基因组学方法精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇基因组学方法范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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关键词：药物基因组学；中药；基因组技术

中图分类号：[R932] 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）44-0160-02

中药是中华民族的瑰宝，随着生物科技的发展，我们也越来越关注运用现代科学技术对中药进行全面研究。基因组学是20世纪末发展起来的一门科学，随着人类基因组计划的完成及后基因组时代的到来，药物基因组（Pharmacogenomics），即研究遗传变异与药物反应相互关系的一门学科，是以提高药物的疗效和安全为目标，已成为新的研究重点。药物基因组学的发展为中药现代化提供了良好契机。

一、基因组学概述

1.基因组学定义。基因组学（Genomics）是研究基因组的科学，它以分子生物学、电子计算机和信息网络技术为研究手段，以生物体内全部基因为研究对象，在全基因组背景下和整体水平上探索生命活动内在规律及内在环境对机体影响机制的科学。它从全基因组的整体水平，而不是单个水平，来研究生命这一具有自组织和自装配特性的复杂系统，认识生命活动的规律，从而将更加接近生命的本质和面貌。

2.基因组研究内容。基因组学作为一门新兴学科，根据其研究对象，研究的重点及研究的目的不同，又分成多分支学科。根据研究的重点不同，基因组学可以分为结构基因组学和功能基因组学，结构基因组学以全基因组测序为目标，而功能基因组学以基因功能鉴定为目标。根据研究的对象不同还可将基因组学分为疾病基因组学、比较基因组学、药物基因组学和环境基因组学等。基因组研究可以理解为：①基因表达概况研究，即比较不同组织和不同发育阶段、正常状态与疾病状态，以及体外培养的细胞中基因表达模式的差异，技术包括传统的RTPCR，RNase保护试验，RNA印迹杂交等。②基因产物-蛋白质功能研究，包括单个基因的蛋白质体外表达方法，以及蛋白质组研究。③蛋白质与蛋白质相互作用的研究，利用酵母双杂交系统，单杂交系统（one-hybrid system），三杂交系统（thrdee-hybrid system）以及反向杂交系统（reverse hybrid system）等。

二、中药研究中常用的基因组技术

1.基因芯片技术。基因芯片又称DNA芯片（DNA chip）、DNA微阵列，是基于核酸、探针互补杂交技术原理，将大量的寡核酸片段按预先设定的排列顺序固化在载体表面如硅片或玻片上，并以此为探针，在一定的条件下与样品中的待测的靶基因片段或DNA序列杂交，通过检测杂交信号的强度及分布来实现对靶序列信息的快速检测和分析。目前已成为基因表达分析的最常用工具。基因芯片技术具有高通量、并行、高内涵的特点，这就为探索中药作用机理开辟了新领域。现代药理学分子水平研究表明药物作用都有其靶点，基因芯片可以确定靶组织的基因表达模式，从而将中药作用的靶基因全部显示出来。如陈明伟利用基因芯片技术检测中药单体人参皂苷20（R）Rg3对肿瘤血管生长调控因子（VEGF）蛋白表达的抑制作用。基因芯片技术还有助于确定中药有效部位，通过基因芯片技术迅速筛选起作用的中药有效成分。此外，基因芯片技术在中药材鉴定，道地药材筛选，中药新药研发等方面都有重要的应用。

2.DNA分子标记技术。①RAPD技术。RAPD即随机扩增多态性DNA，在1990年由Welsh与Williams等人发展起来，是建立在PCR（Polymerase Chain Reaction）基础之上的一种可对整个未知序列的基因组进行多态性分析的分子技术。其以基因组DNA为模板，以单个人工合成的随机多态核苷酸序列（通常为10个碱基对）为引物，在热稳定的DNA聚合酶作用下，进行PCR扩增。RAPD技术能快捷地辨别出不同遗传物质之间最微小的DNA偏差，而且耗材较少，不必提前获知其基因碱基顺序，通过对遗传资源的分析，从遗传多样性中得到详尽的遗传信息。现在，RAPD技术已成功鉴定细辛、蒲公英、龙胆草、人参及西洋参等药材。②RELP技术。RELP技术即限制性长度多态性分析技术，就是将DN段用限制性内切酶消化后，进行限制性片段长度多态性分析。RELP技术可以确定基因种属的特异性和药材的鉴定。陈美兰采用PCR-RFLP方法从分子水平鉴定人参中有效成分人参皂苷的含量，克服了因人参分布易受生长环境、储存条件和加工等诸因素影响，采用传统的形态学和组织学方法难以鉴别的缺点。

3.PCR技术。PCR技术即聚合酶链式反应技术，是体外扩增DNA序列的技术，广泛应用于目的基因的制备等几乎所有的分子生物学领域。DNA的保存需要严格的条件，在正常的中药材加工和储存过程中是很难做到的。王严明等通过PCR技术从保存了9年的药材龟板中提取DNA，成功进行了DNA指纹鉴定。

4.DNA测序技术。DNA测序技术，即测定DNA序列的技术。在分子生物学研究中，DNA的序列分析是进一步研究和改造目的基因的基础。该技术包括单向测序（Single-Read Sequencing），双向测序（Paied-End Sequencing）混合样品测序（Indexed Sequencing）。DNA测序技术在中药品质研究中有重要的应用，刘玉萍等采用PCR直接测序技术测定半夏及其伪品的18SrRNA基因核苷酸序列并作序列变异和选择性内切酶谱（PCR-SR）分析，为半夏正品鉴别提供分子依据。此外，该技术还可以用于中药的品质鉴定，仇萍等通过DNA指纹图谱从分子水平对中药材种质进行准确分析，从而为鉴定药材的真伪优劣提供依据。

三、展望

基因组学研究已把揭示生命本质提高到了一个全新水平，同样它在中药各个领域的渗透也使中药发展有了更广阔的前景，将推动中药在种材培育、药材鉴定、机理阐述和新药研发的进步，促进中药走出中国，走向世界。

参考文献：

[1]侯灿.后基因组时代的统一医药学——展望21世纪复杂性科学的一个新前沿（一）[J].中国中西医结合，2002，22（1）：5-7.

