分子生物学起源
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分子生物学起源范文第1篇
关键词：生命科学院；免疫学；教学方法
中图分类号G642.0文献标识码A文章编号1007-7731（2017）06-0189-03
免疫学起源于抗感染免疫，从人类与烈性传染病的争斗中产生。进入20世纪50年代后，遗传学、细胞生物学、生物化学、尤其是分子生物学等学科的蓬勃发展，推动着免疫学的快速发展。免疫学已成为生命科学的前沿学科，免疫学理论及基于免疫学原理的检测技术在生命科学和医学的各个领域得到广泛应用。因此，生物学相关专业学生学习免疫学十分必要。
由于免疫学知识内容抽象、概念繁多、机制复杂，同时学生缺乏相关医学教育背景，故历届均有许多学生反映免疫学为较难学习的课程之一，在学习过程中出现畏难情绪、丧失学习的积极性，学习效果不理想。如何调动学生学习的积极性、主动性，提高学生自主学习能力，使生物学专业学生牢固掌握免疫学基础知识，促使教学效果达到事半功倍，笔者结合自己的实际教学情况，谈几点体会。
1绪论章节在教学中的重要地位
兴趣是学习的内在驱动力。成功的教学所需的不是强制，而是努力激发学生的学习兴趣，让学生积极进行自主性学习。第一堂课对于激发学生学习兴趣至关重要[1]。
免疫學的发展史就是一部人类与传染病抗争的历史剧，并且一直延续到今天，而未来人类依然会为彻底打败传染病而不懈努力。通过具体实例介绍，以故事的形式阐述免疫学的发展历程，并介绍具有卓越贡献的免疫学家以及免疫学相关的诺贝尔奖项。从学生的学习反馈结果看，尽管这些不是免疫学学习的重点内容，但是通过两个学时的故事介绍，可以极大的吸引学生的注意力，让其置身于免疫学的成长历程中，能在很大程度上激发学生对免疫学的学习兴趣和对科学研究的兴趣。
免疫学知识内容复杂，但有很强的内在联系和严谨的逻辑性。首次授课时，除了介绍免疫学的发展史外，还需把控全局，进行免疫学的纲要介绍，让学生初步了解免疫学知识的组成体系，包括免疫系统组成及基本职能、免疫应答的类型等。通过总体框架结构的介绍，让学生理解：在今后的学习过程中，每一个章节的知识模块都不是独立、单一存在的，而是紧密联系、密不可分的整体，从而使学生有站在一定高度把握免疫学知识的全局观，便于后续授课过程中，帮助学生整理思维，逐步深入，更好的掌握理解学习内容。
此外，在首次授课时，可以准备一些生活中与免疫相关的问题：大家都接种过疫苗？那么为什么接种疫苗可以预防相应病原体的感染？大家有献血经历吗，生活经验告诉你，要同血型输血，为什么？你知道自己的血型吗，如何检测自己的血型呢？大家可能都有过感冒了要注射青霉素的经历，在注射之前，医生会给你做一次皮试，这又是为什么？通过这些生活中大家都切身经历的实例，使得学生对免疫学的实用性产生浓厚的兴趣，并带着问题进行后续章节的学习，寻求答案。
2免疫学理论与其他学科、生活实际的结合
与生科院其他课程相比，免疫学与临床实践有着更为密切的联系，是一门与我们自身息息相关的课程。生科院的学生对医学知识了解较少，但是大家对这方面知识的学习有浓厚的兴趣。在教学过程中，可以从形象生动、可接触到的生活实例出发，引出相关的理论，进一步利用免疫学基础知识解释并且协助解决生活中可能碰到的一些医学问题。例如，在讲到补体系统时，可以提出问题“为什么血型不同会引起溶血反应？”，基于前面章节学习的血型抗原及抗原-抗体反应的相关知识，让学生带着问题学习补体系统的级联反应及其功能，最后引导学生利用所学的免疫学知识解释不同血型输血如何引起溶血反应。
