(1)内因方面:①营养状况 营养是花芽分化以及花器官形成与生长的物质基础。其中的碳水化合物对花的形成尤为重要,C/N过小,营养生长过旺,影响花芽分化。②内源激素 花芽分化受内源激素的调控。如GA可抑制多种果树的花芽分化;CTK、ABA和乙烯则促进果树的花芽分化;IAA在低浓度起促进作用而高浓度起抑制作用。一般说来,当植物体内淀粉、蛋白质等营养物质丰富,CTK和ABA含量较高而GA含量低时,有利于花芽分化。(2)外因:①光照 光照对花器官形成有促进作用。在植物花芽分化期间,若光照充足,有机物合成多,则有利于花芽分化。此外,光周期还影响植物的育性,如湖北光敏感核不育水稻,在短日下可育,在长日下不育。②温度 一般植物在一定的温度范围内,随温度升高而花芽分化加快。温度主要影响光合作用、呼吸作用和物质的转化及运输等过程,从而间接地影响花芽的分化。低温还影响减数分裂期花粉母细胞的发育,使其不能正常分裂。③水分 不同植物的花芽分化对水分的需求不同,如对稻麦等作物来说,孕穗期对缺水敏感,此时缺水影响幼穗分化;而对果树而言,夏季的适度干旱可提高果树的C/N比,反而有利于花芽分化。④矿质营养 缺氮,花器官分化慢且花的数量减少;氮过多,营养生长过旺,花的分化推迟,发育不良。在适宜的氮肥条件下,如能配合施用磷、钾肥,并注意补充锰、钼、硼等微量元素,则有利于花芽分化。
Uncovering how cells become organs 1 仔细看下图,这是一个人造的部分机能有各种电子或电机装置代替的半机械人类心脏类器官。一些微型的传感器被植入到可伸展、并且又一体化整合的网格纳米材料中,然后随着组织器官发育而成长。 是不是很神奇? Contraction of cyborg human cardiac organoid.Tiny sensors are embedded into stretchable, integrated mesh that grows with the developing tissue 2 生命的起源,是从单细胞到多细胞体,然后多细胞体组成器官,不同功能的器官组合成系统的生命。 在这个生命的自然演化进程中,一部分基因组成几乎相同的细胞组合是如何演变成功能不同的器官,如心脏、大脑和肾脏的? 这在进化生物学研究过程中,长久以来是一个至为关键的问题。部分原因是由于研究技术和观测技术,研究人员无法在不破坏器官细胞的前提下,从容观察到多细胞如何演化成器官。具体从技术上来说,以前也没有一种足够小而灵活的传感器能够植入多细胞群,并且随着进化过程而成长,然后把相关信息传输出来,让生物学家可以进行分析研究。 现在,来自哈佛大学工程和应用学院的研究人员,(searchers from the Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS)),已经培育出来一种带有完全一体化的传感器系统的类人类器官活体。这种部分技能半机械器官活体(cyborg organoids)的培育成功,给研究人员一个全新研究器官发育初期阶段的机会。 这项研究发表在最近一期的纳米快报上。( Nano Letters) 2 这项研究的一位助理教授刘佳,(Jia Liu, assistant professor of bioengineering at SEAS and senior author of the study)在高中阶段就对于器官的自然发育过程着迷,关注与如何从2D结构的几个细胞如何发育成3D结构的器官。 她认为,如果能够开发出一种灵活的、可延伸的、柔软的电子纳米传感材料,让这种带有传感器的纳米电子材料随细胞的发育过程一起成长。那么,植入的传感器可以让研究人员观察和研究整个发育过程的活动。最终的结果,是带有纳米电子传感材料的装置,完整一体化地分布在成长发育后器官的整个部分。 这种小型纳米电子传感器的研究,始于刘佳开始在贝斯佛里德曼大学利伯实验室做研究生的时候。(lab of Charles M. Lieber, the Joshua and Beth Friedman University Professor)在利伯实验室,刘佳一次偶然开发出一种灵活的、网格状的纳米电子装置,可以通过注射植入器官组织的部分区域。 基于这种设想,刘佳和她的团队通过把纳米电子材料从直线状结构改变成蜿蜒曲折的蛇形结构,类似那些可穿戴的电子产品,增加了纳米电子材料的可延伸能力。 然后,把这种网状纳米材料植入2D结构的干细胞结构中,细胞通过细胞的分裂伸缩覆盖住并且交织成为一体结构。当这些干细胞变形发育为3D结构的器官时,纳米电子材料的传感器就无缝衔接地随器官发育重新构化自己,最后演变成植入传感器的3D类器官活体。 随着干细胞分裂演化成心肌细胞、心脏细胞的过程(cardiomyocytes — heart cells ),研究人员就可以90天的时间里监测和记录器官的电子生理活动。(electrophysiological activity) 3如上图所示,带有纳米电子传感器的类活体器官的生成过程如下:可伸缩的网格状纳米电子材料的传感器被植入器官干细胞群中,第二步,干细胞凝聚覆盖住网格状纳米电子材料;第三步,通过器官形成发育出3D器官自我结构;第四步,一致3D分布的网格状纳米电子材料;第五步,完全分化发育的半机械类器官活体,带有电子传感器的活体器官。 4 这种工程研究方法,可以让研究人员能够持续监督干细胞发育成器官的过程,并且了解单个细胞如何与系统和其他细胞交互作用,最后同步进化成整个活体器官。 这种研究方法,可以适用于把任何器官组织转化成可以监测发育过程的半机械类器官,包括极为复杂的大脑和胰腺类器官。 另外,为了帮助回答生物学的基本问题,半机械类器官( cyborg organoids )可以用来检测和监测特殊病人药物治疗方案,或者是器官移植治疗方案。(patient-specific drug treatments and potentially for transplantations) This research was co-authored by Qiang Li, Kewang Nan, Paul Le Floch, Zuwan Lin, Hao Sheng, and Thomas S. Blum. It was supported by the Harvard Dean’s Fund for Promising Scholarship.
1)患者的原发疾病是扁桃体炎后引起的风湿性心脏病、风湿性心瓣膜病(二尖瓣闭锁不全、二尖瓣狭窄);引起右心衰竭的直接原因是肺动脉高压;诱因是肺部继发感染。2)二尖瓣闭锁不全、狭窄引起左心血液倒流,引起肺部充血~肺动脉高压~右心扩大~衰竭~继而引起全身静脉回流障碍(低位性水肿)、肝充血肿大~门静脉压增高~腹水。3),发生的是充血性心衰(右心衰),依据是右心扩大、低位水肿、肝充血肿大、腹水。4)水肿的发生机制:静脉回流障碍、静脉压增高。5)实验室检查结果还用我分析吗?明摆着。6)死于呼吸、心力衰竭。
器官移植中的伦理问题包括活体器官移植、尸体器官移植、异种器官移植的伦理问题,器官分配上的伦理问题以及卫生资源分配上的伦理问题。下面是我为大家整理的器官移植护理学论文,供大家参考。
摘 要 器官分配机制不透明,导致人为的不公;捐赠制度不健全,导致器官供应紧张等三个方面为基础,首先论述人体器官移植潜在的风险。然后就如何应对进行了深入分析,指出应加强宣传引导、规范医疗机构行为、严厉打击人体器官非法交易来保证器官移植的正常发展。
关键词 人体器官移植 风险 医疗机构
作者简介:赵桐,成都中医药大学助理研究员,研究方向:法学、思政 教育 。
中图分类号:D920.4文献标识码:A 文章 编号:1009-0592(2013)01-053-02
前段时间,我国台湾地区移植艾滋器官的事故引起了广泛讨论。此次艾滋器官移植事故的发生,缘于器官移植对于效率的特别要求:为了尽快完成手术,保证器官移植成功,复核器官检验 报告 的步骤被省略了。结果检验师与协调员之间的沟通出了问题,而医生基于对协调员的信任,没有再次确认。移植手术完成48小时后,医院才偶然在器官书面检验结果报告中发现艾滋病病毒测试为阳性。导致不仅5位受捐赠者,40多位医护人员由于接触了艾滋器官因此也存在着感染危险。这一被称为台湾地区医学史上最大的灾难的事件立刻引起了广泛的关注。
一、人体器官移植
作为世界上器官移植大国,我国每年都开展相当数量的各类器官移植手术。作为一项复杂的医学技术,器官移植更多地引发着人类对于伦理问题、法律问题的讨论。经过不断的探索、 总结 ,2007年5月1日我国正式实施《人体器官移植条例》,并先后出台诸如《刑法修正案八》等相关法规。已初步建立起保障人体器官移植的法律机制。尽管这些法律规定还有不完善的地方,比如有人指出《人体器官移植条例》第2条中规定将人体器官仅限于具有特定功能的心脏、肺脏、肝脏、肾脏或者胰腺等器官的全部或者部分,但是“人体细胞”、“人体组织”却排除在“人体器官”的范围之外。一定程度上讲,存在着明显的与医学上对于人体器官的界定的不一致,缩小了法律保护的范围豍,但是却不可否认我国的器官移植制度的探索毕竟已是迈出了非常重要的一步。
