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生命科学方向研究现状论文

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生命科学方向研究现状论文

浩瀚的工程啊啊啊啊啊啊啊

请问是湖南理工学院的吗

现代生命科学技术的论文基因芯片——“生物信息精灵”——浅谈数学、计算机在现代生命科学研究中的作用二十世纪是物理科学的世纪,而二十一世纪则是生命科学的世纪。生命科学,尤其是生物技术的迅猛发展,不仅与人类健康,农业发展以及生存环境密切相关,而且还将对其它学科的发展起到促进作用,所谓"今天的科学,明天的技术,后天的生产"。而生命科学的基础性研究是现代生物技术的源泉、科学和技术创新的关键。现代生物技术,是一门领导尖端科技的学科,正因如此,我很想知道它与数学——我得专业课,计算机等理论或技术是怎样有机的联系在一起的。基于此,我利用课余时间查阅了许多网站、书籍,并有了小小的收获。现就“基因芯片”技术,浅谈如下。一、基因芯片简介基因芯片,也叫DNA芯片,是在90年代中期发展出来的高科技产物。基因芯片大小如指甲盖一般,其基质一般是经过处理后的玻璃片。每个芯片的基面上都可划分出数万至数百万个小区。在指定的小区内,可固定大量具有特定功能、长约20个碱基序列的核酸分子(也叫分子探针)。 由于被固定的分子探针在基质上形成不同的探针阵列,利用分子杂交及平行处理原理,基因芯片可对遗传物质进行分子检测,因此可用于进行基因研究、法医鉴定、疾病检测和药物筛选等。基因芯片技术具有无可比拟的高效、快速和多参量特点,是在传统的生物技术如检测、杂交、分型和DNA测序技术等方面的一次重大创新和飞跃。二、基因芯片技术 生物芯片技术是于90年代初期随着人类基因组计划的顺利进行而诞生,它是通过像集成电路制作过程中半导体光刻加工那样的微缩技术,将现在生命科学研究中许多不连续的、离散的分析过程,如样品制备、化学反应和定性、定量检测等手段集成于指甲盖大小的硅芯片或玻璃芯片上,使这些分析过程连续化和微型化。也就是说将现在需要几间实验室、检验室完成的技术,制作成具有不同用途的便携式生化分析仪,使生物学分析过程全自动化,分析速度成千上万倍地提高,所需样品及化学试剂成千上万倍地减少。可以预见,在不远的将来,用它制作的微缩分析仪将广泛地应用于分子生物学、医学基础研究、临床诊断治疗、新药开发、司法鉴定、食品卫生监督、生物武器战争等领域。 生物芯片技术是目前应用前景最好的DNA分析技术之一,分析对象可以是核酸、蛋白质、细胞、组织等。目前全世界用生物芯片进行疾病诊断还处于研究阶段,国外已将其用于观察癌基因及肌萎缩等一些遗传病基因的表达和突变情况。 生物芯片技术还可以用于治疗,例如已开发出在4平方毫米的芯片上布满400根有药物的针,定时定量为病人进行药物注射。另外,科学家还在考虑制作定时释放胰岛素治疗糖尿病的生物芯片微泵及可以置入心脏的芯片起搏器等。生物芯片技术与组合化学相结合将开辟另一个极有价值的应用方向,即为新药研制提供超高通量筛选平台技术,这必将使新药研究开发和传统中药的成分评估获得重大突破。三、基因芯片的应用技术举例1、基因破译 目前,由多国科学家参与的“人类基因组计划”,正力图在21世纪初绘制出完整的人类染色体排列图。众所周知,染色体是DNA的载体,基因是DNA上有遗传效应的片段,构成DNA的基本单位是四种碱基。由于每个人拥有30亿对碱基,破译所有DNA的碱基排列顺序无疑是一项巨型工程。与传统基因序列测定技术相比,基因芯片破译人类基因组和检测基因突变的速度要快数千倍。 基因芯片的检测速度之所以这么快,主要是因为基因芯片上有成千上万个微凝胶,可进行并行检测;同时,由于微凝胶是三维立体的,它相当于提供了一个三维检测平台,能固定住蛋白质和DNA并进行分析。 美国正在对基因芯片进行研究,已开发出能快速解读基因密码的“基因芯片”,使解读人类基因的速度比目前高1000倍。图1所示为一种内嵌基因芯片的基因检测装置。2、基因诊断 通过使用基因芯片分析人类基因组,可找出致病的遗传基因。癌症、糖尿病等,都是遗传基因缺陷引起的疾病。医学和生物学研究人员将能在数秒钟内鉴定出最终会导致癌症等的突变基因。借助一小滴测试液,医生们能预测药物对病人的功效,可诊断出药物在治疗过程中的不良反应,还能当场鉴别出病人受到了何种细菌、病毒或其他微生物的感染。利用基因芯片分析遗传基因,将使10年后对糖尿病的确诊率达到50%以上。 未来人们在体检时,由搭载基因芯片的诊断机器人对受检者取血,转瞬间体检结果便可以显示在计算机屏幕上。利用基因诊断,医疗将从千篇一律的“大众医疗”的时代,进步到依据个人遗传基因而异的“定制医疗”的时代。3、基因环保 基因芯片在环保方面也大有可为。基因芯片可高效地探测到由微生物或有机物引起的污染,还能帮助研究人员找到并合成具有解毒和消化污染物功能的天然酶基因。这种对环境友好的基因一旦被发现,研究人员将把它们转入普通的细菌中,然后用这种转基因细菌清理被污染的河流或土壤。4、基因计算 DNA分子类似“计算机磁盘”,拥有信息的保存、复制、改写等功能。将螺旋状的DNA的分子拉直,其长度将超过人的身高,但若把它折叠起来,又可以缩小为直径只有几微米的小球。因此,DNA分子被视为超高密度、大容量的分子存储器。 基因芯片经过改进,利用不同生物状态表达不同的数字后还可用于制造生物计算机。基于基因芯片和基因算法,未来的生物信息学领域,将有望出现能与当今的计算机业硬件巨头――英特尔公司、软件巨头――微软公司相匹敌的生物信息企业。四、基因芯片的实际应用 基因芯片在生命科学、医药研究、环境保护和农业等领域有极其重要的应用价值。在基因芯片的驱动下,人类正进入一个崭新的生物信息时代。1、在美国科学家第一次将一个他们称之为生物芯片的计算机芯片植入人体的细胞上,从而使人体细胞与计算机连接。这是美国科学家波利斯·鲁宾斯基(Boris Lubinsky)和他的同事黄永(译音)在3月份的美国《生物医学微设备》杂志中著文披露的。 2、人体细胞外面包有一个细胞膜,该细胞膜具有使特定物质单向通过的功能。多年来,科学家们一直寻求找到用电冲击的方法,使所希望的物质进入细胞膜,但直 到目前为止,所用的方法有时成功,有时失败。而使用鲁宾斯基和黄永研究出来的 新方法,细胞膜由计算机得到一个信号,让某些物质进入到细胞中。随具体场合的 不同,这些物质可以是例如用来改变基因的遗传物质,也可以是药物或蛋白质。这样,就可以更好地使这些物质发生效力。 鲁宾斯基等科学家打算研制出能对例如神经细胞和肌肉等人体组织发出指令的生物芯片,这样至少会使人所服用的药物发挥更大的效力。俄亥俄州立大学生物医学工程中心主任莫里罗·弗拉里称鲁宾斯基的这项发明是处在发展阶段早期的具有潜在作用的实验室工具。美国科学家们称,他们已经找到了一种能使人体细胞和电路进行交配的生物工程芯片,它能在医学和基因工程学方面发挥关键的作用。 这种比头发还小还细的微型装置使健康人体细胞和电子芯片结合,通过电脑对芯片进行控制,科学家认为他们能够控制细胞的活动。 电脑向细胞芯片发送电脉冲,激发细胞膜孔张开,并激活细胞。科学家希望能够大批量地生产这种细胞芯片,并能够把它们植入人体,取代或修正病变组织。 领导这项研究的加州大学机械工程学教授鲍里斯·鲁宾斯基说:“细胞芯片还使科学家在复杂的基因治疗过程中更准确地进行控制,因为他们能够更准确地开启细胞孔。” 鲁宾斯基还说:“我们在生物学领域里引入了工程学的精髓,我们完全可以在不影响周围其它细胞的情况下输入DNA、提取蛋白质以及注射药物。” 该细胞芯片的出现与长期存在的一种理论有关,即一定量的电压能够穿透细胞膜。 多年来,科学家一直在进行用电力轰击细胞试验的遗传研究,希望藉此引入新的疗法和基因物质。研究人员希望能最终制造出与激活不同的身体组织(从肌肉到骨骼到大脑)所需的准确的电压量相调合的细胞芯片。那样的话,将会有数以千计的细胞芯片用来治疗各种类型的疾病。3、用独创技术自行研制的中国第一片应用型基因芯片于近日在第一军医大学正式诞生。 据第一军医大学有关负责人透露,该军医大研制成功的基因芯片,是中国首次应用一种创新的基因片扩增技术,率先攻克了内地同行在基因芯片研究中首先面临的快速经济地搜集数以万数基因探针难题,并巧妙运用新技术手段明显地降低成本。 目前,该芯片已完成实验室工作,即将进入临床验证阶段,如果顺利,用於临床诊断的基因芯片可望不久投入批量生产。但到目前为止,全世界还没有实际用於临床应用诊断的基因芯片生产。 在实验室里,将这几片比大拇指盖稍大的基因芯片,放在检测器上,与之相连的电脑屏幕上立刻出现了纵横交错的红红绿绿荧光点,出现的每个荧光点就是一个基因片断的点阵。只要取病人一滴血放在芯片检测卡上,经过分子杂交后,连上电脑就可以立刻显示出基因变化情况,并通过电脑把基因语言翻译成医生能读得懂的信息,从而对疾病做出准确的诊断。 这种芯片的成功诞生,标志着疾病的诊断由细胞和组织水平推进到基因水平。它们的开发应用将在环境污染控制、动植物检疫、器官移植、产前诊断、药物筛选、药物开发等方面展示出广阔的前景。五、生命科学渐成IT公司关注焦点 人类基因组工作草图绘毕的消息像打开了阿里巴巴宝藏的大门,以基因技术为核心的生命科学市场正吸引着越来越多的淘金者。近来,为这些淘金者生产“铁锨”的资讯科技(IT)公司的积极行动颇为引人注目。1、揭开基因之迷须破译大量数据 人类基因组草图仅仅是读出了“生命之书”,而要真正读懂它,揭示所有基因编码所代表的信息,还必须破译浩如烟海的数据。 在著名的英国桑格中心里,有关人类基因组的数据已经达到22万亿字节,是世界上首屈一指的美国国会图书馆藏书内容的两倍多。据这家中心估计,在未来两至三年内,与人类基因组有关的数据量还将上升到50万亿至100万亿字节。2、生命科学公司10%投资用于开发资讯科技 为了解决处理数据所需的庞大计算能力的问题,世界上最大的12家生命科学公司目前把近10%的科研预算用于资讯科技投资,而且这个比例可能还将增长。 据美国国际商业机器公司(IBM)估计,与生命科学有关的资讯科技市场将在今年达到35亿美元,到2003年达到90亿美元。3、市场潜力巨大 一些著名的IT企业,已将眼光瞄准了这一潜力巨大的市场。例如,IBM已经决定投资1亿美元,用五年时间研制一种名为“蓝基因”的超级电脑。 “蓝基因”的运算能力将是美国现有40台最快的超级电脑运算能力总和的40倍,它主要用于模拟人类蛋白折叠成特殊形状的过程。世界最大的个人电脑制造商美国康柏公司,也垂涎这块“肥肉”。4、康柏趁早下手培养未来客户基础 已经成为生命科学领域电脑服务器主要供应商的康柏公司最近宣布,它将继续投资1亿美元,支持新兴生物技术公司,以培养未来的客户基础。 其实,IT公司还远不止盯着这些近期利益。以基因研究为基础的生物经济可能在新世纪里成为新经济的重要组成部分,对此人们已经达成共识。5、行业标准制定者能享有巨大经济利益 根据以往的经验,率先进入市场的公司大多能够成为行业标准的制定者,这些行业标准往往意味着巨大的经济利益。 今年8月,德国狮生命科学公司的股票上市。由于投资者看中这家公司的基因次序检索系统(SRS)可能成为行业新标准,其股票价格在短短时间里迅速上涨了50%。6、政府支持基因研究 IT公司进军生命科学领域,与各国政府对基因研究的支持密不可分。为了在基因组研究的下一个阶段——分析蛋白质结构的国际竞争中领先,不少国家积极采取措施,促进信息业与生物产业的结合。 例如,日本不久前就组织了“官产学”大联合的“生物产业信息化研究共同体”,参加这个共同体除了制药、食品、生物、化学等与基因科学相关的企业外,还有不少电脑公司。 小结:科学界公认,生物芯片技术将给下个世纪生命科学和医学研究带来一场革命。目前我国科学家正在加速研制这种可能快捷便利提取DNA,查找遗传基因特性的新技术。相信,这一现代生物与高科技联姻的成果将为二十一世纪的发展作出巨大的贡献!

