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人工纳米材料论文范文
来源:盘古文库
作者:莲生三十二
2025-09-19
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人工纳米材料论文范文第1篇

关键词:人工智能 语音识别 智能控制

在人工智能的发展越来越火热的今天,其中智能应用也在伴随着我们的生活,其中最为典型的便是语音识别,近几年来,语音识别技术取得显著进步,同时语音识别技术也慢慢渗入了工业、家电、通信、汽车电子、医疗、家庭服务、消费电子产品等各个领域。语音识别最基本的思想包括:信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等,而这里笔者将对语音识别进行生活中的很好应用,让机器能聽懂人类讲话,并做出操作控制。

首先我们选用的编程语言是Python,要用到的模块有jieba模块,用以实现对中文语句进行分段;os、win32con和sys模块用来实现对电脑的控制;time模块用来延时;wave和pyaudio模块用来录音;pygame模块用来播放声音;pynput模块用来控制键盘;random模块随机选取;其中导入模块这一段代码为:

然后在百度API申请账号可以得到密码和用户名,申请语音识别项目,至于为什么不用电脑自带的微软语音识别,是考虑到其识别效果的不准确。其中这一段代码为:

APP_ID = '15118279'#百度分配的APP_ID注册时可以看到,这里是我的

API_KEY = 'xUx0Gm2AG2YMtA3FnGfwoKdP'#百度分配的API_KEY注册时可以看到,这里是我的

SECRET_KEY = 'hdxyMvABhUD4xnacGtDdeHbEOUGmdjNx'#百度分配的SECRET_KEY注册时可以看到,这里是我的

然后用代码client = AipSpeech(APP_ID, API_KEY, SECRET_KEY)实现对百度语音识别的调用;result = client.synthesis('语音控制开始', 'zh', 1, {'vol': 5,})用以标志语音控制的开始语句,同时接上下面的判断语句判断模块调用是否成功:

至此,语音控制功能基本实现,其中包括的功能有语音播放音乐、语音打开浏览器并搜索你所的话、语音打开优酷、语音打开酷狗、语音实现自动关机,并且进过测试,其中语音识别效果甚好,即使你的声音很沧桑,很小也可以识别得很准确,所以说这一项应用的实现是真正有价值的,并且其中如果要加入其他的功能的话,可以依据我的思维进行填补实现,比如语音锁屏、语音换壁纸等。

总结一下程序的总体思维为:

让电脑说“语音控制开始”,用来判断模块是否完整,同时也是标志着你可以进行对电脑控制了;然后对周围环境录音,对录音文件语音识别成文字,如果你说的话有一些定义的关键词的话,就执行对应的操作。例如“我想听首歌”这句话有“歌”这个关键字,就会执行播放歌曲的功能,至此智能控制功能完美实现。

参考文献

[1] 赵国求.人工智能应用[J].江汉论坛,2017(6).

[2] 江之勇.普通物理学[M].北京:高等教育出版社,2016.

[3] 叶伟国.大学物理[M].北京:清华大学出版社,2017.

人工纳米材料论文范文第2篇

摘要:文章阐述了人工湿地污水处理的特殊机制以及基本类型,结合国际社会的发展现状总结分析其实际的应用优势和存在的不足,进而提出人工湿地污水处理技术在我国的发展前景,实践表明,该技术不仅符合我国当前水资源紧张的发展现状,而且能够更好地弥补传统污水处理厂的缺陷,值得在全国范围内推广建设人工湿地工程。

关键词:人工湿地;污水处理技术;人工生态系统;污水处理厂;污水处理机制 文献标识码:A

人工湿地是在模拟自然湿地的基础上建立起来的人工生态系统,由人类自行建造和监管控制。人工湿地污水处理技术是在20世纪70年代发展起来的一种特色净污技术,综合运用生物、化学、物理原理来实现对污水的处理和净化,与传统的二级生化处理工艺相比,不仅净污效果好、工艺设备简单、维护费用低廉、系统配置可塑性强,而且净化之后的水源具有一定的生物安全性,因此,社会效益和生态效益显著。随着近年来人工湿地污水处理技术在我国的应用研究,促成了许多城市都开始建造本地区的人工湿地工程,并取得了良好的经济效益和生态效益,其发展前景也更加广阔。

1 人工湿地污水处理技术概述

1.1 人工湿地污水处理机制

早在1953年,德国的凯撒博士就在研究中证实芦苇能够有效清洁水中的有机质和无机物,并由此开发出了植物过滤系统。1977年“根区法”理论的提出,标志着人工湿地污水处理技术的初步萌芽形成,在此后的几十年里,人工湿地污水处理技术得到不断的完善和发展,并在西方国家得到广泛的应用。人工湿地由人工基质作为填料,和水生植物组成一个生态系统,利用该系统中基质、水生植物、微生物之间的相互作用,借助基质的过滤、沉淀、吸附、离子交换、微生物分解等化学、生物、物理原理实现对污水的高度净化。

1.2 人工湿地污水处理系统的基本类型

根据工程设计原理和水体流动差异,可以将人工湿地污水处理系统分为水平潜流湿地系统、表面流湿地系统、垂直流湿地系统三种类型。其中,水平潜流湿地系统的保湿性良好,对一些重金属和有机物能够起到良好的去除效果,而且不易受自然环境的影响。表面流湿地系统不需要人工基质作为填料,工程造价较低,但是对水的负荷力较低,净污能力有限。垂直流湿地系统很好地综合了两者的优势,但是由于工程造价高,其应用范围受到限制,并没有在大范围内得到推广使用。

2 人工湿地污水处理技术的应用优势与不足

2.1 人工湿地污水处理技术的应用优势

人工湿地污水处理技术与传统的二级生化处理工艺相比,其应用优势主要体现在以下四个方面:(1)人工湿地污水处理系统的工程建造成本低廉,设备维护也比较简单,其建设成本和运营成本是普通污水处理厂的10%甚至更多,因而大面积的推广使用可以取得可观的经济效益;(2)人工湿地污水处理系统主要由人工基质和水生植物组成,人工基质的选择空间较大,土壤、细沙、石灰石、砾石等都可以作为填料,填料组成不同,基质的净污能力也不同,因此,可以根据污染物的种类和性质选择合适的填料组合,有针对性地处理污水。此外,水生植物种类也比较多,灯芯草、茭白、浮萍、凤眼莲、芦苇等都是常见的挺水植物,这些水生植物对氮、磷、无机物等污染物的净化能力存在差异,因此可以通过水生植物的合理选取提高污水净化能力;(3)在进水浓度较低的情况下,人工湿地污水处理系统对COD的去除率可以达到85%以上,对氮的去除率可以达到65%以上,对磷的去除率可以达到90%以上,除了这些常见的无机物之外,对其他农药类、重金属等的去除率也保持在90%以上,因此,人工湿地污水处理系统与传统污水处理工艺相比,去污能力更高;(4)传统污水处理厂只具有单一的污水处理功能,不具备生态功能,但是人工湿地污水处理系统却由于其独特的组成部分而与自然湿地类似,对周围环境可以起到较强的影响作用,大规模人工湿地的建成,不仅增加了地球的绿地面积,还能为人们提供一个全新的城市生态景观,在发挥污水净化功能的同时,达到了生态效益和社会效益的双重收益。

2.2 人工湿地污水处理技术的不足

人工湿地污水处理技术虽然具有较多的应用优势,但是由于其特殊的污水处理机制,容易受到气候条件的影响,例如冬季寒冷天气不适宜美人蕉等热带水生植物的正常生长,其污水处理能力也受到一定的限制。此外,由于人工湿地污水处理系统的净污效果与污水在水体中的流动时间呈正比,因此需要足够的填料空间才能防止污水的淤积,其占地面积也比一般的污水处理厂大2~3倍,因此,在工程选址时就需要考虑远离市区的郊区。人工湿地污水处理系统的去污过程需要依靠自身的水体系统,人工干预的范围有限,随着时间的推移,重金属、悬浮物、有机物等污染物会逐渐积累,导致大量的微生物繁殖,一旦维护不当,就会产生淤积现象,降低水体的传导性和处理效果,如果人工湿地处于连续性的运转过程中,水体内的基质就会逐渐饱和,失去原有的去污能力,因此,需要定期对基质进行去淤处理。

