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生物论文 生物学论文(精彩5篇)

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生物论文【第一篇】

关键词〕生物医学信号;相似性;度量方法;窗口斜率法

生物医学信号是由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号,可以反映出生物体所处的状态及生命情况等,生物医学信号不同于其他信号,具有本身的特征和测试方法。通常生物信号包括心电、呼吸、脉搏等,这些信号是生物生命活动的基本属性[1]。采集生物体内的信号后,可以根据信号的特征对生物体所处状态进行分析和研究,为诊断生物体器官功能并确定治疗方法提供可靠的依据。

1生物体医学信号

生物体不同信号的波形图。几种常见的心电波形图如图2所示,可以看出不同形态的生物体反映出不同的信号特征,进而反映在波形图上。医师可以根据波形图的特征对生物体的病情加以判断,从而进行针对性治疗。计算机和智能化技术的不断发展为生物信号诊断技术提供可靠的保证。正确地划分生物信号类别是医学内的重要保证。一般来说,对波形间的相似性程度进行划分类别,再对不同类别信号加以分析,可以缩短工作量,提高工作效率和分析的准确性,这是目前生物信号研究的发展方向。

2相似性分析法

指采用某种方法来描述和分析两者之间的相似度。相似性分析通常分为两个步骤:特征提取和表示以及相似性度量。由于生物体发出的生物自然信号能够随时间的推移而发生变化,因此可以把生物信号作为时序信号中的一种。对时序数据的分析目前已广泛应用,例如气象变化情况、石油勘探情况、股票走势数据等。可以看出时序数据具有很大的复杂性和计算量,其相似性度量会很大程度影响着分析的结果。生物信号同样具有上述特性,复杂多变是生物信号波形曲线形态的主要特征,因此其相似性分析要包括以下两个方面:一是从原始生物信号中提取特征信息,进行优化组合,作为表示特征向量;二是对特征向量进行相似性度量或分类。原始数列的特征提取对降低计算量有很好的帮助,通过只保留数列的主要形态,去除次要形态和细枝末节,提高数据分析的准确性。目前,特征提取的方法有很多,研究思路也各不相同。Keogh等[2]以时间序列为基础,输出的结果形式为线性分段,这种成为线性分段算法。主要方法是将数列表示为多段线性的直线,从而减少实验数据。这种线性分段算法的优点直观明了,可进行多解析多运算,支持各类测量方法,应用广泛。生物信号作为时间序列的一种,也存在复杂表现形式,因此在分析中会面临很多困难。基线漂移和时间轴的伸缩是生物信号最主要面临的问题[3-4],选择合适的距离度量方法,能够提高相似性分析的准确性。动态时间弯曲(dynamictimewarp,DTW)可

3生物医学信号相似性分析的关键问题

生物信号作为时序信号的一种,具有维数高、数据量巨大、噪声干扰严重的特点。但由于人体是一个复杂的自然系统,人体信号具有时序信号所没有的一些特点。

随机性强

由于人体的个体差异性很大,所表现出的生理信号也会随之产生差异,比如年龄的差异、性别的差异等。人体健康与生病的生理信号,其差异性会更大。生物医学信号具有随机性,它的特征并不平稳,随着时间发生变化,这种变化为医学中的信号处理带来较大困难。

信号弱,噪声强

一般直接从人体中检测到的电信号幅值比较小。因此,在处理各种生理信号之前要应用放大器。噪声是指其他信号对所研究对象信号的干扰,研究时需要对信号去除噪声再进行研究。

频率范围低

经频谱分析可知,除声音信号(如心音)频谱成分较高外,其他电生理信号的频谱一般较低。

周期性

生物信号的幅值会随着时间而产生周期性的变化,如图3所示的心电波形。首先,将连续信号分为单个波形,即找到电波的最高点为分割点;然后,将连续波形分为多个单段连续的波形。若分割点选取不准确,将会对信号的判断产生影响。生物信号具有维度高、数据多等特征,在相似性分析方面存在一定的难度。由于人们大都注意特征数据的提取方法,因此希望距离度量采用更简单的方法。生物信号经过复杂的特征数据提取后,距离度量通常采用简单方法降低运算复杂程度,提高准确率。生物信号具有信号弱、噪声强、频率范围低等特点,需要采用相应方法达到降维、去噪的功能。通常提取初次特征后,剩余的信息量仍然会很大,因此需要对特征数据进行再优化,采用该方法虽然能保证较高的准确率,但优化过程复杂度过高。

