时间：2023-10-12 09:41:30
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇生物学和生物医学，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词:生物医学；发展趋势；特征
0前言
随着社会经济的发展,生物医学领域不断取得新突破,对人们的生活产生巨大影响,人们对生命科学本质的认识也更加深入,对于疾病的研究不再停留在表层,而是深入到了分子,并通过理论与试验结合研究出更多治疗方法,对于人类身体健康发展产生了重要影响。
1生物医学的发展趋势
1.1实现生命操控的趋势
生命操控的理论基础是合成生物学,就是要对一些生命体系进行有目的性的设计,是其能够满足人们需要,或者是为人类提供新的食物及药物,或者能够制造出一些新型环保材料,或者能够帮助人们处理某些信息,这一学科结合了包括基因工作、纳米技术以及计算机模拟等多个领域的技术,对于解决人类身体健康问题、环境污染问题等具有非常重要的作用,这种将这种对生命过程进行重新设计的研究方法称之为生命操控,体现出人类对生命体的研究已经逐渐从分散走向系统,人工细胞得合成就是生命操控的成功实例,也就是说人类已经不仅可以在分子水平观察生命,还能够通过技术手段再造生命、操控生命[1]。
1.2基因药物迅速发展
药物是解除人类身体疾病的重要物质,对人体致病原因的研究越深入,人们就越有机会研制出更先进的药物来治疗这些疾病。随着生物医学的发展,人们对致病原因的研究已经深入到了基因水平,在发现各类致病基因及其致病机理以后,人们对药物的研究也突破了传统领域,不再是对所有细胞或者基因展开攻击,而是对致病基因进行选择性的攻击,这样不仅能够大大提升药物疗效,还能够降低这些药物对人体产生的副作用,这种单一基因对应单种药物的研究方式已经取得了显著成果,但是值得注意的是,在面对单一基因开发药物时一定要对整个网络进行控制,否则就可能达不到预期临床效果,或者是产生其他副作用。
1.3对于一些复杂性疾病进行深入研究
心脑血管类疾病以及肿瘤等一直是困扰人类身体健康的难题,造成这些疾病的原因很复杂,由于其并不是某个基因缺陷引起的,而是综合了多种遗传因素与环境因素,因此要想治愈这些疾病还有很长的路要走。生物医学还不发达的时代,人们对这些复杂性疾病的研究具有一定的片面性,研究方法也比较单一,防治模式也比较简单,治疗水平无法满足实际需要。实际上人体内部存在一个复杂的运行网络,无论是某种物质的通道还是某种调节作用,都是一个个小体系,各个小体系之间又会相互影响,因此这些复杂疾病是所有体系共同作用的结果,近几年人们通过生物学方法对这些体系进行深入研究,往往以更加系统、综合的角度来看待这些疾病,虽然要真正找到治疗和预防这些疾病的方法还需要一定时间,但是我们不得不说已经找到了正确的研究方向[2]。
2当前生物医学发展特征分析
2.1各个学科之间走向聚合
生物医学的迅速发展实际上是多门学科结合在一起的结果,学科之间的交叉对新兴学科的发展具有重要意义。例如,分子生物学领域得出了基因是遗传物质这一结论,之后人们根据这一结论分析出了基因调控以及表达过程,从此对基因的研究进入了新阶段,而分析这一结论的得出过程我们不难发现,其基础并不是生物这一门学科,而是结合了传统生物学知识、化学知识以及物理知识,也就是说这些学科的交叉促进了分子生物学的发展,再比如,现代分子影像技术就是医学理论与物理技术结合的结果。而随着生物医学的进一步发展,这种交叉模式已经逐渐向着聚合模式转变,这种模式除了涉及到医学技术、生物学技术以外,还囊括了纳米技术以及计算机技术,这些技术在推动生物医学发展的过程中体现出一种聚合性,体现出了生物医学发展的巨大潜力,不就的将来一定会产生新突破,同时带动相关科学技术的共同发展[3]。
2.2体现出大科学的研究模式
最初人们在发展生物医学这门学科的时候,研究模式一般具有小科学的特征,然而,人类基因组计划却拉开了大科学研究的序幕,具体有以下几点特征:第一,所研究的项目具有较大社会规模,涉及到的领域、人员较多;第二,研究项目中包含的知识量较大,知识的积累速度也非常快;第三,整个研究项目能够体现出一种加快发现的趋势;最后,整个项目能够产生明显的社会效应。可以说大科学的研究模式是小科学研究的必然结果,这两种研究方式都有自身的规律和特点,因此研究过程中要趋利避害,为生物医学这一领域的进一步发展打下坚实的基础。
2.3临床医学中体现出“转化医学”特征
生物医学的发展的确为决绝临床问题作出了重要贡献,但是在分析近几年生物医学的研究内容我们会发现其呈现出以下趋势:随着研究水平的提升,研究内容越来越复杂,有相当一部分研究已经脱离了临床实际,这对于解决临床问题是十分不利的。任何一门学科的发展都是要为人类服务,因此对于学科的研究要遵循以人为本的原则,在这种形势下人们提出了转化医学的概念,就是通过多种途径将人们在生物医学领域取得的成果迅速转化为解决临床问题的技术和方法,用一条快速通道来连接病房和实验室,实现基础研究与临床的有效整合[4]。
3总结
在现代科学技术的推动下,生物医学的发展已经步入了新阶段,对生命过程的研究已经从宏观过渡到了微观,对于进一步观察生命过程、有效预防和治疗各类疾病具有重要意义,我们应该认真分析生物医学的特征和发展规律,明确各个学科之间的影响,建立完善的生物医学研究系统,促进这门学科的进一步发展。
参考文献
[1]罗长坤.当前生物医学发展特征及其对科技创新方式的启示[J].医学与哲学(A),2014,12(14)01:1-4.
[2]张宁,罗长坤.当前生物医学发展的几个主要特征及其对医学科研管理的影响[J].中华医学科研管理杂志,2005,13(15)01:14-16.
[3]施忠道.浅析新世纪我国生物医学科技发展的趋势与重点[J].医学与社会,2000,11(13)05:4-7.
摘要：随着网络技术的飞速发展和网络资源的快速更新，新的查寻方法和新的信息资源不断涌现和积累，本文旨在对现有最新的网络生
>> 生物医学类OA信息资源的开发与利用 互联国外网医学信息资源的获取 因特网上的生物医学信息 开放信息资源的检索、获取与利用 网络商业信息资源获取技术探讨 网络环境下国外军事信息资源获取与利用 刍议信息技术在生物医学领域的应用 医学信息资源检索与利用的探讨 生物医学信息的传输机制研究概述 生物医学研究中实验动物的应用状况与分析 生物医学传感器与医疗保健系统的应用研究 “头脑风暴”在《生物医学仪器实验》课程中的应用与探索 纳米技术在生物医学和药学领域中的应用与展望 量子点在生物医学领域的应用进展 钛合金在生物医学中的应用 稀土上转换纳米材料的生物医学应用 碳纳米材料在生物医学中的应用 生物医学材料在口腔临床中的应用 我国政府信息资源公共获取的现状分析与对策 政府商业性信息资源获取与利用的市场化模式探讨 常见问题解答 当前所在位置：l）：一个优质的医学与生物技术信息资源门户网站，是世界收集生物医学链接最多的网站，链接数目达22万个。该网站共收集了12697个杂志名册，其中的4846种杂志具有汤姆森杂志引证报告（Thomson Scientifics’Journal Citation Reports）排名数据，读者可依此了解期刊的质量。通过新闻在线（news）、基因组博客速递（Post Genomics Blog）、健康在线（Health eLine）和专业医学新闻（Profes-sional Medical News）等分类，读者可了解国际上相关领域的最新研究进展、新闻信息以及会议信息，甚至资金资源和研究工具等。
BMJ（）是目前国际上最大的核酸和蛋白质序列数据库，分别收集来自美洲、欧洲和亚洲各研究机构提交的核酸和蛋白质序列，三者每天互换更新数据，以保持三者数据的高度一致。读者可通过各数据库的查询系统以关键词或序列接收号的形式检索到疾病相关基因的信息，其中还包含与之相关的文献和临床信息等并提供链接，是医学分子生物学研究最主要的数据库资源。
Whitehead Institute For Biomedical Research（http：//jura.wi.mit.edu/）：始建于1990年，伴随着人类基因组计划（HGP）的实施而诞生的一个致力于人类基因组研究的生物医学研究机构，是一个非盈利的人类健康研究中心，为读者提供基因组序列、基因组图谱、基因组中心的软件以及所属研究人员等信息。
UniProt（http：//ebi.ac.uk/uniprot/）：日内瓦大学医学生物化学系与欧洲分子生物学实验室共同维护的蛋白质序列数据库，每条记录包括蛋白质序列，引用文献信息，分类学信息、注释等，数据均经过实验或专家校验，与三大核酸数据库中经直接翻译得到的蛋白一起构成国际上最主要的蛋白质序列数据库。
PDB（http：///）：Protein Da-ta Bank，国际上最著名的生物大分子结构数据库，由美国Brookhaven实验室建立和维护，含有通过实验（X射线晶体衍射，核磁共振NMR）测定的生物大分子的三维结构，当前已收录了71400个生物大分子的结构信息，其中90%以上是蛋白质，对于每一个结构，包含名称、参考文献、序列、一级结构、二级结构和原子坐标等信息。
3结束语
网络上的生物医学信息资源千变万化，在使用过程中需要进行不断的跟踪、评估、补充更新，以更好地利用其为医务工作和医学研究服务。
参考文献
[1]罗爱静.中国生物医学信息资源保障体系建设的战略研究[D].中南大学，2006
[2]罗爱静，张阳德.我国生物医学信息资源保障研究进展与趋势[J].中国现代医学杂志，2006，01：155-157+160
关键词：纳米技术；生物医学；应用；机遇；挑战
随着科技的进步，纳米技术在生物医药和科学技术等领域的应用较为广泛。尤其是生物医药领域，对于临床医学和基础医学的发展起到了积极的推动作用。虽然在不少科学家和医学研究家们对纳米技术进行了详细的研究，并将其运用于生物医学领域，取得了不错的成效。但是对于纳米技术的研究还不够深入，相较于发达国家而言，我国的纳米医学技术还处于发展的初级阶段。需要对纳米医学技术在今后发展中面临的机遇和挑战进行分析。
一、纳米技术在生物医药领域的应用
（一）纳米生物学
纳米生物学是以纳米作为尺度，其研究内容主要包括：其一，细胞器结构、细胞器功能。比如细胞核和线粒体内部结构和功能分析。其二，交换细胞信息，包括生物体的物质、细胞能量信息等。其三，针对生物反应问题，对其反应机理问题进行研究和分析。比如有关于生物复制和生物调控的机理分析。其四，发展分子工程。包括纳米生物分子机器人和信息处理系统等。将纳米显微术引入生物医药领域，可以为生物学家研究进行研究提供技术支撑。比如ScanningProbeMicro-scopes,简称SPMs，中文简称扫描探针显微镜，这是一种新型的纳米生物技术，标志着显微技术和纳米技术的发展。除此之外，扫描显微镜(STM)的内部结构较小、不复杂，因此操作流程较为简单，生物学家可以借助扫描显微镜展开原子级分辨探究，从而提高生物细胞观测能力和分辨能力。仔细观察原子级的内部结构对于进一步探索和研究生物原子微观知识具有推动作用。在自然条件下，利用扫描显微镜可以对生物的蛋白质、多糖等分子展开直接观察。借助STM弹道电子发射电镜可以对单个原子进行操作，这是一种典型的人工改变单个生物结构和分子结构的行为方式。这种方式可以实现治疗疾病这一超前设想。
（二）生物医学工程
将纳米技术引入生物医药领域，可以帮助传统医生解决复杂的难题。比如纳米机器人和生物传感器。纳米机器人简称分子机器人，是酶和纳米齿轮的结合体，将其引入生物科学领域，能够充当微型医生一角，为医生解决以前的疑难杂症问题。这种纳米机器人不仅可以直接注入血液，还可以成为一种传输身体健康与否的工具。一方面，血液在传输过程中能够判断分子机器人的健康状况，机器人能够获得能量，达到疏通血管血栓的目的。另一方面，医生通过外界信号编制好的程序能够探知和杀死人身体中的癌细胞，从而全面系统地监视身体构造和疾病情况。这种先进医学工程能够为现代医学的发展打下坚实的基础。除此之外，利用纳米技术还可以进行器官的修复工作，比如对修复的器官进行整容手术或者基因配置，从而将错误或者不符合的基因去除，引入正确的染色体装置，进而保障机体的健康运作。
（三）纳米治疗技术
将纳米技术引入生物医药领域是一场全新的革命运动，能够在日后的临床治疗方面起到一定的积极作用。比如德国柏林“沙里特”临床医院，早先就有过利用纳米技术治疗癌症的成功案例。研究人员将氧化钠纳米微粒注入鼠类的肿瘤里，然后将他们放置在磁场中。由于受磁场的影响，患有肿瘤的鼠类的温度会随着纳米微粒升温而增加。实践表明，纳米微粒在可变磁场中的温度能够上升到46℃。这样的高温足够将癌细胞杀死。肿瘤附近的机体组织是健康的，没有受损坏，因此纳米微粒不会烧毁这些健康组织，健康组织的温度也不会受到伤害，这就需要研究人员将目光转移到人体试验中，实现消除人体癌症的目的。
二、纳米技术在生物医学领域中应用的展望
随着社会经济的不断发展以及科学技术的不断进步，纳米技术和生物医学之间的联系不断加强，两者的有机结合不仅能够改善生物医学技术的不足，还可以促进生物医学的进一步发展，为更多的临床实验奠定基础。
（一）生物检测诊断材料的应用
不可否认，将纳米材料与生物诊断技术进行有效融合，能够提高医学检测技术水平。实践证明。两者之间的配合还需要结合生物医学工程和先进医疗器材，医学工程是促进纳米技术与生物医学互相融合的基础，对生物医学工程进行深入研究和分析，能在一定程度上催生新医疗器材的出现。如此一来，机械设备的使用用途和功能将会得到不断扩大，这在很大程度上取决于纳米材料的功能。由此可见，将纳米材料合理运用于生物医疗诊断中，势必会进一步催生一大批更为先进的医疗诊断器材。
（二）纳米技术植入人体器官
利用先进的纳米材料可以制成性能优良的人造器官和人工血液等。将这些器官和血液植入人体，能够帮助人类远离疾病，免遭疾病的伤害。比如将传感器和基因技术进行有机结合，能够将微利器官（比如听觉和视觉上遭到损害的机体）直接植入体内，从而帮助他们恢复视觉和听觉，从而达到正常人的状态。
三、纳米医药技术在发展中面临的机遇和挑战
就机遇而言，我国是首位将纳米晶体合成碳纳米管的国家，这个碳纳米管的长度属于世界最长，其性能良好。在医药学研究方面，我国科学家们利用纳米技术研制出了一批具有抗菌效果的医疗器材和设备，并为现代医疗技术的发展提供了先进的理论和技术支撑。在纳米药物载体的研究方面，我国已有有关于“动物体内”应用的报道。这已标志着我国纳米医疗技术进入了世界领先地位。就挑战而言，与发达国家相比，我国的纳米技术还不够成熟，还需要进一步加强对纳米材料、纳米传感器等方面的研究，以此作为进一步推动我国生物医药科技进步的基础。
四、结语
纳米医药技术对于进一步推动我国临床医学和基础医学的发展具有积极的影响。因此国家相关部门以及科研成员应该以积极主动的态度投入到生物医药纳米技术领域，进一步推动我国生物医药科技的进步。
参考文献：
[1]董大敏.纳米技术与社会发展意义的辩证思考[J].商业经济,2011,23:27-28+32.
