引論：我們?yōu)槟砹?3篇光譜學(xué)分析范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

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1測量原理與實驗系統(tǒng)

從20世紀(jì)60年代起，國外就開始了紫外吸收光譜法測量COD的研究，其發(fā)展經(jīng)歷了單波長法、雙波長法、多波長法、全光譜法的發(fā)展歷程．單／雙波長光度計的結(jié)構(gòu)簡單，只適用于成分單一的水質(zhì)COD的測定．而實際水樣COD的測定會受到多種因素的干擾，且水體中有機物組分不同，最大吸收峰也并非都在254nm處（如圖1，圖中1～6分別表示苯胺、苯酚、丙酮、腐植酸、鄰苯二甲酸莖鉀和水楊酸）．因此，只用254nm來捕捉全部有機物是非常困難的．全光譜法COD測量的理論基礎(chǔ)：大多數(shù)有機物在200～400nm紫外波段都有吸收，通過測定水中有機物在紫外波段的吸光度值，可以間接反應(yīng)出水體中有機物的含量，從而廣泛應(yīng)用于水中有機物的定性、定量測定．整個測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2．系統(tǒng)采用流通式進(jìn)水方式，進(jìn)水口通過進(jìn)水泵控制水流速度，排水口通過電磁閥控制排水；光源采用光纖燈（賀利士氘－鎢燈，型號：DTM6－10），波長范圍覆蓋200～1100nm波段；光源通過光纖耦合到樣品池，樣品池兩端設(shè)計為標(biāo)準(zhǔn)的SMA905接口，為了保證入射光、透射光的傳輸效率，在樣品池兩端增加透鏡組；光譜檢測設(shè)備采用微型光譜儀作為檢測終端（OceanOpticsUSB4000），負(fù)責(zé)光譜信號的采集；控制單元是測量系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)光源控制、進(jìn)水泵控制、電磁閥排水、光譜信號采集與處理．

2基于全光譜分析的COD計算方法

2．1實驗數(shù)據(jù)選擇配制了5種不同COD的鄰苯二甲酸氫鉀溶液．圖3為其吸光度光譜圖，測量波長范圍為200～750nm．從圖中可以看出，5種濃度的溶液在400750nm的波段內(nèi)基本沒有吸收，結(jié)合圖1中6種有機物在此波段內(nèi)也基本不產(chǎn)生吸收，所以本文選取了200～400nm波段范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)用來進(jìn)行系統(tǒng)模型的建立．

2．2系統(tǒng)模型建立數(shù)據(jù)的處理流程如圖4，其中計算模型的流程如圖4（a）．光譜值通過實驗獲?。杉脑脊庾V一般會有噪音，通過小波濾波的方法對光譜進(jìn)行預(yù)處理，濾除環(huán)境雜散光帶來的擾動．光譜經(jīng)過濾波預(yù)處理后，進(jìn)行吸光度計算，計算公式依據(jù)朗伯－比爾定律A＝－lg（I／Io）（1）式中，A表示吸光度，I表示透射光強度，Io表示入射光強度．根據(jù)吸光度的計算結(jié)果，選取特征波長處吸光度用于模型計算．參量反演數(shù)學(xué)模型：將200～400nm波長段的吸收光譜分成n個區(qū)間，建立吸光度系數(shù)a與濃度c的方程．取n個區(qū)間的中心波長作為特征波長，n即為特征波長的個數(shù)．將特征光譜映射為COD值的特征向量，可以建立如下方程那么式（3）可以記為ax＝c．其中，a為吸光度，x為傳遞系數(shù)，c為COD值．吸光度a可以通過實驗的方法計算得到，COD為待測量．這樣對傳遞系數(shù)x的求解可以轉(zhuǎn)換為通過m個方程解n個未知數(shù)的問題．利用最小二乘法對方程組進(jìn)行多元線性回歸，就可以得到相應(yīng)傳遞系數(shù)．在本文的實際應(yīng)用中，n取值20，m取值30．

3結(jié)果與討論

3．1精密度及檢出限實驗精密度的測定：取20mg•L－1的鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)測定11次，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2．93％，精密度良好．檢出限的測定：平行測定質(zhì)量濃度為1．0mg•L－1的鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液7次，據(jù)式（4）計算最小檢出限ρMDL＝S＊t（n－1，0．90）（4）式中S為標(biāo)準(zhǔn)偏差，t（n－1，0．90）表示置信度為90％、自由度為n－1時的統(tǒng)計量t值，本實驗中t（6，0．90）＝1．94．計算得本法的檢出限為0．0985mg•L－1．

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0引言

遙感圖像分類在現(xiàn)實生活中有著非常廣泛的應(yīng)用，如地質(zhì)勘探與地球資源調(diào)查、城市遙感與規(guī)劃管理、環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測、現(xiàn)代精細(xì)農(nóng)業(yè)、測繪以及考古等遙感圖像精準(zhǔn)分類是諸多應(yīng)用的基礎(chǔ)問題，同時也是熱點問題近十幾年，衛(wèi)星傳感器技術(shù)得到了不斷發(fā)展，遙感圖像的光譜和空間分辨率不斷提高，目前較為流行的高光譜成像系統(tǒng)包括AVIRIS、HYDICE、ARCHER、HYMAP和HYPERION通過這些成像系統(tǒng)獲取的遙感圖像所蘊含的信息得到了極大豐富，這為高光譜圖像分類和聚類分析提供了新的契機，目前國內(nèi)外學(xué)者提出了很多相關(guān)算法和方法，幾乎所有經(jīng)典的機器學(xué)習(xí)方法都被應(yīng)用到圖像分類和聚類分析中分類方面諸如基于最大似然和貝葉斯估計的方法[1]、基于核和決策樹的方法[2]、基于圖的方法[3]，而在基于核的方法[4]中，支持向量機（Support Vector Machine，SVM）在分類中的表現(xiàn)較為突出；聚類方面的大多數(shù)方法都是通過像元之間的相似性，利用統(tǒng)計學(xué)方法對圖像進(jìn)行聚合[5]但是，單一使用分類或者聚類方法無法充分利用圖像中所包含的光譜和空間信息，所以在文獻(xiàn)[6]中使用監(jiān)督分類方法初始化聚類分割區(qū)域的標(biāo)簽，再通過流域變換獲取最優(yōu)的分割圖像，最終在分割區(qū)域內(nèi)對分類圖像的結(jié)果標(biāo)簽進(jìn)行投票，分割區(qū)域?qū)?biāo)記為投票最高的類別，其分類的最終結(jié)果優(yōu)于單一的分類或聚類方法文獻(xiàn)[7]用投票的方式對聚類結(jié)果和分類結(jié)果進(jìn)行整合，最終使用分類所得的標(biāo)簽投票決定分割區(qū)域的類別，然后再對結(jié)果進(jìn)行降噪處理，其最終精確度也比傳統(tǒng)方法高但是，這兩種方法都需要使用大量的訓(xùn)練樣本來構(gòu)造分類器，分類成本都比較高為了減少分類器對訓(xùn)練樣本數(shù)量的需求，提高訓(xùn)練樣本質(zhì)量成為首要問題近幾年，主動學(xué)習(xí)方法在尋找包含信息量較大、質(zhì)量較高的訓(xùn)練樣本時表現(xiàn)突出[8]

本文提出一種基于主動學(xué)習(xí)的高光譜圖像分類（Hyperspectral Image Classification based on Active Learning， HICAL）方法，關(guān)注如何在減少訓(xùn)練集數(shù)量的同時提高分類精確度，結(jié)合了分類和聚類方法，充分利用高光譜圖像的光譜和原始空間特征，找到信息量較大的分割區(qū)域，進(jìn)而獲取信息價值較高的訓(xùn)練樣本，最終有效提高分類器的分類效果

1基于主動學(xué)習(xí)的高光譜圖像分類方法

1.1問題描述

為了盡可能地降低高光譜圖像分類精確度和所需的訓(xùn)練樣本數(shù)量的比例，一方面需要充分利用高光譜圖像所蘊含的信息，另一方面需要提高訓(xùn)練樣本的質(zhì)量

HICAL方法是以分類和聚類結(jié)果結(jié)合后所構(gòu)建的框架為基礎(chǔ)，使用本文提出的關(guān)注度計算方法對結(jié)合后的區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計，以找到信息量較高的區(qū)域新的訓(xùn)練樣本將在關(guān)注度較大的區(qū)域中產(chǎn)生，以此來提高訓(xùn)練集的質(zhì)量

1.2HICAL方法

1.2.1聚類分析

本文使用期望最大化（ExpectationMaximization，EM）算法對高光譜圖像進(jìn)行聚類分析在統(tǒng)計計算中，EM是在概率模型中尋找參數(shù)最大似然估計的算法，其中概率模型依賴于無法觀測的隱藏變量在使用EM算法過程中，可以假設(shè)所有的樣本都是符合高斯分布

EM算法對圖像進(jìn)行聚類過程中，為了使算法盡快收斂，將高光譜圖像的光譜波段進(jìn)行分組求均值，以此來減少參與計算的光譜波段數(shù)量聚類所得到的分割圖像通過四聯(lián)通的方式進(jìn)行區(qū)域劃分，并且給這些區(qū)域唯一標(biāo)號得到的帶有標(biāo)號的區(qū)域分割圖將作為模板，在后續(xù)迭代過程中與分類結(jié)果進(jìn)行整合

1.2.2監(jiān)督分類

獲取聚類結(jié)果之后，需要對圖像進(jìn)行監(jiān)督分類本文在分類過程中使用支持向量機（SVM）方法SVM是目前監(jiān)督分類使用較多的分類算法，是建立在統(tǒng)計學(xué)習(xí)理論的VC維理論和結(jié)構(gòu)風(fēng)險最小原理基礎(chǔ)上的，具有較好的泛化能力和學(xué)習(xí)能力

二分的支持向量機最終目標(biāo)是找到一個（d-1） 維的決策面，將測試樣本分成兩類在使用SVM進(jìn)行圖像分類時，總是將像元的特征通過一個核函數(shù)映射到一個較高維度的空間，這樣使樣本的區(qū)分度更大，通常使用高斯核函數(shù)（Radial Basis Function，RBF）

在二分問題中，通常將決策函數(shù)表示如下：

其中：SV表示得到的支持向量集合，對應(yīng)的αi不等于0

使用SVM對多類問題進(jìn)行分類時，通常采取兩種策略一種是一對一（OneAgainstOne，OAO）的方式，另一種是一對多的方式（OneAgainstAll，OAA），本文采用OAO的方式

HICAL方法在第一次監(jiān)督分類過程中，需要少許的訓(xùn)練樣本，通過SVM構(gòu)造分類器，且監(jiān)督分類的步驟在整個分類過程中是迭代進(jìn)行的，每當(dāng)新的訓(xùn)練樣本被增加到訓(xùn)練集時，都會重新構(gòu)造分類器，對圖像進(jìn)行新一輪分類

1.2.3整合聚類和分類結(jié)果

在獲取聚類和監(jiān)督分類結(jié)果后，借鑒文獻(xiàn)[7]中方法對兩個結(jié)果進(jìn)行整合，以聚類連通區(qū)域為模型對監(jiān)督分類結(jié)果進(jìn)行區(qū)域劃分，并給出標(biāo)號最終在整合結(jié)果中的每一個區(qū)域內(nèi)，都包含一個或一個以上的像元，這些像元分類標(biāo)記的類別可能比較集中，也可能比較分散，這些分類標(biāo)記主要取決于監(jiān)督分類器的預(yù)測

1.2.4獲取新樣本來源區(qū)域

獲取整合結(jié)果之后，需要在結(jié)果所包含的區(qū)域中找到包含信息量較大的區(qū)域?qū)嶒炛锌偸歉鼮殛P(guān)注那些含有較多像元，且分類標(biāo)簽比較分散的區(qū)域這樣的區(qū)域如果分類準(zhǔn)確度較高，將會很大程度地提高總體分類精確度因此，對區(qū)域的關(guān)注度給出如下公式定義：

