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篇1

【關(guān)鍵詞】基因組學(xué) 教學(xué) 改革

【Abstract】Genomics is a young discipline which is born with the successful implementation of the human genome project， and its content is involved in the leading edge and hot spot of the life science research. Learning genomics has a profound impact on enriching and improving the students’ knowledge system and cultivating students’ innovative consciousness and ability. After several years of teaching practice， from the teaching content， teaching methods to make a reasonable improvement， in order to improve the quality of teaching， and strive to cultivate high？鄄quality professionals.

【Key words】Genomics； education； innovation

【基金項(xiàng)目】湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)遴選項(xiàng)目《基因組學(xué)》和湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)教改項(xiàng)目B2015021資助。

【中圖分類號(hào)】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）06-0233-02

伴隨人類基因組計(jì)劃，一門新興的生命科學(xué)前沿學(xué)科基因組學(xué)（ Genomics）應(yīng)運(yùn)而生。不同于以往的分子遺傳學(xué)以“單個(gè)”基因?yàn)檠芯繉?duì)象的思路，基因組學(xué)從物種的整個(gè)基因組入手來研究基因的結(jié)構(gòu)、功能和進(jìn)化[1]。經(jīng)過近20年的迅速發(fā)展，基礎(chǔ)基因組學(xué)研究已經(jīng)形成了結(jié)構(gòu)基因組學(xué)、功能基因組學(xué)和比較基因組學(xué)三個(gè)不同的領(lǐng)域[1-3]，還衍生出了轉(zhuǎn)錄物組、蛋白質(zhì)組、代謝組、甲基化組等一系列組學(xué)研究的分支，引發(fā)了生物科學(xué)研究的系統(tǒng)觀熱潮[2]。

目前，基因組學(xué)已成為高校生物學(xué)課程體系中的重要組成部分，越來越多的高校都將其設(shè)為生物學(xué)相關(guān)專業(yè)的必修課或選修課。課程的開設(shè)不僅有利于學(xué)生了解生命科學(xué)發(fā)展的前沿，還能為學(xué)生研究生階段開展相關(guān)課題提供研究思路和背景知識(shí)。然而，基因組學(xué)發(fā)展迅速，如何使教學(xué)緊跟學(xué)科發(fā)展的步伐，讓學(xué)生在有限的課堂教學(xué)中既能掌握基因組學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，又能及時(shí)了解最新的基因組學(xué)發(fā)展技術(shù)，成為教學(xué)中的難點(diǎn)。因此，教師需要不斷更新教學(xué)內(nèi)容，緊跟學(xué)科發(fā)展的步伐，以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。此外，基因組學(xué)與其他學(xué)科具有很強(qiáng)的交叉性，教師授課過程中既要避免內(nèi)容的重復(fù)，又要能深入淺出地把內(nèi)容抽象、過程復(fù)雜的研究方法條理清晰、簡(jiǎn)單明了地傳授給學(xué)生。針對(duì)基因組學(xué)課程的上述特點(diǎn)以及這幾年的教學(xué)實(shí)踐，筆者從基因組學(xué)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化，探索了適合本門課程的教學(xué)方法和模式，以期提高基因組學(xué)的教學(xué)效果，以適應(yīng)新形勢(shì)下素質(zhì)教育的需要。

一、選擇合適的教材

我國(guó)許多高校的生物信息、生物技術(shù)等相關(guān)專業(yè)課程設(shè)置中都將基因組學(xué)設(shè)為專業(yè)課或選修課，如華中科技大學(xué)、暨南大學(xué)、揚(yáng)州大學(xué)等。我校也在學(xué)生先修遺傳學(xué)、分子生物學(xué)和生物信息學(xué)的基礎(chǔ)上，開設(shè)基因組學(xué)課程作為生物信息學(xué)的一門專業(yè)課，共設(shè)置40課時(shí)。經(jīng)過了解，國(guó)內(nèi)廣泛使用的基因組學(xué)教材主要有兩本，即國(guó)內(nèi)復(fù)旦大學(xué)楊金水教授編著的《基因組學(xué)》（2002年第一版，2007年第二版，2013年第三版）和英國(guó)曼徹斯特大學(xué)理工學(xué)院TA.Brown教授編著的《Genomes》（1999年版、2002年版、2006年版）。根據(jù)課程需要和課時(shí)數(shù)，我校自2005年生物信息學(xué)專業(yè)開設(shè)以來一直選擇結(jié)構(gòu)體系比較完整、內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)潔的楊金水編著的《基因組學(xué)》系列版本為主要教材。同時(shí)選用袁建剛等翻譯的、BrownTA編著的《基因組》及其英文版原著作為參考，補(bǔ)充楊金水編著的《基因組學(xué)》，部分內(nèi)容敘述不夠詳盡的不足。該教材和參考書都更新及時(shí)，每隔數(shù)年就會(huì)補(bǔ)充基因組學(xué)研究領(lǐng)域的新成果和新技術(shù)然后再版，便于跟蹤學(xué)科前沿，掌握最新研究動(dòng)態(tài)。參考書中英文對(duì)應(yīng)，可方便學(xué)生對(duì)專業(yè)名詞的理解和把握，也有助于學(xué)生提高對(duì)英文文獻(xiàn)的閱讀能力。

二、構(gòu)建系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容

基因組學(xué)教學(xué)內(nèi)容與遺傳學(xué)、分組生物學(xué)和生物信息學(xué)課程的內(nèi)容相互聯(lián)系、相互滲透。因此課程內(nèi)容既要避免與現(xiàn)行課程中重復(fù)的部分，又突出本學(xué)科的特有內(nèi)容，為此我們?cè)谂c其他相關(guān)課程教師充分溝通的情況下進(jìn)行了授課內(nèi)容的安排。基因組學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)可以分為結(jié)構(gòu)基因組學(xué)、功能基因組學(xué)和比較基因組學(xué)三部分。結(jié)構(gòu)基因組學(xué)是基因組研究的前提，是功能基因組學(xué)和比較基因組學(xué)內(nèi)容理解和掌握的基礎(chǔ)，其主要目標(biāo)是通過基因組測(cè)序獲得基因組序列。而基因組測(cè)序的前提是對(duì)基因組的基本結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行了解，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行基因組作圖，包括遺傳圖譜、物理圖譜的制作，最后進(jìn)行基因組的測(cè)序與序列組裝。這部分屬于基因組學(xué)課程重點(diǎn)學(xué)習(xí)的內(nèi)容，安排20個(gè)課時(shí)，主要涉及選用教材的前四章內(nèi)容[4]。功能基因組學(xué)，被稱為后基因組學(xué)，它利用結(jié)構(gòu)基因組學(xué)研究所提供的信息和產(chǎn)物，發(fā)展和應(yīng)用新的實(shí)驗(yàn)手段，通過在基因組或系統(tǒng)水平上全面分析基因的功能。這部分內(nèi)容是目前發(fā)展最快的研究重點(diǎn)[5]，涉及很多關(guān)于研究基因功能的實(shí)驗(yàn)方法，因此也是課程的難點(diǎn)。研究?jī)?nèi)容包括基因組序列中基因功能的發(fā)現(xiàn)、單個(gè)基因功能的確定、基因表達(dá)分析及突變檢測(cè)和基因與基因之間的相互作用。本門課程中安排12課時(shí)學(xué)習(xí)該部分內(nèi)容，主要涉及教材的第五章、第六章、第十章。教材的第七章和第十一章關(guān)于基因組的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄調(diào)控的內(nèi)容，分子生物學(xué)中有過講述，在基因組學(xué)的課程中不再重復(fù)。第八章和第九章關(guān)于轉(zhuǎn)錄組和蛋白組的內(nèi)容另開設(shè)有相關(guān)的課程，也不在基因組學(xué)課程的講述范圍內(nèi)。比較基因組學(xué)是基于結(jié)構(gòu)基因組的基礎(chǔ)上，對(duì)已知的基因和基因組結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，來了解基因的功能、表達(dá)機(jī)理和物種進(jìn)化的學(xué)科。通過對(duì)不同親緣關(guān)系物種的基因組序列進(jìn)行比較，能夠鑒定出編碼序列、非編碼調(diào)控序列及給定物種獨(dú)有的序列。而基因組范圍之內(nèi)的序列比對(duì)，可以了解不同物種在核苷酸組成、同線性關(guān)系和基因順序方面的異同，進(jìn)而得到基因分析預(yù)測(cè)與定位、生物系統(tǒng)發(fā)生進(jìn)化關(guān)系等方面的信息。這部分內(nèi)容安排6課時(shí)，主要涉及教材的第十二至十四章的內(nèi)容。這樣合理安排授課內(nèi)容，使學(xué)生在頭腦中建立起一個(gè)從結(jié)構(gòu)基因組學(xué)研究到功能基因組學(xué)研究再到比較基因組學(xué)研究的完善的知識(shí)體系。

此外，基因組學(xué)發(fā)展迅速，除了三大部分基本內(nèi)容外還在課堂上及時(shí)補(bǔ)充和完善一些最新的研究成果。比如可以通過查詢Science、Nature 和Cell等頂級(jí)期刊，了解基因組學(xué)的最新研究進(jìn)展和方法，使學(xué)生及時(shí)把握學(xué)科發(fā)展脈絡(luò)和方向，把基因組學(xué)課程真正建設(shè)成為一門開闊學(xué)生視野的課程。另外，課堂上可以討論一些社會(huì)上的熱點(diǎn)話題或者普及一些與生活息息相關(guān)的知識(shí)，如精準(zhǔn)醫(yī)療等。還可以講述一些相關(guān)的故事，如諾貝爾獎(jiǎng)得主的一些鮮為人知的故事。一些相關(guān)知識(shí)的應(yīng)用，比如如何利用分子標(biāo)記進(jìn)行親子鑒定及法醫(yī)鑒定等也可以再課堂上適時(shí)的插入。這些內(nèi)容可以極大地激發(fā)學(xué)生的興趣，拓寬學(xué)生的視野，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

三、多媒體與板書相結(jié)合教學(xué)

多媒體教學(xué)具有圖文并茂的效果，可以把抽象、微觀、枯燥、復(fù)雜的內(nèi)容形象的展示出來。但多媒體課件播放比板書講解速度快，如果學(xué)生的思維無法跟上，則會(huì)大大地降低教學(xué)效果。傳統(tǒng)的板書教學(xué)則可以將知識(shí)更加系統(tǒng)地呈現(xiàn)給學(xué)生，更利于師生間的交流[6]。但板書教學(xué)比較耗時(shí)，尤其對(duì)于高等教育中較多的授課內(nèi)容，完全采用板書會(huì)影響教學(xué)進(jìn)度。此外，對(duì)于圖像和圖形的呈現(xiàn)，板書教學(xué)也無法勝任。因此，可采用“多媒體+板書”相結(jié)合的授課方式。授課提綱板書在黑板上，使學(xué)生整堂課都可以看見，讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容有整體的印象。多媒體課件解釋不清的問題，及時(shí)用板書補(bǔ)充。重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容，也要結(jié)合板書詳細(xì)講解，同時(shí)借助多媒體手段將所需要的圖片、動(dòng)畫和視頻插入課件，按照課程的需要播放，提高課堂教學(xué)效果。

四、組織學(xué)生參與科學(xué)研究

基因組學(xué)課程內(nèi)容涉及許多研究方法和技術(shù)，部分經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)技術(shù)在分子生物學(xué)與遺傳學(xué)中有過介紹，但一些新發(fā)展起來的技術(shù)上述課程學(xué)習(xí)的過程中沒有涉及。有些技術(shù)原理深?yuàn)W、抽象，難以理解，最好的方法是讓學(xué)生親自參與實(shí)驗(yàn)[7-9]。教師可組建基因組學(xué)科研興趣小組，讓學(xué)生利用課外時(shí)間參與老師的科研課題。學(xué)生通過親自參與基因組學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，可以深刻理解這些技術(shù)的原理，并掌握具體操作技術(shù)，將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，在幫助教師完成科研工作的同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)科研工作的熱情，為學(xué)生進(jìn)一步考研深造打下基礎(chǔ)。

五、應(yīng)用靈活多樣的考核方式

科學(xué)、合理的考核方式有助于提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才。傳統(tǒng)的考核方式主要是閉卷考試，容易使學(xué)生把考試當(dāng)成最終的學(xué)習(xí)目標(biāo)，不利于培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。因此，改革教學(xué)考核方式的非常重要?？己顺藢?duì)學(xué)生進(jìn)行基本理論知識(shí)考試外，在成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)上適當(dāng)加大對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力和綜合技能的考核比重，增加平時(shí)成績(jī)的考核，條件允許的話還可以設(shè)置一些小實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)課的課堂上讓學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬分析，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，還可以把科研過程中的一些小項(xiàng)目交給學(xué)生，讓學(xué)生查閱資料后根據(jù)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，教師進(jìn)行指導(dǎo)修改后再反饋給學(xué)生。學(xué)生的平時(shí)成績(jī)最終按30%的比例計(jì)入最終成績(jī)?？茖W(xué)合理地應(yīng)用上述方法可以很大程度改變學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

經(jīng)過幾年的實(shí)踐，我們的教學(xué)改革獲得了大多數(shù)學(xué)生的好評(píng)與認(rèn)可。在今后的教學(xué)中，隨著教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累和教學(xué)水平的進(jìn)一步提高，將會(huì)不斷完善基因組學(xué)教學(xué)工作?；蚪M學(xué)發(fā)展迅速，如今已經(jīng)滲透到生命科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域，尤其是近幾年基因組學(xué)研究領(lǐng)域的重大成果層出不窮，對(duì)生命科學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了極大的推動(dòng)作用。針對(duì)基因組學(xué)教學(xué)過程中存在的主要問題[10，11]，在構(gòu)建系統(tǒng)課程內(nèi)容體系的同時(shí)，還應(yīng)根據(jù)農(nóng)林院校的專業(yè)特點(diǎn)，不斷改革和探索課程的教學(xué)方法，加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)，不斷完善理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式，為推進(jìn)和實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)的創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。

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1　分子生物技術(shù)概述

分子生物技術(shù)也稱之為生物工程，是現(xiàn)代生物技術(shù)的主要標(biāo)志，它是以基因重組技術(shù)和細(xì)胞融合技術(shù)為基礎(chǔ)，利用生物體(或者生物組織、細(xì)胞及其組分)的特性和功能，設(shè)計(jì)構(gòu)建具有預(yù)期性狀的新物種或新品系，以及與工程原理相結(jié)合進(jìn)行生產(chǎn)加工，為社會(huì)提供商品和服務(wù)的一個(gè)綜合性技術(shù)體系，其內(nèi)容包括基因工程技術(shù)、細(xì)胞工程技術(shù)、DNA測(cè)序技術(shù)、DNA芯片技術(shù)、酶工程技術(shù)等?，F(xiàn)代分子生物技術(shù)的誕生以70年代DNA重組技術(shù)和淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用為標(biāo)志，迄今已走過了30多年的發(fā)展歷程。實(shí)踐證明在解決人類面臨的糧食、健康、環(huán)境和能源等重大問題方面開辟了無限廣闊的前景，受到了各國(guó)政府和企業(yè)界的廣泛關(guān)注，是21世紀(jì)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的先導(dǎo)。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是分子生物技術(shù)最先登上的舞臺(tái)，也是目前現(xiàn)代分子生物技術(shù)應(yīng)用最廣泛、成效最顯著、發(fā)展最迅速、潛力也最大的一個(gè)領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)際上分子生物技術(shù)領(lǐng)域所取得研究成果的60%以上集中在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

2　分子生物技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要應(yīng)用

2.1　分子生物傳感器在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

分子生物傳感器是利用一定的生物或化學(xué)固定技術(shù)，將生物識(shí)別元件(如酶、抗體、抗原、蛋白、核酸、受體、細(xì)胞、微生物、動(dòng)植物組織)固定在換能器上，當(dāng)待測(cè)物與生物識(shí)別元件發(fā)生特異性反應(yīng)后，通過換能器將所產(chǎn)生的反應(yīng)結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暂敵?、檢測(cè)的電信號(hào)和光信號(hào)等，以此對(duì)待測(cè)物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析，從而達(dá)到檢測(cè)分析的目的。分子生物傳感器可以廣泛地應(yīng)用于對(duì)體液中的微量蛋白、小分子有機(jī)物、核酸等多種物質(zhì)的檢測(cè)。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中，這些項(xiàng)目是臨床診斷和病情分析的重要依據(jù)。能夠在體內(nèi)實(shí)時(shí)監(jiān)控的生物傳感器對(duì)于手術(shù)中或重癥監(jiān)護(hù)的病人都很有幫助。

2.2　分子生物納米技術(shù)在基因診斷中的應(yīng)用

基因診斷是利用分子雜交及熒光技術(shù)檢測(cè)DN段，已經(jīng)為基因診斷在臨床上的應(yīng)用帶來了巨大的發(fā)展前景。研究表明，利用納米技術(shù)，如利用金納米微粒結(jié)合雜交DN段，很容易進(jìn)入機(jī)體細(xì)胞核，并與核內(nèi)染色體組合，具有較高的特異性，可以克服目前基因診斷所面臨的一些困難和問題，進(jìn)一步提高了基因診斷在實(shí)驗(yàn)室中的地位。科學(xué)家通過超順磁性氧化鐵納米粒脂質(zhì)體對(duì)肝癌的研究，提高了直徑3 mm以下的腫瘤檢測(cè)率。結(jié)論表明，納米微粒對(duì)腫

瘤早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷具有重要意義。

2.3　分子生物技術(shù)在醫(yī)學(xué)制藥中的應(yīng)用

分子生物技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向是醫(yī)學(xué)制藥的研究與開發(fā)。與傳統(tǒng)的化學(xué)合成制藥相比，它不僅具有針對(duì)性強(qiáng)、療效好、副作用較小的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)蛋白質(zhì)藥物改造、提高療效、降低毒性、提高穩(wěn)定性具有重要作用，并且能夠利用生物系統(tǒng)，將自然界中存在的含量極低的有效生物活性物質(zhì)進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)以及建立起高效、快速、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便的分子診斷技術(shù)和開發(fā)出新藥，更重要的是可以預(yù)防和治療一些應(yīng)用傳統(tǒng)治療方法無法克服的疾病。目前這一領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面：生產(chǎn)基因工程藥物；生產(chǎn)發(fā)酵工程藥物；生產(chǎn)核酸類藥物；利用生物系統(tǒng)加工天然藥物；從海洋生物中純化提取藥物。

2.4　分子納米技術(shù)在基因療法中的應(yīng)用

基因治療是臨床治療學(xué)上的重大發(fā)展，其基本原理是:質(zhì)粒DNA進(jìn)入目的細(xì)胞后，可以修復(fù)遺傳錯(cuò)誤，或可產(chǎn)生治療因子，如多肽、蛋白質(zhì)、抗原等，納米技術(shù)能使DNA通過主動(dòng)靶向作用定位于細(xì)胞。將質(zhì)粒DNA縮小到50～200nm，帶上負(fù)電荷進(jìn)入到細(xì)胞核，插入到細(xì)胞核DNA的確切部位，起到對(duì)癥治療效果。同時(shí)分子納米技術(shù)能夠快速有效地確定基因序列、基因和藥物的體內(nèi)走向、傳送和定位傳遞，使臨床診斷和治療過程效率得以提高。同時(shí)無機(jī)納米顆粒體積小，可在血管中隨血液循環(huán)，透過血管壁進(jìn)入各個(gè)臟器的細(xì)胞中，作為新型非病毒型基因載體能有效介導(dǎo)DNA的轉(zhuǎn)導(dǎo)，并使其在細(xì)胞內(nèi)高水平的表達(dá)，從而為基因表達(dá)、功能研究及基因治療提供了新的技術(shù)和手段。

2.5　分子生物芯片技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

篇3

關(guān)鍵詞：基因芯片；昆蟲抗藥性；解毒酶基因；靶標(biāo)基因

中圖分類號(hào)：S481+.4；S433；Q811.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）14-3335-06

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2015.14.002

Application of Microarray Technology on Insect Resistance Research

WU Hua-Jun，LUO Lin-Lin，LIN Tong

（College of Forestry， South China Agricultural University， Guangzhou 510642，China）

Abstract： Abuse of chemical pesticides leads to the problem of insect resistance， which has become increasingly prominent. The objective of study on insect resistance is to control insect pests more effectively. The progress of application of microarray technology on insect resistance research， especially the expression of the genes encoding cytochrome P450 monoxygneases， estaesres， glutathione-S-transferases and acetylcholinestcrase were reviewed in this paper to provide the references for study on insect resistance at the molecular level and lay the foundation for comprehensive interaction research between insects and pesticides from the genomics level in-depth.

