技术进化论（精选12篇）
技术进化论 篇1
信息技术自20世纪80年代开始发展至今, 已达30年。如今, 关于信息技术课程是否即将消亡的声音很强烈, 社会上对于信息技术课程存在的价值有着质疑, 信息技术教师对于信息技术课程的前途感觉迷茫。达尔文在《物种起源》一书中说到:“最后生存下来的不是最强大的物种, 也不是最智慧, 而是最适应变化的物种。”也就是:“物竞天择, 适者生存”。达尔文的生物进化论虽然谈的只是自然生物, 但其实世界万物莫不如此, 信息技术课程更是符合进化论的规律也必须适应世界的趋势和时代的发展, 只有持续地进化才能够生存。
信息技术课程进化论的首要准则是“发展”。信息技术课程要保证在社会竞争中保有一席之地, 就必须在与其他学科的竞争之中发展自己。信息技术课程自从诞生之日起, 就是一个不断发展的学科, 从最初的程序设计教学, 再到计算机工具论, 不断地在反思、调整和发展之中向前行进。虽然有人质疑信息技术课程不断更换核心内容, 不是一个成熟、稳定的学科, 但是我却认为, 恰恰是信息技术课程应时应势地吸纳了最新的信息技术发展趋势和教育改革成果, 不断地进行了自我的吐故纳新, 才成就了如今的正式课程地位。当然, 目前人们对于信息技术课程的操作软件式的内容体系以及讲练结合式的教学方式存在着质疑和批判, 所以只有发展课程的理念与内容, 只有重新思考课程内容的未来走向, 从单一的技能训练课程走向全面的素养培养课程, 才能够拯救信息技术课程。特别是要综合目前的信息技术课程的最新理论进展与实践探索, 纳入计算思维、数字化素养等新思维, 重构出一个新的信息技术课程内容体系来。发展是硬道理, 发展也是信息技术课程进化的必然之路。
信息技术课程进化论的另外一条准则是“适应”。“术不及道, 道不及势”, 只有顺势而行, 才能够有所为。我国信息技术课程发展必须适应国家信息化的总体战略考量, 依存于国家的教育信息化发展战略, 参考国际上的信息技术课程发展趋势。例如, 国际上最近有一股信息技术课程强调计算机科学的思潮, 受到了各国政府的高度重视, 也值得我们深入地思考和借鉴。
信息技术课程从最初的选修课进化到如今的国家必修课程, 若想继续发展, 须参考进化论的观点, 牢记发展和适应的准则, 唯有此, 才能够在国家课程体系中继续占有一席之地。
技术进化论 篇2
达尔文同志发现的进化论是真理，不过真理不是处处都是适用的。那我不知道时尚算不算生物，反正它也符合进化论。
“物尽天择，适者生存，优胜劣汰，弱肉强食”时尚的确如此。过去戴个金耳环就已时尚到极点甚至就被当成“资产阶级”拉下去批斗了。现在不怕了，别说大人，咱中学生就敢明目张胆穿耳洞！过去那种老式耳环早已不知去向何方，取而代之的反而是耳钉，巨型耳坠那些曾无人问津的玩意儿，这难道不算一种典型的适者生存？曾风靡一时的染发已不是啥希罕玩意，现在染发的少了，七七八八的发型倒多了。这也叫优胜劣汰吧？！
衣服乃必须之物，岂有不穿之理？如果没有法律明文规定，时尚一族八成要裸奔。裸奔之所以没被列入时尚一栏，也算天要绝它。物尽天择，呜呼哀哉……
弱肉强食乎，看一下那些时尚装饰店抢生意就知道了，因此发财的不多，倒闭的倒不少。
值得一提的是，“时尚”这家伙还有生物进化的另一重要特点，“对环境适应力越来越强，且拥有更强能力”。适应力表现在它的传播方式与生存方式上。过去的时尚，一般在成人并且大量在富人间传播，现在的时尚却把目标转换成了早晨八九点钟的太阳。粱爷爷曾说过：“少年富则国富，少年强则国强……”万一“少年”时尚了，那中国岂不悲乎？！生存方式没啥好说的，寄生。有了虚荣心，时尚就可以活，不需虚荣就能活的少之又少。能力则是它对人的伤害：冒毁容之险，为在脸上打眼，忘疾病之患：只图个好看。为了时尚某些人可以不顾身体。这与自宫行为无异，但可悲的是，你乐滋滋地自宫了，还不知练的是哪方神功。欲练此功，必先自宫，那——
欲变时尚，必先……
总之，时尚已越来越强悍，如果还有人想时尚，学习孟子：
天将降时尚于是人也，必先苦其父母，劳其金钱，损其大脑，榨干其身，行拂乱其所为。
技术进化：逐渐消失的边界 篇3
“我不知道世界的平坦化将以怎样的方式到来，”托马斯·弗里德曼在其几年前的畅销著作《世界是平的》第15章中写道，“事实上，这正是我在本书中应该承认的一点：我知道现在的世界还不平坦。”
是的，托马斯·弗里德曼的犀利不仅在于洞见世界变得平坦的趋势，他同时也意识到世界要想真正变得平坦仍有太多阻力——比如眼下对于互联网控制权的争夺。
阻力犹存，但技术的车轮滚滚前行，碾过崎岖和藩篱的巨大轰鸣声早已淹没了不值一提的喧嚣：操作系统、浏览器、软件、搜索技术仍在进化，博客、社区、论坛改头换面，离岸外包、供应链重塑方兴未艾……托马斯·弗里德曼总结的十大动力照旧扮演着碾平世界的主要力量，他的预言不仅没有过时，且越发显出超越时空的生命力和穿透力。
云的力量
整整一年我们都在谈论云。网上流传的段子说，微软楼下的出租车司机都会聊两句IaaS、VMWare、XenServer或者Hyper-V。如果还有人问“什么叫云计算”这样的蠢问题，恐怕连出租车司机都会嘲笑你。
不过，从来没有所谓的蠢问题，出租车司机更不懂什么是云。因为100个公司会有100种关于云的定义，因为有100种不同的角度，想卖100种不同的产品。它们的开场白如此不同，比如：
运营商会谈基础网络。从窄带拨号上网到ADSL再到光纤入户，从2G到3G再到4G，路越修越宽，WiFi热点越布越多，一张融合的泛在网络让消费者随时随地在线。消费者不用关心这是有线网还是无线网、是CDMA还是LTE，只需要打开终端，连接，上网，一气呵成。运营商修筑了用户与云之间的通路，提供了访问云的能力。
硬件厂商会从服务器说起。虚拟化、资源池、小型机、弹性部署、下一代数据中心、客户端自适应……是不是被术语绕得头晕？没关系，硬件厂商从来都是自说自话，眼下它们的日子越来越不好过，因为软硬一体化的时代到来了，硬件厂商纷纷进军网络市场，戴尔、惠普相继发布SDN新品，意图分食思科、华为和瞻博的蛋糕。
软件厂商则乐于聊一聊操作系统。微软在6月和10月相继发布Windows Phone 8和Windows 8，由于采用了相同的内核，这两个平台已经没有本质区别。至此，iOS、Android和Windows正式分庭抗礼，在10英寸到27英寸不同尺寸的设备上各显神通。微软从Windows XP到Windows 8的进化颇具象征意义：无论叫触摸革命也好，叫云操作系统也罢，当Windows 8去掉熟悉如左右手的【开始】菜单，用动态磁贴风格的大方块代替软件图标时，你会发现用户体验被前所未有地聚焦。也许，你的父母在Windows XP时代花了一年的时间才分清了左键、右键、单击、双击，也许他们现在还不知道什么叫【资源管理器】和【控制面板】，那么是时候让他们试试Windows 8了。
终端厂商大概会拿出几部新手机或新平板，告诉你这些玩意无所不能。家电厂商也许还会玩一把N屏互动，将手机、平板上的照片“甩”到电视屏上。假如把前IBM时代的大型机到微软时代的PC机、索尼、惠普时代的消费型笔记本、苹果时代的平板一字排开，再把摩托罗拉时代的大哥大、诺基亚时代的功能机、苹果时代的智能机一字排开，一幅有趣的产品演变图就会清晰地呈现消费电子产品的进化逻辑——小型化、易用化、一体化、去精英化，同时被普罗大众逐渐接受、使用、喜爱。
不用再一一列举这些五花八门的开场白了，它们如此不同，却殊途同归。从PC时代一路走来，IT技术的进化史就是一段网络、硬件、操作系统、软件被不断抽离，而应用、体验、消费不断走向前台的历史。当技术本身不再被奉若神明，渐渐走下神坛回归本位时，它所烛照的对象——人则重新站在了聚光灯下。
苹果公司一定会同意这样的观点。iPhone /iPad无限缩短了人和技术的距离。人们不用关心芯片的速度、浏览器的性能，不用考虑操作系统与软件的兼容，也不用担心硬盘的容量够不够大，它有的只是一个虚拟的App Store，当你在里边选取喜好的应用时，它的体验过程与真实世界的沃尔玛无异。苹果一举改写PC时代横向化的产业特征，在纵向垂直整合之后，考验的是硬件、软件、应用、服务的整体实力。
回到那个最“愚蠢”的问题：什么叫云？当网络、硬件、操作系统、软件统统淡化之后，IT技术的边界开始变得模糊，那个被称为云的时代开始变得清晰：信息以各种形态，语音、图像、音频，抑或是各种数据在物理概念上的不同空间，比如东半球与西半球，在虚拟意义的空间，比如电信云和互联网云，私有云与公共云之间，完成传送、存储、计算或加工、消费或交互。
让一切连接
技术没有了边界，想象力自然无限延伸。因为有了云，极客们喊出“让一切连接”的口号，看起来并不是天方夜谭。
还记得2012年风靡全球的BBC短剧《黑镜》吗？在第二集《一千五百万的价值》里，衣着统一的人们都单独居住在一个个被黑玻璃屏幕包围的虚拟屋子里，通过网络进行交流，人们有自己的虚拟形象，只需要动动手指头就可以给自己的虚拟形象换装。刷牙漱口，买食物，玩游戏、买入场券都需要使用点数，而点数要靠每天在固定的自行车架上骑车赚取。连选秀节目的观众都是虚拟人物。
极客们并不关心导演的真实意图，他们把短剧所描述的景象分解成一个个技术场景，兴奋地高喊：
“男主角对着衣柜说话不就是人机交互吗？”
“骑自行车换点数肯定用了物联网！”
“用点数换入场券就是O2O。”
“云计算无所不在啊……”
“还有大数据和社交网络嘛～”
不得不佩服《黑镜》的编剧和导演对技术趋势的理解如此深刻，我们在短剧里看不到数据中心，看不到网线，我们看到的是一个个交互界面，然后发出指示，反馈结果。当IT技术本身的边界消失，融合的力量便如飓风般摧枯拉朽地破坏各种“边界”：人与物，物与物，线上与线下，虚拟和真实。
事实上，《黑镜》所描述的一切并不遥远，而且眼下正在发生。人与物的交互以Siri、科大讯飞、小i机器人为代表，借助李开复在卡耐基梅隆大学研发的语音识别专利，通过语义分析和数据挖掘，把语音变成了交互的手段；微软、英特尔等则在研究更多的交互手段比如肢体动作、面部表情、人脑活动。
物与物的连接首先需要传感器。在一头牛的耳朵上穿孔贴一个RFID标签，或者给生长在湿地环境里的珍稀植物绑一片温湿度传感器，或者在每一个物流包裹上贴一个二维码，物与物的沟通才有了可能。
