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【摘要】生物技術制藥是一門發展日新月異的綜合性應用學科。本學科實驗技術要求較高、但是實驗教學相對滯后,尚需改進。教師在實驗教學過程中通過突出理論教學中的實驗內容、預習以往的實驗技術、重點突出制藥工藝密切相關的實驗、以及加強各種實驗技術的相互結合等多種改進方法,可以達到加強實驗教學、提高學生專業素質的目的。本文介紹上述幾種實驗教學改進方法在生物技術制藥教學中的應用以及一些個人體會,從而提高教學質量。

【關鍵詞】實驗教學生物技術制藥

生物技術制藥是一門集生物學、醫學、藥學基礎理論和先進技術為一體綜合性學科,同工業生產聯系緊密。自1971年世界第一家生物技術制藥公司(Cetus)成立至今,現代生物技術制藥已走完了近四十年的路程,已有近百種生物技術藥品陸續完成臨床試驗,投產上市。二十一世紀又將是生物技術制藥蓬勃發展的重要歷史時期。但是,同生物技術制藥產業形成巨大反差的是生物技術制藥的基本知識普及較差,教學活動相對滯后。雖然國內已有數十家高校開展生物技術制藥課程,普及相關的基本知識,培養生物技術制藥專業人才,但是教學效果并不十分令人滿意。造成上述問題的主要原因是由生物技術制藥學科本身的特點所造成的。生物技術制藥是一門綜合應用學科,實驗技術所占比重較大。而相關技術,像分子生物學、免疫學、藥物化學等基本技術已在上述學科教學中有所涉及。這就造成相應的實驗技術在生物技術制藥教學中的脫節。學生相關的基本技術已經了解,但是同生物技術制藥的具體內容聯系不上,更無法談到后期的產業化應用。所以,在生物技術制藥教學中應該重視實驗教學,在實驗教學中應該重視同藥物生產的聯系。為了實現上述目標,我們可從如下方面著手。

1理論教學中強調相應實驗方法的基本原理、影響因素及注意事項

生物技術制藥是一門應用學科,所以在理論教學中也要體現“實用”這個原則。生物技術制藥主要分為基因工程制藥、抗體制藥、酶工程制藥以及后期的發酵工藝和純化工藝。由于是一門產業化的綜合工程,所以涵蓋內容多、涉及面廣,每個分支工程都可以作為一門獨立學科。在實際的教學中,對于剛剛入門的大學本科藥學專業學生,讓他們在較短時間內掌握一門制藥工藝的基礎理論和基本技術不切實際。所以在實際教學中,我們可以從浩如煙海的基礎理論中精選出同各種主要工藝密切聯系的實驗方法作為教學重點,結合多媒體手段主要闡述相應方法的基本原理、影響因素及注意事項。比如講述基因工程制藥的基礎知識時,我們可以重點講述基因工程制藥的基本原理、影響因素及注意事項。其基本原理可以用分、切、接、轉、篩這五個字進行概括,簡單明了、便于記憶。同時結合動態的flash課件加深學生的感官印象,便于理解。學生會在短時間內對基因工程制藥的基本原理有一個簡明的概念。當講述基因工程制藥的影響因素和注意事項時,我們可以聯系平時藥物的生產過程。比如闡述誘導程序對基因工程藥物產量的影響時,我們可以介紹工業生產中采用高熱氣體瞬時升溫,這樣可以避免大量熱休克蛋白的產生,利于提高目標蛋白的產量和后期純化。同時結合常人洗澡時,高溫造成體內熱休克蛋白增加這一事實加深學生的理解。這樣既可以使學生從浩如煙海的枯燥理論知識中擺脫出來,增加學生的學習興趣,還可以為后期的實驗教學做好鋪墊,一舉兩得。

