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科學研究進展范文1
[分類號]G250
1 引言
科學博客的概念，目前學術界尚無權威公認的看法。國外學者對科學博客典型的定義有“科學家(或科學工作者)撰寫的與科學知識相關的網絡日志”，也有人認為“科學博客是一種最新的工具，科學家借助這個平臺，與同行及公眾進行信息的交流”。本文所研究的科學博客指由科學研究人員及科普工作者撰寫，內容與科學知識相關，為了與公眾進行科學知識交流的個人網絡日志。其中科學博客的作者包括科學家、科學研究人員、科普作家、科學記者、科學編輯、專欄記者等；此外，研究機構、研究團隊、研究項目、科技期刊等，也都利用博客這個信息平臺和交流其研究進展、專家論點及科普宣傳等?？茖W博客的出現成為科學交流的最新挑戰，傳統科學傳媒(如期刊、報紙、專著等)在科學交流中的作用漸呈下降趨勢。科學博客使科學信息的傳遞較傳統方式更加人性化、便捷化、即時化?！蹲匀弧冯s志高級記者杰夫·布倫菲爾提出質疑：后者能否取代前者?
2 研究背景
博客是目前互聯網發展最迅速的新應用之一，也是即時信息中最為活躍的一類資源。在科學界，學者們紛紛開設自己的博客，用于發表研究進展、最新思想、研究成果等內容，同時也引起同行和其他學科研究者及公眾的交流探討，成為當前比較流行的便利的網上非正式科研交流渠道?？茖W博客的發展及流行也引發了不同領域學者的思考，出現許多針對科學博客本身及博客內部結構和特征的研究，人們開始探討科學博客及博客的科研價值和應用模式。
本文研究以文獻調研為主，并以成熟科學博客網站調研為輔。首先從ISI Web of Knowledge及GoogleScholar中搜索“science blog”和“science blogng”，得到文章50余篇，對符合要求的文獻逐個分析；其次，在CNKI上搜索并篩選出主題為“科學博客”的文章共13篇。從整體數量上看，對科學博客的研究目前還不是很多，究其原因：首先，科學博客是博客的子領域，許多研究沒有具體區分博客類型，而直接將博客作為研究對象；其次，作為Web 2.0新技術下的新型傳播形式，無論從概念還是傳播機制、模式、特征、過程等方面，科學博客的應用和研究還處于待開發階段。科學博客的定義目前還沒有定論，分類也較為模糊，雖已有文獻涉及但尚未統一。“科學博客”、“科普博客”、“科技博客”、“學術博客”處于混用狀態。
3 國外科學博客研究
3.1 國外科學博客發展現狀
目前科學博客群在國外已形成一股在線科學群體力量。國外學者認為“博客和科研機構可以結合起來，通過直接、開放的交流，來實現提升全球科學對話質量和范圍的目標。對科學而言，這是全民協作相互依賴的合作?？茖W博客在國外的出現增進了研究者的學術交流，科研機構也利用科學博客來促進科學合作，增強公眾影響力。
國外已有成熟的案例。比如：在美國，已建立科學博客門戶ScienceBlogs，將博客資源分為生命科學、物理科學、環境科學等11大類。作為科學類學術期刊的代表，Nature網站也建立了科學博客欄目。此外，NASA也建設了屬于自己的科學博客門戶，是機構科學博客的代表。斯坦福大學擁有一個博客地址目錄。其中包括了教職員、學生以及校友的150多個博客的鏈接。在新西蘭，也有同樣的科學博客門戶網站Sciblogst，劃分為科學、農業、科技等7大類。
3.2 國外對科學博客的理論研究
通過文獻調研，國外對科學博客的理論研究主要側重于以下4方面：
3.2.1 科學博客的科學價值
·對科學知識的傳播具有價值，即科學知識不再只依靠傳統傳播渠道進行傳播，可以雙向互動的科學博客是一條新的傳播途徑。L.Bonetta稱科學工作者可以利用科學博客傳播他人觀點或直接向公眾傳達自己的想法。A.G.Pereira等指出在科學知識的生產過程中，科學和技術研究人員主張非專家的參與，不同科學領域間的互動能積極推動科學發展，科學博客便提供這樣一個簡捷的交流平臺。V.Sublet等采用隨機抽樣法對75位讀者進行了一項網上調查，重點評估某一時間段內NIOSH科學博客在科學交流中的作用和價值。結果表明：科學博客作為一種雙向的對話渠道，能夠有效促進科學信息的傳遞。
科學研究進展范文2
關 鍵 詞： 金融學科建設；“大金融”戰略；學科團隊
中圖分類號： F830 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3544（2013）05-0062-03
一、“大金融”戰略對金融學科建設的新要求
金融學科發展的終極目標在于培養社會所需要的金融人才，因此金融學科建設要在符合高等教育規律的基礎上，服務經濟發展，順應市場需求，不斷調整金融學科定位，優化教學資源，并把金融學科建設與學校整體建設相結合，只有這樣才能走出一條事半功倍的金融學科建設之路。
（一）“大金融”戰略對金融學科定位的新認識
金融發展的不同階段，金融學科對于研究范圍與研究重點的定位都有所不同。
傳統的金融學科以“貨幣經濟學”為其研究對象，主要研究內容包括貨幣理論、利率理論、匯率理論、國際收支理論和金融發展理論等。金融學教育采取“經濟學院模式”，培養的學生多從事宏觀經濟分析和經濟政策研究，體現出金融學和經濟學的融合。
20世紀70年代，以Black-Scholes期權定價模型為代表的數理金融理論的創立，極大地促進了微觀金融的發展。人們越來越多地采用技術方法研究微觀金融問題， 金融學逐漸數學化、 模型化和微觀化。金融學科的研究對象轉向金融市場，研究內容包括金融工具及其創新、風險度量和管理等。金融學與管理學相融合的“商學院”模式培養出的人才多從事市場化的金融應用工作。
然而， 將金融學科劃分為宏觀金融與微觀金融并無益于金融學科的發展， 本輪國際金融危機就暴露了這種兩分法的弊端。 要準確理解金融危機的爆發原因，尋找可行的治理與防范措施，需要理論界與實務界具備“大金融”意識，不僅需要掌握和理解包括公司金融、金融市場等在內的微觀金融學知識，也需要從宏觀的角度思考金融危機的本質?！按蠼鹑凇备拍?， 最早是由我國知名金融學家黃達先生于本世紀初提出的（黃達，2003），主張宏觀金融與微觀金融的有機結合，這一概念經陳雨露等的秉承和創新 [2-5] ，如今已非常清晰。所謂“大金融”，具有三方面的基本內涵： 一是在金融學理論上強調宏觀理論和微觀理論的系統整合， 二是在金融理念上強調金融和實體經濟的和諧統一， 三是在金融實踐上強調一般規律和“國家稟賦”的有機結合。這一概念體現出現代金融是一個高度復雜、高度綜合、高度開放的系統，同時也使金融學與經濟學、管理學、法學、數學、信息科學、政治學、社會學、心理學等眾多學科交融而呈現出“學科群”特征，金融學科建設需要有“大金融”意識和“大金融”戰略 [2] 。
（二）“大金融”戰略對金融學科建設的新要求
“大金融”戰略對金融學科建設提出了以下四點新要求：
1. 高校金融學科建設要契合自身辦學目標?！按蠼鹑凇睉鹇怨倘唤o金融學科建設開辟了廣闊的發展空間，要求金融學科建設必須與時俱進，用立意高遠的戰略眼光，對其進行準確定位，但切忌求大求全，金融學科建設的定位須與自身辦學目標相一致。首先應明確辦學目標，考慮是把自身定位為全國乃至世界一流的綜合性大學，還是定位為富有地區、行業特色的學校。其次要確定學科性質的定位，財經類、師范類、綜合類或其他性質的院校，在學科建設目標、方向和重點上都會有所不同。最后需確立人才培養目標，本科、碩士、博士各層次金融人才的培養目標需要不同的金融學科建設方案來支持。