4窗口斜率的特征表示方法

特征提取方法是相似性分析的重要内容,是影响分析的效率和精确性的重要保证。由于生物信号波形的相似性,我们需要关注波形中特征点的微小差异,重视波形中的细节走势变化,对波形进行分类研究。上文提到,特征提取优化过程复杂度很高,难以同时兼顾提取的效率和准确性,

窗口斜率表示法

参数确定

窗口斜率法特征提取结果

窗口斜率法特点

窗口斜率特征提取法是基于生物信号复杂性与相似性的难点而定。对3种相似的波形采用窗口斜率法计算后,其斜率波形表现出明显的差异,因此,窗口斜率法对于生物信号波形的特征提取非常有用,其原理较为简单,计算方法方便。经窗口斜率法对序列降维计算,能够节约计算量。此外,窗口斜率法能够维持灵敏度和特异度的平衡,使其均保持在较高水平,即在避免异常波形漏检的情况下,提高了波形识别的准确率。因此,窗口斜率法可作为生物信号相似波形处理的重要手段。然而,窗口斜率法的关键点在于选择合适的阈值参数,它很大程度影响计算的准确性。寻找最优阈值是一个烦琐的工作,需要不断地迭代计算。窗口斜率法的关键点在于窗口阈值的选取,该参数对斜率计算结果影响很大,而且对不同波形时要求不尽相同。通过手动选取分类阈值,计算结果会有误差,选不到最优阈值,分类结果也得不到最优。如果阈值范围很大,会造成任务量增大,如何选择确定合适的阈值参数,对于窗口斜率法的应用具有重要影响,这也是下一步工作的主要方向。此外,未来的工作还需要一些实验结果来论证此方法的效果,通过对不同信号波的研究,确定选择最佳阈值参数的方法与理论。

参考文献

[1]刘海龙。生物医学信号处理[M].北京:化学工业出版社,2006.

[2]KeoghE,ChakrabartiK,PazzaniM,etal.DimensionalityReductionforFastSimilaritySearchinLargeTimeSeriesDatabases[J].KnowledgeandInformationSystems,2001,3(3):263-286.

[3]练仕榴,郑刚,牟善玲。用于心电波形分析的相似性度量策略[J].计算机工程,2011,37(9):263-265.

[4]张大克,王玉杰。随机平均欧氏距离的统计性质与分类阈值[J].天津科技大学学报,2008,23(4):85-88.

生物生物论文【第二篇】

利用多媒体缓解课堂教学气氛,激发学生的学习兴趣多媒体教学之中,除了PPT课件以外,还有音频、视频、纪录片、电影等很多教学资源,教师在初中生物教学中如果能够恰当地进行多媒体教学手段的运用,可以帮助学生去进行抽象知识的想象和理解,有助于提高生物知识的直观性和形象性,消除以往的学习中带来的枯燥感,在一种新式的教学环境之中去进行学习,营造出轻松、愉快的教学环境,激发学生的学习兴趣。例如,在学习《被子植物的一生》这节内容的时候,被子植物又叫做绿色开花植物,这样的植物在我们的生活中是可以经常观察到的,为了提高学生的学习兴趣,我在课前准备教学资料的时候,先在网上收集了一些视频和图片,用以展示一些被子植物的生长和死亡过程,如百合花、常见的菊花等,通过视频快速展示这些植物的一生,让学生去感受被子植物的发芽、成长、开花、结果以及死亡,激发学生接下来进行学习的兴趣。

利用多媒体突破教学的重点和难点教学的重点和难点是我们知识学习中的最为重要的内容,由于教学手段的限制,在教师以往的教学之中很难去把握这些知识,一些难以学习和难以理解的内容更是让学生产生厌学情绪,极大地影响了教学质量。在初中生物教学之中,我们运用多媒体技术手段,通过教学情境的设计和展示,让学生能够形象、直观地把握知识内容,以此来促进学生理解生物知识的重点和难点,提高教学的质量。例如,在学习《绿色植物与生物圈的水循环》这一章内容的时候,学生对于植物与水循环的关系有点难以理解,通过图片展示发现绿色植物在根上都有根毛,而根毛用于吸收在土壤中的水分,传送到植物的各个部分,又通过叶子的气孔散失掉了水分,植物的蒸腾作用就参与到了整个生物圈的水循环过程之中,通过这样的方式参与了地球的水循环系统,学生在图片、Flash动画以及相关的纪录片说明中准确地掌握了这一内容,更为容易把握这一章的内容了。

