時(shí)間：2024-01-24 16:58:55
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇生物信息學(xué)培訓(xùn)，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
關(guān)鍵詞：生物信息學(xué)；醫(yī)學(xué)；教育；建議
生物信息學(xué)（Bioinformatics）是一門發(fā)展迅速的生物學(xué)分支學(xué)科，由生物學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、信息管理學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)及統(tǒng)計(jì)學(xué)等多門學(xué)科相互交叉而形成，本質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決生物學(xué)問題，通過信息的處理和整合實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新。它主要包括以下3個(gè)方面的內(nèi)容：①生物數(shù)據(jù)的收集、整理、存儲(chǔ)、檢索、加工、分析和整合；②生物系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的建模；③與生物科學(xué)相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，這個(gè)范圍還在不斷的擴(kuò)增中［1］。醫(yī)學(xué)生物信息學(xué)是指以醫(yī)學(xué)研究和臨床應(yīng)用為中心開設(shè)的生物信息學(xué)，本文討論的內(nèi)容主要圍繞醫(yī)學(xué)生物信息學(xué)展開。近20年來，互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫和計(jì)算方法的發(fā)展，為生物信息學(xué)的研究提供了更為廣泛和靈活的方法；多種模式生物基因組測序的完成，功能基因組、蛋白質(zhì)組研究的開展，各種高通量生物實(shí)驗(yàn)技術(shù)快速發(fā)展為生物信息學(xué)，提供了更大研究空間的同時(shí)，也對海量的生物學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地挖掘和整合提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)；而以基礎(chǔ)研究與臨床醫(yī)療結(jié)合為宗旨的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的興起對銜接二者之間的橋梁———生物信息學(xué)，提供了廣闊的應(yīng)用空間。對生物信息學(xué)人才的熱切需求，以及上述機(jī)遇和挑戰(zhàn)導(dǎo)致了生物信息學(xué)專業(yè)在全世界的蓬勃發(fā)展。以美國為例，在1999年之前，全美只有6所大學(xué)設(shè)置有計(jì)算生物學(xué)與生物信息學(xué)專業(yè)，而到2002年，則有31所大學(xué)設(shè)置了計(jì)算生物學(xué)與生物信息學(xué)專業(yè)博士學(xué)位，其中有12所大學(xué)是在2001年～2002年之間設(shè)置的這門專業(yè)［1］。這些大學(xué)通常以生物學(xué)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)或者生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)為依托設(shè)置這門專業(yè)，不同大學(xué)對該專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)模式也有所不同。在我國，很多高等院校將生物信息學(xué)作為專業(yè)課程設(shè)立，醫(yī)學(xué)高等院校也逐步將其作為基礎(chǔ)課程或選修課設(shè)立。作為一門新生學(xué)科，生物信息學(xué)在大部分院校尚處于探索階段，沒有成熟完善的教育模式可以借鑒［2］。在這種情況下，來自前期已畢業(yè)學(xué)生和用人單位的反饋意見對生物信息學(xué)教育模式的總結(jié)提高具有重要意義。作為一名臨床醫(yī)師和醫(yī)學(xué)研究人員，筆者深刻體會(huì)到在實(shí)際工作中，無論是自身合理應(yīng)用生物信息學(xué)知識進(jìn)行思考和設(shè)計(jì)，還是找到能夠迅速融入并滿足實(shí)驗(yàn)室研究和臨床工作需求的生物信息學(xué)專業(yè)人才都不是一件容易的事情。因此，本文作者就自己的一些切身體會(huì)，結(jié)合文獻(xiàn)和思考，對我國醫(yī)學(xué)生物信息學(xué)人才培養(yǎng)列舉了一些意見和建議，希望能夠在生物信息學(xué)教學(xué)模式的完善中起到微薄的助力作用。本文著重探討信息技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，側(cè)重于醫(yī)院信息管理和信息系統(tǒng)建設(shè)方面的醫(yī)學(xué)信息學(xué)（Medical Informatics）不在本文討論范圍內(nèi)。理想的醫(yī)學(xué)生物信息學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該是這三類人的集合：①計(jì)算機(jī)專家，掌握計(jì)算機(jī)算法、計(jì)算機(jī)語言、軟件、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和相關(guān)知識框架，以及硬件知識；②生物信息學(xué)專家，具有熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存、處理、分析和整合相關(guān)生物信息的能力；③基礎(chǔ)研究或臨床工作者，具有查閱文獻(xiàn)，提出生物學(xué)或臨床醫(yī)學(xué)問題，合理使用上述生物信息學(xué)來思考、設(shè)計(jì)和解決問題的能力，并能收集和正確提供用于研究的初始數(shù)據(jù)。結(jié)合我國實(shí)際情況，想讓臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生或醫(yī)學(xué)生物信息學(xué)專業(yè)學(xué)生同時(shí)完成以上3個(gè)方面的培訓(xùn)顯然不切實(shí)際。理想的培訓(xùn)模式，是通過對臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)和醫(yī)學(xué)生物信息學(xué)專業(yè)學(xué)生不同側(cè)重的培訓(xùn)，再通過二者的合理分工和配合，來滿足以上3個(gè)方面的需求。對醫(yī)學(xué)院校學(xué)生，尤其是醫(yī)學(xué)研究生，生物信息學(xué)培訓(xùn)的內(nèi)容應(yīng)側(cè)重于對其計(jì)算思維能力和信息學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，目的是使其能熟練地從生物信息學(xué)角度發(fā)現(xiàn)和提出生物學(xué)或臨床醫(yī)學(xué)方面的科學(xué)假設(shè)，針對該假設(shè)設(shè)計(jì)合理的研究方案，并為后續(xù)研究提供正確的初始數(shù)據(jù)；對以生物醫(yī)學(xué)為中心的信息學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)，內(nèi)容應(yīng)側(cè)重于對其計(jì)算機(jī)技術(shù)和生物信息學(xué)在醫(yī)學(xué)實(shí)踐應(yīng)用方面能力的培養(yǎng)，目的是與前者配合，指導(dǎo)并幫助其完成科學(xué)假設(shè)的設(shè)計(jì)，對前者提供的初始數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、存儲(chǔ)、檢索、分析和整合，以及完成更高要求的計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的應(yīng)用，例如應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)，生物系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的建模，等等。
1 醫(yī)學(xué)生的計(jì)算生物學(xué)與生物信息學(xué)思維培養(yǎng)
本部分特指醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的生物信息學(xué)教學(xué)，部分醫(yī)學(xué)院校開設(shè)的醫(yī)學(xué)生物信息學(xué)專業(yè)教學(xué)將在下一部分中提及。無論是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究，還是以循證醫(yī)學(xué)為代表的臨床研究，生命科學(xué)研究的一般過程，都遵循發(fā)現(xiàn)問題資料查詢預(yù)實(shí)驗(yàn)提出科學(xué)假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說資料查詢和結(jié)果分析科學(xué)理論總結(jié)的基本思路［3］。在這個(gè)過程中，計(jì)算生物學(xué)與生物信息學(xué)不僅是進(jìn)行資料查詢和結(jié)果分析的重要工具，更應(yīng)是在提出科學(xué)假設(shè)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段就需要貫徹執(zhí)行的理念和思維方式。換言之，具體的生物信息學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)一樣都是驗(yàn)證生物醫(yī)學(xué)假說的實(shí)驗(yàn)方法，是將一個(gè)生命科學(xué)假設(shè)用計(jì)算和信息學(xué)思維方式表達(dá)和實(shí)現(xiàn)的過程。在我國，絕大部分醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究和臨床研究課題都是由醫(yī)學(xué)院校畢業(yè)的臨床工作者設(shè)計(jì)和申請的。由于臨床醫(yī)師大都承擔(dān)了繁重的臨床工作，申請者親自完成課題的機(jī)會(huì)很少，獲批課題的具體實(shí)施及數(shù)據(jù)管理、存儲(chǔ)、檢索、分析和整合多由研究生或?qū)嶒?yàn)室工作人員負(fù)責(zé)。因此結(jié)合我國的實(shí)際情況，將生物信息學(xué)與具體課題耦合，即將一個(gè)科學(xué)假設(shè)用計(jì)算和信息學(xué)表示并有效實(shí)施的思維和實(shí)踐培訓(xùn)，才是醫(yī)學(xué)生生物信息學(xué)培訓(xùn)的中心內(nèi)容。由于我國臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)采用長學(xué)制（5年、7年或8年）教學(xué)，對實(shí)踐性和針對性都很強(qiáng)的生物信息學(xué)而言，過早或過于籠統(tǒng)的培訓(xùn)都顯得意義不大，所以筆者認(rèn)為針對醫(yī)學(xué)生的生物信息學(xué)培訓(xùn)安排在研究生階段是比較合適的，教育中心是以醫(yī)學(xué)研究需求為指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)信息學(xué)思維培訓(xùn)和實(shí)踐操作。具體提出的建議有兩點(diǎn)，一是根據(jù)學(xué)生專業(yè)背景調(diào)整理論教學(xué)內(nèi)容。醫(yī)學(xué)院校學(xué)生的數(shù)理基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及統(tǒng)計(jì)學(xué)理論基礎(chǔ)不能和工科院校的學(xué)生相比，醫(yī)學(xué)專業(yè)包括基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、口腔、預(yù)防等專業(yè)，涉及廣泛，各個(gè)專業(yè)背景的學(xué)生對這門課程的需求不盡相同。因此在理論課程上，要根據(jù)不同的專業(yè)背景和研究內(nèi)容形成“個(gè)性化”的培養(yǎng)方案，目的是讓學(xué)生有選擇有針對性地掌握相關(guān)生物信息學(xué)內(nèi)容，例如數(shù)據(jù)庫的類型和選擇，常用軟件的種類和應(yīng)用等，同時(shí)又不會(huì)對過于高深的生物信息學(xué)理論產(chǎn)生反感。二是結(jié)合研究生階段的課題，開展研究內(nèi)容模擬和實(shí)踐操作練習(xí)。為了更好的配合研究生階段的課題，可將《生物信息學(xué)》開課時(shí)間調(diào)整到研究生階段的第三學(xué)期，即在學(xué)生進(jìn)入課題研究階段之后，讓學(xué)生在清楚面臨的課題內(nèi)容后，有針對性地學(xué)習(xí)在完成課題過程中要使用到的知識、工具和解決問題的思路，包括文獻(xiàn)查閱、保存、編輯，核酸序列查找和同源性比對及進(jìn)化分析，PCR引物設(shè)計(jì)，基因功能、結(jié)構(gòu)預(yù)測，調(diào)控元件及轉(zhuǎn)錄因子預(yù)測，蛋白質(zhì)基本理化性質(zhì)分析，跨膜區(qū)及信號肽預(yù)測，二級結(jié)構(gòu)和空間三維結(jié)構(gòu)的預(yù)測等。這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率會(huì)大大提高。為了解決上課時(shí)間與課題時(shí)間沖突的問題，可以采用生物信息學(xué)授課老師加入導(dǎo)師組成員，通過網(wǎng)上教學(xué)和答疑、夜間授課、集中授課與個(gè)別指導(dǎo)結(jié)合等多種方式靈活解決。
