導語：如何才能寫好一篇基因組學的研究內容，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關鍵詞】基因組學 教學 改革

【Abstract】Genomics is a young discipline which is born with the successful implementation of the human genome project， and its content is involved in the leading edge and hot spot of the life science research. Learning genomics has a profound impact on enriching and improving the students’ knowledge system and cultivating students’ innovative consciousness and ability. After several years of teaching practice， from the teaching content， teaching methods to make a reasonable improvement， in order to improve the quality of teaching， and strive to cultivate high？鄄quality professionals.

【Key words】Genomics； education； innovation

【基金項目】湖南農業大學課程質量標準建設遴選項目《基因組學》和湖南農業大學教改項目B2015021資助。

【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）06-0233-02

伴隨人類基因組計劃，一門新興的生命科學前沿學科基因組學（ Genomics）應運而生。不同于以往的分子遺傳學以“單個”基因為研究對象的思路，基因組學從物種的整個基因組入手來研究基因的結構、功能和進化[1]。經過近20年的迅速發展，基礎基因組學研究已經形成了結構基因組學、功能基因組學和比較基因組學三個不同的領域[1-3]，還衍生出了轉錄物組、蛋白質組、代謝組、甲基化組等一系列組學研究的分支，引發了生物科學研究的系統觀熱潮[2]。

目前，基因組學已成為高校生物學課程體系中的重要組成部分，越來越多的高校都將其設為生物學相關專業的必修課或選修課。課程的開設不僅有利于學生了解生命科學發展的前沿，還能為學生研究生階段開展相關課題提供研究思路和背景知識。然而，基因組學發展迅速，如何使教學緊跟學科發展的步伐，讓學生在有限的課堂教學中既能掌握基因組學的基礎知識，又能及時了解最新的基因組學發展技術，成為教學中的難點。因此，教師需要不斷更新教學內容，緊跟學科發展的步伐，以增強學生的學習興趣，提高學習的主動性。此外，基因組學與其他學科具有很強的交叉性，教師授課過程中既要避免內容的重復，又要能深入淺出地把內容抽象、過程復雜的研究方法條理清晰、簡單明了地傳授給學生。針對基因組學課程的上述特點以及這幾年的教學實踐，筆者從基因組學教學內容和教學手段進行了調整和優化，探索了適合本門課程的教學方法和模式，以期提高基因組學的教學效果，以適應新形勢下素質教育的需要。

一、選擇合適的教材

我國許多高校的生物信息、生物技術等相關專業課程設置中都將基因組學設為專業課或選修課，如華中科技大學、暨南大學、揚州大學等。我校也在學生先修遺傳學、分子生物學和生物信息學的基礎上，開設基因組學課程作為生物信息學的一門專業課，共設置40課時。經過了解，國內廣泛使用的基因組學教材主要有兩本，即國內復旦大學楊金水教授編著的《基因組學》（2002年第一版，2007年第二版，2013年第三版）和英國曼徹斯特大學理工學院TA.Brown教授編著的《Genomes》（1999年版、2002年版、2006年版）。根據課程需要和課時數，我校自2005年生物信息學專業開設以來一直選擇結構體系比較完整、內容相對簡潔的楊金水編著的《基因組學》系列版本為主要教材。同時選用袁建剛等翻譯的、BrownTA編著的《基因組》及其英文版原著作為參考，補充楊金水編著的《基因組學》，部分內容敘述不夠詳盡的不足。該教材和參考書都更新及時，每隔數年就會補充基因組學研究領域的新成果和新技術然后再版，便于跟蹤學科前沿，掌握最新研究動態。參考書中英文對應，可方便學生對專業名詞的理解和把握，也有助于學生提高對英文文獻的閱讀能力。

二、構建系統的教學內容

基因組學教學內容與遺傳學、分組生物學和生物信息學課程的內容相互聯系、相互滲透。因此課程內容既要避免與現行課程中重復的部分，又突出本學科的特有內容，為此我們在與其他相關課程教師充分溝通的情況下進行了授課內容的安排。基因組學的知識結構可以分為結構基因組學、功能基因組學和比較基因組學三部分。結構基因組學是基因組研究的前提，是功能基因組學和比較基因組學內容理解和掌握的基礎，其主要目標是通過基因組測序獲得基因組序列。而基因組測序的前提是對基因組的基本結構和組成進行了解，然后在此基礎上進行基因組作圖，包括遺傳圖譜、物理圖譜的制作，最后進行基因組的測序與序列組裝。這部分屬于基因組學課程重點學習的內容，安排20個課時，主要涉及選用教材的前四章內容[4]。功能基因組學，被稱為后基因組學，它利用結構基因組學研究所提供的信息和產物，發展和應用新的實驗手段，通過在基因組或系統水平上全面分析基因的功能。這部分內容是目前發展最快的研究重點[5]，涉及很多關于研究基因功能的實驗方法，因此也是課程的難點。研究內容包括基因組序列中基因功能的發現、單個基因功能的確定、基因表達分析及突變檢測和基因與基因之間的相互作用。本門課程中安排12課時學習該部分內容，主要涉及教材的第五章、第六章、第十章。教材的第七章和第十一章關于基因組的復制與轉錄調控的內容，分子生物學中有過講述，在基因組學的課程中不再重復。第八章和第九章關于轉錄組和蛋白組的內容另開設有相關的課程，也不在基因組學課程的講述范圍內。比較基因組學是基于結構基因組的基礎上，對已知的基因和基因組結構進行比較，來了解基因的功能、表達機理和物種進化的學科。通過對不同親緣關系物種的基因組序列進行比較，能夠鑒定出編碼序列、非編碼調控序列及給定物種獨有的序列。而基因組范圍之內的序列比對，可以了解不同物種在核苷酸組成、同線性關系和基因順序方面的異同，進而得到基因分析預測與定位、生物系統發生進化關系等方面的信息。這部分內容安排6課時，主要涉及教材的第十二至十四章的內容。這樣合理安排授課內容，使學生在頭腦中建立起一個從結構基因組學研究到功能基因組學研究再到比較基因組學研究的完善的知識體系。

此外，基因組學發展迅速，除了三大部分基本內容外還在課堂上及時補充和完善一些最新的研究成果。比如可以通過查詢Science、Nature 和Cell等頂級期刊，了解基因組學的最新研究進展和方法，使學生及時把握學科發展脈絡和方向，把基因組學課程真正建設成為一門開闊學生視野的課程。另外，課堂上可以討論一些社會上的熱點話題或者普及一些與生活息息相關的知識，如精準醫療等。還可以講述一些相關的故事，如諾貝爾獎得主的一些鮮為人知的故事。一些相關知識的應用，比如如何利用分子標記進行親子鑒定及法醫鑒定等也可以再課堂上適時的插入。這些內容可以極大地激發學生的興趣，拓寬學生的視野，提高學生學習的積極性。

三、多媒體與板書相結合教學

多媒體教學具有圖文并茂的效果，可以把抽象、微觀、枯燥、復雜的內容形象的展示出來。但多媒體課件播放比板書講解速度快，如果學生的思維無法跟上，則會大大地降低教學效果。傳統的板書教學則可以將知識更加系統地呈現給學生，更利于師生間的交流[6]。但板書教學比較耗時，尤其對于高等教育中較多的授課內容，完全采用板書會影響教學進度。此外，對于圖像和圖形的呈現，板書教學也無法勝任。因此，可采用“多媒體+板書”相結合的授課方式。授課提綱板書在黑板上，使學生整堂課都可以看見，讓學生對學習內容有整體的印象。多媒體課件解釋不清的問題，及時用板書補充。重點難點內容，也要結合板書詳細講解，同時借助多媒體手段將所需要的圖片、動畫和視頻插入課件，按照課程的需要播放，提高課堂教學效果。

四、組織學生參與科學研究

基因組學課程內容涉及許多研究方法和技術，部分經典的實驗技術在分子生物學與遺傳學中有過介紹，但一些新發展起來的技術上述課程學習的過程中沒有涉及。有些技術原理深奧、抽象，難以理解，最好的方法是讓學生親自參與實驗[7-9]。教師可組建基因組學科研興趣小組，讓學生利用課外時間參與老師的科研課題。學生通過親自參與基因組學相關實驗，可以深刻理解這些技術的原理，并掌握具體操作技術，將理論知識與實踐相結合，在幫助教師完成科研工作的同時培養了學生對科研工作的熱情，為學生進一步考研深造打下基礎。

五、應用靈活多樣的考核方式

科學、合理的考核方式有助于提高教學質量、培養創新型和應用型人才。傳統的考核方式主要是閉卷考試，容易使學生把考試當成最終的學習目標，不利于培養學生利用所學知識解決實際問題的能力。因此，改革教學考核方式的非常重要。考核除了對學生進行基本理論知識考試外，在成績評定標準上適當加大對學生動手能力和綜合技能的考核比重，增加平時成績的考核，條件允許的話還可以設置一些小實驗在實驗課的課堂上讓學生進行計算機模擬分析，充分激發學生的學習興趣。此外，還可以把科研過程中的一些小項目交給學生，讓學生查閱資料后根據所學內容進行試驗設計，教師進行指導修改后再反饋給學生。學生的平時成績最終按30%的比例計入最終成績。科學合理地應用上述方法可以很大程度改變學生的學習目標和學習方式，培養學生的創新能力和實踐能力。

