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《神经生物学》是2007年9月科学出版社出版的图书,作者是丁斐。
在神经元经济学诞生的过程中,有三个事实应该引起我们足够的重视,它对我们理解这门新兴学科具有重要意义:第一,经济学与神经科学的结盟并非源于经济学家的一相情愿,事实上,这一领域的早期文献主要出自生物学家或神经科学家之手;第二,与实验经济学和行为经济学的取向不同,这一领域的早期研究成果不仅没有对经济学有关人类行为的假设提出置疑,相反,它恰恰为这一假设提供了令人惊叹的“实证”,正是基于这点,经济学家与神经科学家才找到了共同关注的话题;第三,作为一门交叉科学,神经元经济学不仅融合了现代神经科学和现代经济学的分析方法,而且还融合了现代进化论、现代心理学、特别是比它略早一些诞生的演化心理学的基本思想。20世纪80年代晚期,在心理学领域诞生了一门被称为“演化心理学”的新学科。有意义的是,这门学科的创始人林达·柯斯玛依达和约翰·托比是一对具有经济学和心理学双重学科背景的夫妇。演化心理学是一门研究人类心智如何形成的科学。演化心理学认为,我们人类的心智模式是在长期进化过程中被自然选择所塑型的;因此,它是用来解决进化史上我们祖先所面对的问题的。人类今天所赖以生存的工业文明,充其量才不过500年;而农业文明,至多不过10000年;但人类祖先在采集和游猎状态下已经生活了数百万年。人类学和解剖学的证据表明,工业社会以来,人类大脑神经元的连接方式基本没有发生过什么变化。演化心理学一个最重要、最基本的观点是:现代人的头骨里装着一副石器时代的大脑。因此,演化心理学家所关心的是石器时代的人类生存环境与人脑交互作用过程中所形成的神经元结构到底是怎样的?这种结构在多大程度上决定了人类的心智模式以及我们今天的认知方式?演化心理学是一门很年轻的科学,但它在神经元经济学的创立过程中,却扮演着一个极其重要的角色。事实上,许多演化心理学的缔造者也是神经元经济学的积极倡导者。当我们试图探究人类经济行为的认知模式和神经基础时,我们就不得不面对自然选择在生物长期进化过程中对人脑组织及其神经元连接方式所施加的影响。1995年,为纪念诺斯获得诺贝尔经济学奖而举行的一次研讨会上,美国华盛顿大学的安迪·克拉克和休曼斯提交了一篇有关神经元决策模型的论文。两年以后,即1997年,在美国卡奈基-梅隆大学举行了一次关于神经行为的经济学会议。根据我们掌握的资料,这次会议应该是神经科学家和经济学家共同发起、集中讨论相关问题最早的一次学术会议。2000年,在美国普林斯顿大学又召开了一次有关神经生理与经济学理论的学术会议。同年12月,普林斯顿大学的一个研究小组第一次使用了“神经元经济学”(Neural Economics)这一新的名词。2002年8月,美国明尼苏达大学以“神经元经济学”为名,召开了一次国际学术会议,这次会议就是首届 “国际神经元经济学大会”。也就是这次会议上,组织者首次使用了“Neuroeconomics”这一新的复合词。此后,“国际神经元经济学大会”每两年举行一次。第二届于2004年5月在德国明斯特的威斯特法伦威廉斯大学举行。2003年9月,以“促进神经元经济学理论研究和知识传播”为宗旨的“神经元经济学学会”在美国纽约大学成立。该学会成立以来,每年都以“神经元经济学年会”为名,组织相关的国际学术活动。2005年9月,第三届“神经元经济学年会”在美国纽约举行。在这次年会上交流的论文提前刊发在2005年8月出版的《博弈与经济行为》杂志上,它们反映了神经元经济学最新的研究成果与进展。2006年1月6日,在波士顿召开的美国经济学会年会上,桑塔费研究院资深研究员、“神经元经济学学会”理事会成员、瑞士苏黎世大学实验经济学研究院主任恩斯特·费尔作为三个“特邀演讲”者之一,就该领域的相关研究和最新进展做了大会演讲。德国明斯特大学,已经正式开办了神经元经济学系。在美国,乔治-梅森大学的凯文·麦克卡比、加州理工大学的科林·卡麦勒和斯蒂弗·郭茨等已经开设了有关神经元经济学的大学课程和研究生课程。另外,有关神经元经济学的研究所和实验室在美国、欧洲的大学以及其他研究机构中也已经大量出现,其中就包括了斯坦福大学、剑桥大学、乔治-梅森大学、加州理工大学、纽约大学等著名大学。弗农·史密斯2002年获得诺贝尔经济学奖以后,把研究重点转向了神经元经济学。他在乔治-梅森大学筹建了世界上第一所“神经元经济学研究中心”,并亲自担任这一中心的主任。
随着科学技术的发展,人工神经网络技术得到了空前的发展,并且在诸多领域得到了广泛的应用,为人工智能化的发展提供了强大的动力。以下是我整理分享的人工智能神经网络论文的相关资料,欢迎阅读!
人工神经网络的发展及应用
摘要随着科学技术的发展,人工神经网络技术得到了空前的发展,并且在诸多领域得到了广泛的应用,为人工智能化的发展提供了强大的动力。人工神经网络的发展经历了不同的阶段,是人工智能的重要组成部分,并且在发展过程中形成了自身独特的特点。文章对人工神经网络的发展历程进行回顾,并对其在各个领域的应用情况进行探讨。
关键词人工神经网络;发展;应用
随着科学技术的发展,各个行业和领域都在进行人工智能化的研究工作,已经成为专家学者研究的热点。人工神经网络就是在人工智能基础上发展而来的重要分支,对人工智能的发展具有重要的促进作用。人工神经网络从形成之初发展至今,经历了不同的发展阶段,并且在经济、生物、医学等领域得到了广泛的应用,解决了许多技术上的难题。
1人工神经网络概述
关于人工神经网络,到目前为止还没有一个得到广泛认可的统一定义,综合各专家学者的观点可以将人工神经网络简单的概括为是模仿人脑的结构和功能的计算机信息处理系统[1]。人工神经网络具有自身的发展特性,其具有很强的并行结构以及并行处理的能力,在实时和动态控制时能够起到很好的作用;人工神经网络具有非线性映射的特性,对处理非线性控制的问题时能给予一定的帮助;人工神经网络可以通过训练掌握数据归纳和处理的能力,因此在数学模型等难以处理时对问题进行解决;人工神经网络的适应性和集成性很强,能够适应不同规模的信息处理和大规模集成数据的处理与控制;人工神经网络不但在软件技术上比较成熟,而且近年来在硬件方面也得到了较大发展,提高了人工神经网络系统的信息处理能力。
2人工神经网络的发展历程
2.1 萌芽时期
在20世纪40年代,生物学家McCulloch与数学家Pitts共同发表文章,第一次提出了关于神经元的模型M-P模型,这一理论的提出为神经网络模型的研究和开发奠定了基础,在此基础上人工神经网络研究逐渐展开。1951年,心理学家Hebb提出了关于连接权数值强化的法则,为神经网络的学习功能开发进行了铺垫。之后生物学家Eccles通过实验证实了突触的真实分流,为神经网络研究突触的模拟功能提供了真实的模型基础以及生物学的依据[2]。随后,出现了能够模拟行为以及条件反射的处理机和自适应线性网络模型,提高了人工神经网络的速度和精准度。这一系列研究成果的出现为人工神经网络的形成和发展提供了可能。
2.2 低谷时期
在人工神经网络形成的初期,人们只是热衷于对它的研究,却对其自身的局限进行了忽视。Minskyh和Papert通过多年对神经网络的研究,在1969年对之前所取得的研究成果提出了质疑,认为当前研究出的神经网络只合适处理比较简单的线性问题,对于非线性问题以及多层网络问题却无法解决。由于他们的质疑,使神经网络的发展进入了低谷时期,但是在这一时期,专家和学者也并没有停止对神经网络的研究,针对他们的质疑也得出一些相应的研究成果。
2.3 复兴时期