2 以醫(yī)學(xué)為中心的生物信息學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)
如果說對醫(yī)學(xué)生進(jìn)行生物信息學(xué)教育的目的是使其學(xué)會(huì)將一個(gè)生命科學(xué)假設(shè)用計(jì)算和信息學(xué)表示，并正確提供初始數(shù)據(jù)，那么以醫(yī)學(xué)為中心的生物信息學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的目的，就是使其學(xué)會(huì)用計(jì)算機(jī)學(xué)和信息學(xué)處理并證實(shí)科學(xué)假設(shè)的過程。具體的內(nèi)容包括，與實(shí)驗(yàn)室工作人員和臨床醫(yī)生配合，從計(jì)算生物學(xué)與生物信息學(xué)角度指導(dǎo)并幫助其完成科學(xué)假設(shè)和課題內(nèi)容設(shè)計(jì)；在課題實(shí)施階段對后者提供的初始數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、存儲(chǔ)、檢索、分析和整合，以及滿足后者更高要求的計(jì)算機(jī)技術(shù)的需求，例如應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)，生物系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的建模，等等。目前，計(jì)算生物學(xué)與生物信息學(xué)專業(yè)研究生的培養(yǎng)模式主要有3種：①以生物學(xué)為中心的多學(xué)科培養(yǎng)模式。理論教育以生物學(xué)為中心，在6～9個(gè)學(xué)期內(nèi)陸續(xù)完成生物學(xué)部分課程（相當(dāng)于普通生物學(xué)系1／3～1／4課程）的選修，然后根據(jù)興趣和實(shí)際情況選擇一個(gè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室完成研究生課題。這種培養(yǎng)模式被大多數(shù)綜合大學(xué)采納。②以工程設(shè)計(jì)為中心的培養(yǎng)模式。③以醫(yī)學(xué)為中心的培養(yǎng)模式。指以醫(yī)學(xué)研究和臨床應(yīng)用為中心設(shè)置計(jì)算生物學(xué)和生物信息學(xué)，絕大多數(shù)由醫(yī)學(xué)院校設(shè)置，側(cè)重生物信息學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)的結(jié)合。在進(jìn)入課題階段之前會(huì)有1～2年臨床相關(guān)概念和信息的培訓(xùn)，主要開設(shè)的課程包括生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)與基因組學(xué)、化學(xué)與物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)等，甚至包括部分醫(yī)學(xué)課程，后期實(shí)踐階段通常選擇一個(gè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室完成研究生課題?？偟目磥?，醫(yī)學(xué)生物信息學(xué)基礎(chǔ)課程設(shè)置與國際趨勢相符，也符合以醫(yī)學(xué)為中心計(jì)算生物學(xué)與生物信息學(xué)的培訓(xùn)要求。但從近年生物信息學(xué)專業(yè)研究生就業(yè)情況來看，確實(shí)存在素質(zhì)參差不齊，學(xué)不能致用，不能很快融入研究工作等問題。筆者認(rèn)為，這種現(xiàn)象可以從三個(gè)方面加以改進(jìn)：①以職業(yè)發(fā)展和學(xué)位教育為導(dǎo)向，建立多層次、多形式的醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育和繼續(xù)教育體系。各醫(yī)學(xué)院?？稍诮y(tǒng)一專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和定位的基礎(chǔ)上，根據(jù)自身的學(xué)科基礎(chǔ)和特色，結(jié)合學(xué)生畢業(yè)后的工作領(lǐng)域和就業(yè)方向，形成“個(gè)性化”的專業(yè)方向和培養(yǎng)方案。②加強(qiáng)師資力量的建設(shè)，形成以課程為中心的教學(xué)團(tuán)隊(duì)?，F(xiàn)有醫(yī)學(xué)生物學(xué)教材內(nèi)容寬泛、偏重理論，對實(shí)踐環(huán)節(jié)的指導(dǎo)較少，需要授課老師有選擇的挑選合適的內(nèi)容并予以補(bǔ)充和完善。這對授課教師的素質(zhì)提出了更高要求，要求其能根據(jù)實(shí)際情況因材施教，有所取舍，強(qiáng)化重點(diǎn)。目前，各院校教學(xué)團(tuán)隊(duì)和師資力量配備受限，建議可以課程為中心，培養(yǎng)、引進(jìn)學(xué)術(shù)帶頭人，從其他專業(yè)挑選骨干教師兼任等多種形式，形成以課程為中心的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。③實(shí)踐教學(xué)與綜合能力的培養(yǎng)。生物信息學(xué)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科，要將“學(xué)有所長，學(xué)以致用”作為人才培養(yǎng)的最終目的。可以通過構(gòu)建開放式實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，建設(shè)實(shí)踐教學(xué)基地等方式盡可能強(qiáng)化實(shí)踐操作訓(xùn)練［4］，后期部分學(xué)生可以結(jié)合個(gè)人興趣，本著雙向選擇的原則，將實(shí)踐階段訓(xùn)練固定到導(dǎo)師和實(shí)驗(yàn)室，并安排其參與完成某一項(xiàng)課題的設(shè)計(jì)、實(shí)施和總結(jié)，在整個(gè)過程中要特別注意培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自學(xué)能力，強(qiáng)調(diào)知識的自我更新。
綜上所述，醫(yī)學(xué)生物信息學(xué)人才培養(yǎng)的最終目的是使生物信息學(xué)能滿足現(xiàn)代醫(yī)療和醫(yī)學(xué)研究發(fā)展的需要，使醫(yī)學(xué)生物信息學(xué)人才成為有效連接基礎(chǔ)研究與臨床醫(yī)療的橋梁，為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展提供新途徑［5］。
參考文獻(xiàn)：
［1］Mark Gerstein，Dov Greenbaum，Kei Cheung and Perry L．Miller．An interdepartmental Ph．D．program in computa－tional biology and bioinformatics：The Yale perspective［J］．Journal of Biomedical Informatics，2007，40：73－79．
［2］倪青山，胡福泉，饒賢才，等．醫(yī)學(xué)院校生物信息學(xué)實(shí)踐教學(xué)初探［J］．基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2011，13（6）：538－539．
［3］張樂平，馮紅玲，宋茂海，等．生物信息學(xué)教學(xué)與醫(yī)科學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)［J］．計(jì)算機(jī)教育，2012，19（4）：12－16．
［4］尋萌，陳艷炯，楊娥，等．《生物信息學(xué)》教學(xué)實(shí)踐探討［J］．西北醫(yī)學(xué)教育，2011，19（6）：1220－1223．
關(guān)鍵詞：生物信息學(xué)；導(dǎo)師制；培訓(xùn)；文獻(xiàn)抄讀
隨著生物信息學(xué)的蓬勃發(fā)展，許多大學(xué)尤其醫(yī)學(xué)院校近些年來相繼開設(shè)生物信息學(xué)相關(guān)課程，用以培養(yǎng)學(xué)生的生物信息學(xué)技能。因?yàn)樾畔W(xué)專業(yè)的相關(guān)課程對于生物信息學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)的有利性，一些院校，尤其醫(yī)學(xué)院校，更加注重對本校信息學(xué)專業(yè)進(jìn)行生物信息學(xué)技能培養(yǎng)[1]。由于生物信息學(xué)是多個(gè)學(xué)科的交叉產(chǎn)物，需要掌握的技能很多。并且生物信息學(xué)對于創(chuàng)新實(shí)踐能力要求較高，僅僅學(xué)習(xí)理論課程是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。增加學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力對于生物信息知識學(xué)習(xí)尤為重要。本文將以哈爾濱醫(yī)科大學(xué)大慶校區(qū)為例，探討醫(yī)學(xué)院校生物信息學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)。哈爾濱醫(yī)科大學(xué)大慶校區(qū)共有兩個(gè)專業(yè)與生物信息學(xué)密切相關(guān)。因此，以在這兩個(gè)專業(yè)學(xué)生中開展的生物信息學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)活動(dòng)為例，具體內(nèi)容如下。
1 生物信息學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)活動(dòng)的組織和領(lǐng)導(dǎo)
學(xué)院組建由主管科研副院長任組長、從事生物信息學(xué)科研的優(yōu)秀教師任組員的創(chuàng)新活動(dòng)小組，對大二、大三本科生生物信息學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)進(jìn)行全程指導(dǎo)。建立生物信息協(xié)會(huì)，并設(shè)立學(xué)習(xí)部、紀(jì)檢部、宣韃?、卫刹?。每個(gè)部門均有一位老師當(dāng)顧問，選拔優(yōu)秀的學(xué)生任各個(gè)部門的負(fù)責(zé)人，對創(chuàng)新活動(dòng)小組進(jìn)行日常管理。并且在大二和大三學(xué)生中選拔出一位會(huì)長和一位副會(huì)長。對創(chuàng)新活動(dòng)小組進(jìn)行全面管理。教師的角色為顧問性質(zhì)，不直接參與管理。這樣的好處是，教師不會(huì)陷入到日常的管理中，為教師節(jié)省時(shí)間，從事更重要的生物信息技能培養(yǎng)。
2 生物信息技能培訓(xùn)
聘請本學(xué)院從事生物信息學(xué)科研的優(yōu)秀教師對學(xué)生進(jìn)行有針對性的基礎(chǔ)知識集中培訓(xùn)，每學(xué)期40-80學(xué)時(shí)，均安排在晚上和周末。開展了復(fù)雜疾病代謝、信號子通路識別、全基因組生物學(xué)通路網(wǎng)絡(luò)分析及平臺(tái)開發(fā)、基因大數(shù)據(jù)的分析、數(shù)據(jù)庫開發(fā)、circRNA等培訓(xùn)內(nèi)容。注重上機(jī)實(shí)踐，通過真實(shí)操作體驗(yàn)和結(jié)果可視化來提升成就感，且能使學(xué)生在實(shí)踐中打破生物信息學(xué)的神秘感。在學(xué)校的大力支持下，建立了一個(gè)容納30多人的實(shí)驗(yàn)室用于生物信息學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐能力學(xué)習(xí)的場地。而且，研究生實(shí)驗(yàn)室也部分開放，鼓勵(lì)學(xué)生與研究生學(xué)習(xí)和交流。
3 導(dǎo)師制
生物信息學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)采用導(dǎo)師制。學(xué)生根據(jù)各位導(dǎo)師的研究方向，自愿選題、選擇導(dǎo)師。一位導(dǎo)師每年級招入2名以內(nèi)學(xué)生，對其進(jìn)行導(dǎo)師所從事科研內(nèi)容的針對性技能培養(yǎng)。通過培養(yǎng)，學(xué)生能夠達(dá)到幫助促進(jìn)導(dǎo)師從事的科研。導(dǎo)師為學(xué)生分配各種實(shí)際的課題任務(wù)。開始時(shí)候，分配一些簡單的任務(wù)。如果學(xué)生能力受到認(rèn)可，導(dǎo)師加大任務(wù)量，進(jìn)行更創(chuàng)新的技能探索，甚至讓學(xué)生自己開發(fā)新的生物信息學(xué)程序、數(shù)據(jù)分析和軟件。達(dá)到這一能力的學(xué)生，將很大程度提升學(xué)生的能力，并因?yàn)閷W(xué)生能幫助老師解決科研中的技術(shù)和數(shù)據(jù)分析問題，因此促進(jìn)教師指導(dǎo)學(xué)生的積極性。每學(xué)期，對學(xué)生進(jìn)行考核，所有導(dǎo)師和研究生參與考核，內(nèi)容包括生物信息學(xué)技能掌握情況、團(tuán)隊(duì)合作能力、數(shù)學(xué)和英語成績。合格者才可以繼續(xù)進(jìn)行導(dǎo)師指導(dǎo)下的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。
