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微波消融狙击癌细胞


“一位90岁老太太患乳腺癌,两年前找到我们说‘我不能死,我还有一大堆的工作等着做完’;另外,前两年我们还碰到几个三四岁就患甲状腺癌的孩子,看着真让人心痛,这些人群都是相对禁忌症比较多的人群,他们的疾病能否得到诊治?”日前在由解放军总医院内科临床部介入超声科举办的第三届甲乳疾病精准诊疗国际会议暨第十八届全国介入超声新技术进展学习班上,解放军总医院内科临床部介入超声科副主任于晓玲教授在采访时介绍,“老人因年老体弱及心功能不全,不能耐受手术,我科进行了乳腺癌的微波消融治疗,可喜的是,消融治疗后增强影像显示肿瘤完全坏死,2年多的随访观察未发现肿瘤局部进展及全身转移征象。此外,患甲状腺癌的几个孩子也很顺利地实施了微波消融手术,治疗情况良好。”

据了解,随着现代影像技术的进步及健康查体的推广,我国甲状腺及乳腺等浅表器官的病变检出率不断提高。而对于甲状腺、乳腺等浅表器官良性肿瘤的治疗,传统的手术方式往往存在创伤大、需终身服药、有效率低或易引起甲状腺功能低下、乳导管损伤等问题,这迫切需要一种微创、美观、有效、安全的治疗方法。

“热消融精准治疗是在超声影像或者综合影像引导下将消融针对经皮穿刺对病灶(无论是甲状腺还是乳腺结节)本身进行精准消融,产生的高温在短时间内将靶目标组织凝固,使病灶组织坏死。消融掉的病灶慢慢清除掉,甲状腺就慢慢恢复成一个正常的状态。乳腺消融后会逐渐缩小,并不存在凹陷之类,不影响美观。”于晓玲介绍,热消融技术主要是以热物理方式,包括超声引导下的栓塞、超声引导下射频消融、微波消融、激光消融等等,都是通过热物理让肿瘤局部升温达到坏死的程度。临床实践表明,这一方法操作精准安全,热效率高,消融范围可控,不良反应小,无严重并发症,可以使患者免去开放式手术的创伤及术后美观方面的顾虑。

作为微波消融设备制造和临床应用第一大国,从1993年解放军总医院内科临床部介入超声科董宝玮教授实现了我国微波消融设备的零突破,到梁萍教授率领解放军总医院团队与南京康友医疗科技有限公司研发的具有自主知识产权的温控水冷循环微波消融设备在国内外的成功推广应用,历经20多年的不断完善创新,通过对热场规律的揭示、高效传输的实现、精准热场的调控、复杂工艺的突破,使得我国微波消融技术日渐成熟,应用领域不断扩大。“热消融技术的兴起,完美的契合了当前浅表器官良性病变的治疗需求,将实现浅表器官良性病变治疗模式的实质性突破。”专家们认为。

自1996年微波消融开始应用于小肝癌治疗至今,我国已将该技术成功应用于肾脏、甲状腺、甲状旁腺、脾脏、肾上腺、腹膜后、子宫、乳腺、淋巴结和胸腹壁等多脏器实体肿瘤的消融治疗。由解放军总医院内科临床部介入超声科主任梁萍带领的团队完成了目前国际上微波消融肝癌、肾癌病例数最多的研究,微波消融肾癌的工作受到了编辑部邀请世界泌尿外科权威美国霍普金斯医院(Hopkins)的Gonzalgo教授的书面高度述评以及影像领域最高权威杂志《放射学杂志》(Radiology)给予的专刊述评称赞。

解放军总医院介入超声科2009年开始率先在国内开展甲状腺良性结节的微波消融治疗,并组织了国内首个多中心研究,目前共治疗122例患者累计187个病灶,病灶大小为0.7厘米至4.9厘米,所有病灶均实现一次消融完全坏死,所有患者均无皮肤烫伤、感染等严重并发症发生。此外,对于部分早期微小甲状腺乳头状癌,热消融治疗也能取得很好的短期疗效,长期疗效仍在进一步探索阶段。

日期:2016年10月25日 - 来自[肿瘤相关]栏目
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宋微波院士:三十载光阴书写对科学研究大爱情怀

宋微波

宋微波(中)在指导学生做实验。

宋微波(左四)与团队成员探讨科研问题。

■本报记者 廖洋 通讯员 冯文波

纤毛虫,原生动物中结构最复杂、多样性最高的一个大类群,广泛分布于淡水、海水、极地、土壤中以及各类动植物宿主体内外。在那里,它们扮演了形形色色的角色:微食物网内的能量转运枢纽、环境清道夫、水体生态系统的保护者、基础科学研究用材料、细胞水平的模式动物、养殖动物的病害等等。但亿万年来,这些无处不在的单细胞微小生物,虽然与人类的生存环境息息相关,却长期远离人们的视线。

追溯到上世纪80年代,在我国,有关海洋纤毛虫这一大类群的研究长期处于空白状态。1989年初,从联邦德国波恩大学学成归国的青年博士宋微波全心投入到海洋纤毛虫的研究事业中,在其30年的努力中,从一个人发展成为一个团队,直至成为一所学校的人才培养基地,一批批新人从这里学成和毕业,一夜梨花般走向国内外并生根、开花;一项项成果在这里形成和汇聚,无声地向世人展示着创造者的坚守、影响力和地位;30年春华秋实,讲述了中国科学院院士宋微波耕耘与收获的故事。

成长记忆

一名造纸工人的大学梦

1958年,宋微波出生在鲁西南的一个小县城,微山县。 “文革”风雨袭来之时,宋微波的父亲受到了冲击,家庭被卷入到无奈、无助又无尽的动荡之中。那些年,宋微波最能回忆起的甜蜜时光是在泗水一中小小的图书室:得益于家在学校的条件,母亲在孩子们的周末、假期及因动乱而休学等闲暇时间,设法安排他们到早已空无一人的图书室读书和做功课。在那里,宋家三兄弟得以避开周围的喧嚣和外界的伤害,逐渐培养起读书与求知的爱好,并为他们未来成长和独立学习能力的建立奠定了基础。

1975年,高中毕业后宋微波被分配到微山造纸厂,成为一名造纸工人。工厂的工作条件十分恶劣,“三班倒”的作息制度让人的生物钟始终处于紊乱状态,还有震耳的噪音、刺鼻的气味、无处不在的蚊虫、夏天的闷热、冬天冷水刺骨……在艰苦的环境中,宋微波依然没有放弃读书学习的习惯。他所在的打浆车间,经常会收到一些等待销毁的书籍,这些本来属于“四旧”的禁忌读物,无意间成为那个特定年代的精神食粮。他和伙伴们想方设法将书籍悄悄保留下来。“到1978年离开工厂的时候,发现自己的床下堆满了各类书。”工厂快节奏的工作方式使得宋微波只能在夹缝中发展自己的爱好——美术,这种“安排和利用点点滴滴时间以便完成预定任务”的习惯的养成,在他后来的大学生涯中更是大放异彩。

