机械工程与生物学的融合—纳米机器人
生物导论结课论文
学院：机械工程学院
专业：机械制造及其自动化
姓名：陈凯
学号： 123108305
二〇一二年十二月十三日
机械工程与生物学的融合
--医疗纳米机器人
摘要
生物机械工程(biomechamical engineering) 是生物医学工程学的重要组成部分, 它利用现代生物学、医学、工程学、信息科学与技术的理论和方法, 研究、创造新材料、新技术、新仪器设备, 用来治疗、康复、保健, 保障人民健康, 提高医疗水平, 是推动现代医学进步的一门新兴交叉学科。该学科的研究内容涉及生物学、医学、生物力学和生物流变学、材料学、机械学、仿生学、电子学、计算机与信息科学、控制理论等, 其中人体适用材料、人工器官、医疗器械、远程诊疗系统、运动与康复机械、医用与仿生机器人等内容的研究、设计、制造都与机械工程密切相关。本文讲述的是纳米机器人在医疗上的应用及原理。
关键词：生物机械工程纳米机器人生物医学工程
1.生物机械工程的研究现状及其意义
国外在生物机械工程方面的研究起步较早, 许多研究成果已进入实用化阶段。目前, 美国、日本及欧洲一些国家在该领域的研究处于领先地位, 许多发达国家在高等院校、科研机构建立了有关生物医学工程学的教学系、科和研究机构。我国于1980 年建立中国生物医学工程学会,相继成立了有关专业分会。目前, 我国已有相当一批高校、科研单位建立了有关生物医学工程的所、系、科室, 从事该领域的科学研究和教学工作, 有些高校专门成立了生物工程学或生命科学学院, 可见在我国也已经引起重视。但由于多方面因素的限制, 我国生物医学工程在大多数领域仍落后于国际先进水平, 尤其是在生物机械工程方面。随着我国人民生活水平的提高, 人们也开始关注自身的健康问题, 对医疗水平和生活质量提出了更高的要求。先进的治疗手段、人工器官的移植、运动与康复机械和医用与仿生机器人的使用将会愈来愈普遍。因此, 大力推动生物机械工程的研究与开发, 将大大促进生物工程、生物医学工程学科的建设与发展,对提高我国医疗保健水平、保障人民健康、提高生活质量等将产生深远的影响, 具有重大的社会和经济效益。
2.纳米机器人在医疗上的作用
2.1细胞与基因的修复
随着人类对物质控制能力的不断进步，将会诞生分子大小的机械部件，可以组装成比细胞还要小的微型机器。人工制造的“细胞修复机”，在纳米计算机的操纵下，可以逐个的原子进行操作修复，修正DNA的错误，维护个别细胞的成分。
2.2清理体内垃圾
人的机体是一个保持自然平衡的有机体，通过新陈代谢可以起到吸收新鲜养分、排除有
害物质的作用。但有时候人体自身平衡出现问题，无法实现自我平衡。例如，铅、汞中毒，无法排出，也无法被分解。这时如果派纳米机器人进入体内，就会极具目的性的把这些有害物质清除体内，使人体恢复自然平衡。
2.3养护血管
人体的脑部血管常会有些天生脆弱的地方，平时不表现，但在意想不到的时候，可能突然发生破裂，导致脑溢血。如果我们事先派纳米机器人进入血管，细细检查，并且一一修复那些脆弱血管，就可以避免悲剧的发生。有时血管中会产生血栓，堵塞血液正常流动。如果把纳米机器人导入血管，可以把血栓打成小碎片，避免血栓的发生。
2.4杀死癌细胞
美国哥伦比亚大学生物工程学研究人员米兰·斯托诺维克等人研制出一种可以进入人体的纳米机器人，它们的外形很像蜘蛛，因此又称为“纳米蜘蛛”微型机器人。它们能够跟随DNA的运行轨迹自由地行走、移动、转向以及停止。它们可以区分健康细胞和癌细胞，及时发现癌细胞后发出警报。成千上万只纳米蜘蛛就源源不断地向癌细胞聚集，一起合力杀死癌细胞。
3.纳米机器人结构与特点
3.1纳米机器人的结构
25年内，纳米技术学家期望实现这些存在于科学陈列室中的想法，创造出真实的、可以工作的纳米机器。这些纳米机器有微小的“手指”可以精巧地处理各种分子；有微小的“电脑”来指挥“手指”如何操作。“手指”可能由碳纳米管制造，它的强度是钢的100倍，细度是头发丝的五万分之一。“电脑”可能由碳纳米管制造，这些碳纳米管既能做晶体管又能做连接它们的导线。“电脑”也可能由DNA制造，用适当的软件和足够的灵巧性进行武装的纳米机器人可以构建任何物质。
3.2纳米机器人的独到特点
组成纳米级原件的元素主要有碳、氢、氧、硫，其中碳元素最总要。这是因为由碳原子组成的金刚石和纳米碳管强度高，为化学惰性，不会引起免疫反应和过敏休克反应，所以应用性强。
不过，纳米医学的独到之处在于它的精确性。随着纳米技术的进步，医疗纳米机器人将装备通信和导航系统。同时人体也会置入通信和导航系统。这样医生可以在分子水平上精确控制进入人体的纳米机器人。每种医疗纳米机器人表面装有特定的抗体，能与人体特定的细胞抗原结合，从而保证医疗纳米机器人准确到达要修复的组织和器官中。人体内的纳米机器人通过其表面抗体与细胞表面抗体的专一性，准确识别并作用于专一部位，从而完成医疗任务。
4.纳米机器人的工作原理
纳米机器人实质是分子机器人，是分子仿生学中的一个重要内容。纳米机器人根据分子
水平的生物学原理为设计原型，是一种可在微小的纳米空间内进行操作的“功能分子器件”。事实上，每一个细胞都是一个活生生的纳米机器人，细胞不仅将燃料转化为能量，而且按照储存在 DNA中的信息来建造和激活蛋白质和酶，对不同物种的DNA进行重组。医疗纳米机器人被注入人体后，开始在人体内循环。然而，处于循环状态的医疗纳米机器人在靶域之外，完全不具有活性。当纳米机器人进入靶域后，靶域细胞表面抗体会被医疗纳米机器人检测到。此刻，医疗纳米机器人转入活性状态。当然，纳米机器人要得到监管医生的声音指令后才最终转入治疗状态。由于人体内已经置入了导航系统，所以整个治疗过程完全处于监管医生控制之下。
纳米机器人还可以携带化学药物，并且准确送达靶细胞，并且，其表面传感器能检测周围药物的浓度，从而控制药物的释放剂量。
有关医疗纳米机器人在人体内的驱动问题，美国康奈尔大学研究人员在活细胞内的能源机制启发下，制造出的一种马达。这种微型马达以三磷酸腺苷酶为基础，依靠为细胞内化学反应提供能量的高能分子三磷酸腺苷（ATP）为能源。
美国科学家正在进行一项新研究，让纳米仪器利用为精子长距离游动提供能量的生物能为动力，用来释放药物，或者在人体内执行机械功能。首先，这些研究人员针对精子的特殊部位，用一个可以粘贴在特殊的金表面的标签取代了己糖激酶(糖酵解的第一个酶)。这种酶即使在受到限制的时候，仍然能产生作用。接着，他们在糖酵解途经的第二个酶——葡萄糖-6-磷酸异构酶上作了标记。这种酶在受到限制后，还仍然具有活性。粘附在相同支撑物上的这些酶会依次产生作用，第一个反应的产物成为第二个反应的基础。
5.结语
