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精准医学的缺点范文1
【关键词】激光治疗;耳鼻喉疾病;临床应用
【中图分类号】R762【文献标识码】A
【文章编号】2095-6851(2014)05-0087-02
引言
激光治疗在耳鼻喉疾病中的应用是激光光学和耳鼻喉科学的结合。耳鼻喉疾病所需解剖的部位一般都比较深,这就要求进行耳鼻喉手术的必须准确,精准。而激光具有的强方向性、高亮度等特点正好满足了耳鼻喉疾病手术的要求,这也是能将激光应用于耳鼻喉疾病手术的基础。激光束可以通过耳鼻喉等器官的本身的内镜系统,在看不见摸不着,传统手术刀触及不到的地方进行精密的显微手术。随着激光学和耳鼻喉医学的不断发展,现在有越来越多不同种类的激光器正在不断加入到耳鼻喉疾病的治疗当中,新型激光器的应用不断地扩大着所能治疗的耳鼻喉疾病的种类。
1激光治疗慢性扁桃体炎的应用
慢性扁桃体炎是一种比较常见的疾病,不及时治疗或治疗不当都有可能导致心血管、呼吸、关节及肾脏等器官并发症的出现。治疗慢性扁桃体炎,很多人都是选择将扁桃体切除的方法。这种方法治疗慢性扁桃体炎虽然有效,但是这种治疗方法很容易产生免疫功能缺陷、鼻窦炎、鼻息肉、慢性咽炎及支气管炎等并发症。
为了提高手术效果,降低手术并发症的出现。人们逐渐将视线转移到不完全外科手术对慢性扁桃体炎的治疗方式上。激光治疗就是一种不完全外壳手术,利用激光切除扁桃体的好处不仅能将病变正确地切除,而且可以再手术之后,切除组织可以在未切除组织的刺激下使其修复,从而使扁桃体功能尽快获得恢复。除此之外,利用激光治疗慢性扁桃体炎还是一种微创手术,不仅能够快速恢复,还能够大大降低并发症的产生。国外专家通过对激光隐窝切除和激光扁桃体切除进行比较发现,这两种手术都会导致患者出现不明原因的发热状况。还会导致炎症反复发作。同时患者还会出现扁桃体切除症。不完全手术仅将器官的病变部分切去,从而依然能够保留完整的器官。但也会导致扁桃体对细菌及组织的抗原冲击的易感性大大降低,导致多种并发症的出现。根据研究结果得出的结论,KTP激光光源是最理想可应用与扁桃体切除手术的光源。激光扁桃体切除术比较适合治疗慢性增生型炎症,激光隐窝切除术则更适合应用于潴留性炎症。但值得注意是采用激光手术,手术创口愈合的速度会很慢,要在术后恢复过程中辅之以抗生素或者是止痛剂,防止疼痛或后期感染的产生。
2激光治疗在耳部疾病中的应用
激光在耳部疾病中的应用主要是对慢性分泌性中耳炎的治疗。分泌性中耳炎是以中耳积液及听力下降为特征的中耳非化脓性炎性疾病,又称为渗出性中耳炎、非化脓性中耳炎、黏液性中耳炎、卡他性中耳炎、鼓室积液、浆液性中耳炎、浆液―黏液性中耳炎、无菌性中耳炎。慢性分泌性中耳炎由于耳痛不明显,儿童主诉不清,在小儿听力受到影响时家长才发现就诊,常常延误诊断和治疗,导致儿童丧失听力。传统治疗慢性分泌性中耳炎的方法主要采取鼓膜穿刺抽液、鼓膜切开术、鼓室置管术等。但对于顽固性分泌性中耳炎一直缺乏有效的治疗措施。
随着激光治疗技术在耳鼻喉治疗中的逐渐普及,也为顽固性分泌性中耳炎患者带来了一丝希望。经研究,咽鼓管激光成形术和咽鼓管球囊扩张术的应用可以明显改善反复发作的病程大于三个月以上的慢性分泌性中耳炎患者的咽鼓管的通气功能。根据国外医学专家学着做过的大量实验证明,利用激光治疗的分泌性中耳炎患者的治愈率可以高达42%,在对这些患者的跟踪观察和研究爱中发现,激光治疗的患者在半年后,其疗效仍然能够保持稳定。而传统的手术方式,虽然治愈率远远高于激光治疗的治愈率,但是相对于激光治疗,传统的手术方法比激光治疗手术方式在手术过程中的出血量多,而且很容易造成没有发生病变的组织的损伤,这些缺点利用激光治疗手术的方法都可以很轻易的解决。
虽然激光治疗慢性分泌性中耳炎有以上众多的优点,但它也有一定的局限性。经研究证明,激光治疗目前仅适合应用于具有非变态反应和外耳道狭窄或者凝血功能障碍的中耳炎患者,并不十分适用于久治不愈的慢性分泌中耳炎。同时在激光治疗的过程中,中耳孔道能持续开放的时间取决于激光能量参数,同时也受激光鼓膜所打孔的形状的影响。鼓膜愈合所需要的时间也受激光打孔的时间或者大小影响。激光打孔时间越长,打孔越大,所需的愈合时间就越长。
3应用激光治疗耳鼻喉疾病应注意的问题
随着医学和科技的发展,激光技术在耳鼻喉疾病的治疗当中已经越来越普及,各种激光医疗设备也在不断地完善,人们对激光治疗耳鼻喉疾病的优势越来越认可。但是同时但是任何事物都是两面性的。激光治疗也不例外,所以我们也应该重视激光治疗的缺点。在治疗中注意度的把握,激光技术虽然可以治病,但是利用不好却会对人们的健康和生命安全产生威胁。
相对于传统的手术,激光手术的创面愈合速度比较慢。另外,在手术过程中对激光能量的把握也很重要,能量过小,治疗的效果会大打折扣,不能完全治愈。如果能量过大,则会导致组织损伤程度过重,还可能引起创面感染或是癖痕增生等并发症的出现。此外,不管利用目前临床常用的Nd:YAG、CO激光还是PDT疗法中哪种疗法,其强大的穿透性都会使不管体表还是体腔九毫米以内的组织坏死而产生癖痕或者使皮下组织纤维化。
应特别注意的是应用激光治疗在治疗呼吸道疾病时,手术中要对给氧浓度进行严格控制,注意给氧与激光发射的有关动作的互相协调,以防止因氧气而产生燃烧。这样做可以避免因麻醉给氧不足或是激光束本身所产生的气道内燃烧的情况的发生。一旦出现这种情况,就对患者的生命安全造成极大威胁,甚至因此丧命。
此外,激光治疗耳鼻喉疾病还会引发包括出血、局部感染、皮肤屡道、肺水肿、呼吸困难、吞咽痛苦、吸人性肺炎等在内的并发症。