經過幾年的實踐，我們的教學改革獲得了大多數學生的好評與認可。在今后的教學中，隨著教師教學經驗的積累和教學水平的進一步提高，將會不斷完善基因組學教學工作。基因組學發展迅速，如今已經滲透到生命科學研究的各個領域，尤其是近幾年基因組學研究領域的重大成果層出不窮，對生命科學的發展產生了極大的推動作用。針對基因組學教學過程中存在的主要問題[10，11]，在構建系統課程內容體系的同時，還應根據農林院校的專業特點，不斷改革和探索課程的教學方法，加強教師隊伍建設，不斷完善理論與實踐相結合的教學模式，為推進和實現高素質的創新型和應用型人才培養目標奠定基礎。

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篇2

藥物基因組學是伴隨人類基因組學研究的迅猛發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。基因多態性對藥效動力學的影響主要是受體蛋白編碼基因的多態性使個體對藥物敏感性發生差異。

苯二氮卓類藥與基因多態性：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靜時間的延長。

吸入與基因多態性：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性：丁酰膽堿酯酶是水解琥珀酰膽堿和美維庫銨的酶，已發現該酶超過40種的基因多態性，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。

鎮痛藥物與基因多態性：μ-阿片受體是阿片類藥的主要作用部位，常見的基因多態性是A118G和G2172T。可待因和曲馬多通過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。

局部與基因多態性：羅哌卡因主要由CYP1A2和CYP3A4代謝。CYP1A2的基因多態性主要是C734T和G2964A，可能影響藥物代謝速度。

一直以來麻醉科醫生較其它專業的醫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痛藥物的反應，一直是廣大麻醉科醫生追求的目標之一。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生鏈上諸多環節，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性(single-nucleotidepolymorphism,SNP)。目前為止，已經鑒定出13000000多種SNPs。突變和多態性常可互換使用，但一般來說，突變是指低于1%的群體發生的變異，而多態性是高于1%的群體發生的變異。

2．基因多態性的命名法：

(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酶系基因多態性的相關性[1,2,3]。

基因多態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）基因多態性對藥物代謝動力學的影響

基因多態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CYP2D6。

（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時間在個體間出現顯著差異。

2、藥物轉運蛋白的多態性

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，在揮發性吸入和琥珀酰膽堿的觸發下可以出現骨骼肌異常高代謝狀態，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基因的多態性在啟動子、內含子和編碼區均有發生，可引起受體蛋白的改變。嗎啡和其它阿片類藥物與μ-受體結合而產生鎮痛、鎮靜及呼吸抑制。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）受體的多態性也有報道，但尚未發現與之相關的疾病。

（三）基因多態性對其它調節因子的影響

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靜藥，由CYP2C19和CYP2D6代謝。細胞色素CYP2C19的G681A多態性中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靜或意識消失的時間延長[9,10]。

五、吸入與基因多態性

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，但其發生機制還不十分清楚[7,11]。

六、神經肌肉阻滯藥與基因多態性

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，已發現該酶超過40種的基因多態性，其中最常見的是被稱為非典型的（A）變異體，其第70位發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療費用[6,12]。

七、鎮痛藥物與基因多態性

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。多態性還可影響阿片類藥物

代謝。

阿片類藥物的重要的代謝酶是CYP2D6。可待因通過CYP2D6轉化為它的活性代謝產物－嗎啡，從而發揮鎮痛作用。對33名曾使用過曲馬多的死者進行尸檢發現，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基因多態性可以使該酶的活性下降3～4倍。Zubieta等報道，G1947A多態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的基因多態性主要是C734T和G2964A。Mendoza等對159例墨西哥人的DNA進行檢測，發現CYP1A2基因的突變率為43%。Murayama等發現日本人中CYP1A2基因存在6種導致氨基酸替換的SNPs。這些發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

篇3

 

【關鍵詞】： 宏基因組 生物信息學 高通量測序

【正文快照】：

宏基因組學(metagenomics)是通過非微生物培養的方法對環境中微生物菌落進行調查研究的一門新興學科,其主要研究對象為菌落中的細菌、古細菌、真菌和病毒等微生物,其主要目的是通過對微生物菌落中微生物的多樣性、種群結構及其動態改變、各成員之間相互關系及與環境之間的相互

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篇4

借助于紛繁多樣的新方法，下一代基因測序技術將肩負起在平行序列測定大量DNA的快速數據生成能力。部分下一代基因測序技術適用于篩檢出人群是否存在某些特定遺傳性癌癥高危險，實際例子是Myriad遺傳性癌癥風險測試。不止于此，它還可被用于明確癌癥患者的基因變異特征，進而盡早從癌癥靶向治療的非適應證用藥的新希望中受益。

盡管下一代基因測序技術有助于實現個體化醫學的目標，尤其對推動腫瘤學發展大有裨益，但不得不承認，標準化仍舊是當前亟需破解的瓶頸桎梏。伴隨而至的是醫療保險覆蓋欠均衡，最終命運尚未可知。

為盡早填平這一溝壑，8月17日，美國醫療技術政策中心（CMTP）針對以下一代基因測序為基礎的臨床腫瘤基因檢測，正式出臺初步醫療政策和醫保覆蓋指南。

“面對不斷涌現的基因檢測新工具，與之相適應的可供預測的醫保覆蓋和支付政策缺位，必然阻遏腫瘤醫療服務行業快速發展。”在新聞會上，CMTP首席執行官、美國醫療保險和醫療補助服務中心（CMS）前首席醫療官Sean Tunis如是說。“就建立在下一代基因測序基礎上靶基因板的醫保覆蓋事宜達成一致，無異于向出臺與臨床基因組學相匹配的更具全面性和前瞻性的醫療政策邁出具有里程碑式意義的第一步。”

CMTP報告顯示，將多部基因檢測相關指南整合為一困難重重。一方面，盡管業界對下一代基因測序的臨床有效性和結果解析仍存質疑聲，但不少醫保付費者仍表示對聚焦于基因測序檢測臨床應用規范問題的磋商深表關注。另一方面，鑒于當前缺乏充實的臨床應用實證，即便是已問世多年的基因和基因組檢測方法，醫保覆蓋依舊難盡如人意。

對于單次測序，下一代基因測序不僅可實現大基因組區域、高基因通量和（或）可觀樣本數檢測，而且較傳統技術更顯有效性、成本效益比和敏感性優勢。不無遺憾的是，迄今基因測序板所提供基因變異信息的確切臨床價值并未盡知，暫無力改變現有臨床干預決策成為不爭的事實。

人們有關下一代基因測序臨床應用標準化的探討順而轉向全力填補特定臨床疾病的個體變異或基因突變的證據空白，而非直接解決大量涉及如何評估以下一代基因測序為基礎，能同時分析多種不同基因變異技術的臨床獲益和風險。

此次頒布指南的要點包括：對患者而言，覆蓋5～50基因數的下一代基因測序試劑盒被視為標準醫療服務項目并為臨床必需，醫保可予付費；參照美國病理學家學會認證計劃和能力驗證標準，保障下一代基因測序的分析效度；在特殊醫療需求情況下，醫保可對更趨高通量和更全面的下一代基因測序癌癥試劑盒實行預授權付費；各項建議旨在激勵實驗室與臨床實現數據分享，提升患者的臨床試驗和注冊研究參與度，著力支撐精心策劃的數據寶庫以及諸如醫學證據聯盟、美國臨床腫瘤學會TAPUR試驗等臨床研究項目。

篇5

關鍵詞：蛋白質組學；蛋白質組學技術體系

中圖分類號：Q753

文獻標識碼：A

文章編號：1672－979X(2010)5－0207－04

21世紀是生物技術和信息技術的世紀。隨著人類基因組測序計劃的完成，功能基因組學逐漸成為新的研究熱點，研究蛋白質組學是功能基因組研究的重要組成部分，是生命科學研究進入后基因組時代的里程碑，也是后基因組時代研究的核心內容之一。

1　蛋白質組與基因組――從基因組到蛋白質組的轉變

基因組用于描述生物的全部基因和染色體組成。基因組學包括結構基因組學和功能基因組學兩方面的內容。

隨著研究的深入，人們認識到單純基因組信息不能完全揭示生命的奧秘。基因是遺傳信息的攜帶者，蛋白質才是生理功能的執行者和生命活動的直接體現者。幾乎所有的生理和病理過程都能引起蛋白質相應的變化，研究蛋白質結構和功能將直接闡明生物體在不同生理或病理條件下的變化機制。由此產生了蛋白質組學(protemics)。在后基因組時代，生命科學的中心任務將是闡明基因組所表達蛋白質的表達規律和生物功能。生命科學的研究重心將從基因組學移向蛋白質組學。

2　蛋白質組學的研究內容

蛋白質組學研究的內容主要有結構蛋白質組學和功能蛋白質組學兩方面。結構蛋白質組學主要是研究蛋白質表達模式，功能蛋白質組學主要是研究蛋白質功能模式，目前的研究主要集中在蛋白質組相互作用網絡關系上。

目前蛋白質組學又出現了新的研究趨勢：(1)亞細胞蛋白質組學分離、鑒定不同生理狀態下亞細胞蛋白質的表達，這對全面了解細胞功能有重要意義；(2)定量蛋白質組學精確的定量分析和鑒定一個基因組表達的所有蛋白質已成為當前研究的熱點；(3)磷酸化蛋白質組學蛋白質磷酸化和去磷酸化調節幾乎所有的生命活動過程。蛋白質組學的方法可以從整體上觀察細胞或組織中蛋白質磷酸化的狀態及其變化；(4)糖基化蛋白質組學可用于確定糖蛋白特異性結合位點中多糖所處的不同位置。近來在蛋白質組學背景下進行的糖生物學研究已取得了可喜的進展；(5)相互作用蛋白質組學通過各種先進技術研究蛋白質之間的相互作用，繪制某個體系蛋白質作用的圖譜。