随着人们对客观事物认识的不断加深,已经不再满足于停留在易解问题的领地,这其中在生命科学领域的复杂性研究又受到了许多跨学科学者的关注。笔者综述了复杂性的概念、生命科学中的复杂性极其复杂性研究。 关键词 生命科学;复杂性科学;生物复杂性 复杂性科学的概念诞生至今已经20多年,这期间有大批学者从不同的领域入手展开了卓有成效的探索。人们希望更全面深入地从客观世界事物的整体与部分以及层次关联在时空演化的全程描述角度来研究支配客观事物运行的基本规律,建立起新世纪科学技术发展的理论基础,以指导新的发展实践。 这其中在生命科学领域的复杂性研究又受到了许多跨学科学者的关注,也有人将其称之为生物复杂性(biocomplexicity)研究,生物复杂性科学主要探索在一些传统学科间交叉的问题。准确地说,是寻求以定量和整合的途径来深入了解各种生命系统之间复杂的相互作用,其中既包括生物的、行为的、化学的和物理的相互作用,也包括生态的、环境的和社会的综合作用等[1]。 1 复杂性科学研究的概念和范畴 复杂性的定义是相对于简单性而言的,简单性一向是现代自然科学、特别是物理学的一条指导原则。许多科学家相信自然界的基本规律是简单的。还原论的基本思想也就是找出复杂现象或事物背后的简单机制。事实上一些复杂的事物或现象,其背后确实存在简单的规律或过程。 关于复杂性的概念并没有一个统一的说法,而是根据研究的对象有不同提法,比如,从熵的角度:复杂性等于热力学测定的一个系熵和无序;信息的角度:复杂性等于一个系统使一个观测者“惊奇的能力”;分形尺寸:一个系统的“模糊状况”,即在越来越小的尺寸上显示的详细程度;有效的复杂性:一个系统显示“规律性”而不是随机性的程度;体系复杂性:由一个体系结构系统的不同层次所显示的多样性;语法的复杂性:描述一个系统所需要的语言的普遍性程度;热力学深度:将一个系统从头组织在一起所要的热力学资源的数量;时间计算上的复杂性:一部计算机描述一个系统或解决一个问题所需要的时间;空间计算上的复杂性:一部计算机描述一个系统或解决一个问题所需要的存储量[2];等等。 从20世纪30年代系统科学开始兴起,人们逐渐认识到系统大于其组成部分之和,系统具有层次结构和功能结构,系统处于不断地发展变化之中,系统经常与其环境(外界)有物质、能量和信息的交换,系统在远离平衡的状态下也可以稳定(自组织),确定性的系统有其内在的随机性(混沌),而随机性的系统却又有其内在的确定性(突现)。 复杂性科学往往研究的是复杂性系统,复杂系统主要有以下表现:(1)系统各单元之间的联系广泛而紧密,构成一个网络。因此每一单元的变化都会受到其他单元变化的影响,并会引起其他单元的变化。(2)系统具有多层次、多功能的结构,每一层次均成为构筑其上一层次的单元,同时也有助于系统的某一功能的实现。(3)系统在发展过程中能够不断地学习并对其层次结构与功能结构进行重组及完善。(4)系统是开放的,它与环境有密切的联系,能与环境相互作用,并能不断向更好地适应环境的方向发展变化。(5)系统是动态的,它不断处于发展变化之中,而且系统本多对未来的发展变化有一定的预测能力。 一般来说,复杂性研究的基本方法是:(1)定性判断与定量计算相结合。(2)微观分析与宏观综合相结合。(3)还原论与整体论相结合。(4)科学推理与哲学思辨相结合。 复杂科学研究中所用的理论工具:(1)非线性科学——非线性动力系统理论(稳定性和分叉理论、混沌、孤子)和统计力学(分形、标度),及非平衡系统中的复杂和随机现象的研究;(2)计算机模拟——它是十分重要的手段,目前已广泛用于复杂科学的研究中;(3)计算智能;(4)数理逻辑;(5)在不确定条件下的决策技术;(6)综合集成技术;(7)整体优化技术等。 2 生命科学与复杂性研究 生命科学的研究对象都是复杂系统,(具有关联性、多样性、自学习、自组织、开放、动态的特点),生命科学研究的系统正因为其复杂性,对其构成的原因和演化的历程,此前均缺乏了解,也因此吸引了复杂性科学研究者的高度重视。近几十年来,对生物系统所具有的整体性、关联性、网络层次性、统计涨落性、内在和外在的随机性、模糊性、开放性和历史性等这一类复杂系统的典型特征进行了探讨。生物体本身的特点以及生物的进化使得人们的思维方式从单纯的物理学简单系统的研究转变为对生物学的复杂系统的研究[3]。基因是生命遗传的基本密码,生物体的复杂结构和功能不仅仅是由基因决定的,也是由基因组中大量的非编码信息和非编码基因决定的。因此生物体的复杂结构和功能不仅仅是由基因决定的,也不仅仅是由基因组中大量的非编码信息决定的,而是由这些元素在生物体各个层次上复杂、动态的相互作用决定的。 作为生命系统的指挥和协调中心—神经系统,其中枢功能结构为大脑,近十年来脑功能的科学研究是复杂科学领域中的一个热点。大脑有复杂的结构,它的组织层次按空间尺度有:分子、膜、突触、神经元、核团、回路、网络、层、投射、系统。大脑表现出的某些高级功能是不能在较低的层次上观察到的,其中有些是由各个单元之间的相互作用而涌现出的集体行为。人们的思维规律是不断变化的,但是最低层次的规律是不变的。脑功能的复杂性首先体现在各神经子系统自身的高度非线性、不稳定性和适应性;其次体现在它们之间相互连接的非均匀性及大规模并行等特点。不仅如此,即使在非常简单的神经系统中也存在着令人惊异的复杂性,这反映在它们的功能、演化历史、结构和编码方式。比如,单个神经元放电的时间序列包含复杂多样的时间模式,反映了神经细胞内的复杂的动力学过程[4]。脑电信号是中枢神经系统自发产生的生物电活动,它包含了丰富的神经系统状态和变化的信息,因而在临床和神经电生理研究中得到了广泛的应用。现在人们对EEG建立动力学模型,并研究其中的混沌现象,显示动力学模型方法对于研究大脑正常生理和病理状态具有的意义[5]。 近年来控制领域实现和发展了脑控系统,即基于脑电信号的人机融合控制系统,直接以脑电信号为基础,通过脑机接口来实现控制。“脑控”研究涉及神经科学、计算机科学、控制科学和心理学等多学科交叉。相关研究已经开发出了利用大脑的思维、通过电子接口来控制各种设施的运动状态,并取得预期效果的“脑控技术”,这项技术在医疗等多个方面具有重要的应用价值。 人工生命(Artificial Life)是近10年发展起来的一个新方向,是以进化为主要特征的复杂性研究。人工生命致力于研究生命形式(并不局限于某种特定的载体)的普遍特征。地球上的生命被看成是一种具有特定载体—蛋白质—的特定生命形式,地球上的生命进化也仅仅代表一种特定的进化途径,因此可以用别的物质来构造另类载体的生命形式,赋予它们生命的特征,使其具有进化、遗传、变异等等生命现象,得到生命的普遍行为[2]。 其他如心血管系统中的心率变异性和管腔应变问题;动态病(以异常时间组织结构为特征的疾病,如周期性发热、周期性关节肿胀等)的预防、治疗和数学建模问题;生态系统的种群繁殖问题;流行病中的疾病传染规律;生化反应的动力学过程;免疫系统中信号产生、传递和转导的动力学过程等都体现了生物系统的复杂性,属于复杂性科学研究的范畴。 因为生命体的多样性和复杂性决定了临床医学本身的复杂性;疾病是复杂的,不仅生命体本身病理过程复杂,而且心理、社会、环境等因素都会影响病理过程;许多复杂性疾病,如心血管疾病、癌症、艾滋病等皆是生命体多层次、多层面因素作用的结果。现代医学是在还原论指导下对生命和疾病局部的、分离的认识,仍停留在分析和描述的水平上;所以需要借助复杂性研究方法。在研究方法和观念上有所突破。 祖国传统中医学独特的思维方法和对复杂系统整体状态的把握与复杂性研究有类似的思路。中医学对人体内部的相互作用以及人体与环境的相互作用提出了众多的命题,为现代医学研究准备了丰富的素材,对中医的理论体系的认识还必须运用物理学、生物学、数学、控制论、系统论等学科的最新知识。 复杂性科学对我们来说是一个充满未知的领域,研究方法上既有还原论,也有综合论和系统论,这两种思想正在经历碰撞并开始出现融合的趋势。但是在研究对象上,它研究的问题并不是刚刚出现,而是因为人们认识的深度和它本身的难度,使这一类问题被搁置了起来。目前,对复杂性的研究已经分别在一些学科取得了初步的进展,随着科技的进步、人类对自然和自身认识的深化,生命科学中的复杂性问题必然会被逐步地认识和解决。