Key words： microarray； insect resistance； detoxifying enzyme gene； targe site gene

化學(xué)殺蟲劑在人類近幾十年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中扮演著重要角色，特別是在蟲害綜合治理方面起到了重要作用。但殺蟲劑的大量持續(xù)性使用導(dǎo)致了昆蟲抗藥性的發(fā)生和發(fā)展，世界衛(wèi)生組織（WHO）對(duì)昆蟲抗藥性的定義為：“形成具有耐受殺死正常種群大部分個(gè)體的藥量的能力。”昆蟲已對(duì)有機(jī)磷類、擬除蟲菊酯類、氨基甲酸酯類等殺蟲劑均產(chǎn)生了抗藥性[1]。據(jù)報(bào)道，截至2007年至少有543種昆蟲對(duì)殺蟲劑產(chǎn)生了抗藥性[2]。昆蟲日益增強(qiáng)的抗藥性造成了農(nóng)作物的大量減產(chǎn)和害蟲的再猖狂，農(nóng)藥的不合理使用甚至加劇了人類各種疾病的蔓延和環(huán)境污染，造成經(jīng)濟(jì)社會(huì)的重大損失。研究昆蟲產(chǎn)生抗藥性的機(jī)理對(duì)防止和延緩昆蟲抗藥性至關(guān)重要。確定昆蟲抗性的產(chǎn)生、發(fā)展及抗性水平是提高害蟲防治效果的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的抗藥性檢測(cè)方法由于存在費(fèi)時(shí)、耗力、所需樣蟲數(shù)量大等不足，很難適應(yīng)抗藥性治理的需要[3]。近年來，基因芯片的出現(xiàn)和應(yīng)用為害蟲抗藥性研究提供了理想的研究平臺(tái)。

基因芯片技術(shù)是 20世紀(jì) 90年展起來的分子生物學(xué)技術(shù)，是各學(xué)科交叉綜合發(fā)展的產(chǎn)物。1995年第一塊基因微矩陣芯片在斯坦福大學(xué)誕生，并首先被應(yīng)用于人類基因組的研究[4]。1996年世界上第一塊商業(yè)化的基因芯片研制成功[5]。中國(guó)基因芯片產(chǎn)業(yè)從20世紀(jì)末起步，并已涉及到多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，主要產(chǎn)品包括基因表達(dá)譜芯片、有害生物監(jiān)測(cè)芯片、轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)芯片和人類病毒基因檢測(cè)芯片[6]。同時(shí)，基因芯片在測(cè)量基因組大量基因表達(dá)水平上有著優(yōu)異的表現(xiàn)，已經(jīng)在許多不同的生物體上得到運(yùn)用，包括酵母、線蟲、人類、白鼠、果蠅和植物上[7-12]?；蛐酒啾扔趥鹘y(tǒng)的研究方法更快捷、高效地對(duì)昆蟲抗藥性的產(chǎn)生、發(fā)展機(jī)制做出檢測(cè)，有助于人們從分子水平上去研究昆蟲抗藥性。

本文綜合了國(guó)內(nèi)外用基因芯片平臺(tái)研究害蟲抗藥性的研究成果，綜述了由基因芯片檢測(cè)到的抗藥性基因的表達(dá)變化情況和與此相關(guān)的昆蟲抗藥性產(chǎn)生及發(fā)展的分子機(jī)制，為在分子水平上研究昆蟲抗藥性提供依據(jù)，為從基因組學(xué)水平深入、全面開展昆蟲與農(nóng)藥的互作研究奠定基礎(chǔ)。

1 基因芯片概述

1.1 原理及特點(diǎn)

基因芯片原理是把核酸片段作為識(shí)別分子，按預(yù)先設(shè)置的排列固定于載體的表面形成微點(diǎn)陣，利用反向固相雜交技術(shù)，將標(biāo)記的樣品分子與微點(diǎn)陣上的核酸探針雜交，以實(shí)現(xiàn)多達(dá)數(shù)萬個(gè)分子之間的雜交反應(yīng)，并利用特定的檢測(cè)系統(tǒng)來高通量、大規(guī)模地分析檢測(cè)樣品定基因分子的存在或者多個(gè)基因的表達(dá)狀況[13]?；蛐酒铒@著的特點(diǎn)是高通量、高度并行性、高靈敏度[14]。

1.2 制作方法

用于構(gòu)建基因芯片有多種方法，一類是點(diǎn)樣法，即直接將大量合成好的探針通過機(jī)器人有序地點(diǎn)印在芯片表面。用這種方法，cDNA微陣列能在基板上點(diǎn)上萬個(gè)克隆。另一類是在固相支持物表面進(jìn)行的原位合成。原位合成又包括分子印章合成、壓電打印和光引導(dǎo)等3種途徑[15]。分子印章合成法是根據(jù)需要設(shè)計(jì)出一組圖形不同的微陣列印章，然后把不同堿基的核苷酸涂在不同的印章表面，依次壓印在基板表面；壓電打印法通過壓電晶體或其他方式從微小的噴嘴內(nèi)把生物樣品噴射到載體上，類似于噴墨打印技術(shù)；光引導(dǎo)即將光刻技術(shù)與DNA化學(xué)合成技術(shù)相結(jié)合，以化學(xué)合成的方法使DN段固定于芯片載體表面，一般用于寡核苷酸芯片的制作[16]。

1.3 分類

按照所用載體材料不同分類，可分為硝酸纖維素膜芯片、尼龍薄膜芯片等有機(jī)合成物片基型芯片；玻璃芯片、陶瓷芯片等無機(jī)片基型芯片[17]。據(jù)載體上所儲(chǔ)存的生物信息的類型分類可分為寡核苷酸芯片、cDNA芯片。寡核苷酸芯片是指把已合成好的一系列寡核苷酸固定在介質(zhì)上，制成高密度的寡核苷酸陣列，并與熒光標(biāo)記的靶基因雜交進(jìn)行檢測(cè)。寡核苷酸芯片主要用于測(cè)序、點(diǎn)突變、表達(dá)譜分析等[18]。cDNA芯片是指用點(diǎn)樣法制備的較低密度的尼龍膜或玻璃芯片，固定在芯片的探針是cDN段，把未知序列的cDN段用熒光標(biāo)記后與靶基因雜交，通過點(diǎn)和耦合器件與激光共聚焦熒光掃描儀對(duì)信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)[19]。根據(jù)基因芯片的功能分為基因表達(dá)譜芯片、測(cè)序芯片、克隆選擇和文庫篩選芯片、物種鑒定和基因組分型芯片、多態(tài)性分析芯片、突變檢測(cè)芯片等。其中，基因表達(dá)譜分析是基因芯片技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的，它使得人們能夠更清晰地認(rèn)識(shí)生命世界。表達(dá)譜芯片可將克隆到的大量基因特異的探針或其cDN段固定在一塊DNA芯片上，對(duì)來源于不同個(gè)體或者同一個(gè)體的不同基因發(fā)生的變化進(jìn)行檢測(cè)[20]。目前的昆蟲芯片主要是表達(dá)譜芯片，用于研究昆蟲在發(fā)育過程中或在某一因素影響下昆蟲基因表達(dá)譜的變化，例如在低溫刺激、高溫刺激、蛋白酶抑制劑、核型多角體病毒、農(nóng)藥脅迫下的基因表達(dá)譜等。

2 基因芯片檢測(cè)到的解毒酶基因

解毒酶的活性顯著增高是昆蟲抗藥性的重要機(jī)制之一，意味著對(duì)殺蟲劑的解毒能力增強(qiáng)，加速代謝進(jìn)入昆蟲體內(nèi)的殺蟲劑，使其變?yōu)闊o毒或低毒物質(zhì)，從而使殺蟲劑不能達(dá)到作用部位，由此產(chǎn)生對(duì)殺蟲劑的抗性，即代謝抗性[21]。代謝抗性作用的發(fā)揮依賴于細(xì)胞色素P450氧化酶（Cytochrome P450 monoxygneases，P450s）、非專一性酯酶（Estaesres，ESTs）、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶（Glutathione-S-transferases，GSTs）三大解毒酶家族[22]。昆蟲代謝抗性涉及氧化還原作用、水解作用、基團(tuán)轉(zhuǎn)移作用及軛合作用，通過上述生化過程把農(nóng)藥轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苡谒臉O性分子，從而排出體外，達(dá)到抗藥性效果[23]。表達(dá)譜基因芯片檢測(cè)到的解毒酶基因表達(dá)情況見表1。

2.1 細(xì)胞色素P450氧化酶（P450）

P450是昆蟲體內(nèi)主要解毒酶系，是昆蟲對(duì)DDT和擬除蟲菊酯類等殺蟲劑產(chǎn)生抗性的主要原因之一，并與昆蟲交互抗性的產(chǎn)生密切相關(guān)，P450酶系的解毒代謝能力增強(qiáng)是因?yàn)榭剐岳ハx體內(nèi)P450基因過表達(dá)。昆蟲P450基因是由Ray首次發(fā)現(xiàn)的[24]，目前從已知的235個(gè)P450亞家族中已經(jīng)克隆出1 000多個(gè)P450基因[25]。與抗性相關(guān)的P450基因主要有6個(gè)：CYP6A1、CYP6A2、CYP6A8、CYP6A9、CYP6B2和CYP6D1等[26]。

Daborn等[27]利用基因芯片技術(shù)和逆轉(zhuǎn)錄PCR技術(shù)對(duì)模式昆蟲果蠅（Drosophila melanogaster）DDT抗性品系進(jìn)行研究，在其P450基因組中發(fā)現(xiàn)只有CYP6G1轉(zhuǎn)錄水平很高，其mRNA的轉(zhuǎn)錄水平是敏感品系的10～100倍。通過基因芯片對(duì)果蠅的全基因表達(dá)譜的進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)CYP6G1基因發(fā)生了過表達(dá)，并發(fā)現(xiàn)了存在與對(duì)DTT產(chǎn)生抗性有關(guān)的等位基因，這等位基因是以嵌入CYP6G1基因的5′端進(jìn)行表達(dá)的[28]。Goff等[29]通過聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）擴(kuò)增果蠅的132個(gè)基因，并將其制成基因芯片。這些基因中含有果蠅細(xì)胞色素P450家族多個(gè)基因，發(fā)現(xiàn)果蠅的一個(gè)野生抗性品系CYP6家族的基因發(fā)生了上調(diào)表達(dá)，并發(fā)現(xiàn)CYP6A8基因的上調(diào)表達(dá)與果蠅對(duì)煙堿類殺蟲劑吡蟲啉的抗性相關(guān)，但并不會(huì)導(dǎo)致抗性果蠅對(duì)馬拉硫磷產(chǎn)生交互抗性；而果蠅對(duì)多種殺蟲劑的交互抗性則被認(rèn)為是與CYP6G1基因相關(guān)。

Shen等[30]通過PCR擴(kuò)增和克隆的方式得到了淡色庫蚊（Culex pipiens pallens）810個(gè)cDNA基因，其中24個(gè)CYP4基因被點(diǎn)樣在尼龍薄膜制成微陣列cDNA芯片。這24個(gè)克隆基因發(fā)生了表達(dá)改變，通過查找GenBank發(fā)現(xiàn)這些克隆基因?qū)儆赑450基因。在淡色庫蚊抗溴氰菊酯品系及敏感品系中有CYP4H21、CYP4H22v1、CYP4H23v2、CYP4J4v2、CYP

篇4

[關(guān)鍵詞] 長(zhǎng)鏈非編碼RNA；肝癌；分子機(jī)制

[中圖分類號(hào)] R735.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-4721（2016）11（a）-0049-04

原發(fā)性肝癌是世界上最常見的惡性腫瘤之一，發(fā)病率位于惡性腫瘤第六位且逐年上升。在我國(guó)，2015年肝癌新發(fā)病例和死亡病例均在40萬例以上，嚴(yán)重威脅人類的身體健康[1]。肝癌患者發(fā)現(xiàn)時(shí)大多已屬于晚期，而手術(shù)切除及肝移植等治療方法僅對(duì)早期肝癌具有良好的治療效果[2]，目前亟需找到能夠有效治療肝癌方法的新靶點(diǎn)。最近研究表明，基因組中的長(zhǎng)非編碼RNA（long noncoding RNA，lncRNA）在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中扮演著重要角色，其在肝癌演變分子生物學(xué)機(jī)制的深入研究以及肝癌生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)，有助于肝癌的預(yù)防、早期診斷以及有效治療[3]。本文對(duì)lncRNA在肝癌發(fā)生、發(fā)展中的最新研究進(jìn)展作簡(jiǎn)要綜述。

1 lncRNA概述

哺乳動(dòng)物基因組序列中可產(chǎn)生編碼蛋白序列的轉(zhuǎn)錄本不到2%，大部分基因不能編碼蛋白質(zhì)，被統(tǒng)稱為非編碼RNA（non-coding RNAs，ncRNAs），其中長(zhǎng)度超過200個(gè)核苷酸的被稱為lncRNA。lncRNA是RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄的副產(chǎn)物，缺乏有效的開放閱讀區(qū)，起初被認(rèn)為是基因組中的“暗物質(zhì)”，但最近的研究表明，lncRNA具有非常重要的功能和多種分子機(jī)制，能在多種生命活動(dòng)中發(fā)揮重要作用[4]。lncRNA主要是以RNA的形式從表觀遺傳學(xué)、轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后水平參與X染色體沉默，基因組印記以及染色質(zhì)修飾，轉(zhuǎn)錄激活，轉(zhuǎn)錄干擾，核內(nèi)運(yùn)輸?shù)纫幌盗屑?xì)胞的重要功能調(diào)控。lncRNA與疾病的發(fā)生、發(fā)展有密切聯(lián)系，為了解疾病的發(fā)病機(jī)制提供新的可能性，有望成為疾病診斷、預(yù)后的生物學(xué)標(biāo)記或直接的治療靶點(diǎn)[5]。

2 lncRNA在肝癌中的異常表達(dá)

自從lncRNA的生物學(xué)功能被關(guān)注以來，其在腫瘤中的差異表達(dá)與腫瘤發(fā)生機(jī)制的關(guān)聯(lián)性研究也逐漸開展和深入。已有一些lncRNA被證實(shí)在肝癌發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要的功能，且與肝癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移、預(yù)后相關(guān)，如HULC（hepatocellular carcinoma up-regulated long non-coding RNA）、H19、HOTAIR（HOX transcript antisense RNA）和MEG3（maternally expressed 3）等。HULC在肝癌組織中顯著高表達(dá)，與患者的TNM分期、肝內(nèi)轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)及預(yù)后相關(guān)，能夠通過上調(diào)SPHK1（sphingosine kinase 1）的表達(dá)促進(jìn)腫瘤血管生成[6]。H19屬于印記基因，在人胚胎階段高表達(dá)，在出生后的多數(shù)器官中表達(dá)下調(diào)，但在肝癌組織中呈高表達(dá)，其影響肝癌發(fā)生、發(fā)展的機(jī)制仍未闡明[7]。HOTAIR在肝癌組織中較癌旁組織高表達(dá)，能夠下調(diào)SETD2（SET domain -containing protein 2）促進(jìn)肝癌干細(xì)胞惡性生L[8]。MEG3在肝癌中低表達(dá)，可以促進(jìn)P53的轉(zhuǎn)錄活性，改變P53靶基因的表達(dá)，抑制肝癌生長(zhǎng)[9]。

