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黃芪首載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，味甘，性微溫，歸脾肺經(jīng)，具有健脾補(bǔ)中、升陽(yáng)舉陷、益衛(wèi)固表、利尿、托毒生肌之效。現(xiàn)代研究表明黃芪含有多種苷類、多糖、黃酮、葉酸及多種微量元素等物質(zhì)，具有抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫、抗病毒、抗衰老、抗氧化、抗輻射和抗應(yīng)激等藥理作用，目前它已廣泛用于抗腫瘤的實(shí)驗(yàn)研究及臨床研究中?，F(xiàn)就在抗腫瘤方面的作用研究及作用的分子生物學(xué)機(jī)制總結(jié)如下。

1 黃芪的抗腫瘤作用

1.1 提高機(jī)體免疫功能 石任冰等［1］在黃芪S4對(duì)化療荷瘤小鼠細(xì)胞免疫功能的影響及抑瘤作用研究中發(fā)現(xiàn)，單用黃芪組及黃芪加環(huán)磷酰胺組荷瘤小鼠的胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)均高于單用環(huán)磷酰胺組及陰性對(duì)照組，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；證明黃芪對(duì)免疫器官有保護(hù)作用，而且對(duì)化療損傷免疫功能有較好的保護(hù)和促進(jìn)恢復(fù)作用。應(yīng)自忠等［2］應(yīng)用黃芪治療免疫低下的環(huán)磷酰胺化療后荷瘤小鼠，發(fā)現(xiàn)荷瘤小鼠體內(nèi)IgM、IgG顯著增高，說(shuō)明黃芪在抗腫瘤免疫治療中可顯著促進(jìn)胸腺體液反應(yīng)，通過(guò)刺激單核巨噬系統(tǒng)提高宿主對(duì)癌細(xì)胞的特異性免疫反應(yīng)。李佩文等［3］也發(fā)現(xiàn)黃芪注射液可提高腫瘤患者免疫功能，增強(qiáng)其體液免疫和細(xì)胞免疫功能。

1.2 抑制腫瘤細(xì)胞增殖，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡 趙蓮華等［4］研究黃芪成分F3新制劑對(duì)人CCL229、K562癌細(xì)胞的抑制作用中，發(fā)現(xiàn)黃芪成分F3新制劑對(duì)2種癌細(xì)胞有明顯的抑制作用，且呈濃度依賴關(guān)系，與順鉑聯(lián)合用藥效果更加顯著；透射電鏡觀察可見(jiàn)黃芪作用后的癌細(xì)胞包膜皺縮、胞質(zhì)聚集、染色質(zhì)濃縮，可見(jiàn)核碎裂和凋亡小體形成。劉輝等［5］研究發(fā)現(xiàn)，黃芪作用于荷人鱗癌細(xì)胞株GNM荷瘤裸鼠的移植瘤后，鏡下觀察見(jiàn)癌細(xì)胞形態(tài)不規(guī)則，胞漿內(nèi)有空泡，部分細(xì)胞有核碎裂現(xiàn)象，并見(jiàn)液化壞死區(qū)，說(shuō)明黃芪有抑制癌細(xì)胞增殖，促進(jìn)其凋亡的作用。

1.3 抑制腫瘤血管生成 腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移與腫瘤區(qū)域的血管密切相關(guān)，癌腫區(qū)域的新生毛細(xì)血管是腫瘤賴以生長(zhǎng)和生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。早在20世紀(jì)70年代就有人提出把抑制腫瘤血管形成作為腫瘤治療的一種途徑。目前這種以腫瘤血管為靶標(biāo)的治療策略——腫瘤血管靶向治療(tumor vascular targeting therapy)，已經(jīng)成為癌癥治療的重要策略，在肺癌等腫瘤的治療中顯示了良好的前景［6］。柏長(zhǎng)青等［7］研究發(fā)現(xiàn)，與單獨(dú)使用紫杉醇治療相比，紫杉醇聯(lián)合參芪可以明顯減少移植瘤內(nèi)的微血管密度［(10.1±4.4）vs（16.8±7.3），P＜0.05］和肺臟轉(zhuǎn)移瘤個(gè)數(shù)，說(shuō)明黃芪對(duì)紫杉醇抑制腫瘤血管生成和移植腫瘤轉(zhuǎn)移有一定的增強(qiáng)作用。沈洪等［8］研究發(fā)現(xiàn)高濃度黃芪對(duì)胃癌細(xì)胞腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞的生成有抑制作用，而低劑量黃芪則促進(jìn)腫瘤血管的生長(zhǎng)。楊博華等［9］在研究黃芪、三七促進(jìn)骨髓干細(xì)胞體外轉(zhuǎn)化并擴(kuò)增血管內(nèi)皮前體細(xì)胞（EPC）作用的研究中發(fā)現(xiàn)低、中劑量黃芪可促進(jìn)EPC的生成，而EPC可進(jìn)一步分化為血管內(nèi)皮細(xì)胞，從而生成大量新生血管，建立側(cè)支循環(huán)。這說(shuō)明黃芪在促進(jìn)或抑制腫瘤血管生成上存在劑量依賴關(guān)系，低劑量可以促進(jìn)血管生成，而高劑量會(huì)抑制血管生成，但這種劑量依賴的具體機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。

1.4 逆轉(zhuǎn)化療耐藥性，增加化療效果 腫瘤多藥耐藥性（multidrug resistance，MDR）是指腫瘤細(xì)胞對(duì)一種抗癌藥物產(chǎn)生抗藥性的同時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)和機(jī)制不同的抗腫瘤藥物產(chǎn)生的交叉耐藥性。MDR是化療失敗的主要原因。張雋開(kāi)等［10］在研究黃芪對(duì)肝癌耐藥細(xì)胞株Bel/Fu化療敏感性的影響中發(fā)現(xiàn)，黃芪成分黃酮可逆轉(zhuǎn)MDR，增加癌細(xì)胞的化療敏感性，增強(qiáng)化療藥物的療效。劉桂蓮等［11］在黃芪多糖對(duì)人胃癌SGC7901細(xì)胞增殖抑制作用的體外研究中發(fā)現(xiàn)，黃芪多糖和順鉑聯(lián)合應(yīng)用對(duì)胃癌細(xì)胞的抑制作用顯著高于單用順鉑組；而趙蓮華等［12］在研究黃芪協(xié)同順鉑對(duì)BEL27404 人肝癌細(xì)胞的殺傷作用時(shí)也發(fā)現(xiàn)黃芪可以增強(qiáng)順鉑的細(xì)胞毒性。

1.5 減輕化療毒副反應(yīng)，提高機(jī)體生存質(zhì)量 近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑(biological response modifier，BRM)概念，強(qiáng)調(diào)在腫瘤放化療及手術(shù)治療的同時(shí)并用BRM，可提高患者的免疫功能，減輕化療對(duì)免疫系統(tǒng)及造血系統(tǒng)的損害，從而提高對(duì)腫瘤的治療效果。黃芪具有扶正固本、補(bǔ)中益氣等藥理作用，有降低化療藥物不良反應(yīng)，提高機(jī)體免疫功能和改善患者生存質(zhì)量等作用［13］。韓子敏等［14］研究發(fā)現(xiàn)，黃芪對(duì)腫瘤患者有免疫功能保護(hù)作用，減輕化療引起的骨髓抑制，增強(qiáng)化療耐受性。劉興國(guó)等［15］在化療配合黃芪對(duì)口腔癌的腫瘤標(biāo)志物的影響中研究發(fā)現(xiàn)，化療配合黃芪組患者與單純化療組相比，患者進(jìn)食情況改善，生活質(zhì)量提高，化療有效率增加。柏長(zhǎng)青等［16］研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)腫瘤化療患者加用參芪扶正注射液后，患者的白細(xì)胞、血小板減少現(xiàn)象和惡心、嘔吐反應(yīng)與單純化療組相比有明顯改善，表明黃芪有減輕化療毒副反應(yīng)的臨床療效。

2 黃芪抗腫瘤的分子生物學(xué)機(jī)制

2.1 免疫增強(qiáng)機(jī)制 一般認(rèn)為腫瘤免疫反應(yīng)以細(xì)胞免疫為主，參加免疫的效應(yīng)細(xì)胞主要為T(mén)h1細(xì)胞，如細(xì)胞毒性T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞等，胸腺與脾臟為主要的免疫器官。而Th2型細(xì)胞主要介導(dǎo)體液免疫。Yamamura等［17］研究就發(fā)現(xiàn)在基底細(xì)胞癌變部位存在Th2型反應(yīng)增強(qiáng)，Th1反應(yīng)受抑制的現(xiàn)象。鄭春燕等［18］用實(shí)驗(yàn)方法觀察黃芪對(duì)肺癌患者體內(nèi)Th1/Th2反應(yīng)狀態(tài)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，黃芪處理肺癌患者外周血淋巴細(xì)胞后，Th2型細(xì)胞因子IL4、IL6、IL10的表達(dá)明顯抑制，而Th1型因子IL2的表達(dá)明顯上揚(yáng)，說(shuō)明黃芪能在某個(gè)環(huán)節(jié)阻斷Th2細(xì)胞活化，使Th細(xì)胞分化向Th1方向逆轉(zhuǎn)，增強(qiáng)機(jī)體細(xì)胞免疫及抗腫瘤能力。研究發(fā)現(xiàn)TNF2α是巨噬細(xì)胞分泌的一種多肽，具有較強(qiáng)的免疫活性，可通過(guò)與腫瘤細(xì)胞膜上特異性受體結(jié)合而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，以達(dá)到抗腫瘤作用。INF2γ是作用十分廣泛的免疫物質(zhì)，具有抗腫瘤細(xì)胞增殖的作用。許杜娟等［19］在研究黃芪多糖的抑瘤作用及機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)，黃芪作用于荷Bel7404癌細(xì)胞小鼠后，檢測(cè)到TNF2α及INF2γ含量增高，說(shuō)明黃芪有誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生TNF2α及INF2γ的作用。

2.2 抑制腫瘤血管生成機(jī)制 谷俊朝等［20］研究發(fā)現(xiàn)，黃芪多糖可以降低HSP70、VEGF、Bcl2等與腫瘤血管生成存在密切關(guān)系的細(xì)胞因子的表達(dá)。有研究報(bào)道COX2超表達(dá)在胃癌形成中起重要作用［21］，且COX2可誘導(dǎo)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子如VEGF等的表達(dá)，促進(jìn)腫瘤血管生成。沈洪［8］等研究黃芪對(duì)SGC7901胃癌細(xì)胞COX1、COX2、VEGF和PGE2表達(dá)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，黃芪對(duì)COX1蛋白和COX2蛋白均有抑制作用，但是對(duì)COX2蛋白抑制作用較強(qiáng)。同時(shí)黃芪還顯著抑制人胃癌細(xì)胞中VEGF和PGE2的表達(dá)，從而達(dá)到抑制腫瘤血管生成、提高機(jī)體免疫功能的抗腫瘤作用。

2.3 逆轉(zhuǎn)化療耐藥性機(jī)制 研究發(fā)現(xiàn)P糖蛋白過(guò)度表達(dá)是產(chǎn)生腫瘤多藥耐藥性的主要機(jī)制，這種跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可將化療藥物泵出細(xì)胞外而減輕藥物的毒性作用［22，23］。張雋開(kāi)等［10］研究發(fā)現(xiàn)，黃芪注射液作用于肝癌細(xì)胞后P糖蛋白表達(dá)明顯減少，且P糖蛋白外排功能明顯減弱。同時(shí)在建立耐藥細(xì)胞株過(guò)程中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)血紅素加氧酶（HO1）表達(dá)增加，這可能是腫瘤細(xì)胞耐受乏氧的表現(xiàn)。而黃芪作用于耐藥細(xì)胞株后，HO1 mRNA表達(dá)顯著下降，HO1含量降低，而腫瘤細(xì)胞對(duì)化療的敏感性增強(qiáng)。說(shuō)明黃芪也可能是通過(guò)改善腫瘤乏氧狀態(tài)而逆轉(zhuǎn)腫瘤的耐藥性的。

2.4 保護(hù)骨髓及其造血功能機(jī)制 趙美蓉等［24］在研究黃芪多糖對(duì)惡性腫瘤化療后骨髓抑制的影響中發(fā)現(xiàn)，黃芪多糖具有對(duì)抗氧自由基的作用，對(duì)抗氧自由基對(duì)白細(xì)胞的破壞，促進(jìn)荷瘤小鼠巨核祖細(xì)胞生成，促進(jìn)骨髓造血干細(xì)胞的增殖和自我更新。肖月升等［25］在研究中也發(fā)現(xiàn)黃芪能在短期內(nèi)促進(jìn)粒細(xì)胞再生，保護(hù)骨髓，減少細(xì)胞毒性藥物的損傷。但具體的分子生物學(xué)機(jī)制尚不清楚。

2.5 其他作用機(jī)制 柏長(zhǎng)青等［16］研究發(fā)現(xiàn)，黃芪能夠改善化療后腫瘤患者ALT/AST異常，促進(jìn)肝臟合成白蛋白，保護(hù)肝臟功能。李成云［26］在黃芪注射液預(yù)防大劑量順鉑對(duì)腎功能損害的效果觀察中發(fā)現(xiàn)，黃芪注射液能夠減輕化療氧化損傷導(dǎo)致的腎小管細(xì)胞空泡化和透明管型，降低血中尿素氮及肌酐濃度。還有專家研究發(fā)現(xiàn)黃芪作用于腫瘤后能激活抗氧化解毒酶SOD［27，28］，消除超氧離子，保護(hù)正常組織細(xì)胞。張志翔等［29］發(fā)現(xiàn)黃芪與化療藥物氟尿嘧啶聯(lián)合應(yīng)用作用于胃癌組織，可使胃癌組織中谷氨酸含量降低，脯氨酸含量升高，但具體作用機(jī)制尚不清楚。

3 結(jié)論

大量的實(shí)驗(yàn)研究及臨床研究都證實(shí)黃芪單獨(dú)應(yīng)用具有一定的抑制腫瘤作用，與化療藥物聯(lián)合應(yīng)用時(shí)能夠增強(qiáng)化療藥物的作用效果，減輕化療藥物引起的毒副反應(yīng)，提高患者的化療耐受性及生存質(zhì)量，是理想的化療增效減毒劑。黃芪的抗腫瘤作用機(jī)制比較復(fù)雜，可能包括增強(qiáng)機(jī)體免疫功能（細(xì)胞免疫和體液免疫）、促進(jìn)骨髓造血、保護(hù)腎臟及肝臟功能、抑制腫瘤血管生成等。但是尚有個(gè)別報(bào)道黃芪在低濃度下有促進(jìn)腫瘤血管生成的作用。因此在黃芪抗腫瘤的臨床應(yīng)用中應(yīng)謹(jǐn)慎，嚴(yán)格掌握劑量特征。黃芪抗腫瘤的具體作用機(jī)制將得到更深入的研究和探討，黃芪在抗腫瘤方面的臨床應(yīng)用也將得到更充實(shí)的依據(jù)及拓展。

參考文獻(xiàn)

［1］ 石任冰，梁曉秋，梁吉春，等.黃芪S4對(duì)化療荷瘤小鼠細(xì)胞免疫功能的影響及抑瘤作用［J］.北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，1999，22（2）：6374.

［2］ 應(yīng)自忠，韓志紅，田翼，等.當(dāng)歸黃芪拮抗抗癌藥物的免疫抑制作用［J］.湖北中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，2（4）：1617.

［3］ 李佩文，畢國(guó)文，劉保寬，等.芩芪扶正注射液配合化療治療惡性腫瘤的臨床觀察［J］.中國(guó)中藥雜志，2000，25（2）115.

［4］ 趙蓮華，李清，陳詠梅.黃芪成分F3新制劑對(duì)人CCL229、K562癌細(xì)胞的抑制作用［J］.實(shí)用癌癥雜志，2003，18（3）：242244. 轉(zhuǎn)貼于 ［5］ 劉輝，李金榮，胡傳真.黃芪對(duì)鱗癌細(xì)胞株GNM荷瘤裸鼠的免疫增強(qiáng)及抑瘤作用的研究［J］.口腔醫(yī)學(xué)，1999，19（2）：6061.

［6］ Keedy VL， Sandler AB. Inhibition of angiogenesis in the treatment of nonsmall cell lung cancer［J］.Cancer Sci，2007， 98(12): 18251830.

［7］ 柏長(zhǎng)青，宋穎芳，王德堂，等.黃芪、黨參提取物增強(qiáng)紫杉醇抑制腫瘤血管生成和轉(zhuǎn)移的實(shí)驗(yàn)研究［J］.細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志，2008，24（4）：375377.