随着科学技术的发展以及现阶段医疗水平的提高 ,人类都在尽力开发各式各样的纳米机器人。国内生物机械工程方面的研究和应用, 虽然从1980 年以来在引进、消化及推广应用上已有一些成果, 但与发达国家相比差距太大。具体表现在:政府部门未能把人民群众的生活质量、医疗水平和生命保障问题放在足够重视的地位; 对生物机械工程技术研究开发的重大意义认识不足; 企业对研发生物机械产品和开拓市场显得信心不足和缺乏热情; 生物机械学科没有真正建立, 学术地位没有真正确立; 生物机械工程研究人员很少, 研究经费严重不足, 对基础理论、材料及工艺的研究不够, 设计制造水平不高。以心脏起搏器为例, 由于受经济发展水平的制约, 现在国内每百万人年植入仅8 台, 而美国为300～400 台。目前尚未发现全面介绍这方面内容的文献。国内多数先进的医疗设备、仪器、器械均需要进口, 花大量外汇, 严重制约了我国医疗事业的发展, 影响医疗水平和人民健康水平的提高。因此，应组织强有力的科研团队, 大力开展生物机械工程的基础理论研究, 强化生物机械工程与医学、多媒体通信技术、仿生学、人机工程学等学科交叉与综合的研究, 大力推动人体适用纳米机器人方面的研究和推广应用, 切实提高生物机械的研究、设计、生产工艺和制造水平。
参考文献
[1] 纳米机器人维护人体健康，中国计量测控网，2010.6
[2] 纳米机器人——分子仿生学新领域《中国高新技术企业评价》2001
[3]纳米生物技术【M】姜忠义，北京：化学工业出版社 2003
[4]纳米技术取得进展【J】李易，国外科技动态 1998.11
[5]王裕清主编,生物机械工程导论[M].北京:机械工业出版社,2005
深刻认识新时代军民融合发展的历史使命
深刻认识新时代军民融合发展的历史使命党的十九大作出中国特色社会主义进入了新时代的重大政治论断，为认识和把握我国发展新的历史方位提供了总的引领，为推进各方面事业发展提供了总的依据。新时代意味着新使命、新担当，我们要站在我国由大国成为强国，实现强起来的新的历史起点上，深刻认识十九大报告和十九大党章修正案把军民融合发展战略纳入新时代 强国战略体系的重大历史意义，以及新时代军民融合发展承载的历史使命。新时代，军民融合发展的历史使命，主要具有以下三个方面的特点。 一是国家战略能力生成的核心枢纽。党的十九大描绘了分两个阶段到本世纪中叶把我国建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代 化强国的宏伟蓝图。大国要成长为强国，涉及综合国力各个方面的增长，而其中国家战略能力的生成至关重要。强大的国家战略能力要有三个不可或缺的要素，即战略资源、转化机制和战略谋略。其中，转化机制是国家战略能力形成的“枢纽”。转化得好，可以实现国富军强、国运兴旺；转化不足，就会止步不前、国力衰微；过度转化，又会不堪重负、透支国力。要有效实现“转化”，需要一系列有效的制度安排和机制设计，而军民融合发展恰恰是最重要的机制之一。历史上的强国，无不在经济优势与军事优势之间建立起良性循环，确保将社会资源转化为双向良性互动的经济竞争力和军队战斗力。当今世界，但凡强国都是通过军民融合催生技术革命、夯实军事实力、增强综合国力
并最终形成广泛规模应用的。长期以来，我国在军民二元分离体制的阻隔下，国家安全和发展战略统筹衔接不够，军民资源相互转化运用受阻，国家战略资源难以充分整合转化，一定程度上迟滞了国家战略能力生成。我国推动军民融合深度发展，构建军民一体化的国家战略体系和能力，正是“撬动”强国综合国力生成跃升的战略杠杆。通过国家战略层面的体系整合、军民协同，能够“捏指成拳”，有效提升国家政治、经济、军事、外交、文化等多种战略资源和实力的综合运用，加快生成一体化的国家战略能力，从而在国际战略博弈中获得更多战略主动和更大战略利益。 二是建设世界一流军队的基本途径。党的十九大对全面推进国防和军队现代化作出新的战略安排，描绘了到本世纪中叶把人民军队全面建成世界一流军队的宏伟蓝图。建设世界一流军队，包括有世界一流的建军理念和建军方式。随着科学技术的飞速发展，现代军事力量体系建设已经成为一个科技高度密集、资源高度密集、人才高度密集的复杂巨系统，对国家经济、科技、人才基础的依赖越来越大。信息化条件下的战争对抗体系，不仅是军事体系之间的直接对抗和较量，而且更为集中地表现为以国家整体实力为基础的体系对抗，谁能够最大限度实现国家整体实力的系统整合，谁就能够率先赢得军事竞争优势。纵观世界军事强国的建设，都不是局限在军队“圈圈”里搞建设，而是聚合国家整体资源打造军事力量体系，甚至整合全球资源为其所用。美国以军方需求牵引、市场运作的方式，实现了对国家资源乃至全球资源的整合利用。长期以来，我国走的是一条相对封闭的发展路
军民融合深度发展格局内容
【要闻】11月25日，中共中央政治局常委、国务院总理李克强主持召开研究部署国民经济和社会发展第十四个五年规划编制专题会议。 【回顾】“军民融合深度发展格局，构建一体化国家战略体系和能力”是十九大报告的重要内容，“格局”是军民融合深度发展的关键词语。 军民融合是中国国家战略，目前理论研究与政策解读多，缺乏一个全国性的发展布局，尚处于“开发区模式”，且“各自为政”，此模式可能极大浪费资源。此内容可以让各地、各行业在军民融合的大格局中找到定位，作为十四五规划参考，以促进国防经济与国民经济协调发展…… 自古以来，“犁”与“剑”就是人类社会存在发展的凭仗——依靠犁得以生存，凭借剑方能自卫。很多情况下，“犁”与“剑”又是一对矛盾，“鱼”与“熊掌”不可兼得。历史上，能有效化解二者矛盾的国家，往往能较好实现富国与强军的统一。经历两次世界大战的洗礼，美国一跃成为世界一流军事强国。数十年来，庞大的军事开支非但没有将美国拖垮，反而进一步巩固了其霸权地位，其奥秘之一就是通过军民融合推动国防科技创新发展。 “犁”体现于经济。 “剑”体现于军事。
明朝的灭亡：清八旗军总兵力才17万，面对李自成百万起义军，明朝数百万正规军，上亿汉人，竟斩关夺将，一路凯歌……翻开中国的历史，强盛的中国是一个人们朝圣的中国，是一个用路与世界紧密连接的中国。路是一个国家开放的重要标志，是一个国家开放、富裕与强盛象征。其中最为盛名的路是中国的“丝绸之路”。 “丝绸之路”是中国中央王朝与周边地区并延伸到更远地区的贸易通道的称谓。丝绸之路形成、发展的客观条件存在明显的差异，贸易对象、贸易内容也具有不同的特点，对外输出的商品以丝绸、瓷器、茶叶(西方进口中国奢侈品)等为大宗，相延成习，以“丝绸之路”命之。 中国对陆空的认识，开辟了“陆上丝绸之路”，走向强盛。后对海空的认识，开辟了“海上丝绸之路”，也一度强大。现在人类进入到了网络空间时代和未知的太空时代，中国需积极开辟“网上丝绸之路”和“天上丝绸之路”。丝路战略是历史的选择，也成为中国强盛的现实需要。
