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神经科学的形态学研究方法可以将大量的神经信息用特定的形式来表述，从而帮助我们理解大脑中的不同部分之间的联系。它的优点在于能够有效地标注神经形态，从而更好地理解神经结构及其功能。然而它也因受到技术限制而存在一些缺点，例如对复杂的神经系统尚未能够得到很好的描述和理解。
中国土壤的盐化与碱化成分复杂且程度各不相同， 植物在长期进化过程中，从分子、细胞、生理生化水平等各个层面，形成了相应的机制来应对盐碱的胁迫，使其能够适应不同环境 。关于植物应对盐碱胁迫的内部调控机制的研究一直以来也是生物研究的热点内容， 对胁迫的信号传递和应答过程的深入了解将有助于提高作物的逆境适应能力 ，实现农业的可持续发展，并保障日益增长的世界人口的粮食安全。下面总计了5篇案例，覆盖了林木、草类植物、作物、药用植物等物种。
英文标题 ：PagWOX11/12a activates PagCYP736A12 gene that facilitates salt tolerance in poplar 发表期刊 ：Plant Biotechnol J. 影响因子 ：9.803 发表时间 ：2021/7/21 合作单位 ：中国林业科学研究院
主要结果 ： WUSCHEL related homeobox (WOX)转录因子WOX11和WOX12调控不定根和逆境响应。其在盐胁迫耐受的生理和分子调控机制仍有待进一步研究。本文研究了84K杨树(Populus alba P. glandulosa)中PagWOX11/12a在盐胁迫中的作用及其调控机制。盐胁迫强烈诱导了根系中PagWOX11/12a的生长。在杨树中过表达PagWOX11/12a可以增强其耐盐性，可以通过促进与生长相关的生物量来证明。相比之下，盐处理PagWOX11/12a的优势抑制植株的生物量增长下降。在盐胁迫条件下，过表达的PagWOX11/12a植株比未转基因的84K植株表现出更高的活性氧(ROS)清除能力和更低的过氧化氢(H2O2)积累能力，而抑制基因表现出相反的表型。
此外，PagWOX11/12a直接结合到PagCYP736A12的启动子区，调控PagCYP736A12的表达。在过表达PagWOX11/12a的杨树中，激活的PagCYP736A12可以增强活性氧清除能力，从而降低盐胁迫下根系中H2O2的含量。这些结果支持了PagWOX11/12a在杨树盐胁迫驯化中的重要作用，表明PagWOX11/12a通过直接调控杨树中PagCYP736A12的表达，调节活性氧清除，从而增强了杨树的耐盐性。
英文标题 ：Elucidating the Molecular Mechanisms by which Seed-Borne Endophytic Fungi, Epichloë gansuensis, Increases the Tolerance of Achnatherum inebrians to NaCl Stress 发表期刊 ：Int. J. Mol. Sci. 影响因子 ：5.923 发表时间 ：2021/12/7 合作单位 ：兰州大学
主要结果 ： 甘肃内生真菌增强了醉马草的耐盐性，增加了其生物量。然而，甘肃内生真菌提高寄主草耐盐性的分子机制尚不清楚。作者首先利用PacBio测序研究了醉马草的全长转录组信息。本研究共获得了738,588个全长非嵌合序列、36,105个转录本序列和27,202个完整的CDSs。共鉴定出了3558个转录因子(TFs)、15945个简单序列重复序列和963个长非编码rna。
结果表明，在NaCl浓度为0 mM和200 mM时，甘肃内生真菌在E+和E植物叶片中分别有2464和1817个基因表达差异。此外，NaCl胁迫对E+和E植株叶片中差异基因的调控量分别为4919个和502个。甘肃内生真菌差异表达了与光合作用、植物激素信号转导、氨基酸代谢、类黄酮合成过程和WRKY转录因子相关的转录本；
重要的是，在NaCl胁迫下，甘肃内生真菌上调了寄主草的生物学过程(油菜素内酯合成、氧化还原、细胞钙离子稳态、胡萝卜素合成、蛋白酶体泛素依赖蛋白分解代谢和原花青素合成)，表明寄主草对NaCl胁迫的适应能力增强。
综上所述，本研究揭示了甘肃内生真菌提高寄主耐盐性的分子机制，为利用内生菌培育耐盐牧草分子育种提供了理论依据。
英文标题 ：Comparative Transcriptome Analysis Reveals the Mechanisms Underlying Differences in Salt Tolerance Between indica and japonica Rice at Seedling Stage 发表期刊 ：Front Plant Sci. 影响因子 ：5.753 发表时间 ：2021/10/27 合作单位 ：武汉大学
主要结果 ： 筛选和培育耐盐性较强的水稻品种是应对全球盐胁迫导致的水稻减产的有效途径。然而， 品种间 特别是 亚种间 耐盐性差异的分子机制尚不清楚。本研究对 耐盐型 水稻RPY geng和 敏感型 水稻洛恢9号（Chao 2R）在盐胁迫下的转录组进行了比较分析。
盐胁迫下，Chao 2R和RPY geng的差异表达基因分别为7208和3874个。其中，两种基因型共表达的DEGs有2714个，而在Chao 2R和RPY geng中特异性表达的差异基因分别有4494和1190个。GO分析结果为两种基因型的耐盐性差异提供了更合理的解释。在盐胁迫下，Chao 2R正常生命过程基因的表达受到了严重影响，而RPY geng调控了多个胁迫相关基因的表达以适应相同强度的盐胁迫，如次生代谢过程、氧化还原过程等。此外， 基于MapMan注释和转录因子鉴定，还发现了与RPY geng特异性差异基因集耐盐性相关的重要通路和转录因子(TF)。
通过Meta-QTLs定位和同源分析 ，在15个QTL中筛选出18个盐胁迫相关候选基因。本次研究结果不仅为水稻亚种耐盐性的差异提供了新的见解，而且还为增强水稻的耐盐性的基因编辑提供了关键的靶基因。
英文标题 ：Comparative Transcriptome Analysis of Two Contrasting Chinese Cabbage (Brassica rapa L.) Genotypes Reveals That Ion Homeostasis Is a Crucial Biological Pathway Involved in the Rapid Adaptive Response to Salt Stress 发表期刊 ：Front Plant Sci. 影响因子 ：5.753 发表时间 ：2021/6/14 合作单位 ：山东农业大学
主要结果 ： 盐是影响植物产量和品质的最重要的限制因素。 不同品种的大白菜具有不同的耐盐性，但对其耐盐机制的研究较少 。本研究通过对 39个大白菜品种 的发芽袋试验，确定100 mmol /L NaCl为最适处理浓度，综合比较分析，鲜重相对值和叶片电解质渗漏量相对值是鉴定大白菜耐盐性的方便指标。研究结果表明，在盐胁迫条件下， 耐盐植物青花45 和 盐敏感植物碧雨春花 均能实现渗透调节、离子稳态和光合作用。
并且比较了两个品种的转录组动态。共鉴定出2,859个差异表达基因，其中青花45差异表达基因数量明显少于碧雨春花。VDAC促进Ca2+的释放，间接促进Na+通过SOS2途径向液泡转运。阳离子/H(+)逆向转运蛋白17和V-H + - ATP酶促进Na+和H+的交换，维持Na+在液泡内，从而减轻盐胁迫对植物的伤害。半乳糖醇合成酶和可溶性蛋白合成的增加有助于缓解盐引起的渗透胁迫，共同调控植物的Na+含量和叶绿素的生物合成，使植物适应盐胁迫。
英文标题 ：The transcriptome of saline-alkaline resistant industrial hemp (Cannabis sativa L.) exposed to NaHCO3 stress 发表期刊 ：Industrial Crops and Products 影响因子 ：5.645 发表时间 ：2021/10/15 合作单位 ：黑龙江八一农垦大学
主要结果 ： 本文报道了工业大麻NaHCO3胁迫下的基因表达谱。在这项研究中，RNA-seq被用来研究基因表达分析的工业大麻根暴露于100毫米NaHCO3(以0、 1、6和12 h为不同时长)。
结果表明，植物激素信号转导与合成、苯丙素生物合成、淀粉、蔗糖、氮、氨基酸等代谢途径可能与工业大麻在NaHCO3胁迫下的响应有关。
此外，通过加权基因共表达网络分析确定了16个模块，其中6个模块与NaHCO3胁迫显著相关。这六个模块基本上富集在与内吞作用、淀粉和蔗糖代谢、氮代谢和苯丙素生物合成相关的通路中。关键通路的枢纽基因与GTP结合蛋白、谷氨酸合成酶、海藻糖磷酸、糖基转移酶和木质素合成相关。
本研究结果揭示了工业大麻对NaHCO3胁迫响应的分子机制。
