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生物技术概念

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生物技术概念范文第1篇

The necessity for biotechnology major of medical college for set up pharmacogenomics

LI Meng1 DUAN Ran2 JIANGXinju2 GUO Yanhai1 LU Zifan1 YUAN Yuan3

1.School of Pharmacy, the Fourth Military Medical University, Shaanxi Province, Xi'an 710032, China; 2.The brigade of undergraduates, the Fourth Military Medical University, Shaanxi Province, Xi'an 710032, China; 3.Deparment of Vasculocardiology, Xijing Hospital affiliated to the Fourth Military Medical University, Shaanxi Province, Xi'an 710032, China

[Abstract] Pharmacogenomics is a new discipline which intend to go deep and extend of genomics in the field of pharmacy. Pharmacogenomics can not only helps people better understand the causes of different individuals differences in drug reactions, but also directs the development and clinical use of new drugs. With the introduction of the concept of "precision medicine" and the arrival of the era of "personalized medicine", pharmacogenomics is becoming more and more concerned and is gradually enter clinical application. On the other hand, biotechnology has been widely used in diagnosis, pharmaceutical and other fields in recent years, medical and pharmaceutical colleges and universities have set up biotechnology major, with a view to training pharmaceutical professionals for laboratory, pharmacy and new drug development. However, most biotechnology majors currently have very few pharmacogenomics, which is very bad for cultivating talents in the era of "individualized medicine". Based on the research content and practical application of pharmacogenomics, this paper analyzes the necessity of pharmacogenomics in the specialty of biotechnology in medical and pharmaceutical colleges, which provide information for improving the curriculum system of biotechnology.

[Key words] Pharmacogenomics; Medical biotechnology; Curriculum; Individualized medicine

?物基因组学是一门新兴学科,它旨在帮助人们更好地认识不同个体对同一药物反应差异的原因,从而指导临床用药和新药研发。随着“精准医疗”概念的提出和“个体化医疗”时代的到来,药物基因组学越来越引发关注,并且逐渐走入临床应用。近年来生物技术尤其是生物诊断、生物制药等相关生物技术在医药领域广泛应用,我国医学和药学院校纷纷开设生物技术专业,以期为医院检验科,药剂科及新药研发领域培养专业生物技术人才。然而,大多数医学及药学院校的生物技术专业目前并未开设药物基因组学课程,这对于面向“个体化医疗”时代的人才培养是一个较大的缺憾。本文首先介绍了药物基因组学的概念和发展概况,然后从就业方向出发,阐述了医学和药学院校生物技术专业开设药物基因组学的必要性。

1 药物基因组学

药物基因组学(Pharmacogenomics)是功能基因组学在药学临床实践与药物研究中的具体应用。药物基因组学主要通过对个体基因多态性的检测,发现不同人种以及相同人种的不同个体,在药物识别靶点以及药物吸收、代谢、毒性反应等方面的差别,进而指导个体化与合理化用药[1]。药物基因组学还借助全基因组测序分析,发现有价值的基因多态性与疾病的关联,实现对多病因复杂疾病的遗传易感预测[2-3]。此外,药物基因组学还能够结合特定疾病发现重要突变基因与蛋白,为新药研发提供有效靶点;药物基因组学也可以在药物临床实验中,根据患者的基因多态性和药物反应状况,提供有效患者分类,提高药物研发成功率[4-5]。简言之,药物基因组学主要解决以下几个问题:为什么不同人群或个体对同一种药物的反应有差异?能否在基因组水平上预测这些差异,进而指导临床有效和安全用药,并为新药研发提供有效受众人群?另外,个体基因多态性的检测能否和如何实现对多种疾病风险的预测?

2 药物基因组学的发展历程

药物基因组学的诞生归功于遗传药理学和基因组学的发展,它的发展历程可分成两个主要阶段。第一阶段主要是基于遗传学表型分析的药物遗传学或遗传药理学研究,第二阶段则是基于分子生物学的飞跃发展和人类基因组测序的完成,人们利用多种测序方法开展个体遗传多态性标志序列的检测,并通过这些标志物指导临床合理用药,推进新药靶点研究。

2.1 遗传药理学阶段

1898年,英国内科医生Archibald Garrod致力于尿色素成分的研究,他发现个别患者服用某种镇静催眠药后可导致卟啉病和尿黑酸症,并且发现这种异常药物反应在具有血缘关系的亲属身上发病率明显增高。1913年,英国生物学家Bateson W证实Garrod发现的药物反应为隐性遗传,并首次对这一遗传药理学现象作出描述[6-7]。上世纪50年代,英国医生Alving发现伯氨喹治疗疟疾在白人中安全有效,却有高达10%的黑人服用相同剂量的伯氨喹后出现急性溶血危象。1956年,Carson等证实造成这种现象的原因是体内葡萄糖-6-磷酸-脱氢酶(G6PD)缺乏,全球约4亿人至少携带135个G6PD基因突变位点中的一个,面临伯氨喹药物性溶血风险。1957年,Kalow和Genest发现常染色体隐性遗传引起某些患者对于麻醉辅助药物琥珀酰胆碱反应异常,维持几分钟肌肉麻痹的药量可以在个别人中引发呼吸暂停。这些对临床药物反应事件的研究形成了遗传药理学的基本内容:查明药物代谢酶、转运体和受体等相关突变对药物疗效和毒性的影响[8]。

2.2 个体遗传标志物阶段

上世纪80年代,分子生物学以及多种PCR,高通量基因芯片测序技术飞速发展,使得药物基因组学可以从基因水平寻找影响药物安全性和有效性的生物遗传标记。在这个阶段,药物基因组学真正开始走向临床,并且随着精准医学(Precision Medicine)时代的到来而引发广泛关注。2004年人类基因组计划又破译了全部基因序列,发现98%以上的非编码序列中存在大量的单核苷酸多态性(SNP),SNP可以作为遗传标志用于研究基因型与药物反应关系,成为药物基因组学的主要研究内容之一[9-10]。

人类基因组计划的目的是通过解读人类基因,认识生命奥秘与疾病发生的病理机制,从而把基因组的研究成果与发现更好地应用到人类医疗和健康服务领域。而药物基因组学是基因组计划里距离为人类健康服务目标最近的领域,也正因为如此,这门学科的研究更受到商业资本的垂青,也进一步加速了这门学科的发展步伐。

3 药物基因组学对精准医学新时代的意义

精准医学是随着基因组测序技术快速进步以及生物信息与大数据科学的交叉应用而发展起来的新型医学概念与医疗模式。其本质是通过基因组、蛋白质组等组学技术和医学前沿技术,对于大样本人群与特定疾病类型进行生物标志物的分析与鉴定、验证与应用,从而精确寻找到疾病的原因和治疗的靶点,并对一种疾病不同状态和过程进行精确分类,最终实现对于疾病和特定患者进行个性化精准治疗的目的,提高疾病诊治与预防的效益[6]。

