醫(yī)學(xué)生物技術(shù)范文

時(shí)間:2024-04-12 15:49:04

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醫(yī)學(xué)生物技術(shù)

篇1

由于篇幅限制,本文下面著重介紹聚合物納米藥物。迄今為止,用于納米藥物輸送的載體主要是聚合物[12]。因?yàn)榫酆衔镏饕幸韵聝?yōu)點(diǎn):分子量大,由于EPR效應(yīng),作為載體能使藥物在病灶部位停留較長(zhǎng)時(shí)間,延長(zhǎng)療效??赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)聚合物物理化學(xué)性能和自身降解而達(dá)到緩釋或控釋藥物的目的。易功能化,可把一些具有靶向作用或控釋功能的組分鍵合在聚合物粒子表面。可調(diào)控的生物降解性,避免藥物釋放后聚合物載體材料在人體器官聚積,產(chǎn)生毒副作用。(1)聚合物鍵合藥物。聚合物鍵合藥物又稱為聚合物前藥,它們的生物活性取決于鍵合的小分子藥物是否能夠在病變區(qū)被及時(shí)釋放出來(lái)。傳統(tǒng)的小分子化療藥物在給藥過(guò)程中遇到許多問(wèn)題,如在水中溶解性和穩(wěn)定性較差、體內(nèi)迅速清除、毒副作用大等。聚合物鍵合藥物采用化學(xué)橋聯(lián)穩(wěn)定藥物分子,將小分子藥物以可降解的化學(xué)鍵鍵合到聚合物骨架上,可以有效避免納米顆粒在體內(nèi)循環(huán)過(guò)程中不必要的藥物泄露,而通過(guò)不同的化學(xué)鍵的選擇,特別是那些對(duì)病變局部環(huán)境敏感的化學(xué)鍵,比如pH和酶敏感化學(xué)鍵,可以實(shí)現(xiàn)在腫瘤組織或腫瘤細(xì)胞內(nèi)的可控釋放,這使得其相對(duì)于通過(guò)物理相互作用包載型的納米藥物更加具有優(yōu)勢(shì)。常見(jiàn)的聚合物骨架包括聚乙二醇(PEG)、聚谷氨酸(PGA)、聚N-(2-羥丙基)甲基丙烯酰胺(HPMA)。Duncan等研發(fā)了一系列HPMA抗腫瘤鍵合藥物,目前正在進(jìn)行臨床I、II期研究?;熕幬锸且訥ly-Phe-Leu-Gly鍵合到聚合物骨架上。通過(guò)細(xì)胞內(nèi)溶酶體的酶解作用,鍵合的抗腫瘤藥物可以被有效地釋放出來(lái),達(dá)到了細(xì)胞內(nèi)給藥的要求[13]。再比如將galactose鍵合到聚合物骨架上可以有效地增加這些納米藥物的肝靶向性[14]。(2)聚合物-蛋白質(zhì)結(jié)合體:聚乙二醇和多糖經(jīng)常用于制備蛋白質(zhì)高分子共價(jià)結(jié)合體。獲FDA批準(zhǔn)可在臨床上使用的聚合物-蛋白質(zhì)結(jié)合體大多數(shù)是由聚乙二醇制備的(PEGylation)。PEGylation可增加蛋白質(zhì)的水溶性和穩(wěn)定性,又可降低其相應(yīng)的免疫原和抗原性,從而延長(zhǎng)藥物在體內(nèi)的循環(huán)半衰期[15,16]。如羅氏公司生產(chǎn)的PEGasys(PeginterferonAlfa-2a)可以使干擾素在血清中的半衰期提高50-70倍[17]。高分子蛋白質(zhì)結(jié)合體的制備方法有:帶有功能基團(tuán)的高分子鏈與蛋白質(zhì)活性部位直接連接;將與蛋白質(zhì)具有特異結(jié)合作用的分子首先與高分子以共價(jià)鍵結(jié)合,而后實(shí)現(xiàn)高分子與蛋白質(zhì)的特異性結(jié)合。目前關(guān)注的熱點(diǎn)之一是對(duì)于具有治療作用的蛋白質(zhì)和催化功能的酶等生物特異性蛋白質(zhì),與高分子結(jié)合后如何保持其生物功能的問(wèn)題。(3)RNA納米顆粒:在藥物開(kāi)發(fā)史上,化學(xué)藥物和蛋白質(zhì)藥物已出現(xiàn),RNA藥物或以RNA為目標(biāo)的藥物將是藥物開(kāi)發(fā)的第三個(gè)里程碑。RNA是由腺嘌呤(A)、尿嘧啶(U)、鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)構(gòu)成的一種核糖核酸高分子.與Watson-Crick的DNA堿基配對(duì)(A-T,G-C)的雙螺旋鏈的結(jié)構(gòu)不同,RNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)里經(jīng)常出現(xiàn)一些非傳統(tǒng)的堿基配對(duì)如環(huán)環(huán)相互作用。通過(guò)底端向上的“自組裝”技術(shù),包括模板法和非模板法,RNA分子可以構(gòu)建種類繁多的和具有生物功能的納米結(jié)構(gòu)。RNA納米治療劑的獨(dú)特之處在于,其支架、配體和治療劑都是由RNA組成,由于其均勻的納米級(jí)尺寸、良好的生物相容性、低毒性和目標(biāo)特異性,使其有利于在活的機(jī)體內(nèi)應(yīng)用而不會(huì)在正常器官內(nèi)積累[18],為癌癥的治療提供了參考意見(jiàn)。郭培宣等人于1986年構(gòu)建phi29DNA組裝馬達(dá),是至今所能構(gòu)建最強(qiáng)大的生物馬達(dá)。1987年郭等人[19,20]報(bào)道了phi29噬菌體中由pRNA(packagingribonucleicacid,簡(jiǎn)稱pRNA)驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá)。該納米馬達(dá)的功能是包裹DNA并將DNA運(yùn)送到病毒衣殼中,ATP為這種RNA馬達(dá)提供能量。隨后,郭的研究團(tuán)隊(duì)證明pRNA分子可以經(jīng)過(guò)改造構(gòu)建成二聚體、三聚體和六聚體的納米顆粒,從而開(kāi)創(chuàng)了RNA納米技術(shù)[21,22]。利用此技術(shù),該團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一系列多功能RNA納米治療劑,可用于靶向治療腫瘤,且不會(huì)損傷正常組織。例如[23-26],利用重新改變結(jié)構(gòu)的RN段攜帶多達(dá)4個(gè)治療和診斷模塊構(gòu)建出了超穩(wěn)定的X形RNA納米顆粒。這些RNA納米顆??杉{入沉默基因的小干擾RNA,調(diào)控基因表達(dá)的micro-RNA,靶向癌細(xì)胞的核酸適體,或是能夠催化化學(xué)反應(yīng)的核酶[27]。(4)固體聚合物納米粒子。其制備方法包括單體聚合成聚合物納米粒子和聚合物后分散自組裝形成固體納米粒子。常見(jiàn)聚合物載體有聚氰基丙烯酸烷酯、聚乳酸、聚(乳酸-乙醇酸),以及天然大分子如殼聚糖和白蛋白等。藥物通過(guò)物理吸附或化學(xué)鍵合方法引入載體。Abraxane是第一個(gè)獲FDA批準(zhǔn)的聚合納米粒子藥物,用于乳腺癌、肺癌和胰腺癌的治療,由白蛋白納米粒子和鍵合的paclitaxel組成,尺寸約130nm[28]。聚合納米粒子作為藥物載體除需具備生物相容性和生物降解性之外,單分散性要好。將納米粒子表面接枝PEG可有效增強(qiáng)分散性和在體內(nèi)的循環(huán)穩(wěn)定性。此外,研發(fā)多功能納米粒子以便提高靶向性也是當(dāng)今研究的一個(gè)熱點(diǎn)。(5)聚合物納米膠束。常見(jiàn)小分子表面活性劑形成的膠束穩(wěn)定性較差,不適于藥物運(yùn)輸。而聚合物納米膠束,具有載藥量高、載藥范圍廣、穩(wěn)定性好,體內(nèi)滯留時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)[29,30]。常用于難溶性藥物、大分子藥物及基因治療藥物的載體,還可實(shí)現(xiàn)靶向給藥,具有廣泛的應(yīng)用前景。聚合物納米膠束通常是由具有親水部分和疏水部分的兩親嵌段共聚物在水中自組裝形成的納米級(jí)大小的核-殼型膠束,尺寸大約20-100nm。其中親水部分多由PEG組成,疏水部分多由聚乳酸、聚環(huán)氧丙烷、聚氨基酸組成。目前至少有6種聚合物納米膠束抗腫瘤藥物進(jìn)行臨床研究。納米藥物是具有巨大發(fā)展前景的新型藥物,其在醫(yī)藥領(lǐng)域的發(fā)展必將引起疾病診斷和治療的革命。目前,納米醫(yī)藥技術(shù)的基礎(chǔ)理論及納米藥物的制備工藝等還很不完善。基礎(chǔ)理論方面,人們對(duì)納米藥物在體內(nèi)的行為,包括組織分布、藥代動(dòng)力學(xué)和藥效,以及它們與載體的化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理性能之間的相互關(guān)系,都缺乏深入和系統(tǒng)的研究;從制備工藝來(lái)講,制備工藝要求操作方便、成本低、易于工業(yè)化放大生產(chǎn),產(chǎn)品性能要穩(wěn)定。因此,納米技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域中的研究還需做大量的工作。其未來(lái)發(fā)展方向是增強(qiáng)載藥量、提高靶向作用及控釋能力、降低超敏反應(yīng)[31]。

2納米生物醫(yī)用材料

納米生物醫(yī)用材料是納米材料與生物醫(yī)用材料的交叉,在人類康復(fù)工程中發(fā)揮重要作用。納米生物醫(yī)用材料將解決臨床對(duì)傷口敷料、人造皮膚、人造血管和組織工程支架、高性能組織修復(fù)、器官替換的迫切需求[32-34],而且已顯示出巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值。材料支架在組織工程中起著重要作用[35]。模仿天然的細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)而制成的納米纖維生物可降解材料已開(kāi)始應(yīng)用于組織工程的修復(fù)和再生。由于軟骨再生能力有限,軟骨組織工程領(lǐng)域的發(fā)展具有重要意義,特別是在治療老齡化社會(huì)日益流行的大關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎方面[36]。嵇偉平等采用塑性變形和化學(xué)處理方法在Ti6A14V合金上制得一種新型多孔納米晶體,通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)研究了成骨細(xì)胞在納米Ti6A14V合金表面的黏附情況。結(jié)果表明,與普通鈦合金相比,納米表面鈦合金早期就能使成骨細(xì)胞偽足伸展良好,促進(jìn)成骨細(xì)胞緊密貼壁和早期融合,與細(xì)胞黏附相關(guān)的Integrinβ1的表達(dá)也高于普通鈦合金,為將納米技術(shù)應(yīng)用到人工關(guān)節(jié)等植入器械領(lǐng)域提供了新的方向[37]。還可以將納米骨材料[38]植入體內(nèi)填充各類型的骨缺損,其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可生長(zhǎng)出很多新生的骨細(xì)胞,所有填的納米骨材料,最后會(huì)降解消失,骨缺損部能完全被新生骨取代。目前醫(yī)用納米羥基磷灰石/聚酰胺66復(fù)合骨充填材料已投入市場(chǎng),對(duì)骨缺損的恢復(fù)具有較好的作用。納米技術(shù)與生物醫(yī)學(xué)的結(jié)合,為醫(yī)學(xué)界提供了全新的思路,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用已取得一定成果。但目前大多數(shù)研究還處于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段,仍需大量臨床試驗(yàn)予以證實(shí),納米材料應(yīng)用的生物安全性也有待進(jìn)一步提高。這就要求生物醫(yī)學(xué)研究者與納米材料的研究人員合作需進(jìn)一步加強(qiáng),制造出更先進(jìn)的生物醫(yī)用納米材料。

3納米診斷學(xué)

納米診斷學(xué)是納米生物技術(shù)在分子診斷中的應(yīng)用,對(duì)于發(fā)展個(gè)性化治療具有重要意義。目前納米生物技術(shù)在臨床診斷方面的研究主要集中在納米生物傳感器[39,40]和成像技術(shù)[41,42]、使用制造納米機(jī)器人在細(xì)胞水平上進(jìn)行維修,生物標(biāo)志物的提取及測(cè)定等[43,44]領(lǐng)域,以疾病的早期診斷和提高療效為目標(biāo)。

3.1體外生物分子檢測(cè)

超靈敏的生物分子檢測(cè)方法可以服務(wù)于臨床診斷[45,46]。由于待測(cè)分子含量很少,因此,對(duì)方法的檢測(cè)靈敏度有很高要求。納米材料特有的性質(zhì)可以極大地提高分子檢測(cè)的靈敏度和簡(jiǎn)便性[47,48],人們研究了各種各樣的超微量生物分子檢測(cè)的信號(hào)放大方法[49,50]。丁良等[51]利用納米晶體中陽(yáng)離子交換反應(yīng)釋放的陽(yáng)離子來(lái)誘導(dǎo)熒光染料,用于痕量生物分子的檢測(cè),取得良好效果。實(shí)驗(yàn)表明基于ZnS納米簇的陽(yáng)離子交換放大器的檢測(cè)性能優(yōu)于酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法(ELISA),檢測(cè)限低1000倍。標(biāo)志著利用便攜式床旁檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)生物標(biāo)記物成為可能。