结语:目前,激光治疗技术已经在耳鼻喉疾病的临床治疗中发挥着越来越大的作用,并且随着科学的技术和医学的不断发展,因为其具有的种种传统手术所不能达到的种种优点而逐渐取代传统手术方法在耳鼻喉疾病治疗中的地位。但是在激光治疗的过程中,一定要认真细心,严格遵守相关操作规定,并及时在临床治疗中不断总结经验,只有这样才能不断促进激光技术在治疗耳鼻喉疾病中的应用,提高我国的医疗技术水平。
参考文献
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[2]汤慧玉微波热凝术治疗慢性扁桃体炎[J] 水电医学杂志 2000(02)
精准医学的缺点范文2
关键词 3D打印 组织工程
中图分类号:R319 文献标识码:A
近些年来,3D打印在各个领域兴起。包括打印骨、皮肤,甚至是完整的器官。根据工作原理可将3D打印机分为三类:激光辅助生物打印、微挤压成型生物打印和喷墨生物打印。这三种打印方法在组织工程的运用中各有优缺点。
1激光辅助生物打印
激光辅助生物打印是基于激光诱导正向转移原理。初步开发用于转移金属,现已成功应用于生物材料,如肽,DNA和细胞。典型的激光辅助生物打印装置由脉冲激光束,聚焦系统,接受基底等部件组成。因为激光辅助生物打印是无喷嘴的,所以避免了细胞或材料堵塞的问题。激光辅助生物打印拥有粘度兼容性好、打印速度快、细胞沉积密度高等有点。但激光辅助生物打印不适用与同时打印多种材料,而且由于在印刷期间金属激光吸收层的蒸发,金属残留物存在于打印的结构中,容易造成对最终打印结构的污染。体内激光辅助生物打印已经用于在小鼠颅盖3D缺陷模型中沉积纳米羟基磷灰石。未来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体内。例如定制的非细胞生物可吸收气管夹板,其被植入到患有局部气管支气管软化患者中。此外,加入患者自身的细胞可以提高这些类型的构建体在组织的结构和功能组分上的适用性。
2微挤压成型生物打印
微挤出生物打印机通常包括温控材料处理系统、分配系统和载物台,用于xyz命令和控制的摄像机,以及压电加湿器。一些系统使用多个打印头来促进几种材料的串行分配,而无需重新装配。在组织工程器官中实现生理细胞密度是生物打印领域的主要目标。一些研究机构已经使用仅由细胞组成的溶液以利用微挤出打印来创建3D组织构建体。微挤压成型生物打印的优点是能同时打印多种材料、对细胞伤害低、对低粘度兼容性等优点。尽管可以使用低压和大喷嘴尺寸来维持细胞活力,但缺点是分辨率和打印速度的下降。对于微挤出生物打印,研究人员经常利用热交联或酶交联处理材料。几种生物相容性材料可在室温下流动,使得其可以和其他生物成分一起挤出,但在体温下交联成稳定的材料。一些研究机构已经使用仅由细胞组成的溶液以利用微挤出打印来创建3D组织构建体。目前微挤出生物打印机已经用于制造多种组织类型,包括主动脉瓣膜,外周血管以及肿瘤模型。
3喷墨生物打印
喷墨生物打印是市售的基于2D油墨的打印机的改进版本,是常用的,打印成本较低的一种技术。目前主要有加热打印头和声学打印头两种。热喷墨打印机通过电加热打印头产生压力脉冲,从而迫使墨滴从喷嘴喷出。已有研究证明局部加热(200℃至300℃的范围内)对生物分子的稳定性、生物材料的机械性能和哺乳动物细胞功能没有实质性影响。热喷墨打印机的优点包括高打印速度、低成本和广泛的可用性。然而,将细胞和材料暴露于热和机械应力、较差的液滴方向可控性,液滴尺寸不均匀行、喷嘴频繁堵塞和不可靠的细胞封装的风险限制了喷墨生物打印在组织工程中的运用。声学喷墨打印机包含压电晶体,其在打印头内部产生声波,将液体以规则的间隔破碎成液滴。可以通过调节超声参数,例如脉冲、持续时间和振幅,以控制液滴的尺寸和喷射速率。声学喷墨打印机的优点包括产生和控制均匀的液滴尺寸和喷射方向性以及避免细胞暴露于热和压力等环境。喷墨生物打印方法的实例包括原位再生功能性皮w物相容性化学反应或光引发剂实现含细胞材料的快速交联。喷墨生物打印方法促进原代细胞或干细胞在病灶中均匀的沉积,并且在印刷后维持高细胞活力和功能。这些研究表明喷墨生物打印方法打印再生功能结构的潜力。
4 3D打印的前景
3D打印从出现到兴起再到大规模的运用仅仅用了十来年的时间,足以见得3D打印的巨大潜力。未来,通过3D打印实现精准的、个性化的移植器官定制将不是梦想。
作者简介:王文斌,出生于1990.11,男,福建福鼎人,2014年就读于中国海洋大学海洋生命学院细胞生物学专业。
参考文献
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精准医学的缺点范文3
有些药品属于特殊药品,在于它所针对的病症较为罕见,或者药品本身具有相对大的毒性。很多医院药房信息都存在着这方面的管理疏松而导致的漏洞,这些漏洞存在着很大的隐患。因为药品本身的特点并未被受到重视,以至于对这方面管理的松懈。这是一种对患者和职业都不负责任的表现。
2信息管理存在的问题
如今的信息管理依然存在着很多弊端,对于这个需要高精准度的工作来说,这样是不能够完全正确的反映出现实中需要表达的状况的。不但对工作造成了误差,还会给患者引起危险。所以我们就要把管理中的漏洞查找出来,否则很难实现医院药房信息管理的提升。
2.1医院药房信息管理系统的概念
医院药房信息管理系统,顾名思义就是一个通过人进行操纵计算机来完成信息的采集、存储、传送、使用以及维护的系统。它是信息系统的一个重要分支,可以通过这些内容所传达的信息辅助管理医院药房。它可以统计过去的运行状态,且能对历史数据进行整理预测到未来。根据处理事务范围的不同,从结构上,它是由信息源、信息处理器、信息用户和信息管理者四个部件所构成的。医院药房信息管理系统的作用是辅助解决非典型化和比较困难的问题,所以,我们就要让这个系统做到更加具有优势的效益。
