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目前生物制藥主要集中在以下幾個方向：
1.1腫瘤在全世界腫瘤死亡率居首位，美國每年診斷為腫瘤的患者為100萬，死于腫瘤者達54.7萬。用于腫瘤的治療費用1020億美元。腫瘤是多機制的復雜疾病，目前仍用早期診斷、放療、化療等綜合手段治療。今后10年抗腫瘤生物藥物會急劇增加。如應用基因工程抗體抑制腫瘤，應用導向IL-2受體的融合毒素治療CTCL腫瘤，應用基因治療法治療腫瘤(如應用γ-干擾素基因治療骨髓瘤)。基質金屬蛋白酶抑制劑(TNMPs)可抑制腫瘤血管生長，阻止腫瘤生長與轉移。這類抑制劑有可能成為廣譜抗腫瘤治療劑，已有3種化合物進入臨床試驗。
1.2神經退化性疾病老年癡呆癥、帕金森氏病、腦中風及脊椎外傷的生物技術藥物治療，胰島素生長因子rhIGF-1已進入Ⅲ期臨床。神經生長因子(NGF)和BDNF(腦源神經營養因子)用于治療末稍神經炎，肌萎縮硬化癥，均已進入Ⅲ期臨床。美國每年有中風患者60萬，死于中風的人數達15萬。中風癥的有效防治藥物不多，尤其是可治療不可逆腦損傷的藥物更少，Cerestal已證明對中風患者的腦力能有明顯改善和穩定作用，現已進入Ⅲ期臨床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重組tPA)用于中風患者治療，可以消除癥狀30%。
1.3自身免疫性疾病許多炎癥由自身免疫缺陷引起，如哮喘、風濕性關節炎、多發性硬化癥、紅斑狼瘡等。風濕性關節炎患者多于4000萬，每年醫療費達上千億美元，一些制藥公司正在積極攻克這類疾病。
1.4冠心病美國有100萬人死于冠心病，每年治療費用高于1170億美元。今后10年，防治冠心病的藥物將是制藥工業的重要增長點。Centocor′sReopro公司應用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和恢復心臟功能取得成功，這標志著一種新型冠心病治療藥物的延生。
基因組科學的建立與基因操作技術的日益成熟，使基因治療與基因測序技術的商業化成為可能，正在達到未來治療學的新高度。轉基因技術用于構造轉基因植物和轉基因動物，已逐漸進入產業階段，用轉基因綿羊生產蛋白酶抑制劑ATT，用于治療肺氣腫和囊性纖維變性，已進入Ⅱ，Ⅲ期臨床。大量的研究成果表明轉基因動、植物將成為未來制藥工業的另一個重要發展領域。
2生物制藥發展分析
未來生物技術將對當代重大疾病治療劑創造更多的有效藥物，并在所有前沿性的醫學領域形成新領域。
生物學的革命不僅依賴于生物科學和生物技術的自身發展，而且依賴于很多相關領域的技術走向，例如微機電系統、材料科學、圖像處理、傳感器和信息技術等。盡管生物技術的高速發展使人們難以作出準確的預測，但是基因組圖譜、克隆技術、遺傳修改技術、生物醫學工程、疾病療法和藥物開發方面的進展正在加快。
除了遺傳學之外，生物技術還可以繼續改進預防和治療疾病的療法。這些新療法可以封鎖病原體進入人體并進行傳播的能力，使病原體變得更加脆弱并且使人的免疫功能對新的病原體作出反應。這些方法可以克服病原體對抗生素的耐受性越來越強的不良趨勢，對感染形成新的攻勢。
除了解決傳統的細菌和病毒問題之外，人們正在開發解決化學不平衡和化學成分積累的新療法。例如，正在開發之中的抗體可以攻擊體內的可卡因，將來可以用于治療成癮問題。這種方法不僅有助于改善癮君子的狀況，而且對于解決全球性非法貿易問題具有重大影響。
各種新技術的出現有助于新藥物的開發。計算機模擬和分子圖像處理技術(例如原子力顯微鏡、質量分光儀和掃描探測顯微鏡)相結合可以繼續提高設計具有特定功能特性的分子的能力，成為藥物研究和藥物設計的得力工具。藥物與使用該藥物的生物系統相互作用的模擬在理解藥效和藥物安全方面會成為越來越有用的工具。例如，美國食品藥物管理局(FDA)在藥物審批的過程中利用DennisNoble的虛擬心臟模擬系統了解心臟藥物的機理和臨床試驗觀測結果的意義。這種方法到2015年可能會成為心臟等系統臨床藥物試驗的主流方法，而復雜系統(例如大腦)的藥物臨床試驗需要對這些系統的功能和生物學進行更為深入的研究。
藥物的研究開發成本目前已經高到難以為繼的程度，每種藥物投放市場前的平均成本大約為6億美元。這樣高的成本會迫使醫藥工業對技術的進步進行巨大的投資，以增強醫藥工業的長期生存能力。綜合利用遺傳圖譜、基于表現型的定制藥物開發、化學模擬程序和工程程序以及藥物試驗模擬等技術已經使藥物開發從嘗試型方法轉變為定制型開發，即根據服藥群體對藥物反應的深入了解會設計、試驗和使用新的藥物。這種方法還可以挽救過去在臨床試驗中被少數患者排斥但有可能被多數患者接受的藥物。這種方法可以改善成功率、降低試驗成本、為適用范圍較窄的藥物開辟新的市場、使藥物更加適合適用對癥群體的需要。如果這種技術趨于成熟，可以對制藥工業和健康保險業產生重大影響。
3小結
總之，綜合多學科的努力，通過新技術的創立可以大大拓寬發明新藥的空間，增加發明新藥的機遇與速度。因為這些手段可以尋找快速鑒定藥物作用的靶，更有效地發現更多新的先導物化學實體，從而為發明新藥提供更加廣闊的前景。
我國自解放以來一直用“科技”一詞來涵蓋科學與技術兩個方面，包括在國務院下屬部門中專管科學與技術的“科技部”以及許多單位中的“科技處”等等。毫無疑問，自然科學與技術有非常密切的關系；但是，也必須指出科學與技術雖然關系密切卻又區別明顯，在許多問題上還真不能混為一談。幾乎在所有情況下使用“科技”一詞把科學和技術合二為一，也許是我國的創造。鄒承魯在1999年應《Science》編輯部邀請而寫的“ScienceinChina”一文中，談到了我國當前有把科學與技術混為一談的傾向，而“科技”一詞就是混同科學與技術所創造的專用術語。李醒民同志在“科學無”一文中（見《科學時報》2002年7月19日B3版）提到，這個詞是有“中國特色”的。我們同意李醒民同志的意見，在我們多年國際科學活動中，也許除前蘇聯外，還很少見過別的國家有類似的提法。
