生物信息學(xué)的優(yōu)勢(shì)精選(九篇)

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第1篇：生物信息學(xué)的優(yōu)勢(shì)范文

“怎樣實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與生物教學(xué)的真正整合？”這是我面臨的課題之一。當(dāng)前，盡管在理論上有不少文章對(duì)信息技術(shù)在生物教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了詳盡的闡述，相關(guān)生物教學(xué)軟件的智能化程度也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，然而一個(gè)不容回避的事實(shí)是，信息技術(shù)對(duì)生物教育的影響并不大，信息技術(shù)教育與生物教育還是嚴(yán)重脫節(jié)，廣大教師和信息技術(shù)之間仍存在著難以跨越的鴻溝，絕大多數(shù)的生物課依舊是粉筆加黑板的傳統(tǒng)教學(xué)模式。為什么信息技術(shù)進(jìn)入生物課的步履如此艱難呢？我認(rèn)為原因是多方面的。下面結(jié)合個(gè)人的教學(xué)實(shí)踐，談?wù)剬?duì)信息技術(shù)與生物教學(xué)整合的思考。

一、要實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)科課程整合，教育思想和教育理論的轉(zhuǎn)變是關(guān)鍵：

對(duì)于信息技術(shù)與課程整合，許多人有著不同的理解。信息技術(shù)與課程整合的涵義，不是簡(jiǎn)單地把信息技術(shù)僅僅作為輔助教師教學(xué)的演示工具，而是要實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的“融合”：要求在現(xiàn)代的教育思想，理論的指導(dǎo)下，把以計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)為核心的信息技術(shù)作為促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具與情感激勵(lì)工具，豐富教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)工具，并將這些工具全面的應(yīng)用到各科教學(xué)中，使各種教學(xué)資源，各個(gè)教學(xué)要素和教學(xué)環(huán)節(jié)，經(jīng)過整理，組合，相互融合，在整體優(yōu)化的基礎(chǔ)上產(chǎn)生聚集效應(yīng)，從而促進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方式的根本變革，也就是促進(jìn)以教師為中心的教學(xué)結(jié)構(gòu)與教學(xué)模式的變革，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的目標(biāo)。

所以對(duì)信息技術(shù)的定位只能是工具，信息技術(shù)與課程整合的關(guān)鍵在于教育思想，理論的轉(zhuǎn)變。如果還是以教師為中心進(jìn)行教學(xué)，在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生一直處于被動(dòng)接受的狀態(tài)，即使把信息技術(shù)作為輔助教師教學(xué)的演示工具，這也只能是新瓶裝老酒。信息技術(shù)與課程整合呼喚現(xiàn)代教育意識(shí)和現(xiàn)代教育觀念，如“主導(dǎo)主體教學(xué)理論”，既強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)作用，又體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)識(shí)主體地位。只有實(shí)現(xiàn)了教育思想，理論的轉(zhuǎn)變，信息技術(shù)與學(xué)科課程整合才開始具有靈魂，才能真正發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動(dòng)性，積極性與創(chuàng)造性，才能使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中真正成為信息加工的主體和知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)者，而不是外部刺激的被動(dòng)接受器和知識(shí)灌輸?shù)膶?duì)象，而教師則應(yīng)成為課堂教學(xué)的組織者和指導(dǎo)者。

二、要結(jié)合本學(xué)科和教育對(duì)象的特點(diǎn)進(jìn)行整合：

隨著多媒體計(jì)算機(jī)的發(fā)展和普及，多媒體計(jì)算機(jī)已也逐步進(jìn)入了中學(xué)的課堂。以多媒體計(jì)算機(jī)為主的信息技術(shù)，在學(xué)校的應(yīng)用也變成了可能。所謂的多媒體計(jì)算機(jī)就是指能處理文本、圖形、圖像、聲音、音效、動(dòng)畫，并配以圖形界面的計(jì)算機(jī)。

生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的一門自然科學(xué)，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)科學(xué)，其產(chǎn)生和發(fā)展都離不開對(duì)生命現(xiàn)象，生命活動(dòng)的觀察，實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐中的應(yīng)用。但是有許多生命現(xiàn)象、生理活動(dòng)，如細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂的動(dòng)態(tài)變化過程，卻是很難簡(jiǎn)單的用語言、板書或掛圖所能講清楚的，這時(shí)常將它們作為一個(gè)抽象的概念來解釋，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)就缺乏感性認(rèn)識(shí)，因此常常感到枯燥無味，很難提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，于是“生物課”變成了“死物課”。再者，中學(xué)生認(rèn)識(shí)對(duì)象和認(rèn)識(shí)方式的特點(diǎn)，是以學(xué)習(xí)間接經(jīng)驗(yàn)為主，思維正處于從形象思維向抽象思維過渡的時(shí)期。因此，中學(xué)生物學(xué)教學(xué)過程，必須以觀察，實(shí)驗(yàn)等直觀形式為基礎(chǔ)。把信息技術(shù)應(yīng)用于生物課的教學(xué)，可以讓學(xué)生通過事物的形、聲、色的變化來獲取知識(shí)，認(rèn)識(shí)事物的內(nèi)在的規(guī)律，而不是通過抽象的信息獲取知識(shí)，使教學(xué)上的一些重點(diǎn)、難點(diǎn)得以突破。

例如，在“有絲分裂”的教學(xué)中，對(duì)于有絲分裂過程中染色體的變化特點(diǎn)以及染色體，染色單體和DNA的關(guān)系一直是教學(xué)中的難點(diǎn)，如何突破呢？如果用傳統(tǒng)的教學(xué)模式――粉筆加掛圖，則很難講清在分裂間期染色單體如何形成的以及在分裂期又如何分開，并且平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去的動(dòng)態(tài)過程。那么采用信息技術(shù)呢？下面我以植物細(xì)胞為例來談?wù)勅绾瓮黄葡嚓P(guān)難點(diǎn)：

1.播放植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫課件，展示植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)示意圖，邊提問邊演示，每提到細(xì)胞某一結(jié)構(gòu)，則該部分閃動(dòng)。（復(fù)習(xí)前面的知識(shí)，承上啟下）

2.播放植物細(xì)胞有絲分裂的全程動(dòng)態(tài)畫面，讓學(xué)生對(duì)細(xì)胞有絲分裂過程的認(rèn)識(shí)有一個(gè)大概的輪廓。

3.在分裂間期，細(xì)胞中看不出有什么變化，這時(shí)可以將細(xì)胞核中的一條染色質(zhì)長(zhǎng)絲放大，然后顯示它經(jīng)過復(fù)制以后形成一條具有2條姐妹染色單體的染色體的過程。此處若用掛圖來說明可能就達(dá)不到應(yīng)有的效果。

4.播放分裂前期的動(dòng)態(tài)畫面并指出觀察的重點(diǎn)：細(xì)胞核內(nèi)的染色質(zhì)的變化以及細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化。此處特別是要突出染色質(zhì)長(zhǎng)絲如何高度螺旋化，縮短變粗，形成圓柱狀或棒狀染色體的。這一動(dòng)態(tài)過程用傳統(tǒng)的教學(xué)模式是難以突破的。另外，此時(shí)還要專門演示染色體、染色單體和DNA的關(guān)系：每條染色體上具有2條單體，其中一條閃動(dòng)表示染色單體，每條單體中又有一條細(xì)絲表示DNA（DNA也閃動(dòng)）。

5.播放細(xì)胞分裂中期的動(dòng)態(tài)畫面，并提示觀察的重點(diǎn)：注意染色體是怎樣運(yùn)動(dòng)的。此處要演示染色體怎樣從散亂的狀態(tài)在紡錘絲的牽引下整齊地排列在赤道板中央的動(dòng)態(tài)過程。

6.播放分裂后期的動(dòng)態(tài)畫面，并指出觀察重點(diǎn)：細(xì)胞中的染色體是怎么分配的。此處可以清楚地顯示染色單體如何在紡錘絲的牽引下分開形成2條染色體，染色體又怎樣平均分配到細(xì)胞的兩極的。

7.播放分裂末期的動(dòng)態(tài)畫面，并指出觀察重點(diǎn)：（1）細(xì)胞內(nèi)有哪些主要變化？（2）兩個(gè)子細(xì)胞是怎么分開的？此處重點(diǎn)顯示染色體解螺旋形成染色質(zhì)的過程。

8.以一對(duì)染色體為例，演示細(xì)胞周期中各時(shí)期的細(xì)胞染色體變化示意圖，回顧各個(gè)時(shí)期的變化特點(diǎn)。

實(shí)踐證明，在有絲分裂這部分內(nèi)容的教學(xué)中，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，而應(yīng)用信息技術(shù)多媒體課件輔助教學(xué)，可以把復(fù)雜的問題具體化，把抽象的問題形象化，動(dòng)中有靜，靜中有動(dòng)，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一種良好的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使他們積極主動(dòng)參與到教學(xué)中，從而大大提高了課堂教學(xué)效益。

總之，只有結(jié)合本學(xué)科和教育對(duì)象特點(diǎn)進(jìn)行課程整合，才能真正達(dá)到整合的目的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

三、要本著從實(shí)際出發(fā)，因地制宜的原則，充分發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)技術(shù)手段在教學(xué)中的積極作用：

第2篇：生物信息學(xué)的優(yōu)勢(shì)范文

關(guān)鍵詞： 信息技術(shù) 中學(xué)生物教學(xué) 教學(xué)實(shí)例 教學(xué)整合

1.理論背景

信息技術(shù)與生物課程整合的可能性應(yīng)從信息技術(shù)、生物學(xué)科的特點(diǎn)出發(fā)，還要尋求支撐的理論依據(jù)。

1.1信息技術(shù)的特點(diǎn)。

資源的海量化，形式的多樣化，活動(dòng)的交互性，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，這些特點(diǎn)決定了學(xué)習(xí)主體進(jìn)行自主選擇、探究。

1.2生物學(xué)科本身的特點(diǎn)。

研究對(duì)象的生動(dòng)和豐富性：生物及其環(huán)境的聲、形、色等可用圖片，電影和動(dòng)畫以充分展現(xiàn)；實(shí)驗(yàn)科學(xué)，對(duì)于一些宏觀和微觀的實(shí)驗(yàn)，如生態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)，可以憑借信息技術(shù)再現(xiàn)。

2.整合的意義

2.1《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》。

《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，力圖改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究，逐步培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識(shí)的能力，以及交流和合作的能力等，并突出創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

2.2拓寬信息來源，增大信息量。

“整合”使教學(xué)內(nèi)容不再局限在教科書內(nèi)，大量信息來源于教科書之外，如光盤、數(shù)字化圖書館等，特別是通過Internet可以到任何一個(gè)網(wǎng)站上查詢和搜集所需要的信息，可以下載網(wǎng)上有關(guān)生物的影視信息在課上播放，并可及時(shí)將生命科學(xué)、技術(shù)的最新研究成果和發(fā)展動(dòng)態(tài)補(bǔ)充為課程內(nèi)容。

2.3信息技術(shù)與創(chuàng)設(shè)虛擬情境。

知識(shí)是學(xué)習(xí)者在與情境的交互作用過程中自行構(gòu)建的。因此，情境化學(xué)習(xí)在生物課程別受到關(guān)注。利用多媒體計(jì)算機(jī)可以通過3Dmax三維動(dòng)畫技術(shù)、Flash二維動(dòng)畫技術(shù)，創(chuàng)設(shè)出逼真的生物形象和生活場(chǎng)景，使學(xué)生有身臨其境的感覺，有利于學(xué)生利用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)與當(dāng)前學(xué)習(xí)的新知識(shí)整合，建構(gòu)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。還可以利用多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)虛擬那些難以觀察的生命現(xiàn)象和生理過程，甚至實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)。

3.教學(xué)實(shí)踐

3.1課題選擇。

什么樣的內(nèi)容適合用多媒體進(jìn)行教學(xué)？通過多次教學(xué)實(shí)踐證明，只要能找到多媒體教學(xué)與相關(guān)知識(shí)的整合點(diǎn)，這樣的內(nèi)容就可以進(jìn)行多媒體教學(xué)。

3.2教學(xué)設(shè)計(jì)（以人教版高中生物必修二“DNA分子的結(jié)構(gòu)”為例）。

DNA分子的結(jié)構(gòu)

教學(xué)目標(biāo)：

知識(shí)目標(biāo)：

1.概述DNA分子的結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)；

2.制作DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型；

3.討論DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建歷程。

能力目標(biāo)：

1.制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦，以及空間思維能力；

2.對(duì)科學(xué)探索基因的本質(zhì)的過程進(jìn)行分析和討論，領(lǐng)悟假說――演繹和模型方法在這些研究中的應(yīng)用。

情感目標(biāo)：

1.認(rèn)同與人合作在科學(xué)研究中的重要性，討論技術(shù)進(jìn)步在探索遺傳物質(zhì)奧秘中的重要作用；

2.認(rèn)同人類對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)過程是不斷深化、不斷完善的過程。

教學(xué)重點(diǎn)：

1.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)；

2.制作DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

教學(xué)難點(diǎn)：

DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。

授課類型：新授課

教學(xué)過程：

課前準(zhǔn)備：

前一周就要求學(xué)生收集有關(guān)DNA的信息（主要是關(guān)于DNA的結(jié)構(gòu)和DNA的應(yīng)用）。

學(xué)生上臺(tái)講解：

引入：

十年前還鮮為人知的DNA，現(xiàn)在已經(jīng)家喻戶曉了，現(xiàn)在DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型已經(jīng)成為分子生物學(xué)的象征，甚至成為高科技的象征。但是DNA是由什么構(gòu)成？他們是如何連接，以及有什么樣的特點(diǎn)呢？這是我們今天要探討的話題。

一、DNA雙螺旋模型的構(gòu)建

1.科學(xué)家

貢獻(xiàn)最大的三位科學(xué)家是：?搖?搖?搖?搖、?搖?搖?搖?搖、?搖?搖?搖?搖。

2.探究歷程：?搖?搖?搖?搖

DNA的化學(xué)組成 磷酸脫氧核糖含氮堿基（A、T、C、G）

脫氧核苷酸一條脫氧核苷酸鏈DNA分子

3.模型制作

【模型建構(gòu)1】：脫氧核苷酸

【模型建構(gòu)2】:一條脫氧核苷酸鏈

【模型建構(gòu)3】:DNA平面結(jié)構(gòu)

【模型建構(gòu)4】:DNA雙螺旋

二、DNA的分子結(jié)構(gòu)

DNA分子結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)

（1）DNA分子是由?搖?搖?搖?搖條?搖?搖 ?搖?搖長(zhǎng)鏈盤旋而成的?搖?搖?搖?搖結(jié)構(gòu)。

（2）?搖?搖?搖?搖交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；?搖?搖?搖?搖在內(nèi)側(cè)。

（3）兩條鏈上的堿基通過?搖?搖?搖?搖連接起來，A與T、G與C形成堿基對(duì)，遵循?搖?搖?搖?搖。

DNA堿基量的關(guān)系是：

整個(gè)DNA分子中：

①A=T；G=C②A+G=T+C；A+G=T+C=A+C=T+G=1/2（A+G+C+T）③（A+G）/（T+C）=（A+C）/（T+G）=1即：DNA分子中任一非互補(bǔ)堿基之和恒等，=1/2DNA堿基總數(shù)

例1：已知1個(gè)DNA分子中有1800個(gè)堿基對(duì)，其中胞嘧啶有1000個(gè)，這個(gè)DNA分子中應(yīng)含有的脫氧核苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是（）

A．1800個(gè)和800個(gè) B．1800個(gè)和l800個(gè)

C．3600個(gè)和800個(gè) D．3600個(gè)和3600個(gè)

例2：若DNA分子中一條鏈的堿基A：C：T：G＝l：2：3：4，則另一條鏈上A：C：T：G的值為（）

A．l：2：3：4B．3：4：l：2

C．4：3：2：1D．1：3：2：4

三、小結(jié)

（一）DNA雙螺旋模型的構(gòu)建

組成脫氧核苷酸單鏈雙鏈雙螺旋

（二）DNA分子的立體結(jié)構(gòu)

主要特點(diǎn)（1）2條鏈按反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)（2）外側(cè)――基本骨架：磷酸和脫氧核糖交替連接內(nèi)側(cè)――堿基對(duì)（3）堿基互補(bǔ)配對(duì)原則

記憶節(jié)節(jié)清:

DNA分子結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)

（1）DNA分子是由 2 條長(zhǎng)鏈按反向平行的方式盤旋而成雙螺旋結(jié)構(gòu)。

（2）脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；堿基排列在內(nèi)側(cè)。

（3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接起來，A與T、G與C形成堿基對(duì)，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。

4.教學(xué)體會(huì)

多媒體教學(xué)充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生探求知識(shí)的主動(dòng)性和積極性，大大提高了學(xué)習(xí)興趣，而且利用多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，內(nèi)容具有時(shí)代性，手法具有多樣性，使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)接受了大量的信息，增加了教學(xué)容量，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面。

多媒體教學(xué)氛圍輕松活潑，而使學(xué)生的學(xué)習(xí)方式也發(fā)生了改變，由原來的“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，由過去的“被動(dòng)灌輸式”變?yōu)楝F(xiàn)在的“主動(dòng)探究式”，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“興趣學(xué)習(xí)”和“主動(dòng)學(xué)習(xí)”。

多媒體教學(xué)給學(xué)生展示自我提供了廣闊的舞臺(tái)，無論是哪位同學(xué)都可以在BBS上發(fā)表他的問題或想法，其他同學(xué)亦可加入討論。

多媒體教學(xué)具有及時(shí)反饋的特點(diǎn)，從而可以及時(shí)了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，突破了傳統(tǒng)課堂難以實(shí)施的“個(gè)體化”和“因材施教”等的局限。因此，利用多媒體網(wǎng)絡(luò)組織教學(xué)，可以實(shí)現(xiàn)從班級(jí)整體教學(xué)向個(gè)體教學(xué)的轉(zhuǎn)變，改變了以前那種全體學(xué)生都學(xué)習(xí)相同內(nèi)容的教學(xué)方式，真正做到了因材施教。

參考文獻(xiàn)：

［1］張昊.淺談生物學(xué)科與信息技術(shù)的有效整合.