另外，基于免疫学原理的检测技术在其他学科有广泛的应用，掌握免疫学知识，理解其在其他学科或者在今后科研过程中的作用，增加知识的实用性。同时，这些技术也可以帮助解决临床上的许多问题，例如讲授抗体以及抗原—抗体反应时，可以介绍一些免疫学的检测技术在某些疾病（如乙肝两对半的检测）诊断和疗效评价所起的作用，抗体也可以直接用于疾病治疗，如PD-1抗体用于肿瘤的治疗。
通过实例、应用价值的介绍，将其与免疫学理论知识密切联系起来，可以极大地提升学生学习的兴趣，也会使抽象的理论知识内容更加具体化，浅显易懂，让学生意识到免疫学知识并非书本上呆板的文字，掌握这些知识在自己以后的生活、工作中有极大的用处，进而调动学生学习的主动性。
3讨论式教学手段的适当运用
大学教育不应是简单的知识灌输，更重要的是培养学生自我学习的能力、解决实际问题的能力以及培养创造性思维能力，为他们今后完成知识更新、进行终生学习、解决工作中的问题、或从事科学研究等工作奠定坚实的基础。
在教学过程中采用讨论式教学方式，可培养学生的自学能力，增强教师与学生之间、学生与学生之间的交流，激发教学双方的积极性、主动性；同时，通过语言交流，进行思维碰撞，对于扩展学生的思维、增强学生的创造力有很大的帮助。讨论要基于合适的问题，教师提出的问题要紧扣教学大纲，学生可以依据所学和将要学的知识，并通过相关资料的查阅，对问题进行分析并得出初步结论。例如，对于超敏反应这一章节的教学就可以利用讨论式教学方式进行。通过介绍I型超敏反应（过敏反应）的机制，提出问题：如何预防和治疗I型超敏反应。学生在了解过敏反应发生过程和机制的基础上，可通过联系生理学和已有的相关免疫学知识，来设计可能进行的方案，然后相互交流讨论，讨论小组拿出最后方案进行全班交流，教师在学生讨论结果的基础上进行总结、补充，最终得出可能的防治方案。对于II型超敏反应，教师可先提出新生儿溶血症的病例，请学生联系已有的免疫学知识，对其发生机制进行解释，并通过查阅相关资料后，相互之间进行讨论，最终理解新生儿溶血症发生机制及预防措施，进而理解II型超敏反应的机制。笔者在教学实践中使用这种方式进行教学，不仅调动了学生学习的主动性、培养学生的创造性思维，同时，相较于灌输式教学模式，学生能更牢固的掌握自己总结出来的知识，教学效果良好。
4学科前沿和研究动态的补充介绍
本院免疫学教学主要内容设置为免疫学的基础知识，包括免疫系统组成、免疫应答过程及调节机制等内容，并简要介绍免疫学技术的研究应用、免疫病理的相关知识。
随着分子生物学的快速发展，目前免疫学的基础研究已经深入到分子和基因水平[2]，由于本院学生是在学习了《细胞生物学》《分子生物学》以及《遗传学》等课程以后才接触免疫学课程，因此，可以在清晰讲授免疫学基础知识的基础上，适当选取内容相关的最新研究进展加以介绍，最好选择目前免疫和临床研究的热点。例如，在讲授主要组织相容性复合物（MHC）这一章节时，可以介绍一些器官移植时配型的原理或个体间亲缘关系的鉴定方法及原理，这也是社会热点问题。在讲授免疫调节章节时，可以借助2016年发生的“魏则西事件”引入免疫治疗的概念，补充讲述目前免疫治疗的研究进展及应用前景，一方面可以借此提高學生的学习兴趣，另一方面可以通过知识介绍，让学生对免疫治疗有正确的认知，对网络信息有甄别能力，以此对这一引发广泛社会效应的事件有正确的判断评价，进而培养学生正确的社会价值观。
5思维导图在免疫学教学中的应用
思维导图是英国著名心理学家东尼.博赞所创立的一种组织性思维工具，并逐渐发展成为一种思维工具和学习方法，可以有效提升学习效率。免疫学知识概念繁多、内容复杂，但又有很强的内在联系和严谨的逻辑性，所以将思维导图引入免疫学学习，让学生利用图像、色彩或文字将思路梳理成系统模块[3]，使学生从整体上把控学科内容，有利于学生打开学习思路、拓展思维、在理解的基础上对知识点融会贯通；同时，绘制思维导图的过程中，加入了学生自身的创造力和想象力，寓学于乐，能够极大地提升学生的学习兴趣。教学过程中，要求学生课前预习，进行简单的知识梳理；一个章节内容学习结束后，对预习的知识进行修正、贯通，绘制小的思维逻辑图；在所有章节内容学习完成后，将所有知识进行融合，搭建整体的知识结构导图。