3 人工湿地污水处理技术的发展

3.1 我国在人工湿地污水处理技术方面的发展现状

人工湿地污水处理技术在我国的研究起步比较晚,直至“七五”期间才开始着手进行该系统的机理性研究,应用实例还较少。在我国首次建成的人工湿地工程是由国家环保总局在深圳主持建成的白泥坑人工湿地工程,其污染物去除率可以达到90%,随后,江苏、上海、沈阳等地也积极开展研究规划工作,并先后建成了规模不一的人工湿地工程,并取得良好的净污效果。

3.2 人工湿地污水处理技术的发展前景

长期的研究实践表明,人工湿地污水处理技术作为一项先进的污水处理技术,各国对该技术的研究深度还将不断深入,它具有传统技术所不具备的综合效益,因此,人工湿地污水处理技术的发展空间非常广阔。人工湿地污水处理技术在我国经过20多年的发展,不仅取得了较高的综合效益,而且符合我国当前阶段的国情。据统计,我国仅有4%的生活污水和25%的工业废水能够经过净化循环利用,其余的全部被直接排放,不仅浪费了大量的淡水资源,而且也使大范围的城市用水受到了污染,淡水资源日益紧缺的社会形势迫切需要一种有效的污水处理技术,缓解当前的水资源紧缺状态。此外,受到经济条件的限制,一些边远地区由于资金缺乏还没有建立污水处理厂,因此,大力发展人工湿地污水处理技术对于在全国范围内实现水资源回收具有重大的

意义。

4 结语

人工湿地污水处理技术的研究和系统构建是当前国际湿地领域的一项研究热点,利用人工湿地污水处理工艺在工程造价、去污能力、运营成本方面与传统污水处理工艺相比具有更多的应用优势,但是容易受到气候条件、占地面积等方面的限制。总体看来,结合我国当前的国情,人工湿地污水处理技术在未来的污水处理领域必然具有更加广阔的发展前景,同时也是一项利国利民的工程。

参考文献

[1] 张玉春,许虹.浅谈人工湿地污水处理技术及应用

[J].价值工程,2011,(15).

[2] 赖翠婷.人工湿地污水处理技术探讨[J].科技创新与应用,2014,(20).

[3] 潘科,杨顺生,陈钰.人工湿地污水处理技术在我国的发展研究[J].四川环境,2005,(2).

[4] 冯培勇,陈兆平,靖元孝.人工湿地及其去污机理研究进展[J].生态科学,2002,(3).

(责任编辑:陈 倩)

人工纳米材料论文范文第3篇

关键词:人工智能;智能机器人;法律主体理论

当前,人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)已经成为国际竞争的新焦点,国务院也于2017年7月20日发布了《新一代人工智能发展规划》,把人工智能发展提高到国家战略地位。人工智能使我们不再去设想如何弯道超车,而是要考虑如何换道超车的问题。科技快速发展,既给人类带来了便利,也增加了风险。“科技行为具有与生俱来的两重性,为防止对科技成果的误用、滥用、非道德使用等所造成的社会危害,必须有相应的法律加以调控,并对受害者给予法律救济。”[1]人工智能和以往的科学技术有着巨大差别,它是一种影响巨大的颠覆性技术,可能会对我们目前的就业结构、社会伦理、国际关系准则等造成极大冲击,不能仅仅依靠单方面的立法进行规制。必须从全方位、多角度、宽领域去深入了解人工智能给社会带来的变化,并完善相关法律理论,在此基础上制定相关法律促进并规制其发展。

深入理解人工智能技术,必须从了解其内涵开始。通过“人工智能”一词,我们就可以联想到它与数字技术相关。人类第一次接触某种新技术的时候,常常是兼具恐惧与兴奋的,特别是对数字技术来说。无论人类社会多么不情愿,数字时代真的来了,并且已经到达了数字时代的高级阶段,即以人工智能为主要特征的阶段。作为计算机科学的一个独特分支,人工智能是从上个世纪50年代中期开始的[2]。时至今日,世界历史已经进入“第四次工业革命”的轨道,人工智能技术也已经发展了60多年,虽然历经坎坷,但也取得了巨大的进展。在很多领域,人工智能已经能够替代甚至超越人类。乔治戴森(George Dyson)曾说,“我们同机器如同手足”[3]24。“迎接与机器人共处的时代”[4],虽不必过多担忧,但必须对随之而来的法律问题加以重视。

人工智能发展到现在,仍旧很难为其下一个一致的定义。人工智能作为计算机技术领域的一个分支,只能从其一般特征来把握它。按照加利福尼亚大学约翰塞尔(J.R.Searle)教授的观点,可以把人工智能分为强“人工智能”和弱“人工智能”。 弱“人工智能”是指计算机在心灵研究中的主要价值,只为我们提供一个强有力的工具。强“人工智能”是指计算机不仅是我们研究心灵的工具,而且带有正确程序的计算机确实可被认为具有理解和其它认知状态,恰当编程的计算机其实就是一个心灵。“在强AI中,由于编程的计算机具有认知状态,这些程序不仅是我们用来检验心理解释的工具,而且本身就是一种解释。”[5]当下,在强“人工智能”的概念下讨论人工智能更具意义。从计算机发展之初,人类就面临着是把其看做操作思想符号的系统,还是把其看做是建立大脑模型手段的困扰。越来越类似人大脑的人工智能具有以下特点:其一,它是一种计算机程序;其二,它有较强的数据收集与分析能力;其三,它可以通过不断学习提高自己的能力;其四,它具有物理实体。随着人工智能技术的发展,智能机器人的能力也越来越强,智能机器人“索菲亚”已经成为沙特公民。

智能机器人的出现,在促进人类发展的同时,也给人类带来了一系列法律问题。其一,拷问法律与伦理的边界。智能机器人索菲亚成为沙特公民,使我们不得不去思考智能机器人作为人类活动的参加者,是否可以成为法律关系的参加者呢?“人工智能和道德秩序之间的关系必须区别分析”[6]。这不再仅仅是一个伦理问题,从法律应保护最低限度的道德视角来看,法律必须出场。其二,向人类主张权利。例如,DeepMind公司研究的智能机器人阿尔法狗(AlphaGo),现如今已经进化为AlphaGo Zero,它不再需要人类数据,它可以通过自主学习,掌握技能。法律要授予智能机器人公民身份吗?如果授予当如何行使?“据美国Narrative Science预测,未来15年将有90%的新闻稿件由机器人完成。机器人撰写的稿件,是否享有版权?”[7]其三,导致法律关系交叠。智能机器人有一个自主衡量系统,它们对自己做出许多决定,超出人类提供的指导原则[6]。智能机器人导致他人人身或财产损害,谁来承担责任?就目前来看,既然案件发生以后的责任主體还不能完全归咎于智能机器人,则责任承担者还应该回溯到智能机器的生产者、销售者、使用者亦或第三方服务平台。智能机器人参与行为,会使各种法律关系交叠在一起。“当真正完全的自主智能机器人发生事故、造成损害,证明缺陷、因果关系等事项将成为受害人难以逾越的法律障碍。”[8]智能机器人给人类带来了许多法律问题,究其根本原因在于建构整个法律体系基础的法律主体理论不再牢靠。从根本上解决智能机器人引发的法律问题,需要回溯法律主体发展的历史脉络及其发展逻辑,有限度地变动以人为中心的法律主体地位构造,以回应智能机器人出现所导致的法学难题。
二、法律主体理论的历史演进逻辑

法律主体,是法律关系的构成性要素,即法律关系的参加者,是在法律关系中享有权利、履行义务或承担责任的人或其它类人的存在物。翻阅学界的研究文献,可以了解到学界对法律主体的争论颇多,但是实质性研究较少,可能学界认为,现有的法律主体理论的建构已经十分牢靠,即使有新的存在物出现,也不可能撼动构成法律主体理论体系的大厦,其实不然。智能机器人出现对法学的冲击在很大程度上是对法律主体理论的冲击。法律主体理论作为构成法学理论的最主要内容,确定着法律的适用范围。法律主体不是被动地接受权利,也不是先确定了法律,再去寻找有资格享有法律的主体。法律主体与权利同时产生,相互依存。关于法律主体问题的考量,不仅存在着从人到主体这一漫长的历史维度,人本身的法律形像即人在法域中的自我认知、自我想象和自我再现,同时也经历着若干次重大的变幻[9]。法律主体理论的演进逻辑,是它逐渐地演变为以“人” 的抽象为中心的理论体系,并向类人的存在物扩展,从而成为了支撑整个人类法律体系的核心要素。

