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科学研究进展范文1
[分类号]G250
1 引言
科学博客的概念，目前学术界尚无权威公认的看法。国外学者对科学博客典型的定义有“科学家(或科学工作者)撰写的与科学知识相关的网络日志”，也有人认为“科学博客是一种最新的工具，科学家借助这个平台，与同行及公众进行信息的交流”。本文所研究的科学博客指由科学研究人员及科普工作者撰写，内容与科学知识相关，为了与公众进行科学知识交流的个人网络日志。其中科学博客的作者包括科学家、科学研究人员、科普作家、科学记者、科学编辑、专栏记者等；此外，研究机构、研究团队、研究项目、科技期刊等，也都利用博客这个信息平台和交流其研究进展、专家论点及科普宣传等。科学博客的出现成为科学交流的最新挑战，传统科学传媒(如期刊、报纸、专著等)在科学交流中的作用渐呈下降趋势。科学博客使科学信息的传递较传统方式更加人性化、便捷化、即时化。《自然》杂志高级记者杰夫·布伦菲尔提出质疑：后者能否取代前者?
2 研究背景
博客是目前互联网发展最迅速的新应用之一，也是即时信息中最为活跃的一类资源。在科学界，学者们纷纷开设自己的博客，用于发表研究进展、最新思想、研究成果等内容，同时也引起同行和其他学科研究者及公众的交流探讨，成为当前比较流行的便利的网上非正式科研交流渠道。科学博客的发展及流行也引发了不同领域学者的思考，出现许多针对科学博客本身及博客内部结构和特征的研究，人们开始探讨科学博客及博客的科研价值和应用模式。
本文研究以文献调研为主，并以成熟科学博客网站调研为辅。首先从ISI Web of Knowledge及GoogleScholar中搜索“science blog”和“science blogng”，得到文章50余篇，对符合要求的文献逐个分析；其次，在CNKI上搜索并筛选出主题为“科学博客”的文章共13篇。从整体数量上看，对科学博客的研究目前还不是很多，究其原因：首先，科学博客是博客的子领域，许多研究没有具体区分博客类型，而直接将博客作为研究对象；其次，作为Web 2.0新技术下的新型传播形式，无论从概念还是传播机制、模式、特征、过程等方面，科学博客的应用和研究还处于待开发阶段。科学博客的定义目前还没有定论，分类也较为模糊，虽已有文献涉及但尚未统一。“科学博客”、“科普博客”、“科技博客”、“学术博客”处于混用状态。
3 国外科学博客研究
3.1 国外科学博客发展现状
目前科学博客群在国外已形成一股在线科学群体力量。国外学者认为“博客和科研机构可以结合起来，通过直接、开放的交流，来实现提升全球科学对话质量和范围的目标。对科学而言，这是全民协作相互依赖的合作。科学博客在国外的出现增进了研究者的学术交流，科研机构也利用科学博客来促进科学合作，增强公众影响力。
国外已有成熟的案例。比如：在美国，已建立科学博客门户ScienceBlogs，将博客资源分为生命科学、物理科学、环境科学等11大类。作为科学类学术期刊的代表，Nature网站也建立了科学博客栏目。此外，NASA也建设了属于自己的科学博客门户，是机构科学博客的代表。斯坦福大学拥有一个博客地址目录。其中包括了教职员、学生以及校友的150多个博客的链接。在新西兰，也有同样的科学博客门户网站Sciblogst，划分为科学、农业、科技等7大类。
3.2 国外对科学博客的理论研究
通过文献调研，国外对科学博客的理论研究主要侧重于以下4方面：
3.2.1 科学博客的科学价值
·对科学知识的传播具有价值，即科学知识不再只依靠传统传播渠道进行传播，可以双向互动的科学博客是一条新的传播途径。L.Bonetta称科学工作者可以利用科学博客传播他人观点或直接向公众传达自己的想法。A.G.Pereira等指出在科学知识的生产过程中，科学和技术研究人员主张非专家的参与，不同科学领域间的互动能积极推动科学发展，科学博客便提供这样一个简捷的交流平台。V.Sublet等采用随机抽样法对75位读者进行了一项网上调查，重点评估某一时间段内NIOSH科学博客在科学交流中的作用和价值。结果表明：科学博客作为一种双向的对话渠道，能够有效促进科学信息的传递。
科学研究进展范文2
关 键 词： 金融学科建设；“大金融”战略；学科团队
中图分类号： F830 文献标识码：A 文章编号：1006-3544（2013）05-0062-03
一、“大金融”战略对金融学科建设的新要求
金融学科发展的终极目标在于培养社会所需要的金融人才，因此金融学科建设要在符合高等教育规律的基础上，服务经济发展，顺应市场需求，不断调整金融学科定位，优化教学资源，并把金融学科建设与学校整体建设相结合，只有这样才能走出一条事半功倍的金融学科建设之路。
（一）“大金融”战略对金融学科定位的新认识
金融发展的不同阶段，金融学科对于研究范围与研究重点的定位都有所不同。
传统的金融学科以“货币经济学”为其研究对象，主要研究内容包括货币理论、利率理论、汇率理论、国际收支理论和金融发展理论等。金融学教育采取“经济学院模式”，培养的学生多从事宏观经济分析和经济政策研究，体现出金融学和经济学的融合。
20世纪70年代，以Black-Scholes期权定价模型为代表的数理金融理论的创立，极大地促进了微观金融的发展。人们越来越多地采用技术方法研究微观金融问题， 金融学逐渐数学化、 模型化和微观化。金融学科的研究对象转向金融市场，研究内容包括金融工具及其创新、风险度量和管理等。金融学与管理学相融合的“商学院”模式培养出的人才多从事市场化的金融应用工作。
然而， 将金融学科划分为宏观金融与微观金融并无益于金融学科的发展， 本轮国际金融危机就暴露了这种两分法的弊端。 要准确理解金融危机的爆发原因，寻找可行的治理与防范措施，需要理论界与实务界具备“大金融”意识，不仅需要掌握和理解包括公司金融、金融市场等在内的微观金融学知识，也需要从宏观的角度思考金融危机的本质。“大金融”概念， 最早是由我国知名金融学家黄达先生于本世纪初提出的（黄达，2003），主张宏观金融与微观金融的有机结合，这一概念经陈雨露等的秉承和创新 [2-5] ，如今已非常清晰。所谓“大金融”，具有三方面的基本内涵： 一是在金融学理论上强调宏观理论和微观理论的系统整合， 二是在金融理念上强调金融和实体经济的和谐统一， 三是在金融实践上强调一般规律和“国家禀赋”的有机结合。这一概念体现出现代金融是一个高度复杂、高度综合、高度开放的系统，同时也使金融学与经济学、管理学、法学、数学、信息科学、政治学、社会学、心理学等众多学科交融而呈现出“学科群”特征，金融学科建设需要有“大金融”意识和“大金融”战略 [2] 。
（二）“大金融”战略对金融学科建设的新要求
“大金融”战略对金融学科建设提出了以下四点新要求：
1. 高校金融学科建设要契合自身办学目标。“大金融”战略固然给金融学科建设开辟了广阔的发展空间，要求金融学科建设必须与时俱进，用立意高远的战略眼光，对其进行准确定位，但切忌求大求全，金融学科建设的定位须与自身办学目标相一致。首先应明确办学目标，考虑是把自身定位为全国乃至世界一流的综合性大学，还是定位为富有地区、行业特色的学校。其次要确定学科性质的定位，财经类、师范类、综合类或其他性质的院校，在学科建设目标、方向和重点上都会有所不同。最后需确立人才培养目标，本科、硕士、博士各层次金融人才的培养目标需要不同的金融学科建设方案来支持。
