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地理学前沿领域

地理学前沿领域
地理学前沿领域

地理学研究进展与前沿领域

摘要:现代地理学涵盖自然地理学、人文地理学和地理信息科学,其发展趋势是:相邻学科的交叉、渗透与融合,加强地理学内部的综合研究,地理过程的微观研究进一步深化,结合实践拓宽应用研究领域,实验与研究手段的现代化,理论思维模式的转变。地理学应在陆地表层过程与格局、全球环境变化及其区域响应、自然资源保障与生态环境建设、区域可持续发展及人地系统的机理与调控、地球信息科学和数字地球战略等前沿领域开拓创新,为促进地球系统科学的发展、协调人地关系等做出积极的贡献。

地理学是一门研究地球表层自然要素与人文要素相互作用与关系及其时空规律的科学。它所面对的是复杂的地球表层巨系统,是由大气圈、水圈、岩石圈、生物圈与人类圈所构成的统一整体,是由各种自然现象、人文现象组合在一起的复杂体系。因此,地理学是一门运用现代科学技术手段,具有跨越自然科学与社会科学性质的科学,向来以综合性和区域性为特色,在当前的大学科体系中占有重要地位。地理学既古老又年轻,20世纪它经历了近代地理学的发展阶段和第二次世界大战结束以来现代地理学的发展阶段,取得了显著进展和巨大成就。

1 进展和成就

由于研究背景的差别和学术观点的不同,在近代地理学的发展过程中形成了区域学派、景观学派、生态学派、区位学派和数量学派等若干不同的研究传统和风格。这些主要研究传统与学派并不是各自独立、互不关联的。相反,它们是相互密切联系的。如关于地表事物分布的区域研究必然涉及到人地关系的生态学内容,也离不开景观的发展和演变;而区位学派的空间分析,数量学派的数值化和模式研究之间也有着紧密的关系,它们又和区域研究及生态学派的人地关系研究互为补充[1, 2]。

面对地球表层这一复杂的巨系统,地理学所研究的是自然、人文以及区域的综合内容,包括人地关系机理及其优化调控等重大问题。因此,地理学要在基础理论和应用实践上取得显著成果,在现代科学体系中继续发挥其独特的作用,就必须兼容并蓄、互相渗透、彼此促进,加强不同研究传统和各个学派之间的合作,使地理学的研究提高到一个新的水平。

随着社会经济的发展和科学技术的进步,地理学不断扩大并深化其研究领域,在理论、方法和技术上都取得了前所未有的进展。在现代地理学的发展时期,地理教学与科研机构不断增加,地理专业队伍逐渐扩大,地理科研成果和地理科学知识得到广泛的应用和普及。现代地理学继承和发展了近代地理学综合性、区域性的观念,已经形成了涵盖自然地理学、人文地理学和地理信息科学的分支众多的大科学体系。地理学在地域分异和区域系统、地表自然过程综合研究、人地关系与区域发展、国家及区域地图集系列的编纂、地理信息系统的建立和应用等诸多方面均取得显著的进展与成就[3~6 ]。

1.1 地域分异规律与区域系统研究

在洪堡的比较地理学和道库恰也夫的自然地带学说的基础上,地理地带性学说进一步发展和完善。地理地带性和地域分异规律在全球各大陆及不同区域得到检验和应用,建立了区域系统划分的原则和方法。各种自然区划成为人类认识、利用和保护自然的重要基础和依据,并在实践中得到广泛应用。1959年完成的中国综合自然区划,揭示出中国自然地域分异的特点和地带性规律,在理论方法上有明显创新,成为各部门研究和应用的重要依据。其后的中国农业区划、中国自然地理系列专著等成果,均具有世界意义。

1. 2 地表自然过程的综合研究

我国学者提出自然地理学要研究地表物理、化学和生物的自然过程,并加以综合。物理过程包括风力作用、水力作用、地表水分和热量平衡;化学过程原以盐分平衡为开端,从水盐动态着手,后来转向与地方病和人体健康有关的环境生命元素平衡和环境保护研究;生物过程则与农业生产潜力相联系,发展为土壤—植被—大气系统和环境生物地球化学循环等的

综合研究。70年代末,以土地类型为基础的土地资源、土地评价、土地利用、土地规划和

土地管理决策的研究,已经全面发展为土地科学的系统研究。近年,与全球环境变化领域相联系,开展了土地利用/土地覆被变化研究。冰川、冻土、沙漠、湖泊、湿地等专门领域自

然地理研究的进展显著。自然历史过程即古地理方向是区域自然地理的重要内容,中国学者通过黄土、冰芯、湖芯、树轮及历史文献资料的深入研究在古地理及历史气候与环境变化领域的成果为世界所公认。

1. 3 人地系统与区域发展研究

以人类活动和地理环境相互关系为核心的人地关系研究是地理学的传统领域。人文地理研究热点之一的区位论,从农业、工业拓展到城市,并创立了“中心地理论”,并开展了城市化过程的研究。区位论的广泛应用,促进了人文地理学及其分支学科的发展,在经济地域分异规律的基础上完成了不同尺度的经济区划和区域规划研究。地理学家积极开拓对自然资源、自然灾害和人类环境的综合集成研究,成为当代地理学应用研究的主流。地理学以地域为单元,着重研究人地关系的地域系统。人地系统研究从宏观深入到微观领域,其内容涉及人口、资源、环境、经济与社会发展,并从定性研究发展到定量研究,建立了可持续发展的机理、指标体系、模型、动力学和决策支持系统等,并在不同层次和不同类型区域的社会经

济发展中广泛应用,发挥了重要作用。

1. 4 国家及区域地图集系列的编纂

地图是地理学的形象思维和第二语言。20世纪,国际地理学界掀起3次编制国家地图

集的高潮,大致30年一个周期。30年代中国的申报馆地图也跻身于先进行列。60年代中国先后编制国家及省区的历史、自然、人口、经济、农业地图集系列30余种。其中国家自然地图集、人口地图集、经济地图集、农业地图集、数字化专题地图集的规模和质量均达当时

国际先进水平。1 100万土地利用图、土地资源图、草场资源图、土地类型图、地貌类型图等在国际地理学界也有重大影响。地方病图集、癌症地图集、鼠疫地图集及环境、灾害地图集的出版,更受到国内外医学界和环境科学界的关注。.

1. 5 地理信息系统的建立与应用

地理信息系统是采集、存储、分析和显示地理信息的计算机系统,是处理和分析大量地理数据的综合性技术系统。地理信息系统与遥感、全球定位系统、计算机相结合,具有对时空信息的综合处理能力、对现实世界的模拟能力,并能产生和发现新的信息,为区域开发和宏观决策服务。从学科发展趋势看,正逐步形成一门地球信息科学。地理信息系统的发展,不仅使地理学传统的区域性、综合性得到充分的技术保证,更重要的是在社会上形成了为地理战略咨询与地理工程建设服务的资讯产业,其成果广泛应用于资源清查与评估、城市规划与管理、环境监测与评价、农作物估产、灾害预警与损失评估等许多方面,成为地学、宏观生物学、环境科学等许多研究单位和部门的重要手段。地理学亦迅速、深入地切入信息时代,显现出蓬勃生机。

2 发展趋势

作为可持续发展战略科学基础的地球系统科学,跨越一系列自然科学与社会科学,将全球尺度和区域尺度研究相融合。地理学传统的地球整体观被赋予全新的内涵,地理学虽然包括了自然和社会两方面的内容,但要实现跨学科的综合集成却面临着新的挑战。各国地理学家都在不断追求,以期使地理学的研究水平逐步提高,为建立现代地理学而努力。从近期的发展看,现代地理学有如下一些明显的动态和趋势[1, 2, 7, 8]。

2. 1 相邻学科的交叉、渗透与融合

现代科学发展的基本特点之一,是从单一运动形态的研究走向多运动形态及其相互渗透、相互联系的综合研究。相邻学科之间的横向交叉、渗透和融合成为明显的趋势,跨学科、多层次、多兵种的综合研究势不可挡。地球的整体观念和圈层相互作用的研究,极大地推动了

地球系统科学的发展。系统论、信息论、控制论、协同论、耗散结构和突变论等横断科学的概念、理论和方法与地理学综合性、整体性的认识论和方法论不谋而合。它们为地理综合体的研究提供了理论武器,促进了地理学的现代化。地球表层是地理学的传统研究对象,以地球表层为研究客体的基础学科主要有地理学和生态学,应用领域则有环境科学与资源科学,大型项目计划和任务如国际地圈生物圈计划、人与生物圈计划、国土开发整治等。这些必然促进相邻学科之间的汇合、交叉和渗透,淡化传统的学科界线。学科的汇合、理论和方法的移植,提高了地理学的水平并不断开拓新的研究领域,形成新的边缘学科和交叉学科。