2. 以建設金融優勢特色學科為目標，優化課程體系。首先，課程設置中必須強化專業主干課程，突出一組高質量的統帥課程，在此基礎上，各高?？梢罁陨韮瀯萏厣⑥k學定位和人才培養模式設置富有特色的專業課程體系，以自身的資源優勢重點打造出優勢特色學科。其次，在教學內容和方法的改革上，要深入研究經濟社會對金融學科發展的需求，積極開發反映學科發展的新課程，探索以能力培養為主的教學方法，通過研究型、反思性、合作性的教學方式促進學生在學習過程中的質疑、交流、對話與合作。最后，應特別注重加強金融實踐教學。注意產學研結合，吸收學生參與課題研究；通過舉辦金融情景教學、金融學沙龍等學術型社團，活化學生的金融理論知識；積極開展社會實踐和實習實訓活動，拓寬實踐教學渠道。
3. 加強科學研究和學科隊伍建設。一方面，科學研究是學科建設是否有優勢、有特色的重要衡量標志?！按蠼鹑凇睉鹇韵碌慕鹑趯W科建設，應堅持金融基礎研究與應用研究的全面發展，高校應根據自身的資源稟賦和競爭條件，建立高效的科研管理機制，努力形成一種能夠促進學術自由發展和教學相長的學術氛圍。另一方面，加強學科梯隊建設是提高科研水平的關鍵。需根據金融學科的建設需要，建立一支以學科帶頭人為骨干，教學及科研能力強、結構合理的學科隊伍。
4. 認識現代金融學科的“學科群”特征，重視與其他學科的交叉整合，發掘金融學科建設新亮點。現代金融的發展已呈現出明顯的跨學科特性，例如市場經濟是信用經濟、法治經濟，需要從金融活動的視角研究法律問題，或者以法律的方式考察金融問題；又如行為金融學將心理學、 行為科學和社會學納入金融投資行為分析； 再如計算機技術推動金融朝著電子化、信息化、系統化、工程化的方向發展。因此，金融學科建設必須順應“大金融”的發展趨勢，高校應在學科交叉和空白地帶挖掘金融學科建設的新亮點。
二、金融學科建設現狀與未來著力點：以河北金融學院為例
河北金融學院金融學科始建于1952年，擁有60 多年的辦學歷史， 在河北省同類學科中始終處于教學、科研、金融服務地方經濟的領先地位，現為河北省重點學科、國家特色專業建設點。該學科在建設過程中秉持的目標是： 以服務區域經濟和社會發展為中心，充分發揮金融學科建設的牽引和輻射作用，為河北省的經濟發展提供智力支持和決策參考， 在國內、 外金融人才培養和產學研合作方面形成較高知名度和影響力。
（一）金融學科建設現狀
在上述建設目標的指導下， 河北金融學院積極加強金融學科師資隊伍建設， 高度重視人才培養質量，不斷提升科學研究水平，努力提高辦學層次，促進對外交流與合作， 在學科方向凝練、 科研平臺構筑、 專業人才培養和國內外交流等方面取得了一定成效。
學科團隊不斷凝練研究方向， 緊緊圍繞農村金融、金融創新、區域經濟發展與金融支持開展相關研究，并形成了一系列研究成果。研究過程中，團隊成員取得了一定的原始數據資料和一些富有創新性的研究成果，豐富了金融學科的內涵，推動了金融學科的發展與創新， 并為地方經濟發展提供了一定的智力支持和決策參考。
為促進科學研究水平的提高， 學科團隊主要采取的措施有：（1）鼓勵具有碩士學位的教師攻讀博士學位，提高其科研能力和綜合素質；（2）完善科研項目配套制度和科研成果獎勵制度， 大力支持建設成效顯著的研究方向；（3）采取“請進來，走出去”的方法，邀請國內外有名望的專家、教授來校進行學術交流， 積極鼓勵青年教師參加國內有關學術會議；（4）組建農村金融科研基礎團隊， 營造良好的科研學術環境。
金融學、保險學、投資學各專業逐步優化人才培養方案，創新人才培養模式，緊緊圍繞培養具有創新精神和國際視野的應用型人才的目標定位，面向行業需要構建實踐教學體系。團隊教師大力開展教學改革，完成多項教改課題。金融學、保險學、投資學專業學生在河北省、全國大學生“挑戰杯”創新創業、課外學術科技作品競賽、英語演講比賽、數學建模等各項賽事中均有獎項斬獲。金融學專業畢業生在金融系統內的就業率達70%以上。此外，金融學科為河北省金融系統員工提供業務培訓近萬人次，發揮了為地方金融服務的功能。
學校與中國工商銀行、中國建設銀行、中國民生銀行等金融機構保持了長期合作關系，并且與部分國外大學、科研機構建立了良好的合作關系。通過對外交流與合作，不僅建立了穩固的大學生實踐教育基地，探索與行業聯合培養人才新機制，同時還能及時掌握國內外金融業實務及發展動態、學科前沿，促進了學科科研工作的快速發展。
雖然該校在金融學科建設中已取得一些成效，但仍存在一些問題。一是在“大金融”戰略指導下，學科方向需要進一步凝練；二是學科帶頭人和高層次創新團隊人才缺乏，學科隊伍需要進一步加強；三是圍繞應用型人才培養要求，進一步改革教學和人才培養方式；四是學科團隊的學術水平及科研能力有待提升。
（二）金融學科建設的著力點
1. 凝練學科方向。為促進學科交叉融合，需進一步梳理、凝練學科研究方向，明確各研究方向建設目標和措施，使學科建設規劃更趨合理。在保證專業課程體系完整性的基礎上，把專業教育和特色教育有機地結合起來，進一步完善現有的“金融+X”多專業交叉與融合的人才培養模式，推動形成金融經濟學、金融統計與數量分析、金融會計與審計、金融營銷、金融信息與計算科學、金融英語、金融法等一批具有金融特色的新領域和生長點。
2. 加快學科團隊建設。 現代學科發展越來越顯現出交叉、融合、綜合性特征，不同學科學者之間需要合作、協作，共同完成一項科研工作，特別在應用研究領域?？蒲谐晒菆F隊合作的綜合產物，任何個人的力量都是不能完成的。因此，科研隊伍建設要統籌規劃，進一步加大高層次人才引進力度和中青年教師培養力度，通過培養與引進相結合，以特色學科和重點研究基地為依托，以項目研究為紐帶，建設一支以學科帶頭人為核心、中青年骨干教師為中堅力量的研究團隊。
3. 改革教學與人才培養方式。一方面，優化課程設置， 構建宏微觀并舉、 理論和應用并重的課程體系。學校可根據教學需要和教學科研等方面的優勢，設計并開設一些緊扣金融學前沿或富有地方、 行業特色的選修課。 （1）根據經濟金融形勢的發展變化開設課程，如網絡金融等課程；（2）根據地方經濟社會發展，開設能夠發揮學校屬地優勢的課程，如“京津冀地區循環經濟融資方式專題”、“地方金融發展問題研究”等，以拓寬學生的知識面，并加深對當地社會經濟發展現狀的認識與理解， 進而實現理論與實踐的結合。 另一方面， 加強與金融行業的友好合作，深入開展人才培養調研及各種實踐活動，不斷優化金融學專業人才培養方案，構建適應AFP、CFP職業能力要求的，第一課堂、第二課堂、第三課堂緊密結合的實踐教學體系。
4. 提高科學研究水平， 增強服務社會能力。首先，改革科研管理體制，形成濃厚的科研氛圍。如加強對科研經費的管理，提高研究經費的使用效率；建立院系二級科研管理體制，降低管理重心，整合科研資源。其次，加強科研平臺建設，為科學研究工作創造良好條件。繼續推動河北省科技金融重點實驗室、 河北省科技型中小企業金融信息服務平臺等科研平臺建設， 努力申報省級研究基地和研究團隊。最后，建立行校合作的產學研長效機制。 科學研究和學科建設的最終目標是人才培養和服務社會，因此，通過科研項目實現與行業需求對接， 不僅能夠實現行校雙方資源共享， 而且有助于促進人才培養做到真正與實踐接軌， 實現應用型人才培養目標。
參考文獻：
[1]陳長民. 對金融學科建設問題的幾點認識[J]. 金融教學與研究，2012（3）.
