系统生物学分析精选(九篇)

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第1篇：系统生物学分析范文

摘要：根据21世纪对生物统计学课程的重新定位，在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革，强化了学生能力的培养。

关键词：生物统计学；精品课程；教学改革

一、引言

随着生物科学的发展，只有定性的结论已不能满足实践的需要，实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标；生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法，生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质，与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象，大到森林陆地生态系统，小至分子水平，均受到许多随机因素的影响，表现为各种各样的随机现象，而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此，生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科，它是生命科学各专业的专业基础课，对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。

同时，生物统计作为数理统计在生物学领域的应用，是教学难度较大的一门课程。因此，在生物统计学精品课程建设过程中，针对各专业培养目标的定位，因材施教，更新教育理念，加强实践训练，在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。

二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。

（一）新世纪对生物统计学课程提出的新要求。

二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展，在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。

21世纪人类基因组，基因芯片等实验科学产生出的巨量数据，需要新工具来组织和提取重要信息。

将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。

未来的生物统计学将会与信息技术密切结合，较少侧重传统数理统计，而会更多注意数据分析，尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域，计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。

（二）生物统计学对大学生素质培养的作用。

生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体，这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率，这是统计分析的基本特点，因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。

生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论，属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法，是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件，因此，生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学，更重要的还是大学生思维方式的培养，这对提高大学生的素质很有必要。

生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力，使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外，还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法，以揭示资料潜在的信息，达到研究的最终目的，从而提高大学生科学研究素质。

三、教学方法和教学手段的改革。

（一）加强电子课件及网络平台建设。

生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科，而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度，加之课程学时的减少（由原来的60-70学时，降到现在的40学时左右）,如何深入浅出地引导学生入门，并使学生在了解概率统计思想的基础上，掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此，我们利用多媒体技术，制作了与教材配套的课件，通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化，收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台，现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目，免费向全校师生开放。

（二）将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合，用较少的学时得到良好的教学效果。

多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。

但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合，多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如：（1）内容多，幻灯片变换快，由照本宣科变为照屏宣科，为新的“满堂灌”；（2）课件图片多，内容以展示为主，缺乏启发性；（3）教学内容常用满屏的方式显示（即所谓“死屏”）,老师照着屏幕上的内容给学生讲解，失去了传统教学方法，老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点，缺乏吸引力。

而多媒体在教学中只能充当工具的角色，在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时，采用启发式教学方式，精炼教学内容，模仿传统教学书写板书的过程，根据教学内容的难易程度，采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中，老师仍然保持传统教学方法的教姿教态，在授课的过程中与学生保持互动，根据学生在课堂上接受知识的能力，掌握屏幕上显示内容的速度，必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点，又充分照顾到学生的认知规律，在内容没有缩减，学时减少近三分之一的情况下，仍然取得良好的教学效果。

（三）长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。

生物统计学的理论基础是概率论与数理统计，从这个层面上讲，它有非常浓的数学味道，但是它又有别于概率论与数理统计，生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题，如果将概率论及数理统计的原理讲得太多，一是学时不允许，二是学生难以消化，得不到好的教学效果；如果只注重方法的讲解，学生知其然不知其所以然，就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途，方法与步骤，防止各类方法的误用，淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”，即在学时减少很多的情况下，将一些次要的统计方法去掉，也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容，让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓，从而避免学生乱套统计公式。

（四）密切跟踪生命科学发展的前沿动向，探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。

统计学在生物学中的应用已有长远的历史，许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来，而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展，使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。

在课程建设中，随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容，增强课程的活力，提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。

四、加强实践教学，注重学生能力培养。

生物统计学要不要开实验课，怎样开实验课，一直存在争议，在此认为生物统计学不仅应该开设实验课，而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上，让学生不仅掌握统计方法，而且加深对原理的认识，获得就业或升学的必备计算机统计技能，提高解决复杂问题的能力。

（一）开展统计软件的实习，扩大学生的视野，提高学生素质。

20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性，但由于计算工作量大，使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展，使得复杂的数据处理工作变得非常容易，所以充分利用现代计算技术，通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来，让用户直接看到统计输出结果与有关解释，从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中，各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此，可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面，扩大学生视野，提高学生素质。

为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑，并连接到校园网。实验室配备有指导教师，负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外，实验室还对优秀学生免费开放，鼓励他们结合教师的科研活动，应用所学生物统计学知识，学习新的生物统计学知识，掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。

（二）全方位、多层次的实践教学。

为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度，必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外，开展全方位、多层次的实践教学。

在原绵阳农专期间，主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中，根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。

组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后，由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同，但有一点是相通的，其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分，均属于实验科学。

掌握正确的实验设计方法，从不确定性数据中挖掘事物的客观规律，是实验科学工作者必备的技能。因此，我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业，结合实验课教学的改革，对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计，把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验，提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计，对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论，最后得出最佳试验条件。

这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用，从专业基础课或专业课的角度看，改验证性实验为设计型、综合性实验，增强了学生解决实际问题的能力，培养了学生创新思维的能力；从生物统计学角度看，将课程的教学实践延伸到课程外，弥补了学时的不足，更重要的是学生将自己学到的统计学知识，转化为解决实际问题的能力，知识得到很好的内化。

此外，在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法，提升科技作品的档次；在毕业论文（设计）中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析，写出高质量的毕业论文（设计）。

第2篇：系统生物学分析范文

【关键词】传统生物教学法；思考；分析

中国分类号：G633.91

1.引言

教学方法是教师在教学过程中为了完成教学任务所采取的工作方式组成的方法体系，是教师引导学生掌握知识技能，获得身心发展而进行的共同活动。实践证明，正确地选择恰当地运用教学方法，对于提高教学质量具有重要的意义，更是保证教学质量的有效途径。随着教学改革的不断推进，多媒体教学越来越受到人们的推崇，而在教学过程中以“注入式”为主要指导思想，运用黑板、粉笔、挂图、模型等传统媒体的传统教学法在中学物理教学中是否还有一定地位？本文主要对传统教学法进行了思考，探究并与多媒体教学相结合。

2.传统教学法的特点分析

2.1传统教学法的指导思想

教学方法虽然是由许多的具体教学方式和手段构成的，但又不是各种方式和手段的简单叠加，它总是由一个指导思想贯穿，形成一个体系。而我们通常所说的“启发式”或“注入式”，主要是从教学方法体系的指导思想来说的，它不是指一个具体的个别的教学方式或手段。“注入式”，就其指导思想来说，是把学生当作简单的接受知识的容器，使学生完全处于一种被动地位，使学生的思维缺乏灵活性和创造性。过分地强调或夸大教师的作用，忽视了学生的主体和学习的主动性。

2.2简析传统教学中几种典型的教学模式

2.2.1“讲授―接受”教学模式

也称为传统教学模式，又称“五段教学法”，即：组织教学―复习过渡―讲授新课―巩固新课―布置课外作业。这种教学模式以“教师中心，教材中心，学生中心”的“三中心”为理论核心，重视人的社会文化，重视教师对学生的管教和对学生学习的控制，强调通过课堂教学对学生进行系统化的文化知识教育。

2.2.2“指导―发现”教学模式

创始人为杜威，20世纪被称为进步教育的活动教学模式，提出“儿童中心”，“活动中心”的教学观，但由于这种教学模式忽略学科系统性，在教育史上褒贬不一。

2.2.3布鲁纳的“引导发现”教学模式

其一般程序为：提出问题―制定假设―验证假设―得出结论。1957年布鲁纳提出教育改革，彻底否定和抛弃传统的讲授学习，提出了发现学习理论。这种理论重视培养学生的智力发展、自主发现和创造精神，符合时代需求，但由于各种原因，这次改革最终以失败而告终。

2.2.4“自学―辅导”模式

其基本教学程序为：指出自学要求―开展自学―讨论启发解决疑难―练习应用―评价反馈―系统小结。这种模式体现学生的自主学习，符合现代教学要求，但如果学生对自学内容不感兴趣，则可能在课堂上一无所获，而且需时较长，需要教师非常敏锐地观察到学生的学习情况并针对不同的学生进行讲解和教学，很难在人数多的班级中开展。

2.3传统教学中几种常用的教学

2.3.1启发式教学

中国传统教学历来非常重视启发式教学，代表人为我国的孔子，他主张因材施教，学思并重，启发诱导。学习是获得知识经验的“学”与进行行为实践的“习”相结合的活动，启发式教学中非常注重学习过程中的“习”与“行”，重视练习与实践，提倡为了学生的思维能力和创造能力，还可以安排一些要求更高的带有探究性的题目，以促使学生自己获得新的知识，发展智能。

2.3.2引导发现法

这是我国学者于20世纪50年代对布鲁纳倡导的发现式教学法而采用的一种有中国特色的教学法。布鲁纳倡导的发现法，强调学生独立地去发现，这样的发现法带有随机性，费时多，不利于学习系统完整的知识。因此我国学者主张引导发现法，即在学生开展发现时，教师适当给予启发引导。

2.3.3尝试教学法

尝试教学法的实质是先练再讲，即不是教师先讲，而是让学生在旧知识的基础上先尝试来练习，在尝试过程中遇到困难时，教师引导学生自学课本，进行尝试练习后，再引导学生讨论，最后在学生尝试练习的基础上，教师进行讲解。简单的可将尝试教学分为五个步骤：提出问题、自学课本、尝试练习、交流成果（学生讨论）、教师讲解（形成结论）。

3.对传统生物教学法的评价和改革建议

3.1对传统生物教学方法的评价

传统的生物教学方法由于受其指导思想和教学条件等因素的影响，教学形式单调、陈旧、枯燥、乏味、课堂气氛沉闷，没能充分调动起学生学习的主动性、积极性和学习兴趣。教学中没能突出学生的主体地位，过分地强调了教师的权威和作用，一味地强调学生的主要任务是要消化、理解老师讲解的概念、规律和公式，把学生当做灌输的对象，外部刺激的接受器，前人知识与经验的存储器，使大多数学生养成了一种不爱问、不想问、也不想问“为为么”的习惯，束缚了学生的动手能力、思维能力和创新能力，让学生处于一种被动的学习环境中。

3.2对传统生物教学法改革的建议

第一，要转变传统教学法的指导思想，应以“启发式”为主要指导思想。

第二，要正确的处理好教师在教学中的地位，应以“学习”为中心，学生为主体，教师为主导，在教学过程中教师要多站在学生的角度去考虑，做到与学生思维同步，充分抓住中学生的认知规律去进行教学。

第三，要努力构建自己独特的教学模式，使其真正做到教学方法灵活多变且能充分调动起学生的学习兴趣，求知欲望，培养学生理论联系实际的能力，让学生的思维能力，抽象思维得到锻炼和发挥。

第3篇：系统生物学分析范文

关键词：学前儿童；体能训练；生物学；特征

中图分类号：G613.7 文献标识码：B 收稿日期：2016-04-25

1.运动系统

（1）骨骼。儿童的骨骼正处于快速生长发育阶段，软骨组织成分较多，有机物质和水分较多，无机盐少。在成年人的骨骼中无机物和有机物的比例为7∶3，而学前儿童的骨骼中无机物和有机物的百分比各半。儿童骨骼硬度小但弹性比较大，不易骨折但易于发生变形和弯曲。在发育过程中，如果矫正不及时，身体骨骼的大部位很容易变形。骨骼成分随着年龄的不断增长而发生变化。

（2）关节。对于学前儿童来说，其关节软骨相对较厚，关节窝比较浅，韧带以及关节囊的伸展性较大，但韧带较薄且松弛。所以学前儿童的关节活动范围较成年人更大，但牢固性较差，容易脱臼。

随着年龄的增长，学前儿童骨骼肌 肉不断发育，关节窝厚度逐渐增加，韧带增厚，肌腱力量加强，关节的活动范围逐渐缩小，近5岁时，肌肉水分减少，韧带和肌肉力量增强，关节的稳定性也得到增强，因此儿童在体育练习的过程中要做到循序渐进。