1977年秋季,恢复高考的消息传到造纸厂,群情沸腾之下,200多人的工厂竟有一半以上的工友蜂拥到备考大军中。工厂严禁任何人离岗复习,复习资料又极端匮乏。在当时,任何性质的参考书或教科书都还来不及上市,因此,厂图书室的馆藏就成了获得复习资料的希望所在,“还算幸运,找到一本撕了封面的代数与几何的合订本,其他资料早被人抢光了”,他回忆道。为了孩子的备考,远在外地工作的母亲担当起给孩子们搜集、提供复习资料的重任:用复写纸将数学、物理、化学等各类材料照猫画虎地誊写成多份,通过邮局,持续不断地寄给分处三地的孩子。“母亲很伟大,回想起当时每周收到她寄来的厚厚的信封,里面该包含了多少做母亲的期望和寄托!”1977年冬天,宋微波和千千万万渴望改变命运的年轻人一起走进了久违的考场。年初得到了初战告捷的消息,他是厂里唯一通过初选线的考生,在不知成绩的情况下,心高气盛的他填报了北大、清华、山东大学这三所向往已久的学校。但很快他就尝到了盲目和无知的苦果——落榜。再次备考已是转年的2月,第一次高考的失利,极大地激发了他的学习潜能,三个月的呕心沥血,功夫不负有心人,1978年高考,他如愿考入山东海洋学院,大学之路由此展开。

求学之路

一个以勤奋为标签的学子

1978年秋,怀着对大学的憧憬,宋微波踏上了开往青岛的火车。“班上42个同学,大部分是从社会上以往届生的身份考进来的,有太多的知识需要补习。班级内,笼罩着浓浓的拼学习、争上游的气氛。而每个人又有各自不同的知识背景,这就要求必须自己制定学习计划和时间表,自己给自己施加压力。”前期的自学经历和特殊的备考背景现在发挥了作用,无需督促与指点,宋微波可以很好地应对突如其来的课程的考问。他回想当时的情景说,班中许多同学的英语都从ABC补起,面对许多领跑在前的同学,挫败和落差感是最常态的困扰。大学四年,每次放假回家,他都要带回一册《新概念英语》或《许国璋英语》,给自己的死任务是:一天一课进度,一天学习20到30个新单词,经过四年的恶补,效果彰显:到大学毕业时,英语不仅在听说读写方面完全赶上了大学本科英语的标准进度,更成为他后来受益终身、可以在任何场合下熟练运用的交流工具。

1982年本科毕业时,国内研究生制度刚刚步入正轨,宋微波选择在无脊椎动物学家尹左芬教授门下继续攻读硕士学位。研究生期间,在导师提供的选项下,他选择跟随孟庆显教授从事对虾体表的病害纤毛虫研究,这是他人生中一个弥足珍贵、一次定终身的选择!从此开启了他伴随终生的纤毛虫学研究之路。

1985年硕士毕业,宋微波留校任教。就在这时,他迎来了人生的又一次重大机遇:1985年秋,国家在部分部属高校中选派一批青年教师出国进修,去英语国家进修资助1年,去非英语国家资助2年。“我选了2年的非英语国家,因为当时感觉很明确:在外学习的时间越长,研究加深的机会就越多。”宋微波依然清楚地记得当年的心路。在一位国际同行的推荐下,他选择了联邦德国波恩大学为进修目的地。为此的代价是先过德语关,在同济大学留德预备部历经一年的魔鬼式强化学习,他成为最终通过考试的约半数幸运者中的一员。1986年6月,抱着莫名的信心和对未来的憧憬,他踏出国门,拜读于波恩大学著名原生动物学家Wilbert教授门下。

凭着3年硕士期间所积累的专业知识和研究技能,宋微波很快融入导师的研究之中并得到充分认可。经导师协助和推荐,他放弃了原定的进修计划并迅即完成了学生注册和博士就读。为尽快拿到博士学位,他再次将自己逼上绝境:他放弃周末、假期,夜以继日,力争用两年时间完成3至4年的工作量。那是一段不堪回首的时光。两年零3个月的博士研究,每天的节奏常常是:一早起来去听课、采集或扎进实验室工作,午饭时路过图书馆,把需要借阅的书目填表提交给管理员,饭后过来取走文献去拷贝,下午做水样分析、处理数据、绘图统计、邮件交流、暗室操作,晚上回到宿舍,整理白天的素材和查找准备第二天的所需文献等,直到夜深……撰写论文的后期,他干脆把宿舍的窗帘拉上,“那样就分不清白天黑夜,完全按照自我状态和工作需要安排作息”。

那段留学岁月的疯狂投入和刻苦曾在他离开波恩大学后很长一段时间里成为同事们的美谈之一。他的导师Wilbert教授在他毕业后,曾专门给中国驻联邦德国的大使馆教育处写信,建议表彰这位勤奋努力的年轻人。波恩当地报纸还专门对他的工作事迹进行了报道。作为付出的回报,他以《波恩帕氏水体周丛纤毛虫分类与生态》为题的论文而获得了理学博士学位。该论文第一次对富营养水体内周丛纤毛虫的区系组成和时空变化作了全面、完整的研究。后来在德国出版,获得了国际原生动物学会主席、美国马里兰大学的Corliss教授的高度赞赏,他在一封通信中评价该工作为“周丛原生动物研究作出了一大贡献”。借该论文的影响,宋微波于1992年获得了国际原生生物学家学会颁发的Foissner基金奖。

科学研究

从斗室到国际海洋纤毛虫学的研究中心

中国海洋大学水产馆2号楼二楼阳台右侧,是一个约6平方米的封闭空间。这里曾是宋微波1989年初刚回国时搭建的第一个实验室。作为一个新人,他从学校申请获得的资助是3000元启动经费,“在当时,1500元仅可以买一台最低档的冰箱,而3000元,刚好可以买一台针式打印机。”谈起科研起步时的窘迫,宋微波记忆犹新。幸运的是,在那最困难的时期他得到了当时众多前辈和同事力所能及的无私帮助。他至今难忘所收到的第一笔驰援:1990年,时任水产系副主任管华诗,在听到宋微波的工作困境后,毫不犹豫地将其所获的山东省自然科学基金的申报机会全额给了他,12000元,当时是一笔不菲的项目,堪称雪中送炭。回顾回国后的发展,他一直称自己在学术人生中遇到了太多的像管华诗教授那样的“贵人”,在他事业和工作的每个阶段,始终得到了历任领导和同事的关怀与帮助,包括众多高规格的荣誉、各种机会和学校政策上的扶持,这些都让他深深地感恩和难忘,这也培养了他作为一名海大人长期以来视海大为自己立命之本的忠诚意识和强烈归属感。

