有趣的遺傳學(xué)現(xiàn)象精選(九篇)

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第1篇：有趣的遺傳學(xué)現(xiàn)象范文

關(guān)鍵詞：遺傳學(xué)教學(xué)內(nèi)容 基于問題學(xué)習(xí) 專業(yè)詞匯 成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

D01：10.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.118

遺傳學(xué)是是研究生命基本規(guī)律遺傳和變異現(xiàn)象的科學(xué)，它是一門古老而又發(fā)展迅速的學(xué)科。遺傳學(xué)與人類自身的健康密切相關(guān)，也是生命科學(xué)的核心學(xué)科之一。遺傳學(xué)的發(fā)展得益于生命科學(xué)其他分支學(xué)科的發(fā)展，也與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等學(xué)科廣泛交叉和滲透，同時(shí)，遺傳學(xué)的發(fā)展也大大促進(jìn)了生命科學(xué)其他分支學(xué)科的發(fā)展。高等院校生物學(xué)專業(yè)本科生開設(shè)的遺傳學(xué)課程是一門主要的基礎(chǔ)課程。遺傳學(xué)課程對(duì)于高等院校生物學(xué)專業(yè)本科生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)具有重要的支撐作用。但是，遺傳學(xué)也有著不同于生命科學(xué)專業(yè)其他重要課程的一些獨(dú)有特點(diǎn)。在遺傳學(xué)的教學(xué)中，如何提高教學(xué)效果，我們有如下一些思考。

1 選擇合適的教材、課件和教學(xué)內(nèi)容

國(guó)內(nèi)目前有不少的遺傳學(xué)教材，每本課程各有其優(yōu)缺點(diǎn)。在教學(xué)實(shí)踐中，經(jīng)過廣泛的討論、協(xié)商和比較，我們選擇了2013年高等教育出版社出版的由劉祖洞等主編的第三版遺傳學(xué)教材，這主要基于如下理由，第一，這套教材的前兩版是公認(rèn)的遺傳學(xué)經(jīng)典教材；第二，該教材在經(jīng)典遺傳學(xué)與現(xiàn)代分子遺傳學(xué)方面的內(nèi)容平衡得比較好；第三，該套教材在習(xí)題方面組織得比較完整，內(nèi)容也比較新。在遺傳學(xué)的課件方面，我們主張精心準(zhǔn)備，既注重教材內(nèi)容的講授，也要求加入一些前沿的研究?jī)?nèi)容，也包括一些授課老師科研相關(guān)項(xiàng)目的內(nèi)容。同時(shí)，遺傳學(xué)與動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)等課程存在廣泛的交叉。由于遺傳學(xué)講授的內(nèi)容非常多，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)就必須進(jìn)行必要的一些取舍。我們認(rèn)為應(yīng)根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)遺傳學(xué)內(nèi)容進(jìn)行必要的調(diào)整，避開重復(fù)，突出重點(diǎn)，會(huì)有利于提高遺傳學(xué)的教學(xué)效果。比如微生物遺傳學(xué)的部分內(nèi)容，由于與微生物學(xué)課程存在很大的交叉部分，在學(xué)時(shí)的安排上就可以適當(dāng)減少。由于遺傳學(xué)是研究生命基本規(guī)律的科學(xué)，大多數(shù)學(xué)生普遍都對(duì)該課程的學(xué)習(xí)比較感興趣，但也應(yīng)該注意到部分學(xué)生感到學(xué)習(xí)遺傳學(xué)難度較大，在教學(xué)的過程中應(yīng)該注意乎衡教學(xué)的進(jìn)度。此外，在遺傳學(xué)教學(xué)中也需要補(bǔ)充一些教材以外的內(nèi)容，才能滿足學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)知識(shí)構(gòu)建的需要。我們認(rèn)為在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加一些人類遺傳學(xué)的一些現(xiàn)象（疾?。?，效果就比較好。比如紅綠色盲，禿頂，血型，先天愚型，兩性畸形等遺傳現(xiàn)象，可以進(jìn)一步的調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2 遺傳學(xué)發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀和動(dòng)態(tài)

在遺傳學(xué)課程的講授中，遺傳學(xué)的發(fā)展歷史及一些重要遺傳學(xué)家的事跡，對(duì)于學(xué)生對(duì)于遺傳學(xué)學(xué)科的發(fā)展理解非常重要。不僅要介紹國(guó)外一些著名的遺傳學(xué)家，如孟德爾、摩爾根、穆勒等，也應(yīng)介紹國(guó)內(nèi)一些著名的遺傳學(xué)家如談家楨、盛祖嘉等，國(guó)內(nèi)一些重要的遺傳學(xué)方面的進(jìn)展也要穿插在教學(xué)過程中。同時(shí)，要讓學(xué)生置身于一些遺傳學(xué)家所處的時(shí)代，如何來(lái)分析他們所觀察到的一些遺傳現(xiàn)象，提出自己的假說，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，從而推動(dòng)遺傳學(xué)學(xué)科的發(fā)展。此外，近幾年在遺傳學(xué)相關(guān)領(lǐng)域獲得諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家的貢獻(xiàn)也要在相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中提及。在對(duì)遺傳學(xué)歷史的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生會(huì)逐漸認(rèn)識(shí)遺傳學(xué)在當(dāng)前生命科學(xué)各學(xué)科中的核心作用和重要地位。同時(shí)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的歷史、現(xiàn)狀和動(dòng)態(tài)過程，既豐富了學(xué)生的知識(shí)，又提高了學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的興趣。另外，在理論考試中，我們有時(shí)候也考察一些遺傳學(xué)發(fā)展的歷史，比如基因的概念是如何發(fā)展的，遺傳的染色體學(xué)說是如何建立起來(lái)的等問題。

3 遺傳學(xué)專業(yè)詞匯的學(xué)習(xí)

遺傳學(xué)的專業(yè)詞匯相對(duì)于其他一些課程來(lái)相對(duì)較多。我們認(rèn)為，對(duì)于遺傳學(xué)這門課程的學(xué)習(xí)離不開對(duì)許許多多遺傳學(xué)專業(yè)詞匯的理解和學(xué)習(xí)。遺傳學(xué)名詞的學(xué)習(xí)過程中，要讓學(xué)生同時(shí)接觸到這些遺傳學(xué)專業(yè)詞匯的英文名稱。在講授一些遺傳學(xué)名詞的時(shí)候，要注重與其他一些相近遺傳學(xué)名詞的比較，比如交叉和交換的區(qū)別；不完全顯性、完全顯性、共顯性、超顯性、鑲嵌顯性的區(qū)別等。在遺傳學(xué)的理論考試中，我們傾向于20-30%的遺傳學(xué)名詞的解釋和理解是比較合適的。在遺傳學(xué)專業(yè)詞匯的學(xué)習(xí)過程中，為避免枯燥乏味，我們采用多樣的教學(xué)方式，如圖表、動(dòng)畫等對(duì)專業(yè)詞匯進(jìn)行介紹，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)專業(yè)詞匯的理解和認(rèn)識(shí)。由于高等院校生物類專業(yè)大部分學(xué)生具有進(jìn)一步讀研的意向，如果學(xué)生有從事遺傳學(xué)專業(yè)研究的意向，我們也會(huì)推薦一些好的遺傳學(xué)專業(yè)詞匯的書籍，讓他們備考。比如復(fù)旦大學(xué)出版社出版的英漢遺傳工程詞典就是一門較好的學(xué)習(xí)遺傳學(xué)專業(yè)詞匯的參考書。

4 善用多媒體教學(xué)

多媒體教學(xué)對(duì)于遺傳學(xué)的教學(xué)非常重要。一些重要的遺傳現(xiàn)象，都要有一些圖片、視頻等來(lái)配合講授進(jìn)行學(xué)習(xí)。比如有絲分裂和減數(shù)分裂的異同，采用動(dòng)畫視頻來(lái)輔助教學(xué)效果就會(huì)比較好。生物專業(yè)的遺傳學(xué)課程不同于醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)課程，但在教學(xué)課程學(xué)生對(duì)于一些人類遺傳的現(xiàn)象等問題特別感興趣，因此我們傾向于介紹部分人類遺傳學(xué)現(xiàn)象的內(nèi)容。但在人類遺傳病的學(xué)習(xí)過程中，如果僅僅通過語(yǔ)言描敘一些病例，學(xué)生很難留下深刻印象。如果通過照片或視頻來(lái)描敘一些遺傳病，就能夠增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解也就會(huì)更加深刻。同時(shí)，我們也鼓勵(lì)學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)了解一些遺傳學(xué)方面的最新動(dòng)態(tài)，比如我們推薦OMIM網(wǎng)站讓學(xué)生更廣泛的了解一些遺傳病的信息。我們也嘗試使用一些互聯(lián)網(wǎng)程序?qū)z傳學(xué)課程進(jìn)行考核和答疑。通過多樣化的多媒體教學(xué)，我們認(rèn)識(shí)到多媒體教學(xué)能夠大大提高學(xué)生的注學(xué)習(xí)遺傳學(xué)的興趣，獲得了較好的教學(xué)效果。但在遺傳學(xué)的多媒體教學(xué)中，我們也認(rèn)識(shí)到容易造成教學(xué)內(nèi)容的層次不夠清晰等問題，這都需要任課教師加以注意。

5 遺傳學(xué)習(xí)題的講解

遺傳學(xué)是在生命科學(xué)各分支課程中是相對(duì)較難學(xué)習(xí)的課程之一，應(yīng)該說是有一定的理論深度的。單純的課堂的理論知識(shí)講授很難讓學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)的理論知識(shí)學(xué)習(xí)和應(yīng)用掌握透徹，我們認(rèn)為遺傳學(xué)這門課程需要通過對(duì)一些遺傳學(xué)習(xí)題的訓(xùn)練和講授來(lái)讓學(xué)生真正掌握和應(yīng)用。在遺傳學(xué)課程的講授過程中，每隔一段時(shí)間我們都會(huì)安排一定學(xué)時(shí)的習(xí)題課，專門對(duì)教材課后的一些習(xí)題進(jìn)行講授。同時(shí)，我們也鼓勵(lì)學(xué)生嘗試解答一些著名科研機(jī)構(gòu)和高等學(xué)校遺傳學(xué)研究生入學(xué)試題，對(duì)一些經(jīng)典的試題統(tǒng)一講解，通過問卷調(diào)查，我們的這中教學(xué)思路受到了學(xué)生們的廣泛歡迎。

6 PBL教學(xué)方法在遺傳學(xué)中的應(yīng)用

PBL教學(xué)法，即基于問題學(xué)習(xí)（Prohlem-Based Leaming）的教學(xué)方法，它是一種以學(xué)生為主體的典型教學(xué)方法。在PBL教學(xué)過程中，學(xué)生通過對(duì)問題的探索和解決，不但獲得了知識(shí)，也學(xué)會(huì)了解決問題的思路和方法，同時(shí)對(duì)問題的探索又成為學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題進(jìn)而解決問題的過程。由于遺傳學(xué)的知識(shí)點(diǎn)多，有較強(qiáng)的理論深度。在遺傳學(xué)的講授過程中，通過PBL教學(xué)方法的應(yīng)用對(duì)該課程的講授就更加重要。在教學(xué)過程中，經(jīng)常向?qū)W生提出一些問題，讓學(xué)生分組討論，再進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià)。比如，在巴氏小體學(xué)習(xí)的過程中，我們提出問題，既然女性X性染色質(zhì)失活，為什么X連鎖的遺傳現(xiàn)象沒有受到影響的問題，學(xué)生在分組討論的時(shí)候就提出了很多有趣的假說。我們認(rèn)為，在遺傳學(xué)的教學(xué)過程中，善于通過應(yīng)用PBL教學(xué)法能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可以有效的引導(dǎo)學(xué)生對(duì)遺傳現(xiàn)象和規(guī)律的深入分析和認(rèn)識(shí)，

7 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

遺傳學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的科學(xué)，它的發(fā)展源于實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是遺傳學(xué)課程學(xué)習(xí)不可分割的部分。遺傳學(xué)與普通人的生活關(guān)系密切，學(xué)生在日常生活中很容易遇到一些遺傳學(xué)問題，他們也希望在遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)中獲得解決問題的方法，遺傳學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生獲得解決這些問題的機(jī)會(huì)，同時(shí)成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。我們?cè)谶z傳學(xué)課程的教學(xué)安排中，實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)占到了總學(xué)時(shí)的大約1/3。對(duì)與其他生命科學(xué)課程如分子生物學(xué)、微生物學(xué)等交叉的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容部分進(jìn)行了調(diào)整，對(duì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)我們更偏重一些遺傳學(xué)學(xué)科所獨(dú)有的一些實(shí)驗(yàn)的開設(shè)。我們對(duì)遺傳學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)安排包括三個(gè)方面，一是以果蠅為材料的一些經(jīng)典的雜交實(shí)驗(yàn)；二是細(xì)胞遺傳學(xué)比如性染色質(zhì)標(biāo)本的制備、核型分析等；三是人類遺傳病的分析比如一些正常遺傳性狀的調(diào)查、系譜分析等。同時(shí)，在學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，我們鼓勵(lì)學(xué)生提出各種假說和設(shè)想，設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維能力。

8 完善遺傳學(xué)課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系

隨著我國(guó)高等教育的不斷發(fā)展，人才評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)也不斷發(fā)展和完善。合理的考核方法也對(duì)督促學(xué)生的學(xué)習(xí)能起到積極的作用。對(duì)于遺傳學(xué)的課程的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，我們采用了理論考試成績(jī)（60%）與實(shí)驗(yàn)成績(jī)（40%）相結(jié)合的評(píng)價(jià)體系。理論考試成績(jī)部分，我們采用了期中考試使用學(xué)生網(wǎng)上課程學(xué)習(xí)系統(tǒng)，學(xué)生通過自測(cè)試題庫(kù)內(nèi)的試題完成，成績(jī)占30%，期末考試?yán)蠋熋}考試成績(jī)占70%。實(shí)驗(yàn)成績(jī)包括實(shí)驗(yàn)結(jié)果（20%），實(shí)驗(yàn)報(bào)告（40%）和實(shí)驗(yàn)考核（40%）的部分。實(shí)驗(yàn)考核主要包括對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的正確操作和實(shí)驗(yàn)操作的熟練程度等。通過這種綜合性課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，我們發(fā)現(xiàn)能夠提高學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，能夠比較客觀地反映學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)知識(shí)的掌握程度。

我們認(rèn)為，通過遺傳學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)到的不僅僅是豐富的遺傳學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)技能，也能讓學(xué)生終身受益。高等院校生物類專業(yè)遺傳學(xué)課程的教學(xué)，應(yīng)該理論聯(lián)系實(shí)際，根據(jù)具體的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn)，采用符合實(shí)際的教學(xué)方法?？傊?，完善遺傳學(xué)教學(xué)方法還需要廣大遺傳學(xué)教學(xué)工作者不斷去研究和探索。

參考文獻(xiàn)：

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【2】王文靜，連瑞麗，李宇偉.多媒體技術(shù)在遺傳學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用【J】.鄭州牧業(yè)工程高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2008，28（1）：55-56，78。

