分子生物學的興起精選(九篇)

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第1篇：分子生物學的興起范文

文章指出研究生分子生物學實驗中存在的問題，提出從注重各個實驗內容之間的銜接與關聯、根據學生實驗技能設置相關實驗內容、充分利用網絡教學資源等幾個方面的教學改革措施，以期增強學生的學習信心和興趣，提高學習效率。

關鍵詞：

研究生；分子生物學；實驗技能；教學改革

分子生物學是研究核酸、蛋白質等生物大分子的結構與功能，并從分子水平上闡述蛋白質與核酸、蛋白質與蛋白質之間相互作用的關系及其基因表達調控機制的一門學科[1]。該學科前沿性強、發展迅速、對生命科學領域各分支學科具有廣泛和深入影響，是學習和學好專業課程的必要前提。針對生命科學專業學生而言，分子生物學是一門重要的（專業）基礎課程，是普通生物學、生物化學、有機化學等課程的后續課程，同時為基因工程、微生物工程、細胞工程等課程的后續實踐環節奠定了理論基礎[2]。分子生物學作為新疆農業大學農學院農學、生物技術、種子科學與工程等本科專業普遍開設的重要專業基礎課程，在學生由基礎課轉向專業課的學習中占有重要的地位。同時對分子生物學基本原理和基本實驗技術的掌握是本校生物學、作物學、草學、林學、食品科學與工程等學科研究生站在新的高度和視野揭示生命奧妙的共同需求。雖然本校生命科學類和食品科學與工程等學科研究生都在上這門課程，但是由于研究生是來自于全國各地的各個大學，每個大學對相關專業所設置的專業課程也不一樣，加上一些轉專業的學生，所以加大了我們開設分子生物學實驗課的難度。

一、研究生開展分子生物學實驗存在的問題

（一）資金投入有限和實驗耗資較大相互矛盾由于分子生物學是20世紀中期才興起的一門新興學科，研究對象主要是圍繞著核酸和蛋白質這兩大分子，因此實驗室開展相關的實驗對儀器和實驗條件都要求很高，相應實驗的試劑和耗材也比較貴，尤其是實驗耗材不能重復利用，這大大增加了實驗成本[3]。研究生分子生物學實驗課要體現出與本科教學的區別和高層次的特點，但經費的限制確實使實驗可選擇的余地不多，而且分子生物學技術每年都在持續發展，新的技術和研究手段層出不窮，使研究水平不斷向廣度和深度發展，但耗材和試劑也在成倍上漲，要使實驗項目與學科發展相適應，就要不斷增加的實驗經費預算，這筆增加的預算如何合理的解決，是影響分子生物學實驗教學改革的矛盾之一[4]。

（二）實驗內容設置和專業及學科特點相矛盾分子生物學是橫跨我校生物學、作物學、草學、林學、食品科學與工程等學科研究生的一門專業課程。因此開設分子生物學實驗課程，必須與這些相關學科緊密滲透，只有因材施教地開展實驗教學，才能更好地理論聯系實際。雖然分子生物學設計的實驗內容很多，但是目前以我校的實驗條件和經費條件，對分子生物學實驗操作環節，主要是圍繞以現代生物技術的核心“基因工程技術”為主要內容開展實驗課對理論知識驗證，主要以大腸桿菌為研究對象進行、基因的克隆和轉化，載體構建，基因的表達和檢測實驗，中間貫穿講解以中心法則為理論主線的各個理論知識點[5]。這些基本實驗內容是我校生物學、作物學、草學、林學、動醫和動科等學科本科生生物技術引論與實踐課程的教學內容，對研究生的實驗教學而言，顯然開展所有的實驗內容無論是時間還是實驗經費上都是不可能完成的。新疆農業大學的研究生主流群體是我校本科生，由于他們本科階段已經做過相關實驗了，所以再開展相關的實驗內容，恐難激發他們的興趣。而對于校外考入農大的研究生來說，他們可能對分子生物學這些基本的實驗內容是完全陌生的，因此需要針對不同學科背景的研究生設置不同的實驗內容[6]。

二、分子生物學實驗教學的改革

為了克服上述實驗教學環節中存在的問題，我們應加深對分子生物學實驗改革措施的探索，努力營造有利于學生創新能力的培養的實驗環境，作者認為應該從以下幾方面進行著手，以此加快創新人才培養的步伐。

（一）注重各個實驗內容之間的銜接與關聯由于研究生實驗學時的限制，要開展一個完整的分子生物學實驗具有一定的難度，結合實際情況，我們建立分子生物學實驗體系時，盡量做到充分利用教學學時，集中在一起利用，開展一個具有關聯度和銜接性的實驗，而不是一個個獨立的實驗內容，這樣有利于學生系統科學思維的培養。比如我們制定的兩個實驗方案，一個是基因表達，模擬植物干旱脅迫下基因的表達情況，這中間涉及到植物總RNA的提取，反轉錄，RT-PCR，內參基因的調平，目的基因的表達，這部分實驗內容對應我們理論教學中真核生物基因表達的理論知識，這樣通過實際應用加深對理論知識的理解，同時又能做到學習致用，讓學生覺得所學的分子生物學知識是有用的，而不是一些晦澀難懂的語言；另一個是圍繞基因亞克隆，涉及的實驗內容包括、植物DNA的提取、以DNA為模板進行PCR擴增目的基因、回收目的片段、連接T載體、轉化感受態細胞、提取質粒酶切鑒定。這兩個實驗每個內容之間都是彼此承接和關聯的，這就要求學生在做實驗時每個實驗都要認真完成，否則會影響下一個實驗的進行，這樣有助于培養學生做事的認真性和耐心，培養日后科研的系統性和邏輯性。

（二）根據學生實驗技能設置相關實驗內容把握專業特點，根據我校生物學、作物學、草學、林學、食品科學與工程等學科專業特點，在開展實驗時，我們既注重分子生物學常規實驗內容的選取，又要結合農大研究生的學科背景和自身教育背景選擇更能體現和反應專業特點的實驗內容。學生根據自己實驗技能，在兩個實驗中進行選擇，例如，我校本科生考入研究生們考慮選擇開展實驗主要是圍繞基因表達進行，這樣避免了和本科階段的基因克隆實驗重復，而校外學生考入農大研究生同時又沒有一點專業相關知識的學生，選擇進行基因克隆為主線的相關實驗。學生對這些分子生物學實驗最常用實驗技術的掌握，使其具備未來科研工作需求所必須具備的基本素養。

（三）充分利用網絡教學資源受制于實驗儀器和相關試劑耗材等實驗條件和上課人數多因素的影響，因此無法滿足每個學生都能操作實驗的要求，這樣就達不到預期的實驗效果。為此，我們建立了分子生物學網絡課程中心，這其中包含教學課件，每個實驗的教學視頻，這樣即使上課期間沒能操作實驗觀看進行學習，形象直觀地掌握該實驗的操作過程，避免浪費時間，達到在有限的時間內完成實驗任務的要求，增強他們科研的成就感，更有效地開展科研工作。

三、結束語

分子生物學實驗課是我校生命科學領域一門十分重要的實驗課程，如何在學時減少和學生基礎參差不齊的情況下，完成教學任務，對我們老師來說是一個考驗，希望我們提出的實驗教學改革對我校生命科學相關專業分子生物學的實驗教學產生積極而深遠的影響。

參考文獻

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[2]張樺，麻浩，石慶華.分子生物學原理與應用[M].北京：中國農業出版社，2013.

[4]李小潔，唐，童淑芬.本科生分子生物學實驗教改中存在的問題及對策[J].高校講壇，2011（9）：188-189.

[5]劉曉東，李月，葛杰，等.高等農業院校分子生物學教學改革新探索[J].高教學刊，2015（15）：89-90.

第2篇：分子生物學的興起范文

1　生物學哲學的再定位

費爾巴哈在談到哲學的改造時說過：“哲學必須重新與自然科學結合，自然科學必須重新與哲學結合”。這是一種“建立在相互需要和內在必然性上面的結合”。〔1〕自然科學構成了哲學的基礎， 生物科學是這個基礎中不可或缺的組成部分。如同所有其他科學一樣，生物科學也深深受到哲學的理論思維和方法的影響。生物學哲學作為連結哲學與生物學的橋梁和中介，對二者的重新結合起著十分重要的作用。從學科建設的角度看，這門學科的存在和發展，既須以實證科學知識特別是生物科學的知識材料為基礎，跟上現代科學技術發展的步伐；又要汲取哲學研究的積極成果，適應當代哲學變革的需要。

就學科性質而言，一般認為生物學哲學屬于科學哲學體系中的一個分支學科。《大英百科全書》第15版所列《自然哲學》條目將關于自然的實際特征問題作為實在來進行考察，并分為物理學哲學和生物學哲學兩個部門。不過這里對“自然哲學”一詞的使用，有別于以往的傳統自然哲學，而是“作為對科學哲學的補充”。如所周知，西方科學哲學是以科學為研究對象，主要論述科學的認識論和方法論問題。維也納學派的創立者M.石里克的自然哲學也是作為一種科學哲學，一種探討哲理的科學方法。他申明自然哲學的任務在于解釋自然科學命題的意義，自然哲學是一種旨在考察自然定律的意義的活動。在其自然哲學講稿中關于生物哲學的分析，便是從有機自然現象也一定要由定律來描述這一點出發，來討論生物學中的機械論與活力論問題。

在科學哲學的發展進程中，除了一般科學哲學，還興起了特定學科的科學哲學，自本世紀初以來主要是物理科學哲學。傳統的科學哲學帶有片面的物理主義傾向，認為運用物理方法能夠對這個世界作出絕對完全的描述，世界上發生的每一事件均可用物理語言來描述。物理主義最熱烈的倡導者、分析哲學的主要代表人物之一的R.卡爾納普聲言：“如果根據物理語言的普遍性，把物理語言用作科學的系統語言，那么，所有的科學都會成為物理學。……實際上只有一種客體，那就是物理事件。在這物理事件范圍內，規律是無所不包的”。〔2 〕石里克也同意物理主義的觀點，他僅僅基于量的方面的考慮而得出結論：“對于自然哲學而言，有機體不過就是一些特殊的具有復雜結構的系統，它們被包含在物理世界圖像的完美和諧的秩序之中”。〔3〕

