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關鍵詞:高職學生;學習動力;原因;對策
近幾年來,在黨和國家實施科教興國戰(zhàn)略和全社會大力提倡尊重知識、尊重人才的大背景下,使更多的學生愿意走進大學,繼續(xù)學習,他們中的大部分都能夠刻苦學習,立志成才。但是,高校的擴招,高等職業(yè)教育規(guī)模的不斷擴大,使隨之而來的教學質量滑坡問題引起了教育界和社會各界的廣泛關注,其中學生學習動力不足的問題在高職院校中普遍存在。據湖北某高職院校所做的對該校在校高職學生的統計調查數據顯示,相當一部分學生存在學習積極性不高的問題。他們既對學校制定的各種獎勵措施沒有興趣,也對各種懲罰措施沒有壓力和緊迫感。目前,社會競爭加劇,就業(yè)壓力增大,不乏出現“研究生、本科生、高職生齊齊求職于招聘會”的情形,用人單位的選擇,就業(yè)市場的取舍,對高職生們提出了更高的標準和要求。
一、高職學生學習動力不足的原因
(一)主觀原因
1、思想因素混雜,學習觀念模糊
部分高職學生把學習僅僅看作是為了應付考試,混個及格,獲得文憑,為謀職取得一些資本,因而在學習上不愿思考、不求甚解,只希望找到考試的捷徑。也有部分學生因為專業(yè)是父母、老師替他選的,并非自己的意愿,所以不想學習。還有學生認為緊張的高中生活已經過了,到了大學就應該好好輕松,他們認為培養(yǎng)社交能力,廣泛交友比學習知識更重要,至于學習――“六十分萬歲,多一分浪費”。
2.價值取向茫然,學習目標不明
部分高職學生進入大學學習,沒有了升學壓力,便沒有了奮斗目標。他們中有的認為大學時代是談戀愛的黃金時期,于是,談戀愛又成為新的“奮斗目標”,但當他們被問到畢業(yè)后如何工作、今后如何發(fā)展等問題時卻表現出茫然和無知。還有部分學生在專業(yè)學習、課程實踐以及擇業(yè)就業(yè)等方面遇到困難。又不知該如何解決。這些問題阻礙了他們正常的學習進程,影響了他們學習的積極性,同時也削弱了他們的學習動力。
3.文化基礎較差,學習能力較弱
進入高職院校的學生生源主體是高考第五批(有的省是第四批)錄取的學生,也有部分中職生和技校生,一般來說他們的文化基礎相對較弱。上課聽不懂,跟不上老師的課程進度,課下不會學,學習時間安排不合理等,這些是導致高職學生學習積極性降低的主要原因。
(二)客觀原因
從學校方面看,高職學生對于學校的課程設置以及教學安排頗有意見,認為課程設置及教學安排無法使他們學到更多的知識。課程安排不合理,沒有安排選修課,上課沒有多媒體教室;缺少電腦知識普及講座及專業(yè)就業(yè)前景講座等學術活動,以及在訓練學生動手能力,加強社會實踐等方面缺少機會。對于教師教學情況,部分學生,認為不夠生動,不夠吸引人。
從社會方面看,社會上對高職教育也存在不少誤解,認為高職教育是低層次的、不正規(guī)的高等教育,高職學生都是一些較差的學生等。再加上就業(yè)形勢的嚴峻給部分學生造成的壓力過大,很多學生在找工作的問題上會流露出無助、氣餒等悲觀情緒。
二、高職學生學習動力不足的對策
(一)加強思想政治教育,幫助學生樹立遠大志向
1.加強理想信念教育,樹立遠大志向和抱負
強勁而持久的學習動力來源于堅定的理想信念和正確的世界觀、人生觀、價值觀。因此,學校應從理想信念教育入手,幫助學生樹立正確的觀念。通過改革“兩課”教學內容的時效性,把中國近現代史的實例與當前的政治、經濟以及社會生活密切結合,與學生的思想實際相結合,與學生的人生規(guī)劃相結合,真正讓先進的、科學的政治理論融進學生的頭腦,提高學生的思想水平。學校還應通過耐心細致的思想工作,教育學生要把個人理想和國家前途命運聯系起來,鼓勵他們樹立自信心,引導他們樹立遠大志向和抱負,教育他們要通過學習過硬的知識和本領為社會作出貢獻來實現自己的人生價值。
2.正面疏導,幫助學生認識社會,正視競爭
學校要加強形勢與政策教育,讓學生們了解社會,了解時代的發(fā)展和時代的要求。高職學生在我國社會經濟發(fā)展中還是大有用武之地的。在市場經濟條件下,企業(yè)和用人單位不僅要看文憑,更要看水平;市場經濟特別歡迎那些有真才實學的人才。學生在學校的主要任務是學習科學文化知識,掌握專業(yè)技能,只有把基礎知識學扎實,基本功打牢固,才能在市場經濟的競爭中立于不敗之地。在引導學生正視就業(yè)困難時,也應廣泛開展畢業(yè)生就業(yè)前以及就業(yè)過程中的心理輔導,通過思想教育引導學生面向基層,面向基礎崗位。
(二)加強學校管理,營造濃厚學習氛圍
1.強化就業(yè)工作的導向功能
高職學生學習的主要動因就是將來能找到一個最有利于自己發(fā)展的職業(yè)。為學生做好畢業(yè)指導及推薦是學校工作至關重要的環(huán)節(jié)之一。一方面,學校加強就業(yè)指導,針對畢業(yè)生在求職過程中所遇到的困難以及困惑,通過授課的形式給予解答,避免其他學生在求職過程中遇到相同或類似問題而不知所措,以增加畢業(yè)生求職過程中的自信心。另一方面,密切關注就業(yè)形勢,把握就業(yè)市場脈搏,為畢業(yè)生提供準確有效的就業(yè)信息。主動與用人單位聯系,通過網絡等手段開拓就業(yè)渠道;積極向用人單位推薦畢業(yè)生,做好用人單位對人才需求的登記備案,建立與用人單位的長期合作關系。學校還應該積極與校學工部門溝通,將用人單位的實際需求及時通過學工部門反映給學生,并積極開展就業(yè)指導講座,最大限度地滿足學生對所需信息的要求。
2.加強師資隊伍建設
好的教師不僅關注教學的藝術性,更注重不斷激發(fā)學生的求知欲,這是指教師的教學水平,更是指教師的人品師德。同樣的教學內容,經不同的教學處理會產生完全不同的教學效果,高水平的教學藝術會激起學生意想不到的學習熱情,調動學生的積極性。學校應該建立優(yōu)勝劣汰的競爭機制,調動教師教書育人的積極性,增強教師提高教學質量的積極性。
(三)以地方區(qū)域經濟的發(fā)展為導向,增強學校教育針對性和實效性
細菌遺傳學的研究已經隨著基因組測序技術的發(fā)展而發(fā)生變革,這不僅使我們能夠獲得更多臨床和工業(yè)上重要細菌的基因信息,也開辟了比較基因組學研究。目前,細菌遺傳學的研究結果進一步加強了相關技術的發(fā)展,并能夠引發(fā)基因組中不同組成的功能和相互作用之間的討論。這些發(fā)展加速了對于定量深度測序技術的廣泛應用。同時,通過強大的技術以及細菌進化和適應性的多層面研究能夠將比較基因組學與功能基因組學提升到一個前所未有的規(guī)模。這本書還提出了通過基因組學技術檢測細菌的適應性,重點闡述了數據分析與詮釋。本書中涉及的大部分資料來自本領域最新的重要文獻,這也是在前沿及快速增長的細菌研究領域最強有力的工具。
本書共分6章:1.引言:細菌基因組及基因表達;2.在Sanger測序時代的比較基因組學,分別介紹了細菌基因組的組裝與詮釋過程、個別案例介紹、基因組大小、編碼密度、基因順序的保留等;3.通過微陣列芯片研究細菌基因組變化, 主要由淺入深介紹DNA微陣列芯片技術的原理、應用以及數據的分析,并通過案例分析介紹比較基因組雜交技術;4.應用下一代測序技術的細菌基因組學研究,介紹了下一代測序技術的原理和數據處理過程,并通過五個細菌基因組測序案例來進行分析;5.細菌基因表達與調控的大規(guī)?;蚪M分析,本章通過介紹基因表達與調控的基本原理和技術,引入下一代測序技術在基因表達和調控中的作用與應用。同時,也通過七個案例詳細描述了此研究目前在細菌基因組中的應用;6.在細菌中的DNA甲基化:一例細菌表觀遺傳學案例,主要介紹了細菌中的DNA甲基轉移酶,在基因組中識別DNA甲基化,以及單細胞實時測序技術在檢測DNA甲基化中的應用。
本書詳細闡述了目前基因組技術在細菌適應性研究上的應用,提供了詳細的宏基因組技術方案和細菌基因表達工具。本書的寫作深入淺出、通俗易懂,不僅列舉了大量的研究實例,還囊括了大量清晰的圖片和注釋,力求既能涵蓋全面的細菌基因組學知識,又能反映現階段基因組學研究的進展。本書既滿足各高等學校微生物類、生物類、生物工程類學科本科教學的需求,同時也滿足不同層次和其他相關專業(yè)研究生的教學需要。
馬雪征,助理研究員
(中國檢驗檢疫科學研究院,衛(wèi)生檢疫研究所)
藥物基因組學的研究涉及儲多藥物,本文僅以以下兩類藥物的基因組學研究成果來表述基因組學對指導臨床用藥的意義。
1.1氨基糖苷類藥物與耳聾
氨基糖苷類抗生素自1945年問世以來,因其殺菌作用強、抗菌譜較寬且價格低廉而在臨床上廣為應用,但其致耳聾的毒性反應也一直困擾著全世界的醫(yī)生。我國有聽力殘疾2000萬人,其中60%~80%為氨基糖苷類藥物中毒所致。
氨基糖苷類抗生素致聾可分為兩類,一類因接受了毒性劑量而致聾;另一類則與遺傳因素相關。國內外學者均證實:線粒體基因第1555位點A-G的均值性點突變和氨基糖苷類誘導的耳聾關系非常密切。[1]即帶有線粒體A1555G點突變基因,哪怕是僅接受常規(guī)劑量或僅一次接觸氨基糖苷類即可致不可逆的聽力損失。這類耳聾占全部氨基糖苷類抗生素致聾患者的30%左右。目前,我國已繪制出不同于西方國家的耳聾基因突變譜,也已開發(fā)出針對中國人的耳聾基因芯片檢測體系。如能在新生兒出生時或出生后3天內采集臍帶血或足跟血篩查聾病易感基因,[2]使易感基因攜帶者終生避免使用氨基糖苷類藥物,則可避免“一針致聾”的悲劇。
1.2抗高血壓藥物的選擇與劑量
原發(fā)性高血壓的發(fā)生與環(huán)境因素(生活習慣、煙酒嗜好等)和遺傳因素關系密切。目前,臨床常用的抗高血壓藥可分為五類:利尿藥、β-受體阻斷藥、血管緊張素轉化酶抑制劑、血管緊張素II受體阻斷藥和鈣通道阻滯藥,大多數情況下醫(yī)生制定治療方案主要根據病人的年齡、體重、高血壓程度、有無并發(fā)癥等,憑經驗、試驗性地選擇藥物和藥物劑量,較少考慮遺傳因素,很多高血壓病人雖已用藥,但并未能取得滿意療效。藥物基因組學的研究發(fā)現:抗高血壓藥物的療效與藥物遺傳多態(tài)性有密切關系,如能在用藥前測定病人的基因類型,有目的地選擇藥物和藥物劑量,既可使疾病得到及時有效的治療、減少不良反應的發(fā)生,也能減少醫(yī)療費用的支出。
1.2.1β-受體阻斷藥β-受體阻斷藥通過降低交感神經功能產生降壓作用。影響大部分β-受體阻斷藥代謝的酶是細胞色素P450酶(CYP)系中的CYP2D6,該酶具有遺傳多態(tài)性,其基因變異可高度影響CYP2D6的活性。[3]CYP2D6可分為弱代謝型(PM)、中間代謝型(IM)、強代謝型(EM)和超強代謝型(UEM)4種表型。PM的發(fā)生是由于CYP2D6基因突變造成酶活性的缺陷,此型患者代謝藥物的能力下降,可導致血藥濃度過高,易誘發(fā)嚴重的不良反應如支氣管哮喘、心血管疾病,甚至死亡,對此基因型病人,臨床用藥應減少藥量。IM型者屬于強代謝者中較弱的一部分,因基因突變導致酶活性略微降低,此類病人用藥也應適當減少劑量。EM是正常人群的代謝表型,故臨床上使用常規(guī)治療劑量有效。UEM則是由于出現CYP2D6的多基因拷貝,使酶蛋白高度表達,導致酶活性的顯著增高,此基因型代謝藥物能力強,從而使血藥濃度降低而達不到治療效果,故應適當增加藥量,[4]或改用其他藥物。
