DNA分析技术在法医学中的应用
阎振鑫S111666(四川大学生命科学学院细胞生物学）
摘要：DNA分析技术在应用于法医学中使法医物证鉴定深入到DNA分子水平。本文主要介绍了STR分析技术、miniSTR技术、线粒体DNA序列分析技术和SNP技术等的DNA分析技术。这些技术对现代法医学产生了巨大的影响。
关键词：DNA分析法医学物证
20世纪80年代中期，DNA分析技术开始应用于法医鉴定，使法医物证鉴定从蛋白质、激素水平深入到DNA分子水平。近十年来，法医DNA技术经历多位点DNA指纹图技术、扩增片段长度多态性分析技术(AMPFLP)、线粒体DNA(mt DNA)测序技术三大技术革命。目前已发展到以荧光标记多基因座STR复合扩增检测技术与线粒体DNA(rot DNA)测序技术miniSTR技术、SNP技术为主导分析技术的阶段。当前物证DNA分析所采用的主要技术方法包括：STR(short tandem repeat)分析技术、miniSTR技术、线粒体DNA序列分析技术、SNP技术和以PCR技术为基础的其他DNA分析方法。
1 STR分析技术
广泛存在于真核生物基因组中的短串联重复序列(short tandem repeat STR)，具有高度的多态性。STR也叫做微卫(Micro satellite)DNA。STR用于法医学检测，具有以下优点：不需要杂交，只要设计出STR两侧DNA引物对待侧样本DNA进行简单的PCR，即可根据电泳谱带认定或排除罪犯；由于STR广泛分布于整个基因组，可分析部分降解的DNA；STR序列较短，各位点STR扩增条件相差不大，可对几个STR位点进行同步扩增，即STR-PCR复合扩增技术，以省时、节约检材、提高识别概率[1]。作为新一代遗传标记，STR以其独特的优势保存下来，使分子生物学方面的研究发生了翻天覆地的变化。人类基因组STR是由几个碱基对作为核心单位串联重复形成DNA序列。于重复单位及其重复次数不同，使其在不同种族、不同人群之间的分布具有很大的差异性，构成了STR的遗传多态性。据估计，人类基因组中存在着20万个左右的STR基因座[2]。随着STR基因座发现的数量迅速增加，STR多基因座复合扩增技术的逐步成熟，多色荧光标记技术的发展，由美国FBI认可的13个CODIS基因座组成的试剂合的推广应用，相应的检测多色荧光的遗传分析仪的推出，使得同时检测13个或更多的STR基因座的分析技术迅速在全世界许多地区和机构得到广泛应用。STR技术的广泛普及使得亲自鉴定变得更为普遍。种分析技术一次实验的个体识别力可以达到1x10－17 ，其效力已经可以和“DNA指纹比美。同时，由于此技术是在机器上进行的，减少了人为误差，减轻了劳动强度，世界上各个实验室的结果可以进行比较、交流，促进了实验室工作的规范和标准化。后来，又有16个STR 基因座的分型试剂合商品化，进一步提高了个体识别力，使检验得到的结论更加完善和可靠。因此，目前全世界各个国家和地区几乎都在使用STR分型技术进行亲子鉴定和DNA的个体识别工作。不同人种的STR基因座的人群数据库也在迅速积累。遗憾的是，在用STR分型分型技术时，国际上至今尚未有一套大家认可的判断标准来指导亲子鉴定。
2 miniSTR分析技术
在法医DNA检验中，STR技术已经广泛用于个人识别和亲权鉴定方面。但是，对于法医学中一些微量以及降解的检材，STR技术并不能成功地得出结论，经常会出现“优势扩增”或者“无效扩增”[3]，这就给正确的DNA分型带来困难。为了解决这个问题而产生的一种新的STR分型技术，就是在设计引物时，使其结合在更靠近核心重复序列的侧翼序列，PCR扩增的产物就会比STR基因座更短一些，这就是miniSTR(mini—short tandem repeat)技术[4]。
3 SNP技术
SNP是single nucleotide polymorphism 的缩写，是指在基因组上单个核苷酸的变异，形成的遗传标记，其数量很多，多态性丰富。SNP包括置换、颠换、缺失和插入。SNP在基因组中分布相当广泛，近来的研究表明在人类基因组中每300碱基对就出现一次。大量存在的SNP位点，使人们有机会发现与各种疾病，包括肿瘤相关的基因组突变；从实验操作来看，通过SNP 发现疾病相关基因突变要比通过家系来得容易；有些SNP并不直接导致疾病基因的表达，但由于它与某些疾病基因相邻，而成为重要的标记。SNP在基础研究中也发挥了巨大的作用，近年来对Y染色体SNP的分析，使得在人类进化、人类种群的演化和迁徙领域取得了一系列重要成果。另外，SNP在法医学中的应用也非常广泛，SNP用于法医学主要有3方面优势：①低突变率，稳定遗传，有利于个体识别和亲权鉴定；②双等位基因变化，可用高通量的方法自动分型，易于建立“罪犯DNA数据库”；③Y染色体SNP较敏感，可用于种族起源预测和男性鉴定。SNPs适用于降解、陈旧及无核DNA(毛发、骨骼、牙齿)的法医生物检材，常用于巨大灾难事故中残骸及千年古尸等高度腐败检材身源鉴定[5,6]。SNPs为二等位基因遗传，多态信息量不高，要达到与STR相同的个体识别力。通常要扩增几十个位点[7]，但由于mtDNA的独有抗降解特性，SNPs常用于线粒体非编码区DNA分析。然而，非编码区信息量少，近年编码区多态信息的研究逐渐增加，将有望提高mtDNA的个体识别力[8]。
4 粒体DNA分析技术
自20世纪60年代，Nass M和Nass S首次用电子显微镜观察到线粒体内细丝状的DNA，1981年Anderson等人完成了mtDNA全部序列的测定[9]，并研究了其基因组的组成、组织方式及所编码的基因。由于线粒体基因组具有不同于核基因组的许多特点，在法庭科学和群体遗传学等领域受到了广泛的重视。
4.1 mtDNA的结构特征人类mtDNA是细胞核外唯一存在的DNA，它由16569个碱基对组成共价闭合双链环状DNA分子，分为编码区和非编码区。编码区共37个基因、编码22个tRNA、两个rRNA和13条多肽；非编码区也叫控制区(control region，CR)，由1122bp(16024-16569nt 及l-576nt)组成，主要存在于氮戊氨酸(tRNApro)和苯基丙氨酸(tRNAphe)之间的tRNA基因[9]，包括一个复制起点、两个转录起点及置换环(displacement loop region-D环区)。
4.2 mtDNA的多态性研究mtDNA多态性的研究始于限制性酶切图(Restriction Enzyme Map)，早在1987年就发现人类mtDNA序列与核DNA一样存在个体差异。人们首先是运用RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism)对mtDNA多态性做了大量实验，发现编码区和非编码区由于碱基发生了替换或插入或缺失片断，产生或消除了一些酶切位点，而表现出长度多态性。
4.3 mtDNA的法医学应用特点对mtDNA序列的检验是对碱基排列顺序进行鉴别，与以往对