傳統的科學哲學把研究重點放在物理學的定律和理論上，把它們看作科學的結構和邏輯的范例。之所以這樣是有其深遠的科學背景的。自牛頓實現了力學中第一次偉大綜合，此后，經典物理學的各個分支日趨完善，牛頓的機械綱領左右了近代科學和哲學的發展。本世紀初以相對論和量子力學的建立為標志的物理學革命，是物理學發展中的重大突破，也是對科學哲學的有力推動。邏輯經驗主義的主要代表H.萊辛巴赫所著《量子力學的哲學基礎》一書，就是通過對量子力學的科學成果的分析，闡釋了他關于知識的性質、客觀實在以及因果性等問題的見解。多年來，科學哲學的研究植根于邏輯學、數學及物理學定律，重視對物理理論的分析而忽略了生物學。正如在科學哲學家的視野內，有機生命及其進化只不過是世界科學圖景中的一個次要因素；在科學哲學的殿堂中，生物學哲學也是處于比較次要的從屬的地位。這種狀況只是到本世紀中葉以后才開始改觀。隨著分子生物學所取得一系列新進展，導致了生物學的革命，生命科學作為最激動人心的科學領域躍居到自然科學的前沿，對現代整個自然科學和哲學的影響也日益顯著。由于引入數學、物理、化學等學科的理論、方法和新的技術手段，現代生物學的研究領域得以向微觀和宏觀層次不斷延伸擴大，并愈來愈趨向系統的復雜性，向揭開物質世界最復雜最高級的系統——大腦的奧秘進軍。生物學研究的課題愈來愈帶有根本性，當今自然科學的研究重點正在轉向研究生命本身。對生命現象的深入探索，增強了人們對生物學的哲學興趣，并促使科學哲學向新的研究方向轉變。在這方面，現代綜合進化論的主要建筑師之一E.邁爾作出了開創性的工作，他致力于建立生物學的新哲學，強調這樣一種新的科學哲學必須放棄對僵化的本質論和決定論的依附，必須將科學概念加以擴展、不僅包括物理科學的而且還包括生物科學的原理和概念。

傳統科學哲學還帶有專注于純科學領域的局限。國外學術界在討論醫學哲學與科學哲學的關系這一論題時，已有學者指出，從歷史上看，科學哲學家往往不到自然科學領域外面去尋找對科學的定律、解釋和理論的洞察力以確定理論演變的進程，而是將自己限制于純科學形式中，一直忽視和輕視象工程學、農學和醫學這樣的應用科學領域。同時由于傳統科學哲學僅僅局限于從“內部”考察科學，忽視了科學技術與社會之間的互動關系，這種狹窄的科學觀不可能得出真正有洞察力的答案。傳統科學哲學在研究視野上的這些缺陷，對后來興起的生物學哲學也產生了某種程度的影響。

固然，科學哲學主要是把科學作為知識體系，對之進行認識論和方法論的研究，但是認識的最終目的不是知識本身，而是改造世界的實踐活動。對科學的哲學反思也不能脫離它所固有的實踐本性。在科學、技術和社會走向一體化的現時代，尤有必要拓寬科學哲學的領域，開展實用性的或應用性的研究，并將科學哲學研究同科技發展的社會研究結合起來。作為實用科學的農學和醫學與作為基礎科學的生物學之間的聯系極其密切，它們都屬于生命科學的范疇。在生命科學哲學領域內，理應包括對這些應用學科的理論和實踐的哲學研究。以分子生物學為依托的生物技術，將成為醫學和農業科學的主導技術，并將引起醫學革命和第三次農業革命。生物技術的“每一個創新，每一個技術妙舉，每一個概念上的困難的解決，都使得需要一種確定的生物學哲學變得更加顯著，并且目前正在朝向這個目標發展”。〔4〕

21世紀將是生物學世紀。可以預期，未來世紀生命科學的巨大進展及其革命性變化，必然要求生物學哲學在已有研究基礎上，無論從理論框架到研究內容到論題范圍都要有所突破。要盡力吸收、消化生命科學的最新成就，以正確的世界觀和方法論為指導作出新的哲學概括，提出新的理論觀點及發展生物科學技術的戰略選擇，這些可謂生物學哲學學科建設的題中應有之義。

2　拓展和深化生物學發展新形勢下的生物學哲學研究

以下試從生物科學發展的規律性、生物學規律與物理規律的關系以及生物學規律與社會規律的關系三方面談點淺見。

（1）“自然科學現在已發展到如此程度， 以致它再也不能逃避辯證的綜合了”。〔5〕恩格斯在上個世紀80年代作出的這一論斷， 揭示了辯證思維對于了解科學事實的辯證性質的必要性，這也為后來自然科學本身的發展所證實。

近現代自然科學發展的趨勢是由經驗分析進到辯證綜合，這在生物學的發展中表現得十分明顯。自本世紀二、三十年代起，在生物學范圍內開始出現一些學科的綜合趨勢。早期的兩大綜合，一個是以胚胎學為中心，將之與細胞學、遺傳學和生物化學綜合起來，形成統一的發育觀點；另一個是以進化論為中心，將達爾文的自然選擇學說與群體遺傳學相結合，發展為一個有巨大闡明力的學說，即現代綜合進化論。進化的綜合范式取得了富有建設性的成果，如邁爾所說，是在有關的學科之間找到了一種共同語言并澄清了許多進化問題和作為其基礎的各種概念。但是這一范式仍是不完善的，還有不少尚未解決的問題。它不僅受到一些批評家的非難和質疑，就是在達爾文主義者之間也依然存在某些意見分歧。更完全的綜合始于本世紀50年代中后期誕生的分子生物學，它是生物化學、微生物學和遺傳學等學科相互融合的產物，其主要目標之一是試圖將大量的生物功能與分子水平上發生的事件聯系起來。分子生物學的核心——分子遺傳學，在信息大分子的結構、功能及相互關系的基礎上來研究生物的遺傳與變異。按照生物學史家G.E.艾倫的說法，J.沃森和F.克里克的工作，把信息學派、結構學派和生化學派對遺傳（甚至擴展到整個生物學）的問題的研究統一起來了。作為一個新的遺傳學范式，分子遺傳學的范式補充和修正了（不是取代）進化綜合范式，推動了關于進化過程中基因的變化和調節機制等問題的研究。著眼于分子水平上的進化的中性學說同著眼于表型進化的自然選擇學說，也應看作是一種互補關系而非互相否定。現代分子生物學在進化研究方面的認識成果向人們昭示，一種完整的進化理論的建立，期待著傳統的進化生物學與分子生物學實現新的綜合。更進一步看，生物進化是種系發生和個體發育的辯證統一過程，對進化的深層認識，必須解開發育之謎這個世紀難題，以闡明個體發育中基因在多層次水平上的程序控制機理。由于分子生物學、細胞生物學與遺傳學的結合，把發育生物學推向前臺，將成為21世紀生命科學的新主角。據中科院未來生物學預測研究組預測，在分子水平上使遺傳、發育和進化的統一成為可能，這將是未來生物學的主要理論任務之一。由這三者統一所導致的理論大綜合，蘊含著豐富的哲學思想。從哲學認識論和方法論上對之進行理論概括，也應成為未來生物學哲學的主要理論任務之一。

“分久必合”。生物學中的這種綜合趨勢還在繼續。一些生物學家預言，面向21世紀的生命科學，必然是各學科相互滲透與相互交融的“大生物學”時代。“大生物學”要求辯證地綜合與不同組織水平相關的各門學科所積累的科學事實，建立起一般的生命理論，發展統一的生物學原理。多種學科的綜合，反映了生物現象的相互聯系和科學概念、方法論準則的統一。結合生物學認識發展的內在邏輯的考察，對生物學理論的相互關系（特別是理論的概念結構之間的轉換、理論范式的確立和更替）進行哲學分析，能為我們提供有關生物科學發展規律性的新的認識。

（2）在生物學哲學的討論中， 爭議較多而且也是懸而未決的一個理論問題是關于生物學的自主性問題。具體言之，生物學的概念與規律能否在某種意義上“還原”為物理學和化學的概念與規律？生物學家運用的解釋型式（例如歷史的解釋或目的論的解釋）在物理科學中是否相宜？在生物系統中顯示的某些現象是否也在無機系統中顯現或有重大差異？等等這樣一些有關生物學和物理學的聯系究竟是什么的問題， 被A. 羅森伯格稱之為“生物學哲學的中心問題”（《生物科學的結構》）。根據對這個問題的不同回答而形成了“自主論”與“分支論”兩派涇渭分明的理論觀點。這種分野在歷史上的表現形式是活力論與機械論的對立，在現代則主要是所謂反還原論與還原論的爭論。

從本體論方面說，討論物理化學的實體和過程是否構成所有生命現象的基礎，這實質上就是高級運動形式與低級運動形式的相互關系問題。如果把生命運動形式同物理化學的運動形式混同起來，甚至完全否定生命運動在質上的特殊性，這種本體論上的極端還原論傾向在哲學上和生物學上都是不可取的。相反，如果把生命運動的獨特性絕對化，忽視其與其他運動形式之間的包容關系和發生學聯系，這種傾向同樣是不可取的。以辯證唯物主義的物質運動形式觀為指南，依據科學認識的新成果，將能通過闡明生命運動和低級運動形式存在的聯系和連續性而更深入地揭示其本質。

從方法論方面說，在生物學中通過把復雜現象分解為更為簡單的組成部分進行研究，最終在物理化學層次上——分子層次上——作出說明，這也即還原論作為方法論的功能。分子生物學正是運用物理化學的還原方法來分析生命活動的基本過程，才獲得了劃時代的成就。這被譽為還原論的勝利。但是也要看到，生物學中還原方法的應用是有其局限性的。研究表明，生物體是一個多層次的、有組織的、結構復雜的系統，其中各個組成部分和整體具有多方面的相互作用。生物體的整體性不能建筑在來自于各個部分的分子碎片之上，分子參與組織的整體，它們的轉移和復制是整體的全部功能的結果。本世紀下半葉以來系統科學和非線性科學的發展，為探索生命系統的復雜性提供了新的科學思想和科學方法。還原論方式的自下而上的決定原則即較低層次決定較高層次的原則，同系統整體思維方式的自上而下的決定原則即較高層次決定較低層次的原則，二者既相互對立又相互依賴，它反映了部分與整體的辯證法。合理地結合這兩種決定原則，應是生物學進一步闡明生命機制及其規律性的研究戰略。