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CRISPR/Cas系统是细菌和古菌特有的一种天然防御系统，用于抵抗病毒或外源性质粒的侵害。当外源基因入侵时，该防御系统的 CRISPR 序列会表达与入侵基因组序列相识别的 RNA，然后 CRISPR 相关酶(Cas)在序列识别处切割外源基因组DNA，从而达到防御目的。
根据Cas蛋白的特点，可将CRISPR/Cas系统分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。Ⅰ型和Ⅲ型系统需要借助复杂的蛋白复合体发挥作用，Ⅱ型系统仅借助 Cas9蛋白和sgRNA即可对靶目标进行编辑，结构简单，操作容易，因此目前主要使用Ⅱ型CRISPR/Cas9 系统。
CRISPR/Cas自诞生以来，迅速发展，已经成为生命科学领域最耀眼、最有前景的技术。尤其是近两年，在全世界科学家的共同努力下，CRISPR/Cas相关新进展新突破不断涌现。
一、基因编辑技术的发展史
基因编辑可以分为三代，第一代：ZFN；第二代：TELEN；第三代：CRISPR/Cas。这三个基因编辑技术都利用了DNA修复机制，所以我们先来了解一下DNA修复机制（ 图1 ）。[图片上传失败...(image-8dab49-1625385468208)]
图1-NHEJ修复（左），HDR修复（右）
NHEJ（Non-homologous end joining）
非同源性末端接合
NHEJ修复机制不需要任何模版，修复蛋白直接将双股裂断的DNA末端彼此拉近，在DNA连接酶的帮助下重新接合（ 图1 ）。
HDR（Homology directed repair）
同源重组修复
当细胞核内存在与损伤DNA同源的DNA片段时，HDR才能发生。
NHEJ的机制简单又不依靠模版，因而NHEJ的活性相对于HDR高出许多。但NHEJ修复出错的概率较高，容易造成移码突变等，基因编辑正是利用了这一点（ 图1 ）。
1.ZFN的识别切割机制
融合锌指模块和FokI切割结构域形成ZFN ；以二聚体的形式靶向切割每个锌指结构；特异识别3个碱基 ；组装多个锌指结构(识别12-18bp)形成的ZFN对可特异切割基因组靶点 （ 图2 ）。
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图2-ZFN基因编辑原理图
2.TALEN的识别切割机制
两个TALE靶向识别靶点两侧的序列；每个TALE融合一个FokI内切酶结构域；FokI通过TALE靶向形成二聚体切割靶点；设计灵活识别特异性强（ 图3 ）。
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图3-TELEN基因编辑原理图
3.CRISPR/Cas9的识别切割机制
crRNA通过碱基配对与 tracrRNA结合形成 tracrRNA/crRNA 复合物，此复合物引导核酸酶 Cas9 蛋白在与 crRNA 配对的序列靶位点剪切双链 DNA（ 图4 ）。
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图4-CRISPR/Cas9基因编辑原理图
ZFN、TELEN、CRISPR/Cas9比较
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图5-三种基因编辑的比较
二、CRISPR/Cas技术的介绍
CRISPR/Cas9 系统的发现
1987年，在大肠杆菌的基因组中首次发现了一个特殊的重复间隔序列——CRISPR序列，随后，在其他细菌和古菌中也发现了这一特殊序列。
2005年，发现这些CRISPR序列和噬菌体的基因序列匹配度很高，说明CRISPR 可能参与了微生物的免疫防御。
2011年，CRISPR/Cas系统的分子机制被揭示：当病毒首次入侵时，细菌会将外源基因的一段序列整合到自身的CRISPR的间隔区；病毒二次入侵时，CRISPR 转录生成 前体crRNA (pre-crRNA)， pre-crRNA 经过加工形成含有与外源基因匹配序列的crRNA，该crRNA与病毒基因组的同源序列识别后，介导 Cas 蛋白结合并切割，从而保护自身免受入侵。
2013年，发现CRISPR/Cas9系统可高效地编辑基因组。随后张锋等使用CRISPR系统成功的在人类细胞和小鼠细胞中实现了基因编辑。
从此开始，CRISPR/Cas9技术给生命科学领域带来了巨大冲击，CRISPR/Cas9相关研究成果频频登上CNS等顶级期刊，近两年更是成为诺贝尔奖热门候选。
CRISPR/Cas技术的原理
CRISPR/Cas9系统的工作原理是 crRNA（ CRISPR-derived RNA ）通过碱基配对与 tracrRNA（trans-activating RNA ）结合形成 tracrRNA/crRNA 复合物，此复合物引导核酸酶 Cas9 蛋白在与 crRNA 配对的序列靶位点剪切双链 DNA。而通过人工设计 crRNA 和 tracrRNA 这两种 RNA，改造成具有引导作用的sgRNA （single guide RNA ），从而引导 Cas9 对 DNA 的定点切割（图4）。
CRISPR/Cas技术的优势
设计简单，简明的碱基互补设计原则，识别不受基因组甲基化影响，能靶向几乎任意细胞任意序列，方便同时靶向多个靶点，切割效率高。
三、CRISPR/Cas的脱靶效应
PAM**** (Protospacer adjacent motif )
前间区序列邻近基序
PAM序列区是CRISPR/Cas9系统行使切割功能的基本条件。如果靶序列 3′端没有PAM序列，即使靶序列与sgRNA序列完全匹配，Cas9蛋白也不会切割该序列位点。 PAM序列主要影响CRISPR/Cas9的DNA切割效率。在细胞水平上，NGG介导的切割效率是最高的。
sgR****NA ****(Single guide RNA )
向导 RNA
sgRNA与目标基因组相结合的 20nt 序列区决定着 CRISPR/Cas 系统的靶向特异性。CRISPR/Cas9与靶位点识别的特异性其实主要依赖于sgRNA与靠近PAM区的10~12 bp的碱基配对，而其余远离PAM序列 8~10 bp 碱基的错配对靶位点识别的影响并不明显。目前研究结果均提示，可能靠近 PAM 的 8~14 bp 序列是决定特异性的关键，其他序列也均在不同程度上影响脱靶效应。
CRISPR/Cas9的脱靶效应给研究带来了一定程度上的不确定性，也是限制其发挥更大潜力的主要原因之一。
2017年5月30日， Nature 杂志子刊 Nature Methods 刊登了美国哥伦比亚大学研究人员的一篇文章，研究人员通过CRISPR/Cas9成功修复了导致小鼠失明的基因后，对小鼠进行全基因测序，发现修复后的小鼠基因组有超过1500个单核苷酸突变，以及超过100个位点发生大片段插入或缺失（ 图6 ）。文章的结论无疑引发了巨大震动，也给正在进行中的CRISPR/Cas9带来了不确定性。
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图6--动物体内实验中CRISPR/Cas9编辑后发生意想不到的突变
仔细分析后，发现该文章并不十分严谨，文章仅有两只小鼠作为实验组，一只作为对照组，数量不足以证明结论是否只是个例。而且单碱基突变是生物体内自然现象，不能全归于CRISPR/Cas9。整个实验只基于一个sgRNA数据，且该sgRNA特异性评分很低，造成脱靶效应也应该在预料之中（ 图7 ）。
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图7--针对 Nature Methods 文章的回应
经过一系列的研究和改进，目前CRISPR系统的脱靶性已经很低，当然，要想达到理想的状态，还有很长的路要走。
四、CRISPR/Cas技术的进展
2016年6月，张锋在 Science 发表文章，发现CRISPR/Cas13a能有切割细菌的特定RNA序列。
2016年9月，Jennifer Doudna在 Nature 发表文章，证实CRISPR/Cas13a可以用于RNA检测。
2017年2月22日，美国纪念斯隆.凯特林癌症中心（MSK）研究人员在 Nature 杂志发文，使用腺相关病毒（AAV）介导，将CRISPR/Cas9基因编辑技术应用于CAR-T疗法。该研究既解决了传统CAR-T疗法的随机整合可能存在的潜在危害，又大大降低了CAR-T细胞发生分化或癌化的风险，赋予了CAR-T技术全新的高效性、稳定性、安全性。
2017年8月2日，Shoukhrat Mitalipov在 Nature 发表长文，使用CRISPR/Cas9技术修正了植入子宫前的人类胚胎中一种和遗传性心脏病有关的变异。该研究证实了通过编辑人类胚胎进行治疗遗传病是安全可行的。值得一提的是，该成果受到了基因编辑领域大牛George Church等人的质疑。
2017年8月11日，杨璐菡等在 Science 发表文章，通过CRISPR/Cas9技术敲除猪基因组中的内源逆转录病毒（PERV）序列，并克隆出多只PERV失活小猪。向最终实现使用猪器官进行人体器官移植的终极目标迈进了一大步。