药物基因组学恰恰是实现精准医学和个体化医疗的基础学科。2007年,美国FDA批准了第一个遗传分子的检测,该检测根据CYP2C9和VKORC1基因多态性预测抗凝药华法林的敏感性[11-12],预示药物基因组学由实验室研究走向实际应用。迄今为止,美国FDA要求70余种药物需要进行遗传标志物检测,以确保安全用药[13]。美国FDA还颁布了《行业指南草案:药物基因组学数据报送》,要求新药申报时需提供遗传药理学数据。2012年,我国SFDA也效仿要求新药申报需提供遗传药理数据。除了药物安全性筛查之外,药物基因组学在药物有效性筛查方面也大量应用于临床。例如,治疗非小细胞肺癌的吉非替尼和埃罗替尼,只有在EGFR基因19和21号外显子突?患者中具有显著疗效;EGFR基因20号外显子T790M突变为二次突变,是继发性耐药的主要机制之一。无突变者和20号外显子T790M突变者不推荐使用这两种药物,该突变的检测目前已经在各大医院逐渐开始普及[14-15]。通过以上应用实例可以看出药物基因组学的研究对于精准医学的发展必不可少,药物基因组学的发展将为推动个体化医疗提供有效的基础理论支撑。

4 生物技术专业的发展应用和课程设置

现代生物技术是综合基因工程、分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、免疫学、化学、物理学及计算机科学等多学科的技术体系,可用于研究生命活动的规律和提品为社会服务。当今强国都把生物技术作为战略发展重点。我国制定的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》也把生物技术作为科技发展的五个战略重点之一[16-17]。而生物技术在医药产业方面的应用最为广泛,以基因工程、细胞工程等为基础的生物技术使得生物医药成为最活跃、进展最快的高新技术产业之一。目前,60%以上的生物技术成果集中于医药工业,据有关专家预测,2020年全球生物技术药品及相关医疗服务销售额将占同期世界药品市场总销售额的15%以上。此外,以生物技术为基础的基因诊断等也是未来医药领域发展的重中之重[18]。

为了适应生物技术飞速发展,国内很多综合院校尤其是医学或者药学院校纷纷开设了生物技术专业。以陕西省为例,第四军医大学、西安交通大学医学院、西安医学院、陕西中医药大学、西北农林科技大学等均开设了生物技术专业。这些院校生物技术专业开设的专业基础课一般包括:生物化学、微生物学、细胞生物学等;开设的专业必修课一般包括:细胞工程、基因工程、发酵工程等。开设的实践课程根据院校类型差异较大,例如医学院主要开展的是细胞分子生物学基础实验、基因工程药物制备等;农林院校主要开展的是生物分离技术、仪器分析技术等。这些课程基本能够从理论到实践形成系统的课程体系,给予生物技术的本科生一个总体概念[19]。

然而,经过调查我们发现大部分院校生物技术专业目前没有设置药物基因组学课程。以陕西省为例,目前只有第四军医大学生物技术专业开设了药物基因组学。如果我们反观一下生物技术专业尤其是医学院校生物技术专业学生的就业方向,就会发现开设药物基因组学非常必要。

5 生物技术专业学习药物基因组学的必要性

一般说来,医学或药学院校的生物技术专业学生毕业后会选择进入医院检验科,药剂科或者生物制药研发企业工作,或者考研进入高等院校生物制药等相关专业继续深造。下面我们就以上几种可能的就业方向来简单阐述一下学习或了解药物基因组学对生物技术专业学生的必要性。

5.1 医院检验科或药剂科

个体化医疗为基础的精准医学时代的到来促使多种药物的使用需要对患者进行某些特定基因的检测以确保安全性或有效性。美国FDA要求300多种药物在使用说明中明确基因检测标志。我国SFDA在2015年也颁布了《药物代谢酶和药物作用靶点基因检测技术指南》(试行),明确要求了某些药物的使用需进行基因检测。因此,了解药物基因组学的概念,掌握一些药物基因组学的检测方法,对于即将进入医院检验科或药剂科工作的生物技术专业毕业生来说是必需的,这是适应迅速发展的个体化医疗方式的必备理论基础。

5.2 药物研发企业

学习药物基因组学对于进入药企的学生来说,更为重要。这些重要性主要来源于药物基因组学对新药研发的指导意义:①药物的代谢性质不良,或者在不同遗传背景的人群之间差异过大是导致药物毒副作用的重要原因。及早淘汰代谢性质不良的药物,避免其进入临床,是节省新药开发成本的重要手段。药物基因组学可以指导人们筛选出不被具有明显基因多态性的药物代谢酶代谢及转运体转运的药物,即所谓的“硬药”进行持续开发,可使上市后药物更加安全,亦可能避免新药上市后被撤出市场的命运。②传统的新药临床试验对受试者的遗传背景不加区分,其缺陷在于纳入了大量具有不同遗传背景的受试者,这些特异亚群中产生的疗效差和毒性大的数据极大影响了药物的安全性和有效性评价结果。药物基因组学的全基因组候选基因筛选技术(GWAS)可从大样本临床研究中发现影响药物毒性的候选基因,从而区分特质人群,指导临床试验,避免药物被错误淘汰。这项技术也可实现上市后药物的安全性再评价。③2005年起,美国FDA颁布了面向药厂的“药物基因组学资料呈递”指南。该指南旨在敦促药厂在提交新药申请时必需或自愿提供该药物的药物基因组学资料,其目的是推进更有效的新型“个体化用药”进程,最终达到视“每个人的遗传学状况”而用药,使患者在获得最大药物疗效的同时,只面临最小的药物不良反应危险。我国SFDA目前也已效仿,要求新药申报材料报送时增加药物基因组学资料。因此,进入药企工作对于将承担新药研发工作的毕业生学习药物基因组学能更好的适应新时代的新药研发规则,加速药品研发进程[20]。

5.3 高等院校生物制药相关专业

继续深造的毕业生一般会选择生物制药相关专业学习,药物基因组学是制药学中一个必须了解的?n程,而且作为一个新兴学科,药物基因组学的发展空间巨大,转化研究也尚处于早期阶段。因此,毕业生选择药物基因组学作为科研方向具有广阔的前景,即便不选择药物基因组学作为研究方向,了解GWAS、细胞毒理的候选基因筛选技术基于siRNA和转基因动物模型的候选基因筛选技术对于药物研究也意义重大。

6 小结

生物技术概念范文第2篇

生物安全包括现代生物技术的研究,开发,应用以及转基因生物的跨国越境转移可能会对生物多样性,生态环境和人体健康产生潜在的不利影响,及对其所采取的一系列有效预防和控制措施等等。

生物安全一般是指由现代生物技术开发和应用对生态环境和人体健康造成的潜在威胁。生物安全性是指生物体对人是否安全,一般特指生物体经过基因工程改造后对人是否还依然安全。基于生物技术发展有可能带来的不利影响,人们提出了生物安全的概念。

(来源:文章屋网 )