4 文獻(xiàn)抄讀
從事科研的指導(dǎo)教師和生物信息研究生每周進(jìn)行三次的文獻(xiàn)抄讀，均安排在晚上和周末。論文內(nèi)容往往是發(fā)表在國際頂級雜志上的生物學(xué)和生物信息學(xué)文章。參加培訓(xùn)的本科生，同時(shí)要求他們聽教師和研究生的文獻(xiàn)抄讀。不像培訓(xùn)內(nèi)容，文獻(xiàn)抄讀對于低年級的學(xué)生，聽懂難度較大。對學(xué)生來說，這也是最艱難的考驗(yàn)。我們在最開始實(shí)施過程中，學(xué)生由于聽不懂，對生物信息產(chǎn)生厭倦，許多學(xué)生因此退出。然而，令人欣喜的是，堅(jiān)持下來的學(xué)生，畢業(yè)時(shí)取得很好的培養(yǎng)效果，2012級8人報(bào)名學(xué)習(xí)生物信息，一年后堅(jiān)持下來的學(xué)生有5人。其中3人成功考入研究生，1人在生物信息科技公司就業(yè) （見表1）。2013級初始報(bào)名時(shí)有19人，一年后堅(jiān)持下來的學(xué)生，7人中，6人成功考入研究生（見表1）。究其原因可能是，堅(jiān)持下來的學(xué)生因?yàn)殚L期接受國際頂級雜志上的生物學(xué)和生物信息學(xué)文章的熏陶，生物信息學(xué)水平有了明顯提升。這鼓勵(lì)了后來者的信心，即使難也愿意挺住，等待“黑暗后的光明！”。因此，我們認(rèn)為本科生聽文獻(xiàn)抄讀很可能是提升能力的一個(gè)捷徑。2014級和2015級堅(jiān)持下來的學(xué)生人數(shù)均有增加，分別達(dá)到了12人和11人（見表1）。由于尚未畢業(yè)，無法統(tǒng)計(jì)考研和就業(yè)情況。但，教師反饋信息顯示，學(xué)生能力培養(yǎng)效果整體有了進(jìn)一步的提升。
文中插圖為我校本科生進(jìn)行生物信息學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)活動(dòng)的現(xiàn)場照片。
5 結(jié)束語
本文以生物信息學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的開展情況為例，探討了醫(yī)學(xué)院校生物信息學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的方法。我們試圖尋找一種既能有效培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，又能減輕教師負(fù)擔(dān)、并促進(jìn)教師積極培養(yǎng)學(xué)生的方式。
基金項(xiàng)目：哈爾濱醫(yī)科大學(xué)于院士杰出青年培養(yǎng)基金項(xiàng)目；哈爾濱醫(yī)科大學(xué)（大慶）校內(nèi)教學(xué)研究基金項(xiàng)目，類別：人才培養(yǎng)（課題編號：XNJYJJ15203）
2010年夏,我們單位參加無錫市疾控錢云老師組織授課的該項(xiàng)目師資培訓(xùn)班后,返回社區(qū),選擇群眾基礎(chǔ)較好的陽山社區(qū),針對實(shí)際,精心準(zhǔn)備,并結(jié)合高血壓、糖尿病兩大慢病為具體切入點(diǎn),開展了《高血壓、糖尿病等慢病自我管理技能推廣培訓(xùn)》講座。在內(nèi)容編排上作了增減,一方面加進(jìn)了高血壓、糖尿病的有關(guān)健康科普知識,使講座更具實(shí)用性和說服力。另一方面,對講座中有些一時(shí)難以為基層居民理解接受的知識作了選擇梳理,從而保證了大家在短時(shí)間內(nèi)接受體驗(yàn)慢病知識的實(shí)效性。反饋表明,我們帶來了一種新的醫(yī)療理念,一種新的慢病應(yīng)對思維,取得了預(yù)期效果。
陽山是著名桃鄉(xiāng),根據(jù)居民隨陽山水蜜桃種植特殊性多有起居早晚、忙閑不定這一特點(diǎn),及中老年人慢病特點(diǎn),在授課時(shí),我們以講解為主,穿插講一些居民身邊的活生生的失敗或成功的病例,讓大家從具體案例中體會(huì)到慢病管理的重要性和益處,吸取教訓(xùn),改進(jìn)不足,做得更好。在課件中,具體加進(jìn)了目前CDC重點(diǎn)關(guān)注之“高血壓、糖尿病”兩大慢病的健康科普知識與“和平共處原則”,如何管理,如何服藥,什么是它們的應(yīng)急狀況、必須立即醫(yī)療干預(yù)等等。結(jié)合一些桃農(nóng)的疑問:為什么賣桃子的時(shí)候不覺得累,賣過了,閑了,反而覺得累,要生病?我們就試著利用祖國的中醫(yī)中藥知識,用王琦教授的“9種體質(zhì)相”理論跟他們解釋:什么是陰虛體質(zhì),陰虛的人為什么不覺得累,怎么調(diào)理等等。針對居民關(guān)注的一些具體健康問題如整體健康自評、健康擔(dān)憂、疲勞、氣短、疼痛、失能、情緒低落及社會(huì)活動(dòng)/角色受限等,我們也按培訓(xùn)要求做了簡單扼要的闡述,并讓大家互動(dòng),互相交流應(yīng)付慢性不適的經(jīng)驗(yàn)與體會(huì),讓學(xué)員互相學(xué)習(xí),取長補(bǔ)短,共同體驗(yàn)和戰(zhàn)勝疾病痛苦。針對失眠患者,我們教他們怎樣有效助眠、不拒絕助眠藥,并用季羨林大師和身邊一些長壽者的實(shí)例,解開他們的的困惑。針對各種疼痛,我們也提出了一些可以試試的緩解方法,如冥想、太極,適當(dāng)參與麻將、撲克等民間娛樂,尤其如參與陽山地區(qū)群眾基礎(chǔ)較好的健身舞、門球、爬山等鍛煉活動(dòng)。課后,一些居民由衷感慨道:原來看病可以這么看,原來我們可以與慢病和平共處。
我國的醫(yī)療體制雖然正在轉(zhuǎn)型,但由于國情所致,在解決一些慢性病問題時(shí),醫(yī)療干預(yù)所起作用有限、且費(fèi)用昂貴已成詬病,又由于慢性病人的預(yù)防性干預(yù)和衛(wèi)生保健活動(dòng)通常都必須長期在社區(qū)和家里執(zhí)行,單純的醫(yī)療行為可操作性和可持續(xù)性均有不足。慢性病已成為我國多數(shù)地區(qū)的主要健康問題之一,隨著我國人口老齡化的加劇,慢性病者患病的絕對數(shù)和相對數(shù)更將日益增加。這些均是客觀存在的事實(shí)。而通過這次交流傳播,我們體會(huì)到,該技能的推廣培訓(xùn)的確可以讓一部分社區(qū)居民學(xué)會(huì)自我管理,解決一些健康問題和慢病困擾。
中圖分類號： G643；Q-3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B 文章編號： 1008-2409(2008)05-0967-03
人類基因組計(jì)劃的成功實(shí)施使生命科學(xué)進(jìn)入了信息時(shí)代?；蚪M學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和生物芯片 技術(shù)的發(fā)展，使得與生命科學(xué)相關(guān)的數(shù)據(jù)量呈線性高速增長。對這些數(shù)據(jù)全面、正確的解讀 ，為闡明生命的本質(zhì)提供了可能。連接生物數(shù)據(jù)與醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的是生物信息學(xué)(Bioinform atics)。應(yīng)用生物信息學(xué)研究方法分析生物數(shù)據(jù)，提出與疾病發(fā)生、發(fā)展相關(guān)的基因或基因 群，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，是一條高效的研究途經(jīng)。醫(yī)學(xué)是研究生命的科學(xué)，醫(yī)學(xué)研究在基礎(chǔ)上 就注定離不開對生物信息的了解。
我國目前醫(yī)學(xué)研究生教學(xué)模式主要有兩種, 一是醫(yī)學(xué)本科教育延續(xù)過來的理論型, 這種類型 的教育是在本科教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上, 按照教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行理論講授, 最后按照導(dǎo)師指定的課題 完成畢業(yè)論文。這種培養(yǎng)模式突出理論學(xué)習(xí), 忽視了實(shí)驗(yàn)機(jī)能和科研能力的培養(yǎng)。二是科研 能力培養(yǎng)的前輕后重型, 前期只是進(jìn)行理論授課, 后期由導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生的科研。這種模式雖 然開設(shè)了一定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目, 但對研究生科研能力的培養(yǎng)缺乏系統(tǒng)性, 并且前期的培養(yǎng)不足直 接影響到研究生后期的學(xué)位課題和論文的進(jìn)度、質(zhì)量。
因此，筆者對生物信息學(xué)在醫(yī)學(xué)碩士研究生中的教育初探，不但有利于該門課程尚未完全形 成成熟的課程體系之際，為教師學(xué)習(xí)借鑒先進(jìn)的教育思想與教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，更有利于醫(yī)學(xué)碩 士研究生對生物信息學(xué)的學(xué)習(xí)。
1 生物信息學(xué)的研究范圍
生物信息學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科，涉及生物學(xué)、數(shù)學(xué)和信息科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域，并注定以互 聯(lián)網(wǎng)為媒介，數(shù)據(jù)庫為載體，利用數(shù)學(xué)知識、各種計(jì)算模型，并以計(jì)算機(jī)為工具，進(jìn)行各種 生物信息分析，以理解海量分子數(shù)據(jù)中的生物學(xué)含義。
生物信息包括多種類型的數(shù)據(jù)，如核酸和蛋白質(zhì)序列、蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)等 。由實(shí)驗(yàn)獲得的核酸蛋白序列和三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)等構(gòu)成初級數(shù)據(jù)，由此構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫稱初級數(shù) 據(jù)庫。由初級數(shù)據(jù)分析得來的諸如二級結(jié)構(gòu)、疏水位點(diǎn)、結(jié)構(gòu)域(Domain)，由核酸序列翻譯 來的蛋白質(zhì)以及預(yù)測的二級三級結(jié)構(gòu)，稱為二級數(shù)據(jù)。創(chuàng)新算法和軟件是生物信息學(xué)持續(xù)發(fā) 展的基礎(chǔ)，高通量生物學(xué)研究方法和平臺(tái)技術(shù)是驗(yàn)證生物信息學(xué)研究結(jié)果的關(guān)鍵技術(shù)。因此 ，現(xiàn)代生物信息學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)與信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、物理學(xué)和化學(xué) 等學(xué)科相互滲透而形成的交叉學(xué)科，是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息論方法研究蛋白質(zhì)及核酸序列 等各種生物信息的采集、存儲(chǔ)、傳遞、檢索、分析和解讀，以幫助了解生物學(xué)和遺傳學(xué)信息 的科學(xué)。從其研究所涉及的學(xué)科上看，生物信息學(xué)是集生物學(xué)、數(shù)學(xué)、信息學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué) 一體化的一門新的科學(xué)；從其研究的主要內(nèi)容上看，基因組信息學(xué)、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)模擬以及 藥物設(shè)計(jì)是生物信息學(xué)的三個(gè)重要組成部分，并有機(jī)地結(jié)合在一起［1］。
2 醫(yī)學(xué)碩士研究生中的生物信息學(xué)教學(xué)初探
2.1 課堂教學(xué)重在教授實(shí)踐技巧與方法
生物信息學(xué)在醫(yī)學(xué)研究生中的教學(xué)應(yīng)以教授實(shí)踐技巧為主，以介紹原理為輔，深入淺出，注 重課堂知識與科研實(shí)踐的緊密結(jié)合。課堂講授應(yīng)簡要介紹生物信息學(xué)的相關(guān)算法、原理，著 重介紹其使用技巧與方法，真正做到“有的放矢”，而這也是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
在教學(xué)中對于這部分內(nèi)容應(yīng)遵循深入淺出、避繁就簡的原則，結(jié)合具體實(shí)例分析算法，避免 空洞復(fù)雜的算法講解讓學(xué)生覺得枯燥乏味、晦澀難懂，產(chǎn)生畏懼心理，知難而退；注重講解 使用技巧與方法的思想和來龍去脈，讓學(xué)生真正掌握解決問題的思路，培養(yǎng)其科學(xué)思維能力 ，并采用探討式教學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生思考，通過討論與研究的方式循序漸進(jìn)的掌握復(fù)雜的內(nèi)容，介 紹相關(guān)的教學(xué)和物理學(xué)知識，使學(xué)生充分體會(huì)到生物信息學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系，其他學(xué)科的 思想方法對于生物科學(xué)的重要性，培養(yǎng)其自覺地將其他學(xué)科的方法和思想應(yīng)用于解決生物 學(xué)問題的科學(xué)素質(zhì)。 任何學(xué)科都處于不斷地發(fā)展、更新中，生物信息無論是理論研究還是 應(yīng)用研究仍處于不斷發(fā)展完善中，同時(shí)隨著新的應(yīng)用領(lǐng)域和新問題的發(fā)現(xiàn)，其他學(xué)科的方 法也在不斷地應(yīng)用于生物信息學(xué)，進(jìn)一步增加了其多學(xué)科交叉融合的深度和廣度。
