時(shí)間：2024-02-04 14:41:38
導(dǎo)語(yǔ)：在生物信息學(xué)新進(jìn)展的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
英文名稱：China Journal of Bioinformatics
主管單位：中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部
主辦單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
出版周期：季刊
出版地址：黑龍江省哈爾濱市
語(yǔ)
種：中文
開
本：大16開
國(guó)際刊號(hào)：1672-5565
國(guó)內(nèi)刊號(hào)：23-1513/Q
郵發(fā)代號(hào)：14-14
發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間：2003
期刊收錄：
中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)
核心期刊：
期刊榮譽(yù)：
聯(lián)系方式
關(guān)鍵詞：生物信息學(xué)；生物專業(yè)； 教學(xué)方法；學(xué)科交叉
中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
Abstract： The characteristics of the professional teaching of bioinformatics are introduced ， then the paper analyzes on the professional students of biological problems existing in the teaching of computer， biological computer curriculum teaching methods are put forward.
Keywords： Bioinformatics； biology； teaching method； course cross
0.概述
近年來(lái)，伴隨著生命科學(xué)的快速發(fā)展，有關(guān)生物的數(shù)據(jù)逐漸增多，而分析手段也很多，產(chǎn)生了生物信息學(xué)這個(gè)概念。生物信息學(xué)是由生物學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)以及統(tǒng)計(jì)學(xué)等學(xué)科相互交叉而形成的一門新興學(xué)科，它使用計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)對(duì)生物信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、存儲(chǔ)、檢索和分析，從而達(dá)到揭示相關(guān)數(shù)據(jù)中所蘊(yùn)含的生物學(xué)意義的目的[1]。為了快速有效地從海量的生物數(shù)據(jù)中獲得所需信息，提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，在生物信息學(xué)教學(xué)過(guò)程中有必要開設(shè)一些計(jì)算機(jī)課程、數(shù)學(xué)及工程相關(guān)課程，這樣可以啟發(fā)學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、工程科學(xué)和計(jì)算機(jī)知識(shí)的能力，拓寬其知識(shí)面，了解學(xué)科前沿和最新進(jìn)展，培養(yǎng)跨越生命科學(xué)、計(jì)算科學(xué)、數(shù)理科學(xué)等不同領(lǐng)域的大科學(xué)素質(zhì)和意識(shí)，為今后選擇新興交叉學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)行深造奠定基礎(chǔ)。因此很多大學(xué)增設(shè)了生物信息學(xué)這個(gè)本科專業(yè)，有的在計(jì)算機(jī)學(xué)院中增加生物信息專業(yè)本科，有的在生命學(xué)院增加生物信息本科，在本文中主要討論在生命學(xué)院中開始生物信息學(xué)專業(yè)。作為一門交叉學(xué)科，不同專業(yè)的學(xué)科體系對(duì)生物信息學(xué)課程教學(xué)提出了不同的要求，如何在生物專業(yè)學(xué)生中開展生物信息與計(jì)算機(jī)課程的結(jié)合，是培養(yǎng)更高理論和實(shí)踐能力的生物信息專業(yè)人才的關(guān)鍵。
1 生物信息學(xué)的特點(diǎn)
生物信息學(xué)涉及分子生物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)、分子遺傳學(xué)、基因組學(xué)、生物物理學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、信息論及計(jì)算機(jī)技術(shù)等學(xué)科，學(xué)科交叉性極強(qiáng)。僅就計(jì)算機(jī)技術(shù)而言，計(jì)算機(jī)編程、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和模式識(shí)別、軟件工程及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都在生物信息學(xué)中有廣泛的應(yīng)用[1，2]。因此，生物信息學(xué)是將不同領(lǐng)域知識(shí)高度集中的學(xué)科。
2 計(jì)算機(jī)課程的設(shè)置
對(duì)生物信息學(xué)來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)技術(shù)就是一個(gè)工具，用來(lái)對(duì)生物數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。工欲善其事，必先利其器，所以要做好數(shù)據(jù)的分析工作，必須讓學(xué)生學(xué)好計(jì)算機(jī)課程，但更應(yīng)該在生物信息學(xué)專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中把計(jì)算機(jī)課程設(shè)置恰當(dāng)，讓學(xué)生受益[2]。
2.1 課程的選擇順序
生物信息學(xué)面對(duì)的是海量生物數(shù)據(jù)，所以首先需要學(xué)習(xí)使用編程工具，如JAVA或者C++語(yǔ)言或者Perl語(yǔ)言等編程工具，然后安排數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程對(duì)編程課程進(jìn)行深入了解，后期安排數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘等課程，方便學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用。
2.2 教材和授課內(nèi)容的合理選擇
在學(xué)習(xí)生物的學(xué)生中開設(shè)生物信息學(xué)專業(yè)，那么教材的選擇應(yīng)該兼顧學(xué)生的知識(shí)背景和學(xué)習(xí)興趣，由于學(xué)生對(duì)蛋白、進(jìn)化、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、基因序列有一些認(rèn)識(shí)，但對(duì)計(jì)算機(jī)比較恐懼，因此計(jì)算機(jī)教材可選用比較簡(jiǎn)單、易懂的，如JAVA課程主要講解編程思想，那么主要包括環(huán)境變量設(shè)置、語(yǔ)法和如何編程，那么選擇教材時(shí)就選包括這些內(nèi)容的教材就可以了，并在上課過(guò)程中，結(jié)合一些生物信息軟件來(lái)講解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，選擇適合的授課內(nèi)容也是必不可少的環(huán)節(jié)：序列比對(duì)算法、基因識(shí)別算法、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)、分子動(dòng)力學(xué)模型及機(jī)器學(xué)習(xí)或模式識(shí)別算法在生物信息學(xué)中的應(yīng)用等方面的內(nèi)容，此外在大學(xué)初期也要加強(qiáng)數(shù)學(xué)、物理和計(jì)算機(jī)方面的基本知識(shí)的課程開設(shè)[2]。能夠從他們自己的知識(shí)體系出發(fā)， 闡述生物數(shù)據(jù)如何用計(jì)算機(jī)方法和技術(shù)進(jìn)行獲得并處理；并且了解學(xué)生已經(jīng)掌握哪些生物學(xué)知識(shí)，在授課過(guò)程中，針對(duì)學(xué)生的特點(diǎn)綜合使用多本教材更能達(dá)到預(yù)期效果。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)技術(shù)和方法在生物學(xué)研究領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用空間。隨著生物信息學(xué)研究的深入，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了大量的生物信息學(xué)教材、專著和一些最新的文獻(xiàn)。
2.3從抽象到具體的教學(xué)理念
由于生物信息學(xué)涉及數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)及算法等眾多理論知識(shí)，但有生物基礎(chǔ)的學(xué)生具有生物學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備，缺乏計(jì)算機(jī)知識(shí)。所以在為生物學(xué)專業(yè)上進(jìn)行計(jì)算機(jī)課程時(shí)盡量采用結(jié)合實(shí)例進(jìn)行講解。首先，針對(duì)生物學(xué)專業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)知識(shí)薄弱的特點(diǎn)，盡可能將生物信息學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為學(xué)生熟知領(lǐng)域的問(wèn)題，例如，在講解蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)時(shí)，可考慮學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)螺旋、折疊和無(wú)規(guī)則卷曲的特征，講解模式識(shí)別算法預(yù)測(cè)二級(jí)結(jié)構(gòu)的過(guò)程時(shí)用可采用一些模型如蘋果等進(jìn)行形象講解更容易被學(xué)生接受了；其次，充分利用現(xiàn)代化教育技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)資源，對(duì)于未接觸過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)學(xué)生來(lái)說(shuō)，程序代碼對(duì)于他們而言是枯燥無(wú)味的，在教學(xué)過(guò)程中充分利用計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)資源，讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)程序的運(yùn)行過(guò)程和網(wǎng)絡(luò)中生物信息軟件的使用，從而對(duì)計(jì)算機(jī)處理生物學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí)。例如，在講解利用聚類算法分析基因芯片數(shù)據(jù)時(shí)，可以先播放基因芯片制作過(guò)程的Flas，讓學(xué)生身臨其境，這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握?；蛘咧v解聚類算法可以用物種分類進(jìn)行類比來(lái)講解[2]。
2.4加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)
生物專業(yè)的生物信息學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程就是讓學(xué)生了解并掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)如何處理分析生物學(xué)數(shù)據(jù)的過(guò)程。因此，進(jìn)行理論教學(xué)的同時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)也是必不可少的[3]。計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)不同于生物實(shí)驗(yàn)，而是主要通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，例如可通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)直觀的了解三大核酸數(shù)據(jù)庫(kù)：蛋白質(zhì)序列和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)組織方式；通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生掌握如何利用Acclrys Discovery Stdio軟件進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)，感受蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)顯示軟件的強(qiáng)大威力，更重要的是，使學(xué)生了解到計(jì)算機(jī)技術(shù)和方法在生物數(shù)據(jù)處理過(guò)程中的舉足輕重的作用。從生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)課中，他們可以領(lǐng)略到計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的魅力，增加作為生物信息學(xué)專業(yè)學(xué)生的自豪感，并堅(jiān)定學(xué)好生物信息學(xué)知識(shí)的信念。
3 后續(xù)課程的構(gòu)想
在后續(xù)課程中，由于前面為學(xué)生設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)原理與設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)挖掘等課程，可開設(shè)一些專題講座，如了解數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)后，可結(jié)合生物專業(yè)的特點(diǎn)，可能了解了在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中三大核酸數(shù)據(jù)庫(kù)的組織結(jié)構(gòu)，講解它們是如何采用數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)進(jìn)行組織的，并進(jìn)行一些簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)工作；在數(shù)據(jù)挖掘課程后可采用一些統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件如MATLAB處理生物數(shù)據(jù)的一些專題[4，5]。又如開設(shè)講解生物信息學(xué)的研究熱點(diǎn)與與原來(lái)講解的課程進(jìn)行對(duì)接。也可講解一下藥物信息學(xué)的設(shè)計(jì)、疾病靶點(diǎn)的選擇等，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物信息學(xué)的意義，讓有可能進(jìn)一步深造的學(xué)生知道前進(jìn)的動(dòng)力。
4 結(jié)束語(yǔ)
作為一門新興的學(xué)科，生物信息學(xué)專業(yè)的發(fā)展非常迅速，新的理論、算法和應(yīng)用程序不斷涌現(xiàn)。因此在進(jìn)行生生物信息學(xué)專業(yè)教學(xué)中，不拘泥于現(xiàn)有的生物信息學(xué)教材和計(jì)算機(jī)教材時(shí)納入最新的研究成果，將相關(guān)研究領(lǐng)域的一些新的研究方法、網(wǎng)絡(luò)資源以及工具軟件介紹給學(xué)生。例如， GCG軟件是一套蛋白質(zhì)、核酸序列分析軟件，一般在Linux環(huán)境下使用，包括130多個(gè)軟件，但現(xiàn)在這些類似功能的軟件很多可網(wǎng)絡(luò)上下載到Windows系統(tǒng)環(huán)境下進(jìn)行蛋白質(zhì)、核酸序列分析，因此可介紹這些軟件給同學(xué)使用，方便同學(xué)在自己的電腦里熟練使用這些軟件，同時(shí)有些軟件有更新的算法和版本也可以介紹，及時(shí)更新學(xué)生的知識(shí)體系，培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)學(xué)科前沿的意識(shí)，拓展學(xué)生視野。
參考文獻(xiàn)：
[1] 孫嘯，陸祖宏，謝建明.生物信息學(xué)基礎(chǔ)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005：3
[2] 丁彥蕊，蔡宇杰.計(jì)算機(jī)專業(yè)生物信息學(xué)課程教學(xué)的實(shí)踐探討，安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（29）14596-14597
[3] 高亞梅，韓毅強(qiáng).生物信息學(xué)本科教學(xué)初探[J].生物信息學(xué)，2007，5（1）：44-48
[4] 戴凌燕，姜述君，高亞梅.《生物信息學(xué)》課程教學(xué)方法探索與實(shí)踐[J].生物信息學(xué)，2009，7（4） ：311～313.
[5] David W M.Bioinformatics：sequence and genome analysis影印本[M].科學(xué)出版社，2002.