[2]中国微米纳米技术学会纳米科学技术分会纳米生物与医药技术专业委员会2010学术年会[J].生物骨科材料与临床研究,2010,05:31.
20世纪后期,世界科学技术在分化的同时也不断综合化,各学科相互交叉,相互渗透,形成了一系列新兴的边缘学科、交叉学科和综合性学科。据统计,在近万个独立学科中,一半左右属于交叉学科。目前比较成熟的学科大约有5550门,其中交叉学科总数约2600门,占全部学科总数的46.8%之多,其发展表现出良好势头和巨大潜力[1]。当今,很多热门话题都涉及交叉学科研究,如脑科学涉及物理学、神经科学、心理学、计算机技术等,纳米技术涉及材料学、化学、药理学等;许多重大的科研成就也都是跨学科合作的成果,如磁共振成像技术的发明实质上就是物理学与医学的结合,是交叉学科能产生丰富成果的有力证明[2]。当代社会发展的客观进程不断提出单一学科的知识所不能解决的复杂课题,学科之间相互融合与渗透是科学发展的必然趋势,这种发展趋势对高等教育、特别是研究生教育提出了新的要求。探索适应时展需要的交叉学科研究生培养和管理模式,造就科教兴国战略需要的跨世纪复合型高级人才是研究生教育的一个重要课题[3]。近年来,作为与人类健康状况监测、疾病早期诊断和治疗密切相关的新兴交叉学科—生物医学光子学得到了飞速发展,有越来越多的学者和研究生从事该领域的研究工作。本文将剖析生物医学光子学的学科特点和研究生培养现状,进而探索适用于该交叉学科的研究生培养模式。
1生物医学光子学的学科特点
生物医学光子学是作为生命科学和医学研究的辅助手段而发展起来的,它以生物或医学样品为研究对象,以医学、生物学和光学工程等学科的基础知识的充分融合为基础,通过工程技术手段为生物医学研究或临床应用提供检测或监控仪器和方法,所以生物医学光子学的发展和成功应用除了对生物或医学学科本身的发展具有促进作用外,对工程学、物理学、化学、材料学等学科也提出了新的要求,并客观上推动和促进了这些学科的交叉和技术的融合[4]。生物医学光子学可分为生物光子学和医学光子学两个部分,分属于生物学和医学领域,但二者的研究内容并无严格界限。也可以根据应用目的的不同,将生物医学光子学划分为光子诊断医学技术和光子治疗医学技术两个领域[5]。由于生物医学光子学的学科跨度大,不能明确界定在某一单一学科领域内,所以并无生物医学光子学专业,而是根据导师隶属单位情况和科研项目需要,在光学工程、电子工程、生物医学工程、生物技术、临床医学等一级学科下设置该研究方向,招收并培养研究生。
2当前生物医学光子学研究生培养面临的困难和问题
生物医学光子学的研究需要生物医学和工程技术两方面多学科知识的交融,需要生物学、医学、药理学、病理学、脑科学、光学、电子学、图形图像学、信号处理等多学科专家学者的参与,因而具有复杂性和综合性的特色。这种特点促使我们在生物医学光子学专业研究生培养时需要特殊的学术环境,需要观念上的转变和政策上的支持,更需要高水平的导师队伍和先进的培养模式来保证。目前,生物医学光子学方向的研究生培养还面临以下问题。
2.1缺乏新技术和新知识的传授,知识培养体系亟需完善
生物医学光子学的理论知识和技术更新都很快,不断有新的应用领域和市场需求出现,国家和社会要求我们培养具有更强创新意识和应用实践能力的研究生,可以在某一行业领域担当领头人。但当前的研究生培养,对新技术和新知识的传授不足,教材内容严重滞后,缺乏让学生开拓视野、跟随学科领域发展前沿的综合交叉性课程。
2.2研究生培养环节缺乏规范性
从事生物医学光子学交叉学科的研究生,其本身的专业背景多属于传统的单一学科范围,攻读的研究生学位也多属于此范围等。由于生物医学光子学这门交叉学科涉及的知识内容非常广博,而导师的科研课题又非常具体,使这种以导师科研课题作为研究生培养载体的方式,具有较大的不确定性和随意性,无法兼顾研究生的专业背景、科研兴趣和科研课题几方面的因素,常常是为了完成课题而进行相应的学习,未能在研究生对知识的综合—消化—应用方面下足功夫,在研究生的科研培训和能力培养环节缺乏系统性和规范性。
2.3研究生的培养质量受限于导师的研究课题
当前生物医学光子学的研究生培养大多依托于导师现有科研项目,因此在培养过程中存在一系列问题,如:以完成特定生物医学光子学研究课题为目标的研究生培养,对培养目标以及培养过程等没有清晰明确的认识,无法让学生既具备合理的知识结构,又具备综合多学科知识的素质和能力;有的导师的研究课题仅是借用了其它学科的名词和概念,而未真正开展跨学科领域的研究内容,结果是研究生的理解、认识混乱,甚至出现概念错误等现象;还有研究课题仅仅是生物医学和光学内容的简单叠加,缺乏真正的融合和借鉴,研究生在课题研究中无法深入下去。以上种种,不但不能产生创新成果,反而影响了研究生培养质量,阻碍了研究生的学术水平提高。
2.4现行的教学管理体制难以满足学科交叉研究和研究生培养的需要
世界各国对交叉学科研究极为重视。英、美等发达国家都相继成立了生物医学相关的交叉研究中心,便于来自不同学科背景的科研人员相互交流和沟通,为前沿学科建设开辟道路。反观国内,只有少数几所重点大学或中科院的研究所设立了专门从事生物医学相关领域的交叉学科研究院或研究中心,如,北京大学的前沿交叉学科研究院建立的生物医学跨学科研究中心,而大部分学校院、系划分都是长时间不变的。从事生物医学光子学研究方向的教师要有确定的学科“归属”才具有所在学科的资源(包括经费和科研设施等)使用权,而研究生也是通过某一特定学科的入学考试内容,遵循其培养方案和培养目标进行学习和科研培训[6]。严格的学科界限使生物医学光子学研究方向的导师无法合理整合校内资源为交叉学科研究服务,是开展交叉学科研究生培养的直接障碍。
3生物医学光子学研究生培养模式的探索和建议
完善培养和管理工作是生物医学光子学方向研究生培养顺利进行的保证,我们需要在人才输入(招生)—人才培养—人才输出(学位授予)这三个方面都留有足够的空间,给予适当的政策倾斜,并完善配套的管理运行机制。
3.1采取灵活的招生政策,鼓励跨学科招生
招生机制是人才培养机制三步曲中的第一步,高质量的生源是高水平人才培养的第一关。我们的目标是选择合适的人,创造适合的环境,让通过适当的机制选拔进来的人能在这样的环境中成为优秀的交叉学科人才[7]。因此,为发展生物医学光子学交叉学科研究,调动导师在交叉学科培养研究生的积极性,调动学生从事交叉学科研究的热情和兴趣,学校对交叉学科研究生的招生工作应采取特殊的政策:首先,对交叉学科的招生名额分配有倾斜政策,以支持交叉学科的学科发展和人才培养;第二,鼓励跨学科招生和报考,例如,光学工程专业生物医学光子学方向招生,即可以招生简章中列出欢迎生物、医学相关学科研究生报考,并增加相应的入学考试可选科目;第三,学校保留部分名额优先录取优秀的跨学科学生或接收跨学科推免生等。#p#分页标题#e#
3.2规范研究生培养和管理环节
(1)设立跨学科联合指导教师小组。目前的研究生培养主要采取导师责任制,是一对一的责任关系。但对生物医学光子学研究生而言,应结合科研需要、本单位研究特色以及研究生的专业背景,合理配置跨学科联合指导老师小组,整合本校内的优势力量,实行多对一或多对多的师生关系,如,以生物显微成像为特色的单位,应配备细胞生物学、光学工程和图像处理技术方面的导师队伍,以光学医疗仪器为特色的单位,应配备光学、测控技术和临床医学方面的导师组。来自相关学科的高水平教师共同培养交叉学科的人才,对研究生相关学科知识结构的建构和高水平研究课题的选定都具有重要作用,同时,研究生也可以在导师组的指导下以补修和自学等方式学习欠缺的跨学科知识。
(2)严把培养环节质量关。导师指导小组要对研究生从入学、选课、选题、科研实践、、毕业答辩各个培养环节全面负责,将知识传授和能力培养相结合。首先,入学之初,指导小组即对每个研究生的学科背景和能力进行评估,针对学生的背景和兴趣初步确定科研方向,并制订课程学习计划,为学生完成生物医学光子学交叉学科研究课题储备必要的专业知识,同时鼓励学生选修具有“新兴、前沿和交叉”特点的课程;其次,安排跨学科的学生补修部分相关学科的本科生课程,以补充知识上的欠缺;第三,指导小组要为学生提供参与科研实践的平台,在未正式进入课题之前,指导学生参与短期(2～3个月)科研轮训,使学生对本学科方向正在进行的科研内容有所了解,进而因势利导明确研究课题;第四,导师指导组应随时跟进研究生的科研进度,在研究生论文选题和中期检查时对所开展科研工作进行正确的引导和调整,保证培养过程的顺利进行。
(3)构建科研大平台,引导研究生学术成长。良好的科研环境是个人学术成长的关键因素。构建生物医学光子学科研大平台,吸引更多相关学科优秀的科研人员加入到导师队伍中来,是提高研究生培养质量的重要举措,不同学科学术思想的熏陶,不同思维方式的影响以及多学科导师在科学研究方面的通力合作和团队精神也会对研究生产生潜移默化的影响,有利于其学术成长;此外,导师要充分调动研究生的积极性,保护研究生跨学科研究的科研热情,重视研究生个人的主观能动性和兴趣,只要使用正确、合理的引导方式,不同专业背景的研究生与导师之间可以碰撞出很多新的思想火花,获得意想不到的收获。
(4)多途径培养创新人才,完善知识体系。在当今这个多元化的时代,人才培养的途径也是多种多样的。为了适应生物医学光子学领域对创新型人才的需求,学校应设立专项基金,支持和鼓励研究生从事学术交流,如吸引学生参加国际会议、科技竞赛、制作大赛等活动,激发学生主动学习的兴趣,引导学生掌握正确、科学的学习方法,尤其是适应自身特点的学习方法及获取知识的能力,引导学生学会用所学的知识创造性地解决实际问题,提升学生实践能力与创新精神。此外,针对课程设置方面存在的问题,建议在专业培养目标指导下,从师资队伍、课程内容、实验教学资源全方位的整合。鼓励老师多开设前沿性课程,邀请本领域国外专家为研究生开设讲座类课程;通过汲取国内外相关领域的先进经验,结合科研和实验教学资源,建设生物医学光子学交叉学科系统、完善的知识体系,重视课程内容的系统性、前沿性及与本单位研究特色的相关性,重视学生集成—融合—应用能力的培养。
3.3正确把握学位内涵,严格学位授予工作
学位是评价个人学术水平的一种尺度,是表明个人学术水平的资格证书,是在某一学科、专业上达到一定标准的凭证。具体到生物医学光子学方向,完成研究生教学环节,达到生物医学光子学方向研究生学位授予要求的研究生,是表明该研究生在生物医学光子学领域达到一定学术水平标志,应具备以下特点:了解本学科的研究现状和前沿问题,能够在相应的学术背景之中提出和确定具体的研究课题,能够论证该课题的学术意义和社会意义;明确自己研究问题的难度和解决问题的关键之所在,能够在导师指导下提出可行的研究方案和周密的实施计划;能够在导师的指导下独立研究问题、解决问题,独立完成实验,能够做到理论与实践的有机结合,并将结果整理成规范的学术论文。因此,研究生培养单位、尤其是研究生导师组,除在入学之初对学生进行必要的引导外,更应加强对研究生培养过程中各环节的检查与监督,严格课程教学、论文选题、答辩等方面的工作,严审研究生毕业资格,扭转学生重结果轻过程的心态,真正为社会输送合格的、具有革新和创造力的生物医学光子学人才。
关键词：计算机应用；中文信息处理；生物信息学；文本挖掘；信息抽取；机器学习
中图分类号：TP391 文献标识码：A
1 引言
当前，生物医学领域的研究正在飞速发展，大量的生物医学知识以非结构化的形式存在于各种形式的文本文件中。国际上生物医学领域的权威数据库MEDLINE(Medical Literature Analysis and Retrieval System Online)的文献总数目前已达到1600万篇，近年来年均发表文献超过60万篇。如何才能有效地利用这些文本中所蕴含的生物医学知识无疑对分析海量的生物医学数据是非常重要的。常用方法是通过关键词在MEDUNE中或者互联网上进行检索，但是这只能从大量文档集合中找到与用户需求相关的文件列表，而不能从文本中直接获取用户感兴趣的事实信息。因此，提供从大规模生物医学文献中自动获取相关知识的有效工具是一项迫在眉睫的任务。
文本挖掘技术在文本知识自动获取中起到了重要作用。文本挖掘通常包括信息检索、信息抽取、数据挖掘三个步骤。其中信息检索(Information Retrieval，IR)用于识别相关文本，信息抽取(Information Extraction，IE)用于识别实体、关系、事件等信息，数据挖掘(Data Mining，DM)则从结构化信息中识别出相互间的关联。生物医学文本挖掘的研究重点主要由信息抽取和数据挖掘两方面的研究组成。具体来说，包括生物医学领域命名实体识别、同义词和缩写词识别、关系抽取、利用推理进行关系抽取的假设生成、文本分类以及上述工作的集成框架等。该领域研究的主要方法是通用的机器学习方法、领域知识、面向任务的前处理和后处理技术的相互结合。
