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生物醫學論文范文1
1.1生長與繁殖特性
寧鄉豬的繁殖期長,且繁育能力較強。公豬3月齡性成熟,5~6月齡可配種。母豬4月齡第一次,7~8月齡可配種,利用年限約8~10年。成年母豬的有效可達12只以上,每胎產活仔數8~12頭。
1.1.1種質特性朱吉等[1]發現寧鄉豬經營養物質條件的改善及飼養科學的適應性變化,肢蹄臥系率降低92.2%,體尺體重性狀和繁殖性狀提高率分別達6.97%~27.67%、11.62%~17.44%,窩重提高率達26.91%~78.97%,特別是閹豬的生長速度和胴體性能明顯提高。寧鄉豬母豬日增重表現為前期低、中期高、后期下降的生長曲線,閹豬表現為前期高、中期低、后期回升的生長曲線,閹豬和母豬都具有生長肥育期日增重曲線的相似性。后備公豬的體重及體尺指標不及同齡母豬,主要是性成熟過早所致。
1.1.2肥育性能Rorz指出,改變日糧組成分與結構可以減少3.2%~62%的氮排出。寧鄉豬與瘦肉型豬氮的消化利用能力存在差異,寧鄉豬12.91%蛋白質日糧組具有較好的能氮平衡性。研究表明在寧鄉豬生長肥育后期添加一定量的半胱胺可促進生長、提高胴體瘦肉率和改善豬肉品質。寧鄉豬雜交組合具有較高的生長速度和胴體品質。寧鄉豬生長肥育性能的可塑性較強,閹公豬的生長肥育性能優于母豬,優化飼糧是提高其肥育性能的基礎。寧鄉豬肥育期日增重與膘厚、肥育率呈正相關;胴體長與胴體寬、后腿重與腿臀圍呈強正相關,與肥肉率呈弱正相關,與瘦肉率呈弱負相關;眼肌面積與瘦肉率呈弱負相關,而與肥肉率呈弱正相關。最近研究表明由于寧鄉豬肥膘產量高,相對產值較低,所以55~85kg階段是寧鄉豬的最佳屠宰期。
1.1.3母豬營養需要研究表明寧鄉豬母豬妊娠前期、妊娠后期和哺乳期能源分別為37%~39%、22%~24%和39%~41%,相應的日攝食標準消化能分別為18.9MJ、27.0MJ和45.5MJ,粗蛋白質分別為156g、242g、538g;提高母豬哺乳期采食量是節省能量、提高仔豬增重的重要途徑,補飼青料可提高母豬的飼料利用率。近期研究表明14%以上的日糧蛋白水平有利于促進寧鄉豬母豬的生長發育[7]。
1.2生理、生化指標研究表明寧鄉豬白細胞總數、紅細胞體積、淋巴細胞計數及血小板均低于三元豬;甘油三酯、總膽固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白與血清甲狀腺素T3含量高于三元豬,血清甲狀腺素T4和胰高血糖素含量下限值低于、上限值高于三元豬,血清葡萄糖含量低于三元豬可能與胰島素含量高于、胰高血糖素低于三元豬有關。與近交系五指山小型豬、廣西巴馬豬和貴州小型豬等國內小型豬相比,寧鄉豬的堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶、低密度脂蛋白-膽固醇和總膽固醇較高,而γ-谷氨酰轉移酶、三酰甘油、肌酐和高密度脂蛋白-膽固醇較低;與杜洛克豬、長白豬、大約克夏豬等國外引進品種豬相比,寧鄉豬的丙氨酸氨基轉移酶、堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶明顯較高,總膽固醇明顯較低,γ-谷氨酰轉移酶、總蛋白、白蛋白、尿素氮、葡萄糖相差不大[9]。郭潔平等[10]研究發現與長白豬相比,寧鄉豬血清精氨酸、一氧化氮濃度較低,空腸前段和肝臟一氧化氮合成酶活性較高,腎臟中的一氧化氮合成酶活性最低,腸道和肝臟中N-乙酰谷氨酸合成酶mRNA表達水平最高。
1.3病理特性研究發現豬流感(H3)誘發寧鄉豬高熱病病理變化主要在呼吸器官,表現為氣管、支氣管充血,肺腫大,小葉間質增寬,肺尖葉有實質病變,腸胃出現卡他炎癥、彌漫性出血。外來良種豬及其三元雜交、二元雜交生豬發病嚴重,死亡率高,寧鄉豬及其與外來良種豬的雜交后病癥狀較輕,治療也容易一些,有的生豬甚至不治而康復,死亡率也相對較低[12]。
1.4肉質性狀寧鄉豬肌纖維纖細,紋理間脂肪分布豐富均勻,肉質細嫩,肉味鮮美,是北京奧運會唯一指定豬肉產品。根據營養需要推薦飼養標準配制日糧,測定肌肉常規成分、氨基酸、脂肪酸和礦物元素,發現寧鄉豬肌肉內脂肪為5.37%,風味氨基酸高達220.5%,必需氨基酸高達122.4%,油酸(18:1)51.0%,亞油酸(18:2)7.74%,不飽和脂肪酸59.6%,是與深海魚油媲美的保健食品。寧鄉豬和三元豬鮮味氨基酸、必需氨基酸和氨基酸總量差異不顯著[1,13]。目前開展了寧鄉豬與商品瘦肉型豬生長激素基因功能比較研究,王文策等選用了融合表達載體構建寧鄉豬生長激素的原核表達質粒,成功構建重組原核表達質粒pET-GH。
1.5遺傳學特性研究發現寧鄉豬二、四、六月齡時體重變異系數均在16.28%以上,體長、胸圍、腿臀圍變異系數為5.66%~8.55%。寧鄉豬的體長與胸圍的遺傳相關系數為0.43,表型相關系數為0.74,這與寧鄉豬屬于脂防型豬種、具有邊長邊肥的特點有關。寧鄉豬頭長、額寬、腿臀圍、體高具有高遺傳力,頭長、額寬表型變量受環境偏差的影響較小。寧鄉豬的變異系數較小,產仔數、產活仔數、初生重、泌乳力、斷奶重等性狀的變異系數較大。寧鄉豬毛色是品種特征和遺傳穩定性的標志;與瘦肉量相關系數最高的是后腿重。研究發現TLR6基因片段MspI酶切位點的兩種等位基因T/C的頻率分別為0.186/0.814,TT基因型個體顯著影響4月齡體質量性狀,TT基因型4月齡體質量比CC型高25.92%;TT基因型個體顯著影響45日齡體質量、6月齡體質量、體長和胸圍性狀,TT基因型45日齡體質量比CC型高12.46%,結果提示寧鄉豬TLR6基因不同基因型對生長性狀有著重要的影響,是寧鄉豬育種應用中的一個潛在遺傳標記。
