時間:2022-05-31 00:04:08
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇救濟申請書,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
三個多月來,我在潘總、酒店領導和同事們的熱心幫助及關愛下取得了一定的進步,綜合看來,我覺得自己還有以下的缺點和不足:一、思想上個人主義較強,隨意性較大,顯得不虛心與散漫,沒做到謙虛謹慎,尊重服從;二、有時候辦事不夠干練,言行舉止沒注重約束自己;三、工作主動性發揮的還是不夠,對工來自作的預見性和創造性不夠,離領導的要求還有一定的距離;四、業務知識方面特別是相關法律法規掌握的還不夠扎實等等。 在今后的工作和學習中,我會進一步嚴格要求自己,虛心向其他領導、同事學習,我相信憑著自己高度的責任心和自信心,一定能夠改正這些缺點,爭取在各方面取得更大的進步。
中圖分類號:TE242 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)02(a)-0060-05
Abstract:During the drilling process,conventional hydrogen sulfide surface monitoring technology can not timely and accurately monitor the early deep well hydrogen sulfide gas into the drilling fluid. To solve this problem,in the full study of the existing hydrogen sulfide monitoring technology at home and abroad,we established the deep trace hydrogen sulfide early monitoring scheme for near bottom hole drilling process,drilling near the surface and near the circulatory system,the 3 different locations and time nodes,forming a deep early trace hydrogen sulfide overflow monitoring technology. The technique consists of 3 parts,namely: the bottom of hydrogen sulfide monitoring method,drilling platform of hydrogen sulfide monitoring methods and the circulation system of hydrogen sulfide real-time sampling monitoring method,this method has good pertinence and applicability,which can forecast the hydrogen sulfide timely and accurately,so as to control the hydrogen sulfide treatment of hydrogen sulfide and drilling fluid to win more the time,in order to ensure the safety of drilling well control and timely processing.
Key Words:H2S; Overflow; Monitoring; Micro; Deep well
隨著油氣地質學理論的進展和勘探技術水平的不斷提高,碳酸鹽巖儲層勘探開發聚焦了世界的目光。世界碳酸鹽巖儲層的油氣產量約占油氣總產量的60%,碳酸鹽巖儲層中普遍含有H2S,而且我國高含硫化氫天然氣資源豐富[1-2]。但是,H2S具有較強腐蝕性,在含硫儲層的鉆探過程中,鉆具易受H2S的腐蝕損壞,“氫脆”和硫化物應力腐蝕破裂等對鉆具的腐蝕作用強烈,我國各地油氣田每年也至少發生鉆柱疲勞斷裂事故500起,總共直接經濟損失在4 000萬元以上[3-5]。此外,由于硫化氫是酸性氣體,常用的鉆井液呈堿性,在硫化氫侵入早期,將發生酸堿中和反應和物理溶解過程而不會溢出,在鉆井液出口槽面也檢測不到硫化氫,具有較大的“隱蔽性”,容易給井控帶來風險,控制不好容易造成人員傷亡。
但是,目前井場常用的硫化氫傳感器有固定式和便攜式兩大類,均采取在空氣中檢測硫化氫[6],這些傳感器被重點安裝在井口、振動篩以及循環罐附近,這種方法可以檢測到逸出鉆井液的硫化氫。當大量氣侵時,過量的硫化氫將以氣體形式裹在鉆井液中迅速竄至地面,并被硫化氫傳感器檢測到。因此,這種常規的監測方式存在報警滯后問題。
1 鉆井時硫化氫來源與特點
一、超低滲透油藏特征
(1)儲層顆粒細小,膠結物含盆高,孔喉細微。通過超低滲透和特超低滲透儲層數據的對比分析:一是超低滲透儲層顆粒更加細小,以細砂巖為主,細沙組分平均比特地滲透儲層高13%左右,顆粒中值只有特地滲透儲層的84%左右;二是膠結物含量高,超低滲透儲層膠結物含量比特地滲透儲層高出2%;三是面孔率低,孔喉細微,超低滲透儲層面孔率僅為特低滲透儲層的57%,中值壓力是特低滲透儲層的3倍。超低滲透儲層與特低滲透儲層相比,空隙差別不大,但孔喉半徑分布差異較大,超低滲透儲層以微細喉道為主,喉道半徑小于1.0um。(2)儲層物性較差,非達西滲流和壓力敏感特征明顯。超低滲透油藏儲層滲透率一般小于1.0mD,非達西滲流特征明顯,壓敏效應強,隨滲透率的降低,啟動壓力梯度和壓力敏感系數快速上升。(3)儲層膠結物成份主要以酸敏礦物(主要是綠泥石,方解石)為主,水敏礦物較少,宜于注水開發。(4)埋藏始終,原油粘度低,流動性好。長慶超低滲透油藏一般埋深1300~2500米,原油性質較好,粘度低,凝固點低,易于流動。(5)開發初期遞減大,但后期穩定時間長。好滴滲透油藏開發初期遞減大,第一年遞減10%~15%,第二年后遞減僅為5%~8%,具有較長的穩定期。
二、超低滲透油藏開發技術
1.超低滲透儲層分類評價標準。長慶油田超低滲透油藏儲量潛力巨大。目前探明、控制、預測三級地質儲量6.07×108t,潛在地質儲量9.5×108t,預計最終可探明儲量15×108t以上。開展超低滲透儲層分類評價研究,對于篩選有利建產目標區,推動該類儲量的有效動用與開發將會產生重要的推動作用。(1)分類原則:普適性、定量性、可獲取性、簡單易行、可操作性強;分類方案與經典方案接軌,在超低滲儲層范圍內細化分類。(2)分類參數選擇:從超低滲透儲層的基本特征出發,重點考慮了三個層面的問題,共篩選出了四個基本參數:第一層面,重點揭示儲層的有效儲集空間――流動孔隙度;第二層面,重點反映儲層的有效滲流通道――主流喉道半徑;第三層面,重點反映儲層的滲流能力――可動流體飽和度、啟動壓力梯度。
2.四項關鍵技術。(1)產能快速預測技術。為了盡快落實油層與單井產量,以已投產油井資料為基礎,篩選對產量影響敏感的電性參數,建立了產能預測模型,結合三元分析方法,編制產能預測圖版,形成了超低滲透油藏開發的快速產能預測評價技術。應用產能快速預測圖版開展隨鉆分析研究,實現了超前預測,及時調整,有效提高了鉆井成功率,加快了產建速度。(2)井網優化技術。井網優化技術伴隨著安塞、靖安、合水、姬源等特低滲透油藏的大規模開發,形成了與裂縫發育程度相匹配的正方形反九點、菱形反九點、矩形三種開發井網形式,取得較好的開發效果。目前超低滲透油藏開發主要應用成熟的菱形反九點井網,并試驗了變矩形和變菱形井網。(3)超前注水技術0.3mD類儲層攻關注水開發技術政策開展了兩種現場試驗:2004年6月,以快速建立有效壓力驅替系統為目的,主要采用以五點井網、小井距、高強度、長周期超前注水為主的注水開發技術。2006年9月以提高水驅波及系數、減緩油井含水上升速度為目的,主要采用以五點井網、小井距、小水量、短周期超前注水為主的注水開發技術。(4)壓力系統優化技術。根據啟動壓力和穩產的求,降低流壓有利于提高單井產量,但流壓降低,原脫氣嚴重,原油粘度增加,加上壓力敏感的影響,對高單井產量不利,因此,流壓存在合理值。可根據考啟動壓力梯度和壓力敏感的IPR曲線,結合經驗方油藏工程(泵效)、數值模擬等方法確定合理流壓。
