時間:2023-05-30 10:55:24
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇生物的特征,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1、新陳代謝作用。
生物體時刻不停地與周圍環境進行物質和能量交換,而新陳代謝是生物體進行一切生命活動的基礎。
2、遺傳和變異的特征。
生物在生殖過程中,能將自身的遺傳物質傳遞給后代,后代個體也會產生各種變異。
3、細胞。
生物體都是由細胞構成的,細胞是生物體結構和功能的基本單位。
(來源:文章屋網 )
在不同行業,研發服務業的成熟度不同,在以創新為驅動力的生物醫藥領域,以CRO(Contract Research Organization,合同研究組織)為主要表現形式的生物醫藥研發服務業得到迅速發展,其態勢備受關注。
理解生物醫藥研發服務業的概念需結合研發服務業的概念和生物醫藥研發的特點進行剖析。我們認為,生物醫藥研發服務業是指運用生物醫藥研發所涉及的相關知識和技術,為生物醫藥研發活動提供研發策劃、技術支撐和成果轉化服務的產業。包括產業促進、行業規劃、政策咨詢、投資咨詢、技術咨詢、創業孵化、研發技術、成果評估、技術交易等服務內容。該定義是從技術的角度來下的,其核心是擁有專業的知識和技術;其目的是通過為生物醫藥研發提供服務,最終促進生物醫藥產業的發展;服務的主體包括研究院所、高校、行業協會、科技中介機構、醫藥信息咨詢機構、研究型企業和服務型企業(包括公共研發平臺、綜合園區、孵化器等)、臨床藥品研究基地、銷售企業、管理顧問公司、知識產權事務所等;以制藥公司、研究院所、高校、生物技術公司、風險投資公司和專利持有人等為服務客體。
經過專家咨詢、到企業實地調研并結合藥物研發相關知識,我們得出以下研究成果。生物醫藥研發策劃服務主要對生物醫藥研發活動進行宏觀的分析、規劃;生物醫藥研發項目服務則是對項目研發鏈條上的各環節提供具體的技術和知識的服務;生物醫藥研發成果服務為生物醫藥研發各階段取得的成果的規劃處理提供服務。
二、生物醫藥研發服務業的個性特征
通過深入研究生物醫藥研發的特點以及專家咨詢,筆者認為生物醫藥研發服務業的個性特征主要表現在以下四個方面:
1.生物醫藥研發服務業具有高度管制的特征
生物醫藥產業是與人的健康安全,甚至是生命密切相關的。在各國的生物醫藥歷史上,都曾經發生過一系列的因使用化學藥品而中毒,并造成嚴重后果的事件,鑒于此,目前,各國都已經制定了較為嚴格的藥品監督和審批制度。美國的FDA(Food and Drug Administration,美國食品和藥物管理局)在全球率先實施了臨床研究者指導原則,即經過不斷完善和發展后而形成的GCP。隨后在1994年世界衛生組織也實施了GCP指南,并強制要求其所有成員國都必須執行這個共同的標準。
近年來,人用藥品注冊技術國際協調會積極推動和倡導具有國際統一標準的規范,包括藥品非臨床研究質量管理規范(GLP)、藥品臨床試驗管理規范(GCP)、藥品生產質量管理規范(GMP)、藥品經營質量管理規范(GSP)。新藥的商品化必須經過漫長的測試和認證過程,在進行Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期臨床試驗前需進行藥品臨床試驗申請,通過Ⅲ期臨床試驗后,為了能夠上市銷售,制藥商還必須向藥監部門提交新藥上市申請(NDA),經過嚴格的審批后方可上市銷售,而審批過程往往需耗費時日。藥品獲準進入市場后,還需定期向藥監部門報告藥品的不良反應事件或其他有關藥品經歷的報告,或接受藥檢部門的檢查,一旦出現嚴重的不良反應事件,藥品就面臨被召回的命運。生物醫藥研發服務業與生物醫藥研發息息相關,為生物醫藥研發各環節服務,必然受到政府的高度管制,如GCP、GLP、新藥報批等生物醫藥研發服務業的重要內容,都受到嚴格監管。
我國的GCP明確要求,一切以人為研究對象的生物醫藥實驗必須無條件遵守《赫爾辛基宣言》和國際醫學科學組織委員會頒布的《人體生物醫學研究國際道德指南》的道德原則。GCP還規定,進行藥品臨床試驗必須有充分的科學依據。準備在人體試驗前,必須周密考慮該試驗的目的,要解決的問題,預期的治療效果及可能產生的危害,預期的受益應超過可能出現的損害。選擇臨床試驗方案必須符合科學和倫理標準。GCP要求進行試驗前,必須以合適的方式得到受試者的書面知情同意書,同時規定每次試驗均要求得到倫理委員會的審核和批準,這樣有助于受試者(包括健康志愿者和合適的病人)的合法權益和生命安全在研究過程中得到可靠的保護。不僅如此,GCP還同時對藥物的臨床試驗設計方案;研究者、申辦者(新藥研究開發者)和監察員的職責;臨床試驗的制備、試驗記錄、數理統計與分析、試驗結果的報告等過程進行了嚴格的規定,因此可以保證臨床研究數據的科學性、可靠性和準確性。
中國SFDA(State Food and Drug Administration,國家食品藥品監督管理局)規定,從2005年1月1日起,臨床試驗必須在取得GCP認證的機構進行,從2007年1月1日起,創新藥、生物制品、中藥注射劑成為首批非臨床試驗必須在符合GLP要求的實驗室進行的藥品。為了監督和管理己取得認證的機構,藥檢部門還將對其進行定期檢查和飛行檢查,對違反規定的機構將責令限期改正,對情節嚴重的收回批件,并予以公告。
SFDA成立以來,先后組織修訂和制定了急需完善和使用的行政法規,其中與新藥審批和上市息息相關法律或者法規主要包括:新藥審批辦法、新藥保護和技術轉讓的規定、仿制藥品審批辦法、新生物制品審批辦法、進口藥品管理辦法、藥品非臨床研究質量管理規范(GLP)、藥品臨床研究質量管理規范(GCP)、藥品生產質量管理規范(GMP)、藥品注冊管理辦法等等。這些法律或者法規的出臺與實施,是對生物醫藥研發的管理與監督更加規范、系統和全面,無論是從新藥品的研發到登陸市場的整個流程管理均可以做到有法可依,切實地做到了依法審評與依法管制。此舉對加強生物醫藥研發服務業的宏觀調控,減少低水平重復己經并將繼續起到更加積極的作用。
2.產業價值鏈長,分工細化程度高
美國哈佛商學院的MichaelE.Porter1985年在其所著的《競爭優勢》一書中首先提出了價值鏈的概念。所謂價值鏈是指一種商品或服務在創造過程中所經歷的從原材料到最終產品的各個階段的價值創造活動。在產業范圍內圍繞某種商品在生產、交換和消費過程中所涉及到的各環節之間的關系,也就是某種商品的上下游關系和功能作用關系即為產業鏈。生物醫藥研發服務業的價值鏈包括從早期的策劃到立項、基礎研究、GLP、臨床申報、GCP、生產許可、GMP、GSP和市場管理等多環節漫長的過程。
生物醫藥產業所具有的周期長、風險高和投入大的特點,在一定程度上賦予了生物醫藥研發服務業的相關產品附加值高、產業價值鏈長。伴隨著生物醫藥開發水平與技術的不斷提高和創新,在傳統醫藥研發產業鏈的基礎上,產業鏈在不斷延伸,衍生出許多新的增值環節。如基礎研究就可以細分為靶標確認,先導物的發現、制備及生物學活性的篩選、優化等環節;GLP又可細分為實驗動物模型、質量控制標準、藥品的穩定性、藥品的安全性評價等環節。生物醫藥研發服務各階段所需的技術是完全不同的,一個科研人員不可能擅長產業鏈上的每項技術,完成所有工作。因此,從技術角度來說,需要產業鏈上各個環節的銜接。另外,從經營和投資的角度來看,由于價值鏈長,運作周期相應也長,所需資金巨大,決定了單個企業很難從始自終單獨完成一個項目的產業化,還需要在研發各階段都有經營和投資的接力。因此,醫藥研發服務的各階段都必須由各細分領域的專業人員來完成。許多中小企業專注于自己擅長的細分環節,從事專業的研發服務,他們分工負責又互相依賴,能夠根據環境的變化及時做出反應,靈活調整,迅速組織起來提供滿足顧客需要的“定制式”產品服務,使得研發鏈條各環節都是由各專業細分領域中最優秀的服務供應商來完成,從而能夠縮短研發時間,提高研發效率,增強企業的核心競爭力,制藥公司也容易控制預算。
3.服務模式多元化,以CRO為主旋律
生物醫藥研發服務業的服務模式多樣,按不同的分類標準有不同的模式。按服務內容分,可分為信息服務、技術服務和成果轉讓服務等。按組織模式分,有合同研究組織(CRO)和科學研究管理組織(TMO)。按經營模式分,有虛擬經營和戰略聯盟,它們是研發服務模式發展的趨勢。
目前CRO依然是生物醫藥研發服務業的主旋律,2004年,CRO承擔了全球l/3的新藥開發的組織工作,在所有Ⅱ、Ⅲ期臨床中,有CRO參與的占2/3。根據Frost & Sullivan的統計,2005年CRO的全球市場規模達163億美元,2008年已經達到250億美元,增長率高達14.6%,遠遠高于同期全球9.5%的平均科研投入增長率。Qu1nt1les、Covanee、Kendle等CRO巨頭已在世界幾十個國家建立了研究機構,現已形成實力強勁的跨國臨床研究網絡。
4.全球化趨勢加強,跨國公司為主要推動力量
