生物医学信号的研究概况

生物医学信号

关键词：研究概况

生物医学信号属于强噪声背景下的低频微弱信号，它是由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号，从信号本身特征、检测方式到处理技术，都不同于一般的信号。

1 生物医学信号的特点

生物医学信号由于受到人体诸多因素的影响，因而有着一般信号所没有的特点。①信号弱，例如从母体腹部取到的胎儿心电信号10~50μV。脑干听觉诱发响应信号小于1μV。②噪声强，由于人体自身信号弱，加之人体又是一个复杂的整体，因此信号易受噪声的干扰。如胎儿心电混有很强噪声，它一方面来自肌电、工频等干扰，另一方面，在胎儿心电中不可避免地含有母亲心电，母亲心电相对我们要提取的胎儿心电则变成了噪声。③频率范围一般较低，除心音信号频谱成份稍高外，其他电生理信号频谱一般较低。④随机性强，生物医学信号不但是随机的，而且是非平稳的。正是因为生物医学信号的这些特点，使得生物医学信号处理成为当代信号处理技术最可发挥其威力的一个重要领域。

2 生物医学信号的分类

生物信号如从电的性质来讲，可以分成电信号和非电信号，如心电、肌电、脑电等属于电信号；其它如体温、血压、呼吸、血流量、脉博、心音等属于非电信号，非电信号又可分为：①机械量，如振动（心音、脉搏、心冲击、Korotkov音等）、压力（血压、气血和消化道内压等）、力（心肌张力等）；②热学量，如体温；③光学量，如光透射性（光电脉波、血氧饱和度等）；④化学量，如血液的pH值、血气、呼吸气体等。如从处理的维数来看，可以分成一维信号和二维信号，如体温、血压、呼吸、血流量、脉博、心音等属于一维信号；而脑电图、心电图、肌电图、X光片、超声图片、CT图片、核磁共振（MRI）图像等则属于二维信号。

3 生物医学信号的检测方法

生物医学信号检测是对生物体中包含生命现象、状态、性质、变量和成份等信息的信号进行检测和量化的技术。生物医学信号处理的研究，是根据生物医学信号的特点，对所采集到的生物医学信号进行分析、解释、分类、显示、存贮和传输，其研究目的一是对生物体系结构与功能的研究，二是协助对疾病进行诊断和治疗。生物医学信号检测技术是生物医学工程学科研究中的一个先导技术，由于研究者所站的立场、目的以及采用的检测方法不同，使生物医学信号的检测技术的分类呈现多样化，具体介绍如下：①无创检测、微创检测、有创检测；②在体检测、离体检测；③直接检测、间接检测；④非接触检测、体表检测、体内检测；

⑤生物电检测、生物非电量检测；⑥形态检测、功能检测；⑦处于拘束状态下的生物体检测、处于自然状态下的生物体检测；⑧透射法检测、反射法检测；⑨一维信号检测、多维信号检测；⑩遥感法检测、多维信号检测；一次量检测、二次量分析检测；分子级检测、细胞级检测、系统级检测。

4 生物医学信号的处理

技术自然界中广泛的生物医学信号是连续的，人们处理生物医学信号的程序一般是先经A/D转换，将其转换成数字信号，然后送到计算机中进行处理。本文对一维信号的处理方法进行探讨。

4.1 时域方法——AEV方法AEV方法原是通信研究中用于提高信噪比的一种叠加平均法，在医学研究中也叫平均诱发反应法，简称AEV（averaged evoked response）方法。所谓诱发反应就是肌体对某个外加刺激所产生的反应，AEV方法常用来检测那些微弱的生物医学信号，如希氏束电图、脑电图、耳蜗电图等。希氏束电图的信号幅度仅1~10μV，它们在用AEV 方法检测之前，几乎或完全淹没在很强的噪声中，这些噪声包括自发反应、外界干扰、仪器

噪声。AEV方法要求噪声是随机的，并且其协方差为零，信号是周期或重复产生的，这样经过N平方次叠加，信噪比可提高N倍，使用AEV方法的关键是寻找叠加的时间基准点4.2 频域滤波方法频域滤波是数字滤波中常用的一种方法，是消除生物医学信号中噪声的另一种有效方法。当信号频谱与噪声频谱很小时，可用频域滤波的方法来消除干扰，频域滤波器可分为两类：FIR（Finite Impulse Response）滤波器，FIR滤波器的设计方法主要有：窗函数法，频率采样法；IIR(Infinite Impulse Response）滤波器，IIR滤波器的主要设计方法有：冲激响应不变法，双线性变换法。

4.3 自适应滤波方法自适应滤波器能够跟踪和适应系统或环境的动态变化，它不需要事先知道信号或噪声的特性，通过采用期望值和负反馈值进行综合判断的方法来改变滤波器的参数。自适应滤波器的设计有两种最优准则，一种准则是使滤波器的输出达到最大的信噪比，称为匹配滤波器；另一种准则是使滤波器的输出均方估计误差为最小，这就是维纳（Wiener）滤波器。维纳滤波器是从噪声中提取信号的一种有效的方法，它是根据全部过去和当前的观测数据来估计信号的当前值，维纳滤波器要求解著名的Wiener Hopf方程，它是期望存在情况下的线性最优滤波器。卡尔曼（Kalman）从状态空间模型出发，提出了基于状态空间模型的线性最优滤波器即卡尔曼滤波器。Kalman滤波理论是Wiener滤波理论的发展，它最早用于随机过程的参数估计，后来很快在各最优滤波和最优控制问题中得到了广泛的应用。值得提出的Kalman滤波器提供了推导称作递推最小二乘滤波器的一大类自适应滤波器的统一框架，实际上广泛使用的最小二乘算法即是Kalman算法的一个特例。

4.4 混沌（Chaos）和分形（Fractal）方法混沌和分形理论是一种非线性动力学课题，混沌系统的最大特点是初值敏感性和参数敏感性，即所谓的蝴蝶效应。混沌学研究的是无序中的有序，许多现象即使遵循严格的确定性规则，但大体上仍是无法预测的，比如大气中的湍流、人心脏的跳动等。混沌事件在不同的时间标度下表现出相似的变化模式，与分形在空间标度下表现十分相象，但混沌主要讨论非线性动力系统的不稳、发散的过程。混沌与分形在脑电信号处理的应用中尤为引人注目。自本世纪二十年代发现脑电信号以来，人们对其已进行了大量的研究，然而由于脑电信号的随机性很强，始终难以找到其规律性，无法使脑电信号成为认识大脑思维以及某些属性的有用信息。究其原因是脑电信号是神经元动作电位的无规则的脑电活动，实际上只由少数独立的动力学变量控制着，因此可以用研究混沌动力学的方法来研究人脑的功能。