關(guān)鍵詞：計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)；教學(xué)；醫(yī)學(xué)院校；課程
生命系統(tǒng)高度復(fù)雜,成千上萬(wàn)的基因相互作用,形成復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),繼而完成特定的生物學(xué)過(guò)程。傳統(tǒng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)從單個(gè)基因角度出發(fā),探索生命現(xiàn)象或者疾病致病機(jī)制,忽略了系統(tǒng)中各個(gè)層面的交互、支持、整合等作用,限制了生物學(xué)研究的發(fā)展。隨著高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,海量組學(xué)數(shù)據(jù)(基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、表觀組、互作組等)的涌現(xiàn),以及生物信息整合分析技術(shù)的開發(fā),計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)應(yīng)運(yùn)而生[1]。計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)是生物信息專業(yè)本科生基礎(chǔ)課程。自哈爾濱醫(yī)科大學(xué)2003年開設(shè)生物信息專業(yè)以來(lái),計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)一直是該專業(yè)學(xué)生的主干課程,經(jīng)過(guò)多年的理論與實(shí)踐教學(xué),筆者將探討該課程相關(guān)內(nèi)容和教學(xué)方法,以期提高教學(xué)質(zhì)量。
1計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)課程簡(jiǎn)介
計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)是一門新學(xué)科,以生物信息學(xué)為基礎(chǔ),以計(jì)算為工具,從系統(tǒng)的角度解決生物學(xué)和醫(yī)學(xué)問(wèn)題。計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)研究流程首先是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得,其次是利用計(jì)算生物學(xué)建立生物模型?？茖W(xué)家把計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)分為“濕”的實(shí)驗(yàn)部分(實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的研究)和“干”的實(shí)驗(yàn)部分(計(jì)算機(jī)模擬和理論分析)?！案伞焙汀皾瘛睂?shí)驗(yàn)的完美整合才是真正的計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)[2]。計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)的核心是整合,包括三方面：將系統(tǒng)內(nèi)不同性質(zhì)的構(gòu)成要素(基因、mRNA、蛋白質(zhì)、生物小分子等)整合在一起進(jìn)行研究；從基因到細(xì)胞、到組織、到個(gè)體的各個(gè)層次的整合；研究思路和方法的整合(水平型和垂直型整合)。計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)與其他學(xué)科密切相關(guān),如生物信息學(xué)、分子生物學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)[3]。計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)不僅僅滲透到醫(yī)藥領(lǐng)域,也已經(jīng)廣泛應(yīng)用到能源領(lǐng)域,工業(yè)生產(chǎn)、畜牧農(nóng)林業(yè)等等。
2教學(xué)現(xiàn)狀
計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)課程總學(xué)時(shí)數(shù)目是60學(xué)時(shí),包括42學(xué)時(shí)理論學(xué)時(shí)和18學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)。一般開設(shè)在本科三年級(jí)。該課程授課教師質(zhì)量?jī)?yōu),是從生物信息學(xué)方向畢業(yè)的博士,具有生物背景和數(shù)學(xué)背景,常年從事復(fù)雜疾病的系統(tǒng)生物學(xué)方面的研究。由于該課程在醫(yī)學(xué)院校開設(shè),必然需要一些具備計(jì)算機(jī)和算法良好基礎(chǔ)的優(yōu)秀教師參與授課,這樣才能使得該課程具有良好的師資結(jié)構(gòu),保證好的授課效果。目前,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國(guó)有30余家生物信息學(xué)專業(yè)開設(shè)計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)課程。不同背景的院校開設(shè)該課程,側(cè)重點(diǎn)各有不同。工科院校側(cè)重算法的開發(fā)和模型的建立。醫(yī)學(xué)院校側(cè)重生物學(xué)問(wèn)題和疾病機(jī)制的探索。
3教學(xué)內(nèi)容
目前沒(méi)有規(guī)范的、成熟的中文計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)課程教材,均是授課教師編寫的講義。授課教師根據(jù)專業(yè)背景、專業(yè)人才培養(yǎng)定位,緊跟專業(yè)前沿研究?jī)?nèi)容,制定教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃,包括理論課和實(shí)驗(yàn)課。教學(xué)大綱包括理論課每一個(gè)學(xué)時(shí)的授課內(nèi)容(掌握和熟悉的內(nèi)容)、教學(xué)基本要求、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)課需要明確實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?、?shí)驗(yàn)程序、結(jié)果分析等。計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)制定以理論為基礎(chǔ),將理論應(yīng)用于時(shí)間,旨在提高學(xué)生動(dòng)手操作能力。
4教學(xué)模式
4.1理論與實(shí)踐結(jié)合
計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)課程依賴于專業(yè)基礎(chǔ)課的內(nèi)容,例如:組學(xué)的知識(shí)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)知識(shí)點(diǎn)、概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、計(jì)算機(jī)編程等。對(duì)于理論課,主要采用教師主導(dǎo)的傳統(tǒng)講授方法,運(yùn)用PPT等多媒體授課,以彌補(bǔ)書本教材抽象、呆板的缺點(diǎn)。在授課課件中需要利用大量圖片生動(dòng)、形象地展示當(dāng)前計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展。收集或制作動(dòng)畫、視頻教程在課堂上進(jìn)行演示。從數(shù)據(jù)搜集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)綜合、建立模型、干實(shí)驗(yàn)?zāi)M、系統(tǒng)分析模型、提煉假設(shè)和預(yù)測(cè),到最后的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。這是一個(gè)經(jīng)典的計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)分析流程。在理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,需要及時(shí)在實(shí)驗(yàn)課堂上進(jìn)行實(shí)踐。指導(dǎo)學(xué)生理解不同算法的基本原理,結(jié)合生物學(xué)問(wèn)題,深入淺出地闡明計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)精髓。由于實(shí)驗(yàn)課課時(shí)有限,需要引導(dǎo)學(xué)生課后積極思考、探索有意思的生物問(wèn)題,鼓勵(lì)學(xué)生自己實(shí)踐小課題,活學(xué)活用。鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué),拓展知識(shí)面,積極關(guān)注最新科研動(dòng)態(tài),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
4.2案例式授課
計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)課程的理論知識(shí)是枯燥的,計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)是一門多學(xué)科交叉的科學(xué),涉及的知識(shí)面廣而深。例如:計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)涉及到數(shù)學(xué)知識(shí),如貪婪算法、圖算法、組合模式匹配、聚類和樹、隱馬氏模型、隨機(jī)化算法等[4]。又如,涉及廣泛的生物學(xué)知識(shí)點(diǎn),必須有分子生物學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備。如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,學(xué)會(huì)將不同的知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通的運(yùn)用起來(lái),是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。在授課過(guò)程中,針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目的,需要采取不同的教學(xué)方法。因此,采取案例式方法授課,可以收到很好的教學(xué)效果。例如:在腫瘤系統(tǒng)生物學(xué)這部分知識(shí)點(diǎn)授課時(shí),以肺癌為例,整合突變、拷貝數(shù)、甲基化等多維度分子改變識(shí)別肺癌相關(guān)基因[5]。首先,學(xué)生需要了解肺癌這個(gè)疾病的背景知識(shí),了解不同分子改變的內(nèi)涵；其次,要獲得肺癌患者的數(shù)據(jù),需要到公共數(shù)據(jù)庫(kù),如TheCancerGenomeAtlas等,搜集不同分子改變數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理；然后,根據(jù)一定的生物學(xué)假設(shè),建立統(tǒng)計(jì)模型,應(yīng)用到肺癌數(shù)據(jù)上；最后,進(jìn)行癌基因的預(yù)測(cè)和驗(yàn)證。通過(guò)案例,引導(dǎo)學(xué)生思考,將不同的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行融合利用,收到良好的教學(xué)效果。
4.3科研教學(xué)一體化
計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)是一門新學(xué)科,知識(shí)處于不斷更新中。教師在授課過(guò)程中需要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)檢索文獻(xiàn)、閱讀前沿英文文獻(xiàn),重視學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。我院實(shí)行學(xué)業(yè)導(dǎo)師制,學(xué)生在大三年級(jí)進(jìn)入各位老師研究的課題組。那么,在授課過(guò)程中,授課教師需要注重引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用到解決科研問(wèn)題上,將科學(xué)研究和教學(xué)一體化,以科研促進(jìn)教學(xué),學(xué)以致用,讓學(xué)生感受到學(xué)到的知識(shí)的用處。這樣學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容會(huì)產(chǎn)生興趣,興趣是最好的老師,這將有助于學(xué)生創(chuàng)新思維的訓(xùn)練和科研時(shí)間能力的培養(yǎng)。
5結(jié)語(yǔ)
總之,計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)教學(xué)目的是從大數(shù)據(jù)中挖掘有用的生物信息,并整合起來(lái)從整體上認(rèn)識(shí)生物系統(tǒng)；用數(shù)學(xué)模型為生物系統(tǒng)建模,揭示生物機(jī)制和致病機(jī)制[6]。大數(shù)據(jù)時(shí)代下,精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展必然離不開計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)。通過(guò)該課程的授課,培養(yǎng)復(fù)合型的學(xué)生,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、實(shí)踐操作能力和解決實(shí)際問(wèn)題的創(chuàng)新能力。同時(shí),對(duì)我們?nèi)握n教師也提出了更高的要求。授課教師需要不斷提高自身素質(zhì),包括科研能力、教學(xué)水平等,積極和同專業(yè)的教師進(jìn)行交流,不斷地探索和完善計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)課程教學(xué),培養(yǎng)具有跨越數(shù)理科學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)、醫(yī)學(xué)等不同領(lǐng)域的優(yōu)秀生物信息學(xué)人才。
參考文獻(xiàn)
[1]刁妍妍,蔡超錢,蔣華良,等.計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)：理論、方法及在藥物研發(fā)中的應(yīng)用[J].生命科學(xué),2010(10)：1035-1042.
[2]程妍,劉仲林.計(jì)算生物學(xué)一門充滿活力的新興交叉學(xué)科[J].科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理,2006(3):11-15.
[3]高亞梅,韓毅強(qiáng).《生物信息學(xué)》本科教學(xué)初探[J].生物信息學(xué),2007(1):46-48.
[4]王兵,姚益平,邢飛.計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)中并行隨機(jī)仿真方法研究進(jìn)展[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué),2010,32(9):134-139.
[5]張百紅,岳紅云.腫瘤的系統(tǒng)生物學(xué)觀點(diǎn)[J].中國(guó)腫瘤臨床,2012(16):1233-1235.
信息、生物、新材料三大前沿領(lǐng)域
信息、生物、新材料是21世紀(jì)前30年發(fā)展最快、最熱門的三大領(lǐng)域，它們集結(jié)了當(dāng)今世界最強(qiáng)勢(shì)的研究力量。但在這些關(guān)系未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域中，我國(guó)許多核心技術(shù)仍依賴追蹤、模仿和引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，原始創(chuàng)新能力明顯不足。
從更寬的視野來(lái)看，不僅僅是這三個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展需要高揚(yáng)“自主創(chuàng)新”的信心與勇氣。實(shí)際上，整個(gè)中國(guó)科技正面臨著前所未有的發(fā)展壓力：對(duì)外要適應(yīng)國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)的緊迫形勢(shì)，對(duì)內(nèi)要滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中的重大戰(zhàn)略性需求。而原始創(chuàng)新能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的薄弱，已成為當(dāng)前和未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)影響我國(guó)整體競(jìng)爭(zhēng)力的極大障礙。
面向未來(lái)15年的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》即將，科技部等有關(guān)部門正在著手制定科技“十一五規(guī)劃”——關(guān)于中國(guó)科技“未來(lái)”的探討與關(guān)注，在最近一年多來(lái)達(dá)到了前所未有的程度。就是在這樣帶著幾分焦灼、幾分期待、幾分信心的探討氛圍中，“自主創(chuàng)新”成為人們關(guān)于中國(guó)科技發(fā)展的共識(shí)。
帶著這個(gè)共識(shí)，再來(lái)看中國(guó)科技發(fā)展面臨的“壓力”，在很大程度上已經(jīng)變成了未來(lái)發(fā)展的重大機(jī)遇。未來(lái)10年，中國(guó)在這三大領(lǐng)域中最有可能實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)群究竟有哪些？有限的科技經(jīng)費(fèi)究竟應(yīng)當(dāng)投入到哪些突破口？
下一代移動(dòng)通信技術(shù)
移動(dòng)通信是人類社會(huì)發(fā)展中的一大奇跡。2004年12月，全球（蜂窩）移動(dòng)通信用戶總數(shù)已達(dá)17億以上，超過(guò)已有百年發(fā)展歷史的固定通信用戶數(shù)。過(guò)去10年，移動(dòng)通信技術(shù)完成了由第一代模擬通信技術(shù)向第二代數(shù)字通信技術(shù)的過(guò)渡，當(dāng)前正處于由其巔峰狀態(tài)向第三代（3G）移動(dòng)通信技術(shù)過(guò)渡的進(jìn)程中。
目前，世界發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛投入力量進(jìn)行第三代及下一代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和產(chǎn)品的開發(fā)。
——3G移動(dòng)通信：國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU－T）批準(zhǔn)為3G的三大標(biāo)準(zhǔn)分別是歐洲的WCDMA，美國(guó)高通公司的CDMA2000和中國(guó)大唐電信的TD－SCDMA。3G已在全球30多個(gè)國(guó)家開始商用。
——增強(qiáng)型3G（Enhanced3G）：為了克服3G技術(shù)不能很好支持流媒體等業(yè)務(wù)的不足，國(guó)際電信聯(lián)盟已在制定增強(qiáng)型3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。專家預(yù)測(cè)，增強(qiáng)型3G技術(shù)將進(jìn)入商用。