藥效學機制對β-受體阻斷藥反應的影響較藥動學機制更為重要。體內β-受體的數量和受體對藥物敏感性的變化是造成個體對β-受體阻斷藥反應差異的主要原因之一。[5]目前已知β1-受體存在兩種突變,一種位于受體蛋白N端49位,由甘氨酸取代絲氨酸(Ser49Gly),另一種位于C端389位,由甘氨酸取代精氨酸(Arg389Gly)。研究表明:突變型純合子(Gly49及Gly389)對β-受體阻斷藥反應都不及野生型。[4]也就是說,由于基因突變,導致患者對β-受體阻斷藥的敏感性下降;另一方面,遺傳背景不同的種族對β-受體阻斷藥或激動藥的敏感性也存在著差異,[5]這些差異都影響到β-受體阻斷藥臨床應用時的劑量選擇。
1.2.2噻嗪類利尿藥噻嗪類利尿藥是最常用
的基礎降壓藥物,其降壓原理是促進鈉水排出,減少有效血容量,并擴張外周血管使血壓下降。與噻嗪類利尿藥降壓作用個體差異相關的基因有:α-內收蛋白(α-adducin)、血管緊張素轉換酶(ACE)的基因、G蛋白基因、編碼WNK酶的基因,此外,NO酶、E298D突變也與噻嗪類利尿藥的降壓效果有關。[4]
目前發(fā)現α-Adducin具功能意義的突變?yōu)镚460T,大量的研究表明,含至少1個460T突變基因的患者使用利尿藥的近期效應是血壓(包括平均動脈壓)下降幅度更大,而遠期效應則表現為相對其他降壓藥物而言更明顯的降低心肌梗死和中風的發(fā)生率。[4]國內有學者[6]報道:ACE基因I/D多態(tài)性和氫氯噻嗪的降壓作用密切相關,但目前研究結果還不太一致。有報道說:對同時攜帶ACE的I型等位基因及adducin的Trp460等位基因的患者氫氯噻嗪的療效最好,而攜帶ACE的D/D等位基因及adducin的Gly/Trp等位基因的患者用氫氯噻嗪治療后血壓下降最少,[7]所以臨床用藥時如能聯合分析ACE和α-adducin兩方面的基因多態(tài)性,則有助于預測利尿劑的療效。
1.2.3血管緊張素轉換酶抑制劑(ACEI)ACEI的降壓作用主要通過抑制周圍和組織中的ACE,使血管緊張素II生成減少,同時抑制緩激肽酶使緩激肽降解減少,而達到降壓目的。ACEI與基因多態(tài)性關系的研究主要集中在RAAS,多態(tài)位點包括ACE基因I/D、AGT基因M235T和血管緊張素II-I型受體(AT1R)基因A1166C。[8]其中研究最廣泛的是ACE基因I/D多態(tài)性,用卡托普利、依那普利、賴諾普利和培垛普利研究ACEI抗高血壓的療效,研究結果并不一致,說明:原發(fā)性高血壓患者對ACEI類藥物反應的差異部分由遺傳因素決定。有人發(fā)現AT1基因多態(tài)性(A1166C)與ACEI類藥物的降壓療效相關,且此相關性在老年患者和超體重患者中尤為明顯。[7]
1.2.4血管緊張素Ⅱ受體阻滯藥沙坦類降壓藥主要通過阻滯血管緊張素Ⅱ受體,降低外周血管阻力,產生降壓作用。沙坦類藥物在體內主要依靠CYP2C9代謝,該基因突變使酶活性明顯下降,毒性增加,療效降低。另外,CYP11B2的多態(tài)性被證實與血管緊張素Ⅱ受體阻滯藥的降壓效果相關,該基因突變引起機體對血管緊張素Ⅱ受體阻滯藥敏感性增加,表現為收縮壓下降較無突變型明顯。[4]
1.2.5鈣通道阻滯藥(CCI)鈣通道阻滯藥是近30年來廣泛應用于臨床的一類治療心血管疾病的藥物,通過阻滯鈣離子L通道,抑制血管平滑肌及心肌鈣離子內流,從而使血管平滑肌松弛心肌收縮力降低,使血壓下降。鈣通道阻滯藥在體內的代謝主要依靠CYP3A,該基因突變可引起CYP3A酶活性下降,可導致體內血藥濃度增加,藥物的毒性也相應增加,故應適當減少藥物的用量。[4]
2藥物基因組學的概念
藥物基因組學是基因功能學與分子藥理學的有機結合,是研究基因序列變異及其藥物不同反應的科學,以藥物效應及安全性為目標,運用已知的基因理論研究各種基因突變與藥效及安全性的關系,藥物基因組學強調個體化;通過它可為患者或者特定人群尋找合適的藥物及恰當的劑量,改善病人的治療效果。
3展望
藥物基因組學經過十幾年的發(fā)展,在藥物代謝、轉運和藥理作用的基因多態(tài)性的研究有很大的進展。在有些藥物上有重大突破,如氨基糖苷類的耳聾問題,但更多的藥物研究還都處在起步階段,有待于更加深入的研究。相信隨著病理、藥理機制研究的深入、藥物基因組學研究方法及新技術的不斷的完善,以及個體化用藥基因芯片的研發(fā),不久的將來,很多藥物都可以實現以基因為導向、“量體裁衣”式的個體化用藥治療模式,使臨床用藥更具針對性、高效性和安全性,實現治療學上按基因選藥的個體化用藥的飛躍。
參考文獻
[1]戴樸.聾病的臨床基因診斷[OL]./content/200700003713/02/.
[2]王秋菊.新生兒聽力篩查期待基因檢測加盟[N].健康報,2009-08-07.
[3]樊曉寒,惠汝太.β受體阻滯劑藥物基因組學研究進展[J].中華心血管病雜志,2006.34(10)947-950.
[4]唐強,劉海玲,劉昭前.抗高血壓藥物的基因組學研究進展[J].中南藥學,2007.5(2)157-160.
[5]劉潔,周宏灝.遺傳藥理學個體化用藥的科學依據[J].中國處方藥,2007.(50):32-33.
[6]吳壽嶺,李云,劉克儉等.血管緊張素轉換酶和醛固酮合成酶基因多態(tài)性與氫氯噻嗪降壓療效的關系[J].中華心血管病雜志,2005,33:595-598.
[7]李金恒.高血壓的藥物基因組學研究與個體化用藥[J].中國處方藥,2006.5(50)16-18.
[8]占伊揚,姜瀟,黃峻等.抗高血壓藥物遺傳學研究進展[J].中國全科醫(yī)學,2007.10(4)329-331.
摘要:目的介紹藥物基因組學對臨床個體化用藥的指導作用。方法閱讀并分析近年國內公開發(fā)表的有關藥物基因組學的相關文章,對藥物基因組學在指導臨床個體化用藥方面的作用加以歸納、總結。結果及討論藥物基因組學經過十幾年的發(fā)展,在藥物代謝、轉運和藥理作用的基因多態(tài)性研究方面有很大的進展,有些藥物有重大突破,如預防氨基糖苷類的耳聾問題,但更多的藥物研究還都處在起步階段,有待于更深入的研究。隨著藥物基因組學研究方法及新技術的不斷完善,以及個體化用藥基因芯片的研發(fā),不久的將來就可以實現治療學上按基因選藥的個體化用藥醫(yī)療模式。
藥物基因組學是伴隨人類基因組學研究的迅猛發(fā)展而開辟的藥物遺傳學研究的新領域,主要闡明藥物代謝、藥物轉運和藥物靶分子的基因多態(tài)性及藥物作用包括療效和毒副作用之間關系的學科。
基因多態(tài)性是藥物基因組學的研究基礎。藥物效應基因所編碼的酶、受體、離子通道作為藥物作用的靶,是藥物基因組學研究的關鍵所在。基因多態(tài)性可通過藥物代謝動力學和藥物效應動力學改變來影響物的作用。
基因多態(tài)性對藥代動力學的影響主要是通過相應編碼的藥物代謝酶及藥物轉運蛋白等的改變而影響藥物的吸收、分布、轉運、代謝和生物轉化等方面。與物代謝有關的酶有很多,其中對細胞色素-P450家族與丁酰膽堿酯酶的研究較多?;蚨鄳B(tài)性對藥效動力學的影響主要是受體蛋白編碼基因的多態(tài)性使個體對藥物敏感性發(fā)生差異。
苯二氮卓類藥與基因多態(tài)性:咪唑安定由CYP3A代謝,不同個體對咪唑安定的清除率可有五倍的差異。地西泮是由CYP2C19和CYP2D6代謝,基因的差異在臨床上可表現為用藥后鎮(zhèn)靜時間的延長。
吸入與基因多態(tài)性:RYR1基因變異與MH密切相關,現在已知至少有23種不同的RYR1基因多態(tài)性與MH有關。氟烷性肝炎可能源于機體對在CYP2E1作用下產生的氟烷代謝產物的一種免疫反應。
神經肌肉阻滯藥與基因多態(tài)性:丁酰膽堿酯酶是水解琥珀酰膽堿和美維庫銨的酶,已發(fā)現該酶超過40種的基因多態(tài)性,其中最常見的是被稱為非典型的(A)變異體,與用藥后長時間窒息有關。
鎮(zhèn)痛藥物與基因多態(tài)性:μ-阿片受體是阿片類藥的主要作用部位,常見的基因多態(tài)性是A118G和G2172T??纱蚝颓R多通過CYP2D6代謝。此外,美沙酮的代謝還受CYP3A4的作用。兒茶酚O-甲基轉移酶(COMT)基因與痛覺的產生有關。
局部與基因多態(tài)性:羅哌卡因主要由CYP1A2和CYP3A4代謝。CYP1A2的基因多態(tài)性主要是C734T和G2964A,可能影響藥物代謝速度。
一直以來麻醉科醫(yī)生較其它專業(yè)的醫(yī)療人員更能意識到不同個體對藥物的反應存在差異。的藥物基因組學研究將不僅更加合理的解釋藥效與不良反應的個體差異,更重要的是在用藥前就可以根據病人的遺傳特征選擇最有效而副作用最小的藥物種類和劑型,達到真正的個體化用藥。
能夠準確預測病人對麻醉及鎮(zhèn)痛藥物的反應,一直是廣大麻醉科醫(yī)生追求的目標之一。若能了解藥物基因組學的基本原理,掌握用藥的個體化原則,就有可能根據病人的不同基因組學特性合理用藥,達到提高藥效,降低毒性,防止不良反應的目的。本文對藥物基因組學的基本概念和常用的藥物基因組學研究進展進行綜述。
一、概述
二十世紀60年代對臨床麻醉過程中應用琥珀酰膽堿后長時間窒息、硫噴妥鈉誘發(fā)卟啉癥及惡性高熱等的研究促進了藥物遺傳學(Pharmacogenetics)的形成和發(fā)展,可以說這門學科最早的研究就是從麻醉學開始的。
藥物基因組學(Phamacogenomics)是伴隨人類基因組學研究的迅猛發(fā)展而開辟的藥物遺傳學研究的新領域,主要闡明藥物代謝、藥物轉運和藥物靶分子的基因多態(tài)性及藥物作用包括療效和毒副作用之間的關系。它是以提高藥物的療效及安全性為目標,研究影響藥物吸收、轉運、代謝、消除等個體差異的基因特性,以及基因變異所致的不同病人對藥物的不同反應,并由此開發(fā)新的藥物和用藥方法的科學。
1959年Vogel提出了“藥物遺傳學”,1997年Marshall提出“藥物基因組學”。藥物基因組學是藥物遺傳學的延伸和發(fā)展,兩者的研究方法和范疇有頗多相似之處,都是研究基因的遺傳變異與藥物反應關系的學科。但藥物遺傳學主要集中于研究單基因變異,特別是藥物代謝酶基因變異對藥物作用的影響;而藥物基因組學除覆蓋藥物遺傳學研究范疇外,還包括與藥物反應有關的所有遺傳學標志,藥物代謝靶受體或疾病發(fā)生鏈上諸多環(huán)節(jié),所以研究領域更為廣泛[1,2,3]。
二、基本概念
1.分子生物學基本概念
基因是一個遺傳密碼單位,由位于一條染色體(即一條長DNA分子和與其相關的蛋白)上特定位置的一段DNA序列組成。等位基因是位于染色體單一基因座位上的、兩種或兩種以上不同形式基因中的一種。人類基因或等位基因變異最常見的類型是單核苷酸多態(tài)性(single-nucleotidepolymorphism,SNP)。目前為止,已經鑒定出13000000多種SNPs。突變和多態(tài)性常可互換使用,但一般來說,突變是指低于1%的群體發(fā)生的變異,而多態(tài)性是高于1%的群體發(fā)生的變異。
2.基因多態(tài)性的命名法:
(1)數字前面的字母代表該基因座上最常見的核苷酸(即野生型),而數字后的字母則代表突變的核苷酸。例如:μ阿片受體基因A118G指的是在118堿基對上的腺嘌呤核苷酸(A)被鳥嘌呤核苷酸(G)取代,也可寫成118A/G或118A>G。
(2)對于單個基因密碼子導致氨基酸轉換的多態(tài)性編碼也可以用相互轉換的氨基酸的來標記。例如:丁酰膽堿酯酶基因多態(tài)性Asp70Gly是指此蛋白質中第70個氨基酸-甘氨酸被天冬氨酸取代。
三、藥物基因組學的研究內容
