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篇1

[關(guān)鍵詞] 蛋白質(zhì)化學(xué)；生物技術(shù)；研究；分析

[中圖分類號(hào)] R34[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1674-4721（2011）04（a）-024－01

本文就蛋白質(zhì)化學(xué)以及生物技術(shù)做一綜述，現(xiàn)分析如下：

1 蛋白質(zhì)化學(xué)生物技術(shù)研究

蛋白質(zhì)生物技術(shù)的主要任務(wù)之一就是要通過變化的蛋白質(zhì)表達(dá)量，來尋找疾病潛在的診斷標(biāo)志物。另一方面，蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)的執(zhí)行者，許多生物學(xué)過程、蛋白質(zhì)降解、細(xì)胞之間的識(shí)別，都是依據(jù)蛋白質(zhì)傳遞的信息來完成的[1]。

1.1 對蛋白質(zhì)的化學(xué)標(biāo)簽

標(biāo)簽就是要將能夠區(qū)分的元素差異的物質(zhì)引入到差異樣本中去，利用質(zhì)譜分析得到的信息，將相對量的差異區(qū)分顯示出來。化學(xué)標(biāo)簽的主要作用就是：便于目標(biāo)蛋白的定位、追蹤、純化以及結(jié)構(gòu)和相互作用研究[2-3]。

1.1.1 體內(nèi)的標(biāo)記體內(nèi)的標(biāo)記，也可以稱為是代謝的標(biāo)記。就是利用含有穩(wěn)定的同位素，飼料對動(dòng)物進(jìn)行喂養(yǎng)和培養(yǎng)，將標(biāo)簽成功的引入。15N和13C是比較常用的穩(wěn)定的同位素[4-5]。

1.1.2 氨基酸標(biāo)記氨基酸的標(biāo)記就是將氨基酸碳原子和氫原子替換成為穩(wěn)定的元素，然后再將這樣穩(wěn)定的氨基酸加入到某種培養(yǎng)基中，這樣細(xì)胞就會(huì)將氨基酸加入到蛋白質(zhì)中引入的標(biāo)記[6-8]。

1.1.3 體外的標(biāo)記體外的標(biāo)記主要分為酶解前、酶解時(shí)和酶解后三個(gè)標(biāo)記。酶解前標(biāo)記是將含有差異試劑標(biāo)記在蛋白質(zhì)的某個(gè)部位上，采用ICAT的技術(shù)，進(jìn)行等量的混合后酶解，最后通過鏈親和素的柱子富集這些標(biāo)記的肽段，利用質(zhì)譜分析差異。酶解時(shí)標(biāo)記，就是在內(nèi)切酶作用下，蛋白質(zhì)發(fā)生酶解。酶解后標(biāo)記，有些標(biāo)記試劑適用于在蛋白質(zhì)酶解成肽段后標(biāo)記，酶解后標(biāo)記就是指蛋白質(zhì)在酶解后對形成的肽段進(jìn)行標(biāo)記，這樣酶解后標(biāo)記就派上了用場[9]。

1.2 化學(xué)標(biāo)記的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用問題

定量標(biāo)記主要就是分體內(nèi)標(biāo)記和體外標(biāo)記，對于體外標(biāo)記技術(shù)分析的范圍比較廣，外標(biāo)記技術(shù)適合于各種條件的標(biāo)記，無論是從組織、體液到細(xì)胞樣品均可以。而對于體內(nèi)標(biāo)記而言，無法實(shí)現(xiàn)完全標(biāo)記，主要就是取決于蛋白質(zhì)的代謝問題?；瘜W(xué)標(biāo)記來分析蛋白質(zhì)是比較有發(fā)展前景的學(xué)科，許多的疾病與蛋白質(zhì)也有一定的聯(lián)系。最近，結(jié)合穩(wěn)定同位素標(biāo)記和差異技術(shù)分析了磷酸化蛋白,一共分析出了8 000多個(gè)磷酸化的位點(diǎn)[10-11]。

化學(xué)標(biāo)記的不足：是在理論上，可能使融合蛋白不穩(wěn)定，改變或使融合蛋白的功能喪失。在實(shí)驗(yàn)中表明，當(dāng)應(yīng)用較大的親和純化標(biāo)記，常會(huì)發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的融合蛋白產(chǎn)物的功能鈍化。一個(gè)表位附加標(biāo)記對融合蛋白質(zhì)的行為影響是多變的，且依賴于該蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

2 各個(gè)國家對蛋白質(zhì)化學(xué)和生物技術(shù)的研究

德國美因茲大學(xué)的哈密特?斯托科教授的報(bào)告介紹了傳統(tǒng)的著名醫(yī)學(xué)植物蘿芙木堿利血平最近幾年提供的有關(guān)單貼吲哚生物堿的生物合成的詳細(xì)內(nèi)容。日本神戶學(xué)院大學(xué)的岡田芳男教授也做了關(guān)于含有2，6-二甲基-L-酪氨酸和 Pyrazinone的阿片類似物的設(shè)計(jì)和報(bào)告。日本東京大學(xué)的野水本雄教授的報(bào)告是關(guān)于細(xì)胞黏附性多肽一殼聚糖基質(zhì)：這一種新型多功能生物材料，組織工程要求移植到組織的細(xì)胞，需要修復(fù)和再生[12]。

3 結(jié)語

蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。因此，它是與生命及與各種形式的生命活動(dòng)緊密聯(lián)系在一起的物質(zhì)。機(jī)體中的每一個(gè)細(xì)胞和所有重要組成部分都有蛋白質(zhì)參與。最近幾年各國的管理人員更加重視對蛋白質(zhì)的研究和探索。

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篇2

心血管疾病是當(dāng)前威脅人類健康的頭號(hào)殺手，心肌肥大是心臟病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，其詳細(xì)機(jī)制尚不完全清楚。腎性高血壓是繼發(fā)于腎臟病的高血壓，在原有疾病損害的基礎(chǔ)上，血壓升高會(huì)加重對心臟的損害[1]。一氧化氮(nitric oxide， NO)是近年來發(fā)現(xiàn)的一種主要由內(nèi)皮細(xì)胞等合成，釋放的小分子生物活性介質(zhì)，廣泛參與機(jī)體多種病理生理過程。研究發(fā)現(xiàn)，作為體內(nèi)NO合成的唯一底物L(fēng)arg在多種組織或器官I/R損傷中發(fā)揮重要的保護(hù)作用[2]。深入研究LArg這一具有潛在重要前景的一氧化氮前體在治療肺動(dòng)脈高壓中的作用與機(jī)制是當(dāng)今該領(lǐng)域的重要課題。近年研究證實(shí)L精氨酸是一種新型抗高血壓藥物，但其作用機(jī)制尚不清楚。survivin 是新近發(fā)現(xiàn)的一種結(jié)構(gòu)獨(dú)特的哺乳類凋亡抑制蛋白( inhibition apoptosis protein ， IAP )，表達(dá)于人與鼠的胚胎發(fā)育組織和人類大多數(shù)腫瘤組織， 但在正常成人組織不表達(dá)( 胸腺除外) [3]，其與腫瘤發(fā)生、發(fā)展有關(guān)。survivin 還參與細(xì)胞周期調(diào)控[4]。我們應(yīng)用免疫組織化學(xué)方法觀察了L精氨酸對腎性高血壓心肌組織中survivin的表達(dá)，并采用圖像分析系統(tǒng)測定survivin表達(dá)的平均光密度和平均陽性面積率。探討L精氨酸治療由腎性高血壓導(dǎo)致的心肌細(xì)胞的損害，為臨床上采用L精氨酸治療腎性高血壓提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 昆明種SD大鼠50只，雄性，體重180～200g ，武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，適應(yīng)飼養(yǎng)1w后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.2 方法

1.2.1 動(dòng)物模型建立及分組

按體重將大鼠隨機(jī)分為3組：正常對照組(5只)、腎性高血壓組(20只)和L精氨酸治療組(20只)。腎性高血壓組和L精氨酸治療組大鼠用3%戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉(30mg/kg)，然后動(dòng)物取右側(cè)臥位，暴露左腎區(qū)，在左肋弓下旁開脊柱0.5cm處作一切口，入腹腔探出左腎，分離左腎動(dòng)脈，上一內(nèi)徑為0.20mm銀夾，以部分縮窄左腎動(dòng)脈。右側(cè)腎臟不觸及。然后，關(guān)閉創(chuàng)口，讓大鼠蘇醒。術(shù)前血壓以100～140mmHg(1mmHg=0.1333kPa)為正常范圍，術(shù)后血壓超過140mmHg時(shí)，即確定動(dòng)物高血壓形成，并用于藥物實(shí)驗(yàn)。對那些已放置銀夾，但在術(shù)后第4周末血壓仍未升高的大鼠，將在給藥前從藥物實(shí)驗(yàn)中剔除。LArg組于術(shù)后第5周開始每天給予L精氨酸200mg/kg;將L精氨酸溶于蒸餾水中通過胃管灌飼給藥，連續(xù)給藥8周。正常對照組給予同等容積的溶劑。在給藥時(shí)間結(jié)束之時(shí)，再次測量動(dòng)物體重和血壓。8周后將各組大鼠處死，切取心室肌組織，進(jìn)行免疫組織化學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察。

