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生物学论文范文1
中国传统医药属于复合系统，其治疗机理、目标关联着多个细胞与基因，调节平衡人体，促进体内整体环境的稳定。中医药的材料及其有效的化学成分是相同的，不同类或者组件的化学成分交互作用。传统的中国医药配方，重新组合具有活性成分的单一药物，或者生成有效物质，或者联合治疗，使得治疗效果得以增强，但是也可能增强或降低疗效与毒性，也可能使副作用减少或增加，构成新的层次更高的系统，并在人体内发挥系统强大的功能，以及系统内的活性成分与目标系统之间相互的作用。
传统中国医学的系统决定着通过支队提取有效成分的方法，通过治疗的单一效果，对传统中药或者复方研究疗效进行评估，无法得到其本身所具有的本质属性。因此，传统中国医学的物理化学性质和生物活性，不单纯需要单一的药物与化合物，还需要进一步研究目标系统的反应规律之间的化学成分，以及人类的相关影响和协同的方法。在西方，研究中药的方法常常是拆迁测试，即通过解剖麻雀来发现活性成分的明显作用，但是却无法反映中药方剂在配伍方面的规则。因此，中国传统医学要想得到持续发展，不能仅仅局限在“全面”上，也不能单纯停留在提取活性成分的水平、纯化分离等层面，而是应该立足于中医理论，与研究现代生物医学的方法相结合，对于中国医药进行系统研究，以期建立起现代中医学理论体系。
传统中药复方充分体现了中医特有的整体观念和辨证治疗的整体理论，以君臣配伍理论为基础，通过药物的精选，全面调节平衡身体机能，发挥祛邪、标本兼治的功效。中国医药复方是传统中国医学的精华，传统中药的复合成分同人体之间呈现出复杂的非线性函数关系。中药复方的作用机理和整体评估兼容性的特性，必须要全面准确把握复合效应的整体性，传统中国医学与人体这两个复杂系统的相互作用，促成了一个更为先进系统的形成。传统中国医学理论只有在这一理念的指导下，与现代科学技术相结合，并发挥二者的相互作用，才能全面阐述中医的理论、作用机理以及治疗的物质基础。
传统中药复方具有对于各种有效成分进行协调的作用，针对器官、治疗目标、机体的生理和病理的不同，进行综合调控，发挥中药复方的综合作用。因此，研究传统中药复方应该从整体上进行，从而构建中国复合药品质量评价体系，这是很有必要的。因此，笔者基于化学基团理论，阐述复方中药的物质基础和分子作用机制，因为这样能够阐明兼容性的规则，有利于相应的中医辨证研究的开展。
2结语
生物学论文范文2
1.1HE染色切片脑组织病理形态学改变，进行病理分级。染色强度根据阳性细胞的百分比进行定性分级:病灶的表达＜20%为阴性(－)，＞20%为阳性(+)，以定性分级结果比较HSP70表达与星形胶质细胞瘤临床病理特点的关系。
1.2统计学方法应用SPSS17.0进行分析，采用非参数Kraskal-Wallis、Dunnet-t检验、χ2检验和应用生存分析。
2结果
2.1HSP70蛋白的分布与表达HSP70阳性物质呈棕色颗粒状，位于胶质细胞瘤的胞核和胞质中，以灶状或颗粒点状分布，不同病理分级HSP70免疫组化图片，见图1。HSP70在正常脑组织中呈基础分布，HSP70计数值平均为5.60±1.82，各级星形胶质肿瘤细胞中HSP70分布呈逐级上升趋势，经Spearman秩相关分析，肿瘤分级与HSP70分布呈正相关(r=0.685，P＜0.001)，具体分布情况，见表1。以正常脑组织为参照，肿瘤Ⅲ、Ⅳ级脑细胞中HSP70计数值分别为38.11±16.75、55.17±24.96，明显高于正常脑组织(P＜0.01)。肿瘤Ⅰ、Ⅱ级HSP70计数值分别为15.2±7.58、24.38±14.40。
2.2HSP70表达与星形胶质细胞瘤临床病理特点的关系62例星形胶质细胞瘤患者中，21例HSP70表达增高，与正常脑组织有差异(P＜0.05);HSP70表达情况与性别、年龄无关(P＞0.05);胶质瘤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期中表达阳性率。见表1。
2.3生存率比较随访观察患者5年生存率，HSP70阳性组5年生存率(36.1%)明显低于HSP70阴性组(61.5%)(P=0.029)。生存曲线图，见图2。
3讨论