3.2體內(nèi)診斷

3.2.1注射PEG-Glu-GNPs后腫瘤的輪廓很容易與周圍組織區(qū)別開(kāi)來(lái),這種復(fù)雜的探針可以實(shí)現(xiàn)體內(nèi)疾病的早期診斷,大大有助于癌癥或癌轉(zhuǎn)移的早期發(fā)現(xiàn)[52]。另外開(kāi)發(fā)體內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)參與腦化學(xué)的監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的工作,有助于進(jìn)一步理解生物分子在病理和生理上的作用。Liu等[53]報(bào)道了一種新型的封裝有金納米顆粒的玻璃毛細(xì)管來(lái)感應(yīng)大腦多巴胺,結(jié)果表明,全氟磺酸改進(jìn)Au/GCNE可成功用于監(jiān)測(cè)麻醉大鼠紋狀體的多巴胺。Kempen等用光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡定位、觀察金納米粒子聚集的腦腫瘤模型,發(fā)現(xiàn)納米顆粒僅在含有腦腫瘤細(xì)胞的區(qū)域內(nèi)聚集,在正常腦組織周圍沒(méi)有發(fā)現(xiàn)[54]。3.2.2量子點(diǎn)(半導(dǎo)體納米晶體)量子點(diǎn)是以CdSe為核、CdS或ZnS為殼的核-殼型納米體,具有優(yōu)良的光譜性能。水溶性的量子點(diǎn)在生物化學(xué)等研究領(lǐng)域顯示了極其廣闊的應(yīng)用前景。它的細(xì)胞毒性低,可用于活細(xì)胞及體內(nèi)非同位素標(biāo)記的生物分子的超靈敏檢測(cè)。李朝輝等[55]利用反相微乳液技術(shù),以CdTe量子點(diǎn)為核,SiO2為殼,一步制備了表面帶有氨基和磷酸基團(tuán)的核殼型量子點(diǎn)熒光納米顆粒.該顆粒水溶性好,大小均勻,有效改善了CdTe量子點(diǎn)的不穩(wěn)定性,成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞的識(shí)別。由于量子點(diǎn)技術(shù)有其獨(dú)特的標(biāo)記特點(diǎn),它必將成為今后生物分子檢測(cè)的尖端技術(shù),為DNA檢測(cè)(DNA芯片)、蛋白質(zhì)檢測(cè)(蛋白質(zhì)芯片)和探索蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)之間(抗原-抗體、配體-受體、酶-底物)反應(yīng)原理提供更先進(jìn)的方法。同時(shí)也將極大推動(dòng)生物顯像技術(shù)和生物制藥技術(shù)的迅猛發(fā)展,給疾病的診斷和治療帶來(lái)巨大進(jìn)步。3.2.3納米磁性顆粒較大尺度的磁性納米顆粒呈現(xiàn)鐵磁性,在交變磁場(chǎng)的作用下可通過(guò)磁滯現(xiàn)象產(chǎn)熱,用于癌癥的靶向熱療[56]。而粒徑小于20nm的磁性納米顆粒通常顯現(xiàn)出超順磁性,可被廣泛應(yīng)用于臨床診斷領(lǐng)域。目前在臨床診斷方面較為成熟、發(fā)展較快的應(yīng)用主要包括:磁共振成像、生物分離、細(xì)胞篩選等。(1)磁共振成像(MRI)作為一項(xiàng)新的醫(yī)學(xué)影像診斷技術(shù),近年來(lái)發(fā)展十分迅速,所提供的特有信息對(duì)診斷疾病具有很大的潛在優(yōu)越性。利用超順磁性氧化鐵磁性納米顆粒在生物體組織內(nèi)的特異性分布,有助于提高該部位腫瘤與正常組織的MRI對(duì)比度,因而作為造影增強(qiáng)劑被應(yīng)用于MRI,進(jìn)行腫瘤及其他疾病的診斷[57]。(2)生物分離。因磁性納米顆粒具有易操控性、比表面積大等優(yōu)點(diǎn),使功能化的磁性納米顆粒的應(yīng)用具有很大的吸引力[58]。當(dāng)前磁分離的研究涉及生物領(lǐng)域的多個(gè)方面,如血液中金屬離子的去除,蛋白質(zhì)、核酸等的富集、固定化酶的回收與重復(fù)等[59]。Yan課題組[60]利用磁性氧化鐵粒子作為載體固定蛋白酶A,并利用其能夠與乙肝病毒表面抗原抗體發(fā)生特異性結(jié)合的性質(zhì),達(dá)到測(cè)定乙肝病毒的目的。(3)細(xì)胞篩選。當(dāng)組織或血液中僅有微量癌細(xì)胞的時(shí)候,通過(guò)特定的技術(shù)就可以精確地檢測(cè)到,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病的早期診斷和治療,必將為病人獲得寶貴的治療時(shí)間,提高治愈率。所以細(xì)胞篩選具有重要的意義。免疫磁珠細(xì)胞篩選法可在幾分鐘內(nèi)從復(fù)雜的細(xì)胞混合物中分離出很高純度的細(xì)胞。Mousavi等[61]等開(kāi)發(fā)了一種新型的與金納米條結(jié)合的微流控芯片,利用高效免疫磁珠法捕捉人血中極少量的細(xì)胞,可以達(dá)到簡(jiǎn)單而有效的檢測(cè)高純度目標(biāo)細(xì)胞的目的??梢灶A(yù)見(jiàn),在未來(lái),更加精確的細(xì)胞篩選技術(shù)將是一個(gè)非常熱門的研究方向[62]。雖然功能化的磁性納米材料已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用,但如何設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單的制備過(guò)程和更新穎的功能化方式以使材料本身具有更好的分散性和使用壽命,仍是研究者們探索的方向.3.2.4納米生物傳感器在癌癥研究領(lǐng)域,利用納米技術(shù)制成的傳感器可望使各種癌癥的早期診斷成為現(xiàn)實(shí)[63]。納米傳感器靈敏度很高,在進(jìn)行血液檢測(cè)時(shí),當(dāng)傳感器中預(yù)置的某種癌細(xì)胞抗體遇到相應(yīng)的抗原時(shí),傳感器中的電流會(huì)發(fā)生變化,通過(guò)這種電流變化可以判斷血液中癌細(xì)胞的種類和濃度。目前越來(lái)越多的風(fēng)險(xiǎn)投資正在涌入這一領(lǐng)域,但這一技術(shù)在實(shí)用中還有一些技術(shù)難題需要解決。今后可能會(huì)有多種納米傳感器集成在一起被置入人體,以用來(lái)早期檢測(cè)各種疾病。3.2.5生物芯片生物芯片是基因生物學(xué)與納米技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它不同于半導(dǎo)體芯片,它是在很小的幾何尺度的表面積上,裝配一種或集成多種生物活性分子,僅用微量生理或生物采樣,即可同時(shí)檢測(cè)和研究不同的生物細(xì)胞、生物分子和DNA的特性,以及它們之間的相互作用,獲得生命微觀活動(dòng)的規(guī)律。具有集成、并行和快速檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn),生物芯片技術(shù)已經(jīng)成為21世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程的前沿科技?;诩{米結(jié)構(gòu)陣列的蛋白質(zhì)芯片和微流控芯片技術(shù)在診斷學(xué)和生物傳感技術(shù)方面的應(yīng)用具有巨大的潛力[64]。Ali等[65]制備的基于氧化鎳納米棒的微流控生物芯片,采用電化學(xué)檢測(cè)法來(lái)測(cè)定人體血液中的總膽固醇濃度,線性范圍為1.5-10.3mmol/L,靈敏度高達(dá)0.12mA•mmol-1•cm-2。DNA芯片技術(shù)可以快速分析大量的基因信息,從而使生物醫(yī)學(xué)工作者可以研究并收集基因表達(dá)和變異信息,還可用于監(jiān)測(cè)不同的人體細(xì)胞和組織基因表達(dá),以檢測(cè)癌癥或其它疾病所對(duì)應(yīng)的基因的變化。3.2.6納米機(jī)器人納米技術(shù)與分子生物學(xué)的結(jié)合將開(kāi)創(chuàng)分子仿生學(xué)新領(lǐng)域?!凹{米機(jī)器人”是根據(jù)分子水平的生物學(xué)原理為設(shè)計(jì)原型,設(shè)計(jì)制造可對(duì)納米空間進(jìn)行操作的“功能分子器件”。以色列科學(xué)家研發(fā)出一種“膠囊相機(jī)”,將攝像頭內(nèi)置入比普通感冒藥稍大的膠囊內(nèi),以大約每秒14張照片的頻率拍攝消化道內(nèi)的情況,并同時(shí)傳回外置的圖像接收器,可進(jìn)行人體消化道腫瘤監(jiān)測(cè)。還可將納米機(jī)器人注入人體血管內(nèi),進(jìn)行全身健康檢查,疏通腦血管中的血栓,清除心臟動(dòng)脈脂肪沉積物,用于動(dòng)脈粥樣硬化的治療;可吞噬病毒,殺死癌細(xì)胞;可將納米機(jī)器人以插入導(dǎo)管的方式引入到尿道或膽道里內(nèi),直接到達(dá)結(jié)石所在的部位,并且直接把結(jié)石擊碎,進(jìn)行腎結(jié)石、膽結(jié)石的治療;還可進(jìn)行人體器官的修復(fù)工作、作整容手術(shù)、從基因中除去有害的DNA,把正常的DNA安裝在基因中,這樣可以從根本上治愈遺傳缺陷或病毒,使機(jī)體正常運(yùn)行。未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是當(dāng)機(jī)器人醫(yī)生發(fā)現(xiàn)可疑病變組織后,立即能伸出“手”來(lái)取樣進(jìn)行活檢。納米機(jī)器人在體內(nèi)的生物傳感與智能配送生物活化劑有很大潛力[66]。

4納米材料和納米生物技術(shù)的安全性問(wèn)題

隨著納米技術(shù)的迅速發(fā)展,不可避免地導(dǎo)致含有納米顆粒的工業(yè)廢水的排放[67],納米材料的潛在的免疫毒性機(jī)制所引起的不良反應(yīng)還沒(méi)有得到足夠的重視[68]。納米顆??芍苯哟┩溉梭w皮膚引發(fā)多種炎癥;可穿透細(xì)胞膜,將異物帶入細(xì)胞內(nèi)部,對(duì)人體腦組織、免疫與生殖系統(tǒng)等方面造成損害等。如二氧化鈦容易在飲用水中聚集,從而污染環(huán)境、影響健康。接觸二氧化鈦納米微粒后,人體肺部將可能出現(xiàn)炎癥。銀納米顆粒目前已被大量使用。研究表明,即使它在環(huán)境中的聚集量很低,也會(huì)對(duì)水中無(wú)脊椎動(dòng)物造成傷害。碳納米管是工業(yè)和實(shí)驗(yàn)所需的材料,注射了碳納米管的老鼠會(huì)產(chǎn)生動(dòng)脈粥狀化、線粒體脫氧核糖核酸損傷等反應(yīng)。當(dāng)攝入量較大時(shí),對(duì)肌肉細(xì)胞也有毒性,會(huì)對(duì)人體健康有不利影響。但盡管納米生物技術(shù)的應(yīng)用有一定安全性的問(wèn)題,它的應(yīng)用也會(huì)越來(lái)越廣泛,同時(shí)這也為納米技術(shù)將來(lái)的發(fā)展指明了方向——如何提高其安全性問(wèn)題是研究的目標(biāo)之一。

5發(fā)展前景

篇2

【關(guān)鍵詞】生物技術(shù)專業(yè);醫(yī)學(xué)院校;課程體系

近些年,隨著科技的進(jìn)步,生命科學(xué)飛速發(fā)展,生物技術(shù)在各領(lǐng)域展現(xiàn)出了無(wú)限潛力,社會(huì)關(guān)注度越來(lái)越高,被世界各國(guó)確定為21世紀(jì)科技發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)和新型產(chǎn)業(yè)。現(xiàn)代生物技術(shù)與其他學(xué)科相互交叉融合,逐步形成了農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、醫(yī)藥生物技術(shù)和工業(yè)生物技術(shù)三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,其中醫(yī)藥生物技術(shù)領(lǐng)域由于和人類的生命安全關(guān)系密切,成為現(xiàn)代生物技術(shù)中最實(shí)用、最具發(fā)展勢(shì)頭的領(lǐng)域之一。

一、生物技術(shù)專業(yè)人才需求及各院校招生情況

隨著生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展,以及新的理論技術(shù)不斷涌現(xiàn),具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)、較強(qiáng)探索精神和實(shí)踐能力的醫(yī)藥生物技術(shù)人才的需求也與日俱增。生物技術(shù)相關(guān)專業(yè)人才的社會(huì)需求有增無(wú)減,尤其是醫(yī)藥行業(yè)生物技術(shù)人才需求快速增長(zhǎng)。為了更好的適應(yīng)社會(huì)對(duì)生物技術(shù)人才的需求,教育部于1998年正式將生物技術(shù)專業(yè)列入理學(xué)本科專業(yè)目錄,主要培養(yǎng)應(yīng)用型的專業(yè)技術(shù)人才。之后,很多院校都相繼開(kāi)設(shè)生物技術(shù)專業(yè),中國(guó)前300名大學(xué)中,具有生物技術(shù)專業(yè)的大學(xué)占到了33.7%。通過(guò)對(duì)生物技術(shù)專業(yè)在這300所大學(xué)不同類別的分布分析可以發(fā)現(xiàn),生物技術(shù)專業(yè)在綜合類、理工類、農(nóng)林類和師范類高校中設(shè)置的頻率較高,分別占相應(yīng)各類高校總數(shù)的70.6%、70.8%、82.6%、97.3%。而我們通過(guò)前期統(tǒng)計(jì),全國(guó)90所醫(yī)學(xué)本科院校,開(kāi)設(shè)生物技術(shù)及相關(guān)專業(yè)的僅有28所,占31.1%,不及全國(guó)的平均水平。醫(yī)藥行業(yè)生物技術(shù)人才的供給遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于社會(huì)需求。醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)與普通院校該專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)有所不同,其特點(diǎn)體現(xiàn)在醫(yī)學(xué)知識(shí)和藥學(xué)知識(shí)與生物技術(shù)的深度交叉融合,因此醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)開(kāi)設(shè)的課程也要反映相應(yīng)的醫(yī)藥特色。但是,由于生物技術(shù)專業(yè)在國(guó)內(nèi)相關(guān)院校的開(kāi)設(shè)主要集中在綜合類、理工類、農(nóng)林類和師范類高校,在醫(yī)學(xué)院校開(kāi)設(shè)的相對(duì)較少,必然會(huì)導(dǎo)致教學(xué)模式和內(nèi)容偏向于工業(yè)生物技術(shù)和農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的教學(xué)。體現(xiàn)在人力資源市場(chǎng)上就是醫(yī)藥生物技術(shù)人才的相對(duì)缺乏。面對(duì)大好形勢(shì),高等醫(yī)學(xué)院校作為醫(yī)藥生物技術(shù)人才培養(yǎng)的主體,如何有針對(duì)性地進(jìn)行專業(yè)人才培養(yǎng)方案和課程體系的建設(shè),以培養(yǎng)與行業(yè)發(fā)展相適應(yīng)的高素質(zhì)專業(yè)人才,是關(guān)系到專業(yè)興衰成敗的關(guān)鍵課題。目前,醫(yī)藥生物技術(shù)的教學(xué)模式還存在一些缺陷,針對(duì)性的醫(yī)藥生物技術(shù)人才培養(yǎng)機(jī)制尚屬于探索階段。如果照搬其他院校的人才培養(yǎng)方案,就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生能力的同質(zhì)化嚴(yán)重,不能很好的與醫(yī)藥行業(yè)的職業(yè)崗位需求相吻合,學(xué)生的核心競(jìng)爭(zhēng)力不足,從而造成就業(yè)困難。所以,迫切需要建設(shè)適合醫(yī)藥生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的針對(duì)性課程體系及人才培養(yǎng)方案。另外,生物技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)踐教學(xué)是夯實(shí)理論知識(shí)和培養(yǎng)科研思維必備的手段。因此,在教學(xué)體系設(shè)計(jì)及教學(xué)過(guò)程中必須重視實(shí)踐教學(xué),這對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維能力和實(shí)踐能力的形成具有重要的意義。

