生命科学研究成果范文
时间：2023-10-20 17:31:09
导语：如何才能写好一篇生命科学研究成果，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
传统的实践教学体系中，缺乏引导学生创新精神的实验内容，独立设计和研究创新性实验少，缺乏在人才培养整体框架下、与生命科学人才培养目标相一致、课堂内外相结合的创新性系统实践教学内容体系，难以保证创新性人才培养的可持续发展。
民族院校生命科学创新性实践教学体系
1创新性实践教学体系的改革在“强化基础、拓宽知识、突出能力、强调创新、激励个性、提高素质”人才培养思想的指导下，根据生命科学专业人才培养目标和规格的基本要求，从高素质人才培养体系的整体出发，以先进的实践教学理念为指导，以培养具有生命科学基础科学研究和创新、创业、管理等高层次人才为目标，构建适应生命科学人才培养的生物学基础实验、专业实验、实训实验、实习实验、毕业论文等层次分明、相互衔接、相互融通、科学系统的生命科学实践教学体系(图1)。
1．1基础实验教学。基础型实验旨在训练本科生基本实验技能，在保留与改进部分认知性实验的同时，积极转化科研成果，引进目前生命科学领域科研中的新实验技术，如(WesternBlotting)、转基因方法研究、PCR基因扩增、DNA重组、DNA分子杂交等。
1．2专业实验教学。根据生命科学专业的特点，设立专业综合大实验，使学生掌握生命科学的新知识、新技术、新方法的同时，激发学生对生命科学实验的兴趣，培养学生综合运用基础知识和专业知识分析解决实际问题的能力。
1．3校内实训教学。利用2周的时间开展发酵工程校内实训教学，坚持树立以学生为主体的校内实训指导思想，培养学生的主体精神，使学生的创造性、自主性、责任性得到锻炼。
1．4校外实习教学。校外实习教学内容主要包括:野外生物学实习和工厂生产实习。野外生物学实习主要使学生识别各主要生态环境中常见的、有代表性的动植物种类，学习动植物标本的采集、鉴定和保存方法。工厂生产实习主要使学生将所学知识与生产实际相结合，培养学生的动手能力、实践能力和就业能力。
1．5研究创新性科研训练。根据大学生创新意识、创新精神和创新能力培养的需要，建立有利于大学生科技创新与创业的培养、培训、研究和竞赛于一体的创新实验课程内容体系。创新实验课程内容选题来源于本科生自主选题、教师科研项目的衍生课题、校级创新课题等。
1．6毕业论文。毕业论文是高校培养人才的重要实践教学环节，是对本科生4年学习成果的综合性总结和检阅，是大学生从事科学研究的最初尝试。设置毕业论文环节的目的在于通过较系统的科研设计作业，使学生在教师的个别指导下，总结在校期间的学习成果，完成科学研究和工程设计的初步训练任务，掌握专业论文写作和工程设计的基本方法，具备一定的专业研究和设计模仿能力，理论联系实际，在该专业问题具有一定水平的个人观点与见解，最终形成具有一定理论价值和实际意义的创新性成果。
2创新性实践教学体系的特点
(1)改变以往实验课程与理论课程的依存关系，建立相对独立的生命科学实践教学体系。
(2)将不同课程的实验内容进行整合，在此基础之上将所有实验课程归属于生命科学基础实验教学、生命科学专业实验教学、生命科学校内实训教学、生命科学校外实习教学、毕业论文教学等模块，有利于实验内容的循序渐进，实验课程的系统化，提高学生的实践创新能力。
(3)实践教学配套教材的精选与建设。目前出版的生命科学实践教学教材仍不能满足人才培养目标的需要。有的教材实验项目设置不尽合理，基础性实验项目较多，综合性、设计性实验项目较少;前沿性实验项目较少。通过参考国内外优秀的实验教材，特别是教育部“十一五”规划的实验教材，根据本科专业的培养方案和专业特点由相关教师共同编写实验课程讲义，同时紧跟各学科的发展动向与实验教学的最新研究成果，适时调整，完善实验内容，使实验教材的内容既有稳定连续性，又有开放创新性。
(4)生命科学创新性实践教学体系按实验内容的内在联系设计综合性实验项目，培养学生综合运用知识分析解决实际问题的能力。
(5)引入最新研究成果，使实验内容与科研、社会需求密切联系。
民族院校生命科学创新性实践教学体系的实践
生命科学创新性实践教学体系在中南民族大学生命科学学院实施几年来，实践教学取得了较好的效果，减少了不同实验课程间相似的重复实验内容，增强了学生综合运用实践技能的能力和创新能力，激发了学生对实践课程的兴趣，极大地提高了实践教学的质量与效果，具体达到了以下几个目标:
(1)加强了实验基本技术的培训，注重实验基本技能的培养。基本技能培养的目标是学生了解基本实验理论知识，熟悉实验原理，掌握规范的实验方法，学会常规实验仪器的使用，掌握必要的数据处理手段，撰写实验报告。
(2)实验教学与理论教学合理衔接，实验课与理论课内容融会贯通。实验教学与理论教学大纲统一制订，明确界定实验课与理论课的讲授内容，保证实验课内容与理论课内容一致、合理衔接。
(3)加强各门实验课内容的科学结合。如:微生物实验中“产蛋白酶菌株的分离”得到的菌株作为基因工程、发酵工程等实验材料，增强实验中的连贯性，培养学生的责任感。
(4)按实验内容的内在联系设计综合性实验项目。如:土壤微生物的分离、培养和观察，将以前单一的、分散的多个实验，按其内在联系组合为一个综合性实验，包括10余个实验技术。
(5)将最新研究成果引入实践教学内容，使实验内容与科研、社会需求密切联系。使学生掌握生命科学的新知识、新技术、新方法，激发学生对生命科学的兴趣。
篇2