[2]陳雨露. 中國需要“大金融”戰略[N]. 環球時報，2013-05-25.
[3]陳雨露. 走向核心國家：中國大金融戰略與發展路徑[R]. 2013-05-25.
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[5]陳雨露，馬勇. 大金融論綱——一個全球性的命題[J]. 環球財經，2012（11）.
科學研究進展范文3
關鍵詞：課堂教學；情感教育
在當代生命科學中，腦科學的發展十分令人矚目，曾有人預測，21世紀將是腦科學的時代。美國、歐洲和日本等國家在腦的研究方面分別提出了各自的“腦的十年”計劃。迄今為止，雖然在腦科學的研究領域還存在許多“未解之謎”，但它通過對人類的感覺、運動、學習、記憶、思維、情感、行為等方面規律的揭示，為人類的生活、學習和工作提供了重要的指導作用。作為教育工作者，如果我們能將腦科學的研究理論，應用到課堂教學之中，必將使教學效率大大提高，起到事半功倍的作用。
腦科學研究表明：大腦是三位一體的，其中腦干存在著人的基本生命活動中樞。它的上面是第二層腦，稱之為“邊緣系統”，邊緣系統的頂部是大腦皮層。人的大腦分為左右兩個半球，關于它們的功能有“功能不對稱學說”。大腦左半部分主司語言、邏輯、數學和次序的作用，即所謂的學術學習部分；右半部分處理節奏、音樂、圖象和幻想以及直覺思維和求異思維，即所謂的創造性活動。
在此三部分中，邊緣系統是人的情感中心。目前這一部分在學習中的作用越來越受到人們的重視。在邊緣系統的底部，腦干的上端，有兩個形似杏仁的神經細胞核團，即杏仁核，它專司情緒事務。它在大腦整體結構中作為情緒前哨，占據優勢，有能力造成大腦神經中樞“短路”。也就是說，眼、耳等感覺通道傳遞的信息可以首先進入丘腦，進入新皮層，在這里加工處理充分領悟做出反應，是“理性記憶及反應”；如果信息進入丘腦后，經突觸到達杏仁核，杏仁核就可以搶先在新皮層之前做出反應，是“情緒記憶及反應”。當情緒喚起帶有某種力量時，杏仁核就更傾向于把這樣的時刻印在腦子里。這就意味著，大腦有兩套記憶系統，一套記憶普通事物，一套記憶有情緒意義的事物。由此我們得到啟示，可以充分利用杏仁核的情緒記憶，加強課堂教學中的情感教育，提高教學效率，為培養創新型、研究型的人才奠定基礎。為此，可以在課堂教學中注意以下幾個方面：
1、喜——對待學生：了解尊重，加強鼓勵
學生的情感可以在一定的外部情感中被誘導產生。課堂教學中，這種情感首先直接來自于教師。對任課教師的喜愛，會使學生產生積極的情感。有利于把智力活動由最初的簡單興趣引向熱情而積極的思考。
為此，教師應該做到：首先，經常深入到學生中去，和他們進行思想交流，了解他們的思想動態、知識掌握程度以及生活狀況，努力消除師生間的情感距離?！敖處熓]”中就有“要觀察你學生的臉色，并清楚他們的期望和困難，把自己置身于他們之中”。其次，教師要加強自身的修養，這種修養包括自己的知識水平和科研能力，也包括教師端莊的儀表、和藹可親的教態、開朗向上的氣質。這些會使學生尊敬教師，使學生與教師產生共鳴，引起心靈上的震撼，收到意想不到的效果。第三，對學生要少指責、多鼓勵；少命令、多建議。指責過多，會使學生自尊心受挫；適時適度的表揚和鼓勵，會使學生體會到成就感，形成積極的學習心理。以建議代替命令，會使學生感知教師對他們的真誠、親近和尊重，避免逆反心理的產生。美國著名心理學家費里得曼曾說過：“如果孩子總是被責備，他就會失去耐心，如果他常常被夸獎，他就會對未來充滿美好憧憬，愛你、愛我、愛整個世界。”對待我們的學生也是一樣。
2、易——教學方式：化繁為簡，深入淺出
對于各階段、各層次的學習者，許多學習內容都會有一定的難度。其實也正是這一“難度”，才會使我們進步和提高。但如果學習者“畏難”，這種感覺將不利于杏仁核的情緒中樞對知識的記憶和掌握，所以，將所學知識化繁為簡，深入淺出的傳授給學生，這是很值得探討的問題。
化繁為簡可以從多方人手，如多媒體的利用、啟發教學等等。這里主要談應用一種教學方法的體會，即滲透式與臺階式相結合。
滲透式是先將講授的知識以最簡單的形式給出，使學生了解所學知識的概貌，搭建知識框架。然后，在框架的各處尋找所需掌握的重點知識和需要解決的突出問題。就象我們想了解一座城市，如果你通過走遍每一條街道，要花費很多的時間，但如果你站在城市的最高點，手捧地圖，很容易對每一部分有著清晰的定位。它使問題簡單化，給人們留下更多的想象空間，有利于創造性思維的形成。
臺階式是將所學內容由淺到深，分成層次等級。初階的“高度”，各階的“高度差”以及設立多少個臺階，由學生的學習情況和教學目標來確定。這決定于學生對舊知識的儲備，學生的學習能力等，這有利于對知識的穩扎穩打。
我們在教學中可以嘗試兩種方法相結合。先給出知識的清晰思路，簡單明了；再在此框架的基礎上進行滲透，滲透出深度、突破難點、突出重點。而進行知識的滲透時，則以臺階法為原則，易中加難，循序漸進。
這樣，通過兩種方法的有機結合，使復雜問題簡單化。對于基礎知識、學習能力不同的學生都有不同程度的收獲，增加了學生的自信心，帶著放松的心情投入到學習過程之中，加強了自身的成就感。
3、趣——教學過程：生動有趣，吸引學生
波利亞的“學習三原則”中的第二條就是“最佳動機”，即“為了有效學習，學生應該對所學的材料感到興趣，并且在學習的過程中找到樂趣”。這種感覺，使杏仁核處于較強的興奮狀態，產生滿意和愉悅等情感體驗，進而有力地促進學生主動地學習。為此，我們在教學過程中應該做到：(1)理論聯系實際。使教學內容滿足學生的求知需求，促使學生樂學。“需要”在情感調控中具有核心位置。因為，客觀事物是否滿足需要是影響情緒發生的關鍵因素，并直接決定情緒的愉快與否，同時也是調動學生積極性的源泉。因此，要努力使教學內容聯系生產、生活實際，使學生充分認識講授內容的重要性，與他們的求知需要相匹配，產生快樂情緒，從而樂于接受新知識。(2)加強語言的感染力。課堂教學離不開語言，任何好的方法、現代化的教學手段、最優化的教學設計，都離不開教學語言的作用。語言表達的科學性是準確傳授知識的基礎，風趣幽默的語言能吸引學生的注意力，使學生進入愉悅的學習狀態；直觀性的語言可以起到化抽象為具體或讓學生獲得身臨其境的感受。應用好語言的巨大作用，會在教學過程中，貫穿始終地抓住學生的思維，使學生保持亢奮狀態。要形成這種感染力，教師要有意識地積累各方面的知識。加強自己的文學修養，形成堅實的語言功底，提高用語言駕馭所講授知識的能力。
4、樂——考評制度：淡化結果，強化過程
科學研究進展范文4
關鍵詞：殼聚糖；化學修飾；殼聚糖衍生物