[2]朱华，吴耀生.基因芯片技术在药用植物研究中的应用.中草药，2005，36（10）：144l-1444.

[3]荆志伟，王忠，高思华等.基因芯片技术与中药研究—中药基因组学[J].中国中药，2007，32（4）：289-292.

[4]陈明伟，倪磊，赵小革.人参皂苷R93对肿瘤血管生长调控因子蛋白表达抑制作用的研究[J].中国中药，2005，30（5）：357-360.

[5]侯敏芳.分子生物技术在中药鉴定中的应用[J].浙江中医药大学学报，2010，3（4）：120-130.

[6]陈美兰.采用RAPD和PCR-RFLP方法从分子水平鉴定人参[J].Biol Pharm Bull，2001，24（8）：872-875.

[7]王亚明，周亚光，吴平等.中药龟板和鳖甲中DNA的提取和扩增[J].药学学报，1996，31（6）：472-476.

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关键词：证候；基因组；五脏网络系统；整体

中图分类号：R249 文献标识码：A 文章编号：1673-7717（2008）04-0826-02

证候是中医学的一个特有的概念，是辨证论治的核心和精髓。证候的标准化和定量化问题一直是中医学的一个棘手问题。在中医药学现代化的进程中，证候的现代化研究也被当作了中医药学现代化的突破点。随着现代基因组学和蛋白质组学的迅猛发展，中医学界正在掀起结合的浪潮，随着人类基因组计划的完成和后基因组时代的到来为中医证候的研究带来了新的机遇，如何实现“证候-基因组学”阐释是目前中医药研究的热点。

1传统概念

证候是医者对病人的症状、舌脉、病情变化、治疗经过、个体情况、地土方宜等状况，经过四诊八纲的分析，采用某种辨证方法得出的一个总的概括性结论；是在疾病发展过程中的某一阶段的病理概括，可以认为证候是人体在疾病发展过程中的某一阶段的反应状态。证会随着疾病的进退而变化，是一个相对稳定的具有时间性、阶段性、变化性的概念。

2沈自尹院士认为的证研究难点

①证是一种功能态的，可以发展，可以转化；②证的概念应用亦较混乱，灵活性大，辨证可因人而异，只有凭医生的分析概括水平；③难以定性、定量、更难以定位。可见中医证的研究已成为影响中医药学发展的关键问题。证是一种有机综合的功能态，由一个调控中心及其所属的众多分子网络所构成，作为对外界反应与自我调节的基础。那么这个网络是什么呢？就是五脏网络系统。

3五脏网络系统

人的形体、脏腑、经脉、气穴、溪骨既有各自不同的功能，又彼此联系，内外相应、六合会通，共同发挥整体调控作用。这些联系从内环境来看，表现为脏与脏之间功能协同关系，脏与腑之间的表里关系，腑与腑之间的相互传化关系，脏腑与经络之间的相互络属关系，及脏腑与五官、五体、五液之间，脏腑与精、气、血、津液之间的互藏互用关系。从外环境看，表现为五脏系统与自然界之间的授受关系，与五音、五味、五季、五方的广泛联系，形成了以五行属性为纲的整个自然界的网络系统。五脏之间密切相关,每一脏都含有其他脏之气,而每一脏之气又都渗透到其他脏之中,调整着相互之间的关系。五脏之间相互依存,相互制约,每一脏的功能都再与它脏的交互联系中发挥作用。

五脏网络系统整体由心系统主宰，与其它各层次系统（子系统）的功能活动相互协调，使系统整体功能处于有序、协调和稳定状态。五脏功能网络并非机械的、自闭的，而是与时空联系在一起的。

4五脏网络系统与基因组网络系统

宏观整体和微观基因组整体有严密的同一性，宏观整体规律和微观基因组规律有同一性，宏观的五脏网络系统必然有微观的基因组网络系统相互对应。基因组整体由五脏基因组集团构成，脏基因组集团间的联系路线是经络系统的根源，五脏基因组依靠微观的经络系统的联系的相互作用形成了一个生命的统一体。

从证的机理来讲，证与五脏是密切相关的；从证与基因组的关系来讲，基因是里，证是表，证与基因的关系也是密切的，与基因组内部的功能作用路线是有关。中医辨证方法有八纲、六经、卫气营血、脏腑和三焦辨证等。而证又是有个体差异的，因而被认为与基因型相关。从基因组的角度讲，基因表达正常与协调为“正气”，反之为“病气”。1979年根据著名老中医关幼波的临床经验，将肝病分为8个主型，36个亚型。因而证的基因组定位也是有主次的，多点的，与基因组的微观经络系统、脏基因块及其作用调控途径有关。由证可以推出与某组蛋白质组有关,而这组蛋白质组又与某组基因组相关，因此可以推出肝脏基因组块的微细结构以及证的基因组机理。证候基因组定位是某些基因之间相互联系和表达量大小。证候的本质因此是某些基因组成的网络系统。

