式港圈养殖,也包括海面网箱养殖、海面网笼养殖和海底围网养殖。在我县刺参池塘养殖和港圈养殖起步最早,近3—5年在我省和辽宁迅速普及,不过依然集中于烟台、威海、大连、青岛各地,并且由于多种原因,产量相差悬殊。海面网箱、海面网笼养殖和海底围网养殖是近几年出现的刺参养殖新方式,由于刚刚起步,规模较小。

作为刺参养殖的主要生产方式,刺参自然海域增养殖由于有许多环境条件适宜的天然海域可供利用,生产潜力极大,并且便于实施多品种立体生态养殖,生产效益稳定,今后还会成为效益最高的刺参养殖生产方式;池塘养殖易于选址,由于独门独户,易于看护,有望继续迅速扩大,不过,刺参养殖池塘选址也不可盲目,不可忽视低盐度可能造成的不利影响和藻类过多繁殖所造成的危害。作为刺参养殖最新生产方式,网箱养殖将在稚参夏季培育和秋冬培育时有明显优势,经过几年试验发现,随着参苗个体的逐渐增大,而网箱内饵料的供应不是和网箱附着物过多等因素的影响,造成参苗生长速度下降。围网养殖应该得到大力推广,我县南部乡镇潮间带水位普遍偏低,且多为泥沙底加之养殖的藻类、贝类面积较大,海区底部的有机物和饵料生物比较丰富,且围网养殖相对投资较少,将围网内的海区底质稍加改造即可投苗养殖,这种养殖方式既有池塘养殖的优点,又克服了池塘养殖水体交换不好的缺点,而且通过改造可以利用潮下带没有刺参生长的海域,扩大刺参养殖面积。

栉孔扇贝养殖遭到病害影响以后,县委、县政府及时调整产业结构,把发展刺参增养殖生产列入我县的主要产业来抓,不断加大刺参增养殖的投入力度,取得了一些效果,但产量产值还远远没有达到预期的目标,如表所示:

南隍城乡

北隍城乡

大钦岛乡

小钦岛乡

底播数

(x)

收获数

(t)

底播数

(x)

收获数

(t)

底播数

(x)

收获数

(t)

底播数

(x)

收获数

(t)

20__

662

48

810

36

1050

27

226

18

20__

308

60

380

50

612

45

205

36

20__

246

69

310

30

550

50

150

47

20__

260

62

400

42

550

50

100

50

在调查中我们还发现,一些池塘养殖的刺参,由于养殖水体饲育密度过大,换水量少,投喂的饲料营养缺乏,特别是投喂过剩残饵及粪便积累过多,一些池塘由于光照调整不好,造成大量的石莼等大型藻类过多繁殖及腐烂,甚至有个别池塘出现大量浒苔繁殖,造成有害的h2s气体,并可能导致病原菌的大量繁殖,致使疾病暴发,使养殖业户束手无策,损失惨重。

讨论与分析

通过以上调研和统计的图表显示,刺参苗种底播数量和产量之间的相关性不大,综合分析有也下几个方面的因素:

自然海域亲参数量过少,自然繁殖力下降

九十年代后期,我县基本废除了隔年轮捕的限令,各乡镇以及各海区承包者不断加大每年的捕捞力度,由于春季风浪较小,海况较稳定,因此春季刺参繁殖之前采捕量更是占全年的采捕量的75%以上,更有甚者白天捕捞不到,改在晚上捕捞,浅海区捕捞不到,就到深海区捕捞,致使自然海区成参数量越来越少,每年春季人工育苗选种时,我县不得不到周边地区求购“新郎”、“新娘”

。严重危及我县刺参产业的可持续发展。投放的苗种规格太小,成活率较低

我县自20__年开始进行刺参规模化底播增殖以来,由于只注重投放数量,加之前几年育保苗技术水平较低,提供不了较大的苗种,虽然自20__年到20__年我县连续4年投放苗种500万头以上,但规格都在3cm以下,敌害侵蚀严重,死亡率高,因而增殖效果不明显。

自然海域环境污染加重,病害发生率上升

海区污染主在有三个方面:一是黄渤海工业和生活污染物的大量排放,使整体水质下降;二是育苗企业带病菌的污水排放和一些有害药物的排放,扩大了病害面积和传播速度;三是近两年连续几次的海上石油污染,造成近海滩涂和藻类污染直接导致摄入有害饵料,使自然海区的发病率上升。据了解,近一两年中,不但育苗业户、池塘养殖户,就连海区底播的刺参相继出现了肿嘴、烂皮、排脏、不摄食、形体萎缩乃至死亡等现象,且具有一定的传染性。经过有关专家对刺参的疾病调查,发现了10多种新的病害。据山东省海水养殖研究所、黄海水产研究所、水科院海洋研究所等有关专家的研究结果表明,刺参疾病以细菌性疾病为主,还有寄生虫病、霉菌病等病害。