生物技术概念范文第3篇

关键词 动物生物技术;课程建设;教学改革

中图分类号 G642;G420 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)01-0326-02

21世纪是生命科学的世纪。生物技术是人类科学技术发展历史中最悠久、对人类社会具有重大贡献的学科之一。随着分子生物学前沿学科的不断进步,生物技术也得到了突飞猛进的发展。动物生物技术是一门现代生物科学理论和技术相结合的综合性学科,主要涉及动物基因工程、动物细胞工程、动物胚胎工程等几大领域,在诸多行业都得到了广泛的应用,如农业、食品业、医学行业等[1]。生物技术这门学科在各大高校中都占有很重要的地位,可见该门学科的重要性,因此学好生物技术这门学科对今后的就业至关重要。笔者在介绍生物技术的概念的基础上,总结了动物生物技术课程的建设与改革措施,以期为学生的就业打下坚实的基础[1]。

1 生物技术的概念

生物技术是指在现代生命科学的基础上,利用各种先进的技术手段和其他类科学的原理和技术来对生物体或生物原料等进行加工或改造等,目的是生产出人类所需的产品。先进的工程技术包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和蛋白质工程等新技术。对生物体的改造是指按照人类的需要,改造或加工生物包括植物、动物、微生物等,使其能够生产出对人类有利的产品[1-2]。

2 教学现状与分析

内蒙古农业大学生命科学学院生物技术专业自1996年开始招生,2006年成为品牌专业,经过了16年的专业建设,首先于2003级生物技术专业学生中开设36学时的动物胚胎工程课程(专业选修课),随着现代生物技术的迅猛发展,36学时的理论讲授明显不足,于2005级学生中更改教学大纲,内容上增加了动物组织、细胞的培养技术、基因工程技术等,理论教学增加到54学时,并增加18学时实验教学,课程性质首次转为专业必修课,并创新性地更名为动物生物技术,当时整个生物领域还未出现命名为动物生物技术的课程,直到2009年5月1日,科学出版社出版了普通高等教育十一五规划教材《动物生物技术》,至此这一新课程有了正式出版的教材可参考。笔者调查了部分农林院校生物技术专业开设的主干课程,主要有11门(动物学,植物学,微生物学,生物化学,遗传学,细胞生物学,分子生物学,基因工程,细胞工程,发酵工程和酶工程),在调查的农林院校中(安徽农业大学,西北农林科技大学,山东农业大学,湖南农业大学,吉林农业大学,东北林业大学,青岛农业大学,江西农业大学,福建农业大学,华中农业大学,华南农业大学,云南农业大学),都开设《细胞工程》课程,目前只有内蒙古农业大学生命科学学院生物技术专业开设与《细胞工程》相近课程《动物生物技术》和《植物生物技术》课程。

3 动物生物技术课程建设与改革

3.1 教学思想与目标改革

落实科学发展观,逐步树立“以学生为中心”、“一切为了学生”的意识。教师要改变传统的教学观念[3],正确处理传授知识与提高学生学习能力之间的关系,使学生在学习一些课程基础知识的情况下,掌握一种主动学习课程相关知识的能力,成为富有知识和具有学习知识能力的复合型人才。

3.2 师资队伍建设

组建教学团队,将教学内容分为不同的教学模块,打破传统的一人一课的教学模式,每一模块由具有相应专业背景的教师承担,业务上要精益求精,力争紧跟各教学内容的学科前沿。定期开展教学研讨,督导组专家听课、评课,同时不定期开展自评和互评及学生评教,以促进整体教学水平的提高。

3.3 教材建设与改革

根据调研,笔者选用了科学出版社出版的普通高等教育十一五规划教材――蒋思文教授主编的《动物生物技术》作为教材,该书比较全面系统地介绍了动物生物技术的概况、基本原理、技术方法和最新发展。同时,由于课时的限制,在教学过程中,不可能做到面面俱到,且课程知识更新速度较快,一些最新热点在教材中没有体现的,自行编写部分讲义,以文本形式拷贝给学生,并推荐其阅读中外文的优秀参考书。

3.4 课程内容改革

动物生物技术属于多学科交叉课程,也是各国科研工作者研究的热点领域,大量的研究成果层出不穷,也在不断地更新和充实着这一新兴学科的知识。无论是教师的教,还是学生的学都具有一定的难度,这就要求在授课内容的选择上,既要注意授课内容的完整性,又要保证实用性和先进性,同时做好与其他课程交叉内容的增、减和衔接。在课程内容上,首先介绍绪论,动物胚胎工程技术概述,体外受精,胚胎移植,性别控制,胚胎分割,嵌合体;其次,介绍分子生物学及基因工程基础;最后重点介绍细胞核移植技术、干细胞技术、转基因技术、动物生物反应器、动物细胞培养技术,动物细胞融合技术,杂交瘤技术和单克隆抗体技术。通过精心的安排,使学生能在有限的时间内,全面系统地了解动物生物技术课程体系的基本内容。

3.5 教学方法改革

3.5.1 利用重大科研成果,激发学生学习的兴趣,提高其学习的主动性。如美国科学家马里奥・卡佩基、奥利弗・史密斯和英国科学家马丁・埃文斯,利用“基因靶向”技术让小鼠体内的特定基因失去活性,培养出研究价值极高的“基因敲除”小鼠,为人类遗传病研究提供了药物试验的动物模型。有了这些动物模型后,人类就能更有效地找到治疗各种遗传病的新疗法,彻底攻克遗传病就为时不远了,这一成果使得他们一起获得2007年诺贝尔生理学或医学奖。罗伯特・杰弗里・爱德华兹爵士,英国生理学家,生殖医学的先驱者,因创建了“体外受精技术”,被授予2010年诺贝尔生理学或医学奖。一门课程的讲授,不但要使学生掌握和了解课程相关的一些基础知识,更重要的是要教会学生如何通过有效途径尽可能的获取更多的、更丰富的相关知识,特别是对于像动物生物技术这样一门新兴的学科领域,许多知识都处于动态更新和完善的过程中[1]。

3.5.2 跟踪学科科研动态,开拓学生视野,培养创新思维。本科生的课堂教学过程不仅仅是传授书本知识,更重要的是启发学生的开拓性思维能力和创新意识,培养和提高其发现问题、分析问题和解决问题的能力[3-5]。因此,在应用范围广、知识更新快的动物生物技术教学过程中,介绍学科研究的新动态和新进展,有意识地拓宽学生视野,打开学生思路,培养学生创新性思维是十分必要的。例如诱导多能干细胞(Induced pluripotent stem cell,IPS cell),由日本的2位科学家于2006年发表于世界顶级杂志《Cell》上。通俗地讲,就是通过某种方法,把高度分化的成体细胞去分化,使之成为多能干细胞,重新获得分化成多种细胞的能力。IPS技术是干细胞研究领域的一项重大突破,它回避了历来已久的伦理争议,解决了干细胞移植医学上的免疫排斥问题,使干细胞向临床应用又迈进了一大步,该成果的研究者获得了2012年的诺贝尔生理学或医学奖。随着IPS技术的不断发展以及技术水平的不断更新,它在生命科学基础研究和医学领域的优势也已日趋明显[6]。