4.5 小波分析（Wavelet Analysis）方法小波分析是传统傅里叶变换的继承和发展。由于小波的多分辨分析（Multi resolution Analysis）具有良好的空间域和频率域局部化特性，对高频采用逐渐精细的时域或空域取样步长，可以聚焦到分析对象的任意细节，从这个意义上讲，它已被人们誉为数学显微镜。目前，在心电数据的压缩、生物医学信号的信噪分离、QRS波的综合检测、脑电图EEG的时频分析、信号的提取与奇异性检测等方面有了广泛的应用。

4.6 人工神经网络（Artificial Neural Networks）分析方法人工神经网络是一种模仿生物神经元结构和神经信息传递机理的信号处理方法，是由大量简单的基本单元（神经元）相互广泛联接构成的自适应非线性动态系统，其特点是：①并行计算，因此处理速度快；②分布式存贮，因此容错能力较好；③自适应学习。生物医学工程工作者采用神经网络的方法来解释许多复杂的生理现象，例如心电和脑电的识别，心电信号的压缩和医学图像的识别和处理。神经网络在微弱生理电信号的检测和处理应用主要集中在对自发脑电EEG的分析和脑干听觉诱发电位的提取。

极端微生物的特性及应用

极端微生物的特性及应用 摘要：依赖极端环境才能正常生长的繁殖的微生物，称为嗜极菌或极端微生物，极端微生物的类型有嗜热微生物、嗜冷微生物、嗜酸微生物、嗜碱微生物、嗜盐微生物、嗜压微生物。其细胞中的DNA、RNA、蛋白质、脂类和多糖成分，以及其代谢途径、基因表达、抗逆性机制等都与一般生物不同，近年来倍受各国学者们的重视。 关键词：嗜热微生物；嗜冷微生物；嗜酸微生物；嗜碱微生物；嗜盐微生物；嗜压微生物 1.引言 嗜极菌是指生活在各种极端恶劣环境下的微生物。极端环境的如高温、低温、高压、高酸、高碱、高盐、高渗、干旱以及含高浓度的有机溶剂、重金属或其他有毒物质的环境或高辐射环境等。凡依赖这些环境才能正常生长的繁殖的微生物，称为嗜极菌或极端微生物，极端微生物的类型有嗜热微生物、嗜冷微生物、嗜酸微生物、嗜碱微生物、嗜盐微生物、嗜压微生物。其细胞中的DNA、RNA、蛋白质、脂类和多糖成分，以及其代谢途径、基因表达、抗逆性机制等都与一般生物不同[1]，因此不仅在生物学基础理论研究中具有重要意义，而且在生产实践（冶金、采矿、石油开采、特种酶制剂和代谢产物的生产等）中具有巨大的应用潜力。因此，近年来倍受各国学者们的重视。本文就极端微生物的功能特性、生理机制、工业应用及研究进展等各方面进行阐述。 2.极端酶 来自嗜极菌的酶称为极端酶，嗜极菌之所以能生长于超常生态环境条件下,与极端酶具有的非凡功能是分不开的。极端酶来自嗜极菌,但并非嗜极菌体内所有的酶都是极端酶。例如,嗜酸菌或嗜碱菌的细胞仍保持接近中性的内环境,其胞内酶仍属中性酶。但其胞外酶,如淀粉酶和蛋白酶等则不同，仅在极酸或极碱条件下起作用）[2]。由于适合极端酶生长的条件一般具有腐蚀性,并产生有毒物质,不能用常规发酵系统来生产,因而极端酶的分离纯化目前还限于小规模，低产量水平。

对生物医学工程的理解

我对生物医学工程的理解 电气工程学院自动化一班 XX XXXXXXXXX 生物医学工程学是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的边缘性学科，其基本任务是运用工程技术手段，研究和解决生物学和医学中的有关问题。虽然它作为一门独立学科发展的历史尚不足50年，但由于它在保障人类健康和为疾病的预防、诊断、治疗、康复服务等方面所起的巨大作用，它已经成为当前医疗保健性产业的重要基础和支柱。 生物医学工程(Biomedical-Engineering)是一门新兴的边缘学科，它综合工程学、生物学和医学的理论和方法，在各层次上研究人体系统的状态变化，并运用工程技术手段去控制这类变化，其目的是解决医学中的有关问题，保障人类健康，为疾病的预防、诊断、治疗和康复服 它是一门理工医相结合的交叉学科，它是应用工程技术的理论和方法，研究解决医学防病治病，保障人民健康的一门新兴的边缘科学。生物医学工程学研究的学科方向主要有：计算机网络技术和各类大型医疗设备；计算机网络技术包括：数字化医学中心，医学图象处理及多媒体在医学中的应用，生物信息的控制及神经网络生物医学信号检测与处理。随着科学技术的发展，各类大型医疗设备在医院中的应用越来越广泛，大型医疗设备的操作、维修及管理人员是各大医院及公司急需的人才。 生物医学工程学的研究是以应用基础性研究为主，其领域十分广泛，并在不断扩展之中。就现阶段而言，生物医学工程学的研究主要涉及生物力学、生物材料学、人工器官、生物系统的建模与控制、物理因子的生物效应、生物系统的质量和能量传递、生物医学信号的检测与传感器原理、生物医学信号处理方法、医学成像和图像处理方法、治疗与康复的工程方法等。 本专业学生主要学习生命科学、电子技术、计算机技术和信息科学的基本理论和基本知识，受到电子技术、信号检测与处理、计算机技术在医学中的应用的基本训练，具有生物医学工程领域中的研究和开发的基本能力。 1．掌握电子技术的基本原理及设计方法；2．掌握信号检测和信号处理及分析的基本理论； 3．具有生物医学的基础知识； 4．具有微处理器和计算机应用能力； 5．具有生物医学工程研究与开发的初步能力； 6．了解生物医学工程的发展动态。

