天然产物化学的进展
学号：20115051281 姓名：吴霞
化学化工学院班级：化学二班
指导教师：曹新华职称：讲师
摘要：从化学的角度来说，天然产物是指在大自然中生物体内存在的或由代谢产生的有机化合物。我们一般认为动物、植物和微生物里能分离出来的一些代谢产物为天然产物。随着科学的进步和分离技术的提高，我们在天然产物的提取方面也有很大的进步，这对社会和生活的很多方面都带来很多的好处。我们都知道天然产物与人工合成出来的物质相比有很多的优点，所以人们对天然产物的研究从未间断过，本文就天然产物化学的进展作简要的介绍。
关键词：天然产物；天然产物化学的进展；天然产物化学的研究
Abstract: From the view of chemistry, natural products means that organisms exists in nature or produced by the metabolism of organic compounds. We usually think of animals, plants and microorganisms can separate some metabolites as natural products. With the progress of science and the improvement of separation technology, we also have great progress in the extraction of natural products, many aspects of the society and life bring many benefits. We all know that natural products compared with artificial synthesized material has many advantages, so people to the study of natural products has never been interrupted, this paper introduces briefly the progress of natural product chemistry.
Key words: natural products; the progress of the natural products chemistry; research of natural product chemistry
引言
天然产物化学虽然已经被研究了很多年，有些东西也研究的差不多了，但是我认为还完全有必要继续进行研究，因为我们对天然产物的了解还是很肤浅的。天然产物的研究方面有很多，包括路面上的植物、昆虫，海洋里的各种生物以及各种化学元素和化合物。我国是一个很大的国家，植物品种也有很多，据统计大
约有30000多种，而我们已经研究的和已经研究清楚的却很少，因此进行对天然产物化学的进展做适当的了解是很有必要的，它可以让我们更加清晰的知道，到目前为止各个领域在天然产物化学方面研究的进度，也可以使我们更加明确我们下一步的研究目标和研究方向。
1桔梗的化学成分和抗肿瘤活性研究展
1.1化学成分
除多糖外桔梗尚含有齐墩果烷型五环，三萜皂苷黄酮聚炔甾体酚酸脂肪酸等多种化学成分。其中桔梗皂苷类是目前研究最多的主要化学成分，桔梗皂苷类成分均属于齐墩果烷型五环，三萜皂苷是桔梗的主要活性成分，郭丽等根据其苷元母核的不同母核，将桔梗皂苷分为桔梗酸A类，桔梗二酸B类，及远志酸E类等3种类型。其中由桔梗二酸类又可衍生出CD两种类型，并对桔梗中分离得到的39种皂苷进行了归纳整理，随着桔梗化学成分研究的进一步深入从桔梗中分离得到16种新的三萜皂苷成分。
1.2抗肿瘤活性
一直以来对桔梗的生物活性研究多侧重于抗炎、保肝、降血糖等，近年来桔梗的抗肿瘤活性引起了人们的广泛，关注国内外学者对桔梗中多种成分，特别是桔梗皂苷类成分的抗肿瘤活性及其作用机制进行了较多的研究。
1.3增强机体免疫功能
桔梗的水提物具有抗肿瘤和免疫调节作用。这些活性可通过潜在效应细胞，如巨噬细胞来实现。Choi等研究报道，桔梗水提取物能激活NF.kB ,上调iNOS mRNA 及TNF mRNA的表达,从而引起NO及TNF 的分泌。对小鼠腹膜巨噬细胞功能的研究发现，桔梗水提物能够显著提高巨噬细胞的增殖和迁移能力有利于发挥吞噬作用分泌NO并增加巨噬细胞中多种细胞因子的产生，如TNF IL 1 和IL 6 是一种潜在的巨噬细胞功能增强剂。Xie研究发现,桔梗皂苷D2能够引起Th1及Th2细胞的免疫应答,增强机体免疫能力。
1.4抑制端粒酶活性
粒酶是一种具有逆转录酶活性的核蛋白复合体，可维持端粒长度和结构完整性以及细胞持续分裂增殖的潜力。肿瘤细胞都表现出较高的端粒酶活性，因此调控端粒酶活性成为一种潜在的抗肿瘤治疗靶点。
桔梗皂苷D可通过降低cMycSp1蛋白水平以及DNA结合活性，减少Akt的活化，从而减少人端粒酶逆转录酶hTERT的磷酸化以及核迁移。抑制人白血病细胞U937THP1K562)端粒酶活性发挥细胞毒作用，桔梗提取物20也能够降低hTERT 的表达抑制端粒酶活性。
1.5抑制肿瘤细胞浸润与转移
桔梗水提取物及其皂苷衍生物能够抑制肿瘤细胞的浸润与转移，这主要与抑制肿瘤细胞对基底膜的黏附与穿透能力有关。Lee等发现桔梗水提取物可抑制黑素瘤B16F10对细胞外基质，如基质胶层连蛋白底物的黏附能力。动物实验表明桔梗水提取物能够增强自然杀伤细胞NK的活性，抑制肿瘤肺部转移延长小鼠生存时间。桔梗水提取物的皂苷衍生物，能够抑制ROS的生成及NFB的激活，减少MMP9与MT1MMP的生成，并抑制MMP2与MMP9的活化，从而阻碍HT1080肿瘤细胞的浸润与转移。
2 海洋天然产物的类型及其活性
海洋生物的多样性加之特殊的生活环境注定了海洋生物次生代谢产物的多样性，主要结构类型有常见的单萜、二萜、长链多烯酮类化合物、甾体、三萜、生物碱此外还有一些特殊的结构类型。