生物机器人综述
科技写作 学院（系）：医疗器械与食品学院 年级专业：生物医学工程 学生姓名：朱安阳 学号： 152631974 指导教师：袁敏
摘要 20世纪60年代以来，随着仿生技术、控制技术和制造技术进一步发展，现代仿生学和机器人科学相结合，在机器人的结构仿生、材料仿生、功能仿生、控制仿生以及群体仿生等多个方面取得了大量可喜成果和积极进展。然而，伴随着人类医疗诊断、探索太空、建设航天站、开发海洋、军事作战与反恐侦察等任务和需求的增加，人们对机器人的性能也提出了更高的要求，于是生物机器人应运而生。 生物机器人就是完完全全和我们人类一样，用有生命的材料构成的而不是用金属材料构成的机器人。它们是利用自然界中的动物作为运动本体的机器人，通过把微电极植入与动物运动相关的脑核团或者方向感受区，并施加人工模拟的神经电信号，从而达到控制动物运动，利用动物特长代替人类完成人所不能和人所不敢的特殊任务。 与传统的仿生机器人相比，生物机器人在能源供给、运动灵活性、隐蔽性、机动性和适应性方面具有更明显的优势，可以广泛应用在海洋开发、探索太空、反恐侦查、危险环境搜救以及狭小空间检测等各方面。近年来对生物运动规律和动物机器人的研究受到更多的重视。本文主要对对国内外生物机器人的研制工作做了综述，并介绍其应用前景及对其未来发展进行了展望。 关键词：生物机器人；运动诱导；神经控制；研究现状；发展方向
1.课题的研究现状 自20世纪90年代开始，生物机器人的研究历史仅有短短的10年，然而这短短十年又是生物机器人研究成果丰硕的十年，各国科研人员都相继开展了动物机器人的研究工作，尤其是美国，日本等科技发达国家，它们的研究成果代表着这一领域的最高水平，国在这一领域的研究尚在起步阶段，但也已有了不俗的进展。 1.1 国外的研究现状 在国外，美国、日本以及欧盟较早地开始了纳米生物机器人的研究。纳米生物机器人的组件可以是单个的原子或分子，但利用自然界存在的、具有一定结构和功能的原子团或分子的集合分子功能器件组装纳米机器人，更加高效和现实可行，即按照分子仿生学原理，利用大量存在的天然分子功能器件设计、组装纳米生物机器人。美国 2000年开始了国家纳米技术计划，国家卫生研究院(NIH)和国家癌症研究所(NIC)于2002年开展了DNA分子马达的研究。NASA高级概念研究院(NIAC)和Rutgers大学在2002年提出了纳米生物机器人研究50年发展规划；2002年日本Osaka大学启动了生命科学前沿研究计划，其中包括 ATP马达的研究；欧盟2002年正式推出了研究纳米技术的第6框架计划，其中纳米生物技术的研究重点为生物分子或复合物的处理、操纵和探测。 图 1-1 昆虫机器人
纳米生物医学材料的应用
纳米生物医学材料的应用 摘要：纳米材料和纳米技术是八十年代以来兴起的一个崭新的领域,随着研究的深入和技术的发展,纳米材料开始与许多学科相互交叉、渗透,显示出巨大的潜在应用价值,并且已经在一些领域获得了初步的应用。本文论述了纳米陶瓷材料、纳米碳材料、纳米高分子材料、微乳液以及纳米复合材料等在生物医学领域中的研究进展和应用。 关键字：纳米材料；生物医学；进展；应用 1. 前言 纳米材料是结构单元尺寸小于100nm的晶体或非晶体。所有的纳米材料都具有三个共同的结构特点:(1)纳米尺度的结构单元或特征维度尺寸在纳米数量级(1~100nm),(2)有大量的界面或自由表面,(3)各纳米单元之间存在着或强或弱的相互作用。由于这种结构上的特殊性,使纳米材料具有一些独特的效应,包括小尺寸效应和表面或界面效应等,因而在性能上与具有相同组成的传统概念上的微米材料有非常显著的差异,表现出许多优异的性能和全新的功能,已在许多领域展示出广阔的应用前景,引起了世界各国科技界和产业界的广泛关注。 “纳米材料”的概念是80年代初形成的。1984年Gleiter首次用惰性气体蒸发原位加热法制备成功具有清洁表面的纳米块材料并对其各种物性进行了系统研究。1987年美国和西德同时报道,成功制备了具有清洁界面的陶瓷二氧化钛。从那时以来,用各种方法所制备的人工纳米材料已多达数百种。人们正广泛地探索新型纳米材料,系统研究纳米材料的性能、微观结构、谱学特征及应用前景,取得了大量具有理论意义和重要应用价值的结果。纳米材料已成为材料科学和凝聚态物理领域中的热点,是当前国际上的前沿研究课题之一[1]。 2. 纳米陶瓷材料 纳米陶瓷是八十年代中期发展起来的先进材料,是由纳米级水平显微结构组成的新型陶瓷材料,它的晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、气孔尺寸、缺陷尺寸等都只限于100nm量级的水平[2]。纳米微粒所具有的小尺寸效应、表面与界面效应使纳米陶瓷呈现出与传统陶瓷显著不同的独特性能。纳米陶瓷已成为当前材料科学、凝聚态物理研究的前沿热点领域,是纳米科学技术的重要组成部分[3]。 陶瓷是一种多晶材料,它是由晶粒和晶界所组成的烧结体。由于工艺上的原因,很难避免材料中存在气孔和微小裂纹。决定陶瓷性能的主要因素是组成和显微结构,即晶粒、晶界、气孔或裂纹的组合性状,其中最主要的是晶粒尺寸问题,晶粒尺寸的减小将对材料的力学性能产生很大影响,使材料的强度、韧性和超塑性大大
纳米机器人
纳米机器人在测井中的应用 1959年，著名物理学家、诺贝尔将获得者Richard Feynman首次提出了按人类意愿操纵单个原子与分子的设想，预言了纳米科技的存在。自此，人们对于这种处于纳米尺度范围的具有特殊性质的物质发生了浓厚的兴趣，进而开拓了一个全新的领域，到现在，纳米科技对传统产业的实质性影响以及对未来传统产业的潜在革新似已毋庸置疑，21世纪，纳米技术必将进入一个崭新的时期。纳米技术由于纳米技术以及纳米机器人的优良特性，是的它们在测井领域拥有广阔的应用前景。下面主要介绍纳米技术和纳米机器人在测井中的应用。 纳米技术 1、纳米与纳米结构 爱因斯坦曾预言：“未来科学的发展无非是继续向宏观世界和微观世界进军。”宏观领域是以人的肉眼可分辨的物体为下限，后者则是以分子原子为上限。随着认识的深入，我们发现在此宏观与微观领域之间存在着一个不同于两者的所谓介观领域的区块。这个领域包括了微米、亚微米、纳米到团簇尺寸的范围。纳米（nanometer）是一个长度单位， 1nm=10-3μm=10-9m 1纳米大约是10个氢原子排列起来的长度，通常界定1nm-100nm的体系为纳米体系。由于这个微尺度空间约等于或略大于分子的尺寸上限，恰好能体现分子之间的相互作用，因此具有这一尺度的物质粒子的许多性质均与常规前物质相异，甚至发生质变，正是这种性质特异性才引起了人们对纳米的广泛关注。 纳米结构定义为以具有纳米尺度的物质单元为基础，按一定规律构筑或营造的一种新物质体系，包括一维、二维及三维的体系，或至少有一维的尺寸处在1nm-100nm之间的结构。这类物质单元包括纳米微粒、稳定的团簇或人造原子（artfical atom）、纳米管、纳米棒、纳米丝以及纳米尺寸的孔洞。通过人工或自组装，这类纳米尺寸的物质单元课组装或排列成维数不同的体系，它们是构筑纳米世界中块体、薄膜、多层膜等材料的基础构件。 2、纳米技术与纳米材料