2.2 充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)，采用案例教學(xué)
目前，高等院校在教室內(nèi)配備的多媒體投影播放系統(tǒng)，促進(jìn)了多媒體教學(xué)的廣泛應(yīng)用。生物 信息學(xué)采用多媒體教學(xué)是適應(yīng)學(xué)科特點(diǎn)、提高教學(xué)效果和充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)的一項(xiàng)基 本要求。作為生物信息學(xué)教學(xué)的基本模式，多媒體教學(xué)使講解的內(nèi)容更加直觀形象，尤其是 對于具體數(shù)據(jù)庫的介紹以及數(shù)據(jù)庫檢索、數(shù)據(jù)庫相似性搜索、序列分析和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測等 內(nèi)容涉及到的具體方法和工具的講解，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對知識的理解和 掌握，提高學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力。
但多媒體教室也有局限性，學(xué)生主要以聽講為主不能及時(shí)實(shí)踐，教師講解與學(xué)生實(shí)踐相脫節(jié) ，如果將生物信息學(xué)課程安排在計(jì)算機(jī)房內(nèi)進(jìn)行，并采用多媒體電子教室的教學(xué)方式可以解 決上述問題。在教學(xué)中采用啟發(fā)式教學(xué)，為學(xué)生建立教學(xué)情景，學(xué)生通過與教師、同學(xué)的協(xié) 商討論，參與操作，發(fā)現(xiàn)知識，理解知識并掌握知識。例如在講授“目的基因序列的查尋” 時(shí)，除對基本內(nèi)容的介紹，如數(shù)據(jù)庫的發(fā)展、分類等，其他采用案例法，讓學(xué)生利用搜索工 具查找三大公共核酸數(shù)據(jù)庫，并通過數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站的介紹內(nèi)容對該數(shù)據(jù)庫的發(fā)展、內(nèi)容、特點(diǎn) 進(jìn)行學(xué)習(xí)并總結(jié)，通過討論和實(shí)際的數(shù)據(jù)庫瀏覽操作了解三大公共核酸數(shù)據(jù)庫并且掌握數(shù)據(jù) 庫使用方法。
2.3 采用“講、練”一體化的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)
生物信息學(xué)課堂教學(xué)積極學(xué)習(xí)借鑒職業(yè)培訓(xùn)和計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中“講、練、做”一體化的教 學(xué)模式，在理論教學(xué)中增加實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，在實(shí)踐教學(xué)中結(jié)合理論講授，改變了傳統(tǒng)的“以教師 為中心、以教材和講授為中心”教學(xué)方式。
根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，靈活地采用先理論后實(shí)踐或先實(shí)踐后理論或邊理論邊實(shí)踐 的方法，融生物信息學(xué)理論教學(xué)與實(shí)踐操作為一體，使學(xué)生的知識和能力得到同步、協(xié)調(diào)、 綜合發(fā)展。通常采用先講后練的方法，即首先介紹原理、方法，之后設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 讓學(xué)生上機(jī)實(shí)踐。對于操作性內(nèi)容和生物信息分析的方法和工具的講解采取了進(jìn)行實(shí)際演示 的方法，教師邊講解邊示范，學(xué)生在聽課時(shí)邊聽講邊練習(xí)或者教師講解結(jié)束后學(xué)生再進(jìn)行練 習(xí)，理論與實(shí)踐高度結(jié)合，充分發(fā)揮課堂教學(xué)的生動(dòng)性、直觀性，加深學(xué)生對知識的理解， 培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。
2.4 發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)優(yōu)勢，優(yōu)化生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是針對海量生物數(shù)據(jù)處理與分析的實(shí)際需要，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用生 物信息學(xué)知識和方法進(jìn)行生物信息提取、儲(chǔ)存、處理、分析的能力，提高學(xué)生應(yīng)用理論知識 解決問題的能力和獨(dú)立思考、綜合分析的能力。生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的選擇與安排應(yīng)按 照循序漸進(jìn)的原則，針對特定的典型性的生物信息學(xué)問題設(shè)計(jì)，以綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 為主，明確目的要求，突出重點(diǎn)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和探索精神，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí) 的主動(dòng)性和創(chuàng)造性為出發(fā)點(diǎn)，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以 互聯(lián)網(wǎng)為媒介、計(jì)算機(jī)為工具，全部在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成。在教學(xué)中，充分利用網(wǎng)絡(luò) 的交互特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程的結(jié)合。教師通過電子郵件將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)序列、工 具等傳遞給學(xué)生，學(xué)生同樣通過電子郵件將實(shí)驗(yàn)報(bào)告、作業(yè)、問題和意見等反饋給教師，教 師在網(wǎng)上批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告后將成績和評語發(fā)送給學(xué)生，讓學(xué)生及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)情況。
生物信息實(shí)驗(yàn)教學(xué)與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)密不可分，在教學(xué)工作中充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)較 其他課程更具優(yōu)勢。區(qū)別于其他生命科學(xué)課程，在教學(xué)過程中要求有發(fā)達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī) 作為必備條件。調(diào)查顯示國內(nèi)高校都已建立校園網(wǎng)，其中擁有1000 M主干帶寬的高校已占調(diào) 查 總數(shù)的64.9％，2005年一些綜合類大學(xué)和理工類院校將率先升級到萬兆校園網(wǎng)［2］ ，這些都為生物信息學(xué)課程在高校開設(shè)提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。
2.5 考試無紙化，加強(qiáng)實(shí)踐能力考核
考試重點(diǎn)是考查學(xué)生對生物信息分析的基本方法和技能的掌握程度和對結(jié)果的分析解釋能力 。因此，在生物信息學(xué)考試中嘗試引入實(shí)踐技能考試，重點(diǎn)考核學(xué)生知識應(yīng)用能力。實(shí)踐技 能考試采用無紙化考試方式，學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，對序列進(jìn)行生物信息分析并對結(jié)果進(jìn)行 解釋，不僅考核學(xué)生對基本知識和基本原理的掌握，而且考查學(xué)生進(jìn)行生物信息分析的實(shí)際 能力和分析思考能力。通過實(shí)踐技能考試，淡化理論考試，克服傳統(tǒng)的死記硬背，促進(jìn)學(xué)生 注重提高理論用于實(shí)踐的綜合能力，同時(shí)更有效地提高學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。除采用實(shí)踐技 能考試并將其作為學(xué)生成績的主要部分外，還加強(qiáng)了對學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新 思維等方面的考核。
總之，生物信息學(xué)教學(xué)是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下生物教學(xué)的全新內(nèi)容。通過上述教學(xué)措施，提高了學(xué)生 的 學(xué)習(xí)積極性、實(shí)踐操作能力、解決實(shí)際問題的綜合應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力，收到了良好的教學(xué) 效果，得到了學(xué)生的普遍歡迎，具有較強(qiáng)的可操作性和實(shí)踐性。在今后的教學(xué)實(shí)踐中，隨著 教師自身素質(zhì)的提高和進(jìn)一步的教學(xué)改革將會(huì)不斷完善生物信息學(xué)教學(xué)，培養(yǎng)具有“大科學(xué) ”素質(zhì)和意識的醫(yī)學(xué)研究生人才。
參考文獻(xiàn)：
［1］ 張陽德．生物信息學(xué)［M］．北京：科學(xué)出版社，2004：4．
關(guān)鍵詞：生物信息學(xué) 課堂教學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 現(xiàn)代教育技術(shù)
前言
生物信息學(xué)(Bioinformatics)是一門新興的交叉學(xué)科。廣義地說，生物信息學(xué)從事對生物信息的獲取、加工、儲(chǔ)存、分配、分析和解釋，并綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物學(xué)工具，以達(dá)到理解數(shù)據(jù)中的生物學(xué)含義的目標(biāo)［1］。其含義是雙重的:一是對海量數(shù)據(jù)的收集、整理與服務(wù)，即管理好這些數(shù)據(jù);二是從中發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律，也就是使用好這些數(shù)據(jù)。以1987年出現(xiàn)Bioinformatics這一詞匯為標(biāo)志，生物學(xué)已不再是僅僅基于試驗(yàn)觀察的科學(xué)。伴隨著21世紀(jì)的到來，生物學(xué)的重點(diǎn)和潛在的突破點(diǎn)已經(jīng)由20世紀(jì)的試驗(yàn)分析和數(shù)據(jù)積累，轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)分析及其指導(dǎo)下的試驗(yàn)驗(yàn)證上來。生物信息學(xué)作為一門學(xué)科被廣泛研究的根本原因，在于它所提供的研究工具對生物學(xué)發(fā)展至關(guān)重要，因此成為生命科學(xué)研究型人才必須掌握的現(xiàn)代知識。今天的實(shí)驗(yàn)生物學(xué)家，只有利用計(jì)算生物學(xué)的成果，才能跳出實(shí)驗(yàn)技師的框架，作出真正創(chuàng)新的研究。現(xiàn)在基因組信息學(xué)和后基因組信息學(xué)資源已經(jīng)成了地球上全人類的共同財(cái)富。如何獲取和利用基因組和后基因組學(xué)提供的大量信息，如何具有享用全人類共有的資源的初步能力，成了當(dāng)今世紀(jì)生命科學(xué)學(xué)生必須掌握的基本技術(shù)和知識以及必須具有的初步能力［2］。
生物信息學(xué)以互聯(lián)網(wǎng)為媒介，數(shù)據(jù)庫為載體，利用數(shù)學(xué)知識、各種計(jì)算模型，并以計(jì)算機(jī)為工具，進(jìn)行各種生物信息分析，以理解海量分子數(shù)據(jù)中的生物學(xué)含義。區(qū)別于其他生命科學(xué)課程，其在教學(xué)過程中要求有發(fā)達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)作為必備條件。調(diào)查顯示國內(nèi)高校都已建立校園網(wǎng)，其中擁有1000M主干帶寬的高校已占調(diào)查總數(shù)的64.9%，2005年一些綜合類大學(xué)和理工類院校已率先升級到萬兆校園網(wǎng)［3］，這些都為生物信息學(xué)課程在高校開設(shè)提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。該門課程與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)密不可分，在教學(xué)工作中充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)較其他課程更具優(yōu)勢。另外，該門課程尚未完全形成成熟的課程體系，為教師學(xué)習(xí)借鑒先進(jìn)的教育思想與教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在各方面嘗試教學(xué)改革提供了廣闊的空間。