第3篇：生物信息學(xué)的優(yōu)勢(shì)范文

教育的使命是開發(fā)人的創(chuàng)造潛能。初中學(xué)生天真可愛、活潑好動(dòng)、好奇心強(qiáng)、求知欲旺盛，樂于接受新鮮事物，具有發(fā)明創(chuàng)造的潛能。那么，如何在教學(xué)過程中挖掘、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造潛能是新課標(biāo)下教師教學(xué)的重點(diǎn)。下面就本人在探究教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的嘗試、體會(huì)、收獲作一簡(jiǎn)單分析。

一、 創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣，打開思維的大門

興趣是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)及身邊事物產(chǎn)生探索意識(shí)的基礎(chǔ)。積極的情緒能提高人的活動(dòng)能力，并能激發(fā)人的探究心理。學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生想學(xué)樂學(xué)的基本情感，是創(chuàng)造力發(fā)展的必要條件。只有設(shè)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，才能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)自主學(xué)習(xí)，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力。

如何激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索的興趣，是教師首先要考慮的核心問題。在教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)抓住學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會(huì)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的求知欲，對(duì)知識(shí)充滿好奇心這一心理特征，對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)、方法及課堂的講授進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的教學(xué)情境，吸引學(xué)生的注意力，力爭(zhēng)將學(xué)生的興趣調(diào)動(dòng)起來，使學(xué)生樂于參與到“教”與“學(xué)”的活動(dòng)中來。

教學(xué)過程中學(xué)生最感興趣的便是大家熟悉的生活中的一些現(xiàn)象。如果能經(jīng)常啟發(fā)學(xué)生用已有的生物學(xué)知識(shí)去解釋生活中出現(xiàn)的現(xiàn)象，學(xué)生就會(huì)感到知識(shí)的價(jià)值，進(jìn)而能最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和主動(dòng)性。初中的學(xué)生思想活躍、求知欲旺盛，對(duì)一知半解的或理解錯(cuò)誤的事物、現(xiàn)象等更有著強(qiáng)烈的好奇心，這樣可以從現(xiàn)象入手，促使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，進(jìn)入質(zhì)疑狀態(tài)，從而激發(fā)了學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)興奮點(diǎn)。如： “為什么下雨過后蚯蚓會(huì)大量爬出洞穴？ 移栽幼苗的時(shí)候?yàn)槭裁匆獛鳞纾?一次施肥過多為什么會(huì)造成燒苗？為什么在適宜條件下綠豆能萌發(fā)而大米粒不能？ 為什么相同時(shí)間內(nèi)慢跑比打籃球耗氧量大？ 為什么嬰兒總是伴隨著啼哭降生？ 為什么人在完成吞咽動(dòng)作的同時(shí)不能進(jìn)行呼吸?”等等。有了這樣的興趣作為引導(dǎo)，學(xué)生就會(huì)不斷地在學(xué)習(xí)中思索，在思索中探究，從而逐步地培養(yǎng)樂于思考的習(xí)慣，培養(yǎng)良好的思維品質(zhì)。另外在授課中也要充分利用多種直觀教具或動(dòng)手做一些小實(shí)驗(yàn)，化靜為動(dòng)，化抽象為具體，變復(fù)雜為簡(jiǎn)單，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)中適時(shí)舉行不同形式、不同內(nèi)容的知識(shí)競(jìng)賽或辯論賽等，也是集中學(xué)生注意力，增加學(xué)習(xí)新鮮感，活躍課堂氣氛，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效方法。

實(shí)踐證明，培養(yǎng)學(xué)生探索新事物的興趣，對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力發(fā)展具有巨大的推動(dòng)作用。它能增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造動(dòng)機(jī)，提高觀察事物的敏感性，也能幫助學(xué)生增強(qiáng)克服困難的決心和信心，激發(fā)他們的創(chuàng)造熱情。

二、科學(xué)觀察，大膽質(zhì)疑，發(fā)散思維

善于觀察是探究問題、認(rèn)識(shí)問題的第一步?？梢哉f敏銳的觀察力是創(chuàng)新思維的起步器，沒有觀察就沒有發(fā)現(xiàn)，也不會(huì)有創(chuàng)造。絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)生物有著濃厚的興趣，也樂于去觀察相關(guān)的生命現(xiàn)象，但觀察時(shí)往往漫無目的，空有一份熱情，沒有思考的意識(shí)，這樣思維僅停留在事物的表面，失去了觀察的真正意義。所以在探究教學(xué)中教師要重視培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的觀察習(xí)慣和能力，注重引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)認(rèn)真、有目的、有順序、有比較、有主次的觀察，提高觀察的效率，并能在深入細(xì)致的觀察中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。 “學(xué)啟于思，思源于疑?！背Ｓ幸牲c(diǎn)、常有問題，才能常有思考、常有創(chuàng)新。如果通過細(xì)心地觀察后，學(xué)生能夠從中產(chǎn)生疑問，有一種“心欲求而不得，口欲言而不能”的情緒，那么學(xué)生的求知欲會(huì)更加的旺盛，學(xué)生的思維也會(huì)很快進(jìn)入主動(dòng)、積極、愉快的獲取知識(shí)的狀態(tài)中，學(xué)生很自然地成為了知識(shí)的積極探求者。

如學(xué)生通過自己親自發(fā)豆芽，認(rèn)真觀察種子的萌發(fā)過程，提出了許多有價(jià)值且超出課本的問題 “蠶豆萌發(fā)所需的水最多時(shí)間最長(zhǎng)，黃豆、紅豆次之，綠豆最容易萌發(fā)需時(shí)也最短，種子萌發(fā)時(shí)的需水量是和其體積成正比嗎？” “種子萌發(fā)長(zhǎng)成小苗后發(fā)現(xiàn)其根深深地扎入了吸水紙中，這和植物根的吸水性有關(guān)系嗎？” 再如學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)“韭菜和韭黃都是由韭菜種子發(fā)育而成，為什么韭菜是綠色的，而韭黃是黃白色的？” “幼小的蚯蚓沒有環(huán)帶，而成熟的蚯蚓具有環(huán)帶，環(huán)帶有什么作用呢？” “為什么腌制后的黃瓜比腌制前的軟？碟中的湯汁是從哪里來的？”等等。學(xué)生在觀察中發(fā)現(xiàn)問題、主動(dòng)思考解決問題，真正成為了學(xué)習(xí)的主體，并獲得了豐富的情感體驗(yàn)。培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)同時(shí)也有利于培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，所以教師在教學(xué)過程中，只有讓學(xué)生敢于質(zhì)疑、善于質(zhì)疑、不斷追求深入，才能使學(xué)生更好地領(lǐng)略知識(shí)的浩瀚，才能最終深化學(xué)生的思維過程。

三、整合資源、自主探究、延伸思維

實(shí)施探究性學(xué)習(xí)意在讓學(xué)生親自體驗(yàn)科學(xué)知識(shí)的獲取過程，在主動(dòng)學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題、尋找規(guī)律以及解決問題的方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

學(xué)生是學(xué)習(xí)及自我發(fā)展的主體，教師要盡量給他們創(chuàng)造充足的自主學(xué)習(xí)的空間，讓他們多觀察、多思考、多分析、多討論，充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，而教師只是作為學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者、合作者，必要時(shí)給以解釋，但不能全部灌輸，要進(jìn)行有保留地適時(shí)得當(dāng)?shù)攸c(diǎn)撥，要授之以“漁”，使學(xué)生勇于突破自己的思維定勢(shì)，提高創(chuàng)新思維能力，讓學(xué)生用最少的時(shí)間和精力獲取最大的效益。

在教學(xué)中，凡是學(xué)生通過查閱資料、觀察思考、分析討論等能解決的問題，盡量讓他們自學(xué)，充分利用身邊的各種資源、積極主動(dòng)地獲取知識(shí)，不斷激發(fā)他們的探究欲望，強(qiáng)化探究學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。在教學(xué)中，教師要以鼓勵(lì)和信任的態(tài)度對(duì)待學(xué)生，看到每一個(gè)學(xué)生的閃光點(diǎn)，爭(zhēng)取使每個(gè)學(xué)生都可以大膽地、盡情地交換各自的看法，不拘泥于形式，充分展示學(xué)生的思維過程，讓他們?cè)诔晒Φ捏w驗(yàn)中提高學(xué)習(xí)潛能和創(chuàng)造能力。

例如，在“探究魚鰭在游泳中的作用”這一實(shí)驗(yàn)中，全班同學(xué)以實(shí)驗(yàn)小組為單位，都能主動(dòng)提出本組的探究問題、作出假設(shè)，并且自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，再根據(jù)自己的方案，親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，親自體驗(yàn)，整個(gè)過程中教師沒有干預(yù)。實(shí)踐證明學(xué)生在利用自己掌握的生物學(xué)知識(shí)、技能去探究解決相關(guān)問題時(shí)，興趣濃厚，情緒高漲，合作愉快，而且成果顯著，擺脫了對(duì)教師過多地依賴，真正體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，同時(shí)也提高了他們分析、判斷、推理、創(chuàng)新等多種思維能力。

四、融會(huì)貫通、創(chuàng)新優(yōu)化、拓展思維

絕大多數(shù)學(xué)生都喜歡自己獨(dú)立完成生物實(shí)驗(yàn)，親自觸摸、觀察、思考、體驗(yàn)，然而過去的生物實(shí)驗(yàn)，課題、過程、材料、工具等都對(duì)學(xué)生做了限制和規(guī)定，學(xué)生只是機(jī)械地完成教師規(guī)定的任務(wù)?，F(xiàn)在新教材則提供了大量的自主探究實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生更多的自和選擇權(quán)，讓學(xué)生的聰明才智、學(xué)習(xí)潛能有了發(fā)揮的場(chǎng)所，可以說探究學(xué)習(xí)越來越顯現(xiàn)出在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、構(gòu)建基礎(chǔ)知識(shí)和培養(yǎng)創(chuàng)新能力等方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

在生物教學(xué)中，對(duì)于一些比較深?yuàn)W的生物學(xué)知識(shí)，如果通過具體的實(shí)驗(yàn)來揭示，對(duì)增強(qiáng)學(xué)生的感性體驗(yàn)、化解難點(diǎn)等方面都有很大的好處。例如，在“發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換”的內(nèi)容中，呼吸的原理一直是教學(xué)中抽象性強(qiáng)、難理解、易錯(cuò)解的難點(diǎn)，而且初一的學(xué)生沒有相應(yīng)的物理知識(shí)基礎(chǔ)，所以知識(shí)理解接受起來都相對(duì)困難。如果讓學(xué)生親自動(dòng)手制作相應(yīng)的模型，通過實(shí)踐親自體驗(yàn)，學(xué)生會(huì)在操作、交流中漸漸理解其中的道理，同時(shí)創(chuàng)造能力、動(dòng)手能力、合作能力也都得到了培養(yǎng)。

學(xué)生的大腦并不是一張白紙，他們積累了許多生活經(jīng)驗(yàn)，再加之好奇心強(qiáng)、求知欲旺盛，他們?cè)谔骄恐型鶗?huì)涌現(xiàn)出很多的奇思妙想。為了發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，在某些探究活動(dòng)中，教師應(yīng)允許學(xué)生在一定范圍內(nèi)自己設(shè)計(jì)探究方案或優(yōu)化教材中提供的方案。

例如，在探究種子萌發(fā)的環(huán)境條件時(shí)，學(xué)生常常會(huì)提出肥料、土壤、陽光、空氣、水分、溫度等6個(gè)因素。雖然肥料、土壤、陽光等條件根據(jù)常識(shí)及生活經(jīng)驗(yàn)分析能夠排除，但最好仍然安排他們針對(duì)這些因素親自動(dòng)手做對(duì)照實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證假設(shè)，并用理論知識(shí)解釋，究竟為什么這些因素不是種子萌發(fā)的必備條件，同時(shí)也能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、提出問題、分析問題和解決問題的探究能力。另外，在探究空氣因素時(shí)，為了能夠更好地體現(xiàn)以空氣為單一變量的對(duì)照原則，全體學(xué)生又通過討論交流，重新對(duì)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化 （第一，使用剛冷卻的涼開水；第二，在水面表層滴植物油，使水與空氣隔絕） ，使水中溶解的氧含量降低到最少。這次探究挖掘出了學(xué)生巨大的潛能，教師更應(yīng)相信只要留給學(xué)生充足的空間，他們定能展開思維的翅膀遨游于知識(shí)的海洋。

五、討論交流、總結(jié)評(píng)價(jià)、升華思維

課堂上適時(shí)組織小組討論是學(xué)生積極參與教學(xué)的過程，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的有效途徑。每個(gè)學(xué)生由于興趣愛好及生活環(huán)境不同而具有不同的特點(diǎn)。有些內(nèi)容對(duì)某些學(xué)生來說是熟知的、容易理解的，而對(duì)另一些學(xué)生來說則是陌生的、難以理解的。所以教師要多創(chuàng)造小組合作學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在一定的情境下，通過相互啟發(fā)、相互幫助完成自主學(xué)習(xí)。當(dāng)學(xué)生獲得大量感性材料而尚未得出結(jié)論時(shí)組織學(xué)生討論、分析綜合，可以促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展；當(dāng)學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)了難點(diǎn),學(xué)生不易理解時(shí)組織討論,雖然有時(shí)討論會(huì)陷入困境，但學(xué)生經(jīng)歷了研究和思考，思維也會(huì)在探索的道路上得到發(fā)展。有時(shí)學(xué)生可能產(chǎn)生爭(zhēng)論，但通過集思廣益，學(xué)生的思維能夠得到從發(fā)散到集中的訓(xùn)練。另外,新課程中有許多資料分析的內(nèi)容，如單靠學(xué)生個(gè)人進(jìn)行分析，有時(shí)較難弄懂，而如果通過小組合作學(xué)習(xí)，互相啟發(fā)、討論交流，從各個(gè)角度多向思維，就能較快理解、掌握資料所包含的信息，提高資料的閱讀分析能力。通過多次實(shí)踐證明，學(xué)生能在與他人交流中建立積極的心態(tài)，靈活多變地解決所提出的問題，并將這些問題的內(nèi)涵擴(kuò)展到自己的學(xué)習(xí)生活中，淡化了學(xué)生對(duì)老師的依賴，逐步培養(yǎng)了學(xué)生勇于探索的習(xí)慣，同時(shí)也有助于學(xué)生創(chuàng)造性人格的形成。

第4篇：生物信息學(xué)的優(yōu)勢(shì)范文

關(guān)鍵詞：生物信息學(xué) 創(chuàng)新實(shí)踐能力 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（c）-0143-02

2013年三位美國(guó)科學(xué)家以“為復(fù)雜化學(xué)體系設(shè)計(jì)了多尺度模型”而獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，從此生物信息學(xué)（Bioinformatics）真正走到了自然科學(xué)的前臺(tái)，成為未來發(fā)展的重要方向和熱點(diǎn)。生物信息學(xué)是以生物學(xué)為核心和靈魂，以數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)為基本工具的一門交叉學(xué)科，綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物學(xué)的各種工具，獲取、處理、存儲(chǔ)、分發(fā)、分析和解釋生物信息，進(jìn)而揭示大量數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的生物學(xué)意義。生物信息學(xué)已經(jīng)成為生物醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科發(fā)展的強(qiáng)大推動(dòng)力量，目前已經(jīng)成為高等院校生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生必須掌握的主要專業(yè)課程。要實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)，離不開科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)自然成為高等院校的主要責(zé)任，高等院校教師需要根據(jù)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的要求不斷的開展教學(xué)改革。鑒于生物信息學(xué)的重要作用，最近幾年各高等院校都相繼開設(shè)了生物信息學(xué)課程，但是由于生物信息學(xué)是一門廣泛的交叉學(xué)科，需要學(xué)生具有較扎實(shí)的多學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)，且生物信息學(xué)自身發(fā)展迅速，新概念、新算法、新數(shù)據(jù)庫等層出不窮，需要教師不斷跟進(jìn)，因此生物信息學(xué)的教學(xué)與其他學(xué)科顯示出明顯的不同，舊的教學(xué)方法不能適應(yīng)生物信息學(xué)課程的發(fā)展。生物信息學(xué)教學(xué)改革的內(nèi)容應(yīng)該著重于提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。該文將生物信息學(xué)教學(xué)改革中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，從教學(xué)理念、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和考試改革等方面，對(duì)在生物信息學(xué)課程的教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力進(jìn)行了討論。

