结合重庆邮电大学“大数据智能”特色探索生物信息学的教学改革

生物信息学是一门交叉性很强的学科,以复杂而强大的理论体系作为支撑,所涉及的内容包括生物学、数学以及计算机科学等方面。其主要是培养学生应用生物信息学方法挖掘生物大数据的基本课程,是提升学生生物信息处理能力的必修课程。由于生物信息学课程存在教学内容多,课时少的问题,因此本文立足于对重庆邮电大学生对于基础知识掌握情况的调查,结合重庆邮电大学"大数据智能"特色,设计科学合理的生物信息学课程内容,以便学生在有限课时的讲授下掌握最核心的理论知识,培养生物大数据分析的思维。

化学类专业“中美2+2国际联合培养”模式的探索——以重庆邮电大学制药工程为例

开展中外合作办学是适应当今化学高等教育国际化发展趋势的必然要求,对于引进国外优质教学资源、借鉴国外先进的教学和管理经验,培养国家建设急需的化学类人才发挥着积极作用,但也出现了趋利化经营、办学层次较低等问题。本文以重庆邮电大学制药工程为例,分析了化学类专业"中美2+2国际联合培养"模式的探索的意义和作用,并针对当前存在的一些问题提出了思考。

非医学院校大学生开展急救知识和技能培训的探讨

目的:通过对非医学院校开展急救知识和技能的培训,实现了非医学院校大学生急救知识的普及和推广,进一步将此类培训推广到社区和社会的各阶层,从而提高了普通民众的急救能力和整个社会的应急救护处理能力.方法:从重庆邮电大学2009级、2010级、2011级随机选取118名大学生,进行为期近2个月的应急救护理论知识与实践技能培训,再对其培训前后应急救护的理论知识与实践操作的掌握程度进行对比分析.结果:非医学院校大学生急救基本知识及实践技能缺乏,通过培训心肺复苏、出血救治、毒蛇咬伤处理、呼吸困难急救、骨折关节脱位、溺水救治、烧伤烫伤现场即时处理等项目,再与培训前分析比较,其差异具有统计学意义(p<0.01).结论:在非医学院校大学生中开展应急救护的理论知识与实践技能操作培训,其效果明显,满意度为100%;在高校开展此类培训,可以充分利用高校的资源优势,具有投入成本少,可操作性强等优点;此类培训完全可以在全国高校大学生中推广和普及.

解木糖赖氨酸芽孢杆菌发酵和生物催化产生L-2-氨基己二酸

以解木糖赖氨酸芽孢杆菌XX-2为出发菌株,110 mmol/L L-赖氨酸单盐酸盐为发酵前体,144 h发酵后L-2-氨基己二酸浓度达到10.4 mmol/L,产率为9.5%.以解木糖赖氨酸芽孢杆菌XX-2全细胞为生物催化剂,利用共生的L-赖氨酸6-脱氢酶和?-1-哌啶啉-6-羧酸脱氢酶催化L-赖氨酸单盐酸盐转化为L-2-氨基己二酸.最优条件为:细胞浓度为45 g(干重)/L,L-赖氨酸单盐酸盐浓度为100 mmol/L,pH=7.0,温度为30℃,反应时间144 h.在最优条件下,从100 mmol/L L-赖氨酸单盐酸盐产生90 mmol/L L-2-氨基己二酸,产率为90%.我们推测了生物催化过程中L-2-氨基己二酸产生的反应机理.

分子模拟技术在生物信息学专业的教学研究

生物信息学作为新兴交叉学科以解决生命科学和医学领域的复杂问题为目标,要求学生能够综合掌握并灵活运用多学科知识。分子模拟作为现代药物设计中的核心技术之一,在生命科学及医学研究领域占据重要地位。在生物信息专业本科生中开展分子模拟的教学,能够深化学生的专业基础,强化学生的综合应用能力。文章将就在生物信息专业本科生中开展分子模拟相关内容教学过程中的一些经验和心得进行分析和探讨。

生物医学工程专业核心课程建设研究与实践

专业核心课程建设对专业建设水平和人才培养质量有决定性影响。文章在分析当前生物医学工程专业核心课程建设现状基础上,坚持“四个一流”建设标准,以课程思政为引领,以高水平教学团队为支撑,通过授课内容、教学模式、教学手段、课程资源以及课程考核等方面推进生物医学工程专业核心课程建设,教学实践表明专业课授课成效显著提升,具有一定的参考和借鉴价值。