HSPs是机体应激反应性蛋白质，其作为一种“分子伴侣”参与细胞的生长、分化、基因转录，帮助胞内蛋白折叠、组装和转运，并具备免疫保护作用。在HSPs的大家族中，HSP70为高度保守的ATP酶，在细胞应急或非应急状态下蛋白质的代谢及调控中起重要作用，其表达水平的改变可以反映细胞老化状态，还可以作为判断细胞应激能力和生理状态的指标。除了分子伴侣功能外，HSP70在肿瘤免疫中的重要作用近年来也备受关注。HSP70表达增强往往与肿瘤细胞的低分化、淋巴结转移、肿瘤耐药等密切相关，可能参与肿瘤细胞的某些生物活动;另一方面又能诱导和增强机体抗肿瘤免疫反应，抑制肿瘤生长。研究报道，HSP70参与了肿瘤细胞周期的调控和表型改变，肿瘤细胞的异质性使HSP70在与其相结合时成为肿瘤抗原多肽的靶载体，协助机体免疫系统对抗原肽识别，从而诱导特异性的抗肿瘤免疫反应;HSP70能够与肿瘤细胞内的肿瘤特异性抗原多肽结合形成复合物，通过与巨噬细胞、树突细胞等抗原提呈细胞的表面受体特异的结合而激活特异性抗肿瘤免疫，而主要组织相容性复合体Ⅰ类分子如CD91、CD40、趋化因子、TLR4等参与介导途径。HSP70可通过调整Th1/Th2调整机体免疫状态或直接活化TCRγδT细胞或自然杀伤(NK)细胞参与非特异的抗肿瘤免疫作用。
正常组织细胞中的HSP70仅有少量表达，并主要定位于细胞质中，但在肿瘤细胞中，HSP70可扩散出胞质外的胞核和胞膜中。HSP70在肿瘤细胞中的异常定位与肿瘤自身的增生和无限生长的肿瘤学特性相适应，反映了肿瘤细胞的生物学特性。目前已在多种肿瘤中发现HSP70的高表达，在人脑胶质瘤细胞的系列蛋白表达谱分析鉴定中，HSP70被认为是高度恶性相关蛋白。本研究结果说明HSP70与胶质瘤的分化程度有密切关系。文献表明，HSP70作为“分子伴侣”可以调节和稳定肿瘤的异常增殖过程，介导错配蛋白的降解，协调肿瘤细胞的蛋白质快速代谢平衡从而使肿瘤细胞无限增殖，同时HSP70与肿瘤组织产生的多肽结合，通过MHC-I将抗原提呈给T淋巴细胞，引发抗肿瘤免疫;HSP70通过阻碍细胞色素C/dATP介导半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶(Caspases)的激活，阻断功能性凋亡蛋白体的装配抑制凋亡的发生来抑制凋亡;恶性肿瘤中HSP70高表达还与病人的带瘤生存期呈现一定相关性。
生物学论文范文3
2灵活多样,结合临床,增强学生的主观能动性
教学方法的选择应根据不同的认知对象、不同的学科、同一学科的不同内容从而选择不同的方法,但不管采取何种教学方法,关键在于把课上活,充分调动学生参与教学的积极性。因而根据教学内容的不同,我们采取了多种教学方法。如对于细菌的形态和结构这一章节内容,采用直观的多媒体教学可以让学生形象地看到各种细菌的形态、基本结构及特殊结构;在细菌各论部分,选取部分教学单元由学生自主教学。教师事先根据教学目的、教学内容提出授课提纲、学习重点及难点并确定人员分组。小组成员细致分工、相互协作,在课后完成资料素材收集及教学课件的准备。在此期间,教师与学生进行充分沟通,及时为学生排疑解惑,引导学生在教学大纲的框架下安排课堂讲授内容,并传授讲课技巧及注意事项。同时设计《学生自主学习实践评价标准》,由学生从教学内容安排、课件制作、语言表达等多方面互相进行评议、分析和总结,教师最后进行点评总结。这种教学方式一方面活跃了课堂气氛,加深学生对所学知识的理解,增强了学生的团队意识,另一方面也可以让教师在与学生的互动中、从学生独特的视角中发现许多平时不会思索的问题;在学习引起人类疾病的常见病毒这一部分内容时,采取专题讨论方式进行学习。专题讨论式学习由教师提出专题,分组学生在本专题内提出应深入讨论的问题,查资料,作综述,课堂进行讨论。例如“人类免疫缺陷病毒”的讨论式教学,学生提出一系列问题,如HIV-1感染的分子机制及免疫反应、T细胞功能受损的疾病、HIV疫苗的研究等,经过讨论,不仅全面完成了教学内容,而且为学生提供了一次“综述训练”的机会,教学效果令人满意。此外,作为一门与临床学科关系十分紧密的基础课程,我们在教学过程中十分注重微生物学知识的临床应用,采用PBL教学法将临床病例分析引入课堂讨论教学,由病引入菌,菌中解析病,菌病结合,解除病菌。如此,在整个讲授过程中就将病原微生物的生物学特性、致病物质与致病机制、检查及防治原则讲解清楚。
3反映前沿,开阔视野,培养学生创新能力
在教学过程中,既要将教材中最基本、最核心的理论知识传授给学生,为学生自主学习打下坚实的基础,同时要补充一些开拓性、时代性和应用性较强的学科前沿内容。如微生物的耐药性这一章节,我们为学生播放与耐药机制相关的视频和短片,引导学生就微生物耐药机制的产生及防控进行积极的讨论,鼓励学生查阅耐药机制最新的高质量学术论文并就学习心得进行讨论交流,取得了良好的效果。此外,在授课过程中结合教研室老师的科研方向,为学生讲授该领域的研究进展,如人体微生态学与免疫性疾病的相关性研究进展、新出现的传染病病原体、流行性感冒病毒的研究进展等教材中鲜有介绍的前沿动态,从而启迪学生思维,拓宽学生的知识面。同时鼓励学生积极参与教师的科研课题,通过进行科学实验研究进一步激发学生学习微生物学的兴趣及爱好,培养学生发现问题、解决问题的能力和创新能力,全面提高学生综合素质。
生物学论文范文4