其中：b為區(qū)域i包含像元個數(shù)ni的權(quán)重基數(shù)，用戶可根據(jù)情況自己選擇；t為迭代抽樣的次數(shù)，其意義是，隨著迭代的進(jìn)行，在較大區(qū)域已經(jīng)得到關(guān)注和抽樣之后，對于這些區(qū)域的關(guān)注度將會不斷下降，這樣在防止大區(qū)域過分取樣的同時，可以很好地兼顧到小樣本區(qū)域，所以，可以很好地解決以往算法對小樣本區(qū)域分類精確度不高的難題

獲取不同區(qū)域的關(guān)注度值之后，為了更集中、更有效地提高請求詢問的訓(xùn)練樣本的質(zhì)量，將通過設(shè)定閾值來選取需要取樣的區(qū)域最終在t次迭代中將選取滿足如下條件的區(qū)域作為新訓(xùn)練樣本的來源區(qū)域：

1.2.5新樣本選擇

獲取樣本來源區(qū)域后，可以定義迭代中所需新樣本的數(shù)量Ut對來源區(qū)域j∈Γt的取樣數(shù)量可以表示為μj，且滿足μj≥0在來源區(qū)域取樣的方式有兩種：S0和S1，其中S0是按照隨機方式在來源區(qū)域中選擇，而S1是根據(jù)來源區(qū)域中找到上一次監(jiān)督分類器標(biāo)記的最多標(biāo)簽類和次多標(biāo)簽類的子區(qū)域，按照兩個子區(qū)域的樣本比例進(jìn)行抽取

1.2.6主動學(xué)習(xí)過程

本文的HICAL方法迭代過程通過主動學(xué)習(xí)方式來實現(xiàn)整個過程分為兩個階段：1）初始化分類器階段，即初始監(jiān)督分類階段，在此階段首先需要提供少量的訓(xùn)練集，訓(xùn)練初始分類器；2）循環(huán)取樣階段，也是主動學(xué)習(xí)的主要階段，這個階段在未標(biāo)記樣本中使用關(guān)注度進(jìn)行查詢，獲取信息量較大的整合區(qū)域，從而進(jìn)一步找到需要標(biāo)注的樣本，標(biāo)注之后追加到原有的訓(xùn)練集中，重新對分類器進(jìn)行訓(xùn)練，這個過程不斷循環(huán)，直到達(dá)到停止條件這個停止條件可以有多種，比如新訓(xùn)練樣本數(shù)量達(dá)到上限，或者是已經(jīng)達(dá)到迭代取樣的次數(shù)等

迭代結(jié)束后，將最后一次迭代所產(chǎn)生的分類結(jié)果和初始的聚類結(jié)果，按照聚類區(qū)域為模板，對所有分類產(chǎn)生的標(biāo)簽進(jìn)行投票，區(qū)域內(nèi)所有的像元將歸屬到得票最高的標(biāo)簽類最后進(jìn)行降噪處理

2實驗及分析

2.1實驗環(huán)境

本文實驗環(huán)境：中央處理器Intel Core Duo P7350 2.00GHz，內(nèi)存2GB，32位Windows 7操作系統(tǒng)；軟件平臺為Matlab R2012a

2.2實驗數(shù)據(jù)集

高光譜圖像分類實驗使用的是印第安納州農(nóng)林區(qū)域圖像數(shù)據(jù)集（Indian Pines）

印第安納州農(nóng)林區(qū)域圖像拍攝于1992年，使用紅外成像光譜儀（AVIRIS）獲取，其內(nèi)容是印第安納州西北區(qū)域的某一農(nóng)業(yè)森林區(qū)的地表信息整幅圖像包含145×145像元，空間分辨率為20m，有220個波段，其中20個水吸收波段將在實驗前被除去圖像反映了16種不同的地物信息圖1（a）顯示這個高光譜數(shù)據(jù)的假彩色圖像；圖1（b）顯示了其真實的地物信息，不同的顏色代表不同的類別本次實驗針對的感興趣區(qū)域總共有10366個樣本，過去相關(guān)文獻(xiàn)中多數(shù)是在每一類別中隨機抽取10%的樣本作為訓(xùn)練樣本，這樣的抽樣方式對樣本比較少的類別來說是非常不利的為了和傳統(tǒng)的分類方式對比，在實驗中也將采取這樣的抽樣方式，但抽樣的百分比會降低

2.3實驗過程和結(jié)果分析

2.3.1HICAL方法與傳統(tǒng)隨機取樣方法比較

本實驗將本文的HICAL方法與傳統(tǒng)隨機取樣方法進(jìn)行對比表1中顯示了各個算法的整體分類精確度（Overall Accuracy，OA）、平均分類精確度（Average Accuracy，AA）、Kappa系數(shù)以及每種地物的分類精確度SVM和SVM+EM算法[7]是在每一個類別中隨機抽取10%的樣本（1029個）作為訓(xùn)練集，其中SVM+EM也是結(jié)合光譜和空間特征的分類方法作為對比，本文算法將在每類隨機抽取4%的訓(xùn)練樣本（407個）上進(jìn)行

通過式（2）計算出每一個分割區(qū)域的關(guān)注度值，這樣就可以選出一些關(guān)注度較高的區(qū)域作為新訓(xùn)練樣本來源區(qū)域?qū)嶒炛腥ˇ胻=0.15，每一次迭代對樣本的抽取數(shù)量做出限定，為了和傳統(tǒng)的方法比較，實驗中只進(jìn)行4次迭代，每次迭代取樣本數(shù)Ut=50分別使用S0和S1方法對新樣本來源區(qū)域進(jìn)行取樣（如表1所示）

迭代起始階段，大樣本區(qū)域的關(guān)注度值會比較高，這樣在開始的迭代過程中可以有部分提高分類器的分類準(zhǔn)確度，迭代后期，關(guān)注的重心轉(zhuǎn)向區(qū)域較小的分割區(qū)從表1中可以看到，在迭代4次后，訓(xùn)練樣本總數(shù)為607，遠(yuǎn)小于隨機抽取10%的1029，但Alfalfa、Grass/pasturemowed和Oats三個小樣本區(qū)域的分類精確度已經(jīng)得到了非常顯著的提高這說明HICAL方法可以有效地解決這種小樣本區(qū)域的分類難題，最終獲取的分類結(jié)果無論是整體分類精確度還是平均分類精確度都得到了明顯提高（如表1）

2.3.2HICAL方法和相關(guān)主動學(xué)習(xí)方法比較

本實驗將HICAL方法和目前較新的且表現(xiàn)優(yōu)秀的主動學(xué)習(xí)方法進(jìn)行比較[9]實驗中，初始化分類器時需要80個訓(xùn)練樣本（每一類別5個），每一次迭代都將獲取50個新樣本標(biāo)注為訓(xùn)練集，同時設(shè)定每一次迭代的閾值都為γt=015在初始取樣方法和所獲得的訓(xùn)練樣本總數(shù)都相等的情況下，LORSALALMLL、MPMLBPAL兩種算法使用四種不同的方式迭代獲取訓(xùn)練樣本：RS（Random Selection）、MI（Mutual Information）、BT（Breaking Ties）、MBT（Modified Breaking Ties）表2中給出了這些不同方法獲取的分類結(jié)果可以看出，本文提出的方法在總體分類精度上更為出色

3結(jié)語

本文提出了一種基于主動學(xué)習(xí)的高光譜圖像分類方法HICAL，能夠充分利用圖像的光譜特征和原始空間特征，同時使用一種新的高效的區(qū)域關(guān)注度計算方法對結(jié)合區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計，根據(jù)統(tǒng)計后的數(shù)值能夠非常精確地找到信息量價值較高的區(qū)域，進(jìn)而獲取質(zhì)量較高的未標(biāo)記樣本以此提高整體訓(xùn)練集的質(zhì)量，在訓(xùn)練樣本較少的情況下能夠有效提高整體分類精確度和平均分類精確度，從而降低分類精確度和訓(xùn)練樣本數(shù)量的比值

本文方法在分類過程中較之傳統(tǒng)的分類方法更能解決樣本失衡的問題，能夠有效地解決小樣本區(qū)域的分類難題；同時文中所提出的分類方法擴展性較強，在分類和聚類算法的選擇上比較寬松，可以使用諸如K均值、自組織迭代技術(shù)等算法進(jìn)行替代在HICAL方法迭代過程中，關(guān)注度閾值的選取和樣本數(shù)量的設(shè)置，以及對區(qū)域樣本的選擇方法將是我們進(jìn)一步研究的內(nèi)容；同時我們也將關(guān)注其他分類和聚類算法，以期減少算法的時間復(fù)雜度

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關(guān)鍵詞：

小波；閾值；降噪；熒光光譜

引言

光譜分析中重點關(guān)注的是信號的局部特征，即光譜曲線中波峰的形狀、位置和峰值強度［1］。然而在光譜儀采集信號的過程中，難免會受到外界光照、環(huán)境溫度和儀器特性等因素的影響［2］，導(dǎo)致實測信號往往含有高頻噪聲。如果直接使用采集到的光譜信號進(jìn)行定量分析，必然會增大光譜鑒別的虛警率。因此，在深入分析之前，必須采取行之有效的方法對獲取的原始信號進(jìn)行相應(yīng)的降噪預(yù)處理，以減弱或消除噪聲和無用信號對有用信號的影響，才能提高光譜圖解析的精準(zhǔn)度［3－5］。由于在正交小波中，正交基的選取比傳統(tǒng)方法更接近實際信號本身，所以通過小波變換可以更容易地分離出噪聲或其他不需要的信息，因此在信號降噪中小波分析有著傳統(tǒng)方法無可比擬的優(yōu)勢［6］。小波分析是一種兼顧時域和頻域的分析方法，因其多分辨率分析的特點廣泛適用于非平穩(wěn)信號的處理［7－9］。在小波分解過程中，通過抑制部分小波系數(shù)實現(xiàn)降噪主要是基于如下事實：在光譜信號中，低頻部分（近似系數(shù)）是表征信號本身特征的，而高頻部分（細(xì)節(jié)系數(shù)）則是表征信號的細(xì)微差別。由于原始信號每次分解得到的近似系數(shù)比以前更光滑，舍去的細(xì)節(jié)信息就存放在各層細(xì)節(jié)系數(shù)中，因此為了保持原相對完整的信息，筆者采用了一種改進(jìn)的閾值降噪方法處理各層小波系數(shù)，并在此基礎(chǔ)上有選擇地抑制保留的細(xì)節(jié)系數(shù)，以此達(dá)到降噪的目的。本文通過基于理論分析的實驗驗證了該方法的有效性。

1小波分析用于信號降噪的原理

1．1基本降噪模型

如果一個純凈信號X（t）被噪聲污染后為F（t），那么基本的噪聲模型就可以表示為F（t）＝X（t）＋σY（t）（1）其中：Y（t）為噪聲；σ為噪聲強度。小波變換的目的就是要抑制Y（t）以恢復(fù)X（t）。從統(tǒng)計學(xué)的觀點看，這個模型是一個隨時間推移的回歸模型，這種分解方法可以看做是在正交基上對函數(shù)X（t）的無參估計。

1．2降噪的過程小波分析用于信號降噪的過程通常分為3個步驟：

1）分解過程：根據(jù)應(yīng)用場合的不同，綜合考慮小波函數(shù)的緊支集、對稱性、正則性、消失矩等，選取適合的小波基函數(shù)對信號進(jìn)行N層小波分解。

2）作用閾值過程：根據(jù)Donoho提出的小波閾值算法，對分解得到的各層小波系數(shù)進(jìn)行硬閾值或軟閾值處理。

3）重建過程：根據(jù)降噪處理后的第N層近似系數(shù)和各層細(xì)節(jié)系數(shù)（cdi，i＝1，2，…，N），運用小波變換的重建算法實現(xiàn)信號的重構(gòu)。

