摘要：艾滋病病毒在世界范围内的传播,严重地威胁到人们的身心健康.HIV-1蛋白酶的残基变异严重地削弱了药物的治疗效果.为了研究残基变异D30N、I54M和V82A对蛋白酶结合抑制剂GRL-0519的影响,本研究进行了4个30 ns的分子动力学(MD)模拟,并采用溶解相互自由能(SIE)方法计算了蛋白酶和抑制剂的结合能.计算结果表明,极性相互作用不利于变异的蛋白酶结合抑制剂,而对于野生型的蛋白酶(WT),极性相互作用有微弱的贡献,极性相互作用是残基变异抗药性的主要原因,计算得到的总结合能与实验的数据一致.为了说明每个残基在抗药性中的贡献,采用分子力场的方法计算了每一个残基与小分子作用的范德华作用能,并分析了抑制剂与蛋白酶形成的氢键.范德华作用分析表明,V82A残基变异对结合模式的影响较小,相对于WT,D30N有5个残基的范德华贡献差异大于0.4 kcal/mol,I54M残基变异的蛋白酶有6个残基.氢键的分析说明,D30N和I54M变异丢失了几个氢键;范德华作用和氢键的分析结果与SIE的计算结果一致.研究结果为设计新的更有效的抗HIV-1蛋白酶变异的抑制剂提供了理论指导.

摘要：细胞穿膜肽(cell penetrating peptides,CPPs)是一种小分子多肽,能够容易地穿过细胞膜.这类分子,尤其是具有靶向功能的CPPs为高效率投送药物到靶细胞带来希望.因此,对其展开研究对于生物医学有着一定的意义.本工作主要从序列水平对具有不同穿膜活性的CPPs进行研究,试图找出影响CPPs穿膜活性的因素,以及不同活性CPPs与非穿膜肽(Non CPPs)序列上的差异,并引入一种分析生物序列的方法.我们基于CPPsite数据库和不同的文献获取CPPs和Non CPPs序列,并进一步从CPPs序列中提取具有高、中、低穿膜活性的穿膜肽(HCPPs、MCPPs、LCPPs)用于构建数据集.基于这些数据集,开展了以下研究:首先,利用方差分析的方法,对不同活性的CPPs以及Non CPPs的氨基酸及二级结构组成进行分析,发现氨基酸的静电与疏水相互作用对CPPs的穿膜活性起到了重要影响,同时螺旋结构和无规卷曲也会影响CPPs的穿膜活性;其次,使用理化性质与长度将不同活性的CPPs展示在二维平面上,发现在某些特殊的性质下不同活性的CPPs与Non CPPs可以产生聚簇现象,HCPPs、MCPPs以及LCPPs和Non CPPs被分成了三簇,这种现象显示了它们之间的差异;最后,本文引入了生物序列理化质心的概念,将组成序列的残基看作质点,进而把序列抽象成质点系进行研究,并将此方法应用到CPPs的分析中,通过PCA方法将不同活性的CPPs投射到三维平面上,结果发现绝大部分CPPs聚在一起,部分LCPPs与Non CPPs聚在一起.此工作对于CPPs的设计,以及理解不同活性CPPs序列上的差异具有一定的意义.另外,本文引入的生物序列理化质心的分析方法也可以用于其他生物问题的分析,同时它们可以作为某些生物分类问题的输入参数,在模式识别中起到一定的作用.

摘要：抗菌肽具有广谱抗菌特性,有望成为抗生素较好的替代产品.研究抗菌肽的抗菌机制,可以为新型抗菌肽的设计提供指导.无论抗菌肽采用哪种抗菌机制,其首先要稳定地吸附到细胞膜之上.因此,本文利用分子动力学模拟方法比较了抗菌小肽BLFcin6与5种不同细胞膜之间的相互作用.对这5种细胞膜而言,小肽会很快结合在POPG膜和DPPC-CHOL膜的表面,倾向于进入DPPC膜的疏水内部,与POPC膜和POPC-CHOL膜的接触很少.考察相互作用能,小肽与POPG膜的相互作用最强,主要是小肽与细胞膜亲水头部存在静电相互作用;小肽与DPPC膜的疏水尾部的相互作用较强,但受胆固醇影响,小肽只结合在DPPC-CHOL膜表面.在结合过程中,小肽N端的Arg会先结合到细胞膜上,静电相互作用在小肽锚定细胞膜的过程中起关键作用.以上研究从原子水平上解释了为什么BLFcin6小肽具有抗菌作用,哪些残基起关键作用,也为进一步开展BLFcin6小肽及其衍生小肽的研究奠定基础.

