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纳米技术的重要性范文1
关键词：光电检测技术；精密测量技术
中图分类号：TN247文献标识码：A文章编号：
1.概论
世界已进入信息时代，人们在利用信息的过程中，首先要解决的就是获取可靠的信息，因此传感器技术越来越受到人们的重视。而随着传感器技术的发展，传感器所要面向的应用范围从纳米尺度到天文尺度两段都在不断扩展，精密测量技术已经得到了越来越多的研究和重视，这就使得作为现代精密测量的核心技术的光电检测技术的重要性与日俱增，因为传统的检测方法已经无法满足这些工作条件下的特殊要求。因此，光电检测技术的教学和研究已越来越受到国内为高等院校、科研机构和相关企业的重视。
现在一起科学技术是机械、光学、电学、计算机以及控制技术的综合化，光、机、电、算一体化已经成为仪器发展的趋势。传感器的微型化、纳米技术的发展，也对现代精密测量技术提出了越来越高的要求。在这种情况下，光电检测技术的重要性越来越明显。然而，在目前的测控技术月仪器体系中，光电检测技术的重要性并没有得到足够的重视。本文首先介绍了现代精密测量技术的发展现状，随之介绍了光电检测技术的基本内容及其面临的问题，最后提出应当突出光电检测技术的重要性，使之在测控技术与仪器专业体系中占有重要地位，这对培养具有创新能力和前瞻意识的高素质人才具有良好的促进作用。
2.现代精密测量技术的发展现状
现代精密测量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造机计算机技术为一体的综合叉学科，涉及广泛的学科领域，它的发展需要众多相关学科的支持。在现代工业制造技术和科学研究中，测量仪器具有精密化、集成化、智能化的发展趋势。
科学技术向微小领域发展，由毫米级、微米级继而涉足到纳米技术，即微/纳米技术。微/纳米技术研究和探测物质结构的功能尺寸与分辨能力达到微米至纳米级尺度，使人类在改造自然方面深入原子、分子级纳米层次。
纳米级加工技术可分为加工精度和加工尺度两方面。加工精度由本世纪初的最高精度微米级发展到现在的几个纳米数量级。金刚石车床加工的超精密衍射光栅精度已达1nm，实验室已经可以制作10nm以下的线、柱、槽。
在这一大背景下，传统的测量方式已经很难发挥大的作用。因此，与精密测量技术的发展需求相对应，光电检测技术得到了越来越多的重视和应用。由于光电检测技术在工业测控、精密测量和计量方面的重要作用，特别是随着社会对产品质量意识的逐步提高。
3.测控技术与以其专业及其只是结构组成
测控技术与仪器技术隶属于信息技术领域的仪器科学与技术学科，其内容主要涉及测量控制与仪器仪表技术领域。随着科学技术尤其是电子信息技术的飞速发展，测量控制欲仪器仪表技术领域也发生了很大的变化。其自身结构已从单纯机械结构或机电结合或机光电结合的结构发展成为集传感技术、计算机技术、电子技术、现代光学、精密机械等多种高新技术于一身的系统，其用途也从单纯数据采集发展为集数据采集、信号传输、信号处理以及控制为一体的测控国产。特别是进入21世纪以来，随着计算机网络技术、软件技术、微纳米技术的发展，测量控制与仪器仪表呈现出虚拟化、网络化和微型化的发展趋势，从而使仪器科学与技术学科的多学科综合及多系统集成的属性越来越明显。
由此可见，测控技术与仪器专业的学生其知识面必须比较宽，横跨了传感器、通讯、控制、计算机等多方面的内容。
光电检测技术的简介
技术的业务培养目标是：培养具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面基础知识与应用能力，能在国民经济各个部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的高级工程技术人才。
技术的业务培养要求是：主要学习精密仪器的光学、机械与电子学基础理论、测量与孔子理论和有关测控仪器的设计方法，手奥现代测控技术和仪器应用的训练，具有本专业测控技术及仪器系统的应用级设计开发能力。
光电检测技术的基本内容及其面临的问题
光电检测技术是测控技术与仪器专业能使技术人员了解和掌握光电转换的基本原理及光电检测技术所必须的各种知识，了解和掌握常用光电测量方法及常用测量仪器的使用，具备进行各种基本光电测量所需技能和设计简单光电检测电路的能力。
光电检测技术基本内容包括三方面的内容。
掌握与光电技术有关的基础知识、基本原理和基础效应。如：阴极光电效应，半导体光电效应，PN结的光电效应：光电池及光电二三极管工作原理，光电成像原理，CCD工作原理，直接检测的典型光路。
理解光电技术的基本应用。了解常用光电器件如光电培正管、摄像管、CCD器件、光电池、光电二三极管等的特性参数。了解基本光电检测系统的主要参数。
了解光电检测的基本方法及光电检测电路的设计思想。了解光电技术的发展及广泛应用。掌握各种基本光电检测方法的有关技术。
6.光电检测技术在测控技术与仪器专业体系中的作用
综上所述，《光电检测技术》课程在测量控制与仪器仪表技术领域的重要性在不断增加。然而，在目前的测控技术与仪器专业课程体系中，《光电检测技术》课程的重要性并没有得到足够的重视。因此，我们需要对《光电检测技术》在测控技术与仪器专业课程体系中的作用进行重新认识。
光电检测技术在测控技术与仪器专业课程体系中的作用可以概括为四个字：承前启后。“承前”是指光电检测技术是传感器技术、工程光学、测控电路等内容的深入和拓展，“启后”则是指光电检测技术的内容是后续如光电仪器设计、智能仪器设计等环节的重要知识基础。没有对光电检测技术知识的良好掌握，要实现对各种现代精密测量技术的整体把握、实现符合要求的具有良好性能价格比的精密测量系统是不可能的。
7.结束语
因此，本文认为，在测控技术与仪器技术学习中，应当突出光电检测技术的重要性，在实验设备、授课学时、人员配置、科研技术等方面予以重点支持，使之在测控技术与仪器专业课程体系中占有与其在测量控制与仪器仪表技术领域的重要性相称的重要地位，这对于培养具有创新能力和前瞻意识的高素质人才具有良好的促进作用。
参考文献：
[1] 叶声华， 王仲， 曲兴华。 精密测试技术展望。机电一体化。2001，6: 6―7.