（3）在當代， 從自然科學奔向社會科學的強大潮流已成為不可遏止之勢。由于生物學革命對自然和人類社會生活產生的廣泛影響，凸顯了人的自然基礎和社會基礎的統一問題。與此相應，生物科學和社會科學的綜合性研究也成為人們關注的熱點。加拿大哲學家M.魯斯在其《生物學哲學》一書中宣稱，未來的社會科學將和生物學結合起來，社會學將把生物學的成果包括在自己的理論中，研究這種結合會提供許多有意義的東西。從現代生物學的發展可以看到，生物科學領域的一些學科（如遺傳學、動物行為學、生態學等）與社會學、人類學、倫理學、經濟學及政治學等學科的滲透、融合，不僅加深了人們對自然界和人類自身的認識，同時也啟迪了對生物學規律和社會規律二者相互關系的哲學思考。如生態經濟學作為生態學與經濟學交叉發展起來的一門邊緣學科，主要是闡明生態系統與經濟系統相互作用所形成的生態經濟系統運動和發展的客觀規律。而生物政治學則旨在用生物學的概念、原理和方法來研究政治行為，借以探索社會政治生活的本質及其規律。在橫跨生物科學與社會科學的眾多交叉學科中，1975年由美國動物學家E.威爾遜在其巨著《社會生物學：新的綜合》中所倡導并加以重新解釋的社會生物學引起了很大反響。這是一門系統研究一切動物（包括人類在內）的社會行為的生物學基礎的學科，其核心在于承認基因是遺傳和自然選擇的基本單位，一切社會行為均有其特殊的遺傳結構。威爾遜和C.拉姆斯登還進行了更為廣泛的概括，在他們所著《基因、理性和變化》（1981）中提出基因—文化互作進化論，認為整個人類文化領域在一定程度上依賴于遺傳控制。學術界對社會生物學褒貶不一，圍繞它所提出的人類行為的遺傳決定問題展開了激烈的爭論。這場爭論遠未完結，它所涉及的生物進化與文化進化的關系、社會生物學的哲學意義以及如何正確評價這一學說等問題也是生物學哲學研究的課題。

生物學與社會相互作用的一個引人注目的方面，表現為生物技術研究對倫理觀的沖擊和基因工程的社會控制及其倫理調節。生命科學技術的進步，在造福人類的同時也引發出許多社會倫理問題，向傳統的倫理道德觀念提出了新的挑戰。舉醫學領域來說，由于醫學技術以人作為直接作用對象，它所引發的倫理問題更為突出。自本世紀六、七十年代以來，國外醫學界關于死亡標準、器官移植、安樂死、重組DNA 技術以及人工生育技術種種問題的倫理學爭論，無不反映了傳統倫理觀的困惑和人類面臨的倫理學上的選擇。在當代新科技革命條件下，隨著生物高技術的發展，不斷涌現出新的倫理道德難題。被稱為生物學領域的第一“大科學”的人類基因組工程，無疑會深化人類對自身結構的認識，但這項研究也將面臨與倫理觀念相悖的嚴峻形勢。例如，由檢測基因產生的侵犯個人健康隱私權問題。當今在世界范圍內受到廣泛關注的克隆綿羊“多利”的出世，更是激起了一場有關其應用前景和倫理意義的大爭論。人能否克隆？在人身上重現這一成就或者創造新的生命形式（如人獸混合體）是否合乎倫理？未來的生命科學技術怎樣與社會協調？是否應該著手進行人種改造的選擇？站在生物學哲學的高度，我們將如何回答這些問題？

參考文獻

[1]費爾巴哈：《費爾巴哈哲學著作選集》，上卷，商務印書館， 1984，第118頁。

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[4]金吾侖選編：《自然觀與科學觀》，知識出版社，1985， 第30頁。

第3篇：分子生物學的興起范文

關鍵詞：微生物學習；細菌分類；方法

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）16-006-02

簡單地說，微生物就是我們人類用肉眼很難將其觀測到的細微生物。細菌是微生物中的一類，屬于原核生物，按照形態可以分為球菌、桿菌以及螺旋菌。細菌雖然微小，但是其分布極為廣泛，在人體中，細菌的數量要遠遠超過人體細胞的總量，其重要性由此可見。

一、關于微生物學的學習

在生物專業學習中，微生物學是其重要分支之一，可以應用于工業生產（例如釀酒、酸奶制作等）、醫藥（例如醫學中細菌病毒檢測、藥品中各種菌素片等）、生物工程以及細胞工程等等。由于微生物是我們肉眼看不見或者看不清的細微生物，所以如果沒有顯微鏡，認識起微生物來就不夠直觀，這也導致了人類歷史中很長一段時間雖然有很多利用微生物的事件被記載，但都沒有意識到微生物的存在。所以在學習微生物學的過程中，要注重學生自己親身觀察實踐，利用顯微鏡等儀器，將微生物直觀地展示在學生眼前。

當然在現代社會，絕大部分學生對微生物已經不陌生，但是在沒有學習微生物學之前真正對其了解并喜愛的可能不多，在微生物學習過程中，還要注重學生學習興趣的培養，在學習之初，要通過微生物與人類息息相關的實例以及多媒體教學的視覺沖擊吸引學生的注意力，然后通過提出與生活有關的問題引發學生的思考，讓其對微生物學產生好奇，然后利用顯微境等儀器引導學生解答問題，激起學生成就感，從而引發其興趣。

二、微生物學習中細菌分類概述

在微生物學習中，《伯杰氏系統細菌學手冊》以及《伯杰氏細菌鑒定手冊》是細菌分類以及細菌鑒定的權威以及代表作品，由于生物技術在不斷進步，所以這兩部手冊也在不斷修訂。

目前，對細菌種類的研究主要是在細菌分類基礎上，對細菌菌株進行鑒定；以及構建系統發育樹研究細菌進化關系；也有在同一屬的細菌范疇內對細菌的種進行分群聚類研究。這些研究都是以細菌分類為基礎，從中也可以看出在微生物學習中細菌分類的重要性。

在學習細菌分類的過程中，要注意細菌分類是不斷進步不斷更新的，這主要是由于生物技術不斷推陳出新、研究細菌分類的方法就在不斷進步。同時還要注意技術的更新換代是一個連續的過程，新技術是在原有技術的基礎上不斷探索發明的，所以要注意不要因為有了新技術，就將原有的完全拋棄，也許在研究過程中可以只使用新技術，但是在學習時，也應該對歷史有所了解和認識。所以學習細菌分類時，應該全面、連貫。

三、微生物學習中細菌分類方法探討

對細菌進行分類，方法非常重要。所以，在微生物學習中，細菌分類方法具有重要地位。目前，細菌分類的方法主要包括特征分類法、數值分類法、組分分類法、分子生物學分類法以及多相分類法等。

1、特征分類法

不同的細菌，其形態、代謝以及生存環境存在一定差異，在生物技術不發達的年代，人們依據形態、生理以及生存環境等基本特征對細菌進行分類。不過由于細菌體積微小，使得這些特征的觀察較為籠統，所以這種分類方法比較粗獷，很難對細菌進行進一步區分。特征分類法是一種古老、相對較為宏觀的分類方法。

2、數值分類法

隨著計算機技術的發展，數值分類法開始大規模興起。細菌的表性特征有很多，將這些特征全部進行檢測，然后利用計算機技術對這些特征進行歸納分類，這就是數值分類法。相對特征分類法，數值分類法要精細一些，但是其需要測定的特征很多。由于數值分類法能夠定量反應細菌特征，所以目前該方法應用依然較為廣泛。

3、組分分類法

組分分類法主要利用質譜、光譜、氣相色譜以及高效液相色譜等技術檢測細菌的化學組分。需要檢測的細菌化學組分主要來源于細胞壁、細胞膜脂肪酸、枝菌酸、磷脂、醌、以及蛋白質等。檢測細胞壁主要是檢測其氨基酸和糖分；脂肪酸和枝菌酸都是細胞膜的重要組成成分；磷脂是極性脂；醌是非極性脂，存在于線體膜以及細胞質膜；蛋白質組分檢測是采用全細胞蛋白質凝膠電泳技術。

4、分子生物學分類法

分子生物學分類法主要包括16S rRNA基因等序列分析、GC含量分析、DNA指紋技術、ITS序列分析、DNA-RNA雜交技術以及DNA-DNA雜交技術。目前，該方法應用廣泛，用于細菌分類、多樣性分析的基因除了16S rRNA基因外，還有16S～23SrRNA基因、tuf基因、hsp60基因、pheS基因等。當然，16S rRNA基因在利用基因序列分析進行細菌分類研究中應用最為廣泛。

5、多相分類法

多相分類法就是綜合上述幾種方法進行細菌分類，該方法是一種綜合的方法，將幾種單一方法結合起來，互相驗證、補充，可以得到更為合理可信的結論。

四、結束語

微生物學習中，細菌分類是一項系統但又繁瑣的工作，而且細菌分布廣泛、變異快，新種不斷被發現，將新種進行鑒定和分類應該采用多種方法，而不能簡單的通過單一方法就下結論，多相分類法就是用多種單一方法進行分類鑒定，所以相對更為全面可靠。

參考文獻

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第4篇：分子生物學的興起范文

16~19世紀，為近代生物學史15-16世紀歐洲興起文藝復興運動,是一次偉大的思想解放運動,它沉重地打擊了教會和神學,為自然科學(包括生物學）的發展創造了良好的條件。資本主義及其生產力的發展為自然科學提出許多新的課題，同時也提供了大量可供觀察的材料和新的研究手段。近代生物學的發展,在方法論上以培根實驗理論和笛卡爾的數學方法為標志，在生物學內容上則以細胞學說和達爾文進化論的創立為中心,生物學的研究達到了整體水平和細胞水平。16~n世紀,生物學上一些分支學科開始獨立和發展。植物學、解剖學和生理學先后成為一門獨立的學科。18世紀,除生理學取得進一步發展外，分類學和胚胎學的成就最為顯著。19世紀，細胞學、進化論和孟德爾遺傳學方面的成就最為突出。近代生物學發展的特點是生物科學內部不同學派之間的對立和爭鳴：這一時期,不同學派產生和不同的學說的爭端，往往是特定學科走向更為成熟階段的重要標志之一。例如,“物成論”與“神創論”，“進化論”與“不變論”，“人為分類法”和“自然分類法”,“預成論”與“漸成論”，“活力論”與“機械論"，“生生說”與“自生說”等等,不同學派的理論在經受實踐、歷史的檢驗以后，一方面，可以不斷地修正錯誤,也可以相互取長補短,統一認識后達到更高層次的完善。例如,“活力論”和“機械論”的爭論促進了生理學的發展。又如,“預成論”和“漸成論”的爭論，有效地推動了胚胎學的發展；另一方面,真理戰勝謬誤,為學科發展奠定基礎，例如“生生說”戰勝“自生說”為微生物學的發展掃潸道路。不同學派之間的爭端和對立，即有正價值，又有負價值。研究生命科學史，就要總結正反兩方面的經驗,幫助科學的研究自覺地運用這類正負價值,推動生物科學的發展。

2.現代生物學:

20世紀以來為現代生物學史由于物理、化學、數學向生物學滲透,給生物學帶來了巨大的變革和發展,在全面發展的基礎上，從描述性為主的傅物學領域，進人實驗生物學蓬勃發展的時代。到了20世紀30年代,大多數生物學應用實驗分析、物理或化學方法取得了許多新的進展。20世紀上半葉，基本上是以遺傳學、胚胎學和生理學為帶頭學科，到了20世紀下半葉則以分子生物學為帶頭學科，加上細胞學、神經生物學和生態學構成了當代生物學的四大支柱。隨著實驗科學手段和方法的發展，生物學在微觀上從細胞生物學水平走向分子生物學水平；宏觀上,從各分支學科走向綜合生物學的方向發展,這是一個微觀研究和宏觀研究不斷相互促進的發展過程。21世紀被稱為生物科學發展的世紀。

3.偉大科學家的重要成果是生物科學發展的里程碑,科學家的科學精神是生命科學發展史的炅魂。

第5篇：分子生物學的興起范文

生物工程技術是人們以現代生物科學為基礎，根據生物體的結構、特性和功能，運用工程技術的原理和方法，設計構建具有預期性狀的新物種或新品系，為社會提供商品和服務的一種綜合性技術體系。生物技術的研究領域十分廣泛，它包括所有對生物進行干預的技術手段：重組DNA技術、基因治療、生物制藥技術、克隆技術、基因芯片技術等。生物技術包含許多方面的內容,包括蛋白質工程、基因工程、酶工程和細胞工程。生物工程技術的興起為現代科學發展和工農業、醫藥衛生事業的進步提供了巨大的潛力，同時也給人類帶來的豐厚回報率，因此，生物工程技術已成為世界各國研究的重點和世界高科技競爭的焦點。

1 我國生物工程技術產業的現狀

1.1 制造生物活性蛋白 基因工程技術的發展在醫學上最重要的成就表現在治療用生物活性蛋白或疫苗的生產和使用，利用基因工程生產有藥用價值的蛋白質、多肽產品已成為當今世界一項重大產業，并將有望成為21世紀的支柱產業。2000年我國基因工程藥物和疫苗年銷售額已達近120億元人民幣[1]。現代生物技術制藥有別于傳統制藥方法，運用現代生物技術不僅可以開發更加精確有效、不良反應更小的新藥和新型疫苗,更重要的是可以預防和治療一些應用傳統治療方法無法克服的疾病。

1.2 醫學科學研究 1990年10月國際人類基因組計劃啟動，我國科學家承擔了人類基因組1%的測序，是惟一加入該計劃的發展中國家。人類基因組計劃是現代生物技術在醫學領域的成功應用，隨著大量與人類健康有關的基因的定位、鑒定分離，遺傳診斷和基因治療都將成為現實，現代生物技術將使醫學領域的研究提高到一個新的水平。

1.3 疾病診斷 人類絕大部分疾病都與基因密切相關，包括自身基因的變異與外源基因的入侵。因此，從基因水平探測和分析疾病的起因，從基因水平干涉和矯正疾病造成的紊亂，是近些年來基礎和臨床醫學新的研究方向。現代醫學其中一個重要的方面就是盡早檢測出在人、動物體內的病原性物質，做到早發現、早治療。基因芯片是生物芯片的一種，可一次性對樣品大量序列進行分析與檢測。目前科研人員已分析出各種遺傳病的基因序列，并根據其序列合成出基因探針，用于各種遺傳病的檢測以及優生優育，還可用于遺傳病的防治和治療，基因診斷可望成為臨床的一項常規的檢測診斷技術。

1.4 疾病治療 現代生物科學技術的飛速發展，使生物學和醫學研究進入了分子水平時代。目前，基因治療的關鍵技術實現了突破,ADA缺陷病、B型血友病、惡性腫瘤、梗塞性外周血管病等5種治療方案已進入臨床試驗。其中，應用移植造血干細胞來治療白血病和一些遺傳性血液病已較為普遍，另外干細胞在腫瘤和免疫系統疾病治療中也有很好的療效。器官移植是現代醫學的重要領域之一，但是目前供移植用的組織器官非常短缺，轉基因豬有望為人類提供移植所需的器官。此外，隨著轉基因和克隆技術的成熟，解決安全性和異源組織排異反應的問題成為可能，并且為防止新病原帶入移植器官或組織做出更大貢獻[2]。

1.5 預防醫學 預防醫學的一大領域是環境監測和環境凈化,現代生物工程技術在此領域的研究與應用已發揮了重大作用。基因跟蹤法鑒定帶菌者以預防流行病的蔓延，基因探針能快速靈敏地檢測水中病毒含量，生產生物農藥和生物肥以減少環境污染以及利用基因工程菌消除污染水面的石油以凈化環境等，生物技術在此領域顯示出了光明的前景，提高了環境質量。我國生物技術產業的總體水平已經在發展中國家處于領先地位，但與發達國家相比還有一定的差距。未來的發展還存在著許多問題，主要表現在生物技術產業實力依然不強、技術轉化能力差、產業化規模小、產品少、支撐技術及生產裝備落后、研發與產業化脫節、缺乏具有核心競爭力的國際化大企業、產業發展的整體環境有待改善等方面。同時，我國生物產業內部創新能力嚴重不足，現有人力資源偏重于理論研究，實用型創新能力不足，缺乏創新創業型人才。

2 生物工程技術在醫學教育中的滲透及影響作用

生物工程技術是科學技術發展的一次飛躍，它不是單一的傳統化學、生物學、遺傳學、醫學、微電子學的交叉與融匯，關鍵是它的每一個具體的研究成果都有可能導致一種產品生產技術上的革命。

2.1 生物工程技術知識滲透到醫學學科知識體系中的必然性 生物工程技術的學科內容顯著不同于傳統學科，從本質上講，生物工程技術是人類對生命過程的觀察、研究和認識，然后將這些生命過程中所包含的一些非常微妙、精確、高級的反應用于制造出人們所需要的產物，創造出對人類有益的所需要的動植物新品種。醫學教育是培養掌握基礎醫學和臨床醫學的基本知識、基本理論和基本技能，而且能夠從事疾病的診治、醫學教育和科學研究的寬口徑醫學專門人才的一類專業。現代生物工程技術的發展已廣泛滲透到醫學各個領域，在今后10～20年里將使醫學領域的各個重要方面發生根本性變革，事實上當今從事醫學研究的各類科技人員都深感生物技術知識和手段對它們研究工作的重要性。但是從目前來看，許多醫療從業人員對生物學及相關學科的了解比較膚淺。原因是我國的醫學教育專業要求學生掌握以基礎醫學、臨床醫學為主干學科的基本理論和基本技能，學習公共衛生及與醫學相關的人文社會科學、自然科學等有關知識與方法，缺少與醫學相關的生物工程技術課程。著眼生物工程技術的發展趨勢，把生物技術知識滲透到醫學學科知識中，具有時代的緊迫性。知識的分化是為了更好地對某一領域進行研究，分科教學并不是目的，它只是讓人們具體地了解某些領域的知識，知識的綜合運用才是最終目的。淵博而豐富的跨學科知識教學能夠起到相互補充、相互啟發的作用，同時提高學生的學習興趣，激發創新動力。可以說學科內知識綜合轉化為學科間的知識，必將成為各學科教學發展的趨勢。

2.2 生物工程技術的發展對我國醫學教育課程設置的影響 盡管我國醫學教育取得了較大的成績，但仍然不能完全適應社會的進步、生物科學技術的發展以及衛生事業改革的需要。為此醫學教育課程設置必須進行改革，把生物學的主干學科，如分子生物學、遺傳學貫穿在整個醫學課程中。選修課程體系要以拓展知識結構，擴大知識面，加強前沿、新興、交叉學科知識為出發點，構建與素質教育相配套的選修課課程體系。適當減少必修課授課門數和學時，加強學生自學能力的培養。新型交叉學科：分子生物學、臨床遺傳學、分子病理學、流行病學和計算機科學至關重要，特別是由基因組學和信息學融合形成的新學科-生物信息學將開創整個生物醫學教育和研究的新時代。

2.3 構建與培養醫學人才綜合素質相適應的教學內容的時代緊迫性 構建以體現人文社會、自然科學類知識向醫學基礎知識，醫學基礎知識向臨床知識，臨床知識又向基礎前伸的滲透、互跨式整合課程。采用以學科為中心模式、以問題為中心模式和模整合課程混合型課程模式，最終達到專業基本教學內容的要求。在醫學教學中嘗試利用學科間橫向遷移、滲透，培養學生的創新意識和解決問題的能力，引導學生運用生物工程技術知識和方法來解決醫學問題，同時，又運用生物工程技術知識去解釋醫學中難以解釋的現象，這樣可極大地鼓舞學生，又給學生提供更多的機會，讓他們主動去體驗、探索、研究，培養他們的創新意識和科研能力，對學生畢業后繼續醫學教育將產生積極的影響。總之，現代生物工程技術的發展，正在對醫學教育產生廣泛而深遠的影響，其內容涉及到確立新的培養目標，醫學教育課程設置必須進行改革，構建醫學人才知識、能力、素質相結合的教學內容等。這些在國外已經引起教育工作者的廣泛關注，我們不能等閑視之。

參考文獻

第6篇：分子生物學的興起范文

例如：生物化學與分子生物學實驗中均有DNA的提取實驗，經過協調和整合，DNA的提取與測定實驗統一安排在“生物化學與分子生物學大實驗”中.我們要求學生自己查閱資料并進行實驗準備，設計和探討不同植物和動物DNA的提取、純化和檢測技術.將這2門課程內容有機融合在一起，不僅避免了實驗內容的重復，而且讓學生了解了基礎實驗在解決實際問題中的重要性，進一步激發了學生的學習熱情.近8年來，生物技術專業共合并了16個實驗,增加了6個綜合設計實驗，實驗資源得到整合優化.此外，我們還專門制定了實踐教學考核大綱，大幅度增加實踐環節的學時和學分數.在生物技術專業新的培養方案中，實踐教學時間安排為36周，共計28學分，較2004年前增加10個學分，時間延長了10周，其中綜合性實驗6門（18周，12學分）；畢業論文20周（6學分）；畢業實習時間為8周（4學分）.開設的綜合性很強的實驗課程有“基因工程實驗”、“微生物與發酵工程實驗”、“生物化學與分子生物學大實驗”、“生物下游技術綜合實驗”、“水環境與水質分析綜合實驗”和“植物組培與細胞工程實驗”.每個實踐環節都有具體考核指標，嚴格考核學生的實踐技能，對考核優異者由學院頒發獎勵證書，以此激勵學生對實踐環節的重視，強化學生動手能力、創新能力和綜合分析能力的培養.在優化生物技術實驗課教學內容的過程中，我們逐漸建立和完善了以綜合能力培養為主的新實驗教學模式.其核心就是將實驗教學過程與具體的研究課題相結合：可以將教師的一些較成熟的科研成果開發為可供學生操作的實驗，突出和強化本專業綜合實驗的特色；或者讓學生參與教師的科研項目，在教師指導下完成科研工作.增設設計性實驗，可以使學生由被動學習變為積極主動的探索，調動起學生學習的積極性.這樣既能讓學生更好地理解和掌握理論知識，又能鍛煉他們的實踐、創新和綜合運用知識的能力，同時還能促使學生較好地掌握專業技術和實驗技能，引導學生初步實現由知識學習向科學研究的轉變.例如：釀酒是生物技術專業“發酵工程學”實驗教學中一個鍛煉學生動手能力的綜合性實驗，教師在實驗教學過程中，將課題內容與實驗教學過程相結合，讓學生在參與教師科研課題的過程中掌握釀造技術，達到了良好的實驗效果.

