免疫学与遗传学精选(九篇)

第1篇：免疫学与遗传学范文

【关键词】 配时模型；免疫算法；配时优化

城市道路网络交通需求达到一定水平时交叉口必须设置控制信号，而信号设置合理与否直接影响运行效率，乃至整个路网功能的发挥。对于如何快速、可靠地获得最优控制方案，众多学者对此进行了广泛研究，如黄金分割法、爬山法（TRANSYT系统）、网格搜索法等。随着科技进步不断有学者将先进技术用于配时优化研究中，如遗传算法[1,2]（Cabal系统）、蚁群算法、混合算法[3]（模糊神经网络、混沌遗传算法等）。其中研究较多的当属遗传算法，但遗传算法存在收敛速度较慢和早熟收敛等不足；然而免疫算法过程中的抗原学习、记忆体制、浓度调节机制及多样性抗体保持策略等优良特性能有效避免进化过程中的早熟收敛和陷入局部最优，因此本文将免疫算法应用于交叉口信号配时优化的研究。

1 免疫算法概述

免疫是生物体的特异性生理反应，由具有免疫功能的器官、组织、细胞、免疫效应分子及基因组成。当免疫系统受到外界攻击时，内在的免疫机制被激活从而保证整个智能信息系统基本信息处理功能正常运作。免疫算是模拟免疫系统学习-记忆-遗忘的知识处理机制，使之对分布式复杂问题的分解、处理和求解表现出较高的智能性和鲁棒性。免疫优化实质上是一种微观上的遗传选择，不追求免疫细胞群的整体最优而是进化地处理不同抗原的抗体，能够较好地解决微观上个体进化与宏观上多种模式并存之间的矛盾，适合用于处理复杂系统的优化问题。与遗传算法相比，免疫算法具有如下优点：

1.1 采用以高变异克隆为特征的搜索算子在B细胞的邻域进行搜索，并随着亲和度的上升变异的可能性及变异的程度逐渐变小，最终使结果能够稳定收敛于最优值。

1.2 通过免疫网络对进化过程所获得的历史经验进行总结，并用于指导将来的进化过程。为防止已学到知识的丧失，免疫系统将高亲和度B细胞转化成为记忆细胞，以免疫网络的形式长期留存于免疫系统中。

1.3 免疫系统会有效抑制浓度过高的B细胞，以防止同种细胞垄断种群；同时通过骨髓随机产生新的B细胞补充老化死亡的B细胞，保持种群多样性。

2 配时优化

2.1 配时模型选择。合理的配时决策首先依赖于科学的配时模型。从应用状况看，韦伯斯特法（简称F-B法）是目前采用较多、较为经典的配时模型，所算单车延误与实际延误的误差一般在5%以内。公式如下：

2.2.3 选择操作。选择操作主要是优选使交叉口单车延误值较小的配时决策值(高亲和度B细胞)替代使交叉口单车延误值较大的配时决策值(低亲和度B细胞)以实现细胞的模式进化，以及通过细胞间的相互抑制防止超强细胞形成模式垄断。设计两个步骤：

(1) 从克隆子细胞群CL中选择一定规模非优势细胞进入种群，以保持种群多样性。首先设置被选细胞群CL*规模λ(初始时细胞个数为0)，再选择克隆子细胞cl进入被选细胞群CL*。主要根据所设置被选细胞群CL*的规模λ和已选入CL*中细胞同待选克隆子细胞cl之间的距离来决定cl是否被选入CL*中。选入即需使克隆子细胞cl和被选细胞群CL*间的编码模式满足：

3 仿真

算例 为验证算法的有效性，选用文献[1]中数据进行验证，具体q( i,j,k ) x( i,j,k ) s( i,j,k ) ( I=1,2,3,4;J=1,2,3,4;k=1,2,3)如表1所示，信号周期130s，总损失时间10 s，各相位最小绿灯时间为10 s。

本文采用Matlab7.0编写遗传算法和免疫算法程序,运算参数设计如下：种群规模N1=50；编码长度：(4-1)×5;克隆B细胞群规模N2=10;r、R=5;T=0.15;U=35;V=20;λ=10;δ=5。经优化1、2、3、4相位按50(s)、22(s)、31(s)、17(s)配时时，单车平均延误最小。运算结果如图1所示。可以明显看出：免疫算法和遗传算法都能收敛到平均单车最小值40.2964s,但是遗传算法不及免疫算法收敛快，详细比较如表2所示。

图1 车流相关数据

图1 免疫、遗传算法仿真结果

分析以上数据可以看出：免疫算法较之遗传算法优化收敛速度较快、收敛率更高，这将对实时动态交通信号控制研究、智能交通控制技术研究具有重要意义。

4 结语

交通活动就是一个随机性、模糊性、不确定性很强的复杂系统，对其控制也是一个复杂的系统工程。发展的历史表明传统的控制方法并不能有效解决问题，必须积极探索新方法、新模式为城市交通控制开辟新思路，从而真正解决交通与经济发展日趋尖锐的矛盾。本文采用免疫算法针对交叉口高峰时段的配时优化发现：该方法与以往研究较多的遗传算法相比收敛速度较快、收敛率更高、结果稳定，有助于优良配时方案的产生和智能交通控制的研究。

参考文献

[1] 陈群,晏克非.基于遗传算法的城市交叉口实时信号控制研究. 交通与计算机,2005,1(23),15-18.

[2] 曾建勤,王家捷,刘琨等. 基于细胞模型及多目标优化的交叉口信号控制. 中国科学技术大学学报,2005,35(2):284-290

[3] 徐雪松，诸静.多模态函数优化的免疫算法.浙江大学学报（工学版）,2004,38（5）,530-533.

第2篇：免疫学与遗传学范文

关键词： 配网无功优化； 遗传算法； 免疫算法； 单目标耦合

中图分类号： TN926?34； TM74 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2016）22?0018?04

0 引 言

为了保证整个电网具有较高的电压质量，需要电网发出无功的电源设备在输电网以及配电网环节实现较为合理的分配，从而使得整个电网具有充足的备用无功功率，进而电网的电压水平就不会有较大的波动，电气设备能够长期处于较为稳定的运行状态。为了最大限度地降低有功功率在电网上的损耗，实现电能在传输运营中具有较高的经济效益，就需要避免多余补偿无功在电网中传输，在输电网和配电网等远距离传输电网中最大限度地减少无功功率的传输。整个电网具有可靠性和稳定性较高的电压以及较低的损耗能够在一定程度上保证电网长期处于稳定的一个运行状态，保证整个电力系统具有较高的经济效益[1]。

遗传算法、人工神经元网络算法和模拟退火算法等都是现代意义上的人工智能算法。这些人工智能算法的主要特征都是基于现代计算机科学基础，以自然界中所特有的某种运行规律作为参照进行空间上的搜索拟合。现代人工算法能够很好地反应自然现象和自然规律，这种算法并不需要借助精准度比较高的数学模型就能够简化处理自然界中离散的复杂问题。因此可以将现代人工智能算法应用于电网中，用于解决无功电源优化分配问题。

遗传算法是一种对生物进化规律进行模拟的空间搜索算法，该算法最先由美国学者在20世纪70年代提出。文献[2]详细阐述了无功优化的解决方法，该文将无功优化问题细分成连续优化问题和离散优化问题，在这两个子问题解决的过程中引入了内点法和遗传算法，大大提高了计算无功优化算法的效率。文献[3]首次使用实数编码的遗传算法，很好地解决了连续和离散混杂的问题。文献[4]对遗传算法进行深入研究，引入了多模量的搜索方法，进一步地提高了遗传算法的搜索效率。文献[5]对遗传算法中的遗传算子进行动态调整，大大提高了遗传算法在全局搜索时的搜索能力。

国内外对于应用于电力系统的遗传算法的研究比较深入，相应的成果也比较多。遗传算法的显著特点是在较少的约束条件下能够面向全局寻找最优化的潮流计算解，具有较高的稳定性，能够广泛应用于电力系统无功优化的方案解决。当然遗传算法也有不足一面，就是下一代易于遗传上一代的优良基因，而且相似度比较高，容易满足遗传进化的终止要求，最终得到的不是全局的最优化的解，而是局部最优解。免疫算法具有全局搜索的优点，它是基于免疫系统对病菌多样性地识别时拟合的一种算法[6?7]。

因此可以将免疫算法所具有的全局搜索优点应用到遗传算法中，最终生成具有全局搜索能力，搜索约束条件少的免疫遗传算法。免疫遗传算法在遗传算法的基础上实现了全局搜索的特点，有效规避了过早终止搜索而仅仅得到局部的最优解，提高了遗传算法的稳定性和适应性。