人文素质教育是科学文化教育的基础，是国民素质教育的重要组成部分，缺少人文的教育是不完整的、缺少灵魂的教育。爱因斯坦曾经说过：仅用专业知识教育大学生是不够的，通过专业教育，他可以成为一种有用的机器，但是不能成为一个和谐发展的人[1]。而道德素质是人文素质的基础部分。培养出具备优良的品德、坚强的意志、高度的事业心和社会责任感的大学生，是高校人文道德素质教育的目标。而人文道德素质只有通过长期的潜移默化的影响才能养成，任何急功近利的说教式的教育都是难以奏效的。因此学校要调动各方面力量，包括教师、管理者和服务者，营造出整体优化的育人大环境，近朱者赤，学生长期置身于具有良好校风学风、高雅的文化品味、浓郁的人文气息的环境中，耳濡目染，才能成为具有较高人文道德素质的人才。高校专业课教师对学生的人文道德素质教育有不可推卸的责任，然而重知识轻素质是目前高校专业课教学中存在的普遍问题。多数专业课教师对学生的人文道德素质教育不够重视，甚至认为这个问题与专业课教学无关。然而，大学教育中，专业课程的教学占据了学生的大部分时间，如果把这部分教学处理成单纯的专业知识教学，不与人文道德素质教育融合起来，我们就会失去赋予学生人文道德素质教育的很多机会和时间，人文道德素质教育就难以深入而持久。另一方面，专业课教师是高校教学人员的主体，如果不对他们的教学过程渗透人文道德素质教育予以重视，对学生进行人文素质教育的效果势必受到很大的影响。因此高校专业课教学中渗透人文道德素质教育是培养出高素质人才的重要环节。本文旨在论述专业课教师在教学中渗透人文道德素质教育的问题。
二、生命科学专业人才的培养迫切需要重视人文道德素质教育
1.生命科学领域辉煌的成就及其对人类的贡献。生命科学是研究生命现象和生命活动的本质、特征和规律，以及各种生物之间、生物与环境之间相互关系的科学。20世纪下半叶以来，人类在生命科学及其应用技术领域取得了一系列巨大成就：1978年，英国培育出了世界上第一个试管婴儿，引发了世人的普遍关注；1985年，人类实现了对DNA碱基配对测序的自动化，标志着人类生命科学技术的进一步成熟；1997年，克隆羊多莉出世，使得克隆人开始变得可能；1998年，科学家成功分离出了人体胚胎干细胞，使人类生命科学技术又向前迈进了一大步；1999-2001年，科学家们成功地从成年人体内分离出干细胞，并找到了培养方法，使得人体脏器的再生不再是梦；2001年，人类基因组序列草图发表，表明生命科学技术开始向解读人类生命天书的方向挺进；2004年，人类基因组序列图正式完成并公布，其精确度高于99%，进一步宣示了人类生命科学技术的辉煌[2]。生命科学在解决食品、疾病和健康等问题上已经并将继续发挥重大的作用。随着能源危机和环境问题的日益严重，生命科学研究及其技术进展为未来人类解决可再生能源、可再生的生物材料等方面还将做出重要的贡献。生命科学对人类的影响越来越大，正如美国一位科学家所说的：历史上从来没有哪个科学领域在为人类谋福利和在基本知识的积累上有像目前生命科学那样的广阔前景[3]。在某种意义上，生命科学领域科学家或者专业人才正在扮演着上帝的角色：他们不仅通过器官移植改变了某些器质性疾病无法治愈的窘境，还通过转基因技术创造出自然界原本没有的物种。
2.生命科学技术的发展可能带给人类困惑和灾难。任何事物都具有两面性，生命科学技术的进步也是如此。人类发展的历史已经不止一次地证明：科学技术是一把双刃剑，科学技术越发展，它的正负作用也都越来越大[4]。生命科学技术的发展给人类带来了健康、富庶和便利，但同时也给人类带来了困惑、问题甚至灾难，生命科学技术正在对人类伦理和法理学带来新的挑战。例如，人类基因组计划（human genome project，HGP）对生命科学的研究和生物产业的发展以及揭开生命之谜具有十分重要的意义.它将为人类社会带来巨大的影响。在不久的将来，医学很有可能依照每个人的基因特点对因下药。但人类基因组研究也对社会伦理和法律问题带来了冲击，基因技术滥用很可能会对人类造成巨大的威胁，通过基因技术制造怪物将破坏人类原有的生态平衡，克隆动物对生物多样性产生威胁，一些动物的天性将会被人为的改变。基因技术一旦被滥用，人类的伦理和法律就会变得苍白无力甚至不复存在。随着生命科学技术的发展，生命科技犯罪已经受到相关领域学者的关注。生命科技犯罪是指利用现代生命科学技术所实施的具有严重社会危害性或者可能产生严重危害生命社会关系等重大后果的一系列行为及与其他生命科学技术的利用有关的各种严重危害社会的行为的总称，例如制造基因武器或生物病毒等。生命科技犯罪作为现代生命科学技术的滥用，严重背离了生命科技发展本应造福于人类社会的基本宗旨。以器官移植技术的发展为例，器官移植技术的发展使某些疾病的医治成为可能，带给了类健康和长寿，但同时引发的人体器官买卖等问题又使人类面临很多困境。
3.加强生命科学领域专业人才的人文道德素质教育意义重大。生命科学研究的动力来自于多方面的价值目标，包括学术价值目标、经济价值目标、道德价值目标、美学价值目标等。道德价值目标是生命科学研究的重要价值目标之一。历史告诉我们，科学工作者只有明确其科研道德价值，以造福人民为己任，以维护和增进人类的和谐发展为导向，其工作才能真正造福于人类。因此，专业人才的科学良心事关重大，因为他们所具有的特殊的知识背景使其在知识领域中具有权威性，因此他们更需要具备较强的社会责任感，这种责任感将促使其对研究成果的应用所带来或者可能带来的正面和负面后果进行客观的评价，一旦意识到专业研究成果会对人类及其生存环境造成不可逆的破坏，就应当自觉地约束自己的行为。如上文所述，生命科学的确已经带给人类很多的隐患和威胁，而掌握生命科学技术的专业人本身的科学和人文素质会对此产生重大的影响。目前我国综合性大学多数都有生命科学专业，生命科学领域专业人才的培养是高等教育的重要组成部分，因此培养生命科学专业人才过程中注重教育大学生树立正确的世界观、人生观和科学观，培养学生的社会意识，增强利用所学知识技能服务社会的使命感和责任感，在生命科学研究高度发展的时代就显得更加重要。
三、如何在生命科学专业课教学中渗透人文道德素质教育