2實驗寧鄉豬在生物醫學研究領域中的應用
2.1實驗寧鄉豬應用于醫學研究的優點研究顯示靈長類、犬、貓等在動物實驗研究中受到倫理限制,而豬被認為是研究人類疾病最合適的實驗動物。既經濟實用,又克服了同種器官的短缺。豬心血管系統的解剖、生理特征和對致動脈粥樣硬化食物的反應與人類高度一致,成為心血管疾病研究的標準模型動物;豬腎臟的解剖和生理功能幾乎是人類的復制品;豬也是皮膚和整形外科手術、皮膚燒傷等較理想的模型動物;小型豬還是皮膚黑色素瘤研究的首選實驗動物。剛出生的或剖腹產得到的仔豬,是進行抗原抗體反應很好的模型動物,小型豬也是人類異種移植理想的組織、器官來源,可作為異種移植排斥反應的模型。
2.2實驗寧鄉豬在生物醫學研究中的應用最近研究發現原代寧鄉豬與其第一代仔豬13項血液生理指標如白細胞、紅細胞、血紅蛋白、紅細胞積壓及部分血液生化指標如總膽紅素、尿素氮、總蛋白等有顯著性差異,為寧鄉豬實驗動物化研究提供了參考數據。研究發現寧鄉豬與人N-乙酰谷氨酸合成酶氨基酸序列同源性高達93.2%,與小鼠同源性達90.76%,為內源性精氨酸的營養調節提供一個新的途徑。趙拴平等發現寧鄉豬的總蛋白、三酰甘油、尿素氮、葡萄糖等血液生化指標都處于人參考值范圍內,堿性磷酸酶、總膽固醇均高于人參考值范圍。耿梅梅等還發現,門靜脈灌注葡萄糖可使寧鄉豬血糖短期升高,白蛋白、低密度脂蛋白及α-淀粉酶活性下降,經機體代謝,上述指標逐漸恢復,但尿素氮、高密度脂蛋白、堿性磷酸酶和乳酸脫氫酶的活性基本無變化。研究還發現寧鄉豬與瘦肉型豬相比有不同的代謝,包括脂肪生成、脂質過氧化、能源利用和分區、蛋白質和氨基酸代謝、胃腸道微生物的發酵,肥胖寧鄉豬可能是兒童肥胖研究的有用模型,也可能是研究動脈粥樣硬化、糖尿病有利模型。寧鄉豬完整線粒體基因組序列為有關遺傳機制的進一步研究提供重要數據,但研究還表明寧鄉豬可能不宜作為異種移植的適當供體。
3展望
生物醫學論文范文2
1.1模型準備
首先要了解實際背景,尋找內在規律,形成一個比較清晰的輪廓,提出問題。
1.2模型假設
在明確目的、掌握資料的基礎上,抓住問題的本質,舍棄次要因素,對實際問題做出合理的簡化假設。
1.3模型建立
在所作的假設條件下,用適當的數學方法去刻畫變量之間的關系,得出一個數學結構,即數學模型。原則上,在能夠達到預期效果的基礎上,選擇的數學方法應越簡單越好。
1.4模型求解
建模后要對模型進行分析、求解,求解會涉及圖解、定理證明及解方程等不同數學方法,有時還需用計算機求數值解。
1.5模型分析、檢驗、應用模型的結果
應當能解釋已存的現象,處理方法應該是最優的決策和控制方案,所以,對模型的解需要進行分析檢驗。把求得的數學結果返回到實際問題中去,檢驗其合理性。如果理論結果符合實際情況,那么就可以用它來指導實踐,否則需再重新提出假設、建模、求解,直到模型結果與實際相符,才能進行實際應用??傊?,數學建模是一項富有創造性的工作,不可能用一些條條框框的規則規定的十分死板,只要是能夠做到全面兼顧、能抓住問題的本質、最終檢驗結果合理,都是一個好的數學模型。
2數學建模在生物醫學中的應用
2.1DNA序列分類模型
DNA分子是遺傳信息存儲的基本單位,許多生命科學中的重大問題都依賴于對這種特殊分子的深入了解。因此,關于DNA分子結構與功能的問題,成為二十一世紀最重大的課題之一。DNA序列分類問題是研究DNA分子結構的基礎,它常用的方法是聚類分析法。聚類分析是使用數據建模簡化數據的一種方法,它將數據分成不同的類或者簇,同一個簇中的數據有很大的同質性,而不同的簇中的數據有很大的相異性。在對DNA序列進行分類時,需首先引入樣品變量,比如說單個堿基的豐度、兩堿基豐度之比等;然后計算出每條DNA序列的樣品變量值,存入到向量中;最后根據相似度度量原理,計算出所有序列兩兩之間的Lance與Williams距離,依據距離的遠近進行分類。對于模型的好壞,可選取已知分類的DNA序列進行檢驗,若按照該模型做出的分類與已知分類相符,則模型可取,反之則需調試樣本變量,直到取得滿意的結果為止。
2.2傳染病模型
為了能定量的研究傳染病的傳播規律,人們建立了各種類型的模型來預測、控制疾病的發生發展,比如說,SI模型(適用于患病后難以治愈)、SIS模型(適用于患病者治愈后不具有免疫力)、SIR模型(適用于患病者治愈后具有終身免疫力)、SIRS模型(適用于患病者治愈后具有暫時免疫力)等。這里以SIR模型為例來做具體地說明。假設不考慮人口的出生、死亡、流動等因素,設總人口始終保持一個常數N,記t時刻的易感染者、已感染者和已恢復者的人數分別為S(t)、i(t)和r(t),則可建立下面的三房室模型:
2.3療效評價模型
