精準醫學的缺點范例6篇

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精準醫學的缺點范文1

【關鍵詞】激光治療;耳鼻喉疾??;臨床應用

【中圖分類號】R762【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-6851(2014)05-0087-02

引言

激光治療在耳鼻喉疾病中的應用是激光光學和耳鼻喉科學的結合。耳鼻喉疾病所需解剖的部位一般都比較深,這就要求進行耳鼻喉手術的必須準確,精準。而激光具有的強方向性、高亮度等特點正好滿足了耳鼻喉疾病手術的要求,這也是能將激光應用于耳鼻喉疾病手術的基礎。激光束可以通過耳鼻喉等器官的本身的內鏡系統,在看不見摸不著,傳統手術刀觸及不到的地方進行精密的顯微手術。隨著激光學和耳鼻喉醫學的不斷發展,現在有越來越多不同種類的激光器正在不斷加入到耳鼻喉疾病的治療當中,新型激光器的應用不斷地擴大著所能治療的耳鼻喉疾病的種類。

1激光治療慢性扁桃體炎的應用

慢性扁桃體炎是一種比較常見的疾病,不及時治療或治療不當都有可能導致心血管、呼吸、關節及腎臟等器官并發癥的出現。治療慢性扁桃體炎,很多人都是選擇將扁桃體切除的方法。這種方法治療慢性扁桃體炎雖然有效,但是這種治療方法很容易產生免疫功能缺陷、鼻竇炎、鼻息肉、慢性咽炎及支氣管炎等并發癥。

為了提高手術效果,降低手術并發癥的出現。人們逐漸將視線轉移到不完全外科手術對慢性扁桃體炎的治療方式上。激光治療就是一種不完全外殼手術,利用激光切除扁桃體的好處不僅能將病變正確地切除,而且可以再手術之后,切除組織可以在未切除組織的刺激下使其修復,從而使扁桃體功能盡快獲得恢復。除此之外,利用激光治療慢性扁桃體炎還是一種微創手術,不僅能夠快速恢復,還能夠大大降低并發癥的產生。國外專家通過對激光隱窩切除和激光扁桃體切除進行比較發現,這兩種手術都會導致患者出現不明原因的發熱狀況。還會導致炎癥反復發作。同時患者還會出現扁桃體切除癥。不完全手術僅將器官的病變部分切去,從而依然能夠保留完整的器官。但也會導致扁桃體對細菌及組織的抗原沖擊的易感性大大降低,導致多種并發癥的出現。根據研究結果得出的結論,KTP激光光源是最理想可應用與扁桃體切除手術的光源。激光扁桃體切除術比較適合治療慢性增生型炎癥,激光隱窩切除術則更適合應用于潴留性炎癥。但值得注意是采用激光手術,手術創口愈合的速度會很慢,要在術后恢復過程中輔之以抗生素或者是止痛劑,防止疼痛或后期感染的產生。

2激光治療在耳部疾病中的應用

激光在耳部疾病中的應用主要是對慢性分泌性中耳炎的治療。分泌性中耳炎是以中耳積液及聽力下降為特征的中耳非化膿性炎性疾病,又稱為滲出性中耳炎、非化膿性中耳炎、黏液性中耳炎、卡他性中耳炎、鼓室積液、漿液性中耳炎、漿液―黏液性中耳炎、無菌性中耳炎。慢性分泌性中耳炎由于耳痛不明顯,兒童主訴不清,在小兒聽力受到影響時家長才發現就診,常常延誤診斷和治療,導致兒童喪失聽力。傳統治療慢性分泌性中耳炎的方法主要采取鼓膜穿刺抽液、鼓膜切開術、鼓室置管術等。但對于頑固性分泌性中耳炎一直缺乏有效的治療措施。

隨著激光治療技術在耳鼻喉治療中的逐漸普及,也為頑固性分泌性中耳炎患者帶來了一絲希望。經研究,咽鼓管激光成形術和咽鼓管球囊擴張術的應用可以明顯改善反復發作的病程大于三個月以上的慢性分泌性中耳炎患者的咽鼓管的通氣功能。根據國外醫學專家學著做過的大量實驗證明,利用激光治療的分泌性中耳炎患者的治愈率可以高達42%,在對這些患者的跟蹤觀察和研究愛中發現,激光治療的患者在半年后,其療效仍然能夠保持穩定。而傳統的手術方式,雖然治愈率遠遠高于激光治療的治愈率,但是相對于激光治療,傳統的手術方法比激光治療手術方式在手術過程中的出血量多,而且很容易造成沒有發生病變的組織的損傷,這些缺點利用激光治療手術的方法都可以很輕易的解決。

雖然激光治療慢性分泌性中耳炎有以上眾多的優點,但它也有一定的局限性。經研究證明,激光治療目前僅適合應用于具有非變態反應和外耳道狹窄或者凝血功能障礙的中耳炎患者,并不十分適用于久治不愈的慢性分泌中耳炎。同時在激光治療的過程中,中耳孔道能持續開放的時間取決于激光能量參數,同時也受激光鼓膜所打孔的形狀的影響。鼓膜愈合所需要的時間也受激光打孔的時間或者大小影響。激光打孔時間越長,打孔越大,所需的愈合時間就越長。

3應用激光治療耳鼻喉疾病應注意的問題

隨著醫學和科技的發展,激光技術在耳鼻喉疾病的治療當中已經越來越普及,各種激光醫療設備也在不斷地完善,人們對激光治療耳鼻喉疾病的優勢越來越認可。但是同時但是任何事物都是兩面性的。激光治療也不例外,所以我們也應該重視激光治療的缺點。在治療中注意度的把握,激光技術雖然可以治病,但是利用不好卻會對人們的健康和生命安全產生威脅。

相對于傳統的手術,激光手術的創面愈合速度比較慢。另外,在手術過程中對激光能量的把握也很重要,能量過小,治療的效果會大打折扣,不能完全治愈。如果能量過大,則會導致組織損傷程度過重,還可能引起創面感染或是癖痕增生等并發癥的出現。此外,不管利用目前臨床常用的Nd:YAG、CO激光還是PDT療法中哪種療法,其強大的穿透性都會使不管體表還是體腔九毫米以內的組織壞死而產生癖痕或者使皮下組織纖維化。

應特別注意的是應用激光治療在治療呼吸道疾病時,手術中要對給氧濃度進行嚴格控制,注意給氧與激光發射的有關動作的互相協調,以防止因氧氣而產生燃燒。這樣做可以避免因麻醉給氧不足或是激光束本身所產生的氣道內燃燒的情況的發生。一旦出現這種情況,就對患者的生命安全造成極大威脅,甚至因此喪命。