生命学科虽然被归属于理科范畴，似乎不具备人文色彩，但是人与自然的和谐发展是生命科学研究的终极目的，从这点出发，生命科学是具有人文色彩的，随着人类对生命科学现象、原理的深入研究，人文色彩在这一领域必将越来越得到彰显。下面笔者就多年的教学实践谈谈如何在生命科学专业课教学中渗透人文道德素质教育。
1.提高专业教师的人文道德素质，运用教师人格的力量感染学生。所谓人格是人的能力特征和品德特征的总和。身教重于言教，教师的人格魅力对学生具有深刻的影响，这种影响甚至是终生的。俄国著名的教育家乌申斯基曾经说过：在教育工作中，一切都应以教育者的人格为依据，任何章程和纲领，任何人为的管理机构，无论他们设想得多么精巧，都不能代替人格在教育中的作用。没有教师给学生以个人的直接影响，深入到学生品格中的真正教育是不可能的。一个具有人格魅力的教师会赢得学生的尊重和爱戴，促进学生良好人格的形成。所以，教师在教学和教育的过程中要注意用人格魅力去感召学生。教师是学生的榜样，教师是不是具有高度的社会责任感，是不是以高度的责任心对待自己的教育和科研事业，教师能不能为科学献身，有没有对科学的极大的热情、独到的见解与创新的思想，敢不敢坚持真理、修正错误、向陈旧的学说挑战，其实大学生看得很清楚。教师的学识、为人会对学生产生深刻的影响。作为大学专业教师，应该严格要求自己，努力提高自身的人文道德素质。
2.充分发挥科学家的典型事迹和科学史的作用，帮助学生建立正确的科学道德观。生命科学史不仅包含着科学家的天才智慧，更为感人的是科学家们严谨的科学态度，坚忍不拔、追求真理的精神以及高尚的社会责任感。榜样的力量是无穷的，著名科学家对青年学生的影响是巨大的。在课程内容中穿插一些科学发现的历史，向学生揭示自然奥秘是如何被揭开的过程，会极大地鼓励学生从事科学的热情，帮助他们树立高尚的科学道德，锻炼正确的思维方法。爱因斯坦在纪念居里夫人时说过：第一流人物对于时代和历史进程的意义，在其道德品质方面，也许比单纯的才智成就方面还要大。伟大的科学家对青年的无限魅力是我们进行科学精神与人文精神教育的宝贵教材。在生命科学的发展史上，涌现出的许多著名科学家，他们不仅创造了造福于人类的科学成就，而且他们的崇高思想、高尚品质、求实精神也教育和鼓舞了一代又一代人。青霉素的发现者弗莱明，孟德尔、摩尔根在经典遗传学上的贡献，我国首次人工合成结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转运核糖核酸，袁隆平两系杂交水稻法这些典型史实和典型人物，处处体现出对人的价值的重视、对社会和谐发展的追求。由此激励学生学习科学家们的科学探索精神，以科学家在创造伟大业绩中所表现的人格力量为榜样，确立为人类而奋斗、为真理而献身的崇高品德，追求科学精神和人文精神的完美结合。
3.结合社会问题，培养学生高尚的道德感和社会责任感。生命科学的研究，在涉及到人类健康发展的科学实验中，还应考虑它的技术手段和成果是否给人类带来危害，它不同于其他学科的研究。制定和完善准则规范是重要的，而科研工作者和专业人才本身的道德自律也是重要的制约机制。科研工作者必须遵守相应的法律法规和道德界限，人类有能力驾驭和引导技术向需要的方向发展，然而人类现在掌握的知识，已经赋予人类几乎摆布自然的本领，因此必须谨慎小心地衡量各种技术抉择是否合乎需要，这种强大的力量必须用于高尚的目的[5]。教师要在专业课课堂培养学生的社会责任感，不能简单的说教，而是要结合实际的社会问题，让学生有切身的体会。生命科学造假、相关的学术腐败问题，是生命科学研究领域严重影响专业人才的社会声誉的大问题。在2006年12月，《科学》杂志的编辑们评出了年度科学欺诈事件韩国科学家黄禹锡和其研究小组伪造在《科学》杂志上发表的论文，这一事件动摇了科学大厦的诚实根基。在讲授干细胞研究进展时，可以穿插这一事件，教育学生在治学中要有高尚的学术品格，这样的学术不端行为就是直接损害学术品格，瓦解学术研究，导致学术泡沫化和无谓地消耗人力物力的可怕病毒。
篇3
关键词 分子影像学 教学体系 复合型人才
中图分类号：G424 文献标识码：A
On Molecular Imaging Teaching System Construction
CHEN Duofang
（School of Life Science and Technology， Xidian University， Xi'an， Shaanxi 710071）
Abstract Molecular imaging is an emerging interdisciplinary， has become one of the most important techniques of modern life sciences， medical imaging represents the direction of future development. In this paper， molecular imaging features， combined with research in Life Science and Technology in the field of molecular imaging as well as the basis for cooperation with our university hospital， a study in teaching content， teaching models and evaluation methods， the life science and information science and clinical cross， build molecular imaging teaching system， laying the foundation for training medical complex polytechnic molecular imaging professionals.