更大范围的变革来自互联网。几乎所有的公司都在努力打通线上与线下，让虚拟世界和真实世界无缝连接。苹果推出了Passbook让消费者存放登机牌、会员卡和电影票，通过LBS功能，当用户走到相关商店或场所附近时，对应的票据会自动显示。
这样的故事挑战着我们的想象力，更挑战着我们的哲学观。《黑镜》第二集试图告诉我们：我们都在这个科技消费主义的世界里画地为牢。即使看见了希望，却仍是固步自封。
假如有一天，托马斯·弗里德曼的预言百分百实现，所有的边界消失，世界平滑如镜，人又将走向何方？
穿越20年:通信技术进化论 篇4
炫音与彩屏
从1987年开始, 大哥大进入中国, 那个砖头一般的东东成了财富和身份的象征。最近, 在北京的地铁上我又看到了一个移动的哥们在使用“砖头”, 还真有点返璞归真的范儿。在1997年香港回归之后, 手机这个潜伏十年的糖衣炮弹终于飞入了寻常百姓家, 每个人都幸福的中弹并不再担心会扯断电话线。人们听着羽泉唱着爱立信T191的广告歌《深呼吸》, 沉醉于技术的陷阱;看着《心在跳》中的黎明在滑雪遇难后用手机给女友报平安的场景;当然还有《将爱》中的李亚鹏傻了吧唧地拿着手机对着大海给徐静蕾听海的刻意煽情。时隔十年, 电影版复刻了这个情景, 所不同的是手机换成了iPhone……
上大学那会儿还得靠电话卡。一般IP号码记得比谁都熟的、下手抢电话最猛的、按键最快的肯定是煲电话粥高手。在那个迷迷糊糊晃晃悠悠的青葱岁月, 一群惨绿青年每晚刷夜对着听筒倾诉衷肠, 听着娇滴滴的声音在被窝里遐想, 还不时配合地做出亲嘴的动作, 并发出夸张的声响。在左邻右里怒目横眉时, 放肆地露出幸福的样子, 电话成了他们嚣张的武器。
至今也忘不了2002年“动感地带”在北京高校午夜放号时浩浩荡荡的排队场景, 为了138100码段集体加入到移动的品牌正规军当中, 为“我的地盘”添砖加瓦。
那是和弦与彩屏比翼齐飞的年代, 手机, 安静地躺在你房间里的某个角落, 如一本尘封的纪念册, 囊括了那时你全部的情感。曾经刻骨铭心的号码无外乎有三种结果:停机、销号、陌生人应答。然而, 无论屏幕是黑白还是彩色, 无论像素多少, 你依旧会想起唇角飞扬的美丽风景。
谣言与内鬼
2003年的“非典”成就了手机。我们不能忘记那个同呼吸共命运的夏天, 有多少段爱情都是手机成就的:困在一座城, 却让两颗心走得更近了, 连防毒的口罩上都印着微笑, 这是对战胜病毒的自信, 更是对手机传情的肯定。当时, 宿舍一群哥们用手机刷夜, 动辄一天几百条短信的壮举让人叹服, 那时判断拇指族的最佳方式就是看他手机按键的磨损程度, 同样报废很快的还有在烽火连天的CS点杀中退役的鼠标和键盘。
2004年, 当冯小刚的《手机》横空出世后, 手机成了家庭危机的代号和导火索。老婆们集体发掘老公的婚外恋或职场地下情, 直接导致社会信任链条的断裂危机以及离婚率的火速飙升, 营业厅排满了查通话记录的痴女怨妇, 七嘴八舌、唠唠叨叨、兴致勃勃地交流着查岗、反特与对敌斗争经验。
但, 你会因此怨恨手机在你和她的生活中做第三者么?你会因此放弃通过手机考验爱情忠诚度么?究竟是手机有鬼, 还是心里有鬼呢?手机提供了你、我、他沟通的便利性, 降低了成本, 提高了效率, 但同时也增加了危机感。这种潜在的、一触即发的暗流一旦遭遇一见钟情的炽烈风暴就会形成一发而不可收拾的海啸, 摧枯拉朽地把爱情的根拔掉。
2007年陈冠希艳照门事件, 让手机的内鬼特性达到了顶峰。除了不能到外面维修笔记本电脑, 我们更记住了手机夺人也杀人的功效。它或许是爱情的high点, 却最终成为了命运转折的挽歌。正在此时, 乔布斯推出了iPhone, 这足以改变我们的时代。笔者撰写此文时值乔布斯仙去, 这位创新奇才, 用生命最后的4年, 再一次震惊世界。iPhone4S的推出, 延续了其创新的传统。乔布斯以一己之力, 改造了智能机的发展路径。与此同时, Google Android高举开放的大旗, 同样建立了不朽的功绩。虽然今年收购摩托罗拉移动让业界看到了他趋于苹果模式的痕迹, 但是不得不说, 两大阵营的对峙, 令移动互联网的格局为之一变。品牌之争, 已经演变为平台之争, 专利之争。这既是为山寨还债, 也是为创新铺路。
围观与行动
婚礼年年有, 今年特别多。大S、林熙蕾、孙燕姿、威廉与凯特、范玮琪、刘若英、谢娜与张杰、莫文蔚、梁咏琪, 全民围观明星婚礼。这是娱乐界的派对, 更是对你手机的检阅。微博、图片、视频……各种角度见证新郎与新娘的动人时刻。正是有了手机的帮助, 才让他们远在云南迪庆州香格里拉的梦幻婚礼, 真正做到了数字化、网络化、个性化。一个普通的网友, 可以在家上网看到, 可以用手机在街上看到, 可以在高铁上用移动宽带看到, 可以在楼宇电视里看到……而他看到的, 正是另外一些网友在云南通过云端发布的。这便是一个新型数字生态的例子。
手机, 不再是孤立的个体。伴着2009年微博的涌现, 它成为了一颗颗火种, 点燃了无数网友的壮志雄心, 连通了社会数字生态系统。同时, 手机的伙伴们也让终端趋于多元化, 以iPad为代表的平板电脑, 正在拓展人们对于未来的想象力。这个行业无疑形成了一个创新发展、相互融合的新格局。你很难理清一个单一、纯粹的电信运营商、IT企业、互联网公司及消费电子厂商。大家都在共同做大这块蛋糕, 只不过切蛋糕的角度不同, 有的是移动宽带, 有的是物联网, 有的是云计算, 有的是家庭网络……但是最核心的终端还是你手中的玩物。
终端与云端
见证, 始终是移动终端的必要使命。用户对手机的喜爱上升为对通信产业的革命热情。无论你用的是iPhone还是iPad, 没问题, 只需要无线网卡就可以搞定。考虑到国内的特殊环境, Wi-Fi不常有, 手机3G上网的资费和网速的限制, 因此自备无线网卡是很明智的选择。当然, 运营商也意识到了移动宽带, 或者说无线网络对于发展的重要性。毕竟, 移动终端、移动数据业务正在高速增长, 在无线数据网络不足的情况下, 砸钱建Wi-Fi弥补, 可能是最好的出路。而且, 从iPhone 4主打的FaceTime功能, 以及Google+力推10人群聊功能, 都可以看出未来高清视频会议很可能成为新的主流。屏幕将从单一化逐步发展成多屏化, 手机终端和平板电脑都可以参与。同时, 云端化和终端的智能化将会带来更出色的用户体验。
例如, 国内三大运营商已经开始布局宽带无线城市, “覆盖+应用”模式成为商用主流, 以3G、WLAN和LTE相结合, 实现城区高速、便捷的宽带无线接入, 提供涉及交通、医疗、教育的公共服务平台。未来5年, 移动宽带用户将实现10倍的增长, 达到30亿的规模, 数据流量将增长千倍。拥有了网络基础, 下一步就是将其转变为商业利益和社会效益, 物联网呼之欲出。据市场统计, 到2015年, 我国物联网产业的市场价值超过7500亿元人民币, 年复合增长率超过30%。市场如此多娇, 引三大运营商竞折腰。不过, 三家的立足点不尽相同:中国电信主攻物联网的研发和试验, 中国移动则强调物联网在产业内的应用, 中国联通则在细化的车联网领域, 可谓各具特色。据预测, 到2020年, 物物互联业务与现有人与人的通信互联比例将达到10:1, 从60亿人口扩展到上万亿的机器和物体, 前景令人震惊。
更令人震惊的是行业对于云概念的解读。据预测, 云计算的市场空间也将超过2000亿美元, 因此三大运营商也纷纷把云计算列为主营业务。今年8月, 中国电信发布了基于天翼业务的云计算应用, 成为国内外发布云计算战略及解决方案的第一家通信运营商。而中国移动则在积极探索云计算在四网融合 (电信网、互联网、广电网、电网的融合) 中的产业应用。中国联通还是将云计算的出现看做用户购买对象的转变, 即从购买产品变成购买服务。因此, 中国联通在积极探索移动互联网领域内云计算的发展空间。
此外, 解决了云端, 终端也要提速。就在刚刚过去的“十一”期间, 北京联通宣布, 申请了8M宽带业务的用户已经享受到IPTV业务, 年底将正式推出此项三网融合的业务。除了1080p的高清视频业务之外, 视频医疗、高清电话会议等网络应用也能实现。随着On-Line和On-Demand业务的推进, 也将引发新一轮“三网融合”的逐力。北京联通已经承诺, “十二五”期间计划实现100%光纤到户, 为家庭用户提供百兆带宽和为企业提供万兆带宽接入。目前, “光进铜退”工程正在有条不紊的进行。截至今年8月底, 覆盖了340万住户——北京市光纤宽带网络规模国内第一。预计今年年底有望覆盖400万住户, 光纤宽带用户也将达到百万。预计到2012年底, 互联网家庭入户带宽的接入能力要超过20M。
归纳与盘点
从个体到集体的产业革命, 体现了移动通信领域的迅猛发展。手机服务如雨后春笋般层出不穷, 更多的创新从数量到质量上都发生了翻天覆地的变化。回顾与盘点, 那是个人信息管理的年代秀, 是数字化的神与魔, 是蜂窝比特主宰的纪元。硬证据莫过于数字, 回顾十年, 盘点对比, 你会惊讶地发现一部技术推动的个人生活进化史。
2000年, 美国的宽带拥有量是6.3%, 在2011年激增至89%。十年前, 发个E-mail还算新鲜玩意儿, 每日发送量为120亿, 但是到了今天, 数量突破2800亿封, 并且已经有人开始唱衰E-mail, 认为它应该退出历史舞台!2000年上半年的移动服务收入为1.05亿, 说方兴未艾并不为过, 如今, 这个数字早就突破了200亿。2000年, 美国家庭十分之一拥有数码相机, 2008年普及率达到了68.4%, 这不但宣告了拍客阵营的圆满, 同时也催生了诸如Facebook、Flickr等影像时代的宠儿。从此, 读图成了网民的基本素质。
技术的创新同样不辜负乐迷的追求。2000年不及2%的MP3拥有量, 到了2008年打了翻身仗, 简直是大捷, 43%的拥有量, 让每个人的耳朵里都塞满了古典与流行的调调。和着动感的节奏与曼妙的旋律, 追逐着偶像音域的高潮, MP3真的把耳朵叫醒了。
网上冲浪方面同样有了许多新的发展。Google的浏览量从2000年的10亿跃升至2008年的1兆, 每日搜索量从2001年的1000万激增到2009年的3亿。知识爆炸, 让每个人都知道网络似神仙的道理, 拜神不如上维基百科, 这个网友智慧的结晶在2001年条目仅为2万, 如今已达500万。分享你的脑, 成为主角。