生命教育论文研究现状

珍爱生命教育是思想政治教育中重要的教育。我们经常看到、听到的社会上许多大学生死于各种事故或自杀,数量之多、令人触目惊心。然而我们该如何写有关珍爱生命教育的论文呢?下面是我给大家推荐的,希望大家喜欢! 篇一 《浅谈大学生珍爱生命教育》 摘要:珍爱生命教育是思想政治教育中重要的教育。我们经常看到、听到的社会上许多大学生死于各种事故或自杀,数量之多、令人触目惊心。1987年世界卫生组织报告,青少年死亡的主要途径一是意外死亡,二是自杀。以意外死亡为例,有关学者调查了58个国家,发现有48个国家意外事故是15岁―19岁青少年的首要死亡原因。当前大学生对生命的冷漠,高等教育对生命的疏忽都提醒着我们关注高校生命教育。高校生命教育不仅是一个重要的理论研究,更要关注实践研究。目前的高等教育学界的实践研究成果较少,亟待深入。如何在高校开展大学生生命教育,引导大学生群体认识生命,珍爱生命,发展生命是高校教育教学的重要工作。 关键词:思想政治教育珍爱生命教育高校教育 没有生命的世界,是残缺的世界。正是有了生命的存在,世界才变得精彩。而在一切的生命存在之中,人是超越一切其他生命之上的存在物。因为,人是一种有思想的生命存在。人不会只是停留在对现实世界的满足与追求上,他会不停地尽力对已有本我不断超越,为价值寻找出口以实现不断升华。而要实现这一超越和提升,就要靠教育。令人遗憾的是,现代教育程度不同地对此忽视了。生命教育是一种全人教育,以推动人的全面发展为己任。作为生命教育的核心――生命价值教育更是我们在教育过程中所要关注的重中之重。大学生是祖国的未来,民族的希望,是中国特色社会主义事业的建设者和接班人。 一、 珍爱生命教育的科学内涵 生命,是人类最珍贵也是最脆弱的东西,如同费尔巴哈所说,”生命价值是人类数千百年来一直探索和追求的永恒主题。以生命的视角审视教学,不仅要关注学生理想信念的需要,更要关注其生命现实中健康,心理,精神的需要,把学生看成是一个自我盛宁的实验者,吧学生理解为同时具有自我保护生命力与自我完成生命的实体。思想政治教育中的珍爱生命教育是通过思想政治教学而获得手段病体现自身生命质量的完美性和完整性。 珍爱生命教育,顾名思义,就是关于生命的教育。生命教育是帮助学生认识生命、欣赏生命、尊重生命、爱惜生命,提高生存技能和生命质量的一种教育活动。生命教育作为一项新兴的教学门类,一出现就受到了大家的广泛关注,很多地方的学校已经将其纳入到学校的教育教学体系中。伟大的教育家陶行知曾说过“为了改进生活而教育”。教育的基本任务就是促使人认识世界、认识自我,帮助人掌握基本的生活技能,提升人的生命质量。其表现有:承受挫折的心理素质和行为能力比较弱,有的学生因为一句批评或轻微的挫折而自杀或自残;因为与他人的一点纠纷而拔刀相向;在突如其来的灾害面前束手无策;不关心他人、缺乏同情心和爱心等。有了这些对生命教育的最初思索,在学生中开展生命教育,以帮助学生切实解决因生理、心理发育困扰所带来的思想道德迷失及轻视生命的问题,帮助学生树立正确的人生观、道德观,使学生身心得到自由、和谐的发展,成为充满活力、人格健全、个性鲜明的一代新人显得尤为重要。 二、 对大学生开展珍爱生命教育的现实价值 ***一***开展珍爱生命教育是整体提升国民素质的基本要求。 大学生是社会主义事业未来的建设者和接班人,大学生的生命质量决定着国家和民族的前途与命运。在大学大力开展生命教育,有利于提高广大青年学生的生存技能和生命质量,激发他们树立为祖国的繁荣富强而努力学习、奋发成才的志向;有利于将中华民族坚韧不拔的意志融铸在大学生的精神中,培养他们勇敢、自信、坚强的品格;有利于提高广大青年学生的国际竞争意识,增强他们在国际化开放性环境中的应对能力。 ***二***开展珍爱生命教育是社会环境发展变化的迫切要求。 经济全球化和文化多元化的发展趋势,现代科技和资讯科技的飞速发展,为不同民族、不同文化的交流与合作提供了有利条件,为广大学生获取资讯、开阔视野、培养技能提供了宽广的平台,但随之而来的消极因素也在一定程度上影响了大学生的道德观念和行为习惯,享乐主义、拜金主义、极端个人主义等的负面影响,导致部分学生道德观念模糊与道德自律能力下降。此外,校园伤害、意外事故等威胁大学生人身安全的各种因素,也一定程度上影响了青少年的身心健康。因此,迫切需要培养大学生形成科学的生命观,进而为大学生树立正确的世界观、人生观和价值观奠定基础。 ***三*** 开展珍爱生命教育是促进大学生身心健康成长的必要条件 现代社会物质生活的日益丰富和社会环境的纷繁复杂,使大学生的生理成熟期明显提前,极易产生生理、心理和道德发展的不平衡现象。长期以来,由于生理发展过程中出现的困惑常常得不到及时指导,对无法预料且时有发生的隐性伤害往往难于应对,导致一些学生产生心理脆弱、思想困惑、行为失控等现象。因此,需要积极引导学生科学理解生理、心理发展的规律,正确认识生命现象和生命的意义。 ***四*** 开展珍爱生命教育是家庭教育的重要职责。 家庭教育是生命教育必不可少的环节和重要组成部分。当前,现代化程序的迅速推进,使家庭教育面临着新的挑战,家庭教育还存在和大学生成长需要不相适应的方面,相当一部分家长不了解学生身心发展的规律,忽视他们渴望得到理解与尊重的需求,缺乏科学的家庭教育理念和方法,对孩子或者期望值过高,或者漠不关心,或者过分包揽,或者放任自流,加剧了部分大学生心理问题的出现,如厌学、离家出走、自杀等,有的甚至走上违法犯罪的道路。因此,迫切需要引导家庭开展科学、正确的生命教育。 ***五*** 开展珍爱生命教育是当代大学教育发展的必然要求。 学校现有课程教材中的生命教育内容比较单一,对学生身心发展的针对性、指导性尚不明确;对学生生存能力的培养,缺乏有效的操作性指导;部分教师受传统观念影响,对青年学生性生理、性心理、性道德发展的理解和指导存在观念上的误区;对校内外丰富的生命教育资源缺乏系统有机的整合。因此,必须加快学校教育的改革,从生理、心理和伦理等方面对学生进行全面、系统、科学的生命教育,引导学生善待生命,帮助学生完善人格、健康成长。 三、 对大学生开展珍爱生命教育的多维路径 大学生是我国社会主义建设事业的主要生力军,其思想政治素质如何,亳无疑问地会对我国的社会生活和经济建设产生极大的影响。珍爱生命教育是我们我们教育工作者一项重要使命,是加强社会主义和谐文化、和谐社会建设的重大举措。高校思想政治教育工作坚持社把生命的意义放在重要位置,对于引领大学生在思想上道德上继承民族优良传统,形成奋发向上的精神力量,与社会共同进步具有重大的意义。在当今的新形势下,加强大学生生命价值观教育,需要多角度,全方位的进行探索,是正确的生命观贯彻落实到大学生中去,使之成为大学生的内在要求和自觉行动。 ***一***强化学校教育主课堂作用。 大学的思想政治理论课应该受到高度的重视,把生命教育融入到课堂教学内容中去,让学生系统的掌握的生命教育的科学内涵、精神实质、基本要求等理论知识,并能用其科学的立场、观点和方法去分析、解决问题。同事开展主题校园文化活动、营造氛围、自立自强榜样激励等活动。文化是一个国家和民族的灵魂,提升中华民族的文化力,实现大学生健康全面和谐发展和成长,不仅要靠个人的努力,还需要有一个良好的校园环境,努力培育一批有强大生命力的文化主体。这是建设和谐校园的必然要求也是培养中国特色社会主义事业合格建设者和可靠接班人的必然要求。 ***二***完善家庭教育功能。 家庭环境对大学生生命教育的培育起著激励、渗透和调控作用。而良好的家庭教育的营造,需要发挥家庭教育的基础作用,提高家长的素质,营造良好的家庭氛围,改变传统的教育理念。家长要善于从孩子的实际出发,针对孩子的特质,合理的预计其未来的发展空间,并据此制定切实可行的教育方案,使之成为社会主义事业的合格建设者和接班人。 ***三***社会氛围营造。 大学生的生命观不是自然形成的,需要通过外部的教育转化为大学生的坚定信念,进而转化为大学生的自觉行动。在这个过程中需要发挥报刊、广播、电视盒网际网路等大众传媒的作用,以营造良好的氛围。在社会主义现代化的今天,涌现出了许多可歌可泣的先进人物,这就需要对大学生进行先进典型教育,这是加强大学生珍爱生命教育的一个有效的途径。在践行珍爱生命教育的过程中,大学生要坚持理论联络实际的原则,使珍爱生命教育真正落实到实处。 ***四***提升自身素质。 首先要提升大学生的理论水平,需要大学生全面理解和准确把握生命观的相关内容。用马克思主义理论武装大学生的头脑,用中国特色社会主义共同理想凝聚大学生的力量,用民族精神和时代精神鼓舞大学生的斗志,用社会主义荣辱观引领大学生的道德风尚。其次要提升大学生的心里素质,健康的心理有利于大学生的健康成长,顺利成才。 在大学生珍爱生命教育的过程中,要注意从整体性和层次性两个方面帮助他们理解珍爱生命教育的基本内容,让大学生把树立正确的生命观作为个体思想、行动的支点,成为既有崇高理想信念,又有正确的人生观、价值观的一代新人。 参考文献: [1]冯建军.生命与教育[M].北京:科学教育出版社,2004 [2]王北生.从焦虑视角探寻与解读生命教育[J]. 中国教育学刊,2004***2***. [3]肖川.生命教育的三个层次[J]. 中国教师,2006***5***. [4]唐小芹,夏继春.关于引导大学生确立社会主义核心价值观教育路径的研究[J].湖南商学院学报,2009,***02*** [5]孟静.生命视角下思想政治教育实践性探索[J].思想政治课教学,2010,***01*** [6]张建.生命体验―德育工作的有效途径[J].天津教育,2010,***01*** 作者简介:岳媛***1991――***,女,河南省周口市人,硕士,研究方向:思想政治教育。