此外,激光治療耳鼻喉疾病還會引發包括出血、局部感染、皮膚屢道、肺水腫、呼吸困難、吞咽痛苦、吸人性肺炎等在內的并發癥。

結語:目前,激光治療技術已經在耳鼻喉疾病的臨床治療中發揮著越來越大的作用,并且隨著科學的技術和醫學的不斷發展,因為其具有的種種傳統手術所不能達到的種種優點而逐漸取代傳統手術方法在耳鼻喉疾病治療中的地位。但是在激光治療的過程中,一定要認真細心,嚴格遵守相關操作規定,并及時在臨床治療中不斷總結經驗,只有這樣才能不斷促進激光技術在治療耳鼻喉疾病中的應用,提高我國的醫療技術水平。

參考文獻

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[2]湯慧玉微波熱凝術治療慢性扁桃體炎[J] 水電醫學雜志 2000(02)

精準醫學的缺點范文2

關鍵詞 3D打印 組織工程

中圖分類號:R319 文獻標識碼:A

近些年來,3D打印在各個領域興起。包括打印骨、皮膚,甚至是完整的器官。根據工作原理可將3D打印機分為三類:激光輔助生物打印、微擠壓成型生物打印和噴墨生物打印。這三種打印方法在組織工程的運用中各有優缺點。

1激光輔助生物打印

激光輔助生物打印是基于激光誘導正向轉移原理。初步開發用于轉移金屬,現已成功應用于生物材料,如肽,DNA和細胞。典型的激光輔助生物打印裝置由脈沖激光束,聚焦系統,接受基底等部件組成。因為激光輔助生物打印是無噴嘴的,所以避免了細胞或材料堵塞的問題。激光輔助生物打印擁有粘度兼容性好、打印速度快、細胞沉積密度高等有點。但激光輔助生物打印不適用與同時打印多種材料,而且由于在印刷期間金屬激光吸收層的蒸發,金屬殘留物存在于打印的結構中,容易造成對最終打印結構的污染。體內激光輔助生物打印已經用于在小鼠顱蓋3D缺陷模型中沉積納米羥基磷灰石。未來的研究可能使用生物相容性良好的材料,以便可直接植入患者體內。例如定制的非細胞生物可吸收氣管夾板,其被植入到患有局部氣管支氣管軟化患者中。此外,加入患者自身的細胞可以提高這些類型的構建體在組織的結構和功能組分上的適用性。

2微擠壓成型生物打印

微擠出生物打印機通常包括溫控材料處理系統、分配系統和載物臺,用于xyz命令和控制的攝像機,以及壓電加濕器。一些系統使用多個打印頭來促進幾種材料的串行分配,而無需重新裝配。在組織工程器官中實現生理細胞密度是生物打印領域的主要目標。一些研究機構已經使用僅由細胞組成的溶液以利用微擠出打印來創建3D組織構建體。微擠壓成型生物打印的優點是能同時打印多種材料、對細胞傷害低、對低粘度兼容性等優點。盡管可以使用低壓和大噴嘴尺寸來維持細胞活力,但缺點是分辨率和打印速度的下降。對于微擠出生物打印,研究人員經常利用熱交聯或酶交聯處理材料。幾種生物相容性材料可在室溫下流動,使得其可以和其他生物成分一起擠出,但在體溫下交聯成穩定的材料。一些研究機構已經使用僅由細胞組成的溶液以利用微擠出打印來創建3D組織構建體。目前微擠出生物打印機已經用于制造多種組織類型,包括主動脈瓣膜,外周血管以及腫瘤模型。

3噴墨生物打印

噴墨生物打印是市售的基于2D油墨的打印機的改進版本,是常用的,打印成本較低的一種技術。目前主要有加熱打印頭和聲學打印頭兩種。熱噴墨打印機通過電加熱打印頭產生壓力脈沖,從而迫使墨滴從噴嘴噴出。已有研究證明局部加熱(200℃至300℃的范圍內)對生物分子的穩定性、生物材料的機械性能和哺乳動物細胞功能沒有實質性影響。熱噴墨打印機的優點包括高打印速度、低成本和廣泛的可用性。然而,將細胞和材料暴露于熱和機械應力、較差的液滴方向可控性,液滴尺寸不均勻行、噴嘴頻繁堵塞和不可靠的細胞封裝的風險限制了噴墨生物打印在組織工程中的運用。聲學噴墨打印機包含壓電晶體,其在打印頭內部產生聲波,將液體以規則的間隔破碎成液滴。可以通過調節超聲參數,例如脈沖、持續時間和振幅,以控制液滴的尺寸和噴射速率。聲學噴墨打印機的優點包括產生和控制均勻的液滴尺寸和噴射方向性以及避免細胞暴露于熱和壓力等環境。噴墨生物打印方法的實例包括原位再生功能性皮w物相容性化學反應或光引發劑實現含細胞材料的快速交聯。噴墨生物打印方法促進原代細胞或干細胞在病灶中均勻的沉積,并且在印刷后維持高細胞活力和功能。這些研究表明噴墨生物打印方法打印再生功能結構的潛力。

4 3D打印的前景

3D打印從出現到興起再到大規模的運用僅僅用了十來年的時間,足以見得3D打印的巨大潛力。未來,通過3D打印實現精準的、個性化的移植器官定制將不是夢想。

作者簡介:王文斌,出生于1990.11,男,福建福鼎人,2014年就讀于中國海洋大學海洋生命學院細胞生物學專業。

參考文獻

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精準醫學的缺點范文3

有些藥品屬于特殊藥品,在于它所針對的病癥較為罕見,或者藥品本身具有相對大的毒性。很多醫院藥房信息都存在著這方面的管理疏松而導致的漏洞,這些漏洞存在著很大的隱患。因為藥品本身的特點并未被受到重視,以至于對這方面管理的松懈。這是一種對患者和職業都不負責任的表現。

2信息管理存在的問題

如今的信息管理依然存在著很多弊端,對于這個需要高精準度的工作來說,這樣是不能夠完全正確的反映出現實中需要表達的狀況的。不但對工作造成了誤差,還會給患者引起危險。所以我們就要把管理中的漏洞查找出來,否則很難實現醫院藥房信息管理的提升。