摘要：基于"学科交叉、实践创新、协同育人"的理念,通过多年的研究和探索,搭建了3个层次的大实践协同创新育人平台:省级生物物理教学示范中心为常规实践平台,使实验教学为学生创新实践活动奠定坚实基础;物理创新发明、电子创新设计、生物物理交叉创新和教学技能实训为4个校内学生实践创新平台,提供了培养学生创新能力和实践技能的舞台;与企业和高校院所联合构建了社会实践创新平台,促进了学科交叉渗透,完善了创新人才培养的实践教学体系。同时,形成了"3134"人才培养模式(即3个交叉学科,1个以上项目驱动,3个层次实践创新能力训练,4年实践不断线),应用于人才培养的全过程,取得了显著成效。

摘要：生物物理实验教学中心以教学示范中心建设为契机,突出学科交叉为特色,更新实验教学观念,创新教学理念,重新审视实验教学定位。在实验教学体系、实验教学方法和手段、实验教学管理、教学队伍建设等方面进行了系统的探索和实践,形成了独具特色的"三层次:研究创新型、提高型、基础型","二实践:毕业设计、专业实习","五模块:学科交叉科研、科技创新、演示实验、课题与常规实验"的本科生实验教学体系和产学研互动、互惠双赢、协同创新的合作模式并建立了丰富的网络教学资源、规范化实验室管理平台和多元化考核体系。经过多年的实践,中心在实验教学与改革、学科建设以及人才培养等方面取得了一定的成效。

摘要：运用课程体系中有关联的知识点设计综合设计实验,破除课程壁垒,提升学生的综合问题解决能力,针对当前实验教学存在的问题,以控制系统的性能分析为例,提出“虚实结合”实验设计方案,借助软件仿真实现实验教学与理论实践的结合,有助于学生理解概念抽象,公式推导多的理论知识和电路模型之间的映射关系.在增强学生的学习兴趣的同时,提升实践探究能力.

摘要：随着现代教学信息化的发展,混合式教学模式通过线上学+线下教有机结合、优势互补逐渐成为高效课堂的主流教学模式.文中概述了课程组在四个方面开展的教学改革,重点以“比例运算电路”知识点为例,给出了基于OBE教育理念的混合式教学设计及教学实施具体过程,对比传统教学模式,在加强学生自主学习、解决工程实际问题能力训练基础上,课堂教学质量显著提高,得到了学生与同行的一致认可.

摘要：为满足居家养老过程中健康检测的需求,设计老年人健康检测系统.该系统以STM32F103C8T6为控制核心,对老年人血压、心率、血氧和体温等生理指标进行快速检测.检测结果在液晶屏上实时显示,超过正常值时进行报警提醒.同时通过LoRa无线传输技术,将检测结果发送至中心医院或社区医疗中心,便于医护人员监控和建立健康档案.

摘要：以“新工科建设”和应用型本科院校转型为契机,探讨了大学物理实验的教学改革,提出了“1+2+3”的实验创新教学理念,构建了新的实验教学体系,建设了校内校外的“大实践教学平台”,改革了考核方法,加强了师资队伍建设。实践证明,创新教学在教学改革、质量工程、人才培养等方面取得一定的成效。

摘要：以C语言程序设计教学为例,对基于MOOC的线上线下混合式教学展开探讨。针对传统教学在C语言程序设计中存在的问题,根据学生实际的学习状况,并结合线上教学的特点,探讨了线上线下混合式教学在C语言程序设计中的应用。具体分析了MOOC的特点,重点研究了如何将传统教学和MOOC结合应用于实际教学过程中。这种方式能有效改变传统教学教师满堂灌,学生被动接受知识的现状,也有利于调动学生学习的积极性和主动性,进而提高学生的计算思维能力和实际编程能力。