[2] 曲兴华。仪器制造技术。北京：机械工业出版社，2005.
纳米技术的重要性范文2
【Key words】Powder materials and technology；Teaching benefits teachers as well as students；Leading science and technology
《粉体材料与工程》是我校材料科学专业本科生主干专业课程之一，集理论概括性与跨学科交叉性于一身，同时也与基础学科和应用科学紧密相连[1]，综合运用现有教学技术和手段，结合前沿专题与实验教学，对于提升学生对于知识的综合运用能力、实践创新能力具有重要的意义。本课程对学生未来的就业与科研工作，同样具有认知与过渡的重要作用。
1 粉体材料与工程在国民经济与前沿科学中的重要意义
粉体材料的理论知识与实际应用，遍布与人们的生产生活，从古至今，从生产到科研，从工业到农业，无处不在。无论中华文明中的陶瓷与火药，制墨与印染，还是现代工业的选矿与煤炭运输，石油业的催化与超硬材料的磨料磨具，粉体材料与技术都在默默的发挥着重大的作用。
随着现代检测与微观技术的发展，特别是纳米技术与纳米材料产业的迅速崛起，人们对于粉体有了更为广阔的分类（块体，颗粒，超细/超微颗粒，纳米颗粒，皮米/飞米颗粒）[2]。对于微观粉体科学的研究，在太阳能电池、无机抗菌材料、纳米仿生材料、超导材料、复合功能材料等前沿科学的研究中越来越被人们所重视。
2 粉体材料与工程的课堂与实验教学内容
针对于材料科学专业，《粉体材料与工程》的课堂教学主要针对以下几个专题进行讲授：颗粒的几何特征，粒径测试方法，粉体颗粒的力学性质，粉碎与制备，分级与分离，储存与转运，混合与造粒，危害与防治等[1-5]。增加备受关注的纳米材料与技术，应用广泛的粉体工业设备的专题介绍。同时辅以《粉体材料与工程实验》课程的实验设计与操作（包括气流粉碎实验、粒度测试与表征、颗粒表面改性等实验），使学生充分认识粉体材料与技术所涉及的物理、化学等各个学科知识，并了解粉碎、造粒、粒度测试与表征等微型仪器设备的原理与使用；综合本专业实习基地（协进陶瓷）现场的实习认知与实际操作，充分调动学生对于知识的运用和理解，激发科研兴趣，为就业与科研工作打下良好的基础。
3 粉体材料与纳米材料
纳米材料与纳米技术是新型科学与技术的代表之一，因为其对神秘微观世界的深入分析以及对现代生产生活的巨大影响而越来越多的被广大同学所喜爱，在绝大多数的材料科学与工程院校均独立开设了课程。纳米粉体属于微观粉体的一种，是粒径尺寸介于1-100纳米的粉体颗粒；纳米粉体具有粉体的一般特性，纳米技术适用于多数的粉体工程；且纳米粉体和技术具有自己独特的尺度特性，如燕山大学、吉林大学与美国芝加哥大学合作制备的纳米孪晶结构金刚石，其硬度相当于天然金刚石的两倍[6]。这些研究成果的引入与介绍，为课堂教学增添了较大的学习乐趣。《粉体材料与工程》课程中，纳米材料与技术是其中重要的一部分，因此把握好粉体材料/技术与纳米材料/技术对于提高学生的学习热情与科研兴趣具有重要的作用，也可以为《纳米材料》等课程的学习打下基础。
4 粉体材料及粉体技术与科学研究
考研、读博，从事科研工作，是学生们毕业后的选择之一，也是现在科技发展、社会需求对教育教学提出的一个潜在要求。粉体材料与技术，涵盖了粉体制备技术、测试技术、表面改性技术、纳米材料与技术、显微仪器操作与设计、分子药物制备、纳米能源器件等各种先进的技术与理念[7]。因此，针对于粉体材料的教学，在基本教学内容中，添加一定的前沿科学知识，有助于学生科研兴趣的培养，对于今后研究生科研课题的基础教育与衔接，有着重大的影响。粉体产业相关的仪器设备，如今在实验室中更加微型化、普遍化，如激光粒度仪、扫描电子显微镜等，这些设备的原理掌握与熟练操作，对于今后的科研工作、设备的改造与研发，有一定的推动作用。
粉体材料及技术，与实际生产生活息息相关，因此开设《粉体材料与工程》相应的实验课程必不可少。为了加强学生对粉体技术的熟悉和掌握，我院单独开设了《粉体材料与工程实验》课程，实验内容以制备、表征和改性为主；依据本地的粉体行业热点（本专业对应的实习基地协进陶瓷是建筑用外墙砖领军企业之一）和实验室现有科研课题、相关设备，制定了高岭土粉碎及颗粒表征实验、粉体颗粒表面改性剂测试等实验。实验中应用到小型气流粉碎机、标准筛、激光粒度仪、扫描电子显微镜等粉体技术常用的制备（破碎）、筛分、表征设备，与《纳米材料》、《材料科学基础》和《现代材料分析测试技术》等课程紧密相连。《粉体材料与工程实验》课程，聘请材料学专业研究生作为助理，针对于粉体技术与理论知识在科研中的应用和重要性，在学生间相互交流得到强化。
5 粉体材料及技术与生活
纳米技术的重要性范文3
[关键词]：机械自动化 发展 技术 发展
一、机械制造技术的特点
1、机械制造技术是一个系统工程
先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
2、机械制造技术是一个综合性技术
先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此，它应不限于制造过程本身，它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。