3　蛋白質組學研究技術

蛋白質組學的發展，既是技術推動又受技術限制。蛋白質組學研究成功與否，很大程度上取決于技術方法水平的高低。蛋白質組學的蓬勃發展主要得益于三大技術突破：固相化pH梯度膠條即IPG膠條的發明和完善；兩種軟電離質譜技術的出現：蛋白質雙向凝膠電泳圖譜數字化和一系列分析軟件的問世。當前國際蛋白質組研究技術平臺的技術基礎和發展趨勢有以下幾個方面。

3.1蛋白質樣品制備技術

樣品制備是雙向電泳成功的關鍵之一。選擇合適的樣品制備方法對獲得滿意的雙向電泳圖譜非常重要。不同來源的樣品有不同的處理方法。目前常用的樣品處理技術有液相等電聚焦、亞細胞分級、吸附色譜、連續多步提取方法等。

激光捕獲顯微切割技術是上世紀末期發展起來的新技術。利用激光切割組織，能高效地從復合組織異性地分離出單個細胞或單一類型細胞群，顯著提高樣本的均一性。

3.2蛋白質分離技術

3.2.1雙向凝膠電泳(2-DE)　其原理是根據蛋白質的等電點和相對分子質量來分離蛋白質。近年雙向電泳技術的蛋白質分離分辨率和重復性顯著提高。尤其是差異熒光顯示凝膠電泳(DIGE)技術，將蛋白質樣品經不同的熒光染料CYPRO Ruby(Cy2、Cy3、Cy5)標記后，等量混合雙向電泳，蛋白量差異可通過蛋白點熒光信號間的不同比率分辨。此法靈敏度高，所需樣品量少，一張膠可同時分析3個樣品，減少了工作量，重復性顯著提高。目前該技術已得到了廣泛應用。

3.2.2高效液相色譜技術(HPLC)　2D-LCO口串聯HPLC也是分析蛋白質組學最有效的工具之一。其基本原理是先進行第一向分子篩柱層析，按蛋白質相對分子質量大小分離。從柱上流出的蛋白峰自動進入第二向層析進一步分離，第二向層析通常是利用蛋白質表面疏水性質進行反相柱層析。

3.2.3毛細管電泳(CE)　在高電場強度作用下，按相對分子質量、電荷、電泳遷移率等差異有效分離毛細管中的待測樣品。CE分辨率高，分離速度快且易于和ESI-MS實現在線連接，在蛋白質分析中應用的極為廣泛。與2-DE比較，CE可在線自動分析蛋白質的分離，并可分析相對分子質量范圍不適于2-DE的樣品。缺點是復雜樣品分離不完全。

3.3蛋白質定量分析

蛋白質組研究中，以2-DE為基礎的蛋白質定量方法大致有考馬斯亮藍染色法、銀染法、負染法、熒光染色法和放射性同位素標記法等。其中，考馬斯亮藍染色法和銀染法是最常用的定量手段，操作簡單易行，而且能很好地與質譜鑒定匹配，但靈敏度較低，檢測下限為0.2～0.5g，背景較高。

銀染的優點是靈敏度高，可染出蛋白質量1ng／點，但與蛋白質量的線性關系不如考馬斯亮藍染色法，且對質譜鑒定影響較大。

負染方法簡單快速，但是，其重復性依賴于許多物理化學因素，例如染色液的pH，膠中陰離子濃度、溫度等，所以不能作為一種通用方法。

熒光染色法的靈敏度與銀染相似但速度快得多，且不需要固定蛋白質。這為后續的蛋白酶解或印跡帶來很大方便。此外，熒光染色的線性范圍較寬，定量結果較可靠。

在所有的染色方法中，最靈敏的是同位素標記法，20×10-6量的標記蛋白就可通過其熒光或磷光的強度測定。但此方法易污染，易對人體產生傷害，操作也不方便，一般不采用。

3.4蛋白質的鑒定

3.4.1氨基酸組成分析此法可提供蛋白質一級結構信息，耗資低，但速度較慢。所需蛋白質或肽的量較大，在超微量分析中受到限制；且存在酸性水解不徹底或部分降解而致氨基酸變異的缺點，故應結合蛋白質的其它屬性鑒定。

3.4.2 C-端或N-端氨基酸序列分析常用Edman降解法測定蛋白質N－端氨基酸序列。常用羧肽酶法、化學降解法測定蛋白質C-端氨基酸序列。目前均可用自動測序儀。

3.4.3質譜能清楚地鑒定蛋白質并準確測量肽和蛋白質的相對分子質量、氨基酸序列及翻譯后的修飾，因靈敏度高、速度快、易自動化，已成為蛋白質組研究中主要的蛋白質鑒定技術。

質譜技術的基本原理基于：帶電粒子在磁場或電場中運動的軌跡和速度依粒子質量與攜帶電荷比的不同而變

化，可據此判斷粒子的質量和特性。目前常用的質譜儀有氣相色譜－質譜儀(GC－MS)：液質聯用質譜儀(LC－MS)；電噴霧電離串聯質譜儀(ESI－MS－MS)；液相色譜－電噴霧離子化質譜儀(LC－ESI－MS)；基質輔助的激光解吸飛行時間質譜儀(MALDI－TOF－MS)等。其中MALDI－TOF－MS和ESI－MS－MS是簡單高效且靈敏的方法，是目前蛋白質組學研究中應用最廣泛的生物質譜儀。

3.4.3.1肽質量指紋圖譜法鑒定蛋白質在蛋白質數據庫中檢索實驗獲得的肽質量指紋圖譜，根據肽段匹配率和蛋白質序列覆蓋率尋找具有相似肽指紋圖譜(PMF)的蛋白質，就可以初步完成蛋白質鑒定。

當前測定蛋白質的肽質量指紋圖譜，常用的質譜儀為MALDI－TOF－MS，精度可達0.1個質量單位，靈敏度可以達到分解亞皮摩爾量的蛋白質，并且分析時間極短，適于蛋白質的高通量鑒定。

3.4.3.2質譜測肽序列信息鑒定蛋白質為進一步鑒定蛋白質，可將液相中的肽段經電噴霧電離后進入串聯質譜，肽鏈中的肽鍵斷裂，形成N－端和C－端碎片離子系列。根據肽片段的斷裂規律綜合分析這些碎片離子系列，可得出肽段的氨基酸序列，聯合肽片段的相對分子質量和肽段的序列信息，就足以鑒定一個蛋白質。

表面增強激光解吸電離－飛行時間－質譜(SELDI－TOF－MS)是在MALDI－TOF－MS基礎上進一步改進的質譜技術。它通過表面選擇性吸附大大降低了樣品蛋白質的復雜性，而又能同時分析多樣品、多蛋白質，具有分析速度快、簡便易行、樣品用量少和高通量等特點。

3.4.4同位素標記親和標簽(ICAT)　這是應用MALDI－ToF和LC－MS／MS表達蛋白質差異的定量分析技術。其優點是可以直接測試混合樣品而不需分離，能迅速定性和定量鑒定低豐度蛋白質，但也存在特異性吸附、不可逆吸附和容量低等缺點。

3.4.5iTRAQ　iTRAQ試劑是在ICAT基礎上發展起來的氨基反應試劑，可標記四重樣品，以便用串聯質譜儀比較分析豐度。Hirsch等利用iTRAQ-MS／MS研究大鼠肝臟局部熱缺血處理后Kuppfer細胞內蛋白質的變化，獲得了總計1559種蛋白質的定量比較數據。

3.4.6蛋白質芯片技術這是用于分析蛋白質功能及相互作用的生物芯片。待分析樣品中的生物分子與蛋白質芯片的探針分子雜交或相互作用或用其他分離方式分離后，用激光共聚焦顯微掃描儀檢測和分析雜交信號，從而實現高通量檢測多肽、蛋白質及其他生物成分的活性、種類和相互作用。此技術快速、操作簡便、樣品用量少，可平行檢測多個樣品，可直接檢測不經處理的各種體液和分泌物等。在蛋白質組學研究中較目前用的常規方法有明顯優勢。

3.5蛋白質之間的相互作用技術

蛋白質之間相互作用是細胞生命活動的基礎和特征。目前主要的研究方法有以下幾種。

3.5.1酵母雙雜交系統這是在真核模式生物酵母中進行的，靈敏度很高。目前此技術不但可用于體內檢驗蛋白質之間，蛋白質與小分子肽、DNA、RNA之間的相互作用，而且能用于發現新的功能蛋白質，研究蛋白質的功能，對于認識蛋白質組特定代謝途徑中的蛋白質相互作用關系網絡發揮了重要作用。

這種技術可用于研究大量蛋白質間的相互作用，易自動化、高通量，但存在假陽性和假陰性現象。酵母雙雜交系統提供的蛋白質之間可能的相互作用信息，還需通過進一步的生物化學實驗確定和排除。

3.5.2噬菌體展示技術主要是在編碼噬菌體外殼蛋白質基因上連接一單克隆抗體基因序列。噬菌體生長時表面會表達出相應單抗，噬菌體過柱時，如柱上含有目的蛋白質，則可特異性地結合相應抗體。該技術具有高通量及簡便的特點，與酵母雙雜交技術互為補充，彌補了酵母雙雜交技術的一些限制。缺陷是噬菌體文庫中的編碼蛋白均為融合蛋白，可能改變天然蛋白質的結構和功能，體外檢測的相互作用可能與體內不符。

3.5.3串聯親和純化(TAP)