——4G（或Beyond3G）：下一代移動(dòng)通信即所謂超3G（以下統(tǒng)稱Beyond3G）技術(shù)的研究是國(guó)際上的熱點(diǎn)。Beyond3G具有更高的速率與更好的頻譜利用率。歐盟、日本、韓國(guó)等國(guó)家已開始4G框架的研究，預(yù)期Beyond3G技術(shù)可望在2010年后開始商用。
中國(guó)移動(dòng)用戶總數(shù)已達(dá)3.34億，居世界第一，總體技術(shù)水平與國(guó)際同步，處于由第二代向第三代的過(guò)渡時(shí)期。我國(guó)3G移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)具備了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的能力，我國(guó)大唐電信2000年5月提出的TD－SCDMA標(biāo)準(zhǔn)已成為國(guó)際電信聯(lián)盟正式采納的三大標(biāo)準(zhǔn)之一。此外，在國(guó)家“863”計(jì)劃的支持下，開展了Beyond3G技術(shù)的研究，預(yù)期該技術(shù)可望在2010年后開始商用。
Beyond3G技術(shù)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)具有十分重要的意義。德爾菲專家調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，我國(guó)研發(fā)水平比領(lǐng)先國(guó)家落后5年左右，通過(guò)自主開發(fā)或聯(lián)合開發(fā)，在未來(lái)5年可能形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。以華為、中興為代表的一批高技術(shù)通信設(shè)備制造業(yè)公司，在第三代移動(dòng)通信設(shè)備（3G）等研發(fā)方面緊跟國(guó)際前沿，打破了國(guó)外公司對(duì)高技術(shù)通信設(shè)備的壟斷，開始參與國(guó)際通信標(biāo)準(zhǔn)的制定，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，具備了參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的能力，具備實(shí)現(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的契機(jī)。
中國(guó)下一代網(wǎng)絡(luò)體系
下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）泛指以IP為核心，同時(shí)可以支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的因特網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和固定電話通信網(wǎng)絡(luò)的融合網(wǎng)絡(luò)。
世界各國(guó)和國(guó)際通信標(biāo)準(zhǔn)化組織都在積極開展下一代網(wǎng)絡(luò)的研究開發(fā)工作。國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門（ITU－T）、歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（ETSI）、互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）、第三代伙伴組織計(jì)劃（3GPP）等，都在致力于下一代網(wǎng)絡(luò)體系的研究。目前，美國(guó)、日本、韓國(guó)、新加坡以及歐盟都已啟動(dòng)了下一代互聯(lián)網(wǎng)研究計(jì)劃，全面開展各項(xiàng)核心技術(shù)的研究和開發(fā)。
我國(guó)在下一代網(wǎng)絡(luò)的研究方面已取得了較大進(jìn)展?！熬盼濉逼陂g，863計(jì)劃建成了“中國(guó)高速信息示范網(wǎng)”（CAINONET）、國(guó)家自然科學(xué)基金委支持的“中國(guó)高速互連研究試驗(yàn)網(wǎng)NSFCNET”等重大項(xiàng)目，目前已開始基于NGN的軟交換技術(shù)在移動(dòng)和多媒體通信中的應(yīng)用研究。中興、華為等企業(yè)還推出了基于軟交換的NGN解決方案；在下一代互聯(lián)網(wǎng)研究上，中興、港灣網(wǎng)絡(luò)等推出的高端路由交換機(jī)，可應(yīng)用于國(guó)家骨干IP網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，以及大中型寬帶IP城域網(wǎng)核心骨干和匯聚。國(guó)內(nèi)公司還開始自行設(shè)計(jì)高端分組交換定制ASIC芯片。我國(guó)已成為少數(shù)幾個(gè)能夠提供全系列數(shù)據(jù)通信設(shè)備的國(guó)家之一。
下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)促進(jìn)我國(guó)高新技術(shù)的發(fā)展，以及對(duì)改造和提升我國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)具有舉足輕重的作用，對(duì)國(guó)家安全至關(guān)重要。從總體上看，我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)跟隨國(guó)外發(fā)展，在技術(shù)選擇上缺乏系統(tǒng)研究，走過(guò)一些彎路，至今與國(guó)外仍存在較大差距。無(wú)論網(wǎng)絡(luò)用戶規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品都尚有很大的發(fā)展空間。從全局著眼，應(yīng)不失時(shí)機(jī)地開展中國(guó)下一代網(wǎng)絡(luò)體系的研究、應(yīng)用試驗(yàn)、關(guān)鍵技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)。不能像第一代互聯(lián)網(wǎng)那樣，技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)都是外國(guó)的，給國(guó)家安全造成隱患。
納米級(jí)芯片技術(shù)
當(dāng)前，集成電路的發(fā)展仍遵循“摩爾定律”，即其集成度和產(chǎn)品性能每18個(gè)月增加一倍，按照器件特征尺寸縮小、硅片尺寸增加、芯片集成度提高和設(shè)計(jì)技術(shù)優(yōu)化的途徑繼續(xù)發(fā)展。
自上世紀(jì)90年代以來(lái)，全球集成電路制造技術(shù)升級(jí)換代速度加快。當(dāng)前國(guó)際上CMOS集成電路大規(guī)模生產(chǎn)的主流技術(shù)是130nm，英特爾等部分技術(shù)先進(jìn)的芯片制造公司已在用90nm進(jìn)行高性能芯片生產(chǎn)。2005年，美國(guó)AMD公司已開始量產(chǎn)90nm的高性能芯片，國(guó)際上對(duì)65nm技術(shù)的開發(fā)也已成功。伴隨130nm到90nm技術(shù)的升級(jí)，考慮到擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和降低成本，大多數(shù)公司將使用12英寸替代8英寸硅基片，這也必將帶來(lái)半導(dǎo)體設(shè)備的大量更新。
近年來(lái)我國(guó)一些先進(jìn)集成電路制造公司的崛起，使國(guó)內(nèi)集成電路制造工藝技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距有了顯著的縮小，但整體水平仍與先進(jìn)國(guó)家相差2～3代。目前，我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)公司年設(shè)計(jì)能力已超過(guò)500種，主流設(shè)計(jì)水平達(dá)到180nm，130nm技術(shù)正在開發(fā)中，90nm技術(shù)的研發(fā)也開始著手進(jìn)行。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展看，我國(guó)集成電路已初步形成由十多家芯片生產(chǎn)骨干企業(yè)、十多家重點(diǎn)封裝廠、二十多家初具規(guī)模的設(shè)計(jì)公司、若干家關(guān)鍵材料及專用設(shè)備儀器制造廠組成的產(chǎn)業(yè)群體，設(shè)計(jì)、芯片制造、封裝三業(yè)并舉的蓬勃發(fā)展態(tài)勢(shì)。以中科院計(jì)算所為代表的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)在CPU研發(fā)方面所取得的新進(jìn)展，標(biāo)志著我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)能力，與國(guó)際先進(jìn)水平的差距進(jìn)一步縮小。目前我國(guó)芯片業(yè)大多集中在低端的交通、通信、銀行、信息管理、石油、勞動(dòng)保障、身份識(shí)別、防偽等領(lǐng)域，IC卡芯片所占比重一直占據(jù)芯片總體市場(chǎng)的20％左右。
世界第一顆0.13微米工藝TD－SCDMA3G手機(jī)核心芯片10月9日在重慶問(wèn)世
今后的IC是納米制造技術(shù)的時(shí)代，而納米級(jí)芯片技術(shù)是我國(guó)趕超國(guó)際的關(guān)鍵，它的成功將會(huì)是我國(guó)IC工業(yè)發(fā)展史上的重要里程碑和持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力，專家認(rèn)為應(yīng)優(yōu)先發(fā)展。
中文信息處理技術(shù)
包括漢字和少數(shù)民族文字在內(nèi)的中文信息處理技術(shù)，是漢語(yǔ)言學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的融合，是一門與語(yǔ)言學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、控制論、信息論、聲學(xué)、自動(dòng)化技術(shù)等多種學(xué)科相聯(lián)系的邊緣交叉性學(xué)科。
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，中文信息處理技術(shù)已滲透到社會(huì)生活的各個(gè)方面。1994年，微軟開始進(jìn)入中文軟件市場(chǎng)，微軟的WORD把國(guó)產(chǎn)WPS擠出了市場(chǎng)，繼而Windows中文版又把國(guó)產(chǎn)中文之星擠垮。微軟憑借其強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)地位，使國(guó)產(chǎn)的中文信息處理軟件舉步維艱。中文版的Windows、Office等占據(jù)了大部分的中文軟件市場(chǎng)，使中文信息處理逐漸喪失了其特殊地位。
經(jīng)過(guò)二三十年的努力，我國(guó)的中文信息處理，包括中文的編碼、字型、輸入、顯示、輸出等的基本處理技術(shù)已經(jīng)實(shí)用化，目前正在逐漸擺脫“字處理”階段，處于向更高級(jí)階段快速發(fā)展的時(shí)期。包括中文的文字識(shí)別機(jī)和手寫文字識(shí)別、語(yǔ)音合成、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)言理解和智能接口等技術(shù)的研究已獲得進(jìn)展。中文的全文檢索、內(nèi)容管理、智能搜索、中文和其他文字之間的機(jī)器翻譯等技術(shù)也正在開發(fā)、研制，并取得了較大進(jìn)展，涌現(xiàn)了聯(lián)想、方正、四通、漢王、華建等公司。
隨著中國(guó)加入WTO與世界各國(guó)交流的逐漸擴(kuò)大以及網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的來(lái)臨，中文信息處理技術(shù)越發(fā)顯得重要，其自動(dòng)化水平的提高，將大大促進(jìn)我國(guó)科技、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，同時(shí)使中華民族的文化在信息時(shí)代得到新的發(fā)展。未來(lái)無(wú)疑應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)中文信息處理技術(shù)的研發(fā)投入與政策傾斜。
人類功能基因組學(xué)研究
20世紀(jì)末啟動(dòng)的人類基因組計(jì)劃被公認(rèn)為生命科學(xué)發(fā)展史上的里程碑，其規(guī)模和意義超過(guò)了曼哈頓原子彈計(jì)劃和阿波羅登月計(jì)劃。隨著人類基因組、水稻基因組以及其他重要微生物等50多種生物基因組全序列測(cè)定工作的完成，國(guó)際基因組研究進(jìn)入到功能基因組學(xué)新階段。
功能基因組學(xué)已成為21世紀(jì)國(guó)際研究的前沿，代表基因分析的新階段。它是利用結(jié)構(gòu)基因組所提供的信息和產(chǎn)物，發(fā)展和應(yīng)用新的實(shí)驗(yàn)手段，通過(guò)在基因組或系統(tǒng)水平上全面分析基因的功能，使生物學(xué)研究從對(duì)單一基因或蛋白質(zhì)的研究轉(zhuǎn)向多個(gè)基因或蛋白質(zhì)同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的研究，是在基因組靜態(tài)的堿基序列弄清楚之后轉(zhuǎn)入對(duì)基因組動(dòng)態(tài)的生物學(xué)功能學(xué)研究。從1997年迄今已發(fā)表的有關(guān)功能基因組學(xué)的論文數(shù)以千計(jì)，其中不少發(fā)表在《細(xì)胞》《自然》《科學(xué)》等國(guó)際著名刊物上。
目前功能基因組研究的重點(diǎn)集中在四個(gè)方面：一是基因測(cè)序技術(shù)研究。預(yù)計(jì)今后幾年內(nèi)，測(cè)序技術(shù)將繼續(xù)發(fā)展，特別是有一些重要的改進(jìn)將直接用于功能基因組的研究；二是單核苷多態(tài)性（SNP）以及在此基礎(chǔ)上建立的SNP單體型研究；三是基因組有序表達(dá)的規(guī)律研究。主要包括基因的深入鑒定、基因表達(dá)與轉(zhuǎn)錄組研究、蛋白和蛋白質(zhì)組研究、代謝網(wǎng)絡(luò)和代謝分子研究、基因表達(dá)調(diào)控研究等；四是計(jì)算生物學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)研究。
近幾年來(lái)，在國(guó)家“863”計(jì)劃、國(guó)家重大科技專項(xiàng)等的資助下，我國(guó)功能基因組學(xué)研究取得了一系列進(jìn)展。中華民族占世界人口的1／5，有豐富的遺傳疾病家系資源，這是我國(guó)發(fā)展功能基因組研究的有利因素。“十五”期間，我國(guó)參與國(guó)際蛋白質(zhì)組計(jì)劃、國(guó)際人類基因組單體型圖計(jì)劃，高質(zhì)量按時(shí)完成了項(xiàng)目中所承擔(dān)的21號(hào)染色體區(qū)域的任務(wù)，建立并完善了中華民族基因組和重要疾病相關(guān)基因SNPs及其單倍型的數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，在國(guó)際一流雜志上發(fā)表了一批高水平學(xué)術(shù)論文，申報(bào)了一批國(guó)家專利，收集、保存了一批寶貴的遺傳資源，并初步建立了遺傳資源收集網(wǎng)絡(luò)和資源信息庫(kù)的采集管理系統(tǒng)，組建了一批國(guó)家級(jí)基地，培養(yǎng)了一支隊(duì)伍，建立了一批技術(shù)平臺(tái)。但總體而言，我國(guó)在功能基因組研究及應(yīng)用方面的原始創(chuàng)新成果數(shù)量較少，還不能為醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供足夠的知識(shí)和產(chǎn)品。
未來(lái)研究重點(diǎn)包括：
——功能基因組研究。重點(diǎn)開展植物功能基因組研究、人類功能基因組研究和重要病原微生物及特殊微生物功能基因組研究；
——蛋白質(zhì)組學(xué)研究。蛋白質(zhì)組學(xué)是一個(gè)新生領(lǐng)域，目前還處于初期發(fā)展階段，仍有許多困難有待克服。我國(guó)應(yīng)選擇具有特色的領(lǐng)域開展研究；
——生物信息技術(shù)。我國(guó)的研究重點(diǎn)應(yīng)集中在生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建、生物信息的開發(fā)、加工、利用及生物信息并行處理方面；
——生物芯片技術(shù)及產(chǎn)品。通過(guò)微加工技術(shù)和微電子技術(shù)在固體芯片表面構(gòu)建的微型生物化學(xué)分析系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞、蛋白質(zhì)、DNA以及其他生物組分的準(zhǔn)確、快速、大信息量的檢測(cè)。常用的生物芯片包括基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、生化反應(yīng)芯片和樣品制備芯片等。生物芯片的主要特點(diǎn)是高通量、微型化和自動(dòng)化。我國(guó)生物芯片研究緊跟國(guó)際前沿，它將對(duì)我國(guó)生命科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)診斷、新藥篩選具有革命性的推動(dòng)作用，也將對(duì)我國(guó)人口素質(zhì)、農(nóng)業(yè)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)等作出巨大的貢獻(xiàn)。
專家認(rèn)為，我國(guó)人類功能基因組學(xué)研究的研發(fā)水平比領(lǐng)先國(guó)家落后5年左右，若能高度重視，充分利用我國(guó)已有的技術(shù)和資源優(yōu)勢(shì)，未來(lái)10年我國(guó)可能實(shí)現(xiàn)人類功能基因組學(xué)研究的跨越發(fā)展。
蛋白質(zhì)組學(xué)研究
隨著被譽(yù)為解讀人類生命“天書”的人類基因組計(jì)劃的成功實(shí)施，生命科學(xué)的戰(zhàn)略重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到以闡明人類基因組整體功能為目標(biāo)的功能基因組學(xué)上。蛋白質(zhì)作為生命活動(dòng)的“執(zhí)行者”，自然成為新的研究焦點(diǎn)。以研究一種細(xì)胞、組織或完整生物體所擁有的全套蛋白質(zhì)為特征的蛋白質(zhì)組學(xué)自然就成為功能基因組學(xué)中的“中流砥柱”，構(gòu)成了功能基因組學(xué)研究的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。
目前蛋白質(zhì)組學(xué)的主要內(nèi)容是建立和發(fā)展蛋白質(zhì)組研究技術(shù)方法，進(jìn)行蛋白質(zhì)組分析。為了保證分析過(guò)程的精確性和重復(fù)性，大規(guī)模樣品處理機(jī)器人也被應(yīng)用到該領(lǐng)域。整個(gè)研究過(guò)程包括樣品處理、蛋白質(zhì)的分離、蛋白質(zhì)豐度分析、蛋白質(zhì)鑒定等步驟。
附圖
自1995年蛋白質(zhì)組一詞問(wèn)世到現(xiàn)在，蛋白質(zhì)組學(xué)研究得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。我國(guó)的蛋白質(zhì)組研究也在迅速開展，并取得了許多有意義的成果，中國(guó)科學(xué)家已經(jīng)在重大疾病如肝癌，比較蛋白質(zhì)組學(xué)的研究等方面取得了重要成就，在“973”計(jì)劃的資助下，我國(guó)已經(jīng)開始了二維電泳蛋白組分離研究、圖像分析技術(shù)和蛋白質(zhì)組鑒定質(zhì)譜技術(shù)研究等。