(一)法律主体:人的实在到人的抽象

法律主体概念对人的抽象,经历了一个漫长过程。历史上法律主体一开始呈现多种多样的形态,各国的规定也不尽相同,大致包括了人、超自然人、动物、无生命物等。在远古时期,尚未有现代意义上的法律主体,“苏美尔社会本是一个长老主宰的社会,由那些长老、家父统治,国王是这个社会的执政者,这些人以外的其它人,都没有主体资格。”[10]随着人类社会的发展,人的欲望不断增强,逐渐地一些非人的存在物被排除在法律之外,法律主体缩减至平等的单一类型即人自身。特别是启蒙运动以来,启蒙哲学产生的二元对立思维,又为法律主体抽象为人提供了坚实的思想基础,人成为了法律主体的唯一抽象物。“理性,人的理性!赋予人以自然立法。”[11]79“在创造物面前,人们总是习惯将自己置于主人的地位。”[12]“关系是被忽视了,每个人都成了独自存在的人,他是一个在经济上、政治上、道德上从而在法律上自足的单位。”[13]法律主体对人的抽象,不仅使人的多样性消失了,而且导致了理性人的利己现象,最终,法律主体沦为保护人的尊严和利益的工具。法律主体作为法学上的一个重要范畴不能仅仅只为了保护人类的利益而存在,而应该注重人与其它存在物的关系,实现人类自身和社会的良好发展。

法律主体从人的实在到人的抽象,充分体现了人的特征。以人的抽象特征将自然人与其它存在物区分开来。自然人这一概念不区分种族、性别等因素,被平等赋予了所有人。处于政治社会之中理性自然人的行为,要受到法律的规制。“理性不仅是正确的法之认识工具,也是其源泉。”[11]79法律主体抽象为人之后,每个人都有两种身份,一种是生活中各具独特气质的自然人,一种是具有共同特征的法律之上的法律人。只有法律主体,才能为法律行为。作为法律主体的人的行为,是在理性意志支配下的行为。无论行为是否合法,都被认为是人的自由意志选择,是一种深思熟虑的决断。行为人依据法律承担责任,履行义务。随着法律主体以人的抽象为基础,人也就成了连接法律权利与义务的一个工具而已。

(二)法律主体:由人的抽象到类人的拓展

现代法律主体,或曰“法律人格”,是一种行使法律权利、履行法律义务和承担法律责任的资格。主体资格以人的抽象为基础,这种对人的抽象体现出了法律主体的概括性、抽象性、普遍适用性的特征,进而使法律主体资格的开放性成为可能。“从理论上讲,凡是能够参与一定法律关系的任何个人和机关,都可以是法律关系的主体。”[14]主体资格成为了一种符合人的抽象性特征的属性,并演变成为了一种符合某种条件的固定类型,与被赋予法律资格的存在物本身性质并无实质关联。以人的特征抽象出来的法律主体理论,为其它存在物通过拟制抽象成为法律主体提供了可能。法律主体制度具有涤除功能,法律主体在保护和调整意义上是指现实中的所有人,在其抽象的标准范围上,它又是指符合一定条件的人。“法律通过主体制度选取社会生活中的一部分主体,赋予其法律资格,在这些被法律挑选出的主体中,构建法律关系。”[15]只有经过挑选的存在物才能成为法律主体,才拥有参加法律关系的资格,从而享有法律上的权利,承担法律上的义务。法律关系的构成以建立在人的抽象为基础上的法律主体为依托。只有法律主体的行为才被视为法律行为,其权利、义务才能成为法律关系的调整对象。

法律主体的拓展过程,体现为把那些原本在生物学意义上不称为人的存在物,吸纳为法律主体的过程,法律主体逐渐类型化。法律主体发展的第一个阶段,最终完成了法律主体与生物学意义上人范围的重合;第二阶段是从生物学意义上的自然人到法律拟制人即法人的拓展。最早系统规定法人制度的法典是《德国民法典》。《德国民法典》中使用的“人”,是一个形式上的概念。 构成这一概念的必要条件只有权利能力,而不包括行为能力和过错能力[16]。《德国民法典》在“人格”之后规定“自然人格”和“法人人格”,将自然人的权利能力和法人的权利能力统一在“人格”一章,并对法人的成立、登记、法人机关等事项做了详细规定。法人成为法律主体,虽经历了漫长的争论,但承认法人的主体地位已经成为各国法律的共识。承认法人的法律主体地位拟制,是把法人看作是自然人的一种表现,把适用于自然人的法律主体地位的抽象构造适用于法人组织。可以肯定的是,以人的抽象为基础的法律主体地位的构造,不仅可以把法人纳入到法律主体之中,现如今非法人组织、动物等存在物,都可以按照这种类人的抽象,拟制成为法律主体。按照如此逻辑,智能机器人也可以成为法律主体,进而享有法律权利,承担法律义务。现代法律主体的类型化拓展,极大地影响了人对自己的本质的理解。

(三)法律主体:法律理论变动的基础

任何国家的发展,都离不开法律的保障,有法律,就有法律制度的支撑。以人的抽象为基础建构起来的法律主体理论,擎着整个法律体系王国,看似十分稳定,却也风雨飘摇。法律主体理论的变动,往往会对整个法律制度产生深远影响。人类已经获得了充分的现实依据,法律主体制度的发展并不必然会主动发展为一种较好的状况,人类必须主动思考、介入智能机器人带来的法律主體理论发展。法律主体理论是整个法律理论体系的核心,是构成法律关系的基础性要素,它体现着法律的价值追求。法律通过调整主体的意志行为,实现其确认、形成、巩固和发展社会关系的功能。法律主体的内容决定了法律关系逻辑结构,也决定了其呈现的样态。没有法律主体的意志与行为,就无法构成任何法律关系。一切存在物,都要经过法律确认才能成为法律主体,法律决定着法律主体的种类。有法律就有法律主体,只是不同的历史时期和国家对于法律主体的规定不同。智能机器人能不能成为法律主体,也必须经过法律来确认。[HJ]

现代法律的主要表现,就是以人的特征为基础,抽象出法律主体的概念,从而在法律上抹掉人与人之间的差异,实现对现实中人的法律控制。可以说,这是法律现代化的重要成就,也是法治现代化的必由之路。现代社会的法律制度已经相当成熟,特别是启蒙运动以来法哲学思想的发展,人类依据理性建立的这套法律理念体系,在一段时间内相当牢靠。智能机器人的出现,却撬动着这套法律理念体系的根基,进而引起法律制度的深刻变革。从目前智能机器人引发的法律问题来看,变革法律主体理论首当其冲。法律主体理论的变动,往往是法律制度深刻变革的开始。智能机器人给人类带来了新的法律问题,究其根源,就是现有的法律主体理论难以应对智能机器人导致的法律问题。如果说,以人的抽象为基础的法律主体理论,可以吸纳所有存在物的话,那智能机器人也可以被吸纳为法律关系的主体。显然,仅仅从这个意义上把智能机器人吸纳为法律主体,是无法解决智能机器人导致的法律问题的。因为,与其它拓展为法律主体的存在物不同,智能机器人与人的特征高度重合。人类以世界的主宰者自居,智能机器人与人类的关系很可能不再是主仆关系,以人主宰世界为思想基础建立起来的法律体系,将受到极大冲击。


三、智能机器人对法律主体理论的冲击

智能机器人给法学研究带来了机遇与挑战,对滥用的恐惧、对社会不公的恐惧、对机器反扑人类的恐惧智能机器人无时无刻不冲击着人类最后的安全防线法律。智能机器人给法学带了一系列问题。深入研究这些问题,最关键的因素在于智能机器人是否可以成为法律关系参加者,从而享有权利和承担义务。回溯法律主体的相关理论,智能机器人的出现对建立在启蒙哲学二元对立思维下以“理性人”为基础的法律主体制度提出了挑战。既然,法人可以拟制为法律主体,为什么与人类更为相似的智能机器人就不能呢?智能机器人拓展成为法律关系主体,如果不是必然的至少也是可能的。智能机器人成为法律关系的主体,也会经历法人成为法律关系主体的类似过程。下面从权利主体、义务主体及责任主体三种角度,分析智能机器人对法律主体理论带来的冲击。