5证候－基因组研究

为促进中医药与现代生命科学的前沿―基因组学的沟通，寻求新的研究和发展领域与途径，国家中医药管理局科技教育司于1999 年3 月14-15 日在北京召开了中医药与基因组学研讨会。在中医药与基因组学研究相互渗透的可能性中医药与基因组学结合的研究领域、基因组学与中医药交叉渗透的切入点3个方面进行了广泛的交流，取得“证候-基因组”研究的共识。“证候-基因组学”定义为在证候理论指导下，运用功能基因组学的方法，通过探讨证候，特别是同病异证或异病同证时基因的变异及差异表达情况，揭示与某一证候形成相关的所有基因及其功能，从整体基因表达的水平阐明证候的本质。

“证候-基因组”的切入证候的研究也应当包含基因组的两个层次，即证候的单核苷酸多态研究和证候的基因表达谱研究。前者应从异病同证角度切入，这样才能发现与证候的关系密切的核苷酸多态，但是研究者要从整体上把握证候与SNP 的关系，就必须通过对全部一千万个SNP 位点都进行基因分型，其难度是相当大的。“证候-基因表达谱”研究主要针对参与表达的约3 万个基因，故从理论上把握证候的整体基因表达是可行的，因此目前“证候-基因组”研究以“证候-基因表达谱”为重点。

当代有许多中医学者专家比如王米渠先生在努力研究中医证候和基因组的结合，试图在基因组的研究中揭示出中医的证或者证候的本质。他们克服了方法论、试验重复性差、海量数据处理等困难，在证候－基因组研究中取得了可喜的一步，为揭示中医证候的本质为中医现代化作出了杰出贡献。

但是当代证候－基因组研究也存在许多的不足，例如：如何证候-基因表达谱动态中表现出证候的定量变化，基因组图谱中的基因相互关系怎样如何随着证的逐渐变化而发展的等等。将基因组图谱作为证候的本质不能说明问题，似乎有将中医走向还原论的可能，已经有许多学者提出了批评。

6证候－基因组研究的建议

证候－基因组研究作为证候现代化研究的初步，能作出这样的成果是不能提出任何批评的，但是为了进一步的发展不能不对现已经作出的成果和经验作出应有的总结和审核。

（1）重悟轻测是中医传统的认知方法，中医对人体生理、病理的认识体现了这一点。藏象系统就是通过直觉提出的。现在的证候－基因组研究看起来走向了另一极端，没有和中医原来的优点结合起来。笔者认为，证候－基因组研究应该和中医基因组学结合起来，将分析测定和整体思维直觉思维结合起来，达到悟测并重，在测定中结合整体思维，在整体思维中测定，相互验证。

（2）中医学在观察分析和研究处理问题时，注重的时事物的功能、属性、作用，而不是形态和结构。基因组整体时结构和功能的统一，认识基因组整体必须坚持功能分析和结构分析的统一，在实践中将二者结合起来，相互促进而快速达到目的。

（3）基因组是相互联系的整体，研究证候基因组必须从基因组整体出发，基因是整体中的部分，是全息性的部分，从整体出发才不会走向还原论，而保持中医的整体特色。

（4）中医坚持临床研究和试验研究的结合，证候是基因组的网络出现的不和谐的问题，临床有大量的证候都可以利用，可以在证候的研究中发现深刻的基因组联系；把临床研究与试验研究结合起来，相互弥补，利用各种分子生物学技术和手段可以发现基因组内的整体联系。

证候学是可以结合现代的分子生物学技术，阐述证候的整体本质，让中医学的整体色彩在新的时代重新焕发出新的光辉；否则就可能落后，随着生命本质的研究继续深入，中医学就可能被取代。基因组学是现代生命科学由还原论走向整体论的节点，而中医基因组学的建立不但促进这种趋势，而且可以促进中医药学的现代化发展。中医药学只有在结合吸收了现代科学的优秀还原论优势，在整体理论指导下分化重新整合而走向新的整体论高峰。

参考文献

［1］刘家强.中医基因组学的建立考释[J].中医药学报，2004：9：1667-1669.

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【Abstract】Based on the foundation of related research at home and abroad， paper summarizes the principle and research strategy， research background， basis and main application of system toxicology. At the same time， to explain its current status a case study of the system is introduced. And we hope to draw sufficient toxicological nutrition from the development of molecular biology and development itself combined with the research of traditional toxicology .

【关键词】背景；技术；应用；进展

【Keywords】background； technology； application； progress

【中图分类号】X-0 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）04-0195-02

1 系统毒理学及其诞生背景

系统毒理学是近10年来发展起来的一门新兴学科，代表着后基因组时代毒理学发展的新方向。所谓系统毒理学是指通过了解机体暴露后在不同剂量、不同时点的基因表达谱、蛋白质谱和代谢物谱的改变以及传统毒理学的研究参数，借助生物信息学和计算毒理学技术ζ浣行整合，从而系统地研究外源性化学物和环境应激等与机体相互作用的一门学科 [1]。

近年来，生命科学在新理论和新技术上有了突飞猛进的发展，一系列“组学”（omics）应运而生，如基因组学（genomics）、蛋白质组学（proteomics）、细胞组学（cellomics或cytomics），等新学科不断涌现，使人们对基因和基因组的认识，对生命本质的认识和认识生命、健康的手段取得了重要的进展。