如何抓住國(guó)際上蛋白質(zhì)組學(xué)研究剛剛啟動(dòng)的時(shí)機(jī)，迅速地進(jìn)入到蛋白質(zhì)組學(xué)研究的國(guó)際前沿，是擺在我國(guó)生命科學(xué)研究發(fā)展方向上的一個(gè)重要課題。
目前我國(guó)在該領(lǐng)域的研發(fā)基礎(chǔ)較好，只比先進(jìn)國(guó)家落后5年左右。蛋白質(zhì)組學(xué)屬科學(xué)前沿，專家建議結(jié)合我國(guó)現(xiàn)行的基因組研究及其他有我國(guó)特色或優(yōu)勢(shì)的領(lǐng)域開展研究，不要重復(fù)或追隨國(guó)際已有的工作，而應(yīng)走自己的路，未來(lái)10年內(nèi)有可能取得重大科學(xué)突破。
生物制藥技術(shù)
生物制藥被稱為生物技術(shù)的“第一次浪潮”，其誘人前景引起了全世界各國(guó)政府、科技界、企業(yè)界的高度關(guān)注。
在過(guò)去的30年間，全球生物技術(shù)取得了令人矚目的成就。據(jù)美國(guó)著名咨詢機(jī)構(gòu)安永公司2004年和2005年發(fā)表的第十八和第十九次全球生物技術(shù)年度報(bào)告分析，2003年全球生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)營(yíng)收達(dá)410億美元。目前已有190余種生物技術(shù)產(chǎn)品獲準(zhǔn)上市，激發(fā)起投資者對(duì)生物技術(shù)股與融資的興趣。
近20年來(lái)，我國(guó)醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，據(jù)《中國(guó)生物技術(shù)發(fā)展報(bào)告2004》統(tǒng)計(jì)，我國(guó)已有25種基因工程藥物和基因工程疫苗，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的上市藥物達(dá)9種，重組人ω－干擾素噴鼻劑2003年4月獲得國(guó)家臨床研究批文，可用于較大規(guī)模高危人群的預(yù)防。但總體上與世界先進(jìn)水平相比還存在很大的差距，醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)品的銷售收入僅占醫(yī)藥工業(yè)總銷售額的7.5％左右。
為加快我國(guó)生物制藥技術(shù)的發(fā)展，今后的研究開發(fā)重點(diǎn)是：
——生物技術(shù)藥物（包括疫苗）及制備技術(shù)。圍繞危害人民健康的神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和腫瘤等重大疾病和疑難病癥的防治與診斷，應(yīng)用基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程和酶工程等技術(shù)，開發(fā)單克隆抗體、基因工程藥物、反義藥物、基因治療藥物、可溶性蛋白質(zhì)藥物和基因工程疫苗，拓寬醫(yī)藥新產(chǎn)品領(lǐng)域；
——高通量篩選技術(shù)。目前，國(guó)外許多制藥公司已把高通量篩選作為發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物的主要手段。典型的高通量篩選模式為每次篩選1000個(gè)化合物，而超高通量篩選可每天篩選10萬(wàn)多個(gè)化合物。隨著分析容量的增大，分析檢測(cè)技術(shù)、液體處理及自動(dòng)化、連續(xù)流動(dòng)以及信息處理將成為未來(lái)高通量篩選技術(shù)研究的重點(diǎn)；
——天然藥物原料制備。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人類患有3萬(wàn)多種疾病，其中1／3靠對(duì)癥治療，極少數(shù)人能夠治愈，而大多數(shù)人缺乏有效的治療藥物。以往多用合成藥物，隨著科技的進(jìn)步，人們自我保健意識(shí)增強(qiáng)，對(duì)天然藥物的追求與日俱增。當(dāng)前世界各國(guó)都在加強(qiáng)天然藥物的研發(fā)。
生物信息學(xué)研究
在生命科學(xué)的研究中，以計(jì)算機(jī)為工具對(duì)生物信息進(jìn)行儲(chǔ)存、檢索和分析，對(duì)基因組研究相關(guān)生物信息獲取、加工、儲(chǔ)存、分配、分析和解釋——上世紀(jì)80年代一經(jīng)產(chǎn)生，生物信息學(xué)就得到了迅猛發(fā)展。其研究一方面是對(duì)海量數(shù)據(jù)的收集、整理與服務(wù)；另一方面是利用這些數(shù)據(jù)，從中發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律。
具體地講，生物信息學(xué)是把基因組DNA序列信息分析作為源頭，找到基因組序列中代表蛋白質(zhì)和RNA基因的編碼區(qū)；同時(shí)，闡明基因組中大量存在的非編碼區(qū)的信息實(shí)質(zhì)，破譯隱藏在DNA序列中的遺傳語(yǔ)言規(guī)律；在此基礎(chǔ)上，歸納、整理與基因組遺傳信息釋放及其調(diào)控相關(guān)的轉(zhuǎn)錄譜和蛋白質(zhì)譜的數(shù)據(jù)，從而認(rèn)識(shí)代謝、發(fā)育、分化、進(jìn)化的規(guī)律。另外生物信息學(xué)還利用基因組中編碼區(qū)的信息進(jìn)行蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的模擬和蛋白質(zhì)功能的預(yù)測(cè)，并將此類信息與生物體和生命過(guò)程的生理生化信息相結(jié)合，闡明其分子機(jī)理，最終進(jìn)行蛋白質(zhì)、核酸的分子設(shè)計(jì)、藥物設(shè)計(jì)和個(gè)體化的醫(yī)療保健設(shè)計(jì)。
生物信息學(xué)的發(fā)展已經(jīng)將基因組信息學(xué)、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算與模擬以及藥物設(shè)計(jì)有機(jī)地連接在一起，它將導(dǎo)致生物學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多種科學(xué)文化的融合，造就一批新的交叉學(xué)科。
科學(xué)家們普遍相信，本世紀(jì)最初的若干年是人類基因組研究取得輝煌成果的時(shí)代，也是生物信息學(xué)蓬勃發(fā)展的時(shí)代。據(jù)預(yù)測(cè)，到2005年生物信息的全球市場(chǎng)價(jià)值將達(dá)到400億美元。
我國(guó)生物信息學(xué)研究起步較早。20世紀(jì)80年代末，國(guó)內(nèi)學(xué)者就在《自然》上報(bào)道了免疫球蛋白基因超家族計(jì)算機(jī)分析的工作。目前，多家大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)也相繼成立了生物信息中心或研究所，各種原始數(shù)據(jù)庫(kù)、鏡像數(shù)據(jù)庫(kù)和二級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)也已經(jīng)逐步建立，同時(shí)我國(guó)還建立了相關(guān)的工作站和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)了與國(guó)際主要基因組數(shù)據(jù)庫(kù)及研究中心的網(wǎng)絡(luò)連接，開發(fā)了用于核酸、蛋白結(jié)構(gòu)、功能分析的計(jì)算工具以及蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)、并行化的高通量基因拼接和基于群論方法開發(fā)的基因預(yù)測(cè)等多種軟件。中國(guó)學(xué)者還運(yùn)用自主開發(fā)的電腦克隆程序，開展了大規(guī)模EST數(shù)據(jù)分析，建立了一系列基因組序列分析新算法和新技術(shù)，并在國(guó)內(nèi)外著名科學(xué)雜志上發(fā)表了一系列論文，取得了引人注目的進(jìn)展，尤其在人類基因組基因數(shù)目的預(yù)測(cè)上獲得了與目前的實(shí)驗(yàn)事實(shí)相當(dāng)吻合的結(jié)果，在國(guó)際上獲得普遍認(rèn)可。
農(nóng)作物新品種培育技術(shù)
最近幾年，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生的巨大影響，已引起各國(guó)政府和科學(xué)家的高度重視。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域研究中最活躍的是育種技術(shù)——應(yīng)用現(xiàn)代分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行品種改良，創(chuàng)造更加適合人類需要的新物種，獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲害新品種。這使得新品種層出不窮，品種在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中的貢獻(xiàn)率將由現(xiàn)在的30％提高到50％。國(guó)際水稻研究所已經(jīng)培育出每公頃7500公斤的超級(jí)水稻，非洲培育出增產(chǎn)10倍的超級(jí)木薯。
我國(guó)該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和高技術(shù)研究取得了一批創(chuàng)新成果：如植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞培育技術(shù)、秈稻的全基因組測(cè)序、花粉管通道轉(zhuǎn)基因方法等，使研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物新品種成為現(xiàn)實(shí)和可能。目前，已培育出畝產(chǎn)達(dá)到807.4公斤的超級(jí)雜交稻；2004年轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的種植面積已占全國(guó)棉花種植面積的50％左右；利用細(xì)胞工程技術(shù)培育的抗白粉病、赤霉病和黃矮病等小麥新品種已累計(jì)推廣1100多萬(wàn)畝；植物組織培養(yǎng)和快繁脫毒技術(shù)在馬鈴薯、甘蔗、花卉生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用。
專家認(rèn)為，我國(guó)農(nóng)作物新品種培育的研發(fā)基礎(chǔ)較好，整體科研技術(shù)與國(guó)外處于同等水平，只要充分利用資源，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，很可能在該領(lǐng)域取得突破。
納米材料與納米技術(shù)
納米科技是上世紀(jì)末才逐步發(fā)展起來(lái)的新興科學(xué)領(lǐng)域，它的迅猛發(fā)展將在21世紀(jì)促使幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生一場(chǎng)革命性的變化。納米材料是未來(lái)社會(huì)發(fā)展極為重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，許多科技新領(lǐng)域的突破迫切需要納米材料和納米科技支撐，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)提升也急需納米材料和技術(shù)的支持。
近年來(lái)，科技強(qiáng)國(guó)在該領(lǐng)域均取得了相當(dāng)重要的進(jìn)展。
在納米材料的制備與合成方面，美國(guó)科學(xué)家利用超高密度晶格和電路制作的新方法，獲得直徑8nm、線寬16nm的鉑納米線；法國(guó)科學(xué)家利用粉末冶金制成了具有完美彈塑性的純納米晶體銅，實(shí)現(xiàn)了對(duì)納米結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)過(guò)程中的形狀、尺寸、生長(zhǎng)模式和排序的原位、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；德國(guó)科學(xué)家巧妙地利用交流電介電泳技術(shù)，將金屬與半導(dǎo)體單壁碳納米管成功分離；日本用單層碳納米管與有機(jī)熔鹽制成高度導(dǎo)電的聚合物納米管復(fù)合材料。
在納米生物醫(yī)學(xué)器件方面，科學(xué)家用特定的蛋白質(zhì)或化合物取代用硅納米線制成場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極用以診斷前列腺癌、直腸癌等疾病，成百倍地提高了診斷的靈敏度。另外，納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)應(yīng)用、納米電子學(xué)、納米加工、納米器件等方面也有新進(jìn)展。與此同時(shí)，國(guó)外大企業(yè)紛紛介入，推動(dòng)了納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。
當(dāng)前納米材料研究的趨勢(shì)是，由隨機(jī)合成過(guò)渡到可控合成；由納米單元的制備，通過(guò)集成和組裝制備具有納米結(jié)構(gòu)的宏觀試樣；由性能的隨機(jī)探索發(fā)展到按照應(yīng)用的需要制備具有特殊性能的納米材料。
納米材料和技術(shù)很可能在以下四個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用上有所突破：一是IT產(chǎn)業(yè)（芯片、網(wǎng)絡(luò)通訊和納米器件）；二是在生物醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用納米生物傳感的早期診斷和治療，到2010年將給人類帶來(lái)新的福音；三是在顯示和照明領(lǐng)域的應(yīng)用已有新的進(jìn)展，納米光纖、納米微電極等已產(chǎn)生極大影響；四是納米材料技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合，在基因修復(fù)和標(biāo)記各種蛋白酶等方面蘊(yùn)育新的突破，預(yù)計(jì)2010年納米技術(shù)對(duì)國(guó)際GDP的貢獻(xiàn)將超過(guò)2萬(wàn)億美元。
我國(guó)納米材料研究起步較早，基礎(chǔ)較好，整體科研水平與先進(jìn)國(guó)家相比處于同等水平，部分技術(shù)落后5年左右。目前有300多個(gè)從事納米材料基礎(chǔ)研究和應(yīng)用的研究單位，并在納米材料研究上取得了一批重要成果，引起了國(guó)際上的廣泛關(guān)注。據(jù)英國(guó)有關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)提供的調(diào)查顯示，我國(guó)納米專利申請(qǐng)件數(shù)排名世界第三位。
國(guó)內(nèi)目前已建成100多條納米材料生產(chǎn)線，產(chǎn)品質(zhì)量大都達(dá)到或接近國(guó)際水平。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的差距一是在納米材料制備與合成方面尚處于粗放階段，缺乏應(yīng)用目標(biāo)的牽引，集成不夠；二是納米材料計(jì)量、測(cè)量和表征技術(shù)明顯落后于國(guó)外，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試樣和標(biāo)準(zhǔn)方法的建立重視不夠，對(duì)表征手段的建立投資不足；三是納米材料的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和開發(fā)研究出現(xiàn)脫節(jié)，納米材料研究缺乏針對(duì)性；四是學(xué)科交叉、技術(shù)集成不夠。
鏈接：
信息技術(shù)正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性變革
目前，信息技術(shù)正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變革，在信息器件向高速化、微型化、一體化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的同時(shí)，軟件和信息服務(wù)成為發(fā)展重點(diǎn)。大規(guī)模集成電路正快速向系統(tǒng)芯片發(fā)展；移動(dòng)通信技術(shù)正在向第三代、第四展，將提供更優(yōu)質(zhì)、更快速、更安全的服務(wù)，并帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)利益；電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三網(wǎng)融合趨勢(shì)進(jìn)一步加快，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)成為世界關(guān)注的重點(diǎn)；全球化的信息網(wǎng)絡(luò)將像電力、電話一樣為社會(huì)公眾提供各種信息服務(wù)，越來(lái)越深刻地改變著人們的學(xué)習(xí)、工作和生活方式，也將對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生重大影響。
微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展方興未艾，極有可能引發(fā)新一輪產(chǎn)業(yè)革命。
大顯神通的新材料
高性能結(jié)構(gòu)材料是具有高比強(qiáng)度、高比剛度、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的材料，對(duì)支撐交通運(yùn)輸、能源動(dòng)力、電子信息、航空航天以及國(guó)家重大工程起著關(guān)鍵性作用。
新型功能材料是一大類具有特殊電、磁、光、聲、熱、力、化學(xué)以及生物功能的材料，是信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)和國(guó)防建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料。當(dāng)前國(guó)際上功能材料及其應(yīng)用技術(shù)正面臨新的突破，諸如信息功能材料、超導(dǎo)材料、生物醫(yī)用材料、能源材料、生態(tài)環(huán)境材料及其材料的分子、原子設(shè)計(jì)正處于日新月異的發(fā)展之中。
轉(zhuǎn)化檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展特點(diǎn)和創(chuàng)新型國(guó)家戰(zhàn)略為我們鮮明地指明了檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)人才“厚基礎(chǔ)，寬口徑，臨床知識(shí)和專業(yè)技術(shù)扎實(shí)，實(shí)踐和創(chuàng)新能力并舉”的具有全球視野的高素質(zhì)復(fù)合型專業(yè)人才的育人目標(biāo)。這就要求在知識(shí)結(jié)構(gòu)上，不再滿足化學(xué)、生物學(xué)、信息學(xué)、物理學(xué)(檢驗(yàn)儀器學(xué))、醫(yī)學(xué)(基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué))等幾大類學(xué)科，還要兼納材料學(xué)、生物信息學(xué)、計(jì)算機(jī)生物學(xué)和預(yù)測(cè)醫(yī)學(xué)等新興和實(shí)用學(xué)科;在能力要求上，除了學(xué)習(xí)能力、信息獲取能力、科學(xué)研究能力、專業(yè)技術(shù)能力外，還要具備更高要求的外語(yǔ)能力(包括專業(yè)英語(yǔ))和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
二、轉(zhuǎn)化檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)教育的探索與實(shí)踐
(一)優(yōu)化課程體系，強(qiáng)化轉(zhuǎn)化檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)的基本技能和特色技能培養(yǎng)。