1 課堂教學(xué)
生物信息學(xué)主要以介紹原理、方法為主，深入淺出，注重知識更新。課堂講授以介紹生物信息學(xué)的相關(guān)算法、原理、方法為主，而這也是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在教學(xué)中對于這部分內(nèi)容應(yīng)遵循深入淺出、避繁就簡的原則，結(jié)合具體實(shí)例分析算法，避免空洞復(fù)雜的算法講解，以免學(xué)生覺得枯燥乏味、晦澀難懂，產(chǎn)生畏懼心理，望而生畏;注重講解算法的思想和來龍去脈，讓學(xué)生真正掌握解決問題的思路，培養(yǎng)其科學(xué)思維能力，并采用探討式教學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生思考，通過討論與研究的方式循序漸進(jìn)地掌握復(fù)雜的內(nèi)容，介紹相關(guān)的教學(xué)和物理學(xué)知識，使學(xué)生充分體會(huì)到生物信息學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系及其他學(xué)科的思想方法對于生物科學(xué)的重要性，培養(yǎng)其自覺地將其他學(xué)科的方法和思想應(yīng)用于解決生物學(xué)問題的科學(xué)素質(zhì)。在教學(xué)工作中教師必須能夠緊跟學(xué)科發(fā)展方向，隨時(shí)進(jìn)行知識更新，了解最新的前沿動(dòng)態(tài)，掌握新方法，將最新的知識和方法教給學(xué)生。同時(shí)，也要在教學(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生通過各種途徑自覺地關(guān)注學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)，拓寬知識面，培養(yǎng)其自學(xué)能力和創(chuàng)新意識。
2 充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)，采用啟發(fā)式教學(xué)
目前，高等院校在教室內(nèi)配備的多媒體投影播放系統(tǒng)促進(jìn)了多媒體教學(xué)的廣泛應(yīng)用。生物信息學(xué)采用多媒體教學(xué)是適應(yīng)學(xué)科特點(diǎn)、提高教學(xué)效果和充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)的一項(xiàng)基本要求。作為生物信息學(xué)教學(xué)的基本模式，多媒體教學(xué)使講解的內(nèi)容更加直觀形象，尤其是對于具體數(shù)據(jù)庫的介紹以及數(shù)據(jù)庫檢索、數(shù)據(jù)庫相似性搜索、序列分析和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測等內(nèi)容涉及的具體方法和工具的講解，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對知識的理解和掌握，提高學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力。同時(shí)，由于生物信息學(xué)依賴于網(wǎng)絡(luò)資源和互聯(lián)網(wǎng)上的分析工具和軟件，教室內(nèi)的多媒體計(jì)算機(jī)連接到互聯(lián)網(wǎng)，極大地提高了教學(xué)效果。但在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，多媒體教室也有局限性，學(xué)生主要以聽講為主，不能及時(shí)實(shí)踐，教師講解與學(xué)生實(shí)踐相脫節(jié)，如果將生物信息學(xué)課程安排在計(jì)算機(jī)房內(nèi)進(jìn)行，并采用多媒體電子教室的教學(xué)方式，就可以解決上述問題。在教學(xué)中采用啟發(fā)式教學(xué)，可為學(xué)生建立教學(xué)情景，學(xué)生通過與教師、同學(xué)的協(xié)商討論、參與操作，能夠發(fā)現(xiàn)知識、理解知識并掌握知識。
3 采用講、練做一體化的教學(xué)模式，注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)
生物信息學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)積極學(xué)習(xí)借鑒職業(yè)培訓(xùn)和計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中講、練、做一體化的教學(xué)模式，在理論教學(xué)中增加實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，在實(shí)踐教學(xué)中結(jié)合理論講授，改變傳統(tǒng)的以教師為中心、以教材和講授為中心的教學(xué)方式。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，應(yīng)靈活地采用先理論后實(shí)踐或先實(shí)踐后理論或邊理論邊實(shí)踐的方法，融生物信息學(xué)理論教學(xué)與實(shí)踐操作為一體，使學(xué)生的知識和能力得到同步、協(xié)調(diào)、綜合的發(fā)展。
通?？刹捎孟戎v后練的方法，即首先介紹原理、方法，之后設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容讓學(xué)生上機(jī)實(shí)踐。對于操作性內(nèi)容和生物信息分析的方法和工具的講解可采取進(jìn)行實(shí)際演示的方法，教師邊講解邊示范，學(xué)生在聽課時(shí)邊聽講、邊練習(xí)，或者教師講解結(jié)束后學(xué)生再進(jìn)行練習(xí)。理論與實(shí)踐高度結(jié)合，可充分發(fā)揮課堂教學(xué)的生動(dòng)性、直觀性，加深學(xué)生對知識的理解，培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。
4 優(yōu)化生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)優(yōu)勢
生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是針對海量生物數(shù)據(jù)處理與分析的實(shí)際需要，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用生物信息學(xué)知識和方法進(jìn)行生物信息提取、儲(chǔ)存、處理、分析的能力，提高學(xué)生應(yīng)用理論知識解決問題的能力和獨(dú)立思考、綜合分析的能力。
生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的選擇與安排應(yīng)按照循序漸進(jìn)的原則，針對特定的典型性的生物信息學(xué)問題設(shè)計(jì)，以綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為主，明確目的要求，突出重點(diǎn)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和探索精神，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性為出發(fā)點(diǎn)，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以互聯(lián)網(wǎng)為媒介、計(jì)算機(jī)為工具，全部在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成。在教學(xué)中，充分利用網(wǎng)絡(luò)的交互特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程的結(jié)合。教師通過電子郵件將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)序列、工具等傳遞給學(xué)生，學(xué)生同樣通過電子郵件將實(shí)驗(yàn)報(bào)告、作業(yè)、問題和意見等反饋給教師，教師在網(wǎng)上批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告后將成績和評語發(fā)送給學(xué)生，讓學(xué)生及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)情況。教師可以通過網(wǎng)上論壇、聊天室和及時(shí)通訊工具QQ、MSN等對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)，與其討論問題等。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，給學(xué)生的學(xué)習(xí)和師生的互動(dòng)帶來極大的方便，提高教師的工作效率，而且可以及時(shí)了解掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有利于教師不斷調(diào)整教學(xué)方案，達(dá)到更好的教學(xué)效果。
5 生物信息學(xué)采用無紙化考試，加強(qiáng)實(shí)踐能力考核
生物信息學(xué)主要是學(xué)習(xí)利用互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)和應(yīng)用軟件進(jìn)行生物信息分析的基本理論和基本方法?？荚囍攸c(diǎn)是考查學(xué)生對生物信息分析的基本方法和技能的掌握程度和對結(jié)果的分析解釋能力。因此，在生物信息學(xué)考試中可嘗試引入實(shí)踐技能考試，通過上機(jī)實(shí)踐操作重點(diǎn)考核學(xué)生知識應(yīng)用能力。實(shí)踐技能考試采用無紙化考試方式，學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，對序列進(jìn)行生物信息分析并對結(jié)果進(jìn)行解釋，不僅可考查學(xué)生對基本知識和基本原理的掌握，而且可考查學(xué)生進(jìn)行生物信息分析的實(shí)際能力和分析思考能力。通過實(shí)踐技能考試，淡化理論考試，克服傳統(tǒng)的死記硬背，可促進(jìn)學(xué)生注重提高理論用于實(shí)踐的綜合能力，同時(shí)可更有效地提高學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。學(xué)生成績評定大部分是以學(xué)生的考試成績?yōu)橹鳎y以對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)過程作全面地評價(jià)。因此，除采用實(shí)踐技能考試并將其作為學(xué)生成績的主要部分外，還應(yīng)加強(qiáng)對學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維等方面的考查。
總之，生物信息學(xué)教學(xué)是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下生物教學(xué)的全新內(nèi)容。上述教學(xué)措施提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、實(shí)踐操作能力、解決實(shí)際問題的綜合應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力，收到了良好的教學(xué)效果，得到了學(xué)生的普遍歡迎，具有較強(qiáng)的可操作性和實(shí)踐性。在今后的教學(xué)實(shí)踐中，教師自身素質(zhì)的提高和進(jìn)一步的教學(xué)改革，將會(huì)不斷完善生物信息學(xué)教學(xué)，培養(yǎng)具有跨越生命科學(xué)、信息科學(xué)、數(shù)理科學(xué)等不同領(lǐng)域的“大科學(xué)”素質(zhì)和意識的生物信息學(xué)人才。
參考文獻(xiàn):
[1]趙國屏等.生物信息學(xué)[M].科學(xué)出版社，2002.
關(guān)鍵詞：個(gè)性化習(xí)題；生物信息學(xué)；QQ群
中圖分類號：G811.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）48-0171-02
生物信息學(xué)是生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息技術(shù)等支持的，包括存儲(chǔ)、組織和生物數(shù)據(jù)檢索的一個(gè)現(xiàn)代交叉學(xué)科。隨著分子生物學(xué)和信息技術(shù)的不斷突破，各種生物數(shù)據(jù)的獲得變得非常容易，但是如何對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行組織、分析和處理，并從中發(fā)掘出能用于解決生物科學(xué)問題的信息，成為目前生命科學(xué)的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。生物信息學(xué)因此應(yīng)運(yùn)而生，其本身不僅是研究現(xiàn)代生物學(xué)，也是研究其對工業(yè)、醫(yī)療等重要領(lǐng)域影響的一門實(shí)踐性學(xué)科（Bloom，2001）。