［8］ 沈洪，劉增巍，張坤，等.黃芪對(duì)SCG7901胃癌細(xì)胞COX1、COX2、VEGF和PGE2表達(dá)的影響［J］. 腫瘤，2007，27（3）：194198.

［9］ 楊博華，朱陵群，張娟子，等. 黃芪、三七促進(jìn)骨髓干細(xì)胞體外轉(zhuǎn)化并擴(kuò)增血管內(nèi)皮前體細(xì)胞（EPC）作用的研究［J］.中國(guó)中藥雜志，2005，20（22）：17611763.

［10］ 張雋開(kāi)，王忠裕，丁大朋，等.黃芪對(duì)肝癌耐藥細(xì)胞株Bel/Fu化療敏感性的影響［J］.中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合外科雜志，2008，14(4)：398402.

［11］ 劉桂蓮，張承玉，劉曉霞，等.黃芪多糖對(duì)人胃癌SGC7901細(xì)胞增殖抑制作用的體外研究［J］.中國(guó)實(shí)用醫(yī)藥雜志，2007，2（13）：89.

［12］ 趙蓮華，李清，李坤，等.黃芪協(xié)同順鉑對(duì)BEL27404 人肝癌細(xì)胞的殺傷作用［J］.實(shí)用癌癥雜志，2005，20（1）：3435.

［13］ 潘峰，齊元富.黃芪注射液輔助化療增效減毒臨床研究［J］.山東中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，27（2）：137139.

［14］ 韓子敏，王巧鳳，高福音，等.黃芪川芎嗪注射液加化療治療惡性腫瘤36例［J］.第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，27（13）：10271028.

［15］ 劉興國(guó)，耿建國(guó)，管澤民.化療配合黃芪對(duì)口腔癌的腫瘤標(biāo)志物的影響［J］.光明中醫(yī)，2007，22（10）：4647.

［16］ 柏長(zhǎng)青，遆新宇，劉關(guān)鍵，等.黨參、黃芪提取物注射液對(duì)減輕肺癌患者化療毒副反應(yīng)和生存質(zhì)量影響的研究［J］.中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志，2006，21（8）：707709.

［17］ Yamamura M，Modlin RL，Ohmen JD，et al.Local expression of antiinflammatory cytokines in cancer［J］.J Clin Invest，1993，91(3)：1005.

［18］ 鄭春燕，肖偉.肺癌患者外周血單個(gè)核細(xì)胞Th1/Th2反應(yīng)狀態(tài)及黃芪的調(diào)節(jié)作用［J］.中國(guó)免疫學(xué)雜志，2002，18(6)：502504.

［19］ 許杜娟，陳敏姝.黃芪多糖的抑瘤作用及其機(jī)制［J］.中國(guó)醫(yī)院藥學(xué)雜志，2005，25(10)：923925.

［20］ 谷俊朝，余微波，王宇，等.黃芪多糖對(duì)TA2小鼠乳腺癌MA2981抑制瘤生長(zhǎng)及HSP70表達(dá)的影響［J］.中華腫瘤防治雜志，2006，13(20)：15341537.

［21］ Sung JJ，Leung WK，Go MY，et al.Cyclooxygenase2 expression in helicobacter pyloriassociated premalignant and malignant gastric lessions［J］.Am J Pathol，2000，157(3)：729735.

［22］ Shabbits JA，Mayer LD.Pglycoprotein modulates ceramide mediated sensitivity of human breast cancer cells to tubulinbinding anticancer drugs［J］.Mol Cancer Ther，2002，1(3)：205.

［23］ Callaghan A，Denny N.Evidence for an interaction between Pglycoprotein and cadmium toxicity in cadmiumresistant and susceptible strains of drosphila melanogaster［J］.Ecotoxicol Environ Saf，2002，52(3)：211.

［24］ 趙美蓉，周潔.黃芪多糖對(duì)惡性腫瘤化療后骨髓抑制的影響.天津中醫(yī)藥，2007，24（2）：114115.

［25］ 肖月升，楊振玲，耿建芳，等.黃芪黨參蘑菇煎在大腸癌治療中的輔助作用［J］.時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥，2008，19(7)：16831684.

［26］ 李成云.黃芪注射液預(yù)防大劑量順鉑對(duì)腎功能損害的效果觀察［J］.中國(guó)基層醫(yī)藥，2007，14(8)：1359.

［27］ 應(yīng)自忠，韓志紅.黃芪對(duì)實(shí)體瘤裸鼠免疫功能的影響［J］.時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥，1999，10(10)：732733.

篇2

關(guān)鍵詞：分子生物學(xué)；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；教學(xué)方法；成績(jī)?cè)u(píng)估；改革

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核酸為生命的最基本物質(zhì)之一。核酸根據(jù)化學(xué)組成不同，核酸分為脫氧核糖核酸（簡(jiǎn)稱DNA）和核糖核酸（簡(jiǎn)稱RNA）。DNA是儲(chǔ)存、復(fù)制和傳遞遺傳信息的主要物質(zhì)基礎(chǔ)；RNA在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中起著重要作用。核酸不僅是基本的遺傳物質(zhì)，而且在蛋白質(zhì)的生物合成上也占有重要位置，因而在生長(zhǎng)、遺傳、變異等一系列重大生命現(xiàn)象中起決定性的作用。因此它在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、農(nóng)學(xué)等研究中的地位十分重要。

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門(mén)主要以核酸為研究對(duì)象的實(shí)驗(yàn)性課程。它是分子生物學(xué)理論的實(shí)踐環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑。但是目前傳統(tǒng)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性、完整性和綜合性，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，存在理論課與實(shí)驗(yàn)課脫節(jié)等現(xiàn)狀。本文結(jié)合我們多年來(lái)的教學(xué)體會(huì)和做法，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)的科學(xué)評(píng)定等方面談一些體會(huì)，以取得更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的優(yōu)化

目前，傳統(tǒng)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)一般是幾個(gè)基本的操作技術(shù)：感受態(tài)細(xì)胞的制備及轉(zhuǎn)化；質(zhì)粒DNA的提?。毁|(zhì)粒DNA的酶切及電泳檢測(cè)；目的DN段的回收及鑒定；DNA連接反應(yīng)；重組克隆子的鑒定；PCR基因擴(kuò)增；外源基因在大腸桿菌中的誘導(dǎo)表達(dá)；SDS-PAGE；等等。獨(dú)立的各個(gè)實(shí)驗(yàn)忽視了不同實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)聯(lián)性、連貫性和整體性，更缺少將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與其他學(xué)科的融會(huì)貫通，無(wú)法使學(xué)生形成完整的科研思路，限制了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我們將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了改革，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容調(diào)整為：DH5α感受態(tài)細(xì)胞制備；質(zhì)粒pEGFP-N3和pET28-a（+）轉(zhuǎn)化；質(zhì)粒pEGFP-N3和pET28-a（+）小量提取與電泳檢測(cè)；質(zhì)粒pEGFP-N3和pET28-a（+）的限制性酶切分析；GFP（BamHI-NotI-cut）和pET28-a（+）（BamHI-NotI-cut）片段的瓊脂糖膠回收；pET28-GFP連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化感受態(tài)細(xì)胞DH5α；重組克隆子DH5a/pET28-GFP的菌落PCR檢測(cè)；重組質(zhì)粒pET28-GFP提取與限制性酶切分析（BamHI-NotI）；重組質(zhì)粒pET28-GFP轉(zhuǎn)化BL21感受態(tài)細(xì)胞；重組綠色熒光蛋白GFP的誘導(dǎo)表達(dá)；重組綠色熒光蛋白GFP的純化；重組綠色熒光蛋白GFP的SDS-PAGE電泳檢測(cè)。整個(gè)課程以綠色熒光基因及其蛋白為對(duì)象，將所有的各個(gè)基本的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)串起來(lái)，通過(guò)兩年的實(shí)踐，學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性和趣味性大大提高，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維，課堂也收到了良好的實(shí)驗(yàn)效果。

二、教學(xué)方法的改進(jìn)

目前，國(guó)內(nèi)部分條件較好的高校及綜合性大學(xué)的生物學(xué)、藥學(xué)和醫(yī)學(xué)等專業(yè)都開(kāi)設(shè)了內(nèi)容不同的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程。但總體模式都是以教師按照實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論的程序講授各個(gè)不同的基本分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，然后學(xué)生被動(dòng)地完成這些基礎(chǔ)的試驗(yàn)操作。這種教學(xué)方式主要是教師主導(dǎo)、學(xué)生參與的一種被動(dòng)式知識(shí)灌輸，不利用創(chuàng)新思維和人才的培養(yǎng)。學(xué)生的主觀能動(dòng)性得不到大的提高。在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法方面，我們進(jìn)行了一些改革嘗試。在學(xué)期中間，我們給學(xué)生提出在完成了基本分子生物學(xué)的各個(gè)實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生查閱文獻(xiàn)，介紹一個(gè)“分子生物學(xué)新技術(shù)”。要求：每2人一組介紹1個(gè)分子生物學(xué)新技術(shù)的原理、步驟與用途；以PPT形式報(bào)告；一位學(xué)生報(bào)告PPT內(nèi)容，另一位學(xué)生接受全班學(xué)生和老師的提問(wèn)。整個(gè)課程通過(guò)兩年的實(shí)踐，學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性增強(qiáng)了，學(xué)生的科學(xué)思維與表達(dá)能力得到了提高，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力，課堂也收到了良好的實(shí)驗(yàn)效果。

另外，在每一個(gè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程完成的學(xué)期末，我們要求每一位學(xué)生給分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程做一個(gè)全面的評(píng)價(jià)，包括授課的質(zhì)量、主講老師和實(shí)驗(yàn)老師的工作態(tài)度、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排、教學(xué)的效果、課程的體會(huì)以及課程的建議。每一屆學(xué)生都給分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程提出了許多非常中肯的建議和希望。如加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容的整體性設(shè)計(jì)；擴(kuò)大學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和增加開(kāi)放性試驗(yàn)內(nèi)容；增設(shè)每一次分子生物學(xué)試驗(yàn)結(jié)果的點(diǎn)評(píng)；了解每一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)價(jià)；加強(qiáng)最新分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的最新技術(shù)進(jìn)展的介紹等。又如建議將目的基因改成學(xué)生自己感興趣的基因，老師可以提供幾種選擇，這樣最后鑒定檢測(cè)的時(shí)候也可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，使實(shí)驗(yàn)更具有自主性與創(chuàng)新性。還如授課的時(shí)候多介紹一些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面的知識(shí)以及實(shí)驗(yàn)中重要試劑的作用原理以及有哪些替代物，等等。經(jīng)過(guò)這幾年的教學(xué)實(shí)踐，我們的這些做法，大大改進(jìn)和完善了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的授課體系，改善和提高了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的授課質(zhì)量。

三、實(shí)驗(yàn)成績(jī)的科學(xué)評(píng)定

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的主旨就是要提高生物學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的動(dòng)手能力、思考能力以及科研工作能力?？己藢?shí)驗(yàn)成績(jī)是對(duì)學(xué)生所掌握的與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能和綜合應(yīng)用能力的評(píng)定，通過(guò)考核能夠促進(jìn)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)、認(rèn)真操作實(shí)驗(yàn)，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。傳統(tǒng)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)考核主要以實(shí)驗(yàn)結(jié)果和撰寫(xiě)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)注重全面考查學(xué)生的素質(zhì)，不僅要考查學(xué)生所掌握的基本知識(shí)和技能，還要考查學(xué)生獨(dú)立思考和綜合運(yùn)用的能力，以及在實(shí)驗(yàn)操作中表現(xiàn)出來(lái)的認(rèn)真的態(tài)度、實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)和團(tuán)隊(duì)合作精神等。

我們?cè)诜肿由飳W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，增加了一次理論考試，設(shè)置了一個(gè)500道題的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)題庫(kù)，這些題目主要是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的原理、操作、實(shí)驗(yàn)過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題分析等。每一位學(xué)生隨機(jī)抽簽，口試回答題目。經(jīng)過(guò)兩年的教學(xué)實(shí)踐，這對(duì)鞏固學(xué)生的分子生物學(xué)理論、加強(qiáng)分子生物學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系，起到了很大的幫助，進(jìn)一步優(yōu)化了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的考核體系。

總之，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)作為一門(mén)基礎(chǔ)和基本的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，我們教師應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，優(yōu)化分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)方法，提高教學(xué)水平，改進(jìn)考核方式等，為將來(lái)學(xué)生從事科學(xué)研究及其他相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]何華綱，朱姍穎，王勇，等.生物技術(shù)專業(yè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].中國(guó)校外教育，2011，（5）：120-120.

[2]曹杏芝，劉明新.生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探討[J].理化生教學(xué)研究，2011，（7）：117-118.

[3]任峰，李兵，虢華珊，等.研究型分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系建立與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，（10）：315-317.

[4]王曉霞，解軍，張悅紅，等.研究生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)（基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版），2011，（11）：1091-1092.

篇3

[關(guān)鍵詞]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；分子；生物學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的產(chǎn)生為生活帶來(lái)了無(wú)數(shù)便捷，在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中是以人為主體，人類從中獲得從未有過(guò)的體驗(yàn)。該研究所說(shuō)的虛擬的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)以及網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)相結(jié)合形成的系統(tǒng)軟件。它應(yīng)用了Flash編寫(xiě)課件，匯集了圖片、視頻、音頻、動(dòng)畫(huà)，創(chuàng)造了一個(gè)虛擬中的實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)操作計(jì)算機(jī)就能夠進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)。具有多重特點(diǎn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)這種新型的仿真技術(shù)與分子生物學(xué)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)相互結(jié)合，完善了老師教授實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，彌補(bǔ)了生物教學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的不足之處，把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)發(fā)揮出最好的效果。為學(xué)生教學(xué)提供了更多的途徑。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已應(yīng)用在分子生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生獨(dú)立思考的能力以及創(chuàng)造力，取得了不錯(cuò)的成果。針對(duì)這一技術(shù)，該研究作出了深刻具體的分析，現(xiàn)報(bào)道如下。

1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

1.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的含義

所謂虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是指人類利用計(jì)算機(jī)根據(jù)真實(shí)的環(huán)境設(shè)計(jì)并構(gòu)造的模擬世界的一項(xiàng)技術(shù)。它是一種多種信息組合交集成為三維立體視圖以及有真實(shí)能動(dòng)性的仿真系統(tǒng)。它幾乎和真實(shí)世界一模一樣，人們仿佛置身其中。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）[1]是開(kāi)啟這一類技術(shù)大門(mén)的鑰匙，是仿真技術(shù)的指路標(biāo)，是多種多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的組合。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)走在多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最前端，是值得更多的網(wǎng)絡(luò)人深入研究的課題。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)包含有：模擬環(huán)境、行為能力、感覺(jué)、感應(yīng)設(shè)備。所謂模擬環(huán)境，它是電腦設(shè)計(jì)出來(lái)的具有3D真實(shí)效果的場(chǎng)景。行為能力是說(shuō)場(chǎng)景中的人物有自己的行為能力，和現(xiàn)實(shí)中的人物是一樣的，身體的各部位都可以活動(dòng)，電腦進(jìn)行操控他們的行為能力。當(dāng)電腦發(fā)出某個(gè)指令時(shí)，他們會(huì)根據(jù)指令做出相應(yīng)的反應(yīng)，我們就可以看到他們的動(dòng)作。感覺(jué)，眾所周知，是場(chǎng)景中的人物擁有五官的感受，比如，嗅覺(jué)、味覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等等。感應(yīng)設(shè)備是指使三維立體視圖交匯在一起的設(shè)備。

1.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)

作為新發(fā)展起來(lái)的仿真技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有很多特點(diǎn)，如下所示。①與現(xiàn)實(shí)交集。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以說(shuō)是一個(gè)仿真世界，它擁有著真實(shí)世界所擁有的一些事物，包括人類在內(nèi)。仿真世界里的人物和我們一樣有著感官以及能動(dòng)性，唯一不同的是，它們需要我們用計(jì)算機(jī)來(lái)操作它們的行為[2]。②很安全。安全是說(shuō)可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行場(chǎng)景模擬演練，比如，演練各種火災(zāi)場(chǎng)景、各種地震場(chǎng)景等等。這樣有助于在現(xiàn)實(shí)生活中遇到這些情況時(shí)能夠冷靜處理，及時(shí)躲避，能夠自救以及救助別人，確保我們?nèi)祟惖娜松戆踩＂鄹杏X(jué)置身其中。當(dāng)我們操作電腦時(shí)，就會(huì)覺(jué)得仿真世界里面的人物就是自己，仿佛置身其中，體驗(yàn)不同的世界。仿真世界的真實(shí)程度會(huì)讓你覺(jué)得和現(xiàn)實(shí)沒(méi)有任何區(qū)別。④擁有感知能力。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)其中包含有感覺(jué)，這是說(shuō)里面人物的感覺(jué)，他們有聽(tīng)覺(jué)，味覺(jué)，嗅覺(jué)，以及它們還有運(yùn)動(dòng)能力。⑤有針對(duì)的處理問(wèn)題。在虛擬演練中，我們可以根據(jù)自身的弱點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的練習(xí)，比如，當(dāng)自己無(wú)法處理火災(zāi)事故時(shí)，我們可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行演練，提高自己的應(yīng)對(duì)能力。