結(jié)合學(xué)分制改革特點(diǎn)和要求，以精簡(jiǎn)理論課程、增加實(shí)驗(yàn)課程為主線，突出轉(zhuǎn)化檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)基本技能培養(yǎng)和技術(shù)特長(zhǎng)培養(yǎng)相結(jié)合的原則，多次修訂教學(xué)計(jì)劃，優(yōu)化課程體系。修訂后的教學(xué)計(jì)劃公共課和專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)分/總學(xué)分比例逐步下降(公共基礎(chǔ)課學(xué)分比從原來(lái)的20．0%下降到18．4%;專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)分比從原來(lái)的38．2%下降到25．4%);專業(yè)限選課和任意選修課程學(xué)分/總學(xué)分比例大幅度增加(專業(yè)限選課學(xué)分比從原來(lái)的0學(xué)分增加到4．5%最后到12．6%;任意選修課學(xué)分比從原來(lái)的0學(xué)分增加到5．8%);各類型課程實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)數(shù)/該課程總學(xué)時(shí)比例逐步增加(專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)課比例從31．5%增加到32．7%;專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)課比例分別從43．2%增加到47．3%)，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)總學(xué)分/總學(xué)分比例逐步增加(從原來(lái)20．9%增加到39．2%)。同時(shí)，為使學(xué)生在學(xué)有余力情況下，強(qiáng)化轉(zhuǎn)化檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)的技術(shù)訓(xùn)練，我們開設(shè)了醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)英語(yǔ)、文獻(xiàn)檢索等限定性選修課，面對(duì)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域的不斷拓展和醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備自動(dòng)化程度的不斷提高，我們又陸續(xù)增設(shè)了生化實(shí)驗(yàn)技術(shù)、分子生物學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)(在全國(guó)率先開設(shè))、輸血與輸血技術(shù)必修課程和外周血細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢查技術(shù)、臨床基礎(chǔ)檢驗(yàn)儀器學(xué)等限制性選修課程。
(二)開設(shè)“名師課堂”，拓展學(xué)生知識(shí)領(lǐng)域和視野。
為拓展學(xué)生知識(shí)領(lǐng)域和視野，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，我們邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)界著名教授、專家、企業(yè)家等名人名家，開設(shè)“名師課堂”系列公開課。通過(guò)名人名家們的豐富的學(xué)識(shí)閱歷和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐，解析國(guó)內(nèi)外最新進(jìn)展，點(diǎn)評(píng)本專業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，言傳身教啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)生科學(xué)研究的興趣。
(三)打造精品課程，集成優(yōu)質(zhì)課程群。
在轉(zhuǎn)化檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)教育的思考與實(shí)踐中，我們始終將課程建設(shè)作為提高教學(xué)質(zhì)量和提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的一項(xiàng)核心內(nèi)容，經(jīng)過(guò)“十五”、“十一五”和“十二五”建設(shè)，我們已經(jīng)把轉(zhuǎn)化檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)主干課程建成了各級(jí)精品課程，其中分子生物學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)、免疫學(xué)與免疫學(xué)檢驗(yàn)為國(guó)家級(jí)精品課程(目前，全國(guó)高校醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)課國(guó)家級(jí)精品課程共7門，我院占了2門);生物化學(xué)、臨床微生物學(xué)及微生物學(xué)檢驗(yàn)為省級(jí)精品課程;臨床生物化學(xué)和生物化學(xué)檢驗(yàn)、臨床血液學(xué)檢驗(yàn)為市級(jí)精品課程。此外，我們?cè)谧⒅鼐氛n程建設(shè)的同時(shí)，還加強(qiáng)了其他相關(guān)課程的建設(shè)，集成了轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)人才培養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)課程群。
三、實(shí)踐成效
(一)人才培養(yǎng)模式得到充分認(rèn)可。
轉(zhuǎn)化檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)模式的實(shí)施取得了很好的示范效應(yīng)，受到國(guó)內(nèi)外高校的廣泛關(guān)注。在全國(guó)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)校際協(xié)作會(huì)議和檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)國(guó)際論壇上圍繞該人才培養(yǎng)模式做了主題報(bào)告，得到兄弟院校的廣泛認(rèn)可。上海交通大學(xué)、重慶醫(yī)科大學(xué)、南京醫(yī)科大學(xué)、天津醫(yī)科大學(xué)、北華大學(xué)、中南大學(xué)等十余所高校來(lái)我校交流取經(jīng)，探討醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)的人才培養(yǎng)和發(fā)展模式。
(二)專業(yè)影響力得到廣泛提升。
近年來(lái)，先后承辦了檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)國(guó)際論壇、國(guó)際遺傳學(xué)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)、國(guó)際線粒體生物醫(yī)學(xué)高峰論壇等國(guó)際會(huì)議。學(xué)生與國(guó)際頂級(jí)專家的交流互動(dòng)，增長(zhǎng)見識(shí)，開闊眼界，專業(yè)水平受到了與會(huì)專家的贊賞。通過(guò)不斷地積累，2012年，醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)被推薦為國(guó)家“綜合改革試點(diǎn)專業(yè)”。中國(guó)信息情報(bào)專家邱均平在《中國(guó)大學(xué)及學(xué)科專業(yè)評(píng)價(jià)報(bào)告(2010-2011)》中根據(jù)辦學(xué)資源、教學(xué)水平、科學(xué)研究及學(xué)校聲譽(yù)等對(duì)全國(guó)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)進(jìn)行了排名，我校位居前5%，排名第四，僅次于北京大學(xué)、重慶醫(yī)科大學(xué)及上海交通大學(xué)。
(三)學(xué)生科研、創(chuàng)業(yè)能力得到提高。
近五年參與創(chuàng)新研究的學(xué)生人數(shù)顯著增加，和前五年相比平均增幅達(dá)80．75%;取得了“挑戰(zhàn)杯”國(guó)家級(jí)比賽的三等獎(jiǎng)2項(xiàng)、省級(jí)特等獎(jiǎng)1項(xiàng)及一、二、三等獎(jiǎng)18項(xiàng)等優(yōu)異成績(jī)，生命科學(xué)競(jìng)賽成績(jī)連續(xù)三屆全省領(lǐng)先，本科生發(fā)表SCI論文、國(guó)內(nèi)核心期刊論文數(shù)比前五年增加35．71%(近五年共發(fā)表57篇)，獲得省新苗計(jì)劃立項(xiàng)數(shù)是前五年的10倍(近五年共立項(xiàng)163項(xiàng))。
(四)學(xué)生考研考博率與年俱增，考取的院校層次提升。
我院學(xué)生近幾年考研考博率顯著增加，考取211大學(xué)如北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)等知名高校的碩士、博士生人數(shù)顯著增加。此外，也有不少學(xué)生進(jìn)入國(guó)外知名大學(xué)進(jìn)行深造，如檢驗(yàn)專業(yè)本科畢業(yè)生方風(fēng)琴現(xiàn)已在美國(guó)斯坦福大學(xué)攻讀博士學(xué)位。
(五)學(xué)生就業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力得到提升。
關(guān)鍵詞：生物工程；微生物；教學(xué)改革
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）40-0040-02
本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、考核方式等方面對(duì)《應(yīng)用微生物學(xué)》課程教學(xué)改革的途徑進(jìn)行了探討。
一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
1.教學(xué)內(nèi)容要突出實(shí)用特色?！稇?yīng)用微生物學(xué)》的專用教材較少，目前我們選用的為洪堅(jiān)平、來(lái)航線主編，中國(guó)林業(yè)出版社出版的《應(yīng)用微生物學(xué)》[2]，該書不僅論述了微生物資源在工農(nóng)業(yè)、食品加工業(yè)、環(huán)境保護(hù)等可持續(xù)發(fā)展中的重要作用，而且還通過(guò)許多微生物發(fā)酵實(shí)例介紹微生物應(yīng)用的技術(shù)路線和具體方法，適應(yīng)教學(xué)大綱要求并具有較好的實(shí)用性。由于受課時(shí)所限，無(wú)法對(duì)每章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行精講，所以需要對(duì)教材的內(nèi)容進(jìn)行合理的取舍。例如，“微生物的分離及純培養(yǎng)”、“培養(yǎng)基及其制備”以及每個(gè)章節(jié)中微生物的基本概念，在微生物學(xué)基礎(chǔ)課程中包含相同內(nèi)容，在本課程教學(xué)中可作刪減。密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際是本課程的一大特點(diǎn)，因此在教學(xué)過(guò)程中需增加實(shí)用性強(qiáng)的內(nèi)容。例如，在“動(dòng)物益生菌劑”章節(jié)教學(xué)中，可增加介紹“有益菌菌株分離篩選”的方法及目前已經(jīng)商業(yè)化的益生菌劑（如酸奶及用于輔助治療嬰幼兒腸炎的酪酸梭菌等），使學(xué)生把理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合起來(lái)，真正學(xué)以致用。
2.及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，反映最新研究動(dòng)態(tài)。教學(xué)內(nèi)容要與時(shí)俱進(jìn)，近些年《應(yīng)用微生物學(xué)》的發(fā)展日新月異，知識(shí)更新速度顯著加快。菌種快速鑒定、基因克隆表達(dá)、熒光-PCR、生物芯片技術(shù)、生物信息學(xué)等很多新技術(shù)、新方法在微生物學(xué)中的廣泛應(yīng)用，《應(yīng)用微生物學(xué)》也由此得到快速發(fā)展。而書本知識(shí)往往在學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)上有所欠缺，因此，在保證教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、完整性的前提下，應(yīng)向?qū)W生講授更多的有關(guān)科學(xué)前沿動(dòng)態(tài)的知識(shí)。在講授過(guò)程中，針對(duì)書上的有些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)一步查閱該領(lǐng)域的最新進(jìn)展，做到源于書本又高于書本。例如，我們講到“微生物與能源利用”時(shí)，我們補(bǔ)充了英國(guó)研究人員的最新研究成果，即利用經(jīng)基因工程改造的大腸桿菌，能成功生產(chǎn)出一種生物柴油，而且得到的生物柴油與傳統(tǒng)柴油幾乎一樣[4]。在講到“微生物與制藥”時(shí)，我們又補(bǔ)充了最新的研究成果：李氏桿菌（Listeria monocytogenes）在胰腺腫瘤靶向治療中所扮演的民族英雄“”的角色[5]。這樣，學(xué)生不僅獲得了最新知識(shí)，而且在不知不覺(jué)中系統(tǒng)地掌握了書本中的知識(shí)要點(diǎn)，并對(duì)學(xué)生起到開闊視野、拓寬思路、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的作用。
二、改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量
1.利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，提高教學(xué)效果。微生物是看不見、摸不著的，如果教學(xué)方法不好，常常會(huì)使學(xué)生造成很多錯(cuò)覺(jué)。心理學(xué)研究結(jié)果顯示，人類通過(guò)五官吸取知識(shí)的比例分別是：視覺(jué)83%，聽覺(jué)11%，嗅覺(jué)3.5%，觸覺(jué)1.5%，味覺(jué)1.0%，所以通過(guò)視聽獲取的知識(shí)信息高達(dá)90%[3]。多媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)了文字、圖像和聲音的同步輸出，解決了如何高效利用視聽感官學(xué)習(xí)的問(wèn)題，提高了教學(xué)效率，增強(qiáng)了教學(xué)效果。為此，我們充分利用網(wǎng)絡(luò)資源制作了該課程的多媒體課件，資料充實(shí)，思路清晰，圖文并茂。為了方便學(xué)生理解關(guān)于工藝流程的內(nèi)容，通過(guò)插入視頻的方式進(jìn)行講解，不但增強(qiáng)了教學(xué)效果，還使學(xué)生在教室中就了解到工廠產(chǎn)品的生產(chǎn)流程及設(shè)備，在教學(xué)中起了積極的作用。
2.以學(xué)生為主體，開展課堂討論，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。當(dāng)今社會(huì)是知識(shí)“大爆炸”的時(shí)代，對(duì)于教學(xué)來(lái)說(shuō)“授之以魚，不如授之以漁”。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生自覺(jué)、主動(dòng)地獲取知識(shí)，是教學(xué)的首要任務(wù)，也是當(dāng)今教育與時(shí)俱進(jìn)的體現(xiàn)。在教學(xué)過(guò)程中，對(duì)于學(xué)生依靠自學(xué)基本能消化的內(nèi)容，如“微生物肥料的種類”等，要提前將題目布置給學(xué)生，鼓勵(lì)他們課下查資料、討論，然后派代表在課堂上講解，最后教師對(duì)所講內(nèi)容加以總結(jié)補(bǔ)充。這樣一方面檢驗(yàn)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解掌握程度；另一方面調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，鍛煉了學(xué)生的邏輯思維、口語(yǔ)表達(dá)、自學(xué)能力和知識(shí)運(yùn)用能力。
3.組織專題講座，拓寬學(xué)生知識(shí)面。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，有計(jì)劃的邀請(qǐng)校內(nèi)外從事應(yīng)用性微生物研究的專家進(jìn)行專題講座。通過(guò)專題報(bào)告讓學(xué)生掌握了學(xué)科的最新進(jìn)展、動(dòng)態(tài)和前景，也使學(xué)生了解到具體的科研工作，實(shí)現(xiàn)了課堂與課下的良好互動(dòng)，豐富了教學(xué)內(nèi)容，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
三、采用多元考核方式，注重能力考核
考核作為評(píng)價(jià)學(xué)生的一種手段，必須有利于學(xué)生充分發(fā)揮自主學(xué)習(xí)和實(shí)際動(dòng)手的能力，這才有利于學(xué)生的全面發(fā)展。為了激發(fā)學(xué)生積極思考和學(xué)習(xí)的熱情，在課程考核中采用綜合考評(píng)的方式，注重能力考核，學(xué)生的綜合成績(jī)由平時(shí)成績(jī)（40%）和期末考試（60%）兩部分組成。平時(shí)成績(jī)根據(jù)出勤、作業(yè)、資料查閱和課堂討論等情況評(píng)定。設(shè)置平時(shí)成績(jī)的目的主要是：提高學(xué)生平時(shí)上課和學(xué)習(xí)的積極性；及時(shí)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況；更靈活的進(jìn)行能力考核。通過(guò)這種形式多樣的考核方法，客觀、科學(xué)地評(píng)價(jià)學(xué)生的知識(shí)、能力和專業(yè)素質(zhì)，發(fā)揮考核的積極作用。
四、結(jié)語(yǔ)
筆者通過(guò)不懈努力，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，完善考核方式，克服了由于課時(shí)較少給《應(yīng)用微生物學(xué)》帶來(lái)的不利影響，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，課堂氣氛活躍，教學(xué)效果良好，受到學(xué)生的歡迎。在今后的教學(xué)工作中，我們將會(huì)繼續(xù)探索，結(jié)合本校專業(yè)的實(shí)際情況，不斷改進(jìn)和完善教學(xué)體系，使《應(yīng)用微生物學(xué)》的教學(xué)工作真正跟進(jìn)本學(xué)科的發(fā)展，真正適應(yīng)生物工程專業(yè)課程學(xué)習(xí)的需要。
參考文獻(xiàn)：
[1]王素英，陶永清，張明春.生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位與課程體系構(gòu)建[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（2）：1228-1229，1232.
[2]洪堅(jiān)平，來(lái)航線.應(yīng)用微生物學(xué)[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2005.
[3]孫序瓊.淺談網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教師角色轉(zhuǎn)換與信息素養(yǎng)提高[J].教育發(fā)展研究，2004，10：87-88.