一般認(rèn)為，生物信息學(xué)主要滲透到統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)和生命科學(xué)，尤其是生命科學(xué)的組學(xué)領(lǐng)域（郭麗等，2014），因此在教學(xué)中，生物信息學(xué)的教學(xué)內(nèi)容往往因?qū)W生背景不同而會(huì)有不同的側(cè)重。這就需要教師根據(jù)學(xué)生的背景及知識結(jié)構(gòu)的需求來合理安排教學(xué)。本文根據(jù)近年來對生物信息學(xué)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，從教學(xué)方法、個(gè)性化練習(xí)題對學(xué)生上機(jī)的促進(jìn)及QQ群投票功能在教學(xué)中的應(yīng)用等方面進(jìn)行了總結(jié)，對如何能夠提高生命科學(xué)學(xué)院的學(xué)生學(xué)習(xí)此門課程的興趣進(jìn)行了探討。
一、現(xiàn)代教學(xué)方法的利與弊
隨著計(jì)算機(jī)科技的不斷進(jìn)步，教學(xué)已經(jīng)從傳統(tǒng)的板書模式進(jìn)入到現(xiàn)代多媒體教學(xué)模式中。多媒體技術(shù)應(yīng)用的初衷是提高學(xué)生的參與度，滿足教學(xué)手段更民主、多元化及個(gè)性化的教學(xué)目標(biāo)，其優(yōu)點(diǎn)為表現(xiàn)力豐富，可以通過動(dòng)畫、視頻、圖像、音頻等效果將抽象難懂的問題直觀化。其次，節(jié)省了大量的板書時(shí)間，同時(shí)教師可將教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)鏈接，以益于學(xué)生直觀地了解并進(jìn)行思維拓展（張林，2011）。多媒體最明顯的一個(gè)特點(diǎn)就是教學(xué)容量加大，但正是這些優(yōu)勢也伴隨相應(yīng)的問題：（1）重形式而忽視教學(xué)內(nèi)容。很多學(xué)校在進(jìn)行教學(xué)管理及評價(jià)時(shí)，過分關(guān)注多媒體課件的形式以及學(xué)生的感受，導(dǎo)致有些教師過分注重多媒體的表現(xiàn)形式而忽視了教學(xué)的主要內(nèi)容。（2）教學(xué)容量和學(xué)生的吸收量之間反差較大。由于教學(xué)內(nèi)容和容量的增大，教師并沒有根據(jù)授課對象的具體情況合理安排和講授學(xué)科內(nèi)容，而被動(dòng)的成了多媒體的播放員和解說員?？傊?，多媒體教學(xué)利大于弊，因而成為教學(xué)改革和發(fā)展的必然產(chǎn)物，雖有缺點(diǎn)，但不能因噎廢食，需通過其他方法來克服弊端才能達(dá)到完美的教學(xué)效果。
二、個(gè)性化習(xí)題是學(xué)生實(shí)踐提高的強(qiáng)力推動(dòng)器
生物信息學(xué)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科，為了加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，教師要綜合應(yīng)用啟發(fā)式、運(yùn)用式及討論式等多種教學(xué)方法來激發(fā)學(xué)生的興趣。筆者在課堂實(shí)踐中，充分發(fā)揮個(gè)性化習(xí)題的作用，將教師的科研滲入到課堂，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，努力提高學(xué)生解決實(shí)際問題的綜合能力。比如，在講授第五章內(nèi)容電子克隆部分，此章節(jié)目的是通過一段表達(dá)序列標(biāo)簽（EST），綜合應(yīng)用Blast、序列比對、步查法等方法查找各種數(shù)據(jù)庫，通過軟件的應(yīng)用進(jìn)行拼接、預(yù)測、去除內(nèi)含子等方法，最終獲得可能的全長cDNA序列并加以注釋。在以往的教學(xué)練習(xí)中，全班同學(xué)的任務(wù)一樣，難以知道學(xué)生是否真正掌握所教授的內(nèi)容，為此，筆者將學(xué)生分組，每組自行通過閱讀文獻(xiàn)獲得一條其感興趣的EST序列，或者利用他們的畢業(yè)論文中涉及的EST序列去進(jìn)行電子克隆練習(xí)，通過這種個(gè)性化習(xí)題的隨堂練習(xí)，能顯著強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和實(shí)踐能力，同時(shí)也能提高學(xué)生在教學(xué)中的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)新性。
三、發(fā)揮QQ群的投票功能在教學(xué)練習(xí)中的作用
生物信息學(xué)是一門交叉學(xué)科，對于非生物信息學(xué)專業(yè)的生命學(xué)院的學(xué)生而言，雖然教學(xué)大綱只要求學(xué)生掌握一些基本軟件的原理及數(shù)據(jù)庫的熟練使用。但是，這需要學(xué)生具有扎實(shí)的生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)及分子生物學(xué)的基礎(chǔ)知識。比如，在講授第三章“核酸序列的分析”時(shí)，會(huì)要求學(xué)生利用已知的EST序列去Blast查找與之有同源性的基因組序列，進(jìn)行序列比對，預(yù)測并利用Bioedit軟件找出此基因的啟動(dòng)子、終止子和剪接點(diǎn)。這首先要求學(xué)生必須明確這些分子生物學(xué)的概念，否則在有限的生物信息學(xué)課堂上，會(huì)變成分子生物學(xué)或遺傳學(xué)的復(fù)習(xí)課。而課外QQ群就起到了非常重要的交流促進(jìn)作用。筆者在將QQ群的功能應(yīng)用到課外教學(xué)輔助平臺(tái)的基礎(chǔ)上，充分發(fā)掘QQ群的投票及評論功能為教學(xué)所用，例如教授第三章前，將課件放到QQ群的文件中，讓學(xué)生去預(yù)習(xí)。為激發(fā)學(xué)生預(yù)習(xí)的主動(dòng)性，要求學(xué)生在評論中列出對本章的主要知識點(diǎn)或難點(diǎn)，并對課件中涉及的名詞進(jìn)行解釋。為進(jìn)一步加強(qiáng)理解，對投票功能進(jìn)行設(shè)置，相應(yīng)的對投票選項(xiàng)1、2、3、4分別設(shè)置成A、B、C、D，這樣教師可根據(jù)需要將知識點(diǎn)轉(zhuǎn)化成練習(xí)題，以加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)。同時(shí)，也可鼓勵(lì)學(xué)生將一些新的感興趣的話題或問題置于QQ群。總之，QQ群的投票功能可以成為教師與學(xué)生課下交流的一扇窗口，成為生物信息學(xué)的一種及時(shí)且重要的學(xué)習(xí)工具。
四、建議與展望
生物信息學(xué)是一門新興學(xué)科，但我國無論是在對學(xué)科的重視還是發(fā)展程度上，與國外都存在一定的差距。在美國，計(jì)算生物學(xué)國際協(xié)會(huì)教育委員會(huì)一直致力于將生物信息學(xué)整合到高中生物教材中，學(xué)生在高中即接觸生物信息學(xué)，而且高校對高中生物信息學(xué)的教學(xué)提供相應(yīng)的培訓(xùn)課程和網(wǎng)上資源，生物信息學(xué)和其他分子生物學(xué)、植物學(xué)等一樣較早的深入到學(xué)生的知識體系中。而我國由于該學(xué)科產(chǎn)生的歷史較短，課程的開設(shè)集中在“985”、“211”重點(diǎn)院校的生物信息學(xué)專業(yè)，盡管近十年來，各大高校也意識到此學(xué)科的重要性，且課程也在逐步在開設(shè)，但由于學(xué)時(shí)短，很多教學(xué)僅限于學(xué)生掌握基本的數(shù)據(jù)庫的查詢。為使生物信息學(xué)能在普通院校的生命科學(xué)學(xué)院能很好的開展，各個(gè)高校應(yīng)建立合適的課程教學(xué)內(nèi)容。雖然近年“生物信息學(xué)”課程在各高校紛紛開設(shè)，但由于生物信息學(xué)是一門發(fā)展中的學(xué)科，它的理論及內(nèi)容尚在不斷完善與更新中（郭麗等，2014）。因此，對于教材的選擇，不能只追逐信息量充足、內(nèi)容新穎、知識選材前瞻性好的教材（楊娥等，2014）。作為普通院校的非生物信息學(xué)專業(yè)的本科生，想在較短的時(shí)間內(nèi)（36課時(shí)）很好掌握如此大信息量的知識較為困難（劉宏生等，2010）。因此，需要依據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)及院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)和現(xiàn)今生物信息學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀建立合理的課程內(nèi)容體系。另外，由于缺乏合適的專業(yè)人才，生物專業(yè)的生物信息學(xué)的師資力量薄弱，無法建成高水平的教學(xué)隊(duì)伍。因此，加大生物信息學(xué)教師的培養(yǎng)力度，建成一支專業(yè)的、年齡和知識結(jié)構(gòu)合理的師資隊(duì)伍，是提高本科院校生物信息學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵問題之一。
參考文獻(xiàn)：
[1]Bloom，M. Biology in silico：The bioinformatics revolution[J]. The American Biology Teacher，2001，63（6）：397-403.
[2]郭麗，趙楊，婁冬華，等.生物信息學(xué)實(shí)踐課教學(xué)改革探索[J].南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2014，（2）：165-167.
[3]張林，柴惠.現(xiàn)代教學(xué)手段在生物信息學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].新課程研究，2011，（219）：156-157.
關(guān)鍵詞：B細(xì)胞表位；服務(wù)器；研究
中圖分類號：R392
表位是抗原分子中被相應(yīng)抗體或抗原受體識別的特定部位。B細(xì)胞表位[1]是抗原中可被B細(xì)胞抗原受體（BCR）或抗體特異性識別并結(jié)合的線性片段或空間構(gòu)象性結(jié)構(gòu)，其刺激機(jī)體產(chǎn)生B細(xì)胞介導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答，并產(chǎn)生效應(yīng)分子（抗體）和效應(yīng)細(xì)胞。線性B細(xì)胞表位是由抗原分子表面肽鏈上連續(xù)的氨基酸殘基構(gòu)成的序列。B細(xì)胞表位預(yù)測研究主要還是以線性B細(xì)胞表位預(yù)測為主，目前已有較多關(guān)于線性B細(xì)胞表位的數(shù)據(jù)庫和預(yù)測算法、軟件。
1 抗原表位
抗原表位[2]，又稱抗原決定簇（antigenic determinant，AD）指抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學(xué)基團(tuán)?？乖ㄟ^抗原表位與相應(yīng)的淋巴細(xì)胞表面的抗原受體結(jié)合，從而激活淋巴細(xì)胞，引起免疫應(yīng)答；抗原也借表位與相應(yīng)抗體或致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合而發(fā)揮免疫效應(yīng)?？乖砦坏男再|(zhì)、數(shù)目和空間構(gòu)型決定抗原的特異性?？乖砦皇敲庖咴乖缘奈镔|(zhì)基礎(chǔ)，開展對抗原表位的研究將對病原的診斷以及分子疫苗的設(shè)計(jì)等具有重要的意義。
2 線性B細(xì)胞表位篩選方法
B細(xì)胞表位[3]是抗原中可被B細(xì)胞抗原受體（BCR）或抗體特異性識別并結(jié)合的線性片段或空間構(gòu)象性結(jié)構(gòu)，其刺激機(jī)體產(chǎn)生B細(xì)胞介導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答，并產(chǎn)生效應(yīng)分子（抗體）和效應(yīng)細(xì)胞。在免疫學(xué)中認(rèn)為，表位才是抗原刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答的真正部位。B細(xì)胞表位預(yù)測是表位預(yù)測的一個(gè)重要組成部分，大多數(shù)的研究是針對線性B細(xì)胞表位預(yù)測，通過組合抗原蛋白物理化學(xué)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)性質(zhì)、統(tǒng)計(jì)顯著性度量等特征屬性進(jìn)行表位預(yù)測，并取得一定的研究成果。
2.1 基于遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的線性B細(xì)胞表位預(yù)測服務(wù)器[4]