另外，传统的毒理学研究依然存在许多不足，相对速发展的分子生物学技术和越来越多的外源性物质，毒理学的研究方法急待革新。

系统毒理学的发展，既有系统生物学发展的外在刺激，又有传统毒理学在发展中克服自身不足的内在需求。

2 生物学基础

2.1 基因组学

基因组学是研究基因组的结构、功能及表达产物的学科。基因组的产物不仅是蛋白质，还有许多复杂功能的RNA。将基因组学的方法与技术应用于毒理学研究领域，称之为毒物基因组学（toxicogenomics）。毒物基因组学的基本方法是通过观察生物在接触毒物后基因表达谱的变化，筛选毒性相关基因、揭示毒作用的基因表达谱、快速筛选毒物、在基因组水平对化学物进行分类、筛选和检测基因多态性、检测基因突变、进行安全性评价等，从而解决化学物的联合作用、高通量筛选对人体有毒性作用或者潜在毒作用的化学物、研究毒作用机制等毒理学研究上的关键问题[2]。

2.2 转录组学（transcriptomics）

转录组学是从RNA水平研究基因表达的情况。转录组即一个活细胞所能转录出来的所有RNA的总和，是研究细胞表型和功能的一个重要手段。

转录组谱可以提供什么条件下什么基因表达的信息，并据此推断相应未知基因的功能，揭示特定调节基因的作用机制。通过这种基于基因表达谱的分子标签，不仅可以辨别细胞的表型归属，还可以用于疾病的诊断。例如：阿尔茨海默病（Alzheimer′sdiseases，AD）中，出现神经原纤维缠结的大脑神经细胞基因表达谱就有别于正常神经元，当病理形态学尚未出现纤维缠结时，这种表达谱的差异即可以作为分子标志直接对该病进行诊断。

2.3 蛋白质组学

阐明生物体各种生物基因组在细胞中表达的全部蛋白质的表达模式及功能模式的学科。包括鉴定蛋白质的表达、存在方式（修饰形式）、结构、功能和相互作用等。

同时，基因的表达方式错综复杂，相同的一个基因在不同条件、不同时期可能会引起完全不同的作用，并加上翻译后修饰作用如磷酸化、糖基化、乙酞化、羟基化等，使蛋白质的结构、功能及活性有动态和复杂的变异。各种蛋白质组技术的基本步骤均包括样品蛋白质制备、蛋白质分离、质谱分析、蛋白质鉴定和肽质量指纹谱或纯蛋白质裂解离子谱图数据库的检索。

3 系统毒理学研究进展

AndrewCraig应用系统毒理学的方法分析使用噻吡二胺研究大鼠肝中毒的机理。大剂量的噻吡二胺可导致大鼠肝细胞的坏死，而原因并不清楚。作者通过基因组学，蛋白质组学和代谢组学的相关技术对具体的机理进行研究。通过对雄性大鼠连续注射噻吡二胺三天，注射剂量为150mg/kg/d，从血液和肝脏获得药物后（两小时后），每天连续24小时收集尿液。监测数据可以对药物在肝脏内的代谢途径和转换过程进行解释。

MichaelWaters构想并建立了基于危害或风险评价的几个毒物数据库，其建立的第一个数据库被发展为环保局办公室下面的毒物数据库。通过和政府，企业和科研院所的合作，其建立的毒物数据库已经在毒理学研究和致癌研究方面发挥了巨大作用。

EthanYixunXu在研究中，对雄性大鼠分别进行铂化合物和庆大霉素的染毒实验。使用MetaCore分析软件，通过整合尿液中代谢组学分析图像和转录组学分析图像来鉴别与肾毒物相关的生物化学变化。实验表明，铂化合物和庆大霉素可严重影响mRNA合成一些转录子，而每种转录子对应一种代谢产物。并进一步发现了肾脏中的几个转录子可能在诱发肾病方面承担主要媒介作用。

JiangshanWang等基于代谢组学技术，通过液相色谱法和质谱分析法对阿霉素（doxorubicin）作用于大鼠进行系统毒理学研究。然后，通过方差分析和组分分析方法来揭示随剂量和时间的变化以及在多元变量情况下的相互影响。最后，各种设计致毒过程的代谢分子都可以通过精准的高通量试验设备被鉴定出来，并据此推断关于阿霉素致毒机理的假设。

Mutation Researchs志发表社论，指出“组学”是理解和学习系统毒理学的一个工具。“组学”技术可以获取广泛的基于基因组学，转录组学，蛋白质组学，代谢组学的数据信息。文章进一步指出，利用基因毒理学方法来研究系统毒理学的思路看似很简单。社论指出，研究致毒机理对于正确评价药物或者环境化学物暴露下的风险至关重要。

DavidJ.Spurgeon研究了使用系统毒理学的方法来理解环境化学混合物的联合作用。有时候这些模型也有局限性，尤其在毒物发生相互作用的情况下，模型就不能精准的做出预测了。为了能更好地理解混合毒物的相互作用，一种新的实验研究框架被建立，这种框架是用于理解化学生物利用度三部曲的延伸。这个框架认为，化学混合物的相互作用源于一些过程，包括①物种进化，化学污染物的转运；②污染物在生物体内的吸附，消化，分配以及排泄；③化学污染物在目标靶位的粘合程度 [3]。

系统毒理学是在现代生物技术发展的基础上发展起来的，它的出现和发展为人类研究毒理提供了一种新的思路和方法，也让人们对于传统毒理学无能为力的一些命题看到了希望，但作为一门新兴的研究领域，他的研究方法并不成熟，研究思路也很模糊。虽然被寄予厚望，但要想从分子生物学的发展中汲取足够营养并结合传统毒理学的研究成果发展壮大自己并为人类健康做出贡献，还有很长的路要走。

【参考文献】

【1】王先良.系统毒理学及其应用.生态毒理学报[J].2006，1（4）：289-293.