關(guān)鍵詞:生物化學(xué);教學(xué)改革;自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課堂
生物化學(xué)是一門醫(yī)藥學(xué)的必修課程，是研究生命物質(zhì)的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及生命活動(dòng)過(guò)程中各種化學(xué)變化的基礎(chǔ)生命科學(xué)。所以生物化學(xué)課程應(yīng)盡量提前，但應(yīng)在有機(jī)化學(xué)課程之后，或與有機(jī)化學(xué)課并進(jìn);是病原生物學(xué)、內(nèi)科學(xué)、人體解剖與組織胚胎學(xué)等專業(yè)的必修課程，因此應(yīng)先打下較牢固的生物化學(xué)基礎(chǔ)，并盡量加重生化課的分量，同時(shí)避免后繼課程相關(guān)內(nèi)容的重復(fù)。生物化學(xué)以其理論性強(qiáng)、概念抽象、名詞繁多，各種代謝過(guò)程復(fù)雜繁瑣，堪稱生物學(xué)科中最抽象、最難懂的學(xué)科之一。如何激發(fā)學(xué)生的興趣，寓教于樂(lè)，使學(xué)生喜歡聽課，樂(lè)于參與，積極討論，學(xué)到知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題，這是我們?cè)谏锘瘜W(xué)教學(xué)中始終關(guān)注的問(wèn)題。在教師指導(dǎo)下，學(xué)生要學(xué)會(huì)主動(dòng)培養(yǎng)自己發(fā)現(xiàn)、吸收新信息和提出新問(wèn)題的能力，積極主動(dòng)學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中發(fā)展個(gè)性和創(chuàng)造力。為此，我們?cè)诮虒W(xué)方法和手段等方面作了一些有益的嘗試，收到良好的效果。
1案例引起興趣，穿插前沿科研
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的基礎(chǔ)教育受應(yīng)試教育的影響，使得進(jìn)入本科醫(yī)學(xué)院校學(xué)習(xí)的學(xué)生大多數(shù)學(xué)習(xí)被動(dòng)，學(xué)習(xí)自主性差，學(xué)習(xí)方法機(jī)械、呆板，對(duì)所學(xué)知識(shí)不求甚解，知識(shí)基礎(chǔ)不扎實(shí)、牢固［1］。首先我們的第一堂課，就要充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)力，增加學(xué)生的興趣，提高同學(xué)們的主觀能動(dòng)性。一些和生活相關(guān)案例可以引起學(xué)生較大興趣，可以通過(guò)課前提問(wèn)或課后留問(wèn)方式引起學(xué)生注意力。如血清中肌酸激酶同工酶的電泳圖譜用于診斷冠心病、轉(zhuǎn)氨酶用于肝病診斷、淀粉酶用于胰腺炎診斷等的原因是什么?乙酰膽堿酯酶抑制藥可以治療阿爾茨海默病的原因?講到DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)模型時(shí)，可由雙螺旋模型的提出者Watson和Crick講起，設(shè)問(wèn)他們由此發(fā)現(xiàn)獲得了什么重要科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)，并可以借機(jī)講一下當(dāng)時(shí)諾貝爾評(píng)獎(jiǎng)時(shí)的小插曲:因論文太短致使評(píng)委間產(chǎn)生分歧，最終獲獎(jiǎng)?wù)f明了科學(xué)發(fā)現(xiàn)主要在于其價(jià)值而非論文長(zhǎng)短。教學(xué)效果取決于任課教師的水平，也與任課教師的嚴(yán)格要求密切相關(guān)［2］。本課程結(jié)合最新進(jìn)展，涵蓋動(dòng)態(tài)與前沿知識(shí)。介紹國(guó)內(nèi)外最新研究成果及歷年與生物化學(xué)發(fā)展相關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)成果，適度地超越教材，查找教材以外的重大事件等必要教學(xué)資源并合理組織教學(xué)。比如我校老師研究的命運(yùn)分子cNumb在原腸期胚胎中的表達(dá)情況及其基因和編碼蛋白的基本生物學(xué)特征，就是利用原位雜交技術(shù)檢測(cè)cNumb基因在原腸期雞胚中的表達(dá)情況，同時(shí)應(yīng)用生物學(xué)軟件和在線平臺(tái)對(duì)cNumb基因及其編碼蛋白進(jìn)行生物信息學(xué)分析［3］。以及碘－淀粉法、Bernfeld法和ESP－G7速率法3種方法檢測(cè)酸刺激前后唾液淀粉酶(SAA)活性及其活性比值的差異［4］，結(jié)合實(shí)驗(yàn)課題讓學(xué)生對(duì)酶的特性有更好的理解。組織學(xué)生對(duì)研究熱點(diǎn)進(jìn)行查找資料，了解基礎(chǔ)點(diǎn)，分組討論，解決教師預(yù)先給出的問(wèn)題，或者讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)討論甚至爭(zhēng)論，學(xué)會(huì)分析問(wèn)題并最終解決問(wèn)題。鼓勵(lì)學(xué)生參加本科、研究生校內(nèi)外的學(xué)術(shù)活動(dòng)，擴(kuò)大知識(shí)面，開闊視野。
2重復(fù)重點(diǎn)內(nèi)容，引入PBL教學(xué)促進(jìn)師生互動(dòng)
生物化學(xué)分為三部分內(nèi)容，第一部分主要講述各種生物分子的結(jié)構(gòu)、功能以及相互作用，包括蛋白質(zhì)、核酸、糖復(fù)合物、酶、生物膜、真核生物基因組及線粒體基因組等;第二部分講述分子生物學(xué)部分，如基因信息的傳遞、基因工程的四大要素及實(shí)施要點(diǎn)、基因相關(guān)技術(shù);第三部分講述細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)技術(shù)原理及應(yīng)用等。對(duì)于生物化學(xué)內(nèi)容繁多的特點(diǎn)，我們對(duì)于重難點(diǎn)內(nèi)容要重復(fù)教學(xué)，在同學(xué)腦中達(dá)到耳熟能詳，舉一反三，而基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)到為止。為了達(dá)到這樣的效果，需要改變傳統(tǒng)課堂填鴨式教學(xué)的呆板模式，老師的角色要發(fā)生變化，從直接教給學(xué)生知識(shí)的“灌輸式”到教給學(xué)生如何學(xué)習(xí)的“自我學(xué)習(xí)式”，讓學(xué)生主動(dòng)吸收知識(shí)、能獨(dú)立思考、分析問(wèn)題。PBL(problem-basedlearning)教學(xué)模式即通過(guò)“提出問(wèn)題建立假設(shè)自學(xué)解疑論證假設(shè)”的邏輯過(guò)程來(lái)讓學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)，學(xué)生為主體、教師為導(dǎo)向的小組討論式教學(xué)法，主要培養(yǎng)學(xué)生以解決問(wèn)題為核心的發(fā)散性思維和主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，進(jìn)而達(dá)到提高學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力的目的［5］。通過(guò)互動(dòng)式課堂教學(xué)充分利用學(xué)生的好奇心理，在對(duì)問(wèn)題的好奇與求知欲中，增加學(xué)生對(duì)生物化學(xué)的興趣，在此過(guò)程中，學(xué)生由被動(dòng)旁觀者變?yōu)橹鲃?dòng)參與者。如設(shè)計(jì)一些關(guān)注點(diǎn)引發(fā)學(xué)生參與互動(dòng)，如燙發(fā)的生化基礎(chǔ)是什么?磺胺類藥物的治病機(jī)理是由于酶的抑制作用嗎?課堂上運(yùn)用PBL教學(xué)法，可以設(shè)置專題講座，把學(xué)生分為幾個(gè)小組，給出一個(gè)主題，每組成員分工合作，任務(wù)明確，每個(gè)人都是責(zé)任人。老師通過(guò)對(duì)每一環(huán)節(jié)的設(shè)定讓每個(gè)學(xué)生都參與其中，減少了“南郭先生”和渾水摸魚情況的發(fā)生。
3重點(diǎn)章節(jié)小結(jié)，設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖
糖代謝設(shè)定為動(dòng)態(tài)部分的重點(diǎn);酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中Km值和Vmax的計(jì)算與應(yīng)用、生物氧化(生物能學(xué))、物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系和調(diào)控機(jī)制等設(shè)定為難點(diǎn)。每章重難點(diǎn)都組織學(xué)生自己小結(jié)，老師評(píng)定和總結(jié)，幫助學(xué)生建立完整的知識(shí)框架系統(tǒng)。生物化學(xué)眾多的動(dòng)態(tài)反應(yīng)記憶比較困難，如6－磷酸葡萄糖、ATP、乙酰CoA、NADH+H+、NAD-PH+H+等物質(zhì)的來(lái)源和去路，全酶、酶的活性中心、酶原的激活、氧化磷酸化、底物水平磷酸化、三羧酸循環(huán)、脂肪酸的β-氧化、半保留復(fù)制、不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄。老師課堂上可以通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖，先把總的章節(jié)框架勾畫出來(lái)，再補(bǔ)充具體內(nèi)容，引領(lǐng)學(xué)生的思維，整理歸納，聯(lián)系整體，通過(guò)Flas或板書直觀表示。老師應(yīng)當(dāng)盡量在每次課、每一章，乃至整學(xué)期內(nèi)容都繪制出相應(yīng)的思維導(dǎo)圖，以突出教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，理清知識(shí)脈絡(luò)，幫助學(xué)生有效地回顧和復(fù)習(xí)?？梢哉n前預(yù)習(xí)讓學(xué)生設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的思維導(dǎo)圖，小結(jié)也可以用課堂考試形式，讓學(xué)生自己繪出內(nèi)容圖，或者布置課后作業(yè)讓學(xué)生自己選擇動(dòng)態(tài)反應(yīng)，如三羧酸循環(huán)制作Flas，并進(jìn)行課堂展示，考查學(xué)生歸納記憶、理解掌握知識(shí)的能力。每章都進(jìn)行小結(jié)，但每一部分的小結(jié)書寫的思路、側(cè)重點(diǎn)各不同，單元小結(jié)和課程小結(jié)在知識(shí)點(diǎn)的把握及知識(shí)體系的梳理及運(yùn)用也有所不同，能較全面、客觀、公正反映學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度及綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。部分學(xué)生平時(shí)不認(rèn)真學(xué)習(xí)，習(xí)慣于期末突擊應(yīng)付考試，而小結(jié)模式可以較好預(yù)防這種現(xiàn)象的發(fā)生。
4虛擬實(shí)驗(yàn)課堂的設(shè)計(jì)與實(shí)踐
所謂“自主設(shè)計(jì)式教學(xué)”，就是以自主設(shè)計(jì)為主的教學(xué)。具體說(shuō)它是指教學(xué)過(guò)程是在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以現(xiàn)行教材為基本探究?jī)?nèi)容，以學(xué)生周圍世界和生活實(shí)際為參照對(duì)象，為學(xué)生提供自由探究、討論、研究問(wèn)題的一種教學(xué)形式。生物化學(xué)探究式虛擬實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的思路是以生物化學(xué)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為主線進(jìn)行發(fā)散性拓展，根據(jù)課程理論內(nèi)容，給出學(xué)生一些和實(shí)際生活相關(guān)的小課題，由學(xué)生自主學(xué)習(xí)、小組研討及班級(jí)交流等方式，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、文獻(xiàn)閱讀能力、交流能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。在教師層面，教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，引導(dǎo)設(shè)計(jì)虛擬實(shí)驗(yàn)題目，指導(dǎo)學(xué)生研讀文獻(xiàn)、制作實(shí)驗(yàn)流程并進(jìn)行全班交流。在學(xué)生層面，學(xué)生根據(jù)興趣選擇實(shí)驗(yàn)專題，自由組合成學(xué)習(xí)小組，在充分研讀文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行小組討論，制作PPT。允許學(xué)生自己組織課題小組、自主設(shè)計(jì)小課題，教師只作方向指導(dǎo)，給予一定經(jīng)費(fèi)支持。學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程，并給出具體實(shí)施過(guò)程，并在全班進(jìn)行演講、答疑和討論［6］。自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課堂，能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力及一定的科學(xué)研究能力，有利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，可以改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在學(xué)生能力培養(yǎng)方面只強(qiáng)調(diào)共性的發(fā)展而忽視個(gè)性發(fā)展的情況。通過(guò)設(shè)計(jì)虛擬實(shí)驗(yàn)課堂，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及原理有了更深刻的理解，養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣，首先對(duì)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)課堂進(jìn)行展示，進(jìn)而走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，從試劑配置到實(shí)驗(yàn)操作，從設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)到進(jìn)行具體實(shí)踐的過(guò)程，從理論到實(shí)踐，從各方面使自身得到鍛煉。老師在其中進(jìn)行一些必要的指導(dǎo)，允許學(xué)生出現(xiàn)一定的錯(cuò)誤，讓他們?cè)趯?shí)踐中成長(zhǎng)更快。我們將生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)按照預(yù)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)階段、具體化、實(shí)驗(yàn)階段、競(jìng)賽階段等五個(gè)階段進(jìn)行實(shí)施。①預(yù)設(shè)計(jì):在任課老師理論課后，可以給出相應(yīng)的與課堂內(nèi)容有關(guān)的思路或者題目，讓學(xué)生課后思考。②設(shè)計(jì):通過(guò)網(wǎng)絡(luò)圖書館等輔助查找資料，然后讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，給出具體思路和實(shí)施過(guò)程。③具體化:通過(guò)設(shè)計(jì)虛擬實(shí)驗(yàn)課堂，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及原理有更深刻的理解，使其養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣、并對(duì)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)課堂進(jìn)行展示。④實(shí)驗(yàn)階段:虛擬課堂結(jié)束后，部分學(xué)生的課題經(jīng)過(guò)導(dǎo)師指導(dǎo)可以繼續(xù)深入，讓學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)施，體會(huì)到自主學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。⑤競(jìng)賽階段:以此為依托組織一個(gè)專業(yè)的班級(jí)間進(jìn)行比賽，乃至擴(kuò)展到全校及其他學(xué)校進(jìn)行，提高積極性，并給予獎(jiǎng)勵(lì)。這期間教師需要引導(dǎo)、鼓勵(lì)同學(xué)申報(bào)省級(jí)乃至全國(guó)的創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)，不但參加課題研究，還要挖掘?qū)W生潛能，讓他們把實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理成論文。我校生物化學(xué)系已獲得部分成果。目前已有多人次獲得挑戰(zhàn)杯立項(xiàng)，以及國(guó)家及省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，并順利完成本科畢業(yè)論文，還有部分學(xué)生的實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行中。在廣東省大學(xué)生挑戰(zhàn)杯比賽中，其中由多名學(xué)生共同完成的“近海紅樹林環(huán)境抗腫瘤細(xì)菌的篩選和鑒定”獲得廣東省大學(xué)生挑戰(zhàn)杯二等獎(jiǎng)。由系老師指導(dǎo)同學(xué)的“一種快速、低成本的葉酸代謝障礙遺傳檢測(cè)方法的建立”以及“藥物代謝酶CYP2C19兩個(gè)主要突變等位基因聯(lián)合分型方法的建立”等課題獲得國(guó)家級(jí)、省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目。由學(xué)生撰寫的論文“一株抗腫瘤活性的紅樹林細(xì)菌的篩選及鑒定”在《河南科技大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)》發(fā)表。這些實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)及團(tuán)隊(duì)精神，促進(jìn)其綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析能力的提高，使大學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐技能得以提升。