3、机械制造技术是市场竞争要素的统一体
市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展，20世纪80年代以后，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。
4、机械制造技术是一个世界性技术
20世纪80年代以来，随着全球市场的形成，发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场，倾销产品，输出资本，使得市场竞争变得越来越激烈，为适应这种激烈的市场竞争，一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时，机械制造技术是面向21世纪的技术，应与现代高新技术相结合，应有明确范畴的新的技术领域。
二、机械自动化在我国的特点及作用
机械自动化的技术水准， 不仅影响整个机械制造业的发展， 而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。如何发展我国的机械自动化技术， 应实事求是， 一切从我国的体国情出发， 做好各项基础工作， 走中国的机械自动化技术发展之路。
1、机械自动化的特点
机械自动化的特点很多：第一，机械自动化是面向21世纪的技术，是具有明确的范畴的新的技术领域；第二，机械自动化技术是面向工业应用的技术，可以提高制造业的综合经济效益和社会效益；第三，机械自动化技术是面向全球竞争的技术，同时是驾驭生产过程的系统工程，是市场竞争核心时间、质量和成本三要素的统一。
2、机械自动化的作用
在工业生产中，机械自动化的作用很大：第一，机械自动化的应用，可以提高生产过程的安全性；第二，机械自动化可以提高生产效率；第三，机械自动化可以提高产品的质量；第四，机械自动化可以减少，生产过程的原材料和能源损耗。
很多方面机械自动化的特点与作用相辅相成，在工业中起到很大的作用，并且我国处于机械自动化的初期，需要循序渐进，不断努力，创造条件，向自动化的高级理想阶段迈进。
三、机械自动化的发展趋势和方向
1、机械自动化的发展趋势---农业自动化
近些年来， 国外农业自动化飞速发展， 农业机械设计向高速、宽幅、大功率、舒适的方向发展。自动化控制技术在农业机械上的应用已相当普及， 一些著名厂商把自动控制、信息处理、全球定位系统和激光、遥感等现代尖端技术、装备应用于农业机械上。由于历史、观念和技术等方面的原因， 我国传统农业机械与发达国家相比有很大差距， 已远远不能适应农业的科技进步。近些年来， 自动化的研究逐渐被人们所认识， 自动控制在农业上的应用越来越受到重视。
2、我国机械制造技术的发展方向
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。
20世纪80年代，随着扫描显微镜的发明和使用，人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度，纳米技术对制造业产生了很大的影响，其应用范围将非常广泛，包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等……
超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级，在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程（STE）可使加工精度达到0.0003―0.0001μm，现在精密工程正向其终极目标――原子级精度的加工逼近，也就是说，可以做到移动原子级别的加工。
现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上：一是精密工程技术，以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表，将进入微型机械电子技术和微型机器人得时代；二是机械制造的高度自动化，以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。
（1）精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括：精密铸造（湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯）、精密锻压（冷湿精密成形、精密冲裁）、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。
（2）无形切削加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业，无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题，如废液排放和回收等等。
纳米技术的重要性范文4
这本书让我知道了，数学是一门活生生的学问，虽然数学家们已经总结出了很多数学的原理，但是仍有许多未解之谜等待我们去发现，并且数学的应用范围也越来越广泛了，金融、纳米技术、航空航天、气象预测、动画片等等，这些现代行业和研究领域如果脱离了数学，就只能落后于尖端技术的发展了。