(一)动摇权利主体构造基础

可以预见的是,人工智能时代对权利主体构造基础的冲击,可能是以往任何时代都不可比拟的。“技术发展的速度比人类进化的速度要快得多。计算机按照摩尔定律的速度飞速发展;而人类天生的能力则遵循着达尔文法则,龟速爬行。”[3]47“法的标准,即法的观念本身是人。”[11]490法律主体是法律关系的参加者,主要包括自然人、机构和组织,在特殊情况下国家也可以成为法律关系的主体[17]。“无论建立私法权利的罗马法时代的古老的人权观念,还是近现代成为权利制度道德基础的近现代政治和社会文化中的人权观念,都是以思考人的主体性需要为前提的。”[18]现代法律主体的观念也是建立在启蒙哲学“理性”观念对人进行抽象的基础之上的。这种理性人的形成,极大地促进了人的解放,但作为其代价,“人也因此被抛入了一个从未有过的与整体世界相对立的境地”[19]。作为主体的理性虽试图主宰一切,也陷入了被一切压制的悖论之中。智能机器人正在仿效和改变人的概念,从而冲击权利主体构造基础。智能机器人作为一个人的类似物出现的时候,这种对立将更加紧张。

智能机器人的出现,考验着对人本质的理解。作为法律主体抽象理论的表现,其也可以通过理性抽象,成为法律关系的主体。虽有学者提出,“机器人不是具有生命的自然人,也区别于具有自己独立意志并作为自然人集合体的法人,将其作为拟制之人以享有法律主體资格,在法理上尚有商榷之处。”[20]但按照目前的法律主体理论,法律主体具有向其它存在物拓展的可能,即法律主体资格具有开放性。“法律主体资格的开放性,是指在法律关系的逻辑结构上,其主体类型及主体范围随社会发展可以逐渐扩展。”[15]智能机器人发展成为法律关系主体,如果不是必然的至少也是可能的。法律行为的直接或间接后果,要求我们考虑是“谁”实施了这一行为,作出这一行为的法律主体是否具有责任能力。诸如此类的问题蜂拥而至,其症结在于智能机器人是不是可以成为法律主体。类似人的这些智能机器人,即使可以成为法律主体,它也应该是一种特殊的受制于伦理章程与法律规范的主体,不像自然人那样其主体地位可以先于法律地位存在。但即使智能机器人可以作为权利主体与义务主体,人类要在多大程度上进行让步,让智能机器人成为公法上的主体还是私法上的主体,还是和人类一样拥有相同的权利?这类问题将在法学界引起巨大争议。

权利主体是权利的拥有者和行使者。拥有不等同于行使,拥有在某种意义上是一种资格,行使则是将法定的权利作用于社会现实。法律主体资格发挥着规范市民生活并分配社会生活资源两方面的功能。对于权利主体而言,更为重要的是体现为权利行使。法律主体资格要求法律主体必须具有“实体”要素,包括作为人类社会成员的生物人、以生物人和财产为核心要素的组织体和以目的性财产为核心要素的组织体三种。由此来看,智能机器人至少还无法纳入到这三种核心要素当中。如果要给智能机器人一个合理的法律主体定位,必须对“实体”要素做出变动。随着智能机器人技术快速发展,必须回到人本身来思考法律主体理论面临的困境。回归人类的本质,已成为一种不可阻挡的时代趋势。身体哲学和伦理学的快速兴起,成为其最具代表性的现象。人本质的回归,对抽象理性人的法律主体理论的背离,使自然、他人和社会一道共同推动了法律主体理论观念的更新。

(二)反叛基于人的义务

从现有的观念上来看,法律义务主体一定是人。“所谓义务主体,也就是按照法律规定应该从事某类行为的人。”[21]有法律权利,才会有法律义务,“法律主体的角色在法律上表现为权利主体和义务主体”[22]。现如今,是否赋予智能机器人法律权利尚未可知,讨论其对义务主体的影响是否过早?“法律制度总是滞后的,但是关于法律问题的思考应该是前瞻的。”智能机器人的制造,出于服务于人类生活的目的,可以预见的是未来会有越来越多的机器人进入人类的生活领域。即使将来的法律没有赋予智能机器人法律主体的地位,那么它一定不会成为义务主体吗?“2016年11月,在深圳举办的第十八届中国国际高新技术成果交易会上,一台名为小胖的机器人突然发生故障,在没有指令的情况下,自行打砸展台玻璃,砸坏了部分展台,并导致一人受伤。”[23]由此可见,未来智能机器人,或多或少的会成为人类权利行使的障碍,如此,智能机器人如果不纳入义务主体的范畴,很可能阻碍权利的行使。

权利主体是被法律赋权的主体,有权根据自己的选择自主决定为或不为某种行为。义务主体被法律所约束、限制,依据法律不为某种行为。如果智能机器人在没有被赋予相关权利的情况下需要承担义务,这就使法律权利与法律义务对应的理论陷入了矛盾。虽然没有无权利的义务,也没有无义务的权利,但是实际上义务是保障权利行使的关键。可以说,权利主体每一次行使权利,必须有相应的义务主体,义务主体相对于权利主体来说更为弱势。智能机器人与人类应是和谐共处的状态,在保证人类安全的情况下,才能进行开发和应用。所以智能机器人的行为,不能妨碍人法律权利的行使,即使在它没有成为法律主体的情况下,也要承担相应义务。在将来的社会中,可能不仅我们要处理人与智能机器人的问题,还要处理智能机器人与智能机器人之间的问题。在两个智能机器人之间形成哪种关系,也是必须慎重思考的问题。

(三)解构责任主体

法律责任是违反法律而产生的法律义务。“如果机器人拥有了某些权利,就应该对自己的行为负责。”[24]一个真正意义上的法律主体,必须有能力对自己的行为负责,这是法律责任的预设。法律责任本身构成了法律主体的关键因素,被视为法律主体的存在物不仅享有权利、履行义务,同时还能对自己的行为负责,承担相应的法律后果。所以离开了法律责任,法律主体的规定就没有了意义。智能机器人如果没有被认定为法律主体,那基于“意识”而存在的智能机器人,它至少很难归属于我们目前所认为的法律关系客体。从这个意义上讲智能机器人的出现对于法学经典行为理论“主体行为客体”三要素理论带来了极大的冲击。如果不确认智能机器人的法律主体地位,它实施的侵权行为,是其主人的行为,还是它的行为?

智能机器人是否可以成为法律关系的主体暂且不论,问题是智能机器人作为有可能侵害人类人身安全和财产安全的施害者,它有没有承担责任的能力。按照法律责任的相关理论,法律责任由施害者承担。如果不让智能机器人承担责任,这种责任理论就面临着解构的风险。但是如果让智能机器人承担责任,那么在何种意义上它是有责任能力的,它责任承担的方式视为财产形式,还是其它类型?况且它有可能不是法律主体,没有理论依据让其对自己的行为承担责任。如果不让其负责,那么谁要为它的行为负责呢?它的主人可以是制造者、销售者、使用者或者是第三方服务平台,与以往的法律关系相比智能机器人侵权更加复杂,如果智能机器人不负法律责任,可能会牵涉到多方的法律责任主体,并且难以确定。此外,智能机器人之间的侵权行为,如何承担责任?况且智能机器人有可能超出人的控制,进行施害行为,仅仅处罚其主人,是否可以达到惩罚的效果?所以整个责任理论基础,面临着解构的风险。
四、法律主体理论的重新构造

(一)理念基础的回归:审视人的主体理论基础

智能机器人之所以给我们带来这么多的思考,是因为它的出现动摇了何为人本质的这个概念。人类无数次设想过有可以比拟人的存在,但之前的每一次设想都没有智能机器人给我们带来的感受这么深切。人类对人本身的概念模糊了,陷入了一种不自信的状态。可以说很多人都陷入了怀疑论的立场。不以法律规制智能机器人的发展,可能会促使重新定义人类的概念,人类的存在形式有可能发生不可逆转的变化。人类是要保持现在的人类概念,还是要革新到无所谓“人”、无所谓“物”的年代?麻省理工学院、剑桥和伯克利等机构都警告说人工智能会变得如此聪明,以至于超越人,这些设备可能反对他们制造者并接管世界,如果不是破坏世界的话。[6]显然,人类还没有做好改变人的本质的准备,仍然认为由细胞组成的有血有肉的人的本质是一切社会关系的总和。如果想要保持人的概念不变,人类必须保持自信,并清醒地认识自己。