3 lncRNA在肝癌中的作用機(jī)制

3.1 lncRNA調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄

基因的轉(zhuǎn)錄由轉(zhuǎn)錄因子和染色質(zhì)修飾因子進(jìn)行調(diào)節(jié)。lncRNA可以靶向作用于轉(zhuǎn)錄因子、RNA聚合酶等影響基因轉(zhuǎn)錄過程，調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄和表達(dá)。lncRNA通過順式作用或反式作用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄激活因子或抑制因子，從而正向或負(fù)向調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。細(xì)胞水平實(shí)驗(yàn)證明，lncRNA URHC（up-regulated in HCC）能夠通過順式方式作用于下游基因ZAK（zipper containing kinase AZK），失活ERK/MAPK通路，促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖、抑制凋亡[10]。LinC00152在肝癌組織中顯著高表達(dá)，在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控EpCAM（epithelial cell adhesion molecule）的表達(dá)，進(jìn)而活化mTOR信號(hào)通路，促進(jìn)肝癌增殖生長(zhǎng)[11]。

3.2 lncRNA參與表觀遺傳調(diào)節(jié)

表觀遺傳的改變?nèi)鏒NA甲基化、組蛋白修飾和基因印記等是包括腫瘤在內(nèi)的許多人類疾病的發(fā)病因素。近年研究證明，lncRNA直接結(jié)合PRC1（polycomb repressive complex 1）和PRC2、染色質(zhì)修飾蛋白如CoREST（corepressor of RE1 silencing transcription factor）和JARID1C（jumonji AT-rich interaction domain 1C），引導(dǎo)染色質(zhì)修飾復(fù)合物發(fā)揮改變表觀遺傳的特異性效應(yīng)。lncRNA TUG1能夠募集并結(jié)合PRC2，抑制KLF2（Kruppel-like factor 2）的轉(zhuǎn)錄促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖、克隆形成、腫瘤發(fā)生和抑制凋亡[12]。lncRNA HOTAIR（HOX transcript antisense RNA）位于染色體12q13.13HOXC基因座上，能夠結(jié)合PRC2復(fù)合體到HOXD基因座上，通過促進(jìn)PRC2基因組定位和H3K27甲基化調(diào)節(jié)基因的表達(dá)[13]。lncRNA SRHC（greatly-reduced in HCC）在肝癌組織中甲基化，顯著低表達(dá)，且與血清中甲胎蛋白（AFP）水平和組織分化程度相關(guān)，能夠抑制肝癌細(xì)胞增殖和克隆形成[14]。

3.3 lncRNA穩(wěn)定蛋白質(zhì)和蛋白復(fù)合體

很多l(xiāng)ncRNA通過與蛋白質(zhì)和蛋白復(fù)合體直接相互作用作為支架、變構(gòu)激活劑或抑制劑發(fā)揮致癌作用，如HOTAIR參與HBXIP（hepatitis B X-interacting protein）/HOTAIR/LSD1的構(gòu)建[3]。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證明，高表達(dá)lncRNA PVT1（plasmacytoma variant translocation 1）通過穩(wěn)定NOP2（nucleolar protein 2）能夠促進(jìn)肝癌增殖和細(xì)胞周期進(jìn)展[15]。lncRNA PCNA-AS1（proliferating cell nuclear antigen-antisense 1）在肝癌組織中高表達(dá)，通過與PCNA結(jié)合形成RNA雜交穩(wěn)定PCNA的表達(dá)，抑制腫瘤的生長(zhǎng)[16]。

3.4 lncRNA發(fā)揮miRNA海綿吸附作用

近年來研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA可以通過結(jié)合miRNAs作為競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA（ceRNAs）機(jī)制發(fā)揮海綿吸附作用，干擾miRNAs對(duì)靶基因的影響。許多l(xiāng)ncRNA通過這種方式參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程。lncRNA-ATB（lncRNAs-activated by TGF-β），通過競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miR-200家族誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞上皮間質(zhì)化轉(zhuǎn)換和侵襲[17]。通過細(xì)胞水平實(shí)驗(yàn)證明，lncRNA CCAT1（colon cancer associated transcript-1）能夠競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miRNA let-7，抑制其靶基因HMGA2（High Mobility Group A2）和c-Myc的表達(dá)，促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖和侵襲轉(zhuǎn)移[18]。lncRNA GAS5（growth arrest-specific transcript 5）能夠通過抑制miR-21，上調(diào)miR-21的靶基因PDCD4（programmed cell death 4）和PTEN（phosphatase and tensin homolog deleted from chromosome1）的表達(dá)，進(jìn)而抑制肝癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移[19]。lncRNA-UCA1（urothelial carcinoma-associated 1）直接結(jié)合并抑制miR-216b的表達(dá)，上調(diào)FGFR1（fibroblast growth factor receptor 1）表達(dá)，抑制ERK信號(hào)通路促進(jìn)肝癌進(jìn)展[20]。

4 lncRNA作為肝癌診斷標(biāo)志物

腫瘤分子預(yù)測(cè)因子是肝癌早期診斷、個(gè)體化治療的必要因素。通過使用RNA免疫沉淀、測(cè)序技術(shù)、微陣列芯片和實(shí)時(shí)定量PCR等技術(shù)可以在人體血液中探測(cè)到lncRNAs，證明其可以作為腫瘤診斷的非侵入性標(biāo)志物。Yang等[21]收集了179例肝癌手術(shù)后患者和同樣數(shù)量健康志愿者的外周血樣本，運(yùn)用熒光定量PCR方法檢測(cè)各組血漿lncRNA HEIH（hepatocellular carcinoma up-regulated EZH2-associated long non-coding RNA）表達(dá)水平，證實(shí)肝癌患者血漿lncRNA HEIH表達(dá)水平顯著高于健康對(duì)照組，血漿lncRNA HEIH表達(dá)水平與肝癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)顯著正相關(guān)，說明lncRNA HEIH可以作為早期診斷肝癌的檢測(cè)指標(biāo)。Xie等[22]收集了30例肝癌患者和20例健康人血漿進(jìn)行PCR檢測(cè)，證明lncRNA HULC表達(dá)水平比健康人要高，且與患者Edmondson分期和HBV感染風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。Konishi等[23]在肝癌手術(shù)后患者、肝臟疾病患者和健康人血漿檢測(cè)發(fā)現(xiàn)lncRNA MALAT1在肝癌患者中高表達(dá)，且與患者肝損傷程度、肝癌預(yù)后相P。因此在將來，與肝癌相關(guān)的lncRNA分子機(jī)制的進(jìn)一步研究會(huì)為以lncRNA為靶向治療提供重要依據(jù)。

5 lncRNA判斷肝癌預(yù)后標(biāo)志物

研究證實(shí)，有部分lncRNA在肝癌異性表達(dá)且與肝癌生存期相關(guān)，可能成為肝癌判斷預(yù)后的指標(biāo)。有研究者通過組織微陣列芯片測(cè)序發(fā)現(xiàn)，lncRNA-UFC1在肝癌組織中高表達(dá)，且與門靜脈血栓、腫瘤大小、疾病分期和總生存期、無病生存期相關(guān)[20]。lncRNA CCAT1在肝癌組織中高表達(dá)，且與患者的腫塊大小、微血管侵襲、AFP值和預(yù)后相關(guān)[18]。HOTAIR高表達(dá)的肝癌患者比低表達(dá)患者具有更差的預(yù)后[13]。lncRNA AOC4P（amine oxidase，copper containing 4，pseudogene）在肝癌組織中顯著低表達(dá)，且與吸煙、肝被膜受侵、血管浸潤(rùn)和病理分期、整體生存期相關(guān)[24]。lncRNA GAS5（growth arrest-specific transcript 5）在肝癌組織中低表達(dá)，且與肝癌患者的生存期相關(guān)[19]。

6 lncRNA對(duì)肝癌治療的臨床應(yīng)用前景

lncRNA和腫瘤發(fā)生機(jī)制之間關(guān)系的研究是近些年的熱點(diǎn)，然而臨床治療的應(yīng)用還很遙遠(yuǎn)。以lncRNA為靶點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)性治療方法在快速發(fā)展。lncRNA能以多種方式作為治療靶點(diǎn)，如siRNA、小分子抑制劑、天然轉(zhuǎn)錄反義物（NATs）及反義寡核苷酸等。lncRNA可以通過特定的小RNA（siRNA）結(jié)合RISC（RNA-induced silencing complex），結(jié)合靶基因特定序列能靶向抑制lncRNA的表達(dá)[25]。小分子抑制劑能夠阻礙lncRNA與其靶向蛋白質(zhì)之間的相互作用，相比RNA干擾、反義寡核苷酸等治療方法，小分子抑制劑容易攝取和管理，為研究者以lncRNA為靶點(diǎn)治療腫瘤帶來很好的方向[26]。NATs（natural antisense transcripts）是一種lncRNA，抑制NATs可以增加正義mRNA轉(zhuǎn)錄水平，NATs拮抗劑已被應(yīng)用來上調(diào)特定正義mRNA的表達(dá)[27]。反義寡核苷酸（antisense oligonucleotide，ASO）治療是使用合成的寡核苷酸沉默基因的表達(dá)，在細(xì)胞核中能夠結(jié)合內(nèi)源性RNA靶標(biāo)，引導(dǎo)核糖核酸酶到達(dá)細(xì)胞核降解目標(biāo)lncRNA[28]。這些實(shí)驗(yàn)性治療方法為lncRNA在臨床的早日應(yīng)用帶來希望。

7 小Y

隨著新一代測(cè)序和高通量基因芯片技術(shù)的應(yīng)用，許多報(bào)道說明，lncRNA可以影響肝癌的發(fā)生、進(jìn)展和治療。如上述，lncRNA在肝癌發(fā)生、發(fā)展中起重要調(diào)節(jié)作用，它們的紊亂表達(dá)與腫瘤發(fā)生的各種生物過程相關(guān)。雖然HULC、HOTAIR、H19和MEG3等lncRNA已被證實(shí)與肝癌相關(guān)，但詳細(xì)的機(jī)制仍不清楚，人們普遍認(rèn)為lncRNA可以為肝癌診斷治療帶來新辦法。隨著基因組學(xué)、蛋白組學(xué)、生物信息學(xué)的發(fā)展，越來越多的lncRNA被證實(shí)與肝癌早期診斷、更好的預(yù)后評(píng)估和有效治療靶點(diǎn)相關(guān)，有望應(yīng)用于臨床。

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篇5

【關(guān)鍵詞】靶向治療;同病異治;分子生物學(xué);機(jī)理

【中圖分類號(hào)】R273【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1007-8517(2010)18-017-3

在個(gè)體化成為時(shí)尚的今天,有一種概念需要引起大家的注意:即癌癥的無效治療。在手術(shù)方面存在無效“開關(guān)”,在化放療方面也存在無效放療和無效化療,在分子靶向治療方面也同樣存在無效治療的問題。

進(jìn)入21世紀(jì),以細(xì)胞病理學(xué)為基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué)模式逐漸向分子醫(yī)學(xué)模式轉(zhuǎn)變。腫瘤的基礎(chǔ)和臨床研究也在這一背景下不斷發(fā)展。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,臨床醫(yī)生按患癌分子分型對(duì)患者采取不同的治療策略。第二,根據(jù)藥物基因組學(xué)的研究成果實(shí)現(xiàn)個(gè)體化用藥,如根據(jù)患者的分子遺傳學(xué)特征、篩選易感基因以控制易感人群。第三,應(yīng)用標(biāo)志物開展的篩查和早期診斷,目前的趨勢(shì)是研究蛋白質(zhì)芯片以檢查患者的血樣。各種癌基因表達(dá)譜的研究已檢出眾多癌相關(guān)基因,對(duì)不同個(gè)體、組織、細(xì)胞周期、發(fā)育分化階段、病變、刺激等條件的細(xì)胞內(nèi)mRNA進(jìn)行檢測(cè),綜合分析和判斷,將某個(gè)或幾個(gè)基因與疾病聯(lián)系起來。另外,蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也為癌癥篩查提供了有效地工具。蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)可高通量地篩選腫瘤不同發(fā)展階段基因表達(dá)的蛋白質(zhì),發(fā)現(xiàn)大量有診斷價(jià)值的標(biāo)志物,這有望提高篩查的特異性和敏感性。第四,更多有效的分子靶向藥物將被研發(fā)、上市。臨床醫(yī)師可有針對(duì)性地選擇這些靶向藥物,應(yīng)用于有效人群。如檢測(cè)KRAS基因是否突變,可選擇恰當(dāng)?shù)幕颊呤褂肨KI藥物。第五,應(yīng)用藥物基因組學(xué)、代謝組學(xué)結(jié)果預(yù)測(cè)藥物治療的敏感性和患者的預(yù)后。我們應(yīng)該相信,這一領(lǐng)域的研究對(duì)臨床醫(yī)生選擇最佳治療方案、提高藥物治療的有效率、避免嚴(yán)重毒性反應(yīng)具有重要意義,也將開辟個(gè)體化治療的新紀(jì)元。

中醫(yī)認(rèn)為,一病有數(shù)證,同一病證,可因人、因時(shí)、因地的不同,或因正邪消長(zhǎng)、病情發(fā)展、病機(jī)變化、證型各異,治療時(shí)就應(yīng)根據(jù)不同的情況,采取不同的治法。這就叫“同病異治”。有關(guān)同病異治這一治療原則早就存在于中醫(yī)理論體系之中?！端貑?病能論》中論及“有病頸癰者,或石治之,或針灸治之,而皆已,其真安在?岐伯曰:此同名異等者也。夫癰氣之息者,宜以針開除去之;夫氣盛血聚者,宜石而瀉之。此所謂同病異治也”。此處即說明同為一種病,因其病所處階段不同,病機(jī)不同,而用不同藥物施治,這就是同病異治之理。中醫(yī)認(rèn)為在疾病發(fā)生發(fā)展過程中,同時(shí)存在基本病機(jī)變化和相關(guān)病機(jī)變化的內(nèi)容,即體內(nèi)物質(zhì)異常運(yùn)動(dòng)必然處于不斷的發(fā)展變化之中。對(duì)于患同一疾病的不同患者,它們雖然有相同的基本病機(jī)變化,但相關(guān)病機(jī)變化卻是多樣的,不盡相同的,這是由廣泛病理量變的不均衡性、多樣性決定的,是個(gè)人稟賦體質(zhì)與后天所受多種因素(情志、六、病理實(shí)邪、飲食、勞逸、地理、氣候)長(zhǎng)期緩慢影響的結(jié)果。在相關(guān)病機(jī)變化多樣性的影響下,疾病的具體病機(jī)變化內(nèi)容就會(huì)有所不同,這樣對(duì)不同患者或者疾病的不同階段,針對(duì)具體病機(jī)變化的不同內(nèi)容,相應(yīng)的治療就是同病異治,“同病異治”現(xiàn)象反映出相關(guān)病機(jī)變化的多樣性對(duì)具體病機(jī)變化、具體病情有重大影響。例如:肺癌在治療前可分為:陰虛毒熱型,氣陰兩虛型,痰熱壅肺型,氣血瘀滯型,脾虛痰濕型,水飲內(nèi)停型;手術(shù)后分為:肺氣虛型,腎不納氣型;放療后分為:肺燥陰虛型,痰熱壅肺型,熱毒傷肺型,氣陰兩虛型;化療后分為:脾胃受損型,肺脾氣虛型,氣血兩虛型,肺腎兩虛型。中醫(yī)的“同病異治”具有普遍性,還由于中醫(yī)對(duì)疾病的認(rèn)識(shí)和診斷治療的方法是整體診察,司外揣內(nèi)、見微知著等方法,是宏觀觀察,總體判斷,具有模糊性。然而腫瘤靶向治療的實(shí)踐研究,進(jìn)一步表明中醫(yī)這一治療理念的科學(xué)性。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)隨著分子病理學(xué)的研究進(jìn)展,人們?cè)絹碓蕉嗟囊庾R(shí)到腫瘤的異質(zhì)性。例如:非小細(xì)胞肺癌(NSCLC),對(duì)于不同組織學(xué)或不同分子生物學(xué)特點(diǎn)的NSCLC的治療研究也逐漸增多。Scagliotti在2007年第12屆世界肺癌大會(huì)上報(bào)道了迄今為止最大樣本量的Ⅲ期隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn),在1725例晚期NSCLC中比較培美曲塞/順鉑和吉西他濱/順鉑的療效,兩組總體生存均為10.3個(gè)月,作為非劣效研究培美曲塞/順鉑不差于吉西他濱/順鉑;但此試驗(yàn)的一個(gè)重要點(diǎn)是該試驗(yàn)是第一個(gè)預(yù)設(shè)不同組織學(xué)類型分析的Ⅲ期研究;在總體療效一致的情況下,在非鱗癌中的生存分別為12.6月和10.9月,有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;而在鱗癌中吉西他濱/順鉑好于培美曲塞/順鉑,中位生存分別為10.8月和9.4月。這也證實(shí)了不同組織學(xué)類型的NSCLC對(duì)不同藥物療效上的差異。這種差異應(yīng)該是來自兩個(gè)方面:一是腫瘤分子生物學(xué)特點(diǎn)的差異,二是不同藥物的作用點(diǎn)的差異。基礎(chǔ)研究顯示這種療效差異和腫瘤組織的胸苷酸合成酶(TS)的表達(dá)有關(guān),TS表達(dá)低則培美曲塞療效好,反之則相反。而非鱗癌的TS表達(dá)遠(yuǎn)低于鱗癌的表達(dá)。作為NSCLC,同一基因的表達(dá)差異有時(shí)也決定了藥物的療效差異,在這方面研究最多的是DNA修復(fù)交叉互補(bǔ)基因1(ERCC1)和核苷酸還原酶調(diào)節(jié)因子1(RRM1)?；A(chǔ)研究顯示ERCC1的表達(dá)水平常與鉑類療效呈負(fù)相關(guān),而RRM1的表達(dá)水平則于吉西他濱療效負(fù)相關(guān)。Simon發(fā)表的隨機(jī)Ⅱ期試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了根據(jù)相關(guān)基因的不同表達(dá)選擇性用藥的合理性,在該研究中,根據(jù)ERCC1和RRM1表達(dá)選擇用藥的客觀有效率,中位生存及1年生存率分別為13.3月和44%,明顯好于非選擇人群的研究。隨后Ccbo報(bào)道了第一個(gè)依據(jù)ERCC1mRNA表達(dá)水平的前瞻性Ⅲ期隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn),在包括了444例晚期NSCLC的患者隨機(jī)入組,對(duì)照組使用多西他賽/順鉑標(biāo)準(zhǔn)方案,試驗(yàn)組根據(jù)ERCC1的水平來選擇用藥。ERCC1低表達(dá)者選用方案同對(duì)照組;而ERCC1高表達(dá)組選用多西他賽/吉西他濱。主要終點(diǎn)為客觀有效率;結(jié)果試驗(yàn)組有效率為50.7%明顯好于對(duì)照組39.3%,這在某種程度上也說明了這種選擇的合理性。再例如:EGFR突變型NSCLC具有不同的生物學(xué)行為,對(duì)EGFR-TKI尤其敏感。NEJGS002研究比較了EGFR突變患者使用吉非替尼與使用紫杉醇+卡鉑標(biāo)準(zhǔn)方案的療效,其主要終點(diǎn)為PFS。結(jié)果顯示,標(biāo)準(zhǔn)化療方案與吉非替尼治療的PFS差異顯著,分別為166天和317天。在EGFR突變患者中,吉非替尼治療患者獲得的緩解率在70%以上,與既往報(bào)道的結(jié)果相符,而紫杉醇+卡鉑標(biāo)準(zhǔn)方案的緩解率僅為30%左右。由上察知,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)根據(jù)基因突變、受體和關(guān)鍵的酶的差異,進(jìn)行個(gè)體化的“同病異治”與中醫(yī)不謀而合。

