時間：2023-03-17 18:02:03
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇生物學(xué)術(shù)論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
在教學(xué)過程中通過學(xué)生反映，大多數(shù)同學(xué)感覺這門課程較難，要改變學(xué)生的這種認識，首先需要教師最大限度的調(diào)動和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能夠積極主動到參與到教學(xué)中，而不是老師自己在自言自語。多數(shù)同學(xué)反映細胞分裂、染色體理論、DNA分子結(jié)構(gòu)和孟德爾遺傳部分內(nèi)容在高中生物中已經(jīng)接觸過，那么在這部分內(nèi)容的講述中可以很好的讓學(xué)生參與進來，形成以學(xué)生為主、老師對他們之前沒有接觸的新的知識進行講解和補充，這樣不僅可以使學(xué)生真切的體會教師授課的辛苦，更為關(guān)鍵的是可以充分調(diào)動同學(xué)們的積極性和主人公的參與意識。這種形式的教學(xué)不僅使學(xué)生對課堂知識掌握更牢固，也鍛煉了學(xué)生們的課件制作、演講等能力。在講到體細胞遺傳如克隆和基因組學(xué)如轉(zhuǎn)基因部分等最新熱點問題時，可以采取更為靈活的教學(xué)形式，如辯論賽、專題討論等形式。這既打破了傳統(tǒng)的以教師為中心，學(xué)生被動、消極的接受知識的局面，也有利于啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，對培養(yǎng)新的經(jīng)濟體制下的新型全面的人才也非常有利。通過各種途徑讓學(xué)生參與到教學(xué)活動中，在培養(yǎng)同學(xué)們參與意識的同時，充分調(diào)動了同學(xué)們對遺傳學(xué)課程的興趣，同時也加深了對重點和難點內(nèi)容的理解。
2充分使用多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段
遺傳學(xué)作為生命科學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，部分章節(jié)或內(nèi)容相對抽象，學(xué)生不易理解，這時可借助多媒體教學(xué)把生命的微觀結(jié)構(gòu)或動態(tài)生命過程通過動畫形式展現(xiàn)出來，或把課堂難以控制的演示實驗通過播放錄像的形式演示出來，或把某些應(yīng)用性強的知識通過視頻教學(xué)方法展現(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生真正理解所學(xué)知識，從而實現(xiàn)宏觀與微觀、整體與局部、動態(tài)與靜態(tài)的有機結(jié)合。利用當(dāng)代大學(xué)生對互聯(lián)網(wǎng)的依賴性，可引導(dǎo)他們利用網(wǎng)絡(luò)進行專業(yè)學(xué)習(xí)，將課堂教學(xué)與引導(dǎo)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)相結(jié)合。如在講到某些熱點問題時，可引導(dǎo)學(xué)生自己通過互聯(lián)網(wǎng)查詢相關(guān)信息，并把自己了解到的、體會到的給大家講解，這樣通過廣泛的發(fā)揮同學(xué)們的作用，使大家都可以了解到相關(guān)的最新學(xué)術(shù)信息?；ヂ?lián)網(wǎng)教學(xué)不僅提高了教學(xué)效率，豐富了學(xué)生的知識面，也使學(xué)生參與進去，培養(yǎng)其主人公意識，真正對該學(xué)科產(chǎn)生興趣，從而愿意學(xué)、樂意學(xué)。
3引入實驗教學(xué)