最伟大的天才, 莫过于把PC和服务器彻底移植到手机上, 开创移动互联网的新纪元。2000年, 发短信还被列为时尚, 每月发送量区区40万条, 少得可怜, 2009年, 短信已达45亿条, 更重要的是伴随着Twitter和Facebook的产生, 延伸了个人对世界的贡献, 自说自话、全民围观成了新时代的个人脱口秀。
潮流与趋势
手机, 这种移动终端正在向多元化、平台化、系统化、生态化的趋势大踏步发展。从目前的情况看, 有如下趋势足以左右21世纪的第二个十年。第一个要数LBS。今年4月16日被纽约市长布隆伯格命名为Foursquare日。这款令Facebook少帮主沉迷的LBS地址定位服务, 让更多纽约客享受到了技术人性化的妙处。用户只要通过手机点进去, 按图索骥就能找对位置, 从打折酒店到旗舰商场, 一个都没落下。目前, Foursquare的粉丝很多, 群众基础好, 跟iPhone也珠联璧合。每到节假日, 总有一帮热心分子会呼朋引伴, 组织派对, 而Foursquare就适时地成为了帮腔的干将。
不过, Foursquare也得小心提放SNS曾经的老路, 毕竟隐私这玩意儿该捂还得捂, 你查阅地点的老底儿一旦落在仇家手里, 嗯, 迟早要还的。另外, 那些一门心思要安插在各个地点的品牌厂商, 一手送钱, 一手就可能断送前程。钓鱼执法已经不新鲜, 现实中导游这行也有不厚道的事儿, 真要是用户用Foursquare查了地点, 手机却莫名其妙多了一堆打折短信, 那以后谁还敢拿它定位呢?除了这些幺蛾子, 据说Twitter跟Facebook也都准备上马这个定位服务了, 以后的竞争肯定更惨烈, 白刀子进去, 什么出来可就不一定了。
其次, 微博始祖Twitter的变脸总是扣人心弦。其实, 辟谣之后才发现Twitter压根儿就没想变成Twitter.com, 虽然创始人Evan Williams也有个空壳的网站, 但是他觉得微博服务的精髓不在于此。@本身就能说明一切, 没必要非得跟网络沾亲带故。虽然很多网站都陆续把自己的微博开张, 但是那些玩家根本不在乎网站, 他们只看重平台, 乐意到那个七嘴八舌的广场上转转。Twitter原来也想过效仿Facebook做联系平台, 把用户都召集起来, 注册、登陆、网页交换数据图片, 说是这么说, 但是Facebook的少帮主Mark Zuckerberg自己也跟开发纵观Gareth Davis嘀咕, 未来的方向应该还是服务大于网站。所以, Facebook未来也不打算跟.com死磕, 而是让它洞穿于你生活的方方面面。
第三, Facebook激活了社交游戏, 越来越多的开发者嵌入了游戏的demo。用户可以把XBOX360和PSP的最新战报及时更新, 独乐乐不如众乐乐。苹果的iPhone也加入了这种游戏元素, 让你可以及时跟好友分享游戏战果。游戏, 正越来越社会化。据统计, 2009年像Zynga农场这样的游戏 (国内版本便是偷菜) 已经超过了Twitter的用户量, 说明这个策略对头。开发商决定更进一步, 继续让朋友一起找乐子。开心网搞的餐厅, 无疑就是翻版农场。游戏场景未来会更开放, 引入更多竞争更多玩家。
第四个特点叫做真人秀。真人秀, 不再是一句谶语, 甭管是奥运会还是世界杯, 你都可以参与。有了摄像头、智能手机, 就能真实地对接你的生活。最好的例子莫过于美国邮政推出的虚拟邮箱感应器。它可以根据网络摄像头, 按照用户指定的尺寸实时制作3D邮箱模型。类似的例子还有从John Mayer音乐视频到XBOX升级的Natal计划。iPhone同样是真实性的试验田。
第五, 便是在云端的延展功能。赋予文件在线的生命, 电脑有时可以被清空。著名欧洲音乐商Spotify的CEO Daniel Ek提供了几百万首歌的在线点播服务。老外一直被版权所累, Ek的出现无疑为美国的乐迷带来了福音。数据的狂欢活动持续了一阵子, 立刻有了山寨的英雄。Mog, 这个类似iTunes模型的音乐图书馆, 以近乎疯狂的下载量, 再度成为网络无政府主义的旗手。网络资源唾手可得, 谁会为CD卖命?手机也不甘人后, 纷纷推出类似服务, 将音频、视频一勺烩。Netflix乃是美国视频界的元老, 掌握着成千上万的资源。不过, 随着有线电视网和ESPN等巨头考虑在XBOX上播放, 电视之类的老古董基本上可以归位了。
第六, 前店后厂一条龙。Twitter跟Facebook打通了电视的任督二脉, 就拿超级碗这个美国春晚来说, 前端观看, 后端评论, 异彩纷呈。下一代的网络电视势必增强沙发土豆的互动性。“三网融合”一直在说, 但质量与段位不可同日而语。实时性已经成为了基本。
第六, 是马云的天下, 网购、团购的红火, 让NFC这类移动支付也水涨船高。网络消费市场已突破10亿美元, 预计今年会发展更快。Paypal、Venmo经授权iPhone和iPod消费了, 甭管是约朋友还是订比萨, 都手到擒来。
第七, 社交物的涌现, 或许会改变人们对于虚拟现实的刻板印象。网络让人们更社会化, 但也得看对象。Stickbits就是为这个过程加料的好去处。通过Android或iPhone的小软件, 你可以查阅各种信息, 包括视频、音频, 甚至谁同时看过这个网页, 都能一网打尽。Stickbits也提供独一无二的自我保留功能, 只要你把数字记忆注入这个物体, 它就会通灵, 跟明信片似的跟你吐露真心。
信任与安全
“生如夏花之绚烂, 死如秋叶之静美。”是泰戈尔的诗句, 相信那些力挺技术进化论的观众, 一定也明白这柄双刃剑很可能成为压倒你自己的最后一根稻草。没错, 信任与安全是所有服务的根基, 除了云安全之外, 用户更需要的是了解手机可能牵涉隐私的方面, 进行自我保护。比如当发现Google Android和苹果iOS有窃取个人信息的情节时, 公众、媒体、法律界纷纷介入, 誓将内鬼清除到底。但是, 事实真的能够保证我们重新相信枕边的iPhone或iPad吗?
对此, 普渡大学计算机与信息技术的助教Rick Mislan有他的理解:“在今天这个世界中, 手机是独一无二地囊括所有按键的数字工具。”Rick曾是美军电子战的高官, 负责解密手机的方法研究。20年前, 警察局要靠鞋印和纸屑来判别犯罪, 而今天只需要查查手机存储的内容就一目了然。美国公共解放联盟的技术官员Chris Calabrese说:“手机包含着大量的信息:比如我们的习惯、朋友、爱好和活动, 现在有的手机还可以定位。”
许多手机用户认为丢了SIM卡就可以删除所有个人的信息, 他们错了。手机是具有非凡的记忆功能, 是通过它与服务器交换的信息, 都留有“案底”。“手机控制着一些操控个人信息的指令, 而且在线循环服务还提供特殊的设置, 但是大多数人并不了解整个过程”, Msilan说。例如, 那些孩子钟爱的“moblogs”——就是那些年轻玩家用手机更新的博客——他们也许认为自己已删除了短信和记录, 但内容可能还在手机里存储。Mislan最近检查了一个儿童色情铃声罪犯的手机, 调出了250条已被删除的“罪证”。
然而, 美国法律部门却几乎没有任何类似关于手机破案的说法, 而罪犯也常常以此钻空子逃避调查。Mislan说, 毒贩常常会买一个黑手机, 然后给买主和卖主设置特殊铃声, 再毁掉屏幕, 这就给检控官造成手机坏了信息调不出来的假象 (过去的调查顶多也就是给手机屏幕照个像, 根本没威胁!) 。
“一般说来, 法律部门是单纯依靠手机的拇指痕迹来解读信息的, ”密歇根州的调查科探长Michael Harrington说。另一个工具, 就是任何看过电视上犯罪信息的人都知道, 按IP地址给手机定位, 帮忙寻找失踪的犯罪嫌疑人。70年代后, 法律部门采取了越来越多的调查方式解剖手机获取信息。在这些解密高手中, 大家最熟悉的莫过于AT啦。有个叫George Hotz的17岁黑客就曾利用它成功地让自己的iPhone脱离AT&T网络。“我不明白iPhone干嘛要用AT控制, ”Hotz在自己的博客上炫耀着自己的胜利, 并向所有帮助过自己的黑客道谢。
但并不是所有的手机都具有这种模式, 有些手机开发商常会分享他们独特的技术。“像诺基亚手机就很难跟踪”, Harrington说。因为美国只有2000个这种模式的手机——甚至一种模式的产品线还有12种不同编号的手机。“根据稳态调查——公司总是3~6个月就推出一款新模式”, Mislan说。手机解码者的万能药是一种监控工具——Harrington说的是一种类似“瑞士军刀”的工具, 因为随时可用。
欧洲唯一使用纯粹、标准化的GSM网络, 这跟GSM、CDMA和iDEN混用的美国完全不同——因此, 欧洲的调查者开始开发手机内部存储的跟踪技术。有两个这方面的英国专家——West Yorkshire的侦探Steven Hirst和Steven Miller。他们的美国同行——Mislan叫他们“tinkerers”——因为他们经常晚上在eBay上买旧手机, 然后改装并解码, 最后再和全球的同事一起分享他们的调查结果。
欧洲调查员M i l l e r说, 所谓“f l a s h e r boxes”, 就是在修理时利用手机存储实时跟踪。这些盒子跟扑克牌差不多大, 共有100多条线路链成特殊的数据点, 提供直接导入的手机存储。Flasher技术让调查者找到了手机存储的突破口——大量的细微数据——然后写成程序解码。它可不是热播美剧CSI中所说的30秒过程, 而是需要数个小时下载。即使是周而复始的软件编辑, 结果仍有可能泄露。最近, 荷兰跟踪专家通过手机的数据组合解读了重要的信息。“让我们谈谈解码”的标语现在是phoneforensics.com的标语, 该网站也成了解码者的乐园。
同时, 解码的需求已经超越了他们的能力, 因为日益增长的电脑和手机程序在校园里大行其道。最近, 印第安纳州的监狱长交给Mislan一包走私的手机, 这个包是嫌疑犯准备行凶时被缴获的。然而, Mislan说, 因为需要解码的事情太多, 这一单最早也要等到半年到一年后才能接手。