由于其载体来自人的身体,因此人体器官移植才会引起广泛的社会关注。这里面不仅涉及传统的道德观念问题,人体器官严重供应不足,长期的供需比例失衡,催生了人体器官的非法交易,这更是触及了人类社会的道德底线。
二、潜在的风险
(一)执行不严,给人体器官非法交易可乘之机
2010年引起社会广泛关注的北京市海淀区法院审理的人体器官非法买卖案件中,人体器官买卖中介“养”了十来个供体。这些供体大都是年轻的无业人员,因为经济原因所以出卖自己的器官。这样规模的供体群体如何在现有的法律法规制度下,顺利完成器官移植呢?这其中有很多原因,但相关部门未严格执行国家的一系列有关人体器官移植的规定,是非常重要的原因之一。
根据《人体器官移植条例》有关规定,医疗机构在每例人体器官移植前,必须将人体器官移植病例提交本医疗机构人体器官移植技术临床应用与伦理委员会进行充分讨论,并说明人体器官来源合法性及配型情况,经同意后方可为患者实施人体器官移植。同时,查验活体器官捐献人同意捐献其器官的书面意愿及查核活体器官捐献人与接受人之间属于配偶、直系血亲或者三代以内旁系血亲,或者有证据证明存在因帮扶等形成亲情关系的人员的证明材料。竖但是在各种利益的催生下,导致上述审查流于形式,未能发挥应有的作用,放纵了人体器官买卖行为。
医疗机构当前审查移植对象不谨慎的情形可表现在两个方面。一是拟接受尸体器官移植的受体,其提供的个人基本信息中的姓名、出生年月或年龄、身份证或户口本的原件与复印件、既往病史、居住地及联系电话等项目均可存在部分或全部造假的可能。特别是东南亚地区的外国人,通常以此方式来冒充我国内地国民的待遇实施尸体移植,从而达到所谓“移植旅游”的目的。二是供受体双方为满足法定亲属关系或亲情关系,为了能达到捐赠器官的条件,双方私下约定,直接开价出卖部分肝脏或一个肾脏。他们以往并不相识或仅仅相识,也不存在血缘关系,于是他们即通过社会非法组织仿制各种公安机关、公证机关、民政部门、司法鉴定部门或居委会等单位出示的证明材料以欺医疗机构及医务人员。如从广东省广州某所大型综合医疗机构近3年审查患者提交的资料中,每年均可发现有假冒(养)父(母)子(女)、(表)兄弟(姐妹)、或夫妻名义的相关个案材料豏。
(二)器官分配机制不透明,导致人为的不公
根据《人体器官移植条例》第22条规定,申请人体器官移植手术患者的排序,应当符合医疗需要,遵循公平、公正和公开的原则丰。但由于人体器官移植本来就是一项比较昂贵的医疗手段,加之供求分配机制的不完善,导致我国器官移植手术仍比较混乱,“插队”的现象比较突出。某些医疗机构盲目追求经济利益,导致器官移植成为有钱人独享的技术,“富人使用穷人的器官延长生命”成为了刺眼的社会问题。
(三)捐赠制度不健全,导致器官供应紧张
我国的器官捐献率整体不高。这其中有传统思想,甚至封建思想的影响,但更重要的是缺乏具有公信力的权威公益机构的组织、实施作为保障。2009年8月25日,中国红十字会总会和卫生部在全国人体器官捐献工作会议上将着手建立人体器官捐献体系提上了议事日程。但是2011年,尤其是“郭美美事件”引发对红十字会的信任危机后,别说捐器官,连捐钱都成了比较难的事。
某些有意捐献者“捐献无门”的现状很大程度上归咎于全国性公证透明的人体器官捐献体系的缺失。社会信任危机以及科学的器官采供管理系统缺失这两方面的问题,严重制约着人体器官移植手术的开展。世界上开展器官捐献较早的国家之一——美国,1984年通过《国家器官移植法》,并成立专业机构负责器官的捐献与分配。同时,一个名为“器官获取与移植网络(OPTN)”的以独立、统一、公开为特点的网络在器官捐献与移植信息采集、管理及器官配型等方面也发挥着至关重要的作用:美国各地的器官信息都可以在OPTN中查询到,不同地域的患者公平、公开地享有获取器官信息的权力;患者的排序情况也得到公开,以便随时接受公众和卫生行政部门监督。从台湾艾滋器官移植事故的案例中,我们也可以看到一个类似的机制在运作。 三、积极的应对
(一)加强宣传引导,形成正确的社会风气
根据《人体器官移植条例》第六条的规定,国家应通过建立人体器官移植工作体系,开展人体器官捐献的宣传、推动工作豑,确定人体器官移植预约者名单,组织协调人体器官的使用。在我国,伴随着经济的发展与进步,人们的思想也在发生着改变,逐步在与国际接轨,但是很多旧思想、老观念仍然根深蒂固,这使得开展器官捐赠及移植的宣传教育工作任务更显艰巨。国家必须投入一定的人力物力财力,学习和借鉴国外的先进 经验 ,从而引导并形成正确的社会风气。
美国在器官移植领域可谓是独领风骚,虽然随着医疗技术的发展,出现了很多替代的 措施 ,但器官移植的缺口依然很大。为此,美国当局出台了很多鼓励性的政策和措施:大部分州都采用驾照审领登记捐献器官意愿的制度,给登记的捐献者减轻个人所得税,从而推动器官捐献。所以在美国,作为身份的证明驾照,同时也是器官捐献书。西班牙则采取了一个更为有效、人性化的制度——协调员制度来推动器官捐赠工作的进行:以沟通见长的协调员通常在在病人患病早期就与其及家属联系,并帮助他们作出捐赠器官的决定。这项制度使西班牙成为目前世界上器官捐赠率第一位的国家。
(二)借鉴国际先进的经验,结合自身的具体实际,我们可以在以下几个方面开始一些尝试
1.建立全国性的器官移植工作机构,开展相关的宣传教育工作
(1)结合驾校考试培训。重大灾害逃生训练等课程在驾校考生、高校学生中宣传器官捐赠的科普常识及伦理道德,树立科学、健康、正确的生死观、正义观、荣辱观等等。(2)在党政机关中带头开展捐赠登记工作,发挥党员干部带头模范作用,为群众树立榜样。(3)培训医务战线的人员,使其系统地掌握器官捐赠与移植的相关知识,提升其沟通能力和思想政治水平,使其能够在每个个案中为患者和家属服务。
2.统一认识,规范医疗领域行为
《人体器官移植条例》虽在我国统一实施,但因地域辽阔,各地的经济发展状况不一致,地区差异大:针对同一个病例,由于地域的不同,医疗机构的差异,研讨专家的区别等多种因素,会造成不同的理解与认识。海南农垦总医院就与广州医学院附属第二医院的伦理委员会在“认干亲”是否属于《人体器官移植条例》规定的可以实施活体器官移植的范围的问题上就存在着不同的认定:广东医院认为“认干亲”不能构成帮扶要件,不符合活体器官移植条件。而海南农垦总医院,经医学伦理委员会讨论达成一致意见,愿意承担他们的交叉换肾手术,并答应减免一定的费用。我们必须在总结病例的基础上,形成统一的器官移植伦理学指南,才能保证器官移植的公平与合理。否则各地医院各自一套标准,最后受伤害的还是器官移植的事业。
在统一认识的基础上,各医疗机构应该严格按照法律法规办事,自觉的接受社会的监督,抵制经济利益和个人利益的诱惑,加强医疗机构内部管理体制和监管机制,严格审查供受者的血缘关系、捐赠志愿书及涉及患者身份的材料,使人体器官移植严格地以法律法规和医学伦理原则为基础开展。
(三)强化医疗机构的风险意识、严厉打击非法器官移植
2011年5月1日刑法修正案(八)正式施行之前处理非法器官移植的案例显示:由于缺乏法律法规的明确指导,对于器官买卖行为的判处比较混乱,有以非法拘禁罪判处的,有以非法经营罪判处的。虽然这种定罪在处罚的层面上达到了处罚犯罪的效果,但是缺乏针对性,不能起到很好的社会教育意义。
刑法修正案(八)正式施行后非法器官移植行为豒得以明确界定,并纳入刑罚处罚的范畴。刑法修正案(八)的出台,进一步完善了器官移植的法律体系,必将对打击非法器官移植和人体器官买卖起到良好的社会效果。
医疗机构及医务人员也需警惕所面临的法律风险,更加严格遵守《人体器官移植条例》的有关条款,规范自身的行为,履行基本的注意义务,避免出现器官移植事故。拒绝来源不明的器官,举报人体器官买卖、非法中介等违法活动,尊重患者的生命权和健康权,充分保障供体与受体的权益,尽可能地、最大限度地使双方的风险减低到最低。
四、结语
台湾地区的艾滋器官移植问题引发了关于医疗机制完善的问题,也引发了笔者对我国大陆地区器官移植现状的担忧。目前大陆地区与器官移植相配套的法律法规与管理机制还不完善,存在一些可能会严重影响器官移植健康发展的潜在风险。医疗机制的完善,有赖于我们是否抱有勇于直面风险的态度。人体器官移植是建立在公平公正平等基础上的科学,这门科学集中体现了慈善与奉献的魅力。我们期望中国的人体器官移植事业能够健康的发展,弘扬大爱的精神,造福人类。
注释:
豍何悦,刘云龙.中国人体器官移植立法之完善.中国发展.2011(3).27-30.
竖李伟伟.我国器官移植法律问题研究.东南大学.2009.
豏钟旋,吴育珊,刘秋生.人体器官移植的法律风险及原因分析.中国卫生法制.2010(5).15-17.
丰范让.浅谈器官移植资源分配的公平、公正、公开原则.中国医学伦理学.2008(2).
豑王晶.我国“人体器官移植工作体系”的构建及其生命伦理学研究.山东大学.2009.