2.2药房信息管理系统所存在的问题
医院作为一个关乎人们生命和使人们获得健康的重要单位,要求是要有相当高的精准度。因此,药房信息管理系统要更加严谨,一切都要程序化、标准化且要按照方法正确使用。可是,在实际上,医院药房信息管理中仍存在着比重较大的问题,我们要知道问题的所在,才能从根本上改善信息管理。药品信息化管理落后。没有规矩不成方圆,药品的规矩也是一样。医学的信息化管理能够给护理的工作量减轻了许多。可是如果护理人员只是运用落后的信息管理来执行这些必须要做的任务,不但会造成运算不精确的后果,甚至会对人们的身体造成巨大的伤害。所以些信息化管理落后会直接影响到效率和实力,因此,药品信息化管理落后是一件不容小觑的问题。如今很企业比的都是信息管理的程度,是否实现信息化管理尤为重要。医院也这样,它所涉及到的信息范畴比较广,落后的管理始终只会是一盘散沙。因为药品是药房中的物质成分,所以对于药品的信息化管理是最为重要的。而目前正面对的是相对落后的药品信息,无法与现代化的技术进行比较,又怎么能够使药房的信息管理得到最好的效果。
3解决方案
只要功夫深,铁杵磨成针。就算再棘手的问题、再复杂的程序,都会有解决的办法。针对医院药房信息管理这个问题,我们就是首先要明确它的发展方向,也就是说,怎样才能符合时代的要求。因此我们要根据医院药房的特定特点,来进行分析。
3.1药房信息管理系统发展的方向
正如我们所看到和人们所需求的一致,医院药房信息管理的发展方向就是更加符合人们的需要、更加稳定将抗地运行系统、更加能够降低误差,甚至使其降低为零。要做到这些听起来容易,但实践起来确实难度极高的。人们需要的是医院药房供药要质量合格、安全有效且经济合理,所以,我们就要运用信息管理控制药品,尽力满足人们的需求。而平稳的运行状态时信息管理健康运行的保障,不断出现问题的管理系统是无法使用的,所以医院药房信息管理系统的平稳运行人们将康的重要保障。关于误差的问题就是老生常谈了,这方面管理渗透于医院的每一个领域,减小误差,做到高精准度,对医院药房的运行起着不容磨灭的作用。
3.2药房信息管理系统发展的特点
医院药房作为一个复杂且项目繁多的科室,它具有鲜明的特征。运用医院药房信息管理的优势,再将缺点进行改进后,就能够更进一步的推动新技术的发展。我们要根据它的特点,知道什么是应该得以提升的,什么是应该避免的,才能让医院药房信息管理发挥出最佳的运行效果。
3.2.1使范围广的信息变得易存储
信息所涵盖的数据和内容相当大,而且包含了许许多多的方面,所以在传统的方式中很难处理妥当。大量的信息始终是一个让人头疼的问题,面对眼花缭乱的种种信息,如果靠人为记忆,很难将大量的内容存进脑海。但是在改善后的药房信息管理中,可以使这种现象得到避免。运用更完善的新管理系统,可以使这些复杂的信息变得有条有理,所以它的一大特点便是容易存储。信息技术之所以得到社会各界的广泛应用,是因为它有巨大的存储空间,且不会被混淆。医院药房信息管理也是利用了信息技术的这个优势,来实现完备且清晰的项目存储问题。
3.2.2需要填写的数据变少,通过筛选,避免过去药品重复的现象
在医院药房管理中,数据是一项很重要且庞大的内容。以前,经常有通过手工来填写记录数据,这种方式不但效率低,而且很容易因为人员的计算失误或马虎大意而降低精准度。精准度是被社会和人们广泛要求的一个问题,人们来行医治病,就是为了明确地了解自己身体的状况。假如在这样的情况下,得到的还是一个模棱两可的结果,又能有什么必要来进行治疗呢?新的改观就是让其通过信息管理来录入并分析数据,它能够细致且精确地将药品的信息牢牢记下。其次再通过信息技术对所有的药品信息进行筛选,很容易便能查找到重复输入的内容。这样,就避免了药品的超额购入,对医院的资金节约问有着重大意义。而且也能够在供药的过程中,不会对患者造成过度重复开药的现象。这不但能够节省医院药房不必要的的开支,更能够使百姓得到减少浪费金钱的好处。
3.2.3完善管理制度,使药房的信息更易查询
在药房的信息管理工作中,应该进一步完善各项管理制度,从而使整个工作的进行变的规范化和科学化。运用信息管理各类的药品,并作详细的记录。这样条理清晰的方式,能够是药房的管理变得简单可行。随着管理制度的完善,药房的管理也能够得到提升,这样就有了让原本模糊复杂的信息变得透明的效果。完善医院药房信息管理制度就要做到仔细,尤其是关于药品的保质期要精确录入,并设置提示的方式。而且在系统应该输入不可以搭配的药品,在拿药的时候,很容易就能分辨出这两类药会不会引起负面的影响。这关乎到人们的健康用药问题,禁忌同时服用的药品有很多,并不是每个人都能完全记牢的,所以运用信息不会“失忆”的优势,我们可以将人工原因造成的药品混合服用中毒的风险降低为零。这不但让人们的健康问题得以保障,还能够用最短的时间,做出最准确的判定。
3.2.4容易存档,对各类药品的备注更加详尽
医院药房应用了较为先进的信息管理,就会在存档上变得格外容易。因为信息化的标准运行,就能够用一个巨大且清晰明了的存储和显示方式,将原本复杂的内容存档起来。存档起来的内容不会随着时间消失,而是你随时都能查阅的。我们在以后要做的,只不过是按照药品最新的状况,更新录入的数据。它的好处就是避免了人脑的记忆造成的混乱或忘记的现象,让医院药房信息管理不会脱节。不只是这样,如果在存档的过程中输入药品详细的备注,就能够在查找项目中,向我们显示出药品的所有信息。它的特点就是,让医院药房的管理变得更加简明有序。但是在输入数据的过程中一定要细心谨慎,千万不能出错,因为它涉及到的是在以后的过程中对药品的利用。如果输入了错的信息,且恰巧我们没有记住药品的内容,就会按照录入的信息进行供药,这样会造成不可估量的恶果。