数是研究亮的基础，可以用来表示时间，还可以表示物品的个数……如果我们的世界没有数学，生活将是多么的糟糕啊！
研究图形的数学领域被称为几何。我们生活在用图形构成的世界里。井盖为什么是圆的？足球为什么是圆的？这些问题的答案都可以在数学中找到。
这本书让我理解并体验到了日常生活中的数字和图形、地图和空间、美术和音乐，还有深藏在自然界中的数学原理，更让我明白了，我们生活在一个由数学构成的世界里。
纳米技术的重要性范文5
1物理技术在农业新科技中的应用
1.1磁场效应在农业新科技中的应用
在地球上，所有的生物都在磁场的环境中生长，在生物体内，存在着磁性物质，如金属矿物质。不管是动物还是植物，其体内都存在着磁性物质，如外界磁场发生变化时，生物体内的磁物质会出现磁化现象，从而出现磁性势能与极性变化。在磁场影响下所产生的变化，会直接或间接的对生物造成影响，并形成磁生物效应。通过实践研究发现，磁场效应对生物的影响存在着多个方面，如增强植物矿质代谢，对植物酶系统造成较大影响，提高植物ATP能量等。一般情况下，对植物施工磁场效应，可以提高植物光合作用，推动其生长代谢，提高叶绿素，植物综合生物效率获得较大提升，最终提高作业产量及质量。
1.2电场效应在农业新科技中的应用
在地球空间环境中不仅仅含有磁场，还包含着电场。电场存在着不稳定性，受天气变化影响较大。电场对植物生长的状态存在着很大影响，在农作物产量长期的进化过程中，其对电场产生了适应性。如选择植物，并应用电场屏蔽技术后发现植物的光合速率明显降低，其生长状态远远不如雷区植物好，究其原因，电场对植物的生长存在着较大影响。随着研究的深入，人们发现电场存在着能量效应，并对植物物质交换的速率存在着较大影响。在电场效应下，植物蛋白构象出现变化，能够提高酶活性，并激活钙素，提高气孔开度，促进植物碳同化。在电场作用下的水分解，可以提高水的电解过程，从而促进植物光合作用。此外，在农业应用中，电场还存在着杀菌效应，可以有效应用于农业生产中各种病虫害的防治。应用电场效应，可以在大棚蔬菜种植中，于植物蔬菜等上方，架设电场网，形成电场效应。在病虫害防治中，应用电功能水，可以有效杀灭各种细菌及病毒。电功能水在病虫害防治领域属于当前国际上先进技术，应用前景十分广阔。
1.3纳米能量效应在农业新科技中的应用
纳米属于一种物质尺度衡量单位，1g纳米材料所具备的表面积相当于一个普通足球场面积。在物质达到纳米级尺寸之后，其表面积十分大，且存在着较多的不稳定电子。纳米能量效应的存在，为物质反应发挥着很大催化作用。纳米材料所具备的活性，让纳米材料能够与其他物质进行较大能量的反应。纳米技术的应用较多，如进行盐碱地改良等。
1.4声波效应在农业新科技中的应用
按照波粒两象性原理，声波存在着粒子与能量属性，声波可以如磁场或电场一样发挥作用，提高植物代谢及活性。声波作用的研究较早，如美国科学家为正在生长中的西红柿播放音乐，最终获得超大番茄。通过实践，提出声波应用的声波谐共振理论。利用仪器，可以获得植物自发声的存在，这种自发声具备特殊的声波，应用声波共振技术，模拟出与植物自发生场共振，可以提高生物光合效率，提高植物产量。声波效应理论的研究发展较晚，但未来应用的空间较大。
1.5等离子处理技术在农业新科技中的应用
等离子体属于物质存在状态的一个种类，是物理学独立分支。物质状态主要分为固体、液体、气体，随着研究的深入，提出等离子状态。将等离子处理技术应用于农业领域，其起源来自于航天应用领域。在航天领域，通过卫星搭载种子并返回地面进行种植，发现其生长活力较强，并存在着一些变异现象。这种变化，主要是因太空中存在着较强的等离子。种子在磁场、射线及等离子体的综合作用下，打开了植物中存在的潜在基因，从而提高植物产量，提高作物产量。当前，航天育种技术发展十分迅速，但太空作物生产成本较高，在普及上存在着较大困难，为此，需要研究出地面空间站模拟技术，将等离子体等应用于农业领域。
2物理技术在农业新科技应用中的前景
物理技术，如磁场效应、电场效应、纳米能量效应、声波效应、等离子处理技术等，在作物中发挥着不同效用。通过物理技术的应用，可以提高作业光合作用的速度，从而推动作物生长，抑制病虫害，减少化学产品的应用，从而在提高作物产量及质量的同时，提高作物生长的生态性，实现农业的可持续发展。当前，物理技术在农业领域的应用前景十分广阔，但仍存在着研究速度较为缓慢，缺乏实际应用的研究，为此，需要加大研究力度，推动物理技术在农业领域中的应用。
3结语
随着人们生活水平的不断提高，人们对食品的安全性重视程度越来越高，在选择农产品时，更加倾向于选择无公害及绿色产品。物理技术在农业领域的应用，可以推动传统化学农业逐渐向现代生态农业发展，在提高农作物生产产量及质量的同时，减少化肥及农药等的应用，实现农业生态化。当前，磁场效应、电场效应、纳米能量效应、声波效应、等离子处理技术等物理技术在农业领域中的应用研究发展十分迅速，其应用前景十分广阔。相信随着物理技术的进一步发展，将会引起农业技术的变革，实现农业生产的巨大效益。
参考文献：
[1]杨兆民，孔彦.物理技术在我国农业生产中应用的研究[J].广东农业科学，2010，37（8）：356-358.