遺傳學(xué)課程牽扯到許多的實驗，如DNA是遺傳物質(zhì)的證明、遺傳定律的證明、PCR技術(shù)、染色體核型分析等如果沒有實驗教學(xué)而只有理論教學(xué)的話，就會使學(xué)生相對難以理解。這門課程本身就是理論與實踐相結(jié)合的學(xué)科，通過開展相關(guān)實驗，不僅驗證了課堂教學(xué)的理論，而且可培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計及用理論知識進行實驗技術(shù)分析和解決問題的能力，使學(xué)生養(yǎng)成良好的科研習(xí)慣?？v觀國內(nèi)眾多相關(guān)院校都開展了遺傳學(xué)的實驗教學(xué)，因此我們可以參考和學(xué)習(xí)他們的經(jīng)驗，編寫和制訂適合本校學(xué)生的遺傳學(xué)實驗指導(dǎo)。綜上，遺傳學(xué)實驗課程的開設(shè)非常有必要。
4注重理論與實踐的相互結(jié)合
1需要培養(yǎng)建設(shè)一支高素質(zhì)的教師隊伍高校教師的業(yè)務(wù)水平如何決定培養(yǎng)學(xué)生能力的高低。通過教師攻讀在職學(xué)位、到高校進修，開展各方面的交流活動，教研室所有教師都要參與實驗、實習(xí)、課程設(shè)計、大學(xué)生科技創(chuàng)新等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，不斷提高教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)和工作能力，將成為人才培養(yǎng)的保障。
2需要建立科學(xué)合理的實踐教學(xué)計劃根據(jù)具體培養(yǎng)要求，在培養(yǎng)計劃中建立一個基本完整的實踐教學(xué)模式。按照實踐教學(xué)目標體系，整合實踐項目和內(nèi)容。在學(xué)生入學(xué)后的不同學(xué)習(xí)階段，分別在各個實驗室進行學(xué)習(xí)，按照循序漸進的教學(xué)原則，設(shè)置各個課程的驗證型，綜合型實驗，另設(shè)置基礎(chǔ)和專業(yè)課的實習(xí)和實訓(xùn)，雖然這些課程都有專門的培養(yǎng)方案和教學(xué)安排，但如何科學(xué)安排好各個課程的銜接，還需深入研究。
3需要研究實踐教學(xué)體系的組成按照專業(yè)實踐能力培養(yǎng)的自身規(guī)律性，首先針對本專業(yè)的培養(yǎng)目標，體現(xiàn)理論教學(xué)與實踐教學(xué)相互聯(lián)系，建立符合實際、具有科學(xué)性和操作性的實踐教學(xué)體系，分別包括了實踐教學(xué)基礎(chǔ)訓(xùn)練（課程教學(xué)實驗、專業(yè)教學(xué)實驗）、實踐教學(xué)的依托訓(xùn)練（畢業(yè)實習(xí)、科研訓(xùn)練）、實踐教學(xué)核心訓(xùn)練（各種設(shè)計性實驗、畢業(yè)論文實驗）、實踐教學(xué)補充訓(xùn)練（社會實踐），這四個訓(xùn)練貫穿整個學(xué)程，構(gòu)成培訓(xùn)學(xué)生基本能力、綜合能力和創(chuàng)新能力的平臺。教學(xué)實踐環(huán)節(jié)可分為四大類進行：認知實踐：結(jié)合基礎(chǔ)階段所學(xué)理論，激發(fā)學(xué)生對本專業(yè)后續(xù)課程的求知欲望，為學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課提供感性認識；課程實踐：選擇一些專業(yè)主干課程，根據(jù)每門課程的授課內(nèi)容和教學(xué)進度，安排學(xué)生實習(xí)，加深學(xué)生對授課內(nèi)容的理解；專業(yè)實踐：使學(xué)生系統(tǒng)參與專業(yè)課的具體實踐，培養(yǎng)應(yīng)用與創(chuàng)新能力，團隊協(xié)作和交流能力。落實到各個專業(yè)課程的實踐中；綜合實踐：按本科培養(yǎng)方案的要求，撰寫畢業(yè)論文，組織答辯。實驗考核的效果能夠反映平時實驗課的成績，考試的目的是為了促進學(xué)習(xí)，從而進一步保證實踐教學(xué)質(zhì)量的不斷提高。