Key words molecular imaging; teaching system; complex talent
0 引言
分子影像学（molecular imaging）是运用影像技术显示组织、细胞和亚细胞水平的特定分子，反映活体状态下分子水平变化，对其生物学行为在进行定性和定量研究的科学。①分子影像学是将分子生物学技术和现代医学影像学相结合的产物，最早由美国哈佛大学Weissleder等学者于1999年提出，经过10余年的飞速发展，取得一系列成就，已经成为现代生命科学研究最重要的技术手段之一，受到世界各国的高度重视。①②随着分子影像学技术研究工作在我国的迅速开展，具有分子影像技术背景的人才更显缺乏。医药企业、医疗设备企业、生命科学研究机构等单位对分子影像专业人才需求日趋增加，尚没有专门学科进行分子影像学人才培养。我校生命科学技术学院依托生物医学工程与生物技术专业，定位为研究型学院，分子影像为主要研究方向之一。经过几年的发展，学院在分子影像研究领域取得一定进展。学院教工由来自不同专业背景，包括生物、信息、计算机和医学等学科的人员构成，但由于当前研究成员各自的专业背景单一，成员之间尚未有机融合和深度交叉，很大程度上限制了在分子影像领域取得重大突破。而目前国内，分子影像学教材较少，分子影像学课程主要面向研究生开设，极少高校面向本科生开设分子影像学课程。③④⑤本文探讨如何借助我校信息学科与计算机学科的优势，结合我校在分子影像学的研究成果以及与医院的合作基础，将生命科学与信息学科和临床医学交叉，开展针对本科生的分子影像学教学工作，建立分子影像学教学体系，为培养理工医复合型分子影像学人才奠定基础。
1 分子影像学教学体系构建
分子影像学起源于现代医学影像学，在现代医学影像学基础上融入分子生物学，其教学体系不同于传统的工学学科和生物学学科体系。我们将从分子影像学教学内容，分子影像学教学模式和分子影像学考评方式进行分子影像学教学体系构建，目的在于建立包括基础理论―验证实验―应用实践三个层次的多学科深度交叉、理工医有机融合的综合型分子影像学教学体系，为培养基础理论扎实、实验技能过硬、应用实践广泛的理工医复合型分子影像学人才打下坚实基础。
1.1 分子影像学教学内容
分子影像学属于前沿科学，知识更新日新月异，相关资料主要来自世界各国研究小组的公开文献，缺乏全面、系统的参考教材;而且分子影像学属于典型的多学科交叉，涉及信息、生物、医学等多个学科，需要掌握各种影像原理与理论，熟悉核酸、蛋白质等大分子的形态、结构与操作，并应用影像技术进行分子生物学相关研究，课程内容繁杂，信息量庞大。分子影像学是分子生物学与先进医学影像技术结合的产物，属于典型的多学科交叉，涉及信息、生物、医学等多个学科。分子影像学内容覆盖面广、跨度大，教学内容包括：分子生物学中核酸等大分子的功能、形态结构特征并在分子水平上阐明细胞活动的规律;超声成像、CT成像、MRI成像、核素成像等临床中成熟的医学影像技术，以及光学分子断层成像、光声断层成像等新兴的医学影像技术;分子影像技术在肿瘤、神经系统、心脑血管研究以及新药研发等领域的应用。学生不仅需要掌握基本理论知识，了解最新研究进展，更要学会利用影像技术进行基础研究以及临床应用。考虑到分子影像学信息量大，教学内容以生命学院优势研究方向即光学分子影像及其在肿瘤细胞学中的应用为主线，其余内容为辅助展开。教学过程中，力争做到重点突出、内容全面和有的放矢。
1.2 分子影像学教学模式
分子影像学涉及多个学科，涵盖现代影像成像理论，分子生物学与细胞生物学以及分子影像技术在基础和临床实验研究中的应用。为了系统地学习掌握分子影像学知识，成为合格的分子影像专业人才，学生不仅需要了解分子生物学相关知识，而且需要知道靶向分子在临床中的应用前景;不仅需要了解分子结构修饰、分子标记等专业知识，而且也需要知道生物信息、医学影像等相关知识。传统的单一学科的教学模式难以满足上述需求，需要探讨新的有效的教学模式。对于多学科交叉产生的分子影像学，采用传统的单一学科教学模式难以满足要求。我院分子影像学教师来自不同专业背景，采用不同的教学模式进行协同合作教学。借助我校生命科学技术学院在分子影像学领域的研究成果以及与医院的合作基础，可以将生命科学与信息学科和临床医学进行深度交叉，开展目标明确和特色鲜明的分子影像学教学工作。对于分子生物学部分，由生命学院生物技术专业教师任教，主要采取课堂讲授以及实验演示教学方式，指导学生掌握生物基本操作技能，包括：核酸凝胶电泳、PCR、DNA测序、RNA提取与纯化、基因敲除、基因克隆等技术。对于医学影像部分，由生命学院信息专业教师任教，主要采取课堂讲授、理论推导和计算机模拟仿真等教学手段，使学生掌握医学影像的基本物理原理以及数学理论。对于应用部分，由外聘的第四军医大学第一附属医院教师承担，引导学生使用分子影像技术进行肿瘤早期诊断、心脑血管疾病诊断以及新药研发等应用研究。上述教职人员由生命科学技术学院自然基金委重大项目参与人员构成，经过前期合作研究，已进行一定程度的多学科交叉，可进行协同教学工作。
1.3 分子影像学考评方式
传统教学考评中，多注重考核学生掌握知识的多少，而不是学习知识能力的大小;注重考核学生技能掌握的多少，而不是学习技能能力的高低。这种考核体系只能反映一定时间内的学习结果，不能反映学生学习新知识、新技能的本领，难以适应分子影像快速发展的需要，这不仅使教师的教学方法陷于陈旧古板，而且使一些再学习能力、发展潜力大、动手能力强的学生长期得不到有效锻炼和培养。因此，如何将传统的考核知识与技能与考核学生掌握新知识、新技能的本领相结合，是我们需要关注的问题。分子影像学涵盖学科领域广，知识更新速度快，学生学习任务重，我们需要站在发展的角度，从学校培养学生的近期和远期效果建立合理的考评方式。对于学生学习考核，我们采用知识与能力兼顾的评价标准。该评价标准主要包括四大模块：基本理论知识、实验操作技能、进展跟踪和科研创新能力。对于基本理论知识考核，采用试卷笔答形式;对于实验操作技能，考核学生对刻度吸量管、分光光度计、离心机、电泳仪等常规仪器的操作，此外还考核学生对microCT、光学分子断层成像等学院研制的医疗影像设备的操作，以实验报告形式答题;对于进展跟踪考核，则要求学生根据教师给定的主题词，进行文献查阅及总结，以文献综述形式答题;对于科研创新，则根据教师课题或学生自主选题进行相关科研活动，以小论文或专利形式答题。总之，将采用形式多样的考评方式，对学生的综合能力进行测评。
2 总结
分子影像学是一门新兴的交叉学科，已经成为现代生命科学研究最重要的技术手段之一，代表了未来医学影像发展的方向。我校生命科学技术学院为国内最早进行分子影像学研究的单位之一，学院教师来自不同的专业背景，包括信息、生物和数学等专业，在多学科交叉方面已经积累了一定的经验。基于学院在分子影像领域的研究基础，结合我校信息学科优势，融合生命科学相关专业，本文提出建立包括基础理论――验证实验――应用实践三个层次的多学科深度交叉、理工医有机融合的创新型分子影像学教学体系。通过建立该体系，我们将使不同学科背景教师协同工作，讲授成熟的基础成像理论、分子生物学基础知识;实时跟踪分子影像学研究动向，向学生传递最新进展;指导学生进行验证实验，引导学生得出结论，从实验中引申理论知识;此外，基于理论知识以及实验操作训练，锻炼学生使用分子影像设备进行生命科学领域相关研究的科研能力。通过分子影像学综合体系的构建与实施，最终培养基础理论扎实、实验技能过硬、应用实践广泛的理工医复合型分子影像学人才。
基金项目名称：1. 西安电子科技大学新实验开发项目（项目编号：SY1359）
2. 西安电子科技大学本科教育质量提升计划教改项目
注释
① 申宝忠.分子影像学（第二版）[M].人民卫生出版社，2010.
② 申宝忠，王维.分子影像学2011年度进展报告[J].中国继续医学教育，2011（8）：132-157.