2培養學生科研創新能力，注重科研與實踐教學相結合

在實踐教學改革中，我們充分利用生命科學學院科研力量比較雄厚及科研經費較多的優勢，增設了一些具有實用性、挑戰性的實踐教學內容.例如：圍繞瓶裝飲用水水質與安全的相關課題，我們在微生物學實驗中開設了“水質細菌監測”綜合性實驗，該實驗內容涉及培養基制備、滅菌、平板分離、染色、鏡檢等綜合技能訓練.在實驗前1個星期，先讓學生明確實驗任務和實驗目的，然后讓他們自主查閱文獻資料，設計實驗步驟，擬定實驗所需的藥品及儀器，整個實驗方案經指導教師審閱批復后，學生可申請進入學院開放式實驗室自主完成實驗.這類實驗從藥品稱量、配置、儀器使用、檢測到最后完成分析報告，都由學生自主完成，學生不再像以往那樣被動跟隨老師學習，從而使學生學習的積極性和主動性得到明顯提高.再如：為配合“分析化學”、“生態學”及“污水處理技術”等課程的教學，我們開設了“水環境與水質分析綜合大實驗”，對星湖水質和水生生物等多項指標進行了分析、測定，并利用該科研課題的實驗基地，開展了“人工濕地污水處理”與“人工濕地生物多樣性調查”實驗，取得了較好的實際效果.學生通過親歷這些項目的研究過程，不僅學到了生物專業知識和科學實驗方法，還能及時了解生物技術的最新發展動態、熱點及新方法、新技術，切身體會到理論知識在解決實際問題中發揮的關鍵作用，這種做法有利于增強學生的綜合分析問題能力和科學研究能力.

3對學生開放研究室和研究所，注重學生早期科研素質的培養

大學里的研究室和研究所通常只對做畢業論文的高年級學生和研究生開放，低年級學生常常被拒之門外.為了提高學生的綜合素質，培養其科研精神，提高其就業競爭力，我們學院在教學與科研結合的實踐教學方面做了一些嘗試.學院將學生早期科研素質的培養納入本科教學計劃，并明確了2種操作性較強的科研與教學結合的實踐教學模式.一種是學生作為助手直接參與研究所的科研工作.具體實施辦法是在每學年開學之初，學院將各研究機構承擔的科研項目、擬開展的科研計劃等信息提供給學生，讓學生根據自己的興趣、專業特長從中選題.在與專業指導教師聯系并明確課題后，由學生自己獨立設計較為詳盡的實驗步驟，在交由指導教師審閱修改后，允許學生利用課余、假期及實踐教學的時間，進入研究所或實驗室從簡單的科研前期工作開始學習.期間，指導教師會安排學生參加科研小組的專題講座，讓學生逐步了解開展科學研究的方法；此外，教師還鼓勵學生作科研心得報告、階段工作總結報告等.通過這些實實在在的鍛煉,學生通常很快能夠把握工作要領，其實際動手能力、分析解決問題能力及撰寫科技論文水平都會得到明顯提高.在實踐教學計劃中，這一模式被安排在2年級的第1學期，并一直貫穿到大學4年級.學院對這一工作進行統一部署，2年級學生直接參與到3、4年級的科研小組，通過高年級學生的傳、幫、帶，熟悉實驗室的操作流程，特別是一些精密儀器的使用方法.這樣到他們真正進入畢業實習及論文寫作階段，學生不僅具備了獨立完成教師交予的部分科研任務的能力，也具備了進入生物技術相關企業和科研單位進行研究的綜合能力.另一種模式則是由學生自己提出課題申請，經學校專家組審閱、討論并同意立項后，由學校撥發一定額度的研究經費，然后在專業教師指導下由學生自主完成.這種對學生早期科研素質的培養成效顯著，多名學生由此獲得省、市大學生科技創新大獎.在科研與教學相結合的創新模式促進下，學院研究工作也得到進一步發展，生命科學學院成為學校科研成果最多、科研經費最雄厚、社會效益較好、科研機構較全的單位，院內先后設立了生物研究所、特種水產研究所、生物醫藥工程中心、果樹研究所等多個研究機構，先后承擔省、市科研項目數十項，為科研與教學結合奠定了物質基礎和良好的研究平臺.

4加強實踐教學師資隊伍建設，努力打造優秀指導教師團隊

生物技術被公認為21世紀最具活力的學科，隨著生物科技日新月異的發展，學科分化日漸細微，各學科間的交叉、融合、滲透現象愈來愈明顯[5].在此形勢下，打造一支能把握生物技術各學科前沿知識，素質高且富有科研工作經驗的優秀實踐教師團隊，是實現科研與教學結合的重要保證，也是關系學生實踐能力培養成效的關鍵.為此，學院積極加強師資隊伍建設，明確并實施了科研導師制，導師主要由學術水平高且富有科研工作經驗的教授、副教授組成.由這些學術骨干牽頭把相關專業的教師組織起來，形成一支研究型、合作性的科研團隊，以團隊方式申報項目；導師作為課題主持人，將一個大的科研項目分解為若干子項目后，逐一落實到團隊中的每位教師.這樣一來，不同學科、不同層級的課題參與者為了共同的科研目標共擔責任，加強聯合互助，學科發展的整體合力得到明顯增強，保證了科研項目的順利實施，同時也給科研經驗不足的青年教師提供了良好的鍛煉機會.此外，學院還聘請了一些知名院士作為客座教授，這一舉措不僅增強了學院的科研力量，提升了學院的科研層次，同時活躍了學院的科研氛圍.目前，肇慶學院生命科學學院生物技術專業有外聘院士1名，專職教師12人；其中教授3人，副教授6人，講師3人；研究生以上學歷教師8人.該專業還組建了生物工程科研創新團隊、生態學科研創新團隊、果樹科研創新團隊，形成了一支學術造詣深厚、專業能力強、職稱結構合理的師資隊伍；同時，學院還大膽引入競爭機制，實行導師負責制，定編定崗，建立科學合理的崗位聘任條件，激勵教師勇于承擔導師工作任務，勤奮、敬業、踏實地工作.

5加強與企業的橫向合作，整合科研與教學結合的社會資源

學院自開設生物技術專業以來，十分重視“產、學、研”合作培養模式，先后建立廣州大觀農業科技有限公司實習基地、肇慶藍帶啤酒集團實習基地、黑石頂省級自然保護區實習基地、星湖風景名勝管理局、九龍湖風景區、高要恒興水產科技有限公司、四會貞山鱷魚養殖有限公司等教學實習基地；此外，還與廣州楊氏生物技術有限公司、逸舒制藥有限公司、肇慶農業良種示范推廣中心等數十家企事業單位建立科研合作關系，共同攻關，讓學生參與教師的科研活動，走“產、學、研”結合之路.一方面，教師通過參與科研可以為企業解決許多實際問題；另一方面，教師利用企業的設備條件可以開展綜合性、設計實驗或者科技創新活動.以生產促進科研，科研推動教學，再將科研成果轉化為生產力，以此形成良性循環.學生通過參與“產、學、研”結合活動，鞏固了理論知識，提高了綜合素質，就業競爭力也顯著提高.

6結束語

第7篇：分子生物學的興起范文

【關鍵詞】醫學影像學 教學方法 思考

現代醫學發展迅速，醫學影像學在臨床工作中的作用日益凸顯，它是屬于臨床醫學與基礎醫學之間的橋梁學科，是一門對于實踐要求較高的醫學學科。在醫學領域中，醫學影像學應屬于知識更新較快的學科之一，它所涵蓋的內容從以往傳統的、單一的X線技術發展至今天，已經是多種檢查、治療技術的總和，即是集高科技技術為一體的MRI、CT、DSA、超聲醫學和核醫學等的總和。顯然既往所使用的傳統影像學教學方法，已然不能滿足現代臨床醫學教育的需要，影像學科建設亟待解決的問題是較為棘手的，這些問題包括把握醫學發展潮流中的熱點趨勢，拓展醫學影像學的教學范疇，開發臨床實習生臨床思維等等，如此一來，才能夠更好地滿足臨床工作的需求。

本文就我校臨床醫學院在目前醫學影像學教學中存在的問題，筆者進行了一些簡單分析以及討論，以期提高醫學影像學教學水平，使越來越多的臨床畢業生能更快、更好地適應臨床工作。

1. 結合現狀，及時更新教學內容

現代醫學的發展非常之快，速度驚人。既往單純只是對患者進行影像診斷的時代，已然隨著醫學影像的發展，發生明顯的變化。例如它現在已經深入至活體的功能研究，可以反映活體分子生物學改變及生化代謝等領域，分子影像學已經悄然興起。雖然教材在不斷的更新，但依然不能緊跟學科的發展，那么，需要教師們獻計獻策，利用現有的條件，積極學習新技術、開發新項目，并且及時刪除過時內容和補充學術界公認的重要內容。

2. 明確現行教學模式弊端

（1）目前現行的教學模式仍然是傳統的教學模式，在講授各個學科基本特點的同時，缺乏學科間對比，使得學生不能明確建立整體影像學認識。（2）對學生的傳授目前仍多采用“灌輸制”。用“橋梁學科”來定義醫學影像學，是非常貼切的，它是介于基礎醫學和臨床醫學之間的一門學科，在教學過程中，僅僅對于本學科的特點來進行講述，那么致使學生得到的只是干澀的圖像特點，在腦海中沒有對疾病產生系統的認識，真正在面對影像圖像時，他們就不會根據病例圖像特點進行判斷、分析、最終診斷，那么這種教學只是一種形而上學的形式。（3）目前仍然停留在課堂授課的方式，教師沒有能夠充分利用網絡教學平臺，及時進行補充和完善教學內容，包括引導學生通過現代網絡教學平臺去拓寬和加深知識領域。