對于同一種疾病,醫生根據其經驗的不同往往會制定出不同的治療方案,而每種方案的經濟成本不同并且會產生不同程度的副作用,因此合理評價其療效就有著重要的意義。目前常用的療效評價模型有多元非線性回歸模型、模糊評價模型、灰色關聯度模型以及BP神經網絡模型等。不論哪種模型都需要先確定評價參數,所謂評價參數指的是以什么來衡量療效,如在艾滋病療效評價中,可采用CD4的濃度、HIV的濃度或是CD4與HIV濃度的比值來衡量療效的好壞。而選取模型時,只要它能把樣品的綜合療效客觀真實的體現出來,都是有效的。
3結束語
生物醫學論文范文3
采用調查問卷和理論考核成績來評價教學效果。理論考核分兩次,一次是針對CMT教學內容在對照組和實驗組展開測驗,題型包括選擇題、填空題、問答題和綜合題。前三種題型主要考察學生對基礎知識的掌握情況,共80分,綜合題一道,分值為20分,目的是考察學生分析問題及綜合運用知識解決問題的能力。第二次是面向全校2011級學生的期末理論考核,均是傳統考試題型,總分100分,主要考察學生對書本內容的掌握情況。1.4統計學處理應用SPSS13.0統計學軟件分析處理兩次的理論成績,數據采用均數±標準差表示,組間比較采用u檢驗,以P<0.05為差異有統計學意義。
2結果
2.1調查問卷分析
調查全部在實驗組學生中展開,共匿名發放問卷100份,回收100份,回收率100%。結果表明,CMT的引入讓學生明白了基礎知識在臨床中的運用,激發了學習興趣,更重要的是提高了他們對知識的融會貫通能力,這正是應試教育下的學生最缺乏的學習能力之一,見表1。
2.2理論成績分析
由表2得知,在CMT教學內容測試中實驗組對基礎知識的掌握程度明顯優于對照組(u=2.48,p<0.05),說明CMT教學法提高了實驗組學生的學習興趣,激發了他們的求知欲,培養了其學習能力和方法,從而對基礎知識掌握地更加牢固,表3的期末理論考試成績亦證實了這一點(u=3.72,p<0.01)。在綜合能力測試方面,實驗組同樣表現優秀,其綜合運用知識分析和解決問題的能力明顯優于對照組,差異有統計學意義(u=10.2,p<0.01)。
3討論
生物化學是一門重要的醫學基礎課,起著承前啟后的作用,學好它可以幫助醫學生更好地掌握和理解臨床上各種疾病發生、發展的機制及其治療原理,但因其知識點繁雜、枯燥,導致學生學習興趣缺乏和效率低下,歷來被醫學生認為是較難學習的課程之一[4]。對醫學生來說,沒有比臨床病例更能引起其學習興趣,因此我們將CMT引入生物化學教學,通過不斷摸索與實踐,取得了一定的效果,積累了一些經驗,總結如下:
3.1教學案例的難度應符合學生的綜合能力
典型性CMT要求的教學案例是從臨床搜集的真實的復雜病例[5],對于醫學知識掌握甚少的大一學生來說,即使在教師引導下也很難就復雜的臨床病例做出準確的分析,最終必然會因為超出學生的學習能力而使教改流于形式。鑒于此,我們所采用的病例都是授課教師根據學校的實際情況和教學內容自己編寫的,擯棄了過多的干擾因素,適當降低案例的難度,同時保證其真實度和有效性。此外,為了提高教學質量,對需要教科書以外知識較多的病例,我們同時指定相應的參考書,減輕了學生的課下負擔。實踐表明,以上措施使得大部分學生均能參與課堂教學,課堂氣氛活躍。
3.2CMT盡量不要在新授課中引入
目前的文獻資料顯示,CMT在臨床課程中均是在新授課中應用,先由學生課下預習、自學或者查閱資料來分析問題,課上在教師的指導下通過問題的一步步解決來學習新知識。我們開始也借鑒上述方法,但遺憾地發現,有能力參與課堂教學的學生甚少,教學氣氛慘淡。我們轉而在學完相關章節后引入臨床病例,將其中的知識點甚至是已學的跨課程知識融入到教學病例中,培養學生綜合運用知識能力和臨床思維能力,提高學生學習醫學基礎課程的興趣和靶向性。這才是醫學基礎課程引入CMT教學的主要目的。表1的調查問卷結果同樣證明了這一點。
3.3教師的綜合素質決定了CMT教學質量
生物醫學論文范文4
在同一性理論之后的功能主義認為,心理狀態,即特定種類的功能狀態,而“功能”即心理狀態與外部行為之間的因果聯系。黑箱功能主義因為把大腦僅僅視為一個能夠做出刺激—反應的黑箱而沒有深入研究大腦的內部結構,使得這一觀點并不深入。而計算機功能主義則利用人工智能等新興學科的成果,通過模擬大腦運行的方式來研究心靈,其主要觀點是:心靈跟大腦的關系就像程序與硬件之間的關系。塞爾對此提出了著名的“中文屋論證”來批判計算機功能主義,他主張大腦天生不是一臺計算機,因為計算機只是根據程序的句法學來操作的,而人的心靈是根據語法學來運行的,計算機只是把計算性質的解釋指派給了大腦而已。此外,還存在同屬于唯物主義,顯得較為另類的版本:消除唯物主義(eliminativematerialism)和異常一元論(anomalousmonism)。正如保爾.丘奇蘭德所說,“純粹的還原論和純粹的取消主義是關于心的問題的各種解決方案的兩個極端”。消除唯物主義主張心理狀態并不存在,人們所具有的信念、欲望等心理狀態都是關于民間心理學(folkpsychology)的理論術語,它所提出的主張和在此基礎上的假設都是錯的,就像科學史上的燃素說一樣,這樣的理論遲早要被科學心理學理論所取代。而在異常一元論看來,在心理-物理之間根本上不存在嚴格的、有決定論性質的因果法則,由此得出了所有心靈事件都是物理事件的結論,從而也消除了心靈。