4改革實習(xí)環(huán)節(jié)，以社會實踐為補充,充實第二課堂內(nèi)容學(xué)生要能夠綜合運用所學(xué)知識了解實際問題、能夠獨立分析和解決實際問題的最好途徑是實習(xí)。生物技術(shù)專業(yè)的課程包括教學(xué)綜合實習(xí)、專業(yè)實習(xí)和社會實踐三個方面。實踐性較強的課程都加強了課程教學(xué)綜合實習(xí)。按照專業(yè)培養(yǎng)目標的要求，有計劃有組織地參與社會活動，了解現(xiàn)實社會、認識當(dāng)今的國情、增強年輕人的學(xué)習(xí)使命感和社會責(zé)任意識，在實踐中進一步完善知識體系，使學(xué)生增強適應(yīng)社會的能力。第二課堂在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)等方面發(fā)揮著重要的作用，如組織課題組活動，參與大學(xué)生科技創(chuàng)新項目，到實踐基地參觀實習(xí)。在教學(xué)實踐環(huán)節(jié)中實驗考核的效果能夠反映學(xué)生對待實驗課的態(tài)度，進一步保證實踐教學(xué)質(zhì)量的不斷提高。
(1)關(guān)于為何選擇就讀生物技術(shù)專業(yè)的問題,大二學(xué)生中20.0%為自主選擇(高考第一志愿),75.0%為從本校醫(yī)學(xué)專業(yè)或藥學(xué)專業(yè)調(diào)劑而來(個別學(xué)生所報的六個平行專業(yè)志愿中含有生物技術(shù)專業(yè),但排在醫(yī)學(xué)和藥學(xué)專業(yè)后面)。大三學(xué)生中16.7%為自主選擇,61.7%為專業(yè)調(diào)劑生。大四學(xué)生中10.0%為自主選擇,77.5%為專業(yè)調(diào)劑生。(2)關(guān)于是否喜歡自己的專業(yè),三個年級中選擇“喜歡”和“不喜歡”的比例幾乎都為1:1左右,個別同學(xué)選擇了“不清楚”這一選項。(3)對于“如果有轉(zhuǎn)專業(yè)的機會,你是否想轉(zhuǎn)其它專業(yè)”這一問題(目前本校無在校生可調(diào)換專業(yè)的制度),三個年級中選擇“想”的比例基本都在50%左右,這一結(jié)果與(2)中50%左右同學(xué)選擇不喜歡自己的專業(yè)想吻合。(4)對于“如果你可以轉(zhuǎn)專業(yè),你會選擇哪個專業(yè)”,約95%的同學(xué)選擇了醫(yī)學(xué)專業(yè),個別同學(xué)選擇了藥學(xué)專業(yè)。(5)45.0%的大二學(xué)生認為本專業(yè)和本校醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生在綜合素質(zhì)與能力方面沒有差別,20.0%認為本專業(yè)學(xué)生比醫(yī)學(xué)生綜合能力差；大三學(xué)生35.0%認為二者沒有差別,26.7%認為比醫(yī)學(xué)生綜合能力差；大四學(xué)生22.5%認為二者沒有差別,37.5%認為比醫(yī)學(xué)生綜合能力差。(6)認為專業(yè)發(fā)展前景與就業(yè)前景較好的學(xué)生分別為:大二40.0%,大三35.7%,大四22.5%。(7)想跨專業(yè)考研或換專業(yè)就業(yè)的同學(xué)分別為大二10.0%、大三13.3%、大四35%。(8)認為自己經(jīng)過了在校1-3年的學(xué)習(xí)后對專業(yè)的認可度有了提高的學(xué)生分別為大二95.0%、大三75.0%、大四65.0%。(9)對專業(yè)的培養(yǎng)方向定位、培養(yǎng)方案及教學(xué)內(nèi)容設(shè)置持“非常贊同”和“贊同”態(tài)度的學(xué)生分別為大二35.5%、大三25.0%、大四17.5%,持“基本贊同”態(tài)度的同學(xué)分別為大二45.0%、大三58.3%、大四72.5%。(10)對教師的教學(xué)態(tài)度、敬業(yè)精神、教學(xué)質(zhì)量和效果持“非常滿意”和“滿意”態(tài)度的學(xué)生分別為大二70.0%、大三58.3%、大四47.5%,持“基本滿意”態(tài)度的同學(xué)分別為大二25.0%、大三36.7%、大四52.0%。
2討論