1 教學(xué)理念上強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐能力和自主創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

生物信息學(xué)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科，同時(shí)具有多學(xué)科交叉的特點(diǎn)。對(duì)于非生物信息學(xué)專業(yè)的生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生，主要課堂目標(biāo)是熟練應(yīng)用各種軟件、數(shù)據(jù)庫解決實(shí)際的生物學(xué)問題，而不是研究新算法、開發(fā)新程序。非生物信息學(xué)專業(yè)的學(xué)生一般具有較好的生物學(xué)基礎(chǔ)，對(duì)于核酸、蛋白質(zhì)等相關(guān)知識(shí)已經(jīng)較為熟悉，在教學(xué)中不必過多重復(fù)，而對(duì)于生物信息學(xué)中的數(shù)學(xué)模型，程序原理等內(nèi)容具有較大的學(xué)習(xí)障礙，經(jīng)過我們的教學(xué)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)于這些內(nèi)容的不理解并不會(huì)顯著影響其應(yīng)用軟件的實(shí)踐能力。因此，對(duì)于非生物信息學(xué)專業(yè)的生物信息學(xué)本科課程，應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)化復(fù)雜難懂的理論知識(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，使學(xué)生可以應(yīng)用生物信息學(xué)工具對(duì)生物數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，解決實(shí)際問題，在使用生物信息學(xué)工具解決實(shí)際問題的時(shí)候?qū)ι镄畔W(xué)產(chǎn)生興趣，增強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐能力。

2 采用啟蒙式、研討式、運(yùn)用式等生動(dòng)形象的教學(xué)方法

為了強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，采用啟蒙式、研討式、運(yùn)用式等生動(dòng)形象的教學(xué)方法。（1）將授課地點(diǎn)定在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教室，接駁互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)安裝有課堂管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)演示教師的操作。教師在授課過程中結(jié)合具體實(shí)例邊講解邊示范操作，學(xué)生邊聽課邊練習(xí)。（2）對(duì)課件增加圖片、視頻、音頻等多媒體素材，使抽象的、靜態(tài)的生物信息學(xué)知識(shí)以具體的、動(dòng)態(tài)的形式演示，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。例如在講解蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)時(shí)，教師需準(zhǔn)備好各種蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)素材，并使用（同時(shí)教會(huì)學(xué)生使用）專業(yè)蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)看圖軟件進(jìn)行演示操作，這樣可以顯著提高學(xué)生的實(shí)際操作興趣。（3）進(jìn)行課程錄像，記錄課堂上老師的講課現(xiàn)場(chǎng)和計(jì)算機(jī)操作屏幕的錄像，將視頻放到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上，供學(xué)生課后觀看，降低生物信息學(xué)學(xué)習(xí)難度。（4）進(jìn)行隨堂在線操作練習(xí)，以教師和學(xué)生分別自設(shè)題目的方式開展創(chuàng)新實(shí)踐練習(xí)，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新性思維方式，注重提高理論用于實(shí)踐的綜合能力，同時(shí)更有效地提高學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。（5）采用雙語授課，提高學(xué)生專業(yè)英語能力。生物信息學(xué)的實(shí)際操作離不開數(shù)據(jù)庫和軟件，而目前國(guó)際上通用的生物信息學(xué)在線數(shù)據(jù)庫和常用軟件的界面都是英文，因此學(xué)生必須能看懂生物信息學(xué)相關(guān)概念的英文說法。我們采用雙語授課，對(duì)課程中的關(guān)鍵信息再使用中文重點(diǎn)講解一遍。教學(xué)中發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生對(duì)英文授課及英文軟件有懼怕和惰性心理，對(duì)此我們采用循序漸進(jìn)多次重復(fù)的方式幫助學(xué)生克服最初的懼怕建立信心，在英語授課前一周，教師將多媒體課件通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)發(fā)送給學(xué)生，并列出來關(guān)鍵名詞，供學(xué)生提前預(yù)習(xí)，減少課堂上直接聽英文的難度，在數(shù)據(jù)庫和軟件中，安排學(xué)生多次使用同一個(gè)軟件，同一個(gè)數(shù)據(jù)庫，對(duì)常用的詞語進(jìn)行重點(diǎn)說明，從而減小學(xué)習(xí)壓力，增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心。本方法增強(qiáng)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)生物信息學(xué)自主能力，同時(shí)提高了學(xué)生英文聽、說、讀、寫等能力。（6）發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容從網(wǎng)上下載教學(xué)輔助資料，充分利用網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有資源，并通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為學(xué)生提供教學(xué)資源，將制作的教學(xué)課件、教學(xué)大綱、教學(xué)錄像、參考文獻(xiàn)、思考題、自測(cè)題等上傳到教學(xué)平臺(tái)上，使學(xué)生隨時(shí)隨地在教學(xué)平臺(tái)里面進(jìn)行下載教學(xué)課件、回答問題、提出問題，老師或者同學(xué)可以對(duì)所提問題進(jìn)行網(wǎng)上解答、探討。教師還可以通過網(wǎng)上論壇、聊天室、QQ、E-mail等對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)和生活進(jìn)行指導(dǎo)和關(guān)心，可以及時(shí)了解掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有利于教師不斷調(diào)整教學(xué)方案，達(dá)到更好的教學(xué)效果。

3 教學(xué)內(nèi)容上增強(qiáng)課程應(yīng)用性

生物信息學(xué)的課程內(nèi)容很多，具有很強(qiáng)的跨專業(yè)性，由于課時(shí)和學(xué)生專業(yè)的限制，我們應(yīng)選擇性地進(jìn)行授課，教學(xué)內(nèi)容主要強(qiáng)調(diào)課程實(shí)踐應(yīng)用性。（1）要在課程的第一節(jié)課明確生物信息學(xué)在生物學(xué)中的作用，講解幾個(gè)有趣而又簡(jiǎn)單的生物信息學(xué)應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（2）對(duì)于理論知識(shí)只講解其中最為基礎(chǔ)而不可缺少的，并結(jié)合實(shí)際操作使學(xué)生形象化、具體化。授課中穿插講解有趣而簡(jiǎn)單的生物信息學(xué)應(yīng)用實(shí)例，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（3）增加實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)踐能力。生物信息學(xué)主要是通過計(jì)算機(jī)軟件完成對(duì)生物數(shù)據(jù)的分析，分析過程中易出現(xiàn)各種錯(cuò)誤，需要在多次操作實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)才能熟悉。因此增加實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)會(huì)明顯增加學(xué)生的實(shí)踐能力。我們每一節(jié)課分為兩部分，理論講解和實(shí)驗(yàn)操作，在理論講解完成后，馬上開展實(shí)驗(yàn)操作，這樣可以讓學(xué)生理解軟件中應(yīng)用的原理，不會(huì)出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)課時(shí)理論與實(shí)驗(yàn)脫節(jié)的現(xiàn)象。（4）生物信息學(xué)發(fā)展迅速，需不斷把握國(guó)際最新進(jìn)展，更新知識(shí)庫，使學(xué)生學(xué)到最新的技術(shù)，更好的應(yīng)用到實(shí)踐中。因此我們密切關(guān)注學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)，掌握最新研究成果，每學(xué)期的教學(xué)隨時(shí)進(jìn)行知識(shí)更新，及時(shí)將國(guó)內(nèi)外及教師的新知識(shí)、新成果作為教學(xué)內(nèi)容的一部分傳遞給學(xué)生。同時(shí)我們使用雙語授課，并保證授課內(nèi)容緊跟生物信息學(xué)的前沿，保證學(xué)生學(xué)到的都是最新的知識(shí)，刺激學(xué)生探索與實(shí)踐的欲望。

4 考試改革上促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維

考試改革的目的是強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng);發(fā)揮教學(xué)中的積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)新性;在加強(qiáng)素質(zhì)教育的基礎(chǔ)上擴(kuò)寬專業(yè)教育;培養(yǎng)“寬厚型、復(fù)合型、創(chuàng)新型、外向型”人才?？荚嚳煞譃槠谀┛荚?、平時(shí)練習(xí)和上機(jī)考試等三部分。期末考試使用傳統(tǒng)的考試方式。平時(shí)練習(xí)為教學(xué)中的課堂練習(xí)題的評(píng)分。對(duì)于上機(jī)考試，我們引入無紙化考核，通過上機(jī)實(shí)踐操作，重點(diǎn)考核學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的隨堂在線操作，隨堂在線測(cè)試的內(nèi)容主要是使用各種軟件和數(shù)據(jù)庫分析生物數(shù)據(jù)的操作實(shí)踐，增強(qiáng)學(xué)生理論應(yīng)用實(shí)踐的綜合能力。例如給出一個(gè)蛋白質(zhì)的名稱，讓學(xué)生查詢此蛋白質(zhì)的序列、理化性質(zhì)、翻譯后修飾等信息，預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)，三維結(jié)構(gòu)等操作。學(xué)生使用計(jì)算機(jī)在線完成指定的生物信息學(xué)分析內(nèi)容，考查學(xué)生掌握實(shí)踐操作的程度，促進(jìn)學(xué)生注重提高理論用于實(shí)踐的綜合能力，同時(shí)更有效地提高學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。這種考試模式可以顯著的提高學(xué)生實(shí)踐的積極性。

5 結(jié)語

總之，生物信息學(xué)教學(xué)需要培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)的能力和在實(shí)踐中自主創(chuàng)新獲取知識(shí)的技能，使學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。為了提高學(xué)生創(chuàng)新性思維和實(shí)踐操作能力，生物信息學(xué)教學(xué)改革應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行：在教學(xué)理念上，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新思維的培養(yǎng);在教學(xué)方法上，采用啟蒙式、研討式、運(yùn)用式等生動(dòng)形象的教學(xué)方法;在教學(xué)內(nèi)容上，增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，增強(qiáng)課程應(yīng)用性，理論為實(shí)踐服務(wù);在考試改革上，采用多種考查考核方式促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維。在今后的教學(xué)工作中，我們將繼續(xù)探索行之有效的教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)模式，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，以滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)創(chuàng)新型人才的需求。

參考文獻(xiàn)

[1] 張紀(jì)陽，劉偉，謝紅衛(wèi).生物信息學(xué)課程研究性教學(xué)的實(shí)踐與思考[J].高等教育研究學(xué)報(bào)，2011（4）：51-53.

[2] 張幸果，丁俊強(qiáng)，朱偉，等.關(guān)于如何提高生物信息學(xué)教學(xué)質(zhì)量的探討[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010（3）：194-195.

[3] 石生林，韓艷君，劉彥群，等.非專業(yè)研究生生物信息學(xué)課程教學(xué)中存在的問題及對(duì)策[J].生物信息學(xué)，2009（2）：125-127.

第5篇：生物信息學(xué)的優(yōu)勢(shì)范文

關(guān)鍵詞：生物信息學(xué)；形成性評(píng)價(jià)；教育教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）22-0147-02

生物信息學(xué)（Bioinformatics）是近二十年來迅速發(fā)展起來的一門新興前沿學(xué)科，它綜合利用計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息技術(shù)，通過對(duì)海量生物學(xué)數(shù)據(jù)的處理和分析，揭示其中蘊(yùn)藏的內(nèi)在聯(lián)系和生物學(xué)含義，進(jìn)而提煉有用的生物學(xué)知識(shí)。隨著人類基因組和多種模式生物測(cè)序的完成，有關(guān)核酸、蛋白序列和結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)呈指數(shù)增長(zhǎng)，面對(duì)如此龐大而復(fù)雜的數(shù)據(jù)資源，運(yùn)用計(jì)算機(jī)獲取管理分析數(shù)據(jù)、控制分析誤差、加速分析過程勢(shì)在必行，生物信息學(xué)應(yīng)運(yùn)而生并迅速蓬勃發(fā)展起來，并逐步成為生命科學(xué)在信息時(shí)展的核心內(nèi)容之一，對(duì)生命科學(xué)研究帶來革命性變革。受到國(guó)際大環(huán)境的影響，國(guó)內(nèi)各重點(diǎn)大學(xué)紛紛開展了生物信息學(xué)專業(yè)的設(shè)立，一般醫(yī)學(xué)院校也開展了生物信息學(xué)必修及選修課課程，由于生物信息學(xué)是新興學(xué)科，在教學(xué)現(xiàn)狀上存在很多不足，如：教學(xué)手段落后；只注重理論教學(xué)，忽視理論應(yīng)用于實(shí)踐的重要性，導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際工作脫節(jié)；教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)單，體系不完整，完成課程后學(xué)生不能將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通；不注重培養(yǎng)學(xué)生的整體生物信息學(xué)思維。如何提高生物信息學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量是教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容。

一、生物信息學(xué)的教學(xué)特點(diǎn)

1.是多學(xué)科、綜合交叉的產(chǎn)物。生物信息學(xué)是一門由計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)多學(xué)科綜合交叉的新興學(xué)科，對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，除了要求掌握獲取和利用大量生物數(shù)據(jù)信息的基本知識(shí)和技術(shù)外，還要求掌握相關(guān)的數(shù)學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、分子生物學(xué)等醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)相關(guān)的知識(shí)和技術(shù)，培養(yǎng)的是復(fù)合型、交叉型人才。

2.數(shù)據(jù)、信息量龐雜，發(fā)展迅速。目前生物信息數(shù)據(jù)處于高速的實(shí)時(shí)更新中，數(shù)據(jù)類型和內(nèi)容相當(dāng)豐富，同時(shí)亦包含大量的冗余及錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，僅GenBank數(shù)據(jù)庫就包含了來源于十多萬個(gè)物種的數(shù)據(jù)，除了人類還包括小鼠、擬南芥、水稻、斑馬魚、果蠅等模式生物及原核生物、病毒等數(shù)據(jù)。近十年來，核酸堿基數(shù)目大約每14個(gè)月就翻一倍，2014年1月2日，在Nucleotide數(shù)據(jù)庫中輸入Human，就可以獲取30 942 725條數(shù)據(jù)，而兩年前這數(shù)字僅為14 617 064。面對(duì)這么龐雜的海量數(shù)據(jù)，教學(xué)內(nèi)容必須圍繞方式、方法來展開。

3.教學(xué)及課后學(xué)習(xí)應(yīng)用必須在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行。海量的數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫中，信息的獲取、分析和處理都必須通過Internet網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。因此教學(xué)活動(dòng)亦必須圍繞網(wǎng)絡(luò)環(huán)境展開，利用網(wǎng)絡(luò)，傳授學(xué)生獲取數(shù)據(jù)信息并開發(fā)和利用的技能，強(qiáng)化操作訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)生分析解決問題的能力。綜合來說，生物信息學(xué)的教學(xué)內(nèi)容豐富，教學(xué)方法多樣，考核評(píng)價(jià)及教學(xué)效果反饋復(fù)雜，因此，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)不能適應(yīng)生物信息學(xué)教學(xué)的發(fā)展。

二、形成性評(píng)價(jià)的內(nèi)涵

形成性評(píng)價(jià)（Formative assecssment）是1967年由美國(guó)的評(píng)價(jià)學(xué)專家斯克里芬（M. Scriven）提出的，后被美國(guó)的教育學(xué)家布盧姆（B.S.Bloom）應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域。指在教育活動(dòng)中，即學(xué)生知識(shí)、技能及態(tài)度的形成過程中檢測(cè)學(xué)生的進(jìn)步，監(jiān)控學(xué)生知識(shí)與技能的獲得，評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展情況，最終通過反饋來調(diào)整教學(xué)以提高教學(xué)質(zhì)量。形成性評(píng)價(jià)是在教學(xué)過程中為了獲得有關(guān)教學(xué)的反饋信息，改進(jìn)教學(xué)，使學(xué)生知識(shí)達(dá)到的掌握程度所進(jìn)行的系統(tǒng)性評(píng)價(jià)。

三、形成性評(píng)價(jià)應(yīng)用于生物信息學(xué)的優(yōu)勢(shì)

形成性評(píng)價(jià)強(qiáng)調(diào)的是對(duì)教和學(xué)過程進(jìn)行多層次、多元化的分析和判斷，促進(jìn)教和學(xué)過程的完善和發(fā)展，同時(shí)，形成性評(píng)價(jià)還強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行評(píng)價(jià)，它不僅從評(píng)價(jià)者的需要出發(fā)，更注重從被評(píng)價(jià)者的需要出發(fā)，重視學(xué)生在學(xué)習(xí)中的體驗(yàn)，重視師生間的交流，使學(xué)生在評(píng)價(jià)中能正確了解自我、完善自我，利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