2.1 大环内酯类
结构中含有一个内酯环,环的大小由10元环至62元环不等,通常有抗肿瘤的活性。该类海洋产物的代表是苔藓虫素类和Ecteinascidin 743。苔藓虫素:
其中一种经美国FDA批准进入Ⅱ期临床,治疗白血病、肾癌、宫颈癌、黑色素瘤等。不同于以前所有的化疗药物,它除了直接杀死癌细胞外,还能促进造血功能,是一个极有希望的抗癌候选药物。Ecteinascidin743对晚期软组织癌症如直肠癌、乳腺癌、肺癌、黑色素瘤等有显著的疗效,目前在欧洲和美国已进入了II 期和III期临床,由于原料比较丰富,能够进行商业化生产,可望于近期投入场,成为第一个现代海洋药物。
2.2 聚醚类化合物
聚醚类化合物是海洋生物中的一类毒性成分,该类化合物的结构特点是杂原子对碳原子的比例很高;结构特殊、新颖、分子量大;活性强、剧毒;广谱药效、作用机制独特;多数对神经系统或心血管系统具有高特异性作用。常见的有聚醚梯,
线性聚醚,大环内酯聚醚和聚醚三萜等四大类。其中以聚醚梯和线性聚醚因结构巨大、毒性强而著名。线性聚醚以岩沙海葵毒素和大田软海绵酸为代表。聚醚类毒素可望在研制新型心血管药和抗肿瘤药中发挥重要作用。
2.3 肽类化合物
肽类化合物:主要来源于进化程度较低的动物,如海绵、水母、海兔、海葵、芋螺等。由于海洋环境的特殊,组成海洋多肽类的氨基酸除了常见的氨基酸外,还有大量的特殊氨基酸。芋螺毒素，一类具有神经药理活性的肽类毒素。肽类化合物目前在临床上研究最为深入的是Aplidin,已经进入II期临床,用于治疗前列腺癌和膀胱癌,杀伤力是紫杉醇的80倍，第二个最有希望进入医药市场的海洋药物。海兔毒肽:抗瘤活性很强强，已进入II期临床,用于治疗乳腺癌、肝癌、实体瘤和白血病。根据美国国立癌症研究所(NCI)的鼠黑色素瘤试验,其治疗响应的使用剂量只需11μg/kg,是目前已知的最强的抗癌物质。具有强烈的抗真菌活性。海洋药物新品种不断被开发，如高翼[1]从海胆壳中分离纯化到一种蛋白组分SUP-1A,其具有较强的体外抗肿瘤活性。
2.4 糖类[2]
从海洋生物中分离的多糖往往具有高度硫酸化的特点,是开发抗病毒特别是抗HIV的重要资源,如从海藻中提取分离的硫酸多糖911和PS-870具有显著的抗HIV作用。硫酸多糖911能通过抑制逆转录酶活性、干扰吸附,来抑制HIV-1MT4 细胞的急性感染和对H9细胞的慢性感染。海藻类中琼脂低聚糖、海藻糖等有抗菌活性。昆布多糖、海带多糖等8种多糖制成的复方海藻多糖是抗癌中药制剂。李玲等[3]近期研究发现壳聚糖具有降脂效果和脂肪肝防治效果。
2.5 生物碱[4]
生物碱是含有负氧化态氮原子、存在于生物有机体中的环状化合物。片螺素从海洋软体生物中提取分离提纯出来,是具有强烈生理性和潜在药用价值的生物碱。它能够抑制HIV-1整合酶、抑制拓扑异构酶、细胞毒性，有抗人类免疫缺陷症病毒(HIV-1)和预防人类癌症(特别是抗肺癌)的特性，是癌细胞的细胞毒素或者可以说能够有效的抑制癌细胞,甚至具有杀死能够抗多种药剂特殊癌细胞线的能力。
3海藻天然产物的研究进展
3.1 绿藻代谢产物
绿藻是热带海礁上最常见到的海藻之一，尽管种群相对较少，但是分布量较大。多数绿藻能够钙化，与珊瑚红藻一起是海礁碳酸钙的重要来源。绿藻的大小和形状变化很大，包括单细胞泡状、刷形，乃至巨大的扇形。其颜色主要来源于叶绿素类色素，随着其中叶绿素含童和结构变化，绿藻的颜色可以从淡绿色到翠绿色、黄绿色、褐绿色和深绿色。
由于绿藻种群相对较少，同时也可能其中含有大量的色素和无机盐类成分，以及在以往的研究中得到的次生代谢产物结构变化相对较小，因此，近年来有关海洋绿藻中代谢产物的研究报道也较少。主要表现在研究的种群不但少而分散，同时，从每个种群中得到的代谢产物数量也较少。在绿藻天然产物研究中，除了注重新型结构绿藻代谢产物的分离和结构鉴定外，相关生物活性的测试内容明显增多，同时，也有一些绿藻代谢产物的生物合成和全合成研究报道。近年来，从不同海域的绿藻中分离鉴定的主要成分类型包括：链状单萜和倍半萜，如从地中海的Cauler- pa taxi folia中得到的具有抗菌活性的taxiforlione (1)和caulerpenyne衍生物 (2)[5];芳香基取代的倍半萜衍生物，如古巴海域Cymopolia barbata中得到的化合物3及其类似物[6];溴代双环倍半萜，如从加中得到的具有鱼类拒食活性的化合物4等[7];链状二萜类，如从希腊的如中得到的udoteal B (S)等[8];甾体及其苷类，如从expedfa'om’s中得到具有蛋白酷気酸激酶PP60抑制活性的化合物(3）和从阿拉伯海的Codium iyengarii中得到的具有抗菌活性的iyengaroside A (4)等[9]。
3.2 褐藻代谢产物
褐藻是一类重要的海洋生物资源，人们最熟悉的两种海藻海带和马尾藻均为褐藻。其特殊的褐色主要来源于称为flucoxanthin的褐色素及其他色素。由于所含褐色素量和结构的不同，褐藻叶扇的颜色可由淡乳褐色到黄褐色、绿褐色和深褐色等，变化较大。
近年来，有关褐藻中代谢产物的研究一直处于相对稳定的状况，每年都有大约数十个新型结构被报道，并且褐藻中发现的新型代谢产物以萜类化合物为主，其中二萜类化合物占多数，同时，也有一些新型骨架的代谢产物被发现。另外，在近年的研究报道中，很多化合物伴随有细胞水平和酶水平的活性测试结果；一些具有复杂结构的褐藻代谢产物也被合成得到。以下将通过一些代表性结构及其来源情况对有关褐藻天然产物的研究进展进行总结。
从褐藻中分离鉴定的萜类代谢产物主要是二萜类化合物，结构复杂多样，主要包括：无环链状二萜、芳香基取代的链状二萜、单环大环单萜、大环内酯类二萜、双环二蔽和三环二蔽等。
结语
天然产物因为它的很多优良特性，有很多天然植物和动物的成分的研究已经被应用于医学当中，因此对天然产物化学的学习有重要的意义，对天然产物化学的研究有必要性，不难想象天然产物化学在将来有很广阔的发展前景。