（3）肌肉。人体的肌肉有很多种， 运动系统的肌肉是附于骨骼上的骨骼肌。骨骼肌受神经系统的支配，成为运动的动力。而对于学前儿童来说，幼儿肌肉嫩，蛋白质、无机盐较少，水分较多，收缩能力较弱，动作力量和耐力不足，因而容易疲劳。随着年龄的增长，肌肉内有机物增多，肌肉重量增加，肌肉力量相应增强，肌肉水分减少。学前儿童上下肢大肌肉群发育较小肌肉群要早，但是不易掌握精细的动作。所以，教师要根据学前儿童的肌肉、骨骼以及关节的特点指导他们进行锻炼。发展学前儿童的肌肉力量是一个循序渐进的过程，千万不可操之过急。

2.心血管系统和呼吸系统

心血管系统和呼吸系统是耐力素质训练重要的生理基础，所以适宜的耐力练习是提高心血管系统和呼吸系统水平的重要手段。在安排运动练习时，体育教师要善于根据动作的结构特点、动作节奏或用力情况，教会儿童在运动中调节呼吸，学会运动与呼吸相配合。由于无效腔的存在，在运动的过程中加大呼吸深度才能有效地提高肺通气量，所以在运动中要让孩子们学会深呼吸。同时深呼吸对心脏有良好的挤压作用，有利于静脉血回心。但是在运动练习的过程中要注意控制运动负荷，避免儿童长时间憋气。

3.神经系统

神经系统是发育最早最快的器官，出生后的小儿脊髓反射的神经通路已经发育完全，在婴儿期就可以形成简单的暂时联系；3～6岁大脑皮层各个区域之间增加了暂时联系的可能性，分化水平大大提高；3岁时小脑发育基本上达到成人水平，能维持身体的平衡和动作的稳定性；6岁时条件反射的形成已比较稳定，形成动作技能的能力更大。神经系统对机体指挥能力的提高主要表现在机体的速度素质、动作的灵敏性以及身体的平衡性和协调性上。

（1）速度素质与神经系统的关系。速度素质与神经系统的发育程度有着密切的联系。速度素质包括反应速度、动作速度和位移速度。反应速度的快慢主要取决于兴奋通过反射弧所需要的时间（即反应时）的长短、中枢神经系统的机能状态和运动条件反射的巩固程度。反应时间是决定反应速度快慢的基础，反应时间的长短主要取决于感受器的灵敏程度（兴奋阈值的高低）、中枢延搁和效应器的兴奋性。动作速度主要是由肌纤维类型的百分组成及面积、肌肉力量、肌肉组织的兴奋性和运动条件反射的巩固程度等因素所决定的。移动速度的主要影响因素是步长和步频。移动速度主要取决于动作频率，即单位时间内完成的动作周期数和每一个动作周期在特定运动方向上的位移幅度。这两个因素状况的改善以及它们之间的合理组合是提高移动速度的关键。

（2）身体的柔韧和协调性。神经系统对骨骼肌的调节能力，尤其是主动肌与对抗肌之间协调关系的改善，以及肌肉收缩与放松调节能力的提高，可以减少由于对抗肌紧张而产生的阻力，有利于增大运动幅度，提高柔韧素质。同时身体平衡性的练习有利于改善前庭器官的功能，改善神经系统对肌肉的调节作用。

参考文献：

第4篇：系统生物学分析范文

一、学生宿舍中容易引发室友矛盾的问题

宿舍是生活场所，也承载着学校教育的很多功能。宿舍让人有“家”的感觉，但这个“家”里没有家长，自己的事情要自己打理，很多事务要靠全体室友的自觉与自律。对住宿生而言，一天里有三分之一的时间在宿舍度过，这个“家”不仅是一个空间，还是一段时光、一段难以忘怀的记忆。不同性格、不同爱好、不同习惯、不同家庭背景的人，共同生活在同一个屋檐下，宿舍自然会成为最容易发生问题的地方。容易引发室友矛盾的问题主要有：怀疑别人拿走自己的物品，对别人的事过于好奇，对宿舍值日不重视，室友间性格差异、生活习惯差异较大，缺少人际交往常识，嫉妒心理作祟，沟通少，等等。

二、室友矛盾的表现形式

有人的地方就有矛盾，学生宿舍也不例外。有些矛盾是暂时的，对矛盾双方没有什么影响，过一段时间矛盾自然消失；有些矛盾不太好调和，矛盾双方别别扭扭很长时间，对各自的生活产生一定的影响；有些矛盾会让双方感到非常压抑乃至痛苦，甚至矛盾还会激化；还有些由即时冲突引发的矛盾，也容易引发严重后果。

1.由即时冲突引发极端事件。

2013年4月的一天，南京某大学学生宿舍发生这样的一幕：学生蒋某忘带宿舍钥匙，敲门却无人应答，等他向管理员借来钥匙打开宿舍门后，发现同学袁某正在房间内打游戏，对刚才的敲门声并没有理会。蒋某因此事与袁某发生争吵，双方动起了手，混乱中，袁某拿起一把水果刀，对着蒋某猛刺，致使蒋某被刺身亡。之前双方无任何过节，只因缺少应有的冷静，导致严重后果。

2.因嫉妒搞小团体。

在一间宿舍里，某学生在某些方面比较出众，与其他室友有着较大的差距，这样的话，即使该生与人交往沟通能力很好，但由于嫉妒心理使然，出众的室友也很容易受到孤立。还有少数家庭条件较好的学生“自命清高”，看不起其他室友，使自己游离于其他室友之外。还有因性格、习惯、价值观、家庭条件等诸多方面的差距，使得同一宿舍的几个人由于嫉妒而分成小团体，影响室友间的和谐相处。室友间搞小团体的现象多发生在女生宿舍。

3.由猜忌引发难以调和的矛盾。

某学生的生活隐私被室友外传出去，令该生非常尴尬，在无法确认是谁将自己的生活隐私外传的情况下，所有室友自然都是被怀疑的对象。隐私被泄露的人会凭自己的感觉猜测“嫌疑人”，而在没有证据的情况下，这种猜测又未必准确。当被怀疑者感觉到自己被怀疑，而他（她）又不是泄露他人隐私的人时，二者之间的矛盾就很难调和了。这种由猜忌引发的室友矛盾多发生在女生宿舍。

4.小矛盾引发口水战或肢体冲突。

某学生急着给自己的电子产品充电，宿舍里却没有空余的电源插座，该生在未经他人允许的情况下把某位室友的充电器拔下，给自己的电子产品充电。这种做法肯定是不礼貌的，很多人遇到这种情况都会生气。这种矛盾其实并不难解决，少数被拔下充电器的学生却不能理智地去解决这种矛盾，而是谩骂对方引发口水战，或动用武力去发泄自己的不满，把小矛盾变成大矛盾。

5.用“生气”表达不满。

有少数学生，只要别人和自己的观点不一致，就用生气的方式发泄不满，说话时怪声怪气，拿东西时摔摔打打，或干脆板着脸不说话。生气是一种不健康的情绪，有人将生气定义为“让人惧怕”，生气能破坏周围所有人的情绪，危害健康，妨碍人作出理智反应。宿舍中有一个人生气，整个宿舍的气氛都会变得非常紧张，会给整个宿舍的人造成伤害，却解决不了任何问题。

6.相互看不惯致使室友间形同陌路。

宿舍里某两个学生相互看不惯，没有共同语言，不认同对方的思想和价值观，于是，先是“话不投机”，总也说不到一块儿去；后是“半句多”，相互间不想多说一个字；最后是“视对方如空气”，两人在宿舍内外相见都形同陌路。一间宿舍住着4至6个人，如果有两个室友由于看不惯而互不理睬，整个宿舍就会充满浓浓的火药味儿。

三、化解室友矛盾的对策

学生宿舍是学校里最容易出现问题的地方，也是最容易产生矛盾的地方。室友间产生矛盾大多由生活琐事或性格差异所致。如何减少和化解室友间的矛盾，是一个非常重要的教育课题。

1.借鉴国外经验，在校园网开设“找室友”系统。

校园网应为住宿生提供“找室友”系统。新生入学前，在校园网输入自己的个人信息和相关资料，包括生活习惯、性格特征、个人爱好、家庭状况、对室友的要求等。系统会自动搜索或反馈，并按匹配程度，将满足条件的人推荐给学生，学生从系统提供的人选中自己选择、自己联系，双方通过交流确定可以成为室友，再向学校申请。这是美国大学的做法，值得我们借鉴。让学生在住宿这个大问题上有更多自主的选择权，学生可以选择和自己性格、习惯、爱好相投的人做室友。优先满足相互认识的人做室友的申请，会避免很多室友矛盾，促进人际关系的和谐。

2.关注“卧谈会”――室友关系的晴雨表。

上床后，入睡前，这段时间被称为宿舍的“卧谈会”。“卧谈会”上，每个人的行为及话题是检验室友关系的晴雨表。如果在这段时间里，每个室友都自己忙自己的，聊QQ、听音乐、看电子书，每个人都沉浸在自己的小圈子里，几乎不与其他室友交流，那么室友关系一定有些冷漠。如果在“卧谈会”上，室友们能谈论大家共同感兴趣的话题，如，班里的趣闻趣事、任课教师的一些特别的做法、自己崇拜的明星、重大体育赛事等，每位室友都能敞开心扉，甚至能讲出一些小秘密，室友间的关系一定是比较和谐的。班主任应通过多种渠道，了解每间宿舍“卧谈会”的情况，通过“卧谈会”预测室友关系，适时调整宿舍管理方法，杜绝不必要矛盾的产生。

3.定期召开宿舍民主生活会。

宿舍是人与人亲密交往的空间，与家庭有相似的地方，容易让学生将家庭模式搬到宿舍来。特别是独生子女，容易在这种模式里以自我为中心。为此，学校应每周安排开一次宿舍民主生活会，鼓励每个住宿生针对宿舍管理等提出意见和建议，室友间真诚沟通，了解每个室友的忌讳在哪里，每个学生对室友的期待是什么，让每个人都有机会调整自己与环境的关系，调整自己对室友的期待，修正自己的价值目标，营造宽松和谐的住宿环境。

4.加强生命教育，防止室友间极端事件的发生。

任何教育环境和社会环境，都难以完全消除极端的行为和事件，但是可以从各个方面想办法，减少极端事件的发生。室友间的矛盾大多是由生活琐事引起的，因为一些小事生气、吵架、大打出手甚至动了杀机，折射出学生对生命的漠视。室友间缺少爱、缺少关怀和理解，这样就会导致有些人以自我为中心，只要稍不如意就“划清界限”，甚至相互谩骂、大打出手。加强对学生的生命教育不能“就生命谈生命”，要通过情感教育、挫折教育等途径激活学生的生命意识。珍爱生命是需要能力的，即心中有爱，而爱的教育源头在家庭，家长应在孩子幼小的时候予以正确引导，让孩子懂得尊重、懂得理解、学会宽容、学会礼让、学会沟通、学会适度忍耐。

5.实行宿舍管理员“导师制”。

很多学校的宿舍管理员都是临时聘用人员，其主要工作职责就是关锁宿舍大门、熄灯及打扫公共卫生。学生宿舍的确需要这样的工作人员负责日常事务，但更需要懂教育、有一定文化素养、有导师作用的管理人员，他们能以宿舍为平台，给学生提供有滋有味、有血有肉、有载体的人文教育，他们具有培养学生博爱、宽容、感恩、合作与分享、交流与沟通的能力。学校应加强宿舍管理员的师资配备，实行宿舍管理员“导师制”，安排教育能力较强的教师兼任学生宿舍的生活导师，对住宿生进行导向、导心、导行和导学。