2.2 主要試劑

① 濃縮型兔抗鼠survivin單克隆抗體(北京中杉生物技術(shù)有限公司);② 超敏即用型SP通用型免疫組織化學(xué)試劑盒(北京中杉生物技術(shù)有限公司);③ 顯色試盒及多聚賴氨酸(北京中杉生物技術(shù)有限公司)。

2.3 免疫組織化學(xué)SP法檢測survivin相關(guān)抗原

主要步驟：① 組織切片5 μm，常規(guī)脫蠟至水，蒸餾水洗;② 3%過氧化氫，37℃孵育10 min以抑制內(nèi)源性過氧化物酶活性，PBS洗4×5min;③ survivin采用微波抗原修復(fù)(3檔，10 min)， PBS洗4×5min;④ 正常羊血清37℃孵育10 min以減少非特異性反應(yīng);⑤ 一抗37℃孵育1h，PBS洗4×5min;⑥ 生物素標(biāo)記的二抗，37℃孵育10 min，PBS洗4×5min;⑦ 鏈霉菌抗生物素蛋白過氧化物酶復(fù)合物37℃孵育10 min，PBS洗4×5min;⑧ DAB顯色液顯色，自來水沖洗終止反應(yīng);⑨ 蘇木精復(fù)染，脫水，透明，封片。用PBS代替一抗作為陰性對照。

2.4 免疫組織化學(xué)結(jié)果判斷

survivin以胞漿出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性反應(yīng)。陰性對照除細(xì)胞核染成藍(lán)色外，胞漿內(nèi)無棕黃色反應(yīng)物。采用HPIAS2000高清晰度彩色病理圖文報(bào)告管理系統(tǒng)(同濟(jì)千屏影像公司)對survivin的表達(dá)進(jìn)行定量分析，每張切片隨機(jī)選取5個(gè)完整而不重疊的高倍鏡視野(×400)，測定每個(gè)視野下陽性反應(yīng)的平均光密度、陽性反應(yīng)面積和所有細(xì)胞總面積，計(jì)算陽性面積率(陽性面積率=單位面積中陽性反應(yīng)的總面積/單位面積中細(xì)胞的總面積×100%)。以每例5個(gè)視野的平均光密度、陽性面積率的平均值作為該例的測量值。

2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

對各組免疫組織化學(xué)反應(yīng)陽性顆粒的平均光密度、陽性面積率作單因素方差分析和SNKq檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α為0.05。

2 結(jié)果

正常對照組心肌細(xì)胞胞漿內(nèi)可見密集分布的棕黃色顆粒survivin呈陽性表達(dá);腎性高血壓組心肌細(xì)胞胞漿內(nèi)棕黃色顆粒較少，survivin表達(dá)弱;L精氨酸治療組心肌細(xì)胞胞漿內(nèi)可見較多棕黃色顆粒，survivin呈陽性表達(dá)。腎性高血壓組與L精氨酸治療組之間survivin平均光密度及陽性面積率的差異有顯著性意義(P

3 討論

腎臟與高血壓息息相關(guān)，從發(fā)生機(jī)制上看，可以說一切高血壓的發(fā)生都有腎臟的參與，甚至是主要的參與因素。例如原發(fā)性高血壓時(shí)腎素血管緊張素醛固酮對血壓的調(diào)節(jié);再如胰島素抵抗綜合征所致的高血壓有腎小管對鈉的再吸收增加的參與等。腎血管及腎實(shí)質(zhì)性病變是繼發(fā)性高血壓最重要的原因，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和治療腎臟原發(fā)病是控制和根治高血壓的關(guān)鍵，而控制高血壓也是保護(hù)腎功能的重要措施之一。如何及時(shí)診斷和有效治療是臨床所關(guān)注的話題[5，6]。

一氧化氮(nitric oxide， NO)是近年來發(fā)現(xiàn)的一種主要由內(nèi)皮細(xì)胞等合成，釋放的小分子生物活性介質(zhì)，廣泛參與機(jī)體多種病理生理過程。研究發(fā)現(xiàn)，作為體內(nèi)NO合成的唯一底物L(fēng)arg在多種組織或器官I/R損傷中發(fā)揮重要的保護(hù)作用。深入研究LArg這一具有潛在重要前景的一氧化氮前體在治療肺動(dòng)脈高壓中的作用與機(jī)制是當(dāng)今該領(lǐng)域的重要課題。近年研究證實(shí)L-精氨酸是一種新型抗高血壓藥物，但其作用機(jī)制尚不清楚。L精氨酸降低血壓和抑制主動(dòng)脈肥厚的機(jī)制可能為:①增強(qiáng)血管內(nèi)皮細(xì)胞NOS的活性[7～9]，促進(jìn)NO的合成與釋放，通過NO擴(kuò)張血管以改善血壓和抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖;②直接抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖和血管壁間質(zhì)膠原增生[10]，改善血管重塑;③通過調(diào)節(jié)神經(jīng)體液因素而調(diào)節(jié)血壓和血管生長特性，如內(nèi)皮素等。

細(xì)胞凋亡是基因調(diào)控下的細(xì)胞自殺行為，對維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定具有至關(guān)重要的作用，在正常情況下凋亡可以消滅DNA受損的細(xì)胞，即有惡變潛能的細(xì)胞。而凋亡調(diào)控失調(diào)，可異常地延長細(xì)胞生存時(shí)間，促進(jìn)有轉(zhuǎn)化作用的突變積累，并協(xié)助細(xì)胞逃避免疫系統(tǒng)的監(jiān)視作用而參與腫瘤的發(fā)生[11～13]。細(xì)胞凋亡過程受凋亡促進(jìn)因子p53、Fas 等和凋亡抑制因子如bcl 、CAP 家族、Survivin 等的共同調(diào)節(jié)。研究表明，Survivin 是迄今發(fā)現(xiàn)最強(qiáng)的凋亡抑制因子。Survivin 以周期調(diào)節(jié)的方式表達(dá)于細(xì)胞周期的G2/M期，在有絲分裂早期，survivin 與有絲分裂紡錘體的微管有特異性的飽和反應(yīng)，并受微管動(dòng)力的調(diào)節(jié)。用微管抑制劑干預(yù)survivin 與微管之間的相互作用，可以導(dǎo)致survivin 抗凋亡活性的喪失以及caspase3 的激活，從而引起細(xì)胞凋亡[14～15]。survivin 部分地通過對紡錘體微管的作用調(diào)節(jié)細(xì)胞有絲分裂過程，進(jìn)而發(fā)揮其抗凋亡活性。

本研究表明：survivin在L精氨酸治療組的表達(dá)高于腎性高血壓組，差異有顯著性(P

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篇3

放免法檢測胰島素分泌量。結(jié)果: 在大鼠β細(xì)胞素濃度為20～30 mg/L時(shí)， 大鼠胰腺干細(xì)胞轉(zhuǎn)分化為胰島樣細(xì)胞團(tuán)的數(shù)量明顯高于對照組; 其胰島素分泌量明顯高于對照組(P

【關(guān)鍵詞】 β細(xì)胞素; 糖尿病 胰腺干細(xì)胞

胰島移植是治療糖尿病的一個(gè)熱點(diǎn)， 但供體的缺乏和存在免疫排斥反應(yīng)限制了其應(yīng)用。胰腺干細(xì)胞能定向分化成胰島細(xì)胞， 這為胰島移植提供了新的材料來源［1］。細(xì)胞生長因子在干細(xì)胞的發(fā)育和分化中發(fā)揮了重要作用。研究表明， β細(xì)胞素（betacellulin， BTC）屬于表皮細(xì)

胞生長因子家族中的一個(gè)成員， 具有多種生物學(xué)功能， 胰腺BTC mRNA的高水平表達(dá)， 提示BTC可能在胰腺組織的發(fā)育中發(fā)揮重要的生理作用［2， 3］。本研究中通過建立穩(wěn)定的胰腺干細(xì)胞體外培養(yǎng)方法， 將β細(xì)胞素用于胰腺干細(xì)胞的體外培養(yǎng)， 觀察其是否能促進(jìn)胰腺干細(xì)胞轉(zhuǎn)分化為成熟的胰島， 為克服胰島移植時(shí)的供體短缺提供新的胰島來源。