中圖分類號：Q 538文獻標識碼：A文章編號：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
甲殼素（chitin）屬直鏈多糖，是由N-乙酰氨基葡糖通過β-1，4糖苷鍵連接的均一糖結構。由于其化學性質非常穩定，不溶于一般的有機溶劑和酸堿，限制了其應用。甲殼素脫去分子中的乙?；?，得到殼聚糖（chitosan），雖然不能直接溶于水，但可溶于酸性水溶液，經化學修飾可生成多種衍生物，理化性質和生物學特性也隨之發生明顯變化。常見的化學修飾方法有烷基化、酰基化、硫酸酯化等。現對近年殼聚糖化學修飾的研究進展進行綜述。
1烷基化
在殼聚糖的氨基或羥基部分引入烷基，即生成殼聚糖烷基化衍生物。因制法不同可生成N-烷基化衍生物、N-季銨鹽化衍生物和O-烷基化衍生物。
1.1N-烷基化
N-烷基化殼聚糖的制備，一般是將殼聚糖與酮或醛經Schiff反應，產生酮亞胺或醛亞胺，再用硼氫化鈉還原而得。孫曉麗等[1]以十二烷基磺酸鈉為相轉移催化劑，通過月桂醛與殼聚糖反應形成Schiff堿，再用硼氫化鈉還原合成N,N-雙十二烷基化殼聚糖初產物，并用氯仿對初產物提純，經紅外光譜、核磁共振和元素分析等證明它接近完全N,N-雙十二烷基化殼聚糖。汪敏等[2]用溴化十六烷基三甲基銨作相轉移催化劑，在氫氧化鈉水溶液中進行低聚水溶性殼聚糖N-烷基化修飾改性反應，取得了相似的結果。李作為等[3]以取代度及黏度為指標，研究了反應時間、反應溫度、醛及硼氫化鈉的用量等因素對殼聚糖N-烷基化反應的影響。結果表明，反應時間對產物的取代度和黏度有較大的影響。制取高黏度、高取代度衍生物的適宜條件是，反應時間20～24 h，反應溫度不超過40 ℃，醛用量為殼聚糖所含氨基物質量的4～5倍，硼氫化鈉用量為殼聚糖所含氨基物質量的6倍。烷基化殼聚糖具有良好的抗凝血性。
1.2N-季銨鹽化
殼聚糖的N-季銨鹽化產物具有良好的水溶性。通過Schiff堿和甲基碘化物反應可獲得N,N-三甲基殼聚糖、N,N-丙基-N,N-二甲基殼聚糖、N-糠基-N,N-二甲基殼聚糖，并證明它具有抗菌活性。
2羧烷(芳)基化
殼聚糖羥基和氨基上引入帶有羧基的烷基，使衍生物顯示出兩性聚電解質特性，更易溶于水、酸和堿，從而具有烷基化衍生物不具備的特性。
2.1O-羧烷基化
一般用鹵代羧酸反應制取。在堿性條件下甲殼素或殼聚糖與一氯乙酸反應可致O-羧甲基化。此反應受溫度及堿濃度的影響較大。劉長霞等[4]以甲殼素為原料，95 ％乙醇為反應介質，一鍋連續法制備羧甲基殼聚糖。反應的適宜條件為：甲殼素-氫氧化鈉-一氯乙酸的質量比1:2.5～3.5:3～4；脫乙?；磻獪囟?0～100 ℃；羧甲基化反應溫度40～50 ℃，反應時間3～4 h。羧甲基殼聚糖產率可達115 ％（以甲殼素計），羧化度為1.16，4 ％，水溶液黏度為1 652 mPa?s。有研究者以甲殼素為原料制得不同取代度的羧甲基甲殼素，分析了反應原料、反應時間、反應溫度對產物的影響。結果表明，最佳的制備條件為：反應時間4 h，氯乙酸-氫氧化鈉質量比9:10，并加入2 ％十二烷基硫酸鈉及少量硼氫化鈉。
2.2N-羧烷基化
一般用醛酸反應制取。Thanou等[5]用乙醛酸作羧甲基化試劑，將不同黏度的殼聚糖合成高低2種黏度的N-羧甲基殼聚糖。實驗表明，高低黏度的N-羧甲基殼聚糖均可作為陰離子大分子如低分子肝素的腸吸收促進劑。
3烷(芳)?；?/p>
對甲殼素或脫乙酰甲殼素進行?；磻?，可提高產品的脂溶性。?；稍诹u基或（和）氨基上進行。劉超等[6]制備了完全疏水化的脂肪長鏈?；瘹ぞ厶牵芯苛朔磻獥l件對?；鹊挠绊?。在吡啶-氯仿（2:1）介質中，相對分子質量最低的殼聚糖?；茸罡?。通過對完全?；a物進行選擇性還原，可獲得兩親性N,N-雙?；瘹ぞ厶恰ｊ愳系萚7]在甲磺酸體系中，通過肉桂酰氯與殼聚糖和甲殼素反應，制得肉桂酰殼聚糖和肉桂酰甲殼素。張燦等[8]合成和表征了水溶性6-O-琥珀酰-N-半乳糖化殼聚糖衍生物。以殼聚糖為原料，首先在其2位氨基上進行鄰苯二甲?；Ｗo，在-O-位上進行琥珀?；?，用肼解法脫去-N-保護基，制得水溶性6-O-琥珀?；瘹ぞ厶?。6-O-琥珀?；瘹ぞ厶峭ㄟ^與乳糖酸或乳糖與硼氫化鉀（KBH4）均相反應，在其2位氨基上引入半乳糖基，制得6-O-琥珀酰-N-半乳糖化殼聚糖衍生物。結果表明，改性后殼聚糖衍生物的水溶性較殼聚糖有較大改善，制得的6-O-琥珀酰-N-半乳糖化殼聚糖衍生物可作為潛在的肝靶向載體材料。
4羧酰化
羧?；苌镏苽?，一般用脂肪族或芳香族二元羧酸酐為?；噭?，與脫乙酰甲殼素反應而得。蔣珍菊等[9]用馬來酸酐在均相條件下與殼聚糖發生N-酰化反應，制備了系列水溶性殼聚糖衍生物，分別研究了反應物摩爾比、反應時間、反應溫度及反應介質醋酸濃度對產物水溶性、殘余氨基百分數的影響。結果表明，馬來酸酐和殼聚糖氨基摩爾比1:2，反應時間5 h，反應溫度20 ℃，酸濃度＞1.3 ％時可得完全水溶性的N-馬來?；瘹ぞ厶恰Ｍㄟ^比較紅外光譜和紫外光譜圖確定它是在2位氨基上的?；磻?。另有報道，用羥乙基殼聚糖硫酸鹽與丁二酸酐進行?；瑢Ⅳ然拥綒ぞ厶橇蛩猁}基團上，可獲得羧基丁酰羥乙基殼聚糖硫酸鹽。
5硫酸酯化
殼聚糖C6位上發生硫酸酯化反應時，產品具抗凝血作用。C3或N的取代可加強C6-硫酸酯化衍生物的抗凝血活性。硫酸酯化試劑有濃硫酸和氯磺酸等。有報道，用長鏈烷基作疏水部分，硫酸基團作親水部分，合成了N-辛基-O-硫酸基殼聚糖，可作為紫杉醇的載體。有研究者通過丁二酸酐與磺化羥乙基殼聚糖的酰化反應，在N位或N,O-位引入羧基，合成了一系列羧基含量與位置不同的羧丁?；u乙基殼聚糖硫酸酯，發現N位羧丁?；囊肽茱@著延長活化部分凝血活酶和凝血酶時間，且隨羧基含量的增加作用增強。
6其他
殼聚糖還可進行氧化、磷酸化等化學修飾，殼聚糖和某些物質還可形成共聚物及殼聚糖金屬配合物[10]等。此外，甲殼素的最終降解產物D-氨基葡糖化學修飾的研究報道也很多[11]，表明殼聚糖化學修飾的研究越來越廣泛。
隨著脫乙酰甲殼素化學修飾研究的不斷深入，化學修飾方法越來越多，生成衍生物的性能也越來越優良，這為殼聚糖的應用，特別是在醫藥方面的應用開辟了廣闊的前景。
參考文獻
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科學研究進展范文5
關鍵詞 社會認知神經科學，情緒調控，情緒障礙，自我意識，經濟決策，道德。
分類號 B845；C91