2017年9月，杂交水稻之父”袁隆平院士宣布使用CRISPR/Cas9技术敲除与镉吸收和积累相关基因的水稻育种成功。该研究从根本上解决了水稻镉污染的问题，将扭转我国部分农作物重金属超标的问题，进而改善部分人群重金属慢性中毒的问题。
2017年10月4日，张锋在 Nature 发表论文证实CRISPR/Cas13a能够在哺乳动物细胞中编辑特定的RNA。CRISPR/Cas13a能够达到RNAi相似的降低基因表达的效率，而且有更强的特异性，且对细胞内天然的转录后调控网络的影响更小。
2017年10月19日，Jennifer Doudna在 Nature 发表文章，设计了高精确性的Cas9变体—HypaCas9。该研究极大地降低了Cas9的脱靶效应，且不降低靶向切割效率。
2017年10月25日，张锋在 Science 发表文章介绍CRISPR新系统--REPAIR，可以高效的进行RNA的单碱基修复。因为不改变DNA序列，所以为通过基因编辑治疗遗传病而又不永久影响基因组提供了新可能。
2017年10月25日，哈佛大学Broad研究所的David Liu实验室在 Nature 发表长文，报道了新型腺嘌呤基因编辑器——ecTadA-dCas9，可以将A·T碱基对转换成G·C碱基对，该技术首次实现了不依赖DNA断裂即可进行基因编辑的技术，即单碱基基因编辑技术。该技术高于其它基因组编辑方法的效率，且几乎没有随机插入、删除或其它突变等不良副作用，因此为今后大范围治疗点突变遗传疾病提供了极大的便利。
五****、展望
近几年CRISPR/Cas基因编辑技术飞速发展，推广应用到了生物、医学、农业以及环境等多个领域，造就了一批批科研奇迹，尤其是在遗传病的治疗、疾病相关基因的筛查与检测、肿瘤治疗以及动植物的改造、病原微生物防治等领域有着巨大的潜力，也将深远地影响整个世界。
特别感谢：BioArt主编给予的帮助和意见以及吉满生物吴晨提供图1-图5的图片。
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研究大脑的方法和技术有很多，想要在一篇专栏里全部囊括进来是不现实的。有专业需要的还是需要翻翻书。韩济生所编的《神经科学（第三版）》开头就是七个章节的方法介绍：形态学方法、生理药理学方法、电生理学方法、光学成像方法、脑功能成像方法、遗传学方法和行为学方法。 虽然内容不是很新，仍有可取之处。这篇文章仅浅显地做一次梳理，重点讲述成像技术。笔者也还是懵懂的学生，写这篇文章参考了老师的授课讲义、许多网络资料和书籍，但可能还是有错误的。如果发现有错，请指正。一、概述行为是大脑活动的外显，但我们无法仅从行为的衡量推测出大脑的活动规律。这不是在否定行为学研究，相反，行为学研究为脑机制研究提供了背景和指导。那么，当今我们有哪些手段能够将行为与脑关联起来？大体上可以分为三类：1. 观察（暂时性）损伤的影响a. 脑损伤b. 基因修饰c. 失活钝化作用（inactivation）2. 观察（干扰性）刺激的影响a. 药物b. TMS，tDCS，DBSc. 训练（training）3. 在行为过程中衡量脑部活动a. 电生理学b. EEG/MEGc. PET/MRIi. 结构性ii. 功能性这些技术手段要解决的问题主要有三个：第一，我们如何同时测量多个区域的活动？有些任务可能同时涉及多个脑区，比如空间知觉、记忆和计划。第二，如何衡量单一运动模式或感觉成分的影响？第三，如何找出脑区之间存在连接的证据？二、脑与认知的关联1. 脑损伤探究认知的神经基础，其主要目标之一，是建立不同脑区与神经活动和认知功能（或认知加工）之间的联系。回答这个问题的方法有很多，其中之一是对脑损伤（brain lesion）病人进行研究，找出脑区与认知加工的关联性（association）和无关联性（dissociation）。Purve's, Cognitive Neuroscience, Chapter 3假设有一组病人的脑区1（图中Region 1）受损，其在进行任务A（Task A，红色柱）时表现出明显缺陷，但在进行任务B（Task B，蓝色柱）时与常人无异，那么说明脑区1与任务A的神经活动之间有关联性，而脑区1与任务B的神经活动之间无关联性。如果能找到另一组脑区2（图中Region 2）受损的病人，他们的任务A表现与常人无异，而任务B明显有缺陷，那么从以上两个结果就可以作为以下结论的强证据：这两个脑区与这两个任务之间存在双重无关联性（double dissociation）。双重无关联性比单一的关联性和无关联性更能说明特定脑区与特定任务神经活动之间的关系，因为单一的无关联性可能是由某个一般因素（general factor）引起的，比如说任务的难度。但是，如果另一种损伤能够提供正好相反的结果，那么就更能说明两个脑区的功能独立性。不过，一般来说，被检验的脑区通常是部分无关联的，但这也能给我们提供很多信息了。这种关联性和无关联性也能从功能性核磁共振成像（fMRI）实验中得到（右图），但不限于脑损伤病人被试，也可以用健康人做被试。后面再讲fMRI的细节。另外，某些脑区损伤、脑部肿瘤或疾病也会导致行为异常，从而揭示该脑区的功能。比较著名的例子是两种失语症（Aphasia），即言语障碍。其一，是因威尔尼克区（Wernicke's area，顶枕颞联合处）受损而出现的言语理解障碍（fluent aphasia）。患者的听力没有问题，但是他们无法理解别人所说的话，自己说的话语法正确但同样欠缺意义。如果你问他们，hey bro，你刚才拿着iPad干嘛呢？他们可能会微笑着“回答”说，“现在他们没有在织什么（right at the moment they don't show a darn thing）。”有兴趣的可以看看这个视频：b站无字幕版：失语症Wernicke's Area受损 YouTube有字幕版：失语症Wernicke‘s area）。某一瞬间，你可能觉得你们处于两个平行时空，正在平行游戏（just kidding）。另一种，是因布洛卡区（Broca‘s area，左脑半球额叶下回）受损而导致的言语表达障碍（expressive aphasia）。患者能够理解你跟他们说的话，但是他们自己没有办法连贯地说一句话，就像牙牙学语的宝宝一样。比如，在解释自己去医院看牙医时，他们会说：“是...阿...星期一...阿...父亲和Peter H(他的姓名)...， 及父亲....阿...医院...及阿...星期三...星期三九点...以及 ，喔...星期二...十点， 阿，医生...两个...医生...及阿...牙齿...对的。”言语障碍还有很多，我记得高中生物书也提到过的，有兴趣的可以查阅一下相关资料。最近在英剧《慈悲街》里也看到有医生提及Paul Broca其人。故事背景刚好发生在Broca的时代吧，挺有意思的（但我还是弃剧了_(:3∠)_）。2. 药物毕竟，脑内涉及相当多的神经化学物质，使用药物进行研究也是一种手段。以人为被试的实验，我了解得不多，只听过用多巴胺做实验的。曾经有段时间（可能现在也仍旧在进行），北师大脑与认知研究所（现在并入心理学部啦）在研究多巴胺对学习的影响（不过这可能只是cover story，谁知道搞心理的心里在想什么，嗯？），给的钱还挺多（见下图招募广告）。药物对行为影响的研究被试招募广告不过，大多数此类实验还是在动物身上进行的。下图是蜘蛛被给予某种药物前后所结的网。猜猜是什么药物？提示：基本上是科研人员、程序员每日必备。答案在评论。蜘蛛被给予某种药物前后所结的网3. 脑深部电刺激术（Deep Brain Stimulation, DBS）目前，脑深部电刺激术已经应用于临床了。它发展于上世纪80年代，是治疗运动性神经系统疾病的新方法，主要运用于帕金森病（Parkinson's Disease，PD）等。它由体内刺激脉冲发放器和体外控制器组成。你可以把它看作脑起搏器，跟心起搏器的不同在于，你可以控制它的开关（心脏不行啊，停了就完蛋了）。以帕金森病的治疗为例，立体定位手术将脉冲发放器植入锁骨皮下，发放刺激的微电极定位于黑质（Substantia Nigra）。患者打开开关，就能给予黑质额外刺激，使其产生多巴胺，从而改善震颤症状。当然，微电极的植入部位视病情而定，也有放在苍白球内核的（关于帕金森病的致病机制此不赘述）。DBS治疗仪器原理示意图我看过患者自录的视频，效果还是很明显的。当开启脑起搏器后，患者的各种动作都很正常，拿东西、做手势都很平稳，然而一旦关闭开关，马上就出现双手震颤等症状了。4. 经颅磁刺激（Transcranial Magnetic Stimulation, TMS）脑功能成像的一般逻辑是：特定任务引发特定脑区激活。EEG和fMRI就是基于这条逻辑。不过，一个命题如果成立，那么它的逆否命题也成立。因此，上述逻辑的逆否命题也是成立的：当我们抑制某个脑区的活动性时，某种任务无法完成。损伤或捣毁某个脑区、给药、利用基因编辑技术抑制或消除特定脑区的活动性，再看行为认知表现，就是基于这一点。不过以人为被试的话，这三种手段是无法通过伦理审查的。而经颅磁刺激（TMS）技术为研究者们提供了一种适用于人的、无创的、干扰特定脑区活动的方法。