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[3]井玉梅.发展物理农业，推进生态农业[J].北方园艺，2011（19）：194-195.
[4]肖心明.物理农业技术对我国现代化农业的重要性及应用[J].安徽农业科学，2010，38（32）：17992-17993，18013.
纳米技术的重要性范文6
1中药制剂的分类
根据中药制剂原料性质的不同，笔者将其分为3类：中药单体成分制剂、中药有效部位制剂、中药复方提取物制剂。
1.1中药单体成分制剂
该类制剂的原料与化学药物制剂的原料类似，是将药材经过提取、纯化、分离等步骤后得到的具有明确化学结构的单一成分，纯度较高，如：水飞蓟素、灯盏花素、葛根素、紫杉醇等，其制剂口服生物利用度问题可完全参照改善化学药物生物利用度的方法进行。
1.2中药有效部位制剂
该类制剂的原料来源于某一种药材的一类或几类有效组分，其中有效成分有明确的含量范围规定，临床或研究应用多年并证实其确有疗效的一类混合物，如银杏叶提取物、黄芩提取物、丹参酮提取物等。这类原料与化学药物的原料性质相比差异较大，虽有已知并定量的有效成分，但还含有许多未知成分，无法完全借鉴化学药物通常采用的改善生物利用度的方法来解决这类药物的吸收问题。
1.3中药复方提取物制剂
该类制剂是将我国传统中医药的配伍理论与现代制剂技术相结合发展起来的中药新制剂，既保持了中医药多种成分共同作用治疗病症的特色，又解决了中药复方以汤剂、散剂为主带来的一系列质量问题，如：复方丹参滴丸、地奥心血康胶囊、银翘解毒片等。虽然中药复方在剂型改革上取得了一定进展，但中药复方制剂生物利用度的问题往往被研究人员忽视，中药复方制剂生物利用度的研究与评价方法也处于探索阶段。因此，如何界定并考查这类制剂的生物利用度成为亟待解决的问题。
2改善中药制剂口服生物利用度研究的现状
目前改善中药制剂口服生物利用度研究主要是基于以下几个手段，即改变剂型、制剂新技术、应用吸收促进剂、基于药物生物药剂学特征进行给药系统设计、基于配伍规律的中药复方制剂处方设计等。
2.1改变剂型
药物的不同剂型可能会导致其生物利用度的差异，一般认为80%～125%为生物等效，超出此范围即为生物不等效，或生物利用度降低或提高。随着药剂研究的不断深入，越来越多的研究表明，合理的剂型改变也是提高药物生物利用度的一种有效手段。胃肠道生物黏附片是药物借助于某些高分子材料与吸收部位细胞膜间的特殊结合力，可延长药物在胃肠道中的停留时间或特定部位的作用时间，从而促进药物的吸收，提高药物的生物利用度［1］。该剂型既可治疗局部疾病，提高药效，又可通过延长药物在体内的滞留时间而提高药效。如向大雄等［2-3］研制的葛根总黄酮生物黏附性缓释片与普通片相比，生物利用度得到显著提高。靶向制剂是另一种可提高口服中药制剂生物利用度的新剂型。该类制剂适于具有特定吸收部位，如在十二指肠［4］、结肠［5-6］等部位吸收的药物，通过避免药物在胃肠道其他部位的释放而靶向于特定部位释放从而提高药物的生物利用度，也可用于特定部位局部疾病的治疗。可见，选择合适的药物剂型对于药物生物利用度的提高起着至关重要的作用，若在制剂处方设计前进行充分的处方前研究，可避免因剂型设计不合理而导致口服生物利用度低，从而避免中药活性成分不能充分发挥药效的问题发生。
2.2制剂新技术
根据药物生物系统分类原则［7］，药物分为4类：第Ⅰ类，高渗透性、高溶解性药物；第Ⅱ类，高渗透性、低溶解性药物；第Ⅲ类，低渗透性、高溶解性药物；第Ⅳ类，低渗透性、低溶解性药物。一般来讲，第Ⅰ类药物易于从制剂中溶解释放后被机体吸收，而其他3类药物均在其制剂的生物利用度方面存在不同程度的问题。因此，目前发展起来的制剂技术基本都是通过解决药物的溶解性或膜渗透性来使药物的生物利用度得到不同程度的改善。