文本挖掘在生物医学领域中的应用，可以提高生物医学信息建设和管理的效率。生物医学数据库的建设是最早推动生物医学文本挖掘的动力。通过信息抽取技术可以建设以疾病诊断、药物设计为目的的专用蛋白质作用关系数据库。例如建设特定疾病如乳腺癌、老年痴呆症的蛋白质作用关系相关数据库。通过数据库描述的蛋白质作用网络，将极大地有利于疾病诊断、药物设计，促进相关生物医学研究的进展。近年来文本挖掘技术在生物医学领域中的应用多是通过挖掘文本发现生物学规律，例如基因、蛋白质及其相互作用的关系，进而对大型生物医学数据库进行自动注释。例如：现有研究成果已经可以对蛋白质数据库加注功能关键词，并利用这项功能发现大分子问的相互作用关系。使用标准词汇对实验数据统一标注，架起了生物医学文献与生物医学实验数据的桥梁。借助生物医学文本挖掘技术进行数据标注的方法，广泛应用在功能基因组学数据上。经过人手工核对，正确的标注信息将赋予实验数据，有效的文献信息也将作为标注依据链接到实验数据。
生物医学文本挖掘的更大意义在于可以通过对文本分析研究帮助人们发现在文本中隐含的知识，从文献中挖掘出来实验假设和实验建议，以便生物学家验证得到新的科学发现，从而提高人们对生物医学现象的认识。例如，运用分子生物学文献的信息抽取技术来分析海量的生物医学数据，可以帮助分子生物医学专业人员理解分子生物学实验数据，研究分析实验结果。
生物医学文本挖掘是生物信息学研究的分支之一，是生物学研究中不可缺少的环节，它汇集着具有不同专业背景研究者的共同努力，推动和促进了生物医学的发展，对实现疾病的辅助诊断、预防和治疗，新药的辅助发现等起到了重要的作用，为人类对生命的探索做出了重要贡献。生物医学为文本挖掘技术提供了大量的验证数据，对文本挖掘技术起到了反推动作用。这是一种跨学科性研究，涉及到自然语言处理、机器学习、生物信息学等方面的技术，非常具有挑战性。目前，该研究领域吸引了来自计算语言学、生物信息学、机器学习等方面研究者的广泛关注，本文侧重介绍生物医学命名实体识别、缩写词和同义词识别、生物医学实体关系抽取、建立相关资源以及技术评测等。
2 命名实体识别
生物医学文本挖掘的基本任务之一是生物医学命名实体识别(Biomedical Named：Entity Recognition，Biomedical NER)，其目的是从生物医学文本集合中识别出指定类型的名称，如蛋白质、基因、核糖核酸、脱氧核糖核酸等。这是进一步抽取关系和其他潜在信息的关键步骤。
生物医学领域的命名实体具有如下特点：新的命名实体不断出现，目前并不存在一个完整的包含各种类型的生物医学领域命名实体的词典，所以简单的文本匹配算法已经失去了作用；很多生物医学命名实体都是多词短语，有些有前置修饰语，例如：activated B cell lines，有些名称很长，例如：47kDa steroI regulatory element binding factor，这些特点给确定命名实体的边界带来了很大的困难；相同的词或者短语可以表示不同类别的生物医学命名实体，要依据上下文才能推断出来，例如：IL－2既表示蛋白质名称，又表示DNA名称；很多生物医学命名实体拥有多个不同的书写形式，例如：N－acetyl－cysreine，N－acetylcysteine，NAcetylCysteine等表示同一命名实体；很多生物医学命名实体是用“and”或者“or”连接的并列结构，它们共享同一个中心名词，例如：91 and 84 kDa proteins，这样的命名实体也很难正确识别；生物医学命名实体还存在着嵌套现象，例如：＜PROTEIN＞＜DNA>kappa 3＜/DNA＞binding factor＜/PROTEIN＞，因此还要解决候选命名实体的重叠问题；缩写词占有较高的比例，例如：IFN，TPA等等。很多缩写词的形成是没有规律可言的，并且缩写词还具有高度的歧义性，一般情况下，扩展形式比缩写词形式有更多的证据确定它的类别，缩写词形式和它的扩展形式相比更难分类。总之缩写词的识别很大程度上依赖于上下文，而不能依赖于现存的生物词典。因此，生物医学命名实体识别是富有挑战性的一项研究。
目前，生物医学命名实体识别的方法分为以下 三类：基于启发式规则的方法，基于字典的方法和基于机器学习的方法。基于规则的方法需要耗费大量人力建立识别规则库，而基于字典的方法存在着名称冲突和覆盖率受限的不足。目前研究的重点主要是基于机器学习的方法。
机器学习方法是从样例数据集合中统计出相关特征和参数，以此建立识别模型。目前已经有很多机器学习方法应用到生物医学命名实体识别当中，如贝叶斯模型、隐马尔可夫模型(HMM)、支持向量机(SVM)、条件随机场(CRFs)、最大熵(ME)等。基于机器学习的方法依赖于大量的标注语料，因此所面临的问题是如何获得廉价的大量训练数据。
支持向量机方法是一种比较有效的学习方法，已经成功应用到自然语言处理的多项任务中。Ka－zama等应用支持向量机来识别生物医学命名实体并使用GENIA语料作为训练语料。Lee等提出了一种基于支持向量机和查找字典的两阶段生物医学命名实体识别的方法，在第一阶段，使用SVM分类器识别命名实体并且用简单的字典查找作为后期处理来校正由SVM模型识别带来的错误；在第二阶段，把识别后的命名实体用SVM划分成语义类。该方法把任务划分成以上两个子任务，能够针对每一个任务选择更相关的特征，选择更为合适的分类方法，减轻了不平衡的类分配问题所产生的影响，提高了整体任务识别的精确率。AbGene系统是比较成功的生物医学命名实体识别系统之一，曾被多个研究者作为命名实体识别组件用于关系抽取研究当中。该系统使用7 000个手工标注命名实体类别的句子作为贝叶斯模型的训练语料，并采用手工统计规则作为后处理，同时使用命名实体所在的上下文来帮助校正识别错误。该系统达到了85.7％的精确率和66.7％的召回率。Chang等设计的GAPSCORE系统考虑到单词的出现次数、词形和上下文并以此为句子中每个词分配一个得分，然后使用基于词形和上下文等特征来训练N－gram模型，具有高分的单词更可能是基因和蛋白质名称。Zhou等人使用基于丰富特征集合的方法训练隐马尔可夫模型，他们在GENIA语料上获得了66.5％的精确率和66.6％的召回率。Yi－Feng Lin等使用基于特征的最大熵模型并结合后处理过程，在分类为23个实体类别的genia语料上获得了72.9％的精确率和71.1％的召回率。Tzong－hanTsai等使用条件随机域模型结合丰富的特征集合和后处理过程在BIONLP2004测试语料上获得了69.1％的精确率和71.3％的召回率。
近两年来，生物医学领域命名实体识别的研究不断扩展和深入。一是命名实体识别扩展到新的语义类型，如临床术语、化学名词语义类等。二是各种新方法的应用，如自动构建训练语料的bootstrapping方法，多分类器结果的重新排序(reranking)方法等。此外还有嵌套命名实体识别。
目前性能最好的生物医学领域NER系统的F测度已经达到80％以上，但与通用领域NER结果(90％以上)还存在一定差距，还需要研究人员的进一步努力。
3 缩写词和同义词的识别
很多生物医学命名实体存在多个名称和缩写形式，因此必须有效地识别这些同义词和缩写词，目前大部分研究工作都集中在未登录的基因名同义词和命名实体缩写词的识别上。
抽取生物医学命名实体缩写词及其全称形式，所用方法依赖于全称和缩写词的接近程度。一般而言，全称或者缩写词通常在括号里，因此，识别缩写词被简化为寻找最佳的缩写词和对应全称的对齐过程，这样的对齐过程在很大程度上依赖于上下文。
大部分缩写词的识别方法属于以下三种方法之一：首字母匹配法、首字母和其他字母匹配法、特定模式匹配法。首字母匹配法最简单，即匹配缩写词每一个字母和周围文本中若干词的首字母。第二种方法是放宽条件，即允许匹配首字母之外的其他字母，这种方法一般使用启发式规则进行识别。第三种方法是识别那些后面还添加一定模式的缩写词，这也需要手工建立一些规则。
Liu和Friedman在大量MEDLINE文本中统计缩写词和全称的搭配，以此作为规则来检测缩写词与全称的配对，取得了96.3％的精确率和88.5％的召回率。在应用手工规则识别缩写词和全称的研究中，Yu等获得了95％的精确率和70％的召回率，Schwartz和Hearst在1000篇MEDLINE摘要的集合上识别与酵母有关的缩写词，获得了96％的精确率和82％的召回率。Chang使用缩写词特征训练逻辑回归模型，并且用这些特征评价缩写词的候选全称形式，在Medstract语料上获得了80％的精确率和83％的召回率。就目前识别精度来看，在单篇文章中自动识别生物医学缩写词和相应全称的问题已经基本解决，上述识别系统都取得了较高的精确率和召回率。今后的研究将把缩写词识别与其他文本挖掘任务结合，并应用到实际的生物医学文本挖掘系统当中。
同义词识别是建立一个能自动更新的同义词词表的基础，具有重要的应用价值。虽然从在线数据库中能获得基因名称的同义词列表，但这些数据库中多数为基因的正式名称，因此相对于文献中的实际基因名称，其数据并不完整。为了建立出现在文献中有代表性的基因和蛋白质名称同义词列表，需要从生物医学文本中自动抽取基因和蛋白质名称同义词。
Yu等人结合了AbGene基因命名实体识别系统，采用统计方法、基于支持向量机的分类器、基于自动生成模式和手工生成规则等算法相结合，同义词识别的召回率为80％，精确率为9％。Cohen采用自动模式抽取方法对MEDLINE摘要进行同义词抽取，通过分析同义词共现网络结构选取最佳同义词模式，获得的精确率为23％，召回率为21％，该系统可以根据文本中出现的词间的明确逻辑关系来推断它们是否为同义词，与没有类似推断的系统相比，召回率提高了10％。
基因和蛋白质名称的同义词抽取研究结果的精度普遍还较低，因此更具挑战性。目前，一种新的基因蛋白质名称的标准化工作正在开展，其研究步骤是首先进行基因和蛋白质名称的识别，然后再进行基因名称的规范化(Gene Name Normalization)。此外，使用Ontology方法用于同义词识别也是最新的研究趋势。
4 关系抽取
生物医学文本中关系抽取的目的是从多个给定类型的命名实体如基因、蛋白质和药物名称等当中检测是否存在预先指定类型的关系，如蛋白质之间的抑制关系，实体之间的从属关系等。大多数生物医学命名实体关系抽取系统主要抽取特定命名实体之间的二元关系，即两类命名实体之间的关系。
生物医学文本中的关系抽取还存在相当的困难，主要原因包括：文本中陈述同一事实有多种不同的陈述方式；文本中并不仅仅是简单的语法类型； 文本中包括很多未登录命名实体；关系信息存在于多个句子之中；存在很多不能抽取出任何关系信息的句子。
目前生物医学领域命名实体关系的抽取主要使用了以下方法：共现方法、关键词方法、机器学习方法和自然语言处理方法。
共现方法认为离得越近的命名实体越可能相关，越经常一起出现的命名实体越可能相关。PubGene系统使用共现方法建立了一个包含基因和基因交互关系的数据库，实验结果达到了60％的精确率和51％的召回率。当仅考虑出现在5篇或5篇以上文章中的基因对关系时，精确率上升到72％。还有研究者在同一个短语中或者同一个句子中查找共现的基因对。Ding等做了一项全面的量化研究实验，发现用共现方法识别关系在同一摘要中得到的精确率为57％，召回率为100％；而在同一句子中精确率为64％，召回率为85％；在同一短语中精确率为74％，召回率为62％。
为了识别关系的类型，识别算法必须检验相关的信息。一种简单的推断方法是识别那些可以区分特定类型关系的关键词或者短语，这就是关键词方法，其具体应用是使用词模式。在此方法中，研究者给出了一些生物医学命名实体模式和区分特定类型关系的常用词。这些模式通常比较简单，不需要更多的词性信息或者复杂的语义信息，如＜protein A＞＜action＞＜proteinB＞，这里的＜action＞是由14个词及其变体组成的词表；Ono等的方法中则使用了20个模式。
在基于机器学习方法的关系识别中，把句子中的关系共现表示成向量空间模型，然后使用分类器给句子中可能存在的关系打分。Eskin和Agichtein使用SVM算法和基因序列kernel来预测蛋白质在细胞质中的位置，其性能达到87％的精确率和71％的召回率；而预测蛋白质在过氧化物酶体中的位置，其精确率为44％，召回率为21％。JuanXiao等使用基于特征的最大熵模型识别蛋白质的交互作用关系(Protein－Protein Interaction，PPI)获得了88.0％的精确率和93.9％的召回率。Ameet SoniC343使用条件随机域模型识别PPI并和基于规则的系统作了对比，实验证明基于CRFs的系统比基于规则的系统识别性能有很大的提高。
用于关系抽取的自然处理方法一般要使用领域Ontology和句法结构分析。简单的方法可以只考虑词性，如在识别蛋白质和蛋白质的关系中，句子中的蛋白质名称都必须是名词。Thomas等仅使用词性作为是否存在关系的评分标准。句法分析器是生物医学文本中进行关系抽取的有利工具。如使用浅层句法分析器(Shallow Parser)确定已知动词的主语和宾语，使用完全句法分析器(Full Parser)确定句子中所有组成部分的关系。Park等使用句法分析器，使关系抽取结果达到了80％的精确率和48％的召回率。Zhongmin Shi等使用统计句法分析技术同时识别生物医学命名实体及其间的功能关系，通过使用有噪音标注数据的半指导学习方法获得了83.2％的F测度值。
