生物遥测的现状与发展
生物医学测量与仪器课程教学大纲.
《生物医学测量与仪器》课程教学大纲课程组人员:杨玉星、骆清铭、刘谦一、课程名称:生物医学测量与仪器二、课程编码:三、学时与学分:32/2四、先修课程:电子技术基础五、课程教学目标1.帮助学生了解国内外最新的生物医学测量方法及仪器;2.引导学生接受生物医学测量与仪器知识熏陶,提高生物医学工程基本素养。
六、适用学科专业生物医学工程、生物信息技术七、基本教学内容与学时安排●概论 (2学时生物医学测量及其仪器的发展简史和趋势生物医学测量系统的基本组成生物医学测量仪器的种类生物医学测量仪器的主要技术指标生物医学测量及其仪器的发展与现状生物医学测量及其仪器的发展趋势生物医学传感器的分类生物医学传感器的发展●生物电测量及仪器—心电测量及仪器 (2学时心电的产生和心电图体表心电图导联心电图描记———心电图机心电图的自动诊断心电向量图希氏束电图及其测量心室晚电位测量高频心电图分析仪运动心电图测量心电地形图仪———体表心电标测系统心电图逆问题●生物电测量及仪器—脑电测量及仪器 (2学时脑电的产生和脑电图脑电图机脑电信号分析诱发脑电技术脑电技术的延伸●生物电测量及仪器—肌电测量及仪器 (2学时肌细胞中的生物电位肌电的引导与记录典型肌电图仪的结构与指标肌电图检查●生物电测量及仪器—其他生物电测量及仪器 (2学时视网膜电图、眼电图及眼震电图胃电图多道电生理记录仪生物磁测量 :心磁图和脑磁图●生理参数测量及仪器—生物传感器的基本原理 (2学时位移传感器压力传感器流量传感器振动传感器温度传感器光传感器●生理参数测量及仪器—血压及心输出量测量技术 (2学时有创血压监测无创血压监测心输出量测量●生理参数测量及仪器—生物声测量 (2学时心音测量及仪器耳声发射测量●生理参数测量及仪器—血流测量及仪器 (2学时电磁血流量计超声多普勒血流仪激光多普勒血流仪阻抗式血流图仪●生理参数测量及仪器—体温测量 (2学时热电偶测量PN 结测温金属丝热电阻和半导体热敏电阻测温液晶测温石英晶体测温深部体温的测量非接触式测温和温度分布的测量●生理参数测量及仪器—呼吸功能测量及仪器 (2学时压差式呼吸流量计电阻抗式呼吸监测仪肺顺应性的测量●生理参数测量及仪器—血液流变学测量与仪器 (2学时血液黏度计血液流变仪生理参数测量及仪器—在体无创及微创测量技术● 生化参数测量与仪器—血气分析仪 (2学时生化参数测量的特点现行生化参数测量技术血氧测定血中二氧化碳测定血液 pH 测量集成化血气分析电极血气分析仪●生化参数测量与仪器—经皮血气监测仪 (2学时经皮血气监测电化学电极经皮血气监测质谱仪式经皮血气监测气相色谱分析式经皮血气监测临床应用●病房监护系统 (2学时心电床边监护仪中央集中监护动态监护胎儿监护仪监护系统的几个发展方向●生理参数的远程传输及监测技术 (2学时生物医学遥测分类生物医学遥测系统组成远程医疗远程传输的几个核心技术无线电遥测监护生理参数的光遥测电话线传输监护技术基于 LAN 和 WAN 的远程诊断利用卫星通信系统实现远程诊断生理参数的远程传输及监测技术发展前景八、教材及参考书生物医学测量与仪器,王保华,复旦大学出版社, 2003年生物医学传感器与检测技术,杨玉星,化工出版社, 2005年九、考核方式书面考试+讨论、作业+实践表现。
2024年生命科学的重大突破
采取适应性管理策略，整合多学科知识，实现生态系统的可持续 管理。
生物入侵与生态安全的挑战和对策
01
02
03
生物入侵预警系统
建立生物入侵预警系统， 及时发现并控制外来物种 的入侵。
生态风险评估
评估生物入侵对生态系统 的影响，为管理决策提供 科学依据。
综合治理措施
采取生物防治、化学防治 和物理防治等综合措施， 控制生物入侵的危害。
随着CRISPR等基因编辑技术的不断发展，未来 有望在疾病治疗、农业生产等领域实现更广泛 的应用。
细胞疗法的创新与突破
细胞疗法作为一种新兴的治疗手段，未来 有望在再生医学、免疫治疗等领域取得重 大突破。
B
C
生物信息学在精准医疗中的应用
生物信息学在基因组学、蛋白质组学等领域 的应用，将为精准医疗提供有力支持，推动 个体化治疗的发展。
02
阐述遗传创新机制在脊椎动物演化过程中的重要性，包括基因
重组、基因突变等。
脊椎动物登陆过程中的表型可塑性
03
探讨脊椎动物在登陆过程中如何通过表型可塑性来适应不同的
环境，以及这种可塑性与遗传变异之间的关系。
转录起始超级复合物组装机制
转录起始超级复合物的组成与功能
详细介绍转录起始超级复合物的各个组成部分及其功能，包括RNA聚合酶、转录因子等 。
谢谢聆听
合成生物学在绿色生产中的应用
合成生物学将有望为绿色生产提供新的解决 方案，推动工业生产的可持续发展。
D
02 遗传学与演化生物学
脊椎动物从水生到陆生演化的遗传创新机制
脊椎动物登陆过程中的遗传变异
01
揭示脊椎动物在从水生环境向陆生环境过渡过程中，如何通过
环境监测技术的发展浅析
关键词 ： 环境污染 ； 环境监测； 监 测 系统 ’