随着回归自然热潮的掀起，这些制剂新技术也推动着中药新制剂的发展，已有许多将制剂技术应用于传统中药来改善其吸收的大胆尝试，主要有较为成熟的环糊精包合技术［8-10］、固体分散技术［11-14］、磷脂复合技术［15-21］、自乳化技术［22-25］以及近年来新兴的纳米技术［26-27］等。环糊精包合技术是通过一定方法（饱和水溶液法、超声法、研磨法等）使难溶性药物分子的空间结构全部或部分包入具有中空结构的环糊精辅料中，形成易溶于水的包合物，从而增加药物表观溶解度的制剂技术。环糊精包合技术主要是通过增加药物的溶解度而提高难溶性药物的生物利用度，如蛇床子素环糊精包合物［8］在家兔体内相对生物利用度为158.9%。此外，挥发油成分是一种中药活性成分，在提取及制剂成型过程中易损失而影响挥发油药效的发挥，在中药复方新药制剂的研究开发中，常常把挥发油成分提取收集后制成环糊精包合物，再进行复方的制剂成型研究，如和胃理肠丸中白术挥发油的包合［9］、细辛挥发油的包合［10］等，使挥发油成分固化后有利于挥发油成分的保存和复方整体药效的发挥。固体分散技术是指药物以分子、胶体或超细粒子状态高度分散于惰性载体中形成的一种以固体形式存在的分散系统，即固体分散体。Sekiguchi等［11］最早在1961年提出固体分散体的概念，药物以某种制剂方式给予机体后，其分子能否很好的透过生物膜屏障并及时分布到体内作用部位发挥预期疗效，与药物的释放-溶解-吸收密切相关。随着中药现代化进程的不断深入，固体分散技术在中药制剂领域中的应用越来越多，例如：银杏叶提取物［12］、葛根素［13］、黄芩素［14］等。其中，葛根素固体分散体大鼠口服生物利用度较纯葛根素提高了2.53倍，黄芩素固体分散体大鼠口服相对生物利用度为164%。固体分散技术不仅能增加难溶性药物的体外溶出，还能改善其体内吸收，且制备工艺简单。该制剂技术对原料的纯度要求不高，可将有效成分及伴生物质高度分散于适宜载体中而达到改善生物利用度的目的，适于在中药提取物制剂、中药复方制剂的研发中推广应用。磷脂复合技术是将药物与磷脂分子通过电荷迁移作用而形成较为稳定的化合物或络合物，从而改变母体药物的理化性质，提高生物利用度的一种制剂技术。磷脂复合物是以磷脂为载体的一种药物固体分散体。由于磷脂与生物膜的结构接近，因此磷脂复合物具有较好的生物相容性，药物的磷脂复合物主要是通过增加药物的溶出和改变药物的生物相容性而增加吸收。已有将苦参素［15］、水飞蓟宾［16］、葛根素［17］、银杏叶提取物［18］、三七皂苷［19］、山楂叶总黄酮［20］等制备成磷脂复合物后提高其口服生物利用度的报道。如水飞蓟宾-卵磷脂复合物相对于水飞蓟素胶囊在健康人受试者的相对生物利用度为（270.4±139.6）%，具有更高的生物利用度［21］。磷脂复合技术在中药单体和中药提取物制剂方面的应用研究较为广泛，在改善中药活性成分胃肠道吸收方面具有一定潜力，值得进行深入的研究探讨。但磷脂复合物的性质大多与磷脂的性质类似，黏性强、稳定性差，使其在制剂成型方面具有一定困难。因此，如何克服磷脂本身的理化性质对制剂工艺造成的不便，从而改善中药活性成分的口服吸收是给药系统设计过程中需考虑的问题。
自乳化药物传递系统（self-emulsifyingdrugdeliverysystems，SEDDS）［22］是由表面活性剂、油相、助表面活性剂，有时还含有促过饱和物质等形成的固体或液体释药系统。该系统可以在胃肠道内或轻微搅拌（37℃）下自发形成水包油型微乳。目前，将中药单体及化学结构性质相似的同类化合物制成SEDDS的研究比较成功，如冬凌草素自乳化给药系统［23］、水飞蓟素自乳化给药系统［24］、连香方自乳化制剂［25］等。其中水飞蓟素自微乳在比格犬体内的相对生物利用度为227.2%，较市售水飞蓟素胶囊（利肝隆）有显著的提高［24］。自乳化技术可通过改善给药系统的粒径并增加与胃肠道内生物膜的相容性来提高药物的生物利用度，也可能与该药物传递系统中所用辅料具有一定的促吸收作用有关。纳米技术是20世纪90年代出现的一门在0.1～100nm尺度空间内研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术。近年来，纳米技术迅速发展，已成为日用化工、食品和制药等领域的研究前沿，并逐渐向中草药研究领域渗透。纳米技术的应用使药物的物理空间发生了变化，由此引发了药物的理化性质、生物学特性发生令人惊讶的变化。纳米技术赋予传统中药新的生机，其最大的作用就是能够提高生物利用度，增强药效。目前纳米技术应用于口服中药主要是通过载药系统来实现，已有的口服纳米载药系统主要有：固体脂质纳米粒［26］、纳米乳［27］、纳米混悬剂、脂质体、纳米胶束、纳米囊等。纳米技术能够显著改善中药活性成分的水溶性及生物利用度，但目前仅有少量中药单体的研究探索，并且该系统较低的载药量也给在中药提取物乃至中药复方的应用带来巨大困难。
