生物医学工程与生物技术
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生物医学工程与生物技术范文第1篇
生物医学工程学科（BiomedicalEngineering,简称BME）是一门由理、工、医相结合的边缘学科,是多种工程学科向生物医学渗透的产物。它运用了现代自然科学和工程技术的原理和方法,从工程学的角度,在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系,揭示其生命现象,为防病、治病提供新的技术手段，其目的是解决医学中的有关问题，保障人类健康，为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。生物医学工程学科的最大的特点即是一门高度综合的交叉学科。生物医学工程兴起于20世纪50年代，它与医学工程和生物技术有着十分密切的关系，而且发展非常迅速，成为世界各国竞争的主要领域之一。生物医学工程学这个名词最早是出现在美国。1958年在美国成立了国际医学电子学联合会，1965年该组织改称国际医学和生物工程联合会，后来成为国际生物医学工程学会。生物医学工程学除了具有很好的社会效益外，还有很好的经济效益，前景非常广阔，是目前各国争相发展的高技术之一，现今市场规模可达1000～2000亿美元。生物医学工程学的学科内容包括了生物信息学、生物力学、各种医疗仪器装备、医学物理学以及医学材料等，它的发展将随着世界高技术的发展，如航天技术、微电子技术等的发展而得到长足进步。
随着生物医学工程学科的高速发展，对相关人才的需求日益增大，为此，我国有大量的医科、药科大学、综合大学和理工科院校都设置了生物医学工程从本科到博士的专业及领域。在2008年4月北京举行的“亚太生物医学工程国际会议”上，各种院校生物医学工程学科专业教育、课程建设等问题被提出并进行探讨，对于交叉学科教育教学模式的创立进行了研究，说明这一问题已经成为高校教育教学研究的热点。本文在对生物医学工程学科特色、对医科药科、综合性大学、理工科大学办学特点进行分析的基础上，对于在各类院校中设置的生物医学工程专业的特色建设进行阐述。
1生物医学工程专业内容特色概述
生物医学工程是一门新兴的边缘学科，它综合了工程学、生物学和医学的理论和方法，在各层次上研究人体系统的状态变化，并运用工程技术手段去控制这类变化。其学习内容包括以下几个方面。生物医学工程专业人才培养特色的探讨敏杨禹陈国明刘盛平（重庆理工大学药学与生物工程学院）
1.1医学影像技术
即通过X射线、超声、放射性核素、磁共振、红外线等手段及相应设备进行成像的技术，现还有正在兴起的阻抗成像技术等。
1.2医用电子仪器装备
分为诊断仪器和治疗仪器两大类。诊断仪器主要是用以采集、分析和处理人体生理信号，现在使用较多的是心脑电、肌电图仪和多参数的监护仪等，而通过体液来了解人体内生物化学反应过程的生物化学检验仪器也已逐步完善并走向微量化和自动化。治疗仪器设备则是采用X射线、γ射线、放射性核素、超声、微波和红外线等仪器设备，如X射线深部治疗机、体外碎石机、人工呼吸机等。手术设备如γ刀、激光刀、呼吸麻醉机、监护仪、X射线电视等。现代化医疗技术中还将设备功能更加多样化、复杂化。
1.3生物力学
主要是研究生物组织和器官的力学特性，人体力学特性和其功能的关系。其中包括生物流变学（血液流变学）、软组织和骨骼力学、循环系统动力学和呼吸系统动力学等。
1.4生物材料
即人工器官、组织工程所需要的物质与材料，其大多数是需要植入人体，需要具备耐腐蚀、化学稳定性，需要具有与机体组织的相容性、血液相容性、无毒性。作为材料，根据所需还应满足各种器官对材料的各项要求，包括强度、硬度、韧性、耐磨性、挠度及表面特性等各种物理、机械等性能。需要掌握的知识包括金属、非金属及复合材料、高分子材料的合成工艺条件和表征、成型制备、性能等。
1.5生物效应与生物控制
生物效应是指在医疗诊断和治疗中，光、声、电磁辐射和核辐射等能量在机体内的分布、变化等作用。而生物控制则是机体自身的调节控制现象。采用生物、化学的方法对这些情况加以认识。其他还有介入式诊断、治疗等。生物医学工程最为竞争激烈的领域在医学成像技术上，其中以图像处理、阻抗成像、磁共振成像、三维成像技术以及图像存档和通信系统为主。而对医学信号的处理分析，包括心脑电、五官、语言、心音呼吸等信号和图形的处理与分析，以及神经网络的研究处理也是目前世界各国研究与学习的热点。作为生物医学工程专业的本科学生，将从业于该领域的研究、设备研发及制造、使用、维修养护等。所具备的知识体系是从物理化学基础、工程学到医学，十分广泛，仅四年内进行如此庞大的知识学习，学生将会呈现基础知识欠缺而专业知识也不深入的问题。为此，我们就医科大学、理工科大学、综合性大学各自特点进行了调研与分析，在此基础上，提出了生物医学工程本科学习建立特色课程体系的见解。
2生物医学工程专业人才的培养特色的研讨
我国生物医学工程本科专业分别在医科类大学、综合大学与理工科类大学中均有设置。由于生物医学工程具有典型交叉特性，该专业的毕业生的就业方向有运用医学影像学技术、医学信息学技术等在医院进行疾病诊断及治疗，有运用基础数学、物理、化学知识进行理论创新与实践，更多的是运用工程技术进行医疗器械、设备装备的研发、制造与维护管理等。由于生物医学工程庞大的知识体系，无法由某一个从业人员掌握，需要各方向的协作与合作，由此认为，设置于医科类大学、综合大学与理工科类大学的生物医学工程专业应有各自的特色。
2.1医科类大学生物医学工程专业人才的培养特色
2.1.1人才培养目标
作为医科大学，其专业人才培养具有鲜明的医学特色与优势。医科类大学生物医学工程相关专业的人才，其就业方向更多应以进入医院从事常规放射学、CT、核磁共振、DSA等的操作及计算机操作，运用各种影像、信息等诊断技术进行疾病诊断或治疗，所以其培养的人才首先应学习并具备医学的专业知识，然后才是具备基于医学专业领域需要的现代医疗仪器的研发与使用、管理能力的知识体系的学习，成为拥有工学知识及应用能力的医学应用型、复合型高级人才，毕业后所从事的仍是医药卫生领域工作，在医院设备使用、维护、管理方面起重要作用。因此其课程的设置应该与工科类生物医学工程侧重点不同。如在一般医科大学中都设有生物医学工程专业，以及与此相关的医学影像学专业、医学信息学专业等，其培养目标就应以“培养具有基础医学、临床医学和现代医学生物医学工程（如影像学、信息学等）的基本理论知识及能力，能在医疗卫生单位从事医学诊断、治疗（或信息管理等）和医学成像（或医学信息等）技术等方面工作的医学高级专门人才”为主。相应的培养要求应在于“学习基础医学、临床医学、医学影像（或信息学、医学超声学等）的基本理论知识，受到常规放射学、CT、核磁共振、DSA、核医学影像学、信息学、医学超声等操作技能的基本训练，具有常见病的影像诊断、超声治疗和介入放射学操作基本能力，基本的仪器（装备）维修保养能力”上。#p#分页标题#e#
2.1.2课程设置
基于医科大学的特色，其主干课程应注重基础医学、临床医学，同时开设基于医学特色的工学、工程学课程。具体如基础类的基础数学类、物理类、化学类、计算机类，如高等数学、普通物理学、有机化学、生物化学、微机原理及应用等课程，基础和临床医学类课程，如人体解剖学、生理学、诊断学、内科学、外科学、儿科学、妇产科学、药学、中医学、中药学、卫生管理等课程，然后按照各高校侧重设置传统生物医学工程的工学类、工程类课程，如模拟电子、数字电子技术、传感器、数字信号处理、医学图像处理、医用仪器原理、医学影像仪器、检验分析仪器、临床工程学、人体形态学等，部分专业可设置如力学类、机械工程类、有机材料或金属材料类课程。虽然是同一生物医学工程专业，但需要按照本校特色来设置课程，切忌大而全无特色，或各高校均设置同样课程。这是违背了生物医学工程高度交叉学科的学科特色的。