Stephens等提出了使用向量空间模型从文本中识别基因对关系及其共现强度的方法，使用了TF－IDF计算公式和用户定义的阈值来挖掘命名实体之间的关系。文献中提出一种无指导的关系抽取方法，该方法使用了类似于互联网页面重要性评价HITS算法的思想，称为基于图的交互增强方法。
5 语料库建设和领域本体知识库
统计机器学习方法需要大量的已标注文本数据作为学习器的训练语料，所以，生物医学文献语料库的标注成为相关研究的基础。生物医学文本标注的内容主要包括命名实体、命名实体关系。目前国际上可以公开获取的生物医学文本挖掘的标注语料库有：GENIA语料库、GENETAG语料库(也是BioCreAtlve Task 1A的评测语料)、Medstract语料库、Yapex语料库、Protein Design Group(PDG)语料库和University of Wisconsin语料库等。表1中列出了每个语料的发行时间，语料内容的切分单位(以句子或摘要为单位)，语料的大小(以词为单位)。表2中列出了各个语料可以应用的文本挖掘任务。
GENIA语料库是标注规模最大、语义分类最多、应用最广泛的标注语料库。该语料库标注包括词切分、句子切分、词性标注。语料中标注了关于人类血细胞转录因子领域的基因和基因产物命名实体，由2000篇MEDLINE摘要组成，共有18545个句子，39373个命名实体，36个语义类。它也是JNLPBA语料库的母语料库。需要指出的是：PDG和Wisconsin语料库中只列出所包含的命名实体，但没有指出所在文本中的位置，无法实现正确的评价，因此较难应用于一般的命名实体识别任务。Medstraet是这些语料中唯一有指代消解标注的，并且给出了缩写词的扩展形式。
上述语料库的原始语料皆出自国际权威的生物医学数据库MEDLINE，信息检索和文本挖掘研究主要集中在该数据库上。MEDLINE中生物医学文献数量目前已超过1 600万篇文献，其中超过300万篇文献是近5年内出版的。美国国立医学图书馆的Entrez－PubMed提供了免费的MEDLINE检索服务，是世界最著名和使用最广泛的MEDLINE网上检索系统，于1995年7月推出，已经成为科研人员获取医学文献信息的首选。PubMed提供了主题词检索和自由词检索。
MeSH(Medical Subject Headings)是美国国家医学图书馆(NLM)用以分析生物医学期刊文献等资源的主题内容的控制语汇表，也是NLM出版的MEDLINE数据库主题检索的索引词典。MeSH由22 995个主标题(Descriptors，main headings)组成，分为15个层次。MeSH主标题层级结构安排的目的是为信息检索提供服务。生物信息学中最具有权威性的本体论是基因本体论(Gene Ontology，GO)，由基因本体论协会建立。其目标是建立一套结构化的、精确定义的、通用的控制性词汇，使其在任何生物体内都能描述基因和基因的产物所表现的角色。GO构建了3个相对独立的本体，即生物过程(Biological Process)、分子功能(Molecular Function)和细胞成分(Cell)，它们是基因和基因产物的所有属性。
6 评测会议和相关学术会议
文本信息处理技术的评价通常包含两个部分：标准的评测数据集和评价标准。标准评测数据集一般由领域专家通过手工标注相关文本来获得，这样的数据集通常称为金标准(Golden Standard)。其中比较流行的金标准语料库是GENIA语料库。将 自动识别结果与标准数据集相比较，就可以评价某个文本挖掘技术目前所达到的水平。
生物医学文本挖掘评价标准与通常的文本挖掘评价标准类似，也是由精确率(Precision)，召回率(Recall)和F测度(F－score)来评价的。
近年来出现了很多公开评测生物医学文本挖掘算法的国际会议，对本领域研究的发展起到了重要推动作用。表3列出了当前国际上主要的评测会议。
在近年来举行的竞赛和评测中，最有影响力的是TREC Genomics Track，该评测由美国国家技术标准局(National Institute of Standards andTechnology)支持。Genomics Track从2003年开始，以后每年一次，评测任务主要为分子生物学领域的文本检索和分类。2004年有29个研究组参加，2005年有41个研究组参加。我国大陆有复旦大学、清华大学、大连大学等几家单位先后参加这两届评测。
JNLPBA/BioNLP 2004(Joint Workshop onNatural Language Processing in Biomedicine andits Applications)评测是与国际计算语言学会议同时召开的研讨会，其主要评测任务是生物医学命名实体识别，共有八个参赛系统参加评测。BioNLP 2007的评测任务是临床医学文本多标记分类，共有50个参赛系统参加评测。BioCreAtlve(Critical AssEssment of Information Extractionsystems in Biology)也是一个重要的生物医学文本挖掘评测会议，由西班牙国家癌症研究中心CNIO、美国MITRE公司、美国生物技术信息中心NCBI等5个机构负责组织。该评测包括两个任务：其一是识别文本中的基因和蛋白质名称，除了识别命名实体外，各参评系统还要识别出这些命名实体的同义词；其二是用GeneOntology codes注释蛋白质，识别出蛋白质的功能。目前该评测已经举行了两届，2004年评测包括多种文本挖掘任务，共有10个国家的27个研究组参加了此次评测。2006年评测的总结会议在ACL2007上进行。
KDD(Knowledge Discovery and Data Mining)挑战杯是一个公开评测数据挖掘算法的竞赛。尽管KDD的传统任务既和文本无关也和生物医学领域应用无关，但是从2002年已经开始了生物医学文本挖掘任务的评测，这也是最早的关于生物医学文本挖掘的评测。KDD竞赛包括两部分：第一部分是识别基因功能；第二部分是预测基因对信号传输路径的影响。第二个任务可以作为一个统计分类问题来处理，其中涉及到基因功能信息、蛋白质定位以及蛋白质交互等。参赛者所建立的系统用来帮助FlyBase数据库管理。
生物医学文本挖掘是一个跨学科的交叉领域，自然语言处理、生物信息学、机器学习领域都召开了关于这个主题的学术研讨会(Workshop)，在自然语言处理领域已经发展成为一个相对独立的研究分支。表4给出了各领域中相关学术会议情况。2000年以来，国际计算语言学界的两个主要学术会议ACL(Annual Meeting of the Association for Computational Linguistics)和COLING(InternationalConference on Computational Linguistics)的每届会议都有相关文章发表；从2003年起，每届会议均设有一个相关主题研讨会(Workshop)。生物信息学领域与生物医学文本挖掘相关的学术会议主要有从1996年开始每年一月在夏威夷举行的Pacific Symposium on Biocomputing(PSB)会议和始于1993年Intelligent Systems in MolecularBiology(ISMB)年度会议。从PSB2000开始，该会议几乎每届都把文本挖掘作为会议主题之一；PSB2007则提出了“New Frontiers in BiomedicalText Mining”的主题。和PSB差不多同时，ISMB也在每届会议发表了这方面的文章，并且近几年把文本挖掘和信息抽取列为会议主题之一。国际生物信息学杂志Bioinformatics近年来开辟了数据和文本挖掘专栏，每期均有此类文章发表。
国际机器学习研究领域也对生物医学文本挖掘表现了很大兴趣，2005年国际机器学会ICML(International Conference on Machine Learning)的一个Workshop是LLL05(Learning Language inLogic)，其主题为：Challenge task：Extracting Relations from Bio－medieal Texts。会议为关系抽取提供了训练和测试语料、评测程序，有5个国家的6个研究小组参加了评测。
7 国内相关研究
目前国内在生物医学文本挖掘领域的研究相对还比较少，主要有清华大学和哈尔滨工业大学，均取得了一定成果。清华大学研究者在蛋白质关系抽取方面做了深入研究，其主要工作包括：基于动态规划算法的模式匹配方法，用于抽取蛋白质交互作用关系，取得了80％的召回率和精确率；在此基础上采用最小描述长度原理进行模式优化，进一步提高了抽取精度。他们还将模式匹配与浅层句法分析结合起来，通过句法和语义约束，很好地识别了生物医学文本中的同位和并列句，将原模式匹配方法的精确率和F测度提高了7％。哈工大研究人员主要致力于生物医学命名实体识别和关系的识别的研究，先后尝试了多种机器学习方法。先后应用SVM算法、Generalized Winnow、CRF等方法进行命名实体识别，在实现中选择了丰富特征并结合后处理过程，在相同测试集上取得了优于国际同类研究的结果。目前，他们在综合多种统计学习方法进行多分类器融合的研究上取得了一定的成果，进一步提高了生物医学命名实体识别的精确率和召回率。在关系识别的研究上主要应用基于特征的机器学习方法并取得了一定的成果。
8 结论与展望
摘要：为了降低高校生物医学工程教学科研实验事故发生的可能性，有效预防实验室安全事故发生，提高实验室使用者自身安全防护意识，本文通过分析西南交通大学生物医学工程专业和超净实验室的特点，针对日常管理中发现的问题，从实验室的安全教育和安全管理两方面入手，采用认知实习、安全培训、超净室使用资格考核等逐级培训方式，对建立有效的生物医学工程超净实验室安全管理模式及引导使用者建立健康防护意识进行初步的实践探索。
关键词：生物医学工程;超净实验室;安全管理;健康意识
生物医学工程（BiomedicalEngineering）是生物学、医学和工程学等多学科相结合的新兴交叉学科，综合了生物、化学、物理等多种类型的实验。近些年来，随着国内各高校办学规模和招生数量的不断扩大，对培养创新型生物医学人才的要求更高，为了满足社会需求、引领未来生物医学工程科技和市场的发展，我国不少高等院校成立了生物医学工程专业，随之而来，则是对生物医学工程超净实验室的开放性、共享性的要求不断提高。在生物医学工程领域的教学及研究中，超净实验室的应用需求非常普遍。使用超净实验室的人员包括科研研究者、实验室人员、本科生及研究生。这就意味着超净实验室使用人员具有数量大、进出频繁、成分复杂、知识层次不同等特点。如果使用不当会对环境和操作者的健康造成很大的影响。因此有效预防超净室安全事故的发生是非常重要的。大量的实例证明，超净实验室的安全与健康管理除了安全硬件设施的建设以外，软件建设即人的管理也是极为重要的。实验室安全事故的发生原因主要包括四个方面：（1）人的不安全行为，包括实验操作人员安全意识不强，存在麻痹侥幸心理，未遵守实验室标准操作规程违规操作，有效的个人防护不足；（2）物的不安全状态，包括实验室防护、保险、警示灯硬件设施装置缺乏或有缺陷，实验仪器设备带病作业；（3）管理上的缺陷，包括实验室管理制度不严、实验室安全培训不到位，考核不严格，实验室管理者安全法律责任意识淡薄，上级职能部门监管不力；（4）环境的不安全因素，包括实验室水电线路以及设备配置在设计装备上的不科学造成的隐患。因此，要落实和加强实验室安全管理和实验室环境健康，需要各级管理机构、实验室工作人员、实验室使用人员的多方配合和共同参与。下面结合生物医学工程专业超净实验室的应用特点及潜在不安全因素及通行的安全管理模式，并结合作者在本校超净实验室工作的亲身经历，从超净实验室的安全管理、安全教育及健康意识引导实践几个方面进行阐述。
一、生物医学工程专业超净实验室的应用特点及潜在不安全因素
