浅谈对医学生物信息学的论文

浅谈对医学生物信息学的论文

这种最基本的东西没必要求论文啊，自己随便写写就好了，用个DNAMAN，随便挑个基因，分分钟搞出来。再者没人会拿这种东西单独去发一篇论文吧？这点东西根本不够资格，只够在某篇论文里的两句话的分量。

生物医学信息检索论文

生物医学信息检索论文

当代，论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章，简称之为论文。下面是生物医学信息检索论文，请参考！

生物医学信息检索课程中双语教学研究

摘要: 本文探讨了双语教学在生物医学信息检索课程中的应用，小结了医学信息检索课程双语教学的方法和技巧，并基于教学实践，对潜在的问题提出了相应的解决方案。

关键词: 生物医学信息检索;双语教学;高等教育

0前言

21世纪全球经济一体化，科学技术飞速发展，英语作为国际上的全球化通用语言，其重要性不言而喻，它发挥的马太效应已经愈来愈明显。而我国传统的英语教育更侧重于理论知识的学习，对更为实际的语言应用能力则有所忽视，尤其是专业英语的教育存在较大的空白，导致相当多的学生在专业领域内英语的实际运用能力有限。但是现如今，无论是各类型企业还是科研机构，对同时具备良好的专业知识和高水平的英语应用能力的人才的需求非常大。可以说，作为高层次的人才，仅仅具备专业知识，而英语应用能力存在短板会极大地限制专业水平的进一步提高，降低国际交流与协作的效率，对职业生涯造成无法低估的伤害。高等教育应从多方面入手，努力培养有国际视野的“专业+英语”复合型人才，满足这一需求。双语教学作为一种与国际接轨的教学模式，一方面有利于提高学生的英语学习能力，另一方面可以更快速更全面地获取专业相关的科技进展，有利于提升学生的专业水平。而生物医学信息检索是一门关于信息获取、知识更新的课程，只有当学生具备良好的英语能力，才能更高效更全面地获取最前沿的信息，学习最先进的知识，更好地服务于生物医学行业。将双语教学应用于生物医学信息检索，是一个事半功倍的方法。①②笔者在生物医学信息检索的双语教学实践中，总结了一些方法与技巧，并对其潜在的问题提供相应的解决方案。

1方法与技巧

1.1精选教材且及时调整课程难度

“工欲善其事，必先利其器”，双语教学的首要问题便是双语教材的选择，教材选择的好与坏，直接影响着教学效果的好坏。教育部高等教育司曾提出：“在有条件的高等学校的某些信息科学和技术课程中推动使用国外优秀教材的影印版进行英语或双语教学，以缩短我国与国际先进水平的差距，同时也有助于强化我国大学生的英语水平。”原版外文教材在内容上更具有前瞻性、专业的前沿知识也更加规范和优越，更利于学生接触到新知识，选择原版外文教材也是营造全英文环境的一个有利措施，可以高效率地学习专业词汇的使用、专业内容的表达。但是，到目前为止，我国的生物医学信息检索的双语教材选择比较少。而直接采用美国等发达国家的生物医学信息检索原版教材，其课程内容并不一致，而且由于国外教材是按照英文的思维方式编写的，对于学生来讲难度较大，会对学生造成很大的学习压力。综合以上原因，我们在授课中参考了国外的一部分原版教材以后，自编了适合学生全英文的教材和练习。该教材兼顾学生按教学大纲要求掌握专业知识和基本技能,重点强调与现行的生物医学前沿进展的联系。最后在教学实践过程中，根据学生的学习和掌握情况随时进行修改和调整。

1.2多媒体教学结合上机实践

现代计算机和网络的普及大大减轻了双语教学中的困难。随着网络技术的发展和网络信息资源的大幅度增长，生物医学信息检索也更多地在网络上进行。为了配合这一现实的应用现状，我们在教学中采用了教师多媒体讲授和学生上机实践相结合的方式，旨在让学生们能摆脱纸上谈兵的桎梏，充分地将字面的知识固化为自己掌握的本领，能利用网络进行生物医学信息的检索。教师在教学中利用课件控制，对临场情况做出及时的响应调整教学策略和学习内容，以适应动态教学环境所带来的变化。在多媒体演示教学环境中，老师可将操作过程和所得到的结果展现在学生面前，让学生亲自动手操作，以使学生对知识的理解更加具体透彻。上机实践使得整个教学环境由静态向动态转变。这个方式一则是充分发挥学生的积极主动性，从老师“教”转化为学生“学”，二则有利于学生将理论学习和技能提升有机地结合在一起。这一方式在没有增加学时的情况下，本科生的生物医学信息检索课程的教学质量有了比较大的提升，得到学生的普遍好评。