利用一種經過特殊設計的蛋白標簽，經過兩步連續親和純化，獲得更接近自然狀態的特定蛋白復合物。TAP技術可在低濃度下富集目的蛋白，得到的產物可用于活性檢測及結構分析。因其高特異性和選擇性可減小復雜蛋白質組分離的復雜性。

TAP技術的開發是研究蛋白質相互作用方法學上的巨大突破。該方法集成了經典的親和純化和免疫共沉淀兩種技術的優點，可快速得到生理條件下與目標蛋白真實相互作用蛋白質的特點。這些分離技術與2－DE相互補充或不同分離模式組合，將成為蛋白質組學高通量分析的重要工具。

3.5.4表面等離子共振技術(SPR)　為研究蛋白質之間相互作用的全新手段。典型代表是瑞典BIACORE的單元蛋白質芯片。SPR技術的特點是檢測快速、安全，不需標記物或染料，靈敏度高。除用于檢測蛋白質之間的相互作用外，還可用于檢測蛋白質與核酸及其他生物大分子之間的相互作用，并且能實時監測整個反應過程。因此，SPR技術在檢測生物大分子特異性相互作用上比傳統方法更具優勢。

3.6生物信息學分析

生物信息學是蛋白質組學研究不可或缺的研究方法。蛋白質組學研究任一物種的基因組編碼的全套蛋白質，通常是高通量的，在預測和結構分析蛋白質功能時，生物信息學就成為蛋白質組學研究的核心技術之一。數據庫是生物信息學的主要內容，各種數據庫幾乎覆蓋了生命科學的各領域，建立與開發蛋白質組數據庫和分析軟件是蛋白質組定性和定量分析的重要基礎。Mascot，Expasy，PeptideSearch和ProteinProspector等是目前蛋白質組學中常用的檢索數據庫。

篇6

關鍵詞：基因工程；教學改革；探索

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）03-0119-02

基因工程又稱為基因拼接或者DNA重組技術，是將一種生物體（供體）的基因與載體在體外進行拼接重組，然后轉入另一種生物體（受體）內，使之按照人們的意愿穩定遺傳并表達出新產物或新性狀的DNA體外操作程序。1972年美國人Berg在基因工程基礎研究方面做出了突出貢獻，被公認為“基因工程之父”。1973年美國人Cohen等用核酸限制性內切酶EcoRI，首次基因重組成功。近些年來，基因工程的新概念、新理論及新技術不斷涌現，內容也在不斷豐富與充實，已廣泛應用于生命科學的各個領域[1，2]。21世紀以來，基因組學已進入功能基因組學時代，對基因功能的研究是生物技術發展的新方向，體現了基因工程的重要價值所在。基因工程學作為當代生命科學研究領域最具生命力、最引人關注的前沿學科之一，已經發展成為現代分子生物學、技術學的核心內容，其課程質量的好壞直接關系學生的專業素質和創新能力的培養。作者所在學院（浙江海洋學院海洋科學與技術學院）于2007年新增了生物技術專業，同時開設了基因工程課程。為了不斷提高該課程的教學水平，筆者結合這幾年的教學經驗以及兄弟院校相關課程的授課經驗，努力充實教學內容，不斷更新教學手段，對基因工程課程的教學體系進行了探索式改革。

一、教學內容

1.不斷更新教學內容，突出實用性。基因工程理論作為一種專業性很強的課程，需在學生有一定生物學知識的基礎上教學。在浙江海洋學院本課程于大三下學期開課，在此之前學生已修完細胞生物學、分子生物學、遺傳學等生物學基礎課程，具備了較完整的理論知識體系，在此基礎上開展教學，有利于學生對知識的理解和掌握。基因工程作為一種技術性很強的課程，與上述生物學基礎課程關系密切，同時與酶工程、蛋白質工程、細胞工程等學科緊密聯系，存在一定的內容重復。在教學過程中，對于此類重復，或一筆帶過，點到為主，或采用實例對重要知識加以鞏固，盡量避免重復，突出課程特色。教材是提高教學質量的重要環節，浙江海洋學院第一次即2010年選用的《基因工程》教材由高等教育出版社出版，孫明教授主編。該教材內容全面翔實、章節清晰，對基因工程的原理、策略和技術方法均有系統介紹，具有很強的理論性和前瞻性。但是其內容較多，很多內容對于二本院校本科生來講過于深奧、難以理解，學生也反映該教材較難，建議選其他較易理解的教材。結合該院校是二本院校的實際，筆者從2011年開始使用袁鶩洲主編，化學工業出版社出版的《基因工程》，屬普通高等教育規劃教材。本教材為國家精品課程教材，主要介紹了基因工程的基本概念、基本原理、常用基因工程操作技術以及基因工程與功能基因組學相結合的技術應用進展。主要內容包括三大塊。一是基因工程的基本原理與基本技術，包括工具酶和克隆載體。表達載體及常用的基因表達系統，目的基因獲取、制備、擴增、導入與鑒定的各種方法。二是基因工程在功能基因組學研究中的應用，包括基因表達譜的研究技術，全基因組化學誘變、轉座子飽和誘變的技術，基因敲除與基因敲減的技術，GAL4/UAS過表達系統，酵母雙雜交及免疫共沉淀等蛋白質相互作用研究的技術等。三是基因工程在工農業生產中的應用，包括轉基因植物、轉基因動物的制備與應用，基因治療的原理與策略以及基因工程藥物的研制與現狀等。該教材內容清晰易懂，實例舉證充分，且涉及基因工程在實際生產中的應用，在一定程度上可以提高學生的學習興趣。使用該教材3年來，目前感覺學生反映較好，適合該校學生使用。

2.引領學生了解前沿動態。基因工程作為一門前沿學科，發展速度快，內容日新月異。我們常用教材多側重原理、基礎等理論知識，且更新速度始終落后于基因工程技術本身的發展速度。現代學生思維活躍，求知欲強。為了充分滿足學生的求知欲和好奇心，在基因工程教學過程中，盡可能地添加一些新成果、新理論和新技術[3]，如：生物能源，基因工程疫苗的開發，基因治療等，并結合自己在國外實驗室所學向同學們展示最新技術與相關研究進展。基因工程的新技術多發表于Science、Nature、Cell等頂尖雜志，在教學過程中，對于發表的經典新成果，嘗試讓學生自己閱讀、分段翻譯、小組討論，增加對新知識的了解[3]。一些重要的生命科學論壇，如：生物谷、丁香園、小木蟲等是生命科學領域研究人員交流學習的地方，而知識的碰撞最容易產生科學的火花。因此，鼓勵學生瀏覽這些論壇，并參與討論，增強學習興趣。另外，也鼓勵他們加入相關的QQ群，比如轉基因群、生物信息群，增加同業交流，為自己拓寬理論知識和解決實際技術問題，同時也為今后從事的相關工作打下堅實基礎。

二、教學手段和教學方法多元化

不像動物學、植物學可以直觀地看到實物，基因工程內容抽象，多涉及細胞、分子等微觀內容，且高新技術多，操作流程長，如果僅僅采用文字和語言表述，難以講授明白，學生學起來也比較晦澀難懂[4]。因此，需要運用多種教學方法，使概念、原理講得通俗易懂，學生理解起來就更容易。

1.多媒體教學的應用。目前，大部分高校已廣泛采用多媒體教學。在基因工程多媒體教學過程中，改變原來單純的文字、圖片等內容，不斷嘗試加入一些聲音、錄像、動畫等信息，使課堂圖文并茂、有聲有色、栩栩如生，便于學生理解并強化記憶。如在講解“PCR反應”一節中，自己錄取了PCR的準備、操作以及電泳檢測等全套過程，老師講得省心，同學們聽得舒心，極大提高了基因工程課程的教學效果。

2.小組討論式教學。有價值的討論是促進學生開動腦筋、舉一反三、加深認識的有效手段。在遇到抽象內容時，講解完畢后，鼓勵學生分組討論，并選出一名組長上講臺以PPT的形式匯報本小組的學習心得，組長實行輪換制。下面的同學給匯報的小組分別從以下幾方面打分：匯報PPT的表現，制作PPT的質量，所講內容的條理性、創新性以及講解能力。通過此手段，極大調動了學生的學習積極性。例如，可引導學生討論以下專題：①轉基因動物；②中國的轉基因水稻；③基因工程產品的安全性；④基因治療。

三、改革實驗教學、科研項目與課程教學相結合

本校基因工程實驗是在大三結束后的暑假短學期開展的，共16學時，這時學生已上完基因工程理論課，具備了實驗操作的相關理論知識。實驗內容至關重要，是理論知識的綜合運用。那么如何選擇實驗內容呢？這一點比較關鍵。授課教師多具有博士學位，承擔著較高水平的科學研究工作。在基因工程教學過程中，嘗試將實驗內容和教師的科研項目相結合，讓學生自主參與到科研項目的研究中。學生可根據教師的科研項目自主確定實驗課程內容，從實驗內容的選擇，到實驗方案的設計、試劑的購置、實驗步驟的進行等都由學生自主完成，老師在此過程中起指導作用。筆者將課題“曼氏無針烏賊微衛星富集文庫的構建”分解成幾個小實驗，包括PCR擴增、瓊脂糖凝膠電泳、限制性內切酶酶切反應、載體連接、感受態細胞的制備及轉化、藍白斑篩選與鑒定、測序、序列分析和引物設計等，指導學生進行整個流程實驗，使其知識更具有系統性、完整性。此外，還可鼓勵學生申報省級或校級的大學生創新項目，由筆者指導的“轉基因綠色熒光觀賞魚開發技術探索”以及“青魚β-actin基因的啟動子功能初步檢驗”分別獲得省級可喜獎項，這個實驗培養了學生的創新能力及今后獨立從事科研的能力。

四、試探采用雙語教學

現代高素質專業人才不僅要具備高水平的專業知識，還應具備高水平的專業外語閱讀與寫作能力。為適應學科發展趨勢，并擴充學生的英語專業詞匯，培養英語思維模式，在基因工程教學過程匯總嘗試進行雙語教學[5]。在教學上，以中文課件為主，主要的專業詞匯用英文標注，時而用英文講解，盡量創造雙語教學環境。并且鼓勵學生借閱相關的英文教材，例如，在國際上使用廣泛，權威性和時代感強的英文教材《Principles of gene manipulation and genomics》（7th ed）作為教學參考書。

簡而言之，經過幾年的努力工作，浙江海洋學院在基因工程課程的教學內容方面進行了優化，改進了教學方法與手段，培養了實驗設計能力和創新意識，拓展了他們的知識面，取得了不錯的效果。然而，課程教學改革是一項系統工程，目前還處于探索和實踐階段，必須堅持不斷地探索、實踐、總結，最好建立一支教學團隊，希望把基因工程課程教學改革工作開展得更有效果，為國家輸送更多高素質的專業人才。

參考文獻：

[1]孫明.基因工程[M].北京：高等教育出版社，2006：1-6.