美国的物理学家Hopfield在1982年提出了新的神经网络模型,并通过实验证明在满足一定的条件时,神经网络是能够达到稳定的状态的。通过他的研究和带动,众多专家学者又重新开始了对人工神经网络方面的研究,推动了神经网络的再一次发展[3]。经过专家学者的不断努力,提出了各种不同的人工神经网络的模型,神经网络理论研究不断深化,新的理论和方法层出不穷,使神经网络的研究和应用进入了一个崭新的时期。
2.4 稳步发展时期
随着人工神经网络研究在世界范围内的再次兴起,我国也迎来了相关理论研究的热潮,在人工神经网络和计算机技术方面取得了突破性的进展。到20世纪90年代时,国内对于神经网络领域的研究得到了进一步的完善和发展,而且能够利用神经网络对非线性的系统控制问题进行解决,研究成果显著。随着各类人工神经网络的相关刊物的创建和相关学术会议的召开,我国人工神经网络的研究和应用条件逐步改善,得到了国际的关注。
随着人工神经网络的稳步发展,逐渐建立了光学神经网络系统,利用光学的强大功能,提高了人工神经网络的学习能力和自适应能力。对非线性动态系统的控制问题,采取有效措施,提高超平面的光滑性,对其精度进行改进。之后有专家提出了关于人工神经网络的抽取算法,虽然保证了精度,但也加大了消耗,在一定程度上降低了神经网络的效率,因此在此基础上又提出了改进算法FERNN。混沌神经网络的发展也得到了相应的进步,提高了神经网络的泛化能力。
3人工神经网络的应用
3.1 在信息领域中的应用
人工神经网络在信息领域中的应用主要体现在信息处理和模式识别两个方面。由于科技的发展,当代信息处理工作越来越复杂,利用人工神经网络系统可以对人的思维进行模仿甚至是替代,面对问题自动诊断和解决,能够轻松解决许多传统方法无法解决的问题,在军事信息处理中的应用极为广泛[4]。模式识别是对事物表象的各种信息进行整理和分析,对事物进行辨别和解释的一个过程,这样对信息进行处理的过程与人类大脑的思维方式很相像。模式识别的方法可以分为两种,一种是统计模式识别,还有一种是结构模式识别,在语音识别和指纹识别等方面得到了广泛的应用。
3.2 在医学领域的应用
人工神经网络对于非线性问题处理十分有效,而人体的构成和疾病形成的原因十分复杂,具有不可预测性,在生物信号的表现形式和变化规律上也很难掌握,信息检测和分析等诸多方面都存在着复杂的非线性联系,所以应用人工神经网络决解这些非线性问题具有特殊意义[5]。目前,在医学领域中的应用涉及到理论和临床的各个方面,最主要的是生物信号的检测和自动分析以及专家系统等方面的应用。
3.3 在经济领域中的应用
经济领域中的商品价格、供需关系、风险系数等方面的信息构成也十分复杂且变幻莫测,人工神经网络可以对不完整的信息以及模糊不确定的信息进行简单明了的处理,与传统的经济统计方法相比具有其无法比拟的优势,数据分析的稳定性和可靠性更强。
3.4 在其他领域的应用
人工神经网络在控制领域、交通领域、心理学领域等方面都有很广泛的应用,能够对高难度的非线性问题进行处理,对交通运输方面进行集成式的管理,以其高适应性和优秀的模拟性能解决了许多传统方法无法解决的问题,促进了各个领域的快速发展。
4总结
随着科技的发展,人工智能系统将进入更加高级的发展阶段,人工神经网络也将得到更快的发展和更加广泛的应用。人工神经网络也许无法完全对人脑进行取代,但是其特有的非线性信息处理能力解决了许多人工无法解决的问题,在智能系统的各个领域中得到成功应用,今后的发展趋势将向着更加智能和集成的方向发展。
参考文献
[1]徐用懋,冯恩波.人工神经网络的发展及其在控制中的应用[J].化工进展,1993(5):8-12,20.
[2]汤素丽,罗宇锋.人工神经网络技术的发展与应用[J].电脑开发与应用,2009(10):59-61.
[3]李会玲,柴秋燕.人工神经网络与神经网络控制的发展及展望[J].邢台职业技术学院学报,2009(5):44-46.
[4]过效杰,祝彦知.人工神经网络的发展及其在岩土工程领域研究现状[J].河南水利,2004(1):22-23.
[5]崔永华.基于人工神经网络的河流汇流预报模型及应用研究[D].郑州大学,2006.
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浅谈基础医学专业神经生物学教学体会
无论是在学校还是在社会中,大家都经常看到论文的身影吧,论文是指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章。怎么写论文才能避免踩雷呢?下面是我为大家整理的浅谈基础医学专业神经生物学教学体会论文,仅供参考,欢迎大家阅读。
论文摘要: 基础医学专业是首都医科大学的新设专业,目的在于培养具有从事基础医学教育和科学研究能力的高级专门人才。神经生物学是一门新兴的交叉学科,是基础医学专业学生的必修课程。本文总结了近年来在基础医学专业神经生物学教学中的体会和经验。旨在进一步提高教学效果。
论文关键词: 基础医学专业;神经生物学;教学效果
神经生物学是一门涉及解剖学、生理学、病理学、心理学等知识的交叉学科,以研究人体大脑奥秘为主,在20世纪后期得到迅速发展,已成为引领当代生命科学革命的学科之一。我国在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》中将“脑科学与认知科学”列入重点发展项目之中。2013年美国公布了推进创新神经技术脑研究计划,简称“脑计划”,神经科学进入了前所未有的快速发展时期。
首都医科大学于1997年开始神经生物学教学工作,主要面向临床医学七年制本科生和五年制本科生。2007年,首都医科大学开设了基础医学专业,神经生物学是该专业学生的必修课程。本文总结了近年来在基础医学专业神经生物学教学中的经验,现介绍如下。
1.精选课程内容
我校基础医学专业的定位是培养具有从事基础医学教育和科学研究能力的高级专门人才。由于该专业和临床医学专业的培养目标不同,因此课程内容也需相应调整。在教学内容上,应选择最新出版、且涵盖最新研究成果的教材,确保基础医学专业学生能够接受到最新的知识信息。我校基础医学专业学生所用的教材是第三版的(
我校神经生物学学科属于国家重点学科,研究领域涉及神经变性病、抑郁症、脑卒中和神经损伤与修复等。鉴于基础医学专业学生将来主要从事科研工作,因此教学时应注重研究方法的讲述。如在讲授“精神系统疾病”章节时涉及抑郁症,就要向学生介绍抑郁症动物模型的制备方法及评判标准,使学生对抑郁症的研究方法有初步了解,对将来从事精神疾病方面的研究有所帮助;同样,在讲授“运动的调控机制”章节时,涉及一种常见的神经变性病-- 帕金森病,教师需要向学生讲解该疾病动物模型的制备方法及研究方法。通过上述教学,使学生在潜移默化中掌握神经科学研究方法,为将来的研究工作奠定基础。
2.培养学生科研思维
神经生物学是一门实践性很强的学科。教师在教学中,要对推动神经生物学发展的经典实验进行系统讲解,详细回顾当年的知识背景和技术水平,科学家在当时的条件下如何发现科学问题。采用哪种研究方法和技术手段解决这些科学问题。这样有助于激发学生对科学研究的兴趣,培养学生发现问题和解决问题的能力,使其初步形成科研思维。
神经生物学是一门与实验密切相关的学科。培养学生动手能力,分析、解决问题能力是培养基础医学专业科研思维的重要组成部分。传统实验教学完全忽视了对学生科研创新能力的培养。因此,我院针对基础医学专业学生开设了实验神经科学课程,另外安排l2学时让学生充分参与我院各课题组科学实验,自由选择小课题,每人完成一个小实验。通过上述方法,加强了学生对神经科学研究方法的理解,提高了学生的'科研思维能力及动手能力。
3.精选教学方法