片面追求刺参人工育苗数量,苗种质量堪忧

健康的刺参苗种是刺参健康养殖生产的基础。人工育苗从选种开始就存在种源不足的问题,一些生产者为了提高育苗数量,对亲参进行多次催产,有的找不到优质种参使用低龄刺参育苗。有的生产者为了追求出苗数量,进行大密度孵化采苗,苗种很大程度上靠抗生素维持生命,一旦进入自然海域,生存能力特别脆弱,最终导致大量死亡。特别是一些苗种生产者,在苗种发病救治无效的情况下,还将带病的苗种投放到自然海域,而这种作法又会导致病菌在自然海域的传播,造成更大的危害和损失。

刺参养殖生产管理粗放,养殖技术滞后

由于我县的刺参养殖发展时间较短,对刺参养殖的一些专题研究投入相对较少,刺参生殖、生长的一些基本规律还没有完全掌握。因此,在刺参育苗、养殖等很多生产环节没有精准的技术规范和标准可循,特别是在病害防治方面存在严重的不足,一旦发生病害,没有特别有效的手段和药物进行控制,给刺参养殖生产发展带来很大的风险。

建议和措施

潜力巨大的消费需求为我县刺参养殖提供了极其有利的市场条件;海岸线漫长的天然海域和成片的海水池塘为我县刺参养殖提供了极其有利的生产条件。刺参作为新选养殖对象理应受到青睐。但是刺参养殖历史毕竟较短,许多相关研究还不深入,许多生产技术尚待完善。为了解决目前的问题,根据调查情况,综合有关专家意见,提出了具体的应对措施:

(一)在资源可持续利用原则指导下,对刺参资源采取增养殖和保护并举的方针,在每年有计划增养殖大规格健康苗种的基础上,采取有效措施保护好自然海区的亲参,在繁殖季节严禁采捕,实行隔年轮捕或隔区轮捕制度,严格限制采捕规格和时间,收获时在增殖区留足足够数量的成年参作为自然繁殖的亲参。

(二)加强刺参人工育苗生产管理和刺参原种基地建设

规范我县刺参人工育苗生产,尽快实现我县刺参育苗由数量到质量的转变,把好苗种生产关,严防“病由种入”,严禁带病的苗种底播到自然海区。在我县选择二到三个无居民岛建立刺参自然增殖区,严格保护,不投放人工苗种,作为我县育苗场采集种参的基地。从根本上改变我县参种缺乏,劣质参种充数的局面。

(三)对刺参养殖区加强日常管理,定期清除刺参底播区的敌害生物,通过投放人工鱼礁,营造海底森林,改造增殖区的生存环境,丰富刺参饵料来源,提高刺参生长速度和抗病能力,缩短养殖周期,并通过定期定量投苗,使刺参在该区域保持最佳的生长密度,建立高效可持续养殖模式,达到最佳可持续经济产量。

科研研究报告范文第4篇

二十一世纪的生命科学将是基因科学,随着人类基因组图谱的全部破译,基因治疗肿瘤将使医学科学进入一个崭新的时代。基因治疗技术研究的迅速发展,IL-24在肿瘤治疗方面将会是一座新的里程碑。

基因治疗恶性实体肿瘤是临床医生面临的挑战性课题,由于肿瘤易转移的特性,使手术、化疗和放疗等传统治疗方法对晚期肿瘤的治疗有限。研究表明,肿瘤生长的关键因素是血管形成,实体瘤表达,如血管生长因子、碱性成纤细胞生长因子和血小板源性生长因子等血管形成介导肿瘤产生新血管,利用原发肿瘤的血管的形成而转移。因此,寻找抑制肿瘤生长和血管形成进而阻止肿瘤转移的方法尤为重要,基因疗法为恶性实体肿瘤的治疗提供了这种可能性。理想的功能基因表达产物应能诱导肿瘤细胞调亡、抑制肿瘤生长和肿瘤血管形成,对正常组织细胞无明显毒副作用。白细胞介素-24(IL-24)具有上述功能。目前,利用白细胞介素-24(IL-24)对恶性肿瘤的基因治疗,是发达国家的研究热点之一。

白细胞介素-24(IL-24)是1995年JiangH等人首先克隆并分离出该细胞因子,原名称黑色瘤分化相关抗原(mda-7),2002年,mda-7因其分子结构、基因定位和细胞因子样特性而被正式命名为白细胞介素-24(IL-24)。