生物医学工程是应用工程学的原理和技术解决生物学和医学的问题。生物医学工程运用工程科学的原理和方法，通过与生命科学的原理和方法结合，以达到认识机体功能及生命运动的规律、维护并促进人类健康的目的。与其他学科类似，生物医学工程的研究内容涵盖了基础研究和应用研究两个方面的内容。基础研究主要包括生物材料学、各种理化因子的生物学效应、生物系统的建模与仿真、生物医学信息的提取与处理等；应用研究包括人工器官、医用制品和仪器，康复与治疗工程技术，生物医学信号检测与传感技术，生物医学信息处理技术等。生物材料学主要研究与生物体特别是人体组织、血液、体液相接触或作用时不凝血、不溶血、不引起细胞突变、畸变和癌变，不引起免疫排异和过敏反应，无毒、无不良反应的特殊功能材料。而人工器官则主要研究人体组织与器官的再生、修复与替代。超净实验室是对洁净度有一定要求的实验室，洁净度是指单位体积空气中所含悬浮粒子数量的程度。超净室主要由空调机组、过滤系统、进排气通道等组成。超净实验室是一个相对封闭的系统，室外新风经过初效、中效空气过滤器和高效过滤器处理，通过空调和风机送入超净室，而室内的尘埃则通过回风夹道被带走。以上过程循环往复，使超净室达到设定的洁净度。我校生物医学工程专业的超净实验室主要用途为进行细胞培养、材料表面生物分子接枝及其检测、光刻制备微图形、支架喷涂等实验，由万级和十万级两个洁净度区域构成，每个区域各有4个实验室。超净实验室内新风量仅占20%左右，这就意味室内空气80%左右都是回流循环风，超净实验室内氧气浓度明显低于大气中氧气浓度。为避免实验人员长时间因缺氧发生不适或晕倒等意外，要求实验人员进入超净实验室工作时间不宜过长，建议最好两个小时左右离开超净室透透气。特别是每年本科毕业班同学做毕业设计时，进入超净实验人员众多，再加之进行细胞培养实验时通常在超净工作台内使用酒精灯，酒精燃烧时耗氧，这些都会加剧超净实验室内缺氧。在细胞实验中，除定期用紫外线辐照房间空气灭菌以外，超净工作台使用前也要进行紫外线辐照灭菌。由于超净工作台使用频繁，紫外灯工作时间长，紫外线辐照的同时，会产生大量的臭氧，如不注意防护，紫外线和臭氧会对人体产生损害。紫外线强烈作用于皮肤时，可发生光照性皮炎，严重的还可引起皮肤癌；臭氧能对人体皮肤中的维生素E起到破坏作用，致使人的皮肤起皱、出现黑斑；紫外线和臭氧还破坏人体的免疫机能，对神经系统、视觉系统也能产生危害，可出现不同程度的乏力、头痛、头晕、视力下降、记忆力衰退、失眠、易感冒等症状和免疫力下降等情况。
二、我校生物医学工程超净实验室的安全管理、安全教育及健康意识引导
超净实验室使用中学生是实验操作的主体，但他们往往存在实验安全意识薄弱、专业知识不熟练和实验操作不规范的问题。针对生物医学工程超净实验室特点（超净室是一个相对密闭的系统，并且新风量远低于循环风量，超净工作台使用频繁，产生大量紫外线和臭氧）和超净实验室使用过程中可能存在的安全及健康意识引导等问题，以预防为主培养学生实验安全意识，引导其建立实验室健康意识，增强实验事故防范能力，是实验教学管理工作的重心所在。1.实验室安全管理。制定具有可操作性且详细的超净工作室安全管理制度，并张贴在醒目处。要求实验人员进入超净室必须穿实验服、长裤和不露脚面的鞋；禁止携带食物、饮品及与实验无关的物品进入超净室；室内禁止吸烟；进出超净室需登记出入时间、使用房间、实验内容、使用设备运行情况；定期进行实验服、物品及地面清洁及空气净化系统检查维修。进行实验室定期安全检查，对超净实验室中的设备进行定期检查、维护，建立设备使用台账及预约制度，设备旁附上简单易懂的操作说明。对超净工作室中的化学品使用进行安全管理，包括化学品的采购和运输、化学品的储存，以及产出的废弃物分类收集放置并由学校和学院进行统一回收处理。建立超净室安全应急响应措施及预案，包括在超净实验室内配置急救箱，箱门不上锁以备随时可用，箱内配备有急救用基本药品和工具，例如碘伏、创可贴、毛巾、纱布、防毒面具、棉签等，实验室管理人员定期检查、补充及更换急救箱内物品；配置安全标示及应急设备，超净实验室门口墙上悬挂超净室平面设计图，标注紧急情况下人员快速疏散的方向和通道，超净室内安装安全出口指示灯以及火灾逃生出口及救生锤。根据实验室使用功能配置相关的安防设施，包括监控录像头、烟雾报警装置、灭火毯、灭火器等。实验室管理人员定期进行安防设施使用方法现场培训，并在学校安全部门及学院和系安全员指导下定期开展包括火灾、地震、人体受伤、有害化学品和气体溢出等在内的突发事故应急响应演习，尤其重点针对火灾突发事故进行应对演习，其程序包括判断火势能否自行扑灭，如不能扑灭则应尽快通知超净室内其他人员及时撤离，撤离前对所在实验室房间进行断电，并及时通知实验室管理人员。通过这些应急响应演习，提高实验室管理人员和使用人员的安全意识，并能在紧急情况下采取正确的应急措施从而避免更大的事故及伤害的发生。2.逐级安全培训。生物医学工程专业的学生在入学之初即需要到实验室开展认知实习，让其初步了解生物医学工程超净实验室的特点及其工作原理，从理论角度认识紫外线和臭氧等对人体的危害，初步树立一定的安全、健康意识。需要进入超净实验室进行实验的学生集中安全培训，老师向学生详细讲解超净室设计布局、设备使用流程特点、安全注意事项，并对超净实验室的规章制度进行详细的说明。组织学生观看实验室安全教育片，把一些常见的实验伤害和事故发生后的应急措施用动画的形式表现出来，进一步增强学生的安全意识。培训完毕后，培训人需在安全保证承诺书上签字。3.超净室使用资格考核。学生入室开展实验前，必须通过超净室使用资格考核，考核合格后方能取得进入超净实验室进行相关实验的资格。考核分为理论和实地操作两部分，考核内容包括超净室使用规则；超净室特点、分区、布局；超净室能开展哪些实验、仪器设备使用及注意事项；实验人员进出超净室流程；物品及仪器设备等进入超净室注意事项等。
三、结束语
生物医学工程超净实验室综合了医学、生物、化学、物理等多种类型的实验，交叉性强，潜在危险因素较多。因此要从根本上杜绝或减少意外安全事故的发生，在教学和科研中使用超净工作室时的安全问题就必须重点关注。通过加强实验室日常安全管理及对学生进行安全教育和健康意识引导，我们初步积累了控制和降低实验伤害的工作经验，并将不断强化日常管理，形成规范细致的逐级安全培训体系，学生安全、健康意识，健康安全地进行实验研究，在最大限度地发挥超净实验室的科研教学功能的同时，保证实验室运行安全有效和使用者的安全健康。
关键词：学风建设；生物医学工程；本科专业
中图分类号：G641 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）08-0019-03
生物医学工程（Biomedical Engineering，BME）是一门新兴边缘学科，综合采用生物学、医学和工程学的理论和方法，运用工程技术手段，研究和解决生物学和医学中的有关问题，为人类健康服务。
随着医疗卫生事业的迅速发展，生物医学专业的重要性突显，社会对生物医学专业从业人员的需求也迅速升温，该行业的社会地位也越来越高，前景一片光明。中国的生物医学工程专业本科教育走过了三年多的历史。目前，全国至少有117所高校开设了生物医学工程专业，其中58所高校开设了生物医学工程硕士点，92所高校招收本科生[1]。
作为一门交叉学科，生物医学工程专业的学生既要求掌握工程学（包括化学、机械、电子等）知识，还要掌握一定的生物医学知识，课程繁多、难度较大。同时这门交叉学科既需掌握理论知识，又需培养实践动手能力。因此，对于生物医学工程专业的学生而言，学风的建设显得尤为重要[2]。作者长期担任生物医学工程本科班级的班主任，对生物医学工程本科班级的学风建设有较深的心得体会。本文根据生物医学工程本科专业的特点，对该专业的学风建设进行探讨，揭示其内在的规律，提出生物医学等交叉类学科专业学生如何进行学风建设的思路。
一、生物医学工程专业学风建设面临的问题
同高校其他很多专业一样，生物医学工程专业面临一些共性的问题。例如，部分学生学习目的不明确，进取心不强，学习不够努力。主要表现为缺乏严谨的求学态度，学习上弄虚作假，投机取巧，作业抄袭，甚至考试作弊；课堂不认真听课，实验不参与操作；一些学生学习纪律松懈，上课迟到、早退，甚至出现旷课、缺课现象，还有极少数学生沉迷于电脑游戏，终日不思学习，致使学业荒废。
与其他专业相比，生物医学工程专业显现的最主要问题是学习目的不明确。不少学生对该专业仍然存在片面的认识，认为生物医学工程专业是一大杂烩的专业，所学课程繁多而没有确定的方向，就业没有明确的目标。另外，对于本校的生物医学工程专业来说，还有部分学生是从别的专业调剂到生物医学工程专业的，少数学生由于认识上的差异，对本专业不感兴趣，热情不高，甚至产生厌恶感。这样思想认识的存在，使学生学习缺乏动力，得过且过。这些问题严重影响到学生的大学本科学习。
二、生物医学工程类专业学风建设的尝试
生物医学工程专业本科生的学风建设，在与高校几乎所有专业学风建设一样，按照“科学发展观”的要求，加强思想教育、以学生为主体、严格管理、加强师资队伍建设，发挥教书育人作用等方面进行大量工作外，本专业还根据自己的特点和优势，重点开展了以下几个方面的尝试。
（一）加强学生对生物医学工程专业的认识，明确专业方向
通过入学专业教育、专业认识实习、学生教师恳谈会、研究生本科生座谈会、已毕业校友返校座谈会等形式加强学生的专业认识，特别是通过到医院、医疗仪器公司参观、座谈，让学生了解生物医学工程专业在社会上的现状及其就业前景，提高学习热情；其次，我们通过专业方向的细分，将培养方向定位于生物医用材料和医疗仪器，并在“本科生科研导师制”的活动中根据老师的研究方向进一步进行培养方向的定位，这样就让学生有了明确的专业方向和就业目标，学习目标也就更加明确。
（二）学生的学业生涯、职业生涯规划
从新生入学起，本专业就举办学业生涯、职业生涯规划大赛。教师们认真评阅每一个学生所撰写的“学业生涯、职业生涯规划书”，了解每一个同学的学业、职业目标，有针对性的在各方面加以指导，真正做到因材施教、“个性化培养”。教师每学期对照学生自己的“学业生涯、职业生涯规划书”进行检查、评估、指导以及修改。
（三）发挥本专业高学历、高素质教师多的优势
教风之于学风具有鲜明的导向性，高素质教师在学风建设中的作用是毋庸置疑的。在本专业教师队伍中，“海归”人才的比例达到58%，博士学历比例达到50%。从2002年起，本校通过重庆市“回归工程”引进了一大批高素质“海归”人才，这批人在国内外都有一定的影响，他们是学生心中的偶像，在教学、科研和对学生的引导等方面起到了巨大的作用。
在发挥高素质“海归”人才众多的优势方面，本专业老师每学期都要进行多次各类讲座，内容多种多样，从“欧美文化”到“科研，创造自己的成功”。通过这些讲座，“海归”教授以身说法，将海外高校优良的学风带进了我们的校园，学生也开拓了视野，了解到这些老师的成功是“坚强的意志、勤奋和努力”的结果；我们还开设了多门双语课称，例如“远程医疗”等，采用原版教材，进行原汁原味的英语教学，取得了很好的效果。
（四）在大二学生中实行本科生科研导师制
本校生物医学工程专业在重庆市乃至全国高校中率先实行了大二学生本科生科研导师制，重视发挥导师教书育人的作用，以教风促学风的作用。充分发挥“海归”人才和高学历人才的优势。从大二开始，学生进入老师的实验室，从文献资料的查找、英文文献的阅读与翻译基本训练着手，在教师的实验室中培养了科学研究和动手能力，增加了学习的兴趣。实践证明，参加导师科研活动的学生，无论是在就业还是继续读研究生进行深造这两方面，都较之没参加导师科研活动的学生拥有更大的优势。
（五）鼓励学生考研，促进学风建设
从新生入学教育开始，我们就提倡、鼓励生物医学工程专业的本科生为考研做准备，并在其后的一系列活动，例如研究生本科生座谈会、教师学生恳谈会、考研动员会等活动中不断宣传，影响学生。考研与就业互不矛盾。考研与就业都需要在大学本科学习期间，掌握坚实的基础知识和专业知识。考研能够提高学生的层次。在社会上，研究生与本科生的差异是非常明显的，特别是，通过考研，学生可以考上重点大学乃至名牌大学，这对其自身的发展大有裨益。考研能够激发和保持本科学生的学习热情[3]，有了考研这一更高层次的人生目标，本科学生学习才会有更大的动力，使之能把握学习的最佳时期，够持之以恒地努力学习。考研有利于本科学生巩固和掌握扎实的大学所学的理论知识。数学和英语在考研中有极大的权重，因此，要求本科学生要系统学习、牢固掌握、灵活运用数学、英语等基础知识，这样才能顺利考上研究生。我校本专业长期的学风建设实践表明，一个有考研目标的本科学生，在大学学习期间能够保持较强的学习意志、好精神状态，可以从整体上促进其学习。
本专业学生考研率、上线率和研究生录取率连续多年位列学校第一，2011年的数据分别为27.8%、22.2%、19.4%，十余名学生还考上了四川大学、华中科技大学等重点大学的研究生。
三、结束语
近几年来我校生物医学工程专业的学风建设，通过践行科学发展观，以人为本，以学生为主体，以教师为主导，两者紧密联系，发挥本专业的特点和优势，取得了一定的成绩。本专业从2006～2011届毕业生中，86.2%的学生通过国家计算机二级考试，英语四、六级通过率分别为62.1%、34.5%，在全校处于前列。2006、2008班级被评为全校优秀标兵班级。总之，通过以上措施，本专业的学风建设取得了长足的进步，为学校的本科教学评估和学校升格为大学做出了突出的贡献。
参考文献：
[1]Xiaohong Weng，Undergraduate Education on Biomedical Engineering of Comprehensive University in China.Yi Peng，Xiaohong Weng（Eds.）：APCMBE 2008，IFMBE Proceedings 19，pp.629-632，2008 ？Springer-Verlag Berlin Heidelberg，2008.
[2]王秀华，楚同军，冯小苗.高校学风建设的实践与认识[J].江苏教育学院学报（社会科学版），2006，（11）.
[3]陈富贵，龚文平，刘生国.抓学风建设是促进大学生考研的有效途径[J].江汉石油学院学报（社科版），2002，4（3）.
