“来上科大，学生物！” ——优秀本科生课程论文展

来上科大，学生物！

因为这里有

最厉害的教授，

最高端的科研平台，

最雄厚的科研资源，

最丰富的前沿课程，

最国际化的教学模式，

更有最优秀的学长学姐！

翻开上科大生命学院的本科生培养方案，你可以看到《基因编辑原理设与应用》、《神经科学导论》、《药物研发原理与实例》、《冷冻电子显微学基础》等最前沿的选修课。不仅如此，即使在《生物化学》、《遗传学》等经典基础课程中，老师们也会引入大量最新文献，让同学们紧跟学术前沿。据统计，生命学院82%的课程都涵盖学科前沿的教学内容。除此之外，教授们还会通过文献阅读、小组讨论、项目开展、课程论文、演讲辩论等方式，加强课内外的师生互动，全面提升学生的表达能力和科学思维能力。效果究竟如何？让咱们通过系列“本科生优秀课程论文展”来一探究竟吧！

《生物医学工程基础》课程简介

以专题讲座的形式介绍生物医学工程几个主要的方向，如：医学影像，智能医学，智慧医疗，生物材料，再生医学，神经工程与基因工程等方向的发展概况。讲座的老师来自生命、物质、信息、生物医学工程等几个主要学院和研究所，研究方向均在生物医学工程这个大的领域范围内。老师们通过介绍自己的研究方向，以点带面，为同学们勾画出整体这个学科高度交叉的领域最新进展，面临的主要问题，短期内和长期内的主要挑战，就业方向等情况。

论文选题：自由选题，生物医学工程相关话题，主要考察学生的阅读和抓取信息、归纳总结能力，在此基础上考察学生发现问题、解决问题的能力。

学生论文展示与老师点评

李彦廷

针对新冠病毒保守序列和

RBD的腺病毒载体疫苗开发方案

“张翼锋老师点评

李同学对新冠病毒的致病机理、变异情况和腺病毒疫苗原理进行了大量的文献阅读，经过自己的理解、归纳，写出了详细夯实的背景介绍，比较全面地向我们展示了新冠病毒的致病机理、腺病毒疫苗开发原理，以及疫苗开发的主要难点。他在比较清晰地说明新冠疫苗开发所面临的主要问题的基础上，提出核心问题——对于变异活跃的新冠病毒，如何根据其保守序列表达的蛋白开发新型疫苗。研究背景内容详实，研究策略逻辑清晰，是一篇很好的科研调查报告。

”

论文内容节选

摘要

新冠病毒的致病原理是由于微观上病毒的Spike蛋白特异性结合细胞膜上特定受体侵染肺部细胞，导致肺部组织的强烈细胞免疫以及宏观上肺泡气体交换进程被阻断诱发的呼吸困难等综合症状，目前研发进展最快的疫苗是腺病毒载体疫苗，腺病毒可以承载基因作为基因载体进行疫苗研发，以其优秀的免疫应答反应以及广泛的宿主选择范围被视为疫苗研发的有力武器。为应对当前新冠病毒产生的变异，研发针对保守序列和RBD的疫苗将成为一种行之有效的治疗策略。该治疗策略针对新冠病毒比较保守的S2序列，同时兼顾新冠病毒特征性较强的RBD区域研发疫苗，使得即便是特异性较强的RBD产生了变异，也能够根据较为保守的S2序列翻译出的蛋白，让免疫系统成功靶向病毒，达到针对变异后病毒也有效果的开发目的。

……

新冠变异对当前腺病毒载体疫苗研发带来的问题与挑战

疫苗效果受到载体本身的影响和制约：

由于很多人体内存在腺病毒抗体，所以预存免疫对中低剂量的疫苗的免疫原性存在一定程度上的削弱作用，而为了更好的免疫原性加大注射剂量尽管提高了免疫效果，但也存在一定风险，既往研究显示Ad5载体可能增加HIV-1的易感性，尽管原理和机制尚不清楚，但应该在研发过程中考虑相关问题，在HIV高流行和预存免疫基线较高的地区（如非洲），疫苗的使用进程值得进一步思考。