基因多態(tài)性是藥物基因組學的研究基礎。藥物效應基因所編碼的酶、受體、離子通道及基因本身作為藥物作用的靶,是藥物基因組學研究的關鍵所在。這些基因編碼蛋白大致可分為三大類:藥物代謝酶、藥物作用靶點、藥物轉運蛋白等。其中研究最為深入的是物與藥物代謝酶CYP45O酶系基因多態(tài)性的相關性[1,2,3]。
基因多態(tài)性可通過藥物代謝動力學和藥物效應動力學改變來影響藥物作用,對于臨床較常用的、治療劑量范圍較窄的、替代藥物較少的物尤其需引起臨床重視。
(一)基因多態(tài)性對藥物代謝動力學的影響
基因多態(tài)性對藥物代謝動力學的影響主要是通過相應編碼的藥物代謝酶及藥物轉運蛋白等的改變而影響藥物的吸收、分布、轉運、代謝和生物轉化等方面[3,4,5,6]。
1、藥物代謝酶
與物代謝有關的酶有很多,其中對細胞色素-P450家族與丁酰膽堿酯酶的研究較多。
(1)細胞色素P-450(CYP45O)
物絕大部分在肝臟進行生物轉化,參與反應的主要酶類是由一個龐大基因家族編碼控制的細胞色素P450的氧化酶系統,其主要成分是細胞色素P-450(CYP45O)。CYP45O組成復雜,受基因多態(tài)性影響,稱為CYP45O基因超家族。1993年Nelson等制定出能反應CYP45O基因超家族內的進化關系的統一命名法:凡CYP45O基因表達的P450酶系的氨基酸同源性大于40%的視為同一家族(Family),以CYP后標阿拉伯數字表示,如CYP2;氨基酸同源性大于55%為同一亞族(Subfamily),在家族表達后面加一大寫字母,如CYP2D;每一亞族中的單個變化則在表達式后加上一個阿拉伯數字,如CYP
2D6。
(2)丁酰膽堿酯酶
麻醉過程中常用短效肌松劑美維庫銨和琥珀酰膽堿,其作用時限依賴于水解速度。血漿中丁酰膽堿酯酶(假性膽堿酯酶)是水解這兩種藥物的酶,它的基因變異會使肌肉麻痹持續(xù)時間在個體間出現顯著差異。
2、藥物轉運蛋白的多態(tài)性
轉運蛋白控制藥物的攝取、分布和排除。P-糖蛋白參與很多藥物的能量依賴性跨膜轉運,包括一些止吐藥、鎮(zhèn)痛藥和抗心律失常藥等。P-糖蛋白由多藥耐藥基因(MDR1)編碼。不同個體間P-糖蛋白的表達差別明顯,MDR1基因的數種SNPs已經被證實,但其對臨床麻醉的意義還不清楚。
(二)基因多態(tài)性對藥物效應動力學的影響
物的受體(藥物靶點)蛋白編碼基因的多態(tài)性有可能引起個體對許多藥物敏感性的差異,產生不同的藥物效應和毒性反應[7,8]。
1、藍尼定受體-1(Ryanodinereceptor-1,RYR1)
藍尼定受體-1是一種骨骼肌的鈣離子通道蛋白,參與骨骼肌的收縮過程。惡性高熱(malignanthyperthermia,MH)是一種具有家族遺傳性的、由于RYR1基因異常而導致RYR1存在缺陷的亞臨床肌肉病,在揮發(fā)性吸入和琥珀酰膽堿的觸發(fā)下可以出現骨骼肌異常高代謝狀態(tài),以至導致患者死亡。
2、阿片受體
μ-阿片受體由OPRM1基因編碼,是臨床使用的大部分阿片類藥物的主要作用位點。OPRM1基因的多態(tài)性在啟動子、內含子和編碼區(qū)均有發(fā)生,可引起受體蛋白的改變。嗎啡和其它阿片類藥物與μ-受體結合而產生鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜及呼吸抑制。不同個體之間μ-阿片受體基因的表達水平有差異,對疼痛刺激的反應也有差異,對阿片藥物的反應也不同。
3、GABAA和NMDA受體
γ-氨基丁酸A型(GABAA)受體是遞質門控離子通道,能夠調節(jié)多種物的效應。GABAA受體的亞單位(α、β、γ、δ、ε和θ)的編碼基因存在多態(tài)性(尤其α和β),可能與孤獨癥、酒精依賴、癲癇及精神分裂癥有關,但尚未見與物敏感性有關的報道。N-甲基-D-天門冬氨酸(NMDA)受體的多態(tài)性也有報道,但尚未發(fā)現與之相關的疾病。
(三)基因多態(tài)性對其它調節(jié)因子的影響
有些蛋白既不是藥物作用的直接靶點,也不影響藥代和藥效動力學,但其編碼基因的多態(tài)性在某些特定情況下會改變個體對藥物的反應。例如,載脂蛋白E基因的遺傳多態(tài)性可以影響羥甲基戊二酸單酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶抑制劑(他汀類藥物)的治療反應。鮮紅色頭發(fā)的出現幾乎都是黑皮質素-1受體(MC1R)基因突變的結果。MC1R基因敲除的老鼠對的需求量增加。先天紅發(fā)婦女對地氟醚的需要量增加,熱痛敏上升而局麻效力減弱。
四、苯二氮卓類藥與基因多態(tài)性
大多數苯二氮卓類藥經肝臟CYP45O代謝形成極性代謝物,由膽汁或尿液排出。常用的苯二氮卓類藥物咪唑安定就是由CYP3A代謝,其代謝產物主要是1-羥基咪唑安定,其次是4-羥基咪唑安定。在體實驗顯示不同個體咪唑安定的清除率可有五倍的差異。
地西泮是另一種常用的苯二氮卓類鎮(zhèn)靜藥,由CYP2C19和CYP2D6代謝。細胞色素CYP2C19的G681A多態(tài)性中A等位基因純合子個體與正常等位基因G純合子個體相比,地西泮的半衰期延長4倍,可能是CYP2C19的代謝活性明顯降低的原因。A等位基因雜合子個體對地西泮代謝的半衰期介于兩者之間。這些基因的差異在臨床上表現為地西泮用藥后鎮(zhèn)靜或意識消失的時間延長[9,10]。
五、吸入與基因多態(tài)性
到目前為止,吸入的藥物基因組學研究主要集中于尋找引起藥物副反應的遺傳方面的原因,其中研究最多的是MH。藥物基因組學研究發(fā)現RYR1基因變異與MH密切相關,現在已知至少有23種不同的RYR1基因多態(tài)性與MH有關。
與MH不同,氟烷性肝炎可能源于機體對在CYP2E1作用下產生的氟烷代謝產物的一種免疫反應,但其發(fā)生機制還不十分清楚[7,11]。
六、神經肌肉阻滯藥與基因多態(tài)性
神經肌肉阻滯藥如琥珀酰膽堿和美維庫銨的作用與遺傳因素密切相關。血漿中丁酰膽堿酯酶(假性膽堿酯酶)是一種水解這兩種藥物的酶,已發(fā)現該酶超過40種的基因多態(tài)性,其中最常見的是被稱為非典型的(A)變異體,其第70位發(fā)生點突變而導致一個氨基酸的改變,與應用肌松劑后長時間窒息有關。如果丁酰膽堿酯酶Asp70Gly多態(tài)性雜合子(單個等位基因)表達,會導致膽堿酯酶活性降低,藥物作用時間通常會延長3~8倍;而丁酰膽堿酯酶Asp70Gly多態(tài)性的純合子(2個等位基因)表達則更加延長其恢復時間,比正常人增加60倍。法國的一項研究表明,應用多聚酶鏈反應(PCR)方法,16例發(fā)生過窒息延長的病人中13例被檢測為A變異體陽性。預先了解丁酰膽堿酯酶基因型的改變,避免這些藥物的應用可以縮短術后恢復時間和降低醫(yī)療費用[6,12]。
七、鎮(zhèn)痛藥物與基因多態(tài)性
μ-阿片受體是臨床應用的阿片類藥的主要作用部位。5%~10%的高加索人存在兩種常見μ-阿片受體基因變異,即A118G和G2172T。A118G變異型使阿片藥物的鎮(zhèn)痛效力減弱。另一種阿片相關效應—瞳孔縮小,在118G攜帶者明顯減弱。多態(tài)性還可影響阿片類藥物的代謝。
阿片類藥物的重要的代謝酶是CYP2D6??纱蛲ㄟ^CYP2D6轉化為它的活性代謝產物-嗎啡,從而發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用。對33名曾使用過曲馬多的死者進行尸檢發(fā)現,CYP2D6等位基因表達的數量與曲馬多和O-和N-去甲基曲馬多的血漿濃度比值密切相關,說明其代謝速度受CYP2D6多態(tài)性的影響。除CYP2D6外,美沙酮的代謝還受CYP3A4的作用。已證實CYP3A4在其它阿片類藥如芬太尼、阿芬太尼和蘇芬太尼的代謝方面也發(fā)揮重要作用。
有報道顯示兒茶酚O-甲基轉移酶(COMT)基因與痛覺的產生有關。COMT是兒茶酚胺代謝的重要介質,也是痛覺傳導通路上腎上腺素能和多巴胺能神經的調控因子。研究證實Val158MetCOMT基因多態(tài)性可以使該酶的活性下降3~4倍。Zubieta等報道,G1947A多態(tài)性個體對實驗性疼痛的耐受性較差,μ-阿片受體密度增加,內源性腦啡肽水平降低[13~16]。
八、局部與基因多態(tài)性
羅哌卡因是一種新型的酰胺類局麻藥,有特有的S-(-)-S對應體,主要經肝臟代謝消除。羅哌卡因代謝產物3-OH-羅哌卡因由CYP1A2代謝生成,而4-OH-羅哌卡因、2-OH-羅哌卡因和2-6-pipecoloxylidide(PPX)則主要由CYP3A4代謝生成。CYP1A2的基因多態(tài)性主要是C734T和G2964A。Mendoza等對159例墨西哥人的DNA進行檢測,發(fā)現CYP1A2基因的突變率為43%。Murayama等發(fā)現日本人中CYP1A2基因存在6種導致氨基酸替換的SNPs。這些發(fā)現可能對藥物代謝動力學的研究、個體化用藥具有重要意義[17,18,19]。
九、總結與
展望
摘要結合足球運動項目的特點,論述了影響中學生足球運動員心理變化的因素和足球運動員的一般心理訓練及賽前心理的訓練的方法,為中學生足球運動員心理訓練提供參考。
關鍵詞足球運動心理變化因素心理訓練
一、 前言
競技體育的競爭實質上是競技后備人才的競爭,中學生運動員的培養(yǎng)是實現競技體育戰(zhàn)略目標的人才保證,我國的青少年業(yè)余足球訓練體制為我國足球事業(yè)的發(fā)展做出了重大貢獻,但也面臨一些亟待解決的問題,如中學生足球訓練的動力問題,運動技能的如何快速有效掌握,業(yè)余體育訓練中的心理訓練問題等,而這些問題又往往歸屬于教育心理學范疇或與之結合緊密,本文結合現代心理學理論,對中學生足球運動員的心理訓練問題進行探討。
二、研究對象與研究方法
(一)研究對象
中國足協足球進校園活動黃石地區(qū)中學生足球代表隊。
(二)研究方法
1.文獻資料法:查閱相關資料,并對這些資料進行了整理與分析。
2.專家訪談法:向各運動隊教練員,足球進校園高級講師進行訪問。
三、結果與分析
(一)影響中學生足球運動員心理變化的因素
1.競賽規(guī)模和運動員面臨的任務
競賽規(guī)模的大小,直接影響運動員的心理情緒,規(guī)模越大,運動員的情緒就易于激動,斗志昂揚,易產生高度的情感和強烈的榮譽感,同時運動員自身也感到壓力較大。在調查中筆者發(fā)現這樣一個現象,幾個學校足球隊的運動員在參加校際間比賽時,因為競爭對手較弱,那么他們的情緒就不興奮,不僅不能發(fā)揮正常的技戰(zhàn)術水平,甚至還有因為對比賽不夠重視而輸掉比賽的。而當他們代表學校參加省、區(qū)級的比賽時,由于競爭對手的實力也很強,要想在比賽中取勝就不是很容易的事。這時在比賽任務很重的情況下就必須全力以赴,而他們因為是代表學校,在為學校爭光的情緒感染下,注意力高度集中,興奮性增強,到是發(fā)揮自己應有的水平。
2.訓練水平和比賽經驗
訓練水平和比賽經驗也是影響心理因素之一。俗話說“藝高人膽大”。經驗豐富,準備充分,球隊整體訓練水平較高易產生增力情緒,反之,則產生減力情緒。初次參加比賽時不能很好的發(fā)揮出自己的水平,取得成績也不理想,是因為賽場環(huán)境在一定程度上會導致心情緊張和動作僵硬,反應和注意力降低,不能發(fā)揮出自己平時訓練的一般水平,可能比平時還要低落。
3.參加比賽的動機