教师在课堂上及时鼓励学生提问，激发学习兴趣，提出有价值的探究问题。问题对于学生来说是至关重要的，因为问题提出后的成就感是学生求知探索欲望的强有力的“催化剂”。问题的提出往往是学生从生活中，通过敏锐的观察，精辟的概括，认真的筛选，方能提出。但要注意的是学生提出的问题可能是正确的，也可能是错误的，甚至是荒谬可笑的，无论是怎样的问题，教师都不能随意否定他们，而是要多给予支持和鼓励，让他们获得提出问题的成就感。有的学生假设为：蚂蚁的觅食与食物的气味有关，喜欢甜的，与颜色有关，喜欢红的，与形状、大小、含油量、营养都有关；也有不同意见的，总之假设多种多样，真是无奇不有。当然学生能提出的假设不一定都是合理的，这需要教师积极地引导学生作出初步的判断，在作出初步判断的过程中需要学生进行逻辑的分析和推理，尽量能自圆其说。在学生自主设计方案时，教师不事先给出任何探究模式，完全由学生自主设计，最后由教师引导学生围绕生物学实验的关键点比较优劣、提炼方法找出规律。如实验设计能否进一步完善？如何较好地设置实验组和对照组？开展探究活动时，教师巡视各组实验进程，提供必要的帮助，及时解难释疑。如生物学实验条件中无关变量有否相同且适宜？尤其是食物有否同方向、等距离摆放等？观察记录手段是否有效合理？绘图、拍照、录像等方法的特点有哪些？用表格记录数据是否更好？同时，教师注意让学生体会小组分工协作的意义。在总结探究活动时，教师要营造轻松民主的教学气氛，激发学生参与交流的积极性，组织讨论并进行适时的引导。围绕“你的生物学实验成功与否？若成功，请总结经验；若失败，请不要灰心，认真分析失败原因”等方面进行总结，教师并在其中渗透情感态度和价值观方面的教育：蚂蚁的行为对你的心灵有触动吗？大自然蕴藏的秘密，是否激发了你的探究兴趣？活动中有何启示？
2教学反思
本节实验课教学获2012年全国中学生物课堂实验教学展示一等奖，在其教学准备和教学实施过程中得到了省市多位专家和同仁们的帮助，也得到了学生们的支持。回顾这段过程，倍感辛劳和快乐，其中主要心得如下。
2.1教学困惑
困惑之一：如何在实验室顺利完成此实验？蚂蚁的行为是非常复杂多变的，将蚂蚁捕捉到实验室进行探究实验，发现蚂蚁受到惊吓、失去巢穴等因素的影响，蚂蚁的行为发生了改变，常常没有出现实验设计中预料的结果。如何在实验室模拟自然环境，探究蚂蚁在最接近自然状态下的觅食行为？在自然界中直接观察蚂蚁行为是否可行？困惑之二：如何提出有价值的探究问题？提出问题是科学研究中至关重要的环节，提出问题是探究的起点，也是产生智慧的萌芽。在教学中，教师常常重视解决问题，而忽视提出问题。李政道先生曾说“：求学问，需学问，只求答，非学问。”教师应该向美国妈妈学习：“孩子，今天上学了，给老师提两个好问题！”如何通过教师的精心设计和巧妙指导，让学生提出有价值的探究问题呢？困惑之三：如何科学评价学生探究能力？评价是一种重要的激励手段和发展机制，同时实验评价能力也是教学目标的重要组成部分，但是很多教师在教学中将其遗忘了。关于本节课的教学，教师们都习惯于实验方案的设计，其实验方案的可行性缺乏了实践的检验，实验教学中没有组织评价，从而失去了进一步提升的空间。如何有效评价学生的科学探究能力，进一步激发学生学习的主体性和主动性？这也是萦绕在心头、挥之不去的困惑。
2.2创新之处
对本节课进行创新的宗旨在于让实验教学由基于传递到基于发现、由静态构成到动态生成、由个体思维到集体智慧，为此需要激发内在学习动机、开放实验领域、构建反馈激励机制、提供集体学习支持。
2.2.1在实验方法上进行了创新选择实验场所：笔者经过反复实验后认为，本实验在实验室中进行难以得到可靠可信的科学数据，因为蚂蚁从野外被捕捉到实验室由于受到惊吓而逃生或首先忙于筑巢等过程，根本无暇顾及觅食。学生按小组分别在实验室内和室外进行探究实验，在实验过程和数据对比中得出结论，即蚂蚁在自然状态下的觅食行为更真实，效果更明显。最终本实验的实验过程选择在校园内进行，其余过程在实验室进行，既保证了实验的真实性，又确保了实验的有效性。开放生物学实验内容：教材上提供的实验方法是在实验室内完成本实验，教师没有按照教材上内容进行。根据课程标准精神，倡导学生开展开放性、自主性的探究学习，力求将课堂还给学生，让学生成为学习的主人。如利用蚂蚁工坊观察日本弓背蚁的行为和探究它们的觅食行为，实验的自变量并拘泥于食物的颜色倡导合作探究：启发学生相互学习，如食物同方向、等距离摆放在蚁穴洞口；每种食物要有一定的距离且边界要清晰；不同的实验处理应贴上标签，以利于观察和记录；食物进行特殊处理：设置对照组和实验组；配备绘图员、拍照员等，带上记时秒表，用表格记录数据结果。其实，科学探究的过程、技能、方法等，通过学生之间的学习与实践来获得，比起教师的刻板说教更有趣、有效。