科學與技術密切相關
科學僅指自然科學。科學和技術同樣以自然界為對象，但嚴格的說，自然科學研究的目的是為了認識自然，包括認識自然界發生的各種現象，剖析自然界存在的所有物質，揭示主宰自然現象的內在規律和相互聯系。大至宇宙中的日月星辰，小至組成一切物質的基本粒子，都是科學認識的對象。不僅要認識其宏觀和外觀，還要認識其內部各個層次上的精細結構，運動特點及運動規律。而技術側重將我們對自然界的認識去利用自然，向自然索取，改造自然以適應人類越來越復雜、越來越高標準的生活的需要。李醒民同志指出：技術的發明和使用比科學的歷史久遠得多，某些技術即使在今天也完全可以脫離科學自主發展。但是時至今日，技術上的進步，總體來說基于科學的發展，科學上的每一個重大突破，不僅都將在一定時間內導致影響人類生活的新技術的出現，還必定極大地豐富我們進一步認識自然的技術手段；新技術的發展又促使我們認識自然的實驗手段不斷增加、不斷提高，從而推動科學的進一步發展。
在20世紀最偉大的科學發現中，原子核結構和DNA結構的闡明無疑都是名列前茅的。19世紀末放射性元素的發現，表明元素是可變的。20世紀初，用重粒子轟擊破碎原子核弄清了原子核是由質子和中子構成的。這些方面的突破，影響了整個物理科學的發展。生命科學領域也同樣如此。生物學不僅研究自然界里所有的生物體，還要研究生命活動的各種表現形式，構成生物體的所有物質，以及這些物質在生命活動中所起的作用，揭示出生命活動的本質和規律。構成生物體的物質，最重要的是蛋白質和核酸。生命活動主要由蛋白質承擔，而生物體的遺傳則以核酸為基礎，或者說遺傳信息的世代相傳是依靠DNA分子的自我復制。1953年DNA分子雙股螺旋結構的發現和闡明從根本上說明了這個問題。由于構成DNA分子的四種核苷酸之間有嚴格的兩兩配對關系，根據雙股螺旋DNA分子的一個單股為模板合成另一個單股必然形成另一個和原來的DNA分子完全相同的雙股DNA分子，生物體的遺傳就是這樣實現的。這一發現改變了整個生物學的面貌，使生物學進入了嶄新的分子生物學時代。
無論是原子核結構還是DNA分子的雙股螺旋結構的闡明，都是科學家研究自然所得到的重大認識，屬于科學研究的范疇。而且在一段歷史時間內，并沒有與技術有直接的關系。但是這兩件在科學發展史上產生了劃時代突破作用的發現，很快激發技術上的突飛猛進。正因為對于原子內部結構有了深入的科學認識，才有可能利用原子核分裂所釋放的巨大能量為人類活動服務，發展成為今天的核能工業。而根據對DNA作為遺傳物質基礎的認識，在農牧業上培育和改良物種，在醫學上有效地預防和治療大量疑難疾病，在工業上建立全新的基因工程產業。以上這些在技術上的發展，已經對人類生活產生了巨大的影響。實際上我們今天所享用的改變了人類生活方式的所有重要技術成果，幾乎無一例外，全部都來源于科學發展史上的重大突破。
如果把技術分為實驗技術和生產技術兩個方面，上面說的是科學發展對生產技術產生的巨大影響。在另一方面我們也不能不看到實驗技術對科學發展的巨大推動作用。沒有加速器的技術，就不能進行許多重要核物理研究的實驗。沒有X－射線衍射技術，就無法測得DNA的雙股螺旋結構。這兩項屬于20世紀最偉大的科學突破，就無法實現。如果我們縱觀一個世紀以來的諾貝爾獎的歷史就可以看到，以實驗技術上的成果而得獎的，特別是在物理獎和化學獎方面，占有相當大的比例。包括2002年得獎的在質譜和核磁共振方面的貢獻。科學與技術的本質差異
雖然科學和技術如此密切相關，但二者畢竟有所不同，而且有本質的差異。科學以認識自然、探索未知為目的。雖然自然科學的發展有其內在的規律，但是卻有它的不可預見性。具體的發展途徑，哪一項突破在什么時間在哪個實驗室出現，一般來說是不可預見的。科學發展史上的許多重大突破，以百年來的諾貝爾獎獲得者為例，相當大的一部分是獲獎者從本人的興趣出發而進行工作的，有的甚至是工作中偶然的發現，是原先完全沒有預料的事情。而按照預定的計劃，組織安排而最終獲得突破的反而只是極少數。好像還沒有哪一位諾貝爾獎獲得者是通過有目的的預先組織，精心安排、刻意培養而產生的。而技術是以對自然界的認識為根據，利用得到的認識來改造自然為人類服務。由于它有了科學的根據，就可以樹立目標，因此總體來說是可預見的，也是可以根據人們的需要和現實的可能，包括人力、資金和技術條件進行規劃的。
建國初期所進行的“科學規劃”（實際上是否應該說是“技術規劃”）得到了巨大的成功。原子彈爆炸了，火箭上天了，半導體工業建立起來了。但是這些技術成就，畢竟都是國際上已經實現了的，因此也是可以規劃的，可以指日實現的。然而當時在科學方面的學科規劃呢，由于不像技術方面那樣有硬指標可供檢查，就有些說不清楚了。當然我國的科學在解放以后取得了巨大的進展，但是國際上的科學家也不是在原地踏步，與建國初期相比，我們現在和國際上科學先進國家的差距是縮小了，還是擴大了，這可能是一個見仁見智的問題了。
這一事實至少從一個方面說明了科學是難以進行規劃的。20世紀50年代的學科規劃只不過是規劃了應該在哪些方面進行工作。回想半個世紀以來科學發展的現實，有許多重要發展是當時沒有預見到的，例如這幾十年來出現了許多新興的分支學科。如果我們不注意這些新發展而完全按照當時的學科規劃進行工作，我們就會蒙受很大的損失，就不會有今天的局面。1978年DNA雙螺旋結構建立25周年之際，英國《自然》雜志記者采訪克里克教授，要他預測到20世紀末生物學可能取得的成就。克里克回答說科學發展是不可預測的，過去的預言家大多是以失敗而告終。他只是說，“我們現在見到的生物學問題，到20世紀末都可以解決，但是那時又會有新的問題出現。”現在看來他的預言也沒有完全實現，例如癌癥問題，當時在美國還是屬于有一定程度組織安排并限期解決的問題，到現在仍然沒有解決。克里克教授也是一位失敗的預言家。