法律系统显然滞后于这种手机跟踪的调查方法。因为对手机调查仍存在较大争议, 所以法律也没有给它正名。目前, 手机证据已经逐步跟指纹和DNA技术并列为调查的关键。但是, 我们也注意到, 老百姓和罪犯一样——仍旧不断地把越来越多的信息往手机里装。这就是危险的来源!因此, 未来手机等移动终端的安全问题始终是悬在行业头上的达摩克利斯之剑。
20年进化论
爱情进化论高中论文 篇5
我和莫嘉筠经常看动物世界，我注意到动物的婚配方式有一夫一妻制，也有一夫多妻制。一夫多妻制往往是一个种群中，雄性间彼此决斗，最终的胜利者可以获得种群中所有或大多数的雌性动物，这样的模式只是为了繁衍更优秀的下一代，从而使种群进化。然而一夫一妻制并非如此，草原狐狼是一夫一妻制，草原狐狼终身不换情侣，即使母狼遇到了更优秀的公狼，也不会移情别恋，这样是否就是爱情呢？动物行为学对这种现象提出了两种假说，一种叫做“配偶保卫假说”，既对于草原狐狼而言，专注于保卫一个情侣所能繁衍的后代数量大于保卫多个情侣所能繁衍的后代数量，还有一种叫做“配偶帮助假说”，既雄性草原狐狼只有一个配偶是为了帮助配偶喂养共同的后代。
还有一种更重要的假说，提出家庭观念造就了一夫一妻制。动物的家庭就是窝和巢穴，显然一个窝或巢穴只能容下一夫一妻及其所生的孩子，而一夫多妻是容不下的，牛和鹿这些一夫多妻的动物都是没有窝和巢穴的动物。90%的鸟类都是一夫一妻的，因为鸟巢很小，公鸟和母鸟及其所生的孩子就占满了鸟巢，不可能一只公鸟和多只母鸟及所生的孩子都住在里面。因此，家庭观念成了动物爱情的萌芽。人类的家庭观念形成于原始社会时期，猿猴进化成人类后，由树上栖息改为穴居，洞穴就是家庭。动物爱情的萌芽共有两种：一种是家庭观念（窝和巢穴），另一种是原始的吸引力（性激素的作用和雄性强健的体格）。
第二次进化：身体变美观，男女有明显的社会分工和配合，从而使男女的特有魅力和吸引力得到充分的体现。
在猿猴时代，雄性和雌性满身都是毛，很难看，而且雄性和雌性没有的明显的社会分工，所以雄性难以充分体现出雄性的特有魅力，雌性也难以充分体现出雌性的特有魅力，那时所谓的魅力仅限于原始的吸引力（性激素的作用和雄性强健的体格）。
猿猴进化成人之后，一方面，身体退掉了毛，变得好看了，而且后来女性懂得梳妆打扮，并穿上美丽的衣着，就变得更有魅力了（我的女朋友莫嘉筠每天都要花很长时间梳妆打扮），另一方面，男性和女性有了社会分工和配合，在原始社会时期，已经有了男主外、女主内的社会分工，男性外出打猎，而女性在家照顾孩子，到了封建社会时期，则是男耕女织的生活，因此，男性充分体现了男性的特有魅力，女性也充分体现了女性的特有魅力，男性和女性的魅力彼此吸引，能力上相互配合，加上之前所说的“家庭观念”，于是就诞生了真正意义的爱情。
“一夫多妻”和“家庭观念”总是矛盾的，封建时期，皇帝拥有三宫六院，但是很多宫女几年才能见到皇帝一次，独守空房，根本没有家的感觉，所以也就缺少爱情的感觉，王侯将相们也是妻妾成群，这些妻妾之间成天争风吃醋、勾心斗角，所谓的“家”却缺少家人之间的爱，而更像个复杂的小社会。封建社会中，与此相对的是“两亩地、一头牛、老婆孩子热炕头”的一夫一妻制，但是封建社会的一夫一妻制很多都是指腹为婚、父母决定婚姻，而不是自由恋爱，因此不适合（彼此缺少吸引力）的两个人结合到一起是常有的事情，那么这样两个人结合在一起只是为了生活的需要（男人需要女人照顾家庭和孩子、做饭、织布制衣、打扫卫生和洗衣服，女人则需要男人辛勤的耕作来获得足够的粮食，以及承担各种重体力劳动），而不是为了爱情。
第三次进化：自由恋爱和一夫一妻制的普及。
现代人不像封建社会那样由父母决定婚姻，也不像封建社会那样一夫多妻，现代人的爱情已经进化到很高的水平，但是还是存在不足。
第一，自由恋爱的前提是双方都愿意，而实际上很多人是单相思（可能因为自身条件不好，所以对方看不上，也可能错过了机遇，对方已经爱上了别人。）
第二，法定一夫一妻，但是还有人“脚踏两条船”，相当于封建社会的一夫多妻制。有的人爱上了第三者是因为妻子年老珠黄了，而有的人爱上了第三者是因为当初选错了人，后来才遇到深爱的人，我想到一个女子在一首诗中感慨“君生我未生，我生君已老，恨不生同时，日日与君好。”有时命运将两个恩爱的人生在了两个不同的年代，自由恋爱就受到了很大的阻力，当然只要两个人都坚定爱情，这种阻力是可以被克服的，并且应该得到大家的祝福，就像杨振宁和翁帆一样，我和莫嘉筠都是祝福他们的。
第四次进化：彼此的吸引力成为爱情的根本原因，这种吸引力超脱于年龄和社会地位。
彼此的吸引力是爱情的根本原因，然而有些人的动机不纯。例如：有的男孩追求女孩，只是为了女孩的美貌，有的女孩追求男孩，只是为了男孩的钱财，这样的男女打着爱情的旗号，实质是相互利用，因此有女朋友的男孩不代表心中一定有爱情，没有女朋友的男孩不代表心中一定没有爱情。
铝合金轮毂先进化技术应用分析 篇6
关键词：铝合金轮毂；旋压成形工艺；普旋；强旋
中图分类号：TG249.2 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 06-0000-01
汽车轮毂制造工艺中应用传统的制造方法对轮毂进行处理主要是在相对低压的情况下，对轮毂进行浇注、热处理、机械加工一系列工艺。运用这种功能方式有助于实现工业大批量生产，且能有效提升生效效率以及产品合格率。但是，上述方式也存在一定的问题，比如产品工艺处理造成表面质量情况差，生产成本相对较高以及技术难度大等。但是，运用铝合金旋压形成工艺制造的轮毂则相对具有更加优秀的性能，是目前轮毂制造工艺中首选的方法。
一、铝合金轮毂旋压成型技术原理及分类情况
（一）轮毂旋压技术
1.原理
旋压技术发源地在中国，最早出现在唐代，主要工艺用于制陶。其实一种对锻造工艺、挤压工艺、拉伸工艺、弯曲工艺、换扎工艺以及横扎工艺等进行充分综合的技术手段。并将金属筒坯以及平板毛坯顶紧，通过旋压机主轴带动芯棒以及坯料同时进行旋压，形成塑形变换的一种工艺。
2.分类
由于旋压加工中毛坯厚度存在差异，通常情况下，旋压工艺中会形成两种主要的旋压类型，一种为普通类型旋压；一种为强力旋压。
普通旋压：其工艺中毛坯厚度会保持基本不变，其成形主要是通过坯料收缩以及其在半径方向的上变形来完成的。其主要特征是坯料的变化情况明显，可以直接观察到其变化过程。
普通旋压的基本方式有拉深旋压（拉旋）、缩径旋压（缩旋）和扩径旋压（扩旋）等三种。
强力旋压简称为强旋。强旋工艺主要依靠坯料厚度的减薄来实现成形，坯料外径基本保持不变。在进行强力旋压时，旋轮加于坯料上的压力要比普通旋压时大得多，坯料的变形情况和普通旋压时也不大相同。
二、车轮旋压工艺
通常情况下，车轮旋压主要可以分为板材拉深旋压、劈开式旋压、预制锻坯以及无缝管材缩径等主要的几种类型。
（一）制造工艺中的旋压技术应用于轮毂生产
在拉深式的旋压工艺中，其主要采用的坯料是板材。在进行拉深的过程中通过旋压的方式使板材成形，而拉深旋压从方式上看又可以分成两种，一种为简单拉伸旋压以及多道次拉深。
简单拉深旋压：使拉深比小时旋压轮进行一次拉深旋压就能完成变形。
多道次拉深旋压：用于拉深比大的深圆筒或其他形状复杂的工件。
1.以薄板为坯料的旋压车轮。采用这种工艺，以前由铸态铝生产跑车车轮时遇到的问题都可以消除。与以前的铸造轮毂相比，重量减少30%～40%；还有着极高的抗碰撞性能，硬度可以达到72HB～85HB而不变脆；关键设备仅限于1台旋压机，投资少；准备操作机床不需要任何技术劳动力。轮毂的生产工艺可以分两部分进行旋压，之后再连接起来。
2.以厚板为坯料的劈开式车轮。该项工艺主要是通过对原盘状的板坯使用分层工艺并形成旋压的一种制造方法。通过进行锻坯强旋的方式进行重复若干次，能使轮毂型面尺寸达到需要。另外，在用毛坯进行整件的轮毂加工时，其所需的原石板材应当保证在轮毂外缘厚度的一倍以上，且其延展翼部分的体积也应当与轮毂万缘保持相当的水平，之后，才能保证期质量工艺达到要求。之后，连续渐进旋压就可以得到想要的轮形。采用这一板料所制成的轮毂，其性能指标与用两部分构成的轮毂同样好。
（二）铝合金轮毂制造工艺总的旋压技术应用
铝合金轮毂生产过程中的初道工序就是制坯，这项工序十分重要，这并不是通常意义上的制造镦粗，制坯工艺十分重要，其效果的好坏直接关系到旋压成形的效果，制造手段主要是普通旋压以及强旋两种方式。
1.通过强力旋压进行整体车轮的预制锻坯。锻造毛坯通过强旋工艺，轮毂重量可减轻大约25%，这是因为该工艺不仅允许变截面厚度，而且实现了更高的材料致密性，这样就可以增强机械性能。所有这些优点可将工件厚度从4.0mm～6.0mm铸造轮毂）减薄至2.7～3.0mm（强旋轮毂）。并且，该工艺可保持轮毂辐部的形状和设计如同标准的铸造轮毂，为提高铝合金的张力系数，可加入一些矿物质，如：钠、锑及锶。
2.通过劈开旋压进行整体车轮的预制锻坯工艺。前面讲到的以厚板为坯料的劈开式车轮生产工艺相同，只是这里的坯料不是板料而是预制锻坯。
（三）无缝铝管旋压车轮辋工艺
1.用普旋机进行缩径旋压。缩径旋压是指使用旋轮（或摩擦块）将回转体空心件或管状毛坯进行径向局部旋转压缩以减小其直径的成形方法。
2.用带滑架的专用旋压机进行扩口、卷边等操作。轮辐部分，通常是由锻造工艺制造，通过焊接将其固定轮辋上。
三、结束语：
在进行铝合金轮毂制造工艺中通过旋压成型法进行热锻造是目前一项十分重要的轮毂技术，在进行锻造制坯之后采用旋压成形法能有效的提升轮毂的制造精度以及强度，效果良好。除此之外，这种工艺还能极大的缩减机械加工余量。由于旋压轮毂不会受到尺寸制约，且加工产品的外形、性能、安全性等都相对较好，这项技术已经成为目前乃至今后一段时间用于汽车轮毂制造的主要技术。
参考文献：
[1]孙琦，徐正阳，杨海波.铝合金轮毂低压铸造凝固过程控制技术研发与应用[J].特种铸造及有色合金，2010（03）：203-205.
[2]冯绍群，曲爱波，秋林.挤压铸造工艺在汽车铝合金轮毂生产中的研发与应用情况探析[J].第五届中国铸造治疗标准论坛文集，2012（05）：123-124.
[3]AV Chichinadze.Processes in Heat Dynamics and Modeling of Ffic—tion and Wear（Dry and Boundary Friction）[J].Ir—Ideology Ation—al，2011（1）：55—58.