2.1醫院藥房信息管理系統的概念

醫院藥房信息管理系統,顧名思義就是一個通過人進行操縱計算機來完成信息的采集、存儲、傳送、使用以及維護的系統。它是信息系統的一個重要分支,可以通過這些內容所傳達的信息輔助管理醫院藥房。它可以統計過去的運行狀態,且能對歷史數據進行整理預測到未來。根據處理事務范圍的不同,從結構上,它是由信息源、信息處理器、信息用戶和信息管理者四個部件所構成的。醫院藥房信息管理系統的作用是輔助解決非典型化和比較困難的問題,所以,我們就要讓這個系統做到更加具有優勢的效益。

2.2藥房信息管理系統所存在的問題

醫院作為一個關乎人們生命和使人們獲得健康的重要單位,要求是要有相當高的精準度。因此,藥房信息管理系統要更加嚴謹,一切都要程序化、標準化且要按照方法正確使用??墒?,在實際上,醫院藥房信息管理中仍存在著比重較大的問題,我們要知道問題的所在,才能從根本上改善信息管理。藥品信息化管理落后。沒有規矩不成方圓,藥品的規矩也是一樣。醫學的信息化管理能夠給護理的工作量減輕了許多??墒侨绻o理人員只是運用落后的信息管理來執行這些必須要做的任務,不但會造成運算不精確的后果,甚至會對人們的身體造成巨大的傷害。所以些信息化管理落后會直接影響到效率和實力,因此,藥品信息化管理落后是一件不容小覷的問題。如今很企業比的都是信息管理的程度,是否實現信息化管理尤為重要。醫院也這樣,它所涉及到的信息范疇比較廣,落后的管理始終只會是一盤散沙。因為藥品是藥房中的物質成分,所以對于藥品的信息化管理是最為重要的。而目前正面對的是相對落后的藥品信息,無法與現代化的技術進行比較,又怎么能夠使藥房的信息管理得到最好的效果。

3解決方案

只要功夫深,鐵杵磨成針。就算再棘手的問題、再復雜的程序,都會有解決的辦法。針對醫院藥房信息管理這個問題,我們就是首先要明確它的發展方向,也就是說,怎樣才能符合時代的要求。因此我們要根據醫院藥房的特定特點,來進行分析。

3.1藥房信息管理系統發展的方向

正如我們所看到和人們所需求的一致,醫院藥房信息管理的發展方向就是更加符合人們的需要、更加穩定將抗地運行系統、更加能夠降低誤差,甚至使其降低為零。要做到這些聽起來容易,但實踐起來確實難度極高的。人們需要的是醫院藥房供藥要質量合格、安全有效且經濟合理,所以,我們就要運用信息管理控制藥品,盡力滿足人們的需求。而平穩的運行狀態時信息管理健康運行的保障,不斷出現問題的管理系統是無法使用的,所以醫院藥房信息管理系統的平穩運行人們將康的重要保障。關于誤差的問題就是老生常談了,這方面管理滲透于醫院的每一個領域,減小誤差,做到高精準度,對醫院藥房的運行起著不容磨滅的作用。

3.2藥房信息管理系統發展的特點

醫院藥房作為一個復雜且項目繁多的科室,它具有鮮明的特征。運用醫院藥房信息管理的優勢,再將缺點進行改進后,就能夠更進一步的推動新技術的發展。我們要根據它的特點,知道什么是應該得以提升的,什么是應該避免的,才能讓醫院藥房信息管理發揮出最佳的運行效果。

3.2.1使范圍廣的信息變得易存儲

信息所涵蓋的數據和內容相當大,而且包含了許許多多的方面,所以在傳統的方式中很難處理妥當。大量的信息始終是一個讓人頭疼的問題,面對眼花繚亂的種種信息,如果靠人為記憶,很難將大量的內容存進腦海。但是在改善后的藥房信息管理中,可以使這種現象得到避免。運用更完善的新管理系統,可以使這些復雜的信息變得有條有理,所以它的一大特點便是容易存儲。信息技術之所以得到社會各界的廣泛應用,是因為它有巨大的存儲空間,且不會被混淆。醫院藥房信息管理也是利用了信息技術的這個優勢,來實現完備且清晰的項目存儲問題。

3.2.2需要填寫的數據變少,通過篩選,避免過去藥品重復的現象

在醫院藥房管理中,數據是一項很重要且龐大的內容。以前,經常有通過手工來填寫記錄數據,這種方式不但效率低,而且很容易因為人員的計算失誤或馬虎大意而降低精準度。精準度是被社會和人們廣泛要求的一個問題,人們來行醫治病,就是為了明確地了解自己身體的狀況。假如在這樣的情況下,得到的還是一個模棱兩可的結果,又能有什么必要來進行治療呢?新的改觀就是讓其通過信息管理來錄入并分析數據,它能夠細致且精確地將藥品的信息牢牢記下。其次再通過信息技術對所有的藥品信息進行篩選,很容易便能查找到重復輸入的內容。這樣,就避免了藥品的超額購入,對醫院的資金節約問有著重大意義。而且也能夠在供藥的過程中,不會對患者造成過度重復開藥的現象。這不但能夠節省醫院藥房不必要的的開支,更能夠使百姓得到減少浪費金錢的好處。

3.2.3完善管理制度,使藥房的信息更易查詢

在藥房的信息管理工作中,應該進一步完善各項管理制度,從而使整個工作的進行變的規范化和科學化。運用信息管理各類的藥品,并作詳細的記錄。這樣條理清晰的方式,能夠是藥房的管理變得簡單可行。隨著管理制度的完善,藥房的管理也能夠得到提升,這樣就有了讓原本模糊復雜的信息變得透明的效果。完善醫院藥房信息管理制度就要做到仔細,尤其是關于藥品的保質期要精確錄入,并設置提示的方式。而且在系統應該輸入不可以搭配的藥品,在拿藥的時候,很容易就能分辨出這兩類藥會不會引起負面的影響。這關乎到人們的健康用藥問題,禁忌同時服用的藥品有很多,并不是每個人都能完全記牢的,所以運用信息不會“失憶”的優勢,我們可以將人工原因造成的藥品混合服用中毒的風險降低為零。這不但讓人們的健康問題得以保障,還能夠用最短的時間,做出最準確的判定。