專業(yè)認同感是指學(xué)生對于所學(xué)專業(yè)的目標和社會價值的接受和認可,專業(yè)認同會影響大學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與行為［2］。學(xué)生的專業(yè)認同感低,對專業(yè)的興趣就弱,學(xué)習(xí)主動性差,直接影響學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)成績。因此,有必要探索大學(xué)生的專業(yè)認同現(xiàn)狀與對策。張東軍等［3］調(diào)研發(fā)現(xiàn)在醫(yī)學(xué)院校中非醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生對專業(yè)的認同水平顯著低于醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生。本調(diào)研結(jié)果與張東軍等類似,發(fā)現(xiàn)在以醫(yī)學(xué)占主導(dǎo)地位的醫(yī)學(xué)院校中,生物技術(shù)專業(yè)本科生對專業(yè)的認同感比較低,近50%的同學(xué)不喜愛自己的專業(yè),有不少同學(xué)希望有機會能換專業(yè)學(xué)習(xí)和就業(yè)。在希望調(diào)換專業(yè)的學(xué)生中,絕大部分同學(xué)希望轉(zhuǎn)到醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)。這一結(jié)果可能與很多生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生本身是由于高考分數(shù)線沒有達到本校醫(yī)學(xué)專業(yè)錄取分數(shù)線而從醫(yī)學(xué)專業(yè)調(diào)劑而來有關(guān),也可能有部分原因是因為醫(yī)學(xué)是醫(yī)學(xué)院校的優(yōu)勢學(xué)科有關(guān)。僅有30%左右的學(xué)生認為生物技術(shù)專業(yè)有較好的發(fā)展前景和較多的就業(yè)機會。盡管如此,絕大部分同學(xué)仍然希望在專業(yè)相關(guān)方向就業(yè)或考研深造,這可能與學(xué)生對專業(yè)的情感有關(guān),也可能與學(xué)生在專業(yè)相關(guān)方向就業(yè)時競爭力比較大有關(guān)。一個令人欣喜的事實是,絕大多數(shù)同學(xué)都認為自己經(jīng)過了1-3年的專業(yè)學(xué)習(xí)后對生物技術(shù)專業(yè)的認同感提高了,對專業(yè)的培養(yǎng)方案及教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)效果等持贊同和滿意態(tài)度。這些調(diào)研結(jié)果反映了同學(xué)們對我校生物技術(shù)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的認可。從調(diào)研結(jié)果可以看出,大四、大三、大二學(xué)生對專業(yè)的認同感依次升高,分析原因,可能和大三和大二本科生中有較多學(xué)生是自主選擇了生物技術(shù)專業(yè)有關(guān)。相反,大四學(xué)生中僅有10%是自主選擇了該專業(yè),絕大多數(shù)都是從醫(yī)學(xué)專業(yè)調(diào)劑而來。造成這一結(jié)果的另一個不可忽視的原因,可能也與本校生物技術(shù)專業(yè)的建設(shè)與發(fā)展有關(guān)。濰坊醫(yī)學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)于2005年設(shè)立并開始招生,學(xué)校一直非常注重專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展,從培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案確立、教學(xué)內(nèi)容設(shè)定、教學(xué)設(shè)施完善、師資力量培養(yǎng)等各個方面都非常重視。經(jīng)過8年的發(fā)展和建設(shè),本校生物技術(shù)專業(yè)于2013年已發(fā)展成為山東省特色專業(yè),培養(yǎng)的畢業(yè)生得到了社會的認可,專業(yè)知名度有了較大提高,所以在校低年級學(xué)生較高年級學(xué)生的專業(yè)認同感高也不足為奇。