虽然法律主体基于人的抽象是必要的,但是过于对人抽象导致的弊端也逐渐显现出来。特别是智能机器人出现以后,仍然过度地考虑法律主体是人的抽象的理性人的理念,可能会陷入法律主体认定的困境。“形式主义的唯理性无休止的增长直至成为一种系统的唯理性,可它必然会达到一个顶峰,然后物极必反地向下滑落。”[25]8在理解法律主体概念的时候,必须考虑人的其它面相,以更多地區别于智能机器人。如果仍然仅仅把人视为理性的过于抽象的法律主体,那么作为人的其它面相就消失了。应该回到人的本质,更多地参考人的多个面相,构建法律主体的理论基础。人不是仅仅具有身体的一个实体存在,同时也是向他者、与他者共性的存在。智能机器人可以成为法律主体的话,基于我们目前的理解,它也应该是一种法律拟制主体。显然,承认智能机器人的公法主体地位是十分困难的,智能机器人成为私法上的主体是可以预见的事情。马克思曾指出:“ 社会不是以法律为基础,那是法学家的幻想。相反,法律应该以社会为基础。”[26]随着智能机器人带来的社会变迁,我们的法律主体理论也必须做出相应的变化。如果理不清法律主体理论的基础,由智能机器人引发的灾难将是人类难以想象的。

人类的发展是一个不断超越自我的过程,超越着所有世界的认知。“作为一个在实体和关系向度共同作用下的历史的存在,人的存在并不是盲目的,也不是纯利己的,而是有着不断趋向于自我超越和完满,趋向于类的共同本质的实现的公共性。”[24]为了实现人类的自我超越,实现人类共同本质的公共性,必须回到人作为人的本质的场域。人和智能机器人肯定是不同的存在,为迎接智能机器人对人类的挑战,必须回到人类本身,来思考人类自身的问题,以此来区分作为法律主体的人和很有可能成为法律主体的智能机器人。“现在所有人工智能仍属于在图灵测试’概念下界定的智能’,无论是将要盛行的根据神经网络算法的翻译程序,亦或是基于量子计算理论的各种模型,在未来很长时间内都将是从属于人类的工具。”[27]只要人类依然是处于政治社会中拥有意识,并由血液细胞组成的肉身,那么人类和智能机器人就存在区别,人类必须牢牢掌握自身区别于智能机器人的特征。

(二)法律主体类型思维的破解:全方位思考法律主体理论

现代的一个记号是,它总是从一个极端走向另一个极端,另一个记号是,它必然将一切都加以区分,如真理,法权也是如此[25]8。法律主体理论过于强调理性人的抽象,就会落入这种极端,陷入启蒙运动导致的黑夜之中。现代法律主体理论的这种抽象,使法律主体成为了符合以人为镜像抽象出来的某些特征的类型。法律主体的这种类型化特征,为人类提供了一个法律主体的开放视域。在这种视域内,任何类人的存在物,都可能被我们经验为符合法律主体特征,从而获得法律主体地位。虽然这种经验可能包含着某种历史性、指涉法律主体将来的无限可能性。但是这种类型化的抽象,从诞生之日就遭遇到了一种不幸,即法律主体无休止的类型化拓展。法律主体的这种开放性的拓展特征,奠定了法律主体理论的坚实基础,也使其自身陷入了泥潭当中。随着社会的发展,过于类型化的主体理论可能不太适用,而人与物的本质的区别也可能丧失。

智能机器人的出现使得人类重新思考法律主体范围的扩展或变迁,跳出原有的类型化法律主体思维,以全方位、多角度的思维去思考法律主体理论。用全方位的方法思考法律主体理论,可以深刻把握智能机器人内部构造,促进法律主体价值及伦理观念的变革,重新回到人作为人的本质,为法律主体理论的构造提供一种更为丰富的理念基础。在此基础上,全方位的方法论意义上的变革也是可能的。根植于启蒙哲学的二元对立的法律主体地位的构造,导致了人与一切他者的对立。回归人的本质,让我们更多去思考人与其它事物的关系。“关系的基本特性是相互性,作为关系的一方,任何关系项都不可能是独立存在的。”[28]智能机器人的出现,更加凸显这种关系的相互性,人的活动与智能机器人的活动内在关联在一起,人的发展都处于与其它事物的整体联系之中。在重新思考人的法律主体的定位时,应既强调与人作为法律主体相关的各要素之间的联系,又要重视各要素之间的区别,并考虑各要素之间的关系变化,从而更好实现作为法律主体的人与现实中的人的结合。

智能机器人的出现,使人类必须回归全方位的思考方法,思考人与智能机器人的关系,在区分人与智能机器时,既要看到二者之间的联系,又要看到二者之间的区别。突出人的主导地位的同时,更要反映人的价值与追求,也不能忽视智能机器人的社会价值。人在维护自己的利益,实现对自己超越的同时,也应该注重其它事物的发展。“如果一个社会没有经济增长,那是因为没有为经济创新提供刺激。”[29]国家要促进智能机器人的发展,就要为它的发展提供一种有效刺激。除非符合智能机器人的法律定位是有效率的,否则智能机器人的快速发展不会简单发生。如果在智能机器人领域没有形成一种新的变化,那就是法律制度没有为智能机器人的发展提供创新刺激。一种良好的法律刺激机制,应该建立在全方位思考法律主体理论的基础之上。厘清人与智能机器人的不同之处,智能机器人能不能成为法律主体暂且不论,法律必须对其进行明确定位,一种模糊的界定很难促进其发展。20世纪50年代伊林沃思莱斯笔下的那幅“自动化”漫画依然警醒着我们,必须处理好人与智能机器的关系。

(三)立法路径的重构:双轨制的法律主体地位构造

任何科学技术的发展都不是以人的意志为转移的,智能机器人作为一种新的科学技术,如果我们拒绝,必将被历史的车轮甩在后边。智能机器人对大多数人来说都是陌生的,甚至是令人恐惧的。法律不应该筑高墙,而应该为人工智能技术保驾护航。应以法律规制智能机器人的发展,透视其引起的法律主体理论的变动,并以法律的形式把它确认下来。“科学技术的发展甚至会促使一套全新的制度发生。例如,近代以来关于商业秘密或专利的知识产权保护制度。”[30]随着智能机器人的不断进步,势必会产生一系列适用智能机器人的具有普遍性和强制性的规则,而人工智能技术的发展也势必会对法律的制定和实施产生深刻影响。要在重新思考法律主体理论的基础上,推进关于智能机器人的立法。纵览我国现行的所有法律,我们还没有关于人工智能机器人立法的相关规定,如何在法律中安置智能机器人,已经成为我们必须面对的社会问题。

智能机器人能不能成为我国现有的法律主体暂且不论,但是至少应该在智能机器人内部形成一套规则,一种具有强制力的规则,并上升为法律,至少在这个层面,智能机器人应该成为法律规制的对象,成为法律關系的主体。规范智能机器人的法律,是适用二元架构的法律类型,还是一元架构的法律类型,在做出选择的时候,我们必须思考发展人工智能技术的目的。真正的智慧应该服务于社会、服务于人类,而不是成为人类的对手。这就需要制定二元架构的法律类型。二元架构的法律类型才能形成智能机器人自身的价值体系。“人工智能法律既具有一般法价值的构成要素,又有着其特殊法的价值内容,从而形成自身的法价值体系。”[20]必须加快推进二元架构的智能机器人立法,填补立法领域的空白。从社会事实来看,制定人工智能的法律时机已经逐渐成熟,可以先制定一个原则性的法律,从基本原则、基本制度上规范智能机器人的发展。例如,《机器人伦理宪章》《欧盟机器人民事法律规则》从原则上对人工智能技术做出规定。然后相应的法律部门,结合不同的人工智能技术带来的法律现象,做出相应的制度规定。从目前人工智能技术的发展来看,其也是由一个领域逐渐延伸到其它领域。因此,逐渐结合人工智能在相关领域可能发生的问题,在对法律理论思考的基础上,制定原则性的规定,及时对具体的法律规定做出调整,是人工智能立法的可循之路。
结语