二、全國(guó)各高校生物技術(shù)專業(yè)開(kāi)設(shè)課程分析

統(tǒng)計(jì)了全國(guó)21所高校生物技術(shù)專業(yè)所開(kāi)設(shè)課程,其中包括4所醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè),統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果如下:

(一)各校生物技術(shù)專業(yè)課程開(kāi)設(shè)情況

從總體來(lái)看,各學(xué)校課程開(kāi)設(shè)率較高的課程有細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué),所統(tǒng)計(jì)所有學(xué)校均開(kāi)設(shè)有以上三門課程;其次,開(kāi)出率較高的課程有微生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物信息學(xué)、免疫學(xué)等,下圖為所統(tǒng)計(jì)各學(xué)校開(kāi)出率前21位的課程。

(二)醫(yī)學(xué)與非醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)課程開(kāi)設(shè)情況對(duì)比

與非醫(yī)學(xué)院校相比,醫(yī)科學(xué)校生物技術(shù)專業(yè)中,各學(xué)校課程開(kāi)設(shè)率較高的課程同樣有細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué),統(tǒng)計(jì)的所有學(xué)校均開(kāi)設(shè)有以上三門課程;除此之外,醫(yī)學(xué)類學(xué)?;蚬こ?、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物信息學(xué)、免疫學(xué)、生物技術(shù)綜合性實(shí)驗(yàn)、生理學(xué)、人體解剖學(xué)、藥理學(xué)、蛋白質(zhì)工程等幾門課程開(kāi)出率高。下圖為綜合所統(tǒng)計(jì)各醫(yī)科與非醫(yī)科學(xué)校課程開(kāi)出率前20位的對(duì)比圖。從圖上可以看出細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)、基因工程、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)等開(kāi)出率兩類學(xué)校均較高,但是臨床醫(yī)學(xué)概論、病理學(xué)、藥理學(xué)、人體解剖學(xué)、生理學(xué)等醫(yī)學(xué)相關(guān)課程,非醫(yī)學(xué)院校均開(kāi)設(shè)較少或未開(kāi)設(shè)。

三、醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)思路

醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)在人才培養(yǎng)的過(guò)程中應(yīng)注意醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與生物技術(shù)學(xué)科各課程間的交叉和滲透。所以在課程體系的建設(shè)上就應(yīng)該與其他院校有所區(qū)別,具有自己的特色。除了生物技術(shù)專業(yè)必開(kāi)的基礎(chǔ)課程及專業(yè)技術(shù)課程之外,具有醫(yī)學(xué)特色的相關(guān)課程也應(yīng)該在課程體系的設(shè)計(jì)中,可以使學(xué)生將醫(yī)藥基礎(chǔ)知識(shí)更好地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)生物技術(shù)的實(shí)際工作中,更好地適應(yīng)社會(huì)的需求,適應(yīng)醫(yī)藥生物技術(shù)行業(yè)。因此,通過(guò)對(duì)其他醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)課程體系的學(xué)習(xí)以及近幾年的教學(xué)實(shí)踐探索,總結(jié)了一些本校生物技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)的思路。

(一)合理選擇授課科目,突出醫(yī)學(xué)院校優(yōu)勢(shì)

目標(biāo)是培養(yǎng)出適合我國(guó)現(xiàn)階段實(shí)際需求,具備扎實(shí)醫(yī)藥生物技術(shù)理論基礎(chǔ),熟練掌握各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技能,能在醫(yī)藥、檢驗(yàn)、食品等行業(yè)的企事業(yè)單位和行政管理部門從事與生物技術(shù)有關(guān)的科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)與服務(wù)等工作,以及在科研、營(yíng)銷、第三方檢驗(yàn)等領(lǐng)域從事研究助理、產(chǎn)品銷售、檢測(cè)試劑盒的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與使用等工作的高級(jí)應(yīng)用型專業(yè)人才。因此,我們的學(xué)生除了學(xué)習(xí)一般生物技術(shù)專業(yè)必須學(xué)習(xí)的理論知識(shí),還要補(bǔ)充如臨床醫(yī)學(xué)概論、病理學(xué)、藥理學(xué)、人體解剖學(xué)、生理學(xué)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)等與醫(yī)藥生物技術(shù)相關(guān)的醫(yī)學(xué)類專業(yè)課,從而進(jìn)一步提升醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

(二)調(diào)整實(shí)踐教學(xué)模式,開(kāi)設(shè)專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)

生物技術(shù)專業(yè)涉及到的五大工程技術(shù)之間彼此交叉滲透,互為基礎(chǔ)。因此,生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置必須打破傳統(tǒng)上每門課程單獨(dú)設(shè)立實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng),將本專業(yè)主干課程實(shí)驗(yàn)根據(jù)內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行整合,單獨(dú)成課,設(shè)立一些綜合性實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn),而非簡(jiǎn)單的課程實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生具備一定基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,因此一般在第三到第四學(xué)年開(kāi)展。另外,綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置還要能反映多門課程的綜合知識(shí),最終達(dá)到對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和方案進(jìn)行綜合訓(xùn)練的目的。例如,我校開(kāi)設(shè)了生物技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn),該實(shí)訓(xùn)共安排8周時(shí)間,分兩學(xué)期上完,每學(xué)期安排4周時(shí)間,中間不再穿插理論課學(xué)習(xí),給予學(xué)生充分的實(shí)踐機(jī)會(huì)。該綜合實(shí)訓(xùn)涉及基因工程各個(gè)方面,以蛋白藥物開(kāi)發(fā)作為主線,包括蛋白藥物的克隆、表達(dá)、檢驗(yàn)、純化、藥物活性的檢測(cè)等一系列醫(yī)藥生物技術(shù)操作環(huán)節(jié)。該實(shí)踐環(huán)節(jié)與真正蛋白藥物的研發(fā)生產(chǎn)相一致,使學(xué)生能將理論知識(shí)與實(shí)踐充分結(jié)合,與社會(huì)、行業(yè)接軌。另外,根據(jù)專業(yè)生物技術(shù)專業(yè)醫(yī)藥特色,開(kāi)設(shè)病理檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)、抗體制備、臨床分子診斷、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)等實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)除了培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)生物技術(shù)技能之外,加入醫(yī)學(xué)相關(guān)內(nèi)容,使學(xué)生掌握交叉學(xué)科知識(shí)及技能,更適應(yīng)社會(huì)對(duì)醫(yī)藥生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的需要,培養(yǎng)出的學(xué)生更適于快速發(fā)展的醫(yī)藥生物技術(shù)行業(yè)。

(三)根據(jù)市場(chǎng)需求,合理整合教學(xué)內(nèi)容

在生物技術(shù)專業(yè)課程的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)許多知識(shí)點(diǎn)在不同課程中重復(fù)出現(xiàn),造成教學(xué)資源的浪費(fèi)。另外通過(guò)對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)企業(yè)的調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn)企業(yè)最需要那些實(shí)踐能力強(qiáng)、具有自主學(xué)習(xí)能力的畢業(yè)生,而我們的某些授課內(nèi)容缺乏縱深性,對(duì)知識(shí)點(diǎn)的講解并不系統(tǒng),存在理論與實(shí)踐脫節(jié)的現(xiàn)象。針對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行了教學(xué)內(nèi)容的整合,減少理論教學(xué)時(shí)間,增加學(xué)生自主學(xué)習(xí)的比重,同時(shí)注重了某些理論知識(shí)與實(shí)踐的結(jié)合,有利于學(xué)生快速系統(tǒng)地建立知識(shí)體系。例如在“分子診斷學(xué)”授課中,增加遺傳病的介紹,如常見(jiàn)遺傳病的臨床特征、分子診斷手段以及基因治療等。除此之外,還可以在授課內(nèi)容中加入臨床診斷試劑盒的研發(fā)、臨床生物技術(shù)檢測(cè)及基因診斷和基因治療方法等內(nèi)容,以培養(yǎng)具有良好醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)的生物技術(shù)專業(yè)人才,適應(yīng)社會(huì)并服務(wù)于社會(huì)。生物技術(shù)尤其是醫(yī)藥生物技術(shù)方向在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用可以說(shuō)改變了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展,但是對(duì)于醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案及課程體系的建設(shè)仍處于探索階段,因此目前對(duì)該專業(yè)人才培養(yǎng)模式及課程體系通過(guò)思考后進(jìn)行有目的、有計(jì)劃的探索,能夠培養(yǎng)出與社會(huì)及行業(yè)、企業(yè)需求相適應(yīng)的高素質(zhì)的專業(yè)人才。

【參考文獻(xiàn)】

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篇3

1.1應(yīng)用于家禽的DNA疫苗Ulme等用豬流感病毒的核心抗原NP基因制成DNA疫苗并在小鼠中取得了較好的保護(hù)效果[1]。陳化蘭[2]研究表明,H7亞型血凝素基因DNA疫苗能在極小的使用劑量下成功誘導(dǎo)雞免疫保護(hù)反應(yīng),并有效阻斷同源低致病力禽流感病毒在機(jī)體內(nèi)的感染。1.2應(yīng)用于豬的DNA疫苗Gerdts[3]研究表明,用含有g(shù)D基因的質(zhì)粒DNA構(gòu)建疫苗,接種豬能誘導(dǎo)抗體的產(chǎn)生并在免疫后9個(gè)月還能檢測(cè)到抗體。對(duì)PrV糖蛋白基因的DNA疫苗與常規(guī)滅活疫苗進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),DNA疫苗比滅活疫苗效果好。Macklin[4]研究發(fā)現(xiàn),用HIV1株的血凝素HA和核衣殼蛋白NP質(zhì)粒做成的DNA疫苗,能誘導(dǎo)豬皮膚黏膜免疫應(yīng)答,產(chǎn)生保護(hù)力。1.3應(yīng)用于牛的DNA疫苗在大家畜牛中,首次用皰疹病毒BHV-1的gD基因構(gòu)建的質(zhì)粒DNA進(jìn)行免疫,能誘導(dǎo)免疫應(yīng)答。有研究發(fā)現(xiàn),用gD質(zhì)粒DNA疫苗,免疫新生牛犢的效果較好,表明在有母源抗體存在的情況下,DNA疫苗仍然可以發(fā)揮作用。1.4應(yīng)用于犬的DNA疫苗殷俊和代長(zhǎng)海分別用含有犬細(xì)小病毒VP1基因和狂犬病病毒糖蛋白Gg基因的質(zhì)粒DNA構(gòu)建疫苗,肌肉免疫接種犬后,產(chǎn)生強(qiáng)烈的體液免疫應(yīng)答,犬細(xì)小病毒疫苗對(duì)同源CPV的攻擊能獲得完全保護(hù),狂犬病病毒疫苗也能獲得對(duì)狂犬病毒攻擊的保護(hù)[5]。袁慧君等[6]克隆了狂犬病病毒SRV白的cDNA,并構(gòu)建了含有糖白的DNA疫苗;小鼠免疫試驗(yàn)結(jié)果表明,免疫3次后,抗體水平和細(xì)胞免疫水平顯著提高,對(duì)強(qiáng)毒攻擊有一定的保護(hù)作用。1.5應(yīng)用于羊的DNA疫苗將編碼的羊絳蟲45W抗原基因的質(zhì)粒DNA輔以佐劑,免疫注射后能產(chǎn)生很強(qiáng)的免疫應(yīng)答,并產(chǎn)生一定的保護(hù)作用。

2生物技術(shù)在動(dòng)物病菌檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1基因檢測(cè)動(dòng)物體內(nèi)的病菌基因檢測(cè)技術(shù)是利用基因標(biāo)記的方法,通過(guò)基因芯片對(duì)被測(cè)者細(xì)胞中的DNA分子進(jìn)行比對(duì),分析被檢測(cè)者是否含標(biāo)記基因的一種技術(shù)。它可以在活體動(dòng)物的分泌液中檢測(cè)病毒的存在。如果禽類死亡后,僅僅從表型性狀難以判斷其是否患有禽流感,而基因檢測(cè)就是一個(gè)重要的判斷手段。采集活禽的咽喉分泌液或糞便、死禽的肌肉或組織臟器作為樣本,采用RT-PCR基因檢測(cè)技術(shù)判斷樣本中是否存在禽流感病毒,為病情的判斷提供可靠的證據(jù)[7]。2.2生物傳感器用于細(xì)菌性疫病的檢測(cè)近年來(lái),生物傳感器的研究和它在工程技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用倍受關(guān)注,它主要是將生物活性材料(酶、蛋白質(zhì)、DNA、抗體、抗原、生物膜等)與物理化學(xué)換能裝置有機(jī)結(jié)合,利用生物活性物質(zhì)的高度選擇性,來(lái)檢測(cè)生化物質(zhì)和細(xì)菌性疫病。Bourette等將抗E.coli抗體固定在有孔氨丙基玻璃珠上,構(gòu)造了流動(dòng)注射免疫傳感器,對(duì)E.coli進(jìn)行檢測(cè),時(shí)間短且靈敏度高[8]。美國(guó)Rochester大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的研究人員從細(xì)菌中提取了一種蛋白質(zhì)作為感覺(jué)系統(tǒng)制成硅片探針,如果靶細(xì)菌存在就會(huì)與探針樣本結(jié)合,通過(guò)相機(jī)拍攝探針,便能俘獲靶細(xì)菌的相關(guān)信息,從而進(jìn)行分析[9]。Kim等建立了沙門氏菌壓電免疫生物傳感器,通過(guò)抗體包被的順磁小球的磁力加強(qiáng)作用可以檢測(cè)到鼠傷寒沙門氏菌,而且整個(gè)檢測(cè)過(guò)程能在1h內(nèi)完成[9]。