《浅析大学生生命教育与弘扬中华文化精神》

摘要:大学生是文化的传承者和弘扬者。加强生命教育、弘扬中华文化精神是大学生全面发展的需要,是社会主义先进文化建设的重要内容。高校通过生命教育可以加强大学生的生命意识,增强他们的文化认同感;可以传承优秀的中华文化,彰显中华民族的优秀品德和道德风范。

关键词:大学生;生命教育;中华文化精神

高校开展生命教育旨在让大学生树立科学的、进步的生命观,以达到人与自身、社会、自然的和谐发展。因此,加强生命教育是个体全面发展的内在需求,更是弘扬中华文化的根本要求。中华文化是以人为本的文化,对此古代先哲们给予很高的评价,如“故道大、天大、地大、人亦大”“天地之性人为贵”“三才者,天地人”等。人之所以高贵是因为人不仅有自然生命,还有精神生命和价值生命。

一、自然生命教育

生命的诞生承载了亲人的呵护与期盼,生命的离去带走了亲人的眷恋与思念。可见,生命本身就是爱的承载者与传递者。对大学生来说,了解生命历程已不成问题,关键是要用心去感悟,特别是感悟“仁”在生命中的内涵;更要以身去体验,体验“天行健,君子以自强不息”的文化要义。这样才能形成正确的生命意识:每个个体都应尊重生命、敬畏生命,以形成自爱、自信、自强的生命观;每个生命都是平等的,要培育平等、互助、宽容的精神,创造和谐的生存环境;每个生命都不是个人的私有财产,而是父母的、民族的、国家的,是前人生命的延续、后人生命的起点、当前群体生命的个体。只有把个体的生命融入民族的命运、国家的事业中,才能使个体的价值生命得以彰显。因此,自然生命教育是“以人为本”文化精神的弘扬。

高校还要实施体验教育。体验是生命的存在方式,也是体现生命价值的方式。任何人的生命历程都不是一帆风顺的,会遇到许多困难和阻力:生理的、心理的、物质的、精神的、自身的、外界的等。因此,要让大学生掌握生存的技巧。大学生面对险境与困难时,要用智慧和积极的心态去调整自身的状态,找到解决问题的策略。当然,高校要让学生了解生活中有艰辛和苦难,幸福的生活来自家人的付出、国家的关爱、前辈的流血牺牲。这样,学生才能学会珍惜拥有的一切,关爱身边的每一个人,把聪明才智奉献给伟大的祖国。而珍惜、关爱、奉献是中华文化精神的具体表现。

开展生命教育,还要抓住体现生命真正价值的典型。汶川大地震中,渴望生命的坚强不屈、挽救生命的勇敢正义、转让生命机会的无私奉献、志愿者的爱心付出、全国人民的团结奋进,奏响了中华文化的绚丽乐章,让全球中华儿女集体接受了中华文化和生命教育的洗礼。

二、精神生命教育

人之所以为人,是因为人有精神。情感是精神活动的内驱力,根植于民族文化的土壤中,并折射出不同民族的价值观念。人生来就有情感,但并不是所有的情感都是与生俱来的。当前,情感世界变得越来越复杂。所以,高校要有意识地培养大学生健康、积极的情感,这既是大学生自身健康成长的需要,更是提升国民素质、弘扬中华文化的需要。中华民族是一个重情的民族,亲情、友情、爱国情、民族情等历来就是文人墨客笔下永恒的主题。

亲情是人间最无私、最真挚的爱。亲情教育是中华民族几千年来一贯坚持的传统美德,也是中华文化的重要内涵之一。当代的亲情教育不仅要有观念上的更新,还要与弘扬中华美德、践行社会主义荣辱观相结合,更要从实际出发,与时代、社会、家庭相结合,让大学生脚踏实地真正做到激发亲情、回报亲情。一个内心充满亲情的人,必然会把爱带给社会;一个充满爱的社会,必然更加和谐昌盛。

友情教育应从人际认知教育、健康情绪教育、人格教育等入手,要让大学生明白真正的友情是情趣高雅的,充满真诚、宽容、自信与积极。友情教育可以帮助大学生拥有良好的人际关系,阳光、健康的心态,树立共同进步、良性竞争的意识,养成团结互助的良好品性,从而推动和谐校园的构建。所以,高校要加强亲情教育和友情教育,培育大学生的真诚、爱心与关怀,丰富中华文化的当代内涵。

爱情教育主要是让大学生学会正确地与异性交往,并了解只有具有丰厚的知识底蕴、较高的人文修养、高尚的道德情操,才能不断增强自身的人格魅力,从而激励自我、完善自我。还要让学生明白:爱情除了浪漫,更有责任。亲情、友情、爱情是人类的基础情感,是个体精神大厦的根基。仁爱、奉献、担当责任是中华文化宣扬的主题,是文化精神渗入中华儿女骨子里的东西。

乡情教育是大学生了解祖国的基础,是爱国主义教育的具体形式。乡情教育可以培养大学生爱家乡的社会性情感,使他们树立建设家乡的信念。学校所在地就是大学生的第二故乡,大多是文化、政治中心或经济比较发达的地区,对大学生进行乡情教育会有更多的资源。

进行民情教育,尽可能地为大学生提供了解民情的资源、开放接触民情的机会。大学生们只有了解民情,才能关心民族和国家的前途,才能够培养心系人民、胸怀祖国、能够“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”的意识。

国情教育是爱国主义教育的主要形式。大学生要游历中华民族的历史长河,因为历史是“根”。只有这样,才能增强大学生的民族自信心与民族自豪感,培养他们的忧患意识。高校要引导大学生了解一个客观真实的中国,并能做到正视现实中的各种问题和矛盾,把现状放在历史的长河中作纵向比较,放在世界大环境中作横向分析。这样可以启发大学生对国家和民族未来的深入思考,认识到社会主义现代化建设的长期性和艰巨性。同时,高校要借助重大节日及时事,开展各种形式的爱国主义教育活动,激发学生的爱国热情。

三、价值生命教育

道德是协调人与人、人与社会、人与自然和谐发展的行为规范。我们要把传统道德中的宝贵资源与时代精神相结合,赋予道德教育以时代内涵。同时要坚持培养与弘扬并重的原则,紧跟时代步伐,践行社会主义荣辱观,借鉴世界各国文化中一切有价值的东西,进一步充实社会主义道德的内容。另外,我们还要认真完成“育人为本,德育为先”、弘扬中华文化的时代使命。

常言道,有情感而无理智是疯狂,有理智而无情感是冷漠。因此,理智的情感才是健康的情感。当今时代,人们处在节奏日益加快、情感极易失控的时代,这对大学生的成长有着很大的影响。大学生要真正成为国家的栋梁,就要学会管理自己,不让负面情感和消极情绪滋生、蔓延。因此,大学生不仅要提升自己的知识、能力水平,还要不断历练自己的道德意志,使自己成为具有理智情感的人。

大学生除了学会不断地用道德完善人格、用理智制约情感、用情感来丰富智慧,还要培养审美的眼光。因此,高校要通过开设相关课程或讲座等,使大学生提高美学素养。美就根植于大自然之中、存在于社会生活之内、绽放于人们的心灵之上,因此,要让他们亲近大自然,接近人民大众,了解社会民情,认识中华文化,不断提高自己的审美境界。高校还要提供大量的文化典籍,营造书香校园,净化学生的灵魂,增强他们的审美能力。渐渐地,大学生就会树立正确的审美观,成为理解美、代表美、弘扬美的化身。高校还要培养大学生的创新能力。审美教育就是要培养大学生去发现、感受、品味并创造美,因此,创新才是审美的最终指向。想象是审美活动的一个主要特点,而良好的想象力是在广博的知识储备、深厚的文化底蕴、较高的道德修养以及与自然、艺术、科学广泛接触基础之上形成的。大学生只有具备敏捷的创新思维与极强的创新能力,才能不断提升自己的人格魅力,才能为文明发展作出积极的贡献。美是中华文化的主题与不懈追求,创新是中华文化“天行健,君子以自强不息”精神的表现。人之所以不断超越自己,是因为人具有审美能力和创新能力。文明的演进是人类创新能力不断提升的历史。因此,创新能力是当代大学生必备的素质。

总之,高校通过生命教育,可以增强大学生的生命意识,增强他们的文化认同感;可以传承优秀的中华文化,彰显中华民族的优秀品德和道德风范。具体而言,自然生命教育弘扬了自强不息的文化主旋律,精神生命教育弘扬了“和”的文化要义和爱国主义精神,价值生命教育弘扬了中华文化的创新之魂。

参考文献:

[1]冯建军.生命教育论纲[J].湖南师范大学教育科学学报,2004,(3).