3. 改進現有教學方法

過去常常是教師帶著典型的影像圖片，重復講解理論課的主要內容，長此以往，實際上學生僅僅是回顧了理論課中疾病典型表現，不能夠補充理論課無法傳授的知識，學生的主觀能動性不能充分調動起來；但是現代影像學的檢查方法在一定程度上依賴于影像設備的性能，如果能在見習、實習課時，帶領學生在設備機房現場講授醫學影像圖像的產生原理、影響因素和質量控制，這樣對于影像圖像的形成，尤其是對圖像中的部分偽影形成，也就是由于人為因素或者機器因素所造成的圖像特點，使得學生產生直觀印象，容易理解。

4. 有效、合理的安排教學內容與教學重點

在現有學制下，如果僅僅強調專業知識的培養，導致學生知識面過窄，思維方式簡單，遏制了其發展空間及發展潛力，勢必會影響基礎理論以及相關臨床知識的學習。而現代醫學影像學除了必須掌握豐富的專業內容，當然對于扎實的解剖、生理、生化、病理甚至分子生物學基礎，以及數學、物理，更甚計算機知識，也是不可或缺的，除此以外，還需要了解和掌握臨床相關學科知識與技能。如此看來，有效合理地安排基礎理論、影像專業知識、臨床相關學科知識的學習，可以使學生明確教學內容需要了解、熟悉、掌握的內容，有的放矢的進行學習。所以筆者所在教研室嘗試面向學生定時開放PACS機房，安排經驗豐富的帶教老師，巡回指導，這樣可以充分利用在校時間，彌補基礎理論知識的欠缺，多加關注臨床實際病例，更好地將理論聯系實際，而不是單純局限于教科書中所講述的典型病例。

5. 加強學科建設，深化提高師資隊伍素質

醫學影像教學改革，離不開學科建設的強化建設，硬件設備的提高容易完成，軟件提升離不開師資隊伍自身素質的提高，這是強化學科建設的重中之重，所以我校教研室進行了一系列新措施的嘗試：（1）首先打破以“檢查設備”來進行的醫師專業劃組的框框，采取各專業組定期輪轉，強化教師全面掌握各種影像檢查手段下的診斷技能，進一步提高教師的教學能力。（2）定期舉行科室小講課。檢查每月定期舉辦3―4次以中青年教師為主輪流進行的小講課，由主持教師自擬題目，可以是介紹某一疾病包括少見疾病，通過進一步查閱文獻，詳細講述，結合國內外對該疾病的相關認識，使得全教研室所有教師知識不落伍。（3）疑難病例討論會。每天利用早交班的時間，進行疑難病例討論，討論手術病理證實的疑難病、少見病，通過網絡查看醫師的診斷報告，了解診斷是否吻合，再次回顧性分析病例，這樣可以加強對于疾病的認識，避免出現誤診、漏診，也能合理安排教學內容和重點，更能有效地提高教學質量，最大限度地提高學習效率，進一步強化實踐教學。并且同時要求教師定期在國內外相關專業雜志上，如此一來，不僅加強了學科的建設，還在很大程度上提高了教師素質。

6.提倡以學生為中心，推廣PBL教學模式在醫學影像學中的應用

20世紀60年代美國神經病學Barrows教授創立的一種自主學習模式即PBL教學模式， 目的是讓學習者通過合作解決真實性問題， 學習隱含于問題背后的科學知識， 培養獨立解決問題的技能以及自主學習的能力。這種教學方法提高了學生的主觀能動性，鼓勵學生提出問題，然后自己再尋求解決方法，改變傳統的“教師講，學生聽”的見習、實習課教學模式，提倡以學生為中心，變被動聽課為主動探討，主要由學生自己根據所學知識，對病例所有影像資料和臨床資料進行分析、判斷，最后得出診斷，帶教教師可以對得出的結果進行最終評判，活躍課堂的氣氛，起到引導和最終判斷的作用。

除去上述內容，我們還可以采取其他措施，進一步多加培養學生的動手能力，盡量使學生能夠全面掌握各種影像學方法的操作技術規程以及圖像特點，真正地對各種影像學圖像的特點有深度的了解，如此才能真正解決臨床工作中遇到的問題。

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第8篇：分子生物學的興起范文

1國內外兒科學專業新進展

    上世紀醫學領域內DNA雙螺旋結構的發現、聚 合酶鏈反應（PCR)技術的應用、人類基因組計劃的 實現等高科技成果相繼呈現，展示了人類科研思路的發展和方法學上的開拓進取,也預示新世紀兒科 學大發展的美好前景。當前兒科學發展面臨新挑 戰、新機遇,也迎來了深化、提升、發展的大好局面。 保障兒童生活質量與生命質量是全社會對兒科學的 基本要求，也是未來兒科工作的價值取向和學術 取向。

1.1新診斷技術的涌現

    1.1.1 代謝組學的應用：隨著生物技術發展,基礎 醫學生物學科給醫學診斷領域帶來新的曙光。進入 新世紀,分子生物學、細胞生物學、生物化學等遺傳 生物學相關技術的應用對兒科領域疑難雜癥的診斷 更加深入,成為兒科學研究的有力工具。近年來,人 們已經意識到生物學的整體復雜性以及基因構成與 環境因素之間的復雜交互作用，而對這些交互作用 的理解已經不能單從基因組學、蛋白質組學或轉錄 組學水平去揭示。關注生物分子之間途徑及網絡的 動態變化和關系的系統生物學（systems biology)或 整體系統生物學（global systems biology),則通過研 究DNA、RNA、蛋白質和代謝物之間的相互作用，整 合各種生物信息,從全局反映遺傳背景和所處環境 對生物個體的作用和影響。代謝組學是系統生物學 重要的組成部分，由Nicholson等12于1999年提出 以來,迅速發展并成為近年來的研究熱點，已廣泛應 用于疾病的早期診斷、藥物開發、毒性評價、環境評 價、生理學、功能基因組學、個性化治療、營養學等科 學領域。目前代謝組學在臨床的研究尚未大量開 展,特別是在兒科領域。盡管目前代謝組學在臨床 研究不多,但在疾病診斷及治療策略發展方面均有 很廣闊的應用前景，可以貫穿于近乎所有的兒科疾 病研究領域H ,從飲食的影響、早期診斷、生物標志 物發現、疾病分型及嚴重程度的判斷、疾病的預后、 療效的評價到疾病分子機制的探尋。

1.1.2分子影像學的發展：電子學與計算機技術驅 動著自然科學的迅速發展,兒科醫學影像技術步入 一個日新月異的發展階段，由單純反映宏觀結構向 功能成像、分子成像、基因成像等多領域擴展,在某 種意義上其發展趨勢代表著醫學發展潮流中的熱點 問題,對兒科疾病診斷起到至關重要的作用[4。分 子影像學是運用影像學手段顯示組織水平、細胞和 亞細胞水平的特定分子，反映活體狀態下分子水平 變化。因此分子影像學是把分子生物學和現代醫學 影像學相結合的產物,在探索疾病的發生、發展和轉 歸中起著橋梁作用。近年分子影像學的利用促進了 干細胞移植治療疾病的發展。

1.2 治療方式的突破

    1.2.1 干細胞移植:近年來，干細胞移植技術在兒 科疾病治療中發揮著重要的作用，研究結果顯示，干 細胞在治療許多神經系統疾病、血液系統疾病、自身 免疫疾病、內分泌疾病、心血管疾病中顯示了良好的 效果和應用前景0。其中，神經干細胞（NSCs)移植 已經在動物實驗中顯示出對兒童缺血缺氧性腦病、 脊髓損傷、腦癱等的良好療效,但仍有一些爭議H ： ①NSCs來源：主要由人胚腦分離或胚胎干細胞分化 而來,存在倫理學爭議;②NSCs定向分化調控問題： 如何控制其定向分化為所需的功能細胞，而不是其 他無效細胞或無序生長的腫瘤組織,從此角度考慮， 目前投入臨床應用尚須慎重。

1.2.2兒童微創診療:纖維支氣管鏡和鼻咽喉纖維 鏡安全、直觀使兒科呼吸系統疾病特別是對X線胸 片提示肺不張、肺部塊影、阻塞性肺炎、肺炎不吸收、 吸入性肺炎、疑有食管氣管瘺、支氣管異物等疾病的 診斷和治療水平明顯提高&]。國內消化內鏡和呼 吸道內鏡受檢者范圍已經擴大到新生兒,其中，纖維 支氣管鏡受檢者最小體重僅為900 g。消化內鏡極 大地提高了消化道黏膜病變的確診率，一些患胃腸 道息肉、胃腸道出血、腔內狹窄等疾病的患兒不僅解 除了病痛也避免了手術之苦。腦室鏡下腦室造瘺術 借助腦室鏡在內鏡電視攝像系統下腦室造瘺，疏通 堵塞的腦脊液循環通路,為腦積水致殘的患兒帶來 福音。微創外科技術是21世紀外科學發展的新的 里程碑?。兒童腹腔鏡手術的發展雖然只有近20 年的歷史,但其發展極為迅速。隨著臨床醫師經驗 的積累,微創器械和技術的改進,兒童微創手術被證 明是一種創傷小、恢復快、術中出血少、住院天數少 的先進技術。如今，是否開展兒童微創手術已作為 衡量兒童外科水準的指標之一。

1.2.3兒童介入治療:數字減影設備催生了介入診 療技術,兒科介入診療涉及到機體的每一個區域,尤 其是在實體瘤和心、腦血管病的診療領域成績斐然。 兒童先天性或后天性的心血管疾病介入性治療技術 飛速發展6]。尤其在許多心血管畸形的治療，如心 房交通的開放術、異常心血管交通的關閉術、球囊瓣 膜成形術、球囊擴張血管成形術、支架植入術等，已 經取代了傳統的手術。腦血管介入診療拓開了兒童 腦血管病變的廣闊視野,從認識論的根本上更新了 許多神經系統疾病診療策略。但目前兒童介入診療 仍存在很多問題,如：缺乏新的統一操作標準；在中 長期的效果方面與外科相比尚缺乏足夠的資料，特 別是尚無多中心、隨機的、長期的臨床病例對照研究 結果;在器械方面型號較少且固定,根據患兒自身情 況進行調整的余地較小。