1 材料和方法

1.1 材料

SD大鼠（體質(zhì)量250 g， 雌雄不限， 飼養(yǎng)于清潔級(jí)動(dòng)物房自由飲水和進(jìn)食， 手術(shù)前1 d禁飲食）由第四軍醫(yī)大學(xué)動(dòng)物中心提供， Ⅴ型膠原酶、 Histopaque(1.119 kg/L)、Histopaque(1.098)(kg/L)、 Histopaque(1.077 kg/L)、 堿性成纖維細(xì)胞生長因子2(basic fibroblast growth factor 2， bFGF2)、 角朊細(xì)胞生長因子(keratinocyte growth factor， KGF)、 ITS(insulintransferin　selenium)購自Sigma公司; 牛血清白蛋白(BSA) 購自杭州四季青生物制品公司; 雙硫腙（dithizone， DTZ）、 二甲基亞砜（DMSO）、 煙堿購

于華美公司; 兔抗小鼠的PDX1和CK19抗體購自北京中山生物工程有限公司; 免疫組化SP檢測試劑盒購自福州邁新生物技術(shù)開發(fā)有限公司; CMRL1066、 DMEM/F12 購于Gibco公司; 胰島素放射免疫分析試劑盒購于北京北方生物技術(shù)研究所; 大鼠β細(xì)胞素由本研究室采用基因工程方法獲得［4］。

1.2 方法

1.2.1 大鼠胰腺干細(xì)胞的分離、 培養(yǎng)

采用宋振順等［5］的方法， 首先以Ⅴ型膠原酶消化成年SD大鼠胰腺組織， 然后采用非連續(xù)密度梯度離

心法純化消化后的胰腺細(xì)胞， 去除胰島細(xì)胞后， 收集外分泌部細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。所獲的細(xì)胞培養(yǎng)在含100 mL/L胎牛血清的CMRL1066培養(yǎng)液中， 其中添加100 U/mL青霉素、 100 g/L鏈霉素、 500 μg/L二性霉素B。第3天將培養(yǎng)液改為DMEM/F12， 其中加入ITS（5 mU/L胰島素+5 mg/L轉(zhuǎn)鐵蛋白+5 mg/L硒）500 μg/L二性霉素B， 2 g/L牛血清白蛋白、 10 mmol /L煙堿， 0.01 ng/L KGF等。此后每2～3 d換液1次。于相差顯微鏡下觀察細(xì)胞生長狀況和克隆形成情況。

1.2.2 胰腺干細(xì)胞免疫組織化學(xué)染色

分別取培養(yǎng)3、 7、 14 d后的細(xì)胞爬片， 0.4 g/L多聚甲醛(PFA)固定后， PBS緩沖液沖洗玻片， 分別與兔抗小鼠PDX1、 CK19 抗體4℃反應(yīng)過夜， 二抗及呈色反應(yīng)參照SP試劑盒說明。二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色， 顯微鏡觀察， 自來水沖洗， 蘇木精復(fù)染， 中性樹膠封固。陰性對照用PBS代替一抗。

1.2.3 雙硫腙染色與計(jì)數(shù)

雙硫腙(DTZ)為螯合劑， 可與鉛、 銅、 鋅等螯合， 人和動(dòng)物（豚鼠除外）的胰島β細(xì)胞因含有鋅， 雙硫腙染色呈猩紅色， 其他胰島細(xì)胞不著色。配制及染色方法: 用二甲基亞砜（DMSO）配制: DTZ 10 mg溶于10 mL DMSO， 用Hanks（pH7.8）1∶100稀釋， 0.22 μm濾膜過濾， DTZ與胰腺干細(xì)胞培養(yǎng)后轉(zhuǎn)分化形成的克隆混合， 室溫5～10 min后做鏡檢。按胰島的直徑>50 μm計(jì)數(shù)染色的胰島樣細(xì)胞團(tuán)，

1.2.4 胰島素檢測

胰腺干細(xì)胞轉(zhuǎn)分化后形成的胰島克隆對葡萄糖刺激有胰島素分泌反應(yīng)。顯微鏡下挑取100個(gè)胰島樣細(xì)胞團(tuán)克隆， 培養(yǎng)于24孔培養(yǎng)板， 先用含低糖（5.5 mmol/L）的DMEM/F12培養(yǎng)液在37℃下孵育1 h后， 更換為含高糖（16.7 mmol/L）加煙堿（10 mmol/L）的DMEM/F12培養(yǎng)液在37℃下孵育2 h后， 取培養(yǎng)液上清， 采用放免法測定胰島素含量。

1.2.5 實(shí)驗(yàn)分組

按照實(shí)驗(yàn)方法1.2.1中胰腺干細(xì)胞的培養(yǎng)方法培養(yǎng)大鼠胰腺干細(xì)胞， 并將其設(shè)為正常對照組， 各實(shí)驗(yàn)組中分別加入不同濃度的大鼠β細(xì)胞素， 依次為10、 20、 30、 40、 50 mg/L， 共設(shè)立5個(gè)實(shí)驗(yàn)組。

1.2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用Student t檢驗(yàn)方法， 應(yīng)用SPSS10.0統(tǒng)計(jì)軟件完成統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

2 結(jié)果

2.1 成人胰腺導(dǎo)管上皮細(xì)胞光鏡下形態(tài)學(xué)變化

收獲的非胰島細(xì)胞于24～48 h內(nèi)部分黏著于培養(yǎng)瓶底。在第1～3天換液時(shí)， 大量漂浮于培養(yǎng)液中的外分泌細(xì)胞和胰島被棄除。培養(yǎng)5 d內(nèi)， 單個(gè)貼壁細(xì)胞迅速擴(kuò)增為鵝卵石樣小細(xì)胞片進(jìn)而分裂增殖成單層細(xì)胞。培養(yǎng)第3天改用無血清培養(yǎng)液及加入霍亂毒素， 可明顯地促進(jìn)導(dǎo)管上皮細(xì)胞的生長和抑制成纖維細(xì)胞的污染。細(xì)胞培養(yǎng)第7天胰島樣細(xì)胞芽團(tuán)開始從細(xì)胞片或單層細(xì)胞的中央或邊緣出現(xiàn)， 同時(shí)鵝卵石樣細(xì)胞片迅速擴(kuò)大。此后大量胰島樣細(xì)胞芽團(tuán)和囊狀細(xì)胞團(tuán)出現(xiàn)。雙硫腙染色呈弱陽性。第21～27天， 大量較成熟的胰島樣結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，雙硫腙染色強(qiáng)陽性（圖1）。

2.2 免疫組織化學(xué)

（1）CK19染色: 細(xì)胞培養(yǎng)第1天， 4孔板中的部分細(xì)胞呈CK19抗體染色強(qiáng)陽性。此時(shí)的細(xì)胞多為貼壁的單個(gè)或小細(xì)胞片， 亦可見較多陰性反應(yīng)的細(xì)胞碎片。培養(yǎng)3 d后， 細(xì)胞片不斷擴(kuò)大， 第7天起， 可見胰島樣細(xì)胞芽團(tuán)出現(xiàn)并逐漸增多， 絕大多數(shù)細(xì)胞集落和胰島樣細(xì)胞芽團(tuán)均為CK19強(qiáng)陽性（圖2）。（2）PDX1染色: 培養(yǎng)第1天， 4孔玻板中的細(xì)胞大部呈PDX1抗體染色陽性。但在同一細(xì)胞片中細(xì)胞染色程度不一， 部分呈強(qiáng)陽性， 部分呈弱陽性， 少數(shù)細(xì)胞為陰性。第7天起， 可見胰島樣細(xì)胞芽團(tuán)逐漸增多; 第11～27天， 胰島樣細(xì)胞芽團(tuán)不斷增大， PDX1抗體染色呈強(qiáng)陽性(圖3)。

2.3 BTC對胰腺干細(xì)胞轉(zhuǎn)分化為胰島樣細(xì)胞團(tuán)的影響

在正常對照組中， 胰島克隆為（139±8.5）個(gè)/g胰腺， 各實(shí)驗(yàn)組培養(yǎng)液中加入不同濃度的大鼠β細(xì)胞素后， 胰島克隆的數(shù)量明顯增加， 在大鼠β細(xì)胞素的濃度為20～30 mg/L時(shí)， 培養(yǎng)液中胰島樣細(xì)胞團(tuán)克隆的數(shù)量增加最為明顯

(P

2.4 胰島素分泌量的檢測

各實(shí)驗(yàn)組分別挑取100個(gè)胰島樣細(xì)胞團(tuán)（直徑＞50 μm）， 培養(yǎng)于24孔培養(yǎng)板中， 胰島素分泌試驗(yàn)結(jié)果表明， 在正常對照組中， 培養(yǎng)液上清中胰島素含量為（3.0±0.4）μU/100胰島。各實(shí)驗(yàn)組培養(yǎng)液中加入不同濃度的大鼠β細(xì)胞素后， 培養(yǎng)液中胰島素的分泌量也有明顯增加， 在大鼠β細(xì)胞素的濃度為20～30 mg/L時(shí)， 培養(yǎng)液中胰島素的分泌量增加最為明顯(P