2. 2 加强地理学内部的综合研究

地理学领域各分支和专门学科的发展对综合研究的要求越迫切,为深入分析基础上的综合集成和在综合指导下的深化研究奠定了更坚实的基础。20世纪30年代以来,地理学专业分化的趋势比较明显,但它并不足以否定“分科愈细,综合愈重要”的原则。70年代以来,综合倾向逐渐增强,在自然地理和人文地理内部或它们之间的综合、统一方面都有明显的反映。进一步专业分化和更高层次的综合同步进行。长期以来,自然地理和人文地理割裂对立的二元论,阻碍了地理学整体综合研究的发展。随着社会经济的发展和科学技术的进步,人类活动对自然环境的作用愈来愈大,其影响也越加显著。地理学应十分重视人文因素的影响及其反馈的研究,重视和发展与人文因素有关的分支学科,并促进与自然地理各学科间的渗透和融合。在人类对自然环境影响日益强烈的今天,人地关系更紧密地交织在一起,并且扩展成为全球环境变化问题。自然地理研究原则上不是纯自然主义的,它也研究人对自然环境的作用及其反馈,人文地理研究也离不开自然环境和生态学的基础。多数学者认为,无论从地理学发展史、地理思维和社会实践看,统一的地理学或综合的地理学是客观存在的,并且是社会发展所需要的。

2. 3 地理过程的微观研究进一步深化

从发展趋势看,微观研究的深化主要表现为由静态、类型和结构的研究转变为动态、过程和机制的研究及其进一步的动态监测、优势调控及预测预报。从总体上看,地形发育、径流形成、元素迁移转化、土壤发生形成、植被演替、土地退化、城市化等都属于地理过程的研究。历史过程和现代过程的研究是预测未来的根据。例如冰川、冻土、沼泽和湖泊等特殊自然综合体与周围自然环境的变化密切相关,作为古地理重建历史过程研究对象的冰芯、湖岩芯、树轮等是全球环境变化的信息载体,其地球化学研究和精确测年断代将提供指标可靠、信息全面的环境与气候变化的连续记录和模式,并为全球环境变化预测提供依据。地理系统中界面过程的研究综合性更强、难度更大。随着人口增长和人类活动的加剧,人文地理过程越来越重要。如发展中国家普遍存在的、伴随工业化而出现的城市化过程,由人类不合理活动导致的土地退化过程及其整治等。

2. 4 结合实践,拓宽应用研究领域

针对描述性和认识性传统研究的局限,地理学家早就提出建设地理学的方向。侧重于综合性较强的建设地理学,是有目的地改造和管理周围环境的科学。它发挥地理学综合性的特色,应用定量方法,直接参与经济规划与设计方案的拟订,主要研究合理利用自然资源、环境保护、人口和经济的合理配置以及综合地理战略与地理工程。传统上地理研究的主要服务对象为农业,现在非农业应用领域受到越来越多的重视。地理学为社会服务的应用研究领域更趋多元化,开始向城市建设、建筑业、旅游业、采矿业、交通运输、防灾减灾、生态环境保护等方面扩展,其研究内容也更多样化。从基础研究到实践应用通常需要有应用理论作桥梁,因而地理学比较重视发展应用理论。协调自然生态与社会经济两个子系统的平衡发展,控制环境污染与抑制生态退化,改善人类生存环境是环境地理研究最紧迫的重大问题,各国地理学家在这方面的研究相当活跃。

2. 5 实验与研究手段的现代化

当代科学技术的重要进展,对地球科学的发展产生了巨大的影响,如计算机技术、空间技术、分析测试技术等。遥感、遥测技术,特别是对地球观测系统、全球定位系统和卫星网络通讯系统的建立和应用,大大地提高了地理研究的效率和质量。现在可以进行大区域的综合研究,分析地理综合体的性质、结构、空间分布和时间演化。关于物质能量的定量测试、测年技术手段等各个环节的任何新进展,都为地理学研究水平的提高带来新的契机。如通过对冰芯、树轮的精确分析,不仅建立了高分辨率的气温降水变化序列,还监测到有关大气污染的动态变化。要了解某些自然过程的规律性,常常需要在室内进行模拟实验研究。如风化作用、河床演变过程、坡面沟谷发育、径流形成、风砂移动、冰川变化、低温冻土实验模拟与动力学模型的建立等。模拟实验研究领域不断拓展,使我们对自然界的认识也日益深化。随着经验的积累和方法的逐步完善,数量化方法将得到普遍的应用并逐步走向精密化。数学模式可表达经验概念和实验结果,也可揭示内在关系和规律。计算机和空间技术相结合,使地理信息系统成为现代地理学的强大技术手段。随着地理信息系统朝着具有统一标准、多层次分布式系统的方向,同遥感技术紧密结合与直接接口,以及具有专家系统水平的智能分析、决策等方面的深入发展,必将为地理研究带来新的突破。

2. 6 理论思维模式的转变

地理学传统的思维模式是以观察材料和事实为基础,从相互关系中去认识和阐述规律、概括理论,属于经验归纳型综合。在传统模式的基础上,现代地理学的综合模式有以下几个特点:有更强的整体观念,更多地从系统整体出发,注意发展从理论假设出发进行演绎,使分析与综合、归纳与演绎互相补充、辩证统一;综合的内容更加深广,包括空间与时间、质量与数量、静态与动态、内部与外部、自然和人文等方面,深入研究系统的结构功能及动态演变过程;综合的方法更具有逻辑性和精确性,多通过结构分析、功能评价、过程监测与动态预测等途径来解决,并且可能用形式化语言、图解模式、数学模式等来表达综合的结果。更多的地理学家意识到传统综合模式的局限性,结合各自研究实践积极发展系统综合集成的理论与方法。理论思维模式的这种逐渐转变,必将把现代地理学研究推向系统综合集成的新水平。

无论从学科发展角度,还是经济建设与社会进步的国家需求看,地理学都面临着严峻的困难和新的挑战,同时也迎来发展的有利契机。当今世界面临着人口、资源、环境和发展的一系列重大问题。在我国的现代化建设实践中,也有许多问题需要解决,如自然资源开发利用,农业生产潜力的发挥与提高,环境评价、预测与保护,产业布局与区域规划,乡村发展与城镇化,自然灾害及减缓对策,国土整治与区域发展等。这些都对地理学家提出了新的要求,迫使和推动着地理学的发展。中国地理学家在了解评价自然环境与资源、协调人地关系、促进区域发展和改善生态环境等方面都将做出积极的贡献。与此同时,在现代地理学的基础研究和前沿领域也存在着创新、突破的前景。

3 前沿领域与重点

在进入21世纪的时候,人类社会面临着全球环境变化和可持续发展的一系列问题。如控制人口增长,提高人口素质;合理利用自然资源,开发新能源;抑制生态环境恶化,提高生存环境质量;促进社会进步和可持续发展等。地理学家要根据学科特点和优势领域,抓住机遇,迎接挑战,在陆地表层过程与格局、全球环境变化及其区域响应、自然资源保障与生态环境建设、区域可持续发展及人地系统的机理与调控、地球信息科学与数字地球战略研究等前沿领域开拓创新,为促进地球系统科学的发展,为人类家园的美好未来做出积极的贡献[2, 4~6, 9~13]。

3. 1陆地表层过程与格局的综合研究

陆地表层系统包括与人类密切相关的环境、资源和社会经济在时空上的结构、演化、发展及其相互作用,是地球表层最复杂、最重要、受人类活动影响最大的一个子系统。因此,

对它的研究是地理科学未来发展的重要领域。当前,人们日益关注与人类生存密切相关的陆地表层环境的状况和变化趋势。从本质上看,陆地表层的环境变化是特定地域上地表过程的方式和强度在人为或自然因素作用下发生改变的结果。陆表过程的研究将朝微观深化和宏观综合两个方向发展,关键在于地理系统中界面过程的综合研究。其主要意义在于能有效地研究开放系统间物质、能量和信息交换,从而促进地理学向理论方面深入;界面过程研究实际上是系统之间接口的研究,将促进发展地理学的综合方法,导致跨学科、跨部门的相互渗透和相邻学科成就的引进。

陆地表层系统具有时空分布不均匀性的显著特点,对全球问题的认识水平在很大程度上取决于对其地域分异的了解和研究的深度。将陆地表层划分为不同的地域类型,研究不同地域类型的过程、结构和演化,比较其间的异同,是陆地表层格局研究的重要内容。在研究陆地表层过程中,也要关注海陆相互作用,特别是海洋对陆地过程的影响和作用。从全球环境变化领域、地球系统科学和全球经济一体化的形势看,也需要一个比较好的、便于应用的、兼顾自然和人文两方面的区域框架,并根据客观实际变化而及时更新。我国幅员广袤,东临太平洋,西靠欧亚大陆腹地,南北跨越热带、亚热带和温带,山地高原众多,季风气候显著,既有湿润的森林又有极端干旱的荒漠,形成三大自然区并列的独特格局。复杂多样的自然环境为不同区域、类型和自然过程的比较研究提供了广阔的舞台。对地表过程和格局相互关系的综合研究,将促进全球环境变化区域响应的研究,成为发展陆地表层系统科学的基础理论。

近期主要研究方向包括:水文循环过程与水量转化机理及其物理实验模拟;流域系统中物质迁移过程及其对区域环境的影响;坡地侵蚀发育过程与坡地的改良利用;土地演变过程及其调控机理;土壤—植物—大气连续系统过程及区域尺度转换;生命元素、污染物质、重金属和稀土的环境生物地球化学过程及其健康效应;自然地域系统的综合研究;典型地区环境演化过程等。