对特殊人群的保护效果值得进一步研究：

SARS-CoV-2感染重症患者多为老年人或有基础性疾病的人，这部分人免疫力比健康人弱，目前无法确定疫苗对这部分人是否能产生保护作用。Ad5-nCoV疫苗I期临床试验初步结果显示，45-60岁受试者中和抗体血清阳转率低于18-44岁年龄组，但因为该试验没有纳入60岁以上人群，仅有16%的受试者年龄超过50岁，所以提供的信息有限。但该疫苗II期临床试验将纳入60岁以上志愿者，会给这一问题带来新的证据。今后仍需观察此类疫苗对老人、儿童、基础性疾病患者等特殊人群的保护效果。

抗原靶点单一：

宿主细胞表面血管紧张素转换酶2（ACE2）是SARS-CoV-2S蛋白的功能性受体。S蛋白承担病毒与宿主细胞膜受体结合和膜融合功能，是宿主中和抗体的重要作用位点和疫苗设计的关键靶点，目前腺病毒载体COVID-19疫苗大多仅以S蛋白为靶点。虽然SARS-CoV-2S蛋白的抗原特性已被证实，若仅以S蛋白为靶点设计开发，而缺少针对其他蛋白靶点或联合靶点的研究，则无法确定其是否能提供足够的免疫保护。当前较多COVID-19疫苗研发过程中都存在这一问题。

接种方案的优化：

同种疫苗的同源性加强免疫接种时应该避开初次免疫时诱导的载体特异性中和抗体滴度高峰期，但两次接种间隔时间过长可能会影响加强免疫的效果，因此需要探索更为合适的加强免疫时间点。此外，腺病毒载体疫苗接种后机体产生的载体特异性免疫反应增强，会影响同种疫苗再次免疫效果，因此异源性加强免疫可能会获得更好的免疫应答效果。但根据上文所提到的各血清型腺病毒交叉免疫反应，这种注射是否会引起交叉免疫反应削弱，免疫应答效果仍然需要进一步实验探究。

论文链接（点击阅读原文获取更多内容）：

https://网址未加载/pdf/?e=au2JnmJx2unbw6

学生对课程的评价

李彦廷

“生物医学工程基础这门课可能是所有概论课程中涵盖范围最广，内容最丰富的一门课，课程邀请了许多从事生物医学工程相关专业的老师为尚在大一大二面临选专业疑惑的同学们很好的介绍了什么是生物医学工程这个专业。课程涵盖面广：对于生物医学工程的诸多分支行业也给出了详细的介绍，每位老师讲解自己所从事的领域也使得课堂总是深入浅出，易于理解，不同的老师把生物医学工程的不同可能性全面的展现在同学们的面前，有助于尚在学业伊始阶段的同学更好的了解这个专业；课程内容丰富：每节课分享生物医学工程的一个相关分支，使得每节课的内容都显得十分丰富且充实，老师的介绍也紧扣分支发展的最前沿进展，既有基础知识也有科技前沿，既有生活中常见的应用，也有较为先进的理论推导，古今兼顾，雅俗共赏，为同学们奉献了一次次知识盛宴，也拓宽了同学们的视野。”

参考文献

i Hutchinson J, Fogarty A, Hubbard R, McKeever T. Global incidence and mortality of idiopathic pulmonary fibrosis: a systematic review. Eur Respir J 2015;46:795-806.

ii Esposito DB, Lanes S, Donneyong M, et al. Idiopathic pulmonary fibrosis in United States automated claims: incidence, prevalence, and algorithm validation. Am J Respir Crit Care Med 2015;192:1200-7.

iii Hewson T, McKeever TM, Gibson JE, Navaratnam V, Hubbard RB, Hutchinson JP. Timing of onset of symptoms in people with idiopathic pulmonary fibrosis. Thorax 2017 October 11 (Epub ahead of print).

iv Longo D L , Lederer D J , Martinez F J . Idiopathic Pulmonary Fibrosis[J]. N Engl J Med, 2018, 378(19):1811-1823.

后续更多优秀论文，敬请期待

供 稿 李彦廷

张翼锋

编 辑 褚刘薇

林 琳

张 扬

上海科技大学

生命科学与技术学院

○

立志 成才 报国 裕民