[2]王北生.论教育的生命意识及生命教育的四重构建[J].教育研究,2004,(5).

[3]刘晓伟.情感教育――塑造更完整的人生[M].上海:华东师范大学出版社,2007.

生命教育是以寻求人的生命本体为基础,以尊重人的生命尊严和价值为前提,以人的生命整体性、和谐性发展为目的,为了个体生命质量的提高而进行的社会活动,是以人为本的和谐社会中最能体现生命关怀的事业。下面是我给大家推荐的生命教育论文3000字,希望大家喜欢!

《热爱生命加强大中学生的生命教育》

摘 要:近几年来,随时都有大学生自杀的报道见于报端,我们惋惜这些正值风华正茂的大学生以外,正值花样年华的青少年,却以毁灭的方式对待自己的生命,目前自杀已成为15到34岁的中国青少年的头号死因,这不禁令人质疑:我们的家庭、学校和社会的教育到底出了什么问题?

关键词:热爱生命;大中学生;生命教育

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)19-008-01

1968年,美国学者杰・唐纳・华特士首次提出了生命教育的概念,其后他所倡导的关于生命教育的理念受到了人们的高度重视。1979年澳洲成立了“生命教育中心”,致力于对药物滥用、暴力与艾滋病的防治。1989年,日本新修订的《教学大纲》针对青少年自杀、对人的污辱行为、杀人、破坏自然环境和浪费现象等日益严重的问题,提出了以“尊重人的精神”和“对生命的敬畏”为内容的道德教育的目标。

在我国,有关生命教育的研究与实践,台湾比大陆起步要早些。1997年,由于当时台湾的一些学校一再发生暴力及自杀事件,台湾当时负责教育工作的陈英豪认为,必须尽快在学校开展生命教育,所以就于该年的年底在全台湾的中学中开始进行生命教育。

当生命教育在西方发达国家和中国的台湾如火如荼地开展之时,我国内地教育界对生命教育的重视却才刚刚起步。2003年5月,我国教育部修订了我国全日制义务教育《思想品德课程标准(实验稿)》。与原课程标准相比,新标准在课程目标中增加并突出了生命教育的内容。新课标规定,要让学生通过学习“知道人类是自然界的一部分,认识自己生命的独特性,体会生命的可贵;知道应该从日常的点滴做起,实现人生意义,体现生命的价值……”。这些规定成为义务教育阶段对学生进行思想品德教育的新的亮点之一。此后,上海市和辽宁省相继启动了在中小学对学生进行生命教育的工程。2004年8月,160多名在北戴河参加会议的中国青年志愿者也发出了在中国青少年中开展生命教育的倡议,认为生命教育应该是在学生中进行思想道德建设和素质教育的一个重要组成部分。

令人遗憾的是,一段时间以来,受应试教育的影响,我们的教育在某种程度上是以扭曲的形态在现实中运行的。学校教育中过度地强调升学和考试,人的生命的意义被压缩成了数理化英等科目的学习和分数。当人被异化为分数的奴隶时,其人格、人性、道德、意志、审美能力、心理承受能力等就都被忽视,这种以知识和技能的传授为主要取向的教育必然会造成青少年对生命的漠视。特别是当高中生升入高校后,升学压力骤减,各种心理因素造成的问题涌现,因此自杀现象就增多。

生命教育旨在引导青少年正确地认识自我,也正确地认识他人,从而使他们做到既珍重自己,同时也珍爱他人,即培养青少年珍爱生命、尊重生命的态度,增强他们对生活的信心和对社会的责任感,使他们善待生命,完善人格,从而实现自己生命的意义和价值。从这一角度看,生命教育既是人的全面发展的内在要求,也是促进人的全面发展的重要乎段。

一、家庭教育是生命教育的基础

老舍先生说过,父母的教育就是生命的教育。家庭是孩子获得生命的的地方,是孩子生存的第一空间,也是孩子生活的第一场所,是孩子成长过程中最具影响力的重要环境。因此,家长对孩子的教育是其他任何组织或任何外人都不可能替代的。人类文明史也给我们提供了这样一个启示:家庭教育对于每一个人来说都是最早且最易被铭记于心的启蒙教育,所以它可以被看做是教育之源;同时家庭教育又是一种最能深入骨髓的学前教育,它又可以被看做是教育的基础。因此,在日常生活中,家长应采用“爱”的教育的方式有意识地对孩子进行生命至上的教育,关注孩子的心理,培养孩子珍惜生命和重视健康的意识。要让孩子知道,生命来之不易,所以要体验对生命的喜悦,要理解生命的尊严,使他们珍惜生命,理解生命的意义,并树立起自己的积极向上的人生态度。

二、学校教育是生命教育的舞台

学校是学生接受全面教育的场所,学校对青少年正确生命观的形成负有重大责任。但是,当今在功利主义和实用主义思想的影响之下,学校教育严重地被异化,人类早期的关于人文主义价值的理念,即人对生命、希望、自由、公正、平等、爱和美等的追求已被应试教育的功利性的目的所取代,教育过程中缺少对人的尊重,缺少对人的生命情感的培养和生命意义的追寻。因此,学校应把生命教育放在整个教育体系中来加以认识,加以思考,从而构建起一种新的进行生命教育的模式。学校不仅在整个教育过程中(包括第一课堂和第二课堂)要融人生命教育的内容,要设法开展多种多样的生命教育活动,而且还要重视营造生命教育的氛围,要通过校园文化活动等多种途径和多种方式培育学生对生存的感受能力和生命意识。同时,在学校的管理中也要充分体现其对生命的珍视、对生命的尊重、对生命的关怀和对生命的呵护。

三、社会环境是生命教育的条件

“环境育人”是生命教育的一项基本原则。人是环境和教育的产物,个人在相当程度上是由他所生存的环境来塑造的。当前的社会环境给青少年对生命的认识和理解带来了一定的负面影响,主要是被大众文化所恶化了的社会文化环境。由于我国正处于社会转型时期,所以在现实社会中就充斥着物质主义、享受主义、拜金主义和极端利己主义,相伴而生的还有虚无主义、相对主义盛行,人们正常的生活准则、道德规范皆被消解,导致人的生命存在的价值贬值,生活的意义虚无苍白。一切都可以不做,一切也都可以做;一切都无所谓,一切似乎仅是游戏而已――现代人陷入了价值与意义难定的虚无世界之中]。在这种情况下,我们就更要做好对青少年的生命教育工作,更要重视倡导社会文明,净化社会环境,以尽可能地创造一个和谐的充满着仁爱的社会。

敬畏生命,珍惜自我。每一个人的生命都是独一无二的,都是无价的。对待生命,应心存敬畏。只有敬畏生命,才会珍惜自我。应充分利用生命知识讲座、生命阅读活动和生命主题班会等活动向青少年传递全面系统且切近实用的生命知识,引导学生认识生命,保护生命。2008年“”汶川地震后的9月1日的中小学开学日,中央电视台给电视机前的数千万中小学师生和家长上了一堂别开生面的“开学第一课”,即以当年在我国发生的影响巨大的事件以及事件中涌现出来的典范人物为该课的内容,形象而不死板,生动而不做作。该“第一课”抓住了对中小学学生进行生命教育的最好的时机,让国人特别是青少年对生命价值进行了重新思考与认识。大学更应该承载这种责任,弥补中学阶段的不足,珍爱生命。

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生命科学论文选题方向

看你的兴趣所在了,细胞生物学、分子生物学、生物化学、生物遗传学、植物生物学、动物生物学等等很多可以选择的方面,然后选好大致方向了就看你们学校里这方面的老师,去找老师,说明情况,看他们有什么课题,最好是跟着老师做,这样成绩大,做起来可以省去项目设计和经费等很多麻烦,而且老师发论文的时候还能混个第几作者,呵呵~要是真的想自己写,你那个题目也是可以的~

生物学是一门能打通很多跨界知识的学科。相比物理学等自然科学,生物学更深刻地揭示了世界的底层规律,其思想放之四海而皆准。下面我给大家带来生物类专业的论文题目及选题方向,希望能帮助到大家!