第2篇：有趣的遺傳學(xué)現(xiàn)象范文

關(guān)鍵詞:進(jìn)化生物學(xué);教學(xué)實(shí)踐;選修課

進(jìn)化生物學(xué)是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，對(duì)動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、行為生態(tài)學(xué)等學(xué)科都有所涉及。邁爾認(rèn)為，進(jìn)化論是生物學(xué)中最大的統(tǒng)一理論;杜布贊斯基認(rèn)為，如果不借助于進(jìn)化的觀點(diǎn)，生物學(xué)上的事情就變得情理不通。由此可見，學(xué)習(xí)進(jìn)化生物學(xué)有助于提高人們的認(rèn)識(shí)，對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)事物的發(fā)展規(guī)律大有裨益。

一、進(jìn)化生物學(xué)課程的特點(diǎn)

進(jìn)化生物學(xué)的目的主要是推斷生物過去的發(fā)展歷史并解釋生物進(jìn)化的原因和機(jī)制。該課程特點(diǎn)包括:1)涉及學(xué)科門類多。該學(xué)科廣泛吸收生物學(xué)各分支學(xué)科的成就，特別是將進(jìn)化與生態(tài)學(xué)、分類學(xué)(系統(tǒng)生物學(xué))、行為學(xué)、分子生物學(xué)等結(jié)合起來(lái)，研究有關(guān)的生命現(xiàn)象，涉及生物類群的范圍和結(jié)構(gòu)層次也十分廣泛;除生物學(xué)方面的知識(shí)之外，還廣泛涉及地質(zhì)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科的內(nèi)容;除自然科學(xué)之外，還涉及到社會(huì)科學(xué)的許多內(nèi)容［1］;2)內(nèi)容比較抽象、講述的故事古老，在現(xiàn)實(shí)中難以再現(xiàn);3)不重視基本概念的闡述。進(jìn)化生物學(xué)的學(xué)習(xí)需要以多個(gè)學(xué)科知識(shí)為基礎(chǔ)，以進(jìn)化的觀點(diǎn)把各學(xué)科的知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，側(cè)重生物學(xué)現(xiàn)象的起源和進(jìn)化，也正因?yàn)檫@樣，對(duì)有些基本概念、基本原理的闡述稍顯簡(jiǎn)略。4)理論性較強(qiáng)、學(xué)派眾多。進(jìn)化生物學(xué)敘述的是生物學(xué)中的一般規(guī)律性問題，學(xué)習(xí)時(shí)要注意把握其精神實(shí)質(zhì)，不要過多涉及功能生物學(xué)(包括形態(tài)學(xué)、生理學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)等實(shí)驗(yàn)性學(xué)科)方面的內(nèi)容，從而忽略了從理論觀點(diǎn)上的提高進(jìn)化生物學(xué);各個(gè)學(xué)派有不同的觀點(diǎn)，學(xué)習(xí)時(shí)需分析比較各個(gè)學(xué)派的特點(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短［1］。

二、進(jìn)化生物學(xué)課程在農(nóng)學(xué)專業(yè)學(xué)生中開設(shè)所遇到的問題和解決辦法

(一)遇到的問題

在本次教學(xué)實(shí)踐，是在農(nóng)學(xué)專業(yè)本科生中講授進(jìn)化生物學(xué)，并且該門課程作為選修課。教學(xué)過程中遇到了一些問題:1)授課對(duì)象的知識(shí)結(jié)構(gòu)不完善。本次授課面向的學(xué)生專業(yè)為農(nóng)學(xué)專業(yè)，該專業(yè)在專業(yè)設(shè)置上側(cè)重對(duì)宏觀生物學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，而對(duì)微觀生物學(xué)知識(shí)了解得比較少，對(duì)微觀生物學(xué)知識(shí)理解困難。農(nóng)學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的課程主要集中在動(dòng)物學(xué)，植物學(xué)，生態(tài)學(xué)，生理學(xué)，行為學(xué)以及作為選修課的分子遺傳學(xué)，所以在講授微觀知識(shí)時(shí)學(xué)生會(huì)感到抽象難懂，甚至完全聽不進(jìn)去。2)作為選修課，學(xué)生不重視。進(jìn)化生物學(xué)這門課程只是作為一門基礎(chǔ)選修課來(lái)開設(shè)，而基礎(chǔ)選修課考核相對(duì)輕松，一般采取課程論文考核或開卷考試的方式。沒有閉卷考試的壓力，學(xué)生在心理上會(huì)比較放松，容易輕視對(duì)該課程的學(xué)習(xí)。甚至有的學(xué)生在課堂上做一些與課堂教學(xué)無(wú)關(guān)的事情，比如在課堂上寫別的課程的作業(yè)。

(二)解決的辦法

針對(duì)以上的問題，提出并實(shí)踐了如下的辦法:1．結(jié)合學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇合適的教材本次教學(xué)實(shí)踐選用的教材是由沈銀柱、黃占景編寫，高等教育出版社出版的《進(jìn)化生物學(xué)》(第3版)，該教材分成十二章，內(nèi)容分別是:進(jìn)化生物學(xué)的由來(lái)及現(xiàn)狀，生命及其在地球上的起源，細(xì)胞的起源與進(jìn)化，生物發(fā)展史，生物表型進(jìn)化，生物的微觀進(jìn)化，物種的形成，生物的宏觀進(jìn)化，生物遺傳系統(tǒng)的進(jìn)化，分子進(jìn)化與分子系統(tǒng)學(xué)，人類的起源與進(jìn)化，生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化［2］。主要內(nèi)容包括兩個(gè)方面，即對(duì)生物的過去發(fā)展歷史進(jìn)行推斷和對(duì)進(jìn)化原因、機(jī)制的解釋。該教材系統(tǒng)性、理論性和條理性較強(qiáng)，對(duì)問題的闡述簡(jiǎn)明扼要，系統(tǒng)地介紹了進(jìn)化的知識(shí)，總體上側(cè)重對(duì)宏觀知識(shí)的講述，對(duì)應(yīng)授課對(duì)象的知識(shí)結(jié)構(gòu)。2．合適教學(xué)內(nèi)容的選擇、正確教學(xué)手段的使用進(jìn)化生物學(xué)的知識(shí)包括推斷生物進(jìn)化的歷史，涉及到的知識(shí)比較古老，學(xué)生僅憑想象很難再現(xiàn)當(dāng)時(shí)的情形，比如生命及其在地球上的起源、細(xì)胞的起源與進(jìn)化、生物發(fā)展史等章節(jié)的內(nèi)容，對(duì)于此類知識(shí)的講授，可以選擇增加一些與課程相關(guān)的紀(jì)錄片、探索片等。這就需要教師課前收集有關(guān)生命起源與進(jìn)化，生物發(fā)展史的讀物與網(wǎng)絡(luò)資源，借鑒國(guó)內(nèi)外大型探索、科幻和紀(jì)錄片，利用現(xiàn)代信息技術(shù)，用通俗易懂的語(yǔ)言、生動(dòng)活潑的形式、圖文并茂的內(nèi)容，制作《進(jìn)化生物學(xué)》系列多媒體課件［3］。這部分內(nèi)容還可以采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，讓學(xué)生在課外學(xué)習(xí)，通過網(wǎng)絡(luò)和教材自己去獲取知識(shí)，在課堂上對(duì)所學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行探討。而在闡述進(jìn)化機(jī)制時(shí)需要介紹微觀進(jìn)化、遺傳系統(tǒng)的進(jìn)化、分子進(jìn)化與分子系統(tǒng)學(xué)的知識(shí)，這部分內(nèi)容因?yàn)閷W(xué)生的基礎(chǔ)較薄弱，可以考慮對(duì)這三個(gè)章節(jié)的內(nèi)容做適當(dāng)壓縮，側(cè)重對(duì)基本概念的理解，對(duì)教材中闡述得不夠詳細(xì)的概念進(jìn)行補(bǔ)充與擴(kuò)展，同時(shí)通過播放一些小視頻來(lái)對(duì)基本概念和普遍現(xiàn)象進(jìn)行講授，比如可以用視頻、動(dòng)畫的形式來(lái)幫助學(xué)生理解什么是遺傳物質(zhì)，以及DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)翻譯過程，以此降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。3．設(shè)置與課程內(nèi)容相關(guān)的有趣的問題進(jìn)化生物學(xué)因其理論性較強(qiáng)而容易讓學(xué)生學(xué)起來(lái)枯燥無(wú)味，對(duì)此，可以通過設(shè)置問題的形式把一些理論知識(shí)跟現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)象結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生進(jìn)行探討，激發(fā)學(xué)生興趣，活躍課堂氣氛。設(shè)置的問題比如，從進(jìn)化生物學(xué)的角度解釋“愛國(guó)是文化使然還是生物本能”“為什么優(yōu)雅、風(fēng)趣的人更吸引異性”“從進(jìn)化角度討論人為什么要談戀愛”。另外，還可以深入了解學(xué)生在以前的學(xué)習(xí)過程中，參加過哪些野外實(shí)習(xí)，接觸到什么動(dòng)物和植物，把進(jìn)化知識(shí)與學(xué)生的野外實(shí)踐經(jīng)歷聯(lián)系起來(lái)。4．結(jié)合科研實(shí)例進(jìn)行講授教師可以選取當(dāng)前進(jìn)化生物學(xué)研究中比較有趣的研究論文來(lái)給學(xué)生進(jìn)行講授，或者結(jié)合教師自身的研究來(lái)舉例，比如曾經(jīng)做過哪些與進(jìn)化有關(guān)的研究，想法如何產(chǎn)生，采用什么樣的研究思路，得出什么研究結(jié)果，對(duì)結(jié)果如何解釋，研究過程中遇到哪些有趣的故事，實(shí)踐證明，通過將科研故事與進(jìn)化生物學(xué)研究實(shí)例結(jié)合起來(lái)穿插在課堂教學(xué)中講授，能對(duì)學(xué)生的興趣提升起到比較好的效果，學(xué)生還會(huì)積極主動(dòng)發(fā)表自己的看法，整個(gè)課堂氣氛異?；钴S。此外，通過帶領(lǐng)學(xué)生參觀進(jìn)化生物學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生對(duì)進(jìn)化生物學(xué)的研究氛圍有所體會(huì)也不失為一種好的辦法。5．鼓勵(lì)學(xué)生閱讀文獻(xiàn)，了解最新科研動(dòng)態(tài)要學(xué)好一門課程，光靠教師在課堂上講授是不夠的。學(xué)生還應(yīng)該在課外積極主動(dòng)閱讀相關(guān)的書籍或者是科研論文。關(guān)于閱讀課外文獻(xiàn)，教師可以事先準(zhǔn)備好與本次課內(nèi)容相關(guān)的一些經(jīng)典文獻(xiàn)，也就是對(duì)基本概念和基本原理的定義、來(lái)龍去脈闡述較為清楚的文獻(xiàn)，在課堂上向?qū)W生推薦，也可以指導(dǎo)學(xué)生自己去查閱。另外，鼓勵(lì)學(xué)生了解最新科研動(dòng)態(tài)，讓學(xué)生知道目前所學(xué)的知識(shí)在科研上有哪些研究方向，研究進(jìn)展如何，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。生物學(xué)的研究發(fā)展較快，需要經(jīng)常關(guān)注研究前沿，更新知識(shí)儲(chǔ)備。所以，教師也可以向?qū)W生介紹本學(xué)科領(lǐng)域的權(quán)威刊物，并且要求學(xué)生網(wǎng)上訂閱并瀏覽這些刊物，以便隨時(shí)了解與本課程相關(guān)的研究領(lǐng)域最新發(fā)表的論文和最新的科研動(dòng)態(tài)?？傊?，進(jìn)化生物學(xué)作為選修課來(lái)開設(shè)，應(yīng)體現(xiàn)出選修課靈活的特點(diǎn)，以學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)為基礎(chǔ)，對(duì)一些理論性較強(qiáng)、學(xué)生理解較為困難的知識(shí)可以大膽取舍和壓縮［4］，著重對(duì)學(xué)生整個(gè)知識(shí)框架的構(gòu)建，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，指導(dǎo)學(xué)生如何學(xué)習(xí)，在知識(shí)框架搭建完成后，學(xué)生對(duì)自己特別感興趣的知識(shí)可以在課外進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。

［參考文獻(xiàn)］

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第3篇：有趣的遺傳學(xué)現(xiàn)象范文

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；教學(xué)改革；經(jīng)驗(yàn)介紹

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）31-0176-02

分子生物學(xué)主要研究DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的翻譯及其相關(guān)調(diào)控規(guī)律的學(xué)科，它是高等學(xué)校生物相關(guān)專業(yè)開設(shè)的核心課程之一。雖然分子生物學(xué)是近二十年才被寫入高校生物類及相關(guān)專業(yè)本科及研究生培養(yǎng)大綱，但是分子生物學(xué)已成為生物類等很多專業(yè)的核心專業(yè)課程之一。分子生物學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)合最緊密的課程之一，不但是生物科學(xué)和其他生物技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課，而且廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)領(lǐng)域。分子生物學(xué)這門課程內(nèi)容繁雜，微觀概念繁多，并且其理論體系演變發(fā)展很快，也對(duì)其課程教學(xué)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。

筆者長(zhǎng)期從事分子生物學(xué)課程的理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的教學(xué)工作。在教學(xué)過程中，結(jié)合該課程微觀概念繁多、抽象性強(qiáng)等特點(diǎn)，從教材的選用、內(nèi)容、以及教學(xué)方法等幾個(gè)方面進(jìn)行了探索研究，并取得了一些成效。以下對(duì)教學(xué)改革的幾點(diǎn)措施以及體會(huì)和認(rèn)識(shí)進(jìn)行具體的描述。

一、精心選擇有關(guān)教材和參考書

教材是學(xué)生“學(xué)”和教師“教”的過程中的基本資料，市面上關(guān)于分子生物學(xué)的教材十分多。由于分子生物學(xué)所包涵的知識(shí)面十分廣，在編寫教材時(shí)有不同的側(cè)重點(diǎn)，因此選用一本合適的教材十分重要。通常要求教材既能涵蓋分子生物學(xué)基本概念與基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)又能反映學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)，體現(xiàn)學(xué)校的辦學(xué)特色。分子生物學(xué)是我校較早實(shí)行雙語(yǔ)教學(xué)的課程之一，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平選擇了科學(xué)出版社影印出版的英國(guó)經(jīng)典分子生物學(xué)教材《Molecular Biology》（Turner）。本教材按主題，采用言簡(jiǎn)意賅的語(yǔ)言和簡(jiǎn)明清晰的圖表，系統(tǒng)概括了分子生物學(xué)的核心內(nèi)容、主要技術(shù)及前沿動(dòng)態(tài)。而且，此教材有中文譯本，可以幫助學(xué)生快速準(zhǔn)確獲得信息，十分適合作為雙語(yǔ)課程的教材。