2閾值確定模型的選擇

在小波分析用于信號降噪的過程中，核心的步驟就是在系數(shù)上作用閾值，因此閾值的選取直接影響降噪的質(zhì)量。本文采用的方法是根據(jù)原始信號的信噪比確定各層系數(shù)降噪所需的閾值。假定噪聲為高斯白噪聲（噪聲的數(shù)學(xué)期望為0），信噪比就用原始信號小波分解的各層系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差來衡量。1）默認(rèn)的閾值確定模型：）Birge－Massart策略閾值確定模型：由于本文采用的閾值降噪法需對各層小波系數(shù)設(shè)置不同的保留閾值，而通過默認(rèn)的閾值確定模型求得的閾值為全局閾值，因此使用Birge－Massart策略確定分層閾值更恰當(dāng)。

3改進(jìn)的閾值降噪法

針對含噪信號的降噪處理，Donoho等創(chuàng)造性地提出了小波閾值法降噪。該方法在實際運用中取得了矚目的成就，但也存在瑕疵。通常情況下小波硬閾值法會導(dǎo)致作用后的光譜曲線在某些點（閾值點）產(chǎn)生間斷，雖然小波軟閾值法克服了這一缺陷，但卻給重構(gòu)信號引入了附加振蕩。除此之外，閾值函數(shù)將小于閾值的小波系數(shù)全部置0，會使得高頻部分的有用信號無法參與重構(gòu)，從而降低了還原度。針對這些缺陷，文獻(xiàn)［10］提出了一種改進(jìn)的閾值函數(shù)。

4.實驗結(jié)果及分析

4．1小波基函數(shù)和最優(yōu)分解層數(shù)的選取

實驗采用波長為365nm的激發(fā)光源LIS365照射CdO溶液與Se粉反應(yīng)15min時得到的量子點，由海洋光學(xué)QE65000光譜儀采集量子點熒光光譜，導(dǎo)入Matlab中得到如圖1所示的CdSe量子點熒光光譜。光譜范圍為300nm～1200nm，分辨率為1nm－1，橫坐標(biāo)為波長（nm），縱坐標(biāo)為吸光度（a．u．）。小波基函數(shù)的選取應(yīng)兼顧緊支集、對稱性、正則性、消失矩等特性。symN小波族的構(gòu)造類似于dbN小波族，且具有更好的對稱性，可以減少重構(gòu)時的相移。因此本文選用symN小波族對CdSe量子點熒光光譜信號進(jìn)行降噪處理。由于支集太長會產(chǎn)生邊界問題，支集太短又不利于信號能量的集中，所以選用如圖2所示支集適中的sym4作為小波基函數(shù)。將CdSe量子點熒光光譜信號進(jìn)行小波分解，細(xì)節(jié)系數(shù)在各分解層數(shù)上的奇異譜分布如圖3所示。當(dāng)分解層數(shù)為4時，奇異譜發(fā)生突變，說明最優(yōu)分解層數(shù)即為4。

4．2算法驗證

為了檢驗本文提出的改進(jìn)閾值函數(shù)在實現(xiàn)CdSe量子點熒光光譜信號降噪時的優(yōu)勢，采用傳統(tǒng)的硬閾值法、軟閾值法、文獻(xiàn)［10］提出的閾值法和改進(jìn)閾值法分別對原始信號進(jìn)行降噪處理，通過Matlab提供的小波降噪命令同時完成了作用閾值和重構(gòu)過程，降噪后的光譜曲線如圖4所示。為了進(jìn)一步證明改進(jìn)閾值降噪法的有效性，本文采用了信噪比、均方誤差和能量占比3項指標(biāo)來對降噪效果進(jìn)行量化評估。

5結(jié)論

1）通過分析閾值確定模型的適用范圍，選定了更適用于計算分層閾值的Birge－Massart策略模型確定各層閾值。

2）在兼顧緊支集、對稱性、正則性、消失矩等特性的前提下，考量了應(yīng)用于小波分解適宜的支集長度，選定sym4小波作為基函數(shù)；通過觀察CdSe量子點熒光光譜信號分解后各層細(xì)節(jié)系數(shù)的奇異譜分布情況，確定了最優(yōu)分解層數(shù)。

3）通過分析經(jīng)典的硬閾值和軟閾值降噪法的缺點，提出了一種改進(jìn)的閾值降噪法，并結(jié)合選定的閾值確定模型對CdSe量子點熒光光譜信號進(jìn)行了降噪處理。實驗結(jié)果證明：無論是從相似性直觀地判斷，還是從信噪比、均方誤差和能量占比進(jìn)行量化評估，改進(jìn)的閾值降噪法都具有優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)：

［1］秦俠，沈蘭蓀．小波分析及其在光譜分析中的應(yīng)用［J］．光譜學(xué)與光譜分析，2000，20（6）：892－897．

［2］陳紅．多組分污染物氣體光譜檢測關(guān)鍵技術(shù)研究［D］．合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2011．

［6］夏國榮，徐志勝，馬振燕．多小波閾值降噪法在鋼絲繩缺陷檢測中的應(yīng)用［J］．測試技術(shù)學(xué)報．2007，21（4）：319－323．

［10］蔣薇薇，魯昌華，張玉鈞，等．基于提升小波改進(jìn)閾值的光譜信號去噪研究［J］．電子測量與儀器學(xué)報，2014，28（12）：1363－1368．

篇5

在化學(xué)元素周期表的第三、四、五行中間的一些元素通常稱為過渡金屬，其別是由第三行的鈦（Ti）、釩（V）、鉻（Gr）、錳（Mn）、鐵（Fe）、鈷（Gu）、鎳（Ni）、銅（Cu）等的3d離子摻雜的晶體中發(fā)現(xiàn)了激光振蕩現(xiàn)象。這些離子有著極優(yōu)越的特性，由于其電子能級與環(huán)繞它們的晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的場之間的強烈耦合，造成了它們具有很寬的能帶發(fā)射。因此，這些過渡金屬離子的激光波長通?？梢栽趲讉€納米到幾百個納米的很寬的范圍內(nèi)調(diào)控。上世紀(jì)80年代初實現(xiàn)了利用鉻和鈦3d離子的摻雜晶體，得到了可調(diào)室溫激光，從而極大地推動了將過渡金屬離子作為晶體的激活介質(zhì)的研究，從而使過渡金屬離子激光在通過鎖模產(chǎn)生超短脈沖以及必須精確調(diào)節(jié)波長的激光的應(yīng)用領(lǐng)域受到了人們的普遍重視，而在科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)、測量和檢驗技術(shù)、通訊以及激光光度學(xué)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。

本書詳細(xì)地討論了用作可調(diào)固體激光的活性介質(zhì)或其它晶體的3d離子光譜學(xué)、電振動和磁性質(zhì)等一般性質(zhì)，系統(tǒng)地闡述了晶體場計算（包括能級和吸收譜的第一原理計算）涉及的方方面面，包括微擾計算與完整的哈密頓量的對角化，并給出了理論結(jié)果與實驗光譜細(xì)致的比較、研究了動力學(xué)JohnTeller效應(yīng)對于晶體中3d雜質(zhì)光譜的影響、電振動譜的分析以及過渡金屬離子摻雜材料的應(yīng)用等。

本書內(nèi)容共分7章：1.具有3d離子的激光晶體最新發(fā)展（S.Kück）； 2.3d離子晶體場的交換電荷模型（M.G.Brik等）；3.疊加模型及其應(yīng)用（Y.Y.Yeung）；4.自旋哈密頓量和3dn雜質(zhì)附近晶格的畸變（W.C.Zheng）；5.3d離子摻雜晶體中的動力學(xué)JohnTeller效應(yīng)（L.Martinelli）；6.晶體場效應(yīng)的第一原理計算與在激光晶體中3d離子吸收譜（M.G.Brik）；7.在硒化鋅（ZnSe）晶體內(nèi)作為非線性光學(xué)設(shè)備新吸收器的鈷絡(luò)合物（I.V.Kityk）。

本書是由羅馬尼亞和愛沙尼亞大學(xué)的兩位著名教授編著的一部研究摻雜3d離子的固體激光的研制、一般性質(zhì)、計算方法以及理論與實驗比較的專著。其內(nèi)容非常豐富，特別注重實際的理論計算方法以及與各種實驗數(shù)據(jù)的詳細(xì)比較。本書的讀者對象是晶體光譜學(xué)、材料科學(xué)及其光學(xué)應(yīng)用的研究人員和研究生。研習(xí)本書需要讀者熟悉原子能級和電子組態(tài)的光譜學(xué)符號，掌握晶體點群的基礎(chǔ)知識。

（中國科學(xué)院大學(xué)）

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綿陽市各中學(xué)共7所，其中縣城中學(xué)3所，市級中學(xué)2所，鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué)2所。查閱各種文獻(xiàn)資料，借助網(wǎng)絡(luò)搜集自編課間操推廣的相關(guān)資料，整理分析。通過專家對編寫的問卷進(jìn)行信度效度檢驗后，對綿陽市7所中學(xué)進(jìn)行自編課間操推廣狀況進(jìn)行問卷調(diào)查，共發(fā)放問卷400份，收回300份，回收率為75%，有效問卷280份，有效率為70%。對問卷調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)的綜合分析處理。通過訪問體育老師、教練以及各學(xué)校校長，了解推廣自編課間操存在的原因以及推廣措施。

2.結(jié)果與分析

2.1綿陽市自編課間操的特點

2.1.1自編課間操的適應(yīng)性

自編課間操主要以健美操、啦啦操和太極拳為主，在近幾年隨著各式各樣的健美操，啦啦操比賽、健美操節(jié)目在中小學(xué)中的舉行，受到了中小學(xué)生的強烈歡迎，有些學(xué)校將其作為學(xué)校的特色項目。

2.1.2自編課間操的趣味性

自編課間操是在音樂的伴奏下跟著音樂的節(jié)奏而跳動的新型課間操，它區(qū)別于傳統(tǒng)廣播體操的口令，這樣的課間操能激發(fā)學(xué)生的興趣，在不知不覺中也培養(yǎng)了學(xué)生的音樂的節(jié)奏感和學(xué)生做事集中精神的穩(wěn)定性，同時動作的豐富多樣性彌補了傳統(tǒng)廣播體操的單一性，大大的鍛煉了學(xué)生的協(xié)調(diào)性，靈敏性。

2.2綿陽市中學(xué)自編課間操的普及現(xiàn)狀

通過上表我們可以看出在綿陽市7所中學(xué)里，對健美操進(jìn)行了教學(xué)推廣的中學(xué)有2所，占了總數(shù)里的29%，對啦啦進(jìn)行教學(xué)推廣的中學(xué)有0所，占總數(shù)的0%，對太極拳進(jìn)行教學(xué)推廣的中學(xué)有0所，占總數(shù)的0%，對傳統(tǒng)廣播體操進(jìn)行教學(xué)推廣的中學(xué)有5所，占總數(shù)的71%。由此可見綿陽市還沒有對啦啦操和太極拳在校園里進(jìn)行普及，傳統(tǒng)廣播體操的普及率稍高于健美操。在調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn)這7所中學(xué)中專業(yè)的健美操老師只有一名，啦啦操和太極拳的專業(yè)老師沒有，還有就是學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)和教育有關(guān)部門不重視課間操，教師師資配備不合理，因此自編課間操的推廣受到阻礙，更談不上普及，所以只能采用傳統(tǒng)的廣播體操。