從運動員產生的動機是否與體育活動的目標、內容、方法相聯系來劃分,可分為內在和外在動機。內在動機包括:能勝任的動機,成就動機,以及接受挑戰(zhàn)的動機等;外在動機包括:教練員、家庭、社會等外部的壓力引起的運動動機,為了獲得物質上的報酬,高考得到加分。一般來說,內在動機能促進人們對體育目標的追求,其動力更足,持續(xù)作用時間更長。
4.外界環(huán)境的干擾
比賽的勝利與失敗,不僅僅受運動員自身條件制約,同時還受外界環(huán)境的干擾,如天氣、場地、觀眾和裁判員等。這些外界環(huán)境的干擾,不同程度上的影響到運動員的心里活動。例如在雨天進行足球賽,觀眾少,場地泥濘等,往往使比賽氣氛冷淡,運動員不易調動積極性。反之,如果有熱情的觀眾助威、加油,比賽氣氛活躍,運動員就易產生奮發(fā)的情緒增強自信心,最終取得比賽的勝利。
5.運動員個體性格差異
中學生是一個情緒極其不穩(wěn)定的人群。因為正處在青春發(fā)育期,所以他們的一舉一動具有很大的隨意性。情緒不穩(wěn)、敏感多疑、抑郁、焦慮、缺乏自信等性格特點都是阻礙他們在比賽中正常發(fā)揮的因素。因為自控能力相對較差, 他們容易將生活中的情緒帶到比賽中, 以至影響比賽中的發(fā)揮。調查中曾出現了這樣的幾個例子。有的隊員因為文化考試不理想以至在比賽和訓練中提不起精神。還有隊員因為自己喜愛的球隊輸球了而在訓練和比賽中表現情緒低落。
(二)中學生足球運動員的心理訓練方法
心理訓練,即有意識、有目的地培養(yǎng)練習者在完成訓練和比賽任務時所具備的各種心理品質的教育過程,并且學會調節(jié)各種心理狀態(tài)的方法。
1.自我暗示訓練
自我暗示方法是在比賽中通過自我說服、自我命令等詞語對自己的心理施加影響的方法。其目的是調整自己的心境、情緒和意志,以便更好地完成比賽動作。賽中有針對性地自我暗示能穩(wěn)定人的情緒,驅散周圍環(huán)境對心理的不利影響。默念是自我暗示的重要方式,可通過多次重復詞來實現,如“這個動作我能很好地完成”、“我相信我能成功”、“我肯定會發(fā)揮好的”、“我必須沉著、冷靜”等。
2.放松訓練
放松訓練是運動員通過自我的暗示來實現的,暗示是通過自我思想來進行心理調節(jié)的一種方法,它使疲勞的機體得到迅速和充分的休息,使情緒得到迅速的調整,信心百倍地準備下一場比賽。練習時采取最舒適放松的仰臥或坐姿,按一定的放松和動員套語進行,如“我很放松、安靜”,“我很舒適,我的全身肌肉在慢慢的自下而上地放松”,“我休息得很好,我感到渾身是勁,我很愿意參加比賽”等。這種練習方法主要用于賽前過度興奮,動力不強,神經高度緊張的運動員,也可用于賽前心情抑郁,疲倦拖沓的運動員。要注意做到調勻呼吸、身心入境和肌肉放松。
3.集中注意力訓練
我們提倡和贊賞運動員不要計較比賽的結果,排除一切干擾,全身心的投入到比賽中去,認真完成每一個技術動作,處理好每一個球,把個人的行為融入全隊的整體配合中去。具體的方法:(1)教練員有意識的安排運動員在不熟悉的環(huán)境下進行訓練,并通過非己隊球迷的干擾讓隊員能適應。并在一些友誼賽上制造錯判和偏護對方的判法,使學生們在心理承受力得到有意識的培養(yǎng),通過意志品質的鍛煉,使隊員心理上有所準備。(2)通過運動員的意志品質的隨時分配和轉移注意力的訓練。教練員安排計劃后,有意識地在同一訓練課中變換訓練內容,要求運動員迅速從一種方法、手段上轉移到另一種訓練方法、手段上,這樣可以提高運動員調節(jié)注意力的能力;(3)在平時的訓練和學習中,教練員有意識地培養(yǎng)運動員養(yǎng)成無論做什么事都要專心致志,聚精會神的習慣,以提高運動員集中注意力的能力。如在罰點球訓練時,提示用自己最佳的一種腳法去完成罰點球技術動作,不要過多考慮到用這樣、那樣腳法去完成罰點球技術動作,是射高球還是射低球,事前的訓練早已練好,到時候只管運用就得了,不要三心二意。
4.念動訓練
念動訓練也稱為心理回憶訓練,是心理訓練方法的一種。當一名運動員體驗到焦慮時可以想象以前成功的經歷和結果。方法可用默想,也可結合看書、看技術圖片或看其他隊員練習回憶。要求注意力高度集中,并把回憶與完成運動時的感覺結合起來。目的是為強化技術動作的正確概念,改進技術和提高動作技術的正確性。一般做法:運動員回憶該項目的技術結構,重現身體訓練技戰(zhàn)術的重點和難點,再現比賽時該項目技術動作的銜接、間隙及節(jié)奏;再現比賽或訓練的情景(主要是取得好成績時激動心情和外界觀眾高漲的情緒等)。
5.身心調整訓練
具體方法有:(1)催眠調整:是使運動員從賽前情緒緊張不安和恐懼感中解脫出來,經過訓練后,運動員將精神煥發(fā),情緒穩(wěn)定。在比賽休息間隙也可進行催眠調整訓練。練習時也是以套語作引導,如“你產生了瞌睡的感覺,瞌睡感覺增強了,眼瞼變得沉重,眼前暗下來了,睡著了……”(過一段時間)瞌睡正在消失,完全消失了,頭腦休息過了,很清醒,你很愿意進行比賽。(2)呼吸調整:就是吸氣時肌肉緊張和呼氣時肌肉放松結合起來,比賽時運動員用呼吸調整自己的心理狀態(tài),從而達到消除緊張?zhí)岣哌\動成績的目的。(3)三線放松功:第一條線:頭頂、頭部兩側、頸部兩側、兩肩部、兩上臂、兩肘關節(jié)、兩前臂、兩腕關節(jié)和兩手十指。第二條線:頭頂、面部、頸前部、胸部、腹部、兩大腿前側、兩膝關節(jié)、兩小腿前側、兩腳背、10個腳趾。第三條線:頭頂、后腦部、頸后部、背部、腰部、兩大腿后面、兩膝窩、兩小腿后面、兩腳底。做三線放松功時,先注意一個部位,然后默念“松”,再注意下一個部位,再默念“松”,依次進行。(4)由于青春期的孩子具有好動和好奇的特點,教練員可以通過組織學生進行與足球無關而又是他們感興趣的活動,使運動員身心都得到有效的放松。
【關鍵詞】 基因組學;教學改革;CAI課件;蛋白質組學
生命科學是21世紀學科發(fā)展的主流,人類的醫(yī)學史證明了僅依靠單一學科,如:細胞學、發(fā)育學、腫瘤學、人類遺傳學或分子生物學難以完成人類對自身的認識和保護。人類基因組學的產生和人類基因組計劃(human genome project, HGP)的完成,使得人類能夠對生命現象進行系統和科學地認識,揭示疾病產生的機制以及長壽與衰老等生命現象。本科生通過對基因組科學與人類疾病課程的學習,能夠了解什么是基因組科學,其主要研究方法和手段,如何從基因水平認識疾病、診斷疾病和治療疾病,為今后更深入地在臨床上應用這些知識為患者服務或是繼續(xù)更深入地進行理論研究奠定基礎。
1 課程改革的特點
彌補本科生對于生命科學,特別是基因組科學與人類疾病關系的認識,提高學生的科研能力,為將來的研究生階段的學習打下基礎,或是對于走上臨床認識疾病、治療疾病有促進作用。本課程是我校在本科生中新開設的一門選修課,本課程的開設得到了學校有關領導的高度重視,經多次論證和在學生中征求意見,學生的反響強烈,因此可以看出本科生對于本課程有極大的興趣,期望通過老師的講授能對于人類疾病從基因水平有全新的認識,對自己 的科研能力有一定的提高。
2 教學研究探索的幾個方面
2.1 更新教學內容 課程講授是當前生命科學中前沿領域的熱點問題。主要課程安排如下:前言;人類基因組計劃與DNA測序(包括基因組測序的發(fā)展、方法、DNA測序的規(guī)?;c工業(yè)化);cDNA測序和基因表達譜的研究(包括cDNA文庫的構建、全長cDNA的克隆、基因表達譜的概念及其在醫(yī)學應用中的意義);人類基因組DNA序列變異及其分析方法(包括人類基因組序列及其變異、基因組序列變異檢測的常用方法及基本原理、突變檢測在識別疾病相關基因中的應用);基因治療(包括基因轉移和基因治療的早期歷史、基因治療的現狀、遺傳型基因治療、表遺傳型基因治療、基因治療的問題與展望);基因工程技術(包括理論依據、基因工程技術的內容—目的基因獲取、克隆、表達、基因工程技術在臨床醫(yī)學中的應用現狀);生物信息學(包括生物信息學的概念、產生的背景、生物信息學的研究現狀與發(fā)展趨勢、生物信息學在醫(yī)學領域中的應用);蛋白質組學(包括蛋白質組學的概念及其在生命科學研究中 的意義、國內外相關研究動態(tài)、蛋白質組學研究發(fā)展展望);生物芯片(生物芯片的原理、種類及在醫(yī)學領域中的應用);生物安全(包括生物安全的概念及含義、轉基因生物的安全性、轉基因動物及其產品的安全性、轉基因食品安全性、醫(yī)藥生物技術及其產品的生物安全、國內外生物安全法規(guī)及管理)等內容。
2.2 本課程將采取理論與實驗相結合的教學方法 鼓勵學生敢于提出問題,獨立思考問題,老師與學生共同參與教學內容。根據學生人數安排一定的動手操作實驗的課程[1,2]。
2.3 采用多媒體教學形式,加深學生的理解 一方面,可以加深同學的理解能力;另一方面,對于條件不允許的實驗,學生可以通過多媒體的形式了解實驗過程[3]。
2.4 將科研的思路、科研的方法融入教學之中,提高學生的科研能力 課堂教學中和課下作業(yè)安排一定量的文獻檢索、文獻翻譯閱讀、科研方法設計、預測實驗結果等內容。
2.5 改革考試形式 采取閉卷筆試與課下查文獻、答題相結合的形式。
2.6 改革課程用教材 重新更新編寫適合本科生參閱并適合當前基因組科學最近發(fā)展的教材,并計劃出版發(fā)行。
3 教學效果的學生評價
聽取學生反饋意見分為3種形式。
3.1 采用不記名問卷的形式反饋學生意見 問卷內容包括實驗內容的安排、教師授課質量、希望的授課內容方式、感興趣的實驗內容等等。
3.2 建立學生公共信箱 一方面可以將某些授課內容、習題、思考題等通過公共信箱讓同學下載,另一方面學生可以將公共信箱作為與老師的互動平臺,及時反饋對課程提出的建議和意見,老師定期瀏覽信箱,及時調整課程安排。
3.3 整學期課程進行中期和結課前安排兩次學生課堂討論 討論時間20min左右,及時反饋信息,提高理論與實驗教學質量。
總之,本科生的基因組科學與人類疾病課程是一門較新的課程,在諸多方面需要進行改革探索,以適應當前生命科學發(fā)展的需要并滿足學生汲取新知識的需要。
【參考文獻】
1 常冰梅,王惠珍,張悅紅.醫(yī)學七年制生物化學教學方法探索.山西醫(yī)科大學學報(基礎醫(yī)學教育版),2005,(6):37.
人民政協網 rmzxb.com.cn 日期:2009-03-04
生命科學的研究重點,正從基因組學的基礎數據積累轉為系統生物醫(yī)學和整合生物技術的轉化研究。 人類基因組計劃雖然已告一段落,但基因組科學并未結束。隨著基因組科學自身的不斷發(fā)展,它正帶動生命科學和醫(yī)學進入一個新境界。 基因組研究的最終目的是為人類健康服務,而做與醫(yī)學相關的基因組研究,中國可能擁有世界上最好的條件。
基因組科學的新機遇
基因組研究,特別是人類基因組研
究和人類基因組計劃,是涉及人類重大
發(fā)展關鍵、追求重大科學數據積累和重
大科學發(fā)現,同時又具有完整而長遠的
科學目標,學科交叉、多技術綜合,有
組織、有計劃的大科學研究和大科學工
程。第一次將這樣的“大科學”概念引
入中國的生命科學領域,是一場革命。
由于人類基因組計劃的實施,“大科
學”和“小科學”之間的聯系已經并正在日益加強。在今天這樣的基因組時代,沒有一個在從事分子生物學、生物化學和細胞生物學的“小科學”研究的科學工作者可以說,他們未從人類基因組計劃和人類基因組研究所產生的海量數據中受益!而與基因組相關的其他“組學”的興起,又進一步推進了“大科學”與“小科學”的緊密結合。這樣的結合給生命科學和生物技術發(fā)展所帶來的深刻而長遠的影響,只能說是“革命”!