當今社會是知識經濟的社會,創新能力是衡量一國或地區競爭力的關鍵,作為國家和地區創新能力核心組成部分的研發資源成為各國競爭的焦點。東歐、新加坡、中國、印度等國家是當今世界公認的新興工業化國家和地區,而這些國家和地區將成為新一輪研發投資的聚集地,各大跨國醫藥公司正緊鑼密鼓的在這些國家和地區建立和開發研發中心,同時北美、歐洲這些相對較為成熟的生物醫藥研發服務業也漸漸的向著新興市場轉移。與此同時,發展中國家的醫藥產品要想進入國際市場,借力國外的企業或實驗室被證明是一條可行之路。
但是,當前醫藥研發全球化的主流是從發達的北美、歐洲向亞太、非洲、東歐等地區轉移,發展中國家向發達國家轉移的業務還很少,到目前為止,較為成功的是印度的企業。大多數印度企業企圖在廣大的國際市場上形成自己的競爭優勢,當他們在拓展新的市場時,大都依賴于當地公司的經濟實力。
跨國制藥公司依然是全球醫藥研發投入的絕對主導,2004年,投入最高的前十大跨國制藥公司的研發投入約占全球研發投入的80%,跨國公司經營戰略的調整是生物醫藥研發服務業向著全球化快速發展的主要推動力量。隨著國際競爭日趨激烈,為了搶占重新配置和獲取研發資源、降低研發成本提高研發效率,新興市場、擴大市場規模,實現經濟利益最大化,跨國制藥公司實施開放式創新戰略,以產品價值鏈的拆分與整合為依據,專注于核心業務,將非核心業務外包出去,使其生產向著“模塊化”方向發展。此外,跨國公司從事產品早期開發的項目越來越少,更多的是從小公司或科研機構購買早期開發的產品來從事后期開發。2005年Pfizer提交給FDA審批的六個新藥有三個不是Pfizer內部研發的;EliLilly從2000年至今推出的九個藥品,只有五個是內部研發的,一個是合作研發,三個是外部研發。根據市場研究公司Datamonitor的調查,目前跨國公司銷售的產品20%來自于技術許可,4年后,這個比例將上升至26%。跨國公司的戰略調整為眾多的中小企業和科研機構從事生物醫藥研發服務業提供了機遇,加速了生物醫藥研發服務業的國際化、一體化發展趨勢。
跨國的大型制藥企業是全球領先的幾家CRO的主要客戶,比如說昆泰跨國公司,其僅僅憑借承接制藥公司藥物研發外包和處方藥銷售管理外包的業務便成為全球500強企業,昆泰跨國公司只承接全球制藥公司前50位的企業的業務。再比如Parexel公司,其前五大客戶為其帶來了40%的營業收入。
三、結束語
近年來,生物醫藥研發服務正不斷地從生物醫藥產業發達的北美、西歐等地向亞洲、東歐等國家和地區轉移。如何把握研發服務轉移的機遇,積極與國際接軌,充分利用我國在生物技術領域的科研基礎、臨床資源和成本優勢,發展生物醫藥研發服務業,提高我國生物醫藥產業的創新能力,成為擺在我們面前亟待解決的問題。
關鍵詞:圓口銅魚 生物學特征 疾病防治
中圖分類號:S943 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2011)-04-0289-2
圓口銅魚(Coreius guichenoti (Sauyage et Dabry))俗名水鼻子、金鰍、圓口、肥沱等,屬于鯉科、亞科、銅魚屬,主要分布在長江上游的干流和支流中,是長江上游特有的經濟魚類,具有良好的養殖前景。圓口銅魚是河流洄游性魚類,隨著大型水利設施的建設、過度捕撈及水體污染等原因導致其棲息地范圍縮小、資源量顯著下降,圓口銅魚的物種保護問題引起了廣泛關注。目前圓口銅魚的人工馴養已經在中科院水生生物所獲得成功,四川部分地區已經開始進行人工養殖。本文就圓口銅魚的生物學特征及養殖中常見的疾病及其防治方法進行了總結,以期為圓口銅魚的人工養殖提供參考。
1 生物學特征
1.1 形態特征
體延長,頭后背部顯著隆起,背鰭起點處在身體的最高處。體前部稍成圓筒形,后部稍側扁。頭小,較寬,稍扁平。吻寬闊圓鈍,向前突出。口下位,口裂較寬大,呈圓弧形。唇厚,上下唇,較粗糙。眼小,眼徑小于鼻孔。須1對,粗長,向后可伸至胸鰭基部。背鰭稍短,無硬刺。尾鰭寬,分叉深,上葉比下葉長。鱗片后部長且稍小,各鰭基部及腹鰭基部腹面都覆蓋小鱗片。側線平直、完全。體色為古銅色,帶金黃色光澤。腹部淡黃色。背鰭背鰭灰黑色略帶黃色,胸鰭肉紅色帶黃色,基部淡黃色,腹鰭和臀鰭為淡黃色帶肉紅色,尾鰭金黃色,邊緣為黑色[1]。
1.2 生活習性與食性
圓口銅魚為雜食性底棲息魚類,通常棲息于水流湍急的江河,常在多巖礁的深潭中活動,喜集群。主要以水生昆蟲,軟體動物,植物碎片,魚卵、魚苗及有機碎屑等為食。其攝食活動與水溫有密切關系,春秋攝食強烈,冬季減弱,晝夜均攝食,但白晝攝食率低于夜間。
1.3 繁殖與發育特點
圓口銅魚2-3齡性成熟,產卵場在長江上游重慶、四川屏山,并上至金沙江云南朵美一帶[1]。生殖季節一般在4月下旬-7月上旬,以5-6月初較為集中。在具有卵石河底的急流灘處產漂流性卵,產出的卵迅速吸水膨脹并在順水漂流過程中發育孵化。卵膜徑一般為5.1-7.8mm,卵周隙較家魚大,卵膜較厚。水溫在22-24℃時,受精卵約經50-55h即可孵出[2]。
圓口銅魚的胚胎發育的時序和形態特征和銅魚十分相似,如卵的大小、輪廓外貌、尾長與全長的比例、肌節數目等臀鰭形成期以后背鰭條和臀鰭條數目相同等。圓口銅魚早期發育階段區別于銅魚的特點有:雛形胚體出現的時間是在原腸中期,銅魚較晚為原腸晚期;圓口銅魚的肌節出現期先于眼基出現期,銅魚則相反,鰾雛形期前銅魚的眼睛較小和嗅囊大小相近,而圓口銅魚更小;腹鰭形成時圓口銅魚出現頜須,銅魚頜須則在腹鰭形成前出現;腸管形成期到背鰭形成期,圓口銅魚的胸鰭大于銅魚,而且從腸管形成期到背鰭形成期圓口銅魚的胸鰭大于銅魚[3]。根據以上特點很容易將兩者在早期階段區分開。
2 圓口銅魚人工養殖疾病的防治
2.1 疾病的預防措施
圓口銅魚養殖要堅持預防為主、防重于治的原則,做好了疾病預防工作可有效防止魚病的發生。主要的預防措施包括:選擇體格健壯,規格整齊的魚種,魚苗進行養殖前可用3%的食鹽洗浴或者聚維酮碘藥浴徹底消毒;在捕撈、運輸、放養過程中避免魚體受到損傷,為細菌侵染提供途徑;做好水質調控:采用充氣泵增加水體的溶氧量,用生石灰調節pH值,使水體保持弱堿性,抑制病原微生物的繁殖;使用微生物制劑,降解水中氨氮、亞硝基含量,保持良好環境;做好餌料消毒工作,定時定點投喂螺螄、河蚌等軟體動物,而且在投喂前要經過消毒處理,防止寄生蟲感染;對水體定期消毒,加強日常管理。
2.2 圓口銅魚養殖常見疾病及其治療方法
2.2.1 赤皮病 赤皮病的發生目前見于江河網箱養殖的圓口銅魚中。由于網箱養殖密度較高,水流較慢,加之魚體自身免疫力弱的可導致赤皮病的發生。
癥狀:發病初期無明顯癥狀,主要表現為食欲降低,攝食量不斷減少,游動能力降低,對外界刺激不敏感;病魚體表局部或者大部分出血,鱗片脫落;鰭條基部輕微充血,鰭條末端腐爛,鰭間組織常被破壞;內臟器官無明顯病變。
治療方法:冬季由于圓口銅魚采食量很低可用聚維酮碘藥浴15min,接下來兩天連續用0.3g/m3的溴氯海因全池潑灑;在圓口銅魚生長季節,可用按每千克魚重加50mg恩諾沙星和80mg維生素C拌料后投喂,每天3次,連用5d,同時前三天用聚維酮碘藥浴[4]。
2.2.2 錨頭鳋病 錨頭鳋病是淡水養殖魚類常見的寄生蟲病,適宜的發病水溫是15-23℃。通常3-4個寄生蟲可導致魚類死亡,1-2個也能造成魚類生長體長停滯、魚體消瘦甚至彎曲畸形。
癥狀:病原為錨頭鳋,主要寄生在魚的鰓、皮膚、頭部等處。肉眼可見錨頭鳋頭部插入魚體肌肉、鱗下,身體大部分露在體外。鏡檢可發現蟲體身上布滿藻類及固著原生動物,寄生處周圍組織充血發炎,形成潰爛,通常伴隨細菌水霉的繼發感染[5]。
治療方法:(1)采用全池潑灑90%晶體敵百蟲0.3-0.5g/m3連用兩天;(2)10-20mg/L高錳酸鉀浸浴2h。
【關鍵詞】B型鈉尿肽(B-Natriuretic peptide,BNP);心力衰竭;心血管肽類激素
【中圖分類號】R54 【文獻標識碼】A 【文章編號】1008-6455(2012)02-0014-02
鈉尿肽NP是1988年由Suduh等首先從豬腦內分離出來的一種心血管肽類激素。隨著對其生物學特征及臨床意義的研究進展,發現NP對心血管病的早期診斷、評估及預后判斷均有重要的指導意義,本文就近年來NP研究與應用的現狀及進展作以綜述。
1 鈉尿肽的生物學特性及檢測方法
鈉尿肽(NP)是一個具有利尿作用的內源性肽的家族[1],包括A型鈉尿肽ANP、B型BNP、C型CNP,D型DNP,前兩者屬于心鈉尿肽(CardiacNP),研究證明,后者以BNP具有利尿、利鈉、舒血管、拮抗腎素—血管緊張素—醛固酮和交感神經的作用。BNP的半衷期為20分鐘,BNP主要由心室分泌,含有32個氨基酸殘基的多肽。心房也分泌少量,主要由于容量負荷增加引起心室壓力改變及室壁張力的增加。研究表明:血漿中BNP的水平與心功能有密切的關系。[2]BNP的檢測方法主要有放射免疫法和免疫放射分析法。此兩種方法測得血漿BNP的正常值范圍為0.5~30ng/L。美國博適床旁快速定量心力衰竭、心肌梗死診斷儀使用全面標本,15min顯示測量結果,這一方法的應用,使BNP檢測由實驗室逐步走向臨床應用。