5多元化考核
“一考定終身”的評(píng)價(jià)模式忽視平時(shí)學(xué)習(xí)的考核和能力的培養(yǎng)，既不能準(zhǔn)確反映教學(xué)質(zhì)量和效果，也無(wú)法測(cè)試學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)能力，更抹殺了學(xué)生主動(dòng)的學(xué)習(xí)精神和創(chuàng)造能力［7］。適當(dāng)?shù)目己藱C(jī)制不僅可以科學(xué)地檢驗(yàn)教學(xué)效果，同時(shí)也能強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。課程考核不應(yīng)只注重期末考試，而是應(yīng)貫穿學(xué)習(xí)全過(guò)程?？己藘?nèi)容應(yīng)充分體現(xiàn)所學(xué)知識(shí)和技能及運(yùn)用這些知識(shí)和技能的能力，更重要的是考核分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。因此我們將生物化學(xué)課程的考核分為平時(shí)成績(jī)、章節(jié)小結(jié)、實(shí)驗(yàn)考查和期末考試四部分，從上課出勤態(tài)度、課程預(yù)習(xí)情況、課程小結(jié)成績(jī)、課堂發(fā)言、任務(wù)完成表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手、創(chuàng)新能力多方面進(jìn)行考查，最后給出每個(gè)學(xué)生的綜合評(píng)價(jià)成績(jī)。
參考文獻(xiàn):
［1］潘虹，呂紅，吳立連．一般本科醫(yī)學(xué)院校PBL教學(xué)模式的思考
［J］．中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2009，(5):105－106．
［2］李月英，胡海濤，王唯析，等．加強(qiáng)綜合管理提高留學(xué)生教學(xué)質(zhì)量［J］．西北醫(yī)學(xué)教育，2005，13(6):681．
［3］顧取良，陳佳園，王廣，等．命運(yùn)分子cNumb在原腸期胚胎的表達(dá)及其生物信息學(xué)分析［J］．廣東藥學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，31(3):383－387．
［4］楊澤民，林靜，楊小蓉，等．3種方法對(duì)酸刺激前后唾液淀粉酶活性及其活性比值檢測(cè)的影響［J］．國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志，2015，36(11):1488－1490．
［5］黃亞玲，鄭孝清，金潤(rùn)銘，等．PBL教學(xué)模式探索［J］．醫(yī)學(xué)與社會(huì)，2005，18(6):56－57．
［6］楊志偉，張瑋瑋，陳志玲，等．生物化學(xué)探究式教學(xué)的設(shè)計(jì)和實(shí)施［J］．生命的化學(xué)，2013，33(1):105－108．
日前，全國(guó)防非典指揮部科技攻關(guān)組公開宣布：經(jīng)過(guò)數(shù)千次的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，目前我國(guó)已經(jīng)初步篩選出針對(duì)非典不同病理環(huán)節(jié)和改善其臨床癥狀可能有效的8種中成藥。
這8種可能有效的中成藥分別是：對(duì)肺部急性炎癥、炎性滲出有明顯改善作用的清開靈注射液、魚腥草注射液、板藍(lán)根沖劑；針對(duì)高熱癥狀，退熱作用時(shí)間長(zhǎng)、起效快、降溫幅度大于35％的新雪顆粒、金蓮清熱顆粒；針對(duì)急性呼吸窘迫綜合征的清開靈注射液、燈盞細(xì)辛注射液；針對(duì)多臟器損傷有明顯保護(hù)作用的清開靈注射液、復(fù)方苦參注射液、香丹注射液。專家還特意指出：清開靈注射液在退熱、抵抗內(nèi)毒素所致的肺水腫和化學(xué)性肺損傷、多臟器功能損害及血小板下降等方面都有明顯作用，可以考慮將清開靈注射液作為中西醫(yī)結(jié)合治療非典的基礎(chǔ)用藥，配合其他藥物進(jìn)行綜合治療。
首個(gè)SARS康復(fù)病人血液抗體基因庫(kù)建成
第一個(gè)以SARS康復(fù)病人的血液為基礎(chǔ)構(gòu)建的基因工程抗體庫(kù)日前在上海建成，此庫(kù)大約含有數(shù)百萬(wàn)個(gè)不同的抗體基因。這是迄今為止世界上第一個(gè)針對(duì)SARS建立的基因工程抗體庫(kù)。
這一基因庫(kù)是從10個(gè)SARS康復(fù)病人血液白細(xì)胞中提取的RNA樣品而建立的。中美科學(xué)家僅用3個(gè)星期就順利完成工作。建立抗體庫(kù)后，科學(xué)家們將篩選出對(duì)抗SARS有效的抗體，直接用于SARS的早期診斷，并經(jīng)過(guò)一定的生物活性與安全性試驗(yàn)后，用于SARS的預(yù)防和治療，以免除目前直接用康復(fù)病人的血清治療可能帶來(lái)的隱患。
實(shí)驗(yàn)鼠體內(nèi)檢測(cè)出非典抗體
中科院動(dòng)物所和北京基因組研究所正在研制的SARS基因疫苗日前取得突破性進(jìn)展：在將新研制的四種SARS基因疫苗注入實(shí)驗(yàn)小鼠體內(nèi)后，研究人員成功地在實(shí)驗(yàn)小鼠體內(nèi)檢測(cè)到了非典抗體。
為檢驗(yàn)疫苗效果，研究小組將在P3實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行病毒攻擊實(shí)驗(yàn)，即用SARS病毒攻擊注射了基因疫苗的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，“如果注射了疫苗的動(dòng)物能抵抗SARS病毒的攻擊，就說(shuō)明我們獲得的基因疫苗是有效的?！痹擁?xiàng)課題負(fù)責(zé)人彭景木便研究員說(shuō)。根據(jù)結(jié)果，研究小組將篩選出對(duì)SARS病毒最有效果的基因疫苗，研究人員希望最少能構(gòu)建八種疫苗，以便從中進(jìn)行篩選。一旦篩選出有效的SARS病毒基因疫苗，研究小組將有望申請(qǐng)開始臨床試驗(yàn)。
解毒維康片正式上市
由西安恒生堂制藥有限公司獨(dú)家開發(fā)研制的解毒維康片，經(jīng)國(guó)家藥品監(jiān)督管理局(SFDA)嚴(yán)格審查，于近日獲批準(zhǔn)。批準(zhǔn)文號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字：Z20026566
西安恒生堂制藥有限公司是一家致力于用傳統(tǒng)中醫(yī)藥治療西醫(yī)無(wú)特效藥的疑難雜癥的企業(yè)，解毒維康片作為目前國(guó)內(nèi)唯一取得國(guó)家正式批準(zhǔn)文號(hào)的純中藥治療白血病藥品，根據(jù)傳統(tǒng)中醫(yī)理論，針對(duì)根本有效解決白血病治療的瓶頸問(wèn)題，必將給眾多白血病患者帶來(lái)福音。
(莜波)
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)SARS病毒侵入人體的途徑
中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)院藥物研究所科研人員近日在SARS病毒蛋白功能研究和藥物篩選方面取得重要進(jìn)展：有關(guān)研究人員用生物信息學(xué)和分子模擬方法，分析了SARS蛋白與人體蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)了SARS病毒侵入人體的關(guān)鍵途徑之一；進(jìn)而用分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和生物物理技術(shù)，研究相關(guān)的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-小分子相互作用的分子動(dòng)力學(xué)過(guò)程，證實(shí)了這一途徑的可能性。
根據(jù)這一作用途徑，該所科研人員用虛擬篩選方法從含有幾十萬(wàn)個(gè)化合物的數(shù)據(jù)庫(kù)中篩選出300個(gè)候選化合物，分子水平篩選表明，其中7個(gè)化合物(包括一種重要的免疫抑制藥物)顯示出相當(dāng)?shù)幕钚浴＝?jīng)測(cè)試表明，這些化合物不同程度地抑制病毒感染正常細(xì)胞。
非典七大科研進(jìn)展公布
6月2日下午，全國(guó)非典科技攻關(guān)組召開會(huì)，公布了關(guān)于SARS科研的最新進(jìn)展。據(jù)攻關(guān)組副組長(zhǎng)、科技部副部長(zhǎng)李學(xué)勇介紹，科技攻關(guān)組成立以來(lái)，已在疫情流行趨勢(shì)預(yù)測(cè)、病毒體外生存規(guī)律、出院病人是否排毒等流行病學(xué)研究方面取得了階段性進(jìn)展。
非典七大科研進(jìn)展是: SARS病毒痰中可存活5天；75℃加熱30分鐘就能殺死病毒；治愈患者不會(huì)再傳染；密切接觸者無(wú)隱性感染可能；潛伏期患者傳染可能性很?。豢刂婆c預(yù)警系統(tǒng)投入使用；SIR模型建立趨勢(shì)預(yù)測(cè)方法。
哈爾濱醫(yī)科大學(xué)研制出呼吸消毒器
哈爾濱醫(yī)科大學(xué)結(jié)合非典病毒的理化特性，研制出的呼吸消毒器，日前通過(guò)了黑龍江省科技廳組織的專家組鑒定。專家認(rèn)為，這一裝置通過(guò)對(duì)感染或疑似感染者的呼氣進(jìn)行消毒，將有助于解決患者通過(guò)呼氣傳播醫(yī)護(hù)人員、密切接觸人員以及隔離人群之間互相傳播的問(wèn)題。
武漢同濟(jì)醫(yī)院“小移植”治療白血病獲成功
日前，一種名為“非骨髓性造血干細(xì)胞移植”的技術(shù)，在湖北省武漢同濟(jì)醫(yī)院獲得成功，可大幅減少放化療并發(fā)癥，大大降低治療費(fèi)用。
這次實(shí)施的非骨髓性造血干細(xì)胞移植俗稱“小移植”。這種方法減少了放、化療劑量，因此大大地減少了并發(fā)癥，許多肝臟、心臟等重要器官有問(wèn)題的病人、甚至70歲的病人也可通過(guò)“小移植”治愈白血病。移植時(shí)只需從供者靜脈血管中抽取血液，醫(yī)生從中提取造血干細(xì)胞后，再輸入患者體內(nèi)。隨后，正常的造血干細(xì)胞在患者體內(nèi)逐漸消滅白血病細(xì)胞。大量研究表明，今后此技術(shù)還可能用于找不到相同配型的白血病患者的治療。
年輕冠心病患者介入治療遠(yuǎn)期效果好
近日，中國(guó)醫(yī)科院阜外醫(yī)院的研究小組分析認(rèn)為，年齡在40歲以下的年輕冠心病患者接受介入治療的長(zhǎng)期預(yù)后良好，10年生存率可達(dá)94.2％。
中國(guó)醫(yī)科院阜外醫(yī)院以在該院成功接受經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈腔內(nèi)成形術(shù)，或支架置入術(shù)的214例年齡在40歲以下的患者為研究對(duì)象，并長(zhǎng)期隨訪了其中的199例患者。隨訪期間共有4例患者死亡，5例發(fā)生非致死性心肌梗死，3例接受冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)，29例再次接受介入治療，53例心絞痛復(fù)發(fā)。這些患者術(shù)后10年的生存率為94.2％，與國(guó)外學(xué)者的報(bào)告類似。
中國(guó)成功進(jìn)行世界首例人移植
第三軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院日前宣布，世界上首例在免疫缺陷裸鼠體內(nèi)進(jìn)行的人組織移植已經(jīng)獲得成功。
大坪醫(yī)院將意外死亡新生兒的組織種植于免疫缺陷裸鼠皮下，經(jīng)5個(gè)月的觀察顯示，被植入的人組織逐漸長(zhǎng)大。這預(yù)示著如果被植入的人組織發(fā)育正常并能夠產(chǎn)生人類，那么的形成過(guò)程就可能被描繪，從而為明確診斷男性不育和進(jìn)行有效治療提供新的途徑。
同時(shí)，這一研究成果的問(wèn)世還將為成年男性腫瘤患者帶來(lái)福音。男性腫瘤患者由于腫瘤化療或放療將造成永久喪失生育能力，運(yùn)用該項(xiàng)研究成果可事先將患者的生精干細(xì)胞長(zhǎng)期儲(chǔ)存于動(dòng)物體內(nèi)，從而為將來(lái)恢復(fù)生育能力、獲得自己的后代提供可能。
我國(guó)哮喘患者獲正規(guī)治療僅為百分之一
衛(wèi)生部有關(guān)人士表示，我國(guó)哮喘患者近年來(lái)持續(xù)增長(zhǎng)，估計(jì)患者已近2000萬(wàn)，發(fā)病情況不容樂(lè)觀，目前哮喘患者獲得正規(guī)治療的僅占1％。
據(jù)估計(jì)，全球每20個(gè)人中就有1人患有哮喘，約計(jì)3億人。它也是兒童期最常見的慢性疾病，如不積極治療，兒童哮喘中的三分之一至二分之一的人可遷延至成人。衛(wèi)生部門有關(guān)專家說(shuō)，哮喘患者只要通過(guò)及時(shí)正確的診斷，進(jìn)行以吸入糖皮質(zhì)激素為主的長(zhǎng)期規(guī)范化治療和管理，哮喘是完全可以控制的。
自體干細(xì)胞移植治愈2例糖尿病患者
南寧再生細(xì)胞移植治療中心采用自體干細(xì)胞移植技術(shù)成功治愈2例糖尿病患者，近日患者已康復(fù)出院。
南寧再生細(xì)胞移植治療中心應(yīng)用自體干細(xì)胞和自體干細(xì)胞源性胰島B細(xì)胞移植治療2型糖尿病，治療方法是從糖尿病患者自身提取大量血液干細(xì)胞，將部分干細(xì)胞誘導(dǎo)分化，形成初級(jí)胰島B細(xì)胞，然后在C臂監(jiān)控下用導(dǎo)管經(jīng)腹腔動(dòng)脈把自體干細(xì)胞和自體干細(xì)胞源性胰島B細(xì)胞移植于患者胰腺。目前，這個(gè)治療中心正對(duì)其他6名糖尿病患者進(jìn)行自體干細(xì)胞源性胰島B細(xì)胞移植治療，其中幾位高血糖癥已開始改善。
光動(dòng)力學(xué)療法治黃斑病變
日前，28歲的王先生在浙江省人民醫(yī)院眼科中心治療黃斑部視網(wǎng)膜下新生血管膜病，由于醫(yī)生用的是先進(jìn)的光動(dòng)力學(xué)療法，治療時(shí)間僅為83秒鐘。當(dāng)吳苗琴博士告訴他治療結(jié)束時(shí)，王先生以為治療還未開始呢！
據(jù)吳苗琴博士介紹，黃斑部視網(wǎng)膜下新生血管膜好發(fā)于多種眼病。這類病人往往伴有視物扭曲變形、模糊、視力下降以及閃光幻覺(jué)等。光動(dòng)力學(xué)療法克服了手術(shù)和傳統(tǒng)激光光凝治療方法的缺點(diǎn)，治療時(shí)病人感覺(jué)良好，術(shù)后一周視功能紊亂失調(diào)將逐漸得到糾正。目前該法主要用于老年性黃斑變性、近視眼所致的黃斑部視網(wǎng)膜下新生血管膜。
補(bǔ)鈣能夠降血壓
在日本沖繩，長(zhǎng)壽老人乃至百歲老人占人口比例幾乎達(dá)到全球第一。查其原因，是高血壓和心血管患病者大大低于其他城市。專家們研究的結(jié)果，竟然發(fā)現(xiàn)與鈣元素有關(guān)。沖繩的飲用水中鈣元素的含量是東京市飲用水中鈣元素含量的6倍。
近30年來(lái)，日本、美國(guó)、比利時(shí)等國(guó)的科學(xué)家對(duì)“沖繩”現(xiàn)象研究結(jié)果表明：飲食中鈣元素含量的多少，與高血壓患病率的高低呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)性：鈣元素含量高，患病率低；鈣元素含量低，患病率高。
超聲消融下肢深靜脈血栓
關(guān)鍵詞 植物分子標(biāo)記；原理；應(yīng)用；進(jìn)展
中圖分類號(hào) Q7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2015）15-0047-02
Research Progress of Plant Molecular Markers
HAN Lei SUN Xin
（Department of Life Science of Hengshui University，Hengshui Hebei 053000）
Abstract Basic principle，characteristic and application scope of plant molecular markers with the representative of RFLP，SSR and SNP were introduced，the development prospects of various plant molecular markers were described.