人類基因組計劃對中國而言,也是在生命科學領域里的一次“思想解放”。它使中國的生物學家認識了靠什么“引領學科前沿”,什么叫“國家戰(zhàn)略需求”;它激起了中國生物學家敢于挑戰(zhàn)重大科學問題和勇于投入國際競爭的豪情壯志;它也鍛煉了中國生物學家善于組織科技隊伍,精于統籌協調,實施重大科研項目的綜合能力。
中國的生命科學工作者,以十年堅持不懈的奮斗,實現了中國人類基因組計劃的主要目標,實踐了自己的承諾。一方面在前沿領域弄潮,重點放在合成生物學、干細胞等方面,另一方面強調造福社會。
催生醫(yī)學新模式
正是由于人類基因組計劃的完成以及整合生物學和系統生物學,使得人類可以對疾病進行更有效的早期預防和早期干預,產生了預測性、預防性和個體化的3P(predictive,preventive,personalized)醫(yī)學模式。這個模式,開辟了慢性疾病的早期預防和早期治療的新途徑。生命各系統具有從簡單到復雜,從低級到高級,自組織、復雜化的演變趨勢,認識這一帶有普遍性、全局性的科學研究規(guī)律,一旦突破,將有望帶來革命性的變革。 最近,又提出了第四個P,即參與性醫(yī)學(participatory),意指每個個體均應對自身健康盡責,積極參與疾病防控和健康促進。4P醫(yī)學模式的表述更能體現以人為本。
為適應這樣一種新的生物醫(yī)學格局,各國的衛(wèi)生界,特別是衛(wèi)生科技界都在進行新的思考,在這樣一個十字路口,衛(wèi)生科研應有怎樣的作為?上世紀美國人提出了“健康美國人”計劃,提出了28個關注的焦點。美國國立衛(wèi)生研究院又在此基礎上,提出了一個通向醫(yī)學未來的路線圖,其核心就是通過現在生物學的轉化研究,來打破預防疾病的瓶頸。 走中國特色的發(fā)展道路
根據我國國情,我們正在組織專家進行“健康中國2020”戰(zhàn)略研究,已經提出了若干關注目標,其中慢性病和西方社會非常相近,但也有一些特點,如中國人患糖尿病的傾向實際上比西方人更加明顯,高血壓的發(fā)生率也很高,從而導致腦血管意外的高死亡率;癌癥已經成了國人的第一殺手;重大傳染病,包括艾滋病、肝炎、結核病、血吸蟲病等治療任務也很艱巨。另外還有心理健康,近年才引起重視,還有職業(yè)及環(huán)境健康、食品安全和飲用水安全等一些與我國發(fā)展階段相關的健康問題。在這樣一些重點領域,我們正在策劃一些重大的行動計劃。例如,我們已經下決心要擴大乙肝計劃免疫的范圍,爭取早日將肝病大國的帽子扔到太平洋里去。國家最近也啟動了重大傳染病防治專項,以期在艾滋病、結核病、血吸蟲病的防治方面取得更大的突破。
以預防為主,結合中醫(yī)“治未病”的亞健康干預計劃,還有應對人口老齡化的行動計劃,健康教育和健康促進,煙草控制和酒精控制等,需要多個部門的配合。實現這些計劃,需要體制方面的支撐,需要國際合作的支撐,當然也離不開政府財政投入。但是,歸根到底,還是要依靠科技的力量。在這里,一個非常重要的理念就是既要攀高峰,占領前沿,又必須讓廣大人民群眾分享科技帶來的成果。在一個有13億人口的大國,講基因組、講系統生物醫(yī)學,就要既盡可能地提供分子標志、藥品靶標等有未來應用價值的高科技成果,同時也要為疫苗設計、大宗藥品的工藝改進、基于人群流行病學的健康干預等提供適宜技術。
另外要把衛(wèi)生產業(yè)看成是未來重要的服務業(yè)。服務業(yè)現在我國國民經濟中的比重不到40%,而其中的醫(yī)學服務業(yè)又只占到10%多一點,實際上衛(wèi)生產業(yè)完全可以成為促進內需、拉動經濟可持續(xù)、又好又快發(fā)展的抓手。現在是我國衛(wèi)生科技創(chuàng)新發(fā)展的關鍵時期,我們要依靠科技自主創(chuàng)新,努力推動醫(yī)療衛(wèi)生改革健康快速發(fā)展,早日實現健康中國、和諧社會的宏偉目標。
人類基因組學研究的新進展
——訪全國政協委員、九三學社中央副主席馬大龍
人民政協網 rmzxb.com.cn 日期:2009-03-04
王菡娟
隨著人類基因組計劃的完成,有關
基因的話題一直備受公眾的關注。為此,
記者日前采訪了全國政協委員、九三學
社中央副主席馬大龍。
人類基因組計劃是人類文明史上偉
大的里程碑
“人類基因組計劃于1990年啟動,
計劃花費30億美元解析人類23對(24條)
染色體30億對核苷酸的全部序列。2000
年完成了人類基因組的工作框架圖;2003年完成精細圖;2006年完成全部染色體的注釋。這是人類文明史上的一個偉大的里程碑。這樣一個偉大的?科學計劃?,將為生命科學帶來巨大的沖擊?!瘪R大龍告訴記者。
隨著人類基因組被破譯,一張生命之圖將被繪就,人們的生活也將發(fā)生巨大變化。今后人們對自己的基因有了更詳盡的了解,基因分析、基因藥物、基因治療、個體化治療已經走進人們的生活,將對人類的健康產生重大影響。
人類基因組研究已經進入了新階段
“人類基因組精細圖的公布,標志著現代醫(yī)學的發(fā)展已逐步進入基因組醫(yī)學時代。人類功能基因組學研究就是以全基因組為背景,開展人類基因及其編碼蛋白的功能研究,從而盡可能全面地揭示生命的奧秘。目前,基因組醫(yī)學對疾病診斷、惡性腫瘤、器官移植、精神疾病、心血管疾病、傳染病、制藥、醫(yī)學倫理以及基因治療等方面的重要影響已初見端倪,人類基因組為藥物開發(fā)提供了新源泉?!瘪R大龍說。
人類基因組計劃完成后,國際上人類基因組的研究已經進入新階段,隨著兩項基因組技術的重大革新及其推廣應用,極大地推動了基因組醫(yī)學的發(fā)展:一是全基因組關聯分析(genome-wide association study,GWAS)技術已經大規(guī)模應用,不斷有重大疾病的新易感基因被揭示,很多復雜性疾病的遺傳因素正在逐步闡明,為常見多發(fā)病的易感性分析提供了重要的基礎;二是廉價高效的新一代基因序列分析技術進入實用化,越來越多的個人基因組完成全序列解析,千元基因組(即花1000美金完成個人全部30億對DNA的序列分析)即將進入市場,“百元基因組”時代也有可能到來。科幻小說中描寫的每個人掌握自己全部遺傳信息數據的前景有可能成為現實。此外,在短短的幾年內,完成了一系列基因組學研究的新計劃,例如人類基因變異圖譜、癌癥基因組圖譜、人類功能基因百科全書等已經初見成果。有理由相信,在不遠的將來,人類基因組的新成果將會與每個人息息相關。 完全破解“生命天書”尚需時日
但馬大龍表示,“目前雖然完成了絕大部分基因的序列分析,但一半以上的人類基因的功能還是未知數。要想讀懂?生命天書?,尚需時日?!?/p>
馬大龍同時還認為,人類基因組計劃完成也為社會帶來了一些潛在的問題。首先是倫理問題,比如個人DNA隱私問題,有可能對其就業(yè)、保險、生活產生歧視;其次是基因組的所有權問題,如何保障遺傳材料提供者的“知情同意權”;還有就是基因濫用問題,比如基因改造新物種問題,人類生殖細胞的基因改造帶來的危險,基因重組導致新致病微生物出現等
等;針對這些新問題,需要加強立法來規(guī)范個人基因組數據的使用和基因研究的限度。 我國仍需加大對人類基因組學研究的支持力度
人類功能基因組學研究涉及眾多的新技術,包括生物信息學技術、生物芯片技術、轉基因和基因敲除技術、酵母雙雜交技術、基因表達譜系分析、蛋白質組學技術、高通量細胞篩選技術等。這一領域的研究關鍵是思路創(chuàng)新和技術創(chuàng)新。我國在基因研究領域的技術創(chuàng)新與世界發(fā)達國家相比還有很大的差距,仍需國家加大支持力度?!瘪R大龍說。
基因組研究是一個長期的過程,需要長線投入和戰(zhàn)略布局,而我國目前對于基因組學研究的投入缺乏一貫性和連續(xù)性?!笆濉逼陂g,投入較多,“十一五”投入明顯減少,甚至一些計劃內的經費不能兌現,這種做法勢必影響我國在這一領域的整體實力。國家對于基因組研究的支持應著眼長遠,避免急功近利。
據悉,在“十一五”期間,國家重大專項“重大新藥創(chuàng)制”設立了基于功能基因組的生物技術藥物開發(fā)關鍵技術平臺的課題。國家“863”計劃生物與醫(yī)藥領域共設立4個重大項目,其中有2個是基因組相關的項目,包括“功能基因組與蛋白質組”及“重大疾病的分子分型和個體化診療”。北京大學人類基因研究中心參與了功能基因組與蛋白質組重大項目中“人類重要功能基因的開發(fā)研究”課題,在建立規(guī)?;娜祟愔匾砉δ芑蚩寺』㈣b定、重組蛋白表達、細胞水平與動物整體水平的篩選、系統性的基因功能研究,并最終在基因組藥物和藥物靶標的開發(fā)上已取得了一定的進展。一些成果為我國創(chuàng)新藥物的開發(fā)打下了基礎。 馬大龍表示,隨著技術的進步,在不久的將來,基因組學必將為人類健康服務發(fā)揮重大作用。
馬大龍
現任第十一屆全國政協委員,北京市第十一屆政協副主席。九三學社第十二屆中央委員會副主席。北京大學校長助理、北京大學醫(yī)學部主任助理。教授,博士生導師。
未來醫(yī)學將從防病治病轉向維護和增進健康
人民政協網 rmzxb.com.cn 日期:2009-03-04
巴德年
根據現代醫(yī)學的發(fā)展軌跡和社會發(fā)
展趨勢,未來20年或30年,醫(yī)學將發(fā)
生很大的變化,具體體現在以下幾個方
面:
一、醫(yī)學的任務將從以防病治病為
主逐步轉向以維護和增進健康,提高人
的生命質量為主
未來,尋求醫(yī)學服務的不僅僅是患
者,也有相當數量的正常人;求醫(yī)問藥
的也不僅僅是因為軀體的病患,而相當
多的是期望得到生活指導和心理咨詢。
醫(yī)生開出的處方不僅有去藥房取藥的藥
方,還有生活處方。醫(yī)學的對象將從以
病人為主逐步面向整個人群,整個社會。
有相當數量的醫(yī)生(有些國家有半數左
右)是從事社區(qū)服務的全科醫(yī)生。更多的
人在社區(qū)醫(yī)學服務的基礎上,他們將以
要么方便就醫(yī),要么擇優(yōu)就醫(yī)的方式,來選擇他們的就診醫(yī)院。因此,特別希望衛(wèi)生主管部門在規(guī)劃衛(wèi)生資源時,不單單考慮地域分布,還要充分考慮時間、空間、人間互相關系的優(yōu)化,在交通最便利的地方,花費時間最少的地方,配置急重癥搶救中心;在環(huán)境幽雅、陽光空氣俱佳的地方,配置面向未來的醫(yī)學中心。
二、信息學、生物信息學將改變醫(yī)學工作方式
長期以來,精心保存的厚厚病歷,將被一張小小的卡片所代替,這張卡片也許只有名片大小,最多2~3張,就足足可以記載一個人一生的病情和診斷經過,甚至包括全部的影像診斷資料。所謂病歷,不再只是在某醫(yī)院、某時期的病情檔案,而是這個人一生的健康與疾病的記載??梢灶A料,不會或不甚熟練操作計算機的人,恐怕難以成為一個未來的好醫(yī)生。人類基因組工程的完成,預示著要想知道每個人的基因圖譜,都將成為可能。醫(yī)生可以根據這張圖譜正確作出某些疾病的基因診斷和預測某些疾病的可能性,進而實施基因治療和生活指導。
三、醫(yī)學工作的范圍將從“出生到死亡”擴展為“生前到死后”
過去一直在說,“人從生下來到死亡,總離不開醫(yī)生?!比缃?,在人沒生下來的時候(胎生期),就可以對某種疾病作出正確的診斷,并可采取外科治療,從而矯正畸形、修復缺損,待手術完畢,把胎兒還納子宮,使胎兒正常發(fā)育,待胎兒成熟后,娩出子宮。這就是所謂的胎兒外科。當今的醫(yī)院兒科還只是從新生兒開始,不久的將來,在婦產科和兒科之間將會出現一個交叉學科——胎兒醫(yī)學科。人死后,現在多數為焚燒火化,少數尸體捐獻或捐獻角膜。但在某些先進國家已有了“腦死亡”的立法,腦死即人死后,由于循環(huán)未停,諸多臟器尚可作為臟器移植的供體,是一寶貴的衛(wèi)生資源,對這樣的“死人”,醫(yī)學不僅要利用,還有許多可研究的價值。