社會認知神經科學(Social cognitive neuro．science，SCN)是一門采用認知神經科學技術研究社會認知現象的交叉學科。通過整合認知神經科學和社會心理學的理論和方法，旨在從社會、認知和神經三個水平研究紛繁復雜的社會情緒現象。認知神經科學技術主要指功能性腦成像(fMRI，EEG/ERP，MEG，PET)、神經心理學病人的臨床分析；社會認知現象包括情緒調控、態度改變、刻板印象、決策、道德、自我意識，以及情感障礙和各種社會認知障礙等。
社會認知神經科學研究越來越受各國研究者的重視。2006年初創刊了Social Cognitive and Affective Neuroscience雜志；2007年10月在美國召開的心理生理學年會的17個專題研討中，就有10個是社會認知的內容；在美國MIT、哥倫比亞大學、耶魯大學、NIMH、芝加哥大學、加州理工學院、哈佛大學、英國醫學研究理事會、倫敦大學學院(ULC)等國際知名院校都相繼成立了社會認知神經科學的所、系、實驗室或研究中心。
國內也在近年開始了社會認知神經科學的研究，并出現了一些良好的勢頭：①開展研究的單位越來越多北京師范大學認知神經科學與學習國家重點實驗室開展了情緒與認知、情緒調控及其情緒障礙干預、人格、社會認知與行為的發展、青少年的異常社會行為等研究，建立了中國情感材料庫，近3年來發表了20多篇相關國際論文；北京大學心理系在自我意識、共情、歸因也產生了一批有影響的研究成果；中國科學院心理研究所在經濟決策行為、國民心理和諧指數的構建等方面也在進行研究：其他，例如西南大學、上海師范大學，以及一些醫學院校也開始進行此類研究。②國家投入增加目前，國家科技部、自然科學基金委、教育部在863項目、國家支撐項目、重點項目方面，針對情緒疾病、社會認知開始安排了一些項目。③人才隊伍建設和培養目前，在一些高校和科研院所，已經建立了社會認知神經科學的研究方向，開設了相應的課程，例如北京師范大學組織了10余位教授和研究人員，建立了社會認知神經科學研究中心；中科院心理所也有社會與經濟行為研究室；西南大學建立了以認知與人格為研究核心的教育部重點實驗室 近年來，在Science，Nature，Nature Neurosci，Neuron，PNAS等最有影響的學術刊物，發表了有關情緒、情緒障礙、自我意識、經濟決策、道德等方面的腦機制研究報告以及部分綜述，反映了社會認知神經科學的飛速發展。
1 情緒與情緒調控的神經基礎
恐懼、厭惡、憤怒、驚訝、快樂、悲傷等六種基本情緒在表達和識別上具有普遍性，近年來研究不同情緒識別的神經基礎及其部分分離的臨床研究和腦成像研究逐漸增多?？謶郑寒攤€體產生恐懼體驗時，海馬(外顯記憶功能區)，杏仁核(情緒喚醒區)，前額皮層(工作記憶區)這三個腦區在起作用；很可能是即時呈現的恐懼刺激，激活了海馬和杏仁核，然后在前額皮層中同時表征、相互整合后而產生的，其中杏仁核是恐懼情緒體驗中一個相當關鍵的結構。厭惡：通過腦損毀和fMRI等手段發現，厭惡情緒激活的腦區有腦島，基底神經節，紋狀體。驚奇：驚奇根據刺激的不同，其激活的腦區有所區別：如果刺激物是負性的，那么激活的腦區為杏仁核右腹側；如果刺激物是正性的，那么激活的腦區為腹內側前額葉皮質。悲傷：被試在悲傷的情緒中，前額葉皮層中部，額下回，顳上回，楔前葉(precuneus)，杏仁核，丘腦等活動都有所增強。愉快：在愉快的情緒下參與活動的腦區有：下丘腦(hypothalamus)前額葉皮層(PFC)，杏仁核，腹側紋狀體(ventral striatum)。額前回，前額葉背外側，后扣帶回，顳葉，海馬，丘腦，尾狀核(caudate)。憤怒：對于憤怒的研究表明憤怒與杏仁核有密切的關系，但是目前更多的是把憤怒和恐懼聯系在一起研究，單純研究憤怒腦機制的很少，也不成熟，有人認為與額葉、扣帶前回有關。
2 情緒障礙
2.1 有關孤獨癥的研究
孤獨癥患者最突出的特征是存在人際交往的巨大障礙，他們往往存在語言問題，不會撒謊，語言單調：言行舉止像低齡化，60％智力落后、20％的智商低于35，能感知細節和理解事實，但不能感知整體和理解概念，不能知覺面部表情。Hans Asperger在半個世紀前就提出了關于孤獨癥的一個理論――極端男性腦(Extreme Male Brain，EMB)理論，認為孤獨癥患者的腦是典型的男性腦。fMRI研究證實，孤獨癥兒童的大腦皮層較正常兒童大，而且其擴張部分是由于灰質、而不是灰質的增多，他們的杏仁核也增長較快，提供了支持EMB的證據。出生前如置于雄激素的環境，女性腦也會呈現男性化的傾向，而男性和女性在腦結構上的區別和出生前雄激素的多少有關。EMB是否和出生前的雄激素異常有關?目前還在研究中。孤獨癥患者的腦區中，支持高級認知功能的連接較少；在尸檢和腦掃描中發現，孤獨癥患者腦部的杏仁核、海馬區域較小，但研究結果并不完全一致。雙生子研究已經證實孤獨癥與遺傳明顯有關，估計有5到20個基因與孤獨癥有關，現已重復得到的結果是第7對染色體上的基因與孤獨癥相連(有趣的是，這個區域已經被公認和語言有關)，這方面的研究還在進行之中。
2.2 有關抑郁癥的研究
Couzin通過個案探討了抗抑郁藥百憂解(Pazoc)對抑郁癥兒童的治療作用和副作用。抗抑郁藥通常僅能幫助70％的服用者，這些藥物是通過增加神經遞質5-羥色胺或去甲腎上腺素的量來實現其療效的。這些年對抑郁癥的病因依然還處于探索中，臨床上只能通過各種不同的藥物來進行嘗試。
2.3 腦損傷的性別差異
兩性之間在精神障礙上存在不爭的差異：女性
易患抑郁癥，男性易患精神分裂癥；女性有更多的焦慮，男性表現出更多的行為；男性易成嗜酒和吸毒，女性有更多的進食障礙；甚至在自殺上也存在差異，女性更多地嘗試，男性的自殺成功率高。這些差異和兩性腦的差異有關。女性更容易產生焦慮和抑郁。研究表明，應激反應和性激素有關，其中，一定水平的素對于應激反應有重要的作用，用動物和人所做的實驗都證明了這一點。腦成像研究發現，當呈現恐懼面孔時，女性比男性激活了更多的杏仁核：在處于應激狀態時，女性的前額葉皮層區有更強烈的反應，而該區域是產生焦慮、抑郁的一個關鍵。此外，性激素和攻擊性有關，在認知方面兩性腦也存在著差別。腦的性別差異所導致的兩性情緒障礙的差異是目前研究的一個重點，這對于了解不同情緒障礙的腦區域定位、神經遞質等有重要的幫助。
3 自我意識
在社會心理學中，“自我概念(self-concept)”指的是個人認知中與自己本身有關的內容，是自我知覺的組織系統和個人看待自身的方式。一般認為，自我概念包括了自我體驗、自我評價、自我意象、自我效能感等心理內容。近年的熱點包括以下幾個方向：自我概念產生的腦區定位；靈長類的自我意象；精神疾病患者的自我概念變化。