2. 以建设金融优势特色学科为目标，优化课程体系。首先，课程设置中必须强化专业主干课程，突出一组高质量的统帅课程，在此基础上，各高校可依据自身优势特色、办学定位和人才培养模式设置富有特色的专业课程体系，以自身的资源优势重点打造出优势特色学科。其次，在教学内容和方法的改革上，要深入研究经济社会对金融学科发展的需求，积极开发反映学科发展的新课程，探索以能力培养为主的教学方法，通过研究型、反思性、合作性的教学方式促进学生在学习过程中的质疑、交流、对话与合作。最后，应特别注重加强金融实践教学。注意产学研结合，吸收学生参与课题研究；通过举办金融情景教学、金融学沙龙等学术型社团，活化学生的金融理论知识；积极开展社会实践和实习实训活动，拓宽实践教学渠道。
3. 加强科学研究和学科队伍建设。一方面，科学研究是学科建设是否有优势、有特色的重要衡量标志。“大金融”战略下的金融学科建设，应坚持金融基础研究与应用研究的全面发展，高校应根据自身的资源禀赋和竞争条件，建立高效的科研管理机制，努力形成一种能够促进学术自由发展和教学相长的学术氛围。另一方面，加强学科梯队建设是提高科研水平的关键。需根据金融学科的建设需要，建立一支以学科带头人为骨干，教学及科研能力强、结构合理的学科队伍。
4. 认识现代金融学科的“学科群”特征，重视与其他学科的交叉整合，发掘金融学科建设新亮点。现代金融的发展已呈现出明显的跨学科特性，例如市场经济是信用经济、法治经济，需要从金融活动的视角研究法律问题，或者以法律的方式考察金融问题；又如行为金融学将心理学、 行为科学和社会学纳入金融投资行为分析； 再如计算机技术推动金融朝着电子化、信息化、系统化、工程化的方向发展。因此，金融学科建设必须顺应“大金融”的发展趋势，高校应在学科交叉和空白地带挖掘金融学科建设的新亮点。
二、金融学科建设现状与未来着力点：以河北金融学院为例
河北金融学院金融学科始建于1952年，拥有60 多年的办学历史， 在河北省同类学科中始终处于教学、科研、金融服务地方经济的领先地位，现为河北省重点学科、国家特色专业建设点。该学科在建设过程中秉持的目标是： 以服务区域经济和社会发展为中心，充分发挥金融学科建设的牵引和辐射作用，为河北省的经济发展提供智力支持和决策参考， 在国内、 外金融人才培养和产学研合作方面形成较高知名度和影响力。
（一）金融学科建设现状
在上述建设目标的指导下， 河北金融学院积极加强金融学科师资队伍建设， 高度重视人才培养质量，不断提升科学研究水平，努力提高办学层次，促进对外交流与合作， 在学科方向凝练、 科研平台构筑、 专业人才培养和国内外交流等方面取得了一定成效。
学科团队不断凝练研究方向， 紧紧围绕农村金融、金融创新、区域经济发展与金融支持开展相关研究，并形成了一系列研究成果。研究过程中，团队成员取得了一定的原始数据资料和一些富有创新性的研究成果，丰富了金融学科的内涵，推动了金融学科的发展与创新， 并为地方经济发展提供了一定的智力支持和决策参考。
为促进科学研究水平的提高， 学科团队主要采取的措施有：（1）鼓励具有硕士学位的教师攻读博士学位，提高其科研能力和综合素质；（2）完善科研项目配套制度和科研成果奖励制度， 大力支持建设成效显著的研究方向；（3）采取“请进来，走出去”的方法，邀请国内外有名望的专家、教授来校进行学术交流， 积极鼓励青年教师参加国内有关学术会议；（4）组建农村金融科研基础团队， 营造良好的科研学术环境。
金融学、保险学、投资学各专业逐步优化人才培养方案，创新人才培养模式，紧紧围绕培养具有创新精神和国际视野的应用型人才的目标定位，面向行业需要构建实践教学体系。团队教师大力开展教学改革，完成多项教改课题。金融学、保险学、投资学专业学生在河北省、全国大学生“挑战杯”创新创业、课外学术科技作品竞赛、英语演讲比赛、数学建模等各项赛事中均有奖项斩获。金融学专业毕业生在金融系统内的就业率达70%以上。此外，金融学科为河北省金融系统员工提供业务培训近万人次，发挥了为地方金融服务的功能。
学校与中国工商银行、中国建设银行、中国民生银行等金融机构保持了长期合作关系，并且与部分国外大学、科研机构建立了良好的合作关系。通过对外交流与合作，不仅建立了稳固的大学生实践教育基地，探索与行业联合培养人才新机制，同时还能及时掌握国内外金融业实务及发展动态、学科前沿，促进了学科科研工作的快速发展。
虽然该校在金融学科建设中已取得一些成效，但仍存在一些问题。一是在“大金融”战略指导下，学科方向需要进一步凝练；二是学科带头人和高层次创新团队人才缺乏，学科队伍需要进一步加强；三是围绕应用型人才培养要求，进一步改革教学和人才培养方式；四是学科团队的学术水平及科研能力有待提升。
（二）金融学科建设的着力点
1. 凝练学科方向。为促进学科交叉融合，需进一步梳理、凝练学科研究方向，明确各研究方向建设目标和措施，使学科建设规划更趋合理。在保证专业课程体系完整性的基础上，把专业教育和特色教育有机地结合起来，进一步完善现有的“金融+X”多专业交叉与融合的人才培养模式，推动形成金融经济学、金融统计与数量分析、金融会计与审计、金融营销、金融信息与计算科学、金融英语、金融法等一批具有金融特色的新领域和生长点。
2. 加快学科团队建设。 现代学科发展越来越显现出交叉、融合、综合性特征，不同学科学者之间需要合作、协作，共同完成一项科研工作，特别在应用研究领域。科研成果是团队合作的综合产物，任何个人的力量都是不能完成的。因此，科研队伍建设要统筹规划，进一步加大高层次人才引进力度和中青年教师培养力度，通过培养与引进相结合，以特色学科和重点研究基地为依托，以项目研究为纽带，建设一支以学科带头人为核心、中青年骨干教师为中坚力量的研究团队。
3. 改革教学与人才培养方式。一方面，优化课程设置， 构建宏微观并举、 理论和应用并重的课程体系。学校可根据教学需要和教学科研等方面的优势，设计并开设一些紧扣金融学前沿或富有地方、 行业特色的选修课。 （1）根据经济金融形势的发展变化开设课程，如网络金融等课程；（2）根据地方经济社会发展，开设能够发挥学校属地优势的课程，如“京津冀地区循环经济融资方式专题”、“地方金融发展问题研究”等，以拓宽学生的知识面，并加深对当地社会经济发展现状的认识与理解， 进而实现理论与实践的结合。 另一方面， 加强与金融行业的友好合作，深入开展人才培养调研及各种实践活动，不断优化金融学专业人才培养方案，构建适应AFP、CFP职业能力要求的，第一课堂、第二课堂、第三课堂紧密结合的实践教学体系。
4. 提高科学研究水平， 增强服务社会能力。首先，改革科研管理体制，形成浓厚的科研氛围。如加强对科研经费的管理，提高研究经费的使用效率；建立院系二级科研管理体制，降低管理重心，整合科研资源。其次，加强科研平台建设，为科学研究工作创造良好条件。继续推动河北省科技金融重点实验室、 河北省科技型中小企业金融信息服务平台等科研平台建设， 努力申报省级研究基地和研究团队。最后，建立行校合作的产学研长效机制。 科学研究和学科建设的最终目标是人才培养和服务社会，因此，通过科研项目实现与行业需求对接， 不仅能够实现行校双方资源共享， 而且有助于促进人才培养做到真正与实践接轨， 实现应用型人才培养目标。
参考文献：
[1]陈长民. 对金融学科建设问题的几点认识[J]. 金融教学与研究，2012（3）.