2.2综合性大学工科以及理工科大学生物医学工程专业人才的培养特色
2.2.1人才培养目标
现今综合性大学工科以及理工科大学基本上都设有生物医学工程专业，如北京大学工学院、浙江大学生物医学工程与仪器科学学院、东南大学生物科学与医学工程学院，四川大学高分子科学与工程学院等，各具特色。以东南大学生物科学与医学工程学院为例，其前身是生物科学与医学工程系，创建于1984年。学院的科学研究及学生培养方向就是强调生命科学与电子信息科学学科的交叉与渗透，应用电子信息科学理论与方法解决生物医学领域中的科学问题，发展现代生命科学技术。其人才培养目标在于“培养掌握生物医学工程专业知识，掌握分析与健康相关的生物医学工程问题的方法，并具备综合应用所学知识和方法解决实际工程问题的能力，具备健全人格和远大理想的工医结合复合型优秀人才”。即更加注重于培养工程与医学相结合的复合型人才，这些专业人才的从事的工作更多是在用于医学诊断、治疗的仪器设备的设计、研发及制造、维护等上面。而四川大学的生物医学工程专业的培养目标，按照其特色制定为“以工程为主，以从事生物医学工程教学科研的相关学科为依据，培养从事生物力学、生物材料、人工器官等相关方面的研究、开发、生产的高级专门人才。”，偏向于材料工程学。由此可知，在综合性大学工科以及理工科大学中，生物医学工程专业应更注重工学、工程学内容，其培养目标就应以“培养具有现代医学生物医学工程（如机械、电子、材料、计算机在医学中应用等）的基本理论知识及能力，能在医疗设备相关企事业单位从事设备（或装备）设计研发、制造、维修维护、管理等方面工作的高级复合型专门人才”为主。相应的培养要求应更多的学习工学的基本理论知识，受到常规医疗装备、设备等设计、研发、操作、维护维修、管理技能的基本训练并具有相应能力”上。
2.2.2课程设置
基于工科特色，其主干课程应注重工科基础理论的学习，了解医学基础知识，同时学习机械、电子、材料、计算机应用于医学中而派生的专业课程。如将特色定在医疗设备制造等方向上的生物医学工程专业，其基础类课程更加强了基础数学、物理的学习，设置了较多学分的高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理及实验等，医学类课程设置了基础医学与实验，涵盖人体解剖学知识，专业基础课和专业课设置了生物医学数学基础、电路及模拟电子技术及实验、数字电路与逻辑设计及实验、微机原理与接口技术及实验、VisualC++程序设计及实验、信号与系统、EDA技术、计算机硬件控制基础、单片机原理及应用、医学成像原理、医学影像系统、生理信号检测、生理信号处理、医学图像处理、医学仪器设计与实现、医学传感器、医学光学、医学超声、医学材料等，同样，课程设置也应按照本校特色加以取舍。
生物医学工程与生物技术范文第2篇
2013年新入选 CODE 期刊名称
W023 上海管理科学
X038 上海海事大学学报
H292 上海海洋大学学报
G330 上海护理
X006 上海交通大学学报
H022 上海交通大学学报农业科学版
G066 上海交通大学学报医学版
M021 上海金属
G343 上海精神医学
G283 上海口腔医学
J031 上海理工大学学报
H282 上海农业学报
A043 上海师范大学学报自然科学版
G069 上海医学
G596 上海针灸杂志
G946 上海中医药大学学报
G389 上海中医药杂志
A515 深圳大学学报理工版
G329 神经疾病与精神卫生
G070 神经解剖学杂志
G319 神经损伤与功能重建
J052 沈阳工业大学学报
V011 沈阳建筑大学学报自然科学版
H024 沈阳农业大学学报
G071 沈阳药科大学学报
G202 肾脏病与透析肾移植杂志
F203 生理科学进展
F001 生理学报
F042 生命的化学
F215 生命科学
F046 生命科学研究
Z034 生态毒理学报
H784 生态环境学报
S784 生态经济
Z014 生态学报
Z028 生态学杂志
Z023 生态与农村环境学报
F049 生物多样性
F003 生物工程学报
G401 生物骨科材料与临床研究
F016 生物化学与生物物理进展
F224 生物技术通讯
F204 生物加工过程
F012 生物物理学报
F213 生物学杂志
G006 生物医学工程学杂志
G332 生物医学工程研究
G603 生物医学工程与临床
G624 生殖医学杂志
G072 生殖与避孕
C033 声学技术
C054 声学学报
V043 施工技术
E302 湿地科学
E636 湿地科学与管理
A615 石河子大学学报自然科学版
T933 石化技术与应用
X042 石家庄铁道大学学报自然科学版
生物医学工程与生物技术范文第3篇
生物学硕士,生物制药高级工程师,台湾竞成实业有限公司海口公司总经理。
多年来,赵勤一直致力于生物医药制品的应用研究,主要研究的课题是“生物医学工程的外用技术”及“生物活性物质的包裹应用技术”。他把医学皮肤机理与生物工程医学的外用技术结合起来,推行“给生命以美丽,给美丽以生命”的生物活性护肤理念。
赵勤与国内外专家一起,开发出一系列生物活性护肤品,技术已达到国际领先水平,在健康美容护肤品市场上拥有良好的口碑。目前,赵勤正与北京大学合作研究“纳米与包裹”的生物护肤品技术课题。
来自深海的美丽之源
赵勤带领着他的研发团队,在美丽的海南岛,尽享南海之滨天时地利的自然资源,将丰富多彩的海洋生物资源利用起来,开发出包括抗老化、除皱、祛痘、脱敏修复等功效的一系列生物活性护肤品,深受社会认同与各界好评。赵勤的团队秉承“科技服务创新”的经营理念,时刻把产品品质放在首位,是目前国内专业生产生物活性护肤品的队伍,其产品采用当今国际最新生物技术生产,不论是安全性还是功效性都居于国际领先地位。
生物活性成分,能有效推进新陈代谢,加快细胞再生速度。运用特殊技术包裹的生物活性成分,能与皮肤细胞完美融合。活性成分中的控释和缓释载体能够根据皮肤的呼吸和代谢状况释放营养功效成分,使其完全被皮肤深层细胞吸收,并且具有非常好的安全性。
赵勤的团队生产的海洋生物活性护肤品,不含铅、汞、激素、药物等任何有害成分,有非常高的安全性,敏感性皮肤的人群亦可使用。
会呼吸的活性生物面膜
赵勤研制生产的“会呼吸的活性生物面膜”系列产品,其理念来自宝岛台湾,集现代海洋生物技术、分子技术、生物医学工程技术之大成,应用细胞活性再生原理,填补了目前国内和国际市场的空白,为广大爱美人士带来了切实的福音。
“会呼吸的活性生物面膜”以天然深海脂质蛋白体为原料,通过生物分子有机链接后直接形成与皮肤透气结构功能相同的半透明生物膜。深海脂质蛋白体作为富含弹力蛋白和海洋超氧化物歧化酶的稀世珍品,具备超强的抗老化能力,能够有效降低动物内脏和肌肤的衰退程度。生活在深海的生物,在高压和低温的生存条件下遭受创伤时,其体内的脂质蛋白体能够快速地修复肌肤创面。
皮肤是人体最大的器官,需要代谢和呼吸,脂质蛋白体作为面膜载体,具有与皮肤细胞相融的透气功能,能长时间贴用。面膜中被包裹的生物活性成分和营养成分与空气和皮肤接触时开始释放,同时将皮肤毛孔内的代谢物、杂质及有害微粒析出,就此产生皮肤与面膜之间的生物交换,形成了“呼吸”的过程。
随着年龄的增长,人体的新陈代谢会变得缓慢,肌肤弹力蛋白流失、皱纹蔓延、色素沉着等老化现象在所难免。脂质蛋白体独有魅力之处,就在于它能帮助皮肤生成弹力蛋白,在全面延缓皮肤衰老、增强皮肤弹性、消除皱纹、减褪色素沉着等方面,具有显著功效。流光溢彩、如诗如画的动人肌肤,将不再是青春年华的追忆与抱憾终生的渴求。
抗冻蛋白造就冬日柔美肌肤