而在心身問題內部,塞爾認為還存在我們繼承的來自笛卡爾傳統術語體系中隱含的四個錯誤假設,這些假設構成了心與物的沖突得不到解決的根源。因此,我們要在物理世界中為心靈定位,就必須對這四個假設進行質疑。所謂心理與物理之間的區別,即認為“心理的”(mental)和“物理的”(physical)包含了各自互不相容的本體論范疇:如果某事物是心理的,那么在這個方面它就不能是物理的;如果某事物是物理的,那么在這個方面它就不能是心理的。也就是說,心理的事物和物理的事物是相互排斥的,正是這個假設使得心物二元對立。一般認為,一種現象如果能夠還原為另一種現象,那么這種還原的概念是清楚明白和無歧義的,即如果能夠把諸A還原為諸B,那么諸A除了是諸B之外什么也不是。而在意識與腦的關系上,如果意識能夠被還原為腦過程,那么意識就不過是腦過程。但是,這種對還原的片面理解往往消除了意識的存在。人們通常把因果關系狹隘地理解為在時間中被編序的、彼此離散事件之間的關系,在這種關系中原因先于結果而產生,而且“因果關系的特殊事例必定例示了一個普遍的因果法則”。然而,照此理解的話,如果腦事件能夠引起心智事件,那么就會產生兩個彼此分離的事件———腦神經過程和意識,而這似乎與人們熟知的常識是不相符的。人們理解的“同一性”含義也像還原概念一樣被認為是當然的,即每一事物與自身的同一似乎是顯而易見的,如晨星與暮星、水與H2O分子的同一性就是透明的。但是,如果心智狀態與腦的神經生理學狀態也以這種方式相同一的話,那么我們就存在兩難境地:要么否認心智與腦神經狀態的同一性,要么否認心靈的存在。
二、生物學自然主義意識理論的主要觀點
生物學自然主義(biologicalnaturalism)的目標是在自然界中為意識找到位置,塞爾認為對意識的定位必須符合“科學的”世界觀,而“物質的原子理論”以及“生物進化論”這兩大目前證據確鑿、不容置疑的理論在很大程度上構建了現代世界觀,我們對此承認而不會懷疑。因此,在對意識進行自然化的理解中,生物自然主義就建立在這兩大理論之上。第一,為了使生物學自然主義能夠被接受,塞爾提醒我們應該忘記心身問題的討論歷史,而關注基本的物理事實。在塞爾看來,心靈的首要的和最根本的特征是意識性,他不僅給這種特征下了一個定義,而且依據生物進化論對意識在自然中是如何產生的作出了解釋:這個詞(意識性)意指那些知覺的或清醒的狀態,它們一般在我們早晨從沉睡中醒來時開始、并在整個一天繼續這種狀態,直到我們再次入睡。心智現象是由腦中的神經生理過程而引起的,并且他們本身就是腦的特征……心智現象和過程如消化、有絲分裂、減數分裂或者酶的分泌一樣,都是我們生物自然歷史中的一部分。。第二,在塞爾看來,意識雖然有其物質性的一面,但同時也蘊含四個高階的重要特征:定性特征、主觀性、統一性和意向性,這使得意識不能在本體論上被還原為低階神經生物學基礎。所謂定性特征(qualitativeness),即意識都具有“它感覺起來像什么”(what-it-feels-like)的特征,有哲學家用“qualia”(一般翻譯為“感受質”)來表示這種性質,比如說感覺到疼痛和品嘗冰激凌的狀態就有著不同的感受。所謂主觀性(subjectiv-ity),即意識狀態在必須通過人或者動物的主觀感受到時才存在,在這個意義上,意識具有第一人稱本體論的地位。所謂意識的統一場,即意識能夠把觸覺、視覺等感覺作為單一的、統一的意識場中的一部分而被經驗到,即“規范的、非病因學(non-pathological)種類的意識是通過一個統一的結構而涌向我們的”。所謂意識的意向性(intentional-ity),即意識能夠關于、指稱客體或者事件的能力。
在塞爾看來,很多有意識的狀態都是有意向性的,然而并非所有的意識都有意向性,也不是所有的意向性都是有意識的。既然意識具有自身的獨特特征,但是意識擁有神經生物學基礎的事實也是不可忽視的,那么,意識的這些獨特特征是如何在物質世界中存在且不與之相矛盾呢?塞爾用生物學自然主義的四個核心論題進行了描述。在他看來,二元論與唯物主義一元論雖然有錯誤,但是同時也含有合理因素,因此,塞爾所采取的策略就是在吸取各自正確方面的同時否定其錯誤方面,從而建構出生物學自然主義意識理論。具體來說,這一理論包含意識的實在性、因果還原性質、系統突現性質和因果效力四個主要論題。意識的實在性,即意識作為實在世界中的真實現象,它有著自身的獨特性質,我們不可以通過消除性還原、本體論還原而表明其不存在或者是別的什么東西,否則就會消除意識。意識的因果還原性質,即意識狀態完全是由腦中較低層次的神經生物學過程引起的,“意識狀態在因果上可以還原為神經生物學進程”。意識的系統突現性質(emergentproperty),即意識是大腦的宏觀特征,意識狀態是腦系統在腦中的實現,而在微觀層次的單個神經元則不具有意識,通過微觀的神經元組織才使得腦系統的各部分有意識。意識的因果效力,即意識的實在性使得它可以像物理事物一樣作為原因而起作用,例如,我相信天會下雨而使我出門的時候帶上雨傘。對于意識狀態的這種特征,塞爾也稱之為“心理因果性”(MentalCausation)或“意向因果性”(IntentionalCausation)。通過對以上四個論題的闡述,塞爾揭示了意識的實存依據,為意識找到了在自然界中的位置。在塞爾看來,意識具有實在性,表現為在本體論上不能夠被還原為第三人稱現象,它有神經生物學基礎,通過突現的方式產生,而且能夠以因果的方式發生作用。然而,僅僅指出意識是自然的一部分,而沒有從細節上分析上述意識的特征和性質是如何不與物質世界的特征和規律相沖突的,這與唯物主義一元論的某些主張相比沒有什么不同之處。