3.2.4容易存檔,對各類藥品的備注更加詳盡

醫院藥房應用了較為先進的信息管理,就會在存檔上變得格外容易。因為信息化的標準運行,就能夠用一個巨大且清晰明了的存儲和顯示方式,將原本復雜的內容存檔起來。存檔起來的內容不會隨著時間消失,而是你隨時都能查閱的。我們在以后要做的,只不過是按照藥品最新的狀況,更新錄入的數據。它的好處就是避免了人腦的記憶造成的混亂或忘記的現象,讓醫院藥房信息管理不會脫節。不只是這樣,如果在存檔的過程中輸入藥品詳細的備注,就能夠在查找項目中,向我們顯示出藥品的所有信息。它的特點就是,讓醫院藥房的管理變得更加簡明有序。但是在輸入數據的過程中一定要細心謹慎,千萬不能出錯,因為它涉及到的是在以后的過程中對藥品的利用。如果輸入了錯的信息,且恰巧我們沒有記住藥品的內容,就會按照錄入的信息進行供藥,這樣會造成不可估量的惡果。

3.3藥房信息管理系統的開發

藥房信息的完善正是依賴于對藥房信息系統的開發與應用并行,在應用已經成型的信息管理系統的同時,不能自滿而止步,而是要善于發現藥房信息管理系統在運行中的不足甚至錯誤。有些錯誤需要長時間的應用才能被挖掘出來,所以我們要認真對待每一個存在的缺點或錯誤。只有發現了當前應用系統的薄弱點,才能不斷地開發藥房信息系統,讓其做出更佳的運行效果。如果我們在運行過程中發現了問題,但是正因為它的微小而坐視不理,長期下去積水成淵,會變得一發不可收拾。因此,我們要在問題暴漏的初期,將系統修復。這個時候不但容易修復,且對醫院藥房管理所產生的負面影響較小。但是我們最終的目的是不斷地開發新的系統,對于過去的內容,要吸收其精華,剔除其糟粕,不斷的進行改進,終究會使醫院藥房信息管理變得更加具有可運用性。

4結語

精準醫學的缺點范文4

[關鍵詞] 外科學;本科生;軍醫大學;教學模式改革

[中圖分類號] R6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210(2017)01(a)-0109-05

[Abstract] The personality, self-study ability, foreign language and computer skills of military medical university undergraduates are investigated in this study. Their ideas and requirements of how to teach a surgical clinical course are obtained and analyzed. Results give advices of educational reform in the new era. Questionnaire survey was performed for the third grade medical students in the Fourth Military Medical University during their surgical teaching. A higher level of self-study ability and a good computer and foreign language skills were detected. Furthermore, most of the students have an easygoing, calm and imaginative personality. They expect surgical teaching can be more unite theory with practice, and brief and focused. According to these findings, Internet and information technology should be given enough attention. Various forms of network based learning platform should be established. Medical humanistic education should be reinforced, especially in doctor-patient communication ability training. Teaching mode and teaching method must be innovated and an entirely brand, and new teaching mode must be established in every single field of surgical teaching.

[Key words] Surgery; Undergraduates; Military medical university; Education reform

外科W是臨床醫學的一門主干課程,它對實踐性、技術性和操作性的要求比其他醫學課程高。同時,醫學院校對于醫學生臨床實踐能力的培育與理科、文科和工科有所不同,由于其面對的并不是單純的理論研究,而是鮮活的生命,需要有較強的責任感,因此根據醫學生特點探究切實有效的外科學教學方法尤為重要。隨著時代的進步和社會的發展,現代軍醫大學生思維更加活躍,外語水平普遍較好,自學能力強,能夠熟練運用互聯網等現代化工具獲取信息。因此,若仍然采用原有傳統教學模式進行外科學講授,不僅不利于學生汲取知識,反而有可能導致學生對所學知識的感興趣程度下降,導致教學效果不佳、學生知識掌握不牢固等情況發生,這對于醫學生的發展和我國醫療水平的提升均會造成不良影響。因而從教學內容、形式、手段和場所等方面進行具有針對性地變革,建立一種全新的教學模式勢在必行[1]。

1 軍醫大學本科生外科學教學調查分析

為了把握新時期軍醫大學生的思維脈搏,了解他們的自學能力,外語和計算機水平,對外科學的興趣和認識,以及對外科學的教學的要求和想法,本研究對第四軍醫大學(以下簡稱“我校”)2013級本科三年級學生進行了問卷調查,共計159人,其中男生150人,女生9人。共回收有效問卷153份。

調查表的內容包括:①個人基本情況。②外語、計算機等方面學習情況及對性格的自我描述;旨在考察現在學生與以前學生學習技能上的差別,了解性格與對外科學學習興趣程度之間的關系。③學生的學習方法、對外科教學內容的看法、對教學方法的認可程度以及對正在進行的外科教學的綜合評判;發現改進當前教學方法的不足,對學生進行針對性指導[2]。通過調查分析,發現如下特點:

1.1 個人能力方面

117人(77%)動手能力強,32人(21%)動手能力一般;102人(67%)自學能力很好,47人(31%)自學能力一般;56人(37%)英語很好,82人(54%)英語水平一般;48人(32%)計算機水平很好,87人(57%)計算機水平較好;145人(95%)理論課學習成績較好。

1.2 性格方面

醫生應具有平易近人的性格;尤其外科醫生在臨床工作中常常碰到棘手的問題,更應沉著冷靜,思維縝密,術前制訂詳細的手術方案,術中及時處理意外情況,選擇最佳治療方案。本次調查結果顯示,72%的同學性格隨和、易于相處;61人(40%)性格沉著,其中30人(49%)喜歡外科,4人喜歡內科,27人喜歡內、外科;87人(57%)想象力豐富,其中48人(55%)喜歡外科,7人喜歡內科,32人喜歡內、外科。此外,男學生多喜歡外科。

1.3 對外科臨床教學方法的看法

大多數學生希望課堂講授重點突出,127人(83%)建議多安排見習機會,早期接觸患者,增加感性認識;61人(40%)提議講課中間適當穿插手術視頻、病例討論,注重聯系實際。總之,教師應豐富課程內容,運用多種方式授課,調動學生思考積極性,提高教學效果。

2 外科學傳統教學模式方法的優缺點

現階段我國高等醫學院校多采取以講課為中心的傳統教學模式。教學中以教師的知識講授灌輸為主,學生作為知識的受眾以傾聽、記錄為主,雖然偶有互動,但是以被動學習為主要手段。我校外科學教學分為理論基礎學習階段、臨床病例見習階段和臨床操作實習階段。理論基礎教學習階段以集中理論授課為主;臨床病例見習階段以教師結合實際病例授課,講解病情、示范操作的小組教學為主;臨床操作實習階段則以一對一的帶教方式進行,學生仍以跟隨、記錄為主,能夠進行的實際操作機會有限。在此三階段教學過程中,教師根據教學大綱要求進行知識傳授,而學生則主要為被動接受知識,思維積極性無法充分調動[3]。