3 討論

由于胰島素產(chǎn)生細(xì)胞的缺陷或缺乏導(dǎo)致的Ⅰ型糖尿病不僅對患者及其親屬， 而且對社會(huì)均帶來了嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)。開發(fā)胰島素產(chǎn)生細(xì)胞新的來源諸如豬的胰腺、 人體胰腺導(dǎo)管上皮細(xì)胞、 胎兒胰腺干細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞成為目前研究的熱點(diǎn)。其中最有前景的是由人胰腺導(dǎo)管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)

分化為胰島β細(xì)胞。

本實(shí)驗(yàn)觀察到胰腺導(dǎo)管上皮細(xì)胞在培養(yǎng)第1天， 絕大多數(shù)貼壁生長的細(xì)胞為單個(gè)細(xì)胞或很小的細(xì)胞團(tuán)。這些單個(gè)細(xì)胞和小細(xì)胞片在7 d 內(nèi)迅速生長擴(kuò)增為鵝卵石樣細(xì)胞片和大面積單層細(xì)胞片。胰島樣細(xì)胞芽團(tuán)于培養(yǎng)第7天出現(xiàn)， 部分細(xì)胞PDX1 的表達(dá)及CK19 染色陽性從培養(yǎng)

第1天即開始。PDX1基因是一種在胰島細(xì)胞發(fā)育、成熟過程中有高表達(dá)的基因， 而CK19是胰腺導(dǎo)管上皮細(xì)胞向干細(xì)胞轉(zhuǎn)化的標(biāo)志， 部分細(xì)胞PDX1的表達(dá)及CK19 染色陽性說明培養(yǎng)的細(xì)胞自第一天起即開始轉(zhuǎn)分化，這與Gmyr等［6］所報(bào)告的結(jié)果相似。

近年的研究表明， 一種肽類表皮細(xì)胞生長因子β細(xì)胞素（BTC）在活體動(dòng)物體內(nèi)能有效的促進(jìn)糖尿病鼠及90%胰腺切除鼠胰島細(xì)胞的再生和成熟［7］， 將大鼠胰腺切除90%后， 立即給大鼠尾靜脈注射BTC（0.5 μg/g體質(zhì)量）， 10 d后大鼠糖尿病狀態(tài)有所緩解， BTC治療組大鼠血

糖水平顯著低于對照組， 而血漿胰島素水平明顯高于非治療組， 持續(xù)時(shí)間長達(dá)4周， 治療30 d后病理學(xué)檢查證實(shí)BTC組大鼠胰島β細(xì)胞團(tuán)較對照組的大， 胰島樣細(xì)胞團(tuán)的數(shù)目明顯增多， 糖耐量試驗(yàn)表明BTC治療的大鼠對糖刺激有很好的反應(yīng)性［8］; 用鏈脲霉素制成的糖尿病小鼠注射BTC

后， 也取得了同樣的效果［9］， Cho等［10］研究發(fā)現(xiàn)， BTC能促進(jìn)人類胚胎干細(xì)胞向胰腺β細(xì)胞的分化由此可以推斷， BTC可能促進(jìn)了β細(xì)胞的增殖或者是促進(jìn)了胰腺干細(xì)胞增殖分化為β細(xì)胞， 分泌胰島素達(dá)到降低血糖的作用。

本研究中我們首先按照宋振順等的胰腺干細(xì)胞培養(yǎng)方法培養(yǎng)出大鼠胰腺干細(xì)胞， 并對其轉(zhuǎn)分化為胰島的情況做了初步研究。然后以該培養(yǎng)條件為對照， 在培養(yǎng)液中加入不同濃度的大鼠BTC， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 在20～30 mg/L的條件下大鼠β細(xì)胞素能有效促進(jìn)胰腺干細(xì)胞的增殖， 促進(jìn)胰腺干細(xì)胞轉(zhuǎn)分化為胰島樣細(xì)胞， 為進(jìn)一步研究糖尿病疾病的病因， 發(fā)病機(jī)制， 預(yù)防及治療等提供了一定的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。在本研究中， 當(dāng)進(jìn)一步增加β細(xì)胞素的劑量后， 胰腺干細(xì)胞轉(zhuǎn)分化為胰島樣細(xì)胞團(tuán)受抑制的原因， 我們認(rèn)為是由于本實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行β細(xì)胞素的分子克隆中， 我們的蛋白質(zhì)純化和復(fù)性工藝存在局限性， 因此， β細(xì)胞素的制劑中可能存在較多的無機(jī)鹽或其他雜質(zhì)， 當(dāng)增加β細(xì)胞素的劑量后， 可能對胰腺干細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用， 在今后的工作中需要進(jìn)一步改善蛋白質(zhì)純化和復(fù)性工藝， 提高β細(xì)胞素的純度。關(guān)于β細(xì)胞素在體外促進(jìn)胰腺干細(xì)胞轉(zhuǎn)分化為胰島樣細(xì)胞團(tuán)的分子機(jī)制， 目前尚不明確， 值得進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

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［6］Gmyr V， Kerr2Conte J， Belaich S， et al. Adult human cytokeratin 19positive cells reexpress insulin promoter factor 1 in vitro: further evidence for pluripotent pancreatic stem cells in humans［J］. Diabetes， 2000， 49(10): 1671-1680.

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篇4

技術(shù)，從誕生之初的匠人之術(shù)，到今日改變世界的決定力量，歲月似乎讓技術(shù)進(jìn)發(fā)出更多活力?；仡?006年，信息技術(shù)發(fā)展依然高歌猛進(jìn)，技術(shù)改變生活，已經(jīng)毋庸置疑。然而你是否感受到了，我們已經(jīng)置身于信息技術(shù)構(gòu)造出的“第四世界”?

技術(shù)哲學(xué)家波普爾曾提出“三個(gè)世界”理論，分別指：物質(zhì)的自然界、主觀的精神世界、客觀知識(shí)世界。而所謂的“第四世界”則是指20世紀(jì)70年代后，人類借助電腦網(wǎng)絡(luò)、電子通信、虛擬技術(shù)和豐富的想象力將光、電、色、能、數(shù)字與信息集于一體，對自然界和人類生活模擬縮合，構(gòu)建起的一個(gè)新天地。

IT精英構(gòu)造了“第四世界”，卻很少注意到它的存在。就讓我們駐足2007歲首，在瑞雪中靜心體味，信息技術(shù)創(chuàng)造世界的魔力……

瞬息萬變，技術(shù)超越幻想

多核技術(shù)：為你的電腦提速降溫

計(jì)算機(jī)的發(fā)明是構(gòu)建“第四世界”中的第一塊磚，而今的計(jì)算機(jī)微處理技術(shù)發(fā)展速度超乎想象。迅馳CPU的宣傳廣告余音未了，雙核電腦已經(jīng)批量生產(chǎn)，多內(nèi)核技術(shù)似乎瞬間從新鮮走向成熟。

多核技術(shù)，即在一個(gè)處理芯片內(nèi)集成多個(gè)完整的計(jì)算引擎――內(nèi)核。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，如果提高單核芯片的速度會(huì)產(chǎn)生過多熱量，若按照以往產(chǎn)品中那種速率，處理器的溫度很快會(huì)超過太陽表面溫度，而且無法帶來相應(yīng)的性能改善。即便是沒有熱量問題，其性價(jià)比也令人難以接受，速度稍快的處理器價(jià)格要高很多。多核技術(shù)能夠使服務(wù)器并行處理任務(wù)，并且能夠在更纖巧的外形中融入更強(qiáng)大的處理性能。

速度。準(zhǔn)確地說，與單核處理器相比，具有兩個(gè)以上內(nèi)核的多核處理器，其速度并不是前者速度的兩倍，但接近兩倍。根據(jù)測試顯示，增加一個(gè)處理器后，處理速度可增加高達(dá)93％。如果粗略計(jì)算，每增加一個(gè)處理器，實(shí)際上可以認(rèn)為速度增加了一倍。

價(jià)格。無論是購買成本，還是管理費(fèi)用，多核技術(shù)處理器都比同等速度的單核處理器價(jià)格低廉。如果未來多核技術(shù)成為服務(wù)器和臺(tái)式機(jī)的主導(dǎo)技術(shù)，必定大大有利于IT技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展。多核技術(shù)也改變了軟件廠商定價(jià)模式，如：IBM將根據(jù)CPU的性能，確定軟件中間件產(chǎn)品銷售價(jià)格，從而改變傳統(tǒng)的按照CPU數(shù)量確定軟件價(jià)格的模式。

操作系統(tǒng)。雖然多核是一項(xiàng)新技術(shù)，但是操作系統(tǒng)對于多核的支持卻很容易解決，因?yàn)槎嗪撕筒僮飨到y(tǒng)沒有特別聯(lián)系。只要操作系統(tǒng)支持多任務(wù)操作，那么多核就能發(fā)揮作用。平時(shí)大家一邊下載東西，一邊看電影就是一種多任務(wù)處理，日常用的操作系統(tǒng)都是支持多任務(wù)的。Windows、UNIX、Linux操作系統(tǒng)的最新版本，都支持多處理器，并將多核系統(tǒng)作為多處理器系統(tǒng)處理。