3. 2 全球环境变化及其区域响应

由于大气中CO 2及其它温室气体浓度的增加可能导致全球变暖,已引起公众和各国政府的密切关注。针对气候变化、臭氧层耗减、生物多样性保护以及荒漠化等全球环境变化问题,已分别制订了有关国际公约,开展合作,以促进人类社会的可持续发展。地球和地表自然界是有机的整体,全球各个圈层之间的相互作用密切。随着人口增长、社会发展和科技进步,人类活动对地理环境的影响愈加强烈。人类对某一地区施加的影响,会对其它地区产生作用,而今天的措施又将对未来产生影响。当今瞩目的全球环境变化问题是与长期以来人类活动影响的缓慢累积过程有着密切的关系。

全球环境变化研究在过去、目前和未来,都是地理学的重要研究领域。在国际地圈生物圈计划(IGBP)和国际全球变化人文因素计划(IHDP)的推动下,不断开拓新的研究领域。全球环境变化及其区域响应涉及古地理环境演变、土地利用和土地覆被变化、减轻自然灾害、典型区域环境定位研究以及全球环境变化的对策等众多领域。我国的青藏高原和黄土高原与全球环境变化的关系十分密切,是地理学可以发挥特长显示才干的领域。

结合我国国情和地理学的特点,当前主要研究方向包括:全新世的古地理环境演变,特别是近2 000年来历史时期的气候环境变化;极地、高山和冰冻圈的综合研究;土地利用和土地覆被变化及其驱动力;全球环境变化及其对环境脆弱地区的影响与响应;全球环境变化的战略对策研究等。其中,全球环境变化的社会经济对策涉及自然地带推移变化、土地利用与农林牧业的结构与布局、能源结构调整、海岸带的防御措施,以及自然资源合理利用和自然灾害防治等。

3. 3 自然资源保障与生态环境建设

水资源、土地资源和生物资源是地球人类家园支撑系统的重要组成。我国自然资源的人均占有量少、空间分布不均衡,经济高速发展对自然资源的压力加大。长期以来掠夺式的开

发和不合理的经营管理,导致自然资源枯竭、环境退化和生物多样性丧失等一系列问题,成为制约我国社会经济可持续发展的严重障碍。可持续发展要求在不同尺度的区域内,社会经济发展与人口、资源、环境保持和谐、协调的关系。

因此,应综合研究我国各类自然资源的格局、过程和动态,从整体性出发,研究各类自然资源之间的相互关系,揭示其组合特征和演变规律。研究自然资源和生态环境之间,不同区域的资源与环境之间,特别是人类活动与资源、环境之间的相互关系,揭示自然资源的时空变化规律并评估自然资源开发利用的环境效应,阐明人类经营活动对自然资源和生态环境的影响,提出其调控机制与对策。土地退化和生态环境恶化具有明显的区域差异,要划分不同的地域类型,对其成因机制、动态过程及发展趋势进行全面系统的研究,提出宏观整治战略及生态环境建设的总体部署与途径。

资源与环境领域的主要研究方向为:水循环演变规律及水资源、水环境动态评价的理论方法,水资源高效利用途径及优化配置决策;土地质量演变机理及其可持续利用,水土资源的耦合机理及其调控;环境质量评价、预测与区划;生态与环境公益功能及资产价值评估,典型区域生态与环境的定位动态监测与趋势预测;生态地理区划及环境脆弱区域的研究;重点区域(如黄河流域、西北干旱区、东南沿海快速发展区等)生态与环境演变机理及调控。

3. 4区域可持续发展及人地系统的机理与调控

地球表层存在着明显的区域差异,不同的地域,其人口、资源、环境和发展的内涵也不同。区域尺度的可持续发展研究是地理学更能发挥优势的领域。区域经济增长和社会稳定发展要建立在有效控制人口增长、合理利用自然资源、逐渐改善环境质量的基础上,并且应当促进不同类型地区的协调与均衡,缩小区际发展水平的差距。区域可持续发展研究需要将人口、资源、环境与发展作为一个整体,研究它们之间的结构功能、相互作用的机理,预测其发展趋势,拟订调控与管理对策,提出不同类型区域可持续发展的优化模型。

人地系统是人地关系地域系统的简称,是一个由自然、经济和社会子系统组成的复杂系统。人地关系地域系统是地球表层的“人”(人类及其经济社会活动)与“地”(自然环境)在特定地域中相互联系、相互作用而形成的一种动态结构。人地系统包括人对地的依赖性和人的能动作用,它随着人类社会的发展而变化。历史经验表明,人和地之间应保持和谐、协调的关系,人类应当自觉地按照客观规律去利用和改造地(自然环境),妥善处理好两者间的关系,才能达到可持续发展的目标。人地系统研究具有跨学科的特点,其中心目标是协调人地关系,重点研究人地系统的优化,并落实到区域可持续发展上。在人地关系协调中,人口与经济社会的发展同自然资源和环境之间,存在着直接和间接的反馈作用并相互交织在一起。自然资源与自然环境对人类活动有促进与抑控作用;人类对自然系统投入可控资源、治理自然灾害、改善环境质量、开发各种资源,从而实现产出并予以优化。任何区域开发、区域规划和区域管理必须以改善区域人地相互作用结构、开发人地相互作用潜力和加快人地相互作用在地域系统中的良性循环为目标。目前,更强调研究成果的实用性、前瞻性和指导作用[14]。

当前这一领域的主要研究方向包括:区域可持续发展的指标体系;社会经济要素空间分异规律及其结构优化;人类聚落及城市化研究;人文因素对自然环境影响及其调控;区域可持续发展机理及区域系统结构优化与调控;人地系统的动力学机制,包括人地系统的结构、功能、开放程度及其稳定性;人地系统类型分析及其地域分异;人地系统演替过程的动态模拟及系统调控等。

3. 5地球信息科学和“数字地球”战略研究

地球信息科学是地球系统科学、空间技术和信息科学等交叉融合的产物。它以信息流为手段,研究地球系统的物质流、能量流和人流的运动状态和方式。由于地球信息科学的多学科性,它能够为地球系统中许多研究领域的综合集成、大型地学问题的研究和解决提供强有

力的支持,甚至全新的研究和解决方案。地球信息科学的形成和发展,作为信息时代地理科学的研究方向,有着广泛的社会需求[4, 12, 13]。

对地观测与信息技术的发展,使人类有能力对全球性问题进行系统研究,促进了地球系统科学研究的现代化与信息化。“数字地球”的核心思想是用数字化的手段,整体性地研究解决全球问题和最大限度地利用信息资源。它不仅为地球的可视化提供平台,而且为地球科学实验提供一个基本模型框架。利用这个框架,可以重演地球整体各圈层的演变与相互作用的历史,评价现状,预测未来。地球信息科学研究则为“数字地球”关键技术的解决奠定了科学基础,其发展将有助于推动“数字地球战略与中国对策”的研究。

当前地球信息科学研究领域的主要方向包括:①时空信息的认知,时空信息表达、解释与反演,地理数据模型与信息机理的研究;②多源数据融合,大型地学数据库的建设与更新;

③地学知识发现,地学信息图谱、地图语言与认知,地理信息模型等地学信息时空分析与模型研究;④地学数据采集与数据处理、虚拟仿真的基础设施;⑤信息共建共享的规范、标准与立法等。

4 对策建议

地理学的上述5个前沿领域是密切联系、互相支持的。应当发挥地理学的综合优势,将自然地理、人文地理和地理信息科学技术融为一体,进行综合集成。

4. 1加强基础性工作,完善和建设研究支撑系统

我国若干具有全球意义的区域,特色鲜明,是地理学与国际接轨的窗口和桥梁。加强对前瞻性的基础研究,继往开来、推陈出新,鼓励原始创新。从源头创新角度看,充分利用卫星数据和信息系统的同时,特别要重视和加强野外实地考察调查和定位试验观测等第一手科学数据资料收集和分析的基础性工作。为此,要进一步建设和完善不同类型区野外定位观测基地、精密分析测试和实验模拟等研究支撑系统,保障时空动态分析和模拟仿真的实现,从而提高地理学自身的信息化和现代化水平。

4. 2组织自然与人文领域的交叉与综合集成

地理学兼有自然科学和社会科学的性质,但目前多停留在学科之间的双边联合,要实现自然与人文领域的交叉还有相当大的距离。需要通过组织有关综合性研究计划的实施,建立跨学科的研究组织,促成相互渗透、多学科融合,努力达到综合集成。加强信息网络建设,以促进卫星数据、定位观测与社会经济统计资料的综合利用,提高战略分析与工程咨询的现代化水平。

4. 3重视地理科学知识的普及与成人教育

全球环境变化与区域可持续发展是当今人类社会关注的重要问题,而地理科学知识、资源与环境问题涉及人们的生活质量与国家的生态安全,不仅专业人员需要掌握,也是管理决策人员和社会公众希望了解的。应当通过教育和科普的各种媒介和途径,加强地理期刊出版,推进地理博物馆的筹建,开发网络与远程教育,广泛传播地理科学知识,促使全社会认识地球、尊重自然,加强环境保护意识,节约资源,树立可持续发展观念,建设好人类家园。从而开拓地理学的应用新领域,扩大地理学的社会需求,促进社会对地理学的理解和认同。

