生物學(xué)&醫(yī)療課題方向

1?《生命科學(xué)專題：癌癥發(fā)生相關(guān)蛋白質(zhì)研究與抗癌藥物研制》

2?《諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?wù)n題：癌癥免疫療法研究》

3?《分析化學(xué)傳感技術(shù)在分子檢測(cè)中的應(yīng)用研究》

4? 《計(jì)算生物學(xué)專題：基于腦機(jī)接口的神經(jīng)數(shù)據(jù)采集與分析及其臨床應(yīng)用》

5?《生物醫(yī)學(xué)研究：腫瘤診斷與抗腫瘤藥物的研發(fā)及應(yīng)用》

6?《神經(jīng)生物學(xué)專題：從生物神經(jīng)元到人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)》

項(xiàng)目背景

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年全球新發(fā)癌癥1930萬(wàn)例，死亡近1000萬(wàn)例。為了抗擊癌癥這種威脅人類的疾病，全球科學(xué)家們做了大量的工作，蛋白質(zhì)是人體的主要工作物質(zhì)，它幾乎參與細(xì)胞的每一個(gè)過(guò)程。

不同類型的分子，如糖，可以添加到蛋白質(zhì)上改變其作用或位置，但這一過(guò)程也可能在癌癥中發(fā)揮作用。

本項(xiàng)目帶領(lǐng)學(xué)生深入學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)及藥物研發(fā)的相關(guān)性，理解疾病的分子機(jī)制，探究癌癥療法的開(kāi)發(fā)過(guò)程。

系統(tǒng)學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)生物化學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、合成生物學(xué)相關(guān)理論知識(shí)及案例。通過(guò)本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以獲得關(guān)于生命科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)期科研的學(xué)術(shù)功底以及科學(xué)素養(yǎng)。

個(gè)性化研究課題參考：

●?蛋白質(zhì)和氨基酸的介紹

● 蛋白質(zhì)和氨基酸的結(jié)構(gòu)特征

● 蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)及純化過(guò)程

● 癌癥分子與抗癌藥物研究

項(xiàng)目背景

癌癥免疫療法是利用人體免疫系統(tǒng)各部分來(lái)治療癌癥患者的技術(shù)。這包括刺激或增強(qiáng)免疫系統(tǒng)的自然防御能力，抑或在實(shí)驗(yàn)室中制造類似免疫系統(tǒng)成分的物質(zhì)，并使用其來(lái)改善患者免疫系統(tǒng)的工作方式。上述方式都能使人體免疫系統(tǒng)更智能地定位和攻擊癌細(xì)胞。

本項(xiàng)目從癌癥免疫療法的基本原理切入，進(jìn)而帶領(lǐng)學(xué)生研究各類型癌癥及其對(duì)應(yīng)治療效果最好的免疫方法。介紹免疫療法的具體實(shí)施步驟并分析其潛在的副作用。在講解目前現(xiàn)有療法后，導(dǎo)師將帶領(lǐng)學(xué)生一同研究最新的療法中并了解這些療法是臨床試驗(yàn)中的測(cè)試過(guò)程。

個(gè)性化研究課題參考：

● 癌癥免疫療法在不同性別群體上的效果差異

● 嗜中性粒細(xì)胞在癌癥免疫療法中的作用

● 淋巴瘤中免疫檢查點(diǎn)抑制劑研究

項(xiàng)目背景

隨著人類平均壽命延長(zhǎng)，癌癥、阿爾茨海默癥、帕金森等頑疾的發(fā)病率也在攀升。

癥狀早期疾病篩查可以防患于未然，但遺憾的是，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)法無(wú)法滿足上述臨床需求。以此為前提，分析化學(xué)傳感技術(shù)作為疾病檢測(cè)分析裝置應(yīng)運(yùn)而生。

分析化學(xué)傳感技術(shù)可以讓臨床檢測(cè)擺脫科室，走進(jìn)家庭，為疾病早期診斷和預(yù)防帶來(lái)新的途徑，是世界科技發(fā)展的新熱點(diǎn)，也是21世紀(jì)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)重要組成部分。

可以說(shuō)，“沒(méi)有傳感器就沒(méi)有現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)。”

個(gè)性化研究課題參考

●光學(xué)傳感方法的構(gòu)建及其在環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用

●納米復(fù)合材料光電化學(xué)傳感應(yīng)用研究

●紙基折疊電池的制備與化學(xué)傳感應(yīng)用

●新型光化學(xué)傳感分子的設(shè)計(jì)合成與分子識(shí)別研究

項(xiàng)目背景

“2017年3月，硅谷科技風(fēng)向標(biāo)埃隆·馬斯克宣布創(chuàng)辦Neuralink公司，計(jì)劃在4年內(nèi)開(kāi)發(fā)出首個(gè)用于治療腦部疾病的腦機(jī)接口產(chǎn)品，未來(lái)將開(kāi)發(fā)高生物相容性的植入神經(jīng)接口，實(shí)現(xiàn)人工智能植入人腦，取代人類的自然語(yǔ)言交流，實(shí)現(xiàn)顛覆性的智能人機(jī)接口技術(shù)?！?/p>