技術上的發展在一定程度上是可以預見的，也完全是可以規劃的。特別是國際上已經實現的技術，我們做一個具體的規劃，安排一定的力量，經過努力在一定時間內完成是可以做到的。我國在20世紀50年代所制定的科學規劃中有關技術部分，都屬于這種情況。80年代在四位院士倡議下制定的發展高技術規劃，也屬于同樣性質，在總體上也同樣順利實現了。但是要實現國際上還從未實現過的技術，特別是那些包含科學上尚未解決的問題的技術，就很難預見何時可以實現了，例如核聚變能量利用問題。雖然時見全世界媒體的炒作，迄今也無法斷言何時可以實現。
在這個意義上說，科學發展難以預見，因此也難以規劃。我們可以做的也無非是和半個世紀以前一樣，勾劃出各個學科中的主攻方向而已。但是如前所說，科學發展有一定的不可預見性，我們現在看見的主攻方向是根據當前的科學發展態勢所認定的重要方向，若干年后整個科學發生變化，重要方向也會隨之變化。如果我們硬性規定什么可以做什么不可以做，就必然失去機會。我們認定的主攻方向也必須隨時修正以適應形勢的變化。試想20世紀90年代初，人類基因組全序列的測定還沒有提上日程時，我們如果在當時制定規劃，在生物學領域內我們能夠預見到蛋白質組學，能夠預見到生物信息學嗎？
以認識自然為目標的科學研究特別是基礎研究由于探索性強，結果一般難以事先預見，原創性強的技術研究也是如此。因此除可以明確總體研究方向外，常常難以事先設定具體的研究目標，難以事先規定進度，或強求完成的日期。毋庸置疑，自然科學史中眾多重大突破都是自由探索的結果。從物理學上牛頓力學的建立，電的發現和電學基本定律的建立；化學上門捷列夫周期律的建立；生物學上細胞的發現，孟得爾遺傳定律的建立等，都是自由探索的結果，這些都已經在實際應用中產生了眾所周知的巨大影響。類似的例子實在是舉不勝舉。在20世紀內所有諾貝爾獎獲獎人中絕大部分都是由于在基礎研究領域中的自由探索而獲獎的。20世紀一百項重大事件中名列前茅的，像青霉素、半導體和DNA雙螺旋結構的發現，曾分別獲1945年、1956年和1962年諾貝爾獎，這些也都是少數科學家自由探索的結果。而它們在實際應用上的巨大影響已經深入到我們每個人的生活中。近年來獲諾貝爾獎的基礎研究成果，如超導現象和新高溫超導體的發現，膽固醇代謝調節，癌基因的發現等，仍然是少數科學家自由探索的結果，這些發現必將對21世紀人類文明產生巨大影響。
科學與技術的不可預見性
我們不是完全否定規劃的重要性，而只是指出科學和部分含有原始性創新的技術都有相當程度的不可預見性。我們在制定規劃時務必充分認識這一特征，規劃可以一方面指出方向，而在另一方面也必須同時鼓勵自由探索，不要在科學上設立，并且在規劃中留有充分的余地，以便在形勢發展時可以隨時修訂。
當前在我國科學界流行的追趕國際科學發展熱點，體現在對設定項目的高強度支持，這對我國科學努力追蹤和趕上世界發展潮流是重要的。但同時也必須看到，設定熱點項目的多數已經是全世界科學家辛勤工作了多年，有的項目年數已在萬篇以上，超過我國全年發表全部SCI論文總數，要在這些國際上已經充分開放的領域中有所突破的可能性就微乎其微了。當然這決不是說我們不應該進入熱點領域，熱點領域的研究往往對科學發展有重要作用，進入熱點領域，在熱點領域內進行工作以積蓄力量，對發展我國科學還是有重要作用的，我只是想強調在熱點領域內取得突破的艱巨性可能更大一些。我還想強調的是我們必須看到自然科學的發展有一定的不可預見性，因此既要重視熱點領域，又要鼓勵在那些目前雖還不是熱點卻有廣闊發展前景的基礎研究領域中去進行自由探索，對自由探索中已經取得有意義進展的項目，不僅不能予以限制，還要給以鼓勵和支持。二者的關鍵都在于有自己創新的學術思想，這樣才能在根本上有所創新和取得重大突破。沒有自己原創性的學術思想，不僅進行自由探索寸步難行，進入熱點領域也只能永遠模仿或重復前人的工作，最多也不過為前人成果錦上添花而已。
科學和原創性技術的發展需要長期積累。自然科學的發展經常是波浪式前進的。在一段平穩發展的時期之后，會出現一件重大突破性貢獻而給有關領域帶來一個飛速發展的時期，引起大量在有關領域工作者的密切關注，并涌入這一領域工作，造成一哄而起的局面，形成科學中的熱點，這在國際上也是常有的事。當然我們應該看到，一些熱點領域對于科學長遠發展有其內在的重要性。因此，對于一個國家的科學發展而言，從全面布局考慮，安排適當力量去追蹤熱點是必要的。但是我們又必須認識到，在一件突破性貢獻發表之后，一些較為重要的后繼性工作，往往已經在同一研究集體，或有密切關系的研究集體中醞釀已久或者已經在積極進行，并且在一個不太長的時期內就會陸續發表。外來者，即使急起緊跟，也已經落后了一個位相，在多數情況下，只能拾取一些殘羹剩飯而已。
在另一方面，我們也必須看到，突破性進展常常不是一個偶然事件，而是經過長期艱苦努力，大量工作積累的結果。不用說佩魯茲和肯特魯關于蛋白質晶體結構分析的工作是經過長期努力才開花結果的，就是沃森和克里克關于DNA雙螺旋結構的重大突破，看似突然，實際上如果沒有劍橋關于X－射線衍射研究幾十年的積累和威爾金森等人長期關于DNA衍射數據的收集，這一突破也不可能從天而降。
關鍵詞：技術音色規范音階
德國鋼琴家漢斯·馮·彪羅說過：“一個鋼琴家的三件事，第一件是技巧，第二件是技巧，第三件也是技巧。”這話有失偏頗，因為這容易對學生產生誤導。音樂表現是技術訓練的目的，技術訓練如果離開表現音樂這個崇高的目標，就失去了存在的意義和價值。技術訓練是表現音樂內容的重要手段，音樂表現有賴于技術的發揮，二者相輔相成。當音樂表現受技術的局限而不能得到完美表達，其中技術轉化成決定性的因素時，彪羅的話就很有道理，因為提高技術能力，完善技巧在此時已成為重中之重。美籍奧地利鋼琴家施納貝爾說：“在學生時代要多注重技巧練習，有了技巧后再把技巧放在第二位，否則就要變成技巧家而不是音樂家了。”
筆者在此主要討論器樂演奏的技術問題。
一、技術訓練三階段
一切演奏技術的形成，都是后天經過訓練所獲得的條件反射，大致可分為三個階段：
1.練習階段