1 无功优化的数学模型

本文以配电网络有功网损最小为优化目标，约束条件的目标函数为[8]：

[minfloss=i=1nUij∈iUjGijcosδij+Bijsinδij] （1）

本文通过权重法，即使用连接权重将配电网中的有功网络损耗、电压稳定性、补偿设备投入容量等多目标优化变为单目标优化。第一步要将目标函数无量纲化，之后根据函数值设定连接权重，将多目标优化变为单目标优化问题。通过式（2）将有功网络损耗和电压偏差的最小函数进行转化：

[μfi=fi-fiminfimax-fimin ， i=1，2] （2）

式中：f1为网络损耗最小函数；f2为网络电压偏差最小函数；f1max，f1min为补偿前的网络损耗和期望值；f2max，f2min为补偿后的网络损耗和期望值。

静态电压稳定裕度最大化目标函数表示为：

[μf3=f3max-f3f3max-f3min] （3）

式中：f3max为优化前的最大裕度；f3min为优化前的裕度。

通过上述转化方法将目标函数转化在区间[0，1]中。通过连接权重ki将多个目标函数变为单目标函数，并能保证约束条件不改变：

[F=minkiμfi] （4）

2 改进遗传优化算法

遗传算法的主要特点是算法可靠性较高，能够通过多个路径对全局进行搜索，而电网无功优化问题牵扯多个变量，时域特性比较复杂，因此采用遗传算法可以很好地解决电力系统无功优化的问题。采用遗传算法解答电网无功优化问题时，第一步是计算电网的初始潮流，确定控制的变量；第二步是随机性地生成种群，采用二进制编码的方式对第一步的控制变量进行编码；第三步是确定进入下一步遗传的个体，当然对于函数值中适应度较高的个体可以优先进入到下一代的遗传操作中；第四步是进行重复迭代，确定最优化的潮流遗传方向；第五步是通过交叉和变异算子对下一代个体进行操作，使其组合变异生成新的下一代，在新的一代生成过程中不断对新个体是否满足遗传进化终止的要求，若满足，则输出最终的电网潮流优化的最优解，反之则对新个体继续迭代，直至最终的最优解[9]。

本文对免疫型遗传算法进行了优化，主要有以下两点：

（1） 从优良的抗体中获取免疫疫苗，即免疫算子，然后就可以得到如图1所示的免疫型遗传算法的流程图。

（2） 引入与抗体适应度和抗体浓度相关的个体选择概率。即当个体在种群中适应度比较大时，则该个体被选中的可能性就会越大；而当个体在种群中的个数比较多时，则该个体被选中的可能性就会越小。这样不仅可以使得适应性较强的个体被选中，又能保证被选中个体的多样性，保证了免疫遗传算法的收敛性。

使用改进遗传算法进行配网无功优化流程[10]：

（1） 输入原始数据。主要有配电网线路信息、遗传算法变量和控制变量范围等。

（2） 设定抗体。依据控制变量得出抗体的适应度、亲和度以及多样度，进而使得种群数据库得以及时更新。

（3） 选择、交叉、变异。对于进入到种群繁殖库中的个体进行遗传操作，生产新的下一代。

（4） 从最优个体中选择疫苗。对于接种的个体进行疫苗接种。优良抗体提取疫苗主要有三道工序：第一是对疫苗进行有效提取，在目前种群中确定最佳的个体，在该个体中选择最佳的优秀基因；第二是疫苗接种，将确定的疫苗植入到第一步抽取的优秀个体对应的地方；第三是免疫疫苗检验，抽样检验接种疫苗的个体，若个体适应度超过接种前适应度，该个体遗传进入到下一代，反之则不再对个体进行疫苗接种。

（5） 对种群个体的适应度进行计算，根据计算结果判定是否结束，结束的标志是迭代次数大于最大循环次数，反之，则继续进行步骤（2）操作。

3 配网无功优化的实例研究

本文通过IEEE 14节点的配网无功优化实例对所研究的改进遗传算法的优化模型进行分析。IEEE 14节点系统结构如图2所示[11?13]。

14节点系统中包含11条负荷母线、20条支路（包含3条可调变压器支路）以及5台发电机。系统中节点和支路相关数据如表1、表2所示。

设置改进遗传优化算法参数：交叉和变异概率为0.5和0.2；染色体个数为30；接种疫苗概率为0.6；迭代最大次数为60；编码方式采用浮点数编码。使用本文研究的改进型遗传算法和常规遗传算法进行无功优化对比，两种算法的迭代过程对比如图3所示。

对比两种算法的迭代过程可以清楚看到，改进后的遗传算法收敛速度更快，而常规遗传算法在寻优迭代期间陷入了局部最优解，最终得到的解不是最优的。两种算法的优化结果如表3所示。

从两种算法的优化结果中可以看出，使用两种优化算法优化后的电压幅值相差不大。使用改进遗传算法后的有功损耗相比常规遗传算法下降了0.28 MW，损耗降低率提高了1.37%，并且迭代次数明显降低，提高了优化的速率。

4 结 语

本文针对配电网无功优化问题进行了研究。由于遗传算法在优化过程中容易陷入局部最优解，本文利用具有全局搜索能力的免疫算法与遗传算法相结合，从而提高了遗传算法的稳定性和适应性。通过IEEE 14节点的配网无功优化实例对所研究的改进遗传算法的优化模型进行分析。研究结果表明：使用改进后的遗传优化算法比较改进前的算法，有功损耗和损耗降低率有所改进，迭代次数明显降低，提高了优化的速率。

参考文献

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[11] 刘苏云，丁晓群.利用混沌鱼群算法的配网无功优化[J].电力系统及其自动化学报，2014（1）：44?48.

第3篇：免疫学与遗传学范文

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2012.15.095

传统上，血液系统疾病可以分成红细胞疾病、白细胞疾病、出凝血疾病三大类[1]。这种编排分类是建立在形态学、临床生化基础上的，以疾病的主要临床表现为依据，对血液学的初期发展起到了重要作用。随着科技进步，对血液系统疾病发病机理的研究和认识不断深入，尤其是免疫组织化学、遗传生物学和分子化学的进展，按照疾病发病机制对血液系统疾病进行分类已经有了客观基础。按照发病机制进行分类，疾病实体间的界限清晰，诊断的可重复性好。尤其对于新进入血液专业的医生，能够让他们更快的、更清晰准确地掌握血液疾病的内涵。将血液系统疾病按照发病机制进行编排分类是未来的趋势，是血液学发展的必然。

血液系统疾病，按照发病机制可分成遗传性疾病、获得性克隆性疾病、自身免疫性疾病、血液系统临床综合征四大类。血液系统的遗传性疾病包括遗传性球形细胞增多症、遗传性G6PD缺乏症、海洋性贫血、血友病等。获得性克隆性疾病包括夜间阵发性血红蛋白尿、髓系肿瘤、淋巴瘤。获得性免疫性疾病包括自身免疫性溶血性贫血、再生障碍性贫血、原发性血小板减少性紫癜、过敏性紫癜。血液系统临床综合征包括DIC、易栓症、缺铁性贫血、巨幼细胞性贫血、维生素K缺乏症。

1遗传性血液疾病

血液系统遗传性疾病，具有明确遗传特点，已经发现了遗传缺陷的具点[2]。遗传球形细胞增多症，常染色体显性遗传特点，8号染色体短臂缺失。遗传性G6PD缺乏症，伴性不完全显性遗传特点，突变基因位于X染色体(Xq28)。a海洋性贫血由a珠蛋白基因缺失或缺陷导致。b海洋性贫血具有常染色体显性遗传特点，由b珠蛋白基因缺失或缺陷引起。血友病有两种，一种是X连锁隐性遗传特点，缺陷基因位于Xq28；另一种是X连锁隐性遗传特点，缺陷基因位于Xq26。遗传性血管性血友病，多表现常染色体显性遗传特点，缺陷基因位于12p。

