生物识别的缺点 知乎
一、生物识别的缺点 知乎 生物识别技术是近年来快速发展的一种身份验证技术,它利用个体独特的生物特征来识别和验证身份,如指纹识别、面部识别和虹膜识别等。这些技术以其高
兴奋是指电信号沿着神经纤维传导,这种电信号就叫做神经冲动,神经冲动也可以表示为动作电位,是钠离子内流和钾离子外流形成的外负内正电位。
无神经的生物没有人类所称的痛感或痛苦。但是,题目列出的“大虾、螃蟹、生蚝”是有神经系统的。大概提问者是从某种十分诡异的异世界穿越来的。
人给疼痛的定义是“由真正存在或潜在的身体组织损伤所引起的不舒服知觉和心理感觉”,这是一种关联到负面神经刺激的情绪反应,需要复杂到一定程度的神经系统。有神经的动物未必达到了能产生疼痛的复杂程度。
过去数年间,龙虾和一些螃蟹已被部分欧洲国家视为有情众生,要求在烹饪前用电击或打击武器将它们打晕或无痛处死。并非所有欧洲民众都接受这种法律法规,而且实际操作经常相当粗糙。
生蚝的神经系统看起来不足以产生像样的心理感觉,尽管它们有在受到破坏时退缩的举动。“看起来痛得打滚”的趋利避害行为并不意味着情绪,能移动的细菌也可以在离子浓度影响下趋利避害。
扁盘动物(丝盘虫)、多孔动物(海绵)、栉水母动物、刺胞动物(水母、水螅、珊瑚[1]等)等没有痛觉相关的神经结构,一般视为没有痛觉。
大部分讨论动物的知觉的学者认为脊椎动物都有痛觉——一些科学记者错误报道的裸鼹鼠不是没有痛觉,而是皮肤缺少 P 物质而对低 pH 值和辣椒素不敏感[2]。不过,一些神经损伤或痛觉受体先天性缺失的个体的痛觉减弱或不再关联到情绪,在人身上这称为“无痛症”。
在无脊椎动物中,章鱼、乌贼之类看起来有痛觉,其余软体动物、节肢动物、环节动物、扁形动物、线形动物的情况不统一,一部分物种看起来有痛觉相关的神经细胞、另一部分则没有。
人的无痛症可以分为“感觉不到一部分类型或全部类型的受伤”和“能感觉到受伤,但没有相应的负面情绪出现”两种。你可以预期许多结构简单的动物属于后一种情况。
无论如何,我们现在并不能直接感受到动物的情绪,只能通过其表现和自己的经验对比来推测。你觉得有痛觉的任何动物或他人,都不一定真的有痛觉。
生物神经调节教学反思
生物神经调节教学作为高中生物学的重要内容之一,是探讨生物体神经系统如何调控各种生理活动的过程。作为一名教育工作者,在教授这一内容时,我深感有必要进行反思与探讨,以提高教学质量,让学生更好地理解和应用这一重要知识。
在进行生物神经调节教学之前,我们首先需要明确教学目标。经过思考与整理,我确定了以下教学目标:
为了实现以上教学目标,我采用了多种教学方法与手段:
为了及时了解学生对教学内容的掌握情况,我采取了以下教学反馈与评估方式:
经过一段时间的教学实践,我对于生物神经调节教学进行了反思和总结,找到了以下需要改进的地方:
通过对教学的反思与改进,我将进一步提高自己的教学能力和水平,为学生提供更好的教育服务,帮助他们更好地理解和应用生物神经调节这一重要知识。
总之,生物神经调节教学的反思与改进是一个不断探索与进步的过程。只有我们不断地反思和总结,才能不断提高教学质量,为学生的学习成长提供良好的环境和条件。
1. Eric Lander
麻省理工学院(遗传学)
Eric Lander ,数学家和遗传学家,1978年毕业于普林斯顿大学,1981年以罗德学者的身份获得牛津大学数学博士学位,40岁当选美国科学院院士,1990年创办了怀海德研究所的基因组中心,是基因组测序的先驱,在人类基因组测序方面做出了巨大贡献,是美国科学界最有影响的人之一。
2. Karl Friston
伦敦大学学院(神经科学)
Karl Friston,英国伦敦大学学院维康基金会神经造影中心教授、维康基金会首席研究员,他通过统计参数映象和基于体素的形态学分析对脑成像数据分析做出了重要贡献,曾获得2017年度科睿唯安“引文桂冠奖”。
3. Raymond Dolan
伦敦大学学院(神经科学)
Raymond Dolan同样来自英国伦敦大学学院维康基金会神经造影中心,他对阐明情绪的神经机制,以及情绪对认知和决策的影响做出了重要的研究贡献。
4. Shizuo Akira(审良静男)
大阪大学(免疫学)
审良静男,日本医学家、医学博士、大阪大学教授,免疫学权威,他在Toll受体研究方面做出了突出贡献,发现TLR能识别一群不相关的源于微生物的分子,并曾获得2004年的Robert Koch Prize,2006年的William B. Coley Award,2010年的Keio Medical Science Prize。