传统的课堂教学方法是按照先行教学计划和规定时间,由一名教师对众多学生面对面讲授某学科知识,而这不利于发挥学生主动性和自觉性,影响了教学效果。
教学是一种以问题为导向的教学方法。PBL医学教学以问题为基础,以医学生为主体,以小组讨论为形式,在指导教师参与下,围绕某一医学专题或具体病例的诊治进行讨论研究。1969年,美国神经病学教授Barrows在加拿大麦克马斯特大学首先将PBL教学法引入医学教育领域 .PBL教学法逐渐受到各国关注,已成为我国医学教育改革的热点。
在基础医学专业神经生物学教学中使用PBL教学法,如在讲授帕金森病时,概念以常规方法进行教授,发病机理和治疗方法以PBL教学法进行教授。首先指导学生针对这一疾病进行相关资料查询,安排学生汇总帕金森病的流行病学、发病机理、临床症状和治疗等资料,然后分组讨论,教师最后进行总结和提炼。分析近年来学生期末考试成绩,笔者发现PBL教学法极大地提高了课堂教学效果和学生考试成绩。
4.注重双语教学
在基础医学专业神经生物学教学中采用规范的双语教学,可为学生打下扎实的专业外语基础。调查显示,多数学生及教师认为双语教学有助于提高其专业英语能力,也有利于提高整体外语水平Ⅲ。由于基础医学专业学生将来主要从事教学和科研工作,查阅文献和参加国际交流需要良好的外语能力,双语教学已是大势所趋。
神经生物学涉及大量学科知识,内容繁杂。因此,神经生物学双语教学对教师和学生都是极大的挑战。教师不仅要掌握大量的专业词汇,而且还要发音正确,只有这样才能保证双语教学的准确性。双语教学不是一蹴而就的,要循序渐进。在教学中,中英文教学比例要适当,开始授课时,可先学习关键名词的专业英语,再学普通名词,让学生慢慢适应双语教学。对于重点内容,采取英文讲解、中文总结的方式,强化学生记忆,巩固学生对知识的掌握。
5.提高课件制作质量
多媒体课件是现代化教育技术的重要组成部分,可使抽象难懂的医学知识直观而形象。针对基础医学专业学生,课件中新的概念和名词后要加注英文,通过中英文对照,增加学生专业英语词汇量。课件文字尽量做到言简意赅,避免教学内容枯燥空洞。在 片的选择上,遵循直观易懂和动漫通俗的原则,努力将复杂问题简单化、抽象问题直观化、整体问题分解化和静止知识动态化在课件中插入ffj关视频,展示文、图、声、像并茂的特点,多层次、多角度地呈现教学内容问。在讲解突触传递时,可利用动画演示突触茸膜释放神经递质,从而引起突触后电位的过程,使枯燥的知识变得生动有趣;在讲解帕金森病时,通过视频播放帕金森病人和帕金森动物模型大鼠发病时的行为表现,使学生对该疾病有直观认识;在讲解大脑中枢神经系统脑室分布图时,可通过多媒体课件展示大脑不同断面图片以及三维立体脑旋转图,将抽象难懂的知识形象化,便于学生理解和掌握
6.结语
目前,我校针对基础医学专业神经生物学教学才刚开始,教学内容还需进一步规范,教学重难点还需进一步统一,还需在实践中慢慢摸索。加强基础医学专业神经生物学的教学研究,不仅有利于提高教学效果,也有助于提高学生科研素质,从而提升我校神经生物学学科的竞争力。
参考文献:
雪妍。三结合课堂教学方法研究叨。中国大学教学,2011(7):
惠雪枫,李小记,杨玲,等。PBL教学法在神经解剖学教学中的应用实践[J】_中国高等医学教育,2008(3):
【3】唐亚平,刘燕平,杨宏宝。当前医学教育中PBL教学法的不足与对策。时珍国医国药,2008,19(5):
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林丽,任安,袁文俊。八年制医学生生理学双语教学初探[J】I西北医学教育,2007,15(5):
【6】李玉子。浅谈多媒体技术在内科学教学中的应用[J】_中国高等医学教育,2006,27(12):
突触传递机制研究新进展 摘要:最近的几年里,科研人员一直致力于突触传递机制的研究,他们对有关的各种生物现象中寻找突触传递在其中的机制。本文将从对突出传递机制的新进展做一个小小的综述。 关键词:突触可塑性;视网膜;调控机制;tau蛋白;伏隔核谷氨酸能;可卡因;大鼠VTA区DA神经元;脑胶质瘤致癫病;长时程增强(LTP);膜片钳;GluR2 缺失的AMPARs 视网膜突触可塑性调控机制研究进展#突触可塑性的变化影响着中枢神经系统的发育,损伤和修复等多种功能。研究发现,在视网膜发育、损伤修复过程中可出现突触可塑性改变,而自发性眼波、光线刺激、视觉经验、神经营养因子和胶质细胞等因素均参与了视网膜突触可塑性的调节。突触连接的改变是经验依赖性脑神经回路重排的基础,突触可塑性的变化影响着神经系统的发育,神经的损伤和修复等多种脑功能,目前突触可塑性的调节机制还未完全阐明。近30 多年来,对于视觉系统发育和可塑性的研究取得了很大的发展,尤其是对于视神经突触水平的变化有了较清晰的认识,但还有很多问题尚待深入研究:各种神经生长因子参与视觉发育可塑性的确切机制;在基因水平上还需进一步通过对多种相关基因的反应时程和强度进行分析, 研究其对视网膜突触可塑性的影响;视网膜突触可塑性中胶质细胞增殖、分裂、分泌生物活性物质等功能的调控。随着脑科学、发育生物学及神经生物学等边缘学科的迅猛发展,相信不远的将来,人类一定会在该领域取得突破性进展,并给治疗相关视网膜疾病及视网膜损伤后的修复治疗研究提供新思路和理论依据。兴奋性突触传递对tau蛋白表达和省略响及其在阿尔茨海默病发病中的作用兴奋性突触传递是神经元最基本的功能,NMDA受体(N-Methyl-D-aspartate receptor, NMDAR)是神经系统中最主要的兴奋性离子型受体之一,其在学习记忆,突触可塑性,神经发育等方面具有重要作用,但NMDA受体过度激活导致谷氨酸聚集于突触间隙所诱导的神经毒性作用也是许多神经退行性疾病的共同发病机制。阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是成人痴呆症最主要的病因,其中tau蛋白过度磷酸化和聚集是AD脑内的主要病理特征之一。兴奋性突触传递与tau病变之间的联系目前少见报道。本研究探讨了谷氨酸能兴奋性突触传递增强对tau蛋白表达和磷酸化的影响及其在AD样神经退行性变中的作用。本文第一部分探讨了短时间突触传递增强对tau蛋白磷酸化的影响和内在机制。成人脑内约有一半的谷氨酸能神经元是谷氨酸-锌能神经元,即突触兴奋时锌离子与谷氨酸一起释放至突触间隙。本研究阐明了谷氨酸-锌能神经元兴奋时突触释放的锌离子通过抑制蛋白磷酸酯酶2A (Proteinphosphatase2A, PP2A)的活性导致tau蛋白过度磷酸化。 慢性吗啡处理对伏隔核谷氨酸能突触传递的影响药物成瘾和自然的奖赏效应(食物、性等)共享同样的神经基础——中脑边缘多巴胺系统,该系统主要涉及杏仁核、弓状核、蓝斑、中脑导水管周围灰质、腹侧被盖区(ventraltegmental area, VTA)、伏隔核(nucleus accumbens,NAc)等脑区,其外延包括额叶皮层、海马等与情绪、学习和记忆密切相关的结构。目前的观点认为奖赏性刺激是通过对脑内奖赏系统发挥作用,最终引起NAc区多巴胺(dopamine,DA)释放量增多,从而产生奖赏效应。NAc在成瘾中起着至关重要的作用。NAc中神经元因在吗啡成瘾及戒断的过程中产生适应性变化而备受关注。前额叶皮质(prelimbicprefrontal cortex,PFC)的功能之一是对有利刺激的重要性进行评估,并抑制在当前环境中不适当的行为,该脑区在成瘾药物的精神依赖中发挥着对觅药动机进行评估和抑制的重要作用。