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关于损伤力学的建议与看法 在别的论坛看到关于损伤力学的讨论，想起来几年前毕业的一位师兄在其论文中对损伤力学的讨论，现在发出来大家探讨一下 原文如下： 1.3 材料疲劳分析的损伤力学方法 目前，对汽轮机转子破坏过程的研究，基本采用的是线弹性断裂力学方法，其研究的是转子结构中具有明确几何边界的宏观裂纹问题。它从整体出发，对裂纹前沿的应力、应变、位移和能量场的分析，以确定控制裂纹行为的力学参数，来实现对裂纹扩展和转子安全性进行预测。而对裂纹萌生的宏观位置往往根据经验进行人为的假定。 事实上，实际转子服役过程中裂纹的萌生寿命往往很长，有的占总寿命的80%～90%。在这个阶段，材料内部微细观结构逐渐劣化，并逐步发展成为宏观裂纹[25,26,27]，况且有些损伤现象并不导致断裂力学所描述的临界开裂，而且崩溃、失稳等。因此，对上述转子损伤现象进行定量的数学描述，对于转子结构的裂纹萌生及寿命预估是非常重要的。也是断裂力学无法解决的。目前，对于无裂纹转子虽能大致估计其致裂寿命，但不能定量描述裂纹的形成发展过程及确切位置和形貌，而且由于往往采用线性损伤累积理论，不能正确地反映转子材料的实际损伤发展情况，因此，其分析结果往往与实际偏差较大。 近三十年发展起来的连续介质损伤力学[28]，它采用唯象学方法，引入表征损伤的内部状态变量，将损伤纳入热力学框架，重点研究微观缺陷对材料宏观整体平均力学特性的影响，因此，用损伤力学理论导得的结果，既能反映材料微观结构的变化，又能说明材料宏观力学性能的实际变化情况。可用于分析微裂纹的演化，宏观裂纹形成直至构件的完全破坏的整个过程，弥补了微观研究和断裂力学研究的不足。因此，损伤力学对于研究汽轮机转子结构在各种载荷环境条件下的灾变事故的产生和发展，进而对其进行复现与防治，有着极其重要的意义。 1.3.1 损伤力学发展概况 损伤力学的发端被公认为是1958年Kachanov 在研究金属蠕变时所做的工作，他在当时提出了连续性因子与有效应力的概念，并利用后者给出了前者的演化方程。1963年Rabotnov又定义了损伤因子的概念。在其后的一二十年当中，以Lemaitre，Chaboche，Hult，Lechie，Krajcinovic，Rousselier等为代表的一批学者，针对损伤力学的基本概念、方法等做了大量开创性的工作，这不仅使其框架渐渐明晰充实，而且还把它的适用领域从最初的蠕变分析，推广到对于弹性、塑性、粘塑性、脆性及疲劳等损伤现象的分析[29,30,31]；而其所描述的材料，也从金属扩展到复合材料、陶瓷、混凝土等非（纯）金属材料。由于损伤力学已表现出可观的理论价值与应用前景，这使其逐步上升为固体力学的一个新兴分支，并已成为目前国内外力学界所关注的一个十分活跃的研究领域。 然而，从损伤力学发展的现状来看，其相当一部分工作是关于基本理论的，而关于损伤力学算法的研究则显得相对薄弱。目前，关于构件损伤分析的算例，一部分是针对简单受力情形的（如控制应力或控制应变的一维拉伸或纯剪），而对于复杂的问题则采用的是损伤耦合的有限元法。对含裂纹体的损伤力学分析也是该领域中特别引人注目的一个专题。已有的一些工作表明：无论是对于蠕变、塑性、脆性，还是对于疲劳，计及损伤的裂纹性质都显著有别于经典断裂力学中的理想情形。 这些工作虽然已将损伤力学从理论研究向实际应用朝前推进了一大步，但已有的进展还显得不够充分，尚有待于人们进一步的努力。 1.3.2损伤力学研究方法 用损伤力学方法对材料的力学特性进行研究，首先要对材料变形过程进行宏观和微观的实验观察，根据材料损伤演变的微观现象及其宏观表现，采用唯象方法，选择适当的损伤参数，作为本构关系中的内变量建立方程。如何建立能够正确反映材料的损伤本质的损伤演化方程，是未来工作的核心。 ----------------------------------------------------------------------------------- 请问损伤力学如何学习？ 前面有热力学的东西，头都大了！ 张量也很令人费解！ 有没有大侠指一条明路，谢谢！
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损伤力学研究的是材料内部缺陷的产生和发展引起的宏观力学效应以及缺陷最终导致材料破坏的过程和规律。1958年Kachanov在研究蠕变断裂时引入了损伤力学的概念，提出了“连续性因子”和有效应力。1963年Rabotonov在Kachanov基础上引入了“损伤变量”的概念，奠定了损伤力学的基础。在其后的二三十年中，各国学者对损伤力学的基本概念、研究方法、损伤变量的定义等做了大量的开创性工作，极大推动了损伤力学理论的进展。1976年Dougill将损伤力学从金属材料中引入到岩石材料，之后岩石损伤力学迅速发展，已成为当今岩石研究领域的热门课题之一。 岩石损伤力学的研究关键是定义材料的损伤变量及正确地给出演变规律的本构方程。能否得到合理的损伤演变方程和含损伤的本构方程关键是对损伤变量的定义是否合理，建立一个损伤模型的基本要求是能在实验中直接或间接确定与损伤演变规律有关的材料参数。 对损伤变量的定义，从损伤力学提出就开始进行广泛的研究，可从微观和宏观这两个方面选择。微观方面，可以选择裂纹数目、长度、面积和体积等；宏观方面，可以选择弹性模量、屈服应力、拉伸强度、密度等。 国内学者唐春安从岩体材料内部所含裂纹缺陷分布的随机性出发，利用岩石微元强度服从正态分布或Weibull分布的特征，用发生破坏的微元数在微元总数中所占的比例来定义损伤变量。 谢和平等将分形几何理论应用于岩石损伤研究中，将岩石损伤程度的增加看作是分形维数的增加，从损伤与断裂之间的联系方面定量的描述了损伤，从而创建了分形几何与岩石力学理论体系，提出了分形损伤力学理论。 从微观角度出发对损伤变量进行定义，不仅物理意义明确，而且能够比较真实地反映材料性能逐渐劣化，但是从微观角度定义的损伤变量难以量测。 Lamaitre基于弹性模量变化用无损杨氏模量和损伤杨氏模量定义损伤变量，谢和平和鞠杨等讨论了该损伤变量定义的适用条件，进行了修正。使基于宏观弹性模量定义的损伤变量在实际应用中比较方便，但这种定义方法需要事先知道材料的初始弹性模量，而且在实际的工程中很多材料都有具有初始损伤的。 谢和平、鞠杨等认为单元强度丧失实则为其粘聚力的丧失，即单元在经历一定的能量耗散后，其内部的损伤达到了最大值，与此同时微结构中的粘聚力完全丧失。国内外学者进行了大量通过能量分析的方法来描述岩体的破坏行为的研究。 另外还有学者使用CT技术在岩石损伤检测中的应用，并给出了一种基于