6.建立家校联盟，请家长参与宿舍管理。

教育不是学校单方面能完成的，离不开家庭教育的支持与合作。宿舍具有家庭特征，家长参与宿舍管理是学校教育与家庭教育较好的结合渠道，也是家长应尽的教育责任。学校可以根据学生家长的实际情况，每周请一位住宿生的家长来宿舍一次，对宿舍管理、学生自理能力给予评价和指导，同时，了解孩子们的心理状况，帮助孩子们化解小误会、小矛盾。由于家长与教师身份不同、方法各异，家长参与到宿舍管理中，会让学生们觉得新鲜和轻松，对预防不必要矛盾的产生和化解已有矛盾都将起到积极的作用。

7.将软环境建设纳入宿舍检查评比之中。

每所学校都会对宿舍进行检查评比，但很多学校的检查评比仅局限于卫生、宿舍布置、作息时间遵守等方面。这些方面固然重要，软环境建设同样重要，如，室友关系、宿舍成员总体的沟通能力、团结协作精神、公德修养、责任意识、宽容与忍让等，这些决定学生个人和宿舍整体精神状态的项目也应纳入对宿舍的检查评比中。这些指标不太好量化，但却可以以评估的形式，引领每个学生、每间宿舍形成积极的生活态度，构建和谐的人际关系。

8.教育学生养成对宿舍管理约束的自觉。

第5篇：系统生物学分析范文

[关键词] 中药生物药剂学分类系统;多成分环境;溶解度;葛根素;数学建模

[收稿日期] 2014-07-18

[基金项目] 国家自然科学基金项目（81473362）;北京中医药大学创新团队发展计划项目（2011-CXTD-13）

[通信作者] *董玲，副研究员，硕士生导师，主要从事新剂型给药系统研究，Tel：（010）64286245，E-mail：;*张强，助理实验师，主要从事中药制剂分析研究，Tel：（010）84738629，E-mail：

[作者简介] 侯成波，硕士研究生，E-mail：

中药生物药剂学分类系统中，对溶解性的评价，一定要注重成分所处的多成分环境，在多成分环境中呈现的溶解度才是CMMBCS的真正分类依据。无论何种药物，其成分只有在溶解状态才能被吸收，在肠液中溶解度较差的药物，肠道内的吸收就被限制[1]。单一成分溶解度的研究已经有了较成熟的研究方法与评价体系，而对于多成分的中药，其多成分环境下药物的溶解度值得深入研究。因此，本研究选取中药复方中的高含量成分（对环境影响大）设计人工多成分环境，通过递进式实验采集实验数据，进而用所获数据数学建模，总结多成分环境对葛根素溶解度影响的规律。

本研究基于经方葛根芩连汤（葛根、黄芩、黄连和甘草组成），以葛根素为研究对象，选择复方中其余3味药的高含量成分黄芩苷、小檗碱和甘草酸人工设计葛根素溶解度研究的多成分环境，用于数据采集。借鉴化学药品的溶解度实验基本方法，采用递进式的实验流程，依次实验考察黄芩苷、甘草酸和小檗碱各单一成分、任意两成分组合和全部三成分背景下的葛根素的溶解度，并用实验所获数据建模。

1 材料与试剂

1.1 仪器

Waters液相色谱系统（600四元泵，美国Waters公司），2487双波长紫外检测器，Empower 2工作站;电子分析天平（BT-25S，北京赛多利斯仪器有限公司）;pH酸度计（FE20，梅特勒-托利多仪器上海有限公司）。

1.2 药物

葛根素对照品（批号110752-200912，中国食品药品检定研究院）;葛根素原料（批号120504，陕西中鑫生物技术有限公司）;黄芩苷原料（批号ZL-A-018，南京泽朗医药科技有限公司）;盐酸小檗碱原料（批号120212，陕西中鑫生物技术有限公司）;甘草酸单铵原料（批号GU20120611，武汉金诺化工有限公司）。

1.3 试剂

乙腈购买于美国Fisher公司（色谱级）;磷酸购买于北京化工厂（分析级）;娃哈哈纯净水购买于娃哈哈集团公司（中国杭州）。盐酸、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、氢氧化钠、一水枸橼酸、磷酸氢二钠（均购自北京化工厂）等试剂都为分析纯。

2 方法

2.1 不同pH缓冲液的配制

pH 1.0盐酸溶液配制：量取盐酸溶液9 mL，加水稀释至1 000 mL，即得。pH 4.0缓冲液配制：取一水枸橼酸12.90 g，取磷酸氢二钠27.25 g，加水1 000 mL溶解，即得。pH 6.8缓冲液配制：取磷酸二氢钾1.70 g和磷酸氢二钾1.78 g，加水溶解稀释至1 000 mL，即得。pH 7.4缓冲液配制：取磷酸二氢钾6.81 g，加0.1 mol・L-1氢氧化钠溶液395 mL稀释至1 000 mL，即得。

2.2 对照品溶液制备

精密称取葛根素对照品10 mg，置100 mL量瓶中加入不同的溶出介质适量，置超声仪中使完全溶解，加溶出介质至刻度，摇匀，制成质量浓度约为0.1 g・L-1的对照品溶液。

2.3 色谱方法

Phenomenex Luna C18色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）;流速1.0 mL・min-1;检测波长250 nm;柱温30 ℃;进样量20 μL;流动相0.05%磷酸溶液-乙腈（82∶18）。

2.4 葛根素溶解度研究[2]

2.4.1 葛根素在不同pH缓冲液中溶解度研究 精密称取葛根素200 mg，分别加入pH为1.0，4.0，6.8，7.4的缓冲液10 mL，混合均匀，置于37 ℃水浴，每5 min震摇30 s，30 min后取出，静置10 min，取上清液，稀释至适宜浓度后过0.45 μm滤膜，进行HPLC分析。

2.4.2 葛根素单成分及两成分背景中溶解度研究 精密称取葛根素200 mg，加入不同配比黄芩苷、小檗碱及甘草酸，同2.4.1项描述方法进行溶解度考察。单一成分背景配比：黄芩苷加入比例：30%，50%，80%，100%，120%，150%;小檗碱加入比例：低浓度区域2%，4%，6%，8%，10%;高浓度区域12%，15%，20%，30%，40%，50%，60%，100%;甘草酸加入比例：10%，30%，50%，80%，100%，120%，150%，200%。两成分背景配比：黄芩苷+甘草酸加入比例：25%+25%，60%+25%，25%+60%，25%+75%，75%+25%，75%+75%，60%+60%，100%+60%，60%+100%;黄芩苷+小檗碱加入比例：6%+100%，30%+100%，100%+100%，60%+60%，6%+10%，10%+6%，30%+2%，30%+10%，60%+6%，100%+10%;甘草酸+小檗碱加入比例：10%+100%，30%+60%，80%+100%，30%+6%，10%+10%，80%+2%，80%+10%，100%+60%，100%+6%，150%+100%，150%+10%。

2.4.3 三成分背景中葛根素溶解度研究 为系统研究黄芩苷、甘草酸和小檗碱对葛根素溶解度的影响趋势，选择响应曲面方法（response surface methodology，RSM）对输出变量（葛根素溶解度）和因素之间（加入成分比例）的非线性关系进行准确的评估。以响应曲面方法中的不旋转中心复合设计（central composite design，CCD）实验，根据上述已完成试验的初步结果，选择黄芩苷加入比例（X1）、甘草酸加入比例（X2）和小檗碱加入比例（X3）为考察因素，其水平范围分别为：X1：6%～80%;X2：10%～80%;X3：2%～60%，实验设计的代码水平见表1，2。

表1 CCD实验设计因素水平表

Table 1 The factor level table of CCD experimental design

水平黄芩苷加入比例

/%甘草酸加入比例

/%小檗碱加入比例

/%

-16102

0434531

+1808060

表2 CCD设计实验安排表

Table 2 The schedule of CCD experimental design

No.模式黄芩苷加入

比例/%甘草酸加入

比例/%小檗碱加入

比例/%葛根素溶解度

/g・L-1

10--645318.93

2+0-80806012.58

3043803111.56

40+-4345608.89

5++0680607.99

6-0-80453111.76

70-+8010609.43

8+0+610606.11

9-+08080212.01

10--068028.83

11+-04345211.75

120++43453110.36

13-0+4310319.76

14---61029.30

15+--8010212.01

2.5 数学模型建立方法[3]

2.5.1 葛根素多成分环境下溶解度单元模型建立 以葛根素溶解度研究中不同成分加入比例作为过程输入变量，以葛根素的溶解度作为结果输出变量，建立相应的研究模型。并以方程拟合优度参数对模型性能进行检验。采用全项二次多项式方法，建立回归模型，基于OLS进行数据模型参数估计与计算。方程的拟合优度检验主要是以均方根误差（root mean square error，RMSE）和决定系数R2作为方程拟合优度的评价，RMSE越接近于0，R2越接近于1，方程拟合质量越高。主要算法及自适应建模均由JMP pro10.0平台实现。

2.5.2 葛根素多成分环境下溶解度组合模型建立 在进行单元建模时发现不同的化学环境对葛根素溶解度的影响变化较大，不同的加入成分其自身处于不同化学环境时，其表现出对葛根素溶解度的影响程度也会发生变化，也就是说输出变量变化的同时，自变量效应大小会因为自变量的组合方式不同而发生改变。基于这种情况，有必要对上述单元建模的数据进行系统汇集，进行单元组合建模，这样不仅能简化预测方程数量，同时能将上述所阐述的各种变化的信息融合到一个数据模型中，能实现更准确地用一种模型去预测多成分对葛根素溶解度的影响。对不同成分配比背景下葛根素溶解度单元模型的数据进行系统汇集，进行单元组合建模，以黄芩苷、甘草酸和小檗碱加入比例作为过程输入，以葛根素溶解度作为过程输出，对此过程采用回归模型（OLS）、高斯过程（GPR）[4]、神经网络（ANN）3种建模方法，建立相应的模型，并以RMSEC，RMSEP，AAEC，AAEP和决定系数R2对各模型的性能进行评价。

3 结果

3.1 葛根素在不同pH缓冲液中的溶解度研究

葛根素属于弱酸性化合物，在不同pH背景下溶解度不同，对葛根素在不同pH缓冲液中溶解度研究实验表明，葛根素的溶解度在pH 1.0盐酸溶液中为3.38 g・L-1，在其他缓冲溶液中，随着pH增加，当pH小于4.0时，葛根素的溶解度基本达平，不再随着溶液pH的变化而变化。在pH 4.0～7.4有规律增加，并在pH 7.4缓冲液溶解度最大，达到7.56 g・L-1，见图1。

图1 葛根素在不同pH缓冲液中溶解度

Fig.1 The solubility of puerarin in different pH

3.2 单一成分背景对葛根素溶解度影响研究

加入不同比例的黄芩苷均能增加葛根素在pH 7.4缓冲液中的溶解度，并且随着黄芩苷加入比例的增加，葛根素的溶解度逐渐增加;加入不同比例的甘草酸均能增加葛根素在pH 7.4缓冲液中的溶解度，随着甘草酸加入比例的增加，葛根素的溶解度逐渐增加;并且在甘草酸加入量为50%～150%，甘草酸对葛根素溶解度的影响呈现明显的线性关系，决定系数R2为0.990 9;加入小檗碱时，在低浓度区域（小于10%）可以增加葛根素的溶解度，在高浓度区域（10%～100%），可以降低葛根素的溶解度，见图2。

A.黄芩苷;B.甘草酸;C.小檗碱（低浓度区域）;D.小檗碱（高浓度区域）。

图2 不同比例黄芩苷、甘草酸、小檗碱对葛根素溶解度影响趋势

Fig.2 The influence trend of baicalin， glycyrrhizic acid， berberine on the solubility of puerarin

采用Excel 2010 对上述数据进行一元三次多项式回归模型拟合，如一元三次多项式回归方程为Y=b0+b1X+b2X2+b3X3，其中甘草酸加入量在50%～150%，由于具有良好的线性关系，此区域单独采用一元线性拟合，具体的拟合方程见表3。