极端温度微生物生存机理及应用研究进展

极端温度微生物生存机理及应用研究进展 李淼 (中山大学生命科学学院广东) 摘要：极端温度微生物是生物对极冷与极热环境适应的特殊种类，研究微生物对于极端温度环境的生存机理对探索生命的起源、微生物的育种及开发利用等具有重要意义。本文大致介绍了嗜热微生物、嗜冷菌和耐冷菌的生物类群，阐述了微生物在面临极端环境温度的适应机理多样性，总结其在环境应用的研究进展。最后旨在综合对比这两类极端微生物的生存机理和实际生产生活应用。 关键词：微生物；极端环境；生存机理；环境应用 极端微生物(extreme microorganism)是指一般生物无法生存的极端环境中（高温、寒冷、高盐、高压、高辐射等）能够正常生存的微生物群体的统称。一般把在高温环境中生长的微生物叫嗜热菌（thermophiles），包括一些细菌及古细菌。他们广泛分布在草堆、厩肥、温泉、火山地及海底火山附近等处。普通耐热菌的最高生长温度在45℃-55℃之间，低于30℃也能生长，而超嗜热菌最高生长温度可达80℃-110℃，最低生长温度也在55℃左右。同时，在地球这个大生态系统中也存在着广泛的低温环境。如占地球表面14%的两极地区及海洋深处（90%的海水其平均温度为5℃或更低）等[1]，在这些特殊环境中生活着一类微生物即低温微生物（halophilic microorganism）。 极端高温与极端低温环境都会对生物膜结构以及蛋白质结构造成巨大的影响。了解高温微生物与低温微生物的生存机理，有助于人们开展深一层次的蛋白与膜分子结构研究。本文在目前已有的研究基础上，就高温微生物与低温微生物的生存机理以及在环境应用的最新进展做一简要对比综述，为进 一步研究提供参考。 1 高温微生物概述 通常把最适生长温度高于45℃的微生物称 为嗜热菌。嗜热菌并非单一的菌属或菌群， 其中有些嗜热细菌，其同届菌中皆为嗜热 菌，如红色嗜热杆菌（Rhodothermus）、嗜 热好氧杆菌（Thermoaerobium）、嗜热厌氧 杆菌（Thermoanaerobaeterium）、球杆菌（Sphaembaeter）等，也有高温菌及中温菌 并存的菌属，如芽孢杆菌、奇异球菌（Deincooccus）、假黄色单胞菌（Pseudoxanthomonas）等。嗜热菌按其生 长的耐热程度不同可分为5类（表1）[2]。目 前，对嗜热菌的耐热性主要从细胞壁的结 构、类脂的敏感性、DNA结构的稳定性以及 蛋白质的热稳定性等方面进行研究。 表1 嗜热菌的分类/℃ Tab.1 The classification of thermophiles /℃ 分类最适生长温度最高生长温度最低生长温度

数字信号处理在生物医学的应用

数字信号处理在生物医学领域的应用 作者：张春强 安徽农业大学工学院 车辆工程 13720482 摘要:在生物医学研究中有各种各样待提取和处理的信号，信号处理立即成为解决这些问题的有效方法之一。主要讨论数字信号处理技术中小波分析、人工神经网络、维格纳分布在生物医学工程中的应用,并对数字信号处理技术在生物医学工程中的应用前景进行了展望。 关键词:数字信号处理;小波分析;人工神经网络;维格纳分布 1 引言 自20世纪60年代以来,随着计算机和信息学科的飞速发展,大量的模拟信息被转化为数字信息来处理。于是就逐步产生了一门近代新兴学科———数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)技术。经过几十年的发展,数字信号处理技术现已形成了一门以快速傅里叶变换和数字滤波器为核心,以逻辑电路为基础,以大规模集成电路为手段,利用软硬件来实现各种模拟信号的数字处理,其中包括信号检测、信号变换、信号的调制和解调、信号的运算、信号的传输和信号的交换等各种功能作用的独立的学科体系。 而生物医学工程就是应用物理学和工程学的技术去解决生物系统中所存在的问题,特别是人类疾病的诊断、治疗和预防的科学。它包括工程学、医学和生命科学中的许多学科。本文主要讨论数字信号处理技术中小波分析、人工神经网络、维格纳分布在生物医学工程中的应用。 2 数字信号处理在生物医学工程中的应用 2.1 信号处理在DNA 序列中的应用 生物序列数据在数学上以字符串表示，每个字符对应于字母表中的一个字母。如 DNA 序列中，用 A,T,C,G 四个字母代表组成 DNA 序列的四种碱基。对数值化后的DNA 序列进行频谱分析发现基因序列蛋白质编码区存在周期 3行为，即其功率谱在1/3频率处有一谱峰。用傅利叶变换来分析基因序列的功率谱可以发现其蛋白质编码区，可以预测基因位置和真核细胞基因中独特的外显子。 1.1 DFT 求 DNA 序列功率谱 在对基因组序列进行计算分析之前，先将其转化为数值序列。设字母表Λ = {A ，C ，G ，T } ,取长度为N 的DNA 序列x[n]，对于Λ中每个不同的字母都形成一个指示器序列[]n x α(0≤n ≤N-1，α∈Λ),在序列[]n x α中的某一个位置i 有: []其他)(01i n x ααα=???=(位置i 处的碱基为α) 该指示器的DFT 变换为 [][]n jw N n DFT k e n x k X --=∑=1 0αα，)10(-≤≤N k （1） 于是可以求得DNA 序列的功率谱：

生物医学信号处理历年精彩试题_电子科大_饶妮妮

生物医学信号处理试卷集 试卷一答案和评分标准： 一、假设有两个离散平稳随机过程)(),(n y n x ，m x m R 6 .0)(=， m y m R 8 .0)(=，它们统计独立，求这 两个随机过程的乘积的自相关函数和功率谱密度。（14分） 解： 设z=xy ， m y x z m R m R m n y n y E m n x n x E m n y m n x n y n x E m n z n z E m R 48 .0)()()]()([)]()([)]()()()([)]()([)(==++=++=+=（6分） ∑==+∞ -∞ =-m m j m z j z e m R DTFT e P ωω48.0)]([)(（4分） =ωcos 96.02304.17696 .0-（4分） 二、设线性系统如图所示，已知 n n n s ,相互独立，且ωω2 sin )(=j s e S ， 21 )(= ωj n e S 。要求设计一 个滤波器ωω2 sin )(c e H j =，试确定c 使得滤波后的输出n s ?与真实信号n s 的均方误差最小，即 ])?[(2n n s s E -最小。（14分） 解答： 设误差为n n n s ? s e -=其自相关为： )m (R )m (R )m (R )m (R )]s ?s )(s ?s [(E )e e (E )m (R s ?s s ?s ?s s m n m n n n m n n e +--=--==+++（2分） 做傅立叶变化： )()()()()(???ω ωωωωj s j s s j s s j s j e e S e S e S e S e S +--=（4分） ω ωωωωωωω4262j n j s 2j j x 2j ?sin 21 sin ])(e S )(e S [)e (H )(e S )e (H )(c c e S j s +=+== （2分） ωωωωωω4i s i i sx i ?sin )e (S )e (H )e (S )e (H )(c e S j s s === ωωωωωω4i s i i xs i s ?sin )e (S )e (H )e (S )e (H )(c e S j s ===** （2分） 2 2 14321 c c +-=ξ （3分）