Key words plant molecular markers；principle；application；progress
分子標(biāo)記（Molecular Markers），是以個(gè)體間遺傳物質(zhì)內(nèi)核苷酸序列變異為基礎(chǔ)的遺傳標(biāo)記，是DNA水平遺傳多態(tài)性的直接反映。它是繼形態(tài)標(biāo)記、細(xì)胞標(biāo)記和生化標(biāo)記之后發(fā)展起來(lái)的一種新的遺傳標(biāo)記方法。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，DNA分子標(biāo)記技術(shù)已有數(shù)十種，分子標(biāo)記的方法越來(lái)越表現(xiàn)出其優(yōu)越性。目前，在物種親緣關(guān)系鑒別、基因組作圖、植物遺傳育種等方面分子標(biāo)記已得到了廣泛應(yīng)用。
1 第1代分子標(biāo)記
1.1 限制性內(nèi)切酶片段長(zhǎng)度多態(tài)性（Restriction Fragment Length Polymorphism，RFLP）
RFLP是以DNA-DNA雜交為基礎(chǔ)的第1代分子標(biāo)記，由于不同個(gè)體等位基因之間堿基的替換、插入、缺失或重復(fù)等變化，造成了限制性內(nèi)切酶的識(shí)別和酶切發(fā)生改變，從而造成基因型之間酶切片段長(zhǎng)度的差異，可反映DNA分子上不同酶切位點(diǎn)的分布情況。RFLP在基因組中以低拷貝編碼序列為主，存在穩(wěn)定，具有共顯性的特點(diǎn)。但其操作工序比較復(fù)雜，對(duì)DNA的需求量也比較大，不僅成本高，而且檢測(cè)的周期較長(zhǎng)，在大規(guī)模的分子育種中不適用。
余四斌等利用RFLP對(duì)生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用的優(yōu)良雜交組合汕優(yōu)63的分離群體進(jìn)行分析，很好地定位了32個(gè)控制產(chǎn)量及其構(gòu)成性狀的QTLs[1]。孫傳青等利用RFLP分子標(biāo)記研究了中國(guó)、南亞、東南亞普通野生稻與栽培稻和粕粳之間的遺傳分化關(guān)系，研究表明粕粳演化是多途徑的，粕粳分化是栽培稻核DNA遺傳分化的主流[2]。
1.2 隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA標(biāo)記（Random Amplified Poly-morphic DNA，RAPD）
RAPD技術(shù)是建立在PCR 基礎(chǔ)之上的。它應(yīng)用了PCR的反應(yīng)原理，以基因組DNA為模板，在熱穩(wěn)定的DNA 聚合酶作用下，以單個(gè)隨機(jī)核苷酸序列（通常為10個(gè)堿基對(duì)）為引物，進(jìn)行PCR 擴(kuò)增。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)過(guò)電泳的分離、染色后，采用紫外透視儀進(jìn)行檢測(cè)。擴(kuò)增產(chǎn)物的多態(tài)性反映了基因組的多態(tài)性。與RFLP相比，RAPD需要的模板量較少、靈敏度高、操作簡(jiǎn)便、快捷的特點(diǎn)，在基因定位、克隆及輔助選擇育種中可以廣泛應(yīng)用。但易受試驗(yàn)條件影響，重復(fù)性差，產(chǎn)率低[3]。胡保忠等利用RAPD分子標(biāo)記用43個(gè)隨機(jī)引物對(duì)11個(gè)紫花苜蓿進(jìn)行擴(kuò)增，共檢出440條擴(kuò)增片段，對(duì)紫花苜蓿進(jìn)行了很好的聚類分析[4]。
1.3 擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性（Amplified Fragment Length Pol-ymorphism，AFLP）
AFLP是基于PCR的一種選擇性擴(kuò)增特異片段的方法。對(duì)不同物種的基因組DNA進(jìn)行利用，經(jīng)過(guò)限制性內(nèi)切酶的酶切后，可以得到大小不同的分子片段，將酶切片段與相應(yīng)的接頭連接，以接頭序列及鄰近內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)作為引物的結(jié)合點(diǎn)，采用含有1～3個(gè)選擇性堿基的不同引物進(jìn)行DNA擴(kuò)增，不同選擇性堿基的數(shù)目、種類和順序決定了擴(kuò)增片段的特異性。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)放射性同位素標(biāo)記、電泳分離，最終根據(jù)凝膠上DNA條帶的有無(wú)來(lái)檢驗(yàn)其多態(tài)性。它兼具了RFLP的可靠性和RAPD的方便性等優(yōu)點(diǎn)，但它對(duì)DNA的純度要求較高，操作繁瑣。黃想安等利用AFLP技術(shù)表明石蒜屬具有非常高的種間遺傳多樣性，為石蒜物種的分類鑒定提供一個(gè)很有效的依據(jù)[5]。
2 第2代分子標(biāo)記
主要包括簡(jiǎn)單序列重復(fù)（Simple Sequence Repeat，SSR）。SSR也稱微衛(wèi)星DNA，不同的重復(fù)堿基對(duì)串聯(lián)數(shù)目決定了其高度多態(tài)性。它根據(jù)微衛(wèi)星兩端互補(bǔ)序列進(jìn)行引物的設(shè)計(jì)，然后通過(guò)PCR進(jìn)行擴(kuò)增，由于不同的核心序列串聯(lián)重復(fù)數(shù)目，擴(kuò)增出的PCR產(chǎn)物的長(zhǎng)度也有所不同，通過(guò)電泳技術(shù)對(duì)擴(kuò)增的產(chǎn)物進(jìn)行分離，結(jié)合片段的大小決定基因型，并對(duì)等位基因的頻率進(jìn)行計(jì)算。在真核生物中可根據(jù)其兩端的高度保守序列，設(shè)計(jì)雙引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增，深入揭示其多態(tài)性[6]。SSR一般可檢測(cè)1個(gè)單一的多等位基因位點(diǎn)，其位點(diǎn)呈共顯性遺傳，同時(shí)檢測(cè)所需DNA量較少。Han等利用SSR標(biāo)記構(gòu)建了第1張含有小豆SSR標(biāo)記的分子遺傳圖譜[7]。
3 第3代分子標(biāo)記
主要包括單苷酸多態(tài)性（Single Nucleotide Polymorphisms，SNP）。SNP標(biāo)記是基于DNA 芯片技術(shù)的第3代分子標(biāo)記，包括單個(gè)堿基的插入、缺失等[8]，主要是由于單核苷酸發(fā)生了突變而造成。SNP的位點(diǎn)廣、遺傳穩(wěn)定性較好，檢測(cè)迅速，適合于數(shù)量較大的檢測(cè)分析。Xu等通過(guò)檢測(cè)水稻親本9311，檢測(cè)到了768萬(wàn)個(gè)SNP位點(diǎn)，繪制了1張高密度的Bin圖譜。通過(guò)Bin圖譜，定位1個(gè)重要的QTL[9]。朱磊利用SNP標(biāo)記精細(xì)定位水稻苯達(dá)松敏感致死基因，得出該基因位于第3染色體上0.4 cM范圍內(nèi)，且4個(gè)SNP標(biāo)記與其共分離[10]。
4 新型分子標(biāo)記
4.1 多樣性芯片技術(shù)（Diversity Arrays Technology，DArT）
DArT技術(shù)是2001年發(fā)明的一種基于芯片雜交技術(shù)的新型分子標(biāo)記技術(shù)。其主要依靠不同來(lái)源的基因組DNA定限制性內(nèi)切酶位點(diǎn)的分布不同，從而產(chǎn)生多態(tài)性。Heller-Uszynska等首次在甘蔗屬內(nèi)采用了該技術(shù)，對(duì)其遺傳關(guān)系進(jìn)行了分析，且構(gòu)建了遺傳圖譜，結(jié)果表明甘蔗的原始種和栽培種之間遺傳差異大，且大多數(shù)DArT標(biāo)記與孟德爾分離規(guī)律相符合[11]。高軼靜等利用7份不同種屬的甘蔗材料為樣本建立DArT標(biāo)記體系，結(jié)果表明其遺傳相似性分析結(jié)果與材料預(yù)期的親緣關(guān)系密切程度相一致[12]。
4.2 靶位區(qū)域擴(kuò)增多態(tài)性（Target Region Amplified Poly-morphism，TRAP）
TRAP是一種在2003年被提出的基于PCR的新型分子標(biāo)記[13]。該技術(shù)是基于已知的cDNA或EST序列信息，主要在遺傳圖譜的構(gòu)建、重要性狀的標(biāo)記等方面應(yīng)用。Hu等應(yīng)用TRAP技術(shù)擴(kuò)增出菠菜中59個(gè)TRAP多態(tài)性標(biāo)記[14]。Chen等采用了TRAP標(biāo)記對(duì)小麥比較基因組圖進(jìn)行了繪制，并證明Qfhs.ndsu-3AS與Qfhs.ndsu-3BS不同源[15]。
4.3 限制性內(nèi)切酶位點(diǎn)標(biāo)簽（Restriction-Site Associated DNA，RAD）
RAD標(biāo)記技術(shù)是2007年開發(fā)的一種應(yīng)用于非模式生物的分子標(biāo)記，目前已應(yīng)用于尋找DNA多態(tài)性，鑒別SNP，基因測(cè)序，構(gòu)建遺傳圖譜，定位目的性狀基因，研究生物多樣性等方面。Chutimanitsakun等利用已知序列的RAD標(biāo)記繪制出了高質(zhì)量的遺傳連鎖圖譜，驗(yàn)證了對(duì)于單個(gè)基因位點(diǎn)的檢測(cè)和QTLs[16]。Barchi等利用RAD測(cè)序，測(cè)定茄子超過(guò)10 000個(gè)SNP位點(diǎn)，1 600個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)和1 800個(gè)假定的SSR位點(diǎn)，對(duì)于構(gòu)建茄子的遺傳圖譜有重要意義[17]。
5 結(jié)語(yǔ)
分子標(biāo)記一直處于不斷的發(fā)展之中，不同分子標(biāo)記各有優(yōu)缺點(diǎn)，有不同的適應(yīng)對(duì)象。相信隨著分子生物學(xué)、生物信息學(xué)、基因芯片等不斷的發(fā)展及與分子標(biāo)記的相互融合，將出現(xiàn)更加具體的、目的性更強(qiáng)的、更簡(jiǎn)單的分子標(biāo)記。分子標(biāo)記在人們的研究、生產(chǎn)等方面將有更加廣闊的應(yīng)用前景。
6 參考文獻(xiàn)
[1] 余四斌，李建雄，徐才國(guó)，等.上位性效應(yīng)是水稻雜種優(yōu)勢(shì)的重要遺傳基礎(chǔ)[J].中國(guó)科學(xué)（C輯），1992，8（4）：333-342.
[2] 孫傳清，王象坤，村淳，等.普通野生稻和亞洲栽培稻核基因組的RFLP分析[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，1997，30（4）：37-44.
[3] 邸宏，陳伊里，金黎平.RAPD和AFLP標(biāo)記分析中國(guó)馬鈴薯主要品種的遺傳多樣性[J].作物學(xué)報(bào)，2006，32（6）：899-904.
[4] 胡保忠，劉娣，胡國(guó)富，等.中國(guó)紫花苜蓿地方品種隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA的研究[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2000，24（6）：697-701.
[5] 黃想安，董美芳，閻學(xué)燕，等.石蒜屬種間親緣關(guān)系A(chǔ)FLP分析[J].中草藥，2011，42（1）：148-152.
[6] 魏臻武.利用SSR、ISSR和RAPD技術(shù)構(gòu)建畜苜蓿基因組DNA指紋圖譜[J].草業(yè)學(xué)報(bào)，2004，13（3）：62-67.
[7] HAN AO，KAGA A，ISEMURA T，et al.A genetic linkage map for azuki bean [Vigna angularis（Wind.）Ohwi & Ohashi] [J].Theoretical and Applied Genetics，2005，111：1278-1287.
[8] 劉聽，楊官品.分子標(biāo)記技術(shù)新進(jìn)展：以幾種新型標(biāo)記為例[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（23）：44-46.
[9] XU J，ZHAO Q，DU P，et al.Developing high through put genotyped Chromosome segment substitution lines based on population whole-genome re-sequencing in rice（Oryza sativa L.）[J].BMC Genomics，2010（11）：625.
[10] 朱磊.水稻苯達(dá)松敏感致死基因be/的精細(xì)定位[D].南昌：南昌大學(xué)，2005.
[11] HELLER-USZYNSKA K，USZYNSK G，HUTTNER E，et al.Diversity arrays technology effectively reveals DNA polymorphism in a large and complex genome of sugarcane[J].Molecular Breeding，2011，28（1）：37-55.
[12] 高軼靜，黃東亮，李雙喜，等.甘蔗多樣性微陣列技術(shù)（DArT）標(biāo)記體系的建立[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，45（5）：720-724.
[13] HU J，VICK B A.Target region amplification polymorphism（TRAP），a novel marker technique for plant genotyping plant[J].Molecular Bioloty Reporter，2003，21：289-294.
[14] HU J G，MOU B Q，VICK B A.Genetic diversity of 38 spinach（Spinacia oleracea L）germplasm accessions and 10 commercial hybrids assessed by TRAP markers[J].Genet Resour Crop Evol，2007，54：1667-1674.
[15] CHEN XUN-FEN，F(xiàn)ARIS J D，HU J，et al.Sxtnrxtion and comparative mapping of a major Fusxrium head blight resistance QTL in tetraploid wheat[J].Mol Breeding，2007，19：113-124.