當(dāng)然,由于中醫(yī)理論和西醫(yī)理論所基于的認(rèn)識(shí)角度不同,所以病因、病位、病癥、病性乃至病名等概念在中西兩套理論中所賦予的含義有很大不同,但又互為聯(lián)系。如病因,中醫(yī)主要分為外感(如六、癘氣等)、內(nèi)傷(如七情、勞倦、痰瘀、蟲等);西醫(yī)通常分為外來致病因素(機(jī)械、物理、化學(xué)、生物等),缺乏機(jī)體所必須的物質(zhì)或條件(營(yíng)養(yǎng)、內(nèi)分泌等),機(jī)體本身反應(yīng)性的改變(過敏等)。病位,中醫(yī)除了“五臟六腑”的概念外,還有氣、血、三焦、命門、六經(jīng)、營(yíng)衛(wèi)、陰陽等獨(dú)特概念。病癥,包括患者自我不適之描述及醫(yī)生檢查之體征,如僅“發(fā)熱”一癥,西醫(yī)僅以體溫表為度,中醫(yī)即有高熱、低熱、潮熱、煩熱、晡熱等不同。體癥方面,中醫(yī)多通過望、聞、問、切手段而獲得,西醫(yī)多借助于一系列的現(xiàn)代化檢查、實(shí)驗(yàn)設(shè)備而獲得。病性,中醫(yī)根據(jù)分析疾病陰陽、表里、寒熱、虛實(shí)以及氣血津液代謝失常等不同變化概括歸納為某種證型,而西醫(yī)多概述疾病過程中機(jī)體產(chǎn)生的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能、生物化學(xué)等方面的變化。中醫(yī)辨證理論的獨(dú)特性,就是取決于構(gòu)成中醫(yī)病證的基本要素具有一定的獨(dú)特性。

但是,無論是中醫(yī)“證(或病)”的概念,還是西醫(yī)“病”的概念,都是由病因、病位、病癥、病性、病名等幾個(gè)基本要素、基本環(huán)節(jié)構(gòu)成,按照一般規(guī)律,由于某種致病因素發(fā)作于人體某些部位,表現(xiàn)出相應(yīng)的癥狀與體征,醫(yī)生根據(jù)所收集的有關(guān)臨床資料,借助各種有效的方法手段,辨別疾病和性質(zhì)(中醫(yī)多歸納為證型,西醫(yī)多歸納為病狀描述),最后冠以疾病名稱(下診斷)。因此,中醫(yī)的辨證(病)過程與西醫(yī)的診病過程,其實(shí)質(zhì)是統(tǒng)一的,都是認(rèn)識(shí)疾病的過程,都必須從最基本的辨癥狀(表現(xiàn))入手,辨別疾病的病理變化過程?！巴‘愔巍钡姆椒ㄕ_處理了因、位、癥、性等之間辨證關(guān)系,它不僅是中醫(yī)治療的一個(gè)根本法則,同樣也充分體現(xiàn)在西醫(yī)的治療過程中,因此,“同病異治”可以作為中西醫(yī)結(jié)合的一個(gè)橋梁而深入研究。

近年來,中藥在腫瘤治療中的多靶點(diǎn)效應(yīng)正在得到廣泛的認(rèn)可。中醫(yī)藥對(duì)腫瘤的影響也從最初的免疫功能調(diào)節(jié)研究,發(fā)展到了今天的抗腫瘤血管生成,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,抑制端粒酶活性等研究。隨著分子生物學(xué)理論不斷深入研究,中醫(yī)藥實(shí)驗(yàn)研究的蓬勃開展,也使我們對(duì)中藥在抑制腫瘤生長(zhǎng),防止腫瘤轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制有了初步的認(rèn)識(shí)。如:1.抑制腫瘤血管生成:人參皂苷Rg3是人參根浸出液中的一種有效活性成分,具有抗腫瘤轉(zhuǎn)移作用。何芳等采用人肝癌Bel-7402細(xì)胞株,種植24只雄性裸鼠皮下,隨機(jī)均分成4組:聯(lián)合用藥組,Rg3組,三氧化二砷組及對(duì)照組。該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用免疫組化法發(fā)現(xiàn)Rg3組腫瘤內(nèi)微血管密度(MVD)的表達(dá)明顯低于對(duì)照組(P

隨著研究的不斷深入,惡性腫瘤的治療已由最初的細(xì)胞毒性藥物過渡到分子靶向調(diào)節(jié)治療。靶向治療的迅速發(fā)展已經(jīng)改變了惡性腫瘤傳統(tǒng)的治療模式,并展示出良好的發(fā)展前景。然而,由于目前研究開發(fā)的靶向治療藥物主要針對(duì)單個(gè)靶點(diǎn),而大多數(shù)惡性腫瘤都是多靶點(diǎn)多環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)過程,單一的阻斷一個(gè)受體或一條信號(hào)通路來治療惡性腫瘤是不客觀的。因此,如何進(jìn)行多靶點(diǎn)聯(lián)合阻斷是分子靶向治療發(fā)展的新方向。中醫(yī)藥在治療腫瘤上有其特殊優(yōu)勢(shì)。單味中藥和中藥復(fù)方具有多種有效成分,奠定了中藥多靶點(diǎn)、多環(huán)節(jié)、多部位效應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ),而中藥的多性味、多歸經(jīng)和中藥分子的多樣性則顯示了傳統(tǒng)中藥多靶點(diǎn)效應(yīng)的固有特性。因此,在中醫(yī)“同病異治、異病同治”理論指導(dǎo)下,結(jié)合分子生物學(xué)現(xiàn)代技術(shù),深入研究惡性腫瘤中醫(yī)藥多靶點(diǎn)聯(lián)合治療的機(jī)制,將有希望成為腫瘤治療和抗復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移的重要手段。

然而,中醫(yī)藥抗腫瘤由于中藥成分復(fù)雜,對(duì)其多靶點(diǎn)追蹤還是一個(gè)難題。多味中藥的不同組合及一味藥在多個(gè)方劑中抗腫瘤作用機(jī)制尚未能闡明。相比西藥的靶向抗腫瘤研究,在中藥多靶點(diǎn)治療腫瘤方面亦有諸多問題困擾著我們,如為什么單純中藥抑制腫瘤生長(zhǎng)療效欠理想,針對(duì)同一靶點(diǎn)治療腫瘤,中藥的作用效力如何提高,如何多層面、多學(xué)科相結(jié)合將中藥復(fù)方抗腫瘤機(jī)制研究推向一個(gè)新的水平等。解決了以上問題,將可能在中藥抗腫瘤研究方面取得質(zhì)的飛躍。靶向治療與同病異治的聯(lián)系將更加密切。

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關(guān)鍵詞：牛病毒性腹瀉病毒（BVDV）；分子生物學(xué)；細(xì)胞生物學(xué)；宿主細(xì)胞

中圖分類號(hào)：S852．65＋3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0439－8114（2012）08－1519-05

牛病毒性腹瀉?。˙ovine viral diarrhea，BVD）是由牛病毒性腹瀉病毒（Bovine viral diarrhea virus，BVDV）引起的一種以感染牛為主的疾病，該病呈世界性分布，屬于黃病毒科（Flaviviridae）瘟病毒屬（Pestivirus）［1］。BVDV感染動(dòng)物機(jī)體后，可以引起動(dòng)物的生殖系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、胃腸系統(tǒng)、血液循環(huán)、免疫系統(tǒng)、淋巴細(xì)胞、肌肉與骨骼系統(tǒng)、皮膚、中樞神經(jīng)等諸多系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的病理學(xué)變化［2］。由于該病分布廣泛，存在于大多數(shù)養(yǎng)牛業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，給世界養(yǎng)牛業(yè)造成了巨大的損失［3］。所以盡快研究清楚牛病毒性腹瀉病的致病機(jī)理，為研制出更加安全、可靠、有效的疫苗，以控制該病的發(fā)生和蔓延尤為重要。本研究主要就BVDV的病原學(xué)特性、生物學(xué)特性以及細(xì)胞生物學(xué)，尤其是病毒感染后對(duì)宿主細(xì)胞和免疫相關(guān)細(xì)胞因子的表達(dá)影響做一概述。

1BVDV的病原學(xué)特性

1．1BVDV概述

BVDV是黃病毒科瘟病毒屬的代表種。病毒粒子略呈圓形，但也常呈變形性。有囊膜，病毒表面有明顯的纖突。病毒粒子直徑 50～80 nm。RNA 核心直徑為 20 nm±4 nm。病毒在細(xì)胞漿內(nèi)復(fù)制，以出芽方式成熟。病毒核酸為線性單股正鏈 RNA。BVDVⅠ型基因組全長(zhǎng)為 12 573 nt，BVDVⅡ 型基因組全長(zhǎng)為12 255 nt，（G＋C）mol％都為45，編碼區(qū)占 95％。病毒基因組只有一個(gè)開放閱讀框架（Open reading frame，ORF），編碼一個(gè)由近4 000 個(gè)氨基酸組成的多聚蛋白，多聚蛋白由細(xì)胞和病毒基因編碼的蛋白酶在翻譯的同時(shí)或翻譯后加工，至少生成 11種成熟的蛋白質(zhì)，編碼這11種蛋白質(zhì)的基因在基因組中的相對(duì)位置為 5′-Npro（P20）-C（P14）-E0（gP48）-E1 （gP25）-E2（gP53 P7-NS2-3（P125）-NS4A（P10）-NS4B（P30）-NS5A（P58）-NS5B（P75）-3′［4］。病毒粒子分子質(zhì)量為 60×106 u，在蔗糖中的浮密度為 1．12～1．13 g／cm3，沉降系數(shù) S20w為 140［5］。

1．2BVDV的培養(yǎng)特性

牛病毒性腹瀉病毒可用胎牛腎臟細(xì)胞、脾細(xì)胞、細(xì)胞、肌肉細(xì)胞、鼻甲骨細(xì)胞，氣管、肺、皮膚等組織細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。常用的是胎牛腎、鼻甲原代細(xì)胞或二倍體細(xì)胞［6］。由于在白細(xì)胞、血小板、上皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞等細(xì)胞表面存在該病毒的受體CD46，因此病毒主要通過黏膜（口腔、鼻、消化道和生殖道）侵入宿主體內(nèi)，再經(jīng)血液或淋巴液分布到全身組織器官［5］。

2BVDV的生物學(xué)特性

2．1BVDV的基因型特性

根據(jù)病毒基因組5′非翻譯區(qū)（5′－UTR）的序列將BVDV分成Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)基［7］，Ⅰ型還可進(jìn)一步分為BVDV－1a、BVDV－1k［8，9］。Jackova等［10］將 BVDVⅠ型劃分為 13 種亞型即Ⅰa~Ⅰm，Makoto等［11］分離到不同于已報(bào)道的 BVDV－Ⅰ型的2種新亞型Ⅰn和Ⅰo。Giangaspero等［12］根據(jù) BVDV－Ⅱ型 5′-NTR二級(jí)結(jié)構(gòu)差異將BVDV－Ⅱ劃分為BVDV－Ⅱa、BVDV－Ⅱb、BVDV－Ⅱc和 BVDV－Ⅱd 4 個(gè)亞型；由于RNA病毒的高突變性以及國(guó)際交流的日漸頻繁，一定地區(qū)的BVDV基因新亞型還在不斷變化［13］。因此，BVDV基因亞型的研究對(duì)流行病學(xué)研究頗有裨益。在自然感染中基因Ⅰ型（61％）比基因Ⅱ型（32％）更為流行，且Ⅰb 比Ⅰa更為流行［14］。BVDV－Ⅰ普遍用于疫苗生產(chǎn)、診斷和研究，而 BVDV－Ⅱ 5′－UTR 區(qū)缺乏PstⅠ位點(diǎn)，且中和活性也不同于BVDV－Ⅰ，在持續(xù)感染（PI）牛、死于出血性綜合征的急性BVD牛中主要分離到BVDV－Ⅱ［15］。

2．2BVDV的生物型特性

根據(jù) BVDV 是否產(chǎn)生細(xì)胞病變（CPE ）的生物學(xué)特性，把該病毒株分為非致細(xì)胞病變型（Noncytopathogenic，NCP）和致細(xì)胞病變型（Cytopathogenic，CP）［16，17］。致細(xì)胞病變型的出現(xiàn)是由病毒遺傳物質(zhì)的改變?cè)斐傻?，有插入、重?fù)或重排等變化，發(fā)生于非結(jié)構(gòu)蛋白NS2／3的基因編碼區(qū)。非致細(xì)胞病變型的毒株可用于干擾作用，或雞新城疫病毒強(qiáng)化試驗(yàn)及免疫熒光試驗(yàn)［6］。Ridpath等［18］通過建立牛淋巴樣細(xì)胞系作為體外研究模型，并根據(jù)接種到淋巴樣細(xì)胞和上皮細(xì)胞后的培養(yǎng)特征將BVDV分為3個(gè)生物型，即非致細(xì)胞病變型、致淋巴細(xì)胞病變型和致細(xì)胞病變型。筆者認(rèn)為，目前針對(duì)BVDV的生物型劃分概念應(yīng)當(dāng)更加嚴(yán)格地加以限定，它雖然在一定程度上反映了BVDV與宿主細(xì)胞，特別是與上皮細(xì)胞之間的關(guān)系，但不能明顯地對(duì)BVDV的分子生物學(xué)特征作出界定：NCP型BVDV強(qiáng)毒株急性感染導(dǎo)致血液中白細(xì)胞減少及壞死、凋亡的白細(xì)胞增多，推斷NCP型BVDV針對(duì)循環(huán)白細(xì)胞具有類似CP型BVDV的細(xì)胞損傷效應(yīng)。同時(shí)筆者在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)所用的標(biāo)準(zhǔn)NCP型BVDV毒株出現(xiàn)不致細(xì)胞病變現(xiàn)象，是否是由于儲(chǔ)存條件、儲(chǔ)存年限、宿主細(xì)胞等原因所致，目前尚不清楚，有待于進(jìn)一步研究，以揭示其中的轉(zhuǎn)化機(jī)制。

3BVDV與宿主細(xì)胞的相互作用

研究發(fā)現(xiàn)BVDV感染的細(xì)胞類型較為廣泛，對(duì)與免疫相關(guān)的細(xì)胞尤其易感，如T細(xì)胞、B細(xì)胞、抗原提呈細(xì)胞（Antigen presenting cell，APC）， 作為主要 APCs 的單核細(xì)胞（Monocyte）、樹突狀細(xì)胞（Dendritic cells，DC）、巨噬細(xì)胞（Macrophages）對(duì)BVDV均易感［19－21］。

3．1受體

BVDV受體包括CD46［22］和低密度脂蛋白（LDL）受體［23］，但隨后Krey等［24］的研究否定了LDL作為BVDV受體的觀點(diǎn)。進(jìn)一步的研究表明BVDV結(jié)合CD46后，CD46在豬細(xì)胞上的表達(dá)和易感性增加，之后通過籠形蛋白依賴的內(nèi)吞作用入侵細(xì)胞［25，26］。BVDV激活進(jìn)入細(xì)胞的第一步可能涉及二硫鍵在病毒包膜蛋白質(zhì)的重排［18］。這期間發(fā)生的病毒入侵激活步驟的先決條件是病毒被膜需要結(jié)合酸依賴性內(nèi)涵體膜，從而釋放RNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。Thomas等［27］證實(shí)抗 CD46 抗體可以抑制 BVDV－Ⅰ和 BVDV－Ⅱ的易感性，表明CD46是BVDV的廣泛性受體。進(jìn)一步研究表明牛CD46表面的CCP（Complement control protein，CCP）是BVDV的結(jié)合位點(diǎn)，CCP1是由兩條反向平行的短肽序列組成，是BVDV的主要連接位點(diǎn)，交換兩條短肽序列的順序CD46將喪失功能。測(cè)定CD46的功能參數(shù)顯示4個(gè)CCPs之間距離最短時(shí)發(fā)揮最主要的受體功能，通過在牛C4結(jié)合蛋白上插入16個(gè)CCPs，以增加病毒結(jié)合區(qū)域和原生質(zhì)膜之間的距離，結(jié)果顯示對(duì) BVDV的易感性影響很小。同時(shí)已知CD46也是麻疹病毒、人皰疹病毒6型、人B組和D組腺病毒、化膿性鏈球菌和致病奈瑟氏菌的受體，但具體的結(jié)合位點(diǎn)有所區(qū)別。BVDV在進(jìn)入受體細(xì)胞的過程中是否需要輔助因子和病毒糖蛋白等配體的參與，這些輔助因子的鑒定和病毒糖蛋白的確定將成為以后的研究重點(diǎn)，為徹底揭示BVDV與受體細(xì)胞之間的相互作用機(jī)理和過程奠定基礎(chǔ)。