二、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

由于目前大多數(shù)生物學(xué)課程，如遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等都進(jìn)入了微觀分子時(shí)代，因此均增加了蛋白質(zhì)、核酸、基因表達(dá)調(diào)控等基礎(chǔ)知識(shí)的講解。這使得學(xué)生對(duì)開設(shè)在高年級(jí)的分子生物學(xué)有一些似曾相識(shí)的感覺。這雖然有助于學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)的理解，但是也會(huì)使學(xué)生感覺好多內(nèi)容是對(duì)前面的復(fù)習(xí)，出現(xiàn)厭學(xué)情緒。針對(duì)這種情況，我們邀請(qǐng)遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等可能涉及分子生物學(xué)內(nèi)容課程的主要負(fù)責(zé)人，認(rèn)真討論，優(yōu)化了各自的教學(xué)大綱，在保證課程內(nèi)容完整性的前提下，盡量壓縮分子生物學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。對(duì)于教學(xué)過程中，生物化學(xué)、遺傳學(xué)和遺傳學(xué)中必須出現(xiàn)的分子生物學(xué)內(nèi)容，如蛋白質(zhì)核酸的結(jié)構(gòu)與組成，采用分組討論的方式進(jìn)行自學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，因勢(shì)利導(dǎo)，使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)能夠更加理解，對(duì)所學(xué)知識(shí)的記憶和理解能夠進(jìn)一步加深，為以后對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。與此同時(shí)，這既節(jié)約了教學(xué)時(shí)間，又不會(huì)再出現(xiàn)與遺傳學(xué)和生物化學(xué)有相同內(nèi)容的重復(fù)教學(xué)問題。這樣，一方面對(duì)分子生物學(xué)的教學(xué)重點(diǎn)進(jìn)行了明確，另一方面又突出了分子生物學(xué)的教學(xué)特點(diǎn)，即以遺傳學(xué)和分子生物學(xué)為基礎(chǔ)，保證了教學(xué)課程的系統(tǒng)性和完整性。

三、合理使用多媒體課件

分子生物學(xué)理論課教學(xué)內(nèi)容多，而且抽象，因此學(xué)生很難熟練掌握和理解。另外，分子生物學(xué)又有著很強(qiáng)的技術(shù)性。其原理十分復(fù)雜、難度高，很難進(jìn)行試驗(yàn)操作且成本很高，這樣可以利用教學(xué)課件中的相關(guān)圖像及動(dòng)畫來(lái)進(jìn)行演示，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師還可根據(jù)學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)以及接受能力來(lái)選擇合適的多媒體課件配合內(nèi)容的講解，文、聲、圖、像并茂的新聞?wù)n件能夠從多個(gè)角度分層次地展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生更加容易理解相關(guān)知識(shí)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。美觀清晰的多媒體界面，逼真的動(dòng)畫模擬更加方便教師在教學(xué)過程中的使用。通過多媒體向?qū)W生提供信息，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行多種感官的綜合刺激，在獲取信息的過程中，學(xué)生通過聽覺、視覺等多方面的并用，更加容易使學(xué)生在學(xué)習(xí)中進(jìn)行想象和創(chuàng)新，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新能力。

但是，在教學(xué)過程中使用多媒體時(shí)，應(yīng)注意它只是一種教學(xué)手段，是為教師的教和學(xué)生的學(xué)服務(wù)的。教師不能一味地讓學(xué)生時(shí)刻跟著多媒體，只是做一個(gè)多媒體的操作員。所以，在多媒體教學(xué)過程中，教師要把多媒體當(dāng)一種教學(xué)輔助手段，同時(shí)要注意給學(xué)生思考和討論的機(jī)會(huì)和時(shí)間，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，重視學(xué)生的主體地位。

四、剖析經(jīng)典實(shí)驗(yàn)

分子生物學(xué)是所有生物學(xué)學(xué)科相關(guān)課程中，最注重實(shí)驗(yàn)研究的課程之一。目前，現(xiàn)代分子生物學(xué)的理論發(fā)展的過程，實(shí)際上是前人大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的科學(xué)闡述集合，比如轉(zhuǎn)座子的發(fā)現(xiàn)、RNA干擾現(xiàn)象及其機(jī)制的發(fā)現(xiàn)等。這些設(shè)計(jì)巧妙的實(shí)驗(yàn)，有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撌觯渲械囊恍┭芯糠椒ㄈ缃袢匀辉诜肿由飳W(xué)的研究中廣泛應(yīng)用，如RNA干擾。這些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)過程本身就是一個(gè)科學(xué)故事，在很大程度上提高學(xué)生對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的興趣，其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以啟發(fā)學(xué)生尋找解決問題的方法，也可以幫助學(xué)生在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中了解研究方法，從而加深對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的理解和掌握。

同時(shí)，分子生物學(xué)本身仍在不斷地完善當(dāng)中。相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容、發(fā)現(xiàn)和研究方式方法日新月異。如對(duì)非編碼RNA的研究已經(jīng)成為目前對(duì)分子生物學(xué)進(jìn)行研究的特點(diǎn)。將用故事的相識(shí)對(duì)非編碼RNA的研究歷史進(jìn)行講述，進(jìn)而采用啟發(fā)的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，討論在研究中對(duì)這一作用的應(yīng)用。這樣的起發(fā)過程，可以增加學(xué)生對(duì)現(xiàn)代生物學(xué)研究中理論與技術(shù)相互促進(jìn)發(fā)展的理解，激勵(lì)他們對(duì)已學(xué)知識(shí)的充分思考，建立基礎(chǔ)研究與社會(huì)應(yīng)用之間的聯(lián)系，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)積極性。

五、利用科研實(shí)例剖析重點(diǎn)難點(diǎn)問題

分子生物學(xué)雖然理論很高深，但是它卻被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。特別值得一提的，如今各高校的教師有著較高的學(xué)歷和豐富的科研經(jīng)歷，能夠在教學(xué)過程中融入實(shí)際的科研案例。在教學(xué)中對(duì)書本知識(shí)進(jìn)行傳授的同時(shí)，為學(xué)生講解講授一些在實(shí)際工作中應(yīng)用理論知識(shí)的實(shí)例，對(duì)學(xué)生知識(shí)的靈活運(yùn)用能力的提高有很大幫助，可以為他們今后的工作和實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。從課堂教學(xué)效果來(lái)說，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并增強(qiáng)他們對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的掌握理解。除此之外，也有助于提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力，為以后的工作和實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。

如可能的話，教師可以介紹自己研究團(tuán)隊(duì)的一些有趣的研究。比如筆者所在的團(tuán)隊(duì)，是搞泌乳調(diào)控機(jī)制的研究的。首先，向?qū)W生簡(jiǎn)單介紹研究泌乳調(diào)控機(jī)制的背景（泌乳對(duì)母親和嬰兒的重要作用）。我們?cè)谘芯窟^程中發(fā)現(xiàn)一個(gè)小RNA對(duì)泌乳調(diào)控有重要作用，它可以影響乳蛋白的合成。進(jìn)一步向?qū)W生介紹這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，研究過程中所采用的試驗(yàn)方法。這種講解，可以使學(xué)生對(duì)小RNA有深刻的印象，大大激發(fā)他們的科研興趣。

六、實(shí)行雙語(yǔ)教學(xué)

分子生物學(xué)，可以說是發(fā)展最快的生物學(xué)領(lǐng)域，因此分子生物學(xué)課程內(nèi)容相應(yīng)地也在迅速更新。大多數(shù)分子生物學(xué)的新發(fā)現(xiàn)，主要以英文論文形式發(fā)表在各種期刊雜志及其他媒體上。這要求教師不光要給學(xué)生講授分子生物學(xué)的理論內(nèi)容，同時(shí)還要培養(yǎng)學(xué)生通過英文雜志媒體了解、掌握分子生物學(xué)的前沿進(jìn)展。雙語(yǔ)教學(xué)在分子生物學(xué)教學(xué)過程中體現(xiàn)了很大的優(yōu)勢(shì)。我校分子生物學(xué)課程組自2004年起開始了雙語(yǔ)教學(xué)的嘗試，積累了一些經(jīng)驗(yàn)。首先，在教材方面，我們選用了內(nèi)容簡(jiǎn)潔的英國(guó)經(jīng)典分子生物學(xué)教材《Molecular Biology》（Turner）。該教材涵蓋了分子生物學(xué)絕大多數(shù)的基本知識(shí)點(diǎn)，且篇幅較短，特別適合本科生使用。第二，在教學(xué)方法方面，采用循序漸進(jìn)、分步實(shí)施的辦法。即開始是中英文對(duì)照，逐漸改為全英文，讓學(xué)生逐步適應(yīng)，減少因畏懼產(chǎn)生厭學(xué)。教學(xué)過程中，采用多媒體教學(xué)手段，教學(xué)課件中盡量多選用形象、精美的圖片，將高深的抽象概念轉(zhuǎn)變成直觀的圖像、動(dòng)畫，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。注意搜集國(guó)外分子生物學(xué)視頻，特別是一些標(biāo)準(zhǔn)英文配音的動(dòng)畫視頻。這些動(dòng)畫視頻形象地把一些分子生物學(xué)過程展示給同學(xué)，極大引起學(xué)生的興趣。視頻所配的標(biāo)準(zhǔn)英文介紹，可以幫助學(xué)生糾正一些專業(yè)詞匯的正確讀音，演示后，教師加以中文解釋可進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解。

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第4篇：有趣的遺傳學(xué)現(xiàn)象范文

關(guān)鍵詞　COMT基因多態(tài)性：rs4680；rs6267；攻擊行為

分類號(hào)　B845

攻擊行為的影響因素與發(fā)生機(jī)制是攻擊的心理學(xué)研究中最為重要的基礎(chǔ)問題。進(jìn)化論、生理學(xué)和人類學(xué)的研究表明攻擊行為的個(gè)體差異具有重要的遺傳和環(huán)境基礎(chǔ)。一項(xiàng)包含24個(gè)攻擊行為的遺傳學(xué)研究的元分析研究顯示，遺傳因素可以解釋攻擊行為的50％變異(Miles，&Carey，1997；Rhee，&Waldman，2002)。近年來(lái)，隨著分子遺傳學(xué)的發(fā)展。對(duì)攻擊行為發(fā)生機(jī)制的研究已經(jīng)深入到分子水平，COMT基因成為攻擊行為遺傳學(xué)研究的候選基因之一。動(dòng)物試驗(yàn)研究表明，COMT基因多態(tài)性與攻擊行為顯著關(guān)聯(lián)，雄性COMT基因敲除鼠會(huì)表現(xiàn)出高攻擊行為，然而關(guān)于人類的研究結(jié)論尚存在分歧，甚至相互矛盾。本文通過回顧、梳理既有關(guān)于COMT基因多態(tài)性與個(gè)體攻擊行為關(guān)系的研究，剖析了研究結(jié)論尚存在分歧和矛盾的原因，并在此基礎(chǔ)上展望了未來(lái)研究的方向。

1　COMT基因簡(jiǎn)介

COMT，英文全稱是“catechol-O-methyltrans-ferase”，中文名稱為“兒茶酚胺氧位甲基轉(zhuǎn)移酶”。人類COMT基因位于22號(hào)染色體長(zhǎng)臂1區(qū)1帶2亞帶(22q 11.2)。該基因有6個(gè)外顯子，2個(gè)啟動(dòng)子，2個(gè)(多少是重疊的)開放性閱讀框，即663bp和813bp(見圖1)。到目前為止已發(fā)現(xiàn)COMT基因編碼區(qū)至少有8個(gè)單核苷酸多態(tài)性變異。COMT基因編碼的是兒茶酚胺氧位甲基轉(zhuǎn)移酶。兒茶酚胺氧位甲基轉(zhuǎn)移酶是兒茶酚胺(包括腎上腺素、去甲腎上腺素和多巴胺)的主要代謝酶。兒茶酚胺可以增強(qiáng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)外周反應(yīng)的敏感性，保持覺醒和警覺狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)，兒茶酚胺激動(dòng)劑增加了動(dòng)物的攻擊行為(Volavka，2002)。COMT基因能夠改變COMT活性，同一個(gè)基因多態(tài)性可以導(dǎo)致酶的活性存在3～4倍的差異(Lotta，Vidgren，Tilgmann，Ulmanen，Melen，Julkunen et al.，1995)。因此，COMT基因成為攻擊行為研究的重要候選基因之一。

2　COMT基因多態(tài)性與攻擊行為關(guān)系研究現(xiàn)狀

攻擊行為的分子遺傳學(xué)研究可分為動(dòng)物模型和人類研究?jī)纱箢I(lǐng)域。動(dòng)物模型研究主要通過改變或敲除某一基因而觀察動(dòng)物行為的變化。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的對(duì)象通常是小白鼠，因?yàn)槔鲜蟮幕蚪M包括30000個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因，與人類的基因數(shù)量非常相近，而且老鼠與人類基因結(jié)構(gòu)的相似率約為80％(Mouse Genome Sequencing Consortium，2002)。該領(lǐng)域研究發(fā)現(xiàn)，雄性COMT基因敲除鼠表現(xiàn)出了較高的攻擊行為(Gogos，Morgan，Luine，Santha，Ogawa，Pfaff et al.，1998)。盡管這種研究方式日前仍較流行，但是，基因敲除對(duì)于自然發(fā)生的攻擊行為的解釋價(jià)值較低。

人類研究通常是先測(cè)定某一心理與行為表型，而后測(cè)定與該心理和行為表型的表達(dá)相關(guān)的基因。大多數(shù)攻擊行為的人類研究考察了5－羥色胺系統(tǒng)基因，例如5－羥色胺受體基因和MAOA基因與攻擊行為的關(guān)聯(lián)，相比之下，兒茶酚胺相關(guān)基因受到的關(guān)注較少，它在攻擊行為發(fā)展中的調(diào)節(jié)作用只是在近期才引起重視。

Volavka等人(2004)曾對(duì)COMT基因多態(tài)性與攻擊行為關(guān)系的研究結(jié)論進(jìn)行了簡(jiǎn)要綜述，在參閱該綜述的內(nèi)容以及其他相關(guān)研究報(bào)告的基礎(chǔ)上，我們發(fā)現(xiàn)迄今為止，以人類為被試的大多數(shù)研究表明COMT基因多態(tài)性與攻擊行為顯著關(guān)聯(lián)(見表1)。例如，Lachman等(1998)以28名白色種族(包括2名非黑色人種的西班牙人)、具有暴力行為的精神分裂癥或情感性精神障礙患者和27名無(wú)暴力行為的患者為被試，考察COMT158密碼子基因型與攻擊的聯(lián)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，COMT158密碼子基因型與暴力行為存在顯著關(guān)聯(lián)，其中LL型(低活性)基因攜帶者中64％的屬于暴力組，HH型(高活性)基因攜帶者中80％的屬于非暴力組，等位基因與暴力行為也存在顯著關(guān)聯(lián)，而且COMT基因型、等位基因與暴力行為的關(guān)聯(lián)主要表現(xiàn)在男性群體中，女性群體中二者相關(guān)不顯著。Kim等(2008)以韓國(guó)61名攻擊性精神分裂癥患者、104名非攻擊性精神分裂癥患者和415名正常個(gè)體為研究對(duì)象，考察COMT Vall58Met多態(tài)性與攻擊行為是否存在關(guān)聯(lián)，結(jié)果表明，雖然總體上COMT Vall58Met多態(tài)性與攻擊性精神分裂癥無(wú)顯著關(guān)聯(lián)，但是在攻擊性精神分裂癥患者群體中，Met等位基因(低活性)與攻擊行為顯著關(guān)聯(lián)，Met等位基因攜帶者的言語(yǔ)攻擊得分顯著高于Val／Val純合型基因攜帶者。姜紅燕等(2005)以中國(guó)昆明地區(qū)漢族人群中的50例具有攻擊行為的精神分裂癥患者和38例沒有攻擊行為的精神分裂癥患者為研究對(duì)象，探討了精神分裂癥攻擊行為與COMT Vall58Met多態(tài)性的聯(lián)系，結(jié)果顯示，低活性等位基因Met與男性精神分裂癥的攻擊顯著關(guān)聯(lián)。