業(yè)界。AMD皓龍?zhí)幚砥鞯氖袌龇蓊~在持續(xù)增長，合作伙伴更加廣泛。2006年初AMD與清華同方合作，先后推出7款新品，8月IBM擴(kuò)展其AMD平臺(tái)產(chǎn)品線，并推出5款新品。隨后AMD推出了皓龍的Socket F升級(jí)版，并支持虛擬化技術(shù)。

英特爾在2006年先后推出了6大系列二十多款處理器，如：Bensly平臺(tái)和至強(qiáng)5000、酷睿架構(gòu)和至強(qiáng)5100、雙核安騰9000、四核至強(qiáng)5300等。除了采用更先進(jìn)的酷睿微處理器架構(gòu)外，英特爾在產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新方面走到了AMD的前面，如率先支持虛擬化、創(chuàng)新服務(wù)器平臺(tái)整體架構(gòu)、率先推出四核芯片等。

生物識(shí)別技術(shù)：不記密碼，一路暢通

我們不記密碼，不帶鑰匙和身份證可不可以一路暢通?生物識(shí)別技術(shù)讓“第四世界”成為一個(gè)簡單、自由的世界，卸掉技術(shù)的負(fù)贅，回歸人性的自然。

信息技術(shù)和生物技術(shù)兩個(gè)研究領(lǐng)域相結(jié)合，產(chǎn)生了生物識(shí)別技術(shù)。通過計(jì)算機(jī)與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理等高技術(shù)手段密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性，如臉象、指紋、虹膜等來進(jìn)行個(gè)人身份的鑒定。生物識(shí)別技術(shù)可以減少、消除身份假冒，確認(rèn)真實(shí)身份；取代身份人工認(rèn)證，降低管理成本；方便使用者，減少、消除使用卡、鑰匙或者密碼等的麻煩。

提起生物特征，大家常常會(huì)想到指紋，其實(shí)指紋識(shí)別技術(shù)只是生物識(shí)別技術(shù)中的一種。由于其技術(shù)的穩(wěn)定性在生物特征領(lǐng)域一直是“熱門技術(shù)”。之前大家不大關(guān)注的生物特征如虹膜、語音、步態(tài)等現(xiàn)在又有了重大的技術(shù)突破。研發(fā)掌型技術(shù)、靜脈紋技術(shù)、虹膜技術(shù)的廠商，2006年陸續(xù)推出了自己的最新產(chǎn)品，在手機(jī)等商業(yè)應(yīng)用中，這些產(chǎn)品的高識(shí)別率受到眾多使用者的歡迎。按照目前的發(fā)展趨勢，針對大規(guī)模人群的身份鑒別技術(shù)，政府和廠商也會(huì)加大投資規(guī)模進(jìn)行研發(fā)，比如機(jī)場通關(guān)、車站碼頭等場所。生物識(shí)別技術(shù)會(huì)顯示出更多優(yōu)勢。

人臉識(shí)別技術(shù)。人臉識(shí)別技術(shù)擁有非侵犯性、可接受性等眾多優(yōu)勢，近幾年來一直是世界上生物識(shí)別公司及科研院所開發(fā)的熱點(diǎn)。人臉識(shí)別技術(shù)，通過對人臉特征之間的關(guān)系來進(jìn)行識(shí)別。例如，眼睛，鼻子和嘴的位置以及它們之間的相對位置被記錄下來然后形成模板，進(jìn)行識(shí)別。目前，用于捕捉面部圖像的兩項(xiàng)技術(shù)是：視頻技術(shù)和熱成像技術(shù)。

人臉識(shí)別技術(shù)在視頻技術(shù)方面發(fā)展顯著。2006年未，在清華大學(xué)積極支持下，北京海鑫科金信息技術(shù)有限公司完成了迄今為止國際上首次500萬規(guī)模的人臉識(shí)別測試，測試表明：該人臉識(shí)別核心算法，對于500萬規(guī)模的大型人臉數(shù)據(jù)庫，在年齡、光照、表情和裝飾物等變化的困難條件下仍具有很高的查詢精度，準(zhǔn)確性與國際許多著名算法100萬人臉庫甚至50萬人臉庫下的準(zhǔn)確性相當(dāng)，處于國際領(lǐng)先水平，并達(dá)到了實(shí)用要求。

指紋識(shí)別技術(shù)。依靠每個(gè)人皮膚紋路各不相同并且終生不變，驗(yàn)證其真實(shí)身份。目前，指紋識(shí)別主要應(yīng)用在考勤、門禁、保險(xiǎn)箱柜等領(lǐng)域。相信隨著指紋識(shí)別技術(shù)的完善，還會(huì)廣泛地應(yīng)用在身份證、汽車、家居等更多的領(lǐng)域。

據(jù)預(yù)測，2006～2007年會(huì)是生物識(shí)別市場的爆發(fā)期。2005年全球生物識(shí)別市場的規(guī)模已經(jīng)達(dá)到22億美元，年增長率在80％以上。將來的增長速度甚至可能遠(yuǎn)高于這一數(shù)字。指紋識(shí)別技術(shù)的巨大市場前景，將對國內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。未來5年，我國將有近百億元的市場等待著企業(yè)去開拓。較小的公司將面臨新進(jìn)入的傳統(tǒng)行業(yè)大公司的無情競爭。當(dāng)然，也不排除部分具有核心競爭力的公司以“快魚吃慢魚”的方式成長為新興的大公司?！按篝~”與“快魚”并存，這也是每一個(gè)新興市場的必然結(jié)果。而競爭的結(jié)果將會(huì)形成一個(gè)新興的大產(chǎn)業(yè)。

虹膜識(shí)別技術(shù)。虹膜的高度獨(dú)特性、穩(wěn)定性及不可更改的特點(diǎn)，是虹膜可用作身份鑒別的物質(zhì)基礎(chǔ)。人到兩歲左右，虹膜發(fā)育就基本上進(jìn)入了相對穩(wěn)定的時(shí)期。除非身體重大的創(chuàng)傷造成虹膜外觀上的改變外，虹膜可以保持終身不變。虹膜識(shí)別技術(shù)與相應(yīng)的算法結(jié)合后，可以到達(dá)十分優(yōu)異的準(zhǔn)確度。虹膜的定位可在1秒鐘之內(nèi)完成，產(chǎn)生虹膜代碼也僅需1秒鐘，數(shù)據(jù)庫的檢索時(shí)間也相當(dāng)快。

目前，國際上虹膜識(shí)別技術(shù)的開發(fā)已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入市場。美國IriScan公司研制出的虹膜識(shí)別系統(tǒng)，現(xiàn)已在德克薩斯州聯(lián)合銀行的三個(gè)營業(yè)部內(nèi)試運(yùn)行。在該取款機(jī)上取錢時(shí)，一臺(tái)攝像機(jī)首先對用戶的眼睛進(jìn)行掃描，然后將掃描圖像轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息與數(shù)據(jù)庫中的資料匹配，就能鑒別用戶身份的真實(shí)性。

多生物特征融合技術(shù)。由于各種生物特征的識(shí)別方式都有一定的適用范圍，單一的生物特征識(shí)別技術(shù)的局限性，在實(shí)際應(yīng)用中存在很多問題。如有些人的指紋無法提取特征，患白內(nèi)障的人眼部結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化等等，迄今為止，還沒有一個(gè)單生物特征能達(dá)到完美無錯(cuò)的要求。多生物特征認(rèn)證技術(shù)利用了多個(gè)生物特征，結(jié)合數(shù)據(jù)融合技術(shù)，不僅可以提高識(shí)別的準(zhǔn)確性，而且可以擴(kuò)大系統(tǒng)覆蓋的范圍，降低系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)，使之更接近實(shí)用。

國際上多生物特征識(shí)別技術(shù)的研究，已經(jīng)初具成效。如指紋識(shí)別技術(shù)和人臉識(shí)別技術(shù)相結(jié)合的識(shí)別系統(tǒng)，已在大規(guī)模人群上進(jìn)行測試，取得令人滿意的效果。多生物特征融合識(shí)別技術(shù)，近年來已成為生物特征識(shí)別技術(shù)研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)，也將成為未來生物識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。

有機(jī)技術(shù)：開創(chuàng)“柔軟時(shí)代”

你能想象把電視屏幕折疊起來收入行囊，將手機(jī)像紙一樣卷起來裝入口袋?近年來，有機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，已經(jīng)讓想象成為現(xiàn)實(shí)，但這些技術(shù)何時(shí)走向產(chǎn)業(yè)化?2007年，讓我們一起展望即將到來的“柔軟時(shí)代”。