3．2感染MDBK細(xì)胞的機(jī)制

Glew等［21］對(duì) BVDV進(jìn)入MDBK的細(xì)胞機(jī)制進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在感染早期，氯喹、氯丙嗪、氯化銨可以抑制 BVDV的感染，表明內(nèi)涵體的pH可以調(diào)節(jié)BVDV進(jìn)入細(xì)胞，病毒從細(xì)胞表面進(jìn)入需要受體介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)吞作用，延伸至內(nèi)涵體層發(fā)生融合作用。酪氨酸激酶抑制劑染料木黃酮，在進(jìn)入細(xì)胞階段抑制局部的BVDV感染，染料木黃酮的抑制性與劑量有關(guān)，50～100 μg／mL的染料木黃酮可以抑制50％細(xì)胞感染；氯丙嗪對(duì)BVDV進(jìn)入細(xì)胞也有很強(qiáng)的抑制性；是一種重要的無功能蛋白EPS15，可以在細(xì)胞膜表面形成籠形蛋白樣小囊泡，它的過量表達(dá)可以抑制BVDV的感染?？傊珺VDV感染需要依賴活性籠形蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)吞途徑［26］。以上試劑或藥物是如何起作用的，其作用位點(diǎn)、機(jī)理以及分子機(jī)制還有待進(jìn)一步的研究。

3．3對(duì)干擾素的影響

體外研究表明最初的感染多數(shù)是CP型BVDV，誘導(dǎo)產(chǎn)生IFN－α／β，然而體外分離得到的 NCP型BVDV不能誘導(dǎo)產(chǎn)生IFN－α／β［28，29］。體內(nèi)試驗(yàn)表明CP型BVDV感染早期胎兒也可誘導(dǎo)產(chǎn)生 IFN－α／β，但NCP型則不能。然而急性感染NCP型 BVDV的試驗(yàn)動(dòng)物可以產(chǎn)生IFN－α／β［30］。Charleston等［31］用NCP型BVDV誘導(dǎo)產(chǎn)生IFN－α，對(duì)淋巴細(xì)胞亞群進(jìn)行了鑒定，結(jié)果表明這些細(xì)胞表達(dá)骨髓樣細(xì)胞標(biāo)記的CD14、CD11b和CD172a，但不表達(dá)CD45和CD45RB。同時(shí)也確定了在缺乏有效感染情況下誘導(dǎo)產(chǎn)生IFN－α的細(xì)胞群。Lee等［32］研究表明NCP型BVDV感染后1 h IFN－Ⅰ（如IFN－α、IFN－β）細(xì)胞因子的表達(dá)有明顯的上調(diào)作用，但CP型BVDV則沒有；感染后24 h IFN－Ⅰ細(xì)胞因子的表達(dá)在2種生物型中均沒有明顯的差異。干擾素在BVDV感染早期起到了一定的免疫效果，提示可以在病毒感染早期應(yīng)用干擾素作為免疫增強(qiáng)劑配合疫苗聯(lián)合使用，來預(yù)防和治療BVD。

3．4對(duì)單核細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的影響

BVDV感染影響牛單核細(xì)胞中專職抗原遞呈相關(guān)蛋白的表達(dá)，可啟動(dòng)單核細(xì)胞激活和分化，抑制其將抗原遞呈給T細(xì)胞［33］。Glew等［21］研究發(fā)現(xiàn)單核細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞（Dendritic cell，DC）在體外對(duì) NCP型BVDV和CP型BVDV均易感。證明NCP 型BVDV感染單核細(xì)胞后缺乏產(chǎn)生同種基因和記憶性CD4－T細(xì)胞反應(yīng)的能力，NCP型BVDV不感染DC；CP型BVDV感染單核細(xì)胞和DC后差異顯著，CP型BVDV引起的細(xì)胞病變作用對(duì)DC沒有影響，相反單核細(xì)胞被殺死。CP型BVDV感染單核細(xì)胞和DC后產(chǎn)生相同水平的IFN－α／β，而在NCP型BVDV中沒有檢測(cè)到。

在感染NCP／CP型BVDV的單核細(xì)胞中有6種與細(xì)胞遷移性、抗病毒機(jī)制及糖代謝和抗腫瘤相關(guān)的蛋白的表達(dá)有差別，特別是 RACK （Receptor of aactivated C kinase）、PK（Pyridoxal kinase）、DGK （Diacyglycerol kinase）以及 BTK（Brutons tyrosine kinase），此4種蛋白的表達(dá)量在感染CP型BVDV 的單核細(xì)胞中較之NCP型BVDV感染細(xì)胞中的表達(dá)量更低，這可能與細(xì)胞損傷效應(yīng)有關(guān)［34］。此外，在CP型BVDV－2感染的細(xì)胞中存在原癌基因（c－fos、c－jun、junB、junD） mRNA 的合成增加，但是相應(yīng)的蛋白質(zhì)卻不增加，這導(dǎo)致其mRNA的積累［35］。

3．5調(diào)節(jié)Toll樣受體（Toll—like receptors，TLR）、促炎性細(xì)胞因子、Th1／Th2型細(xì)胞因子和共刺激分子在牛外周血單核細(xì)胞中的表達(dá)

研究人員以NADL（CP）株和New York 1（NCP）株 BVDV接種易感動(dòng)物引起持續(xù)感染或溫和型感染為模型來研究不同生物型BVDV感染后，牛單核細(xì)胞中TLR介導(dǎo)的 IFN－Ⅰ和促炎性細(xì)胞因子表達(dá)的差異。

3．5．1對(duì)TLR基因表達(dá)的調(diào)節(jié)作用Franchini等［36］的研究表明，BVDV感染牛巨噬細(xì)胞對(duì)TLR2、TLR3、TLR4 mRNA表達(dá)沒有明顯的上調(diào)作用。Lee等［32］研究表明，NCP型BVDV感染后，在牛單核細(xì)胞中TLR3和TLR7 mRNA有很高的表達(dá)水平，但CP型表達(dá)水平相對(duì)較低；而且在感染的早期（1 h）TLR3的表達(dá)處于主導(dǎo)地位，直到感染后期（24 h）TLR7的表達(dá)處于主導(dǎo)地位，這與Franchini 等先前的報(bào)道有所矛盾；同時(shí)還表明BVDV低感染劑量（MOI 0．002）要比高劑量（MOI 10）可以更加有效地激發(fā)TLR的級(jí)聯(lián)級(jí)放大反應(yīng)。提示BVDV可能通過改變TLR3／7的表達(dá)及其信號(hào)通路來逃避免疫反應(yīng)。

3．5．2對(duì)部分促炎性細(xì)胞因子基因表達(dá)的影響Lee等［32］對(duì)BVDV感染單核細(xì)胞后3種促炎細(xì)胞因子TNF－α、IL－1／β和IL－6的基因表達(dá)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明CP型BVDV感染后1 h對(duì)TNF－α 基因表達(dá)有上調(diào)作用，但NCP型BVDV和對(duì)照組相比沒有明顯的改變；但在24 h時(shí)TNF－α的表達(dá)水平在2種生物型BVDV中有明顯的下降。與TNF－α不同，IL－1／β和IL－6在感染后1 h的表達(dá)水平處在下調(diào)的邊緣，但在24 h出現(xiàn)明顯的下調(diào)作用，NCP型和CP型BVDV之間沒有明顯的差異。

3．5．3對(duì)Th1／Th2型細(xì)胞因子表達(dá)的影響Lee等［32］研究表明，Th／2型細(xì)胞因子IL－10、IL－4和 IL－15，在NCP型和CP型BVDV感染后24 h的基因表達(dá)水平有明顯的下調(diào)作用；而Th／1型細(xì)胞因子IL－12則表現(xiàn)出明顯的上調(diào)作用。

3．5．4對(duì)共刺激分子CD80和CD86表達(dá)的影響為了確定BVDV感染后對(duì)單核細(xì)胞激活T細(xì)胞抗原提呈功能的影響，Lee等［32］測(cè)定了CD80和 CD86在感染組和對(duì)照組中的基因表達(dá)水平，結(jié)果表明感染后24 h CD80和CD86的基因表達(dá)水平相對(duì)于感染后1 h和對(duì)照組有明顯的下調(diào)作用。通過上述內(nèi)容，筆者推測(cè)NCP型和CP型 BVDV先是通過調(diào)節(jié)TLR基因的表達(dá)，然后調(diào)節(jié)共刺激分子、IFN－Ⅰ和Th1／Th2型細(xì)胞因子的表達(dá)，來降低專一性APC上CD80／86的表達(dá)水平，從而達(dá)到逃避宿主先天免疫應(yīng)答，引起動(dòng)物發(fā)病的目的。

3．6BVDV 感染后牛單核細(xì)胞中專職抗原提呈作用相關(guān)蛋白的表達(dá)

串聯(lián)質(zhì)譜法（Tandem mass spectrometry）和基因組學(xué)在牛基因組研究中的應(yīng)用，致使牛蛋白的鑒定取得了較大的進(jìn)步。研究人員用DDF（Differential detergent fractionation，DDF）法分析牛單核細(xì)胞相關(guān)蛋白的抗原識(shí)別模式、攝取以及免疫活性淋巴細(xì)胞的包裝。已鑒定的47種牛蛋白質(zhì)表明，CP型 BVDV 感染后免疫功能相關(guān)細(xì)胞有明顯的變化，其中包括抗原提呈細(xì)胞（Antigen－presenting cells，APC）。尤其是與蛋白免疫反應(yīng)相關(guān)的如細(xì)胞的粘附、程序性死亡、抗原攝取、加工和包裝、急性起反應(yīng)蛋白、MHC－I和MHC－Ⅱ相關(guān)蛋白以及其他分子等。Lee等［33］研究表明，CP型BVDV可以促進(jìn)單核細(xì)胞的激活和分化，同時(shí)抑制具有免疫活性T淋巴細(xì)胞的抗原提呈作用，最終導(dǎo)致活性巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)難以控制，加速了病毒的擴(kuò)散和損害了機(jī)體的抗病毒防御機(jī)制。

4結(jié)語

由于BVD分布廣泛，并且宿主分布范圍較廣，近年來有逐漸擴(kuò)大的趨勢(shì)，研究的重點(diǎn)也主要集中在分子流行病學(xué)方面，在防治方面相對(duì)較少，有關(guān) BVDV的免疫機(jī)理還不十分清楚。Pedrera等［37］通過給斷奶犢公牛鼻內(nèi)接種BVDVⅠ（NCP型）毒株，來研究病毒在回腸段的形態(tài)學(xué)變化和分布，取得了一定的研究成果。趙玉龍等［38］采用 CP型 BVDV（Oregon C24）標(biāo)準(zhǔn)株對(duì)產(chǎn)蛋雞進(jìn)行基礎(chǔ)免疫，而后用NCP型BVDV新疆優(yōu)勢(shì)流行株進(jìn)行加強(qiáng)免疫，制備出效價(jià)高、特異性好的抗BVDV卵黃抗體，其對(duì)NCP型BVDV（新疆的優(yōu)勢(shì)流行株）的中和效價(jià)達(dá)到1×10－3，為進(jìn)一步研發(fā)治療制劑及更好地預(yù)防BVD提供理論依據(jù)。趙月蘭等［39］用本地分離毒株制成油乳劑滅活疫苗免疫犢牛，取得了較好的免疫效果，提示用本地毒株制成的滅活疫苗免疫奶牛是控制本地區(qū)BVD流行的有效方法。

反向遺傳操作系統(tǒng)在正鏈RNA病毒研究中應(yīng)用十分成熟，取得大量有價(jià)值的研究成果。當(dāng)今生命科學(xué)新領(lǐng)域蛋白組學(xué)發(fā)展又給病毒研究提供了新思路、新方法。BVDV生物型及細(xì)胞損傷效應(yīng)、免疫逃逸機(jī)制方面，利用反向遺傳技術(shù)以及蛋白組學(xué)方法相結(jié)合的手段，從病毒與宿主（細(xì)胞）之間相互作用的角度理解上述問題，是今后一段時(shí)間研究人員須努力的方向之一。

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篇7

關(guān)鍵詞：園林植物病害；癥狀；防治方法

1 園林植物常見病蟲害癥狀分析

1.1 植物銹類病狀

植物銹類病狀是園林綠化過程中較為常見的植物病蟲害癥狀，這類疾病主要是由銹菌引發(fā)而成。植物銹類病狀主要發(fā)生在植物的葉和莖等地上位置，能夠造成植物落葉、焦梢和生長(zhǎng)不良等問題的發(fā)生，對(duì)于園林植物構(gòu)成非常大的影響。一般來說，容易出現(xiàn)植物銹類病狀的植物主要有玫瑰、等物種，這些物種在園林建設(shè)建設(shè)過程中較為常見，因此，銹病對(duì)于園林綠化的影響也隨之提高。

1.2 白粉病類癥狀

白粉病類癥狀也是較為常見的植物病蟲害癥狀，白粉病類病癥的發(fā)生主要是由病菌和環(huán)境等因素共同作用而產(chǎn)生的，這類病菌的生存能力極強(qiáng)，一般能夠在植物體內(nèi)較長(zhǎng)時(shí)間的潛伏，在發(fā)病前期能夠在植物葉片上出現(xiàn)密密麻麻的白粉斑，經(jīng)過一段時(shí)間的生長(zhǎng)之后就導(dǎo)致植物的葉片脫落和焦梢問題的出現(xiàn)，最終影響植物的整體觀賞效果。容易患白粉類疾病的植物主要有九里香、月季等植株，造成的危害也非常大。

1.3 疫病類病狀

綠化植物的疫病主要是指由疫霉屬真菌所引起的一類較為嚴(yán)重的植物病害，疫病發(fā)生后，能夠快速引起植物花、果、葉部組織的快速壞死和腐爛，從而使植物的觀賞性大大降低，甚至?xí)斐纱竺娣e的死亡等問題的發(fā)生，嚴(yán)重影響園林的綠化工作。同時(shí)，高濕也是影響病害發(fā)生和傳播的主要因素，同時(shí)在經(jīng)過一段時(shí)間的研究之后，發(fā)現(xiàn)疫病跟土壤性狀也有很大關(guān)系，當(dāng)植物生長(zhǎng)土壤排水不良，也非常容易誘發(fā)疫病。容易患上疫病類病狀的植物主要有萬壽菊、長(zhǎng)春花、百合、一品紅等植物，從而造成較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，降低了園林景觀的觀賞價(jià)值。

2 園林植物病害主要癥狀的防治措施

2.1 植物銹類病狀的防治措施

植物銹病類病狀的防治工作比較簡(jiǎn)單，首先，要做好植物生長(zhǎng)環(huán)境的土地管理，對(duì)土壤進(jìn)行定期的疏松，確保土壤的排水能力，減少土壤中水分的積壓；同時(shí)，要對(duì)綠化植物進(jìn)行合理的施肥，施肥過多會(huì)導(dǎo)致植物營(yíng)養(yǎng)過剩，出現(xiàn)焦梢等問題的出現(xiàn)，也會(huì)降低植物本身的抵抗力；最后，在綠化植物的本身要均勻噴三防銹病的溶解試劑，如波爾多液等，這樣能夠有效防治銹類病狀的出現(xiàn)。

2.2 白粉類病狀的防治措施

鑒于白粉類病狀的發(fā)病原理，首先要確保植物的生長(zhǎng)環(huán)境，要確保空間的通風(fēng)效果和透光效果，主要是針對(duì)問題植物培養(yǎng)而言；在植物種植過程中，應(yīng)該注意合理地肥料施加，磷鉀肥是植物生長(zhǎng)的必要因素，但是過多的肥料將會(huì)嚴(yán)重影響到植物的生長(zhǎng)狀況；要隨時(shí)注意植物的生長(zhǎng)管理工作，及時(shí)清理病枝殘枝，做好植物的修剪工作；最后，當(dāng)植物出現(xiàn)白粉類病狀時(shí)，要根據(jù)植物的種類進(jìn)行相關(guān)藥劑的噴灑，主要有甲基托布津和石硫合劑等，對(duì)白粉病病狀的治療效果非常好。

2.3 疫病類病狀的防治措施

要加強(qiáng)相關(guān)植物的肥料施加，以鉀肥為主，這樣能夠提高相關(guān)植物的疫病抵抗力，減少疫病的發(fā)生幾率。在疫病類病狀出現(xiàn)時(shí)，如果發(fā)病植株較少，可采用剔除手段，將患病植株挖除，從而防止其它植株被傳染。在疫病類病狀的發(fā)病初期，可使用乙膦、錳鋅可濕性粉劑、克露、克霜氰或霜脲錳鋅可濕性粉劑6種稀釋溶劑對(duì)植株進(jìn)行噴灑，能夠有效地防止病狀的蔓延，對(duì)病菌也有較好的滅殺效果。

2.4 綜合防治措施

加強(qiáng)對(duì)園林相關(guān)植物的日常管理工作，從根本上避免病狀的發(fā)生。一般來說，植物病狀的發(fā)生主要是由土壤、肥料、藥物使用、水患等問題導(dǎo)致，因此，我們?cè)谌粘@林綠化管理過程中，要對(duì)這些因素進(jìn)行嚴(yán)格的管理和控制，控制藥物的使用、進(jìn)行土質(zhì)的輸送、避免水分的擠壓。這樣，可以有效預(yù)防植物病狀的出現(xiàn)，并且將園林綠化風(fēng)險(xiǎn)降到最低，切實(shí)確保我國(guó)園林綠化工作的順利開展。

3 總結(jié)

園林綠化工作的開展，對(duì)我國(guó)城市綠化工作具有非常積極的推動(dòng)作用，對(duì)我國(guó)居民生活質(zhì)量的提高也有著非常深遠(yuǎn)的意義。因此，在園林綠化建設(shè)和管理工作過程中，我們必須加強(qiáng)園林綠化的病害預(yù)防，確保園林綠化工作的順利開展。在日常工作過程當(dāng)中，我們一定要不斷總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，探索和實(shí)踐更有效的管理和防治措施，從而加快我國(guó)園林綠化工程的建設(shè)速度，保證我國(guó)園林綠化植物的健康狀況，為人們創(chuàng)造更為優(yōu)越的生存環(huán)境，為我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作作出一份應(yīng)用的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

1 楊文玲.園林植物常見生理病害及控制[J]. 中國(guó)農(nóng)村小康科技, 2010(7)

篇8

 

關(guān)鍵詞：酶類藥物，生物制藥，治療應(yīng)用，研究進(jìn)展

 