2.2.2在实验评价上进行了创新为评价而教学，还是为教学而评价？在设计实验评价时必须对此做出抉择。为教学的评价，关注的是评价如何生成教学价值，而不是教学如何应对评价。为此，笔者将主体性、激励性和发展性作为实验评价的价值取向。学生完成本探究实验的热情较高，教师通过课题研究，明确科学探究能力的主要能力结构，依据具体的科学探究任务，确定相对应的科学探究能力评价细则，统计和分析学生在探究中的各种能力的现状，对学生科学探究能力的过程性评价研究。一方面可以促进教师反思教学设计，提高教学目标的针对性；另一方面可以客观记录学生在探究活动中的表现，利用评价和交流促进学生的发展。通过定性和定量评价，评出最佳生物学实验小组，评价每一位学生的探究能力。创新之一:学生评委进行评价。为了在实验评价上实现多元化、多主体，我们还组织了促进学生之间的他评与互评。考虑到初中学生的认知水平和评价能力有限，加上实验评价的复杂性，教师选取了部分优秀生担任评委，并对学生评委进行适度指导和培训。事后发现，对学生评委培训非常重要，同时在培训中也促进了优秀学生的进一步发展，因为培训的过程也是一次分层教学与学习的过程。创新之二：教师进行延时评价。实验教学完成后，教师可以实施延时评价,对学生评价采用工作单的形式。教师延时评价的主要依据是学生填写的工作单和学生评委意见，有效解决克服了教师一人无法现场观察全班学生实验行为表现的问题。学生评委和教师延时评价指南。
2.2.3在实验拓展上进行了创新
①拓展了实验内容、激发了探究欲望。学生在探究蚂蚁的觅食行为过程中，不断出现新现象、提出新问题：如蚂蚁喜欢吃什么？蚂蚁的觅食与食物的气味、颜色和形状有关吗？如何通过实验证明蚂蚁觅食行为与某种因素有关？蚂蚁喜欢肥肉还是精肉？蚂蚁通过眼睛还是触角觅食？蚂蚁将食物存放在蚁穴的什么位置？在觅食过程中蚂蚁怎样交流信息？蚂蚁为什么要争斗呢？蚂蚁繁殖期会出现哪些繁殖行为呢？蚂蚁社群生活是一幅什么样的场景呢？不同蚂蚁之间又有哪些不同的行为表现呢？在生物学实验设计上如何减少实验误差？上述问题是实验后学生提出的问题，这些问题必然点燃学生智慧的火花。
②培养了学习志趣、提升了实验能力。一实验小组观察后做了如下记录“：我们刚把白糖放到蚁穴旁，便有几只蚂蚁出来搬运糖粒，蚂蚁越聚越多。后来，有蚂蚁发现了一只蜘蛛尸体，并扯下蜘蛛一条腿。虽有大多数蚂蚁都在搬蜘蛛尸体，但也有在搬运糖粒的。可是蚁太小，因此蚂蚁怎么拖都无法将尸体搬进去。但它们仍不放弃，过了好长时间后又将尸体往草丛中搬，由于草丛很密，结果还是没有成功。第二天早晨，白糖被夜间的雨水溶化了。过了一天，水分蒸发干后，白糖变成固体又析出，蚂蚁又在忙于搬运了。”通过这篇观察日记，我们仿佛看到了法布尔的《昆虫记》。因此，让学生在做中学，在大自然中接受熏陶，既顺应了学生的天性，又启迪了学生智性。
生物学论文范文5
2014年度微生物学科资助面上类项目354项，金额1．8301亿元。其中，面上项目资助了143项，比去年有所减少，但资助率提高了9．01%，项目平均资助强度为85万元，比去年上升了约6．25%，经费12134万元;两年期小额探索项目资助7项，资助强度30万元，经费210万元;青年科学基金资助165项，资助率比2013年度提高了4．05%，平均资助强度24．3万元，与2013年度基本持平，经费4012万元;地区科学基金资助39项，资助率提高了3．53%，平均资助强度50万元，经费1945万元。另外，获得国家杰出青年科学基金资助2项，每项400万元，经费800万;优秀青年科学基金4项，每项100万元，经费400万元;重点项目6项，经费1952万元。“微生物代谢生理的系统与合成生物学成人员未签名或非本人亲笔签名;(4)中级职称申请人未提供专家推荐信，或者提供的同行推荐人身份不明，未注明单位或职称，或推荐人未签字。所以请申请者在以后的申请中要高度重视以上问题。今年，基金委继续对申请项目进行了相似度查询，包括申请项目与以往获得资助项目的相似度，申请项目与当年其它申请项目的相似度，申请项目与往年其他申请者申请过的项目的相似度。对于相似度高的项目，学部要求从严处理，对于相似度超过80%的项目，由基金委监督委员会进行审查、核实和处理。研究”获得创新研究群体科学基金资助，经费600万元。另外，共有20个国际(地区)合作与交流项目获得资助，资助经费为1378万元。
2面上类项目创新性评价和资助结果统计
学科在对受理的项目进行分组的基础上，选择3位专家进行同行评议，对评议结果进行分析显示，2014年度微生物学学科面上项目创新性评价为3A的比例占4．62%，较2013年度略有下降，但高于2012年度和2013年度(2012年3．53%;2013年5．49%);青年科学基金3A的比例为4．30%，比2012年度的2．63%和2013年度的1．99%都有较大上升;地区科学基金3A的比例仍低于面上项目和青年科学基金。2014年度微生物学学科面上项目建议资助为3A的比例占4．10%，与2013年度的4.42%基本持平，高于2012年度的3.06%;青年科学基金建议资助为3A的由2012年度的2.30%和2013年度的2.76%上升至3.70%;地区科学基金3A比例都明显低于面上项目和青年科学基金。
3微生物学学科评审会前网络投票试点