1.3兒童保健的興起

    兒童保健是兒童醫學領域 一個重要的學科,其內容包括基礎兒科學、前瞻兒科 學、社會兒科學、兒童心理學、兒童行為學等理論研 究,也包括個體疾病診治、人群疾病控制、人群健康 促進等臨床實踐⑽。軀體疾病雖然仍是保健臨床 門診的常規內容,但有了新的要求和任務。在這個 領域急需啟動基因多態性研究，基因多態性研究將 為保健臨床提供更有針對性的危險因素識別參數, 使精確診斷、治療干預更加個體化。心理-行為發 育和問題在我國已成為兒童保健日常處理的課題， 但有關性格塑造、氣質養成、能力培養、品德教育、潛 能開發等許多基礎課題亟待認真開展。有關兒童營 養-喂養、早期適宜剌激訓練、精神-心理衛生的知 識、適宜技術需要多學科深入研究。我們生活其中 的外環境，充滿了越來越多的危險因素（如意外傷 害、環境污染、兒童生活重負、不良生活方式等），如 何識別、預防這些危險因素，如何防止它們卷入兒童 生活中去,如何阻斷它們延續到成人期都是必須予 以解決的重大課題。環境基因組規劃為兒童保健研 究和臨床實踐提供了廣闊天地和巨大的機遇，使得 我們增加了對這些危險因素預防干預的準確性、有 效性。在兒童保健領域內開展環境基因組計劃和基 因多態性研究是新世紀對兒童保健將理論研究與醫 學實踐結合提出的新挑戰,也提供了兒童保健大發 展難得的機遇。隨著我國人民生活水平的不斷提 高，人民對保持健康水平的需求越來越大,更凸顯兒 童保健的重要性。兒童保健研究和工作中，生長發 育是一個經久不衰的主題，生長發育和老化過程有 許多相似但又相反的進程,如在骨結構與鈣營養、味 覺的發育與衰退、認知與人際交流、行走與跌落、情 緒控制與表達等。

2 我軍兒科學新成果

    在全軍及總后對兒科發展的支持和幫助下，通 過全軍廣大兒科工作者艱苦奮斗，開拓進取,我軍兒 科的發展取得了豐碩的成果，涌現出一大批在國內 外有影響力的學科、研究人員和知名專家。

2.1建立了我軍第一所兒科專科醫院 總醫院附屬八一兒童醫院于2007年建立，如今已經 發展為一所集臨床、科研及教學為一體的大型兒童 專科醫院，其專業范圍覆蓋基礎兒科、兒科重病領 域、兒童發育領域、造血干細胞移植領域、臨床遺傳 學領域。開展了 16個特色專業,整體實力已經躋身 國內兒童專科醫院前列，尤其是在危重新生兒救治 方面，已建立起國內乃至全球最大的NICU,擁有生 命島300個。在早產兒救治、肺發育及肺損傷修復、 早產兒視網膜病變防治及腦損傷干預等方面均取得 了可喜的成績a143。此外，在兒童生命支持、prcu 介入肺科、兒童微創外科手術、兒童腎臟免疫及遺傳 代謝病篩查方面均已居國內前列a44a。

2.2全軍兒科取得的主要成果在國內率先開展 新生兒重癥轉運網絡,全面開展了發達國家III級C (頂級）NICU技術項目，國內首例應用體外膜肺氧 合成功救治暴發性心肌炎、重癥肺炎呼吸衰竭患兒 生命M ,開展連續血液凈化技術成功救治中毒、代 謝性腦病、膿毒癥、免疫性疾病及肝腎衰竭M ,在國 內率先應用氣管支架成功矯治兒童氣道狹窄1],率 先開展腹腔鏡成功治療嬰兒膽道阻塞、兒童單孔腹 腔鏡技術治療泌尿系統疾病M,率先開展了兒童遺 傳性腎小管疾病的臨床和基礎研究（如以腎小管性 蛋白尿為主要表現的小兒Dent病的研究） ,以及 異基因骨髓移植、外周血造血干細胞移植、臍血干細 胞移植治療各種血液疾病，神經干細胞治療兒童腦 損傷的基礎和臨床研究 ,此外,在兒童感染免疫、 兒童哮喘、兒童癲癇等方面都具有鮮明的特色,得到 國內同行的肯定。

3軍隊兒科學專業發展方向

    軍隊兒科學專業要繼續發展壯大，需要全軍兒 科工作者付出更多的努力。

3.1健全管理體系,加強隊伍建設近年來，隨著 醫療技術的改善，軍隊兒科專業發展較快,診治水平 不斷提高。但要實現軍隊兒科的大發展,就要建立 健全我軍兒科管理體系，加強我軍兒科人才隊伍建 設,培養一支高素質的人才隊伍。要優化結構，注重 人才的全面素質和提高,創造人才成長的良好環境， 使之早日成才，要關心照顧、保護好他們的積極性， 發揮他們在學科建設的科研教學中的重要作用，鼓 勵學科與學科間的交叉、碰撞和融合。通過學術交 流,形成良好的學術氛圍，帶動人才成長，強化學科 內涵,從而不斷提高兒科專業的醫療質量,更好地為 軍地兒童健康服務。

3.2注重基礎研究,跟蹤國際前沿基礎教育和科 研水平是代表一個學科發展的風向標,也是國外發 達國家地區努力打造科研型醫院的原因。注重兒科 基礎研究對提高醫院在該領域的整體水平和知名度 有著舉足輕重的作用。只有及時跟蹤學科前沿，才 能站在學科發展的前列，在激烈的競爭中處于不敗 之地。目前在遺傳兒科學、內鏡治療、兒童危重病救治、新生兒醫學等前沿技術領域，軍隊兒科界已經具 有良好的基礎M ,應在現有基礎上，繼續不斷開展 基礎研究,跟蹤國際前沿，選準熱點和難點，勇于開 拓,為打造軍隊精品兒科努力貢獻。

第9篇：分子生物學的興起范文

1•1基因工程定義

基因工程(geneticengineering)技術是指按照預先設計好的藍圖,利用現代分子生物學技術,特別是酶學技術,對遺傳物質DNA直接進行體外重組操作與改造,將一種生物(供體)的基因轉移到另外一種生物(受體)中去,從而實現受體生物的定向改造與改良[3]。基因工程的基本程序[4]:(1)獲取所需的目的基因;(2)把目的基因與選好的載體連接在一起,即重組;(3)把重組載體轉入宿主細胞;(4)對重組分子進行選擇;(5)表達成蛋白,采用合適條件,獲得高表達的產品。

1•2發展

1973年美國斯坦福大學和舊金山大學Coken和Boyer兩位科學家成功地進行了DNA分子重組試驗,揭開了基因工程發展的序幕。1984年,Be-van[5]報告了從糞鏈球菌中提取的基因植入煙草(Nicotinaplumbaginifolia)的基因組,開創了轉基因生物時代。1994年,美國農業部(USDA)和美國食品與藥品管理局(FDA)批準第一個轉基因作物產品———延熟保鮮轉基因番茄進入市場之后,大量的轉基因生物作為食品進入人們的生活[6]。

2基因工程在食品工業中的應用

2•1改善食品原料品質

基因工程應用于植物食品原料的生產上,可進行品種改良,新品種開發與原料增產,如選育抗病植物、耐除草劑植物、抗昆蟲或抗病毒植物、耐鹽或耐旱植物[2]。除增加產量外,還應用于改良農作物品種特性方面,例如,豆類植物中蛋氨酸的含量普遍較低,但賴氨酸的含量很高;而谷類作物中的兩者含量正好相反,通過基因工程技術,可將谷類植物基因導入豆類植物,開發蛋氨酸含量高的轉基因大豆[7]。維生素A(VA)缺乏在發展中國家是一種常見的營養缺乏癥,通過基因改造的黃金米(goldenrice),可以產生VA的前體物質β-胡蘿卜素,為防治VA缺乏癥提供了解決辦法,但其使用的有效性和安全性一直以來未作深入研究。Stein等[8]結合健康和營養以及社會經濟政策等因素,通過對黃金米進行的以試驗為依據的研究表明黃金米有望極大地減少VA缺乏癥的發生。此外,通過外源生長激素在受體魚中的表達,可使轉基因魚的肌肉蛋白含量和飼料轉換效率明顯提高,生長速度加快。生長激素轉基因豬也取得了相似的效果,且減少了脂肪,增加了瘦肉率[9]。在不影響奶質量的前提下,美國康乃爾大學利用基因工程技術研究了一種牛生長激素(bo-vinesometotropin,BST),將它注射到乳牛體內,便可提高乳牛的產奶量[10]。花生過敏源是一種嚴重的食品過敏源,也是最常見的可能威脅到生命的致敏反應。盡管普遍的引發過敏反應的閾值范圍在1個花生仁左右,但痕量(0•1-10mg)也可能觸發對花生的過敏反應。研究認為Arah1、Arah2和Arah3是花生中3種很重要的蛋白質過敏源[11]。Dodo等[12]研究發現,通過RNA干涉技術可以使花生中Arah2的表達受到抑制,從而生產出低致敏源的花生。

2•2改良食品工業用菌種

最早成功應用的基因工程菌是面包酵母菌。人們把編碼麥芽糖透性酶及麥芽糖酶的基因轉移至該食品微生物中,通過表達使該酵母含有的麥芽糖透性酶及麥芽糖酶的含量大大提高,從而在面包發酵過程中產生較多的CO2氣體,使面包膨發性能良好、松軟可口。另據Meyer[13]報道,由于絲狀真菌具有獨特的高容量表達和分泌蛋白的能力,可利用其生產真菌或非真菌來源的酶類,通過基因工程技術可以有效地提高產率及減少非需要的副產物的形成,為此建立一種有效的轉化方法至關重要,目前可以應用在真菌上的轉化方法有原生質體介導轉化法(PMT)、電穿孔轉化法、基因槍轉化法以及農桿菌介導轉化法(AMT)。

2•3生產酶制劑

酶的傳統來源是動物肝臟和植物種子,后來因發酵工程技術的發展,使得利用微生物生產各類酶成為可能,20世紀50年代初開始,分子生物學和生物化學的發展使基因工程技術在酶制劑方面的應用越來越廣泛。凝乳酶是第一次應用基因工程技術把小牛胃中的凝乳酶基因轉移到細菌或真核微生物生產的酶,利用基因工程菌生產凝乳酶是解決凝乳酶供不應求的理想途徑。Geoffrog等[14]將編碼牛凝乳酶的基因克隆到乳酸克魯維酵母中發現,乳酸克魯維酵母能有效地把凝乳酶原分泌到培養基質,并成功地進行了大規模的工業生產。

2•4改良食品加工性能

啤酒制造中對大麥醇溶蛋白含量有一定要求,如果大麥中醇溶蛋白含量過高就會影響發酵,容易使啤酒產生混濁,也會使其過濾困難。采用基因工程技術,使另一蛋白基因克隆到大麥中,便可相應地使大麥中醇溶蛋白含量降低,以適應生產的要求。在牛乳加工中如何提高其熱穩定性是關鍵問題,牛乳中的酪蛋白分子含有絲氨酸磷酸,它能結合鈣離子而使酪蛋白沉淀。現在采用基因操作,增加k-酪蛋白編碼基因的拷貝數和置換,k-酪蛋白分子中Ala-53被絲氨酸所置換,便可提高其磷酸化,使k-酪蛋白分子間斥力增加,以提高牛乳的穩定性,這對防止消毒奶沉淀和煉乳凝結起重要作用。在烘烤工業中,將含有地絲菌屬LIPZ基因的質粒轉化到面包酵母中,可以使面包蓬松,內部結構較均勻,優化了加工工藝[15]。