5.David Botstein
Calico公司 (生物学)
David Botstein,普林斯顿大学Lewis-Sigler Institute of Integrative Genomics主任,1978年,David Botstein开创核酸限制性片段长度多态性分析技术,用于标志不同个体间的基因差别,为后来的人类基因组计划奠定了基础。在斯坦福大学,通过与另一位科学家的合作,他使得大规模的生物芯片研究在技术领域几乎家喻户晓。目前,他自己的实验室以酵母为研究对象,在绘制目前最完备的物种生物信息数据库中发挥了核心作用,David Botstein曾获得美国最高生物医学奖第十届阿尔巴尼医学中心奖。
6.Dennis Smith
辉瑞公司 (药代动力学)
Dennis Smith,辉瑞全球研发中心药代动力学研究室前负责人,药物代谢方面的专家,致力于研发更安全更有效的药物。他参与研发了 8 种美国 FDA 批准的全新化学实体药物(NCEs),并发表了超过 100 篇的论文。
7. Eugene Koonin
美国国家生物技术信息中心(生物信息学)
Eugene Koonin,美国国立卫生研究院下属国立医学图书馆 (NLM) 国家生物技术信息中心 (NCBI) 的资深研究员,美国科学院院士。主要研究方向为基因组序列比对分析以及全基因组范围的基因功能解析,他还对生命进化过程中的数学建模分析有巨大贡献,是基因组进化研究领域的领头羊,国际生物信息学界的大牛。
8. Walter Willett
哈佛大学公共卫生学院(流行病学)
Walter Willett,医学博士、国际著名营养学家,美国哈佛大学公共卫生学院营养系主任,美国科学院医学院院士,Walter Willett对膳食、营养与慢性疾病关系的研究成果引人瞩目,已发表科研论文1000余篇,主要集中在生活方式对心脏疾病、癌症的风险因素,此外还撰写了由牛津大学出版社出版的营养流行病教科书,面向普通大众。他撰写的哈佛大学健康饮食指南曾经是最为畅销的书籍之一,被世界公认为临床医学界最为知名的五名专家之一。
9.Rudolf Jaenisch
麻省理工学院(遗传学)
Jaenisch,分子生物学家和遗传学家,干细胞研究领域的权威人物,也是怀特黑德研究所的创始人之一,曾经担任过国际干细胞学会的主席,其在一系列的领域做出了有影响的工作,包括基因敲除小鼠、表观遗传学研究、核移植、ips等,解决了这些领域几乎所有的重要问题。
10.Bert Vogelstein
约翰霍普金斯大学医学院(肿瘤学)
Bert Vogelstein,癌症基因组学领域的先驱,基于对大肠癌的研究,他于1988年提出一个人类癌症模型,假设连续积累的癌基因和抑癌基因的突变可以导致癌症,p53是首个印证这一假说的基因,1991年他与人合作发现了另一抑癌基因APC,为癌症领域的研究做出了不可磨灭的贡献。
是秀丽隐杆线虫,它有302个神经元。
秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans,C. elegans)是一种无毒无害、可以独立生存的线虫 。
其个体小,成体仅1.5mm长,为雌雄同体(hermaphrodites),雄性个体仅占群体的0.2%,可自体受精或双性生殖;在20℃下平均生活史为3.5天,平均繁殖力为300-350个;但若与雄虫交配,可产生多达1400个以上的后代。
自1965年起,科学家Sydney Brenner利用线虫作为分子生物学和发育生物学研究领域的模式生物。
伦敦科学博物馆正在完成一项使命——重建英国第一个人形机器人。“Eric”由两位一战老兵William Richards和Albert Herbert Reffell在1928年发明。这是一个高大魁梧的人形机器,外皮由铝制成,并且能够站立,四肢和头部都可以活动。Eric的动作可以通过无线连接来远程控制,也可以直接根据声音完成指令。最初建造Eric的目的是去伦敦的现代机械协会展览揭幕。而这之后他还环游了世界,会见了众多政要和名人。
近年来,生物学教育已经从传统的教师讲授为主转变为以学生为中心的教学模式。教学设计在这个过程中变得至关重要,特别是对于生物神经调节这一复杂的主题而言。本文将对生物神经调节教学设计进行深入反思,并提出一些建议。
生物神经调节作为一个抽象而复杂的主题,对于学生来说可能是非常难以理解的。因此,一个有效的教学设计应该引入活动学习,以帮助学生更好地理解和应用所学知识。例如,可以组织实验室活动,让学生亲自观察和记录相关现象,通过实践来加深对神经调节的认识。