DNA片段进行分析相比向精细差异方向前进了一步，在法医学应用上mtDNA有着nDNA无法比拟的优点：(1)准确性。由于其单一的基因型，对mtDNA进行序列分析，可以避免对核DNA 测序时遇到两条姐妹染色体为杂合子时的相互干扰，能够得到每一碱基位点的确切碱基。也避免了DNA指纹图检验中可能出现的谱带漂移现象和PCR扩增检验中带纹可能丢失的现象；(2)灵敏性。单一的人类细胞中含有成千上万的mtDNA拷贝，每个细胞中有1000～10000个拷贝，与nDNA相比易于检测，又结合了PCR技术，更提高了它的检出率[10]。(3)高排除率。mtDNA 的检验是针对碱基突变的检验，它的突变率是nDNA的10~100倍。(4)可对毛干、指甲进行检验。在毛干、指甲等常见角质化生物检材中，已无细胞形态，无法用nDNA检验技术进行检验，而从毛干、指甲中可以分离出mtDNA碎片用于测序。(5)对样本质量要求不高，如变性坏死的组织、毛发、骨、血斑、甚至从古残迹所取的样本均可。据报道，样本保存年限长至13000年亦可测出；(6)mtDNA为单倍体，减少了译读DNA序列的复杂度；(7)mtDNA为母系遗传，同一母系群体间的mtDNA顺序均相同，故可用其做身源鉴定和同一认定；(8)mtDNA序列不仅存在个体差异而且还存在种族差异[11]，可用于鉴定个体的种族来源问题。
随着mtDNA理论和研究技术的进一步发展，mtDNA被越来越多地被运用到法医实践和理论研究中。应当进一步对mtDNA遗传规律作深入地研究，对其作为分子标记的可靠性做深层次的探讨。同时，应当建立mtDNA数据库。
随着科学技术的突飞猛进，各种新兴技术向医学领域渗透，开拓了新的学术领域，展示了广阔的前景。近几年来，物证技术研究的进展日新月异，随着分子生物学技术不断完善，随着基因组研究向物证技术学科的不断渗透，使得这一学科的进展达到了前所未有的高度。
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现代分子生物学 复习提纲 第一章绪论 第一节分子生物学的基本含义及主要研究内容 1 分子生物学Molecular Biology的基本含义 ?广义的分子生物学：以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究 对象，从分子水平阐明生命现象和生物学规律。 ?狭义的分子生物学：偏重于核酸（基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调控 等过程，也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。 1.1 分子生物学的三大原则 1) 构成生物大分子的单体是相同的 2) 生物遗传信息表达的中心法则相同 3) 生物大分子单体的排列（核苷酸、氨基酸）的不同 1.3 分子生物学的研究内容 ●DNA重组技术（基因工程） ●基因的表达调控 ●生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学） ●基因组、功能基因组与生物信息学研究 第二节分子生物学发展简史 1 准备和酝酿阶段 ?时间：19世纪后期到20世纪50年代初。 ?确定了生物遗传的物质基础是DNA。 DNA是遗传物质的证明实验一：肺炎双球菌转化实验 DNA是遗传物质的证明实验二：噬菌体感染大肠杆菌实验 RNA也是重要的遗传物质-----烟草花叶病毒的感染和繁殖过程 2 建立和发展阶段 ?1953年Watson和Crick的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑。 ?主要进展包括： ?遗传信息传递中心法则的建立 3 发展阶段 ?基因工程技术作为新的里程碑，标志着人类深入认识生命本质并能动改造生命的新时期开始。 ? 第三节分子生物学与其他学科的关系 思考 ?证明DNA是遗传物质的实验有哪些？ ?分子生物学的主要研究内容。 ?列举5～10位获诺贝尔奖的科学家，简要说明其贡献。
对 生 物 技 术 的 认 识 与 展 望 系别：xxx 专业：xxx 姓名：xxx 学号：xxx
生物技术，有时也称生物工程，是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础科学的科学原理，采用先进的科学技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。生物工程是20世纪70年代开始兴起的一门综合性学科。生命科学的飞速发展大大推动了生物工程的新技术开发和利用，其应用领域涉及到各个行业，并推动了一些领域的革命性变革。当前的生物技术还处于研究开发的初阶段，但是科学家断言，21实际将是以生物技术为代表的生命科学的世纪。生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工，生产有价值的产物或进行有益过程的一门科学技术。通常它分为以下几个分支：发酵工程、基因工程、细胞工程、酶工程和生化工程。现代生物技术与计算机微电子技术、新材料、新能源、航天技术等被列为高科技，被认为是21世纪科学技术的核心。 全国生物技术的工厂数量在快速增加，目前在中国约有500多家民营的生物技术公司，其中约有300多家企业集中在生物医药技术领域。政府出台了一些优惠政策，在税收、金融、人才引进、进出口等方面对生物技术企业给予了大力支持。经过20多年的发展，中国的生物技术与产业已经开始了从引进仿制到自主创新的转变，从探索发现到产业化的转变。为促进生物产业加快发展，中央财政安排每年都安排几百个亿的资金，同时带动企业投资到11个科技重大专项，其中包括重大新药创制、艾滋病、转基因生物新品种培育和病毒性肝炎等重大传染病防治等。国内越来越多涉及生物技术的企业获得投资机构的投资。 根据《国家发改委生物产业十一五规划》，2005年，全球生物药品销售额达到600多亿美元，占整个医药工业的比重从1995年的不到4%迅速提高到11%；全球转基因农作物种植面积达到9000万公顷，10年间增长了50倍。全球范围内正在研制的2000多种生物药物80%已进入临床试验，6000多例转基因动植物经批准正在进行试验。同时，生物制造、生物能源、生物环保等一批新兴产业正在快速形成。生物科技革命将为人类社会发展提供新资源、新手段、新途径，引发医药、农业、能源、材料等领域新的产业革命，有效缓解人类社会可持续发展所面临的健康、食品、资源等重大问题，生物产业具有广阔的发展空间。预计到2020年，生物医药占全球药品的比重将超过1/3，生物质能源占世界能源消费的比重将达到5%左右，生物材料将替代10%-20%的化学材料。继信息产业之后，生