微生物研究所发展战略报告

微生物研究所发展战略报告 一、研究所重点领域的国内外发展趋势 1．微生物资源 进入新世纪以后，微生物学家已经开始结合采用传统微生物学、分子生物学、基因组学和与生物学相关的交叉学科的思路和手段，在广阔的时空范围内，系统调查和研究自然界中微生物（特别是未培养微生物）的种类、生活方式、相互作用以及与环境的关系，揭示物种起源和进化的规律；同时，在基因组学和生物信息学等的支持下，继续在分子水平上探讨不同种类微生物的基本生物学过程、代谢方式和调控规律，阐明微生物的代谢多样性；此外，在微生物资源的利用方面，积极发展高效筛选方法和工具，开发具有重要应用前景的微生物产品和功能，促进国民经济和社会的发展以及生态环境的改善。 2. 分子微生物学 分子微生物学在分子水平上揭示了微生物生命现象的本质，对微生物学和其他生命科学的发展起着重要的作用。分子微生物学新的研究方法和研究工具发展迅速；微生物基因组的测序已成为程序化的常规工作，功能基因组学和蛋白质组学的研究不断取得新的进展；基因表达的研究从转录水平深入到翻译和翻译后水平；微生物次生代谢产物合成途径及其基因相互作用，基因的特异性调控和全局调控成为国际热点之一；微生物代谢的研究从单一途径发展为整个网络；代谢组学、代谢工程新学科研究应运而生；微生物与宿主的相互作用成为当今该领域的热点; 以免疫系统为模式的细胞相互作用、信号转导、细胞凋亡、基因表达与调控，人类、动植物抵御病原菌侵染的分子机制及网络调控机制已成为本世纪生命科学的最重要的分支；癌症和重大疾病发生分子机理及防御治疗等重大领域的研究进展日新月异。 3.微生物生物技术 21世纪以来，微生物生物技术将在工业、农业、环保、医药等的应用范围不断扩大，分子育种已成为微生物育种的重要方法。绝大多数的酶制剂用工程菌生产，并用DNA模块组合(DNA shuffling)等分子酶工程方法结合高通量筛选技术获得新型生物催化剂和重要的手性化合物。利用细胞或酶作为催化剂实现物资转化的生物催化和生物转化加工技术，促使化工、能源、材料、环境等领域的技术改造发生深刻变革。代谢工程的进展使分子育种的目标扩展到涉及多基因的微生物初级代谢物和次级代谢物，并使生命科学与工程科学进一步结合。环境微

1生物医学信号概述

第一章生物医学信号概述 第一节学习生物医学信号处理的理由生物医学工程是一个应用性的研究领域，生物医学信号处理自然应该成为该专业的主干课程之一，使学生掌握处理信号和系统的方法。 信号处理的含义比纯粹的数学运算更深更广。生物医学信号处理以严谨的组织行为方式为分析和概念化物理行为提供了一个基础框架，不管这种行为是一个电子控制系统的输出还是一次种植与周围组织的反应。 对信号/系统进行计算能够获得较精确的分析结果，但对分析过程的理解（定性的）也十分重要。例如，一名学生建议用小波来检测心电图信号中的异常，则他/她必须理解小波变换的数学概念。另一名具有神经生理学兴趣的学生希望研究全身振动对视觉功能的影响，则他/她需要理解共振的概念（即使他/她已经忘记了量化这种现象的二阶差分方程）。类似地，一名要研究心率的神经中枢控制的学生，不管他/她用哪种方法来描述心率，都需要理解记忆或相关的概念以及在能量记录中瞬时变化的原因。简言之，作为一名生物医学工程师应该掌握信号处理的定性描述并具备应用定量分析方法解决生物医学问题的技能。通过学习《生物医学信号处理》课程，学生可以达到上述要求。 更具体地说，生物医学信号处理将教给学生两种主要技能：（1）为了提取原始的生物医学信息，获取和处理生物医学信号的技能；（2）解释处理结果性质的技能。为此，《生物医学信号处理》课程应该包含以下四个重要内容： （1）测量生物医学信号，即量化和校正测量仪器对待测信号的影响。 （2）操作（即滤波）生物医学信号，即识别和分离信号中的有用成份和无用成份。 （3）定量描述生物医学信号，即揭示产生生物医学信号的本质，根据第二步得出的结果预测信号未来的行为。 （4）探测生物医学信号源，即描述一个生物医学物理系统的输入与输出信号之间内在联系。 大多数信号处理教材都很强调计算和算法。对于生物医学工程专业的学生来说，如果在生物医学信号处理课程中仍选用大量信号处理的内容，则可能是熟悉知识的枯糙重复。本教材的宗旨是通过许多具体生物医学信号处理实例，将真实世界与理论研究联系起来，并指导学生如何应用一项理论去解决一个具体的生物医学问题。 第二节信号及其类型 信息是一个过程产生的能量的测量，而信号则是信息的一种表达形式。来自于真实世界的信号各不相同，但大致可分为四种类型：（1）确定性信号；（2）随机信号；（3）分形信号；（4）混沌信号，如图1-1（a）、（b）、（c）和（d）分别是四种类型信号的一个例子。 确定性信号在教材中常作为例子给出，是学生最熟悉的一类信号，但这类信号在真实世界中则较少出现。所谓确定性信号是指在已知足够过去值的条件下，能够准确预测该信号未来值的一类信号。例如，正弦波信号A Sinωt。换句话说，只要能够用数学封闭表达式来表达的一类信号就是确定的信号。 既使信号的全部过去值已知，也不能准确预测其未来值的一类信号称为随机信号。随机信号