2克隆性血液疾病

获得性克隆性疾病，发病机理是血液相关细胞增殖周期异常，出现克隆性增生，引发一系列临床表现。阵发性睡眠性血红蛋白尿的发病机理是造血干细胞水平基因突变，以CD55CD59低表达为特征的克隆性血细胞增殖[3]。髓系肿瘤的发病机理是髓系造血干细胞突变、恶性克隆性增殖，按照克隆细胞的成熟程度，可划分为MPD、MDS/MPD、MDS、AML。通常说的慢性粒细胞白血病、真性红细胞增多症、原发性骨髓纤维化、原发性血小板增多症被归纳于MPD(骨髓增生性疾病)，慢性粒单核细胞白血病(CMML)因为同时具有病态造血和髓外化生特点，被归属于MDS/MPD(骨髓增殖性疾病)[4]。淋巴瘤的发病机理是淋巴细胞恶性克隆性增殖。根据临床特点及免疫表型，淋巴瘤划分为T/NK细胞淋巴瘤、B细胞淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤(2008WHO分类为前驱肿瘤、前驱淋巴性肿瘤、成熟B细胞淋巴瘤、成熟T/NK细胞淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤)。通常说的急性淋巴细胞白血病在2008WHO分类中对应的是B-前淋巴细胞性白血病、T-前淋巴细胞性白血病、伯基特淋巴瘤[5]。

3免疫性血液疾病

3.1免疫性血液疾病，发病机制是机体免疫系统功能紊乱，自身免疫系统攻击自身机体正常组织/细胞，引起一系列病态临床表现。免疫损伤机制在各种疾病中都有表现，比如在克隆性疾病中，由于异常克隆刺激免疫系统引起免疫紊乱，会出现免疫系统攻击相关正常组织/细胞的病理机制，这也是血液肿瘤综合治疗中应用免疫调节/抑制剂的理论依据。免疫性血液疾病，特指的是以自身免疫系统损伤正常组织/细胞为主要环节和始动环节的血液疾病。

3.2自身免疫性溶血性贫血(AIHA)，系免疫功能调节紊乱、自身抗体吸附于红细胞表面而引起临床上的溶血性贫血表现。临床上常见的类型是温抗体型AIHA，红细胞表面吸附的是不完全抗体IgG和(或)C3。AIHA的免疫紊乱发病机制尚未阐明，目前比较倾向的是免疫系统受到创伤(比如淋巴组织感染)而失去免疫识别功能，导致自身抗体产生，某些淋巴瘤表现出继发性AIHA可认为是这种机制[6]。

3.3再生障碍性贫血(AA)，目前认为AA的主要发病机制是免疫异常，造血微环境异常和造血干祖细胞“量”的改变是异常免疫所致。以往观察到的造血干祖细胞“质”异常性“AA”实乃部分与AA相似的PNH、MDS。AA已经由初级研究阶段的一组不同质的“综合征”净化为同质的独立疾病体系。随着对AA发病机制的深入认识，现代AA治疗策略已经把免疫调节/抑制作为治疗方案的基础[7]。

3.4原发性血小板减少性紫癜(ITP)，是因血小板免疫性破坏导致外周血中血小板减少的出血性疾病。目前观点，免疫破坏机制不仅包括自身抗体介导的体液免疫，还包括细胞毒T细胞介导的细胞免疫，以及自身抗体/免疫细胞介导的巨核细胞增殖和生成血小板障碍[8]。

3.5过敏性紫癜(HSP)，为一种常见的血管变态反应性疾病，发病机制为机体对某些致敏物质发生变态反应，导致毛细血管脆性及通透性增加，产生皮肤、黏膜、脏器出血[9]。

4血液相关临床综合征

4.1弥散性血管内凝血(DIC)，是一组发生在许多疾病基础上，由致病因素激活凝血及纤溶系统，导致全身微血栓形成，凝血因子大量消耗并继发纤溶亢进，引起全身出血及微循环衰竭的临床综合征。DIC的发病机制迄今仍不十分明确，只能依靠一些临床特征来描述和定义[10]。

4.2易栓症，是指多种致血栓因素的累积，从而引起机体致病性血栓形成概率明显增加的一种病理状态。由于人体凝血纤溶系统是一个复杂的多因素的平衡体，单一的致栓因素会受到其他调节因素的代偿调节，不足以形成临床上的病理性血栓形成(栓塞)，当同时存在多种致栓因素时，机体形成临床血栓的可能性就显著增加了。易栓症与血栓性疾病的概念通常是不同的。易栓症的主要致血栓因素包括血管内皮损伤、血小板数量增加活性增强、血液凝固性增高、抗凝活性减低、纤溶活力降低、血液流变学异常[11]。

4.3缺铁性贫血(IDA)，是机体对铁的需求和供给失衡，导致体内贮存铁耗尽(ID)，继之红细胞内铁缺乏(IDE)，最终引起缺铁性贫血(IDA)，临床上以小细胞低色素性贫血为主要表现，亦有其他组织缺铁表现(皮肤黏膜、精神行为等)。红细胞内缺铁，大量原卟啉不能与铁结合成血红素，血红蛋白生成减少，红细胞胞浆少、体积小。组织缺铁，细胞中含铁酶和铁依赖酶活性降低，会引起患者精神、免疫、黏膜、生长发育等异常。IDA不仅仅是贫血，它是机体缺铁状态下一系列病理性平衡的综合[12]。

4.4巨幼细胞性贫血(MA)，是叶酸或维生素B12缺乏或某些影响核苷酸代谢的药物导致细胞核脱氧核糖核酸(DNA)合成障碍所致的贫血。病因包括叶酸维生素B12摄入不足、吸收不良、代谢障碍、需要增加、利用障碍。临床主要表现包括三方面：大细胞性贫血，重者全血细胞减少；口腔和胃肠道黏膜萎缩引起的“牛肉舌”、舌痛、食欲不振、恶心、腹胀、腹泻、便秘；肢体麻木、共济失调、等神经症状和易怒、抑郁、失眠、妄想等精神症状。对MA的认识不应局限于贫血，更应该注意消化系统和神经系统的损伤。

4.5维生素K缺乏症，是由于维生素K缺乏，肝脏合成维生素K1依赖性凝血因子(FⅩ、FⅨ、FⅦ、凝血酶原及其调节蛋白PC、PS等)时不能正常进行加羧基化反应(维生素K1是此酶促反应的关键性辅酶)，合成的相应凝血因子无活性或活性低下(未羧基化)，导致凝血障碍的一种获得性、复合性出血性疾病。其临床特征是存在维生素K1缺乏病因、出血倾向、维生素K1依赖性凝血因子减少或缺乏。

以上均为常见血液系统疾病，对于少见/罕见血液系统疾病，根据发病机制原则上均能划归上述四类。有些疾病的发病机制很复杂，可能有多种发病机制共同起作用，但仍可根据其主要发病机制(起主导作用的发病机制、具有特征性的发病机制)进行上述分类。

参考文献

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第4篇：免疫学与遗传学范文

主题词：中药质量标准 分子免疫学 研究

一、免疫学研究特点

大多数植物的初级或次级代谢产物，因其专属性强，又可与化学对照品比较测定，常作为中药质量标准或指标性成分。但是单一化学成分所携信息量有限，不同亲缘种，亚种间常含相同成分，例如黄柏与黄连均含小檗碱。同一品种在环境因素作用下也可能含不同质和量的化学成分。至于动物类中药，由于缺乏特异的次级代谢产物，更难以某种“化学成分”进行专属鉴别。分子生物学研究决定遗传特征的信息大分子，包括DNA、RNA及蛋白质，故可针对中药的物种进行鉴别和质量评价。以分子遗传标记进行中药鉴别，由于可以区别亲缘关系的种、亚种甚至居群，对环境因素有较大保守性，将会对中药的分类学、药剂学及质量标准研究产生极其深刻的影响。我们认为以中药物种遗传特征作质量标准或者作理化分析的补充，有利于保护地道药材，有利于临床根据中医理论用药，也有利于市场防伪。由于国外容易接受药材种属遗传特征的质量观念，反而不理解诸如小檗碱作为天然黄连质量标志的习惯，所以也还有利于出口准入。对于动物类中药，甚至可能成为解决专属鉴定的基本方法。

二、免疫学研究现状

1、传统蛋白质分析 早在20多年前即有人提出以种属蛋白特征进行中药鉴别思路，先后报道氨基酸含量、电泳、同工酶及免疫血清等，至今仍在继续。主要问题是不规范，难以重复。鉴于部分中药材及制剂中蛋白已有不同程度的水解，故近年发展的X衍射、核磁共振、质谱、HP以及毛细管电泳等测定蛋白质的新技术，均难以直接用于质量标准。一般免疫化学法采用全价抗原分析，却不能用于亲缘接近的品种鉴别。

