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動物實驗的科學(xué)倫理思考范文1
實驗動物學(xué)在本校是該專業(yè)的一門學(xué)科基礎(chǔ)選修課，通過實驗動物學(xué)的課程教學(xué)和實驗教學(xué)，使學(xué)生掌握實驗動物學(xué)的基本理論知識和基本實驗技能，了解實驗動物學(xué)對于生命科學(xué)發(fā)展的重要意義，了解國內(nèi)外實驗動物學(xué)科的發(fā)展?fàn)顩r及相應(yīng)法律法規(guī)，培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力，使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度和良好習(xí)慣。要求學(xué)生能掌握實驗動物學(xué)的基本理論知識，樹立良好的倫理觀念，熟悉動物實驗的基本操作，對實驗動物有深入的了解，能夠正確地選擇實驗動物進行實驗。
2實驗動物學(xué)理論教學(xué)的改革
2．1貫徹實驗動物標(biāo)準(zhǔn)化、實驗動物倫理與福利、實驗動物管理政策與法規(guī)的理念
隨著實驗動物管理的不斷完善，課題申報、鑒定、文章發(fā)表都需要提供相關(guān)實驗動物的倫理資料證明，對實驗動物倫理福利與標(biāo)準(zhǔn)化的要求也日趨嚴格。因此，在授課過程中應(yīng)加強實驗動物倫理觀念的灌輸與標(biāo)準(zhǔn)化的介紹。不同國家對實驗動物管理和立法有不同的尺度，但都是圍繞保障動物福利和實驗動物質(zhì)量兩個方面進行的［3－4］。自1988年我國先后了國家和地方法規(guī)100余項，《廣東省實驗動物管理條例》于2010年10月1日起正式實施，是指導(dǎo)本省實驗動物管理具體做法的地方法規(guī)［5］，因此在實驗動物管理法規(guī)介紹中，不僅要讓學(xué)生對國內(nèi)外的實驗動物立法有一定的認識，還要重點解讀關(guān)于廣東省實驗動物管理法規(guī)與實施現(xiàn)狀。
2．2在保證實驗動物基本知識系統(tǒng)學(xué)習(xí)的前提下，側(cè)重前沿知識的更新
實驗動物技術(shù)正朝基因工程技術(shù)發(fā)展，國內(nèi)多家大學(xué)與研究所都相繼建立了先進的模式動物研究平臺，如南京大學(xué)模式動物研究所的“國家遺傳工程小鼠資源庫”，北京大學(xué)的“轉(zhuǎn)基因/胚胎冷凍平臺”、“人類疾病實驗動物平臺”等。實驗動物教學(xué)必須隨著實驗動物研究的發(fā)展趨勢及時地調(diào)整、改革才跟上形勢。新的實驗動物教學(xué)應(yīng)該使學(xué)生既要掌握基本概念和理論知識，熟悉實驗動物的實驗技術(shù)，還要進一步了解實驗動物的發(fā)展方向、動態(tài)及在生命科學(xué)中的應(yīng)用。講授基因工程動物制作技術(shù)及應(yīng)用，介紹基因工程動物的制做流程、最新的模型種類、相關(guān)單位在該研究方向的研究進展等，并鼓勵學(xué)生多看實驗動物方面的研究文獻，讓學(xué)生對基因工程動物的研究方向有一定的認識，并了解國內(nèi)外相關(guān)的研究機構(gòu)。
2．3科研案例教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新思維
實驗動物學(xué)的理論知識廣泛，學(xué)習(xí)起來容易感覺枯燥，而且很難將理論與實際應(yīng)用聯(lián)系在一起，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。通過科研案例，使抽象的理論變得生動、具體，既提高學(xué)生的積極性，又能培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新思維?？蒲邪咐虒W(xué)應(yīng)如何實施?授課教師通過收集有關(guān)實驗動物的科研項目以及文獻資料中具有代表性的科研案例給學(xué)生舉例講解;隨后擬一個研究方向，組織學(xué)生動手設(shè)計科研課題，由學(xué)生自己制訂研究的目的、內(nèi)容與方案，若條件允許可進行方案實施;最后，學(xué)生將得到的結(jié)果進行總結(jié)論述，由授課教師進行打分評價。使學(xué)生在實驗過程中加深對基本概念和理論知識的理解，從而提高其分析問題和解決問題的能力，將教學(xué)和科研有機地結(jié)合起來。
3實驗教學(xué)的改革
3．1強化基本動物實驗技術(shù)的操作在實驗動物教學(xué)中，動物實驗技術(shù)是教學(xué)內(nèi)容的重點之一，所占課時的比重較大，在本校實驗動物實驗課的學(xué)時與理論課學(xué)時都為16學(xué)時。作為生物專業(yè)技術(shù)的人才，動物實驗技術(shù)是必備的實驗技術(shù)之一，因此動物實驗課要求學(xué)生對基本的動物實驗操作技術(shù)必須熟練，堅實的動物實驗基礎(chǔ)是一切高深動物實驗的技術(shù)儲備。實驗動物的基本實驗內(nèi)容，包括正確的抓取、固定、處死方法，各種給藥途徑，體液的采集和手術(shù)方法，不同種屬的動物麻醉方法及急救方法等。若經(jīng)費足夠的條件下，在實驗動物的選擇除了大小鼠、豚鼠、兔子外還應(yīng)適當(dāng)增加大動物的實驗內(nèi)容，如犬或豬，讓學(xué)生熟悉不同動物的生理學(xué)、解剖學(xué)特性與正確的基本實驗操作，該部分課程設(shè)置為12個學(xué)時。
3．2鍛煉動物模型的制作能力，增加實驗設(shè)計環(huán)節(jié)
為結(jié)合前沿學(xué)科的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，最后4個學(xué)時讓學(xué)生結(jié)合實際應(yīng)用，自主設(shè)計和完成一個實驗方案，做一些疾病模型，如腫瘤模型、中風(fēng)模型、皮膚移植模型等，以培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和操作能力。實驗設(shè)計過程由學(xué)生查閱資料，擬定具體實驗方案和步驟。實施過程中鼓勵學(xué)生獨立思考與團隊交流，每一步實驗都要求學(xué)生仔細觀察記錄，實驗結(jié)束后在教師的指導(dǎo)下及時整理、統(tǒng)計實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。通過這一實驗環(huán)節(jié)，不僅能驗證學(xué)生基本實驗操作的熟練程度，還能培養(yǎng)學(xué)生的科研思維，解決與分析問題的綜合能力。
3．3完善動物實驗平臺的建設(shè)
標(biāo)準(zhǔn)化的實驗動物飼養(yǎng)條件和環(huán)境質(zhì)量控制是保證實驗動物質(zhì)量合格的重要條件，也是保證動物實驗條件穩(wěn)定的前提。隨著科學(xué)研究的發(fā)展，對實驗動物的要求越來越高，重視實驗動物的飼養(yǎng)和研究平臺建設(shè)，不僅能提高實驗教學(xué)質(zhì)量，對于實驗動物學(xué)科的發(fā)展及科研實力的提升更具有重要意義。由于本校沒有專用的動物飼育室與動物實驗設(shè)施，對實驗動物的教學(xué)與科學(xué)研究的發(fā)展構(gòu)成了較大的障礙。為了滿足本專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)要求，應(yīng)爭取上級部門的資金投入，籌劃實驗動物標(biāo)準(zhǔn)化平臺的建設(shè)項目，建立屬于佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院的實驗動物中心，為教學(xué)與科研供應(yīng)高質(zhì)量的實驗動物與提供標(biāo)準(zhǔn)化的實驗環(huán)境設(shè)施。
4結(jié)語
動物實驗的科學(xué)倫理思考范文2
Laboratory Animal Science
Tan Xiangwen； Xu Jinhua；Wang Zongbao； Wu Duansheng
Liu Xin；Yao Feng
（①Department of Laboratory Animal Science，University of South China，Hengyang 421001，China；
②School of Pharmacy and Life Science，University of South China，Hengyang 421001，China）
摘要： 實驗動物學(xué)對生命科學(xué)發(fā)展具有重要支撐和促進作用。在實驗動物學(xué)教學(xué)中，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面進行了改革和探索，激發(fā)學(xué)生對科研的興趣，著力培養(yǎng)本科生的科研能力,取得了較好的效果。
Abstract: Laboratory animal science has become an important effect of support and promotion in life sciences development. In the teaching process of laboratory animal science, a series of teaching reforms have been performed and explored. The reforms deal with several aspects, such as teaching content, teaching measures, and examination manners. The basic approach was to excite students' research interest, focus on training undergraduate students' scientific research capability. A good effect of teaching reforms has been obtained.