寒冷的南极冰海深处,生活着许多勇敢坚强的鱼类,它们即使在身负创伤的情况下,也能在较短时间内痊愈如初,这引起了科学家们的浓厚兴趣。大量严谨科学的分析测试表明:南极鱼类体内普遍存在着一类大分子物质――抗冻蛋白。
抗冻蛋白能够使动物体液的冰点降低至所在海域海水温度以下,这不仅能够显著提高动物细胞的抗冻耐寒能力,还能使受伤细胞快速愈合,是低温环境下物种生存发展不可或缺的有机成分。
在充分认识了抗冻蛋白的物质结构、运行机理和抗冻作用后,人类通过现代生物技术,已陆续从深海生物中分离出多种不同类型的抗冻蛋白,应用于生物活性护肤品中。赵勤带领着他的团队,采用上述技术研制生产的深海热滞抗冻蛋白霜,能够有效促进皮肤微循环,修复受损肌肤,尤其在抗冻、防冻方面具有显著功效,是秋冬季节无与伦比的保健护肤佳品。北风肆虐的冬季,不必再苦苦期盼春天的到来,一样拥有娇嫩柔美的肌肤。
生物医学工程与生物技术范文第4篇
关键词：生命科学;科研平台;实践教学改革;创新培养
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）40-0063-02
课堂和实践教学是高校专业教学工作的重要环节，是培养学生的创新意识和创新能力的重要途径。课堂内实践教学已不能满足当今生命科学学科发展的需求，实践教学改革，是以培养学生创新意识、动手能力和协作精神为目的的实践性教学。科研平台将实践教学与科研探索思维培养相结合、实践课程与科研创新氛围相融合，增强学生的实践能力，培养学生的创新思维，提高其综合素质，培养具有创新意识的综合性人才。本文分析了医学院校生命科学专业的实践教学工作面临的问题，针对生命科学领域人才培养目标，以依托我院的省级工程中心及省重点实验室为实践基地，依托自身的优势和条件改革实习实践教学模式。培养学生科研研究的创新思维，提高学生的综合素质，通过四年的实践取得了良好的效果。
一、在本科实践教学中的作用
1.缓解生产实践基地紧张的现状。医学院校生命科学专业如生物技术、生物工程及生物医学工程类本科学生实习实践场所选择相对受限，附属医院和众多的教学医院重点针对临床医学或医学技术类专业学生的实习和实践，很多临近的生物、制药企业出于对经济利益、技术保密等因素的考虑，不愿接受学生实习参观和生产实践。这一现象致使学生不能直接接触生产实践等方面的教育，使得理论与实践脱节。并且简单的一日参观实践并未对理论教学起到促进的作用，在以往的生产参观实习模式中，带队教师缺乏实践经验，而所参观企业的讲解教师仅注重现场走马观花式讲解，缺乏较强的责任感，理论与实践脱节，知识的扩展和创新大多被忽视。校企合作的工程技术中心及省重点实验室可承担多种形式培养学生实践学习的功能，例如提供研究性实验平台，参与合作企业研发项目，辅助大型仪器的测试管理等，这在一定程度上可以缓解实践基地少的压力。
2.培养科研创新能力。培养生命科学专业学生的自主学习能力、实践能力、创新能力是实践教学的关键环节。科研平台直接吸收本科学生参加教师的科研课题组，通过指导学生完成部分科学实验，来调动和激发学生对科研创新的兴趣，提高学生的创新能力;重点实验室的科研团队及校企合作的工程技术中心可以直接参与课题组已经开展的产学研合作项目生产阶段的工作，这样既可以使学生直接进入科研工作和生产管理第一线，使所学的医学与生命科学的知识与生产实践紧密结合。通过对在研项目的参与，将医学教学和生物技术等课程模式进一步优化。高校教师除了承担教学任务外，还承担着各级科研工作。吸引一些本科生参加课题的申报工作，指导学生积极认真填写各种科研课题标书，对于课题当中一些基本实验可以指导学生查阅资料，独立进行一些实验设计，确定研究方案，检测并初步分析。学生通过参加课题申报、亲自参与实验设计等环节，其对课堂学习的积极性会有很大的提高。
3.理论和实践与时俱进。生命科学的发展日新月异科，是目前最具活力及更新最快的学科之一。但生命科学教学面临新的重大机遇和挑战，这也为生命科学专业毕业生提出了越来越高的要求。因而，在医学院校生命科学学科教学中渗透前沿学科知识且参与最新的科研项目是一种教学改革形式。通过向学生开放工程中心研发团队的各种高层次的学术讲座、学术沙龙等形式，培养和强化学生的创新意识和创新思维，培养科学素质。这样，对于今后有兴趣从事科研工作考取研究生的学生，与自己的专业和特长兴趣结合，极大程度调动了科研思维的积极主动性，也在一定程度上避免了其选择研究生专业和研究方向的盲目性。原有的实验课程旨在在培养学生的基本实验技能而忽略创新能力，学生学习积极性不高，教学质量难以显现。科研平台与实践教学相结合的新的教学模式，可以达到以学生为中心的教学理念，通过精简传统实验课程而开设研究性实验，促进学生自主学习能力和创造性思维的发挥。而且学生既可以了解教师科研活动信息及主要研究方向，又能够了解该领域的最新发展动态，激发学生的科研兴趣。本科学生在科研平台上学中型仪器如流式细胞仪、激光共聚焦显微镜、透射电镜、发酵设备等的使用维护方法，了解到前沿技能和精密仪器的知识。同时弥补了课堂教学时数有限而难以了解前言学科情况，在科研平台开设研究性实验内容，达到将多门理论课程和实验课有效整合，也是“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的主要目标之一。
二、促进高层次科研平台的建设
1.完善高层次科研平台的建设。我校正在朝着建设高水平教学研究大学的宏伟目标努力，高等学校实验室特别是高水平的科研平台不仅是开展科学研究创新科学技术的重要基地，更是承担实践教学的重要场所，虽然高层次科研平台以高校科研人员及研究生为主要科研团队，但是本科生在实践实习的过程中，同样起到了促进省级的工程中心和重点实验室的发展和完善的作用，在高校教育创新改革的实践中发挥了积极作用。每年在此进行实习和毕业论文工作的本科生在实践的同时，以第一作者或者参与了学术论文的发表工作，也争取到多项国家级本科生创新科研探索项目、创新创业实践项目和研究生创新项目，并取得了大学生挑战杯等实践成果奖。同时本科学生学术论文的发表也作为我院考核科研平台任务的一项基本指标。将科研平台的新知识和新技术第一时间引用到教学过程中，实践教学成果促进了科研平台的发展。
2.为科研平台的合作企业输送人才。通过与生物制药、医用耗材等多家生产企业的产学研平台项目的合作，联合指导学生开展毕业论文研究或设计工作，将学生纳入科研团队管理，提高学生的创新能力、实践能力与团队协作能力，为本科学生今后走上实践工作岗位或进一步学习深造奠定良好的基础。四年来为科研平台的合作企业如华隆生物公司、河南博济光明医药公司等生物制药企业输送共计二十余名本科毕业生，毕业实习是促进学生将已学的专业知识应用到具体的工作实践并转化为技能或技巧的过程，他们在进入企业后很快融入生产及管理的角色，进一步进入研究生学习阶段的学生表现出优秀的科研素养，这与在高层次科研平台进行实践实习的学习阶段密不可分。
三、结语
通过四年的实践，表明依托高水平科研平台进行教学实践方式对提高学生的创新能力、培养高素质人才具有重要意义。而且缓解了医学院校生命科学专业实践基地欠缺的劣势，促进和加强了科研平台在本科实践教学中的积极作用。今后以此经验为基础，不要局限于生命科学专业，将基础医学和临床实践紧密整合，促进基础医学专业的实践，实现临床医学的综合发展;更加丰富了实践教学与科研平台结合，优势互补，完善实践教学，促进科研平台的发展。
参考文献：
[1]黄大明，秦钢年，杨春兰等，提高实验教学人才培养功能 适应创新人才培养[J].实验室研究与探索，2011，（6）.
[2]陈红丽，高建辉，刘涌涛，依托省高校工程技术研究中心产学研结合的创新教育模式初探[J].大学教育，2012，（1）.
[3]高思，质量工程：提高高校教学质量的重大举措[J].中国高等教育，2007，（5）.