2 鈉尿肽的臨床應用
2.1 BNP與急性心肌梗死 Morita等[2]在1993年對急性心肌梗死研究時發現AMI患者入院時血漿BNP水平較對照組明顯升高AMI組為92±28ng/L。對照組為5.2±0.5ng/L,P
2.2 NT-proBNP水平與穩定型冠狀動脈粥樣硬化性心臟病遠期死亡的關系。Kragelund[7]等對1034例穩定型冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者進行N-末端鈉尿肽前體(N-termmal proBNP,NT-ProBNP)與各種原因所致的遠期死亡的關系。在9年的隨訪之后測定了各種原因的病死率,隨訪期間288例患者死亡,存活病例的NT-ProBNP水平明顯低于死亡病例,NT-ProBNP水平比常規危險因素,提供了更重要的預后信息。
2.3 NT-ProBNP與經皮穿刺冠狀動脈介入術后死亡或非致死性心肌 梗死的關系。Dewinter等[8]研究31千余例經皮穿刺冠狀動脈介入術病例,單獨檢測NT-proBNP或聯合檢測C反應蛋白水平預測手術后死亡,或非致死性心肌梗死的意義,結果發現死亡和心肌梗死的發生率隨著經皮穿刺冠狀動脈介入術之前NT-proBNP的增加而顯著增加,多變量Logistic回歸分析分析顯示年齡>65歲,NT-proBNP水平增高是死亡或心肌梗死獨立且重要的預測因素。
2.4 BNP與以及手術后心房纖顫的關系 Wazni等[9]對187例術前無房顫病史的患者隨訪。所有患者術前測BNP根據術后心電圖和心電遙測技術分析,其中有80例患者(42.8%)在術后發生了房顫。其術前BNP水平的明顯高于其他患者(615ng/L、444ng/L,P
2.5 NT-proBNP與心力衰竭的關系 在NT-proBNP的國際協作研究中心比較了1256例急性非急性心力衰竭患者NT-proBNP水平的差異,認為NT-proBNP水平和心力衰竭癥狀間的關系[10,11]。720例(57.3%)急性心力衰竭患者的NT-ProBNP中位數顯著高于非心力衰竭患者(4639ng/L,108ng/L,P
2.6 血漿BNP水平與肺動脈高壓 Leuche等[16]研究發現血漿BNP水平升高與原發性肺動脈高壓發生功能障礙密切相關。選取28例原發性肺動脈高壓患者進行血漿BNP水平與心功能分級及各種血流動力學參數,包括肺血管阻抗、肺動脈壓、右心房壓和心臟指數等的相關分析,結果顯示,BNP與心功能分級呈正相關(r=0.79,P
3 奈西立肽臨床應用
隨著對利鈉尿肽家族的進一步研究,為心力衰竭的治療提供了新的希望。心房鈉尿肽和BNP可通過真松弛血管平滑肌和拮抗血管緊張素II而擴張血管抑制腎素而醛固酮分泌,增加腎小球濾過率并抑制骨髓質集合管重吸收而有利于利鈉、利尿之作用,還可通過抑制平滑肌細胞增殖而改善血管重塑。心力衰竭患者靜脈給予心房鈉尿肽和BNP的降低肺毛細血管嵌頓壓、右房壓、外周阻力并減輕鈉水潴留,迅速改善血流動學力異常,用于急性失代償性心力衰竭的治療[17]奈西立肽C重組人腦利鈉肽與內源性人腦BNP具有相同的氨基酸序列和主體結構,為治療心力衰竭的新藥。研究表明奈西立肽能顯著降低急性失代償心力衰竭患者的肺毛細血管嵌頓壓、肺動脈平均壓、外周血管阻力,增加心臟指數。并且能增加正常人的總尿量和尿鈉的排泄,而對尿肌酐和尿鉀無影響。一些隨機雙盲或開放安慰劑對照試驗顯示,奈西立肽在降低肺毛細血管嵌頓壓、右房壓、肺動脈平均壓和改善呼吸困難癥狀等方面而優于硝酸甘油,多巴本分丁胺,而心律失常發生率低于多巴酚丁胺,可顯著降低高危患者病死率。研究表明,與常規藥物相比,奈西立肽組醛固酮水平比對照組下降顯著,進一步評價奈西立肽的作用正在進行中。
綜上所述,鈉尿肽家族在心血管病中的應用價值越來得到認可,隨著我們對鈉尿肽系統的不斷研究深入的研究,會產生一些更好的新藥服務于臨床。
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關鍵詞:生物化學;說課;DNA復制;基本特征
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)18-002-01
說課是教師將自身現有的知識儲備經過再加工,設計出一套易于接受、理解的方案,通過課堂教學傳授給學生,達到傳遞知識的初衷。設計方案主要為了讓學生能充分利用短暫且有限的課堂教學,理清知識,整合體系。之于教,這是提升的途徑;之于學,這是反芻的過程。
生物化學與分子生物是一門基礎性學科,主要研究生命物質的結構及功能、物質代謝及其調控和遺傳物質的傳遞(分子生物學)三部分。對于醫學院校學生,修學生物化學與分子生物學這門課程,有助于整體性、概括性的理解生命體,進一步探討疾病、亞健康和健康間異同點,指導臨床實踐中的診斷、治療。
一、說教材
1、教學內容及作用
《DNA復制的基本特征》是“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材《生物化學與分子生物學》(人民衛生出版社)第十四章第一節的內容。本節是遺傳信息的傳遞部分,關于復制特征的總領性概括,是學習分子生物學的開始。就知識體系而言,承接構成生命的物質、機體代謝及其調控兩部分學習之后,圍繞中心法則展開對生命的探索。
接觸任何知識,搭建整體框架尤為重要。DNA復制作為遺傳信息傳遞的基礎,其特征是分子生物學部分的總概。首先了解一般性、基礎性規律,有助于知識從共性到個性的遷移;有助于理論從淺顯到深入的探討,有助于教學從灌輸式到啟發式的轉變。
2、教學目標
學習的目標:根據遺傳信息的傳遞(分子生物學)學習特點,圍繞中心法則逐步展開。掌握DNA復制的三大基本特征,同時著重強調遺傳的保真性。
教學的目標:通過基本特征的講授,啟發學生發散思維,整合知識體系。將DNA復制的基本特征與之后學習的RNA的生物合成、蛋白質的生物合成進行聯系;與之前學習的核酸相關知識進行整合。教會學生自主學習的方法,培養學生自主學習的能力。梳理知識、體系間巧妙的相關性,建立一套適宜的思維體系。
3、教學重難點
課程的教學對象是中醫院校二年級學生,已經對生物體內的化學組成,健康與疾病問題有了相關了解。鑒于本部分內容從微觀分子水平闡述遺傳物質的傳遞,摻雜較多新名詞、新概念且需要一定的空間思維想象,學生理解上存在一定難度。通過對教學內容的全面分析,結合教學大綱要求,以復制叉為主線,串聯講解重難點。
二、說教法
根據教學要求及具體講授專業情況,將本章節(第十四章第一節《DNA復制的基本特征》)安排為1課時(40min)。教學內容設計為:新課導入(5min),主要內容教學(30min),歸納總結(5min)。整體采用“總―分―總”的模式推進。
首先引導學生對已學知識回顧、總結,將《生物化學》大致分述為三部分,前兩部分已完成學習,而后接觸到遺傳物質傳遞(分子生物學)部分相對較為微觀、抽象,聯系中學階段已接觸到的重要概念――“中心法則”進行講解。其次通過“中心法則”敘述的DNA、RNA、Protein引出三條主線,而本次課程講授DNA的生物合成。最后利用“復制叉”串聯第一節DNA復制基本特征。
三、說學法
課堂上主要采用課件加板書形式呈現教學內容。利用學科特點(從實驗歸納出結論)從經典實驗入手,學習DNA復制的三個基本特征。同時,利用“復制叉形象的記憶,達到課后復述、應用目的。
四、說教學過程
1、引入(5min)
回顧中學階段“中心法則”內容,構建基本學習框架,即DNA、RNA及蛋白質相關內容。本課時以DNA復制的基本特征為主。通過引導學生對相關經典實驗回顧、分析,梳理DNA復制基本過程,導出“復制叉”概念。
2、講授新課(30min)
圍繞“復制叉”,以課件加板書的形式呈現其圖例。依次結合常用實驗技術(同位素標記、示蹤,密度梯度離心,放射自顯影等),從經典實驗中得出相關結論。教學過程以啟發式為主,給予學生充分的時間思考,理性推導,自我總結。從原核體系入手,由簡到繁,將相關結論推及真核體系。全過程充分調動學生積極性,避免“填鴨式”,增加講授趣味性。
3、歸納總結(5min)
DNA復制的基本特征是復制過程的綜合提煉,利用“復制叉”這一重要概念將全過程串聯,便于學生記憶的同時,也能拓展涵蓋相關知識,如岡崎片段、前導鏈、后隨鏈等。
參考文獻:
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關鍵詞:生物質能;資源總量;新疆
中圖分類號:F127文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2010)13-0109-02
在經濟社會飛速發展的進程中,消耗了大量的化石能源,不僅造成了化石能源的日趨枯竭,而且也帶來了生態環境的破壞,這些都越來越成為影響人類社會發展的重要問題,受到了發達國家以及發展中國家的普遍關注。因此,只有從根本上改變人類社會這種持續了數百年的能源供給及消費模式,大規模地開發利用包括生物質能在內的取之不盡、用之不竭、清潔環保的可再生能源,才能真正使人類實現經濟社會的可持續發展。從本質意義上說,包括生物質能在內的可再生能源是人類社會發展的長久保障和不竭動力。