Lou等使用PET與TMS技術，在與自我評價有關的腦區研究中，呈現一系列形容詞，要求被試判斷這些詞是否適于形容被試自己、被試好友或公眾人物。結果發現，做出的判斷與被試自身密切程度越高，在回憶時，頂葉皮層內側的激活程度就越高。類似的fMRI實驗發現與自我評價相關的主要腦區是內側額回或腹內側前額葉。Friedefich等人向年輕女性被試呈現雜志上的模特兒照片，要求被試比較自己與照片人物的體形。fMRJ掃描發現，被試在作體形比較時，顯著激活了梭狀回外側、右頂葉內側、內側額回以及扣帶前回。
2歲以上的人類或猿類(包括黑猩猩和大猩猩)在面對鏡子時，未經訓練就能意識到鏡中的是自己，即具有自我意象(self-image)。在一項動物實驗中，要求猴必須通過實時視頻觀察自己的動作，以取得食物(圖1)。他們在狐猴腦部植入電極，監測到了頂葉內側腦區的體覺和視覺神經元的激活。這些神經元對應于特定感受野，與狐猴直接觀察自己的手時激活的神經元是一致的。
對精神病患者調查發現，病人的自我概念與醫護人員對病人的印象間存在著明顯的負相關：病人的自我評價越高，醫護人員對他的合作性和情緒穩定性的評價越差，表明精神病患者的自我概念是扭曲的。讓精神分裂癥患者自我評價。結果發現，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較高，而他們的認知能力受損程度反比高估者小。
4 經濟決策的腦成像研究
近年來，經濟決策的腦成像研究成為大家關注的亮點，主要集中在強互惠合作、風險決策、跨期選擇以及品牌決策等方面。常用實驗范式包括信任游戲、最后通牒游戲、討價還價、賭博游戲、公共產品、免費搭便車等。
在“強互惠合作”研究中，在信任游戲中，King-Casas等發現尾狀核活動的峰值時間會隨著游戲的進程發生改變，當決策雙方在游戲初期彼此沒有任何了解時，尾核活動的峰值出現于當對家做出信任決策時；而當對家逐漸建立聲望，尾核活動的峰值提前到預期對家會給出信任決策時；實驗結果拓展了社會偏好理論。
在風險決策研究中，決策者在概率型決策和不定型決策情境下的神經元活動結果的研究結果支持了在風險條件和模糊條件下的決策，其神經機制不同。Hsu等的研究對經典的決策理論提出了挑戰，認為在“模糊”條件下，不確定程度與杏仁核和眶額葉皮層正相關，與紋體系統呈負相關：且紋狀體活動與期望的獎賞正相關。多個實驗證明ERP的FN(Frontal Negativity)成分與評價、預期有關。Adolphs等用深度電極記錄前額的EEG的儀節律，反映了在評價決策中，期望的結果和實際的結果不一致。Coricelli對決策結果所引發的情緒進行研究，發現后悔情緒與內側眶額、扣帶前回、海馬的活動有關；對后悔的厭惡情緒與內側眶額、杏仁核的活動有關。而且從時間上來看，與對后悔的厭惡情緒有關的神經活動發生在決策前，表明這種厭惡情緒會影響決策后的后悔體驗和對結果的預期。在“框架效應”研究中，研究結果發現被試的決策會受框架解釋的影響，損失更激活杏仁核；收益與ACC有關。Tom等人發現當可能的收益值增加時，大部分的腦區活動會增強；而當可能的損失值增加時，部分腦區的活動會下降，例如紋體、腹內側前額葉、扣帶前回腹側。而且神經信號的強弱可以預測對損失回避的個體行為差異。對備擇方案做出風險選擇，Kulmen的研究中劃分了不確定條件下的兩種非理性投資策略――風險選擇錯誤和風險規避錯誤，并發現阿肯伯氏核(nucleus accumbens)的活動伴隨在風險選擇之后，前腦島的活動伴隨在無風險選擇之后。這說明與情感有關的腦區活動會影響投資方式，而且這些腦區的過量活動會導致投資失誤。Kermerley的實驗中發現ACC損傷的猴子，錯誤后的即時表現沒有問題，但是在強化指引的選擇任務中不能維持能獲得獎賞的反應，不能整合風險和賠償，進一步證明了ACC在理性決策中的重要作用。
在跨期選擇的研究中，Kalenscher用新古典經濟學和行為經濟學驗證了跨期選擇的理論模型。Rudebeck的貢獻在于發現ACC損傷影響為獎賞投資的努力程度，OFC損傷影響對獎賞的等待，證明延遲和努力會對決策產生不同的影響。
在品牌決策研究中，Schacfer等發現內側前額葉在品牌識別中起重要作用；Deppe等人模擬消費者選擇產品的情境，發現只有被試偏好的品牌才能激發明顯的決策模式。當目標刺激為被試喜歡的品牌時，腹內側前額的活動增強；Knutson等人采用fMRI掃描被試在模擬購買實驗中做決策時的神經活動，發現當被試面對喜歡的商品時激活了ACC)當商品價格太貴時腦島激活，同時腹內側前額葉的活動水平下降。
5 道德的腦機制
道德判斷究竟是一個理性過程還是一個情感性的直覺過程?一直存在爭議。有個例研究發現幼年時期前額葉損傷的被試在社會行為和道德行為上表現異常，并且他們對社會信息的情緒反應也受到損害，提示情緒信息的加工過程可能會對道德判斷過程產生影響。但這只是一個腦損傷研究，只有兩個病人，所以說服力尚嫌不夠。在另外的研究中以正常人為被試，利用道德兩難任務，在道德判斷的過程中激活了腹內側前額葉這個主要負責情緒加工的區域，說明理性的道德判斷很有可能依賴相應的情緒加工過程。最近一個研究發現腹內側前額葉損傷被試在一個道德兩難任務中傾向于選擇具有功利主義傾向的決策。這個研究有力地證明了腹內側前額葉的情緒信息加工過程可以影響具體的道德判斷過程。
利他主義就是某個體在特定時空條件下，以犧牲自己的適應性來增加、促進和提高另一個個體適應性的表現。Tankersley考察了利他主義的神經機制，發現右半球顳上回后部的激活程度可以預測被試的利他主義傾向。先前的研究表明這個區域也負責對他人意圖的認知和推理。因此研究結果表明對他人心理狀態的推理過程對利他主義的產生非常關鍵。de Quervain等發現尾核在利他懲罰中起著決定性的作用，尾核的激活強度與懲罰意愿呈正相關，激活的程度反映了懲罰背叛者的預期滿意程度；尾核也參與了在預期收益激勵下的決策和行為。捐贈是一種利他行為。也有研究考察了捐贈行為的神經機制，發現捐贈行為與人類的獎賞系統有密切關系。捐贈行為與人們對社會的依戀程度有關，而拒絕捐贈行為則與對捐贈對象的社會排斥和厭惡有關。產生利他主義的原因一直是人們關心的問題。
6 結語與展望
科學研究進展范文6
關鍵詞:高溫超導，鐵基砷化物，自旋-電荷耦合，電荷有序，電荷密度波
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
上世紀80年代末，高溫超導銅氧化合物的發現引發了全球研究高溫超導的熱潮.至今，高溫超導的研究已經有22年的歷史，在20多年的廣泛研究中，人們積累了大量的實驗數據和理論方法.到目前為止，雖然已經有許多很好的理論模型，但是高溫超導機理問題仍然沒有完全解決，許多實驗的結果還存在爭議.