现代地理学的热点问题、前沿领域、发展趋势

?一、当代地理科学研究的前沿领域 1.全球变化及其区域响应研究 2.陆地表层过程和格局的综合研究 3.自然资源保障和生态环境建设研究 4.区域可持续发展及人地系统的机理和调控研究 5.地球信息科学、技术和“数字地球”研究 ?1.全球变化及其区域响应研究 全球变化研究是20世纪80年代国际学术界为迎接人类所面临的资源、环境和发展问题而设计和实施的研究计划,是人类历史上最为庞大的超级科学计划。研究学科涵盖大气、海洋、地理、地质、地球物理、环境、生物、生态、能源、人口、经济等诸多学科,研究人员涉及自然科学界和社会科学界的科学家以及政府和企业界的管理人员,研究方法强调学科的交叉和理论的集成,并将地球系统科学作为其研究的新方法。全球变化研究目前由世界气候研究计划(WCRP)、国际地圈生物圈计划(IGBP)、全球环境变化人文因素计划(IHDP)、生物多样性计划(DIVER SITAS)等4个正在执行的研究计划组成,每个计划包含有一系列核心计划和交叉计划。为保障各项计划的顺利进行,相应地设计了一系列数据观测与采集系统作为技术支撑,主要有:地球观测系统(EOS)、全球气候观测系统(GCOS)、全球海洋观测系统(GOOS)、全球陆地观测系统(GTOS)、全球环境监测系统(GEMS)、全球环境调查系统(GOES)等。 全球变化研究在过去、现在和未来,都是地理学的重要研究领域,在国际地圈生物圈计划和国际全球变化人文因素的推动下,不断开拓新的研究领域。全球变化及其区域响应涉及古地理环境演变、土地利用和土地覆被变化、减轻自然灾害、典型区域环境定位研究以及全球环境变化的对策等众多领域。我国的青藏高原、黄土高原

生物信息学论文

生物信息学的进展综述 韩雪晴 (生物工程1201班,学号:201224340124) 摘要:生物信息学是一门研究生物和生物相关系统中信息内容和信息流向的综合性系统科学。80年代以来新兴的一门边缘学科,信息在其中具有广阔的前景。伴随着人类基因组计划的胜利完成与生物信息学的发展有着密不可分的联系,生物信息学的发展为生命科学的发展为生命科学的研究带来了诸多的便利,对此作了简单的分析。 关键词:生物信息学;进展;序列比对;生物芯片 A review of the advances in Bioinformatics Han Xueqing (Bioengineering, Class1201,Student ID:201224340124) Abstract: Bioinformatics is the science of comprehensive system of information content and information flows to a study on the biological and bio related in the system. The edge of an emerging discipline since 80, has broad prospects in which information. With the human genome project was completed and the development of bioinformatics are inextricably linked, for the life science research development of bioinformatics for the development of life science has also brought a lot of convenience, has made the simple analysis. Keywords: bioinformatics;progress;Sequence alignment;biochip 1、生物信息学的产生背景 生物信息学是20世纪80年代末开始,随着基因组测序数据迅猛增加而逐渐兴起的一门学科[1]。应用系统生物学的方法认识生物体代谢、发育、分化、进化以及疾患发生规律的不可或缺的工具[2]。及时、充分、有效地利用网络上不断增长的生物信息数据库资源,已经成为生命科学和生物技术研究开发的必要手段,从而诞生了生物信息学。 2、生物信息学研究内容 主要是利用计算机存储核酸和蛋白质序列,通过研究科学的算法,编制相应的软件对序列进行分析、比较与预测,从中发现规律。白细胞介素-6(IL-6)是机体重要的免疫因子,但在两栖类中未见报道。采用生物信息学方法对两栖类模式动物非洲爪蟾IL-6进行分析[3]。以人IL-6基因对非洲爪蟾数据库进行搜索、分析,并采用RT-PCR方法对所得序列进行验证。结果表明,非洲爪蟾IL-6基因位于scaffold_52基因架上,具有保守的IL-6家族基序[4]。采用生物信息新方法进行不同物种的免疫基因挖掘、克隆,是一种有效的方法[5]。 2.1序列比对 比较两个或两个以上符号序列的相似性或不相似性。序列比对是生物信息学的基础。两个序列的比对现在已有较成熟的动态规划算法,以及在此基础上编写的比对软件包BLAST和FASTA[6]。序列数据库搜索最著名且最常用的工具之一便是BLAST算法。FASTA算法是另一族常用的序列比对及搜索工具[7]。 2.2结构比对 比较两个或两个以上蛋白质分子空间结构的相似性或不相似性。 2.3蛋白质结构预测 从方法上来看有演绎法和归纳法两种途径。前者主要是从一些基本原理或假设出发来预测和研究蛋白质的结构和折叠过程。分子力学和分子动力学属这一范畴。后者主要是从观察和总结已知结构的蛋白质结构规律出发来预测未知蛋白质的结构[8]。 3、生物信息学的新技术

地理学研究动向与前沿领域

地理学研究动向与前沿领域地理学是一门研究地球表层自然要素与人文要素相互作用与关 系及其时空规律地科学.它所面对地是复杂地地球表层巨大系统 ,是由大气圈、水圈、岩石圈、生物圈所构成地统一整体 ,是由各种自然现象、人文现象组合在一起地复杂体系.因此 ,地理学是一门运用现代科学技术手段 ,具有跨越自然科学与社会科学性质地科学 ,向来以综合性和区域性为特色 ,在当前地大学科学体系中占有重要地位. 作为可持续发展战略科学基础地地球系统科学 ,跨越一系列自 然科学与社会科学 ,将全球尺度和区域尺度研究相融合.地理学传统地地球整体观被赋予全新地内涵 ,地理学虽然包括了自然和社会两方面地内容 ,但要实现跨学科地综合集成却面临着新地挑战.各国地理学家都在不断追求 ,以期使地理学地研究水平逐步提高 ,为建立现代地理学而努力.从近期地发展看 ,现代地理学有如下一些明显地动态和趋势. 一、相邻学科地交叉、渗透与融合 现代科学发展地基本特点之一 ,是从单一运动形态地研究走向 多运动形态及其相互渗透、相互联系地综合研究.相邻学科之间地横向交叉、渗透和融合成为明显地趋势 ,跨学科、多层次地综合研究势不可挡.地球地整体观念和圈层相互作用地研究 ,极大地推动了地球系统科学地发展.地球表层是地理学地传统研究对象 ,以地球表层为研究客体地基础学科主要有地理学和生态学 ,应用领域则有环境科学与资源科学 ,大型项目计划和任务如国际生物圈计划、人与生物圈计划、国土开发整治等.这些必然促进相邻学科之间地汇合、交叉和渗透 ,淡化传统地学科界线.学科地汇合、理论和方法地移植 ,提高了地理学地水平并不断开拓新地研究领域 ,形成新地边缘学科和交叉学科. 二、加强地理学内部地综合研究

地理学研究的前沿问题

地理学研究的前沿问题 从国际地理学发展来看,地理学研究的前沿和热点问题包括:地理学综合研究,即自然地理和人文地理的融合;地表过程多圈层耦合与交叉研究;气候变化的环境效应及其适应对策;气候变化、文化差异与区域冲突;自然与人类因素对陆表过程作用的综合研究;自然灾害形成过程与风险分析;城市化与气候变化研究;生态系统演化及其服务功能;全球辐射平衡、碳循环与水循环的遥感综合观测与模拟;地理学与地理信息科学的整合;复杂地表信息时空尺度效应研究;大数据、地理信息科学和全球决策;地理学与环境、健康问题;实验地理与技术手段现代化;未来地球研究;全球环境变化及全球环境变化中的人文因素。 另外,在美国《科学》杂志2014 年7 月发布的125 个国际科学前沿问题中,地球到底能负担多少人口?温室效应会使地球温度达到多高?生态系统对全球变暖的反应如何?为什么一些国家向前发展而有些国家停滞不前等问题,也都是需要地理学及相关学科共同研究解决的问题。 从中国地理学发展来看,除关注国际地理前沿问题外,还要特别重视对面向未来的中国地理教育,中国地理学的回归与定位,中国城市化以及区域城镇化发展模式,现代地理科学理论方法与技术,人文地理与自然地理的融合等问题的研究。同时,陆表过程主要作用因子的量化研究,地表覆被/ 土地利用变化及人地关系研究,干旱半干旱区和冰冻圈研究,青藏高原对全球气候变化响应与适应性研究,西南山地灾害及其风险管理,国土空间优化与生态文明建设,和谐社会与区域均衡发展,中国经济快速发展背景下的生态环境脆弱性评价,中国特色新型城镇化与城市群发展,新型城镇化与低碳城市建设,信息化与地理学等问题,也是具有中国特色的地理学热点问题。 与此同时,地理学作为一门经世致用的学问,作为从事国情研究的主要学科,按照党的十八届三中全会《决定》提出“加强中国特色新型智库建设,建立健全决策咨询制度”的要求,应抓住时机,充分发挥学科优势,组织科研力量,推进“智库”建设,加强科技战略咨询研究,发挥科技思想库作用,服务政府决策和社会发展,这也是新时期我国地理科学事业发展的核心工作。