生物医学工程与生物技术范文第5篇
当今世界，科学技术日进千里，随着信息革命方兴未艾浪潮，生命科学和生物技术已展示出不可估量的前景。近年来，随着生命科学和生物技术领域发展中的一系列重大突破，世界范围内已开始了新一场具有划时代意义的生物科技革命和生物产业革命。
生物产业是当今世界经济中正在蓬勃兴起和迅猛发展的一个战略新兴产业，生物医药、生物农业育种等行业已初具规模，同时许多新的产品、新的行业正在快速发展过程中，如生物农药、生物肥料、燃料乙醇、生物柴油、生物基材料等。
“十一五”期间我国生物产业发展总体思路和方向
总体来说，生物产业就是要充分发挥我国特有的资源优势和技术优势，面向健康、农业、环保、能源和材料等领域的重大需求，坚持自主创新、国际合作、重点突破、集聚发展、市场主导、政府推动的原则，加快发展生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保，保护特有生物资源，保障生物安全，使生物产业成为国民经济新的增长点，并为发展成为国民经济的主导产业奠定坚实基础。
“十一五”期间我国生物产业发展主要任务与发展重点
《规划》提出了八方面的发展重点与任务：
一是围绕解决重大疾病和重大传染病防治、保障健康和有效缓解广大低收入阶层就医吃药难的问题，大力发展新疫苗、生物工程药物、小分子药物、生物医学工程产品等。
二是以促进农业产业结构调整、保障粮食安全为核心，加速水稻、小麦、玉米、棉花、油料等重要农作物和畜禽、水产新品种的繁育和产业化，发展生物农药、生物肥料等绿色农用生物产品。
三是发展生物能源，推动高产、高含油且环境适应性强的能源植物新品种培育和产业化，提高非粮原料燃料乙醇规模生产的转化效率，加快生物柴油产业化，有效缓解化石能源日趋紧缺的矛盾。
四是发展生物制造业，利用可再生的生物质原料生产乙烯、聚乳酸等大宗原料化工品，缓解我国材料工业对石油等一次矿物资源的过分依赖；大力推进高品质的重要酶制剂的工业生产和应用，全面提升食品工业、饲料工业、轻化工业等传统产业的技术水平。
五是在生物环保领域，将大力发展生物技术处理城市污水、垃圾，加快生物技术对盐碱地等低质土地改良步伐，研究推广荒漠绿化植物新品种。
六是实施九大专项。围绕具有战略性、高关联性和高渗透性特点的领域，实施疫苗与诊断试剂、创新药物、现代中药、生物医学工程、生物育种、绿色农用生物产品、生物能源、生物基材料和微生物制造专项，加强技术创新能力，促进新技术的产业化，培育新兴产业。
七是加强生物资源保护和开发利用，开展生物资源普查，基本摸清我国生物资源基本状况，促进生物资源的保护和开发利用。
八是建立健全生物安全管理体系，组织制定生物安全技术标准，完善生物安全监控技术手段，确保生物安全。
“十一五”期间我国生物产业发展目标
1.初步形成有利于生物产业发展的政策法规体系、技术创新体系、技术标准体系、生物安全保障体系、产业组织体系和行业服务体系。
2.自主创新能力显著增强。研究开发投入占产业增加值的比重明显提高，形成一批具有自主知识产权、年销售额超过10亿元的生物技术产品。
3.产业结构优化升级。培育一大批创新型中小生物企业，形成10个左右销售收入超100亿元的大型生物企业。重点推进京津冀、长江三角洲、珠江三角洲地区的综合性生物产业基地及若干专业性生物产业基地建设，形成8个产值过500亿元的生物产业基地。
4.产业规模快速增长。到2010年，生物产业增加值达到5000亿元以上，约占当年GDP的2%。生物产业出口额显著增加。
在此基础上，再经过10年努力，力争使我国生物产业主要经济指标进入世界前列；在关系经济社会发展全局和国家安全的关键生物技术领域掌握自主知识产权，生物产业国际竞争力大幅度提高。到2020年，全国生物产业增加值突破2万亿元，占GDP比重达到4%以上，成为高技术领域的支柱产业和国民经济的主导产业。
“十一五”期间我国生物产业发展原则
1.自主创新，国际合作。构建和完善有利于自主创新的体制机制，推动产学研合作；以具有自主知识产权成果的开发和应用为核心，加强原始创新、集成创新和引进技术消化吸收再创新；坚持“引进来”与“走出去”相结合，积极开展国际合作，充分利用两种资源、两个市场，加快我国生物产业发展。
2.重点突破，集聚发展。着眼于国家经济社会发展的紧迫需求，选择一批基础条件较好、技术条件成熟、成长潜力大、产业关联度高的现代生物产业重点领域和重大产品，构建较完善的产业链，加快做大做强；突破一批具有重大支撑和引领作用的前沿生物技术，形成自主知识产权，抢占国际竞争的制高点，加快实现产业化。促进生物企业和资金、技术、人才等要素向优势地区集中，培育生物产业区域增长极，形成若干各具特色、以大企业集团为核心、专业化中小企业协作配套的相对集中布局的产业基地。
3.市场主导，政府推动。既要充分发挥市场优化配置资源的基础性作用，使企业真正成为技术创新和产业化发展的主体，又要充分发挥政府对战略性新兴产业的推动作用，在政策法规、体制机制等方面营造有利于产业发展的良好环境，处理好产业发展与生物安全的关系，为生物技术创新和产业化发展建立良好的支撑平台。
保障《生物产业发展“十一五”规划》顺利落实的措施
1.加强组织领导，形成推进生物产业发展合力
国家建立生物产业发展重大问题的协调机制，加强生物产业体制改革、产业发展、技术研究开发、生物安全监管等方面的有机衔接，形成推进生物产业发展的合力。设立国家生物产业发展专家咨询委员会，就生物产业发展重大问题提出咨询意见。依法组建中国生物产业协会和国家生物产业标准化专业技术委员会，开展市场调查、信息交流、标准制修订、行业自律、政策咨询等方面的工作，促进生物产业的健康发展。
2.强化产业技术创新体系建设，促进生物产业集聚式发展
大力促进企业技术创新能力建设。通过产学研合作等方式，建立企业牵头组织、高等院校和科研院所共同参与的有效实施机制。通过财税、金融、投资等政策，引导企业增加研究开发投入，推动企业特别是大企业建立研究开发机构。鼓励企业与高等院校、科研院所联合开展生物技术成果转化，改造或新建一批国家工程实验室、工程研究中心，提高科研成果的工程化与系统集成能力。
加强生物科技创新条件平台建设。推进国家生物产业基地生物技术公共实验室、中试基地以及融资平台、人才培训平台等产业化能力建设。加强高校和科研院所研究开发设施建设，形成若干具有较大规模、多学科融合、创新能力强、开放运行的生命科学研究中心。鼓励和支持国外机构在华设立研发中心。加强生物信息中心、科技成果评估机构、人才培训等中介服务体系建设。
促进生物领域知识产权的创造、管理、实施和保护。完善生物资源和生物技术知识产权保护的法律法规，提供良好的知识产权中介服务，落实对知识产权创造者的奖励政策，加强知识产权的司法保护和行政执法力度。
充分发挥各方面的积极性，有步骤、有重点地建设若干国家生物产业基地，促进人才、技术、资金等资源向优势区域集中，引导生物产业特色化、集聚化发展。
3.建设高素质生物产业人才队伍
紧紧抓住培养、吸引、用好人才三个环节，加强企业经营管理人才、生物技术专业人才以及生物安全、生物物种资源保护与管理人才队伍建设。创新人才培养模式，加强生物产业人才培养能力建设，建立高技能人才培养基地，重点培养生物技术原始性创新人才等各类高技能人才，扩大生物类硕士和博士的招生规模。采取团队引进、核心人才引进等方式，吸引和支持出国留学人员、海外华人华侨回国和来华创办生物企业、从事教学和研究。加强生物技术人才的国际培训合作和国际学术交流。完善生物技术人才评价机制，国家生物科研机构的技术负责人逐步实行海内外公开招聘。加大收入分配向关键岗位和优秀人才倾斜力度，完善技术参股和入股等产权激励机制。
4.多渠道增加对生物产业发展的资金投入
整合政府科技计划（基金）和科研基础条件建设等资金，加大财政科技投入对生物产业的支持力度。