环境监测是在污染的基础上建立起来的一 门学科与事业 ， 到今 如何事前预防 、 事中快速 响应 、 事后风险评价监测 ， 总体缺乏技术支 天为止也不过年纪也不过半百 ， 但发展速度却惊人的快 ， 在各方 面 持系统 。 都取得了优异的成绩。在这个不长的发展过程当中， 环境监测事业 ２ ． ５ 加强 对 室 内污 染 物 现 场快 速 测定 方 法 的 研究 。室 内污 染 监测 的发展重心从对典型 的污染事故 的调查监测到对污染源的监督性 面广量大 ， 但监测方法大多不适合现场快速动态测定 ， 且分析成本 监测再到对 环境质量 的监测 ， 从该工作关键 内容的转移上 ， 可以看 高 ， 这是面临的新领域。 出一个些其在未来发展道路上的走向。 １ 我 国环 境 监测 技 术的 发展 现 状 与世界发达国家相 比，虽然我国的环境监测事业起步较晚 ， 但 在有关部门的高度重视及相关工作人员的努力研究与实践当中， 我 国的环境监测技术 已经获得了很大的进步与发展。在近 ３ ０年的发 展过程当中， 经历了物理监测 、 生物监测 、 生态监测 、 遥感 、 卫星监测 等重要历史发展时期 ， 已经逐步从间断『 生的监测模式发展到现代 的 自动连续监测模式 ； 监测范围也在不大扩大 ， 从一个断面到一个城 市， 再从一个城市到一个 区域 ， 一个区域到整个 国家。 目前 ， 我 国的 环境 监 督技 术 已经逐 步 建立 起 一个 以环境 分 析为 基 础 ， 以 物理 监 测 为指导 ， 以生物监测与生态监测为补充的完整环境监测体 系。 ２ 我 国环 境 监 测技 术 的发 展 走 向 目前我国的环境监测技术还面临着监测队伍 的整体素质低 、 实 验室内认可尚未得到普及、很多大型的精密仪器及 自动化监测系统
测控技术现状与发展
3、测控系统的组成
控制器 D/A
检出器
信号调理
A/D
CPU
分析处理与控制
人
传输
传输 外部设备
4、测控技术涉及的内容
信息技术 传感器技术 信号调理（模拟信号分析与处理） 信号传输与通信 数字信号分析与处理（硬件及软件） 控制技术 测试仪器与系统
远程测控技术
远程测控技术是测控领域发展的 主要方向
资源管理
5、无线通信远程测控系统
对于站点多、距离远、环境恶劣、实时性和可靠 性要求高的场合，采用无线通信远程测控制系统
无线远程测控系统无需复杂连线和通信电缆或光 缆，环境成本低 测控系统的关键是要求射频模块的接收灵敏度和 发射功率足够高，以及无线电波波段的选择
无线通信远程测控系统应用广泛，如：小区的保 安系统、油井远程监测、航空航天的无线电跟踪 测轨、遥测、遥控系统等
什么是纳米？
传感器技术
传感器是新技术革命和信息社会的 重要技术基础
1、传感器技术的重要性
美国是传感器技术最发达的国家 美国国家安全和经济繁荣与传感器技术直接相关 美国武器系统质量优势的键技术之一是传感器 日本将传感器技术列为国家发展６大核心技术之 一，认为“支配了传感器技术就能够支配新时代” 德国将传感器技术列为国家重点开发的关键技术 之一 独联体等国都把传感器技术列为重点开发技术
远程测控的发展趋势
数据传输方式朝复合式、多样性发展 随着测控距离扩大和系统复杂度增加，采用多种 数据传输方式可以降低系统的实现难度，有利于 整个系统的模块化处理（如：蓝牙技术，一种无 线数据与语音通信规范） 融合EMIT（嵌入式微型网互联技术）和ECS（嵌入 系统）技术 这种技术提高了子系统的智能化程度，方便通信 渠道的建立，减低主控机负担，系统的实时性和 测控性能提高，通信距离得到扩展 组建基于虚拟仪器的远程测控网络
医学第三篇生物医学测量与仪器
电位测定（0.5~5μm)
心电的产生与心电图
• 心脏的搏动是与心肌细胞的兴奋相 关的，心肌在兴奋过程中产生微弱 的电流，该电流经人体组织向各部 分传导。
• 由于身体各部分的组织不同，各部 分与心脏间的距离不同，因此在人 体体表格部位表现出不同的电位。
• 按测量条件分：无创测量与有创测 量
• 无创测量---探测部分不侵入生物体 组织，不造成机体创伤。如临床生 理检查、医学成像等。
• 可连续重复测量，安全性好。
• 该测量多为间接测量，信息量损失 较多，易失真等。要求提高测量的 准确性和稳定性。
• 有创测量---侵入式测量，探测器侵 入体内造成机体不同程度的创伤。 如术中或术后的危重病人监护、大 血管内流态指标测量（导管）等。
• 细胞膜对K+、Na + 、CI -等不同离子具有 选择性的通透性。
• 在静息状态下，膜对K高通透性，K +外 流，同时负离子也随之外流，但膜本身 带有阴性电荷，阻碍阴离子外渗。
• 最后，内外阳阴离子相互吸引达到 平衡。导致膜内外产生压差，即静 息电位。这种状态称为极化状态。
• 一般心室肌细胞-80~-90mV；浦肯 纤维-90~-100mV；窦房结细胞40~-70mV
• 生物医学测量的安全要求
• 生物医学测量对像是人体，并且大 多为弱势群体，安全问题放第一位， 避免伤害。如电安全性、机械安全 性和化学安全性等。
• 电安全性---人体是一种特殊的电导 体，人体通过电阻耦合或电容耦合 而成为电路一部分时，就会有电流 通过。
• 人体导电将产生生物热效应、生物 刺激效应和生物化学效应。
• 避免措施：隔离、外环境保持相对 稳定、生物体处于安静、无拘束环 境中。
遥测遥控遥感技术在我国的应用
0 引言遥测、遥感、遥控技术有着极强的应用性，随着应用环境的变化其系统的构成也是千差万别的，并且这些技术涵盖了信息科学、波普研究、设备研发等方面的内容，其中信息的敏感、采集、传送以及加工等是最为主要的内容，由此可见包括信息科学这样的科学技术的改进对于遥测[1]、遥感、遥控技术的提升也有着十分显著的推动作用。
1 遥测遥控技术简析遥测遥感技术在军事和空间探索中的应用是较为广泛的，比如如今人们耳熟能详的嫦娥登月工程便离不开这些技术的应用，在这些应用当中，往往呈现出庞大的数据容量、超远的通信距离等方面的特征，该技术在其他领域目前已经有了较大的深度和广度，然而在军事与空间探索领域当中，这些技术由于需要测控的对象往往相对单一，从而让其在应用的深度与广度中还有一定的提升空间[2]，在未来也是重要完善和进步的方面。