這是訓練的初始階段。初學動作的時候，運動條件反射剛剛建立，不夠鞏固。在這個階段，教師應該充分調動各種教學手段，強化正確的動作，及時糾正各種不正確的動作，使學生對動作建立正確的感覺。
2.定型階段
在不斷的練習過程中，學生雖然初步掌握了技巧，但這時的定型尚不鞏固，遇到新的刺激（如交流、考試、比賽等），錯誤動作會重新出現。在這個階段，教師應特別注意對學生錯誤動作的糾正，分析動作的細節，模擬有多人觀看的場景，讓學生適應新的刺激，使動作定型日趨準確，否則，如果學生形成錯誤的動作，再糾正會很困難。
3.鞏固階段
通過大量的練習，動作定型已經鞏固，教師在這個階段要讓學生演奏后進行總結，及時糾正錯誤，使技巧的第三階段達到完美。
技巧形成的三階段對我們的教學工作是富有指導意義的，這樣我們的教學會更有針對性，更有效益，學生的進步會更明顯。
二、放松與協調
放松是相對于緊張而言的，自然放松是正確演奏的前提。技巧是動作，而動作是多種肌肉群相互協調與放松的結果。無論動作用力輕重、幅度大小，都是全身協調的結果，演奏也是一樣，任何技術都要在整體協調一致的前提下去理解。20世紀初產生的鋼琴自然重量彈奏法，即運用兩臂下垂的重量，把身體與手臂的重量傳到指尖上來彈奏，其音與音之間的連接是通過指力相等的重量移動而產生的。這是省力、省時，力求動作和空間經濟，同時保證肩、臂、腕放松的科學演奏法。
放松是一種相對的要求，不等于松懈或睡眠狀態的放松，如果是絕對的放松，音樂也就不存在了。要求手指放松，但各關節不能軟弱無力，指尖在琴鍵上要站住，不彈奏的手指隨時準備彈奏，呈積極的休息狀態。演奏時，手腕要放松，但手指要有架子。因此，演奏應是一種積極的工作狀態，應根據不同演奏技術的要求，使各部分相對穩定和放松，“前穩后松”就是這種關系的精辟總結。三、音色和技術動作
這里討論的音色并非指各種樂器由于發音體的性質、形狀與泛音的不同所產生的聲音自然屬性所特有的音色，而是同一樂器用不同的演奏法奏出的音色。
前蘇聯鋼琴家斯羅伯德亞尼克說：“練習時重要的不只有技巧，還有聲音。好的聲音是從內心、大腦，也是從手中發出來的。要重視觸鍵的訓練，使之圓潤、均勻。”鋼琴豐富的音色變化，是演奏者用不同的指觸獲得的。流暢、明快的旋律要求指觸速度快，指尖接觸面小，使聲音有較強的顆粒性；而歌唱性較強的旋律則要求指觸速度慢，手指平一些，指尖接觸面大；堅強，有力的聲音要求下鍵有力，反彈力要強；而柔弱的聲音則要求下鍵輕，有往上提的感覺。明朝徐共將古琴的演奏特色從美學角度概括為二十四字：“和、靜、清、遠、古、淡、恬、逸、雅、麗、亮、采、潔、潤、園、堅、宏、細、溜、健、輕、重、遲、速”，音色變化之豐富、表現之細膩由此可見一斑。涅高茲在《論鋼琴表演藝術》中說：“聲音的掌握是鋼琴家應該解決的技術問題中最首要的一個。”他接著又談道：“我毫不夸張，在我授課時，四分之三的勞動花在音色的探索上。可以說教學各環節的次序，它們之間的因果關系自然是這樣排列的：首先是‘藝術形象’；其次是有時值的聲音，亦即‘形象’的物質化、具體化；最后是整個技術……”可見音色對于器樂的演奏是何等重要。要獲得美妙的音色，必須強調聽覺的訓練，用敏銳的聽覺來調整、檢查所發出的聲音，同時還要注意觸鍵、運弓、呼吸等技巧。我們常常形容音色像“珠落玉盤”“哀怨哭泣”“竊竊私語”“咆哮奔騰”……在音樂家那豐富多彩的演奏變化下，這些音色才能栩栩如生、活靈活現地表達出來。
高規格的演奏包含兩方面的內容，即音樂表現的高規格和技術動作的高規格。技術動作的高規格是長期規范化訓練的結果，是從演奏姿勢開始的。演奏的姿勢和技術動作規范化的要求來自于對人的肢體運動科學的分析，科學的姿勢與動作將為今后的學習與深造打下良好而堅實的基礎。
四、關于音階和練習曲
車站聯鎖系統是用技術手段實現以進路控制為主要內容的聯鎖功能系統。隨著鐵路運輸發展的需要和科學技術的進步，聯鎖系統的功能、體系結構、技術應用和操作方式等各個方面都在不斷的演變和完善。現在的連鎖系統是以色燈信號機、轉轍機和軌道電路作為室外三大基礎設備，以電器設備或電子設備實現聯鎖功能以及采取集中控制方式對信號機和轉轍機進行控制的系統。
人機對話層的功能是操作人員通過操作向聯鎖機構輸入操作信息和接受聯鎖機構輸出的反應設備工作狀態和行車作業情況的信息。人機對話層的設備設于車站值班室內。
聯鎖機構是聯鎖系統的核心，它必須具有故障—安全性能。聯鎖機構除了接受來自人機對話層的操作信息外，還接受來自監控層的反映信號機、轉轍機和軌道電路的信息。聯鎖機構的功能是根據聯鎖需求，對輸入的操作信息和狀態信息，以及聯鎖機構的當前內部信息進行處理，改變內部信息，產生相應的輸出信息，并交付監控層電路予以執行。從這個意義上講，聯鎖機構所處理的信息都是二值邏輯信息，因此聯鎖機構又是邏輯處理機構。
聯鎖系統監控層的主要功能是接受聯鎖層的控制命令，經過信號機控制電路改變信號顯示，接受來自聯鎖層的道岔控制命令，經過道岔控制電路驅動道岔轉換，向聯鎖機構傳輸信號狀態信息及軌道電路信息。
微機聯鎖的人機對話層的接口設備即可以采用傳統的專用控制臺，也可以采用通用的計算機人機接口設備，顯示器、鼠標、軌跡球、鍵盤、專用鍵盤或數字化儀等。由于這類設備是通用產品，價格便宜，便于與計算機結合，使用靈活維修簡單，已取代了傳統的控制臺。聯鎖機構所采用的計算機一般是由工業控制機構成，性能可靠，抗干擾能力強，被廣泛采用。
二、微機聯鎖的安全性和可靠性
微機聯鎖設備的安全性和可靠性是它取代電氣集中的先決條件，這也是微機聯鎖近年來得以推廣的原因。用計算機技術可以提高聯鎖系統的安全性和可靠性，但并不是說計算機自身固有這些優點，而是說以計算機為核心，綜合利用有關技術達到這些目的。由于通用的電子器件本身不具有故障狀態的不對稱性，所以由通用的電子器件構成的計算機不具有故障—安全性能，必須采用一系列的硬件和軟件技術保障措施：
（1）三取二冗余模式：由三鎖計算機單元組成，以三取二為原則作為輸出判決條件。
（2）I/O模板全部采用雙斷技術，輸出回讀檢測，動態輸入，自身具有混線保護功能。
