观往知来为育才——艺术教育对电子科大学生创新能力的培养

艺术教育是学校美育教育的主要内容和主要实施途径，是素质教育重要的有机组成部分。1999年6月召开的第三次全国教育工作会议提出了“深化教育改革，全面推进素质教育”的教育发展目标，颁发了《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》，把美育作为素质教育的重要组成部分正式列入国家的教育方针；

运用功能磁共振成像观察大脑中的针刺效应

功能磁共振成像(fMRI)作为一种无创的、实时监测的、无有害辐射的现代神经影像技术已经广泛运用于大脑针刺效应研究的诸多方面,其应用前景还可从科研设计更加严谨、密切结合疾病状态、结合多种手段深化研究内容等方面加以拓展。

左旋棉酚体外诱导人前列腺PC-3细胞凋亡的研究

目的:研究左旋棉酚对人前列腺癌PC-3细胞体外增殖和凋亡的影响。方法:MTT法检测左旋棉酚对PC-3细胞增殖的影响,透射电镜观察细胞超微结构的改变,TUNEL染色观察细胞凋亡,流式细胞术检测细胞周期的改变,半定量RT-PCR检测Bcl-2及Bak mRNA的表达水平。结果:左旋棉酚能显著抑制PC-3细胞的体外增殖,并呈浓度-时间依赖性。左旋棉酚可以诱导PC-3细胞发生典型的凋亡形态学改变和G0/G1期阻滞,RT-PCR显示Bcl-2 mRNA表达水平降低,Bak mRNA表达水平升高。结论:左旋棉酚能诱导前列腺癌细胞的体外凋亡,主要可能与Bak mRNA的表达升高及Bcl-2 mRNA的表达下调有关。

左旋棉酚体外诱导人前列腺癌LNCaP细胞凋亡的研究

目的研究左旋棉酚对人前列腺癌LNCaP细胞体外增殖和凋亡的影响。方法 MTT法检测左旋棉酚对LNCaP细胞增殖的影响,透射电镜观察细胞超微结构的改变,TUNEL染色观察细胞凋亡,流式细胞术检测细胞周期的改变,半定量RT-PCR检测Bcl-2及BakmRNA的表达水平。结果左旋棉酚在体外能显著抑制LNCaP细胞增殖,呈浓度-时间依赖性。左旋棉酚可以诱导LNCaP细胞发生典型的凋亡形态学改变和G0/G1期阻滞。RT-PCR显示Bcl-2mRNA表达水平降低,BakmRNA表达水平升高。结论左旋棉酚在体外能诱导前列腺癌细胞凋亡,其主要原因可能与BakmRNA的表达升高及Bcl-2mRNA的表达下调有关。

肾细胞癌DNA甲基化标记检测的重复性及其与基因表达改变的相关性

DNA甲基化是影响基因表达的重要因素之一。DNA甲基化芯片已广泛应用于寻找癌症的标志物,但是目前还没有研究对这些标志物的重复性进行评价。另外,DNA甲基化对基因表达的影响也存在争议。在本文中,通过分析肾细胞癌的两套甲基化数据,发现它们的差异甲基化基因的方向高度的一致,证明通过甲基化芯片获得的甲基化标记有很高的重复性。进一步分析甲基化基因对应的表达改变,发现肾细胞癌中高甲基化的基因显著影响表达下调,而低甲基化的基因与表达改变无显著关系。最后,通过功能分析,找到了三个同时发生甲基化和表达改变的通路。针对这些通路研究DNA甲基化抑制剂,可能有助于肾细胞癌的靶向治疗。

基于不同标准化假设分析癌基因组甲基化谱

在处理甲基化谱时,通常采用标准化方法,强制所有样本的信号值服从同一种分布或至少具有相同的中值。然而,有研究者认为这些标准化方法可能会移除甲基化谱中的生物学信号,有必要全面评估不同的处理方法对后续分析的影响。通过配对秩和检验,分析关于4种癌型的8套甲基化谱。结果显示,并未发现癌与正常样本中的原始信号值的中值存在显著差异(P>0.05);采用分位数标准化数据后可以多筛选出12%～28%的差异甲基化基因,而且额外找到的差异甲基化基因的改变方向可以在关于同种癌型的独立数据集中显著一致地呈现(P<0.001),表明它们是有效的生物学信号。但是,在经过分位数标准化后筛选出的差异甲基化基因中,约有1%基因的甲基化状态与原始信号的改变方向相反。建议采用分位数标准化方法处理甲基化谱数据,但需要去除改变方向不一致的基因。