纳米机器人
纳米机器人研究进展 关键词：纳米机器人开发应用危险 摘要：介绍了纳米机器人的开发过程，主要介绍了纳米机器人在各领域中的应用已经给人们带来的好处。同时也陈述了中国在纳米机器人方面的研究进展，最后讲了纳米机器人会带来的危险。 引言纳米机器人是纳米技术中引人注目的研究课题之一。利用原子和分子直接组装成纳米机器人不但速度、效率比常规机器人高,而且其应用范围广,功能特殊。制造纳米机器人可节约材料和降低污染程度,这是现有机器人的制造所无法比拟的。采用纳米大分子“生物部件”与小分子无机物晶体结构组合,以及纳米电子学控制装配成的纳米机器人,其电脑是一台纳米计算机,而它的身体能进行自我复制。纳米机器人的诞生将会给人类科技带来深刻的革命。 1.纳米机器人的定义 “纳米机器人”的研制属于分子仿生学的范畴，它根据分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。纳米生物学的近期设想，是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人，也称纳米机器人。合成生物学对细胞信号传导与基因调控网络重新设计，开发“在体”（in vivo）或“湿”的生物计算机或细胞机器人，从而产生了另种方式的纳米机器人技术。 2 纳米机器人开发一瞥 早在1990年,美国贝尔实验室就成功地制造出了极其微小的纳米机器人。这种只有跳蚤般大小的机器人由许多齿轮等零件、涡轮机及微电脑组成,其零件小得犹如空气中漂浮的尘埃。该纳米机器人一亮相,就引起了人们极大的兴趣。不久后,美国犹他大学和加 州大学也先后制出了几种极其微小的纳米电机。2000年,美国波士顿大学又制造出了一种世界上最小的分子马达。该马达仅由78个原子组成。几乎同时,日本和荷兰也研制出另一种用太阳能驱动的分子马达,它能在光的照射下连续不断地旋转。分子马达是纳米机器人的核心部件,它可为未来的分子机械提供动力,为今后开发及研制微小的分子机械奠定一定的基础。2000年2月,日本东京大学宣布,他们在世界上首次研制成功可以自由控制转速的分子齿轮。该分子齿轮的结构由两个直径约为1nm的卟啉分子夹着一个直径约为011nm的金属离子组成。 美国康奈尔大学研究人员在活细胞内的能源机制启发下,制造出了另一种分子马达。这种微马达以三磷酸腺苷酶为基础,依靠为细胞内化学反应提供能量的高能分子三磷酸腺苷(ATP)作为能源,再把由金属镍制成的螺旋桨连接到三磷酸腺苷酶分子中轴上,制造了400个分子马达。当它们被浸入ATP溶液中后,其中有5个转动了起来,转速达到8 r/ s。这种分子马达只有在显微镜下才能被观察到。分子马达的潜在应用价值非常巨大,如果在分子上嫁接其他零部件,可以制造出其他纳米机器———例如可探测有害化学物质的纳米传感器,当被有害物质激活后,这种传感器内的马达就打开阀门释放出可见的物质信号。 自1990年以后的10年中,科学家们已经成功地制造出了纳米齿轮、纳米轴承、纳米喷嘴、纳米传感器等纳米机械及机电零器件,而且还发明了纳米发动机和纳米执行机构。如将这些纳米零器件和发动机等执行机构组装起来,就可以构成人类梦寐以求的实用微型系统。例如,日本丰田汽车公司用微型部件制造了一辆只有1粒米那么大的能开动的微型汽车;东京大学用硅材料制造了1只微型仿生昆虫,这种微型昆虫已经能够飞行数厘米,将来有望应用于军事目的。美国贝尔实验室认为,微型机械的物理特性使其相当可靠,而且坚固耐用。微型电子机
生物生产机器人考试资料
生物生产机器人去年试题（回忆版） 1.写出系统分析的8个步骤（见教材） [1]Define a system and its objective. [2]Identify the descriptors of the system. [3]Establish the relationships among the descriptors. [4]Designate system performance indicators. [5]Develop a model to represent the system. [6]Verify and validate the model [7]Perform simulation with the model [8]Draw conclusions about the system 2.自由度和工作空间的计算（和平时作业类似） First we need to calculate the operational space from top view and side view,then multiply them finally we got the operational space.Also the normalized volume index V n can be computed by V n=V/(4πL3/3) 3.模糊控制的相关计算（与kondo教授资料上第58页题目类似） 4.从5种机械手中取3种举例说明（见kondo资料上4-5页） 5.表示颜色的几种方法（见kondo资料13-15页） Munsell Renotation: Chromaticity: L*a*b*: HSI(Hue,Saturation,Intensity): 6.偏振光相关题目（稻田反射阳光和人站的位置的那道题，见kondo资料22页左上） 7.根据所给图表简述不同物质的光学性质（见kondo资料24页中间的图） 8.用镜头捕获对象位置的计算（与作业类似，见kondo资料26页、43页） 题型以简答和计算为主，其他还有什么不记得了… 复习建议：以kondo教授资料为主，教材上看一下讲过的部分，重点单词要会写，可以结合精品课程网站上的资料复习 考试建议：尽量用英文作答；题目要能看懂；考试时间可能有点紧，需注意 By HY 祝好运
中国军民融合行业市场规模分析