研究表明,借助腺病毒表达载体,将人白细胞介素-24基因转染肿瘤细胞,可特异性抑制肿瘤细胞生长,诱导其调亡,但不会影响正常细胞。IL-24的这种作用在至少50余种人类恶性肿瘤细胞实验中得到证实,包括黑色素瘤、神经胶质细胞瘤、骨肉瘤、乳腺癌、子宫颈癌、肺癌、结肠癌、鼻咽癌、前列腺癌、胰腺癌等。可以认为IL-24是目前发现的唯一能即抑制肿瘤细胞生长又表达刺激免疫系统的蛋白基因。目前,P53、P10、Rb等抑癌基因正在用于基因治疗的临床试验(其中重组人P53腺病毒注射液已在我国生产上市,也是世界上第一个上市的基因治疗药物),但均不具有通过刺激免疫应答来杀伤肿瘤细胞的特性。所以,通过比较可以证明IL-24的研究有着重要的临床意义。

通过腺病毒介导人IL-24基因进行治疗肿瘤的基因治疗的技术,具有非常重要的社会、理论和临床意义。基因治疗产品使细胞产生内源性的目的蛋白质或多肽,产生特异的生物治疗。基因治疗使给药更加特异、高效和安全,达到医学科学所期望达到的最高目标。基因治疗药物将对基因工程蛋白质或者肽类药物也形成严重的挑战,用基因治疗方法可代替反复使用、费用极高的蛋白质药物,一次注射,可带来长久的疗效或根治。

据世界卫生组织(WHO)统计,全世界每年有500多万人死于各种癌症,每年各种癌症患者多达2200万人。我国每年约有600万肿瘤患者,假如有百分之一的患者使用“重组人白细胞介素-24腺病毒注射液”,治疗一个疗程,用药20支,其用量为120万支,按每支2000元人民币计算,国内市场为24亿元人民币,国内外市场的百分之一为44亿元人民币。所以,基因治疗肿瘤是关系到广大患者生命安全和生活质量的高科技项目。

该项目是我单位独立研究的基因治疗项目,现已独立完成了人白细胞介素-24基因的克隆。从中国人外周血中分离的单核细胞中克隆出人白细胞介素-24的基因,经测序与国外公布的人IL-24的基因序列一致,说明我们已得到人IL-24的基因。正进行重组腺病毒载体的构建。

本单位是生物医药研究、开发、生产、经营的专业化企业,是山东省高新技术企业,十余年来承担了多个项目的研究。独立研究的IL-2(125ser)是山东省火炬计划项目、IL-18是2002年山东省重大科技攻关项目、G-CSF是济南市星火计划项目、α-2b干扰素抗病毒口含片是2003年山东省SARS综合防治技术研究药物开发中标项目、重组人新型溶栓酶是2003年济南市科技发展计划项目,其中IL-2(125ser)获省、市、区科技进步奖,并获国家科技部等五部委联合颁发的《国家重点新产品证书》。有较强的生物技术药物研究开发能力。

该项目的成功开发及产业化,势必将带动我国整个生物高新技术的发展,并构成一个生物高技术平台,一个巨大的产业,一个新的经济增长点。同时,不仅能够在临床上有着重要的治疗意义,而且能够对广大肿瘤患者提供一条崭新的治疗途径,也将会对生命科学的发展和山东省经济的发展起到一定的作用。

二、国内外现状和发展趋势:

经检索,在国内,只检索到军事医学科学院和苏州大学细胞和分子生物学教研室对IL-24基因的克隆及在大肠杆菌中的表达文献,未发现利用腺病毒介导人IL-24基因来治疗肿瘤的报道。也未发现利用Admax腺病毒表达系统来介导人白细胞介素-24基因治疗肿瘤的专利。所以,我单位研制的重组人白细胞介素-24腺病毒注射液可形成自己的知识产权。

在国外,只有美国等少数发达国家对携带IL-24基因的重组腺病毒进行研究,尚未有对其开发成药物的报道。

目前国内未发现有对IL-24进行药物研究的单位和个人。

我单位从上世纪八十年代中期开始对生物技术进行研究,基本与国外同行业同步。已独立研制成功了IL-2(125ser)、IL-18、G-CSF、α-2b干扰素抗病毒口含片、重组人新型溶栓酶等生物技术高科技成果产品。拥有一支素质较高、经验丰富的科研队伍。已对该项目进行了一年多的研究,已完成人白细胞介素-24基因的克隆。从中国人外周血中分离的单核细胞中克隆出人白细胞介素-24的基因,经测序与国外公布的人IL-24的基因序列一致,证明我们已得到人IL-24的基因。正进行重组腺病毒载体的构建。基因治疗的关键技术是表达系统,腺病毒表达系统被广泛用于基因治疗、基因功能性研究、反义治疗、疫苗开发等领域。我单位利用Admax腺病毒表达系统来介导人白细胞介素-24基因治疗肿瘤,Admax腺病毒载体系统比现有的其它腺病毒载体系统更有优势,具有构建简单、出毒快、单细胞病毒产量高等优点。