化工新技术结课论文 ---煤炭直接液化用催化剂的研究进展 煤炭直接液化用催化剂的研究进展 【摘要】我国煤炭储量丰富,煤液化制油技术是缓解我国一次能源结构中原油供应不足的措施。而催化剂在煤直接液化中发挥着重要的作用。本文论述了煤炭直接液化用催化剂的分类，催化原理以及应用前景及进展。论述了铁催化剂、超微高分散性催化剂、微生物酶催化剂在煤液化方面的研究。以推进煤直接液化的工业应用。 【关键词】煤炭直接液化催化剂进展
0．引言 世界上煤的储量比石油丰富得多，有可能成为未来燃料的主要来源[1]。煤直接液化能够提供分子量比原煤低，H/C原子比比原煤高的液体燃料, 仍是广泛研究的从煤制备洁净液体材料的重要途径[2] , 公认的比较成功的煤直接液化工艺有两段或多段工艺和煤油共处理工艺，近年来还有铁基催化剂、超微高分散性催化剂、微生物酶催化剂、煤与废塑料在直接液化应用中的研究。从某种程度上来讲，一种煤直接液化工艺开发的成功与否, 取决于其采用的催化剂。根据煤直接液化工艺的特点, 可将煤液化催化剂分为两大类: 一类用于从煤直接生成液化油, 另一类用于将液化油进一步提质制备满足市场需要的运输燃料油。 1．煤直接液化的原理 煤直接液化是煤在一定温度、压力和催化剂的作用下加氢转化的过程[3]，煤分子中的一些键能较小的化学键发生热断裂，成较小分子的自由基。在加氢反应中所使用的循环油通常采用H/ C较高的饱和烃，在加压时又有相当量的气相氢溶于循环油中，两者均提供使自由基稳定的氢源。由于C—H键比H—H键活泼而易于断裂。因此，循环油是主要的供氢载体，催化剂的功能是促进溶于液相中的氢与脱氢循环油间的反应，使脱氢循环油加氢并再生。在直接液化过程中，煤的大分子结构首先受热分解，而使煤分解成以结构单元缩合芳烃为单个分子的独立的自由基碎片。在高压氢气和催化剂存在下，这些自由基碎片又被加氢，形成稳定的低分子物。自由基碎片加氢稳定后的液态物质可分成油类、沥青烯和前沥青烯等三种不同成分,对其继续加氢，前沥青烯即转化成沥青烯，沥青烯又转化为油类物质。油类物质再继续加氢，脱除其中的氧、氮和硫等杂原子，即转化为成品油。成品油经蒸馏，按沸点范围不同可分为汽油、航空煤油和柴油等[4]。催化剂的作用是吸附气体中的氢分子,并将其活化成活性氢以便被煤的自由基碎片接受。煤直接液化是生产液体燃料的替代品和煤基材料的重要方法，是煤炭高效洁净利用技术的方向之一。经过近一个世纪的研究和发展，煤直接液化技术已基本成熟。要使煤炭直接液化达到商业可行的目标，开发有效、环境友好和成本低廉的催化剂是关键技术之一。 2.煤直接液化用催化剂 2.1煤直接液化用催化剂的分类 作为煤炭直接液化催化剂，可分为三大类。第一类是钴（Co）钼（Mo）、镍（Ni）催化剂；第二类是金属卤化物催化剂，如ZnCl2、SnCl2等；第三类是铁系催化剂，包括含铁的天然矿石、含铁的工业废渣和各种纯态铁的化合物（如铁的氧化物、氢氧化物和硫化物）。研究表明，第一类催化剂的催化活性较高，但这类催化剂价格比较昂贵而且丢弃对环境污染比较严重，因此用后需要回收。第二类金属卤化物催化剂属酸性催化剂，裂解能力强，但对煤液化装置有较强的腐蚀作用。第三类铁系催化剂活性/价格比高，进入灰渣对环境没有污染，是目前煤炭直接液化催化剂研究的重点方向。 2.2催化原理 催化原理的研究主要集中于铁基化合物及钼的化合物, 而这两种类型催化剂的催化机理又都与硫有关, 因为硫在煤液化中的加入都促进了这类催化剂活性的提高。黄铁矿在煤液化中的催化作用早为大家所公认,穆斯堡尔谱测定铁硫化物催化剂在煤液化时的转化机理表
“现代生产与物流管理”课 程论文 基于JIT思想的相关课题研究报告 授课学期2015学年至2016学年 第2学期 学院信息科学与工程学院 专业自动化 学号20144008 姓名王欢 交稿日期5月8日 成绩 阅读教师签名 日期
论题一：消除浪费JIT的关键内容。指出一些浪费的根源，并讨论如何消除这些浪费。 1.1精益生产（简单介绍JIT基本概念和该理念的来源） 1. 1 .1精益生产综述 首先，谈到JIT就不得不先来介绍一下精益生产这个概念。精益生产(Lean Production，简称LP)是美国麻省理工大学根据其在一项名为“国际汽车计划”的研究项目中，基于对口本丰田生产方式((TPS: Toyota Production System)的研究和总结，针对当时美国大量生产方式过于臃肿的弊病,于1990年提出的制造模式。其核心思想就是及时制造、消灭故障、消除一切浪费、向零缺陷、零库存进军。表2-1对精益生产方式与大批量生产方式进行了比较。 1.1.2准时化生产综述 JIT即准时化生产((JUST IN TIME)是精益生产方式的核心和支柱，它的基本思想就是“只在需要的时候，按需要的量，生产所需要的产品”，这也是“JUST IN TIME”(JIT)一词所要表达的本来含义。它通过对生产过程中人、设备、材料等投入要素的有效使用，消除各种无效劳动和浪费，确保在必要的时间和地点生产出合适数量和质量的品,从而实现以最少投入得到最大产出的目的。
1.1.3准时化生产的基本手段 JIT生产方式为了达到其所设定的目标，主要实施3个手段。 1、适时适量生产。 2、弹性配置作业人员。 3、过程质量保证。 1.2七大浪费（对企业生产中出现的各种浪费现象进行分类） 所谓浪费，在JIT生产方式的起源地丰田汽车公司，被定义为“只使生产成本增加的生产诸因素”，也就是说，凡是超过生产产品所绝对必要的最少量的设备、材料和工作时间的部分都是浪费，不增加价值的活动更是浪费。有些浪费是显形的、看得到的，而更多的则是隐性的，如库存积压、超期报废、搬运损伤、资金积压和利息损失等。消除浪费是精益生产的核心任务和出发点，精益的观点把生产中的浪费归纳为七种类型，如表2-2。 1.2.1减少浪费对企业的重要性（见下表分析）