此外,教师还可以设计小组讨论和角色扮演活动,让学生扮演不同的身份,从不同的角度思考神经调节对生物体的重要性。这样的活动能够培养学生的合作能力和批判性思维,并增加他们对神经调节的兴趣和理解。
生物神经调节是一个紧密联系于现实生活的主题。因此,在教学设计中,我们应该充分利用实际生活案例来举例说明神经调节的重要性。例如,可以通过解读疾病的病例,说明神经调节失常对人体健康的影响。
另外,我们还可以结合日常生活中的例子,比如解释为什么我们会感到饿了或口渴了,以及身体如何通过神经调节来维持内部环境的稳定。这样的案例能够使学生产生共鸣,加深他们对神经调节的理解,并将所学知识与实际应用联系起来。
生物神经调节是一个涉及多种概念和过程的主题,通过多媒体辅助教学可以帮助学生更好地理解和记忆相关知识。教师可以使用动画、图像和视频等多媒体资源来呈现抽象的概念,使学生更加直观地理解神经调节的原理。
同时,利用多媒体还可以提供丰富的案例和实验数据,帮助学生更好地理解神经调节的机制。通过视听的方式,学生可以更加深入地体验和学习这一主题,提高学习的效果。
为了激发学生对生物神经调节的学习兴趣,教学设计应该注重培养学生的探究精神和创造力。可以通过提出问题、引发思考和讨论,让学生积极参与课堂,并主动探索和深入学习。
此外,我们还可以组织丰富多样的课外活动,如参观实验室、野外考察等,让学生亲身体验神经调节的研究和应用,进一步激发他们的兴趣和学习动力。
生物神经调节是一个需要深入理解和巩固的主题,只有理论知识的掌握是不够的。因此,在教学设计中,我们需要注重知识的巩固与应用。
可以设计课堂练习、小组项目和个人研究等任务,让学生通过实践来巩固所学的知识,并将所学知识应用于解决实际问题。通过实际操作和应用,学生能够更加深入地理解和掌握神经调节的原理和方法。
通过对生物神经调节教学设计的反思,我们可以不断完善和优化教学过程,提高学生的学习效果和兴趣。活动学习、实际案例、多媒体辅助、学习兴趣和知识巩固与应用等策略的应用将为学生打开理解和探索生物神经调节的大门。
人工神经机器人系统作为新型的机器人系统,是神经科学与传统机器人技术交叉结合的产物。
该系统通过人或动物的生物神经系统作为信息接口,完成人或动物机体与传感器或执行器等外部设备的信息交互,从而达到对某些生理机能的补偿、增强或者拓展。近年来,对神经科学的研究不单纯只针对于中枢神经系统,而是扩展到了人体与外界环境的交互作用中。
人工神经机器人系统也不是一个单独存在的机器人系统,而是依托于生物体的神经系统、外部设备和环境三者之间的交互而存在的混合系统,特别是神经系统和外部设备之间的交互作用尤为重要,这需要对神经系统信息进行正确解码,从而控制外部设备的工作状态,还需要对设备反馈信息进行神经编码,向神经系统进行发送,从而组成双向闭环融合。
在符合中枢神经可塑性的学习机制下,将人工神经机器人系统与人体信息系统进行有机融合,可以通过不断学习训练来提高人体对系统的适应性程度,更高的发挥系统效能。人工神经机器人的应用范畴主要可以分为认知、记忆、感受和执行四个方面,包括各类神经假体等。
"纯意念控制"人工神经康复机器人"神工一号"系统。
脑控机械外骨骼是利用被动机械牵引,非肌肉主动收缩激活。而“神工一号”则利用神经肌肉电刺激,模拟神经冲动的电刺激引起肌肉产生主动收缩,带动骨骼和关节产生自主动作,与人体自主运动原理一致。
机器人神经网络是一个融合了机器人技术、神经网络和人工智能的综合性概念。其核心在于利用神经网络模型来模拟人脑神经元的运作方式,从而使得机器人能够具备学习、识别、决策等复杂能力。
具体来说,机器人神经网络通过构建大规模的神经元连接网络,模拟人脑的信息处理机制。这种网络结构使得机器人能够处理大量的输入信息,并通过学习和训练来不断优化自身的性能。
在机器人技术中,神经网络的应用广泛,包括但不限于机器人的运动控制、环境感知、目标识别、语音交互等方面。例如,通过神经网络,机器人可以学习如何更有效地移动和执行任务;同时,它们也可以利用神经网络来识别和理解环境中的物体和情况,从而做出适当的反应。
近年来,随着深度学习技术的发展,机器人神经网络的研究和应用取得了显著的进展。深度学习使得机器人能够处理更复杂的任务,并具备更强的泛化能力。这使得机器人神经网络在工业自动化、家庭服务、医疗护理等领域具有广泛的应用前景。
总的来说,机器人神经网络是一个充满挑战和机遇的领域,它的发展将推动机器人技术向更高级别的智能化和自主化迈进。
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