豒组织他人出卖人体器官的行为、未经本人同意摘取其器官,或者摘取不满十八周岁的人的器官,或者强迫、欺他人捐献器官的行为,违背本人生前意愿摘取其尸体器官,或者本人生前未表示同意,违反国家规定,违背其近亲属意愿摘取其尸体器官的行为。
摘 要 随着器官移植技术的发展和器官需求量的增多,器官移植犯罪现象不断产生且有愈演愈烈的趋势,于是器官移植犯罪便引起了国内外的普遍关注。许多国家都制定了相关法律法规来规范器官移植犯罪,但是中国目前关于器官移植犯罪方面的立法还不够完善,这一问题亟待解决。
关键词 器官移植 器官移植犯罪 器官移植犯罪立法
作者简介:李鹤群,河北经贸大学研究生院2012级刑法学专业研究生。
中图分类号:D920.5文献标识码:A文章编号:1009-0592(2013)03-064-02
随着器官移植技术的不断发展和器官需求量的不断增多,器官移植犯罪现象不断产生且演愈愈烈,于是器官移植犯罪便引起了国内外的普遍关注。国外和国内一些国家也都制定了相关法律法规来规范器官移植犯罪,中国也不例外,但是中国目前关于器官移植犯罪方面的立法还不够完善,这一问题亟待解决。
一、器官移植犯罪概述
要想全面客观的理解器官移植犯罪,我们必须从器官移植犯罪的概念、特点、构成要件及其所引发的相关犯罪来进行探究。
(一)器官移植犯罪的概念及特点
器官移植犯罪就是与器官移植有关的各种严重危害社会的行为的总和。器官移植犯罪一般具有以下特点。
1.器官移植犯罪具有利他性
一般情况下器官移植用于医疗或者医学实验,常常具有救死扶伤的目的,虽然产生了一些危害社会的严重后果但是往往具有一定的利他性。即使在一些情况下这类犯罪主观上是为了谋取高额的经济利益,但是由于被移植的器官最终用于救人,因而使得这种移植在客观上产生了利他的效果。
2.器官移植犯罪具有较强的伦理性
在器官移植的过程中,将会产生许许多多的的伦理问题,医生有时候为了救病人的生命私自摘取尸体的器官而他的家属却毫不知情,这样便侵犯了家属的知情权;还有一些擅自移植弱势群体器官的例子,这也可以视为一种歧视。简言之,在某种程度上讲,器官移植必须不能违背社会伦理道德,如果违背了这种社会伦理道德,器官移植犯罪势必会发展成为犯罪行为。
3.器官移植犯罪具有较高的科技性
器官移植是伴随着现代科学技术的发展而产生和出现的,生物科学技术尤其是现代医学技术对其具有重要的推促作用。因此,科技性是器官移植的一个显著特征,而这一特征决定了与之相关的犯罪必然也具有科技性的特征。
(二)器官移植犯罪的构成要件
第一,就主体而言,既包括一般的主体也包括特殊的主体。具体来讲主要包括以医生为主体的器官移植犯罪,以单位为主体的器官移植犯罪以及以一般主体所实施的器官移植犯罪。第二,就客体而言,既包括他人的生命健康也包括国家正常的医疗秩序。在这类犯罪当中往往会侵害他人的生命健康权。从另外一个角度来讲,国家有义务来维持正常的医疗秩序和社会稳定。所以,器官移植犯罪行为也侵犯了正常的医疗秩序。第三,主观方面行为人必须是主观故意或者过失。从犯罪动机方面来看,行为人实施器官移植犯罪在很大的程度上是为了个人的利益。第四,客观方面,行为人需要实施了非法的器官移植行为或者与其有关的其他非法行为。
二、器官移植引发的犯罪
器官移植事业的发展给许多病人带来了福音但也引发了大量的新型犯罪,概括起来大概有以下三种。
(一)故意伤害罪或者故意杀人罪
我国《刑法》第234条对故意伤害罪做了明确的的规定。在器官移植过程当中产生故意伤害或者故意杀人罪名的一般主体是医生。根据德日等国的刑法理论上的通说认为:在摘取活体器官时应当向提供者说明具体情况并告知其可能会产生的身体危害性。同时器官提供者应当处于自愿必须是真诚捐献的。另外只有在不危及提供者觉得生命健康的前提下才能进行器官移植。一旦发现移植者是运用非法手段取得器官并进行移植的,那么就有可能构成故意伤害罪或者是杀人罪。但是我国目前并没有这方面的的明确规定,法条里只明确规定了故意伤害罪。
(二)盗窃、侮辱尸体罪
我国《刑法》第302条也对盗窃、侮辱尸体罪坐车了明确的规定。如果说器官移植提供者生前并没有同意死后对他人进行器官移植,那么就会依照我国《刑法》第302条的规定进行处理。关于这方面不管是国际上还是国内的学者都持肯定的意见。侮辱尸体的方式包括很多种,比如毁坏尸体、猥亵尸体或者对尸体进行凌迟、鞭刑等等。当然侮辱尸体一方面是指对尸体整体的破坏也包括对尸体的一部分进行损伤。因而非法摘取尸体器官的情况当然成立侮辱尸体罪。
(三)医疗事故罪
我国《刑法》第335条对医疗事故罪做了明确的规定。由于当前的医疗水平还没有达到相当高的境界,所以在器官移植过程当中应当严格明确医疗事故罪的范围。但是同时,医务人员在器官移植过程当中,本来可以预见到其行为严重违法医院的相关规定或者有极大的可能会使患者有生命的危险,但是由于疏忽大意没有预见或者已经预见但是轻信可以避免,导致严重危害后果的,应当认定为医疗事故罪。
三、我国器官移植犯罪的立法缺陷及建议
目前,我国关于器官移植犯罪的立法还不够完善,一些问题急需我们去解决。我们应当认识到其存在的缺陷并且不断地完善器官移植犯罪的立法。
(一)我国器官移植犯罪的立法缺陷
我国《刑法修正案八》中虽然也加入了一些关于器官移植犯罪的规定,例如摘取未成年人器官、采取非法手段获取他人器官、违背亲属意愿摘取器官等。但是由于我国关于器官移植方面的立法在不断地完善和发展当中,它必定会存在一些缺陷。
1.客体的错误界定
我们都应该了解人体器官移植犯罪是一类犯罪,其犯罪客体是复杂客体,它不仅侵犯了公民的生命健康权,同时也侵犯了国家正常的医疗监管秩序。但是我国的刑法却将器官移植犯罪放在了侵犯人身权利这一章节,而完全没有考虑到医疗秩序这一重要的客体,在这一点上我们急需进一步的改进和完善。 2.主体范围的错误界定
我国刑法是以故意伤害罪或者故意杀人罪来规制非法器官移植行为的,但是事实上故意伤害罪和故意杀人罪的主体是一般主体,而器官移植犯罪的主体既包括一般主体也包括特殊主体。在这一方面上,该条款显然对主体的范围做出了错误的界定。
3.界定范围的局限性
该条款明确规定的是组织他人出卖人体器官,很显然范围是有一定的局限性的。在现实的情况当中除了组织他人出卖人体器官以外还包括大量的患者自己购买器官,更有许多的中介机构在贩卖器官,而对于上述的行为我们用该条款根本无法进行一定的制约,这样严重的法律漏洞急需弥补。
4.缺乏具体罪名的制定
在我国的刑法当中关于器官移植的具体罪名的规定是少之又少的,所以我们很难对其进行准确的定位和研究,在某种程度上来说这些犯罪的社会危害性又是特别大的,所以我们应当增加具体罪名的制定,使我国的刑法更加完善。
(二)我国器官移植犯罪的立法建议
1.借鉴外国的相关规定
日本、德国关于器官移植犯罪方面的规定相对较为完善,我们可以吸取这些规定相对完善的国家的一些优点,比如在我国的刑法当中直接规定有关器官移植的条款。设立一些具体的罪名,例如非法组织出卖人体器官罪”、“强迫出卖人体器官罪”、“、“非法侵害他人身体罪”、“非法刊登人体器官买卖 广告 罪”等。我们可以把器官移植犯罪归到一个犯罪大类当中,通过对一些具体的罪名的规定和解释进而预防和打击器官移植犯罪的不断发生,同时也可以在最大程度上维护社会的良好秩序。
2.制定《器官移植法》
从我国目前的具体情况而言,我们不仅关于这方面的规定十分不完善,更重要的是我国没有一部对其进行规范的法律,鉴于情况紧急我们应当尽快的制定《器官移植法》。在制定《器官移植法》时我们应当注意以下几点:第一,由于器官移植犯罪属于一类犯罪,所以在应当在刑法中单独规定器官移植犯罪的条款。第二,由于我国刑法对其主体范围界定错误,所以在制定《器官移植法》时不应当以故意伤害罪和故意杀人罪来规制器官移植犯罪,而是要对器官移植犯罪的主体做出正确的界定,明确器官移植犯罪的主体既包括一般主体又包括特殊主体。第三,我国刑法对器官移植犯罪的界定范围仅仅是组织他人出卖人体器官,所以在制定《器官移植法》时应当弥补这一漏洞,应当考虑到患者自己购买器官和中介机构贩卖器官等情况。第四,由于缺乏具体罪名的制定,所以我们应当制定具体罪名,使某些具体罪名的具体规定更加的详细。
3.完善相关的制度
完善的制度是保证器官移植规范化的重要保障,只有建立良好的制度才能为其提供坚强的后盾。所以我们应当建立相对完善的制度,比如器官来源审查制度,器官移植手术许可等制度对器官移植进行规范和整合。此外,还要建议一些与他相关的民事救济制度和行政处罚制度,当然医疗卫生管理制度也是十分必要的。只有做到以上几点才能使我国器官移植走向正轨,保证器官移植者和接受者的合法权益,严厉打击器官移植犯罪维护法律的威严,从而促进社会和谐稳定。
总而言之,面对不断出现的关于器官移植犯罪带来的问题应当尽快出台《器官移植法》,并且要从民事、行政以及刑事法律等多方面的角度提出相应的法律防范对策,对器官移植行为进行明确规定,以尽早将器官移植全过程纳入法制化轨道,促进器官移植的健康发展。
参考文献:
[1]刘长秋编.器官移植法研究.法律出版社.2005.