坐具的技术系统进化 篇7
(一) 技术系统进化法则
技术系统进化的法则是TRIZ理论的基础, 是用分析大量专利的方法来研究技术系统的历史和发展规律, 它的意义不仅在于解决现有问题, 而且能预测新问题的产生, 有助于直接获得解决方案以及用来预测未来技术的特性。TRIZ确定了下列八项技术系统的进化法则:
1.技术系统的S曲线进化法则:指技术系统发展总是遵循从婴儿期、发展期、成熟期到衰退期的循环往复的发展过程, 且新系统与老系统的各时期会彼此交叠、同时存在, 形成S型进化曲线。如图1所示, 以传统木制坐具为例, 木制坐具的婴儿期出现在古埃及, 是法老的御用家具, 存世极少;随后的成长期应为古稀腊, 出现了克里斯姆斯椅, 产量加大但样式不多;木制坐具最辉煌的成熟期应为欧洲巴洛克、洛可可时期与中国明清时期, 这时的木制坐具已经发展出了复杂的样式与完备的功能, 而且成为民众广泛使用的家具之一;工业革命之后, 新材料与新工艺不断的出现, 金属、塑料渐渐替代木材成为坐具的主要部件, 木制坐具渐渐走入衰退期。
2.提高理想度法则:完整技术系统由动力装置、传输装置、执行装置与控制装置构成, 能量在四个元件间流动, 想要提高技术系统的效率, 就要缩短能量流动的路径, 减少能量的损失, 能量越接近理想状态零损失, 系统的理想度越高, 所以提高理想度也是系统的进化方向之一。以升降椅为例, 早期的升降椅使用杠杆结构, 需要外力才可以调节高度 (如早期理发馆使用的脚踩升降椅) , 其能量利用率不高;如图2所示, 如今的升降椅普遍使用气压棒作为动力装置, 升降所需的能量由气压棒储存, 通过人手即可实现调节, 减小了能量的损失, 系统的理想度较高。
3.子系统的不均衡进化法则:每个技术系统都是由若干实现功能的子系统组成, 各子系统之间的进化速度是不同的, 系统地进化速度受进化最慢的子系统制约, 所以及时改进进化最慢的子系统有助于提高系统的进化速度。以轮椅发展为例, 早期的轮椅在很长的一段时间内都是人力驱动的, 虽然电动机很早就已被发明出来, 但是充当动力元件的蓄电池的发展速度较慢, 电动轮椅的设想很早便有, 却始终无法成为现实。1994年日本新力电池公司开发出锂离子电池后, 这种质量功率高达质量能为100Wh/kg (传统铅酸电池只有30Wh/kg) 的新型蓄电池才打破了电动轮椅发展的瓶颈, 为轻便电动轮椅的普及开创了条件, 如图1-3所示。
4.动态性和可控性进化法则:系统的进化应沿着结构柔性、可移动性、可控性增加的方向发展, 以适应环境状况与执行方式的变化。以办公椅为例, 如图4所示, 早期的办公椅与家具坐具的区别不大;随着技术的进步, 发展出了可以旋转的转椅;而后又进化出了底部带滚轮的轮转椅;如今的办工椅不但可转易移, 其座高、靠背角度、扶手高度都是可以调节的, 其动态性与可控性已经到达了相当的高度。
5.增加集成度再进行简化法则:系统进化是沿着从单系统、双系统、多系统到超系统 (剥离出原有系统的子系统) , 从而系统的进化呈现出增加集成度再进行简化的发展特点。以按摩椅为例, 早期的按摩椅只是简单的在一般坐具上安装按摩垫从而实现按摩功能, 如图5所示, 如今的按摩椅已集成了按摩、坐姿调节、温度调节、多媒体播放等多种功能, 成为多系统, 而这多种功能随着技术的进步已经可以实现高度集成, 外观越来越轻便, 控制元件也经剥离原系统而单独存在 (表现为遥控器) , 实现向超系统的转化。
6.子系统协调性进化法则:系统进化向各子系统系统功能结构、性能参数、工作频率更加协调发展。这里已沙发为例, 沙发的内部弹性支撑最早为弹簧, 虽然基本可以实现功能, 但是存在摩擦噪声与弹性不均的弊端;随着布袋弹簧的出现, 系统更加协调, 噪声问题得到了很好的解决;如图6所示, 如今的沙发已经开始采用发泡材料填充, 更好的实现了功能结构, 性能参数与工作品率的协调。
7.向微观级和场的应用进化法则:系统进化沿着减小或减少其元器件方向发展, 微型元件与场效应的应用可以为系统进化提供可能性。这里以餐椅为例, 餐椅是就餐时的坐具, 常需要搬动, 理论上越轻便越好, 如图7所示, 历史上著名的餐椅之一托耐德14号椅采用蒸汽弯木技术极大的减轻了餐椅的重量, 而后层压胶合板的出现催生了更加轻便的餐椅, 如丹麦著名设计师雅各布森设计的蚂蚁椅;玻璃钢的出现又推动了更加简洁的潘顿椅的产生, 在保证功能的条件下, 尽量减少减小部件已成为现代家剧设计的主要设计思路。
8.减少人工进入的进化法则:系统进化沿着更小的人工介入方向发展, 智能化是未来系统的发展目标。以驾驶椅为例, 智能化已成为其发展的方向, 如图8所示, 日本东大的研发团队已经开发出了内置呼吸传感器的驾驶椅, 可以检测驾驶员是否在打瞌睡, 并通过警报提醒, 防止交通意外的产生。
这八项系统进化法则是我们分析系统进化阶段, 改进系统进化流程、加快系统进化速度、预测系统进化方向的有利武器。
(二) 坐具的进化方向
通过对坐具技术系统进化的分析, 我们可以结合现今材料、能源、信息技术推测出坐具进化的方向
1. 材料方面:
随着塑料的发展与成熟, 金属、木材等传统材料的使用渐渐步入衰退期, 现今的塑料功能日趋完善, 并且具备诸多传统材料无法比拟的特性 (如可塑性、透明性、无限着色性等) , 高透明度的聚碳酸酯、柔软透气的聚氨酯、强度极高的聚甲醛、极度耐腐的聚四氟乙烯, 各种具备优良特性的塑料为坐具设计提供了太多的可能性。所以塑料在坐具中更为广泛的使用应当是坐具发展方向之一, 甚至全塑坐具会进一步替代现今多种材料复合应用的情况, 而且这种使用应具备高度复合化、轻便化的特点。
2. 能源方面:
随着第二代电池 (镍氢电池、镍锌电池、锂离子电池) 与燃料电池 (碳氢化合物电池、锌氧电池) 技术;无线充电技术 (交流电之父尼古拉.特斯拉发明, 近些年来逐步被产业化) 的发展;微电子技术的发展。多功能化将成为未来坐具的发展方向之二, 按摩、加热、多媒体娱乐、上网、移动都将变得更为容易并且没有限制, 这些功能元件将会变得越来越小, 越来越轻且经久耐用, 像如今市场上的大型按摩椅与大型电动轮椅都将被淘汰, 功能多样且结构简单、体积小巧的坐具会成为市场的主流。
3. 信息技术:
随着感测与识别技术 (多点触摸、语音输入、手势识别) ;传递技术 (蓝牙、WIFI、3G) ;存储技术 (闪存、网络存储) ;处理技术 (低功率多核心微处理器) ;显示技术 (柔性屏幕、便携投影、3D显示) 的发展。智能化将成为未来坐具的发展方向之三, 未来坐具与电脑的结合将会成为趋势, 智能坐具将具备更多的人性关怀, 操作也将变得更为容易。
(三) 结语
相关研究表明, 技术进化趋势在一定程度上是可以预测的, 技术系统进化法则作为重要的分析工具, 是TRIZ理论中的核心模块, 它对于我们进行创新研究有着重要的指导意义。TRIZ是一套庞大的理论体系, 它进入中国的时间尚短, 还没有做到向各个行业的普及, 不过坐位一种创新的普适方法学, 它的应用前景是广阔的。
参考文献
[1]刘华.基于TRIZ理论的产品概念设计方法及应用[D].南京理工大学, 2005.
[2]Genrich Altshuller.The innovation algorithm:TRIZ, systematic innovation and technaical creativity[M].华中科技大学出版, 2008.
基于技术进化的专利策略研究 篇8
在知识经济时代, 知识产权是革新和生产力的重要驱动力。专利作为知识产权的表现形式, 是一种最常见的技术创新成果, 专利文献是专利产品核心技术创新活动的完整记录, 其所拥有的大量技术信息, 能够为设计者和发明者提供解决技术问题的知识资源。
发明问题解决理论TRIZ (俄文中“发明问题解决理论”的首字母缩写) 是前苏联人Genrich Altshuller及其领导的研究人员经过分析研究世界各国250万件发明专利的基础上, 并综合多学科领域的原理和法则而建立的理论体系。其目的是研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则。运用这一理论, 可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。TRIZ中的技术进化理论就是在分析专利的基础上, 发现并确认了不同领域中的专利技术具有相同的进化规律, 即技术进化模式和进化路线。该理论认为任何产品都是由其核心技术支撑的技术系统, 并且技术系统沿着不同的技术进化模式和进化路线进化[1]。其中技术进化路线定性地指出了技术系统进化的具体阶段。
技术进化模式和进化路线不仅能有助于简化和加速解决产品开发过程中的技术问题, 并且能够预测技术的未来发展趋势, 指导新产品开发, 从而能够有助于发展和制定专利策略。因此基于技术进化的专利策略, 必须要了解产品技术系统的进化历程, 可应用技术进化模式和进化路线分析已有专利产品技术随时间进化的进化趋势, 确定产品技术的进化状态和未来进化方向, 对具有未来进化潜能的产品进行技术分析就能产生产品开发创新设想, 实现技术创新, 发展和制定专利策略。
2 技术进化理论
2.1 技术进化模式和进化路线
TRIZ创始人G.S.Altshuller及研究人员经过分析世界大量的发明专利, 发现不同领域中技术进化过程的规律相同, 都存在产生、成长、成熟、衰老、灭亡的过程[1]。如果掌握了这些规律, 就能主动进行预测未来技术的发展趋势。TRIZ中的技术进化模式及进化路线正是这些客观规律的一种总结, 而且在一个工程领域中总结出来的进化模式和进化路线可在另一个工程领域实现, 即技术进化模式和进化路线具有传递性[2,3]。因此能用于不同领域的技术预测, 能引导设计者尽快地发现替代的核心技术。
TRIZ的技术进化理论目前有几种版本:技术进化理论 (ET) [4]、技术进化引导理论 (GTE) [5]和直接进化理论 (DE) [6]等。如系统性较强的DE有8种进化模式。
模式1 技术系统的生命周期为出生、成长、成熟、退出;
模式2 增加理想化水平;
模式3 系统的不均衡发展导致冲突的出现;
模式4 增加动态性既可控性;
模式5 通过集成增加系统功能;
模式6 部件的匹配与不匹配交替出现;
模式7 由宏观系统向微观系统进化;
模式8 增加自动化程度, 减少人的介入。
这些进化模式可以在过去的专利发明中发现, 也可以用于新产品的开发, 其中增加理想化水平贯穿于系统进化的全过程, 其他进化模式的最终目标都是增加系统的理想化水平。
每种模式下又有若干条技术进化路线。按Zusman的介绍, DE中已确定了300多条进化路线。进化模式定义了技术进化的大致方向, 并没有涉及到具体的进化细节。进化路线定性地指出了技术系统沿每一进化方向的具体进化阶段, 从结构进化的特点描述产品技术所处的状态序列。其实质是产品如何从一种核心技术移动到另一新的核心技术, 可以根据进化路线确定新一代产品的创新设想。因此, 进化路线具有更强的技术预测能力。图1中所示为进化模式7下的一条进化路线:‘空间分割’, 该路线描述的是在系统中增加空洞或材料达到有效利用空间的目的, 共有5个进化阶段状态。产品自左向右随着采用核心技术的进化, 其性能极限不断提高。
2.2 进化理想解
产品一般由多个子系统组成, 产品进化的过程是各个子系统交替进化的过程。技术系统演化的历史以及应用TRIZ解决现实问题的实践显示, 技术系统的演化并不严格按照演化路线的单调顺序进行, 单个技术系统的演化具有跳跃性[7]。如图2所示为技术系统进化过程示意图, 技术系统沿4条进化路线进化, 粗箭头所示的进化过程从某条进化路线的状态2跳跃到另一条路线。另外, 技术系统沿某一条路线进化时, 也不一定一步步严格遵循进行。例如, 某一进化状态可能被跳过。