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功能基因组学检测是功能医学的基础，疾病的发生是基因与环境相互作用的结果。目前我们可以检测人体180多种不同的功能基因，这对早期发现功能变化大有帮助，因它们发生在疾病出现以前。还能帮助我们找到病根。今后还会发现更多的功能基因。

当今科技发展飞快，生产环境亦大有改善，环境中化学毒物的污染以低浓度、超低浓度为主，人们以长期低浓度接触，慢性、亚慢性轻微中毒多见，而急性中毒少见。因此，要开展功能毒理学的研究。科学家们发现，在人体中与代谢等功能相关的基因叫做功能基因，这些基因发生异常的人，在适当的环境，包括外环境、饮食、生活方式的作用下，就会出现功能的异常，最终导致疾病。对功能基因组学的分析，具有个性化和发现疾病前兆的特点。最后通过特色防护，补充处方营养和相应的食物，以及促进机体排出毒素等措施，维护人体健康。

功能医学有助于治疗慢性病，这对职业病、慢性中毒的防治有帮助。它虽不是新型医学，但它是医学领域的新思维，是应用现代科学技术，全面了解人与环境关系的科学。它将开辟一个新时代，是一门保健

医学。

功能基因组学又称后基因组学，它利用结构基因所提供的信息和产物，发展和应用新的实验手段，在基因组或系统水平上全面分析基因的功能。经功能基因组学研究，发现基因功能，并对突变基因进行检测。外来化学物与生物体相互作用后全基因组表达的变化，再通过生物信息学的方法对化学物毒性进行全面定性分析，筛选更多的标志物，解释毒物致病机理。毒理学一方面探讨毒物对机体各种组织、细胞、分子的作用及损害机制，阐明毒物分子结构与其毒作用之间的关系。另一方面也研究毒物的体内过程及机体防御体系对毒作用的影响。

传统毒理学注重中毒和三致作用（致癌、致畸、致突变），功能毒理学与其的最大区别是它主要评价器官的功能，因此它表现的损害早，损害小且可逆。它具有预防疾病的作用。

功能毒理学的检测不具侵袭性，但它全面、系统。通过对粪便、尿液、唾液、血液及毛发进行分析检测，评估人体的六大功能：① 生理代谢功能分析。② 内分泌系统功能分析。③ 营养状况分析。④ 免疫系统分析。⑤ 肠胃道系统分析。⑥ 环境毒素分析。

功能毒理学分四步：① 调查了解。即了解个人的健康信息。② 检查分析。通过调查，量身设计作健康功能医学检查。③ 干预改善。根据检查数据作干预改善，提升器官功能。④ 保持维护。在健康顾问指导下，改善、促进健康。

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【关键词】整体医学；基因组；中医心理学；中医基因组学

1整体医学

整体医学是现代社会正在兴起的一种医学体系，将医学看成一个有机整体，从整体上来认识医学的性质、对象和目的。整体医学与传统中医药学在外表近似，但是本质有所不同。整体医学从本质上说，是一种系统论。整体医学就是用整体观认识医学的各个要素。而整体医学的整体观是建立在现代科学技术所认识的所有联系的基础上，从科学的长远发展上来说，这是一种弱整体观，一种综合论，理论基础是还原科学观。

医学的发展大致经历了三个时代，即经验医学时代、实验医学时代和当前的整体医学时代。经验医学时代为自然哲学医学模式，实验医学时代为生物医学模式，而整体医学时代为生物-心理-社会医学模式。当今医学的特点是处在实验医学时代向整体医学时代的过渡时期，整体医学的理论体系尚未正式形成，但已具雏形。现代的整体医学是现代科学技术尤其是生命科学发展的结果，但是生命科学——基因组学正在走向完善的基因组联系，将来的发展必然在基因组的普遍联系上证明中医的基本理论，所以随着基因组学的整体化发展，以及中医学的跨越式发展，现代整体医学必然走向更完备的、以中医学为核心的整体医学。

2中医学现代化

整体医学的崛起给中医药学国际化带来了机遇，整体医学与中医药学的关系是十分密切的。从理论体系看，整体医学的理论与中医药学的学说实际上是相通的。如《黄帝内经》中就提出“人与天地相参”的观点。

中医药学其实就是一门完整的整体医学。中医学有着对人体自身整体性及人与自然、社会环境相统一的认识。但是中医学又是一门模糊的整体科学。《黄帝内经》建立于二千多年前，是古人观察人体与自然所建立的整体医学，其本质就是结构与功能相统一的整体观，但是由于社会发展水平和极端落后的科学技术条件的限制，这个时候形成的整体只能是粗略与模糊的。随着时代的发展，由于封建礼教的限制，加之受中国哲学观重用轻体、重道轻器价值取向的影响，人们开始疏于人体具体的形态和结构，歧视人体解剖，对人体的细节和局部方面未做较深入的剖析研究，随之《内经》的结构功能统一的整体观逐渐演变为单纯的功能性的整体观。由于缺乏了结构和形态的支持，不能得到有效的可见的物质证据来说明自己的科学性，本身也缺乏创新发展，所以随着以结构为主的现代医学的发展，中医学屡次受到打击和排斥。