[2]陈雨露. 中国需要“大金融”战略[N]. 环球时报，2013-05-25.
[3]陈雨露. 走向核心国家：中国大金融战略与发展路径[R]. 2013-05-25.
[4]陈雨露. 大金融战略的内涵和实践路径[J]. 中国金融，2013（12）.
[5]陈雨露，马勇. 大金融论纲——一个全球性的命题[J]. 环球财经，2012（11）.
科学研究进展范文3
关键词：课堂教学；情感教育
在当代生命科学中，脑科学的发展十分令人瞩目，曾有人预测，21世纪将是脑科学的时代。美国、欧洲和日本等国家在脑的研究方面分别提出了各自的“脑的十年”计划。迄今为止，虽然在脑科学的研究领域还存在许多“未解之谜”，但它通过对人类的感觉、运动、学习、记忆、思维、情感、行为等方面规律的揭示，为人类的生活、学习和工作提供了重要的指导作用。作为教育工作者，如果我们能将脑科学的研究理论，应用到课堂教学之中，必将使教学效率大大提高，起到事半功倍的作用。
脑科学研究表明：大脑是三位一体的，其中脑干存在着人的基本生命活动中枢。它的上面是第二层脑，称之为“边缘系统”，边缘系统的顶部是大脑皮层。人的大脑分为左右两个半球，关于它们的功能有“功能不对称学说”。大脑左半部分主司语言、逻辑、数学和次序的作用，即所谓的学术学习部分；右半部分处理节奏、音乐、图象和幻想以及直觉思维和求异思维，即所谓的创造性活动。
在此三部分中，边缘系统是人的情感中心。目前这一部分在学习中的作用越来越受到人们的重视。在边缘系统的底部，脑干的上端，有两个形似杏仁的神经细胞核团，即杏仁核，它专司情绪事务。它在大脑整体结构中作为情绪前哨，占据优势，有能力造成大脑神经中枢“短路”。也就是说，眼、耳等感觉通道传递的信息可以首先进入丘脑，进入新皮层，在这里加工处理充分领悟做出反应，是“理性记忆及反应”；如果信息进入丘脑后，经突触到达杏仁核，杏仁核就可以抢先在新皮层之前做出反应，是“情绪记忆及反应”。当情绪唤起带有某种力量时，杏仁核就更倾向于把这样的时刻印在脑子里。这就意味着，大脑有两套记忆系统，一套记忆普通事物，一套记忆有情绪意义的事物。由此我们得到启示，可以充分利用杏仁核的情绪记忆，加强课堂教学中的情感教育，提高教学效率，为培养创新型、研究型的人才奠定基础。为此，可以在课堂教学中注意以下几个方面：
1、喜——对待学生：了解尊重，加强鼓励
学生的情感可以在一定的外部情感中被诱导产生。课堂教学中，这种情感首先直接来自于教师。对任课教师的喜爱，会使学生产生积极的情感。有利于把智力活动由最初的简单兴趣引向热情而积极的思考。
为此，教师应该做到：首先，经常深入到学生中去，和他们进行思想交流，了解他们的思想动态、知识掌握程度以及生活状况，努力消除师生间的情感距离。“教师十诫”中就有“要观察你学生的脸色，并清楚他们的期望和困难，把自己置身于他们之中”。其次，教师要加强自身的修养，这种修养包括自己的知识水平和科研能力，也包括教师端庄的仪表、和蔼可亲的教态、开朗向上的气质。这些会使学生尊敬教师，使学生与教师产生共鸣，引起心灵上的震撼，收到意想不到的效果。第三，对学生要少指责、多鼓励；少命令、多建议。指责过多，会使学生自尊心受挫；适时适度的表扬和鼓励，会使学生体会到成就感，形成积极的学习心理。以建议代替命令，会使学生感知教师对他们的真诚、亲近和尊重，避免逆反心理的产生。美国著名心理学家费里得曼曾说过：“如果孩子总是被责备，他就会失去耐心，如果他常常被夸奖，他就会对未来充满美好憧憬，爱你、爱我、爱整个世界。”对待我们的学生也是一样。
2、易——教学方式：化繁为简，深入浅出
对于各阶段、各层次的学习者，许多学习内容都会有一定的难度。其实也正是这一“难度”，才会使我们进步和提高。但如果学习者“畏难”，这种感觉将不利于杏仁核的情绪中枢对知识的记忆和掌握，所以，将所学知识化繁为简，深入浅出的传授给学生，这是很值得探讨的问题。
化繁为简可以从多方人手，如多媒体的利用、启发教学等等。这里主要谈应用一种教学方法的体会，即渗透式与台阶式相结合。
渗透式是先将讲授的知识以最简单的形式给出，使学生了解所学知识的概貌，搭建知识框架。然后，在框架的各处寻找所需掌握的重点知识和需要解决的突出问题。就象我们想了解一座城市，如果你通过走遍每一条街道，要花费很多的时间，但如果你站在城市的最高点，手捧地图，很容易对每一部分有着清晰的定位。它使问题简单化，给人们留下更多的想象空间，有利于创造性思维的形成。
台阶式是将所学内容由浅到深，分成层次等级。初阶的“高度”，各阶的“高度差”以及设立多少个台阶，由学生的学习情况和教学目标来确定。这决定于学生对旧知识的储备，学生的学习能力等，这有利于对知识的稳扎稳打。
我们在教学中可以尝试两种方法相结合。先给出知识的清晰思路，简单明了；再在此框架的基础上进行渗透，渗透出深度、突破难点、突出重点。而进行知识的渗透时，则以台阶法为原则，易中加难，循序渐进。
这样，通过两种方法的有机结合，使复杂问题简单化。对于基础知识、学习能力不同的学生都有不同程度的收获，增加了学生的自信心，带着放松的心情投入到学习过程之中，加强了自身的成就感。
3、趣——教学过程：生动有趣，吸引学生
波利亚的“学习三原则”中的第二条就是“最佳动机”，即“为了有效学习，学生应该对所学的材料感到兴趣，并且在学习的过程中找到乐趣”。这种感觉，使杏仁核处于较强的兴奋状态，产生满意和愉悦等情感体验，进而有力地促进学生主动地学习。为此，我们在教学过程中应该做到：(1)理论联系实际。使教学内容满足学生的求知需求，促使学生乐学。“需要”在情感调控中具有核心位置。因为，客观事物是否满足需要是影响情绪发生的关键因素，并直接决定情绪的愉快与否，同时也是调动学生积极性的源泉。因此，要努力使教学内容联系生产、生活实际，使学生充分认识讲授内容的重要性，与他们的求知需要相匹配，产生快乐情绪，从而乐于接受新知识。(2)加强语言的感染力。课堂教学离不开语言，任何好的方法、现代化的教学手段、最优化的教学设计，都离不开教学语言的作用。语言表达的科学性是准确传授知识的基础，风趣幽默的语言能吸引学生的注意力，使学生进入愉悦的学习状态；直观性的语言可以起到化抽象为具体或让学生获得身临其境的感受。应用好语言的巨大作用，会在教学过程中，贯穿始终地抓住学生的思维，使学生保持亢奋状态。要形成这种感染力，教师要有意识地积累各方面的知识。加强自己的文学修养，形成坚实的语言功底，提高用语言驾驭所讲授知识的能力。
4、乐——考评制度：淡化结果，强化过程
科学研究进展范文4
关键词：壳聚糖；化学修饰；壳聚糖衍生物
中图分类号：Q 538文献标识码：A文章编号：1672-979X(2008)07-0074-03
Progress in Chemical Modification of Chitosan
SU Xian-yi, CHAI Yong-fu, JIANG Hui-guang, WANG Chun-ling
(Shandong Bausch&Lomb Freda Phar. Co., Ltd, Jinan 250101, China)
Abstract：The recent progress in chemical modifications of chitosan, such as alkylation, acylation and sulfation, is reviewed in this paper.