3.3药房信息管理系统的开发
药房信息的完善正是依赖于对药房信息系统的开发与应用并行,在应用已经成型的信息管理系统的同时,不能自满而止步,而是要善于发现药房信息管理系统在运行中的不足甚至错误。有些错误需要长时间的应用才能被挖掘出来,所以我们要认真对待每一个存在的缺点或错误。只有发现了当前应用系统的薄弱点,才能不断地开发药房信息系统,让其做出更佳的运行效果。如果我们在运行过程中发现了问题,但是正因为它的微小而坐视不理,长期下去积水成渊,会变得一发不可收拾。因此,我们要在问题暴漏的初期,将系统修复。这个时候不但容易修复,且对医院药房管理所产生的负面影响较小。但是我们最终的目的是不断地开发新的系统,对于过去的内容,要吸收其精华,剔除其糟粕,不断的进行改进,终究会使医院药房信息管理变得更加具有可运用性。
4结语
精准医学的缺点范文4
[关键词] 外科学;本科生;军医大学;教学模式改革
[中图分类号] R6 [文献标识码] A [文章编号] 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是临床医学的一门主干课程,它对实践性、技术性和操作性的要求比其他医学课程高。同时,医学院校对于医学生临床实践能力的培育与理科、文科和工科有所不同,由于其面对的并不是单纯的理论研究,而是鲜活的生命,需要有较强的责任感,因此根据医学生特点探究切实有效的外科学教学方法尤为重要。随着时代的进步和社会的发展,现代军医大学生思维更加活跃,外语水平普遍较好,自学能力强,能够熟练运用互联网等现代化工具获取信息。因此,若仍然采用原有传统教学模式进行外科学讲授,不仅不利于学生汲取知识,反而有可能导致学生对所学知识的感兴趣程度下降,导致教学效果不佳、学生知识掌握不牢固等情况发生,这对于医学生的发展和我国医疗水平的提升均会造成不良影响。因而从教学内容、形式、手段和场所等方面进行具有针对性地变革,建立一种全新的教学模式势在必行[1]。
1 军医大学本科生外科学教学调查分析
为了把握新时期军医大学生的思维脉搏,了解他们的自学能力,外语和计算机水平,对外科学的兴趣和认识,以及对外科学的教学的要求和想法,本研究对第四军医大学(以下简称“我校”)2013级本科三年级学生进行了问卷调查,共计159人,其中男生150人,女生9人。共回收有效问卷153份。
调查表的内容包括:①个人基本情况。②外语、计算机等方面学习情况及对性格的自我描述;旨在考察现在学生与以前学生学习技能上的差别,了解性格与对外科学学习兴趣程度之间的关系。③学生的学习方法、对外科教学内容的看法、对教学方法的认可程度以及对正在进行的外科教学的综合评判;发现改进当前教学方法的不足,对学生进行针对性指导[2]。通过调查分析,发现如下特点:
1.1 个人能力方面
117人(77%)动手能力强,32人(21%)动手能力一般;102人(67%)自学能力很好,47人(31%)自学能力一般;56人(37%)英语很好,82人(54%)英语水平一般;48人(32%)计算机水平很好,87人(57%)计算机水平较好;145人(95%)理论课学习成绩较好。
1.2 性格方面
医生应具有平易近人的性格;尤其外科医生在临床工作中常常碰到棘手的问题,更应沉着冷静,思维缜密,术前制订详细的手术方案,术中及时处理意外情况,选择最佳治疗方案。本次调查结果显示,72%的同学性格随和、易于相处;61人(40%)性格沉着,其中30人(49%)喜欢外科,4人喜欢内科,27人喜欢内、外科;87人(57%)想象力丰富,其中48人(55%)喜欢外科,7人喜欢内科,32人喜欢内、外科。此外,男学生多喜欢外科。
1.3 对外科临床教学方法的看法
大多数学生希望课堂讲授重点突出,127人(83%)建议多安排见习机会,早期接触患者,增加感性认识;61人(40%)提议讲课中间适当穿插手术视频、病例讨论,注重联系实际。总之,教师应丰富课程内容,运用多种方式授课,调动学生思考积极性,提高教学效果。
2 外科学传统教学模式方法的优缺点
现阶段我国高等医学院校多采取以讲课为中心的传统教学模式。教学中以教师的知识讲授灌输为主,学生作为知识的受众以倾听、记录为主,虽然偶有互动,但是以被动学习为主要手段。我校外科学教学分为理论基础学习阶段、临床病例见习阶段和临床操作实习阶段。理论基础教学习阶段以集中理论授课为主;临床病例见习阶段以教师结合实际病例授课,讲解病情、示范操作的小组教学为主;临床操作实习阶段则以一对一的带教方式进行,学生仍以跟随、记录为主,能够进行的实际操作机会有限。在此三阶段教学过程中,教师根据教学大纲要求进行知识传授,而学生则主要为被动接受知识,思维积极性无法充分调动[3]。
传统教学模式教学中,学生在不同层次的教学中反复接触知识点,因此对于外科学基本理论和基本知识掌握较为牢固,在以理论考核成绩为主要评价体系的教学评价中效果良好[4]。但其存在一些显而易见的缺陷:首先,大多数教师目前仍然沿用由发病原因、易感因素、病理基础、病理生理、临床表现、诊断方法和治疗原则的方式进行讲授。此种方式决定了在授课中无法与学生进行充分互动,没有病例支持讲授理论,使得理论枯燥难懂,降低了学生们的学习积极性。其次,虽然使用了多媒体PPT课件进行授课,但多数情况还是为了总结知识点、提炼重y点,与以往黑板板书相比,仅仅转换了传授知识的媒介,提高了知识传递的效率,而教学方法与以往没有差别。并且由于可以使用U盘拷贝教师的授课内容,这使得一部分学生上课听讲效率进一步下降,不仅懒得动笔记录,甚至上课不认真听讲,课后又花费大量时间重新学习,导致理论知识掌握不扎实。再次,长期缺乏互动的教学使得学生缺乏自信,无法或不敢正视自己的正确研判,畏难、操作怕错的情绪普遍存在,对于学习的理论知识也仅能靠死记硬背,在临床应用中生搬硬套,无法做到灵活运用;最后,由“理论到理论”的教学导致学生理论联系实际的能力不佳,进入临床工作后在处理实际问题时,往往出现“思维短路”、适应性差,无法将理论知识与病情实际关联起来,难以对疾病做出快速、正确的诊治[5]。