2、DNA分子标记　DNA作为遗传信息的直接载体，不受环境因素、个体发育阶段及组织部位影响。而且DNA化学稳定性高，在一般贮存条件下不易降解，所以近年DNA分子标记鉴别发展很快。从1994年香港中文大学首次报告随机引物多聚酶反应(AP-PCR或RAPD)鉴别人参和西洋参以来，鉴别的中药已达30～40个品种，有的甚至申请了专利。但是目前DNA鉴别仍限于中药材的分析，对于多种中药组成的复方制剂，随机多态分析技术不适用于混合模板。建议加快建立重要中药材基因库，寻找出品种高度保守的特异DNA序列，合成专属的引物，才能真正应用于中药制剂的质量标准研究。

3、蛋白质分子免疫标记　从海王“金牡蛎胶囊生化免疫鉴别及含量测定研究”项目中，提出了一个不同于传统蛋白质分析的思路。其核心是确证55KD多肽是牡蛎种属特征蛋白(抗原)，纯化并制定该蛋白质的质控条件，制成免疫学对照品。然后免疫动物制备抗体作为检测药盒。采用不同方法可在10-3g及10-9g范围与其他贝类鉴别。其线性、精密度、重现性和稳定性及回收试验等方法学考察，均接近理化分析要求。实际上已用于企业内部质量标准，其后证明用此方法可检出健民“龙牡壮骨冲剂”中极微量的牡蛎蛋白。

转贴于 三、主要步骤及关键技术

1、免疫学对照品的设立和质控

1）中药材种属特征蛋白的确证:能否取得含量丰富、抗原性强，既是药典规定入药的各亚种间共同蛋白，又不与其他类似品种交叉的特征多肽(抗原)，是整个质量研究成败的关键和难点。除经典的电泳分析(SDS-PAGE、Native-PAGE、IEF、2D电泳、糖蛋白电泳)外，推荐“免疫吸收印迹电泳”技术。即先将药材提取蛋白质，免疫动物制备全价抗血清，逐一加入待鉴别品种“吸收”血清中交叉的抗体，然后用吸收后血清作一抗进行免疫印迹(westernblot)，未被吸收的组分极可能具特异性。再结合分子量，等电点及排除糖蛋白、脂蛋白后，可确定为该种属特征蛋白。

2）种属特征蛋白纯化及多克隆抗体制备:目的是对初步确证的蛋白质作进一步考察。如果仅作市场防伪或企业内部质控，提取的蛋白质只要分子量明确，SDS-PAGE基本上一条带，交叉免疫单一峰，再测定蛋白质含量，即可作为粗对照品。以此免疫家兔，测定抗体滴度大于1/64，制备IgG酶结合物，已可满足应用的要求。特征蛋白纯化可从SDS-PAGE直接制备，但多数情况下仍使用盐析(分子筛)或凝胶过滤(离子交换方法)制备。

3）种属特征短肽序列分析:天然纯化的蛋白质分子量仍较大，性质不均一，其质量受提取方法影响很大，与化学对照品技术要求距离较大。我们认为，用于中药新药质量标准的免疫学对照品，应当具有氨基酸序列清楚、抗原性专一、稳定性强及便于制取供应等条件，只有简单线性多肽能符合这些条件。

4）种属特征短肽人工合成:由于抗原决定簇表达只须一级结构，可采用固相多肽合成法制备，简单过凝胶柱纯化及验证抗原性存在，即达到免疫学对照品要求。至于采用噬菌体肽库技术确定特征短肽，简并寡核苷酸合成小肽CDNA片段在噬菌体颗粒表面表达这一短肽，可能更快捷有效，但我们尚无这方面的经验。

2、检测试药——特异抗体制备

常规制备多肽抗体，可采用半抗原联接蛋白形成完全抗原，产生多克隆或单克隆抗体。近年来第三代抗体，即工程抗体技术已商品化。为提供标准化的抗体库，厂家备有多个系统试剂盒。只须从免疫小鼠脾淋巴细胞或杂交瘤细胞，提取mRNA与药盒的引物作PT-PCR克隆Vh和Vk基因，经DNA接头连接后与噬菌体PCANTAB5重组，转化大肠杆菌制备抗体进行“吸附—洗脱—扩增”的筛选富集，再经转染即可得到高亲和力的抗该种属特征短肽的单链抗体。随基因工程技术普及，估计工程抗体生产成本还会降低。

3、专属鉴别及含量测定方法

1）一般免疫化学法:采用免疫沉淀技术，适用于10-3g～10-5g范围特征多肽的鉴别。例如免疫双扩散用在专属鉴别及火箭电泳用来进行含量测定。该方法假阳性少，质控好。

2）酶标记免疫法:有的中药含特征多肽量极微，如珍珠、牡蛎等，须高达10-9g以上才能检出。通常采用酶标免疫，甚至放大技术。斑点酶联免疫分析(DIBA)可以鉴别，将1～2μl中药提取液点样在NC膜上，用直接或间接酶结合抗体检测，阳性斑点呈红褐色。我们在牡蛎制剂鉴别中可达1ng。含量测定则用酶联免疫吸收分析(ELISA)，用双抗体夹心测定牡蛎特征蛋白，在0。05μg～0。90μg呈线性，RSD为6。6%，平均加样回收率110%，最低检测限5ng。近年来发展的增强化学发光及免疫PCR技术，使检测限提高到10-12g以上，将会使分子免疫学进行中药质量标准研究更灵敏。

第5篇：免疫学与遗传学范文

关键词：免疫遗传算法；配电网；扩展规划；应用

中图分类号：TM715 文献标识码：A

电力行业发展是我国经济建设的重要组成部分之一，他的发展对于我国国民经济有着巨大的影响，合理的进行电力系统的规划不仅可以带来巨大的经济效益，也可以获得巨大的社会效益。根据电压的高低，我们将电力系统分成四个子系统：发电系统、输电系统、子输电系统和配电系统；根据这四个子电力系统的分类，现将电力系统的规划分为电源规划、输电系统规划、子输电系统规划和配电系统规划。配电系统作为与用户联系的最后直接的一环，对于用户的影响也最直接，因此进一步规范配电网系统规划是目前电力企业亟待解决的问题之一。

一、免疫遗传算法简介

目前，配电网规划算法有数学优化方法、启发式方法、专家系统法、模拟进化策略；现今随着算法的多样化，进化算法作为一种新兴的搜索寻优技术已经逐渐进入到配电网规划当中，遗传算法和免疫算法就属于进化算法的范畴

遗传算法仿效生物进化和遗传的过程，从随机生成的初始可行解出发，遵循优胜劣汰的原则，利用不断的循环复制、交换、突变等操作过程，从而逐渐逼近全局最优解。遗传算法基因更多的是对基因加以较差、混合，让其自由选择，不会考虑到每一个体间的相互作用；而免疫算法则是起源于宿主和宿原之间的竞争，与在遗传算法不同的是，此算法基因组合是为了获得多样性，基因可以由个体自己选择，每个免疫细胞等个体都可相互作用。

此外，为了解决遗传算法在配网规划中可能存在的收敛性，可以通过提升算法收索能力的方式同免疫算法想结合，形成免疫遗传算法。实际上此算法基于生物免疫机制改进的一种遗传算法，以实现群体收敛和个体多样性的动态平衡。

二、免疫遗传算法在配电网规划中的应用

免疫遗传算法在配电网规划中的应用原理是将电网规划存在的问题用函数对应至每一入侵抗原，然后再集合配电网规划进行解析，最后对应至免疫系统抗体加以求解。

1配电网规划免疫遗传算法其它算子的设计如下。

（1）自然选择

优胜劣汰是大自然的自然选择规律，根据竞争法则，每次参照一个概率从群体中选出若干个最优秀的个体作为父本和母本，繁殖后代，产生新的个体加入到下一代群体当中。

（2）随机杂交

随机抽取两个父本抗体之一最为下一个杂交点，交换该点对应的基因；经上述随机杂交后。原有的父本抗体的所对应的辐射网络结构就可能被破坏，所以在杂交之前需要根据具体情况具体分析，适当处理。

（3）基因变异

将抗体中的位点基因按照选定的变异概率进行取反操作，并且检验网络的连通性及辐射性，合格之后作为子代个体。若由于（2）中杂交过程破坏了父本的辐射网络结构，那么就应该采用和杂交相同的方式来处理问题。

2免疫遗传算法（图表中统称改进算法）流程如下。

免疫遗传的配电网规划算法中，抗原对应目标函数和约束条件，抗议对应于目标函数的可能解，计算流程大致如图1所示。

（1）参数设置

第一步先初始化参数值，将设置最大进化次数，然后设为变异率、为交叉率，N为较差编译抗体数量，P为随机产生抗体数量。

（2）产生初始抗体

假设交叉变异所产生的抗体与初始抗体的个数总和为，先结合所设定的参数特征对其相应的记忆信息细胞加以识别，观其是否存在。如果存在，那么就可以刺激相应记忆细胞所产生的初始抗体，然后再经由系统随机产生部分缺少的抗体；而如果没有识别到相应的记忆细胞抗体，那么可直接经由系统随机产生。