表3 溶解度试验数据拟合方程

Table 3 Fitting equation of solubility test data

葛根素溶解度方程拟合方程R2

黄芩苷Y=2.394 6X3-8.557 6X2+10.879X+7.771 50.998 6

甘草酸Y=-1.629X3+5.360 3X2-1.064 1X+8.001 50.991 5

Y=4.667 3X+6.009 9（线性方程）0.990 9

小檗碱Y=3.075X3-9.762X2+3.299 9X+7.853 6（高浓度）0.997 4

Y=1 048.7X3-528.21X2+58.708X+7.765 4（低浓度） 0.915 6

3.3 两成分背景对葛根素溶解度的影响研究

在研究两成分同时存在的化学背景下，二者联合作用对葛根素溶解度的影响趋势见图3。以葛根素溶解度研究中不同成分加入比例作为过程输入变量，以葛根素的溶解度作为结果输出变量，建立相应的研究模型。并以方程拟合优度参数对模型性能进行检验。采用全项二次多项式方法，建立回归模型，基于OLS进行数据模型参数估计与计算。

A.黄芩苷+甘草酸;B.黄芩苷+小檗碱;C.小檗碱+甘草酸。

图3 不同比例两成分背景对葛根素溶解度影响

Fig.3 The influence trend of two component environment on the solubility of puerarin

3.3.1 葛根素中加入不同比例黄芩苷和甘草酸溶解度模型 Y=8.259+3.900X1+3.997X2-2.925（X1-0.505）×（X2-0.505），由模型方程的评价结果可知，模型方程的RMSE为0.858 5，决定系数R2为0.902 8，该模型方程可以解释样本中约90%的数据，可解释能力较强。

3.3.2 不同比例黄芩苷和小檗碱对葛根素溶解度影响模型 Y=7.953+3.584X1-4.537X2+1.770（X1-0.392 73）×（X2-0.367 27），由模型方程的评价结果可知，模型方程的RMSE为0.288 2，决定系数R2为0.987 9，该模型方程可以解释样本中约98%的数据，符合要求。

3.3.3 不同比例甘草酸和小檗碱对葛根素溶解度影响模型 Y=7.390+3.949X1-2.933X2+3.013（X1-0.683 3）×（X2-0.386 7），由模型方程的评价结果可知，模型方程的RMSE为0.910 8，决定系数R2为0.904 5，该模型方程可以解释样本中约90%的数据，符合要求。

3.4 三成分背景对葛根素溶解度的影响研究

在研究黄芩苷、甘草酸和小檗碱同时存在的化学背景下，三者联合作用对葛根素溶解度影响建模时，发现三者对葛根素溶解度影响程度差别较大，呈现出黄芩苷>小檗碱>甘草酸的特征，甘草酸和小檗碱具有交互作用。以葛根素溶解度研究中黄芩苷、甘草酸和小檗碱加入比例作为过程输入变量，以葛根素的溶解度作为输出变量，建立相应的研究模型为：Y=8.972+5.006X1+1.146X2-3.170X3-5.764（X2-0.45）×（X2-0.45）+8.18（X2-0.45）×（X3-0.31），模型方程的RMSE为0.401 8，决定系数R2为0.977 3，该模型方程可以解释样本中约97%的数据，符合要求。

3.5 葛根素在多成分环境下溶解度组合建模

在进行单元建模时发现不同的化学背景对葛根素溶解度的影响变化较大，不同的加入成分其自身处于不同化学背景时，其表现出对葛根素溶解度的影响程度也会发生变化，也就是说输出变量变化的同时，自变量效应大小会因为自变量的组合方式不同而发生改变。

基于这种情况，有必要对上述单元建模的数据进行系统汇集，进行单元组合建模，这样不仅能简化预测方程数量，同时能将上述所阐述的各种变化的信息融合到一个数据模型中，能实现更准确地用一种模型去预测多成分对葛根素溶解度的影响。以黄芩苷、甘草酸和小檗碱加入比例作为过程输入，以葛根素溶解度作为过程输出，对此过程采用3种建模方法，分别为回归模型、高斯过程、神经网络，建立相应的研究模型。并以RMSEC，RMSEP，AAEC，AAEP和决定系数R2对各模型的性能进行评价，各模型评价结果见表4。

表4 模型构建评价表

Table 4 Evaluation form of model building

No.建模方法

校正集（Calibration set）验证集（Validation set）

RMSECAAECR2RMSEPAAEPR2

1回归模型（OLS）0.772 00.619 90.928 40.836 40.727 50.859 4

2高斯过程（GPR）001.000 01.232 90.968 80.694 5

3神经网络（ANN）0.725 30.587 90.936 80.663 00.585 40.911 6

注：RMSE：均方根误差;Average Absolute error（AAE）：平均绝对误差;R2：决定系数。

由3种模型的评价结果可以发现，不同模型对于校正集样本的拟合及对于验证集样本的预测结果存在一定的差异。从校正结果可以发现，神经网络建模RMSEC（0.725 3）最低，AAEC（0.587 9）最低;而预测结果中，也是神神经网络建模的RMSEP（0.663 0）最低，AAEC（0.585 4）最低，决定系数（0.911 6）最大。因此选择神经模型作为单元组合建模的数学模型。

4 讨论与展望

4.1 葛根素溶解度研究的最佳pH制缓冲液选择

葛根素的溶解度受溶液的pH背景影响较大。pH在4.0以下时，pH对葛根素溶解度几乎没有影响，并且溶液中随着葛根素溶解度的增加溶液的pH不变。为了在后续试验中，继续观测这种溶液pH变化对葛根素溶解度的影响情况，因此pH 1.0和pH 4.0的缓冲体系不适合做为实验对象。此外，葛根素pKa1约为7.4[5]，根据Henderson-Hasselbalch方程[6]，葛根素在pH 7.4背景下，其解离型和未解离型的比例约为1∶1，在pH 6.8和pH 7.0条件下其解离型和未解离型的比例约为1∶10和1∶2.5。加入其他成分后溶液的pH主要是向弱酸性方向调节，更多的是对葛根素解离变化有影响，因此如果选择pH 6.8和pH 7.0缓冲液的话，葛根素的解离型所占比例较少，pH微弱的增加或者减少都会对整体产生较大的变化，使实验测定的误差变大。同时，考虑到后续葛根素在体肠吸收研究中，实验中所用到的K氏液pH为7.4（肠道生理背景），溶解度试验所选择的pH背景与后续试验的pH环境保持一致更为理想。综上所述，葛根素在多成分环境下的溶解度研究选择pH 7.4缓冲溶液作为pH环境溶液。

4.2 中药生物药剂学分类系统溶解性研究的数学建模方法

单一成分的溶解度研究已经提出了明确的理论基础和研究方法，并建立了多种研究模型，但是多成分体系下研究药物吸收评价方法和理论基础相对缺乏，本实验以多成分环境的影响为对象，重点考察其对溶解性的影响，探索中药生物药剂学分类系统中溶解度研究的方法。鉴于中药成分的复杂性，逐一成分实验测定溶解度的工作量巨大，同时也受到中药化学成分标准品缺少的影响，因此作者利用复方中高含量成分，设计人工构建多成分环境的方法，通过少量实验构建数学模型方程的方法开展研究，以期利用数学模型方程对多成分环境对中药成分溶解度进行预测，并结合实验阐明溶解度受多成分环境影响的变化规律。

4.3 展望

多成分多靶点的中药特点已被前辈科研工作者在不同角度的科研点上得以发现并阐述，在中药生物药剂学分类系统研究中，溶解性作为分类依据之一，应着重于多成分环境对其影响的整体结果呈现。但一直没有恰当的方法对多成分环境下的溶解度进行整体评价。因此采用递进方案，从单成分到多成分进行层次化论证，并以多成分环境作为整体开展对目标成分受多成分环境影响开展研究是可探索的发展方向。

[参考文献]

[1] Rajesh Krishna， Lawrence Yu. Biopharmaceutics applications in drug development[M]. New York： Springer，2008：26.

[2] US Department of Health and Human Services， Food and Drug Administration， Center for Drug Evaluation and Research （CDER） .Guidance for industry： waiver of in vivo bioavailability and bioequivalence studies for immediate-release solid p roducts， based on a biopharmaceutics classification system[EB/OL]. 2007-12-17. http：// fda. gov/cder/guidance/3618fnl. htm.

[3] Matheron G. The intrinsic random functions and their applications[J]. Adv Appl Probab，1973，5（3）：439.

[4] Whittle P. Prediction and regulation by linear least-square methods[M]. London： English Universities Press，1963：5.

[5] 刘西京，杨大坚，罗杰英，等.紫外分光光度法测定葛根素的解离常数[J]. 时珍国医国药，2006，17（11）：2206.

[6] De Levie Robert. The henderson-hasselbalch equation： its history and limitations[J]. J Chem Educ，2003，80：146.

Impacts of multicomponent environment on solubility of puerarin in

biopharmaceutics classification system of Chinese materia medica

HOU Cheng-bo1， WANG Guo-peng2， ZHANG Qiang1*， YANG Wen-ning1， LV Bei-ran1， WEI Li1， DONG Ling1*

（1.Beijing University of Chinese Medicine， Beijing 100102， China;

2. Zhongcai Health （Beijing） Biological Technology Development Co.， Ltd.， Beijing 100055， China）

[Abstract] To illustrate the solubility involved in biopharmaceutics classification system of Chinese materia medica （CMMBCS）， the influences of artificial multicomponent environment on solubility were investigated in this study. Mathematical model was built to describe the variation trend of their influence on the solubility of puerarin. Carried out with progressive levels， single component environment： baicalin， berberine and glycyrrhizic acid; double-component environment： baicalin and glycyrrhizic acid， baicalin and berberine and glycyrrhizic acid and berberine; and treble-component environment： baicalin， berberin， glycyrrhizic acid were used to describe the variation tendency of their influences on the solubility of puerarin， respectively. And then， the mathematical regression equation model was established to characterize the solubility of puerarin under multicomponent environment.

第6篇：系统生物学分析范文

【摘要】 目的：克隆新西兰白兔大电导钙敏感性钾离子通道(BKCa)β亚基基因，观察其组织分布，并对其进行生物信息学分析. 方法：采用3′及5′cDNA末端快速扩增(RACE)及RTPCR技术从兔Oddi括约肌(SO)组织获得BKCa通道β亚基的全长cDNA序列. 并应用生物信息学方法分析该基因的同源性、蛋白结构域及跨膜拓扑结构. 结果：兔BKCa通道β亚基基因cDNA全长为1168 bp，开放读窗长度为576 bp，编码191个氨基酸. 生物信息学分析表明该基因核酸序列及氨基酸序列与人类及其它哺乳动物有很高的同源性；拓扑结构为两次跨膜蛋白，具有4个功能结构域，含有1个磷酸化位点及2个N糖基化位点. 结论：首次成功地从兔SO组织克隆出BKCa通道β亚基基因，获得新GenBank号 DQ821756，为进一步研究该基因的功能奠定了基础.

【关键词】 钙敏感性钾离子通道

0引言

大电导钙敏感性钾离子通道(large conductance Ca2+ sensitive K+ channels， BKCa)广泛分布于平滑肌细胞(SMC)，其主要生理作用是调节SMC膜电位和肌张力［1］. BKCa通道是由α亚基和β亚基共同组成，其中α亚基是结构亚基，构成孔道，表达量较恒定；β亚基是调节亚基，可提高通道对钙离子的敏感性，表达量的高低同该通道的功能状态密切相关［2］. 但目前GenBank尚未兔BKCa通道β亚基的基因序列，因此获得这段基因序列成为下一步研究的关键. 我们根据已知新西兰白兔部分组织BKCa通道β亚基保守区序列(GenBank Number: AB009313， AF107300， AY829265)设计引物，直接体外扩增兔Oddi括约肌(sphincter of Oddi， SO)细胞BKCa通道β亚基基因的cDNA全长序列，并采用生物信息学方法对该基因的特征进行分析.