科交叉的边缘科学，它是用现代科学技术的理论和方法，研究新材料、新技术、新
仪器设备，用于防病、治病、保护人民健康，提高医学水平的一门新兴学科。
生物医学工程在国际上做为一个学科出现，始于20世纪50年代，特别是随着宇
航技术的进步、人类实现了登月计划以来，生物医学工程有了快速的发展。在我
国，生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代，中国医学科学院、中
国协和医科大学原院校长、我国著名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学
科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物医学工程专业的创建、1980年中
国生物医学工程学会的成立，有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前，我
国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构，从事着生物医学的科研教学工作
，在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。
显微镜的发明“解剖”一词由希腊语“Anatomia”转译而来，其意思是用
刀剖割，肉眼观察研究人体结构。17世纪LeeWenhock发明了光学显微
镜，推动了
解剖学向微观层次发展，使人们不但可以了解人体大体解剖的变化，而且可以进
一步观察研究其细胞形态结构的变化。随着光学显微镜的出现，医学领域相继诞
生了细胞学、组织学、细胞病理学，从而将医学研究提高到细胞形态学水平。
普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平，难以分辨病毒及细胞
的超微细结构、核结构、DNA等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜，
使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体，研究细胞的超微结构。光学显微镜和电
子显微镜的发明都是医学工程研究的成果，它们对推动医学的发展起了重要作用
。
影像学诊断飞跃进步影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域
之一。50年代X光****和摄片是临床最常用的影像学诊断方法，而今天由于X线CT技
术的出现和应用，使影像学诊断水平发生了飞跃，从而极大地提高了临床诊断水
平。即计算机体断层摄影(computedtomographyCT),即是利用计算机技术处理人
体组织器官的切面显像。X线CT片提供给医生的信息量，远远大于普通X线照片观
察所得的信息。目前，螺旋CT(spiralCT或helicaletCT)已经问世，能快速扫描
和重建图像，在临床应用中取代了多数传统的CT，提高了诊断准确率［1］。医学
工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振(nuclearmagneticresonanc
e)原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(MRI)，它不仅可分辨病理解剖
结构形态的变化，还能做到早期识别组织生化功能变化的信息，显示某些疾病在
早期价段的改变，有利于临床早期诊断。可以认为MRI工程的进步，促进了医学诊
断学向功能与形态相结合的方向发展，向超快速成像、准实时动态M
RI、MRS发展。根据核医学示踪，利用正电子发射核素(18F，11C，13N)的原理，
创造的正电子发射体层摄影(PET)，是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体
把PET列为十大医学生物技术的榜首。PET问世不过30年历史，但它已显示出对肿
瘤学、心脏病学、神经病学、器官移植，新药开发等研究领域的重要价值［2］。
影像学诊断水平的不断提高，与20世纪生物医学
工程技术的发展密切相关。
介入医学问世介入医学是一种微创伤的诊疗技术。Dotter和Judkin(1964年
)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人，他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行
扩张治疗取得成功。1967年Margulis首先使用过介入放射学(InterventionalRa
diology)，这是医学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年Gruenzing成功
地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功以后，介入性诊疗技术由于其创伤小
、患者痛苦少，安全有效而倍受临床欢迎。20世纪80年代随着生物医学工程的发
展，高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造影(DSA)、射频消融技术以及
高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世，使介入性
诊疗技术发生了飞速进步，临床应用范围不断扩大，从心血管、脑血管、非血管
管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证，并使诊疗效果明显提高
，患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视为与药物诊疗、手术诊疗
并列的临床三大诊疗技术之一，也有人把介入诊疗技术称之为20世纪发展起来的
临床医学新领域--介入医学［3，4］。
人工器官的应用当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时，现代临床医
疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能，人们
称这种装置为人工器官(artificialorgan)。如20世纪50年代以前，风湿性心脏
瓣膜病的治疗，除了应用抗风湿药物、强心药物对症治疗外，对病损的瓣膜很难
修复改善，不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技
术，在心脏停跳状态下切开心脏，进行更换人工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修
补，使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科之所以能达到今天这样
的水平，主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工血管等新材
料、新技术的结果［5］。
肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良，而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病
晚期患者的生命，肾病治疗学也因此有了很大进步。
现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速，除上述人工器官外，人工关
节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用，使千千
万万的患者恢复了健康。可以说，人体各种器官除大脑不能用人工器官代替外，
其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。
此外，放射医学、超声医学、激光
医学、核医学、医用电子技术、计算机远程
医疗技术等先进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果，综上
可见，20世纪生物医学工程的发展，显著提高了医学诊断和治疗水平，有力地推
动着医学科学的进步。
21世纪生物医学工程展望纵观医学新技术诞生和发展的历史，从伦琴发现
X线到今天X射线诊疗技术的发展，从朗兹万发现超声波到今天B超诊断的广泛应用
，从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天MRI的问世，从赫斯费尔德发明CT到今天
CT成像系统的应用，都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的
医学新技术。循着20世纪医学发展的轨迹，我们有理由预测21世纪新的医学诊疗
技术可能在以下10个方面有重大突破和创新：
(1)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化，远程医疗信息网络化，
诊疗用机器人将被广泛应用。［6］
(2)介入性微创，无
创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技
术，纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。
(3)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着
PET的问世和应用，形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂
型心血管、脑血管影像诊查系统将在21世纪问世。
(4)生物材料和组织工程将有较大发展，生物机械结合型、生物型人工器官将
有新突破，人工器官将在临床医疗中广泛应用。
(5)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展，植入型药物长效
缓释材料，药物贴覆透入材料，促上皮、组织生长可降解材料，可逆抗生育绝育
材料、生物止血材料将有新突破。
(6)未来医疗将由治疗型为主向预防保健型医疗模式转变。为此，用于社区、
家庭、个人医疗保健诊疗仪器，康复保健装置，以及微型健康自我监测医疗器械
和用品将有广泛需求和应用。
(7)除继续努力加强生
物源性疾病防治外，对精神、心理、社会源性疾病的防
治诊疗技术和相应仪器设备的研制受到越来越多的重视与开发，研制精神分析、
心理安抚、生物反馈型诊疗技术和设备将是生物医学工程的新起点。
(8)创伤是造成青年人群死亡的主要原因，研制新型创伤防护装置、生命急救
系统是未来生物医学工程的重要课题。论文帮
(9)即将迎来的21世纪是分子生物学时代，有关分子生物学的诊疗新技术将快
速发展，遗传、疾病基因诊疗技术，生物技术和微电子技术相结合的DNA芯片、雪
白芯片和诊疗系统将被广泛应用。
(10)空气污染、环境污染严重危害着人类健康，研究和开发劳动保护、家庭保
健、个人防护用的人工气候微环境是未来不能忽视的问题。
1997年我国了关于卫生工作改革与发展的决定，提出了奋斗目标：“到2
000年，基本实现人人享有初级卫生保健”，到2010年国民健康的主要指标在经济
发达地区达到或接近世界中等发达国家水平，在欠发达地区达到发展中国家的先
进水平。1999年国家科技部召开了“发展生物医学工程技术战略研讨会”，国家
工程院开展了有关发展我国医疗器械工业战略研究等，对推动生物医学工程产业
发展、落实创新工程战略布置起着重要作用。20世纪人类与疾病做斗争，在医学
诊疗技术上取得了重大成就；但面向21世纪的巨大挑战，我们要动员起来，调整
政策，制定规划，改革医学研究教学的旧模式，发挥现代科学多学科交叉合作的优
势，创建全新的生物医学，为人民造福。
参考文献
［1］GeWangMichealWV.PreliminarystudyonhelicalCTalgorithmsfor
patientmotionestimationandcompensation.IEEETran
［2］MinnH,LapelaM,KlemiPJetal.Predicationofsurvivalwithfl
uorin-18-fluorodeoxyglucoseandPETinheadandneckcaner.JNuclMe
d,1997,38：1907
［3］ScheinmanMM.CatheterAblation.Circulation,1991,83：1489-1498
［4］杨于彬，生物医学工程介入性诊疗技术，世界医疗器械，1997，3(9)：5
0-52
［5］KatirciogluF,YamakB
,BattaloglaB,etal.Longtermresultsof
mitralvalvereplacementwithpreservationoftheposteriorleaflet.J
HeartValveDis,1996,5(3)：302
[关键词]：基础生理实验课体系 生理信号分析与处理 研究性教学 考核评价体系
[中图分类号] TH79 [文献标识码] A
一、 引言
依据高等教育内外部环境的诸种变化，以及国家自主创新对于创新性人才培养的要求，在“卓越工程师”培养的教育理念指导下，通过对学生知识、能力与创新要素的综合分析研究，本文提出构建一种以学生为中心，以满足创新型人才培养的个性化需要，利于学生自主学习为目标的多模式开放型实验教学体系。该种实验教学体系对创新型人才培养的推动作用主要体现为实验教学的多模式化组织以及综合性开放式实验考核评估2个方面。
生物医学工程及相关仪器专业的学生在实验技术上应培养具备生物医学信息采集、传输、处理、分析新型生物医疗电子、信息与仪器等硬件知识、并具备较强的医学应用软件设计、开发的能力，能够将信息技术与医疗管理、医疗服务有机结合的高级医学信息技术人才。因此在课程内容安排上做到面和点的结合，既要保证知识面广，同时要重点突出。但现状是生物实验与仪器等软硬件平台的挂钩程度不够。目前生物学实验一方面主要涉及以细胞等微观生物信息为主的实验数据，主要以细胞生物学、遗传学、解剖学为代表；另一方面涉及以人体生理信息为主的宏观生理信号为主的实验数据，主要以医学仪器相关实验为代表，均以单一化实验结果作为实验考核依据，限制了学生主动性和创造性的发挥。所以生物学实验需要结合自身的教学经验，对教学中存在的问题进行逐步改进。通过调整实验内容、改革教学方法、完善考评体系等措施，对于生物实验分析不能以短期实验唯一结果论的定性认识为主，而应该强调以“长时程跟踪的过程启发式”为主的定量累积式分析，即在侧重得到实验结果的同时，鼓励学生自主采用各种软硬件仪器平台知识，灵活选择信号特征提取方法，加强对信号分析的能力和对结果的理性认识，发挥实验课的实践性优势，得到多样化的处理结果，最大程度地增强学生的自主性与参与性。
在以过程化为主的“一问多答”教学模式中，采用启发式的教学方法。教师根据教学内容向学生提出问题，引起学生主动思考，从而变结果灌输式的被动学习为过程启发式的主动学习，加深学生对概念、理论的理解，发现问题，敢于提出问题，渴求解决问题。而课后的各种实验数据处理结果可以直观地了解教师教学内容安排是否合理，教学效果是否明显，为教学改革提供依据，从而为创新性高素质人才的培养作出应有的贡献[1]。
二、现有模式的现状及改革途径
（一）. 微观生物实验内容由于教学条件等因素的限制，多局限于显微镜使用、或细胞膜通透性等验证性实验，对于推动微观细胞生物学快速发展的新技术新方法，缺少教学资料与手段；同时，人体生理信息等宏观医疗仪器生物实验的测试侧重于对医疗仪器面板的操作和各种简单生理信息的直接获取。
（二）. 实验教学模式单调，难以激发学生的积极性和主动性。现行的实验教学基本都先由学生预习实验指导书，实验仪器设备及试剂都由实验教师提前准备好，学生只要按照实验步骤按部就班地做，最后写出实验报告。这种实验教学模式难以很好地启发学生创造性思维，不利于培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。学生容易无精打采，注意力分散，反应迟滞，多数学生被动应付教师的要求，甚至投机取巧，如采用“配色”等方式快速完成生化实验；有的课堂学生随心所欲，各行其是，故意捣乱，师生处于一种对抗状况。在这样的课堂环境里，教学任务难以完成，传授知识、培养素质的目标难以实现[2]。
（三）. 实验教学缺乏综合性、设计性，不利于学生综合素质的培养。由于课时安排固定、实验条件的限制，现行开设的实验项目多为验证性实验，实验过程及可能出现的问题基本固定，结果也基本已知，只要按照步骤去做，基本都能达到较好效果。这种模式限制了学生思维，难以达到学生综合素质的培养[3]。
（四）. 实验课成绩评定方式需要进一步完善。实验课程由于其性质的特殊性，往往难以确定完善的考核指标和体系，从而导致学生实验报告书写的工整和完整程度决定了最终成绩，使得最终实验课成绩评定存在一定的随意性，从某种程度上影响了学生学习的动力[4]。
在此评估基础上，应实现的改革途径主要包含以下两个方面：
第一，生物学实验教学鼓励学生自主采用各种软硬件仪器平台，灵活选择信号特征提取方法，加强对信号分析的能力和对结果的理性认识，发挥实验课的实践性优势，得到多样化的处理结果，最大程度地增强学生的自主性与参与性，培养学生理论联系实际、独立思考、团队合作、自主创新的科学精神；
第二，通过施行开放式多结果的过程化实验教学模式，注重实验知识的延伸，创造和谐课堂、完善考核制度等改革措施，发挥实验课的实践性优势，努力营造和谐课堂，最大程度地增强学生的自主性与参与性，培养社会需要的创新型、应用型、复合型、外向型人才。
三、实验内容改革的模块化设置
（一）修改完善教学大纲，科学合理设置实验内容。