傳統教學模式教學中,學生在不同層次的教學中反復接觸知識點,因此對于外科學基本理論和基本知識掌握較為牢固,在以理論考核成績為主要評價體系的教學評價中效果良好[4]。但其存在一些顯而易見的缺陷:首先,大多數教師目前仍然沿用由發病原因、易感因素、病理基礎、病理生理、臨床表現、診斷方法和治療原則的方式進行講授。此種方式決定了在授課中無法與學生進行充分互動,沒有病例支持講授理論,使得理論枯燥難懂,降低了學生們的學習積極性。其次,雖然使用了多媒體PPT課件進行授課,但多數情況還是為了總結知識點、提煉重y點,與以往黑板板書相比,僅僅轉換了傳授知識的媒介,提高了知識傳遞的效率,而教學方法與以往沒有差別。并且由于可以使用U盤拷貝教師的授課內容,這使得一部分學生上課聽講效率進一步下降,不僅懶得動筆記錄,甚至上課不認真聽講,課后又花費大量時間重新學習,導致理論知識掌握不扎實。再次,長期缺乏互動的教學使得學生缺乏自信,無法或不敢正視自己的正確研判,畏難、操作怕錯的情緒普遍存在,對于學習的理論知識也僅能靠死記硬背,在臨床應用中生搬硬套,無法做到靈活運用;最后,由“理論到理論”的教學導致學生理論聯系實際的能力不佳,進入臨床工作后在處理實際問題時,往往出現“思維短路”、適應性差,無法將理論知識與病情實際關聯起來,難以對疾病做出快速、正確的診治[5]。

3 新時代外科學臨床課教學的對策

針對新時代軍醫大學本科生的特點及高等醫學教育的目標,如果外科學教學繼續沿用傳統教學模式,對于“教”與“學”兩方面都無法起到積極的促進作用,長久以往,對于我國醫學高等教育有害無益。積極地開動腦筋、想辦法、找出路,最大限度地調動學生的學習積極性、主動性,確保教學效果,從教學內容、形式、手段和場所等多個方面有針對性進行大的變革,建立一種全新的教學模式勢在必行[6]。

3.1 順應互聯網絡和信息技術的發展,建立多種形式網絡化學習平臺

為適應多元化世界的發展和科技革命的挑戰,提高我國高等教育水平,增強我國高等教育的國際競爭力,提升大學教育質量,早在二十一世紀初年教育部出臺了《關于加強高等院校本科教學工作提高教學質量的若干意見》[7]。文件中指出,在教學活動中應用現代信息技術是提高本科教學質量的重要手段和措施。當今世界信息爆炸,大部分最新醫學信息和成果均以雜志、期刊、書籍等形式以英文為載體在網絡上率先出版。僅僅掌握英文工具不足以讓學生更快更好地獲取最新知識,熟練運用互聯網工具已逐步成為醫學本科教育中必不可少的方式。

網絡多媒體資源將文字、聲音、圖像、數據等信息融合存儲,從視聽不同渠道進行生動的信息組合,多方位、多層次刺激大腦,摒棄了傳統教學模式中以板書和口授為主要教學方法的弊端,提高了學生的學習興趣、提升了學習效率,更有益于學生全面、準確地接受和掌握醫學信息,增強了學習效果。同時由于網絡資源可重復利用,學生根據自身情況進行及時復習和預習,較傳統教學方式具有更大的便利性。在理論學習階段,學生可以通過人機對話的方式、根據自身學習程度快慢調整學習進度,交互式的教學過程更加具有代入感,將學習主動權交還給學生,教師僅在必要時進行恰當的指導,這樣更加有利于知識的傳授。在臨床見習和實習階段,學生通過人機交互可以進行一些較為“危險”的復雜操作,并且可以實時通過互聯網查詢臨床上遇見問題的最新研究進展,不僅做到帶著問題學習,而且做到課堂疑問及時得到解決,使得教學過程不再局限于“理論到理論”,而真正實現理論聯系實際[8]。

本次問卷調查結果表明,超過1/3的同學(37%)英語很好,54%同學的英語水平中等。接近1/3的同學(32%)計算機水平很好,57%的同學認為自己的計算機水平較好。新時代的大學生自信、活躍、才思敏捷、知識面廣,參與社會活動能力強。尤其是英語水平和計算機能力的大幅度提高,為當代醫學生插上了騰飛的翅膀。隨著互聯網和信息技術突飛猛進的發展,信息技術正在快速地改變著外科教學的模式,傳統的外科教學方式是“看(學生看)-做(老師做示范)-教(老師給學生帶教)”,而在互聯網時代則成為“搜索-看-做-教”[9]。要充分發揮互聯網和手機等新興媒體信息量大、覆蓋面廣、傳播快捷的特點和優勢,以網促學,建立多種形式網絡化學習平臺,豐富內容,充實信息,不斷增強網絡課堂的可讀性和可視性。利用互聯網和手機等新興媒體的互動性、及時性、便捷性、廣泛性,建立互聯網絡和微信學習平臺、交流討論群。學習外科學時遇到問題,學生之間可以實時進行討論,教師也可以在線進行輔導、答疑、串講問題,及時消化吸收課堂所學內容,進一步拓展學習平臺功能,同時密切教師與學生的聯系,起到一舉多得的作用。

3.2 重視醫學生的人文教育,特別是醫患溝通能力培養

醫生尤其是外科醫生一定要能做到與病人和家屬充分且良好的溝通。毋庸置疑,人們喜歡與隨和的人相處打交道。調查發現,72%的同學性格隨和,超過一半的同學(57%)想象力豐富,近四成的同學性格沉著,這是成為一名良醫的基本素質。因此,在外科學教學過程中要有意識地對學生這些潛在的優秀性格特點進行挖掘、引導和培養加強,重視醫學生的人文教育,特別是醫患溝通能力培養。我國目前的高等醫學本科教育從模式到內容方面多借鑒前蘇聯的方式,對于科學知識的教授相當重視,而對于醫學人文關懷方面則存在明顯短板,臨床溝通、應變能力及綜合素質培養水平較差[10]。如此教學模式與當前我國社會經濟發展狀況不相匹配,與現實社會需求嚴重脫節。高等醫學院校本科生作為臨床醫生的后備軍并未因所學知識的增長而增加處理醫患關系的能力,這對于我國醫療衛生事業發展極為不利。重視培養醫學本科生醫患溝通能力,提高他們的人文修養水平已成為當前高等醫學教育改革的重要內容之一[11]。