Mark EJackson等研究发现,利用接近生理条件下的刺激频率来刺激PFC后抑制了NAc中多巴胺的释放,提示了前额叶中存在着对NAc中的多巴胺的释放的抑制性调节 单次可卡因注射对大鼠VTA区DA神经元兴奋性突触传递和内在兴奋性的影响中脑皮质边缘多巴胺系统(mesocorticolimbicdopamine system)与奖赏和药物成瘾有十分密切的关系。该系统包括腹侧被盖区(ventraltegmental area, VTA)多巴胺能神经元的两条主要投射通路:一条由腹侧被盖区投射到伏隔核(nucleusaccumbens, NAc)和纹状体,称为中脑边缘多巴胺系统(mesolimbicdopamine system);另外一条由腹侧被盖区投射到前额叶皮质(prefrontal cortex),称为中脑皮质多巴胺系统(mesocortical dopamine system)。这两条通路合称为中脑皮质边缘多巴胺系统。药物成瘾的解剖基础是奖赏系统,中脑边缘多巴胺系统是其关键,中脑腹侧被盖区(VTA)及其投射区伏隔核(NAc)是主要的神经基础,多巴胺(DA)是非常重要的神经递质。除了参与天然和成瘾性药物的奖赏刺激,当今更多的研究发现中脑边缘多巴胺系统还与成瘾的渴求和复发有关。在VTA区域微量注射吗啡、可卡因等都能诱导产生条件性位置偏爱(CPP)。VTA区注射吗啡还可点燃海洛因、可卡因等的自给药行为。 LTP 的分子机制研究进展LTP机制的研究热点由单一兴奋性递质机制过渡到兴奋性递质与抑制性递质联160 合机制。目前,已证明突触可塑性的改变与多种疾病相关,如阿尔茨海默病、癫痫、慢性痛、药物成瘾性和精神分裂症等。常用在体LTP技术和膜片钳脑片LTP技术两种检测方法。在体海马LTP的优势在于能较真实地反映生理状态下神经突触活动的情况,在整体条件下观察神经突触活动的变化,利于从宏观角度研究和探讨相关机理。其进展体现在:CaM-CaMKII,Ca2+作为胞浆第二信使,与钙调蛋白(Calmodulin, CaM)结合形成Ca2+-CaM复合物,进一步激活CaMKⅡ。CaMKⅡ被认为是一个分子开关,在静息状态时,自身抑制区封闭催化部位而处于非活化状态。但当神经元受刺激时,Ca2+-CaM复合物与CaMKⅡ的自身抑制区结合,改变此酶的构象,从而具有活性。MEK-ERK,细胞外信号调节激酶(extracellularsignal-regulated kinase,ERK)是丝裂原活化蛋白激酶(micogen activated procein kinases,MAPKs)家族中的重要成员,和细胞的生长、发育、分化有关。最近研究表明,ERK通过影响相关核转录因子在LTP和学习记忆过程发挥着调节作用。PKA-CREB,长时记忆(Long term memory,LTM)需要新蛋白质的合成,PKA-CREB信号通路被认为在新蛋白质的合成过程中起重要作用。PKA的激活可以引发CREB的转录,并促使ERK向细胞核发生移位,表达参与到晚期LTP(Late-LTP, L-LTP)和LTM的发生机制。BDNF(脑源性神经营养因子),FanM等发现,BDNF与蛋白激酶Mδ(PKMδ)相关,两者相互影响。在蛋白质合成及强直性刺激的参与下,BDNF能够在一定程度上提高PKMδ的水平,从而影响 L-LTP的维持过程。但是在抑制神经元及突触活性后,BDNF则对PKMδ的稳态水平没有影响。PKMδ对BDNF介导的L-LTP是必不可少的。TrkB作为BDNF的受体,需要通过新蛋白质的合成被激活,从而参与到L-LTP的表达过程中。Munc13Munc13系列蛋白是一种基因调控蛋白,在突触囊泡胞吐和神经递质释放中发挥重要作用,对于目前Munc13与LTP相关性的研究成为热点。 脑胶质瘤致癫病的化学突触机制研究进展脑胶质瘤致病是由于胶质瘤对瘤周组织产生的一系列影响所引起的。然而这其中的病理生理学机制还有待于进步研究和探讨,主要涉及继发于胶质瘤后的结构学、生物化学及组织病理学方面的改变。而胶质瘤致病在临床治疗过程中属于难治型癫病,主要是由于抗癫病药物对胶质瘤致病的病理生理过程干预较少甚至是不干预,因此,揭示胶质瘤致病的病理生理过程可能为临床上肿瘤致桶的药物干预和治疗提供分子靶点和治疗依据。 GluR2 缺失的AMPARs在突触可塑性机制中的研究进展与活性依赖的突触的AMPARs 数目改变不同,活性依赖的AMPARs 亚基的修饰引起Ca2+信号转导的改变,通道传导和动力学的改变,使突触产生了不仅量而且是质的改变。这些重要的问题仍然需要进一步研究,如为何抑制性中间神经元和元棘突神经元中AMPARs 的GluR2 亚基低表达;GluR2亚基在活性依赖的细胞特异的改变的是什么机制;除了受体受到调节运输外,另→个重要的未解决的问题是AMPARs 介导的Ca2+内流有什么特殊功能,有力的证据的表明Ca2+内流可以激发LTP ,然而关于Ca竹在突触后的靶向目标却很少了解。因此关于GluR2 缺失的AMPARs 与突触可塑性的相关特异机制仍有待进一步研究。 [参考文献][1] Wahlin KJ, Moreira EF, Huang H, et al. Molecular dynamicsof photoreceptor synapse formation in thedeveloping chick retina. J CompNeurol[J]. 2008, 506(5): 822-837[2] Justin Elstrott, Anastasia Anishchenko, MartinGreschneretal.Direction selectivity in the retina is establishedindependentofvisual experience and early cholinergic retinal waves. Neuron[J]. 2008,58(4): 499-506[3] 罗佳,王慧,黄菊芳,陈旦;《视网膜突触可塑性调控机制研究进展#》;Q422[4] Bliss TV, Lomo T. Long-lasting potentiation of synaptictransmission in the dentate area of the anaesthetized rabbit followingstimulation of the perforant path. J Physiol[J]. 1973,232;331-356 [5] Whitlock JR, HeynenAJ, Shuler MG, Bear MF. Learning induces long-term potentiation in thehippocampus. Science[J]. 2006,313:1093-1097.[6]魏显招,王雪琪,《GluR2 缺失的AMPARs 在突触可塑性机制中的研究进展》,DOI: 10. 3724/SP. J. 1008. 2009. 00437
首先,我想问你,你想清楚了吗?我就是学神经的。我不大清楚你可不可以考研,因为你这专业跟生物实在是差别太大。你没有生物基础,想要在研究生阶段补上会很累。神经是生物学的一个分支,基本上大学专业个生物有关的就可以考。大学生物科学会学很多化学,比如无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、胶体化学、生物化学。。。各种化学,还得学物理。专业基础呢、需要学分子生物学、细胞生物学、等等这两门是必须要掌握的,因为现在生物学主要是在分子细胞水平,学神经也要用到各种生化分子技术,当然还有电生理技术,膜片钳、MEA之类的。因此没有基础很难上手。考研专业课的话,一般会考生理学 和 生物化学及分子生物学,不同的单位可能不一样,也有考细胞生物学的,这个需要你确定靠哪个单位之后才知道。就业前景的话、一般的学校我觉得就不要考了、没什么太好的前途,你可以选择 中科院、清华、北大、复旦、交大这几个地方不错。一般的话、毕业会选择出国博后或者直接进公司但是前者占绝大多数、几年之后回国,可以进公司、高校、研究所、、、这就要看你自己的成就了。文章发得好的话就有好前途。谢谢,请采纳