2.3綿陽市中學(xué)自編課間操的開展現(xiàn)狀

在調(diào)查中看到，綿陽市中學(xué)普遍缺乏體育教師，農(nóng)村中學(xué)的情況更為嚴(yán)重。在7所中學(xué)中發(fā)現(xiàn)只有一所中學(xué)有一位專業(yè)的健美操教師，其他中學(xué)的體育教師基本上是以田徑和籃球老師為主，在有些農(nóng)村中學(xué)的體育課是由其他科任老師代替的。針對農(nóng)村地區(qū)和那些邊遠(yuǎn)地區(qū)缺乏體育教師的現(xiàn)狀，多層次、多渠道、有針對性地實行定向培養(yǎng)，解決分配不合理的問題，從實質(zhì)上解決中學(xué)體育師資的問題。在很多普通中學(xué)里場地是一個比較嚴(yán)重的問題，很多學(xué)校場地都不符合規(guī)范，大多數(shù)的體育場地只有兩個籃球場地大小，廣播體操做起來連人都沒法散開，所以只能分幾批做，或是不做，其他體育活動也只能在這個狹小的場地上進(jìn)行了。在一些農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)連音響設(shè)備都沒有，更別說做廣播體操了。

2.4自編課間操在綿陽市普通中學(xué)推廣的建議

2.4.1學(xué)校要積極采取措施

要全面貫徹德智體全面發(fā)展的方針，結(jié)合中學(xué)的教育方針，減輕學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，重視體育教育，將課間操作為評估學(xué)校的教育工作的一個重要內(nèi)容，將班主任的工作成績和體育掛鉤，關(guān)新學(xué)生的身體健康，培養(yǎng)四有人才，提高全民素質(zhì)，推動全民健身熱潮。

2.4.2學(xué)校配套設(shè)備的投入

要推廣自編課間操最重要的就是場地和音響設(shè)備，現(xiàn)在很多場地都被侵占，尤其在城市里的學(xué)校尤為嚴(yán)重，而在農(nóng)村一般場地的容納量都無法將學(xué)校所有的學(xué)生包含在其中，建議有計劃的對侵占學(xué)校場地的單位或個人進(jìn)行查處，對農(nóng)村場地不夠的情況進(jìn)行擴建，為學(xué)生提供一個良好的鍛煉環(huán)境。

2.4.3在學(xué)校開展自編課間操社團

為提高自編課間操的質(zhì)量，在學(xué)校組建社團，培養(yǎng)一批自編課間操的骨干，可以充分利用課余時間進(jìn)行自編課間操的學(xué)習(xí)，不僅豐富了課余生活還學(xué)習(xí)了知識，有利于自編課間操的推廣，提高學(xué)校的體育水平。還可以開展一些以班級為單位自編課間操的比賽，比賽成績好的可以代表班級在學(xué)校進(jìn)行匯報演出，這樣不斷的提高自編課間操的水平，同時也為班級的自編課間操的學(xué)習(xí)推廣起到了指導(dǎo)作用。

3.結(jié)論與建議

3.1結(jié)論

自編課間操反應(yīng)了中學(xué)生的積極要求，可以提高課間操的質(zhì)量，以便達(dá)到鍛煉的效果，同時可以有效的克服學(xué)生的消極心理，可以豐富課堂的體育教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生認(rèn)識到體育的重要性，因此自編課間操的推廣迫在眉睫。自編課間操是各種體育運動和體育舞蹈融合而成的，其普及性很強，隨著社會的發(fā)展，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)逐漸認(rèn)識到自編課間操對學(xué)生具有很大的鍛煉價值，因此在學(xué)校里將自編課間操代替?zhèn)鹘y(tǒng)廣播體操的普及和發(fā)展是很有必要的。3.1.3從調(diào)查結(jié)果來看，學(xué)生在自編課間操和傳統(tǒng)廣播體操中，更加喜歡自編課間操，這就很好的說明了自編課間操的鍛煉價值，在對比中發(fā)現(xiàn)，自編課間操的多樣性和時效性等都比傳統(tǒng)廣播體操更有價值些，要不然也不會有那么多學(xué)生選擇用自編課間操代替廣播體操，也說明自編課間操具有很高的推廣價值。

3.2建議

在各個學(xué)校適當(dāng)?shù)脑黾幼跃幷n間操學(xué)習(xí)的內(nèi)容，隨著在各中學(xué)的廣泛推廣，自編課間操代替?zhèn)鹘y(tǒng)廣播體操是一個很明智的舉動，在推廣形式和內(nèi)容是哪個還在不斷的充實和完善，為全民健身起到推進(jìn)作用。運用自編課間操的多樣性，對廣播體操進(jìn)行改進(jìn)，將其注入新的元素，拋開陳舊古板的模式，讓自編課間操在推廣中帶著這種時代感走向全民健身的行業(yè)。（作者單位：綿陽師范學(xué)院體育與健康教育學(xué)院）

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Determination on the concentration of Polaprezinc Granules in human plasma by atomic absorption spectrometry

YUAN Xiaochun1,2, DAI Zhiyong1, XU Pingsheng1, QIN Qun1

1.Department of Pharmacy, Xiangya Hospital, Central South University, Hu'nan Province, Changsha 410008, China; 2.Department of Pharmacy, Hu'nan Provincial People's Hospital, Changsha 410005, China

[Abstract] Objective: To establish an atomic absorption photometric method for the determination of Polaprezinc Granules in human plasma. Methods: Atomic absorption spectrometer was used and parameters were set as: wavelength was 213.9 nm, band pass was 0.5 nm, lamp current was 10 mA, flame was Air-Acetylene, Acetylene flow rate was 1.2 L/min. Results: The linear range of standard Zinc solution was 0.05-2.00 mg/L, the limit of quantification was 0.05 mg/L, recovery was 103.0%, within-day and between-day precisions all met the requirements. Conclusion: The method has a high selectivity, sensitivity and stability, and it is applied to a pharmacokinetic study of Polaprezinc Granules.

[Key words] Polaprezinc Granules; Atomic absorption spectrometry; Human plasma

聚普瑞鋅顆粒（Polaprezinc granules）為L-肌肽絡(luò)合物[1]，屬于促進(jìn)防御因子類藥。由于具有抗氧化及膜穩(wěn)定作用從而保持胃黏膜體內(nèi)平衡，達(dá)到細(xì)胞保護(hù)的作用，同時它也能促進(jìn)傷口愈合，增強防御因子作用，用于防治消化性潰瘍，同時它還具有增強黏膜附著性，提高胃黏膜防御作用的功效[2-3]。本品在吸收的過程中鋅與L-肌肽解離，L-肌肽在體內(nèi)參與代謝，經(jīng)由組胺酸在生物體內(nèi)作為蛋白質(zhì)的組成成分而使用，因此聚普瑞鋅的體內(nèi)藥代動力學(xué)研究以血鋅為測定指標(biāo)。本課題建立火焰原子吸收光譜法測定血漿鋅濃度的方法[4-12]，方法簡便、準(zhǔn)確、靈敏、重現(xiàn)性好，可用于聚普瑞鋅的體內(nèi)藥物濃度監(jiān)測及藥代動力學(xué)研究。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

美國熱電公司Solaar M6型原子吸收光譜儀（具空氣-乙炔火焰，氘燈，鋅空心陰極燈）；TD Z4-WS 臺式離心機（賽特湘儀離心機儀器有限公司）；Dragonmed手動可調(diào)式移液槍（100 μl和1 000 μl，大龍儀器設(shè)備有限公司）；金花牌移液器（5 ml，北京青云卓立精密儀器設(shè)備有限公司）。

1.2 試藥

鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 mg/L，國家標(biāo)準(zhǔn)溶液（GBW 08620），國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心）；曲拉通溶液（Triton X-100，Rohm-Haas，進(jìn)口分裝，上海化學(xué)試劑采購供應(yīng)站）；硝酸（優(yōu)級純，湖南株洲市化學(xué)工業(yè)研究院）；實驗用水均為雙重蒸餾水。

2 方法與結(jié)果

2.1 溶液的配制

2.1.1 鋅標(biāo)準(zhǔn)儲備液配置精密吸取 1.0 ml鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 mg/L）置100 ml容量瓶，加入1%硝酸溶液稀釋至刻度，得10 mg/L鋅標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液。置4℃冰箱備用。

2.1.2 血漿樣品鋅濃度測定將血漿樣品從冰箱中取出，放置恢復(fù)到室溫后，充分搖勻。精密吸取 0.5 ml血漿樣置于具塞試管中，加入1%硝酸溶液 2.0 ml，密塞，搖勻，在儀器設(shè)定的工作條件下進(jìn)行濃度測定。

2.2 儀器操作條件

波長為213.9 nm，光譜通帶為 0.5 nm，燈電流為10 mA，火焰類型為空氣-乙炔，乙炔流量為1.2 L/min。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線和最低定量限

精密吸取0.0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0、15.0、20.0 ml標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液于100 ml容量瓶中，各容量瓶分別加入0.1 ml曲拉通溶液，然后用1%硝酸溶液稀釋定容，配成空白和0.05、0.10、0.30、0.50、0.70、1.00、1.50、2.00 mg/L系列標(biāo)準(zhǔn)鋅溶液。將原子吸收分光光度計調(diào)節(jié)至最佳操作條件，在213.9 nm波長下分別測定標(biāo)準(zhǔn)系列，以吸光度（Y）對鋅濃度（X）進(jìn)行最小二乘法線性回歸，得回歸方程：Y=0.272 4X+0.006 3，r=0.999 4，線性范圍為0.05～2.00 mg/L。本法測定血漿鋅濃度的定量下限為0.05 mg/L（回收率為103.0%，RSD為5.6%，n=8）。

2.4 方法的精密度與準(zhǔn)確度

取空白人血漿，按“血漿樣品鋅濃度測定”項操作，加入適量標(biāo)準(zhǔn)鋅溶液，配制成血鋅濃度增加值分別為0.2、0.5、1.0 mg/L的低、中、高三濃度樣品各5份，按“血漿樣品鋅濃度測定”項操作，測得血鋅濃度，減去人血漿鋅本底濃度，得實測鋅加入濃度，再與對應(yīng)的加入濃度相比，計算低、中、高各濃度的加樣回收率和精密度。結(jié)果血鋅的加樣回收率分別為103.3%、101.9%、95.4%，日內(nèi)精密度RSD分別為2.5%、3.0%、1.5%。按上述方法連續(xù)測定3 d，計算日間精密度，得日間RSD分別為4.0%、2.4%、3.1%。

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2.5 血漿樣品室溫放置穩(wěn)定性考察

取人血漿，加入適量標(biāo)準(zhǔn)鋅溶液，配制成血鋅濃度增加值分別為0.2、0.5、1.0 mg/L的低、中、高三濃度樣品，在室溫條件下放置，分別在0 h和24 h按“血清樣品鋅濃度測定”項操作，測定血鋅濃度。結(jié)果低、中、高三濃度的RSD分別為3.7%、2.9%、1.9%，樣品在室溫放置24 h 穩(wěn)定。

2.6 反復(fù)凍融實驗

取人血漿，加入適量標(biāo)準(zhǔn)鋅溶液，配制成血鋅濃度增加值分別為0.2、0.5、1.0 mg/L的低、中、高三濃度樣品，在-40℃冰箱中冷凍后取出，室溫融化，然后再冷凍，反復(fù)3次，按“血漿樣品鋅濃度測定”項操作，測定開始和3次凍融后樣品血鋅濃度。結(jié)果低、中、高三濃度的RSD分別為2.5%、3.3%、2.2%，樣品在3次凍融過程中穩(wěn)定。

2.7 冷凍放置穩(wěn)定性考察

取人血漿，加入適量標(biāo)準(zhǔn)鋅溶液，配制成血鋅濃度增加值分別為0.2、0.5、1.0 mg/L的低、中、高三濃度樣品，在-40℃冰箱中放置，分別在0、5、10、20、30 d取樣，按“血漿樣品鋅濃度測定”項操作，測定血鋅濃度。結(jié)果低、中、高三濃度的RSD分別為3.1%、2.5%、2.4%，樣品在冷凍條件下放置30 d內(nèi)穩(wěn)定。