天然产物的提取分离技术 摘要：本文综述了天然产物化学得发展以及当前我国天然产物有效成分提取和分离纯化技术的进展，对超声波提取技术、微波提取技术、双水相萃取技术、液膜分离和反胶团萃取、超临界C0 提取技术、膜 2 分离技术、分子蒸馏技术、分子精馏和短程精馏、吸附分离技术和高效絮凝技术等进行了评述。 关键词：天然产物；分离；纯化 1 简介 天然产物是指从动物、植物及微生物中分离出来的生物二次代谢产物，自从发现来自天然界的有机化合物具有特殊的生理活性后，已经开发出许多具有治疗和保键作用的药物。有的天然产物能作为先导化合物，通过适当的结构改造，成为新一代药物。一些天然产物还具有重要的经济价值，如可作为食品添加剂、日化原料和其他精细化工产品等。 天然产物化学是以各类生物为研究对象，以有机化学为基础，以化学和物理方法为手段，研究生物二次代谢产物(生物碱、酿类和葱衍生物、黄酮、菇类和挥发油、强心昔、幽体、皂昔、香豆素、木脂素、糖类、氨基酸和蛋白质、动植物激素、海洋天然有机物等)的提取、分离、结构、功能、生物合成，化学合成和用途的一门科学，是生物资源开发利用的基础。天然产物化学的研究对整个有机化学的发展起着重要的推动作用，同时也为生物化学、药物化学和有机合成提供口益深化的研究内容。 1.1天然产物化学与药物开发 由于大然药物往往含有结构、性质不同的多种成分，且有效成分的含量一般较低。为了研究和开发天然药物，必须从复杂的中草药组成成分中提取、分离和鉴定出有活性的单体纯成分。有时，为了增强疗效，克服毒副作用，通过改变有效成分的结构，如制备其类似物或衍牛物，以创制出更好更新的药物。以中草药或动、植物，微生物和海洋生物等大然产物为主要研究目标的，已经成为中国寻
断裂力学读书报告 1、读论文有感 我所读的论文是《灰色模型在不确定性疲劳寿命预测中的研究》。之所以选择这样一篇论文来读，主要有两个方面在吸引着我，一个是灰色模型，另一个则是不确定性疲劳寿命。 对于不确定性系统的研究主要有三张方法，即概率统计、模糊数学和灰色模型。首先，需要来讲一下文章中主要提到的灰色模型。 灰色模型是由华中科技大学控制科学与工程系教授，博士生导师邓聚龙于1982年提出的。控制论中，信息多少常以颜色深浅来表示。信息充足、确定（已知）的为白色，信息缺乏、不确定（未知）的为黑色，部分确定与部分不确定的为灰色。那些既有已知参数又有未知参数的系统，如：人体就是既有白色参数（已知的外型参数）又有黑色参数（未知的人体穴位功能）的灰色系统。白色系统是全开放性的、黑色系统是全封闭性的。灰色系统则介于两者之间，是半开放半封闭性的。如果一个系统具有层次、结构关系的模糊性，动态变化的随机性，指标数据的不完备或不确定性，则称这些特性为灰色性。具有灰色性的系统称为灰色系统。 从灰色系统中抽象出来的模型。灰色系统是既含有已知信息，又含有未知信息或非确知信息的系统，这样的系统普遍存在。研究灰色系统的重要内容之一是如何从一个不甚明确的、整体信息不足的系统中抽象并建立起一个模型，该模型能使灰色系统的因素由不明确到明确，由知之甚少发展到知之较多提供研究基础。灰色系统理论是控制论的观点和方法延伸到社会、经济领域的产物，也是自动控制科学与运筹学数学方法相结合的结果。 其次就是不确定性。不确定性指的是测量物理量的不确定性，由于在一定条件下，一些力学量只能处在它的本征态上，所表现出来的值是分立的，因此在不同的时间测量，就有可能得到不同的值，就会出现不确定值，也就是说，当你测量它时，可能得到这个值，可能得到那个值，得到的值是不确定的。只有在这个力学量的本征态上测量它，才能得到确切的值。而疲劳寿命问题就是一个发展变化的受众多因素影响的复杂过程。
电子与通信工程前沿技术 系列讲座结课论文 姓名：XXX 学号：XXXXXX 院系：XXXXXX 指导老师：XXXXXX 电子与通信工程前沿技术系列讲座结课论文 第一讲先进信号处理理论及在无线通信、多媒体等领域中的应用 这次报告主要讲了四方面的内容：分数阶傅里叶变换、压缩感知理论框架、无线通信系统信号处理领域和多媒体信号与信息处理领域。陈老师结合分数阶傅里叶变换理论及压缩感知理论，介绍了这些先进信号处理理论的发展研究状况，并通过实例给出了相关理论在无线通信和多媒体领域中的应用研究。接着，他讲述了自己主持的国家自然科学基金以及郑州大学与北京理工大学等院校联合在研的国家自然科学基金重点项目的研究进展。 第二讲未来通信技术——认知无线电与协作通信 穆晓敏讲课的主要内容有：当前频谱利用现状、静态频谱分配的瓶颈及解决方案以及当前遇到的问题，同时还向我们介绍了互联网+、智慧城市、人工智能（AI)、工业4.0、
DT时代等相关内容。 认知无线电技术已经向“网络与系统”的框架转变，为增强认知能力、降低认知成本，协作手段成为必然。物理层链路技术面临进一步提升性能的“瓶颈”，通过不同网络元素间的多维度协作提高系统整体性能是下一阶段移动通信系统增强的主要途径。在这一过程中，对环境背景信息和用户业务特征的广泛感知是智能化协作与联合资源管理的重要基础。认知无线电与多维度协作通信的结合将成为技术发展的必然趋势。 第三讲智能可穿戴设备概念、基于纺织纤维的可穿戴式产品 文老师主要向我们介绍了智能可穿戴设备的概念以及文老师所创建公司研发的基于纺织纤维的可穿戴产品。 智能可穿戴设备是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。最早的可穿戴设备用于军事、户外运动、人体检测等。苹果手表、微软手环和谷歌眼镜是当前最热门的智能穿戴设备，国内也涌现出大量的可穿戴智能设备厂商，像小米手环等。 在不久的将来，智能可穿戴设备将成为人体的一部分，就像皮肤、手臂一样。在更远的未来，手机可能只需向人体植入芯片，而Siri将能直接通过对话帮你打电话，帮你订餐馆，了解你的一切隐私，跟你的亲密程度甚至超过你的家人——可能谷歌眼镜和苹果手表都不再是植入人体的芯片了，他们已经成为人体基因的一部分，可以参与人类的繁衍和进化。 第四讲嵌入式系统的开发