有機(jī)發(fā)光顯示(OLED)技術(shù)

熒光顯示器屏幕閃爍嚴(yán)重，輻射強(qiáng)，體積大；液晶顯示視角小、響應(yīng)速度慢、成本高、亮度低、不適合在低溫下使用。這兩種傳統(tǒng)顯示技術(shù)各有缺陷，OLED技術(shù)則具有獨(dú)特優(yōu)勢，它是一種全新的顯示技術(shù)，這種有機(jī)發(fā)光顯示器不需要背景光源，自己發(fā)光，因此使用的材料更少，占用的空間更小，能量利用率更高。OLED包括基板、陽極、有機(jī)材料、陰極，其中基板可以是玻璃、塑料、金屬薄膜甚至是畫布和紙張；電極為金屬、金屬氧化物等；有機(jī)材料可以是小分子材料和聚合物材料。

OLED以其獨(dú)有的優(yōu)勢為開辟“柔軟時(shí)代”帶來極大希望。但目前世界上只有美國的UDC、日本的東北先鋒等為數(shù)不多的研發(fā)機(jī)構(gòu)或公司推出了柔軟OLED樣品。大尺寸技術(shù)是全球研究開發(fā)的又一熱點(diǎn)，是OLED能否用于電視機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。制約其發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)是驅(qū)動(dòng)IC(集成電路)和面板制備技術(shù)。目前還沒有很適合大尺寸OLED驅(qū)動(dòng)的IC，而且大尺寸面板生產(chǎn)工藝尚不成熟。盡管多家企業(yè)已經(jīng)推出大尺寸的OLED樣機(jī)，但距離批量生產(chǎn)還有很長的距離。

在我國，未來一段時(shí)期內(nèi)，OLED廠商間的產(chǎn)品規(guī)模和成本競爭不會(huì)太明顯，而是處在共同開拓市場的階段，市場上主要表現(xiàn)為OLED與LCD等傳統(tǒng)顯示器之間的競爭。OLED廠商和研究單位直接的競爭，主要表現(xiàn)在知識(shí)產(chǎn)權(quán)的布局、新材料、新器件結(jié)構(gòu)、新工藝等方面。

最輕盈的顯示器。用幾十納米后的有機(jī)材料作為發(fā)光層，再加上各類可彎曲的塑料或薄膜感光基板材料，制作而成的顯示器一定是世界上最輕薄的顯示器?？梢灶A(yù)見過不了多久，電視就能像窗簾一樣掛在墻上，隨意卷起放下，MP3、照相機(jī)、手機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品也可以任意彎曲折疊。

最“結(jié)實(shí)”的顯示器。OLED具有全固態(tài)特性，無真空腔、無液態(tài)成分。因此它的機(jī)械性能好，抗震性強(qiáng)，溫度適應(yīng)能-力也十分了得，就算在－40℃～－80℃范圍內(nèi)也可以正常工作，因此在軍事、科學(xué)探險(xiǎn)、航天領(lǐng)域也將大有作為。

最“節(jié)省”的顯示器。具有低壓驅(qū)動(dòng)和低功耗特性，是OLED的特性?？梢杂?0V以下電壓驅(qū)動(dòng)，比液晶顯示器更加省電。OLED技術(shù)的構(gòu)成簡單，無需背光單元，基板選擇面廣，材料和工藝方面的要求比液晶技術(shù)低1／3。

有機(jī)薄膜晶體管(OTFT)

傳統(tǒng)的無機(jī)晶體管，是利用金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)式的場效應(yīng)管，其半導(dǎo)體材料一般為無機(jī)硅。而有機(jī)薄膜晶體管(OTFT)則采用有機(jī)半導(dǎo)體材料取代MOS中的無機(jī)半導(dǎo)體材料。

與MOS晶體管相比，OTFT具有其獨(dú)特的優(yōu)勢：有機(jī)薄膜的成膜技術(shù)，種類更多更新，如噴墨打印等，從而使制作工藝簡單、多樣、成本低；以有機(jī)聚合物制成的晶體管，其電性能可通過對有機(jī)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男揎椂玫綕M意的結(jié)果；有機(jī)物易于獲得，有機(jī)場效應(yīng)管的制作工藝也更為簡單，因而能有效地降低成本；有機(jī)材料制備的所謂“全有機(jī)”晶體管具有更好的柔韌性，器件的尺寸能做得更小，集成程度高，質(zhì)量輕，攜帶方便。

節(jié)約資源的電子紙。電子紙具有紙的可讀性、可書寫性和柔韌性，但并不需要砍伐樹木破壞環(huán)境。電子紙是一種用電場驅(qū)動(dòng)的顯示裝置，它用于顯示的材料主要是“電子墨”和“微膠囊”。這種顯示器的驅(qū)動(dòng)不是堅(jiān)硬的無機(jī)薄膜晶體，而是OTFT，在制作過程中使用印刷等方式制作電路。

荷蘭飛利浦電子公司分別利用美國E-Ink公司的微膠囊型電泳顯示屏，及美國SiPix公司的MicroCup型電泳顯示器，研制成功兩種卷軸型電子紙。卷軸型電子紙樣品由OTFT所在的塑料底板與電泳顯示屏構(gòu)成，可以一層一層卷成半徑2cm以下的圓筒。索尼公司推出的電子書籍就使用了E-lnk公司開發(fā)的電子紙技術(shù)。此外，日本普利斯通公司和九州大學(xué)也在會(huì)上宣布開發(fā)出了以并五苯為基礎(chǔ)的電子紙。

機(jī)器人的“皮膚”。OTFT的又一個(gè)奇特應(yīng)用是在機(jī)器人領(lǐng)域，在日本東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所的試驗(yàn)中，科學(xué)家首先制作出約10cm見方的一個(gè)塑料薄膜底板，其上有1000個(gè)左右的開關(guān)用有機(jī)晶體管組成有機(jī)晶體管陣列，再在晶體管上涂上一層具有感覺作用的感壓橡膠，并將晶體管相互連接起來，產(chǎn)生出一塊有1000個(gè)痛點(diǎn)的人造皮膚。OTFT不僅可以用來制造電子人工皮膚，用它制造出來的人造肌肉也可以通過電化學(xué)方法進(jìn)行控制，使之膨脹和收縮。利用這種技術(shù)工藝，科學(xué)家能制造出非常類似人類的機(jī)器人的肢體，機(jī)器人也將不再只能生硬地完成程序指令。而是可以更加靈活地做出各種復(fù)雜的動(dòng)作，這讓我們離走進(jìn)“機(jī)器人”世界的幻想更近了一步。

風(fēng)起云涌，互聯(lián)網(wǎng)革命將至

SOA：不可抗拒的趨勢

SOA(Service Oriented Architecture，面向服務(wù)的架構(gòu))，軟件工程領(lǐng)域的專有名詞，但在2006年格外火爆，這種架構(gòu)并不能保治百病，但為什么如此大紅大紫?很簡單，因?yàn)镮nternet。

SOA是Gartner在1996年提出的，并預(yù)計(jì)到2008年，SOA將成為占有絕對優(yōu)勢的軟件工程實(shí)踐方法。SOA不是一種語言，也不是一種具體的技術(shù)，而是一種軟件系統(tǒng)架構(gòu)，它給出在特定環(huán)境下采用的一種架構(gòu)，更像一種模式。因此它與很多已有的軟件技術(shù)，比如面向?qū)ο蠹夹g(shù)，是互補(bǔ)的而非互斥的。SOA最主要的應(yīng)用在于，解決在Internet環(huán)境下的不同商業(yè)應(yīng)用之間的業(yè)務(wù)集成問題。

SOA基本特征

獨(dú)立的功能實(shí)體。任何企圖通過Internet進(jìn)行控制的結(jié)構(gòu)，都會(huì)面臨嚴(yán)重的穩(wěn)定性問題，因?yàn)樵贗nternet使用環(huán)境中，任何訪問請求都有可能出錯(cuò)。SOA非常強(qiáng)調(diào)架構(gòu)中提供服務(wù)的功能實(shí)體的完全獨(dú)立自主的能力。

大數(shù)據(jù)量低頻率訪問。對于傳統(tǒng)的分布式計(jì)算模型而言，他們的服務(wù)提供都是通過函數(shù)調(diào)用的方式進(jìn)行的。在Intranet的環(huán)境下，這些調(diào)用給系統(tǒng)帶來的影響都可以忽略不計(jì)，但是在Internet環(huán)境下，這些因素往往是決定整個(gè)系統(tǒng)是否能正常工作的一個(gè)關(guān)鍵決定因素。因此SOA系統(tǒng)采用大數(shù)據(jù)量的方式一次性進(jìn)行信息交換。