人文地理学研究主题

人文地理学研究的主题 一、人文事象的空间表征——文化区(culture region) (1)文化区的概念文化区域,即文化地理区,是指具有同等文化发展程度和文化相似特征的人群所占据的空间区域。地理学家观察、研究各种文化地理现象,首先是从这些现象的空间分布开始的。 (2)文化区的结构①垂直结构从垂直方向来看,从上往下,文化区由文化特质(元素)、文化丛结和文化系统三个层次构成。 ②水平结构从水平方向来分析,文化区由三个圈层构成: 中心地区:或称为核心地区。位置大体位于该文化区的中部或接近几何中心部位。相对来说,这里是该文化现象表现较为典型的地方。边缘地区:或称为外围地区。在文化核心的周围,该文化特征相对一致,但其典型性随距离的增加而逐渐减弱。过渡地区:由外围区向外的边缘开始出现另一种文化现象,形成两种文化相混现象。这个地区实际上是一个边界较为模糊的文化过渡地带。 如果在其相邻的文化区之间存在着特殊情况,就不存在文化过渡带现象。例如,以语言文化现象为例,在挪威与瑞典之间有斯堪的纳维亚山脉,山地不利于两边的往来,山上居住的人反而与各自山坡下平原地区居民交往密切。结果,造成山地两边的语言的截然不同,彼此不存在语言过渡带。另一种是人为原因,例如两个民族之间存在国界,彼此因政治原因不仅不相往来,而且也各自不允许对方民族存在。这样,亦使两种语言之间难以存在过渡带。 (3)文化区的划分 地理学家往往根据地球表面上不同地区居民中盛行文化的相似性和差异性来确定文化的空间单位。所有的文化要素或现象都可以作为文化区划分的依据,如政治形态、生活方式、生产方式、房屋构造、语言文字、宗教信仰、风俗习惯等,

生物科学前沿简介

第八讲生物科学前沿简介 一、20世纪生物科学发展的历史回顾 记者:匡先生,在展望生物学绚丽的发展前景之前,您能否简要的回顾20世纪生物学领域所取得的引人注目的成就呢? 匡廷云院士:由于19世纪以来,物理学、化学、地学以及技术科学的理论成就和技术进步,为生物学家认识生物发展规律提供了许多新的手段、方法。所以19世纪末20世纪初,生命科学取得了巨大的发展。在20世纪在生命科学领域有两次革命性的突破。第一次是孟德尔遗传学的再认识和摩尔根的基因论。孟德尔开创了经典遗传学,揭示了生物遗传现象。摩尔根主要用实验手段证明了基因是有序排列在染色体上的。 到了20世纪中叶,迎来第二次突破性进展,即沃森和克里克发现DNA双螺旋结构。沃森是生物学家,当时刚刚在美国拿到博士学位,研究噬菌体,后来到了英国。而克里克是个物理学家,当时在剑桥读Ph.D,用X射线衍射研究蛋白质晶体结构。沃森的贡献是在于确定DNA 两对特异性碱基的配对。克里克的贡献在于他极力主张建立物理模型,从分子、原子之间的距离和角度就可以得到最大限度的变量和稳定条件。特别有规则的双螺旋结构大大减少了变量数目。物理学家和生物学家完美的结合发现了DNA双螺旋结构。这是第二个突破性的里程碑。 图2 玉米籽粒的孟德尔遗传 图3 DNA 双螺旋

DNA双螺旋结构的建立开辟了生物学的新纪元。在这个基础上产生了基因工程、蛋白质工程。因此生物技术的发展对科技的发展对科技的发展、社会的进步的推动力是巨大的。由于分子生物学的发展、信息科学的发展人类才有可能识破自身的基因。在20世纪末大规模的开展人类基因组计划,破译人类的基因全序列。这个计划与曼哈顿原子弹计划、阿波罗登月计划并称20世纪人类三大科学计划。可以说20世纪生物学是飞速发展,取得了巨大的成就,为21世纪生命科学的腾飞打下了坚实的基础。

管理学前沿与研究方法论

管理学前沿与研究方法论 郑州大学商学院王伟副教授 领导变革 管理理论正在经历着一场史无前例的革命。这场革命要求管理者们必须超越传统的管理学理论、观点和方法的束缚。传统的管理学理论所关注的是如何控制并束缚员工,如何实施企业制定的管理规章制度,如何通过不同的管理层来引导员工,从而实现组织的目标。现在看来,这种观点必须变革了。新的管理理论要求我们要有新的思维,新的管理方法,使员工发自内心地热爱企业,为企业的兴衰而努力工作。领导在新的管理理论中占有非常重要的地位,管理关注的不再是如何控制员工,而是如何激发员工的创造力和工作热情,使员工具有相同的价值观,并与管理者共同分享信息和决策的权力。团队精神、合作和学习,成为管理者和员工携手应对复杂多变的外部环境的主要途径和指导性原则。管理者们的任务是促进企业和员工的发展,而不再是控制员工的行为。唯有如此,管理者们才能有效地应对外部环境的挑战,并实现组织目标。 新旧管理理论在今日的企业管理中并行不悖地发挥着各自的作用。 管理理论的一个框架 第一部分:管理的基础 第一章:管理者与组织 管理,从根本上讲,意味着用智慧代替鲁莽,用知识代替习惯与传统,用合作代替强制。 ——彼得·德鲁克 一、管理和管理的职能 管理:管理就是通过对人和资源的配置实现组织目标的过程。优秀的管理者做事是既有效率又有效果的。有效果就是实现组织的目标,有效率就是通过最小的资源投入实现目标,也就是最优化利用金钱、时间、材料和人。一些管理者两个标准都达不到,有些为获得其中一个而牺牲另一个。最好的管理者是保持对效率和效果的关注。 二、计划、组织、领导、控制 三、为什么要学习管理 “我为什么要学管理,我要成为会计师。” “我为什么要学管理,那全是常识。” “我为什么要学习管理,经验是最好的老师。” 四、管理的层次 高层管理者:是一个组织的高级执行者并负责全面的管理。 中层管理者:位于组织高层管理者和基层管理者之间。有时也被叫做战术管理者, 负责将战略管理者制定的总目标转化为更为具体的目标和活动。 基层管理者:或称运作管理者,是监督组织运作的低层管理者。他们通常的头衔是 工长或销售经理,直接涉及组织内非管理性的员工,实施中层管理者制定的计划。

地理学研究动向与前沿领域

地理学研究动向与前沿领域

地理学研究动向与前沿领域 地理学是一门研究地球表层自然要素与人文要素相互作用与关系及其时空规律的科学。它所面对的是复杂的地球表层巨大系统 ,是由大气圈、水圈、岩石圈、生物圈所构成的统一整体 ,是由各种自然现象、人文现象组合在一起的复杂体系。因此 ,地理学是一门运用现代科学技术手段 ,具有跨越自然科学与社会科学性质的科学 ,向来以综合性和区域性为特色 ,在当前的大学科学体系中占有重要地位。 作为可持续发展战略科学基础的地球系统科学 ,跨越一系列自然科学与社会科学 ,将全球尺度和区域尺度研究相融合。地理学传统的地球整体观被赋予全新的内涵 ,地理学虽然包括了自然和社会两方面的内容 ,但要实现跨学科的综合集成却面临着新的挑战。各国地理学家都在不断追求 ,以期使地理学的研究水平逐步提高 ,为建立现代地理学而努力。从近期的发展看 ,现代地理学有如下一些明显的动态和趋势。 一、相邻学科的交叉、渗透与融合 现代科学发展的基本特点之一 ,是从单一运动形态的研究走向多运动形态及其相互渗透、相互联系的综合研究。相邻学科之间的横向交叉、渗透和融合成为明显的趋势 ,跨学科、多层次的综合研究势不可挡。地球的整体观念和圈层相互作用的研究 ,极大地推动了地球系统科学的发展。地球表层是地理学的传统研究对象 ,以地球表层为研究客体的基础学科主要有地理学和生态学 ,应用领域则有环境科学与资源科学 ,大型项目计划和任务如国际生物圈计划、人与生物圈计划、国土开发整治等。这些必然促进相邻学科之间的汇合、交叉和渗透 ,淡化传统的学科界线。学科的汇合、理论和方法的移植 ,提高了地理学的水平并不断开拓新的研究领域 ,形成新的边缘学科和交叉学科。