(一)论著《儿童心理理论解释模型的新范式——具身模仿论述评》获2009年浙江省高等学校科研成果二等奖。《经验的描述——意动心理学》(山东教育出版社,2010年5月,45万字,参撰10万字)(排名第三)。(二)项目主持江苏省科研基金项目、南京师范大学优秀博士论文培养项目各一项;参与教育部人文社会科学研究一般项目一项(排名第三)。(三)论文1.《社会认知是具身化的吗?》,《社会心理研究》,2010年第4期(译者)2.《寻找心智的生物学基础》,《科技导报》(中文核心,CSCD),2011年第2期(独立)3.《解释人类学习的新途径:进化教育心理学》,《中国社会科学报》,2011年1月11日-心理学版(第二作者)4.《进化认知神经科学:人类行为研究的新视域》,《自然辩证法通讯》(中文核心,CSSCI),2011年第2期(第一作者)5.《具身模仿论的回应:“模仿”需要“理论”吗?》,《哲学动态》(中文核心,CSSCI),2010年第8期(独立作者)6.《教育神经科学:检验与超越教学争论的科学途径》,《教育学报》(中文核心,CSSCI),2010年第5期(第一作者)7.《自闭症脑功能性关联障碍研究进展:来自fMRI的证据》,《中国特殊教育》(中文核心,CSSCI),2010年第6期(第一作者)8.《教室里的神经科学:一种从理论到实践的取向》,《外国教育研究》(中文核心,CSSCI),2010年第9期(第一作者)9.《关于儿童模仿能力的理论解释模型及其研究展望》,《学前教育研究》(中文核心,CSSCI扩展版),2010年第12期(独立作者)10.《从颅相学到认知神经科学——脑研究的百年演进》,《科技导报》(中文核心,CSCD),2010年第15期(独立作者)11.《第一代认知科学五十年:离身谬误与危机根源》,《山东师范大学学报》(人文社会科学版)(中文核心),2010年第4期(第一作者)12.《具身认知观:认知科学研究的身体主题回归》,《心理研究》,2010年第4期(第二作者)(人大复印资料《心理学》,2010年第11期全文转载)13.《共享身体表征:心智阅读起源的具身匹配论》,《科学技术哲学研究》(中文核心,CSSCI),2010年第5期(第一作者)14.《孤独症碎镜假说述评》,《心理科学进展》(中文核心,CSSCI,CSCD),2010年第2期(通讯作者)(人大复印资料《心理学》,2010年第6期全文转载)15.《重新发现屈尔佩:二重心理学思想的演进轨迹与启示》,《心理学探新》(CSSCI扩展版),2010年第6期(第一作者)16.《围绕符茨堡学派无意象思维实验的争论与启示——纪念符茨堡学派创立110周年》,《华中师范大学学报》(人文社会科学版)(中文核心,CSSCI),2010年第6期(第一作者)17.《神经现象学的系统动力学方法论纲》,《系统科学学报》(中文核心,CSSCI扩展版),2011年第4期(第一作者)18.《脑与行为的进化史观:整合心理科学的“战役式”设想》,《青岛大学师范学院学报》,2010年第2期(独立作者)19.《第三种文化在认知科学中的浮现》,《科技导报》(中文核心,CSCD),2010年第10期(独立作者)20.《镜观人猿揖别的里程碑——评丁峻教授的新著〈思维进化论〉》,《杭州师范大学学报》(社会科学版)(中文核心),2010年第1期(独立作者)21.《社会认知的双重机制:来自神经科学的证据》,《中南大学学报》(社会科学版)(CSSCI扩展版),2010年第1期(第二作者)22.《具身化的情绪理解研究:James-Lange错了吗?》,《心理研究》,2010年第1期(通讯作者)23.《Human mirror neuron system and its plasticity》,《Neural Regeneration Research》(SCI),2008年第3期(第一作者)24.《社会脑研究二十年:回顾与展望》,《西北师大学报》(社会科学版)(中文核心,CSSCI),2008年第6期(第一作者)(《新华文摘》,2009年第6期全文、人大复印资料《心理学》,2009年第4期全文转载,《高等学校文科学术文摘》2009年第2期论点摘编)25.《镜像神经元:从个体认知到社会行为》,《华东师范大学学报》(教育科学版)(中文核心,CSSCI),2009年第1期(第一作者)26.《具身认知之根:从镜像神经元到具身模仿论》,《华中师范大学学报》(人文社会科学版)(中文核心,CSSCI),2009年第1期(第二作者)(《高等学校文科学术文摘》2009年第2期全文转载)27.《建构抑或天赋——儿童心理理论研究的元理论困境与出路》,《学前教育研究》(中文核心,CSSCI扩展版),2009年第3期(第一作者)28.《儿童心理理论解释模型的新范式——具身模仿论述评》,《心理研究》,2008年第4期(第二作者)(人大复印资料《心理学》,2009年第1期全文转载)29.《心理理论研究三十年:回顾与反思》,《心理学探新》(CSSCI扩展版),2009年第1期(通讯作者)30.《孤独症谱系障碍的碎镜假说述评》,《中国特殊教育》(中文核心,CSSCI),2008年第11期(第二作者)31.《阐明心理理论机制的新途径:来自镜像神经元研究的证据》,《南京师大学报》(社会科学版)(中文核心,CSSCI),2009年第1期(第二作者)32.《Mirror neuron system as the joint from action to language》,《Neuroscience Bulletin》(CSCD,Springer数据库、PubMed数据库收录),2008年第4期(第一作者)33.《幼儿信念推理、抑制控制与意图理解能力的关系》,《中国临床心理学杂志》(CSSCI,CSCD),2009年第2期(第一作者)34.《情绪的具身观:基于第二代认知科学的视角》,《山东师范大学学报》(人文社会科学版)(中文核心),2009年第3期(第二作者)35.《从认知神经科学到基于脑的教育:回顾与展望》,《教育学术月刊》(中文核心),2009年第4期(第二作者)36.《心理理论解释模型的整合实验:一个“阶段-分类”的框架》,《心理研究》,2009年第3期(第一作者)37.《具身模仿:从神经元到现象体验》,《求是学刊》(中文核心,CSSCI),2008年第5期(译者)38.《自我与他人同一性的神经现象学进路》,《河北师范大学学报》(哲学社会科学版)(中文核心,CSSCI),2008年第4期(第一作者)39.《镜像神经元与主体间性现象学》,《世界哲学》(中文核心,CSSCI),2007年第6期(译者)40.《灵长类动作理解的镜像神经机制研究进展》,《人类学学报》(中文核心,CSCD),2008年第3期(第一作者)41.《镜像神经元系统解剖结构研究进展》,《神经解剖学杂志》(中文核心,CSCD),2008年第3期(第一作者)42.《心理科学的“DNA”:镜像神经元的发现及其意义》,《自然杂志》(中文核心),2008年第4期(第三作者)43.《镜像神经元系统与模仿行为研究进展》,《中国行为医学科学》(中文核心),2008年第2期(第一作者)44.