3生物技術(shù)在動(dòng)物疾病診斷中的應(yīng)用

3.1對(duì)細(xì)菌病的診斷豬鏈球菌是一種重要的共患病的病原菌,對(duì)養(yǎng)豬業(yè)和人都有嚴(yán)重危害。用傳統(tǒng)的病原體分離技術(shù)結(jié)合血清學(xué)試驗(yàn),能夠?qū)ωi鏈球菌進(jìn)行診斷和血清分型,但該方法工作量大,費(fèi)時(shí)費(fèi)力且敏感性不高,易產(chǎn)生非特異性結(jié)果。拜廷陽(yáng)等[10]建立了SS9水解探針(TaqMan)模式的熒光實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)方法,與常規(guī)PCR方法相比,診斷更加迅速,整個(gè)反應(yīng)可在1~2h內(nèi)完成,且不需要電泳,其檢測(cè)靈敏度是常規(guī)PCR方法的100倍,并能實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的實(shí)時(shí)定量檢測(cè)。3.2對(duì)病毒病的診斷動(dòng)脈炎病毒是引起母豬繁殖障礙和仔豬呼吸癥狀的一種重要病毒,其突變株可引起高致病性豬藍(lán)耳病,給養(yǎng)豬業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。劉圓圓等[11]根據(jù)該類病毒在Nsp2基因1594~1680處缺失87個(gè)堿基的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一對(duì)特異性引物,利用TaqMan探針,成功建立熒光定量PCR檢測(cè)方法。該方法不僅特異性強(qiáng)、靈敏度高、能很好地區(qū)分高致病性豬繁殖與呼吸系統(tǒng)綜合癥病毒和其他病毒,而且沒(méi)有發(fā)現(xiàn)假陽(yáng)性和假陰性現(xiàn)象。

4生物技術(shù)在動(dòng)物疾病治療中的應(yīng)用

基因治療技術(shù)可將正常基因或有治療作用的基因通過(guò)一定方式導(dǎo)入靶細(xì)胞,以糾正基因缺陷或者發(fā)揮治療作用[12]。1990年,第1例基因治療的成功使得利用基因工程治療疾病成為現(xiàn)實(shí)。目前,基因治療越來(lái)越多地受到科學(xué)界的關(guān)注。4.1基因治療藥物研制重組腺病毒-p53抗癌注射液是我國(guó)和世界上第一個(gè)基因治療藥物。它的研制成功開(kāi)創(chuàng)了基因治療藥物研究的先河,這種廣譜的腫瘤基因治療類新藥能夠殺滅癌細(xì)胞,可與放療、化療、熱療協(xié)同作用,具有抑制腫瘤血管形成、激活患者免疫功能的作用[13]。4.2動(dòng)物疾病治療基因治療在動(dòng)物疾病治療中應(yīng)用于多個(gè)方面。臨床上主要用于治療血液方面的疾病,其基本策略是把一些與血管生成有關(guān)的因子如血管生成素-1(Ang1)和人肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)等通過(guò)合適的傳遞系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到靶細(xì)胞,使其在靶細(xì)胞內(nèi)有效表達(dá),從而達(dá)到治療因相關(guān)因子缺乏而引起的疾病的目的。此外,還可以治療某些炎癥和內(nèi)科疾病[14]。目前,基因治療的有效性已在體外及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí),部分臨床試驗(yàn)亦取得了令人鼓舞的結(jié)果?;蛑委熥鳛橐环N新的治療手段,已從理論走向?qū)嵺`,但還有許多問(wèn)題有待解決。

5生物技術(shù)在動(dòng)物遺傳育種中的應(yīng)用

篇4

關(guān)鍵詞:高等教育;園藝植物生物技術(shù);雙語(yǔ)教學(xué);課程建設(shè);國(guó)際化

雙語(yǔ)教學(xué)與外語(yǔ)教學(xué)和純粹的語(yǔ)言專業(yè)教學(xué)不同,它是在教學(xué)中使用母語(yǔ)的同時(shí),用英語(yǔ)作為教學(xué)語(yǔ)言進(jìn)行教學(xué)。它不是單純的英語(yǔ)和專業(yè)的組合,而是在現(xiàn)代教育理念指導(dǎo)下的一種盡可能與國(guó)際接軌的教學(xué)模式。教育部在《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》中提出:大學(xué)本科教育所開(kāi)設(shè)課程的20%以上必須開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué),重點(diǎn)在生物技術(shù)、信息技術(shù)、新材料技術(shù)及其他國(guó)家發(fā)展急需的專業(yè)中開(kāi)展。雙語(yǔ)教學(xué)目標(biāo)主要包括兩個(gè)方面:通過(guò)教學(xué)使大學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí),提高大學(xué)生應(yīng)用英語(yǔ)的能力[1-2],因此,雙語(yǔ)教學(xué)需要順利完成知識(shí)傳授和語(yǔ)言訓(xùn)練兩個(gè)目標(biāo),對(duì)教學(xué)的方法提出了更高要求。雙語(yǔ)教學(xué)涉及英語(yǔ)教材、英語(yǔ)板書、英語(yǔ)作業(yè)、英語(yǔ)命題考試以及使用英語(yǔ)互動(dòng)等形式[3]。在教育部明確要求高等學(xué)校積極推動(dòng)本科雙語(yǔ)教學(xué)的大背景下,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)施了雙語(yǔ)教學(xué)教師資格認(rèn)證體系,允許通過(guò)雙語(yǔ)教學(xué)課程資質(zhì)考核的教師開(kāi)設(shè)雙語(yǔ)課程,此外,還出臺(tái)提供雙語(yǔ)課程建設(shè)的專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)、提高雙語(yǔ)教學(xué)單位學(xué)時(shí)酬金等一系列的鼓勵(lì)措施,陸續(xù)有不少專業(yè)課教師獲得雙語(yǔ)教學(xué)資格認(rèn)證,新開(kāi)雙語(yǔ)課程在教學(xué)體系中的占比也逐漸增多[4]。園藝植物在人類社會(huì)發(fā)展中的地位一直是無(wú)法替代的,在人類文明中,從初期的石器時(shí)代到現(xiàn)代高科技的農(nóng)業(yè)發(fā)展,園藝植物在人們的生活中發(fā)揮著越來(lái)越多的功能。園藝植物生物技術(shù)(BiotechnologyofHorticulturalPlant)是指以園藝植物為研究對(duì)象,結(jié)合相關(guān)學(xué)科的知識(shí)和原理,以及傳統(tǒng)的育種技術(shù)和現(xiàn)代的生物技術(shù)手段,有目的地改造園藝產(chǎn)品的特性,為人類生產(chǎn)出市場(chǎng)需求的園藝產(chǎn)品,從而成為服務(wù)社會(huì)的一門技術(shù),如轉(zhuǎn)基因番茄、轉(zhuǎn)基因辣椒等。因此,發(fā)源于西方的現(xiàn)代園藝植物生物技術(shù)是園藝專業(yè)大學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)課程。根據(jù)這一形勢(shì),高等農(nóng)林院校開(kāi)設(shè)園藝植物生物技術(shù)課程雙語(yǔ)教學(xué)是緊跟時(shí)展需要的舉措,但由于是新開(kāi)課程,無(wú)論是從教學(xué)目標(biāo)、還是從教學(xué)方法上,都需要不斷地進(jìn)行探索,發(fā)現(xiàn)該門課程雙語(yǔ)教學(xué)的規(guī)律,調(diào)整教學(xué)目標(biāo),改進(jìn)教學(xué)手段,從而更好地實(shí)現(xiàn)預(yù)想的教學(xué)效果。這就需要教師在教學(xué)過(guò)程中認(rèn)真做好每一個(gè)環(huán)節(jié),包括教材的挑選、授課內(nèi)容的確定、多媒體課件的準(zhǔn)備、課堂內(nèi)容安排、復(fù)習(xí)互動(dòng)訓(xùn)練和試題設(shè)計(jì)等方面的工作。

一、園藝植物生物技術(shù)雙語(yǔ)課程教材選擇

雙語(yǔ)課程要與國(guó)際教育接軌,首先就是語(yǔ)言的接軌,因此為了保證教學(xué)過(guò)程中課堂內(nèi)容國(guó)際化,勢(shì)必要以英文為主,尤其是多媒體課件里,主要應(yīng)該以英文原版教材為參照來(lái)準(zhǔn)備,為大學(xué)生提供一個(gè)純正的、原汁原味的教學(xué)氛圍。優(yōu)秀的原版英文教材語(yǔ)言純正,可讀性強(qiáng),所講的技術(shù)更新較及時(shí)[5-7],因此,原版的英文教材是教學(xué)過(guò)程中的重要幫手。在搜索教材的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),目前專門針對(duì)本科生教學(xué)的園藝植物生物技術(shù)的相關(guān)英文教材很少,可供選擇的教材有限,這也是影響園藝植物生物技術(shù)雙語(yǔ)教學(xué)的一個(gè)重要方面。在有限的教材里盡量選擇有特色的教材,目前選用的是SciencePublishers出版的由H.S.Chawla主編的《IntroductiontoPlantBiotechnology》(第三版),以及G.P.Rao主編的《AdvancesinPlantBiotechnology》。這兩本教材與國(guó)際的專業(yè)課程接軌,且內(nèi)容豐富,包括植物組織培養(yǎng)、遺傳物質(zhì)、DNA重組技術(shù),涵蓋了園藝植物生物技術(shù)的主要知識(shí)點(diǎn)。此外,《IntroductiontoPlantBiotechnology》(第三版)還包含了基因組學(xué)和生物信息學(xué)等內(nèi)容,而且對(duì)目前社會(huì)上關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題,如轉(zhuǎn)基因植物技術(shù)及其影響進(jìn)行了較為清晰的論述,可以幫助大學(xué)生在課后通過(guò)閱讀和學(xué)習(xí),科學(xué)地了解現(xiàn)代生物信息學(xué)的技術(shù)方法,以及轉(zhuǎn)基因的專題。選用的這兩本教材在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的圖書館均有收藏,也便于大學(xué)生學(xué)習(xí)借閱。與此同時(shí),還可以選擇一些有針對(duì)性的雙語(yǔ)教材作為輔助參考教材,幫助大學(xué)生在課余鞏固學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn),比如李桂榮等在《教學(xué)改革與實(shí)踐》一文中推薦的王武主編的科學(xué)出版社出版的雙語(yǔ)教材《生物技術(shù)概論》,便于大學(xué)生英漢對(duì)照學(xué)習(xí),這對(duì)初次學(xué)習(xí)專業(yè)雙語(yǔ)課的大學(xué)生能起到輔助作用[8]。

二、園藝植物生物技術(shù)雙語(yǔ)課程設(shè)置

課程設(shè)置包括教學(xué)大綱和學(xué)時(shí)的制定、大學(xué)生人數(shù)和結(jié)構(gòu)的設(shè)定,英語(yǔ)漢語(yǔ)比例的分配等,是保證教學(xué)效果,實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要課程框架基礎(chǔ),也是良好地開(kāi)展園藝植物生物技術(shù)雙語(yǔ)教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在目前我國(guó)的園藝植物生物技術(shù)雙語(yǔ)教學(xué)中,課程設(shè)置不盡相同,據(jù)了解,有的僅僅是為了應(yīng)付要求,開(kāi)設(shè)了較少的課時(shí),有的要求全體大學(xué)生選修雙語(yǔ)課程。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝植物生物技術(shù)雙語(yǔ)課程設(shè)置結(jié)合大學(xué)生的實(shí)際需要,科學(xué)安排,統(tǒng)籌規(guī)劃。

(一)教學(xué)大綱調(diào)整

由于是雙語(yǔ)教學(xué),面向三年級(jí)的大學(xué)生開(kāi)課,而他們也是首次選擇專業(yè)雙語(yǔ)課,因此,在理解和消化知識(shí)的速度上勢(shì)必?zé)o法與漢語(yǔ)授課的園藝植物生物技術(shù)課程相比。所以,要想在雙語(yǔ)教學(xué)過(guò)程中講授與漢語(yǔ)授課32學(xué)時(shí)的授課內(nèi)容是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。因此,教學(xué)大綱需要為雙語(yǔ)課進(jìn)行重新調(diào)整。在試驗(yàn)的第一個(gè)學(xué)期中,設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容包括緒論、植物組織培養(yǎng)、遺傳物質(zhì)、PCR、基因表達(dá)、DNA重組技術(shù)、基因克隆以及基因組學(xué)和生物信息學(xué),其中植物組織培養(yǎng)、PCR、DNA重組技術(shù)以及基因克隆三個(gè)章節(jié)是授課的重點(diǎn)內(nèi)容,占用的學(xué)時(shí)相對(duì)較多,而基因組學(xué)和生物信息學(xué)這一章簡(jiǎn)要介紹最新的科研進(jìn)展和現(xiàn)有的研究方法。

(二)課程學(xué)時(shí)設(shè)定

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)在專業(yè)課程中已經(jīng)開(kāi)設(shè)一門漢語(yǔ)的園藝植物生物技術(shù)課程,而且是和雙語(yǔ)課同時(shí)開(kāi)設(shè)的,因此,為了使雙語(yǔ)課過(guò)程和漢語(yǔ)課教學(xué)的同步,選擇與漢語(yǔ)授課相同的32學(xué)時(shí)的理論課。此外,園藝植物生物技術(shù)雙語(yǔ)課是作為選修(五選二)的形式制定的,即大學(xué)生可以從五門課程中選擇兩門進(jìn)行學(xué)習(xí),這樣不會(huì)出現(xiàn)由于必選導(dǎo)致的一部分英語(yǔ)基礎(chǔ)差的大學(xué)生必須選擇這門課程。當(dāng)然這樣的教學(xué)安排也存在一些弊端,就是不能兼顧高等學(xué)校對(duì)國(guó)際化人才培養(yǎng)的目標(biāo),不能做到對(duì)專業(yè)所有大學(xué)生普及雙語(yǔ)教學(xué)。