3結(jié)語
由于不同的生物組織對激光的吸收系數(shù)不同，因而他們吸收的光能量大小也不同。在均勻的入射光照射下，不同的生物組織產(chǎn)生的光聲信號的強度也是不一樣的。這些信號是生物組織內(nèi)部信息的反映，包含著生物組織內(nèi)部的成分、結(jié)構(gòu)等信息，基于生物組織內(nèi)部的光學(xué)吸收系數(shù)分布，就可以獲得組織內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)、病理信息等。通過一定的方法對光聲信號進行采集、處理，并重建出組織結(jié)構(gòu)圖形，結(jié)合生物組織中光學(xué)吸收系數(shù)的分布，可以定量分析組織結(jié)構(gòu)的變化情況，即對生物組織進行功能成像，反映了組織內(nèi)部微小的病變、血紅蛋白濃度、血氧濃度等重要參數(shù)。
2基于非聚焦單陣元探測器的光聲成像系統(tǒng)設(shè)計
光聲斷層成像系統(tǒng)采用非聚焦激光照射樣品，并采用非聚焦超聲換能器檢測被樣品照射區(qū)域周圍的光聲信號，從檢到的光聲信號，反演出成像區(qū)域生物組織的光吸收系數(shù)的空間分布，并且由此繪制組織被照射區(qū)域的光聲圖像。一般在光聲斷層成像的實驗研究中，為了簡化系統(tǒng)的復(fù)雜程，減少實驗成本，提高實驗穩(wěn)定性，往往采用一個超聲換能器對生物組織進行旋轉(zhuǎn)掃描。
美國圣路易斯華盛頓大學(xué)的LiHongVWang在2003年時帶領(lǐng)研究小組利用非聚焦的單陣元超聲換能器對小鼠大腦進行光聲斷層成像，實現(xiàn)了對老鼠大腦皮層的高對比度成像，對大鼠腦部進行光聲斷層成像，血管成像結(jié)果與腦部解剖結(jié)果十分吻合。隨后各式各樣的單探頭掃描實驗系統(tǒng)用于小鼠的腫瘤生長、血管變化和關(guān)節(jié)成像。使用單陣元非聚焦超聲換能器采集光聲信號，對于每次采集到的距離換能器不同半徑弧的光聲信號光聲信號，需對其求積分。因此不能采集單一方向的光聲信號，需要圍繞生物組織旋轉(zhuǎn)換能器，采集樣品各個方向的光聲信號，最終通過數(shù)值計算模擬出光聲圖像。該實驗裝置由于只需一個超聲換能器，信號采集電路比較簡單，成本較低。但由于加入了旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)超聲換能器，實驗裝置的結(jié)構(gòu)變得相對復(fù)雜，采集數(shù)據(jù)時間稍長，而且引入了機械振動誤差，成像結(jié)果受機械硬件影響較大。于是發(fā)展出陣列圓形掃描系統(tǒng)，采用這種方式的系統(tǒng)采集多個通道的光聲數(shù)據(jù)?？梢杂行У販p少信號采集時間，因此這種采集方式被大多數(shù)實驗者采用。LihongV•Wang等首次用512個陣列的環(huán)形探頭實現(xiàn)了高分辨率的大腦血管實時成像，并對小鼠腦中的光聲造影劑進行了監(jiān)控。V•Ntzi－achristos等也用64個陣元組成180°圓弧對小老鼠的腹部、胸部和心臟進成像，它的動態(tài)圖像幀頻能達到10Hz。
3結(jié)束語
想挑戰(zhàn)超人類主義所提出的概念，此概念試圖補全那件仍只是半成品的人類改造工程。作為回應(yīng)，筆者簡單概括了一下《赫西奧德和埃斯庫羅斯》中關(guān)于普羅米修斯神話的兩種解釋，它可以幫助我們正確地了解運動醫(yī)學(xué)的道德局限。以此總結(jié)為一條平淡無奇的提示：人類是凡胎俗骨的，面對疾病和死亡的脆弱無助是遠非人類自身可以克服或消除的，這代表了在道德以及普通醫(yī)學(xué)，特別是運動醫(yī)學(xué)這兩方面的自然局限。