三、生物學自然主義意識理論解決心身問題的路徑
塞爾把心身問題分為哲學部分和科學部分來加以解決。在他看來,較為容易的哲學部分主要解決意識與其他心理現象的關系、意識與大腦的關系是什么的問題,通過對心身問題背后隱含假設的清理,他把答案歸結為兩大原則“首先,意識甚至所有的心理現象都是在大腦中由較低層面的神經生物學過程引起的;第二,意識與其它心理現象都是大腦較高層次的特征”。而對于較為困難的科學部分,塞爾則認為主要任務就是從細節上解釋意識在大腦中是如何運行的,如果能夠解決這個問題,則將是目前時代最重要的科學發現。因此,總體看來,生物學自然主義解決心身難題的路徑主要有:對傳統概念的重新分析和定義———拒斥概念二元論、對兩種不同形式還原概念的區分;建構意識的因果—層級模型;構建“意識科學”,把意識問題的解決在經驗上訴諸神經生物學。塞爾認為,傳統二元論和唯物論都預設了“概念二元論”(conceptualdualism)。這一理論假定“心理”和“物理”有嚴格的區別:“物理的”意味著“非心理的”,“心理的”意味著“非物理的”,從而導致唯物論與二元論一樣也是不融貫的,“因此唯物論在某個意義上是二元論的最美的花朵”。
由于這種觀點使心、物對立,心身問題難以解決,因此必須拒斥這一理論,把意識看作大腦系統的高階生物特征。塞爾主張,心靈的定性特征、主觀性和具有意向性,與物理性質的:能在空間中定位、在空間中延續、可以通過微觀物理學進行因果解釋,包括作為一個因果封閉系統而發揮作用是相容的,而且意識的這三個特征“在特定的時間段里定位于大腦之中,并可以通過較低層次的進程加以因果解釋,還能夠以因果方式發揮作用”。這必須區分兩種不同形式的還原。第一,區分因果還原(causalreduction)和本體論還原(ontologicalreduction)。因果還原指的是當某事物A的行為在因果上能夠通過事物B的行為來說明,而且除了B具有這種因果能力之外,A并不具有這種能力,那么,就可以說某種A現象就在因果方面被還原成了B種類的現象;本體論還原指的是當某事物A表明只不過就是事物B時,那么某種現象A在本體論上就被還原成了B種類的現象。塞爾認為,對于意識現象而言,我們不可以對之進行本體論還原,因為“擁有意識這個概念的關鍵就在于抓住該現象的第一人稱的主觀性特征,而如果我們通過第三人稱的客觀化話語方式來重新界定意識的話,那么我們就會失去該要點”。因此,我們只能從因果的角度將意識還原為大腦的神經生理活動。第二,區分消除性還原(eliminativereduction)和非消除性還原。消除性還原區分了表象與實在,意在表明被還原的現象根本不存在。而對于非消除式還原來說,其適用的對象不能是已經實存的東西,例如固體性本來就是物體分子行為產生的,人們不可能把這種實存特征消除。在塞爾看來,意識不能作消除性還原,因為對于意識而言,意識在產生它的本體論意義上是實存的,而且在認識論上也是不容懷疑的,不能作“現象—實在”的區分,意識作為一種表象就是實在。心身問題的重要方面就是心身因果作用的問題,塞爾在解決這個問題的過程中同時建立了意識的因果—層級模型。在他看來,世界是由原子等物理粒子構成的事實,使得許多大系統的特征可以依據小系統的行為從因果關系上得到解釋,這種因果解釋有兩種:一是“從左到右”,即從宏觀到宏觀或者從微觀到微觀解釋,也就是用宏觀現象來解釋宏觀現象,或者用微觀現象來解釋微觀現象;二是“從下到上”,即從微觀到宏觀的解釋,也就是用微觀現象來解釋宏觀現象。意識與腦的神經過程之間的關系就符合以上的因果解釋,即在因果上,具有第一人稱本體論的意識可以還原為第三人稱基質(神經生物學基礎),而不會導致對意識的消除。因為相對于腦神經過程來說,意識是較高層次的特征,屬于宏觀現象,但是由于其物理實現在腦系統之中,使得腦神經過程是較低層次的特征,屬于微觀現象。例如,當某人說“舉起我的胳膊”的時候,通過這一有意識的決定(行動中的意向)導致他的胳膊被舉起(宏觀現象)。
而在微觀方面,他身體中的神經元激發導致了身體的生理學變化,從而也使得胳膊被舉起。對此,塞爾指出,這是一種同時性的因果關系,從“較低層次的微觀現象導致了較高層次上的宏觀特征意義上講,這一因果關系可以說是自下而上的”。為了展示這種意識的發揮因果作用的層級模式,塞爾把這種關系表示為如圖。從哲學上解決了意識與大腦的關系之后,塞爾還注意到必須從細節上解釋意識在腦中是如何運行的。為此,他把對這一問題的解決訴諸于科學,即從神經生物學的角度來探討意識如何產生、意向性之謎等問題。他把在經驗上研究意識的路數分為兩大陣營:一個是“積木路徑”(building-blockapproach),另一個是“統一場路徑”(unified-fieldapproach),這兩大路徑有著各自不同的主張。“積木路徑”把整個意識場處理為積木式的、或多或少彼此獨立的意識單元;而“統一場路徑”所研究的最初目標不是諸如紅色的體驗之類的東西,而是研究定性的、具有統一的主觀性特征的整個意識場;對于這兩大路徑,塞爾認為“統一場路徑”比“積木路徑”更有可能成功解決意識問題。