1材料和方法

1.1材料新西兰白兔8只， 雌雄不拘， 体质量2.0～2.5 kg（第四军医大学实验动物中心）； Trizol RNA抽提试剂（Invitrogen公司）；3′及5′ RACE试剂盒First Choice RLMRACE Kit（美国Ambion公司）；DNA Marker，RTPCR Kit，T4 DNA连接酶，Taq酶，pMD18T载体，限制性内切酶等（大连TaKaRa公司）；IPTG，Xgal（北京鼎国生物技术公司）；琼脂糖凝胶回收试剂盒及产物纯化试剂盒（上海博亚生物技术公司）；PCR仪（美国BioRad公司）；寡核苷酸引物合成及测序由北京三博生物技术公司完成.

1.2方法

1.2.1兔SO细胞总RNA的提取经兔耳缘静脉快速注入约10 mL空气将兔处死，快速锐性无菌分离SO段，取出后用4℃生理盐水冲洗. 于解剖显微镜下刮除浆膜及结缔组织，纵形切开SO段，刮去黏膜组织，用组织剪将其剪成约100 mg小块，加入4℃ Trizol 1 mL中. 使用高速组织匀浆机将组织块完全粉碎后，4℃离心10 min，弃沉淀，将上清转移至新的1 mL离心管中. 按照Trizol一步法取试剂盒说明进行RNA的提取. 抽提出的RNA经凝胶电泳鉴定RNA质量，于紫外分光光度计260 nm和280 nm处鉴定RNA的纯度及浓度.

1.2.23′及5′ cDNA末端快速扩增（RACE）严格按照试剂盒说明书操作，所采用引物见表1. 5′ RACE的主要步骤及反应条件：① 1 μg总RNA经CIP和TAP处理；②连接5′ RACE接头；③ 5′ RACE readycDNA；④巢氏PCR扩增：以5′ Race readycDNA为模板，以试剂盒提供的5′ RACE Outer Primer和5′ RACE Inner Primer为上游引物，在序列保守区设计了2条下游引物5OGP和5IGP. 5′ RACE第1轮PCR反应采用引物5OP和5OGP，反应条件为: 94℃ 3 min；94℃ 30 s，62℃ 30 s，72℃ 1 min，35个循环；72℃ 7 min. 取第1轮PCR产物2 mL进行第2轮PCR反应，引物为5IP和5IGP，反应条件为: 94℃ 1 min；94℃ 30 s，68℃ 30 s，72℃ 1 min，35个循环；72℃ 10 min. 3′ RACE的主要步骤及反应条件： ① 3′ RACE readycDNA；②巢氏PCR扩增：以3′ RACE ready cDNA为模板，以试剂盒提供的3′ RACE Outer Primer和3′ RACE Inner Primer为上游引物，在序列保守区设计了2条上游引物3OGP和3IGP. 3′ RACE第1轮PCR反应采用引物3OP和3OGP，反应条件为: 94℃ 3 min；94℃ 30 s， 58℃ 30 s， 72℃ 1 min， 35个循环；72℃ 7 min. 取第1轮PCR产物2 mL进行第2轮PCR反应，引物为3IP和3IGP，反应条件为: 94℃ 1 min；94℃ 30 s，65℃ 30 s，72℃ 1 min，35个循环；72℃ 10 min.

1.2.3RTPCR 扩增BKCa通道β亚基cDNA序列全长提取兔SO组织的总RNA，使用Reverse Transcriptase MMLV，以总RNA为模板，以Oligo dT为随机引物，分别将各种组织的总RNA逆转录成cDNA. 然后进行PCR扩增，反应体系为50 mL；引物设计参照3′和5′ RACE测序结果，上下游引物分别为RUP和RLP（表1），反应条件为：94℃ 1 min；94℃ 30 s， 68℃ 30 s， 72℃ 90s， 36个循环；72℃ 10 min.

表1本实验用到的引物序列　略

1.2.4扩增产物的克隆测序PCR产物于10 g/L琼脂糖凝胶上电泳与DNA marker比较判断产物的大小，PCR扩增产物经回收纯化，与pMD18T载体相连接，转化感受态大肠杆菌DH5α，转化的菌液铺制在IPTG和Xgal的Amp阳性LB平板上，通过蓝白筛选挑选单克隆菌落，按常规方法提取质粒，并用HindⅢ和BamHⅠ双酶切，鉴定正确克隆送北京三博远志公司测序.

1.2.5生物信息学分析基因序列同源性分析登陆美国国家生物技术信息中心(NCBI)，使用Blastn在核酸数据库中对BKCa通道β亚基的核酸序列进行同源性比对；使用Blastp在蛋白质数据库中对BKCa通道β亚基编码的氨基酸序列进行同源性比对. 使用保守序列数据库(CDD)寻找β亚基编码氨基酸序列是否和已知保守序列相关，在线对兔(Rabbit)， 人类(Homo sapiens)， 猕猴(Macaca mulatta)， 黑猩猩(Pan troglodytes)， 大鼠(Rattus norvegicus)， 小鼠(Mus musculus)， 家犬(Canis)和牛(Bos Taurus)的该基因序列进行同源分析. 并采用蛋白分析专家系统ExPASy的Protein knowledgebase (UniProtKB/SwissProt)数据库、在线软件TMHMM Server v.2.0 ( cbs.dtu.dk/services/TMHMM/) 预测该蛋白的结构域及膜蛋白拓扑结构.

2结果

2.15′ RACE扩增以正常新西兰白兔SO组织总RNA为模板，经5′ RACE扩增，产物以10 g/L的琼脂糖凝胶电泳分析，扩增条带大小约为600 bp (图1). 经克隆测序，测序结果与GenBank中该基因的部分保守区序列完全一致.

转贴于

图1BKCa通道β亚基5′ RACE扩增结果　略

2.23′ RACE扩增以正常新西兰白兔SO组织总RNA为模板，经3′ RACE扩增，产物以10 g/L的琼脂糖凝胶电泳分析为单一扩增条带，大小约为850 bp(图2). 经克隆测序，测序结果与GenBank中该基因的部分保守区序列完全一致.

图2BKCa通道β亚基3′ RACE 扩增结果　略

2.3RTPCR扩增BKCa通道β亚基cDNA序列全长从正常新西兰白兔SO组织中提取总RNA，经RTPCR扩增，产物以10 g/L的琼脂糖凝胶电泳分析为单一扩增条带，大小约为1200 bp(图3). 经克隆测序，cDNA长度为1168 bp，3′及5′端测序结果与RACE测序结果完全一致.

图3BKCa通道β亚基cDNA全长序列扩增结果　略

2.4生物信息学分析

2.4.1同源性比对新西兰白兔SO细胞BKCa通道β亚基的cDNA序列总长度为1168 bp，由4个外显子拼接而成，其长度分别是154，158，172，655 bp. 其中Exon1不编码，从Exon2的第25位碱基开始编码，ORF长度为576 bp，编码191个氨基酸. 通过NCBI核酸同源程序Blastn及蛋白同源程序Blastp分析表明，兔的不同组织间该基因编码区核酸及氨基酸序列的同源性为100%；cDNA全长序列与兔脑、骨骼肌、肾脏连接管和主动脉组织该亚基cDNA序列一致性分别为99%，98%，97%，99%. 通过与人类等其它哺乳动物的同源比对，其编码区核酸及氨基酸序列的一致性如表2所示，可见BKCa通道β亚基基因在种属间具有很高的一致性.

表2兔BKCa通道β亚基与其他种属的同源性比对　略

2.4.2蛋白结构域预测经ExPASy中的UniProtKB/SwissProt数据库分析显示，该蛋白有4个功能结构域，分别位于第8~20，35~48，78~91及93~107位氨基酸（图4）. 第14位苏氨酸T为可能的蛋白激酶A(PKA)磷酸化位点；第80位及142位天冬酰胺为可能的N糖基化位点.

图4兔SO细胞BKCa通道β亚基氨基酸序列功能结构域预测　略

2.4.3跨膜结构预测在线蛋白结构拓扑分析软件TMHMM Server v. 2.0预测显示，该亚基有两个跨膜区，分别位于第16~36位氨基酸和158~178位氨基酸区，第2外显子部分氨基酸构成第1跨膜段，第3外显子全部位于细胞外，第4外显子的部分氨基酸构成第2跨膜段. 该蛋白的N末端和C末端均在细胞内（图5）.

图5兔SO细胞BKCa通道β亚基的跨膜结构示意图　略

3讨论

β亚基是BKCa通道的调节亚基，通过感受［Ca2+］i及电压的变化调控BKCa的动力学特性，在调控细胞膜电位及肌张力过程中对细胞膜的极化状态起负反馈调节作用［3］. 我们前期的研究发现高胆固醇条件下，兔SO细胞［Ca2+］i呈过载状态［4］，进一步研究发现高胆固醇血症兔的BKCa通道活性降低［5］. 由于β亚基是BKCa通道的调节亚基，对调节［Ca2+］i起重要作用. 我们采用快速、灵敏的RACE［6］技术扩增兔SO组织BKCa通道β亚基序列，该技术从操作及引物设计上都有一定难度，在实验中我们先是根据其同源序列设计简并引物，反复进行RTPCR预实验以提高PCR扩增的特异性，然后在PCR条件优化的基础上进行RACE实验，最终经RTPCR扩增得到这段基因序列(GenBank number: DQ821756， ncbi.nlm.nih.gov/entrez/viewer.fcgi?db=nucleotide&val=110087063).

生物信息学分析表明兔SO组织BKCa通道β亚基基因cDNA全长为1168 bp，开放读框位于第179~752位核苷酸序列， 编码191个氨基酸， 同兔其他组织该基因的cDNA相比较组织造成的特异性几乎不存在，他们编码的氨基酸序列完全一致. 测序结果显示，该基因5′端的核苷酸数目和GenBank中已有的兔其他组织该基因β亚基cDNA相比分别长了92~160个碱基. 而3′端在终止密码子后有加尾信号和长的polyA尾. 非编码区仅有少数碱基的突变. 这些特点符合基因全长cDNA序列结构的特点. 同源性分析显示该基因与人类、猕猴、黑猩猩、大鼠、小鼠、家犬和牛等哺乳动物的核苷酸序列及氨基酸序列都具有很高的同源性，说明该基因序列十分保守［7］. 进一步分析显示该亚基属于膜蛋白，具有两个跨膜螺旋区，N端没有信号肽存在，由位于胞内的C末端和N末端以及一个长的胞外段组成. 该亚基存在有4个结构功能域，并且有1个蛋白激酶A(PKA)磷酸化位点及2个可能的N糖基化位点. 这些性质和GenBank中兔的其他组织的β亚基的分析结果完全相似［8］.

总之，我们采用cDNA末端快速扩增及RTPCR技术首次从兔SO细胞扩增出BKCa通道β亚基全长cDNA序列，并采用生物信息学的方法分析了其种属间的同源性，预测了该基因的各种功能结构域，为进一步研究该基因的功能和调控奠定了基础.

【参考文献】

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［4］ Wang XJ， Wei JG， Wang YC， et al. Effect of cholesterol liposome on contractility of rabbit Oddi sphincter smooth muscle cells［J］. World J Gastroenterol， 2002， 8(1):144-149.

［5］ 张孝勇，魏经国，马进，等. 高胆固醇血症兔Oddi括约肌张力的变化机制［J］. 世界华人消化杂志，2004， 12(5): 1114-1118.

［6］ Chen Z， Kai G， Liu X， et al. cDNA cloning and characterization of a mannosebinding lectin from Zingiber officinale Roscoe (ginger) rhizomes［J］. J Biosci， 2005，30(2):213-220.