關(guān)鍵詞： 實驗動物學(xué) 教學(xué) 本科生 科研能力
Key words: laboratory animal science；teaching；undergraduate student；scientific research ability
中圖分類號：G42文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2011）26-0202-02
0引言
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會對高素質(zhì)人才的需求，高校學(xué)生作為國家人才精英的儲備庫，他們的科研、創(chuàng)新能力如何將對國家的整體實力產(chǎn)生重要的影響[1]?！陡叩冉逃ā钒丫哂袕氖卤緦I(yè)“研究工作的初步能力”作為本科生培養(yǎng)的學(xué)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)重要目標(biāo)之一[2]。國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020年）明確指出，高等教育要“支持學(xué)生參與科學(xué)研究”。在校本科學(xué)生參加科研活動不僅有利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng),而且是使其專業(yè)知識得以活化的一個有效的途徑[3]?？蒲心芰κ侵笇儆诟鲗W(xué)科領(lǐng)域研究者共同具備的一種能力。其狹義是指從事具體科學(xué)研究工作的能力，主要包括創(chuàng)新能力、觀察能力、實際操作技能等。隨著社會進步及科學(xué)技水平的快速提高，人們對科研能力有了更廣義的要求，即除了能從事具體的科學(xué)研究工作外，還包括組織管理能力、團結(jié)協(xié)調(diào)能力、文字和語言表達能力等要素[4]。實驗動物學(xué)（Laboratory animal science）是研究實驗動物和動物實驗的一門新興學(xué)科，是隨著醫(yī)學(xué)、生物學(xué)的發(fā)展而興起的一門融生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、畜牧獸醫(yī)學(xué)等知識為一體的綜合性新興交叉學(xué)科，對生命科學(xué)的發(fā)展起著越來越重要的支撐和促進作用，直接影響著許多生物醫(yī)學(xué)研究課題的確立、實施。人類基因組計劃，基因結(jié)構(gòu)與功能組學(xué)的研究等重要研究都離不開高質(zhì)量實驗動物的廣泛應(yīng)用。對于生物醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生而言，養(yǎng)成科學(xué)思維，掌握動物實驗科學(xué)研究方法十分重要。作者長期從事實驗動物學(xué)理論與實驗課的教學(xué)工作，重視教學(xué)改革，就如何提高本科生的科研能力進行了探索與實踐，取得了較好的效果。
1理論教學(xué)注重培養(yǎng)本科生的科研意識
理論教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科研能力的重要途徑?？蒲谢顒有枰獎?chuàng)新思維與創(chuàng)新方法，每一門課的教師都應(yīng)當(dāng)將創(chuàng)新的思想有意識地貫穿于教學(xué)過程始終，在自覺引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)書本知識的同時，促使其善于發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題，提出新思想、新觀點。實驗動物學(xué)雖然起步較晚，但已形成其獨有的理論體系和學(xué)科特色，是一門應(yīng)用性很強的學(xué)科。如何將這眾多的教學(xué)內(nèi)容在有限的時間里傳授給學(xué)生，培養(yǎng)科研意識，是每一位實驗動物學(xué)教師應(yīng)該認真研究的重要課題。
1.1 編寫合適的教材教材是科學(xué)知識的載體，也是培養(yǎng)人才的需要。實驗動物學(xué)尚無全國通用統(tǒng)編教材，2001年我們組織了省內(nèi)10余位實驗動物科技人員，在原來內(nèi)部教材《醫(yī)學(xué)實驗動物學(xué)》基礎(chǔ)上，編寫了《實驗動物學(xué)》（2001年，湖南科技出版社）作為教材。該教材在查閱了國內(nèi)外大量文獻，博國內(nèi)同類教材之長的基礎(chǔ)上，根據(jù)作者自己多年來從事實驗動物學(xué)的教學(xué)、科研經(jīng)驗，盡可能反映實驗動物學(xué)最新研究進展，將有關(guān)科研成果融入到教材中去，為上好實驗動物學(xué)課程、培養(yǎng)學(xué)生科研意識提供了良好基礎(chǔ)。此后我們又編寫了《實驗動物學(xué)實驗指導(dǎo)》（2004年，國防科技大學(xué)出版社）、《現(xiàn)代實驗動物學(xué)技術(shù)》（2007年，化學(xué)工業(yè)出版社）等著作供學(xué)生參考使用。2008年，《實驗動物學(xué)》被評為校級精品課程。
1.2 使用多媒體教學(xué)我們從2001年開始使用多媒體教學(xué)，目的是使教學(xué)過程更為靈活多樣、豐富多彩，提高課堂教學(xué)效果和質(zhì)量，便于學(xué)生對該課程內(nèi)容的理解和掌握。尤其是圖片、精心設(shè)計制作的動畫演示，圖文并茂，既反映了課程特點和知識點的要求，又充分的反映了學(xué)科的特點和趨勢，使枯燥復(fù)雜的實驗動物環(huán)境、實驗動物飼養(yǎng)過程、動物科研實驗變得簡單易懂而且非常生動，如克隆綿羊一多莉的誕生，在PPT中插入視頻演示，引起了學(xué)生強烈的興趣。目前實驗動物學(xué)理論教學(xué)全部使用多媒體教學(xué)手段，每個老師都制作了具有自己特點的教學(xué)課件，大家相互交流，取長補短，形成了相互學(xué)習(xí)、資源共享的良好風(fēng)氣并在實際使用中不斷更新完善。多媒體教學(xué)使實驗動物學(xué)理論教學(xué)更加生動和直觀，在實踐中取得了較好效果，受到了學(xué)生的歡迎。
1.3 討論法教學(xué)，強化本科生科研意識現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究對實驗動物和動物實驗都提出了更高要求，特別是實驗動物標(biāo)準(zhǔn)化方面，提出了嚴格要求，以期取得好的實驗結(jié)果。教學(xué)與科研是高校教師的重要工作職能。我們積極開展了實驗動物學(xué)科學(xué)研究，形成了以糖尿病與動脈粥樣硬化動物模型研究及水生實驗動物育種及應(yīng)用研究為主要方向的科研特色，同時我們參與實驗動物生產(chǎn)與供應(yīng)、動物實驗管理、實驗動物質(zhì)量檢測、環(huán)境質(zhì)量檢測、實驗動物許可證年檢等事宜，對實驗動物與動物實驗有著深刻的實踐經(jīng)驗。在教學(xué)中，我們根據(jù)本科生科研意識不充分、科研興趣不濃、科研能力不強的特點，結(jié)合經(jīng)典的科研實例或圍繞作者的科研方向、科研成果和最新研究進展，有意識提出科研問題，開展課堂討論，強化互動性，在解答疑惑的過程中引導(dǎo)學(xué)生積極思考，激發(fā)學(xué)生對科研的興趣，培養(yǎng)學(xué)生科研意識。