Key words：chitosan; chemical modification; chitosan derivative
甲壳素（chitin）属直链多糖，是由N-乙酰氨基葡糖通过β-1，4糖苷键连接的均一糖结构。由于其化学性质非常稳定，不溶于一般的有机溶剂和酸碱，限制了其应用。甲壳素脱去分子中的乙酰基后，得到壳聚糖（chitosan），虽然不能直接溶于水，但可溶于酸性水溶液，经化学修饰可生成多种衍生物，理化性质和生物学特性也随之发生明显变化。常见的化学修饰方法有烷基化、酰基化、硫酸酯化等。现对近年壳聚糖化学修饰的研究进展进行综述。
1烷基化
在壳聚糖的氨基或羟基部分引入烷基，即生成壳聚糖烷基化衍生物。因制法不同可生成N-烷基化衍生物、N-季铵盐化衍生物和O-烷基化衍生物。
1.1N-烷基化
N-烷基化壳聚糖的制备，一般是将壳聚糖与酮或醛经Schiff反应，产生酮亚胺或醛亚胺，再用硼氢化钠还原而得。孙晓丽等[1]以十二烷基磺酸钠为相转移催化剂，通过月桂醛与壳聚糖反应形成Schiff碱，再用硼氢化钠还原合成N,N-双十二烷基化壳聚糖初产物，并用氯仿对初产物提纯，经红外光谱、核磁共振和元素分析等证明它接近完全N,N-双十二烷基化壳聚糖。汪敏等[2]用溴化十六烷基三甲基铵作相转移催化剂，在氢氧化钠水溶液中进行低聚水溶性壳聚糖N-烷基化修饰改性反应，取得了相似的结果。李作为等[3]以取代度及黏度为指标，研究了反应时间、反应温度、醛及硼氢化钠的用量等因素对壳聚糖N-烷基化反应的影响。结果表明，反应时间对产物的取代度和黏度有较大的影响。制取高黏度、高取代度衍生物的适宜条件是，反应时间20～24 h，反应温度不超过40 ℃，醛用量为壳聚糖所含氨基物质量的4～5倍，硼氢化钠用量为壳聚糖所含氨基物质量的6倍。烷基化壳聚糖具有良好的抗凝血性。
1.2N-季铵盐化
壳聚糖的N-季铵盐化产物具有良好的水溶性。通过Schiff碱和甲基碘化物反应可获得N,N-三甲基壳聚糖、N,N-丙基-N,N-二甲基壳聚糖、N-糠基-N,N-二甲基壳聚糖，并证明它具有抗菌活性。
2羧烷(芳)基化
壳聚糖羟基和氨基上引入带有羧基的烷基，使衍生物显示出两性聚电解质特性，更易溶于水、酸和碱，从而具有烷基化衍生物不具备的特性。
2.1O-羧烷基化
一般用卤代羧酸反应制取。在碱性条件下甲壳素或壳聚糖与一氯乙酸反应可致O-羧甲基化。此反应受温度及碱浓度的影响较大。刘长霞等[4]以甲壳素为原料，95 ％乙醇为反应介质，一锅连续法制备羧甲基壳聚糖。反应的适宜条件为：甲壳素-氢氧化钠-一氯乙酸的质量比1:2.5～3.5:3～4；脱乙酰化反应温度90～100 ℃；羧甲基化反应温度40～50 ℃，反应时间3～4 h。羧甲基壳聚糖产率可达115 ％（以甲壳素计），羧化度为1.16，4 ％，水溶液黏度为1 652 mPa・s。有研究者以甲壳素为原料制得不同取代度的羧甲基甲壳素，分析了反应原料、反应时间、反应温度对产物的影响。结果表明，最佳的制备条件为：反应时间4 h，氯乙酸-氢氧化钠质量比9:10，并加入2 ％十二烷基硫酸钠及少量硼氢化钠。
2.2N-羧烷基化
一般用醛酸反应制取。Thanou等[5]用乙醛酸作羧甲基化试剂，将不同黏度的壳聚糖合成高低2种黏度的N-羧甲基壳聚糖。实验表明，高低黏度的N-羧甲基壳聚糖均可作为阴离子大分子如低分子肝素的肠吸收促进剂。
3烷(芳)酰化
对甲壳素或脱乙酰甲壳素进行酰化反应，可提高产品的脂溶性。酰化可在羟基或（和）氨基上进行。刘超等[6]制备了完全疏水化的脂肪长链酰化壳聚糖，研究了反应条件对酰化度的影响。在吡啶-氯仿（2:1）介质中，相对分子质量最低的壳聚糖酰化度最高。通过对完全酰化产物进行选择性还原，可获得两亲性N,N-双酰化壳聚糖。陈煜等[7]在甲磺酸体系中，通过肉桂酰氯与壳聚糖和甲壳素反应，制得肉桂酰壳聚糖和肉桂酰甲壳素。张灿等[8]合成和表征了水溶性6-O-琥珀酰-N-半乳糖化壳聚糖衍生物。以壳聚糖为原料，首先在其2位氨基上进行邻苯二甲酰化保护，在-O-位上进行琥珀酰化，用肼解法脱去-N-保护基，制得水溶性6-O-琥珀酰化壳聚糖。6-O-琥珀酰化壳聚糖通过与乳糖酸或乳糖与硼氢化钾（KBH4）均相反应，在其2位氨基上引入半乳糖基，制得6-O-琥珀酰-N-半乳糖化壳聚糖衍生物。结果表明，改性后壳聚糖衍生物的水溶性较壳聚糖有较大改善，制得的6-O-琥珀酰-N-半乳糖化壳聚糖衍生物可作为潜在的肝靶向载体材料。
4羧酰化
羧酰化衍生物制备，一般用脂肪族或芳香族二元羧酸酐为酰化试剂，与脱乙酰甲壳素反应而得。蒋珍菊等[9]用马来酸酐在均相条件下与壳聚糖发生N-酰化反应，制备了系列水溶性壳聚糖衍生物，分别研究了反应物摩尔比、反应时间、反应温度及反应介质醋酸浓度对产物水溶性、残余氨基百分数的影响。结果表明，马来酸酐和壳聚糖氨基摩尔比1:2，反应时间5 h，反应温度20 ℃，酸浓度＞1.3 ％时可得完全水溶性的N-马来酰化壳聚糖。通过比较红外光谱和紫外光谱图确定它是在2位氨基上的酰化反应。另有报道，用羟乙基壳聚糖硫酸盐与丁二酸酐进行酰化，将羧基加到壳聚糖硫酸盐基团上，可获得羧基丁酰羟乙基壳聚糖硫酸盐。
5硫酸酯化
壳聚糖C6位上发生硫酸酯化反应时，产品具抗凝血作用。C3或N的取代可加强C6-硫酸酯化衍生物的抗凝血活性。硫酸酯化试剂有浓硫酸和氯磺酸等。有报道，用长链烷基作疏水部分，硫酸基团作亲水部分，合成了N-辛基-O-硫酸基壳聚糖，可作为紫杉醇的载体。有研究者通过丁二酸酐与磺化羟乙基壳聚糖的酰化反应，在N位或N,O-位引入羧基，合成了一系列羧基含量与位置不同的羧丁酰基羟乙基壳聚糖硫酸酯，发现N位羧丁酰基的引入能显著延长活化部分凝血活酶和凝血酶时间，且随羧基含量的增加作用增强。
6其他
壳聚糖还可进行氧化、磷酸化等化学修饰，壳聚糖和某些物质还可形成共聚物及壳聚糖金属配合物[10]等。此外，甲壳素的最终降解产物D-氨基葡糖化学修饰的研究报道也很多[11]，表明壳聚糖化学修饰的研究越来越广泛。
随着脱乙酰甲壳素化学修饰研究的不断深入，化学修饰方法越来越多，生成衍生物的性能也越来越优良，这为壳聚糖的应用，特别是在医药方面的应用开辟了广阔的前景。
参考文献
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科学研究进展范文5
关键词 社会认知神经科学，情绪调控，情绪障碍，自我意识，经济决策，道德。
分类号 B845；C91
社会认知神经科学(Social cognitive neuro．science，SCN)是一门采用认知神经科学技术研究社会认知现象的交叉学科。通过整合认知神经科学和社会心理学的理论和方法，旨在从社会、认知和神经三个水平研究纷繁复杂的社会情绪现象。认知神经科学技术主要指功能性脑成像(fMRI，EEG/ERP，MEG，PET)、神经心理学病人的临床分析；社会认知现象包括情绪调控、态度改变、刻板印象、决策、道德、自我意识，以及情感障碍和各种社会认知障碍等。
社会认知神经科学研究越来越受各国研究者的重视。2006年初创刊了Social Cognitive and Affective Neuroscience杂志；2007年10月在美国召开的心理生理学年会的17个专题研讨中，就有10个是社会认知的内容；在美国MIT、哥伦比亚大学、耶鲁大学、NIMH、芝加哥大学、加州理工学院、哈佛大学、英国医学研究理事会、伦敦大学学院(ULC)等国际知名院校都相继成立了社会认知神经科学的所、系、实验室或研究中心。