生物技术 毕业 论文选题

[1]生物技术本科拔尖创新型人才培养模式的探索与实践

[2]禽源HSP70、HSP40和RPL4基因的克隆和表达

[3]中间锦鸡儿CiNAC038启动子的克隆及对激素响应分析

[4]H9和H10亚型禽流感病毒二重RT-PCR检测 方法 的建立

[5]单细胞测序相关技术及其在生物医学研究中的应用

[6]动物细胞工程在动物生物技术中的应用

[7]现代生物化工中酶工程技术研究与应用

[8]GIS在生物技术方面的应用概述

[9]现代生物技术中酶工程技术的研究与应用

[10]两种非洲猪瘟病毒检测试剂盒获批

[11]基因工程技术在生物燃料领域的应用进展

[12]基于CRISPR的生物分析化学技术

[13]生物信息技术在微生物研究中的应用

[14]高等工科院校创新型生物科技人才培养的探索与实践

[15]生物技术与信息技术的融合发展

[16]生物技术启发下的信息技术革新

[17]日本生物技术研究开发推进管理

[18]中国基因技术领域战略规划框架与研发现状分析及建议

[19]鸡细小病毒与H_9亚型禽流感病毒三重PCR检测方法的建立

[20]基于化学衍生-质谱技术的生物与临床样本中核酸修饰分析

[21]合成生物/技术的复杂性与相关伦理 政策法规 研究的科学性探析

[22]合成生物学技术发展带来的机遇与挑战

[23]应用型本科高校生物技术专业课程设置改革的思考

[24]知识可以改变对转基因食品的态度吗?——探究科技争议下的极化态度

[25]基因工程在石油微生物学中的研究进展

[26]干细胞技术或能延缓人类衰老速度

[27]生物技术复合应用型人才培养模式的探索与实践

[28]动物转基因高效表达策略研究进展

[29]合成生物学与专利微生物菌种保藏

[30]加强我国战略生物资源有效保护与可持续利用

[31]微生物与细胞资源的保存与发掘利用

[32]颠覆性农业生物技术的负责任创新

[33]生物技术推进蓝色经济——NOAA组学战略介绍

[34]人工智能与生物工程的应用及展望

[35]中国合成生物学发展回顾与展望

[36]桓聪聪.浅谈各学科领域中生物化学的发展与应用

[37]转基因成分功能核酸生物传感检测技术

[38]现代化技术在农业 种植 中的应用研究

[39]生物技术综合实验及其考核方式的改革

[40]生物技术处理船舶舱底含油污水

[41]校企合作以产学研为平台分析生物技术类人才培养

[42]生物技术专业“三位一体”深化创新创业 教育 改革

[43]基于环介导等温扩增技术的生物传感器研究进展

[44]分子生物学技术在环境工程中的应用

[45]生物有机化学课程的优化与改革

[46]地方农业高校生物技术专业“生物信息学”课程的教学模式探索

[47]不同育种技术在乙醇及丁醇高产菌株选育中的应用

[48]探秘生命的第三种形式——我国古菌研究之回顾与展望

[49]适应地方经济发展的生物技术专业应用型人才培养模式探索

[50]我国科研人员实现超高密度微藻异养培养

生物教学论文题目

1、本地珍稀濒危植物生存现状及保护对策

2、中学生物实验的教学策略

3、如何上好一节生物课

4、中学生生物实验能力的培养

5、激活生物课堂的教学策略

6、中学生物课堂教学中存在的问题及对策

7、中学生物教学中的创新教育

8、本地生物入侵的现状及其防控对策

9、论生物多样性与生态系统稳定性的关系

10、室内环境对人体健康的影响

11、糖尿病研究进展研究及策略

12、心血管病研究进展研究及策略

13、 儿童 糖尿病的现状调查研究

14、结合当地遗传病例调查谈谈对遗传病的认识及如何优生

15、“3+X”理科综合高考试题分析

16、中学生物教学中的差生转化教育

17、中学生物学实验教学与学生创新能力的培养

18、在当前中学学科分配体制下谈谈如何转变学生学习生物学的观念

19、中学生物教学中学生科学素养的提高

20、直观教学在中学生物学教学中的应用

21、中学生物学实验教学的准备策略

22、编制中学生物测验试题的原则与方法

23、浅析生态意识的产生及其培养途径

24、生物入侵的危害及防治对策

25、城镇化建设对生态环境的影响

26、生态旅游的可持续发展-以当地旅游区为例

27、城市的生态环境问题与可持续发展

28、农村的生态环境问题及其保护对策-以当地农村为例

29、全球气候变化与低碳生活

30、大学与高中生物学教育的内容与方法衔接的初步研究

31、国内、国外高中生物教材的比较研究

32、中学生物实验教学模式探索

33、河北版初中生物实验教材动态分析研究 “

34、幼师生物学教材改进思路与建议

35、中学生物学探究性学习的课堂评价体系研究及实践

36、中学生物双语教材设计编写原则探索与研究

37、信息技术应用于初中生物课研究性学习的教学模式构想

38、生物学课堂教学中学生创新能力培养的研究与实践

39、中学生物学教学中的课程创生研究初探

40、信息技术与中学生物学教学的整合

41、中学生物学情境教学研究

42、游戏活动在高中生物学教学中的实践与思考

43、合作学习在高中生物教学中的实践性研究

44、尝试教学法在高中生物教学中的应用与研究

45、生物科学探究模式的研究与实践

46、生物课堂教学引导学生探究性学习的实践与探索

47、白城市中学生物师资队伍结构现状的调查及优化对策

48、结合高中生物教学开展环境教育的研究

49、让人文回归初中生物教育

50、课程结构的变革与高中生物新课程结构的研究

51、在中学生物教学中,如何培养学生的创新能力

52、在中学生物教学中如何激发学生的学习兴趣

53、实验在中学生物教学中的重要性探讨

54、中学生物教学现状研究

55、中学生物课堂教学艺术探讨

56、“生态系统”一节的 教学方法 探讨

57、中学生物教学中的学生科学素质培养

58、初中生物教学中观察能力的培养

59、浅谈生物教学中的科学素质教育

60、中学生物探究性教学的实践与思考

生物技术本科毕业论文题目

1、生物反馈技术在运动性疲劳监控中的应用研究

2、微流控生物催化技术酶促合成天然产物的增效机理研究

3、海洋生物污损过程的分子标记技术研究

4、浮游生物多样性高效检测技术的建立及其在渤海褐潮研究中的应用

5、基于QCM生物传感器技术的组氨酸标签蛋白芯片和悬浮细胞芯片的研制及其应用

6、蛋白核小球藻油脂检测技术评价及光生物反应器培养的研究

7、基因工程制备微藻生物柴油中两项关键技术的研究

8、农业水污染治理环节中的生物技术应用问题研究

9、人工构建耐热大肠杆菌的分子设计与应用

10、我国合成生物技术产业发展战略及政策分析

11、基于原子力显微镜的细胞生物特征识别技术研究

12、利用菊粉和木薯淀粉生产高浓度山梨醇和葡萄糖酸的生物技术

13、转基因生物安全评价中的非科学因素探究

14、面向分子生物系统的计算技术应用研究

15、大规模生物数据中的生物信息挖掘技术研究

16、电化学生物传感技术用于重金属和蛋白质的检测

17、电化学生物传感技术用于单碱基突变与蛋白质的检测

18、基于功能核酸的生物传感技术的研究

19、论我国生物技术专利保护

20、纳米生物相关技术专利分析系统设计与开发

21、生物技术发展困境及其人文 反思

22、基因发明专利制度相关问题分析

23、转基因动物专利研究

24、GAPDH作为原核及真核生物通用型内标蛋白的研究及相关生物技术研发

25、基于生物信息与影像技术识别材料缺陷的研究

26、基于金属纳米材料的光学生物传感技术用于酶活性的检测

27、DNA assembler技术在顺

28、晋西黄土高原生物农业发展初探

29、睡眠剥夺差异表达基因的筛选及生物信息学分析

30、太赫兹时域光谱技术对生物组织的初步研究

31、我国农业转基因生物技术安全管理研究

32、人类基因专利战略布局

33、Web Services和XML技术在生物信息数据发布及整合中的应用

34、面向快速成型技术高分子生物医学材料的研究

35、化学修饰电极与液相色谱-电化学检测技术联用在生物分析中的应用

36、小型底栖生物样品自动分离技术研究

37、激光诱导荧光技术及其在生物仪器中的应用

38、强电场常压离子注入方法研究

39、生物信息学中的模式发现算法研究

40、聚类和分类技术在生物信息学中的应用

生物类专业的论文题目及选题方向相关 文章 :

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★ 动物科学论文题目

植物方向好。根据查询生物毕业论文王祖丽,生物毕业论文微生物植物方向好,是以生物学(特别是其中的分子生物学、微生物学、遗传学、生物化学和细胞学)的理论和技术为基础。

生物学重要概念包括了对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释,对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用,处于学科中心位置.学术堂整理了一部分好写的生物类论文题目,供大家参考:1、本地珍稀濒危植物生存现状及保护对策2、论生物多样性与生态系统稳定性的关系3、室内环境对人体健康的影响4、糖尿病研究进展研究及策略5、心血管病研究进展研究及策略6、儿童糖尿病的现状调查研究7、结合当地遗传病例调查谈谈对遗传病的认识及如何优生8、浅析生态意识的产生及其培养途径9、生物入侵的危害及防治对策10、城镇化建设对生态环境的影响11、城市的生态环境问题与可持续发展12、农村的生态环境问题及其保护对策-以当地农村为例13、全球气候变化与低碳生活

现代生命科学研究杂志

世界三大权威科学杂志是《Nature》、《Science》、《Cell》。

1、《Nature》

其是全世界知名的科学杂志,要知道想要在Nature刊登研究成果,需要非常严格的审查机制。换句话说Nature要求所有的研究成果必须具有创新性的,同时这家科学杂志不限制领域,是全球顶级的综合性科学杂志。

2、《Science》

其是著名的科学家爱迪生建立的,最初的目的就是发表当今最先进的科学研究和成果,所以这本杂志在全世界拥有极大的影响力。

3、《Cell》

其是世界三大科学杂志之一,这本杂志从名气来说一点也不逊色于前两本。之所以很少人了解,是因为这个顶级科学杂志是限定于一个领域,那就是生命科学研究。

基本介绍:

《科学》是美国科学促进会出版的学术期刊,为全世界最权威的学术期刊之一,于1880年由爱迪生投资创办。该期刊主要关注点是出版重要的原创性科学研究和科研综述,也出版科学相关的新闻、关于科技政策和科学家感兴趣的事务的观点,涵盖了科学的所有学科。

《科学》杂志属于综合性科学杂志,它的科学新闻报道、综述、分析、书评等部分,都是权威的科普资料,该杂志也适合一般读者阅读。多数科技期刊都要向读者收取审稿、评论、发表的相关费用,但《科学》杂志发表来稿是免费的。