2實驗教學(xué)著力提高本科生的實踐動手能力，培養(yǎng)科研思維
實驗教學(xué)是實現(xiàn)高質(zhì)量人才培養(yǎng)目標(biāo)的一個重要環(huán)節(jié)，它是對理論教學(xué)的驗證、補充和拓展，具有直觀性、實踐性和探索性強的特點，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面，具有理論課教學(xué)所無法替代的作用，能夠培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生的操作能力和創(chuàng)新能力，鍛煉學(xué)生的科研能力，可以為他們將來進入工作崗位或研究生階段的深造奠定良好基礎(chǔ)[5-6] 。實驗動物學(xué)具有很強的實踐性。近幾年來，我們在實驗課程教學(xué)中進行了一系列改革探索，使實驗動物學(xué)實驗的教學(xué)水平和效果都得到了很大程度的提高。
2.1 改革實驗內(nèi)容，增設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗有些實驗內(nèi)容為驗證性實驗，操作過于簡單，如常用實驗動物的抓取與固定、雌雄性別鑒別、編號標(biāo)記方法以及外科手術(shù)方法等，對學(xué)生缺乏吸引力，無法激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性。為此，我們減少了驗證性實驗，增設(shè)了綜合性實驗：如人類疾病動物模型的制備，增設(shè)了設(shè)計性實驗如紅鯽遺傳學(xué)標(biāo)記方的法檢測等，讓學(xué)生自主設(shè)計實驗方案。學(xué)生必須根據(jù)自己的實驗?zāi)康牟檎屹Y料，選擇相應(yīng)的材料，確定實驗方法，得到最終實驗結(jié)果并作出分析判斷，從而突出了技能訓(xùn)練，將技能培養(yǎng)貫穿于整個學(xué)習(xí)中，使學(xué)生拓寬了知識面，調(diào)動了自主學(xué)習(xí)的興趣和積極性，增加了動手機會，實踐能力得到了提高，有利于學(xué)生科研能力的培養(yǎng)。同時，有些實驗無法用實物或不便于用實物演示，或是場地、儀器的限制，我們增設(shè)了錄像、多媒體課件等現(xiàn)代教育技術(shù)手段。SPF動物飼養(yǎng)操作，因是屏障環(huán)境，受場地限制，我們制作了光盤，通過觀看光盤中教師的實驗演示，使學(xué)生在很短的時間內(nèi)，就可直觀的掌握更多的實驗內(nèi)容，節(jié)省了課堂時間，增加了課時的有效性，培養(yǎng)了嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)思維方法。動物實驗涉及動物倫理的問題。在實驗中，我們要求學(xué)生善待動物，注重動物福利，在使用實驗動物進行教學(xué)、科研、檢定時必須符合“3R”原則，符合國家的法律、法規(guī)，從而使學(xué)生樹立愛護實驗動物的意識。
2.2 改革考核方式，培養(yǎng)實踐能力考核是對學(xué)生一段時間內(nèi)學(xué)習(xí)效果的檢驗，通過考核，能科學(xué)檢驗學(xué)生掌握實驗動物學(xué)知識的水平，恰當(dāng)衡量學(xué)生動物實驗的動手能力，真正體現(xiàn)學(xué)生環(huán)境保護與善待動物的精神[7]。實驗動物學(xué)為考查科目，少數(shù)學(xué)生平時上課不認真，實驗課程不注重動手能力，最后考試的時候搞突擊。為此，我們改一次閉卷考試定成績?yōu)殚]卷考試與實驗成績相結(jié)合的方式定成績。實驗成績采用將平時實驗成績和實驗操作考試成績相結(jié)合的辦法，各占50％。平時實驗成績可根據(jù)學(xué)生的實驗態(tài)度、實驗操作的規(guī)范性，實驗結(jié)果、實驗報告的完成情況綜合評定。實驗操作考核方面，以實驗帶教老師為主考，學(xué)生每2人一組，考核內(nèi)容以動物實驗基本操作為主，如常用實驗動物的抓取、固定、麻醉，器械的使用等是否準(zhǔn)確、規(guī)范化。這樣不僅培養(yǎng)了學(xué)生的獨立開展動物實驗研究的能力，也培養(yǎng)了個人的團隊合作精神。
2.3 加強實驗室建設(shè)，以滿足實驗教學(xué)的需要加強實驗室建設(shè)是提高實驗教學(xué)質(zhì)量的重要保證。我們積極爭取學(xué)校、上級部門的資金投入，如中央財政支持地方高校發(fā)展專項資金―動物實驗平臺已獲批準(zhǔn)，將極大改善實驗室條件，為大學(xué)生實施科研訓(xùn)練提供保證。為增強實驗教學(xué)的效果和質(zhì)量，我們還有計劃送實驗教學(xué)人員外出培訓(xùn)進修，以加強實驗教學(xué)人員隊伍建設(shè)，不斷提高他們的業(yè)務(wù)素質(zhì)。此外，加強實驗室的科學(xué)管理，也是提高實驗教學(xué)質(zhì)量和水平的重要保障。
3推行本科生導(dǎo)師制，培養(yǎng)本科生科研能力
隨著素質(zhì)教育理念的確定，完全學(xué)分制的推行，如何培養(yǎng)大學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會做人、學(xué)會創(chuàng)新，即大學(xué)生能夠根據(jù)未來經(jīng)濟社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步以及人才市場的需求，構(gòu)建適應(yīng)于時代需求的知識與能力結(jié)構(gòu)是當(dāng)前高等教育的核心課題。本科生導(dǎo)師制借鑒了研究生導(dǎo)師制的經(jīng)驗，是一項幫助本科大學(xué)生樹立正確的人生觀，督導(dǎo)學(xué)生學(xué)業(yè)，確保學(xué)生個性化發(fā)展的縱向管理體制。每名導(dǎo)師可帶大約3―4名本科生。導(dǎo)師可以結(jié)合自己所授學(xué)科特點和科研方向，對學(xué)生進行學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，并可以指導(dǎo)所帶學(xué)生的畢業(yè)論文。
3.1 直接參與科學(xué)研究在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，由學(xué)生作為主持人申請科研項目，如大學(xué)生研究型學(xué)習(xí)與創(chuàng)新實驗項目、大學(xué)生科研項目等。通過申請科研項目或參與導(dǎo)師的科研項目，全程參與科學(xué)研究，有利于提高大學(xué)生的創(chuàng)新精神，推動大學(xué)生科研能力的提升。無論哪種模式，學(xué)生在選題、查閱資料、設(shè)計研究方案和技術(shù)路線、經(jīng)費預(yù)算、撰寫課題研究報告等方面較大限度地發(fā)揮了主觀能動性，增加學(xué)生動手動腦的機會，激發(fā)了他們獨立思考和創(chuàng)新意識，同時也培養(yǎng)了他們的團隊協(xié)作精神。