支持生物企业通过资本市场融资，提高直接融资比重。支持符合条件的生物企业在境内外股票市场上市融资，或通过发行公司债券融资。鼓励有关部门和地方政府设立创业投资引导基金，引导社会资本进入创业投资领域，并增加对生物企业的投资。
加大政策性金融对生物产业的资金支持力度。金融机构对符合产业政策和信贷政策的生物企业要给予积极的信贷支持，支持企业以专利技术为担保向银行贷款。国家政策性银行在各自经营范围内积极为生物企业提供金融服务，重点支持具有自主专利技术、市场发展前景较好的生物企业的发展。
5.实施有利于现代生物产业发展的税收政策
全面贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》配套税收政策，鼓励生物企业增加研究开发投入，开发新产品、新工艺和新技术，加快创新成果转化，提高自主创新能力。根据现代生物产业高投入、高风险、高收益、长周期等特点，结合国家税收改革方向，研究制定税收优惠政策，支持现代生物产业发展。
6.建立有利于生物产业发展的市场环境
培育生物产品市场，扩大需求。通过逐步扩大医疗保险、计划免疫等覆盖范围，加大对农民提供良种补贴、技术培训的支持力度，以及加大对生物能源发展的扶持等措施，积极扩大生物产品的市场需求；加大政府采购对国内生物企业的支持力度，加强生命科学和生物技术的普及教育，正确引导消费；建立有利于生物医药发展的医疗卫生体制和药品物流体系。
完善生物技术产品市场准入政策。在保障生物安全的前提下，适当放宽转基因技术研究开发与产业化应用的限制。逐步推进药品的委托生产。拥有自主知识产权的生物药品上市后，按国家有关规定纳入国家基本药物目录。
加强生物产品市场监管。完善对生物技术企业、研究机构及其制品的管理制度。健全生物技术的实验程序，以及中间试验、环境释放、商品化生产和进出口等环节的安全控制措施，加大对生物技术企业与研究机构的基础设施和安全措施的监督力度。
加强生物产业国际合作。推动有竞争力的生物企业在境外投资设厂，支持行业中介组织设立境外生物医药产品注册和营销指导中心。以医带药，扩大中药在国际市场的份额。积极推进种业、疫苗等领域具有比较优势的产品“走出去”，带动整个行业健康快速发展。加强相关技术标准体系的研究，积极参与有关国际标准的制订和修订工作，建立生物产品出口商品技术指南，完善进出口环节管理。
加速生物产业发展对我国国民经济及社会发展具有重大战略意义
生物技术是对解决人类社会发展面临的健康、食物、资源、环境等重大问题最具潜力的技术。我国人口众多，人均资源少，贯彻落实科学发展观、全面建设小康社会，迫切需要大力发展生物医药、生物农业、生物能源、生物制造等行业。可以说生物产业的发展是我国经济和社会的发展的一个强大的源动力，它的发展有着重大的战略意义：
1.加速生物产业发展是保障人民生命健康的需要。有助于大力发展生物医药，有助于防治重大疾病和传染病，是保障公共卫生安全、提高人民生活质量的重要基础。
2.加速生物产业发展是提高农业综合生产能力的需要。大力发展一批优质、高产、高效农业新品种，加速生物农药、生物肥料等绿色农用生物产品产业化应用，是推动种植业和养殖业发展，增加农民收入，实现农业结构调整的重要手段。
3.加速生物产业发展是走新型工业化道路的需要。大力发展生物能源和生物基材料，加速生物制造技术在高消耗、高污染工业中的广泛应用，既有利于减少我国对石油、煤炭等不可再生能源的依赖，又有利于推进清洁生产，减少污染物排放，是走新型工业化道路、实现可持续发展的重要保障。
我国生物产业发展现状分析
1.我国具备发展生物产业的较好基础。近年来，我国生命科学与生物技术研究取得长足进展，在后基因组学、蛋白质组学、干细胞等生命科学领域具有较高的研究水平，在杂交水稻、转基因抗虫棉等生物育种领域具有一定的优势，一批具有自主知识产权的生物新药已进入临床试验。拥有一支水平较高的研发队伍。海外留学人员和华人在生命科学、生物技术领域具有重要地位和影响。近年来，全国生物产业工业增加值逐步增长，生物医药、生物农业等初具规模，涌现出一批快速发展的企业，呈现集聚化发展趋势。
2.我国具备生物产业发展的资源和市场优势。我国拥有约26万种生物物种、12800种药用动植物资源、32万份农业种质资源，是世界生物物种最丰富的国家之一，具有发展生物产业独特的资源优势。我国人口众多，随着经济快速增长，人民收入水平不断提高，对生物资源、医疗保健产品的需求将会迅速增加，具有巨大的市场潜力。
3.我国面临生物产业发展的有利时机。当前，世界生物产业发展处于成长期，尚未形成由少数跨国公司控制产业发展的垄断格局。我国可发挥生物资源优势、市场优势，广泛参与生命科学研究、生物技术创新和生物产业发展的国际交流与合作，加速我国生物产业发展。
4.虽然我国生物产业具备加快发展的有利条件，但仍存在一些突出问题和制约因素。主要是：管理体制不完善，缺乏配套的税收等扶持政策，融资渠道不畅，发展资金严重匮乏；科技成果转化率低，中介体系不完备，高素质人才缺乏，以企业为主体的创新体系亟待建立；产业总体规模和技术基础与发达国家相比仍存在较大差距，产业集聚度不高，产业结构不合理，企业规模小；生物资源流失和外来物种入侵比较严重，生物安全存在较大隐患等。这些问题严重制约我国生物产业发展，必须着力解决。
全球范围内生物技术取得的成果及展望
世界现代生物技术发展开始进入大规模产业化阶段。进入新世纪，人类基因组测序的完成标志着生命科学研究取得重大突破，体细胞克隆、干细胞、基因治疗、生物芯片、转基因动植物等新的技术和产品不断涌现，新兴生物产业群蓬勃发展。2005年，全球生物药品销售额达到600多亿美元，占整个医药工业的比重从1995年的不到4%迅速提高到11%；全球转基因农作物种植面积达到9000万公顷，10年间增长了50倍。全球范围内正在研制的2000多种生物药物80%已进入临床试验，6000多例转基因动植物经批准正在进行试验。同时，生物制造、生物能源、生物环保等一批新兴产业正在快速形成。
生物产业将成为继信息产业之后世界经济中又一个新的主导产业。生物科技革命将为人类社会发展提供新资源、新手段、新途径，引发医药、农业、能源、材料等领域新的产业革命，有效缓解人类社会可持续发展所面临的健康、食品、资源等重大问题，生物产业具有广阔的发展空间。预计到2020年，生物医药占全球药品的比重将超过1/3，生物质能源占世界能源消费的比重将达到5%左右，生物基材料将替代10%-20%的化学材料。继信息产业之后，生物产业将逐渐成为未来全球经济社会发展的又一重要推动力。
生物产业领域范围
生物医学工程与生物技术范文第6篇
【关键词】烟台 蓝色经济 发展模式定位
2011年1月6日，国务院正式批复《山东半岛蓝色经济区发展规划》（以下简称《规划》），成为“十二五” 开局之年第一个获批的国家战略，也是我国第一个以海洋经济为主题的区域发展战略。在这一战略中，烟台不仅全域进入，还处在规划中的核心区域，被赋予骨干城市地位。
一、烟台市蓝色经济发展模式定位
烟台市蓝色经济发展模式可以定位为：“深化推进三大战略、着力提升三大能力”，即深化推进“深耕海洋、科技创新、绿色发展” 三大战略，着力提升“产业竞争力、科技支撑力、持续发展力” 三大能力。
（一）深耕海洋。
要求蓝色经济的发展理念实现从“以海养海”到“以海补陆”再到海陆共同发展的转变；开发方式实现从“粗放式”开发向“集约化”利用的转变；开发重点实现从“传统开发”向“现代开发”的转变。
（二）科技创新。
要求用高新技术改造和提升传统海洋产业，建立健全海洋科研开发与服务体系，用科技创新来支持蓝色产业的发展。海洋科技水平的高低直接决定海洋产业的规模和水平。
（三）绿色发展。
要求蓝色经济战略将发展与生态通盘考虑，蓝区建设将“保护与开发”作为基本准则。发展经济是手段，打造生产发展、生活富裕、生态良好的示范经济区， 才是蓝色经济战略的最高价值追求。
“三大战略”与“三大能力”，相互促进、相得益彰。三大战略推进的好，三大能力必然得到提升。同样的，着力提升三大能力，蓝色经济的发展实践也必然要求推进三大战略。