然而，也有小部分研究獲得了與上述研究不一致甚至相矛盾的發(fā)現(xiàn)。例如，Jones等(2001)以180名英國(guó)和愛爾蘭白色種族精神分裂癥患者和173名對(duì)照組個(gè)體為研究對(duì)象，以揭示COMT基因多態(tài)性是否與精神分裂癥患者的攻擊行為相聯(lián)系，與已有研究不同的是，該研究沒有發(fā)現(xiàn)低活性基因型與攻擊行為顯著關(guān)聯(lián)，而是發(fā)現(xiàn)高活性基因型與攻擊行為密切相關(guān)，具體表現(xiàn)為高活性純合型基因(GG)攜帶者的攻擊得分顯著高于雜合型基因(GA)攜帶者的得分；高活性純合型基因攜帶者在指向他人的攻擊行為上的得分是其他基因型攜帶者的2.07倍(95％CI：1.03～4.15)，而雜合型是其他基因型的0.54倍(95％CI：0.30～1.00)；分性別考察后，該研究發(fā)現(xiàn)男性高活性純合型基因的攻擊行為總分顯著高于其他基因型，但女性基因型與攻擊行為不存在顯著聯(lián)系。Zammit等(2004)以150名英國(guó)精神分裂癥患者為被試的研究沒有發(fā)現(xiàn)COMT基因多態(tài)性與攻擊行為存在關(guān)聯(lián)。劉文英等(2008)以中國(guó)深圳市109例伴發(fā)暴力行為的精神分裂癥患者和64例未伴發(fā)暴力行為的精神分裂癥患者為研究對(duì)象，結(jié)果也未發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者COMT基因多態(tài)性與暴力攻

擊行為的關(guān)聯(lián)。更有趣的是，Kulikova等(2008)通過對(duì)114名女性的研究發(fā)現(xiàn)，Met／Met純合型基因攜帶者的身體攻擊水平最低，而Val／Val純合型基因攜帶者的最高，這與己有大多數(shù)研究結(jié)論截然相反。

通過分析上述這些研究的研究方法可以發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致既有研究結(jié)果存在分歧的原因可能有以下幾個(gè)：第一，研究對(duì)象的種族背景不同。不同種族背景中個(gè)體基因型分布的差異可能干擾研究結(jié)果的一致性。例如，在Jones等人(2001)以英國(guó)人為被試的研究中，低活性、中等活性與高活性基因型的比例分別為26％、50％和24％，而在姜紅燕等人(2005)以中國(guó)漢族人為被試的研究中，上述三種基因型的比例分別為10％、34％和56％。第二，樣本容量不同。這可能導(dǎo)致樣本的代表性存在一定差異，從而影響研究結(jié)果的穩(wěn)定性。譬如，Jones和Zammit等人(Jones，Zammit，Norton，Hamshere，Jones，Milham，et al.，2001)以180名精神分裂癥患者和173名對(duì)照組個(gè)體為被試的研究發(fā)現(xiàn)，男性高活性純合型基因攜帶者攻擊得分顯著高于雜合型基因攜帶者的得分，但之后他們(Zammit，Jones，Jones，Norton，Sanders，Milham etal.，2004)以150名精神分裂癥患者為被試的研究未發(fā)現(xiàn)COMT基因多態(tài)性與攻擊行為存在顯著關(guān)聯(lián)。第三，被試的男女比例存在差異。有的研究中男女比例大致相等，有的則分布不均衡，有的研究考察了性別對(duì)COMT基因多態(tài)性與攻擊行為聯(lián)系的調(diào)節(jié)作用，有的研究則忽略了性別因素的效應(yīng)。以國(guó)內(nèi)的兩項(xiàng)研究為例，姜紅燕等人(2005)的研究中男女的人數(shù)分別為40和48，該研究分性別考察后的結(jié)果顯示，低活性等位基因Met與男性精神分裂癥的攻擊顯著關(guān)聯(lián)。而劉文英等人(2008)的研究中男女人數(shù)分別為104和69，該研究只從總體上考察了COMT基因多態(tài)性與精神分裂癥患者的攻擊行為的關(guān)聯(lián)，得出了二者無(wú)顯著相關(guān)的結(jié)論，并沒有考察性別的調(diào)節(jié)效應(yīng)。第四，關(guān)于攻擊的界定不～致。仔細(xì)閱讀不同研究所使用的測(cè)量工具就可以發(fā)現(xiàn)，有的研究測(cè)查的是外顯攻擊行為(overt aggressive behavior)，例如Jones和Zammit等(Jones，Zammit，Norton，Hamshere，Jones、Milham，et al.，2001；Zammit，Jones，Jones，Norton，Sanders，Milham et al.，2004)所運(yùn)用的外顯攻擊行為量表包括言語(yǔ)攻擊行為、對(duì)物品的攻擊行為、對(duì)自身軀體的攻擊行為和對(duì)他人的攻擊行為4種亞類型；有的只是針對(duì)他人的身體攻擊行為，如Lachman等的研究(Lachman，Nolan，Mohr，Saito，&Volavka，1998)；另外一些研究考察的則是特質(zhì)性攻擊行為maitaggressive behavior.)，例如Han等的研究(Han，Kee，Min，Lee，Na，Park，et a1.，2006)中的測(cè)評(píng)工具包括攻擊(如亂發(fā)脾氣、打架、罵人、襲擊他人等)、自我指向的攻擊(包括自我傷害和自殺行為)和行為。

3　CoMT基因多態(tài)性影響攻擊行為的神經(jīng)生物機(jī)制

盡管從COMT基因到行為表型的具體機(jī)制尚不清楚，但對(duì)于行為有研究者提出了“基因－腦－行為”的模型，即基因引起大腦某些區(qū)域(例如前額皮質(zhì)、扣帶回、杏仁核、海馬、顳葉皮質(zhì)等)結(jié)構(gòu)和功能的改變，這種改變影響個(gè)體的認(rèn)知(如決策、道德判斷)、情感(如同情心、責(zé)任感、恐懼反射)和行為(如情緒調(diào)節(jié)、行為抑制)，進(jìn)而致使個(gè)體具有更容易從事行為的傾向。心理社會(huì)環(huán)境因素在其中的作用是影響基因的表達(dá)。美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生院研究員迪恩?海默(2006)也認(rèn)為，大腦是基因與行為之間的中介，人類的行為以及主導(dǎo)行為的大腦網(wǎng)絡(luò)是由許多基因經(jīng)由發(fā)育和環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜的巧妙結(jié)合而形成產(chǎn)生的。

Egan等人(2003)利用fMRI對(duì)COMT基因型與前額葉生理活動(dòng)之間的關(guān)系進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Met等位基因攜帶者的前額葉皮層的電生理反應(yīng)更為明顯。Han等人(2006)研究發(fā)現(xiàn)，與HH純合型基因攜帶者相比，COMT基因Vall58Met位點(diǎn)HL和LL型攜帶者的注意和錯(cuò)覺得分較高：L等位基因攜帶者的注意和錯(cuò)覺得分高于H等位基因攜帶者。最新的研究也揭示(Honea，Verchinski，Pezawas，Kolachana，Callicott，Mattay，et al.，2009)，COMT基因rs4680與rs2097603位點(diǎn)對(duì)正常群體被試大腦海馬和背側(cè)前額葉皮質(zhì)區(qū)域的灰質(zhì)含量具有顯著交互作用。

綜合上述研究發(fā)現(xiàn)我們推斷，COMT基因與攻擊行為之間也可能存在“基因－腦－行為”的作用機(jī)制。以COMT基因Vall58Met位點(diǎn)為例，該位點(diǎn)基因型表現(xiàn)為ValWal、ValkMet和Met,Met三種，三種基因型編碼的COMT表達(dá)的活性依次降低。COMT是多巴胺的主要代謝酶，其活性會(huì)影響腦內(nèi)多巴胺的含量，活性越高，腦內(nèi)多巴胺的含量越低。由此推知，在Vall58Met位點(diǎn)Val＼Val基因型攜帶者腦內(nèi)的多巴胺含量最低，Vat＼Met型的次之，MetWle型的最高。對(duì)于人類而言，中樞系統(tǒng)的多巴胺在前額皮質(zhì)“執(zhí)行功能”(包括工作記憶、反應(yīng)抑制、計(jì)劃、注意、知覺組織、判斷、決策和自我監(jiān)控等)的調(diào)節(jié)中起主要作用。因此，COMT基因Vall58Met多態(tài)性應(yīng)該與個(gè)體的前額皮質(zhì)執(zhí)行功能密切相關(guān)。新近的一些研究證明了這一點(diǎn)。例如Colzato等人(2010)研究發(fā)現(xiàn)，Met等位基因攜帶者(val／Met型和Met／Met型)在任務(wù)轉(zhuǎn)換作業(yè)中(task-switchingperformance)花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，認(rèn)知靈活性較低，Val／Val純合型基因攜帶者的靈活性則較高。來(lái)自心理學(xué)領(lǐng)域的研究顯示(劉新學(xué)，2008)，執(zhí)行功能在攻擊行為的發(fā)生中扮演重要的角色，低水平的執(zhí)行功能與攻擊行為密切相關(guān)。由此推知，COMT基因多態(tài)性影響攻擊行為的神經(jīng)生物機(jī)制可能是COMT基因多態(tài)性使大腦局部特別是前額皮質(zhì)區(qū)域多巴胺含量改變，從而影響個(gè)體對(duì)外界刺激的注意轉(zhuǎn)移靈活性、認(rèn)知靈活性等執(zhí)行功能，繼而改變了個(gè)體對(duì)環(huán)境刺激做出攻擊性反應(yīng)的閾限。

4　研究不足與展望

現(xiàn)有關(guān)于COMT基因與攻擊行為關(guān)系的研究提供了有價(jià)值的參考和啟示，但這些研究也存在一些有待彌補(bǔ)的不足：

(1)Vall58Met(rs4680)是備受研究者關(guān)注的指標(biāo)，而關(guān)于其他基因指標(biāo)與攻擊行為關(guān)聯(lián)的研究較為匱乏。近期研究顯示COMT的功能并非僅限于Val／Met位點(diǎn)，盡管白種和非裔美國(guó)人在

rs6267位點(diǎn)的基因全部為絲氨酸等位基因，但在韓國(guó)和日本人口中，存在第二個(gè)功能丙氨酸(低活性上一絲氨酸(高活性)多態(tài)性(rs6267)(Lee，Joo，Kim，Chung，Kim，Lee et al.，2005)，中國(guó)人口中，rs6267多態(tài)性表現(xiàn)為G和T兩種等位基因，以及1／1(野生純合型)、1／2(雜合型)與2／2(突變純合型)三種基因型(王彥，2009)。rs6267位于COMT基因外顯子4區(qū)，又稱Ala22／72Ser多態(tài)性，有研究發(fā)現(xiàn)rs6267多態(tài)性與精神分裂癥顯著關(guān)聯(lián)，Ser等位基因是精神分裂癥的危險(xiǎn)基因(Lee，Joo，Kim，Chung，Kim，Lee et al.，2005)，但目前尚未見到關(guān)于rs6267多態(tài)性與攻擊行為關(guān)系的報(bào)告。

(2)研究對(duì)象主要為成年精神分裂癥患者、雙相障礙患者或ADHD兒童，鮮有研究關(guān)注正常群體兒童青少年中COMT基因多態(tài)性與攻擊行為的關(guān)聯(lián)。攻擊行為是正常兒童青少年中較普遍的一種外化問題行為，對(duì)兒童青少年的發(fā)展具有短期和長(zhǎng)期的消極影響，因此，有必要在這一群體中開展攻擊行為的遺傳學(xué)基礎(chǔ)研究，包括COMT基因多態(tài)性與攻擊行為的關(guān)系。此外，已有研究表明COMT基因與雙相情感障礙、精神分裂癥和強(qiáng)迫癥等均可能存在關(guān)聯(lián)，故共病情況可能影響關(guān)聯(lián)分析結(jié)果(鄒政，李春波，方芳，汪棟祥，吳文源，江三多，2005)，而且，精神分裂癥常伴發(fā)攻擊行為，所以以精神病患者為研究對(duì)象所揭示的COMT基因多態(tài)性與攻擊行為的關(guān)系很可能反映的是COMT基因多態(tài)性與某種或某幾種精神疾病的關(guān)系，因而，以正常群體個(gè)體為被試考察COMT基因多態(tài)性與攻擊行為的關(guān)系就顯得尤為必要。

(3)絕大多數(shù)研究仍停留在分析單一基因或某一多態(tài)性位點(diǎn)對(duì)攻擊行為影響的層面上，鮮有研究能夠深入揭示更復(fù)雜的作用機(jī)制，例如，COMT基因是如何與其他基因相互作用影響個(gè)體攻擊行為的，它是如何與環(huán)境因素相互作用影響個(gè)體攻擊行為的等。

神經(jīng)遞質(zhì)之間的功能關(guān)系十分復(fù)雜，一種遞質(zhì)功能紊亂可能引起另外一種或幾種遞質(zhì)的功能失衡，從而導(dǎo)致一定的病理生理現(xiàn)象。因此，可以假定各種神經(jīng)遞質(zhì)合成、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝酶的相關(guān)基因(例如COMT基因和MAOA基因)之間也可能對(duì)個(gè)體的攻擊行為存在某種形式的交互作用。有研究報(bào)道(chotai，Serretti&Lorenzi，2005)，TPH基因與5－HTTLPR基因?qū)穹至寻Y具有顯著交互作用，5－HTTLPR基因與精神分裂癥的聯(lián)系取決于TPH基因的類型，當(dāng)TPH基因型是AA型時(shí)，隨著5－HTTLPR短等位基因數(shù)目的增加，精神分裂癥患者的錯(cuò)覺、混亂和消極癥狀得分逐漸下降，而當(dāng)TPH基因型是AC型時(shí)，隨著5－HTTLPR短等位基因數(shù)目的增加，患者的得分逐漸上升。Caspi等人(2002)通過對(duì)新西蘭的499名男童長(zhǎng)達(dá)23年的追蹤研究首次發(fā)現(xiàn)了基因與環(huán)境對(duì)個(gè)體行為的交互作用，那些幼時(shí)受到虐待并且攜帶低活性MAOA基因型的兒童的行為，幾乎是那些幼時(shí)受虐待但攜帶高活性MAOA基因型兒童的兩倍。然而，目前有關(guān)COMT基因與環(huán)境因素、COMT與其他基因是如何共同作用于個(gè)體攻擊行為的研究極為匱乏。這可能也是導(dǎo)致現(xiàn)有研究結(jié)論存在分歧的重要原因之一。因?yàn)椴煌难芯恐斜辉嚨沫h(huán)境經(jīng)歷和在其他位點(diǎn)的基因型分布可能存在顯著差異。

目前考察COMT單基因效應(yīng)的研究幾乎占到了既有研究的95％，但是基于單基因效應(yīng)的微弱性，特別是像COMT基因這種可能參與多種精神疾病，異常行為的發(fā)生的基因，研究者越來(lái)越認(rèn)識(shí)到考察各種神經(jīng)遞質(zhì)相關(guān)基因之間的交互作用以及基因與環(huán)境的交互作用的必要性，采用多基因以及基因一環(huán)境設(shè)計(jì)的研究將成為一種發(fā)展趨勢(shì)。