中国军民融合行业市场规模分析 军民融合即实现国防工业建设与社会经济建设紧密结合协同发展。军民融合包含了“走出去”与“迎进来”两层含义。所谓“走出去”，即军工企业要通过发展军民结合产业融入到市场经济大环境当中；所谓“迎进来”，即鼓励和引导非公有制经济参与到国防科技工业体系中来。 军民融合通过多领域交流共进，大幅提升体系综合效能：发挥国防工业建设对社会经济发展尤其是高科技产业的带动作用，释放国防科技工业的发展红利；发挥市场经济在配置资源和创新科研上的优势，以整个经济社会的大体系支撑国防现代化建设。 一、军民融合上升为国家战略，民参军市场规模快速增长 在军民融合上升为国家战略后，融合进度将加快，融合层次将加强，军民融合将成为今后军工投资的重点。首先是“民参军”的范围会扩大、比例会大幅度增加。更重要的是，资本层面的“民参军”落地将推进军民融合的“资本融合”。 随着国防科技工业体系的改革和装备采购制度改革的不断深入，通过引入民企、社会资本参与军工企事业单位的重组改制，一些军工企事业单位将形成多种经济成分参与的混合所有制结构，一些优势民企的先进技术、顶尖产品将进入国防科技工业装备生产和武器维修领域，“民参军”相关产业增值空间大。中国产业信息研究网发布的《2017-2022年中国军民融合行业市场调查研究及发展前景预测报告》数据显示，2016年民参军市场规模达到3288.5亿元。
图表：2014-2016年民参军市场规模分析 数据来源：军民融合工作委员会、三胜咨询 未来几年，我国民参军市场规模仍将保持较快的增长速度。中国产业信息研究网发布的《2017-2022年中国军民融合行业市场调查研究及发展前景预测报告》数据显示，到2022年我国民参军市场规模将突破10000亿元，行业发展前景广阔。 图表：2017-2022年民参军市场规模分析 数据来源：三胜咨询
统编版语文四下-7 纳米技术就在我们身边 课后作业
7纳米技术就在我们身边 课后作业 基础积累大巩固 一、熟读课文，用“√”画出文中加点字的正确读音。 1.如果把直径为1纳米的小球放到乒乓（pīnɡ pānɡ pīn pānɡ）球上，相当于把乒乓球放在地球上。 2.癌症很可怕，但如果在只有几个癌细胞的时候就能够发现的话，死亡率（lǜ lù）会大大降低。 3.未来的纳米机器人，甚至可以通过血管直达病灶（zhào zào），杀死癌细胞。 二、辨字组词。 臭（）证（）杀（）灶（） 皂（）症（）希（）肚（） 箱（）康（）胞（）防（） 霜（）尿（）抱（）访（） 三、按要求写句子。 1.纳米技术将给人类的生活带来深刻的变化。（缩句） 2.不仅 ．．肉眼根本看不见，就是 ．．普通的光学显微镜也无能为力。（仿写句子） 不仅，就是。 阅读能力大提升 四、重点段落品析。 纳米技术可以让人们更健康。癌症很可怕，但如果在只有几个癌细胞的时候就能发现的话，死亡率会大大降低。利用极其灵敏的纳米检测技术，可以实现疾病的早期检测与预防。未来的纳米机器人，甚至可以通过血管直达病灶，杀死癌细胞。生病的时候，需要吃药。现在吃一次药最多管一两天，未来的纳米缓释技术，能够让药物效力缓缓地释放出来，服一次药可以管一周，甚至一个月。 1. 本片段是围绕（）这句话写的，全文是（）结构。 2. 本段介绍了（）技术，可以实现疾病的早期（）和（）；还介绍了（）技术，能够让药物效力缓缓地（）出来，服一次药可以管（），甚至（）。 3.“未来的纳米机器人，甚至 ．．可以通过血管直达病灶，杀死癌细胞。”用上加点的词语写句子。 甚至
思维创新大拓展 五、如果让你利用纳米技术，你会把它运用到生活的哪些地方？发挥想象说一说。 参考答案： 一、 1.乒乓(pīnɡ pānɡ) 2.率(lǜ) 3.灶(zào) 二、臭（臭味）证（证据）杀（杀死）灶（灶台） 皂（肥皂）症（病症）希（希望）肚（肚皮） 箱（箱子）康（健康）胞（细胞）防（防止） 霜（白霜）尿（尿液）抱（抱住）访（访问） 三、1.纳米技术带来变化。 2.如此浩大的工程，不仅在中国，就是在世界上也是绝无仅有的。 四、1.纳米技术可以让人们更健康。总分。 2.纳米检测检查预防纳米缓释释放一周一个月 3.一看见班主任进来,全班同学都停止了说话,甚至连最调皮的张明也低下了头,看起书来。 五、用“碳纳米管材料”制成的自行车，重量只有几公斤，便于携带。
纳米机器人阅读练习及答案
纳米机器人阅读练习及答案 纳米机器人 ①纳米技术是指在纳来尺度的微小空间进行加工制作的技术。当这种技术与仿生学结合在一起时，会出现怎样的情况呢？ ②仿生学是根据生物学原理而进行的，它是生物物理学的一个重要分支。物理学家总是模仿生物的行为制造各种灵巧的机器，飞机是模仿鸟类飞行的产物，照相机是眼睛的仿制品，智能机器人更是当前科学家热衷发展的技术。 ③当纳米技术朝仿生学渗透时，其基本内容就是研制微型机器人，制造一些仅有数千个原子组成的机器，使它们可以在细胞水平的微小空间内开展工作。 ④瑞典已经开始制造微型医用机器人。据报道，这种机器人由多层聚合物和黄金制成，外形类似人的手臂，其肘部和腕部很灵活，有2到4个手指，实验已进入能让机器人捡起和移动肉眼看不见的玻璃珠的阶段。科学家希望这种微型医用机器人能在血液、尿液和细胞介质中工作，捕捉和移动单个细胞，成为微型手术器械。 ⑤微型机器人的设计是基于分子水平的生物学原理。事实上，细胞本身就是一个活生生的纳米机器，细胞中的每一个酶分子也就是一个个活生生的纳米机器人。 ⑥蛋白分子构象的变化使酶分子中不同结构域的动作就像微型人在移动和重新安排有关分子的原子排列顺序。细胞中的很多结构单元都是执行某种功能的微型机器：核糖体是按照基因密码的指令安排
氨基酸顺序制造蛋白质分子的加工器；高尔基体是给新制造的蛋白质进行修饰的加工厂；加工好的蛋白质可以按照信号肽的指令由膜襄泡运送到确定的部位发挥功能；完成了功能使命的蛋白质还会被贴上标签，送去水解成氨基酸以备再用。细胞的生命过程就是一批又一批的功能相关的蛋白质组群不断替换、更新行使功能的过程，这些生命过程所需的一切能量太阳。植物叶子中的叶绿体是把太阳能转化成化学能从而制造粮食的加工厂；线粒体是把粮食中储存的太阳能释放出来从而制造能量货币ATP的车间；我们每人每天都要消耗大约相当于自身体重那么多的ATP分子，以支持我们的生命活动和繁忙的工作。细胞中发生的所有这一切都是按照DNA分子中的基因密码序列指令井然有序地进行的。 ⑦纳来技术与仿生学的结合可以使生物物理学家仿照生命过程的各个环节制造出各种各样的微型机器人。可以预料，直接利用太阳能制造食物的机器很可能将在21世纪出现；利用纳来技术可以制造在血管中游走的机器人，以便专门清除血管壁上沉积物，减少心血管疾病的发病率；利用纳米技术还可以制造能进入组织间隙专门清除癌细胞的机器人，所有这些都已不再是天方夜潭。 1、解释下列词语。 （1）井然有序： （2）天方夜潭： 2、根据文意，请给“纳米技术”和“仿生学”下一个概念。 （1）纳米技术：