1.3小班教学增强师生交流

双语教学要考虑到学生之间的水平差异，采用小班教学的模式。我们在教学中发现双语教学的最大困难在于学生之间存在专业英语水平的差异，尤其是对于生源来源广泛的民族院校，这种情况尤其突出，教师如何平衡这种差异、并且及时调整教学的进度和难度是重中之重。而小班教学的方式能够保证信息的充分交流和师生的顺畅沟通，有利于增进学生对专业知识的理解和应用，也可以给授课老师及时反馈。小班教学可以营造一个良好的每个人都可以参与其中的双语氛围，获得更好的教学效果。

2问题与对策

2.1加强专业英语学习

笔者在双语教学实践中发现，教学效果的好坏很大程度取决于学生自身的英文水平，尤其是专业英文水平。当学生的专业英文水平有限的'时候，会出现不能理解关键词的准确含义、无法阅读摘要的主要内容，进而不能获得所需要的信息。在这种情形之下，无论老师如何讲授信息检索的原理，介绍信息检索的方法，对于学生来讲，都会出现茫然不知所措的状态。比如说指定检索癌症相关信息，部分同学只知道cancer可以表示癌症，不知道还有tumor、carcinoma也可以表示癌症，并且词义在医学领域存在差异。再比如，在表述胃癌的时候，可以用stomachcancer，也可以用gastricCancer。针对这一情况，笔者在授课之初会详细讲解MeSH（MedicalSubjectHeadings），即由美国国家医学图书馆建立的一套完整详细的生物医学领域的主题词库。同时，笔者也建议先导课的专业课老师在授课的过程中，尽量采用全英文幻灯片展示，中英文对照学习的方式。上述措施可以有意识地帮助学生扩大专业词汇量和帮助学生理解专业描述，进而帮助学生克服双语教学中的最大障碍。这是从根本上解决双语教学对于学生来说较为困难的方式，也唯有真正具备良好的专业英语水平才可以从本质上掌握生物医学信息检索的方法，才能够满足今后的学习和工作的需求。另一方面，对于生物医学数据库的英文界面不熟悉才会增加学生学习的难度。笔者比较困惑的是，在上课之初，一部分同学不太理解starmenu的含义，对于全英文界面的数据库NCBI（NationalCenterforBiotechnologyInformation），ScienceDirect，Highwire，以及软件Endnote初次接触的时候更是如同看天书。这本身并不困难，但是会极大地增加学生的心理压力，所以这需要授课老师对界面进行详细的讲解和介绍，并给予学生足够的时间去熟悉界面，达到能够熟练掌握的水平，消除学生的畏难心理。

2.2循序渐进

为了避免在学习过程中，学生出现习得性无助的情况，双语教学一定要采用循序渐进的方式进行。切忌一开始就加重学习任务加大学习难度，这样的结果是多数同学会跟不上老师的进度，产生严重的厌学心理，进而会完全放弃这门课程的学习。教师授课以前需要对学生的英文水平和专业覆盖面有一个大概的了解，和学生沟通交流他们的学习兴趣、需求和困难所在，并根据获取的信息结合教学大纲及时调整授课的内容、重点和难点。当学生第一次接触到该门课程的双语学习时，教师需利用其最初的新奇感和参与意识激发同学们的学习兴趣，从简到难的学习进度中，让同学们自主地参与到课程的学习中来，收获到成功的喜悦是进一步深入学习的强大动力。教师在课堂讲授中要循序渐进地增加英语表达的比例，在遇到部分专业词汇时需要做详尽的中文解释；在遇到英文表意较为复杂的情况也需要辅以中文指导，全场和学生保持沟通顺畅，把握教学难点和内容。双语授课不能单纯为了英文表达而表达，忽视了学生在课堂上专业水平的提升。同时也可以让学生自发组成学习小组，让英语基础比较好的同学带动其他同学的学习，同学之间互相促进互相合作，形成一个良好的互动氛围，从教师的“教”彻底转变为学生的“学”，让所有的同学参与到这个过程中来，避免个别同学落后于集体学习进度的情况。

3结语

双语医学信息检索这门课程既有利于学生英语应用能力的提高，同时也有利于学生专业知识的扩展和深化，可以极大地增强学生在今后的深造和就业中的竞争力。虽然这门课中还存在很多问题有待我们做进一步思考与改进，但是只要我们勇于拓新，这门课一定会发挥其作用、展现其价值。随着高等教育中教育理念的更新，双语教学在医学信息检索教学课中的运用会真正服务于学生，服务于社会。