3.超低滲透油藏開發的認識。(1)超低滲透油藏開發難度大、難點多,只有依靠科技進步,創造新思路、新認識、新技術,才能經濟有效地投人開發。(2)要深化油藏研究,加深油藏認識,科學儲量計算,適度超前注水,把準單井產量,降低開發成本,努力提高采收率。(3)要堅持科技創新,不斷探索與創新超低滲透油藏特點相適應的配套開發技術。
參考文獻
[1]楊秋蓮,李愛琴等.超低滲透儲層分類方法探討[J].巖性油氣藏.2007(4):51~54
――神華礦區資源與環境協調開發技術。致力于提高資源回收率、水資源復用率和環境保護技術水平,開發了適合淺埋深厚煤層和特厚煤層的煤炭開采與水資源協調保護技術、煤炭開采與生態環境協調保護技術,在確保集團原煤產量大幅度增加的同時,全員工效由12.1噸/工提高到21.56噸/工,煤炭回采率由71.9%提高到83%,創造直接經濟效益上百億元。神東礦區礦井水復用率達60%以上,植被覆蓋率由開發之初的3%~11%高到60%以上。
――煤炭采掘裝備國產化技術。神華作為國內煤炭采掘關鍵設備的市場需求主體,積極組織實施國產化研發,牽頭制定液壓支架本土化實施規劃、技術方案和主要技術參數,實現采高2.4米至7米一系列高端液壓支架國產化,打破國外生產廠商近30年的壟斷,降低了我國煤炭企業的設備采購成本,極大地提高了我國煤機裝備制造業的整體研發、設計和制造水平。同時,神華突破機制難題,以研制代替采購的方式解決了重大裝備研制的“首臺業績”難題。2006年至今,神華累計推廣應用國產化液壓支架近50套,節約采購資金超過100億元。
――煤炭伴生資源開發技術。秉承科學發展理念,積極開發煤炭伴生資源。針對準格爾煤田富含氧化鋁和鎵,且儲量巨大的資源現實,成功研發“一步酸溶法”制備氧化鋁和鎵的成套工藝技術。目前,年產4000噸氧化鋁的中試裝置已建成并試車成功,正在建設年產100萬噸氧化鋁的工業化示范廠。該技術的研發成功,將解決我國鋁土礦資源短缺的難題,使鎵這一戰略資源得以開發利用。
――神華煤電廠鍋爐高效安全燃燒技術。組織實施多項火電廠安全、高效、潔凈燃用方面的課題,通過持續的技術攻關,徹底解決了困擾我國儲量約6000億噸侏羅紀煤燃燒易結渣的技術難題,獲直接經濟效益200多億元,形成31項具有自主知識產權的專利技術,締造了神華煤“安全煤、綠色煤、經濟煤”的優質品牌。
――萬噸級低溫多效海水淡化技術。率先在國內開展低溫多效海水淡化技術研究,獲專利28項,形成了具有自主知識產權的海水淡化設計和制造技術,建成了萬噸級低溫多效海水淡化示范工程,打破了該技術由國外壟斷的局面。生產成本經測算具有水資源開發利用的成本優勢,將掀起水資源革命,成為解決我國水資源緊缺的重要戰略舉措。
――百萬噸級煤直接液化關鍵技術。為保障國家能源安全,神華集團在煤直接液化方面開展科技攻關和創新實踐。神華煤直接液化示范工程產出合格油品,標志著我國成為世界上首個掌握百萬噸級煤直接液化關鍵技術的國家。神華集團研發的“神華煤直接液化工藝”等核心技術,申請和獲得專利100余項,其核心工藝獲得了美國、俄羅斯、日本等八國發明授權。2011年該項目實現利稅近9億元。
清潔生產審核的策劃組織和宣傳、環境管理制度、污染物排放現狀、產生污染物的主要環節和設備、重要的物料平衡(包括燃料燃燒系統物料平衡、熱平衡和全廠水平衡等)、企業清潔生產現存問題分析、清潔生產指標分析、清潔生產方案分析、清潔生產效益評估、持續清潔生產等。
(二)能源審計的主要內容。
企業能源管理概況;企業的能源計量及統計狀況;主要用能設備運行效率監測分析;企業能源消耗指標計算分析;重點工藝能耗指標與單位產品能耗指標計算分析;產值能耗指標與能源成本指標計算分析;節能效果與考核指標計算分析;影響能源消耗變化因素的分析;節能技術改進項目的經濟效益評價;企業合理用能的建議與意見等,并在此基礎上編制企業節能規劃。通過能源審計,摸清企業能源利用現狀,尋找企業節能潛力,提出企業節能改造方向。
二、清潔生產審核和能源審計的實施及共同推進
(一)清潔生產審核的實施過程。
分為籌劃與組織(組織分工和宣傳策劃)、預評估(包括生產工藝流程調查等)、評估、備選方案產生與篩選、方案可行性分析、方案實施以及持續清潔生產等七個步驟環節,最終要形成清潔生產審核報告并通過政府主管部門的驗收。
(二)能源審計的實施過程。
包括籌劃與組織(組織分工和宣傳策劃)、數據的收集、整理、核實(包括生產工藝流程調查等)、現場檢查和檢測、匯總分析數據、編寫審計報告、征求企業意見、召開能源審計會、企業根據審計報告制定節能規劃等步驟。最終要形成能源審計報告和節能規劃并通過政府主管部門的驗收。
(三)清潔生產審核和能源審計的共同推進。
現在許多企業都在按照政府要求開展能源審計和清潔生產審核。不少企業的做法是將兩者分開來進行,有的企業開展能源審計和清潔生產審核技術依托單位不同,內部主辦部門也有不同,能源審計往往由節能管理部門牽頭,清潔生產審核則以環保管理部門為主。國家提出“節能減排”的目標,并推出了一系列的配套政策,大力倡導和推動節約能源、清潔生產的發展道路,這種思路也是企業開展節能減排工作的正確方向。清潔生產審核和能源審計在實施過程中存在許多相同或相似的階段,因此兩者應該結合在一起統一推動。以下探討具體實施過程中的一些注意要點:
1.建立統一的工作機構。為實施清潔生產審核和能源審計,企業應該成立統一的工作機構,人員應來自技術、節能、環保、財務、檢修、生產運行等各個方面,在具體實施過程中可以設立各有側重的負責人,日常工作機構設置可以考慮放在技術管理部門。實施過程最好以企業為主技術依托單位為輔,如企業委托第三方實施的也盡量委托具備清潔生產審核和能源審計兩方面資質的單位。
2.實施過程中的融合和側重。在籌劃與組織、數據的收集與整理、生產工藝流程調查和分析、數據匯總分析、清潔生產和節能計劃(方案)的擬定、評價和實施、工作的持續推進等方面,清潔生產審核和能源審計應該緊密結合在一起,互相融和、互相推進,這樣可以節省企業大量的時間和人力。對于清潔生產審核和能源審計中各有側重的階段,如清潔生產審核中污染物排放的計算和分析,能源審計中能耗指標的計算和分析,可以分別由專業人員具體負責完成。
3.收費方案。清潔生產審核中有關無費低費、中費和高費方案,在能源審計中也一樣可以采用。
(正文)
正文要求闡明自己申請的理由。寫困難補助申請需將自己的生活情況、家庭負擔、下崗情況等一些困難都寫出來,該部分要有理有據地寫。正文的最后還要寫出自己的希望或寫出“特此申請”字樣。
如:本人XXX,性別,民族,出生年月;妻子(注明出生年月);子女(注明出生年月)我們均住XXX。(家庭成員都要寫)
本人在XXX工作(或者務農),妻子(工作),子女(學習院校,或者工作單位)
家中貧困(具體的原因可以具體寫,最好聲情并茂)家中無固定經濟來源,我們目前只能靠親朋好友幫助過日子,現我們無法生活,懇請公會領導們能給予我們困難補助。讓我們能過上正常的生活,我們全家萬分感謝。特此申請。
此致
申請人:XXX(由于是以家庭的名義寫的,可以寫上家庭成員名字)工會補助申請書。
XX年XX月XX日(申請日期)
工會救助申請書范文(一)
尊敬的工會領導:
您好!我叫***,最近聽說單位正在給有困難的職工辦理困難補助,結合本人的實際情況,考慮到單位的難處,經過再三考慮,我決定申請困難補助,主要原因如下:
1、由于家庭困難,全家只能住在四十幾平米的房子里,參加工作到現在已經七年了,由于家里負擔較重,一直沒有余錢購房,雖然住房狹小,也只能將就著過。
2、由于家庭困難,年邁的父母仍然住在老家,每月還得結余錢寄回去做他們的生活費,妹妹還在讀書,生活費、學費都得靠我擔負。
3、上個月,父親由于風心病發,誘發腦梗塞,導致左半身癱瘓,現在仍然在遵義專區醫院住院治療,無疑給我的家庭帶來了沉重的打擊,也給我帶來了沉重的經濟負擔。目前已經用去近2萬元。對于我每月的2千元的工資,無疑是杯水車薪,生活上更加困難,冬天連一件像樣的衣服都沒有,還得四處籌錢,讓父親繼續治療。
在萬般無奈的情況下我想到了你們,相信你們會考慮我的難處的,因此今天特向你們申請,希望能在經濟上可以給點困難補助。
綜上所述,望領導審核批準為謝!