二、生物醫(yī)學(xué)技術(shù)與體育科學(xué)的發(fā)展
把現(xiàn)代社會實踐歸結(jié)為科學(xué)問題很容易，同樣，設(shè)想一種特定的科學(xué)技術(shù)，例如電腦技術(shù)來舉個范例也不難。將技術(shù)與工具制造聯(lián)系在一起，使我們又開始懷念起那些被閑置的工具?！凹夹g(shù)”一詞有一個古老的過去，它來源于兩個希臘字技藝和徽標。技藝是指那種技巧——“實用知識”參與決策的事情，而通過標識恐怕只是推理的一種形式，旨在了解其性質(zhì)或從事物中得到我們所認可的東西，它實際上是由亞里士多德創(chuàng)造出來的，“技術(shù)”的意義最初指修辭學(xué)的技術(shù)技能——標志字面上的技藝。但是，在日常生活中把科學(xué)和技術(shù)的概念混為一談的做法并不少見。事實上，至少在英國，體育科學(xué)家就經(jīng)常把他們的研究活動和本來該稱作體育技術(shù)的事物混為一談。目前，哲學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家早就明確區(qū)分了理論（科學(xué)）和應(yīng)用（技術(shù)），但這一區(qū)分并沒應(yīng)用到在對體育的自然研究中。在日常交談中，把科學(xué)和技術(shù)這兩個概念區(qū)分開來是比較困難的。事實上，體育科學(xué)家經(jīng)常把他們的體育項目和確切的應(yīng)該稱為“運動技術(shù)”的概念混為一談。當(dāng)今的科學(xué)哲學(xué)家已經(jīng)可以把理論學(xué)（即科學(xué)）和應(yīng)用學(xué)（即技術(shù)）明確區(qū)分開來了，盡管在體育運動的理論科學(xué)領(lǐng)域，這兩個概念依舊難以區(qū)分。在此可以想象一下，如果醫(yī)藥領(lǐng)域和體育科技可以很簡單的獲得運用，通過理論知識到實踐性知識再到設(shè)備與材料的步驟，分別得出醫(yī)藥和體育的目的。如果以上都可以獲得實現(xiàn)的話，那么他們的顯著特征就應(yīng)該是一個“目的--結(jié)果”的結(jié)構(gòu)。科技就可以被認為是利用目的去得到一個被選擇好的結(jié)果。
三、小結(jié)
1.1模型準備
首先要了解實際背景，尋找內(nèi)在規(guī)律，形成一個比較清晰的輪廓，提出問題。
1.2模型假設(shè)
在明確目的、掌握資料的基礎(chǔ)上，抓住問題的本質(zhì)，舍棄次要因素，對實際問題做出合理的簡化假設(shè)。
1.3模型建立
在所作的假設(shè)條件下，用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法去刻畫變量之間的關(guān)系，得出一個數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，即數(shù)學(xué)模型。原則上，在能夠達到預(yù)期效果的基礎(chǔ)上，選擇的數(shù)學(xué)方法應(yīng)越簡單越好。
1.4模型求解
建模后要對模型進行分析、求解，求解會涉及圖解、定理證明及解方程等不同數(shù)學(xué)方法，有時還需用計算機求數(shù)值解。
1.5模型分析、檢驗、應(yīng)用模型的結(jié)果
應(yīng)當(dāng)能解釋已存的現(xiàn)象，處理方法應(yīng)該是最優(yōu)的決策和控制方案，所以，對模型的解需要進行分析檢驗。把求得的數(shù)學(xué)結(jié)果返回到實際問題中去，檢驗其合理性。如果理論結(jié)果符合實際情況，那么就可以用它來指導(dǎo)實踐，否則需再重新提出假設(shè)、建模、求解，直到模型結(jié)果與實際相符，才能進行實際應(yīng)用。總之，數(shù)學(xué)建模是一項富有創(chuàng)造性的工作，不可能用一些條條框框的規(guī)則規(guī)定的十分死板，只要是能夠做到全面兼顧、能抓住問題的本質(zhì)、最終檢驗結(jié)果合理，都是一個好的數(shù)學(xué)模型。
2數(shù)學(xué)建模在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