三、现有研究基础、特色和优势

1、现阶段已达到的主要技术指标和经济指标

(1)现阶段已完成人白细胞介素-24基因的克隆。

(2)从中国人外周血中分离的单核细胞中克隆出人白细胞介素-24的基因,经测序与国外公布的人IL-24的基因序列一致,说明我们已得到人IL-24的基因。

(3)正进行重组腺病毒载体的构建。

2、项目的创新点及在人才、资源和产业方面的特色优势

重组人白细胞介素-24腺病毒主要创新点:

(1)、白细胞介素-24是新发现的抗肿瘤细胞因子,国内外均未上市。

(2)、利用Admax腺病毒作载体将IL-24基因介导到人体,对肿瘤细胞进行基因治疗的方法。

腺病毒载体系统一般应用人类病毒作为载体,以人类细胞作为宿主,因此为人类蛋白进行准确的翻译后加工和适当的折叠提供了一个理想的环境。大多数人类蛋白都可达到高水平表达并且具有完全的功能。

腺病毒载体系统可广泛用于人类及非人类蛋白的表达。腺病毒可感染一系列哺乳动物细胞,因此在大多哺乳动物细胞和组织中均可用来表达重组蛋白。特别需要指出的是:腺病毒具有嗜上皮细胞性,而人类的大多数的肿瘤就是上皮细胞来源的。因此,腺病毒载体系统具有靶向性,使其可以靶向特定的组织或细胞内复制增殖,表达目的基因,直接作用于病灶,抑制肿瘤细胞生长,诱导其调亡。

(3)、Admax腺病毒表达载体具有构建简单,出毒快,单细胞病毒产量高等特点。

Admax腺病毒系统是由腺病毒载体鼻祖Dr.FrankGraham在1999年创建的一套重组腺病毒构建系统,该系统基本原理是通过Cre-loxP或FLP-frt重组酶,使共转染到293细胞中的腺病毒载体穿梭质粒和辅助质粒(腺病毒基因组质粒)在重组酶的作用下产生重组腺病毒。得到的重组病毒是E1/E3缺失的复制缺型腺病毒。与目前使用最普及的AdEasy系统相比,有一定的优势:AdMax系统只需要2~4周就能完成从质粒构建到重组出毒,成功率大于98%(其中95%的克隆含有目的基因),因在真核细胞内重组出毒,保持了对腺病毒的生存压力,有助于重组腺病毒的基因组的完整性;而AdEasy系统的出毒成功率只有18-34%(Stratagene公司新版的AdEasyXL系统成功率在94%左右),且在原核细胞(BJ5183)中完成病毒基因组重组,理论上,失去了生存压力的腺病毒基因组更容易发生突变,病毒遗传背景及活性可能会受到影响。

人才、资源和产业方面的特色优势:

本单位是山东省科技厅认定的高新技术企业及重点联系单位。在人才、资源和产业化方面具备如下优势:

1、有研究开发基因药物的专业机构--生物技术研究所。配备有较完善的科研生产检测仪器和设备(DNA合成仪、PCR扩增仪、70L贝克曼的发酵罐、发玛西亚的蛋白层析系统、Waters的高效液相、万级净化级别的实验室等)。

2、拥有一支经验丰富、老中青相结合的科研队伍。已开发出的国家级新药“重组人白细胞介素-2(125ser)”和“重组人粒细胞集落刺激因子”,并已获得国家药品监督管理局颁发的新药证书和批准文号,现已投放市场。

3、有一座4000m2的GMP标准的生物药品生产车间(GMP证书编号:C1064),年生产药品能力可达千万支。

4、有完善的科研协作网络。我单位与“美国俄亥俄州立大学分子生物学中心”、“中国协和医科大学”、“山东大学药学院”等国内外大专院校和科研院所有紧密合作关系。本项目是与中国协和医科大学共同合作研究的科研项目。

5、我单位科研工作经验丰富,承担过省、市、区级科研项目多项。

上述条件,为“重组人白细胞介素-24腺病毒注射液”的研制奠定了基础。

四、应用或产业化前景、市场需求

人白细胞介素-24(IL-24)是目前发现的唯一能即抑制肿瘤细胞生长又表达刺激免疫系统的具有双重功效的蛋白基因。研究表明,借助腺病毒表达载体,将人白细胞介素-24基因转染肿瘤细胞,可特异性抑制肿瘤细胞生长,诱导其调亡,但不会影响正常细胞。IL-24的这种作用在至少50余种人类恶性肿瘤细胞实验中得到证实,包括黑色素瘤、神经胶质细胞瘤、骨肉瘤、乳腺癌、子宫颈癌、肺癌、结肠癌、鼻咽癌、前列腺癌、胰腺癌等。