申請人:YJBYS
20**年**月**日
工會救助申請書范文(二)
工會領導:
申請人:***,男,現年53歲,是古城區金山鄉林業工作站職工,于1980年參加工作到現在已33年,以前在拉市檢查站鳴音林業工作站,后調回金山林工作,由于以前經常下鄉爬山,疾勞成疾,于2008年11月因患動脈血栓在昆明43醫院截去了右腳,現在天氣變化時,路走多時疼痛難忍,實感殘疾人的無奈,因近期家中遇到天災人禍,造成經濟困難,特向總工會請求幫助。
我們夫妻年經時執行黨的計劃生育政策,服從黨的“一對夫妻只能生一個孩子”的號召,生了一個女兒曾桂芬之后就領了獨生子女證,一家三口過得很幸福,直到女兒25歲時找了上門女婿,了卻了我們夫妻的心愿,今年8月10日喜添了一個小孫子,全家人喜不勝喜,享受著人間的天倫之樂,不幸的是女兒曾桂芬于2013年8月26日因患靜脈竇血栓在市人民醫院經多天搶救無效去逝了,丟下了殘疾的父親和生病的母親,剛出生16天的嬰兒和年輕的丈夫。獨生女兒的不幸逝世如晴天霹靂,給我們全家人精神上,經濟上帶來了巨大的壓力,實感難以承受。現在家庭的具體困難是,家中4人唯一的收入僅靠我的工資生活,現有工資為2478元以4人為計算,平均每人600 多元,老婆無職業,還經常生病,還要撫養小孫子,女婿自女兒死后,情緒低落,在家休息(無業),近期用于女兒生孩子,搶救女兒之病花去了幾萬元,辦理喪事也花了幾萬元,已經欠下了債,以后撫養無媽無奶的小孫子也需要好大一筆錢,眼下我們的家庭實在處于水深火熱之中,恨不能自撥,當我們最困難的時候想到了組織,想到了工會,特請求工會給予職工困難補助為謝!
申請人:YJBYS
20**年**月**日
工會救助申請書范文(三)
尊敬的領導:
我叫XXX,最近聽說單位正在給有困難的職工辦理困難補助,結合本人的實際情況,考慮到單位的難處,經過再三考慮,我決定申請困難補助,主要原因如下:
1.由于家庭困難,全家三口一日三餐只能靠大魚大肉維持,根本無錢購買五谷雜糧,無法進行營養的粗細搭配。為此,全家人長期處于高度營養不良狀態,并不得不靠人參等高級補品維持營養平衡,時間一長,現在經濟已經達到入不敷出的地步。
2.由于長期的大魚大肉,造成本人患有嚴重的三高癥,身體健康狀況急轉直下。前兩天單位組織旅游,我連爬四座大山就出現了胸悶氣短等不良癥狀,身體是革命的本錢,沒有好的身體,不能更好的工作,又怎么能掙到足夠的錢來擺脫現在的經濟危機呢?
3.由于家庭困難,本人僅僅飼養了三只波斯貓,四只貴賓犬,但就是這幾只可憐的寵物,也因為無錢購買貓糧狗糧而造成投喂不及時,看著它們日漸消瘦的小樣兒,我實在是心疼不已!在這個富有愛心的世界里,我怎么能以家庭困難為由舍棄它們呢?
4.由于家庭困難,加之離單位較遠(即使步行也要三分鐘才能到達),為了每天能按時上班,把有限的時間投入到無限的工作中去,我經常坐公交車上班。即使這樣,也因最近家庭異常困難而無錢購買公交IC卡,現在只能打的上下班,這對于我來說,無疑是雪上加霜!
5.由于家庭困難,我基本無錢購買像樣而得體的衣服,這一點也是有目共睹的。我經常穿乞丐服上班,雖然那是一個品牌服裝,一件就1000多,但試想一下,要是家里不困難,又有誰愿意穿乞丐服上班呢?