为了提高同行评议后项目遴选的科学性、减少学科评审组专家的工作量、会务时间和评审压力，同时也是为了探索更为科学合理的基金评审程序和模式，2014年度，根据国家自然科学基金委委务会的统一安排，生命科学部一处在植物学和微生物学两个学科试行面上项目评审会前网络投票，网络投票结果作为学科评审会的重要参考。科学处综合考虑了网络投票分组大小、指标设定、专家回避、信息保密、计票排序方式、投票平台、界面设计、专家时间等因素，制定了较为详细的实施方案，在综合计划局、信息中心和相关部门的帮助下，逐步完善了网络投票方案并进行实施。在综合考虑研究方向和工作量等因素的基础上，学科将微生物学按分支学科分为4组进行投票。为了保证项目投票的合理性，学科按照专家的资助意见、创新性评价并考虑非共识、绩效、鼓励研究领域等因素，推荐了209个项目参与投票，推荐率为指标数的146%。每组选择13位专家进行投票，共有52位专家参与投票。每位专家平均审议投票的项目为50项左右。投票设置了各分支学科的最低和最高投票数，以保证每个分支学科的均衡发展。为了保证投票的科学公正，每个分支学科的投票均为差额投票，另外，所有投票专家都回避本单位和直系亲属的申请项目，做到了投票过程的完全回避。最后的投票结果按照同意率排序。学科按照网络投票的结果按序推荐建议资助项目，如果遇到赞成票比例相同而又难以做选择的项目，交由学科评审组讨论确定。在学科评审会上，赞成票达到2/3的项目不逐一讨论，专家如有疑问可提出讨论。第一轮投票前，只重点讨论赞成票在1/2到2/3之间的项目，第二轮投票前可以讨论所有的项目。对于创新性强的非共识项目，学科和学科评审组通过小额探索项目的形式进行了推荐和资助。从试行的情况看，网络投票可以大大缩短学科评审会的时间，也能更大程度地发挥专家的集体决策功能，但也存在由于专家需求量大而导致信息保密压力比较大的问题。学科对网络投票的做法征求网络投票专家和学科评审组专家的意见，81．55%的投票专家认为网络投票可以试行并完善后推广。
4面上类各分支学科的申请和资助情况
微生物学学科涉及多个研究层次，各分支代码的申请和资助情况差异很大。在25个分支学科中，C010103、C010201、C010301、C010803等4个分支学科申请数量较大，均超过100项，占总申请项目的43．71%;C010702、C010104、C010901、C010902、C010601等5个分支学科申请数量较少，均少于15项，占总申请项目的3．16%(表4)。在申报项目多于10项的分支学科中，同行评议全同意比例较高的有:C010103真菌资源、分类及系统发育的面上项目(35%)，C010301微生物功能基因的面上项目(37．33%)。在申报项目多于10项的分支学科中，全同意比例较低的有:C010101细菌资源、分类及系统发育面上项目(15．38%)，C010101细菌资源、分类及系统发育青年项目(13．79%)，C010501陆生环境微生物学面上项目(10．34%)，C010502水生环境微生物学面上项目(10．00%)，C010503其他环境微生物学面上项目(13．33%)，C010602动物病原细菌与放线菌生物学面上项目(9．09%)，C010703人类病原真菌学青年项目(14．29%)，C010802动物病毒学面上、青年项目(均为12．5%)。为扶持弱势学科，培养微生物分类学年轻人才，学科对从事微生物分类学研究的项目进行了倾斜。在平均资助率基础上，共倾斜资助项目17项，经费907万。其中，微生物分类学面上项目倾斜了7项，经费595万，平均资助率为54．5%;青年科学基金也倾斜了7项，经费168万，资助率为57．1%;地区科学基金倾斜了3项，经费144万，资助率为46．2%。同时，学科还对鼓励研究的领域如噬菌体(资助率31．6%)、支原体(资助率27．3%)、衣原体和立克次体(资助率36．4%)等进行了倾斜。
5国际(地区)合作与交流项目的申请和资助情况
与2013年度相比，2014年度国际(地区)合作与交流项目从资助类型、数量以及金额上都有较大增加。资助金额由2013年的603．5万元，上升为1378万元，资助项目数量由10项上升为20项。其中，(1)组织间合作研究10项:NSFC－ISF(中以)4项，每项200万元，经费800万元;NSFC－NRF(中南)项目6项，每项80万元，经费480万元。(2)合作交流NSFC－RFBR(中俄)1项，经费9万元。(3)在华召开国际(地区)学术会议6项，每项5–8万元，经费39万元。(4)国家自然科学基金外国青年学者研究基金3项，经费50万元。虽然国际合作的总资助经费有大幅提升，但是，重点国际(地区)合作研究项目的资助情况不理想，希望申请者在今后的申请中能够紧密围绕双方合作的领域选择合适的研究内容，突出双方互补的优势，体现良好的前期合作基础，另外还要重视合作方案的的可行性。
6重点项目的申请和资助情况