（3）识别抗体抗原

在对抗体抗原识别之后，分别计算其适应度与识别度。

（4）新抗体产生

根据遗传操作理论，可以通过利用选择、变异与交叉的方式产生新抗体。

（5）计算抗体的信息熵H以及抗体的相似度A。

（6）根据出口与条件来判定

如果相似度A大于阈值AO最为评价条件来参考。如果相似度在阈值以内及不大于阈值，则操作继续转向第三步。

（7）产生个新抗体

P个新抗体随机产生，那么其抗体数量总和则为个。

（8）更新群体抗体浓度

如果抗体总数达到个，那么便可以通过抗体适应度与抗体浓度评价的方式对其适应度加以调整，从而可以得到一个评价较为准确的聚合适应度，然后再选择出聚合适应度较高的N个抗体组成新群体并加以更新。在这一前提下，所产生的下一台群体大多都是基于抗体浓度群体的更新个体，且被选择为军和适应度较高抗体的概率整体更加优化。其次，在浓度保持不变的情况下，其抗体的适应度同聚合适应度呈正相关关系，这也就在一定程度上展现出了免疫系统所特有的自我调节能力。通俗来讲即能够留存和发展适应度强的抗体、遏制浓度较高的抗体、抗原，最终形成一个多样、新颖、高等的保持方式。

（9）更新记忆细胞库

不难发现，在整个问题的求解过程当中，每更新一代抗体群都实际上是将最优抗体选入记忆细胞库中的过程。因此在每次选用记忆抗体的时候，其记忆细胞库往往会出现满溢的状态，只能够通过替换适应度差的抗体的方式确保抗体群最优，并确保其记忆细胞库的多样、整体最优。

（10）抗体浓度稳定性判定

抗体浓度稳定性的判定较为简单，如果其浓度达到稳定，那么输出后便会有结果，而如果没有达到稳定那么跳转到（3），再次计算。

3配电网规划中的应用

配电电源、配电线路、配电网架的规划都是配电网规划的主要部分；

（1）在配电线路规划过程中需要确定的配电线路出发点和终止点，在个符合小区的空间负荷分布已知情况下，如何合理的将空间负荷等有效合成点负荷来确定个线路的终止子通常采用的处理方法是将负荷小的区域转移到某一个确定的点上，根据虚拟的电荷连同网架结构、导线型号、线路回路等作为变量，参造免疫遗传算法将变量套入即可进行进一步编码优化 （如图2所示）。

（2）分布式电源是分散布置在配电网或用户附近的小型发电系统，具有污染少能利用率高等特点。为了满足用户供电和网络正常运行的条件下，分布式电源大量接入配电网，其输出和输入的随机特点使得计算的复杂性大打加大，单向潮流变为网格潮流、负荷系数增多等，免疫遗传算法就为分布式电源的计算提供了较为便捷的途径。

（3）结合常规配电网网架的问题和特点，以配电网网架投资和网络运行费用的经济指标为优化目标，以线路传输容量、电压降、配电网的辐射性为约束条件，通过免疫遗传算法保证生成解的可靠性，避免了辐射性检查。

结语

通过简单的了解免疫遗传算法及其在配电网规划中的应用，通过其实用性和可行性得以证实：在配电系统规划中，深入研究免疫遗传算法的应用具有现实意义。目前，免疫遗传算法在理论上已经形成了一套较为完善的算法体系，然而在实际使用中，还存在很多的问题有待于我们继续深入研究探讨。因此在今后的工作当中，如何提高免疫遗传算法的精确度，将其可靠的应用于城市配电网规划当中，从而进一步带动电力系统的整体发展作为首要任务。由于本文仅限边幅较小，因此并未对核算过程做详细的阐述。

参考文献

[1]过羽丰.基于改进遗传算法的配电网络规划研究[D].西华大学2012.

第6篇：免疫学与遗传学范文

【关键词】遗传算法;无功优化;免疫机制

1.引言

随着我国电力工业的迅速发展，电网结构也日趋复杂化，电力系统无功优化是利用现有的电网结构和设备，运用无功调节手段，改善电压质量、降低有功功率网损，保障电力系统能够安全、稳定、经济和高效地运行。因此，本课题除了具有理论指导意义外，还具有较高的实用价值。

以往的无功优化算法对优化函数要求很高，依赖精确的数学模型，处理离散变量不够精准，难以满足求解要求。人工智能算法能在有效时间内取得较好的优化结果，带给了我们新的思路。但是单一遗传算法易出现早熟和后期收敛速度慢的问题，因此本文在此基础上引入了免疫算法，用改进的免疫遗传算法对电力系统无功优化，并将优化算法应用于IEEE-30节点系统进行仿真计算，结果表明新算法全局寻优能力强，收敛速度快。

2.数学模型

在电力系统无功优化模型中，本文将网损最小作为目标函数，除此之外还包括潮流约束方程和变量约束方程。

目标函数如下：

其中，Ui和Uj为节点i、j的电压幅值，Gij、Bij和ij为节点i、j的电导、电压和相角差，M为节点总数。

潮流约束方程如下：

变量约束方程为：

图1 算法流程图

图2 IEEE-30节点系统图

3.改进的无功优化算法

3.1 算法描述

Step 1：读入网络原始数据和算法变量相关设置。原始数据主要包括电网线路和节点数据等信息，算法设置包括整个种群的规模和最大遗传代数等。

Step 2：进行潮流计算，产生初始种群。

Step 3：计算种群适应度，并进行混合编码。发电机段电压用实数编码，无功补偿装置和变压器分接头档位用二进制编码。

Step 4：设定抗体。计算出抗体的适应度、多样度和亲和度，不断更新群体的数据库。

Step 5：自适应调整交叉和变异的概率，产生新的群体。

Step 6：选择疫苗接种，然后检测其个体适应度。如果个体适应度高于接种前，则保留此个体进入下一代，否则取消疫苗接种。

Step 7：计算新群体的适应度，判断是否满足终止条件。如果满足则输出最优解，而不满足的话，则转至step 4继续进行。

3.2 算法流程图（如图1所示）

4.算例分析

本文对IEEE-30 节点系统为例进行仿真计算。具体配置：4台可调的变压器、6台发电机和2个无功补偿节点，具体如图2所示。

表1 两种算法参数比较

算法 迭代次数 网损 减少百分数%

遗传算法 50 0.2539 10.26

改进遗传算法 23 0.2507 14.34

将传统遗传算法和改进的遗传算法在无功优化中进行比较，它们的网损和最优解迭代次数见表1。

由此可见，改进的遗传算法比传统遗传算法收敛速度更快，网损更小。

5.总结

本文结合工程实际，建立了电力系统无功优化数学模型，引入免疫遗传算法，经仿真实验，该算法收敛速度和寻优能力优于传统遗传算法，在处理无功优化问题上有很好的效果。

参考文献

[1]张立梅，唐巍，赵云军等.分布式发电接入配电网后对系统电压及损耗的影响分析[J].电力系统保护与控制，2011，39（5）：91-96.

[2]李晶.分布式发电系统并网逆变器的无功控制策略[J].电力系统及其自动化学报，2011，23（1）：155-159.

[3]黄安平，蒋金良.考虑分布式发电的无功电压优化控制研究[J].华东电力，2010，38（8）：1231-1236.