1.1 传感器传感器是一种能定量测定检测对象参数信息的常见检测装置，它可以借助一定的技术手段将收集到的信息传输到目标当中去。
在传感器技术当中，其涉及到了了包括数学、物理、化学以及生物等多方面的学科知识，并且注重学科知识的交叉和渗透，在科学技术越来越发展的过程中，传感器的制造材料也有了更多的选择，随着新材料、新工艺等的涌现，传感器技术的应用水准也得到了较大幅度的提升。
信息技术的日益进步，也让传感器的开发和应用更注重微型化、智能化以及数字化等方面。
归纳而言，其最常见的技术途径包含下述几种。
首当其冲的便是发展物性型固态传感器，也是当前遥感技术应用的首要选择。
因为本身制造材料的特性，这类型传感器在实际的应用当中能够为信息转化带来强有力的支撑，此外它的特点还包括微型化、较为可靠等。
然而在其发展过程当中，还应该利用好薄膜工艺、厚膜工艺以及场效应工艺等实用性较高的工艺，还要持续改进和提升传统的结构性传of sounding balloon and meteorological rocket. With the rapid development of aerospace technology in China in recent years, remote sensing technology has gained a reputation and has been widely used in various fields. In the information system, telemetry, remote control, remote sensing technology is an indispensable part, which involves a wide range and content, and pays attention to the effect of practical application, so the research and development of this technology is also difficult. Based on this, this paper will give a brief description of remote sensing, telemetry and remote control technology in China, especially focusing on the application and development status of these technologies in various fields of our country, summarizing their characteristics and prospecting their future development trend, laying a solid foundation for the promotion and popularization of these technologies in the future.Key words : telemetry; remote control; remote sensing; technology; application1.3 抗干扰技术在遥测遥控技术当中，抗干扰的技术应用是十分频繁的。
生物及化学毒剂侦检技术发展现状
（ＭＳ） 声 表 面波 （ Ａ ） 及 气 相色 谱／ 谱 （ ＳＭＳ 联 用 等技 Ｉ 、 ＳＷ 以 质 Ｇ／ ） 术。 ２２ １ 离 子 迁移 谱 技 术 ＿．
原 理 是使 用 激 光 雷达 发 出 ２种 波 长 不 等 的光 ，其 中一 个 波 长
ｄ ｔ ｃｉｎ ｅ ｈ ｌｇ ｅ ａ ｅ ｏ ｏ ｅ ｏ ａａ ｍ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ａ ｄ ｅ ｔｎｇ ｅ ｈｎ ｌｇ ｅ ｅ ｔ ｔｃ ｎｏｏ ｉｓ ｒ ｃ ｍｐ ｓ ｄ ｆ ｌｒ ｏ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｎ ｔｓｉ ｔｃ ｏｏ ｙ，ｗｈｉｈ ｏｖ ｒ ｏ ｇ — ｓａ ｃ ｓ ｓｎ ｃ ｃ ｅ ｌ ｎ ｄｉｔｎ ｅ ｅｎ ｉ ｇ ｔｃ ｏｏ ，ｏ ｅ ｈｎ ｌｇ ｙ ｎ－ｌｎ ｎａｙ ｉ ｅ ｈｎ ｌｇ ｏ ｌｒ ａ ｅ ｌｔ ｅ ＰＣＲ，ｉ ｉ ｅ ａ ｌ ｓｓｔｃ ｏｏ ｆ ｒａａ ｍ ｎｄ ｒ ａ ｉ ｙ ｍ ｍｍｕｎ ｔ ｎ ａ ｓｓ ｅ ｔｕ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇｅ ｏ ｅ ｔｎｇ ｉｙ ａ ｄ ｍ ｓ ｐ ｃｒ ｍ ｅ ｈ ｏ ｏ ｉｓｆ ｒｔｓｉ ．
是 迁移 率 常 数 。 样 ， 移 率不 同的 离子 在 漂移 区达 到收 集板 这 迁
的 时 间也 就 不 同。 测 量给 定 时 间 达 到 收集 板 形 成 的离 子 电 流
的 大小 可 以定 量 检测 痕 量 物 质 成 分 的 含量 。离 子迁 移 谱 技术
不 需要 庞 大 的真 空 泵 和 腔体 ， 积 可 以很 小 ． 保证 ｐ ｂ量级 体 在 ｐ
ｓ ｒａ ｅ ａ ｏ ｓｉ ｗａ ｅ ｅ ｈｎ ｌｇ ｎ ｇ ｓ ｈ ｏ ｔ ｇａ ｙ ｍａ ｓ ｓ ｅ ｔｏ ｅｒ ｉ ｏｌｅ ｉ ｔ ｌｔｅ ．Ｔｉｅ ｉｌ ｇｃ ｌａ ｅ ｔ ｕ ｃ ｃ ｕ ｔｃ ｆ ｖ ｔｃ ｏｏ ｙ ａ ｄ ａ ｃ ｒ ｍａ ｏ ｒ ｐｈ ／ ｓ ｐ ｃｒ ｍ ｔｙ ｎｖ ｖ ｄ ｎ ｈｅ ａｔ ｒ ｌ ｂｏ ｏ ｉａ ｇ ｎ ｓ