3 新时代外科学临床课教学的对策
针对新时代军医大学本科生的特点及高等医学教育的目标,如果外科学教学继续沿用传统教学模式,对于“教”与“学”两方面都无法起到积极的促进作用,长久以往,对于我国医学高等教育有害无益。积极地开动脑筋、想办法、找出路,最大限度地调动学生的学习积极性、主动性,确保教学效果,从教学内容、形式、手段和场所等多个方面有针对性进行大的变革,建立一种全新的教学模式势在必行[6]。
3.1 顺应互联网络和信息技术的发展,建立多种形式网络化学习平台
为适应多元化世界的发展和科技革命的挑战,提高我国高等教育水平,增强我国高等教育的国际竞争力,提升大学教育质量,早在二十一世纪初年教育部出台了《关于加强高等院校本科教学工作提高教学质量的若干意见》[7]。文件中指出,在教学活动中应用现代信息技术是提高本科教学质量的重要手段和措施。当今世界信息爆炸,大部分最新医学信息和成果均以杂志、期刊、书籍等形式以英文为载体在网络上率先出版。仅仅掌握英文工具不足以让学生更快更好地获取最新知识,熟练运用互联网工具已逐步成为医学本科教育中必不可少的方式。
网络多媒体资源将文字、声音、图像、数据等信息融合存储,从视听不同渠道进行生动的信息组合,多方位、多层次刺激大脑,摒弃了传统教学模式中以板书和口授为主要教学方法的弊端,提高了学生的学习兴趣、提升了学习效率,更有益于学生全面、准确地接受和掌握医学信息,增强了学习效果。同时由于网络资源可重复利用,学生根据自身情况进行及时复习和预习,较传统教学方式具有更大的便利性。在理论学习阶段,学生可以通过人机对话的方式、根据自身学习程度快慢调整学习进度,交互式的教学过程更加具有代入感,将学习主动权交还给学生,教师仅在必要时进行恰当的指导,这样更加有利于知识的传授。在临床见习和实习阶段,学生通过人机交互可以进行一些较为“危险”的复杂操作,并且可以实时通过互联网查询临床上遇见问题的最新研究进展,不仅做到带着问题学习,而且做到课堂疑问及时得到解决,使得教学过程不再局限于“理论到理论”,而真正实现理论联系实际[8]。
本次问卷调查结果表明,超过1/3的同学(37%)英语很好,54%同学的英语水平中等。接近1/3的同学(32%)计算机水平很好,57%的同学认为自己的计算机水平较好。新时代的大学生自信、活跃、才思敏捷、知识面广,参与社会活动能力强。尤其是英语水平和计算机能力的大幅度提高,为当代医学生插上了腾飞的翅膀。随着互联网和信息技术突飞猛进的发展,信息技术正在快速地改变着外科教学的模式,传统的外科教学方式是“看(学生看)-做(老师做示范)-教(老师给学生带教)”,而在互联网时代则成为“搜索-看-做-教”[9]。要充分发挥互联网和手机等新兴媒体信息量大、覆盖面广、传播快捷的特点和优势,以网促学,建立多种形式网络化学习平台,丰富内容,充实信息,不断增强网络课堂的可读性和可视性。利用互联网和手机等新兴媒体的互动性、及时性、便捷性、广泛性,建立互联网络和微信学习平台、交流讨论群。学习外科学时遇到问题,学生之间可以实时进行讨论,教师也可以在线进行辅导、答疑、串讲问题,及时消化吸收课堂所学内容,进一步拓展学习平台功能,同时密切教师与学生的联系,起到一举多得的作用。
3.2 重视医学生的人文教育,特别是医患沟通能力培养
医生尤其是外科医生一定要能做到与病人和家属充分且良好的沟通。毋庸置疑,人们喜欢与随和的人相处打交道。调查发现,72%的同学性格随和,超过一半的同学(57%)想象力丰富,近四成的同学性格沉着,这是成为一名良医的基本素质。因此,在外科学教学过程中要有意识地对学生这些潜在的优秀性格特点进行挖掘、引导和培养加强,重视医学生的人文教育,特别是医患沟通能力培养。我国目前的高等医学本科教育从模式到内容方面多借鉴前苏联的方式,对于科学知识的教授相当重视,而对于医学人文关怀方面则存在明显短板,临床沟通、应变能力及综合素质培养水平较差[10]。如此教学模式与当前我国社会经济发展状况不相匹配,与现实社会需求严重脱节。高等医学院校本科生作为临床医生的后备军并未因所学知识的增长而增加处理医患关系的能力,这对于我国医疗卫生事业发展极为不利。重视培养医学本科生医患沟通能力,提高他们的人文修养水平已成为当前高等医学教育改革的重要内容之一[11]。
注重进行良好的医患沟通是构建医患和谐关系的基础。虽然现代化医学教育改革已开始多年,但临床上仍然可以见到由于医患沟通不到位所引发的医疗纠纷。从医务人员自身查找问题,医学教育中注重沟通意识的树立和沟通能力的培养有利于问题的解决[12]。以手术为主的侵入式治疗是外科疾病治疗的主要方式,但手术治疗本身存在较大风险,相关治疗环节颇多,且治疗效果易于受到手术器械、医疗设备、麻醉准备等因素的影响。而对作为医疗活动承受者的患者本人和患者家属而言,大多对于医学知识陌生、不熟悉、不了解,对于手术或其他治疗方式缺乏了解和正确认识,对于手术结果期望值过高,对于治疗医生缺乏应有的信任,以及偏听偏信部分不良媒体或网络的歪曲报道,这些均可能影响医患之间沟通的顺畅程度。外科学日常教学中注重人文素质的培养,医患沟通中注重换位思考等方式,有助于此类问题的顺利解决。