中医药学的发展必须从《黄帝内经》的整体思想开始做起，真正认识整体的本质，结合现达的科学技术尤其是分子生物学技术，发展新时代的完整的结构与功能统一的整体观。所谓中医现代化就是用现代语言和科学技术重新描述人与自然、人与社会平衡条件下的人整体的运动规律。

当代分子生物学在迅猛发展，借助电子计算机技术处理大量数据，基因组学得到了极大的发展。在足够的时间内，基因组学很可能走向整体，最后可能在基因的相互联系中发现了中医的阴阳五行所存在的基因证据，这时候中医就会被分子生物学所吸收，现代的整体医学就可能吸收了中医药学的优势发展成为完善的结构与功能统一的整体医学，中医不再是中国的中医了。这是好事，但是对于国家和民族，对于中医学的发源地，我们将失去一次崛起的机会。

3整体的含义

中医学是整体科学，西医学是还原科学。中医现代化首先必须是基础理论的现代化，而基础理论的现代化又以整体为前提，整体观的现代化为首要。以前中医现代化的失败在于从传统的功能整体观方法论上而不是从整体的根本意义上看待现代化。而西医也是从自身的方法论上看待中医，所以在这种前提下根本的中西医结合是不可能的。

整体是物质的结构与功能的统一，两者互相依存、不能分离，结构是功能的基础，功能是结构的展现。整体是局部的整体，局部是整体的局部。整体是物质形、气、能的统一，是结构与功能的统一，是一种客观实在。

任何个体都是由两种以上的物质要素混化而成的。这一混化物可以呈质地均匀无别的气态，也可以呈实体存在的实体态。前者固然是一体，后者，尽管它的实体组成部分可以形形，各部分的功能也可千差万别，但该实体物的气却遍布全体、贯穿内外，使组元形成有机联系的和谐整体。这里所说的整体，指形成气的时空结构而言，它是维系气独立性、特殊性的根本，也可把整体理解为气的结构模式。譬如，设某模式为特殊的比附，这种特定的形状结构的性质是不受其所占位置的大小影响的。因而时空结构模式一旦形成，不仅可以使全部事物的各个部分都处在同一结构上，而且这一整体特以渗透到所属各个局部中去，使在这一整体中的局部组元可以体现整体，这是与组元作为独立存在物的根本区别：①整体的实在性。②整体的联系性：任何整体都在和其他整体处在密切的联系当中，联系是这个整体存在的必然条件，没有联系便没有这个整体存在的必然性了。③整体的层次性：任何整体都是大的整体的一个组成部分，而这个整体有包含了小的层次的整体，小的局部组成。④整体规律的类似性：一物生来有一身，一物自有一乾坤。每个整体都是从类似规律演化而来，从无极演化，有太极，从这太极演化阴阳，以至这一整体全部。⑤整体的进化性：宇宙从无极逐渐演化太极，以至现在的万物，在发展至人这个宇宙最高级的生命个体，便是整体演化的最好的证明。

气是中医学的核心。现代医学是从有形的结构上研究，形是气所聚，形散为气，气是形的场，形气是统一的。气是整体的体现。那么从形气理论的两种医学也是可以统一的。

整体性是贯穿人体宏观和微观的根本。从宏观逐渐微观，每一层次都是结构和功能的统一，每一层次都服从统一的整体性，而整体性是每一层次运动联系的根本。这个的整体规律就是中医基础理论，这个规律指导着每一层次的运动和相互作用。

4建立中医基因组学

基因组是现代生物学还原到分子的体现，由此生命科学开始转向整体科学。现在的功能基因组学就是这一转向的体现。基因组是整体科学与还原科学的交汇点。

基因组是人体的微观信息调控中心，更体现了人体的整体性。它是人的精气的凝聚态，含有生命的全部信息。宏观人体整体和微观的人体基因组整体性是统一的和同源的，基因组整体是由五脏功能模块组成，这五脏又有亚细的模块组成，这亚细的模块又有更微小的基因模块组成，各个大模块亚细模块之间存在协调的相互关系，这个关系就是微观经络系统。基因功能模块由相应的基因组成，基因组整体是结构和功能统一的整体。建立中医特色的基因组学是为了完善中医药学理论，发展整体医学。建立微观基因组整体辨证论治，并没有否定传统意义上的辨证论治观，而是将其发展一步，深入到基因组整体内部，将整体观深入到基因组整体中，将宏观整体辨证和微观基因组整体辨证结合起来，建立了一个从外至里、从里至外的整体的辨证论治观，建立宏观和微观统一的整体的辨证体系。这才是科学的完整的辨证论治观。

建立中医基因组学是为了在基因研究的基础上，结合证候研究，证明中医证候理论的正确性；进而在分子基础上证明中医脏腑经络理论的正确性，最后深入基因组研究，深入了解基因组所蕴含的生命本质以及生命的发展。

中医基因组学的建立是中医现代化走向未来的一个关键点，整体科学与还原科学都在这一尖端领域进行着研究，而中医学进入这一领域，一可以完善自己的理论体系，解译基因组所包含的全部生命信息，促进人类的健康事业；二则可以引导还原科学的整体化演变。

5中医心理学的发展

这是中医心理学与现代心理学结合的关键点。也是中医现代化的另一个关键点。

中医心理学原来是中医学的一个分支，以心理的整体功能为本体论述人的心理的，讲的是人的先天功能。传统中医学建立在远古极端落后的社会经济条件下，人们看不出人的社会本质和社会发展，而现代社会条件下，人的心理与健康都受到了社会的极大影响，发生了很大改变，中医心理学也必须随时代的发展而发展。