如何写现代生命科学技术的论文

现代生命科学技术的论文

基因芯片——“生物信息精灵”
——浅谈数学、计算机在现代生命科学研究中的作用

二十世纪是物理科学的世纪，而二十一世纪则是生命科学的世纪。生命科学，尤其是生物技术的迅猛发展，不仅与人类健康，农业发展以及生存环境密切相关，而且还将对其它学科的发展起到促进作用，所谓"今天的科学，明天的技术，后天的生产"。而生命科学的基础性研究是现代生物技术的源泉、科学和技术创新的关键。
现代生物技术，是一门领导尖端科技的学科，正因如此，我很想知道它与数学——我得专业课，计算机等理论或技术是怎样有机的联系在一起的。基于此，我利用课余时间查阅了许多网站、书籍，并有了小小的收获。现就“基因芯片”技术，浅谈如下。

一、基因芯片简介

基因芯片，也叫DNA芯片，是在90年代中期发展出来的高科技产物。基因芯片大小如指甲盖一般，其基质一般是经过处理后的玻璃片。每个芯片的基面上都可划分出数万至数百万个小区。在指定的小区内，可固定大量具有特定功能、长约20个碱基序列的核酸分子（也叫分子探针）。

由于被固定的分子探针在基质上形成不同的探针阵列，利用分子杂交及平行处理原理，基因芯片可对遗传物质进行分子检测，因此可用于进行基因研究、法医鉴定、疾病检测和药物筛选等。基因芯片技术具有无可比拟的高效、快速和多参量特点，是在传统的生物技术如检测、杂交、分型和DNA测序技术等方面的一次重大创新和飞跃。

二、基因芯片技术

生物芯片技术是于90年代初期随着人类基因组计划的顺利进行而诞生，它是通过像集成电路制作过程中半导体光刻加工那样的微缩技术，将现在生命科学研究中许多不连续的、离散的分析过程，如样品制备、化学反应和定性、定量检测等手段集成于指甲盖大小的硅芯片或玻璃芯片上，使这些分析过程连续化和微型化。也就是说将现在需要几间实验室、检验室完成的技术，制作成具有不同用途的便携式生化分析仪，使生物学分析过程全自动化，分析速度成千上万倍地提高，所需样品及化学试剂成千上万倍地减少。可以预见，在不远的将来，用它制作的微缩分析仪将广泛地应用于分子生物学、医学基础研究、临床诊断治疗、新药开发、司法鉴定、食品卫生监督、生物武器战争等领域。

生物芯片技术是目前应用前景最好的DNA分析技术之一，分析对象可以是核酸、蛋白质、细胞、组织等。目前全世界用生物芯片进行疾病诊断还处于研究阶段，国外已将其用于观察癌基因及肌萎缩等一些遗传病基因的表达和突变情况。

生物芯片技术还可以用于治疗，例如已开发出在4平方毫米的芯片上布满400根有药物的针，定时定量为病人进行药物注射。另外，科学家还在考虑制作定时释放胰岛素治疗糖尿病的生物芯片微泵及可以置入心脏的芯片起搏器等。生物芯片技术与组合化学相结合将开辟另一个极有价值的应用方向，即为新药研制提供超高通量筛选平台技术，这必将使新药研究开发和传统中药的成分评估获得重大突破。

三、基因芯片的应用技术举例

1、基因破译

目前，由多国科学家参与的“人类基因组计划”，正力图在21世纪初绘制出完整的人类染色体排列图。众所周知，染色体是DNA的载体，基因是DNA上有遗传效应的片段，构成DNA的基本单位是四种碱基。由于每个人拥有30亿对碱基，破译所有DNA的碱基排列顺序无疑是一项巨型工程。与传统基因序列测定技术相比，基因芯片破译人类基因组和检测基因突变的速度要快数千倍。
基因芯片的检测速度之所以这么快，主要是因为基因芯片上有成千上万个微凝胶，可进行并行检测；同时，由于微凝胶是三维立体的，它相当于提供了一个三维检测平台，能固定住蛋白质和DNA并进行分析。
美国正在对基因芯片进行研究，已开发出能快速解读基因密码的“基因芯片”，使解读人类基因的速度比目前高1000倍。图1所示为一种内嵌基因芯片的基因检测装置。