2.8 臨床應(yīng)用

12名健康受試者平均年齡為（22.67±3.27）歲，平均體重為（62.50±5.32） kg，平均身高為（169.00±4.20） cm，禁食10 h，空腹口服聚普瑞鋅顆粒150 mg，分別于給藥前0 h和開始給藥后0.25、0.5、0.75、1、1.5、2、3、4、6、8和12 h取靜脈血4.0 ml，離心分離出血漿，按“血漿樣品鋅濃度測定”項操作，測定血鋅濃度，得平均血鋅濃度-時間曲線，見圖1。

3 討論

原子吸收光譜法測定血鋅濃度有極高的選擇性，測定方法有石墨爐和氫火焰兩種，通過比較發(fā)現(xiàn)，石墨爐法雖然取樣量少、靈敏度高，但重現(xiàn)性差。因此本實驗采用穩(wěn)定性好的氫火焰法測定血鋅濃度，保證了測定結(jié)果的準(zhǔn)確，有利于開展聚普瑞鋅的人體藥代動力學(xué)研究。

由于鋅為人血漿中內(nèi)源性物質(zhì)，配制標(biāo)準(zhǔn)曲線不能采用空白血漿。通過溶液提升實驗比較，0.1%曲拉通溶液的黏度與血漿基本一致，因此在配制標(biāo)準(zhǔn)鋅溶液時，加入0.1%曲拉通溶液為基質(zhì)，測定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

本試驗采用火焰原子吸收光譜法測定血鋅的濃度，血樣經(jīng)1%硝酸稀釋處理后，進(jìn)行定量分析。綜上所述，該方法具有選擇性強、靈敏度高、穩(wěn)定性好、操作簡便的優(yōu)點。

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篇8

隨著社會進(jìn)步，網(wǎng)球運動從簡單游戲發(fā)展演變成為一種精彩紛呈、對抗激烈的現(xiàn)代體育運動項目，在世界廣泛而又蓬勃地發(fā)展，其意義已不再局限于體育和游戲的范疇，越來越多地被賦予了社會因素。本文對廣州市26所普通高校網(wǎng)球教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查與研究，據(jù)此對廣州市普通高校網(wǎng)球教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行客觀的評價與分析，找出影響該市普通高校網(wǎng)球教學(xué)可持續(xù)發(fā)展的因素，并提出相應(yīng)的發(fā)展對策和建議。

一、廣州市普通高校網(wǎng)球教學(xué)的現(xiàn)狀分析

1.網(wǎng)球課教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)狀分析

廣州市普通高校網(wǎng)球課教學(xué)內(nèi)容主要包括兩方面：實踐和理論。

(1)網(wǎng)球課實踐教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)狀分析。廣州市普通高校網(wǎng)球課實踐部分內(nèi)容基本類似，只不過是各個高校的課時安排不一，側(cè)重點不同，其主要以正手擊球、反手擊球、發(fā)球與接發(fā)球、正手截?fù)簟⒎词纸負(fù)舻燃夹g(shù)動作內(nèi)容和一定量的身體素質(zhì)練習(xí)等輔助教學(xué)內(nèi)容。其中只有6所高校網(wǎng)球?qū)嵺`教學(xué)內(nèi)容全部是網(wǎng)球技、戰(zhàn)術(shù)練習(xí)，其它高校都還包含一些輔助教學(xué)內(nèi)容。另外，廣州市普通高校網(wǎng)球?qū)嵺`教學(xué)內(nèi)容的主要形式是在室外集中授課學(xué)習(xí)。

通過對大學(xué)生的問卷調(diào)查可以看出，大學(xué)生對實踐教學(xué)內(nèi)容滿意的占30.3％；較滿意的占29.4％；不滿意的占40.3％，說明目前廣州市高校網(wǎng)球?qū)嵺`教學(xué)內(nèi)容存在較多的問題。大學(xué)生普遍認(rèn)為：網(wǎng)球課實踐教學(xué)內(nèi)容的技術(shù)動作的重復(fù)性練習(xí)過多、單調(diào)，網(wǎng)球?qū)嵺`課變成了網(wǎng)球運動競技目的的訓(xùn)練課，長此以往，會使學(xué)生產(chǎn)生厭煩心理，不利于激發(fā)學(xué)習(xí)激情。

(2)網(wǎng)球課理論內(nèi)容與形式的現(xiàn)狀分析。通過調(diào)查統(tǒng)計看出，廣州市26所普通高校都有各自的網(wǎng)球理論教學(xué)內(nèi)容，只是各校的側(cè)重點不同。廣州市普通高校網(wǎng)球理論教學(xué)內(nèi)容大體包含以下內(nèi)容：網(wǎng)球運動概述、網(wǎng)球比賽規(guī)則和裁判法以及競賽的組織、網(wǎng)球運動的發(fā)展趨勢、價值、意義，等等。各個高校的理論教學(xué)形式存在一定的差異，有的高校在室內(nèi)集中講解，有的室內(nèi)外相結(jié)合講解，有的采用視頻與講解相結(jié)合的形式。從走訪調(diào)研看，各個高校都有相應(yīng)的理論體系。但是，進(jìn)一步了解發(fā)現(xiàn)，有些高校網(wǎng)球理論太陳舊，流于形式，往往應(yīng)付上級領(lǐng)導(dǎo)的檢查，實效性內(nèi)容太少，與終身體育發(fā)展的內(nèi)容不多。因此，各個高校要加強網(wǎng)球理論的建設(shè)，使當(dāng)代大學(xué)生能真正了解網(wǎng)球運動的價值，能掌握科學(xué)地進(jìn)行網(wǎng)球鍛煉的原理和方法。

2.網(wǎng)球課形式、教學(xué)時數(shù)的現(xiàn)狀分析

通過對廣州市普通高校網(wǎng)球課開課形式的調(diào)查結(jié)果可知，作為選修課形式授課的有3所學(xué)校，作為選項課形式授課的有6所學(xué)校，二種形式都有的有17所學(xué)校，其所占百分比分別為11.5％、23.0％、65.5％。通過訪談得知，大學(xué)一年級開設(shè)網(wǎng)球課的有14所高校，在大學(xué)二年級開始開設(shè)網(wǎng)球課的有10所，在大三、大四開設(shè)網(wǎng)球課的一共才2所，可看出，廣州市網(wǎng)球課在大學(xué)一二年級開課率較高，而三四年級開課率相對較低。從以上數(shù)據(jù)說明，廣州市普通高校網(wǎng)球課開展較好，同時也說明網(wǎng)球課的開設(shè)率不均衡，主觀原因是學(xué)校相關(guān)體育教學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)對網(wǎng)球課的目的、價值等方面缺乏應(yīng)有的認(rèn)識，客觀原因是高校網(wǎng)球教學(xué)師資、場館設(shè)施等方面存在不足。

其次，廣州市普通高校網(wǎng)球課的課時偏少。每個學(xué)期在完成網(wǎng)球?qū)嵺`內(nèi)容與理論內(nèi)容教學(xué)外，網(wǎng)球教師很難有時間再進(jìn)行輔助內(nèi)容的教學(xué)。被調(diào)查的廣州市普通高校中，網(wǎng)球課教學(xué)時數(shù)總體偏少，表面看有18所高校每學(xué)期教學(xué)進(jìn)度中安排達(dá)到了32學(xué)時，但是由于受陰雨天氣的影響，大部分高校網(wǎng)球課教學(xué)時數(shù)還是不足，與教育部規(guī)定每學(xué)期教學(xué)時數(shù)一共不得少于32學(xué)時相比偏少。

3.教學(xué)方法和手段的現(xiàn)狀分析

教學(xué)過程離不開教學(xué)方法和手段，不同的教學(xué)方法或手段都會產(chǎn)生不同的教學(xué)效果。被調(diào)查的教師中，大部分教師喜歡用傳統(tǒng)教學(xué)方法，有32.5％的教師喜歡用錄像多媒體教學(xué)法，還有17.6％的教師采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)法等其它方法。顯然，傳統(tǒng)教學(xué)方法仍然是廣州市普通高校網(wǎng)球教師首選的教學(xué)方法，而一些現(xiàn)代化教學(xué)方法和手段使用率相對較低。分析這種現(xiàn)象的原因：網(wǎng)球教師長期使用傳統(tǒng)教學(xué)方法和手段已養(yǎng)成了習(xí)慣，他們對傳統(tǒng)的教學(xué)方法具有一定經(jīng)驗，認(rèn)為傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段操作簡單、方便、實用。現(xiàn)代網(wǎng)球運動與比賽并不是單單體力與技術(shù)的對抗，而是運動者智力和意識的較量，需要從事網(wǎng)球教學(xué)與訓(xùn)練的教師提高自身的專業(yè)水平和能力，不斷學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)及教學(xué)與訓(xùn)練方法，使高校的網(wǎng)球教學(xué)水平跟上時代的步伐，以滿足廣大學(xué)生對網(wǎng)球運動的需要。

4.教學(xué)場館與器材設(shè)施現(xiàn)狀分析

硬件設(shè)施是高校體育教學(xué)和群體工作開展的基礎(chǔ)，硬件設(shè)施否完備直接影響到高校網(wǎng)球運動的普及與發(fā)展。調(diào)查得知，目前廣州市普通高校網(wǎng)球場地主要有塑膠、硬地(鋪水泥或瀝青)和沙土地這三種類型，其中塑膠場地最多，沙土地最少。這可能和各高校本科的教學(xué)評估有關(guān)，大多數(shù)網(wǎng)球場地是新建場地，要求的標(biāo)準(zhǔn)相對較高。調(diào)查得知：24.7％的高校擁有6塊場地以上，57.7％的高校擁有2～6塊場地，19.2％的高校擁有場地低于2塊。從各個高校擁有場地數(shù)量與學(xué)生人數(shù)的比例來看，與教育部的要求(場地數(shù)與學(xué)生數(shù)之比是1:1000)相差較大。在調(diào)查中，有84.5％的學(xué)生對場地表示不滿意。這些數(shù)據(jù)可以看出，廣州市普通高校網(wǎng)球場地的配備存在嚴(yán)重的不足現(xiàn)象。

在器材方面：好的球拍對掌握技術(shù)會有很大的幫助，但各高校對此提供的支持和幫助明顯不足。在被調(diào)查的26所高校中，近9成的學(xué)校網(wǎng)球課沒有給學(xué)生提供球拍和球，由學(xué)生自己負(fù)擔(dān)，勢必影響學(xué)生對網(wǎng)球的興趣。學(xué)生購置的球拍，一般是價位在100K左右，多數(shù)是較差的鋁合金材料，只有極少數(shù)的學(xué)生使用較為高檔的球拍。球也是多種多樣，有的彈性很低，有的彈性很高，平均每個學(xué)生才擁有2個球，平均有3％左右的學(xué)生沒有網(wǎng)球。這些充分說明，廣州市普通高校網(wǎng)球課的器材配備非常缺乏，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了大學(xué)生的體育鍛煉需求。

二、發(fā)展對策

1.深化網(wǎng)球課的教學(xué)改革

建議對高校一二年級學(xué)生開設(shè)網(wǎng)球選項課，主要以網(wǎng)球運動技能為教學(xué)內(nèi)容。對三四年級學(xué)生開設(shè)網(wǎng)球選修課，主要是網(wǎng)球競賽法、規(guī)則裁判法、網(wǎng)球技戰(zhàn)術(shù)欣賞等教學(xué)內(nèi)容。這樣才能使大學(xué)生較系統(tǒng)地掌握網(wǎng)球的技戰(zhàn)術(shù)和理論水平，對興趣的培養(yǎng)起到促進(jìn)作用。第二要合理安排教學(xué)時數(shù)(每學(xué)期要大于32學(xué)時)。應(yīng)轉(zhuǎn)變“傳統(tǒng)型”的教學(xué)方法，加強教學(xué)方法鉆研和利用，掌握各種現(xiàn)代化教學(xué)方法和手段。對于初級班的學(xué)生可以采用“軟式網(wǎng)球”，以降低初學(xué)者的難度，使之較易掌握技術(shù)動作，對網(wǎng)球動作定型非常有益。

