基因芯片技术研究进展论文

基因芯片技术的研究进展与前景

摘要

关键词 基因芯片，遗传性疾病，基因组计划， 一、基因芯片技术的产生背景

基因芯片技术是伴随着人类基因组计划而出现的一项高新生物技术。2001年6月公布了人类基因组测序工作草图；2002年出发飙了较高精确度和经过详细注解的人类基因组研究结果；2004年10月发表了已填补基因组中许多Gap片段的更精确的人类全基因组序列，标志人类基因组计划的完成和新时代的开始。随着人类基因组计划的开展，也同时进行了模式生物基因组测序工作。动物、植物、细菌及病毒基因组等测序工作都已取得重大进展。

随着各种基因组计划的实施和完成（有的即将完成），一个庞大的基因数据库已经建成。怎样从海量的基因信息中发掘基因功能。如何研究成千上万基因在生命过程中所担负的角色；如何开发利用各种基因组的研究成果，将基因的序列与功能关联起来，认识基因在表达调控、机体分化等方面的生物学意义；解释人类遗传进化、生长发育、分化衰老等许多生命现象的奥秘；深入了解疾病的物质基础及发生、发展过程；开发基因诊断、治疗和基因工程药物并用来预防诊断和治疗人类几千种遗传性疾病??这些都将成为现代生物学面临的最大挑战。这样的背景促使人们研究和开发新的技术手段来解决后基因组时代面临

基因芯片 差异表达

基因芯片 差异表达

数据分析,芯片实验可对基因的表达进行度量,并最终用数学

和统计学的方法找出隐藏在基因表达数据下的生物信息,对基

因功能和生物学特性进行推测[1]。基因芯片实验技术日益成

熟,由其产生的基因表达数据不断扩大,尤其在近十几年内更

以指数形式增长,科学家们越来越重视探索和开发用以分析这

些数据的方法和工具。目前已有众多的方法用于大规模的基

因表达的数据挖掘,比如统计分析、聚类分析、自组织映射、时

间序列分析、神经网络、遗传算法等[2,3]。

本文将对基因芯片试验数据现有的基础分析方法做一个

相对综合的概括,并介绍一些新的分析方法。

1　表达数据的获取和标准化

杂交反应后的芯片通过芯片扫描仪,将荧光信号转化成可

计算的数字信息。在图像处理之后,有必要对每一个信道的相

对荧光强度进行标准化。标记物的差异、荧光标记检测效能的

差异以及样品RNA的原始浓度的差异所带来的系统误差,都

将在标准化中得到校正[4]。现有的

基因芯片 差异表达

大规模的数据分析[3]。

4.3　监督性聚类(supervisedclustering)　在许多生物学问题

的研究中,常存在一些已知的信息,并可用于指导分类和研究

新的数据,此时监督性方法是一个很好的选择。监督性聚类通

常从一个

基因打靶技术研究进展及其应用

王建刚

西北农林科技大学动物科技学院 陕西杨凌 712100

摘要：基因打靶技术是2O世纪8O年代发展起来的新技术，是一种利用DNA同源重组原理和胚胎干细胞（ES细胞）技术按定向组合的方式改变生物活体遗传信息的实验手段，具有定位性强、打靶后新的基因有随染色体DNA稳定遗传的特点，其方法包括基因敲除、基因敲入、点突变、缺失突变、染色体组大片段删除等，相关的基因工程技术包括转基因、基因沉默和基因捕获技术等。为生命科学、基因组学和疾病治疗等领域的研究提供了强大的工具。文章将主要介绍基因打靶技术的发展简史、近期进展以及在模式动物中的应用。

关键词：基因打靶 同源重组 ES细胞 转基因动物 基因治疗

瑞典皇家卡罗琳外科医学研究院诺贝尔生理学或医学奖评审委员会2007年l0月8日宣布，美国科学家卡佩基（Mario R Capecchi）、史密斯（Oliver Smithies）和英国科学家埃文斯（Martin J Evans）因在“涉及使用胚胎干细胞进行小鼠特定基因修饰方面的一系列突破性发现”而获得2007年度诺贝尔生理学或医学奖。这三位科学家的研究工作为“基因打靶”（gene targeting）技术奠定了基础。