摄影测量与遥感的现状及发展趋势
摄影测量与遥感的现状及发展趋势一、摄影测量与遥感的内涵1.摄影测量摄影测量指的是利用光学摄影机或者胶片组合来获取影像图片，通过处理图片信息测算出被摄物体的形状、大小甚至是空间位置的技术。
其主要任务是通过摄影测量测制各种比例尺的地形图，并建立地形数据库，通过丰富的数据库信息为地理信息系统、土地信息系统以及各种工程应用提供所需的空间基础数据，而且经过不断发展完善，已经可以服务于非地形领域，比如工业、建筑、生物、医学、考古等。
2.遥感遥感有广义和狭义之分，广义的遥感泛指一切无接触的、远距离的探测技术，而狭义的遥感指的是利用对电磁波比较敏感的遥测仪器，在不接触探测目标的情况下，把远距离的探测目标所反射、辐射或者散射的电磁波信息记录下来，通过分析处理，获取可以应用的探测物体的特性及其变化的信息的综合型探测技术。
遥感不仅是一项技术，更是一门专业的科学。
一般是通过人造地球卫星或者航空平台上的遥测仪器对地球表面的土壤、水文、矿产，或者草地、树木、农作物，甚至是鱼类、野生动物等资源进行感应遥测和监视，以便能够对地球地表的形态及资源进行了解和资源管理。
遥感需要以航空摄影技术为基础，其技术起源于上世纪60年代初，刚开始时只是航空遥感，随着陆地卫星的发射成功，发展为航天遥感，经过了几十年的发展与革新，现如今已经成为一门极具实用性的先进的空间探测技术。
遥感所形成的图像可以应用到绘图、农业、林业、可持续发展、环境和全球监测、不可再生资源和可再生资源以及土力学研究等许多领域，对于社会的发展具有重要的意义。
3.摄影测量与遥感摄影测量和遥感是一门科学，也是一项技术，还可以看作是一门艺术，是指利用无人操作的成像以及其他传感器系统对探测目标的信息进行记录和测量，通过对记录的数据信息进行分析和研究，从而获取到关于地球及其自然地理环境以及其他自然物体的可靠信息的技术。
其实，笼统来说摄影测量与遥感之间并没有显著的区别，所以一般都是放在一起来用，比如摄影测量与遥感学、摄影测量与遥感技术等。
动物无创生理信号遥测系统 (updated 20130907
动物生理信号遥测系统
植入式生理信号遥测系统:
无创的生理信号遥测系统
优点： 1）可用于大小动物（犬、猴、大小鼠）的心 电、血压、活动的同时连续检测。 2）可检测直接血压、左心室压（LVP）。 3）信号的噪音小。 4）前期投入比较无创的小。 缺点： 1）必须手术埋入传感器。 2）动物需要术后回复期。 3）对动物的应激大。 4）手术引起的动物的病死率高， 尤其小动 物。 5）电池使用寿命有限，需要送厂商充电，维 持成本高。 6）不能用于大量动物的快速检测。 7）不能用于呼吸功能的检测。
信号的传输：
每一对传感器和接收卡有专一的电波频率. （ EMKApack 4G 为蓝牙技术） 资料传输如一个数据摸块, 每一个摸块带有独特的准对某一个传感器的识别号 接收器只能接收与之相对应的传感器的数据.
信号交差是不会发生的! 假如频率跌加, 信号传输就会失败, 但是不会发生信号交叉。 符合21 CFR part 11
重要的生命体证
心电----Electrocardiograph (ECG)
血压----Blood Pressure 呼吸----Respiration
药物安全评价的发展趋势
Today’s trend is about MORE 药物安全评价的发展趋势：
• more data, 更多的数据
• more results, 更多的结果
• better control, 更好的控制 • higher security 更安全的结论
应用 清醒动物 和 遥测技术
安全药理实验中生理指标的检测方法
传统的方法:
现代的方法:
1）动物清醒， 自由活动 1）动物麻醉或保定 2）不手术或小手术 2）气管切开，插管 3）无应激 3）动物应激 4）生理信号遥测系统 4）仪器---多道生理仪 5）长时间检测，大量的数据 5）检测时间短，实验数据少。 6）计算机记录和分析。 6）人工分析数据 7）缺乏相应的认证，认可性 7）GLP标准下的验证 差
生物多样性的遥感监测技术研究进展
生物多样性的遥感监测技术研究进展近年来，随着全球环境问题的日益突出，人们越来越关注生物多样性的保护和管理。
然而，由于地球表面的生态环境具有多样性、复杂性和时空变异性，卫星遥感技术成为一种重要的手段来实现生物多样性的监测。
本文将着眼于生物多样性的遥感监测技术研究进展，探讨其应用和发展趋势。
一、生物多样性的遥感监测技术简介卫星遥感是指通过卫星对地球表面进行无接触式的观测和记录，以获取关于地球物理、大气、水文和生态环境等各种数据。
由于卫星遥感具有高时空分辨率、覆盖广、成本低等优点，因此，成为实现生物多样性监测的重要手段之一。
遥感技术在生物多样性监测中主要包括以下方面：首先是物种分布与数量的监测。
采用遥感技术，研究者可以获取大面积、高分辨率的地图，用于监测各个物种的分布和数量变化；其次是生境类型和结构的监测。
根据遥感图像特征，可以判别和分析不同区域的生境类型和结构，以评估物种分布和数量的变化；最后是生态系统功能的监测。
对于生态系统功能的监测，主要包括生态系统健康状况、物种多样性和生态系统服务等三个方面。
二、生物多样性的遥感监测技术应用1. 物种分布与数量的监测在全球范围内，许多涉及生物多样性的全球天气变化估计分析项目已经开展。
其中，国际生物多样性数据组织管理委员会(IBPIM)开展的生态系统监测网络项目(MSB)使用遥感数据来评估生态系统健康度。