基于双向流固耦合分析载瘤对颈动脉血管发展及影响

目的研究带有囊形瘤体的颈动脉血管在血液周期性流动过程中的力学特性和瘤体变化,探究囊形瘤体发展的具体机制以及瘤体对血液流动的影响。方法采用双向流固耦合方法对颈动脉血管内囊形瘤体和血液之间的相互作用进行有限元数值仿真研究。分析血管的形变、关键区域的血液速度和力学特性以及瘤体对血管的影响过程。结果在瘤体与血管的交界线上,瘤体呈现较大的形变,瘤体壁面压力低。瘤体对侧血管壁和血管分叉周围的三角区域壁面压力高,易于发生拉伸或破裂。瘤体内部血液速度明显低于正常血管,形成的漩涡使瘤体内部空间未能被充分利用。瘤体在脉动周期内所受的壁面剪切力一直较小,容易导致杂质沉积形成粥样硬化斑块。结论囊形瘤体会干扰血管内血液正常流动;囊形瘤体会促进镜像瘤体产生。研究结果为囊形瘤体的治疗和预防提供理论参考。通过了解囊形瘤体的力学特性和对血管的影响,医生可以更好地制定个性化的治疗方案,提高治疗效果。

“新工科”背景下科研育人引领学生的创新能力培养

课题调研情况目前,随着国家新一轮的产业升级的实施,国家以及社会层面对于创新人才的需求量与日俱增,各高校先后开展各项“新工科”研究与实践活动,旨在根据国家实际的发展需求来创新教育理念,促进学生创新能力的培养。该课题围绕“新工科”背景下学生创新能力的培养,进行了广泛深入的调研。通过文献研究、案例分析和专家访谈,了解了目前高校创新能力的定义、主要内容等,并着力研究在“新工科”背景下科研育人引领学生创新能力培养所面临的挑战及需要健全的机制。

移动机器人导航路径的自主学习粒子群规划方法

为了减小移动机器人行驶路径长度,提出了基于自主学习粒子群算法的导航路径规划方法。以减小路径长度为目标建立了路径规划模型;为了防止机器人发生碰撞,给出了障碍物膨化处理方法。在粒子群算法中引入了由多种粒子学习策略组成的学习策略池,并给出了粒子对学习策略进行选择的自主学习策略,从而提出了具有较强进化能力的自主学习粒子群算法。经算法性能测试,自主学习粒子群算法的优化能力强于传统粒子群算法和文献[11]改进粒子群算法;将自主学习粒子群算法应用于简单场景和复杂场景的路径规划,该算法规划的路径均值和标准差均小于传统粒子群算法,验证了自主学习粒子群算法在机器人路径规划中的优越性。

基于低秩约束的CT重建算法

为提高图像重建质量,结合压缩感知理论,提出一种非局部的基于低秩约束的图像重建算法。采用Shepp-Logan头模以及真实脑部CT切片进行重建,以峰值信噪比作为重建图像质量评判标准,并与其他两种重建算法的重建结果比较。经过一定次数迭代后,基于该算法的重建图像结果更贴近原始图像,且收敛时间更早。实验结果表明,在重建低剂量CT图像上,提出的算法在重建质量和收敛速度上均优于对比算法。

小麦抗旱生理生化和分子生物学研究进展与趋势

进入21世纪的人类所面临的最主要挑战之一是粮食短缺与品质改良。中国是农业大国,形势更加严峻。小麦是我国第二大主要作物,其产量与品质直接关系到国计民生。随着全球气候变暖,制约小麦产量的环境因素更加复杂。其中小麦抗旱生理生化与分子生物学研究将为解决上述问题提供有力的理论支撑。随着水稻、玉米基因组序列的完成与启动,这方面的作用将更加显著。本研究结合已有工作,论述小麦抗旱生理生化和分子生物学及生物技术研究进展与趋势。

对高校大学生开展应急救护培训的探索与思考

当今社会经济、科技高速发展,各种自然灾害、公共卫生、安全事件等突发事件频发。大学生处于青春活跃的年龄阶段,活动面广、意外伤害的发生率也较高。对高校大学生普及应急救护技能的培训是非常重要的,是减轻意外伤害、降低病死率和致残率最有效手段之一,也是非常必要和可行的。

基于计算机视觉的下肢运动检测系统设计

目的:设计基于计算机视觉和人体关键点检测神经网络模型的人体下肢运动检测系统,以非接触的方式实现三维空间中的人体下肢运动情况检测。方法:首先,搭建运动数据采集平台,获取人体下肢运动图像,并基于OpenPose神经网络模型提取每一帧图像中下肢关键点的二维图像坐标。其次,结合运动数据采集平台中的视觉传感器的位姿信息,基于计算机视觉算法解算关键点的空间坐标,解析三维空间中的下肢运动情况。最后,以骑行运动为例、以动作捕捉系统同时采集的运动数据为标准,分析该系统在不同运动速度时的数据解算情况。结果:骑行速度为0.8、1.3、2.1 m/s时,该系统解算的数据和动作捕捉系统获得的数据的皮尔逊相关系数分别为0.950、0.917、0.828,均在强相关范围内。结论:该系统解算的数据可反映下肢运动情况,对三维空间的下肢运动检测有一定效果。