20世纪90年代初,国内的科研氛围尚不浓郁。在学术界,原生动物研究更不被人们重视,对于海洋纤毛虫的研究近于空白。长期以来,在国际上几乎完全没有来自中国的声音。“这也是为什么我们在这个领域工作了这么久,一直还在继续和扩展的原因。”宋微波说。作为一个拓荒者,他带领团队开展了堪称壮举般的、持续30年的围绕纤毛虫分类、区系研究。在这些大工程中,他先后组织了近30位博士生参与其中,犹如蚂蚁搬家,逐个类群、逐个海区、逐个生境地完成了我国黄渤海、南海自由生活纤毛虫所有常见类群的研究,在全球范围内首次形成了温带、亚热带海洋中近岸各类生境中纤毛虫物种多样性的全面、系统的本底资料。这项工作也促成了今天国际海洋纤毛虫学研究新格局的形成,在全球范围内,如此全方位、高标准地针对温带—热带的纤毛虫区系完成这样一个浩大工程,尚属首例。他同时还主持了对海水养殖环境中病害原生动物的探索,出版了该领域首部专著《海水养殖中的危害性原生动物》。

他研究工作的另一个重要分支,在纤毛虫细胞学领域。他和他的学生在过去20多年的研究中,围绕众多代表性类群,揭示了大量细胞分裂过程中结构分化、模式形成的新现象。他们在该领域所取得的成就,构成了国际上该分支领域的核心成果:对国际原生生物学领域5家主流刊物的统计显示,全球范围内最近10年的相关文章中,他及学生所完成的工作构成了该领域相关成果的2/3,并由此在国际上形成了广泛的应用和重要影响。

在他的带领下,团队最近十几年来将分子生物学技术引入到系统学研究中,先后开展了对纤毛门内各大类群的标记性基因测序、对系统演化关系的分析和探讨,成果累累。特别是最近几年的工作,连续有9篇文章发表在该领域著名刊物《分子系统发育与进化》上。他的团队所提交的标记性基因序列形成了国际GenBank 信息库中纤毛虫类群的重要组成,成为国际纤毛虫分类学—系统学—基因组学研究的重要档案资料。

与此同时,宋微波积极活跃于国际学术界,他与多位国际同行先后策划和领导了中英、中美、中德等多项国际合作项目,推动了一系列合作研究的开展。在他和同行以及团队的共同努力下,我国纤毛虫学研究在国际上的声望不断提高,以OUC为简称的中国海洋大学逐步发展成为今天的国际海洋纤毛虫研究的中心。奥地利著名学者Berger博士在其2011年出版的专著中予以“扉页题赠”,将宋微波所领导的研究室称为全球纤毛虫学的“acknowledged center”。宋微波本人先后当选国际原生生物学家学会常务执委、中国动物学会原生动物学分会理事长、亚洲原生动物学会主席。此外,他还受邀担任了《真核微生物学报》《欧洲原生生物学报》《系统学与生物多样性》等多家国际刊物的编委。

翻开宋微波的履历,里面充满了荣誉与奖项:首届国家“杰出青年基金”获得者、“长江学者奖励计划”特聘教授、全国模范教师、全国劳动模范、国家自然科学成果奖二等奖、4次教育部自然科学/科技进步成果奖一等奖、国际原生生物学家学会Cravat Award奖。2002年,获得了高规格的“中国青年科学家奖”。

回顾我国纤毛虫研究在国际上地位的变化,人们不难得出这样的结论,正是宋微波和同事们长年的辛勤耕耘,才赢得了我国原生动物学研究在国际原生动物学领域今天的地位。

团队建设

未雨绸缪,打造一支旗舰级的团队

初次走进宋微波创建的原生动物学研究室,都会被其整洁有序的工作环境、随处可见的绿色植物、清新淡雅的装修设计所吸引,一股浓郁的“德式风格”扑面而来。

宋微波坦承,因为深受导师和德国文化氛围的影响,在他所创建的研究室内,年复一年,逐步演化成独具的实验室文化并融入团队建设理念中。“我经常向学生讲,如果你的工作环境一片杂乱,会让人联想到你的思维也同样地凌乱不清。”从这一实验室走出的历届学生,普遍地传承了这种“宋氏风格”和文化印记,而这正是为师者的期许。

文化熏陶和对学生的精心培育,只是宋微波对学科与团队建设的一个侧面,而特别令他称道的却是另外两件事。

2010年2月,一个新的研究机构——海洋生物多样性与进化研究所在中国海洋大学挂牌成立,研究所的主体是宋微波领导的纤毛虫研究团队和张士璀教授所领衔的发育生物学团队。“研究所的成立为中国海洋大学大生物版图完善了‘基础’这一板块。”宋微波说,我们填补这个版图空缺,就是要构建一个平台,以便更好地为学校在学术层面上树立一面基础生物学研究的旗帜,从制度上保障这两个团队的健康发展,使其成为展示中国海洋大学科研实力的窗口。回顾这个博弈般的举措,他自豪地将之定位为一个“历史壮举”。

在原生动物学团队的发展方向上,他常讲也一直坚持的观点是“人无远虑,必有近忧”。他时刻提醒自己,一个掌舵人的意识和观念将决定一个团队的兴衰。1996年前后,分子生物学在原生动物学研究领域还是一个新兴分支,国内刚开始涉猎。凭着直觉,他意识到这一方向的意义和前景,断然决定遴选学生去学习和掌握这项新技术并在团队内及时开辟了纤毛虫分子系统学研究的新方向。如今,以纤毛虫为材料的分子生物学分支不断地延伸、拓展并已成为团队中的核心之一:他们在表观遗传学、基因进化、分子系统发育等领域,不断攻克制高点,形成新突破。

在审时度势开辟新方向的同时,宋微波通过调整团队结构,统筹分配学生、经费等资源,强化团队内的分工协作,利用团队的力量来扶持新人、支撑优先发展的领域。“在学科分工日益细化的今天,谁也不能通吃天下,为了确保我们的特色和优势,必须有一个未雨绸缪的忧患意识、有一个综合规划和前瞻眼界、有一个对团队长治久安的谋划,有所为、有所不为。”宋微波表示。