3.2 實施畢業(yè)論文畢業(yè)論文是本科教育的最后一個重要環(huán)節(jié)，其目的是通過畢業(yè)論文這一教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基本理論、基本知識和基本技能來分析和解決本專業(yè)某一實際問題的能力，使學(xué)生科研能力得到一次完整的綜合訓(xùn)練。本科生在導(dǎo)師指導(dǎo)下，通過選題、開題、實驗實施、數(shù)據(jù)分析、文獻綜述、論文寫作等環(huán)節(jié)來提高綜合運用知識的能力、分析和解決實際問題的能力，鞏固、提高了學(xué)生所學(xué)的理論知識、實驗方法和技能，科研能力和創(chuàng)新意識得到了培養(yǎng)。
4結(jié)語
在實驗動物學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)將教學(xué)的重點由原來傳統(tǒng)的單一知識傳授型轉(zhuǎn)移到以素質(zhì)教育為主的教學(xué)上來，以科研促進教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力。今后我們還要繼續(xù)深化實驗動物學(xué)教學(xué)改革，面向不同專業(yè)，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法，將科研意識貫穿于教學(xué)全過程，促進實驗動物和動物實驗的標(biāo)準(zhǔn)化，促進生命科學(xué)研究的進步和發(fā)展，使實驗動物學(xué)教學(xué)真正適應(yīng)高等院校人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要。
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動物實驗的科學(xué)倫理思考范文3
一、克隆技術(shù)的發(fā)展使克隆人成為可能
上世紀初，韋伯（H. J. Webber）創(chuàng)造了“克隆”這一詞，其含義指由單個祖先個體經(jīng)過無性繁殖而產(chǎn)生的其他個體。由于該詞構(gòu)詞簡短，容易發(fā)音，能清晰表達出準(zhǔn)確的意思，因此這一術(shù)語很快得到學(xué)術(shù)界的認同并加以廣泛使用[1](P.160)。1952年，科學(xué)家開始用青蛙進行克隆實驗。從此以后，動物克隆的試驗結(jié)果不斷涌現(xiàn)。1970年克隆青蛙實驗取得突破，青蛙卵發(fā)育成了蝌蚪。1984年第一只胚胎克隆羊誕生。1997年2月24日，英國羅斯林研究所的科學(xué)家用取自一只6歲成年羊的乳腺細胞培育成功一只克隆羊。1998年7月，日本科學(xué)家利用成年動物體細胞克隆的兩頭牛犢誕生。2000年1月，美國科學(xué)家宣布克隆猴成功。2000年3月14日，曾參與克隆小羊“多莉”的英國PPL公司宣布，他們成功培育出5頭克隆豬。
隨著一系列克隆技術(shù)突破的完成，克隆人從技術(shù)上來講已成為可能。有的科學(xué)家認為，從技術(shù)上說克隆人并不比克隆其他哺乳動物更困難?？寺∪思磳⒊鍪赖南⒁膊粩鄠鱽?。意大利著名的“克隆狂”安蒂諾里曾宣布，克隆胎兒將于2003年1 月問世。2003年第一期《發(fā)現(xiàn)》雜志也把2002年“命名”為“克隆年”，理由是克隆技術(shù)在當(dāng)時已經(jīng)進入了克隆人的階段。該雜志斷言：“雖然世界不想要克隆人，但克隆人卻將要出現(xiàn)?！?/p>
但是至今我們沒有見到克隆人的問世，原因是盡管克隆技術(shù)出現(xiàn)了長足的進步，但是仍然存在著一些目前尚沒有解決的問題。在理論上，分化的體細胞克隆對遺傳物質(zhì)重編（細胞核內(nèi)所有或大部分基因關(guān)閉，細胞重新恢復(fù)全能性的過程）的機理還不清楚；克隆動物是否會記住供體細胞的年齡，克隆動物的連續(xù)后代是否會累積突變基因，以及在克隆過程中胞質(zhì)線粒體所起的遺傳作用等問題還沒有解決。在實踐中，存在著低著床率、高流產(chǎn)率的問題，維爾穆特研究組在培育“多莉”的實驗中，融合了277枚移植核的卵細胞，僅獲得了“多莉”這一只成活羔羊，成功率只有0.36％，同時進行的胎兒成纖維細胞和胚胎細胞的克隆實驗的成功率也分別只有1.7％和1.1％。此外，生出的許多個體表現(xiàn)出生理缺陷或畸形。以克隆牛為例，日本、法國等國培育的許多克隆牛在降生后兩個月內(nèi)死去[2]。觀察結(jié)果表明，部分牛犢胎盤功能不完善，其血液中含氧量及生長因子的濃度都低于正常水平；有些牛犢的胸腺、脾和淋巴腺未得到正常發(fā)育；克隆動物胎兒普遍存在比一般動物發(fā)育快的傾向，這些都可能是死亡的原因。
雖然存在各種各樣的問題，但幾年來克隆技術(shù)的發(fā)展表明，世界各科技大國都不甘落后，誰也沒有放棄克隆技術(shù)研究。同時，克隆人的出現(xiàn)越來越成為可能，人們對其可能產(chǎn)生的倫理問題表現(xiàn)出了空前的擔(dān)心。
二、克隆技術(shù)帶來的倫理問題
人們對克隆人可能帶來的社會倫理的擔(dān)心由來已久。1978年科幻小說家D ·羅維克寫了一本書《克隆人》。書中描述了一位67歲的富商，獨身而沒有子女。他對遺傳工程非常感興趣，并且了解了科學(xué)界沒有對外公開的可能引起爭議的一系列試驗。他愿意花費巨資制造一個他自己的復(fù)制品。他找到了愿意為他做克隆人的醫(yī)生和生物學(xué)家，并最終在1976年成功地克隆了一個健康的小男孩。這本書引起了整個西方社會的轟動。這以后人們對克隆人所可能產(chǎn)生的后果更加憂慮。諾貝爾獎獲得者喬舒亞·雷德貝格博士認為“在哺乳類或人類中完成這項工作絕不會有特殊困難”，但是“它把人類推到了一場進化上的大騷亂的邊緣”[1](P.170)。法國國家醫(yī)學(xué)科學(xué)院在1997年6月5日通過決議，認為“克隆體必將構(gòu)成對人類尊嚴的侵犯，他將不再被視為一種目的而成為一種手段，我們不再稱其為人，而將其視為一種可供操作的物件，它還與以多樣性為依托的生物法則格格不入，正是這一多樣性促進了人類的進步”。綜合起來考慮，我們認為克隆人可能帶來如下一系列的倫理問題：
1.用人體來做實驗時產(chǎn)生的倫理問題
克隆人的過程中，首先需要將一個體細胞的細胞核取出與一個去掉細胞核的卵子結(jié)合，然后將這個卵子植入母體發(fā)育。這里首先有一個人的胚胎實驗問題。國外某些倫理學(xué)家認為這侵犯了人的胚胎的權(quán)利，特別是當(dāng)這種研究用于非治療性目的時更是如此。也有一部分人認為早期胚胎根本不是人的個體，不存在什么利益需要保護，不存在什么尊嚴需要尊重[3](P.137)。筆者認為即便這里不存在個人胚胎的權(quán)利尊嚴利益問題，也存在一個全人類的尊嚴的問題。這里的尊嚴不僅僅是對人類的尊重，還涉及到人類的生存問題，規(guī)避重大災(zāi)難的問題。人類繁衍至今，還從來沒有自己通過技術(shù)制造自己，那只是傳說中的女媧和圣經(jīng)中的上帝干過的事情。這樣做產(chǎn)生的后果是什么？我們怎樣去把握它？這些都需要倫理學(xué)做出深入的研究，規(guī)避技術(shù)可能帶來的重大災(zāi)難也正是現(xiàn)代倫理學(xué)的任務(wù)之所在。