四、對生物學自然主義意識理論的反駁和回應
塞爾的生物自然主義理論一經提出,就面臨了諸多爭議和反駁。第一,這一理論對意識和意向性的理解都不同于寬泛意義上的自然主義,也與主流自然主義有所不同。因為這一理論雖然被冠以“自然主義”的旗號,但塞爾本人對“自然”等范疇進行改造,堅決否定占主流、主導地位的計算機功能主義等具有還原性質的自然主義,對以往哲學家一概持批評的態度。塞爾認為,意識已經是自然的一部分,心智事件和過程就像生物的消化、有絲分裂、成熟分裂、酶分泌一樣。因此,有學者稱這一理論為自然主義的“異類”或者“異端”。第二,針對生物自然主義意識理論四個論題本身,有以下四個方面的反駁和質疑:這四個論題單獨看來是成立的,但是如果同時堅持它們的話就會存在矛盾。例如,生物自然主義一方面強調意識具有實在性,另一方面認為意識在因果上可以還原為腦狀態,從而似乎可以推出意識狀態與大腦狀態具有同一性,這明顯成了塞爾批評過的心腦同一性理論。塞爾雖然反對任何形式的二元論和唯物主義一元論,但實際上生物自然主義還是一種二元論。塞爾強調,意識是腦的一種生物、空間屬性,并且意識具有主觀性,這似乎蘊含了在腦自身之中存在著公共的客觀屬性(任何神經外科醫生都可以通過開顱手術而窺探到);而在這個意義上,又存在只能由持有它們的主體才能觀察到的、非客觀的主觀的屬性。這樣,塞爾又重新作出了經典二元論的相同劃分:主觀/客觀、第一人稱和第三人稱,即一種“生物-性質二元論”。塞爾在意識是否能夠還原問題上的態度也前后矛盾。塞爾一方面強調意識具有第一人稱本體論的特征,使得意識不適合還原,而在另一方面他又表明意識具有神經生理基礎,在因果上能夠還原為神經生理基質,因而與自己矛盾了。
心理狀態所具有的因果效力會導致“原因的過剩決定”(causal-overdetermination)并且隱含了在微觀物理層面的因果封閉性的失效。也就是說,如果心理狀態可以產生因果效力的話,那么拿起水杯喝水的行為就有兩個原因:一個是喝水的欲望,另一個是身體中發生的生理變化。這違背了物理領域的因果封閉性原則。除此之外,塞爾自己也對生物學自然主義意識理論遭受到的反駁進行了歸納和分析:對意識的解釋不可能既是唯物主義的,又是二元論的,也不可能既包含了這兩種理論也避免了這兩種理論;生物自然主義不能避免副現象主義的指責,即物理宇宙滿足因果封閉性原則,意識必須還原為物質才能對物理宇宙產生因果效應;對于意識能否還原問題上是矛盾的;生物學自然主義仍然是二元論,即認為意識在因果上可以還原為腦狀態,則存在的是作為原因的腦過程和作為結果的意識,這就是二元論。然而,針對以上的責難,生物學自然主義都可以提出有理由的回應。第一,塞爾的這一理論不應該看作是二元論以及傳統意義上的嚴格還原論唯物主義,他的這一理論應該被看作是一種非傳統意義上的非還原唯物主義。因為他承認物質世界的第一性以及原子論、生物進化論,使得他的這一理論保證了基本的科學性。與此同時,他堅持自己改造過的“自然主義”,肯定意識本來就是自然的生物現象,且在承認意識具有實在性、第一人稱本體論地位等特征的同時,把意識納入進化論框架內,從神經生物學角度為意識提供因果解釋,從而也避免了二元論,被認為是比傳統的、極端的唯物主義更有建設性的立場,以此回應了他關于意識能否還原的立場是矛盾的指責。第二,針對生物學自然主義看起來像性質二元論以及會導致副現象主義的責難,塞爾在其文章《為什么我不是一個二元論者》中專門予以反駁,他認為由于存在兩個局限,即“我們對腦如何運作的無知,以及接受傳統的詞匯表,使得人們發現性質二元論頗具魅力”。性質二元論認為,任何有意識的動物都具有心智的和物理的兩類性質,但性質二元論者同時也懷疑意識是否能夠起因果作用?如果能夠起作用的話,則似乎存在心智的、物理的兩類性質,且會導致因果的多重決定;而如果不能夠的話,則說明意識必然是副現象的。塞爾指出,正是把心理-物理看作不同的存在論范疇,才會出現物理事物的因果封閉性問題和副現象主義問題。他所講的“意識”并非是神經生物學基礎之外或之上的東西,而是神經元系統所能夠處于的狀態,就像液體和固體乃是水能夠處于的狀態一樣。而相反,由于受到傳統“心理”“物理”二分的詞匯表的影響,性質二元論把意識當作在腦的神經生物學特征之外存在的、截然不同的特征。塞爾認為,實際上即使宇宙在因果上是封閉的且是“物理的”,也并不意味著“物理的”和“心智的”是相互對立的,如活塞的固體性質可以用分子行為來說明一樣,意識完全可以通過神經元行為來說明,“意識有著某種屬于其自身的生命,能夠影響物質世界”。除此之外,塞爾還指出我們對還原本性的理解也是錯誤的。他認為,由意識不能在本體論上還原為其神經元基礎,不能推出意識不是物理世界的一部分,因為“因果還原并不必然地意味著本體論還原,雖然就像在液體性、固體性、顏色這些情況中那樣,當我們做出因果還原時,我們往往典型地傾向于做出本體論還原”。所以,塞爾主張意識在本體論上的不可還原性質并沒有給予它神秘的形而上學地位。
生物醫學論文范文5
1.學生學習興趣低下。