利用多媒体教学,突出学生的学习主体地位,让学生主动参与、积极探究学生是教学活动中的主体,对于教师而言,应该将整个教学的中心和重心都放在学生身上。着眼于学生的学,让学生发挥其学习主体的作用,主动探究教学内容,探究教学内容。通过多媒体教学在初中生物教学中的运用可以创设积极的教学环境,让学生自主地参与到课堂教学之中,去不断激发自己的思维活动,让学生更好地参与到课堂教学活动中来。例如,在学习《人体的营养》这一章内容的时候,对于吸收什么,吃什么东西能够保持我们人体的健康,学生也很关心这样的问题,我们在教学的时候就可以通过多媒体展示,让学生关注现在《绿色食品》的问题,教师可以利用视频和图片等进行结合展示,让学生去讨论,看他

2结语

生物学论文【第三篇】

抗体Reeves等首先报道了在特发性炎性肌病患者血清中抗SRP抗体的存在。SRP是一种胞浆蛋白,其作用是识别和转移新合成的蛋白通过内质网。其中信号肽结合SRP所形成的相对分子质量(Mr)为54000的亚基是主要的靶抗原。2002年Miller等描述了抗SRP抗体阳性NAM的临床特征为快速进展的重症肌病,其部分患者伴有吞咽困难和显著升高的CK。抗SRP抗体大约存在于3%~6%的特发性炎性肌病患者中,而在NAM中大约有16%],与急性重度坏死性肌炎的发生相关,其可能与坏死性肌炎伴随自身免疫介导的重叠综合征和肿瘤有关,也可能伴随有心脏症状。抗SRP抗体阳性患者的肌活检显示,肌纤维坏死伴极少量炎性细胞浸润,部分有皮肌炎样改变,如毛细血管数量减少,残余毛细血管代偿性扩张和管壁补体的沉积[2,6,9,13]。

国内Wang等近期对抗SRP抗体阳性患者的研究中显示,其肌活检显示肌纤维坏死伴再生,有少量炎性细胞浸润,并有肌肉萎缩的形态学特征。抗SRP抗体阳性患者对标准治疗的反应性不确定,有研究表明其对标准免疫调节治疗的症状改善不明显;然而,Miller等和Wang等研究发现其对糖皮质激素(简称“激素”)和免疫抑制剂治疗有效。分析其原因可能与患者是否伴有其他疾病和个体差异性有关。一般情况下,在剂量逐渐减量或停用药物者复发率高(达70%)。对激素等治疗有效的患者表现为肌力改善,抗SRP抗体及CK水平降低,大多数患者均有较好的临床痊愈结果,虽然部分仍然有残余的肌肉无力。部分患者的死亡原因多为合并其他疾病(如间质性肺炎、肿瘤等)抗SRP抗体检测和肌肉病理检查,包括对肌内膜毛细血管的检测,可能为疾病的诊断和治疗提供有效的信息。目前,主要是通过对人喉癌上皮细胞(HEp-2cells)的间接免疫荧光法检测抗SRP抗体,阳性结果显示为典型的胞质反应。但这种检测不是很准确,需要通过免疫斑点分析或蛋白质免疫沉淀反应来验证。以上这些检测方法均不能准确定量血清抗SRP抗体的活性,近期为了定量检测及随访该种抗体水平变化,Fritzler等开展了一种可寻址的激光免疫磁珠分析(theaddressablelaserbeadimmunoassay,ALBIA)方法。通过这种方法可以定量检测抗SRP抗体水平,从而可以进一步分析抗体与疾病发生、复发及预后的关系。

2抗HMGCR抗体

近期由Christopher-Stine等[8]描述的抗-200/100自身抗体,并发现其与NAM(特别是有他汀类药物暴露史者)有关联。随后,Mammen等的研究证实抗-200/100抗体所结合的Mr为100000的自身抗原复合物是HMGCR,其是他汀类药物的治疗靶点,而且通过免疫荧光检测发现HMGCR表达在再生肌纤维上并显著地表达上调。

Kuncl[17]和Silva等的研究表明不同种类的他汀类药物产生肌病的风险和严重程度不同。抗HMGCR抗体阳性NAM的临床特点是大部分患者有服用他汀类药物史(66.7%),特别是在老年患者中可达92.3%。该病表现为急性或亚急性起病的对称性近端肌无力,部分伴有肌痛、关节痛和吞咽困难等;CK水平显著升高;MRI提示病变肌肉水肿征象;肌电图提示肌源性改变;肌活检显示肌纤维显著退化、坏死和再生,部分有轻度炎性细胞的浸润;肌肉免疫组化提示肌内毛细血管壁的异常增厚,但未见其数量明显的减少,MAC在肌束膜内血管及坏死和再生肌纤维上的沉积;MHC-Ⅰ在肌纤维膜上及再生肌纤维胞质中表达上调。抗HMGCR抗体阳性NAM对治疗的反应多变,其中他汀类药物介导的NAM患者对治疗的敏感性明显高于非他汀类药物介导的NAM。