生命科学与生物技术对社会发展有何作用 首先，生物技术对经济发展有着深远的影响。一方面，它可以改善农业生产，解决食品短缺问题，目前，世界人口仍然在大量地增加，许多国家首先要解决的就是人民的温饱问题，然而，耕地面积不但不会增加，反而还有减少的趋势，因此，用现代生物技术增加粮食产量是必经之路。具体的体现在以下五个方面： 一、利用生物技术可以提高作物产量和品质，科学家通过基因工程技术对生物进行基因转移，使生物体获得新的优良品性，培育抗逆的作物优良品系。目前设计的作物种类有马铃薯、油菜、烟草、玉米、水稻、番茄、甜菜、棉花、大豆等。对我国来说，人多地少，国家对生物技术极为重视，已经培育了水稻、棉花、小麦、甘蔗、橡胶等一大批作物新品系，有效提高作物产量和品质。 二、利用细胞工程技术和植物组织培养技术对优良品种进行大量的快速无性繁殖，实现植物种苗的工业化生产。利用植物微繁殖技术还可以培育出不带病毒的脱毒苗，由于植物的根尖或茎尖分生细胞常常是不带病毒的，用这种细胞在试管中进行无菌培养而繁育的小苗也是不带病毒的，减少了病毒感染的可能性，这一生物技术也广泛应用于花卉、果树、蔬菜、药用植物和农作物快速繁殖，实现商品化生产，提高经济效益。 三、利用生物技术还可以培育品质好、营养价值高的作物新品种。 四、利用生物技术进行生物固氮，减少化肥的使用量。现代农业均以化学肥料为施肥肥料，化肥的使用不可避免地带来了土地的板结和土壤肥力的下降，化肥的生产也导致了环境的污染。科学家正在利用生物技术将具有固氮能力的细菌的固氮基因转移到作物的根际周围的微生物体内，期待微生物固氮，减少化肥使用，既可以减少经济化肥，又可以预防环境污染。 五、利用生物技术发展生物农药，生产绿色食品。由于化学农药的毒副作用以及筛选新农药的艰难，生物农药的研究开发和利用显得十分重要。 另一方面，生物技术也利用于发展畜牧业生产。畜牧业在国家经济比例中占有重要位置，对国民经济的提高有很大支持作用。但是由于森林和草原资源有限，新型病毒的感染，传统的畜牧业发展已经不能满足现代生活的需要。利用生物技术将很大程度上解决这些棘手的问题。具体体现在以下两个方面： 一、动物的大量快速无性繁殖。“多莉”的产生，意味着动物细胞具有全能性，同样有可能进行动物的大量快速的无性繁殖， 它们具有更优良的品质。在这些优良品质的动物中，它们的抗病性、抗感染性得到提高，不容易发生瘟病，而且许多人类食用的动物蛋白质含量增加，脂肪量下降，提高人类健康。同时，科学家也致力研究优良草种和饲料，让动物减少患病，增强免疫力，更快的生长，而且具有更高的营养价值。由于品质的优良，畜牧业更加走向高端市场或国外，将有力带动养殖户和农场经济效益的提高，创造更多经济价值和社会财富。 其次，生物技术对社会的发展也有很深刻的影响。一方面，利用生物技术，可以提高生命质量，延长人类寿命。生物技术在医药领域的应用以及新药物开发、新诊疗技术、预防措施、新的治疗技术方面发展提供了最有效的手段。具体体现在以下几个方面： 二、利用生物技术进行疾病的预防和诊断，科学家研制出许多新型疫苗进入人体试验，有效控制了一些传染性疾病。利用细胞工程技术可以生产单克隆抗体，既可以用于疾病治疗，又可以用于疾病诊断。又如基因芯片是近年来发展起来的一种高通量、高特异性的DNA诊断新技术，用途十分广泛。 三、利用生物技术进行基因治疗，导入正常的基因来治疗由于基因缺陷而引起的疾病，目前已有设计恶性肿瘤、遗传病等多个治疗方案在实施中。 四、人类基因组计划，利用生物技术从整体上研究人类的基因组，将使人们深入认识到许多困扰人类的重大疾病的发病机制。另一方面，利用生物技术将能够解决能源危机，治理环境污染。众所周知，目前世界的能源危机普遍存在，能源短缺严重，
学高身正明德睿智 云南省唯一的省属重点师范大学 学校：云南师范大学 学院：生命科学学院 专业：生物科学10级B班 姓名： 学号： 学制: 四年
浅谈现代生物技术发展历史 摘要：现代生物技术是通过生物化学与分子生物学的基础研究而快速发展起来的。医药生物技术起步最早、发展最快，目前世界已有2000多家生物技术公司，其中70%从事医药产品的开发。生物技术工业总体日趋成熟，正在由风险产业变成以商业为动力，以市场为中心的产业。应用生物技术已有可能产生几乎所有的多肽和蛋白质，基因工程技术的应用已使新药研究方法和制药工业的生产方式发生重大变革。 关键字：现代生物技术历史现状研究 导言科学家们认为，20世纪的科学技术是以物理学和化学的成就占主导地位，而21世纪的科学技术是以生物学的成就占主导地位。21世纪称为生命科学的世纪，生物技术称为21世纪的朝阳产业。生命科学的新发现，生物技术的新突破，生物技术产业的新发展将极大地改变人类及其社会发展的进程。在生物技术领域取得的突破性进展可以彻底消除营养不良，改善食品的生产方式，消除各种污染，延长人类寿命，提高生命质量等。一些成果还可以帮助人类加速植物和动物的人工进化以及改善生态环境对人类的影响等。 一．分类 生物技术的发展可分为三个阶段，即传统生物技术、近代生物技术和现代生物技术。 （一）传统生物技术阶段 指19世纪末到20世纪30年代前，以发酵产品为主干的工业微生物技术体系。这一时期的生物技术主要是通过微生物的初级发酵来生产食品，其应用仅仅局限在化学工程和微生物工程的领域，通过对粗材料进行加工、发酵和转化来生产纯化人们需要的产品，如乳酸、酒精、面包酵母、柠檬酸和蛋白酶等。 （二）近代生物技术阶段 近代生物技术是以20世纪4O年代抗菌素的提取，50年代氨基酸的发酵到60年代酶制剂工程为线索，仍以微生物发酵技术为技术特征的。这一时期抗生素工业、氨基酸发酵和酶制剂工程相继得到发展，细胞工程相关技术日臻完善，但从技术特征上看还不具备高新技术诸要素，因此只能被视为近代生物技术。 （三）现代生物技术阶段 现代生物技术以20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志，以世界上第一家生物技术公司——Gene-Tech的诞生（1976）年为纪元。此后，越来越多的科学
现代分子生物学总结(朱玉贤、最新版)
一、绪论 两个经典实验 1、肺炎球菌在老鼠体内的毒性实验：先将光滑型致病菌（S型）烧煮杀活性以后、以及活的粗糙型细菌（R型）分别侵染小鼠发现这些细菌自然丧失了治病能力；当他们将经烧煮杀死的S型细菌和活的R型细菌混合再感染小鼠时，实验小鼠每次都死亡。解剖死鼠，发现有大量活的S型细菌。实验表明，死细菌DNA 进行了可遗传的转化，从而导致小鼠死亡。 2、T2噬菌体感染大肠杆菌：当细菌培养基中分别带有35S或32P标记的氨基酸或核苷酸，子代噬菌体就相应含有35S标记的蛋白质或32P标记的核酸。分别用这些噬菌体感染没有放射性标记的细菌，经过1~2个噬菌体DNA 复制周期后进行检测，子代噬菌体中几乎不含带35S标记的蛋白质，但含30%以上的32P 标记。说明在噬菌体传代过程中发挥作用的可能是DNA而不是蛋白质。 基因的概念：基因是产生一条多肽链或功能RNA分子所必需的全部核苷酸序列。