二、烟台市蓝色经济发展模式定位的提出依据
（一）区位优势。
烟台地处山东半岛东部，濒临渤海、黄海，是山东省7个沿海城市中唯一地跨黄、渤两海的城市。在环渤海地区，烟台位于出入渤海湾的门户位置。
烟台是连接辽东半岛和山东半岛的枢纽城市。在东北亚经济圈和亚太经济圈，烟台承担着沟通中日韩、辐射朝鲜、蒙古、俄罗斯的重任。
（二）产业优势。
“十一五”期间，烟台海洋产业总产值由548亿元人民币，猛增到1265亿元。目前，烟台市已经形成的支柱产业和正在培育的战略性新兴产业、高端产业， 大都是海洋产业、临港产业或与海洋密切相关的产业，部分产业发展已经走在了全省乃至全国的前列。
（三）科教优势。
烟台市大力实施科教兴海战略，目前已拥有中科院烟台海岸带研究所等9家涉海科研机构和高校，培育起包括国家海藻工程技术研究中心在内的省级以上海洋工程技术研究中心5个，海洋科技研发工程技术人员超过1000人。
三、深化推进“三大战略”、着力提升“三大能力”，打造“深蓝烟台”的对策分析
（一）着力优化海洋三产结构优化海洋经济产业结构，引领蓝色经济区向高端产业发展，需按照“优化提升一产，发展壮大二产，突破发展三产”的思路， 培育一批重点产业。
1.调整优化渔业结构
一是转变渔业经济增长方式，推动养殖从近岸向深海转移，捕捞从近海向远洋转移，传统渔业从粗放型向集约型转移。二是打造区域特色现代渔业，建设特色休闲渔业示范点，不断创造海洋渔业发展新优势。
2.突破发展新能源、生物技术、节能环保等海洋战略新兴产业
一是突破发展新能源产业。二是突破发展生物技术。积极发展生物医药、生物育种、生物化工以及生物医学工程产业。三是大力推进节能环保。
3.大力发展港口物流业和海洋文化产业
要加快现代港口物流基础设施、港口物流信息和扶持政策三大平台建设，突出扩大规模、拓展腹地、增强功能3个重点，构建以区域物流为依托、市域物流为基础、产业物流为特色的现代港口物流体系，把烟台建设成为我国北方极具影响力的区域性物流中心。
（二）着力提高海洋科技创新能力。
1.搭建海洋创新平台
重点要向2个领域持续发力：一要充分发挥中科院海岸带研究所、烟台大学、鲁东大学等驻烟高校院所作用，继续加强对知名高等院校、科研院所的引进， 全面增强海洋科技综合创新能力；二要整合海洋科技资源，依托并鼓励符合条件的企业，争创国家级、省级工程技术研究中心，建设具有强大创新能力的企业群体。
2.培育、引进蓝色英才
实施以能力建设为核心的“育才工程”。一要大力发展海洋职业教育培养技能型人才。二要鼓励支持科研机构与涉海企业联姻。三要鼓励支持开展以各类海洋从业人员为主要对象的岗位培训和再就业培训，扶持发展职业技能培训，不断提高海洋从业人员的素质。
3.增强企业自主创新能力
加大政府科技投入力度，围绕传统产业技术改造、战略型新兴产业培育、海洋高科技产业培养，筹措资金，大力实施高效技术产业自主创新行动计划。
（三）发展壮大滨海旅游产业。
海洋旅游“六大要素”（行、食、住、游、娱、购）综合配套的过程，就是带动海洋相关产业或部门（造船、运输、养殖、捕捞、工程、贸易等）发展的过程。
1.突出特色
烟台是惟一大陆北向面海的城市，这一天然优势令烟台的夏季气候清新凉爽而不潮湿。要突出这一“惟我独有”的天然优势，使烟台成为避暑、疗养、休假胜地。
生物医学工程与生物技术范文第7篇
关键词：高中生物教学；人文学科教育；自然科学教育；思想品德教育
中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2012）30-0227-02
目前，我国高中阶段课堂教学大多仍以分科教学为主，任课老师在各自学科体系和知识架构内进行教学，学科之间缺少综合、类比和交流。这种教学模式各自为政、互不干涉，能适应学生认知分析的需要，在发展学生认知综合能力方面就显得不足，其后果往往造成学生认知世界和解决问题时的片面、目光狭窄，割裂了事物之间的种种联系，而学生所接触的事物和现象大都是以综合的形式存在着。所以，过分强调分科教学，不利于学生把所学知识与现实生活相联系。
生物科学是一门包罗万象的综合性学科，从萌芽开始就一直和其他学科的产生和发展联系在一起，并一直在不断汲取其他学科发展成果的基础上向前发展，且不断产生新的分支学科。生物学与数学结合产生了生物数学和数学生物学，与计算科学结合产生了计算生物学，与计算机科学结合又产生了生物信息学；生物学与物理学结合产生了生物物理学，与化学结合产生了生物化学，与二者同时结合又产生了生物物理化学；生物学与地理学等结合首先产生了生态学，后边又有生物地理学，与地质学结合产生了古生物学；生物学与历史结合产生了生命科学史和历史生物学；生物学与政治产生了生物哲学；生物学与医学结合产生了生物医学，与工程技术结合产生了生物工程，与二者同时结合产生了生物医学工程；等等。从1943年物理学家薛定谔提出“遗传密码”的概念到1969年64种遗传密码的含义全部译出，就综合了物理、化学、生物各学科的研究方法和研究成果的精华。
本论文以人教版高中生物课程为例，通过大量教学实践，寻找到这些学科交叉渗透点，进而达到学科交叉渗透的教育目标。笔者首次将这些学科交叉渗透点进行系统归类，分别就高中生物与人文科学、自然科学和思想品德教育三个方面的联系进行了详细阐述。
一、高中生物与人文学科教育的联系
在高中阶段，人文学科教育主要包括语文、历史、政治、英语和地理等。下面笔者举高中生物与语文的联系的例子。
“独立寒秋，湘江北去，橘子洲头。 看万山红遍，层林尽染； 漫江碧透，百舸争流。”是高中语文第一册中的诗词《沁园春.长沙》中的诗句。万山红遍，层林尽染，与唐代诗人杜牧的诗句“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花”异曲同工，都是描写秋天的景象。这种动人的自然秋景是秋天气温渐渐降低、紫外线照射强烈等外界因素造成的。在低温的作用下，叶绿素逐渐分解，同时叶脉的运输能力逐渐减弱，叶子白天通过光合作用制造的糖分不能完全运出叶子，导致叶子里的糖分越积越多，可溶性原糖多了，就形成了较多的花青素，同时细胞内 pH 值改变，呈现酸性，使花青素表现出红色，秋天红叶的种类如枫叶黄栌、槭树、柿树等均为此种情况。秋天，也有些植物叶肉细胞衰老，叶绿素的合成速度低于分解速度，叶绿素含量相对减少，而类胡萝卜素分子比较稳定，不容易破坏，所以叶片逐渐呈现类胡萝卜素的颜色-黄色，故而会出现“黄叶地”的景色。如银杏树，每到秋天淡黄色的小扇子型的叶片落在地上，令人不忍踩踏。
二、高中生物与自然学科教育的联系
在高中阶段，自然学科教育包括数学、化学、物理等。下面笔者选取高中生物与数学之间的联系作为例证。
生物学中许多重要的变化虽然目前我们还不能完全用精确的数学语言来进行描述，但生物学领域中的诸多现象却可以运用数学模型来进行圆满地解释，如生态环境、人口、资源、流行病等，无一不与数学密切相关。例如英国数学家哈代和德国医生温伯格通过各自的研究，分别发表的有关基因频率和基因型频率的基因平衡定律，该定律至今仍是群体遗传学的一个基本法则，也是杂交育种的理论基础。马尔萨斯利用数学推理，发现人口有几何增长的趋势，而食物供应只有算术增长的趋势，从而提出了著名的“人口论”。
三、高中生物与思想品德教育之间的联系
在高中阶段，思想品德教育包括伦理道德教育、环境道德教育和美育道德教育。下面，笔者以高中生物与伦理道德教育之间的联系为例，进行论证说明。
在生物教学中，对学生进行生命伦理教育，从狭义上讲是关注学生的身心健康，广义上说，是关注一切与人类生命需求、生命活动相关的领域，尤其是在非人类的生命与人类的关系上所存在的伦理问题，是学科德育教育的重点。