在酒店里,領導們也對我十分的關心,從剛進入酒店開始,我就感受到從上至下的溫暖。因為我是酒店里年齡最小的,也從來沒有在這么大的集體里生活過,自然而然的,心里面就會產生一種被呵護的感覺。這是一種以前在集體里未曾有過的感覺,很溫馨,很自豪,而且它一直陪伴著我,直到我離開……但這種感覺不會隨著我的離開而走遠,我想我永遠也不會忘記,畢竟我曾經生活在一個溫暖而又溫馨的集體里。
隨著時間的流逝,斗轉星移,您多年積累的工作經驗與個人才華也得到充分的施展。這時的您已成為我們酒店的總經理。您在上任之后,制定了一系列的政策與方針,重新定位了酒店的經營策略,不斷地嘗試新的機制與獎勵、分配辦法,力爭讓酒店的經濟效益不斷邁上新高,也讓酒店員工的福利待遇如芝麻開花一般節節高樊。更讓人欽佩的是,在今年的非典時期,同行中大多數都以停業減薪的方式來躲避這場災難時,您卻以審時度勢的目光,作出在做好預防工作的同時繼續經營的決定,酒店也因此沒有為客源的減少而受到大的損失,職工的正常收入與福利也未受到任何的影響。可能這一切的一切在您眼里看來也許只是為員工辦了一點實事而已,可在我們眼里,在我們心里都認為這才是一件大事,這才是為員工謀利益的舉動,這才是一位被員工在心里面所認可的老總!而我,作為這個集體的一份子,更加感覺到您對員工的關心與培養。
(一)標題
這類申請書的標題一般也是寫在第一行中間位置,以醒目的字體寫出來。標題由文種和申請事由共同構成。如“困難補助申請”。也有的直接以“申請救濟”作為標題的。
(二)稱呼
稱呼寫在標題下一行,頂格,稱呼后加冒號。所謂稱呼即要寫出所要申請的單位名稱或領導的稱呼。有的還要在名稱前加上修飾語。如“尊敬的校學生處領導同志”等。
(三)正文
正文要求闡明自己申請的理由。寫困難補助申請需將自己的生活情況、家庭負擔、下崗情況等一些困難都寫出來,該部分要有理有據地寫。正文的最后還要寫出自己的希望或寫出“特此申請”字樣。
(四)結尾
中圖分類號:F406,3
文獻標識碼:A 文章編號:1002-0594(2009)05-0075--06 收稿日期:2009-01-13
Chenery和Strout(1966)提出的“雙缺口”理論認為,發展中國家在經濟發展過程中面臨三類資源約束,包括:(1)由于缺乏技術、熟練勞動力、企業家和其他投入互補品所產生的“技術約束”;(2)由于儲蓄不足所產生的“儲蓄缺口”;(3)由于商品和服務的進口增長幅度高于出口而產生的“外匯缺口”。這三類資源約束都會阻滯經濟發展。經過30年積累與發展,儲蓄與外匯的“雙缺口”已經轉變為“雙剩余”格局,而“技術缺口”有放大趨勢。
據海關總署統計,1970~2007年,中國的貿易條件(Terns 0f Trade-TOT)改善年份只有13個,占總年份的1/3,期間,TOT從總體上惡化了21.54%,其主要原因可歸咎為:(1)中國加工貿易出口比率逾2/3和外資企業在出口中所占比重很大;(2)跨國公司從戰略和技術上加強對其全球產業價值鏈的控制,攫取了很大部分產業增加值和產品的附加值。而兩個成因的歸一還是技術問題。例如,1999以來IT產業是中國規模最大的產業,2007年成為全球第三大IT貿易國和最大的IT產品貿易順差國,與此相伴的卻是較低的技術發展水平和國際競爭力。從某種意義上說,IT產業顯示了“中國制造”正受困于技術短板。
基于全球化視角的技術競爭或“技術缺口”現在越來越多地聚焦在研發投入、專利競爭或標準競爭等領域,許多發達國家和跨國公司已經把專利申請量和授權量作為一個國家(或地區)經濟實力和創新能力的晴雨表,美國公司甚至將知識經濟時代的生存法則濃縮為“或擁有專利,或被淘汰出局(patent or perish)”。但國際專利制度發展到目前為止,仍然不存在一個國家授予的“專利”可獲全球各國背書。PCT(Patent Cooperation Treaty,專利合作條約)越來越具有國際影響力。通過提交一份PCT國際專利申請,申請人可以同時獲得在其他簽約國的發明保護。與傳統專利制度相比,PCT國際專利申請的相關費用繳納時間可推遲18個月(某些專利甚至可以更長)。在這期間,申請人可以估計和推測有關專利獲得保護的可能性及專利發明的潛在的商業價值等關鍵信息。PCT國際專利的申請量在2007年創下歷史最高的156,100個,其中最顯著的增長來自東北亞地區,占了總數四分之一強(25.8%)的國際PCT申請。
一、PCT國際專利申請的趨勢與結構分析
PCT國際專利申請增速驚人。自1978年締結條約以來,PCT申請達到25萬件用了18年時間,這一數字翻一番的50萬件只花了4年時間,再翻一番到100萬件只花了4年時間。2004年開始,WIPO開始運用電子手段處理來自全球的申請,申請方式簡潔有效,而且成本很低②。截至2007年,國際PCT專利申請量達到200萬件,年均增長5.60%,與世界國內生產總值(GDP)約4.5%的年平均增長率基本是一致的,具有明顯的相關性。國際PCT專利申請數大幅度攀升不僅反映出一個國家經濟增長的速度,而且從一個側面反映出這個國家的經濟發展趨勢,同時也體現出這個國家經濟的國際化程度。
從2002到2007年間PCT國際專利申請數的變動情況看,2007年,PCT國際申請繼續保持高速增長的態勢,并創下了有史以來的最高紀錄,達156,100個專利申請,比2006年的數量增長4.7%。在2007年的排行榜上,美國第一,日本第二,德國第三,法國第五,英國第六,荷蘭第八,瑞士第九,瑞典第十。美國的發明者和企業提交了52,000個PCT專利申請,占總數33.5%(較2006年增加2.6%)。日本擊敗了德國,以占總申請數目17.8%的比率稱為第二,較之2006年增加2.6%。德國的專利申請占總數11.6%,位居第三,較之去年增長8.4%。緊隨其后的是韓國(專利數占總量4.5%,較去年增長了18.8%)和法國(占總量4.1%,較去年增加2.1%)。在15個熱門排列的國家中,中國取得了兩位數的增長(總量位列第7,較去年增長38.1%)。除此之外,2007年雙位數字的增長的國家有巴西(15.3%),馬來西亞(71.7%),新加坡(13.9%)和土耳其(10%)。
基于2002-2007這6年間PCT專利申請數的面板數據、技術領域分布、國別或地區分布等維度,可以得出如下一些判斷或初步結論。
(一)國別或地區分布
基于2002-2007年公布的PCT專利申請數,發達國家居于主導地位,新興經濟體發展迅速,尤其東北亞地區。美國一國就申請了全部申請數的1/3,申請數排名前16位國家的申請數占全球總申請數的93%。2007年美國以52,280個申請數居榜首,占總申請數的33.50%,比上年增長2.6%;日本以27,731個申請數排名第二,增長了2.6%。工業七國2007年申請數量為115,702,比上年增長3.79%,占總體公布申請數量的74.1%,該比重相比上年基本持平。以OECD組織成員國的表現來看,2007年其成員國合計申請數量達到136,805,同比增長3.59%。占總體數量比重87.1%,較2006年略有增長。
自2004年起,WIPO開始對PCT國際專利申請數量進行排行。在新興經濟體系中,中國(第七位)和韓國(第四位)分別以38.10%和18.80%增長速度躋身排名前10位,成為PCT專利申請發展最快的兩個國家。2007年,東北亞地區的PCT國際專利申請占總申請數的四分之一強,達到25.8%,在全球專利活動中所占的份額令人驚嘆。同時部分也說明世界創新格局正在發生潛在變化,東北亞正成為全球創新動力的一極。