作為可再生能源,生物質能是指所有可以作為能源使用的源于植物的物質。而植物的成長通過光合作用,綠色植物的葉綠素吸收陽光與植物吸收的CO2和水合成碳水化合物,把太陽能轉變成生物質的化學能固定下來。因此,生物質能來源于太陽能,是太陽能的有機儲存 [1]。生物質能資源主要包括農作物秸稈和水生植物可作為燃料使用的部分,合理采伐的薪柴、原木采伐和木材加工的剩余物,能源植物,人畜糞便,農副產品加工后的有機廢棄物,有機的廢水、廢渣,城鎮有機垃圾等。生物質能的開發利用主要有三個方面:一是直接燃燒供熱,二是供氣或發電,三是生產液體燃料。
新疆是能源供應大區,擁有豐富的煤炭、石油、天然氣等化石能源,但是作為不可再生的化石能源,其枯竭是不可避免的事實。同時作為傳統的農牧大區,生態環境十分脆弱。在這種情況下,生物質能的開發利用,對于維護新疆能源安全、優化能源結構、促進農村和農業發展、改善農村環境、實現經濟社會的可持續發展具有重要意義。
一、新疆生物質能資源總量的估算
新疆地域廣大,生物質能資源豐富,為對其進行合理的估算,本文把新疆生物質能資源分為四類:一是農作物資源;二是薪柴資源;三是人畜糞便資源;四是城市生活垃圾資源。
1.農作物資源。農作物資源以農作物秸稈為主,農作物資源量是以農作物產品的產量進行推算的,首先宏觀的確定產品與秸稈的質量比值。如產出1KG玉米,估計就有2KG玉米秸稈,其谷草比(產率)為2。農作物秸稈資源量的估算公式
式中,Sn為秸稈資源量;i=1,2,3,…,n為資源品種編號;Si為第i種作物產量;di表示第i種農作物谷草比(產率)。
新疆農作物主要包括水稻、小麥、玉米、大麥、豆類、薯類、棉花、油料、甜菜、蔬菜、果用瓜、苜蓿等。新疆2007年水稻、小麥、玉米、大麥、豆類、薯類、棉花、油料、甜菜、蔬菜、果用瓜、苜蓿的產量分別為62.52萬噸、359.22萬噸、396萬噸、24.26萬噸、20.69萬噸、101.36萬噸、290萬噸、40.3萬噸、586.93萬噸、1 173.99萬噸、338.67萬噸、205.47萬噸,根據新疆2007年農作物產品產量利用農作物秸稈資源量估算公式估算,新疆農作物秸稈資源量估算值為4 073.558萬噸,折合2 154.912萬噸標準煤。
2.薪柴資源。新疆薪柴資源豐富,薪柴資源量可以通過下述三類估算方法進行估算:1)森林采伐木和木材加工的剩余物,可用作燃料量按原木產量的1/3估算。2)薪炭林、用材林、防護林、經濟林、疏林的收取或育林剪枝,按林地面積統計產柴量。3)四旁林(田旁、路旁、村旁、河旁的林木)的剪枝,按樹木株樹統計產柴量。假設有一片較大的地域范圍,里面有幾個區域,2)和3)中各種林木在不同的區域里擁有不同的情況,統計這片地域范圍的薪柴資源量,可用下式估算:
式中,Sx為統計地域范圍的薪柴資源量;i為統計地域范圍的區域數,i=1,2,3,…,n;j為第i區域內的林地種類,j=1,2,3,…,m;Fij為第i區第j種林地的面積;Yij為第i區第j種林地的產柴率;Qij為第i區第j種林地的可取薪柴面積系數(取柴系數);Tij為第i區第j種四旁林的株樹;Xij為第i區第j種四旁林的產柴率;Yij為第i區第j種四旁林的取柴系數;W為統計地域范圍內年原木產量;1/3為原木加工產生的剩余物比例。
2007年,新疆薪炭林面積為1 256公頃、用材林面積為3 300公頃、防護林面積為60 704公頃、經濟林面積為51 958公頃、四旁林為2 937.07萬株。根據薪柴資源估算公式的估算值為21 355.22萬噸,折合12 193.83萬噸標準煤。
3.人畜糞便資源
人畜糞便資源量,是以人口數,禽畜存欄數,年平均排泄量為基礎進行估算,在計算兒童、幼畜的糞便資源量時,要乘以成幼系數。統計公式如下
式中,C為人畜糞便資源量;i為資源的來源類別,i=1,2,3,…,n;Pi為第i類成人或成畜的數量;Ai為第i類每個成人或成畜的年糞便排泄量;Ri為第i類兒童或幼畜數量;Bi為第i類兒童或幼畜的成幼系數。
新疆2007年人口總數為2 095.19萬,牛、馬、驢、豬、山羊、綿羊2007年底存欄數分別為486.98萬頭、86.09萬頭、113.92萬頭、237.9萬頭、608.1萬頭、3 475.34萬頭。根據人畜糞便資源量估算公式的估算值為1 081.864萬噸,約折合540.932萬噸標準煤。
4.城市生活垃圾
城市生活垃圾主要是由居民生活垃圾、商業和服務業垃圾、少量建筑垃圾等廢棄物所構成的混合物。其成分和產量受很多因素的影響,如城市人口、居民收入、燃料結構、飲食習慣、城市建設以及季節變化等的影響。根據新疆2008年統計年鑒統計數據估算,新疆2007年生活垃圾清運量為340.19萬噸,約折合39.46204萬噸標準煤。
根據對新疆農作物資源、薪柴資源、人畜糞便資源和城市生活垃圾的估算,新疆生物質能資源總量26 850.832萬噸,折合標準煤14 929.14萬噸。
二、新疆生物質能資源分布特征分析
由于新疆地域廣大,各地區自然條件各異,因此,農作物的作物品種、種植面積大小不同,資源量各異。林業發展程度不同,薪碳資源量不同,林木種類、面積差異較大。人畜糞便資源的分布將隨著人口集中度及畜牧業發展的不同而不同。生活垃圾資源量主要集中在中心城市。
本文利用新疆2008年統計年鑒數據,對新疆2007年各主要地區的生物質能資源量進行估算。估算結果為:喀什地區、昌吉回族自治州、阿克蘇地區、伊犁哈薩克族自治州的農作物資源比較豐富,分別為737.8012萬噸、426.6608萬噸、342.0262萬噸、341.8427萬噸。喀什地區、克孜勒蘇自治州、和田地區、伊犁哈薩克族自治州的薪柴資源較為豐富,分別為7 771.191萬噸、2 806.759萬噸、2 328.804萬噸、2 097.703萬噸。伊犁哈薩克族自治州、喀什地區、阿克蘇地區人畜糞便資源較為豐富,分別為357.5358萬噸、185.2862萬噸、119.6185萬噸。烏魯木齊市、伊犁哈薩克族自治州、巴音郭楞蒙古自治州、喀什地區的城市生活垃圾資源較為豐富,分別為141.6萬噸、48.19萬噸、27.3萬噸、18.25萬噸。
同時,各地區生物質能的分布密度也存在較大差異:克孜勒蘇自治州、吐魯番地區、喀什地區的人均生物質能分布密度較大,說明上述三個地區的人均生物質能資源占有量較大,生物質能資源開發利用潛力巨大。喀什地區、克孜勒蘇自治州、吐魯番地區、昌吉回族自治州生物質能資源分布密度較大,每平方公里資源量較大,具有便利的資源獲得性。可以對上述地區的具有區域優勢的生物質能資源進行集中開發利用。
三、對生物質能資源的開發利用
人類對生物質能的利用已有悠久的歷史,但是,長期以來以傳統的直接燃燒方式利用它的熱量,直到20世紀,特別是近一二十年,當人們對節約能源與環境保護的意識有了普遍提高,對地球固有的化石燃料日趨減少有一種危機感,在可再生能源方面尋求能源持續供給的今天,生物質能利用新技術的研究與應用才有了快速的發展。根據新疆生物質能的資源總量及分布特征,對生物質能的開發利用應該因地制宜。
1.針對新疆廣大的農牧區,應該主要采用直接燃燒技術及生化轉化技術。通過改進爐灶燃燒技術、鍋爐燃燒技術和壓縮成型技術,不僅可以提高生物質能的利用效率,而且可以降低污染、保護環境。發展小型戶用沼氣技術,不僅可以提高農牧區生活用能的能源品位,而且也符合循環經濟的理論。
2.針對新疆城鎮地區,如烏魯木齊市、伊寧市等城市生活垃圾清運量較大的城鎮,應該進一步提高城市生活垃圾等有機廢棄物的高效厭氧處理及發電技術的產業化應用程度,以及大型生物質氣化發電技術及發展熱電聯產技術。
3.針對農作物秸稈集中地區,如喀什地區、昌吉回族自治州應該集中利用農作物秸稈氣化集中供氣技術、秸稈直接燃燒發電技術及秸稈制取液體燃料乙醇技術,在薪柴資源集中地區,應該大力發展薪柴燃燒發電技術,集中供電,調整生活用能結構。通過秸稈直接燃燒發電技術、秸稈氣化技術和秸稈制取液體燃料技術,不僅利用規模大、利用效率高,還可以變廢為寶,保護環境,緩解日益進展的能源危機。
4.針對能源植物種植面積大并集中的地區,應該大力發展能源植物制造乙醇、纖維素制造乙醇、生物柴油及間接液化技術(天然氣、柴油等),并做好產業化示范、應用及工程示范等。
參考文獻:
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[關鍵詞]身份認證;識別技術;生物特征;多模融合;方法;作用優勢;分析
中圖分類號:TP211 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)20-0343-01