生命伦理学指称生命科学中的广袤的道德问题领域，如医学、生物学、环境科学、人口和社会科学等。生命伦理学最先产生在美国，而由于现代生物技术和现代生物医学技术迅猛发展，从而产生了生育控制和生殖技术的伦理问题、器官移植的伦理问题、克隆动物的伦理问题、人类基因组研究的伦理问题（如基因隐私和基因歧视等）、转基因生物带来的伦理问题等全球性的问题，这些方面都是对学生开展思想教育的讲台。
就学生本身的身体发育而言，通过生物学的学习学生可以了解自己身体发育过程中的秘密，从而做到心中不慌，应付自如；熟悉个体发育过程中需要不同的营养，合理饮食，健康成长。
在多年高中生物教学实践的基础上，笔者认为高中生物教学中学科交叉渗透的途径主要有五条。
1、教师自身要加强学习，提高对学科交叉渗透的理论认识；
2、加强学科教师间的交流，拓宽知识面，打好学科间交叉渗透的基础；
我们常常用“要给学生一杯水，自己必须有一桶水”来说明教师拓展知识面的重要性。教师要加强本学科同其它学科交叉的教学，那么自己必须具备宽广的知识面，否则不可能将学科联系渗透贯穿到自己的教学过程当中去。多数生物学老师刚参加工作时知识面狭窄，特别有些老师在学校期间不注意拓宽自己的知识面，不仅人文方面的知识缺乏（因为大学中生物属于理科），而且数学、化学、物理等自然科学知识也掌握得有限，这就要求教师应积极地学习与生物学有关的其它学科的知识，以填补自己知识的空白点。教师对生物学教材和与教材有关的其它学科知识不仅要广泛涉猎，而且要深入研究，不仅要“深进去”知其所以然，而且也能“跳出来”知其所以然，这样才能把握同其它学科知识的内在联系和必然规律，在教学中才会应付自如、游刃有余。更为重要的是，生物教师要经常与其它学科教师交流思想和教学经验，以开阔自己的视野和知识面，这往往可以激发出新的教学思想火花，而且有可能的话，能够多参加一些学科研讨会，同各方面的有关专家多交流并建立联系，多参加、组织一些实践活动，不断提高自己，注意总结，注意升华。
3、深化教学内容和教学方法改革，不断提高学科交叉渗透的实践能力；
4、学科课程之外学校有目的、有计划地组织多种活动，提高学生综合能力；
第二课堂是指在教学计划之外与第一课堂教学相平行的教学组织形式，是在学科课程之外由学校有目的、有计划、有组织地通过多种活动，综合运用所学知识，开设以实践性、自主性、趣味性、创造性以及非学科性为主要内容特征的课程体系，是在学校和教师的引导下，学生根据自己的爱好、兴趣和特长，自主组织和参与的一种教育和学习活动。全面开辟第二课堂，有利于开拓学生视野，提高创造力，推动学生整体化知识的吸收，激活学生的创新思维，促进创新精神和实践能力的提高，促进非智力因素的发展，并对学生的思想品德和人格情操起着潜移默化的影响作用。
5、组织学生参加有关竞赛活动，全面提高学生素质；
生物医学工程与生物技术范文第8篇
摘要：目的 研究糖尿病大鼠肾小球中蛋白激酶C(PKC)的活性变化及转化生长因子β1(TGFβ1)和血管内皮细胞生长因子(VEGF)的表达情况，探讨3者之间的相互关系及其与糖尿病肾病(DN)发生、发展的相关性。方法 选用雄性SD大鼠，用链脲佐菌素制备大鼠糖尿病实验模型，随机分为正常对照组、糖尿病2周(DM2)组和糖尿病4周(DM4)组。大鼠断头处死，分离肾小球，提取纯化胞浆及胞膜蛋白。利用[r32P]ATP底物磷酸化的方法检测胞浆及胞膜PKC活性；用免疫组织化学法检测VEGF和TGFβ1在各组大鼠肾小球及肾小管中的表达。结果 ①DM2、DM4组肾小球细胞内总的PKC活性与对照组无显著性差异，胞浆PKC活性略有下降， 但相差不显著(P>0.05)；DM2、DM4组肾小球细胞膜PKC活性均明显高于正常对照组(P
关键词：蛋白激酶C；糖尿病肾病；转化生长因子β1；血管内皮生长因子
ABSTRACT: Objective To explore the activation of protein kinase C(PKC) and the expression of transforming growth factor β1(TGFβ1) and vascular endothelial growth factor(VEGF) in renal of diabetic rats at early stage， and to discuss the relationship of PKC， TGFβ1 and VEGF and their effects on diabetic nephropathy(DN). Methods Male SD rats were induced to diabetic rat model with streptozotocin. Rats were randomly pided into control group and two， four week diabetic group. After all group rats were killed， glomeruli were separated and membrane protein and cytosolic protein were picked up. The activity of PKC in renal glomeruli of each rat was detected by radioimmunoassay. The change of TGFβ1 and VEGF expression in renal tissue of each rat was observed by immunohistochemistry. Results ① Membrane PKC activity of glomeruli were significantly elevated in two， fourweek diabetic rats than that in control group(P0.05). Membrane PKC activity had positive relationship with raito of kidney/body weight and Ccr(P
KEY WORDS: diabetic nephropathy(DN); protein kinase C(PKC); transforming growth factor β1(TGFβ1); vascular endothelial growth factor(VEGF)
糖尿病肾病(diabetic nephropathy，DN)作为糖尿病重要的微血管并发症之一，已成为慢性肾功能衰竭的主要原因。近年来研究发现，众多血管活性物质和细胞因子在DN的发生、发展中发挥重要作用，而二酯酰甘油(diacylglycerol， DAG)蛋白激酶C(protein kinase C，PKC)信号传导通路的激活可能是这些物质的共同作用途径。有研究表明，PKC在DN时活性增高，但其在肾组织中的定位及其在DN发病过程中的动态变化，以及与其他一些与DN发病有关的细胞因子之间的关系研究尚少。本研究旨在探讨PKC、TGFβ1 、VEGF在DN发病过程中的作用及其相互关系。
1 材料与方法
1.1 实验动物 纯种雄性SD大鼠48只，体重236-312g，由西安交通大学医学院实验动物中心提供，血糖正常。随机分为3组：正常对照组(N组)、糖尿病2周(DM2)组和糖尿病4周(DM4)组，每组16只。动物模型的建立：糖尿病组大鼠腹腔注射链脲佐菌素65mg/kg(Sigma公司，溶于0.1mol/L柠檬酸缓冲液中，pH4.6)；对照组只注射相同体积的柠檬酸缓冲液。72h后取尾静脉血测定血糖及尿糖，血糖≥16.7mmol/L、尿糖()-()确定为糖尿病大鼠。实验期间自由饮水、进食，室温18-28℃，相对湿度60%-80%。