美国特鲁多医生的墓志铭这样写道:“有时,去治愈;常常,去帮助;总是,去安慰。”寥寥数语揭示了深厚的医学人文内涵,不仅反映了医学本身的局限和困境,同时也道明了现代医学对于t生综合素质的标准要求。医学人文素质与医学科学素质一样,是临床医生做出谨慎、正确专业决策所必备的基本素质,加强医学生医学人文素质教育势在必行[13]。医学生必须有求知的热情,努力学习科学知识,更要有一颗仁爱的心,所谓医者仁心、悲天悯人从某种意义上讲对于医学生的素质要求并不为过。既要学生掌握好医学各学科相关知识,同时又要提高学生的人文素质,如医患沟通的技巧等。在注意专业素质教育的同时,还需强化政治思想素质和身体心理素质的培养[14]。其别强调为军服务思想和良好医德医风的培养,以及意志、作风、毅力等良好心理素质的养成。
3.3 创新教学模式和教学手段,多媒体课堂教学、场景式教学法和临床见习等多种形式结合
临床课教学并不仅仅是授课地点由学校教室改换到医院临床教室、教师由基础课的教师改换成临床医生,以上只是形式上的转换,更要注意的是授课内容应该多结合临床实际。这也是顺应大多数学生的学习要求,127人(83%)建议多安排见习机会,早期接触患者。患者是活教材,为了增加学生对外科学习的兴趣,外科学教学安排学生早接触真正的患者,适当给学生一些自主时间,让他们对自己感兴趣的科室进行较多的了解,调动学习热情,发挥其主观能动性。但是,具体课程设置的时长、学生进入病房后如何管理、科室能否承受教学对于医疗工作的影响、是否会对患者产生不必要的伤害、教学质量如何保证等诸多问题,仍然需要进一步加以研究和探讨[15]。
创新教学模式,树立全面素质教育的思想,优化教学内容,突出“精、新、军”,强调“精讲多练”,学以致用,融知识传授、能力培养和素质教育于一体。①突出野战外科内容(包括创伤、休克、感染等),强化为军服务,突出专业特色;②用外科学新理论、新技术、新成果,充实和更新教学内容;③强调外科学基本理论、基本知识、基本技能的重点内容;④“精讲多练”就是贯彻全面素质教育的教学观念,合理压缩传统理论授课内容,增加和强化临床见习、实践操作(手术学基础)的教学内容,科学安排三者学时比例。学生从外科临床课开始就直接接触患者,较早树立起临床整体思维的概念[16]。
创新教学手段,外科临床教学广泛运用计算机模拟系统,运用高科技教学手段构建由基础知识到临床实践的桥梁,增强学生的自信心。在教学中引入虚拟现实技术(virtual reality,VR),利用其独特的沉浸感和交互性特点在外科学教学中构建三维可视界面,人为创造临床交互情景,提升学生理论联系实际能力和临床应变能力。教师利用VR技术设置病例情景并在其中设问,能够大大提高学生学习兴趣。利用不同VR脚本进行学习结果考核,不仅可以规避医疗风险,而且有助于提高学生实际操作的精准度,提升外科学教学效果[17]。
采用标准化病人[18]、场景式教学法[19],教学时以病例为先导、以问题为基础,将相关知识点与临床病例相结合,提高学生学习的主动性,发挥学生的主观能动性,培养学生的自学能力,系统掌握疾病的发病机制、临床表现、诊断和鉴别诊断及治疗措施等。
4 展望
随着近现代以解剖学为基础的各医学相关基础学科的建立和发展,外科学的发展也与时俱进。现代外科学发展至今经历了4个主要阶段。①切除。通过对病变器官或组织的切除来减轻缓解临床症状。②修复。对脏器破损进行外科修复处理,使之最大限度地恢复功能。③置换。随着现代材料学和工程制造技术发展所打下的基础,通过医工结合的手段,将病损器官或组织由人工产品所置换,恢复患者日常生理功能。④再生。组织工程的发展为从细胞或组织培养再生完整功能患者器官提供了良好的技术支撑。对于每一个患者个体而言,如何选择最恰当的治疗方式,如何在最经济的条件下提供最好的预后等问题成为外科学面临的新问题。通过外科学教学方法变革,在教学中引入循证医学方法,培养医学本科生筛选出具有最佳证据治疗方案的能力,对于广大人民群众的健康福祉和整个医药卫生事业的健康发展均具有重要意义[20]。
[⒖嘉南]
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精准医学的缺点范文5
关键词:基因 基因概念 历史渊源
中图分类号:Q3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(b)-0234-03
遗传学是研究生物起源,基因和基因组结构、功能及其演变规律的学科,而基因的研究对促进遗传学发展具有重要意义。自20世纪开始以来,基因的发展经历了理论水平、细胞水平的遗传学阶段和分子水平上的遗传学阶段,在前人大量实验的基础上,人们对基因的认识不断深入,特别是随着人类基因组计划和“DNA元件百科全书”计划(Encyclopedia of DNA Elements, ENCODE)的完成,人们对基因的认识又有了新的变化,并将遗传学中基因的概念和理论应用到了计算机、商业和信息技术等领域。
如今的21世纪,随着学科交叉研究的发展,一些科学研究者开始利用物理化学工具来研究核酸结构,从分子水平上阐述遗传现象背后的化学本质。本文结合大量文献综述了基因的发展历程以及现阶段物理化学方法在遗传学研究中的应用,并展望了量子化学理论在遗传学领域的应用前景。
1 基因概念的历史渊源
19世纪,由于农业生产发展的需要,人们开始重视动植物的遗传变异现象并对这些现象进行了系统研究,这为基因概念的产生创造了条件。1868年,Darwin C.受Hippocrates和Anaxagoras的生源说影响提出了泛生论的假说,认为生物体的细胞能产生自我繁殖的微粒,这些微粒可以汇聚于生殖细胞并决定后代的遗传性状,这种观点缺乏实验论证,不过它充分肯定了生物体内部存在特殊的物质负责遗传性状的传递。之后,Weismann A.又在前人基础上提出了种质论(Germpiasm),认为种质是生物体的遗传物质,它可能作为遗传单位存在于染色体上,这对基因概念的形成奠定了理论基础[1]。