2、基因诊断

通过使用基因芯片分析人类基因组，可找出致病的遗传基因。癌症、糖尿病等，都是遗传基因缺陷引起的疾病。医学和生物学研究人员将能在数秒钟内鉴定出最终会导致癌症等的突变基因。借助一小滴测试液，医生们能预测药物对病人的功效，可诊断出药物在治疗过程中的不良反应，还能当场鉴别出病人受到了何种细菌、病毒或其他微生物的感染。利用基因芯片分析遗传基因，将使10年后对糖尿病的确诊率达到50％以上。
未来人们在体检时，由搭载基因芯片的诊断机器人对受检者取血，转瞬间体检结果便可以显示在计算机屏幕上。利用基因诊断，医疗将从千篇一律的“大众医疗”的时代，进步到依据个人遗传基因而异的“定制医疗”的时代。

3、基因环保

基因芯片在环保方面也大有可为。基因芯片可高效地探测到由微生物或有机物引起的污染，还能帮助研究人员找到并合成具有解毒和消化污染物功能的天然酶基因。这种对环境友好的基因一旦被发现，研究人员将把它们转入普通的细菌中，然后用这种转基因细菌清理被污染的河流或土壤。

4、基因计算

DNA分子类似“计算机磁盘”，拥有信息的保存、复制、改写等功能。将螺旋状的DNA的分子拉直，其长度将超过人的身高，但若把它折叠起来，又可以缩小为直径只有几微米的小球。因此，DNA分子被视为超高密度、大容量的分子存储器。
基因芯片经过改进，利用不同生物状态表达不同的数字后还可用于制造生物计算机。基于基因芯片和基因算法，未来的生物信息学领域，将有望出现能与当今的计算机业硬件巨头――英特尔公司、软件巨头――微软公司相匹敌的生物信息企业。

四、基因芯片的实际应用

基因芯片在生命科学、医药研究、环境保护和农业等领域有极其重要的应用价值。在基因芯片的驱动下，人类正进入一个崭新的生物信息时代。

1、在美国科学家第一次将一个他们称之为生物芯片的计算机芯片植入人体的细胞上，从而使人体细胞与计算机连接。这是美国科学家波利斯·鲁宾斯基（Boris Lubinsky）和他的同事黄永（译音）在3月份的美国《生物医学微设备》杂志中著文披露的。

2、人体细胞外面包有一个细胞膜，该细胞膜具有使特定物质单向通过的功能。多年来，科学家们一直寻求找到用电冲击的方法，使所希望的物质进入细胞膜，但直 到目前为止，所用的方法有时成功，有时失败。而使用鲁宾斯基和黄永研究出来的 新方法，细胞膜由计算机得到一个信号，让某些物质进入到细胞中。随具体场合的 不同，这些物质可以是例如用来改变基因的遗传物质，也可以是药物或蛋白质。这样，就可以更好地使这些物质发生效力。
鲁宾斯基等科学家打算研制出能对例如神经细胞和肌肉等人体组织发出指令的生物芯片，这样至少会使人所服用的药物发挥更大的效力。俄亥俄州立大学生物医学工程中心主任莫里罗·弗拉里称鲁宾斯基的这项发明是处在发展阶段早期的具有潜在作用的实验室工具。
美国科学家们称，他们已经找到了一种能使人体细胞和电路进行交配的生物工程芯片，它能在医学和基因工程学方面发挥关键的作用。
这种比头发还小还细的微型装置使健康人体细胞和电子芯片结合，通过电脑对芯片进行控制，科学家认为他们能够控制细胞的活动。
电脑向细胞芯片发送电脉冲，激发细胞膜孔张开，并激活细胞。科学家希望能够大批量地生产这种细胞芯片，并能够把它们植入人体，取代或修正病变组织。
领导这项研究的加州大学机械工程学教授鲍里斯·鲁宾斯基说：“细胞芯片还使科学家在复杂的基因治疗过程中更准确地进行控制，因为他们能够更准确地开启细胞孔。”
鲁宾斯基还说：“我们在生物学领域里引入了工程学的精髓，我们完全可以在不影响周围其它细胞的情况下输入DNA、提取蛋白质以及注射药物。”
该细胞芯片的出现与长期存在的一种理论有关，即一定量的电压能够穿透细胞膜。
多年来，科学家一直在进行用电力轰击细胞试验的遗传研究，希望藉此引入新的疗法和基因物质。研究人员希望能最终制造出与激活不同的身体组织（从肌肉到骨骼到大脑）所需的准确的电压量相调合的细胞芯片。那样的话，将会有数以千计的细胞芯片用来治疗各种类型的疾病。