断裂力学复习题 1．裂纹按几何特征可分为三类,分别是（穿透裂 纹）、（表面裂纹）和（深埋裂纹）。按力学特征也可分为三类，分别是（张开型）、（滑开型）和（撕开型）。 2．应力强度因子是与（外载性质）、（裂纹）及 （裂纹弹性体几何形状）等因素有关的一个量。材料的断裂韧度则是（应力强度因子）的临界值，是通过（实验）测定的材料常数。 3．确定应力强度因子的方法有：（解析法），（数 值法），（实测法）。 4．受二向均匀拉应力作用的“无限大”平板， 具有长度为2a 的中心贯穿裂纹，求应力强度因子ⅠK 的表达式。 【解】将x 坐标系取在裂纹面上，坐标原点取在 裂纹中心，则上图所示问题的边界条件为： ① 当y = 0，x → ∞时，σσσ==y x ； ② 在y = 0，a x <的裂纹自由面上， 0,0==xy y τσ；而在a x >时，随a x →，∞→y σ。
可以验证，完全满足该问题的全部边界条件的解 析函数为 22Ⅰ )(a z z z Z -=σ （1） 将坐标原点从裂纹中心移到裂纹右尖端处，则有 z =ζ+a 或ζ= z －a ， 代入（1），可得： )2() ()(I a a Z ++=ζζζσζ 于是有： a a a a a K πσζζσπζζζσπζζζ=++?=++?= →→)2()(2lim )2() (2lim 00Ⅰ 5．对图示“无限大”平板Ⅱ型裂纹问题，求应 力强度因子ⅡK 的表达式。
【解】将x 坐标系取在裂纹面上，坐标原点取在 裂纹中心，则上图所示问题的边界条件为： ① 当y = 0，x → ∞时，ττσσ===xy y x ，0； ② 在y = 0，a x <的裂纹自由面上，0,0==xy y τσ；而在a x >时，随a x →，∞→xy τ。 可以验证，完全满足该问题的全部边界条件的解 析函数为 2 2Ⅱ )(a z z z Z -=τ （1） 将坐标原点从裂纹中心移到裂纹右尖端处，则有 z =ζ+a 或ζ= z －a ， 代入（1），可得： ) 2()()(Ⅱa a Z ++=ζζζτζ 于是有： a a a a a K πτζζτπζζζτπζζζ=++?=++?=→→) 2()(2lim )2()(2lim 00Ⅱ 6．对图示“无限大”平板Ⅲ型裂纹问题，求应 力强度因子ⅢK 的表达式。
学科前沿结课论文： 故障诊断技术发展现状及趋势
故障诊断技术发展现状及趋势 大学里开设的课程总是异彩纷呈，可以无限地满足我们学生求知欲和好奇心，似乎无论我们对哪一方面感兴趣，总可以在琳琅满目的课程条目中找到自己的归宿。然而，本学期我院开设的学科前沿专题，却在众多的课程中独领风骚，展现出了其独特的魅力，其专业性、尖端性，在学术领域给我们打开了新的窗户，使我们眼前一亮。 学科前沿是指某一学科中最能代表该学科发展趋势制约该学科当前发展的 关键性科学问题、难题及相应的学说。在短短三周的时间里，我们有幸参加学习了电气工程学院仪器科学与技术方面五位最优秀的老师的讲座。一周两位老师，一百分钟，一个领域；两节课，一项前沿研究，无疑全是精华中的萃取，而对于我们学生而言，则更是一场知识盛宴，带给我们完全优于课本，来自时代尖端的知识风暴。下面我将就自己这三周的所学，总结每位老师讲授的前沿知识，并着重介绍故障诊断技术发展现状及前景。 学科前沿体验课小结 王书涛老师讲授的光纤传感前沿专题，分析了近年来世界范围内光纤传感器技术的应用和发展"与传统的各类传感器相比!光纤传感器有一系列独特的优点。如灵敏度高，抗电磁干扰，耐腐蚀，便于实现多路技术，结构简单、体积小、重量轻、耗电少等。应力、温度、气压是目前应用最广泛的光纤传感器，而光纤光栅传感是目前研究最广泛的光纤传感技术。光纤陀螺仪、光纤电流传感器是比较成熟的光纤传感器，已成功地实现了商业化。在最后，讨论了在应用光学动态发展中光纤传感器的技术与商业发展趋势。 时培明老师讲的故障诊断，对故障诊断的发展进行回顾，并对国内外故障诊断的研究现状进行了述评和归纳，同时指出了目前各种智能诊断方法和技术的特点及局限性。具体讨论了基于过程历史数据法中支持向量机。最后指出了智能故障诊断今后的发展趋势，即基于机器学习的集成型智能故障诊断系统。 侯培国老师讲授的汽车发展给我留下了深刻的印象。随着世界汽车工业的快速持续发展，目前全球汽车保有量已从2009年的9.8亿辆跃升至2010年的10.15亿辆。据预计，到2050年这一数字将升至25亿辆。节节攀升的汽车保有量伴随着能源短缺、环境污染的问题日益突显，使得汽车工业面临严峻的挑战，新能源
课程论文 精益生产在我国机械制造业的应用分析 班级： 姓名： 学号： 课程名称：工业工程专业前沿课程讲座
精益生产在我国机械制造业的应用分析 摘要：本文从精益生产方式的基础理论入手，介绍了我国机械制造业中应用的几种精益生产的主要技术，以及在该行业应用精益生产的必然性，通过分析几个企业应用精益生产使公司管理得到改善的案例，总结出精益生产在该行业实施中所取得的成功经验和失败教训。 关键字：精益生产，制造业，准时化生产，看板管理，并行工程，团队工作法1.引言： 精益生产方式是当今世界上最先进的生产管理模式之一，被誉为“改变世界的机器”。精益生产方式的思想在20世纪50年代由日本丰田公司首创，并在日本国内制造业得到普遍采用，时至今天，已逐渐成熟。 目前世界制造业的产品结构正朝着实用、高效、节能、质量好、功能先进、环保型方向发展，生产方式则朝着多品种、小批量、柔性化、生产周期大为缩短等方面发展。精益生产方式以其较高的生产率，较大的生产柔性，较好的生产质量等方面的优点，能够快速响应市场需求，很好的满足用户需要。对于许多发展中国家来说，精益生产方式是无需大量投资，便可将先进制造技术迅速提高到世界级水平的一种手段。中国正处于社会转型期，随着社会主义市场经济的逐步确立，企业面临着改革问题，尤其是中国加入世界贸易组织后。企业面临着更为严峻的挑战。通过研究推广精益生产方式，学习它的精益思想，必将使我国制造业在国际竞争中取得更大的成果，这本身就具有现实意义和战略意义。 2.精益生产在机械制造业中应用的主要技术 2.1 准时化生产（JIT） 准时化生产（ Just In Time，JIT）就是在必需的时刻按必需的数量生产必需的产品。准时化生产的要求是将需要的零件在需要的时间按需要的数量供给每一道工序，保证要什么就及时给什么，需要时就及时送到，要多少给多少，即所说的“三及时”。下表为准时化生产与传统生产的比较： 表1 准时化生产与传统生产的比较 JIT要求JIT 观念传统生产观念时间必需的时刻接到生产指示板的时候提前完成任务 数量必需的数量能够销售出去的数量超额完成任务 产品必需的产品只生产销售出去的产品先生产，可能明天就要