2分子生物學(xué)

2.1分子生物學(xué)概念

分子生物學(xué)是指以分子為單位來(lái)探究生命活動(dòng)規(guī)律的一門(mén)科學(xué)。分子生物學(xué)主要是研究蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-核酸這一類分子的構(gòu)造以及合成[3]。探究其生命活動(dòng)主要包括了人類的癌癥的病變，植物的光合作用生命活動(dòng)中神經(jīng)的原理等等。分子生物學(xué)是需要通過(guò)不斷試驗(yàn)，不斷用實(shí)踐證明理論的學(xué)科。它也是一門(mén)開(kāi)放性學(xué)科，要求學(xué)生通過(guò)動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析探究實(shí)驗(yàn)，最后得出結(jié)論。所以又說(shuō)分子生物學(xué)的實(shí)踐性很強(qiáng)。

2.2研究分子生物學(xué)的意義

所有生命現(xiàn)象的活動(dòng)都是有規(guī)律的。就像生物都是由蛋白質(zhì)還有核酸組成的。分子生物學(xué)的研究為人類帶來(lái)了了解生命活動(dòng)規(guī)律的機(jī)會(huì)，人們可以進(jìn)一步改變生物構(gòu)造作進(jìn)一步的研究，為人類造福。

2.3相關(guān)應(yīng)用

①克隆技術(shù)。分子生物學(xué)作為一門(mén)新興邊緣的學(xué)科，它的研究成果能夠?yàn)槿祟愒旄?。雖然目前我們?nèi)蕴幵诳寺〖夹g(shù)的最初級(jí)階段，隨著科學(xué)家不斷探究以及實(shí)驗(yàn)，未來(lái)定會(huì)看到克隆技術(shù)所帶給我們的福音。②DNA鑒定。隨著分子生物技術(shù)的不斷深入探索，科學(xué)家對(duì)基因的研究也有了很大的成果。DNA鑒定也為偵破案件提供了重要的證據(jù)。同時(shí)親子鑒定也可以通過(guò)DNA檢測(cè)獲得幫助。③轉(zhuǎn)基因。轉(zhuǎn)基因（GMF）[4]是通過(guò)轉(zhuǎn)換物種之間的基因而得到的另一個(gè)物種。轉(zhuǎn)基因食品擁有了其它食品所沒(méi)有的能力，例如，轉(zhuǎn)基因食品防蟲(chóng)蛀，延長(zhǎng)了保質(zhì)期，而且是大批量生產(chǎn)，使生產(chǎn)成本減到最低，轉(zhuǎn)基因食品不分季節(jié)，可以隨時(shí)供應(yīng)，滿足人類的需要。但由于轉(zhuǎn)基因食品的好壞尚不明確，還有待進(jìn)一步研究實(shí)驗(yàn)。

3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的特點(diǎn)

虛擬實(shí)驗(yàn)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與生物教學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的產(chǎn)物，是利用操作計(jì)算機(jī)讓學(xué)生體驗(yàn)?zāi)M的生物實(shí)驗(yàn)，實(shí)質(zhì)上他就是計(jì)算機(jī)利用Flash技術(shù)開(kāi)發(fā)的軟件系統(tǒng)，為學(xué)生提供環(huán)境、設(shè)備，就像在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室一樣。正是如此，虛擬實(shí)驗(yàn)有著真實(shí)實(shí)驗(yàn)室不可比擬的特點(diǎn)：①共同的系統(tǒng)。眾所周知，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的資源都是可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享的。也就是說(shuō)，人人都可以看到、用到。而虛擬實(shí)驗(yàn)證正是有這一特點(diǎn)，它可以通過(guò)計(jì)算機(jī)目錄檢索，學(xué)生所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)、文件、電子圖書(shū)，甚至是以前操作的實(shí)驗(yàn)都能找到。學(xué)生通過(guò)共享資源，節(jié)省了時(shí)間，提高了學(xué)習(xí)效率。②交流信息。資源可以在計(jì)算機(jī)上共享，同樣的，在虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，學(xué)生可以盡情的交流，交換意見(jiàn)。③學(xué)生自由操作。虛擬實(shí)驗(yàn)是由計(jì)算機(jī)操作完成，學(xué)生通過(guò)操作計(jì)算機(jī)完成實(shí)驗(yàn)成果。所以學(xué)生擁有操作的權(quán)利，可以對(duì)虛擬儀器的使用進(jìn)行操作。還可以隨時(shí)上傳相關(guān)數(shù)據(jù)，保存數(shù)據(jù)等等。④軟件升級(jí)。隨著社會(huì)發(fā)展迅速，信息步伐加快。虛擬實(shí)驗(yàn)也需要更新?lián)Q代，軟件需要升級(jí)。各種環(huán)境都需要被改變。我們也要跟上時(shí)代的腳步，隨時(shí)準(zhǔn)備虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行擴(kuò)充。⑤設(shè)備先進(jìn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是新興的一種技術(shù)，所以在設(shè)備上都是采用最先進(jìn)的。當(dāng)然，虛擬實(shí)驗(yàn)的儀器也是最好的。

4虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

經(jīng)過(guò)多次總結(jié)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有以下幾個(gè)問(wèn)題。

4.1兩者發(fā)展不健全

在分子生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容一直都很盲目注重實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方面設(shè)想的偏少。教學(xué)中更注重實(shí)驗(yàn)，而忽略了學(xué)生的綜合能力的培養(yǎng)。學(xué)生沒(méi)有設(shè)計(jì)過(guò)程，就不會(huì)了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，及時(shí)得到了實(shí)驗(yàn)結(jié)論，也只是匆匆記住結(jié)果而已。老師的這種教學(xué)模式，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生的能力發(fā)展。學(xué)生并沒(méi)有從教學(xué)中學(xué)到任何技能。學(xué)生應(yīng)該全面掌握實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，從設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析探究實(shí)驗(yàn)，最后得出結(jié)論。這樣才能與現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行銜接。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也是目前新興的仿真技術(shù)，還需要不斷的完善。對(duì)于生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)這一模塊沒(méi)有進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，使用起來(lái)會(huì)很困難。在使用計(jì)算機(jī)操作虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)上，老師和學(xué)生應(yīng)提高使用計(jì)算機(jī)的能力。

4.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件設(shè)計(jì)和上機(jī)操作問(wèn)題

在設(shè)計(jì)軟件時(shí)，設(shè)計(jì)者要和相關(guān)實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行溝通，使設(shè)計(jì)出來(lái)的軟件能夠方便使用。讓老師能夠教會(huì)學(xué)生應(yīng)用軟件，同時(shí)能夠讓學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)并得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。老師與學(xué)生共同學(xué)習(xí)，不僅有生物實(shí)驗(yàn)，還有計(jì)算機(jī)軟件操作的問(wèn)題。

4.3現(xiàn)實(shí)與虛擬的空間問(wèn)題

使用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)生就進(jìn)入到了另一個(gè)世界，在其中體驗(yàn)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)。兩者的感受是截然不同的，學(xué)生不能沉浸在虛擬的世界中而忘記了教學(xué)的重點(diǎn)[5]。

5虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的對(duì)策

5.1加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的學(xué)習(xí)

首先，學(xué)生要進(jìn)行計(jì)算機(jī)培訓(xùn)，以保證學(xué)生都能夠達(dá)到操作計(jì)算機(jī)的能力。其次，統(tǒng)一由軟件人員進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)發(fā)的生物實(shí)驗(yàn)的軟件的培訓(xùn)課程。教會(huì)學(xué)生操作軟件，并能靈活掌握。以便學(xué)生能順利操作實(shí)驗(yàn)，并得出正確結(jié)論。

5.2完善分子生物教學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)

進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生教育中必行之路，而且教學(xué)目標(biāo)中明確提出要求學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與操作。有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，提高學(xué)生的專業(yè)知識(shí)水平。

5.3加強(qiáng)兩者合作交流

軟件設(shè)計(jì)者與生物實(shí)驗(yàn)人員要多溝通，使兩者的結(jié)合得到更好地發(fā)展。同時(shí)也促進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用在教育中有更好的發(fā)展前景。

5.4課前對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)指導(dǎo)

要讓學(xué)生充分了解軟件操作的目的是為了更好地、更加逼真地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，分清現(xiàn)實(shí)與虛擬。學(xué)生在軟件操作中學(xué)習(xí)知識(shí)，理解知識(shí)，充分了解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程與操作過(guò)程及最后得出的結(jié)論。提高了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

6結(jié)語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種新興的仿真技術(shù)，它為人類的生活帶來(lái)了便捷，解決了人類對(duì)危險(xiǎn)環(huán)境的及時(shí)應(yīng)對(duì)問(wèn)題。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)深入教學(xué)作為一種模式值得被重視。它解決了學(xué)校教育中教學(xué)過(guò)程的不完善，硬件設(shè)施的缺乏，教學(xué)環(huán)境等問(wèn)題。從更開(kāi)闊的視野以及多重的角度參透教育的特點(diǎn)，并對(duì)其開(kāi)展一系列問(wèn)題的分析研究。學(xué)生可以在過(guò)程當(dāng)中進(jìn)行深入探索和自主學(xué)習(xí)，為學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)增加了樂(lè)趣，提高了學(xué)習(xí)的積極性。同時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)的操作，也提高了學(xué)生的綜合能力，獨(dú)立思考能力以及主觀能動(dòng)性。使學(xué)生更加積極向上，提高教學(xué)的質(zhì)量和效果。不過(guò)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展尚處于起步階段，還存在很多問(wèn)題沒(méi)有得到解決，還需要進(jìn)一步研究[6]。

[參考文獻(xiàn)]

[1]RuweiYun.VRforexplainingtheconcept“relativemotioninphysics”Eurographics/ACMSIGGRAPHWorkshoponCom-pute[J].GraphicsEducation，2014（6）.

[2]徐輝，馬秀峰.虛擬現(xiàn)實(shí)教育應(yīng)用探析[J].山西師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2013,24(6):95-97.

[3]張璇.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的探討[J].邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2014,26(3):6-8.

[4]BrentGWilson.MetaphorsforInstruction:WhyWeTalkAboutLearningEnvironmentsEducationalTechnology[J].2013.

[5]陳曉歡，王穎穎，左云飛．虛擬實(shí)驗(yàn)室在分子診斷學(xué)中的應(yīng)用[J]．實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理，2015，14（1）：126－128.

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關(guān)鍵詞：生物科學(xué)專業(yè)；分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）11-0038-02

21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，作為生命科學(xué)的重點(diǎn)學(xué)科，分子生物學(xué)有著舉足輕重的作用，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為理論教學(xué)的重要補(bǔ)充和發(fā)展，是培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合、掌握基本技術(shù)、提高科學(xué)思維能力和獨(dú)立操作能力的有效方法。高等教育實(shí)施素質(zhì)教育要以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣，重視培養(yǎng)學(xué)生收集處理信息、獲取新知識(shí)、分析和解決問(wèn)題的能力。本文旨在結(jié)合當(dāng)前高等教育改革形勢(shì)，以及現(xiàn)代生物科學(xué)理論與技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)所開(kāi)設(shè)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在技術(shù)方法水平、培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)及創(chuàng)新思維能力、實(shí)驗(yàn)考核體系等方面進(jìn)行改革，使我校生物科學(xué)專業(yè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)更上一個(gè)臺(tái)階。

一、針對(duì)生物科學(xué)專業(yè)特點(diǎn)完善實(shí)驗(yàn)教材

生物科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)是發(fā)展國(guó)家生物高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵，同時(shí)與農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、輕工業(yè)和醫(yī)藥衛(wèi)生的發(fā)展密切相關(guān)，因此，生物科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的好壞，與國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)密切相關(guān)。長(zhǎng)期以來(lái)，各重點(diǎn)綜合性大學(xué)對(duì)生物科學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)與培養(yǎng)規(guī)格，進(jìn)行了有益探討，形成了相對(duì)合理的人才培養(yǎng)方案。而目前國(guó)內(nèi)出版的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材多側(cè)重于基因重組與蛋白表達(dá)方向的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，沒(méi)有專門(mén)針對(duì)生物科學(xué)專業(yè)方向的學(xué)生編寫(xiě)的實(shí)驗(yàn)教材，不適合在生物科學(xué)專業(yè)本科生教學(xué)中應(yīng)用。我們通過(guò)多年的實(shí)踐教學(xué)并結(jié)合生物科學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合生物科學(xué)專業(yè)教學(xué)大綱和生物科學(xué)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，使教材更加符合生物科學(xué)專業(yè)方向?qū)W生的認(rèn)識(shí)和發(fā)展規(guī)律，又具有新穎性、趣味性和一定的綜合難度；同時(shí)我們改變傳統(tǒng)教材的編寫(xiě)模式，增加新的編寫(xiě)思路，將經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，與代表學(xué)科前沿或從生產(chǎn)實(shí)際中轉(zhuǎn)化而來(lái)的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合，從單純的驗(yàn)證理論轉(zhuǎn)移到加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐訓(xùn)練上來(lái)。使實(shí)驗(yàn)背景資料、實(shí)驗(yàn)原理、基礎(chǔ)技能、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、材料準(zhǔn)備等內(nèi)容更加描述詳盡并通俗易懂，更加適合學(xué)生閱讀并實(shí)踐。

二、加強(qiáng)分子生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐性非常強(qiáng)的一門(mén)課程，加強(qiáng)分子生物學(xué)“基本知識(shí)、基本理論、基本技能”方面的能力訓(xùn)練是提高生物科學(xué)專業(yè)學(xué)生綜合素質(zhì)的前提和必要條件。基本實(shí)驗(yàn)技能主要是培養(yǎng)學(xué)生正確規(guī)范扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)技能、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。因此我們針對(duì)生物科學(xué)專業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)了分子生物學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能實(shí)驗(yàn)，將微量可調(diào)移液槍的使用，PCR儀的使用，電泳槽的使用，高速離心機(jī)的使用，LB基礎(chǔ)培養(yǎng)基的配制、植物基因組DNA的提取、PCR反應(yīng)程序的設(shè)置及PCR反應(yīng)的運(yùn)行、瓊脂糖凝膠的制備、加樣、電泳以及凝膠成像、結(jié)果觀察等基礎(chǔ)技能編寫(xiě)到學(xué)生實(shí)驗(yàn)課教材中，圖文并茂地詳細(xì)闡述操作方法、操作步驟、技能要點(diǎn)、儀器設(shè)備等，此外組織錄制實(shí)驗(yàn)操作演示錄像，制作多媒體實(shí)驗(yàn)課件等作為教材的輔助材料。專門(mén)設(shè)置基礎(chǔ)技能開(kāi)放訓(xùn)練室，配制必要的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品，全天開(kāi)放，學(xué)生可以利用業(yè)余時(shí)間練習(xí)，并且安排專門(mén)時(shí)間對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能考核。結(jié)合分子生物學(xué)課程體系的總體規(guī)劃和目標(biāo)，創(chuàng)建了一個(gè)以科研探索為主體的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。以學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組的形式開(kāi)展靈活多樣的業(yè)余科研活動(dòng)。首先制定切實(shí)可行開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，由學(xué)生以小組的形式在老師指導(dǎo)下查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的匯總，然后準(zhǔn)備開(kāi)放內(nèi)容及相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，擇優(yōu)進(jìn)行多層次的學(xué)生研究性和探索性實(shí)驗(yàn)。優(yōu)化整合分子生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，要求學(xué)生完成藥品準(zhǔn)備、培養(yǎng)基制備等過(guò)程，讓學(xué)生理解和明白實(shí)驗(yàn)的原理和完成實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)，做到充分讓學(xué)生自己動(dòng)手、自己觀察、自己討論、自己總結(jié)，加強(qiáng)學(xué)生“三基”培養(yǎng)。這樣一個(gè)全過(guò)程綜合了微量可調(diào)取液器、旋渦振蕩器、高壓滅菌鍋、PCR儀、臺(tái)式高速離心機(jī)及微量離心機(jī)的使用、微波爐、電泳槽和電泳儀、凝膠成像儀等儀器設(shè)備的操作和溶液制備。通過(guò)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不僅調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新精神和實(shí)際動(dòng)手能力，有利于學(xué)生個(gè)性的發(fā)展和素質(zhì)的提高。此外，指導(dǎo)老師課前認(rèn)真?zhèn)湔n，做好預(yù)備實(shí)驗(yàn)，明確每個(gè)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的基本技術(shù)、操作要領(lǐng)和注意事項(xiàng)要重點(diǎn)講解，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)和操作要進(jìn)行示范，使學(xué)生做到規(guī)范操作，達(dá)到提高學(xué)生“基本知識(shí)、基本理論、基本技能”能力的目的。