(4)有關(guān)COMT基因?qū)粜袨橛绊懙姆€(wěn)定性的研究較罕見。定量行為遺傳學(xué)的研究表明，個(gè)體的許多心理與行為特征具有一定的遺傳力，而且遺傳與環(huán)境的相對(duì)影響力會(huì)隨研究對(duì)象年齡的增長(zhǎng)而變化。例如，對(duì)于人格障礙而言，遺傳的影響隨年齡增長(zhǎng)而上升(青少年期遺傳力為0.10，成年期0.40)，共享環(huán)境的影響則從青少年期的0.40降至成年時(shí)的0.10。(Plomin，DeFries，McClearn & McGuffin，2007)。發(fā)展遺傳學(xué)(developmentai genetics)，是定量行為遺傳學(xué)研究的分支之一，研究基因效應(yīng)如何隨著發(fā)展而展開是行為遺傳學(xué)研究的主要發(fā)展趨勢(shì)。因而，有必要考察COMT基因?qū)粜袨榈挠绊懯侨绾坞S著個(gè)體年齡階段的變化而變化，或者說考察COMT基因?qū)粜袨橛绊懙姆€(wěn)定性，然而，迄今該領(lǐng)域的研究幾乎空白。

此外，目前有關(guān)COMT基因與攻擊行為聯(lián)系的神經(jīng)生物機(jī)制尚不清楚，也很少有研究者涉足該領(lǐng)域，該任務(wù)的完成需要發(fā)展心理學(xué)、分子遺傳學(xué)與腦成像科學(xué)領(lǐng)域研究者的通力合作。

第5篇：有趣的遺傳學(xué)現(xiàn)象范文

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今年的4月30日是信息時(shí)代之父――克勞德?香農(nóng)（Claude E. Shannon， 1916―2001）的百歲誕辰。為了迎接這樣一個(gè)深具標(biāo)志意義的日子，總部設(shè)于紐約、43萬(wàn)成員分別來(lái)自全球160多個(gè)國(guó)家的電機(jī)電子工程師學(xué)會(huì)（IEEE），已開展了一連串的慶?；顒?dòng)。原因很簡(jiǎn)單，如果沒有兼具數(shù)學(xué)家、電子工程學(xué)者和密碼學(xué)家身份的香農(nóng)做出的偉大貢獻(xiàn)，就不會(huì)有信息理論（information theory）的橫空出世，也很難想象信息技術(shù)、個(gè)人電腦和互聯(lián)網(wǎng)的誕生，更不會(huì)有當(dāng)今我們所處的這個(gè)信息化時(shí)代。

正如教科書中對(duì)信息理論的描述：“我們目睹的不只是科技的變遷，更是心態(tài)的變遷?！_地說是在1948年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的香農(nóng)博士提出一個(gè)新的資訊理論，此理論以精妙的數(shù)學(xué)表述，使我們得以將所感知到的模擬現(xiàn)象（例如影、音），轉(zhuǎn)化為數(shù)字化的位元。數(shù)字化語(yǔ)言的好處是可供機(jī)械判讀，而且可通過電腦快速處理，信息在傳輸過程中幾乎可免于任何扭曲或遺失?！?/p>

因?yàn)橄戕r(nóng)的卓越貢獻(xiàn)，電機(jī)電子工程師學(xué)會(huì)特別以他命名設(shè)置了地位崇隆的 “香農(nóng)獎(jiǎng)”（the Claude E. Shannon Award），而首屆獲獎(jiǎng)?wù)哒窍戕r(nóng)本人。另一個(gè)例子亦可證明他的舉足輕重：若你有機(jī)會(huì)走入貝爾實(shí)驗(yàn)室的大堂，你將會(huì)看到“唯二”的兩尊半身塑像，一個(gè)是亞歷山大?貝爾，另一個(gè)就是香農(nóng)。

對(duì)于這個(gè)信息化時(shí)代的誕生，催生者除了香農(nóng)之外，至為關(guān)鍵的還有另外兩個(gè)人：英國(guó)的布爾（George Boole，1815―1882）和圖靈（Alan Turing，1912―1954）。如果沒有他們之間的那種充滿神奇與奧秘的知識(shí)“協(xié)作”過程，當(dāng)前信息化時(shí)代的一切必將無(wú)有可能。就知名度和個(gè)人財(cái)富而言，他們?nèi)诉h(yuǎn)遠(yuǎn)不及被視為信息化時(shí)代英雄的比爾?蓋茨和史蒂夫?喬布斯，但他們的偉大程度絕對(duì)是有過之而無(wú)不及，因?yàn)闆]有布爾、香農(nóng)和圖靈，就不會(huì)有計(jì)算機(jī)、光盤或任何的數(shù)字化通訊傳播設(shè)備，不會(huì)有互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)，也不會(huì)有后來(lái)能夠打敗人腦的超級(jí)計(jì)算機(jī)深藍(lán)、人工智能系統(tǒng)華生或阿爾法狗。

因?yàn)?014年電影《模仿游戲》的全球映演，圖靈在“二戰(zhàn)”期間破解德軍密碼機(jī)Enigma的重大貢獻(xiàn)，他的同性戀身份，以及他對(duì)“會(huì)思考的機(jī)器”的研發(fā)做出的努力，已經(jīng)廣為人知。比香農(nóng)年長(zhǎng)四歲的圖靈，1943年前往美國(guó)電報(bào)電話公司（AT&T）下設(shè)的貝爾實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行短期研究訪問，與1941年開始任職于該實(shí)驗(yàn)室的香農(nóng)相遇。個(gè)性孤僻、不善社交的圖靈遇到同樣不喜歡社交的香農(nóng)，原本應(yīng)該是兩條并行線，但兩人之間卻因?yàn)楣餐难芯颗d趣而經(jīng)常在午茶時(shí)間促膝對(duì)談，并且不時(shí)擦出思想火花。

在他們相遇之際，他們兩人各自參與了“二戰(zhàn)”期間英美兩地密碼學(xué)的研究，但雙方都因?yàn)楸Ｃ芤蠖荒芟驅(qū)Ψ綍乘裕簣D靈負(fù)責(zé)的是解密任務(wù)，成功破譯了德國(guó)軍事通訊與指揮調(diào)度潛艇的密碼系統(tǒng)；而香農(nóng)則負(fù)責(zé)通訊加密任務(wù)，確保美國(guó)總統(tǒng)羅斯福和英國(guó)首相丘吉爾之間的跨大西洋電話通信無(wú)法被敵軍破解。因?yàn)檫@些任務(wù)的保密性質(zhì)，他們的話題轉(zhuǎn)向這兩個(gè)天才的另一個(gè)共同興趣：會(huì)思考的機(jī)器。

他們都相信機(jī)器可以像人腦一樣思考，也都相信若設(shè)計(jì)一臺(tái)會(huì)下西洋棋的機(jī)器，有朝一日它可能勝過優(yōu)異的棋手！圖靈心中構(gòu)想的是和人腦一樣會(huì)思考的機(jī)器，而曾經(jīng)學(xué)習(xí)遺傳學(xué)、神經(jīng)學(xué)和語(yǔ)言學(xué)的香農(nóng)想象的，則是一臺(tái)比人腦還更會(huì)思考的機(jī)器。回憶他們之間的對(duì)話，圖靈曾經(jīng)說道：“香農(nóng)不光要把數(shù)據(jù)輸入這個(gè)機(jī)器（大腦），他還要讓它能夠演奏音樂！”圖靈自己對(duì)這樣的“超級(jí)大腦”沒有興趣，他要的是“一個(gè)普通的大腦，就像AT&T總裁那樣的大腦”。

他們兩人在獨(dú)立研究的情況下，各自結(jié)合了數(shù)學(xué)、邏輯和編碼理論，同樣都對(duì)后來(lái)電子、數(shù)字化計(jì)算機(jī)的誕生做出了舉足輕重、無(wú)人可匹敵的貢獻(xiàn)。值得一提的是，這兩個(gè)不世出的天才，都一樣對(duì)信息（資訊）的測(cè)量和計(jì)算方式抱有濃厚興趣，而且分別提出了信息的基本單位：圖靈提出的是一種叫做“分板”（ban）的單位，香農(nóng)提出的則是“位元”（bit）。這兩個(gè)單位的基礎(chǔ)原理相近，但后來(lái)的歷史證明，是“位元”而非“分板”，成為數(shù)字時(shí)代通行于信息世界的單一貨幣。

除了參與協(xié)助美國(guó)軍方在飛彈射控技術(shù)與密碼學(xué)方面的研究，香農(nóng)也被稱為“信息理論之父”。1950年代以后，他的影響力幾乎無(wú)所不在，特別是后來(lái)逐漸成形的數(shù)字化時(shí)代，每個(gè)數(shù)字化時(shí)代的子民，無(wú)人不直接領(lǐng)受到來(lái)自香農(nóng)的思想瑰寶。香農(nóng)到底有多么重要？正如南加州大學(xué)的索羅門?哥隆所說：“就像是形容發(fā)明字母的人對(duì)文學(xué)有多大的影響?！笨的藸柎髮W(xué)的托比?博格也說：“這是歷史上極少數(shù)的例子，建立新知識(shí)領(lǐng)域，不但提出所有正確的問題并加以證明，同時(shí)又能全部解答。”

這一切是怎么發(fā)生的？如果談及圖靈，則不能不同時(shí)提到香農(nóng)，反之亦然。那么，在談及香農(nóng)時(shí)，同樣不能不提到布爾，反之亦然。香農(nóng)的存在意義和貢獻(xiàn)，由此可以察知。在命運(yùn)的驅(qū)使下，這三個(gè)從小被當(dāng)作神童看待的天才，跨越時(shí)空，分別地（其實(shí)又是共同地）開創(chuàng)了電腦運(yùn)算、交換電路、密碼學(xué)與人工智慧的領(lǐng)域，并且為今天我們所知的數(shù)字化和大數(shù)據(jù)時(shí)代鋪下不可或缺的棋盤：圖靈被稱作電腦之父、人工智慧之父，香農(nóng)被稱為信息理論之父，而布爾代數(shù)及其數(shù)學(xué)邏輯的重要性，同樣是不在話下。 克勞德?香農(nóng)

香農(nóng)和圖靈可說是生在同一時(shí)代的“瑜亮”，但彼此之間卻至為難得地惺惺相惜，幸運(yùn)地曾經(jīng)在人生際遇中短暫相逢與相知，看到對(duì)方眼里的智慧靈光，并且同時(shí)感到“吾道不孤”。

布爾與香農(nóng)素未謀面，畢竟兩人的年紀(jì)相差100歲。如果沒有布爾的邏輯代數(shù)和數(shù)學(xué)邏輯，解決了“真/偽”和“與”“或”“非”等邏輯關(guān)系，香農(nóng)后來(lái)勢(shì)必難以發(fā)展出他的信息理論和交換電路；但若沒有香農(nóng)巧妙地將布爾代數(shù)與交換電路結(jié)合起來(lái)，與圖靈同樣是英年早逝的布爾可能還會(huì)繼續(xù)埋沒在小范圍的數(shù)學(xué)和邏輯學(xué)領(lǐng)域，而不可能因?yàn)橄戕r(nóng)的思想建構(gòu)和發(fā)明，得以使布爾代數(shù)成為可以演算任何資料與數(shù)據(jù)的電子數(shù)字化電腦的基礎(chǔ)，并且促使后世幾乎所有的電子/數(shù)字化通訊傳播技術(shù)成為事實(shí)。無(wú)怪乎自2015年起，愛爾蘭科克大學(xué)（布爾最后任教的學(xué)校）與麻省理工學(xué)院（香農(nóng)的母校，也是他最后退休的地方）聯(lián)合布置了為期一年的“布爾/香農(nóng)聯(lián)合志慶活動(dòng)”，以紀(jì)念布爾的兩百歲誕辰和香農(nóng)的百歲誕辰，表彰這兩位對(duì)人類卓有貢獻(xiàn)的杰出學(xué)者。

香農(nóng)最廣為人知與影響力宏大的著作是1948年發(fā)表于貝爾實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部科學(xué)刊物的《（通訊）傳播的數(shù)學(xué)理論》一文。該文發(fā)表后，信息（資訊）、熵、不確定性、重復(fù)性、渠道容量、位元，以及信號(hào)和噪音等概念吸引了來(lái)自各個(gè)研究領(lǐng)域?qū)W者的目光。當(dāng)時(shí)，這篇長(zhǎng)達(dá)79頁(yè)的論文，各方索求者眾，一時(shí)洛陽(yáng)紙貴，香農(nóng)成為不同領(lǐng)域科學(xué)界交相討論與贊譽(yù)的對(duì)象。當(dāng)時(shí)，香農(nóng)才30歲出頭，剛剛走入婚姻生活。其實(shí)，早在此之前，也就是1938年，年僅22歲的香農(nóng)完成并出版了他的碩士論文《繼電器與交換電路的符號(hào)分析》，史無(wú)前例地結(jié)合了布爾代數(shù)和電子交換電路這兩個(gè)原本風(fēng)馬牛不相及的領(lǐng)域。因?yàn)閷懙锰昧?，這本論文被后人譽(yù)為“至今寫得最好的一本碩士論文”。1940年，香農(nóng)完成了跨界到遺傳學(xué)領(lǐng)域的博士論文《理論遺傳學(xué)的代數(shù)》，發(fā)現(xiàn)了孟德爾遺傳學(xué)和愛因斯坦相對(duì)論之間的數(shù)學(xué)關(guān)系！但從此以后，他完全不再碰與遺傳學(xué)相關(guān)的東西。同一年，香農(nóng)獲得當(dāng)年度全美工程學(xué)界聯(lián)合頒發(fā)的諾貝爾獎(jiǎng)。

香農(nóng)誠(chéng)可謂是一位無(wú)視于學(xué)科疆界、冒險(xiǎn)犯難的拓荒者，自由出入的漫游者！毫無(wú)疑問地，布爾、圖靈和香農(nóng)都是人間少有的天才，但香農(nóng)更勝一籌的是：他是個(gè)興趣廣泛、無(wú)所不精通的全才。

香農(nóng)不喜歡社交，喜歡獨(dú)自一個(gè)人工作。當(dāng)貝爾實(shí)驗(yàn)室從紐約格林威治村搬遷至新澤西州后，香農(nóng)堅(jiān)持留在舊址工作，除了偏好獨(dú)立研究之外，另一理由是他喜歡晚間到實(shí)驗(yàn)室舊址附近的爵士夜總會(huì)聆聽南方音樂。

香農(nóng)還有一個(gè)終身不殆的嗜好，他不只是喜歡思索抽象的理論，更喜歡動(dòng)手發(fā)明大量看似無(wú)用的小玩意，并且樂在其中，不斷改良更新。比方說，喜歡在貝爾實(shí)驗(yàn)室廊道騎獨(dú)輪車的香農(nóng)，為了驗(yàn)證人類能夠騎多小的獨(dú)輪車，他動(dòng)手改裝獨(dú)輪車并反復(fù)實(shí)驗(yàn)，最后做出了任何人都騎不了的超小型獨(dú)輪車！