銅氧化物的奇特物理源自于電子的強關聯效應，而且人們發現這種強關聯效應是普遍存在于物質之中的，尤其是在d電子和f電子化合物中最常見.高溫超導的研究也不再局限于認識高溫超導電性本身，而是要理解強關聯效應背后所有的物理現象以及如何建立研究強關聯體系的范式.因而強關聯體系中的超導現象也就成為高溫超導的研究范圍，并且吸引了人們極大的興趣.我們的工作的重點就是圍繞新的高溫超導材料以及強關聯超導材料開展的.
這里我們將分為兩個方面來介紹我們的工作進展，即新型高溫超導材料探索和高溫超導機理實驗研究.
2 研究工作的進展情況
2.1 新型高溫超導材料探索
2.1.1 新高溫超導體的發現
1986年，IBM研究實驗室的德國物理學家柏諾茲與瑞士物理學家繆勒在層狀銅氧化合物體系中發現了高于40K的臨界轉變溫度［1］，隨后該體系的臨界溫度不斷提高，最終達到了163K（高壓下）［2］.該發現掀起了全球范圍的超導研究熱潮并且對經典的“BCS”理論也提出了挑戰.德國物理學家柏諾茲與瑞士物理學家繆勒也因為他們的發現獲得了1987年的諾貝爾物理學獎.自從層狀銅氧化合物高溫超導體發現以來，人們一直都在致力于尋找更高臨界溫度的新超導體.然而到目前為止，臨界溫度高于40K的超導體只有銅氧化合物超導體.在非銅氧化合物超導體中，臨界溫度最高的就是39K的MgB2超導體［3］.但是該超導體的臨界溫度非常接近“BCS”理論所預言的理論值［4］.因此，尋找一個臨界溫度高于40K的非銅氧化合物超導體對于理解普適的高溫超導電性是非常重要的，尤其是高溫超導的機理到目前還沒有得到類似于“BCS”一樣完美的理論.在我們最近的研究中，我們在具有ZrCuSiAs結構的釤砷氧化物SmFeAsO1-xFx中發現了體超導電性［5］.我們的電阻率和磁化率測量表明，該體系的超導臨界溫度達到了43K.該材料是目前為止第一個臨界溫度超過40K的非銅氧化合物超導體.高于40K的臨界轉變溫度也有力地說明了該體系是一個非傳統的高溫超導體.該發現勢必會對我們認識高溫超導現象帶來新的契機.2.1.2 超導單晶的制備
在高溫超導的研究當中，單晶是獲得本征信息的關鍵，重要的實驗結果以及進展往往都是在單晶的基礎上完成的，因而開展單晶的制備工作是高溫超導機理研究的基礎.多年來我們一直致力于高溫超導單晶以及新超導體單晶的工作，并取得很好的成績.
我們主要是利用傳統的自助熔劑坩堝法、氣相輸運沉積法和光學浮區法等方法，成功地制備了電子型超導體Nd2-xCexCuO4， Pr2-x-yLayCexCuO4 ，空穴型超導體La2-x-yNdySrxCuO4 以及新超導材料NaxCoO2 和CuxTiSe2等其他強關聯材料.這些材料的成功獲得，為我們進一步開展深入的研究打下了堅實的基礎.
2.2 高溫超導機理實驗研究
2.2.1 SmO1-xFxFeAs體系的電子相圖研究
最近，由于在鐵基LaO1-xFxFeAs (x=0.05—0.12)化合物中發現有26K的超導電性［6］，層狀的ZrCuSiAs型結構的LnOMPn (Ln = La， Pr， Ce， Sm; M = Fe， Co， Ni， Ru；Pn = P，As)化合物引起了科學家很大的興趣和關注［7，8］.今年3月，該類材料的超導臨界溫度在SmO1-xFxFeAs化合物中被首次提高到43K［5］，并在隨后的研究中發現在該類材料中最高超導臨界溫度可達到54K［9］.這些重要的發現使得人們又重新對高溫超導體的探索產生了極大的興趣，并且為研究高溫超導的機理提供了一個新的材料基礎.近期初步研究表明，這類新超導體屬于非傳統超導體，電聲相互作用并不能導致如此高的臨界轉變溫度［10］，強的鐵磁和反鐵磁漲落被認為是可能的原因［11—13］，然而其機理還不是很明朗，其豐富的物理性質有待人們展開進一步深入的研究.研究表明，LaOFeAs母體化合物在150K會發生一個自旋密度波(SDW)轉變.隨著氟原子的摻雜，SDW會被壓制而超導電性則被引入到系統中.系統地研究SDW和超導隨氟摻雜的演變對認識其物理本質是非常重要的.因而我們系統地研究了氟含量x=0—0.3樣品的電阻和霍爾系數，并且在此基礎上給出了體系的相圖.在母體化合物中，電阻和霍爾系數在Ts=148K都表現出反常，這與SDW的發生相一致.隨著摻雜，Ts溫度逐漸降低，這表明超導與SDW之間存在競爭.在x ~ 0.14時，隨著摻雜，發生了一個從高溫線性行為到低溫線性行為的轉變.以上這些現象都表明，這個體系存在可能的量子相變.這些發現將對于我們認識這個體系的超導電性帶來非常有用的信息.
2.2.2 電子型超導體Nd2-xCexCuO4的研究
Nd2-xCexCuO4±δ(NCCO)是電子型銅氧化物超導體中的一個代表性體系，隨著Nd被Ce的取代，電子被注入到CuO2面上，一個很明顯的證據是霍爾系數(RH)和熱電勢(TEP)都為負值［14］.進一步研究表明： 在某一合適的摻雜范圍內，NCCO和PCCO的輸運行為是由電子和空穴兩種載流子的競爭結果起作用［15—25］.角分辨光電子譜（ARPES）實驗得到的費米面的結果也直接支持了兩種載流子共存的這一觀點［26］.理論計算顯示費米面能有效地用兩能帶體系來描述［27， 28］.最近羅洪剛和向濤提出了dx2 -y2對稱的弱耦合兩能帶模型［29］，這個模型能很好地描述電子型銅氧化物超導體中超流密度ρs的異常的溫度依賴行為.另外，Anderson［30］強調，在銅氧化物超導體中，輸運行為由兩種不同的散射時間所決定，其中τtr(∝ T-1)決定平面內電阻行為而霍爾角受τH(∝T-2)所決定.其他的觀點也認為霍爾角的余切正比于散射率的平方，而此散射率能通過零場的面內電阻直接得出［31］.因此，研究NCCO體系中霍爾角與面內電阻率的關系將是很有意思的事.我們系統測量了NCCO單晶中x＝0.025，0.06，0.17和0.20 的霍爾系數和欠摻雜到過摻雜區域的樣品的熱電勢［32］.結果顯示隨著摻雜的增加，RH和TEP都發生符號從負到正的轉變.霍爾角的研究表明，在x＝0.025和0.06的組分中，霍爾角的余切遵循T4的行為，而對x＝0.20的樣品，則是T2的行為.盡管這三個組分的電阻率在金屬行為的溫區幾乎都是T2依賴關系，但其霍爾角的余切對溫度依賴行為則表現出巨大的不同.這與空穴型的超導體有很大的不同.這種行為被認為是與費米面形狀隨摻雜的演化而緊密聯系的.通過研究eRHx=V的行為，我們也試圖從同一個角度來解釋電子型摻雜NCCO和空穴型摻雜的LSCO這兩個不同的體系中的RH的符號改變行為.我們認為，必須從兩能帶模型出發才能很好地解釋RH和TEP的這種符號改變的行為.