2•5生產保健食品

目前,保健食品的開發可采用轉基因手段,在動、植物細胞中得到基因表達而制造有益于人類健康的保健成分或保健因子。例如,2002年,中國農科院生物技術研究所通過重組DNA技術選育出具有抗肝炎功能的番茄,這種番茄被人食用后,可以產生類似乙肝疫苗的預防效果[16]。此外,基因工程技術還可以用于提高食品中礦物質和天然存在的抗氧化維生素(VA、VC、VE)等保健因子水平,這些物質可以減慢和阻止氧化作用,如在番茄和甜椒中大量存在的番茄紅素已經用轉基因技術得到生產。

2•6食品檢測

近年來DNA探針雜交技術在食品微生物檢測中的應用研究十分活躍,DNA探針雜交技術具有特異性強、靈敏度高及操作簡便快速等特點,將是今后食品微生物檢測技術的一個重要發展方向。目前該技術已用于多種食品中致病菌的檢測。蠟質芽孢桿菌(Bacilluscereus)是一種很重要的經食物攜帶,能引起人體疾病的微生物,其產生的腸毒素可能會引起腹瀉、嘔吐等癥狀。為此,檢測這類致病菌顯得極其重要。傳統的檢測方法如平板接種、生化特征描述等方法費時費力,近年來人們通過利用PCR和DNA探針技術來檢測此類病原菌。Subramanian等[17]通過用限制性內切酶BglII從蠟質芽孢桿菌質粒中獲得了一段大小為3kb的DN段為探針,研究發現,此DNA探針對鑒定蠟質芽孢桿菌有高度專一性。

3轉基因食品及其安全性

3•1轉基因食品定義

轉基因食品(geneticallymodifiedfood,GMF)是指以轉基因生物為原料加工生產的食品,利用分子生物學手段,將某些生物基因轉移至其他生物上,使其出現原物種不具備的性狀或產物,針對某一或某些特性,以植入異源基因或改變基因表現等生物技術方式,進行遺傳因子的修飾,使動植物或微生物具備或增加特性,進而達到降低生產成本,增加食品或食品原料價值的目的[15]。轉基因食品包括轉基因動物性食品、轉基因植物性食品和轉基因微生物性食品。轉基因動物性食品主要以提高動物的生長速度、瘦肉率、飼料轉化率,增加動物的產奶量和改善奶的組成成分為主要目標,主要應用于魚類、豬、牛等。轉基因植物性食品主要培育延緩成熟、耐極端環境、抗病毒、抗枯萎等性能的作物,提高生存能力;培育不同脂肪酸組成的油料作物、多蛋白的糧食作物等以提高作物的營養成分,主要品種有小麥、玉米、大豆、蔬菜、水稻、土豆和番茄等。轉基因微生物性食品主要改造有益微生物,生產食用酶,提高酶產量和活性,主要有轉基因酵母、食品發酵用酶等[18]。利用轉基因技術生產的食品是現代生物技術和當代科學成功和進步的標志。

3•2轉基因食品的接受度

人們對轉基因食品的接受度取決于他們對基因工程總的看法。許多研究表明,人們對轉基因技術在食品中的應用持懷疑態度,但是也有研究發現,盡管人們對轉基因技術本身有負面的看法,但在評價一個具體的產品時并不是無條件的和整個技術聯系在一起。例如,消費者在轉基因技術涉及植物時比其涉及動物更容易被接受[19]。葛立群等[20]對遼寧省10個城市消費者進行問卷調查,調查分析結果表明,有64•8%的受訪者聽說過轉基因食品,在轉基因食品與同類普通食品價格相同的情況下,約占55•5%的受訪者表示愿意購買轉基因食品。若是受訪者得知該轉基因食品有益于人身體健康,表示愿意購買的比例增加到了57•9%。遼寧省消費者愿意購買轉基因食品的比例相比于國內其他城市處于較高水平。2004年對南京市的消費者調查表明,僅有27•3%的人愿意在價格相同的條件下購買轉基因食品[21]。此外,消費者的購買意愿會受其個體特征、社會經濟因素、初始態度及認知水平的影響。Chen等[22]對臺灣消費者進行調查后發現人們普遍對轉基因技術應用在科學研究方面持積極態度,而對其在食品中的應用持否定態度。

3•3轉基因食品營養學評價

成分分析是食品原料營養評價的基礎,轉基因作物組成分析評價要考慮原作物的自然變異情況,轉基因食品的營養評價應包括:營養組成,食品中營養成分的生物效能,膳食攝入量和營養性作用[23]。1997年以來,德國的聯邦農業研究中心進行了18項轉基因植物喂養動物試驗,包括乳牛、公牛、乳豬和成年豬、母雞、肉雞和鵪鶉等動物。大部分試驗(16項)喂養的是第一代轉基因植物諸如Bt-玉米,Pat-玉米,Gt-大豆,Gt-馬鈴薯等。有兩項研究是使用第二代轉基因植物(如改變了脂肪酸的油菜籽或是菊粉馬鈴薯),結果發現,在營養價值方面第一代轉基因植物與非轉基因品種沒有明顯的差異,也沒有從被喂養的動物組織或器官發現重組DN段[24]。

3•3•1蛋白質評價GMF的蛋白質評價是轉基因食品營養素評價的內容之一。Shireen等[25]對GST大豆中的EPSPS基因的表達作了營養評價。科學家用大腸桿菌表達的CP4EPSPS蛋白做了小鼠口服急性毒性試驗,結果表明,不同劑量組之間在體重、累積體重和攝食方面沒有統計學差異,解剖未發現異常。

3•3•2脂類的評價Robert[26]研究發現,把海藻中的omega-3長鏈多不飽和脂肪酸(LC-PUFA)基因轉入陸地油料作物中,從大西洋鮭魚提取的omega-3-LC-PUFA和轉基因油料作物生產的omega-3-LC-PUFA的營養效果一致。

3•3•3礦物質的評價Drakakaki[27]發現轉基因玉米表達曲霉的植酸酶后,能夠幫助小鼠高效吸收鐵。有關GMF中主要營養素評價的文獻資料表明轉基因食品的營養素變化不大。

3•4轉基因食品的安全性

3•4•1轉基因食品安全性問題的起因1998年8月,英國的Pusztai[28]用轉雪花蓮凝集素(GNA)基因的馬鈴薯飼養大鼠,發現大鼠出現了器官生長異常、體重減輕等癥狀,免疫系統也遭到破壞,對于人類而言,類似結果可能導致癌癥發病率和死亡率大幅上升。這一試驗結果引起世界范圍對轉基因食品安全性的質疑。1999年,美國康乃爾大學Losey等[29]報道,用拌有轉Bt基因抗蟲玉米花粉的馬利筋草喂養大斑蝶幼蟲,以喂正常花粉或不加花粉的作為對照組,4d后喂Bt花粉的幼蟲死亡率達44%,從而引發了“轉基因植物對生態環境是否安全”的爭議。2000年,美國Aventiscropscienc公司生產的“里聯”轉基因玉米因可能導致部分人皮疹、腹瀉或呼吸系統的過敏反應,只準予作動物飼料,但檢測發現該轉基因玉米被混入加工食品中,從而引起全球300多種含玉米產品的回收潮。此后,美國政府于2001年1月出臺了轉基因食品管理草案;2005年5月英國《獨立報》報道,MonSant公司的研究表明,食用了轉基因玉米的老鼠腎臟變小,血液的構成發生變化。由于轉基因大豆在我國國內油料市場占有舉足輕重的地位,由此引發了中國消費者對食用轉基因大豆油安全性的擔憂[30]。

3•4•2轉基因食品潛在的安全性問題

3•4•2•1毒性問題關于轉基因食品的毒性問題,目前只有一些相關的試驗報道,尚無人體的研究報告。1998年,英國Rowett研究院的Putsai博士[31]用轉雪花蓮凝集素基因的馬鈴薯喂大鼠,聲稱大鼠食用后體重和器官重量減輕,免疫系統受到破壞。而據Poulsen等[32]的研究,通過用表達雪花蓮凝集素基因的大米喂養大鼠,采用90d喂養試驗發現,雖然喂養轉基因大米組與正常對照組存在明顯的統計學差異,但并沒有數據能說明轉基因米對大鼠的生長產生有害的影響。

3•4•2•2過敏反應問題第一次與轉基因食品有關的過敏問題的提出是在1996年,當時研究人員發現,在從巴西堅果向大豆轉移一個主要過敏原的過程中,同樣也轉移了它引發過敏的能力,它能夠在本來對巴西堅果過敏的個體中引發過敏反應。被討論的這個基因編碼是2S白蛋白,用于提高飼用大豆的營養狀況[33]。這一發現促使人們對轉基因食物潛在過敏性進行更加全面的測試。

3•4•2•3對抗生素的抵抗作用抗生素抗性基因是目前轉基因植物食品中常用的標記基因,但抗生素標記基因對人體的健康是否會造成不利的影響,例如,是否會水平轉移到腸道微生物或上皮細胞,從而降低抗生素在臨床治療中的有效性,一直受到人們的關注[34]。雖然目前人們傾向于認為這種可能性比較小,但在評估潛在健康問題時,仍應考慮人體和動物抗生素的使用以及腸道微生物對抗生素的抗性。

3•4•2•4基因漂移問題基因漂移指的是一種生物的目標基因向附近野生近緣種的自發轉移,導致附近野生近緣種發生內在的基因變化,具有目標基因的一些優勢特征,形成新的物種,以致整個生態環境發生結構性的變化。最常見的如水平基因轉移(HGT)或基因橫向遷移(LGT),它是指一種有機體將遺傳物質轉移到另外一個有機體而不是其后代體內,這種進程很容易在原核生物體內發生,從而嚴重影響細菌基因組的進化及其它細菌的物種多樣性[35]。研究表明,油菜、甘蔗、萵苣、草莓、向日葵、馬鈴薯以及禾本科作物均有向其近緣野生種的自發基因轉移,甚至不同屬間的基因漂移也有可能發生[36]。當發生基因漂移時,可能產生一些難以預料的后果,如產生超級雜草、超級害蟲、危害生物多樣性、誘發新病毒、對非靶標有益生物的影響,即所謂的“基因污染”問題。