目前，酶作為藥物的應(yīng)用越來越廣泛。供治療用的酶通常指一組用于治療疾病和改善醫(yī)療狀況的生物催化劑。酶作為藥物有兩個(gè)突出的特點(diǎn)：(1)酶與底物具有高度親和性和特異性；(2)酶可以把底物轉(zhuǎn)化成所需的產(chǎn)物，且副作用較小。這兩個(gè)特點(diǎn)使得酶區(qū)別于其他所有類型的藥物，也使酶成為有價(jià)值的治療工具，為治療多種嚴(yán)重疾病提供了一個(gè)廣闊的現(xiàn)代生物藥物應(yīng)用平臺(tái)。

 

治療用酶有利的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)是低Km和高Vmax，這使其在非常低的濃度和底物濃度下即能達(dá)到最大效率。治療用酶已在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，藥物研發(fā)及生物技術(shù)在過去20年的進(jìn)步，極大地促進(jìn)了治療用酶在治療一系列罕見和常見疾病上的應(yīng)用。利用合成生物學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和基因組學(xué)對(duì)酶進(jìn)行改造，不僅能使其催化出我們想要的手性藥物分子，還能極大地促進(jìn)治療用酶的開發(fā)[1-3]。目前，治療用酶被廣泛應(yīng)用于遺傳性疾病、心血管疾病、胃腸道疾病、癌癥等疾病的治療[4-7]。酶制劑藥物被認(rèn)為是一個(gè)不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)，到2020年預(yù)計(jì)將超過55億美元。

 

圖1介紹了治療用酶的相關(guān)應(yīng)用。

 

1治療用酶的來源

 

治療用酶廣泛來源于動(dòng)物、植物和微生物。早期研究中的酶是從動(dòng)物和植物中提取而來。酶的來源決定了酶的方便性、成本和回收過程。由于受到經(jīng)濟(jì)可承受性和規(guī)?；苽淇尚行缘挠绊?，一般更傾向于對(duì)微生物來源的酶進(jìn)行商業(yè)化開發(fā)。通過重組DNA(rDNA)技術(shù)，在遺傳水平上對(duì)微生物進(jìn)行操作可以獲得更好的菌株，從而改善酶的質(zhì)量或特性，并獲得更高的產(chǎn)量[8-9]。在基因重組技術(shù)中，克隆所需蛋白質(zhì)的cDNA，然后將克隆的cDNA插入到表達(dá)載體中，利用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌，使其過表達(dá)，最后純化表達(dá)的蛋白。其中，產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)時(shí)間和提取方便是構(gòu)建合適的重組酶表達(dá)載體的關(guān)鍵參數(shù)。目前，多種表達(dá)體系已經(jīng)被建立，包括細(xì)菌、真菌、哺乳動(dòng)物、植物或昆蟲細(xì)胞等[10]。

         在基因工程的圖1治療用酶的廣泛用途及代表性酶[4-7]

 

Figure 1 Wide range of therapeutic enzymes and representative enzymes[4-7]

 

幫助下，理想的蛋白質(zhì)可被大量生產(chǎn)出來，從而滿足酶工業(yè)的需要。迄今為止，重組DNA技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生了上百種具有治療性的酶制劑[11]。

 

2酶作為治療藥物的應(yīng)用

 

治療用酶現(xiàn)在已經(jīng)成為許多重大疾病的有效治療藥物，如先天性缺酶癥的治療、血栓與冠心病的治療以及抗腫瘤治療等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已在臨床使用的酶類藥物已經(jīng)超過近百種，而酶類藥物的制劑品種已經(jīng)超過700種，圖2中介紹了部分治療用酶的治療作用機(jī)制。

 

2.1癌癥治療

 

治療酶在癌癥中的應(yīng)用涉及兩種主要類型：腫瘤所需氨基酸代謝酶和前體藥物轉(zhuǎn)化酶。代謝酶被用來消耗腫瘤細(xì)胞所必需的氨基酸，從而抑制腫瘤生長(zhǎng)；轉(zhuǎn)化酶被用于在腫瘤細(xì)胞中將前藥轉(zhuǎn)化為細(xì)胞毒性藥物，進(jìn)而殺死腫瘤細(xì)胞。

 

2.1.1L-天冬酰胺酶

 

L-天冬酰胺酶是一種四聚體酶，能催化氨基酸L-天冬酰胺的水解。大多數(shù)正常的人類細(xì)胞都能夠合成L-天冬酰胺，但某些惡性腫瘤細(xì)胞卻不能合成，必須通過血液獲得。因此，利用L-天冬酰胺酶代謝L-天冬酰胺，使惡性腫瘤細(xì)胞無法獲得生長(zhǎng)必需的天冬酰胺，從而抑制其生長(zhǎng)[12]。L-天冬酰胺酶可以從各種各樣的微生物(酵母、真菌、細(xì)菌)中提取，其中細(xì)菌來源的L-天冬酰胺酶應(yīng)用較多[13]。

 

L-天冬酰胺酶在臨床上對(duì)急性淋巴細(xì)胞性白血病、淋巴肉瘤細(xì)胞性白血病及粒細(xì)胞性白血病的療效比較好，對(duì)黑色素瘤也有一定作用[14]。其中，L-天冬酰胺酶對(duì)兒童的急性淋巴細(xì)胞性白血病效果較為突出，有效率為85.2%，完全緩解率為57.8%[15]。但使用L-天冬酰胺酶也存在一定的副作用，主要包括嚴(yán)重的過敏反應(yīng)、惡心、嘔吐、發(fā)燒、腎功能和肝功能受損等[16-17]。L-天冬酰胺酶與聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)偶聯(lián)后可大大減少過敏反應(yīng)，經(jīng)少量梳狀PEG衍生分子PM13和PM100修飾的L-天冬酰胺酶，在降低免疫反應(yīng)的同時(shí)還能保持較高的酶活性[17-18]。此外，L-天冬酰胺酶還可與其他細(xì)胞毒藥物合并應(yīng)用，例如其可與長(zhǎng)春新堿和皮質(zhì)類固醇等藥物聯(lián)合來治療急性淋巴細(xì)胞性白血病[18]。

 

2.1.2精氨酸脫亞胺酶

 

精氨酸脫亞胺酶(arginine deiminase，ADI)是一種能將精氨酸分解成瓜氨酸和氨的酶。正常情況下，體內(nèi)精氨酸可由細(xì)胞自身的尿素循環(huán)酶即精氨酸代琥珀酸合成酶和精氨酸琥珀酸裂解酶合成[19]，但具有代謝缺陷的某些惡性腫瘤，如黑色素瘤、肺癌、前列腺癌和肝細(xì)胞癌則經(jīng)常缺乏這些酶[20-22]。由于上述腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)依賴于環(huán)境中的精氨酸，所以ADI可用于治療這些精氨酸營(yíng)養(yǎng)缺陷型腫瘤。ADI被認(rèn)為是一種比L-天冬酰胺酶好的白血病治療藥物，因?yàn)锳DI對(duì)精氨酸具有高度特異性，不轉(zhuǎn)化其他氨基酸，而L-天冬酰胺酶則是以天冬酰胺和谷氨酰胺為底物，在降解谷氨酰胺時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些導(dǎo)致副作用的有毒物質(zhì)[23]。ADI可從化膿性鏈球菌、類鏈球菌和支原體中提取到。

 

ADI雖然有較好的腫瘤殺傷力，但由于其強(qiáng)抗原性和循環(huán)半衰期短(半衰期為4 h)，在體內(nèi)效果不明顯[24]。經(jīng)過20 kD聚乙二醇(PEG-20)修飾的ADI能夠避開循環(huán)和駐留巨噬細(xì)胞，延長(zhǎng)ADI半衰期并降低免疫原性。Feun等經(jīng)研究指出，隨著循環(huán)時(shí)間的增加，ADI-PEG-20在體內(nèi)外均對(duì)精氨酸代琥珀酸合成酶陰性的癌細(xì)胞顯示出了強(qiáng)大的抗腫瘤效果，Pheonix藥物公司目前正在進(jìn)行用ADI-PEG-20治療晚期肝細(xì)胞性肝癌(II/III期)和黑色素瘤(I/II期)的臨床試驗(yàn)，其中在肝癌治療中已進(jìn)入Ⅲ期臨床[25]。此外，還有相關(guān)報(bào)道將ADI-PEG-20作為胰腺癌放射治療的輔助手段，也可用于多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤及胸椎癌(間皮瘤和非小細(xì)胞肺癌)的治療[23,26-30]。Cheng等通過蛋白質(zhì)工程改變了PpADI(來自Pseudomonas plecoglossicida的ADI)突變體M31表面的氨基酸殘基，將PpADI M31表面的4個(gè)精氨酸替換成賴氨酸，為其PEG圖2部分治療用酶的治療作用機(jī)制

Figure 2 Therapeutic mechanism of partial therapeutic enzymes

 

注：A：L-天冬酰胺酶將L-天冬酰胺水解成L-天冬氨酸，從而阻止L-天冬酰胺供養(yǎng)腫瘤細(xì)胞；B：精氨酸脫亞胺酶將L-精氨酸水解成L-瓜氨酸，從而阻止L-精氨酸供養(yǎng)腫瘤細(xì)胞；C：谷氨酰胺酶將L-谷氨酰胺水解成L-谷氨酸，從而阻止L-谷氨酰胺供養(yǎng)腫瘤細(xì)胞；D：苯丙氨酸氨解酶將苯丙氨酸降解成反式肉桂酸，從而減少苯丙氨酸在體內(nèi)的積累；E：葡糖糖氧化酶將葡萄糖氧化成葡萄糖酸和H2O2，從而達(dá)到殺死腫瘤細(xì)胞的目的；F：犬尿氨酸酶將犬尿氨酸水解成L-丙氨酸和鄰氨基苯甲酸，從而激起人體免疫系統(tǒng)攻擊腫瘤細(xì)胞；G：羧肽酶A將甲氨蝶呤-苯丙氨酸前藥水解成甲氨蝶呤和L-苯丙氨酸，恢復(fù)甲氨蝶呤的細(xì)胞毒性.

 

Note:A:L-asparaginase hydrolyzes L-asparagine to L-aspartic acid,thus preventing feeding of L-asparagine to tumor cells;B:Arginine deiminase hydrolyzes L-arginine to L-citrulline,thus preventing feeding of L-arginine to tumor cells;C:Glutamine hydrolyzes L-glutamine to L-glutamic acid,thus preventing feeding of L-glutamine to tumor cells;D:Phenylalanine aminolyase degrades phenylalanine into trans-cinnamic acid,thus reducing the accumulation of phenylalanine in the body;E:Glucose oxidase oxidizes glucose into gluconic acid and H2O2,so as to kill tumor cells;F:Kynureninase hydrolyzes kynurenine into L-alanine and anthranilic acid,so as to stimulate the human immune system to attack tumor cells;G:Carboxypeptidase A hydrolyzes methotrexate phenylalanine prodrugs into methotrexate and L-phenylalanine,and restores the cytotoxicity of methotrexate.

 

修飾提供初級(jí)胺[31]。經(jīng)研究得出通過將299和382位的精氨酸替換成賴氨酸(PpADI M36)，使PpADI M31的聚乙二醇化位點(diǎn)的平均數(shù)量從大約12個(gè)上升至大約20個(gè)，經(jīng)聚乙二醇修飾的PpADI M36在人血清中的半衰期得到顯著提升(PEG-M31：3.2 d；PEG-M36：4.8 d)[31]。

 

2.1.3谷氨酰胺酶

 

谷氨酰胺是一種參與多種代謝和能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵氨基酸，是哺乳動(dòng)物體內(nèi)主要的氮轉(zhuǎn)運(yùn)體，在能量產(chǎn)生方面起主要作用[32]。對(duì)癌細(xì)胞代謝的研究發(fā)現(xiàn)，致癌基因或腫瘤抑制基因的許多突變?cè)黾恿藚⑴c谷氨酰胺代謝和攝取蛋白的表達(dá)，表明谷氨酰胺供應(yīng)與腫瘤增殖之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性[33-34]。因此，在氨基酸耗竭療法中，谷氨酰胺酶似乎是一種適合的藥物。

 

由于谷氨酰胺酶的穩(wěn)定性差和Km值高，單純的谷氨酰胺酶在體內(nèi)外對(duì)腫瘤的生長(zhǎng)和增殖均無明顯抑制作用，但是從假單胞菌(Pseudomonas)7A中分離的谷氨酰胺酶與天冬酰胺酶聯(lián)用時(shí)能治療對(duì)天冬酰胺酶產(chǎn)生耐藥性的淋巴瘤，對(duì)各種白血病也有一定的療效[35]。

 

2.1.4前體藥物激活酶

 

抗體導(dǎo)向酶-前體藥物療法(antibody-directed enzyme prodrug therapy，ADEPT)是一種利用轉(zhuǎn)化酶作為癌癥治療劑的策略。在這種方法中，前體藥物激活酶與單克隆抗體偶聯(lián)，攜帶著酶到達(dá)腫瘤細(xì)胞[36]，無細(xì)胞毒性的前藥在該酶的催化下將轉(zhuǎn)化為細(xì)胞毒性藥物，從而特異性地破壞癌細(xì)胞。這種方法正被用于發(fā)現(xiàn)和開發(fā)以激活前藥的腫瘤靶向酶為基礎(chǔ)的癌癥治療藥物。有文獻(xiàn)報(bào)道，經(jīng)過修飾的羧肽酶A可以激活前藥甲氨蝶呤-苯丙氨酸的活性，用于結(jié)腸癌的治療[37]。人類β-葡萄糖醛酸酶也是一個(gè)有吸引力的酶類，其能激活前藥葡萄糖苷酸[38]。

 

2.2先天性缺酶癥的替代治療

 

代謝途徑中所涉及的酶的缺陷與許多病理?xiàng)l件有關(guān)。在這些情況下，為了彌補(bǔ)酶活性的損失，人們采取了各種策略，包括使用酶替代補(bǔ)充治療(enzyme-replacement therapy，ERT)或藥物分子伴侶作為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑[39]。由表1可知，美國(guó)食品和藥物管理局(Food and Drug Administration，F(xiàn)DA)已經(jīng)批準(zhǔn)了多種酶制品作為孤兒藥物(用于預(yù)防、治療、診斷罕見病的藥品)，用于治療多種遺傳性缺酶癥。有關(guān)孤兒藥物治療缺酶癥的應(yīng)用研究，我國(guó)開展得不多，值得引起重視。

 

2.2.1苯丙酮尿癥

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深圳建立40周年心得體會(huì)觀后感有哪些?以一馬當(dāng)先之力帶動(dòng)萬馬奔騰之勢(shì)，深圳定能夠?yàn)橹袊?guó)特色社會(huì)主義注入蓬勃魅力、動(dòng)力、活力、創(chuàng)新力。共同閱讀深圳建立40周年心得體會(huì)觀后感2020最新精選【5篇】，請(qǐng)您閱讀!

深圳建立40周年心得體會(huì)觀后感1經(jīng)濟(jì)特區(qū)給了我新生活

深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)建立之初，處處是工地，村民們跑運(yùn)輸、做加工……1981年，漁民村成為全國(guó)最早的“萬元戶村”

夏日炎炎，海風(fēng)陣陣。深圳羅湖區(qū)漁民村，中國(guó)最早的“萬元戶村”，我們的采訪從這里開始。

“要是沒有改革開放，你看到的這些地方可能還是泥塘呢!”見到漁民村的老漁民鄧錦輝，是在村里古色古香的“漁人碼頭”文化室，他正和五六位老人悠閑地喝茶、讀報(bào)、看書?！艾F(xiàn)在村里年年有分紅、家家有產(chǎn)業(yè)，大家在‘物質(zhì)小康’之后，都在追求‘精神小康’了?！闭f起文化室，擔(dān)任漁民村居委會(huì)副主任的鄧錦輝頗為自豪。

走出文化室，漫步于0.25平方公里的漁民村，記者找不到一點(diǎn)小漁村的感覺。鱗次櫛比的小高樓、清潔寬闊的水泥路、郁郁蔥蔥的綠化帶……昔日荒僻的小漁村，如今已是遠(yuǎn)近聞名的“樣板村”。

62歲的鄧錦輝膚色黝黑、身體結(jié)實(shí)，看著顯年輕，“你以為我有多老?我比特區(qū)的‘歲數(shù)’大不了多少!”他哈哈大笑。

說話間，鄧錦輝帶著記者來到位于漁民村社區(qū)的家中，120平方米的三室兩廳寬敞舒適，各種現(xiàn)代化家電一應(yīng)俱全，記者試圖尋找一些漁民生活的痕跡，一無所獲。“現(xiàn)在除了周末釣釣魚，生活里幾乎沒有‘漁民’的影子了。”鄧錦輝說。

鄧錦輝搬過多次家。他回憶道：“每搬一次家，生活都是一次大變樣?！?/p>

改革開放前，鄧錦輝與大多數(shù)普通村民一樣，住的是土墻瓦房，過著海上漂泊的日子。“出一次海至少半個(gè)月，吃住都在船上。”鄧錦輝告訴記者，那時(shí)的他總想，這大概就是自己一輩子的生活了。

隨著深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)的建立，漁民村的春天來了。高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)特區(qū)處處是工地，村民們也從中覓得商機(jī)，漁民村迅速組建起自己的船隊(duì)和車隊(duì)搞運(yùn)輸?！艾F(xiàn)在的深圳國(guó)貿(mào)大廈、羅湖香格里拉大酒店，很多磚瓦、沙石都是我們運(yùn)過去的，我們是一天天看著深圳長(zhǎng)高?！编囧\輝驕傲地說。

雖然是簡(jiǎn)單的建筑材料運(yùn)輸，但市場(chǎng)供不應(yīng)求。依靠自己的船隊(duì)，村民們從中山運(yùn)磚頭來深圳賣，一船能裝兩萬多塊磚，能掙幾千元。

“那時(shí)候，經(jīng)常要干到凌晨2點(diǎn)甚至通宵，大家搶著干活，不把當(dāng)天任務(wù)完成沒人下班?！编囧\輝說，他的妻子在村里珠寶廠上班，把一個(gè)個(gè)小珠子小亮片穿起來，做成裝飾品運(yùn)到香港賣?！半m然苦點(diǎn)累點(diǎn)，但兩口子一起努力，感覺日子特別有奔頭?！?/p>