進而當(dāng)把這個進行無性生殖的卵子或胚胎植入母體讓他成長發(fā)育時，其他一系列的倫理問題就又產(chǎn)生了，這主要涉及婦女兒童的權(quán)益與尊嚴問題。在用動物做實驗時，一些動物保護主義者和一些倫理學(xué)家甚至認為存在著倫理問題，認為這給動物帶來了痛苦，傷害了它們的感情。法國國家農(nóng)學(xué)研究院2000年10月21日制定的動物實驗倫理學(xué)章程中規(guī)定：動物是具有感受性的生命體，并具有認知能力與情感。它們具有感受痛苦的能力。從事動物實驗者有義務(wù)保障它們的身體和待遇狀況不受無謂的威脅。避免使它們遭受無價值的痛苦應(yīng)是實驗者思考問題的前提。對人來講，這個問題就更加突出。如果用人體來做實驗，可能伴隨著大量的流產(chǎn)問題，這將給這些婦女帶來痛苦和傷害；也可能克隆出比例很高的不正常人，比如怪胎、生理上有遺傳缺陷的人，這些不幸的事情事先難以預(yù)測和阻止。而這些都會給當(dāng)代或下代人以及社會帶來痛苦和負擔(dān)。這和生物醫(yī)學(xué)倫理中的不傷害原則發(fā)生了沖突。這些問題的解決需要技術(shù)的大幅度提高和完善。
2.有關(guān)人類價值的問題
即使現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)可以使人的基因得以重組優(yōu)化而能夠復(fù)制出一些社會精英來，可是技術(shù)是一把雙刃劍，既然能復(fù)制出正面人物，也同樣能復(fù)制出反面人物。也可能被一些別有用心的人用來復(fù)制出大批他可以加以利用的人來，這樣他就充當(dāng)了造物主的角色，克隆出來的人成了他的工具，從而人的價值和尊嚴也將蕩然無存。從倫理學(xué)來看，這種克隆人導(dǎo)致的人自身不被看作是目的，而淪落為一種工具，無疑是對人的尊嚴的一種挑戰(zhàn)，康德認為人“要這樣行動，以便將人類，包括你自己及其他所有的人，永遠只當(dāng)作目的而不是單純的手段”[4](P.372)。而這種目的的克隆正是把人當(dāng)作工具和手段，是不符合倫理學(xué)原理的。從技術(shù)價值的角度來看，科學(xué)技術(shù)是人類征服和改造自然的工具，是用來為全人類謀求福祉的，它的價值也在于此?，F(xiàn)在用克隆技術(shù)產(chǎn)生出個別人要加以利用的人來，這樣的話，人性即將被改變，科學(xué)技術(shù)對全人類的價值將不復(fù)存在。
創(chuàng)始人關(guān)于人的價值的思想，正是從批判把人工具化、手段化，把人降格為物的角度提出的。馬克思抨擊私有制（尤其是資本主義）貶低人的價值和尊嚴時寫道：“對我來說，你是生產(chǎn)那在我看來是目的的物品的手段和工具，而你對我的物品也具有同樣的關(guān)系?！覀兠總€人實際上把自己變成了另一個人心目中的東西；你為了占有我的物品實際上把自己變成了手段、工具、你的物品的生產(chǎn)者”[5](vol 42， P.36)。顯然，馬克思反對把人工具化、手段化。主張人的尊嚴應(yīng)當(dāng)受到尊重，認為它是歷史的產(chǎn)物并且隨歷史的發(fā)展而發(fā)展。馬恩強烈批判資本主義的工業(yè)社會將人異化為機器的奴隸，成為少數(shù)人謀取利益的工具，而認為人類本身的自由和全面發(fā)展應(yīng)該是人的自身的目的或人的本質(zhì)。馬克思說“一個種的全部特性、種的類的特性就在于生命活動的性質(zhì)，而人的類特性，恰恰就是自由的自覺的活動”[5](vol 42， P.96)。他主張建立一個與“人類本性”相一致的、將人當(dāng)作真正目的的未來社會。他寫道：在這個必然王國的彼岸，作為目的本身的人類能力的發(fā)展，真正的自由王國，就開始了[5](vol 25， P.927)。當(dāng)克隆技術(shù)成熟的時候，我們能不能正確使用它來為人類服務(wù)，從人出發(fā)而復(fù)歸為人，以人為本，這將是對我們的考驗。
3.當(dāng)代人的選擇和克隆人的社會定位問題
從理論角度講，我們可以使用基因重組技術(shù)把我們認為是決定好的性狀的基因組合起來，從而產(chǎn)生出我們認為最優(yōu)秀的人。在這里一個倫理問題又產(chǎn)生了，所謂的“好”是我們當(dāng)代的理解，是我們自己現(xiàn)時的標(biāo)準(zhǔn)。下一代人和我們具有同樣的理解嗎？答案是否定的。德國著名哲學(xué)家伽達默爾闡述了視界的不同和變化的問題。有無數(shù)不同的視界，造成不同的理解和判斷。而又絕不會有封閉的視界。在他看來，“人類生活的歷史運動在于這個事實，即它決不會完全束縛于任何一種觀點，因此，絕不可能有真正封閉的視界。倒不如說，視界是我們悠游于其中，隨我們而移動的東西”[6](P.768)。所以我們認為是“好”的特征他們可能不接受。舉一個例子來說，唐代婦女以胖為美。如果以這種審美觀點克隆胖美人，當(dāng)她長大后發(fā)現(xiàn)不被人認為很美，她樂意嗎？既然克隆人與我們具有不同的理解，我們有什么權(quán)利將我們上一代人的價值標(biāo)準(zhǔn)，我們的善惡觀念和審美觀念，通過技術(shù)的方法強加給他們呢？克隆技術(shù)為我們提供了選擇的可能，但是這種選擇的權(quán)利我們怎樣去使用？我們能做好造物主嗎？準(zhǔn)確的答案和方法目前還沒有。在人類進化的若干年中，正是由于遺傳具有不確定性，才構(gòu)成了對人類的重要保障，以防止任何可能發(fā)生的出于他人意愿或目的、對個人命運進行預(yù)定的行為。如果早就能對個人命運進行控制，人類社會現(xiàn)在究竟是什么樣子我們不得而知。出于對人類負責(zé)的態(tài)度，我們使用克隆技術(shù)要慎之又慎。
克隆人如果真的產(chǎn)生出來了，如何處理各種社會倫理關(guān)系將顯得十分尷尬。假定一對夫婦使用丈夫的遺傳物質(zhì)克隆了一個小男孩，那妻子是這個小男孩的生身母親嗎？如果說是，小男孩并不帶有她的遺傳物質(zhì)。而說不是，他確由她所生。而對于丈夫來講呢？小男孩是他兒子呢？還是另一個他自己？這樣，世代的秩序和個人身份的確立被打亂了。而這種秩序和定位是構(gòu)成人和社會的最基本的部分，我們每個人都歷練于其中，如果這種秩序和定位產(chǎn)生了混亂，人和社會的意義將發(fā)生偏移。這個問題如何解決呢？對這些問題，還沒有一套社會認同和接受的倫理規(guī)范。
總之，克隆技術(shù)給我們帶來了各種各樣的倫理問題，許多問題是我們以前沒有遇到過的，甚至有些是根本性的問題。和對待其他事情一樣，對待這些問題有兩種極端的態(tài)度，一種是恐懼，一提到克隆人，想到它可能帶來的嚴重后果，便談虎色變，避而遠之，堅決禁止；另一種是對新事物表現(xiàn)出強烈的興趣，不懼怕后果，不顧各種阻撓，大力發(fā)展。這兩種做法都不足取。后者遭到了社會有識之士包括許多科學(xué)家在內(nèi)的反對，而前一種態(tài)度則貌似一種理性的負責(zé)的態(tài)度，實則不然。技術(shù)是能禁止的了的嗎？倫理原則必須要固守以前的框架嗎？
三、克隆技術(shù)的發(fā)展與科技倫理的開放性
對于克隆技術(shù)可能帶來的一系列倫理問題，許多組織和國家都作出了強烈的反應(yīng)。聯(lián)合國教科文組織在1997年11月11日的全體會議中通過《關(guān)于人類染色體的一致宣言》，在其正文第11條中規(guī)定“那些損害人類尊嚴的行為，諸如以生殖為目的的克隆技術(shù)，應(yīng)當(dāng)予以禁止”。美國倫理咨詢委員會在1997年6 月呈交給美國總統(tǒng)的一份報告中闡明了他們的立場：“不論是在公共范疇還是私人領(lǐng)域，試圖以克隆方式，即通過移植體細胞核的方法制造一個嬰兒，對于任何一個人來說都是從精神上不能接受的?！?/p>