在特定时刻，特定皮层对应的头皮位置，施加具有一定强度和持续时间的单个或多个磁脉冲，在脑内产生反向感应电流就能暂时地干扰该皮层的功能活动，就能检验该脑区的活动对某个实验任务的完成是否必要。经颅磁刺激有单脉冲（single-pulse）和多脉冲（repetitive）两种模式。由于脉冲作用时间段，一般是不会给被试带来伤害的。我在一次workshop中“玩”过一下TMS，脉冲发放器有点像小樱的魔法棒，拿起来挺重的。这玩意你说不危险吧，其实也有风险的。发放脉冲的时候手一定要拿稳了，不然，万一手一滑，结果抑制了脑干的活动性，出人命了是要赔光经费的。这也是TMS较少用于小脑功能研究的一个原因。TMS的缺点是很明显的。第一，它精度不高。其空间分辨率为厘米量级，不如fMRI；时间分辨率为几十毫秒，不如EEG/MEG。第二，它刺激的部位不够深，只能作用于皮层。虽然大部分神经元位于皮层灰质，但脑中还是有一些深部核团的，而TMS无法影响到它们。第三，运用于小脑研究时有局限。这一点我比较在意，因为我是搞小脑的。小脑的蚓体部分你不敢用TMS抑制啊，人家就在脑干之上。当然，我们基本也不用TMS研究小脑。5. 经颅直流电刺激（Transcranial Direct Current Stimulation, tDCS）tDCS 由阳极和阴极两个表面电极组成（不会插进脑子里的），可以用外部软件控制刺激输出类型，以微弱极化的直流电作用于大脑皮层。tDCS不是通过阈上刺激引起神经元放电，而是通过调节神经网络的活性而发挥作用。它改变的是影响神经元去极化和超极化的膜静息电位，从而改变神经元的兴奋性。阳极刺激引起膜静息电位去极化，从而提高神经元兴奋性，也使它们更容易发生同步放电；阴极刺激引起膜静息电位超极化，降低神经元兴奋性，减少同步放电。这个技术最初是用于治疗抑郁症和其他脑损伤疾病的，后来也用于帕金森病、阿尔茨海默病和精神分裂等。现在，研究发现，tDCS能通过表观遗传学（epigenetic）机制影响海马内脑源性神经营养因子（BDNF）的表达，改变细胞水平的突触可塑性，从而改善了学习和记忆（Podda, 2016）。不过这研究很新，还是在小鼠上做的，还需要更多论证，能不能适用于人的情况也不好说，就算能那啥时候能开发出保健性产品就更难说了，我劝读者淡定。关于涉及脑刺激的实验，研究者应该设置三种实验条件：1）实验刺激条件；2）控制刺激条件；3）无刺激条件（sham condition）。而实际上，许多研究中都缺少了第二或第三种条件。像我这么勇于探索的人，自然也是体验过这个技术的。我参加的那个实验是研究平衡觉的，详细内容就不说了，毕竟人家还没把文章写出来。实验中，他们需要在耳后乳突处安放电极，刺激前庭，使被试产生旋转或平移的感觉。这种流电前庭刺激（Galvanic vastibular stimulation）属于tDCS的一种变式。我参加的时候还不知道啊，做完这个实验后还跟主试小姐姐说，好好玩哦和你呆了一下午真开心呐。第二天小姐姐的师妹来问我要不要参加tDCS的一个实验呀，我查了查翻译，说“哎呀那个听起来太刺激了呀我就不去了”……感觉伤害了小姐姐的师妹。好了，回到主题上来，主试施加电流的时候，我听得见“哒”的一声“电的声音”，然后口腔内有些难以言说的奇妙感觉，然后就感觉到自己在旋转或平移——但实际上并没有，因为我的身体被固定住了。由于涉及前庭，有些人会觉得很难受，有恶心、呕吐等情况，但我觉得一切OK。三、衡量脑部活动性1. 直接的电生理记录 （Direct electrophysiological recording）电生理手段记录的是单个神经元的放电活动，可以进行胞外或胞内记录。膜片钳是一种很重要的电生理记录方式，具体的原理和方法可以写出一本书来。活体（in vivo）记录只在动物身上进行，体外（in vitro）是可以用人类的脑组织碎片的。在脑部肿瘤相关研究中，研究者们可以与医院神经外科合作，让医生们在切除脑部肿瘤的时候通知他们去取新鲜的肿瘤组织，然后尽快用人造脑脊液（artificial cerebrospinal fluid, ACSF）在适宜条件下培养，并进行电生理记录。这些切除下来的肿瘤组织往往还带有一些周边的健康脑组织，后者就成了肿瘤组织的“健康”对照。有些神经元很好记录，比如浦肯野细胞，还有些神经元的记录难于上青天，分分钟令研究者怀疑人生。最近，我的督导在进行小脑深部核团神经元的patching，一整个下午patch不到一个细胞的情况也是有的。刚来实验室的时候，我去观摩他patching，观摩了两小时。督导等到下午五点，仿佛大赦，慈眉善目地催我赶紧回家看书预习第二天功课。出门后，师兄跟我说，你督导为了顾及男人的面子，实在不想让你看他重复失败了，其实他等你一走，就会骂屎摔桌关仪器走人了，毕竟我也这样。但后来我发现，我督导真的很拼命，有时挣命patching到午夜。2. 脑电图（Electro-encephalography, EEG）脑电技术可以写若干本书出来。在此只是蜻蜓点水，拣我知道的说一说。脑电图应该是比较常见的脑部成像技术了。记录脑电信号的时候，要在头皮上安放多个电极，以收集该电极位置下随时间变化的多个皮层神经元同步放电的信号。毕竟电极那么大，只有当它底下的神经元同步放电时才能收集到电信号，不然，单个神经元的电信号就相互抵消掉了。这也得感谢我们的皮层神经元是按照同向柱状结构排列的，不然横七竖八什么也记录不到的。电极的数量有单导、8导、32导、64导，甚至还有256导。这么常用的脑研究手段，我当然也体验过啦。五年前的被试价格大概是每小时50～60元，一般一次俩小时。要洗头，去掉影响导电性的头皮屑，然后戴帽子打电极膏（edible）降电阻。期间可以出现各种各样的情况（帽子坏啦软件崩啦电阻降不下来啦），十分磨练研究者的耐心和意志。做被试的时候，打电极这一步是非常好的睡觉的时机，戏精一点的人可能会觉得自己在做头部SPA（I‘m kidding）。记录时可选择耳后电极作为参考，也可以选择用平均参考电极作为参考。眼睛上下方的电极用于记录眨眼，以消除伪迹。一般来说，主试一般都会要求被试在静息时不要想任何事情，尽量放空。说实话，有时候这对被试来说很难。因为有些被试闭上眼睛就想睡觉，比如我，所以后来我基本也不去当脑电被试了，以免干扰人家的数据，阻碍了人家发paper赢奖金走上人生巅峰的路。这也勉强还好，说想睡觉其实也不会睡着的。但有一天，我听一个朋友倾诉，他那天去做脑电被试赚零嘴钱，一进门就被主试小哥帅气的脸深深吸引，静息的时候脑子里全都是乱七八糟不堪入目的画面，完全没法克制。为小哥的数据点蜡，同时提醒各位，选主试要慎重。言归正传（我跑题了吗？挠头）。EEG的电极所记录到的信号包含了多种频率的脑电波，进行功率谱密度（Power Spectral Density, PSD）分析，可得到不通频率的波的能量分布。这是一种传统的频域分析方法。某些脑区可能低频波更大更多，某些脑区可能主要是高频波。低频波往往意味着缺乏意识（比如睡眠阶段），高频波一般意味着高活动性。功率谱密度分析利用小波分析（wavelet decomposition）或滤波器（filter）可以获得EEG节律波，可粗略将其划分为五个波段（wave bands）：活动或唤醒时候出现的Gamma波，频率于30Hz，比如说，现在正在看这篇文章的你，脑子里应该是这样的波；当然了，如果没有那么高的活动性，或者比较冷静，那么应该是Beta波，频率在16～30Hz之间；放松状态下为alpha波，频率在8～15Hz之间；困倦状态下为theta波，频率在4～7Hz之间，比如，上课听不懂的时候，满脑子都是这种波；深度睡眠（非快速眼动阶段）的时候为Delta波，频率小于4Hz，本科的形政课上，我脑内基本都是这种波。我在高三期间接受过心理放松疗法，当时咨询师会在念指导语时播放所谓的alpha波音乐，来帮助我达到一种放松的状态。至于究竟有没有效果，我说不好，因为……当时没有戴EEG的帽子哈哈哈哈。另外，有研究报告说，在冥想时，与普通人相比，佛教和尚更容易出现高度清醒的Gamma波（Davidson et al., 2008）。可以说很有意思了。大概冥想是真的有用吧，但是需要坚持练习才有效果。经过包括滤波、矫正、平均叠加在内的大概10个步骤，最后可以得到不同刺激条件对应的事件相关电位（Event-related potential, ERP），从而建立刺激与应答之间的关联（stimulus response association）。一个ERP波形由一系列峰谷组成，这些电压波动反映的是若干基础或潜在独立的成分之和。如何设计ERP实验，使这些潜在独立成分能够被测量出来，是实验成功的关键。一般，在呈现视觉刺激后，首先会出现早期视觉成分C1；其次出现P1族，它具有注意效应，但受到刺激对比度的影响，而N180成分一般与错误加工有关；后面出现的P3族成分最为关键，它是内源性成分，受注意的影响。对有需要的读者，推荐几本入门读物，这里不展开了：研究及实验逻辑、基础：Steven J. Luck写的《事件相关电位基础》，目前华东师大出版社已经出版了范思陆、丁玉珑、曲折和傅世敏合译的译本；入门：赵仑写的《ERPs实验教程》；数据分析方面：魏景汉和罗跃嘉写的《事件相关电位原理与技术》。如果把每个电极/线圈随位置上的波形信息综合到一起就可以绘制出头皮表面电/磁场强度随时间变化的地形图。