2014年度，微生物学学科的重点项目申请采取立项领域和自由申请相结合的方式进行。《2014年度国家自然科学基金项目指南》公布的立项领域“人类重要病原微生物的生物学特性及致病机制”，受理了15项申请，经同行评议和学部评审会，最终“鼠疫菌致病性和传播性的遗传基础:质粒获得与基因调控重塑”项目获得资助。受理重点项目自由申请30项，最终资助5项，分别是“低温甲烷古菌对冷胁迫的转录后响应机制”、“从海洋疣孢菌属中勘探和挖掘抗结核分枝杆菌活性的小分子”、“放线菌全局性调控蛋白GlnR调控细胞代谢的分子机理”、“微生物合成聚羟基脂肪酸酯调控新机制研究”和“以活性(抗肿瘤和抗感染)与作用机制研究为导向的硫肽类抗生素的生物合成”。
7杰出青年基金和优秀青年基金的申请和资助情况
2014年度国家杰出青年科学基金项目申请的数量较2013年有一定上升，优秀青年科学基金项目也有所增加，最终有2人获得国家杰出青年科学基金项目资助，4人获得优秀青年科学基金项目资助。国家杰出青年科学基金项目资助金额由200万提高到了400万元。希望符合条件的年轻学者踊跃申请这两类项目，学科也将积极推荐，努力为申请者争取更多的机会。
8结束语
生物学论文范文6
尽管肌体对应外部的感受系统繁多、各部分组织及器官复杂多样,但这些神经系统进入脑内后布局合理、活动有序.如脑干中来自不同部位的7种神经系统,因运动和感受功能不同进一步细分为19个脑神经核,并分别对应于肌体各运动和感知组织及器官[4].这些神经核团或许运用振荡频率的差异进行功能分类或区域划分.上述5部分假设模型基于以下的理由提出:首先,早在20多年前,德国的有关研究人员首先在猫的视皮层观察到振荡现象[8-9].之后,其他研究人员在猫、免、猴的视、听、海马等不同部位都发现了振荡现象.实验发现,神经元发出的脉冲并不随机出现,而是和皮层局域的振荡“同步”发放.这些振荡波并不很规则,而更像一个随手画出的粗糙的波.当使用2个电极作记录时,场电位还存在同位相振荡现象[10-11].也有实验表明,同步振荡可以出现在大脑两半球皮质之间[12].对于振荡现象,许多人认为感觉通道中对同一物体的不同特征敏感的神经元,可能通过40Hz的同步振荡把它们整合(捆绑)起来,形成一个完整的物体概念[13-20].Crick与科赫合作研究视觉意识时还将这一观点进一步推广,认为这些与γ振荡(35~75Hz)同步发放,可能与视觉觉知的神经相关联[21].近年来,运用功能磁共振成像(fMRI)等技术,神经同步振荡现象在认知以及记忆等方面也有着广泛的研究[22-24].其次,脑干中的复杂结构是神经解剖学一直未找到合理解释的一个谜.位于脑干的网状结构在神经系统中发挥的功能和作用,早在10多年前就已引起许多研究者的关注,他们中的大部分人认为:所有的感觉神经都有分支通向网状结构,网状结构对于“唤醒”大脑皮层的功能起重要的作用,所以网状结构对意识起重要作用[25].现有的医学教课书都将脑干称之为神经中枢区域,分布于肌体全身的12对神经,包括视神经进入大脑后几乎无一例外地终止于各自的一个神经核团,对于这些神经核团均称其为特异结构或称“疑核”.第三,长期以来,在医疗实践中被习以为常的脑电图测定中的某些怪现象,也可在本假设模型中获得解释.视网膜获取的电信号经外侧膝状核振荡后,形成的电波向外发送:眼睛一睁,15~25Hz的β脑电波立即出现;眼睛闭合,视网膜信号消失,神经核的振荡也就停止,电波频率重又回到8~12Hz的α波.而困倦或睡眠状态,电波频率就落在1~4Hz的δ频率段[1],这是肌体对外的神经感受器停止工作后,其所对应的所有神经核团不再需要发送电波的显著迹象.1~4Hz是肌体自身活动所形成的神经核发放的电波频率段.电荷振荡产生电磁波是物理学的基本特性之一,通过同步振荡形成电波符合生物进化规律.人体从外部采集的大量信息,进入大脑后不再存在任何介质可用于电信号传导.覆盖在顶部的端脑与脊髓延伸的脑干之间,所有神经系统均不具备足以传导大量信息的连接介质.信号的形成、传递和加工必须在生物学的范畴内考虑.而许多研究者在实验和理论上提出的脑内信息多次传递折返形成意识的理论模型,明显地违背生物学中细胞保持稳定这一法则,将意识研究引到不可知论之中.需要特别说明的是:视网膜就是一个接收电波(人类可接收的波长为380~780nm[6])信号的神经组织.本模型提出的脑干中“特性不明”的网状结构接收电波信息只是换了个位置,仅是一个“同位等效”的逻辑推理,最终当然需要实验加以证明.
2意识功能区感知神经活动原理及其物理学依据
从临床实践中已知,脑干网状结构受到损伤会导致不同程度的意识障碍,甚至深度昏迷,一些镇静药物就是通过阻滞该系统传入通路而达到镇静[4].某些患者因肿瘤治疗,为了处理肿瘤的恶性扩散,作为最后一种方案切除肿瘤所在的整个左半球大脑,没有遗留下任何大脑皮层.手术导致了最严重的全面失语症.但病人的核心意识未受损伤,不只是清醒和有注意力,有时还能使用手势表达问题,主导情绪与当时的情景非常协调[26].