当下,宋微波领导的研究室已成为国际同行公认的原生动物领域最活跃、最高产的研究团队。近10年来,在原生生物学领域5家国际主流刊物上发表的细胞发生学分支的论文中,约2/3来自他的团队,在《欧洲原生生物学报》近5年10篇最高引用率文章中有5篇出自他的团队。其所领导的团队被国际原生生物学家学会前主席Clamp教授誉为纤毛虫多样性领域的“leading figures”。

教书育人

精品培养,播撒纤毛虫学研究的种子

“我们告诉你方法,其余全靠你自己。”这是宋微波为他的研究室制定的“室训”,也是他对人才培养方式的凝练。

从1993年招生算起,宋微波的研究室累计走出了50多名研究生。这个不算显赫的数目,与他所一贯提倡的“精品培养”方案密不可分。“在这里的学生要走完硕士到博士的全程。因为要完成合格的专业培训,3年的硕士时间不够。”宋微波说,“我们没有走数量取胜的道路,招进来10个,允许烂掉8个的那种‘广种薄收’的培养方案不是我们的策略。当然,为确保我们最终产品的质量,学生中的不合适者,会在硕士结束阶段被淘汰。”他的博士毕业生中,除去部分人在国外发展,在国内工作的学生中90%以上都在继续着纤毛虫方向的研究;国内现有的近30个纤毛虫学研究团队,约2/3的团队由其毕业生所支撑或组建。从他的首位毕业生算起,历届学生中先后有1人获“全国优秀博士学位论文”、1人获国际原生动物学会针对博士毕业生等新人的“纤毛虫学Corliss奖”、3人获“全国优秀博士学位论文”提名、12人获“山东省优秀博士学位论文”;在2014年网上报道的“山东省最牛博士生导师排行榜”中,因学生的荣誉和成绩,宋微波名列第三。

宋微波治学严谨,对学生要求严格,常常是一人犯错会被群发或警示,让大家引以为戒。他对学生最常讲的一句话是“一个人的错误,应该成为所有人的教训;一个人的经验,应该成为所有人的收获”。

“法乎其上”是宋微波教导学生的格言之一,他的解释是,希望每一位学生树立远大的人生目标,并朝着这一目标不断努力。在他看来,研究生阶段最重要的不是技能和知识的掌握与积累,而是培养学生“慎思明辨”的能力。“思辨就是打开脑袋,不相信教条,敢于怀疑,通过思考作出判断”。

多年来,在宋微波实验室走出的毕业生,犹如一粒粒蒲公英的种子,飘到哪里就在哪里生根发芽,他们凭借优良的素质、卓越的表现和突出的成绩,赢得了同行的认可与肯定。2015年,产生了国际原生动物学领域著名刊物《真核微生物学报》新一届编委,在5名中国编委中,除宋微波本人外,另有3位新编委毕业于他的团队。

被问到一个话题,二三十年后,中国乃至世界纤毛虫学的研究将会是一个什么格局?回答是:“最好不要去预测,也很难预测。”从主观意愿上,他表示会将分类学作为一个强项长久维持,“这是我们的传统强项,也是我的责任之一,因为这是很多学科的基础,即使有一天将海洋领域做完了,还需要研究土壤和淡水里的纤毛虫,还有寄生类群、各种极端生境内等等。而任何一个学科和领域的发展都需要维持一个连贯性,特别是在传承性要求很高的分类学领域,一旦中断了,后果是灾难性的”。

《中国科学报》 (2015-12-10 第8版 专题)

日期:2015年12月11日 - 来自[技术要闻]栏目

记宋微波院士:三十载书写对科学研究的大爱情怀

宋微波

宋微波(中)在指导学生做实验。

宋微波(左四)与团队成员探讨科研问题。

■本报记者 廖洋 通讯员 冯文波

纤毛虫,原生动物中结构最复杂、多样性最高的一个大类群,广泛分布于淡水、海水、极地、土壤中以及各类动植物宿主体内外。在那里,它们扮演了形形色色的角色:微食物网内的能量转运枢纽、环境清道夫、水体生态系统的保护者、基础科学研究用材料、细胞水平的模式动物、养殖动物的病害等等。但亿万年来,这些无处不在的单细胞微小生物,虽然与人类的生存环境息息相关,却长期远离人们的视线。

追溯到上世纪80年代,在我国,有关海洋纤毛虫这一大类群的研究长期处于空白状态。1989年初,从联邦德国波恩大学学成归国的青年博士宋微波全心投入到海洋纤毛虫的研究事业中,在其30年的努力中,从一个人发展成为一个团队,直至成为一所学校的人才培养基地,一批批新人从这里学成和毕业,一夜梨花般走向国内外并生根、开花;一项项成果在这里形成和汇聚,无声地向世人展示着创造者的坚守、影响力和地位;30年春华秋实,讲述了中国科学院院士宋微波耕耘与收获的故事。

成长记忆

一名造纸工人的大学梦

1958年,宋微波出生在鲁西南的一个小县城,微山县。 “文革”风雨袭来之时,宋微波的父亲受到了冲击,家庭被卷入到无奈、无助又无尽的动荡之中。那些年,宋微波最能回忆起的甜蜜时光是在泗水一中小小的图书室:得益于家在学校的条件,母亲在孩子们的周末、假期及因动乱而休学等闲暇时间,设法安排他们到早已空无一人的图书室读书和做功课。在那里,宋家三兄弟得以避开周围的喧嚣和外界的伤害,逐渐培养起读书与求知的爱好,并为他们未来成长和独立学习能力的建立奠定了基础。

1975年,高中毕业后宋微波被分配到微山造纸厂,成为一名造纸工人。工厂的工作条件十分恶劣,“三班倒”的作息制度让人的生物钟始终处于紊乱状态,还有震耳的噪音、刺鼻的气味、无处不在的蚊虫、夏天的闷热、冬天冷水刺骨……在艰苦的环境中,宋微波依然没有放弃读书学习的习惯。他所在的打浆车间,经常会收到一些等待销毁的书籍,这些本来属于“四旧”的禁忌读物,无意间成为那个特定年代的精神食粮。他和伙伴们想方设法将书籍悄悄保留下来。“到1978年离开工厂的时候,发现自己的床下堆满了各类书。”工厂快节奏的工作方式使得宋微波只能在夹缝中发展自己的爱好——美术,这种“安排和利用点点滴滴时间以便完成预定任务”的习惯的养成,在他后来的大学生涯中更是大放异彩。