1.評(píng)價(jià)貫穿整個(gè)學(xué)習(xí)過程，符合生物信息學(xué)內(nèi)容的復(fù)雜性。生物信息學(xué)內(nèi)容豐富、龐雜，更新快，傳統(tǒng)的終結(jié)性評(píng)價(jià)只考察學(xué)生掌握的部分內(nèi)容，因此評(píng)價(jià)過于片面，而形成性評(píng)價(jià)貫穿在學(xué)生學(xué)習(xí)的整個(gè)過程，對(duì)學(xué)生日常學(xué)習(xí)過程的表現(xiàn)、所取得的成績(jī)及所反映的情感、態(tài)度、學(xué)習(xí)策略等方面做出評(píng)價(jià)，更符合生物信息學(xué)的教學(xué)工作。

2.評(píng)價(jià)主體更加多元，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，有益于生物信息學(xué)技術(shù)的自主學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的終結(jié)性評(píng)價(jià)主要是教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)，學(xué)生往往處于被動(dòng)狀態(tài)，無法激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。形成性評(píng)價(jià)則強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與，使學(xué)生成為積極評(píng)價(jià)的主體，加強(qiáng)評(píng)價(jià)者與被評(píng)價(jià)者之間的互動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生自我評(píng)價(jià)與同學(xué)間互評(píng)，促使他們不斷回顧和反思自己的學(xué)習(xí)過程及方法，從而進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性。這點(diǎn)與生物信息學(xué)課程的教學(xué)方法多樣性不謀而合，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、多方法、多手段綜合運(yùn)用的能力。

3.評(píng)價(jià)結(jié)果更全面，更符合生物信息學(xué)教學(xué)目標(biāo)。終結(jié)性評(píng)價(jià)常以一次或少數(shù)幾次測(cè)試來批判，重知識(shí)輕能力，重片面的知識(shí)結(jié)果輕學(xué)習(xí)過程，而形成性評(píng)價(jià)的內(nèi)容貫穿整個(gè)教與學(xué)的過程，不僅注重學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，而且也重視評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、策略及情感因素，因此更全面更科學(xué)。

4.評(píng)價(jià)結(jié)果的反饋?zhàn)饔酶嗅槍?duì)性，有利于及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法。形成性評(píng)價(jià)能及時(shí)準(zhǔn)確地反映學(xué)生在一定階段的學(xué)習(xí)情況，給學(xué)生及教師提供及時(shí)的反饋，更有針對(duì)性地幫助學(xué)生建立自信心，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，同時(shí)可以使教師及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和需要，以便調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，從而提高教學(xué)效果。

四、形成性評(píng)價(jià)在生物信息學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略

1.統(tǒng)一規(guī)劃，制定綜合評(píng)價(jià)方案。開課之初，制定詳細(xì)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系，將該學(xué)期的學(xué)習(xí)教學(xué)大綱及課程進(jìn)度表發(fā)給每一位同學(xué)，由學(xué)生及教師共同參與制定學(xué)習(xí)計(jì)劃及學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)表，每一部分分別由教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)、和小組同學(xué)互評(píng)三項(xiàng)構(gòu)成。教師需事先給出評(píng)價(jià)范例和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理的描述和解釋，以便學(xué)生對(duì)照?qǐng)?zhí)行。在每次自評(píng)及互評(píng)后，教師應(yīng)利用E-mail及QQ等在線工具及時(shí)的將結(jié)果反饋，指出評(píng)價(jià)過程中的問題及改進(jìn)的意見。評(píng)價(jià)方案獲得學(xué)生的認(rèn)可方能使學(xué)生樂于參與，樂于反思和改進(jìn)自我，并在評(píng)價(jià)中體驗(yàn)成功和快樂。

2.建立學(xué)習(xí)及評(píng)價(jià)小組。生物信息學(xué)的學(xué)習(xí)方法、獲取數(shù)據(jù)信息的手段很多，學(xué)習(xí)小組的成立有利于在學(xué)習(xí)過程中及時(shí)交流、相互學(xué)習(xí)促進(jìn)和共同解決問題，小組成員間相互更為了解，可以開展課堂學(xué)習(xí)及課外自主學(xué)習(xí)的監(jiān)控和評(píng)估，并保證學(xué)生互評(píng)環(huán)節(jié)的順利開展。每次互評(píng)將根據(jù)參與程度、合作行為、知識(shí)掌握程度等記錄在冊(cè)，教師亦應(yīng)關(guān)注和指導(dǎo)小組評(píng)價(jià)工作的開展，并及時(shí)做好小組成員間的協(xié)調(diào)工作。

3.建立學(xué)生學(xué)習(xí)檔案。生物信息學(xué)課程基本都依賴網(wǎng)絡(luò)來完成，每次課堂學(xué)習(xí)后練習(xí)、學(xué)生間討論及學(xué)生自評(píng)互評(píng)等都以電子檔案的形式保存，可以包括文字、圖片、聲音、視頻等。學(xué)習(xí)檔案體現(xiàn)了學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過程，展示學(xué)生努力學(xué)習(xí)后所取得的進(jìn)步和成績(jī)，也客觀地反映學(xué)生的不足，有利于學(xué)生形成自我反思和自我評(píng)估，有助于培養(yǎng)獨(dú)立的自我學(xué)習(xí)習(xí)慣，增強(qiáng)參與感和學(xué)習(xí)積極性。

4.綜合成績(jī)?cè)u(píng)定。在學(xué)期末，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程，將對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的監(jiān)控納入最后的成績(jī)?cè)u(píng)定，制定合理的比例方案，用綜合成績(jī)?cè)u(píng)定取代單一的終結(jié)行評(píng)定方法，更全面的評(píng)價(jià)學(xué)生。

綜上所述，形成性評(píng)價(jià)體系更適應(yīng)生物信息學(xué)教學(xué)特點(diǎn)，有傳統(tǒng)評(píng)價(jià)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)增加了教師的工作量，無形中實(shí)施難度亦加大。為了更好地實(shí)施形成性評(píng)價(jià)，首先應(yīng)明確的是，這不是教師個(gè)人的問題，學(xué)校、院系及各部門均應(yīng)統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，建立從上而下的評(píng)價(jià)機(jī)制和比較完善的教學(xué)管理及學(xué)分管理制度。其次，健全教師參與形成性評(píng)價(jià)的激勵(lì)制度，解決教師業(yè)績(jī)考核等制約形成性評(píng)價(jià)實(shí)施的因素，建立具體的獎(jiǎng)勵(lì)制度使教師自覺納入形成性評(píng)價(jià)，優(yōu)化課題教學(xué)模式。最后，鼓勵(lì)教師以團(tuán)隊(duì)形式參與形成性評(píng)價(jià)教學(xué)改革，分享教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，探討教學(xué)問題，進(jìn)一步提高教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]石曉衛(wèi)，李永海.淺議高校生物信息學(xué)教學(xué)改革[J].科技信息，2011，（8）：89-89.

[2]胡建平，楊彩萍.生物信息學(xué)教學(xué)內(nèi)容改革研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào).2012，18（15）：173-175.

[3]謝娜.論形成性評(píng)價(jià)在大學(xué)英語教學(xué)中的應(yīng)用[J].國(guó)家教育行政學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，（7）：74-77.

[4]駱巧麗.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式下大學(xué)英語教學(xué)評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建[J].四川教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，26（3）：95-98.

第6篇：生物信息學(xué)的優(yōu)勢(shì)范文

關(guān)鍵詞：推薦系統(tǒng)；生物信息學(xué)

推薦系統(tǒng)(RecommenderSystem)[1]是個(gè)性化信息服務(wù)的主要技術(shù)之一，它實(shí)現(xiàn)的是“信息找人，按需服務(wù)”；通過對(duì)用戶信息需要、興趣愛好和訪問歷史等的收集分析，建立用戶模型，并將用戶模型應(yīng)用于網(wǎng)上信息的過濾和排序，從而為用戶提供感興趣的資源和信息。生物信息學(xué)(Bioinformatics)[2,3]是由生物學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)相互交叉所形成的一門新型學(xué)科；其實(shí)質(zhì)是利用信息科學(xué)的方法和技術(shù)來解決生物學(xué)問題。20世紀(jì)末生物信息學(xué)迅速發(fā)展，在信息的數(shù)量和質(zhì)量上都極大地豐富了生物科學(xué)的數(shù)據(jù)資源，而數(shù)據(jù)資源的急劇膨脹需要尋求一種科學(xué)而有力的工具來組織它們，基于生物信息學(xué)的二次數(shù)據(jù)庫[4]能比較好地規(guī)范生物數(shù)據(jù)的分類與組織，但是用戶無法從大量的生物數(shù)據(jù)中尋求自己感興趣的部分（著名的生物信息學(xué)網(wǎng)站NCBI(美國(guó)國(guó)立生物技術(shù)信息中心)，僅僅是小孢子蟲(Microsporidia)的DNA序列就達(dá)3399種），因此在生物二次數(shù)據(jù)庫上建立個(gè)性化推薦系統(tǒng)，能使用戶快速找到自己感興趣的生物信息。特別是在當(dāng)前生物信息數(shù)據(jù)量急劇增長(zhǎng)的情況下，生物信息學(xué)推薦系統(tǒng)將發(fā)揮強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。

1推薦系統(tǒng)的工作流程

應(yīng)用在不同領(lǐng)域的推薦系統(tǒng)，其體系結(jié)構(gòu)也不完全相同。一般而言，推薦系統(tǒng)的工作流程[5]如圖1所示。

(1)信息獲取。推薦系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)是用戶信息。用戶信息包括用戶輸入的關(guān)鍵詞、項(xiàng)目的有關(guān)屬性、用戶對(duì)項(xiàng)目的文本評(píng)價(jià)或等級(jí)評(píng)價(jià)及用戶的行為特征等，所有這些信息均可以作為形成推薦的依據(jù)。信息獲取有兩種類型[6]，即顯式獲取(Explicit)和隱式獲取(Implicit)，由于用戶的很多行為都能暗示用戶的喜好，因此隱式獲取信息的準(zhǔn)確性比顯式高一些。

(2)信息處理。信息獲取階段所獲得的用戶信息，一般根據(jù)推薦技術(shù)的不同對(duì)信息進(jìn)行相應(yīng)的處理。用戶信息的存儲(chǔ)格式中用得最多的是基于數(shù)值的矩陣格式，最常用的是用m×n維的用戶—項(xiàng)目矩陣R來表示，矩陣中的每個(gè)元素Rij=第i個(gè)用戶對(duì)第j個(gè)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)，可以當(dāng)做數(shù)值處理，矩陣R被稱為用戶—項(xiàng)目矩陣。

(3)個(gè)性化推薦。根據(jù)形成推薦的方法的不同可以分為三種，即基于規(guī)則的系統(tǒng)、基于內(nèi)容過濾的系統(tǒng)和協(xié)同過濾系統(tǒng)。基于規(guī)則的推薦系統(tǒng)和基于內(nèi)容過濾的推薦系統(tǒng)均只能為用戶推薦過去喜歡的項(xiàng)目和相似的項(xiàng)目，并不能推薦用戶潛在感興趣的項(xiàng)目。而協(xié)同過濾系統(tǒng)能推薦出用戶近鄰所喜歡的項(xiàng)目，通過用戶與近鄰之間的“交流”，發(fā)現(xiàn)用戶潛在的興趣。因此本文所用的算法是基于協(xié)同過濾的推薦算法。

(4)推薦結(jié)果。顯示的任務(wù)是把推薦算法生成的推薦顯示給用戶，完成對(duì)用戶的推薦。目前最常用的推薦可視化方法是Top－N列表[7]，按照從大到小順序把推薦分值最高的N個(gè)事物或者最權(quán)威的N條評(píng)價(jià)以列表的形式顯示給用戶。

2生物信息學(xué)推薦系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

綜合各種推薦技術(shù)的性能與優(yōu)缺點(diǎn)，本文構(gòu)造的生物信息學(xué)推薦系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

生物信息學(xué)推薦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能是在用戶登錄生物信息學(xué)網(wǎng)站時(shí)，所留下的登錄信息通過網(wǎng)站傳遞到推薦算法部分；推薦算法根據(jù)該用戶的用戶名從數(shù)據(jù)庫提取出推薦列表，并返回到網(wǎng)站的用戶界面；用戶訪問的記錄返回到數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)定時(shí)調(diào)用推薦算法，對(duì)數(shù)據(jù)庫中用戶訪問信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，形成推薦列表。

本系統(tǒng)采用基于近鄰的協(xié)同過濾推薦算法，其結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步細(xì)化為如圖3所示。算法分為鄰居形成和推薦形成兩大部分，兩部分可以獨(dú)立進(jìn)行。這是該推薦系統(tǒng)有別于其他系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)之一。由于信息獲取后的用戶—項(xiàng)目矩陣維數(shù)較大，使得系統(tǒng)的可擴(kuò)展性降低。本系統(tǒng)采用SVD矩陣降維方法，減少用戶—項(xiàng)目矩陣的維數(shù)，在計(jì)算用戶相似度時(shí)大大降低了運(yùn)算的次數(shù)，提高了推薦算法的效率。

(1)信息獲取。用戶對(duì)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)是基于用戶對(duì)某一個(gè)項(xiàng)目(為表示簡(jiǎn)單，以下提及的項(xiàng)目均指網(wǎng)站上的生物物種)的點(diǎn)擊次數(shù)來衡量的。當(dāng)一個(gè)用戶注冊(cè)并填寫好個(gè)人情況以后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)為該用戶創(chuàng)建一個(gè)“信息矩陣”，該矩陣保存了所有項(xiàng)目的ID號(hào)以及相應(yīng)的用戶評(píng)價(jià)，保存的格式為：S+編號(hào)+用戶評(píng)價(jià)，S用于標(biāo)記項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目編號(hào)及其評(píng)價(jià)都以“S”相隔開；編號(hào)是唯一的，占5位；用戶評(píng)價(jià)是用戶點(diǎn)擊該項(xiàng)目的次數(shù)，規(guī)定其范圍是0~100，系統(tǒng)設(shè)定當(dāng)增加到100時(shí)不再變化。這樣做可防止形成矩陣時(shí)矩陣評(píng)價(jià)相差值過大而使推薦結(jié)果不準(zhǔn)確。(2)信息處理。信息處理是將所有用戶的信息矩陣轉(zhuǎn)換為用戶—項(xiàng)目矩陣，使用戶信息矩陣數(shù)值化，假設(shè)系統(tǒng)中有M個(gè)用戶和N個(gè)項(xiàng)目，信息處理的目的就是創(chuàng)建一個(gè)M×N的矩陣R，R[I][J]代表用戶I對(duì)項(xiàng)目J的評(píng)價(jià)。

(3)矩陣處理。協(xié)同過濾技術(shù)的用戶—項(xiàng)目矩陣的數(shù)據(jù)表述方法所帶來的稀疏性嚴(yán)重制約了推薦效果，而且在系統(tǒng)較大的情況下，它既不能精確地產(chǎn)生推薦集，又忽視了數(shù)據(jù)之間潛在的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)不了用戶潛在的興趣，而且龐大的矩陣增加了計(jì)算的復(fù)雜度，因此有必要對(duì)該矩陣的表述方式做優(yōu)化，進(jìn)行矩陣處理。維數(shù)簡(jiǎn)化是一種較好的方法，本文提出的算法應(yīng)用單值分解(SingularValueDecomposition，SVD)技術(shù)[8]，對(duì)用戶—項(xiàng)目矩陣進(jìn)行維數(shù)簡(jiǎn)化。

(4)相似度計(jì)算。得到降維以后的用戶矩陣US，就可以尋找每個(gè)用戶的近鄰。近鄰的確定是通過兩個(gè)用戶的相似度來度量的。本文采用Pearson相關(guān)度因子[9]求相似度。(5)計(jì)算用戶鄰居。該方法有兩種[10]，即基于中心的鄰居(Center－BasedNeighbor)和集合鄰居(AggregateNeighbor)。本系統(tǒng)采用了第一種方法，直接找出與用戶相似度最高的前N個(gè)用戶作為鄰居，鄰居個(gè)數(shù)N由系統(tǒng)設(shè)定，比如規(guī)定N＝5。

(6)推薦形成。推薦形成的前提是把當(dāng)前用戶的鄰居ID號(hào)及其與當(dāng)前用戶的相似度保存到數(shù)據(jù)庫中，而在前面的工作中已找出各用戶的鄰居以及與用戶的相似度，推薦形成部分只需要對(duì)當(dāng)前登錄用戶進(jìn)行計(jì)算。推薦策略是：對(duì)當(dāng)前用戶已經(jīng)訪問過的項(xiàng)目不再進(jìn)行推薦，推薦的范圍是用戶沒有訪問的項(xiàng)目，其目的是推薦用戶潛在感興趣的項(xiàng)目；考慮到系統(tǒng)的項(xiàng)目比較多，用戶交互項(xiàng)目的數(shù)量很大，所以只篩選出推薦度最大的N個(gè)項(xiàng)目，形成Top－N推薦集，設(shè)定N＝5。