3.5.3 创新教学形式,提高教学效果。在课堂教学过程中,要认真倾听学生意见,像朋友一样对待学生,拉进教师与学生的距离,让学生感受课堂文化,使其融入其中,积极思考,成为课堂的主体。同时可适当增加专题讨论会,通过学生准备ppt演讲等形式,一改以往整节课教师讲、学生记,缺乏沟通的模式,使学生处于主动学习的状态[7]。

3.5.4 优化多媒体教学,引入现代信息技术。利用有限的课时,着重讲授课程的重点、难点、关键点、知识点间的联系,引导学生自觉地去思考,对于容易掌握的部分课程内容可安排学生自学。利用计算机和Internet等手段,从国外引进和下载原版图书和动感图像,进行多媒体教学,可以有效提高教学组织效率,充实教学内容。不仅可以多层次、多角度地向学生提供丰富多彩的教学信息,还可以提供更加生动形象的人机交互界面,充分调动学生学习的积极性[8]。例如,细胞融合,精卵受精,细胞核移植等内容。在多媒体教学中,坚持适度运用原则和有机结合原则,留出足够的时间给学生理解、思考,且结合使用板书、实物等各种教学媒体,取长补短,将教学内容化繁为简,增强教学的生动性和创造性,使学生喜欢学习[2]。

3.6 考核方法改革

首先,改变以往的考核方法,将重视课本上的知识转变成重视实践、将重视成绩转变成重视课堂教学,今后不以单一的考试成绩为总成绩,而要加上一定比例的实践考核成绩,让教师、学生都能重视实践;其次,增减考核方式的多样性,以平时成绩、实验成绩、期中成绩和期末考试等作为综合考查学生学习成绩的考核体系,即20%平时成绩、20%实验成绩、20%期中成绩和40%期末成绩[9]。

4 结语

随着科学技术的快速发展,动物生物技术方面的研究也会更加深入,因此各个高校要建设好动物生物技术专业已迫在眉睫。课程组立足于内蒙古农业大学生命科学学院自身特色,通过分析生物工程、生物技术、制药工程3个专业之间的内在联系,准确把握动物生物技术课程的教学地位,注重该门课程特点,围绕课程内容,加强教学建设,创新教学形式及考核体系,逐步完善优化动物生物技术多媒体教学,提高教学质量,达到人才培养的目的和要求[10]。

5 参考文献

[1] 王伟霞,李福后.生物技术专业《细胞工程》课程建设与改革[J].科技创新导报,2008(9):245.

[2] 周欢敏.动物细胞工程学[M].北京:中国农业出版社,2010.

[3] 蒋思文.动物生物技术[M].北京:科学出版社,2009.

[4] 朱海英,苏娟,訾晓渊.课程教学体系构建与学生自主学习能力培养[J].中华医学教育杂志,2007,27(4):107-109.

[5] 李淑芳,徐春厚,雍艳红.动物免疫学理论课教学改革的探索与实践[J].高等农业教育,2009(7):65-67.

[6] 刘锴栋.细胞工程教学改革与探索[J].现代农业科技,2010(10):30,32.

[7] 代建丽.植物细胞工程教学改革初探[J].科教文汇,2011(6):23,37.

[8] 张一春.现代教育技术实用教程[M].南京:南京师范大学出版社,2005.

生物技术概念范文第4篇

Abstract: Development prospect of biotechnology is broad. According to the forecast, in 2020, biotechnology has accounted for 26 in 56 important technologies which are closely related to human social development. Biological industry development has become a driving force, which promotes the new industrial revolution, its influence is more profound than the first three science and technology revolution, therefore, studying biology industry competition ability is of great significance to promote the development of China's bioindustry.

关键词: 生物产业;竞争力;战略

Key words: biological industry;competitiveness;strategy

中图分类号:F062.9 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)21-0006-02

0 引言

生物技术产业,包括生物农业、环境、技术产业和医药等,这是一个逐渐发展起来的巨大的产业群,生物技术是其基础。目前,医药领域是生物技术的主要应用领域,以世界为范围来看,生物技术成果在医药开发的应用率高达70%。生物技术产业作为一种新的产业,替代了信息产业,在世界经济体系中处于主导地位。生物科学和技术最近几年以及现在正努力取得的成就,是证明21世纪成为一个生物技术时代的有力证据。

1 生物技术产业竞争力

笔者以为,生物产业竞争力指的是该产业归属地的相对优势和市场竞争的绝对优势相结合,是以国际产业竞争力内涵以及生物技术产业的技术特点为出发点来看的,它是在排除了贸易壁垒这一假设条件之后的国际自由贸易条件下,一个国家的生物产业凭借其具有比较优势的高生产力,面向国际市场,根据包括生产性消费的消费者以及购买者的需要,对其提供更具针对性的的生物技术的服务和产品,并且具有持续盈利的能力。这个定义由以下两个部分组成:生物产业的生产能力和盈利能力(市场力)。根据竞争范围的不同,生物产业竞争力可以分为产业国际和国内区域两种竞争力,而本文所研究的是其国际竞争力。以下五个基本含义构成了生物产业竞争力的概念:①指的是此市场有开放性和竞争性两个特性;②它的竞争力本质上是一种较量,是一个国家与其它国家生物产业工作效率(生产率)的比较;③它的竞争力体现在两个方面,一是指提高市场占有率和令消费者满意,这是消费者价值的体现;二是指企业自己盈利和发展的实现;④竞争力具有非偶然性和持续性两个特征;⑤它的决定因素有多个方面。

2 我国生物产业发展面临的机遇和挑战

生物技术概念范文第5篇

一、课程设置

   生物技术综合实验包含现今生物技术制药普遍的基 本流程:基因工程菌的构建、菌株的发酵培养、目的产物 的提取和后期产物的分离鉴定。生物技术教研室结合自身 实际情况,编写了《生物技术综合实验》,该教材涵盖 了基因工程,发酵工程和蛋白质工程中的实验技术,彼此 衔接构成完整的实验系统。本教材涉及知识面较广,重点 难点清晰,结构逻辑性强,具有很好的通用性和实践性。

二、课程方式

    生物技术综合实验是实验课,因此具有普遍实验课 的授课方式。授课时结合多媒体课件及现场操作演示来 完成课程内容。具体方式如下:(-)分组教学我们在教学过程中将学生进行分组,一般6人一组。 更大型的实验项目,如发酵罐的使用则将全班分为2组。 以上在上课前根据具体实验内容由教!^安排。实验前先 由教师讲解本次实验的背景知识,实验目的和实验原理。 重点讲解实验的操作步骤和关键仪器的使用。在学生操作 过程中,教_师需现场指导答疑,随时纠正不规范的操作。 实验操作过程中,允许各小组自行安排实验分工,要求每 位学生都参与,以小组为单位独立完成实验。这样不仅锻 炼了学生独立思考的能力,还培养了学生的合作意识。