(三)授課對(duì)象結(jié)構(gòu)

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)因?yàn)樵诖饲皼](méi)有園藝植物生物技術(shù)課程相關(guān)雙語(yǔ)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn),所以為了確保教學(xué)效果,在試點(diǎn)的這個(gè)學(xué)期并沒(méi)有放開(kāi)對(duì)選課人數(shù)的限制,授課的規(guī)模確定為小班授課,人數(shù)為20人。這樣為首次嘗試園藝植物生物技術(shù)課程雙語(yǔ)教學(xué)提供了一個(gè)相對(duì)輕松的教學(xué)氛圍,為實(shí)現(xiàn)教學(xué)計(jì)劃和目標(biāo)提供了保障。從實(shí)際的教學(xué)效果看,20人的班級(jí)課堂氛圍活躍,規(guī)定的學(xué)時(shí)內(nèi)也能夠充分調(diào)動(dòng)每個(gè)大學(xué)生的積極性,使他們積極參與課堂主動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。保證了雙語(yǔ)教學(xué)的教學(xué)效果。當(dāng)然這個(gè)規(guī)模也使得不少其他有興趣參加雙語(yǔ)課程的大學(xué)生失去了學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),今后可以考慮增加園藝植物生物技術(shù)雙語(yǔ)教學(xué)的授課教師人數(shù),開(kāi)設(shè)更多的雙語(yǔ)教學(xué)班??紤]到雙語(yǔ)教學(xué)中將有很大一部分內(nèi)容用英語(yǔ)來(lái)授課,因此,大學(xué)生的英語(yǔ)基礎(chǔ)將直接影響該課程的教學(xué)效果。雙語(yǔ)課為選修課,但同時(shí)開(kāi)課前的一個(gè)學(xué)期也對(duì)報(bào)名選課的大學(xué)生進(jìn)行了篩選,主要篩選標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)大學(xué)英語(yǔ)四級(jí)成績(jī)來(lái)劃定的,雖然此方法未必完全科學(xué),但在目前可能也是最有說(shuō)服力的一個(gè)篩選指標(biāo)。今后如果增加授課師資力量,開(kāi)設(shè)更多雙語(yǔ)教學(xué)班則需要考慮到適合參與雙語(yǔ)教學(xué)的大學(xué)生比例,不能盲目擴(kuò)大每個(gè)班級(jí)的大學(xué)生人數(shù),以免影響園藝植物生物技術(shù)教學(xué)效果及其口碑。

(四)英漢分配比例

園藝植物生物技術(shù)雙語(yǔ)課程開(kāi)始設(shè)定的語(yǔ)言比例是英語(yǔ)和漢語(yǔ)各占50%,而隨著課程的推進(jìn)發(fā)現(xiàn),在課堂實(shí)踐中,每個(gè)階段、每個(gè)知識(shí)點(diǎn)和所講具體環(huán)節(jié)大學(xué)生對(duì)英語(yǔ)的理解能力是不同的,比如,在講緒論的時(shí)候大學(xué)生大都對(duì)1頤1的語(yǔ)言內(nèi)容安排比較容易接受,甚至部分基礎(chǔ)好的大學(xué)生主動(dòng)要求提高英語(yǔ)的比例,而隨著內(nèi)容的逐漸深入,尤其到基因克隆、載體構(gòu)建等理論部分的時(shí)候,漢語(yǔ)的比例需要適當(dāng)提高,有時(shí)候?yàn)榱私忉屢粋€(gè)專業(yè)問(wèn)題,教師需要用漢語(yǔ)著重講解,相對(duì)使用英語(yǔ)的比例會(huì)大大降低,漢語(yǔ)和英語(yǔ)的比例在7頤3,甚至8頤2左右,這樣既能保證大學(xué)生學(xué)到原汁原味的英語(yǔ),又可以很好地理解專業(yè)知識(shí)的要點(diǎn)和內(nèi)容。所以,在課程中,教師應(yīng)該靈活地根據(jù)授課現(xiàn)場(chǎng)大學(xué)生的反應(yīng)情況來(lái)安排漢語(yǔ)的講解比例。遇到大學(xué)生反應(yīng)較慢,無(wú)法進(jìn)行下一個(gè)教學(xué)內(nèi)容或環(huán)節(jié)的時(shí)候,教師可以考慮放慢速度,同時(shí)用漢語(yǔ)給予更多的解釋,這樣可以在課堂上因地制宜地安排英語(yǔ)和漢語(yǔ)所占比例。

三、園藝植物生物技術(shù)雙語(yǔ)課程教學(xué)方式

在課堂上,大學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體,而知識(shí)是要學(xué)習(xí)的對(duì)象,因此課堂的一切教學(xué)活動(dòng)都應(yīng)該以激發(fā)大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為前提,否則設(shè)計(jì)的課程內(nèi)容將無(wú)法很好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。而往往在教學(xué)中由于教師在課堂上會(huì)自然地將注意力放在要傳授的知識(shí)點(diǎn)上,而忽略了大學(xué)生的興趣。為此,需要在課堂上將授課方式多樣化,不斷地通過(guò)各種不同的方法來(lái)有效地調(diào)動(dòng)大學(xué)生的積極性,專業(yè)課程雙語(yǔ)教學(xué)工作尤其要注意這一點(diǎn)。

(一)注重雙語(yǔ)教學(xué)課件制作,充分利用多媒體

在教學(xué)PPT的制作上,為了方便大學(xué)生課堂學(xué)習(xí)和課后復(fù)習(xí),在課件的制作上主要以英文為主,參照教材《IntroductiontoPlantBiotechnology》(第三版)將課程設(shè)置的主要章節(jié)內(nèi)容用英文編寫,重點(diǎn)專業(yè)詞匯在英文后用漢語(yǔ)標(biāo)注,幫助大學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率,加深記憶。此外,教師應(yīng)盡量多使用原版的彩圖,幫助大學(xué)生加深印象,保證學(xué)習(xí)效果。雙語(yǔ)教學(xué)中應(yīng)用多媒體是十分必要的[9],通過(guò)視聽(tīng)的教學(xué)過(guò)程加深大學(xué)生在課堂上對(duì)知識(shí)的理解并強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。在雙語(yǔ)教學(xué)中,需找相關(guān)的經(jīng)典理論的動(dòng)畫視頻,如組織培養(yǎng)、DNA復(fù)制與翻譯、載體構(gòu)建、PCR反應(yīng)等,通過(guò)這些教學(xué)輔助手段,提升大學(xué)生在課堂上對(duì)相對(duì)枯燥的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。只有充分調(diào)動(dòng)大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,才能真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)的目的,在雙語(yǔ)教學(xué)上,教師更要注意這一最基本的原則。

(二)專業(yè)詞匯隨機(jī)測(cè)試,增加教學(xué)互動(dòng)環(huán)節(jié)

在組織培養(yǎng)、基因克隆、載體構(gòu)建等章節(jié)中都涉及大量的專業(yè)詞匯,如果大學(xué)生無(wú)法掌握這些詞匯,將成為影響教學(xué)效果的重要障礙,為此,在課堂上教師應(yīng)安排專業(yè)詞匯的測(cè)驗(yàn)環(huán)節(jié),考察大學(xué)生對(duì)上一節(jié)課程中的專業(yè)詞匯的掌握情況,考察方式以隨機(jī)點(diǎn)名、黑板默寫英文詞匯,或者將英文專業(yè)詞匯翻譯為中文兩種方式,這樣既可以督促大學(xué)生課后對(duì)重點(diǎn)專業(yè)英文的復(fù)習(xí),也可以幫助教師利用較少的時(shí)間有效地檢測(cè)課堂教學(xué)效果。雙語(yǔ)教學(xué)的目標(biāo)應(yīng)該不僅僅局限在單方面的傳授知識(shí),幫助大學(xué)生理解和記憶專業(yè)中的英語(yǔ)詞匯,更為重要的是應(yīng)盡量在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)為大學(xué)生提供盡可能多的開(kāi)口表達(dá)機(jī)會(huì),從而提高大學(xué)生靈活運(yùn)用專業(yè)英語(yǔ)的能力。為此,教師安排一定學(xué)時(shí)的互動(dòng)環(huán)節(jié),互動(dòng)的內(nèi)容包括看視頻后圍繞視頻內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn);課堂知識(shí)點(diǎn)的擴(kuò)展討論,如轉(zhuǎn)基因的利弊;給大學(xué)生一個(gè)主題,按照小組準(zhǔn)備PPT,然后再上課的時(shí)候用英語(yǔ)做簡(jiǎn)短的介紹,其他小組提問(wèn)交流等。這些互動(dòng)環(huán)節(jié)不但可以構(gòu)建課堂語(yǔ)言學(xué)習(xí)的良好氛圍,鍛煉大學(xué)生的英語(yǔ)表達(dá)能力,更有利于大學(xué)生獨(dú)立思考,從專業(yè)的角度分析和解決問(wèn)題。

(三)增加科研時(shí)事新聞,發(fā)揮育人功能

在雙語(yǔ)教學(xué)中,教師可選用一些和課堂內(nèi)容相關(guān)的科學(xué)界典故、名人、熱點(diǎn)新聞等內(nèi)容加深大學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的印象,提高學(xué)習(xí)興趣。例如,講到轉(zhuǎn)基因技術(shù),可以介紹一下世界上最早上市的轉(zhuǎn)基因番茄;講到組織培養(yǎng)的時(shí)候可以找一些利用快繁大量培養(yǎng)獲得藥用代謝產(chǎn)物的研究;當(dāng)講到創(chuàng)新的時(shí)候,教師可以用我國(guó)科學(xué)家屠呦呦獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的實(shí)例,鼓勵(lì)大學(xué)生做科研的創(chuàng)新精神和堅(jiān)忍不拔的品質(zhì)等。這樣可以讓課堂氛圍更加生動(dòng),同時(shí)也能將專業(yè)學(xué)習(xí)與育人相結(jié)合,在大學(xué)生學(xué)好專業(yè)課的同時(shí),提高他們高尚的思想品德和情操。

四、園藝植物生物技術(shù)雙語(yǔ)課程教學(xué)評(píng)價(jià)

科學(xué)的評(píng)價(jià)體系是課程教學(xué)效果的一面鏡子,積極圍繞教學(xué)目標(biāo)和課程特點(diǎn)制定科學(xué)的評(píng)價(jià)體系,可以幫助教師有效地調(diào)整教學(xué)方法,提高教學(xué)效果。因此,園藝植物生物技術(shù)雙語(yǔ)教學(xué)評(píng)價(jià)體系的建立,對(duì)推進(jìn)雙語(yǔ)教學(xué)工作是十分有利和必要的,科學(xué)的評(píng)價(jià)體系可以促使大學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中積極參與教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié),而不是為了應(yīng)付考試而突擊學(xué)習(xí)。

(一)教師評(píng)價(jià)

對(duì)于雙語(yǔ)課程教師的評(píng)價(jià)可以組建雙語(yǔ)教學(xué)資質(zhì)認(rèn)證專家小組,邀請(qǐng)有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、海外留學(xué)或訪學(xué)背景的資深教授和青年突出人才作為評(píng)審專家,制定科學(xué)的、有針對(duì)性的適合本校教學(xué)要求的評(píng)分體系,對(duì)申請(qǐng)雙語(yǔ)教學(xué)的教師給予打分,并通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查和聽(tīng)課等形式了解開(kāi)課教師的教學(xué)效果,其中問(wèn)卷調(diào)查的對(duì)象就是該選修該教師雙語(yǔ)課程的大學(xué)生。這樣可以對(duì)教師的教學(xué)方法和水平進(jìn)行客觀的考量。

(二)大學(xué)生評(píng)價(jià)

對(duì)大學(xué)生的考察主要包括考察專業(yè)知識(shí)的掌握情況和專業(yè)英語(yǔ)的運(yùn)用能力。而由于雙語(yǔ)課程的獨(dú)特性,除了平時(shí)考勤、完成課堂作業(yè)等平時(shí)成績(jī)及期末成績(jī)以外,平時(shí)課堂參與教學(xué)互動(dòng)環(huán)節(jié)的表現(xiàn),比如,聽(tīng)課發(fā)言情況,做簡(jiǎn)單報(bào)告的表現(xiàn)情況,以及課堂討論的表現(xiàn)等,這些都可以作為評(píng)價(jià)大學(xué)生參與教學(xué)過(guò)程主動(dòng)性和積極性的依據(jù);此外,通過(guò)課堂小測(cè)驗(yàn)和作業(yè)完成情況也可以了解大學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度以及教學(xué)效果。測(cè)試和考核是對(duì)教學(xué)效果檢驗(yàn)的工具,但并不是唯一工具。因此,在課程分?jǐn)?shù)的計(jì)算上不應(yīng)僅僅根據(jù)期末試卷成績(jī)給分,還應(yīng)該按照一定的比例將大學(xué)生平時(shí)課堂表現(xiàn)和完成作業(yè)情況記入總評(píng)成績(jī)[10]。而在試卷命題過(guò)程中,要注意題目的難易程度的比例,建議不要過(guò)高設(shè)定對(duì)大學(xué)生的考察難度,否則很容易打擊大學(xué)生后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性,但同時(shí)又不能過(guò)于簡(jiǎn)單,不能拋掉教學(xué)的目標(biāo)和要求。在題型選擇上,選擇題、判斷題等客觀題目應(yīng)作為主要的考試題型,同時(shí)結(jié)合一些看圖填空,基本可以檢查大學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,至于名詞解釋和問(wèn)答題對(duì)本科生來(lái)說(shuō)難度偏大,不適合被列入命題類型。建議試卷的最后可以安排一道加分題(答錯(cuò)或不答不扣分),請(qǐng)大學(xué)生對(duì)一學(xué)期的課程給予評(píng)價(jià),用英語(yǔ)來(lái)完成,這樣一方面可以鼓勵(lì)大學(xué)生用英語(yǔ)寫作,提高英語(yǔ)表達(dá)的能力;另一個(gè)方面還可以為將來(lái)課程的調(diào)整提供思路。另外,為了避免期末考試的時(shí)候大學(xué)生不適應(yīng)英語(yǔ)題目,平時(shí)教學(xué)應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)題型題目的訓(xùn)練,幫助大學(xué)生提前熟悉相關(guān)題型。高等學(xué)校是培養(yǎng)跨世紀(jì)綜合素質(zhì)人才的基地,開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)能夠培養(yǎng)大學(xué)生在國(guó)際上溝通交流的能力和專業(yè)的國(guó)際化意識(shí)。目前園藝植物生物技術(shù)課程雙語(yǔ)教學(xué)在國(guó)內(nèi)大多院校還并不是十分普遍,為了將來(lái)國(guó)家園藝產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和國(guó)際合作的需要,高等院校在專業(yè)課程中對(duì)雙語(yǔ)課設(shè)置的考慮勢(shì)在必行,如何扎實(shí)地推廣雙語(yǔ)教學(xué)工作是值得廣大教師細(xì)心思考的課題,今后還有很多問(wèn)題值得在開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)的過(guò)程中深入探討,如編寫適合我國(guó)國(guó)情的雙語(yǔ)教材,如何把知識(shí)傳授和提高大學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)的運(yùn)用能力有機(jī)結(jié)合等。隨著園藝植物生物技術(shù)課程雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)踐的不斷深化,我國(guó)高等院校將在未來(lái)培養(yǎng)出更多符合國(guó)家國(guó)際化發(fā)展需求的高水平綜合素質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn)