2002年至2007年期間,新興經濟體的國際PCT專利申請增速要遠遠大于其他一些發展中國家。這期間,PCT國際專利申請數年均增速超過兩位數的四個國家為:中國(40.33%)、韓國(23%)、日本(14.84%)和巴西(14.31%),只有日本為發達國家,其他均為新興經濟體。2007年WIPO從發展中國家收到的專利申請中,人數最多的申請國家有,韓國
(7061個)和中國(5456個),其次為印度(686個),南非(390個),巴西(384個),墨西哥(173個),馬來西亞(103個),埃及(41個),沙特阿拉伯(38個)和哥倫比亞(31個)。在成員總數中,發展中國家占78%,即138個國家中的108個,都已經簽署了入會協議。造成發展中國家呈現這種兩極分化差異的主要原因可能與其經濟發展程度和國際貿易方式的差異有較大的關系。
(二)技術領域分布
總體來說,近6年高新技術領域的國際PCT專利申請比重很大,主要有通信、信息技術、分析與測量技術、控制技術,醫學技術,制藥、化妝品等領域。其中分析與測量技術、控制技術的年平均增長率達13.26%。生物技術20.75%,工業加工15.0%,航天技術與軍事武器14.73%。根據國際專利分類法(IPC,the International)。2007年PCT專利申請的主要技術領域類別名稱被分門別類地進行了細分。在2007年申請的專利中,按比例從高到低排,所占比重較大的領域有,通信(10.5%),信息技術(10.1%)及藥品(9.3%)。增長最快的技術領域有核工程(24.5%增長率),通訊(15.5%增長率)。同時,一些傳統領域如精細有機化學、材料加工、紡織、造紙領域出現了較大幅度的負增長。
技術領域的分布情況反映了當前以及未來的技術熱點分布,也從一定程度上反映出了全球經濟狀況的一些特點,既能反映各國政策的傾向變化,也能對各國產業政策的制定形成一定的啟發。從2007年PCT國際申請來看,近年發展迅速的通信以及信息技術領域在專利申請上保持著穩定高速的增長,可以期待穩定的技術研發投入會支持通信和IT產業在未來幾年仍然可以獲得穩定的發展。世界能源供給緊張的問題以及環境保護壓力的增加,必然會促使替代傳統能源的新的能源技術加速發展。核工程技術在2007年已成為各技術領域中專利申請發展最快的技術領域。此外,藥品技術的發展也將是未來科技創新能力提升的重要領域。
(三)國際專利密度的比較分析
依據本文中的面板數據以及世界銀行的相關指數,我們可以通過國際專利密度來衡量一國的技術創新水平。國際通用的專利密度測算方式有兩種。
1,以國際專利申請數與一國GDP的比值作為指標來衡量。通過對主要國家2002年到2007年GDP年均增長率與國際專利申請平均增速的比較來檢測兩者之間是否存在某種相關關系。依據數據,可以發現具有代表性國家的GDP年均增長率與PCT國際專利申請數年均增速的相關系數為0.59。僅從有限的數據統計來看,相關系數數值并不是很大,或者說GDP增長只是一個國家國際專利數量增長的因素之一。
根據所獲得的2000到2006年期間連續7年專利申請數與GDP的比值顯示,韓國和日本是最具創新性的國家。到2006年,韓國平均每10億美元就有122件國際PCT專利申請,日本達到每1O億美元87件的申請數量;其后是俄羅斯聯邦(每10億美元32件)、新西蘭(每10億美元26件)和中國(每10億美元24件),其國際專利申請率也很高。值得一提的是,從2000年到2006年,中國的專利密度有了大幅的提升,從2000年的每1O億美元9件提高到24件,提升幅度為167%。韓國也有小幅提升。而一些傳統優勢國家則出現了相對下降,例如,烏克蘭由2000年的每10億美元59件下降到22件,德國、芬蘭、英國、瑞典都出現了一定程度的下降。這種情況的出現一方面與新興經濟體經濟發展速度和程度有關,另一方面也可能與發達國家研發成本的上升有較大關系,而新興經濟體的相對低廉的人工成本可能對其專利密度的提升有很大作用。從2005年絕對數值的比較來看,韓國和日本的單位GDP的國際專利申請密度是歐洲和北美洲工業化國家的5~8倍,而是中國的4~5倍。絕對數量第一的美國達到每10億美元將近20件的水平。韓國、日本和中國的排名較高,可能與其經濟外向程度有一定的聯系。依據這樣的分布狀況,我們可以推斷國際專利密度的大小除了與一國的經濟發展速度和程度相關以外。還與其經濟外向程度有關。
2,國際專利密度的另一種測算方式是PCT國際專利申請數與一國每百萬人口的比值。通過這種測算方式得出的結果與前面的測算結果存在一定程度的相近性,但以此測算方式衡量的國別技術創新水平在一些國家出現了位次上的差異。2006年數據顯示,國際專利密度最高的前兩個國家依然是日本(每百萬人口2721件)和韓國(每百萬人口2592件),且兩者呈現一定的收斂性(2000年日本是3028件,韓國是1549件)。接下來是美國(每百萬人口742件),德國(每百萬人口522件)和芬蘭(每百萬人口346件)。中國則下降到22位,每百萬人口93.2件,但與2000年的20件相比,中國的國際專利密度提升了236%。此外,國際專利密度增幅較大的有韓國、新西蘭、美國等國家,下降幅度較大的國家有以色列、芬蘭、英國、瑞典等國家,尤其是以色列,從2000年的每百萬人口254件下降到37件。但總體而言,相對第一種測算方式,依據該測算方式衡量的指標并沒有出現較大的波動性。從絕對值的比較來看,日本、韓國的國際專利密度是美國的3~4倍,歐洲工業國家的10~15倍,是中國的26~28倍。可以推斷,造成這種差距的主要原因除了人均經濟發展程度的差異以外,教育水平的差異也是非常重要的原因。
需要特別說明的是,無論采用哪種方式測算國際PCT專利密度的指標,日本和韓國都是國際專利密度最高的國家,其技術創新水平也處于相當高的水平。
(四)申請人分布
從2007年前50位申請人排行榜可以看出,來自發達國家的500強企業仍是PCT專利申請的主體。在前50位的申請人中。來自發展中國家的企業或研究機構只有5個,中國的華為技術申請數量最多,其他四家均來自韓國。這表明,發展中國家與發達國家在專利技術水平上的差距,與雙方在跨國企業數量上的懸殊有著密切的聯系。因此,培育具有世界水平的跨國公司對發展中國家的科技創新能力有著決定性影響。
在2007年PCT熱門會員的名單上,可以看到一些排名上的變化。日本松下成為第1位(全年2100個申請),超越荷蘭的飛利浦公司(2041個申請)。德國的西門子(1644個)位列第三。中國的華為技術上升了9個位置,成為第四大申請人,全年有1365個申請。緊接著有,德國Bosch(1146個),豐田汽車(997個),美國Qualcomm(974個),微軟名列第八(845個),摩托羅拉(824個)和諾基亞(822個)。在前20名的公司中,有6個來自美國,6個來自日本和3個來自德國。這三個國家的GDP總量也是美國第一,日
本緊隨其后,德國第三。可以看出前20名的申請人數量與這三個國家的GDP總量具有明顯的相關性。
從公司的業務范圍來看,電子電氣是前50位申請人國際專利申請最重要的技術領域大類,其中,通信、信息技術又是該大類中的熱點細分領域。通信、電子信息是近年一直處于高速發展全球的熱點產業,這也反映出產業的發達程度能夠推動企業提升專利技術水平。
二、PcT國際專利申請的理論分析