除了獨(dú)輪車，他愛玩耍，也愛自己DIY發(fā)明些新鮮玩意：一個(gè)有三根手指、會(huì)下棋的機(jī)器手，而且每當(dāng)吃掉對(duì)手的棋子時(shí)還會(huì)發(fā)出嘲笑聲；一個(gè)能夠自動(dòng)在空中拋接三個(gè)球的機(jī)器（香農(nóng)本人可以同時(shí)維持在空中拋接四個(gè)球）；“終極機(jī)器”――一個(gè)貌似雪茄盒的機(jī)器，不知情的訪客按下雪茄盒外的把手后，頂蓋會(huì)緩緩開啟并伸出一支機(jī)械手，彎曲向下關(guān)掉開關(guān)，并且在頂蓋關(guān)閉前縮回盒子里；還有一個(gè)會(huì)自動(dòng)修理自己的機(jī)器手（自動(dòng)更換機(jī)器自身壞掉的電力繼電器）。

他還喜歡公開展示他發(fā)明的會(huì)闖迷宮的電子老鼠“奚修斯”：這只電子老鼠非比尋常，會(huì)自行通過嘗試錯(cuò)誤的方式學(xué)習(xí)并記憶，從而成功地走出迷宮。另外，他還發(fā)明了一個(gè)不是二進(jìn)位、而是以羅馬數(shù)字運(yùn)算的電腦……

這些發(fā)明當(dāng)中，有一大部分似乎是純粹好玩，但其中也有一些看似無(wú)用的發(fā)明，為后來(lái)人工智慧和機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展奠下重要基礎(chǔ)。

或許是因?yàn)樗缫炎C明了自己的學(xué)術(shù)成就，貝爾實(shí)驗(yàn)室基本上也對(duì)香農(nóng)采取放任態(tài)度，并未對(duì)他的研究有過太多干涉。有人曾說，AT&T當(dāng)時(shí)獨(dú)占電信事業(yè)，有本錢給予旗下優(yōu)秀科學(xué)家充分的研究自主性，無(wú)需處處以工作績(jī)效和成果產(chǎn)值來(lái)評(píng)量或限制這些天才。這真是非常令人羨慕的研究環(huán)境，讓貝爾實(shí)驗(yàn)室的眾多天才得以一個(gè)個(gè)發(fā)光發(fā)熱，并且對(duì)人類科學(xué)與技術(shù)史的進(jìn)展做出重大貢獻(xiàn)。

不過，AT&T也不是沒有失策之處，其中之一是未能接受香農(nóng)在1954年的提議，未能同意投資制造為了兒童教育用途而設(shè)計(jì)的小型電子/數(shù)字化電腦（相對(duì)于當(dāng)時(shí)大型的模擬/機(jī)械式電腦）。不過，后來(lái)由艾德蒙?柏克利開發(fā)推出商業(yè)銷售的GENIAC（電子/數(shù)字化個(gè)人電腦的雛形），還是得到了來(lái)自香農(nóng)的協(xié)助。

1958年，香農(nóng)主動(dòng)求去，希望離開貝爾實(shí)驗(yàn)室。AT&T為了留住他，提出誘人的加薪建議，香農(nóng)不為所動(dòng)，不過他和貝爾實(shí)驗(yàn)室的合作關(guān)系一直維持到1972年。從1958年開始，他開始專任麻省理工學(xué)院教職。但香農(nóng)教授在教學(xué)方面不怎么在行，當(dāng)時(shí)該校的另一位學(xué)者彼得?艾理亞斯這么描述：“香農(nóng)對(duì)教書的想法就是談些自己研究的事，但沒人聽得懂?！辈坏綆讉€(gè)學(xué)期，香農(nóng)主動(dòng)向校方要求不再教學(xué)。大多數(shù)時(shí)間里，他越來(lái)越少到學(xué)校里的研究室，主要都在自己的家里工作。他也不再，多數(shù)時(shí)候他也拒絕慕名而來(lái)的各種拜訪，拒絕回復(fù)向他提出各種請(qǐng)求的來(lái)信，整個(gè)人幾乎消失于公眾視野。 克勞德?香農(nóng)

這個(gè)時(shí)候，他才不過40多歲。不，毫無(wú)功利心地做他自己感興趣的研究，設(shè)計(jì)發(fā)明一些新奇好玩的玩具。不缺錢的香農(nóng)教授，領(lǐng)有麻省理工學(xué)院的優(yōu)渥薪資，曾在接受難得的訪問時(shí)說，他做研究不為商業(yè)目的，甚至是“無(wú)所為而為”，他感興趣的是知識(shí)上有挑戰(zhàn)性而且可以讓他樂在其中的研究。不過，有趣的是，自承對(duì)金錢毫無(wú)興趣的香農(nóng)夫婦，因?yàn)楣善蓖顿Y而累積了大量財(cái)富。他對(duì)于應(yīng)用他的信息理論于投資組合一事，具有獨(dú)到心得?？上У氖牵m想寫關(guān)于投資組合績(jī)效和技術(shù)分析的論文，但一直未能完成并發(fā)表。根據(jù)威廉?龐士東的說法，在1986年的時(shí)候，有人比較77位投資經(jīng)理人的績(jī)效，只有一臺(tái)Apple II電腦和老婆的香農(nóng)，投資績(jī)效卻完勝其中的74位；與當(dāng)時(shí)1200多檔共同基金的績(jī)效相比，香農(nóng)的投資績(jī)效也打敗了其中的1000檔以上。更神奇的是，巴菲特在1965年買下柏克夏?海瑟威公司，至1995年為止，30年的綜合報(bào)酬率是27%，而香農(nóng)從1950年代末期至1986年投資組合的報(bào)酬率是28%――就報(bào)酬率而言，連玩股票都能贏過股神巴菲特，信息理論大師香農(nóng)可真是“人生勝利組”啊！

第6篇：有趣的遺傳學(xué)現(xiàn)象范文

定制一個(gè)完美嬰兒

瑪麗與安東尼奧?弗里曼踏入醫(yī)生的辦公室，與他共同設(shè)計(jì)他們的下一個(gè)孩子。

“你的卵子已經(jīng)與安東尼奧的結(jié)合了，瑪麗?！贬t(yī)生說，“看，經(jīng)過篩選，我們有了兩對(duì)非常健康的男孩和女孩?！痹诒O(jiān)視器綠色的背景上，幾個(gè)泡沫似的東西正互相撞擊著。

“這些胚胎絕不會(huì)患上常見的遺傳病，”醫(yī)生接著說，“我們現(xiàn)在要做的，不過是選擇最合適的候選者。不妨從性別開始，你們說呢？”

“我們希望文森特有個(gè)兄弟，這樣他們就能一起玩?！爆旣惔鸬?。文森特是他們的第一個(gè)孩子。

“您已為他定制了淡褐色的眼睛、烏黑的頭發(fā)和白皙的皮膚。此外，我預(yù)先消除了嬰兒身上潛在的不利因素――比如禿頂、近視、酗酒、易成癮性，當(dāng)然還有暴力傾向和肥胖。”

“你知道，我們可不想要那個(gè)……我的意思是，疾病?！爆旣惔驍嗔酸t(yī)生?！拔覀兿胫?，還有沒有其他選擇？”安東尼奧問。

“您當(dāng)然有權(quán)讓孩子擁有最好的開始，”醫(yī)生回答，“相信我，我們的身體已經(jīng)夠不完美了，但您的孩子無(wú)需承擔(dān)這些后果。記住，這個(gè)孩子是您的翻版，同時(shí)也是最好的您――即使您自然受孕一千次，也不會(huì)得到這么理想的結(jié)果?！?/p>

這段對(duì)白出自1997年上映的科幻電影《千鈞一發(fā)》。雖然瑪麗和安東尼奧只存在于片中的虛構(gòu)世界，但類似的事情很快便會(huì)出現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)中――10年前，醫(yī)生就開始利用實(shí)驗(yàn)室技術(shù)克服不孕不育。

最初，篩選是為了避免遺傳病

1978年，隨著體外授精技術(shù)（IVF）日趨成熟，來(lái)自英國(guó)的路易絲?布朗成為世界上首個(gè)試管嬰兒。

兩年后，美國(guó)第一家試管嬰兒診所正式開張。此后數(shù)年間，全美數(shù)百個(gè)生育診所開始為準(zhǔn)父母提供試管嬰兒技術(shù)，超過百分之一的美國(guó)嬰兒通過這種方式降生。

IVF指受精卵在實(shí)驗(yàn)室中結(jié)合、成活，再人工植入子宮形成胚胎的過程。它幫無(wú)數(shù)人圓了為人父母的夢(mèng)，但也衍生出了一項(xiàng)在道德上極具爭(zhēng)議性的輔助生殖技術(shù)――胚胎植入前遺傳學(xué)診斷（PGD）。

在PGD的幫助下，醫(yī)生能對(duì)僅3天大的IVF胚胎進(jìn)行DNA分析，并找出某些潛在的、與體質(zhì)弱小和疾病相關(guān)的基因。比如說，胚胎將來(lái)是否會(huì)患上囊性纖維化、鐮狀細(xì)胞病和亨廷頓氏綜合征等單基因突變遺傳病，或是患有唐氏綜合征這樣的染色體遺傳病。

最初，PGD主要應(yīng)用于遺傳病風(fēng)險(xiǎn)很高的計(jì)劃懷孕人群――這些家庭的孩子極可能患上遺傳病，這并不鮮見。不過，也有人利用PGD篩除不良基因，他們生孩子只是為了拯救另一條生命――新生兒臍帶血中的干細(xì)胞，可以用來(lái)治療其兄弟姐妹的白血病、范科尼貧血癥等可怕的疾病。

由于兄弟姐妹的免疫系統(tǒng)基因來(lái)自同一對(duì)父母，因此這些新生兒的基因?qū)⒈绕渌H戚更為匹配，他們的干細(xì)胞也能帶來(lái)更高的生存幾率。通過PGD技術(shù)，診所可檢視胚胎的DNA，并據(jù)此決定哪個(gè)胚胎可以出生，而哪個(gè)不行。

名義上，診所只是通過IVF幫助家有病童的父母多要幾個(gè)孩子罷了，但由此引發(fā)的討論相繼而來(lái)――處于絕望中的父母將如何對(duì)待第二個(gè)孩子？如果對(duì)病童的治療失敗，會(huì)發(fā)生什么？當(dāng)一個(gè)人存在的意義只是為了拯救別人的生命，這將怎樣扭曲一個(gè)兒童或年輕人的心理？

美國(guó)：合法地選擇性別

事實(shí)上，預(yù)防或治療疾病并非人們對(duì)PGD趨之若鶩的惟一原因。PGD還可以幫助家長(zhǎng)預(yù)先確定一個(gè)孩子的特點(diǎn)，并滿足父母的個(gè)人喜好。

過去10年里，家長(zhǎng)們不惜支付超過1.8萬(wàn)美元來(lái)選擇孩子的性別。有時(shí)，這種做法只是為了避免x染色體上一個(gè)基因突變引起的疾?。ㄅ⒂袃蓚€(gè)x染色體，因此不易患有這些疾病）；另一些時(shí)候，就像《千鈞一發(fā)》中的瑪麗和安東尼奧那樣，人們不過想確定未來(lái)寶寶的性別罷了――也許他們已有3個(gè)男孩，所以特別渴望一個(gè)女孩；也許在他們的文化中，兒子的價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過女兒。

“很多美國(guó)診所提供非醫(yī)療性質(zhì)的嬰兒性別選擇?！蹦逞芯繖C(jī)構(gòu)的負(fù)責(zé)人杰弗里?斯坦伯格說。該機(jī)構(gòu)在洛杉磯、紐約和墨西哥瓜達(dá)拉哈拉均有分支?！拔覀兠刻於紩?huì)做類似的事，光是今天上午就做了3單?！?/p>

雖然在英國(guó)、加拿大等國(guó)，通過PGD進(jìn)行非醫(yī)療原因的性別選擇被嚴(yán)格禁止，但在美國(guó)是合法的。美國(guó)生殖醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)稱，在植入胚胎前選擇性別能幫助避免有遺傳病的兒童誕生，因此不應(yīng)局限于非醫(yī)療使用。

2006年的調(diào)查表明，186家美國(guó)生育診所中，有58家允許父母以個(gè)人偏好選擇性別。專家認(rèn)為，如今這一現(xiàn)象只會(huì)比當(dāng)初更普遍。

“嬰兒將像消費(fèi)品一樣

被訂購(gòu)和制造”

2009年，斯坦伯格告訴英國(guó)廣播公司，“是時(shí)候撥開生殖迷霧了”。“父母?jìng)兒芸炀湍芏ㄖ坪⒆拥哪w色、發(fā)色和瞳色等人體特征，而不僅僅局限于選擇性別?！钡渤姓J(rèn)，這一切需要非常緩慢、漸進(jìn)地進(jìn)行，“因?yàn)楹芏嗳撕ε驴茖W(xué)”。

在PGD技術(shù)的先驅(qū)馬克?休斯看來(lái)，人們拒絕這一做法的初衷并非恐懼，而是基于道德。他認(rèn)為斯坦伯格的整個(gè)想法都是荒謬的?！皼]有任何一家合法的實(shí)驗(yàn)室會(huì)做這件事。如果他們敢做，就將被整個(gè)行業(yè)抵制?！?/p>

他的說法得到了一定的支持，冰島著名的基因解碼公司deCode首席執(zhí)行官卡利?蒂芬森坦言：“我強(qiáng)烈反對(duì)把這些技術(shù)應(yīng)用于制造孩子?！辫蟮賹掏⑸踔林码娚芯繖C(jī)構(gòu)，敦促那里的工作人員三思而后行。

盡管反對(duì)聲浪不斷，仍有研究機(jī)構(gòu)冒險(xiǎn)展開定制嬰兒業(yè)務(wù)――2013年9月24日，個(gè)人基因組技術(shù)公司23andMe公司獲得一項(xiàng)極具爭(zhēng)議的專利，該專利描述了一種“基于遺傳計(jì)算”的“捐獻(xiàn)者選擇術(shù)”。

23andMe將成為首家對(duì)準(zhǔn)父母或潛在的/卵子捐獻(xiàn)者進(jìn)行DNA測(cè)序的公司，并為準(zhǔn)父母和捐獻(xiàn)者計(jì)算、配對(duì)出最可能擁有各種性狀的孩子。

公司宣稱，通過對(duì)一個(gè)人的DNA進(jìn)行測(cè)序，它可以告訴你大約60個(gè)“有趣的性狀”，其中許多是某種物理特性或天賦特征，例如“孩子不太可能患上大腸癌”、“擁有一雙綠眼睛”、“絕對(duì)能成為短跑運(yùn)動(dòng)員”或者“預(yù)期壽命最長(zhǎng)”、“健?；ㄤN最少”等。

不過，所有這些選擇都由概率決定――在多數(shù)情況下，23andMe公司的技術(shù)不能保證一個(gè)孩子100%擁有（或沒有）某些性狀。

盡管該公司的“定制嬰兒”業(yè)務(wù)還只是一些初步研究，仍有些人無(wú)法抗拒去使用它們。畢竟，它能給予夫婦比性別多得多的選擇。正如文章開頭捉到的《千鈞一發(fā)》中那位醫(yī)生所言，父母不會(huì)拒絕給予自己孩子“最好的開始”。