第7篇：免疫学与遗传学范文

关键词：分子遗传学；针灸学；技术应用；基因

中图分类号：R245-0　文献标识码：A　文章编号：1673―7717(2007)1l―2273―04

分子遗传学是在生命信息大分子的结构、功能及相互关系的基础上来研究遗传与变异的科学。它着重研究遗传信息大分子在生命系统中的储存、复制、表达及调控过程。医学分子遗传学的研究方法采用一系列分子生物学实验技术，以DNA水平上的基因分析为主、同时包括RNA、蛋白质、染色体及细胞水平上的研究分析。分子遗传学研究的方法，特别是重组DNA技术一基因工程，已经成为许多遗传学分支学科的重要研究方法。而针灸学作为传统中医药学中与当代科学技术结合得较紧密的一门科学，已经开始运用分子遗传学技术研究针灸学的问题，并且取得了一定成就。从而显示了分子遗传学在针灸学中的运用具有较广阔的前景。

1 分子遗传学技术在针灸学中运用的概况

随着分子遗传学技术在较多学科和领域中的应用与其自身技术的不断发展和完善，其在针灸学中运用也越来越多，特别是在2000年以后，每年发表的相关论文几乎都在5篇以上。近10年(1994―2006年)分子遗传学技术在针灸学中运用概况如下。

1.1　实验研究

所采用的方法有免疫组化、PCR、原位杂交、点杂交、Northern Blot、Southem Blot、基因芯片技术等技术。研究中所选对象仍以实验动物为主。现已对针灸治疗脑梗塞、溃疡性结肠炎、急性心肌缺血、绝经后骨质疏松症、脊髓损伤、肥胖等疾症机理，以及经穴脏腑相关性、抗衰老、镇痛、电针耐受性、针感信息传递、抗吗啡戒断症状和抑制多药抗药性的机理进行了研究。其中对脑梗塞、溃疡性结肠炎、经穴脏腑相关性、抗衰老、镇痛的机理研究较多。

①针灸治疗中风。王利等以原位杂交技术及苏木素一伊红染色方法观察：电针对大鼠脑局部缺血后受损神经元的保护作用可能与增强了c-fos mRNA的表达有关。邹军等发现：电针治疗大鼠缺血性中风的早期作用机制可能通过了抑制c-fbs蛋白的表达进而调控其后发的凋亡相关基因。孙忠人等采用免疫组织化学法和原位分子杂交技术发现：针刺预处理和脑缺血预处理均可能通过上调c－fos mRNA表达而减轻严重缺血后细胞凋亡。马岩瑶等采用分子杂交技术发现：醒脑开窍针刺法可增加大鼠梗塞区皮质、纹状体、海马HSP70基因表达。陈泽斌等采用基因芯片技术发现：一些针刺诱导的基因表达产物在针刺预处理抗脑缺血再灌注损伤过程中发挥了重要作用。针刺调节脑缺血后细胞凋亡的分子机制也引起了重视。余晓慧采用Faa蛋白免疫组化检测法发现：电针可降低Fas蛋白表达。邹军等应用Tunel法发现：电针抑制大鼠神经元凋亡的发生可能通过升高bel―2表达途径，可能不是通过抑制P53基因蛋白高表达实现的。此外，傅立新等采用组织原位杂交技术发现：针刺可阻断实验性脑出血大鼠的ET基因表达。

②隔药灸治疗大鼠溃疡性结肠炎。吴焕淦等采用RT―PCR法发现：隔药灸防治溃疡性结肠炎肠纤维化可能与调节大鼠溃疡性结肠炎肠纤维化结肠TGF-β1及其受体TGF―pR、TGF―BRmRNA表达，减少炎症组织TGF―β1。的产生，并抑制其受体信号转导有关。吴焕淦等采用荧光定量PCR法发现：隔药灸可调节IL－1β、IGF―1基因表达。吴焕淦等采用BiostarR―40s基因芯片及实时荧光定量PCR方法发现：大鼠溃疡性结肠炎的发生涉及多种基因表达异常，隔药灸可调节IL―1β等诸多基因的表达。此外，吴焕淦等在实验中还发现针灸可以抑制模型大鼠脾脏、结肠黏膜iNOS、IL一1β基因表达，降低NO、IL―1β在组织中的浓度及组织细胞对炎症的反应性。

③经穴脏腑相关性。张进等采用抗FOS蛋白的免疫组织化学方法发现：电针内关穴可引起大鼠延髓内神经元的广泛c―fos表达。张泓等采用RT―PCR方法得出：CCKA―R―mRNA表达增强是电针足阳明经穴对胃运动功能产生兴奋作用的内在机制之一，针刺足阳明经对胃运动的影响，不仅与相关的脑肠肽的释放有关，还与其相应受体基因表达的强弱有关；足阳明经与胃相关具有相对特异性。易受乡等采用放射免疫及PC―PCR法得出：针刺足三阳经以胃经组对家兔胃黏膜损伤保护作用最强，其机制可能与调整有关脑肠肽及生长抑素受体基因表达有关。严洁等采用PC―PCR法发现：电针与胆经相比可显著提高大鼠胃黏膜组织ITFmRNA表达水平。

④抗衰老。陆明霞等应用由磁珠分离法纯化mR-NA，SMA RT―PCR eDNA合成和AFLP―银染法结合形成的mRNA―AFLP分析技术发现：针刺对衰老机体紊乱的分子网络能发挥整体调节作用。于涛等应用cDNA Array技术发现：针刺可改善SAMPIO胰岛素样生长因子表达。付于等运用RT―PCR和地高辛标记的非发射性North―era Blot技术发现：针刺后SAMP10小鼠的HSP84、HSP86在全脑、皮质、海马中的表达上调并趋于正常。刘存志等应用原位杂交和免疫组化的方法发现：针刺可增强多发梗塞性痴呆大鼠海马CuZnSOD mRNA及蛋白表达的水平。

⑤镇痛。王升旭等应用免疫组化技术发现：电针夹脊穴可抑制佐剂诱发的脊髓Fos蛋白的表达。王升旭等运用原位杂交组织化学方法发现：炎症刺激和电针可激活大鼠强啡肽能抗伤害系统，在脊髓水平对炎症刺激和痛觉过敏进行调制。

⑥针刺效应。东贵荣等采用原位杂交染色方法证明了CCK在电针耐受形成过程中的作用。闫丽萍等等采用免疫组织化学ABC法发现：在一定条件下，针感信息可能沿脊髓进行跨节段传递，其中背角Ⅱ、Ⅲ层的中间神经元可能是其传递的结构基础之一。

⑦针刺减肥。刘志诚等采用RT―PCR技术及放射免疫分析发现：针刺对肥胖机体中枢和外周瘦素和INS水平的良性调整作用以及促进下丘脑OB―R基因表达可能是针刺减肥的细胞分子重要机制。孙志等采用用放射免疫法发现：针刺可显著降低肥胖大鼠体质量及外周血和中枢神经肤Y的含量，抑制下丘脑神经肤Y的基因表达。

⑧其他作用机理。谢芳等以RT―PCR方法发现：电针大鼠“内关”改善急性心肌缺血的机制与下调心肌组

织c―fos mRNA的表达有关。萨仁等利用对L929细胞的杀伤作用和RT―PCR技术发现：针灸治疗绝经后骨质疏松症是通过调控TNFα mRNA表达，从而控制TNFα蛋白合成来实现的。张志英等应用原位杂交和免疫组织化学方法及图像定量分析发现：电针可上调成年雄性SD T10脊髓损伤大鼠bd-2 mRNA及蛋白的表达。刘胜等运用免疫组化技术研究发现：电针肾俞穴能明显抑制大鼠戒断症状，降低导水管周围灰质区、下丘脑室旁核、海马CAl区、CA3区和齿状回和下丘脑外侧区的c－los表达，但增加杏仁、基底外侧核、杏仁中央核和伏隔核核区的c－fos表达。张霆钧等得出：艾灸可使抗药基因MDR产物P－170糖蛋白的排药功能受到一定程度的抑制；若与逆转P－170糖蛋白功能的药物一异博定配合使用，在低剂量时，可以看到艾灸对该药物的增效作用。

1.2　临床研究分子遗传学技术运用于针灸学临床研究较少，仅见针灸治疗急性脑出血、单纯性肥胖和肾阳虚骨关节炎机理的研究论文4篇。王米渠等通过基因芯片方法发现：温针治疗肾阳虚证有效病例的基因表达涉及广泛，其分子机理包括免疫、能量、疾病、肿瘤等多个方面，但以免疫方面最为突出。杨丽萍等副采用基因芯片技术研究发现：经温针治疗显效的4例肾阳虚证骨关节炎患者治疗前后的基因芯片比较结果显示：NM000265、NM001838基因普通上调，NM_001784基因普遮下调，其他基因表达无规律性变化。刘志诚等采用RT―PCR和NorthemBlot及放射免疫分析发现：针灸对肥胖机体中枢和外周瘦素和INS水平的良性调整作用以及促进下丘脑OB―R基因表达可能是针灸纠正瘦素和胰岛素抵抗以及异常的内分泌代谢的重要机制。头穴透刺对急性脑出血患者血浆ET、CGRP水平有明显良性调节作用；头穴透刺是通过调节脑出血患者ET、CGRP异常水平来达到治疗目的。