一种基于多频生物电阻抗法的人体腹部脂肪检测系统的设计

人体的腹部脂肪含量按深度可以分为皮下脂肪SFA(Subcutaneous Fat Area)和内脏脂肪VFA(Visceral Fat Area),两种脂肪的含量对人体健康具有一定的影响,为了避免测量不同深度的腹部脂肪含量造成的相互干扰。设计了一种基于多频生物电阻抗法BIS(Bioimpedance Spectroscopy)测量人体腹部脂肪的装置,该装置采用四电极多频率的生物电阻抗测量系统,主要包括程控信号发生器模块和幅度相位检测模块。根据选择的最佳的电极相对固定位置及合适的测量方案,可以计算出相应深度的腹部脂肪含量。实测表明该系统稳定可靠,具有足够的测量精度、准确度与重复性好等特点。所以对于传统的借助于生物电阻抗法测量单一深度的腹部脂肪含量的测量系统具有重要的借鉴意义。

联合图像配准的脑卒中病灶自动分割方法研究

针对目前慢性脑卒中的病灶分割准确性相对较低的问题,提出了一种联合深度图像配准的慢性脑卒中自动分割方法。采用深度拉普拉斯金字塔图像配准网络,在微分同胚映射的空间内以从粗到细的方式获得大脑分区,以得到病灶位置的解剖先验信息;将原始磁共振图像和配准阶段的分区结果联合,输入到加入了通道和空间注意力模块的U-Net进行病灶分割。在公开的数据集ATLAS上进行测试表明,提出的方法有效提高了慢性脑卒中病灶分割的准确性,比经典的2D U-Net提升了4.4百分点,证明了基于深度图像配准的大脑分区先验可有效增强模型对病灶的分割性能,更好的组织分割能提高病灶分割准确性。

唐松草属植物总生物碱和盐酸小檗碱的含量测定

目的:为唐松草属植物作为马尾连用药提供科学依据。方法:唐松草属植物中盐酸小檗碱和总生物碱的含量分别用高效液相色谱法和比色法测定。结果:被测的唐松草属3种植物均含有盐酸小檗碱和总生物碱。结论:可以对唐松草作为马尾连的药用情况进行初步质量控制。

大孔吸附树脂分离纯化唐松草总生物碱的工艺研究

目的:选择5种大孔吸附树脂(LSA20、21、30、40和DiaonHP-20)分离提取唐松草(Thalictrum simplex var.hypoleucum)中的总生物碱。方法:考察大孔吸附树脂对唐松草总生物碱的吸附能力。结果:筛选出LSA30的吸附效果最好,静态吸附容量达259.4mg/mL,动态吸附容量达198.7mg/mL。结论:LSA30大孔吸附树脂能很好地提取分离唐松草总生物碱。

植物miRNAs前体的生物信息分析

miRNAs前体(pre-miRNAs)是产生成熟miRNAs的基因表达产物,能形成较为稳定的发卡环结构,具有较低的最小折叠自由能(minimal folding free energy,MFE)。在对植物pre-miRNAs长度、不同碱基含量、MFE、熵分析基础上,重点比较不同RNAs序列之间MFE与其长度的比值(MFEL)。结果表明MFEL是区分植物pre-miR-NAs的一个很有效的参数:pre-miRNAs的MFEL值平均为-45.98 kcal/mol,明显低于mRNAs(-23.08 kcal/mol),tRNAs(-22.13 kcal/mol)和rRNAs(-16.83 kcal/mol)。使用MFEL参数可提高预测植物miRNAs基因的效率。

微生物学与生物化学相结合的教学模式在《微生物学》教学中的应用

为了引导学生明确学习《微生物学》课程的目的及对其他后续课程学习的重要性,调动学生学习的积极性,提高学习兴趣,采取了微生物学与生物化学相结合的教学模式,经调查可知,该方法取得了良好的效果,学生普遍对该教学模式持肯定态度。

黄土高原生态环境建设与生物技术的潜在应用

黄土高原生态环境建设是跨世纪的系统工程,需要多学科协同攻关,方可能达到预期的效果。在概述黄土高原生态环境建设方面已取得主要进展的基础上,重点从生物技术潜在应用的角度论述黄土高原的生态环境建设策略,并对存在的问题提出了相关的解决思路与建议。认为改良黄土高原生态环境的重点应放在生物措施方面,而生物措施又包括许多层次,有分子水平、细胞水平、组织水平与个体水平等。从长远角度看分子水平的生物措施应该是最有前景的,也是从根本上改变黄土高原生态环境现状的希望所在,也只有将分子生物学和生物技术与黄土高原生态系统功能的过程紧密结合起来考虑才能使相关资源可持续利用,发挥其战略地位的作用,进而形成分子生物学、生物技术与生态学真正意义上的交叉融合,成学科生长点。黄土高原的生态环境建设至少应包括水土流失治理、植被恢复与保持及生态农业建设等。生物因素在其中各部分起到了中心与独特作用,生态农业建设也要得到足够的重视。以往的研究主要围绕影响生物因素的外因进行了系统研究,目的性较差,而从影响生物因素的内因(遗传物质)入手则会目的明确,并从根本上达到预期目的。