[2]康均心.人类生死与刑事法律改革.北京:中国人民公安大学出版社.2005.
文章首发于思影科技,siyingkeji。此微信公众号致力于科普fMRI,致力于科普fMRI,结构像,白质高信号分析,PET,DTI,QSM,ASL,BOLD-CVR,影像组学,菌群,EEG/ERP,FNIRS,眼动等相关知识,欢迎大家学习交流讨论。 元记忆监控与内生 回忆准确性的能力在儿童发育过程大大改善,但潜在的神经变化和对智力发育的影响在很大程度上是未知的。来自加州大学戴维斯分校心智与大脑中心( Center for mind and brain, UCD )的 Yana Fandakova 等人在 PNAS 发表了一篇文章,研究了支持元认知的关键脑区的皮层变化是否有助于从童年到青春期早期的元记忆监控能力变化。 自省记忆准确性和元记忆监视的能力对于指导学习和决策非常重要,例如一个学生对考试准备的复习材料有疑问,他会重复检查这些材料;同样地,如果一个目击者对自己看到的犯罪信息的记忆不确定,他很可能会拒绝作证。 跨学科研究表明,小学时期的记忆监测能力已经有所改善,年龄较大的孩子对判断记忆是否准确的信心比年龄小的孩子更大。然而,当情感过程可能改变或影响行为规范时,这种发展是否延伸到青春期仍然是一个悬而未决的问题。支持元记忆监测能力发展的结构性大脑变化也是未知的。因此了解青春期元认知如何发展,以及与之相关的大脑发育有助于阐明儿童成长为独立的学习者和问题解决者的关键因素。 对成人的研究可以确定对元记忆监测相关脑区的发育模式的预测,比如成人元记忆监测个体差异与前额叶皮层(APFC),腹内侧前额叶皮层(vmPFC),背前扣带皮层(dACC)和前脑岛等的结构异常有关。虽然这些脑区的确切作用尚不清楚,但最近的一项研究表明前额叶区域与包括脑岛和扣带皮层的感觉皮层的相互作用提供了元记忆监测能力。这说明脑岛和背前扣带皮层提供了持续认知表现(例如,误差信号,不确定性信号)的输入,然后与前额叶皮层(PFC)中的当前目标和信念的认知相结合,最终产生内省报告和随后的决定。 本文中研究了一组145名7至15岁的儿童,他们在三个测量场合进行结构磁共振成像的扫描(图1A; 347纵向扫描)。并且对31名成年人作为样本进行横断面比较。参与者在编码期间完成了记忆任务和注意力操作任务,获得不同难度程度和记忆精度。参与者在三种不同注意力需求条件下观看了一系列场景(图1B)。在检索期间,参与者从不同的条件下观看了新的场景或研究场景,并表明了他们对场景识别判断的信心(图1B)。对于正确和不正确的响应,置信度分布的差异可能会随着开发过程中存储器精度水平的不同而不同。因此在调查年龄差异时记录了从童年到青春期转型期间记忆准确性的差异变化。本文研究了前脑岛,dACC,vmPFC和APFC的结构变化如何影像儿童后期和青春期的元记忆监测能力的发展。研究表明,岛状皮层的变化大致遵循一个皮质变薄的线性轨迹,而侧向和内侧PFC发育的特征是初始阶段皮层厚度增加到9岁左右,随后开始变薄。本文提出的一种假设是脑岛的早期功能成熟可能有助于开发前期的元记忆监测,而后期成熟的PFC区域则在后期支持更复杂的控制操作。这一假设与PFC区域与低龄时期元记忆的变化仅显示弱相关的观点相一致,所以后期皮层厚度变薄才促进了脑功能的提高。另外一种假设是脑区皮层厚度的特异变化轨迹函数可能导致了元记忆监测能力的提高。如果是这样,内外侧PFC区域(其灰质厚度在童年期间继续增加)皮层厚度的变厚和脑岛皮层的变薄共同造成了记忆的发育,尽管它们受到其皮质变化的具体模式的限制。 此外,本文还研究了元记忆监测对认知发展的重要性超出了记忆的准确性。如果对记忆准确性内省的能力与学习相关,那么它对于智力发展可能更重要。迄今为止没有研究解决这个问题,因此本文研究了儿童期后期和青春期的记忆监测与智力(IQ)之间的横向纵向关系。1. 被试 T1: 145名儿童提供行为数据[M(SD)= 9.57(1.09)岁,74名女性],其中141名提供结构MRI数据。 T1还包括31名成年人的行为和结构MRI数据[M(SD)= 19.46(1.61)岁,18位女性]。 T2:T1后约1.4年,包括120名儿童的行为数据[M(SD)= 10.88(1.22)岁,57名女性],其中117名儿童提供结构MRI数据。 T3:T2后约1.3年,包括107名儿童的行为数据(M(SD)= 12.22(1.3)岁,48名女性],其中89名提供结构MRI数据。由Wechsler Abbreviated Scale of Intelligence (WASI)分别测试儿童的IQ:T1 (WASI-I) T3(WASI-II)。该研究得到加利福尼亚大学戴维斯分校机构审查委员会的批准。所有与会者及其家长获得知情同意书。 2. 认知记忆任务 在encoding阶段,每个被试呈现4个户外场景的24个blocks,其中包括16个active blocks和8个passive blocks(图1B)。每个block呈现3秒钟,之后跟着测试场景以确保参与者遵循指示并观察刺激。encoding之后被试进行认知测试,包括48个block场景和32个新场景,并且在被试决策之后对置信度进行打分(三分制)。3. MRI 采集和分析 扫描获取被试的全脑高分辨率T1像后按照标准程序(Fischl B, DaleAM (2000) Measuring the thickness of the human cerebral cortex from magneticresonance images. Proc Natl Acad Sci USA 97:11050–11055.)使用Freesurfer 5.3进行重建。基于Destrieux atlas(Destrieux C, Fischl B, Dale A, Halgren E (2010)Automatic parcellation of human cortical gyri and sulci using standardanatomical nomenclature. Neuroimage 53:1–15.)提取以下ROIs的皮质厚度:vmPFC,insula, APFC和dACC。4. 统计分析 T1横向分析包括按中位数将145名儿童分为幼龄组(7.41-9.59岁,n = 72)和大龄组(9.61-12.04岁,n =73),此外还有一组成年人。正确判定和错误判定的差值作为被试的认知准确率,AUC值作为元记忆分辨率。这一措施描述了观察者在自信判断中如何区分正确和不正确的反应,并通过绘制不同级别的累积置信对确定正确与不正确的响应计算AUC。然后使用lme4中实现的多级模型进行纵向分析:首先计算了认知准确率,AUCROC2和皮层厚度随时间的线性或非线性变化。其次计算了不同ROI的皮层变化与AUCROC2随时间变化的相关分析。为了确保我们的结果不依赖于元记忆的精确测量,我们还将meta d'作为基于模型的元记忆监测。 lme4多级模型: 是感兴趣的结果, 是随机截距(对于个体i的初始评估的预测得分), 是随机斜率(个体i的预测变化率), 是自初始评估以来的时间量, 是残差。在第2级模型中, 是个体i第一次参与实验的年龄, 表示T1阶段的9.6岁小孩的预测得分。 2级回归系数 表示截距的横向差异。第二个模型测试了二次关系,并且包括随时间变化的二次效应。在第三个模型中,将 作为线性斜率和二次斜率的预测因子(当需要二次斜率时),以测试个体随时间的变化率是否取决于T1的年龄。我们使用似然比检验来测试模型拟合的差异。性别作为所有模型中level 2的协变量,如果不重要,则从进一步分析中除去。报告的最终模型仅包括显着增加模型稳定性的预测因子。level2的协变量包括每个ROI在T1年龄段的皮层厚度和T1之后的皮质厚度变化。首先,由ROIs在T1的皮层厚度和随时间的厚度变化预测了随机截距。然后测试了每个ROI中的初始厚度和厚度变化是否预测随时间变化的速率(即斜率)。为了排除半脑差异,对左半脑和右半脑分别分析。 Bonferroni校正多重比较应用于ROI和posthoc比较(labeled PBonf)。 1. Age Differences and Change in Recognition Accuracy over Time 使用包含以9.6岁的截距为中心的线性和二次模型来研究被试识别精度的纵向提高,研究发现了时间变化显著的线性(b = 0.061,P <0.05)和二次(b = 0.014,P <0.05)影响,被试认知识别的准确度随时间提高,但与后期相比,前期的提高更显著(图S1)。此外还评估了操作任务难度导致识别精度的差异,在所有儿童和时间点上,识别假想参与场景的准确率高于忽视场景[b = 0.124,P <0.05,Bonferroni校正P(PBonf)<0.05],且高于passive blocks(b = 0.050,P <0.05,PBonf <0.05)(图S1)。