大多数患者对激素治疗的效果不明显,需要结合免疫抑制剂来控制病情。利妥昔单抗和静脉注射免疫球蛋白有利于上述治疗作用的提高。治疗药物减量或停药时病情容易复发,所以此类患者药物剂量的调整需要慎重。依据患者对综合治疗的反应性可以初步判断预后,大部分对治疗敏感的患者疗效相对较佳,表现为肌力增强、CK水平下降和抗HMGCR抗体滴度降低等。近期Werner等阐述了他汀类药物介导的自身免疫性肌病患者中原始抗HMGCR抗体水平与血清CK水平和临床症状严重度的关系,并发现治疗所致的临床症状改善与抗体滴度的下降相关。抗HMGCR抗体检测方法主要有利用放射性标记的海拉细胞(Helacells,HeLa细胞)进行定性检测的免疫沉淀反应[8],之后Mammen等又开展了血清抗HMGCR抗体的ELISA检测。2012年,ELISA检测抗体的有效性被证实,并被认可用于筛选抗HMGCR抗体阳性患者。Mammen等通过分析28例抗HMGCR抗体阳性患者及705例抗体阴性对照,得出ELISA分析的灵敏度和特异度分别是94.4%和99.3%,但在未经选择的人群中的阳性预测值非常低,这表明可确诊的免疫沉淀反应检测还是有必要的。然而,在未经选择的人群中阴性预测值大于0.999,表明阴性结果的ELISA几乎可以完全排除这种具有重大意义的自身抗体的存在。最近Drouot等[22]提出了激光寻址免疫磁珠分析法,这是一种能够有效检测和定量的分析方法。

3抗合成酶抗体(anti-synthetaseantibodies)

多种合成酶自身抗体各自识别不同种类的氨基酸-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNAsyn-thetase)。这些合成酶广泛存在于细胞质,从而可以将氨基酸与相应的tRNA结合。NAM患者血清学异质性和自身抗体可能对预测其临床表型及预后有重要意义。值得注意的是,抗氨基酸-tRNA合成酶抗体是抗合成酶综合征的标志物,此类NAM患者有一些相似的临床特征,如自身免疫性肌病、间质性肺炎、非侵蚀性关节炎和高热等。其中与坏死性肌病有关的研究报道较少,2010年Christopher-Stine等发现38例NAM中4例(10.5%)伴有抗氨基酸-tRNA合成酶抗体。Mehndiratta等于2012年报道了1例NAM伴抗-PL12(丙氨酸)抗体阳性的患者,但其缺乏炎性改变,并有典型结缔组织疾病表现。近期Meyer等发现两例NAM伴抗-PL7(苏氨酸)抗体阳性患者,伴有严重的肌外受累症状。由于该种NAM的报道较少,其治疗方面的信息相对缺乏。有研究表明这类患者激素治疗反应性较好。抗合成酶抗体阳性的NAM的预后主要取决于肌外受累症状,特别是肺部受累,通常仍然存在亚临床肌炎症状。该类抗体的检测主要使用常见的酶联免疫吸附试验或免疫印迹及免疫扩散分析。

4MAC

MAC,即C5b-9,是补体系统被抗原抗体复合物或内毒素等经过经典、旁路和凝集素途径激活后形成的共同终末效应产物。有研究表明,MAC沉积在内皮细胞从而导致毛细血管的损伤和缺失可能是自身免疫性肌病的早期过程。皮肌炎中MAC在血管的沉积报道的最多,这也进一步说明了皮肌炎是一种微血管病变。在NAM中也有MAC在血管沉积的情况,但严重程度没有皮肌炎中的改变明显。

Hengstman等研究发现MAC的沉积仅见于坏死的肌纤维而未见于毛细血管壁。但也有研究表明,在部分抗SRP抗体阳性肌病患者中,肌活检发现MAC在肌肉毛细血管壁沉积。也有多项研究发现,在一部分抗HMGCR抗体阳性肌病患者中检测到MAC在小血管和非坏死肌纤维沉积。这些发现提示微血管的损害可能是NAM的肌肉坏死的基础或促进因素。