來自不同層面的許多聲音要求禁止人類克隆，然而，事實上幾年來克隆技術(shù)的發(fā)展表明，世界各科技大國誰也沒有終止克隆技術(shù)研究。這一點上英國政府的態(tài)度非常具有代表性，在1997年2月底宣布中止對“多莉”研究小組投資后不到1個月，英國科技委員會就對克隆技術(shù)發(fā)表專題報告，表明英國政府將重新考慮這一決定，他們認為盲目禁止這方面的研究并不是明智之舉，關(guān)鍵在于建立一定的規(guī)范讓它為人類造福。這表明了克隆技術(shù)還是要發(fā)展，不能因為可能產(chǎn)生的倫理學(xué)問題而禁止它的發(fā)展，問題的關(guān)鍵在于怎么發(fā)展。這就涉及到技術(shù)發(fā)展規(guī)律和倫理學(xué)的開放性問題。
技術(shù)是一把雙刃劍，既有對人類有利的一面，也有其可能產(chǎn)生不利的一面?？寺〖夹g(shù)也是如此，它可能給人類帶來巨大的利益，這構(gòu)成了它向前發(fā)展的巨大動力；但它也可能給人類帶來嚴重的后果，這是人們對其產(chǎn)生憂慮并限制其發(fā)展的原因。由于利益的存在，全面絕對的禁止無從談起。上述英國政府的態(tài)度和開篇提到的聯(lián)合國大會關(guān)于禁止克隆人決議未獲通過的事實說明了這一點。而目前采取的限制手段也不可能阻擋住克隆技術(shù)的發(fā)展。
首先，科學(xué)和技術(shù)一經(jīng)產(chǎn)生，它的發(fā)展就具有了內(nèi)在的動力和一定的規(guī)律，就不是我們可以通過強制而隨意控制和消滅得了的。技術(shù)的發(fā)展本身有其內(nèi)在的邏輯性，它具有在積累的前提下自我創(chuàng)新的能力，在一定規(guī)模上自我增長的能力，通過調(diào)整自身的狀態(tài)和趨勢適應(yīng)環(huán)境的能力，自我擴大應(yīng)用層面和范圍的能力等[7](PP.48—51)。技術(shù)的運動是積極和開放的，即使人類介入并加以控制，其自身的規(guī)律和作用仍然存在?？茖W(xué)史上的許多事實可以證明這一點。譬如剛發(fā)明的時候，許多人反對使用，但是很快就普及開來。
其次，科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)造和發(fā)明主體——科學(xué)家對未知的事情具有強烈的探索欲望。諾貝爾獎獲得者、著名美籍華人、實驗物理學(xué)家丁肇中教授在為南京航空航天大學(xué)作學(xué)術(shù)報告時說過一段話：“科學(xué)很大一個作用是滿足人的好奇心，這是人和動物的最大區(qū)別”。出于好奇而進行研究是科學(xué)家的本性，甚至他們中有一部分人對克隆人有強烈的興趣。政府不讓搞，他們偷偷摸摸也要搞。這也是克隆技術(shù)不易控制的一個重要因素。
就目前的一些倫理學(xué)原則來講，也并沒有要求我們?nèi)嫱Ｖ惯@項技術(shù)的研究?，F(xiàn)代功利主義對待這些問題采用的是“冒險—獲利”原則，它要求對研究和應(yīng)用技術(shù)進行詳盡的分析，作出綜合性評價，估算研究或試驗所帶來的利益是否超過了可能受傷害的危險，冒險相對于利益及獲得知識的重要性來說是否合理。獲利大于傷害即是可行的。康德反復(fù)強調(diào)的是要充分考慮“人的尊嚴”、“人的自主權(quán)”、“個人的自決權(quán)”。德國著名哲學(xué)家哈貝馬斯提出了協(xié)商倫理學(xué)的原則，它通過社會各方的對話和反思，建立起相應(yīng)的倫理道德原則，并使各方在其中實現(xiàn)自己的預(yù)期利益。在這里反復(fù)強調(diào)了對人的利益和需求的理解，提出以理性應(yīng)對科學(xué)研究對人類帶來的風(fēng)險和分擔(dān)社會責(zé)任的思想。協(xié)商倫理不再認為道德具有絕對的特性，它可以隨社會環(huán)境而改變。“道德是為人創(chuàng)造的，而不是人為了道德”。由于和現(xiàn)時的倫理學(xué)不符而禁止克隆技術(shù)研究，與以上倫理學(xué)精神相悖。所以，與其要嚴格禁止克隆技術(shù)的發(fā)展，不如遵循因時而異的態(tài)度加以控制并引導(dǎo)其發(fā)展。
社會倫理觀念具有一定的傳統(tǒng)性和保守性，但是，新技術(shù)的快速發(fā)展會帶來新鮮事物，產(chǎn)生新的情況，必然對已有的觀念提出挑戰(zhàn)。思想史表明，隨著時間的推移，人們會逐漸適應(yīng)新的思想，增加對那些存有疑慮的技術(shù)的信任。時間本身在這個過程中沒有發(fā)揮直接的作用，而是新事物的不斷涌現(xiàn)促使產(chǎn)生了新的觀念，新的觀念逐漸深入人心。近些年來，倫理學(xué)家對新的生物倫理學(xué)理論進行了有益的探討。對他們提出來的一些問題，公眾也進行了激烈的辯論，這為理論和實踐的結(jié)合提供了契機。倫理學(xué)應(yīng)該根據(jù)面臨的實際情況，提出新的價值觀和行為規(guī)范去對待新事物的發(fā)展。
動物實驗的科學(xué)倫理思考范文4
Hong Hong； Li Lingjuan
（ 南京中醫(yī)藥大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院，南京 210046）
（College of Information and Technology，Nanjing University of Chinese Medicine，Nanjing 210046，China）
摘要： 近年來，醫(yī)療數(shù)據(jù)資料持續(xù)爆炸性增長，在治療技術(shù)不斷提升的同時也帶來了新的問題――數(shù)據(jù)豐富，知識貧乏。由此，引入了新的處理方式――數(shù)據(jù)挖掘。醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘面向整個醫(yī)療數(shù)據(jù)庫或醫(yī)療信息集合，為其提供知識、規(guī)則和決策。本文分析了醫(yī)療數(shù)據(jù)的特點和該領(lǐng)域知識獲取的特點、步驟及方法。
Abstract: Nowadays, with the sustained and explosive growth of medical data , the curative technology was greatly improved but a new problem also emerged: there were rich data but less knowledge. Therefore, the new method of data mining is applied now. Data mining has provided knowledge ,rules and decision for the whole medical database or the integration of medical information. This paper analyzes the characteristics of medical data , the basic steps and methods of getting knowledge in medical data field which has significant meaning for the processing of medical data.