3、用独创技术自行研制的中国第一片应用型基因芯片于近日在第一军医大学正式诞生。

据第一军医大学有关负责人透露，该军医大研制成功的基因芯片，是中国首次应用一种创新的基因片扩增技术，率先攻克了内地同行在基因芯片研究中首先面临的快速经济地搜集数以万数基因探针难题，并巧妙运用新技术手段明显地降低成本。
目前，该芯片已完成实验室工作，即将进入临床验证阶段，如果顺利，用於临床诊断的基因芯片可望不久投入批量生产。但到目前为止，全世界还没有实际用於临床应用诊断的基因芯片生产。
在实验室里，将这几片比大拇指盖稍大的基因芯片，放在检测器上，与之相连的电脑屏幕上立刻出现了纵横交错的红红绿绿荧光点，出现的每个荧光点就是一个基因片断的点阵。只要取病人一滴血放在芯片检测卡上，经过分子杂交后，连上电脑就可以立刻显示出基因变化情况，并通过电脑把基因语言翻译成医生能读得懂的信息，从而对疾病做出准确的诊断。
这种芯片的成功诞生，标志着疾病的诊断由细胞和组织水平推进到基因水平。它们的开发应用将在环境污染控制、动植物检疫、器官移植、产前诊断、药物筛选、药物开发等方面展示出广阔的前景。

五、生命科学渐成IT公司关注焦点

人类基因组工作草图绘毕的消息像打开了阿里巴巴宝藏的大门，以基因技术为核心的生命科学市场正吸引着越来越多的淘金者。近来，为这些淘金者生产“铁锨”的资讯科技（IT）公司的积极行动颇为引人注目。

1、揭开基因之迷须破译大量数据

人类基因组草图仅仅是读出了“生命之书”，而要真正读懂它，揭示所有基因编码所代表的信息，还必须破译浩如烟海的数据。
在著名的英国桑格中心里，有关人类基因组的数据已经达到22万亿字节，是世界上首屈一指的美国国会图书馆藏书内容的两倍多。据这家中心估计，在未来两至三年内，与人类基因组有关的数据量还将上升到50万亿至100万亿字节。

2、生命科学公司10%投资用于开发资讯科技

为了解决处理数据所需的庞大计算能力的问题，世界上最大的12家生命科学公司目前把近10%的科研预算用于资讯科技投资，而且这个比例可能还将增长。
据美国国际商业机器公司（IBM）估计，与生命科学有关的资讯科技市场将在今年达到35亿美元，到2003年达到90亿美元。

3、市场潜力巨大

一些著名的IT企业，已将眼光瞄准了这一潜力巨大的市场。例如，IBM已经决定投资1亿美元，用五年时间研制一种名为“蓝基因”的超级电脑。
“蓝基因”的运算能力将是美国现有40台最快的超级电脑运算能力总和的40倍，它主要用于模拟人类蛋白折叠成特殊形状的过程。世界最大的个人电脑制造商美国康柏公司，也垂涎这块“肥肉”。

4、康柏趁早下手培养未来客户基础

已经成为生命科学领域电脑服务器主要供应商的康柏公司最近宣布，它将继续投资1亿美元，支持新兴生物技术公司，以培养未来的客户基础。
其实，IT公司还远不止盯着这些近期利益。以基因研究为基础的生物经济可能在新世纪里成为新经济的重要组成部分，对此人们已经达成共识。

5、行业标准制定者能享有巨大经济利益

根据以往的经验，率先进入市场的公司大多能够成为行业标准的制定者，这些行业标准往往意味着巨大的经济利益。
今年8月，德国狮生命科学公司的股票上市。由于投资者看中这家公司的基因次序检索系统（SRS）可能成为行业新标准，其股票价格在短短时间里迅速上涨了50%。

6、政府支持基因研究

IT公司进军生命科学领域，与各国政府对基因研究的支持密不可分。为了在基因组研究的下一个阶段——分析蛋白质结构的国际竞争中领先，不少国家积极采取措施，促进信息业与生物产业的结合。
例如，日本不久前就组织了“官产学”大联合的“生物产业信息化研究共同体”，参加这个共同体除了制药、食品、生物、化学等与基因科学相关的企业外，还有不少电脑公司。

小结：科学界公认，生物芯片技术将给下个世纪生命科学和医学研究带来一场革命。目前我国科学家正在加速研制这种可能快捷便利提取DNA，查找遗传基因特性的新技术。相信，这一现代生物与高科技联姻的成果将为二十一世纪的发展作出巨大的贡献！