现代心理学是以人的大脑的具体结构为生理基础，论述人在社会中的各种行为性格等，这是人的后天功能，对人们的各种行为意识均有科学的描述。但是现代心理学没有与人的整体功能结合在一起，没有指出人的根本的社会本质，所以其发展也是有局限的。现代心理学是建立在还原论基础上的，而人的心理是整体的，所以它本身具有很大的缺陷。

人的各种语言、行为以及意识思维等都是在人的元神的支配下进行的，元神是最根本的自我。而心理的进行是在社会背景条件下的，一切心理行为都有社会背景的，社会背景形成了人的心理模块、人格模式，人格模式下的元神系统构成了人的社会自我，心理的行为是在元神的支配下通过心理模块进行的，以此结合这两个心理学，可以从根本上解决人的心理问题。佛学对人的心性理论有深刻认识，但是借鉴之前必须彻底抛弃佛学所具有的唯心思想，心性理论中性与元神相关，而心与元神、元神支配下形成的人格模式有关。

元神可以接受信息，加工、储存、提取信息，发放信息三个方面。人出生时意识是白净的，但是在人从出生开始，人就在不断接受信息，在一定社会文化背景下不断学习，不断加深信息，积累信息，使元神中的信息不断强化与激活而得到强化，最终形成了比较固定的人格参照模式。这个模式一旦形成，就形成了新进入信息的文化背景，形成了人各种意识、行为的模板，形成了特定的性格模式。人的性格模式是在元神支配下形成的，但是性格模式一旦形成就对人的元神人的生理发生作用，形成了人的后天行为的文化背景和模式。人的性格模式与人的后天社会文化环境有很大关系，它也不是固定不变的。

中医心理学和现代心理学是功能与应用的结合。元神是人的整体功能，人的五脏情志、七情等都是人的元神功能的一个方面，但是这些情志的发生必然受到人的性格模式的影响，性格模式又决定了情志的发生模式。中医心理学和现代心理学都是不完整的，各讲述了人心理的一个方面，结合起来才是真正的人的心理整体过程。

人的心理在当今社会是一个比较陌生的领域，佛学、现代心理学、中医心理学都有各自的认识，但是它们又不是完全的，正确的认识是将它们结合起来，建立科学的辨证唯物主义的整体的心理学体系。现代中医心理学的建立不但解决了人的意识的根本问题，促进人类的心理健康发展，而是还对社会的发展有很大的潜在的作用。

6结论

篇(6)

基因工程的发展促使它成为生命科学研究的核心学科。一般高校都将基因工程这门课作为专业必修课在大三的第二学期开设，其先修课程为生物化学、遗传学以及分子生物学等。基因工程的课程内容具有两个特点:一是教学内容与其他学科紧密相连。基因工程不仅与生物化学等基础课程的内容相互联系、交叉重叠，同时又与细胞工程、蛋白质工程、微生物工程等应用性课程相互呼应与衔接。二是内容涵盖面广，更新发展快。随着人类基因组计划的完成，生命科学的研究已经由基因组时代进入到后基因组时代，单纯的基因测序以及基因工程技术已经不能满足人类对生命信息的探索与追求。后基因组时代到来的标志就是功能基因组学研究的兴起。功能基因组学研究涉及转录组、蛋白质组以及代谢组等多个方面，多学科的交叉研究使其发展迅速。综上两个特点，为了避免课程知识上的教学重复，同时又能在有限的教学课时内将基础知识与最新、最前沿的研究信息最大程度地传授给学生，笔者对课程的教学内容及其对应的教学课时进行适当的调整。以往的基因工程教学内容共有11章32学时，可归纳为4个部分:第1章，基因工程学发展历史概述、基因工程的基本概念(4课时);第2、3章，基因工程的基本原理及技术，主要围绕基因工程的基本构件载体和工具酶(12课时);第4～10章，基因工程实施的三大步骤，包括DNA体外重组、重组DNA导入宿主细胞后扩增和表达以及基因工程后处理(12课时);第11章，基因工程的应用与前景(4课时)。笔者在此基础上对教学内容进行了适当合理的取舍与增加，做到突出重点，加强基本概念和原理的理解，通过列举实际应用研究来介绍相关的技术与方法。同时整合课时分布，在原有的32课时中拿出8课时介绍功能基因组学研究的知识。其内容主要围绕克隆与表达后的目的产物(蛋白质)的提取、分离、纯化与鉴定的方法、原理以及技术。调整后的课程安排如表1。通过此番改革教学内容，一方面可以开拓学生的视野，帮助学生了解基因工程以及功能基因组学的理论知识和实际应用领域;另一方面也可以激发学生学习基因工程的积极性与主动性。