(二)授课方式在实验教学中,我们应用多媒体结合板书的方法进 行教学。对媒体教学可以为学生提供大量学习资料,包 括现今最前沿的技术背景和实验手段,当下生物技术制 药的行业发展情况,以及一些用来解释实验原理的动态 视频等等M。

同时,为了培养学生的逻辑思维和对理论知识的运 用能力,教师在授课时应不断地提出问题,引导学生分 析问题,并提出几种可行的解决方法,最后再引导学生 选择本次实验中应用的实验方法。例如,对基因工程菌 进行菌体破碎收集产物时,教师可提问“实验室和工业 上对菌体破碎都有哪些方法” “为什么实验室和工业上 选择的方法不同” “本次实验中我们为什么用到此方法”, 在学生讨论后,教师逐一进行解答“实验室常用菌体破 碎方法有超声波破碎和碱裂解法,工业上则常用高压匀 质机” “工业上处理菌体量大” “本次实验用到超声波 法为的是保护产物蛋白”。这样通过提出问题和解决问题, 教导学生在今后生产中,对实验方案确定前要全面考虑, 谨慎判断和灵活地运用所学知识。

(三)实验设计生物综合实验的重点是各个知识点的衔接。以生产 一基因工程蛋白为例:1.基因工程菌的构建由于教学课时有限,基因工程菌选自教师的科研项 目,这样节省了科研时间,提高实验的成功率p]。对于 生物技术本科学生,要求掌握的是PCR技术扩增目的基 因,感受态细胞的制备,将目的基因导入受体细胞,目 的基因的监测与鉴定的实验过程。以上综合了基因工程 和分子生物学理论。

2. 工程菌发酵包括基因工程菌的筛选和发酵培养。涉及的实验方 法有固体培养,液体培养,发酵罐批量发酵,发酵培养 基优化等。以上涵盖了发酵工程理论知识,同时与基因 工程和分子生物学知识衔接。

3. 菌体收集和破碎学生前期在微生物学课程里做过这类实验,但都是 实验室小规模的操作。在生物综合实验中,目的是使学 生有生产的概念,在大规模生产中用到的离心和过滤的 方法要求其掌握。

4. 蛋白的提取和纯化此过程涉及分离方法有凝胶过滤,亲和层析和离子 交换层析,以及蛋白的透析除盐、盐析等方法。学生在 实验中掌握了几种最常用的蛋白质纯化和精制的方法,了 解不同情况选择不同方法的条件,在生物制药生产过程 中才能灵活处理。

5. 活性检测具体实验是体外培养细胞,进行MTT实验。此过程综合运用了细胞生物学和细胞工程的相关知识。以上则 为生物综合性实验系统地完整地实施方案。涉及的更多 前期学过的知识点,要求学生课前自己复习确保实验顺 利进行。

(四)理论联系实际生物综合实验开展的目的在于培养学生的科研能力、 实验设计能力和分析并解决问题的能力,并在实际生产 中得到应用。因此仅仅局限于实验室不能收到最好的效 果。对于医学院校生物技术专业人才的培养,达到理论 联系实际的最好方法是校企合作。与当地生物制药企业 联合,设置一定的课时使学生可进企业参观学习,或者 从企业收集一定的资料作为学生自主创新实验的选题, 这样才是对学生理论知识转化为能力培养的更好的方式, 并能真正提高他们的科研水平和分析能力。

三、考核方法

    第一项考核指标为实验报告。实验报告的撰写重点 部分是实验步骤、实验数据的处理和分析、.实验结果^ 科研材料的撰写是专业人才应具有的基本科研素质,撰 写实验报告是提髙该素质的方法之一。为今后毕业论文 的开展奠定了一定的基础[1°]。此项成绩占总成绩30%。 第二项考核是实验课中的操作。教师在每堂课上应随时观察学生的操作是否规范,实验安排是否合理,实验是' 否独立完成,实验结束后台面是否整洁。依据以上教师 给出合理的分数,作为平时成绩。该项主要考核学生的 动手能力,占总成绩20%。第三项为年终考核。年终考 核内容包括卷面理论和实际操作考核两部分考核一起进 行。在动手操作的考核过程中,单人随机抽选实验题目, 操作的同时回答相应的理论知识。考核分轮进行,操作1 由教师打分。年终考核占总成绩50%。以上构成生物技 术综合实验课程考核的所有内容。

四、课程特点

生物技术概念范文第6篇

关键词 发酵技术 酒酿 教学设计

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

1 教材分析

“源远流长的发酵技术”是苏教版生物学教材八年级下册第九单元第二十三章“日常生活中的生物技术”的第一节,是学生学习现代生物技术的基础,对理解现代生物技术以及利用现代生物技术解决人类所面临的健康、资源、环境等问题非常重要。本节的知识并不复杂,而且与日常生活联系密切,易激发学生的学习兴趣,促进学生有意义的学习。通过利用发酵技术制作食品,学生锻炼各种能力,并能充分体会科学与技术在人类生活中的应用。

2 教学目标

2.1 知识目标

说出发酵现象产生的原因;尝试利用发酵技术制作食品;举例说出发酵技术在日常生活中的应用。

2.2 能力目标

通过尝试制作酒酿、酸奶等食品的活动,提高动手实践能力;通过小组收集资料、讨论交流,提高收集资料的能力、合作学习能力和语言表述能力。

2.3 情感、态度与价值观目标

通过小组活动,形成实事求是的科学态度和互助合作的精神;通过了解发酵技术在日常生活中的应用,体会到生物技术的价值。

3 教学过程

3.1 实物展示,引入新课

教师展示酒酿、酸奶、泡菜、果酒、醋、馒头、面包等食品,并提出问题:人们的日常生活离不开各种利用生物技术做的食品或用品。你们知道这些常见食品的生产与哪种生物技术有关吗?