二、染色体与DNA 嘌呤嘧啶 腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶 染色体 性质：1、分子结构相对稳定；2、能够自我复制，使亲、子代之间保持连续性；3、能指导蛋白质的合成，从而控制生命过程；4、能产生可遗传的变异。 组蛋白一般特性：1、进化上极端保守，特别是H3、H4；2、无组织特异性；3、肽链上氨基酸分布的不对称性；4、存在较普遍的修饰作用；5、富含赖氨酸的组蛋白H5 非组蛋白：HMG蛋白；DNA结合蛋白；A24非组蛋白
真核生物基因组DNA 真核细胞基因组最大特点是它含有大量的重复序列，而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能蛋白质所隔开。人们把一种生物单倍体基因组DNA的总量称为C值，在真核生物中C 值一般是随着生物进化而增加的，高等生物的C 值一般大于低等动物，但某些两栖类的C值甚至比哺乳动物还大，这就是著名的C值反常现象。真核细胞DNA序列可被分为3类：不重复序列、中度重复序列、高度重复序列。 真核生物基因组的特点：1、真核生物基因组庞大，一般都远大于原核生物的基因组；2、真核基因组存在大量的的重复序列；3、真核基因组的大部分为非编码序列，占整个基因组序列的90%以上，这是真核生物与细菌和病毒之间的最主要的区别；4、真核基因组的转录产物为单顺反之；5、真核基因组是断裂基因，有内含子结构；6、真核基因组存在大量的顺式元件，包括启动子、增强子、沉默子等；7、真核基因组中存在大量的DNA多态性；8、真核基因组具有端粒结构。
现代生物技术在环境保护中的应用和前景 摘要:随着人口的大量增长和经济的快速发展，自然资源的消耗量也急剧增长，在这个过程中，也产生了很大污染，使人类的生存环境遭到了威胁。针对我国目前生态环境状况，论述了现代生物技术在治理环境污染，保护生态环境中的应用和发展前景。 关键词:现代生物技术环境保护应用前景 一．我国生态环境现状 目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染，严重的影响了我国的生态环境，使得水污染日益加剧，水资源严重短缺，全国600多个城市中已有一半城市缺水，农村则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难；土壤污染严重，耕地面积锐减，近10年来每年流失的土壤总量达50亿t，土地荒漠化日益加剧；森林覆盖面积下降，草场退化，每年减少森林面积达2 500万亩；人们的身体健康受到严重威胁，疾病发病率急剧上升。因此，加大环境保护和环境治理力度，加快应用高新技术，如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡，提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。二．现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。与传统方法比较，生物治理方法具有许多优点。 1．生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。 2．利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，
——古A．名词解释 1. 生物信息学：广义是指从事对基因组研究相关的生物信息的获取，加工，储存，分配，分析和解释。狭义是指综合应用信息科学，数学理论，方法和技术，管理、分析和利用生物分子数据的科学。 2. 基因芯片：将大量已知或未知序列的DNA片段点在固相载体上，通过物理吸附达到固定化（cDNA芯片），也可以在固相表面直接化学合成，得到寡聚核苷酸芯片。再将待研究的样品与芯片杂交，经过计算机扫描和数据处理，进行定性定量的分析。可以反映大量基因在不同组织或同一组织不同发育时期或不同生理条件下的表达调控情况。 3. NCBI：National Center for Biotechnology Information.是隶属于美国国立医学图书馆（NLM）的综合性数据库，提供生物信息学方面的研究和服务。 4. EMBL：European Molecular Biology Laboratory.EBI为其一部分，是综合性数据库，提供生物信息学方面的研究和服务。 5. 简并引物：PCR引物的某一碱基位置有多种可能的多种引物的混合体。 6. 序列比对：为确定两个或多个序列之间的相似性以至于同源性，而将它们按照一定的规律排列。
7. BLAST：Basic Local Alignment Search Tool.是通过比对(alignment)在数据库中寻找和查询序列(query)相似度很高的序列的工具。 8. ORF：Open Reading Frame.由起始密码子开始，到终止密码子结束可以翻译成蛋白质的核酸序列，一个未知的基因，理论上具有6个ORF。 9. 启动子：是RNA聚合酶识别、结合并开始转录所必须的一段DNA序列。原核生物启动子由上游调控元件和核心启动子组成，核心启动子包括-35区（Sextama box）TTGACA，-10区（Pribnow Box）TATAAT，以及+1区。真核生物启动子包括远上游序列和启动子基本元件构成，启动子基本元件包括启动子上游元件（GC岛，CAAT盒），核心启动子（TATA Box，+1区帽子位点）组成。 10. motif：模体，基序，是序列中局部的保守区域，或者是一组序列中共有的一小段序列模式。 11. 分子进化树：通过比较生物大分子序列的差异的数值重建的进化树。 12. 相似性：序列比对过程中用来描述检测序列和目标序列之间相似DNA碱基或氨基酸残基序列所占的比例。 13. 同源性：两个基因或蛋白质序列具有共同祖先的结论。
中医适宜技术在儿科的 应用 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
中医适宜技术在儿科的应用摘要：中医适宜技术在临床护理工作中占有重要地位，具有独特的操作方法和疗效。中药硬膏热贴敷、穴位贴敷、中药保留灌肠等中医护理技术在儿科的应用，创伤小，疗效好，减轻了患儿的痛苦，减少了使用西药的副作用，发挥了祖国医学的优势，得到了家长的认同。以下介绍几项中医适宜技术在我院儿科的应用。 关键词：中药硬膏热贴敷、穴位贴敷、中药直肠滴入 一、中药硬膏热贴敷（经皮治疗仪） 经皮治疗的原理：将药物贴附于患者穴位上，通过相应穴位受到发热，促进血液循环，扩张局部毛细血管，增加皮肤通透性，具有维持有效的药物浓度，减少个体差异和毒副作用等优点，达到疏通经络、行气活血、扶正祛邪及提高人体免疫力。腹泻选穴双天枢，肺炎选穴为肺腧。 经皮治疗的作用：消炎、清热、解毒、止咳平喘、祛痰散结 经皮治疗的适应症：慢性胃炎、腹泻、支气管哮喘、慢性支气管炎。 经皮治疗的禁忌症：局部瘙痒、红肿充血、皮疹者。 注意事项：1、操作前向家属说明经皮给药治疗的目的、原理、意义，并做好患儿及家属的心理护理，以取得合作，采取患儿易接受的体位（多取坐位），避免患儿哭闹不安。2、操作前先开机检查机器性能是否正常，调好各种参数，再将电极、药片贴于穴位皮肤上。3、治疗过程中若有报警声，应检查药片与皮肤、药片与电极是否接触良好。4、治疗后观察局部皮