一、Protein & Cell期刊历史以及定位 Protein & Cell创刊于本世纪初,其由高等教育出版社、北京生科院和中国生物物理学会联合创办,由Springer-Nature集团负责海外发行,2012年首次被SCI收录。其编辑部位于中国科学院生物物理研究所所内,曾长期被研究所学生作为所刊看待(类似于中科院遗传所的Journal of Genetics and Genomics)。其主编为著名结构生物学家、生物物理所前所长饶子和院士。从其创刊背景来看,该杂志更多的聚焦于结构生物学。但随着时间的发展,该杂志逐步成为了一本生物学综合性期刊,其不仅发表生物物理学相关研究,也发表基础细胞生物学、干细胞乃至病毒学、免疫学等方面的内容。 其2012年首个影响因子为分, 2019年则已经上涨至分,而更惊人的是,预计今年6月份公布的JCR报告中,其影响因子可高达分 ,一举超过Science Advances,Nature Communications和Cell Reports这三本综合性期刊。鉴于目前的政治导向,扶持国产期刊成为了趋势。科技部发布的破四唯文件中,明确要求对科研评价采取代表作制度,而 5篇代表作中,必须含有国产期刊 。因而,国产期刊未来必然是科研人员争夺的焦点。 Protein & Cell作为的少有的国产高影响因子生物学综合性期刊,必然会获得更多的关注和投稿。 局座说“颜值就是战斗力”。一个期刊的排版很大程度上反映了该期刊的定位和专业性。该期刊排版清爽简介,非常现代,无论是字体还是整体版式设计,均是属于一流水准。而其每期的Cover,则隐隐有Cell系列子刊的风范。至少从美学角度讲,Protein & Cell是有办成高品质期刊的野心的。 二、Protein & Cell成长史 当然,就跟看人一样,不能只看外表,也要看内在的内涵。那么下面我们就分析一下Protein& Cell是如何用短短十年,在影响因子这一个指标上,超越创刊历史超过70年的Journal of Cell Biology的。从下表可以看到,以 2015年为节点,该杂志水涨船高,其增长速度远超我国GPD增长速度 ,就像做了火箭一样迅速从一个 3分杂志窜升为10分杂志 ,并正式超过IF 分的JCB。通过我们详细分析发现,该杂志影响因子的迅速提升,是由于一下几个原因: 第一,保持较低的发文量。例如,2018/2019两年,其article、review和letter的数目为174篇,而JCB则为523篇。在发文量较低的情况下,少数单篇引用超高的文章会显著提高影响因子,反过来说,这也是PNAS这种年发文量超过3000篇的巨无霸杂志,其影响因子极其稳定的原因。 第二,大量刊发综述性文章。例如,2018/2019两年,其review的数目为38篇,篇均引用达到19次,直接贡献了的引用数。而JCB的综述贡献则为22%。而另一本综合性生物期刊Cell Reports则只发表了1篇综述,对总引用的贡献率只有。 第三,大量刊发研究性letter。一个研究性期刊为了健康发展,是不能完全依赖于综述性文章的。那么,如何同时提高研究型文章版面,又同时提高影响因子呢?JCR报告对于影响因子的计算规则是这样的:两年内该杂志发表的所有文献在第三年度的引用数字作为分子,所发表文献中article和review的数目作为分母,其比值则为影响因子。因此,如果说大量刊发review是从分子入手,那大量刊发letter则是从分母入手。Nature在改版前,曾有个栏目为letter,其刊发figure数目不超过4个的研究性文章,其不作为article计入分母。医学类期刊,例如Blood,则每年刊发接近5000篇meeting abstract,同样在贡献大量总引用的情况下,不影响分母的数值。因此,Protein & Cell发表了68篇letter,贡献了的总引用。 三、投稿建议 说了那么多,那么读者们最想问的核心问题肯定是:Protein & Cell到底值不值得投稿?小公子个人认为,虽然该期刊IF增长迅速是利用了IF的计算规则,但无论是从其文章内容还是排版设计来看,该期刊都有一个成长为优秀期刊的野心和潜力。合理利用IF计算规则,提高影响力,是国产期刊做大做强的必由之路,并没有什么上不得台面。而我们科研狗所关心的是,我们能否利用期刊的规则,来满足我们自己的需求。投稿该期刊,我认为有一下几点优势: 第一,国产血统,就是高贵。四个自信建设有一条就是文化自信,而掌握科研话语权是文化自信的一个子方面。无论是科技部还是中科院文献中心,对国产期刊都是关怀备至。科技部要求5篇代表作中必须含有国产期刊;中科院文献情报中心出品的期刊分区,则将国产期刊强行抬升至1区,并为此创造出一个超越指数的指标。须知科学院1区理论上只包含该领域前5%的期刊,基本上都是各个领域最顶尖的老牌刊物或者CNS的子刊。连PNAS和NC都曾经因为这个规则给划分到2区。而JCR的一区则是该领域前25%的期刊,标准要宽松的多。很多学校,无论是招聘还是学生毕业,对于论文都有分区要求,有的要求科学院1区,有的要求JCR 1区。JCR 1区其实还是比较容易达到的,而科学院1区则基本上高不可攀。国产期刊,则为我们提供了一个发科学院1区刊物的略轻松的途径。因此,从这方面讲,Protein & Cell值得投资。 第二,利用letter发高分杂志。我们前文提到,Protein & Cell利用letter提升了接近20%的影响因子,那我们是否可以利用这个呢?研究性Letter这种类型,其实并不多见,我们最长看到的就是改版之前的Nature。但Nature明确指出,letter和article在科学性上没有优劣之分,都是nature的研究性文章,letter相对而言只是在正文上figure更少,研究更简洁,但supplemental material则相当之多,甚至达到几十页,其是因为纸质杂志版面不够所导致的妥协性选择。而Protein & Cell的letter,经过我仔细查看,其收稿标准显著的低于article,其正文经常只有两张figure,附件里数据也相对较少,而其探讨的科学问题,则明显不如article那么热点。说服力的是,letter的平均引用数字也略低于article,更坐实了我们的推测。因此,我建议,如果您对自己的工作完整性和创新型有信心,但热度或者深度可能略微不足的情况下,可以试试该杂志的letter栏目。需要注意的是,该杂志的letter是纯研究性论文,而非单纯信件,因此完全符合各大高校的毕业要求。 第三,对国产研究极度友好。大家都知道,科研是一个赢家通吃的竞争性行业,首先发表工作的人,基本上会获得所有的荣誉。投稿是一个漫长的历程,大家都担心热点问题会被人抢发,或者因为政治因素发表碰壁。国家之所以扶持国产期刊,有一点就是掌握科研话语权,排除科研之外的因素对文章发表的影响。例如, 韩春雨事件中,国内外20名学者共同署名迅速以 Letter 形式在Protein & Cell发表了题为“Questions about NgAgo”的文章 。中山大学的黄军利用基因编辑技术,在人类胚胎中修复引发地中海贫血的突变的文章,在国外杂志屡屡碰壁, 最后迅速发表于Protein & Cell,该作者也凭此当选了当年Nature杂志评选的年度科学人物 。 因此, 综合以上几点,无论是从性价比,还是从现实利益出发,Protein & Cell均有投资价值 。如果投稿老牌高分杂志不中,该杂志是一个不错的选择。 四、投稿体验 最后,给大家看一下网友们的投稿体验吧,其数据来源于网友分享。 1. 经验分享:非常好的国产杂志!1.编辑非常专业! 整个编辑部响应速度特别快 !不管是送审还是返修都是3天内处理,即使疫情期间也没有受影响。2.审稿周期2周,我们那篇3个审稿人,提的意见很专业,硬伤全被一一找出,连逗号全角半角错误都被发现了...(捂脸)。3.每期发表2-3篇左右的article,3-5篇的research letter。我们的文章开始投的article,审下来达不到articel的要求,最后改成letter发表。 2. 我们文章投过去3天送审, 审稿10天 ,审稿意见回来后2天就给了decision,效率特别高。3个审稿人,a和b提的意见普遍比较靠谱,让补的实验也算合理。我们当时就一个审稿人c比较tricky,让我们补了这个又补那个。。。。后来第二轮的时候编辑自己也写了一段意见,认为一篇文章讲好一个故事即可,没有让我们按审稿人c的意见继续补实验。 pc这个杂志article很少,大部分是letter。我们的文章第一次投的article,审下来被拒。后来补了一年实验又投,审下来还是达不到articel的要求,编辑问要不要改成letter发表。我们研究了一下近3年pc的letter,觉得水平也不错。2年硕士时光,能发一篇letter也算知足了,希望以后努力能发一篇article! 沃斯(WOSCI)由耶鲁大学博士团队匠心打造,专注最新科学动态并提供各类科研学术指导,包括:前沿科学新闻、出版信息、期刊解析、论文写作技巧、学术讲座、SCI论文润色等。

生命科学前沿导论论文方向

摘要 世纪70年代诞生的基因工程、克隆技术和干细胞研究等现代生物技术, 使生命科学的发展进入了一个新阶段, 这些以创造或改变生物类型及生物机能为目标的现代生物技术已成为新技术革命的三大支柱之一。通过探寻生命本质及生长发育、疾病、衰老等奥秘, 揭示生命现象的内在规律。随着生物技术在医药、食品化工、农业、环保以及能源、采矿等工业部门中的广泛应用, 它正在对人类经济及社会生活和社会进步产生深刻而广泛的影响。关键字:生命科学 生物技术 人类生活 影响随着生物科学的发展,生物科学技术对人类社会的影响越来越大。这主要表现在以下几个方面: 1.影响人们的思想观念,如进化的思想和生态学思想正在被越来越多的人所接受。 2.促进社会生产力的提高,如生物技术产业正在形成一个新兴产业;农业生产力因生物科学技术的应用而显著提高。 3.随着生物科学的发展,将会有越来越多的人从事与生物学有关的职业。 4.促进人们提高健康水平和生活质量,延长寿命。 5.影响人们的思维方式,如生态学的发展促进人们的整体性思维;随着脑科学的发展,生物科学技术将有助于改进人类的思维。 6.对人类社会的伦理道德体系产生冲击,如试管婴儿、器官移植、人基因的人工改造等,都会对人类社会现有的伦理道德体系产生挑战。 7.生物科学技术的发展对社会和自然界也可能产生负面影响,如转基因生物的大量生产改造物种的天然基因库,可能会影响生物圈的稳定性。 理解科学技术与社会的关系,是科学素质的重要组成部分。一、生物与基因科技 生物与基因科技的进展,已促使生物医学的研究迈入后基因体医学时代,这些尖端医疗科技在提升人们健康福祉的同时,也给家庭和社群等各个层面前带来所未有的影响。其中有些影响或许还是潜在的。 (1)基因改造作物(genetic modified organism) 科学家以基因改造的方式改良农作物,以促进收成、防治病虫害、提高经济效益,希望可以解决人类粮食不足或营养问题,但是基因改造作物会不会创造出新的过敏原、对人体造成新的健康问题、引起昆虫的抗药性、制造所谓的基因污染?基因改造作物所带来对自然与人类社会的风险、安全性与效益如何评估?基因改造作物的专利权将如何规范?其巨大商业利益是否将加剧资本家对弱势族群、第三世界国家的经济控制或剥削?究竟,人与植物、自然生态的理想关系应该如何?(2)基因检测(Genetic testing): 基因检测有助于遗传疾病的诊断、预防及处置,执行的时机常见于婚前健康检查、胚胎植入前检测、产前检查、新生儿筛检、儿童及成人的遗传检验等,检测的性质又可分诊断检测、带原者检测、发病前检测、罹病倾向检测。由于遗传信息不仅关乎个人,同时也与家庭或家族其他成员的健康息息相关,因此遗传信息的获得与告知时常带来特殊的医学伦理问题,包括:基因信息带来的心理负担及社会压力,基因诊断结果的告知对个人与家庭、家族的影响,个人隐私的保障与家庭成员利益产生冲突,基因检测引起的医疗资源分配、社会正义议题等。 (3)基因治疗(gene therapy): 科学家透过基因治疗希望能为人类目前各种主要的死亡原因、慢性疾病、遗传疾病的治疗带来曙光,一般分为体细胞基因治疗及生殖细胞基因治疗。体细胞基因治疗乃针对已发病或将发病患者的体细胞,在基因的层次作医疗介入,以病毒为载体、或使用物理方式将好的基因传送到欲治疗的体细胞或组织,以取代或修补有缺陷的基因,并发挥正常生理功能。体细胞基因治疗的相关伦理议题与一般新进医学科技、临床试验所必须考量的内涵大致相同。其中,应采取何种程序方能公平选出接受治疗的病患?应采用何种步骤以确保患者或其父母或监护人的知情同意?生殖细胞基因治疗则是对生殖细胞或胚胎进行基因调控,以期根绝病因、一劳永逸,然而对生殖细胞直接进行基因介入却可能改变新生儿的遗传组合、造成长远的医源性的伤害,同时可能引起设计家宝宝、基因超市、出卖基因以牟利、政变人种等发展的疑虑。这些问题正在或即将对人类的家庭、社会伦理观念与道德实践带来重大的冲击,理应纳入到生命伦理学的思考范围之内。