那我们能不能根据这些信号计算出它们的“源”空间分布？这就是脑电的“逆向问题（Inverse problem）”。很难，它的解其实有无穷多个。根据"源"分析中事先所设定的边界条件多少，我们通常可以在研究论文中看到“偶极子定位（dipole localization）”和“电流密度分布(current density distribution)”两种“源”分析模型。后者更适合研究大脑高级认知加工过程。但这种源分析得到的空间分布精度很低，远比不上fMRI。EEG厉害的地方在于时间精度，为毫秒量级。3. 核磁共振成像（Magnetic Rsonance Imaging, MRI）-原理- （以下部分译自Principles of neural science, 5th edition, chapter 20）我们知道，原子核有自旋（spin）运动，而自旋在外加磁场中会发生磁化（nuclear magnetic resonance）。1949年，Erwin Hahn发现，核磁共振的消退随该物体的化学组成而变化，这是fMRI的原理基础。MRI扫描仪由几个部分组成：1）能产生巨大磁场的超导磁体。身体里的每一个水质子都会绕轴旋转，就像一个小小的条形磁铁一样。一般来说，水质子的旋转方向都是散乱无规律的，所以身体组织的净磁场为零。但是，如果施加一个磁场，那么质子的自旋方向就对齐了。2）高频线圈（radio frequency coil，RF coil），一种设计独特的线圈，环绕着被试。根据安培定律（Ampere's law）RF线圈中短暂、快速变化的电流信号会产生一个快速变化的磁场。这第二个磁场与扫描仪中的主磁场叠加。RF线圈发出的电流称RF脉冲（RF pulse）。由RF脉冲产生的磁场使质子发生进动（precession）运动，即其自旋轴也在绕另一个轴旋转。将个体体内所有水质子活动叠加，其进动运动会产生一个随时间而变化的旋转磁场。依据法拉第定律（Faraday's law），这会在RF线圈内产生一个变化的电流。而MRI测量的就是这个电流。3）磁梯度线圈（magnetic gradient coils）。这个线圈是为了3D成像而加的。具体不赘述了。-fMRI-功能性核磁共振（functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI）主要衡量的是每个体素（voxel）内脱氧血红蛋白（deoxyhemoglobin）的相对含量。当神经元处于激活状态时，该区域的含氧血供应增加。由于某种未知原因，供应的含氧血红蛋白量比局域耗氧量要多，因而导致该区域的含氧血红蛋白与脱氧血红蛋白的比值升高。含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白有着不通的磁特性。当氧分子从血红蛋白上脱落时，血红蛋白中的铁离子暴露出来。因此，脱氧血红蛋白会在周围产生一个不均匀的磁场。所以靠近这些脱氧血红蛋白的水分子所处的磁场就与别个不同了。而，磁场越不均匀，质子的横向磁化强度衰减时间（T2）越短。如果某个脑区的血氧含量较高，那么该处磁场更均匀，T2更长，成像的光点更亮。写累了，扯一扯闲话。话说，一台核磁共振仪价值几百上千万人民币，占用场地的钱还得另算。平时看到医院的大烟囱冒出白雾，就是在冷却核磁共振仪。2013年那会儿，使用两小时fMRI就得花掉2000元经费，被试费的价格是300元俩小时。实验要求被试身上不得含有金属仪器，什么镶金牙、起搏器等等的就不要想了，会出事的。毕竟磁场那么大。到了实验室之后，由主试带着一条一条询问、签署知情同意书，然后去试衣间脱下所有衣服（内裤大概是不用脱的），换上他们给的实验服（大概是病号服）。进入仪器房间前还要再用金属探测仪再检查一遍身体。呆在核磁共振仪里面，空间非常狭小，无法翻身，所以有幽闭恐惧症的也不能参加这种实验。实验中，机器的声音非常非常大，主试要给被试戴耳塞的。有一次，我的主试忘记给我耳塞了。我在实验开始前呼叫，但是主试好像并没有听到，于是我带着巨大的担忧和恐惧在进行各种认知任务。我每一秒都在担心下一秒是不是就聋了_(:3∠)_。在进行实验时，研究者至少要设计两个间隔进行条件（矩形设计），任务条件和控制条件，后者可以为静息态。然后将任务条件下的信号平均叠加，选择兴趣区（Region of interest, ROI）进行分析。另外，在呈现多种刺激时，可以使用事件相关设计，但是事件与事件之间的间隔应不少于5秒。因为fMRI的冲击响应方程提示我们，刺激之后的4～6秒，fMRI信号才达到峰值。-structural MRI-结构性核磁共振（Structural MRI）一般有两种应用。一种是基于体素的形态学分析（Voxel based morphometry, VBM），另一种是衡量连接性的弥散张量成像（diffusion tensor imaging, DTI）。VBM是一种以体素为单位的形态测量学方法，可以定量检测出脑组织各组分的密度和体积，从而能够检测出局部脑区的特征和脑组织成分的差异。它也可以得出某脑区体积与行为之间的关联性。我们可以举个论文题目当例子：《大脑局部灰质体积与戒烟结果的关系——基于体素的形态学分析》（钱微等，2014）。还有人研究了自由派和保守派的前扣带回和右侧杏仁核体积的对比（Kanai et al., 2011），还有显著呢，发在Cell子刊Current Biology（IF：4.99）上，大家自己批判性看待结果吧。Kanai et al., 2011也有研究表明，网络成瘾越久，背外侧前额叶、腹侧前扣带回和辅助运动区皮层灰质体积就越小（Yuan et al., 2011）。Yuan et al., 2011几十年前，人们就发现MRI能够测量谁扩散程度上的差异。DTI就是在此基础上发展起来的，它能够描述脑内白质纤维束每一点的局域方向。这是因为白质由许多轴突组成，而水分子沿白质纤维束反向扩散的速度是垂直方向速度的3～6倍。4. 正电子发射断层成像（postron emission tomography, PET）PET是基于对放射性示踪原子核进行检测的成像技术。被试需要被给予一些能发射正电子的原子核标记物，也就是C、O、N等原子的同位素，比如C11葡萄糖溶液。放射出来的正电子与周围粒子碰撞失去动能之后将与物质中的自由电子结合发生堙灭过程，从而释放出一对反向的光子（gamma 射线) 。 这样的光子能够被周围含有闪烁晶体( scintillator ) 的 gamma射线探头所检测到。因为每个正电子堙灭产生两个光子 ，所以 PET 扫描仪中只采用两个同时探测到的gamma射线以确保只有同时产生的反向光子才被检测。相关的两个探头的连线确定了正电子所在的直线，以便用数学的方法来重构出断层图（韩济生，2006）。右图是PET成像图。基本上，PET的实验设计和fMRI的矩形设计是一样的。但是和MRI相比，它的时间分辨率比fMRI还要糟糕（最好的是EEG），空间分辨率比MRI差一点，但也还行了。而PET技术所需的放射活性标记物也带来了一些优缺点。优点是它能够标记不通的化合物，比如葡萄糖，或者氧分子。缺点在于它有放射活性。而且非常耗时，不能重复多个任务，或者说多个任务之间所需的间隔时间很长。四、结语下图是不同脑研究技术的时间精度和空间精度大致分布图。其实还有好些研究大脑的手段还没有提到。比如在动物身上做的各种免疫组化示踪等，透明脑成像图是非常酷炫的（发文章的话会很好看）。以后有机会可以再说。每种研究手段都有它的优缺点，至少目前还没有十全十美的技术手段。在解释用这些技术得到的结果时，要谨慎、批判地去看待那些数据。
可以。基因基因基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技术自问世以来，就有着其它基因编辑技术无可比拟的优势，技术不断改进后，更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。2015年10月，中国科学家利用基因编辑技术CRISPR/Cas9，对抑制狗骨骼肌生长的基因（MSTN）进行了敲除，培育出两只肌肉发达的“大力神”狗，成功构建了世界首个基因敲除狗模型。
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CRISPR/Cas基因编辑系统
CRISPR/Cas（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/Cas）系统是目前被广泛运用的基因编辑系统，其原理是由CRISPR转录产生的gRNA介导Cas核酸酶靶向目标序列，对序列进行切割。
CRISPR/Cas9基因编辑示意图
(图源：Wellcome Trust Sanger Institute,Sanger)
CRISPR/Cas基因敲除
CRISPR/Cas9系统中sgRNA(smallguideRNA)识别并结合目标基因的靶向序列，引导Cas9对结合位点进行剪切，产生DNA双链断裂（double-strandbreak,DSB），机体自身通过非同源重组（non-homologousendjoining，NHEJ）的方式修复DSB，参与修复的蛋白经常会在DNA末端插入或删除几个碱基，修复后的基因由于产生突变而导致功能丧失，从而实现机体内的基因敲除。应用：基因敲除细胞系建立、基因敲除建立动物疾病模型。技术优势：相较于在mRNA水平“敲低”目的基因的RNAi而言，CRISPR/Cas9系统造成基因序列的缺失，从而能完全沉默（即敲除）目的基因。