3生物信息學(xué)推薦系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

生物信息學(xué)推薦系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)可以用圖4來表示。數(shù)據(jù)庫部分主要存儲(chǔ)用戶信息和項(xiàng)目信息，用SQLServer2000實(shí)現(xiàn)。

數(shù)據(jù)訪問層實(shí)現(xiàn)了與用戶交互必需的存儲(chǔ)過程以及觸發(fā)器，也使用SQLServer2000，主要完成以下功能：初始化新用戶信息矩陣；插入新項(xiàng)目時(shí)更新所有用戶的信息矩陣；用戶點(diǎn)擊項(xiàng)目時(shí)更新該用戶對(duì)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)；刪除項(xiàng)目時(shí)更新所有用戶的信息矩陣。用戶訪問層主要涉及網(wǎng)頁與用戶的交互和調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層的存儲(chǔ)過程，在這里不做詳細(xì)的介紹。

推薦算法完成整個(gè)個(gè)性化推薦的任務(wù)，用Java實(shí)現(xiàn)。(1)數(shù)據(jù)連接類DataCon。該類完成與SQLServer2000數(shù)據(jù)庫的連接，在連接之前必須要下載三個(gè)與SQLServer連接相關(guān)的包，即msutil.jar、msbase.jar和mssqlserver.jar。

(2)數(shù)據(jù)操作類DataControl。該類負(fù)責(zé)推薦算法與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換，靜態(tài)成員Con調(diào)用DataCon.getcon()獲得數(shù)據(jù)庫連接，然后對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行各種操作。把所有方法編寫成靜態(tài)，便于推薦算法中不創(chuàng)建對(duì)象就可以直接調(diào)用。

(3)RecmmendSource與CurrentUserNeighbor。這兩個(gè)類作為FCRecommand類的內(nèi)部類，RecmmendSource用于保存當(dāng)前用戶的推薦列表，包括推薦項(xiàng)目號(hào)和推薦度；CurrentUserNeighbor用于保存鄰居信息，包括鄰居ID號(hào)、相似度及其訪問信息。

(4)協(xié)同過濾推薦算法FCRecommand。該類實(shí)現(xiàn)了整個(gè)推薦算法，主要分為鄰居形成方法FCArithmetic和推薦形成方法GenerateRecommend。

下面給出方法FCArithmetic的關(guān)鍵代碼：

Matrixuser_item=this.User_Item_Arry();//獲取用戶—項(xiàng)目矩陣

user_item=this.SVD_Calculate(user_item);//調(diào)用SVD降維方法

Vectorc_uservector=newVector();//當(dāng)前用戶向量

Vectoro_uservector=newVector();//其他用戶向量

Vectorc_user_correlate_vector=newVector();

//當(dāng)前用戶與其他用戶之間相似度向量

for(inti=0;ifor(intj=0;jc_uservector.addElement(user_item.get(i,j));

//1.獲得當(dāng)前用戶向量

for(intk=0;ko_uservector.clear();

for(intl=0;lo_uservector.addElement(user_item.get(k,l));

//2.獲得其他用戶的向量

//3.計(jì)算當(dāng)前用戶與其他用戶的相似度

usercorrelativity=this.Correlativity(c_uservector,o_uservector);

c_user_correlate_vector.addElement(usercorrelativity);

}

//4.根據(jù)當(dāng)前用戶與其他用戶的相似度，計(jì)算其鄰居

this.FindUserNeighbor(i,c_user_correlate_vector);

}

根據(jù)鄰居形成方法FCArithmetic，可以得到每個(gè)用戶的鄰居。作為測(cè)試用例，圖6顯示用戶Jack與系統(tǒng)中一部分用戶的相似度，可以看出它與自己的相似度必定最高；并且它與用戶Sugx訪問了相同的項(xiàng)目，它們之間的相似度也為1，具有極高的相似度。

4結(jié)束語

在傳統(tǒng)推薦系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前生物信息學(xué)網(wǎng)站的特點(diǎn)，提出一個(gè)基于生物信息平臺(tái)的推薦系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)生物信息網(wǎng)站平臺(tái)信息迷茫的缺點(diǎn)，為用戶推薦其感興趣物種的DNA或蛋白質(zhì)序列。

優(yōu)點(diǎn)在于協(xié)同過濾的推薦算法能發(fā)現(xiàn)用戶潛在的興趣，能促進(jìn)生物學(xué)家之間的交流；推薦算法的鄰居形成與推薦形成兩部分可以單獨(dú)運(yùn)行，減少了系統(tǒng)的開銷。進(jìn)一步的工作是分析生物數(shù)據(jù)的特點(diǎn)及生物數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，增加用戶和項(xiàng)目數(shù)量，更好地發(fā)揮推薦系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

［1］PAULR，HALRV.Recommendersystems[J].CommunicationsoftheACM，1997,40(3):56－58.

[2]陳新.生物信息學(xué)簡(jiǎn)介[EB/OL].(2001).166.111.68.168/bioinfo/papers/Chen_Xin.pdf.

[3]林毅申,林丕源.基于WebServices的生物信息解決方案[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2005,22(6):157－158,164.[4]邢仲璟,林丕源,林毅申.基于Bioperl的生物二次數(shù)據(jù)庫建立及應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用,2004(11):58－60.

[5]AIRIAS,TAKAHISAA,HIROYAI,etal.Personalizationsystembasedondynamiclearning:InternationalSemanticWebConference[C].Sardinia:[s.n.],2002.

[6]BREESEJS,HECKERMAND,KADIEC.Empericalanalysisofpredictivealgorithmsforcollaborativefiltering:proceedingsoftheFourteenthConferenceonUniversityinArtificialIntelligence[C].Madison:WI,1998:43－52.

[7]SCHAFERJB,KONSTANJ,RIEDLJ.Recommendersystemsine－commerce:proceedingoftheACMConferenceonElectronicCommerce[C].Pittsburgh:PA,1999:158－166.

[8]PRYORMH.Theeffectsofsingularvaluedecompositiononcollaborativefiltering[EB/OL].(1998).cs.dartmouth.edu/reports/TR98－338.pdf.

第7篇：生物信息學(xué)的優(yōu)勢(shì)范文

生命科學(xué)是21世紀(jì)的前沿學(xué)科，隨著人類基因組研究計(jì)劃的完成，人類更壯觀的生命科學(xué)時(shí)代已向我們走來。針灸學(xué)是生命科學(xué)的分支學(xué)科之一，針灸學(xué)研究不僅是針灸學(xué)的，更是生命科學(xué)研究的一個(gè)重要組成部分[1]，所有適合生命科學(xué)研究的理論、技術(shù)與方法，都同樣適合針灸學(xué)研究。

1 生命科學(xué)與針灸學(xué)

針灸通過調(diào)整臟腑的陰陽氣血、虛實(shí)正邪等達(dá)到治療作用。它將疾病的病理過程作為一個(gè)整體，根據(jù)機(jī)體不同狀況，選用不同穴位和不同針刺手法，影響多靶點(diǎn)和疾病過程的多個(gè)環(huán)節(jié)，激發(fā)機(jī)體自身內(nèi)在的調(diào)整能力達(dá)到治療目的[2]。其整合作用不僅表現(xiàn)在影響疾病的病理過程，對(duì)體質(zhì)改善也有作用，在解決疾病易感性方面優(yōu)勢(shì)明顯。當(dāng)前，人類的疾病已由以感染和營(yíng)養(yǎng)失調(diào)為主的單因素疾病轉(zhuǎn)向以機(jī)體自身代謝和調(diào)控失常為主的多因素疾病[3]，以多環(huán)節(jié)、多靶點(diǎn)的整合調(diào)節(jié)為特點(diǎn)的針灸學(xué)，具有發(fā)展的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)?！‖F(xiàn)代生命科學(xué)對(duì)生命層次的整體性認(rèn)識(shí)及各層次間的功能網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系理解，與中醫(yī)整體觀是不謀而合的，在思維模式上有許多相似之處，不同的是表述方式和研究層次的差異。引入生命科學(xué)技術(shù)研究針灸既不會(huì)脫離中醫(yī)整體觀念等基礎(chǔ)理論，而且還會(huì)使針灸研究更加客觀化、定量化，使針灸的抽象思維建立在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上。針灸學(xué)的任務(wù)是應(yīng)用針灸的方法探索生命科學(xué)并在臨床上應(yīng)用其成果。利用多學(xué)科交叉的理論與技術(shù)優(yōu)勢(shì)研究針灸學(xué)，必將為解決當(dāng)代生命科學(xué)重大問題做出突破性貢獻(xiàn)。

針灸作用涉及到神經(jīng)、內(nèi)分泌、免疫等多種調(diào)節(jié)系統(tǒng)的相互作用，不同針刺條件可能會(huì)產(chǎn)生不同療效，傳統(tǒng)方法無法同時(shí)了解不同系統(tǒng)間動(dòng)態(tài)作用，針灸的研究總是難以深入發(fā)展[4]。針灸刺激可以引起人體各系統(tǒng)生理、生化水平上的多項(xiàng)指標(biāo)的同步變化，失去了它治療某種疾病機(jī)制上的相對(duì)特異性，難以取得突破性進(jìn)展；針灸對(duì)某些基因表達(dá)具有一定調(diào)控作用，但針灸的調(diào)控?zé)o靶基因，且不清楚針灸對(duì)結(jié)構(gòu)基因的功能有無調(diào)控；某些研究結(jié)果不能很好的指導(dǎo)臨床。

人類基因組計(jì)劃的突破，成為分子水平上理解機(jī)體器官以及分析與操縱分子DNA的又一里程碑，與之相發(fā)展并衍生一系列現(xiàn)代生物技術(shù)前沿：基因組學(xué)技術(shù)、生物芯片技術(shù)、蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)和生物信息技術(shù)[5]。生命科學(xué)的發(fā)展從形態(tài)分類到細(xì)胞生物、分子生物。從研究方法途徑來說，解剖學(xué)、細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)互相滲透結(jié)合在一起，如果針灸不在細(xì)胞層次、分子層次、結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系層次、信號(hào)傳遞與效應(yīng)層次、基因型與表現(xiàn)型層次上進(jìn)行學(xué)科交叉，吸收最新觀念、方法、技術(shù)，就會(huì)被淘汰。

2 生命科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用與針灸學(xué)研究

針灸研究吸收、借鑒現(xiàn)代生命科學(xué)的新成果，可使針灸療法更加科學(xué)化，現(xiàn)代生命科學(xué)的發(fā)展為針灸現(xiàn)代化提供了千載難逢的良機(jī)。針灸臨床和基礎(chǔ)研究的成果已經(jīng)并將繼續(xù)為充實(shí)生命科學(xué)提供客觀資料，為進(jìn)一步探索生命科學(xué)開辟新的思路。經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象、腧穴功能、經(jīng)穴-臟腑相關(guān)、針灸調(diào)節(jié)作用及機(jī)制、針刺麻醉和針刺鎮(zhèn)痛原理等研究結(jié)果，涉及到不少目前尚未能被生命科學(xué)解釋的問題。

基因組學(xué)從分子水平辯證地研究整體的功能和聯(lián)系，它從細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)及分子相互作用闡述了生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，再經(jīng)綜合分析，用現(xiàn)代系統(tǒng)論、控制論、信息論和協(xié)調(diào)論等學(xué)說，把“孤立”的物質(zhì)與組成整體的所有器官聯(lián)系在一起，把局部的作用和整體的健康狀況聯(lián)系在一起?；蚪M學(xué)研究充分認(rèn)識(shí)到基因之間相互聯(lián)系的復(fù)雜性，反映出基因組學(xué)與中醫(yī)(針灸)學(xué)在思維方法學(xué)上的趨近性，顯示出研究思路與方法相互滲透的可能性。許多學(xué)者著手于研究針刺對(duì)早期基因家族、神經(jīng)肽、神經(jīng)遞質(zhì)、激素及其相關(guān)受體的影響及基因技術(shù)在針灸基礎(chǔ)研究中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)針灸可能對(duì)某些疾病或病理現(xiàn)象具有一些基因水平的調(diào)節(jié)作用。我們應(yīng)當(dāng)從調(diào)控基因的功能著手治療疾病，進(jìn)行針灸的多環(huán)節(jié)、多靶點(diǎn)的調(diào)節(jié)作用研究[6]。

生物芯片技術(shù)的發(fā)展不僅為生命科學(xué)的諸多領(lǐng)域研究帶來一場(chǎng)革命，而且給我國(guó)新藥的研究和開發(fā)以及中醫(yī)藥現(xiàn)代化帶來了一次新的契機(jī)。基因芯片中的DNA微陣列可同時(shí)對(duì)大量基因的表達(dá)水平、突變和多態(tài)性進(jìn)行快速準(zhǔn)確的檢測(cè)，觀察針灸作用后大量基因表達(dá)改變的情況，不僅使我們能夠了解到各種基因表達(dá)的變化情況，而且能夠?qū)蜷g相互作用的關(guān)系和調(diào)控的渠道有初步的了解，有利于研究針灸這種全方位、多靶點(diǎn)作用的整體治療方法及治療過程中復(fù)雜的基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制。抑制削減雜交技術(shù)是通過自身前后所提取的cDNA雜交，抑制并扣除其表達(dá)相同的非目的基因，而顯示出兩者表達(dá)有差異的目的基因。對(duì)于研究針灸這類作用靶點(diǎn)廣泛，涉及大量未知基因表達(dá)的研究特別有用，對(duì)研究針灸的分子療效及基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制有重要意義。

蛋白質(zhì)組學(xué)是對(duì)機(jī)體或組織或細(xì)胞的全部蛋白質(zhì)的表達(dá)和功能模式進(jìn)行研究，能清楚地表述細(xì)胞或組織或機(jī)體在特定時(shí)間和空間上表達(dá)的所有蛋白質(zhì)。中醫(yī)認(rèn)為，疾病的發(fā)生主要是人體整體功能的失調(diào)，證候是疾病發(fā)展過程中某一階段的病機(jī)概括。證候既然是有規(guī)律的病理表現(xiàn)，就必然有其物質(zhì)基礎(chǔ)支配機(jī)制。中醫(yī)證的本質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)基因誘生性表達(dá)的細(xì)胞因子，證的基本發(fā)病機(jī)制是由于細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)功能紊亂的結(jié)果[7-8]。細(xì)胞因子的本質(zhì)是多肽，即蛋白質(zhì)組研究的主要內(nèi)容之一。從蛋白質(zhì)水平可以反映細(xì)胞或組織特異性表型和表達(dá)模式，與臨床癥狀和體征有必然內(nèi)在聯(lián)系。針灸作用突出的是多層次、多臟器、多水平調(diào)理過程，與整體和全局為出發(fā)點(diǎn)的蛋白質(zhì)組學(xué)有著天然的親和性。雙向電泳、色譜、蛋白質(zhì)芯片及質(zhì)譜分析等技術(shù)為蛋白質(zhì)組學(xué)研究針灸提供支持。生物體在生長(zhǎng)、發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境的過程中蛋白質(zhì)始終處于動(dòng)態(tài)的變化過程，采用對(duì)基因組的表達(dá)產(chǎn)物-全套蛋白質(zhì)的研究對(duì)于針灸現(xiàn)代化具有重要的意義。針灸發(fā)揮作用的基本環(huán)節(jié)是效應(yīng)物質(zhì)與生命分子之間的直接或間接的相互作用。針灸效應(yīng)必然會(huì)引起從遺傳信息到整體功能實(shí)現(xiàn)中的分子、細(xì)胞、器官、整體多個(gè)層面的結(jié)構(gòu)與功能狀態(tài)的改變。雖然決定這些結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)是基因，但其直接的決定因素主要是基因翻譯后的蛋白質(zhì)。以蛋白質(zhì)表達(dá)為指標(biāo)，采用蛋白質(zhì)組相關(guān)分析技術(shù)，以蛋白質(zhì)調(diào)控改變和功能修飾為研究方向，比較分析針灸前后組織、細(xì)胞的蛋白質(zhì)組，進(jìn)行針灸效應(yīng)的多環(huán)節(jié)、多靶點(diǎn)調(diào)整作用的研究，使我們能在分子水平了解針灸的作用靶點(diǎn)及方式、代謝途徑，有可能對(duì)針灸作用機(jī)理取得突破性進(jìn)展；研究針灸對(duì)蛋白質(zhì)表達(dá)譜的影響，依據(jù)針灸經(jīng)典處方中不同穴位對(duì)應(yīng)基因及蛋白表達(dá)點(diǎn)以及表達(dá)量，與穴位配伍及刺激參數(shù)相關(guān)聯(lián)，分析處方組成中各穴位間的密切關(guān)系，闡明針灸處方的組成原理；確定針灸不同經(jīng)脈對(duì)應(yīng)基因及蛋白表達(dá)靶點(diǎn)，并根據(jù)表達(dá)量的多少與對(duì)應(yīng)臟腑相關(guān)聯(lián)，同時(shí)分析不同經(jīng)脈對(duì)應(yīng)基因及蛋白靶點(diǎn)之間的相互作用，探討經(jīng)脈-臟腑相關(guān)。