隨著網絡信息技術的推廣應用以及網絡資源開放化對于實際生活的作用影響,人們一邊享受網絡資源開放帶來的便利和優勢的同時,對于保障信息安全性的意識也逐漸提高。身份認證就是一種進行個人信息安全性保障的有效方式,但是,隨著信息技術的發展以及計算機信息入侵破壞技術的提升,傳統的個人身份認證方式在進行個人信息的安全性保障中,已經存在著很大的安全風險與漏洞。在這種情況下,生物識別技術的突出,為網絡個人信息的安全保障提供更加絕對可靠的安全保護屏障。
一、生物特征識別作用優勢及其常見技術形式分析
1、生物特征識別的作用優勢分析
通過人體固有的生物特征實現個人身份的識別認證是生物特征識別方法的基本思路和原理。通常情況下,應用生物特征進行個人身份的識別認證,主要是由于不同人的生物特征與其他人相比,都具有唯一性的特點,并且每個人的生物特征在固定時期內是不會發生變化的,也就說不同人的生物特征具有相對的穩定性,再加上生物特征作為每個人的固有特征,與其他特征相比,一般情況下也不容易發生丟失或者造假等情況,因此,通過人體的生物特征實現個人身份的識別認證是一種有效可行的識別方式。
2、常見的生物特征識別技術與形式
根據上述內容可以看出,應用生物特征識別技術進行個人身份的認證識別,主要是借助能夠進行身份識別應用的生物特征在人體中不僅是普遍存在的,并且不同人的生物特征還具有唯一性特征,再加上在進行個人身份的識別與認證應用中能夠對于個人的生物特征進行采集對比,以實現身份的識別認證的思路原理和作用優勢,在進行人體生物特征的類型劃分中,可以將按照人體生物特征的具體內容性質不同劃分為生理性生物特征和行為性生理特征,其中,比較常見的生理性生物特征主要有指紋、人臉以及虹膜、掌紋等,而行為性生理特征具有突出的行為表現,像聲音、步態、簽名等。結合進行個人身份識別與認證應用的生物特征形式與內容,則可以將用于身份識別認證的生物特征技術總結為筆跡識別、指紋識別、人臉識別、聲紋識別、虹膜識別等,它們也是利用生物特征實現個人身份認證識別的常見技術形式。
其中,指紋識別是借助人體的手指末端正面皮膚上凹凸不平的紋線特征,來實現個人身份的認證與判斷。通常情況下,人體指紋的紋線會依一定的規律排列成不同的紋型,并且每個人的紋線以及紋型特征都存在有區別,其中以人體紋線中細節特征區別最為顯著,也就是人體指紋的紋線起點以及終點、結合點、分叉點都存在有不同,以指紋實現的個人身份認證和識別,就是借助個人指紋中的細節特征的對比實現,同時又由于人體的指紋具有相對突出的穩定性以及唯一性、采集便利性等特征,使得在個人身份認證識別中具有更為突出的識別使用可行性。指紋識別技術進行個人身份識別與認證應用,主要是在對于采集的指紋圖像進行增強處理后,通過指紋圖像中細節特征的提取,最后進行分類匹配,以實現與指紋特征相吻合的個人身份識別和認證。
其次,人臉識別技術在個人身份識別與認證應用中,具有較為突出的主動性以及用戶友好、非侵犯性等特征優勢,人臉識別主要是借助二維圖像技術實現身份識別和認證,但是在實際識別應用中由于受到個人姿態或者是臉部表情變化、光照等情況的變化影響,導致實際識別應用中存在較大的局限性。因此,要想實現以人臉識別技術實現個人身份的識別認證,需要應用三維信息實現人臉識別。
再次,虹膜識別技術是借助人體眼球前部含色素的環形薄膜實現個人身份的認證和識別,人體虹膜具有豐富的結構與紋理特征。最后,聲紋識別技術和筆跡識別技術等生物特征識別技術都是借助人體的聲紋與筆跡特征,實現對于個人身份的認證和識別。
二、基于人臉和指紋的多模生物特征融合識別方法
結合上述常見的生物特征識別技術,在進行個人身份的識別認證中,不僅可以通過單個生物特征的提取分析,實現對于個人身份的認證識別,還可以通過多個生物特征的共同聯合應用,實現對于個人身份的識別和認證。其中,通過多個生物特征的聯合應用進行個人身份識別認證的技術方式就是所謂的多模生物特征融合識別技術,它與單個生物特征識別技術相比,不僅能夠實現單個生物特征識應用中的識別率比較低情況,而且很大程度上能夠提高整體識別的有效率,具有較為突出的識別應用優勢,尤其是在單個生物特征被破壞的情況下,通過多個生物特征的共同識別認證應用,其作用優勢更為突出。基于人臉以及指紋的多模生物特征融合識別技術,就是將人臉以及指紋兩種生物特征識別方式聯合應用,以進行個人身份的有效認證與識別,提高識別有效率。
三、結束語
總之,生物特征識別作為個人身份識別的有效方式,在個人信息安全保障中具有突出優勢和作用。通過多模生物特征融合方式實現個人身份的認證和識別,在身份認證識別的質量效率和避免單個生物特征識別局限性上,有著更為突出的作用,值得進行研究和關注。
參考文獻
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湖南省科技廳計劃項目;符振艾,基金項目編號:2014GK3040基于生物特征提取的人臉識別系統設計技術研究
關鍵詞:生物實驗;心理障礙;心理特點
生物學是一門實驗科學,生物實驗對于激發學生學習的興趣、啟迪學生思維、培養科學素養和創新精神均能產生積極的作用。了解和把握中學生在實驗教學中的心理活動特點,從學生的心理特點出發設計實驗教學,把學生對生物實驗的認識和態度引導到正確的軌道上,這將為學生今后的學習和工作打下良好的基礎。
一、了解學生對生物實驗的心理障礙,創設教學情境,引導學生愉快地走進實驗室
對大多數農村中學的學生來說,有著不同的背景和生物學習的經歷,對生物實驗也就有各種不同的看法和體驗。因此,教師應該注意部分學生對生物實驗的不正確的認識,或者是不良的體驗,分析實驗心理障礙形成的原因,在學生進入一個新的環境,對學習、生活有著新的憧憬的時候,運用適當的方法,糾正學生不正確的認識和心理障礙,將會對教學起到事半功倍的作用。
1.對實驗的輕視心理
由于傳統考試功能的缺陷,學生往往重理論而輕實驗,重記憶而輕能力。學生受此影響,認為生物實驗并不重要,做不做實驗都能學好、考好生物。這些學生對生物實驗往往采取敬而遠之的態度,做實驗時敷衍了事,不嚴格按照要求操作或袖手旁觀,實驗現象的記錄和分析往往采取主觀判斷或抄襲來應付。
對有這種心理的學生,教師應該在教學過程中經常強調,一是說明生物實驗能培養科學素養和科學能力,對于今后的學習和工作都有好處;二是介紹近年來中考、高考中實驗題的分值逐年增加的事實,以及中考、高考實驗題的新穎、靈活、綜合性強的特點,沒有經過嚴格的實驗操作訓練,只是憑記憶和背誦是根本考不好這些題目的。通過這樣的說理,讓學生對實驗課的學習從思想上重視起來。
2.對實驗的恐懼心理
恐懼心理屬于心理障礙,是外部刺激作用于腦和植物性神經系統的結果,一旦外部刺激弱化或消除,這種心理也將隨之淡化并消失。因此,在學生剛剛做生物實驗時,教師不要引入新的刺激,并采取一些措施來消除學生的恐懼心理。
一是實驗室要通風好,要給第一次進入實驗室的學生創造一個良好的環境,改變那種認為實驗室有毒的、令人作嘔的心理。
二是要多安排一些隨堂實驗,讓學生多試驗并能親身感受到生物實驗可以得到其他學科很難得到的體會和樂趣,從而淡化恐懼心理。
3.做實驗時的緊張心理
學生實驗操作中的緊張心理往往是因操作不熟練引起的,一些以前沒有見過的實驗儀器,學生對它很陌生,不會使用,必然有些緊張。有時做了幾次沒有做好,就更加緊張了。這就要求教師在教學中重視指導學生課前的預習,以及對生物實驗的基本操作訓練。在訓練中,教師不要急于求成,而應結合學生實際,由淺入深,循序漸進,讓學生反復練習,自己體會,熟能生巧之后,學生在實驗中自然就會有自信。
二、克服學生的不良實驗心理特點,培養學生良好的學習生物實驗習慣和持久穩定的實驗研究興趣
1.改變把實驗當成“變戲法”和“看熱鬧”的心理,明確實驗的目的要求
平時一說到上生物實驗課,許多學生往往是帶著好奇、新鮮、興奮的心情來上實驗課的。在教師講解時,他們常常忙于看各種儀器、藥品,急于動手做,做出了結果,看到了現象就很高興和滿足了。他們的注意力不在操作的規范上,對實驗目的也不是很明確,較多的是“照方子抓藥”。他們無論是看教師的演示實驗還是自己操作,都是以“變戲法”、“看熱鬧”的心理來對待。長期以這種心情對待實驗,不僅對學習實驗操作知識的鞏固和能力的培養沒有什么作用,而且使學生形成了對實驗的錯誤認識。
抓課前準備是解決這一問題的有效方法。一般學生的預習主要是了解實驗的內容、步驟及如何操作等,較少想到要了解實驗的目的,教師應使學生認識明確實驗目的的重要性,具體地了解實驗目的對于實驗技能、知識、觀察能力等諸方面的要求。為把課前準備引向深入,可以提出一兩個問題,讓學生思考。
2.克服單憑興趣去做實驗的心理,培養科學實驗的嚴謹態度
生物實驗能使學生得到從其他方面難以體會到的快樂和興趣,但是學生正處于青春發育期,他們的興趣往往不能持久,容易轉移。以單純興趣觀點做實驗的學生,只是追求個人感情上的某種需要或者刺激,學習只是跟著感覺走,對學習的艱苦性沒有準備。當實驗操作需要多次進行時,他們就會感覺到枯燥乏味而轉移興趣;當在實驗中受到紀律的約束時,他們也會把興趣轉移;當受到教師的批評,或者不喜歡教師的形象或語言特征時,他們也會把興趣轉移。
對此,我們要想辦法把他們最初對實驗的熱情,轉化為對生物實驗的持久穩定的興趣,培養其科學實驗的嚴謹態度。
首先,可以通過向學生介紹偉大科學家的事例。