智能机器人的出现,给一直在试图弯道超车的中国一个换道超车的机会。换道超车,使得中国可以为人工智能的未来制定标准,走自己独特的道路,而不再是去填补其他国家发展的空白,使超越成为可能。智能机器人引发的诸多法学困境,其实都可以归结为对法律主体理论的冲击。如何建构一个良好的法律主体理论,成为当下思考智能机器人问题的重要议题。智能机器人出现以后,建立在启蒙哲学“理性”观念对人进行抽象基础之上的法律主体理论受到了极大挑战。随着历史的发展,其固有的弊端已经充分显现。人类的自然权利是一个自我发现的过程,而智能机器人的权利却需要通过赋权的形式获得。智能机器人不同程度地解构着构成法律主体要素的权利主体、义务主体和责任主体。法律要为智能机器人的发展提供有效创新激励,就必须正确回应智能机器人对法律主体理论带来的诸多挑战。必须回到人本身,丰富人的多个面相,以区别于智能机器人,跳出法律主体的类型化思维,采用全方位的方法思考人与智能机器的关系,并通过制定法律做出相应调整。在不远的将来,一种二元架构的法律类型是可期的。

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【责任编辑:张亚茹】

人工纳米材料论文范文第4篇

摘要:本文概述了森林经营的主要理论,历史和逻辑地阐述了主要森林经营理论的产生背景、主要观点和优缺点,为中国正在开展的森林经营实践提供理论支撑。

关键词:森林经营

Key words:forest management

虽然人类很早就自觉和不自觉地进行着森林经营(孟子就曾经说过,“斧斤以时入山林”),但一般认为,现代意义上的森林经营起始于十八世纪的德国。从1713年德国卡洛维茨提出“森林永续利用理論”开始,林学家们提出了众多森林经营的方法和理念。虽然这些理论在时间、观点上有些重叠,但大体上仍可按认识的深度逻辑地归结为“永续利用理论”、“森林多功能理论”和“森林可持续经营理论”。重新回顾和审视这些理论,对建设湖北现代林业不无裨益。

一般认为,德国是现代森林永续利用理论的发源地。从17世纪中期开始,德国因工业的快速发展,对木材的需求量猛增,开始大规模采伐森林,并导致18世纪初震动全国的木材危机。危机的出现,促使林业工作者思考如何“经营”森林。1713年,德国林学家H.卡洛维茨首先提出了森林永续利用原则和人工造林思想。他指出:“努力组织营造和保持能被持续地、不断地、永续利用的森林,是一项必不可少的事业。”卡洛维茨也因此被认为是森林永续利用理论的创始人。所谓森林永续利用原则,就是“森林经营管理应该这样调节森林采伐,通过这种方式使木材收获不断持续,以致世世代代从森林中得到的好处至少有我们这一代这样多。”

森林永续利用理论[1-2]的主要贡献就是在当时森林资源还十分丰富的时候提醒人们森林资源并非用之不竭,提出了人工造林的政策主张。几乎在森林永续利用理论诞生的同时,在德国也发育了“木材培育论”。1811年,林学家 G.L.哈尔蒂希出任普鲁士国家林业局局长时,选择材积生长量高的树种,大规模组织营造针叶人工纯林。他还说:“不仅要尽量多地生产和利用木材,还要考虑后人至少也能从森林中得到像当代人一样多的利益。”这种森林资源代际公平的生态伦理,至今仍受到人们的尊敬。当然,大面积种植人工纯林特别是针叶林,几十年后被证明是一项非常失败的政策。有鉴于斯,上世纪70年代,法国林学家B.马丁等人提出了现代版的“木材培育论”,基本设想是,建立一批专门培育木材的企业,在面积不大,但立地条件优越、交通方便的林地,采用科学的营林方法,营造速生丰产林,追求木材高产、高效和高利润,而让其他类型的森林充分发挥其生态效益和社会效益。该理论近乎今天的“森林分类经营”思想。

为实现永续利用的目标,1826年,德国林学家 J.C.洪德斯哈根在总结前人经验的基础上,创立了“法正林(Normal Forest)”理论。虽然法正林理论自问世以来即遭到批判,但至今仍是森林经营的基础理论。法正林学说的基本要求是:在一个作业级或一个作业单位内的森林,必须具备幼龄林、中龄林、成熟林三种,并且三种林的面积应该相等,地域配置要合理,具备最高的生长量,从而实现森林的永续经营利用。林学家们提出了很多“法正林”模型。从今天的观点看,法正林学说的贡献之一是从理论上论证了“年采伐量等于或小于年生长量”的政策主张。不过,“法正林”要求的条件近乎苛刻,与现实的森林结构差距较大。为此,1954年美国K.P.Davis提出“完全调整林”理论,为林龄结构不变下定期收获质量、数量大体一致的木材提供了模型,以期更接近现实。1961年日本铃木太七论证并提出了“广义法正法”理论,针对大片森林提出按“减反率”采伐。

2森林多功能理论

森林永续利用理论的缺点之一是只考虑木材生产,在该理论指导下大面积种植人工纯林产生严重的不良后果,如土壤退化,病虫害频发,二代林产出很低等,那些看上去葱郁茂密的云杉林、冷杉林,实际上防护功能十分脆弱。这些现象引起了林学家的关注和反思。1867年,德国林学家哈根认识到木材不是森林经营目标的全部,首次提出了“森林多效益永续经营理论”,认为林业经营应兼顾持久满足木材和其他林产品的需求,以及森林在其他方面的服务目标。简单地说, “永续利用”的思想没有错,但永续利用的不仅是木材而是“多效益”。1933年,德国的《森林法》中明确规定:永续地、有计划地经营森林,既要最大量地生产木材,又必须保持和提高森林的生产能力;经营森林应尽可能地考虑森林的美观、景观特点和保护野生动物;必须划定休憩林和防护林。

森林多功能理论[3]是林学家们对林业认识上的第二次突破。它的最大贡献,用现代术语,就是承认森林的“间接效益”(包括生态效益和社会效益),认识到随着社会需求的变化,森林的非木材功能对于人类的价值会日益增加并上升到主导地位。森林多功能理论强调三大效益一体化经营,强调生产、生物、景观和人文的多样性;在技术上主张长伐期和择伐作业;人工林天然化经营。

就如何实现森林的多种功能,林学家们产生了不同的观点。一种叫做“船迹理论”的意见认为,只要最大限度地持续实现森林资源的经济效益,森林的其他效益就会跟随在经济效益的“船迹”后自然地体现出来(如同前进中的船会产生一片向两旁扩展的波浪一样)。另一种叫做“协同理论”的意见认为,林业应该同时实现多效益一体化,即同一片森林既生产木材又发挥一种或几种生态功能。“协同理论”要求人们要把木材生产和其他效益等同对待。

影响持续至今的“林业分工论”实质上也是森林多功能理论的一种实现形式。该理论是20世纪70年代由美国林学家M.克劳森、R.塞乔和W.海蒂等人提出来的。它的中心思想是:全球森林是朝着各种功能不同的专用森林方向发展,而不是走向森林三大效益一体化。M.克劳森等人主张在国土中划出少量土地发展工业人工林,承担起全国所需的大部分商品材任务,称为“商品林业”;其次划出一块“公益林业”,包括城市林业、风景林、自然保护区、水土保持林等,用以改善生态坏境;再划出一块“多功能林业”。按照“林业分工论”的说法,森林不仅从微观上被划分为不同功能的地段,而且从宏观上也会出现国际分工。他们预测21世纪全球森林“资源南移,木材北流”,即南美洲和非洲人工林所产木材将以欧洲为主要出口市场;大洋洲和东南亚所产木材主要出口到日本;北美洲(加拿大)将主要在美国开拓市场,并将在欧洲和日本市场同其他出口国进行竞争;俄罗斯的木材市场将主要在亚洲。

3森林可持续经营理论

在认识森林多种效益重要性的问题上,各种“森林可持续经营理论”与上述“森林多功能理论”并无大的差别。同森林多功能理论相比,可持续经营理论在下列观点上进一步深化了认识。一是强化了 “可持续发展”的理念。按照前挪威首相布伦特兰夫人的定义,所谓“可持续发展”,就是“既满足当代人的需求、又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展”。森林是可再生资源,尤其应该实行这一战略。二是强化了生态系统的观念。用林学家Plochmann(1982年)的话说:“永续利用的出发点不应该是各种林产品和间接效用,而是作为能发挥多种效用的森林生态系统。” 在这一理论框架下,各国林学家们对如何实现这一战略提出了不同的措施,其中,比较有影响的是“新林业理论”、“近自然林业理论”和“现代森林可持续经营理论”。