2教学手段与方法的改良

传统的基因工程教学方法在水产类高等学校中多以板书结合多媒体的方法来讲解概念、原理以及性质等内容，其过程相对机械、枯燥，使得学生难以理解所学内容。对此，笔者通过多媒体教学与自制模型演示相结合的方法取代原有的传统教学。由于基因工程的很多内容相对抽象，仅仅通过文字、图片和语言来表述是难以讲解透彻的。现代的多媒体教学技术具有图文声像随意组合、灵活多变的特点，为学生创造了良好的学习情境。通过功能强大的各种计算机软件把一些很难理解的内容做成动画影片，化难为易、化静为动、变抽象为形象，使学生对上课产生兴趣，促进学生对知识学习的渴望。同时，利用自制的模型讲解课程中的重点以及难点。例如:在介绍限制酶的切割位点时，让学生手持模型，分别角色扮演限制酶和基因序列，在排列位置的互换中了解3种切口的方式以及位置。这样的教学方法不仅形象，也让学生在互动中快速、深刻地记忆知识要点。另外，通过当下研究的前沿话题为例，先提出一个问题，引导学生运用其他课程所学过的或者自身所积累的知识来联想、分析、讨论，自己设计解答此问题的方法或实验流程。然后老师再参与其中，在讨论和修改方法以及实验流程的过程中，引出所要讲授的新的概念和知识要点。

例如介绍表达物质(蛋白质)的鉴定时，老师会先提出问题:基因克隆表达出的物质是什么?这些物质是由什么组成的?鉴定这些物质可以使用什么方法?然后引导学生回顾生物学中心法则，得出基因表达物质为蛋白质，蛋白质是由氨基酸组成等所学过的知识，由此学生可归纳出氨基酸测序法等鉴定蛋白质的方法。最后老师再在此基础上补充出WesternBlot法、生物质谱技术等新的鉴定方法。这样的讲课方式让学生回到课堂上的主角位置，在复习了以往的知识要点的同时也加深了学生对新知识的理解与记忆，在一定程度上启发了学生如何去发现问题和解决问题。此外，基因工程是一门实践性很强的课程，在讲授理论课的同时，实验课的安排也是非常重要的。设计好与理论课相配套的实验课程，可以使学生加深对基因工程学理论的学习和理解，达到理论和实践相结合的目的。对此，各大高校均在基因工程实验课上进行了改革创新，但有一点总被忽略，那就是实验研究对象。目前，国内大多数高校基因工程实验课所使用的研究对象均为果蝇等无脊椎模式生物。这种情况对于普通高校而言是可行的，但是对于拥有特色学科的水产类高校而言，研究对象也应具有其专业特点。所以本实验课所使用的研究对象是斑马鱼这种海洋模式生物。研究对象的改变虽微不足道，但是能让学生更好地理解自己所学专业的特色，在实践操作中加深对所属专业的热爱。

3成绩考核

中国传统的应试教育产生了“高分决定一切”的迂腐思想。随着国家教育体系改革的不断推进，学生对于专业知识的掌握与否，已经不能仅从一张考卷成绩的高低来反映，考核成绩的结构应向多元化的方向发展。基因工程的最终考核成绩主要包括两部分:平时成绩占40%，其中课堂出勤率10%、课堂讨论10%、课堂小考10%以及实验报告10%;期末考试成绩占60%。这样的考核体系改变了过去注重结果忽略过程的做法，让学生在平时将知识一点一滴地积累起来。同时，也让授课教师能够及时得到教学效果的反馈信息，进一步提高教学水平。

4结语

篇(7)

与传统的第一代测序，又称Sanger测序相比，在DNA测序方面，HTS技术具有快速、廉价和高通量的优点，使得细菌基因组学研究发生了巨大的变化。高通量“台式”测序仪的出现的使实验室能够独立于专业测序中心进行测序工作，同时，HTS高分辨率的特点可以确定病原菌克隆的分子机制，辅助研究人员推断出全球大流行以及局部暴发期间的传播途径，甚至可以对患者个体在感染期间进行细菌种群进化分析。与传统的杂交方法相比，HTS还提供了转录组分析的潜力，包括覆盖全基因组范围及准确定量等，且深度测序辅助对细菌突变体文库的构建，以确定病原菌在体内生长或在其他特定生长条件下存活所需的决定因素。本文将对HTS在细菌病原体方面的近期研究进展进行阐述。

一、感染过程中细菌进化的研究

感染性疾病的进展和结果往往取决于宿主与病原体如何相互作用，采用HTS技术进行的研究为定殖和感染过程中细菌病原体的进化提供了新的见解。例如，研究发现，在感染过程中，由于选择性压力（例如与其他微生物共同感染、宿主的免疫反应及抗生素的应用等），某些固定的亚种中会随机出现有利与病原菌的突变，同时，在感染期间还可以发生抗生素耐药性的突变。相较于与传统的PCR扩增技术和一代Sanger测序，HTS的超基因组学方法可以从微生物群分析得到更大的多样性。例如，与健康者相比，肺囊性纤维化患者的微生物多样性降低与更严重的炎症相关，并且微生物的代谢途径的明显发生改变。

二、确定疾病暴发的来源和传播途径

传统的细菌分型方法鉴别力较低，无法在传染病暴发的流行病学调查中发挥精准的作用。全基因组序列可以为分离株之间核苷酸提供最高水平的分辨率，可识别医院内部和医院之间以及社区之间的传播。应用该种新方法可以确定传播的起源是某单一菌株还是多个菌株共同引起。

三、有助于了解病原性克隆出现的分子基础

对大量紧密相关的分离菌株进行测序可帮助我们重建高分辨率的系统发育树，有助于对病原菌克隆株出现和传播的潜在过程进行深入了解。例如，基于HTS的进化研究，证明了第七次霍乱大流行由三个独立事件组成，后两个是由于霍乱弧菌获取复方新诺明抗生素耐药元件造成的，这导致了对常用霍乱治疗的失败引发了流行。

四、HTS在了解病原体生物学方面的未来应用

测序技术的飞快发展，单分子测序、读长不断的增加使得微生物群落内单个病原体的高