[2]李立家，肖庚富.基因工程[M].北京：科學出版社，2004：1-8.

[3]張傳博，李莉，耿紅衛.基因工程課程教學改進與實踐[J].安徽農業科學，2013，（04）.

篇7

關鍵詞：元神；基因組；個人模式；整體；中醫心理學

中圖分類號：R229

文獻標識碼：A

文章編號：1673-7717(2008)03-0624-03

Discussion on Biotic Mechanism of TCM Psychology

BI Jing-feng1，LIU Jia-qiang2，WANG Mi-qu2

(1.Shandong Univesity of Chinese Medicine，Jinan 250014，Shandong，China；

2.Chengdu University of Traditional Chinese Medicine，Chengdu 610075，Sichuan，China)

Abstract：The psychic noumenon is the whole of congenital Shen and the personality frame ，the research of TCM psychology does not depart from noumenon . The personality frame is result of society and education . The development of TCM psychology can be obtained by combining with modern biology and psychology.

Keywords：congenital Shen；genome；personality frame；whole；TCM psychology

自從王米渠先生1980年在《成都中醫學院學報》發表“中醫心理學說初談”后，中醫心理學研究已經有20多年了，其中有各位名家的大量著作和，中醫心理學已經取得了引人矚目的成就。而現代生物學已經發展到功能基因組階段，對生命現象的揭示已經由還原論發展到整體觀。中醫心理學是中醫研究心理因素在防治疾病規律和研究中醫認識事物的“心法”中，發展起來的一門新興學科[1]，但是中醫心理學的發展也不能離開心理本體的生物研究，心理因素的變化是與心之本體是無法分開的，因此研究心之本體的生物學的基礎是可以給予中醫心理學一些有意義的啟示的。本文擬從意識、心理的生物基礎結合中醫的基本理論做一些探討。

1 意識的含義

意識一詞，為佛教傳入中國后出現的。在此之前，我國古代稱之為心、神，泛指高級神經活動。現在意識一詞正被很多學科所采用，但各學科對意識一詞都有自己的理解。 辯證唯物主義哲學：意識主要指人的主觀世界的一切心理活動的總和，包括意志、思念、認識等。它和客觀存在相對立。意識是大腦皮層的產物又是社會的產物，是對客觀存在的反映。心理學：認為意識是整個心理活動的總和，心理活動指情緒、情志、性格、思維、記憶、能力等，包括生理反射層、感知層、意識層、本體意識層(也叫潛意識)。西醫認為意識是人的覺醒狀態及能識別處理人與周圍環境的關系的功能。古代中醫講意識指整個思維活動，包括人對外界的感知、反映和思維。佛教：意和識具有不同含義，“意”指人思量或思考事物；“識”指分辨、區別、明了事物；而意與識都是心的功能，是心境作用的體現。心、意、識三者雖有區別，但又是一體。道教：不見諸道家典籍，與其相類者，有元神、識神、真意。

《黃帝內經?靈樞?本神》曰：“所以任物者謂之心(反映事物的功能在心)；心有所憶謂之意(心中對過去事物的回憶叫意)；意有所存謂之志(回憶過去，把它保存在心里并貫徹下去叫志)；因志而存變謂之思(由這個念頭，隨之發生變化叫思，即思考)；因思而遠慕謂之慮(思再向周圍擴展，又細又廣闊叫做慮。粗為思，細為慮)；因慮而處物謂之智(經過考慮以后再處理事物叫智)”因此，古醫家認為思維活動包括心、意、志、思、慮、智6個層次，這6個層次在現在都可稱之為意念或意識活動。

2 形神學說

“形”“神”指的是形體和精神。人的生命整體，可以分為物質之體與精神之用，形與神相即相須，不能分離，是辯證的統一。神有3個基本含義：(1)反映整個生命存在狀態的活動表現(包括代表生長壯己老、臟腑氣血運動變化的現象)，這是廣義之神；(2)主宰人體生命活動、產生思維活動的靈明神氣，這是狹義之神；(3)靈明神氣所具有的意識心理活動，這是狹義之神的功能活動。中醫心理學主要研究的是狹義之神及其功能活動。廣義之神的主體和集中表現仍然是狹義之神。

元神，或者叫本性，是由以心為主的五臟之氣升華而成，是更精細的五臟之氣。元神是人體的宏觀調控系統。古人把人的思維、情感、知覺等精神心理活動歸附于心，意志、情感歸附于五臟，五臟六腑又總歸于心來統率。元神之府在于腦，沒有腦就不會有元神的存在，正是由于神經細胞的相互聯系才形成了腦，形成了元神。腦又通過激素和神經纖維和五臟六腑、周身聯系組成了一個統一整體。腦細胞的物理、化學變化不等于人的意識活動。元神是整體的功能，在整體作用下完成了神經細胞的功能活動。識神是意識心理思維活動，是元神的活動內容和活動過程。

3 元神是物質的意識也是物質的

意識就是大腦的“產物”、大腦的“內部狀態”。神經系統是人的“元神”功能的實體物質基礎，是由心之神為主結合其他臟腑之神志上升而形成的；在形成完整的神經系統的過程中，是古猿經過勞動和社會交往所逐漸形成的。進化是整體的，是神和實體物質的進化發展。人的大腦是生理建構和文化建構的統一而成的整體。一方面，人類的文化建構的活動與發展必須符合生理建構整體的特性，另一方面文化建構對生理建構具有能動的反作用，促進生理建構的演變，從而促進文化建構的進化與發展[2]。人的大腦的生理建構和文化建構矛盾運動構成了從古猿到人的進化和人的繼續發展。這是進化論在分子上的統一體現“神”的本質及其功能是先賢所沒有完全講的，中醫學只有結合基因組學和信息學技術，意識活動的整體的微觀的生理本質、分子運動機制才可以揭示出來。這樣，中醫學體系可以在更高更深的層次再次論證人的形神統一觀點的正確性。

一切物質都具有反映的特性，意識正是物質的反映特性從簡單生命體的刺激感應性到動物的感覺心理以至在人體這個高級生命體上整體的表現，是神經系統整體功能的體現。利用中醫學整體思想結合現代信息科學技術以及基因組學，可以從整體的角度真正解譯意識奧秘的有力工具。大腦細胞中含有超過其他體細胞的核糖核酸，而大腦又是以信息的接收、處理和發放等的信息代謝為主的，人類所接收的信息就很可能存儲在這些物質的排列中(人的特定模式與RNA的某種比較固定排列有關)；腦基因整體的結構與功能構成了人腦基因組的生理建構整體的結構與功能，這與元神很有關系(這不是元神本身)。元神與腦細胞內的基因組非常相關，與腦細胞的基因靶點組成的網絡結構很有關系。文化建構構成了人的特定模式：性格或者體質。文化建構與生理建構可以比擬為RNA與DNA的關系，這僅僅是比擬。RNA的某種排列影響DNA的功能，影響基因的功能，但是DNA是起著主要的支配作用。文化建構發生了某些變化則影響基因組功能的發揮，通過激素又影響了身體五臟六腑的某些變化。文化建構的整體變化從分子生物學的角度上講是可以造成核內某些功能基因組的某些變化，從而影響生理建構。

4 元神與意識

意識是元神的運動形式，是元神的這種特殊物質的活動狀態，是元神內部的運動內容及其運動過程。它來源于對人體生命過程中 的內外環境的各種有關信息(社會的、自然的、人體生命的)的反映，并通過一定渠道主宰著人的生命活動。意識是物質的，是不同于一般物質存在形式的特殊物質形式，是建立在人的大腦皮層這種特殊物質結構基礎上的特殊物質運動形式，產生于大腦，從屬于大腦，又須臾不能脫離人腦，它不是實體性物質。在人的不同生命階段(或層次)，意識活動的內容、表現也不同。如嬰幼兒，雖然還不會說話，還不會運用概念，但元神可以發放指揮形體運動的指令，并且也有了感覺分析的功能。這時期的意識活動是以感覺、運動的有關信息為主要內容的。幼年兒童的意識活動則可完整地反映事物的形象，即通常說的“形象思維”。成年人則是運用概念進行思考，即通常說的“邏輯思維”。