三、結(jié)合生物科學(xué)專業(yè)特點(diǎn)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

目前分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大都是驗(yàn)證性的，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)按部就班地操作，實(shí)驗(yàn)報(bào)告按固定格式填寫(xiě)。使學(xué)生的能力培養(yǎng)受到限制，因此我們?cè)诮虒W(xué)方法方面進(jìn)行了改革。每次實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)，了解實(shí)驗(yàn)要求、步驟等。在實(shí)驗(yàn)前我們對(duì)實(shí)驗(yàn)中的一些主要內(nèi)容和一些容易出錯(cuò)的問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn)。并且把回答問(wèn)題的情況記下來(lái)，以便以后給成績(jī)時(shí)作參考。實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行30分鐘左右的講解，主要解釋實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的關(guān)鍵概念，使學(xué)生更加明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹Ｍ瑫r(shí)利用實(shí)驗(yàn)間隙對(duì)個(gè)別同學(xué)進(jìn)行單獨(dú)輔導(dǎo)，盡量使學(xué)生在課堂上產(chǎn)生的疑惑在課堂上解決。每次實(shí)驗(yàn)前，集中講解實(shí)驗(yàn)原理，把本質(zhì)問(wèn)題講解透徹，同時(shí)分析實(shí)驗(yàn)步驟，并針對(duì)關(guān)鍵操作、技術(shù)難點(diǎn)或容易誤解之處進(jìn)行演示，使學(xué)生能更好地掌握實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)，并在實(shí)驗(yàn)前做到“胸有成竹”。這樣不但調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，還培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立思維和判斷性思維能力。重視實(shí)驗(yàn)原理、方法步驟和注意事項(xiàng)的講解，用簡(jiǎn)單的比喻來(lái)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)抽象理論的理解，做到通俗易懂。對(duì)于儀器臺(tái)套數(shù)有限、指導(dǎo)教師少、學(xué)生人數(shù)多等突出問(wèn)題，減少每組開(kāi)課人數(shù)可有效緩解眾多學(xué)生與有限的教學(xué)資源之間的矛盾，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

四、針對(duì)生物科學(xué)專業(yè)，完善實(shí)驗(yàn)考核體系

目前我校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)還沒(méi)有納入單獨(dú)考核范圍內(nèi)，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分類、教學(xué)內(nèi)容、考核方式以及成績(jī)劃分等環(huán)節(jié)上缺乏整體布局設(shè)計(jì)，制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的整合，影響考核體系的建立。實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核是客觀評(píng)價(jià)學(xué)生所掌握的理論和技能的重要手段，也是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的有效措施。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)注重全面考查生物科學(xué)專業(yè)本科生的素質(zhì)，不僅要考查學(xué)生所掌握的基本知識(shí)和技能，還要考查學(xué)生獨(dú)立思考和綜合運(yùn)用的能力，以及在實(shí)驗(yàn)操作中表現(xiàn)出來(lái)的認(rèn)真的態(tài)度、實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)和團(tuán)隊(duì)合作精神等。以“公平、公正”為原則，不斷探索和完善實(shí)驗(yàn)考核體系。針對(duì)生物科學(xué)專業(yè)特點(diǎn)我們建立了一套較為科學(xué)合理、客觀公正的實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核體系。針對(duì)平時(shí)成績(jī)制定了課堂成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)的考核標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)實(shí)驗(yàn)考試制定了操作考試題目的出題思路和筆試各題型的適用范圍，給出了考核體系的實(shí)施，增強(qiáng)了教師的責(zé)任感，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。過(guò)去，學(xué)生只要來(lái)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)成績(jī)就通過(guò)了。這樣做顯然是很片面的，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。針對(duì)這種情況我們改革了考核辦法。評(píng)定考核成績(jī)（占40%），書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)（占40%），實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)、提問(wèn)的成績(jī)（占10%），在實(shí)驗(yàn)考試中學(xué)生的獨(dú)立操作能力和熟練程度（占10%），綜合以上幾個(gè)方面客觀地評(píng)定成績(jī)。由于成績(jī)?cè)u(píng)定過(guò)程比較客觀，減少了教師的主觀隨意性，學(xué)生感到公平、合理。近3年來(lái)，我們進(jìn)行的一系列的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，取得了一定的成績(jī)。我們對(duì)學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，調(diào)查結(jié)果顯示，95%以上的學(xué)生歡迎和支持實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，并對(duì)以后的教學(xué)改革提出了寶貴的建議。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊清玲，陳昌杰，等.本科生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐和體會(huì)[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)（基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版），2007，（01）.

[2]曹華，裴鵬，等.分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].醫(yī)學(xué)教育探索，2006，5（6）.

[3]馮尚國(guó)，王慧中.分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].科技資迅，2010，（17）.

篇5

生物化學(xué)與分子生物學(xué)作為一門(mén)重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課，從分子水平探討生命的本質(zhì)，主要闡述了各種生物分子的結(jié)構(gòu)、功能及多種方式的相互作用[1-2]，為后續(xù)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程和臨床醫(yī)學(xué)課程的學(xué)習(xí)提供了重要的理論和技術(shù)原理支撐。

生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)科發(fā)展迅速，新知識(shí)、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，尤其是分子生物學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展更快，深度和廣度均迅速增加，學(xué)習(xí)的難度較大。本學(xué)科內(nèi)容抽象、復(fù)雜，頭緒繁多、不易歸納，需要理解、記憶的基本概念和基本理論多，學(xué)生普遍反映難懂、難記，有畏難情緒[3]。鑒于此，結(jié)合本校的實(shí)際情況，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了生物化學(xué)與分子生物學(xué)的教學(xué)改革，以此幫助學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)教學(xué)方法和教學(xué)手段的創(chuàng)新，為本校本學(xué)科教學(xué)質(zhì)量的提高打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 教學(xué)方法改革

1.1 理論教學(xué)方法改革

教師在教學(xué)方法上應(yīng)突出學(xué)生的主體地位，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生獨(dú)立思考能力為目的，采用啟發(fā)式、辯論式、互動(dòng)式等形式，活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生興趣，例如，課堂上教師應(yīng)經(jīng)常列舉一些經(jīng)典的臨床案例讓學(xué)生參與討論，這樣可以大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在積極倡導(dǎo)創(chuàng)新教學(xué)方法的同時(shí)，教師也不應(yīng)該廢棄傳統(tǒng)的教學(xué)方法。通過(guò)試講、聽(tīng)課、集體備課等形式，加大對(duì)青年教師的培養(yǎng)力度，從口授到板書(shū)等各個(gè)方面進(jìn)行扎實(shí)訓(xùn)練，提高其講課質(zhì)量。此外，通過(guò)鼓勵(lì)年輕教師積極參加各級(jí)青年教師教學(xué)比賽，可以進(jìn)一步推動(dòng)教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新。

更新教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)改革永恒的主題，而教材建設(shè)則是教學(xué)內(nèi)容更新的關(guān)鍵。本室目前所用的供基礎(chǔ)、臨床、預(yù)防、口腔醫(yī)學(xué)類專業(yè)的第八版《生物化學(xué)和分子生物學(xué)》“十二五”國(guó)家規(guī)劃教材新增了若干內(nèi)容，并且依據(jù)對(duì)相關(guān)知識(shí)的認(rèn)知規(guī)律，對(duì)部分內(nèi)容的編排較前版進(jìn)行了較大調(diào)整。針對(duì)這種情況，本室組織力量，根據(jù)五年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)本科教學(xué)大綱、碩士研究生招生考試大綱及執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試大綱，結(jié)合筆者多年的教學(xué)體會(huì)，參考國(guó)內(nèi)醫(yī)藥院校使用的其他教材，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生準(zhǔn)確理解教學(xué)內(nèi)容為指導(dǎo)思想，編寫(xiě)了八版教材的配套教材《生物化學(xué)與分子生物學(xué)精講與同步練習(xí)》。

教師需結(jié)合自身的科研實(shí)際，以便更生動(dòng)地講授這門(mén)課程[4]。生物化學(xué)與分子生物學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為支撐的學(xué)科，其中任何理論的提出都必須以實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，因此，教師要想搞好教學(xué)必須重視自身科研水平的提高，這是世界高等教育的歷史經(jīng)驗(yàn)反復(fù)證明的。教師不但要精通本專業(yè)知識(shí)，更要在本學(xué)科有較高的學(xué)術(shù)水平，以便在教學(xué)中結(jié)合多年來(lái)科研實(shí)踐中的體會(huì)講授現(xiàn)代生物化學(xué)與分子生物學(xué)技術(shù)和原理，使學(xué)生在掌握現(xiàn)論的同時(shí)領(lǐng)悟到一切正確的理論均來(lái)自于實(shí)踐。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革

生物化學(xué)與分子生物學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，為了培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)期的高素質(zhì)醫(yī)學(xué)人才，讓學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握生物化學(xué)與分子生物學(xué)的基本技術(shù)和實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和解決問(wèn)題的能力，本室在本科生中開(kāi)設(shè)了電泳、質(zhì)粒DNA抽提、酶切、PCR及重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化等分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生以后工作或繼續(xù)深造奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。除此之外，根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況，本室還采取了以下方法改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

編寫(xiě)適用于本校學(xué)生的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，并在實(shí)驗(yàn)步驟中添加了一些小問(wèn)題，達(dá)到讓學(xué)生邊操作、邊思考的目的，進(jìn)一步加深對(duì)理論知識(shí)的理解[5-7]。為了能更客觀地對(duì)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力進(jìn)行考核，本室建立了比較系統(tǒng)完善的實(shí)驗(yàn)課考核制度，包括考勤、提問(wèn)、動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等方面。學(xué)生出勤、實(shí)驗(yàn)報(bào)告只占實(shí)驗(yàn)成績(jī)的50%，另外的50%包括課堂提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的能力展現(xiàn)。

課堂中采用案例式教學(xué)方法講授實(shí)驗(yàn)操作，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師不要一味將知識(shí)灌輸給學(xué)生，而是要營(yíng)造良好的課堂氣氛，和學(xué)生互動(dòng)，吸引學(xué)生的注意力，例如講授離心機(jī)使用前需配平這一注意事項(xiàng)時(shí)，舉的實(shí)例是家里洗衣機(jī)甩干衣服時(shí)，如果擺放不對(duì)稱，就會(huì)出現(xiàn)“咣當(dāng)咣當(dāng)”不平衡的聲音。通過(guò)事例聯(lián)系，學(xué)生就掌握了離心機(jī)的使用要領(lǐng)。實(shí)驗(yàn)完成后，使學(xué)生不要通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷實(shí)驗(yàn)成功與否，而是結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生進(jìn)行分析與討論，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程深思，總結(jié)成功與失敗的原因。同時(shí)布置與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的思考題，引發(fā)學(xué)生更深層次的思考，為學(xué)生以后做畢業(yè)論文和進(jìn)行科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。

2 教學(xué)手段改革

篇6

關(guān)鍵詞：分子生理學(xué)；實(shí)驗(yàn)室；安全管理

作者簡(jiǎn)介：梁宏偉（1976-），男，蒙古族，內(nèi)蒙古赤峰人，三峽大學(xué)生物技術(shù)研究中心，講師；王玉兵（1977-），男，湖北恩施人，三峽大學(xué)生物技術(shù)研究中心，講師。（湖北宜昌443002）

基金項(xiàng)目：本文系“地方綜合性高校生物類專業(yè)實(shí)用創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建與實(shí)踐”項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2009192）資助的研究成果。

中圖分類號(hào)：G482     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A     文章編號(hào)：1007-0079（2012）07-0092-02

隨著生命科學(xué)的迅速發(fā)展，越來(lái)越多的科研機(jī)構(gòu)和高校設(shè)立分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室及進(jìn)行這方面的研究工作，它已經(jīng)成為生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的重要實(shí)驗(yàn)基地。分子生物學(xué)是一門(mén)非常強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和技能的學(xué)科，以大量的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，涉及的貴重儀器設(shè)備和有毒有害生化試劑種類繁多。目前，大部分分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室都缺乏專職的技術(shù)人員進(jìn)行管理、維護(hù)，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全問(wèn)題已經(jīng)迫切地?cái)[在人們面前。加強(qiáng)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全管理以及充分發(fā)揮研究生在其中的作用對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的可持續(xù)發(fā)展、科研工作的順利開(kāi)展都是十分必要和重要的。

一、實(shí)驗(yàn)室安全管理的必要性

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室作為高校生命科學(xué)人才培養(yǎng)和現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的孵化器，其安全正常運(yùn)轉(zhuǎn)與否直接關(guān)系到教師、學(xué)生的生命安全和學(xué)校的公共財(cái)產(chǎn)安全。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全管理與教育培訓(xùn)是分子生物學(xué)學(xué)科健康發(fā)展的重要保證之一。近年來(lái)，隨著我國(guó)高校辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大及生命科學(xué)研究的蓬勃發(fā)展，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室對(duì)外開(kāi)放力度的加大，實(shí)驗(yàn)室的使用、人員流動(dòng)和內(nèi)部管理都產(chǎn)生了許多新情況，這些都要求我們認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)室安全管理的新形勢(shì)，預(yù)防安全事故的發(fā)生。國(guó)外一些著名高校和研究機(jī)構(gòu)在多年前就制定了嚴(yán)格規(guī)范的生物安全制度和相應(yīng)的管理機(jī)構(gòu)。世界衛(wèi)生組織早在1983年第一版《實(shí)驗(yàn)室生物安全手冊(cè)》，對(duì)實(shí)驗(yàn)室生物安全、儀器設(shè)備安全使用及生化試劑、水電安全進(jìn)行詳細(xì)闡述，隨后在新版本中不斷進(jìn)行補(bǔ)充和完善更新。為加強(qiáng)我國(guó)實(shí)驗(yàn)室的生物安全管理，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)在2009年7月1日開(kāi)始實(shí)施新版《實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求》（GB19489-2008），該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室生物安全設(shè)施、設(shè)備等硬件和安全管理體系、組織、文件等軟件管理做出通用性強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。這一法規(guī)性文件的實(shí)施對(duì)實(shí)驗(yàn)室生物安全的認(rèn)可和生物安全管理工作的開(kāi)展將發(fā)揮重要的指導(dǎo)和規(guī)范作用。

盡管高校實(shí)驗(yàn)室安全管理一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)，隨著一系列政策法規(guī)的出臺(tái)，人們的環(huán)保和安全意識(shí)也在不斷增強(qiáng)，但仍有很多問(wèn)題存在。如有些師生實(shí)驗(yàn)室安全意識(shí)薄弱、規(guī)章制度未能獲得有效執(zhí)行、實(shí)驗(yàn)垃圾和生活垃圾混放、將食物帶進(jìn)實(shí)驗(yàn)室等。再者實(shí)驗(yàn)室生物安全管理基礎(chǔ)建設(shè)投入不足，很多高校尚未對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行無(wú)害化處理，甚至對(duì)于產(chǎn)生的廢棄物不知該如何處理而丟入普通垃圾桶或傾倒入下水道。就此我們提出了一些關(guān)于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理措施來(lái)和大家共同探討，使其能夠安全、高效地為生命科學(xué)的教學(xué)和科研工作提供服務(wù)。