学科前沿系列知识讲座结课报告 班级： 学号： 姓名：
第1章航空发动机叶片碰摩问题 1.1工程背景 为了继续提高航空发动机推重比和结构效率，发动机转、静件间隙被不断缩小，这就加剧了转静间的碰摩可能性，其中叶片-机匣间的碰摩尤其突出。转、静碰摩故障的严重后果将使转、静子的间隙增大、轴承磨损、叶片折断直至机械失效。国内外学者对碰摩故障的动力学机理和碰摩试验进行了深入研究，认识了由碰摩故障导致的波形截头、倍频、分频以及混沌等特征和现象，并通过试验验证了理论分析的正确性。然而，对于航空发动机而言，其碰摩故障的主要特点在于： （1）机匣属于典型的薄壁结构； （2）主要体现为叶片-机匣碰摩； （3）通常只能测取机匣的振动加速度，而无法得到转子上的振动位移。 现有的理论分析和试验由于未充分考虑上述特征，难以直接应用于航空发动机的碰摩故障诊断。由此可见，研究叶片-机匣碰摩下机匣振动加速度信号特征和规律，对于有效地识别航空发动机碰摩故障具有重要实用价值。 本文通过航空发动机转子试验器的单点碰摩和偏摩试验，测取机匣振动加速度信号，进行叶片-机碰摩下的信号分析，获得转子叶片和机匣碰摩的特性和规律。最后，利用航空发动机实际试车过程中的 碰摩故障数据进行了验证。 1.2基于航空发动机转子试验器的碰摩特征分析 传统的碰摩试验没有考虑航空发动机的薄壁结构和转子-轮盘-叶片结构，因此，其碰摩特征难以与实际航空发动机的接近。本文利用航工业沈阳发动机研究所设计研制的航空发动机转子试验器进行碰摩试验，该试验器在结构设计上首先考虑支承分布、机匣刚度分布和力的传递特征，在外形上与发动机核心机的机匣一致，尺寸缩小 3 倍；内部结构作了必要简化，将核心机简化为 0—2—0 支承结构形式，并设计了可调刚度支承结构以调整系统的动力特性；将多级压气机简
天然产物全合成 学院:化学化工学院 系别：化学系 姓名：方露 学号：33020122201162
简介： 天然产物全合成是有机化学中最为活跃、最具原动力的研究方向之一。这方面的研究极大地推动了有机新反应、新方法、新试剂、新理论和新概念的发现和发展。天然产物全合成也是发现、发展新医药等功能物质的重要途径，在医药健康、生命、材料以及能源等科学领域具有广阔的应用前景。 天然产物全合成是以天然产物(源自植物、动物或微生物的有机化合物)为目标分子，通过设计研究合成策略、路线和方法，从简单原料出发实现其化学合成。研究内容主要包括：(1)高效、简捷和高选择性合成策略；(2)不对称(特别是催化不对称)合成策略；(3)选择廉价、易得的天然产物为原料，研究简捷、高效的半合成策略；(4)目标分子生物活性、结构多样化导向的合成策略；(5)针对目标分子关键结构(或骨架)的合成方法学研究，实现其形式合成；(6)生物催化和仿生合成。 关键词：天然产物、全合成、 前言： 天然产物全合成是一项难度大、耗资多、周期长、见效慢的工作，需要科学家集全面而深厚的有机化学知识、坚忍不拔的耐力和良好的综合素质于一身。只要投入足够的财力和资源，建立客观合理的评价体系，就会有越来越多的学者投身到这项事业，中国的天然产物全合成研究就有可能走在世界的前列，并推动有机化学学科及相关产业的快速发展。天然产物全合成是有机化学中最为活跃、最具原动力的研究方向之一。这方面的研究极大地推动了有机新反应、新方法、新试剂、新理论和新概念的发现和发展，并在很大程度上体现了有机化学学科的发展水平和实力。因此，一方面，天然产物全合成在有机化学的发展中仍将发挥无可替代的作用，具有更加辉煌的发展前景；另一方面，天然产物全合成也是发现和发展新医药等功能物质的重要途径，其所建立的方法同样也适用于其他有机物的制备，例如有机光电磁材料、高分子单体、组装体基元、有机探针分子、染料敏化剂。因此，天然产物的化学合成研究在医药健康、生命、材料、能源等科学领域具有广阔的应用前景。 正文： 1.我国现状 中国学者在过去相当长的时期主要选择中等复杂的目标分子，其合成策略的新颖性和技巧性参差不齐，总体上属于中等水平。令人欣慰的是，最近几年中国学者也逐渐开展了一些高水平的研究工作。例如，以环丙烷开环为关键反应完成的communesin F的全合成, 采用了一条汇聚路线高效地实现了GB13的合成；利用关键的氧化去芳化D-A反应完成了对maoecrystal V的全合成；利用氧化/环化构筑五、七并环结构完成了sieboldine A的高效仿生全合成。另外，在对一些明星分子的合成中，我国也涌现出一些得到国际上认可的工作，例如，多环、多中心、官能团密集的高度复杂天然产物schindilactone A的首次合成。这些成果在J. Am. Chem. Soc. 和Angew. Chem. Int. Ed. 等核心期刊上发表，成果数量也在逐年递增。总之，近10年我国在天然产物全合成领域取得了长足发展，但总体上仍处于国际平均水平。