注重進行良好的醫患溝通是構建醫患和諧關系的基礎。雖然現代化醫學教育改革已開始多年,但臨床上仍然可以見到由于醫患溝通不到位所引發的醫療糾紛。從醫務人員自身查找問題,醫學教育中注重溝通意識的樹立和溝通能力的培養有利于問題的解決[12]。以手術為主的侵入式治療是外科疾病治療的主要方式,但手術治療本身存在較大風險,相關治療環節頗多,且治療效果易于受到手術器械、醫療設備、麻醉準備等因素的影響。而對作為醫療活動承受者的患者本人和患者家屬而言,大多對于醫學知識陌生、不熟悉、不了解,對于手術或其他治療方式缺乏了解和正確認識,對于手術結果期望值過高,對于治療醫生缺乏應有的信任,以及偏聽偏信部分不良媒體或網絡的歪曲報道,這些均可能影響醫患之間溝通的順暢程度。外科學日常教學中注重人文素質的培養,醫患溝通中注重換位思考等方式,有助于此類問題的順利解決。

美國特魯多醫生的墓志銘這樣寫道:“有時,去治愈;常常,去幫助;總是,去安慰?!绷攘葦嫡Z揭示了深厚的醫學人文內涵,不僅反映了醫學本身的局限和困境,同時也道明了現代醫學對于t生綜合素質的標準要求。醫學人文素質與醫學科學素質一樣,是臨床醫生做出謹慎、正確專業決策所必備的基本素質,加強醫學生醫學人文素質教育勢在必行[13]。醫學生必須有求知的熱情,努力學習科學知識,更要有一顆仁愛的心,所謂醫者仁心、悲天憫人從某種意義上講對于醫學生的素質要求并不為過。既要學生掌握好醫學各學科相關知識,同時又要提高學生的人文素質,如醫患溝通的技巧等。在注意專業素質教育的同時,還需強化政治思想素質和身體心理素質的培養[14]。其別強調為軍服務思想和良好醫德醫風的培養,以及意志、作風、毅力等良好心理素質的養成。

3.3 創新教學模式和教學手段,多媒體課堂教學、場景式教學法和臨床見習等多種形式結合

臨床課教學并不僅僅是授課地點由學校教室改換到醫院臨床教室、教師由基礎課的教師改換成臨床醫生,以上只是形式上的轉換,更要注意的是授課內容應該多結合臨床實際。這也是順應大多數學生的學習要求,127人(83%)建議多安排見習機會,早期接觸患者?;颊呤腔罱滩?,為了增加學生對外科學習的興趣,外科學教學安排學生早接觸真正的患者,適當給學生一些自主時間,讓他們對自己感興趣的科室進行較多的了解,調動學習熱情,發揮其主觀能動性。但是,具體課程設置的時長、學生進入病房后如何管理、科室能否承受教學對于醫療工作的影響、是否會對患者產生不必要的傷害、教學質量如何保證等諸多問題,仍然需要進一步加以研究和探討[15]。

創新教學模式,樹立全面素質教育的思想,優化教學內容,突出“精、新、軍”,強調“精講多練”,學以致用,融知識傳授、能力培養和素質教育于一體。①突出野戰外科內容(包括創傷、休克、感染等),強化為軍服務,突出專業特色;②用外科學新理論、新技術、新成果,充實和更新教學內容;③強調外科學基本理論、基本知識、基本技能的重點內容;④“精講多練”就是貫徹全面素質教育的教學觀念,合理壓縮傳統理論授課內容,增加和強化臨床見習、實踐操作(手術學基礎)的教學內容,科學安排三者學時比例。學生從外科臨床課開始就直接接觸患者,較早樹立起臨床整體思維的概念[16]。

創新教學手段,外科臨床教學廣泛運用計算機模擬系統,運用高科技教學手段構建由基礎知識到臨床實踐的橋梁,增強學生的自信心。在教學中引入虛擬現實技術(virtual reality,VR),利用其獨特的沉浸感和交互性特點在外科學教學中構建三維可視界面,人為創造臨床交互情景,提升學生理論聯系實際能力和臨床應變能力。教師利用VR技術設置病例情景并在其中設問,能夠大大提高學生學習興趣。利用不同VR腳本進行學習結果考核,不僅可以規避醫療風險,而且有助于提高學生實際操作的精準度,提升外科學教學效果[17]。

采用標準化病人[18]、場景式教學法[19],教學時以病例為先導、以問題為基礎,將相關知識點與臨床病例相結合,提高學生學習的主動性,發揮學生的主觀能動性,培養學生的自學能力,系統掌握疾病的發病機制、臨床表現、診斷和鑒別診斷及治療措施等。

4 展望

隨著近現代以解剖學為基礎的各醫學相關基礎學科的建立和發展,外科學的發展也與時俱進?,F代外科學發展至今經歷了4個主要階段。①切除。通過對病變器官或組織的切除來減輕緩解臨床癥狀。②修復。對臟器破損進行外科修復處理,使之最大限度地恢復功能。③置換。隨著現代材料學和工程制造技術發展所打下的基礎,通過醫工結合的手段,將病損器官或組織由人工產品所置換,恢復患者日常生理功能。④再生。組織工程的發展為從細胞或組織培養再生完整功能患者器官提供了良好的技術支撐。對于每一個患者個體而言,如何選擇最恰當的治療方式,如何在最經濟的條件下提供最好的預后等問題成為外科學面臨的新問題。通過外科學教學方法變革,在教學中引入循證醫學方法,培養醫學本科生篩選出具有最佳證據治療方案的能力,對于廣大人民群眾的健康福祉和整個醫藥衛生事業的健康發展均具有重要意義[20]。

[⒖嘉南]

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精準醫學的缺點范文5

關鍵詞:基因 基因概念 歷史淵源

中圖分類號:Q3 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)08(b)-0234-03

遺傳學是研究生物起源,基因和基因組結構、功能及其演變規律的學科,而基因的研究對促進遺傳學發展具有重要意義。自20世紀開始以來,基因的發展經歷了理論水平、細胞水平的遺傳學階段和分子水平上的遺傳學階段,在前人大量實驗的基礎上,人們對基因的認識不斷深入,特別是隨著人類基因組計劃和“DNA元件百科全書”計劃(Encyclopedia of DNA Elements, ENCODE)的完成,人們對基因的認識又有了新的變化,并將遺傳學中基因的概念和理論應用到了計算機、商業和信息技術等領域。