四、第二次衛(wèi)生革命處于攻堅階段,人類平均壽命突破100歲已初見端倪
以各種菌苗、疫苗接種為主要預防手段,以各種抗生素和化學療法為主要治療手段,控
制傳染病的流行,以天花的根絕和脊髓灰質炎的消滅為重要標志,人類第一次衛(wèi)生革命取得了決定性的勝利。當今,主要威脅人類生命的是癌癥、艾滋病、心腦血管病和其他老年病。令人感到欣慰的是,由于整個科學的進步,當今半數以上的癌癥可以治愈。可以預計,當今的醫(yī)學難題——癌癥,再過20年有望被攻克;有人已明確指出到2010年前后,預防艾滋病的有效疫苗即可誕生;用正確的生活方式和有效的防治辦法,心腦血管病的發(fā)病可減少一半。人的平均壽命,有些國家已突破80歲,中國已突破70歲,隨著癌癥的攻克,心腦血管疾病的防治成就,在2020年到2030年間,人的平均壽命突破100歲的國家便有可能出現。
五、新理論、新技術推動醫(yī)學向前發(fā)展
人類基因研究和神經科學的進步,對解開人類自身的諸多秘密,甚至包括感知、思維、記憶等重大問題,將有決定性意義,這對疾病發(fā)生及防治,特別是對精神疾患的發(fā)生機理及其防治也許會有新的突破。在生物技術當中,除基因工程、轉基因動物之外,細胞工程,特別是干細胞的保存、增殖及應用技術,在相當大的程度上將會引起醫(yī)療上的重大變革,使許多過去的所謂絕癥,都可以因干細胞的應用而枯木逢春。組織工程方面捷報頻傳,軟骨培養(yǎng)成功,血管培養(yǎng)成功,可以預知,諸多組織培養(yǎng)成功,對修復外科、畸形矯正,以至美容整形都會產生巨大的推動效應。蛋白質工程學也許是繼人類基因組工程學之后,最熱門的研究領域之一。
六、面對老年社會,及早采取措施
老年人群除了心腦血管疾患、癌癥、糖尿病、帕金森病以外,還有近10%的人可能患有不同程度的老年癡呆癥,而老年婦女幾乎都有不同程度的骨質疏松。因此,老年人群是最需要醫(yī)學呵護、最需要衛(wèi)生資源的人群。如果不及早采取有效措施,未來的社會不堪設想,而當“一個孩子”成為社會主要勞動力時,其社會負擔將難以承受。同時,隨著社會的進步和法制的健全,腦死亡法的及早出臺和安樂死法案的頒布和實施,都將是21世紀初葉的重要課題。實施腦死亡法,不僅是對人間倫理的扶正,而且對衛(wèi)生資源來說,從消耗、浪費到有效利用,有百利而無一害,建議我國抓緊這一問題的論證。1993年,荷蘭已正式通過了《安樂死法》。實行安樂死,不僅是人道主義的弘揚,而且是一種特殊人權的體現。當然,立法要嚴密,程序要嚴格。無論如何,這確實是一場醫(yī)學倫理學的革命,應當提倡。 巴德年
十屆全國政協委員、中國工程院院士。原中國醫(yī)學科學院院長,原中國協和醫(yī)科大學校長、教授。兼任中華醫(yī)學會副會長、《中華醫(yī)學雜志》總編、中國免疫學會名譽理事長、中國生物醫(yī)學工程學會名譽理事長。首次發(fā)現抗胸腺自家抗體,從而揭示了高血壓大鼠免疫功能低下原因;用胸腺移植等免疫重建方法,在國際上首次提出了免疫與高血壓相關的證據;結合我國實際情況,開展癌轉移機理及防治途徑的研究,率先在國內建立5種高轉移動物模型和穩(wěn)定的高轉移性細胞株。
調整醫(yī)學目的 創(chuàng)新健康保障模式
人民政協網 rmzxb.com.cn 日期:2009-03-04
陳凱先
2008年,國家中醫(yī)藥管理局大力推
進“治未病”健康工程,取得了良好的社
會效益。一年來,“治未病”健康工程社
會影響不斷擴大,廣大群眾對“治未病”
的認知度和認同度有了明顯提高;行業(yè)
內對“治未病”重要意義的認識不斷提
高,初步形成了中醫(yī)特色明顯、技術適
宜、形式多樣、服務規(guī)范的“治未病”預
防保健服務體系框架。
解決全球性醫(yī)療危機須對醫(yī)學的目的作根本性調整21世紀,醫(yī)學正經歷重大變革。早在20世紀90年代,人們就指出:隨著生命科學和醫(yī)學工程技術進步,現代醫(yī)學已經進入一個以個體化醫(yī)療為特征的新時期。但是,醫(yī)療費用惡性膨脹引發(fā)的全球醫(yī)療危機,迫使人們對醫(yī)學的目的和醫(yī)學的核心價值進行深刻檢討。為此,1992年世界衛(wèi)生組織(WHO)組織了一個有關醫(yī)學目的的國際研究,研究小組4年后,即1996年11月提出的總結報告中明確指出:“目前醫(yī)學的發(fā)展是在全世界制造供不起的、不公正的醫(yī)學?!薄艾F在許多國家已經走到了可供性的邊緣?!?/p>
世界衛(wèi)生組織分析認為,導致這場迫在眉睫的醫(yī)療危機的根源是:醫(yī)學目的出了問題,而不是手段出了問題?!板e誤的醫(yī)學目的,必然導致醫(yī)學知識和技術的誤用”?!翱紤]到醫(yī)療服務可以獲得巨大利潤,情況尤其如此”。要解決這場全球性的醫(yī)療危機,必須對醫(yī)學的目的作根本性調整:第一,把醫(yī)學發(fā)展的戰(zhàn)略優(yōu)先從“以治愈疾病為目的的高技術追求”,轉向“預防疾病和損傷,維持和促進健康”;第二,只有以“預防疾病,促進健康”為首要目的的醫(yī)學才是供得起、可持續(xù)的醫(yī)學,才有可能是公平和公正的醫(yī)學。
有效控制慢性非傳染性疾病要求醫(yī)學模式的根本變革20世紀以來,抗生素得以發(fā)明和廣泛應用,嚴重威脅人類健康的傳染病得到有效控制,人類的預期壽命至少延長了10年,人類歷史上第一次衛(wèi)生革命取得了偉大勝利。20世紀60年代,美國政府提出了一個雄心勃勃的攻克癌癥的計劃,但最終并未達到目的。人類以征服諸如心腦血管疾病、癌癥、代謝性障礙疾病、神經退行性疾病等慢性非傳染性疾病為目標的第二次衛(wèi)生革命受阻,也因此啟發(fā)了人們對現在的生物醫(yī)學模式,即生物(治療)醫(yī)學的反思。
慢性非傳染性疾病的有效控制,要求對醫(yī)學模式進行根本變革,即從生物醫(yī)學模式轉向以人為核心的生理—心理—社會—環(huán)境四者相結合的新醫(yī)學模式。人類對醫(yī)學核心價值的深刻反思,將導致醫(yī)學目的的調整和醫(yī)學模式的轉變,這樣的調整與轉變,必然引發(fā)健康保障服務模式的創(chuàng)新與革命。
創(chuàng)新健康保障服務模式
按照新的醫(yī)學模式所創(chuàng)建的新型健康保障服務模式應當以把握健康為要義,在服務理念、服務準則、服務功能、服務流程、服務內容等方面體現下列基本要求:它應具有先進的服務理念。應當符合醫(yī)學目的調整的方向,從注重局部病變轉向注重人的整體功能狀態(tài),從關注疾病治療轉向關注健康維護,彰顯以人為本的價值取向。要具有創(chuàng)新的服務準則,應當在先進的理念指導下,充分利用現有的醫(yī)學科學技術,并體現各醫(yī)學的優(yōu)勢。應當針對不同人的不同健康狀態(tài),進行動態(tài)、系統、全程、遞進的保障服務。
創(chuàng)新的健康保障服務模式要具有綜合的服務功能。應當包括健康狀態(tài)與風險評估功能、
健康狀態(tài)管理與服務功能、健康文化傳播與教育功能、健康狀態(tài)管理與經濟補償的承諾功能等方面應當按照服務準則,以控制健康風險、改善和提升健康狀態(tài)為重點,將實現服務功能的各個要素有機組成前后貫通、系統全程的服務流程。要具有完整的服務內容。應當全面實現服務功能,具有整體性。應當體現對不同健康狀態(tài)和不同健康風險的針對性,具有個體性。應當滿足不同人群的不同需求和不同選擇,具有多元性。
以“治未病”為核心理念的中醫(yī)特色健康保障服務模式
“治未病”在《黃帝內經》中就提出來了,經過歷代醫(yī)家的不斷充實和完善,逐步形成了具有深刻內涵的理論體系,其核心就是一個“防”字,并特別強調要達到“防”的目的,關鍵是要保養(yǎng)身體、培育正氣、提高機體的抗邪能力。包括“治未病”在內的中國傳統醫(yī)學的思想理念,更加強調身心統一的生命整體觀,和人與社會、人與自然和諧統一的天人合一論,中醫(yī)傳統醫(yī)學的指導思想為建設新醫(yī)學模式提供了理論基礎,“治未病”和21世紀醫(yī)學目的調整的方向是完全一致的。
中醫(yī)特色健康保障服務模式(KY3H模式)以“治未病”為核心理念,以個體人健康狀態(tài)為中心,融健康文化、健康管理、健康保險為一體,通過結構化設計、規(guī)范化模塊的系列服務,全面防范疾病發(fā)生、發(fā)展、變化,并在經濟上實現可持續(xù)的健康保障——服務模式。體現了保障人的健康必須圍繞人的健康狀態(tài)而非僅僅針對“疾病”提供保障服務,并通過提供健康文化、健康管理和健康保險“三位一體”的服務來預防或減少健康風險,同時提供經濟上可持續(xù)的保障,其目標是未病先防,既病早治,已病防變。
有關專家學者運用系統科學的原理和系統工程的方法,與國內外已有的醫(yī)療服務模式、健康管理經驗以及健康保險等,進行了多學科綜合分析和系統的比較研究后認為,中醫(yī)特色健康保障服務模式具有顯著的先進性?!爸挝床 弊鳛橹嗅t(yī)學的一個經典理念,在現代科技迅猛發(fā)展、日新月異的今天,能得到大力推廣和應用,充分顯示了中醫(yī)的巨大魅力,體現了中醫(yī)理念的科學性、先進性和前瞻性。
陳凱先
全國政協委員、中國科學院院士。藥物化學家。原中國科學院上海藥物研究所研究員、所長?,F任上海中醫(yī)藥大學校長、中國科學院上海生命科學研究院黨委書記、研究員、博士生導師。
有的放矢,促進我國“個體基因組學”發(fā)展
人民政協網 rmzxb.com.cn 日期:2009-03-04
楊煥明
基因測序技術的突破,極大地推動
了基因組學以至于整個生命科學的發(fā)
展。DNA測序和基因組分型技術,正在
打開個體基因組學時代的大門。個體基
因組學首先是測定多個人類個體的全基
因組序列。預計在3年之內,隨著測序
成本的進一步降低,全世界將完成1萬
人以上的全基因組序列,而10年里將有
上百萬人的全基因組序列被測定。人類
多個體基因組的測序,“將大大增強我們研究基因和疾病及人類其它性狀之間的關系的能力”,這是“人類基因組計劃”的必然繼續(xù)、拓展和深入,是了解人類基因組的變異、認識基因組和疾病的關系的必經之路,也是“個體化診療”和把健康工作重心前移、實現“上醫(yī)治未病”的美好前景的必經之路,將給生命科學和醫(yī)學帶來深遠的重大影響。
個體基因組測序時不我待
“國際單體型圖計劃”的重要成果之一,是發(fā)現人類不同群體之間的基因組序列差異比原先估計的要大得多。我國的常見疾病的基因鑒定和風險預測亟待中華民族不同群體自己的基因組數據,這是開展我國的“個體基因組”和“遺傳檢測”,以及常見疾病“泛基因組關聯研究”的基礎和前提。作為“國際千人基因組計劃”的一部分,我國的深圳華大也將很快完成45個隨機挑選的無明顯疾病的成年個體的全基因組序列。深圳華大已于2008年11月6日的《自然》雜志上發(fā)表了完全以新一代測序技術完成的第一個亞洲人全基因組序列。下一步的工作是測定更多的具有群體代表性的正常個體以及重要疾病患者的基因組序列。希望有關基因組信息的研究工作能夠列入“十一五”后期和“十二五”健康基因組學研究的重點。否則,我國的“個體基因組”和“遺傳檢測”,以及常見疾病“泛基因組關聯研究”都將成為無源之水,無本之木。
加強“遺傳檢測”的
行政管理刻不容緩
我們應該清醒地看到,正像生命科學的所有重要進展帶來的沖擊一樣,“個體基因組測序”將帶來嚴肅的社會、倫理和法律問題:一方面,隨著世界范圍內基因科學的產業(yè)化發(fā)展,個體基因組信息已經為人類帶來了一定的促進作用,我國一些個人和公司也已經開始把“基因預測”推向市場。但有一些臨時拼湊的小公司也看到了基因科學的潛在價值,開始以科學做幌子拿著非科學和低質量的檢測服務招攬客戶。針對這些情況,需要我們國家在各種管理制度、準入制度等方面給出一些切實可行的政策,使這個行業(yè)能夠健康發(fā)展;另一方面,廣大民眾會因自己的“最大隱私”——基因組信息不能得到有效的保護,特別是對不具備科研和技術資質的小公司提供的廉價服務的必然反彈,有可能使我國“個體基因組”服務和“遺傳預測”產業(yè)的發(fā)展受到比較大的阻礙,從而更加滯后于國外的發(fā)展。