2.加快網(wǎng)球教師教育一體化進(jìn)程

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但隨著高校數(shù)字化校園的發(fā)展，近年來各高校紛紛引入包括實踐教學(xué)管理系統(tǒng)等各種教學(xué)信息管理系統(tǒng)，這些信息管理系統(tǒng)大大提高了教學(xué)管理的效率，已經(jīng)成為高校信息化發(fā)展的核心。而實踐網(wǎng)站的建設(shè)開始不那么受重視了。

2 廣東省普通高校實踐網(wǎng)站建設(shè)現(xiàn)狀調(diào)研

為了解廣東省本科學(xué)校實踐網(wǎng)站的建設(shè)情況，我們選取了廣東省26所二A類本科高校進(jìn)行了調(diào)研。因為這類高校屬于應(yīng)用型高校，主要培養(yǎng)高級技術(shù)技能型人才，更注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。調(diào)查的方法：瀏覽各高校的網(wǎng)站。我們通過查看各校網(wǎng)站及教務(wù)處網(wǎng)頁，看其是否有完整的實踐網(wǎng)站、還是只有部分實踐教學(xué)模塊、或者完全沒有實踐教學(xué)內(nèi)容并進(jìn)行統(tǒng)計，調(diào)查情況如下圖：

■

通過調(diào)查可看出，所調(diào)查的高校中，只有仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院、嘉應(yīng)學(xué)院、廣東藥學(xué)院等3所高校設(shè)有專門的實踐網(wǎng)站，占調(diào)研高校的11.57%。有8所高校學(xué)校網(wǎng)站的教務(wù)處網(wǎng)頁下有部分關(guān)于實踐教學(xué)的模塊，占30.77%，并且這些模塊中，有些模塊內(nèi)容是空白的。另外15所高校沒有實踐教學(xué)的相關(guān)內(nèi)容，所占比例為57.69%。

從調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，多數(shù)高校沒有專門的實踐教學(xué)網(wǎng)站，有些高校網(wǎng)站甚至沒有任何關(guān)于實踐教學(xué)的介紹。為什么會出現(xiàn)這種情況，是高校不再重視實踐教學(xué)嗎？還是實踐網(wǎng)站確實訪問量低，對實踐教學(xué)管理幫助不大，高校只是不重視網(wǎng)站建設(shè)而非不重視實踐教學(xué)。

3 分析

為此我們對建設(shè)有完整實踐教學(xué)網(wǎng)站的仲愷農(nóng)學(xué)院師生進(jìn)行關(guān)于實踐教學(xué)網(wǎng)站了解情況的調(diào)查，其中學(xué)生采取網(wǎng)絡(luò)問卷的方式調(diào)查，共回收有效問卷947份;教師采用紙質(zhì)問卷的方式調(diào)查，共回收有效問卷30份。具體調(diào)查結(jié)果如下：

3.1 參與調(diào)查的絕大部分是校內(nèi)的本科學(xué)生。接近7成的學(xué)生稱沒有了解過本校的實踐網(wǎng)站。而有8成的教師稱沒有了解過本校的實踐網(wǎng)站。超過7成的老師從來不知道學(xué)校有實踐網(wǎng)站。

3.2 關(guān)于什么情況會訪問網(wǎng)站，有超過6成的學(xué)生認(rèn)為他們工作、學(xué)習(xí)需要的時候，才會查閱網(wǎng)站。有3成的教師認(rèn)為他們工作、學(xué)習(xí)需要的時候，才會查閱網(wǎng)站。而對于是否清楚實踐網(wǎng)站的意義，超過一半的學(xué)生認(rèn)為自己基本不了解網(wǎng)站建設(shè)的目的性和意義;有4成多的老師完選擇全不清楚。

通過調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)，即使像仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院這樣建設(shè)有專門實踐教學(xué)網(wǎng)站的學(xué)習(xí)，學(xué)校師生也極少需要訪問到該網(wǎng)站。這一方面與技術(shù)進(jìn)步和師生的閱讀習(xí)慣改變有關(guān);近些年各高校教學(xué)管理系統(tǒng)、OA系統(tǒng)甚至數(shù)字化校區(qū)系統(tǒng)，qq群、好友圈、微博等通訊手段也在校園內(nèi)廣泛應(yīng)用，廣大師生已經(jīng)不再依賴網(wǎng)站來了解學(xué)校的教學(xué)情況。最近《第一財經(jīng)周刊》有報道，隨著消費者閱讀習(xí)慣的改變，國內(nèi)四大門戶網(wǎng)站流量和市值已經(jīng)大不如前，各公司已經(jīng)把投入大多都轉(zhuǎn)向了社交、視頻、垂直網(wǎng)站上面。[2]可見，閱讀習(xí)慣的改變不僅僅發(fā)生在校園內(nèi)，而是整個社會的發(fā)展。

另一方面高校網(wǎng)站信息量太多、重復(fù)率高也是造成實踐網(wǎng)站訪問量少的原因。經(jīng)過前些年網(wǎng)站建設(shè)熱潮中，許多高校各個部門、各院（系）甚至許多管理崗位都建設(shè)了網(wǎng)站。這樣的信息量太大了，別說4年就畢業(yè)的學(xué)生，連工作幾十年的老師也不可能清楚學(xué)校網(wǎng)站的所有內(nèi)容。因此遇到較重要的通知，校園網(wǎng)主頁和部門主要都會同時，這又造成的信息的重復(fù)，學(xué)生既然在主頁就能找到信息了，就沒必要進(jìn)入部門主頁了，更何況掛在部門主頁下面的實踐網(wǎng)站。

4 建議

4.1 定位明確。實踐教學(xué)網(wǎng)站應(yīng)該起著輔助管理的作用，這就需要根據(jù)各高校的情況來定位網(wǎng)站的功能。如果學(xué)校已經(jīng)引入了實踐教學(xué)管理系統(tǒng)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目管理系統(tǒng)、實踐競賽管理系統(tǒng)、學(xué)生管理系統(tǒng)等信息化系統(tǒng)，那么大可不必設(shè)置專門的實踐教學(xué)網(wǎng)站。而類似仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院這樣雖然引入了實踐教學(xué)管理系統(tǒng)，但畢業(yè)論文、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目、實踐基地建設(shè)和實踐技能競賽等仍用傳統(tǒng)方式管理的學(xué)校，則可以設(shè)有相關(guān)的實踐教學(xué)網(wǎng)站來作為實踐教學(xué)管理信息的平臺。

篇10

Analysis of epidemiological survey for diabetes mellitus in 2000 ordinary residents in Qifuxincun Community of Panyu District， Guangzhou City LIU Feng， JI Bing， XIA Chun-lan， et al. Qifu Hospital of Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine， Guangzhou 511495， China

【Abstract】 Objective To investigate epidemiological survey for diabetes mellitus in 2000 ordinary residents in Qifuxincun Community of Panyu District， Guangzhou City. Methods Questionnaire survey and physical examination were applied for 2000 subjects， and influences by different individual factors on diabetic epidemiology were analyzed. Results Incidence of diabetes mellitus was 7.1% in the 2000 residents. People with body mass index ≥24 kg/m2， male waistline ≥90 cm， and female waistline ≥85 cm contained high morbidity of diabetes mellitus than common people. The morbidity of diabetes mellitus increased along with age， while it was low in people with high education level. People with deficient psychical exercise had higher morbidity of diabetes mellitus than those doing regular exercise. The differences all had statistical significance （P

【Key words】 Guangzhou city； Community； Ordinary residents； Diabetes mellitus； Epidemiological survey

近年來隨著人們生活質(zhì)量提高， 飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生變化， 糖尿病發(fā)生率明顯增高。有資料顯示[1， 2]， 目前全世界有1.5億糖尿病患者， 截止到2025年糖尿病患者可能達(dá)到3億， 我國2010年數(shù)據(jù)顯示糖尿病患病率達(dá)到近10%， 對患者生活質(zhì)量造成不良影響。本研究通過對本社區(qū)糖尿病患者流行病學(xué)資料進(jìn)行調(diào)查分析， 為提高社區(qū)糖尿病綜合防治具有重要的意義， 現(xiàn)將研究結(jié)果報告如下。

1 資料與方法

1. 1 一般資料 選擇2014年7月～2015年6月廣州市番禺區(qū)祈福新村社區(qū)居民12萬居民進(jìn)行調(diào)查， 通過問卷調(diào)查和體格檢查， 篩掉重要信息缺失和問卷調(diào)查無效人員， 最終保留調(diào)查例數(shù)為2000例。

1. 2 流行病學(xué)調(diào)查方法

1. 2. 1 調(diào)查內(nèi)容 針對2000例調(diào)查對象進(jìn)行問卷調(diào)查及體格檢查， 并收集資料。主要包括調(diào)查對象的性別、年齡、文化程度、職業(yè)類別、婚姻情況、生活習(xí)慣、飲食習(xí)慣， 體格檢查主要是身高、體重、腰圍、臀圍、血壓、心率等情況。

1. 2. 2 判定標(biāo)準(zhǔn) 糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)主要是空腹血漿葡萄糖（FPG）≥7.0 mmol/L， 或葡萄糖耐量試驗（OGTT）≥11.1 mmol/L， 或已經(jīng)確診為糖尿病患者并且正在接受治療。通過體質(zhì)量指數(shù)進(jìn)行判定≥24 kg/m2為異常。吸煙>1支/d， 連續(xù)或者累計天數(shù)>6個月。飲酒：患者飲白酒>50 ml/次或者飲啤酒>1瓶， 平均每周飲酒次數(shù)>1次， 連續(xù)時間>6個月。

1. 3 觀察指標(biāo) 觀察2000例調(diào)查對象性別、年齡、文化程度、職業(yè)類別、婚姻情況、生活習(xí)慣、飲食習(xí)慣及體格檢查方面的不同對糖尿病發(fā)生率的影響。

1. 4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS18.0統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（ x-±s）表示， 采用t檢驗；計數(shù)資料以率（%）表示， 采用χ2檢驗；由Visual Foxpro6.0建立數(shù)據(jù)庫。P

2 結(jié)果

2000例調(diào)查對象性別、年齡、文化程度、職業(yè)類別、婚姻情況、生活習(xí)慣、飲食習(xí)慣、體格檢查方面的糖尿病發(fā)生率情況。見表1。

3 討論

糖尿病是目前威脅人類身體健康的重要疾病， 參照國際糖尿病聯(lián)盟的估算， 我國每天新發(fā)現(xiàn)的糖尿病患者767例， 每年的新發(fā)糖尿病患者為101萬例， 可見糖尿病預(yù)防控制和治療的形勢極為嚴(yán)峻[3， 4]。隨著人們飲食結(jié)構(gòu)的變化， 肥胖患者的發(fā)生率明顯增高， 有資料顯示， 年齡越大， 肥胖患者的糖尿病發(fā)生率也越高[5， 6]。本研究通過對廣州市番禺區(qū)祈福新村社區(qū)2000名普通居民糖尿病流行病學(xué)調(diào)查情況進(jìn)行分析， 糖尿病患病率為142/2000（7.1%）， 此發(fā)病率和以往研究結(jié)果基本一致[7， 8]。本地區(qū)糖尿病患者患病率隨著年齡增長呈現(xiàn)明顯升高的趨勢， 尤其是在55歲患者發(fā)生率>10%， 逐步升高， 提示年齡可能是社區(qū)普通居民發(fā)生糖尿病的一個重要的危險因素。以往的研究也表明了， 慢性疾病的發(fā)展是隨著年齡的增長， 逐步的演變而來的， 糖尿病作為一種慢性疾病， 往往也是在中老年才逐步的顯現(xiàn)， 對于糖尿病的預(yù)防， 應(yīng)該從年輕時就開始注意飲食習(xí)慣和生活習(xí)慣[9， 10]。本研究中， 體質(zhì)量指數(shù)較高和腰圍較大居民的糖尿病患病率明顯高于體重控制正常人群， 提示超重或者肥胖會影響機體代謝水平， 在一定程度上增加了糖尿病發(fā)生的風(fēng)險性。缺乏體育鍛煉的人群糖尿病患病率也高于經(jīng)常參加體育鍛煉的人群， 說明缺乏體育鍛煉的人群往往也是肥胖人群， 尤其是中心性肥胖已經(jīng)成為了糖尿病發(fā)生的重要原因。本研究還發(fā)現(xiàn)， 文化程度越高糖尿病患病率相對較低， 分析原因可能是由于文化水平相對較高的人群對健康意識和糖尿病的認(rèn)知程度也相對較高， 在飲食、生活習(xí)慣方面更加關(guān)注， 有利于降低糖尿病的發(fā)生率。