随着人们对客观事物认识的不断加深,已经不再满足于停留在易解问题的领地,这其中在生命科学领域的复杂性研究又受到了许多跨学科学者的关注。笔者综述了复杂性的概念、生命科学中的复杂性极其复杂性研究。 关键词 生命科学;复杂性科学;生物复杂性 复杂性科学的概念诞生至今已经20多年,这期间有大批学者从不同的领域入手展开了卓有成效的探索。人们希望更全面深入地从客观世界事物的整体与部分以及层次关联在时空演化的全程描述角度来研究支配客观事物运行的基本规律,建立起新世纪科学技术发展的理论基础,以指导新的发展实践。 这其中在生命科学领域的复杂性研究又受到了许多跨学科学者的关注,也有人将其称之为生物复杂性(biocomplexicity)研究,生物复杂性科学主要探索在一些传统学科间交叉的问题。准确地说,是寻求以定量和整合的途径来深入了解各种生命系统之间复杂的相互作用,其中既包括生物的、行为的、化学的和物理的相互作用,也包括生态的、环境的和社会的综合作用等[1]。 1 复杂性科学研究的概念和范畴 复杂性的定义是相对于简单性而言的,简单性一向是现代自然科学、特别是物理学的一条指导原则。许多科学家相信自然界的基本规律是简单的。还原论的基本思想也就是找出复杂现象或事物背后的简单机制。事实上一些复杂的事物或现象,其背后确实存在简单的规律或过程。 关于复杂性的概念并没有一个统一的说法,而是根据研究的对象有不同提法,比如,从熵的角度:复杂性等于热力学测定的一个系熵和无序;信息的角度:复杂性等于一个系统使一个观测者“惊奇的能力”;分形尺寸:一个系统的“模糊状况”,即在越来越小的尺寸上显示的详细程度;有效的复杂性:一个系统显示“规律性”而不是随机性的程度;体系复杂性:由一个体系结构系统的不同层次所显示的多样性;语法的复杂性:描述一个系统所需要的语言的普遍性程度;热力学深度:将一个系统从头组织在一起所要的热力学资源的数量;时间计算上的复杂性:一部计算机描述一个系统或解决一个问题所需要的时间;空间计算上的复杂性:一部计算机描述一个系统或解决一个问题所需要的存储量[2];等等。 从20世纪30年代系统科学开始兴起,人们逐渐认识到系统大于其组成部分之和,系统具有层次结构和功能结构,系统处于不断地发展变化之中,系统经常与其环境(外界)有物质、能量和信息的交换,系统在远离平衡的状态下也可以稳定(自组织),确定性的系统有其内在的随机性(混沌),而随机性的系统却又有其内在的确定性(突现)。 复杂性科学往往研究的是复杂性系统,复杂系统主要有以下表现:(1)系统各单元之间的联系广泛而紧密,构成一个网络。因此每一单元的变化都会受到其他单元变化的影响,并会引起其他单元的变化。(2)系统具有多层次、多功能的结构,每一层次均成为构筑其上一层次的单元,同时也有助于系统的某一功能的实现。(3)系统在发展过程中能够不断地学习并对其层次结构与功能结构进行重组及完善。(4)系统是开放的,它与环境有密切的联系,能与环境相互作用,并能不断向更好地适应环境的方向发展变化。(5)系统是动态的,它不断处于发展变化之中,而且系统本多对未来的发展变化有一定的预测能力。 一般来说,复杂性研究的基本方法是:(1)定性判断与定量计算相结合。(2)微观分析与宏观综合相结合。(3)还原论与整体论相结合。(4)科学推理与哲学思辨相结合。 复杂科学研究中所用的理论工具:(1)非线性科学——非线性动力系统理论(稳定性和分叉理论、混沌、孤子)和统计力学(分形、标度),及非平衡系统中的复杂和随机现象的研究;(2)计算机模拟——它是十分重要的手段,目前已广泛用于复杂科学的研究中;(3)计算智能;(4)数理逻辑;(5)在不确定条件下的决策技术;(6)综合集成技术;(7)整体优化技术等。 2 生命科学与复杂性研究 生命科学的研究对象都是复杂系统,(具有关联性、多样性、自学习、自组织、开放、动态的特点),生命科学研究的系统正因为其复杂性,对其构成的原因和演化的历程,此前均缺乏了解,也因此吸引了复杂性科学研究者的高度重视。近几十年来,对生物系统所具有的整体性、关联性、网络层次性、统计涨落性、内在和外在的随机性、模糊性、开放性和历史性等这一类复杂系统的典型特征进行了探讨。生物体本身的特点以及生物的进化使得人们的思维方式从单纯的物理学简单系统的研究转变为对生物学的复杂系统的研究[3]。基因是生命遗传的基本密码,生物体的复杂结构和功能不仅仅是由基因决定的,也是由基因组中大量的非编码信息和非编码基因决定的。因此生物体的复杂结构和功能不仅仅是由基因决定的,也不仅仅是由基因组中大量的非编码信息决定的,而是由这些元素在生物体各个层次上复杂、动态的相互作用决定的。 作为生命系统的指挥和协调中心—神经系统,其中枢功能结构为大脑,近十年来脑功能的科学研究是复杂科学领域中的一个热点。大脑有复杂的结构,它的组织层次按空间尺度有:分子、膜、突触、神经元、核团、回路、网络、层、投射、系统。大脑表现出的某些高级功能是不能在较低的层次上观察到的,其中有些是由各个单元之间的相互作用而涌现出的集体行为。人们的思维规律是不断变化的,但是最低层次的规律是不变的。脑功能的复杂性首先体现在各神经子系统自身的高度非线性、不稳定性和适应性;其次体现在它们之间相互连接的非均匀性及大规模并行等特点。不仅如此,即使在非常简单的神经系统中也存在着令人惊异的复杂性,这反映在它们的功能、演化历史、结构和编码方式。比如,单个神经元放电的时间序列包含复杂多样的时间模式,反映了神经细胞内的复杂的动力学过程[4]。脑电信号是中枢神经系统自发产生的生物电活动,它包含了丰富的神经系统状态和变化的信息,因而在临床和神经电生理研究中得到了广泛的应用。现在人们对EEG建立动力学模型,并研究其中的混沌现象,显示动力学模型方法对于研究大脑正常生理和病理状态具有的意义[5]。 近年来控制领域实现和发展了脑控系统,即基于脑电信号的人机融合控制系统,直接以脑电信号为基础,通过脑机接口来实现控制。“脑控”研究涉及神经科学、计算机科学、控制科学和心理学等多学科交叉。相关研究已经开发出了利用大脑的思维、通过电子接口来控制各种设施的运动状态,并取得预期效果的“脑控技术”,这项技术在医疗等多个方面具有重要的应用价值。 人工生命(Artificial Life)是近10年发展起来的一个新方向,是以进化为主要特征的复杂性研究。人工生命致力于研究生命形式(并不局限于某种特定的载体)的普遍特征。地球上的生命被看成是一种具有特定载体—蛋白质—的特定生命形式,地球上的生命进化也仅仅代表一种特定的进化途径,因此可以用别的物质来构造另类载体的生命形式,赋予它们生命的特征,使其具有进化、遗传、变异等等生命现象,得到生命的普遍行为[2]。 其他如心血管系统中的心率变异性和管腔应变问题;动态病(以异常时间组织结构为特征的疾病,如周期性发热、周期性关节肿胀等)的预防、治疗和数学建模问题;生态系统的种群繁殖问题;流行病中的疾病传染规律;生化反应的动力学过程;免疫系统中信号产生、传递和转导的动力学过程等都体现了生物系统的复杂性,属于复杂性科学研究的范畴。 因为生命体的多样性和复杂性决定了临床医学本身的复杂性;疾病是复杂的,不仅生命体本身病理过程复杂,而且心理、社会、环境等因素都会影响病理过程;许多复杂性疾病,如心血管疾病、癌症、艾滋病等皆是生命体多层次、多层面因素作用的结果。现代医学是在还原论指导下对生命和疾病局部的、分离的认识,仍停留在分析和描述的水平上;所以需要借助复杂性研究方法。在研究方法和观念上有所突破。 祖国传统中医学独特的思维方法和对复杂系统整体状态的把握与复杂性研究有类似的思路。中医学对人体内部的相互作用以及人体与环境的相互作用提出了众多的命题,为现代医学研究准备了丰富的素材,对中医的理论体系的认识还必须运用物理学、生物学、数学、控制论、系统论等学科的最新知识。 复杂性科学对我们来说是一个充满未知的领域,研究方法上既有还原论,也有综合论和系统论,这两种思想正在经历碰撞并开始出现融合的趋势。但是在研究对象上,它研究的问题并不是刚刚出现,而是因为人们认识的深度和它本身的难度,使这一类问题被搁置了起来。目前,对复杂性的研究已经分别在一些学科取得了初步的进展,随着科技的进步、人类对自然和自身认识的深化,生命科学中的复杂性问题必然会被逐步地认识和解决。

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