基于文本的消息傳遞。由于Internet中大量異構(gòu)系統(tǒng)的存在，決定了SOA系統(tǒng)必須采用基于文本而非二進(jìn)制的消息傳遞方式。由于基于文本的消息本身是不包含任何處理邏輯和數(shù)據(jù)類型的，因此服務(wù)間只傳遞文本，對數(shù)據(jù)的處理依賴于接收端的方式，可以幫忙繞過兼容性這個(gè)大泥坑。

SOA市場現(xiàn)狀

SOA廠商產(chǎn)品的鞏固：盡管前五年，SOA是作為主要的市場推動(dòng)力出現(xiàn)的，但它主要是被使用單點(diǎn)解決方案的廠商所采用。最近的一年里，隨著SOA領(lǐng)域大型平臺(tái)產(chǎn)品的發(fā)展，使得SOA的采用更為成熟。那些曾經(jīng)填補(bǔ)大廠商產(chǎn)品線空白的小廠商現(xiàn)在大都是這些大廠商產(chǎn)品線的一部分。

SOA交易規(guī)模劇增：過去一年中，SOA交易已經(jīng)增加了1500萬個(gè)相對短期的項(xiàng)目。除此之外，公共部門已經(jīng)對SOA做出重要的長期許諾――SOA將作為首選架構(gòu)。因此，無論對于私企或者是公共部門而言，SOA都不再是心血來潮了。

SOA實(shí)現(xiàn)程度提高：公司以往僅僅是簡單的使用Web服務(wù)，而現(xiàn)在，公司注重的是更加復(fù)雜的服務(wù)以及SOA在安全、管理、可靠性、質(zhì)量、治理、過程驅(qū)動(dòng)組成以及意義整合方面的特性。如此一來，我們可以很清楚地看到，SOA不再是孤立的、概念驗(yàn)證或者是小型實(shí)驗(yàn)概念，SOA已經(jīng)成為公司的關(guān)鍵任務(wù)和長期工作的核心。

SOA發(fā)展預(yù)測：用戶目標(biāo)更明確。市場需求更實(shí)際

SOA已經(jīng)成為公認(rèn)的IT基礎(chǔ)架構(gòu)發(fā)展趨勢。通過實(shí)施SOA，企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)IT與業(yè)務(wù)的緊密結(jié)合，從而快速響應(yīng)外部變化，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型。JBM商業(yè)價(jià)值研究院《SOA的商業(yè)價(jià)值》顯示：目前，約有97％的客戶認(rèn)為SOA項(xiàng)目可以降低成本和提高收益。在初期項(xiàng)目完成后，約有51％的客戶看到了SOA所帶來的收入增長。

在SOA具有潛力的發(fā)展趨勢背后，其普遍過熱期即將結(jié)束。用戶們開始思考，如果他們采用SOA，實(shí)際的目的到底是什么。用戶開始從最初的規(guī)劃中清醒，他們開始注重實(shí)際項(xiàng)目。面對企業(yè)架構(gòu)資源要求的顯著增長，現(xiàn)在，SOA成功的關(guān)鍵問題不再是它的商業(yè)意義、工具可用性或者是標(biāo)準(zhǔn)成熟度，而是是否有足夠的資源和人員來幫助加快SOA解決方案的實(shí)施。這一需求表明，對具備SOA技能的人員的需求已經(jīng)超過了目前的市場供給，因此，市場將迅速轉(zhuǎn)移以滿足這一需求。這也為IT從業(yè)人員提供了更多的就業(yè)機(jī)會(huì)和發(fā)展空間。

鏈接

IBM

“SOA相當(dāng)于隨需應(yīng)變的DNA?！盜BM公司W(wǎng)ebSphere軟件副總裁桑蒂?卡特(Sandy Carter)在接受專訪時(shí)如此評(píng)價(jià)。IBM公司基于SOA理念提出了“整合”戰(zhàn)略，希望通過建立基于開放標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一的、高效的、易于管理的IT基礎(chǔ)平臺(tái)。通過SOA與Workplace客戶端技術(shù)(WCT)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)IT前臺(tái)用戶端、后臺(tái)服務(wù)器的整合。從而靈活地配制企業(yè)的內(nèi)外部IT資源。微軟

“轉(zhuǎn)向SOA已經(jīng)是不可抗拒的趨勢。”微軟公司高級(jí)副總裁埃里克?魯?shù)逻@樣表態(tài)。微軟已經(jīng)推出了代號(hào)為Indigo的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)為合作伙伴建立新一代連接系統(tǒng)SOA鋪平了道路。Indigo既是．Net Framework 2．0的擴(kuò)展，也是微軟公司推進(jìn)SOA的最新舉措，更是對競爭對手所提供的SOA方案的有力回應(yīng)。

服務(wù)器虛擬化：更少的成本，更高的效率

虛擬的網(wǎng)絡(luò)世界由服務(wù)器為我們建構(gòu)，而今虛擬技術(shù)使服務(wù)器將不再成為網(wǎng)站中的大筆投資，“虛擬的虛擬”就是我們即將面對的真實(shí)的“第四世界”。

服務(wù)器虛擬化，是指通過將服務(wù)器資源分配到多個(gè)虛擬機(jī)，虛擬化支持不同的應(yīng)用及不同操作系統(tǒng)，在同一企業(yè)級(jí)服務(wù)器上同時(shí)運(yùn)行。每個(gè)虛擬機(jī)就像一立的服務(wù)器，但實(shí)際上在同一物理服務(wù)器內(nèi)運(yùn)行。在一臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用能夠提高服務(wù)器效率，并減少需要管理和維護(hù)的服務(wù)器數(shù)量。

服務(wù)器虛擬化的價(jià)值體現(xiàn)

降低成本。通過服務(wù)器整合的方法，減少服務(wù)器的數(shù)量，降低硬件采購成本；簡化服務(wù)器的部署、管理和維護(hù)工作，降低管理費(fèi)用。

提高效率。提高服務(wù)器資源的利用率，提高服務(wù)器計(jì)算能力；通過動(dòng)態(tài)資源配置提高IT對業(yè)務(wù)的靈活適應(yīng)力。

提高可用性。具有透明負(fù)載均衡、動(dòng)態(tài)遷移、故障自動(dòng)隔離、系統(tǒng)自動(dòng)重構(gòu)的高可靠服務(wù)器應(yīng)用環(huán)境；支持異構(gòu)操作系統(tǒng)的整合，支持老應(yīng)用的持續(xù)運(yùn)行；在不中斷用戶工作的情況下進(jìn)行系統(tǒng)更新；支持快速轉(zhuǎn)移和復(fù)制虛擬服務(wù)器，提供一種簡單便捷的災(zāi)難恢復(fù)解決方案。

虛擬化對硬件廠商的影響

現(xiàn)在，越來越多的公司意識(shí)到，服務(wù)器優(yōu)化和合并大有益處，可以發(fā)揮硬件投資的全部潛力。加拿大市場調(diào)查公司Info-Tech Research預(yù)計(jì)，到明年年底，服務(wù)器銷售收入將開始下降，因?yàn)榧词逛N售計(jì)算能力較高的服務(wù)器可以獲得較高的利潤，也補(bǔ)償不了多種服務(wù)器銷售收入的下降。對于服務(wù)器硬件提供商來說，面對虛擬化的現(xiàn)實(shí)，必須提上日程。Info-Tech最近的一份研究報(bào)告顯示，如果一個(gè)公司有60臺(tái)分散的物理服務(wù)器可以實(shí)施虛擬化，那么最終可以只用兩臺(tái)運(yùn)行10個(gè)虛擬服務(wù)器的多處理器服務(wù)器就夠了。而且，每個(gè)虛擬服務(wù)器的處理能力和存儲(chǔ)容量都可以根據(jù)需要提高或降低。但服務(wù)器虛擬化真的要走向流行，還是面臨硬件層面的支持、用戶的認(rèn)知和軟件應(yīng)用和系統(tǒng)管理的問題。硬件廠商真正面對收入下降的事實(shí)，只是時(shí)間問題。

服務(wù)器虛擬化發(fā)展前景

進(jìn)入2006年以來，服務(wù)器虛擬化技術(shù)的隊(duì)伍大大擴(kuò)充了，從處理器層面的AMD和Intel到操作系統(tǒng)層面的微軟的加入，從數(shù)量眾多的第三方軟件廠商的涌現(xiàn)到服務(wù)器系統(tǒng)廠商的高調(diào)，我們看到一個(gè)趨于完整的服務(wù)器虛擬化技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)正在逐漸形成。根據(jù)Gartner的預(yù)測，到2008年，那些沒有采用虛擬技術(shù)的企業(yè)將在IA服務(wù)器上多支出25％的費(fèi)用，而在RISC服務(wù)器上的額外支出也將高達(dá)15％。

虛擬化技術(shù)前景廣闊，業(yè)界各巨頭紛紛推出了相應(yīng)戰(zhàn)略。英特爾的虛擬化技術(shù)，主要是通過硬件輔助虛擬化。近幾年IA服務(wù)器技術(shù)發(fā)展，主要是以軟件方式。英特爾通過硬件輔助技術(shù)，現(xiàn)在可以支持32位和64位OS(操作系統(tǒng))同時(shí)運(yùn)行的系統(tǒng)，這是純軟件沒辦法支持。硬件輔助的虛擬化