興趣是最好的老師。但是在以往的教學中,教師只是采用黑板加粉筆的傳統教學模式進行教學,教學枯燥無味,學生學習興趣低下。對生物學科根本就沒有興趣,并沒有真正地參與到教學中來,就不可能會產生更多的問題。這是學生問題意識缺失的一個重要原因。
2.學生長期被動接受。
長期以來,教學以教師為中心,只重視知識的單向傳遞,而忽視學生在整個教學活動中的主體參與,整個教學過程都是教師一個人的身影,忙著向學生傳授知識,而將學生置于教學之外,認為學生只是記住教師所講授的書本知識就可以了。正是在這種片面追求課堂教學大容量、大密度的灌輸式教學模式下,忽視知識的形成,忽視學生的主體地位,只重記憶的結果忽視對知識的理解,而嚴重抑制了學生的問題意識,使得學生習慣于接受,對教師產生了嚴重的依賴性,不會提問。
3.學生心理負擔沉重。
許多學生不敢提問的原因并不是沒有問題,也不是不敢問,而是他們擔心所提出的問題過于簡單、沒有價值而會受到教師的指責、同學的嘲笑。正是在這種心理負擔的壓制與影響下,許多學生不敢提問,即使是鼓起了勇氣來提問,也大多是敷衍了事,問不到點上。
4.教師缺乏駕馭能力。
許多教師由于課堂駕馭能力不強,怕學生過多的提問會打亂正常的教學秩序,干擾正常的教學進度,而不愿意讓學生提問。在這種思想下,教師會自覺不自覺地壓制學生的提問,而使得原本問題意識薄弱的學生更加不會提問。
二、培養學生問題意識的策略
1.激發學生學習興趣。
只有激發與培養學生對生物學科濃厚的興趣,學生樂于參與、樂于學習,其思維才能處于最活躍狀態,進而才能產生更多的問題。我們要改變傳統的黑板加粉筆的教學模式,要善于借助教具、學具等,靈活運用多種教學手段,來向學生展現生物教學的魅力,這樣才能喚起學生內心深處沉睡的求知欲,使學生主動而積極地參與到生物教學中來,這樣才能夠發現更多的問題。如現代信息技術是一種先進的教學手段,將其運用于教學實踐中,無疑為原本枯燥抽象的生物教學注入了生機與活力。這既可以向我們展現生物學科的生動活潑、直觀形象,吸引學生注意力,激發學生學習興趣,而且可以將抽象的知識寓于直觀事物與現象之中,這樣更加利于學生的理解,更能豐富學生的表象積累,從而讓學生發現更多的問題。
2.確立學生主體地位。
要培養學生的問題意識,就必須要改變傳統的教學模式,實現師生角色的變換,將學習的主體權還給學生,確立學生在學習中的主體地位,讓學生由被動參與到主體參與,由被動接受到主動構建,讓學生由以往的信息被動接受者成為真正學習主體、主動的探索知識。為此,在教學中,教師要俯下身來,尊重學生、平等地對待學生,將學生視為與自己平等的學習主體,建立平等師生關系,以逐漸強化學生的主體參與意識,讓學生明確自身在教學活動中的主體地位。改變以往的灌輸式教學,建立以學生為主體、教師為主導的雙主型教學模式,讓學生與教師組成學習共同體,一起參與到教學探究中來,并為學生的主體參與提供時間與空間上的保證,讓學生以主體參與展開主動探究,在探究中發現問題。實驗是生物學科的重要學習內容與學習方法,也正是學生發現真理的重要手段,而在以往忽視實驗教學,或是將實驗的權利牢牢地握在教師的手中,學生只是觀看實驗,我們要將實驗權交給學生,要讓學生有更多親自操作的機會,讓學生在實驗中認真觀察與思考,獲取大量感性材料,并由此發現更多的問題,提出更多的問題。
3.減輕學生心理負擔。
美國心理學家羅杰斯指出:“學生只有在緊密、融洽的師生人際關系中,才能對學習產生安全感并能真實地表現自己,充分表達自己的個性,創造性地發揮自己的潛能。”在教學中,我們要努力為學生營造和諧、融洽而民主的教學氛圍,以減輕學生的心理負擔,消除學生的消極情緒,讓學生感受到教學的民主與融洽,這樣學生才能從心理負擔的牢籠中擺脫出來,敢于發表不同見解,敢于提出各種問題。首先,我們要讓學生認識到提問的重要性。問號是打開科學大門的金鑰匙。只有勇于質疑,善于提問,才能有更多發現與創造的機會,否則就只能是機械地重復前人的成果。其次,要科學對待學生的提問。不管學生提問是否有價值,首先都要肯定學生提問的積極性。在評價時不僅要語言真切,還要具體,如問題提得好,好在哪里;提得不好,不好在哪里。既要客觀分析,同時還要以正面肯定為主,要讓學生通過教師的評價看到自己的成功與進步,能夠增強信心,鼓起更大的勇氣,否則評價就是失敗的。
4.提高教師駕馭能力。
生物醫學論文范文6
臨床醫學專業人才培養中,要求學生具有寬厚的自然學科、生命學科和人文學科的基本理論知識,掌握基礎醫學和臨床醫學的基本理論和基本知識,受到人類疾病的診斷、治療和預防方面的訓練,具有對人類疾病的病因、發病機制做出分類鑒別的能力,掌握常見病、多發病診斷處理的臨床基本技能,具有對急、難、重癥的初步處理能力。生物化學課程作為臨床醫學專業重要的基礎課,是研究人體內物質的組成、結構和功能,物質代謝及其調節,從分子學的角度探討生命的本質,課程中既包括生命科學的基礎,又涵蓋生命科學的前沿。因此,構建生物化學課程教學模式、開展課程改革有助于臨床醫學各學科之間的相互滲透和交融。針對臨床醫學專業人才培養目標和專業課對基礎課的要求,筆者制定了生物化學課程標準,明確了本課程的培養目標,要求學生扎實掌握生物化學的基本原理和基本實驗技術,能看懂常見生化化驗單,從分子水平上認識和解釋生命過程中所發生的現象,能從生物化學的角度解釋常見疾病(如糖尿病、高血壓、高血脂等)的發病機制,并能提出合理性的治療和改善建議。
