(BBSRC NWD CASE)选择性育种与自然选择：家养犬和其他哺乳动物的体型如何影响运动生物力学？
(BBSRC NWD CASE) Selective breeding vs natural selection: how does body shape influence locomotor biomechanics in domesticated dogs and other mammals?
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(BBSRC NWD CASE)选择性育种与自然选择：家养犬和其他哺乳动物的体型如何影响运动生物力学？项目简介
人类的选择性育种使家犬成为有史以来形态最多样化的物种。自维多利亚时代以来，狗一直是越来越激烈的选择性育种的对象，目的是为了改变其功能解剖结构以达到特定目的，例如工作任务、敏捷性或仅仅是“理想的”视觉品质。 某些疾病在特定品种中的明显流行强烈表明，选择性育种所偏爱的许多身体特征通过产生对疾病或损伤的内在易感性，对肌肉骨骼功能产生有害影响。不幸的是，目前缺乏了解不同品种形态和运动力学之间关系的科学数据，这限制了负责犬类福利政策的人员解决与品种标准相关的健康问题的能力。 我们正试图通过对英国流行的家犬品种的解剖结构和步态动力学进行定量比较来解决这些问题。然而，目前，我们尚未评估不同品种的解剖结构和步态差异对关节组织（韧带、软骨和骨骼）负荷的影响，这可以通过使用有限元分析进行非侵入性评估。此外，我们的工作尚未通过与其他选择性育种的哺乳动物或完全通过自然选择进化的动物进行比较，从而将狗身上看到的解剖学和运动变异放在更广泛的背景下。这种分析可能会对福利产生重大影响，并使我们能够利用在选择性育种动物身上看到的体型变异作为模型系统，以了解解剖学变异如何改变四足动物的运动力学。 该项目的目标是通过以下目标确定犬品种之间解剖结构和习惯性运动模式的差异是否会导致关节组织负荷和安全系数不仅彼此不同，而且与其他一系列家养和非家养哺乳动物也不同： * 构建和分析膝关节和肘关节的品种特异性有限元计算机模型，并使用来自实验步态分析和 MDA 模型的现有动力学数据加载这些模型。* 进行比较形态学、实验和建模工作，以定量比较家犬品种与祖先犬和野生犬，以及其他选择性育种或家养哺乳动物（例如猫、马）的解剖结构变化幅度和由此产生的骨骼负荷变化。* 与 SME Fusion Implants（CASE 合作伙伴）合作，使用我们的实验和有限元建模框架来评估用于大型犬的新型负荷转移肱骨截骨术装置。 理想的学生应具有动物学、比较解剖学或生物工程学背景，并具有定量、机械和/或 3D 数字技术和/或实验步态分析技能，但将提供所有技术的培训。监督团队包括哺乳动物解剖学、生物力学、计算机模拟、组织力学和犬类福利方面的专家，并且存在一些灵活性，可以根据成功学生的兴趣定制项目。
项目学术背景与核心优势
利物浦大学在进化形态学与生物力学领域拥有深厚的学术积淀。该校的Evolutionary Morphology & Biomechanics Group在该领域的研究中积累了丰富的经验和成果。该项目通过跨学科的研究方法和前沿理论，帮助学生构建核心分析能力。学生将有机会深入探讨家养犬和其他哺乳动物的体型如何影响运动生物力学，从而掌握进化生物学和生物力学的核心理论和实践技能。
核心知识模块与培养方向
该项目的培养重心在于提升学生的专业素养与实操能力。课程体系通常围绕以下核心方向构建：
- 进化生物学：该模块帮助学生理解生物进化的基本原理和机制，在真实科研中应用于分析生物多样性和适应性。
- 生物力学：该模块涉及生物体运动和力学特性的研究，应用于动物行为学和运动生理学等领域。
- 选择性育种：该模块探讨人工选择和自然选择对生物体型和行为的影响，应用于农业和动物育种等实际场景。
毕业生职业发展路径
结合行业态势，该专业的毕业生具备较强的专业壁垒，适合在以下领域发展：
- 生物学研究员：负责进行生物学相关的科研工作，撰写研究报告和学术论文。
- 动物行为学家：研究动物的行为模式和生理机制，提供科学依据支持动物保护和管理。
- 农业育种专家：应用选择性育种技术，改良农作物和家畜品种，提高农业生产效率。
常见申请疑问解答
针对跨专业申请者，该方向通常要求申请人具备扎实的底层逻辑。如果能在先修课程或实践经历中展现出对进化生物学的基础认知与分析能力，将有效弥补专业背景的不足。
在语言与学术准备方面，由于该项目涉及大量的专业文献阅读与学术对话，申请人需具备较强的学术英语理解能力。提前熟悉相关的研究方法或底层分析工具，将为后续高强度的专业学习打下坚实基础。