结合蛋白质互作与功能类的可分性预测蛋白质功能

当前蛋白质功能注释体系的欠完备性限制了生物学及医药研究的进一步发展和应用,有必要将基因本体功能知识体系(GO)的功能注释信息进一步深化,把蛋白质注释到GO中更具体的功能节点。为此,提出一种结合互作信息的新的预测策略,将酵母蛋白质准确地预测到更具体的功能类中。针对GO中的每个候选预测空间来构建分类器,并选用功能类分离性指标对候选预测空间进行评价,选出该指标大于一定阈值的候选预测空间,再将父节点中的蛋白质预测到子节点中。通过扩展深化预测的范围,可将预测空间一直上溯到根节点,对蛋白质功能进行深层预测,得到很好的预测结果。以上溯两层的预测空间为例,平均真阳性率和覆盖率分别达到94.02%和95.82%。

全基因组DNA甲基化芯片数据批次效应的评价

DNA甲基化芯片已广泛应用于癌症研究。但是有研究表明批次效应对基于高通量数据的研究有很大影响。癌症基因组计划(TCGA)数据库包含大量的不同批次的高通量甲基化数据。通过分析TCGA中7种癌症的数据,发现批次效应在各种类型的癌症数据中都广泛存在,可能会导致错误的生物学分析结论。最后,建议用一个简单的方法来避免批次效应。

微阵列数据揭示基因在癌样本中广泛表达

癌的发生与发展过程涉及大量基因的异常表达。在目前基因表达谱分析中采用的标准化方法通常假设在疾病中差异表达的基因的比例很小并且差异上、下调的比例大致相等。这个被研究者所广泛采用的标准化的前提假设尚未被充分地论证过。通过分析胰腺癌的两套表达谱数据,我们发现在胰腺癌样本中基因表达的中值显著高于正常样本,提示传统的标准化假设并不适用于胰腺癌表达谱数据。采用标准化数据会导致错误地判断大量的差异下调的基因并失查许多差异上调的基因。采用原始数据分析发现在胰腺癌中的基因表达有广泛上调的特征,为深入研究胰腺癌的发生和发展机制提供了新线索。

微纳米光纤生物传感检测系统结构的研究

光纤生物传感器是生物传感器的一个新的研究方向,在近十年中取得了令人瞩目的研究进展,并且已用于医学病原体、食物毒性、地下水污染、生化武器和环境样品等的快速检测。本文介绍了光纤生物传感器的原理,对光纤生物传感器的系统结构进行了总结研究,对各种系统结构进行了分析比较,并指出了各种结构的优缺点。

医用脉冲刺激器的设计

目的:设计医用脉冲刺激器,应用影像学的方法研究触觉与大脑皮层之间的关联。方法:采用基于51单片机产生脉宽可调制信号,经后级电路的放大用于驱动高频阀的通断,高频阀一端连接气泵,另一端连接PVC管与手指或嘴唇相连,通过控制空气开关的畅通或阻断,以达到控制气流脉冲频率的目的,气流脉冲信号用于刺激人体比较敏感的触觉部位手指、嘴唇;在磁共振平台下采集大脑皮层中S1、S2区域的成像变化情况。结果:通过图像分析,能够观测到对于手指、嘴唇的刺激在大脑皮层相对应区域的图像变化,伴随脉冲刺激频率的增加,对应大脑皮层区域的兴奋度相应提高。结论:在磁共振平台下应用该脉冲刺激器刺激手指、嘴唇触觉器官,能够观测到大脑皮层区域兴奋度变化。

中文搜索引擎在医学信息检索中的对比研究

选用百度、搜狗、中文谷歌、雅虎中国4种中文搜索引擎,分别对其医学信息的检索效果进行分析研究,包括索引深度、查准率、相关性等。结果表明,检索医学信息较好的中文搜索引擎是中文谷歌和百度。

运用荧光光谱学研究AzoR与底物酸性红的相互作用

运用荧光光谱学手段研究了含有FMN的大肠杆菌偶氮还原酶AzoR以及R59G突变体与底物酸性红之间的相互作用,发现伴随底物酸性红浓度的增加,FMN在520nm左右的荧光强度显著降低。通过标准结合方程拟合获得了酶与底物的结合常数,发现25℃野生型AzoR与酸性红的结合常数为2.84×106 L·mol-1,而突变体R59G的则降到了4.75×105 L·mol-1;此外,通过对野生型及其突变体进行变温实验、并计算焓变和熵变,发现当第59位精氨酸突变成甘氨酸后会导致底物与酶之间的相互作用类型从离子键向范德华力转变。