全世界每年有500多万人死于各种癌症,每年各种癌症患者多达2200万人。我国每年约有600万肿瘤患者,假如有百分之一的患者使用“重组人白细胞介素-24腺病毒注射液”,治疗一个疗程,用药20支,其用量为120万支,按每支2000元人民币计算,国内市场为24亿元人民币,国内外市场的百分之一为44亿元人民币。

该项目产业化后,可年产100万支,实现产值20亿元人民币,年销售收入可达12亿元人民币,年利税6亿元人民币,年创汇2000万美元。

所以,基因治疗肿瘤是关系到广大患者生命安全和生活质量的高科技项目。同时,对包装、印刷、玻璃制品等行业起到带动作用。

五、研究内容与预期目标

研究内容:

1、人白细胞介素-24基因的克隆

2、重组人白细胞介素-24腺病毒的建立

3、重组人白细胞介素-24腺病毒注射液的质量控制和检测方法的建立

4、重组人白细胞介素-24腺病毒注射液的抗肿瘤实验

总体目标

本项目预计投入800万元人民币。可完成基础性研究,获得重组人白细胞介素-24腺病毒注射液样品,整理出科研文献。

本单位现有资产1.6亿元人民币,员工116人。

经济目标

项目完成时,预计年新增产品销售额3000万元、年新增交税总额200万元、年新增净利润1000万元、年新增创(节)汇200万美元、年新增产值4000万元。

技术、质量指标:

参照国家?人基因治疗研究和制剂质量控制技术指导原则?、?中国生物制品规程?、?中国药典?(2000年版)等要求建立重组人白细胞介素-24腺病毒注射液的质量控制和检测方法。着重对重组人白细胞介素-24腺病毒制品的病毒纯度、病毒滴度的测定和复制型病毒(RCA)、腺相关病毒检测的方法学进行研究。

1、比活性:病毒比滴度=病毒感染滴度/病毒颗粒数测定,>3.3%。

2、复制型病毒(RCA)的检测:A549细胞检测法,每3.0×1010VP中应

不高于1RCA(即≤1RCA/3.0×1010VP)。

3、腺相关病毒的检测:采用PCR法,应无腺相关病毒(AAV)的污染。

4、病毒纯度检测:采用高效液相色谱法或A260/A280法纯度大于95%。

本项目属科技攻关项目,主要是完成技术性研究,取得该技术领域的科研成果。产业化达产后,预计可实现产值10亿元人民币,年销售收入6亿元人民币,年利税3亿元人民币,年创汇1000万美元。用腺病毒携带IL-24基因治疗肿瘤的方法可形成专利。

六、研究方案、技术路线、组织方式与课题分解

1、重组人白细胞介素-24腺病毒注射液的技术方案

1.1重组人白细胞介素-24腺病毒的建立

(1)人白介素-24基因的克隆

从人外周血单个核细胞中提取mRNA,设计并合成特异引物,应用PCR的方法扩增得到人白细胞介素-24的基因片段。

(2)人白介素-24基因序列的确证

将用PCR扩增出的人白介素-24基因,进行测序,并与GeneBank报道的结果比较,以确定扩增的白介素-24基因序列的正确性。

(3)携带人白细胞介素-24基因腺病毒穿梭质粒载体的构建与鉴定

采用基因工程的方法,将人白细胞介素-24基因克隆至腺病毒穿梭质粒载体中,通过限制性内切酶图谱法鉴定人白细胞介素-24基因是否重组到腺病毒穿梭质粒载体中。

(4)重组人白细胞介素-24腺病毒的构建

通过脂质体转染技术,将携带人白细胞介素-24基因腺病毒穿梭质粒载体转染293细胞(人胚肾细胞),提取重组腺病毒DNA进行PCR鉴定。

(5)扩增前重组人白细胞介素-24腺病毒的空斑筛选

利用噬斑纯化方法,将感染重组腺病毒的293细胞进行培养,挑选出单个重组腺病毒,以保证扩增的纯度和稳定性。

(6)重组人白细胞介素-24腺病毒的扩增、纯化

将经噬斑纯化获得重组腺病毒大量感染293细胞,以大量生产重组腺病毒。待感染病毒的293细胞成熟后收获细胞,经反复冻融及离心等方法,除去细胞碎片,收集上清,获得重组腺病毒。并通过超滤和离子交换的方法来纯化和浓缩重组腺病毒,从而获得大量、高滴度、高纯度的重组人白细胞介素-24腺病毒样品。