2.1DNA序列分類模型
DNA分子是遺傳信息存儲的基本單位，許多生命科學(xué)中的重大問題都依賴于對這種特殊分子的深入了解。因此，關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)與功能的問題，成為二十一世紀最重大的課題之一。DNA序列分類問題是研究DNA分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，它常用的方法是聚類分析法。聚類分析是使用數(shù)據(jù)建模簡化數(shù)據(jù)的一種方法，它將數(shù)據(jù)分成不同的類或者簇，同一個簇中的數(shù)據(jù)有很大的同質(zhì)性，而不同的簇中的數(shù)據(jù)有很大的相異性。在對DNA序列進行分類時，需首先引入樣品變量，比如說單個堿基的豐度、兩堿基豐度之比等；然后計算出每條DNA序列的樣品變量值，存入到向量中；最后根據(jù)相似度度量原理，計算出所有序列兩兩之間的Lance與Williams距離，依據(jù)距離的遠近進行分類。對于模型的好壞，可選取已知分類的DNA序列進行檢驗，若按照該模型做出的分類與已知分類相符，則模型可取，反之則需調(diào)試樣本變量，直到取得滿意的結(jié)果為止。
2.2傳染病模型
為了能定量的研究傳染病的傳播規(guī)律，人們建立了各種類型的模型來預(yù)測、控制疾病的發(fā)生發(fā)展，比如說，SI模型（適用于患病后難以治愈）、SIS模型（適用于患病者治愈后不具有免疫力）、SIR模型（適用于患病者治愈后具有終身免疫力）、SIRS模型（適用于患病者治愈后具有暫時免疫力）等。這里以SIR模型為例來做具體地說明。假設(shè)不考慮人口的出生、死亡、流動等因素，設(shè)總?cè)丝谑冀K保持一個常數(shù)N，記t時刻的易感染者、已感染者和已恢復(fù)者的人數(shù)分別為S(t)、i(t)和r(t)，則可建立下面的三房室模型：
2.3療效評價模型
對于同一種疾病，醫(yī)生根據(jù)其經(jīng)驗的不同往往會制定出不同的治療方案，而每種方案的經(jīng)濟成本不同并且會產(chǎn)生不同程度的副作用，因此合理評價其療效就有著重要的意義。目前常用的療效評價模型有多元非線性回歸模型、模糊評價模型、灰色關(guān)聯(lián)度模型以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等。不論哪種模型都需要先確定評價參數(shù)，所謂評價參數(shù)指的是以什么來衡量療效，如在艾滋病療效評價中，可采用CD4的濃度、HIV的濃度或是CD4與HIV濃度的比值來衡量療效的好壞。而選取模型時，只要它能把樣品的綜合療效客觀真實的體現(xiàn)出來，都是有效的。
3結(jié)束語
新華社倫敦12月22日電（記者黃堃）英國一群小學(xué)生創(chuàng)造了一項科研“傳奇”。他們對大黃蜂的覓食行為進行實驗觀察，并在英國皇家學(xué)會主辦的《生物學(xué)通訊》上發(fā)表了研究論文。據(jù)稱，這是國際學(xué)術(shù)刊物第一次正式發(fā)表主要由小學(xué)生完成的研究論文。
皇家學(xué)會是具有數(shù)百年歷史的久負盛名的科學(xué)組織，其主辦的《生物學(xué)通訊》屬于影響力較大的國際學(xué)術(shù)刊物，而這篇小學(xué)生論文通過了該刊正常的同行評議審稿程序。孩子們在論文中發(fā)表了其研究結(jié)果：大黃蜂的確具有觀察和學(xué)習(xí)顏色組合模式的能力。這聽起來很簡單，但卻為昆蟲視覺辨識領(lǐng)域的相關(guān)研究提供了重要的科學(xué)證據(jù)。
這篇論文由來自英國德文郡布萊克沃頓小學(xué)的25名8歲至10歲的小學(xué)生完成，倫敦大學(xué)學(xué)院的博·洛托博士為他們提供了科學(xué)指導(dǎo)。博·洛托博士告訴新華社記者，這是一個觀察大黃蜂認知能力的實驗。他只是提供了實驗工具并幫助將研究結(jié)果整理成論文，整個實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)獲取都是由這些小學(xué)生完成的。