③ 朱宏，董鹏，李耀武.分子影像学教学中的哲学思考[J].中国科教创新导刊，2010（2）：82-84.
篇4
SCI创建于1961年，其创始人为美国科学情报研究所所长EugeneGarfield（1925-09-15）。它主要收录文献的作者、题目、源期刊、摘要、关键词，不仅可以从文献引证的角度评估文章的学术价值，还可以迅速方便地组建研究课题的参考文献网络。利用它，可以检索数学、物理学、化学、天文学、生物学、医学、农业科学以及计算机科学、材料科学等学科方面自1945年以来重要的学术成果信息。SCI还被国内外学术界当做制定学科发展规划和进行学术排名的重要依据。SCI的出版形式包括印刷版期刊和光盘版及联机数据库，还发行了互联网上Web版数据库。经过四十多年的发展完善，已从开始时单一的印刷型发展成为功能强大的电子化、集成化、网络化的大型多学科、综合性检索系统。
SCI涵盖学科超过100个，主要涉及农业、生物及环境科学；工程技术及应用科学；医学与生命科学；物理及化学；行为科学。SCI将来源期刊数量划分为SCI和SCI-E。SCI指来源刊为3500多种的SCI印刷版和SCI光盘版（SCICompactDiscEdition，简称SCICDE），SCI-E（SCIExpanded）是SCI的扩展库，收录了6650余种来源期刊，可通过国际联机或因特网进行检索。
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SCI以《期刊目次》(CurrentContent，简称CC)作为数据源。自然科学数据库有五千多种期刊，其中生命科学辑收录1350种；工程与计算机技术辑收录1030种；临床医学辑收990种；农业、生物环境科学辑收录950种；物理、化学和地球科学辑收录900种期刊。各种版本收录范围不尽相同。这其中，含有全世界出版的数、理、化、农、林、医、生命科学、天文、地理、环境、材料、工程技术等自然科学各学科的核心期刊约4500种；扩展版收录期刊6650余种。SCI每年收集论文数达六七十万条。
SCI索引形式
篇5
关键词：和谐 科学伦理 生态伦理 网络伦理 生命伦理
科学技术的进步推动着构建和谐社会的脚步，没有科学技术的社会是滞后的，但是科学技术并不是万能的，如果对其运用不当，那么造成的后果将是我们无法预计的，所以科学技术的发展要在一定的伦理约束下才能为人类生存和发展起到积极的作用。
一、科学伦理掀起的历史进程
第一次世界大战爆发时，化学成果被用作战争、毒气弹等化学武器屠杀了无数的无辜人民。科学家们强烈反对科学成果被用于杀人，倡导“科学要为人道做贡献”，反对化学武器和细菌武器。50年代-80年代这一阶段，针对地球生态环境被破坏，人类面临危险的生存环境，引发了科学伦理问题以及科学家所面临的社会责任。到了90年代开始重点转向信息技术和网络空间的伦理问题；生物技术、基因技术、遗传工程等生命伦理问题。
如今，科学家和全体公民一道，为合理公正地解决而作出了不懈的努力，尽管每个重大问题都未能完善彻底地解决，但毕竟成绩斐然。人类在不断的追求中完善自我，人类的道德境界将更高远更开阔，和谐是人类追求的至上目标。
二、目前热议的科学伦理研究现状
科学伦理问题是从直观的、外显的逐渐演进为隐含的、内在的，伦理问题在更加复杂化和专门化的同时也变得更为意义深远。目前来讲，我国理论界涉略到科技伦理问题的研究已经涉及每一个重要领域，内容复杂不失热点。
（一）生态伦理问题。生态文明是人类文明继续发展的伦理需要，进一步强调人与自然的相互协调、共同发展，倡导生态伦理、生态文明。但是这一共识的争论仍然持续不断，这种争论的焦点主要集中在：第一，探讨生态伦理的理论前提。有人在“人类中心主义”的层面上，主张以人的尺度为价值评价标准，强调人的生存权利与生存价值。第二，关于生态伦理的本质的探讨。从“生物中心主义”或“自然中心主义”的前提出发，生态伦理是人与自然之间所存在的伦理关系。但更多的学者则认为，人与自然之间的关系归根到底是一种价值关系，而不存在什么伦理关系。
（二）网络伦理问题。这是近年来信息技术发展和互联网延伸而引发的关于信息技术负面影响的伦理问题。譬如，有人从网络的运行和使用层面提出，网络技术的兴起引发了道德边缘化、人际疏远、隐私侵犯等问题。总体而言，人们主要是以现有的伦理观念去审视网络技术所带来的各种道德问题。实际上网络伦理问题，追溯根本还是人的伦理问题，时代进步、科技发展，需要我们对人及人伦之道作出进一步的思考和认识，确立与网络技术发展相适应的伦理观念。
（三）生命伦理问题。这是随着近年来生命科学的迅猛发展，而引起人们的极大关注和激烈争论的问题。随着生命科学技术的不断发展，也给我们的社会带来了许多前所未有的伦理难题，无形之中就要求生命伦理学的研究跳出原有的框架，要从全新的角度去研究现代生命科学发展带来的伦理难题。科学技术的应用消融了人类的多样性、复杂性和整体性；科学技术会导致人伦关系混乱、性别比例失调，以及个人和群体的歧视与侮辱、种族主义的沉渣泛起等问题。有学者指出，从技术的可能性上来看，通过基因工程使人类得以优化的方案在今天还是一个遥不可及的梦想，实际上是一种低估了自然界的高度复杂性的盲目乐观。即使我们具有这种技术条件，我们也没有权利对未来人类的遗传特征进行人为的干预。可我们究竟该如何去理解人的生命与存在？新型的伦理规范到底应该是什么，生命科学的研究和应用从而消除其诸多的负面效应呢？目前尚未有明确而具体的回答。
三、把握时代脉搏，解决科学伦理争论问题的创新提议
近些年来科技不断发展，也在不断的进步，因此由此而来的就是关于科学伦理的争论问题。本文通过运用多元的调查研究方法对科学伦理问题的分析和研究，提出了一下几点：
（一）要对实践和科研进行有效区分。在任何一个社会中，对科学的基础性研究都需要加强，而不应该被削弱。而且我们也越来越能感受到科学的基础性研究是极具重要性的。实际上，我们必须能够冷静的分析出一项研究成果对人类具有怎么样的影响，是有利还是有害？通过科学研究才能得到最真实的答案，而仅仅依靠先验的判断是不能达到这个目的的，而且通常也会出现大量的误差。因为人的知识本身是存在盲区的，而且也不能做到完全的理性。所以我们必须依靠实践来完成。