教师在学生回答的基础上引入本节的课题,并指出早在4000多年前,我国古代劳动人民就利用发酵技术酿酒,后来又会制醋、制酱等。

设计意图:看到平时生活中常见食品,学生的学习兴趣和积极性立刻被调动起来,争着回答问题。学生初步感受到发酵技术与人们的日常生活息息相关。教师顺利引入新课。向学生介绍我国发酵技术的生产史是对学生进行爱国主义情感教育的良好契机。

3.2 回忆旧知,理解新知

教师出示酵母菌图片,联系学生已经学过的内容,提出问题:酵母菌属于哪类生物?并由此推测发酵现象由哪种生物引起?之后,教师让学生尝试描述什么是发酵现象和发酵技术。教师在学生讲述的基础上给予评价,并明确发酵现象和发酵技术的概念。然后引导学生了解酒酿的制作、水果放久有酒味、果酒暴露在空气中变酸以及酸奶的制作分别与哪种微生物的发酵有关。接着提出问题:“你们想知道甜美的酒酿是怎样制作出来的吗?想不想自己也来尝试做一份呢?”这样过渡到下一环节的教学。

设计意图:酵母菌是学生较为熟悉的一种微生物,学生曾经学习过酵母菌结构和生殖方面的知识。教师以酵母菌作为学习发酵现象产生原因的切入点,再去引导理解发酵现象和发酵技术的定义,从而促进学生的理解。

3.3 自学互动,实践操作

关于尝试利用发酵技术制作食品的教学,笔者先让学生自学阅读课本上“酿制酒酿”的实验器材和指导,思考有关问题。然后以6人为1个学习小组,通过组员间的讨论先尝试设计该实验。之后,各小组派代表汇报交流本组讨论的问题和讨论结果,以及尚未得出结果的问题,进行组间讨论交流。在生生互动的基础上,教师进行补充讲解,并与学生一起归纳酿制酒酿的操作要点。教师需使学生清楚以下几点事项:

① 什么是酒曲?(通过出示文字资料让学生弄清酒曲中灰霉菌和酵母菌两种微生物的作用)

② 酿制酒酿的条件:要有好的酒曲;因为酒酿要在25~30℃发酵,所以制作酒酿要选择适宜的季节或冬天的暖气房、恒温室。

③ 操作要点:

将糯米蒸熟的目的:杀死微生物。

用冷开水冲洗糯米的目的:降温,减少杂菌混入。

将酒曲碾碎,均匀搅拌在糯米中的目的:让酒曲和米饭混合均匀。

在糯米中间挖一个小洞的目的:与空气充分接触。

各种器具在使用前必须认真清洗干净的目的:防止污染。

酿制酒酿的温度应保持在25~30℃的目的:最适合酵母菌生长繁殖。

在弄清上述要点后,学生利用提供的器材制作酒酿:① 以小组为单位,组员间分工合作;② 认真按照步骤操作,特别注意操作要点。

2 d后,各组交流实验结果,在确认酒酿制作成功的情况下,品尝自制的酒酿,并利用显微镜观察在酿制酒酿过程中发挥作用的微生物,思考这些微生物在酿制酒酿过程中发挥的作用。若酒酿制作失败,教师需引导学生分析失败的原因。

设计意图:学生通过自学、独立思考、组内交流,提出自己的观点,再进行生生之间的探讨。这样能激活学生的思维,使学生积极成为学习的参与者。再通过师生互动,学生能深刻领悟酒酿制作的要点。明确了操作要点后,学生再动手实践,避免盲目性,从而达到较好的实验效果。

3.4 搜集资料,汇报交流

各小组以精练的语言汇报课前搜集的有关“现酵技术及产品”的资料(图文资料以课件形式展示)。这样可以使学生深刻认识到发酵技术和人们日常生活是息息相关。教师引导学生构建现酵技术的概念以及对各种发酵产品进行归类:

化工产品:酒精、柠檬酸、乳酸、香料等。

医药产品:抗生素(青霉素、红霉素等)、维生素、乙肝疫苗等。

食品和饮料:酱制品、酒类、饮料等。

然后教师结合实例(如青霉素或乙肝疫苗的生产),让学生了解发酵技术的新进展,即能够利用改造过的微生物新品种来生产人类需要的发酵产品。

设计意图:通过课前查阅资料,学生可以了解课本以外的知识,丰富知识面,同时还能培养自己收集、整理资料的能力。课上的交流汇报则有助于锻炼学生的语言表述能力。

3.5 知识梳理、构建框架

请学生谈一谈本节课的收获,然后教师结合板书引导学生回顾并梳理本节课主要的学习内容,引导学生主动建构出自己的知识框架。

3.6 课外延伸、继续探究

① 学生阅读课外探究中的内容,了解酸奶制作相关的事项。

② 美味可口的泡菜是家庭中常见的食品,泡菜又是如何制作出来的?建议学生向会做泡菜的人询问、或通过网络、书籍等渠道查询,了解泡菜制作的相关事项,探究泡菜的制作方法。

设计意图:要求学生二选其一,尝试制作酸奶或泡菜,使学生的能力在继续探究活动中得以提升。

生物技术概念范文第7篇

关键词:中药生物技术;教学方法

中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1672-979X(2011)09-0366-02

中药是我国传统医药的重要组成部分,在我国应用已有几千年的历史,是中国人民长期同疾病作斗争的经验总结,对中华民族的繁荣强盛做出了巨大的贡献。中药现代化是将传统中医药的优势特色与现代化科技相结合,适应当代社会发展需要的过程。在中药现代化进程中,生物技术正日益渗透到中药现代研究与生产的各领域。

进入21世纪以来,生物技术逐渐成为时代的主题,也成为各国争相发展的高新技术产业之一。随着生物技术相关产业的迅速发展,社会对生物技术类人才的需求也日益迫切。中药生物技术是利用现代生物技术的研究方法和手段,以解决中药生产和发展中某种具体问题为目的的学科,是生物技术与中药研究和生产密切结合的产物。由于其大量应用现代生物学的理论并综合利用了如生物化学、细胞和分子生物学、基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、化学工程等现代科学的研究方法和手段,被列入了高新技术的范畴。

遵循国家中药现代化的发展战略,暨南大学在中药学专业(本科)开设了《中药生物技术》课程,以介绍生物技术在中药研究与开发中的应用为宗旨。《中药生物技术》作为中药学专业学生的专业必修课,其特点是理论性和实践性较强。鉴于目前国内高校开设过此课程的较少,现将暨南大学《中药生物技术》课程组近年的教学实践作一报告。主要报告课程的设置目的、教学内容、教学模式等,以冀与同行专家学者讨论和磋商,进一步推动该课程体系的不断完善和发展。

1 选择合适的教材

利用生物技术实现中药现代化是目前研究的热点领域之一,相关的技术以及研究报告较多。但由于本课程为新兴领域和交叉学科,故相关的教学书籍较少。与《中药生物技术》课程直接相关的教材主要有:中国医药科技出版社出版的《中药生物技术》和《现代生物技术方法在中药现代化中的应用》;以及相关书籍,如华中师范大学出版社的《发酵工程》,中国农业大学出版社的《植物组织培养教程(第二版)》,化学工业出版社的《天然药物的生物转化》,暨南大学出版社的《天然药物化学成分生物合成概论》等。《中药生物技术》和《现代生物技术方法在中药现代化中的应用》两本教材较系统地介绍了生物技术在中药生产和研究中的应用,我们以此为主要参考书;其它几本参考书在发酵工程、植物组织培养以及生物转化等方面进行了深入探讨,具有较大的参考价值。通过考察近年的教学效果,认为选择上述教材和参考书是较为适宜的。