人文地理学 第二版 赵荣 考研整理

第一章绪论 一、人文地理学的研究对象和特征 1、人文地理学的研究对象:人文地理学是关于人类活动的空间差异(包括不同国家、不同地区、不同社会制度、不同思想意识)和空间组织以及人类与地理环境之间相互关系的学科。 2、人文地理学的学科特性:属于社会学和地理学的交叉学科,具有社会性、、区域性、综合性。 二、西方人文地理学的发展过程 1、人文地理学的产生 古希腊著名学者埃拉托色尼首创了“地理学”这一名词,并力图说明人类生活于地理环境之间的关系。我国古代的人文地理记述包括《禹贡》、各种地理志等。对古代地理学尤其是人文地理学具有奠基意义的是德国两位大师洪堡和李特尔。洪堡的功绩在于使地理学成为一门独立的科学。 李特尔是近代人文地理学的开山大师,他认为要确立一门以人与自然的有机统一为基础的新的科学地理学,要致力于探究自然环境对人类历史的因果关系。 2、近代西方人文地理学的发展 ○1古代:对人文地理物象的描述。 ○2近代—19世纪中叶:对人文地理物象的解释。 德国流派:拉采尔、赫特纳、施吕特尔:近代地理学的发源地,注重学术思想的研究。 法国流派:白兰士、白吕纳:重视小区域研究和实地考察。 英国流派:麦金德的“大陆腹地学说”、罗士培的“适应”论思想 美国学派:森普尔的《地理环境的影响》、亨丁顿的《气候与文明》。 文化地理学的鼻祖:苏尔的文化景观学思想 哈特向的区域观点:《地理学的性质》是代表作。 俄国学派:承袭德国思想,但在十月革命后由于社会主义建设的需要,经济地理取代人文地理。 对西方人文地理学的批判削弱了苏联地理学界对人地关系的综合分析研究,导致了人地 分立的局面。 3、现代人文地理学的发展 ○1以美国为首的西方阵营和以苏联为首的社会主义地理学两大流派 在美国,战后区域学派占据了上风;50——60年代,数量革命对地理学产生了巨大的冲击,引发了理论地理学的发展。70年代后,出现了人本主义的倾向,行为地理学等得到了快速发展。 在前苏联,50年代自然地理学与经济地理学分离的二元论观点。60年代以后建立起“统一地理学”的概念。70年代后经济地理学逐渐扩展为“社会经济地理学”,实际上已接近人文地理学的内容。近年来出现了经济化、社会化、计量化和生态化等趋势。在出现人口、资源、旅游、文化和民族等概念的基础上,还出现了建设地理学和工程地理学等应用性强的学科。 ○2现代人文地理学的基本特征: 科学理论和方法论的建立:协调人地关系成为人文地理学的研究主题,可持续发展的理论开始得到重视和从不同角度进行研究。 新的研究方法:计量方法和数学模型的广泛应用;心理学方法和行为地理学的研究;在观察和收集资料、信息的手段上有了根本性的变革。

生物信息学现状与展望

研究生课程考试卷 学号、姓名: j20112001 苗天锦 年级、专业:2011生物化学与分子生物学 培养层次:硕士 课程名称:生物信息学 授课学时学分: 32学时 2学分 考试成绩: 授课或主讲教师签字:

生物信息学现状与展望 摘要:生物信息学是一门新兴学科,起步于20世纪90年代,至今已进入"后基因组时代",本文对生物信息学的产生背景及其研究现状等方面进行了综述,并展望生物信息学的发展前景。生物信息学的发展在国内、外基本上都处在起步阶段。 关键词:生物信息学;生物信息学背景;发展前景 一、生物信息学概述 1.生物信息学发展历史 随着生物科学技术的迅猛发展,生物信息数据资源的增长呈现爆炸之势,同时计算机运算能力的提高和国际互联网络的发展使得对大规模数据的贮存、处理和传输成为可能,为了快捷方便地对已知生物学信息进行科学的组织、有效的管理和进一步分析利用,一门由生命科学和信息科学等多学科相结合特别是由分子生物学与计算机信息处理技术紧密结合而形成的交叉学科——生物信息学(Bioinformatics)应运而生,并大大推动了相关研究的开展, 被誉为“解读生命天书的慧眼”【1】。 研究生物细胞的生物大分子的结构与功能很早就已经开始,1866年孟德尔从实验上提出了假设:基因是以生物成分存在。1944年Chargaff发现了著名的Chargaff规律,即DNA中鸟嘌呤的量与胞嘧定的量总是相等,腺嘌呤与胸腺嘧啶的量相等。与此同时,Wilkins与Franklin用X射线衍射技术测定了DNA纤维的结构。1953年James Watson 和FrancisCrick在Nature杂志上推测出DNA 的三维结构(双螺旋)。Kornberg于1956年从大肠杆菌(E.coli)中分离出DNA 聚合酶I(DNA polymerase I),能使4种dNTP连接成DNA。Meselson与Stahl (1958)用实验方法证明了DNA复制是一种半保留复制。Crick于1954年提出了遗传信息传递的规律,DNA是合成RNA的模板,RNA又是合成蛋白质的模板,称之为中心法则(Central dogma),这一中心法则对以后分子生物学和生物信息学的发展都起到了极其重要的指导作用。经过Nirenberg和Matthai(1963)的努力研究,编码20氨基酸的遗传密码得到了破译。限制性内切酶的发现和重组DNA的克隆(clone)奠定了基因工程的技术基础【2】。自1990年美国启动人类基因组计划以来,人与模式生物基因组的测序工作进展极为迅速。迄今已完成了约40多种生物的全基因组测序工作,人基因组约3x109碱基对的测序工作也接近完成。至2000年6月26日,被誉为生命“阿波罗计划”的人类基因组计划终于完成了工作草图,预示着完成人类基因组计划已经指日可待。生物信息学已成为整个生命科学发展的重要组成部分,成为生命科学研究的前沿。 2.生物信息学研究方向 2.1 序列比对

分子生物学发展史之我感

分子生物学发展史之我感 19世纪后期到20世纪50年代,分子生物学完成了两大重点突破:确定了蛋白质是生命的主要基础物质;确定了生物遗传的物质是DNA。 1953年Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模型,这一发现犹如黎明中亮起的第一道曙光,照亮了隐藏在黑暗中的条条大路,为之后的一系列发现照明了方向,由此步入了分子生物学的建立和发展阶段。而后DNA半保留复制模型的确立,DNA作为模板转录RNA,RNA作为模板利用氨基酸合成蛋白质,RNA作为模板转录DNA。这些成果的发现共同建立了以中心法则为基础的分子生物学基本理论体系。 中心法则建立的这一过程大约花了近20年,是几代科学家辛苦专研的共同成果,个人觉得这个发展过程还是很飞速的。看分子生物学发展史,我觉得也是在看诺贝尔化学、生理和医学奖收获史。就以中心法则建立的这一过程来说,每走一小步都是一个突破,都极其重要,往往也标志着下一个突破的到来。没有DNA半保留复制方式的发现,没有RNA聚合酶的发现,就不会有转录的发现,再就不会有翻译等等的发现。这每一小步成果也都建立在科学家大胆创新的思维,合理的实验设计,共同合作和坚持不懈的反复实验基础之上。同时,在获得这一系列成果的过程中,科学家们也创造了更多的实验方法与新技术。这些新方法新技术往往推动一个学科的快速发展,甚至带来一个新的交叉学科。随着分子生物学的进一步发展,已经渗透到各个领域,分子结构生物学,分子细胞生物学,分子遗传学,分子发育生物学…… 20世纪70年代后,以基因工程技术的出现作为新的里程碑,标志人类从认识生命本质到迈出改造生命的步伐。在D.Baltimore、R.Dulbecco和H.M.Temin 发现肿瘤病毒与细胞遗传物质之间的相互作用,以及W.Arber、D.Nathans、H.O.mith发现限制性内切酶并荣获1978年诺贝尔生理或医学奖后,基因工程技术得到迅速发展。这得益于许多分子生物学新技术的不断涌现。M.R.Capecchi、O.Smithies和M.J.Evans凭借“基因打靶技术”共同分享了2007年度诺贝尔生理学或医学奖,“基因打靶”技术利用细胞脱氧核糖核酸(DNA)可与外源性DNA 同源序列发生同源重组的性质,可以定向改造生物某一基因。借助这一从上世纪80年代发展起来的技术,人们得以按照预先设计的方式对生物遗传信息进行精细改造。可以瞄准某一特定基因,使其失去活性,进而研究该特定基因的功能。尽管“基因打靶”技术刚刚诞生20余年,全世界的科学家已经利用该技术先后对小鼠的上万个基因进行了精确研究。根据导致人类疾病的各种基因缺陷,科学家培育了超过500种存在不同基因变异的小鼠,这些变异小鼠对应的人类疾病包括心血管疾病、神经病变,糖尿病和癌症等。评委会认为,是因为其“开创了全新的研究领域”,为人类攻克某些疾病提供了药物试验的动物模型。我对这一技术印象深刻,不仅惊叹于它的革新,更惊叹于其实际应用功能。它在医学领域的应用或将攻克很多人类疾病,给医学进步带来很大利益。所以说,一个学科的发展往往能推动另一学科的发展,学科之间是有界限的,往往也是无界限的。除了基因打靶,更多的技术已经被发现或将要被发现。每一次的技术革新都在影响着人类生活,给人带来更多福祉。这也教诲我们在科研工作中要有发现的眼睛,创新的思维。 学习了分子生物学的发展历史,发现分子生物学是生命科学范围发展最迅速