国内也在近年开始了社会认知神经科学的研究，并出现了一些良好的势头：①开展研究的单位越来越多北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室开展了情绪与认知、情绪调控及其情绪障碍干预、人格、社会认知与行为的发展、青少年的异常社会行为等研究，建立了中国情感材料库，近3年来发表了20多篇相关国际论文；北京大学心理系在自我意识、共情、归因也产生了一批有影响的研究成果；中国科学院心理研究所在经济决策行为、国民心理和谐指数的构建等方面也在进行研究：其他，例如西南大学、上海师范大学，以及一些医学院校也开始进行此类研究。②国家投入增加目前，国家科技部、自然科学基金委、教育部在863项目、国家支撑项目、重点项目方面，针对情绪疾病、社会认知开始安排了一些项目。③人才队伍建设和培养目前，在一些高校和科研院所，已经建立了社会认知神经科学的研究方向，开设了相应的课程，例如北京师范大学组织了10余位教授和研究人员，建立了社会认知神经科学研究中心；中科院心理所也有社会与经济行为研究室；西南大学建立了以认知与人格为研究核心的教育部重点实验室 近年来，在Science，Nature，Nature Neurosci，Neuron，PNAS等最有影响的学术刊物，发表了有关情绪、情绪障碍、自我意识、经济决策、道德等方面的脑机制研究报告以及部分综述，反映了社会认知神经科学的飞速发展。
1 情绪与情绪调控的神经基础
恐惧、厌恶、愤怒、惊讶、快乐、悲伤等六种基本情绪在表达和识别上具有普遍性，近年来研究不同情绪识别的神经基础及其部分分离的临床研究和脑成像研究逐渐增多。恐惧：当个体产生恐惧体验时，海马(外显记忆功能区)，杏仁核(情绪唤醒区)，前额皮层(工作记忆区)这三个脑区在起作用；很可能是即时呈现的恐惧刺激，激活了海马和杏仁核，然后在前额皮层中同时表征、相互整合后而产生的，其中杏仁核是恐惧情绪体验中一个相当关键的结构。厌恶：通过脑损毁和fMRI等手段发现，厌恶情绪激活的脑区有脑岛，基底神经节，纹状体。惊奇：惊奇根据刺激的不同，其激活的脑区有所区别：如果刺激物是负性的，那么激活的脑区为杏仁核右腹侧；如果刺激物是正性的，那么激活的脑区为腹内侧前额叶皮质。悲伤：被试在悲伤的情绪中，前额叶皮层中部，额下回，颞上回，楔前叶(precuneus)，杏仁核，丘脑等活动都有所增强。愉快：在愉快的情绪下参与活动的脑区有：下丘脑(hypothalamus)前额叶皮层(PFC)，杏仁核，腹侧纹状体(ventral striatum)。额前回，前额叶背外侧，后扣带回，颞叶，海马，丘脑，尾状核(caudate)。愤怒：对于愤怒的研究表明愤怒与杏仁核有密切的关系，但是目前更多的是把愤怒和恐惧联系在一起研究，单纯研究愤怒脑机制的很少，也不成熟，有人认为与额叶、扣带前回有关。
2 情绪障碍
2.1 有关孤独症的研究
孤独症患者最突出的特征是存在人际交往的巨大障碍，他们往往存在语言问题，不会撒谎，语言单调：言行举止像低龄化，60％智力落后、20％的智商低于35，能感知细节和理解事实，但不能感知整体和理解概念，不能知觉面部表情。Hans Asperger在半个世纪前就提出了关于孤独症的一个理论――极端男性脑(Extreme Male Brain，EMB)理论，认为孤独症患者的脑是典型的男性脑。fMRI研究证实，孤独症儿童的大脑皮层较正常儿童大，而且其扩张部分是由于灰质、而不是灰质的增多，他们的杏仁核也增长较快，提供了支持EMB的证据。出生前如置于雄激素的环境，女性脑也会呈现男性化的倾向，而男性和女性在脑结构上的区别和出生前雄激素的多少有关。EMB是否和出生前的雄激素异常有关?目前还在研究中。孤独症患者的脑区中，支持高级认知功能的连接较少；在尸检和脑扫描中发现，孤独症患者脑部的杏仁核、海马区域较小，但研究结果并不完全一致。双生子研究已经证实孤独症与遗传明显有关，估计有5到20个基因与孤独症有关，现已重复得到的结果是第7对染色体上的基因与孤独症相连(有趣的是，这个区域已经被公认和语言有关)，这方面的研究还在进行之中。
2.2 有关抑郁症的研究
Couzin通过个案探讨了抗抑郁药百忧解(Pazoc)对抑郁症儿童的治疗作用和副作用。抗抑郁药通常仅能帮助70％的服用者，这些药物是通过增加神经递质5-羟色胺或去甲肾上腺素的量来实现其疗效的。这些年对抑郁症的病因依然还处于探索中，临床上只能通过各种不同的药物来进行尝试。
2.3 脑损伤的性别差异
两性之间在精神障碍上存在不争的差异：女性
易患抑郁症，男性易患精神分裂症；女性有更多的焦虑，男性表现出更多的行为；男性易成嗜酒和吸毒，女性有更多的进食障碍；甚至在自杀上也存在差异，女性更多地尝试，男性的自杀成功率高。这些差异和两性脑的差异有关。女性更容易产生焦虑和抑郁。研究表明，应激反应和性激素有关，其中，一定水平的素对于应激反应有重要的作用，用动物和人所做的实验都证明了这一点。脑成像研究发现，当呈现恐惧面孔时，女性比男性激活了更多的杏仁核：在处于应激状态时，女性的前额叶皮层区有更强烈的反应，而该区域是产生焦虑、抑郁的一个关键。此外，性激素和攻击性有关，在认知方面两性脑也存在着差别。脑的性别差异所导致的两性情绪障碍的差异是目前研究的一个重点，这对于了解不同情绪障碍的脑区域定位、神经递质等有重要的帮助。
3 自我意识
在社会心理学中，“自我概念(self-concept)”指的是个人认知中与自己本身有关的内容，是自我知觉的组织系统和个人看待自身的方式。一般认为，自我概念包括了自我体验、自我评价、自我意象、自我效能感等心理内容。近年的热点包括以下几个方向：自我概念产生的脑区定位；灵长类的自我意象；精神疾病患者的自我概念变化。
Lou等使用PET与TMS技术，在与自我评价有关的脑区研究中，呈现一系列形容词，要求被试判断这些词是否适于形容被试自己、被试好友或公众人物。结果发现，做出的判断与被试自身密切程度越高，在回忆时，顶叶皮层内侧的激活程度就越高。类似的fMRI实验发现与自我评价相关的主要脑区是内侧额回或腹内侧前额叶。Friedefich等人向年轻女性被试呈现杂志上的模特儿照片，要求被试比较自己与照片人物的体形。fMRJ扫描发现，被试在作体形比较时，显著激活了梭状回外侧、右顶叶内侧、内侧额回以及扣带前回。
2岁以上的人类或猿类(包括黑猩猩和大猩猩)在面对镜子时，未经训练就能意识到镜中的是自己，即具有自我意象(self-image)。在一项动物实验中，要求猴必须通过实时视频观察自己的动作，以取得食物(图1)。他们在狐猴脑部植入电极，监测到了顶叶内侧脑区的体觉和视觉神经元的激活。这些神经元对应于特定感受野，与狐猴直接观察自己的手时激活的神经元是一致的。
对精神病患者调查发现，病人的自我概念与医护人员对病人的印象间存在着明显的负相关：病人的自我评价越高，医护人员对他的合作性和情绪稳定性的评价越差，表明精神病患者的自我概念是扭曲的。让精神分裂症患者自我评价。结果发现，其中40％的病人高估了自己，24％低估自己。低估者的抑郁程度普遍较高，而他们的认知能力受损程度反比高估者小。
4 经济决策的脑成像研究
近年来，经济决策的脑成像研究成为大家关注的亮点，主要集中在强互惠合作、风险决策、跨期选择以及品牌决策等方面。常用实验范式包括信任游戏、最后通牒游戏、讨价还价、赌博游戏、公共产品、免费搭便车等。
在“强互惠合作”研究中，在信任游戏中，King-Casas等发现尾状核活动的峰值时间会随着游戏的进程发生改变，当决策双方在游戏初期彼此没有任何了解时，尾核活动的峰值出现于当对家做出信任决策时；而当对家逐渐建立声望，尾核活动的峰值提前到预期对家会给出信任决策时；实验结果拓展了社会偏好理论。