跑運(yùn)輸、做加工……20世紀(jì)80年代初，鄧錦輝夫妻二人年收入就超過了1萬元。1981年，漁民村成為全國(guó)著名的“萬元戶村”。次年，村里統(tǒng)一蓋起30多幢二層小洋樓，鄧錦輝家也分到了一幢。

“彩電、冰箱、洗衣機(jī)、電飯煲樣樣都有，地板是大理石的，水綠水綠的。我最喜歡的是那臺(tái)大音響，可以唱卡拉OK，當(dāng)時(shí)村里好多人都跑到我家來唱歌?！编囧\輝覺得，那是祖祖輩輩都沒過上的好日子。

好日子才剛剛開始。1985年，村里集資建成了7層高的工業(yè)大樓，制衣廠、表帶廠相繼入駐;1992年，村集體成立深圳漁豐實(shí)業(yè)股份有限公司，村民人人可以獲得分紅;2004年，舊村改造完成，現(xiàn)代化的高層住宅取代了老舊的“握手樓”和“擁抱樓”，鄧錦輝搬進(jìn)了現(xiàn)在的房子中。

對(duì)漁民村村民來說，2012年12月8日是難忘的一天。

“經(jīng)濟(jì)發(fā)展了，我們幾個(gè)居委會(huì)干部一合計(jì)，想豐富一下村民的文化生活，就辦了個(gè)漁樂節(jié)?！编囧\輝說，漁樂節(jié)一次大概兩小時(shí)，跳舞、唱歌等節(jié)目都由村民們自己出，大家都想露一手，在一起排練、演出其樂融融。

“漁村一派時(shí)尚景象，綠蔭通幽處，小區(qū)人氣旺，舉村喜氣揚(yáng)，贊揚(yáng)改革開放……”漁豐實(shí)業(yè)公司一間辦公室里，傳出這樣一首悠揚(yáng)的粵語小調(diào)，這首小調(diào)就是幾位村民為今年漁樂節(jié)準(zhǔn)備的。如今的漁民村，村集體資產(chǎn)從上世紀(jì)90年代初的800萬元增長(zhǎng)到4.8億元。“漁民村正計(jì)劃對(duì)村集體經(jīng)濟(jì)、基層治理等進(jìn)行全方位提升，為建設(shè)‘中國(guó)特色社會(huì)主義先行示范區(qū)’做貢獻(xiàn)?！编囧\輝說。

“海上飄零”“翻身解放”“春到漁村”……蜿蜒350多米的漁民村文化長(zhǎng)廊里，一幅幅精美的青銅浮雕記錄了今昔變遷。從漁民村向西北方望去，京基100大廈等許多深圳標(biāo)志性建筑聳入云霄。

深圳建立40周年心得體會(huì)觀后感2“深圳培養(yǎng)了我敢闖敢拼、努力奔跑的人生態(tài)度，通過奮斗改變命運(yùn)。”

見到戚卓，是在深圳電視臺(tái)“都市調(diào)查”欄目錄制時(shí)。專業(yè)的分析、縝密的邏輯、從容的談吐，讓人很難將她與20年前的打工妹聯(lián)系在一起。

“深圳培養(yǎng)了我敢闖敢拼、努力奔跑的人生態(tài)度，通過奮斗改變命運(yùn)?！弊谟浾邔?duì)面的戚卓，眼神里透出從容與自信。

戚卓與深圳結(jié)緣，是在上世紀(jì)90年代。她的父親在深圳打工，常說起深圳發(fā)展速度、溫暖的大海、世界之窗……從那時(shí)起，這些點(diǎn)點(diǎn)滴滴就刻在戚卓的心里，到經(jīng)濟(jì)特區(qū)去，成為戚卓心中的向往。

2000年，這個(gè)生在東北、長(zhǎng)在東北的女孩一路南下，來到了心儀已久的經(jīng)濟(jì)特區(qū)。剛到深圳的她，在北郊公明鎮(zhèn)的創(chuàng)維電子城找到了工作，“印象中廠區(qū)很大，一進(jìn)來就看到很多身著藍(lán)裝的工友，都很年輕、有活力，來自全國(guó)各地，為了各自的夢(mèng)想打拼?！逼葑空f。

就這樣，戚卓在創(chuàng)維集團(tuán)電視機(jī)廠有了第一份工作——生產(chǎn)部統(tǒng)計(jì)員。每天，她要跟進(jìn)生產(chǎn)計(jì)劃表，在插件、機(jī)芯、整機(jī)等不同工段之間進(jìn)行協(xié)調(diào)，滿車間跑上跑下。

雖然對(duì)打工生活的艱辛有心理準(zhǔn)備，可讓戚卓沒想到的是，上崗第一天就忙到晚上11點(diǎn)?！霸诶霞?，大家晚上10點(diǎn)就休息了，可這里的人們卻依然精神抖擻?！逼葑空f，廠里會(huì)給加班到夜里的人發(fā)加餐券，可以領(lǐng)牛奶和面包?！澳嵌螘r(shí)間，大家相互鼓勵(lì)著。晚上碰到加班的同事，都會(huì)相視一笑，說‘一起去領(lǐng)券吧’?！?/p>

“老家的日子很安逸，但我更喜歡經(jīng)濟(jì)特區(qū)的氛圍，來深圳就為拼一拼!”戚卓說。

“記得當(dāng)時(shí)一個(gè)新項(xiàng)目啟動(dòng)，工藝圖繪制工作需要有人兼職承擔(dān)，我下了班連飯都沒吃，就去鎮(zhèn)上買了一本CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))教材，一邊自學(xué)一邊做?！逼葑坑浀茫菚r(shí)候經(jīng)常和辦公室一位來自江西的同事“比賽”，看誰晚上在辦公室留得更久、學(xué)到的東西更多。

“在深圳，企業(yè)普遍提倡內(nèi)部選拔和招聘，只要你努力就可能得到更好的機(jī)會(huì)。”戚卓說。

由于表現(xiàn)出色，創(chuàng)維集團(tuán)成立品牌部時(shí)，戚卓作為其中一員來到位于深圳南山區(qū)的集團(tuán)總部工作。從郊區(qū)來到摩天大樓林立的市區(qū)，這段路，戚卓走了3年。深南大道、地王廣場(chǎng)、華強(qiáng)北……這些曾令她艷羨的景觀成為生活中的日常。

繁忙工作之余，戚卓保持著對(duì)新鮮事物的好奇心。2012年，一次偶然機(jī)會(huì)，她參加了海之夢(mèng)心理咨詢中心組織的體驗(yàn)式沙龍，受到很大觸動(dòng)，對(duì)心理咨詢師這個(gè)職業(yè)心生向往，開始著手考取職業(yè)資格證書、學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。

那時(shí)，已經(jīng)34歲的戚卓沒有任何心理學(xué)基礎(chǔ)，她能行嗎?

“最初我也很猶豫，覺得自己早過了學(xué)習(xí)的年齡，但在同一個(gè)學(xué)習(xí)小組里，既有剛從學(xué)校畢業(yè)的年輕人，也有50多歲的職場(chǎng)資深人士，大家的相互鼓勵(lì)讓我燃起信心。”戚卓說，從那時(shí)起直到現(xiàn)在，只要有空余時(shí)間，她都會(huì)約朋友去圖書館看書學(xué)習(xí)?！吧钲诘膱D書館里大部分都是年輕人在學(xué)習(xí)充電，來晚了就會(huì)找不到座位，只能‘轉(zhuǎn)戰(zhàn)’咖啡館和書吧，正是這種氛圍激勵(lì)你去學(xué)習(xí)?！逼葑空f。

2014年，36歲的戚卓決定，離開創(chuàng)維集團(tuán)，挑戰(zhàn)心理咨詢師這個(gè)職業(yè)?！翱吹竭@座城市在改變中進(jìn)步，身邊朋友在改變中成長(zhǎng)，我也想改變一下?！逼葑空f。

要成為一名合格的心理咨詢師，除了要取得資格證外，還得經(jīng)歷長(zhǎng)期的實(shí)習(xí)鍛煉。2016年，她進(jìn)入海之夢(mèng)心理咨詢中心開始實(shí)習(xí)。然而，實(shí)習(xí)非但沒有工資，還得“倒貼”學(xué)費(fèi)。

“前半年的實(shí)習(xí)期，各類理論學(xué)習(xí)、接受培訓(xùn)的費(fèi)用加在一起，我一共花了近兩萬元。由于還沒達(dá)到簽約條件，后半年的實(shí)習(xí)期，我給自己加大了學(xué)習(xí)和培訓(xùn)強(qiáng)度，又花了三四萬元。”戚卓說，盡管那段時(shí)間經(jīng)濟(jì)壓力和學(xué)習(xí)壓力都很大，但她還是堅(jiān)定地往前沖。

功夫不負(fù)有心人，2017年，戚卓通過了海之夢(mèng)心理咨詢中心考核，正式成為簽約心理咨詢師，開啟了自己人生的嶄新一幕?！霸诔Ｗ∪丝诔^1300萬人、競(jìng)爭(zhēng)激烈的深圳，有很多人需要專業(yè)的心理輔導(dǎo)?！逼葑可钌畹?zé)釔壑@份工作。

戚卓喜歡騎車去深圳灣公園，沿著濱海棧道騎行，涼爽的海風(fēng)吹過，視野中的大廈高聳入云，近處的公園草木蔥郁，讓戚卓更加熱愛這座城市?！半m然已經(jīng)人到中年，但我還是想不斷奔跑，因?yàn)樯钲诘幕盍Α⒊瘹饨o我力量，讓我努力成為更好的自己。”

深圳建立40周年心得體會(huì)觀后感3經(jīng)濟(jì)特區(qū)給了我新夢(mèng)想

“如果不是在深圳，我可能早就放棄了。經(jīng)濟(jì)特區(qū)鼓勵(lì)創(chuàng)新、寬容失敗的環(huán)境和無數(shù)創(chuàng)業(yè)路上的同行者，讓我充滿了追逐夢(mèng)想的勇氣?！?/p>

見到周劍之前，對(duì)這位大名鼎鼎的“機(jī)器人爸爸”和他的優(yōu)必選科技公司，記者已是耳熟能詳：2016年央視春晚上，優(yōu)必選的540臺(tái)Alpha機(jī)器人集體起舞;2018年央視春晚開場(chǎng)表演，24只Jimu機(jī)器狗驚艷亮相;2019年央視春晚深圳分會(huì)場(chǎng)，6臺(tái)大型仿人服務(wù)機(jī)器人Walker與明星們同臺(tái)競(jìng)技。來到優(yōu)必選，記者很期待見到更新奇的機(jī)器人產(chǎn)品。

“這是優(yōu)必選的第一個(gè)機(jī)器人樣機(jī)，技術(shù)上沒問題，但在量產(chǎn)前連續(xù)開了四次模，都失敗了，僅這一項(xiàng)就耗資千萬元。”剛見面，周劍向記者展示的卻是他創(chuàng)業(yè)之初的“痛”。在公司初創(chuàng)期，這樣的失敗打擊幾乎讓優(yōu)必選垮掉?！叭绻皇窃谏钲冢铱赡茉缇头艞壛?。經(jīng)濟(jì)特區(qū)鼓勵(lì)創(chuàng)新、寬容失敗的環(huán)境和無數(shù)創(chuàng)業(yè)路上的同行者，讓我充滿了追逐夢(mèng)想的勇氣?！?/p>

這次創(chuàng)業(yè)前，周劍的人生可謂順風(fēng)順?biāo)?。他出生在上海一個(gè)知識(shí)分子家庭，大學(xué)期間就獲得首屆德國(guó)邁克威力最高獎(jiǎng)學(xué)金赴德國(guó)留學(xué)，學(xué)業(yè)完成后被邁克威力集團(tuán)收至麾下，憑借出色的工作能力，周劍僅用四年就成為最年輕的中國(guó)大區(qū)經(jīng)理。2002年，周劍與另外兩位合伙人開設(shè)工廠，為邁克威力等廠商定制生產(chǎn)設(shè)備，利潤(rùn)非?？捎^，他開始在深圳購(gòu)置房產(chǎn)。

2008年，一次參加國(guó)外機(jī)器人展會(huì)的經(jīng)歷，給周劍的人生帶來轉(zhuǎn)折。這次展會(huì)上，一臺(tái)可以模擬各種動(dòng)作的人形機(jī)器人引起周劍的好奇心。他想買，但外商非但不賣，甚至都不讓靠近看。這讓周劍心中格外難受，他暗下決心，在深圳開始機(jī)器人項(xiàng)目創(chuàng)業(yè)歷程，“看都不讓看，那我就一定要做得比你好!”

研發(fā)人形機(jī)器人一直是機(jī)器人學(xué)者和人工智能科學(xué)家的夢(mèng)想。憑著一腔熱情闖入機(jī)器人行業(yè)的周劍發(fā)現(xiàn)，這次創(chuàng)業(yè)的難度超乎想象。很快，2000萬元被周劍全部花完。

“當(dāng)時(shí)不懂融資，都是靠自己借錢、押房子去籌措資金，走著走著，發(fā)現(xiàn)錢根本不夠用，只能賣房子?！睆?010年到2012年，周劍靠借錢和賣房子支撐機(jī)器人項(xiàng)目運(yùn)轉(zhuǎn)，投入大卻不見任何收益。

賣掉第一套房子時(shí)，周劍沒有多心疼，但父母覺得不對(duì)勁了。“爸媽當(dāng)了一輩子老師，現(xiàn)在靠退休工資生活，在他們的觀念里，這么折騰就是不務(wù)正業(yè)，現(xiàn)在居然還要賣房子，更是他們不能接受的?！?/p>

來自父母和工廠合伙人的壓力越來越大，大家紛紛勸說周劍放棄機(jī)器人項(xiàng)目，但周劍仍然堅(jiān)持，作出了一個(gè)幾乎讓所有人都吃驚的決定：把工廠的股份賣掉，并將自己在深圳購(gòu)置的房產(chǎn)和轎車全部賣掉，籌措資金投入機(jī)器人項(xiàng)目。年邁的父母見兒子不聽勸，一氣之下離開深圳回了上海。

“2012年賣掉最后一套房子時(shí)，感覺非常糟糕，資金上陷入困境，還要面對(duì)家人朋友的不理解?！敝軇φf。

“還好，我不是一個(gè)人在奮斗?！敝軇φf，“深圳的機(jī)器人項(xiàng)目創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)非常支持我，大家一致認(rèn)為項(xiàng)目已經(jīng)有眉目了，這時(shí)停下來太可惜了。于是我們堅(jiān)持了下來。”

2012年3月31日，優(yōu)必選科技公司在深圳南山區(qū)的香港理工大學(xué)產(chǎn)學(xué)研大樓成立，周劍重整行裝再出發(fā)。當(dāng)年秋天，為了籌集資金，周劍抱著試一試的心態(tài)參加創(chuàng)投活動(dòng)，出乎他意料的是，憑借開模才開到一半的樣機(jī)，優(yōu)必選就陸續(xù)拿到了2000萬元的天使投資。“當(dāng)時(shí)聽到投資人說了一句溫暖的話，‘你把全部身家都投進(jìn)去了，我還怕什么呢?’”周劍感到，有一股強(qiáng)大的力量托舉著他飛向夢(mèng)想。

2015年，為了給員工提供更好的辦公環(huán)境，周劍想把公司搬到南山智園，這里地理位置優(yōu)越、租金優(yōu)惠，但當(dāng)時(shí)處于創(chuàng)業(yè)期的優(yōu)必選，在納稅額等方面還不滿足園區(qū)入駐條件。園區(qū)負(fù)責(zé)人對(duì)公司進(jìn)行了全面“摸底”后，認(rèn)為智能機(jī)器人正是深圳積極布局的“未來產(chǎn)業(yè)”，破格讓優(yōu)必選入駐?！霸谏钲?，政府高度重視創(chuàng)新，不是靠發(fā)文件開大會(huì)，而是落實(shí)到每一個(gè)具體行動(dòng)?！敝軇φf。

在深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)這個(gè)成就夢(mèng)想的舞臺(tái)上，優(yōu)必選一直在加速奔跑：自主研發(fā)的伺服驅(qū)動(dòng)器誕生了，成本降到進(jìn)口產(chǎn)品的幾十分之一;第一臺(tái)機(jī)器人Alpha誕生了，教育機(jī)器人JimuRobot、悟空、商用服務(wù)機(jī)器人Cruzr(克魯澤)、大型仿人服務(wù)機(jī)器人Walker等接踵而至……

每當(dāng)工作累了的時(shí)候，周劍喜歡透過辦公室窗戶向外遠(yuǎn)眺。幾年前還是一片舊工業(yè)區(qū)的南山智園，如今已成為高科技產(chǎn)業(yè)園，有眾多創(chuàng)新企業(yè)進(jìn)駐。周劍真切地感受到，一路走來，懷揣創(chuàng)新夢(mèng)想的同行者正越來越多。

深圳建立40周年心得體會(huì)觀后感4前瞻布局，提升產(chǎn)業(yè)能級(jí)

回顧發(fā)展史，早在上世紀(jì)90年代，深圳就提出要“抓高新、上規(guī)模、重效益”，主動(dòng)轉(zhuǎn)移當(dāng)時(shí)還很吃香的“三來一補(bǔ)”加工制造業(yè)，大力發(fā)展以電子信息產(chǎn)業(yè)為龍頭的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，并逐漸成為深圳的第一經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)、第一大支柱產(chǎn)業(yè)。

黨的十以來，深圳以新發(fā)展理念為引領(lǐng)，將科技創(chuàng)新改革向縱深推進(jìn)，通過持續(xù)增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)不斷向價(jià)值鏈高端延伸。2014年，國(guó)務(wù)院批復(fù)同意深圳建設(shè)國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)，深圳成為全國(guó)首個(gè)以城市為基本單元的國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)。2016年，深圳相繼印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)科技創(chuàng)新的若干措施》《關(guān)于支持企業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)力的若干措施》等系列文件，全面推進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)造。2018年1月，《深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)條例》正式印發(fā)，為深圳的創(chuàng)新活動(dòng)提供了更有力的保障。