极端环境微生物的研究进展

[摘要]极端微生物通常分为六个类群：嗜热微生物、嗜冷微生物、嗜酸微生物、嗜碱微生物、嗜盐微生物、嗜压微生物。极端环境中的微生物为了适应生存，逐步形成了独特的结构和生理机能，以适应环境。因此，研究适应机理并利用其特殊生理机能具有重要的理论和实际意义，极端微生物能产生多种极端酶和其他生物活性物质，极端微生物资源的开发利用有着广阔的前景。 极端环境(extreme environment) 泛指存在某些特殊物理和化学状态的自然环境，包括高温、低温、强酸、强碱、高盐、高压、高辐射和极端缺氧环境等，适合在极端环境中生活的微生物称为极端微生物(extremophiles)( Margesin and Schinner，2001【1】； Rothschild and Mancinelli，2001【2】；骏等，2006【3】；敏和东秀珠，2006【4】)．海洋极端环境一般是指与正常海洋环境绝然不同的物理化学环境，主要包括海底热泉、海底冷泉和泥火山环境，其次还包括高盐度(卤水)、强酸化、缺氧和滞流等海洋环境。海洋极端微生物通常为化能自养生物(chemoautotroph)，在分类体系上属于细菌和古细菌类，生活在无光、无氧或少氧环境，能利用一些海底热催化反应过程中产生的还原性小分子(H2、H2S和CH4 等)合成能量进行有机碳固定和新代，具有独特的基因类型、特殊生态群落、特殊生理机理和特殊代产物，有些属于共生生物(endosymbiont)。 一、极端微生物的种类及其生理特点 1．1 极端嗜热菌（Thermophiles） 一般最适生长温度在90℃以上的微生物，被称做极端嗜热菌【5,6】。已发现的极端嗜热菌有20多个属，大多是古细菌，生活在深海火山喷口附近或其周围区域【7】。如斯坦福大学科学家发现的古细菌，最适生长温度为100℃，8O℃以下即失活；德国的斯梯特(K Stette)研究组在意大利海底发现的一族古细菌，能生活在110℃以上高温中，最适生长温度为98℃，降至84℃即停止生长；美国的巴罗斯(J．Baroos)发现一些从火山喷口中分离出的细菌可以生活在250℃的环境中，嗜热菌的营养围很广。多为异养菌，其中许多能将硫氧化以取得能量。 1．2 极端嗜酸菌(Acidophiles) 一般指生活环境pH值在1以下的微生物，往往生长在火山区或含硫量极为丰富的地区。多为古细菌，其体环境保持pH值7左右。能氧化硫，硫酸作为代产物排出体外。嗜酸菌往往也是嗜高温菌。 1．3 极端嗜盐菌(Extremehalophiles)

生物医学实验报告

大连理工大学 实验报告 课程：生物医学仪器实践 院系：电子信息与电气工程学部 班级：电医1001 姓名：梅世宇 学号：201058002 指导老师：覃开蓉朱勇 2011 年07 月10 日

一.实验 1.测试时间7月5日上午8:00-8:40 测试人:梅世宇女一般健康18岁 仪器:傻瓜式血压心率测试仪 地点:大黑楼c座 3.曲线图

4.分析 由曲线图分析可知,心率血压的变化与运动速度有关,速度快,心率升高,高压升高,低压降低. 5.质疑 此次实验很不严谨很不完善,由于个人的原因,没能控制准确路程,时间,速度,于是跑得很乱,导致实验结果很不明确. 6.改进方案 1,相同速度不同路程分别测试心率,高压,低压; 2,相同路程不同速度分别测试心率,高压,低压; 3,进行比较; 4,限于时间因素,可以每次做实验的同学进行沟通分组分别完成1,2不同条件下的结果. 二．Edwin智能管理机 1.效果案例 小萌是IBME设计部新上任的主管，资历不深厚，刚接过上届主管的工作，从专职设计师转变到到管理层的她担心自己协调不好所以信心不是很足。顶着上下的压力，她早早来到公司，习惯性的走到edwin前，edwin依旧很快显示出签到成功的界面并大声问候：“亲爱

的萌，早上好！工作愉快！！”小萌想回应一句，但疲劳纠结的大脑竟想不出一句完整的话，于是看着显示器上的几句话，第一句是“走自己的路，也要听别人的话"，第二句是公司的创业口号”better BME，better story”，第三句竟然是前任主管说过的一句话”设计与技术齐飞”。小萌琢磨着，慢吞吞的念出第三句话。edwin屏幕上竟出现了CEO的画面，他认真的望着小萌说：”有困难大家一起克服！“小萌忽然意识到自己不是孤军奋战，她需要去多听大家的想法和建议。压力一下减轻了很多，困难还是有的，但集体的力量是无穷的。她很快适应了现在的工作并得到了大家的一致认可。 最近管理人员在研究电脑的员工心情曲线反应中发现曲线普遍 呈倒V型，于是立刻锁定曲线上升阶段和下降阶段对应的时间段， 找到在这个时间段公司出台的新计划和改动。一个是公司人员部门之间的大调动，另一个或许是edwin记录心情功能的添加？经分析，前一个改动不会引起员工情绪的相同变化。问题出现在后者？经过调查，原来edwin新功能增加之初，确实带来很好的效果，大家很高兴去尝试并带动愉快的心情。但是后来员工习惯并厌倦，语调不是很高亢，很多员工签完到就匆匆离开了，并且新功能的增加延长了签到时间给员工带来不便并造成一定的混乱。 2.功能概况 Edwin是一台集人脸识别签到功能与心情分析功能一体的智能 识别机,他装置在IBME公司进门的大厅墙壁上。edwin屏幕一开始显示摄像头前的实时动态，一旦有员工接近，即采集人像进行识别，完

生物信号采集系统的使用讲解

计算机生物信号采集处理系统的认识及使用 计算机是一种现代化、高科技的自动信息分析、处理设备。随着电子计算机技术在生物、医学领域的广泛应用，使原先不易进行的某些生物信息的检测，变得简易可行。利用计算机采集、处理生物信息，让计算机进入机能学实验室已成为必然趋势。 计算机生物信号采集处理系统就是以计算机为核心，结合可扩展的软件技术，集成生物放大器与电刺激器，并且具备图形显示、数据存储、数据处理与分析等功能的电生理学实验设备。对生物信号采集系统的了解和熟练使用，是今后对完成生理学实验的数据和图形采集、储存和处理所必须具备的基本技能之一。 一、目的要求 1、熟悉计算机生物信号采集处理系统的基本原理及组成； 2、熟悉并掌握计算机生物信号采集处理系统的基本操作与使用方法。 二、内容 1、学习计算机生物信号采集处理系统的组成及原理； 2、计算机生物信号采集处理系统的基本操作与使用。 三、计算机生物信号采集处理系统的工作原理 现代生物机能实验系统的基本原理是：首先将原始的生物机能信号，包括生物电信号和通过传感器引入的生物非电信号进行放大（有些生物电信号非常微弱，比如减压神经放电，其信号为微伏级信号，如果不进行信号的前置放大，根本无法观察）、滤波（由于在生物信号中夹杂有众多声、光、电等干扰信号，这些干扰信号的幅度往往比生物电信号本身的强度还要大，如果不将这些干扰信号滤除掉，那么可能会因为过大的干扰信号致使有用的生物机能信号本身无法观察）等处理，然后对处理的信号通过模数转换进行数字化并将数字化后的生物机能信号传输到计算机内部，计算机则通过专用的生物机能实验系统软件接收从生物信号放大、采集硬件传入的数字信号，然后对这些收到的信号进行实时处理，一方面进行生物机能波形的显示，另一方面进行生物机能信号的实时存贮，另外，它还可根据操作者的命令对数据进行指定的处理和分析，比如平滑滤波，微积分、频谱分析等。对于存贮在计算机内部的实验数据，生物机能实验系统软件可以随时将其调出进行观察和分析，还可以将重要的实验波形和分析数据进行打印。