其次,可以通過開展研究性實驗的學習活動,有意識地把實驗所帶來的直覺興趣引導到對實驗的因果關系或對實驗本質的研究中去,使他們不僅成為做好生物實驗的興趣動力,也成為促進學生心理品質良好發展的重要因素。
再次,在實驗中,教師要做到多一點寬容,少一點不必要的約束;多一點鼓勵,少一點指責;多一點嚴格,少一點嚴厲;多一點引導,少一點干涉。
最后,教師要加強自身修養,做到衣著整潔、美觀,語言生動親切,在實驗室中應保持適宜的情緒狀態,演示實驗操作時應盡量規范、熟練、靈巧、現象鮮明,給人以美的享受,對實驗中的意外事件要果斷處理,但又能處之泰然,這樣才可以使學生能“親其師而信其道”。
三、把握學生良好的心理特點出現的時機,培養學生的創新思維能力
1.抓住學以致用的心理,開展與生活聯系的實驗
應用是創新和社會發展的動力,也是學生學習的動力。中學生物教材中的實驗是以訓練基本操作和驗證所學知識為主的,實驗的理論性較強,開始時學生會有較高的熱情和興趣,做多了,學生就會想,這些知識除了考試需要外還會與生活實際有什么關系呢?如果這個問題長期得不到回答,就會使學生形成生物實驗是與生活無關的“科學”,部分學生就會因此對生物實驗失去興趣。
對生物實驗進行情境化處理和適時增加趣味性、實用性的實驗,將能很好地滿足學生的心理需求,甚至會取得意想不到的教學效果。如“制作細胞模型”這一實驗材料中的瓊脂不容易取得,需要量相對較多。在實驗前,筆者讓學生考慮“可以用什么材料來代替瓊脂,有無更好的方法,做到既經濟又實惠呢?”有的學生就想到了用果凍代替瓊脂,在制作過程中,果凍殼做細胞膜,綠豆作葉綠體,花生做細胞核。這樣一來,一個經濟又有觀賞價值的細胞模型就做好了。
2.激發設計實驗的心理,培養創新的能力
學生做多了教材中明確列出的實驗步驟與實驗用品和用量的實驗后,會由于自己的主動性無從發揮而產生厭倦的心理;另外,學生通過自己實驗和驗證實驗,逐步地認識到,實驗是研究生物的結構與功能,揭示生命的本質的一種手段,也是用來解決生活中實際問題的重要手段,到了一定時候就會激起自己設計實驗和運用所學的知識來解決一些簡單問題的意向性心理需要。
總之,重視根據學生的心理特點來設計實驗教學,糾正學生的不良心理障礙,培養健康的實驗心理,有利于學生知識的掌握和技能的形成,促進學生能力的發展,從而提高實驗教學質量。
參考文獻
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[關鍵詞] 生物特征識別 數字簽名 電子商務 身份安全認證
一、引言
在電子商務應用日益廣泛的今天,從某種角度看,身份認證技術可能比信息加密本身更加重要。它是網絡安全和信息系統安全的第一道屏障,是在信息安全時代備受關注的一個研究領域。
目前的應用主要是以“用戶ID+口令+數字證書”來進行用戶的身份認證。從根本上說這種身份認證不能解決訪問者的物理身份和電子身份的一致性問題,即無法確認通過身份認證的訪問者即獲授權者。
啟發于人的身體特征具有不可復制的特點,人們開始把目光轉向了生物識別技術。人的指紋、虹膜、視網膜等都具有惟一性和穩定性的特征,為實現更安全、方便的用戶身份認證提供了有利的物理條件。
用戶最關注的問題是因特網的網絡安全性和保密性。保障網絡中數據傳輸的安全性通常需要借助信息安全功能來實現。在開放系統中對具有重要價值的信息或私密信息進行通信時,可使用數字簽名等密碼技術進行加密。
生物識別技術代表著用戶身份認證技術的未來,有著廣闊的應用前景。如果將生物特征識別技術和數字簽名技術有機地結合在一起,可以提供一種更加安全、便捷的用戶身份認證技術。
二、生物特征識別技術
生物特征識別技術是通過計算機與光學、聲學傳感器和生物統計學原理等高科技手段結合,利用人體固有的生理特性來進行個人身份的鑒定。其核心在于如何獲取這些生物特征,并將之轉換為數字信息,存儲于計算機中,利用可靠的匹配算法來完成驗證與識別個人身份的過程。
1.指紋識別——成熟的身份認證技術
在網絡環境下的身份認證系統中,應用指紋作為身份確認依據是理想的。
第一,理論上,每個人的指紋是獨一無二的。
第二,指紋樣本便于獲取,易于開發識別系統,實用性強。
第三,指紋識別中使用的模板而是由指紋圖中提取的關鍵特征,使系統對模板庫的存儲量較小。也可以大大減少網絡傳輸的負擔,便于支持網絡功能。
第四,指紋識別是生物特征識別中研究最早、技術最成熟、應用最廣泛的技術,有著堅實的市場后盾。
指紋識別具有很高的實用性、可行性。隨著固體傳感器技術的發展。指紋傳感器的價格正逐漸下降,在許多應用中基于指紋的生物認證系統的成本是可以承受的。
指紋識別原理和過程如下:首先,通過指紋讀取設備讀取到人體指紋圖像,并對原始圖像進行初步的處理,使之更清晰。然后,指紋辨識算法建立指紋的數字表示——特征數據。特征文件存儲從指紋上找到被稱為“細節點”(minutiae)的數據點,也就是那些指紋紋路的分叉點或末梢點。這些數據稱為模板(至今仍然沒有一種模板的標準,也沒有一種標準的抽象算法,各廠商自行其是)。最后,通過計算機把兩個指紋的模板進行比較,計算出它們的相似程度,得到兩個指紋的匹配結果。
2.虹膜和視網膜——更準確、更可靠的身份認證技術
虹膜是一種在眼睛中瞳孔內的織物狀各色環狀物,每一個虹膜都包含一個獨一無二的基于像冠、水晶體、細絲、斑點、結構、凹點、射線、皺紋和條紋等特征的結構。世界上兩個指紋相同的幾率為1/109,而兩個虹膜圖像相同的幾率是1/1011,虹膜在人的一生中均保持穩定不變。因此,利用虹膜來識別身份能夠成為獨一無二的標識,其可靠性超過了指紋識別。
從直徑11mm的虹膜上,Dr. Daugman的算法用3.4個字節的數據來代表每平方毫米的虹膜信息,一個虹膜約有266個量化特征點,而指紋識別技術只有40多個特征點。266個量化特征點的虹膜識別算法在眾多虹膜識別技術資料中都有講述,在算法和人類眼部特征允許的情況下,Dr. Daugman指出,通過他的算法可獲得173個二進制自由度的獨立特征點。這在生物識別技術中,所獲得特征點的數量是相當大的。
關于虹膜的特征提取方面較有成效的主要有Daugman的利用多分辨率Gabor濾波器提取虹膜紋理的相位信息;Wildes的基于4種不同決策標準的拉普拉斯金字塔提取虹膜紋理特征;Boles和Boashash的基于小波變換過零檢測虹膜識別算法以及中科院采用Gabor濾波和aubechies-4小波變換相結合的紋理分析方法。
虹膜技術上有一些地方有待完善;當前的虹膜識別系統只是用統計學原理進行小規模的試驗,而沒有進行過現實世界的惟一性認證的試驗;目前圖像獲取設備相當昂貴。
視網膜是一些位于眼球后部十分細小的神經(一英寸的1/50),它是人眼感受光線并將信息通過視神經傳給大腦的重要器官,用于生物識別的血管分布在神經視網膜周圍,即視網膜四層細胞的最遠處。
在20世紀30年代,通過研究就得出了人類眼球后部血管分布惟一性的理論,進一步的研究的表明,即使是孿生子,這種血管分布也是具有唯一性的,視網膜的結構形式在人的一生當中都相當穩定。所以,同虹膜識別技術一樣,視網膜掃描可能是最可靠、最值得信賴的生物特征識別技術。視網膜掃描設備可以從使用者的視網膜上可以獲得400個特征點,創建模板和完成確認。由此可見,視網膜掃描技術的錄入設備的認假率低于0.0001%。但拒假率(FAR,指系統不正確地拒絕一個已經獲得權限的用戶)比較高,相信在進一步的研究中可以大大降低。
因為對視網膜難于采樣,也無標準的視網膜樣本庫供系統軟件開發使用,這就導致視網膜識別系統目前階段難以開發,可行性較低。
與指紋識別技術的主要步驟以及原理相似,虹膜識別與視網膜識別一般包括圖像采集、圖像處理、特征提取、保存數據、特征值的比對和匹配等過程。
綜上所述,指紋識別是最容易實現的;而虹膜識別與視網膜識別受到某些限制,目前除了一些高端應用外很難普及應用,但其有著巨大的技術優勢和潛在的商業價值,必將是下一代生物特征識別技術的發展方向。
三、基于生物特征識別和數字簽名技術的電子商務身份認證系統解決方案
1.方案設計要求
要確保基于指紋特征的用戶身份認證系統的整體安全性,必須對基于指紋特征的網絡身份認證方案設計一個安全的身份認證協議。良好的身份認證協議應該滿足以下幾個要求:
(1)能夠準確識別被認證對象的身份;
(2)能夠明確重要事件的責任人,并實現簽名,避免事后抵賴;
(3)能夠保障數據在存儲和傳送時的安全。
2.基于生物特征和數字簽名技術的電子商務身份安全認證系統結構
基于秘密信息的身份認證協議:保證通信認證可以防止第三方的重放攻擊,但由于客戶端密鑰存儲和管理存在問題。基于生物特征的身份認證:能解決口令窺視和密鑰管理難等問題,但很難阻止第三方的重放攻擊。因而,筆者提出了綜合前述的生物特征識別技術和數字簽名后得到的電子商務身份認證系統的解決方案。
在網絡環境下(B/S結構),用戶(客戶端)如果要訪問遠程服務器所管理的信息資源,在獲得相關資源訪問權限之前,必須通過生物特征身份認證,所有的信息資源訪問權限都在身份認證系統(服務器端)管理之下,未通過身份認證的用戶不能訪問信息資源。當模板內置于服務器時,通過客戶端的生物特征獲取儀器獲得用戶的生物特征信息,該信息被加上數字簽名后傳送到服務器,在服務器首先校驗簽名是否有效,再與預先注冊的模板進行比較,并完成身份認證。