研究人员还利用卫星数据和模型来测算大规模物种的分布和数量变化。
例如，NASA的陆地观测卫星(Landsat)程序旨在开发基于卫星遥感的高分辨率地表盖度变化遥测技术，用于预测大规模物种的分布和数量变化。
此外，在全球范围内，利用卫星遥感技术对于当地生物多样性进行定量分析，已然成为实现生物多样性监测的有效手段。
2. 生境类型和结构的监测研究者通过利用卫星遥感技术，可以获取地球表面每个区域的不同生态景观特征，从而实现生境类型和结构的监测。
例如，一些科学家利用ENVI软件中的技术，判断不同生态景观特征的区域，并基于PixEx量测工具，生成一份有关高分辨率植被指数图与地表盖度图。
地球深部探测国际发展与我国现状综述
(3) 板块边界观测站 ( PBO) 可对沿太平洋 —北 美板块边界的变形所导致的三维应变场进行研究 。 PBO 包括 : ①由连续记录的遥感 GPS 接收器 (间隔 为 100～200 km) 组成的中枢网络 ,覆盖了从阿拉斯 加到墨西哥的广大区域可提供整个板块边界带变形 的时2空图谱 ; ②构造活动地区 (如主要断层和岩浆 系统) 内的多组应力应变计和 GPS 接收器 。
2010 年
及其毗邻地区下面大陆岩石圈和深部地幔的地震图 像的分辨率 。U SArray 由 3 部分组成 : ①由 400 个 宽带地震检波器构成的可移动遥测台阵 ,按设计要 提供某个标准网格的实时数据 ; ②由约 2400 个便携 式地震检波器 (利用自然源和炸药震源) 构成的轻便 台阵 ,用来对大型可移动台阵发现行迹的关键目标 进行高密度短期观测 ; ③一个固定的地震检波器网 络 ,提供连续的长期观测结果并扩大美国地质调查 局的国家地震网络 。
光纤生物传感器-
应用
在生化战剂检测方面的应用: 生化战剂曾经作为一种大规模杀伤性武器造成了无数人
员的伤亡 , 在当前恐怖主义猖獗的环境下 , 生化对人类的 威胁已经渗透到人们的日常生活范围( 如邮件) , 因而对生 化战剂检测的快速和准确性的要求已经达到前所未有的高度。
美国海军实验室研制安装在飞机上用于检测枯草杆菌的 光纤生物传感器监测范围达到 1640cm2 , 并能适时传回数 据 , 真正达到遥测的目的。
为了在光纤传感器中使用荧光效应，就必须保证光源、 荧光染料和探测器系统的光谱特性相互匹配。光源和探测 器一般都为宽带器件，需要附加滤波器使其工作于窄带范 围，还可以构造若干谱重叠积分运算，以辅 助系统优化设计。
9
大家应该也有点累了, 稍作休息
大家有疑问的, 可以询问和交流
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分类
磷光型传感: 由于分子的受激态能维持数纳秒，因此具有荧光
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展望
光纤生物传感器技术作为目前生物检测技术的发展方向之 一已经取得很多重要的突破。不过也应该看到,光纤生物传 感器还存在一些不足,传感器长期稳定性、可靠性和一致性 还不是很理想, 在免疫分析中荧光试剂漂白现象还较严重, 同其他生物传感器相比线性范围较窄, 这些不足需要我们不 懈的努力去改进和完善。从最近的研究成果来看, 这些问题 正在被逐渐的解决,并向临床实用化方向迈进, 相信在不久 的将来将有成熟的产品推向市场。
图示生物传感器原理:
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概述
光纤生物传感器:
以光纤传导和收集光信号进行生物检测的传感器称为 光纤生物传感器( fiberoptic biosensor, FO BS),这种传 感器通过检测生物反应所产生的光,通过检测光的强度、振 幅、相位等参数确定被检物质的量。
我国现代农业科技创新现状及对策
我国现代农业科技创新现状及对策本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！人均耕地面积的1/2,在世界190多个国家中，处于110位之后。
2012年中央一号文件中明确指出：“实现农业持续稳定发展,长期确保农产品有效供给,根本出路在于科技,农业科技是确保国家粮食安全的基础支撑。
”所以,我国依靠科学技术发展现代农业更是大势所趋。
1.现代农业科技创新理论基础现代农业科技创新的内涵(1)现代农业著名的经济学家西奥多•W•舒尔茨对经济增长进行分析后指出,发展中国家的经济成长,有赖于农业迅速稳定的增长，而传统农业不具备迅速稳定增长的能力，要使农业发展,必须将农业改造成为现代化农业，即实现农业现代化0。
农业现代化,从一般意义上说,就是以现代发展理念为指导,用现代科学技术和现代工业装备农业，用现代科学方法和现代手段管理农业，使农业的劳动生产率、土地利用率、农民的人均收入大大提高。
农业现代化包括生产品种的良种化，生产资料的机械化、电气化、化学化，生产组织的区域化、社会化,生产技术的科学化，生产条件的水利化、园林化,经营管理的企业化、科学化3。
(2)农业科技创新农业科技创新不仅是生产活动，同时是一种经济活动,农业在三大产业中处于基础地位,政府和企业都应当在不同的农业技术领域成为农业科技创新的主体;农业科技创新的最终效果是创新的农业技术得到推广及应用，从而推动农业经济的增长,加快农业进步并推动整个社会的进步。
第一,农业科技创新具有创造性。
创造性既表现在其应用的农业科技是首次成功使用的新技术,或者是通过改进现有农业中的某些技术,从而得到更加完善的并且具有更加明显效果的技术。
又表现在创新的过程中，通过对生产要素重新组合的过程，创造性地把新技术应用于生产经营的实践活动中，实现技术形态的转化。