《镜像神经元研究概况述评》,《生命科学》(中文核心),2007年第5期(第二作者)45.《后悔的心理学研究进展》,《中国临床心理学杂志》(CSSCI,CSCD),2007年第4期(第一作者)46.《自组织理论视野下的“新性善论”与德育观探赜——兼与檀传宝教授的商榷》,《教育学报》(中文核心,CSSCI),2006第3期(第一作者)47.《耗散结构视野下神经质症的发生机理与治疗———从森田疗法到新森田疗法的嬗变》,《医学与哲学》(中文核心),2006年第2期(第一作者)48.《感受性问题与当代心身关系功能主义的批判》,《徐州师范大学学报》(哲学社会科学版)(中文核心),2008年第2期(第一作者)49.《像神经元系统研究视阈下心脑复杂巨系统举要》,《复杂性系统与复杂性科学》(科技核心),2007年第2期(第一作者)50.《Mirror system based therapy for autism spectrum disorders》,《Frontiers of medicine in China》(Springer数据库收录),2008年第4期(第一作者)51.《功能主义对当代科学心理学研究的蒙蔽》,《南通大学学报》(教育科学版),2007年第2期(独立)52.《近十余年来国外进化心理学研究进展述评》,《社会心理研究》,2008年第3期(第二作者)
SCI/SSCI论文Hao, N.*, Ku, Y., Liu, M., Hu, Y., Bodner, M., Grabner, R. H., & Fink, A. (2016). Reflection enhances creativity: Beneficial effects of idea evaluation on idea generation.Brain and Cognition, Volume.103. Hao, N.*, Yuan, H., Cheng, R., Wang, Q., & Runco, M. A. (2015). Interaction effect of response medium and working memory capacity on creative idea generation. Frontiers in Psychology, Volume.6. Hao, N.*, Wu, M. X., Runco, M. A. & Pina, J. (2015). More mind wandering, fewer original ideas: Be not distracted during creative idea generation. Acta Psychologica,Volume.161. Hao, N.*, Liu, M. G., Ku, Y. X., Hu, Y., & Runco, M. A. (2015). Verbal divergent thinking facilitated by a pleasurable incubation interval. Psychology of Aesthetics, Creativity, and the Arts. Volume.9. Ku, Y. X., Zhao, D., Hao, N.,Hu, Y., Bodner, M., & Zhou, Y-D. (2015) Sequential roles of primary somatosensory cortex and posterior parietal cortex in tactile-visual cross-modal working memory: A single-pulse Transcranial Magnetic Stimulation (spTMS) study. Brain Stimulation, Volume.8. Hao, N.*, Yuan, H., Hu, Y., & Grabner, R. H. (2014). Interaction effect of body position and arm posture on creative thinking.Learning and Individual Differences, Volume.32. Hao, N.*, Ku, Y. X., Liu, M. G., Hu, Y., Grabner, R. H., & Fink, A. (2014). Enhancing verbal creativity via brief interventions during an incubation interval. Creativity Research Journal, Volume.26, Issue.1. Hao, N.*, (2010).The effects of domain knowledge andinstructional manipulation on creative idea generation.Journal of Creative Behavior‚ Volume.44‚ Issue. 4. 国内期刊论文郝宁,赵琪琛.(2014).创造性思维酝酿效应研究进展及其实践隐意.教育生物学杂志.郝宁.(2013).创造力的神经机制及其教育隐意. 全球教育展望.郝宁,袁欢,敖然,刘玫瑰.(2013). 中小学教师应急能力结构模型. 上海教育科研.郝宁.(2011). 知识背景对觉察配对词间语义联系的影响. 心理科学.郝宁‚吴庆麟. (2010). 知识在创造性思维中作用述评. 心理科学.郝宁‚吴庆麟. (2009). 天赋在专长获得中有限作用述评. 心理科学.郝宁‚吴庆麟. (2009). 职业专长发展中刻意训练的效用与规律. 华东师范大学学报(教科版.施轶‚郝宁‚梁晗‚ 李文君. (2009). 刻意训练在高中数学教师成长中的作用. 上海教育科研.张蕾‚ 郑弘非‚郝宁.(2009).免费师范生现有与所需教师知识的调查研究. 心理研究.郝宁‚吴庆麟. (2009). 技术-教学法-内容知识: 对教师的新要求. 首都师范大学学报(社科版 .郝宁‚吴庆麟. (2008). 论智力对专长获得的非决定性. 心理科学.郝宁‚吴庆麟. (2008). 试析教学专长的发展. 上海教育科研.郝宁. (2008). 浅析天才儿童的鉴别. 上海教育科研.郝宁. (2007). 试析解释天才的不同视角. 上海教育科研.胡谊‚ 郝宁.(2007).基于课堂的教育心理干预研究的实验逻辑. 教育研究与实验.郝宁. (2007). 我国学习策略研究进展与发展趋势. 宁波大学学报(教科版.郝宁‚吴庆麟. (2006). 刻意训练: 解释专长获得的一种理论. 当代教育论坛.郝宁‚吴庆麟. (2005). 刻意训练在AOC电子竞技运动专长获得中的作用. 应用心理学.郝宁‚吴庆麟. (2005). 创造力与能力、专长及胜任力关系述评. 心理科学.郝宁‚吴庆麟. (2005). 专长研究视野下的智能观. 宁波大学学报(教科版).郝宁‚吴庆麟. (2004). 专长的获得: 一种智力与特质联合体整合的理论. 华东师范大学学报(教科版).郝宁. (2004). 论专家型学生的培养. 上海教育科研.郝宁‚吴庆麟. (2004). 埃德尔森的编程过程模型简介. 开放教育研究.郝宁‚吴庆麟. (2004). VB编程领域知识的专家―新手比较. 计算机时代.郝宁. (2002).从教育心理学视角看当前网路教育的缺陷. 教育理论与实践.郝宁‚刘朋. (2001). 学校管理者的战略规划策略. 教育理论与实践.