2實驗教學前預習已往的實驗技術

預習是諸多教學中的基本環節,生物技術制藥實驗教學中的預習尤其重要。由于生物技術制藥所涉及的很多技術,比如分子克隆操作、雜交瘤制備、細菌發酵培養等都是分子生物學、免疫學或者細胞生物學的基本技術,所以在生物技術制藥的實驗教學中其基本原理和基本技術將不會贅述。但是很多學生對其相關內容掌握不夠,這就造成在講述生物技術制藥實驗時,學生對以往知識未免生疏,而對新知識又疏于理解。所以在進行生物技術制藥的實驗教學前,應該對以往學過的相關技術的基本內容進行簡要復習,鞏固學生對相關知識的理解,同時也起到導課的作用,利于后續藥物生產相關實驗教學的開展。比如當講授發酵工藝這一部分時,我們可以預先復習一下細菌的基本特性、生長周期、生長代謝特點等一系列微生物學知識,這樣既引起學生的共鳴、復習以往知識,還可以很自然的過渡到發酵工藝學教學部分,講述發酵工藝學的基本原理以及諸多對細菌發酵的影響因素。可見預習對生物技術制藥的實驗教學至關重要。

3重點學習同各種制藥工藝密切相關的實驗技術

同理論內容一樣,生物技術制藥涉及的實驗內容同樣龐大。在平時的實驗教學中同樣需要精挑細選,重點突出。介紹每一分支的制藥工藝時,精選1到2個主干的實驗技術,這樣既為學生理清生物技術制藥實驗教學的脈絡,還可以使絕大部分學生在有限的教學時間內對生物技術制藥的實驗操作有一基本了解,達到教學目的。而素質較好的學生還可以此實驗教學為主干,繼續進行擴充學習。

4注意各種實驗在生物技術制藥中的橫向聯系,相互結合

實驗教學的最終目的是為了加強對相關知識的理解,從而更好的應用于實踐。而實際的生物制藥往往是眾多生物制藥技術的有機結合,單獨的一門技術無法完成從藥物生產到后期的鑒定這一綜合過程[4]。這就需要我們在掌握各種實驗技術的基礎之上,了解各項技術的適用范圍、優勢和劣勢,從而能夠在實際的藥物生產過程中將各項技術有機結合、靈活應用。這一概念我們在實驗教學之初就應灌輸給學生,使他們在掌握知識過程中有針對性的思考,去發現問題、解決問題,加深對知識的理解。比如進行生物藥物純化工藝的實驗教學時,我們重點介紹各種純化技術的原理、適用條件以及操作技術,同時提醒學生高質量的純化效果需要各種純化技術的有機結合。常規實驗教學完成之后,我們將會增加各種純化技術的結合應用這一部分。讓學生合理應用已經學過的各種純化技術設計實驗,分離相同的目標蛋白。最后對比不同設計方案的純化效果,組織學生進行討論。這樣既能培養學生的動手能力和統籌能力,又能加強學生對相關純化技術的理解和應用,使其在未來工作中更有競爭力。可見各種實驗技術的相互結合是生物技術制藥從實驗教學到實際應用的一個重要環節,是培養學生實際動手能力的一個必備手段。

總之,生物技術實驗在生物技術制藥教學中占有十分重要的地位,通過突出理論教學中的實驗內容、預習已知的實驗技術、重點學習制藥工藝密切相關的實驗、以及加強各種實驗技術在生物技術制藥中的相互結合等多種方法,可以達到培養基礎牢、素質高、能力強的生物制藥專業人才的目的。

參考文獻

[1]彭俊文,蔣銘敏.生物技術藥物的研究開發與產業化現狀及前景[J].生物技術通訊,2004,15(2):201-203.

[2]金晶,許東暉,梅雪婷,許實波.生物技術制藥教學的改進[J].藥學教育.2006,22(4):36-38.

[3]熊宗貴,于榮敏,肖成祖等.生物技術制藥[M].北京:高等教育出版社,1999.

[4]王厚偉.生物技術制藥.實驗教學改革與探索,現代醫藥衛生[J].2007,23(6):945-946.