（二）对感性和理性性具有效的区分。在这个问题上，我们就以克隆技术为例，来进行分析。科学的不断发展，随之产生了克隆技术，但同时也对生命伦理提出了挑战。纵观历史，人类社会的每一次发展都是在用理性对抗感性的情感。生命的形式就是不断发展，而人们对生命的认知也是在不断加深的。而科学研究就是让人们的认识不断深化的基本手段之一。在我国一些生态主义者认为不论是克隆动物，还是克隆植物，在他们的眼里都是不道德的行为，都是对生命的不尊重，对生命的亵渎。那么由此也可以看出，他们的观点在情感上顾虑并不能成为阻碍生命研究的理由，因为克隆技术并没有被彻底的终止。
（三）正视科学创新和科学伦理的关系。科学伦理并不是指代科学家的伦理责任和社会责任，因为一旦涉及到了科学家的伦理责任，那么就给科学研究划定了范围和，也意味着给科学研究和科学创新划定了范围、设置了障碍。在以前我们也犯过很多的错误，把很多科学发现当成了不好的东西，当做所谓的唯心主义而大肆批判。比如我们对控制论、对相对论、对共振论、以及对量子力学的批判，我们至今我们都会影响深刻，记忆犹新吧。我们并不能做到没有错误，只能尽力去减少犯错误的几率，总结经验和教训，避免重蹈覆辙。
参考文献：
[1]杨通进：走向深层的环保[M].四川人民出版社，2000年10月
[2]许志伟：面对科技，生命何以自处[J].复旦学报（社会科学版），1999（2）
篇6
关键词生命教育课程探索
中图分类号：G640文献标识码：A
生命科学是与人、社会、环境结合最紧密的学科，面向大学生开设生命科学课程是通识教育中不可或缺的一部分。我校生命科学导论通识课程自2008年以来积累了较为丰富的教学经验，教学内容在趣味性、可操作性以及规范性，重视对非生物学专业学生的授课方式，在培养学生的综合素质与创新意识方面取得了良好的效果。
1反思教学的基础元素
“授人以鱼，不如授人以渔；授人以渔，不如授人以欲。”一个好的称职的教师，不但要给学生以知识，还要教会学生自学的方法。教师是教学活动的组织者，是影响教学有效性的最重要的因素，教师的整体综合素质和情感操守等对教学效率具有重要影响。团队成员在承担《生命科学导论》课程以来，一直在不断丰富专业知识，“学然后知不足，教然后知困”，要改变教学思维，首先改变我们自己。为此我们采取了多种方式提高、升华和创新自身教学水平。
1.1学习优秀团队经验
为提高自身素养，2013年我们邀请清华大学名师吴庆余教授来我院座谈教学经验，分享教学科研成果；2014年课程组11人先后到清华、北大、浙大、上海交大、同济大学等高校观摩学习、取经交流座谈；每年派数名教师参加在广东、福建、山东及本省的教育教学研讨会；定期开展本学院课程组任课老师的互学教学交流。每一次学习都受益匪浅，不仅增加了知识的积累，在交流中也增加了个性的塑造，对生命前缘的理解和认识更加深刻。热爱教育事业，热爱学生，严格自己，身正为范，这本身就彰显了一种让所有生命更加绚丽的理念。
1.2积极申报参与学校的教育教学项目
《生命科学导论》不应该局限于现有的知识体系，应该属于生命学科的大范畴。为整合学院教学资源2015年我们申报并获准了1项重大教改项目“生物技术创新性综合实践教学平台的建设”，2项重大孵育项目《基于生态学视野构建生命教育课程》、《生化》。这是以生命基础教育拓展的新尝试，也是优化现有教学资源的具体体现。
1.3展示教学新成果，触及科学前缘
生命科学的内容不但要注重传统意义上的基础性和系统性，还要注意内容的新颖性、趣味性、科普化、生活化和多样化。要展示生命科学研究最新进展，必须时刻关注前缘动态，重新选定教学内容以触及科学前缘。
2教学方法新探索
2.1讨论、质疑、引发大脑风暴
过去我们的课程以教为主，重视知识的直面传播。重知识、轻能力、重书本、轻实际、重考试、轻应用，以教师、课程、教材为中心。教师自始自终控制着整个教学过程，学生的主体性得不到充分发挥。通识课程建设以来，通过各种学习我们采取了互动式教学，鼓励学生大胆提问，踊跃发表自己的观点和想法。为此我们针对有关生命科学问题展开分组讨论，先后讨论了优生优育、最强大脑、克隆人、转基因技术的利与弊等热点话题，在强烈思维观点冲击下，学生的知识体系一次次刷新，关注了解生命科学的兴趣更加浓厚，跟踪讨论问题的意愿更强烈。
2.2分享经典阅读体会
激发学生学习的兴趣，鼓励他们通过网络查阅和观看生命相关的影像、文字资料。同时通过助教把最新的研究成果放在qq群中，让同学们思考和探索，发表个人意见并邀请他们在课程展开讨论。对《生命是什么》、《寂静的春天》等生命科学的經典文献在课堂中导读，并鼓励学生发表心得体会，积极参与学校组织的经典阅读开放周。
2.3参观调查，贴近生活
组织学生参观、调查校园植物，并对其分类，从根茎叶到花果实种子，了解其生活史，并鼓励学生对所调查的每种植物通过查阅文献资料，了解其用途；对于一些珍稀物种，强调其作用地位以及普及植物资源对生态环境的重要性，不仅让学生学知识，还能长见识。鼓励他们参观动物园、动物标本馆，让学生零距离领略大自然的神奇以对生命科学知识和生活环境有深刻的认识。
2.4厚基础、重操作、宽口径，为交叉学科精心的筛选教学实验
一直以来，生命科学的实验课与理论课严重脱节。为了重视非专业学生基础知识、动手能力的培养，我们每学期精选2-3个趣味性与专业性相结合实验，拓展学生的知识面，鼓励学生自己查阅文献，亲自动手规范化的操作实验，激发学生想象力和创造力，促进学生积极主动思考问题、提出问题，注重学科交叉融合，全面提高大学生的综合素质。再通过多角度、多层次、全方位的实验教学，让学生们对生命科学知识产生全新的认识，深思人类、社会、环境和谐发展的问题。
3改革考核评分标准
考核是课程教学的一个重要组成部分。《生命科学导论》作为一门通识教育课程，其考核方式不仅要考查学生对知识的掌握，还要注意考查学生的道德素质、学习态度、动手能力以及创新能力等综合素质和能力。因此，在面向非生物类专业学生加强素质教育的过程中，经过多年的不断探索，我们抛弃了以往单一的闭卷期末考试的方式，采取了更加灵活全面的考核方式，将考核贯穿于整个教学过程中。平时表现+讨论+实验+期末各占一定比例。该考核方式突出了对学生的基本科学素养、生命科学知识掌握能力、综合表达讨论能力、实验技能及实验结果分析能力的考核，对学生端正学习态度，认真上好每一次课程有很大的促进作用，同时对于提高学生的学习主动性，培养学生的生命科学综合素质也起到了积极的推动作用。
4教学效果硕果累累
新的教学理念带来新的教学效果，在教学中我们不断吸纳各种知识以丰富完善自己，同时将教学成果分享给同行。我们编写出版了《生命科学实验教材》，先后发表教学论文共计5篇。
作者：李萍等
参考文献
[1] 周红.授人以鱼，不如授人以渔——例谈综合实践活动中的方法指导[J].新课程（教研），2011（07）：60-61.