關(guān)鍵詞： 醫(yī)療數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)特點 數(shù)據(jù)挖掘
Key words: medical data；the characteristics of data；data mining
中圖分類號：TP39文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2011）32-0166-02
0引言
數(shù)據(jù)挖掘是未來信息處理的骨干技術(shù)之一，它以一種全新的概念改變著人類利用數(shù)據(jù)的方式。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用有其自身的優(yōu)勢，因為醫(yī)療過程中收集到的數(shù)據(jù)一般是真實可靠、不受其他因素影響的，而且數(shù)據(jù)集的穩(wěn)定性較強。這些對挖掘結(jié)果的維護、不斷提高挖掘模式的質(zhì)量都是非常有利的條件。[1]
1醫(yī)療數(shù)據(jù)特點
醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘和其他挖掘領(lǐng)域的不同，一定程度上是由于原數(shù)據(jù)特性不同而導(dǎo)致的。醫(yī)療數(shù)據(jù)是在對病人的診斷治療中獲得的，包括了與病人的交談記錄，各種醫(yī)學(xué)儀器拍攝的圖片，醫(yī)生的觀察說明等。人類是地球上最受關(guān)注的物種，其可供觀測的一些方面是很難在其他動物研究中得到的，例如視覺、聽覺、對疼痛的感知、不舒適和幻覺等[2] [3]。醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘在所有的生物信息數(shù)據(jù)挖掘中是收獲最大但最困難的。動物實驗一般是短期的，因此不能追蹤觀察長期療效，如對動脈硬化癥的療效，直接使用人類的醫(yī)療數(shù)據(jù)就沒有使用動物實驗推測到人類醫(yī)療時所產(chǎn)生的問題[2]。醫(yī)療數(shù)據(jù)具體特點概括如下：
1.1 異構(gòu)性指醫(yī)療數(shù)據(jù)類型的多樣化。醫(yī)療數(shù)據(jù)的類型包括了數(shù)值型數(shù)據(jù)、類別型數(shù)據(jù)、圖像、文字、信號、語音、視頻等，所以結(jié)構(gòu)類型眾多。[4]這種多模式特性是它區(qū)分其他領(lǐng)域數(shù)據(jù)的最顯著特點，并且加大了知識發(fā)現(xiàn)的難度，使開發(fā)基于醫(yī)療數(shù)據(jù)庫的通用軟件系統(tǒng)較為復(fù)雜。
1.2 海量性由于醫(yī)療工作自身的特點，如病情觀察的不可間斷、各種醫(yī)療檢查結(jié)果紛繁復(fù)雜以及存有大量的醫(yī)學(xué)文獻專著等，導(dǎo)致醫(yī)療數(shù)據(jù)量非常巨大，尤其現(xiàn)在越來越多的醫(yī)療單位使用高科技的醫(yī)學(xué)檢查設(shè)備（如SPEC，MRI，PET等），而這些設(shè)備每天都會產(chǎn)生數(shù)千兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。[2]
1.3 數(shù)學(xué)表征不顯著物理學(xué)家收集數(shù)據(jù)后帶入公式模型，可以得到較好反應(yīng)數(shù)據(jù)間關(guān)系的模式，而醫(yī)療數(shù)據(jù)混合了文字、圖形等非數(shù)值型數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)挖掘人員并不能很好的找到可以反應(yīng)數(shù)據(jù)間聯(lián)系的模型。
1.4 主觀性實驗和診斷都會帶有主觀性，也就難以發(fā)掘知識。同一個領(lǐng)域的頂尖專家都會對對方的診斷帶有異議，這就會難以整合。
1.5 標(biāo)準(zhǔn)化危機在醫(yī)學(xué)界，很多基本概念都沒有規(guī)范，例如一個簡單的概念，“結(jié)腸腺癌，轉(zhuǎn)移到肝”都有很多的表達形式，再如有的中藥有很多別名。
1.6 倫理性、社會性、法律性包括了數(shù)據(jù)歸屬權(quán)問題、數(shù)據(jù)安全問題、法律訴訟問題等[2]。
2預(yù)處理與統(tǒng)計分析
2.1 預(yù)處理因為醫(yī)療數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)量很大，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)多樣化，且經(jīng)常不完整，有數(shù)據(jù)缺失、冗余，用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)挖掘工具不能直接處理它，所以需要進行預(yù)處理。
數(shù)據(jù)預(yù)處理：是決定整個知識探求成功與否的兩個關(guān)鍵性步驟之一，在原數(shù)據(jù)很繁雜的時候，通常要占去一半的總處理時間。因為待處理數(shù)據(jù)量很大的話，任何一種數(shù)據(jù)挖掘算法都很難處理好所有的原數(shù)據(jù)，這就要求我們對其進行預(yù)處理，從而易于發(fā)現(xiàn)知識，其主要步驟[5]有：
①數(shù)據(jù)清理：消除噪聲、不一致數(shù)據(jù)；
②數(shù)據(jù)集成：多模式數(shù)據(jù)源可以組合在一起；
③數(shù)據(jù)選擇：從數(shù)據(jù)源中提取與分析任務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)，從而減少分析數(shù)據(jù)量；
④數(shù)據(jù)變換：數(shù)據(jù)變換或統(tǒng)一成適合的挖掘形式，如數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化操作等。
2.2 統(tǒng)計分析在進行數(shù)據(jù)挖掘前，可以運用統(tǒng)計分析方法建立初步規(guī)律印象。醫(yī)療數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析和動物實驗的統(tǒng)計分析有點不一樣，如果數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，不符合規(guī)劃，也不能重新做一個實驗組。其具體實現(xiàn)方法可如下：
2.2.1 統(tǒng)計分析樣本的均值、方差、最大值、最小值等。
2.2.2 用二維圖表的形式顯示各自變量之間、各自變量與應(yīng)變量之間的關(guān)系。其中關(guān)系一般指函數(shù)關(guān)系和相關(guān)關(guān)系，可以采用回歸分析、相關(guān)分析和主成分分析等統(tǒng)計分析方法，外還有最鄰近技術(shù)、Bayesian網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等方法，在實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)情況選用適當(dāng)?shù)姆椒ā?/p>
3數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)
3.1 數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計學(xué)的聯(lián)系和對比數(shù)據(jù)挖掘是統(tǒng)計學(xué)的超集，是知識探求成功與否的另一個關(guān)鍵性步驟。它是揭示存儲在數(shù)據(jù)里的模式及數(shù)據(jù)間的關(guān)系的學(xué)科，強調(diào)對大型數(shù)據(jù)的處理。統(tǒng)計學(xué)是關(guān)于數(shù)據(jù)的采集、整理、分析和推理的學(xué)科。數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計分析之間有明顯的聯(lián)系，它們有著共同的目標(biāo)，就是發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的隱藏關(guān)系。
中華數(shù)據(jù)采礦協(xié)會會長謝邦昌認為，硬要去區(qū)分數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計學(xué)的差異其實是沒有太大意義[4]。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的CART、CHAID或模糊計算等算法理論，也都是由統(tǒng)計學(xué)者根據(jù)統(tǒng)計理論發(fā)展衍生，換另一個角度看，數(shù)據(jù)挖掘有相當(dāng)大的比重是由高等統(tǒng)計學(xué)中的多元統(tǒng)計分析[6]所支撐。
和統(tǒng)計分析比較，數(shù)據(jù)挖掘有下列幾項特性：
3.1.1 處理大型數(shù)據(jù)和異構(gòu)數(shù)據(jù)具有優(yōu)勢，且不需要非常專業(yè)的統(tǒng)計背景。
3.1.2 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)不僅涉及統(tǒng)計學(xué)分析原理，且還包括數(shù)據(jù)庫管理、人工智能、機器學(xué)習(xí)、模式識別、以及數(shù)據(jù)可視化等技術(shù)。