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篇5

【關(guān)鍵詞】信息化技術(shù) 醫(yī)學(xué) 信號(hào)處理

近年來(lái),隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,信息技術(shù)被廣泛的用于各個(gè)領(lǐng)域,其中包括生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。通過(guò)對(duì)人體信號(hào)的分析和處理,可以更加科學(xué)的分析人體健康狀態(tài)情況,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域開(kāi)辟新天地。

1 生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的特點(diǎn)

人活著,體內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生各種各樣的生理變化,以維持生命的正常運(yùn)行。由于人體是存在許多正負(fù)離子的,所以在生理變化過(guò)程中,產(chǎn)生許多電信號(hào)。人體電信號(hào)是最便于醫(yī)療器材檢查、記錄、分析和提取的信號(hào),它有如下特點(diǎn):

1.1 強(qiáng)度弱

人體內(nèi)部發(fā)生生理變化,產(chǎn)生了電信號(hào),但是這個(gè)電信號(hào)是非常的微弱的,它只能達(dá)到微伏級(jí)別,最大的人體電信號(hào)也就只能達(dá)到5毫伏左右,所以在檢測(cè)人體電信號(hào)的時(shí)候,必須借助信號(hào)放大設(shè)備。

1.2 干擾強(qiáng)

人體是一個(gè)綜合體,身體的各個(gè)部分都在工作,在提取某一處電信號(hào)的同時(shí),其他部分的電信號(hào)會(huì)產(chǎn)生干擾作用。比如在做胎檢的時(shí)候,要提取胎兒的心跳聲,但通常情況下,會(huì)被母體的心跳聲所覆蓋,這個(gè)提取信號(hào)增加了難度。必須一定的去噪技術(shù)進(jìn)行處理。

1.3 隨機(jī)性強(qiáng)

人體電信號(hào)不想數(shù)學(xué)中所學(xué)的函數(shù)那么有規(guī)律性,它是一個(gè)隨機(jī)的電信號(hào),哪怕人體在拍一下手,下一秒人體內(nèi)的電信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)不同于上一秒的生理變化過(guò)程,從而導(dǎo)致了電信號(hào)具有非常強(qiáng)的隨機(jī)性。要想分析出它的規(guī)律性,就必須收集大量的電信號(hào),借助信號(hào)分析設(shè)備,進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算,發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。

2 生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的檢測(cè)處理方法概述

2.1 信號(hào)的檢測(cè)方法

當(dāng)電信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、去噪被信息分析設(shè)備取得之后,它還是一種隨機(jī)的模擬信號(hào),這個(gè)時(shí)候不便于觀察,需要通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣,轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào),輸入計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng),對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行全面詳細(xì)的分析,流程圖如下:

2.2 信號(hào)的處理方法

人體內(nèi)的電信號(hào)存在隨機(jī)性強(qiáng)、干擾性強(qiáng)的特點(diǎn),所以就必須利用不同的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)它進(jìn)行分析。針對(duì)不同類別的電信號(hào),采取不同的信息處理辦法,也將使得分析結(jié)果更加的準(zhǔn)確,利于醫(yī)護(hù)人員對(duì)樣本的分析和給出指導(dǎo)意見(jiàn)。

2.3 數(shù)字信號(hào)處理的特點(diǎn)

數(shù)字信息處理技術(shù)主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)算法進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,與傳統(tǒng)的模擬信號(hào)處理相比,具有如下特點(diǎn):算法靈活、運(yùn)算精確 、抗干擾性強(qiáng)、速度快 。此外,數(shù)字系統(tǒng)還具有設(shè)備尺寸小,造價(jià)低,便于大規(guī)模集成,便于實(shí)現(xiàn)多維信號(hào)處理等突出優(yōu)點(diǎn)。

3 信號(hào)及其描述

(1)在信號(hào)處理領(lǐng)域,信號(hào)被定義為一個(gè)隨時(shí)間變化的物理量,例如心電監(jiān)護(hù)儀描記的病人的心電、呼吸等信號(hào)。信號(hào)一般可以表示為一個(gè)數(shù)學(xué)函數(shù)式,以x(t)表示,自變量t為時(shí)間,x(t)表示信號(hào)隨時(shí)間t的變化情況。如正弦波信號(hào):y=Asin(ωx+φ)

(2)在信號(hào)處理領(lǐng)域,我們把系統(tǒng)定義為物理器件的集合,它在受到輸入信號(hào)的激勵(lì)時(shí),會(huì)產(chǎn)生輸出信號(hào)。輸入信號(hào)又稱為激勵(lì),輸出信號(hào)又稱為響應(yīng)。對(duì)數(shù)字信號(hào)處理,系統(tǒng)可以抽象成一種變換,或一種運(yùn)算,將輸入序列x(n)變換成輸出序列y(n)。

(3)采樣是完成由連續(xù)時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散時(shí)間信號(hào)的工具,采樣一般由A/D轉(zhuǎn)換器完成。A/D轉(zhuǎn)換器就如同一個(gè)電子開(kāi)關(guān),如果設(shè)定采樣頻率F,則開(kāi)關(guān)每隔T=1/F秒短暫閉合一次,將連續(xù)信號(hào)接通,得到一個(gè)離散點(diǎn)的采樣值。

4 信號(hào)處理的一般方法

4.1 相干平均算法

相干平均(Coherent Average)主要應(yīng)用于能多次重復(fù)出現(xiàn)的信號(hào)的提取。如果待檢測(cè)的醫(yī)學(xué)信號(hào)與噪聲重疊在一起,信號(hào)如果可以重復(fù)出現(xiàn),而噪聲是隨機(jī)信號(hào),可用疊加法提高信噪比,從而提取有用的信號(hào)。

4.2 頻域分析技術(shù)

對(duì)于信號(hào)x(t)或x(n),我們可以在時(shí)域直接對(duì)其進(jìn)行分析,如濾波、求相關(guān)函數(shù)、相干平均、特征提取等,然而,對(duì)信號(hào)特征的深入研究,往往轉(zhuǎn)換到頻域進(jìn)行分析,有助于加深對(duì)信號(hào)特征的認(rèn)識(shí)。頻域分析的一個(gè)典型應(yīng)用即是對(duì)信號(hào)進(jìn)行傅立葉變換,研究信號(hào)所包含的各種頻率成分。

4.3 信號(hào)的濾波

在采集所需人體電信號(hào)的同時(shí),人體各處正在運(yùn)行的身體機(jī)能也會(huì)產(chǎn)生其他的干擾信號(hào),這個(gè)時(shí)候?yàn)榱藴?zhǔn)確提取電信號(hào),就必須抑制干擾型號(hào),使用濾波器進(jìn)行濾波。在是在處理數(shù)字信號(hào)的過(guò)程中常用的一種除干擾的使用方法,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也可以這樣應(yīng)用。

4.4 參數(shù)模型

參數(shù)模型技術(shù)是近年來(lái)得到迅速發(fā)展的新技術(shù),受到人們的普遍關(guān)注。在對(duì)隨機(jī)過(guò)程的研究中,由于我們不能得到一個(gè)隨機(jī)過(guò)程的完整描述,只能得到它們有限次的有限長(zhǎng)的觀察值,因此我們希望能用一個(gè)數(shù)學(xué)模型來(lái)模擬我們要研究的隨機(jī)過(guò)程,使該模型的輸出等于或近似該過(guò)程。

信息化技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,是科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。信息化技術(shù)的應(yīng)用將使得醫(yī)學(xué)檢查和醫(yī)學(xué)觀察變得更加方便和準(zhǔn)確,推動(dòng)了醫(yī)學(xué)向前發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇6

    想挑戰(zhàn)超人類主義所提出的概念,此概念試圖補(bǔ)全那件仍只是半成品的人類改造工程。作為回應(yīng),筆者簡(jiǎn)單概括了一下《赫西奧德和埃斯庫(kù)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(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)的道德局限。以此總結(jié)為一條平淡無(wú)奇的提示:人類是凡胎俗骨的,面對(duì)疾病和死亡的脆弱無(wú)助是遠(yuǎn)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(yùn)動(dòng)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(huì)實(shí)踐歸結(jié)為科學(xué)問(wèn)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(lái)舉個(gè)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(kāi)始懷念起那些被閑置的工具?!凹夹g(shù)”一詞有一個(gè)古老的過(guò)去,它來(lái)源于兩個(gè)希臘字技藝和徽標(biāo)。技藝是指那種技巧——“實(shí)用知識(shí)”參與決策的事情,而通過(guò)標(biāo)識(shí)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(rèn)可的東西,它實(shí)際上是由亞里士多德創(chuàng)造出來(lái)的,“技術(shù)”的意義最初指修辭學(xué)的技術(shù)技能——標(biāo)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(jiàn)。事實(shí)上,至少在英國(guó),體育科學(xué)家就經(jīng)常把他們的研究活動(dòng)和本來(lái)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(méi)應(yīng)用到在對(duì)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(gè)概念區(qū)分開(kāi)來(lái)是比較困難的。事實(shí)上,體育科學(xué)家經(jīng)常把他們的體育項(xiàng)目和確切的應(yīng)該稱為“運(yùn)動(dòng)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(kāi)來(lái)了,盡管在體育運(yùn)動(dòng)的理論科學(xué)領(lǐng)域,這兩個(gè)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(jiǎn)單的獲得運(yùn)用,通過(guò)理論知識(shí)到實(shí)踐性知識(shí)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(shí)現(xiàn)的話,那么他們的顯著特征就應(yīng)該是一個(gè)“目的--結(jié)果”的結(jié)構(gòu)??萍季涂梢员徽J(rèn)為是利用目的去得到一個(gè)被選擇好的結(jié)果。

篇7

一、報(bào)考條件

1、須參加“湖北省2012年普通高校藝術(shù)特長(zhǎng)生統(tǒng)一專項(xiàng)測(cè)試”并入圍;

2、須參加“2012年全國(guó)普通高校招生統(tǒng)一考試”并達(dá)到湖北省相應(yīng)的錄取批次線,文、理科不限;

3、男、女不限。

二、招收類別

聲樂(lè)、器樂(lè)、舞蹈、綜藝

三、報(bào)名與確認(rèn)

1、報(bào)名:凡在湖北省教育廳組織的統(tǒng)測(cè)入圍的考生,可直接到我校報(bào)名,并提供本人近二年以來(lái)比賽成績(jī)證書的原件及復(fù)印件;高考準(zhǔn)考證原件及復(fù)印件;身份證原件及復(fù)印件;考生的相關(guān)材料應(yīng)于報(bào)名時(shí)一并交齊。

2、確認(rèn):我校不再組織校測(cè),有意者須在報(bào)名時(shí)與我校簽訂錄取協(xié)議。

3、時(shí)間:6月27日(具體請(qǐng)關(guān)注我校招生信息網(wǎng)zs.wust.edu.cn)。

4、地點(diǎn):武漢科技大學(xué)團(tuán)委(青山區(qū)建設(shè)一路)。

四、錄取及相關(guān)說(shuō)明

1、已簽錄取協(xié)議并經(jīng)確認(rèn)的名單將在學(xué)校招生信息網(wǎng)公示。

2、簽定了錄取協(xié)議的考生必須在高考志愿表相應(yīng)的位置第一志愿填報(bào)我校,若文化成績(jī)達(dá)到湖北省招委規(guī)定的分?jǐn)?shù)線,我校將予以錄取。我校藝術(shù)特長(zhǎng)生錄取批次有:第一批本科、第二批本科、第四批高職高專(一)、第四批高職高專(二)。

3、符合條件的藝術(shù)特長(zhǎng)生在錄取時(shí)將優(yōu)先于普通文理科考生,并可在分?jǐn)?shù)所對(duì)應(yīng)的錄取批次的專業(yè)范圍內(nèi)任選就讀專業(yè)。

4、我校在第二批本科、第四批高職高專(一)、第四批高職高專(二)錄取的藝術(shù)特長(zhǎng)生與我校第一批本科錄取的考生在同一校區(qū)(黃家湖校區(qū))學(xué)習(xí)生活,享受同等的教學(xué)環(huán)境和教學(xué)資源。

5、我校在第二批本科錄取的考生所獲得的畢業(yè)文憑與第一批本科沒(méi)有任何區(qū)別。

五、聯(lián)系方式

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武漢科技大學(xué)大學(xué)生藝術(shù)團(tuán)簡(jiǎn)介

篇8

    多通道輻射成像探測(cè)器已廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)中,探測(cè)器的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)多通道的前端模擬讀出電路處理,然后被數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)字化后進(jìn)行圖像重建[1].模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-digitalConverter,ADC)將前端讀出電路輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊,ADC的性能直接決定了生物醫(yī)學(xué)成像的質(zhì)量.在多通道前端電子系統(tǒng)中,一般有三種方案實(shí)現(xiàn)信號(hào)由模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換.首先,使用多個(gè)并行的ADC后接一個(gè)數(shù)字多路選擇器的結(jié)構(gòu)[2].這種方法中,采用低速或中速的ADC如逐次逼近型(SAR)ADC就能滿足要求,但是由于每個(gè)通道配置一個(gè)ADC,將占用很大的面積,而且消耗較大的功耗.其次,采用多通道的ADC結(jié)構(gòu)[3].常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)如斜坡(Ramp)ADC,但是這種結(jié)構(gòu)對(duì)比較器的精度要求很高,而且需要高頻采樣時(shí)鐘,另外通道之間也存在串?dāng)_的影響.第三種方案是采用一個(gè)模擬多路選擇器和一個(gè)高速ADC實(shí)現(xiàn)[4].ADC可采用快閃式(Flash)或流水線式(Pipeline)結(jié)構(gòu).快閃式ADC因其消耗較大功耗而不適合高分辨率的情況.流水線ADC把整體上要求的轉(zhuǎn)換精度平均分配到每一級(jí),降低了對(duì)模擬電路精度的要求,同時(shí)流水線結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換速率幾乎與級(jí)數(shù)無(wú)關(guān),因此能夠在速度、功耗和分辨率方面獲得最優(yōu)的折衷[5-7].基于以上分析,本文采用模擬多路選擇器+流水線ADC結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)多通道前端電子系統(tǒng)中模擬到數(shù)字的高速轉(zhuǎn)換.