元神和神經系統的關系、元神的上述體性是由神經系統的神經細胞的功能特性決定的。神經細胞有異于一般的生物細胞，它在自身的新陳代謝過程中，不僅有一般生物細胞的吸收、排泄實體物質(如水合離子、分子、有機分子)的功能，而且加強了接收和發放以能量為載體的信息的功能。這就使神經細胞具有了更廣泛和外界聯系的渠道和內容，而且這種功能隨著神經系統的進化而不斷完善。任何實在物體都是該物的氣的有形的凝聚態，在其周圍還有稀疏的彌散氣。鑒于此，當神經細胞密集到一定程度時，各神經細胞周圍的元氣就互相滲透，混融連結成一個整體。這個整體既受神經細胞變化的影響，也可以反作用于神經細胞。動物進化到人，神經系統高度發達，而且有了精密的分工，從而使得神經細胞接收、發放能量和信息的功能進一步增強。眾多神經細胞周圍的氣連成的整體也極大限度地增強，功能也發生了極大變化，它不僅可以反映外界事物，而且可以反映自身內部的種種變化。

5 元神的變化

人的本質就是人的社會性，人從社會交流中形成，人的自我的參照系統是社會的產物。人與社會是一整體，是古猿在社會交流中形成促進了元神的形成、促進了意識的形成。在后天生活中，人從社會中接受了信息，形成個人的意識的參照系統，也是個人的行為、性格等的模式。個人的意識的參照系統是客觀世界的各種特性，經由人體各種感受功能內化到神中的某種時空建構，它是意識活動的內在規定性的系統模式，是人的主觀世界中度量各種事物的量度模式，是認知、判別事物于指導行為的依據。人的一切思維活動都是在這個個人的意識的參照系統這個背景中進行的。個人的自我模式是在人和客觀反復接觸的實踐中，在感覺器官感知客觀世界的過程中，通過成人的語言灌輸逐步建立起來的。語言和意識的建立是緊密相關的，它們經歷了一個由簡單到復雜的發展過程(該過程在種族發生史上，是經過漫長的勞動過程逐步完成的)。

6 元神和參照系統互相影響

嬰兒的元神是白凈的，但是元神一旦形成就要發揮作用，于是自然界的各種信息都必然被接受。隨著具體事物的信息伴隨著一定的能量反復地進入元神，環境中的自然事件、人物、語言、意識等信息從一般到個別、從簡單到復雜地逐步內化到元神中，成為人的主觀世界的內容。當內化的信息達到一定程度后，氣聚而成形，聚成實體促使腦神經細胞變化，從而固定下來。這些固定下來的信息內容成為了認知客觀事物的模板，而且將成為新映入的各種信息的背景。元神是意識活動的最基礎的調控系統，參照系統是個人的個性調控模式，二者形成了后天的人的元神系統。元神的功能活動就是意識心理等思維活動。在元神系統中，在神經細胞的相互聯系中完成了整體――元神，在元神完成后又對自身各個分系統起著統率作用，對自身接受外界信息、處理信息起著主宰作用，在社會環境中完成了自我參照系統，在元神和參照系統的相互作用中并形成了后天生活的人：自我。自我是先天與后天的統一[2]。

7 意識心理活動

意識作為元神的運動內容和運動過程，對神自身也是又影響的，對神自身的影響又可以作用到周身，在一定程度上使自身發生變化。良好的和向上的精神狀態有益于文化建構的整體性以及基因組功能的發揮和身體整體性的提高，而不好的精神狀態則相反。這樣的例子在生活和臨床上舉不勝舉。

意識活動包括記憶、思考、情緒以及指令的形成，現代心理學對這些意識活動多從其形式及其引起的各種變化來研究和闡述的，沒有接觸到意識活動的本身的實質。《素問?五運行大論》所說：“肝在志為怒、脾在志為思、肺在志為憂、腎在志為恐”，是五臟所屬五志，據此可以劃定后天的參照系統對元神功能的影響劃分為七志。情緒是由某種刺激引起的個體自覺的心理失衡狀態，并通過表情表現出來，通常以快樂、憤怒、恐懼、悲哀為基本表現形式，在情緒狀態下，不僅有主觀的心理變化的感受，并且伴有個體的生理變化。氣一而動志，志一也可以動氣，就是指心理與身體的相互影響。

8 中醫心理學某些現象的生物解釋

道德和良心是意識活動、心理活動最根本的基礎，在這之上才是各種思維、意識、情緒等。人的意識的理想發展是中和之性。自我是什么，道德在人的本性的本質是什么，良心的本質是什么，都需要結合心理學去探討。

人的性格行為的本源來源于元神的功能，這也是中和的中，而和為元神功能作用的自然狀態。后天的參照系統是個人體質與后天所受教育、文化環境影響的辯證統一。而這種模式也不是一成不變的，在后天的生活中可以發生變化，變化的大小根據個人意志和環境所定。

后天的參照系統是在人的成長過程中逐步形成的。人的社會參照系統有一個逐漸成長過程，不是一下子就形成的。體質的成長過程分為胎教─胎兒期(妊娠10月)、變蒸─嬰幼兒期(出生后至2歲)、稚陽─兒童期(2～14歲)、成陽─青年期(14～30歲)、盛陽─成年(30～60歲)、衰陽─老年期(60～天年)，是自我和體質的發展變化的統一。

元神是更精細的五臟之氣，那么它在與社會的交流中由于社會的影響，意識可能產生偏頗(參照系統出現了不和諧因素)，進而影響體質(元神本身是不會發生變化，元神只是功能性的)。據陰陽氣多少及五行屬性的性質類分人的性格體質為太陽─火形人，少陽─金形人，陰陽和平─土形人，少陰─木形人，太陰─水形人。這是人的意識構型和體質的整體表現。

9 結 論

馬克思指出：“人的本質并不是單個人的抽象物，實際上，它是一切社會關系的總和。”又說：“人這個種屬的類特性恰恰是自由的自覺的活動。”人不但是自然的人，更是社會的人，人的本質實際上就是人的社會關系內化到參照系后引發的各種生命活動，這種活動的類特性是有了自我的自由而自覺的活動。而這一切都與道德有直接的關聯。道德是意識活動中較深層次的活動，道德是人的類特性的內在根據。

元神成于陰陽、五行，但是又等同于陰陽、五行，它是一個整體，是“一”，心理的中醫研究不應該僅從陰陽入手，更應該考慮心理的本身―人的元神和心理活動的背景―社會。研究人的心理，不但要研究人的心理自身的形成、運動機理，更重要的是把人放到社會中，在社會中考察人的心理成的各種變化。也可以結合現代分子生物學、神經生物學、基因組學等，在分子基礎上認識人的神和人的意識的生理本質。中醫心理學不但要在傳統中醫里繼承和探索，更應該結合現代社會科學和自然科學進行探索。

參考文獻

[1]劉家強.中醫基因組學的建立考釋[J].中醫藥學刊，2004，22(9)：1667-1669.

篇8

米歇爾希望能有一個醫學的水晶球，這個水晶球能看透她的身體，預見她未來的健康狀況，她能看著年幼的女兒茁壯長大。米歇爾希望的事是格林威治醫療專家協會正在做的事，這所康涅狄格州的醫學會一直致力于前沿醫學研究，其中一項研究就是準確地告訴米歇爾，是什么威脅著她的健康，如何避免它們。

米歇爾先與一位內科醫師聊了好幾個小時，詳談家族疾病史，之后她做了x線拍片。這兩項完成后，醫師為她安排了基因測試，看體內會引起乳腺癌和卵巢癌的基因是否有突變。醫師隨后詳細看了米歇爾的膽固醇報告，尋找那些易誘發心臟病的成分。最后測量了她生命液中的炎癥標記，以便能推斷出她會在未來的十年、二十年還是三十年遭遇心臟病或中風。所有的檢查完成后，醫生為米歇爾量身定做了屬于她的長期健康計劃。

這些聽起來像一部科幻劇而非現實，不過這種超級特定的健康計劃已經成為事實，它被稱作個性化醫學。個性化醫學依托目前最先進的技術，很快美國的各大醫院和診所將能提供這樣的個性化醫療服務，人們可以獲得完完全全只針對自己一個人的身體、基因、生活習慣所制定出來的健康計劃。

斯坦福基因組學與個性化醫學中心負責人邁克爾?斯奈德說：“在未來，你將看透你的身體，看穿是什么在威脅著你的健康，并采取正確的行動。”就米歇爾的例子而言，某部分“未來”已經實現了。個性化醫學目前在美國預計有2320億美元的市場潛力，斯坦福大學、杜克大學、哈佛醫學院的醫療中心比著賽在研究這個領域，看誰能提供更全面優質的個性化醫學定制。

現在唯一的問題是：個性化醫學定制將于何日正式？

專屬的健康計劃

你知道不少能保持健康的原則：每周至少鍛煉150分鐘，每天保持8小時睡眠，不吃垃圾食品、不酗酒、不抽煙。這些信息你已經從雜志、微博上看到過不少，這些原則都是最常用的標準，它們沒有針對性，也沒有性別、年齡、種族的區別。

個性化醫學讓這樣的萬金油做法顯得老套過時，就像IBM文字處理器現在看起來很過時一樣。醫生們現在能夠研讀你身體的地圖，他們能看清你的基因組，從而得知是什么在威脅你的健康。幫米歇爾做檢查的醫生史蒂芬?墨菲就說過：“個性化醫學會使用各種類型的儀器。”他自己所用到的就包括：基因突變測試；生物標記掃描儀，它能精準地指出某些特定部位血液中的蛋白質；肝酶測試，它能顯示一個人新陳代謝的狀況，以便推斷一個人對藥物的吸收程度。這些都不僅僅是實驗室科學，已經在現實醫學中開始應用。