1977年秋季,恢复高考的消息传到造纸厂,群情沸腾之下,200多人的工厂竟有一半以上的工友蜂拥到备考大军中。工厂严禁任何人离岗复习,复习资料又极端匮乏。在当时,任何性质的参考书或教科书都还来不及上市,因此,厂图书室的馆藏就成了获得复习资料的希望所在,“还算幸运,找到一本撕了封面的代数与几何的合订本,其他资料早被人抢光了”,他回忆道。为了孩子的备考,远在外地工作的母亲担当起给孩子们搜集、提供复习资料的重任:用复写纸将数学、物理、化学等各类材料照猫画虎地誊写成多份,通过邮局,持续不断地寄给分处三地的孩子。“母亲很伟大,回想起当时每周收到她寄来的厚厚的信封,里面该包含了多少做母亲的期望和寄托!”1977年冬天,宋微波和千千万万渴望改变命运的年轻人一起走进了久违的考场。年初得到了初战告捷的消息,他是厂里唯一通过初选线的考生,在不知成绩的情况下,心高气盛的他填报了北大、清华、山东大学这三所向往已久的学校。但很快他就尝到了盲目和无知的苦果——落榜。再次备考已是转年的2月,第一次高考的失利,极大地激发了他的学习潜能,三个月的呕心沥血,功夫不负有心人,1978年高考,他如愿考入山东海洋学院,大学之路由此展开。

求学之路

一个以勤奋为标签的学子

1978年秋,怀着对大学的憧憬,宋微波踏上了开往青岛的火车。“班上42个同学,大部分是从社会上以往届生的身份考进来的,有太多的知识需要补习。班级内,笼罩着浓浓的拼学习、争上游的气氛。而每个人又有各自不同的知识背景,这就要求必须自己制定学习计划和时间表,自己给自己施加压力。”前期的自学经历和特殊的备考背景现在发挥了作用,无需督促与指点,宋微波可以很好地应对突如其来的课程的考问。他回想当时的情景说,班中许多同学的英语都从ABC补起,面对许多领跑在前的同学,挫败和落差感是最常态的困扰。大学四年,每次放假回家,他都要带回一册《新概念英语》或《许国璋英语》,给自己的死任务是:一天一课进度,一天学习20到30个新单词,经过四年的恶补,效果彰显:到大学毕业时,英语不仅在听说读写方面完全赶上了大学本科英语的标准进度,更成为他后来受益终身、可以在任何场合下熟练运用的交流工具。

1982年本科毕业时,国内研究生制度刚刚步入正轨,宋微波选择在无脊椎动物学家尹左芬教授门下继续攻读硕士学位。研究生期间,在导师提供的选项下,他选择跟随孟庆显教授从事对虾体表的病害纤毛虫研究,这是他人生中一个弥足珍贵、一次定终身的选择!从此开启了他伴随终生的纤毛虫学研究之路。

1985年硕士毕业,宋微波留校任教。就在这时,他迎来了人生的又一次重大机遇:1985年秋,国家在部分部属高校中选派一批青年教师出国进修,去英语国家进修资助1年,去非英语国家资助2年。“我选了2年的非英语国家,因为当时感觉很明确:在外学习的时间越长,研究加深的机会就越多。”宋微波依然清楚地记得当年的心路。在一位国际同行的推荐下,他选择了联邦德国波恩大学为进修目的地。为此的代价是先过德语关,在同济大学留德预备部历经一年的魔鬼式强化学习,他成为最终通过考试的约半数幸运者中的一员。1986年6月,抱着莫名的信心和对未来的憧憬,他踏出国门,拜读于波恩大学著名原生动物学家Wilbert教授门下。

凭着3年硕士期间所积累的专业知识和研究技能,宋微波很快融入导师的研究之中并得到充分认可。经导师协助和推荐,他放弃了原定的进修计划并迅即完成了学生注册和博士就读。为尽快拿到博士学位,他再次将自己逼上绝境:他放弃周末、假期,夜以继日,力争用两年时间完成3至4年的工作量。那是一段不堪回首的时光。两年零3个月的博士研究,每天的节奏常常是:一早起来去听课、采集或扎进实验室工作,午饭时路过图书馆,把需要借阅的书目填表提交给管理员,饭后过来取走文献去拷贝,下午做水样分析、处理数据、绘图统计、邮件交流、暗室操作,晚上回到宿舍,整理白天的素材和查找准备第二天的所需文献等,直到夜深……撰写论文的后期,他干脆把宿舍的窗帘拉上,“那样就分不清白天黑夜,完全按照自我状态和工作需要安排作息”。

那段留学岁月的疯狂投入和刻苦曾在他离开波恩大学后很长一段时间里成为同事们的美谈之一。他的导师Wilbert教授在他毕业后,曾专门给中国驻联邦德国的大使馆教育处写信,建议表彰这位勤奋努力的年轻人。波恩当地报纸还专门对他的工作事迹进行了报道。作为付出的回报,他以《波恩帕氏水体周丛纤毛虫分类与生态》为题的论文而获得了理学博士学位。该论文第一次对富营养水体内周丛纤毛虫的区系组成和时空变化作了全面、完整的研究。后来在德国出版,获得了国际原生动物学会主席、美国马里兰大学的Corliss教授的高度赞赏,他在一封通信中评价该工作为“周丛原生动物研究作出了一大贡献”。借该论文的影响,宋微波于1992年获得了国际原生生物学家学会颁发的Foissner基金奖。

科学研究

从斗室到国际海洋纤毛虫学的研究中心

中国海洋大学水产馆2号楼二楼阳台右侧,是一个约6平方米的封闭空间。这里曾是宋微波1989年初刚回国时搭建的第一个实验室。作为一个新人,他从学校申请获得的资助是3000元启动经费,“在当时,1500元仅可以买一台最低档的冰箱,而3000元,刚好可以买一台针式打印机。”谈起科研起步时的窘迫,宋微波记忆犹新。幸运的是,在那最困难的时期他得到了当时众多前辈和同事力所能及的无私帮助。他至今难忘所收到的第一笔驰援:1990年,时任水产系副主任管华诗,在听到宋微波的工作困境后,毫不犹豫地将其所获的山东省自然科学基金的申报机会全额给了他,12000元,当时是一笔不菲的项目,堪称雪中送炭。回顾回国后的发展,他一直称自己在学术人生中遇到了太多的像管华诗教授那样的“贵人”,在他事业和工作的每个阶段,始终得到了历任领导和同事的关怀与帮助,包括众多高规格的荣誉、各种机会和学校政策上的扶持,这些都让他深深地感恩和难忘,这也培养了他作为一名海大人长期以来视海大为自己立命之本的忠诚意识和强烈归属感。