二、分子生物實(shí)驗(yàn)室存在的安全問(wèn)題及對(duì)策

1.有毒有害生化試劑的使用及廢棄處理

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室所用到的生化試劑大多具有揮發(fā)性、強(qiáng)毒性、腐蝕性、致癌性等，如氯仿（CHCl3）、十二烷基硫酸鈉（SDS）、溴化乙錠（EB）、丙烯酰胺、NN-亞甲雙丙烯酰胺、焦碳酸二乙酯（DEPC）、IPTG、Trizol、二甲基亞砜（DMSO）、二硫蘇糖醇（DTT）、四甲基乙二胺（TEMED）、苯甲基磺酰氟（PMSF）、過(guò)硫酸銨等。這類物品不僅對(duì)實(shí)驗(yàn)操作人員毒性大、危險(xiǎn)性高，而且對(duì)環(huán)境的危害和影響也極大。在取用這類生化試劑時(shí)應(yīng)佩戴合適的手套、口罩、護(hù)目鏡等個(gè)人防護(hù)裝備，在化學(xué)通風(fēng)櫥內(nèi)完成相關(guān)操作，防止試劑溢灑并接觸皮膚，防止揮發(fā)性、粉末試劑吸入呼吸道及對(duì)眼睛黏膜造成毒害。對(duì)用完和廢棄的有毒有害試劑要及時(shí)進(jìn)行無(wú)害化或凈化處理，然后使用專用容器盛放并做醒目標(biāo)識(shí)，防止對(duì)他人造成毒害和環(huán)境污染。如溴化乙錠（EB）是強(qiáng)誘變劑，具有高致癌性，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)對(duì)含EB的溶液進(jìn)行凈化處理再行棄置。對(duì)于EB含量大于0.5mg/ml的溶液，先用水稀釋至濃度低于0.5mg/ml，加入一倍體積的0.5mol/L KMnO4，小心混勻后再加入等量的2.5mol/L HCl，混勻后置室溫?cái)?shù)小時(shí)，再加入一倍體積的2.5mol/L NaOH，小心混勻后可丟棄。[1]DMSO存在嚴(yán)重的毒性，使用時(shí)要避免其揮發(fā)，皮膚沾上之后要用大量的水洗以及1%～5%稀氨水洗滌。丙烯酰胺和NN-亞甲雙丙烯酰胺具神經(jīng)毒性，操作時(shí)戴手套在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行，聚合后的聚丙烯酰胺凝膠沒(méi)有毒性，可隨普通垃圾一起扔掉。

2.生物安全及其防護(hù)

在實(shí)驗(yàn)室安全管理中人們通常只關(guān)注到有毒有害生化藥品、防火及水電安全，往往忽視生物安全的管理。這是因?yàn)槿藗兤毡檎J(rèn)為實(shí)驗(yàn)室不太可能發(fā)生感染，即使感染也沒(méi)有很嚴(yán)重的后果。雖然從事高致病性病原微生物研究的實(shí)驗(yàn)室不多，但實(shí)驗(yàn)室感染是客觀存在的現(xiàn)象。尤其是從事致病性或高致病性病原微生物的實(shí)驗(yàn)室和研究人員，本身就存在很大的風(fēng)險(xiǎn)。如2004年4月中國(guó)疾病預(yù)防控制中心病毒所實(shí)驗(yàn)室由SARS冠狀病毒引起實(shí)驗(yàn)人員的感染；近期報(bào)道的2010年?yáng)|北農(nóng)業(yè)大學(xué)28名師生因活體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)而被布魯氏桿菌感染等。從事致病性或高致病性病原微生物研究的實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)經(jīng)專項(xiàng)培訓(xùn)，建立健康監(jiān)測(cè)制度，配備適當(dāng)水平的個(gè)人防護(hù)裝備；對(duì)此類實(shí)驗(yàn)室建立相應(yīng)的生物安全防護(hù)等級(jí)，配備相應(yīng)級(jí)別的生物安全柜等專用設(shè)備，并按照正確的程序和方法進(jìn)行操作。普通分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室中常用的菌株往往具有抗生素抗性，在藥物存在的情況下也能正常生長(zhǎng)。在微生物相關(guān)試驗(yàn)中首先要做好個(gè)人的安全防護(hù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要及時(shí)對(duì)菌體進(jìn)行滅活處理，防止對(duì)人身造成感染及環(huán)境污染。試驗(yàn)中用到的動(dòng)植物材料也可能攜帶致病源，在實(shí)驗(yàn)完成后要及時(shí)進(jìn)行妥善處理，否則可能會(huì)造成病菌和疾病的傳播。對(duì)于轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物材料應(yīng)嚴(yán)格控制其栽培或養(yǎng)殖環(huán)境，防止基因飄移擴(kuò)散對(duì)生態(tài)環(huán)境造成潛在危害。

3.儀器設(shè)備的安全使用及水火電的安全

在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用到高速離心機(jī)、高溫高壓滅菌容器、紫外光源、烘箱、微波爐、超聲波處理器等儀器設(shè)備。首先要保證不同規(guī)格型號(hào)儀器的用電安全性、線路荷載承受能力；其次要經(jīng)常檢查各種儀器的自動(dòng)控制裝置是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。如對(duì)高速離心機(jī)的使用一定要確保轉(zhuǎn)子上離心管的配平，否則會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞甚至轉(zhuǎn)子飛出傷人；對(duì)高溫高壓滅菌容器應(yīng)定期檢查其壓力和溫度控制、定時(shí)裝置是否正常，對(duì)非全自動(dòng)壓力滅菌容器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)全程看護(hù)；對(duì)烘箱除確認(rèn)自動(dòng)控溫裝置是否可靠，同時(shí)還需要人工檢測(cè)溫度，以免溫度過(guò)高，在使用時(shí)嚴(yán)禁把易燃易爆溶劑及物品送入烘箱或微波爐中。紫外光或紫外線可損傷眼視網(wǎng)膜，皮膚過(guò)度暴露在紫外線下導(dǎo)致?lián)p傷及誘發(fā)皮膚癌，切勿用裸眼觀察和使用沒(méi)有防護(hù)裝置的紫外光源，在紫外光下操作時(shí)要戴合適的防護(hù)性手套。對(duì)經(jīng)常接觸有毒有害生化試劑的儀器設(shè)備（如凝膠電泳系統(tǒng)）應(yīng)劃定專用操作區(qū)，同時(shí)還要防止在操作觀察中與其他設(shè)備的交叉污染。

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室在設(shè)立之初應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)劃設(shè)計(jì)，遵照國(guó)際通用及國(guó)家對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全管理通用要求進(jìn)行合理的布局安排。尤其應(yīng)當(dāng)注意的是，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)嚴(yán)禁亂接電線、電源，動(dòng)力電源和普通照明電源分開(kāi)使用。要經(jīng)常檢修、維護(hù)線路以及通風(fēng)、防火設(shè)備等；在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，要及時(shí)切斷電源、火源、水源等。

4.個(gè)人防護(hù)裝備及求助對(duì)象

個(gè)人防護(hù)裝備（Personal protective equipment，PPE）是指用于防止工作人員受到物理、化學(xué)和生物等有害因子傷害的器材和用品。在生物安全實(shí)驗(yàn)室中，這些器材和用品主要是保護(hù)實(shí)驗(yàn)人員免于暴露于生物危害物質(zhì)（氣溶膠、噴濺物以及意外接種等），避免實(shí)驗(yàn)室相關(guān)感染。[2]有毒有害試劑及感染性材料在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中難免溢灑，從而可能發(fā)生身體接觸，此時(shí)個(gè)人防護(hù)就是保證安全的關(guān)鍵所在。需要注意的是，任何物理防護(hù)設(shè)備的保護(hù)功能都有一定限度，都不是絕對(duì)的。

需要防護(hù)的身體部位主要包括眼睛、頭面部、呼吸道、手、軀體、耳（聽(tīng)力）等。對(duì)于眼睛的防護(hù)采用護(hù)目鏡，實(shí)驗(yàn)室配備的洗眼裝置應(yīng)安裝在明顯和易取的地方，并保持洗眼水管的通暢，便于工作人員緊急時(shí)使用。對(duì)頭面部及呼吸道保護(hù)主要是口罩、防毒面罩及帽子，裝有過(guò)濾器的防毒面具可以保護(hù)佩戴者免受氣體、蒸汽、顆粒和微生物以及氣溶膠損害的影響。[3]對(duì)軀體的保護(hù)采用實(shí)驗(yàn)服、防護(hù)服，對(duì)手部的保護(hù)需要配備手套等，如取用有毒試劑的一次性手套、高溫高壓滅菌器及焚燒爐上卸載物品的隔熱手套等。對(duì)耳的保護(hù)主要采用聽(tīng)力保護(hù)器，如對(duì)超聲波處理時(shí)產(chǎn)生的分頻諧波對(duì)聽(tīng)力的傷害。

此外，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)配備國(guó)際通用的急救箱和急救手冊(cè)，在醒目的位置標(biāo)明就近的急救中心位置及聯(lián)系方式。

三、研究生在實(shí)驗(yàn)安全管理中的作用

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理最終要落實(shí)到具體的實(shí)驗(yàn)操作人員上，而研究生作為實(shí)驗(yàn)室的重要組成部分，在實(shí)驗(yàn)室安全管理中可以發(fā)揮重要的作用。研究生的畢業(yè)論文都在實(shí)驗(yàn)室完成，日常的學(xué)習(xí)和科學(xué)研究活動(dòng)當(dāng)中要使用實(shí)驗(yàn)室的各種生化試劑和儀器設(shè)備，其對(duì)實(shí)驗(yàn)室的了解程度和待在實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間在一定程度上都超過(guò)了教師。如果他們?nèi)狈Ω叨鹊陌踩婪兑庾R(shí)和責(zé)任意識(shí)，不能正確使用儀器設(shè)備與生化藥品，這些儀器設(shè)備與藥品的潛在危險(xiǎn)性將會(huì)被誘發(fā)出來(lái)，并有可能導(dǎo)致安全事故。因此，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)制訂合理的研究生安全管理體制，充分調(diào)動(dòng)研究生參與安全管理的積極性，從而確保實(shí)驗(yàn)室安全正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.安全組織和培訓(xùn)

在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)定期舉辦安全知識(shí)和生物防護(hù)培訓(xùn)演練，提高師生的安全防范意識(shí)。包括對(duì)實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求、實(shí)驗(yàn)室生物安全手冊(cè)、實(shí)驗(yàn)室安全管理的各項(xiàng)規(guī)章制度、各類儀器設(shè)備操作手冊(cè)的學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)室安全緊急狀況的處理和應(yīng)急程序的演練，如洗眼裝置的正確使用、緊急逃生能力等，創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)室的安全文化。只有師生的安全防護(hù)意識(shí)得到提高才能更有效地避免實(shí)驗(yàn)室安全事故的發(fā)生。要確保每一名進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)和開(kāi)展科研工作的學(xué)生受到良好的安全意識(shí)培訓(xùn)。實(shí)驗(yàn)室中還應(yīng)定期組織實(shí)驗(yàn)技能的培訓(xùn)、儀器設(shè)備的安全正確的操作及有毒有害試劑的取用等方面的培訓(xùn)。熟練的操作技能和正確的操作方法也是避免安全事故發(fā)生的有效手段。

2.建立制度約束、利益基礎(chǔ)的安全管理制度

研究生可以協(xié)助導(dǎo)師對(duì)實(shí)驗(yàn)室的各種儀器設(shè)備、生化試劑及水電暖等設(shè)備進(jìn)行日常管理和隱患排查。針對(duì)實(shí)驗(yàn)室的具體情況建立切實(shí)可行的研究生安全管理制度，根據(jù)不同研究生的研究方向側(cè)重點(diǎn)和不同的工作階段，可以指定一名研究生對(duì)特定儀器設(shè)備等進(jìn)行具體的管理和維護(hù)，這樣將實(shí)驗(yàn)室的各種儀器設(shè)備、有毒有害試劑以及水火電的安全管理分別委派到具體的研究生。遵循誰(shuí)主管誰(shuí)負(fù)責(zé)的原則，具體的負(fù)責(zé)人應(yīng)熟悉該儀器設(shè)備或試劑的操作方法及銷售維修人員的聯(lián)系方式，其他研究生在進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)前都必須找該負(fù)責(zé)人進(jìn)行登記和咨詢。此外，還要充分發(fā)揮高年級(jí)研究生對(duì)低年級(jí)研究生的“傳幫帶”作用，幫助導(dǎo)師指導(dǎo)、監(jiān)督師弟師妹的學(xué)習(xí)和科研工作。

研究生參與到實(shí)驗(yàn)室的安全管理中無(wú)疑增加了他們的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，為使研究生的管理作用得以充分的發(fā)揮，激勵(lì)措施是不可或缺的手段。院系可以在實(shí)驗(yàn)室設(shè)立研究生助管崗位，提供一定的經(jīng)費(fèi)作為其勞動(dòng)報(bào)酬，以充分尊重學(xué)生的勞動(dòng)付出。[4]導(dǎo)師也應(yīng)對(duì)參與實(shí)驗(yàn)室安全管理的研究生給予一定的補(bǔ)助，以提高其工作積極性。還應(yīng)把物質(zhì)激勵(lì)和精神激勵(lì)相結(jié)合，對(duì)工作出色的研究生在評(píng)優(yōu)過(guò)程中予以加分，從而充分調(diào)動(dòng)他們的主觀能動(dòng)性和工作積極性，做好實(shí)驗(yàn)室安全管理工作。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，實(shí)驗(yàn)室的安全管理是高校的一項(xiàng)重要工作，對(duì)整個(gè)高校的安全和穩(wěn)定至關(guān)重要。要針對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全特點(diǎn)和現(xiàn)狀來(lái)制訂切實(shí)可行的安全管理制度，并嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真地遵照?qǐng)?zhí)行，就一定能做好實(shí)驗(yàn)室的安全管理工作，確保研究生科研工作的順利開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉輝.生物實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)有害物質(zhì)處理的初探[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2009,

(5):140-141.

[2]李勇,實(shí)驗(yàn)室生物安全[M].北京:軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)出版社,2009.

篇7

在醫(yī)學(xué)科技飛速發(fā)展的今天，大中型綜合醫(yī)院的醫(yī)學(xué)科研教育工作在學(xué)科建設(shè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)作為一門(mén)實(shí)踐性和實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科，它的理論和技術(shù)體系已廣泛滲透到醫(yī)學(xué)研究和應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域中，成為開(kāi)展醫(yī)學(xué)科學(xué)研究必不可少的基本工具和手段。研究生是醫(yī)院科研工作的主力軍，因此，開(kāi)展研究生科研能力培養(yǎng)的理論和實(shí)踐研究，探索切實(shí)可行的醫(yī)學(xué)分子生物實(shí)驗(yàn)教育方法，對(duì)于研究生自身發(fā)展和學(xué)術(shù)進(jìn)步的需要起著積極的作用。任務(wù)型教學(xué)（Task－basedLearning，TBL）是20世紀(jì)80年代由勃雷泊（Prabhu，1987）從教學(xué)的角度提出來(lái)的一種教學(xué)模式，即在教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師分析教材，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)進(jìn)度，制定“任務(wù)”，布置各小組按要求完成任務(wù)［1］。2008年3月－2011年12月，作者對(duì)本院300多名研究生實(shí)施TBL教學(xué)，取得了良好的成果，在此期間，醫(yī)院發(fā)表的論文無(wú)論從數(shù)量還是質(zhì)量上都有很大的提高，進(jìn)一步證實(shí)TBL教學(xué)是醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中值得推廣的教學(xué)模式之一。

1綜合醫(yī)院研究生科研能力培養(yǎng)中存在的問(wèn)題

近年來(lái)，綜合醫(yī)院通過(guò)舉辦論壇講座、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放等方面不斷加強(qiáng)醫(yī)學(xué)生科研能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，取得了一定的成績(jī)，但是仍然存在一些問(wèn)題，主要體現(xiàn)在以下三方面。研究生分子醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)薄弱。綜合醫(yī)院的研究生來(lái)自于全國(guó)各地大大小小的醫(yī)學(xué)院，水平參差不齊，很多醫(yī)學(xué)院側(cè)重基礎(chǔ)和理論教育而忽略了科研實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)，進(jìn)入醫(yī)院臨床后更注重臨床技能培訓(xùn)，對(duì)研究生科研能力的培養(yǎng)和提高就形成了一個(gè)空白地帶，導(dǎo)致研究生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，對(duì)各種實(shí)驗(yàn)儀器生疏，也缺乏系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)指導(dǎo)，在拿到課題后，往往不知所措，需要摸索很久才能開(kāi)展科研工作，這對(duì)研究生自身的成長(zhǎng)和科研工作的推動(dòng)都極為不利。實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)多以課程為單位，各個(gè)實(shí)驗(yàn)間缺乏關(guān)聯(lián)性和連貫性，與實(shí)際科研工作的連續(xù)性相矛盾；此外，學(xué)校的實(shí)驗(yàn)課多以傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法為基礎(chǔ)，雖然經(jīng)典，但是與現(xiàn)代分子醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室大量使用試劑盒和改良的實(shí)驗(yàn)方法有很大差距，往往耗時(shí)耗力且與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。如何在短時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生掌握現(xiàn)代分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法體系才是解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容滯后。隨著分子醫(yī)學(xué)的迅猛發(fā)展，新觀念、新成果層出不窮，對(duì)于疾病的認(rèn)識(shí)、診斷和治療理論也在不斷地更新，及時(shí)幫助研究生把握最新的科研動(dòng)態(tài)、科研進(jìn)展，對(duì)于臨床研究項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和研究工作的開(kāi)展尤為重要。因此，需要將新技術(shù)、新方法融入在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，幫助研究生獲得良好的科研思路，順利開(kāi)展臨床科研工作。TBL教學(xué)可以根據(jù)研究生實(shí)際科研工作中的研究需要和研究生所具備的知識(shí)水平，根據(jù)醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論技術(shù)體系，設(shè)計(jì)能涵蓋相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的綜合性實(shí)驗(yàn)任務(wù)，使研究生在真實(shí)的問(wèn)題情境下應(yīng)用所學(xué)到的新知識(shí)完成實(shí)驗(yàn)，解決科研問(wèn)題。近年來(lái)，作者在醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用TBL教學(xué)模式進(jìn)行了探索和嘗試，取得了一些經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)歸納如下。