2.3应用吸收促进剂
对于口服吸收不理想的药物，常常可在制剂处方中加入能够促进该药物胃肠道黏膜吸收的
惰性物质，即吸收促进剂（absorptionenhancer）。常用的肠道黏膜吸收促进剂有以下几类［28］：生物黏附性高分子聚合物（如壳聚糖、卡波姆）、氨基酸衍生物、胆酸盐、分泌和转运抑制剂、酰基肉碱类、中链甘油酯、类固醇类物质、脂肪酸及其盐、表面活性剂等。主要是通过离体肠段法、Caco-2细胞模型法、在体肠灌流法、整体动物实验模型法进行吸收促进剂对药物的肠道吸收促进作用的研究［29］。与利用制剂技术提高生物利用度的方法相比，筛选合适的吸收促进剂来提高中药有效成分的口服吸收更为可行，不仅可应用于中药单体，也可应用于中药提取物乃至中药复方，在改善中药口服生物利用度的研究方面极具发展潜力。已有学者在中药活性成分吸收促进剂的研究方面进行了大量研究。Xiong等［30］的研究结果表明，肾上腺素能够有效地促进人参皂苷Rg1的肠道吸收，人参皂苷Rg1与1mmol/L肾上腺素合用后，人参皂苷Rg1在大鼠体内的AUC增加28.19倍。李亚梅等［31］发现明胶可以加快小鼠对黄连总生物碱的吸收，可使黄连总生物碱在小鼠体内的AUC由（17.6±0.18）（mg·h）/L增加至（31.1±0.53）（mg·h）/L。Ho等［32］发现D-α-生育酚聚乙二醇400琥珀酸能够显著提高紫杉醇的口服生物利用度，与市售制剂相比，生物利用度提高了3.1倍。同时，随着对天然药物研究的不断推进，越来越多新的吸收促进剂被发现。有研究［33］表明植酸（phyticacid）能够促进花青素在大鼠和人体的口服吸收；胡慧玲等［34］认为冰片在一定剂量范围内可促进盐酸小檗碱在大鼠小肠吸收。
但是，大量研究显示［29］，吸收促进剂在改善细胞通透性的同时可能产生毒性作用。壳聚糖、卡波姆等本身就是药用辅料，没有毒性；胆酸盐及酰基肉碱能够可逆性调节紧密连接，毒性较低；而表面活性剂类对黏膜的损伤较大。因此，吸收促进剂目前在基础研究中应用较多，而在产品中应用较少，这也提示我们在运用吸收促进剂改善药物口服生物利用度的同时，应进行吸收促进剂的毒性实验，为吸收促进剂能够推广应用于新药产品奠定基础。
2.4基于药物生物药剂学特征的给药系统设计
在中药给药系统研究过程中，处方前研究往往较多地考虑中药活性成分的理化性质，而中药活性成分的生物药剂学特征常常被忽视。随着中药现代化进程的加快，越来越多的制剂工作者深刻体会到充分了解中药活性成分生物药剂学特征的重要性。除中药单体以外的中药制剂中间体（中药提取物、中药复方提取物）成分复杂，虽然目前已能对中间体进行充分的理化性质研究之后再进行制剂成型性研究，或者体外评价也表明能达到预期目的，但由于不清楚中间体的生物药剂学特征，仍会在体内实验后发现不能达到理想的效果。
因此，加强中药多成分生物药剂学特征研究，是中药现代化面临的一项艰巨任务，只有结合中药活性成分的理化性质和生物药剂学特征才能合理设计给药系统，达到提高生物利用度的目的。黄芩苷为黄芩的有效成分之一，但口服黄芩苷吸收较差，生物利用度较低。有研究比较了黄芩素与黄芩苷大鼠体内药代动力学，结果显示在等摩尔剂量下，黄芩素比黄芩苷的达峰浓度高、生物利用度高［35］。可能是由于黄芩苷需经微生物水解转化成黄芩素才能被机体吸收的缘故，因此可考虑使用黄芩素替代黄芩苷以解决黄芩苷吸收难的问题。本课题组长期致力于中药复方的药代动力学研究，研究过程中发现某些中药复方中各类成分在药代动力学方面具有一定拮抗作用，影响中药复方整体药效的发挥［36-38］。在此基础上，我们设计将各类成分分别提取并制剂成型后，组成新的中药复方释药系统，避免有效成分之间吸收过程的相互干扰，从而提高整体中药复方的生物利用度。
2.5基于配伍规律的中药复方制剂处方设计
我国的传统中药尤其是中药复方是在中医理论指导下逐渐发展起来的。中药复方讲究药味之间的合理配伍，古人在临床用药时积累下来的复方配伍，有一定的合理性。但由于当时科技发展水平有限，这些复方配伍规律也有诸多不合理的因素。