第7篇：系统生物学分析范文

【关键词】24式太极拳；传统杨式太极拳；生物力学对比

A Biomechanical Comparative Study between 24-Posture and Traditional Yangs Style Tai Chi

HU Yan-bin1, HU Xiao-chen2, ZHANG Xiu-juan1, ZHANG Xiao-di1, YU Xiaoyan1

(1. Department of Physical Education, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100029;

2. Department of Physical Education, Beijing Language and Culture University, Beijing 100083)

【Abstract】 The research, employing research methods of biomechanics and advanced instrument (QUALISYS-MCU500 infrared radioactive testing system), makes a biomechanical analysis into the 24-posture Tai Chi movements of three excellent Tai Chi players. It also compares the morphological date of the typical motions of 24-posture Tai Chi and traditional Yangs Style Tai Chi. We hope to provide some experimental ground for the study of the similarities and differences between the two styles of Tai Chi in their forms and their value functions.

【Keywords】 24-posture Tai Chi, Traditional Yangs Style Tai Chi, Biomechanical Comparation

1研究对象与方法

1.1研究对象

研究对象为三位亚洲武术锦标赛、全国武术锦标赛以及全国太极拳、剑锦标赛冠军。运动员基本情况见表1。

1.2研究方法

1.2.1文献资料法

查寻了全国中文体育期刊的13个核心期刊近十年关于太极拳在运动生物力学方面研究的文献，以及相关论文、著作。

1.2.2专家访谈法

咨询了北京体育大学武术系和运动生物力学教研室的老师和专家，向其请教有关论文实验设计、数据分析等方面的问题。

1.2.3三维运动学测试与分析

应用红外远射测试系统对24式太极拳的主要动作进行三维生物力学分析。

1.2.3.1QUALISYS―MCU500红外远射测试系统简介

应用瑞典产QUALISYS―MCU500红外远射测试系统（六个镜头）对24式太极拳的全套动作进行拍摄，拍摄频率为20幅/秒和40幅/秒。

下面对QUALISYS系统进行简单的介绍。QUALISYS系统即红外光点测试系统。它有六个镜头对准研究对象可对其运动的全过程进行测试。与传统的高速摄影（录像）与解析方法相比，红外光点测试系统省却了人工解析的繁重工作，不但可以对测试结果进行快速反馈，而且避免了人工判读测试点所产生的人为误差。QUALISYS系统由MCU(Motion Capture Unit)、反射标志物、计算机及相关软件组成。其基本工作原理为：将反射物置于红外光环境中，镜头将捕捉由标志物反射的红外光线，计算反射标志物在空间的位置。红外光线由MCU的红外发光二极管发射。反射标志物表面是一种特殊的反光材料，如果有一束光向标志物射去，其反射光中相当大的部分将沿着入射的方向发射回来。MCU集红外光线发射、图象获取、图象处理和数据传输功能为一体，是该系统的核心部分。一个MCU可以获取图象的2维坐标，两个以上的MCU获取的2维坐标经过合成就可以得到图象的3维数据。本系统配备6台MCU，他们依次串联就可进行同步测量。在进行测量过程中，只要某个反射标志物反射的红外光在某个瞬间能够被2个以上的MCU捕捉，该标志物的三维坐标就可准确地获得。因此，该系统能够方便、快捷、准确地获得复杂运动的三维运动信息。

实验现场布置及系统工作原理如图1所示。

图1 实验现场布置图

1.2.3.2标志点的设置

共26个红外反射标志点固定在受试运动员身体上。固定位置如表2所示。

1.2.3.3实验过程

（1）架设测试系统

对六个镜头的高度、俯仰角度和焦距进行调整，使坐标框架在每个镜头中的位置在中间靠下，且光点大小合适。

（2）对测试空间进行标定

标定时，实验人员在运动员技术动作可能会达到的空间内不断晃动手中标定杆对测试空间进行标定。标定时间为10秒，共200个和400个画面。系统自动计算六个镜头的标定参数，并对是否通过标定进行判定。

（3）动作技术测试

受试运动员进行一定的准备活动后在其身体测试部位贴置反射标志点。为减少系统误差，所有项目运动员标志点的设置均由一人完成。身贴标志点的运动员在测试范围内完成一套动作，每个被测试者演练3－4次，取测试效果最好的一次进行分析。

测试效果如图2所示

图2QUALISYS测试太极拳效果

（4）数据处理方法

测试完毕后，对画面中各点进行定义，系统自动计算并给出各标志点相对于空间标定坐标系的三维坐标。

应用QUALISYS系统中的QTools软件和Excel软件对一些基本运动学指标进行计算，这些指标包括：各点运动速度、膝关节角度、肘关节角度、重心变化趋势以及胸椎曲率的变化趋势。其中膝关节角度定义为同侧膝―踝连线与髋―膝连线的夹角，肘关节角度定义为同侧腕―肘连线与肘―肩连线间的夹角。

2结果与分析

本文将一套24式太极拳的主要动作按定式动作进行分组研究。其中定式动作一类主要按步型分类（见表3）。将三个受试者24式太极拳的主要动作进行形态学数据统计并和传统杨式大架太极拳的主要动作进行比较，找出异同。从而为太极拳的拳理提出一定的科学的依据和补充。

2.1定式动作的形态学数据分析

对三个受试者24式太极拳中的主要动作的测量数据进行统计，所得结果见表4、表5、表6。

三个受试者主要定式动形态学数据统计，见表7。

武冬等通过对杨澄甫所著《太极拳体用全书》中104张拳照进行照片解析，从生物力学的角度揭示了杨式大架太极拳的技术特征〔1〕，所得统计数据见表8。

2.1.1弓步、虚步、仆步

传统杨式大架太极拳中弓步的承重腿膝角在128°左右，非承重腿为164°左右。虚步的承重腿膝角在133°左右，非承重腿为151°左右。仆步的承重腿膝角在106°左右，非承重腿为178°左右。左右肘角在148°左右（见表8）。

在24式太极拳中，三个受试者所完成的60个弓步中，有37个左弓步23个右弓步。两侧弓步的承重腿膝角平均为98°左右，非承重腿为160°左右，左右肘角为140°左右。4个虚步的承重腿膝角平均为105°左右，非承重腿为146°左右，左右肘角为134°左右。2个仆步的承重腿膝角平均为40°左右，非承重腿为172°左右，左右肘角为139°左右。

将两者进行比较发现，无论是传统杨式大架太极拳还是24式太极拳，弓步、虚步、仆步三种步型的非承重腿的角度在165°左右，这说明，非承重腿并没有完全伸直，充分体现了太极拳“屈蓄有余”的特点。而就承重腿而言，24式太极拳中三种步型的承重腿膝角比传统杨式大架太极拳的承重腿膝角小了30°，尤其是仆步小了60°。武冬等在《杨式大架太极拳主要动作的生物力学特征分析》一文中指出，传统杨式大架太极拳弓步动作的这一特点是由其技击性决定的，这一角度可使支撑腿发挥最佳的登地效果，有利于蓄劲发力和借劲发力之间攻守的转换。而在24式太极拳的演练中，弓步、虚步承重腿膝角平均为100°左右，承重腿接近于水平。由运动生物力学原理可知，承重腿的膝角越小（承重腿的膝关节不能超过前脚的脚尖），大腿肌群的承重力越大。因此，24式太极拳的练习对提高练习者腿部肌肉尤其是股四头肌、半键肌、半膜肌和股二头肌的力量具有良好的作用。对中老年人来说，良好的下肢力量，是提高身体平衡能力减少摔跤几率的关键。通过练习24式太极拳，可以增加下肢的肌力，提高平衡能力，从而具有良好的健身价值。

2.1.2独立步类（金鸡独立）

传统杨式大架太极拳中独立步的支撑腿膝角在170°左右，而非支撑腿为135°左右。在24式太极拳中，支撑腿膝角在160°左右，而非支撑腿为65°左右。

将两者进行比较，他们的支撑腿的角度在165°左右，这说明，，支撑腿并没有完全伸直，也体现了太极拳“屈蓄有余”的特点。而非支撑腿两者的差别很大。相差70°左右。这就说明了传统杨式大架太极拳的非支撑腿提膝时并没有完全收紧，将其进攻和放手的双重含义充分的体现出来。而24式太极拳的非支撑腿提膝时膝角只有65°左右，因此动作具有很好的观赏性。

在各类动作中左右肘关节角度都保持在140°左右。这就体现了太极拳处处带有弧形、带有劲的特点。

3结论与建议

通过以上对传统杨式大架太极拳与24式太极拳主要定式动作的形态学特征的比较我们可以看出，传统杨式大架太极拳无论是动作的高低还是动作幅度均小于24式太极拳。当然，这里也应考虑到比较对象的年纪问题，杨澄甫先生留下来的拳照都是在他年纪较大的时候所拍摄的。而24式太极拳的受试者的年龄在30岁左右。但是，就目前太极拳的发展现状来看，传统太极拳与竞技太极拳确实存在着较大的差异。传统的太极拳比较注重其技击性，这也就决定了它的一切动作都要以技击性和实用性为目的，所以动作幅度较小，有利于用力和动作的收放自如。所以说，传统杨式大架太极拳的技术特点是以其技击性为核心的。而在其基础上发展而来的24式太极拳，其目的是为了更好地修身和健身，经过不断的演变和发展，其动作的技术特点是在保留其技击性的基础上，朝着观赏性和健身性的方向发展。所以其动作的幅度较大，更注重美观和健身的效果。

参考文献

第8篇：系统生物学分析范文

[关键词] 葛根芩连片;溶出度;相似因子;聚类分析

[收稿日期] 2014-07-18

[基金项目] 国家自然科学基金项目（81473362）;北京中医药大学创新团队发展计划项目（2011-CXTD-13）

[通信作者] *董玲，副研究员，硕士生导师，主要从事新剂型给药系统研究，Tel：（010）64286245，E-mail：;*刘洋，副教授，硕士生导师，主要从事药物代谢研究，Tel：（010）84738629，E-mail：

[作者简介] 隗丽，硕士研究生，E-mail：

多成分多靶点的中药特点已经成为学术界共识[1]，中药复方的作用与复方中有效成分的含量和配比关系密切。而固体制剂中药物发挥治疗作用需要经过药物溶出和吸收2个关键步骤。因此，在研制中药复方释药系统中，使两者处于良好的匹配状态，才能确保中药各组分不仅能吸收完全，而且可以确保中药复方各组分按照比例吸收[2]。中药生物药剂学分类系统设立的主要目的是在药物发现阶段（discovery）对中药多成分整体的生物药剂学特征评价，并为下一步的药物开发阶段（development）提供剂型选择支持和成药性保障，主要利用溶解性和渗透性作为科学框架的分类依据。对已上市中成药的评价，CMMBCS也能起到积极作用，此时更适合于采用溶出度评价方法，结合中药多成分的特点，建立符合中药特色的溶出评价体系。因此，本研究采用中医经典《伤寒论》[3]中葛根芩连汤的现代制剂葛根芩连片，探索其多成分环境下的主要成分溶出规律及特点，重点考察可能影响成分吸收时序的多成分溶出同步性问题。

1 材料

1.1 仪器

Waters液相色谱系统（600四元泵，美国Waters公司），2487双波长紫外检测器，Empower2工作站;电子分析天平（BT-25S，北京赛多利斯仪器有限公司）;pH酸度计（FE20，梅特勒-托利多仪器上海有限公司）;智能溶出仪（ZRS-8G，天津天大天发有限责任公司）。

1.2 药物

葛根素对照品（批号110752-200912），黄芩苷对照品（批号110715-201117），盐酸小檗碱对照品（批号110713-200911）均购买于中国食品药品检定研究院。葛根芩连片（陕西利君现代中药有限公司，批号110201005，规格0.3 g）。

1.3 试剂

甲醇（色谱级）购买于Fisher公司（美国）;娃哈哈纯净水购买于娃哈哈集团公司（中国杭州）。三乙胺、盐酸、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、氢氧化钠、一水枸橼酸、磷酸氢二钠等试剂（均购自北京化工厂）都为分析纯。