肤是否完整，若局促皮肤发红，即停止治疗，并给与碘伏涂擦1-2次红肿消退。 二、穴位贴敷 穴位贴敷的原理：是将中药研末，贴附于患者穴位上，药物成分透过表皮细胞间隙并经皮肤本身的吸收作用，使之进入人体血液循环起到的治疗作用。敷脐疗法用于肺系疾病症见咳嗽，咳痰以肃肺化痰；用于脾胃系疾病症见恶心，呕吐，腹胀，腹泻以理气和胃；改善小儿厌食症状；改善小儿自汗、盗汗症状。取穴：神阙穴。中药外敷助于退热。取穴：双侧内关穴。中药外敷改善小儿遗尿症状。取穴：双侧涌泉穴。冬病夏治有助于温阳利气调整机体免疫功能。取穴：双侧肺俞、心俞、膈俞穴。 穴位贴敷的作用：清热解毒、止咳、祛痰散结、消肿止痛。 穴位贴敷的适应症：发热、肺炎咳嗽、气喘、感冒、呕吐、腹痛、腹泻、腹胀。 穴位贴敷的禁忌症：局部瘙痒、红肿、皮疹、水泡者 注意事项：1、根据不同病症遵医嘱将中药研粉过筛，取适量药粉用醋（脾胃系疾病用姜汁）调成糊状，均匀摊于大小合适的棉纸上，厚薄适中，一般以为宜，并保持一定的湿度。2、充分暴露穴位处皮肤，清洁局部皮肤，同时注意保暖并保护隐私。3、用敷贴将包好的药物贴于穴位上；观察敷药处皮肤有无红肿、瘙痒等不适。4、贴敷期间，应避免食用寒凉、过咸的食物，避免烟酒、海味、辛辣及牛羊肉等食物。5、贴药通常保留4小时，如有红肿、瘙痒不适症状，及时停用。
分子生物学课程论文
PCR技术发展与应用的研究进展 王亚纯 09120103 摘要：聚合酶链式反应(polymerase chain reaction，PCR)是最常用的分子生物学技术之一，通过变性、退火和延伸的循环来完成核酸分子的大量扩增．定量PCR技术是克服了原有的PCR技术存在的不足，能准确敏感地测定模板浓度及检测基因变异等，快速PCR技术快速PCR在保证PCR反应特异性、灵敏性和保真度的前提下，在更短时间内完成对核酸分子的扩增．mRNA 差异显示PCR技术是在基因转录水平上研究差异表达和性状差异的有效方法之一．近年来已经开展了许多这三方面的研究工作，本文就定量PCR技术、快速PCR技术、mRNA差异显示PCR技术作一综述，以便更好地理解及应用这项技术。 关键字：定量PCR；荧光PCR；快速PCR；DNA聚合酶；mRNA差异显示PCR 0 前言 聚合酶链反应(polymerase chain reaction，PCR)技术由于PCR简便易行、灵敏度
高等优点，该技术被广泛应用于基础研究。但是，由于传统的PCR技术不能准确定量，且操作过程中易污染而使得假阳性率高等缺点，使其在临床上的应用受到限制[1]。鉴于此，对PCR产物进行准确定量便成为迫切的需要。几经探索，先后出现了多种定量PCR (quantitative PCR，Q-PCR)方法，其中结果较为可靠的是竞争性PCR和荧光定量PCR(fluorescence quantitative PCR，FQ-PCR)。 随着生命科学和医学检测的不断发展，人们越来越希望在保证PCR反应特异性、灵敏性、保真度的同时，能够尽量缩短反应的时间，即实现快速PCR(Rapid PCR or Fast PCR)。快速PCR 技术不仅可使样品在有限的时间内可以尽快得到扩增，而且可以显著增加可检测的样品数量，显然，在大批量样本检测和传染病快速诊断等方面将会有重要的应用前景。例如，快速PCR在临床检测中可大大加快疾病的诊断效率；在生物恐怖袭击时能有效帮助快速鉴定可疑物中有害生物的存在与否；同时，由于PCR已经渗入到现代生物学研究的各个方面，快速PCR的实现必然可以使许多科学研究工作的进展显著加快，最终影
生 物 技 术 在 当 今 社 会 的 应 用 和 发 展 姓名：孙永振 班级：电气12-7班 学号：311208001622 完成日期：2014.4.16
生物技术在现代社会的应用和发展 现代生物技术又称生物工程,是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视。应用生物技术是当今世界发展最快、潜力最大、影响最深远的一项高新技术。被视为是21世纪人类彻底解决人口、资源、环境三大危机，实现可持续发展的有效途径之一。所以世界各国都将生物技术确定为增强国力和经济实力的关键技术之一。我国也十分重视生物技术，并组织力量追踪和攻关。 基因工程 基因工程又称DNA重组技术,是指根据人们的意愿进行基因改造,产生人们所期望的产物或创造出具有新的遗传特征的生物类型，以满足人类社会的需要。基因工程在农业生产中已得到广泛的应用。如苏芸金芽孢杆菌 (Bt)晶体毒蛋白基因被转入棉花、玉米、烟草、番茄、马铃薯、水稻等多种作物,并取得了良好的抗虫效果。利用鼠类有关促进角蛋白形成的基因获得了经遗传改良的绵羊,羊毛产量大大提高。 细胞工程 细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学方法,改造生物遗
传特性和生物学特性,以获得特定的细胞、细胞产品或新生物体的一门科学技术。植物体细胞杂交则可以将两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并培育成新的植物体。袁隆平运用体细胞杂交技术获得了具有远缘杂种优势的超级杂交水稻,亩产可达1600斤。细胞融合可以将动物细胞融合形成能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞。用于病原检测和疾病治疗以及食品安全领域。 酶工程 酶工程是具有的生物催化功能将相应的原料转化成有用物质的一门科学技术。主要应用于食品、轻工、化工、能源以及医药工业中。早期的酶工程技术主要是从动物、植物微生物材料中提取的,并将其应用于化工、食品和医药等工业领域。但大多数酶不能耐受高温、强酸、强碱、有机溶剂,稳定性较差。通过酶的固定可以克服这些不足。固定化酶正在化工医药、轻工、食品等领域发挥着巨大的作用。在轻工业中主要用于洗涤剂制造(加酶洗衣粉等)、毛皮加工、牙膏和化妆品的生产、废水废物处理和饲料加工等。在医药工业方面,用于临床的各类酶类产品不断增加。溶菌酶作为一种存在于人体正常体液及组织中的非特异性免疫因子具有多种药理作用,它具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤的功效。酶作为检测试剂可以快速、灵敏、准确地测定体内某些代谢产物。另外，在全世界能源日益紧缺的形势下,利用微生物菌体或酶制剂生产生物燃料开辟了一条新途径。例如,利用农
[生工0902] BLOSUM矩阵及其在生物 信息学中的使用 生物信息学 齐阳，汪锴，袁理 2011/11/25 什么是BLOSUM矩阵？BLOSUM矩阵有什么使用？