2 改革教学内容

现代生物技术包括发酵工程、酶工程、细胞工程、蛋白质工程和基因工程。目前在中药研究与生产方面应用较多的包括基因工程技术、发酵技术、植物细胞工程技术、生物转化技术和酶工程技术等。这些内容成为我们授课的重点,同时设计了相应的实验教学内容。

3 采用多媒体课件教学

多媒体教学是一种新的辅助教学方式,在很大程度上弥补了传统教学直观性和动感性等的不足,将学生带入一个形象、生动、具体的环境,使概念实体化;同时,采用多媒体课件增加了教学信息量,进一步完善和开发多媒体教学课件对于激发学生的学习兴趣,提高教学质量有着非常重要的意义。如,在“发酵技术在中药生产中的应用”一章中,教师先讲授发酵技术在中药生产中的应用,每种应用的具体实施,包括所用到的原理、材料、设备等。然后,让学生观看相关的视频,如人工蛹虫草的发酵生产等。这既使讲授的内容形象化、客观化,又提高了学生的学习兴趣。因此,在开发数字化教学平台的基础上,由教师开发了许多有关中药生物技术原理及实验的演示课件,对帮助学生形象地理解相关的教学内容,提高教学质量起到了积极的作用。

4 采用启发式教学法

教师在讲授课程中,如一直以教师为主导,学生很易分散注意力,甚至影响学习的兴趣。为了发挥学生的主体作用,充分调动学习的积极性和创造性,教师运用了“问答”模式的启发式教学方法。理论联系实际,提问与教学相关的问题以激发学生的学习积极性,培养其分析问题和解决问题的能力。如在讲述“植物基因工程”一章前教师提出以下问题:中药材中的活性成分含量往往都很低,如抗癌药物紫杉醇,其含量在原植物中只有万分之几至十万分之几[2-31,其供应远不能满足实际需求,如何提高其产量?可先让学生讨论,然后让学生带着问题听课。再如,在讲述“植物微繁殖与脱毒技术”一章前提出以下问题:很多中药材,特别是无性繁殖药材,都易受到一种或多种以上病原菌的周身感染。有病毒会减少作物的产量和品质,目前尚无药物可以治愈受病毒侵染的植物,如何脱毒?诸如此类的问题均与学习息息相关,可吸引学生的注意力,保持学习兴趣。

5 增设实验教学环节

《中药生物技术》是一门实践性较强的理论课,我们增设了相关的实验教学环节。由于实验教学学时有限,在实验内容选择上应既突出专业特色,又注重与课程内容的有机衔接。为此,我们精心设计了4项大型实验,“烟草愈伤组织的诱导、悬浮培养”、“长春花细胞生物反应器生产长春碱”、“何首乌试管苗、毛状根的继代培养”以及“何首乌毛状根生物转化外源化合物”。实验前教师先用多媒体课件做充分的分析,研究实验对象,准确描述实验原理、操作关键点等。通过多媒体课件的录像让学生得到更多的信息。录像比语言直观、形象,比图形真实,所包容的信息量大;实况视频又比动画包含更多的信息,取得了很好教学效果,加大了教学信息密度。如在“烟草愈伤组织的诱导、悬浮培养”实验中,烟草叶片消毒时间的把握,叶片愈伤面的创造,叶片切片的大小,叶片转移到培养基中的一系列无菌操作等较难把握,易致染菌率高,愈伤率低。针对这些情况,录制了此实验的教学多媒体视频课件,制作了分段视频并保存在硬盘或光盘中,作为原始素材。

6 小结

以上几点,是笔者从事《中药生物技术》这门课程教学的体会和总结,并借鉴了其他长期从事中药学专业课程教学同行的建议。教与学是互动发展的环节,只有教师长期探索新方法,才能不断提高学生学习知识的能力和兴趣,充分发挥学生学习的主动性、自觉性、探索性,才能更好的做到中药现代化、国际化,才能培养出新一代优秀的中药学高级专门人才。

参考文献

[1]余伯阳.中药生物技术[M].北京:中国医药科技出版社,2005:1-11.

生物技术概念范文第8篇

【摘要】

生物技术是生命科学中发展最快的一门学科,其在中药学领域的应用,将会对传统中药学的研究带来新的生机。文章从构建课程内容与知识体系,构建实验教学内容和体系,理论联系实际,重视实践教学内容等方面探讨构建中药生物技术教学内容及知识体系,从而培养学生的独立思考、综合分析能力、科学思维能力和创新意识,全面提高学生的综合素质,为将来参加工作打下坚实的基础。

【关键词】 中药学 生物技术 知识体系

中药生物技术是中药学和生物制药相关专业本科及研究生的一门必修课,是一门新兴的复合型学科,利用生物技术的思路和方法,解决中药现代化研究与产业化开发中面临的难题。中药生物技术大量应用现代生物学的理论并综合利用了如生物化学、细胞和分子生物学、基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、化学工程等现代科学的研究方法和手段,所以被列入高技术的范畴[1]。目前,国内开设该课程的院校不多,因此,中药生物技术教学内容和知识体系的构建是一种新的尝试,也是对传统中药学和生物技术教学思路的转变和教学内容的扩展。

1 课程内容与知识体系的构建

1.1 教学内容的构思课程目标是确定课程知识体系的主要依据,中药生物技术的教学目的是通过课程学习,使学生了解生物技术的原理和生物技术领域发展的动态以及生物技术在中药学中的应用,开阔学生的视野和知识面,优化知识结构,提高学生适应中药学现代化发展的能力;掌握现代生物工程和技术方法在中药学中的应用技术,培养学生把所学知识灵活应用到生产实践中的思维模式;力求培养学生动手能力,理论联系实际地培养学生的独立思考、综合分析能力、科学思维能力和创新意识,全面提高学生的综合素质。

中药生物技术课程涉及的知识面广,内容多,包括基因工程、植物细胞工程、酶工程、发酵工程以及生物转化基本理论和技术方法[2]。主要体现在4个方面:一是利用基因工程、细胞工程技术对中药资源的改造与改良;二是利用发酵工程、酶工程技术将药用植物原材料加工成商品,如用发酵法生产的虫草菌丝体、灵芝菌丝体等发酵制品;三是利用生物技术产品进行二次开发,形成新的产品,如许多功能性的低聚糖、保健食品添加剂等;四是利用酶工艺、发酵技术、生物反应器等对传统中药加工工艺进行改造,降低能耗,提高产率,改善中药品质等。

1.2 教学内容的组织

1.2.1 以生物技术在中药学应用中的发展组织教学内容目前,生物技术在中药中的应用还十分局限,除了在细胞工程和发酵工程方面有一定进展以外,基因工程刚刚起步,而酶工程和蛋白质工程尚未涉及。教学内容着重讨论基因工程、细胞工程及发酵工程等技术在中药基础和应用中的研究,突出“生物技术”与“中药学”的有机结合。教学过程中需要把握每节课的重点和难点内容,不能把中药生物技术讲成了生物技术,需要突出中药学的相关内容,重点介绍生物技术在中药药物的研究和开发中的应用。