MAC并非为NAM的特异性标志物,其可能作为发病机制中的一种因子而在多种NAM亚型中发挥作用。目前主要通过免疫组织化学染色方法进行MAC检测。

5MHC-Ⅰ

MHC-Ⅰ在肌病中表达并具有一定意义。首先,MHC-Ⅰ/CD8复合物在未坏死的肌纤维中存在提示免疫性肌炎(如多发性肌炎和包涵体肌炎)。其次,单独MHC-Ⅰ表达可以触发内质网应激,影响肌肉结构和应激蛋白基因的表达,甚至引发炎性反应和肌肉无力。最近Li等在MHC转基因小鼠实验观察中进一步确认该途径的存在。越来越多的证据表明,在炎性反应情况下表达MHC-Ⅰ的肌纤维本身可能作为抗原提呈细胞激活T细胞而触发免疫反应。

多发性肌炎和包涵体肌炎的一个重要的免疫生物学观察结果是肌纤维表面显著性表达MHC-Ⅰ。肌营养不良、非免疫性坏死性肌炎及其他肌病则不同,这些肌病中MHC-Ⅰ表达缺乏或很少在细胞浸润区域表达。在来自Christopher-Stine等的一组抗HMGCR抗体阳性肌病患者中,有约一半患者在非坏死肌纤维表面表现出MHC-Ⅰ强表达。其他的病例分析也表明,大部分推测为他汀类药物介导的自身免疫性肌炎患者中MHC-Ⅰ染色显示为表达上调。抗SRP抗体阳性肌病患者的MHC-Ⅰ染色均未见任何阳性表现。近期有研究发现MHC-Ⅰ散在或集中在坏死或再生的肌纤维膜上或细胞质中表达,这提示再生肌纤维可能是维持肌病发展的一个因素。

MHC-Ⅰ与MAC一样,也是作为部分肌病发病机制中的一种中间因子而发挥作用,而非特异性的检测标志物。MHC-Ⅰ的检测主要采用免疫组织化学方法或免疫荧光双标方法检测分子间作用方式。

肌活检的组织化学检查虽然具有决定性的诊断意义,但是自身抗体的检测也至关重要,肌炎特异性自身抗体与临床表现和预后的高度相关性已受到广泛关注。肌炎特异性抗体和肌炎相关抗体作为血清学检测方法,能弥补组织学检测的不足。在免疫介导的坏死性肌炎患者中,检测抗SRP和抗HMGCR两种特异性抗体可能区分缓慢进展的获得性坏死性肌病与肌营养不良,从而可以尽早的给予有效治疗。NAM生物学标志物的研究使我们能够进一步了解其发病机制,准确诊断疾病与分型,并及时给予有效治疗从而获得较好的预后。

生物生物论文【第四篇】

1.利用探究实验,思考生活现象。生活中的许多现象不仅可引起学生对知识的思考,还可以通过让学生设计相关实验,从实验中发现新知识。如在学习“水中生活的动物”一课时,虽然学生在生活中都见过鱼,但对于它是如何呼吸、游泳的并不是十分清楚。此时,可请学生以小组为单位,设计“鱼鳍在游泳中的作用”的探究方案。教师适时提问:人为什么不能像鱼一样在水中呼吸呢?通过滴墨汁的实验进一步探究鱼的呼吸过程。通过师生共同分析,学生不仅对鱼适应水中生活有了进一步的了解,还知道了如何通过鳃的颜色辨别鱼的新鲜程度,增加了生活常识。

2.开辟第二课堂,活化生物学知识。开展丰富多彩的课外实践活动,也是落实新课程教学的重要途径之一。比如校园植物种类的调查、探究影响鼠妇分布的环境因素、校园生态系统的观察等内容,都可以安排学生在校园内进行课外实践活动,来拓展学生的知识。有些内容也可通过网络学习、课外书籍阅读获得。通过活动引导学生从书本走向生活,从理论走向实践,这样学生对生物学知识既可以系统地学“深”,又可以联系实际地学“活”。

3.组织开展“生物与生活”小型知识竞赛,激发学生的学习热情。学生的学习积极性是需要调动的,而长期保持更需要一定的激励。于是,我常在课堂上开展一些以“生物与生活”为主题的小型知识竞赛,促进学生愿学会用。比如,我曾出过这样一些题目:“奶奶在家突然晕倒了,昏迷不醒,你该怎么办?”“小丽最近脸色苍白,到医院检查后发现是贫血,对她的饮食你有什么建议?”等等。学生踊跃抢答。这样,“抢答的”巩固了知识,“观众”也复习了知识。

4.作业布置应生活化、活动化。学生学习的快乐,不仅在于考试取得了理想的分数,更在于把在课堂中学到的知识应用于生活实际,解决具体问题。如在学习了“关注合理营养与食品安全”后,我给学生布置如下作业:根据父母的健康状况和身体需要,为他们设计一份营养食谱,且亲自烹调,并向父母介绍其中的道理,请父母品尝后做出评价。学生对这样的作业的喜爱之情溢于言表。