自然地理学课程论文

目录 1、自然地理学的研究对象 (2) 2、自然地理学研究内容 (2) 3、自然地理学研究基础理论 (3) 3.1 地域分异规律与区域系统研究 (3) 3.2 地表自然过程的综合研究 (4) 4、地理学发展历史沿革 (4) 5、前沿领域与重点 (5) 5.1 陆地表层过程与格局的综合研究 (6) 5.2 全球环境变化及其区域响应 (7) 5.3 自然资源保障与生态环境建设 (8) 5.4 地球信息科学和“数字地球”战略研究 (9) 6、自然地理学未来发展趋势 (10)

浅析自然地理学 摘要:结合自然地理学的研究对象,分析了自然地理学的研究内容,简易梳理了自然地理学研究基础方法,对地理学发展的历史沿革作出了些许探索,讨论了自然地理学前沿领域与重点,在此基础上对自然地理学未来的发展趋势做出了初步探索。 关键词:自然地理学基础理论历史沿革发展趋势 1、自然地理学的研究对象 任何科学能不能成为一门有别于其他科学的独立科学,以及和其他科学的关系如何取决于它是否有独特的研究对象,以及它所研究的对象和其他科学所研究的对象之间所固有的客观存在着的相互关系,而不取决于它所运用的方法。自然地理学是否有它独特的研究对象呢?我们对自然地理学的研究对象有怎样看法呢?这却是常常引起事流的。 2、自然地理学研究内容 从自然地理学的研究对象出发,自然地理学研究内容主要包括人类赖以生存的地球表层自然环境的组成、结构及其区域分异规律;人类赖以生存的地球表层自然环境的成因与变化规律;人类赖以生存的地

球表层自然环境系统的运行机制(物质循环、能量转换、信息传输);人类与地球表层自然环境的相互作用、相互影响;地球表层自然环境的评估、预测、规划、管理、优化、调控。 自然地理学就是用系统的、综合的、区域联系的观点与方法,去审视与研究人类赖以生存的地球表层自然环境的组成、结构、区域分异特征、形成与变化规律以及人与环境的相互作用,从而对地表自然环境进行评估、预测、规划、管理、优化、调控。 3、自然地理学研究基础理论 科学发展水平的高度取决于科学基础理论的发展和探索工作的 强化程度,基础理论的研究是地理学发展的基础和核心内容。从当前的态势看,地理学基础理论的薄弱已成为国内外地理学家的共识,但争论却持续不断。近半个世纪以来,地理学理论争论此起彼伏,例外论之争、计量革命、理论革命等,几乎同时发生于20世纪50年代而持续至今,近来又兴起了地理学第一定律之争。 3.1 地域分异规律与区域系统研究 在洪堡的比较地理学和道库恰也夫的自然地带学说的基础上,地理地带性学说进一步发展和完善。地理地带性和地域分异规律在全球各大陆及不同区域得到检验和应用,建立了区域系统划分的原则和方法。各种自然区划成为人类认识、利用和保护自然的重要基础和依据,并在实践中得到广泛应用。1959 年完成的中国综合自然区划,揭示

行政管理学前沿热点问题研究

行政管理学前沿热点问题研究 一、关于政府职能转变的研究 政府职能转变是行政管理实践中的重要内容,也是近年来行政管理学研究的一个热点问题。有学者指出,新形势下政府职能的转变主要有五大取向,即从全能政府向有效政府转变、从管制政府向服务政府转变、从部门行政向公共行政转变、从权力政府向责任政府转变、从政府单一管理向多元主体共同管理转变等。另有学者指出,不同层级的政府在纵向间职能、责任和机构设置上的高度统一所形成的“职责同构”问题,是政府职能转变不到位、条块分割矛盾突出等现实问题难以解决的体制性障碍。要解决“职责同构”问题,我们需要按照以下思路重新划分和调整政府的纵向职能:首先,区分公共物品的地方性和全国性,明确提供公共物品者的主体资格;其次,区分地方政府职责的强制性和非强制性,厘清地方各级政府的职责分工关系;最后,政府职能的纵向配置,应自上而下呈现出从宏观到微观的层级递减趋势。 与上述政府职能转变的研究相联系,是关于“服务型政府”性质的争论。有学者认为,公共服务是宪政思想的必然追求,是成熟市场经济国家所体现出的政府管理理念,它的提出预示着我国行政改革的进一步深化和政府管理发展中一个重要转折的来临。而另一部分学者认为,国家的政治统治职能和社会管理职能始终是同时存在的。从政府的社会属性来看,自国家诞生以来的所有政府都是服务型的,根本就不存在“非服务型”政府;从我国的政府管理实践来看,一直以来都以“为人民服务”作为政府工作的根本宗旨,因此,将“服务型政府”作为一种新模式提出是没有必要的。 二、关于行政体制改革的研究 行政改革始终是行政管理研究的重点领域,近五年来关注的焦点主要集中于各个层级政府的机构改革和职能转变、干部人事制度改革、事业单位改革、行政审批制度改革和行政许可法的实施,以及从观念、体制和行为等各个层面对放松规制和强化管理的关系进行探讨和研究等方面。 该领域研究的重大理论问题之一,是对行政改革目标模式的探讨。有学者认为,行政改革的目标是建立“有限政府”,应进一步调整政府与社会、市场的关系,放松管制,努力构建“小政府、大社会”模式。而另一部分学者认为,中国的行政改革应充分考虑到政治制度和现实国情的差异,当前的改革方向应是谋求建立社会主义法治政府和“有效政府”,而非自由主义所主张的“有限政府”。 对于深化行政审批制度改革,一部分学者认为,我国的行政审批制度创立于计划经济年代,带有浓厚的计划经济色彩,严重制约着经济的快速发展,应全面废弃政府对经济的审批管制。另一部分学者则提出了不同看法,他们指出,不应把一切不合理的东西都归于计划经济,这种看法是不合历史事实的。如果把行政审批制度看作是计划经济条件下的产物,势必会对它持彻底否定态度;而如果认识到许多问题并不是由计划经济造成的,而是在建立社会主义市场经济过程中出现的,我们就会对我国的行政审批制度做出客观公正的评价和分析,这样才能搞清楚应当否定的和应当肯定的因素。 关于中央与地方关系,学术界存在着分权与集权的争论。一些学者认为,在目前市场经济不规范,全国性统一大市场尚未形成的情况下,应加强中央政府的管理权和对社会主义市场经济的宏观调控权。而另一部分学者认为,在进行中央与地方政府关系改革时,应重点考虑事权与财权的统一;在决定二者的分权程度时,应重点考虑两个方面的因素,即地方政府的承受能力和中央政府的调控能力。分权的力度与速度要与这两个能力的提高成正比,要逐渐实现中央与地方关系的规范化和法制化。 三、关于公务员制度的研究 公务员制度研究在行政学界是个相对独立的领域,其研究目的是进一步完善和发展中国的公务员制度。2005年4月,《中华人民共和国公务员法》的正式颁布,进一步推动了我国公务员制度研究的深入发展。概括而言,近两年来该领域的研究和讨论,主要是围绕《公务员法》的制定和实施来展开的,焦点是如何实现公务员管理的规范化、科学化和法制化;研究领域主要集中于我国公务员的范围、选拔任用、量化考核和激励与薪酬分配制度改革,以及加入WTO与人事制度创新等制度建设方面。 其中,公务员的范围的确定是一个重点问题。有学者认为,制定公务员法必须合理确定公务员的范围,在我国应当将具有公共管理职能的机构和人员都纳入公务员制度进行统一管理。而另一部分学者认为,国外的通行做法只是将行政部门列入公务员队伍,政党组织、立法、司法机关一般不作为公务员进行管理,因此,盲目扩大公务员队伍的倾向是向原有“干部”概念的复归,这与近年来进行的干部分类管理的改革方向相悖。 在公务员分类管理制度方面,一个重要问题是对政府雇员制的探究。从2002年吉林省率先推行政府雇员制以来,全国不少地方陆续试行这一做法。随着各地政府“政府雇员制”的试行,对其研究和探讨也不断活跃。有一些学者通过与其他国家政府雇员制度的对比,认为在我国发展政府雇员制度有其现实意义:政府雇员制度是公务员制度的一种补充,可以促进公务员制度自身的完善,可以解决我国机构改革、稀缺人才资源紧缺、公务员制度健全三者之间的矛盾。另一种相反的观点认为,现行的政府雇员制,事实上就是国家公务员制度所规定的聘任制。由于推行聘任制度的复杂性,存在政府雇员与公务员的关系、职责的分工、传统行政价值理念的冲突等问题,因此要慎重实施“政府雇员制”。 四、关于政府管理方式变革的研究 与政府管理的现代化发展相对应,政府管理方式的变革主要涉及政府运作的公开透明、公众参与、电子政务、绩效评估和政府管理模式的变革等方面。2005年,中共中央办公厅、国务院办公厅发布了关于进一步推进政务公开的意见,这个指导性文件不仅进一步推动了政府政务公开活动的开展,而且在很大程度上促进了对政务公开相关研究工作的深入。

地理学发展前沿专题汇总

论文评分教师签名浅议全球变化和人类的可持续发展 姓名:席许苛 学号:104754140136 专业:学科教学(地理) 方向:地理教育 课程名称:地理学发展前沿专题 任课教师:彭剑峰 上课时间:2014.09—2015.01(周一9-10节)