（3）涉及行車安全的信息，代碼在輸入、傳輸、存儲、處理及輸出過程中，采用特殊編碼方式，如果因為故障或干擾而發生畸變時，能夠檢測出來，或者變成安全側代碼的概率極大。
（4）計算機自檢，檢測出錯及時停機并報警。
（5）對ROM和RAM的校驗，檢測出錯及時停機并報警。
（6）以既有的聯鎖條件和當前電氣聯鎖系統的功能編寫軟件并進行詳盡測試。
（7）按照軟件工程的要求編寫聯鎖軟件，即標準化和通用性。
對于可靠性方面主要采用冗錯技術：
（1）三取二冗余模式：三鎖計算機單元組成（或者雙機熱備）。
（2）輸入、輸出設備、網絡甚至通道采用二模冗余，故障自動切換。
（3）完備的自診斷能力和自恢復能力，報警顯示可迅速定位到通道級。
三、對于廠礦微機聯鎖擁有巨大的優勢和潛力
廠礦的電務維修工作一直是一個薄弱環節，一方面設備陳舊老化嚴重；另一方面電務維修人員素質普遍參差不齊。設備故障率高，故障延時時間長，對運輸影響很大。不僅要從人員業務素質上抓，還應積極上新技術、新設備。即提高設備安全性和可靠性，同時也極大降低維修人員處理故障的時間。具體來講主要有以下優勢：
1.由于采用了必要的提高系統安全性和可靠性技術后，系統的安全性和可靠性大大提高。
2.降低故障處理難度和故障處理時間。
3.工業控制機商品化后，系統成本不斷降低。
4.減少三分之二以上的繼電器費用和檢修量。
5.減小系統的設計、施工和維修的工作量。
6.減小機械室建筑面積。
7.采用分布式系統結構時，可節省大量電纜，降低成本。
8.便于改造，如站場改造對于微機聯鎖設備來說快速簡便。
9.便于增加新功能。如站場記錄回放，可長達一個月；操作信息查詢；報警信息查詢；設備信息查詢等。
10.便于與微機檢測設備結合，對設備運用狀態實時監督。
11.便于與調度集中設備結合，實現遠程控制和集中控制。這一點對于廠礦內部的幾個站點來說，如都采用微機聯鎖完全可以集中在一個信號樓內控制，既減少值班員數量又便于統一調度指揮，提高運輸作業效率。
目前集配站、城郊站及陳四樓站所上的微機聯鎖設備運用良好，設備運行穩定可靠，為我們集團公司鐵路信號設備的技術改造，企業信息化管理和維修條件的改善提供了有力保障。
0引言
激光熔覆技術是20世紀70年代隨著大功率激光器的發展而興起的一種新的表面改性技術，是指激光表面熔敷技術是在激光束作用下將合金粉末或陶瓷粉末與基體表面迅速加熱并熔化,光束移開后自激冷卻形成稀釋率極低,與基體材料呈冶金結合的表面涂層,從而顯著改善基體表面耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性等的一種表面強化方法[1~3]。如對60#鋼進行碳鎢激光熔覆后，硬度最高達2200HV以上，耐磨損性能為基體60#鋼的20倍左右。在Q235鋼表面激光熔覆CoCrSiB合金后，將其耐磨性與火焰噴涂的耐蝕性進行了對比，發現前者的耐蝕性明顯高于后者[4]。
激光熔覆技術是一種經濟效益很高的新技術,它可以在廉價金屬基材上制備出高性能的合金表面而不影響基體的性質，降低成本,節約貴重稀有金屬材料，因此,世界上各工業先進國家對激光熔覆技術的研究及應用都非常重視[1-2、5-7]。
1激光熔覆技術的設備及工藝特點
目前應用于激光熔覆的激光器主要有輸出功率為1~10kW的CO2激光器和500W左右的YAG激光器。對于連續CO2激光熔覆,國內外學者已做了大量研究[1]。近年來高功率YAG激光器的研制發展迅速,主要用于有色合金表面改性。據文獻報道,采用CO2激光進行鋁合金激光熔覆,鋁合金基體在CO2激光輻照條件下容易變形,甚至塌陷[1]。YAG激光器輸出波長為1.06μm,較CO2激光波長小1個數量級,因而更適合此類金屬的激光熔覆。
同步注粉式激光表面熔覆處理示意圖[8]
激光熔覆按送粉工藝的不同可分為兩類:粉末預置法和同步送粉法。兩種方法效果相似,同步送粉法具有易實現自動化控制,激光能量吸收率高,無內部氣孔,尤其熔覆金屬陶瓷,可以顯著提高熔覆層的抗開裂性能,使硬質陶瓷相可以在熔覆層內均勻分布等優點。
激光熔覆具有以下特點[2、9]：
(1)冷卻速度快(高達106K/s),屬于快速凝固過程,容易得到細晶組織或產生平衡態所無法得到的新相,如非穩相、非晶態等。
(2)涂層稀釋率低(一般小于5%),與基體呈牢固的冶金結合或界面擴散結合，通過對激光工藝參數的調整,可以獲得低稀釋率的良好涂層,并且涂層成分和稀釋度可控;
(3)熱輸入和畸變較小,尤其是采用高功率密度快速熔覆時,變形可降低到零件的裝配公差內。
(4)粉末選擇幾乎沒有任何限制,特別是在低熔點金屬表面熔敷高熔點合金;
(5)熔覆層的厚度范圍大,單道送粉一次涂覆厚度在0.2~2.0mm,
(6)能進行選區熔敷,材料消耗少,具有卓越的性能價格比;
(7)光束瞄準可以使難以接近的區域熔敷;
(8)工藝過程易于實現自動化。
很適合油田常見易損件的磨損修復。
2激光熔覆技術的發展現狀
激光熔覆技術是—種涉及光、機、電、計算機、材料、物理、化學等多門學科的跨學科高新技術。它由上個世紀60年代提出,并于1976年誕生了第一項論述高能激光熔覆的專利。進入80年代,激光熔覆技術得到了迅速的發展,近年來結合CAD技術興起的快速原型加工技術,為激光熔覆技術又添了新的活力。
目前已成功開展了在不銹鋼、模具鋼、可鍛鑄鐵、灰口鑄鐵、銅合金、鈦合金、鋁合金及特殊合金表面鈷基、鎳基、鐵基等自熔合金粉末及陶瓷相的激光熔覆。激光熔覆鐵基合金粉末適用于要求局部耐磨而且容易變形的零件。鎳基合金粉末適用于要求局部耐磨、耐熱腐蝕及抗熱疲勞的構件。鈷基合金粉末適用于要求耐磨、耐蝕及抗熱疲勞的零件。陶瓷涂層在高溫下有較高的強度,熱穩定性好,化學穩定性高,適用于要求耐磨、耐蝕、耐高溫和抗氧化性的零件。在滑動磨損、沖擊磨損和磨粒磨損嚴重的條件下,純的鎳基、鈷基和鐵基合金粉末已經滿足不了使用工況的要求,因此在合金表面激光熔覆金屬陶瓷復合涂層已經成為國內外學者研究的熱點,目前已經進行了鋼、鈦合金及鋁合金表面激光熔覆多種陶瓷或金屬陶瓷涂層的研究[1、10]。