2　分子遗传学技术对于阐明针灸学重要问题的意义

2.1　经络实质的研究 针灸实质至今尚未清楚。经络“内属于脏腑，外络于肢节”，经络的实质可能主要表现为经络脏腑相关研究，即经络与脏腑间相关的相对特异性。通过基因芯片测量不同组织基因表达的差异，判断基因表达是否具有特异性，有望解决这一长期争论不休的问题。如果心经与心脏具有相对特异性，那么针刺心经后，心脏内可能会出现某些与针刺心经相关的特异性基因表达；而且，这种表达只在针刺心经时出现，这些基因可能不在其他器官(如肝脏等)中表达。那么可以肯定地认为经脉脏腑相关是具有相对特异性的。经络辨证是针灸学辨证分型的重要内容，而经络实质的研究将有助于进一步提高经络辨证的准确性，进而提高疗效。此外，经络敏感人的针灸效果较不敏感的好，这可能是其基因表达的不同，而经络实质的研究有助于筛选针灸效果较好的病人，甚至可以通过改变针灸效果不好的人的基因表达而提高其针灸的敏感性而提高疗效。

2.2　针刺治疗方法的研究

《灵枢・九针十二原》日：“为刺之要，气至而有效。”《标幽赋》日：“气速至而速效，气迟至而不治。”可见，得气对于针刺获得好的疗效是至关重要的。然而，得气的实质是什么，现在还不明了。如果检测人体得气前后基因表达差异，及其在什么脏器或组织的表达，有利用了解得气的实质。也有利于指导针灸得气。人们对针刺的补法和泻法争议较大，有人认为针刺要行补泻手法，而有人却认为针刺无补泻手法。可以通过检测行补法和泻法时人体基因表达的差异来研究。如按时开穴法是针灸治疗的重要方法，然而其现代的机理缺不清楚，是否不同时辰人类相应的部位基因表达不同，以导致此时取相应穴位可以提高疗效。又如，穴位的配伍在针灸治疗中起着很重要的地位，通过研究可以进一步证实哪些穴位在哪些病证起到较好的作用，哪些穴位配伍可以起到协同作用，哪些穴位配伍却起到拮抗作用。另外，如电针的频率、针刺的时间长短、针刺的顺序、人体机能状态与针灸效应的关系等，都可以通过基因表达来进行分析。针灸学中的许多问题尚未清楚，针灸的治疗很多情况下是依靠经验的，而基因技术的出现也许利于这些问题的解答。而这些问题的解决又有利于优化治疗，提高疗效。

3　针灸学对基因工程可能的促进作用

针灸学也可能对基因工程产生重要的促进作用。测试人类基因组功能，主要是对应某类生理现象的不同组合碱基对上进行蛋白质复制的内分泌方面。可以在中医脏腑经络理论指导及针灸作用下，观察哪些对应的基因组合被激活。建立起这样的病证症状一基因位点、治疗手段一基因位点、免疫措施一基因位点等一一对应的组合基因数据库，对于探清致病病源基因组合和祛病治疗中被激活的基因组合间的关系，以及从健康保健角度出发的免疫基因级表达方式的研究，无疑是中医科学史上的一个新台阶。针灸在基因转移方面也有较大的发展空间。张继峰等将我国传统的针刺技术与现代基因转移技术结合在一起，创建了电针介导的转基因方法。这种方法不仅制作简单、安全、有效，而且可以长期保存，便于推广使用，甚至可以用不同基因针携带多种基因，实现多种基因的同时转移，提高和控制基因转移的量。采用电针介导ANF基因转移方法，可以降低肾性高血压大鼠的血压；携带VEGF基因，可以成功治疗实验性动脉梗塞病，促进新生血管生长和侧枝循环的建立；携带乙肝表面抗原preS基因，免疫BALB／c小鼠，可以制备出抗肝炎病毒的抗体。

第8篇：免疫学与遗传学范文

学时最少的维生素相关内容却是目前社区卫生院临床医师最常用的知识点(图1)。经典的三大代谢不仅常用也是临床工作者希望详细了解的知识点。社区医院最大的患者群是退休的老年患者,患者群中糖尿病发病率居高不下,所以糖代谢、脂代谢等基本原理在社区临床应用中占很大比重。其次常用的是与生理相关的水电代谢及酸碱平衡,与生理学内容有交叉与重复。癌基因与抑癌基因是医学专业工作者目前最希望了解的知识点。肿瘤的高发,肿瘤标志物检验技术在社区卫生院的普及与开展,使临床工作者迫切希望学习癌基因、抑癌基因这方面的知识,这也表明在教材编写过程中要与时俱进,及时编入最新的医学研究进展。

免疫及病原生物学知识点需求。

抗感染免疫是社区医生最常用到的知识点(图2)。社区医院处于传染病、地域性疾病、突发疫情的前沿阵地,对传染病和突发疫情早发现、早隔离、早治疗,对地域性疾病进行筛检和治疗,是其重要职责之一。而比较出乎教师意外的是即使是在农村,由于目前生活水平的稳步提高,寄生虫学这一章节临床医生并不常用,对其要求不高。抗体与补体是临床医生最希望详细了解的知识点。临床上不少检测手段都需要用到免疫学的基本概念和原理,由此免疫学的应用和技术需要做些概括性的讲解,使学生在实际工作中遇到相关问题不至于太茫然。

细胞生物学知识点需求。

细胞生物学最常用的和希望了解的知识点均集中在细胞的活动上,即细胞水平的增殖、分化、衰老、坏死和凋亡。这些知识点与肿瘤的发生、发展、转归密切相关,也与不少药物的作用机制相关。总体而言细胞生物学与基层的医学工作者并不是很密切。

课程整合初步大纲。

根据社区卫生院临床医师对生物化学、病原生物学、免疫学、细胞生物学知识点的实际应用情况和知识点的需求量,我们拟针对临床专业(社区医学方向)学生开设实用医学生命科学课程,涵盖以上学科部分知识点,力求达到在有限的学时内,传授综合性强,实用性强的知识点。

传统的课程结构将临床专业的课程分为公共基础课、专业基础课和专业课。这一模式系统性强,但各课程各自强调系统性、完整性,彼此之间缺乏联系。由于面向农村社区临床医学人才培养不要求学生有十分宽广的基础理论知识,根据够用、适度的原则,需要调整专业基础课程,如细胞生物学、分子生物学的设置。目前的趋势是社区医生的培养重点在于大力发展全科医学教育,这就要求教师在教学过程中将不同学科的知识点融会贯通,进行课程的重组,整合。江西医学院上饶分院推行面向农村社区全科医学教育改革,其专业基础课程模块中对课时进行了调整:生物化学与分子生物学占67学时(理论55+实验17学时)、病原生物学与免疫学占66学时(理论54+实验12学时)、细胞生物学占20学时(理论14+实验6学时);遗传学内容作为选修课程。目前,我校临床医学专业生物化学72学时,病原生物学与免疫学81学时,细胞生物学未开课。由此,我们在社区医学专业课程设置上,拟将这三门课程进行整合并适当增加遗传学的内容,形成一门贯穿一学年的153学时的实用医学生命科学。

从而有效避免各课程为了强调自身学科的系统性和完整性而导致课程之间内容重复,相互重复的内容可统一在某一课程中单独讲述。除了课程结构上进行改革,还要根据培养目标重新编写教学大纲和教材,删除或弱化课程中对基层社区卫生工作无太大实际意义的内容,如本次课程整合过程中,弱化生物化学相关的蛋白质空间结构、等电点等,加强三大代谢的讲授力度;即强调基本概念、生理意义等,而不是代谢步骤和调控。

同时增设代谢相关疾病的检测等临床实用操作实训课,强调农村常见病、多发病的诊断。其次,不能一刀切地取消分子生物学和遗传学课程,或者只作为选修课,而是在生物化学教学中融入这些内容,比如在蛋白代谢章节中强化分子病。有研究表明88.1%的人认为,社区医院的诊疗水平值得改进,提高社区医生的疾病诊断和大病发现能力尤为重要。

第9篇：免疫学与遗传学范文

据记者了解，这十大进展经该学会联合体的18个成员学会推荐，并且各自在《科学》《自然》等国际知名期刊上发表相关论文，由生命科学领域同行专家审核与评选，是我国2016年在这一领域所取得的具有世界影响力的研究成果的集中展示。其中既有“植物雌雄配子体识别的分子机制”“线粒体呼吸链超级复合物的结构与功能”等基础研究的成果，也不乏“内源性干细胞介导功能性晶状体再生治疗婴幼儿白内障”等可治疗疾病的临床应用成果。