二、初中生物教学回归生活后的成效

通过回归生活的生物教学,学生对于一些生活现象,善于用生物学思维去考虑,在生活中运用生物知识的能力得到了很大提高。在走向生活化的过程中,学生的探究能力、实践能力得到了提高。回归生活的教学实践活动,开阔了学生的视野,锻炼了学生的各种能力,增强了学生的学习兴趣。学生不再觉得生物枯燥乏味,而是觉得生物非常有价值、非常有趣。

三、初中生物教学回归生活需要注意的问题

生物教学回归生活的实质就是理论联系实际,重视学生生活经验在教学中的运用、拓展和提升。但并非所有生物学知识都能“生活化”,也并非所有的生活素材都能为初中生物教学服务。教师不能为了“回归生活”而生搬硬套,应该具体情况具体分析,深入挖掘生活素材,寻找教材和学生生活的结合点,通过生活学习生物学,学好生物学,更好地造福于生活,这才是生物教学回归生活的真谛。

生物论文【第五篇】

一、生物制药产业提升核心竞争力的内生驱动因素分析

1.产品安全控制。产品安全控制是提升生物制药企业核心竞争力的保障,生物制药产业的产品安全尤为重要,特别要控制好生产原料和成品的质量,也就是所说的“两头控制”原则。第一,生产原料质量控制。生物制药产业的生产原料主要有微生物、人体、动物、植物、海洋生物等,但原料血浆扔是生物制药企业的核心生产原料。为了保证原料血浆的质量,实行单采血浆站制度,2008年7月开始执行“原料血浆检疫期制度”,采用ELISA检测试剂对检疫期的血浆进行检测。企业与单采血浆站签订有《原料血浆质量保证责任书》,规定原料采购过程中的相关责任。生物制药产业应该对每批接收的原料血浆进行核对单采血浆站、运输温度、浆站监测报告等方面的验收检查,经过初检后,再按照现行版《中国药典》的相关规定对蛋白质含量、丙氨酸氨基转移酶、HBsAg、xxx、HIV-1/2抗体和HCV抗体进行复检。质量保证部门每年要进行两次现场质量审计,以确保原料血浆的质量。第二,药品质量控制。药品质量控制是产品安全控制的核心内容。在保证生产设备符合生产要求的情况下,形成分工明确又相互隔离的质量管理组织机构,建立相对完善的质量管理体系,企业的各个科室之间要具备独立性,能独立行使质量管理权利,确保药品安全工作保质保量的完成。生物制药企业质量控制体系包括诸多因素,企业应通过质量保证部、财务部和行政人事部等部门来实现控制产品质量的目的,引入变更控制、偏差管理、纠正和预防措施管理、质量风险管理、产品质量回顾、投诉与召回等程序来实现药品质量持续改进的目标。最后,由质量授权人负责成品放行,产品要符合GMP要求后才能放行,各部门人员要严格履行自己的义务,确保成品质量。

2.人才培养。在知识经济时代,生物制药企业的发展依赖于技术和知识,而人力资源是技术和知识的载体,人是企业的根本,是技术创新和企业管理的主体。所以生物制药企业的要做到“以人为本”,首先要有选择的引进和培养人才,结合生物制药企业特点其需要重点储备和引进的人才是:第一、能承担重任的新药开发带头人或科学带头人;第二、通晓国外法律、懂得运用知识产权保护本企业,重要的是对生物制药技术以及国际生物医药发展情况都熟悉的人才;第三、兼有生物技术知识和应用开发能力的复合型人才;第四、精于生物医药产品的GMP管理和拓展生物医药产品市场的管理人才。其次,实施人才战略计划,建立一套系统的激励机制,发挥员工的主观能动性,创建有自主创新精神的团队,实现员工的个人价值,培养有效的人才,挖掘有科研潜力的技术人才和整体规划人才培养蓝图,使员工利益和企业利益一体化,激发员工为企业奉献青春和热血的斗志。此外,生物制药企业要和具有科学研究院所的高效合作,实行人才定期科研培训,不断提高员工的专业水准,在用好现有人才的基础上,培养新生力量,为企业人力资源的整合提供具有选择性的人才。