断裂力学结课论文 断裂力学是为解决机械结构断裂问题而发展起来的力学分支，它将力学、物理学、材料学以及数学、工程科学紧密结合，是一门涉及多学科专业的力学专业课程。本课程中主要介绍了断裂的工程问题、能量守恒与断裂判据、应力强度因子、线弹性和弹塑性断裂力学基本理论、裂纹扩展、J 积分以及断裂问题的有限元方法等内容。 一、 断裂的基本概念 1. 断裂力学的产生和发展 断裂是构件破坏的重要形式之一，影响材料断裂的因素很多，如构件的形状及尺寸，载荷的特征与分布，构件材料本身的状态及应用的环境如温度、腐蚀介质等，当然更重要的还有材料本身的强度水平。为了防止构件的断裂或变形失效，传统的安全设计思想主要立足于外加载荷与使用材料的强度级别的选用，根据常规的强度理论，只要构件服役应力与材料的强度满足 1max 2 b s n n σσ σ???=???? (6- 1) 则认为使用是安全的。其中σmax 为构建所承受的最大应力；σb ，σs 分别为材料的强度极限和屈服强度，1n 1与2n 分别为按强度极限与按屈服强度取用的安全系数。安全系数是一个大于1的数，其含义为扣除了材料中对强度有影响的诸因素对强度可能造成的损 害作用，应当说这种考虑问题的出发点是合理的，也应当是行之有效的，因而多年来这种设计思想在工程设计中发挥了重要作用，而且还会继续发挥其重要作用。 断裂力学的理论最早由Griffith 与20年代提出。Griffith 在断裂物理方面有相当大的贡献，其中最大的贡献要算提出了能量释放(energy release)的观点，以及根据这个观点而建立的断裂判据。根据Griffith 观点而发展起来的弹性能释放理论在现代断裂力学中仍占有相当重要的地位 。 根据Griffith 能量释放观点，在裂纹扩展的过程中，能量在裂端区释放出来，此释放出来的能量将用来形成新的裂纹面积。定义裂纹尖端的能量释放率(energy release rate)如下∶能量释放率是指裂纹由某一端点向前扩展一个单位长度时，平板每单位厚度所释放出来的能量。用字母G 来代表能量释放率。由定义可知，G 具有能量的概念。其国际制单位(SI 单位制)一般用“百万牛顿/米”(MN/m)。材料本身是具有抵抗裂纹扩展的能力的，因此只有当拉伸应力足够大时，裂纹才有可能扩展。此抵抗裂纹扩展的能力可以用表面自由能(surface free energy)来度量。一般用γs 表示。表面自由能定义为：材料每形成单位裂纹面积所需的能量，其量纲与能量释放率相同。 若只考虑脆性断裂，而裂端区的塑性变形可以忽略不计。则在准静态的情形下，裂纹扩展时，裂端区所释放出来的能量全部用来形成新的裂纹面积。换句话说，根据能量守恒定律，裂纹发生扩展的必要条件是裂端区要释放的能量等于形成裂纹面积所需的能量。设每个裂端裂纹扩展量为a ?，则由能量守恒定律有：()(2)s G B a B a γ?=?
学科前沿论文 智能制造装备与系统 目录 摘要 (1) (1) (1) 2 (3) (3) 3 4 5
智能制造装备与系统 摘要：上世纪90年代国外几个拥有先进制造业的国家就提出了智能制造系统（Intelligent Manufacturing System，IMS）的概念，而我国的智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）起步相对较晚，技术相对于其他几个发达国家还不太成熟，但经过10多年的发展，也取得了大量的成果。本论文将对于国内外的智能制造装备（Intelligent Manufacturing Equipment，IME）和智能制造系统的关键技术和实现技术进行介绍，举例介绍两个当今先进的智能制造装备和系统，并对智能制造的重要意义进行分析。 关键词：智能制造，智能制造装备，智能制造系统 引言：作为保障国家发展和改善人民生活的重要力量的制造业，一直是国家重点关注的事业。2002年中科院启动了知识创新工程重大项目“数字化智能制造装备与系统技术”，2010年国家通过第十二个五年规划，要求形成完整的智能制造装备产业体系，2012年三部委实施智能制造装备发展专项，加快智能制造装备的创新发展和产业化，推动制造业转型升级。现如今，作为国家支柱产业的制造业已经逐步迈向智能化，而研究具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备和将智能制造装备与人类联系起来的智能制造系统，也成为了我国制造业发展的重要方向。 一、智能制造装备 智能制造装备是指具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备，是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。智能制造装备体现了制造业的智能化、数字化和网络化的发展要求，是战略性新兴产业发展的装备基础，是各行业产业升级、技术进步的重要保障。 （一）智能制造装备的关键技术和实现技术 对于智能制造装备目前面临的关键技术总共分为12条： （1）新型传感器共性关键技术 采用新原理、新效应的传感技术；传感器微型化/芯片化技术；传感器阵列和多传感参数复合的集成技术；传感器数字化和智能化技术；传感器的强环境适应性技术；无线传感器网络技术；传感器数字通信总线技术；传感器的应用技术。 （2）工业控制系统硬件平台设计技术 高端DCS、FCS、PLC等自动化控制装备体系结构优化技术；不同结构的模块化硬件设计技术；高可靠性、高稳定性、高环境适应性技术；创建单元电路硬件库。 （3）工业控制系统软件平台设计技术 系统软件总体设计技术；微内核操作系统和开放式系统软件技术；组态语言和人机界面技术；统一数据格式、统一编程环境的工程软件平台技术；实时数据库和关系数据库技术；应用软件的工程化标准化技术；系统集成技术以及集成支撑技术；高可靠软件编制流程研究。 （4）工业控制系统可靠性技术 可靠性综合分析设计技术；自动化控制装备可靠性建模技术；多环境因子检测技术；可靠性加速试验方法研究；故障诊断、寿命预测和评估技术；预测故障发生位置、时间、程度及故障修复技术； （5）工业控制系统功能安全技术 智能装备硬件、软件的功能安全分析、设计、验证方法与技术；建立功能安全验证测试平台；自动化系统整体功能安全评估技术；自动化控制系统的核安全性和功能安全验证技术。 （6）高可靠安全计算机系统设计技术 三重冗余的硬件技术和软件技术；控制系统元件的故障识别、故障自动排除及自修复技术。 （7）先进控制与优化技术