在多肽疫苗的開發(fā)中B細(xì)胞表位起到了至關(guān)重要的作用，在疾病的診斷中，也可用于過敏研究。標(biāo)準(zhǔn)的前饋（FNN）和遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN）有被用在本研究中，用于預(yù)測抗原序列中的B細(xì)胞表位。網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被訓(xùn)練和測試，在一個(gè)完整的數(shù)據(jù)集中，由700個(gè)非冗余的B細(xì)胞表位來自于Bcipep數(shù)據(jù)庫和同等數(shù)量的非表位來自于SWISS-PROT數(shù)據(jù)庫。該網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)訓(xùn)練和測試在不同的輸入窗口長度和隱結(jié)點(diǎn)中。最大精度已使用遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有單隱層的35個(gè)隱藏的單位窗口長度為16。當(dāng)測試在五倍折交叉驗(yàn)證時(shí)，最終的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生準(zhǔn)確度為65.93%。相應(yīng)的敏感性，特異性和陽性預(yù)測值為67.14，64.71，和65.61%。在以往的研究中RNN比FNN在B細(xì)胞表位的預(yù)測中效果更好。該肽的長度也是重要的在預(yù)用詞從抗原序列的B細(xì)胞表位。
2.2 基于氨基酸對抗原規(guī)模的線性B細(xì)胞表位預(yù)測[5]
在生物信息學(xué)中蛋白抗原位點(diǎn)的鑒定是至關(guān)重要的，開發(fā)的合成肽疫苗，免疫診斷測試的距離和抗體的產(chǎn)生。目前，大多數(shù)的預(yù)測算法傾向于使用氨基酸滑動(dòng)窗口方法。這些方法過于簡單，并在實(shí)踐中產(chǎn)生不良的預(yù)測結(jié)果。提出了一種新穎的規(guī)模，稱為氨基酸對抗原（AAP）規(guī)模，基于這一發(fā)現(xiàn)，更加有利于B細(xì)胞表位預(yù)測。它表明，使用SVM（支持向量機(jī)）分類，AAP抗原尺度方法具有更好的性能比現(xiàn)有單個(gè)氨基酸傾向尺度。AAP抗原規(guī)模可以反映一些特殊的序列在B細(xì)胞表位特征中，它的本質(zhì)是為什么新的方法是優(yōu)于現(xiàn)有的?？梢灶A(yù)料與已知的抗原表位的數(shù)據(jù)，氨基酸對抗原規(guī)模的做法將進(jìn)一步增強(qiáng)。
2.3 基于內(nèi)核字符串線性B細(xì)胞表位預(yù)測[6]
B細(xì)胞表位的鑒定和表征在疫苗設(shè)計(jì)中扮演重要的角色，免疫診斷測試，并產(chǎn)生抗體。因此，可靠的計(jì)算工具預(yù)測線性B細(xì)胞表位是非?？扇〉?。評估的支持向量機(jī)（SVM）利用五個(gè)不同的內(nèi)核上五倍使用交叉驗(yàn)證的方法分類培訓(xùn)同源減少701線性B細(xì)胞表位，從Bcipep數(shù)據(jù)庫中提取的數(shù)據(jù)，和701非抗原表位，隨機(jī)抽取從SwissProt數(shù)據(jù)庫序列。根據(jù)我們的結(jié)果計(jì)算實(shí)驗(yàn)中，我們提出BCPred，線性B細(xì)胞表位預(yù)測的新方法使用序列內(nèi)核。我們表明，預(yù)測性能BCPred（AUC=0.758）優(yōu)于11基于SVM分類器的開發(fā)和評估，以及在我們的實(shí)驗(yàn)中，我們執(zhí)行的AAP（AUC=0.7），最近提出的一種方法，用于預(yù)測線性B細(xì)胞使用氨基酸對抗原的表位。此外，我們比較AAP和BCPred，ABCPred 獨(dú)特的B細(xì)胞表位，使用遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，該方法為使用兩個(gè)數(shù)據(jù)集先前已用于評估ABCPred的。使用和分析的數(shù)據(jù)集的結(jié)果這個(gè)比較表明，不同的B細(xì)胞表位的相對性能的結(jié)論預(yù)測方法的基礎(chǔ)上得出的實(shí)驗(yàn)中使用的數(shù)據(jù)集的獨(dú)特的B細(xì)胞表位的可能產(chǎn)生的性能評估方法的估計(jì)過于樂觀。這認(rèn)為使用精心同源性減小數(shù)據(jù)集的B細(xì)胞表位的預(yù)測方法進(jìn)行比較，以避免有關(guān)如何不同的方法的誤導(dǎo)性的結(jié)論相互比較。同源精簡數(shù)據(jù)組和BCPred實(shí)現(xiàn)以及APP的方法是公開的。
2.4 基于一種新系統(tǒng)的線性B細(xì)胞表位預(yù)測[7]
在幾十年的研究中盡管具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，B細(xì)胞抗原表位的準(zhǔn)確的預(yù)測仍然是在計(jì)算免疫學(xué)中。只有10%的已知B細(xì)胞表位的估計(jì)是連續(xù)的，但他們往往卻是目標(biāo)預(yù)測，因?yàn)榻鉀Q三級結(jié)構(gòu)是必需的，它們是不可或缺的肽疫苗和治療蛋白質(zhì)工程的發(fā)展。在這篇文章中，提出COBEpro，新的兩步預(yù)測連續(xù)B細(xì)胞系統(tǒng)抗原表位。COBEpro是能夠分配表位pensity分?jǐn)?shù)兩個(gè)獨(dú)立的肽片段抗原序列內(nèi)的殘留物。COBEpro首先使用支持向量機(jī)進(jìn)行預(yù)測在查詢抗原序列和肽片段，然后計(jì)算表位的傾向得分為每個(gè)基于片段的預(yù)測的殘余物。次要結(jié)構(gòu)和溶劑輔助功能信息（無論是預(yù)測或準(zhǔn)確）可以被納入到提高性能。COBEpro實(shí)現(xiàn)了交叉驗(yàn)證受試者工作特征曲線（AUC）下teristic高達(dá)0.829片段上抗原決定基的傾向得分任務(wù)的AUC為0.628殘余物外延主題傾向得分任務(wù)。
3 用于線性B細(xì)胞表位預(yù)測工具建立與評價(jià)的數(shù)據(jù)庫
免疫信息學(xué)[8]數(shù)據(jù)庫是隨著生物信息學(xué)和免疫基因組學(xué)的不斷進(jìn)步而逐漸發(fā)展起來的，是專門收錄免疫學(xué)相關(guān)分子信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢、分析，計(jì)算等功能的數(shù)據(jù)庫。最初，與免疫相關(guān)的多肽序列、抗原分子等信息與其他生物數(shù)據(jù)一起，被收錄在各類生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫中，隨著免疫學(xué)研究的發(fā)展，人們對免疫學(xué)相關(guān)分子信息的需求越來越迫切，需要單獨(dú)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、分析和預(yù)測，一些研究機(jī)構(gòu)開始嘗試從生物信息學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中提取免疫相關(guān)的生物數(shù)據(jù)，開發(fā)集存儲(chǔ)、查詢、計(jì)算、預(yù)測以及繪圖分析功能為一體的免疫學(xué)數(shù)據(jù)庫。目前，網(wǎng)絡(luò)上的免疫信息學(xué)數(shù)據(jù)庫已達(dá)數(shù)十個(gè)，它們的規(guī)模大小不一，內(nèi)容與側(cè)重點(diǎn)也不盡相同，其中的大部分?jǐn)?shù)據(jù)來源于GenBank、EBI、EMBL，供研究人員免費(fèi)使用。
3.1 Bcipep：B細(xì)胞表位數(shù)據(jù)庫
Bcipep[9]是各種免疫原性B細(xì)胞表位數(shù)據(jù)庫，目前Bcipep數(shù)據(jù)庫包含3031個(gè)條目，其中包括763免疫顯性，1797免疫原性和471空的免疫原性的抗原表位，每條記錄包含多肽序列、源蛋白、病原體、免疫原性、中和性、模式生物、實(shí)驗(yàn)方法、參考文獻(xiàn)、抗原結(jié)構(gòu)等信息，它涵蓋范圍廣泛，如病毒、細(xì)菌、原生動(dòng)物、真菌。該數(shù)據(jù)庫提供了一組工具，用于分析和提取的數(shù)據(jù)，其中包括關(guān)鍵字搜索，肽譜分析和BLAST搜索。Bcipep稱為一個(gè)完整B細(xì)胞表位數(shù)據(jù)庫，已經(jīng)開發(fā)了一個(gè)覆蓋廣泛的病原體的抗原決定簇的信息。該數(shù)據(jù)庫有助于B細(xì)胞表位預(yù)測方法的研究、合成肽疫苗的設(shè)計(jì)和疾病的診斷。
4 結(jié)束語
顯而易見，線性B細(xì)胞表位預(yù)測現(xiàn)狀與人們理想預(yù)期還存在很大的差距，利用軟件預(yù)測線性B細(xì)胞表位并不完全準(zhǔn)確，還需要實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步驗(yàn)證。為了研發(fā)更準(zhǔn)確的預(yù)測工具，需要建立高質(zhì)量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和檢驗(yàn)數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)集的質(zhì)量高低與預(yù)測工具的預(yù)測能力密切聯(lián)系；另外，統(tǒng)一評價(jià)體系也是目前急待解決的問題。評價(jià)體系的標(biāo)準(zhǔn)化，既有助于軟件開發(fā)者采用最有效的算法創(chuàng)建更準(zhǔn)確的工具，又方便了使用者對工具的篩選和評價(jià)。統(tǒng)一評價(jià)體系首先要面臨的問題是所有數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一，有了一致的數(shù)據(jù)格式，才能進(jìn)行比較。在表位預(yù)測領(lǐng)域尚缺乏高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集，針對標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)集開發(fā)自動(dòng)評價(jià)工具將是未來的發(fā)展方向。相信隨著生物信息學(xué)的快速發(fā)展，線性B細(xì)胞表位計(jì)算機(jī)預(yù)測技術(shù)將會(huì)越來越成熟。
參考文獻(xiàn)：
[1]Peters B，Sidney J， Bourne P， et al.The design and implementation of the immune epitope database and analysis resource[J].Immunogenetics，2005，57（5）：326-336.
[2]吳敏毓，劉恭植.醫(yī)學(xué)免疫學(xué)：第四版[M].北京：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2002：1-2.
[3]呂鳳林，朱錫華.人C5aR（CD88）序列結(jié)構(gòu)分析及其B細(xì)胞表位預(yù)測[J].免疫學(xué)雜志，1998，14（3）：153-156.
[4]Saha S，Raghava GP （2006） Prediction of continuous B-cell epitopes in an antigen using recurrent neural network. Proteins.65：40-48.
[5] Chen J，Liu H，Yang J，Chou KC （2007） Prediction of linear B-cell epitopes using amino acid pair antigenicity scale.Amino Acids 33：423-428.
[6]El-Manzalawy Y，Dobbs D， Honavar V （2008） Predicting linear B-cell epitopesusing string kernels.J Mol Recognit 21：243-255.
[7]Sweredoski MJ，Baldi P （2009） COBEpro： a novel system for predictingcontinuous B-cell epitopes.Protein Eng Des Sel 22：113-120.
[8]Walsh R， Locarnini S. Hepatitis B precore protein： pathogenic potential and therapeutic promise[J].Yonsei Med J，2012，53（5）：875-85.
[9]Saha S， Bhasin M， Raghava GP （2005） Bcipep：a database of B-cell epitopes.BMC Genomics 6：79.
[10]Roseman AM， Berriman JA.， Wynne SA.， et al. A structural model for maturation of the hepatitis B virus core[J]. Proc Natl Acad Sci USA， 2005，102（44）：15821-6.
[11]Yasser EL-Manzalawy， Vasant Honavar. Recent advances in B-cell epitope prediction methods[J]. Immunome Res，2010，6（Suppl 2）：S2.
[12]Roggen EL. B-cell epitope engineering： A matter of recognizing protein features and motives[J].DDT：Technol，2008，5（2-3）：e49-55.
[13]馮新港.免疫信息學(xué)原理及其應(yīng)用[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2009，6：1-5.
[14]Alix，A. （1999） Vaccine，18，311-314 （314）.