在风险决策研究中，决策者在概率型决策和不定型决策情境下的神经元活动结果的研究结果支持了在风险条件和模糊条件下的决策，其神经机制不同。Hsu等的研究对经典的决策理论提出了挑战，认为在“模糊”条件下，不确定程度与杏仁核和眶额叶皮层正相关，与纹体系统呈负相关：且纹状体活动与期望的奖赏正相关。多个实验证明ERP的FN(Frontal Negativity)成分与评价、预期有关。Adolphs等用深度电极记录前额的EEG的仪节律，反映了在评价决策中，期望的结果和实际的结果不一致。Coricelli对决策结果所引发的情绪进行研究，发现后悔情绪与内侧眶额、扣带前回、海马的活动有关；对后悔的厌恶情绪与内侧眶额、杏仁核的活动有关。而且从时间上来看，与对后悔的厌恶情绪有关的神经活动发生在决策前，表明这种厌恶情绪会影响决策后的后悔体验和对结果的预期。在“框架效应”研究中，研究结果发现被试的决策会受框架解释的影响，损失更激活杏仁核；收益与ACC有关。Tom等人发现当可能的收益值增加时，大部分的脑区活动会增强；而当可能的损失值增加时，部分脑区的活动会下降，例如纹体、腹内侧前额叶、扣带前回腹侧。而且神经信号的强弱可以预测对损失回避的个体行为差异。对备择方案做出风险选择，Kulmen的研究中划分了不确定条件下的两种非理性投资策略――风险选择错误和风险规避错误，并发现阿肯伯氏核(nucleus accumbens)的活动伴随在风险选择之后，前脑岛的活动伴随在无风险选择之后。这说明与情感有关的脑区活动会影响投资方式，而且这些脑区的过量活动会导致投资失误。Kermerley的实验中发现ACC损伤的猴子，错误后的即时表现没有问题，但是在强化指引的选择任务中不能维持能获得奖赏的反应，不能整合风险和赔偿，进一步证明了ACC在理性决策中的重要作用。
在跨期选择的研究中，Kalenscher用新古典经济学和行为经济学验证了跨期选择的理论模型。Rudebeck的贡献在于发现ACC损伤影响为奖赏投资的努力程度，OFC损伤影响对奖赏的等待，证明延迟和努力会对决策产生不同的影响。
在品牌决策研究中，Schacfer等发现内侧前额叶在品牌识别中起重要作用；Deppe等人模拟消费者选择产品的情境，发现只有被试偏好的品牌才能激发明显的决策模式。当目标刺激为被试喜欢的品牌时，腹内侧前额的活动增强；Knutson等人采用fMRI扫描被试在模拟购买实验中做决策时的神经活动，发现当被试面对喜欢的商品时激活了ACC)当商品价格太贵时脑岛激活，同时腹内侧前额叶的活动水平下降。
5 道德的脑机制
道德判断究竟是一个理性过程还是一个情感性的直觉过程?一直存在争议。有个例研究发现幼年时期前额叶损伤的被试在社会行为和道德行为上表现异常，并且他们对社会信息的情绪反应也受到损害，提示情绪信息的加工过程可能会对道德判断过程产生影响。但这只是一个脑损伤研究，只有两个病人，所以说服力尚嫌不够。在另外的研究中以正常人为被试，利用道德两难任务，在道德判断的过程中激活了腹内侧前额叶这个主要负责情绪加工的区域，说明理性的道德判断很有可能依赖相应的情绪加工过程。最近一个研究发现腹内侧前额叶损伤被试在一个道德两难任务中倾向于选择具有功利主义倾向的决策。这个研究有力地证明了腹内侧前额叶的情绪信息加工过程可以影响具体的道德判断过程。
利他主义就是某个体在特定时空条件下，以牺牲自己的适应性来增加、促进和提高另一个个体适应性的表现。Tankersley考察了利他主义的神经机制，发现右半球颞上回后部的激活程度可以预测被试的利他主义倾向。先前的研究表明这个区域也负责对他人意图的认知和推理。因此研究结果表明对他人心理状态的推理过程对利他主义的产生非常关键。de Quervain等发现尾核在利他惩罚中起着决定性的作用，尾核的激活强度与惩罚意愿呈正相关，激活的程度反映了惩罚背叛者的预期满意程度；尾核也参与了在预期收益激励下的决策和行为。捐赠是一种利他行为。也有研究考察了捐赠行为的神经机制，发现捐赠行为与人类的奖赏系统有密切关系。捐赠行为与人们对社会的依恋程度有关，而拒绝捐赠行为则与对捐赠对象的社会排斥和厌恶有关。产生利他主义的原因一直是人们关心的问题。
6 结语与展望
科学研究进展范文6
关键词:高温超导，铁基砷化物，自旋-电荷耦合，电荷有序，电荷密度波
High\|Tc superconductivity research in the University of Science and Technology of China
CHEN Xian\|Hui
(Hefei National Laboratory for Physical Sciences at Microscale and Department of Physics， University of Science and Technology of China， Hefei 230026， China)
AbstractTo celebrate the 50th anniversary of the founding of the University of Science and Technology of China， a brief review is presented of recent research on high\|Tc superconductivity there. The search for new high\|Tc materials and experimental research on the mechanism of high\|Tc superconductivity led to our discovery of the Fe\|based arsenide superconductor——SmO1-xFxFeAs， which is the first non\|copper\|oxide superconductor with a transition temperature beyond the McMillan limit (39 K)， while the highest transition temperature in this system can reach 55 K. A variety of superconducting single crystals including Nd2-xCexCuO4， NaxCoO2 and CuxTiSe2 have been successfully grown. To understand the mechanism of high\|Tc superconductivity we have systematically studied the electronic transport of the SmO1-xFxFeAs system and proposed a corresponding electronic phase diagram. Abnormal thermal hysteresis and spin\|charge coupling have been found in electron\|type high\|Tc superconductors. In the NaxCoO2 system the magnetic structure of the small magnetic moment in the charge ordered state has been clarified. The relationship between charge density waves and superconductivity in the CuxTiSe2 system has also been studied.