美國個性化醫學聯盟主席愛德華?亞伯拉罕說：“將觀察到的個體分子信息，與個人生活習慣及家族疾病史結合起來，我們能制定出個人專屬的醫療保健方案。”如果一位女性體形偏胖，并且家族有糖尿病遺傳，她的醫生完全可以制定出針對她個人的疾病預防計劃。她可以先做一個生理學測試，精確計算出她每天需要攝入的卡路里。血液測試可以揭示脂肪酸、微量營養元素、激素、蛋白質在她體內的運行狀況，根據檢測結果判斷她應該吃低脂肪還是低碳水化合物的食物。

未來十年內，這類個性化定制醫療服務將在美國的醫院和診所中普遍出現。這個領域的潛力是令人驚訝的，各項針對個性化醫學的研究快速、有效地進行著，幾乎每個月，科學家都會發現新的疾病特征，開始新的測試并找到新的治療方法。威爾康奈爾醫學院精密醫學研究所負責人馬克?魯賓說：“我對這個領域的發展非常樂觀，不過也不得不說，這確實是醫學的前沿領域，它的出現必定伴隨著不少阻礙，也會隨之產生不少公開辯論。”

個性化醫學定制需要花多少錢？

克利夫蘭診所個性化醫療保健中心負責人凱瑟琳說出了實情：醫生能幫病人進行各項個性化測試；科學家能確定人體內的基因排序；病人也能看見自己體內的細胞。只是，這些東西結合起來才能幫到人，目前能獨立完成所有測試和分析的醫生并不多。

基于基因測試的食譜

假想發現自己攜帶某種疾病基因，多讓人不爽的假想啊！現在再假想你可以通過吃來降低或消除患病風險。營養基因組學是目前個性化醫學中最熱門的一個領域，致力于研究食物如何影響基因運作，研究前景絕對值得期待。美國血管新生基金會主席威廉?李說：“我們正處在一個新領域的前端，我們開始針對不同的遺傳風險搭配相應的飲食選擇。”他解釋說，如果你的家族有結腸癌疾病史，已經有研究證實綠茶和姜黃能有效降低患病風險，將來的研究必將能提供最佳的預防癌癥的食譜。

雖然還有許多研究需要進行，不過可以相信最終醫生一定能根據一個簡單的血液測試就能為患者制定出個性化的抗疾病食譜。目前的最佳選擇是相信已經被科學證實的超級食物，比如羽衣甘藍和卷心菜不要輕信那些據說是基于基因測試而生產的營養補劑或所謂的減肥食譜，這些噱頭很可能只是一種營銷手段。

嘗新前問自己3個問題

它有什么科學依據？

有些公司所用的技術與實驗室里科學家用的確實類似，不過那些并非出自實驗室的基因測試，沒有接受過美國食品與藥物管理監督局的檢查。這些基因測試結果也沒有與個人生活習慣、家族病史等相結合，即便基因測試結果可靠，也不太可能提供完美的解決方案。

它是否安全？

在美國，商業基因測試受聯邦法“臨床實驗室改進和修正案”的管理和審查，如果某個公司基因測試或基于基因測試的商品沒有獲得臨床實驗室改進和修正案的認證，可以直接忽略。另外要注意隱私安全的保護，確保商家不會將你的疾病信息和治療結果公布到他們的官網中。

你是否能接受基因測試的結果？

當你購買了一種基因測試，測試出來的結果如果只是缺少維生素B，那還好說；可如果測試結果比較嚴重，比如攜帶慢性疾病基因，你可能會備受打擊。因此在做基因測試前要想清楚，萬一測試結果很差勁，你是否能承受。

最理想的狀態是，你的醫生能完成測試，又能幫你分析測試，還能根據你的情況制定個性化保健方案。不過并非所有的美國醫師都能跟上新醫學的發展步伐，目前美國的醫生中僅有10%懂得做個性化測試和制定個性化保健計劃。即便那些最早接觸到個性化醫學的醫生，也需要不少時間來學習這門新技術。杜克大學個性化與精密醫學中心的執行主任杰弗里?金斯伯格說：“現在我們接近完善個性化醫學的臨界點，已經要接近它了，不過還有一些障礙需要突破。不少病人來尋求個性化醫療服務，不過目前的情況是，即便你住的離大型醫療中心很近，也需要等一段時間才能接受到這項服務。”

另一個問題是經費問題，醫療保險涵蓋的內容很寬泛，有些會為你買單，但是有些還得你自己來。做基因測試的花費是0.5-1萬美元，這筆費用并不包括對基因組做分析。像米歇爾所做的那套精細復雜的測試，如果你沒有醫療保險，需要支付25萬美元。雖然隨著醫療的發展，有些保險公司也在隨之變化保險項目，不過保險項目如何變化目前尚不可知。

個人隱私和倫理上的關注也是需要考慮的問題，雖然2008年的聯邦法禁止雇主和保險公司因為基因缺陷而拒絕應聘者和保險人，不過也總有人在鉆法律的空子，聯邦法尚無針對殘疾人投保和另類人生保險的保護條款。另外，病人對基因測試結果的接受程度也還待考量，如果病人要求醫生深挖身體與中風有關的基因，可醫生在測試中發現了帕金森病的隱患，病人是否能接受呢？醫生該告訴病人這個結果嗎？如果發現了尚不可治愈的疾病該怎么辦？還有太多問題有待解決。

目前已經實現的個性化定制

部分美國人開始讓他們的私人醫生提供個性化保健計劃，幫米歇爾做檢查的墨菲醫生就開始給他的每一位女性顧客做一項新的唾液掃描檢查，這項檢查能預見非遺傳性乳腺癌患病的幾率。在美國，以下三個領域的個性化醫學已經發展完善。

預見疾病

發現遺傳基因中的一些特點能幫你有效預防、推遲或減少疾病的影響。最好的方法是了解你的家族疾病史，這并不是什么高科技，卻是最劃算也是最重要的一種篩查方式。不過目前遇到的問題是，醫療記錄中只有非常少的比例包含有詳細的家族疾病史記錄，原因是很多醫生不愿花太多時間與病人聊他的家族疾病史。實際上應該至少花1小時時間聊這個話題，并做詳細記錄。

做基因測試也是很好的篩查方式，現在有超過1600種的基因測試，能精準檢查出你的身體攜帶哪些疾病基因，從聽力減弱到心臟病包含范圍非常廣。

藥物治療

個性化醫療的另一個分支是藥物基因組學，你可以利用基因測試的結果和遺傳學推測出適合你的藥物以及劑量。

美國食品與藥物監督局的網站上列出了100多個種類的藥物，所有這些藥物標簽上都寫著基因藥理學的信息。結合醫生給你制定的個性化保健方案，比如每次醫生看到某個基因藥理學信息都給你開血液稀釋劑，你便能知道哪些基因藥理學信息與你所需要的哪種藥物相對應，以及劑量是多少。可別小看這個方法，如果每個接受個性化醫療方案的人都能分析這些信息，每年能將中風事件減少1.7萬次，避免43萬個急診治療。

癌癥遺傳學

篇9

關鍵詞：高職院校；組學時代；醫學檢驗專業

一、組學時代的概念及其對醫學檢驗專業教學的影響

（一）組學時代的概念

組學時代以對基因組的調控及提示其功能為主要目標，研究的核心問題主要有基因組表達調控、多樣性、蛋白質產物的具體功能、模擬各類生物的基因組等內容。組學時代的研究范圍能使人們更深入地了解人類基因遺傳的構架和功能的關系、人類的個體發育、生長、組織衰老及死亡等。

（二）組學時代對醫學檢驗專業教學的影響

為了人類的健康，國際上建立了人類基因組計劃。其中應用的基因組學已經在臨床醫學中被廣泛應用，主要利用其檢測某些疾病，從而提前預防。例如，通過對各種染色體的檢測診斷遺傳疾病；通過對HPV病毒的檢測，預防宮頸癌；通過基因檢測來指導骨髓的配型；通過乙肝病毒的檢測，分析其耐藥的突變位點，從而指導用藥。可以看出組學時代促進了各類檢測技術應用的廣泛性。因此，對于醫學檢驗專業的人才有了更高的要求。在高職院校的醫學檢驗專業教學方面，應根據時代的發展、醫學檢驗領域的實際需求，不斷提高學生的檢驗技能及實踐能力，使其能夠適應未來的工作崗位[1]。

二、組學時代醫學檢驗專業教學實踐

（一）提高學生的基本檢驗技能

醫學檢驗專業的操作項目較多，檢查結果的準確性對確定病人治療方案有直接的影響，因此，教師應在教學過程中逐漸培養學生的基本檢驗技能。可通過具體的課堂試驗，教授學生各種檢驗的操作方式，同時增加學校實驗室的開放時間，為學生提供更多的實踐檢驗操作的機會。在授課過程中，教師可向學生進行針對性地訓練，例如，如何觀察細菌的形態，寄生蟲卵、血細胞的計數等，這都需要學生反復應用顯微鏡進行觀察，同時教師要給予適當的指導。再如，應該反復培養學生對血片制作、配制培養基、使用微量吸管、染色體的操作等儀器設備的使用。當學生操作時，如果產生疑問，教師應及時對其進行指導，同時對學生出現的錯誤操作進行糾正，不斷提高學生的基本檢驗技能。