中国科协生命科学学会联合体十大进展（排名不分先后）内容如下。

植物分枝激素独脚金内酯的感知机制

植物激素调控植物的繁衍生息，与人类生存环境和粮食安全息息相关。独脚金内酯作为新型植物激素，调控植物分枝、决定植物株型、影响作物产量。清华大学谢道昕、饶子和及娄智勇等合作发现了独脚金内酯的受体感知机制，揭示了“受体-配体”不可逆识别的新规律，发现受体D14参与激素活性分子的合成和不可逆结合，进而触发信号传导链，调控植物分枝。这一发现丰富了生物学领域过去百年建立的配体可逆地结合受体并循环地触发传导链的“配w-受体”识别理论，为创立生物受体与配体不可逆识别的新理论奠定了重要基础，并对植物株型遗传改良和寄生杂草防治具有重要指导作用。该成果发表于《自然》杂志（Nature，2016 ，536：469-474）。

组蛋白甲基化修饰在早期胚胎发育中的建立与调控

组蛋白修饰对基因表达与沉默发挥重要调控作用，在早期胚胎发育过程中， 异常的组蛋白修饰会导致胚胎发育停滞。哺乳动物植入前胚胎全基因组水平组蛋白修饰的建立与调控是发育生物学领域一个亟待解决的科学问题。同济大学高绍荣团队首次利用微量细胞染色体免疫共沉淀技术揭示了H3K4me3和H3K27me3两种重要组蛋白修饰在早期胚胎中的分布特点以及对早期胚胎发育独特的调控机制，发现宽的H3K4me3修饰在早期胚胎大量存在并在基因表达调控和胚胎发育第一次细胞命运决定中发挥重要作用。该成果发表在《自然》（Nature，2016，537：558-562）杂志上，其意义为揭示了组蛋白修饰在植入前胚胎发育以及早期细胞分化过程中的特异性调控模式，对研究胚胎发育异常、提高辅助生殖技术的成功率具有重要意义。

基于胆固醇代谢调控的肿瘤免疫治疗新方法

T细胞介导的肿瘤免疫治疗是治疗肿瘤的重要武器，在临床上已取得了巨大的成功。但现有的基于信号转导调控的肿瘤免疫治疗手段只对部分病人有效，因此急需发展新的方法让更多的病人受益。中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所许琛琦、李伯良与合作者从代谢调控这一全新的角度去研究T细胞肿瘤免疫反应。鉴定了胆固醇酯化酶ACAT1是调控肿瘤免疫应答的代谢检查点，抑制其活性可以增强CD8+ T细胞的肿瘤杀伤能力。同时发现ACAT1抑制剂Avasimibe（辉瑞公司开发的用于治疗动脉粥样硬化的药物，进行了III期临床试验），具有很好的抗肿瘤效应，并且能与现有的临床药物PD-1抗体进行联合治疗。该项研究开辟肿瘤免疫治疗研究的一个全新领域；同时发现ACAT1这一药物靶点及其小分子抑制剂的应用前景，发展了新的肿瘤免疫治疗方法。该研究在《自然》（Nature，2016，531：651-655）杂志上。

内源性干细胞介导功能性晶状体再生治疗婴幼儿白内障

中山大学中山眼科中心刘奕志教授带领团队，历经18年研究，发现了晶状体上皮干细胞；为了利用干细胞的再生潜能实现组织修复，设计并创建了一种新的微创白内障手术方法，保留了自体晶状体干细胞及其再生的微环境，长出了功能性的晶状体，已用于临床治疗婴幼儿白内障，提高了患儿视力，降低了并发症。该研究不仅为白内障治疗提供了全新的策略，也首次实现了自体干细胞介导的实体组织器官的再生，开辟了组织再生及干细胞临床应用的新方向。在《Nature》杂志（Nature， 2016，531：323-328）。

MECP2转基因猴的类自闭症行为表征与种系传递

中国科学院上海神经科学研究所仇子龙研究员等通过构建携带人类自闭症基因MECP2的转基因猴模型及对MECP2转基因猴进行分子遗传学与行为学分析，发现MECP2转基因猴表现出类人类自闭症的刻板行为与社交障碍等行为。此研究首次建立了携带人类自闭症基因的非人灵长类动物模型，为深入研究自闭症的病理与探索可能的治疗干预方法提供了重要基础。

在该研究中，研究人员通过精巢异种移植，将幼年食蟹猴的精巢移植到裸鼠的背部，实现了食蟹猴精巢提早成熟，并利用移植精巢组织内生成的成功获得了健康的F1代MECP2转基因食蟹猴后代。该工作加速了食蟹猴的生成速度，缩短了食蟹猴的繁殖周期，对于推动非人灵长类动物模型的应用具有重大意义。该研究成果发表于《自然》（Nature， 2016，530：98C102）杂志上。

线粒体呼吸链超级复合物的结构与功能

呼吸作用是生命体最基础的生命活动之一，由位于线粒体内膜的氧化磷酸化系统完成，为细胞提供能量。人类线粒体呼吸链氧化磷酸化系统异常会导致多种疾病，如阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化、少年脊髓型共济失调以及肌萎缩性脊髓侧索硬化症等。哺乳动物呼吸体是由包括44个膜蛋白在内的81个蛋白亚基（69种不同蛋白分子）所构成的分子量高达1.7兆道尔顿的超级膜蛋白分子机器。清华大学杨茂君研究组先后在《自然》（Nature， 2016， 537： 639C643）和《细胞》（Cell， 2016，167：1598C1609）杂志发文，报道了呼吸链超级复合物结构。该结构是目前所解析的最复杂的非对称性膜蛋白超级分子机器的结构（图A，B），为进一步理解哺乳动物呼吸链超级复合物的组织形式、分子机理，以及治疗细胞呼吸相关的疾病提供了重要的结构基础。

活性RAG型转座子的发现揭示抗体V（D）J重组的起源

以免疫记忆与疫苗产生为核心的人类适应性免疫的关键机制就是RAG介导的抗体重排，所以，RAG基因的起源一直是免疫形成揭秘的关键问题。为此，诺贝尔奖获得者利根川进（Tonegawa）1979年提出了转座子起源假说，此后围绕RAG的起源与功能，展开了激烈的学术争论，直到该成果发表前， 转座子起源假说并未得到证实，成为免疫学一个经典谜题。

北京中医药大学徐安龙研究组以有活化石之称的文昌鱼为研究对象，发现了具有介导V（D）J重排功能的原始RAG转座子，证实了利根川进的假说。该发现不仅改写免疫教科书中关于适应性免疫起源的观点：将适应性免疫的起源由脊椎动物推前近1亿年到无脊椎动物，而且可能为未来利用重排机制设计新的免疫抗体/基因提供湫碌幕因编辑思路和技术。相关研究在《细胞》 [Cell166（1）：102―114，2016]上。

植物雌雄配子体识别的分子机制

受精需要和卵细胞的结合，而能否被及时传递到卵子是受精的关键。在被子植物中，是通过花粉管来传递的，但花粉管是如何将传递到卵子的呢？这一问题是植物生殖生物学几十年来关注的主要问题之一，这个过程也是植物生殖隔离及物种多样性维持的重要因素之一。中科院遗传发育所杨维才研究组首次分离了拟南芥中花粉管识别雌性吸引信号的受体蛋白复合体，并揭示了信号识别和激活的分子机制。通过转基因手段将其中一个信号受体导入荠菜中，并与拟南芥进行杂交，转基因荠菜的花粉管识别拟南芥胚囊的效率得到明显提高。该研究通过基因工程手段建立了利用关键基因打破生殖隔离的方法，为克服杂交育种中杂交不亲和性提供了重要理论依据。

该研究成果发表在《自然》杂志上（Nature， 2016，531：241-4）。

tsRNAs可作为记忆载体介导获得性性状跨代遗传

研究发现父亲的某些获得性性状，如饮食诱导的代谢紊乱，可通过表观遗传的方式“记忆”在中并遗传给下一代，这对人类健康和繁衍具有深远的影响。中国科学院动物研究所周琪、段恩奎与上海生命科学研究院营养科学研究所翟琦巍研究员合作团队基于父系高脂饮食小鼠模型，发现中一类来源于tRNA的小RNA （tsRNAs） 在高脂饮食下表达谱和RNA修饰谱均发生显著改变，且将高脂小鼠中的tsRNAs片段注射到正常受精卵内可诱导F1代产生代谢性疾病。tsRNAs进入受精卵后可导致早期胚胎及后代小鼠胰岛中代谢通路基因发生显著改变。本研究从RNA角度，为研究获得性性状跨代遗传开拓了全新的视角，提出tsRNAs是一类新的父本表观遗传因子，可介导获得性代谢疾病的跨代遗传。文章发表后被国际重要刊物广泛引用和评价，也引起国际各大媒体的关注。该在《科学》（Science，2016，351（6271）： 397―400 ）上。