“新林业理论”是1985年由美国林学家J.F.Franklin提出的。该理论有两点新意值得注意:第一,森林经营的作业单元不是一块或一片森林,而应是一个或一群“以森林為主的景观”;第二,森林经营的目标不是木材,也不是多功能综合效益,而是森林生态系统的持续维持和生物多样性的持续保存。J.F.Franklin教授认为林业分工论实质是一种把生产与保护对立起来进行分而治之的林业发展战略,不仅不能实现其各自的目标,而且也不能满足全社会对林业的要求,使森林资源永续利用也成为空话。因此,他主张森林经营的目标是“实现森林的经济价值、生态价值和社会价值相互统一,建成不但能永续生产木材和其它林产品,而且也能持续发挥保护生物多样性及改善生态环境等多种效益的林业”。维持森林的复杂性、整体性和健康状态,是新林业思想的核心,这本质上一种“生态优先”的森林经营理念。

“近自然林业理论”虽然早在1898年就由德国林学家盖耶尔(K. Gayer)提出,并在德国一直得到执行,但直到九十年代后才在世界范围内引起重视。就基本思想而言,它非常符合可持续发展的观点。“近自然林业”的基本主张是: “森林经营应回归自然、遵从自然法则,充分利用自然的综合生产力”, 即应尽可能地按照森林的自然规律来从事林业生产活动,使林分的发生和发展与该地区天然森林植被演替方向尽可能一致。只有这样,森林的综合效益才最高。“近自然林业”的林学家经长时间、大范围研究,得出的结论说,即使仅就经济效益而言,从短期看,人工林可能高于天然林;但从长期看,“近自然”森林的效益更高。该理论主张的许多技术措施在中国是不太常用的,如原则上不允许造纯林,而应造混交林;一般应营造乡土树种,只有经过严密的试验、确保地区其他物种的安全后才能适量推广引进的“好”树种;选定目标树,并进行单株抚育;尽量实行择伐,而不是皆伐;尽量不整地,特别不提倡面积超过4 hm2的全面整地;单块造林面积尽量小,等等。虽然听起来略显保守,但该理论至今仍是中、北欧国家林业发展的指导理论。

关于现代森林可持续经营理念[4-5]的进展在国际热带木材组织(ITTO,1992)的一个定义中可以得到体现:“森林可持续经营是为达到一个或多个明确的特定目标的经营过程,这种经营应考虑到在不过度减少其内在价值及未来生产力,和对自然环境和社会环境不产生过度的负面影响的前提下,使期望的林产品和服务得以持续的产出。”这个定义用词准确,得到多数林学家的认可。应特别注意该定义中的关键词:明确的特定目标;持续的产出;林产品和服务;内在价值和未来的生产力;过度的负面影响。现在,世界许多国家都在按照这个新的理论来研究和制订国家级的林业发展战略和指标体系。2016年3月,国家林业局印发了《全国森林经营规划》(2016~2050年)。在该《规划》中明确提出“以多功能森林经营理论为指导,全面提升森林经营水平”,这是我国森林经营理论的重大突破。

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(责任编辑:唐 岚)

人工纳米材料论文范文第5篇

摘要  人工湿地不但能够存储水资源,而且有助于调节气候,同时还可以提供动物的栖息场所。一般来说,人工湿地的建设主要是以池塘的形式为主。自然湿地和人工湿地在污水处理和水环境保护方面都发挥着重要作用。人工湿地技术出现于上世纪的五十年代。这项技术的出现为污水处理提供了新的解决方案。近年来,随着我国对这项技术的研究不断加深,已经取得了一定的成果,并逐渐在实际工程中得以应用。

关键词  人工湿地;污水处理厂;尾水深度处理;应用

引言

目前,我国水资源相当匮乏,如何提高水资源的利用率极具关注。通过污水处理厂的处理,能够一定程度提高水资源利用率。然而,污水处理厂尾水中污染物浓度并不能达到地表Ⅴ类水的指标,需要进行深度处理,才能满足全面消除劣Ⅴ类水体的国策。

一、人工湿地概述

人工湿地是指利用人工手段创造湿地环境或人为控制湿地生态环境的方式。形成的湿润区主要通过土壤、植物、微生物和人工方式处理污水。湿区建造技术结合了材料的循环和再生原理,包括吸附、过滤、氧化还原与沉淀等。

该技术具有污染物去除效果好、投资费用少、运行维护成本低等优点,在污水处理厂的尾水处理中具有明显的优势。

二、我国污水处理厂尾水深度净化处理现状

我国城市污水处理厂的尾水中含有大量的氮和磷。一般来说,我国城市污水处理厂的尾水COD浓度低于50mg/L,而总氮浓度为20-30 mg/L,磷约为2-4 mg/L。

目前我国8成以上的污水处理厂使用的污水处理方法,主要还是欧美国家早期的技术,尾水中的N、P含量较高,一般仅能达到一级A的标准,有点甚至只能达到一级B的标准,尾水受纳水体受到了不同程度的污染。因此,需要进一步采用脱氮除磷技术深度处理。

三、人工湿地在污水处理厂尾水深度处理领域的应用必要性

城市污水处理廠一般采用二次生物技术处理,以减少和控制污染物的排放。现阶段地表水已经受到了一定程度的污染,其自净能力相对较弱,自净效果有限。日益匮乏的水资源要求我们不断提升水资源利用率。

除了提高污水处理厂各阶段的处理水平外,尾水深度处理是非常重要的发展方向,这也是国家非常鼓励的。因此,从国家的政策鼓励方面,以及自身的发展需求,市政污水处理厂都需要进行尾水处理工艺有关的研究和开发工作,以实现低成本、高效率地优质出水。

人工湿地深度净化的优势:①投资较低、运维费用便宜;②运行维护简便;③出水水质好;④污染物表面负荷适应范围广;⑤能够产生一些经济效益,如绿化、水产、娱乐和教育等。因此,人工湿地在污水厂尾水处理中有极大的应用价值。

四、人工湿地的应用

人工湿地的设计应结合进水水质指标、可使用建设用地面积、出水水质指标以及周边的景观协调美观需求等因素,来选择系统的处理工艺、平面布置、生态营造、动植物选择等,确保达到湿地处理工艺效率高、稳定性强、运维简便、景观效果好、生态效益高的要求。

(1)人工湿地工艺论述

人工湿地来水水质一般满足一级A标准,主要超标污染物为NH3-N、TN、TP等,是典型的低碳氮比、高氮磷污水。

来水中有机物可生化性较差,且碳氮比较低,对脱氮不利。厌氧塘的厌氧环境有利于厌氧微生物分解水体中的难降解有机物,在一定程度上提高水体的有机物的可生化性与碳氮比,因此可以在水质净化系统前端设置厌氧塘,以提高水体中有机物的可生化性和碳氮比。

水体中存在一定浓度的氨氮,需将其转化为氧化态氮,以利于后期进行反硝化脱氮,因此需设置好氧环境,建立氨氮硝化的生化反应功能区,而好氧塘可以很好的满足使用要求。

对于总氮的去除,通过设置潜流湿地,创建缺氧环境建立硝酸盐反硝化的生化反应功能区,最后潜流湿地出水进入表流湿地进行复氧,将水体内的氮由还原态转变为氧化态,以进一步提升水体的自净能力。

对于总磷的处理主要依靠湿地系统的沉淀、植物吸收、填料基质的吸附及其它生物化学作用进行去除。

(2)人工湿地动植物选择

综合考虑经济效益和景观协调性,同时坚持生物多样性以及因地制宜的原则,避免生态入侵,以乡土湿地植物作为选用植物来源。依据现有地形,将经济价值高的挺水植物种植在地势较高的台田浅水处,例如芦苇等。将香蒲、莲藕等挺水植物种植在地势略低的台田间水面处;将本土浮叶植物散播于开阔水面,例如菱角、芡实等;将沉水植物栽植在水深较深处,如苦草、狐尾藻、金鱼藻等,与此同时选用本土水生动物放养于水生植物塘表流湿地内,例如鱼、螺、蚌、泥鳅等。

通过优化上述植物搭配,形成一个景观效果良好、水质自净能力强以及生物多样性丰富的人工湿地生态系统;运用微生物、水生动物、水生植物相融合的生态净化模式。

湿地面积较大的区域,可以适当引入鸟类、兽类等动物,健全并丰富生态系统食物网,进一步合理化、稳定化人工湿地的生物种群结构,与此同时保障其具备较强的景观观赏性。

(3)人工湿地调试运行

人工湿地工程试运行时,应对湿地的进出水水质采样检测,将污水中重点污染物作为检测项,对湿地的净化效果分析研究,根据实际的进水水质、温度等影响因子调整湿地进出水量。湿地系统进水水质在不考虑总氮指标时,主要超标因子为氨氮和总磷。经湿地处理系统处理后, 氨氮、总磷的去除率分别为20~70%、 35~80%,可以有效地提高出水水质,达到了削减污染物浓度的目的。