2TBL教學(xué)準(zhǔn)備

2．1優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法，精選實(shí)驗(yàn)任務(wù)設(shè)計(jì)合適的實(shí)驗(yàn)任務(wù)是搞好TBL教學(xué)的前提和基礎(chǔ)，選擇具有“引導(dǎo)性、典型性、臨床研究相關(guān)性”的實(shí)驗(yàn)任務(wù)是我們的教學(xué)原則。針對(duì)科研工作中常用到的理論知識(shí)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，選擇一個(gè)胃癌相關(guān)基因?yàn)檠芯磕繕?biāo)，作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的一條主線，從各種研究方式入手，對(duì)該基因展開(kāi)全面研究。通過(guò)任務(wù)之間的知識(shí)遞增、內(nèi)容互補(bǔ)、難度和全面性的不斷提高，使理論知識(shí)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)技能在不同任務(wù)的應(yīng)用中得到鞏固和提高［2］。在核酸技術(shù)方面安排了DNA提取、RNA提取、分子克隆實(shí)驗(yàn)，通過(guò)PCR獲取該基因，通過(guò)連接、酶切、質(zhì)粒提取、篩選、鑒定這一系列的實(shí)驗(yàn)方法，最后得到該基因DNA的克隆載體；在細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)方面安排了胃癌細(xì)胞復(fù)蘇、細(xì)胞換液、細(xì)胞傳代、細(xì)胞凍存等細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)；還有蛋白質(zhì)免疫印跡實(shí)驗(yàn)，通過(guò)蛋白質(zhì)提取、蛋白質(zhì)定量、聚丙烯酰胺凝膠電泳、免疫雜交、免疫顯色等多種方法，最后得到該基因表達(dá)蛋白的印跡圖片。這些綜合性實(shí)驗(yàn)都是連貫性的，前面的實(shí)驗(yàn)任務(wù)結(jié)果為后續(xù)實(shí)驗(yàn)所用，使研究生能運(yùn)用自己已有的知識(shí)去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，這樣非常有利于激發(fā)研究生潛在的好奇心和探索創(chuàng)新意識(shí)，建立系統(tǒng)的科研思維。

2．2轉(zhuǎn)化科研優(yōu)勢(shì)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)質(zhì)資源我院承擔(dān)著“973計(jì)劃”、“863計(jì)劃”項(xiàng)目和廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目等大量國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目。同時(shí)，我院擁有大量先進(jìn)的科研儀器設(shè)備，更重要的是，擁有一批優(yōu)秀的專家教授，具有較強(qiáng)的科研能力，在各自領(lǐng)域都取得了優(yōu)異的科研成果，是TBL教學(xué)的絕佳素材。我們邀請(qǐng)數(shù)位從事前沿醫(yī)學(xué)科研研究的專家們?yōu)槲覀兘榻B最新的科研動(dòng)態(tài)，科研進(jìn)展，分享各自在研究過(guò)程中的心得體會(huì)，為研究人員提供相互交流學(xué)習(xí)的平臺(tái)和機(jī)會(huì)，這對(duì)開(kāi)拓研究生視野，幫助研究生設(shè)計(jì)和開(kāi)展臨床研究項(xiàng)目尤為重要，利用好這些科研優(yōu)勢(shì)，并轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)質(zhì)資源是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。

2．3靈活運(yùn)用多種教學(xué)形式在實(shí)際科研工作中，會(huì)經(jīng)常使用到大型儀器，普通的參觀講解不能讓學(xué)生完全真正了解儀器的用途，但由于實(shí)驗(yàn)條件和專業(yè)性限制又不可能讓每個(gè)學(xué)生都操作儀器、掌握儀器的使用方法。針對(duì)此類大型儀器相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，例如流式細(xì)胞術(shù)，我們采用了實(shí)驗(yàn)演示的教學(xué)形式，以T淋巴細(xì)胞亞群分析檢測(cè)為實(shí)驗(yàn)任務(wù)，樣本熒光標(biāo)記過(guò)程讓學(xué)生動(dòng)手操作，由實(shí)驗(yàn)技術(shù)員負(fù)責(zé)上機(jī)操作，得到數(shù)據(jù)圖后，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容加以學(xué)習(xí)討論，分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)的意義，從而對(duì)如何將該項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用到科研工作中有更深刻的認(rèn)識(shí)。

3TBL教學(xué)的實(shí)施

分組實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作能力。將學(xué)生分為3－5人一個(gè)小組，每組都配齊實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)器材，使每個(gè)學(xué)生都動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程，使用相關(guān)的實(shí)驗(yàn)儀器。每個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)開(kāi)始之前，按照教學(xué)要求將相關(guān)實(shí)驗(yàn)背景資料和技術(shù)步驟以及完成實(shí)驗(yàn)的時(shí)間進(jìn)程表交給學(xué)生，具體的實(shí)驗(yàn)分工協(xié)作由學(xué)生小組決定，期間如有困難可向教師尋求指導(dǎo)。引導(dǎo)討論，培養(yǎng)分析、解決問(wèn)題能力。每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組都配備一名指導(dǎo)教師在一旁指導(dǎo)，組織學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行引導(dǎo)討論，及時(shí)糾正學(xué)生錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作，如果實(shí)驗(yàn)任務(wù)失敗，指導(dǎo)教師和學(xué)生一起對(duì)實(shí)驗(yàn)分析原因，組織學(xué)生重做試驗(yàn)，保證實(shí)驗(yàn)流程順利進(jìn)行，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力?？偨Y(jié)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)技能。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，由主講教師總結(jié)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟，將所有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)串聯(lián)起來(lái)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行階段性總結(jié)，從而形成清晰的知識(shí)脈絡(luò)，鞏固學(xué)生對(duì)相關(guān)原理、步驟的認(rèn)知和理解；并將所有小組好的和不好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果放在一起比較評(píng)價(jià)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤和不足，分析各種可能的原因并提出解決方法；此外學(xué)生和教師在一起交流討論自己在實(shí)驗(yàn)中不懂或尚需解決的問(wèn)題，使學(xué)生能應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)去分析、解決問(wèn)題，同時(shí)提高了實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)了獨(dú)立思考解決問(wèn)題的方法和能力。

4TBL教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題及其對(duì)策

TBL教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合。醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)是一門(mén)理論性強(qiáng)、邏輯性嚴(yán)密的課程，有其系統(tǒng)、完整的理論體系，TBL教學(xué)法選取的是有代表性和常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，不可能完全反映理論系統(tǒng)的完整性，這就要求在運(yùn)用TBL教學(xué)法時(shí)，要與傳統(tǒng)教授法配合［3］。在理論講解部分，充分利用多媒體技術(shù)，使用大量生動(dòng)形象的圖片和動(dòng)畫(huà)、實(shí)驗(yàn)操作錄像替代枯燥乏味的文字，用簡(jiǎn)單的舉例闡述難懂的實(shí)驗(yàn)原理，畫(huà)出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)操作流程圖、重點(diǎn)標(biāo)出注意事項(xiàng)，這樣有助于吸引學(xué)生的注意力，提高教學(xué)效果。合理安排教學(xué)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不同于理論教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，有許多零碎的時(shí)間空余出來(lái)，要對(duì)實(shí)驗(yàn)流程作好合理安排，在實(shí)驗(yàn)間隙可以舉辦一些小專題講座，小組結(jié)果討論，放映多媒體錄像等方式充分利用空余時(shí)間，促進(jìn)教師與學(xué)生的充分交流。創(chuàng)造開(kāi)放互動(dòng)的教學(xué)環(huán)境。TBL教學(xué)對(duì)教師的自身綜合素質(zhì)要求比較高，教師不僅要通曉生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)理論知識(shí)，熟知實(shí)驗(yàn)任務(wù)相關(guān)科研背景知識(shí)，還要有較強(qiáng)的駕馭課堂能力。在實(shí)驗(yàn)討論中，教師不僅要從傳統(tǒng)的講解者的角色轉(zhuǎn)變成組織者、參與者的角色，帶領(lǐng)學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)為一個(gè)自主學(xué)習(xí)的角色，還要作為問(wèn)題的創(chuàng)立者、引導(dǎo)者和推動(dòng)者，與學(xué)生共同分析討論，使學(xué)生在開(kāi)放輕松的良好氛圍中獲得答案［4］。

篇8

一、人類基因組計(jì)劃與基因組學(xué)

在榮膺1962年諾貝爾生理學(xué)醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的沃森(JamesDeweyWatson)、克里克(FrancisHarryComp?tonCrick)和威爾金斯（MauriceHughFrederickWilkins),于1953年發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)之后。相繼于1958年和1980年罕見(jiàn)地兩次榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的桑格（FrederickSanger),先后完整定序了胰島素的氨基酸序列和發(fā)明很重要的DNA測(cè)序方法，這些劃時(shí)代的杰出成就于20世紀(jì)后半葉完全“打開(kāi)了分子生物學(xué)、遺傳學(xué)和基因組學(xué)研究領(lǐng)域的大門(mén)”。于是20世紀(jì)80年代形成了基因組學(xué)，在隨后20世紀(jì)90年代人類基因組計(jì)劃實(shí)施并取得很大進(jìn)展后，基因組學(xué)取得了驚人的長(zhǎng)足進(jìn)展。

基因（gene)是DNA(脫氧核糖核酸）分子上具有遺傳特征的特定核苷酸序列的總稱，系具有遺傳物質(zhì)的DNA分子片段?；蛭挥谌旧w上，并在染色體上呈線性排列?；虿粌H可以通過(guò)復(fù)制把遺傳信息傳遞給下一代，還可以使遺傳信息得到表達(dá)。例如不同人種之間頭發(fā)、膚色、眼睛、鼻子等不同，是基因差異所致?；蚴巧z傳的基本單位，不僅是決定生物性狀的功能單位，還是一個(gè)突變單位和交換單位。由30億個(gè)堿基對(duì)組成的人類基因組，蘊(yùn)藏著生命的奧秘。

基因組（genomes)是一個(gè)物種的完整遺傳物質(zhì)，包括核基因組和細(xì)胞質(zhì)基因組。即基因組是生物體內(nèi)遺傳信息的集合，是某個(gè)特定物種細(xì)胞內(nèi)全部DNA分子的總和。顯然原先只關(guān)注單個(gè)基因是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)當(dāng)深入研究整個(gè)基因組，于是產(chǎn)生了基因組學(xué)。

基因組學(xué)（genomics)是專門(mén)從分子水平系統(tǒng)研究整個(gè)基因組的結(jié)構(gòu)（以全基因組測(cè)序?yàn)槟繕?biāo)）、功能（以基因功能鑒定為目標(biāo)）以及比較（基于基因組圖譜和序列分析對(duì)已知基因和基因的結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較）的分支學(xué)科?；蚪M學(xué)著眼于研究并解析生物體整個(gè)基因組的所有遺傳信息，突出特點(diǎn)是必須以整個(gè)基因組為研究對(duì)象，而不是只研究單個(gè)基因；同時(shí)還要研究如何充分利用基因在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮作用。基因組學(xué)概括起來(lái)涉及基因作圖、測(cè)序和整個(gè)基因組功能分析的遺傳學(xué)問(wèn)題。這門(mén)分支學(xué)科交叉融合了分子生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)等,并以全新視角探究生長(zhǎng)與發(fā)育、遺傳與變異、結(jié)構(gòu)與功能、健康與疾病等生物醫(yī)學(xué)基本問(wèn)題的分子機(jī)制，同時(shí)提供基因組信息以及相關(guān)數(shù)據(jù)系統(tǒng)加以利用，進(jìn)而解決生物、醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的有關(guān)問(wèn)題[3]?；蚪M學(xué)的主要目標(biāo)包括認(rèn)識(shí)基因組的結(jié)構(gòu)、功能及進(jìn)化規(guī)律，闡明整個(gè)基因組所涵蓋遺傳物質(zhì)的全部信息及相互關(guān)系，為最終充分合理利用各種有效資源，以提供預(yù)防和治療人類疾病的科學(xué)依據(jù)。

人類基因組計(jì)劃（humangenomeproject，HGP)的確立和實(shí)施極大地促進(jìn)了基因組學(xué)的發(fā)展。人類基因組計(jì)劃的提出，可追溯到尋求新方法解決日本廣島長(zhǎng)崎原子彈幸存者及其后代的基因突變率檢測(cè)低于預(yù)期問(wèn)題。1984年12月美國(guó)能源部資助召開(kāi)的環(huán)境誘變和致癌物防護(hù)國(guó)際會(huì)議,第一次提出測(cè)定人體基因和全部DNA序列，并檢測(cè)所有的突變,計(jì)算真實(shí)的突變率。1985年6月，美國(guó)能源部正式提出了開(kāi)展人類基因組測(cè)序工作，形成了“人類基因組計(jì)劃(HGP)”的初步草案。歷經(jīng)幾年醞釀與論證，1988年美國(guó)國(guó)會(huì)批準(zhǔn)撥款，支持這一被譽(yù)為完全可以與“曼哈頓原子彈計(jì)劃”、“阿波羅登月計(jì)劃”并列相比美的宏偉科學(xué)計(jì)劃。1990年正式啟動(dòng)后，陸續(xù)擴(kuò)展成為美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本和中國(guó)共同參加的國(guó)際性合作計(jì)劃。2000年人類基因組工作框架圖（草圖）完成，是人類基因組計(jì)劃成功的標(biāo)志。

HGP這項(xiàng)規(guī)模宏大，跨國(guó)家又跨學(xué)科的大科學(xué)探索工程。旨在測(cè)定組成人類染色體（指單倍體）中所包含的30億個(gè)堿基對(duì)所組成的核苷酸序列，從而繪制人類基因組圖譜，并且辨識(shí)其載有的基因及其序列，達(dá)到破譯人類遺傳信息，解碼生命奧秘，探索人類自身的生、老、病、死規(guī)律，揭示疾病產(chǎn)生機(jī)制以提供疾病診治的科學(xué)依據(jù)。截至2005年，人類基因組計(jì)劃的測(cè)序工作已經(jīng)完成，但基因組學(xué)等研究工作一直在不斷深人和擴(kuò)展。例如，2006年啟動(dòng)了腫瘤基因組計(jì)劃力求揭示人類癌癥的產(chǎn)生機(jī)制以及癌癥預(yù)防與治療的新理念。當(dāng)下已經(jīng)邁進(jìn)后基因組時(shí)代，從揭示生命所有遺傳信息轉(zhuǎn)移到在分子整體水平上對(duì)功能的研究（功能基因組學(xué)）。21世紀(jì)的生命科學(xué)以新姿態(tài)和新方法闊步向著縱深發(fā)展，同時(shí)有力推進(jìn)了基礎(chǔ)與臨床醫(yī)學(xué)、生物信息學(xué)、計(jì)算生物學(xué)、社會(huì)倫理學(xué)等相關(guān)學(xué)科的蓬勃發(fā)展。為促進(jìn)這些相關(guān)學(xué)科及其應(yīng)用的更好發(fā)展，尤其推動(dòng)在人類健康與疾病、個(gè)性化醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、微生物等諸多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，自2006年以來(lái)巳經(jīng)召開(kāi)了十屆國(guó)際基因組學(xué)大會(huì)（ICG)。第10屆國(guó)際基因組學(xué)大會(huì)于2015年10月在中國(guó)深圳舉行,特別就臨床基因組學(xué)、生育健康、癌癥、衰老、精準(zhǔn)醫(yī)療、人工智能與健康、農(nóng)業(yè)基因組學(xué)、合成生物學(xué)、生命倫理和社會(huì)影響、相關(guān)組學(xué)及生物產(chǎn)業(yè)等熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行深人研討，展現(xiàn)了相關(guān)組學(xué)的旺盛活力。

二、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等與基因組學(xué)相輔相成

基因組學(xué)作為研究生物基因組的組成，組內(nèi)各基因的精確結(jié)構(gòu)、相互關(guān)系及表達(dá)調(diào)控的科學(xué)，又必須從系統(tǒng)生物學(xué)角度與方法，著眼于整體出發(fā)去研究人類組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)、基因、蛋白質(zhì)及其分子間相互作用，并通過(guò)整體分析研究人體組織器官的功能代謝狀態(tài)，從而才能更有效地探索解決人類疾病發(fā)生機(jī)制及其診治與保健問(wèn)題。