走中国特色军民融合式发展道路
走中国特色军民融合式发展道路 时间:2010年03月16日 09时00分来源:《求是》作者:国防大学中国特色社会主义理论体系研究中心 统筹经济建设和国防建设，走中国特色军民融合式发展道路，对于我军全面履行新世纪新阶段历史使命，在全面建设小康社会进程中实现富国强军的统一，具有极其重大的意义。 一、走军民融合式发展路子是实现富国与强军的必然要求 实现富国与强军的有机统一，必须将国防和军队建设深深融入国民经济和社会发展体系中，充分发挥国防建设领域和经济建设领域资源整合的优势，实现一种资源投入，两种效益产出的“兼容型”、“双赢式”发展。 走军民融合式发展路子，既是富国之策，也是强军之道。古今中外的历史证明，富国必须强军。在当今错综复杂的国际格局下，对于一个国家来说，没有一定的经济实力就“站不起来”，但是没有一定的军事实力，即使“站起来”，也不可能“挺起胸”。走军民融合发展路子，实现富国与强军的有机统一，一个国家就不仅可以“站得起”，而且可以在保障国家安全和维护世界和平中昂首挺胸。 走军民融合式发展路子，是当今世界各国实现富国强军目标的战略举措。冷战结束后，世界各主要国家纷纷打破军民分割、自成体系格局，国防建设与经济建设协调发展、相互作用日渐增强。走军民融合式发展路子，已成为发达国家和发展中国家一致的战略选择和政策取向，客观上要求我们适应这一发展趋势。 走军民融合式发展路子，是完成新世纪新阶段双重历史使命的必由之路。走军民融合式发展路子，既可以有效避免军民重复建设、分散建设，最大限度地节约资源，提高包括经济建设和国防建设在内的国家整体建设效益，又可以有效促进经济建设和国防建设的共同发展，起到相互促进、双向带动的效果。 二、走军民融合式发展路子是对统筹“两个建设”的与时俱进的发展 走出一条中国特色军民融合式发展路子，就是把国防和军队现代化建设深深融入经济社会发展体系之中，使国防建设与经济建设相互兼顾、相互促进、协调发展，走出一条投入较少、效益较高的国防和军队建设新路子，促进经济效益、军事效益和社会效益的有机统一。
机械工程与生物学的融合—纳米机器人
生物导论结课论文 学院：机械工程学院 专业：机械制造及其自动化 姓名：陈凯 学号： 123108305 二〇一二年十二月十三日
机械工程与生物学的融合 --医疗纳米机器人 摘要 生物机械工程(biomechamical engineering) 是生物医学工程学的重要组成部分, 它利用现代生物学、医学、工程学、信息科学与技术的理论和方法, 研究、创造新材料、新技术、新仪器设备, 用来治疗、康复、保健, 保障人民健康, 提高医疗水平, 是推动现代医学进步的一门新兴交叉学科。该学科的研究内容涉及生物学、医学、生物力学和生物流变学、材料学、机械学、仿生学、电子学、计算机与信息科学、控制理论等, 其中人体适用材料、人工器官、医疗器械、远程诊疗系统、运动与康复机械、医用与仿生机器人等内容的研究、设计、制造都与机械工程密切相关。本文讲述的是纳米机器人在医疗上的应用及原理。 关键词：生物机械工程纳米机器人生物医学工程 1.生物机械工程的研究现状及其意义 国外在生物机械工程方面的研究起步较早, 许多研究成果已进入实用化阶段。目前, 美国、日本及欧洲一些国家在该领域的研究处于领先地位, 许多发达国家在高等院校、科研机构建立了有关生物医学工程学的教学系、科和研究机构。我国于1980 年建立中国生物医学工程学会,相继成立了有关专业分会。目前, 我国已有相当一批高校、科研单位建立了有关生物医学工程的所、系、科室, 从事该领域的科学研究和教学工作, 有些高校专门成立了生物工程学或生命科学学院, 可见在我国也已经引起重视。但由于多方面因素的限制, 我国生物医学工程在大多数领域仍落后于国际先进水平, 尤其是在生物机械工程方面。随着我国人民生活水平的提高, 人们也开始关注自身的健康问题, 对医疗水平和生活质量提出了更高的要求。先进的治疗手段、人工器官的移植、运动与康复机械和医用与仿生机器人的使用将会愈来愈普遍。因此, 大力推动生物机械工程的研究与开发, 将大大促进生物工程、生物医学工程学科的建设与发展,对提高我国医疗保健水平、保障人民健康、提高生活质量等将产生深远的影响, 具有重大的社会和经济效益。 2.纳米机器人在医疗上的作用 2.1细胞与基因的修复 随着人类对物质控制能力的不断进步，将会诞生分子大小的机械部件，可以组装成比细胞还要小的微型机器。人工制造的“细胞修复机”，在纳米计算机的操纵下，可以逐个的原子进行操作修复，修正DNA的错误，维护个别细胞的成分。 2.2清理体内垃圾 人的机体是一个保持自然平衡的有机体，通过新陈代谢可以起到吸收新鲜养分、排除有
军民融合深度发展格局内容
党的十九大报告将军民融合发展战略作为坚定实施的七大发展战略之一，明确要求更加注重军民融合，形成军民融合深度发展格局，构建一体化的国家战略体系和能力。近日，发展改革委经济与国防协调发展司有关负责人就发展改革领域推进军民融合发展战略情况做出如下解读。 军民融合具有重要战略意义 党的十九大把军民融合发展战略作为坚定实施的七大战略之一，是中国共产党领导的新中国长期探索经济建设和国防建设协调发展规律的重大成果，是从国家发展和安全全局出发作出的重大决策，是应对复杂安全威胁赢得国家战略优势的重大举措。当前，中国特色社会主义进入了新时代，我国发展站到了新的历史起点上。在新的历史时期，坚定实施军民融合发展战略，不断推进军民融合深度发展，具有重要的战略意义。 第一，军民融合深度发展是支撑国家由大向强发展的必然选择。我国走向强盛过程中，面对多方位的制约因素和阻力，必须正确处理发展和安全的关系，既需要国防实力有大的提升，为经济社会发展安全提供坚强保障，也需要切实发挥国防建设对经济建设的拉动作用，提高物质产品与社会服务的总体供给水平。
第二，军民融合深度发展是赢得国家战略竞争优势的关键之举。面对新一轮世界科技革命、产业革命、军事变革加速发展，国家战略竞争力、社会生产力、军队战斗力的耦合关系越来越紧密，必须把军民深度融合发展作为争取主动、实现超越的战略途径，全方位整合国家力量，加快军民协同创新发展。 第三，军民融合深度发展是实现国家治理体系和治理能力现代化的内在要求。健全党领导下的统筹经济建设和国家建设的制度管理体系，就必须打破传统封闭的军民二元分离结构，推动跨军地、跨部门、跨领域的各类资源优化配置，促进供给侧结构性改革，实现军民融合深度发展格局，形成一体化的国家战略体系和能力。 第四，军民融合发展是建设世界一流军队的重要支撑。强大的经济实力、科技实力和综合国力是实现党在新时代的强军目标、建设世界一流军队的根本基础。强军事业的发展，离不开制造强国、科技强国、质量强国、海洋强国、航天强国、网络强国、交通强国等一系列基础保障。 面对新时代、新要求，发展改革系统贯彻落实军民融合发展战略的使命任务十分艰巨。要在中央军民融合发展委员会集中统一领导下，进一步强化创新思维、加强统筹谋划，在破解制约军民融合发展体制性障碍、结构性矛盾和政策性问题上下功夫，在打造军民融合龙头工程和精品工程、以点带面推动发展上下功夫。