尽管产品的进化存在上述情况, 但产品无时无刻不处于进化过程中, 进化的最终目标是达到理想状态。如果将所有产品作为一个整体, 低成本、高功能、高可靠性、无污染等是产品的理想状态[2]。产品处于理想状态的解称为理想解 (Idea Final Result—IFR) , 绝对理想状态的系统是不存在的, 但是各条进化路线的最终目标却是指向IFR, 如图2所示。
2.3 技术进化潜能
图1所示的进化路线开始状态是“实心物体”, 最高状态是“活性毛细孔结构”。按照‘空间分割’进化路线分析产品的技术进化水平, 如果技术水平处于“多孔结构”的进化状态, 则此进化状态称为当前进化状态。进化状态“毛细孔结构”和“活性毛细孔结构”是产品的当前技术水平还没有达到的进化状态, 这两个状态称为具有潜能的进化状态。‘进化潜能’就存在于当前进化状态和最高进化状态之间。Mann将其定义为技术系统的目前技术水平与技术系统能够达到的进化极限之间的差距[8]。每一个潜能状态都暗含着具有战略决策的潜在技术, 对其进行分析, 就可产生关于新一代产品的创新设想, 从而制订产品发展战略, 形成专利策略。
2.3.1 进化潜能雷达图。
通常产品的技术系统沿多条进化路线进化, 为了综合分析技术系统的进化潜能, 有必要分析所有与技术系统进化相关的进化路线, 并对进化潜能的大小进行比较, 以期找到最具有进化潜能的路线。对相关进化路线进行分析并评估, 确定出所研究的技术系统沿着所有相关路线的进化程度, 即确定出每条进化路线的当前进化状态、潜能状态。然后就可以用Mann[8]提出的, 如图3所示进化潜能雷达图的表示形式把所有相关路线作为雷达图的轮辐射线组织在一起, 并划分出已进化区域和未进化区域, 直观明了地表示出技术系统的整体进化潜能。
进化潜能图形中的每一条轮辐射线代表一条与技术系统进化相关的进化路线, 中心点为进化起点, 外周边代表着进化路线的进化极限。阴影部分表示技术系统沿着相关路线的进化程度, 即技术系统的当前技术水平。阴影区域与外周边之间的空白区域存在着进化潜能, 即当前技术未达到的水平。
2.3.2 进化潜能分析。
进化潜能雷达图以图形的方式清楚地显示出技术系统沿相关路线进化的状态, 能够使设计者更好地了解技术系统的进化过程及进化程度, 从中可容易地判断出系统的进化潜能大小, 从而可有选择地分析具有较大进化潜能的进化路线, 以对技术系统进行技术进化潜能预测。因为进化路线是从其他成功产品总结归纳出来的技术规律, 所以分析具有进化潜能的路线所产生的新技术的创新性高、可靠性高[9]。对产品的创新设计起到直接的指导作用, 能够成功引导制定科学的产品发展战略, 形成专利策略。
2.3.3 进化状态对比分析。
进化潜能图可以用来对比分析同行业的相同产品的技术进化情况, 通过分别建立竞争对手和自己的同类产品沿相同进化路线的进化潜能图, 如图4 (a) 、 (b) 所示, 然后把各自的进化潜能图重叠放置在同一个雷达图中[8], 如图4 (c) 所示, 可以很容易地判断出自己公司与竞争对手的同类产品在与哪些进化路线的相关技术方面存在着差距和优势。全面了解竞争对手的实力, 从而有目的地从相关技术路线的进化状态入手分析, 扬长避短, 正确选择产品技术开发方向及重点。
3 专利在技术进化分析中的作用
技术创新是产品进化的推动力, 而技术创新成果蕴含了技术系统进化的信息。在众多的知识资源中, 专利是一种最常见的技术创新成果, 是产品创新的主要知识资源。至今为止, 世界范围内公布了大约四千万的专利, 大部分涉及到几乎所有的技术领域, 并且每年还要大约新增一百万件[10]。专利文献是专利产品核心技术创新活动的完整记录, 蕴含了技术系统进化的信息, 能够反映各个技术领域中技术活动的现状, 又能够用来研究某个特定技术领域中技术活动的发展历史。另外随着信息技术的发展, 电子专利数据库、专利分析专用软件也使专利的查询和分析更加方便。
通过分析一定数量的专利信息, 可以从中获得解决技术问题的方法, 了解竞争对手的产品技术水平, 根据产品结构特点及技术进化特征总结出有关产品技术的进化过程及趋势, 然后可以从TRIZ的进化路线中找出与之相关的进化模式及进化路线。
4 基于技术进化的专利策略制定方法
4.1 专利数据的检索及筛选
首先企业要选定实施专利策略的产品, 定位自身产品的竞争环境, 然后选择合适的专利库, 通过关键词进行检索。检索到的专利不一定都与所定义的产品技术有关, 还要进行筛选, 以期获取与所定义的产品技术有关的关键专利数据。例如, 一些与外观设计有关的专利与产品的核心技术无关, 应该筛选掉。
4.2 关键专利数据的技术进化分析
因为任何产品都是由其核心技术支撑的技术系统, 可以通过分析产品的关键专利数据, 提取出专利技术的功能、原理等技术特征, 确定执行产品主要功能的核心技术。对核心技术系统的进化过程进行分析, 可以从宏观 (整个系统) 和微观 (子系统、部件) 两个方面进行分析, 提取出核心技术系统的进化特征。
4.3 选择与产品核心技术进化相关的技术进化路线分析产品的进化过程
对比所有与产品核心技术系统进化特征相匹配的TRIZ进化路线的可能性, 以确定最具有相关性的进化路线。分析技术系统沿着所有相关路线的进化程度, 即要确定出每条进化路线的当前进化状态、潜能状态。选择进化路线时还要考虑路线相互之间的组合效应, 因为系统的某一部件的进化可能会影响其他部件的进化, 所以选择与之相关的进化路线可能会影响其他进化路线的选择。
4.4 构建出产品技术进化潜能雷达图
选择好相关技术路线后就可绘制出专利产品技术的进化潜能雷达图, 同时也绘制出自己企业的同类产品技术的进化潜能图, 与已有专利技术作对比分析。
4.5 分析进化潜能图并产生技术创新设想
4.5.1 通过分析进化潜能图, 可以找到具有进化潜能的进化路线, 并且可容易地判断进化潜能的大小, 从而可有选择地分析具有较大进化潜能的进化路线, 以对产品技术进行进化潜能预测, 产生产品开发新设想, 引导实现技术创新。
4.5.2 通过对比分析进化状态图, 找出自己企业与市场已有技术的差距和优势, 有目的地制定产品开发战略, 对于存在差距的技术方面, 可以从相关技术路线的进化状态入手分析, 在充分了解竞争对手的技术基础上, 避开已有技术优势, 进行技术开发;对于自己技术竞争优势的方面, 充分利用技术优势, 加速创新技术开发形成自主知识产权。
4.6 制定专利策略
基于上述产品技术的技术进化潜能分析, 可以帮助企业定位自己产品的技术水平, 进行技术预测及技术创新, 实施以下专利策略。
4.6.1 领先型策略。
通过对比分析本企业与竞争对手专利产品的进化状态, 对企业存在优势的技术, 从相关技术路线的进化状态入手分析, 可类比工程实例产生新产品开发设想, 加速技术创新开发, 研制出市场竞争力强的创造性专利产品, 抢先占领市场获取超额利润。实施这一策略的核心是技术领先, 充分评估自己的技术优势, 抢在竞争对手前面占领技术制高点, 形成自己的专利产品。
4.6.2 改进创新策略。
通过对比分析本企业与竞争对手专利产品的进化状态, 对本企业存在差距的技术, 可以通过吸收他人专利技术来提高企业的技术水平和创新能力。可以从与专利技术相关的技术路线的进化状态入手分析, 在充分了解竞争对手的技术的基础上, 避开其技术优势, 对已有的专利技术进行进一步的渐进性的创新开发, 只要改进产品的技术特征与原有专利的技术特征不同, 在某些技术方面有所创新, 企业可就改进创新部分的技术申请专利。甚至可迫使竞争对手与自己签订交叉许可合同, 相互允许对方使用自己的专利, 只须补其差价, 从而避免专利侵权。
以上两种策略均能大大增强专利产品的竞争力, 体现在专利申请权利书中, 其内容结构会有战略性的改进, 如图5上方所示。
4.6.3 外围专利网策略。
通过分析产品进化潜能图, 可以有选择地对具有较大进化潜能的产品技术进行进化预测, 产生产品开发新设想, 对已有专利技术外围产品进行再创新开发, 围绕专利核心技术开发出一系列的外围专利, 形成从基本专利到外围专利的强大保护网, 如图5下方所示。可防止别人开发外围产品或利用其他方法生产相同产品与自己竞争, 不给竞争对手留下任何可利用的空隙, 从而为企业在该技术领域的优势地位构成坚实的壁垒。例如对重要的技术和产品, 既申请发明专利保护技术的实质, 又申请实用新型保护产品的结构, 包装图案及装潢申请外观设计, 形成一道“疏而不漏”的专利保护网, 使竞争对手在这一领域丧失活动余地, 从而避免了竞争对手在同一产品及类似产品中对自己的直接威胁[11]。
5 结论
TRIZ的技术进化理论的理论基础是建立在研究全世界的大量发明专利文献的基础上, 其技术预测工具——技术进化模式和进化路线揭示了产品技术进化的规律, 并且具有可传递性, 目前已在世界范围内的企业、科研等部门广泛应用, 用于解决技术问题, 快速实现产品创新。反之技术进化理论也可以应用于专利领域, 发展和制定专利策略。用其对产品的核心技术进化趋势进行分析, 可以科学准确定位企业产品的技术水平, 并预测产品技术的未来进化方向, 帮助企业正确选择产品技术开发重点, 从而有助于科学实施专利策略。
基于技术进化的专利策略方法可以应用到不同的企业, 尤其是中小企业, 有利于提高其可持续发展的创新能力, 培育核心技术竞争力, 形成企业自主知识产权。从而快速实施专利策略, 避免专利侵权, 排除竞争对手的仿冒跟进, 获取市场超额利润。
摘要：专利的价值主要在于其能为设计者和发明者提供解决技术问题的知识资源, 发明问题解决理论 (TR IZ) 的技术进化理论的就是基于分析大量世界发明专利的基础上, 总结出产品技术系统共有的进化模式。技术进化模式不仅能有助于简化和加速解决技术问题, 并且能够进行预测技术发展的未来趋势和进化潜能, 从而能够用于发展和制定专利策略。基于技术进化理论, 通过分析产品核心技术的进化趋势和进化潜能, 提出制定产品专利策略的方法。
关键词：技术进化,发明问题解决理论,进化模式,进化路线,专利策略
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酶体外定向进化技术及其发展 篇9
1 概述
酶的体外定向进化又称蛋白质分子定向进化,是蛋白质工程的新策略。简单来说,就是在事先不了解酶的空间结构和催化机制的情况下,在实验室中通过模拟达尔文自然进化过程,让目标酶分子在预先设计好的道路上快速进化,获得有价值的非天然酶。
定向进化是随机突变和选择的结合,随机突变是人为控制某些条件改变而引发的。后者虽相当于环境,但只作用于突变后的分子群,起选择预期方向的突变、排除其他方向突变的作用,整个进化过程是在人为控制下进行的。
定向突变使在自然选择条件下需几百万年乃至上亿年才能完成的进化过程,缩短到几年、几个月,甚至更短的时间,加速了酶的进化过程。目前,该方法主要应用于提高酶的稳定性、酶活性、对有机溶剂的耐受性,扩大底物的选择性,改变光学异构体的选择性等方面。
在目前已发现的8 000多种酶中,真正能够进行大规模生产和应用的商品酶并不多,主要原因是天然酶的性质与工业生产环境,例如高温、高压、有机溶剂、极端pH等的要求相差甚远。天然酶的底物选择性等性质难以满足工业对蛋白酶的需求。酶的定向进化技术是酶工程学研究的有效工具,该技术的发展使酶应用于工业生产成为可能。
2 酶体外定向进化的常用方法
2.1 易错(error-prone) PCR
易错PCR技术是指采用Taq酶进行PCR扩增目的基因时,通过调整反应条件,比如提高镁离子浓度、加入锰离子等方式改变体系中4种dNTP的浓度等,改变Taq酶的突变频率,从而向目的基因中引入随机突变构建出突变体库,并从中选择或筛选出所需要的突变体。由于在实验中仅经过一次易错PCR扩增,所以往往很难得到所需的突变,由此而产生了连续易错PCR扩增技术,即一次PCR获得的扩增基因作为下一次的目的基因进行操作,连续多次进行上述PCR过程,直至获得突变显著的结果基因。