[2] 缪敏锋.学然后知不足，教然后知困”——对几个教学案例的反思[J].学生之友（初中版）（下），2010（03）：19-20.
篇7
1 当代大学生的生物科学素养现状及其存在问题
生物相关专业的学生对生物科学技术具有浓厚的兴趣,生物科学技术基础知识扎实,对生物技术发展持积极的肯定态度,具备良好的科技强国的信念。但是,他们对高新生物科学技术知识和先进实验技术了解较少,生物科学实验实践技能较差,对生物科学科研精神的理解和研究方法的掌握不足。有调查表明,当代大学生对于当前的一些生物热点问题有一定的了解,但是对于高新技术的应用和新的科学研究领域的认识不足。在理性上,有43%的学生是盲目的怀疑,或者是盲从专家和他人的观点,对事物较少有自己的看法;在探索求知精神上,“科学功利主义”对学生的影响最大,使得学生视野狭窄、目光短浅;在实证精神上,有62%的学生缺乏实验实证精神,偏重抽象思维,缺乏科学实验的精神和价值眼光。②此外,许多高校只注重生物专业课的常规教学,很少举办专门的科研活动,且科学技能培养与锻炼的途径缺乏,这使得大学缺乏浓郁的科学素养氛围,学生较难形成一定的科学技能,由此科学实践能力也较差。
2 细胞生物学教学中培养科学素养的意义
细胞生物学是生物学类及农林医药类本科生一门必修的专业基础课,是现代生命科学的前沿分支学科之一,它是以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。细胞生物学是一门承上启下的学科,和分子生物学一起同是现代生命科学的基础,并广泛渗透到遗传学、发育生物学、生殖生物学、神经生物学和免疫生物学等的研究中,和农业、医学、生物高新技术的发展有密切的关系,是生命科学的重要支柱之一,在解决人类面临的重大问题、促进经济和社会发展中发挥重要的基础作用。同时,细胞生物学又是一门实践性很强的学科,重要理论与实践密切地联系着。随着生命科学自身和生物产业的快速发展,对生命科学相关领域创新型人才的需求也在不断增加。由此可见,细胞生物学课程中科学素养的培养对于建立与其专业层次、研究方向相符合的细胞生物学知识构架体系,培养和锻炼学生的科学思维能力具有非常重要的作用。
3 细胞生物学教学中如何培养学生的科学素养
细胞生物学作为生物学类及农林医药类的一门专业基础课程,在培养学生的科学素养方面,具有举足轻的重要作用。然而,科学素养的提高不是一朝一夕之功,教师应始终将其贯穿于自己的教学之中。如何在细胞生物学教学中培养和提高学生的科学素养,以下是笔者的一些想法和体会。
3.1 加强课堂教学中的“生活化”融合
细胞生物学的知识理论性强,内容抽象深奥、难于理解,教师可以试将抽象的内容与日常生活相联系,使学生有此联想起有趣的、熟悉的生活场景或事物,这不仅使抽象的内容具体化和动态化,使其容易理解,而且激发了学生的探究欲望和学习兴趣。例如讲解“蛋白质的分选”时,引导学生由细胞社会联想到人类社会。细胞中的各种蛋白质发挥结构或功能作用的部位几乎遍布细胞的各种膜区和组分,只有当蛋白质各就各位并组装成结构和功能复合体,才能参与细胞的各种生命活动。这就好比在人类社会中,各专业的毕业生只有找到适合其自身特点的工作岗位才能发挥所长。总之,运用发散性思维,尽可能地将细胞生物学抽象的理论知识与生活实际联系起来,并配合以多媒体辅助手段,使抽象的内容变得形象生动,易于理解掌握。
3.2 侧重教学内容的前沿性和新颖性
细胞生物学发展极为迅速,随着科学家们研究成果的不断涌现,其内容处在不断更新的动态过程中。因此,教师在教学过程中,要注重联系学科的前沿和热点,讲述较先进的科学结论,跟踪国际上最新进展。此外,教师在注重教学的同时,宜以科研并举,以科研引导和促进教学;教学与培养科学研究型人才紧密结合;教学内容与最新科研进展同步,使学生在正确掌握细胞生物学基础上学会解决与之相关的科学研究问题。如将教师的主要科研成果与基础理论教学有机结合,结合教学内容介绍自己的科研成果,这样既生动又贴切,学生又很熟悉,使学生获得学习的兴趣和动力,亦可以启发学生的创新思维能力,培养学生的科研钻研精神。
3.3 增加细胞生物学实验综合性和设计性实验的比例
综合性实验注重知识的综合运用,实验原理和方法步骤较为复杂,可以使学生更好地理解实验原理,正确使用仪器设备,锻炼学生综合分析问题的能力;设计性实验是指学生根据实验项目,自主设计实验方案,自主准备实验材料,自主配制实验所需试剂,根据自己的时间自主安排实验进程,设计性实验可以充分调动学生的实验积极性,培养学生的创新思维和勇于探索的精神。由此可见,综合性和设计性实验可以锻炼学生综合分析问题和解决问题的能力。③然而目前许多高校由于实验条件和课时安排的限制,细胞生物学实验主要以基本操作和验证性实验为主,综合性和设计性实验较少甚至没有,这在一定程度上限制了学生综合素质和创新思维的培养。④因此,教师应根据科学性、可行性和实用性原则增大综合性和设计性实验的比例。如我们精选了真核生物基因组的提取、纯化、鉴定、扩增、酶切、重组、转化、筛选的大实验,膜蛋白的分离与鉴定等综合设计型大实验,这些实验中的每个实验都构成了一个综合性整体,同时,在实验材料的选择上尽量做到由学生自主选择。通过每一次的综合设计实验,使学生进一步巩固了已学习的知识和已掌握的技术,并能够对实验结果进行合理的正确的资料采集、整理、分析和归纳,有效地培养了学生的科学素质、科学精神、创新思维及分析问题和解决问题的能力。
3.4 组织各种“科学小组”,布置学科发展前沿的讨论,与全程科研训练对接,以培养学生的科学态度和科学精神
篇8
庄小威今年5月荻选美国科学院院士，由此刷新了最年轻美国科学院华人院士的纪录。她出身中科大少年班，15岁进入大学，但是这位天才认为自己在中国接受的教育中创造力是个空白：“我在读大学时没有创造力，到了伯克利才慢慢改变，开始批判性地阅读和怀疑性地阅读。”
“有人说你像红楼梦里的史湘云，你怎么看?”