生物生产机器人
生物生产机器人 机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。 生物生产是指以植物和动物等生物为加工对象的生产活动。 在生物生产领域有很多种无人操作的机械系统，例如无人驾驶拖拉机、联合收割机、移植机以及自动推进器等都正在发展，它们通过联合传感系统自行在田间行走。在植物工厂，许多种植、间苗、施肥、收获及包装等过程都发展成为无人操作的自动化机械系统；许多谷物干燥机、水稻磨粉机和剥壳去皮机也都已能完全自动地执行整个任务过程并达到一定的智能化水平。 为什么生物生产机器人是必需的呢？理由如下：（1）虽然已有很多农业作业实现了机械化，但仍然存在不少危险、费力又单调乏味的作业，不适合人力去完成却又需要一定的人类智能才能实现；（2）许多国家农业劳动人口的可利用率正以令人担忧的速度下降，从当前趋势来看，相比于其它许多产业，农业对年轻一代的吸引力较小，这表明在不远的将来，农业人力资源的供应量将会继续下降。生物生产机器人的发展，尤其是具有专业知识的那一类型的生物生产机器人的发展，将能满足保存某些农业专业技能的需要；(3)如果生产要继续，那么劳力缺乏问题必将导致劳动力价格的上涨；（4）市场对产品质量的要求已成为生物生产的一个重要因素，而产品质量的评估主要是靠人来判断的，虽然人的感觉和判断能力还未完全被机器所替代，但人的判断的稳定性和一致性是不可靠的，为此人们花费了相当大的精力来解决机器的感知能力问题，这也是生物生产机器人的一项重要特征。 生物生产机器人需要处理处于生长状态的生物体。处于生长状态的植物和动物的属性是动态变化的，生物生产机器人常需适应作业对象的个别变化特性。 要使生物生产机器人适合生物体的特征，生物生产机器人的组成和性能就可能不同与工业机器人。首先，生物体的属性是各种各样且多变的，因而生物生产机器人在处理生物体时必须是灵活的、多功能的，在大多数情况下，当末端执行器与生物体相接触时柔性处理是必要的。第二，在识别周围环境时常希望机器人具有一定程度的智能。第三，机器人常要在非结构化的、苛刻的和变化的环境下作业。第四，除了那些传统机器人所具备的安全装置之外，当生物生产机器人与操作人员一起作业时可能还需要一些特殊的安全装置。最后，为使机器人能获得潜在的使用者的认可，它的操作界面必须简单，且货币投资要有成本效益。
纳米技术在生物和医学上的应用
《纳米材料导论》 学院：材料与化学工程学院 专业：电化学 姓名：张博 学号：541304060149
纳米技术在生物和医学上的应用 摘要：纳米技术与生物化学、分子生物学整合将对21世纪的生物医学产生深刻的影响。它将利用生物大分子进行物质的组装、分析与检测技术的优化、并将药物靶向性与基因治疗等研究引入微型、微观领域，用纳米生物技术检测是否患有癌症只用几个细胞。 20世纪80年代才开始研究的纳米技术在90年代获得了突破性进展。最近美《业周刊》列出了21世纪可能取得重大突破的三个领域：一是生命科学和生物技术；二是从外星球获取能源；三是纳米技术。所谓纳米技术(Nanotechnology)是指在小于100 nm 的量度范围内对物质和结构进行制造的技术，其实就是一种用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米技术在新世纪将推动信息技术、生物医学、环境科学、自动化技术及能源科学的发展，将极大的影响人类的生活，衣、食、住、行、医疗等方面。本文将围绕纳米技术给21世纪的生物医学可能带来影响作一概述。 1 纳米生物学的研究对象 有人把在纳米尺度(水平)上研究生命现象的生物学叫做纳米生物学。纳米结构通常指尺寸在1 nm～100 nm范围的微小结构。1纳米等于10-9m，即1m的十分之一。我们知道，细胞具有微米(10-6m)量级的空间尺度，生物大分子具有纳米量级的空间尺度。在它们之间的层次是亚细胞结构，具有几十到几百纳米量级的空间尺度。显然在纳米水平上研究生命现象的纳米生物学，它的研究对象就是亚细胞结构和生物大分子体系。由于纳米微粒的尺寸一般比生物体内的细胞、红细胞小得多，这就为生物学研究提供了一个新的研究途径即利用纳米微粒进行细胞分离、疾病诊断，利用纳米微粒制成特殊药物或新型抗体进行局部定向治疗等。 2 纳米技术在生物医学方面的应用
部编版小学语文四年级下册7《纳米技术就在我们身边》课堂作业试题(有答案)
人教部编版四年级语文下册同步练习 7纳米技术就在我们身边 一、看拼音写词语。 nà mǐ yōng yǒu bīng xiāng shū cài yǐn xíng 二、给下面加点字选择正确的读音，打“√”。 1.冰箱里面用到一种纳米涂层，具有杀．（sā shā）菌和除臭．（còu chòu）功能。 2.癌症很可怕，但如果在只有几个癌．（āi ái）细胞的时候就能够发现的话，死亡率．（l ǜshuài）会大大降．(jiàng xiáng)低。 三、比一比，再组词。 隐（）需（）胞（）健（）防（） 稳（）耍（）抱（）键（）仿（） 四、写出下列句中加点词语的反义词。 1.肉眼根本看不见纳米，就是普通 ．．的光学显微镜也无能为力。（） 2.这种小小的物质拥有许多新奇 ．．的特性。（） 3.纳米技术可以让人们更加健康 ．．。（） 五、查字典填空。 “疾”用音序查字法先查_______,再查音节_____；用部首查字法先查_______，再查______画。“疾”在字典里的解释有：①疾病；②痛苦；③痛恨；④急速猛烈。 给下面加点字选择正确的解释，填序号。 群马疾．驰（）疾．恶如仇（）积劳成疾．（）大众疾．苦（）六、在括号里填上合适的关联词。 因为……所以……不但……而且……如果……那么……不仅……也…… 1.（）说20世纪是微米的世纪，（）21世纪必将是纳米的世纪。 2. 最先进的隐形战机，（）能够把探测雷达波吸收掉，（）雷达根本看不见它。 3. 纳米技术的研究对象，（）肉眼根本看不见，就是普通的光学显微镜（）无能为力。 4.有一种叫作“碳纳米管”的神奇材料，（）比钢铁结实百倍，（）非常轻。 七、按要求写句子。 1. 纳米技术是20世纪90年代兴起的高新技术。（缩句）