雖然人類基因組圖揭示了人類遺傳密碼，而對(duì)生命活動(dòng)起調(diào)節(jié)作用的是蛋白質(zhì)?；蚪M研究本身不能體現(xiàn)蛋白質(zhì)的表達(dá)水平、表達(dá)時(shí)間、存在方式以及蛋白質(zhì)自身獨(dú)特活動(dòng)規(guī)律等。因此，自從基因和基因組學(xué)問(wèn)世以后，分子生物學(xué)的組學(xué)大家庭中，不斷延伸分化形成了相互密切關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)錄組學(xué)（tmnscrip-tomics)、蛋白質(zhì)組學(xué)（proteomics)、代謝組學(xué)（metabo-lomics),以及脂類組學(xué)（lipidomics)、免疫組學(xué)（lmmu-nomics)、糖組學(xué)（glycomics)、RNA組學(xué)（RNAomics)等,這些相互密切關(guān)聯(lián)的組學(xué)構(gòu)成豐富的系統(tǒng)生物學(xué)以及組學(xué)生物技術(shù)基礎(chǔ)。

轉(zhuǎn)錄組學(xué)是一門(mén)在整體水平上研究細(xì)胞中基因轉(zhuǎn)錄情況以及轉(zhuǎn)錄調(diào)控規(guī)律的分支學(xué)科。也即轉(zhuǎn)錄組學(xué)是從RNA水平研究基因表達(dá)的情況。轉(zhuǎn)錄組即一個(gè)活細(xì)胞所能轉(zhuǎn)錄出來(lái)的所有RNA的總和，是研究細(xì)胞表型和功能的一個(gè)重要手段。可見(jiàn)在整體水平上研究所有基因轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄調(diào)控規(guī)律的轉(zhuǎn)錄組學(xué)，乃是功能基因組學(xué)研究的重要組成部分。

蛋白質(zhì)組（proteome)是指一個(gè)基因、一個(gè)細(xì)胞或組織所表達(dá)的全部蛋白質(zhì)。而蛋白質(zhì)組學(xué)研究不同時(shí)間、空間發(fā)揮功能的特定蛋白質(zhì)及其群體;從蛋白質(zhì)水平上研究蛋白質(zhì)表達(dá)模式和功能模式及其機(jī)制、調(diào)節(jié)控制及蛋白質(zhì)群體中各個(gè)組分。蛋白質(zhì)組本質(zhì)上指的是在大規(guī)模水平上研究蛋白質(zhì)的特征，包括蛋白質(zhì)的表達(dá)水平，翻譯后的修飾，蛋白與蛋白相互作用等，由此獲得蛋白質(zhì)水平上的關(guān)于疾病發(fā)生，細(xì)胞代謝等過(guò)程的整體而全面的認(rèn)識(shí)。基因組相對(duì)穩(wěn)定，而蛋白質(zhì)組是動(dòng)態(tài)的概念。研究蛋白質(zhì)組學(xué)是基因組學(xué)研究不可缺少的后續(xù)部分,也即生命科學(xué)進(jìn)人后基因時(shí)代的特征。

代謝組學(xué)的概念源于代謝組，代謝組是指某一生物或細(xì)胞在一特定生理時(shí)期內(nèi)所有的低分子量代謝產(chǎn)物。代謝組學(xué)則是對(duì)某一生物或細(xì)胞在一特定生理時(shí)期內(nèi)所有低分子量代謝產(chǎn)物同時(shí)進(jìn)行定性和定量分析的一門(mén)新分支學(xué)科。代謝組學(xué)以組群指標(biāo)分析為基礎(chǔ)，以高通量檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理為手段，以信息建模與系統(tǒng)整合為目標(biāo)的系統(tǒng)生物學(xué)的一個(gè)分支。繼基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)之后新發(fā)展起來(lái)的代謝組學(xué)，是借助基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的研究思想，對(duì)生物體內(nèi)所有代謝物進(jìn)行定量分析，并尋找代謝物與生理病理變化的相對(duì)關(guān)系?；蚪M學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)分別從基因和蛋白質(zhì)層面探尋生命的活動(dòng)，而實(shí)際上細(xì)胞內(nèi)許多生命活動(dòng)是發(fā)生在代謝物層面的。因此有研究者認(rèn)為“基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)告訴你什么可能會(huì)發(fā)生，而代謝組學(xué)則告訴你什么確實(shí)發(fā)生了”。所以，代謝組學(xué)迅速發(fā)展并滲透到諸多領(lǐng)域，例如疾病診斷、醫(yī)藥研制開(kāi)發(fā)、營(yíng)養(yǎng)食品科學(xué)、毒理學(xué)、環(huán)境學(xué)、植物學(xué)等與人類健康密切相關(guān)的各領(lǐng)域。

三、放射組學(xué)在交叉融合中應(yīng)運(yùn)而生

2015年是倫琴發(fā)現(xiàn)X射線120周年，正如簡(jiǎn)明不列顛百科全書(shū)所評(píng)價(jià)：X射線的發(fā)現(xiàn)“宣布了現(xiàn)代物理學(xué)時(shí)代的到來(lái)，使醫(yī)學(xué)發(fā)生了革命”W。近40多年來(lái)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的交叉融合，以X射線透射開(kāi)始并不斷拓展許多種類型的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，又經(jīng)歷了數(shù)字化革命而呈現(xiàn)出跨越式發(fā)展。數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)不可或缺的重要手段和必不可少的組成部分。醫(yī)學(xué)影像學(xué)在保健査體、疾病預(yù)防、疾病篩査、早期診斷、病情評(píng)估、治療方法選擇、康復(fù)療效評(píng)價(jià)等，以及生命科學(xué)研究方面發(fā)揮了越來(lái)越大的不可替代作用。隨著多排螺旋CT、雙源CT、能譜CT、磁共振成像（MRI)、單光子和正電子計(jì)算機(jī)斷層顯像（SPECT與PET)、圖像融合一體機(jī)成像(PET/CT等等）諸多影像醫(yī)學(xué)新設(shè)備、新技術(shù)、新方法層出不窮，醫(yī)學(xué)影像學(xué)巳經(jīng)從結(jié)構(gòu)成像發(fā)展到功能成像，又邁向分子影像學(xué)的新階段。尤其進(jìn)人21世紀(jì)后，分子影像學(xué)方興未艾地蓬勃發(fā)展，已經(jīng)成為分子生物學(xué)的重要手段。當(dāng)前數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像學(xué)所形成的大數(shù)據(jù)又密切關(guān)聯(lián)到相關(guān)基因組學(xué)，應(yīng)運(yùn)而生了放射組學(xué)（radiomicsV）。如果說(shuō)20世紀(jì)驅(qū)動(dòng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展主要是依靠物理學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、電子工程科學(xué)技術(shù)等，而21世紀(jì)則迫切需要與醫(yī)學(xué)、分子生物學(xué)（包括基因組學(xué)等諸多組學(xué)）等相關(guān)學(xué)科進(jìn)一步深人交叉融合相輔相成。

放射組學(xué)（亦有稱之為影像組學(xué)）、分子影像學(xué)完全是與基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等相關(guān)組學(xué)彼此關(guān)聯(lián)并相互促進(jìn)而不斷發(fā)展的。整合各種技術(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)用影像學(xué)手段顯示人體組織水平、細(xì)胞和亞細(xì)胞水平的特定分子,并能反映活體狀態(tài)下分子水平變化，從而對(duì)其生物學(xué)行為在分子影像層面進(jìn)行定性和定量研究，無(wú)論在人體保健與疾病的診斷治療，或者在藥物研究開(kāi)發(fā)，以及在基因功能分析與基因治療研究等方面，都凸顯了巨大優(yōu)勢(shì)和良好前景。

包含分子影像學(xué)的數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像學(xué)迅速發(fā)展，可提供越來(lái)越豐富的多層次醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)資料，顯然必須加以深度發(fā)掘并充分利用這些極其龐大的數(shù)字化信息。通過(guò)放射組學(xué)研究，解碼隱含在醫(yī)學(xué)影像信息中的因患者的細(xì)胞、生理、遺傳變異等多因素共同決定的綜合影像信息，并客觀且定量化將其內(nèi)涵呈現(xiàn)在臨床診治、預(yù)后分析的整個(gè)過(guò)程，這無(wú)疑會(huì)成為臨床醫(yī)學(xué)具有重大意義的革命。應(yīng)運(yùn)而生的放射組學(xué)，就是致力于應(yīng)用大量的自動(dòng)化數(shù)據(jù)特征化算法將感興趣區(qū)域（regionofinterest,R0I)的影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為具有高分辨率的可發(fā)掘的特征空間數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析是對(duì)大量的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化的定量高通量分析，得到高保真的目標(biāo)信息來(lái)綜合評(píng)價(jià)腫瘤的各種表型（phenotypes),包括組織形態(tài)、細(xì)胞分子、基因遺傳等各個(gè)層次。例如近期文獻(xiàn)報(bào)道，放射組學(xué)可揭示腫瘤預(yù)測(cè)性的信號(hào)，能夠捕獲腫瘤內(nèi)在的異質(zhì)性，并與潛在的基因表達(dá)類型相關(guān)聯(lián)。

美國(guó)的國(guó)家癌癥研究所（NationalCancerInstitu?te,NCI),已經(jīng)建立量化研究網(wǎng)絡(luò)（quantitativere?searchnetwork,QIN)，旨在共享數(shù)據(jù)、算法和工具，以加速影像信息量化的合作研究網(wǎng)絡(luò)U5]。他們將放射組學(xué)的建設(shè)及應(yīng)用框架分為5部分:①圖像的獲取及重建;②圖像分割及繪制；③特征的提取和量化；④數(shù)據(jù)庫(kù)建立及共享；⑤個(gè)體數(shù)據(jù)的分析。當(dāng)然這些均是很有挑戰(zhàn)性的工作。

放射組學(xué)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的圖像獲取以及自動(dòng)化的圖像分析等,能為疾病的診斷、預(yù)后及預(yù)測(cè)提供有價(jià)值的信息。近期的研究還提示放射組學(xué)能有效預(yù)測(cè)不同患者中的腫瘤基因異質(zhì)性等，可見(jiàn)放射組學(xué)有著廣闊應(yīng)用前景。四、發(fā)展相關(guān)組學(xué)更好共促精準(zhǔn)醫(yī)療

從基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等2直到新形成的放射組學(xué)，均是在相關(guān)學(xué)科交叉融合中，當(dāng)條件與時(shí)機(jī)發(fā)展到一定程度而瓜熟蒂落催生。

這些相互關(guān)聯(lián)的組學(xué)全部都兼?zhèn)渲鴮W(xué)科分化以及整合的特色。學(xué)科交叉融合根據(jù)發(fā)展需要分化催生出4新分支，而所有這些組學(xué)分支學(xué)科又都從系統(tǒng)生物學(xué)角度出發(fā)，注重對(duì)形成的分支學(xué)科自身整體開(kāi)展研I究。正是如此辯證統(tǒng)一的現(xiàn)代科技發(fā)展特點(diǎn)，如同DNA的螺旋結(jié)構(gòu)一樣在不斷深化中而螺旋式上升，7推動(dòng)科學(xué)技術(shù)向更深層次和更高水平發(fā)展。

篇9

曹樹(shù)青，2001年7月獲南京農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位。2001年8月至2003年7月在復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院從事博士后研究。2011年9月至12月在美國(guó)普渡大學(xué)從事訪學(xué)研究。現(xiàn)任合肥工業(yè)大學(xué)生物與食品工程學(xué)院生物科學(xué)系主任、教授、博士生導(dǎo)師。先后主持包括國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國(guó)家重大科技專項(xiàng)子課題等在內(nèi)的國(guó)家級(jí)和省部級(jí)以及企業(yè)委托等課題20余項(xiàng)，指導(dǎo)國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)和校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目7項(xiàng)，主持校級(jí)精品課程及研究生教改項(xiàng)目各1項(xiàng)，參與省部級(jí)教改項(xiàng)目3項(xiàng)。

作為課題組的負(fù)責(zé)人，曹樹(shù)青在本領(lǐng)域研究較深。他先后在國(guó)內(nèi)外權(quán)威和核心刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文80余篇，其中在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊New Phytologist、 Nature Communications、Planta、PLOS ONE、Molecular Genetics and Genomics、Pant and Soil、Plant Physiology and Biochemistry、Physiologia Plantarum等上發(fā)表SCI收錄的論文30余篇。除了這些重要論文，曹樹(shù)青還獲授權(quán)或申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利14項(xiàng)，參與撰寫(xiě)“973”專著1部。

土壤重金屬污染是全球面臨的重要環(huán)境問(wèn)題之一，因?yàn)橥寥牢廴镜闹亟饘倏赏ㄟ^(guò)農(nóng)作物而進(jìn)入食物，嚴(yán)重影響食品安全和人類健康。為解決這一問(wèn)題，科學(xué)家采取了很多措施，植物修復(fù)基因工程便是解決土壤重金屬污染的重要途徑之一。

其原理是利用綠色植物來(lái)轉(zhuǎn)移、容納或轉(zhuǎn)化污染物使其對(duì)環(huán)境無(wú)害。研究表明，通過(guò)植物的吸收、揮發(fā)、根濾、降解、穩(wěn)定等作用，可以凈化土壤或水體中的污染物，達(dá)到凈化環(huán)境的目的。而在其中，植物修復(fù)的對(duì)象是重金屬、有機(jī)物或放射性元素污染的土壤及水體。因而，植物修復(fù)基因工程是一種很有潛力、正在發(fā)展的清除環(huán)境污染的綠色技術(shù)。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年不懈的努力，合肥工業(yè)大學(xué)生物與食品工程學(xué)院生物科學(xué)系主任、曹樹(shù)青教授，帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)首次揭示了植物響應(yīng)重金屬鎘脅迫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子調(diào)控機(jī)制，為土壤重金屬污染植物修復(fù)基因工程提供了新的技術(shù)途徑和基因資源。2014年10月20日，這一成果在線發(fā)表在國(guó)際植物學(xué)知名學(xué)術(shù)期刊《新植物學(xué)家》上，并獲得第十三屆全國(guó)農(nóng)業(yè)生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)優(yōu)秀論文獎(jiǎng)。

從源頭保障農(nóng)產(chǎn)品安全

尋找和發(fā)掘耐受重金屬毒害且調(diào)控重金屬超量積累的關(guān)鍵基因并闡明其作用機(jī)理卻不容易，但這卻是植物修復(fù)基因工程獲得成功并從源頭上控制農(nóng)產(chǎn)品食品安全的關(guān)鍵所在。

我國(guó)有近20%的耕地存在鎘、砷、汞、鉛、鎳、銅等重金屬超標(biāo)，而土壤中重金屬可通過(guò)農(nóng)作物吸收進(jìn)入食物鏈，嚴(yán)重影響食品安全并危及人類健康。曹樹(shù)青介紹說(shuō)，通過(guò)物理和化學(xué)手段治理土壤重金屬污染非常困難，也容易造成二次污染。

曹樹(shù)青課題組的此次研究正是瞄準(zhǔn)于此，主要通過(guò)正向和反向遺傳學(xué)途徑，篩選和克隆涉及植物重金屬超量積累（或降低重金屬吸收）的關(guān)鍵基因，并闡明其作用機(jī)理。該研究不僅有助于揭示植物耐受重金屬毒害的分子機(jī)理，而且可以為從源頭上控制農(nóng)產(chǎn)品安全提供新的技術(shù)途徑。

在得到了轉(zhuǎn)基因重大專項(xiàng)以及國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助下，曹樹(shù)青課題組利用正向遺傳學(xué)途徑篩選和鑒定了一個(gè)擬南芥耐鎘突變體xcd1-D，并克隆了其相應(yīng)的基因MAN3，該基因編碼一個(gè)1，4-糖苷水解酶。過(guò)量表達(dá)MAN3基因?qū)е骆k的耐受和積累，而MAN3基因功能缺失則該突變體表現(xiàn)出對(duì)鎘敏感。鎘脅迫誘導(dǎo)MAN3基因表達(dá)、增加甘露聚糖水解酶活性及甘露糖水平，從而激活谷胱甘肽依賴的植物螯合素合成途徑上的相關(guān)基因協(xié)調(diào)表達(dá)，進(jìn)而增加植物對(duì)鎘積累和耐受。大量實(shí)驗(yàn)表明，過(guò)量表達(dá)MAN3基因的擬南芥植株，在重金屬鎘污染的土壤中仍然保持正常生長(zhǎng)狀態(tài)。