“PGD技術(shù)的發(fā)展，給父母和生育專家提供了前所未有的、從基因?qū)用婵刂坪蟠哪芰?。PGD的未來(lái)與克隆和基因工程綁在一起，它們正共同奔向一個(gè)新時(shí)代的優(yōu)生學(xué)――它與納粹的優(yōu)生學(xué)不同，而是以市場(chǎng)為基礎(chǔ)，完全個(gè)人化。據(jù)此，越來(lái)越多的嬰兒將像消費(fèi)品一樣被訂購(gòu)和制造?！卑讓m科學(xué)和技術(shù)政策辦公室科學(xué)法庭助理庭長(zhǎng)塔尼亞?西蒙切利說。

第7篇：有趣的遺傳學(xué)現(xiàn)象范文

一、引言

細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)中一門重要的分支學(xué)科。細(xì)胞生物學(xué)主要從細(xì)胞的不同結(jié)構(gòu)層次以及細(xì)胞間的相互關(guān)系來(lái)研究細(xì)胞生命活動(dòng)（生長(zhǎng)、分裂、分化、遺傳變異、運(yùn)動(dòng)和興奮、傳導(dǎo)、衰老和死亡）的基本規(guī)律。從生命結(jié)構(gòu)層次來(lái)看，細(xì)胞生物學(xué)位于分子生物學(xué)和個(gè)體生物學(xué)之間，同它們相互銜接、相互滲透。因此，從這一意義上來(lái)說，細(xì)胞生物學(xué)是一門承上啟下的學(xué)科，和分子生物學(xué)一起同是現(xiàn)代生命科學(xué)的基礎(chǔ)，并廣泛滲透到遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、生殖生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和免疫生物學(xué)等學(xué)科的研究中，和農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、生物高新技術(shù)發(fā)展有著密切的關(guān)系，是生命科學(xué)的重要支柱之一[1]。

目前，國(guó)內(nèi)已有過百所高校開設(shè)了細(xì)胞生物學(xué)專業(yè)，細(xì)胞生物學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是“使學(xué)生既掌握本學(xué)科的發(fā)展簡(jiǎn)史和前沿領(lǐng)域，又掌握細(xì)胞生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念和基本理論，使學(xué)生受到基本科學(xué)思維訓(xùn)練，同時(shí)使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，具有自我開拓可獲得知識(shí)和利用信息的能力。要求學(xué)生牢固掌握細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和功能及各細(xì)胞器間的關(guān)系的基本知識(shí)，并且能夠掌握和了解細(xì)胞生物學(xué)的熱點(diǎn)課題的現(xiàn)狀和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，包括生命信息流和細(xì)胞信息網(wǎng)絡(luò)的研究、信號(hào)傳遞與細(xì)胞識(shí)別、神經(jīng)活動(dòng)的細(xì)胞及分子基礎(chǔ)、蛋白質(zhì)的加工與分選、發(fā)育的分子機(jī)制及遺傳控制、細(xì)胞增殖、調(diào)控與編程死亡等，使學(xué)生對(duì)認(rèn)識(shí)細(xì)胞的生命活動(dòng)具有強(qiáng)烈的追求和探索精神，善于從生命現(xiàn)象探求其內(nèi)在規(guī)律，能夠運(yùn)用現(xiàn)有的細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)去研究生命科學(xué)中與細(xì)胞生物學(xué)有關(guān)的課題?！盵2]當(dāng)前，許多高校開設(shè)的細(xì)胞生物課程，針對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)還不夠，同時(shí)，缺乏專業(yè)性與系統(tǒng)性。本文針對(duì)本校細(xì)胞生物學(xué)課程存在的問題，在學(xué)校教改項(xiàng)目的支持下，探索“授之以魚，不如授之以漁”的優(yōu)化細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)體系，融知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)為一體的教學(xué)新模式。

二、細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

《細(xì)胞生物學(xué)》的內(nèi)容涵蓋植物、動(dòng)物、細(xì)菌等多種生物，并且與其他學(xué)科內(nèi)容交叉滲透廣泛，因此教學(xué)過程中，容易導(dǎo)致主線不清晰，層次紊亂，內(nèi)容繁雜等問題。在教學(xué)過程中，要使學(xué)生在腦海中建立起一個(gè)較為牢固的細(xì)胞生物學(xué)的知識(shí)體系和網(wǎng)絡(luò)，這就要求在一線教學(xué)的我們更多地考慮授課的內(nèi)容。

（一）突出重點(diǎn)，避免重復(fù)

細(xì)胞生物學(xué)課程內(nèi)容涉及到微生物學(xué)、生物化學(xué)、植物生理學(xué)、動(dòng)物生理學(xué)、遺傳學(xué)和普通生物學(xué)等學(xué)科，這些專業(yè)課的內(nèi)容在授課的時(shí)間上不一致。為了有效避免與先行課程中所講授的內(nèi)容出現(xiàn)重復(fù)，并且游刃有余地突出本課程在此知識(shí)點(diǎn)上特有的重點(diǎn)，必須對(duì)教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。首先在教學(xué)的過程中應(yīng)該掌握每個(gè)章節(jié)的內(nèi)容與哪門課程的知識(shí)點(diǎn)重復(fù)；其次應(yīng)了解與此知識(shí)點(diǎn)重復(fù)的課程的授課時(shí)間是否早于此知識(shí)點(diǎn)。若是，則在教授此知識(shí)點(diǎn)時(shí)，與細(xì)胞生物學(xué)不相關(guān)的內(nèi)容則一帶而過。若否，則建議在傳授此知識(shí)點(diǎn)時(shí)，即使此內(nèi)容與細(xì)胞生物學(xué)的內(nèi)容相關(guān)性不強(qiáng)，但為了方便學(xué)生更加深刻地理解此知識(shí)點(diǎn)，則應(yīng)簡(jiǎn)單介紹。比如在介紹線粒體和葉綠體這兩個(gè)章節(jié)的內(nèi)容時(shí)，電子傳遞鏈、氧化磷酸化和光合磷酸化的內(nèi)容在生物化學(xué)課程中是作為重點(diǎn)講授的內(nèi)容。因此，在細(xì)胞生物學(xué)課程中，若學(xué)生已經(jīng)具備了此知識(shí)點(diǎn)，則在講課的過程中，我們應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)單提及此知識(shí)點(diǎn)，而重點(diǎn)闡述線粒體與葉綠體的結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成、其上蛋白的定位、代謝自主程度，核基因?qū)ζ淇刂萍捌淦鹪吹?。又比如?xì)胞核與染色體章節(jié)中，在分子生物學(xué)和遺傳學(xué)的內(nèi)容中，都重點(diǎn)闡述了此部分內(nèi)容，因此在細(xì)胞生物學(xué)課程中，僅做簡(jiǎn)單介紹即可。這樣，使本學(xué)科與其他課程的知識(shí)緊密銜接又避免了不必要的重復(fù)，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，將重點(diǎn)內(nèi)容最大化地傳授給學(xué)生。

（二）貫穿前沿內(nèi)容，貼近時(shí)展

細(xì)胞生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，科學(xué)在日新月異地發(fā)展，而我們的課本卻并不能時(shí)刻地更新以順應(yīng)科學(xué)的發(fā)展。因此，這就要求我們的細(xì)胞生物學(xué)的教師不能因循守舊，只顧及課本的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)。我們必須站在科學(xué)發(fā)展的前沿，掌握本領(lǐng)域科技發(fā)展動(dòng)態(tài)，并將此動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化為知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容，及時(shí)傳遞給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生對(duì)科研的熱情，吸引其注意力。近年來(lái)的諾貝爾醫(yī)學(xué)或生理學(xué)獎(jiǎng)絕大多數(shù)都頒給了細(xì)胞生物學(xué)相關(guān)的研究領(lǐng)域，例如今年的獎(jiǎng)項(xiàng)頒發(fā)給了日本科學(xué)家大隅良典，贊揚(yáng)其在細(xì)胞的自噬作用方面的卓越貢獻(xiàn)。當(dāng)我們?cè)趥魇凇叭苊阁w的自噬作用”這一內(nèi)容時(shí)，我們可以將此例先呈現(xiàn)出來(lái)，吸引學(xué)生的注意力，再將要講授的知識(shí)點(diǎn)加以闡述，以便于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶更加牢固。

（三）啟發(fā)引導(dǎo)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)適當(dāng)延伸

改變傳統(tǒng)的“教師在講臺(tái)上照本宣科，學(xué)生在臺(tái)下死記硬背應(yīng)付考試?！钡慕┗龇?。在傳授學(xué)生知識(shí)時(shí)，我們教師應(yīng)該多用“問題導(dǎo)入法”來(lái)引出知識(shí)點(diǎn)，并讓學(xué)生根據(jù)他們現(xiàn)有的知識(shí)，在腦海中搜尋相關(guān)的解釋。這一方面讓學(xué)生積極參與課堂之中，最重要的是讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考問題，比如在講授“細(xì)胞的大小及體積恒定”這一小節(jié)時(shí)，可以先讓學(xué)生思考一個(gè)問題：人和小鼠相應(yīng)的器官都是由細(xì)胞組成的，比如心、肺、脾臟等，但是人的這些器官都比小鼠大很多，那么這到底是由于細(xì)胞的數(shù)量造成的，還是由于細(xì)胞的大小不一造成的？另外，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)發(fā)?F過程的背后都是有很有趣的小故事，在傳授這些知識(shí)點(diǎn)之前，我們教師不妨先講述一下這些小故事，從而激發(fā)起學(xué)生發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的熱情和動(dòng)力，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)預(yù)測(cè)、預(yù)見和構(gòu)想未來(lái)事物的發(fā)展變化，不斷增強(qiáng)學(xué)生的自覺性和創(chuàng)造性。

三、教學(xué)手段和方法的優(yōu)化

在慕課和微課逐漸發(fā)展壯大的大背景下，我們教師應(yīng)該通過整合網(wǎng)絡(luò)上優(yōu)秀的資源來(lái)進(jìn)行授課。雖熱目前慕課和微課的資源并不能完全涵蓋整個(gè)細(xì)胞生物學(xué)的所有知識(shí)點(diǎn)，但部分已經(jīng)成型。在上課前，我們可以讓學(xué)生通過自學(xué)的方式先對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)習(xí)，通過上課提問的方式來(lái)了解學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)，這樣可以有效避免因?yàn)榻處煛疤铠喪健钡氖谡n讓學(xué)生出現(xiàn)學(xué)習(xí)上的“惰性”。在上課時(shí)，我們可以通過“自學(xué)―討論―總結(jié)”的教學(xué)模式來(lái)激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)以及探索的熱情。

四、改革考核方法

??下，各個(gè)院校最常用的考核方式局限于期末考試，這樣帶來(lái)的不可避免的一個(gè)問題就是，就算學(xué)生平時(shí)不怎么學(xué)習(xí)，只要在期末前幾天突擊一下，也可以取得一個(gè)不錯(cuò)的成績(jī)。為了提高學(xué)生的綜合能力，我們應(yīng)當(dāng)改變考核方式?？己藨?yīng)貫穿于整個(gè)課程學(xué)習(xí)之中，如布置課程論文就是一個(gè)提高學(xué)生綜合能力的方法。在部分知識(shí)點(diǎn)或者章節(jié)講授完成之后，給出一個(gè)研討題，讓學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的形式共同查閱相關(guān)的文獻(xiàn)，最終以PPT或者以課程論文形式進(jìn)行專題交流研討，這樣不僅提高了學(xué)生的論文查閱能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、語(yǔ)言表達(dá)能力，還提高了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，對(duì)科研訓(xùn)練和畢業(yè)設(shè)計(jì)也將起到很大的作用。

第8篇：有趣的遺傳學(xué)現(xiàn)象范文

1納米孔生物技術(shù)的改進(jìn)

從嵌入溶血素蛋白通道對(duì)血脂的試驗(yàn)研究開始，研究者們?cè)谶^去10年中開發(fā)和探索了多種類型的納米孔。α-溶血素是一種能天然性地連接到細(xì)胞膜中繼而導(dǎo)致細(xì)胞溶解的蛋白質(zhì)，它第一個(gè)被用來(lái)做成生物納米孔模型。模型中，一層生物膜將溶液分為2個(gè)區(qū)域，α-溶血素蛋白嵌入生物膜中形成納米孔。當(dāng)DNA分子穿過納米孔時(shí)阻斷電流會(huì)發(fā)生變化，這時(shí)靈敏電子元件就能檢測(cè)電流的變化。但是，由于4種堿基的理化性質(zhì)比較接近，所以讀取序列實(shí)際上比想象的困難得多。此外，有效減少電子噪聲仍舊是個(gè)挑戰(zhàn)，通過降低DNA的位移速率可以部分減少噪聲。最近出現(xiàn)了新形式的仿生納米孔，其中包括絲蛋白毛孔[1]和仿生核孔復(fù)合物[2]?？缈仔纬傻膫?cè)電極使通過納米孔轉(zhuǎn)運(yùn)的生物分子的電子檢測(cè)成為可能[3]。采用等離子體減薄[4]和離子束雕刻技術(shù)[5]得到的超薄納米孔也被開發(fā)出來(lái)。通過耦合到納米孔上的掃描探針顯微鏡[6]和硅納米線晶體管[7]，證實(shí)了這種使用靜電效應(yīng)和場(chǎng)效應(yīng)的替代檢測(cè)方式的可行性。石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，目前已經(jīng)成為制作超薄納米孔膜材料[8]的首選。石墨烯的帶電特性、韌度、原子厚度以及其電子抗?jié)B性能，使得其成為納米孔DNA序列測(cè)序的熱點(diǎn)材料。石墨烯薄片膜[9]和自對(duì)準(zhǔn)碳素電擊[10]形成方面的新進(jìn)展，促進(jìn)了碳納米結(jié)構(gòu)與納米孔技術(shù)的整合。對(duì)進(jìn)入納米孔分子的自動(dòng)捕捉可實(shí)現(xiàn)分子結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)的檢測(cè)分析。這項(xiàng)改進(jìn)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于對(duì)孔泡附近的擴(kuò)散現(xiàn)象研究，這也是未來(lái)生物研究的基礎(chǔ)。對(duì)金屬孔上離子轉(zhuǎn)運(yùn)的研究，例如金表面的納米孔[11]，可以作為一種方法用于創(chuàng)建種選擇性納米孔系統(tǒng)[12]，這一系統(tǒng)也是研究者感興趣的生物分子檢測(cè)系統(tǒng)。