思维导图凭借其完整性、逻辑性、系统性帮助学生扎实免疫学基础，可以全方位激发学生思维的发散，促进学生形成一套自己的思维方式，也能激发学生的学习兴趣、提升成绩。同时，对于教师，将这一内容纳入学生成绩评定的内容之一，多元化成绩评定方式，有助于教师教学行为的规范、学生良好的学习行为和习惯的养成。
6结语
免疫学是一门与临床密切相关的学科，同时也是生命科学的前沿学科，其原理和检测技术在基础研究的各个领域有广泛应用。因此，生命科学院的学生学习免疫学课程重要且必要。如何在缺乏医学背景知识的条件下，使学生有学习免疫学的兴趣，并能够取得较好的学习效果是我们应该积极思考解决的问题，教师需要不断探索和实践，以实现教育目标。
作者：吕丹
参考文献
[1]袁桂峰，刘菁，梁爽，等.生物技术专业免疫学教学的改革与实践[J].基础医学教育.2011，13（5）：404-406.
分子生物学起源范文第2篇
关键词：转基因作物；可专利性；相关问题
1转基因作物的可专利性分析
我国《专利法》第25条第1款明确规定：对科学发现不授予专利权。一般而言，发现是对自然现象、本质规律的揭示，而发明则是这些本质规律的具体运用。但生物技术是建立在大量的发现之上的，并始终也不能逃脱对活的或具有活性的生物或生物物质的利用，对于转基因作物而言就更是如此。那么，转基因作物究竟是发现还是发明呢？这是它要取得专利保护所必须界定的前提条件。发明与发现之间的界限并不明确，Buckley在Reynoldsv.HerbertSumithCo,Ltd.一案中分析了两者之间的区别：“发现增加了人类知识的总量，但它仅是以揭示以往未发现或未搞清楚的现象或物质来达到上述目的，发明也增加了人类知识的总量，但它并不单纯依靠揭示某些现象或物质，还必须包括行为的创意，以及导致一种新产品、新成果或新方法或对现有产品、成果或方法的重新组合行为。”
在考虑转基因植物是不是自然产品这个问题时，应该注意到一种新的转基因植物必须有人工干预这个前提。转基因植物并不是简单的自然产品，如果没有育种者的干预它们是不会出现的。显然,利用现代生物技术，可以对植物进行修饰、改造来生产一种与以往自然界的产物完全不同的、达到一定预期目标的转基因植物。利用现代生物技术制造出来的转基因植物不是自然产品，而是人类智慧的产物。现在大多数国家已经明确接受由野生微生物纯化得到的菌株是可专利的主题物。
一些学者认为转基因植物仅仅是发现，不能成为专利客体，因为原始的生物体和基因序列从根本上讲是自然存在的。也就是说，如果“创造者”仅仅是从自然界中提取已经存在的生物体，并按其客观存在的顺序组合起来，就意味着“创造者”并未向公众公开或提供任何东西。这些学者将转基因植物看成天然产物，如果将转基因作物认定为天然产物，那么它就仅仅是自然产生的生物体，是发现而不是发明，因而也就不受专利保护。但是，转基因植物本身就是经基因修饰或重组的生物体，分割开来看，原始的生物体和基因序列的确是客观存在的，但经基因修饰或重组技术介入后，两者就发生了变化。依据专利法，即使是从生物体分离纯化得到的化合物或微生物，不会因为它的生物学起源而妨碍它们的可专利性，所体现的原则就是人工制造的产物可以得到专利法的保护。此外，作为生命体，微生物与植物之间的区别就是植物的分类学等级比微生物高，不同于生命体与非生命体那样有实质性的差别。既然微生物是可专利的，那么转基因植物也能成为可专利主题。