    2設(shè)計(jì)與分析

    根據(jù)生物醫(yī)學(xué)成像前端電子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及信號(hào)處理的要求,本文提出了多通道流水線結(jié)構(gòu)的前端電子系統(tǒng).圖1所示為多通道前端電子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及信號(hào)處理時(shí)序.如圖1(a)所示,探測(cè)器模組通過(guò)光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生16通道的微弱電荷信號(hào),經(jīng)過(guò)前端讀出電路的放大及整形,在一個(gè)時(shí)間窗口(5.12μs)內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓輸出.模數(shù)轉(zhuǎn)換器在一個(gè)時(shí)間窗口內(nèi)完成16通道的模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換.圖1(b)所示為前端電子系統(tǒng)的信號(hào)處理時(shí)序,探測(cè)器信號(hào)的模擬讀出、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)輸出分別在三個(gè)相鄰的時(shí)間窗口內(nèi)依次流水式完成,有效降低了對(duì)電路速度的要求,提高了系統(tǒng)處理效率。基于以上分析,本文提出的多通道流水線ADC結(jié)構(gòu)如圖2所示.Vin<0>、Vin<1>、…Vin<15>為16個(gè)通道的模擬讀出信號(hào),經(jīng)過(guò)輸入處理電路后分別得到一對(duì)差分模擬信號(hào)Vinp、Vinn.流水線ADC完成模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換,輸出8-bit數(shù)字信號(hào)Din<7:0>.輸出處理模塊緩存該數(shù)據(jù),并在下一個(gè)時(shí)間窗口內(nèi)輸出.輸入處理電路完成16個(gè)通道的模擬信號(hào)的多路選擇,并將其轉(zhuǎn)換成差分信號(hào).流水線ADC采用8-bit25Ms/s每級(jí)1.5bit的PipelineADC結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換.輸出處理電路處理并緩存當(dāng)前時(shí)間窗口的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),并在下個(gè)時(shí)間窗口輸出.時(shí)序控制模塊完成整個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的時(shí)序控制,產(chǎn)生16路信號(hào)選擇的開(kāi)關(guān)信號(hào)、流水線ADC的時(shí)鐘信號(hào)以及用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并輸出的控制信號(hào).多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作時(shí)序如圖3所示.tw(=5.12μs)為一個(gè)時(shí)間窗口;tc0(=0.2μs)為通道0轉(zhuǎn)換時(shí)間;tc15(=0.2μs)為通道15轉(zhuǎn)換時(shí)間;tc(=0.8μs)為16個(gè)通道總的轉(zhuǎn)換時(shí)間;ts(=0.64μs)為轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的時(shí)間;to(=0.64μs)為數(shù)據(jù)輸出時(shí)間.D0、D1…D15為當(dāng)前窗口轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù);D0’、D1’…D15’為上個(gè)時(shí)間窗口轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù),在當(dāng)前窗口輸出.根據(jù)系統(tǒng)要求,一個(gè)時(shí)間窗口定義為5.12μs.外部輸入時(shí)鐘Clk_50M為50MHz,系統(tǒng)內(nèi)部時(shí)鐘Clk_25M為25MHz,它是將Clk_50M二分頻后得到的.當(dāng)窗口復(fù)位信號(hào)(Window)變?yōu)楦唠娖胶?電路開(kāi)始工作,SW<0>產(chǎn)生40ns的高脈沖,選通通道0的模擬信號(hào),接著SW<1>產(chǎn)生40ns的高脈沖,選通通道1的模擬信號(hào)…….每隔一個(gè)時(shí)鐘周期(40ns),一個(gè)模擬信號(hào)進(jìn)入流水線ADC,當(dāng)通道1的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換完畢后,每隔一個(gè)時(shí)鐘周期(40ns)輸出一路8-bit數(shù)據(jù).數(shù)據(jù)串行進(jìn)入寄存器Wi(i=0,1…15),然后并行進(jìn)入寄存器Ri(i=0,1,…,15),等待下個(gè)時(shí)間窗口輸出.時(shí)間窗口復(fù)位結(jié)束后,在時(shí)鐘Clk_out(25MHz)的控制下,寄存器R<0:15>中存儲(chǔ)的上個(gè)時(shí)間窗口轉(zhuǎn)化得到的數(shù)據(jù)串行輸出.

    3電路實(shí)現(xiàn)

    3.1輸入處理電路

    輸入處理電路如圖4所示.虛線左邊為16通道模擬多路選擇器電路,時(shí)序控制電路生成控制信號(hào)SW<15:0>,SW<15:0>信號(hào)同一時(shí)刻只有一個(gè)為高電平.當(dāng)SW<i>為高電平時(shí),Vin<i>通道的開(kāi)關(guān)閉合,第i通道的模擬信號(hào)連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,其余通道懸空.開(kāi)關(guān)采用CMOS傳輸門實(shí)現(xiàn),要求導(dǎo)通電阻小.在設(shè)計(jì)CMOS開(kāi)關(guān)時(shí)要選擇合理的K值,即滿足(W/L)p=K*(W/L)n,使得開(kāi)關(guān)導(dǎo)通電阻在輸入電壓擺幅內(nèi)變化最小.通過(guò)對(duì)CMOS傳輸門導(dǎo)通電阻在不同尺寸時(shí)的仿真,確定當(dāng)K=4.2時(shí),導(dǎo)通電阻變化最小.

    3.2流水線轉(zhuǎn)換電路

    本文提出的數(shù)字化結(jié)構(gòu)要求在一個(gè)時(shí)間窗口(即5.12μs)內(nèi)實(shí)現(xiàn)16個(gè)通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換.根據(jù)系統(tǒng)對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)換分辨率的要求,文中采用8-bit25Ms/s的pipelineADC結(jié)構(gòu).由圖3可知,完成16通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換所需時(shí)間為0.8μs,考慮窗口復(fù)位所需時(shí)間,總的時(shí)間小于1μs,完全滿足窗口大小的要求.另外,由于所需轉(zhuǎn)換時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一個(gè)時(shí)間窗口,因此該結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展到更多通道應(yīng)用.流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)如圖5所示.Vip、Vin為差分輸入信號(hào),Clk為25MHz采樣時(shí)鐘,S1、S2為兩相不交疊時(shí)鐘,D<7∶0>為轉(zhuǎn)換后的最終數(shù)字輸出.在基于閉環(huán)運(yùn)算放大器的開(kāi)關(guān)電容電路實(shí)現(xiàn)中,單級(jí)有效位數(shù)少使得電路的反饋因子較大,并且流水級(jí)中運(yùn)放的負(fù)載較小,運(yùn)放的增益與帶寬要求減小,可容忍的失調(diào)電壓范圍變大,比較器精度要求降低.在文獻(xiàn)[8]中提到,對(duì)于分辨率小于10bit的流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器,流水級(jí)一般采用較低的有效位數(shù)(小于2~3bit).因此,本文采用單級(jí)1.5bit的流水線結(jié)構(gòu).8-bit25Ms/s的流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換電路對(duì)運(yùn)放的增益和帶寬要求不高,同時(shí)差分結(jié)構(gòu)可使信號(hào)擺幅增加一倍,因此運(yùn)放采用典型的全差分套筒式共源共柵結(jié)構(gòu).由于比較器是在采樣階段結(jié)束后開(kāi)始工作,比較結(jié)果用于保持放大階段,因此需要一個(gè)高速比較器.本文比較器電路采用動(dòng)態(tài)鎖存比較器結(jié)構(gòu),鎖存控制信號(hào)為采樣信號(hào)取反.通過(guò)Hspice仿真,比較器完成比較所需時(shí)間約為900ps.流水級(jí)電路輸出的比較數(shù)據(jù)為溫度計(jì)碼格式,傳統(tǒng)的流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換電路在進(jìn)行數(shù)字校正之前需要使用碼制轉(zhuǎn)換電路先將溫度計(jì)碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼.本文的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路通過(guò)改變數(shù)字校正電路輸入的順序,使得溫度計(jì)碼直接可以進(jìn)行數(shù)字校正.

    3.3時(shí)序控制和輸出處理電路

    時(shí)序控制電路和輸出處理電路遵循數(shù)字電路設(shè)計(jì)流程,采用Verilog-HDL語(yǔ)言描述.時(shí)序控制電路主要實(shí)現(xiàn)三個(gè)功能:(1)產(chǎn)生控制16通道模擬開(kāi)關(guān)的SW信號(hào),這可以通過(guò)具有17個(gè)狀態(tài)的狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn);(2)控制轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ),由于pipelineADC從開(kāi)始轉(zhuǎn)換到得到第一個(gè)數(shù)據(jù)所需時(shí)間是固定的,并且一個(gè)時(shí)鐘周期輸出一個(gè)數(shù)據(jù),因此可以采用計(jì)數(shù)器產(chǎn)生控制信號(hào);(3)控制所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的輸出,采用計(jì)數(shù)器產(chǎn)生控制信號(hào).輸出處理電路主要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能:1)存儲(chǔ)pipe-lineADC轉(zhuǎn)換后的16個(gè)通道的數(shù)據(jù);(2)在下一個(gè)時(shí)間窗口順序輸出16組的8-bit數(shù)據(jù).本文采用的存儲(chǔ)與輸出策略如圖6所示.當(dāng)存儲(chǔ)控制信號(hào)en_w有效,在clk_write的上跳沿將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)Din<7:0>串行寫入寄存器W0,W1.….W15,然后通過(guò)Ri寄存器的B輸入端并行寫入寄存器R0,R1,…,R15.在下一個(gè)時(shí)間窗口,寄存器W0,W1,…,W15又存儲(chǔ)新的數(shù)據(jù),寄存器R0,R1,…,R15則在clk_read的上跳沿串行輸出所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù).

    4仿真驗(yàn)證

    本設(shè)計(jì)遵循數(shù)?;旌想娐贰爸虚g相遇”的Top-down設(shè)計(jì)方法,采用TSMC0.18μmmixedsignalCMOS工藝,模擬部分(包括輸入處理電路和流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換電路)的電源電壓為3.3V,數(shù)字部分(包括時(shí)序控制和輸出處理電路)的電源電壓為1.8V,運(yùn)用SpectreVerilog仿真工具,進(jìn)行了全電路的仿真驗(yàn)證.仿真結(jié)果表明在第一個(gè)時(shí)間窗口復(fù)位結(jié)束后,16通道的單端模擬信號(hào)依次通過(guò)模擬多路選擇器單端轉(zhuǎn)差分流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器存儲(chǔ)與輸出;在第二個(gè)時(shí)間窗口復(fù)位結(jié)束后順序輸出前一時(shí)間窗口存儲(chǔ)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù).同時(shí),下一組16通道的單端模擬信號(hào)進(jìn)行單端轉(zhuǎn)差分、模數(shù)轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ).全電路仿真結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)方案完全可以滿足特定時(shí)間窗口下16通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換.16通道的模擬多路選擇及單端轉(zhuǎn)差分處理如圖7所示(以通道0和通道1為例).SW<0>、SW<1>分別為通道0和通道1的開(kāi)關(guān)控制信號(hào);Vin-put為模擬多路選擇器的輸出;Vip、Vin為產(chǎn)生的差分信號(hào),共模電壓為1.8V;S1為流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣信號(hào),高電平有效.SW<i>提前采樣信號(hào)S1半個(gè)時(shí)鐘周期有效,當(dāng)S1有效時(shí),差分信號(hào)Vip、Vin已達(dá)到穩(wěn)定,從而保證正確的模數(shù)轉(zhuǎn)換.流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能仿真如圖8所示(輸入正弦信號(hào)頻率為1.0375MHz,幅度為±0.5V,采樣頻率為25.6MHz).由仿真結(jié)果計(jì)算可得,DNL為-0.62~0.67LSB,INL為-0.39~0.72LSB,SNR為45.99dB,SFDR為40.57dB,ENOB為6.03bit.