生物信息學(xué)是在人類基因組計(jì)劃研究中面對(duì)巨大且具有高度復(fù)雜性的生物數(shù)據(jù)的管理和分析需要而產(chǎn)生和發(fā)展起來的一門新興學(xué)科[9]。以生物信息學(xué)的有關(guān)理論與方法作為橋梁，將生命科學(xué)中最前沿、最熱點(diǎn)的研究與中醫(yī)針灸聯(lián)系起來，以信息、系統(tǒng)的觀點(diǎn)切入針灸研究，有助于深入了解以整體觀、辨證論治、辨經(jīng)論治為核心的針灸療法。將診斷、辨證和治療的各種數(shù)據(jù)集中起來，借鑒當(dāng)代生物信息技術(shù)，充分利用國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的文獻(xiàn)信息資源，建立各專業(yè)及相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，可逐步達(dá)到文獻(xiàn)和信息的數(shù)字化。通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、完善和提高，以及與國(guó)際相關(guān)數(shù)據(jù)庫信息網(wǎng)的連接，高效地獲得大量有用的信息，從多層次信息中發(fā)掘中醫(yī)針灸的科學(xué)內(nèi)涵。

3 結(jié)語

21世紀(jì)是信息時(shí)代，以生物信息技術(shù)為橋梁的綜合研究很可能是針灸現(xiàn)代化研究的突破口?；蚪M和蛋白質(zhì)組研究與生物信息學(xué)技術(shù)互相推動(dòng)，并行發(fā)展。近年來，強(qiáng)調(diào)整體思維模式的中醫(yī)學(xué)正逐漸受到世界醫(yī)學(xué)界的重新認(rèn)識(shí)和再評(píng)價(jià)，高通量、大規(guī)模平行性研究方法如生物芯片、大規(guī)模篩查系統(tǒng)和生物信息學(xué)等，為研究中醫(yī)藥基本理論提供了新的思路和方法。而充分運(yùn)用基因組、蛋白質(zhì)組、生物信息學(xué)等現(xiàn)代先進(jìn)科技手段來分析針灸效應(yīng)，以“國(guó)際通用的醫(yī)學(xué)語言”闡明針灸效應(yīng)及作用原理對(duì)針灸現(xiàn)代化研究具有重要意義。盡管我國(guó)在針灸臨床研究上取得了許多重要的成果，但由于方法學(xué)上存在著某些不夠規(guī)范的地方，限制了世界醫(yī)學(xué)科學(xué)界對(duì)它的進(jìn)一步認(rèn)同，對(duì)生命科學(xué)技術(shù)在針灸學(xué)研究中的應(yīng)用進(jìn)行深入探討非常必要。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊永清，陳漢平.針灸學(xué)與生命科學(xué)[J].上海針灸雜志，1996，15(5)：36.

[2] 洪 凈.中醫(yī)藥防治疾病的優(yōu)勢(shì)與學(xué)術(shù)發(fā)展切入點(diǎn)的探討[J].中醫(yī)雜志， 2000，41(12)：751.

[3] 李 揚(yáng).流行病學(xué)模式的轉(zhuǎn)變[J].國(guó)外醫(yī)學(xué)?社會(huì)醫(yī)學(xué)分冊(cè)，1998，15(3)：97.

[4] 陳漢平.關(guān)于針灸學(xué)及其研究思路和方法的若干認(rèn)識(shí)[J].上海中醫(yī)藥雜志，2002，36(2)：4.

[5] 陶勇光，曹 亞.現(xiàn)代生物技術(shù)前沿與創(chuàng)新藥物研究的思考[J].醫(yī)學(xué)與哲學(xué)，2002，23(12)：8.

[6] 沈自尹.基因科學(xué)和21世紀(jì)中醫(yī)藥學(xué)的走向[J].上海針灸雜志，2002， 21(2)：44.

[7] 申維璽，孫 燕.論中醫(yī)證的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)和肽及證本質(zhì)的分子標(biāo)準(zhǔn)[J].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合雜志，1999，19(11)：696.

第8篇：生物信息學(xué)的優(yōu)勢(shì)范文

在8月21日舉行的ChinaGrid第四屆學(xué)術(shù)年會(huì)上,ChinaGrid專家組副組長(zhǎng)、清華大學(xué)教授鄭緯民介紹說:“ChinaGrid一期建設(shè)完成了網(wǎng)格技術(shù)平臺(tái)架構(gòu)的搭建和驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)了資源的共享,對(duì)高校的教育科研特別是數(shù)據(jù)庫查找等應(yīng)用起到了非常好的促進(jìn)作用。ChinaGrid一期建立了圖像處理網(wǎng)格、生物信息學(xué)網(wǎng)格、大學(xué)課程在線網(wǎng)格、計(jì)算流體力學(xué)網(wǎng)格、海量信息處理網(wǎng)格等五大網(wǎng)格應(yīng)用,對(duì)高性能計(jì)算的應(yīng)用具有非常大的推動(dòng)作用?！?/p>

網(wǎng)格與云計(jì)算異曲同工

ChinaGrid從2002年8月開始籌備,2003年1月正式進(jìn)入建設(shè)階段,連通了國(guó)內(nèi)13個(gè)省市的20多所著名學(xué)校,其中12所高校作為最初參建者,都建立基于高性能計(jì)算系統(tǒng)的ChinaGrid主節(jié)點(diǎn),并協(xié)辦開發(fā)了核心的ChinaGrid公共支撐平臺(tái)軟件(CGSP)。不過,由于各節(jié)點(diǎn)的建設(shè)全部由參與建設(shè)的高校自籌資金,資金相對(duì)缺乏,而且各節(jié)點(diǎn)的計(jì)算資源主要是各高校自用,從某種程度上說,使得ChinaGrid資源的全面共享和應(yīng)用的深入發(fā)展受到了一定限制。

2009年,ChinaGrid將啟動(dòng)二期建設(shè),目標(biāo)是建立6個(gè)大型的數(shù)據(jù)中心,同時(shí)建立涉及材料、能源、氣候環(huán)境、媒體計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)行為等領(lǐng)域的8個(gè)重點(diǎn)學(xué)科網(wǎng)格,并且要開發(fā)一些用于網(wǎng)格的公共軟件,更有效地實(shí)現(xiàn)集群的調(diào)度。

“由于資金有限,ChinaGrid二期只能先建立8個(gè)學(xué)科網(wǎng)格。在ChinaGrid二期建設(shè)過程中,我們將把與各學(xué)科相關(guān)的資料、開源工具等都放到網(wǎng)格中去,為老師、學(xué)生提供一個(gè)資源庫。另外,我們要充分利用ChinaGrid網(wǎng)格計(jì)算平臺(tái)的優(yōu)勢(shì),為那些計(jì)算資源缺乏的學(xué)校提供網(wǎng)格計(jì)算資源?！编嵕暶窠榻B說,“目前,ChinaGrid主要是為教育系統(tǒng)內(nèi)部的用戶提供教育和科研方面的服務(wù)?！?/p>

在學(xué)術(shù)年會(huì)上,來自墨爾本大學(xué)的拉庫馬爾•巴亞博士介紹了云計(jì)算技術(shù)的最新發(fā)展情況,并闡述了建立以市場(chǎng)為導(dǎo)向的云計(jì)算架構(gòu)的理論。今天,關(guān)于云計(jì)算的定義眾說紛紜。拉庫馬爾認(rèn)為云計(jì)算具有以下特征:云是一種并行、分布式系統(tǒng),云是通過內(nèi)部連接和虛擬化組成的計(jì)算系統(tǒng),云可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配置,云表現(xiàn)為一個(gè)或更多統(tǒng)一的計(jì)算資源,云的最終落腳點(diǎn)是服務(wù)。雖然云計(jì)算還要解決很多問題,如安全、可用性、風(fēng)險(xiǎn)管理、可靠性、可擴(kuò)展性等,但是拉庫馬爾認(rèn)為,建立以滿足客戶需求和市場(chǎng)為導(dǎo)向的云計(jì)算架構(gòu)已經(jīng)變成了現(xiàn)實(shí)。

“未來,人們還可以建立一個(gè)云的網(wǎng)格,跨越云及其他IT資源,對(duì)時(shí)間和成本進(jìn)行優(yōu)化,找到資源與價(jià)格的平衡點(diǎn)?！崩瓗祚R爾表示?！皬募夹g(shù)實(shí)現(xiàn)上看,云與網(wǎng)格的差別不大,都是并行的、分布式的系統(tǒng)?！闭劦骄W(wǎng)格與云計(jì)算的關(guān)系,鄭緯民表示,“網(wǎng)格是將所有的計(jì)算中心連接起來做事,強(qiáng)調(diào)的是資源共享,而云計(jì)算強(qiáng)調(diào)的是服務(wù);網(wǎng)格的特點(diǎn)是利用多個(gè)地方的資源,強(qiáng)調(diào)通用性,而云計(jì)算大多表現(xiàn)為專用服務(wù),以一個(gè)地方或一種服務(wù)為主,比如谷歌就是一朵搜索云,ChinaGrid二期要建設(shè)的8個(gè)學(xué)科網(wǎng)格也可以看作是8朵云。”

高性能計(jì)算超越摩爾定律

ChinaGrid的建設(shè)目標(biāo)是將網(wǎng)格計(jì)算與高性能計(jì)算技術(shù)融合起來,為國(guó)內(nèi)高校的教學(xué)和科研工作提供先進(jìn)的技術(shù)服務(wù)平臺(tái)。從以前只有少數(shù)科研機(jī)構(gòu)采用高性能計(jì)算機(jī)到現(xiàn)在高性能計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為許多院校必備的基礎(chǔ)設(shè)施,高性能計(jì)算機(jī)大規(guī)模進(jìn)入中國(guó)高校正是高性能計(jì)算走向商業(yè)化、普及化的必然結(jié)果,也為英特爾在高性能計(jì)算領(lǐng)域的快速發(fā)展提供了契機(jī)。在2008年中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)性能TOP100排行榜中,上榜的國(guó)內(nèi)高校的高性能計(jì)算機(jī)多數(shù)采用了英特爾架構(gòu)。

“目前,全球1/5的CPU都是用于高性能計(jì)算?！庇⑻貭柟痉?wù)器平臺(tái)事業(yè)部高性能計(jì)算業(yè)務(wù)總經(jīng)理理查德•戴考特表示,“高性能計(jì)算領(lǐng)域是IT新技術(shù)的試驗(yàn)田,比如Linux、集群、InfiniBand等新技術(shù)的應(yīng)用都是從高性能計(jì)算開始的。人們對(duì)于性能的追求是永無止境的。高性能計(jì)算的發(fā)展已經(jīng)超越了摩爾定律,它將引領(lǐng)著未來IT技術(shù)的發(fā)展?！?/p>

ChinaGrid一期部署的5種應(yīng)用網(wǎng)格對(duì)計(jì)算性能的要求十分苛刻,比如海量信息處理網(wǎng)格、計(jì)算流體力學(xué)網(wǎng)格上運(yùn)行的應(yīng)用本身就是傳統(tǒng)的高性能計(jì)算應(yīng)用。隨著二期8個(gè)學(xué)科網(wǎng)格的加入,用戶必然對(duì)ChinaGrid各節(jié)點(diǎn)的高性能計(jì)算系統(tǒng)提出更高的性能要求,以獲得更佳的服務(wù)響應(yīng)速度。以高性能計(jì)算機(jī)的核心CPU為例,英特爾在產(chǎn)品上不斷推陳出新,剛不久的至強(qiáng)5500的計(jì)算性能是上一代至強(qiáng)5400的兩倍,而且通過引入英特爾快速通道互聯(lián)技術(shù)及集成DDR3內(nèi)存控制器,使其服務(wù)器平臺(tái)上內(nèi)存及芯片組之間的帶寬比至強(qiáng)5400提高了數(shù)倍。這些新特性使得至強(qiáng)5500無論在面對(duì)運(yùn)算敏感型還是帶寬敏感型的計(jì)算時(shí)都能游刃有余。在今年6月公布的TOP500排行榜上,33臺(tái)基于英特爾Nehalem的高性能計(jì)算機(jī)上榜,其中有兩臺(tái)還進(jìn)入了TOP20,而這一成績(jī)是在Nehalem僅三個(gè)月后取得的。據(jù)了解,南京大學(xué)已經(jīng)準(zhǔn)備采用至強(qiáng)5500構(gòu)建計(jì)算能力為35萬億次的高性能計(jì)算系統(tǒng)。

據(jù)理查得透露,2010年,英特爾將推出Nehalem EX,其性能、內(nèi)存比上一代至強(qiáng)7400都有大幅度提高,不僅可以應(yīng)用于高性能計(jì)算,也可以用于普通的商業(yè)應(yīng)用。理查得表示:“Nehalem EX的推出將開創(chuàng)高性能計(jì)算領(lǐng)域的新格局。以前,胖節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用于并不多,而Nehalem EX最突出的特點(diǎn)在于,不需要節(jié)點(diǎn)連接器即可輕松構(gòu)建8路系統(tǒng),這必將促進(jìn)胖節(jié)點(diǎn)的部署。在高性能計(jì)算系統(tǒng)中,單節(jié)點(diǎn)一定要保證最高的性能。胖節(jié)點(diǎn)的好處很多,比如減少節(jié)點(diǎn)總數(shù),從而減少連接和進(jìn)程,系統(tǒng)更穩(wěn)定,而且可以有效節(jié)省能耗?！?/p>

高性能計(jì)算機(jī)是一種工具

在中國(guó),教育科研領(lǐng)域一直是高性能計(jì)算發(fā)展的源動(dòng)力。但是近兩年,在全球范圍內(nèi),高性能計(jì)算的應(yīng)用發(fā)生了很大變化,高性能計(jì)算與金融、制造、動(dòng)漫等商業(yè)應(yīng)用的結(jié)合越來越緊密,其增長(zhǎng)速度也超過了教育科研領(lǐng)域。在中國(guó),這種趨勢(shì)也越來越明顯。理查德認(rèn)為,由于傳統(tǒng)制造業(yè)融入了更多設(shè)計(jì)的部分,未來制造業(yè)將成為中國(guó)高性能計(jì)算領(lǐng)域一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

ChinaGrid的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)是建成全國(guó)乃至全球最大、最先進(jìn)和最實(shí)用的網(wǎng)格系統(tǒng)之一,不僅覆蓋高等院校,還將包括全國(guó)中、小學(xué)校和其他教育科研機(jī)構(gòu)。ChinaGrid建設(shè)和應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大,必將引發(fā)更復(fù)雜和多樣化的需求,用戶也將面臨更多挑戰(zhàn),比如更高的計(jì)算性能,在性能提升與節(jié)能減排之間尋找平衡點(diǎn),應(yīng)對(duì)處理器多核架構(gòu)普及可能帶來的軟件開發(fā)及優(yōu)化方面的壓力等。

在構(gòu)建高性能計(jì)算系統(tǒng)時(shí),用戶可以參考以下幾項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn):系統(tǒng)是否具有出眾的浮點(diǎn)計(jì)算和并行處理能力;系統(tǒng)是否擁有易管理性、節(jié)能性;系統(tǒng)是否易于部署、應(yīng)用和擴(kuò)展;系統(tǒng)能否在多核架構(gòu)下并行化軟件的開發(fā)。

第9篇：生物信息學(xué)的優(yōu)勢(shì)范文

乳腺癌發(fā)生機(jī)制和癌細(xì)胞耐藥機(jī)制至今仍尚未完全闡明；近年來科研工作者對(duì)乳腺癌相關(guān)組織或細(xì)胞中微小RNA（micro RNA，miRNA）進(jìn)行了研究，為闡明乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展機(jī)制，并對(duì)其治療提供了嶄新的思路。

1 miRNA簡(jiǎn)介

miRNA是一類長(zhǎng)度約為18～25個(gè)核苷酸(nucleotide，nt)(平均22 nt)的非編碼小RNA分子，通過與mRNA的3端非翻譯區(qū)(3′untranslated region，3′UTR)結(jié)合而介導(dǎo)翻譯水平的調(diào)控。miRNA基因在RNA聚合酶Ⅱ的指導(dǎo)下，轉(zhuǎn)錄成命名為primiRNA的初級(jí)轉(zhuǎn)錄物。然后primiRNA進(jìn)入由Drosha酶和輔助因子DGCR8(Disgorge syndrome critical region gene 8)／Pasha所構(gòu)成的復(fù)合體中，在細(xì)胞核中被剪切成長(zhǎng)約60～70 nt）、具有發(fā)夾結(jié)構(gòu)的miRNA前體(precursor microRNA，premiRNA)。在核膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（exportin）5(Exp5)的協(xié)助下，premicroRNA從核內(nèi)被轉(zhuǎn)運(yùn)到胞質(zhì)中，經(jīng)Dicer酶的作用被進(jìn)一步剪切成21～25 nt的成熟miRNA。成熟的miORNA整合入基因沉默復(fù)合體(RNAinduced silencingcomplex，Rlsc)形成miRISC復(fù)合物，通過直接剪切靶mRNA或者與靶mRNA的非翻譯區(qū)互補(bǔ)結(jié)合，抑制靶mRNA的翻譯、影響蛋向質(zhì)的合成，從而來調(diào)控多種生物學(xué)行為。miRNA涉及的主要生物學(xué)領(lǐng)域有：干細(xì)胞的分化〔1〕，細(xì)胞的凋亡〔2〕，出生缺陷〔3〕以及腫瘤的發(fā)生〔4〕。