第二,农业科技创新具有高风险性。
生物医学信号
人体每时每刻都存在着大量的生命 信息 ，生命信号概括分为两大类：化学 信息和物理信息。物理信息所表现出来 的信号又可分为电信号和非电信号。
上述信号是由人体自发产生的，为称 “主动性”信号，另外还有一种“被动性” 信号，即人体在外界施加某种刺激或某种物 质时所产生的信号。 我们这里所研究的生物医学信号即是上 述的包括主动的、被动的、电的和非电的人 体物理信息。
生物医学信号处理方法
生物医学信号处理是研究从被干 扰和噪音淹没的信号中提取有用的生 物医学信息的特征并作模式分类的方 法。
采用的数字处理技术
信号时域分析 信号频域分析 平稳随机信号分析 非平稳随机信号分 析 信号的非线性处理 相干平均算法、相关技术 快速傅立叶变换算法、各种数字滤波 算法 功率谱估计算法、参数模型方法 短时傅立叶变换、时频分布、小波变 换、时变参数模型、自适应处理等算 法 混沌与分形、人工神经网络算法
步骤：
生物医 学信号 电极 传感器放大器 预处理器
数字信 号处理
计算机
A/D 转换器
生物医学传感器是获取生物医学信息并将其 转换成易于测量和处理的信号的关键器件。
生物医学信号检测技术的发展趋势
发展微型化、多参数生物医学传感器，特备 是加强化学传感器和生物传感器的实用化研究； 发展以生物电和生物磁力为代表的无创检测技术； 发展植入式、动态检测式技术和生物遥测技术； 发展细胞和分子水平的检测技术。
生物医学信号的主要特点
信 号 弱
噪 音 强
随 机 性 强
频 率 范 围 一 般 较 低
生物医学信号检测方法
生物医学信号检测是对生物体中包 含的生命现象、状态、性质和成分等信 息进行检测和量化的技术。涉及到人机 接口技术、低噪音和抗干扰技术、信息 拾取、分析与处理技术等工程领域，也 依赖于生命科学（如细胞生理、神经生 理等）研究的发展。
无线遥测技术
病员集中监护
在医院内对重病员的脉搏、呼吸、心电图、体温、 血压等参量进行遥测，以便及时发现病情变化，采 取急救措施。此时传感器紧贴在病员的皮肤上，微 型编码器、调制器和发射机安放在病员衣服口袋内。 传感器探测出病员的生理参量变换成电信号，经编 码、调制,通过天线发送到医务值班室或医疗中心。 接收机接收到的信号经解调、译码后，送到显示器 上显示出病员生理参量的变化情况，供医务人员实 时监护、诊断和会诊，同时送到记录器进行记录， 供医务人员研究分析之用。
心率表：可监控心率每一跳的时间 间隔、EPOC值、通气量、摄氧量、 呼吸频率、能量消耗。并可将数据 传至电脑无线遥测心率接受仪上。 与电脑无线遥测心率接受仪、足部 感应器配套使用。 电脑无线遥测心率接受仪：可接收 心率表100米范围内，30名运动员的 心率，并给出整个训练过程心率变 化曲线。与心率表、足部感应器配 套使用。 足部感应器：可测出跑步者准确的 速度、距离、步幅。与电脑无线遥 测心率接受仪、心率表配套使用。
心电图无线遥测
1mV校准 电极 RA LA 电池 跌落 音频信号 前置 放大级 电极 脱落 FM1 负载 波调频 FM2 晶振倍频发射 发射 天线
病人呼叫
接收天线 f=135MHz 高频放大 器 混频器
f=10.7MHz
中频放大 器 鉴频器
本机振荡器
信号丢失 报警
至显示或记 录器（ECG）
f=3kHz 低通滤波 器 副载波锁 相鉴频 带通滤波 器
在宇宙探索中，遥测技术帮助了解太阳系遥远天体上的气温、 大气构成和表面情况；投放在敌方的遥测仪器能传回许多情 报；取得导弹和飞机的飞行数据；收集核试验情况也要靠遥 测技术。 在工业上遥测技术使许多庞大的系统高效安全运行，如电力、 输油、输气系统、城市自来水、煤气和供暖系统等。 在研究动物的生活习性中，遥测技术也是有力的手段，动物 带上有传感器的发射机后，在实验室就可研究野外动物的动 态。 在医学上，如测定宇航员和登山队员身体情况。医术高明的 大夫利用遥测技术能为偏僻地区的病人服务。
空间探测技术对外星生命可能性的证据
空间探测技术对外星生命可能性的证据随着科技的不断发展，人类对于外星生命的探索也越来越深入。
空间探测技术作为其中重要的手段之一，不仅能帮助人类更好地了解宇宙的奥秘，也为我们寻找外星生命的存在提供了可能性。
本文将探讨空间探测技术对外星生命可能性的证据。
第一部分：空间中的生命迹象虽然目前我们尚未找到确凿的证据表明外星生命的存在，但是空间探测技术却提供了一些有趣的迹象，显示出外星生命的可能性。
首先，我们知道，地球上的生命是以水为基础的。
因此，通过探测水的存在和分布情况，可以间接地了解是否存在外星生命。
比如，在火星上的一些探测任务中，科学家们发现了一些曾经存在过水的证据，比如河流、冰川等地貌特征，这显示了火星上曾经存在过液态水的可能性。
而液态水是支持地球上生命存在的重要条件之一，这也为外星生命的存在提供了证据。
其次，在太阳系之外的行星或者星系中，科学家们通过探测到一些生命元素或者一些化学反应的存在，进一步揭示了外星生命的可能性。
比如，根据哈勃望远镜的观测结果，科学家们在宇宙中发现了大量的类地行星，一些类似地球的行星有可能具备类似的生命条件。
此外，我们还发现了一些行星从星周盘中吸收气体的迹象，并形成了类似于地球大气层的结构，这也是外星生命存在的一个线索。
此外，空间探测技术在探测外星生命可能性的过程中，还通过探查星际空间中的生命元素或者气体，寻找外星生命的证据。
例如，在彗星的尾气中，科学家们发现了许多有机物分子，这些有机物分子可能是生命存在的关键，因为地球上的生命也是由有机物组成的。