從理論角度看,自索羅(solow,1956)以來,技術創新對于長期經濟增長的核心作用得到了廣泛認可。圍繞國家創新能力研究,學術界形成了“供給推動”(supply push)和“需求拉動”(demand pull)這兩個基本假說,前者認為創新活動的決定因素包括科學知識的發現、技術機會、研究實驗室的效率、投資的機會成本等(Dosi,1988),后者認為市場需求和盈利驅動刺激了研發投入、專利申請(Romer,1990)。基于兩大假說的實證研究發現,研發投入、專利申請等對一國創新能力有著決定性影響(Daniele Archibugi andAlberto Coco,2005)。
近十年來,中國政府和企業的研發投入力度大大增強,中國PCT國際專利申請數連續幾年保持快速增長是一個強有力的作證,且《專利合作條約》已成為中國創新主體獲取國外專利保護的主要途徑。這表明中國企業尤其是高新技術企業的創新能力正在快速的提升。據美國專利商標局、歐洲專利局和日本特許廳統計數據顯示,2007年,中國向美國、歐洲和日本提交的發明專利申請數大幅增長,且在美、歐、日提交的發明專利申請增長幅度均高于各國專利申請量的增幅。這些向外申請的發明專利約有三分之二通過PCT提交,2007年申請量達5,400多件,比2006年增長了38.1%,超過荷蘭,成為第七大專利原屬國,年均增長率高達40.33%。
進一步分析,在開放經濟條件下,中國通過貿易渠道和跨境直接投資,已經從國際分工中獲得了很大的“靜態惠益”與“動態惠益”。靜態惠益是基于現有生產能力可迅速實現的收益;動態惠益是與更大的全球市場相連接。一個國家通過積極參與全球競爭,資源配置和競爭能力會顯著提高,技術與制度創新的步伐會明顯加快(sen,1998;Allow,1962;范黎波,2008)。其中“動態惠益”有進一步放大趨勢。從PCT專利申請的結構看,高新技術企業的申請已占到中國PCT專利申請總量的五成以上,高新技術企業已成為中國PCT專利申請的主力軍。中國通信產業顛覆了以往‘中國制造’的模式,在3G、NGN、IPTV等產品質量和技術創新等方面已經實現了重大突破;在技術商業化方面,以華為、中興通訊為代表的中國廠商甚至已經超越了部分歐美廠商,在某些領域。還率先開辟了向國外企業進行專利授權許可的先河。華為技術從2006年第13位在2007年則以1365件躍居第四位,創下發展中國家企業的歷史新高。中興通訊也從92位升至52位。對于中國來說,尋求國際化發展的龍頭民營高科技企業和國有高科技企業是國際專利申請的主要力量。基于分析可以得出一個簡單結論:中國自主創新能力正在不斷提升,創新主體利用知識產權參與國際競爭意識逐漸增強。
當然,基于統計分析發現,中國的“技術缺口”尚沒有根本性逆轉。目前,中國的世界貨物貿易出口額已經遠超日本,位居世界第三,與位居前兩位的美國、德國的差距也不大,但是,PCT專利申請則遠遠落后于上述三國。以中國最大的貿易伙伴歐盟為例,據海關統計,2007年,歐盟各國向我國的出口額達到1,110億美元,同期在中國的發明專利申請量超過2.4萬件,每出口1億美元的發明專利申請為22.1件:而中國向歐盟的出口額達到2,452億美元,每出口l億美元的發明專利申請卻不到0.5件。正如引言所說,這與中國出口貿易的結構有很大的相關性:即外商投資企業出口和加工貿易出口分別已經達到中國總出口2/3。事實也表明,在中國的出口貿易中。具有自主知識產權的產品還比較少,核心競爭力仍然有待提高。
三、政策建議
分類號 B845
1 引言
人類大腦的成熟是復雜、不斷發展的過程,大腦的成熟伴隨著相應認知和行為的變化。盡管從嬰兒期起直到兒童早期都是人類大腦發育最快和最重要的時期,但目前的大量研究都表明大腦的成熟一直持續到青少年時期。青少年時期一般是指成年以前11、12歲到18、19歲的青春發育期。現在的研究表明,直到青少年時期,個體的大腦仍然是發育的(Thompson et al.,2000;Bergcll & Coscia,2001;Ashtari et al.,2007;Bamea―GoraIy et al.,2005;Schmithor8t,Wilke,Dardzinski, & Holland,2002)。例如,Bergen(2001)等人指出,與青少年時期高級認知功能成熟相伴隨的大腦成熟會持續到18歲甚至是成年早期(Bergen & coscia,2001)。大腦所有的潛能和弱點都依賴于個體發展的前兩個10年,并且在這個過程中會受到環境、經驗等因素的影響(Toga,Thompson, & sowell,2006)。
到上個世紀為止,由于技術手段的局限,關于青少年時期腦和神經系統發育的研究為數不多,對于個體在青少年時期大腦和神經系統的繼續發育知之甚少(Blakemore & choudhury 2006)。自上世紀50年代起,研究者開始嘗試通過動物研究來揭示腦的發育。動物研究表明,環境因素對處于青春發育期的動物有很大的作用(YakoVleV & Lecours,1967;HuttenlocheL 1979)。早先以人為被試開始的青少年大腦發育的研究。主要是尸檢研究(von Economo,1929)。由于青少年樣本的缺乏,所以關于腦發育方面的研究資料很少。隨著高科技的發展,研究技術也在不斷的日新月異。現在有了多種多樣的研究技術來研究不同年齡階段個體的大腦發育變化,所以對各個年齡階段個體的腦研究也變得十分容易了。
現在,由于有了無創性技術手段,自從2000年以來,關于青少年腦與神經系統發育的研究就大量出現了。腦和神經系統發育研究的進步在很大的程度上都是因為磁共振技術持續精確化的發展以及磁共振分析技術的不斷日新月異。磁共振這種新技術手段提供了更多的有關于比率變化、腦區改變的可視化的細節和群組統計資料,隨著時間推移而發生的變化也能夠被計算出來說明這種變化(shaw et al.,2008)。這種進步表現在從模糊的成像到精確化的視圖,從病理性的數據、腦異常個體的檢查到正常的被試群體(可以大規模做研究的樣本),從橫斷研究到對兒童青少年個體的追蹤研究、縱向研究。在同一被試身上同時進行縱向研究。有的縱向研究長達15年之久(Giedd et al.,1999)。美國國家心理健康研究所(Nacional Instimte of Mental Healm,NIMH)Giedd等人的一個研究團隊對腦發育問題進行了系統的研究,科研項目從1989年到2007年,包括了5000次的掃描,年齡跨度從3.5歲到33歲,前后共研究了2000例典型的發育中的兒童青少年和成年個體,每個被試連續兩年做掃描。此外,Gogtay等人對13名兒童進行了長達10年的追蹤研究,兒童每兩年會掃描一次(Gogtay et al.,2004)。這項研究測量了從4歲到21歲個體的腦區變化,分析了灰質減少的變化模式。Evans和Group(2006)對500名兒童進行了功能性核磁共振成像(FMRI)的掃描,年齡范圍為7~18歲,得益于功能性磁共振成像技術,研究的數據包含了豐富的時間和空間信息(Evans & Group,2006)。磁共振成像技術(MRI)以非侵入、無創的技術提供了對活的生物體和發育中的大腦分子結構詳細和精確的成像。fMRI技術為研究提供了一個新視角,研究大腦的功能性發育。使用FMRI進行研究可以使研究人員能夠對個體的腦部進行照相,并對他們的結構和功能進行對比。這對于研究青春期的腦發育尤為重要。研究者通過使用FMRI對青少年個體在執行多種任務時進行觀察并將這一觀察結果與成人相對比,可以研究出青少年不同于成人的腦部位的活動模式(Pine et al.,2001)。同樣使用擴散張量成像技術(disesion tensor iulaging,DTI)的纖維映射技術可以對神經系統的發育作追蹤研究(cascio,GeriG & Piven,2007)。