1,序列比对(Sequence Alignment) 序列比对的基本问题是比较两个或两个以上符号序列的相似性或不相似性.从生物学的初衷来看,这一问题包含了以下几个意义:从相互重叠的序列片断中重构DNA的完整序列.在各种试验条件下从探测数据(probe data)中决定物理和基因图存贮,遍历和比较数据库中的DNA序列比较两个或多个序列的相似性在数据库中搜索相关序列和子序列寻找核苷酸(nucleotides)的连续产生模式找出蛋白质和DNA序列中的信息成分序列比对考虑了DNA序列的生物学特性,如序列局部发生的插入,删除(前两种简称为indel)和替代,序列的目标函数获得序列之间突变集最小距离加权和或最大相似性和,对齐的方法包括全局对齐,局部对齐,代沟惩罚等.两个序列比对常采用动态规划算法,这种算法在序列长度较小时适用,然而对于海量基因序列(如人的DNA序列高达109bp),这一方法就不太适用,甚至采用算法复杂性为线性的也难以奏效.因此,启发式方法的引入势在必然,著名的BALST和FASTA算法及相应的改进方法均是从此前提出发的. 2, 蛋白质结构比对和预测 基本问题是比较两个或两个以上蛋白质分子空间结构的相似性或不相似性.蛋白质的结构与功能是密切相关的,一般认为,具有相似功能的蛋白质结构一般相似.蛋白质是由氨基酸组成的长链,长度从50到1000~3000AA(Amino Acids),蛋白质具有多种功能,如酶,物质的存贮和运输,信号传递,抗体等等.氨基酸的序列内在的决定了蛋白质的3维结构.一般认为,蛋白质有四级不同的结构.研究蛋白质结构和预测的理由是:医药上可以理解生物的功能,寻找dockingdrugs的目标,农业上获得更好的农作物的基因工程,工业上有利用酶的合成.直接对蛋白质结构进行比对的原因是由于蛋白质的3维结构比其一级结构在进化中更稳定的保留,同时也包含了较AA序列更多的信息.蛋白质3维结构研究的前提假设是内在的氨基酸序列与3维结构一一对应(不一定全真),物理上可用最小能量来解释.从观察和总结已知结构的蛋白质结构规律出发来预测未知蛋白质的结构.同源建模(homology modeling)和指认(Threading)方法属于这一范畴.同源建模用于寻找具有高度相似性的蛋白质结构(超过30%氨基酸相同),后者则用于比较进化族中不同的蛋白质结构.然而,蛋白结构预测研究现状还远远不能满足实际需要. 3, 基因识别,非编码区分析研究. 基因识别的基本问题是给定基因组序列后,正确识别基因的范围和在基因组序列中的精确位置.非编码区由内含子组成(introns),一般在形成蛋白质后被丢弃,但从实验中,如果去除非编码区,又不能完成基因的复制.显然,DNA序列作为一种遗传语言,既包含在编码区,又隐含在非编码序列中.分析非编码区DNA序列目前没有一般性的指导方法.在人类基因组中,并非所有的序列均被编码,即是某种蛋白质的模板,已完成编码部分仅占人类基因总序列的3~5%,显然,手工的搜索如此大的基因序列是难以想象的.侦测密码区的方法包括测量密码区密码子(codon)的频率,一阶和二阶马尔可夫链,ORF(Open Reading Frames),启动子(promoter)识别,HMM(Hidden Markov Model)和GENSCAN,Splice Alignment等等. 4, 分子进化和比较基因组学 分子进化是利用不同物种中同一基因序列的异同来研究生物的进化,构建进化树.既可以用DNA序列也可以用其编码的氨基酸序列来做,甚至于可通过相关蛋白质的结构比对来研究分子进化,其前提假定是相似种族在基因上具有相似性.通过比较可以在基因组层面上发现哪些是不同种族中共同的,哪些是不同的.早期研究方法常采用外在的因素,如大小,肤色,肢体的数量等等作为进化的依据.近年来较多模式生物基因组测序任务的完成,人们可从整个基因组的角度来研究分子进化.在匹配不同种族的基因时,一般须处理三种情况:Orthologous: 不同种族,相同功能的基因;Paralogous: 相同种族,不同功能的基因;Xenologs: 有机体间采用其他方式传递的基因,如被病毒注入的基因.这一领域常采用的方法是构造进化树,通过基于特征(即DNA序列或蛋白质中的氨基酸的碱基的特定位置)和基于距离(对齐的分数)的方法和一些传统的聚类方法(如UPGMA)来实现. 5, 序列重叠群(Contigs)装配 根据现行的测序技术,每次反应只能测出500 或更多一些碱基对的序列,如人类基因的测量就采用了短枪(shortgun)方法,这就要求把大量的较短的序列全体构成了重叠群(Contigs).逐步把它们拼接起来形成序列更长的重叠群,直至得到完整序列的过程称为重叠群装配.从算法层次来看,序列的重叠群是一个NP-完全问题. 6, 遗传密码的起源 通常对遗传密码的研究认为,密码子与氨基酸之间的关系是生物进化历史上一次偶然的事件而造成的,并被固定在现代生物的共同祖先里,一直延续至今.不同于这种"冻结"理论,有人曾分别提出过选择优化,化学和历史等三种学说来解释遗传密码.随着各种生物基因组测序任务的完成,为研究遗传密码的起源和检验上述理论的真伪提供了新的素材. 7, 基于结构的药物设计 人类基因工程的目的之一是要了解人体内约10万种蛋白质的结构,功能,相互作用以及与各种人类疾病之间的关系,寻求各种治疗和预防方法,包括药物治疗.基于生物大分子结构及小分子结构的药物设计是生物信息学中的极为重要的研究领域.为了抑制某些酶或蛋白质的活性,在已知其蛋白质3级结构的基础上,可以利用分子对齐算法,在计算机上设计抑制剂分子,作为候选药物.这一领域目的是发现新的基因药物,有着巨大的经济效益. 8.生物系统的建模和仿真 随着大规模实验技术的发展和数据累积,从全局和系统水平研究和分析生物学系统,揭示其发展规律已经成为后基因组时代的另外一个研究 热点-系统生物学。目前来看,其研究内容包括生物系统的模拟(Curr Opin Rheumatol,2007,463-70),系统稳定性分析(Nonlinear Dynamics Psychol Life Sci,2007,413-33),系统鲁棒性分析(Ernst Schering Res Found Workshop, 2007,69-88)等方面。以SBML(Bioinformatics,2007,1297-8)为代表的建模语言在迅速发展之中,以布尔网络 (PLoS Comput Biol,2007,e163)、微分方程(Mol Biol Cell,2004,3841-62)、随机过程(Neural Comput,2007,3262-92)、离散动态事件系统等(Bioinformatics,2007,336-43)方法在系统分析中已经得到应 用。很多模型的建立借鉴了电路和其它物理系统建模的方法,很多研究试图从信息流、熵和能量流等宏观分析思想来解决系统的复杂性问题(Anal Quant Cytol Histol,2007,296-308)。当然,建立生物系统的理论模型还需要很长时间的努力,现在实验观测数据虽然在海量增加,但是生物系统的模型辨 识所需要的数据远远超过了目前数据的产出能力。例如,对于时间序列的芯片数据,采样点的数量还不足以使用传统的时间序列建模方法,巨大的实验代价是目前系 统建模主要困难。系统描述和建模方法也需要开创性的发展。 9.生物信息学技术方法的研究 生物信息学不仅仅是生物学知识的简单整理和、数学、物理学、信息科学等学科知识的简单应用。海量数据和复杂的背景导致机器学习、统 计数据分析和系统描述等方法需要在生物信息学所面临的背景之中迅速发展。巨大的计算量、复杂的噪声模式、海量的时变数据给传统的统计分析带来了巨大的困难, 需要像非参数统计(BMC Bioinformatics,2007,339)、聚类分析(Qual Life Res,2007,1655-63)等更加灵活的数据分析技术。高维数据的分析需要偏最小二乘(partial least squares,PLS)等特征空间的压缩技术。在计算机算法的开发中,需要充分考虑算法的时间和空间复杂度,使用并行计算、网格计算等技术来拓展算法的 可实现性。 10, 生物图像 没有血缘关系的人,为什么长得那么像呢? 外貌是像点组成的,像点愈重合两人长得愈像,那两个没有血缘关系的人像点为什么重合? 有什么生物学基础?基因是不是相似?我不知道,希望专家解答。 11, 其他 如基因表达谱分析,代谢网络分析;基因芯片设计和蛋白质组学数据分析等,逐渐成为生物信息学中新兴的重要研究领域;在学科方面,由生物信息学衍生的学科包括结构基因组学,功能基因组学,比较基因组学,蛋白质学,药物基因组学,中药基因组学,肿瘤基因组学,分子流行病学和环境基因组学,成为系统生物学的重要研究方法.从现在的发展不难看出,基因工程已经进入了后基因组时代.我们也有应对与生物信息学密切相关的如机器学习,和数学中可能存在的误导有一个清楚的认识.