隨著研究的不斷深入，他們發(fā)現(xiàn)了MAN3及其介導(dǎo)的甘露糖的新功能，首次揭示了其在植物響應(yīng)重金屬鎘脅迫過(guò)程中新的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，這為土壤重金屬污染植物修復(fù)基因工程提供了新的技術(shù)途徑和基因資源。成果自從在線發(fā)表在國(guó)際植物學(xué)知名學(xué)術(shù)期刊《新植物學(xué)家》后，獲得了業(yè)界廣泛矚目。

科研活動(dòng)是一個(gè)連貫的對(duì)自然、社會(huì)規(guī)律的探索過(guò)程，因而一項(xiàng)科研需要堅(jiān)持以保證其延續(xù)性。曹樹(shù)青表示，下一步，他打算深入挖掘植物響應(yīng)重金屬鎘信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子調(diào)控機(jī)制，對(duì)植物響應(yīng)其他重金屬包括砷及鉛等的分子調(diào)控機(jī)制進(jìn)一步研究，爭(zhēng)取將已獲得的研究成果產(chǎn)業(yè)化。

拓展科研的廣度

創(chuàng)新路上，中國(guó)科技正不斷向各種高度、深度和廣度延伸。“精度”既是科技創(chuàng)新的目標(biāo)，也是丈量科技創(chuàng)新質(zhì)量的標(biāo)尺，“廣度”則涵蓋了科學(xué)研究領(lǐng)域的方方面面。嚴(yán)格意義上，曹樹(shù)青的視野在生物科學(xué)，除了從事植物修復(fù)基因工程、植物抗逆分子生物學(xué)及食品生物技術(shù)等方面研究，他的科研視野也落在利用正向和反向遺傳學(xué)途徑上，他篩選鑒定多個(gè)與非生物脅迫相關(guān)的功能基因，初步闡明這些基因參與非生物脅迫響應(yīng)調(diào)節(jié)的可能機(jī)理。

為什么會(huì)選擇這方面的研究？緣于他對(duì)糧食安全的擔(dān)憂。糧食安全是國(guó)家安全的物資基礎(chǔ)，始終是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生和國(guó)家安危的重要問(wèn)題。在他看來(lái)，如何增強(qiáng)作物品種的抗逆性，還依然是目前我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。在解決這個(gè)問(wèn)題方面，利用轉(zhuǎn)基因育種提高作物的耐寒和抗旱能力無(wú)疑具有重要的理論與經(jīng)濟(jì)意義。這項(xiàng)工作的關(guān)鍵在于對(duì)植物抗逆分子機(jī)理的認(rèn)識(shí)及關(guān)鍵基因的發(fā)掘。

通過(guò)長(zhǎng)期的鉆研，曹樹(shù)青探索出了一條比較有效的科研方法。他以模式植物擬南芥為材料，通過(guò)正向和反向遺傳學(xué)途徑，利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)和基因工程手段，篩選和克隆抗逆關(guān)鍵基因，闡明其功能，并用于作物抗逆分子遺傳改良。這一研究可獲得具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新基因，不僅可以為作物抗逆遺傳改良提供新的基因資源，而且對(duì)于揭示植物抗逆分子機(jī)理具有重要的理論意義。

科研育人，并行不悖

曹樹(shù)青是一個(gè)忙碌的人，平時(shí)除了做科研，還在合肥工業(yè)大學(xué)作為教授、博士生導(dǎo)師帶學(xué)生。在他的指導(dǎo)下，先后培養(yǎng)碩士和博士生30余人，一些學(xué)生已先后在國(guó)內(nèi)外知名大學(xué)從事博士后研究和攻讀博士學(xué)位。他指導(dǎo)過(guò)的優(yōu)秀學(xué)生和研究團(tuán)隊(duì)更是不計(jì)其數(shù)。

篇10

關(guān)鍵詞：基因工程；教學(xué)改革；探索

中圖分類號(hào)：G42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-0118（2012）04-0108-02

21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，分子生物學(xué)作為最前沿的生命科學(xué)，主要從分子水平研究生命活動(dòng)的現(xiàn)象與本質(zhì)，如DNA的復(fù)制、基因的表達(dá)與調(diào)控、遺傳與變異等。隨著分子生物學(xué)研究的深入與發(fā)展，除了在分子水平上了解生命的特征外，在分子水平進(jìn)行更有效的生物學(xué)研究以及在分子水平進(jìn)行物種改造是生物學(xué)界共同關(guān)心并十分重視的問(wèn)題，在這種情況下，基因工程應(yīng)運(yùn)而生?；蚬こ淌巧茖W(xué)的前沿，它的發(fā)展帶動(dòng)了以其為核心的生物技術(shù)體系的發(fā)展［1］，并且已成為當(dāng)今生命科學(xué)研究領(lǐng)域中最具生命力最引人注目的前沿學(xué)科之一［2］?；蚬こ碳夹g(shù)作為生物學(xué)的前沿技術(shù)，在社會(huì)生產(chǎn)生活中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，隨之而來(lái)的是此方面人才的短缺，迫切需要在相關(guān)高校加大生物技術(shù)人才尤其是基因工程技術(shù)人才的培養(yǎng)力度。作者所在學(xué)院（浙江海洋學(xué)院海洋科學(xué)學(xué)院）于2007年新增了生物技術(shù)專業(yè)，希望能為國(guó)家培養(yǎng)這方面的人才?；蚬こ碳夹g(shù)的發(fā)展日新月異，基因工程課程內(nèi)容繁雜、抽象，如何能在有限的課時(shí)里讓學(xué)生既能學(xué)習(xí)到基因工程必備的理論知識(shí)和技術(shù)手段，又能把基因工程技術(shù)最新的研究成果給學(xué)生加以介紹成為當(dāng)前基因工程教學(xué)亟待解決的問(wèn)題。在當(dāng)前教育體制下，深化教學(xué)內(nèi)容、改變教學(xué)方法以提高教學(xué)效率成為解決此問(wèn)題的唯一途徑。鑒于此，我們參考其他高校的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)結(jié)合本校教學(xué)實(shí)際對(duì)基因工程教學(xué)內(nèi)容、手段、方法及考核方式進(jìn)行了探索式改革，希望能在有限的課時(shí)里讓學(xué)生對(duì)基因工程技術(shù)有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)和深入的理解，為以后的深造打下良好的基礎(chǔ)。

一、教學(xué)內(nèi)容改革

（一）精選教學(xué)內(nèi)容

基因工程課程為我校生物技術(shù)專業(yè)的核心課程，所選的教材是孫明主編的《基因工程》?；蚬こ陶n程和分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、基因操作原理等課程內(nèi)容存在一定重復(fù)。例如PCR技術(shù)、基因表達(dá)調(diào)控在分子生物學(xué)中作為重點(diǎn)內(nèi)容講授，那么在基因工程中就不必占用較多的課堂時(shí)間來(lái)講解，可以通過(guò)提問(wèn)的方式讓同學(xué)們進(jìn)行回顧即可。

（二）調(diào)整教材體系

《基因工程》教材眾多，內(nèi)容豐富多彩，各有側(cè)重。在選擇教材時(shí)，我們結(jié)合本校學(xué)生為地方院校的本科生，專業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱等特點(diǎn)，教材選擇力爭(zhēng)全面、完善、淺顯易懂，即能夠把基因工程技術(shù)的精髓傳授給學(xué)生又不至于給學(xué)生帶來(lái)很大的學(xué)習(xí)壓力，因此選擇以孫明主編的《基因工程》（科學(xué)出版社，2002版）為主，同時(shí)為使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)掌握相關(guān)知識(shí)，教學(xué)內(nèi)容經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，使之更具條理性。我們力爭(zhēng)將基因工程課程抽象的理論用簡(jiǎn)明扼要的語(yǔ)言加以精煉，同時(shí)盡可能的為學(xué)生提供進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的條件，使他們能在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)基因工程技術(shù)有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。

（三）緊跟學(xué)科發(fā)展前沿，更新教學(xué)內(nèi)容

基因工程技術(shù)的發(fā)展日新月異，不斷有新技術(shù)出現(xiàn)，教材內(nèi)容的更新遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上技術(shù)的更新。為了使學(xué)生能夠全方位的了解基因工程領(lǐng)域的最新技術(shù)，我們不能僅僅局限于教材內(nèi)容，而是在教材教學(xué)的同時(shí)將最前沿的基因工程技術(shù)穿來(lái)，開(kāi)闊學(xué)生視野，擴(kuò)大其知識(shí)面，塑造他們的批判精神的創(chuàng)新能力。

二、教學(xué)手段改革

基因工程是一門(mén)基礎(chǔ)性很強(qiáng)的學(xué)科，課程內(nèi)容信息量大、更新速度快、抽象復(fù)雜，要求教師在教學(xué)過(guò)程中必須具有前瞻性和開(kāi)創(chuàng)精神，努力使教學(xué)跟上學(xué)科的發(fā)展進(jìn)程，向?qū)W生傳授教材以外的新知識(shí)、新技術(shù)、新方法，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和勇于探索精神，為學(xué)生繼續(xù)深造打下良好的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的教學(xué)手段，照本宣科，只能使學(xué)生得到一些感性認(rèn)識(shí)，無(wú)法得到直接的體驗(yàn)，不能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，加以內(nèi)容晦澀難懂，久之學(xué)生就容易對(duì)本課程產(chǎn)生厭倦心理，學(xué)生學(xué)著很累，老師教起來(lái)更累。這就需要教師在基因工程教學(xué)過(guò)程中勇于開(kāi)拓創(chuàng)新，不拘泥于傳統(tǒng)的教學(xué)手段，善于采用新型的教學(xué)方式，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、較好地掌握整個(gè)知識(shí)體系為最終目的。

傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué)延續(xù)至今，有其突出的優(yōu)點(diǎn)，比如板書(shū)在黑板上保留時(shí)間較長(zhǎng)，便于學(xué)生總結(jié)歸納、復(fù)習(xí)鞏固，板書(shū)書(shū)寫(xiě)靈活互動(dòng)，有利于捕捉課堂閃現(xiàn)的靈感等等。但是傳統(tǒng)板書(shū)在形式上比較單一，不能聲情并茂。另外，板書(shū)教學(xué)教師占主導(dǎo)地位，學(xué)生只是被動(dòng)的“填鴨式”接受，興趣索然。另外，基因工程課程本身有許多傳統(tǒng)的板書(shū)無(wú)法進(jìn)行描述的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等，這就使得傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)無(wú)法單獨(dú)適用在本課程教學(xué)過(guò)程中。

為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，近幾年，某些有條件的高校開(kāi)設(shè)了基因工程的雙語(yǔ)課程，不僅很好的調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)使學(xué)生在本科階段就能夠掌握專業(yè)外語(yǔ)，非常有利于學(xué)生以后在第一時(shí)間快速閱讀外文文獻(xiàn)，以便迅速掌握和了解基因工程的發(fā)展動(dòng)態(tài)［3］。我們借鑒這種教學(xué)模式，努力在基因工程課程教學(xué)中嘗試雙語(yǔ)教學(xué)，很好的鍛煉了學(xué)生的專業(yè)英語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)能力。

多媒體教學(xué)是彌補(bǔ)傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué)呆板、靈活性差的利器。運(yùn)用形象、直觀的多媒體技術(shù)可以創(chuàng)設(shè)出一個(gè)生動(dòng)有趣的教學(xué)情境，以其獨(dú)特的形、聲、景扣動(dòng)學(xué)生的心弦，化無(wú)聲為有聲，化靜為動(dòng)，使學(xué)生進(jìn)入一種喜聞樂(lè)見(jiàn)的、生動(dòng)活潑的學(xué)習(xí)氛圍，從而使學(xué)生產(chǎn)生極大的學(xué)習(xí)興趣。此外，多媒體教學(xué)還具（下轉(zhuǎn)第110頁(yè)）（上接第108頁(yè)）有增加教學(xué)容量，提高教學(xué)效率、提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力等優(yōu)點(diǎn)。多媒體教學(xué)是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式的一種顛覆，其本身也不可避免的存在一些缺點(diǎn)，比如容易產(chǎn)生華而不實(shí)，不能緊扣教學(xué)內(nèi)容，過(guò)于輕視學(xué)生的主體和教師的主導(dǎo)作用等。我們?cè)诨蚬こ探虒W(xué)過(guò)程中，將傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)和多媒體教學(xué)有機(jī)結(jié)合，相互穿插，有效的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，同時(shí)又將學(xué)生的主要精力放在課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)上，取得了良好的教學(xué)效果。

三、教學(xué)方法改革

“填鴨式”教學(xué)方式沿用至今，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)當(dāng)前學(xué)生的思維特點(diǎn)。必須真正轉(zhuǎn)變以課堂、教材為中心的傳統(tǒng)模式，采用新型的任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向等有利于提高學(xué)生創(chuàng)新能力、表達(dá)能力與批判精神的教學(xué)模式。此外，基因工程課程屬學(xué)科發(fā)展快，內(nèi)容豐富、抽象，學(xué)生難以理解，要想使其全面掌握相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，改革教學(xué)方法是非常必要的，在教學(xué)過(guò)程中綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法，是教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容。

（一）啟發(fā)式教學(xué)

單純的老師在臺(tái)上講，學(xué)生在下面聽(tīng)，加之基因工程內(nèi)容難以理解，很容易使學(xué)生產(chǎn)生厭倦心理。我們借鑒前人經(jīng)驗(yàn)，在課堂教學(xué)中穿插啟發(fā)性的問(wèn)題。從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，采用多種方式，以啟發(fā)學(xué)生的思維為核心，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，促使他們生動(dòng)活潑地學(xué)習(xí)。

（二）研討式教學(xué)

基因工程技術(shù)發(fā)展迅速，在其發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)了一些倫理問(wèn)題，比如克隆動(dòng)物、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物等的出現(xiàn)。我們?cè)诨蚬こ探虒W(xué)過(guò)程中將這些與本課程相關(guān)的熱點(diǎn)問(wèn)題引入課堂，引導(dǎo)學(xué)生思考并進(jìn)行分組討論，提出自己的見(jiàn)解，對(duì)某些不一致的觀點(diǎn)進(jìn)行辯論。通過(guò)這種方式，激發(fā)了學(xué)生的科學(xué)思維和批判意識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)工作能力、團(tuán)隊(duì)合作精神以及表達(dá)能力與應(yīng)變能力。

（三）開(kāi)放閱讀式教學(xué)

結(jié)合基因工程課程更新速度快的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)網(wǎng)上瀏覽、圖書(shū)館借閱等方式了解本課程最新研究動(dòng)態(tài)，不但激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)培養(yǎng)他們查閱資料的能力，為將來(lái)的深造和工作打下良好的基礎(chǔ)。

四、改革考核方式

為了引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的學(xué)習(xí)態(tài)度，建立良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，在《基因工程》課程考核中，我們采用了平時(shí)成績(jī)和卷面成績(jī)相結(jié)合的方式，平時(shí)作業(yè)、考勤、發(fā)言等成績(jī)占40%，期末卷面成績(jī)占60%，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。這種多元考核法注重過(guò)程型學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，克服了學(xué)生突擊復(fù)習(xí)應(yīng)對(duì)考試帶來(lái)的弊端，真實(shí)客觀地反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，使考核方法具有科學(xué)性、合理性。

期末考試也不僅僅拘泥于傳統(tǒng)形式，而是采用標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一考試和論文法相結(jié)合的方式。標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一考試采用閉卷形式，課程小組統(tǒng)一流水閱卷。題型主要包括名詞解釋、填空題、選擇題、判斷題、計(jì)算題、簡(jiǎn)答題、論述題、綜合分析題等，主、客觀題各占一定比例。一般客觀題所占比例較大。論文法則是以閉卷形式出2—5道論文題，學(xué)生可以提前準(zhǔn)備一些材料，寫(xiě)在一張白紙上，不能將相關(guān)書(shū)籍及資料帶入考場(chǎng)，要求在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)做出論文。

總之，為了使學(xué)生全面掌握基因工程課程相關(guān)理論和技術(shù)，了解最新的研究動(dòng)態(tài)，我們?cè)诮虒W(xué)內(nèi)容、方法及考核方式等進(jìn)行了全面的改革和深入探索，力圖培養(yǎng)學(xué)生的批判意識(shí)、科研思維及創(chuàng)新能力，為將來(lái)的讀研及走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)?！奥仿庑捱h(yuǎn)，吾將上下而求索?！被蚬こ探虒W(xué)的成功非一朝一夕能夠造就，我們將不斷探索，力爭(zhēng)完善。

參考文獻(xiàn)：

\[1\]楊宜,趙睿.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)培養(yǎng)應(yīng)用性金融人才\[J\].北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào),自然科學(xué)版,2005,(12):88-91.