CRISPR/Cas基因敲入
CRISPR/Cas9系统中sgRNA(smallguideRNA)识别并结合目标基因的靶向序列，引导Cas9对结合位点进行剪切，产生DNA双链断裂（double-strandbreak,DSB），通过细胞内的同源重组（homologousrecombination，HR）修复方式，将外源供体DNA定点导入至基因组的靶位点中，从而实现基因敲入。应用：基因片段敲入细胞系建立、基因单碱基突变细胞系建立、基因敲入建立动物疾病模型。技术优势：操作简易、效率高、具有广谱性且提供BSL-1和BSL-2病毒注射及实验操作平台。
CRISPR/dCas9调控内源基因的转录激活与抑制
CRISPR-dCas9系统即是dCas9与转录激活因子（如VP64）或转录抑制因子（如KRAB）融合后，结合sgRNA能促进或抑制目的基因的表达。应用：目的基因在内源环境中过表达、诱导iPSC、抑制表达等。技术优势：操作简易、效率高、具有广谱性且提供BSL-1和BSL-2病毒注射及实验操作平台，同时可与RNAi联合作用。
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基因编辑是一种新兴的比较精确的能对生物体基因组特定目标基因进行修饰的一种基因工程技术。目前最高效最常用的基因编辑方法是利用CRISPR/Cas9技术进行体内体外的基因编辑。这个系统的原理是利用gRNA特异性识别靶序列，并引导Cas9核酸内切酶对靶序列的PAM上游进行切割，从而造成靶位点DNA双链断裂，随之利用细胞的非同源末端连接（NHEJ）或同源重组（HDR）的方式对切割位点进行修复，实现DNA水平的敲除、敲入或点突变。
你好，很高兴为你解答：
基因编辑什么意思基因编辑，又称基因组编辑或基因组工程，是一种新兴的比较精确的能对生物体基因组特定目标基因进行修饰的一种基因工程技术。基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行定点“编辑”，实现对特定DNA片段的修饰。基因编辑依赖于经过基因工程改造的核酸酶，也称“分子剪刀”，在基因组中特定位置产生位点特异性双链断裂（DSB），诱导生物体通过非同源末端连接（NHEJ）或同源重组（HR）来修复DSB，因为这个修复过程容易出错，从而导致靶向突变。
基因编辑已经开始应用于基础理论研究和生产应用中，这些研究和应用，有助于生命科学的许多领域，从研究植物和动物的基因功能到人类的基因治疗。下面主要介绍基因编辑在动植物上的应用。
动物基因的靶向修饰基因编辑和牛体外胚胎培养等繁殖技术结合，允许使用合成的高度特异性的内切核酸酶直接在受精卵母细胞中进行基因组编辑。 CRISPR -Cas9进一步增加了基因编辑在动物基因靶向修饰的应用范围。CRISPR-Cas9允许通过细胞质直接注射（CDI）从而实现对哺乳动物受精卵多个靶标的一次性同时敲除（KO）。单细胞基因表达分析已经解决了人类发育的转录路线图，从中发现了关键候选基因用于功能研究。使用全基因组转录组学数据指导实验，基于CRISPR的基因组编辑工具使得干扰或删除关键基因以阐明其功能成为可能。植物基因的靶向修饰植物基因的靶向修饰是基因编辑应用最广泛的领域。首先可以通过修饰内源基因来帮助设计所需的植物性状。例如，可以通过基因编辑将重要的性状基因添加到主要农作物的特定位点，通过物理连接确保它们在育种过程中的共分离，这又称为“性状堆积”。其次，可以产生耐除草剂作物。比如，使用ZFN辅助的基因打靶，将两种除草剂抗性基因（烟草乙酰乳酸合成酶SuRA和SuRB）引入作物 。再次，可以用来防治各种病害如香蕉的条纹病毒。此外，基因编辑技术还被应用于改良农产品质量，比如改良豆油品质和增加马铃薯的储存潜力。
你说的基因编辑的话，是指分子生物学相关的实验操作。专业的话分子生物学，其实其他专业也会应用到这样的实验操作，什么微生物学啊等等。本科生有些也会做些分子相关的实验操作。硕士会做，博士的话会做得更深入。
什么是基因编辑技术
基因编辑又称基因组编辑或基因组工程是一种新兴的比较精确的能对生物体基因组特定目标基因进行修饰的一种基因工程技术。
基因编辑，就是基因工程么，哎，现在的专业名词真实哗众取宠啊...如果科研单位，这个答案是必须的，学历越高越好。如果是公司，这个你本科就可以，就像社会招聘了，不过有些科研单位也有社会招聘。我有同学分别在在中科院和华生科技，所以楼主的问题我可以解答。另外，如果你对科研没有很大兴趣，转行也无不可。
当前技术太过不成熟，不应当把人当实验品。
霍金曾经预言，人类很可能控制不了诱惑而使用基因编辑技术，未来将出现基因设计好的"超级人类"，他们不仅可以抵抗一切疾病，而且智力超群、寿命延长。但他同时预言，那些没有能力使用该技术的人将被淘汰。
科幻巨著《三体》讲述的就是对人类绝望的叶文洁向三体人暴露了地球的坐标，引来了外星人的入侵，人们被迫开始了漫长的逃亡和抵抗。漫威的《复仇者联盟3》，灭霸正是因为对人类无能的蔑视，而产生了毁灭人类的念头，此念一生，就是一场世界浩劫的开始。
这样的小说、影视作品也曾经走入过人类的现实生活。在20世纪40年代，纳粹德国因为信奉"优质基因"而大肆虐杀被认为有"遗传缺陷"的人，短短三年，有25万人死在"优质基因者"的屠刀之下。
在目前的基因技术下，基因编辑脱靶的可能性极大，造成相邻基因的变异，带来不可预估的风险，等婴儿长大结婚生子又会把基因变异的风险传播开来，潘多拉魔盒被打开，人类是否能做好应对的措施还未可知。因为现实并不像《神盾局特工》等美剧演绎的那样精彩。变异带来的是排斥与恐慌。
当然是利大于弊。基因编辑技术是21世纪的伟大发现，有望治疗目前还无法治愈的遗传病，艾滋病甚至癌症等疑难杂症。但从辩证法的角度看，科学技术是把双刃剑，在未经国家允许的情况下不能擅自拿来编辑人类生殖细胞，因为这样会引起安全，伦理和道德上的种种问题。
医学论文开题报告范文模板
在正式动笔写作毕业论文之前要求学生写出开题报告，以便指导老师能根据学生对文献的综述和对所选论题的认识，确定其可行性。以下是我收集整理的医学论文开题报告范文模板，供大家参考和借鉴。
一、课题意义及国内外研究现状
1、选题意义
慢性肺源性心脏病，简称慢性肺心病，是由肺组织、肺血管或胸廓的慢性病
变引起的肺组织结构和(或)功能异常，产生肺血管阻力增加，肺动脉压力升高，使右心室扩张和(或)肥厚，伴或不伴有右心衰竭的一类心脏病，并排除先天性心脏病和左心病变引起者。肺心病在我国是常见病，多发病。二十世纪七十年代的普查结果表明，>14岁人群慢性肺心病的患病率为4.8‰[1].据流行病学调查，在我国肺心病的发病率较高，人群中的平均患病率为0.48%，尤以东北和华北地区较多，在各种器质性心脏病中，肺心病所占的百分比分别为 18%~37%和12%~34%.肺心病患者多数预后较差，病死率在10%-15%左右，原发病及呼吸衰竭是其主要死因[2]，总体说明患病率仍然居高，仍是危害人生命健康的主要原因之一。
随着社会医疗保险制度的建立健全，慢性肺源性心脏病在基层医院的就诊率
增加，使得基层医务工作者对此病的研究越来越多。对于慢性肺心病的治疗原则是积极控制感染;畅通呼吸道;改善呼吸功能;纠正缺氧和二氧化碳潴留、控制呼吸和心力衰竭;控制心力衰竭;积极处理并发症。但在以往的'控制心力衰竭方面主要是增强心肌收缩力，减轻心脏负荷，扩张血管。在增强心肌收缩力方面，洋地黄类药物应用起来有一些弊端，尤其在慢性肺心病患者，常常合并电解质紊乱，因洋地黄安全范围较小，此种情况下极易导致洋地黄药物中毒，限制了洋地黄药物的应用;减轻心脏负荷方面，频繁的利尿易导致痰液粘稠，带来感染不易控制、窒息等麻烦;扩张血管药物会导致血压不稳定，不利于心力衰竭的纠正。如何做到既保证畅通呼吸道，纠正缺氧，又能够及早控制心力衰竭避免病情进一步加重，哪些指标能够尽早提示我们病情的转归，指导我们的治疗，避免过度医疗，成为慢性肺心病临床治疗重要课题。
丹参川芎注射液在呼吸系统疾病中应用广泛，本研究以呼吸内科确诊为慢性肺心病的患者为研究对象，在常规治疗的基础上加丹参川芎嗪注射液治疗，观察检测患者治疗前后，D-二聚体、N端脑钠肽及肌钙蛋白三项指标的变化，评估丹参川芎注射液对慢性肺源性心脏病的治疗效果，这对慢性肺源性心脏病合理治疗，改善患者生活质量，减少患者住院天数，降低医疗资源过度消耗有重要意义。
2、国内外研究现状：
丹参川芎嗪注射液采取祖国传统中医理论为基础研制而成，在国外研究相对较少。该药物价格便宜，应用广泛。在国内已有报道，在常规治疗基础上加丹参川芎嗪注射液有明显改善慢性肺心病患者的血液粘稠度，动脉血二氧化碳分压，动脉血氧分压，血红蛋白，红细胞压积及肺血流图的作用。丹参及川芎嗪均有抑制血小板凝聚，扩张冠状动脉，改善微循环，抗心肌缺血和心肌梗死的作用。丹参还能够调节心律，提高机体耐缺氧能力，有抗凝血，促进纤溶，抑制血栓形成的作用;能够降低血脂，抑制冠脉粥样硬化形成;能够抑制或减轻肝细胞变性、坏死及炎症反应，促进肝细胞再生，并有抗纤维化作用。川芎嗪有明显的镇静作用，而对延脑呼吸中枢、血管运动中枢及脊髓反射中枢具有兴奋作用，并对已聚集的血小板有解聚作用，有降低血液粘度，加速红细胞流速的作用。