如前所述，经基因修饰或重组会产生3种情况，即基因序列的重新排序、插入其他的基因序列以及删除特定的基因序列。这3种方式都会导致原始生物体基因序列的变更，也许变更后的基因序列在自然界仍然存在，但一旦这种特定的基因序列与原始的生物体结合起来，就会使原始生物体具备某些新的特征。因而转基因植物不是一种天然的产物，也不是一种单纯的科学发现，而是“人类利用自己的技术和能力从现有的物质中创造出来的新发明，或者至少是某些人类利用其技术或能力的新方式……”，应当获得专利保护。
1.1新颖性
我国《专利法》第22条明确规定：“新颖性，是指在申请日以前没有同样的发明或者实用新型在国内外出版物上公开发表过，在国外公开使用过或者以其他方式为公众所知，也没有同样的发明或实用新型由他人向专利局提出过申请并且记载在申请日以后公布的专利申请文件中”。新颖性是获得专利最基本的条件。根据中国《专利法》对新颖性的定义，一项发明是否具有新颖性，与现有技术的内容有关。中国《专利法》所要求的新颖性是绝对新颖性。
在此所述的绝对新颖性要求，一般不会对植物的可专利性构成严重障碍。利用转基因技术，可以很容易地创造出带有某种新性状的转基因植物。如在美国，很少对转基因植物的新颖性提出反对意见。利用现代转基因技术，培育一种具有新性状植物，创造出一种全新的植物并不困难。所以说，新颖性要求是很容易满足的。
1.2创造性
根据中国《专利法》第22条第3款，创造性是指同申请日以前已有的技术相比，该发明有突出的实质性特点和显著的进步。《审查指南》中对发明的实质性特点，解释为发明对于现有技术、对所属技术领域的技术人员来说，是非显而易见的；发明有显著的进步，是指发明与最接近的现有技术相比能够产生有益的技术效果。一般来说，我们以发明对该领域所做的技术贡献来判断创造性。当审查员分析转基因植物发明所具有的一种新颖性质时，如颜色的改变、糖含量的增加,有可能发生因缺乏创造性驳回申请的情况。因为对一个普通的育种者来说,这些特征是显而易见的。但是，即使这些新的表现型是显而易见的，如果育种者所用的遗传材料并不是为公众所知道的，那么利用该遗传材料而获得的新性状就不是显而易见的，那就可以认为利用这种遗传材料创造的转基因植物具有创造性。对创造性进行分析的另一个因素是，是否有经过他人的努力而未能取得被提出权利要求的表现型的尝试。如果一个育种者获得了他人试验过但没有成功的结果，那么就可以认为具有创造性。
对于新颖性和创造性，随着植物生物技术和分子生物学的迅猛发展，克服发明缺乏新颖性和创造性变得容易了。但是，当未来转基因技术发展到更高阶段时，把某一个特定的基因转到植物中制造出新的转基因植物没有什么难度时，再申请专利就会面临达不到创造性的问题。
1.3实用性和可再现性
按照中国《专利法》第22条第3款的规定，实用性是指发明的客体必须能够在产业上制造或者使用，并且能够产生积极效果。按照《审查指南》的解释，所谓产业，,包括工业、农业、林业、水产业、畜牧业等等。关于产业的解释实际上与《欧洲专利公约》的产业应用性的解释范围相当。
转基因植物的实用性，实际上是一个容易达到的要求。一种带有某种新型性状的转基因植物，如生产一种有用的化合物或具有抗虫性、观赏性等，都可以认为其具有实用性。在《审查指南》对实用性的解释里，还有再现性这一个重要的内容，尤其是在生物技术发明里面。能否重复专利申请中的技术是判断是否授权的一个重要标准。再现性，即技术方案的可重复性，是指所属技术领域的技术人员，根据公开的技术内容，能够重复实施专利申请中为达到其目的所采用的技术方案。