BLOSUM矩阵及其在生物信息学中的使用 齐阳汪锴袁理 摘要BLOSUM矩阵是一种蛋白质序列对比的算法，在生物信息学领域中被广泛使用。本文综述了BLOSUM矩阵的由来、如何构建BLOSUM矩阵和其打分规则、使用以及现代算法。并指出了BLOSUM矩阵的发展前景。 关键词BLOSUM矩阵；生物信息学；使用 0 引言 序列比对是现代生物学最基本的研究方法之一, 最常见的比对是蛋白质序列之间或核酸序列之间的两两比对，通过比较两个序列之间的相似区域和保守性位点，寻找二者可能的分子进化关系，进而可以有效地分析和预测一些新发现基因的功能。目前各种蛋白质序列对比算法主要利用一种替代矩阵来计算序列间的相似性，过去所普遍使用的Dayhoff矩阵只能用来进行相似度85%以上的序列对比「1」，为了满足大量生命科学研究的需求，1992年Henikoff夫妇从蛋白质模块数据库BLOCKS中找出一组替代矩阵，即BLOSUM系列，很好的解决了序列的远距离相关的问题，此后十几年来BLOSUM及其衍生替代矩阵已经成为蛋白质多序列对比的常用方法。 1BLOSUM矩阵概况 序列比对是现代生物学最基本的研究方法之一，常见的比对是蛋白质序列之间或核酸序列之间的两两比对，通过比较两个序列之间的相似区域和保守性位点，寻找二者可能的分子进化关系，进而可以有效地分析和预测一些新发现基因的功能。在比对两个序列时，不仅要考虑完全匹配的字符，还要考虑一个序列中的空格或间隙（或者，相反地，要考虑另一个序列中的插入部分）和不匹配，这两个方面都可能意味着突变「2」。在序列比对中，需要找到最优的比对即将匹配的数量最大化，将空格和不匹配的数量最小化。为了确定最优的比对，必须为每个比对进行评估和打分，于是引入了打分函数「3」。
生物技术地发展和应用 自2001年初，生物技术产业便显现出一片诱人地前景。人类基因组草图地即将完成，带动各生物技术地不断飚升。人们普遍认为这将导致医学与药物研究地繁荣，并会带来滚滚地财富。随着基因组测序地完成，许多科学家和投资者开始把目光投向生物技术向个学科地渗透，如今生物技术已经在芯片、医学等领域都取得丰硕地成果。下面对生物芯片、基因治疗及微生物地研究地基本问题作简单地介绍。 （一）生物芯片 20世纪90年代初开始实施地人类基因组计划取得了人们当初意料不到地巨大进展，而由此也诞生了一项类似于计算机芯片技术地新兴生物高技术———生物芯片。 生物芯片主要是指通过微加工和微电子技术在固体芯片表面构建微型生物化学分析系统，以实现对生命机体地组织、细胞、蛋白质、核酸、糖类以及其他生物组分进行准确、快速、大信息量地检测。目前常见地生物芯片分为三大类：即基因芯片、蛋白芯片、芯片实验室或称微流控芯片等。生物芯片主要特点是高通量、微型化和自动化。生物芯片上高度集成地成千上万密集排列地分子微阵列，能够在很短时间内分析大量地生物分子，使人们能够快速准确地获取样品中地生物信息，检测效率是传统检测手段地成百上千倍。使用基因芯片分析人类基因组，可找出癌症、
糖尿病由遗传基因缺陷引起疾病地致病地遗传基因。生物医学研究人员可以在数秒钟内鉴定出导致癌症地突变基因。借助一小滴测试液，医生们能很快检测病菌对人体地感染。利用基因芯片分析遗传基因，可以使糖尿病地确诊率达到50％以上。生物芯片在疾病检测诊断方面具有独特地优势，它可以在一张芯片上同时对多个病人进行多种疾病地检测。仅用极小量地样品，在极短时间内，向医务人员提供大量地疾病诊断信息，这些信息有助于医生在短时间内找到正确地治疗措施。对肿瘤、糖尿病、传染性疾病、遗传病等常见病和多发病地临床检验及健康人群检查，具有十分重要地应用价值。 （二）基因治疗 众里盼她千百度，如今，基因治疗已近走出实验室，进入实践阶段，如：癌症地基因治疗，肿瘤地基因治疗属于一种生物治疗手段，是一大类治疗策略地总称。根据治疗机理不同，目前至少可以分为以下几方面： （1）免疫基因治疗：指地是通过基因修饰地瘤苗或抗原呈递细胞体内回输，或者免疫基因地直接体内导入，激发或增强人体地抗肿瘤免疫功能，达到治疗肿瘤地目地，它也是一大类治疗地总称。治疗基因包括肿瘤相关抗原基因、细胞因子基因或者MHC基因等。
精心整理 中医适宜技术应用 中医适宜技术通常是指安全有效、成本低廉、简便易学的中医药技术，又称“中医药适宜技术”。现代医学认识“中医适宜技术”也称为“中医传统疗法”，“中医保健技能”，“中医特色疗法”或称为“中医民间疗法”，是祖国传统医学的重要组成部分，其内容丰富、范围广泛、历史悠久，经过历代医家的不懈努力和探索，取得了巨大的成就。 中文名中医适宜技术又称“中医药适宜技术” 特点内容丰富、范围广泛也称“中医传统疗法” 历史 自从有了人类就有医疗活动，我们的祖先为了生存和繁衍，在与疾病作斗争中，在寻找食物的同时，发现并认识了治病的草药，前人把这一探索过程为“神农尝百草”或“食药同源”。在人类生活中，古代人发明了砭石和石针等作为医疗工具。新石器时代，石器成为人类改造征服自然的有力工具，也成了治疗疾病的器械，我们祖先就利用“砭石”、“砭针”切开脓肿腔排出脓液治疗脓肿，出现了最初的“砭石疗法”。据《山海经》载：“高氏之山，有石如玉，可以为针。”《说文解字》注目；“砭，以石刺病也。”历次出土的远古文物中，均有矾石发现，此时也出现了采用动物的角，进行类似今日的拔罐疗法之“角法”。这些都属于最早的手术器械，可谓传统特色疗法的起源春秋战国时期，“诸子蜂起，百家争鸣”，促进了医学的发展，传统特色疗法也有了很大的进步。1973年湖南长沙马王堆3号墓出土的古书《五十二病方》，是我国最早的临床医学文献，所记载的外治法有敷药、药浴、熏蒸、按摩、熨、砭、灸、腐蚀及多种手术。首创酒洗伤口，开外科消毒之源。《黄帝内经》的问世为外科治疗学的发展奠定了坚实的理论基础，系统确立了传统外治法的治疗原则，提出针、灸、砭、按摩、熨贴、敷药等外治法。 中医传统特色疗法是中医学中的特殊疗法，它有着渊源的历史根基，又有着现代人特别是劳动人们所容易接受的医学治疗学方法，也有人称为“中医适宜技术 特点 中医适宜技术的特点为具有“简、便、效、廉”是中医传统特点之一。同时简便效廉也是中医的精髓所在。有人说什么叫中医“简便效廉”就是中医的概念。 分类 一、针法类：“针”是指“针刺”，是一种利用各种针具刺激穴位来治疗疾病的方法。常用体针、头针、耳针、足针、梅花针、火针、电针、穴位注射、小针刀疗法等。传统医学对疑难病治疗常以针罐齐施、针药并用、内外同治获得最佳疗效。“针灸疗法，重在得气，得气方法，提插捻转，虚实分清，补泻适宜”。 针法类包含体针疗法、放血疗法、头针疗法、耳针疗法、足针疗法、腕踝针疗法、梅花针疗法、火针疗法、电针疗法、穴位疗法、针刀疗法、艾灸疗法、火罐疗法、刮痧疗法等。 中医适宜技术分类 二、灸法类：“灸”是指艾灸，艾灸疗法简称灸法。是运用艾绒或其他药物点燃后直接或间接在体表穴位上熏蒸、温熨，借灸火的热力以及药物的作用，通过经络的传导，以起到温通气血，疏通经络、调和阴阳、扶正驱邪、行气活血、驱寒逐湿、消肿散结等作用，达到防病治病的一种治法。 艾灸不但可以预防疾病，而且也能够延年益寿。“人于无病时常灸足三里、三阴交、关元、气海、命门、中脘、神阙等穴，亦可保百余年寿也”。艾灸神厥穴可使人延年健康。 三、按摩疗法也属于“手法类”，其中包括头部按摩、足底按摩、踩跷疗法、整脊疗法、捏脊疗法、背脊疗法、按摩疗法、拨筋疗法、护肾疗法、按揉涌泉穴、小儿推拿疗法、点穴疗法等。按摩足底的涌泉穴能够起到养生保健，益寿延年的功效。 四、中医外治疗法：也叫外治疗法，包括刮痧疗法、灌肠疗法、火罐疗法、竹灌疗法、药摩疗