（二）針對臨床案例展開檢驗教學

為提高學生的生化檢驗能力，在教學過程中，可根據具體的臨床案例，在教學中合理提出問題，引發學生思考，使其在實踐的過程中學習并檢驗知識。例如，對于臨床常見的“肝膽疾病”案例，教師可向學生提出指導性的提問：常見的肝功能檢測內容包括哪些？對于膽管堵塞應檢查哪些項目？黃疸的鑒別有哪些生化指標等問題，然后讓學生分成檢測小組，制定具體的檢測方案，由教師對不同小組的方案進行點評和優化，確定最終的總方案，接著收集標本，對具體檢測項目進行檢測。試驗結束后，教師指導小組成員對結果進行分析，并使其明確不同的檢測指標在臨床中的具體意義。通過臨床案例，教師展開檢驗教學，不僅激發了學生對檢驗教學的學習興趣，也加深了學生對臨床疾病的理解。

（三）采用任務教學，培養學生的檢驗能力

組學時代下，高職院校的醫學檢驗專業的主要目的是培養學生對各項檢驗的操作能力。因此，為提高教學質量，教師可通過當前各大醫院的檢驗科室的需求，向學生展開各種實訓教學項目。在實訓之前，教師先為學生布置任務，并提出完成此任務涉及的檢驗問題，例如，血常規的檢測方式、采集方式、注意事項等。學生根據教師布置的任務，通過查閱資料進行自主學習或合作學習，并按照具體的流程進行實訓，如采集標本、運送標本、檢測標本、分析結果、廢物處理等，然后對化驗單進行分析，記錄實訓的過程和結果[2]。在任務教學過程中，訓練的準備工作、操作過程及結果分析都由學生獨立完成。同時，若學生在實訓過程遇到不理解的問題，還可以通過學生之間互相討論的形式共同解決，不僅能調動所有學生的積極性，還能培養學生主動探究及合作學習的能力，進而提高其醫學檢驗的能力。

篇10

【關鍵詞】 醫學檢驗；分子生物學；實驗室技術與方法；教學方法

隨著基因克隆技術趨向成熟和基因測序工作逐步完善，后基因時代逐步到來。在結構基因組學，功能基因組學和環境基因組學蓬勃發展形勢下，分子診斷學技術將會取得突破性進展［1］，也給檢驗醫學帶來了嶄新的領域，為學科發展提供了新的機遇。這種以核酸生化為基礎的新技術自發現以來，已逐漸成為醫學領域不可缺的最有價值的診療手段之一［2］，作為醫學檢驗的最新方法，已廣泛應用于檢驗學科的各領域之中；如PCR技術廣泛用于病原微生物感染的檢測和某些遺傳性疾病的診斷。開設《分子生物學檢驗技術》課程對檢驗醫學專業學生實驗技能有促進作用［3］，因此與時俱進地在檢驗醫學專業開設該課程顯得緊迫和必要。

分子生物學技術種類繁多，發展迅速，對于醫學本科生階段來說不可能全部實際操作，事實上也沒有必要，關鍵是要找到一種有效的教學方法。對于醫學檢驗專業本科生我們要以傳授分子生物學中和臨床檢驗診斷關系密切的技術為主，改善檢驗醫學專業知識結構，適應新世紀臨床檢驗診斷的需要，同時啟發學生對生命科學及疾病診斷研究的熱愛［4］。分子生物學實驗課與其他實驗課有相同之處，又有其明顯的特點：實驗過程中的現象與結果往往是看不見，摸不著，如何激發學生的學習興趣，讓學生既體會到生命微觀世界之奇妙，又認識到分子生物學實驗在醫學檢驗的重要性和實用性，使學生獲得知識的同時，得到實驗技能的全面訓練，是我們在分子生物學實驗課教學實踐中不斷努力探索的動力和方向。

1 完善實驗課整體設計

根據醫學檢驗本科生教學以及分子生物學技術的特點，結合本校的實際情況編寫合適的實驗指導書；在教學過程中，優化實驗的整體設計，以完整、系統、實用為原則，經典與先進技術相結合，將分子生物學實驗課程從整體上設計為一個完整的大實驗，實驗之間既獨立，又相互連貫，前一個實驗的結果是下一個實驗的材料；同時開設與臨床應用較密切的實驗項目。如我們在設計遺傳多肽性診斷實驗時就包括DNA的提取、PCR擴增、限制性酶切、凝膠電泳、結果統計分析等方塊。不僅如此，在整個的教學過程中還強調一種總體的設計理念，系統的思維方式，要求學生不僅學會如何去做實驗，更要學會如何去設計實驗、如何籌備實驗，因為他們是未來的醫學檢驗診斷研究人員而非簡單的操作人員。對任何一個實驗，都要求學生認真分析、領會，掌握其原理，尤其是實驗的整體設計思想，逐漸形成一種科學的思維方式，從中吸取其精華，學為己用。而且，通過課外作業的方式讓學生們接觸更多的、課堂上又無法實際操作的實驗技術，這樣既拓展了學生的知識面，又增強了他們的自學能力，為真正走進實驗室做好技術上和心理上的準備。

2 實驗項目及內容的選擇

鑒于以上的設計理念，在實驗項目及內容上進行了精心選擇和合理安排，既注重系統性，又強調實用性，將教學實驗、臨床檢驗與科研實踐相結合。實驗內容更加貼近現代生物技術的發展，使學生了解更多的生物技術在醫學研究及檢驗中的應用；內容的選擇實際上是以一個臨床檢驗診斷或科研項目的分子生物學實驗部分為基礎。如：PCR-RFLP 檢測基因長度多態性分析實驗，就含有基因組DNA的提取、核酸瓊脂糖凝膠電泳、聚合酶鏈式反應、限制性酶切分析等幾個實驗內容。基因的克隆表達實驗就包括：質粒DNA的提取、限制性酶切、目的片斷連接、大腸桿菌感受態細胞的制備、重組質粒轉化大腸桿菌感受態細胞以及表達產物的鑒定等內容。而最后的實驗設計更是要求學生對整套實驗技術及原理的全局把握，讓學生自己思考，如何將學到的知識和技能融會貫通，去解決實際問題。教學方式中充分發揮學生的主觀能動性，發揮他們的想象力和創新精神。適當劃分小實驗課的實驗分組人數，使學生有更多的動手和動腦的機會，注意實驗教學過程的各個環節，嚴格把關，使教學目標得以順利完成。

3 規范實驗教學過程

實驗教學包括備課、預實驗、實驗講課、指導、總結、批改實驗報告等環節，把培養目標嚴格貫穿于整個教學活動中。在規范教學過程中，我們注重積累教學管理經驗，逐步將教學管理制度化、規范化，以提高教學效果。采取的措施是：①新開課之前首先試講，聽課對象是教研組的全體教師和技術人員，對內容安排、授課重點等進行把關。同時，必須做預實驗，熟悉掌握整個實驗流程。第一次帶實驗的年輕教師必須先聽課，并與高年資教師一起帶教，以后再單獨帶教。②堅持集體備課。在開課之前，組織全體教師和技術人員集體備課，理順前后課之間的關系，分清各課內容的主次。實驗技術人員介紹實驗總體安排，強調操作注意事項，教師相互協調實驗的具體步驟，保證在共用儀器時步調一致。③聽取學生反饋意見。組織部分學生座談，面對面聽取學生對教學工作的意見、建議和要求。④改善實驗條件。聯合臨床檢驗科配備了熒光定量PCR儀、冷凍離心機、低溫冰箱、各種電泳儀、恒溫振蕩培養箱、紫外暗箱凝膠分析儀等分子生物學實驗教學必備的儀器和設備，從而保證了分子生物學實驗教學得以完成。

4 實驗教學效果及體會

學生在開始接觸分子生物學的時候總覺得很深奧，在理論講解時總感覺很難理解；特別對于以前沒接觸過分子生物學的醫學檢驗專業學生來說更是如此。但經過整個實驗教學完成后，很多同學都覺得分子生物學實驗技術以及許多看似復雜的原理突然顯得前所未有的清晰、有條理。這其中包括對分子生物學實驗整體流程的全局把握，也包括對有關實驗原理、分子生物學理論及臨床診斷應用有了直觀、全面、現實但又體系的認識。學生感到分子生物學實驗課不僅涵蓋了分子生物學實驗技術的重要內容，而且前后貫通，學到的不僅是幾個實驗的具體操作，而是掌握了一種研究思路和方法以及分子生物學研究當中常用的一整套技術，這是一般零散實驗難以達到的一種效果。

從這幾年的分子生物學檢驗技術實驗教學中體會到，首先教師要做到經驗豐富，實驗準備工作充分，教給學生規范的操作方法，培養學生的實際操作技能。同時，要積極啟發學生的思路，仔細分析實驗步驟以及每步的條件是如何設計出來的，探討其優缺點，如何改進，還有無其他方法，讓學生了解與實驗相關的一系列同類技術，使學生的思路不僅僅局限于一種方法，而是擴展到解決這個問題的多種途徑。盡管他們可能沒有機會將這些方法一一實踐，但開闊了思路，有利于學生在以后的工作中更加靈活自如地選擇應用，做出正確的判斷，而且當面對新的相關實驗技術時也不會束手無策。

5 結束語

分子生物學檢驗技術在教學過程中還有許多問題需要探討解決，比如在教學中如何處理新觀點、介紹新技術、實驗教學的考核、實驗成本昂貴與實驗經費緊張的矛盾，以及師資隊伍的培養與知識結構的更新等，都有待在今后的教學實踐中進一步完善。每一位從事實驗教學工作的教師都應該不斷探索和完善， 使分子生物學實驗教學在醫學檢驗專業人才的培養上發揮更大的作用。

參考文獻

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