3.1.3 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的核心是算法，當(dāng)然也需要考慮模型和可解釋性，但算法及可實現(xiàn)性才是最重要的。它所強調(diào)的首先是發(fā)現(xiàn)，其次才是解釋，因而，數(shù)據(jù)挖掘并不過分依賴于嚴格的邏輯推理。
3.1.4 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，比傳統(tǒng)統(tǒng)計學(xué)更加強調(diào)探索性、實踐性和靈活性。
3.2 醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘的特點醫(yī)藥數(shù)據(jù)挖掘就是基于醫(yī)藥數(shù)據(jù)進行知識發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)挖掘過程中需要反復(fù)和醫(yī)藥學(xué)專家或者已有的知識進行交互。醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘的特點研究：
3.2.1 快速的、魯棒的挖掘算法醫(yī)療數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)量大，結(jié)構(gòu)多樣，要在如此海量的數(shù)據(jù)中提取知識，需要花費比其它數(shù)據(jù)庫更多的時間，因此必須考慮醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘的效率問題，需要使用計算速度快的挖掘算法。同時，醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫的類型較多，并且又是動態(tài)變化的，要求挖掘算法具有一定的容錯性和魯棒性。
3.2.2 知識的準(zhǔn)確性和可靠性醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘的主要目的是為醫(yī)療活動和管理提供科學(xué)的決策，因此必須保證挖掘出的知識具有較高的準(zhǔn)確率和可靠性。首先根據(jù)自定的度量標(biāo)準(zhǔn)度量，識別真正需要的模式。數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)具有產(chǎn)生數(shù)以千計甚至數(shù)以百萬計的模式或規(guī)則的潛力，這就需要從中篩選出真正感興趣的，真正有用的知識。其次再通過一些機器篩選之后，最后的決策是要由人來提供的。因為對于知識可用性的理解是非常主觀的，且在在以生命健康作為賭注的醫(yī)藥領(lǐng)域進行知識發(fā)現(xiàn)需要經(jīng)驗豐富的專家來做最后的決策。
3.2.3 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化是對醫(yī)療數(shù)據(jù)非標(biāo)準(zhǔn)化的特點的解決方案，把原來的非標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)通過機器，翻譯成標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化過程中的一個障礙是，對輸入數(shù)據(jù)的翻譯有時不是唯一的，而且現(xiàn)在的翻譯系統(tǒng)不能翻譯過多的字，這其實也好理解，就算是人，也很難第一次閱讀就能理解一個長句子的含義。
4醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘方法及應(yīng)用
從上文的數(shù)據(jù)挖掘的特性和醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘的特點，可以看出，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)很適合應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域。可以挖掘的數(shù)據(jù)模式有――概念描述、頻繁模式、分類/預(yù)測、聚類分析、離群點分析、演變分析。[5]
4.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法是一種模仿生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法[7]。其模型是以人工神經(jīng)元作為基本計算單元，通過神經(jīng)元的相互連接組成網(wǎng)絡(luò)。典型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型主要分為三類：感知機、BP反向傳播模型、函數(shù)型網(wǎng)絡(luò)[8]。
醫(yī)藥數(shù)據(jù)具有不完全、不確定、不精確等特性。而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種模仿人類神經(jīng)元的智能計算方法，它可以對非線性、不完全、不確定、不精確的數(shù)據(jù)進行智能處理。所以，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在處理醫(yī)藥數(shù)據(jù)時具有良好的容錯性、魯棒性、高精度，能夠滿足醫(yī)藥數(shù)據(jù)挖掘模型的精準(zhǔn)性要求。但是，由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是黑箱操作，所以并不易于理解，處理速度也較慢。采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對乳腺的X圖像進行分類[9]，運用優(yōu)化的Kohonen聚類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于醫(yī)學(xué)圖像的分割[10]，還可以利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測蛋白質(zhì)的亞細胞定位[11]。
4.2 決策樹方法決策樹是一種類似于流程圖的樹結(jié)構(gòu)，決策樹算法是通過測試每個屬性的信息增益，選擇最大信息增益的屬性作為當(dāng)前節(jié)點的測試屬性，并自上而下遞歸對屬性進行劃分從而建樹的算法。
決策樹很適宜用來處理分類/預(yù)測模式問題，雖然其不屬于人工智能算法，但因其類似于醫(yī)生的思考方式所以很容易被理解而在處理醫(yī)藥領(lǐng)域問題中廣泛應(yīng)用。在醫(yī)藥數(shù)據(jù)處理中常用的決策樹算法有：ID3（Iterative dichotam izer version 3）算法、C4.5算法[5]。決策樹算法處理醫(yī)藥數(shù)據(jù)的過程很容易被醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)＜依斫?，可以處理高維的醫(yī)藥數(shù)據(jù)，對于大量的數(shù)據(jù)處理速度也依然較快。采用將數(shù)據(jù)挖掘決策樹技術(shù)用于慢性胃炎中醫(yī)證型的分類[12]，用SQL Server 2005中包含的Microsoft決策樹算法進行相關(guān)性分析和分類[13]，還可以用Matlab建立基于決策樹算法的醫(yī)學(xué)圖像分類器[14]。
4.3 關(guān)聯(lián)規(guī)則兩個或多個變量的取值之間存在某種規(guī)律，如“同時發(fā)生”或“從一個對象可以推出另一個對象”就稱為關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)分析就是挖掘隱藏在數(shù)據(jù)間的相互關(guān)系。其核心方法是基于頻繁集理論的遞推方法，目的就是要發(fā)現(xiàn)醫(yī)藥數(shù)據(jù)庫中滿足指定的最小支持度和最小可信度的所有關(guān)聯(lián)規(guī)則。經(jīng)典算法Apriori算法是所有已知關(guān)聯(lián)規(guī)則算法的基礎(chǔ)。可以解決的模式問題主要有頻繁模式和分類模式。適用于藥物成分相關(guān)性研究和病人病理癥狀相關(guān)性研究等[15]。用Apriori算法研究發(fā)現(xiàn)冠心病發(fā)病的相關(guān)因素[16]，用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法的建立醫(yī)學(xué)圖像分析器[17]，也可以通過優(yōu)化的關(guān)聯(lián)規(guī)則算法計算心臟病患者的基本信息的關(guān)聯(lián)[18]。
5結(jié)語
因為醫(yī)療數(shù)據(jù)本身的特點，醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘和其他領(lǐng)域的數(shù)據(jù)挖掘是很不一樣的。醫(yī)療在我們的生活中扮演著特殊的角色，在進行數(shù)據(jù)挖掘時，數(shù)據(jù)的異構(gòu)性和數(shù)據(jù)缺失等經(jīng)常會成為處理過程中的埋伏。盡管有很多困難，醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘卻能得到最有價值的回報，因為挖掘出的有用知識也許就能延長了病人的生命或解救了病人，這些潛在的回報彌補了道路上的艱辛。
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