如今的21世紀,隨著學科交叉研究的發展,一些科學研究者開始利用物理化學工具來研究核酸結構,從分子水平上闡述遺傳現象背后的化學本質。本文結合大量文獻綜述了基因的發展歷程以及現階段物理化學方法在遺傳學研究中的應用,并展望了量子化學理論在遺傳學領域的應用前景。

1 基因概念的歷史淵源

19世紀,由于農業生產發展的需要,人們開始重視動植物的遺傳變異現象并對這些現象進行了系統研究,這為基因概念的產生創造了條件。1868年,Darwin C.受Hippocrates和Anaxagoras的生源說影響提出了泛生論的假說,認為生物體的細胞能產生自我繁殖的微粒,這些微??梢詤R聚于生殖細胞并決定后代的遺傳性狀,這種觀點缺乏實驗論證,不過它充分肯定了生物體內部存在特殊的物質負責遺傳性狀的傳遞。之后,Weismann A.又在前人基礎上提出了種質論(Germpiasm),認為種質是生物體的遺傳物質,它可能作為遺傳單位存在于染色體上,這對基因概念的形成奠定了理論基礎[1]。

2 基因的研究發展

2.1 基因概念的提出

在前人的遺傳學理論研究基礎上,Mendel G.J.第一個對遺傳現象做了系統的實驗研究。通過豌豆雜交實驗,他認為生物性狀是由“遺傳因子”來控制的,這些遺傳現象符合分離定律和自由組合定律。之后,Devries H、Correns C.和Tschermak E.分別證實了孟德爾的實驗結果,到1909年,丹麥的Johannsen W.L.首次用“基因”一詞表示遺傳因子。不過,當時的遺傳因子沒有涉及到基因的具體物質概念,只是一個經過統計學分析的理論概念。

2.2 基因學說的創立

Mendel的遺傳因子學說是宏觀水平上的發現,其所提出的遺傳因子到底是否存在于細胞中需要進行細胞水平上的研究。隨著當時工業生產的發展,用以研究生物學實驗的儀器設備有了極大的改進。20世紀初,Boveri T.[2]和Sutton W.S.[3]各自在研究減數分裂時,發現遺傳因子的行為與染色體行為呈平行關系,提出了基因就在染色體上的假說。然后,1910年,Morgan T. H.等[4]用果蠅作材料,進行了一系列雜交實驗,發現了伴性遺傳現象和基因連鎖互換定律,直接證實了基因在染色體上,建立了染色體遺傳理論。1926年,Morgan T.H.正式提出了基因學說,即“三位一體”的基因概念,基因首先是決定性狀的功能單位,能控制蛋白質的表達,決定一定的表型效應;其次是一個突變單位,可以發生在等位基因之間,表現出變異類型;最后它是一個重組單位,只發生在基因之間,可以產生與親本不同的基因型[5]。這把染色體和基因聯系了起來,說明了基因具有物質性,不過,Morgan在其著作中并沒有涉及基因的本質是什么以及基因的功能是如何發揮等問題。

2.3 基因化學本質的研究

對于基因的化學本質和功能等問題,早在1909年,英國Garrod A.E.就提出過基因產生酶的觀點。之后,1941年斯坦福大學Beadle G.和Tatum E.[6]在研究真菌過程中,提出了“一個基因一個酶”的假說,認為一個基因控制一個酶的合成,基因通過酶控制生物的代謝途徑,這從生物化學角度闡述了基因的功能,不過這種基因的概念仍然沒有揭示基因的化學本質,只是解釋了基因發揮功能的途徑。到1944,Avery等通過肺炎雙球菌轉化實驗證明了遺傳物質的化學本質是DNA,然后,1956年,美國的Fraenkel又通過煙草花葉病毒實驗證明了RNA也可以作為遺傳物質進行傳遞[7]。

2.4 基因功能的研究

1953年,Watson J.D.和Crick F.H.C.[8]提出了DNA的雙螺旋結構,人們開始從分子水平上認識基因的本質,即基因是DNA分子中含有特定遺傳信息的一段核苷酸序列,是遺傳物質的最小功能單位[9],從此以后,人們對基因功能的認識開始有了深入的了解。1955年,Benzer S.[10]通過T4噬菌體感染大腸桿菌的互補實驗提出了順反子學說,認為基因就是順反子,即一個遺傳功能單位,一個順反子決定一條多肽鏈,它并不是一個突變單位和交換單位。一個順反子可以包含一系列突變子,突變子是DNA中構成的一個或若干個核苷酸,由于基因內的各個突變子之間有一定距離,所以突變子彼此之間能發生重組,重組頻率與突變子之間的距離成正比[11]。

20世紀60年代之前,人們已經認識到基因是有著精細結構的DNA分子,其結構可以繼續分割,不過,當時對于基因功能表達及其具體作用等問題的研究依然局限于傳統的“一個基因一個酶”的學說。1961年,法國遺傳學家Jacob F.和Monod J.L.[12]根據對大腸桿菌的試驗,提出了大腸桿菌操縱子模型,認為DNA的不同區域存在一個調節基因和一個操縱子,操縱子模型包括若干結構基因、操縱基因和啟動基因。這一模型進一步說明了基因是可分的,通過基因間的密切協作,細胞才能表現出獨特的功能[13]。此后,隨著DNA重組技術和DNA測序技術的發展,人們對基因的研究更加深入,發現了許多基因的其他功能和特點,極大地完善了人們對生物體各種遺傳現象的認識。

2.5 基因概念的新發展

20世紀70年代以后,隨著分子生物學技術的飛速發展,人們對基因的結構和功能上的特征有了更多的認識,其中比較重要的發現有假基因、重疊基因、跳躍基因、斷裂基因、反轉錄基因、印記基因等。結合基因的這些新發現,現今人們認識基因有以下幾種特點[5]:(1)基因不都是離散的,因為有重疊基因;(2)基因不一定是連續的,如斷裂基因;(3)基因可以移動,其位置可以改變,如跳躍基因;(4)基因不是全能的結構單位,有很多順式作用元件影響轉錄或剪接;(5)基因也不是簡單的功能單位,因為基因可以通過順式或反式剪接,產生多種蛋白質。那么,到底應該怎樣給一個基因準確定義呢?近年來,有很多人對此提出了看法。