篇9

太赫茲波所處的“承前啟后”的獨(dú)特頻段使其具有很多獨(dú)特的性質(zhì),包括高透性、低能性、指紋譜性以及相干性。高透性是指太赫茲對(duì)許多介電材料和非極性物質(zhì)具有良好的穿透性,可對(duì)不透明物體進(jìn)行透視成像,是X射線成像和超聲波成像技術(shù)的有效互補(bǔ);低能性,顧名思義是指太赫茲光子能量很低,只有4.1meV(毫電子伏特),對(duì)人體級(jí)生物體十分安全;指紋譜性則是源于不同的分子對(duì)太赫茲的吸收及色散特性不同,形成特有的“指紋譜”,每一種物體都有其獨(dú)特的區(qū)別于其他物體的“指紋譜”;太赫茲是由相干電流驅(qū)動(dòng)的偶極子振蕩或由相干的激光脈沖通過(guò)非線性光學(xué)差頻效應(yīng)產(chǎn)生的,因此具有相干性,用于太赫茲成像技術(shù),可獲得更高的空間分辨率及更深的景深等,目前太赫茲顯微成像的分辨率已達(dá)到幾十微米。

2太赫茲在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的應(yīng)用

太赫茲的上述特性使其在生物醫(yī)學(xué)工程的各個(gè)方面有著誘人的應(yīng)用前景。其應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面:太赫茲生化檢測(cè)、太赫茲醫(yī)學(xué)成像診斷、太赫茲組織檢測(cè)、太赫茲治療以及太赫茲醫(yī)學(xué)通信。

2.1太赫茲生化檢測(cè)

利用太赫茲波對(duì)生物分子的靈敏度和特異性,將太赫茲技術(shù)用于研究生物分子的結(jié)構(gòu)和功能信息,可在分子層面上為疾病的診斷和治療提供理論依據(jù)。太赫茲生化檢測(cè)主要是對(duì)化學(xué)及生物大分子的檢測(cè),太赫茲波能夠用來(lái)研究如范德華力或者分子間氫鍵作用力等生物分子間相鄰分子的弱作用力。太赫茲波對(duì)脫氧核糖核酸(DeoxyribonucleicAcid,DNA)構(gòu)形和構(gòu)象的變化非常敏感,也可以通過(guò)太赫茲光譜進(jìn)行基因分析或無(wú)標(biāo)記探測(cè)。許多學(xué)者都開(kāi)展了這方面的研究。Grant等于1978年研究了太赫茲與氨基酸溶液的相互作用,通過(guò)分析證實(shí)了這種作用是介于分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)模式之間的一種作用。Kutteruf等用太赫茲光譜技術(shù)對(duì)固態(tài)短鏈肽序列進(jìn)行了研究,研究表明在1~15THz光譜范圍內(nèi)包含了體系的很多光譜和結(jié)構(gòu)信息,如分子固相結(jié)構(gòu)和與序列相關(guān)的分子信息等。Arora等采用太赫茲時(shí)域光譜技術(shù),在水相中對(duì)通過(guò)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)得到的DNA樣品進(jìn)行了無(wú)標(biāo)記定量檢測(cè)。Brucherseifer等通過(guò)時(shí)間分辨太赫茲技術(shù)證明了復(fù)數(shù)折射率取決于DNA的結(jié)合狀態(tài)。太赫茲生化檢測(cè)方面的研究尚處于起步階段,還有待加強(qiáng),尤其是對(duì)不同生物大分子的太赫茲光譜特性建立相應(yīng)的特征譜庫(kù)是一項(xiàng)龐大而艱辛的工作,需要生化領(lǐng)域的學(xué)者加強(qiáng)相關(guān)的研究工作。

2.2太赫茲醫(yī)學(xué)成像診斷

太赫茲成像技術(shù)是太赫茲科學(xué)與技術(shù)中最具發(fā)展前景的方向之一。太赫茲成像作為一種新穎的成像方式在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用近年來(lái)備受青睞。太赫茲波在醫(yī)學(xué)研究中具有獨(dú)特的優(yōu)越性:對(duì)細(xì)胞間質(zhì)水有很高的敏感性;對(duì)人體無(wú)害;空間分辨率高,可達(dá)幾十微米,能夠很清晰的看到一些病變組織的病灶,結(jié)合一些微結(jié)構(gòu)器件可以得到高品質(zhì)的圖像。太赫茲成像的原理是將太赫茲波透過(guò)成像樣本后,其包含了樣品的復(fù)介電常數(shù)的空間分布信息強(qiáng)度和相位信息,將這些信息保存下來(lái)并進(jìn)行分析處理就可以得到樣品的圖像。從1995年Hu和Nuss首次提出逐點(diǎn)掃描式太赫茲時(shí)域光譜成像技術(shù)以來(lái),一系列新的太赫茲成像技術(shù)相繼被提出,如太赫茲實(shí)時(shí)成像、太赫茲層析成像和太赫茲分子成像等。2002年Woodward等首先使用了太赫茲脈沖成像技術(shù)對(duì)基底細(xì)胞癌開(kāi)展了體內(nèi)與體外的研究,利用不同組織對(duì)太赫茲波的吸收特性不同來(lái)區(qū)分健康組織和癌變組織。2007年Enatsu等利用THz-TDS系統(tǒng)對(duì)石蠟封裝的肝癌樣品開(kāi)展了研究,在1.5THz頻率處選擇折射率和吸收系數(shù)進(jìn)行成像,得出癌變組織的密度小于健康組織,對(duì)太赫茲的折射率和吸收系數(shù)較小的結(jié)論。2008年Taylor等在直接檢測(cè)的基礎(chǔ)上使用反射脈沖太赫茲波成像系統(tǒng)對(duì)豬皮膚燒傷樣本成像,得到了高分辨率的圖像。2011年MiuraY等利用透射式成像技術(shù),證明了在3.6THz頻率處對(duì)肝癌組織成像對(duì)比度較為顯著。目前太赫茲射線圖像分析的關(guān)鍵在于提高分析速度,提高太赫茲射線系統(tǒng)的性能(如低成本和便攜性),加強(qiáng)相關(guān)圖像及信號(hào)處理技術(shù)如小波變換技術(shù)的研究。此外,隨著THz3-D(三維)立體成像技術(shù)的發(fā)展,在不久的將來(lái)在醫(yī)療中利用TCT(THz層析成像)替代現(xiàn)在的XCT(X射線層析成像)將成為可能。

2.3太赫茲組織檢測(cè)

太赫茲波的光子能量較低,是X射線光子能量的1%,此能量值低于各種化學(xué)鍵的鍵能。在太赫茲輻射下,被檢物質(zhì)不會(huì)因電離而破壞,因此非常適用于針對(duì)人體或其他生物樣品的活體檢查。另外,水對(duì)太赫茲輻射有極強(qiáng)的吸收,所以該輻射不會(huì)穿透人體的皮膚,對(duì)人體是非常安全的。Bennett等將反射式太赫茲成像和光譜技術(shù)應(yīng)用到眼科研究中,研究發(fā)現(xiàn)太赫茲反射率與角膜含水量近似成正比,反射率隨頻率的增大而單調(diào)遞減。Png等使用太赫茲光譜鑒別正常和患病的腦組織樣本。Sim等采用太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)對(duì)人牙齒的琺瑯質(zhì)和牙本質(zhì)的特性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)濕潤(rùn)樣本對(duì)太赫茲的吸收率高于干燥樣本,研究為硬組織臨床應(yīng)用提供了重要信息。Wallace等對(duì)基底細(xì)胞癌18例體外樣本和5例活體樣本進(jìn)行了太赫茲脈沖成像,研究表明,癌變組織與正常組織的太赫茲譜圖性質(zhì)間存在差異。對(duì)于太赫茲組織檢測(cè),首先要加強(qiáng)對(duì)于病理組織和正常生理組織的太赫茲光譜和太赫茲圖像的特征識(shí)別的研究;其次要深入研究不同組織不同水分含量對(duì)太赫茲波的吸收作用;此外,還要探索太赫茲活體組織檢測(cè)技術(shù)。

2.4太赫茲治療

太赫茲雖然光子能量很低,但作為一種電磁輻射,仍具有輻射效應(yīng),可以為疾病治療提供理論依據(jù)。2002年Hadjiloucas等研究了酵母細(xì)胞在太赫茲輻射下的生長(zhǎng)率問(wèn)題,輻射參數(shù)為0.2~0.35THz和5.8mW/cm2,輻射時(shí)間30~150min不等,實(shí)驗(yàn)表明太赫茲輻射能夠促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng),并且呈現(xiàn)出了一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。2005年,Ostrovskiy等預(yù)測(cè)太赫茲輻射可能會(huì)加快燒傷修復(fù),為證實(shí)假設(shè),他們分別對(duì)表面燒傷和深度燒傷的病人進(jìn)行太赫茲輻射,輻射參數(shù)為0.15THz和0.03mW/cm2,每天進(jìn)行7~10次治療,每次15min,結(jié)果表明太赫茲輻射能夠加速外皮形成,縮短了皮膚的修復(fù)時(shí)間。2008年Kirichuck等首次對(duì)活體大鼠展開(kāi)太赫茲生物效應(yīng)的研究,他們認(rèn)為太赫茲輻射能夠引起血小板的功能活動(dòng),并且與性別有關(guān)。Androvov和Kirichuk等采集了健康人和患有心絞痛的病人的全血,一組進(jìn)行太赫茲輻射,另一組作為參照組,輻射參數(shù)為0.24THz和1mW/cm2,輻射持續(xù)時(shí)間為15min,實(shí)驗(yàn)結(jié)果為太赫茲輻射組血黏度下降,紅細(xì)胞變形能力增加。2010年,Gerald等對(duì)人類皮膚的成纖維細(xì)胞展開(kāi)了研究,他們將樣品置于溫度可控的箱體中,用2.52THz的氣體激光器進(jìn)行時(shí)間不等的照射,并用傳統(tǒng)的MTT法檢測(cè)照射后細(xì)胞活性,研究表明2.52THz的輻射對(duì)哺乳動(dòng)物的細(xì)胞熱效應(yīng)顯著,因此可以用太赫茲熱效應(yīng)預(yù)測(cè)傳統(tǒng)的熱損傷模型。目前,用于涉及太赫茲治療的研究實(shí)驗(yàn)多為動(dòng)物實(shí)驗(yàn),相關(guān)的臨床試驗(yàn)還很有限,距離現(xiàn)實(shí)可用的臨床治療設(shè)備還有很長(zhǎng)的路要走。

2.5太赫茲醫(yī)學(xué)通信

隨著醫(yī)院信息系統(tǒng)的不斷完善,醫(yī)學(xué)診斷數(shù)據(jù)的豐富,病歷信息數(shù)據(jù)庫(kù)的不斷增大,醫(yī)生在診斷病人病情的時(shí)候不但要根據(jù)現(xiàn)有的檢測(cè)診斷數(shù)據(jù),還要參考病人的以往病歷,而現(xiàn)有的信息交互方式已經(jīng)逐漸無(wú)法滿足這龐大的醫(yī)學(xué)信息數(shù)據(jù)的傳輸。太赫茲技術(shù)的出現(xiàn),恰好可以解決這方面的困境。太赫茲通訊技術(shù)與微波通信相比太赫茲通訊的優(yōu)勢(shì)在于具有傳輸?shù)娜萘看螅l段比微波通信高出l至4個(gè)數(shù)量級(jí),可提供高達(dá)10GB/s的無(wú)線傳輸速率;波束更窄,方向性更好;具有更好的保密性及抗干擾能力;由于太赫茲波波長(zhǎng)相對(duì)更短,在完成同樣功能的情況下,天線的尺寸可以做得更小,其他的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也可以做得更加簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。太赫茲通訊技術(shù)與光通信相比其優(yōu)勢(shì)在于光子能量低,大概是光子能量的1/40,能量效率更高;具有很好的穿透沙塵、煙霧的能力,可以在更加惡略的環(huán)境下保證通信的可靠性。這對(duì)于極端環(huán)境下的醫(yī)療通信如戰(zhàn)地醫(yī)院、邊遠(yuǎn)山區(qū)醫(yī)療救助等條件下的通信具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。因此,發(fā)展太赫茲通訊技術(shù)對(duì)于醫(yī)院信息化建設(shè)乃至遠(yuǎn)程醫(yī)療的發(fā)展都將是一個(gè)極大的助力。目前,太赫茲通信在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用尚無(wú)相關(guān)報(bào)道,主要是因?yàn)樘掌澩ㄐ偶夹g(shù)本身尚處于初級(jí)階段,但是相關(guān)的試驗(yàn)系統(tǒng)已經(jīng)有所發(fā)展。2004年,KleineOT等首次采用室溫半導(dǎo)體太赫茲調(diào)制器通過(guò)太赫茲通信信道發(fā)送聲音信號(hào),用經(jīng)改進(jìn)的常規(guī)太赫茲時(shí)域光譜裝置,在75MHz寬帶的太赫茲脈沖序列上傳送25kHz的信號(hào)。同年,LiuTA等利用光導(dǎo)開(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)了模擬音頻信號(hào)通信實(shí)驗(yàn)。2004年,日本NTT公司的T.Nagatsuma等搭建了120GHz的亞太赫茲無(wú)線通信系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了10Gb/s的數(shù)據(jù)率。2005年,Mueller等描述了采用太赫茲波源和Schottky肖特基二極管調(diào)制器和探測(cè)器的寬帶寬通信數(shù)據(jù)鏈路。2008年,Braun-schweig太赫茲通信實(shí)驗(yàn)室在0.3THz頻率上成功實(shí)現(xiàn)6MHz帶寬模擬彩基帶信號(hào)的傳輸,實(shí)驗(yàn)距離超過(guò)22m。太赫茲通信技術(shù)發(fā)展的研究趨勢(shì)在于以下幾個(gè)方面:一是繼續(xù)研究高功率的太赫茲源;二是加強(qiáng)太赫茲波傳輸性能的研究;三是要研究合適太赫茲信道傳輸?shù)恼{(diào)制技術(shù)和調(diào)制器件;最后還要進(jìn)一步優(yōu)化高靈敏的太赫茲探測(cè)技術(shù)。此外,還要開(kāi)展太赫茲通信技術(shù)在醫(yī)院信息化建設(shè)中的應(yīng)用的前瞻性研究,為將來(lái)能夠成熟應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

3總結(jié)

篇10

速寫試題:在畫室里面畫水粉的男人。

色彩試題:靜物默寫 一個(gè)蘭色罐子 一串紅櫻桃 兩個(gè)蘋果 鮮花一束 一塊深色襯布 一塊淺色襯布。

考后感: 成績(jī)剛出來(lái),但分?jǐn)?shù)線還未劃定,當(dāng)初決定要報(bào)考的時(shí)候猶豫了很多,糾結(jié)了很多,現(xiàn)在終于過(guò)去了。希望通過(guò)這次考試?yán)^續(xù)我的求學(xué)之路。