易错PCR是一种相对简单、快速、低廉的方法,但该方法较为费时、费力,一般适用于较小的基因片段(<800 bp)。
目前,使用易错PCR的方法已取得了一定的成果。例如,Moore等对鼠伤寒沙门菌产生的α-门冬氨酰二肽酶进行了改良,提高了酶的活力。Chen等用此方法在非水相溶液中对枯草杆菌蛋白酶E的活性进行了改良。
使用该方法易出现同型碱基转换,可以说这种方法是最为基础的方法,缺点也比较明显。如何改善其费时、费力等缺点将是改进技术的重点。
2.2 DNA改组(DNA shuffling)
DNA改组是Stemmer于1994年建立的模仿自然进化的一种DNA体外随机突变方法。DNA改组也叫DNA重排,是对一组同源基因进行体外随机重组的特殊PCR技术,也叫作基因洗牌术。所谓DNA改组,简单来说,就是将DNA拆散后重排,即将目的基因在DNase I的作用下随机酶切成20～50 bp的片段混合物,然后通过多次无引物PCR循环,各片段之间互为模板和引物,在扩增的过程中进行随机组合,最终获得发生多个突变位点的全长基因。
DNA改组可使酶的2个或更多的已优化性状合为一体。因此,在理论和实际上,都优于连续易错PCR。总体来说,该技术简便、高效,已逐渐成为分子改造的主干技术。利用DNA改组,Stemmer等成功实现了对β-内酰胺酶的定向进化,提高了水解头孢类抗生素的能力。Yano等人用该方法进化天冬氨酸转氨酶,结果显示支链氧代氨基酸的活力提高了105倍。
2.3随机引发重组(RPR)
RPR技术是Aronld于1998年首先报道的。其基本原理是以单链DNA为模板,随机扩增出有重叠片段模板的小片段,由于碱基错配和错误引发,使这些小片段中也存在少量的突变。在随后的PCR反应中,这些片段互为引物进行合成,随之这些突变也发生重组,组装成完整的基因。
RPR技术与DNA改组相比,具有如下特点:①所需亲代DNA的量较少;②无需DNase I的处理,解决了DNA改组中DNase I所具有的序列偏向性;③组装前不需进行纯化操作。
2.4交错延伸技术(StEP)
StEP是Aronld等人于1998年建立的一种新的体外重组方法。其原理是,在PCR反应中把常规的退火和延伸合并为一步,新生链再作为引物与模板进行退火和延伸,如此重复进行,直到获得全长基因。Bulter等通过易错PCR、交错延伸重组等方法对漆酶(一种含铜多酚氧化酶)进行了体外定向进化,筛选得到的突变酶的总活力比原酶提高了160倍。
近年来,新技术大量涌现,以上述几种方法为基础的各种新方法不断出现,如过渡模板随机嵌合生长技术(RACHHITT)、外显子重排(Exon Shuffling)、退火低核苷酸基因重排(DOGS)和增加平截杂合酶法(ITCHY)等方法。通常,在酶定向进化过程中,各种方法并不是独立的,也没有哪一种方法是万能的,因而可通过多种方法的组合,使酶的性质得到更大的提高。
3 讨论
基因文库的构建是酶体外定向进化的基础。在众多的基因文库构建技术中,易错PCR是最早出现的一种,其后产生的各种各样的新技术,或是以其为基础,或是对其进行改良。时至今日,易错PCR技术仍常被用于文库的构建。每种方法都有其独特之处,例如,DNA shuffling是一种产生杂合酶的有效方法,但只能重组2个亲本基因,而且只限于产生单杂交文库;RPR技术可使用单链DNA且不需要DNase I的处理;StEP法是一种只依赖于条件严格控制的PCR的不同的体外重组法。选择合适的方法会使定向进化过程变得更加简单,使结果更趋于理想。
4 结束语
成功的定向进化需要满足功能实际、目标功能可行、合适的筛选方法等条件。在一定程度上,现实中自然进化的难易度决定了定向突变能否解决实际问题,因而在做选择之前,要先对所需优化性状进行可行性分析,应选择易于优化的性状进行改良。通常来说,使用上述技术可实现已有性状的优化,但是创造全新性状的新酶,是一项艰巨的工作,因为一种新的功能需要新的顺序空间,而人们很难预测需要重复多少次才能得到预期的答案,可能会很幸运,很快就得到,也可能会是一个漫长而艰难的过程。
上述定向进化方法几乎可以运用到生命科学研究的各个领域。目前,体外定向进化的方法不仅被成功地运用在酶的改造上,而且还被成功地运用于DNA的进化(如DNA疫苗等)、酶以外蛋白质的进化(例如提高抗体基因表达、对细胞因子生长因子的改造等)。我们坚信,这些技术方法的进一步完善和更广泛的运用,必将推动很多领域的发展,实现人类认识自然、改造自然史上的又一次飞跃。
摘要：酶体外定向进化技术可以大幅度提高酶分子的进化效率,可以在未知酶空间结构和催化机制下,按照人们的期望实现特定目标化。酶体外定向进化技术对酶工程今后的发展非常重要,对酶体外定向进化技术的研究方法和发展前景做了归纳。
关键词：酶,定向进化,蛋白质工程,发展前景
参考文献
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技术进化论 篇10
针对单一的国外复合菌剂的专利壁垒的研究, 我们发现, 我们可以通过技术进化法则的系统退化破除专利壁垒, 在我国及国外获得专利授权, 达到我国在菌剂领域专利布局的初步目的。
目标专利
利用Google的专利检索工具, 在关键词及产品专利授权书的引导下, 我们在互联网上找到了目标专利的公开说明文件、授权说明书及主附图。
1. 目标专利技术系统结构分析
利用TRIZ技术系统进化法则, 通过百度专利数据库分析我国相近的专利信息。结合目标专利的研究, 我们发现, 国外这一目标专利的研究处于一个相对较为先进的技术阶段, 国外的农业菌剂专利技术已具有动态性及可控性进化, 专利中的子系统已有相当的理想化呈现, 人工介入向微观 (在该专利当中是向微生物种群自我协调) 应用方向发展。
(1) TRIZ技术进化法则分析。通过对目标专利的分析, 我们发现目标专利主要包括47种微生物, 不但包括细菌同时也包括真菌;这与国内的所有专利均有所不同, 由于真菌和细菌的不同生物学特性, 这两种菌剂的制作及相关专利一般是相互独立的。这47种微生物, 通过GenBank提供的16s RNA序列分析, 发现主要在该专利菌剂中的微生物提供五大功能: (1) 为菌剂在大田使用过程当中提供自紫外线防护微生物组群。这些微生物会分泌强烈抗紫外线物质, 综合相关的文献报道, 它们的抗紫外线是熊杲甘的3.2倍, 在大田使用, 已和无紫外线环境当中没有显著区别。 (2) 为菌剂提供抗菌成分微生物组群。这一类群的微生物主要是分泌真菌素, 从现有文献总结可发现, 这一类群的微生物提供了该专利菌剂在长期保存条件下能保持质量稳定的性状。一般国内相关的菌剂专利产品提供的有效期不会超过6个月, 大部分产品为3个月, 而该专利可提供1年有效期, 这与该成分所起的功能密切相关, 当然也与组分3提供的功能密切相关。 (3) 为菌剂提供培养基成分的微生物组群。这一类群的微生物为菌剂成品在一定时期内的目标菌株的活性及有效含菌量提供基本的养分, 在一定时期内菌剂有效菌株单位含量保持相对稳定, 而国内的专利产品, 出厂后产品有效菌株含量, 仅能维持相当短暂的时间, 然后就会下降, 而非像该专利产品, 在出厂后有段时间不但不会下降甚至会有小幅度上升。 (4) 为菌剂在不同的土壤中的定植提供保障功能的微生物菌群。这一类群的微生物, 为在不同施用条件下的菌剂在土壤当中的有效定植数量提供了微环境保障。土壤微生物是最为丰富的类群之一, 一个新的微生物菌群的加入, 一般会遇到原生菌群的抵抗, 这一类群的微生物为功能菌群的快速定植提供了一个相对稳定的微环境, 保障了功能菌群的功能实现。 (5) 目标专利菌剂的有效菌群微生物。这一类群微生物是这一专利菌剂的灵魂, 它为这一菌剂的功能提供了最基础的保障, 在授权说明书中, 针对专利提供的菌群依靠基因分析技术, 这一类群起的功能主要是固氮功能, 当然, 也是这一菌剂的唯一功能。
(2) 国内专利分析。利用百度专利搜索功能, 我们下载的相近专利有50个。经过总结发现以下特点:
(1) 国内菌剂专利一般为单一菌株专利。 (2) 国内专利产品的使用环境有严格要求。 (3) 国内专利产品, 没有相关的国际专利授权。 (4) 国内专利, 相比该研究的国外专利还处在技术进化的初级阶段。
2.TRIZ技术系统进化法则解决问题流程
应用TRIZ技术系统进化法则解决问题的第一步是对给定的专利进行分析;通过分析目标专利的技术系统, 以确立当前分析专利的技术先进性, 并利用理想解及系统进化法则提出解决方案。
2. 技术系统退化的应用
依据国内专利发展水平分析, 我们发现可以从以下几个方面突破专利壁垒。
1) 增加子系统的技术系统退化法则。人工添加抗紫外线物质、抗杂菌物质、培养基成分及有本地特色的适合目标菌剂利用的菌群。
2) 减少理想度技术退化法则。通过初步实验发现, 目标专利产品菌剂的应用范围十分广泛, 且效果稳定。我们可通过针对施用后不同的作物根系菌群的变动, 针对性研究出针对不同作物、不同地区和不同应用环境的技术退化专利。
3) 增加人工介入的技术系统退化法则。通过原来的简单的流水外施, 研究退化版的专利菌剂, 其功能仅能通过土施才能实现功能。
TRIZ技术进化系统的应用
通过分析特定专利的技术进化系统, 我们可以发明新的专利, 有利于打破专利壁垒, 同时通过更高水平的专利为这一领域的专利设置我国的相关领域的专利布局。
1.技术系统进化的应用
依据技术系统进化法则分析, 我们发现可从以下方面进行专利布局。
1) 理想化法则及子系统不均衡化应用。可通过基因技术, 为目标功能菌株提供更为强大的固氮功能。
2) 子系统协调进化法则应用。通过基因修饰技术, 把不同功能菌群的产生转移到一个单一菌株个体上。
3) 减少人工介入进化法则的应用。通过技术系统的发展, 最终为该类型的菌剂使用, 最终实现, 一次使用多年有效直至永久。
结论
考核进化论 篇11
他认为，这是东西部不同考核生态的生动写照。“我们考核的是基础配套，交通局就忙；而东部地区的配套已较为完备，这方面没什么好忙的，就考核服务水平。”
《中国新闻周刊》调查发现，针对中国官员的考核，正呈现出与经济发展阶段相关的差异性特点。一些地区的考核创新，正在打破传统的“一刀切”局面。但考核给官员带来的压力，始终未减。
从“招商”到“选商”
《中国新闻周刊》记者拿到了温州市的《2011年度县（市、区）考绩法》。这是一份与安康市明显不同的考核办法。它的最大特点，是经济指标大幅度缩水。
温州的考核项目由四方面构成：重点工作、创先争优、互看互学和民意调查。与安康市几近格式化的考核内容相比，它散发着鲜明的个性与地方特色。在这个总共有11项一、二级指标的考核中，直接与经济有关的只有一项，即重点工作项下的固定资产投资。在总共115分的考核体系中，它占了30分。而安康市考核中其他经济领域的分值大户：GDP、财政收入、工业增加值以及招商引资，在温州的考核中均不见踪影。在市属各部门对县区的单项考核中，也不见发改委、工业局等经济部门的名字。
“这说明，在温州，经济发展已非最紧要之事。通常情况下，进入考核指标的，都是当地迫切需要解决的问题。”对官员考核制度有过专门研究的河南省社科院陈东辉博士告诉《中国新闻周刊》。
取而代之的，是社会建设的指标。在总共11项指标中，这种指标占了至少6项。其中的有些项目，安康市很少涉及。比如“城乡污水处理率和垃圾无害化处理率”。在安康市岚皋县，还没有一家正式投产的污水处理厂。
还有一个曾引发热议的考核项目：房价收入比，分值为5分。这项通过控制房价与居民收入之间的差距来阻止房价过快上涨的举措，被视为执政思路转化的一个标志：从以政府为本位的经济发展，转向以民生为中心的社会建设。
另外，在温州市一份有关招商引资的文件中，记者还发现了一个有意思的表述：它把“招商引资”中间的“招”，换成了“选”字。