1 基因

基因打靶技术研究进展及其应用

王建刚

西北农林科技大学动物科技学院 陕西杨凌 712100

摘要：基因打靶技术是2O世纪8O年代发展起来的新技术，是一种利用DNA同源重组原理和胚胎干细胞（ES细胞）技术按定向组合的方式改变生物活体遗传信息的实验手段，具有定位性强、打靶后新的基因有随染色体DNA稳定遗传的特点，其方法包括基因敲除、基因敲入、点突变、缺失突变、染色体组大片段删除等，相关的基因工程技术包括转基因、基因沉默和基因捕获技术等。为生命科学、基因组学和疾病治疗等领域的研究提供了强大的工具。文章将主要介绍基因打靶技术的发展简史、近期进展以及在模式动物中的应用。

关键词：基因打靶 同源重组 ES细胞 转基因动物 基因治疗

瑞典皇家卡罗琳外科医学研究院诺贝尔生理学或医学奖评审委员会2007年l0月8日宣布，美国科学家卡佩基（Mario R Capecchi）、史密斯（Oliver Smithies）和英国科学家埃文斯（Martin J Evans）因在“涉及使用胚胎干细胞进行小鼠特定基因修饰方面的一系列突破性发现”而获得2007年度诺贝尔生理学或医学奖。这三位科学家的研究工作为“基因打靶”（gene targeting）技术奠定了基础。

1 基因

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模式识别典型应用案例 —人脸识别技术研究进展

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提纲 Part I :人脸识别研究概述– – – – 是什么：问题描述、基本概念、涉及学科领域 为什么：要做人脸识别？ 怎么做：人脸识别原理及主要技术方法简介 相关知识、背景材料

国际知名研究机构/人员 主要商业系统及其技术特点 主要人脸数据库、性能评测体系

– 总结：人脸识别的发展现状(State-of-the-art) – 展望：Quo Vadis?

Part II:JDL在人脸识别领域的研究状况– JDL人脸识别研究组的过去、现在和将来 – 加入JDL,加入人脸组，你准备好了吗？

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Part I :人脸识别研究概述

人脸识别的基本问题描述、 基本概念、应用背景、涉及的学科

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问题描述与分解、基本概念、 涉及学科领域 输入– 数字图像或者数字视频序列

摄像设备：摄像机、数码相机、摄像头等等 扫描仪 其它来源的图像/视频文件…

三类系统的不同输出– 人脸检测：有没有人脸？ – 人脸识别：这是谁的脸？ – 人脸确认：这是Mona Lisa的脸吗？

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识别问题 vs 确认问题输入视频、数字图像文 件、扫描仪照片输入 声明的用 户身份 输入视频、 数字图像文

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模式识别典型应用案例 —人脸识别技术研究进展

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提纲 Part I :人脸识别研究概述– – – – 是什么：问题描述、基本概念、涉及学科领域 为什么：要做人脸识别？ 怎么做：人脸识别原理及主要技术方法简介 相关知识、背景材料

国际知名研究机构/人员 主要商业系统及其技术特点 主要人脸数据库、性能评测体系

– 总结：人脸识别的发展现状(State-of-the-art) – 展望：Quo Vadis?

Part II:JDL在人脸识别领域的研究状况– JDL人脸识别研究组的过去、现在和将来 – 加入JDL,加入人脸组，你准备好了吗？

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Part I :人脸识别研究概述

人脸识别的基本问题描述、 基本概念、应用背景、涉及的学科

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问题描述与分解、基本概念、 涉及学科领域 输入– 数字图像或者数字视频序列

摄像设备：摄像机、数码相机、摄像头等等 扫描仪 其它来源的图像/视频文件…

三类系统的不同输出– 人脸检测：有没有人脸？ – 人脸识别：这是谁的脸？ – 人脸确认：这是Mona Lisa的脸吗？

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识别问题 vs 确认问题输入视频、数字图像文 件、扫描仪照片输入 声明的用 户身份 输入视频、 数字图像文

木材科学与技术研究进展

主编：赛里木春

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木材科学与技术研究进展

木材科学与技术研究进展

压缩木

压缩木技术的发展现状与趋势

我国属于少林国家，人均占有木材量远低于世界平均水平。随着森林结构的变化，原始森林所提供的大径级木材愈来愈少，人工林、间伐林和速生丰产林提供的幼龄材、小径木越来越多。在这种情况下，改良木材的某些特性，提高木材的使用价值显得尤为重要。压缩木技术即可以使材质轻软、密度较低、加工工艺性能差的木材在物理力学性能方面得到较大的改善。

一．关于压缩木

1）定义

压缩木是木材经过一定的温度和压力加工处理后，产生的一种质地坚硬、密度大和强度高的强化处理材料。木材经压缩密实后，其组织构造、物理力学性质都发生了重大变化——力学强度增强，变形很小，耐磨性、耐久性好，从而有效地改善了木材的性能，提高了木材的利用价值。