3激光熔覆存在的問題
評價激光熔覆層質量的優劣,主要從兩個方面來考慮。一是宏觀上,考察熔覆道形狀、表面不平度、裂紋、氣孔及稀釋率等;二是微觀上,考察是否形成良好的組織,能否提供所要求的性能。此外,還應測定表面熔覆層化學元素的種類和分布,注意分析過渡層的情況是否為冶金結合,必要時要進行質量壽命檢測。
目前研究工作的重點是熔覆設備的研制與開發、熔池動力學、合金成分的設計、裂紋的形成、擴展和控制方法、以及熔覆層與基體之間的結合力等。
目前激光熔敷技術進一步應用面臨的主要問題是:
①激光熔覆技術在國內尚未完全實現產業化的主要原因是熔覆層質量的不穩定性。激光熔覆過程中,加熱和冷卻的速度極快,最高速度可達1012℃/s。由于熔覆層和基體材料的溫度梯度和熱膨脹系數的差異,可能在熔覆層中產生多種缺陷,主要包括氣孔、裂紋、變形和表面不平度[1]。
②光熔敷過程的檢測和實施自動化控制。
③激光熔覆層的開裂敏感性，仍然是困擾國內外研究者的一個難題，也是工程應用及產業化的障礙[1、11]。目前，雖然已經對裂紋的形成擴進行了研究[1]，但控制方法方面還不成熟。
4激光熔覆技術的應用和發展前景展望
進入20世紀80年代以來,激光熔敷技術得到了迅速的發展,目前已成為國內外激光表面改性研究的熱點。激光熔敷技術具有很大的技術經濟效益,廣泛應用于機械制造與維修、汽車制造、紡織機械、航海[12]與航天和石油化工等領域。
目前激光熔覆技術已經取得一定的成果,正處于逐步走向工業化應用的起步階段。今后的發展前景主要有以下幾個方面:
(1)激光熔覆的基礎理論研究。
(2)熔覆材料的設計與開發。
(3)激光熔覆設備的改進與研制。
(4)理論模型的建立。
1.選擇一種至少有兩個可用顯示頁的視頻模式(示例中為EGA640×200,16色4頁)。
2.使用-setvideomode()函數獲取選擇的視頻模式。在當前顯示頁(0頁)上繪制出序列中的第一幀。
3.在需要繪制出序列中下一幀時,使用-setactivepage()函數設置激活頁為備用顯示項,僅僅改變激活頁(不是可見頁)。
4.繪制出下一幀。此幀將被繪制在備用顯示頁(頁1)上,而當前頁(頁0)繼續被顯示。在以后重復這一步時在繪制新的一幀前擦除掉已有的幀。
5.繪制出新的一幀以后,使用-setvisualpage()函數將可見頁設置為備用頁。此時,備用頁成為當前頁。
6.重復步驟3到5直到完成了動畫序列為止。
以下程序(采用VisualC++)演示了實際的多頁動畫,例子中的動畫序列讀者自行設計。
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論文摘要介紹花椒的栽培技術，主要包括栽培時期、栽植、土壤改良、施肥、修剪、防凍保產、病蟲害防治、果實采收等內容，對花椒生產具有一定指導意義。
花椒屬蕓香科花椒屬植物，有溫中散寒行氣止痛的功能，在我省東部農業區的黃河、湟水河谷地溫暖地帶，已有幾百年的栽培歷史。栽植適宜區已接近海拔2500m地域，亦能正常結果。花椒為深根性樹種，對土壤要求不嚴，一般pH值在6.5～8.0范圍內都能種植，但以pH值在7.0～7.5的范圍內生長最好，花椒耐寒，年均氣溫為8～10℃的地區均能栽培。花椒喜光照，一般要求年日照時數不少于1800h。多在農戶莊廓周圍及具有小氣候的退耕地內栽植，其根系耐水性差，低洼易澇地不宜種植。
1栽培時期
由于我省冬春季氣候干燥，土壤水分少，最易造成脫水干燥現象。因此，在氣候溫和、雨水較多、土壤較濕潤及空氣濕度大的秋季栽植，一般在9月上旬至11月上旬，并將嫩稍、嫩葉剪除一部分，以減少蒸發，保持苗木體內水分平衡，提高成活率。
2栽植
應做到“窩大底平，深挖淺栽，重施底肥，熟土填窩，根深苗直，水分充足”。栽前按計劃確定栽植點，按行距2.2m，株距1.5m進行挖穴，一般栽花椒苗3000株/hm2，挖穴深淺隨苗木而定。栽植深度以苗木根莖略高于地面為宜，一般定植穴保證直徑和深0.5m以上，每株施有機肥3g、過磷酸鈣0.2kg，并做到肥土拌勻，填入穴內，定植灌水后用干細土或地膜覆蓋穴面，防止水分蒸發。
3土壤改良
深翻土壤，擴大樹盤，達到熟化土壤的目的，花椒是一種深根性植物，根系的旺盛生長，需要有通氣良好和富有有機質的土壤條件。定植后如不進行深耕擴穴，隨著樹齡的增長，根系也會限制在表土層內，其后果將造成冠形矮小，地上部分所需營養供不應求，果實豐產性差，花椒樹壽命短。所以從秋季開始到封凍前要進行深翻改土，具體做法是：花椒樹冠下土壤淺挖，樹冠外土壤深翻，以免傷根，松土的深度一般應掌握在20～25cm。
4施肥
花椒的正常生長與結果，需要從土壤中吸收一定量的各種營養物質，尤其是氮、磷、鉀三大元素對花椒樹的成長與果品豐收有重要的作用。施肥方法主要有穴施、環狀溝施、放射狀溝施3種。一般以環狀溝施或放射狀溝施為宜。施肥時溝穴應掌握將坑挖在樹冠滴水下面，這個區域內花椒的須根最多。此外，還可在樹上進行葉面噴肥，如磷酸二氫鉀、增產菌、葉面寶等，以補充養分，提高產量。
施肥一般可分為基肥、種肥、追肥、根外追肥4種。基肥在第1次耕地前（秋耕），將肥料均勻撒于地面，在翻耕時肥料被埋入耕層中，達到全層施肥。基肥以有機肥為主并配施磷肥。秋季施基肥，土壤潮濕，地溫高，有利于土壤微生物的繁殖，使有機物有效地轉變為無機鹽（物），迅速被花椒根系吸收，增加樹體營養，起到恢復樹勢的作用。一般六至七年生的樹，每株施有機肥15kg、過磷酸鈣0.3kg為宜。追肥以有機肥為主，氮肥配適量的鉀肥，一般可分為2次進行。第1次在4月下旬或5月初，追施有機肥和鉀肥，以促進新梢生長，增加葉面厚度，提高光合作用，提高坐果率和幼果發育。第2次在6月下旬至7月初，以速效氮肥為主，促進花芽分化和果實膨大，六至七年生的結果樹，第1次每株用有機肥5～15kg，第2次每株用復合化肥0.25～1.00kg。
5修剪