假想参与场景相对于被动状态的纵向提高较大(b = 0.020,P <0.05,PBonf = 0.09),但是忽略场景条件相对于被动状态的纵向提高不明显(P> 0.54),彼此没有显著差异(P> 0.13)。在P <0.05水平上相互作用不显着(所有P> 0.08)。总体而言,随着时间的推移,识别准确度得到改善,假想参与场景的识别准确度有最大提高。2. Age Differences and Change in Metamemory Monitoring over Time 对于T1期间记忆监测的年龄差异的初步评估,本文首先比较了儿童和成人之间正确和不正确反应的平均信心(图2A)。有效的记忆监测反映在对正确反应比对错误反应有更高的判断信心。通过年龄组(年龄较小的儿童与较大的儿童与成年人)×条件(参加与,忽略,被动)×识别准确度(正确与不正确)混合方差分析来检查T1中的信心判断的年龄差异。 研究发现一个显着的年龄组×精度相互作用[F(2,169)= 11.32,P <0.05,partial η2(ηp2)= 0.12],使得参与者在认知测试中正确反应比不正确反应的信心更高。成年人相对于幼童(P <0.05,PBonf <0.05)和较大龄儿童(P <0.05,PBonf <0.05)都表现出显著差异。两组儿童间没有显著差异(P = 0.10,PBonf = 0.30)。与两组儿童相比,成年人元记忆准确性内省能力的年龄差异是由于成年人对错误反应的信心较低[F(2,169)= 5.90,P <0.05,ηp2 = 0.07]。相比之下,正确反应的信心没有年龄差异[F(2,169)= 0.34,P = 0.71,ηp2 = 0.00]。严格来说,当识别精度被包括为协变量[F(2,168)= 9.78,P <0.05,ηp2 = 0.10]时,这个年龄组×准确度相互作用在置信判断中保持显着。 将条件(参与,忽略,被动)作为方差分析中的一个因素以评估编码时的注意力变化是否会导致T1阶段记忆监测的年龄差异。状态×精度有显著相互作用[F(2,338)= 9.96,P <0.05,ηp2 = 0.06]。参与比忽略对正确反应的信心要高(P <0.05,PBonf <0.05),反之忽略高于被动状态(P <0.05,PBonf <0.05)。对错误反应的置信度在不同条件下没有差异(P> 0.47)。在所有年龄组均观察到这种情况,而年龄组间差异无统计学意义(P = 0.37)。其余的相互作用均不显着(Ps> 0.24)。 总之,虽然对正确反应的信心受到条件的影响,但这些影响并不依赖于年龄。因此所有后续分析混合了各种情况下元记忆监测能力的变化。使用以9.6岁为中心的截距和随时间线性变化的模型研究了元记忆分辨率的纵向变化。T1阶段的结果表明大龄组较幼龄组的元记忆分辨率高[b = 0.010,P <0.05;图2B提供了与成年人的横向比较]。时间的线性效应也是显着的(b = 0.014,P <0.05),表明元记忆分辨率随时间变化递增(图2C,D)。当识别精度包含在模型中时,元记忆分辨率与时间的相关任然存在(b = 0.012,P <0.05),这表明元记忆监测能力的纵向提高不仅仅反应在识别精度的提高。这些结果用替代的元记忆敏感性测量法( meta d’)进行了复制,该方法基于信号检测理论(图S2)。3. Age Differences and Change in CorticalThickness over Time 从先验的ROIs提取皮层厚度,即左右半脑的anterior insula,vmPFC,APFC和dACC。首先研究了T1阶段两组儿童和成人横向的皮层厚度差异(图3)。所有的ROI的皮层厚度都有显著年龄差异(PsBonf <0.05),此外成年人的所有ROI的皮层厚度都比两组儿童的低(PsBonf <0.05),但两组儿童间没有差异(PsBonf> 0.05)。这表明支持元记忆监测的脑区均随年龄增长产生了皮层发育。 其次,使用以9.6岁为中心的截距和随时间线性变化的模型来研究儿童皮层厚度的纵向变化。每个ROI的参数估计和统计分析如图3和表1所示(各个数据点如图S3所示)。在左半球,T1阶段脑岛有显着主效应,在多次比较校正后vmPFC尽管不显著但有主效应趋势。在这脑区,年龄较大的儿童初次评估时的皮层厚度比年龄小的儿童低。时间的线性效应在脑岛中显着,但在APFC,vmPFC或dACC中不显着(图3)。左脑ROI的后续分析表明,脑岛的皮层厚度变薄显着大于dACC(P<0.05,PBonf <0.05)和vmPFC(P <0.05,PBonf <0.05)的皮层厚度变化,比APFC(P<0.05,PBonf = 0.09)的皮层厚度变化有显著趋势。 在右半球,时间的线性效应在脑岛和vmPFC中显着,但在dACC和APFC中不显著(图3和表1)。而随着时间的推移,脑岛的皮层厚度变薄显著,但vmPFC中皮层厚度反而增加了,此外,在APFC中观察到变薄的趋势(P= 0.05,在多次比较校正之前)。对右脑ROIs的组间比较证明脑岛与vmPFC(P <0.05,PBonf <0.05),vmPFC与APFC(P<0.05,PBonf <0.05)之间的发育轨迹有显著异常,而vmPFC和dACC(P= 0.07,PBonf = 0.21)并无显著异常。在左半球或右半球的任何ROI中,时间和高阶相互作用的二次效应不可靠。 总之,这些纵向分析显示了ROIs皮层厚度的不同发育轨迹,脑岛皮层变薄,vmPFC皮层变厚,在研究时间段内dACC或APFC无显著变化。4. CorticalChanges Predict Metamemory Monitoring Improvement over Time 本研究不仅提供了儿童皮层发育的证据,还研究了这些皮层变化是否预测了记忆监测能力的变化,即ROIs中的初始厚度和厚度变化是否能够预测元记忆分辨率的改善。在左半球,随时间增加脑岛皮层显著变薄的儿童(b = -0.160,P<0.05;图4A),以及随时间增加vmPFC皮层显着变厚的儿童(b =0.158,P< 0.05;图4B),均随时间的推移显示出更高的记忆监测改善率。APFC(b =0.023,P =0.63)和dACC(b =0.017,P =0.68)的变化不能预测元记忆分辨率的变化。此外,对照分析表明,在控制识别准确率后,记忆分辨率的增加率仍然与左侧vmPFC(b =0.13,P =0.02)和左前脑岛(b =-0.14,P =0.01)的变化相关。在右半球,随时间增加脑岛皮层变薄只能大致作为总体记忆分辨率的预测因子(b =-0.090,P =0.05),且与元记忆分辨率的改变不相关。跨半球的模型与左半球观察到的结果类似。 总之,这些结果表明额叶亚区域的皮层发育有助于提高儿童对记忆准确性的内省能力。然而,不同皮层区域有助于记忆监测的方式取决于它们独特的皮层变化模式。研究结果表明,儿童过渡到青春期的元记忆监测能力的增加与脑岛皮层变薄和vmPFC皮层变后有关。5. Relation of Metamemory Monitoring to Intellectual Ability 元记忆监测能力对规范大脑学习有重要作用,因此这一能力的提高可能也会与智商变化相关。仅在T1和T3两个时间点测量被试的 IQ。因此,使用路径建模(图S4)来研究元记忆分辨率(AUCROC2),识别精度和IQ之间的并发关系以及它们的纵向关系。该模型显示出良好的拟合[χ2(6)=3.46,比较拟合指数(CFI)=1.00,近似均方根误差(RMSEA)=0.00,90%置信区间=0.00-0.09]。T1(r = 0.19,P =0.05)和T3(r =0.17,P =0.07)的IQ和元记忆分辨率之间存在趋势相关。此外T1阶段的IQ可以预测T3阶段的元记忆分辨率(β=0.24,P<0.05),T3时T1预测IQ的记忆分辨率(β=0.26,P<0.05)。因此,元记忆分辨率和智商不仅同时相关,而且在横向和纵向都表现出相互影响。但是记忆监测与智力能力之间的关系不太可能反映与记忆能力的共同关系,因为横向纵向两种分析所用的模型均包含了记忆准确率(图S4)。总之,本文代表了对理解支持元记忆发展的神经机制研究的第一步,因为元记忆监测能力对学习和决策至关重要。研究结果表明,元记忆监测能力的发育远超儿童中期,并表现为前脑岛和vmPFC的结构变化,而且元记忆监测能力的发育与儿童智力的变化显著相关。因此,对于支持元记忆和元认知的神经认知机制的更好理解对当前的教育发展尤为重要。在这种情况下,寻找提高元认知监测能力的有效途径及其对元认知控制的应用必然有助于指导和改善个体自我管理学习的能力。 参考文献:Yana Fandakova,Diana Selmeczy, Sarah Leckey, Kevin J. Grimm,et al. Changes in ventromedialprefrontal and insular cortex support the development of metamemory fromchildhood into adolescence. PNAS. 2017 网址:
《本文同步发布于“脑之说”微信公众号,欢迎搜索关注~~》 一、导读 小脑很久以来便被认为是与大脑紧密合作的伙伴,而且两者在人类的进化历程中都发生了明显的扩张。薄薄的小脑皮层的折叠程度甚至超过了大脑皮层。近日,发表在《美国科学院院刊》PNAS上的一篇研究论文利用超高强度磁场磁共振成像对一名被试的小脑样本进行扫描,并对其进行计算重构,在空间分辨率上可以达到最小的折叠褶皱水平。结果发现小脑的表面积大约相当于大脑表面积的80%。此外,还对一只猴子的脑重复人类中的处理流程,发现其小脑表面积与大脑的比值要远远低于人类小脑,只占大约33%。这些结果表明,小脑可能与进化史中人类的一些特有行为以及认知能力的发展中扮演者重要的角色。本文接下来便对该研究进行解读。 二、介绍 在人类的进化过程中,小脑伴随着大脑皮层一齐发生扩张,其中与额叶以及顶叶联合区域有连接的区域的扩张尤为明显。在扩张过程中,以体积以及神经元数量来衡量的话,小脑的变化程度已经超过了大脑皮层。这些进化角度的观点以及神经生理学方面的研究共同表明,小脑在人类人之中所发挥的作用需要进一步的重新评估。 就像新皮层(neocortex)一样,人类的小脑皮层也是有一层薄薄的神经组织复杂的折叠弯曲以保证其二维拓扑结构的前提下最大程度的减小空间体积。然而不同于新皮层,小脑皮层从未被计算手段在最小级别的折叠-薄层(folia)上重构出来过。小脑皮层相比于大脑要更薄,它沿中线像内部折叠,从而将前后部轴大量的神经组织安排到极小的空间中去。这种空间上的各向异性(anisotropy)是由于其结构骨架是由一些平行的中部向两侧发散的神经纤维构成的,正交于前后走向(矢向)床单状浦肯野细胞树突树。一个矢向微单元大约会有10-15个浦肯野细胞,他们接收上行纤维的输入并构成小脑的最基本的计算单元。 该研究是受在小脑运动感觉区颗粒细胞层精细的(60+ 记录点/mm²)微电极记录研究中发现的“断裂型表现”的启发,着眼于得到一个准确的薄层水平的小脑皮层重构。未来对于小脑更加精细的功能定位研究,首先将需要一个细致的量化模型来表征小脑复杂的折叠褶皱结构。 三、研究方法 1.样本准备以及扫描参数:一名女性被试的小脑样本被置于Fomblin填充的丙烯酸缸中,在9.4T强度的的磁共振成像扫描仪(Agilent Technologies)中扫描,采用短TE(PD质子密度加权)以及长TE的(T2 加权)3D梯度回波序列扫描(PD:翻转角10°,TE,3.7ms; TR, 15ms; T2 : 翻转角20°, TE, 18ms;TR, 30ms; 矩阵 512×340×340;体素大小0.19mm;每次对比重复10次,总时长12小时)。 2.皮层重建:小脑皮层由csurf工具完成重构,该工具为FreeSurfer的升级版以应对超高空间维度数据的处理。T2 图像通过除以PD图像来标准化并利用AFNI的3dUniformize来进一步的去除尖锐变化,并通过亮度反转使得白质亮度高于灰质。之后在经过局域(7×7×7体素空间)各向异性滤波器处理后,图像被分割、手动调整分割结果、网格化以得到靠近浦肯野细胞层的初始皮层,该皮层上有大于460万个顶点,是一个FreeSurfer标准大脑皮层顶点个数的25倍。初始皮层被进一步分为灰质/白质表面。最后皮层被切分为不同部分以便于后续利用FreeSurfer的mris_flatten将其展平。 3.表面积测定:在去除小脑角以及对样本固定过程带来的体积缩减(每体素3%)进行校正后,再进行脑软膜表面的逐顶点表面积的测量。为了估计人类女性大脑软膜皮层面积,该研究利用32名女性被试的灰白质交界表面并乘以灰白交界到软膜表面转换系数(1.2)来计算平均表面积。 4.深部小脑核团:由于T2 /PD图像减少了其对比度,位于小脑深部的齿状回核团直接利用PD图像以及与小脑皮层相同的方法对其进行重建。 5.恒河猴皮层重建:利用类似的方法,基于T2 加权图像(0.15mm体素大小)进行。 四、研究结果 很早以前Sultan和Braitenberg在他们的里程碑式的文章中便提出基于立体空间的选定薄层测量得到的图表示意型小脑皮层重建。第一个基于皮层表面的计算手段得到活体人类小脑MRI重构是基于1mm体素大小,1.5T磁场强度的图像得到。然而,介于一个薄层仅有几个毫米长,且薄层之间互相紧密堆叠,局部体积效应使得很难分辨出这些薄层。最近,7T扫描技术的发展可以使得图像有更小的体素,但依旧只能分辨出小脑的小叶,薄层水平的分割仍难以实现。 为了提供一个完整的、量化的、高分辨率的薄层水平人类全小脑皮层重建,该研究基于9.4T场强,0.19mm体素大小的图像来实现。其中共有两种类型的图像,一是段回波时间的质子加权图像PD,以及长回波时间的纵向弛豫时间加权的图像T2 。该研究将两幅图像结合以消除线圈磁场的非匀效应。 小脑有两种等级的折叠:大尺度上的小脑小叶以及更小尺度上的薄层。这两种等级上的折叠可以在FreeSurfer的结果中辨认出来。在皮层重建过程中,FreeSurfer主要计算两种类型的顶点上的特性:(1)局部表面的凸面性或凹面性,这些特性是通过计算相邻顶点间的相对位置,并将每个薄层的凸出部分标记为绿色,凹陷部分标记为红色,即曲率,反应薄层水平的形态学特性;(2)平均凸率,由局部范围内每个体素在保留几何特性前提下膨胀过程中移动的垂直距离加和平均得到,该过程会将小叶的凸起部分标记为绿色,凹陷部分标记为红色,即沟回信息,反应小叶水平上特性。 为了判定能够将小脑薄层水平特性区分的最大体素大小,原始图像被降采样到不同的分辨率并重建皮层,之后与0.19mm原始体素的结果加以对比。当降采样到0.21mm时,只有约1%的皮层表面积损失,而到0.28mm后则有14%的损失,当到0.5mm时已经有多达50%的损失。这表明,若想将小脑皮层的薄层结构完整的重建出来,至少需要该研究中所用到的体素密度(约150个/mm³),重建后的皮层表面大约有500万个顶点,约是普通FreeSurfer大脑皮层顶点的25倍。 为了更好地对比,输入的切片图像以及折叠的原始皮层、膨胀后的皮层以及展平后的皮层都使用同样的比例尺展示与图2中。所有步骤都展示两次,分别显示曲率信息以及沟回信息。绿色分别代表沟回或者薄层的顶部。Movie 1展示了原始皮层的膨胀过程。 重建后的小脑软膜表面(图3)在进行固定导致的缩减校正后,测得的表面积为1590cm²。相较于该数值,之前研究得到的表面积要小得多。Sultan和Braitenberg的研究中估计的表面积为1128cm²。之前的活体MRI研究中,因为分辨率不足的原因,无法将小脑皮层的薄层完整的重建出来,故使得测得的表面积要远远小于该数值,其中Van Essen测得的为540cm²,小脑高分辨率图谱(CHROMA)的为390cm²,Diedrichsen和Zotow测得的灰白质交界面面积为125cm²。 为了对比,人类女性左右半球软膜的表面积之和约为2038cm²。这也就意味着小脑软膜的表面积与整个大脑新皮层的表面积相当,但小脑的体积只有大脑的八分之一。 大多数小脑结构研究多采用图表式膨胀或展平,没有统一、一致的较少局部表面形变影响。事实表明,利用新皮层中使用的保留几何信息的方法,很难去膨胀小脑以及进一步展平。这一切是因为小脑相较于新皮层,有更高的的高斯(内部)曲率。首先,看似互相矛盾的是,小脑的一些薄层表现为圆柱状(更多的外向曲率),看似可以用传统的方法对其进行膨胀以及展平。但是,薄层在小脑中间的小脑蚓明显的分裂为多个小薄层,并延伸至对侧半球。在小脑侧面边缘,这些薄层又被发现融合到一起(图2,表示薄层部分)。在皮层的膨胀过程中,这些复杂的几何结构在中线以及外侧边缘变成“小球”状结构(图2,Ventral View)。就像球面一样,这些小叶“小球”如若不再引入严重形变的话,将无法在进一步膨胀或者展平。 所以为了展平小脑皮层且不造成额外的严重局部形变,每个中线外侧小球处被分割开。小脑皮层被分为四大部分以及三小部分分别进行展平。前部小脑被分为两个大块,分别为第一小叶到第五小叶,第五小叶到第六小叶。从顶后部裂处前部到crus I 部分,瞎闹被分为左右两部分(包括crus I,水平裂,crus II, VIIB, VIIIA,VIIIB 以及小脑次裂)。这些大块的中线前侧边缘从两个旁中央结构开始,这两个地方的白质裸漏在外面。最后,两个旁绒球以及第九小叶分别膨胀和展平。 在进行分割分别展平后,小脑皮层各部分在引入最小局部形变的情况下被完全展平。展开后的小脑皮层在前后轴向上的内容得到了极大的延伸,大约有1米长但却只有10厘米宽。第七小叶与第八小叶的面积之和大约是第一到第六小叶面积之和的2倍。与之相比,之前的研究,由于对薄层结构的探测不够完整,这两个区域的面积与其他小叶无明显差异。 对小叶和薄层的几何信息作更加细致的观察后发现了更多意想不到的特性。当一个小叶(膨胀视图)的凸起部分在延伸到中线时回渐渐下降并变为对侧半球的脑裂(图4,蓝绿色大箭头)。 