Gerstein等[14]提出,基因的定義應該和原來的定義有兼容,建立在已有的生物術語基礎之上。他們認為,基因是基因組序列的聯合體,這些序列可以編碼具有潛在重疊功能的產品(蛋白質或RNA),基因與其調節序列是多對多關系。在此基礎上,Pesole[15]則認為基因是一個離散的基因組區域,其轉錄可以被一個或多個啟動子和遠端調節成分調控,并含有合成功能蛋白質或非編碼RNA的信息?;蛟谧罱K功能產物上有共同性質,這個定義主要針對真核生物基因組,強調每個基因都分布于基因組的連續區域,基因序列包含5′UTR和3′UTR。此外,還有學者從計算機角度對基因的定義做了描述,他們把基因組比喻為一個生命體的大的操作系統,而基因就是其中的一個子程序??傊?,隨著當今科技水平的發展,人們通過對DNA、RNA和蛋白質新功能的研究,發現基因并不是以前想得那么簡單,其概念、功能和特征是隨著一些特殊的生命遺傳現象可以改變的。

如阮病毒的發現,朊病毒是一種只有蛋白質而沒有核酸的病毒,就之前生物學家對基因的概念而言,朊病毒的復制并非以核酸為模板,而是以蛋白質為模板,這又重現了20世紀遺傳物質本質問題的爭議,是現階段基因概念的新挑戰。此外,2006年,《自然》雜志在New Feature欄目上刊登了“什么是基因?”一文,這篇文章結合最近的研究成果對基因的概念做了新的詮釋,一些研究發現,RNA不是被動的將基因信息傳遞下去,而是主動地調控細胞的活動,有的RNA鏈不是傳統認為的只由DNA的一條鏈轉錄,而是由兩條鏈轉錄得來,還有一些RNA可以通過某種途徑使正常基因沉默,在必要時還會作為模板糾正某些異常基因,跨世代地攜帶生物體遺傳信息[16]。這些研究發現加深了我們對RNA的認識,深化了我們對生物體遺傳現象的了解。又20世紀90年代,美籍華人牛滿江教授又發現了“外基因”,即一些生物體細胞質中mtRNA能激活一些特定基因,使生物體表達特定的蛋白質,還有,2008年《自然》雜志上報告,美國科學家確認了一種可導致乳腺癌轉移的超級基因,這種基因可控制腫瘤細胞中其他基因的表達,它的表達與癌癥發生有密切的聯系[17]。

總之,隨著科學的不斷發展,人們對于生物遺傳現象的認識越來越深入,基因的概念也隨著生物學的發展不斷變化和完善。由于其他非生命領域的研究對象顯示出了生命力及與生物基因相似的特征,現今,經濟領域和計算機領域中又出現了企業基因[18]、產品基因[19]、數據基因[20]等新的定義,基因概念的基本理論已經發展到更多學科中了,對基因本質和特征的研究越來越有必要。

3 量子化學作為研究核酸方法的應用

當前,遺傳學的研究已經發展到了分子水平,然而對于生物遺傳現象中一些酶、核酸、激素等活性物質的構象、生物活性和其具體作用機制依然存在爭議。生物系統研究的最大難題是生物分子的復雜性,常規的實驗方法只能得到實驗現象的宏觀方面解釋,而不能從微觀方面對實驗現象的化學本質做出解釋。目前有一些研究者將物理化學方法應用到了生命科學領域,建立了從理論分析到實驗優化的方法模式,他們根據實際體系在計算機上進行實驗,通過比較模擬結果和實驗數據檢驗理論模型的準確性,并在此基礎上模擬生物大分子的結構、性質和反應過程。

隨著計算機技術和物理化學理論的發展,以及X射線、NMR等技術的應用,人們可以利用一些物理化學工具在計算機上進行分子模擬,以此來模擬DNA、RNA和蛋白質的結構,預測蛋白質與核酸的功能和性質。而且,隨著計算方法的改進,高度變化的核酸體系的精確分子模擬已成為可能,依賴強大的計算機就能模擬一些更復雜的反應,如DNA、RNA和蛋白質的催化及折疊等[21]。

其中應用比較廣泛的物理化學工具就是量子化學方法,量子化學方法是應用量子化學基本原理和方法來研究化學體系的結構和化學反應性能的科學,其基本理論主要有價鍵理論(VB)、分子軌道理論(MO)、密度泛函理論(DFT),基本的計算方法有從頭算方法(ab initio)、半經驗方法(semi-empirical method)、密度泛函方法(Density Functional Theory)[22]。量子化學的原理和方法在物理化學、藥學計算和生命科學領域有廣泛的應用,可以很好地分析分子間相互作用的機理,解釋實驗中一些宏觀現象的物理化學本質。如李梅杰[23]利用量子化學方法中的高精度組合從頭算方法(ONIOM-G3B3)研究了核酸自由基性質和損傷機理,很好地解釋了生命過程中由于自由基和電子轉移導致DNA的斷鏈損傷而引起的衰老、癌癥、神經紊亂等疾病的發生。又如2002年,Starikov E.B.[24]總結了核酸中量子化學方法的應用,闡述了核酸中電荷轉移過程的量子化學描述及其化學機理,并詳細地討論了不同量子化學方法在研究核酸電子構型中的優缺點。此外,于芳[25]運用量子化學工具對胞嘧啶與丙烯酰胺組成的分子體系進行了計算,以此來模擬核酸與蛋白質相互作用的反應過程,分析了DNA與蛋白質的作用形式。

對于利用量子化學方法研究蛋白質的應用,國外在這方面做得比較深入。如紐約州立大學石溪分校Simmerling C.等[26]應用量子化學方法研究了一種小分子量蛋白質,僅有20個色氨酸構成,準確地預測了蛋白質三維結構的折疊過程。又如Berriz和Shakhnovich[27]模擬了小的三螺旋束蛋白的折疊,Daggett和Fersht[28]模擬了小的單結構域蛋白的動力學折疊.還有Akira Shoji等[29]采用密度泛函理論方法優化了右手α-螺旋的PLA(聚L-丙氨酸)分子(如圖1所示,即H-Ala18-OH分子),分析了αR-螺旋的PLA形成的機制,獲得優化的αR-螺旋H-Ala18-OH構型外側的1H、13C、15N、17O原子的化學位移與用高分辨率固相NMR檢測的相同。

4 展望

近年來,國內外量子化學在分子生物學中的應用日趨廣泛,如利用量子化學方法研究納米微粒促進靶向給藥、純化核酸以及處理廢氣等技術的發展;應用量子化學方法優化生物活性分子結構,研發新型抗疾病藥物;采用分子模擬的量子化學計算方法探究激素與受體以及其他活性分子與核酸的作用機理等等,很大程度上促進了分子生物學和醫學的發展。從目前所作的科學研究看,量子化學完全可以作為遺傳學工具來研究生物體遺傳現象背后的化學本質,其在遺傳學的研究中有廣闊的應用前景。

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