花椒幼樹易徒長，造成枝條骨架不結實。因此，幼樹在第2年和第3年中應進行夏季修剪，以采取摘心控長為主，培養矮而開張的樹冠，以利樹體的通風透光和采收果實。樹齡進入盛果期后，除自然災害外，坐果一般沒有大小年之分。為此，冬剪以短截為主，結合夏季修剪即可調整生長與結果的矛盾。
6防凍保產
花椒樹在開春后發芽較早，果苔形成也較早，易受春寒威脅，嚴重者顆粒不收。因此，應注意天氣預報，隨時掌握天氣變化。在花椒樹發芽、坐果期如遇到春寒，應采取必要手段，如進行人工煨火、熏煙等預防措施。煨火時間一般應選在日出前2～3h內。煨火位置：零星樹應煨在樹冠下，成片林掌握風向，布設梅花點，煨在上風口效果最佳。如遇晝夜長時間低溫的特殊冷凍天氣，應掌握氣溫出現0℃以下時開始煨火，不能間斷，直至氣溫回升到0℃以上時為止。
7病蟲害防治
常見的病害是銹病，發病初期（7月中下旬）用1∶1∶100波爾多液預防，發病期間用25%粉銹寧600倍液噴打。蚜蟲是花椒樹的主要害蟲，一般發生在5～6月，以5月下旬至6月中旬最為嚴重，危害嚴重時對樹木的生長和產量影響甚大。為此，在蚜蟲宜發生期應隨時注意觀察蟲情，如有發生危害及早進行防治。花椒謝花后噴施40%樂果1000～1500倍液或三氯殺螨醇1000倍液，嚴重時8d左右再噴施1次，在休眠期噴5～8°Bé的石硫合劑。跳甲蟲為害花椒葉，發生時用溴氰菊酯3000倍液或殺螟松噴打；天牛蛀食枝干，發生時用注射器向蛀孔中注入甲胺磷800倍液；木蠹蛾為害樹干及根莖，發生時用40%樂果柴油液（1∶9）涂蟲孔，進行毒殺，在成蟲產卵盛期和幼蟲孵化盛期用50%殺螟松500倍液殺死。
關鍵詞：化肥；深施；增產；優點；技術
近年來生產實踐已經證明，深施化肥是提高肥效、降低成本、增加產量的技術措施。筆者闡述了化肥深施的概念、主要形式、優點及其技術要點。
1化肥深施技術的主要形式
1.1深施底肥用施肥整地機或在鏵式犁和水田耕整機上附加肥箱及排肥裝置，使其在翻地的同時將化肥深施到土層中。
1.2播種同時深施肥利用配有施肥裝置的機引播種機，同步完成施肥、播種、覆蓋、鎮壓等作業，將化肥施在種子下方或側下方，肥與種子之間有3~5cm厚度的土壤隔離層，避免化肥燒傷種子。
1.3深施追肥在農作物生長中期，使用機械、半機械化中耕施肥機或手工工具，把化肥深施到土壤中。
2化肥深施技術的優點
2.1提高化肥利用率化肥深施可減少化肥的損失和浪費，據中國農業科學院土壤肥料研究所同位素跟蹤試驗證明，碳酸氫銨、尿素深施地表以下6~10cm的土層中，比表面撒施氮的利用率可分別由27%和37%提高到58%和50%，深施比表施其利用率相對提高115%和35%。大面積應用化肥深施機械化技術后，氮素化肥平均利用率可由30%提高到40%以上。磷鉀等肥深施還可以減少風蝕的損失，促進作物吸收和延長肥效，提高化肥利用率。
2.2增加作物產量化肥深施可促使根系發育，增強作物吸收養分、水分和抗旱能力，有利于植株生長，從而提高作物產量。對比試驗結果表明，在相同條件下，深施比地表撒施的小麥、玉米能增產225~675kg/hm2，棉花(皮棉)可增產75~120kg/hm2，大豆可增產225~375kg/hm2，平均增產幅度在5%~15%。
3化肥深施技術的實施要點
3.1底肥深施
3.1.1先撒肥后耕翻的深施方法。要盡可能縮短化肥暴露在地表的時間，尤其對碳酸氫銨等在空氣中易揮發的化肥，要做到隨撒肥隨耕翻深埋入土，此種施肥方法可在犁前加裝撒肥裝置，也可使用專用撒肥機，肥帶寬基本同后邊犁耕幅相當即可。先撒肥后耕翻的作業要求：化肥撒施均勻，施量符合作物栽培的農藝要求，耕翻后化肥埋入土壤深度大于6cm，地表無可見的顆粒。
3.1.2邊耕翻邊施肥的方法。基本上可以做到耕翻施肥作業同步，避免化肥露天造成的揮發損失，一般可對現有耕翻犁進行改造，增加排肥裝置，通常將排肥導管安裝在犁鏵后面，隨著犁鏵翻垡將化肥施于垡面上或犁溝底(根據當地農藝要求的底肥深淺調整)，然后犁鏵翻垡覆蓋，達到深施肥的目的，許多地方習慣稱此法為犁溝施肥。邊耕翻邊施底肥作業要求：施肥深度大于6cm，肥帶寬度3~5cm，排肥均勻連續，無明顯斷條，施肥量滿足作物栽培的農藝要求。
3.2種肥深施種肥須在播種的同時深施，可通過在播種機上安裝肥箱和排肥裝置來完成。對機具的要求是不僅能較嚴格地按農藝要求保證肥、種的播量、深度、株距和行距等，而且在種、肥間能形成一定厚度(一般在3cm以上)的土壤隔離層，既滿足作物苗期生長對營養成分的需求，又避免肥種混合出現的燒種、燒苗現象。應用該項技術對田塊土壤處理要求較高，應保證土壤耕深一致，無漏耕，做到土碎田平，土壤虛實得當。按施肥和種子的位置，有側位深施和正位深施(俗稱肥、種分層)兩種形式。其技術要求如下：
3.2.1側位深施種肥。肥施于種子的側下方，小麥種肥一般在種子的側、下方各2.5~4cm，玉米種肥施深一般在5.5cm，肥帶寬度宜在3cm以上，肥條均勻連續，無明顯斷條和漏施。
3.2.2正位深施種肥。種肥施于種床正下方，肥層同種子之間土壤隔離層在3cm以上，并要種、肥深淺一致，肥條均勻連續，肥帶寬度略大于播種寬度。要注意，在播種的同時將化肥一次施入土壤中，要根據肥料品種、施用量等，決定種與肥的距離；防止種、肥過近造成燒種燒苗。3.3追肥深施按農藝要求的追肥施量、深度和部位等使用追肥作業機具，一機完成開溝、排肥、覆土和鎮壓等多道工序的追肥作業，相對人工地表撒施和手工工具深追施，可顯著地提高化肥的利用率和作業效率，追肥機具要有良好的行間通過性能，對作物后期生長無明顯不利影響(如傷根、傷苗和倒伏等)。追肥深度(以作物植株同地面交點為基準)應為6~10cm。追肥部位應在作物株行兩側的10~20cm之間(視作物品種定)，肥帶寬度大于3cm，無明顯斷條，施肥后覆蓋嚴密。
參考文獻
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［3］陜建偉.化肥深施節肥增益［J］.山西農業：致富科技版,2007(8):32-33.