2）机理

木材是一种多孔的生物材料，其细胞壁呈圆形，首尾相连形成细管状，细管适应树干长度，即成轴向的。这些管状细胞的直径约为0．01-0．5毫米之间，某些管状细胞在树干中就像车轮一样，呈放射状。这些管状细胞或纤维是树的水分输送系统，与其他类型的细胞一起为

现代生物技术研究进展

luojuan

摘要：生物技术是21世纪最具有发展前景和活力的学科，世界各国都将生物技术视为一项高新技术，生物技术在相关领域中的应用也成为应用技术研究中的热点。生物技术又叫生物工程，是综合运用生物学、细胞生物学、微生物学、生物化学等基础科学和生化工程等原理和技术而形成的一门综合性的科学技术。

关键词：现代生物技术 细胞工程 酶工程 发酵工程 基因工程 蛋白质工程 研究进展

现代生物技术概述[1]

生物技术包括传统生物技术和现代生物技术。传统生物技术主要是自然发酵技术和自然杂交育种技术。现代生物技术是指以现代生物学研究成果为基础，以基因工程为核心的新兴学科。现代生物技术主要包括：细胞工程、酶工程、发酵工程、基因工程、蛋白质工程。

二、 细胞工程研究进展[2]

细胞工程的概念及其基本操作细胞工程属于广义的遗传工程,是将一种生物细胞中携带的全套遗传信息的基因或染色体整个导入另一种生物细胞,从而改变细胞的遗传性,创造新的生物类型。它包括细胞融合、细胞重组、染色体工程、细胞器移植、原生质体诱变及细胞和组织培养技术。

近年来，在该领域的研究最引人注目的是细胞融合技术和细胞杂交，并取得一些突破性研究进展。应用细胞融合技

室内定位技术研究进展

室内定位技术包括：AGPS、红外线、超声波、UWB、WaveLAN、RFID、视觉等。

1、AGPS（辅助全球定位技术）

a)基本原理：使用GPS芯片和移动电话网络来实现定位，定位中端首先将本身的基站地址

通过网络传输到AGPS定位服务器，AGPS定位服务器根据该终端的概略位置传输与该位置相关的GPS辅助信息估算该终端的位置，最后AGPS服务器将该手机的位置通过网络传输到定位终端或应用平台，AGPS系统如下图1：

图1

b）算法及精度：文献[1][2]；用诺基亚E72测试在大楼内实测精度为30m(49.44%有效)，

60m（97.99%有效）。

[1]张鹏,骆晓亮.一种终端定位方法和一种站.H04W64/00(2009.01)I,201110030091,2012-08-01.

[2] 谢翔,荆昊,郭际明.室内环境下手机GPS 定位精度研究.测绘通报,2012,8(2):95?97.

基

2、红外线定位技术

a)基本原理：Active badges 是Cambridge大学AT &T实验室开发的第一个室内定位传感

系统，每个人身上携带一个微型的红外发射器，该发射器每10-15秒钟发射一个独特的身份信息代码，覆盖在建筑物内

现代生物技术研究进展

luojuan

摘要：生物技术是21世纪最具有发展前景和活力的学科，世界各国都将生物技术视为一项高新技术，生物技术在相关领域中的应用也成为应用技术研究中的热点。生物技术又叫生物工程，是综合运用生物学、细胞生物学、微生物学、生物化学等基础科学和生化工程等原理和技术而形成的一门综合性的科学技术。

关键词：现代生物技术 细胞工程 酶工程 发酵工程 基因工程 蛋白质工程 研究进展

现代生物技术概述[1]

生物技术包括传统生物技术和现代生物技术。传统生物技术主要是自然发酵技术和自然杂交育种技术。现代生物技术是指以现代生物学研究成果为基础，以基因工程为核心的新兴学科。现代生物技术主要包括：细胞工程、酶工程、发酵工程、基因工程、蛋白质工程。

二、 细胞工程研究进展[2]

细胞工程的概念及其基本操作细胞工程属于广义的遗传工程,是将一种生物细胞中携带的全套遗传信息的基因或染色体整个导入另一种生物细胞,从而改变细胞的遗传性,创造新的生物类型。它包括细胞融合、细胞重组、染色体工程、细胞器移植、原生质体诱变及细胞和组织培养技术。

近年来，在该领域的研究最引人注目的是细胞融合技术和细胞杂交，并取得一些突破性研究进展。应用细胞融合技