3.知识产权管理。知识产权是对产业核心竞争力起持续保护作用的一把利剑。知识产权管理对生物制药产业来说意义重大,特别是对专利依赖较强的企业,要有利用专利盈利的意识和策略。对我国生物医药行业专利数据库统计的相关数据进行整理得表1,对表中数据分析可知,我国生物医药行业专利总数占国内外生物医药专利总数的比例仅为,占美国生物医药专利数的,这说明我国生物医药行业创新动力不足,创新能力有限;通过纵向比较国内外、中国、美国生物医药行业医用材料及医疗器械、生物制品、生化药品三类的专利数,发现生物制品专利数都是最低的,我国生物制品专利数占美国生物制品专利数的比例为,与其他两项相比较低,这不但说明生物制品专利发明比医用材料及医疗器械、生化药品困难,也反应了我国与发达国家存在着一定的差距,我国诊断试剂和疫苗的专利发明较少。第一,生物制药产业要具备发明专利和知识产权保护意识。通过对行业内研究开发、专利申请情况进行了解,找到创新点,加大生物制品创新的人力财力投入,对于企业已开发的新药,在获取本国专利的同时,要具备全球意识,及时申请国际专利,不仅保证在国内的竞争力,也要保证在国际医药市场上的竞争力。第二,建立发明人激励机制,鼓励员工自主创新。结合员工的条件和背景对其进行分类培养和提升,建立股份激励机制,对为技术创新或产品创新有重大贡献的员工,授予其一定比例的股份,实现员工无形资产入股,在增加自有资产数量的同时,激发了员工的积极性、主动性、创造性,增加了产业的人力资本。

4.战略联盟构建。产业战略联盟是核心竞争力提升的渠道。目前,生物制药产业中中小型企业偏多,资金数量、企业规模两极化现象严重,技术创新能力有限,大中小企业各具优势。为了提升我国生物制药产业的核心竞争力,构建企业战略联盟势在必行。第一,将新产品的研发分为研究阶段和技术转化阶段,研究阶段包括基础研究、靶标发现、药物设计;技术市场化阶段包括预临床研究、一期临床、二期临床、三期临床。第二,将生物制药产业中的众多企业分成研究型企业和技术转化型企业两类。第三,同一产业中不同企业提升核心竞争力具有层次性。在此基础上,构建战略联盟就是把两类企业进行联合,接力创新,实现共同盈利的目的。研究型企业发挥产品研究阶段的创新优势,技术转化型企业对有实力的研究型企业进行并购或重组,使其研究阶段的成果能够继续开发,技术转化型企业是实现研、产、销一体化的主要载体。研究型企业激发技术转化型企业的研发创新灵感,技术转化型企业利用自身资金和技术的优势完成技术市场化阶段的研发生产,带动研究型企业对产品的生产和销售,形成规模经济,带动整个产业的发展,实现核心竞争力的提升。生物制药产业提升核心竞争力的内生驱动机制模型见图1。

二、生物制药产业提升核心竞争力的外生驱动因素分析

1.国家宏观政策。国家宏观调控政策对生物制药产业的发展战略、管理者的管理能力、科研团队的研究方向都起着引导性作用,是产业核心竞争力的主要推力。进入21世纪,“十一五”规化制定的《生物制药企业发展规划》,把生物技术产业作为政府转变经济结构和提升经济发展速度的重要行业;2010年xxx《关于加快培育发展战略性新兴产业的决定》将生物医药产 生物制药产业的生产经营和产品质量受到法律法规如《血液制品管理条例》、《中国药典》以及GMP认证的严格限制。此外,其产品价格大多的是由政府规定,大型跨国企业拥有的产品定价权也是有限的,所以,管理者要具备及时洞悉政策变化对企业战略影响能力和组织、领导团队进行与时俱进创新的能力。

2.市场需求。随着我国经济的发展,人们对生活质量和自身健康提出了越来越高的要求,特别是近十几年非典、禽流感、甲流等病毒性疾病的频发,使人们更加注重对疾病的预防和日常的保健,对生物制药的需求也在不断的增加。2009年我国生物医药产业的收入为753亿元,2011年我国国内生产总值为471564亿元,比上年增长,城镇居民总收入为23979元,可支配收入为21810元,而2011年我国生物医药产业的总销售收入为1515亿元;2012年我国国内生产总值首次突破50亿,达到519322亿元,比2011年增长了,城镇居民总收入为26959元,人均可支配收入为24565元,2012年我国生物医药产业总销售收入为亿元,比2011年增长了;2013年我国国民收入大概为552050,比2012年增长了,城镇居民总收入为29547元,人均可支配收入为26955,2013年我国生物医药产业的总销售收入大约为亿元。通过对2011年~2013年我国国民收入,人均可支配收入和生物医药产业总销售收入数据的比较,发现随着我国经济发展水平的提升,生物制药产业的销售收入在不断增加。由此可见,市场需求对生物制药产业核心竞争力的形成具有拉动作用。