我国高校辅导员制度的演化成因与发展趋势

我国辅导员制度是国家教育制度的有机组成部分,它诞生于革命战争年代,伴随着新中国站起来、富起来、强起来而不断发展变化。文章研究分析辅导员制度的演化成因、准确把握其趋势,能够提升辅导员制度建设的质量和水平,更好地推进辅导员工作。

首发精神分裂症脑白质微结构异常与临床症状、认知损害及早期转归的关系

目的使用磁共振弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)技术,从全脑水平探讨首发未服药精神分裂症患者脑白质纤维连接完整性,探索各向异性分数(fractional anisotropy,FA)改变与临床症状、认知功能的关系,及其在预测精神分裂症治疗后认知功能及临床症状变化中的作用。方法2019年11月至2020年12月,招募38例首发精神分裂症患者(患者组)及38例对照(对照组)。采用威斯康星卡片分类测试(Wisconsin card classification test,WCST)、数字广度测试(顺背/倒背)、言语流畅性测试、Stroop范式(A/B/C)、连线测试(trail making test,TMT-A和TMT-B)、阳性和阴性症状量表(positive and negative syndrome scale,PANSS)评定患者8周单药利培酮治疗前后认知功能和临床症状变化。采集受试者磁共振T1、DTI数据,比较组间FA差异,通过支持向量机(support vector machine,SVM)分析来评估异常FA值在区分患者与健康对照中的准确性,采用多元逐步回归分析或广义线性模型探索白质完整性与临床症状、认知功能间的关联。结果治疗前,患者组右半球内侧颞叶、楔叶、前扣带回、顶下小叶FA值较正常组降低,双侧半球中扣带回FA值较正常组升高(P<0.01,GRF校正)。SVM分析显示有四种组合均能区分出患者与对照,准确率89.47%。基线期,患者右顶下小叶FA值与WCST-总耗时(β=0.489,P=0.003,FDR校正)、正确思考时间(β=0.450,P=0.008,FDR校正)及错误思考时间(β=0.435,P=0.008,FDR校正)正相关,与Stroop-C(β=0.345,P=0.035,FDR校正)、TMT-B(β=0.296,P=0.042,FDR校正)、PANSS-P(β=0.321,P=0.042,FDR校正)正相关;患者右内侧颞叶FA值与TMT-A(β=-0.425,P=0.009,FDR校正)、TMT-B(β=-0.325,P=0.026,FDR校正)负相关;患者右侧中扣带回FA值与WCST-总耗时(β=0.585,P=0.002,FDR校正)、正确思考时间(β=0.524,P=0.003,FDR校正)、错误思考时间(β=0.536,P=0.003,FDR校正)正相关,与数字广度顺背负相关(β=-0.319,P=0.042,FDR校正),与TMT-B正相关(β=0.484,P=0.004,FDR校正)。治疗后,患者WCST-总耗时减分比(β=0.715,P<0.001,FDR校正)、正确思考时间减分比(β=0.752,P<0.001,FDR校正)、TMT-A减分比(β=1.333,P=0.001,FDR校正)与患者基线期左侧中扣带回FA值呈正相关;患者Stroop-B减分比与患者基线期右侧楔叶FA值呈负相关(β=-0.745,P=0.015,FDR校正)。结论多个脑区异常FA值的联合可能是诊断精神分裂症的潜在生物标志物。患者急性期白质纤维连接完整性损害与患者的认知损害、精神病理症状严重性及其预后存在区域依赖性。

精神分裂症首次发病患者及其健康同胞的脑结构网络研究

目的探讨精神分裂症患者及其未患病同胞是否存在相似的脑白质结构网络异常。方法43例首次发病、未服用抗精神病药的精神分裂症患者（病例组）、40名精神分裂症患者的非患病同胞（同胞组）及55名未患病的志愿者（对照组）完成脑磁共振扫描；采用白质纤维束追踪技术构建脑白质网络，并采用单因素方差分析对3组数据进行比较分析。结果病例组（5．14±0．36和0．25±0．02）及同胞组（5．25±0．27和0．25±0．01）脑白质网络连接强度和全局效率均显著低于对照组（5．41±0.24和0．26±0．01；F=16．55，P〈0．01，未校正），病例组和同胞组差异无统计学意义（P〉0．05）；病例组（7.42±1.04，7．58±1．25和3．72±1.46）及同胞组（7．51±1．18，7．87±1．10和4．42±1．09）左侧楔前叶、左侧前扣带和右侧眶额叶区节点度均显著低于对照组（8．22±1．07，8．31±0．99和4．80±0．92；P〈0．05，FDR校正），病例组右侧眶额叶区节点度显著低于同胞组（P〈0．05，FDR校正）；病例组（0．31±0．02、0．32±0．03和0．25±0．03）及同胞组（0．31±0．02、0．33±0．02和0．27±0．03）左侧楔前叶、左侧前扣带和右侧眶额叶区介数中心度均显著低于对照组（0．32±0．02、0．34±0．02和0．28±0．02；P〈0．05，FDR校正），病例组右侧眶额叶区介数中心度显著低于同胞组（P〈0．05，FDR校正）。结论精神分裂症患者及其未患病同胞存在相似的脑白质结构网络的异常，这些结构连接异常可能是精神分裂症的易患性生物学特征。