1.2、重组人白细胞介素-24腺病毒注射液的质量控制和检测方法的建立

参照国家?人基因治疗研究和制剂质量控制技术指导原则?、?中国生物制品规程?、?中国药典?(2000年版)等要求建立重组人白细胞介素-24腺病毒注射液的质量控制和检测方法。着重对重组人白细胞介素-24腺病毒制品的病毒的纯度、病毒滴度的测定和复制型病毒(RCA)、腺相关病毒检测的方法学研究。

(1)比活性:病毒比滴度=病毒感染滴度/病毒颗粒数测定

(2)复制型病毒(RCA)的检测:A549细胞检测法,每3.0×1010VP中应不高于1RCA(即≤1RCA/3.0×1010VP)

(3)腺相关病毒的检测

采用PCR法,应无腺相关病毒(AAV)的污染。

(4)病毒纯度检测

采用高效液相色谱法或A260/A280法纯度大于95%。

1.3重组人白细胞介素-24腺病毒注射液的抗肿瘤实验

将重组人白细胞介素-24腺病毒注射到肿瘤细胞,观察重组人白细胞介素-24腺病毒抗肿瘤效果。

2、本企业在生产场地、公用工程、辅助设施等方面已具备的条件和需新增加的基本建设内容。

我单位有研究开发基因药物的专业性生物技术研究所,有着从事多年生物技术药物研究和开发经验,曾研制出“注射用重组人白介素-2(125Ser)、注射用重组人白介素-18、α-2b干扰素口含片、新型溶栓酶”等高科技生物药品,具有良好的科研基础。配备有较完善的科研生产检测仪器和设备:DNA合成仪、PCR扩增仪、70L贝克曼的发酵罐、发玛西亚的蛋白层析系统、Waters的高效液相、万级净化级别的实验室等。现有生物药品GMP生产车间和两条生物药品生产线,具备良好的生产条件。

3、述生产过程中“三废”排放、“三废”处理的措施和生产过程中职业危害因素分析及采取的保护措施方案。

重组人白细胞介素-24腺病毒注射液研制和生产过程,无三废排放。

4、特殊行业许可证报批情况

我单位企业法人营业执照(执照号:3700001806768)、药品生产企业许可证(证号:鲁01Sz20010020)和药品GMP证书(证书编号:C1064)等证照齐全。

5、说明本项目推广应用计划和保障措施

(1)本项目研制成功后,我单位自行生产。

(2)本单位有一座4000m2GMP标准的生物药品生产车间,具有完备的生产仪器、设备,年生产能力可达上千万支生物制剂。

(3)本单位有专业销售公司,销售网络遍布全国30多个省市自治区,本项目产业化后即可上市推广。

(4)该项目有着巨大的社会意义和经济效益,公司对该项目极为重视,不但组织了科研能力较强的专职研究队伍,加大资金的投入,而且组织了由5位国内著名院士、6名知名专家组成的专家组,对“重组人白细胞介素-24注射液”基因治疗项目进行了论证指导,保证了本项目的可行性。

七、年度计划内容:

本项目计划为三年

2006年1月-2006年6月载体的构建经费投入预计300万元

2006年7月-2006年12月载体的鉴定经费投入预计100万元

2007年1月-2007年6月重组腺病毒的扩增纯化经费投入预计100万元

2007年7月-2007年12月重组腺病毒的质量研究经费投入预计100万元

2008年1月-2008年12月重组腺病毒的抗肿瘤细胞实验经费投入预计200万元

八、主要研究人员和单位简况及具备的条件

1、主要参加人员情况

邹立家,研究生导师,药理、药学专业教授,在药理、药学学科方面有着很深的造诣和贡献,有著作5部,科研成果8项。曾参加研制开发IL-2(125Ser)、IL-18的工作;现参加白介素-24(IL-24)的研制开发工作,并任课题组负责人。

韩代书,博士、教授,中国协和医科大学博士生导师,细胞生物学专业教授,在细胞生物学学科方面有着很深的造诣和贡献,有数十篇论在国际刊物上发表。是本单位科研课题组主要成员。

王加旺,博士,微生物专业,有6篇论文在国家级刊物上发表,曾参加IL-2(125Ser)、IL-18的工作、α-2b干扰素抗病毒口含片、新型溶栓酶等项目的研究开发,是本单位研究所课体组主要成员。

苑波,博士后、教授,长期在美国从事基因组学科技研究,是美国著名的基因组学科学家,2003年被美国政府评为“十大科技青年”,近年来一直与我单位合作。

课题组其他成员均在生物技术研究所长期工作,是“注射用重组人白介素-2(125Ser)”课题组原班人马,他们在“白介素-2(125Ser)”、“rhG-CSF”和“IL-18”等高科技产品的研制开发过程中做了大量的工作,取得了优异的成绩,被济南市科技局评为“科技先进集体”、被济南市药监局评为“科技进步先进集体”。