2 miRNA的研究方法

mRNA的研究方法主要包括兩大類，即生物信息學(xué)分析和生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。在miRNA研究的初期，生物信息學(xué)方法發(fā)揮了非常重要的作用，可為miRNA研究提供有益的線索，指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。而生物學(xué)實(shí)驗(yàn)則能提供直接而有力的證據(jù)，對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果加以確認(rèn)。二者各有優(yōu)勢(shì)，互為補(bǔ)充，有機(jī)地將miRNA的生物信息學(xué)分析方法和生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法相結(jié)合，是miRNA研究的合理選擇。

2.1 生物信息學(xué)分析方法

2.1.1 miRNA基因預(yù)測(cè) miRNA克隆是發(fā)現(xiàn)miRNA基因的主要方法，但該方法存在許多缺陷，比如由于受所選取的組織樣品量的限制，一些低表達(dá)量的miRNA可能會(huì)被遺漏，出現(xiàn)假陰性的結(jié)果。隨著人們對(duì)miRNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及保守性的逐漸了解，依據(jù)miRNA在進(jìn)化過程中的保守性及其莖環(huán)結(jié)構(gòu)的前體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)編寫計(jì)算機(jī)程序，對(duì)miRNA進(jìn)行預(yù)測(cè)正成為尋找新miRNA基因的主要方法。Lim等使用MjrScan軟件，分別在線蟲和人中鑒定了30個(gè)和38個(gè)新的miRNA基因〔5〕。MirScan采用了一種獨(dú)特的算法，即首先通過RNA fold軟件尋找保守的并且可以形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)的序列作為候選miRNA前體，然后再與已知miRNA進(jìn)行相似性比較，對(duì)候選前體評(píng)分，得分超過某一設(shè)定域值者作為候選的miRNA基因〔6〕。但只有少數(shù)候選miRNA基因已被實(shí)驗(yàn)確證：還有些候選基因的表達(dá)模式尚未知曉，未檢測(cè)出其表達(dá)，因而出現(xiàn)假陽性結(jié)果〔7〕。

2.1.2 miRNA靶基因預(yù)測(cè) 成熟的miRNA通過其序列5′端的2～8個(gè)堿基(seed區(qū))與mRNA上的相應(yīng)靶點(diǎn)結(jié)合，發(fā)揮其抑制翻譯和誘導(dǎo)mRNA降解的功能〔8〕。人們只有先對(duì)miRNA靶基因進(jìn)行預(yù)測(cè)，才能對(duì)miRNA靶基因開展鑒定和功能研究等后續(xù)工作。從已知的miRNA與靶基因的相互作用中，人們發(fā)現(xiàn)miRNA 5′端的seed區(qū)可以與靶mRNA 3′端UTR區(qū)或者CDS區(qū)結(jié)合。因此，這一特點(diǎn)被各種靶基因預(yù)測(cè)方法廣泛采用。同時(shí)結(jié)合miRNA與靶基因形成二聚體的熱力學(xué)穩(wěn)定性和二級(jí)結(jié)構(gòu)分析軟件，如MFold、RNAFold和RNAhybrid等，以及將miRNA的57端與靶基因的互補(bǔ)情況等作為其他限制條件來進(jìn)行miRNA靶基因預(yù)測(cè)。目前，不同研究小組已開發(fā)出多個(gè)miRNA靶基因預(yù)測(cè)軟件，如TargetScan、miR。anda、Pictar、DIANAMicr。oT和miRBase Targets等。

不同的預(yù)測(cè)方法，其程序算法不盡相同，結(jié)果很可能有較大偏籌；為減小不同方法帶來的偏差，在實(shí)際應(yīng)用中，需要多種算法聯(lián)合分析。例如〔9〕：當(dāng)分析miRNA在人血管緊張素I型受體(hAT1R)基因上的靶位時(shí)，miRanda軟件預(yù)測(cè)出27個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，TargetScan預(yù)測(cè)結(jié)果超過37個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，其中有8個(gè)位點(diǎn)與miRanda結(jié)果重復(fù)：而應(yīng)用PicTar算法，卻未找到結(jié)合位點(diǎn)。也有觀點(diǎn)表明：至少應(yīng)由上述兩種算法預(yù)測(cè)出的miRNA的結(jié)合位點(diǎn)，才對(duì)后續(xù)的miRNA靶位的證明實(shí)驗(yàn)有較大意義〔10〕。

2.2 miRNA靶標(biāo)基因的體外驗(yàn)證 在生物信息學(xué)軟件預(yù)測(cè)之后，為了排除預(yù)測(cè)的無功能位點(diǎn)和進(jìn)一步對(duì)miRNA進(jìn)行功能研究，還需進(jìn)行miRNA靶標(biāo)基因的確認(rèn)和鑒定。該實(shí)驗(yàn)過程需先將靶mRNA完整的3′UTR序列克隆至SV40啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的報(bào)告基因(通常為螢火蟲熒光素酶)的下游，如果一個(gè)特定miRNA可以與這個(gè)靶mRNA3′UTR相結(jié)合，就會(huì)抑制報(bào)告蛋白的生成，因此可通過檢測(cè)被抑制的報(bào)告蛋白的活性(或表達(dá)程度)，來判斷miRNA／mRNA之間的交互作用〔10〕。該方法簡(jiǎn)單易行，但其只是一種體外驗(yàn)證方法，不能完全模擬體內(nèi)真實(shí)的調(diào)控環(huán)境。因此，當(dāng)探討特意miRNA在某一生理或病理過程中的功能、宣召其靶基因時(shí)，應(yīng)選擇合適的細(xì)胞膜性或其他有效的實(shí)驗(yàn)工具。

2.3 miRNA與mRNA的共表達(dá)及miRNA對(duì)靶蛋白的作用 一種miRNA只有與其靶基因mRNA在生物體內(nèi)共表達(dá)(coexpression)，才能發(fā)揮其抑制靶基因表達(dá)的功能。miRNA與其靶基因是否共表達(dá)，可以簡(jiǎn)單地通過northern blot或者熒光定量PCR(qPCR)來證實(shí)。由于TaqMan定量PCR方法操作簡(jiǎn)便，可重復(fù)性強(qiáng)，被推薦為分析特定miRNA與靶mRNA的常用方法。例如，生物信息學(xué)預(yù)測(cè)hATlR基因的3′UTR區(qū)存在miR155的結(jié)合位點(diǎn)，研究者提取了血管平滑肌細(xì)胞(VSMCs)的總RNA，并以此為模板進(jìn)行qPCR檢測(cè)，分析hATlR和miR.155二者是否在特定細(xì)胞中存在共表達(dá)的現(xiàn)象。研究結(jié)果表明hATlR和miR155均在VSMCs細(xì)胞中有表達(dá)，并且hATIR的表達(dá)水平受miR155的抑制〔11〕。

此外，研究者還可以利用miRNA對(duì)靶蛋白的調(diào)控，來證實(shí)miRNA對(duì)靶點(diǎn)的作用。通常是先將存在miRNA／mRNA共表達(dá)的細(xì)胞暫時(shí)過度的表達(dá)所要研究的miRNA，利用Western印跡方法分析靶基因所編碼蛋白的表達(dá)變化，從而進(jìn)一步驗(yàn)證miRNA對(duì)靶蛋白的作用。除Western blot以外，ELISA或者免疫化學(xué)熒光試驗(yàn)方法也可以用來對(duì)蛋白質(zhì)的表達(dá)進(jìn)行定量的研究。

2.4 miRNA生物學(xué)功能的研究 如果通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C實(shí)某個(gè)miRNA可以對(duì)其靶基因進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)控，則需進(jìn)一步研究miRNA的生物學(xué)功能。主要包括細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞遷移等常規(guī)生物學(xué)方法，還可以通過檢測(cè)細(xì)胞表型改變等間接方法研究miRNA對(duì)蛋白質(zhì)的影響〔12〕。

3 乳腺癌細(xì)胞中miRNA的相關(guān)特征

研究者以乳腺癌細(xì)胞系、正常乳腺組織和乳腺癌組織作為研究對(duì)象，利用不同方法檢測(cè)出眾多與乳腺癌相關(guān)的miRNA，然后利用某些分子生物學(xué)標(biāo)記和細(xì)胞代謝活動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，推測(cè)這些miRNA的功能。在乳腺癌中各種miRNAs的功能不盡相同，對(duì)于其功能的分類也會(huì)因需要而有所差異；這里我們把乳腺癌相關(guān)miRNA分為癌基因miRNA和抑癌基因miRNA兩類：當(dāng)某些miRNA的表達(dá)在腫瘤中升高時(shí)，就被看做是癌基因；反之，則為抑癌基因〔14〕。

3.1 抑癌基因miRNA

3.1.1 miR206 miR206是Iorio等比較正常乳腺組織與癌組織中miRNA表達(dá)差異時(shí)，最早發(fā)現(xiàn)的與乳腺癌發(fā)生相關(guān)miRNA〔14〕。miR206在乳腺癌中的表達(dá)水平和ER的表達(dá)成負(fù)相關(guān)，機(jī)制比較復(fù)雜，包括蛋白質(zhì)的磷酸化、乙?；?、SUMO化修飾、多泛素化修飾等。在ERα陰性乳腺癌細(xì)胞中，其表達(dá)量有所上升，提示miR206的功能可能與下調(diào)ERα基因的表達(dá)有關(guān)。Adams等發(fā)現(xiàn)：miR206可以與ERα受體mRNA的3′UTR端兩個(gè)特異序列結(jié)合，下調(diào)ERQ的翻譯，而不會(huì)影響ER13基因的表達(dá)；同時(shí)發(fā)現(xiàn)雌二醇（E2)或特異性ERα激動(dòng)劑PPT也能明顯下調(diào)miR206的水平。值得注意的是，ERα激活劑可以抑制miR206的表達(dá)，ERβ激活劑或者黃體激素卻沒有抑制作用，這說

明miR206對(duì)ERα基因表達(dá)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中存在反饋調(diào)節(jié)。此外他們還發(fā)現(xiàn)mir21、let27d也能調(diào)控ERα mRNA的表達(dá)水平，提示不同的miRNA可以調(diào)控同一個(gè)靶基因〔15〕。在ERα陽性乳腺癌細(xì)胞中，miR206的表達(dá)量則明顯下降，若再將miR206轉(zhuǎn)入雌激素依賴的MCF7乳腺癌細(xì)胞中，癌細(xì)胞的增殖受到抑制，這同樣說明miR206對(duì)乳腺癌細(xì)胞中ERα的表達(dá)的負(fù)調(diào)控作用〔16〕。miR206可能在乳腺癌惡性轉(zhuǎn)化及其轉(zhuǎn)化過程中ER受體表達(dá)缺失導(dǎo)致非雌激素依賴性生長(zhǎng)中起調(diào)控作用，但具體功能仍有待于進(jìn)一步研究〔17〕。

3.1.2 miR175p miR175p是來源于經(jīng)常發(fā)生雜合子丟失(LOH)的染色體13q31區(qū)域的一簇miRNA。有學(xué)者通過生物信息學(xué)算法推測(cè)miR175p的潛在靶點(diǎn)為AIB1一種可以上調(diào)ERα和E2F1轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)錄輔助激活因子〔18，19〕。miR175p通過抑制AIBl的表達(dá)，從而使ER和E2F的表達(dá)發(fā)生改變。降低AIBl的表達(dá)可以使E2依賴性的乳腺癌細(xì)胞、非E2依賴性的乳腺癌細(xì)胞、ER菲依賴型的乳腺癌細(xì)胞的增殖速度下降〔20〕。此外，miR175p／miR20a家族的表達(dá)水平與腫瘤細(xì)胞中cyclin D1的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)性，miR175p／miR20a通過與cyclin D1 3′端UTR區(qū)保守序列結(jié)合，來抑制cyclin D1的翻譯。cyclin D1也可以反饋調(diào)節(jié)miR175p／miR20a的表達(dá)，miR175p對(duì)細(xì)胞周期的調(diào)控，可能是乳腺癌發(fā)生的原因之一〔21〕。

3.1.3 miR27b 功胞色素P450 1Bl(cytochrome P450，family 1，subfamily b，polypeptide 1，CYPIBI)是細(xì)胞色素氧化酶P450家族1Ⅱ家族B的惟一成員：CYPlBl的作用是催化某些致癌物和17β的代謝；包括乳腺癌在內(nèi)的眾多腫瘤中都能檢測(cè)到其過表達(dá)〔22〕。CYPlBl基因mRNA序列中所預(yù)測(cè)的miRNA結(jié)合位點(diǎn)與miR27b的序列有良好的匹配關(guān)系。與正常組織細(xì)胞相對(duì)比，miR27b在乳腺癌細(xì)胞MCF7中的表達(dá)水平明顯下降，同時(shí)CYP1B1處于高表達(dá)水平，由此說明miR27b有下調(diào)CYPlBl表達(dá)的功能〔23〕。

3.1.4 miR125a和miR125b 這組miRNA在過度表達(dá)HER2的乳腺癌細(xì)胞中顯著下調(diào)〔24〕。通過生物信息學(xué)方法在HER2和HER3基因3′UTR區(qū)域發(fā)現(xiàn)了miR125的靶點(diǎn)。在乳腺癌細(xì)胞中，高表達(dá)的HER2基因和其蛋白產(chǎn)物，可導(dǎo)致乳腺腫瘤進(jìn)一步的惡化〔25〕。在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，SKBR3(一種ErbB2依賴性的人類乳腺癌細(xì)胞系)細(xì)胞中miR125a和miR125b過表達(dá)，可以抑制HER2、HER3的轉(zhuǎn)錄、表達(dá)，從而降低SKBR3細(xì)胞的附壁生長(zhǎng)能力、細(xì)胞轉(zhuǎn)移能力、侵襲力，起到了抑制腫瘤的作用。但miR125a、miR125b過表達(dá)對(duì)HER2非依賴性的乳腺癌細(xì)胞系MCF10A的抑制作用卻不明顯〔26〕。

3.1.5 miR200c Hurteau等應(yīng)用生物信息學(xué)方法和定量RTPCR技術(shù)發(fā)現(xiàn)miR200c的靶位之一是一種重要的腫瘤延長(zhǎng)因子TCF8(也稱作σEF1)，該因子介導(dǎo)上皮鈣黏蛋白抑制物的轉(zhuǎn)錄和乳腺癌上皮細(xì)胞的可塑性調(diào)定〔27〕。在原本低表達(dá)miR200c的MDAMB231乳腺癌細(xì)胞中，增加miR200c的表達(dá)量后，TCF8的水平出現(xiàn)下降，鈣黏連蛋白E的水平有所恢復(fù)，細(xì)胞異型性程度也有所下降〔28〕。miR200c的這種作用機(jī)制，可阻止乳腺癌細(xì)胞“上皮間充質(zhì)細(xì)胞(EMT)”的轉(zhuǎn)變過程，也阻礙了細(xì)胞的惡變〔29〕。

3.1.6 miR335、miR126和miR206 miR335、miR126和miR206是一族可能與乳腺癌轉(zhuǎn)移、擴(kuò)散相關(guān)的miRNA。通過與非選擇性的乳腺癌MDAMB231細(xì)胞進(jìn)行對(duì)比，研究者首先找出了六種 (rrliR335，miR126，miR206，miR122a，miR199a*，miR489)在高轉(zhuǎn)移乳腺癌細(xì)胞系中表達(dá)量降低的miRNA。在乳腺癌骨轉(zhuǎn)移細(xì)胞和肺轉(zhuǎn)移細(xì)胞中，恢復(fù)miR335、miR126、miR206的表達(dá)水平后，小鼠模型中腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力明顯下降。在培養(yǎng)的細(xì)胞中，過度表達(dá)miR126后可抑制細(xì)胞的增殖：而在體外試驗(yàn)中，miR335和miR206的表達(dá)可使細(xì)胞的侵襲力降低；在乳腺癌臨床標(biāo)本中，低表達(dá)miR335和miR126的臨床病例，因腫瘤的惡襲而表現(xiàn)為極低的生存率。研究者還在侵襲性細(xì)胞找出了四個(gè)miRNA335的直接作用靶點(diǎn)，它們分別是蛋白酪氨酸性磷酸酶 (PTPRN2)，酪氨酸蛋白激酶(MERTK)，成分同生蛋白C(TNC)和以SRY基因?yàn)榛境蓡T的一類控制發(fā)育的SOX4。這些靶點(diǎn)的表達(dá)水平可以作為精確判斷腫瘤侵襲性依據(jù)〔17〕。