对于用传统育种方法得到的植物品种，因为育种的结果是不可预测的，所以不具有再现性。那么对于转基因植物产品，一般来说不存在取得专利的再现。只要制造新的技术方案是非生物学的方法并且是可重复的，对这种制造产品的方法的专利保护就是可能的。现在看来，新的制造方法已经普及，转基因技术能被准确地描述，并可以被该技术领域里的技术人员重复实现。
当一项转基因植物发明的专利申请中含有产品权利要求和方法权利要求时，作为一个结果，如果其满足新颖性、创造性和实用性，并且技术方案可以得到重复实施，那么产品权利要求和方法权利要求可以被同时允许。
理论上讲，利用植物生物技术制造的某种转基因植物是可以重复的。制备片段以及载体、重组载体的技术可以明确，,假定说明书中公开充分并且可以使用，那么该技术领域普通技术人员应该能制备出相应的和重组载体以备插入植物基因组中。在创造转基因植物过程中，导入外源遗传信息的阶段中不会出现技术问题，在外源基因导入到植物基因组后，会出现重组载体与植物基因组整合的位点不确定的问题。这个问题是在构建的重组载体和植物基因组之间整合时产生的。产生这些问题的原因是，含有外源片段和强启动子的重组载体迅速进入植物细胞核，然后随机地整合到植物基因组的不同位点上，于是就形成了在每个被转入外源片段的植物细胞核中，片断插入的位点上是不同的。从基因组的水平上来看，由此发育而成的转基因植物个体就是各个不同的新植物。但是从整体的表现性状来看，它们又是一样的。即利用具体的解决方案，一个专业技术人员可以获得相同表现型的转基因植物，但它们的基因组结构不一定是与发明者得到的相同。也就是说利用同一种方法，可以得到基因组水平不同的转基因植物。虽然得到的是一种带有相同外源但基因组结构不同的转基因植物，它们对外界的表现型仍然是相同的，即得到的是同样性状的植物，因此应该认为具有再现性。
2转基因作物专利的相关问题
（1）人类干预的水平问题。授予专利所要求的人类干预，并不要求发明直接控制导致产生最终生命体的所有自然过程，但需要有一个控制因素。也就是说，人类必须能够有效、明确地控制生命体的变化过程。此外，对于转基因作物而言，人类干预不能仅仅是将原始生物体的DN断或另外的DN断进行简单的排列、集合。转基因作物之所以可以商业化，是因为相对于现有生物体，它具有特有的优点，而其优点对于现有生物体而言就是产生了新的、具有吸引力的影响，而对于DN断的简单排列、集合是不可能取得这种效果的。人类对原始生物体的干预必须表现为对其DN断利用特殊的方法，有选择地进行创造性的重新组合。因此，判断转基因作物的人类干预水平，应注意判别人类的干预与生物体的自然反应过程相比较是否起着决定性作用。人类在干预过程中对于生物体的自然产生过程是否具备一个控制因素，另外，必须注意对生物体的DN断是否进行了有选择的创造性的重新组合，而不是简单的排列、集合。
（2）专利类型的选择问题。生物技术的发明一般分为两类，即产品发明或方法发明。对于转基因作物而言，选择何种类型的专利保护是至关重要的。因为对于生物体或生物物质适用产品专利与适用创造它们的方法专利之间有着明显的区别：产品专利的保护性更强，无论产品是如何制造出来的都予以专利保护，而方法专利仅对采用该种方法获得的产品予以垄断权。然而，方法专利对于转基因作物发明的专利权人而言几乎是无效的，因为一旦经修饰或重组的基因序列被公开以后，就可以轻而易举地通过反向工程反推出无数种方法来得出相同的转基因作物产品。而且转基因作物不同于其他一般技术产品的发明，生物产品本身是有生命的，能够生长繁殖。其他人并不一定需要使用发明人的方法，而只要得到该发明的生物产品，即能大量繁殖出具有同样特性的生物个体，从而毫不费力就窃取了专利权人的劳动成果。从使用者的角度而言，关注的是转基因作物本身，而不是获得它的方法，因此对转基因作物适用方法专利显然是不合适的，选择产品专利才能有效地保护发明者的利益。
参考文献：