军民融合深度发展格局内容
军民融合深度发展格局内容 实现由单边格局向双边格局转变 军民融合深度发展由单边格局向双边格局转变，目的是要打破“军”与“民”单边发展、从各自利益出发、相对独立运行的格局，实现“军”与“民”协调发展、互利共赢、双向一体运行的双边格局，真正实现国防建设与经济建设相互促进，融为一体。 全面规划，顶层布局。实现军民融合由单边格局向双边格局的转变，目的是在促进经济发展方式转变和经济结构调整的同时，为增强国家战略潜力和国防实力提供保障。有效推进这一战略举措，必须从牵引机制及制约双边格局构建的关键环节入手，进行整体规划、顶层布局。着眼发挥整体核心功能，构建在中央直接领导下的由军地双方共同参与的顶层组织领导机构，着重在管理体系、创新体系、人才体系、保障体系、信息体系、咨询体系建设等方面进行整体布局。 制度先行，衔接配套。军民融合由单边格局向双边格局转变，将打破长期以来单边格局形成的固有状态。可以想见，在新的双边格局取代原有的利益格局、独立运行格局、自我封闭格局过程中，各种失衡状态、无序运行、阻力障碍都将显现出来，矛盾和问题将此起彼伏。因此，需要在构建双边格局的同时进行行为规范，确保在转变中按规则行事、依照准则推进、遵循规程深入。为实现这一目的就需要制度先
行，着重解决各体系间的制度盲区、交叉重叠、操作性差和各体系内部的制度衔接等问题，做到军民融合处处有遵循、时时有规范。 实现由系统格局向体系格局转变 军民融合作为经济建设与国防建设两大领域融为一体的有机整体，由诸多系统构成，军民融合实现由系统格局向体系格局转变，就是将目前诸多仍处于相对独立、分散实施、各自为政的系统，纳入到军民融合这个体系格局之中，实现各个系统的整体联动、一体运行、协调发展、步调一致。 系统运行，体系管理。随着我国市场经济的不断完善，特别是当前加快军民融合深度发展，实现经济与国防建设的有机统一，实现各领域间的跨界发展，实现各系统的优势互补，迫切要求军民融合必须实现从系统运行格局向体系管理格局过渡。既要在宏观上把军队、政府和企业的军民融合资源纳入同一个管理体系内，又必须能够实现经济与军事、军工与民企、人才使用与培养等在中观和微观上的体系互动。这一格局的构建必须自上而下没有断层，确保军民融合各系统之间、各领域之间、各要素之间都统一在体系管理格局内。 纵横贯通，统一筹划。当前，社会经济与军事发展已近乎一对孪生兄弟，形影相随、密不可分、彼此相依。特别是随着技术进步和市场经
浙江大学生物系统工程-生物生产机器人-复习整理
Definition of a bio-production robot Bio-production robot is a machine system, with or without a manipulator, is able to work in some area people cannot reach and bear or operate some task more efficiency than human. It has its own control algorithm and sensing system to manage a human intelligence. Why necessary? 1. Some task are not suitable to human but require human intelligence to perform. 2. The availability of farming labor is decreasing quickly in recent years. 3. Labor shortage result in the increasing of workforce cost, making a increasing of this robot demanding. 4. The demanding of product quality and quantity has become an important factor in bio-production and economic. Main physical properties of biological objects Basic physical properties are shape, size, mass, density, surface texture; Dynamic properties are cutting resistance, frictional resistance, elasticity and viscostiry; Optical properties are reflectance and transmittance; Sonic properties are vibration property and wave propagation; Electrical properties are electrical resistance, capacitance and static electrical property. Features of bio-production robot 1. Needs to be flexible and versatile in handling objects. 2. Has the intelligence to recognize the surrounding of the objects. 3. Able to work in a changeable, unstructured environments. 4. Safety assurance is available when working with human in tandem. 5. Easy to operate by human and cost effective in its monetary investment. Difference between bio-production robot and industrial robot. Industrial robot is good at handling objects with regular and static properties, but bio-production robot is often required to manipulate object of various properties.