20世纪90年代初,国内的科研氛围尚不浓郁。在学术界,原生动物研究更不被人们重视,对于海洋纤毛虫的研究近于空白。长期以来,在国际上几乎完全没有来自中国的声音。“这也是为什么我们在这个领域工作了这么久,一直还在继续和扩展的原因。”宋微波说。作为一个拓荒者,他带领团队开展了堪称壮举般的、持续30年的围绕纤毛虫分类、区系研究。在这些大工程中,他先后组织了近30位博士生参与其中,犹如蚂蚁搬家,逐个类群、逐个海区、逐个生境地完成了我国黄渤海、南海自由生活纤毛虫所有常见类群的研究,在全球范围内首次形成了温带、亚热带海洋中近岸各类生境中纤毛虫物种多样性的全面、系统的本底资料。这项工作也促成了今天国际海洋纤毛虫学研究新格局的形成,在全球范围内,如此全方位、高标准地针对温带—热带的纤毛虫区系完成这样一个浩大工程,尚属首例。他同时还主持了对海水养殖环境中病害原生动物的探索,出版了该领域首部专著《海水养殖中的危害性原生动物》。

他研究工作的另一个重要分支,在纤毛虫细胞学领域。他和他的学生在过去20多年的研究中,围绕众多代表性类群,揭示了大量细胞分裂过程中结构分化、模式形成的新现象。他们在该领域所取得的成就,构成了国际上该分支领域的核心成果:对国际原生生物学领域5家主流刊物的统计显示,全球范围内最近10年的相关文章中,他及学生所完成的工作构成了该领域相关成果的2/3,并由此在国际上形成了广泛的应用和重要影响。

在他的带领下,团队最近十几年来将分子生物学技术引入到系统学研究中,先后开展了对纤毛门内各大类群的标记性基因测序、对系统演化关系的分析和探讨,成果累累。特别是最近几年的工作,连续有9篇文章发表在该领域著名刊物《分子系统发育与进化》上。他的团队所提交的标记性基因序列形成了国际GenBank 信息库中纤毛虫类群的重要组成,成为国际纤毛虫分类学—系统学—基因组学研究的重要档案资料。

与此同时,宋微波积极活跃于国际学术界,他与多位国际同行先后策划和领导了中英、中美、中德等多项国际合作项目,推动了一系列合作研究的开展。在他和同行以及团队的共同努力下,我国纤毛虫学研究在国际上的声望不断提高,以OUC为简称的中国海洋大学逐步发展成为今天的国际海洋纤毛虫研究的中心。奥地利著名学者Berger博士在其2011年出版的专著中予以“扉页题赠”,将宋微波所领导的研究室称为全球纤毛虫学的“acknowledged center”。宋微波本人先后当选国际原生生物学家学会常务执委、中国动物学会原生动物学分会理事长、亚洲原生动物学会主席。此外,他还受邀担任了《真核微生物学报》《欧洲原生生物学报》《系统学与生物多样性》等多家国际刊物的编委。

翻开宋微波的履历,里面充满了荣誉与奖项:首届国家“杰出青年基金”获得者、“长江学者奖励计划”特聘教授、全国模范教师、全国劳动模范、国家自然科学成果奖二等奖、4次教育部自然科学/科技进步成果奖一等奖、国际原生生物学家学会Cravat Award奖。2002年,获得了高规格的“中国青年科学家奖”。

回顾我国纤毛虫研究在国际上地位的变化,人们不难得出这样的结论,正是宋微波和同事们长年的辛勤耕耘,才赢得了我国原生动物学研究在国际原生动物学领域今天的地位。

团队建设

未雨绸缪,打造一支旗舰级的团队

初次走进宋微波创建的原生动物学研究室,都会被其整洁有序的工作环境、随处可见的绿色植物、清新淡雅的装修设计所吸引,一股浓郁的“德式风格”扑面而来。

宋微波坦承,因为深受导师和德国文化氛围的影响,在他所创建的研究室内,年复一年,逐步演化成独具的实验室文化并融入团队建设理念中。“我经常向学生讲,如果你的工作环境一片杂乱,会让人联想到你的思维也同样地凌乱不清。”从这一实验室走出的历届学生,普遍地传承了这种“宋氏风格”和文化印记,而这正是为师者的期许。

文化熏陶和对学生的精心培育,只是宋微波对学科与团队建设的一个侧面,而特别令他称道的却是另外两件事。

2010年2月,一个新的研究机构——海洋生物多样性与进化研究所在中国海洋大学挂牌成立,研究所的主体是宋微波领导的纤毛虫研究团队和张士璀教授所领衔的发育生物学团队。“研究所的成立为中国海洋大学大生物版图完善了‘基础’这一板块。”宋微波说,我们填补这个版图空缺,就是要构建一个平台,以便更好地为学校在学术层面上树立一面基础生物学研究的旗帜,从制度上保障这两个团队的健康发展,使其成为展示中国海洋大学科研实力的窗口。回顾这个博弈般的举措,他自豪地将之定位为一个“历史壮举”。

在原生动物学团队的发展方向上,他常讲也一直坚持的观点是“人无远虑,必有近忧”。他时刻提醒自己,一个掌舵人的意识和观念将决定一个团队的兴衰。1996年前后,分子生物学在原生动物学研究领域还是一个新兴分支,国内刚开始涉猎。凭着直觉,他意识到这一方向的意义和前景,断然决定遴选学生去学习和掌握这项新技术并在团队内及时开辟了纤毛虫分子系统学研究的新方向。如今,以纤毛虫为材料的分子生物学分支不断地延伸、拓展并已成为团队中的核心之一:他们在表观遗传学、基因进化、分子系统发育等领域,不断攻克制高点,形成新突破。

在审时度势开辟新方向的同时,宋微波通过调整团队结构,统筹分配学生、经费等资源,强化团队内的分工协作,利用团队的力量来扶持新人、支撑优先发展的领域。“在学科分工日益细化的今天,谁也不能通吃天下,为了确保我们的特色和优势,必须有一个未雨绸缪的忧患意识、有一个综合规划和前瞻眼界、有一个对团队长治久安的谋划,有所为、有所不为。”宋微波表示。

当下,宋微波领导的研究室已成为国际同行公认的原生动物领域最活跃、最高产的研究团队。近10年来,在原生生物学领域5家国际主流刊物上发表的细胞发生学分支的论文中,约2/3来自他的团队,在《欧洲原生生物学报》近5年10篇最高引用率文章中有5篇出自他的团队。其所领导的团队被国际原生生物学家学会前主席Clamp教授誉为纤毛虫多样性领域的“leading figures”。