由于神經科學研究的進步,基于腦的教育與學習(brain-based education and IBaming)的觀念隨之興起(Koizumi,2004)。更深入的了解青少年腦與神經系統的發育,能夠為心理學工作者和教育工作者提供更有價值的信息,使他們能夠選擇最佳的策略來促進青少年的大腦發育與學習。
2 青少年的大腦發育
2.1 髓鞘化的過程與突觸的改變
青春期前后的大腦主要有兩方面變化。第一個變化表現在神經元的發育。在青少年時期,用來輔助神經膠質細胞、增加軸突髓鞘化、從而提高傳輸速度的髓鞘層充分形成。神經元的髓鞘化過程是指相連構成腦部回路的神經元突觸被一層髓磷脂包圍的過程,髓磷脂是一種油脂性物質,它能起到絕緣作用,使神經沖動更為高效傳遞。與感覺和運動相關的腦區是最早完成髓鞘化的腦區,大約在人出生后的幾年就已經完成,但是額葉神經元的髓鞘化一直持續到青少年時期(Yakovlev & Lecows,1967)。額葉信息的傳遞速度會在兒童到青少年時期有一個增加。在整個青春期,前額葉皮層的神經元會繼續髓鞘化(Huttenlocher,1994;Paus et al.,1999;Sowell,nauner Gamst, & Jemigan,2002)。青春期后期,由于參與高級認知活動的腦部回路的精確化以及髓鞘化,高級認知活動的加工要比兒童階段更為有效(soweU et al.,2002)。
第二個變化表現在突觸的變化。通常,突觸的變化有兩種模式。一種是突觸增值,主要發生在出生到兒童時期。此時,神經元的數量迅速增
加。個體在出生時只有很少的神經元(Pakkenberg & Gundersen,1997),在隨后的幾年時間,神經元的數量、體積、突觸的密度迅速增多,神經元細胞之間的聯系也逐漸加強。神經元的數量在兒童時期要遠多于成人,這一時期被稱之為突觸增殖時期。另一種是突觸裁剪。在生命的第一個10年中,腦中所產生的神經元數量遠遠超出了信息加工所需要的水平,而在選擇性地裁減了過多的不必要的神經元聯結后,信息加工的能力會有所提高(sowell et al.,2002)。在青少年時期,突觸的密度會達到它的峰值,之后就會面臨著一個突觸的修剪和消除。經常使用的大腦神經元的聯系會得到加強,而很少使用的大腦神經元之間的聯系則會消除。這依賴于經驗的過程,會持續幾年,直到突觸密度減少到成人水平。其中,突觸的削減和變化發生在青少年的中期和晚期(Huttenlocher,1979;Yakovlev & LecouTs,1967)。因此,青少年時期大腦最主要的活動就是突觸精簡。這一過程非常重要,它決定了早期形成的通路中有哪些突觸得以保留,大腦將以何種方式思維、感覺和行動,進而決定某種能力的整體水平(Giedd et al.,1999)。突觸的精簡過程使腦成形并使其具有獨特的神經結構,影響個體今后的學習、工作和其他生活方面。
最近的研究表明,大腦和神經系統在青少年時期的髓鞘化和突觸裁剪過程是并列進行的。例如,在Benes等人用大樣本做的一項工作中,得出了髓鞘形成會在人發育的第三個十年繼續進行,這種神經細胞空間和時間的改變與突觸密度的變化是并行的,反映高級認知功能的大腦背側區域其突觸密度在青少年時期仍處于變化之中(Benes,Tume,Khan, & Falol,1994)。更多腹側以及腦深部結構(這些結構代表大腦更原始的功能)的髓鞘化過程完成要早些(Paus,2005)。在青少年時期,神經元的樹突以很快的速度增長,突觸之間聯系的數量也在增加。隨著髓鞘化的形成過程,連接不同腦區的纖維傳導速度增加,使這種大腦聯系多樣化增加。同時,青少年時期大腦發育也是與樹突的修剪和突觸消除相聯系的。這兩個過程導致青少年大腦和神經系統形成更多的有效連接,并且在整個生命過程中不斷的重新塑造(Tbga et al.,2006)。
2.2 青少年大腦灰質的發育模式――皮層厚度的變化
大腦半球被覆灰質,稱大腦皮質。一般認為,大腦半球中灰質厚度的變化與大腦認知能力的提高有關(Thompson et al.,2000:Ashtarii et al.,2007;Gogtay et al.,2004;Schmithorst,Wilke,Dardzinski & Holland,2002)。皮層灰質的發育遵循功能性的成熟順序。初級感覺皮層最先成熟,剩下的皮層是按照從頂葉到額葉(從后到前)的方向發育成熟的。包含了綜合處理幾種感覺信息的皮層聯合區域(如,顳上回皮層)最晚成熟(Gieddet al.,1999;Gogtay et al.,2004)。
近期的研究都表明皮層厚度達到高峰期的年齡各有不同(Le Bihan et al.,2001;SoweIl et al.,2004;Keating,2004)。例如,Giedd使用刪對青少年個體進行縱向研究,研究結果表明,大約12歲時額葉和頂葉的發展曲線達到高峰,16歲時顳葉的發展曲線達到高峰,自此以后,灰質開始很明顯的下降(Giedd,2008)。青春期剛開始的時期,枕葉和額葉的皮層厚度達到高峰,在隨后的整個青春期,額葉皮層經歷著逐步變薄的趨勢,從而影響著處于這一階段個體的計劃、決策、設置目標和元認知等復雜認知活動(Giedd,2008)。一些研究者的研究指出了這種皮層灰質厚度的變化模式(Sowell et al.,2004)。sowell等人(2004)的腦掃描結果表明,5―11歲的兒童大部分腦區以每年0.15~0.4mm的速率在生長,這種生長在額葉和枕葉最為明顯,并會持續到青春期。Harwood(2000)等人的研究發現,正常發育中的青少年背側額葉右側以及雙側頂葉區域的皮層是以每年0.15~0.3mm的速度在變薄(Hanvood,Hinds, & Press,2000)。總的來說,與相對簡單的皮層(如邊緣系統)發育模式不同,諸如前額葉皮層、枕葉皮層等復雜腦區的發育軌跡就很復雜,大腦皮層厚度的發育模式可以說是一個動態的異步發展模式(shawet al.,2008)。大腦皮層灰質密度隨著時間流失的過程,特別是額葉皮層逐步變薄的過程,可能與青年前期和青春期由于突觸修整的增加所造成的神經元死亡有關。這種兒童皮層的變厚以及青少年時期皮層厚度的變薄都會或多或少的依賴于經驗的作用。經驗是導致皮層變化的一個決定性因素(Giedd et al.,1999)。
2.3 青少年時期大腦白質的變化
神經纖維聚集在大腦內部,構成了白質。白質是神經細胞中突起集中的部分,承擔著傳遞指令的功能。Giedd等人(1999)的研究指出,白質的體積和密度在整個青少年時期一直在增加,直到成人初期。這種增加表現為髓鞘化的增加。Giorgio等人(2008)用DTI研究了青少年至成人的白質變化,被試選取了42名青少年以及20名成人。其中,青少年組被試白質的變化表現出了廣泛的大腦年齡相關的增長(13.5~21歲),而在成人組中,這種隨著年齡增長白質的增長并不明顯。這一結果說明青少年時期白質是持續增長的,并不僅僅停留在兒童時期的水平。同時,Giorgio等人(2008)的研究也發現,不同的白質通路成熟的速率也不同。右側大腦胼胝體以及右側放射冠上部區域的白質是隨著年齡增長變化最快的區域。這一研究結果與Bmea―Goraly等人(2005)的結論不謀而合,他們的研究指出青少年時期直到青少年晚期是大腦右側胼胝體結構改變的過程。這種大腦胼胝體持續纖維化的過程對聯系運動與感覺皮層有重要作用,有助于提高這一階段青少年個體的運動技能。