Keywordshigh\|Tc superconductivity， Fe\|based arsenide， spin\|charge coupling， charge ordering， charge density wave
1 引言
上世纪80年代末，高温超导铜氧化合物的发现引发了全球研究高温超导的热潮.至今，高温超导的研究已经有22年的历史，在20多年的广泛研究中，人们积累了大量的实验数据和理论方法.到目前为止，虽然已经有许多很好的理论模型，但是高温超导机理问题仍然没有完全解决，许多实验的结果还存在争议.
铜氧化物的奇特物理源自于电子的强关联效应，而且人们发现这种强关联效应是普遍存在于物质之中的，尤其是在d电子和f电子化合物中最常见.高温超导的研究也不再局限于认识高温超导电性本身，而是要理解强关联效应背后所有的物理现象以及如何建立研究强关联体系的范式.因而强关联体系中的超导现象也就成为高温超导的研究范围，并且吸引了人们极大的兴趣.我们的工作的重点就是围绕新的高温超导材料以及强关联超导材料开展的.
这里我们将分为两个方面来介绍我们的工作进展，即新型高温超导材料探索和高温超导机理实验研究.
2 研究工作的进展情况
2.1 新型高温超导材料探索
2.1.1 新高温超导体的发现
1986年，IBM研究实验室的德国物理学家柏诺兹与瑞士物理学家缪勒在层状铜氧化合物体系中发现了高于40K的临界转变温度［1］，随后该体系的临界温度不断提高，最终达到了163K（高压下）［2］.该发现掀起了全球范围的超导研究热潮并且对经典的“BCS”理论也提出了挑战.德国物理学家柏诺兹与瑞士物理学家缪勒也因为他们的发现获得了1987年的诺贝尔物理学奖.自从层状铜氧化合物高温超导体发现以来，人们一直都在致力于寻找更高临界温度的新超导体.然而到目前为止，临界温度高于40K的超导体只有铜氧化合物超导体.在非铜氧化合物超导体中，临界温度最高的就是39K的MgB2超导体［3］.但是该超导体的临界温度非常接近“BCS”理论所预言的理论值［4］.因此，寻找一个临界温度高于40K的非铜氧化合物超导体对于理解普适的高温超导电性是非常重要的，尤其是高温超导的机理到目前还没有得到类似于“BCS”一样完美的理论.在我们最近的研究中，我们在具有ZrCuSiAs结构的钐砷氧化物SmFeAsO1-xFx中发现了体超导电性［5］.我们的电阻率和磁化率测量表明，该体系的超导临界温度达到了43K.该材料是目前为止第一个临界温度超过40K的非铜氧化合物超导体.高于40K的临界转变温度也有力地说明了该体系是一个非传统的高温超导体.该发现势必会对我们认识高温超导现象带来新的契机.2.1.2 超导单晶的制备
在高温超导的研究当中，单晶是获得本征信息的关键，重要的实验结果以及进展往往都是在单晶的基础上完成的，因而开展单晶的制备工作是高温超导机理研究的基础.多年来我们一直致力于高温超导单晶以及新超导体单晶的工作，并取得很好的成绩.
我们主要是利用传统的自助熔剂坩埚法、气相输运沉积法和光学浮区法等方法，成功地制备了电子型超导体Nd2-xCexCuO4， Pr2-x-yLayCexCuO4 ，空穴型超导体La2-x-yNdySrxCuO4 以及新超导材料NaxCoO2 和CuxTiSe2等其他强关联材料.这些材料的成功获得，为我们进一步开展深入的研究打下了坚实的基础.
2.2 高温超导机理实验研究
2.2.1 SmO1-xFxFeAs体系的电子相图研究
最近，由于在铁基LaO1-xFxFeAs (x=0.05—0.12)化合物中发现有26K的超导电性［6］，层状的ZrCuSiAs型结构的LnOMPn (Ln = La， Pr， Ce， Sm; M = Fe， Co， Ni， Ru；Pn = P，As)化合物引起了科学家很大的兴趣和关注［7，8］.今年3月，该类材料的超导临界温度在SmO1-xFxFeAs化合物中被首次提高到43K［5］，并在随后的研究中发现在该类材料中最高超导临界温度可达到54K［9］.这些重要的发现使得人们又重新对高温超导体的探索产生了极大的兴趣，并且为研究高温超导的机理提供了一个新的材料基础.近期初步研究表明，这类新超导体属于非传统超导体，电声相互作用并不能导致如此高的临界转变温度［10］，强的铁磁和反铁磁涨落被认为是可能的原因［11—13］，然而其机理还不是很明朗，其丰富的物理性质有待人们展开进一步深入的研究.研究表明，LaOFeAs母体化合物在150K会发生一个自旋密度波(SDW)转变.随着氟原子的掺杂，SDW会被压制而超导电性则被引入到系统中.系统地研究SDW和超导随氟掺杂的演变对认识其物理本质是非常重要的.因而我们系统地研究了氟含量x=0—0.3样品的电阻和霍尔系数，并且在此基础上给出了体系的相图.在母体化合物中，电阻和霍尔系数在Ts=148K都表现出反常，这与SDW的发生相一致.随着掺杂，Ts温度逐渐降低，这表明超导与SDW之间存在竞争.在x ~ 0.14时，随着掺杂，发生了一个从高温线性行为到低温线性行为的转变.以上这些现象都表明，这个体系存在可能的量子相变.这些发现将对于我们认识这个体系的超导电性带来非常有用的信息.
2.2.2 电子型超导体Nd2-xCexCuO4的研究
Nd2-xCexCuO4±δ(NCCO)是电子型铜氧化物超导体中的一个代表性体系，随着Nd被Ce的取代，电子被注入到CuO2面上，一个很明显的证据是霍尔系数(RH)和热电势(TEP)都为负值［14］.进一步研究表明： 在某一合适的掺杂范围内，NCCO和PCCO的输运行为是由电子和空穴两种载流子的竞争结果起作用［15—25］.角分辨光电子谱（ARPES）实验得到的费米面的结果也直接支持了两种载流子共存的这一观点［26］.理论计算显示费米面能有效地用两能带体系来描述［27， 28］.最近罗洪刚和向涛提出了dx2 -y2对称的弱耦合两能带模型［29］，这个模型能很好地描述电子型铜氧化物超导体中超流密度ρs的异常的温度依赖行为.另外，Anderson［30］强调，在铜氧化物超导体中，输运行为由两种不同的散射时间所决定，其中τtr(∝ T-1)决定平面内电阻行为而霍尔角受τH(∝T-2)所决定.其他的观点也认为霍尔角的余切正比于散射率的平方，而此散射率能通过零场的面内电阻直接得出［31］.因此，研究NCCO体系中霍尔角与面内电阻率的关系将是很有意思的事.我们系统测量了NCCO单晶中x＝0.025，0.06，0.17和0.20 的霍尔系数和欠掺杂到过掺杂区域的样品的热电势［32］.结果显示随着掺杂的增加，RH和TEP都发生符号从负到正的转变.霍尔角的研究表明，在x＝0.025和0.06的组分中，霍尔角的余切遵循T4的行为，而对x＝0.20的样品，则是T2的行为.尽管这三个组分的电阻率在金属行为的温区几乎都是T2依赖关系，但其霍尔角的余切对温度依赖行为则表现出巨大的不同.这与空穴型的超导体有很大的不同.这种行为被认为是与费米面形状随掺杂的演化而紧密联系的.通过研究eRHx=V的行为，我们也试图从同一个角度来解释电子型掺杂NCCO和空穴型掺杂的LSCO这两个不同的体系中的RH的符号改变行为.我们认为，必须从两能带模型出发才能很好地解释RH和TEP的这种符号改变的行为.