教书育人

精品培养,播撒纤毛虫学研究的种子

“我们告诉你方法,其余全靠你自己。”这是宋微波为他的研究室制定的“室训”,也是他对人才培养方式的凝练。

从1993年招生算起,宋微波的研究室累计走出了50多名研究生。这个不算显赫的数目,与他所一贯提倡的“精品培养”方案密不可分。“在这里的学生要走完硕士到博士的全程。因为要完成合格的专业培训,3年的硕士时间不够。”宋微波说,“我们没有走数量取胜的道路,招进来10个,允许烂掉8个的那种‘广种薄收’的培养方案不是我们的策略。当然,为确保我们最终产品的质量,学生中的不合适者,会在硕士结束阶段被淘汰。”他的博士毕业生中,除去部分人在国外发展,在国内工作的学生中90%以上都在继续着纤毛虫方向的研究;国内现有的近30个纤毛虫学研究团队,约2/3的团队由其毕业生所支撑或组建。从他的首位毕业生算起,历届学生中先后有1人获“全国优秀博士学位论文”、1人获国际原生动物学会针对博士毕业生等新人的“纤毛虫学Corliss奖”、3人获“全国优秀博士学位论文”提名、12人获“山东省优秀博士学位论文”;在2014年网上报道的“山东省最牛博士生导师排行榜”中,因学生的荣誉和成绩,宋微波名列第三。

宋微波治学严谨,对学生要求严格,常常是一人犯错会被群发或警示,让大家引以为戒。他对学生最常讲的一句话是“一个人的错误,应该成为所有人的教训;一个人的经验,应该成为所有人的收获”。

“法乎其上”是宋微波教导学生的格言之一,他的解释是,希望每一位学生树立远大的人生目标,并朝着这一目标不断努力。在他看来,研究生阶段最重要的不是技能和知识的掌握与积累,而是培养学生“慎思明辨”的能力。“思辨就是打开脑袋,不相信教条,敢于怀疑,通过思考作出判断”。

多年来,在宋微波实验室走出的毕业生,犹如一粒粒蒲公英的种子,飘到哪里就在哪里生根发芽,他们凭借优良的素质、卓越的表现和突出的成绩,赢得了同行的认可与肯定。2015年,产生了国际原生动物学领域著名刊物《真核微生物学报》新一届编委,在5名中国编委中,除宋微波本人外,另有3位新编委毕业于他的团队。

被问到一个话题,二三十年后,中国乃至世界纤毛虫学的研究将会是一个什么格局?回答是:“最好不要去预测,也很难预测。”从主观意愿上,他表示会将分类学作为一个强项长久维持,“这是我们的传统强项,也是我的责任之一,因为这是很多学科的基础,即使有一天将海洋领域做完了,还需要研究土壤和淡水里的纤毛虫,还有寄生类群、各种极端生境内等等。而任何一个学科和领域的发展都需要维持一个连贯性,特别是在传承性要求很高的分类学领域,一旦中断了,后果是灾难性的”。

《中国科学报》 (2015-12-10 第8版 专题)

日期:2015年12月10日 - 来自[技术要闻]栏目
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微波辅助催化热解生物质技术获得新进展

近日,依托北京联合大学建设的“生物质废弃物资源化利用北京市重点实验室”在微波辅助催化热解生物质关键技术研究方面获得新进展,突破了微波辐射半焦辅助生物质气化技术难题,实现了能耗低、产率高、合成气品质高的新型生物质快速气化技术。

  

该实验室在常规生物质热解气化技术基础上,研发新型微波辅助催化热解气化、微波吸附剂辅助加热及过程控制技术,有效提高了热解气化过程加热效率,降低气化产物焦油含量,提升气化产物品质。通过方法改进,使生产的合成气H/C及生物质转化效率,较非微波催化的常规气化技术都有所提升,为生物质废弃物资源化利用提供了技术支撑。

日期:2015年10月30日 - 来自[技术要闻]栏目

欧盟农业废弃物微波等离子低成本高效反应装置

  农业废弃物或残留物,特别是畜牧养殖业产生的大量猪牛或家禽粪便,富含磷(Phosphorus)、氮(Nitrogen)和氢(Hydrogen)等有益成分。欧盟第七研发框架计划(FP7)中小企业主题提供120万欧元资助,总研发投入150万欧元,由欧盟5个成员国英国(总协调)、法国、西班牙、爱尔兰和罗马尼亚,6家创新型中小企业(SMEs)联合科技界组成的欧洲PLAGASMIC研发团队。主要聚焦于农业废弃物的低成本综合利用开发,成功研制开发的创新型微波等离子反应器原型装置,初步显示出创新型技术的低成本和高效率。  

  PLAGASMIC研发团队最新研制成功的创新型微波等离子反应器,采用低能耗的多微波源,首先对农业废弃物或养殖业粪便进行气化处理。并根据农庄或用户的实际需求,通过调节反应过程持续稳定地向用户提供富含氢的高质量合成气(沼气)或热电联产解决方案。反应器内置的等离子凝结过滤装置,对气化后的残留液体进行再处理,每升残留液体平均可生产0.95升纯净水,以及不等量可应用于肥料行业的合格磷酸盐和硝酸盐产品。  

  创新型技术为大量农业废弃物或养殖业粪便的综合利用,提供了快速、清洁、高效和低成本的解决方案,具有明显的经济社会环境效益。已被欧委会相关机构确认为环境友好型技术,并获得欧盟绿色产品与服务标示。欧盟区域政策(ER)乡镇可持续发展基金,已将技术的商业化推广应用列为重点资助支持目录。

日期:2015年2月17日 - 来自[产业要闻]栏目
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青少年长期接触WiFi设备会致癌

如果孩子过多曝光在铅、氯仿、汽油味或杀虫剂环境下,大多数父母可能非常担忧,因为世界卫生组织下属的国际癌症研究机构将它们以及其他250种物质列为2B类致癌物,射频电磁场(RF-EMF)也位列其中。射频电磁场产生的主要源头是收音机、电视机、微博罗、手机以及Wi-Fi设备。

显然,这些设备及其产生的射频电磁场在我们现代社会中十分常见。即使我们想,我们也无法完全避开它们。但是我们需要极力减少曝光在射频电磁场环境中的几率。这是《显微和超微结构杂志》(Journal of Microscopy and Ultrastructure)最近刊发的调查文章得出的结论,因为孩子比成年人更容易吸收微波辐射。

其他研究和分析也显示,孩子和青少年暴露在Wi-Fi设备散发的微波中更危险。理由包括:

1.儿童比成年人吸收的微波数量更高;