2 方法

2.1 溶液制备

2.1.1 对照溶液配置 取装量差异项下的片剂，除去包衣，研细，精密称取适量（约相当于1片的平均质量），加适量甲醇使溶解，加溶出介质制成每1 mL中约含0.6 mg药物的溶液，作为对照溶液。

2.1.2 溶出介质配制 pH 1.0盐酸溶液配制：量取盐酸溶液9 mL，加水稀释至1 000 mL，即得;pH 4.0缓冲液配制：取一水枸橼酸12.90 g，取磷酸氢二钠27.25 g，加水1 000 mL溶解，即得;pH 6.8缓冲液配制：取磷酸二氢钾1.70 g和磷酸氢二钾1.78 g，加水溶解稀释至1 000 mL，即得;pH 7.4缓冲液配制：取磷酸二氢钾6.81 g，加0.1 mol・L-1氢氧化钠溶液395 mL稀释至1 000 mL，即得。

2.2 溶出度试验条件

采用《中国药典》2010年版溶出方法及模拟人体消化道体内环境的5种溶剂分别测定。具体操作如下：取本品，照溶出度测定法（药典2010年版二部附录XC）[4]，方法为桨法，转速为100 r・min-1;溶出介质为模拟人体生理环境的5种pH溶液;取样20 mL，并及时补液，取出的溶液置于蒸发皿中挥干，再用1 mL纯净水溶解，过0.45 μm微孔滤膜，即得供试样品;取样时间为5，10，15，30，45，60 min。

2.3 溶出度测定方法

采用高效液相色谱法测定，根据相关参考文献[5]，色谱条件为：Thermo Scientific，Hypersil C18色谱柱（4.6 mm × 250 mm，5 μm）;流速1.0 mL・min-1;检测波长270 nm;柱温室温;进样量10 μL;流动相：流动相A为缓冲溶液（1%三乙胺，1%乙酸，用磷酸调pH到3.0），B为甲醇，梯度洗脱程序为：0～12 min，24%B;12～13 min，24%～28%B;13～19 min，28%B;19～20 min，28%～33.8%B;20～37.5 min，33.8%B;37.5～38.5 min，33.8%～41%B;38.5～60 min，41%～75%B。

2.3.1 转速的选择 采用药典2010年版二部附录XC第二法装置，以900 mL水为溶剂，测定前对仪器装置进行必要的调试，使桨叶底部距溶出杯的内底部（25±2） mm。分别量取经脱气处理的去离子水，置各溶出杯内，待溶出介质温度恒定在（37±0.5） ℃后，将供试品投入溶出杯中，转速选择100，75，50 r・min-1试验，于5，10，15，30，45，60 min时取样测定溶出量（多成分累积溶出度加和），见表1。从结果可知，确定本品溶出度测定转速为100 r・min-1。

表1 不同转速时供试品的平均溶出度

Table 1 The average dissolution of samples at different speed

t/min

平均溶出度/%

100 r・min-175 r・min-150 r・min-1

55.84.05.4

1014.97.09.6

1529.510.413.5

3059.227.915.9

4593.038.131.2

60105.765.740.2

2.3.2 溶液稳定性考察 将葛根芩连片于5种不同的pH溶出介质中进行溶出度测定，依法操作，将供试品溶液分别于不同时间点测定供试品9个主要成分的峰面积，并以葛根素保留时间计算各个峰的相对保留时间，葛根芩连片中主要成分在2 h之内稳定性良好（RSD<5%），稳定性实验数据见表2。

表2 不同介质中各峰的峰面积RSD

Table 2 The RSD of every peak area in different dissolution media

峰号相对保留时间

各峰的峰面积RSD/%

pH

1.0pH

4.0pH

6.8H2OpH

7.4

峰10.730.90.7 0.3 1.3 0.3

峰2（葛根素）1.002.50.2 1.2 0.3 2.1

峰31.071.40.9 2.3 1.8 1.2

峰41.162.33.9 1.81.9 4.1

峰51.312.20.9 2.6 1.5 2.6

峰6（小檗碱）1.732.40.4 7.8 1.5 0.3

峰72.2510.32.8 3.2 2.4 1.7

峰8（黄芩苷）3.210.14.5 1.8 6.6 1.8

峰93.234.84.71.0 4.0 1.0

3 结果

3.1 溶出曲线的测定结果

取本品制剂，在上述5种溶出介质中进行溶出曲线测定，以取样时间为横坐标，以溶出度为纵坐标，绘制溶出曲线图，见图1。

A. pH 1.0;B. pH 4.0;C. pH 6.8;D. H2O;E. pH 7.4（图2同）。

图1 复方葛根芩连片9种成分在5种不同pH溶出介质中的溶出曲线

Fig.1 The dissolution curves of nine components from Gengen Qinlian tablets in five different pH dissolution media

3.2 溶出数据分析

3.2.1 采用非模型依赖法-相似因子法（f2）分析 相似因子f2的数学表达式为：

f2=50×log1+1/n∑nt=1Rt-Tt2-0.5×100

其中Rt和Tt分别为参比药物和试验药物在时间t时的溶出度，n为测定时间点总数。一般认为f2在50～100，可认定两者的释放行为相似。本实验将不同溶出介质中2号峰（葛根素）的溶出曲线作为参比对照曲线，相同溶出介质中其他峰的溶出曲线和参比对照曲线进行比较，以考查葛根芩连片中的9种成分在溶出介质中释放特性。复方葛根芩连片中主要成分与2号参比峰（葛根素）相比，计算f2结果见表3。

3.2.2 复方葛根芩连片剂中9种成分溶出行为聚类分析 采用聚类分析方法对复方葛根芩连片中9种成分于不同溶出介质中的溶出曲线进行聚类分析，即将每个测定条件下的9种成分溶出曲线看成是5维空间上的9个点，以2号峰（葛根素）为参比峰，采用层次聚类法对上述不同溶出介质中各个峰的溶出行为进行分类，见图2。

3.2.3 体外溶出结果小结 采用上述2种方法对溶出曲线相似性进行评价，可以看出：根据相似因子计算结果表明，4号峰所代表的成分的体外溶出行为与2号参比峰（葛根素）的溶出行为最接近，在4

表3 与2号参比峰（葛根素）相比f2计算结果

Table 3 The results of calculation of f2 compared with peak 2 （puerarin）

峰号

f2因子

pH 1.0pH 4.0pH 6.8H2OpH 7.4

峰17664794952

峰2（葛根素）-----

峰36577615781

峰45492889088

峰57676787879

峰6（小檗碱）6572757454

峰74963484331

峰8（黄芩苷）6965704345

峰96755586048

种溶出介质中两者的f2值均大于80，仅在pH 1.0的盐酸溶液中二者相似性略低。7号峰所代表的成分的体外溶出行为与2号参比峰（葛根素）的溶出行为相差最远，在4种溶出介质中两者的f2值均小于50，仅在pH 4.0磷酸盐溶液中二者溶出行为表现为相似。3号峰、5号峰所代表的成分和6号峰（小檗碱）在5种溶出介质中的溶出行为与2号参比峰（葛根素）的溶出行为相似性良好。

根据聚类分析结果表明，在pH 1.0溶出介质中1号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）最为接近，4号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）相差最远;在pH 4.0溶出介质中4

图2 5种不同pH介质中9种成分树状图

Fig.2 The tree diagrams of nine components from Gengen Qinlian tablets in five different pH dissolution media

号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）最为接近，9号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）相差最远;在pH 6.8溶出介质4号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）最为接近，7号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）相差最远;在水介质中4号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）最为接近，7号峰和9号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）相差最远;在pH 7.4溶出介质中3号峰和4号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）最为接近，1号峰和7号峰所代表的成分溶出行为与2号参比峰（葛根素）相差最远。

以上的分析结果表明，尽管2种分析和评价方法不同，分析结果略有差异，但分析和评价的结论基本一致。

4 讨论

本实验选择了pH 1.0，4.0，6.8，水和pH 7.4共5种溶液作为溶出介质，分别模拟复方葛根芩连片在胃液和不同肠段肠液中的溶出。以葛根芩连方中9种主要成分的溶出作为研究对象，考查其在不同溶出介质中溶出规律及特点，根据体外溶出能更好地预测其在体内不同吸收部位的吸收情况[6-7]。

本研究表明，复方葛根芩连方中9种主要成分在溶出介质的溶出不完全具有同步性，峰7和峰8（黄芩苷）所代表的成分与2号参比峰（葛根素）溶出同步性相差较远，峰3，4，5，和6（小檗碱）所代表的成分与2号参比峰（葛根素）具有完全的溶出同步性，峰1和峰9与2号参比峰（葛根素）也具有较一致的溶出同步性。这种溶出同步性表明，这几种成分在任意时刻的释放至溶出介质中各组分比例保持不变，并且这种比例的恒定与几种成分在复方葛根芩连中配比一致，这种同步释放正是体现出了中药配伍的特点。

模拟生物介质的溶出度方法在建立体外溶出和体内吸收相关性方面至关重要[8]，并且通过药物制剂体外溶出曲线计算溶出指数[9]，这也是生物药剂学分类标准的补充，因此溶出度研究也是课题组建立CMMBCS的重要研究内容。课题组在CMMBCS的研究过程中，对中药的溶出度评价方法按照由简至繁的过程不断推进，从单味药材散剂[10]深入到本研究的复方中药片剂，从单一成分溶出度评价深入到本研究的多成分溶出度评价，并重点关注可能引起吸收时序差异的溶出同步性问题。本研究建立的葛根芩连片中9种主要成分的体外溶出曲线测定方法，虽不能做到每种成分的明确定性，但却探索到了一条绕开对照品种类瓶颈限制而进行生物药剂学相关研究的道路。

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[10] 刘洋，吕贝然，赵保胜，等.川芎散剂体外溶出特征研究[J].中国中医信息杂志， 2014，21（2）：88.

Application of multicomponent dissolution evaluation method of

biopharmaceutics classification system of Chinese materia

medica in Gegen Qinlian tablets

WEI Li1， WANG Guo-peng2， DONG Ling1*， TANG Ming-min1， ZHANG Lei1， ZHU Mei-ling1， LIU Yang1*

（1. Beijing University of Chinese Medicine， Beijing 100102， China;

2. Zhongcai Health （Beijing） Biological Technology Development Co.， Ltd.， Beijing 100055， China）

[Abstract] The study is a paticular embodiment of Chinese patent medicine based on biopharmaceutics classification system of Chinese materia medica （CMMBCS）， focusing on assessment of synchronization issues of dissolution that may affect the timing of the multicomponent absorption. The accumulative dissolution percentages of nine components in Gengen Qinlian tablets in different dissolution solvents and times were determined by HPLC. The dissolution curve was drew and its similarity was evaluated by similarity factors （f2） and cluster method. Results in this experiment showed that the components that peak 7 and peak 8 （baicalin） represented had poor similarity with the reference peak 2 （puerarin）. Their similarity factors were both 43 in water dissolution media and 31 and 45 in pH 7.4 dissolution media， respectively. Components that peaks represented had better similarity with the reference peak 2 （puerarin） in other medium.It illustrated that components that peak 3，4，5，6 （berberine） represented had fully synchronous dissolution characteristics with the reference peak 2 （puerarin）， components peak 1 and 9 represented had nearly fully synchronous dissolution characteristics with the reference peak 2 （puerarin）， while components that peak 7 and 8 （baicalin） represented had no synchronous dissolution characteristics with the reference peak 2 （puerarin）.