2、单位法人近几年来研究开发业绩

我单位法人长期从事科研工作,带领企业承担了国家级、省级、市级星火计划、火炬计划、科技攻关、技术改造、重点工业项目等十几项科研开发及产业化项目,被广泛应用于社会各重要领域,多项成果填补了国家空白,取得了令人瞩目的成绩,受到各级政府和社会各界的充分肯定和高度评价。

主要科技成果3项,科技著作2部。并领导本单位全体科研人员研制出了“注射用重组人白介素-2(125Ser)”、“重组人粒细胞集落刺激因子注射液(rhG-CSF)”、“注射用重组人白细胞介素-18(IL-18)”、“新型重组溶栓酶”、“α-2b干扰素口含片”等多项生物技术药物。“注射用重组人白介素-2(125Ser)”和“重组人粒细胞集落刺激因子注射液(rhG-CSF)”两项新药分别被列为《国家星火计划项目》和《山东省火炬计划》,《山东省技术改造导向计划》,《济南市三十项重点技术改造项目》。其中“注射用重组人白介素-2(125Ser)”的各项主要技术指标,均达到国际领先水平,填补了国内空白。被国家五部委(中华人民共和国科学技术部、国家税务总局、中华人民共和国商务部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、国家环境保护总局)认定为“国家重点新产品”,获山东省科技进步一等奖。

在抗癌科研方面也做了长期大量的工作,正式发表的文章已被国外学术杂志引用,被聘为“山东省抗癌协会”常务理事,2002年被“国际儿童癌症治疗联合会”聘为高级顾问。

企业投资上亿元建起了生物工程药品生产基地。建有GMP生物制药生产车间、科研综合楼、办公楼等16000多平方米的基础设施,并从发达国家引进了先进的科研、生产设备仪器,建立了产学研一体化的产业基础。

3、单位技术装备水平、实验仪器状况。

(1)我单位现已具备4000m2的GMP生产车间(GMP证书编号:C1064)

(2)研究开发基因药物的生物技术研究所,多年从事生物技术药物的研究和开发,具有良好的科研基础。

(3)研究所配备有较完善的科研生产检测仪器和设备:DNA合成仪、PCR扩增仪、70L贝克曼的发酵罐、发玛西亚的蛋白层析系统、Waters的高效液相和万级净化级别的实验室等。

九、经费预算

项目总投资800万元,申请科技三项经费100万元,自筹440万元,银行贷款250万元,省科技经费拨款10万元。其中已完成投资100万元。

划项目可行性研究报告

编制提纲

一、立项的背景和意义

主要说明:

1、技术来源,包括国外技术、国内技术、自有技术及合作开发、引进消化吸收。

2、研发形式,包括与本市、本省、国内外院校及研发机构合作。

3、曾列入国家哪类科技计划项目、获奖及专利情况。

4、对国家或我市经济和社会发展的意义作用。

二、国内外现状和发展趋势〔包括知识产权现状〕

主要说明:

1、国内外基本情况及发展趋势。

2、申请承担单位目前研发应用情况。

三、现有研究基础、特色和优势

主要说明:

1、现阶段已达到的主要技术指标和经济指标。

2、项目创新点及在人才、资源和产业方面的特色优势。

四、应用或产业化前景、市场需求。

主要说明:

1、结合发展趋势和基础优势说明,主要应用领域及对相关产业的带动作用及国内外市场需求。

2、具体说明已有和有待开发的市场情况。

五、研究内容与预期目标(此栏目各项指标是项目立项后,签定合同的主要内容,也是项目验收的主要依据)

1、总体目标,包括项目执行期间预计投资总额、项目完成时实现年生产能力、单位资产规模和单位人员规模等。

2、经济目标,包括项目实施期间实际达到的年度指标、完成时预计可实现的年销售收入、年交税总额、年净利润、年创汇额等。

3、技术、质量指标,包括项目完成时,项目达到的主要技术性能指标、单位通过的质量认证体系、产品执行的质量标准、产品通过的国家相关行业许可认证以及获得专利等知识产权情况。

六、研究方案、技术路线、组织方式与课题分解

主要说明:

1、技术方案,指技术路线、关键技术、工艺流程,主要技术参数等。

2、本企业在生产场地、公用工程、辅助设施等方面已具备的条件和需新增加的基本建设内容。

3、简述生产过程中“三废”排放、“三废”处理的措施和生产过程中职业危害因素分析及采取的保护措施方案。

4、特殊行业许可证报批情况,包括国家专卖、专控产品、医药产品、交通、安全产品、压力容器产品、电信产品等许可报批情况说明。

5、说明本项目推广应用计划和保障措施。

6、组织方式与课题分解,如果是两家以上单位联合承担,须说明具体分工及联合优势。

七、年度计划内容

分年度说明项目执行过程中的年度目标;年度工作内容及经费投入。

八、主要研究人员和单位简况及具备的条件

(注:可行性研究报告中单位名称和研究人员的姓名不得出现,单位名称均以“本单位”代替,否则视为无效)

主要说明:

1、主要研究人员情况,需说明所学专业、现从事专业、学历、学位、技术职称、职务及取得的主要科技成果或论文、专利等。

2、简述单位法人及近几年来研究开发业绩。

3、简述单位技术装备水平、试验仪器状况。

九、经费预算

科研研究报告范文第5篇

我国教育受传统的教育思想和前苏联教育模式影响,一直以传授知识为主要教育目标。“师者,传道授业解惑也”是教学功能的一种经典表述,我们的教学总是以传授知识为中心,以教材为本,通过老师的讲解将信息传输给学生从而进入大脑,然后是考试,以分数的高低来衡量学生掌握知识与否的标准。如此从小学到中学到大学,使学生成为储存知识的机器,“克隆”知识的载体。这种教学弱点和缺陷是十分明显的。在教学过程中,学生很少机会参与教学活动的过程,不懂得知识的由来,不懂得知识间的联系,学生只能死记硬背,很少动脑,学生学习兴趣、积极性、主动性受到抑制。越来越多的学生开始对了无生气的学习产生了厌恶之情,也有些同学严重偏科只对自己感兴趣的科目下工夫,不能全面均衡发展。

意义:

随着素质教育思想的提出,随着高考"3+X"模式在全国的实施,学生综合素质的提高成了一个新课题.但是,中学生学习过程中长期存在着偏科现象.偏科还是应纠正的,坚持全面发展,会使人终生受益,可见提高自己的认识水平,以及培养坚强的意志,尤其要加强对初中时期预防偏科的教育。为了准确而又全面的了解清楚偏科现象的成因,时间以及人们对它的认识和评价,为了从人才成长过程中探索中纠正偏科的办法和措施,以有效的指导中学生的学习生活,我们高二·十七班A3小组进行了调查研究

目标:

(1)为缓解偏科现象出一份力。

(2)为培养学生终身学习的愿望和能力,均衡对于每门课程的喜欢程度,掌握适应时展需要的基础知识和基本技能,学会收集、判断和处理信息,具有初步的科学与人文素养、环境意识、创新精神与实践能力出一份力。

(3)让学生的听课课堂和老师的教育课堂成为和谐体;培养学生主动学习的意识,以及进一步认识到各科成绩均衡的重要性。

(4)让学生正确认识自己,尊重他人,学会交流与合作。让老师的课堂教育更具生机,不再局限于书本知识的传播复制,除了高考还是高考。

假设:

偏科现象出现的高峰期在高中,这恐怕与初中生特定的心理,生理以及课程的加重有关。比如说,他们会因同学的一句话,社会思潮等等的因素而形成偏科,也就是易受外因的影响。

内容:

是什么原因造成了学生偏科。偏科问题是学生自身问题还是其他环境问题。从本次研究性学习中

了解全面发展的重要性,找出纠正偏科现象的方法。

方法:

问卷调查:我们可以通过问卷调查,了解我校学生对于各科成绩喜好程度的概况。

统计法:对回收的问卷调查进行统计,得到我们想要的资料。

访谈法:我们将对一些老师进行访谈,请他们向我们介绍一下中学生偏科的原因。

资料查阅法:我们可以到图书馆查阅书籍或上网搜集各方面资料。

人员分工:

时间安排和活动步骤:

可行性分析:

人员条件:该课题跟我们的学习生活息息相关并且我们小组成员都对这个课题充满着浓厚的兴趣,这将会使我们更加热情地投入到活动中去,尽自己最大的努力完成这门课程。

物质条件:我们小组成员基本上家里都有电脑并且学校中有图书馆及阅览室,方便查找资料。

时间条件:这学期学校对作息时间做了调整,每天下午第四节下课后都有20分钟的课外活动时间,并且每个星期都有两节研究性学习的课程,所以我们聚在一起的时间很充裕;同时,我们还可以利用其他课余时间。

预期成果:

⒈完成问卷调查,尽可能地出去,让更多的中学生参与,并达到预期的目标;

⒉采访相关老师,了解关于中学生片刻现象的各方面的知识;

⒊查找资料,尽可能的全面、详细。

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