2.胎儿比儿童更容易受到微波伤害,因此孕妇应竭力让胎儿避免受到微波辐射;

3.青春期女孩和女性不应将手机放入胸部或头巾里;

4.手机说明书中曾明确作出警告,存在过度曝光在微波辐射环境中的问题;

5.政府已经发出相关警告,但大多数公众依然不知道;

6.当前的微波辐射曝光极限不合适,应该进行修改;

7.无线设备都是无线电发射机,包括玩具。为此出售使用无线技术的玩具应受到密切关注;

8.儿童和胎儿吸收更多微波辐射,因为他们的身体相对来说较小,他们的头骨更薄,他们的脑组织更容易吸收微波辐射。  此外,许多研究正寻求曝光于射频电磁场环境与不同类型癌症、精子成活率低以及其他疾病之间的联系。可是,值得注意的是,这类研究存在很多限制。比如,曝光在致癌物环境下的时间需要在30年以上。

当然,并非所有电子设备都会产生射频电磁场。可是至少应该将Wi-Fi设备的安全水平分为成人和儿童两类,我们也希望更多长期研究能够验证当前结论。与此同时,政府当前的监管规则足够吗?他们警告的曝光极限水平似乎已经19年没有修订过。

IT专业杂志《Network World》专栏作家马克·吉布斯(Mark Gibbs)曾在题为“Wi-Fi正慢慢杀死我们?”的文章中指出,法律和警告都很好,但对使用微波技术的产品进行限制的规定多是为了求稳。这也就是说,主要出于行业安全考虑,而非为了社会安全。吉布斯还补充说,这不禁让人产生质疑:Wi-Fi和手机将引发人类史上最大的健康危机吗?


日期:2015年1月25日 - 来自[保健常识]栏目

微波指尖采血4分钟诊断贫血病

英国帝国理工学院近日发布新闻公报称,该校研究人员开发出一种新的贫血诊断方法,利用微波技术,通过指尖采血对贫血病进行快速、无损诊断,4分钟内可完成所有检测。

贫血是一种常见症状,单位容积血液内红细胞数量和血红蛋白含量低于正常标准即可认定为贫血。贫血可引发嗜睡、黄疸、呼吸短促、身体虚弱等症状。据世界卫生组织估计,全世界有近四分之一的人受到不同程度贫血的影响。造成贫血的原因有多种,如缺铁、出血、造血功能障碍等等,因此,针对不同类型的贫血需要采取不同的治疗手段。

目前对贫血的诊断需要利用实验室进行血液样本分析。在这一过程中,需要破坏红细胞的细胞膜,以便检测血红蛋白浓度,同时还要检测红细胞的数量以及形态、大小等特征。整个检测需要多个血液样本,且耗时较长。在一些条件不足、设备落后的医院,甚至需要两周时间才会有诊断结果。

帝国理工学院研究人员开发的新方法,利用了微波技术,通过宽频微波频谱,建立血液介电性能和血红蛋白浓度之间的关系,以此来测定血红蛋白含量。这一方法可在测定血液样本中红细胞数量以及形态特征的同时,无损测定血红蛋白含量。与目前的检测方法相比,新方法仅需要一个血液样本,不会对血液细胞造成破坏,可一次性完成诊断所需检测,方便快捷。研究人员预测,据此技术开发出的便携式指尖采血设备,可最快在4分钟内完成整个检测。

日期:2013年9月24日 - 来自[技术要闻]栏目
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微波真空干燥:微波能技术与真空技术相结合

导读:常规真空干燥中由于真空条件下空气对流传热难以进行,只有依靠热传导的方式给物料提供热能,传热速度慢、效率低,并且温度控制难度大。

微波加热是一种电磁波加热,微波直接作用于物料,使其里外同时被加热,无须通过对流或传导来传递热量,所以加热速度快,干燥效率高,温度控制容易。

微波真空干燥设备是微波能技术与真空技术相结合的一种新型微波能应用设备,它兼备了微波及真空干燥的一系列优点,克服了常规真空干燥周期长、效率低的缺点,在一般物料干燥过程中,可比常规方法提高工效4~10倍。

具有干燥产量高、质量好,加工成本低等优点,微波真空干燥设备是一项集电子学、真空学、机械学、热力学、程控学等多种学科为一体的高新技术产品,是在干燥过程中对物质的物理变化、内外热质交换以及真空条件下水分迁移过程的深入研究的基础上,发展起来的一项新技术、新工艺。

工业化大生产中,有许多物品是不能在高温条件下进行干燥处理的,例如一些药品、化学制品、营养食品以及人参、鹿茸等高档中草药材,为了保证产品质量,其干燥处理必须在低于100℃或在室温的条件下进行,众所周知气压降低,水的沸点也降低,如在一个大气压(101.3kpa)下,水的沸点是100℃,而在0.073大气压(7.37kpa)下,水的沸点是40℃。在真空条件下,加热物体可使物体内部水分在无升温状态下蒸发。

由于真空条件下空气对流传热难以进行,只有依靠热传导的方式给物料提供热能。常规真空干燥方法传热速度慢,效率低,并且温度控制难度大。微波真空干燥设备微波加热是一种辐射加热,是微波与物料直接发生作用,使其里外同时被加热,无须通过对流或传导来传递热量,所以加热速度快,干燥效率高,温度控制容易。

冷冻微波真空干燥设备在我国面市已有10多年的时间,但多为小型设备。由于生产该种设备的技术难度很大,所以,该种设备一直未得到很好的推广。在生产微波真空冷冻干燥设备的过程中,最突出的技术难题是低气压气体的放电问题:处于真空状态下的气体,在稀释到一定程度时,在外界加入能量的情况下,会产生高频放电现象。

低气压气体出现高频放电现象,产生的危害是微波能输送不到物料内、微波反射严重、毁坏微波炉的密封窗,继而破坏微波炉内的真空状态。微波真空低温干燥的优点高效常规的真空干燥设备都采用蒸汽进行加热,需要从里到外进行加热,加热速度慢需要耗费大量的煤,而微波真空干燥设备采用的是电磁波加热,无需传热媒介,直接加热到物体内部,升温速度快,1千瓦的微波能在3-5分钟内将常温下的水加热到100℃,避免了上述缺点,所以速度快、效率高、干燥周期大大缩短,能耗降低。

与常规干燥技术相比可提高工效四倍以上。加热均匀由于微波加热,是从内到外对物料进行同时加热,物料的内外温差很小,不会产生常规加热中出现的内外加热不一致的状况,从而产生膨化的效果,利于粉碎,使干燥质量大大提高。

日期:2013年7月24日 - 来自[制药工艺与技术]栏目
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