第9篇：系统生物学分析范文

一、人类基因组计划与基因组学

在荣膺1962年诺贝尔生理学医学奖的沃森(JamesDeweyWatson)、克里克(FrancisHarryComp?tonCrick)和威尔金斯（MauriceHughFrederickWilkins),于1953年发现DNA双螺旋结构之后。相继于1958年和1980年罕见地两次荣获诺贝尔化学奖的桑格（FrederickSanger),先后完整定序了胰岛素的氨基酸序列和发明很重要的DNA测序方法，这些划时代的杰出成就于20世纪后半叶完全“打开了分子生物学、遗传学和基因组学研究领域的大门”。于是20世纪80年代形成了基因组学，在随后20世纪90年代人类基因组计划实施并取得很大进展后，基因组学取得了惊人的长足进展。

基因（gene)是DNA(脱氧核糖核酸）分子上具有遗传特征的特定核苷酸序列的总称，系具有遗传物质的DNA分子片段。基因位于染色体上，并在染色体上呈线性排列。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息得到表达。例如不同人种之间头发、肤色、眼睛、鼻子等不同，是基因差异所致。基因是生命遗传的基本单位，不仅是决定生物性状的功能单位，还是一个突变单位和交换单位。由30亿个碱基对组成的人类基因组，蕴藏着生命的奥秘。

基因组（genomes)是一个物种的完整遗传物质，包括核基因组和细胞质基因组。即基因组是生物体内遗传信息的集合，是某个特定物种细胞内全部DNA分子的总和。显然原先只关注单个基因是远远不够的，应当深入研究整个基因组，于是产生了基因组学。

基因组学（genomics)是专门从分子水平系统研究整个基因组的结构（以全基因组测序为目标）、功能（以基因功能鉴定为目标）以及比较（基于基因组图谱和序列分析对已知基因和基因的结构进行比较）的分支学科。基因组学着眼于研究并解析生物体整个基因组的所有遗传信息，突出特点是必须以整个基因组为研究对象，而不是只研究单个基因；同时还要研究如何充分利用基因在各个领域发挥作用。基因组学概括起来涉及基因作图、测序和整个基因组功能分析的遗传学问题。这门分支学科交叉融合了分子生物学、计算机科学、信息科学等,并以全新视角探究生长与发育、遗传与变异、结构与功能、健康与疾病等生物医学基本问题的分子机制，同时提供基因组信息以及相关数据系统加以利用，进而解决生物、医学和生物技术以及相关产业领域的有关问题[3]。基因组学的主要目标包括认识基因组的结构、功能及进化规律，阐明整个基因组所涵盖遗传物质的全部信息及相互关系，为最终充分合理利用各种有效资源，以提供预防和治疗人类疾病的科学依据。

人类基因组计划（humangenomeproject，HGP)的确立和实施极大地促进了基因组学的发展。人类基因组计划的提出，可追溯到寻求新方法解决日本广岛长崎原子弹幸存者及其后代的基因突变率检测低于预期问题。1984年12月美国能源部资助召开的环境诱变和致癌物防护国际会议,第一次提出测定人体基因和全部DNA序列，并检测所有的突变,计算真实的突变率。1985年6月，美国能源部正式提出了开展人类基因组测序工作，形成了“人类基因组计划(HGP)”的初步草案。历经几年酝酿与论证，1988年美国国会批准拨款，支持这一被誉为完全可以与“曼哈顿原子弹计划”、“阿波罗登月计划”并列相比美的宏伟科学计划。1990年正式启动后，陆续扩展成为美国、英国、法国、德国、日本和中国共同参加的国际性合作计划。2000年人类基因组工作框架图（草图）完成，是人类基因组计划成功的标志。

HGP这项规模宏大，跨国家又跨学科的大科学探索工程。旨在测定组成人类染色体（指单倍体）中所包含的30亿个碱基对所组成的核苷酸序列，从而绘制人类基因组图谱，并且辨识其载有的基因及其序列，达到破译人类遗传信息，解码生命奥秘，探索人类自身的生、老、病、死规律，揭示疾病产生机制以提供疾病诊治的科学依据。截至2005年，人类基因组计划的测序工作已经完成，但基因组学等研究工作一直在不断深人和扩展。例如，2006年启动了肿瘤基因组计划力求揭示人类癌症的产生机制以及癌症预防与治疗的新理念。当下已经迈进后基因组时代，从揭示生命所有遗传信息转移到在分子整体水平上对功能的研究（功能基因组学）。21世纪的生命科学以新姿态和新方法阔步向着纵深发展，同时有力推进了基础与临床医学、生物信息学、计算生物学、社会伦理学等相关学科的蓬勃发展。为促进这些相关学科及其应用的更好发展，尤其推动在人类健康与疾病、个性化医疗、农业、环境、微生物等诸多领域的广泛应用，自2006年以来巳经召开了十届国际基因组学大会（ICG)。第10届国际基因组学大会于2015年10月在中国深圳举行,特别就临床基因组学、生育健康、癌症、衰老、精准医疗、人工智能与健康、农业基因组学、合成生物学、生命伦理和社会影响、相关组学及生物产业等热点问题进行深人研讨，展现了相关组学的旺盛活力。

二、转录组学、蛋白质组学、代谢组学等与基因组学相辅相成

基因组学作为研究生物基因组的组成，组内各基因的精确结构、相互关系及表达调控的科学，又必须从系统生物学角度与方法，着眼于整体出发去研究人类组织细胞结构、基因、蛋白质及其分子间相互作用，并通过整体分析研究人体组织器官的功能代谢状态，从而才能更有效地探索解决人类疾病发生机制及其诊治与保健问题。

虽然人类基因组图揭示了人类遗传密码，而对生命活动起调节作用的是蛋白质。基因组研究本身不能体现蛋白质的表达水平、表达时间、存在方式以及蛋白质自身独特活动规律等。因此，自从基因和基因组学问世以后，分子生物学的组学大家庭中，不断延伸分化形成了相互密切关联的转录组学（tmnscrip-tomics)、蛋白质组学（proteomics)、代谢组学（metabo-lomics),以及脂类组学（lipidomics)、免疫组学（lmmu-nomics)、糖组学（glycomics)、RNA组学（RNAomics)等,这些相互密切关联的组学构成丰富的系统生物学以及组学生物技术基础。

转录组学是一门在整体水平上研究细胞中基因转录情况以及转录调控规律的分支学科。也即转录组学是从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。可见在整体水平上研究所有基因转录及转录调控规律的转录组学，乃是功能基因组学研究的重要组成部分。

蛋白质组（proteome)是指一个基因、一个细胞或组织所表达的全部蛋白质。而蛋白质组学研究不同时间、空间发挥功能的特定蛋白质及其群体;从蛋白质水平上研究蛋白质表达模式和功能模式及其机制、调节控制及蛋白质群体中各个组分。蛋白质组本质上指的是在大规模水平上研究蛋白质的特征，包括蛋白质的表达水平，翻译后的修饰，蛋白与蛋白相互作用等，由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生，细胞代谢等过程的整体而全面的认识。基因组相对稳定，而蛋白质组是动态的概念。研究蛋白质组学是基因组学研究不可缺少的后续部分,也即生命科学进人后基因时代的特征。

代谢组学的概念源于代谢组，代谢组是指某一生物或细胞在一特定生理时期内所有的低分子量代谢产物。代谢组学则是对某一生物或细胞在一特定生理时期内所有低分子量代谢产物同时进行定性和定量分析的一门新分支学科。代谢组学以组群指标分析为基础，以高通量检测和数据处理为手段，以信息建模与系统整合为目标的系统生物学的一个分支。继基因组学和蛋白质组学之后新发展起来的代谢组学，是借助基因组学和蛋白质组学的研究思想，对生物体内所有代谢物进行定量分析，并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系。基因组学和蛋白质组学分别从基因和蛋白质层面探寻生命的活动，而实际上细胞内许多生命活动是发生在代谢物层面的。因此有研究者认为“基因组学和蛋白质组学告诉你什么可能会发生，而代谢组学则告诉你什么确实发生了”。所以，代谢组学迅速发展并渗透到诸多领域，例如疾病诊断、医药研制开发、营养食品科学、毒理学、环境学、植物学等与人类健康密切相关的各领域。

三、放射组学在交叉融合中应运而生

2015年是伦琴发现X射线120周年，正如简明不列颠百科全书所评价：X射线的发现“宣布了现代物理学时代的到来，使医学发生了革命”W。近40多年来计算机科学技术的交叉融合，以X射线透射开始并不断拓展许多种类型的医学成像技术，又经历了数字化革命而呈现出跨越式发展。数字化医学影像学已经成为现代医学不可或缺的重要手段和必不可少的组成部分。医学影像学在保健査体、疾病预防、疾病筛査、早期诊断、病情评估、治疗方法选择、康复疗效评价等，以及生命科学研究方面发挥了越来越大的不可替代作用。随着多排螺旋CT、双源CT、能谱CT、磁共振成像（MRI)、单光子和正电子计算机断层显像（SPECT与PET)、图像融合一体机成像(PET/CT等等）诸多影像医学新设备、新技术、新方法层出不穷，医学影像学巳经从结构成像发展到功能成像，又迈向分子影像学的新阶段。尤其进人21世纪后，分子影像学方兴未艾地蓬勃发展，已经成为分子生物学的重要手段。当前数字化医学影像学所形成的大数据又密切关联到相关基因组学，应运而生了放射组学（radiomicsV）。如果说20世纪驱动医学影像学的发展主要是依靠物理学和计算机科学技术、电子工程科学技术等，而21世纪则迫切需要与医学、分子生物学（包括基因组学等诸多组学）等相关学科进一步深人交叉融合相辅相成。

放射组学（亦有称之为影像组学）、分子影像学完全是与基因组学、蛋白质组学等相关组学彼此关联并相互促进而不断发展的。整合各种技术实现运用影像学手段显示人体组织水平、细胞和亚细胞水平的特定分子,并能反映活体状态下分子水平变化，从而对其生物学行为在分子影像层面进行定性和定量研究，无论在人体保健与疾病的诊断治疗，或者在药物研究开发，以及在基因功能分析与基因治疗研究等方面，都凸显了巨大优势和良好前景。

包含分子影像学的数字化医学影像学迅速发展，可提供越来越丰富的多层次医学影像数据资料，显然必须加以深度发掘并充分利用这些极其庞大的数字化信息。通过放射组学研究，解码隐含在医学影像信息中的因患者的细胞、生理、遗传变异等多因素共同决定的综合影像信息，并客观且定量化将其内涵呈现在临床诊治、预后分析的整个过程，这无疑会成为临床医学具有重大意义的革命。应运而生的放射组学，就是致力于应用大量的自动化数据特征化算法将感兴趣区域（regionofinterest,R0I)的影像数据转化为具有高分辨率的可发掘的特征空间数据。数据分析是对大量的影像数据进行数字化的定量高通量分析，得到高保真的目标信息来综合评价肿瘤的各种表型（phenotypes),包括组织形态、细胞分子、基因遗传等各个层次。例如近期文献报道，放射组学可揭示肿瘤预测性的信号，能够捕获肿瘤内在的异质性，并与潜在的基因表达类型相关联。

美国的国家癌症研究所（NationalCancerInstitu?te,NCI),已经建立量化研究网络（quantitativere?searchnetwork,QIN)，旨在共享数据、算法和工具，以加速影像信息量化的合作研究网络U5]。他们将放射组学的建设及应用框架分为5部分:①图像的获取及重建;②图像分割及绘制；③特征的提取和量化；④数据库建立及共享；⑤个体数据的分析。当然这些均是很有挑战性的工作。

放射组学通过标准化的图像获取以及自动化的图像分析等,能为疾病的诊断、预后及预测提供有价值的信息。近期的研究还提示放射组学能有效预测不同患者中的肿瘤基因异质性等，可见放射组学有着广阔应用前景。四、发展相关组学更好共促精准医疗

从基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学等2直到新形成的放射组学，均是在相关学科交叉融合中，当条件与时机发展到一定程度而瓜熟蒂落催生。

这些相互关联的组学全部都兼备着学科分化以及整合的特色。学科交叉融合根据发展需要分化催生出4新分支，而所有这些组学分支学科又都从系统生物学角度出发，注重对形成的分支学科自身整体开展研I究。正是如此辩证统一的现代科技发展特点，如同DNA的螺旋结构一样在不断深化中而螺旋式上升，7推动科学技术向更深层次和更高水平发展。