極欠摻雜反鐵磁銅氧化物中電荷與Cu2+自旋磁矩之間具有很強的耦合作用，并且在此體系中觀察到了許多奇特的現象［33—36］.在電子型銅氧化物母體材料中(Pr2CuO4，Nd2CuO4)，自旋序排列形成反鐵磁noncollinear結構［37， 38］.在反鐵磁collinear結構的排列中，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.在反鐵磁noncollinear結構的排列中，相鄰兩層間的自旋排列互相垂直.在極欠摻雜的Pr1.3-xLa0.7CexCuO4中，磁場能誘導磁結構的noncollinear結構向collinear結構的轉變， 并且這種轉變也引起了面內及面外電阻率的一系列的奇特性質［36］.最近的中子衍射實驗的結果指出，在Nd1.975Ce0.025CuO4±δ中，在ab面內加磁場時會引起c方向自旋無序排列，進一步引起反鐵磁相變產生回滯行為［39］.我們系統地研究了極欠摻雜Nd2-xCexCuO4±δ中面外磁阻Δρc/ρc對溫度的依賴［40］，對摻雜濃度的依賴和對磁場轉動角度的依賴行為.結果顯示，c方向的電阻和磁電阻在自旋重新取向的溫度觀察到明顯的異常，這就明顯給出巡游電子與局域自旋耦合的直接證據.在磁阻曲線中也觀察到了磁滯行為.另一個有趣的特征是磁阻隨磁場轉動角度的各向異性行為在每個不同的反鐵磁自旋結構中顯示四度對稱，而在自旋重新取向的溫度則為兩度對稱.
2.2.3 NaxCoO2體系的研究
最近對層狀鈷氧化物NaxCoO2的研究成為凝聚態物理研究中的一個熱門課題.Na的摻雜導致了自旋為1/2的Co4+轉變為無自旋的Co3+.Na0.35CoO2 1.3H2O中5 K的超導電性的發現［41］吸引了很多科學家的注意.人們自然而然地會問NaxCoO2中超導電性是否和銅氧化物中的超導電性一樣，都是通過對母體Mott絕緣體進行摻雜而引入的？進一步，人們預期在這種層狀三角格子的鈷氧化物中，應該會存在一些奇特的電子性質和磁性質.比如說存在安德森的共振價鍵態［42］和強的拓撲受挫相［43—45］.實際上，NaxCoO2體系中存在許多異常的輸運性質，諸如大的磁場依賴的熱電勢(TEP)［46］，霍爾系數具有線性溫度依賴行為，并且延伸到500K都沒有觀察到飽和現象［47］，電阻率存在非常規的線性溫度依賴行為［46，48， 49］，存在巨大的電子-電子散射［50］等等，這些結果表明，Na0.35CoO21.3H2O中的超導電性是非傳統的機制.在沒有水插層的NaxCoO2中，電輸運性質對x值變化的響應非常靈敏.當x=0.5時，NaxCoO2處于絕緣基態，并且在熱電勢、Hall系數和熱導上有異常變化［48］.這個組分的晶體結構中Na有序的排成Z字形長鏈，這種有序的結構調制了鈷氧面內的Co離子，使得它也處于電荷有序的狀態［51］.理論上還預言，在x=1/3和1/4時，也會出現電荷有序行為［43］.但是到目前為止，還沒有在實驗中被觀察到.關于電荷有序NaxCoO2體系的磁結構一直以來都存在爭議，被大家普遍接受的磁結構有兩種:一種是由美國MIT實驗組提出的類似“stripe”的磁結構［52］，另一種是由日本實驗組提出的有大、小磁矩的磁結構［53］.通過研究磁場下角度依賴的磁阻，我們從實驗上給出了強有力的證據，證明了日本實驗組給出的磁結構更加合理［54］，從而解決了關于磁結構的爭論.并且我們還通過我們的結果首次確定了電荷有序NaxCoO2體系的小磁矩的磁結構.另外我們還在實驗中發現，在x=0.55時，體系的小磁矩會形成面內鐵磁性［55］.該實驗進一步證明了大、小磁矩磁結構的正確性，并且表明體系的小磁矩的磁結構是強烈依賴于Na的含量.基于以上兩個發現，我們又進一步證明了，在強場下，小磁矩會發生一個磁場誘導的自旋90度翻轉，并且同時伴隨有磁性的轉變［56］.至此，我們對該體系的磁結構有了一個完整的認識，并且給出了該體系在電荷有序附近的磁性相圖.在對磁結構認識的同時，我們還發現了該體系具有很強的自旋電荷耦合，這將有助于我們理解體系的超導電性.
2.2.4 CuxTiSe2體系的研究
過渡金屬二硫族化合物（TMD’s）具有非常豐富的物理現象.不同的化學組成和結構可以導致迥然不同的物理性質.例如，兩維體系的電荷密度波是首先在TMD’s中發現的［57］.電荷密度波態，1T結構的TaS2會在費米面打開一個能隙［58］，但在2H結構的TaS2中，能隙只是部分打開［59］，而在1T結構中的TiSe2中卻沒有任何能隙的打開［60］.非常有意思的是，超導電性總是在2H結構的TMD’s材料中和電荷密度波相互共存、相互競爭［61—63］，但在1T結構的化合物中，卻很少觀察到這種現象.最近，在1T結構的CuxTiSe2中發現的超導電性進一步豐富了TMD’s材料的物理內容［64］.在不摻雜的1T結構的TiSe2中，體系表現為CDW，并且這種材料中的CDW機制到目前還在爭論中.隨著銅原子的摻雜，CDW轉變溫度會迅速下降，這種情況類似于MxTiSe2’s (M=Fe，Mn，Ta，V和Nb)化合物［65—68］.與此同時，超導電性會在摻雜量為x=0.04出現，并在x=0.08達到最大值4.3K，然后轉變溫度開始下降，在x=0.10時下降為2.8K.令人驚奇的是，這樣一個相圖和高溫超導銅氧化物以及重費米子體系是非常的類似的［69］，所不同的是，在這里與超導相互競爭的是電荷序，而在高溫超導銅氧化物以及重費米子體系中是反鐵磁序.在1T-CuxTiSe2體系中存在這種普適的相圖是非常重要的，對它的研究將會給其他相關領域也帶來重要的幫助.基于以上考慮，我們系統地研究了CuxTiSe2（0.015≤x≤0.110）單晶的輸運性質、電子結構以及低溫熱導（x=0.55）［70—72］.當x≤0.025，體系在低溫下會形成電荷密度波，并在面內和面外的電阻率隨溫度曲線都表現出一個寬峰行為.隨著Cu的摻雜，電荷密度波被完全壓制在x=0.55附近，隨后體系會出現超導電性且隨Cu摻雜而增強.體系的超導電性在x≥0.08以后開始被壓制，在Cu0.11TiSe2樣品中，直到1.8K都沒有發現超導電性.通過角分辨光電子譜的研究，發現1T-TiSe2母體具有半導體類型的能帶結構，并且發現，隨著Cu摻雜體系的化學勢顯著提高，從而導致電荷密度波的壓制以及超導電性的出現.我們還通過低溫熱導的測量確定了該體系的超導為單帶的s波超導.
3 小結
以上介紹了我們在高溫超導領域的最新進展.我們不但在高溫超導銅基化合物中取得了不錯的成績，在新超導體研究中也處于國際領先水平，尤其是在新的鐵基高溫超導體的研究方面.
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