现代分子生物学 第一章 DNA的发现： 1928年，英国Griffith的体内转化实验 1944年，Avery的体外转化实验 1952年，Hershey和Chase的噬菌体转导实验 分子生物学主要研究内容（p11） DNA的重组技术 基因表达调控研究 生物大分子的结构功能研究——结构分子生物学 基因组，功能基因组与生物信息学研究 第二章 DNA RNA组成 脱氧核糖核酸 A T G C 核糖核酸 A U G C 原核生物DNA的主要特征 ①一般只有一条染色体且带有单拷贝基因； ②整个染色体DNA几乎全部由功能基因与调控序列组成； ③几乎每个基因序列都与它所编码的蛋白质序列呈线性对应状态。 染色体作为遗传物质的特点： （1）分子结构相对稳定（贮存遗传信息） （2）通过自我复制使前后代保持连续性（传递遗传信息） （3）通过指导蛋白质合成控制生物状态（表达遗传信息） （4）引起生物遗传的变异（改变遗传信息） C值以及C值反常 C值单倍体基因组DNA的总量 C值反常C值往往与种系进化的复杂程度不一致，某些低等生物却有较大的C值。如果这些DNA 都是编码蛋白质的功能基因，那么，很难想象在两个相近的物种中，他们的基因数目会 相差100倍，由此推断，许多DNA序列可能不编码蛋白质，是没有生理功能的。 DNA的中度重复序列，高度重复序列 中度各种rRNA，tRNA以及某些结构基因如组蛋白基因都属于这一类 高度卫星DNA 核小体 是由H2A H2B H3 H4 各2分子生成的八聚体和约200bp的DNA构成的，H1在核小体外面。 真核生物基因组的结构特点 ①基因组庞大； ②大量重复序列； ③大部分为非编码序列，90％以上； ④转录产物为单顺反子； ⑤断裂基因； ⑥大量的顺式作用元件； ⑦DNA多态性：SNP和串联重复序列多态性； ⑧端粒（telomere）结构。 DNA的一级结构，二级结构 一级机构 指构成核酸的四种基本组成单位--脱氧核糖核苷酸(核苷酸)的连接和排列顺序，表示了该DNA分子
生物技术是双刃剑
生物技术是双刃剑 ——挑战与对策 生物技术是双刃剑，它的发展既为人类造福，又可能给人类带来灾难。因此如何加速发展以给人类带来经济和社会效益，同时又预防与制止灾害的发生是当务之急。 一、解决21世纪的挑战要靠生命科学和生物技术 21世纪人类将面临着人口、能源、资源和环境的严重挑战，生命科学将担当关键的和最重要的角色。我在学习和思考医药、环境、能源、资源、海洋等方面的问题时，越来越感到最终解决的办法离不开生命体和“回归自然”。 医药（包括诊断和治疗药物）：人类基因组和基因组的成就越来越竭示，发现和治疗人类疾病的最有效途径仍然是人类或生物中存在和产生的大小天然分子，因此几万种治疗药物中生命力最长的还是天然提取或经改性的化合物，这一类分子在体内作用后大多又分解为C、N、S、P、H 2 O排除体外，残存和积累最少，最安全。 能源：除太阳能、风能、核能外，目前人类使用最多的煤、石油、天然气 均是在生物的贡献，生物可利用太阳能、CO 2、H 2 O合成生物质能源，是取之不尽， 用之不竭的重要能源。 地球的生态系统是亿万年来长期自然优化的结果，人口的增加、工业的发展，急剧地改变着地球的生态环境。亿万年来以化学，物理及生物途径固定于地壳中的C、N、P、S、CI、F等被人们释放出来，污染了大气和水，影响了人类的健康，微生物——植物——动物的生物链遭到破坏。从一个工厂、一条生产线来讲，对废气、废水、废渣的回收或利用，使用物理方法和化学方法来达到排放的要求可能更有效。但作为全球环境的净化最终还需依赖生物方法，能直接利用太阳能固定C、N、S、P微量元素等最廉价和有效的方法是利用微生物和植物转化，自然生态已被改变甚至破坏，治理地球环境只能重新建立起人工的生态优化系统，因此研究生物处理方法尤为重要。 资源包括食物和使用资源，前者完全靠生物体生产，后者也越来越靠生物
论文题目： 光电技术在生物医学中的应用——现状与发展 学院 专业名称 班级学号 学生 2013年12月19日
摘要： 简要介绍光电技术在生物医学应用中的发展概况，从基因表达与蛋白质——蛋白质相互作用研究方面，重点讨论了生物分子光子技术的特点与优势，阐明基于分子光学标记的光学成像技术是重要的实时在体监测手段，最后简要讨论了医学光学成像技术在组织功能成像和脑功能成像中的应用原理。 关键词：光电技术，医学诊断与治疗，分子光子学，医学成像
1.生物医学光子学发展简介 光电技术在生物医学中的应用实质上就是生物医学光子学的研究畴。生物医学光子学是近年来受到国际光学界和生物医学界广泛关注的研究热点。在国际上一般称为生物医学光子学或生物医学光学。 光子学以量子为单位，研究能量的产生、探测、传输与信息处理。光子技术在生物与医学中的应用即定义为生物医学光子学，其相应产业涉及人类疾病的诊断、预防、监护、治疗以及保健、康复等。研究容包括:光子医学与光子生物学，X-射线成像，MRI ，PET等。近年来，生物医学光子学在生物活检、光动力治疗、细胞结构与功能检测、对基因表达规律的在体观测等问题上取得了可喜研究成果，目前正在从宏观到微观多层面上对大脑活动与功能进行研究。美国《科学》杂志在最近儿年已发表相关论文近20篇。随着光子学技术的发展，生物医学光子学将在多层次上对研究生物体特别是人体的结构、功能和其他生命现象产生重要影响。 在国际上已经成立了国际生物医学光学学会(International Biomedical Optics Society)，简称IBOS。IBOS每年与国际光学工程学会(SPIE)联合举办学术会议。国外 学术交流方面，作为生物医学工程和光学工程领域重要国际会议的“生物医学光学国际学术研讨会”(International BiomedicalOptics Symposium，简称BIOS)每年在美国和欧洲各举办一次。在国，国家自然科学基金委员会生命科学部与信息科学部联合发起并承办的全国光子生物学与光子医学学术研讨会已经举办了六届。在第六届学术会议上发表学术论文75篇，论文摘要27篇。 从光电技术(或光子技术)在生物医学中的应用现状可以看到，光子医学与光子生物学的研究和应用围是广泛而且深入的，并正在形成有特色的学科和产业。例如，由于生物超微弱发光与生物体的细胞分裂、细胞死亡、光合作用、生物氧化、解毒作用、肿瘤发生、细胞和细胞间的信息传递与功能调节等重要的生命过程有着密切的联系，基于生物超微弱发光的生物光子技术在肿瘤诊断、农业、环境监测、食品监测和药理研究等方面己经得到应用。 下面主要从生物分子光子技术和医学光学成像技术两个方面介绍当前的研究现状 与发展趋势。