1.2 标本的留取 实验2、4周末，先给大鼠称体重，留取段尿(2-3h)测定尿肌酐(Ucr)。股动脉取血，2000r/min离心10min，取上清液4mL，置-20℃冰箱待测血肌酐(Scr)。上述指标均由AV1000全自动生化分析仪检测。然后将大鼠断头处死，肾脏称重，一部分在4℃生理盐水中处理后用作放免(PKC)，另一部分肾组织用10%(体积分数)甲醛溶液固定后做普通病理(HE染色)和免疫组化染色(兔抗鼠TGFβ1多克隆抗体购于宝泰生物技术公司，兔抗鼠VEGF单克隆抗体购于中山生物技术公司)。
1.3 PKC活性测定及TGFβ1、VEGF免疫组化染色
1.3.1 肾小球分离 处死大鼠，取出肾脏，剥离肾包膜，剪下肾皮质并将其剪碎。将肾皮质在180μm网筛上研磨，用生理盐水反复冲洗，收集过筛悬液。再依次经过125μm和76μm筛网，进一步用生理盐水冲洗第3筛，再收集筛面上的肾小球。镜下检查肾小球纯度>95%，台盼蓝拒染法肾小球活力>90%。
1.3.2 肾小球PKC活性测定 按照Graven等的方法，制备肾小球胞浆及胞膜蛋白。 PKC试剂盒购于北京亚辉生物医学工程公司；IIIS型组蛋白、[γ32P]ATP及二酰基甘油均购于sigma公司。以ⅢS为底物， [γ32P]ATP为磷的供体，在30℃反应7min后，取反应液25μL置于强阳离子交换滤纸上(1cm×2cm)，将滤纸吹干，浸于75mmol/L磷酸溶液中终止反应。用75mmol/L磷酸溶液反复洗3次，每次2min，最后将滤纸烘干，置于含10mL蒸馏水的液闪瓶中，用Beckman液闪仪测定。通过30℃时每毫克蛋白质每分钟催化γ32P掺于底物蛋白的pmol数表示PKC活性。结果为3次检测的均值，单位:pmol/(min・mg)。
1.3.3 TGFβ1 免疫组化半定量分析 每张切片随机选取15个视野，在光密度和放大倍数一致的条件下，统计得到阳性染色面积占选定分析总场面积的比值，取其均值。
1.3.4 VEGF免疫组化染色 在400倍光镜下每例标本随机选取5个阳性表达的肾小球，测其肾小球阳性表达细胞率，求其均数。
1.4 统计学处理 结果以 ±s表示，应用SPSS 11.5软件进行统计处理。两组间比较用独立样本t检验，多组间比较采用方差分析和q检验，相关分析采用单因素相关分析。
2 结
果
2.1 各组体重、肾重、肾脏肥大指数、Ccr及血糖的变化 糖尿病组大鼠体重进行性下降，肾重却逐渐增加。 DM2、DM4组的肾肥大指数与对照组比较均有显著性差异(P
2.2 PKC活性变化 DM2、DM4组大鼠肾小球PKC总活性和胞浆PKC活性与对照组比较均无差异；胞膜PKC活性明显高于对照组(P
2.3 TGFβ1、VEGF的表达 TGFβ1可表达于正常大鼠和糖尿病大鼠肾小球内皮细胞、肾小管上皮细胞及肾脏系膜细胞浆之中。在糖尿病大鼠自成模后2周其表达开始增加，随病程延长而渐增加。DM2、DM4组TGF β1的表达均明显多于对照组(P
在正常肾组织中，VEGF主要在肾小球脏层上皮细胞及肾小管上皮细胞表达；而在糖尿病大鼠肾组织中，除在上述部位表达阳性外，在部分肾小球壁层上皮细胞、系膜细胞也表达。与对照组相比较，DM2、DM4组VEGF的表达增多(P
3 讨
论
近年来，DAGPKC细胞内信号传导系统异常在糖尿病慢性并发症中的作用日益受到重视。PKC是一组密切相关的有多种亚型的蛋白质家族，广泛存在于各种组织细胞内。静息状态下PKC主要以无活性的形式存在于胞浆中；糖尿病状态下，由于持续性高血糖使细胞内葡萄糖流量增加，葡萄糖可通过糖酵解途径从头合成DAG。DAG为PKC的内源性激活剂，当细胞内DAG含量增加，可促使PKC移位至细胞膜而被激活。激活的PKC通过对多种膜蛋白的磷酸化发挥其活性作用，且广泛参与多种细胞信息传递、离子通道调节及细胞的增殖、分化、癌变等一系列与生命现象相关的过程。始动因子PKC的膜转移现象为PKC激活的重要标志。
Craven等首次报道糖尿病大鼠肾小球总PKC活性与对照组无显著差异，但细胞膜PKC活性增高了4倍而胞浆PKC活性则显著下降。随后研究高糖培养的肾小球系膜细胞(MC)时也有类似发现，并观察到DAG含量明显增高，提示高糖可引起肾小球细胞内PKC由胞浆到胞膜移位活化。至此，DAGPKC通路激活与DN的关系引起众多关注。
本实验结果表明糖尿病大鼠肾小球胞浆PKC活性轻度下降，但与对照组比较无明显差异(P>0.05)，而肾小球细胞膜的PKC活性显著增高，出现PKC由胞浆向胞膜的转移过程， 胞浆内PKC轻度下降即可引起胞膜PKC明显升高。这与文献报告一致。糖尿病大鼠病理表现为肾脏肥大、肾小球滤过率增高，这种糖尿病大鼠PKC的激活与肾小球高滤过现象同时出现，提示PKC作为细胞内重要的第二信使，可能在糖尿病早期肾脏病变中发挥着重要的调控作用。本实验同时观察到糖尿病大鼠肾脏组织细胞膜PKC活性随病程延长逐渐升高，病理变化有肾小球体积增大，且检测到胞膜PKC活性升高与肾脏肥大指数、肌酐清除率呈正相关关系，并与肾功能及组织学改变具有时间上的一致性。因此，PKC的激活可能参与了DN的发生。
在DN时，异常的葡萄糖代谢是导致TGFβ1升高的主要因素，糖尿病早期存在的血流动力学改变如高滤过、肾小球毛细血管跨膜压升高，是TGFβ1产生增加的重要因素；此外肾脏局部肾素血管紧张素系统(RAS)亢进使血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)产生过多也是引起高血糖状态下TGFβ1表达增加的另一重要因素。不仅是高糖，其糖化产物也可继续刺激TGFβ1的表达，造成肾脏损害。研究发现，糖尿病病人和实验动物的肾小球，以及高糖状态下培养的肾小球系膜细胞内TGFβ1增多，而TGFβ1能直接刺激细胞外基质(ECM)的过度表达，从而引起毛细血管基底膜增厚肾小球系膜增殖。这种现象可被PKC抑制剂所阻止，表明高糖可能通过PKC途径促使肾小球系膜细胞及肾小管上皮细胞上调TGFβ1的表达。本实验发现肾小球细胞膜PKC活性与肾小球及肾小管间质TGFβ1的表达呈正相关。这进一步说明高糖环境下PKC的活化可能促使了TGFβ1的高表达，从而参与了DN的发生。VEGF是一组分子质量为34-45ku的同源二聚体糖蛋白，它可以促进血管发生及形成，内皮细胞增殖、迁移，增强血管通透性。PKC的功能之一是促进VEGF的mRNA表达和肽链合成，从而引起血管通透性增高和血管生成，这是造成糖尿病肾脏病变的重要机制之一。研究发现，PKC激动剂佛波醇酯能加强肾脏内皮细胞对白蛋白及其他大分子物质的通透性，而PKC抑制剂则可改善高糖诱导的肾脏内皮细胞对白蛋白通透性的增高。据此推测，PKC活化使肾血管通透性加强的机制也与VEGF表达有关。本实验中发病鼠血糖已达到稳定的高水平状态，随着高血糖持续时间的延长，VEGF的表达有增加的趋势，而各不同病程的糖尿病鼠间血糖值比较差异无显著性。表明高血糖对于VEGF表达的影响突出体现在持续时间的长短上，而高血糖本身并不影响VEGF的表达，可能是高血糖间接通过DAGPKC传导系统而起的作用。本实验结果显示，正常大鼠肾小球内VEGF主要表达于脏层上皮细胞；而在DM大鼠，随着病程延长，VEGF表达的分布范围扩大，除在肾小球脏层上皮细胞表达阳性外，在部分肾小球壁层上皮细胞、系膜细胞也表达。结合肾脏病理变化和生化改变，可知VEGF与肾小球肥大、Ccr呈正相关，表明VEGF在DN血管增生中起了重要作用。这可能与其促进系膜细胞胶原合成，促进内皮细胞和足突细胞结构改变及改变肾脏血流动力学有关。然而，这些尚缺乏直接证据，需进一步探讨。
综上所述，在链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠模型中，肾小球胞膜PKC活性、肾脏的TGF β1及VEGF表达随造模时间延长而显著增加，且表达强度与病情进展正相关，提示高血糖慢性刺激可引起肾小球PKC活性增高，进一步上调TGFβ1及VEGF的表达，这在糖尿病早期肾内血流动力学改变中发挥着重要的调控作用。
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