3.身份認證步驟與協議
在生物認證系統中,為了保證生物特征值這不被非法用戶所獲得,采用數字簽名技術。我們在此對協議中采用的符號做如下定義:A為用戶,AS為認證服務器,KUAS為認證服務器公鑰,TAS為認證服務器的時限,NA為A的現時數據,FA為A的生物特征值,IDA為A的標識。還需說明的是這里采用的是單向認證協議。基本協議如下:
(1)A用自己標識的簽名向認證服務器AS請求認證。使用簽名技術能有效地阻止一個虛假認證服務器對用戶A的欺騙性連接。因為只有合法的認證服務器才保存有用戶的公鑰,從而能驗證這個簽名來獲得IDA來為下面的認證過程來使用。
(2)認證服務器產生時限TAS,現時數據NA,并將自己的公鑰KUAS、NA和時限TAS用用戶A的公鑰KUA加密后返回給客戶端的A用戶。
(3)客戶端A接受到認證服務器公鑰、時限和現時數據NA,同時在客戶端的生物特征傳感器讀取用戶的生物特征圖像,并獲得特征FA,把元組{TAS,NA,FA}用認證服務器的公鑰KUAS加密后發送給認證服務器。
(4)認證服務器AS通過生物特征信息數據庫進行比對,若匹配則A的身份通過認證。
這個方案與現時使用的認證體制基本類似,所以電子商務交易系統不必作重大改變。但因為引入了生物特征識別,安全性可以獲得有效的加強。
四、結束語
在信息化日趨成為主流的今天,電子商務的業務已隨著互聯網的普及而飛速發展,與此同時,電子商務的安全性也成為業界的一個熱點研究方向。本方案設計將基于生物特征的身份認證技術和數字簽名相結合應用于電子商務,加強系統安全性,具有一定的研究和實用意義。
關鍵詞:生物識別;特征提取;脊線跟蹤
中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2017)03-0168-02
Biometric Identification Technology Used in Intelligent Terminal
DUAN Pei-pei,YUAN Xin, HOU Na
(School of Computer Science,Xi'an Shiyou University,Xi'an710065,China)
Abstract: With the development of information and network technologies, intelligent terminals are widely used. The personal identity on the network is blurry so that some reliable biometric recognition technology are used to guarantee the safety and property of people. In the paper, an identification algorithm based on fingerprint identification is proposed.
Experiments have shown that the method extracts fingerprint features well and can improve the effect of the personal identification.
Key words: biometric identification; feature extraction; ridge line tracing
1 概述
近年來,信息、網絡技術發展迅猛,依托這些技術,社交媒體、電子商務等各類應用也愈發豐富。數碼產品,尤其是智能終端的種類和應用場合也越來越多。事實上,在網絡全球化的當下,典型智能終端設備――手機幾乎可以視作是臺“移動電腦”。然而,在這些應用場合中,個人的身份在網絡中其實是既模糊又數字化的,故而為了保證信息安全、財產安全,必須提高用戶身份識別的準確率。
常規的終端設備多使用基于身份識別與密碼相結合的方式來對用戶訪問進行控制,可這些方法也存在一些諸如:安全性差、密碼易失及易被盜用等潛在問題。故而,隨著技術及新的應用模式的發展,智能終端設備對于人機交互間安全性和便捷性的需求也就更為突出了。
就目前而言,生物識別技術可以說是使用較為廣泛,且安全性、準確性均較高的識別技術。此類識別技術通過將計算機、光學、生物傳感器和生物統計學原理等高科技手段密切結合,利用人體固有的生理特性以及生理特征來實現身份鑒定[1]。指紋識別即為其中典型應用之一。本次設計將討論指紋生物特征用于智能終端身份識別的實現過程,包括:個體特征獲取、生物特征圖像預處理、特征提取、身份鑒定等步驟[2]。
2 基于生物特征的身份識別算法
本次設計將基于指紋特征完成身份識別,整個設計大致分為幾個步驟:個體特征獲取、生物特征圖像預處理、特征提取、身份鑒定。不過,在實現時,處理過程如下:
圖1 生物特征識別過程
2.1 生物特征圖像預處理
實際上,對特征獲取所得的生物特征圖進行預處理是整個身份鑒定過程的基礎。由于環境、身體,甚至采集設備均可能影響生物特征的采集效果,所以預處理其實就是要削弱這類不良干擾的影響,并將其轉變成二值點線細化圖。然而,由于圖像本身質量問題和預處理過程中可能帶來的某些噪聲,為了在提取細節特征時剝離偽特征,可通過以下幾個步驟來獲得正確的指紋特征:
圖2 指紋特征預處理過程
上圖中不同模塊的功能為:由于實際采集的圖像很可能存在灰度不均勻的現象,為了使后續處理有較為統一的圖像規格,需對圖像做規一化處理。隨后,通過圖像增強來改善指紋圖像質量,以使其細節更清晰,突出和保留生物體固有特征的過程。進而,再通過求取方向圖及濾波完成指紋圖像的變換表示。二值化進一步對圖像紋線進行處理,使其更能突顯生物體的重要特征。最后,經過細化處理,使得原本不清晰的圖像轉換為特征鮮明的圖像。
2.2 生物特征提取
文中采用的生物特征其實就是指紋特征。故而此處,特征提取其實就是要提取指紋的細節特征,也就是把紋線走向、端點和分叉點等能夠充分表示生物體唯一性的特征盡量多地提取出來。考慮到該技術在智能終端應用中的準確性,特征提取算法必須能夠盡可能多地提取能代表生物個體原始信息的有效特征。具體來說,此處要提取的特征應滿足:
1)提取的特征應能保持生物特征的獨特性。
2)所提取的特征應具有緊湊性,盡可能不含冗余信息。
3)能適應不同的匹配算法。
本文用脊線跟蹤的方法完成對生物細節特征的選取,以保證特征點選擇的有效性。算法通過對指紋圖像進行像素點搜索,首先確定其基本特征點;然后,根據指紋方向圖和脊線間的平均距離完成脊線跟蹤,進一步對前面搜索到的細節特征進行選取,以得到有效特征點,并通過對其相對位置進行分析,將之用作指紋的細節特征信息[3]。實際上,除了對待提取特征的考慮外,因槭竊謚悄苤斬酥杏τ茫所以提取生物特征的算法應盡可能簡捷、高效,且抗噪能力要強。本文采用的分析方法提取的指紋細節特征能更好地抵抗指紋圖像處理過程中的干擾,也為隨后的特征匹配做好了準備。
圖3 特征提取點(“~”所示為分叉點,“×”所示為端點)
2.3 生物特征匹配
獲得生物特征之后就可以進行匹配分析,進而實現生物特征識別了。在本文涉及的應用中,生物特征匹配其實也就是完成指紋特征的匹配。為了解決匹配問題,其實需要分別提取出兩幅指紋圖像各自的細節特征,然后將兩組細節進行比對,以判定它們是否來自同一個體。
一般而言,指紋匹配常使用基于紋理信息以及基于點模式的匹配方法,本文使用后者,也就是根據指紋脊線的端點以及分叉點來完成識別。在匹配過程中,將會把提取到的特征點和模板圖像中的特征點進行比較,并根據兩幅圖像之間相差絕對值的大小判定匹配圖像。在實際應用中,隨著匹配條件的改變,識別效果也必然隨之改變。通常情況下,該條件越嚴格,識別出錯的概率自然就越低。
3 小結
生物識別技術以其自身的特點和優勢,在很多場合中應用,作為其中典型應用的指紋識別技術尤其得到了更多的關注。在利用指紋生物特征進行身份識別的各類應用場合中,對身份識別性能的要求自然也各異。在安全需求較高的應用場合,識別率要盡量高;而在一些日常識別應用中,此類要求會有所下降。所以,在不同的智能終端應用系統中,識別參數的選取也各不相同。即便如此,本文研究的方法在應用時,仍可滿足應用需求。
參考文獻:
[1] 韓玉峰,王小林,張傳文.生物特征識別技術研究及應用[J].微計算機信息,2012(3).
下面以美國中學生物核心教材“Biology”中的 “建立一個鑒定生物檢索表”實驗為例,作一簡要介評。
一、“建立一個鑒定生物檢索表”實驗
1. 簡介
2007年5月,科學家和志愿者們聚集在美國華盛頓特區滾石希臘公園參加一個生物限時尋――24小時調查公園的物種。團隊4個小時輪班一次。在24小時內,在公園里共鑒定出超過650個物種!