首先,應該在法律上保護“遺傳檢測”可能帶來的個人遺傳信息泄露而導致的遺傳歧視。我國現有的保護個人隱私的法律條文應涵蓋保護個人的遺傳信息。經過各界的十幾年努力,美國國會于2008年3月6日批準了《遺傳信息反歧視法案》。2008年5月21日,美國前總
統布什簽署了這一法案。至此,至少在美國,個人的遺傳信息已經得到了法律的保護,保險公司和雇主將不允許依照遺傳信息對任何個人有任何方面的歧視性。應該說,這一法案作為繼反對性別歧視、反對種族歧視之后的“反對第三種歧視”即“反對遺傳歧視”,具有全人類的、歷史性的重要意義。
其二,對“遺傳檢測”進行嚴格的行政管理。對提供“遺傳檢測”服務的公司進行嚴格的認證和許可制度,對參與“遺傳檢測”的所有工作人員實現考核和資格鑒定。健康基因組和“遺傳檢測”將成為重要的產業(yè)。美國加州去年對“遺傳檢測”先關后開的考慮之一,便是每年達40多億美元的巨大產業(yè)規(guī)模。同時,“遺傳檢測”應考慮有經專門訓練的臨床醫(yī)生參與對遺傳信息的解讀和解釋,并考慮由臨床醫(yī)生來掌握具體對象進行“遺傳檢測”的必要性。
其三,嚴格執(zhí)行公布個體基因組序列的匿名程序。對公布個體基因組序列的生命倫理和具體實施問題尚在討論之中。支持者認為,了解基因組變異和疾病的關系,需要個人的基因組序列和其健康狀況的直接連接,公布自己的序列是對科學的直接貢獻而應該得到社會的鼓勵。從研究的角度來說,為了真正地了解人類基因組信息和疾病的關系,需要至少一萬人的基因組數據,而這些數據只有通過對每個人公開,才能有朝一日被徹底解讀。
而反對者認為,基因組信息是一個人的最重要的個人隱私,如果公布,不僅在法律和倫理上是對他和他的家人的隱私的極度侵犯,而且在實踐中將對他們帶來各方面的、已知和難以預料的傷害,在執(zhí)行中也有很大的難度。
毫無疑問,“個體基因組”和“遺傳檢測”在我國不是做不做的問題,而是怎么做、怎么做好的問題。
楊煥明
中國科學院院士、基因組學家。中國科學院北京基因組研究所研究員。原中國科學院北京基因組研究所所長。
中科院遺傳所人類基因組中心執(zhí)行主任汪健:
不掌握基因技術將失去一大產業(yè)機會
人民政協網 rmzxb.com.cn 日期:2009-03-04
王菡娟
中科院遺傳所人類基因組中心執(zhí)行主任汪健日前呼吁:
盡快盡量多地掌握基因技術,否則中國將在未來失去對這
一大產業(yè)的控制權,哪怕是有一點點,也比被美國人的專
利包圍著強。
奧巴馬為什么提綠色革命?
“為什么美國在全力推動基因技術,而奧巴馬上臺第二
天就把克隆技術解禁了,這就意味著它有巨大的產業(yè)價
值。”汪健說,基因技術和互聯網技術,各種專利疊加在一
塊,一個新的綠色革命的基礎就已經在美國形成。
為什么中國現在對基因技術投入這么大的精力?汪健
說,因為一個新的技術革命已經開始。人類基因組項目和
人類的健康、醫(yī)藥產業(yè)都密切相關。
當20年前美國提出人類基因組計劃的時候,計劃投入30億美元;十年前,汪健等人代表中國參與的時候,卻是自己湊了400萬人民幣參加了人類基因組計劃。六個國家中,中國是唯一的發(fā)展中國家。當時的美國總統克林頓在離任前宣布的科研政績,人類基因組計劃排在第一項科研成果。
由于認識上的不一致,在美國總統小布什執(zhí)政期間的8年中,基因技術并沒有獲得實質性的進步?;虻姆治黾夹g8年前也走入瓶頸。但是技術上也有突破,汪健把它叫做摩爾定律的變異種,基因的分析技術以每年兩到三倍的速度增長,對計算的要求以幾乎是每年十倍的速度增長,超越了摩爾定律的增長速度。
中國為什么要抓緊?
汪健說:在過去九年中,基因組計劃有8次出現在中國的十大科技進展中,而連續(xù)出現在每年的十大科技進展中的項目有四個,包括超級計算機、航天科技、考古進展等?;蚪M技術主要的驅動力是成本突破,而中國參與基因組計劃使得在中國開展基因產業(yè)發(fā)展的成本大大降低。
萬鋼曾經表示,基因產業(yè)將給中國在不遠的將來每年帶來上萬億美元的產值。這意味著在技術突破的同時,在大量的科學發(fā)現的同時,一個新的產業(yè)將必然誕生。
今年是紀念達爾文誕生兩百周年,在人類進化的過程中,基因的形成是人類全力探索的新領域。在有爭議的轉基因領域,汪健認為,目前的研究表明,轉基因在生物能源、農業(yè)種植上起的作用,不會帶來太大的問題。而我國需要解決的問題,是如何在原始創(chuàng)新上取得突破和更好的保護知識產權,否則這個產業(yè)無法順利發(fā)展。
汪健呼吁,基因技術作為一個戰(zhàn)略資源,中國現在不去攻克它,等到這個產業(yè)興起,中國想再進入的時候就會被國外的專利所包圍?,F在基本上所有市場上有的轉基因和基因育種技術,全部都被美國人申請了專利。
汪健建議,當務之急是在國內形成一個共識,畫出基因產業(yè)發(fā)展線路圖,按照時間表走出一個新的產業(yè)發(fā)展路線。他說,“中國在很多科學領域曾經走了很大的彎路,直至現在,在基因技術上,國內科學界的主流認識和快速推進的美國人的意識相比,還很滯后。中國企業(yè)界對綠色革命的核心點的認識也不清晰。”
“建設創(chuàng)新型國家,發(fā)展基因技術是一個絕好的機會,我們從參加基因計劃,去年我們
單位獨立完成了基因重組計劃,遠遠走在了亞洲其他國家的前面?!蓖艚”硎?,在未來的產業(yè)發(fā)展中,以基因科學為主導的發(fā)展,將在人類的下一輪產業(yè)革命中起到最主要的作用。 (王菡娟)
一、正在出現的技術
Klingler(Lncyte pharmaceuticals,PaloAlto,CA,USA)強調基因組學正推動制藥業(yè)進入信息時代。隨著不斷增加的序列、表達和作圖數據的產生,描述和開發(fā)這些數據的信息工具變得對實現基因組研究的任務至關重要。他談到了Incyte pharmaceuticals對大規(guī)?;蚪M數據和生物信息學的貢獻。
Lipshutz(Affymetrix,Santa clara,CA,USA)描述了一種利用DNA探針陣列進行基因組研究的方法,其原理是通過更有效有作圖、表達檢測和多態(tài)性篩選方法,可以實現對人類基因組的測序。光介導的化學合成法被應用于制造小型化的高密度寡核苷酸探針的陣列,這種通過軟件包件設計的寡核苷酸探針陣列可用于多態(tài)性篩查、基因分型和表達檢測。然后這些陣列就可以直接用于并行DNA雜交分析,以獲得序列、表達和基因分型信息。Milosavljevic(CuraGen, Branford, CT, USA)介紹了一種新的基于專用定量表達分析方法的基因表達檢測系統,以及一種發(fā)現基因的系統GeneScape。為了有效地抽樣表達,特意制作片段模式以了解特定基因的子序列的發(fā)生和冗余程度。他在酵母差異基因表達的大規(guī)模研究中對該技術的性能進行了驗證,并論述了技術在基因的表達、生物學功能以及疾病的基礎研究中的應用。
二、基因的功能分析
Overton(University of Pennsylvania School of Medicine,Philadelphia,PA,USA)論述了人類基因組計劃的下一階段的任務——基因組水平的基因功能分析。這一階段產生的數據的分析、管理和可視性將毫無疑問地比第一階段更為復雜。他介紹了一種用于脊椎動物造血系統紅系發(fā)生的功能分析的原型系統E-poDB,它包括了用于集成數據資源的Kleisli系統和建立internet或intranet上視覺化工具的bioWidget圖形用戶界面。EpoDB有可能指導實驗人員發(fā)現不可能用傳統實驗方法得到的紅系發(fā)育的新的藥物靶,制藥業(yè)所感興趣的是全新的藥物靶,EpoDB提供了這樣一個機會,這可能是它最令人激動的地方。
Sali(Rockefeller university,New York,NY,USA)討論了同源蛋白質結構模建。比較蛋白質模建(comparative protein modeling)也稱為同源模建(homology modeling),即利用實驗確定的蛋白質結構為模式(模型)來預測另一種具有相似氨基酸序列的蛋白質(靶)的構象。此方法現在已經具有了足夠的精確性,并且被認為效果良好,因為蛋白質序列的一個微小變化通常僅僅導致其三維結構的細微改變。
Babbitt(University of California,San Francisco,CA,USA)討論了通過數據庫搜索來識別遠緣蛋白質的方法。對蛋白質超家族的結構和功能的相互依賴性的理解,要求了解自然所塑造的一個特定結構模板的隱含限制。蛋白質結構之間的最有趣的關系經常在分歧的序列中得以表現,因而區(qū)分得分低(low-scoring)但生物學關系顯著的序列與得分高而生物學關系較不顯著的序列 是重要的。Babbit證明了通過使用BLAST檢索,可以在數據庫搜索所得的低得分區(qū)識別遠緣關系(distant relationship)。Levitt(Stanford univeersity,Palo Alto,CA,USA)討論了蛋白質結構預測和一種僅從序列數據對功能自動模建的方法?;蚬δ苋Q于基因編碼的蛋白質的三級結構,但數據庫中蛋白質序列的數目每18個月翻一番。為了確定這些序列的功能,結構必須確定。同源模建和從頭折疊(ab initio folding)方法是兩種現有的互為補充的蛋白質結構預測方法;同源模建是通過片段匹配(segment matching)來完成的,計算機程棄SegMod就是基于同源模建方法的。
三、新的數據工具
Letovsky(Johns hopkins University,Baltimore,MD,USA)介紹了GDB數據庫,它由每條人類染色體的許多不同圖譜組成,包括細胞遺傳學、遺傳學、放射雜交和序列標簽位點(STS)的內容,以及由不同研究者用同種方法得到的圖譜。就位置查詢而言,如果不論其類型(type)和來源(source),或者是否它們正好包含用以批定感興趣的區(qū)域的標志(markers),能夠搜索所有圖譜是有用的。為此目的,該數據庫使用了一種公用坐標系統(common coordinate system)來排列這些圖譜。數據庫還提供了一張高分辨率的和與其他圖譜共享許多標志的圖譜作為標準。共享標志的標之間的對應性容許同等于所有其它圖譜的標準圖譜的分配。
Markowitz(Lawrence berkeley Laboratory,Berkeley,CA,USA)討論了分布式數據庫與局部管理的關系,以及用基于工具的方法開發(fā)分子生物學數據庫(MDBs)的問題。許多方案當前正在促進搜索多種不同來源MDBs的數據,包括建立數據倉庫;這要求對各種MDBs的組合有一種全局觀,并從成員MDBs中裝填數據入中心數據庫。這些方案的主要問題是開發(fā)整體視圖(global views),構建巨大的數據倉庫并使集成的數據庫與不斷發(fā)展中的成員MDBs同步化的復雜性。Markowitz還討論了對象協議模型(object protocol model,OPM),并介紹了支持以下用途的工具:建立用于文本文件或者關系MDBs的OPM視圖;將MDBs作成一個數據庫目錄,提供MDB名稱、定位、主題、獲取信息和MDB間鏈接等信息;說明、處理和解釋多數據庫查詢。Karp(SRI international,Menlo Park,CA,USA)解釋了Ocelot,一種能滿足管理生物學信息需求的面向對象知識陳述系統(一種面向對象系統的人工智能版)。Ocelot支持略圖展開(schema evolution)并采用一種新的最優(yōu)化并行控制機制(同時進行多項訪問數據的過程),其略圖驅動圖形編輯器提供了交互式瀏覽和編輯功能,其注釋系統支持數據庫開發(fā)者之間的結構通訊。