这份2008年的招商文件，列出了如下的“选商”标准：在新引进的项目中，总投资额过亿的项目要达到一定数量，下辖的乐清市指标是7个；新引进项目的投资强度，要达到该市同行业的水平；在新引进的项目中，高新技术产业、临港产业和现代服务业项目，要占到总数的30%。
听到这样的条件，岚皋县官员的心情恐怕只能用“羡慕嫉妒恨”来形容了。该县去年招来的最大的投资项目——安康市10大优秀项目之一的明富魔芋，投资额不过6000万元。
温州的考核，还有一个对不同地区的区别对待。在对基础设施投资的考核中，该市的11个县（市、区）被分成三类地区，赋予不同的难度系数，在计算考核得分时，就加上这个难度系数。
南京市比温州市又更进了一步。在今年8月份出台的一份文件中，该市将辖下的6个郊县的66个街镇，按照资源禀赋分成现代农业、先进制造业和现代服务业三大主导类型，并对其进行分类考核：第一类重点考核农地保护和农业现代化水平；第二类重点考核创新转型发展和集约发展水平；第三类则重点考核其特色产业培育发展水平。这些分类指标在总的分值中占比达60%。
事实上，早在2003年，浙江湖州就已经进行了“分类考核”的尝试。该市下属的安吉县，将15个乡镇按照条件的不同分成三类：一类是有工业园区基础的乡镇，考核其工作经济；二类是山区乡镇，只考核生态保护和新农村建设；三类是有工业功能区又有自然保护区的乡镇，就对两者兼而考之。
湖州此举，在当时被视为“吃螃蟹”的行为。该制度运行6年后，成果渐渐呈现：连续5年，湖州农民收入增幅超过城镇居民的收入增幅，产生了20个国家环境优美乡镇、38个省级生态乡镇和148个市级生态村，是浙江省唯一下属县全部获得省级以上生态县称号的地级市。同时，经济发展也呈现出良好的态势。《2009年浙江省社会发展水平综合评价报告》显示，湖州市当年的发展速度为106.97%，位列全省首位。
陈东辉说，在“一刀切”的考核体制下，资源优势地区“没有压力轻飘飘”，而资源贫乏地区“跳起来也摘不到桃子”，整个考核就呈现出一种很拧巴的状态。分类考核讲究地尽其用、各有所长，经济社会发展就开始百花齐放。
《中国新闻周刊》调查发现，对有些地区的考核，还呈现中央与地方不太一致的特点。比如岚皋县是南水北调的水源涵养地，被中央划定为限制工业开发区，但要完成安康市的考核指标，又非得发展工业，还要发展高耗能的工业。这种上下矛盾的考核项目，在很多地方尤其是落后山区长期存在。
陈东辉的研究还发现，中国的考核制度呈现出一个“缺啥考啥”的特点：中西部经济欠发展，经济发展就称为考核的第一要务；东部经济发展了，产生了一些社会问题，社会建设就取代经济，成为官员考核的主要内容。
“一票否决”的共同纠结
但有些纠结却是共同的。这突出地表现在几个“一票否决”上。
“一票否决”，是针对当前的重大问题，在考核中设置的几个“高压线”。碰到这个“高压线”，考核的等级就被划定为“一般”以下，所有的表彰与提拔都成为泡影，各种惩罚接踵而至。
在全国各地，不管是西部地区还是东部地区，“一票否决”的项目通常都是5个：党风廉政建设、信访、计划生育、综合治理和安全生产。其中，最让官员头疼的一个，是信访。多位受访官员告诉《中国新闻周刊》，这是官员头上的“达摩克利斯之剑”。
对地方官员来说，信访的纠结在于：中央既设置了信访制度，领导也以接访的爱民形象示人；但同时又对地方官员设置严苛的信访考核，严格控制赴京访、赴省访和越级访。
《岚皋县信访考核办法》规定，凡发生进京集体上访的，年度考核“一票否决”。
多位地方官员在接受《中国新闻周刊》采访时表示，这几乎是“不可能完成的任务”。“现在交通条件这么好，去一趟北京非常容易。信息又那么畅通，很多的部门他们都能找到。只要那边一登记，我们这边就要遭殃。”一位地方官员如此抱怨。
为了阻止上访，各地政府大多实行县、乡、村“三级联控”，这增加了大量的行政成本。河南省一位乡党委副书记告诉《中国新闻周刊》，一到全国“两会”时期，他们乡干部就全体出动，层层蹲点，北京一个、省城一个、市里一个、县里一个、村里一个；还要动员所有的村干部联合“围剿”，付出的成本不言而喻。有些地方还把信访与干部的钱包进行捆绑，要求干部交一定的保证金，在出现问题时作为罚金。
2010年9月份，人民网推出了一份针对基层官员的网络问卷，其中的一个问题是 “地方官员维稳最大的烦恼是什么？”69%的被调查者选择“维稳总是头痛医头，脚痛医脚，缺乏系统策略”；44%的被调查者认为，“一票否决”机制使地方工作常常围着维稳转；39%的被调查者认为，“因体制、机制问题，地方官员常常两头受气”。
有些人看到了其中的利益，就出现了一些基层干部口中的“缠访者”。这些人的核心工作，就是打着上访的噱头，“胁迫”领导，以换取对方的“息访费”。“我們的处境是：上面压我们，下面胁迫我们，而我们又不敢轻易来硬的，害怕引起更多的矛盾。”一位官员说道。
技术进化论 篇12
覆膜技术诞生于1950年代,最早用于美国陆军。1980年代后期,我国开始引进覆膜技术,广泛应用于书籍封面、精细画册、高级礼品盒等印后表面的再加工。覆膜制品的大量使用,促使覆膜技术经历了从即涂膜技术到预涂膜技术的发展,但随着人们对产品的质量、身体健康及环保的要求也越来越高,现有的覆膜技术已经远远不能满足人们的需求。为了适应现代覆膜技术的市场需求,快速、有效地开发新产品,使企业在激烈的市场竞争中占尽先机。研究覆膜技术的进化过程,对预测当前产品的技术水平及新一代产品可能的进化方向具有重要的意义
1 TRIZ进化理论
1.1产品成熟度预测
Altshuller通过对大量发明专利的研究发现:产品的进化规律满足一条S形的曲线,如图1所示。任何一个产品的进化一般都要经历婴儿期、成长期、成熟期、衰退期4个阶段。图2分别用性能参数、专利等级、专利数量、利润和时间关系的4条曲线来说明各个不同阶段产品的特点[1]。如果产品处于婴儿期或成长期,对现有产品的优化可以获得较大利润;当产品进入成熟期,其性能参数只有少量增长,进一步优化现有技术的效益减少,企业应发展新的核心技术以替代已有产品的核心技术。
确定产品在S曲线上位置,预测产品所处的阶段,是产品进化理论研究的重要内容。收集当前产品的有关数据,建立这4条曲线,就可近似确定产品的技术成熟度。1.2进化法则
TRIZ一直处于发展与完善过程中,1990年代,美国TRIZ专家们将Altshuller的产品进化理论发展成为包括S曲线进化法则在内的8种产品进化法则:S曲线进化法则、提高理想度法则、子系统不均衡进化法则、动态性和可控性进化法则、增加集成度再进行简化法则、子系统协调进化法则、由宏观系统向微观系统进化法则和减少人工介入的进化法则[1]。
技术系统进化就是实现系统功能的技术从低级向高级变化的过程[2]。产品进化法则具有定性技术预测、产生新技术、市场创新等三方面的应用,更适合于技术系统及生产过程的创新。
对处于婴儿期和成长期的产品,应用TRIZ的进化法则分析产品优化完善的方向,有利于提高其技术成熟度,更快地获得利润;对进入成熟期和衰退期的产品,运用进化法则的研究结果对产生新产品、确定新产品的发展方向具有重要意义[3]。
2 覆膜技术的进化研究
2.1 覆膜技术成熟度分析
从国家知识产权专利库中查出近20年与覆膜技术相关的49项专利,其中发明专利3项,实用新型专利38项,外观设计专利8项。根据TRIZ发明等级理论对每件专利进行详细的分析并确定其发明的级别[4]。覆膜机性能确定为覆膜的速度。效益不易算出,可用所售出的设备台数近似估计。分别绘制出时间与专利数关系曲线、时间与专利的级别关系曲线、时间-性能关系曲线、时间-利润(在市场上售出的台数)关系曲线,如图3～图6所示。
图7为覆膜技术S曲线。从图中可以看出,目前,覆膜技术技术的发展已经进入成熟期向衰退期的转变阶段,尽管专利数量不断增加,但专利等级多为较低发明等级,主要集中第2等级附近,绝大多数为涂布机构、覆膜机构等较小系统的改进和外观设计方面的专利。企业虽然可以继续生产该产品获取利润,但必须进行产品创新,寻找新的核心技术替代已经采用的技术,以使企业在未来的竞争中不败。
2.2 进化法则分析
从基于专利数据分析覆膜技术发展现状的分析结果可以看出,整个产品处于由成熟期向衰退期的转型期间。可选择提高理想度法则、子系统不均衡进化法则、动态性和可控性进化法则、向微观级和场的应用进化法则等作为未来覆膜技术的发展模型,研究其发展进化方向。
2.2.1 提高理想度法则
TRIZ理论认为:一个系统在实现有用功能的同时,必然有两方面的作用:有用功能和有害功能;理想度是指有用功能和有害功能的比值;技术系统总是向着增加理想度比值的方向进化。
覆膜技术的有用功能是对印刷品美化、保护的效果,但其有害功能也不容忽视,一方面,即涂布工艺采用的黏合剂内含甲苯、丙酮等易挥发的有机物质,对人体有一定伤害,并污染环境。另一方面,覆膜后纸张无法回收,资源浪费、造成白色污染。
从提高理想度法则的进化模式可以看出,覆膜技术的发展要向着提高印刷品美化保护效果,开发新型环保粘结剂,减少白色污染的方向进化。
覆膜机的进化先后经历了油性覆膜机、水性覆膜机、热熔胶喷涂覆膜机的发展过程。在进化过程中,油性覆膜胶被更加环保的无毒、无味的水性覆膜胶所代替;热熔胶覆膜技术将固态胶加热熔化直接喷涂在基材表面上,既具有保护印刷品的效果,又避免了是塑料薄膜造成的污染,具有较大的市场发展前景。
2.2.2 子系统不均衡进化法则
技术系统进化的动力,源于事物子系统的不均衡性。覆膜机主要由放卷系统、输纸系统、上胶涂布系统、复合系统、烘干系统、收卷系统等组成。各子系统在覆膜机发展过程中都沿着自己的S曲线向前发展。
处于婴儿期的覆膜机制约其发展的主要瓶颈是上胶涂布系统和复合系统。进入成长期,覆膜机的专利主要集中在覆膜机构、上胶涂布机构的改进方面。先后出现了能精确控制涂布量的滚筒水平挤压式计量调节机构和能精确控制覆膜压力的压合调节机构,在解决覆膜机子系统不均衡发展的问题上起到了一定的促进作用。
2.2.3 动态性和可控性进化法则
按增加动态性及可控性进化法则确定寻找新的替代技术的可能方向。增加动态性及可控性进化法可分为4条路线:使物体零件的部分可活动、增加自由度个数、变成柔性体、增加可控性。
按第1条路线,覆膜机的核心部件是涂布滚筒与上胶滚筒,后者已是可活动的零件,因此,按该路线的进化已完成。
第2条路线应增加自由度的个数,现有覆膜机均采用了涂布量和覆膜压力的可调节系统。
第3条路线为使系统的某一部分变为柔性体。水性覆膜机采用带有弹性的橡胶胶辊作为上胶滚筒取代光辊覆膜。
第4条路线是增加覆膜参数的可控性,涂布量和覆膜压力是覆膜机械的两个重要指标,要保证覆膜质量就要向着覆膜参数精确控制的方向发展。
从上面的分析可以看出,采用第4条路线,仍可进一步发展优化现有覆膜技术,延缓整个系统进入衰退期的进程,继续为企业取得利润。
2.2.4 向微观级和场的应用进化法则
技术系统趋向于从宏观系统向微观系统转化。在转化中,使用不同的能量场来获得更佳的性能或控制性[4]。主要包含向微观级和应用场两条进化路线。
第1条路线是使滚筒变为微小物体,热熔胶喷涂覆膜实现了将热熔胶直接喷涂在印刷品表面,实现了涂布机构的微型化。
第2条路线是采用场。热熔胶喷涂覆膜采用空气射流技术代替原有的机械式滚筒压合覆膜,提高了覆膜质量。
3 结论
通过深入分析覆膜技术的国内专利,运用TRIZ技术进化理论对覆膜技术的发展进化作了系统的研究,得出覆膜技术正处在成熟期向衰退期的转型时期,需要对现有技术进一步优化并研究可以替代的核心技术,以保证覆膜技术的良好发展。基于进化法则和进化路线的分析可以看出,覆膜技术的发展是向着绿色、环保、精确控制的方向发展。研究优化当前已有的热熔胶喷涂覆膜技术,具有较大的市场前景。
参考文献
[1]芮延年.创新学原理及其应用[M].北京:高等教育出版社,2007.
[2]阮汝祥.技术创新方法基础[M].北京:高等教育出版社,2009.
[3]檀润华,苑彩云,张瑞红,等.基于技术进化的产品设计过程研究[J].机械工程学报,2002(12):60-65.