整個團隊成員來自不同的領域,包括鳥類、昆蟲、真菌和植物等方面的專家。專家們利用檢索表幫助他們鑒別發現的生物。
在這個實驗中,首先你會用一個檢索表來鑒定鯊魚。檢索表是根據一對直觀的特征陳述建立的。使用者要從兩個特征中選出描述最符合的。按照檢索表上的步驟,使用者逐漸縮小范圍,最后確定到某種生物。在你學會使用檢索表之后,你要為一組生物設計一個檢索表。
2. 問題討論
(1)觀察:寫出三種用在檢索表中的鯊魚生理特征。
(2)分類:你所鑒別的鯊魚都屬于同一個屬嗎?解釋原因。
(3)概念運用:當你列出了一系列用在檢索表中的生理特征之后,你怎么決定哪個特征用在檢索表的第一步呢?
3. 實驗步驟
(1)學習使用一個二歧分類檢索表
①在你鑒定鯊魚之前,你需要了解一些鯊魚的解剖學特征。圖1是一個鯊魚的簡圖,圖中列出了不同位置的鯊魚鰭。請參考圖1,根據檢索表鑒定出圖2中的鯊魚。
②在圖2中選擇一個鯊魚簡圖。首先查閱檢索表中1a和1b的表述,其中一個表述符合你選的鯊魚的特征,另外一個不符合。選擇一個能夠準確描述鯊魚特征的描述,按照指示繼續。
③繼續按照檢索表中的信息檢索直到你鑒別出物種。把鯊魚的學名和俗名寫在記錄表中。
④重復步驟2和3,鑒定出圖2中的其它鯊魚。
(2)構建一個二歧分類檢索表
你將研究一組生物,例如蝸牛、鳥、羚羊、嚙齒動物,或者觀賞魚等。你需要查閱關于物種帶插圖的書籍或網頁。
①選擇一組生物。列出在這組生物中普遍存在的特征。
②從這組生物里選擇6―8種,在紙上畫出8種生物的簡圖。用字母分別給每個簡圖做標記,在對應的字母旁寫出該生物的學名和俗名。
③參考鯊魚檢索表,在空白處為你選擇的這組生物建立分類檢索表。
④檢驗二歧檢索表的實用性。讓另外一名同學利用你構建的檢索表鑒別你所畫的生物簡圖。
4. 分析與推斷
(1)推理:如果你要用檢索表來鑒別10種不同的鯊魚,檢索表應該怎樣修改?
(2)評價:在構建分類檢索表的過程中,哪一部分你遇到的挑戰最大?
(3)推理:假如你有一組真的生物而非簡圖,你認為還有什么特征可以作為構建分類檢索表的依據?
(4)比較:鯊魚二叉檢索表把3種缺少臀鰭的鯊魚歸為一組,但進化分支圖表明其中一種鯊魚(格陵蘭鯊)與有臀鰭的七鰓鯊親緣關系更密切,這告訴我們什么?
(5)分類檢索表與生物進化分支圖有什么區別?
(6)得出結論:用來構建檢索表的生理特征與用來構建進化分支圖的特征相比有哪些局限性?
(7)推理:本實驗中的檢索表可以把生物鑒定到種的水平。能用檢索表把未知生物歸類到林奈分類系統的更高水平嗎?為什么可以?或者為什么不行?
5. 拓展研究
在課本或參考書中找到一個列出衍生特征的進化分支圖。哪一個衍生特征可以作為依據用在分類檢索表中?哪些不能?為什么?
二、思考與建議
通過對比中美兩國在生物分類方面的實驗內容,發現美國二歧分類檢索表相關的實驗設計具有一定的參考價值。
首先,建議在現有教材中,通過概念圖對事物進行分類的基礎上,為進一步提高學生獲取信息的能力,建立系統辨別動植物的能力。可先教給他們獲取信息的方向,識別動植物的途徑或學習工具,例如生物檢索表的使用與編制方法,以幫助他們構建較為完整的生物專業知識與能力。更重要的是,在這個學習的過程中,讓學生體會嚴謹而縝密的科學思維的重要性。
【關鍵詞】生物識別技術 客戶身份識別 作用與風險
所謂生物識別技術,就是通過計算機與各種傳感器和生物統計學原理等高科技手段密切結合,利用人體固有的生理特性和行為特征,來進行個人身份的鑒定。與傳統的身份鑒定手段相比,生物特征是唯一的、穩定的、可以驗證的,基于生物特征識別的身份鑒定技術更具有防偽性能好、不易偽造或被盜等優點。由此,其在互聯網金融領域的應用也是大勢所趨。
一、生物識別技術的研發應用情況
(一)生物識別技術主要種類
近年來,生物識別技術發展迅速,并在不同行業范圍內得以應用。當前在互聯網金融領域中,有所介入、涉及的生物識別技術主要有指紋識別、虹膜識別、面部識別、掌形識別、簽名識別等。
(二)生物識別技術在互聯網金融發展背景下的應用情況
目前,對于對安全防范控制有著極高要求的金融業,在金庫的安全設施、保險柜、自動柜員機等方面已使用到了生物特征識別這種直觀、準確、可靠的識別系統,并且,今后隨著互聯網技術的逐漸發展,對借助生物識別技術來解決金融業務方面的身份識別、確認或者支付的呼聲越來越高,運用關注度將更多,銀行也在積極探索和嘗試這方面的運用。但是目前想要進行大規模推廣和運用的并不多,更多的做為輔助手段。
二、以生物技術開展客戶身份識別的優勢與不足
指紋、虹膜、面部識別等生物特征識別技術與傳統的身份鑒別技術相比,基于人體生物特征識別技術的安全性顯然要高得多。但在實際應用中,生物識別技術也并非完美無缺,還不是很成熟,難以避免存在著一些漏洞。
(一)優勢方面
一是生物識別技術認定的是人本身,由于每個人的生物特征具有與其他人不同的唯一性和在一定時期內不變的穩定性,不易偽造和假冒,所以利用生物識別技術進行身份認定,方便、安全、可靠;二是生物識別技術產品均借助于現代計算機技術實現,很容易配合電腦和安全、監控、管理系統整合,實現自動化管理;三是生物識別技術可有效避免傳統短信驗證手段潛在風險。隨著手機木馬,偽基站等黑客活動日漸增多,短信驗證碼被攔截的可能性大幅增加,而生物識別技術的身份認證具有不可替代性,能有效規范被網絡攻擊的風險;四是由于生物識別技術具有高服務附加值和高安全性的潛在優勢,符合商業銀行需要高效益、高性能的應用程序來助力其運行環境的目的,已成為非常吸引商業銀行的一項新型應用技術,為風險防范又增加了一道堅固的壁壘。
(二)不足之處
任何技術都可能存在一定的針對性和局限性。同樣,相對傳統的身份識別,生物識別技術是有較大的優勢,但其也存在著一定的缺陷。一是準確性方面的局限。比如說人手指受傷時,指紋這個生物特征在被識別過程中的準確性就可能受到影響。另外,非法用戶制造有著相同指紋的橡膠手指冒認合法用戶在技術上也是可能實現的;二是同傳統身份識別認證方法一樣,生物特征信息在傳輸過程中也有可能被截獲或篡改,存儲在數據庫中的信息也可能會被修改,這些都會使得合法用戶的身份認證受到影響,這也是今后生物識別技術所面臨的主要問題之一;三是要求用戶配合的程度高,如從指紋鎖的實際應用情況來看要求用戶配合的程度高,用戶在指紋采集過程中需要直接接觸指紋采集儀,容易產生被侵犯的感覺,導致用戶對指紋識別技術的接受度降低,用戶指紋難以采集;四是存在使用專用設備、價格昂貴等缺點,用較高的代價來保障安全。
三、應用中存在的困難與潛在的風險
就目前來看,雖然關注度高,但由于生物識別技術的尚不成熟,其在金融領域的運用暫時還難以大規模的推廣使用,還面臨著政策和宣傳不到位等諸多因素的困擾,如何理性、務實的直面存在的問題困難,加強對該項技術的投入和監督,是金融業在未來一個時期內應重點解決的問題。
(一)困難
一是使用成本高。如通過掌靜脈識別身份進行支付的方式比較安全可靠,但問題是這個設備的成本是比較高的,這就導致它更多的是在一定范圍內使用,很難大規模推廣使用,同樣,指紋、虹膜等技術都面臨類似的問題;二是使用范圍受限。相對來說,人臉識別方面,利用攝像頭掃描就相對容易,只需要配備一個手機就可以解決,可以大面積推廣使用,但目前也不能保證這個技術就絕對安全,未來的使用可能更多的還是規定這種技術支持一定的業務范圍。
(二)風險
生物識別技術具有使用便捷的優點,同時風險與之并存:生物特征的生物身份識別技術存在著一旦被盜用將無法吊銷的風險,這也是目前導致僅依賴生物識別技術進行身份認證的措施還不適用于大范圍的金融業務的原因所在。同時,互聯網銀行業務發展的技術障礙也未解決,無論人臉識別、指紋等多重生物識別技術有多成熟,只要是網絡遠程傳輸方式都能夠被黑客截取復制,金融業務潛在風險。
四、相關建議
(一)加強互聯網金融業務的監管
近年互聯網金融業務如火如荼,但監管嚴重薄弱,傳統金融監管部門并不十分了解信息網絡安全的相關技術。因此,迫切需要設立相關信息安全部門的聯席會議制度或者監管協調機制,對有關互聯網金融的規則從源頭介入,制定監管制度辦法,避免監管部門事后被動的尷尬。
(二)加大宣傳推廣力度
當前生物識別技術還不夠成熟,人們對其的心理接受程度,還有待從不熟悉該技術到熟悉這樣的過程和時間。因此,金融業所須做的是加大對生物識別技術技術的研發以及加強宣傳工作。
(三)建立個人生物特征信息中央數據庫
有效的生物特征識別應用必須由強大的數據后臺作保障,應建立一個大型個人生物特征信息數據庫,能夠采集和存儲指紋掃描、虹膜掃描、掌紋和語音數據及其他生物識別符號,以更快、更好并且將更有效地提升部門間的數據共享和可操作性。
(四)生物識別技術與其他方式有機結合