2.1网状结构具有意识感知功能的拟合特性
脑干中的网状神经结构不仅在解剖学上符合意识功能区的最佳位置布局选择,而且其结构特点也非常有规律性:(1)神经元胞体形状和大小各异,小的只有12~14μm,大的可达90μm,这些细胞被纤维分隔成许多小群,核团不易辨认.(2)纤维来源和走向纵横交错.(3)纤维联系广泛,平均每个神经元表面有7000~8000个突触[4].网状结构中的每个尺寸的神经细胞分别对应一个固定的电波频率范围起作用,正像视网膜中每个神经元可捕获一种固定波长的光波一样.网状结构的布局形式非常拟合于同时接收不同频率组合的电波信号.
2.2从视网膜接收到意识感知的信号转换
为了证明意识和记忆是2个独立的功能区,现以视觉系统的意识形成为例进行分析.视网膜上约有60种不同类型细胞,1亿个左右视杆细胞和500万个视锥细胞[1],眼睛一睁开,视网膜通过3条通路约150万根神经节细胞的轴突每秒大约输出1000万bit以上的视觉信息[1],大量信息传输的下一站是外侧膝状核,之后没有下一站,通过神经纤维介质传导的电信号就此终断.神经解剖中还有小部分纤维走向由视网膜出发后不经过外侧膝状核而与脑内上丘和顶盖前区等组织相连,称为视第2通路[6].这种信息通路很容易被理解为脑内各神经组织活动时起同步触发器作用.大脑该如何处理视网膜源源不断的信号,并最终形成视图意识？外侧膝状核通过有节律(如25Hz)的振荡活动将电信号进行整合,以特定频率向外发送电波信号.电波进入意识感知区后,脑干部位的网状神经结构中广泛分布的大量12~90μm大小不同的神经元正好对应这一由视图转换后的电波信号,众多获得对应波长感知的神经元组合形成的综合感受就是眼前的一幅图景.这种视图感知意识也可以看成从视网膜到脑干网状结构的信号转换和神经元功能转换,相当于一种映射.外侧膝状核振荡频率25Hz是一个待定值,笔者采用电影发展史上的经验数据,即电影放映速度从每秒16祯到24祯改进后,画面的轴动(俗称卓别琳动作)现象消失,动作变得流畅.外侧膝状核每隔40ms(1000ms/25)发送1次电波恰似一个速度开关,将自然界3×105km•s-1的光速(电磁波)转换成生物学意义上的神经元的机械运动速度.外侧膝状核振荡电波除了被网状结构感知,同时也被大脑皮层记忆神经元接收.如果大脑皮层记忆神经元中已储存了相同的视图信息,则电波信号与记忆神经元之间因同频谐振的特性使得记忆神经元被激活,即同频谐振波幅叠加的物理学特性确保了发送信号与储存类同信息的神经元达到了准确无误对接.被激活的记忆神经元转而又向外发送电波,皮层记忆神经元发送的电波信息让意识区网状结构神经元感知到曾经有过的体验—–熟悉.如果电波信息完全是新的,即视觉画面从未见过,则电波所含的内容成为新的一个记忆事件储存.
3大脑皮层记忆神经元的信息储存原理及其生物学依据
3.1基于模型假设的记忆信息储存原理
生命诞生初期,记忆神经元的原始状态可形象地认为“空白”.当意识感知到的电波同样作用于“空白”神经元时,脑内的神经化学递质与电波共同作用改变了神经元的结构,比如增加了许多树突和树棘,这就形成了神经元记忆储存的最初架构.神经元的结构改变并不符合“生命活动的最高目标是保持结构稳定”这一铁的规则,在电子显微镜下可以发现,一个单细胞的生命体也以最大的努力保持内部平衡以达到生命的延续.稳定和平衡是神经元的最大目标,也是生命活动的最大任务[26].被增生树突树棘的神经元处于不稳定状态,恢复原状的活动使神经元产生了与记忆储存时类同的电波信号.初始阶段,神经元活动强度较大,其产生的信号强度也大,所以刚形成的记忆很容易得到恢复,且回忆的准确度也高.随着时间推移,神经元慢慢降低活动强度,产生的信号变弱,部分增生的树突或树棘丢失了,但电波的总体架构没有变,能模糊记得某件事,而不那么准确.时间无限延长后,神经元恢复原状的成功率增加,直至基本复原,我们小时候的大量记忆事件就是这样被遗忘了.心理学上的记忆曲线变化规律符合神经元树突树棘增生和丢失的生物学机制过程,人类在实践中归纳出的经验是可以用科学的内在规律进行解释的.被改变结构的神经元若再次受到同样的意识电波作用,神经元的结构改变将被强化,多次被改变被强化就成了新的稳定结构.树突棘具有可塑性,在学习过程中可能发生新的树突棘[7].比如你新认识的朋友,再次相遇,二三次及以后的意识电波作用在同一神经元上,神经元会增加许多新的树棘和分叉的树突,甚至还发现与别的神经元新增加“突触”,即一个神经元的轴突或树突与后一个神经元的树突形成突触相连,因为新的记忆事件慢慢成为老的记忆事件后,信息的容量扩大了,记忆的细节丰富了,内容拓展了.大脑回忆的事件总是相关联的内容一起出现,这是记忆神经元发放时,通过同步振荡确保了以“突触”相关联的神经元在时间次序上起到先后排队作用.此外,与原有事件相关的内容总是容易记住.心理学实验中强调有意义的事件或关联性的事件一起记忆效率更高就是这种生物学机制的作用.时间推移造成记忆模糊总是发生在细节内容方面,即树突树棘的丢失.记忆的初始架构非常重要,如大家知道一个人成长初期的启蒙教育很重要,一个好的行为习惯也是从入门教育开始.这些被人们普遍认可的规律背后就是记忆神经元初始架构形成的不可改变性的生物学机制.