在孩子們看來，實驗觀察更像是他們與大黃蜂之間的一場游戲。洛托為他們提供了“游戲工具”——一個模擬花朵的有機玻璃面板。面板上有4個方陣，每個方陣中有16個圓圈。這些圓圈可以改變顏色來模擬花朵，圓圈中間有凹槽，用于盛放模擬花蜜的糖水。
孩子們自己設(shè)置了游戲規(guī)則：當(dāng)每個方陣周邊為黃色而中間4個圓圈為藍色，或周邊為藍色而中間為黃色時，中間4個圓圈中有糖水。大黃蜂很快就學(xué)會了判斷這種模式，到中間“采蜜”成功的幾率高達90%以上。
為了探索大黃蜂如何進行判斷，孩子們還設(shè)計了對比實驗。比如將中間4個圓圈改為綠色，而周邊仍是黃色或藍色。結(jié)果就整組大黃蜂而言，“采蜜”地點較為分散。說明在第一個試驗中，它們不是簡單地記住到中間采蜜，而是學(xué)會了判斷藍黃兩種顏色的組合模式。
研究還顯示，有的大黃蜂在顏色改變后仍然更多地到中間采蜜，說明它可能比較“聰明”，能夠?qū)⒃瓉淼念伾Ｊ酵茝V到新的顏色。
美國紐約大學(xué)的勞倫斯·馬洛尼和英國?？巳卮髮W(xué)的納塔莉·亨普爾·伊瓦拉在《生物學(xué)通訊》配發(fā)的評論文章中寫到，這是一個令人驚訝的發(fā)現(xiàn)。因為以前研究人員只知道蜂類有很強的空間判斷能力，本以為它們會按空間規(guī)律仍然到中間采蜜，而實際上大黃蜂還具有觀察和學(xué)習(xí)顏色組合的能力。
想挑戰(zhàn)超人類主義所提出的概念,此概念試圖補全那件仍只是半成品的人類改造工程。作為回應(yīng),筆者簡單概括了一下《赫西奧德和埃斯庫羅斯》中關(guān)于普羅米修斯神話的兩種解釋,它可以幫助我們正確地了解運動醫(yī)學(xué)的道德局限。以此總結(jié)為一條平淡無奇的提示:人類是凡胎俗骨的,面對疾病和死亡的脆弱無助是遠非人類自身可以克服或消除的,這代表了在道德以及普通醫(yī)學(xué),特別是運動醫(yī)學(xué)這兩方面的自然局限。
二、生物醫(yī)學(xué)技術(shù)與體育科學(xué)的發(fā)展
把現(xiàn)代社會實踐歸結(jié)為科學(xué)問題很容易,同樣,設(shè)想一種特定的科學(xué)技術(shù),例如電腦技術(shù)來舉個范例也不難。將技術(shù)與工具制造聯(lián)系在一起,使我們又開始懷念起那些被閑置的工具。“技術(shù)”一詞有一個古老的過去,它來源于兩個希臘字技藝和徽標。技藝是指那種技巧——“實用知識”參與決策的事情,而通過標識恐怕只是推理的一種形式,旨在了解其性質(zhì)或從事物中得到我們所認可的東西,它實際上是由亞里士多德創(chuàng)造出來的,“技術(shù)”的意義最初指修辭學(xué)的技術(shù)技能——標志字面上的技藝。但是,在日常生活中把科學(xué)和技術(shù)的概念混為一談的做法并不少見。事實上,至少在英國,體育科學(xué)家就經(jīng)常把他們的研究活動和本來該稱作體育技術(shù)的事物混為一談。目前,哲學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家早就明確區(qū)分了理論(科學(xué))和應(yīng)用(技術(shù)),但這一區(qū)分并沒應(yīng)用到在對體育的自然研究中。在日常交談中,把科學(xué)和技術(shù)這兩個概念區(qū)分開來是比較困難的。事實上,體育科學(xué)家經(jīng)常把他們的體育項目和確切的應(yīng)該稱為“運動技術(shù)”的概念混為一談。當(dāng)今的科學(xué)哲學(xué)家已經(jīng)可以把理論學(xué)(即科學(xué))和應(yīng)用學(xué)(即技術(shù))明確區(qū)分開來了,盡管在體育運動的理論科學(xué)領(lǐng)域,這兩個概念依舊難以區(qū)分。在此可以想象一下,如果醫(yī)藥領(lǐng)域和體育科技可以很簡單的獲得運用,通過理論知識到實踐性知識再到設(shè)備與材料的步驟,分別得出醫(yī)藥和體育的目的。如果以上都可以獲得實現(xiàn)的話,那么他們的顯著特征就應(yīng)該是一個“目的--結(jié)果”的結(jié)構(gòu)?？萍季涂梢员徽J為是利用目的去得到一個被選擇好的結(jié)果。