本专业实验本着充分利用现有资源和仪器设备的原则，综合考虑知识的难点和重点调整实验教学内容，以“综合课程设计”的2-3个相互衔接的短学期形式，对原有实验内容进行筛选和整合，依照学生的实验技能发展过程依次开设基本操作实验、验证性实验、综合性和创新设计性实验。以微观生物实验为例，基本操作实验包括显微镜的使用、显微测量、细胞形态观察等内容；设计验证性实验包括活体染色、细胞化学、核酸存在部位及检测方法、细胞膜的渗透压及细胞吞噬作用等内容；设计综合性实验需要在完成基本操作实验和验证性实验的基础上，指导学生查阅实验资料及设计实验方法，合理利用实验室资源，充分利用实验材料来完成实验，如动物细胞的原代及传代培养可作为设计综合性实验内容。相关生物实验进行后，应着重加强特定生物信号与相应软件处理的结合工作。可简单概况为将专业软件类课程打通，开设一门面向专业的软件设计课程，如“生物医学工程软件设计”，或“电子信息技术及仪器软件设计”课程，处理对象可定位为前期获得的实验数据。而以宏观的动物生理数据为例，离体培养的小鸡或蛙心肌细胞信号可通过相关动物实验获得，通过将测试的信号存储成dap数据格式，输入labVIEW软件进行锁相处理编程及特定滤波处理，实现对所弱信号的分析和相应数字信号处理工具的掌握，达到将感性数据上升到理性知识的目的。
（二）改革教学方法，变结果灌输式为过程启发引导式。
实验过程中，既要发掘实验背后的理论支持，又要培养技术意识，重视实验技术和方法。同时，鼓励师生交流，提倡师生间的问答，活跃课堂气氛。教学过程中，教师在讲清实验目的和原理的前提下，鼓励学生根据所学知识，自主设计实验过程并完成实验，实验报告可考虑通过建立在各种实验数据分析基础上的论文形式完成。
（三）完善考评体系，激发学生对科学的求知欲和对本课程的兴趣。
实验考评体系应以过程累积式考核为主，摈弃传统结果式考评。以细胞生物学实验为例，其考核应以考查学生运用理论重视、运用实验技术的能力为主要内容，可安排综合性实验要求学生利用所学的理论知识和实验技术进行综合分析、实际操作、做出实验结果。对于实验技术，以学生的直接操作作为考核方式，对于实验理论的考核，通过闭卷方式完成，也可以通过学生对实验数据的各信息化平台分析来进行多结果式考核。另外，对于能够自主设计完成实验，积极申报完成开放性实验的学生给予较大系数的鼓励性加分。实验具体路线图如下。
四、实验操作的关键性问题
（一）如何处理实验室的开放问题。
在改革过程中，实验设备资源的开放和教学方式的开放是该长期化衔接实验的重要保障。其主要实现途径为，结合生物学和仪器教学平台，实施“具体生物弱信号案例教学法”，采用学期末“首尾相连”的两个短学期和整个学期的“三明治”夹心时间实施整个实验课程，并由相关实验课的青年教师负责各实验室的公共开放时间和相互协调。这样能有效调动学生的主观能动性，加强课程内容的实践性，在知识的传授过程中渗透工程技术的内容，使学生掌握工程设计、工程实践的一般规律和基本方法，避免工科教学理科化、脱离实际的倾向。如图2所示针对在体心电信号的测试及信号处理方法，可安排在微观动物心肌细胞的培养及生物学方法观察的细胞生物学实验的短学期时间，同时合并进行在体式心肌细胞搏动的信号及噪声分析，加强定性实验及理性的定量分析实验的融合，提高相关理论知识与动手能力的结合（图2）。
（二）如何充分利用实验室资源，引导学生设计综合性实验
第一，以生理仪器平台为主的硬件实践动手能力。
当完成基础性生理实验及相关软硬件知识的授课后，以宏观人体生理信息为主的医学仪器实验，应该以设计开发性实验为主，鼓励学生自己设计开发医学仪器。同样以心电信号为例，如心电监测仪实验中，可要求根据在体式及离体式心电信号的特点（图3（a）（b）），结合理论知识，设计电信号检测原理图，用布线软件软件画出其原理图，并制作电路板、布线和焊接电路，在单片机应用开发环境中编写程序并调试。最后制作简单心电监测仪，通过相关的虚拟仪器平台，在示波器上显示被测者心电图。同时配合相关传感器知识，还可制作体温计、气体检测仪等医学仪器。在此基础上，还可设置网络数据平台，进行远程控制。
第二，以微弱生物信号实验数据分析为主的软硬件结合能力。
信息技术的发展对生物医学信号的检测、处理以及数字信号处理几个方面发挥着重要的作用。生物信号一般可以分成电信号和非电信号，如心电、肌电、脑电等属于电信号；其它如体温、血压、呼吸、血流量、脉博、心音等属于非电信号。如从处理的维数来看，可以分成一维信号和二维信号，如体温、血压、呼吸、血流量、脉博、心音等属于一维信号；而脑电图、心电图、肌电图、x光片、超声图片、CT图片、核磁等则属于二维信号。医学仪器实验采集到大量的以上一些宏观的人体生理信号数据，应利用学生的相关生物医学信号处理的知识，根据生物医学信号的特点，对所采集到的生物医学信号进行分析、解释、分类、显示、存贮和传输，其研究目的一是对生物体系结构与功能研究，二是协助对疾病进行诊断和治疗。
本学院的相关教研室教师结合labview、DSP等编程工具的实验教学案例，对于“虚拟仪器技术”及“数字信号处理”的综合做了以下研究及整合。“虚拟仪器技术”及“数字信号处理”是一门应用性较强的技术课程。随着信息化的发展，信息技术不断地渗透到科学研究等各个领域中，发挥着越来越大的作用。科学实验、测试信号的处理、工业生产中自动化生产线的测控等都以信号处理为基础。我校“数字信号处理”实验，以数字信号分析为基础，以数字滤波为手段，以数字信号处理为目的，突出谱分析和滤波的应用，加大与信号与系统、自动控制原理，以及后继的通信原理、计算机图像处理等课程之间的衔接，使其与其他课程实验融合为一个有机的整体。
以虚拟仪器中的相关控件调用为例，解决数字信号处理课程中的基本知识点“快速傅里叶变换（FFT） 数字滤波器”的实验设置，对本文提出的“多模式过程启发型实验教学体系”进行具体阐述。
该知识点通常的实验要求和目的为：①加强对labVIEW相关控件工具的使用及虚拟仪器技术编程能力的提高，加深对FFT基本原理和性质的理解；②学习利用FFT对连续或离散时间信号进行谱分析，了解可能出现问题及其原因，以便在实际应用中能够正确使用FFT。
按照基本的实验要求和目的，和多模式开放性原则，对该知识点的实验设置如下：
第一，验证性实验内容。主要通过调用labVIEW“信号分析模块”总的FFT函数，分析序列和其频谱的特点，设计产生相应的虚拟生理信号及噪声源，利用数字信号处理中各滤波器的特点去除噪声，分析去噪后结果，并利用相关原理解释其中的现象。实验目的是通过形象和具体的内容，加深对理论知识的理解。该层面的实验以直观、具体和形象化为主要特点，避免复杂化。学生不会因为陷入繁杂的具体过程，而影响对理论知识的理解和掌握
第二，综合、设计型实验内容。数字信号处理与所采集到的实验数据具有密切相关的联系。生物医学信号中的特点是微弱、噪声大，所以滤波和灵敏度是生物医学信号采集的关键。另外生物医学信号的随机性强，是随机的且非平稳的。正是因为生物医学信号的这些特点，以傅里叶理论为基础的小波变换方法成为生物医学信号分析的有力工具。利用小波变换能将原始心电信号分解为不同频率的信号，然后对信号进行重建，此方法能很好地消除心电信号中的基线漂移，抑制工频和肌电干扰，同时能获得QT间期的精确值，是本专业学生的重要编程思想。
所以，在实际的推进环节中，涉及一个短期的课程推导实践以及长期的过程启发式环节。其中短期内容包括将短学期等实践类课程，如“医学软件编程实习”和本门课程合并，其课时作为本门课程的实践环节；长期内容则包括：①将毕业设计环节和课程合并，增加实践课时；②将所有的硬件测试类课程和相关软件分析生理信号内容合并。如“C程序设计”，“数据库基础”，“面向对象程序设计”等。此时授课教师不再为单个教师，而是整个课程群的全体教师；③学生毕业严格按照“宽进严出”的理念操作。总结后的某“过程启发式”实验具体操作实例如下：
创设情境，提出问题。可安排在微观动物培养及生物学方法观察后，同时协调进行在体式动物信号及噪声分析，加强感性的定性实验及理性的定量分析实验的融合，提高相关理论知识与动手能力的结合：如细胞离体培养后的各种生物信号指标及各种混入的噪声和分类，在此基础上结合该案例讲解相关滤波器的工作原理和基本设计方法，然后将生理信号提取的设计任务作为设计性作业布置给学生。
分组研讨，设计方案。在布置设计任务后，教师组织学生分组研讨。根据学生自主学习能力的强弱和自身特点合理分组，方便学生间相互协作，共同提高。学生利用电子资料库检索，查阅相关资料，获取丰富的信息资源，通过对各种信息资源的分析研究，提出自己的解决方案。
成果展示，分析归纳。在各小组取得了初步的设计成果后，教师以课堂教学形式组织各小组的成果展示与评价。在课堂上通过虚拟实验室系统和数字投影仪，展示各种解决方案所取得的生理信号滤波效果，分析它们的优缺点，引导学生分析归纳出解决此类问题的思路与方法，并共同探讨最佳设计方案。
五、结语
“加强实验教学和实验环节，抓好综合性和创新性实验，大力培养学生实践能力”是我国高校推进自主创新，落实“高等学校教学质量与教学改革工程”，培养创新人才所需采取的重要措施[4]。本文总的改革目标是“遵循以学生为本，注重以互动式教学为核心的教学观念，构建有利于增强求知欲和创造力的课程教学模式”。本文提出的多模式开放性实验教学体系摈弃短期实验唯一结果论的定性实验，强调以“长时程跟踪的过程启发式”为主的定量累积式综合分析实验，在整个学年中分阶段构建以实验教与学为中心的综合型数字化实验教学环境；鼓励学生自主采用各种软硬件仪器平台，灵活选择信号分析方法，加强对信号分析的能力和对结果的理性认识，发挥实验课的实践性优势。通过施行开放式多结果的过程化实验教学模式，注重实验知识的延伸，完善考核制度等改革措施，最大程度地增强学生的自主性与参与性，积极响应国家“卓越工程师教育培养计划”，培养出具有专业领域特色，能够基本独立完成初级软硬件规模设计和开发工作的创新型、应用型、复合型、外向型的“卓越工程师”型储备人才。
[参考文献]
[1]张晓东.人才培养与产学研结合实践中的问题及对策[J].沈阳航空工业学院学报，2009，26：41-44.
[2]黄解军，袁艳斌。大学新生专业思想教育的思路及对策[J].教育探索与实践，2007，8：51-53.
[关键词]生物医学工程；影像技术学；教学体系；实践教学
生物医学工程专业是一门现代医学和医学工程技术相互结合的学科，主要在理工科院校开展，作为一所以医学教育为主的高校，在生物医学工程专业培养中，注意与医学临床实践紧密结合，侧重医疗器械实践培养。该校生物工程专业前身为医学影像学（工程方向），自1999年开办至今，根据实际情况，不断修正培养培养，重视理论与实践相结合，不断提高学生的实践能力，以“工程素质高、实践能力强”的应用型专业人才培养，为培养目标。
1该校发展历程
牡丹江医学院自1958年创立以来，目前已经拥有近60年的教学历史，1997年6月,学院通过了原国家教委本科教学评价,成为全国首批本科教学评价合格院校。从最初的名不见经传到现如今的发展壮大，牡丹江医学院在学科建设、师资力量及科研投入上均下足了功夫。尤其重视实践教学环节，在教学、科研、实习和就业方面均走在了同级别院校的前列。
2生物工程及影像技术的发展背景
生物医学工程（BiomedicalEngineering，BME）是结合物理、化学、数学和计算机与工程学原理，从事生物学、医学、行为学或卫生学的研究；提出基本概念，产生从分子水平到器官水平的知识，开发创新的生物学制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息学方法，用于疾病预防、诊断和治疗，患者康复，改善卫生状况等目的[1]。近几年来，我国的医疗体制变革正处在快速时期，理工类科学技术在医学领域，尤其是生物医学中的应用范围也越来越广，因此对于具有较高专业素养和应用能力的人才需求就更加急迫。“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）是国家教育部贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重点大力项目[2]，同时也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的一项重要措施，该政策旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务，对促进高等教育面向社会需求培养人才，全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导。医学影像技术是医学专业其中一门[3]。我国在2006年时出台了改革政策，将医学影像学专业区分为两种学制不同的专业进行教育，此教育模式早在上世纪西方某些发达国家就已经出现，并取得了较好的教育结果。4年制医学影像技术是专门从事影像技术与操作方面的工作的一类高精尖技术人才，在仪器操作及治疗剂量控制方面的能力水平要明显优于五年制的医学影像学专业学生[4]。
3该校学科建设情况
该校拥有较高规格的影像实践基地，该基地初建于2003年，现拥有6个实验区，47间实验室，建筑面积达3000㎡；配备X线机（常规X线机、程控X线机、高频X线机）、CT（螺旋CT、往复式CT）、MRI（超导MRI、小型MRI教学仪）、ECT、DSA、超声（彩超、黑白超、数字超声教学仪）、直线加速器、模拟定位机、麻醉剂、体外碎石机、血液透析机、激光相机、洗片机、高压注射器等50余台设备，总价值达1000余万元。可满足生物医学工程、医学影像技术专业的专业课的实验课、实验室开放等教学活动，可以为学生提供大量的实践动手机会。亦可带领学生参与医院大型设备的拆卸、搬运、安装、维修等工作，让学生得到“实战”的机会。该校于2013年在医学影像学院增设4年制生物医学工程专业、医学影像技术专业，培养方案与原医学影像学专业（工程方向）（5年制）不同，《医学影像设备学》作为重要的专业课之一，教学大纲亦作调整。根据医学生物工程专业、医学影像技术专业的特点，进行教学改革。理论课删减部分陈旧设备相关知识，如压缩常规X射线机结构、功能、工作原理及电路分析的讲解，由学生课余时间自行学习讨论。在实验课改革方面，删减部分陈旧实验项目，让学生多多地参与实验课教学互动中，增加学生实践动手机会，锻炼学生独立分析问题、解决问题的能力。同时针对医学生物工程专业、医学影像技术专业每学期均进行实验室开放，由老师指导学生进行DSA设备的安装，X射线机设备的局部改进设计等。积极组织指导生物医学工程专业、医学影像技术专业学生进行大学生科研立项，近几年该教研室共指导黑龙江省大学生创新创业训练计划项目、牡丹江医学院大学生科研项目共6项，例如：“常规X线机灯丝加热电路改进”。该校积极开展校企合作联合培养学生，2016年1月，医学影像学院经实地考察，与北京威格瑞技术服务有限公司等8家医疗器械公司达成合作。2016年7月，首届2013级医学生物工程专业、医学影像技术专业学生进入公司进行生产实习。2017年7月，经调查反馈，一年来各家医疗器械公司均能按学校要求培养学生，实习效果非常理想，多位学生实习表现优秀，被实习公司正式录用。校企合作模式将继续开展。医学影像学院于2013—2014年编写的高等学校改革创新教材、医学影像专业特色系列教材中，影像设备教研室针对生物医学工程专业、医学影像技术专业编写了《医学影像设备学实验指导》《医用常规检验仪器》《医用传感器》《临床设备学》4本理论及实验教材，并已投入使用。该校现已将生物医学工程专业、医学影像技术专业培养方案的修订已提上日程。
4未来学科发展模式
4.1加强实践教学环节
以教学改革为中心，以培养学生的创新实践能力为只要目的，在不断提升实践教学设施基础的同时，坚持理论教学为基础的主要宗旨[5]，让学生在扎实掌握理论基础后，运用先进的实践教学来不断地提升、完善自己的综合技能[6]。使学生在此教学模式下，可以将专业发展为：拥有扎实的理论基础、培养良好的专业素养、形成独特的专业特色的优秀学科[7]。
4.2确立学生在实践教学中的主体地位
无论在学科建设中进行怎样的改革，其宗旨都是培养优秀的毕业生能被社会所用[8]。因此学生在实践教学中的主体地位就显得尤为重要[9]。因此让学生提早进入医院及工厂进行实习，不仅可以开阔学生的视野，而且可以使其在即将进入工作岗位前掌握一定的基本操作技能，在今后的工作中更早上手，从容地应对工作中的一系列问题。在教学中主动聆听学生的意见，根据学生的不同呼声对于教学方案进行及时的调整，尽最大可能地覆盖尽量多学生的特点，提高教学效果[10]。
4.3加强师资队伍建设
学校通过多种途径提高青年教师的学历及教学水平，并在教学实践中不断地提高，逐步培养一支结构合理、理论基础扎实、实践能力过硬、教学效果明显的优秀教师队伍[11]。
4.4建立教学评估及监控体系
完善的一套教学评价及质量监控系统是保证人才培养质量的一项重要措施[12]。建立一套过硬的实践教学基础、完善的实践教学过程、科学的实践教学效果评价、严格的教学质量监控体系，对于加强对整个实践教学工作的宏观调控、保障实践教学体系的落实、高素质应用型创新人才的培养都起到了十分重要的作用[13]。
[参考文献]
[1]李树祥,刘晓勤.医学影像工程专业实验课程改革的探索与实践[J].西北医学教育,2014,8(1):5-7.
[2]王能河,但汉久,张志德.生物医学工程专业(医学影像工程)本科课程体系比较研究[J].现代仪器与医疗,2013,19(2):70-74.
[3]宁旭,金贵,许佳,等.生物医学工程专业电子信息类课程实践教学体系的探索[J].现代医药卫生,2012,27(22):3512-3513.
[4]陈月明,孟雪.基于工程性和实践性的课程设置模式探索与实践—以安徽医科大学生物医学工程专业为例[J].安徽广播电视大学学报,2017(1):87-91.
[5]吴凯,吴效明.生物医学工程专业创新性人才培养的探索与实践[J].医疗卫生装备,2016,28(9):80-81.