綜合以上研究,大部分的白質在青少年時期表現為持續增長,并在成人初期趨于緩和,變化的趨勢逐漸趨于平穩。白質的這種變化是與髓鞘化和軸突組織的功能性變化相對應的,這些變化最終都將導致神經信號更加有效傳遞,有助于青少年高級認知能力的發展(casey Tottenham,Liston, & Durston,2005)。
2.4 青少年額葉的發育
青春期的很多行為都與大腦結構變化有著密切的關系。這種大腦的發育主要集中于額葉的發育,尤其是前額葉皮層的發育。在人類,前額葉皮層占整個大腦皮層面積的29%左右,系統發生學上前額葉皮層出現最晚、也是與高級認知功
能聯系最緊密的一個腦區。神經心理學的研究發現,大腦前額葉是中樞神經系統的最高級部位,控制著認知、思維、意向、情緒等心理活動,影響著人的性格和行為(Sowell al.,2002)。前額葉是腦的執行控制中樞,用以監控高級思維活動,指導問題解決和調節情緒系統。同時額葉也與注意功能有關。smith和Jonides等人的研究指出工作記憶位于此,因此額葉也是注意集中的區域(Smith & Jonides,1999)。此外,額葉也包含與自我意愿相關的腦區,額葉損傷可能會導致嚴重的甚至是永久的行為或人格改變。
當前一系列的MIu研究表明,青春期額葉仍然在發育中并且會持續到成年期(casey Bt al.,2005)。在青春期,前額葉皮層會發生大量的突觸裁剪。生命早期,腦中所產生的突觸遠遠超出了信息加工所需要的水平。直到青春期,突觸表現出了明顯的結構重組,皮層突觸的總數減少。在選擇性的裁減了過多的而不必要的神經元聯結后,信息加工的能力會有所提高,效率更高且信息加工也更為集中(Giedd et al.,1999)。隨著額葉神經元髓鞘形成的不斷完善,原始的邊緣系統朝復雜的額葉功能轉變,依賴于額葉的認知能力,如執行功能、社會認知等能力都是在青春期發生改變,青少年對事物的洞察力和對信息處理速度都會隨年齡而增長。
3 青少年腦和神經系統的發育與行為的關系
概而言之,腦部發育的成熟程度與青春期行為、情緒及認知發展相聯系(eating,2004)。Gardner和Steinberg(2005)等人指出,青少年時期主要腦結構的功能,包括檢索記憶、將形式置于情景之中,并且回想起可能重要的過去事件的細節。大腦的計劃、適應社會環境,預測未來可能行為的后果,或者是適度的估計情緒的重要性等方面能力在青少年時期仍然在發育。
3.1 青少年認知發展與腦和神經系統的發育
青少年的大腦可以像成人的大腦一樣做很多復雜的事情,青少年盡管生理特征與成人高度相似。但是認知能力和成人有很大的差距。青少年時期大腦經歷著復雜的發育過程,包括新的神經環路會形成、部分神經環路會進一步鞏固,同樣一些神經環路會隨大腦的不斷發育而逐漸消失。因此相應的認知能力,比如,執行功能、注意、反應抑制、情緒調節、組織、長期計劃等都會隨著大腦神經環路的變化而變化。例如,由于額葉突觸密度的變化,青少年的記憶速度和效率繼續增強,他們記憶的精確性已與成人類似(sowoll et al.,2002)。隨著額葉發育成熟,青少年思維和解決問題的能力也更為突出。盡管已知在語言獲得中起重要作用的腦區在前青春期仍然有快速的發育,但在青春期這些腦區發育就已經停止,這也解釋了個體為什么在十幾歲學習新的語言要比在兒童期難得多(Thompson et al.,2000)。青少年時期被認為是有著更多的沖動、行為和充滿矛盾的時期。這與青少年額葉發育不完全有關,導致他們在執行功能方面存在缺陷。由于前額葉皮層的抑制功能,使成人明白不該做的事情不能去做。而對兒童甚至是青少年早期的個體,由于前額葉皮層發育尚不完全他們常常出現注意力分散、無意義動作過多等現象,其極端表現便是在兒童青少年時期高發癥之一:注意力缺陷多動癥(Attention deficithypemctivity disorder'ADHD)。因此更多的時候,青少年表現出來的是沖動行為的增多。由于沖動控制、計劃、決策大部分都是前額葉皮層的功能,并且在青少年時期仍處于發展之中,所以青少年的個體容易出現各種不同的行為(Blakemore,2008)。同時,成年人對刺激的反應更傾向于智慧性而青少年更多的表現出“意氣用事”(Blakemore & choudhury 2006),處于青少年時期的個體也會更容易選擇冒險(DahL,2008)。這些差異都可以從大腦成熟的角度來加以解釋。由此,便不難理解為什么這一時期被稱之為敏感期,或疾風驟雨期。
青少年行為和認知變化的不穩定性是與青少年大腦皮層的發育,尤其是前額葉的發育相伴隨的。這種腦發育與認知行為相伴隨的現象十分適合青少年滿足他們生活的要求。當這種腦發育的神經回路形成的時候,青少年的行為水平和認知發育也會趨于穩定,同時青少年的大腦神經環路也變得更加復雜和有效(Evans & Group,2006)。
3.2 青少年的社會性發展與腦和神經系統的發育
最近的研究已經表明青春期的各種社會認知能力和他們的神經發育相關。例如,前額葉皮層發育沒有達到一般水平的青少年,更有可能出現品行問題。他們對情感的控制和判斷也存在較大問題(Bauer & Hesselbrock,2003)。前額葉皮層,尤其是該區域與邊緣系統所發生的聯系,已經成為研究青春期冒險行為和行為問題的主要腦區。青春期額葉的情緒調節能力發育尚不完全,這就是為什么青少年比成人更容易受情緒的支配,并且有更多危險行為的原因。
青少年更加頻繁的抱怨和冒險是有神經化學基礎的。與兒童相比,冒險行為在青少年中普遍存在(ozer,Macdonald & Irwin,2002)。青少年冒險行為的發生受到情緒因素的影響。過分自信,好斗以及喜歡追求感官刺激是青少年個體的一些典型行為特征。在加工情緒刺激的腦結構中,最主要的就是邊緣系統區域,某些神經遞質的水平也會有所變化,其中包括了多巴胺和5一羥色胺。這些變化可能會使個體更加情緒化,對壓力有更大反應,與此同時對獎勵的反應性會降低(Manin et al.,2002)。有些科學家相信,這種對獎勵敏感性的下降將驅使青少年尋求更加強烈的新異性、更多的冒險(Manin et al.,2002)。而且,青春期個體獎勵敏感性的降低和對感官刺激的更多尋求,也許是降低個體對心理健康問題抵抗力的原因(spear,2000)。從本質上來說,在與控制和決策相關的腦區還沒有完全形成之前,腦部位一直發生著變化,這種變化導致了青少年兒童尋求新異刺激以及嘗試更多的冒險行為(DahL 2008)。內側眶額葉后部腦區與邊緣系統相聯系,他們共同控制自主神經系統,顯示了一個線性的發育軌跡,這些區域被認為是用來監視與行為相關的結果,尤其是懲罰或者回報的結果(RoUs,2004;KennerIey,Walton,Behrens,Buckley, & Rushwonh,2006),這些區域發育的不完全也是導致青少年冒險的原因。
4 研究展望
近些年來對青少年腦發育的研究不斷出現,有利于更好的了解青少年時期的大腦發育,可以說是一個跨時代的進步。腦成像技術以及其他無創傷腦功能檢測技術的應用,對腦高級功能的研究已經取得了重大進展,但是從發展的角度真正意義上對大腦的腦發育與相應的認知功能變化的研究還存在著許多需要進一步研究的必要。
首先,前人的研究一般都是對腦發育障礙,尤其是青少年腦發育異常個體的研究(sparks etal.,2002;catani,2006)。隨著技術的不斷發展,青少年時期的大腦發育從結構和功能上都是一個非線性的過程,而理解正常大腦的成熟是理解神經發育失調的關鍵所在。充分利用現有研究手段研究大腦動態發育過程,并通過正常與異常青少年個體的大腦結構做對比,可以為拓展病理性的治療提供依據。