3.1.7 Let7家族 根據(jù)腫瘤干細(xì)胞假說，腫瘤干細(xì)胞與腫瘤的發(fā)生、進(jìn)展、轉(zhuǎn)移、耐藥以及復(fù)發(fā)有直接關(guān)系〔30〕。具有自我增殖能力的乳腺癌干細(xì)胞(BTIC)可以通過分選純化的CD44+CD24/low細(xì)胞或者孤立懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞球而獲得。有實(shí)驗(yàn)表明，從乳腺癌患者體內(nèi)分離出來的細(xì)胞以及富含CD44+CD24/low細(xì)胞的Sk3rd細(xì)胞中，let7家族的miRNA在潛在的乳腺癌干細(xì)胞表達(dá)有顯著的下降。在小鼠模型內(nèi)，過表達(dá)let7家族miRNA后，可以降低腫瘤細(xì)胞的增殖、形成乳腺球囊細(xì)胞團(tuán)、生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的能力，因此在今后的臨床治療中，Let7家族具有很大的應(yīng)用前景〔31〕。

3.1.8 miR205 在乳腺癌細(xì)胞MCF7、MDAMB231中，miR205表達(dá)比良性乳腺腫瘤細(xì)胞和正常乳腺細(xì)胞低。miR205可調(diào)控表皮生長(zhǎng)因子ErbB3和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A(VEGFA)，miR205通過直接與靶蛋白mRNA的3′UTR端結(jié)合，抑制靶蛋白的生成。在腫瘤細(xì)胞中過表達(dá)miR205，可以抑制癌細(xì)胞的增殖、非停泊性生長(zhǎng)和侵襲〔32〕。因此在乳腺癌細(xì)胞中轉(zhuǎn)染miR205可以在未來臨床中，作為治療乳腺惡性腫瘤的方法。

3.2 起癌基因作用的miRNA

3.2.1 miR21 科研工作者應(yīng)用實(shí)時(shí)RPCR研究5種乳腺癌腫瘤中的157種miRNA時(shí)，發(fā)現(xiàn)miR21的表達(dá)明顯升高〔33〕，并發(fā)現(xiàn)敲除miR21的MCF7乳腺癌細(xì)胞表現(xiàn)為敲除量依賴性的低生長(zhǎng)、高凋亡；在小鼠轉(zhuǎn)移模型中miR21有抑制腫瘤增殖和降低腫瘤標(biāo)記物Ki67抗體結(jié)合能力的作用〔34〕。為進(jìn)一步了解miR21作用的分子生物學(xué)機(jī)制，應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)的方法，對(duì)比過表達(dá)的腫瘤細(xì)胞和miR21敲除的腫瘤細(xì)胞的蛋白質(zhì)表達(dá)差異，發(fā)現(xiàn)具有抑制腫瘤作用的原肌凝蛋白(TPMl)是潛在靶點(diǎn)之一〔35〕。Yan LX等檢測(cè)了113例乳腺癌標(biāo)本中miR21的表達(dá)情況，可知miR21高表達(dá)的患者由于早期癥狀不明顯、癌細(xì)胞通過淋巴轉(zhuǎn)移，表現(xiàn)為愈后較差、生存期較短。因此miR21可以作為乳腺癌預(yù)后效果和疾病進(jìn)展的一項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)〔36〕。近期Wickljamasinghe NS等人發(fā)現(xiàn)，E2可以通過ER介導(dǎo)，使miR21的靶位丟失，從而抑制miR21在MCF7乳腺癌細(xì)胞中的表達(dá)〔37〕。

3.2.2 miR155、miR9和miR10 研究人員在篩選乳腺癌細(xì)胞和人正常乳腺上皮細(xì)胞之間差異表達(dá)的miRNA時(shí)，發(fā)現(xiàn)乳腺癌細(xì)胞中miR155、miR91、miR10b的表達(dá)量都有顯著的上升。不同于miR155和miR9的是，miR10b僅在轉(zhuǎn)移的乳腺癌細(xì)胞中高度表達(dá)。功能學(xué)研究表明，體外miR10b的過度表達(dá)可以促進(jìn)細(xì)胞的遷徙和侵襲，在體內(nèi)miR10b則可以啟動(dòng)腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。研究人員還發(fā)現(xiàn)，與浸潤(rùn)性小葉癌相關(guān)的轉(zhuǎn)錄蛋白Twist的高表達(dá)，可直接誘導(dǎo)miR10b的表達(dá)。miR10b的推測(cè)靶點(diǎn)為轉(zhuǎn)錄因子的同源異型盒D10(HOXD10)，miR10b抑制HOXD10的翻譯，導(dǎo)致細(xì)胞在啟動(dòng)轉(zhuǎn)移基因的產(chǎn)物RAs同源基因家族成員C的誘導(dǎo)下發(fā)生了一系列的異常變化〔38〕。

3.2.3 miR27 miR27a是對(duì)SKBr3細(xì)胞應(yīng)用凋亡前計(jì)量的組胺脫乙酰激酶抑制劑LAQ824治療后，表達(dá)下調(diào)的一種miRNA〔39〕。miR27潛在的靶點(diǎn)是細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子ZBTB10／RINZF，一種調(diào)控細(xì)胞周期的特殊轉(zhuǎn)錄因子蛋白(SPl)的抑制物。miR27作為一種腫瘤癌基因miRNA，通過調(diào)節(jié)ZBTB10表達(dá)后從而使SPl蛋白過度表達(dá)，引起細(xì)胞癌變；miR27也可使SP2和SP3過度表達(dá)，這同樣具有引起癌變的作用〔40〕。

3.2.4 miR22 1／222 乳腺癌MCF7和T47D細(xì)胞中過表達(dá)miR221／222，使雌激素受體表達(dá)量下降，同時(shí)高度表達(dá)miR221／222的MCF7和T47D的細(xì)胞對(duì)于抗腫瘤藥物他莫兩芬(tamoxifen)有耐藥作用。由此推測(cè)miR221／222的靶位為雌激素受體修復(fù)基因和乳腺癌抗激素治療的基因〔41〕。

3.2.5 miR210 miR210是Foekens JA等近期發(fā)現(xiàn)的與乳腺癌相關(guān)的miRNA。miR210是在低氧環(huán)境下被誘導(dǎo)產(chǎn)生、從而引起細(xì)胞癌變〔42〕，并且與ER+／LNN和ER／LNN乳腺癌的轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)有密切關(guān)系，也是非轉(zhuǎn)移性乳腺癌預(yù)后較差的有效標(biāo)志之一〔43〕。

4 展望

目前臨床中，局部的手術(shù)范圍日趨保守，化療、放療、內(nèi)分泌治療及生物治療等綜合治療的有效性使得乳腺癌的長(zhǎng)期生存率不斷提高，生活質(zhì)量也不斷改善，但總生存率仍然不理想。生物分子靶向治療是一項(xiàng)十分有希望的治療手段。尋找新的治療靶點(diǎn)，正是目前研究的熱點(diǎn)。FDA于2007年批準(zhǔn)了GSK公司研發(fā)的針對(duì)HER2和EGFR的雙靶點(diǎn)小分子靶向藥物L(fēng)apatinib，在臨床上取得了比較好的療效。miRNA的發(fā)現(xiàn)及其乳腺癌相關(guān)靶基因的確定，初步揭示了其在乳腺癌發(fā)生和發(fā)展中的調(diào)控作用，為尋找乳腺癌生物治療的新靶標(biāo)提供了很有希望的方向。如本文所述，一種miRNA有多個(gè)相關(guān)的靶基因，如果以這些miRNA為治療靶點(diǎn)，其效率可能遠(yuǎn)比針對(duì)單一的靶基因高。同時(shí)恢復(fù)或沉默腫瘤相關(guān)的miRNA技術(shù)，在乳腺癌的治療領(lǐng)域中將會(huì)有潛在的應(yīng)用前景。與miRNA功能相似的siRNA相關(guān)藥物已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段，但miRNA是內(nèi)源性的短鏈RNA，因此理論上針對(duì)miRNA的治療將比siRNA具有更高的安全性。目前miRNA在乳腺癌的研究剛剛起步，對(duì)其功能及其靶基因的認(rèn)識(shí)還不清楚。miRNA及其靶基因預(yù)測(cè)方法的日益成熟、檢測(cè)技術(shù)的日新月異，一定能夠極大地推動(dòng)miRNA在多種生理學(xué)和病理學(xué)過程中的重要調(diào)控作用，而miRNA與腫瘤的相關(guān)研究為腫瘤的預(yù)防和治療開辟了嶄新的領(lǐng)域，miRNA的干擾技術(shù)有可能成為治療乳腺癌的一種新的手段。miRNA基因芯片技術(shù)也很可能成為腫瘤診斷的工具，以調(diào)控機(jī)體生命活動(dòng)的miRNA為靶點(diǎn)或以miRNA為治療手段的設(shè)想，以后可能會(huì)成為研究焦點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

1 Zhang BH，Pan XP，Anderson TA.MicroRNA：a new player in stem cells〔J〕.Cell Physiol，2006;209(2)：2669.

2 Tanno B，Ces IV，Vitali R，et al.Silencing of endogenous IGFBP2 5 by micro RNA interference affects proliferation，apoptosis and differentiation of neuroblastoma cells〔J〕.Cell Death Differ，2005；12(3):21323.

3 Alvarez，Garcia I，Miska EA，MicroRNA functions in animal development and human disease〔J〕.Development，2005；132(21)：465362.

4 Volinia S，Calin GA，Liu CG，et al.A microRNA expression singnture of human solid tumors deftnes cancer gene targets〔J〕.Proc Natl Acad Sci USA，2006;103(13):225761.

5 Lim LP，Lau NC，Weinstein EG，et al.The microRNAs of caenorhabditis elegans〔J〕.Genes Dev，2003;17(8):9911008.

6 Glrad Y，Aach J，Hayes GD，et al.Computational and experimental identification of C.elegans microRNAs〔J〕.Mol Cell，2003；11(5)：125363.

7 Bentwich I.Identification of hundreds of conserved and nonconserved human microRNAs〔J〕.Nat Genet，2005；37:76670.

8 Pillai RS，Bhattachcryya SN，F(xiàn)ilipowicz W.Trends〔J〕.Cell Biol，2007;17:11826.

9 Martin MM，Buckenberger JA，Jiang J，et al.The human angiotensin II type I receptor+1166A/C polymorphism attenuates microRNA155 Binding〔J〕.Biol Chem，2007;282(33):24269.

10 Long D，Chan CY，Ding Y.Analysis of microRNAtarget interactions by a target structure based hybridizatlon model〔J〕.Pac Symp Biocomput，2008：6474.

11 Saito Y，Berk BC.Angiotensin IImediated signal transduction pathways〔J〕.Curr Hypertens Rep，2002;4(2)：16771.

12 Rameshwar P.Potential novel targets in breast cancer〔J〕.Curr Pharm Biotechnol，2009;10(2)：14853.

13 Verghese ET，Hanby AM，Speirs V，et al.Sinall is beautiful：microRNAs and breast cancerwhere are we now〔J〕. J Path，2008;215(3)：21421.

14 Iorio MV，F(xiàn)erracin M，Liu GG，et al.MicroRNA gene expression deregulation in human breast cancer〔J〕.Cancer Res，2005;65：706570.

15 Adams BD，F(xiàn)urneaux H，White BA.The microribonucleic acid(miRNA)miR.206 targets the human oestrogen receptoralpha(ERα)and represses ERα messenger RNA and protein expression in breast cancer cellines〔J〕.Mol Endocrinol(Baltimore，MD)，2007；21：113247.

16 Kondo N，Toyama L， Sugiura H，et al.miR206 Expression is downrelgulated in estrogen receptor alpha.positive human breast cancer〔J〕. Cancer Res，2008;68(13)：50048.

17 Tavazoie SF，Alarcon C，Oskarsson T，et al.Endogenous human microRNAs that suppress breast cancer metastasis〔J〕.Nature，2008;451：14752.

18 Louie MC，ZOH JX，Rabinovich A，et al.ACT/AIB1 functions as an E2Fl coactivator to promote breast cancer cell proliferation and antioestrogen resistance〔J〕.Mol Cell Biol，2004;24：515771.

19 Anzick SL，Kononen J，Walker RL，et al.AIBl，a steroid receptor coactivator amplified in breast and ovarian cancer〔J〕.Science，1997;1277：9658.

20 Hossain A，Kuo MT，Saunders GF. MJr175p regulates breast cancer cell proliferation by inhibiting translation of AIB1 mRNA〔J〕.Mol Cell Biol，2006;26(21)：8191201.

21 Yu Z，Wang C，Wang M，et al.A cyclin D1/microRNA 17／20 regulatory feedback loop in control of breast cancer cell proliferation〔J〕.J Cell Biol，2008；182(3)：50917.

22 Murray GI，Taylor MC，Mc Fadyen MC，et al.Tumorspecific expression of cytochrome P450 CYP1B1〔J〕.Cancer Res，1997;57：302631.

23 Yuki Tsuchiya，Miki Nakajima，Shingo Takagi，et al.MicroRNA regulates the expression of human cytochrome P450 1B1〔J〕.Cancer Research，2006；66：90908

24 Mattie MD，Benz CC，Bowers J，et al.Optimized highthroughput microRNA expression profiling provides novel biomarker assessment of clinical prostate and breast cancer biopsies〔J〕.Mol Cancer，2006；5：24.

25 Ross JS，F(xiàn)letcher JA.The HER2／neu oncogne in breast cancer：prognostic factor，predictive factor，and target therapy〔J〕.Oncologist，1998；3:23752.

26 Scott GK，Goga A，Bhaumik D，et al.Coordinate suppression of ERBB2 mid ERBB3 by enforced expression of microRNA miR125a or miR125b〔J〕.J Biol Chem，2007;282：147986.

27 Hurteau GJ，Carlson JA，Spivack SD，et al.Overexpression of the microRNA hsamiR200c leads to reduced expression of transciption factor 8 and increased expression of Ecadherin〔J〕.Cancer Res，2007;67:79726.

28 Eger A，Aigner K，Sonderegger S，et al.DeltaEF1 is a transcriptional repressor Ecadherin and regulates epithelial plasticity in breast cancer cells〔J〕.Oncogene，2005;24:237585.

29 Burk U，Schubert J，Wellner U，et al.A reciprocal repression between ZEBI and members of the miR200 family promotes EMT and in vasion in cancer cells〔J〕.EMBO Rep，2008;9(6):5829.

30 Büssing I，Slack FJ，Grosshans H.Iet7 microRNAs in development，stem cells and cancer〔J〕.Trends Mol Med，2008;14(9):4009.

31 Yu H，Zhu S，Mo YY.Suppression of cell growth and invasion by miR205 in breast cancer cells〔J〕.cell，2007;131:110923.

32 Wu H，Zhu S，Mo YY.Suppression of cell growth mad invasion by miR205 in breast cancer〔J〕.Cell Res，2009;24:(Epub ahead of print).

33 Iorio MV，F(xiàn)erracin M，Liu CG，et al.MicroRNA gene expression deregulation in human breast cancer〔J〕.Cancer Res，2005;65:706570.

34 Si ML，Zhu S，Wu H，et al.miR21mediated tumor growth〔J〕. Oncogene，2007;26:2799803.

35 Bhattacharya B，Prasad GL，Valverius EM，et al.Tropomyosins of human mammary epithelial cells:consistent defects of expression in mammary carcinoma cell lines〔J〕.Cancer Res，1990;50:210512.

36 Yan LX，Huang XF，Shao Q，et al.MicroRNA miR21 overexpression in human breast cancer is associated with advanced clinical stage，lymph node metastasis and patient poor prognosis〔J〕.RNA，2008;14(11):234860.

37 Wickramasinghe NS，Manavalan TT，Dougherty SM，et al.Downregulates miR21 expression and increases miR21 target gene expression in MCF7 breast cancer cells〔J〕.Nucleic Acids Res，2009;37(8):258495.

38 Ma L，TeruyaFeldstein J，Weinberg RA.Tumour invasion and metastasis initiated by microRNA10b in breast cancer〔J〕.Nature，2007;449:6828.

39 Scott GK，Mattie MD，Berger CE，et al.Rapid alteration of microRNA levels by histone deacetylase inhibiton〔J〕.Cancer Res，2006;66:127781.

40 Abdelrahim M，Samudio I，Smith R，et al.Small inhibitor RNA duplexes for Spl mRNA block basal and oestrogeninduced gene expression and cell cycle progression in MCF7 breast cancer cells〔J〕.J Biol Chem，2002;277:2881522.

41 Zhao JJ，Lin J，Yang H，et al.MicroRNA221/222 negatively regulates ERalpha and associates with tamoxifen resistance in breast cancer〔J〕.J Biol Chem，2008;283(45):3107986.