生物医学信号处理的方法

生物医学信号处理的方法 生物医学仪器包括了诊断仪器和治疗仪器两大类。在诊断仪器中要寻找对诊断有意义的具有某种特征的信号或信号的某种特征量。在治疗仪器中同样需要确定特征信号的存在或信号特征量的大小去控制治疗部分的工作。一般说来，信号并不能直接提供这些信息，它们需要应用信号处理方法去提取。例如，临床的常规脑电图检查可为脑损伤、脑血栓、内分泌疾病等的诊断、预防和治疗提供信息。另外脑电图也常用来作睡眠、麻醉深度的监护。但是白发脑电图的时域波形很不规则。不但它的节律随精神状态变化而改变，而且在基本节律的背景下还会不时地发生一些瞬态变化。传统的分析方法是用领域分析方法，用它的基本节律作为脑电图的基本特征量。 从信号中提取特征量的常用方法有谱分析、波形分析、建立模型等多种。有了特征量，就要根据它们进行诊断。诊断就是分类。现用的模式分类方法有统计模式识别、句法分析、模糊模式识别等。上述这些内容正是信号处理学科的主要研究对象，实际上这些方法现在也并不成熟。对于生物医学信号中大量存在的非线性、非平稳、多变量等问题的分析还很初步，还需深入地研究和探讨。 由于干扰的影响，生物医学信号往往埋藏在噪声中，因此造成信息丢失或产生虚假信息，所以通常在进行生物医学信号处理以前，要对信号施加某种处理来降低噪声、增强信息。例如，在研究大脑感觉机制，提取诱发响应时，常常采用重复刺激方法和相干平均技术来克服自发脑电活动，增强有用信息。污染信号的噪声可以是加性的(即观测等于信号的噪声之和)、相乘性的(即观测等于信号与噪声的积)；也可能有用的信息仅与信号的一部分有关，而与有用信息非相关部分也被看成噪声。总之，噪声的性质是多种多样的。数字滤波器是增强信息、抑制噪声的常用方法，然而它对于频带重叠的信号与噪声无能为力。因此消噪问题是生物医学信号处理研究的又一个重要内容。 目前生物医学信号处理中应用的抑制噪声和信号增强技术，常需要信号与噪声统计特性的先验知识，先验知识越完整，增强信号的效果越显著。然而得到这些先验知识常常又是困难的，这种要求限制了诸如维纳滤波、卡尔曼滤波等技术的应用。自适应方法可以自动调节参数来适应信号统计特性而不依赖先验知识，因而引起了广泛的注意。 在某种情况下，需要将信号从一个地点传送到另一个地点。有不少突发性疾病对患者威胁极大，例如，猝死和呼吸障碍，为了及时抢救，在患者家里安装监护系统，监护系统采集的信息经电话电路传到监护中心，使患者处于医护人员的监护之下。为了保证传输效率，或为了方便地保存、记录患者病历，需要尽量减

生物医学分析化学教育部重点实验室

生物医学分析化学教育部重点实验室 开放课题研究基金管理条例 （2010年9月14日经室务会讨论通过） 为推动自主创新，发挥教育部重点实验室高层次人才培养的作用，生物医学分析化学教育部重点实验室（以下简称实验室）特设立开放课题研究基金，资助国内外科技工作者依托本实验室开展研究工作。根据教育部重点实验室建设有关要求，结合实验室的实际情况，特制定本管理条例。 第一条开放课题申请指南由实验室统一发布。申请者经所在单位同意后填写并向本实验室提交《生物医学分析化学教育部重点实验室开放课题申请书》，所填内容必须实事求是。 第二条申请书由实验室学术委员会本着有利于实验室学科发展的原则组织统一评审，择优资助。通过最终审核的申请，实验室将书面通知申请者。 第三条国内外科研机构或高等院校的科研人员、教师及博士后，均可在实验室发布的开放课题申请指南范围内提出申请。 第四条课题执行时间一般为1~3年，经费为1~5万元人民币。课题获批后，经费需严格按照武汉大学及实验室的财务管理制度列支。 第五条课题负责人应按时提交进展报告和结题报告，也可于结题验收时到实验室现场汇报。实验室主任有权调整、暂停或中止不能实现原目标的课题。 第六条研究成果（包括论文、专利、专著等）归课题负责人单位及本实验室共有，必须统一署名“生物医学分析化学教育部重点实验室（武汉大学）”（“Key Laboratory of Analytical Chemistry for Biology and Medicine (Wuhan University), Ministry of Education”），在成果鉴定和申报各类奖励时也必须作出同样的标注。 第七条本条例由生物医学分析化学教育部重点实验室负责解释。自发布之日起实施。

极端微生物及在环境保护中的研究进展

第25卷第3期 河北工业科技 Vol.25,No.32008年5月 Hebei Journal of Industrial Science and Technology May 2008 文章编号:100821534(2008)0320169203 极端微生物及在环境保护中的研究进展 张立辉1,郭建博1,尹　明2 (1.河北科技大学环境科学与工程学院,河北石家庄　050018;2.同济大学环境科学与工程学院,上 海　200092) 摘　要:在天然极端环境中生存的极端微生物,具有独特的结构、代谢类型、生理机能和遗传因子,对极端微生物的分类及其适应机理进行了描述,介绍了极端微生物在环境保护中的研究现状,并对 其应用前景进行了展望。 关键词:极端微生物;适应机理;环境保护中图分类号:X172 文献标识码:A Advances of extremop hiles in environmental protection ZHAN G Li 2hui 1,GUO Jian 2bo 1,YIN Ming 2 (1.School of Environmental Science and Engineering ,Hebei University of Science and Technology ,Shijiazhuang Hebei 050018,China ;2.School of Environmental Science and Engineering ,Tongji University ,Shanghai 200092,China ) Abstract :Extremophiles existing in the natural extreme environment have special structure ,metabolic type ,physiological f unctions and gene.In this paper ,classification and adaptive mechanism of extremophiles are discussed ,application of Ex 2tremophiles in environmental protection is reviewed ,and its application prospect is forecasted. K ey w ords :extremophiles ;adaptive mechanism ;environmental protection 收稿日期:2007208220;修回日期:2008203201 责任编辑:王海云 基金项目:河北省自然科学基金资助项目(E200700063) 作者简介:张立辉(19802),女,河北邢台人,硕士研究生,主要从事水污染控制与废水资源化方面的研究。 极端微生物是在极端自然环境中能生长繁殖的微生物的总称,这类微生物在极端自然条件下,逐步形成了独特的结构、生理机能和遗传因子,在生命起源、系统进化等方面具有重要的启示作用。极端微生物特殊的多样化适应机制及其代谢产物将使某些新的生物技术手段成为可能,具有极大的研究及应用价值,在多个领域将有良好的应用前景。 1　极端微生物的主要类群及适应机理 极端微生物主要类群包括嗜酸、嗜碱、嗜盐、嗜 热、嗜冷、嗜压、抗辐射、极端厌氧等微生物,上述微生物均以特有的适应机理而生存在极端自然环境 中。 1.1　嗜酸微生物 嗜酸微生物可分为极端嗜酸型、嗜酸型和耐酸型。极端嗜酸型微生物一般指生活环境p H 值在1.0以下,生长在火山区或含硫量极为丰富的地区, 多为古细菌;嗜酸型微生物生长的p H 值上限为3.0,适宜生长p H 值在1.0～2.5之间;耐酸型微生 物生长的p H 值上限为5.0,适宜生长p H 值在 3.0～ 4.5之间。根据对营养要求的不同,嗜酸菌又 可分为化能自养菌和化能异养菌,即无机化能营养菌和有机化能营养菌[1]。 研究结果表明,虽然嗜酸微生物生长的外部环境呈酸性,但通过一定的机制可使其细胞内部的p H 值接近中性,其适应机理主要有“泵说”、“屏蔽 说”和“平衡说”3种[2～6]。实际研究发现,即使终止呼吸过程和能量代谢,细胞内仍保持着中性。因此,“泵说”和“平衡说”解释细胞内呈中性的原因仍存在