亦有研究报道，D-二聚体是交联纤维蛋白特异性降解产物，血液中的D-二聚体是特异性反映体内高凝状态和继发纤溶亢进的标志之一，其水平的增高不仅可反映继发性纤溶亢进的存在，而且也间接地反映凝血酶活性的增强，对慢性肺心病高凝状态的诊断、疗效观察具有应用价值[3].血浆N端脑钠肽在慢性肺心病失代偿期显着升高，对肺心病的病情判断有一定意义，是检测急性充血性心力衰竭一种方便、及时、准确、有效的方法[4].肺心病患者急性发作期肌钙蛋白明显升高是病情危重的可靠信号，及时采取积极有效的救治措施，对于减少患者的病死率有重要意义[5].本研究预采用D-二聚体、N端脑钠肽及肌钙蛋白三项指标，综合评估丹参川芎嗪注射液对慢性肺源性心脏病的临床疗效，用以指导临床用药。
二、课题研究目标、研究内容和拟解决的关键性问题
1、课题研究目标：
(1)明确丹参川芎嗪注射液对慢性肺源性心脏病患者D-二聚体、N端脑钠肽及肌钙蛋白的影响。
(2)合理应用丹参川芎嗪注射液对能否改善慢性肺源性心脏病患者、生存质量、预后以及优化医疗资源配置的意义。
2、研究内容：
(1)观察患者治疗前后病情改善情况：观察HR，Rr，pH，CO2，PaCO2(mmHg)，PaO2(mmHg)，[HCO3-](mmol/L)，SaO2(%)指标。
(2)检测患者治疗前后血浆D-二聚体、N端脑钠肽及肌钙蛋白的生化指标。
3、拟解决的关键性问题：
(1)研究对象在治疗上的依从性，是保证该项研究完整进行的基本条件。(2)患者血浆D-二聚体、N端脑钠肽及肌钙蛋白生化指标的检测，目前在我院呼吸科都能对上述指标进行检测，减少标本送检中间环节，是保证标本信息准确可靠的关键。
三、拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及其可行性分析
1、研究方法：
①入组标准：慢性肺心病采用叶任高、陆再英主编第6版内科学“肺动脉高压与肺源性心脏病”诊断标准。
②研究对象收集20xx年1月1日-20xx年12月31日在我院住院的40~90岁所有慢性肺心病患者，按性别、年龄、病情搭配的原则，将研究对象分为：研究组(常规治疗+丹参川芎注射液10ml静脉滴注)，对照组(常规治疗+丹参川芎注射液5ml静脉滴注)。均为1次/日，10-14天为一个疗程。研究组与对照组其他治疗相同。
③实验过程入院24小时内、出院前一天分别做血浆D-二聚体、N端脑钠肽及肌钙蛋白的检测，指标检测器械为：由南京普朗医疗设备有限公司生产FIA8000免疫定量分析仪，标本采集、操作过程均由研究者本人亲自承担。所有研究对象按计划完成血生化检查。血常规、肝功能、肾功能、电解质、凝血功能、二氧化碳、微生物等血生化指标检测均在我院检验科完成。
④数据分析对研究组、对照组各指标进行统计分析。
2、技术路线：
(1)收集病人。
(2)记录数据、整理资料。
(3)统计分析采用SPSS17.0统计软件进行分析。
(4)得出结论，撰写论文
3、试验方案：入院24小时内、出院前一天分别做血浆D-二聚体、N端脑钠肽及肌钙蛋白的检测，指标检测器械为：由南京普朗医疗设备有限公司生产 FIA8000免疫定量分析仪，标本采集、操作过程均由研究者本人亲自承担。所有研究对象按计划完成血生化检查。血常规、肝功能、肾功能、电解质、凝血功能、二氧化碳、微生物等血生化指标检测均在我院检验科完成。
4、可行性分析：
(1)冬季慢性肺心病患者数量多，病例资料容易收集，而且丹参川芎嗪注射液在临床上应用广泛。
(2)我们医院呼吸科能够科内独立完成血浆D-二聚体、N端脑钠肽及肌钙蛋白的检测，可以轻松获得实验结果，余相关指标医院检验科也可获得。因此在选题上可行性较强。课题的研究得到科室的大力支持，相信可以圆满地完成课题。
四、课题的创新性
丹参川芎嗪注射液在呼吸科应用广泛，该药物对改善患者微循环已有较多研究。但在以往研究中，较少检测生化指标，或检测指标项目较少而不能全面准确的评估患者病情以及药物疗效，不能及时用来指导临床用药。因此本研究采用丹参川芎嗪注射液对慢性肺源性心脏病患者血浆D-二聚体、N端脑钠肽及肌钙蛋白的影响，以期客观评估临床疗效，及时的指导慢性肺源性心脏病的临床治疗，改善患者生活质量，减少住院天数，减少医疗资源不必要的浪费。
五、计划进度、预期进展和预期成果
1、计划进度：
(1)20xx年10月1日-20xx年12月31日收集病例。
(2)20xx、2整理及分析数据。
(3)20xx、2-20xx、3撰写论文、定稿。
2、预期进展：各项计划规定时间内完成。
3、预期成果：发表2篇文章。
参考文献：
[1]叶任高，陆再英。肺动脉高压与肺源性心脏病。内科学，第6版，第二篇，第九章。
[2]蒲芋伶。浅谈慢性肺源性心脏病的护理和健康教育。求医问药，1672-2523(2012)10-0191-01.
[3]童亚玲，李乾兵，徐建林。慢性肺心病急性加重期患者动脉血气、血浆BNP与D-二聚体、及血流变学相关研究。皖南医学院学报[J]，2013，32(4)：1002-0217(2013)04-0278-03.
[4]仇爱民，陶章，张梅林等。脑钠肽对评估慢性阻塞性肺病和慢性肺源性心脏病严重程度的意义[J].临床肺科杂志。2012.17(4)：：631-632.
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开题报告格式及范文模板（通用5篇）
难忘的大学生活将要结束，马上就是做毕业设计阶段了，而做毕业设计前要先写开题报告，来参考自己需要的开题报告吧！下面是我为大家收集的开题报告格式及范文模板，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
随着新一轮国家基础教育课程改革的不断深人，教师成为研究者的观念逐渐深人人心。开展和参与课题研究是教师获得自我持续发展能力的最佳途径。事实证明，通过开展课题研究，边学习边做课题，边研究边实践，逐渐成为研究型的教师不乏其人。
课题研究是教育科研活动的一项重要内容。凡事预则立，不预则废。对于课题研究，开题报告(计划或方案)如同建筑师的蓝图。有了好的开题报告，才能使研究工作者有计划、有系统、有组织地开展研究工作，以保证课题研究任务的顺利完成。因此，制定开题报告是课题由设想转化为实际行动的关键步骤。当前许多教师由于过去从未做过课题研究，现在要申报课题，撰写课题开题报告不知从何人手。为了使广大教师更加积极而有效地开展课题研究活动，培养、提高教师撰写课题开题报告的能力和水平，本文针对当前教育科研的实际，结合从事教育科研课题研究，以及在小教专科自考实践性环节考核过程中指导教师撰写教育科研课题开题报告的一些体会，从科研课题开题报告的含义、作用、结构等方面来谈教师应该如何规范撰写开题报告，力求对想开展教育科研的教师提供一点启示。
一、科研课题开题报告的含义与作用
著名的物理学家爱因斯坦说过，提出一个问题比解决一个问题更重要。何谓有价值、有创见性的问题?这样的问题从何而来呢?这需要研究者长期实践、细心观察和深思熟虑。当课题或自己提出的问题赢得社会认可后，就要把自己的研究方案设计好，即撰写科研课题开题报告。
科研课题开题报告(研究设计)就是课题研究方案的设计、规划和制定。换言之，就是当课题方向确定之后，课题负责人在调查研究的基础上撰写的报请上级批准的选题计划。开题报告主要说明这个课题有价值进行研究，自己有条件进行研究以及准备如何开展研究等问题，也可以说是对课题的论证和设计。
撰写科研课题开题报告是提高选题质量和水平的重要环节，是创新新知，不是可有可无的。正如学者文翁说过，搞好开题报告的主要目的是促使大家理清研究思路，完善研究设计。制定课题研究计划和安排，是为解决自己提出的问题提供探索的途径。科研课题开报告，它初步规定了课题研究各方面的具体内容和步骤，对整个研究工作的顺利开展起着关键的作用。对于科研经验较少的人来讲，一个好的方案，可以使他们明确课题研究的方向，避免发生进行一段时间后不知道下一步干什么的情况，保证整个研究工作有条不紊地进行。可以说，课题开题报告水平的高低，是一个课题质量与水平的重要反映。没有科学的开题报告(研究设计)，就没有科学而有价值的成果。随着教育科研管理工作规范化不断加强，开题论证问题越来越受到教育科研管理部门的重视。
二、撰写科研课题开题报告的基础性工作
撰写开题报告是进行科研课题申请的首要工作。通过开题报告的思考与写作可以帮助我们清楚地了解自己为什么要做这个课题，究竟想做什么，想得到什么，怎么做，能否达到自己的预期目标?若分析后觉得不现实，则可以立即调整自己的方向和目标，使课题目标的达成有可能性，从而避免大题小作或小题大作。课题开题报告的写法根据课题研究的类别略有不同。但一般地说，科研课题开题报告主要包括以下几个方面:
课题名称
课题名称就是课题的名字。这看起来是个小问题，但实际上很多人写课题名称时，往往写得不准确、不恰当，从而影响整个课题的形象与质量。这就是平常人们所说的只会生孩子，不会起名字。那么，如何给课题起名称呢?