3.融资渠道。生物制药产业的风险通常指的是资金融通的风险以及资金结构风险。虽然2007年我国生物制药企业在纳斯达克成功上市,一些为医药提供融资的基金组织也已经建立,但融资仍然是最大风险:一是风险投资投资缺乏,新药品研发项目很难得到风投的信赖。二是资本市场融资困难,中小型生物企业不能直接从资本市场上募集资金。三是我国生物制药企业中小型企业偏多,很难通过固定资产抵押或担保来获得银行的贷款。生物医药产业需要政府资金支持,政府应对金融市场进行宏观调控,通过税收、政府购买、优惠政策等措施,引导资金和资源流入生物制药产业;放低对生物制药企业的贷款要求,在充分调查其资信状况后,实行适当的优惠政策,为企业初创和发展期融资提供条件;生物制药企业应充分发挥战略联盟优势,与大企业或跨国企业联合,吸引风投,引进外资,建立生物制药产业基金,上市企业可以增发新股募集资金,战略联盟企业间进行资金借贷,谋求共同发展。

4.行业环境。生物制药企业面临的竞争者主要包括:潜在进入者、行业内竞争者、替代品。我国生物制药行业不仅具有企业数量多、规模小、缺乏龙头企业,企业分散,距离远,较高的进入壁垒和进入成本,进入失败损失不可承担等特点,政府监管、法律法规严格的审核也为新企业的进入设置了高门槛。但是,由于市场上生物产品同质性高,市场覆盖率重复性大,新企业的进入无疑对其他企业造成威胁。鉴于此,生物制药产业保持和提升自身竞争优势的前提是重中之重。微观企业应结合所处环境和自身优势来调整发展战略,分析销售区域内潜在进入者、行业竞争者和替代品的数量和质量,具备的优势和劣势,找准自身的位置,集中力量研发新技术和生产优势产品,同时,构建战略联盟,通过与高等院校和相关企业合作,形成规模经济,实现区域内研产销一体化,提升核心竞争力。生物制药产业提升核心竞争力的外生驱动机制模型见图2。

三、内生驱动机制与外生驱动机制的交互作用

内生驱动因素是核心竞争力提升的主力,外生驱动因素对核心竞争力提升起引导作用,生物制药产业核心竞争力的提升是内生驱动因素主动适应外生驱动因素变化、内外因素交互作用过程。一方面,国家宏观政策的利好变动以及对不同产品价格的合理调整会对产业发展战略产生正面作用,会改变生产结构,进而引发研发技术创新、知识产权管理等内生驱动因素的调整;消费者收入水平、购买模式、消费偏好及人口结构、年龄层次的变化,会通过市场信号传递给产业,产业中的企业根据不同产品市场份额的变动来调整生产,生产结构的变化又会使企业战略、技术等因素发生变动;生物制药产业对新技术、新工艺的引进,对原有设备的改良,会优化产业价值链,形成竞争优势,这会对同类企业的经营效益产生威胁,同时,也带来了发展机会,企业要把握机会,对企业发展战略做出调整。由此可见,宏观环境的变化对微观经济主体的影响是牵一发而动全身的,是一个动态的相互联系的系统的变动。另一方面,微观产业经济行为又会对宏观环境产生力的作用。战略联盟和研发技术创新的动力是市场需求,新产品会使消费者获得更大的效用和消费者剩余,会拓宽中小企业的融资渠道,会增加大企业的资信水平,同时为产业发展提供了机会,为国家创造了经济和社会价值;产品安全控制直接关系到企业的存亡,安全问题是关系国计民生的重大问题,药品安全事故的发生会使企业面临破产,会引发社会动荡,会使政府政策改变,会影响消费者需求;对知识产权的管理,会对国内外生物制药企业核心竞争力的提升产生影响,会使市场需求结构发生变化,会使老产品面临退出市场的威胁,会使行业结构发生变化。内外驱动因素交互作用模型见图3。

四、结论

生物制药产业核心竞争力的提升不是一蹴而就的,它是一个具有复杂性、长期性的系统工程,受到多方面因素的交互作用。核心竞争力的提升不仅需要科研技术创新支撑,战略联盟来指引方向,产品安全控制的基础保障,知识产权管理的持续保护,人力资源的主体能动性,还需要国家宏观调控、市场需求、融资渠道、行业环境对生物制药产业核心竞争力的提升给予推动、拉动、促进、约束的作用,内生和外生因素之间是相互作用,相互协调,相互影响的动态整体。内生驱动机制,是核心竞争力提升的决定性因素和根本动力;外生驱动机制,对核心竞争力提升起着不可估量的推动作用,两者的交互作用是上下联动、内外合作、市场与行政手段共同作用的结果。

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