除此之外,尽管薄层的轴向与小叶的轴向有时时大致平行的,但仍有很多区域两者之间的夹角可以大于45°。一些小叶从一个脑裂深处延伸至对侧时会变为对侧半球的小叶冠(图4,粗虚线)。 该研究也对小脑的主要核团-齿状回,进行了皮层重建。在膨胀之前,这些核团的外形就像皮塔饼口袋一般,展平中将其从中间分开为两部分(图2底部)。左右齿状回的面积之和为18.6cm²,这些面积并不不包括更小的小脑顶核。这个结果也表明,小脑皮层与核团的表面积比率要大于80比1。 为了探究灵长类动物的新皮层以及小脑皮层在进化过程中是如何变化的,该研究利用类似方法对一恒河猴的小脑以及新皮层进行了重建、膨胀以及展平(Movie 2)。重建以及膨胀后的猴子皮层有大约45个顶点(图2左下角以相同比例尺显示)。猴子的小脑皮层表面积为90cm²,该结果在某种程度上也是大于之前的研究的(Sultan和Braitenberg,81cm²;Van Essen, 61 cm²)。相比直下,猴子的新皮层表面积有269cm²,小脑的表面积只相当于新皮层的33%,远远低于人类中的78%。该现象也表明人类小脑中的折叠褶皱现象增加的剧烈程度。 五、讨论 通过对小脑皮层进行薄层水平上的重建,该研究发现小脑表面积要远远大于之前研究中的结果,大约相当于新皮层表面积的78%。利用同样的方法在恒河猴中得到的结果要远远低于人类,猴子的小脑皮层大约只有新皮层表面积的1/3。这个比例的显著上升可能与人小脑中与顶叶以及前额叶更加广泛的连接有关,也表明小脑可能在一些人类特有的行为(语言、高级工具的使用以及复杂社交行为等)的起源中发挥着与新皮层一样重要的作用。 该研究中的高分辨率皮层提供了薄层水平的小脑图谱。该图谱提供了一个精准的空间模型用于表层电信号以及磁信号的估计。且可以作为小脑皮层重建的一个金标准。通过结合灰质髓鞘化量化成像以及灰质扩散特性成像,在未来或许可以将带状矢向结构的所有信息得到。最后,超高场强扫描技术为实现小脑功能网格的定位提供了可行的方向,或许在未来的研究中可以发现“认知小脑”。小脑许多空间上相隔的区块在计算时被整合起来,这种独有的像棋盘一样散步的分布式计算模式或许可以帮助小脑进行更为高级的例如抽象推理等过程那般的复杂计算。并非只是将躯体感觉信号集合起来并控制高级躯体运动,小脑可能还参与了虚构的“概念运动”,在意识中规划、调整下一步的运动计划的过程。
太空时代即将到来。霍尔推进器发展,美国的X3最大推力为5.4牛。我国航天五院HET450型霍尔推进器也已经达到4.6牛。我预计未来推力可能达到千万倍(主要由航天器提供能量决定)。遥望浩瀚太空,我们只是住在玻璃缸里的金鱼。研究霍尔推进器,不能闭门造车。要放眼太空去做,利用太空环境的近似绝对零度的普遍环境,以电流超导普适环境为背景,电流饱和度扩大万倍还要多的数量级基础上,以此背景使用状态来设计霍尔推进器。霍尔推进器一万倍推力只是能量足够问题而已。其他一切不是瓶颈。 回望我们的核聚变“人造太阳”工程,其瓶颈是能量上限无处释放,一个霍尔推进器能量上限极度需求。这些都是人类发展到 科技 高端时,必然进入太空时代的开端必然。而所需环境恰恰都是太空普适环境下近似绝对零度可以实现的。 在太空中,人造太阳的体积可以更小。它在超导下所产生的超高能电流提供给霍尔推进器,产生的推力也是核当量的。人类实现在星际飞行也即将到来。因为近似光速下飞行,旅行的人类时间也变慢了。太空亚光速旅行的人的一个月,也就是我们生活中的几年。 以人造太阳,超导技术和霍尔推进器,三个技术专业联合研研发,以建立月球基地为人类迈向太空基础,人类未来发展必将无限宽广。 当然在太空时代中,问题困难更多,相信科学技术一定可能解决的。
我的航天技术论文在过去半年中,接连发生了两起重大航天灾难。尽管人们备感痛惜,但这些挫折并不能阻挡人类进军宇宙的步伐。 既然航天活动风险如此之大,为什么人类依然不放弃进军宇宙的梦想呢?从长期看,地球的资源是有限的,人类总有一天必须走出自己的摇篮;从中短期看,航天活动可带来巨大回报,是一个国家综合国力的体现。进军宇宙是人类现在和未来的一项伟大事业。于是,载人航天成为现代航天科技发展的重中之重……中国载人航天技术的发展及其意义和前景俗话说,天高任鸟飞,海阔凭鱼跃。人类在漫长的社会进步中不断扩展自身的生存空间。现在,人类的活动范围已经历了从陆地到海洋,从海洋到大气层空间,再从大气层空间到太空的逐步发展过程。人类活动范围的每一次扩展都是一次伟大的飞跃。中国载人航天技术的发展历程很久以前,人类就有飞出地球、探知太空奥秘和开发宇宙资源的愿望,我国古代的不少神话故事便是突出的反映。最典型的是流传很广的嫦娥奔月,它描写一个叫嫦娥的美女,偷吃了丈夫后羿从西王母那里求得的长生不老的仙药后,身体变轻飘到月亮上去了。历史上第一个试验乘火箭上天的人是15世纪中国官员万户。1945年,美国学者基姆在他的《火箭与喷气发动机》一书中是这样描写的:万户先做了两个大风筝,并排装在一把椅子的两边。然后,他在椅子下面捆绑了47支当时能买到的最大火箭。准备完毕后,万户坐在椅子当中,然后命其仆人点燃火箭。但是,随着一声巨响,他消失在火焰和烟雾中,人类首次火箭飞行尝试没有成功。20世纪80年代,改革开放带来了航天技术的春天。1986年,中共中央、国务院批准了《高技术研究发展计划("863"计划)纲要》,把航天技术列为我国高技术研究发展的重点之一。"863"高技术航天领域的专家们对我国航天技术未来的发展进行了深入细致的论证,描绘了我国航天技术发展前景的蓝图,一致认为载人航天是我国继人造卫星工程之后合乎逻辑的下一步发展目标。1992年1月,党中央批准研制载人飞船工程。自此,我国的载人航天工程正式启动。1999年11月20日,我国成功发射了自行研制的第一艘飞船神舟1号,成为世界上第三个发射宇宙飞船的国家。此后,又分别把神舟2、3和4号送上九重天。在1992年开始研制载人飞船之前,我国"863"高技术航天领域的专家们曾为研制哪种运输器这个问题进行了几年的研究,即对从研制飞船起步和越过载人飞船直接发展航天飞机的多种技术方案进行了充分的论证、比较和分析,甚至还激烈地争论过。2003年10月15日圆了万户的梦,因为在这一天中国人民期待已久的第一艘载人飞船神舟5号顺利升空并安全返回,实现了中华千年飞天的理想。它也打破了美国和苏联.俄罗斯在这一领域的多年垄断格局,成为世界第3个独立自主研制并发射载人航天器的国家,这对世界载人航天事业的发展和振兴中华会起到巨大的推动作用。载人航天的重大意义历史上,远洋航海技术的兴起,导致了世界贸易的发展、世界市场的开辟和近代科学的一系列成就,开始了一个"全球文明"的时代。当代载人航天技术的问世,则使人类走出地球这一摇篮而到达太空,开始了一个"空间文明"的新时代。载人航天是航天技术向更高阶段的发展。不过,由于载人航天技术与无人航天技术有很大差别,主要反映在安全性、复杂性和成本高三个方面,所以从1961年第一名航天员上天到现在,它还没有表现出特别明显的用途。但从可以预见的未来来看,人类现在面临的资源枯竭、人口急增等急待解决的几大问题,只有通过开放地球、扩大人类生存空间来解决。即使在当代,发展载人航天也可以起到以下作用:首先,它能体现一个国家综合国力和提升国际威望。因为航天技术的水平与成就是一个国家经济、科学和技术实力的综合反映。载人航天是航天技术向更高阶段的发展,载人航天的突破--用本国的载人航天器将航天员送入太空并安全返回,更是一个国家综合国力强大的标志。发展载人航天需要依靠先进的技术水平、发达的工业基础和雄厚的经济实力。迄今为止,只有俄罗斯和美国实现了载人航天。其他拥有一定航天技术基础或较强经济实力的国家,虽欲染指载人航天,但因力不从心,所以只能求助于与他们合作,出钱出资,用俄、美的载人航天器将本国航天员送上太空,以图逐步加入世界"载人航天俱乐部"。邓小平同志曾经说过:没有两弹一星就没有中国的大国地位。所以,我国航天员进入太空,也能像上世纪六七十年代我国拥有"两弹一星"那样,引起全世界注视,提高我国的国际地位,振奋民族精神,增强全民的凝聚力。其次,它能体现现代科技多个领域的成就,同时又给现代科技各个领域提出新的发展需求,从而可以大大促进整个科技的发展,并将为培养和造就航天科技人才作贡献。例如,就载人航天器本身的研制和运行而言,它对通信、遥感、推进、测量、材料、计算机、系统工程、自动控制、环境控制和生命保障等技术提出了很高的要求,因而大大推动了这些技术的进步。再有,载人航天的发展能促进太空资源的开发,为地球上的人类造福。载人航天器所处的高远位置和微重力等特殊环境,可为科研提供一个理想的实验场所,它在推动生命科学与生物技术、微重力科学与应用等许多方面正发挥着重要作用,并有望在一些前沿学科上取得突破性进展,为人类带来巨大的效益。一些国家已经在太空制药、太空育种和太空材料加工等领域取得显著成果,并准备建造太空工厂,其效率和效益不可限量。另外,地球能容纳的人口是有限的,大约80亿~110亿,因此有些人已经开始研究向外空移民的方案;地球上的能源也日益紧张,那么是否可以到别的星球开发矿藏呢?这是科学家所关心的一个问题,而且不是天方夜潭,因为类似载人登月等许多过去可望不可及的神话和幻想,如今有不少都变成了现实。最后,载人航天具有巨大的军事潜力。使用载人航天器可以很好地完成侦察和监视任务;灵活部署、修理和组装大型军用卫星;安全而连续地指挥和控制地面军事力量;还能作为特殊武器的试验场。例如,早在1965年12月,美国双子星座7号飞船上的航天员就曾用红外遥感器监视和跟踪了1枚潜射导弹的发射,所获信息比潜艇上的观察人员报告的还要快。第1次、2次海湾战期间,和平号空间站与"国际空间站"上的航天员对战区进行了大量观测活动,取得了许多有用的信息。中国载人航天的未来前景中国载人航天将实施"三步走"的发展战略。中国在成功发射4艘无人试验飞船的基础上,已将首位航天员送入太空,实现了载人航天的历史性突破。然而这只是第一步。第二步除继续用载人飞船进行对地观测和空间试验外,重点包括出舱活动、空间交会对接试验和发射长期自主飞行、短期有人照料的空间实验室,以尽早建成完整配套的空间工程大系统,解决一定规模的空间应用问题。第三步是建造更大的长期有人照料的空间站。