在人工智能概念普及的今日，腦機(jī)接口將成為開(kāi)啟將人變?yōu)椤昂粯幼杂傻乃季S”，將科幻帶進(jìn)現(xiàn)實(shí)的最后一道大門(mén)，也是生命科學(xué)希望攻克的最后一道課題。

項(xiàng)目?jī)?nèi)容包括神經(jīng)工程和腦機(jī)接口、膜生物物理學(xué)、動(dòng)作電位傳導(dǎo)、神經(jīng)信號(hào)記錄和刺激、神經(jīng)修復(fù)、數(shù)據(jù)分析與管理。

個(gè)性化研究課題參考：

● 神經(jīng)工程和腦機(jī)接口：腦研究、腦結(jié)構(gòu)、腦機(jī)接口、應(yīng)用Introduction to neuroengineering and brain-machine interfaces (BCIs).

● 膜生物物理學(xué): 膜電位、神經(jīng)元細(xì)胞動(dòng)力學(xué)、霍奇金-赫胥黎模型，膜生物物理學(xué)、神經(jīng)元的電化學(xué)模型和動(dòng)態(tài)行為（動(dòng)作電位）

● 動(dòng)作電位傳導(dǎo)：電極/溶液界面、電極陣列、臨床實(shí)例，離子流和電流、膜電位、動(dòng)作電位Action potential propagation

● 神經(jīng)信號(hào)記錄和刺激：神經(jīng)信號(hào)刺激，神經(jīng)信號(hào)記錄，閉環(huán)神經(jīng)調(diào)節(jié)；細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外刺激，強(qiáng)度-時(shí)間曲線，神經(jīng)信號(hào)處理Neural recording and stimulation.

● 神經(jīng)修復(fù)、數(shù)據(jù)分析與管理：心臟起搏器、人工耳蝸、腦深部刺激、脊髓刺激，數(shù)據(jù)分析，社會(huì)影響，神經(jīng)治療技術(shù)，未來(lái)應(yīng)用Neural prostheses, data analytics, regulatory.

項(xiàng)目背景

抗腫瘤藥物為治療腫瘤疾病的一類藥物。近年來(lái)，分子腫瘤學(xué)、分子藥理學(xué)的發(fā)展使腫瘤本質(zhì)正在逐步闡明，抗腫瘤藥物的研究與開(kāi)發(fā)已進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代。

當(dāng)今抗腫瘤藥物的發(fā)展戰(zhàn)略有以下幾點(diǎn)：1.以占惡性腫瘤90%以上的實(shí)體瘤為主攻對(duì)象；2.從天然產(chǎn)物中尋找活性成分；3.針對(duì)腫瘤發(fā)生發(fā)展的機(jī)制，尋找新的分子作用靶點(diǎn)（酶、受體、基因等）；4.大規(guī)?？焖俸Y選（High-through put screening）等。

惡性腫瘤是危害人們生命健康的重大疾病，由于癌癥患病率和死亡率居高不下，抗腫瘤藥物研發(fā)與應(yīng)用一直是藥物研發(fā)的重點(diǎn)，且研究熱度還在持續(xù)上漲。

個(gè)性化研究課題參考：

● 腫瘤細(xì)胞抗凋亡、多藥耐藥的分子機(jī)理

● 抗腫瘤轉(zhuǎn)移研究

● 基于分子機(jī)制的抗腫瘤天然藥物（中藥）研發(fā)，腫瘤輔助用藥的篩選以及臨床前藥效學(xué)研究

項(xiàng)目背景

當(dāng)今現(xiàn)有的治療神經(jīng)精神疾病的方法療效十分有限，在這種大環(huán)境下神經(jīng)科學(xué)卻異軍突起，成為現(xiàn)在一個(gè)高速發(fā)展的新興領(lǐng)域，并致力于重新編程神經(jīng)回路的腦機(jī)接口，開(kāi)辟新的醫(yī)學(xué)治療途徑。

本項(xiàng)目中，教授將介紹神經(jīng)科學(xué)的生物學(xué)、感知運(yùn)動(dòng)機(jī)制及行為控制等基礎(chǔ)知識(shí)，并逐步深入到腦機(jī)接口的工作原理以及應(yīng)用前景。埃隆·馬斯克(ElonMusk)資助的Neuralink等新公司正專注于開(kāi)發(fā)這些技術(shù)，學(xué)生將有優(yōu)勢(shì)了解這個(gè)全新的、令人興奮的領(lǐng)域的要點(diǎn)。

個(gè)性化研究課題參考：

● 神經(jīng)元的工作機(jī)制

● 神經(jīng)可塑性

● 感知運(yùn)動(dòng)機(jī)制與神經(jīng)編碼

● 神經(jīng)技術(shù)與人工智能