(4)人工湿地维护管理

①及时清理枯败落叶、茎秆,避免腐败后增加湿地系统污染物;

②适时收割湿地植物,以便提高氮的去除率;

③春季可适当提升湿地水位,抑制湿地中非功能作物的生长;

④应避免使用杀虫剂除虫,导致残留农药二次污染。

(5)人工湿地应用的案例

为进一步提高污水处理厂出水水质,浙江金华金东区深入研究探索了人工湿地深度净化尾水的工艺,以期彻底消除劣Ⅴ类水。

在市、区相关部门大力推动下,利用人工湿地来处理污水在金东区逐步得到推广。2016年,曹宅镇人工湿地净化污水处理厂尾水的项目开工建设,并于2017年建成投入使用。曹宅污水处理厂日处理量1万吨,生态湿地工程22185平方米。

据悉,该项目采用“尾水→进水配水管网→垂直流人工湿地→出水集水管网→稳定塘→出水”工艺流程,具体涉及地形塑造、管道、填料、植被、辅助道路、防水堤等多个分项目。其中,以芦苇为主要植物,在净化尾水的同时,兼具休闲、观赏功能的景观是项目的一大特色。

结语

利用人工湿地技术处理城市污水处理厂的尾水,既能满足减少污染物排放的要求,又能在更大程度上美化生态环境。同时,具有运行成本低的许多优点。湿地生态净化工程实现了节约水资源、减少污染物排放总量、提高水资源利用率的目标。人工湿地的建设可以提供更多的生态水源,对城市生态景观有着重要的影响,可以极大地提升城市环境品种。人工湿地生态系统的污染物净化机理有着其独有的特殊性,在难降解有机物、低浓度污染物以及特殊污染物等多类复杂水质的净化处理中有着广泛的适用性,前景广阔。但人工湿地在运行时需要加强管理和维护,以确保人工湿地内的动植物和构筑物处于一个良好的状态,从而提高人工湿地的运行效率和处理效果。

参考文献

[1]王纯,王天红,程旭.人工湿地技术在污水处理与水环境保護中的应用[J].中国资源综合利用,2021,39(01):202-204.

[2]骆智青.人工湿地处理工业污水尾水的运行效果分析[J].广州化工,2020,48(23):121-123.

[3]成水平,王月圆,吴娟.人工湿地研究现状与展望[J].湖泊科学,2019,31(06):1489-1498.

[4]赖长邈,孟庆杰.人工湿地处理工业污水研究进展综述[J].环境科学导刊,2018,37(05):75-83.

[5]岑璐瑶, 陈滢, 张进,等. 种植不同植物的人工湿地深度处理城镇污水处理厂尾水的中试研究[J]. 湖泊科学, 2019(2):10.

人工纳米材料论文范文第6篇

【摘要】目的探讨丙泊酚联合应用芬太尼在无痛人工流产术中的临床观察。方法选取100例自愿要求行人工流产的患者,随机分为观察组和对照组各50例,对照组仅以丙泊酚行无痛人流麻醉。观察组在对照组基础上联合芬太尼麻醉;比较两组起效时间及镇痛效果。结果观察组丙泊酚与芬太尼联合用于人工流产术,苏醒时间短,镇痛效果优良率为98%,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论使用丙泊酚联合芬太尼用于无痛人工流产,镇痛效果安全可靠,值得临床推广应用。

【关键词】人工流产;丙泊酚;芬太尼

人工流产术是指临床上妊娠未满12周的孕妇通过人工的方法来达到停止妊娠目的的手术。人工流产普遍被用来作为避孕失败的补救措施,然而人工流产需扩张宫颈,手术过程中的疼痛可能会引起人流综合征。常用的方法有负压吸引人工流产术、钳刮人工流产术和药物流产术在妊娠10周内应用400-500mmHg负压的装置将子宫内胚胎组织物吸出的手术。人工流产经常会伴随许多不适症状,例如感染、出血、继发性不孕、盆腔瘀血综合征、子宫内膜异位症、自然流产、早产等一系列并发症,更有甚者会因出血过多引起死亡。如何减轻和避免术中给孕妇带来的痛苦、提高临床治疗技术始终是临床医学研究的问题。近年来类似于阿托品静脉注射和安定及利多卡因宫颈注射等,都有一定程度的镇疼作用,但镇痛的效果并不显著。长期的临床实践研究发现芬太尼联合丙泊酚对于人工流产中的疗效明显,可作为临床治疗的较优选择。

1资料与方法

1.1一般资料选取我院2009年2月至2012年12月间行无痛人工流产的妇女100例。年龄2l一35岁,平均(28.0±4.5)岁,妊娠6—10周,均经尿HCG和盆腔B超证实为宫内妊娠。100例均无高血压、心脏病、癫痫及过敏史。将100例随机分为两组,分别为观察组和对照组,每组50例,两组孕周、年龄、体质量差异均无统计学意义。

1.2麻醉方法观察组:术前禁食6h,禁饮水4小时,入室取膀胱截石位后做血压、脉搏、呼吸、血氧饱和度监测,常规鼻导管吸氧,开放静脉通路后开始给药。药物配方及顺序:先用芬太尼0.05mg30s静推,继之用丙泊酚针剂2mg/kg静推,待患者意识消失后开始手术,术中若扭动抵抗影响手术操作的,酌情追加丙泊酚20-40mg。对照组:给予丙泊酚,术中根据麻醉深度适当追加丙泊酚。术中注意观察镇痛效果、人工流产综合征反应。

1.3观察指标观察比较术中两组起效时间、丙泊酚总用药量、麻醉恢复时间及围术期血流动力学变化。

1.4镇痛判定标准①显效:孕妇自诉在术中完全无痛,表现自如,安静;②有效:孕妇仅轻度腹痛,牵拉感,基本安静;③无效:术中孕妇感明显疼痛,不够安静,或大声呻吟。

1.5统计学方法采用SPSS13.0软件进行数据分析。计量资料以χ±s表示,组内比较采用t检验,计数资料以率(%)表示,组间比较采用x2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1丙泊酚用量与苏醒时间观察组丙泊酚用量少于对照组,苏醒时间短于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05),见表1。

3讨论

人工流产术是避孕失败的补救措施之一。由于手术的刺激,可使患者痛苦,易并发出血、心律紊乱、血压下降等人流综合征,所以需要有效的镇痛方法配合手术。芬太尼是一种强效镇痛药,其镇痛强度是吗啡的80-100倍。丙泊酚是一种短效静脉麻醉药。无明显的镇痛作用,具有起效快,效果确切,恢复迅速、平稳,苏醒后意识完全恢复且对手术无记忆,无明显积蓄现象等优点,还可以抑制迷走神经反射,防止人流综合征的发生,二者合用麻醉效果满意。但是丙泊酚无镇静作用,剂量过大时可加重呼吸、循环的抑制作用,丙泊酚不能有效抑制应激,反而因镇静过深导致一些不良反应。因此,丙泊酚常与芬太尼等麻醉性镇痛药复合用于人工流产术中,可使患者迅速进入睡眠状态,并且使宫颈交感神经受到抑制,副交感神经活动增强,也使宫颈口松弛,以致机体在吸宫时对宫壁的刺激和对扩张宫口时的牵拉刺激均无反应。

综上所述,丙泊酚联合芬太尼麻醉实施无痛人工流产术安全有效,具有镇静效果好、清醒快、恢复快、不良反应少,患者满意度高等特点,值得临床广泛应用。

参考文献

[1]兰晓波,夏武建,陈爱珍,等.丙泊酚复合芬太尼用于无痛人工流产的临床观察[J].中国基层医药,2011,18(1):61-62.

[2]沈洁,周海华.丙泊酚联合芬太尼应用于无痛胃肠镜检查的临床观察[J].中国基层医药,2011,18(12):1639-1640.

[3]解本刚,李娜.丙泊酚與氯氨酮用于无痛人工流产的临床观察[J].中国医药导报,2007,4(20):51.

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