新醫(yī)改以來，衛(wèi)生信息化建設(shè)速度加快與人才儲(chǔ)備不足的問題日益凸顯，而長期以來，由于我國衛(wèi)生信息化投入的不足和醫(yī)院等衛(wèi)生機(jī)構(gòu)對處于邊緣化的信息部門不夠重視，更遏制了衛(wèi)生信息化人才的培養(yǎng)和醫(yī)學(xué)信息學(xué)學(xué)科的發(fā)展。人才短缺，已經(jīng)成為全國橫在醫(yī)改面前的一道難題。
用人單位面對人才短缺的困惑與解決辦法
其實(shí)無論是甲方還是乙方，也無論是基層醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)還是各級衛(wèi)生主管部門，都普遍存在醫(yī)學(xué)信息學(xué)人才捉襟見肘的局面。遠(yuǎn)在經(jīng)濟(jì)落后的西部醫(yī)院，近在一線城市中的三甲醫(yī)院，醫(yī)療衛(wèi)生信息化的發(fā)展還在嚴(yán)重依賴供應(yīng)商。而作為醫(yī)療IT軟件供應(yīng)商的乙方，也同樣存在招不到交叉型人才的困惑。
在筆者采訪過程中，記憶深刻的是一次走訪醫(yī)院，一位不愿透露姓名的部門主管向筆者“訴苦”：“說實(shí)話，以前的信息科就是領(lǐng)導(dǎo)隨意安排崗位的部門。因?yàn)樾畔⒖圃卺t(yī)院長期處于一個(gè)服務(wù)部門的地位，作為一個(gè)邊緣化的部門，從來沒有被重視過，仕途上也不吸引人。”正因?yàn)樾畔⒉块T是一個(gè)輔助部門，而非戰(zhàn)略管理和規(guī)劃部門，即使現(xiàn)在的衛(wèi)生信息化建設(shè)把信息部門的地位提升了起來，其還是處在上沒有頂層設(shè)計(jì)、下沒有人才引進(jìn)的尷尬境地。
作為研發(fā)醫(yī)療信息產(chǎn)品的供應(yīng)商，同樣存在招不到合適員工的困惑。銀江股份有限公司COO，醫(yī)療事業(yè)部總經(jīng)理裘加林告訴記者，現(xiàn)在的廠商之所以將醫(yī)療軟件做成一個(gè)工程，是因?yàn)獒t(yī)院業(yè)務(wù)和流程的復(fù)雜性與不可復(fù)制性。而廠商所擁有的人才大部分是計(jì)算機(jī)專業(yè)的IT人才，在對醫(yī)院業(yè)務(wù)一點(diǎn)兒都不了解的情況下去做的產(chǎn)品，何談標(biāo)準(zhǔn)！因此醫(yī)療IT廠商只能“八仙過海，各顯神通”，有的聘用學(xué)習(xí)臨床醫(yī)學(xué)的本科或研究生；有的從醫(yī)院高薪挖來專家教授；有的建立自己的培訓(xùn)機(jī)制，似乎只有這樣才能彌補(bǔ)IT對醫(yī)療認(rèn)識的不足，才能貼合醫(yī)院的需求來生產(chǎn)產(chǎn)品?！耙环矫嫖覀冏约河泻芏嘧鲂畔⒒隽撕荛L時(shí)間的IT設(shè)計(jì)人員。第二，我們有很多醫(yī)院顧問，他們是把握方向的人。就像是船長和水手的關(guān)系，懂行的人來把握方向，不懂行的人按照懂行人的建議來設(shè)計(jì)?！濒眉恿终f，這也是企業(yè)中最常見的將醫(yī)療與IT結(jié)合的方式。
在基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)，人才不足的現(xiàn)象則更為嚴(yán)重。時(shí)任山西省安塞縣副縣長的趙燕曾經(jīng)在采訪時(shí)解答鄉(xiāng)村衛(wèi)生信息化人才的培養(yǎng)問題。當(dāng)時(shí)，作為國際IT企業(yè)英特爾參與支持革命老區(qū)醫(yī)療信息化建設(shè)項(xiàng)目，并為基層醫(yī)療組織提供電腦操作、教程課件等方面的培訓(xùn)。趙副縣長說：“我們自己要造血才是根本，不能光靠人家輸血。先培訓(xùn)我們已有的部分員工，首先把我們這些員工培訓(xùn)得會(huì)管理了，會(huì)操作了，讓我們這些人再下去培訓(xùn)村醫(yī)，只能用這種辦法?！贝_實(shí)如此，醫(yī)療衛(wèi)生信息化是比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要比較專業(yè)的人才，作為第三方培訓(xùn)力量不可能長期為基層提供人才支持。但項(xiàng)目總要持續(xù)發(fā)展下去，這個(gè)時(shí)候，自身的“造血”功能便顯得尤為重要了。
回歸衛(wèi)生信息化人才的話題，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)下最缺乏的是既了解醫(yī)療需求又掌握IT設(shè)計(jì)的復(fù)合型的交叉人才。從現(xiàn)在社會(huì)上存在的人才現(xiàn)狀來看，可以說企業(yè)做出了不小的貢獻(xiàn)，因?yàn)楝F(xiàn)在的醫(yī)療IT廠商變成了一個(gè)人才的大熔爐，不但提品，還培養(yǎng)人才。企業(yè)做了本該是教育來做的事情，這對我們的教育界來講又是個(gè)不小的壓力。
人才的培育不能離開教育
人才的培養(yǎng)必然不能離開教育，現(xiàn)在我國衛(wèi)生信息化人才的短缺，很大一部分原因是由于教育沒有配套造成的。在國外，醫(yī)學(xué)信息學(xué)已經(jīng)成為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科，有30年的積淀，但它仍然在發(fā)展，每一個(gè)領(lǐng)域都有其主要的研究內(nèi)容，內(nèi)部已經(jīng)有很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R體系。現(xiàn)在很明確的是，醫(yī)學(xué)信息學(xué)的發(fā)展必將成為醫(yī)療衛(wèi)生建設(shè)的重要組成部分，并為醫(yī)療改革提供實(shí)際的建議和指導(dǎo)。在我國，醫(yī)學(xué)信息學(xué)的發(fā)展仍然面臨很多問題。
1. 公眾對醫(yī)學(xué)信息學(xué)的理解仍然不夠
現(xiàn)在，仍然有很多人不知道醫(yī)學(xué)信息學(xué)到底是怎樣的一門學(xué)科。有人認(rèn)為它僅僅是一個(gè)工具，有人認(rèn)為它是一項(xiàng)技術(shù)或是一個(gè)軟件。“真正意義上的醫(yī)學(xué)信息學(xué)是一門交叉學(xué)科，其分支學(xué)科臨床信息學(xué)指信息技術(shù)在醫(yī)院管理、醫(yī)院臨床包括信息管理中的應(yīng)用。但在完整的學(xué)科體系里，醫(yī)學(xué)信息學(xué)是涵蓋生物信息學(xué)、圖像信息學(xué)、臨床信息學(xué)、公共衛(wèi)生信息學(xué)這幾個(gè)領(lǐng)域的。”北京大學(xué)醫(yī)學(xué)信息學(xué)中心常務(wù)副主任雷健波說。
應(yīng)用在臨床診療、醫(yī)院管理方面應(yīng)該就叫做臨床信息學(xué)；應(yīng)用在設(shè)備、信號獲取、信息處理及圖像方面可以歸到圖像信息學(xué)；而生物方面、蛋白質(zhì)翻譯轉(zhuǎn)錄、通過計(jì)算機(jī)來模擬生物過程，通過信息學(xué)的方式來研究其規(guī)律，可以歸結(jié)到生物信息學(xué)范疇。
其實(shí)，醫(yī)學(xué)信息學(xué)就是一門交叉學(xué)科，不可以說它絕對屬于或不屬于某個(gè)領(lǐng)域。比如數(shù)字人體等研究，這項(xiàng)技術(shù)原屬于解剖學(xué)，但經(jīng)過數(shù)字化的三維重建，將一個(gè)傳統(tǒng)的研究方式導(dǎo)入到信息技術(shù)中，那么這個(gè)學(xué)科就已經(jīng)涵蓋到醫(yī)學(xué)信息學(xué)里面。計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)，輔助治療等技術(shù)，都是很典型的臨床信息學(xué)研究的內(nèi)容。
2. 學(xué)科沒有獨(dú)立，高度不夠
為什么醫(yī)學(xué)信息學(xué)要成為一門獨(dú)立的學(xué)科呢？這是因?yàn)獒t(yī)學(xué)信息學(xué)所涵蓋的這幾個(gè)方面都是有內(nèi)在聯(lián)系的，它有很多的方法和技術(shù)是可以相互借鑒，很多IT技術(shù)可以相互促進(jìn)，所以才整合成一個(gè)大的醫(yī)學(xué)信息學(xué)，一門獨(dú)立的學(xué)科。
我們可以看到，在近年來隨著醫(yī)療衛(wèi)生信息化的發(fā)展，很多衛(wèi)生信息化人才的培養(yǎng)方式都在慢慢起步和發(fā)展。不同的是，高校、高職?？颇酥辽鐣?huì)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)所采用的方式不盡相同，盡管我們每個(gè)人都在做這件事，但鮮有人站在學(xué)科建設(shè)的高度去做這項(xiàng)事業(yè)。
現(xiàn)在很多高校的做法是將“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”掛靠在別的一級學(xué)科下，這就存在很多問題，一方面“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”專業(yè)尚屬目錄外專業(yè), 設(shè)置該專業(yè)的院校屈指可數(shù), 能否在教育部新一輪的專業(yè)論證和目錄調(diào)整中確立應(yīng)有的專業(yè)位置和學(xué)科歸屬還是一個(gè)未知數(shù)。另一方面，對專業(yè)的定義不同也會(huì)導(dǎo)致學(xué)生培養(yǎng)方向的不同，培養(yǎng)出來的人才是否符合社會(huì)需求還有待時(shí)間來考證。
在國外，都是先把醫(yī)學(xué)信息學(xué)這個(gè)學(xué)科體系建立起來，然后在學(xué)科的高度下來做研究，這樣才更有利于培養(yǎng)系統(tǒng)化、專業(yè)化的人才，才有利于進(jìn)行更有價(jià)值的科研。
3. 師資力量不夠
如果說學(xué)科建立是戰(zhàn)略性的，那么醫(yī)學(xué)信息學(xué)教師隊(duì)伍不專業(yè)，專業(yè)教材不系統(tǒng)，專業(yè)培養(yǎng)模式等等則屬于戰(zhàn)術(shù)性的混亂。這也從很大的程度上造成了現(xiàn)階段培養(yǎng)不力的尷尬局面。由于醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育在我國起步較晚，師資力量薄弱的問題不容忽視?，F(xiàn)階段應(yīng)實(shí)實(shí)在在地建設(shè)和規(guī)劃好教材體系，學(xué)科體系和教學(xué)體系，沒有實(shí)實(shí)在在的知識把醫(yī)學(xué)信息學(xué)的理論體系支撐起來，整個(gè)的學(xué)科構(gòu)架就不能實(shí)現(xiàn)。
我們應(yīng)該怎么去做
面對如此多的問題，想在朝夕之間得到解決問題的辦法是不可能的。我們關(guān)注的不是一蹴而就的解決方式，而是一個(gè)水到渠成的，從思想上的轉(zhuǎn)變。
1. 用三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)衡量，培養(yǎng)專業(yè)化人才
中國醫(yī)科大學(xué)計(jì)算機(jī)中心主任王世偉教授說：“我在給學(xué)生講課的時(shí)候，也提到這個(gè)問題。我問同學(xué)們將來學(xué)什么？大家都說‘學(xué)醫(yī)學(xué)，學(xué)技術(shù)’。其實(shí)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不全面了。聯(lián)合國對全世界的醫(yī)學(xué)院校的學(xué)生有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，來評價(jià)醫(yī)學(xué)院學(xué)生的核心能力――一是信息技術(shù)處理能力，二是與人溝通的能力，三是批判性思維。這三個(gè)是一個(gè)核心，缺少任何一條都不行?！?/p>
可以看到，聯(lián)合國這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的核心并不是我們一貫強(qiáng)調(diào)的醫(yī)療技術(shù)。怎么理解呢？在信息化社會(huì)，對學(xué)生的核心能力評價(jià)已經(jīng)逐漸由過硬的技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楦`活的信息處理能力。廣東省在十一五期間做了一個(gè)醫(yī)學(xué)院校的畢業(yè)生就業(yè)率調(diào)查，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，具備了相當(dāng)?shù)腎T知識和信息化處理能力的學(xué)生就業(yè)率最高。這說明信息化處理能力已經(jīng)成為整個(gè)國家的共識。
王世偉認(rèn)為，醫(yī)生要有真正的批判性思維，才能當(dāng)一個(gè)好醫(yī)生。恰恰我們中國很多醫(yī)學(xué)院的學(xué)生在這一點(diǎn)上很欠缺，我們學(xué)的知識很死，靠背，靠高分。醫(yī)生不能完全憑經(jīng)驗(yàn)，就算治好了100個(gè)病人，也不能用同樣的治療方法去對待第101個(gè)病人。所以醫(yī)生要大膽得否定自己，同時(shí)要借助網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)來共享經(jīng)驗(yàn)。要記住――共享的不只是自己的經(jīng)驗(yàn)，而是全國乃至全世界的經(jīng)驗(yàn)。
2. 認(rèn)清發(fā)展機(jī)遇
從我國的國情來說，新一輪的醫(yī)改方案明確提出要建立高效統(tǒng)一、系統(tǒng)整合、互聯(lián)互通和實(shí)用共享的醫(yī)藥衛(wèi)生系統(tǒng)，這是新醫(yī)改的重要支撐，為我國醫(yī)學(xué)信息學(xué)的發(fā)展提供了歷史性的機(jī)遇。