2創新課程理念,設計教學思路
課程理念是教學的先導。筆者以臨床工作項目為導向,調整生物化學課程教學內容,做到理論知識“夠用、實用、適度”為準,理論與實踐結合,加大實踐教學力度,強化職業能力,力爭培養高素質應用型人才。在課程設計思路中,突出生化教學的重點、難點,采用相應的教學方法開展教學,加大理論知識與實踐的聯系,突出知識的應用性、實用性。
3構建知識模塊,優化教學內容
3.1理論教學
生物化學課程內容繁多,不僅分子大、結構復雜,且物質代謝途徑多,涉及酶的種類多、調節復雜等。為了讓學生能夠理解和接受,筆者將教學內容分為生物的分子基礎、物質代謝、基因信息傳遞及基因工程、機能生物化學等四個模塊,進行模塊化教學。授課中,遵循學習的一般規律,先進行靜態教學,再進行動態教學,即先學習生物的分子基礎,讓學生認識生物體內物質的組成、結構和功能(靜態),然后再學習物質代謝過程(動態),做到循序漸進。明確課程的重點,在理解生物大分子的結構和功能基礎上掌握糖類、脂類、蛋白質這三大物質代謝各途徑的關鍵酶和生理意義,能從分子的角度分析常見病的發病機理、從營養學的角度提出一些飲食調節的合理化意見和建議。對于如何將抽象的概念和繁多的代謝過程傳輸給學生、讓他們建立生命化學的物質系統觀等是教學的難點,筆者采用以下辦法進行解決:①化繁為簡:基礎內容精講,前沿內容略講,并在內容上做好生物化學課程與后繼專業課程的銜接。②理論聯系實際:最大限度地引用生活案例和臨床案例分析生化知識點,拉近書本知識與臨床、與生活現象的距離,充分體現生物化學知識的實用性,加深學生對知識的理解、掌握和運用,在運用中掌握知識。③抽象內容形象化:通過互聯網或自制課件等方法充分搜集教學素材,采用現代化多媒體教學手段,運用圖、文、形、音的優勢,使抽象的內容形象化、難理解的內容簡單化。
3.2實踐教學
生化實踐教學中首先要培養學生的基本實驗技能,其次要培養學生的綜合性實驗操作能力。臨床醫學專業的生物化學實驗有16學時,分8次實驗授課,每次2學時。實驗分為基礎實驗和綜合技能實驗兩部分。其中基礎實驗項目有蛋白質的變性與沉淀、酶學實驗、肝糖原的提取與鑒定等,這些實驗是對生物化學基本原理的驗證性實驗,在實驗中鞏固理論知識。綜合性實驗有生物化學實驗基本操作技能(包括吸量管、加樣槍的使用,分光光度計的使用)、醋酸纖維薄膜電泳分離血漿蛋白、血糖的測定、血脂的測定、谷丙轉氨酶的測定等等。通過綜合性實驗將生化基礎知識串聯起來,培養學生基本操作的相互銜接,鍛煉綜合操作技能,提高學生分析問題、解決問題的能力,并能對生化化驗單做出基本的評價,體現學生對生化知識的應用能力。
4采用多種教學方法,完善教學手段
4.1案例教學法
生物化學教學的主要目的之一是運用生物化學的基本理論,從分子角度解釋常見疾病的發病機理,因此在教學中選擇、引用適當的案例導出生化知識點,加以分析,使學生既學到基本知識又明白知識的應用[1]。比如,在相應章節設計的典型案例:高血糖患者后期將導致酮血癥、肝性腦昏迷的癥狀、磺胺類藥物治療敏感性細菌感冒的機理、蛋白質分子結構的變化引起的分子病、膽色素代謝異常引起的黃疸(分為溶血性黃疸、肝細胞性黃疸、阻塞性黃疸)、無機鹽代謝異常引起的酸堿失衡等等。實踐證明,案例式教學法具有以下突出優點:①理論聯系實際,啟發學生思考。用抽象的生物化學原理解釋臨床常見病的具體現象,啟發學生勤于思考問題,深入理解生化理論,并將理論知識加以應用,做到活學活用。②激發學習的積極性。充分利用附屬醫院的病案,不斷創新學科背景資源,激發學生就死扶傷、追求醫學知識的斗志。③教師關心大眾健康的憂患意識無形中傳授給學生,引導學生發現問題,尋找解決問題的辦法,培養學生探索的精神。由此,案例式教學不僅能提高教學質量,還通過老師科學嚴謹求實的態度潛移默化地影響學生。
4.2以問題為中心的教學方法
在生物化學教學中以病例為先導,以問題為中心,以學生為主體,以教師為主導進行啟發式教學,重點培養學生的能力。以問題為中心的教學是從一個需要解決的問題開始學習,學生在一個真實的情境中對驅動問題展開探究,解決問題的過程類似學科專家的研究過程。學生在探究過程中學習及應用學科思想來解決問題,從而學習隱含在問題背后的科學知識,形成解決問題的技能和自主學習的能力,讓呆板孤立的知識點化作整體知識鏈,觸類旁通,突出了“課堂是靈魂,學生是主體,教師是關鍵”的教學理念[2]。
4.3講授法教學
從學情來看,??婆R床醫學專業的學生中有一半在高中階段是文科生,基礎化學、生物學知識薄弱,雖然在生物化學課程開課的前期也學了一些無機化學和有機化學的知識,但化學知識依然不夠扎實,對生物化學課程的學習還是有一定的難度,比如,在學習生物分子的組成、結構中,不僅需要一定的化學基礎知識,還要有一定的空間想象能力,把微觀的結構宏觀化理解和接受。在這些新的復雜的內容學習中,通過教師的講解、分析、描述、設疑、解疑等教學語言,短時間內使學生獲得大量的生物化學系統科學知識。教師在講授法教學中進行傳授知識、培養能力、思想教育,充分發揮教師的主導作用,并且能通過說明目的、激發興趣、教會方法、啟發自覺學習等以調動學生的積極性。講授法還能反映出教師的知識水平、教學能力、人格修養、對學生的態度等,這些又對學生的成長和發展起著不可估量的作用。
4.4構建網絡化教學平臺