极端微生物的研究概况 (1)

摘要极端微生物对生命科学研究和生物技术的开发利用有重要意义。本文介绍了极端微生物的概念、种类、分布、环境适应机制及其应用概况。 关键词极端微生物极端环境适应机制应用 On the Research Situation of Extremophiles//Chen Jinbo Abstract Extremophile has important significance for life scie-nces research and the development and utilization of bio-tech-nology.In this paper,the conception,species,distribution,adapta-tion mechanism and application of extremophiles were introdu-ced briefly. Key words extremophiles;extreme environment;adaptive mec-hanism;application Author's address School of Life Sciences,Beijing Normal University,100875,Beijing,China 地球上存在高温、寒冷、强酸、强碱、高盐等不适合普通生物生存的环境，人们将这种环境称为极端环境，把能够在极端环境中正常生存的微生物称为极端微生物。极端微生物主要包括嗜热微生物、嗜冷微生物、嗜酸微生物、嗜碱微生物和嗜盐微生物，其独特的环境适应机制，对生命科学研究有重要的推动作用，同时在生物技术应用等多领域有着巨大的发展潜力。本文主要对极端微生物的分类、环境适应机理和开发应用加以介绍。 1嗜热微生物 1.1嗜热微生物的种类 嗜热微生物是一类生活在热泉、堆肥、火山、高温废水等高温环境中，最适生长温度在45℃以上的一类微生物，包括部分细菌和古细菌。根据最适生长温度不同，可分为超嗜热微生物（最适生长温度>80℃）、极端嗜热微生物（最适生长温度70℃-80℃）和耐热微生物（最适生长温度45℃-60℃）。自1965年第一株极端嗜热细菌在美国黄石国家公园的热泉中被分离出来后，迄今已发现20多个属的嗜热微生物，其中大部分为古细菌。 1.2嗜热机制 三维网状细胞壁结构具有保护作用；长链饱和脂肪酸、有分支链的脂肪酸和甘油醚化合物含量比增加，增强了膜的稳定性；胞内蛋白质和酶类热稳定性高，同时含有大量多聚胺增加了耐热性；tRNA热稳定性高，部分嗜热菌携带与抗热性相关的遗传特性。 1.3嗜热微生物的应用 高温条件下，嗜热酶稳定性好、活性高、易保存，在各个领域表现出巨大的应用价值。蛋白酶糖基水解酶可用于生产去垢剂、饲料；几丁质酶可用于胶质加工；纤维素酶、脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶等酶制剂广泛用于发酵工业和环保领域。最为著名的是在水栖嗜热菌中发现的Taq DNA聚合酶，其应用推动了分子生物学等生命科学研究的快速发展。此外，以嗜热硫化裂片菌、嗜热硫杆菌等嗜热菌为基础的石油煤炭生物脱硫以及利用嗜热菌获得抗生素在能源行业和医药工业中有着广阔的经济前景。 2嗜冷微生物 2.1嗜冷微生物的种类 嗜冷微生物是生活在两极地区、冰川、冻土、深海等低温环境中的一类微生物。根据最适生长温度不同，嗜冷微生物可分为嗜冷菌（最高生长温度<20℃，最适生长温度<15℃，0℃下可生长繁殖）和耐冷菌（最高生长温度>20℃，最适生长温度>15℃，0-5℃可生长繁殖)两类。 2.2嗜冷机制 增加不饱和脂肪酸含量，调节膜的流动性，保证低温下营养运输；低温蛋白质合成能力；含有高活性低温酶，维持嗜冷微生物正常的代谢活动；可以合成冷休克蛋白，增强细胞抵御冷激胁迫的能力。 2.3嗜冷微生物的应用 利用冷适应酶的高活性可以降解低温环境中的污染物，用于环境保护。同时，低温蛋白酶、脂酶、淀粉酶等冷适应酶可以作为洗涤添加剂。在食品工业中,低温β-半乳糖苷酶、低温果胶酶可应用于食品保鲜；低温淀粉酶、蛋白酶可以减少生面发酵时间，提高面包质量；低温脂酶可用于乳制品和黄油的增香；低温凝乳酶可以用在奶酪制作。纺织工业中，低温纤维素酶可应用于生物抛光和石洗工艺。另外，嗜冷微生物的冷适应性对疫苗等现代医药的研究与开发也有重要的推动作用。 3嗜酸微生物 3.1嗜酸微生物的种类 嗜酸微生物是指生活在酸性土壤、酸热泉、火山湖、酸矿水等自然形成或人工形成的低pH环境中的一类微生物。根据其生长的酸度特性不同，可分为极端嗜酸型（生长pH≤1）和嗜酸型（生长pH≤3，最适生长pH在1.0-2.5之 （北京师范大学生命科学学院北京１００８７５） 中图分类号：Q93-3文献标识码：A文章编号：1672-7894（2012）04-0087-02 ８７