2 基因的研究发展
2.1 基因概念的提出
在前人的遗传学理论研究基础上,Mendel G.J.第一个对遗传现象做了系统的实验研究。通过豌豆杂交实验,他认为生物性状是由“遗传因子”来控制的,这些遗传现象符合分离定律和自由组合定律。之后,Devries H、Correns C.和Tschermak E.分别证实了孟德尔的实验结果,到1909年,丹麦的Johannsen W.L.首次用“基因”一词表示遗传因子。不过,当时的遗传因子没有涉及到基因的具体物质概念,只是一个经过统计学分析的理论概念。
2.2 基因学说的创立
Mendel的遗传因子学说是宏观水平上的发现,其所提出的遗传因子到底是否存在于细胞中需要进行细胞水平上的研究。随着当时工业生产的发展,用以研究生物学实验的仪器设备有了极大的改进。20世纪初,Boveri T.[2]和Sutton W.S.[3]各自在研究减数分裂时,发现遗传因子的行为与染色体行为呈平行关系,提出了基因就在染色体上的假说。然后,1910年,Morgan T. H.等[4]用果蝇作材料,进行了一系列杂交实验,发现了伴性遗传现象和基因连锁互换定律,直接证实了基因在染色体上,建立了染色体遗传理论。1926年,Morgan T.H.正式提出了基因学说,即“三位一体”的基因概念,基因首先是决定性状的功能单位,能控制蛋白质的表达,决定一定的表型效应;其次是一个突变单位,可以发生在等位基因之间,表现出变异类型;最后它是一个重组单位,只发生在基因之间,可以产生与亲本不同的基因型[5]。这把染色体和基因联系了起来,说明了基因具有物质性,不过,Morgan在其著作中并没有涉及基因的本质是什么以及基因的功能是如何发挥等问题。
2.3 基因化学本质的研究
对于基因的化学本质和功能等问题,早在1909年,英国Garrod A.E.就提出过基因产生酶的观点。之后,1941年斯坦福大学Beadle G.和Tatum E.[6]在研究真菌过程中,提出了“一个基因一个酶”的假说,认为一个基因控制一个酶的合成,基因通过酶控制生物的代谢途径,这从生物化学角度阐述了基因的功能,不过这种基因的概念仍然没有揭示基因的化学本质,只是解释了基因发挥功能的途径。到1944,Avery等通过肺炎双球菌转化实验证明了遗传物质的化学本质是DNA,然后,1956年,美国的Fraenkel又通过烟草花叶病毒实验证明了RNA也可以作为遗传物质进行传递[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的双螺旋结构,人们开始从分子水平上认识基因的本质,即基因是DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位[9],从此以后,人们对基因功能的认识开始有了深入的了解。1955年,Benzer S.[10]通过T4噬菌体感染大肠杆菌的互补实验提出了顺反子学说,认为基因就是顺反子,即一个遗传功能单位,一个顺反子决定一条多肽链,它并不是一个突变单位和交换单位。一个顺反子可以包含一系列突变子,突变子是DNA中构成的一个或若干个核苷酸,由于基因内的各个突变子之间有一定距离,所以突变子彼此之间能发生重组,重组频率与突变子之间的距离成正比[11]。
20世纪60年代之前,人们已经认识到基因是有着精细结构的DNA分子,其结构可以继续分割,不过,当时对于基因功能表达及其具体作用等问题的研究依然局限于传统的“一个基因一个酶”的学说。1961年,法国遗传学家Jacob F.和Monod J.L.[12]根据对大肠杆菌的试验,提出了大肠杆菌操纵子模型,认为DNA的不同区域存在一个调节基因和一个操纵子,操纵子模型包括若干结构基因、操纵基因和启动基因。这一模型进一步说明了基因是可分的,通过基因间的密切协作,细胞才能表现出独特的功能[13]。此后,随着DNA重组技术和DNA测序技术的发展,人们对基因的研究更加深入,发现了许多基因的其他功能和特点,极大地完善了人们对生物体各种遗传现象的认识。
2.5 基因概念的新发展
20世纪70年代以后,随着分子生物学技术的飞速发展,人们对基因的结构和功能上的特征有了更多的认识,其中比较重要的发现有假基因、重叠基因、跳跃基因、断裂基因、反转录基因、印记基因等。结合基因的这些新发现,现今人们认识基因有以下几种特点[5]:(1)基因不都是离散的,因为有重叠基因;(2)基因不一定是连续的,如断裂基因;(3)基因可以移动,其位置可以改变,如跳跃基因;(4)基因不是全能的结构单位,有很多顺式作用元件影响转录或剪接;(5)基因也不是简单的功能单位,因为基因可以通过顺式或反式剪接,产生多种蛋白质。那么,到底应该怎样给一个基因准确定义呢?近年来,有很多人对此提出了看法。
Gerstein等[14]提出,基因的定义应该和原来的定义有兼容,建立在已有的生物术语基础之上。他们认为,基因是基因组序列的联合体,这些序列可以编码具有潜在重叠功能的产品(蛋白质或RNA),基因与其调节序列是多对多关系。在此基础上,Pesole[15]则认为基因是一个离散的基因组区域,其转录可以被一个或多个启动子和远端调节成分调控,并含有合成功能蛋白质或非编码RNA的信息。基因在最终功能产物上有共同性质,这个定义主要针对真核生物基因组,强调每个基因都分布于基因组的连续区域,基因序列包含5′UTR和3′UTR。此外,还有学者从计算机角度对基因的定义做了描述,他们把基因组比喻为一个生命体的大的操作系统,而基因就是其中的一个子程序。总之,随着当今科技水平的发展,人们通过对DNA、RNA和蛋白质新功能的研究,发现基因并不是以前想得那么简单,其概念、功能和特征是随着一些特殊的生命遗传现象可以改变的。