帶來的好處是，有一些工作由硬件完成，這樣會(huì)使VMM本身做得更小、更簡單、更可靠。英特爾的虛擬化技術(shù)是平臺(tái)技術(shù)的一部分，是一個(gè)長期的戰(zhàn)略。2007年還會(huì)有更多的虛擬化技術(shù)出現(xiàn)，比如I／O的虛擬化。

惠普相關(guān)負(fù)責(zé)人認(rèn)為，惠普在整個(gè)動(dòng)成長企業(yè)策略(動(dòng)成長企業(yè)，指的是那些能隨著經(jīng)營活動(dòng)的不斷變化實(shí)時(shí)調(diào)整經(jīng)營策略的企業(yè))當(dāng)中，虛擬化技術(shù)是很重要的。事實(shí)上，在動(dòng)成長企業(yè)架構(gòu)當(dāng)中有很重要的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)化、虛擬化、自動(dòng)化。惠普在虛擬服務(wù)器環(huán)境增加了很多的功能，直接可以讓合作伙伴的應(yīng)用滲入到虛擬化環(huán)境當(dāng)中。

IBM System策略后，IBM System z9、虛擬引擎2．0和Bladeorg協(xié)作組織等戰(zhàn)略將相繼推出，虛擬技術(shù)、開放標(biāo)準(zhǔn)和加密技術(shù)等新的應(yīng)用將把不同的IT系統(tǒng)連接起來，從而支持企業(yè)內(nèi)部的信息實(shí)時(shí)共享和不同行業(yè)問的企業(yè)進(jìn)行無縫協(xié)作。全新IBMSystemz9和lBM eServer系統(tǒng)，將包括不同的虛擬引擎組建模塊，比如動(dòng)態(tài)分區(qū)、負(fù)載管理功能，通過連接這些組建模塊可以創(chuàng)建一個(gè)覆蓋整個(gè)企業(yè)的“虛擬網(wǎng)絡(luò)”。

網(wǎng)格：掀起Internet新浪潮

互聯(lián)網(wǎng)下一次浪潮的實(shí)質(zhì)，就是要將萬維網(wǎng)(World wide Web)升華為網(wǎng)格(Great Global Grid)，GGG代替WWW的腳步正在步步緊逼。

網(wǎng)格是伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅速發(fā)展起來的，最初是專門針對復(fù)雜科學(xué)計(jì)算應(yīng)用的一種新型計(jì)算模式。這種計(jì)算模式是把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)整合成一臺(tái)巨大的超級(jí)計(jì)算機(jī)。隨著網(wǎng)格技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的擴(kuò)展，網(wǎng)格逐步進(jìn)入到商業(yè)使用中。網(wǎng)格將成為具有高性能處理、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和大量儀器設(shè)備等特征的，21世紀(jì)人類社會(huì)的信息處理基礎(chǔ)設(shè)施。網(wǎng)格技術(shù)的應(yīng)用將成為Internet的下一個(gè)浪潮。

網(wǎng)格的應(yīng)用需求

科學(xué)研究。大科學(xué)時(shí)代的虛擬實(shí)驗(yàn)室?，F(xiàn)代科學(xué)研究的問題空前復(fù)雜化，進(jìn)入了大科學(xué)時(shí)代?！翱茖W(xué)研究的信息化”，它以新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)為基礎(chǔ)，通過Internet聯(lián)合組成一個(gè)共同的虛擬研究團(tuán)隊(duì)，共享資源和成果，協(xié)同工作共同完成大型現(xiàn)代科學(xué)研究。

如美國國家科學(xué)基金會(huì)正在建立的“分布式兆兆級(jí)網(wǎng)格(TeraGrid)”，利用網(wǎng)格技術(shù)將伊利諾州立大學(xué)超級(jí)計(jì)算中心、圣地亞哥大學(xué)超級(jí)計(jì)算中心、阿貢國家試驗(yàn)室和加州理工學(xué)院計(jì)算中心連接起來，形成一個(gè)處理能力約為每秒13．5萬億次浮點(diǎn)操作，存儲(chǔ)容量接近700兆兆字節(jié)的“巨無霸”計(jì)算中心，以供許多領(lǐng)域的研究機(jī)構(gòu)使用。

電子商務(wù)，共享資源，消除“信息孤島”。通過應(yīng)用網(wǎng)格技術(shù)，用戶能將分散的功能整合起來，將企業(yè)的各種應(yīng)用系統(tǒng)加以集成，創(chuàng)建一個(gè)單一的系統(tǒng)。最終實(shí)現(xiàn)跨企業(yè)、行業(yè)或工作組的虛擬共享、管理和設(shè)備訪問，動(dòng)態(tài)地管理網(wǎng)絡(luò)上的資源、服務(wù)和應(yīng)用，使企業(yè)能夠共享資源，從而消除企業(yè)信息化中存在的“信息孤島”。

電子政務(wù)，跨領(lǐng)域、跨區(qū)域、跨企業(yè)。國家電子政務(wù)應(yīng)用的目標(biāo)是建立跨領(lǐng)域、跨區(qū)域和跨企業(yè)的一體化信息網(wǎng)絡(luò)。電子政務(wù)需要整合的資源和服務(wù)，數(shù)量巨大，種類繁多，地理上廣泛分布，管理上屬于不同的管理域，有著不同的管理策略和安全需求，網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)能夠很好地適應(yīng)電子政務(wù)的這些需求，為解決這些問題提供了技術(shù)基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)。

網(wǎng)格面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展前景

在技術(shù)方面，目前的研究重點(diǎn)是網(wǎng)格軟件技術(shù)的研究和實(shí)現(xiàn)，并以網(wǎng)格系統(tǒng)軟件為主要研究對象。人們需要建立一個(gè)具有開放的體系結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，以形成信息獲取、傳輸、訪問、共享和處理的單一開放的信息處理基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，需要克服虛擬組織的管理和協(xié)同工作問題，需要解決網(wǎng)格的可用性和可開發(fā)，并解決系統(tǒng)安全問題。

網(wǎng)格計(jì)算將顯著降低計(jì)算成本，并提高計(jì)算資源跨部門和跨組織的可用性和利用率。在企業(yè)內(nèi)部，由于共享固定的CPU周期所產(chǎn)生的矛盾，以及人為的不愿意共享有限資源所導(dǎo)致的問題，都會(huì)促使企業(yè)積極嘗試?yán)镁W(wǎng)格技術(shù)共享資源。安全問題仍會(huì)是一個(gè)阻止網(wǎng)格發(fā)展的巨大障礙，在企業(yè)之間，如何正確地利用安全技術(shù)為內(nèi)部網(wǎng)格擴(kuò)展到防火墻之外提供安全保證，現(xiàn)在還未能徹底解決。另外，由于網(wǎng)格沒有全球化的標(biāo)準(zhǔn)，這又給網(wǎng)格的發(fā)展帶來了很大的阻礙。網(wǎng)格作為基礎(chǔ)設(shè)施，除了技術(shù)上的挑戰(zhàn)外，一些社會(huì)、政治因素對網(wǎng)格的普及也至關(guān)重要，應(yīng)當(dāng)建立資源外包、數(shù)據(jù)保密等法律保護(hù)機(jī)制，完善的機(jī)制，是網(wǎng)格有序發(fā)展的基石。

Web是利用互聯(lián)網(wǎng)表達(dá)信息，網(wǎng)格則是利用互聯(lián)網(wǎng)處理信息，未來網(wǎng)格將會(huì)像Web那樣得到廣泛應(yīng)用，成為Web所提供內(nèi)容的邏輯擴(kuò)展。網(wǎng)格技術(shù)的不成熟，并不說明網(wǎng)格技術(shù)目前不可用，一些商業(yè)應(yīng)用網(wǎng)格已經(jīng)開始出現(xiàn)。隨著網(wǎng)格體系和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，未來幾年網(wǎng)格應(yīng)用將會(huì)更快地涌現(xiàn)出來，據(jù)Global Information公司預(yù)測，2008年全球在網(wǎng)格領(lǐng)域的花費(fèi)將達(dá)到49億美元。

鏈接2

英國

倫敦教育網(wǎng)格的Shibboleth解決方案通過開放教育資源接口，使學(xué)生和老師從大量教育技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資中獲益。以前。通過多層服務(wù)器來管理安全認(rèn)證和內(nèi)容提供者的難度是在線教育發(fā)展中的重要阻礙?，F(xiàn)在，任何一個(gè)使用者無論是誰或是在什么地方，都可以通過一個(gè)統(tǒng)一的用戶名和密碼進(jìn)入系統(tǒng)獲取相關(guān)內(nèi)容。