IT之家 1 月 1 日消息,根据天仪卫星官方消息,2021 年 11 月 17 日,国际顶级科学期刊《自然》刊登了在天仪卫星上搭载的推进器在轨演示试验成果。文章展示了天仪卫星的碘电推进器在太空的成功试验,圆满完成了世界首例碘电推进器的首次成功飞行, 证明了碘作为电力推进系统推进剂的可行性 ,是碘电推进技术在太空领域商业应用的重要一步,具有里程碑意义。碘是小卫星电推器的理想燃料,由于太空环境和地面环境的不同,碘离子束在太空的工作状态与地面状态差别很大。为了在太空环境下测量、验证碘电推进器, 天仪研究院与法国创企 ThrustMe 合作,使用天仪北航空事卫星一号 ,于 2020 年 11 月 6 号成功将 ThrustMe 研制出的世界上第一个碘电推进器送入太空。天仪卫星平台不仅通过对姿态控制、供电、通讯和任务规划等方面进行全面升级,以达到完全满足碘电推进器太空测试的要求;同时,天仪技术团队也为此次在轨测试提供了完美的技术支持, 在 6 个月内共进行了 200 余次轨道机动任务 ,轨道半长轴正反变化累积超过 60km。IT之家了解到,随着实验的成功验证,也使天仪卫星拥有长时间连续不断的轨控能力以满足各种飞行任务的要求, 且该推进器成本远远低于常规氙燃料电推进器 ,使天仪卫星平台能够以更低的成本为空间科研用户提供更好的服务。 天仪和 ThrustMe 的成功合作,有望使得更多搭载碘电推进器的卫星进入航天市场。
现如今的航天科技已经取得了许多重大的突破,但是,有一些设计却由于种种原因仍然停留在上个世纪中期时候的水平,例如火箭的推进技术。至今为止,火箭推进依然是采用最为常规的化学推进剂。而化学燃料效能有限,又必须占据大量的空间,这使得其他火箭技术的发展也因而受阻。
在传统的火箭中,化学推进剂通过混合发生反应,进而产生热量并膨胀,燃烧室内的气体从尾部喷出,形成推力。火箭推进的原理就是利用这种反作用力。然而,化学推进剂所产生的推力除了推动火箭之外,还需要考虑这些燃料本身的重量和体积。这也就限制了火箭的性能,因为能够携带的燃料是有限的。
因此,只要是使用化学燃料,火箭必然不可能去到太远的地方,也突破不了速度的极限。那么,是否有新的方法来解决传统火箭的推进问题呢?电推进技术是一种解决方案,利用电场与带电粒子可以实现比化学燃料更高的性能。但是如前所述,这些方法都是五六十年代的思路,至今也几乎没有任何新的进步。
近年来,美国国家航空航天局(NASA)设立了相关的研究项目,目的就是要提出新的方案来解决这个问题。科学家们把目光投向了力学中的马赫效应(Mach effect):当物体加速时,其质量会发生轻微的改变,这种变化能够形成推进效应,即利用惯性原理就能做到突破传统火箭速度的目标。
十九世纪奥地利物理学家马赫(Ernst Mach)一生主要致力于实验物理学和哲学的研究。在空气动力学中广泛使用的马赫效应、马赫波、马赫角等概念均是由马赫率先进行研究,后世以他的名字进行命名并加以发展。今天的理论物理学家则是要把马赫效应运用到新的领域中。
具体的操作并不复杂,简单来说,利用在交变电压作用下会周期性膨胀的压电陶瓷片,当其膨胀或收缩时,内部的加速会使其质量变轻或变重,惯性的变化会让系统的质心朝一个方向移动,这就形成了推进力。在这个理论的支持下,研究人员着手进行了推进器的设计,他们首先通过名为“马赫效应引力辅助驱动器”的装置进行验证实验。
尽管这个推进器概念已经有了一些实质性的成果,但它至今为止仍然只是作为一种可能的猜想。事实上,科学家和研究人员也没有足够的理论对这项技术进行合理的解释。目前这项技术还需要更多的实验数据进行可行性方面的证明。而其中一个证明的难点在于,要能够确认这种作用是真实存在的,而不是其他物理效应所产生的干扰。
另一方面,不管是采用激光驱动、人为制造反物质作用,还是借助核动力,研究人员都需要找出一种最佳的方法,让这个概念成为真正能在太空中实现应用的技术,否则这些研究也不具备现实价值。就目前而言,研究人员利用这项技术仅仅能够制造出很小的推力,它与真正实现推动火箭之间还有很长的一段距离。
无论如何,这个理论让火箭推进技术的发展有了一个全新的方向。或许这也将会成为人类未来迈向宇宙更远处的第一步。
黑腹果蝇在1830年首次被描述。而它第一次被用作试验研究对象则要到 1901年,由动物学家和遗传学家威廉·恩斯特·卡斯特 (William Ernest Castle) 通过对果蝇的种系研究,设法了解多代近亲繁殖的结果和取自其中某一代进行杂交所出现的现象。1910年,汤玛斯·亨特·摩尔根 (Thomas Hunt Morgan) 开始在实验室内培育果蝇并对它进行系统的研究。之后,很多遗传学家就开始用果蝇作研究材料,并且取得了很多遗传学方面的知识,包括这种蝇类基因组里的基因在染色体上的分布等。黑腹果蝇只有四对染色体。它们包括一对性染色体, 通常被记作第一对染色体或者是X-和Y-染色体,和三对常染色体。 后者被记作第二,第三和第四对染色体。第四对染色体很小,所含的基因也很少。果蝇非常合适用于研究,在一个瓶子里就可以培育大量的果蝇,繁殖速度快。马田·布克斯在他2002年出版的书 <<果蝇 (Drosophila)>> 里这样写道: 用半瓶牛奶和一只开始腐烂的香蕉就够了,14天就可以得到200只果蝇”。科学家用果蝇进行了无数次杂交, 其中包括确定了基因里面的基因连锁群,它们位于同一基因上面, 科学家也因此发现了联会现象。科学家还对某些变异进行了描述和研究。 例如眼睛颜色有红变异为白色, 或者是微型翅膀, 这种果蝇丧失了飞行能力。赫尔曼·穆勒是第一位发现伦琴射线对遗传物质具有诱变作用的遗传学家。从此射线就被大量使用,以诱发果蝇发生变异。在2000年对其13600 基因测序完成。大部分基因与人类的基因有着惊人的相似。研究还在果蝇的遗传物质里找到了人类的致癌基因或者潜在的,在变异情况下参与癌症发生的致癌基因 (Oncogene,一译癌基因)。在发育生物学研究方面, 人类也从果蝇身上获得了很多知识。早在1900年哈佛大学的教授威廉·卡斯特就首次将果蝇用作胚胎研究的对象。从此以后, 果蝇就在这一领域被广泛采用。20世纪70年代德国科学家克里斯蒂安娜·女斯莱.佛哈德 (Christiane Nüsslein-Volhard) 开始研究果蝇的发育基因。她从中得知,卵细胞中的四个基因决定了或是监控了受精卵的发育(参见Hox基因)。1980年她发表了论文“影响黑腹果蝇体节数目和极性的变异”,她也因此和美国的 Edward B. Lewis,Eric F. Wieschaus 共享了1995年的诺贝尔生理学或医学奖。
果蝇的卵、胚胎、幼虫和成体都具有明确的前-后轴和背-腹轴。果蝇形体模式的形成是沿前-后轴和背-腹轴进行的。果蝇胚胎和幼虫沿前-后轴可分为头节、3个胸节和8个腹节,两末端又分化出前面的原头(acron)和尾端的尾节(telson)沿背腹轴分化为羊浆膜、背部外胚胎层,腹侧外胚层和中胚层。果蝇早期胚轴形成涉及一个由母体效应基因产物构成的位置信息网络,在这个网络中一定浓度的特异性母源性DNA和蛋白质沿前-后轴和背-腹轴的不同区域分布,以激活胚胎的合子基因组的程序。有4组母体效应基因与果蝇胚轴形成有关,其中3组与胚胎前-后轴的决定有关,另一组基因决定胚胎的背腹轴决定前后轴的3组母体效应基因包括,前端系统(anterior system)决定头胸部分节的区域,后端系统(posterior system)决定分节的腹部,没盾系统(terminal system)决定胚胎两端不分节的原头区和尾节。另一组基因即背腹部系统(dorsoventral system)决定胚胎的背-腹轴。果蝇前后极性的产生果蝇的胚胎,幼虫、成体的前后极性均来源于卵子的极性,对于调节胚胎前-后轴的形成有4个非常重要的形态发生素,BlCOlD(BCD)和HUNCHBACK(HB)调解胚胎前端结构的形成,NANOS(NOS)和CAUDAL(CDL)调节胚胎后端结构的形成。