2019年7月，深圳再次推出《深圳市科技計(jì)劃管理改革方案》，率先落實(shí)國(guó)家科技體制改革重大部署，科技項(xiàng)目實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)接軌國(guó)際，擴(kuò)大科研資金的使用管理自主權(quán)。

一系列政策組合拳，讓深圳得以構(gòu)建起“基礎(chǔ)研究+技術(shù)攻關(guān)+成果產(chǎn)業(yè)化+科技金融+人才支撐”的全過程創(chuàng)新生態(tài)鏈，走出了一條以科技創(chuàng)新帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的高質(zhì)量發(fā)展之路。截至2019年，深圳國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)累計(jì)達(dá)17001家;高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值26277.98億元，同比增長(zhǎng)10.08%;實(shí)現(xiàn)增加值9230.85億元，同比增長(zhǎng)11.26%。今年上半年，面對(duì)疫情帶來的嚴(yán)峻考驗(yàn)和復(fù)雜多變的國(guó)內(nèi)外環(huán)境，深圳先進(jìn)制造業(yè)增加值、高技術(shù)制造業(yè)增加值仍分別同比增長(zhǎng)2.4%、2.2%。

隨著5G時(shí)代的來臨，深圳再次前瞻布局，大力建設(shè)5G行業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)_。截至8月14日，深圳已建成46480個(gè)5G基站。

深圳市羅湖區(qū)科技創(chuàng)新局局長(zhǎng)石興中介紹，5G技術(shù)將給羅湖區(qū)轉(zhuǎn)型發(fā)展帶來全新機(jī)遇，為城市治理能力現(xiàn)代化提供全新動(dòng)能。從去年開始，羅湖區(qū)全面布局5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展及產(chǎn)品應(yīng)用，支持轄區(qū)企業(yè)融入5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展和5G技術(shù)應(yīng)用之中。如今，已在智能制造、路橋管控、物流機(jī)器人、智慧交通等多個(gè)產(chǎn)業(yè)、工業(yè)領(lǐng)域廣泛使用。

5G產(chǎn)業(yè)是近年來深圳戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)“領(lǐng)跑”的縮影。在一次次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，深圳構(gòu)建起“四個(gè)為主”的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，即全市產(chǎn)業(yè)以高新技術(shù)、金融、物流、文化“四大支柱”產(chǎn)業(yè)為主，經(jīng)濟(jì)增量以新興產(chǎn)業(yè)為主，工業(yè)以先進(jìn)制造業(yè)為主，“三產(chǎn)”以現(xiàn)代服務(wù)業(yè)為主。

深圳建立40周年心得體會(huì)觀后感5創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展

創(chuàng)新，始終是深圳發(fā)展的關(guān)鍵內(nèi)核。創(chuàng)新的原動(dòng)力來自哪里?深圳給出的答案是：“堅(jiān)持市場(chǎng)化導(dǎo)向。”

從深圳創(chuàng)新模式來看，有“六個(gè)90%”的顯著特點(diǎn)，即全市90%的研發(fā)機(jī)構(gòu)、研發(fā)人員、研發(fā)投入、發(fā)明專利來自企業(yè)，90%的企業(yè)為本土企業(yè)，90%的重大項(xiàng)目由企業(yè)承擔(dān)，形成了以企業(yè)為主體、以市場(chǎng)為主導(dǎo)、產(chǎn)學(xué)研用深度融合的技術(shù)創(chuàng)新體系。深圳已成為國(guó)內(nèi)市場(chǎng)干預(yù)少、營(yíng)商環(huán)境優(yōu)、民營(yíng)經(jīng)濟(jì)活躍的城市之一。

成立于1993年的瑞聲科技控股有限公司是深圳創(chuàng)新企業(yè)的代表，全球每3部手機(jī)，就有一部手機(jī)上的零部件來自瑞聲科技。瑞聲科技高級(jí)副總裁江南介紹，公司堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，不斷提升研發(fā)及高精密制造能力，每年的研發(fā)投入占比超8%，2019年研發(fā)投入17億元。目前，公司的聲學(xué)、光學(xué)、電磁傳動(dòng)、精密結(jié)構(gòu)件、射頻器件、高速傳輸器件六大業(yè)務(wù)，覆蓋智能手機(jī)、智能家居、智能汽車、機(jī)器人等智能設(shè)備領(lǐng)域。

“全球每100臺(tái)無人機(jī)里就有21臺(tái)來自寶安，全國(guó)智能穿戴產(chǎn)品每10個(gè)就有3個(gè)是寶安造?！睂毎矃^(qū)委書記姚任介紹，近年來，寶安區(qū)堅(jiān)守實(shí)體經(jīng)濟(jì)和工業(yè)制造，壯大創(chuàng)新動(dòng)能，以“創(chuàng)新+智造”為特色的產(chǎn)業(yè)鏈不斷完備。

創(chuàng)新發(fā)展離不開平臺(tái)支撐。近年來，深圳在創(chuàng)新載體建設(shè)和基礎(chǔ)科研領(lǐng)域陸續(xù)取得突破。截至2019年底，深圳擁有國(guó)家、省、市級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程實(shí)驗(yàn)室、工程研究中心等各類創(chuàng)新載體累計(jì)達(dá)2260家;圍繞基因組學(xué)、大數(shù)據(jù)、石墨烯等前沿領(lǐng)域，已設(shè)立12家基礎(chǔ)研究機(jī)構(gòu)，組建11家諾貝爾獎(jiǎng)科學(xué)家實(shí)驗(yàn)室;鵬城實(shí)驗(yàn)室、深圳灣實(shí)驗(yàn)室、人工智能與數(shù)字經(jīng)濟(jì)廣東省實(shí)驗(yàn)室(深圳)和嶺南農(nóng)業(yè)廣東省實(shí)驗(yàn)室深圳分中心等4個(gè)廣東省實(shí)驗(yàn)室落戶深圳;合成生物研究、腦解析與腦模擬等設(shè)施順利開工，省部共建腫瘤化學(xué)基因組學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)步推進(jìn)。

篇10

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù) 人工智能 算法設(shè)計(jì)

1 大數(shù)據(jù)的發(fā)展概述

大數(shù)據(jù)指無法在一定時(shí)間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合。大數(shù)據(jù)包括海量的數(shù)據(jù)信息與高強(qiáng)度的數(shù)據(jù)處理能力，大數(shù)據(jù)是相對(duì)于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理應(yīng)用程序來說，不足以處理大型、復(fù)雜的數(shù)據(jù)集的新型處理模式，包括分析、捕獲、數(shù)據(jù)整理、搜索、共享、存儲(chǔ)、傳輸、可視化查詢、更新和信息管理。大數(shù)據(jù)通常僅指使用預(yù)測(cè)分析、用戶行為分析或某些其他高級(jí)數(shù)據(jù)的分析方法，這些方法從數(shù)據(jù)中提取價(jià)值，很少涉及特定大小的數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)集分析可以發(fā)現(xiàn)新的聯(lián)系與信息。科學(xué)家、企業(yè)高管、醫(yī)學(xué)從業(yè)者、廣告和政府都定期在互聯(lián)網(wǎng)搜集大數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在金融、城市信息學(xué)和商業(yè)信息學(xué)等領(lǐng)域更為重要?？茖W(xué)家在電子科學(xué)工作中遇到了很多需要處理海量數(shù)據(jù)的問題，涉及氣象學(xué)、基因組學(xué)、復(fù)雜物理模擬、生物學(xué)和環(huán)境研究等。大數(shù)據(jù)包括文本、圖像、音頻、視頻，它通過數(shù)據(jù)融合可以完成未來數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)，大數(shù)據(jù)通常是數(shù)字交互的無成本的產(chǎn)品。越來越成熟的概念更清楚地描述了大數(shù)據(jù)和人工智能之間的區(qū)別，人工智能使用具有高信息密度的數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計(jì)來測(cè)量事物、檢測(cè)趨勢(shì)等。大數(shù)據(jù)使用歸納統(tǒng)計(jì)和來自非線性系統(tǒng)識(shí)別的概念，從具有低信息密度的大量數(shù)據(jù)集中推斷出法則，例如回歸、非線性關(guān)系和因果效應(yīng)，以揭示關(guān)系和依賴性或者進(jìn)行結(jié)果和行為的預(yù)測(cè)。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)中的算法分析

2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由眾多的神經(jīng)元可調(diào)的連接權(quán)值連接而成，具有大規(guī)模并行處理、分布式信息存儲(chǔ)、良好的自組織自學(xué)習(xí)能力等特點(diǎn)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種計(jì)算方法，基于神經(jīng)單元的大集合，解決由軸突連接的生物神經(jīng)元的大群集的問題。 每個(gè)神經(jīng)單元與許多其他神經(jīng)單元連接，并且可以對(duì)所連接的神經(jīng)單元的激活狀態(tài)影響中實(shí)施抑制。每個(gè)單獨(dú)的神經(jīng)單元可以具有將所有其輸入的值組合在一起的求和功能。在每個(gè)連接和單元本身上可以存在閾值函數(shù)或限制函數(shù)，使得信號(hào)在傳播到其他神經(jīng)元之前必須超過極限。這些系統(tǒng)是自學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的，而不是明確編程的，并且在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)程序中難以表達(dá)的，這種方案在特征檢測(cè)領(lǐng)域中效果很好。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)是以與人類大腦相同的方式解決問題，現(xiàn)代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目通常使用幾千到幾百f個(gè)神經(jīng)單元和數(shù)百萬的連接， 這比人類大腦的復(fù)雜性還要少幾個(gè)數(shù)量級(jí)，更接近于蠕蟲的計(jì)算能力。 為了訓(xùn)練它們，通常發(fā)生幾千次交互循環(huán)。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已被用于解決使用普通的基于規(guī)則的編程難以解決的各種各樣的任務(wù)，如智能化學(xué)習(xí)。歷史上，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的使用向高級(jí)人工智能的方向移動(dòng)，其特征在于包含在具有一些動(dòng)力系統(tǒng)的認(rèn)知模型的參數(shù)中的知識(shí)。

2.2 灰色關(guān)聯(lián)度分析

灰色關(guān)聯(lián)分析方法，是根據(jù)因素之間發(fā)展趨勢(shì)的相似或相異程度，來進(jìn)行歸納和評(píng)價(jià)，作為衡量因素間關(guān)聯(lián)程度的一種方法?；疑P(guān)聯(lián)度分析使用特定的信息概念。它定義沒有信息為黑色的情況以及具有完美信息為白色的情況，這些理想化的情況都不會(huì)出現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)世界的問題中。事實(shí)上，這些過渡階段的情況被描述為灰色。因此，灰色系統(tǒng)意味著其中部分信息是已知的并且部分信息是未知的系統(tǒng)。根據(jù)這個(gè)定義，信息質(zhì)量形成從信息的缺乏到完整信息的存在過渡過程。由于不確定性總是存在，灰色分析可以得出一系列關(guān)于解決方案的清晰陳述。在一個(gè)極端情況下，這種方案無解，在另一個(gè)極端情況下，具有完美信息的系統(tǒng)具有獨(dú)特的解決方案。在中間情況中，灰色系統(tǒng)將給出各種優(yōu)化的解決方案?；疑治鲈噲D找到最好的解決方案，提供了確定一個(gè)好的解決方案的技術(shù)來解決現(xiàn)實(shí)世界的問題。

3 大數(shù)據(jù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)

3.1 平臺(tái)層

大數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)：研究大規(guī)模、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問題，突破大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理和高效訪問關(guān)鍵技術(shù)，當(dāng)前需要構(gòu)建至少 PB 級(jí)存儲(chǔ)能力的大數(shù)據(jù)平臺(tái)才能滿足一般的科研和應(yīng)用需求。

分布式數(shù)據(jù)挖掘運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)：突破 MapReduce 技術(shù)的局限，研究有效支持迭代、遞歸、層次及集成機(jī)制的海量數(shù)據(jù)挖掘編程模型和運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)，構(gòu)建大數(shù)據(jù)運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)。

3.2 功能層

高可擴(kuò)展性大數(shù)據(jù)挖掘算法：基于云計(jì)算的分布式大數(shù)據(jù)處理與挖掘算法，構(gòu)建高可擴(kuò)展的大數(shù)據(jù)處理與挖掘算法庫，實(shí)現(xiàn) TB 級(jí)數(shù)據(jù)的建模能力。

分布式工作流引擎：基于云計(jì)算的分布式工作流調(diào)度、負(fù)載均衡技術(shù)，構(gòu)建高效分布式工作流執(zhí)行引擎。

交互式可視化分析技術(shù)：?jiǎn)l(fā)式、人機(jī)交互、可視化數(shù)據(jù)挖掘新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)挖掘的高度人機(jī)交互功能。

3.3 服務(wù)層

基于 Web 的大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)：Web 的大數(shù)據(jù)挖掘方法和流程，實(shí)現(xiàn)易于使用的基于 Web 的大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，構(gòu)建基于 Web 的大數(shù)據(jù)分析環(huán)境。

基于Open API 的大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)：Open API 的大數(shù)據(jù)挖掘方法，研究大數(shù)據(jù)挖掘開放接口、開放流程，構(gòu)建基于 Open API 的大數(shù)據(jù)分析模式。

4 大數(shù)據(jù)算法的應(yīng)用分析

4.1 數(shù)據(jù)挖掘

數(shù)據(jù)挖掘是發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)律的計(jì)算過程，涉及人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)合的方法，它是一個(gè)跨學(xué)科的計(jì)算機(jī)科學(xué)子領(lǐng)域。數(shù)據(jù)挖掘過程的總體目標(biāo)是從數(shù)據(jù)集中提取信息并將其轉(zhuǎn)換為可以理解的結(jié)構(gòu)以供進(jìn)一步使用。除了原始數(shù)據(jù)分析外，它涉及數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)管理方面、數(shù)據(jù)預(yù)處理、模型和推理、復(fù)雜性考慮、結(jié)構(gòu)整合處理、可視化和在線更新。數(shù)據(jù)挖掘是一個(gè)熱門的領(lǐng)域，并且經(jīng)常應(yīng)用于各種形式的大規(guī)模數(shù)據(jù)或信息處理，主要包括收集、提取、存儲(chǔ)、分析和統(tǒng)計(jì)以及計(jì)算機(jī)決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用，包括人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和商業(yè)智能。實(shí)際的數(shù)據(jù)挖掘任務(wù)是大量數(shù)據(jù)的自動(dòng)或半自動(dòng)分析，從而提取先前未知的數(shù)據(jù)存在模式，例如聚類分析、異常數(shù)據(jù)檢測(cè)和關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘、順序模式分析等，這通常涉及使用諸如數(shù)據(jù)索引的數(shù)據(jù)庫技術(shù)。數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備或結(jié)果解釋和報(bào)告都不是數(shù)據(jù)挖掘步驟的一部分，但是作為附加步驟屬于整個(gè)數(shù)據(jù)挖掘過程。數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)捕獲和數(shù)據(jù)窺探是指使用數(shù)據(jù)挖掘方法對(duì)較大數(shù)據(jù)集的部分進(jìn)行抽樣分析。雖然這些數(shù)據(jù)集太小，不足以進(jìn)行可靠的統(tǒng)計(jì)推斷以得出更多有價(jià)值的信息。然而，這些方法可以用于創(chuàng)建新的假設(shè)，以測(cè)試更大的數(shù)據(jù)群體。

4.2 機(jī)器學(xué)習(xí)

機(jī)器學(xué)習(xí)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的子領(lǐng)域，它使計(jì)算機(jī)能夠?qū)W習(xí)而不用明確編程。從模式識(shí)別和計(jì)算學(xué)習(xí)理論在人工智能的研究演變而來，機(jī)器學(xué)習(xí)探索學(xué)習(xí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)算法的研究和構(gòu)建，這樣的算法克服了嚴(yán)格的靜態(tài)程序指令數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的預(yù)測(cè)或決策，通過從樣本輸入來建立一個(gè)模型。機(jī)器學(xué)習(xí)在一系列計(jì)算任務(wù)中使用，其中有著明確算法的設(shè)計(jì)和編程是不可行的，比如垃圾郵件過濾、檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)入侵者或惡意內(nèi)部人員、光學(xué)字符識(shí)別、搜索引擎和計(jì)算機(jī)視覺，這些方面都沒有明確的算法表示。機(jī)器學(xué)習(xí)與計(jì)算統(tǒng)計(jì)密切相關(guān)，并且經(jīng)常與計(jì)算統(tǒng)計(jì)重疊，計(jì)算統(tǒng)計(jì)也集中在通過使用計(jì)算機(jī)的預(yù)測(cè)中。它與數(shù)學(xué)優(yōu)化有著緊密的聯(lián)系，它將方法、理論和應(yīng)用領(lǐng)域傳遞到現(xiàn)場(chǎng)。機(jī)器學(xué)習(xí)有時(shí)與數(shù)據(jù)挖掘相結(jié)合，后者的子領(lǐng)域更側(cè)重于探索性數(shù)據(jù)分析。機(jī)器學(xué)習(xí)也可以是全自動(dòng)化的，用來學(xué)習(xí)和建立各種實(shí)體的行為預(yù)測(cè)，然后用于發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的異常情況。在數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域，機(jī)器學(xué)習(xí)是一種用于設(shè)計(jì)適合預(yù)測(cè)的復(fù)雜模型和算法的方法，在商業(yè)應(yīng)用中，這被稱為預(yù)測(cè)分析。這些分析模型允許研究人員、數(shù)據(jù)科學(xué)家、工程師和分析師通過學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)中的歷史關(guān)系和趨勢(shì)來產(chǎn)生可靠的、可重復(fù)的決策和結(jié)果并揭示隱藏的規(guī)律。

5 總結(jié)與展望

大數(shù)據(jù)技術(shù)算法的創(chuàng)新是一條光明而曲折的路，在這條路上會(huì)出現(xiàn)很多難題與挑戰(zhàn)，這個(gè)任務(wù)長(zhǎng)期而又艱巨，需要結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，不斷地進(jìn)行總結(jié)歸納。為實(shí)現(xiàn)自身的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展而進(jìn)行大膽革新，利用創(chuàng)新思維進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)，從而大踏步地走向智能化的大稻莘⒄鼓勘輟

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作者簡(jiǎn)介

李躍（1979-），男，黑龍江省大慶市人。研究生學(xué)歷。現(xiàn)為大慶師范學(xué)院講師。