論文摘要：徑流林業技術措施的核心技術是集水整地。集水整地系統由微集水區組成，一是產生徑流的集水面，二是滲蓄徑流的植樹穴。根據地形條件，以林木為對象在全林地形成不同的集水與栽植區，組成——通過這種措施的應用，基本上要解決兩個問題：一是通過有效的水分調節措施，在一般年份使土壤水分基本維持在林木生長發育所需的適宜范圍之內；二是在短期天氣干旱的情況下，土壤含水量不低于苗木的凋萎濕度以維持林分的穩定性。
1集水整地措施
1.1栽植區面積
在定西黃土高原干旱半干旱氣候條件下，一般要求深整地，以便降低土壤緊實度，促進土壤熟化，增強土壤蓄水能力，對于防護林和用材林一般最好整地深40～60cm，經濟林80～100cm。為了增加土壤有效蓄水量，應當采取較大規格的整地，但是整地規格加大，破土面增加，地表蒸發也隨之增加，而且徑流進入后滲蓄的深度相應減少，也增加了地表蒸發量。因此，栽植區面積的大小，應考慮生物經濟兼顧的原則，既考慮到樹木的根系生長發育及對養分和水分的需求，又要考慮到地形、土壤等自然與經濟條件。經濟林樹種一般對水分養分的需求比較高，根系的水平分布比較寬，栽植區的面積宜大一些，其寬度一般在1.40～2m，長度主要由造林的株距決定，一般在1～2m左右；水土保持用材林的闊葉樹因根冠較大，一般栽植區寬度在1～1.60m，長度在1m，但若是培育速生用材林，則整地寬度可適當加大；薪炭林、護牧林等以灌木為主的水土保持林，栽植區面積可適當小一些，一般寬為0.60～0.80m，長度可依據地形條件而定。
1.2集水面積
在確定栽植區面積的大小，即徑流滲蓄與水分消耗區面積大小之后，即可確定集水面的大小。集水面積的大小主要根據栽植區面積大小、降雨量、地表的產流率、栽植區水分消耗需求、樹木需水量、土壤水分短缺量等因素來確定，其目標是所產的徑流水能彌補土壤水分的短缺量。一般栽植區與集水區的面積比例由栽植區的水分虧缺量與進入栽植區的徑流量來確定，總的原則是所虧缺的水分基本上等于徑流補充的水分。在定西黃土高原地區降水量一般在300～400mm，蒸散需求量一般在700～1000mm，據此栽植區與集水區的面積比例，對于經濟林一般為4:1～8:1，對于防護林一般在2:1～6:1，具體的比例要考慮當地的立地與樹種來確定。當然，如果條件許可的話可以通過水量平衡計算出較準確的比例。
1.3蓄水工程
集水面：集水區應當修成一定的坡度，地表較結實、平整、不易產生水土流失。集水面的整修可分為坡面和梯田等平緩地兩種情況。在整修過程中應當注意不要破壞植樹帶，集水面坡度不要過小，整地回填時就要注意回填土的高度，預留要挖去的高度，保證集水面能形成的坡度、植樹帶有足夠的蓄水容積。通過集水面所產生的徑流直接流入栽植區滲入土壤中供林木吸收利用，但是如果有較強的降雨發生，徑流量太大徑流來不及滲入土壤中，有可能沖毀坡面整地工程造成水土流失，因此與集水面相配套，在徑流滲蓄區要修筑比普通整地規格更高的蓄水工程，保證有一定的攔蓄暴雨的能力，保證坡面安全。蓄水工程的斷面形式在山坡地一般有反坡梯田、水平溝、魚鱗坑等形式，在平緩地有穴狀、條帶狀等形式。在修筑時要考慮本地區可能暴雨量、暴雨強度及所產生的最大徑流量，同時還要考慮幼林無覆蓋時地表土壤侵蝕造成每年可能的蓄水容積損失量。
蓄水工程是栽植區的重要組成部分，其修筑與栽植區整地同時進行，按照整地的斷面形式，外埂要達到的一定高度，特別是反坡梯田時，一定要在外側修加固埂，頂寬為20～30cm，高度在40cm左右。為了使徑流能均勻地分配到各個林木，在整修外埂時應與等高線垂直，每隔一株或幾株樹木修一橫檔，以起到防止因徑流滲蓄區過長不水平而使徑流水向一側過分集中沖毀蓄水工程。一般可以每隔3m左右修一個，橫檔的高度與外埂平齊，頂寬30cm。
1.4集水整地施工
在定西黃土高原干旱半干旱、水土流失嚴重的地區，由于土壤瘠薄、緊實度又高，致使造林苗木的根系初期生長不良，不僅影響成活率而且也影響到后期的生長發育。通過整地措施可以改善林木生長的土壤環境條件，減少幼樹生長的阻力。在進行整地施工時，一定要達到預先設計的長、寬、深的標準。如果是經濟林，則結合整地可以施足底肥。同時在回填的工程中可以在土壤中加一些綠肥、有機肥、復合肥、土壤改良劑、蓄水保墑材料等，以增加土壤養分改良土壤結構。施肥的數量與種類主要由所選的造林樹種確定。為了減少地表蒸發的損失，栽植區表面的形式以在陽坡的造林地能造成小陰坡為較理想，可以降低夏季的土壤蒸發；在陰坡的造林地修成水平面較為理想，可以改善春季地溫，促進林木根系的生長。
2集水面防滲措施
提高小雨、強降雨的產流率是增加旱季林木水分供應量的重要手段之一，也是提高降水利用率的重要措施。在黃土地區年降雨、中小雨、強降雨，分別占總降雨次數和降雨量的80％和70％以上，一般很難引起地表徑流。因此，通過一系列的地表防滲技術對集水區進行處理，不僅可以增加降水的利用率，減小土壤的無效蒸發，而且可以提高土地的生產力和經濟效益。
2.1壓實拍光處理
壓實拍光是一種以緊實地表土壤，減小孔隙度，增加土壤黏結力，形成一層高密度入滲阻力層為特點的地表防滲措施。表土層壓實拍光的程度與土壤機械組成、有機質含量、施工時的土壤含水量、壓實力大小與均勻程度等因素有關。表層土壤密度越高，水分的入滲阻力大，降雨產流率也越高，在條件允許的情況下應盡量增強壓實力，提高表層密度。在整修時，先把地表的雜草連同干燥土層一起鏟除回填到栽植區，出濕土，按預定的形狀整修好集水面后，根據需求即可進行壓實拍光處理。
2.2防滲劑處理
在極干旱或林木需水量較大的情況下，依靠壓實拍光已不能滿足林木生長發育對水分的需求，必須對地表進行適當的防滲處理，以進一步提高降雨的產流率，增強對降雨的空間分配強度。目前國內外常用的防滲化學材料有鈉鹽、乳膠、蠟狀物、瀝青及YJG－1、YJG－2、YJG－3和生物材料如地衣等。對要進行防滲劑處理的集水區應事先仔細地壓實拍光，除去浮土，平滑表面，而且一般應在苗木栽植后再進行處理，這樣可以避免栽植時人為的破壞集水面。在集水面壓實拍光并整理好后即可進行防滲處理。如使用YJG－1，可取YJG－1原液加水按照1：10～1：15的濃度配制好噴灑液，裝入噴霧器內備用。噴灑時應選在無風晴朗的天氣進行，否則因風吹散、霧化的噴灑液會造成材料浪費而且很難噴勻，如果有雨時噴灑還沒有等膜形成與土壤接觸牢固而被雨水沖失。
2.3生物防滲處理
與化學防滲劑相比，生物防滲處理有其無法比擬的優點和更廣闊和應用前景。在對集水效率要求較高的地方可以使用化學防滲劑，但在對徑流系數要求不高時則可以用生物材料來代替，此外，在壓實拍光的集水區表面也可以使用生物材料，對集水面起到保護作用。
對集水區地表進行處理的生物材料，經過室內試驗和野外試驗觀測，使用了一種自然存在于黃土高原地區的地衣－石果衣。這種地衣緊密貼生于土壤表面，耐干旱，在合適的溫度、濕度條件下可以進行營養繁殖。繁殖好的地衣營養碎片，噴灑在集水面上，利用夏季的有利條件，經過1～2年即可形成地衣保護層。石果衣的集水效果雖然不如化學材料，但它是一種純生物材料，又具有極好的水土保持效果，對促進全林地生態環境的改善具有積極的作用。
2.4其他處理方法
除了上面介紹的幾種防滲處理方法和材料之外，還有一些其他材料也在試驗研究中應用了。其中有水泥和107膠混合起來噴灑在集水面上，也具有較高的徑流系數和較長的使用壽命；在干旱區還使用了在集水面上鋪設油氈紙、塑料薄膜的方法；此外還試驗了瀝青、拒水粉等材料的防滲性能和使用方法。其中有的材料和方法在一定的條件也可以使用。