这些来自彗星的有机物分子为外星生命存在提供了一定的证据。
第二部分：生命生存的极端环境除了对空间中的生命迹象进行探测，空间探测技术还帮助我们了解生命在极端环境中的生存可能性，进而推测外星生命的存在。
地球上有些极端环境，比如深海、高山等地方都发现了生命的存在，这表明生命能够适应并存活在极端条件下。
利用空间探测技术，我们可以发现类似于地球上极端环境的地方，并进一步研究其中是否存在外星生命。
农田生物系统信息获取与解析技术
全球定位系统(GPS)提供了全天候、实时精确定位的 测量手段。
数字农业中，GPS主要是用来确定在田间的位置，辅 助农业生产中的灌溉、施肥、喷药等田间操作，不仅 可以装载在农业机械土进行移动定位，也可随时携带 定位其作用从本质来说是提供三维位置和时间。
由于GPS存在较大的误差，所以差分GPS(即DGPS)越 来越受到人们的重视。DGPS可以消除卫星钟差、星 历误差、电离层和对流层延迟误差等，从而使定位精 度大幅度提高。
(1）遥感概念
遥感泛指各种非直接接触的、远距离探测目标的技术。 主要根据物体对电磁波的反射和辐射特性对日标进行信 息采集，如利用声波、引力波和地震波等也都包含在广 义的遥感之中。
通常人们所认为的遥感的概念是指：从远距离、高空， 以致外层空间的平台土，利用可见光、红外、微波等遥 感器，通过摄影、扫描等各种方式，接收来自地球表层 各类地物的电磁波信息，并对这些信息进行加工处理， 从而识别地面物质的性质和运动状态的综合技术。
数字农业技术是将现代信息技术、生物技术、农业 科学技术与农机工程装备技术相结合的新型农业技 术。
数字农业技术体系由3个部分组成，即信息获取系 统、信息处理系统和智能化农业机械。
田间信息获取方法主要有传统的田间采样、田间 GPS采集、智能农机作业和多平台遥感获取等4种方 式) 。
农田生物系统信息获取与解析技术的背景与意义 农田生物系统信息获取与解析技术的研究现状 农田生物系统信息获取与解析技术的发展趋势
农田信息的快速全方位获取是实现水肥药高效管理和精 准施用的前提和基础。
急需研发“地一空一星”三位一体多源信息获取与融合 技术，满足作物全周期、全天候、大面积、低成本信息 获取与精准管理要求。
b.土壤养分分布调查
国内外环境在线监测技术发展趋势
国内外环境在线监测技术发展趋势【摘要】：随着监测技术的发展和监测范围的扩大，整体监测质量有了提高，但由于受采样手段、采样频率、采样数量、分析速度、数据处理速度等限制，仍不能及时地监测环境质量变化、预测变化趋势，更不能根据监测结果发布采取应急措施的指令。
20世纪70年代开始，发达国家相继建立了连续自动监测系统，在地区分布网点或在重点污染源布设监测点，进行在线监测，并使用了遥感、遥测手段，监测仪器用电子计算机遥控，数据用有线或无线传输方式送到监测中心控制室，经电子计算机处理，自动成指定的报表，分析出污染态势、浓度分布，可以在极端的时间内观察到空气、水体污染浓度变化，预测预报未来环境质量。
在线检测是环境监测未来的发展方向。
本文主要从国内外在线监测技术的发展和趋势展开论述。
【关键词】：国内外自动监测快速环境保护【引言】：在线监测保持传统理化监测快速精确的特点的同时,自动在线无量程不分档任意测量,解决了一般理化仪器对未知污染物样品或污染物浓度变化很大的排污水体或气体难以直接测定的局限。
对污染源进行实时在线监测,环保部门对废水、废气治污设施运行在线监控,真实有效地“录像”每个瞬间排污单位的排污情况,即连续监测系统。
它为环境监理执法所必须的监督,即监测数据为环境监理提供最有力的依据。
自动监测系统是一套以在线自动分析仪器为核心，运用现代传感技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通信网络组成的一个综合性的在线自动监测体系。
它可尽早发现水质的异常变化，为防止下游水质污染迅速做出预警预报，及时追踪污染源，从而为管理决策服务。
自动监测在国外起步较早，20世纪70年代开始，发达国家相继建立了连续自动监测系统，在地区分布网点或在重点污染源布设监测点，进行在线监测。
在线检测是环境监测未来的发展方向。
我国在水质自动监测、移动快速分析等预警预报体系建设方面尚处于探索阶段。
1998年以来，我国已先后在七大水系的10个重点流域建成了100个国家地表水水质自动监测站，各地方根据环境管理需要，也陆续建立了400多个地方级地表水水质自动监测站，实现了水质自动监测周报。
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生 物遥测 （ｉｔｌ ｔｙ ， ｂｏｅｅ ｒ ） 系指生 物 医学信号 的 ｍｅ
远距 离测量 。遥 测 技术 主要 可 用于下 列诸 方面 ：１ ） 监 视 飞行员 和 宇航 员 的生 理 情 况 ； ） 视 自由行 动 ２监
术与现 代 医学 相结 合 的产 物 。可 以定义 为 医学 专 家 利用现 代通 讯 技术 和多媒 体技 术 向远距 离之外 的用 户提供 医疗 的保健服 务 。它 借助通 信 网络 ，利用 专
生 物 遥 测 的 现 状 与 发 展
周润景， 都整清
内蒙古大学 自前化 系 （ 内蒙古 ， 呼表 浩特 ，１０ １ ００２）
提要 美键词
遥测技 术是 生物信 号测 量的理想方法之一。介绍了远 程医疗 系统及其开发 ， 实现与应用 ， 以及近期 远程 医疗系统 的 生物 遥测 ；远程 医疗 系统 ；因特网
维普资讯
中 国 压 疗 器 械 杂 志
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２０ ０ ２正