Riley(Marine biological Laboratory,Woods Hole,MA,USA)在討論大腸桿菌蛋白質的功能同時,特別提到了GPEC數據庫,它包括了由實驗確定的所有E.coli基因的功能的信息。該數據庫中最大比例的蛋白質是酶,其次則為轉運和調控蛋白。
Candlin(PE applied Biosystems,Foster City,CA,USA)介紹了一種新的存儲直接來自ABⅠPrism dNA測序儀的數據的關系數據庫系統BioLIMS。該系統可以與其它測序儀的數據集成,并可方便地與其它軟件包自動調用,為測序儀與序列數據的集成提供了一種開放的、可擴展的生物信息學平臺。
Glynais(NetGenics,Cleveland,OH,USA)認為生物信息學中最關鍵的問題之一是軟件工具和數據庫缺乏靈活性。但是,軟件技術的發(fā)展已得到了其它領域如金融業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展經驗的借鑒,可以使來自不同軟件商的運行于各種硬件系統的軟件共同工作。這種系統的國際標準是CORBA,一種由250多個主要軟件和硬件公司共同合作開發(fā)的軟件體系。聯合使 用CORBA和Java可以開發(fā)各種通過一個公用用戶界面訪問任何種類的數據或軟件工具的網絡應用軟件,也包括生物信息學應用軟件。Overton不同意Glynias的這種想法,他強調說CORBA僅對軟件集成有用,不兼容的數據庫軟件可能是計算生物學所面臨的最困難問題,一些制藥公司和數據庫倉庫最近資助了一項用OCRBA鏈接不同的數據庫的計劃[2,3]。
四、制藥先導的發(fā)現
Burgess(Sturctural bioinformatics,San Diego,CA,USA)討論了填補基因組學和藥物設計之間鴻溝的蛋白質結構中的計算問題。在缺乏主要疾病基因或藥物靶的精確描述數據的情況下,藥物設計者們不得不采用大規(guī)模表達蛋白質篩選方法;而結構生物信息學則采用一種更為實用有效的計算方法直接從序列數據中確定靶蛋白質的活性位點的精細結構特征,它利用一種集成專家系統從現實的或虛擬的化學文庫中進行迅速的計算篩選,可以達到一個很大的規(guī)模。
Elliston(Gene logic,Columbia,MD,USA)討論了治療藥物開發(fā)中發(fā)現新的分子靶的過程,著重討論了基因發(fā)現方法。他認為,隨著日益臨近的人類基因組測序的完成,幾乎全部基因的特征將在序列水平得到揭示。但是,對基因的認識將有賴于更多的信息而不僅僅是序列,需要考慮的第一類信息是轉錄表達水平信息,而Gene logic 公司的GeneExpress就是一個由mRNA表達譜、轉錄因子位點、新基因和表達序列標簽組成的數據庫。
Liebman(Vysis,Downess grove,IL,USA)介紹了Vysis公司開發(fā)的計算和實驗方法,這些主法不僅用于管理序列數據,而且被用于以下用途:分析臨床數據庫和自然—突變數據庫;開發(fā)新的算法以建立功能同源性(區(qū)別于序列同源性)模擬生物學通路以進行風險評估;藥物設計的靶評估;聯系復雜的通路特性以便識別副作用;開發(fā)疾病發(fā)展的定性模型并解釋臨床后果。
隨著發(fā)現的新基因的日益增多,這個問題顯得格外重要:基因的功能是什么?Escobedo(Chiron technologies,Emeryville,CA,USA)提出了這個問題的一種方法:將分泌蛋白質的基因的功能克隆與篩選這些克?。赡艿乃幬锇校┙Y合起來。在這種方法中,在微粒體cDNA文庫池中進行體外翻譯避免了勞動密集的克隆、表達和純化步聚,對文庫池中的翻譯產物在細胞水平進行篩選,測試其在細胞增殖和分化中的作用。例如,在用這種方法識別的111個克隆中,56個屬于已知的分泌蛋白質,25個為膜相關蛋白,另外30個功能未知,可能是新的蛋白質。一種相似的方法在轉移到小鼠模型系統中的基因傳導載體中構建分泌蛋白質的cDNA文庫來克隆特定的功能基因。
Ffuchs(Glaxo wellcome ,Research Triangle Park,NC,USA)討論了生物信息學更為廣義的影響:它不僅影響到新藥物靶基的發(fā)現,還對改善藥物開發(fā)的臨床前期和臨床期的現狀極具重要性。眾所周知,涉汲數以千計病人的臨床試驗(可能是藥物開發(fā)最為花錢的部分)的設計不論多么仔細,也不能為正確的藥物選擇正確的病人。而在基因組水平劃分病人群體的方法可以大大改善發(fā)現新藥的效率。Fuchs介紹了一種將病人的基因型和表型標志結合起來以改善臨床前期和臨床期藥物開發(fā)過程的系統Genetic information System.他強調將遺傳學和生物信息學數據同化學、生物化學、藥理學和醫(yī)學數據連接起來的集成信息管理和分析方法是極其重要的。
Green (Human Genome Sciences,Rockville,MD,USA)介紹了他的測序工作中采用的數據管理工具?;贓ST的測序方法所面臨的挑戰(zhàn)是,在對幾百個cDNA克復測序之后,產生的數據堆積如山。由于大多數人類基因都是用這種方法發(fā)現并在么有數據庫中分類編排的,面臨的識別開放讀框、重疊序列的重疊圖譜、組織特異表達和低豐度mRNA基因的任務是令人生畏的。Human genome Sciences公司開發(fā)了一些可用戶化數據庫工具,在同一個數據庫中可包括以下功能:WWW上訪問和檢索數據,序列拼接,臨視潛在藥 物靶基因的研究進展等。這些能夠管理多項任務——從注釋基因序列到成功開發(fā)基因產物進入藥物發(fā)現的流程——的軟件工具,極其可望從一種基于基因組知識的藥物發(fā)現方法中得到新的藥物靶。
Summer-Smith(Base4 bioinformatics,Mississauga,Ontario,Canada)描述了一種相關的策略。藥物發(fā)現階段中所要求的軟件工具的任務是多樣化的,要能注釋基因,并闡明它的生理和病理功能及其商業(yè)潛質。對這樣多種來源的信息的集成與分析,在派生的、項目取向的數據庫(project-specific database,PSD)中可以很好完成。由于項目貫穿于發(fā)現到開發(fā)全過程,其間又不斷加入背景的成員,PSD在項目的管理與發(fā)展中成為一種關鍵性的資源。
按照Smith(Boston university,Boston,MA,USA)的觀點[2],我們并不需要更快捷的計算機或更多的計算機科學家,而是需要更的生物學家和生物化學家來解釋序列的功能。這對有些軟件或硬件專家來說是個打擊,但生物學系統的復雜性是令人生畏的,并且對基因功能的認識可能需要生物學方法和計算方法的結合。探索基因的功能很可能要花費生物學家們數十年的時間,本次會議表明沒有任何單一的方法可以得出一個答案;但是,將計算生物學同大規(guī)模篩先結合起來識別一種化學靶物(hit)是一種產生化學工具來探索基因功能的方法,這些化學工具接下來就可以用作理解基因功能的“探針”。這種方法在Butt(Gene Transcription Technologies, Philadelphia, PA, USA)的描述中,既是一種檢查基因功能的簡單方法,也是為潛在的藥物靶發(fā)現化學先導物的簡單方法,他描述了一種可以在酵母中重建人類基因功能的酵母大規(guī)模篩選系統。在此系統中,可以迅捷地在一個化學文庫中發(fā)現配基。這種技術的重要特征是它不僅僅是發(fā)現一種藥物靶的配基的篩板(screen),相反,由于該系統的高速度,它也是發(fā)現先導靶基因的一種篩板。過去,世界上的制藥公司通常在某一時間內僅能對有限數目(約20多個)的藥物靶基因進行工作,鑒于此,我們需要根本不同的方法如基因組學來打開通向“新”生物學的通路。由于機器人和合成化學的進步,藥物發(fā)現中最關鍵的問題不再是得到一種先導化合物(lead compound),而是得到導向靶基因。此次會議為從計算和實驗方法中發(fā)展出的新生物學邁出很好的一步。
參考文獻
1 Lim HA,Batt tR.TIBTECH,1998;16(3)):104
2 Williams n.Science,1997;277(5328):902
一、過去教學中存在的問題
(一)實驗課教學學時偏少
生物技術專業(yè)五年制生物信息學課程總學時為72學時,其中理論48學時,實驗24學時。生物信息學課程最主要的目標是培養(yǎng)學生通過在線程序或利用生物信息學軟件來分析生物學問題的能力,有效解決學生實驗學時不足,實際操作時間少,解決實際問題能力較弱的問題。
(二)與其他課程聯系較少
生物信息學課程開設在生物技術專業(yè)教學進程的第6學期,此時學生已具備普通生物學、細胞生物學、分子生物學、生物化學、醫(yī)學免疫學、遺傳學、基因組學、基因工程原理等生命科學的基礎知識。但是,在生物信息學理論課和實踐課學習的內容,如查閱的文獻、分析的目的則由授課教師自行指定,忽略了與其他課程的聯系,不利于學生系統地學習專業(yè)課的知識。
二、教學體系的改革和完善
(一)增加實驗課教學學時
從2012年起,我校生物技術專業(yè)由五年制調整為四年制,同時在修訂教學進程的時候將學時調整為理論36學時,實驗36學時,理論課結束后即為該內容的實踐部分,以此增加學生的實踐訓練時間。
(二)將基因工程原理實驗課程與生物信息學實踐相聯系
在基因工程原理的實驗中,我們把家蠅防御素基因作為目的基因,主要設計的實驗內容包括:(1)目的基因的獲得:利用PCR技術擴增已經克隆到pMD-18T載體上的家蠅防御素基因;(2)pSK質粒載體的小量制備;(3)目的基因與載體的酶切;(4)目的基因與載體的連接;(5)大腸桿菌感受態(tài)細胞的制備;(6)重組質粒的轉化;(7)重組子的藍白斑篩選;(8)菌落PCR鑒定重組子[2]。在學生對基因工程實驗內容熟悉的基礎上,我們在生物信息學的教學過程中對學生提出問題:家蠅防御素基因現有的研究現狀是怎樣的?PCR擴增目的基因的過程中引物該如何設計?獲得陽性重組子后我們如何判斷獲得的插入序列就是目的基因呢?針對這樣的疑問,我們結合基因工程實驗對教學內容進行適當的調整:(1)PUBMED獲取文獻信息:由學生通過PUBMED查找近五年發(fā)表的有關家蠅防御素基因研究的文獻;(2)核酸序列分析:以家蠅防御素基因為對象,分核酸序列的檢索、搜索開放閱讀框(ORF)、限制性酶切分析、引物設計、載體序列識別、核酸序列的比對、分子質量/堿基組成/堿基分布分析和序列轉換共8大部分內容進行講解和學生實踐操作;(3)蛋白質序列分析:同樣以家蠅防御素蛋白為對象,分蛋白質序列檢索、蛋白質序列比對、蛋白質基本性質分析(蛋白質的氨基酸組成、分子量、等電點、親疏水性分析、跨膜區(qū)分析、信號肽分析)、蛋白質功能預測、蛋白質結構預測(蛋白質二級結構和三級結構預測)共5大部分內容進行講解和指導學生進行實踐操作。
(三)以科研促進生物信息學的教學改革
筆者所在課程組主要集中于功能基因組學的研究,涉及了功能基因的獲取、生物信息學分析、功能驗證等方面的內容。學生在課程學習中,參與到教師的科研課題中,學會運用生物信息學所學知識實際解決科研問題。學生可自行完成從文獻的查閱、目的序列的獲?。ㄓ晒矓祿飓@得或實驗室測序獲得)、基因序列的分析、理論推導氨基酸序列基本性質的分析及結構和功能的預測、系統發(fā)育分析,如有可能,學生可通過實驗的方法驗證生物信息學分析的結果,同時鼓勵學生自主選擇感興趣的基因、蛋白進行課程設計研究,實踐結束后學生將結果以論文形式提交給教師。
三、教學探索的成效