3.2记忆储存的生物学依据
为了进一步解释笔者的假设模型,从神经解剖学的角度比对神经元结构的许多固有特性,可进一步说明记忆储存的生物学特性.一个胞体直径5~150μm的神经元,平均表面约有6000~10000个棘[7],不同种类的神经元的树突形态和大小各不相同、一般树突从胞体的发起部较宽,其后分支和变细,长度不等,一般较短.树突上最突出的特征是带有大小不同的伸出物,称为树突棘,可呈细长形体、蘑菇形、粗短形等不同形状.树突棘极大地扩展了树突与其他神经元形成接触的机会,且在学习记忆过程中树突树棘会有数量和形状上的变化[6].另外,20世纪70年代,纽约A1bertEinstein医学院的Purpura等发现了树突结构的重要的线索.他们用高尔基染色法研究智障儿童的脑,发现其神经元的树突结构发生了明显的改变.智障儿童的树突上少了很多树突棘,而仅有的少量树突棘又异常细长.进一步观察发现,树突棘改变的程度与智力迟钝的程度成正相关.Purpura指出智障儿童的树突棘与正常胎儿的树突触棘非常相似[27].
3.3记忆信息处在不断变化中
意识形成的电波结构组合每一单位时间都在变化,因此记忆神经元的结构也随之变化.如果按照现代信息储存概念,一个人一生中形成的天量数据几乎很难用任何人造的设备可以完整储存.自然进化恰恰在关键的时候出乎预料.记忆神经元的储存方式与意识当下形成的电波,在电波的框架结构(电波频率组合及次序)相似性上解决了难题.当后一个意识电波形成的框架结构与记忆神经元中已储存电波的框架结构相似度比较高时,新的电波就在原有记忆神经元或神经元组合上找到了“归宿”.新电波与原储存电波之间的差异部分,通过树突树棘的增生就轻易地解决了记忆储存的扩容.
3.4记忆信息的恢复原理
意识电波与记忆神经元之间运用物理学中的谐振原理很容易地解决了现代信息技术中很难解决的寻址速度难题.人们用无线收音机很容易在浩翰无边的空间找到自己需要的广播电台,相同的原理,一个储存了信息的神经元就是一台固定频率组合的收发机,下一次只要大脑中出现同样的电波,对应的神经元就会立即动作—–接收,接收到的电波信息与储存的信息不完全相同,故树突树棘又有新的变化;变化又产生了新的不稳定,之后神经元就转为反对变形活动—–发送.用传统的概念表述就是神经元被激活,被激活(被变形)的神经元一定会比其他神经元发放更高电位的信号.大脑的这种机制确保了意识的高效率工作,在茫茫人海中,无论你走到哪里,当你偶遇老同学时会不假思索地叫出对方的称呼,并感知到老同学与你相处时的几乎所有的经历,此时意识概念和意识闪念都在起作用,如果相遇者是曾经恋爱过的男女朋友,此时或许你的心跳会突然加快,脸色跟着变化,肌体内形成的是一种意识体验.就在见到老同学的当下,你的记忆神经元的储存信息也在变化,比如老同学头发白了,人老了.所以意识当下的电波结构在化学神经递质的共同作用下,又一次对同一个单位的记忆神经元进行新的结构改变,如树突或树棘又在增加.而这次新增的记忆信息容易保存,原因就在储存老同学的神经元早已成为一种新的稳定结构,不再向“空白”复原,这就成了永久记忆.
3.5记忆储存与“小人图”的关系
记忆神经元不仅储存下大脑活动时的显性意识,如你的所有生活经历,它还储存了肌体活动形成的固有的动作习惯信息(传统上称为无意识活动),应该称为隐性意识.Penfield绘制的“小人图”就是肌体各部位动作信息储存的对应位置.“小人图”中手和头部,尤其嘴唇所占空间面积特别大[28],就是因为肌体在长期的生活经历中过多地活动了这2个部位保留下来的记忆储存.可以预言,一个因意外事故造成上肢被截,日后学会用脚干活,尤其学会用脚做针线活、弹钢琴者,其“小人图”中脚对应的皮层空间位置一定很大,而手则很小.个体成长期间学会走路、学会用筷子、用手与脚干各种高难度的事,均是经过长期反复练习后,动作对应的电信号被储存到皮层记忆神经元,之后在日常生活中方可运用自如.跳水、体操等各种技巧性动作的运动员在极短的时间内将一个非常复杂的动作做得完美无缺,正是通过长期的训练,这一连串动作电波组合被记忆神经元稳定地储存下来,之后才能够达到各关节协调自如.临床实践中,医学专家已把意识与记忆的工作原理很好地运用在患者身上了.央视《走近科学》(2013-11-11)曾介绍北京武警总医院神经科医生运用大脑干细胞移植技术成功将一些下肢无法站立的脑瘫患者治愈,并让其学会走路.大脑干细胞移植并获得增生确保了下肢运动神经形成的电信号有了储存的位置.而帕金森疾病则是患者对应的记忆神经元功能降低,致使以往储存的信息不能获得稳定的发放.目前医学上采用一种电子信号发生器—–电子药,通过导线将一定的频率信号送至大脑皮层相应位置,剌激记忆神经元,这种强制神经元工作的治疗方法,在初期阶段已显示出非常好的效果.
4意识与记忆之间的互动关系