２ Ｍ ｅ ｃａ ｎｓ ｒ ｅｎｔ ｉ ｎ ｅ Ｊ ｒ ｄｔ ｌＩ ｔｕｍ ｉ ａｔ０ｎ
２ ６卷 第 ３期
文章编号 ：６ １ ７ ０ （ ０ ２ ０ —０ １ —０ １７ — １４ ２ ０ ） ３ ２ ２ ３
家 的指 导 和 病人信 息 的多 媒 体系统 对病 人进行 诊 断
治疗 ， 对学 员 进行 演示和 教学 】 。 远 程 医疗 的概念 最 早 由美 国提 出 ，早 在 砷 年
代 ，远程 通 讯就用 于城 市 与农村 间进行 医学 信息 交
换 。美 国 Ｎｅ ｒｓ ａ大 学最 早应用 远 程医疗技 术 ， ｂ ａｋ 它 用双 向闭环 微波 电视进行 精神病学 会诊 。美 国国家 航空 航 天管理 局在 国家 医药图书 馆 的指导下 ，也在 砷 年代 利 用卫 星支 持 了一个远 程 医疗项 目 ， 两地 在 之问进 行 医疗服 务 。 然远程 医疗 系 统发展 了 ３ 虽 ０多 年， 但是 由于技术 和经 费 的限制 ， 远程 医疗 系统 发展 速度 并 不快 。只是 在 近年 来 ， 着光 纤网络 ， 合业 随 综
中 的病人 ； ） 究 运动 员在 运 动过程 中生理 参 数 的 ３研 变化 ； ）医院外 病 人 的监 视 ； ）动物 自然 习性 的研 ４ ５ 究 ；） ６ 利用 电话 线路 和卫 星通 讯 线路传 播 生理信 号 ，
期 得到有 经验 的医生 的会 诊 或利用 优质 的 医疗设
施 进行 诊断 。
Ｚ ＨＯＵ Ｒｕ －ｎ ， ｎｊ ｇ ＨＡＯ Ｚｈ ｎ —ｉｇ ｌ ｅ ｇｑｎ
Ａｕｔ ｍａ ｉ ｎ Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆＩ ｎ ｒＭ ｏ ｇ ｌａ Ｕｎｉｅ ｓｔ ， ｈｅ ｔ ｏ ｔｏ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｎ ｅ ｎ ｏ ｉ ｖ ｒ ｉｙ Ｈｕ ｈｏ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｅ ｅ ｓ ｒ ｃ ｌ ｍｅ ｅ ｉ ｇ ｉ ｎ ｆ ｔ ｅ ｉ ｅ ｌ ｍｅ ｈ ｄｓ ｏ ｅ ｅ ｉ ｇ ｂｉ ｔ ｒ ｎ ｓ ｏ ｅ ｏ ｈ ｄ ａ ｔ ｏ ｆ ｍ ｔ ｒ ｎ ｏｍｅ ｉ ａ ｉ ｎａ ． ｄ ｃ ｌｓ ｇ １ Ｔｈｉ ｐ ｐ ｒ ｅ ｓ ａ ｅ ｍｐ ａ ｉ ｅ ｅ ｈ ｓｚ ｓ ｒ － ｍ ｏ ｅ ｍｅ ｉ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｙ ｔ ｍ ｎｄ ｉｓ ｅ ｌ ｔ ｔｏｎ ｒ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ａ ｌｃ ｔ Ｉ ｉ ｅ ｎ ｏ ｅ ｖ ｅ ｏｆｔ ｅ ｒ ｃ ｎ ｔ ｄ ｃ ｌｔ ｅ ｔ ｎｔｓ ｓ ｅ ａ ｔ ｘｐ ｏｉ ｉ ， ｅ ｌ ｔｏ ｎ ｐｐ ｉ ａ ｉ ａ ｚ ｏｎ ｔｇ ｖ ｓａ ｖ ｒ ｉ ｗ ｈ ｅ ｅ ｔ ｄ ｖ ｌ ｐ ｅ ｔｏ ｉ ｔ ｌ ｍ ｅ ｒ Ａ ｔ ｔ ｅ ｓ ｍ ｅ ｔ ｅ． ｉ ｓ ｕ ｓ ｓ ｔ ｅ ｐ ｉ ｃ ｐ ｅ， ｒ ａ ｉ ａ ｉ ， ｎ ｗ ｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｈ ｒ ｅ ｅｏ ｍ ｎ ｆｂ ｏ ｅｅ ｔ ｙ． ｈ ａ ｉ ｍ ｔｄｉｃ ｓ ｅ ｈ ｒ ｎ ｉ ｌ ｅ ｌｚ ｔｏｎ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎｔｏｆｏｔ ｅ ｂｉ ｔ ｌ ｍｅ ｒ ｔ ｏ ｓ ａ ｕ ｔ ｅ ｅ ｅ ｒ ｈ ｔ ｎ ｅ ｉ ｓ ｏ ｉ ｔ ｌ ｍｅ ｒ ｓ ｗｅ １ ｏ ｅｅ ｔ ｙ ｍｅ ｈ ｄ ｎｄ ｆ ｒ ｈ ｒ ｒ ｓ ａ ｃ ｅ ｄ ｎｃ ｅ ｎ ｂ ｏ ｅ ｅ ｔ ｙａ ｌ Ｋｅ ｒ ｓ ｂ ｏ ｅ ｅ ｅ ｒ ｒ ｍｏｔ ｄ ｃ ｌ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｓ ｓ ｔ ｍ ， ｎ ｅ ｎ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ｉ ｔ ｌ ｍ ｔ ｙ， ｅ ｅ ｍｅ ｉ ａ ｅ ｔ ｎ ｙ ｅ ｅ ｔ Ｉ ｔ ｒ ｅ
个 体积小 于 ｌｍ ｃ 的无线 电丸药 。上世 纪 ９ ０年代
网络 的兴起 ， 远程 医疗 （ 使 一种 有线 生物 遥测 ） 蓬勃
生物遥 测技 术 在上世 纪 ４ Ｏ年代 即 已兴起 ， 但直 到美 国国家 航 空和 航天 局 的一 系列空 问 生物学 开发 计划 实施后 ，它才 引起 人们 的重视 。最早 的生 物遥 测发 射机 是 Ｍａ ｋ ｙ和 Ｊ ｃ ｂ ｏ ｃａ ａ ｏ ｓ ｎ于 １ ５ ９ ７年 制做 的
一
文献标识码 ：Ａ
新 进展 。 同时 讨 论 了 生 物 遥 测 的 其 它 几 种方 式 的原 理 ， 现 及 最 新 进 展 。 最 后 对 生物 遥 测技 术 的发 展 进 行 了展 望 。 实
中 图分 类号 ：ＴＰ ９ ３３４
Ｔｈｅ Ｐｒ ｓ ｎ ｔ ｕｓ ａ ｄ Ｄｅ ｅ ｏ ｅ ｅ ｔ Ｓ ａｔ ｎ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｆ Ｂｉ ｔ ｌｍ ｅ ｒ ｎｔ ｏ ｏ ｅ ｅ ｔｙ