綜上所述， 糖尿病與年齡、體質(zhì)量指數(shù)≥24 kg/m2、男性腰圍≥90 cm、女性腰圍≥85 cm、文化程度、體育運動等因素有關(guān)的疾病， 進(jìn)行早期干預(yù)控制具有重要的臨床意義。

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篇11

文章主要對轉(zhuǎn)基因的原料作物以及轉(zhuǎn)基因成分進(jìn)行分析檢測，消費者需要了解到插入的外源基因的信息以及外源基因的表達(dá)產(chǎn)物是否對人體以及環(huán)境有害，這就需要很高的轉(zhuǎn)基因食品的分析檢測技術(shù)。分析檢測技術(shù)的基礎(chǔ)為標(biāo)識制度，標(biāo)識制度有自愿標(biāo)識制度和強制標(biāo)識制度，盡管各國之間標(biāo)識制度不同，但食品進(jìn)出口時仍需對標(biāo)識制度進(jìn)行參照。轉(zhuǎn)基因食品的分析檢測技術(shù)主要有組學(xué)分析技術(shù)、光譜學(xué)分析技術(shù)、DNA水平和蛋白質(zhì)水平檢測策略、分子特征分析檢測技術(shù)、轉(zhuǎn)基因快速檢測技術(shù)、轉(zhuǎn)基因定量檢測技術(shù)等。

1 轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)識制度

到目前為止，世界上有超過50個國家對轉(zhuǎn)基因食品采取了標(biāo)識制度。這類制度可大體分為兩類，一類是強制性標(biāo)識，另一類是自愿型標(biāo)識。其中，有著非常嚴(yán)格和預(yù)防性的法律制度以及對需要標(biāo)識的閾值進(jìn)行規(guī)定的國家為中國和歐盟等；另外，采取自愿標(biāo)識通常在只有食品中存在明顯差別如過敏原的情況下才進(jìn)行標(biāo)識。盡管各國采用不同的標(biāo)識制度，但是除卻政治因素，各國考慮更多的是實際檢測能力。經(jīng)過批準(zhǔn)進(jìn)口的轉(zhuǎn)基因食品全都具備相應(yīng)標(biāo)識制度，所以說，轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)識制度是轉(zhuǎn)基因食品的重要組成。

2 轉(zhuǎn)基因食品分析檢測技術(shù)

隨著各種技術(shù)的不斷發(fā)展變化，轉(zhuǎn)基因分析檢測技術(shù)也不斷進(jìn)行發(fā)展。轉(zhuǎn)基因食品的非期望效應(yīng)的評價依賴于組學(xué)分析技術(shù)，而數(shù)字PCR技術(shù)的出現(xiàn)和好的彌補了普通PCR技術(shù)在轉(zhuǎn)基因檢測方面的缺陷[1]。在精確定量方面基因拷貝數(shù)的絕對定量通過一定的技術(shù)也能夠?qū)崿F(xiàn)，另外，等溫擴增技術(shù)和試紙顯色原理在快速檢測領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠幫助特殊崗位的工作人員進(jìn)行快速檢測。

2.1 組學(xué)分析技術(shù)

組學(xué)分析技術(shù)含有蛋白組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)以及代謝組學(xué)等技，是對一類個體系統(tǒng)集合的分析技術(shù)。蛋白組學(xué)指在特定的時間和環(huán)境下，對一個細(xì)胞中全部蛋白質(zhì)表達(dá)進(jìn)行研究的技術(shù)。蛋白組學(xué)主要研究某一細(xì)胞或者生物在一定的病理及生理情況，其蛋白質(zhì)的特點、數(shù)量、功能等[2]。轉(zhuǎn)錄組學(xué)主要研究細(xì)胞在表達(dá)某一功能其基因的和，其研究成果為外源基因表達(dá)的信息和外源基因進(jìn)入受體中所表達(dá)的狀況。代謝組學(xué)主要是對細(xì)胞在特定時間和環(huán)境下全部的小分子代謝物質(zhì)進(jìn)行研究。

2.2 光譜學(xué)分析技術(shù)

近紅外光譜檢測是轉(zhuǎn)基因光譜學(xué)技術(shù)的主要技術(shù)。近紅外光譜檢測的優(yōu)點在于其穿透性很強，因此不需要對其檢測物質(zhì)進(jìn)行基因組提取或者預(yù)處理。盡管還不能確定轉(zhuǎn)基因光譜學(xué)檢測的準(zhǔn)確性，但是光譜學(xué)檢測的優(yōu)勢在于簡單迅速和無損檢測。因為消費者格外關(guān)注轉(zhuǎn)基因食品的安全問題，因此，光譜學(xué)和組學(xué)分析的關(guān)注方面都在轉(zhuǎn)基因食品的非期望效應(yīng)上。

2.3 DNA水平和蛋白質(zhì)水平檢測策略

到目前為止，國內(nèi)外對轉(zhuǎn)基因食品的分析檢測技術(shù)的的主要研究方面是在蛋白質(zhì)和核酸上。在實際應(yīng)用過程中，以DNA作為檢測基礎(chǔ)的檢測技術(shù)被廣泛應(yīng)用的原因在于其檢測的靈敏度較高并具有特異性[3]。聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)也是被廣泛使用的轉(zhuǎn)基因分析技術(shù)之一。另外，較為常用的還有酶聯(lián)免疫吸附法。PCR技術(shù)是DNA水平檢測較為常用的技術(shù)，因其導(dǎo)入受體的外源基因的位置和大小無法確定，所以，在檢測過程的實現(xiàn)需要篩選技術(shù)的輔助。其中，使植物體能夠穩(wěn)定表達(dá)的低拷貝基因內(nèi)標(biāo)基因和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是PCR檢測中常用的物質(zhì)。

2.4 分子特征分析檢測技術(shù)

將轉(zhuǎn)基因作物或食品中受體所插入的外源基因的所有信息稱為分子特征，主要有外源基因的特異序列、插入位點及數(shù)量、外源基因兩側(cè)的側(cè)翼序列等。這些信息是整個分析檢測技術(shù)的基礎(chǔ)，能夠輔助轉(zhuǎn)基因作物或食品分類、評價等。分子特征既是轉(zhuǎn)基因分析對象的同時，又是轉(zhuǎn)基因的檢測對象，在快速檢測和精準(zhǔn)定量檢測中起著重要作用，另外，在組學(xué)分析技術(shù)中也有著重要影響。

2.5 轉(zhuǎn)基因快速檢測技術(shù)

完善的轉(zhuǎn)基因食品分子特征信息相當(dāng)于一個巨大的信息篩選庫。但是在地方食藥監(jiān)局和港口出入境檢疫局的工作人員對精準(zhǔn)、高效的檢測未知樣品的技術(shù)重視程度更高。轉(zhuǎn)基因分析檢測在實際中的應(yīng)用應(yīng)該是沒有進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)的工作人員也能夠利用技術(shù)手段來進(jìn)行檢測。其中PCR技術(shù)需要在變溫的條件下進(jìn)行多步驟的操作，顯然不符合高效的原則，因此，有必要進(jìn)行開發(fā)恒溫下的檢測技術(shù)。轉(zhuǎn)基因快速檢測技術(shù)有等溫擴增檢測技術(shù)、試紙檢測技術(shù)等。

2.6 轉(zhuǎn)基因定量檢測技術(shù)

制定標(biāo)識的基礎(chǔ)為分子特征，而利用定量檢測技術(shù)可以實現(xiàn)對標(biāo)識閾值的確定。一方面，定量檢測技術(shù)能夠在科研工作中進(jìn)行樣品轉(zhuǎn)基因相對含量以及外源基因拷貝數(shù)的確定；另一方面，定量檢測技術(shù)還可以在田間對樣品的含量進(jìn)行確定，并依據(jù)其閾值提供處理措施。作為貫穿整個轉(zhuǎn)基因分析檢測工作的技術(shù)手段，定量檢測技術(shù)為標(biāo)識制度提供了科學(xué)依據(jù)。有傳統(tǒng)的定量檢測技術(shù)、數(shù)字PCR檢測技術(shù)、新材料輔助的定量檢測技術(shù)等。

3 結(jié)語

自世界上首例轉(zhuǎn)基因作物耐草甘膦品系轉(zhuǎn)基因大豆問世以來，轉(zhuǎn)基因作物開始飛速發(fā)展，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)受到很大的沖擊。隨著轉(zhuǎn)基因作物的快速發(fā)展，越來越多的轉(zhuǎn)基因食品流入市場，轉(zhuǎn)基因食品在滿足人們物質(zhì)生活需要的同時，人們開始注重轉(zhuǎn)基因食品的安全性。世界各國紛紛出臺了一系列的管理制度來預(yù)防轉(zhuǎn)基因食品帶來的安全問題，在1922年，世界各國倒成了《卡塔赫納生物安全議定書》來對轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行規(guī)范。對轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行標(biāo)識和監(jiān)管的首要任務(wù)就是對轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行成分分析檢測，因此，轉(zhuǎn)基因食品分析檢測技術(shù)的發(fā)展對轉(zhuǎn)基因食品的安全有著至關(guān)重要的影響，此技術(shù)也屬于全球食品安全檢測的重要技術(shù)，值得推廣借鑒。

參考文獻(xiàn)

篇12

Key words： overlapping peaks；decomposition；mathematical method

中圖分類號：O17文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2011）04-0197-01

1重疊峰分解的實際意義

在光譜研究領(lǐng)域，重疊的光譜信號是比較常見的。例如，①在紫外-可見光譜分析中：在苯和甲苯的混合體系及苯、甲苯和二甲苯等混合體系中，各組分紫外光譜嚴(yán)重重疊；復(fù)合維生素B片劑的吸收光譜中，維生素B1，B2，B6和煙酰胺4組分嚴(yán)重重疊；二甲酚橙（XO）-CTMAB-Cu、Cd、Ni顯色體系各組分吸收光譜相互重疊。鈰組稀土元素的性質(zhì)極其相似，因此其5種元素的吸收光譜嚴(yán)重重疊。②在熒光光譜分析中：利用偏振X射線熒光技術(shù)分析鐵磁性永磁材料粉末時，Si和Sr譜線完全重疊；醫(yī)院營養(yǎng)輸液常用的復(fù)合氨基酸注射液中包含色氨酸和酪氨酸，而此二組分的熒光光譜嚴(yán)重重疊等等。此外，重疊現(xiàn)象在化學(xué)領(lǐng)域的電化學(xué)分析、色譜分析中也同樣存在。重疊現(xiàn)象給進(jìn)一步的定性和定量分析都帶來了困難。對于這樣的問題，通過硬件手段如改進(jìn)儀器來提高信號的分辨率通常受到資金或工作條件等現(xiàn)實問題的制約。因此，往往通過數(shù)學(xué)手段把儀器未能完全分離的多個譜峰給以分解，得到重疊峰信號中的各子峰或組分的相關(guān)信息（如峰形狀、峰位置、半峰寬和峰高度）的估計值。而隨著計算機的發(fā)展，計算技術(shù)的提高，與計算機相結(jié)合的信息理論、多元統(tǒng)計分析法、數(shù)學(xué)最優(yōu)化等數(shù)學(xué)方法被利用于重疊峰的分解，并逐漸成為了現(xiàn)代光譜分析的熱點。