极欠掺杂反铁磁铜氧化物中电荷与Cu2+自旋磁矩之间具有很强的耦合作用，并且在此体系中观察到了许多奇特的现象［33—36］.在电子型铜氧化物母体材料中(Pr2CuO4，Nd2CuO4)，自旋序排列形成反铁磁noncollinear结构［37， 38］.在反铁磁collinear结构的排列中，所有的自旋方向都以平行或反平行的方式排列在同一方向上.在反铁磁noncollinear结构的排列中，相邻两层间的自旋排列互相垂直.在极欠掺杂的Pr1.3-xLa0.7CexCuO4中，磁场能诱导磁结构的noncollinear结构向collinear结构的转变， 并且这种转变也引起了面内及面外电阻率的一系列的奇特性质［36］.最近的中子衍射实验的结果指出，在Nd1.975Ce0.025CuO4±δ中，在ab面内加磁场时会引起c方向自旋无序排列，进一步引起反铁磁相变产生回滞行为［39］.我们系统地研究了极欠掺杂Nd2-xCexCuO4±δ中面外磁阻Δρc/ρc对温度的依赖［40］，对掺杂浓度的依赖和对磁场转动角度的依赖行为.结果显示，c方向的电阻和磁电阻在自旋重新取向的温度观察到明显的异常，这就明显给出巡游电子与局域自旋耦合的直接证据.在磁阻曲线中也观察到了磁滞行为.另一个有趣的特征是磁阻随磁场转动角度的各向异性行为在每个不同的反铁磁自旋结构中显示四度对称，而在自旋重新取向的温度则为两度对称.
2.2.3 NaxCoO2体系的研究
最近对层状钴氧化物NaxCoO2的研究成为凝聚态物理研究中的一个热门课题.Na的掺杂导致了自旋为1/2的Co4+转变为无自旋的Co3+.Na0.35CoO2 1.3H2O中5 K的超导电性的发现［41］吸引了很多科学家的注意.人们自然而然地会问NaxCoO2中超导电性是否和铜氧化物中的超导电性一样，都是通过对母体Mott绝缘体进行掺杂而引入的？进一步，人们预期在这种层状三角格子的钴氧化物中，应该会存在一些奇特的电子性质和磁性质.比如说存在安德森的共振价键态［42］和强的拓扑受挫相［43—45］.实际上，NaxCoO2体系中存在许多异常的输运性质，诸如大的磁场依赖的热电势(TEP)［46］，霍尔系数具有线性温度依赖行为，并且延伸到500K都没有观察到饱和现象［47］，电阻率存在非常规的线性温度依赖行为［46，48， 49］，存在巨大的电子-电子散射［50］等等，这些结果表明，Na0.35CoO21.3H2O中的超导电性是非传统的机制.在没有水插层的NaxCoO2中，电输运性质对x值变化的响应非常灵敏.当x=0.5时，NaxCoO2处于绝缘基态，并且在热电势、Hall系数和热导上有异常变化［48］.这个组分的晶体结构中Na有序的排成Z字形长链，这种有序的结构调制了钴氧面内的Co离子，使得它也处于电荷有序的状态［51］.理论上还预言，在x=1/3和1/4时，也会出现电荷有序行为［43］.但是到目前为止，还没有在实验中被观察到.关于电荷有序NaxCoO2体系的磁结构一直以来都存在争议，被大家普遍接受的磁结构有两种:一种是由美国MIT实验组提出的类似“stripe”的磁结构［52］，另一种是由日本实验组提出的有大、小磁矩的磁结构［53］.通过研究磁场下角度依赖的磁阻，我们从实验上给出了强有力的证据，证明了日本实验组给出的磁结构更加合理［54］，从而解决了关于磁结构的争论.并且我们还通过我们的结果首次确定了电荷有序NaxCoO2体系的小磁矩的磁结构.另外我们还在实验中发现，在x=0.55时，体系的小磁矩会形成面内铁磁性［55］.该实验进一步证明了大、小磁矩磁结构的正确性，并且表明体系的小磁矩的磁结构是强烈依赖于Na的含量.基于以上两个发现，我们又进一步证明了，在强场下，小磁矩会发生一个磁场诱导的自旋90度翻转，并且同时伴随有磁性的转变［56］.至此，我们对该体系的磁结构有了一个完整的认识，并且给出了该体系在电荷有序附近的磁性相图.在对磁结构认识的同时，我们还发现了该体系具有很强的自旋电荷耦合，这将有助于我们理解体系的超导电性.
2.2.4 CuxTiSe2体系的研究
过渡金属二硫族化合物（TMD’s）具有非常丰富的物理现象.不同的化学组成和结构可以导致迥然不同的物理性质.例如，两维体系的电荷密度波是首先在TMD’s中发现的［57］.电荷密度波态，1T结构的TaS2会在费米面打开一个能隙［58］，但在2H结构的TaS2中，能隙只是部分打开［59］，而在1T结构中的TiSe2中却没有任何能隙的打开［60］.非常有意思的是，超导电性总是在2H结构的TMD’s材料中和电荷密度波相互共存、相互竞争［61—63］，但在1T结构的化合物中，却很少观察到这种现象.最近，在1T结构的CuxTiSe2中发现的超导电性进一步丰富了TMD’s材料的物理内容［64］.在不掺杂的1T结构的TiSe2中，体系表现为CDW，并且这种材料中的CDW机制到目前还在争论中.随着铜原子的掺杂，CDW转变温度会迅速下降，这种情况类似于MxTiSe2’s (M=Fe，Mn，Ta，V和Nb)化合物［65—68］.与此同时，超导电性会在掺杂量为x=0.04出现，并在x=0.08达到最大值4.3K，然后转变温度开始下降，在x=0.10时下降为2.8K.令人惊奇的是，这样一个相图和高温超导铜氧化物以及重费米子体系是非常的类似的［69］，所不同的是，在这里与超导相互竞争的是电荷序，而在高温超导铜氧化物以及重费米子体系中是反铁磁序.在1T-CuxTiSe2体系中存在这种普适的相图是非常重要的，对它的研究将会给其他相关领域也带来重要的帮助.基于以上考虑，我们系统地研究了CuxTiSe2（0.015≤x≤0.110）单晶的输运性质、电子结构以及低温热导（x=0.55）［70—72］.当x≤0.025，体系在低温下会形成电荷密度波，并在面内和面外的电阻率随温度曲线都表现出一个宽峰行为.随着Cu的掺杂，电荷密度波被完全压制在x=0.55附近，随后体系会出现超导电性且随Cu掺杂而增强.体系的超导电性在x≥0.08以后开始被压制，在Cu0.11TiSe2样品中，直到1.8K都没有发现超导电性.通过角分辨光电子谱的研究，发现1T-TiSe2母体具有半导体类型的能带结构，并且发现，随着Cu掺杂体系的化学势显著提高，从而导致电荷密度波的压制以及超导电性的出现.我们还通过低温热导的测量确定了该体系的超导为单带的s波超导.
3 小结
以上介绍了我们在高温超导领域的最新进展.我们不但在高温超导铜基化合物中取得了不错的成绩，在新超导体研究中也处于国际领先水平，尤其是在新的铁基高温超导体的研究方面.
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