如阮病毒的发现,朊病毒是一种只有蛋白质而没有核酸的病毒,就之前生物学家对基因的概念而言,朊病毒的复制并非以核酸为模板,而是以蛋白质为模板,这又重现了20世纪遗传物质本质问题的争议,是现阶段基因概念的新挑战。此外,2006年,《自然》杂志在New Feature栏目上刊登了“什么是基因?”一文,这篇文章结合最近的研究成果对基因的概念做了新的诠释,一些研究发现,RNA不是被动的将基因信息传递下去,而是主动地调控细胞的活动,有的RNA链不是传统认为的只由DNA的一条链转录,而是由两条链转录得来,还有一些RNA可以通过某种途径使正常基因沉默,在必要时还会作为模板纠正某些异常基因,跨世代地携带生物体遗传信息[16]。这些研究发现加深了我们对RNA的认识,深化了我们对生物体遗传现象的了解。又20世纪90年代,美籍华人牛满江教授又发现了“外基因”,即一些生物体细胞质中mtRNA能激活一些特定基因,使生物体表达特定的蛋白质,还有,2008年《自然》杂志上报告,美国科学家确认了一种可导致乳腺癌转移的超级基因,这种基因可控制肿瘤细胞中其他基因的表达,它的表达与癌症发生有密切的联系[17]。
总之,随着科学的不断发展,人们对于生物遗传现象的认识越来越深入,基因的概念也随着生物学的发展不断变化和完善。由于其他非生命领域的研究对象显示出了生命力及与生物基因相似的特征,现今,经济领域和计算机领域中又出现了企业基因[18]、产品基因[19]、数据基因[20]等新的定义,基因概念的基本理论已经发展到更多学科中了,对基因本质和特征的研究越来越有必要。
3 量子化学作为研究核酸方法的应用
当前,遗传学的研究已经发展到了分子水平,然而对于生物遗传现象中一些酶、核酸、激素等活性物质的构象、生物活性和其具体作用机制依然存在争议。生物系统研究的最大难题是生物分子的复杂性,常规的实验方法只能得到实验现象的宏观方面解释,而不能从微观方面对实验现象的化学本质做出解释。目前有一些研究者将物理化学方法应用到了生命科学领域,建立了从理论分析到实验优化的方法模式,他们根据实际体系在计算机上进行实验,通过比较模拟结果和实验数据检验理论模型的准确性,并在此基础上模拟生物大分子的结构、性质和反应过程。
随着计算机技术和物理化学理论的发展,以及X射线、NMR等技术的应用,人们可以利用一些物理化学工具在计算机上进行分子模拟,以此来模拟DNA、RNA和蛋白质的结构,预测蛋白质与核酸的功能和性质。而且,随着计算方法的改进,高度变化的核酸体系的精确分子模拟已成为可能,依赖强大的计算机就能模拟一些更复杂的反应,如DNA、RNA和蛋白质的催化及折叠等[21]。
其中应用比较广泛的物理化学工具就是量子化学方法,量子化学方法是应用量子化学基本原理和方法来研究化学体系的结构和化学反应性能的科学,其基本理论主要有价键理论(VB)、分子轨道理论(MO)、密度泛函理论(DFT),基本的计算方法有从头算方法(ab initio)、半经验方法(semi-empirical method)、密度泛函方法(Density Functional Theory)[22]。量子化学的原理和方法在物理化学、药学计算和生命科学领域有广泛的应用,可以很好地分析分子间相互作用的机理,解释实验中一些宏观现象的物理化学本质。如李梅杰[23]利用量子化学方法中的高精度组合从头算方法(ONIOM-G3B3)研究了核酸自由基性质和损伤机理,很好地解释了生命过程中由于自由基和电子转移导致DNA的断链损伤而引起的衰老、癌症、神经紊乱等疾病的发生。又如2002年,Starikov E.B.[24]总结了核酸中量子化学方法的应用,阐述了核酸中电荷转移过程的量子化学描述及其化学机理,并详细地讨论了不同量子化学方法在研究核酸电子构型中的优缺点。此外,于芳[25]运用量子化学工具对胞嘧啶与丙烯酰胺组成的分子体系进行了计算,以此来模拟核酸与蛋白质相互作用的反应过程,分析了DNA与蛋白质的作用形式。
对于利用量子化学方法研究蛋白质的应用,国外在这方面做得比较深入。如纽约州立大学石溪分校Simmerling C.等[26]应用量子化学方法研究了一种小分子量蛋白质,仅有20个色氨酸构成,准确地预测了蛋白质三维结构的折叠过程。又如Berriz和Shakhnovich[27]模拟了小的三螺旋束蛋白的折叠,Daggett和Fersht[28]模拟了小的单结构域蛋白的动力学折叠.还有Akira Shoji等[29]采用密度泛函理论方法优化了右手α-螺旋的PLA(聚L-丙氨酸)分子(如图1所示,即H-Ala18-OH分子),分析了αR-螺旋的PLA形成的机制,获得优化的αR-螺旋H-Ala18-OH构型外侧的1H、13C、15N、17O原子的化学位移与用高分辨率固相NMR检测的相同。
4 展望
近年来,国内外量子化学在分子生物学中的应用日趋广泛,如利用量子化学方法研究纳米微粒促进靶向给药、纯化核酸以及处理废气等技术的发展;应用量子化学方法优化生物活性分子结构,研发新型抗疾病药物;采用分子模拟的量子化学计算方法探究激素与受体以及其他活性分子与核酸的作用机理等等,很大程度上促进了分子生物学和医学的发展。从目前所作的科学研究看,量子化学完全可以作为遗传学工具来研究生物体遗传现象背后的化学本质,其在遗传学的研究中有广阔的应用前景。
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