2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

對于采用各種計算方法分解光譜重疊峰的研究已有不少報道，其中分光光度法、熒光光譜、ICP-AES等重疊峰的解析已發(fā)展比較成熟。目前常見的數(shù)學(xué)方法有四類：

2.1 雙波長、三波長法、導(dǎo)數(shù)光譜法其中導(dǎo)數(shù)光譜法是分辨重疊峰的一種常用的較為成熟的方法。1953年Hammond等人首先提出。其基本原理是對原吸收曲線進(jìn)行一階、二階至四階求導(dǎo)，然后對得到的各階導(dǎo)數(shù)光譜進(jìn)行分析。從而來確定重疊峰的個數(shù)、重疊峰位及改善譜線分辨率等。關(guān)于導(dǎo)數(shù)法定研究及報道有很多，如王超群利用導(dǎo)數(shù)法探討了其在X射線衍射分析中的應(yīng)用；Windig討論了二階導(dǎo)數(shù)光譜在自模式分析技術(shù)中的應(yīng)用，以及相應(yīng)的平滑方法。但導(dǎo)數(shù)法存在一個顯著缺點：隨著求導(dǎo)次數(shù)的增加，噪聲也隨之增加，在高階導(dǎo)數(shù)中，信號可能被噪聲完全淹沒，因而，通常，每求一階導(dǎo)數(shù)之后都需要濾除噪聲來提高信噪比。

2.2 最優(yōu)化方法最小二乘法作為一種判斷擬合效果優(yōu)劣的評價標(biāo)準(zhǔn)而經(jīng)常被使用，從而將問題轉(zhuǎn)化為尋優(yōu)問題。而解決此最優(yōu)化問題的方法有很多相關(guān)研究和報道：如：何錫文等周興風(fēng)等分別討論了線性規(guī)劃方法的使用；孫桂玲等使用Newton-Raphson逐步逼近法和最速下降法對高斯峰進(jìn)行分離；此外還有Cauchy法、直接搜索法、單純形法、DFP法及共軛梯度法等。

最小二乘法的缺點是當(dāng)各組分光譜嚴(yán)重重疊時（數(shù)學(xué)上叫共線性），如正規(guī)矩陣的秩接近零，此時的方程組近乎病態(tài)方程組，實驗中的微小誤差或是計算中間過程數(shù)據(jù)位數(shù)的取舍都會引起計算結(jié)果的大幅波動，此時最小二乘法不適用。

2.3 多元統(tǒng)計法由于傳統(tǒng)最小二乘法的缺點，出現(xiàn)了許多改進(jìn)方法。如：Wold在1966年提出的偏最小二乘法；王鎮(zhèn)浦等討論了CPA矩陣法；因子分析法更是被廣泛研究，白潔玲通過迭代目標(biāo)轉(zhuǎn)換因子分析應(yīng)用于4種混合色素溶液吸附伏安法波譜的解析來對其進(jìn)行同時測定；進(jìn)化因子分析與消秩方法被用于重疊光譜分析。這些方法各自在不同程度上克服了最小二乘法的缺點。

2.4 利用信息處理的理論1979年，Poulisse首次將卡爾曼濾波原理用于多組分體系分光光度分析中，使多組分體系的含量測定歸結(jié)為對重疊光譜曲線進(jìn)行快速濾波的過程。這個思想不僅帶來了一種新的重疊峰分解的方法同時還啟發(fā)了分析工作者，使人們認(rèn)識到，譜數(shù)據(jù)處理與通訊技術(shù)中的信息處理過程很相似，完全可以借鑒其數(shù)學(xué)工具。上世紀(jì)90年代，能解決非線形擬合的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也被廣泛應(yīng)用求解多組分濃度，不足之處是需要大量樣本學(xué)習(xí)，很復(fù)雜且耗時。遺傳算法作為一種全局的尋優(yōu)方法，也逐漸被應(yīng)用于譜圖分析及重疊峰分解等方向的研究。使用數(shù)學(xué)方法對重疊峰分解的優(yōu)點在于它對硬件要求不高，只需在一定的實驗條件下，獲取足夠的實驗數(shù)據(jù)，借助計算機強大的運算能力，運用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行計算，能夠獲取準(zhǔn)確度較高的對重疊峰解析的結(jié)果，基本上可以滿足一般檢測和分析的要求，因此其發(fā)展前景相當(dāng)廣闊，見諸于專業(yè)刊物的研究。報告顯示，使用軟件后處理的研究和應(yīng)用正廣泛開展。

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篇13

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.19311/ki.1672-3198.2016.23.130

1 前言

2003年，歐盟在全球率先提出了《電氣、電子設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》，即RoHS指令，規(guī)定輸往歐洲的電子產(chǎn)品及其組件需對六種有害物質(zhì)的使用加以限制。電子電氣產(chǎn)品中的六種有害物質(zhì)為：鉛（Pb）、汞（Hg）、鎘（Cd）、六價鉻（Cr6+）、多溴聯(lián)苯（PBBs）、多溴二苯醚（PBDEs）等。之后，包括中國在內(nèi)的世界其他各國各地區(qū)也緊隨其后，制定了類似的有害物質(zhì)管控法規(guī)和指令。我國的《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》也在2006年頒布，目前該管理辦法已在電子電器、質(zhì)量檢測、環(huán)保等相關(guān)行業(yè)廣泛實施應(yīng)用。

對鉛、鎘、汞等重金屬元素的檢測方法主要以光譜學(xué)分析方法為主，基本可概括為以下幾種方法：原子光譜法、分光光度法、化學(xué)發(fā)光法等，其中原子光譜法又可分為火焰原子吸收光譜法、石墨爐原子吸收光譜法、冷原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法等。

近幾年，光譜學(xué)分析方法在重金屬元素檢測方面的研究取得很大的進(jìn)展，特別是儀器分析方法之間的相互滲透以及聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展，使得分析的準(zhǔn)確性、靈敏度和自動化程度都得到很大的提高。

2 ICP-AES技術(shù)在基于RoHS指令的重金屬檢測中的應(yīng)用

因ICP-AES根據(jù)特征譜線的強度與元素含量的線性關(guān)系進(jìn)行定性定量，抗干擾性強，故具有分析靈敏度高、精密度好的優(yōu)點，又因其方法的線性范圍寬且能夠?qū)崿F(xiàn)多元素同時檢測，使其在電子電器產(chǎn)品中重金屬的檢測方面得到廣泛地應(yīng)用。

由于ICP-AES技術(shù)要求試樣以溶液或氣體形式進(jìn)入霧化器，故對制樣技術(shù)提出了較高要求。常用與ICP-AES法相匹配的制樣方法有：溶劑直接浸提法、微波消解技術(shù)、固相萃取法，其中微波消解技術(shù)特別是高壓微波消解技術(shù)，具有制樣高效快捷、節(jié)省試劑、污染小、操作簡單、樣品溶解完全等特點，使其在利用ICP-AES聯(lián)用技術(shù)的檢測中應(yīng)用較為廣泛，是最具發(fā)展前景的制樣方法之一。

陶緒泉等采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-AES）法同時測定聚氯乙烯（PVC）塑鋼門窗中的多種重金屬元素含量。實驗中，制樣方法采用微波消解制樣技術(shù)，檢測方法采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-AES）法，確定了同時測定聚氯乙烯（PVC）塑鋼門窗中的Pb、Zn、Ti、Cu等重金屬元素含量測定的最佳實驗條件。方法的檢出限達(dá)0.01840～1.034μg/mL，回收率達(dá)94.23%～103.5%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差控制在4.6%以內(nèi)。該方法快速、準(zhǔn)確、靈敏度高，可基本滿足PVC塑鋼門窗中多種金屬元素的同時測定。

王英鋒等利用微波消解技術(shù)-電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）法實現(xiàn)了對丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）塑料中的鉛、鎘、汞、鉻、砷五種元素的同時測定。在實驗中對儀器的參數(shù)設(shè)置、進(jìn)樣條件進(jìn)行了優(yōu)化，并對樣品的消解體系、消解溫度、恒溫時間以及酸用量等前處理條件進(jìn)行了優(yōu)化。建立的檢測方法檢出限為0.7～6.5ng/g，回收率為89.8%～110.8%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.8%～11.3%。

黃慶君等用電感耦合等離子法測定塑料樣品中鎘的含量。實驗采用微波消解技術(shù)對樣品進(jìn)行消解，通過對儀器的工作條件進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)鎘含量在0～1000mg/L的范圍內(nèi)，特征譜線強度與目標(biāo)物含量具有良好的線性關(guān)系（相關(guān)系數(shù)為0.9999）。結(jié)果表明，方法檢出限達(dá)0.005mg/L，樣品回收率達(dá)95.96%～99.33%，RSD為0.591%（n=6）。

邱靜等建立了電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時測定塑料包裝材料中十二種元素的方法。實驗采用硝酸-過氧化氫消解溶液，用高壓微波消解對塑料包裝材料樣品進(jìn)行處理，建立了電感耦合等離子體質(zhì)譜法對塑料包裝材料中鉛、鎘、砷、鉻、銻、汞、硒、鋇、鎳、錫、鍶、鉈等十二種元素同時測定的方法。方法的檢出限為0.02～0.20μg/L，加標(biāo)回收率為88.0%～117.0%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）小于10%。

李宣等通過測定有證參考物質(zhì)和國際水平測試，研究了多種不同塑料基體中不同濃度的鎘、鉛、汞和鉻的測定方法。實驗通過對樣品的消解程序和消解試劑的優(yōu)化進(jìn)行研究，確定了塑料樣品的微波消解方法。采用上述微波消解方法對樣品進(jìn)行預(yù)處理，用電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法測定了不同樣品中的目標(biāo)物，結(jié)果表明，該方法具有很好的準(zhǔn)確度和精密度，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為1.8%～2.4%，回收率為97.3%～98.8%，能夠同時測定各種塑料中鎘、鉛、汞和鉻。

鐘志光等采用微波消解技術(shù)，用全譜直讀DUO-ICP-AES測定塑料樣品中鉛、鎘、鉻和汞。實驗硝酸-氟硼酸-過氧化氫在210℃的溫度下加熱約1h處理樣品，將電子電氣產(chǎn)品中的塑料樣品完全溶解后進(jìn)行檢測，實驗結(jié)果表明，該方法的回收率為91.2%～100.5%，精密度為0.45%～3.18%，可應(yīng)用于電子電氣產(chǎn)品塑料中的鉛、汞、鉻和鎘日常檢驗。

3 結(jié)語

在基于RoHS認(rèn)證的多種檢測方法中，ICP-AES技術(shù)作為一種成本低、時間短、方便快捷的測定有害重金屬元素含量的方法，已在涉及到RoHS檢驗的環(huán)境監(jiān)測及檢驗檢測等部門被廣泛應(yīng)用。

隨著科技發(fā)展，ICP-AES技術(shù)愈加先進(jìn)，檢測范圍愈加廣泛，但I(xiàn)CP-AES技術(shù)在實際檢測過程中仍存在一些問題有待進(jìn)一步改進(jìn)，這將是今后重要的研究課題。

參考文獻(xiàn)

[1]陶緒泉，王懷生，崔艷云等.電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-AES）法在重金屬檢測中的應(yīng)用[J]//ICP-AES法測定PVC塑鋼門窗中的重金屬元素.塑料，2008，（06）.

[2]王英鋒，施燕支，張華等.微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物塑料中的鉛、鎘、汞、鉻、砷[J].光譜學(xué)與光譜分析，2008，（01）.

[3]黃慶君.微波消解-電感耦合等離子發(fā)射光譜法測定塑料中的鎘[J].電子世界，2012，（11）.