[6]王岫鑫,庞宇,冉鹏,等.“三位一体化”创新型数字医疗人才培养模式研究—以生物医学工程专业为例[J].教育教学论坛,2016(15):134-135.
[7]钟娟,郑旋.基于创新型应用人才背景的生物医学工程专业人才培养模式的探析[J].科学与财富,2014(10):151.
[8]张岁霞,杜守洪.生物医学工程(临床工程方向)专业应用型人才培养模式研究[J].新疆医科大学学报,2017(9):147-150.
[9]王洪凯,刘惠,邱天爽.《医学图像处理》课程实践性教学研究与探索[J].教育教学论坛,2017(3):132-133.
[10]陈瑛,龚著琳,苏懿,等.以能力培养为导向的“医学图像处理与分析”研究生课程教学改革初探[J].中国高等医学教育,2010(6):79-80.
[11]李鑫,王爱英,闫洁.以培养学生创新思维能力为导向的实践课程教学改革研究初探[J].教育现代化,2016(26):357-359.
[12]王境生,袁力,袁聿德,等.国内影像医学(技术)教育现状及对策[J].实用放射学杂志,2015,21(9):987-990.
中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）80-0211-02
医学主题词检索法是医药文献作息检索的重要手段，即使信息技术不断发展，在医药文献信息检索领域，主题词检索法都仍在继续使用，并且与时俱进，持续发展。医学主题词表是情报检索语言（通常是主题词语言）的具体体现形式，规范的医学主题词表是二次文献标引的重要依据，根据信息检索原理，标引与检索是信息存储与获取的两个方面，标引从一定程度上决定了信息检索。因此，医学主题词表是用户与标引人员间的“指南”。在医学文献信息检索课程中，医学主题词检索法是医学文献信息的重要方法。PubMed与Embase是医药领域最常用的二次文献检索系统，都包含MEDLINE资源，且都具有医学主题词表，本文以这两个检索系统为例，对医学主题词检索法进行研究。
1 PubMed与Embase
根据2012年最新数据表明，PubMed中经过MeSH标引的MEDLINE期刊有5627种，Embase包括MEDLINE在内的期刊有7961种，这些期刊全部经过Emtree标引。PubMed是世界上使用最广泛的免费检索MEDLINE文献的检索系统，它的学科范围包括生物医学和生命科学，覆盖护理学、药学、牙科学、生化学、细胞生物学、卫生保健和兽医学等学科。Embase是全球最大最具权威性的生物医学与药理学文献数据库，包括各种药物和疾病信息，除基础医学和临床医学外，还覆盖如药物研究、药理学、配药学、药剂学、药物副作用、毒物学人体医学（临床与实验）基础生物医学、生物工艺学、生物医学工程与仪器、保健策略与管理、药物经济学、医疗公共政策管理、公共职业与环境卫生、药物依赖性及滥用、精神科学、替代与补充医学、法医学和生物医学工程等学科。
2 MeSH与Emtree
医学词表编制的质量决定了对检索系统的检索效率。PubMed系统所用词表为MeSH，Embase系统所用词表为EMTREE，因Embase工作人员参照MeSH于1988年编制了Emtree，这两个著名的医学词表有共同之处，但区别非常明显。对医学词表的比较研究，有益于深入了解检索系统，而且可以加深对情报检索语言的理论研究。
MeSH与Emtree这两个词表最大的不同是专指度的差异。专指度是指主题词与文献主题概念的切合程度，揭示主题词在表达文献主题的深度和精度方面的能力。词表的专指度直接影响检索系统的查准率，较高专指度的词表能够帮助用户获得更高查准率的检索结果。而专指度的高低与词表的主题词数量直接相关，主题词越多说明词表的专指度越高。如表1所示的收词量上来看，Emtree收录的主题词是MeSH的2.4倍，同义词也多出了七万多条，从这一角度能够反应出利用Emtree检索比利用MeSH检索会获得更高的查准率。
同一个生物学或医学概念、术语，在两个词表中的地位有较大区别。通常，Emtree使用更多的词语做主题词，而有可能这些词语被MeSH当作入口词来使用，这样MeSH的概念体系可能更加清晰，同时可以防止相关文献在彼此同义或近义的各个词下的分散。但从总词汇量方面来讲，Emtree的词汇数量远远多于MeSH词汇数量，对于用户来讲，更多的词汇意味着易用性更好。而且Emtree针对药物主题词专门设置了17 个核心的药物副主题词和47 种给药途径，如药物副作用反应、临床试验或药物分析等，增强索引的深度。针对疾病主题词专门设置了14个疾病副主题词，包括恢复、副作用、外科手术、治疗等，帮助用户精确地检索疾病的某一类或几类分支的相关文献， 提高相关性。这些在Embase数据库中的文献记录可以清晰地体现，文献被标引时使用的主题词被分成了药物、疾病和其他三种类型。
3检索效果比较
本文通过对两个检索系统中主题词扩展检索（即包括被检索词及其所有下位词的检索）进行测试，比较分析其检出量之间的差异，进而评价其检索效率，为教学过程中学员理解和掌握主题词检索法示范，最终为用户选取最佳检索平台提供理论依据和参考。
3.1常见疾病、药物或研究方向等医药概念检索
因PubMed与Em转自 base的基本检索都具有检索词自动转换或匹配主题词功能，故检索结果也同时对比给出基本检索命中文献数。
从表2中我们可以看到，常见疾病如心脏病和糖尿病的检索文献命中率Embase都好于PubMed；常见药物使用商品名芬必得，Embase能够通过商品名匹配到主题词布洛芬，命中文献，PubMed几乎不能识别芬必得，只有使用布洛芬才能命中约为Embase五分之一的文献。生物学领域的转基因动物研究，Embase的命中文献数远远少于PubMed，可以推见PubMed的生物学领域的文献较多。而2012年诺贝尔医学奖的研究领域“诱导多功能干细胞”，在Embase中收录的文献数量可观，而PubMed主题词检索的命中文献仅为它的七分之一多。
3.2专题检索
例：查找相关病毒性胃肠炎（viral gastroenteritis）的药物经济学（pharmacoeconomics）方面的文献。为查找到较为准确全面的文献，我们尽量使用主题词检索法和关键词词组相结合的方式。经分析与实际操作。PubMed中“病毒性胃肠炎”没有主题词，但上位词“胃肠炎”有主题词，且它有一个“病毒学virology”的副主题词，故检索式为（"Gastroenteritis/virology"[Mesh] OR “viral gastroenteritis”） AND pharmacoeconomics，命中文献数为3。为了扩大检索结果范围，使用“病毒性胃肠炎”的上位词“胃肠炎”，检索式为gastroenteritis AND pharmacoeconomics，命中文献数为62。Embase中“病毒性胃肠炎”这一概念有对应的主题词，故检索式非常简单：pharmacoeconomics AND 'viral gastroenteritis'，检索效率也高，命中文献数为77条。
在医药文献信息检索课程中通过对MeSH与Emtree 两个著名医学主题词表的对比分析与研究，并结合PubMed与Embase中的主题词检索途径的实例检索，帮助学员理解医学主题词掌握主题词检索法，并能够通过结合主题词表来判断检索系统优劣，最终达到选择合适的检索系统与检索方法的目的。
参考文献
[1]周晓政.EMBASE.com的检索特色[J].图书情报工作，2005，49（5）：136-139.
[2]于双成.逢大欣与李占兵， MEDLARS与EMBASE所用词表的比较研究[J].情报理论与实践， 1996，19（5）：38-40.
[主题词]经络研究；经络实质；筋膜；中医现代化
文章编号：0255-2930(2007)08-0583-03
中图分类号：R 224.1 文献标识码：A
我国对中医核心“经络实质和物质基础”的研究，一直难以取得突破性进展，缺乏中医基础理论研究的突破是制约的关键。近年来，笔者在数字人研究中发现，运用发育生物学等已知的事实，客观地提出人体内存在新的功能系统――支持与储备系统新学说(又可称为筋膜系统或经络系统)，借以拓展人们的思路并揭示传统中医经络理论的神秘面纱。
1 人体内新的功能系统学说提出的缘由和过程
1．1 背景
通过国家科技部两次(174次和183次)香山科学会议论证，国家科技部启动了国家高技术研究发展计划(863计划)《数字化虚拟中国人的数据集构建与海量数据库系统》，由第一军医大学(现为南方医科大学)、中国科学院计算所、首都医科大学、华中科技大学4个单位承担，第一军医大学为承办单位，课题负责人为人体解剖学教研室原林教授，研究期限为3年(2003-2005年)。
1．2科学发现
针灸疗法是祖国传统医学的重要组成部分，针灸经穴的本质――医学生物学基础是该研究的关键问题。笔者在数字人研究过程中采用高精度冰冻切削、数码照相的方法获取了正常人体的整体形态学信息，利用人体图像数据库实现了整个人体特异组织成分的选择性图像分割和三维重建。在肢体和躯干的筋膜组织聚集处进行标记，通过三维重建和透明化处理，在重建人体模型内呈现出与经穴记载走行一致的串珠样影像结构。其中串珠的“珠”相当于经穴的“穴”；联系串珠的“线”相当于经穴的“经”。笔者认为穴位是能产生较强生物学信息的部位，在人体解剖学定位为筋膜结缔组织聚集处。
近2年，笔者用其他数字人数据集和通过CT、MRI等技术手段获取的活体数据，通过计算机自动识别重建获取的图像进行反复验证均可得到与此项发现同样的结果。
1．3科学理论创新
形态学研究已证明，筋膜遍布全身，包括所有包被在肌、肌腱或血管、神经及某些内脏器官外表面或器官之间的固有结缔组织，它又分为浅筋膜、深筋膜及脏筋膜。通过对筋膜的发育生物学溯源分析，从多细胞生物到三胚层生物再到高等动物，筋膜的发育经历为细胞外液一间充质一筋膜。可知其主要是由胚胎时期中胚层大量未分化的间充质分化形成，而间充质在生物发育中的作用是对其他的组织细胞起支持、储备等作用，通过细胞信号传导、分子扩散、神经反射调节、神经内分泌调节、自身免疫调节和细胞组织修复等环节维持机体内环境的稳定，使生物个体对衰老、变异的功能细胞不断进行更新和修复，从而使生物个体具有较长的生命周期。因此笔者推断全身的筋膜组织构成了一个有别于其他功能系统的支持与储备系统。
1．4提出新的学科领域
在提出新功能系统的基础上，结合现代生物学和医学研究成果，笔者提出了一个新的研究领域――筋膜学说，具体内容是研究结缔组织自身的功能机制和结缔组织与其他功能组织细胞的相互关系。
2 从筋膜学的角度探索中医经络的奥秘
从筋膜学角度研究全身的结缔组织支架与经络的解剖学关系。关于经络本质的描述，中医书籍称为“内属于府藏，外络于肢节”，我们今天所用的国家标准十四经、361穴，实际分别是元代和清代总结完成的，除此之外还有众多经络穴位如奇经八脉、十五络脉、十二经别等等。由于人体各部位均有结缔组织存在，客观上奠定了“穴位”的普遍性，中医大师孙思邈所说的“阿是穴”亦是同理。从历代经典医书对经络的描述中可以看出经络描述与笔者对筋膜的描述在形态上有着十分惊人的一致：从功能的角度经络是人体运行气血、联络脏腑、沟通内外、贯穿上下的径路，而人体的结缔组织同样也内而脏腑、外而皮肤，联络内外、交通上下形成一个完整的支架。
费伦等提出经络穴位的物质基础是在以结缔组织为基础，连带其中的血管、神经丛和淋巴管等交织而成的复杂体系之中。美国Helene M Lange-vin的研究组在一项获美国NIH资助的课题中，提出针灸经穴网络是间质结缔组织网络表象的假设。该假设得到Elisa E Konofagou在正常人体针灸穴位处，结缔组织分裂位面超声影像显示的实验支持。
在过去针灸经络的研究中，组织学家对穴位进行了组织学切片观察，生理学家进行了神经传导测试，物理学家用各种声、光、电、磁探测等手段，这就像一幅拼图，每个单元都能有一定的发现，但未能了解整幅图像的全貌，反而越是细微(从大体解剖到组织切片、电镜切片、神经电信号、细胞信号传导、分子水平、离子水平等)离目标却越远，就像是用放大镜去看长城，始终未能触及经络的本质、看到经络的全貌。数字人研究使笔者第一次具备了从宏观的角度来观察人体结构的手段，计算机图像分割和重建技术能够任意显示所关注的组织在人体的分布，通过与经络穴位的对比分析，得出经络穴位的分布与筋膜结缔组织支架分布相似的结论。而后从最原始的生物如海胆、水母到高等动物人，逐步推演筋膜结缔组织在生物进化的各个阶段所扮演的重要角色。
从图可以清晰地了解到由结缔组织构成的支持与储备系统在人体整个生态系中的作用和与其他功能系统的关系。可以简单通俗地把筋膜结缔组织比喻为整个生态系(人体)中的土地，其他功能系统为在筋膜支持下的不同植物。中医对整个生态系的干预如各种刺激疗法(针灸、刮痧、梅花针等)相当于给土地松土，中药汤剂相当于给土地进行灌溉和施肥。这与中医倡导的整体全身调理和辨证论治的总体理念具有异曲同工之妙。
与现有众多有关针灸理论的假说不同的是，筋膜学说是在现有针灸生物学机制研究的基础上，结合已经非常成熟的进化生物学和发育生物学理论所提出的假说，与其他假说比较有更大的包容性和对进一步深入持续研究的指导性。
3 筋膜学说对中医发展战略的影响
新功能系统的发现和筋膜学研究领域的提出，为古代针灸疗法奠定了现代生物学意义上的物质基础(人体筋膜系统)和机能学基础，为针灸研究摆脱传统经验医学模式向生物医学模式过渡提供了理论依据。针灸是通过针体刺人人体的结缔组织，经过捻转、提插对结缔组织进行机械刺激而产生生物学信息(神经、淋巴、细胞机械受体)，从而调节人体功能细胞的生命活动(修复和再生)和机能活动(活性程度)，穴位与非穴位的区别只是量的不同而没有质的区别。经络是前人对产生较强生物学信息部位的记载。筋膜学说的提出也为传统针灸器具的改进提供了依据，如笔者已获得国家专利的“得气针”，其要点是在针体上进行粗糙处理，使针体能够更有利于牵动筋膜组织而产生较强的刺激；还可根据解剖学部位、进针路径和病变情况改进出不同形态和功能的刺激器具。