1.2.2 教学内容的融合教学内容的选择要具有系统性、基础性、科学性、实用性和先进性,中药生物技术与很多课程有着密切的联系,如药用植物学、中药学、微生物学、生物化学、分子生物学、免疫学、生物分离工程、发酵工程、细胞工程、酶工程、基因工程等课程。因此,在教学过程中,需要注重中药生物技术与各个学科之间的密切联系,对重复的教学内容,尽量在授课时少讲或不讲,引导学生复习相关学科知识,安排学生专题讨论,加深学生对基本原理和概念的理解,以提高教学效率和教学效果。例如,基因工程技术与中药研究的内容学习,分子生物学基础知识部分安排学生自学,基因工程原理部分我们安排一个学习小组准备了学习课件,在课堂上精讲30 min,然后各小组课堂讨论。教学重点讨论药用植物基因工程,中药分子鉴定技术和基因芯片在中药研究中的应用。以论文文献为例,详细讲授材料处理、实验方法、结果分析及讨论,以期培养学生的科研思路、实验设计及生产应用技术,提高在工作中解决实际问题的能力和培养创新能力[3]。

1.2.3 及时增加新资料,扩展教学内容现代生物技术和中药学的发展日新月异,仅仅依靠教材知识很难跟得上发展的速度,这样学生在毕业后很难满足社会和科技发展的需求,所以需要教师通过阅览国内外专业期刊、网站,将国内外最新的相关科研成果和技术及时地介绍给学生,使教学内容更加充实,使学生了解到当前中药生物技术最前沿的知识,从听课过程中受到更多启迪,获得学科领域中的热点问题、实用研究技术和思维方法,以扩大自己的知识面,开拓视野,增强了学生自我学习的兴趣,如我们在讲述药用植物内生真菌时及时介绍“神七”搭载可产抗恶性肿瘤药物生物原料的植物内生真菌,黑龙江大学生命科学学院“抗癌药物紫杉醇产生菌的分离与工程菌株的构建”课题等。教学中,我们在围绕主教材完成教学大纲的同时,力求将国内外基因组学研究的最新成果、最新技术与方法、最新热点课题与方向、相关专业网站等及时介绍给学生,内容不在于知识全和系统性,而重在突出学科领域新、特、尖内容。此外,我校及我系每年有关中药学、生物技术、生物工程、制药学及中药生物技术的学术报告、讲座不少于十几场,这对课堂教学内容是一个很好的拓展。

2 实验教学内容和体系的构建

中药生物技术实验课程主要目的使学生更好地理解中药研究生产相关生物技术原理,培养学生运用相关技术方法的能力。因此,中药生物技术实验设计要充分体现该课程所具有的应用性、广泛性和综合性的显著特点。使所开设的每一个实验都有一个完整的、系统的技术路线,采用多种生物工程技术方法完成实验,学生通过实验可以全面了解某一中药生物技术产品或某一综合技术方法的特点与关键环节,加强学生对中药生物技术原理与技术全面、深刻的理解。

中药生物技术实验涉及的植物细胞工程、基因工程、发酵工程、酶工程等实验技术在前期的专业课程学习过程中已经学习训练,所以我们结合目前生物技术在中药学较成熟研究应用,我们教师相关的科研课题和实验条件设计实验项目。实验以基因工程、植物细胞工程和发酵技术在中药中应用的基本操作、基本技能为基础,从加强基础、培养能力、提高素质的教学目标出发,精选实验,优化实验教学内容,力求在培养学生动手能力的同时,理论联系实际地培养学生的独立思考、综合分析能力、科学思维能力和创新意识,全面提高学生的综合素质。我们设计相应三个综合性实验项目培养学生的实验设计和学习实验技术。每个实验项目包括两部分实验内容。药用植物马齿苋组织培养包括植物MS培养基的配置和马齿苋组织培养技术;泰山蛹虫草发酵包括泰山蛹虫草菌丝体发酵和泰山蛹虫草菌丝体多糖提取;丹参分子标记鉴定技术包括白花丹参和紫花丹参DNA提取及丹参RAPD实验。实验教学效果表明该课程实验的设定培养了学生的综合素质和创新意识,我们三届毕业论文中与中药生物技术相关的题目占30%以上。这些实验项目的开设对弥补传统的验证性实验项目的不足和提高学生分析与解决问题的能力方面具有非常重要意义。

3 理论联系实际,重视实践教学内容

面对当前激烈的市场竞争和人才培养模式的转变,高等教育的新形势对传统的教学理念提出了挑战,如何培养和提高学生的综合素质已成为当前高校教学发展的新趋势。与其他一些基础学科不同,中药生物技术培养学生的创新能力也必须从实践教学入手,在实践中培养学生综合运用所学知识分析问题、解决实际问题的能力,使其养成良好的工作作风。

3.1 实验室开放及课外兴趣小组鼓励学生利用课余时间参加实验室开放活动,让学生提早得到充分的科学研究综合训练,以利于培养创新型人才。在学生正在进行专业课学习时,除了必修的实验课外,鼓励同学进入实验室观摩学习,逐渐训练学生实验技术的规范性、熟练程度。每学期我们针对中药生物技术开放实验室和兴趣小组设定一些题目,如二氧化碳超临界萃取丹参药用成分,泰山蛹虫草菌丝体发酵条件优化,泰山四大名药分子标记鉴定,丹参活性成分合成关键酶的克隆,马齿苋的组织培养及悬浮细胞培养等一些与中药生物技术相关的科研课题,可以帮助其选择有兴趣的合适方向课题,积极参与其中,为以后的毕业课题和就业选择打下早期基础。从毕业生的考研和就业发现,参与实验室工作比较多的同学在考研面试和就业专业面试中优势明显。

3.2 生产见习生产见习是中药生物技术教学中的重要实践性环节,是与课堂教学相互渗透又各有重点的子系统,是中药生物技术进行直观教学的一种重要方法。我们利用周末走进生产企业、研究所等工作领域,不仅加深了感性认识,并且对以后的工作选择也具有前瞻性和指导性的作用。我们每届学生都要到泰安市的制药企业参观,与中药生物技术相关的如四维制药的泰山赤灵芝菌丝体发酵工艺,泰山药用植物种植园道地药材种植,泰安中信灵芝科技开发有限公司赤灵芝破壁孢子粉加工,泰安山东中药技术学院中药炮制车间等。

3.3 引导学生参加科研部分学习好、能力强的学生在导师的指导下,申请主持了泰安市大学生创新科研计划课题,或者参与部分教师承担的国家和省部级创新项目及企业合作项目的研究,使学生了解到不同学科的实验技术、科研方法,开阔学科视野,拓宽思维空间;尽可能增加应用性、设计性实验,提高学生科研水平,积极加强与校内实践基地、校办企业、实习实践基地单位的合作联系,为学生构建更广阔的实践平台。

参考文献

[1]余伯阳.中药生物技术[M].北京:中国医药科技出版社,2005.