因此，需充分了解中药的复方配伍规律并合理利用这些规律，避免药味间的拮抗作用，加大协同作用，才能够研制出更有效的中药复方制剂，推动传统中药走向现代化、国际化。杨祖贻等［39］研究了温里药配伍对活血药赤芍效应成分芍药苷小鼠口服生物利用度的影响。结果显示，温里药胡椒、肉桂、小茴香、吴茱萸、花椒分别与活血药赤芍配伍，能提高赤芍主要有效成分芍药苷的生物利用度。提示在中药复方制剂的研究中可考虑将上述5种温里药与赤芍配伍以求达到赤芍活血效应最大化。
此外，有研究表明，将肉桂与当归配伍［40］后复方中阿魏酸的生物利用度较配伍前提高了2倍以上。这从复方有效成分生物利用度的角度揭示了活血温里复方配伍的科学内涵，同时也为中药复方制剂研究提供了生物药剂学基础。由于中药复方成分极其复杂，各成分间总会存在或多或少的相互作用，探索中药复方的配伍规律只能由简入繁、循序渐进地进行，同时还需遵循中药复方配伍规律对中药复方制剂进行合理处方设计，才能提高中药复方的生物利用度，充分发挥复方效应成分的药效。
3展望
综上，目前改善中药活性成分生物利用度的方法大多受到载药量的限制，需依赖加入大量辅料来改善中药活性成分的理化性质，只适于活性很强的单体成分，不适于中药提取物及中药复方，而传统中药的发展绝大多数依赖于中药提取物及中药复方的发展，因此需在中药单体生物利用度研究的基础上，尝试并加强中药提取物及中药复方生物利用度的研究。笔者认为要达到以上目的，目前亟需解决以下几个关键问题。
3.1制剂前中间体
（中药提取物或中药复方物质）生物药剂学分类研究化学药物有生物药剂学分类（Ⅳ类），其中有两类不利于吸收，即生物利用度差。在药物的生物药剂学分类研究（主要是溶解性和膜渗透性）基础上进行口服给药系统的处方设计，改善其生物利用度，主要是通过改善溶解性和黏膜通透性而达到目的。中药与化药有许多不同，最大的不同即为中药的研究对象常常为较复杂的混合物而不是纯度很高的单体。目前大多数混合物只能以少数指标成分进行定量，还未能将混合物的化学结构、物质基础完全分析清楚。因此，不能将该理论生搬硬套于提高中药口服生物利用度的研究中。但是否也能对中药制剂前中间体进行表观的生物药剂学分类研究，对其溶解性和渗透性进行测定和表征，从而根据这种分类快速准确地进行改善中药活性成分生物利用度的研究？
首先需对中药提取物、中间体半成品标准化，保证不同厂家、不同批次产品的一致性，如主成分的含量、溶解性等；其次则应选取多个模型药物进行规律探索，挖掘制剂前中间体的理化性质与体内吸收之间的相关性，寻找解决中药吸收问题的普遍适应性。我们课题组针对中药提取物溶解性能的表征方法进行了一些有益的探索，如分别采用沉淀法、指标成分法和粒径测定法等不同方法对骆驼蓬总生物碱提取物的溶解性进行了研究［41］，为其剂型设计提供了依据。但中药中间体的生物药剂学性质和分类研究是一项复杂而艰巨的工程，需要科研工作者前赴后继地努力才能得以实现。
3.2中药制剂生物利用度的评价方法探索
中药复方制剂中效应成分复杂且有些成分含量甚微，如何通过测定体内有效血药浓度进行生物利用度评价是亟待解决的一大难题。目前，大多以中药中的活性成分为指标来代表制剂的生物利用度，但这是否能够反映中药制剂整体的生物利用度，或者这是否能被称作是中药制剂的生物利用度，均存在疑问。因此，需要进行能够较为准确的测定中药制剂生物利用度的研究方法探索，应在化学药物生物利用度研究现状的基础上进行延伸。中药单体成分可借鉴化药研究方法，而中药提取物或复方制剂则需在此基础上开拓新的道路。其中如何体现中医理论指导下的中药制剂的特点，即各个成分综合作用的整体性特征，是中药制剂生物利用度方法研究中需解决的关键问题。
3.3中药物质胃肠吸收相互作用机制的探讨
化学药物肠吸收研究认为药物必须溶解后才能透过生物膜进入机体，中药物质的肠吸收理论是否类同？众所周知，中药成分十分复杂，中药提取物或中药复方往往是几类活性成分同时存在，而每一类中还有许多种成分，除此之外，还存在大量伴生物质，在肠吸收过程中，各种物质的相互作用交错复杂，不仅存在活性成分之间的相互作用，还有活性成分与伴生物质的相互作用。