名称要准确、规范
准确就是课题的名称要把课题研究的问题是什么，研究的对象是什么交待清楚，比如小学语文指导自主教学模式研究，这里研究对象就是小学语文教学，研究的问题就是指导自主教学法。有时候还要把研究方法写出来，例如小学生心理健康教育实验研究，其研究的对象是小学生，研究的问题是心理健康教育，研究的主要方法是实验法，这就说得很清楚，别人一看就知道这个课题是研究什么。而有些课题名称则起得不是很准确。如，集中识字，口语突破这个名称，别人只看题目，就无法看出研究的是什么问题，好象是语文，又象是英语，是中学或是小学，是小学高年级还是小学低年级更没办法看出来。若改为集中识字，口语突破小学英语教学模式研究，这样就一目了然了。总之，课题的名称一定要和研究的内容相一致，要准确地把你研究的对象、问题概括出来。
名称要简洁，不能太长
不管是论文或者课题，名称都不能太长，要简明扼要，通俗易懂，能不要的文字就尽量不用，一般不要超过20个字。但要尽可能表明三点:研究对象、研究问题和研究方法。
课题研究的目的、意义
课题研究的目标就是通过研究，要达到什么目标?要解决哪些具体问题?研究的目标是比较具体的，不能笼统地讲，必须清楚地写出来。只有目标明确而具体，才能知道工作的具体方向是什么，才知道研究的重点是什么，思路就不会被各种因素所干扰。下面是学科教学与素质教育研究实验方案所写的课题研究目标:
通过实验研究，总结出中小学各学科实施素质教育的特点和规律;
1、提出在中小学学科教学中实施素质教育的意见;
2、制定中小学各学科教学中实施素质教育的目标和评价方案;
3、初步形成素质教育机制下的中小学学科教学基本理论;
4、全面提高实验学校学生的素质，促进实验学校教育质量的大面积提高;
5、促进实验学校教师素质的提高，造就高水平的科研队伍。
确定课题研究目标时，一方面要考虑课题本身的要求，另一方面要考虑课题组实际的工作条件与工作水平。
有了课题的研究目标，就要根据目标来确定这个课题要研究的内容，研究内容要比研究目标写得更具体、明确。目前在这方面存在的主要问题是:
1、只有课题而无具体研究内容;
2、研究内容与课题不吻合;
3、课题很大而研究内容却很少;
4,把研究的目的、意义当作研究内容。
这对我们整个课题研究十分不利。因此，我们要学会把课题进行分解，一点一点地去做。这里给大家举一个例子:
某省九五重点课题《初中语文活动课研究和实验》的研究方案指出，本课题研究的中心是，如何科学有序、切实有效地开展初中语文活动课。具体内容包括下列三个方面:
1、根据初中各年级学生的情况和语文教学要求，对初中各年级语文活动课对学生认知领域、情感领域和动作技能领域素质的发展进行详细的目标规定，从而建立初中语文活动类课程的目标体系。
2、根据初中各年级语文活动课目标和语文学科的特点，安排初中各年级语文活动课的内容，内容的安排力求充实、精确、有序，并初步形成一个相对完整的活动课内容体系。
3、根据初中各年级语文活动课目标内容和初中各年级学生的特点，探索初中语文活动类课程的学习活动方式，确定活动类课程的教学时间、空间及程序，并在此基础上形成多种切实可行的可操作的语文活动教学模式。
课题研究的方法
任何科学研究除了要应用哲学方法和一般科学方法之外，还要有具体的研究方法、技术手段。研究方法这部分，主要反映一项课题的研究通过什么方法来验证我们的假设，为什么要用这个方法?以及要做什么怎么做。教育研究的方法很多，包括历史研究法、调查研究法、实验研究法、比较研究法、理论研究法、行动研究法等。一个大的课题往往需要多种方法，小的课题可能主要是一种方法，但也要利用其它方法。我们在应用各种方法时，一定要严格按照每一具体科研方法的要求，不能凭经验、常识去做。比如，我们要通过调查了解情况，我们如何制订调查表，如何进行分析，不是随随便便发一张表，搞一些百分数、平均数就行了。这是在今后的科研工作中必须解决的问题。
课题研究的步骤和计划
课题研究的步骤，就是课题研究在时间和顺序上的安排。研究的步骤要充分考虑研究内容的相互关系和难易程度，一般情况下，都是从基础性问题开始，分阶段进行，每一阶段从什么时间开始，至什么时间结束都要有规定。每一阶段的工作任务和要求，不仅要胸中有数，还要落实到书面计划中。从而保证课题研究按时保质保量完成，课题研究的管理也可据此对课题研究进行检查、督促和管理。
课题预期的成果与表现形式
课题研究成果预测即研究过程可能出现哪些情况、问题?研究会带来什么成果?有什么对策?课题研究的成果形式包括研究报告、教育论文、专著、软件、课件等多种形式。课题不同，研究成果的内容、形式也不一样，但不管形式是什么，课题研究必须有成果，否则，就是这个课题没有完成。在开题报告中设计出成果形式，可以使研究者明确将来用什么表现研究成果，以便从开始就可以着手努力积累材料、构思框架、进行分工，以利于研究成果的顺利问世。同时也有利于课题管理者据此对课题进行检查验收。
课题研究的组织机构和人员分工
课题小组成员如何分工合作，在方案中，要确定课题组长、副组长、课题组成员以及分工。课题组组长就是本课题的负责人。一个课题组应该包括三方面的人，一是有权之士，二是有识之士，三是有志之士。有权了课题就可以得到更多的支持，有识了课题质量、水平就会更高，有志了可以不怕辛苦，踏踏实实去做。课题组的分工必须明确合理，让每个人了解自己的工作和责任。当然在分工的基础上，也要注意全体人员的合作，大家共同研究，共同商讨，克服研究过程中的各种困难和问题。同时，还要注意课题组成员的整体素质与水平，尤其是课题负责人的水平。如果课题组成员和负责人既没有理论又没有实践经验，这个课题就无法很好地完成，也就难以得到批准立项。
课题研究的经费及设备条件需要
总之，科研课题开题报告是研究人员科研知识和能力的缩影。只有重视并认真、科学地做好研究课题方案的设计，制定好开题报告，才能为获取教育科研优秀成果打开成功之门。一句话，没有科学周密的开题报告，没有对研究设计的精心准备，就没有科研活动的发生，更不会有什么真正意义上的`学术突破。
开题报告方法介绍：
开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。这是一种新的应用写作文体，这种文字体裁是随着现代科学研究活动计划性的增强和科研选题程序化管理的需要应运而生的。开题报告一般为表格式，它把要报告的每一项内容转换成相应的栏目，既便于开题报告按目填写，避免遗漏;又便于评审者一目了然，把握要点。
开题报告的基本内容及其顺序：
一开题报告封面：
论文题目、系别、专业、年级、姓名、导师
二论文的背景、目的和意义
(目的要明确，充分阐明该课题的重要性)：
1.论文的背景;
2.理论意义;
3.现实意义
国内外研究概况
(应结合毕业设计题目，与参考文献相联系，是参考文献的概括)：
1.理论的渊源及演进过程;
2.国内有关研究的综述;
3.国外有关研究的综述
论文的理论依据、研究方法、研究内容
(思想明确、清晰，方法正确、到位，应结合所要研究内容，有针对性)
研究条件和可能存在的问题
预期的结果
论文拟撰写的主要内容(论文提纲)
论文工作进度安排
(内容要丰富，不要写得太简单，要充实，按每周填写，可2-3周，但至少很5个
时间段，任务要具体，能充分反映研究内容)
参考文献
下面是开题报告模板：
选题的目的和意义：
三网融合，彻底打破了电视的垄断局面，电视业务及其发展模式将面临较大的冲击。多年的积累使电视产业拥有了丰富的内容资源、相对低廉的服务资源、一大批专业的制作团队，以及相关牌照的发放权。在融合发展的环境下，电视媒体要想有所作为，就要抓住机遇，迎接挑战，扬长避短，积极制定一系列应对政策，提升自己的核心竞争力。综上所述，研究电视产业面临的生存现状，探究其寻求发展的路径，有着重要的现实意义。
总述
开题报告的总述部分应首先提出选题，并简明扼要地说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法、必要的数据等等。
提纲
开题报告包含的论文提纲可以是粗线条的，是一个研究构想的基本框架。可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段，提纲的目的是让人清楚论文的基本框架，没有必要像论文目录那样详细。
参考文献
开题报告中应包括相关参考文献的目录。
要求
开题报告应有封面页，总页数应不少于4页。版面格式应符合以下规定。
开题报告
学生：
一、选题意义
理论意义
现实意义
开题报告格式及范文模板(3篇)各类报告
二、论文综述
理论的渊源及演进过程
国外有关研究的综述
国内研究的综述
本人对以上综述的评价
三、论文提纲
前言
论文写作进度安排
毕业论文开题报告提纲
开题报告封面：论文题目、系别、专业、年级、姓名、导师
目的意义和国内外研究概况
论文的理论依据、研究方法、研究内容
研究条件和可能存在的问题
预期的结果
进度安排
简要描述课题概况，主要描述课题要完成的目标。(宋体，小四，150字以内)
一、课题研究背景(宋体，四号，加粗)
(一)工程概况(宋体，小四号)
主要描述工程的具体名称，位置建设单位，规模，技术经济参数等。(宋体，小四，300字左右)
(二)课题研究的意义(宋体，小四号)
主要描述课题研究对工程有何用途，及对本人的知识和技能的获得有何意义。(宋体，小四，200字左右)
二、课题研究内容(宋体，四号，加粗)
(一)研究的主要内容(宋体，小四号)
主要描述课题研究哪些内容，或进行哪些项目的设计或计算。(宋体，小四，300字左右)
(二)课题的研究目标(宋体，小四号)
本项目的研究目标是:(描述具体目标)(宋体，小四，100字左右)
(三)预期成果形式(宋体，小四号)
施工组织设计文本、计算书、设计说明、或图纸等，结合课题自选。
三、研究步骤及使用的关键技术(宋体，四号，加粗)
(一)研究步骤
研究步骤如下:
200×年×月-200×年×月，具体任务1
200×年×月-200×年×月，具体任务2
200×年×月-200×年×月，具体任务3
(二)关键技术
描述完成课题使用的关键技术。(宋体，小四，100字左右)
四、课题研究价值(宋体，四号，加粗)
(一)创新点
描述课题的创新点。(宋体，小四，60字左右)
(二)应用价值
描述课题的应用价值。(宋体，小四，100字左右)
五、研究条件(宋体，四号，加粗)
描述课题的具体研究条件，如基础资料情况，已经掌握了课题研究需要的知识或技能，指导老师的情况等。(宋体，小四，200字左右)
第一步、论文拟研究解决的问题
内容要求：
明确提出论文所要解决的具体学术问题，也就是论文拟定的创新点。
明确指出国内外文献就这一问题已经提出的观点、结论、解决方法、阶段性成果……
评述上述文献研究成果的不足。
提出你的论文准备论证的观点或解决方法，简述初步理由。
撰写方法：
你的观点或方法正是需要通过论文研究撰写所要论证的核心内容，提出和论证它是论文的目的和任务，因而并不是定论，研究中可能推翻，也可能得不出结果。开题报告的目的就是要请专家帮助判断你所提出的问题是否值得研究，你准备论证的观点方法是否能够研究出来。
一般提出3或4个问题，可以是一个大问题下的几个子问题，也可以是几个并行的相关问题。
第二步、国内外研究现状
内容要求：列举与论文拟研究解决的问题密切相关的前沿文献。基于“论文拟研究解决的问题”提出，允许有部分内容重复。
撰写方法：只简单评述与论文拟研究解决的问题密切相关的前沿文献，其他相关文献评述则在文献综述中评述。
第三步、论文研究的目的与意义
内容要求：
简介论文所研究问题的基本概念和背景。
简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题。
简单阐述如果解决上述问题在学术上的推进或作用。
基于“论文拟研究解决的问题”提出，允许有所重复。
第四步、论文研究主要内容
容要求：初步提出整个论文的写作大纲或内容结构。由此更能理解“论文拟研究解决的问题”不同于论文主要内容，而是论文的目的与核心。