2納米孔在生物技術(shù)上的應(yīng)用

迄今為止，DNA是納米孔研究中最常見的聚合物，脂質(zhì)嵌入式離子通道檢測(cè)DNA是這項(xiàng)研究開創(chuàng)性的示范。最近，固態(tài)納米孔已用于檢測(cè)核小體亞結(jié)構(gòu)的不同[13]以及RNA聚合酶催化DNA轉(zhuǎn)錄的關(guān)鍵部分，為了解染色體的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)錄研究創(chuàng)造了新機(jī)遇。生物納米孔在富含鳥嘌呤的G-四鏈體檢測(cè)方面的應(yīng)用，對(duì)基因組學(xué)和表觀遺傳學(xué)的發(fā)展起著重要的推動(dòng)作用[14]。脫堿基位點(diǎn)也可以用納米孔動(dòng)態(tài)檢測(cè)，通過阻斷含離子載體的電解質(zhì)溶液，高壓輔助下的蛋白質(zhì)易位以及使用配體修飾納米孔蛋白的不同都得到了論證[15]。某些蛋白質(zhì)在轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)發(fā)生“解壓”，轉(zhuǎn)運(yùn)過程便可用于成為測(cè)量解壓動(dòng)力學(xué)。許多這種蛋白質(zhì)的解壓行為已經(jīng)得到了研究，納米孔可作為無(wú)需標(biāo)記的高效力譜儀[16]動(dòng)態(tài)使用。重要的神經(jīng)傳導(dǎo)物也得到了動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)區(qū)分，以期用于研究大腦對(duì)藥物的化學(xué)反應(yīng)[17]。與其檢測(cè)技術(shù)相比，納米孔更具發(fā)展前景，其高效、快速且價(jià)格低廉，準(zhǔn)確度和檢測(cè)性能良好。其他納米孔結(jié)構(gòu)為生物領(lǐng)域提供了多種新研究和技術(shù)。大型固態(tài)納米孔可以用來(lái)動(dòng)態(tài)地捕獲釋放的細(xì)菌，為動(dòng)態(tài)捕獲單細(xì)胞提供了更快速低廉的方法。使用脂肽包被的固態(tài)納米孔，可以探測(cè)到DNA與鄰近孔膜的相互作用[18]。熱反應(yīng)聚合物的提出推進(jìn)了智能納米孔的發(fā)展，智能納米孔可以作為動(dòng)態(tài)響應(yīng)溫度的裝置，電解質(zhì)刷組成的生物納米孔可控制孔附近的鹽電導(dǎo)。DNA測(cè)序納米孔的研究也取得了進(jìn)展，一項(xiàng)最新的分子動(dòng)力學(xué)研究顯示，運(yùn)用DNA聚合酶作為棘輪，通過控制石墨烯納米孔上DNA單鏈的轉(zhuǎn)運(yùn)，可獲得核苷酸序列的高精讀數(shù)。使用溶血素中的鏈霉親和素可選擇性固定DNA鏈，可高分辨率區(qū)分孔上不同幾何位置的核酸。P-n半導(dǎo)體結(jié)可放慢DNA易位的速度，移位過程中這種半導(dǎo)體結(jié)可以動(dòng)態(tài)控制電壓。運(yùn)用新型的基于CMSO的放大器，可實(shí)現(xiàn)亞微秒時(shí)間內(nèi)的電流檢測(cè)。關(guān)于DNA測(cè)序的理論研究，為解決上述提到的離子電流測(cè)定速度的限制問題提出了可行性的建議和方法。模擬顯示，石墨烯碳納米帶上的納米孔可以利用孔隙邊緣的電流密度，從而產(chǎn)生較高的分辨率。垂直于納米通道放置的石墨烯碳納米帶上的電導(dǎo)變化，也被建議作為DNA堿基易位測(cè)序設(shè)備。

3結(jié)語(yǔ)

第9篇：有趣的遺傳學(xué)現(xiàn)象范文

1.1關(guān)聯(lián)分析。它是形如XY的蘊(yùn)涵式，其中X和Y分別稱為關(guān)聯(lián)規(guī)則的先導(dǎo)和后繼。用關(guān)聯(lián)規(guī)則可以從大量數(shù)據(jù)項(xiàng)集中挖掘出它們之間有趣的聯(lián)系。此外，關(guān)聯(lián)規(guī)則也可用于序列模式發(fā)現(xiàn)。

1.2分類。它能將數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)項(xiàng)，映射到給定類別中的一個(gè)。分類[3]定義了一種從屬性到類別的映射關(guān)系，給定樣本的屬性值，根據(jù)已知的模式將其劃分到特定的類中。

1.3聚類分析。聚類是根據(jù)一定的規(guī)則，按照相似性把樣本歸成若干類別。在對(duì)樣本合理劃分后，對(duì)不同的類進(jìn)行描述。聚類通常用于將客戶細(xì)分成不同的客戶群，如有相同愛好的客戶群。

1.4時(shí)間序列。按照時(shí)間的順序把隨機(jī)事件變化發(fā)展的過錯(cuò)記錄下來(lái)就構(gòu)成了一個(gè)時(shí)間序列。對(duì)時(shí)間序列進(jìn)行觀察、研究，找尋它變化發(fā)展的規(guī)律，預(yù)測(cè)它將來(lái)的走勢(shì)就是時(shí)間序列分析。

1.5孤立點(diǎn)分析。孤立點(diǎn)在數(shù)學(xué)上是指坐標(biāo)滿足曲線方程，但并不落在曲線上的點(diǎn)。它也可以被看作是在數(shù)據(jù)集合中與大多數(shù)數(shù)據(jù)特征不一致的數(shù)據(jù)。對(duì)孤立點(diǎn)進(jìn)行分析極有可能發(fā)現(xiàn)重要的隱藏信息。

1.6遺傳算法。它是一類借鑒生物界的進(jìn)化規(guī)律（適者生存，優(yōu)勝劣汰遺傳機(jī)制）演化而來(lái)的隨機(jī)化搜索方法；是一個(gè)以適應(yīng)度為目標(biāo)函數(shù)，對(duì)種群個(gè)體施加遺傳操作，實(shí)現(xiàn)群體結(jié)構(gòu)重組，經(jīng)迭代而達(dá)到總體優(yōu)化的過程。目前，將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于煙草行業(yè)的研究逐步受到重視。歐陽(yáng)秀君，劉文在《數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在煙草CRM中的應(yīng)用》一文中[4]，主要探討如何將數(shù)據(jù)挖掘中的關(guān)聯(lián)規(guī)則、聚類、分類方法應(yīng)用于煙草CRM中?？到?，陳輝[5]將基于數(shù)據(jù)挖掘的技術(shù)應(yīng)用于對(duì)煙草精準(zhǔn)營(yíng)銷策略的研究。王辛盟[6]采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，利用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件，以某煙草配送中心的訂單數(shù)據(jù)和客戶資料數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，用聚類的方法對(duì)客戶群進(jìn)行細(xì)分。鄭陽(yáng)洋、劉希玉[7]采用基于多層次關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘技術(shù)，對(duì)2007年山東省內(nèi)某地級(jí)市卷煙商業(yè)企業(yè)的銷售數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到“消費(fèi)者在購(gòu)買品名為紅河（軟甲）的客戶中，有57%會(huì)同時(shí)購(gòu)買類名為八喜的卷煙”的規(guī)則。但以上對(duì)于煙草行業(yè)的數(shù)據(jù)挖掘研究的方法主要集中在關(guān)聯(lián)規(guī)則、聚類分析和分類三種方法上，在接下來(lái)的研究中，我將探討如何將更多的數(shù)據(jù)挖掘方法應(yīng)用于煙草行業(yè)的數(shù)據(jù)分析上。

2數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在煙草行業(yè)中的應(yīng)用

2.1聚類分析在卷煙銷售中的應(yīng)用為了便于日常卷煙銷售及統(tǒng)計(jì)，通常根據(jù)卷煙的屬性對(duì)進(jìn)卷煙行分類，常見的卷煙分類方法如下：一是按照價(jià)位段劃分，5元以下、5-10元、10元以上等；二是按照利潤(rùn)貢獻(xiàn)度，分為一類煙、二類煙、三類煙、四類煙和五類煙；三是按照卷煙品牌劃分，泰山系列、黃鶴樓系列、七匹狼系列等；四是按照產(chǎn)地劃分，魯產(chǎn)煙、滬產(chǎn)煙、外產(chǎn)煙等；五是按照焦油含量劃分，低焦油卷煙和高焦油卷煙。以上就卷煙的某一單一屬性對(duì)卷煙類別進(jìn)行區(qū)分，極大的方便卷煙的銷售管理工作，然而，消費(fèi)者在選擇卷煙時(shí)，往往會(huì)考慮多方面的屬性，因此單一屬性的卷煙分類無(wú)法解釋消費(fèi)者偏好。因此需要引入基于多屬性的卷煙分類方法，由于卷煙規(guī)格多且本身具有多重屬性，基于主觀判別分類方法難以滿足分類要求，需借助統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)卷煙進(jìn)行科學(xué)分類。聚類分析指將物理或抽象對(duì)象的集合分組成為由類似的對(duì)象組成的多個(gè)類的分析過程，同一類別的樣本表現(xiàn)出較高的相似性。因此，可將聚類分析用于解決上述卷煙分類問題，根據(jù)多屬性相似程度將卷煙分成幾個(gè)類別，消費(fèi)者在同一類別中的香煙偏好無(wú)顯著差異，即同一類別中的香煙具有較高的替代效應(yīng)。在實(shí)際銷售過程中，當(dāng)某一牌號(hào)的卷煙斷貨、緊俏時(shí)，可推薦此牌號(hào)所在類別的其它牌號(hào)的卷煙給消費(fèi)者作為有效替代。

2.2時(shí)間序列用于卷煙銷售趨勢(shì)預(yù)測(cè)卷煙銷售市場(chǎng)季節(jié)性特別顯著，主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面：一是市場(chǎng)以節(jié)假日為節(jié)點(diǎn)，節(jié)前卷煙銷售迅猛，節(jié)后消費(fèi)趨于平淡；二是夏季是旅游市場(chǎng)的旺盛，旅游業(yè)帶動(dòng)外來(lái)人口流動(dòng)增加，卷煙銷售量也隨同增加。同時(shí)，卷煙市場(chǎng)也受經(jīng)濟(jì)、人口結(jié)構(gòu)等方面因素影響，使得卷煙銷售量存在明顯的非線性特征，波動(dòng)范圍比較大，傳統(tǒng)線性預(yù)測(cè)模型難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。為了提高卷煙銷售預(yù)測(cè)精度，建立一個(gè)基于時(shí)間序列、能夠精確預(yù)測(cè)卷煙銷售量的模型已經(jīng)成為一種必然趨勢(shì)。時(shí)間序列由四個(gè)影響成分所組成，分別是長(zhǎng)期趨勢(shì)、循環(huán)變動(dòng)、季節(jié)變動(dòng)、不規(guī)則變動(dòng)。這四個(gè)影響成分與卷煙銷售市場(chǎng)的變動(dòng)規(guī)律相吻合。通過建立卷煙銷售時(shí)間序列模型，對(duì)以往銷售的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠有效地預(yù)測(cè)未來(lái)卷煙銷售市場(chǎng)的走勢(shì)和發(fā)展規(guī)律，更好地掌握卷煙市場(chǎng)的供需關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，做好備貨工作，設(shè)立合理庫(kù)存，實(shí)現(xiàn)有效的貨源供應(yīng)。通過對(duì)區(qū)域市場(chǎng)變化趨勢(shì)的預(yù)測(cè)并結(jié)合客戶實(shí)時(shí)經(jīng)營(yíng)狀況，能夠?qū)蛻舻男枨罂偭孔龀鱿噙m應(yīng)的預(yù)測(cè)，確保做好客戶的合理定量工作，保障不同零售客戶需求。預(yù)測(cè)結(jié)果還可為制定公平合理的貨源投放政策提供依據(jù)，使得各類貨源能夠投放至有相應(yīng)銷售能力的客戶手中，更好的滿足消費(fèi)者的需求。

2.3孤立點(diǎn)分析用于煙草專賣執(zhí)法數(shù)據(jù)挖掘中的孤立點(diǎn)分析方法可以通過計(jì)算數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的距離，稠密度等來(lái)模擬用戶之間的屬性差異，由此找到那些屬性特征與正常點(diǎn)差異非常大的用戶數(shù)據(jù)點(diǎn)。人們普遍認(rèn)為孤立點(diǎn)的存在極有可能是度量或執(zhí)行錯(cuò)誤所導(dǎo)致的，因其不符合數(shù)據(jù)的一般模型，所以在研究普遍現(xiàn)象時(shí)，人們總是試圖使孤立點(diǎn)的影響最小化，而盡可能排除它們。然而，孤立點(diǎn)可能隱藏著比一般的數(shù)據(jù)更有價(jià)值的信息。近些年來(lái)，孤立點(diǎn)挖掘作為一個(gè)重要的研究課題，已被廣泛用于信用卡詐騙監(jiān)測(cè)、市場(chǎng)內(nèi)部交易偵測(cè)、工業(yè)設(shè)備故障探測(cè)等領(lǐng)域。在已建立的煙草分銷數(shù)據(jù)庫(kù)中儲(chǔ)存著大量客戶訂單信息，這些訂單信息包含多個(gè)維度，如用戶ID、商品編號(hào)、訂購(gòu)數(shù)量、需求數(shù)量、同一品牌訂貨間隔等等?？衫霉铝Ⅻc(diǎn)挖掘算法對(duì)客戶訂單數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立客戶評(píng)估監(jiān)測(cè)模型，找到以下“孤立點(diǎn)”：訂單金額高的，敏感牌號(hào)訂購(gòu)量大的，敏感牌號(hào)訂購(gòu)頻繁的，以往訂購(gòu)敏感牌號(hào)頻率低但最近一段時(shí)間頻繁訂購(gòu)的，按照商圈不具備高端敏感牌號(hào)銷路的卻頻繁訂購(gòu)等等。這類訂單“異?！钡目蛻?，或者稱為“孤立點(diǎn)”，可以被認(rèn)為是存在相當(dāng)大的“違規(guī)”可能性，我們的專賣執(zhí)法人員應(yīng)該對(duì)這一類的零售戶采取進(jìn)一步的跟蹤調(diào)查。孤立點(diǎn)數(shù)據(jù)分析，勢(shì)必成為專賣執(zhí)法的又一利器。

2.4遺傳算法用于車輛配送線路優(yōu)化卷煙商業(yè)企業(yè)的銷售收益主要來(lái)自于訂單，銷售成本主要產(chǎn)生在物流配送的環(huán)節(jié)。所以，在假設(shè)銷售量不變的情況下，如何優(yōu)化線路配置，降低成本，最大化公司利潤(rùn)，在當(dāng)前煙草行業(yè)面臨巨大的挑戰(zhàn)和壓力下，顯得尤為重要。因此，采用科學(xué)的、合理的方法來(lái)確定配送線路將是車輛優(yōu)化調(diào)度工作的重中之重，是物流系統(tǒng)優(yōu)化、物流科學(xué)化的關(guān)鍵。煙草商業(yè)企業(yè)已有的線路優(yōu)化系統(tǒng)中儲(chǔ)存有客戶商店位置、道路情況等信息，可以在此基礎(chǔ)上，利用遺傳算法對(duì)配送線路問題進(jìn)行優(yōu)化。將一系列實(shí)際中車輛配送的約束條件，轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制編碼（染色體）并隨機(jī)產(chǎn)生初始種群，通過模擬達(dá)爾文的遺傳選擇和自然淘汰的生物進(jìn)化過程，并借助于自然遺傳學(xué)的遺傳算子進(jìn)行組合交叉和變異，逐代演化產(chǎn)生出越來(lái)越好的近似解，末代種群中的最優(yōu)個(gè)體經(jīng)過解碼，可以作為最終問題的近似最優(yōu)解，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的優(yōu)化調(diào)度，即合理地進(jìn)行配貨優(yōu)化、貨物配裝優(yōu)化，特別是配送路線優(yōu)化。從而達(dá)到提高里程利用率，降低行駛費(fèi)用，減少車輛空駛里程，增加貨運(yùn)量，節(jié)約燃料，降低大修費(fèi)等，為企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。另外，車輛優(yōu)化調(diào)度在減少?gòu)U氣排放量，降低城市空氣污染方面也起到積極作用。

3結(jié)束語(yǔ)