浅议全球变化和人类的可持续发展 席许苛 (河南大学环境与规划学院河南开封475004) 摘要:去年20 多年来,国际科学界对全球变化研究不断深化,逐步形成了人类活动产生的碳排放是全球变暖的重要驱动力、全球变化影响人类经济社会可持续发展等共识。本文提出立足国际和区域平衡发展,依靠科技进步制定全球变化应对对策。 关键词:全球变化;可持续发展;挑战与对策; 1 人类应对全球变化的挑战 全球变化是指由自然和人文因素引起的地球系统功能的全球尺度的变化,包括大气与海洋环流、水循环、生物地球化学循环以及资源、土地利用、城市化和经济发展等的变化。全球变暖是全球变化的突出标志。全球变化在改变人类赖以生存的自然环境的同时,也对经济社会发展产生了深刻的影响。如何应对全球变化、实现可持续发展,是当前人类社会发展面临的重大挑战。 在过去的30年中,国际社会为进一步认识全球变化的机制、减缓和适应气候变化、减轻其不利影响,进行了政治、经济、科技等多方面的努力,取得了明显的进展,概括起来有3个方面。 1.1 增进了全球变化对人类可持续发展影响的认识 国际社会的共识之一是:以全球变暖为主要特征的气候变化对自然生态系统和人类社会存在着巨大的影响,如果应对不力,将会危及人类的可持续发展。全球变暖会使海平面上升

进而淹没沿海低地。其他一些自然过程也将出现明显变化,全球变暖的影响还表现在热浪、干旱和强降水等极端气候事件发生的强度和频率可能增加;人类社会系统也受到重大影响,如环境风险加剧、水资源短缺、粮食减产、健康和疾病的危险等。 1.2 认识到人类活动是全球变化的重要驱动力 国际社会共识之二是:人类活动是引发20 世纪后半叶以来全球变暖过程的主要原因人类活动引发全球变暖的依据是什么? 这要从温室气体和温室效应谈起。大气中的水汽、二氧化碳、氧化亚氮、甲烷和臭氧等由自然或人为产生的气体成分,能够吸收和释放地球表面、大气和云射出的热红外辐射谱段的特定波长辐射,将热量俘获在地表-对流层系统内,造成地表和对流层低层温度升高,这称为“温室效应”,这些气体成分被称为“温室气体”。20 世纪中叶以来全球变暖的主要原因是大气中二氧化碳等温室气体浓度的增加。 1.3 国际社会对应对全球变化取得初步的共识 各国政府对全球变化问题高度关心。1992 年世界各国首脑会议签署《联合国气候变化框架公约》,公约确定的重要原则之一是“共同但有区别的责任”的原则,“共同”责任就是各国都要根据各自的能力保护全球气候。中国对气候变化问题高度重视。2007 年发布实施了《应对气候变化国家方案》,成为第一个制定应对气候变化国家方案的发展中国家。在实际行动中,中国政府在调整经济结构、发展循环经济、节约能源、提高能效、淘汰落后产能、发展可再生能源、优化能源结构和绿化国家等方面采取了一系列政策措施,取得了显著效果。人类应对全球变化面临严峻的挑战。 2 人类应对全球变化挑战的时代背景和遵循的准则 2.1 科学技术进步

人文地理复试题

08年城资系区域经济学人文地理学复试试题 1、主体功能区的概念,你如何理解主体功能区? 2、什么叫资源型城市,你怎么理解资源型城市的发展? 3、全球化条件下产业布局的特点 4、在区域发展研究中,怎么对区域发展条件作出评价? 6、怎么理解城乡统筹的关系? 第五题好像是人文地理在发展中的作用什么的吧,因为是六选五,所以我就不太记得了 09城资区域经济复试 一共就四个论述: 1.以你熟悉的城市或者区域为例,谈谈技术创新对区域经济的影响。 2.结合你所熟悉的区域,谈谈如何选择区域主导产业。 3.比较沿海的内地的城乡关系,谈谈在新农村建设中的侧重点有何不同。 4.最后一个好像是谈谈金融危机对我国东、中、西三大区域的影响有什么不同。2009人文地理复试题目(回忆版) 四个论述: 1、简述经济地理学的学科体系(30分) 2、结合你所熟悉的区域,简述区域主导产业的选择(40分) 3、根据你所熟悉的城市或区域,论述技术创新对其经济发展的主要影响(40分) 4、根据我国三大经济区的特点,论述金融危机对其经济发展的主要影响(40分) 一、英语词组 人文地理human geography 西部大开发the western China development 城乡协调发展coordinated development of urban and rural areas 城乡一体化the urban - rural integration 在社会、经济、生态、文化层面上from the viewpoint of society ,economy, ecology and culture 制度创新system innovation 人地关系manland relationship

分子生物学的研究及发展

分子生物学的应用及发展 摘要:本文在文献检索的基础上,对分子生物学的发展简史,基本原理,研究领域等作了简单介绍,阐述了分子生物学在人们日常生活中的应用并结合药学专业着重讨论了其在药学及中药开发发面的应用,并进一步对分子生物学未来的研究技术、方向和前景做了展望。 一前言 生物以能够复制自己而区别于非生物。生命现象最基本的特征是进行“自我更新”。进行“自我更新”体现了一种最高级和最复杂的运动状态。这种运动就是生物机体从环境中摄取物质和能量,以更新本身的物质组成,而山现生长、繁殖,在这样的过程中保证了将自身的特征传给历代;同时也不断地向环境输送一些物质和释放能量。在生物机体的组成物质中,防水分外,有各种无机盐类和各种有机化合物。其中生物大分子——核酸和蛋白质在进行自我更新运动中,以其功能的重要性占第一位。为探索生命现象的本质问题,产生了分子生物学这一学科[1]。 分子生物学(molecular biology)是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘学科,它是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域[2]。 分子生物学的最终目标是远大的,从产生基本细胞行为类型的各种分子的角度,来理解这五类行为类型:生长、分裂、分化、运动和相互作用。即分子生物学力图完整地描述细胞大分子的结构、功能和相互联系,从而理解细胞为什么要采取这种方式[3]。 分子生物学作为一门新兴的边缘学科。它的迅速发展及其在整个生命科学领域的广泛渗透和应用,促使人们对生物学等生命科学的认识从细胞水平进入分子水平。在农业、畜牧、林业、微生物学等领域发展十分迅速,如转基因动植物等。在医学领域,为医学诊断、治疗及新的疫苗、新药物研制等开辟了新的途径,使医学科学中原有的学科发生分化组合,医学分子生物学等新的学科分支不断产生,使医学科学发生了深刻的变革,不认识到这一点就很难跟上科学发展的步伐。 分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会,也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。 二分子生物学发展简史 分子生物学的发展大致可分为三个阶段[4-7]:

马建华版现代自然地理学复习思考题答案++

绪论 简答题 1、现代自然地理学发展的特点。 研究管理和保护地球的问题,解决人类面临的人口、资源、环境和发展问题,前沿领域包括全球环境变化及其响应。相比于传统的定性描述,现代自然地理学更强调认识变化过程、揭示变化原因、提出管理对策,运用定性和定量相结合的系统分析,运用遥感与地理信息系统等新兴技术手段。 2、简述自然地理学的研究对象。 自然地理学的研究对象包括天然的和人为的自然地理环境,它具有一定的组分和结构,分布于地球表层并构成一个地理圈。 第一章地球 名词 1、经线:通过地轴的平面和地球表面相交成为圆,其中连接南北两极的半圆弧为经线。 2、经度:某地所在经线与本初子午线之间的角距,即这两个经线平面在地轴上的夹角。 3、岛屿:被海洋所环绕,但面积远比大陆小的小块陆地。 简答题 1、地球表面有哪些基本特征? 1)太阳辐射集中分布于地表,太阳能的转化亦主要在地表进行。 2)固态、液态、气态物质同时并存于地表,各界面上的物质相互渗透,三相物质相互转换,形成多种多样的胶体物质和溶液系统。 3)地球表面具有其特有的、由其本身发展形成的物质和现象。 4)相互渗透的地表各圈层之间,进行着复杂的物质、能量交换和循环。 5)地球表面存在着复杂的内部分异。 6)地球表面是人类社会发生、发展的环境。 2、简述地球自转的地理意义。 1)地球自转是确定地理坐标的基础。 2)地球自转决定昼夜更替,并使地表各种过程具有昼夜节奏。 3)地球自转使所有在北半球作水平运动的物体都发生向右偏转,在南半球则向左偏。 4)地球自转造成同一时刻、不同经线上具有不同的地方时间。 5)月球和太阳的引力使地球体发生弹性形变,在洋面上则表现为潮汐,而地球自转又使潮汐变为方向与之相反的潮汐波。 6)地球的整体自转运动同它的局部运动如地壳运动、海水运动、大气运动等,都有密切的关系。 3、简述地球的圈层分化并着重介绍地球的外部构造。 原始地球是一个接近均质的物体,没有明显的分层现象。地球圈层的分化过程同整个地球的温度变化密切相关。放射性

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