信号与系统在生物医学中的应用

信号与系统论文 题目：信号与系统在生物医学中的应用 学号：121417010133 班级：生医121班 姓名：张小鲜

信号与系统在生物医学中的应用 摘要 随着计算机技术和现代信息技术的飞速发展，信号与系统在实际生活中的应用越来越广泛，本文在信号与系统中占有重要分量的数字信号处理技术为例，讨论其在生物医学中的应用，从而阐述信号与系统在生物医学中的应用。数字信号处理（Digital Signal Processing DSP)是利用计算机或专用处理芯片，以数值计算的方法对信号进行采集、分析、变换和识别等加工处理，从而达到提取信息和便于应用的目的。 数字信号处理技术一诞生就显示了强大的生命力，展现了极为广阔的应用前景。接下来主要讨论数字信号处理技术中小波分析、人工神经网络、维格纳分布在生物医学工程中的应用，并对数字信号处理技术在生物医学工程中的应用前景进行了展望。 关键词：生物医学；信号与系统；数字信号处理；小波分析；人工神经网络；维格纳分布 1 引言 自20世纪60年代以来，随着计算机和信息学科学的飞速发展，大量的模拟信息被转化为数字信息来处理。于是就逐步产生了一门近代新兴学科———数字信号处理(DigitalSignalProcessing，简称DSP)技术。经过几十年的发展，数字信号处理技术现已形成了一门以快速傅里叶变换和数字滤波器为核心，以逻辑电路为基础，以大规模集成电路为手段，利用软硬件来实现各种模拟信号的数字处理，其中包括信号检测、信号变换、信号的调制和解调、信号的运算、信号的传输和信号的交换等各种功能作用的独立的学科体系。而生物医学工程就是应用物理学和工程学的技术去解决生物系统中所存在的问题，特别是人类疾病的诊断、治疗和预防的科学。它包括工程学、医学和生命科学中的许多学科。本文主要讨论数字信号处理技术中小波分析、人工神经网络、维格纳分布在生物医学工程中的应用。 1.1生物医学信号特性

分子生物学在医学检验中的临床应用及前景word精品

分子生物学在医学检验中的临床应用及前景 班级：2013 级科硕 6 班专业：临床检验诊断 学姓名：姜世涛 学号：2013203030024 评分： 导师签名： 分子生物学是一门正在蓬勃发展的学科，新技术和应用条件的不断出现，为检验医学的发展提供了崭新的时代并提供新的机遇和挑战。分子生物学是以核酸、蛋白质等生物大分子为研究对象的学科，分子生物学技术即建立在核酸生化基础上的一类研究手段，现已广泛应用于医学检验中，同时也逐渐渗入数理科学、结构基因组学、功能基因组学和环境基因组学，研究内容也从DNA 鉴定、扩展到核酸及表达产物分析，技术不断进步为微生物检验、肿瘤诊断及评估、遗传病诊断、兔疫系统疾病诊断提供重要依据和创新思路。在结构基因组学、功能基因组学和环境基因组学蓬勃发展形势下，分子诊断学技术将会取得突破性进展。一．利用分子生物学技术检测样品中核酸水平 PCR[1]技术是目前应用较广泛和成熟的临床检测方法，在法医学、常见传染病、性病、寄生虫和优生优育等领域有很高的应用价值，尤其对肝炎病毒的早期诊断。 1．核酸分子杂交技术和基因芯片技术核酸分子杂交技术也称为基因探针技术，利

用核酸的变性、复性和碱基互补配对的原理，用已知的探针序列检测样本中是否含有与之配对的核苷酸序列的技术，是印迹杂交、基因芯片等技术的基础。目前基因芯片技术可广泛应用在肿瘤基因表达谱差异研究、基因突变、基因测序、基因多态性分析、微生物筛选鉴定、遗传病产前诊断等方面。另外，现已获得一些微生物的全基因序列，包括百余种病毒，多种细菌（流感嗜血杆菌、产甲烷球菌及实验室常用的大肠杆菌等）和一些酵母等。因此，将一种或多种病原微生物的全部或部分特异的保守序列集成在一块基因芯片上，可快速、简便地检测出病原体，判断侵入机体引起感染性疾病的病原微生物(病毒、细菌或寄生虫等)，从而对疾病作出诊断及鉴别诊断。 2．单核苷酸多态性分析(SNP) 技术 在人群中，个体基因的核苷酸序列存在差异性，称为基因多态性。基因多态性位点普遍存在于人的基因组中。如果在某个家庭中，某一致病基因与特定的多态性片段紧密连锁，就可以用这一多态性片段作为一种” 遗传标记” 来判断家庭成员或胎儿是否携带有致病基因。目前认为基因多态性是个体的”身份证”，因此，基因多态性分析技术已经广泛应用于群体遗传学研究、疾病连锁分析和关联分析、疾病遗传机制研究、肿瘤易感性研究、个性化用药等诸多方面。单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism ，SNP) 分析技术为临床检测提供了依据。SNP是一种最常见的遗传变异，在人类DNA多态性中，SNP约占90%。SNP是指在基因组内特定核苷酸位置上存在两种不同的碱基。SNP与RFLP和STR等DNA标记的主要不同在于：它不再以”长度”的差异作为检测手段，而是直接以序列的差异作为标记。由于SNP 是二态的，易于自动化批量检测，易于计算机分析结果，因此SNP检测已广泛地应用于疾病的连锁分析及关联分析、肿瘤的杂合性缺失研

极端微生物开发利用研究进展

氨基酸发酵论文 年级 学院 专业生物工程 学号 姓名 任课教师

极端微生物开发利用研究进展 摘要：极端微生物是生物对极端环境适应的特殊种类，研究极端微生物的特性对探索生命起源、微生物的育种及开发利用等具有重要意义。本文介绍了它们的特点和应用价值，旨在为极端微生物的开发利用提供一定的参考依据。 关键词：极端微生物；开发利用；应用价值 The progress of extremophilic microorganisms and their exploitation Abstract：Extremophilic microorganisms are special kinds of beings adapted to extreme environment.Study the characteristics of extremophilic microorganisms has important significance to for exploring the origin of life,breeding of microorganisms,and their development and utilization.This article summarized and purporting to provide a certain reference in development of utilization of extremophilic microorganisms. Keywords：extremophilic microorganism;exploitation;value 1 概念 极端微生物（Extremophiles），又称嗜极菌，是一些能够在极端环境下生长的微生物，包括嗜热、嗜冷、嗜酸、嗜碱、嗜压、嗜金属、抗辐射、耐干燥和极端厌氧等多种类型[1]。所谓极端环境，是指高温、低温、高pH、低pH、高盐度、高压等普通微生物所不能生存的环境。为了方便研究，一般将极端环境的条件确定如表1。开展极端微生物的研究，对于认识极端生命的本质，了解极端生命的嗜极机制及其与环境互作的规律，以及极端微生物独特资源的开发和利用，都具有极其重要的意义。本文介绍嗜热、嗜冷、嗜酸、嗜碱、嗜压等极端微生物及其开发利用进展。 表一极端环境条件[2] Table 1 Extreme environments[2] 极端环境条件极端环境条件pH <3、>9 有机溶剂>1 % 温度<10 ℃、>70 ℃重金属汞、镉等 盐度>15 % 其他紫外线、X射线等 压力>400 atm