中医适宜技术应用 中医适宜技术通常是指安全有效、成本低廉、简便易学的中医药技术，又称“中医药适宜技术”。现代医学认识“中医适宜技术”也称为“中医传统疗法”，“中医保健技能”，“中医特色疗法”或称为“中医民间疗法”，是祖国传统医学的重要组成部分，其内容丰富、范围广泛、历史悠久，经过历代医家的不懈努力和探索，取得了巨大的成就。 中文名中医适宜技术又称“中医药适宜技术” 特点内容丰富、范围广泛也称“中医传统疗法” 历史 自从有了人类就有医疗活动，我们的祖先为了生存和繁衍，在与疾病作斗争中，在寻找食物的同时，发现并认识了治病的草药，前人把这一探索过程为“神农尝百草”或“食药同源”。在人类生活中，古代人发明了砭石和石针等作为医疗工具。新石器时代，石器成为人类改造征服自然的有力工具，也成了治疗疾病的器械，我们祖先就利用“砭石”、“砭针”切开脓肿腔排出脓液治疗脓肿，出现了最初的“砭石疗法”。据《山海经》载：“高氏之山，有石如玉，可以为针。”《说文解字》注目；“砭，以石刺病也。”历次出土的远古文物中，均有矾石发现，此时也出现了采用动物的角，进行类似今日的拔罐疗法之“角法”。这些都属于最早的手术器械，可谓传统特色疗法的起源 春秋战国时期，“诸子蜂起，百家争鸣”，促进了医学的发展，传统特色疗法也有了很大的进步。1973年湖南长沙马王堆3号墓出土的古书《五十二病方》，是我国最早的临床医学文献，所记载的外治法有敷药、药浴、熏蒸、按摩、熨、砭、灸、腐蚀及多种手术。首创酒洗伤口，开外科消毒之源。《黄帝内经》的问世为外科治疗学的发展奠定了坚实的理论基础，系统确立了传统外治法的治疗原则，提出针、灸、砭、按摩、熨贴、敷药等外治法。 中医传统特色疗法是中医学中的特殊疗法，它有着渊源的历史根基，又有着现代人特别是劳动人们所容易接受的医学治疗学方法，也有人称为“中医适宜技术 特点 中医适宜技术的特点为具有“简、便、效、廉”是中医传统特点之一。同时简便效廉也是中医的精髓所在。有人说什么叫中医“简便效廉”就是中医的概念。 分类 一、针法类：“针”是指“针刺”，是一种利用各种针具刺激穴位来治疗疾病的方法。常用体针、头针、耳针、足针、梅花针、火针、电针、穴位注射、小针刀疗法等。传统医学对疑难病治疗常以针罐齐施、针药并用、内外同治获得最佳疗效。“针灸疗法，重在得气，得气方法，提插捻转，虚实分清，补泻适宜”。 针法类包含体针疗法、放血疗法、头针疗法、耳针疗法、足针疗法、腕踝针疗法、梅花针疗法、火针疗法、电针疗法、穴位疗法、针刀疗法、艾灸疗法、火罐疗法、刮痧疗法等。 中医适宜技术分类 二、灸法类：“灸”是指艾灸，艾灸疗法简称灸法。是运用艾绒或其他药物点燃后直接或间接在体表穴位上熏蒸、温熨，借灸火的热力以及药物的作用，通
生物小论文：进化理论的确立 达尔文的进化论已经创立140余年了，在其诞生之初，是作为一种假说被提出来的。除达尔文本人从对一些植物，动物形态的观察得出的推论外，并没有什么化石证据。达尔文在《物种起源》书中论及化石时，标题为“不完美的地质记录”。他承认在当时的化石研究中并未有证据显示有物种间过渡类型的存在，并指出这可能是最易于检验而又具有杀伤力的反进化论的理由。他看到了进化论的先天缺陷，并希望后人能予以验证。但是时至今日，进化论已成为一个公理；一个信仰；甚至一个宗教。不能讨论，更不能批判，只能无条件接受，否则就将招致无情的围剿，甚至被贴上“伪科学”，“反科学”的标签而断送自己的研究前程。在当今任何一本生物学杂志上，已经找不到任何质疑进化论的论文了。SCOTT和COLE在八十年代初，检索了当时的4000多种学术刊物，未发现任何一篇反进化论的论文，在68种与生物起源有关的学术期刊中，也未发现任何一篇是质疑进化论的。GEORGE W. GILCHRIST在1997年调查了世界上最大的五种期刊数据索引，也未发现反进化论或非进化论的论文。进化论者自豪地宣称，进化论对神创论已取得了决定性的胜利。似乎进化论的合理性及不言自明性又得到了一次证明。事实真的如此吗？进化论已是绝对的真理了吗？其实不然，SCOTT和COLE的工作还发现，在1985年提交的135000篇论文中，确有18篇论文是反进化论的和非进化论的。而这18篇论文无一例外地遭到拒绝发表。进化论并非无懈可击，而是它的维护者不允许任何针对它的挑战。这更加给人一种印象：进化论并非确立于自身学说的科学性和完美程度，而是确立于众多崇拜者的信仰。进化论并非KARL POPPER意义上的“经验科学”(EMPIRICAL SCIENCE)，而是一个假说，信仰和并不完美的证据的杂合体。事实上，我们今天科学研究所发现的东西，已经足以让人们重新考虑进化论的正确性了。但这些事实要么被回避，要么被抹杀，人们在思维定式的驱使下，自觉或不自觉地成为盛行理论的卫道士，而丧失了独立思考的能力。这是不符合理性的科学精神的。一个真正的科学家，应正视旧理论的缺陷及其面临的挑战，并勇于摆脱束缚。只有这样，科学才能向前发展，人类才能向前推动。 一、达尔文主义自身的缺陷(一)比较解剖进化论者通过动物的器官在形态和功能方面的类比，定了所谓的同源器官，并由此说明在进化树中某一谱系的动物该器官在进化中发生的形态与功能的变化是自然选择的结果。首先，同源器官的定义就非常牵强，你必须首先承认动物是进化的，才能找到同源器官。因此这绝不能算做进化论中的一个证据，而只能是一个推论。即我们只能说因为进化论正确，所以进化树中某一谱系中的动物存在同源器官，而不能说同源器官的存在证明进化的存在。现代基因学和遗传学诞生后，对生物体形态与功能的关系在更本质的层次－－基因及分子水平有了崭新的认识。形态和功能只是表相，它们是由基因决定的，相同的形态可能对映于完全不同的基因。如果认为从鸟类的翅到哺乳动物的前肢是进化的话，那么它们的基因也应表现为对映于形态相同程度的进化。但实际上并非如此，如果现在仍有人试图从表面现象说明问题，只能被认为是肤浅的。(二)古生物学1. 凌乱的化石证据无论是进化论者还是反进化论者，都希望古生物化石能辅证自己的观点。如果说达尔文时代缺少化石记录的话，那么到今天为止，人类已收集了数以万吨记的化石，是否已证明进化论的正确了呢？事实上依然不能。CHICAGO的FIELD MUSEUM OF NATRURAL HISTORY的古生物学家RAUP本是进化论者，但后来不得不放弃自然选择学说，而支持幸运者生存说。他说该馆拥有现有已知化石物种的近五分之一，可是已经确证的中间过渡类型的化石比达尔文时代还少。现有化石记录混乱不堪，人为按进化论组成的谱系漏洞百出，根本不能说明问题。进化论者们所使用的分类方法及标准又不同，因此对某一化石的断代也经常争论不休，得不到一个统一的结论。进化论者常用的一个较为完备的进化