谁一个、、论文不才交么……生物信息在生物学研究中的作用。生物信息是指生物体中包含的全部信息,如基因组信息、蛋白质、核酸、糖类等生物大分子的结构等。生物信息对生物体的生存、繁殖都起着重要作用。生物信息包含的范围很广,除遗传物质、神经电冲动和激素之外,生物体发出的声音、气味、颜色以及生物的行为本身都含有信息,都对生物的个体和群体产生影响,和生物的生存与进化密不可分。生物信息的特点是消耗极少的能量和物质即可产生极大的生物效应。生物信息一般可分为遗传信息、神经和感觉信息及化学信息。虽然遗传信息和神经感觉信息的载体都属于化学物质,但通常所指的化学信息是除以上两类物质以外的化学物质所携带和传递的信息。高等生物的激素及昆虫外激素都属于这一类。遗传信息是指生物为复制与自己相同的东西、由亲代传递给子代、或各细胞每次分裂时由细胞传递给细胞的信息, 即碱基对的排列顺序(或指DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序) 。遗传信息以密码形式存储在DNA分子上,通过DNA的复制传递给子代。在后代生长发育过程中,遗传信息自DNA转录给RNA,后翻译成特异的蛋白质,以执行各种生命功能。从历史上看,首先是由G.J.Mendel(1866)的研究形成了概念,即相应于生物各种性状的因素(现在称为基因)中包含着相应的信息(以后G.Beadle等人(1941)所开创了遗传生物化学的研究,描绘出这样一个轮廓:基因和决定生物结构与功能的蛋白质之间具有一对一的对应关系。 关于基因的化学本质方面,根据O.T.Avery等(1944)进行的转化实验,以及A.Hershey和M.Chase(1952)用大肠杆菌噬菌体的DNA进行的性状表达实验,已阐明DNA是遗传信息的载体。附着DNA结构研究的进展,现在已经确立了这样的概念,即基因所具有的信息可将DNA的碱基排列进行符号化。信息在表达时,DNA的碱基排列首先被转录成RNA的碱基排列,然后再根据这种排列合成蛋白质。有的病毒的遗传信息的载体不是DNA,而是RNA。遗传信息不仅有相应于蛋白质的基因信息,也包括对信息解读所必需的信息、控制信息表达所必需的信息,以及生物为了复制与自己相同结构所必需的一切信息。神经和感觉信息靠电脉冲和神经递质携带和传递。神经系统接受内外环境中的信息,进行加工处理,调节和控制机体各部分功能。生物靠神经系统电脉冲和神经递质携带和传递。神经系统的功能是接收、传递内外环境中的信息,加以处理、分析,从而控制和调节机体各部功能,对环境作出适当的反应。因此,神经信息对于有机体的生存以及正常生活起着至关重要的作用。化学信息是除上述两类物质外由化学介质传递的信息。生物体的各种功能能够有条不紊地进行,对环境能及时做出反应,是由于生物体内存在着通过各种各样的化学信息分子进行传递的信息系统。生物信息在生物研究中有重要作用,然而,原始的生物信息资源挖掘出来后,生命科学工作者面临着严峻的挑战:数以亿计的ACGT序列中包涵着什么信息?基因组中的这些信息怎样控制有机体的发育?基因组本身又是怎样进化的?生物信息学产业的高级阶段体现于此,人类从此进入了以生物信息学为中心的后基因组时代。结合生物信息学的新药创新工程即是这一阶段的典型应用。因此,生物信息学便是生物信息在生物研究中重要应用。 生物信息学是在生命科学的研究中,以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析的科学。生物信息学研究对象是生物信息。其研究重点主要体现在基因组学和蛋白学两方面,具体说就是从核酸和蛋白质序列出发,分析序列中表达的结构功能的生物信息。 具体而言,生物信息学作为一门新的学科领域,它是把基因组DNA序列信息分析作为源头,在获得蛋白质编码区的信息后进行蛋白质空间结构模拟和预测,然后依据特定蛋白质的功能进行必要的药物设计。基因组信息学,蛋白质空间结构模拟以及药物设计构成了生物信息学的3个重要组成部分。从生物信息学研究的具体内容上看,生物信息学应包括这3个主要部分:(1)新算法和统计学方法研究;(2)各类数据的分析和解释;(3)研制有效利用和管理数据新工具。 生物信息学作为基因组研究的有力武器,被广泛地用来加快新基因的寻找过程,以达到将“有用”新基因抢先注册专利的目的。在这场世界范围内的竞争中,中国科学家以及科研资金投向的决策部门如何结合我国科研水平的现状、优势领域等客观情况将有限的投资投入以求获得最大可能的科学研究以及商业回报,是一个无法回避的新课题。 生物信息学的主要研究方向: 基因组学 - 蛋白质组学 - 系统生物学 - 比较基因组学,随着包括人类基因组计划在内的生物基因组测序工程的里程碑式的进展,由此产生的包括生物体生老病死的生物数据以前所未有的速度递增,目前已达到每14个月翻一番的速度。同时随着互联网的普及,数以百计的生物学数据库如雨后春笋般迅速出现和成长。然而这些仅仅是原始生物信息的获取,是生物信息学产业发展的初组阶段,这一阶段的生物信息学企业大都以出售生物数据库为生。以人类基因组测序而闻名的塞莱拉公司即是这一阶段的成功代表。 综上所述,对生物信息的研究对生物学的蓬勃发展具有重要作用。