可识别多种癌症的基因功能模块

在应用基因芯片技术研究包括癌症在内的多因素疾病时,筛选差异表达基因是最重要的问题之一.然而,目前基因芯片研究的样本量较小,不能完全反映在癌症中广泛的基因表达改变的特点,导致基于统计学方法筛选的差异表达基因在不同的研究中的重复性很低.本文通过分析7套癌症数据,发现每种癌症中都有大范围的功能模块发生了基因表达的改变,因此这些模块有很强的疾病识别能力.其中7个功能模块能够有效识别多种癌症的疾病样本,提示在不同癌症的发生与发展过程中存在着共同的基因表达改变机制.因此,功能模块可以作为疾病的功能性的标记来取代在基因芯片应用中难以重复发现的单个基因,用于研究癌症的核心机制和建立更稳定的诊断分类器.

药品制剂质量检验信息系统浏览器/服务器模式软件开发

目的:为提高药品质量管理水平提供参考。方法:分析药品质量检验的信息需求,基于因特网,以VisualStudio.NET为开发工具设计药品制剂质量检验信息系统浏览器/服务器(B/S)模式软件。结果与结论:所开发的B/S模式药品制剂质量检验信息系统具有多方面的优越性,能更好地满足药品质量管理的需要。

利用癌旁组织中基因表达的秩序关系识别肝癌的早期诊断特征

目前,对于肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)早期检测中放射成像技术无法确定的结节,通常需要通过活检取样来进行组织病理学鉴定。然而,一些早期肝癌组织中所呈现的病理改变微小难辨,活检取样时也经常会出现未取到癌组织而漏检的情况。针对这些临床上肝癌早期诊断的困难,同时为了应对基因表达谱检测批次效应等对分类结果的影响,作者提出了利用癌旁组织中基因表达的秩序关系来鉴别早期肝癌及癌前病变的方法。首先找出在肝癌患者的肝硬化组织(cirrhosis tissue in patients with HCC,wHCC)和非肝癌患者的肝硬化组织(cirrhosis tissue in patients without HCC,woHCC)间基因表达值的相对秩序发生逆转的基因对,然后,借用大样本的肝癌组织表达谱数据筛选出HCC及wHCC中表达相对秩序一致的基因对,再基于这些基因对发展能将HCC、wHCC与woHCC进行鉴别的分类器。结果显示,该分类器对来自不同平台、不同实验室的验证集都有稳健的分类能力,可以用于早期肝癌的辅助鉴别诊断。

基于基因差异表达的微弱信号识别疾病相关功能

当两组样本间基因表达的差异程度较低或样本量较少时,采用通常的错误发现率(falsediscovery rate,FDR)控制水平(如5%或10%),可能无法识别足够多的差异表达基因以进行后续的功能富集分析。然而,功能富集分析对差异表达基因中的错误发现具有一定的稳健性。所以,采用较低的FDR控制水平(即允许较高的FDR)识别差异表达基因,可能可以可靠地发现疾病相关功能。本文分析了5套研究乳腺癌转移的基因表达谱,通过其中差异表达信号较强的3套数据,论证了即使差异表达基因的FDR达到25%,功能富集分析的结果仍具有较高的稳健性。然后,在另外2套差异表达信号微弱的数据中,采用25%的FDR控制水平筛选差异表达基因来进行功能富集分析,并与前述3套数据的功能富集结果做比较。结果显示,采用较低的FDR控制水平筛选差异表达基因,仍然可以可靠地识别乳腺癌转移相关功能。分析结果也提示,在乳腺癌转移过程中,一些功能较为宽泛的生物学过程(如细胞分裂、细胞周期和DNA复制等)整体受到了扰动,反映出乳腺癌转移是一种涉及广泛基因表达改变的系统性疾病。