“你是如何平衡妻子母亲女儿科学家这几个身份的?”
场下“粉丝”的这些问题，让人绝不会想到，这是一个科学讲座的现场。
这场主题为《从物理到生物》的报告，是北京大学“大学堂顶尖学者讲学计划”的—部分。主讲人庄小威成为入选该计划的第二位学者。一个多月前，诺贝尔物理学奖得主崔琦作为首位入选者开启了这一讲学计划。
“顶尖学者”庄小威实至名归：今年5月她获选美国科学院院士，由此刷新了最年轻美国科学院华人院士的纪录。在这—名单中，被她甩在身后的不乏声名如雷贯耳的名家，包括华人诺贝尔奖得主杨振宁、李政道、丁肇中等人。在此次北大报告现场，庄小威受追捧之热烈，甚至超过崔琦。
尽管庄小威的形象早已多次出现在荧屏报端，但当她来到现场，这位年轻的女科学家还是引来观众不约而同的惊呼。
惊呼的原因不难理解：明眸皓齿，话语轻陕，看起来比她40岁的年纪还要年轻不少，这与人们印象中的科学家形象并不相符，俨然一位邻家姐姐。
但在演讲中，她还是显现出了大多数科学工作者的特质。她反复说道：“我不愿意做演讲，因为演讲不像物理那样有着严密的逻辑。”
对朱棣文的建议说“why not”
庄小威开始引起国内媒体的广泛关注，大约是在6年前。那年，34岁的庄小威成为哈佛大学化学与化学生物、物理学双聘教授，并随后在哈佛大学建立了以自己名字命名的单分子生物物理实验室。
事实上，庄小威在圈内成名更早。2004年，美国著名的《科技评论》评选出在纳米技术、计算机与通信及生物技术领域从事前沿技术研究的、年龄在35岁以下的100名青年创新者，庄小威名列其中。2003年，31岁时，庄小威获得麦克阿瑟“天才奖”，她是第—位获此荣誉的华人女科学家。
北京大学生命科学学院院长饶毅告诉《瞭望东方周刊》：“庄小威的科学成就有目共睹。如果说她是杰出的华人女科学家之一，不会有很大争论。”
庄小威的主要研究内容是用现代成像研究生物学问题。她最知名的研究成果是曾拍摄到单一枚感冒病毒如何影响一枚细胞，这是首次有科学家记录到这—过程。
为了实现这一目标，她将带荧光的分子标记物附在病毒上。当用激光照射时，标记物发射出特殊的彩色光。借助超分辨率显微镜技术，就可以实现跟踪拍摄。
庄小威能够取得这样的突破，得益于她跨学科的背景。
这位如今在生物学领域颇有建树的学者，直到博士生学业结束时，一直聚焦物理领域。1987年，庄小威毕业于苏州中学的科大少年班预备班；1991年，她获得中国科学技术大学物理学学士；随后，她赴美国加州大学伯克利分校深造，师从著名物理学家沈元壤，1997年获物理学博士学位。
在科学网上，有网友认为，庄小威之所以从物理转而研究生物，是因为“生物科学相对于数理化而言，还是一门非常初级的科学，容易出成果”。
庄小威对此的解释是，这就是个偶然。博士后研究期间，她进入诺贝尔物理学奖获得者朱棣文的实验室。庄小威说想做点新东西，朱棣文问她要不做生物，“我就跟他说why not”。
科大少年班采取自由选课制度，庄小威的兴趣都在数学、物理上，导致她没有任何生物学基础。研究开始时，她连DNA和RNA有什么区别都不知道。但她认为，“ignorance is bliss(无知者无畏)”。
无畏是庄小威性格的一部分。在美求学期间，一次，沈元壤受邀在某大会上做报告。因为临时有事，沈元壤让庄小威代劳。这位还在念书的女学生十分自信地走上讲台，后来效果不错，会议还延长了十分钟。
恰逢生物革命
从物理到生物，这个偶然的变更带庄小威进入了一个完全不同的学术世界：“做生物研究有个做物理没有的体验。做物理研究，经常是自己提出问题，自己给出解答，没多少人关心。做生物研究，不需要挖空心思去想新题目，有很多自然而然的东西，因为生物跟我们息息相关。而且大家都关心健康，因此比较容易产生社会共鸣。”庄小威告诉《瞭望东方周刊》。
值得注意的是，近年来获评美国科学院院士的美籍华人科学家中，生物领域的研究者在各学科中占据多数。如在2012年的获选者中，6位在美华裔学者的研究领域均与生物领域相关。前几年人选的学者亦有不少在国内为公众所知，如北京生命科学研究所所长王晓东等人。
饶毅说：“留学美国的中国人，研究生命科学领域的，最终留在学术界的人数比其他学科更多。”
观察美国科研的整体状况，这一现象不难理解。以2011年美国科学院院士评选为例，在72位新晋院士中，从事生物医学领域研究的院士有20多位，在总数上占绝对优势。
饶毅对此的解释是，“因为美国投资生命科学的研究经费有可能多于数理化天地等学科研究经费的总和，美国做生命科学学术的人就比较多。”庄小威从另一个角度解释了生物研究火热的原因：“作为一门新兴学科，生物研究比较吸引人才。”
在20世纪下半叶，生命科学成为发展速度最快的领域之一，“21世纪是生命科学的世纪”这一说法甚至进入了教科书。
篇9
1转化医学的概念
转化医学是近l0年来国际生命科学界的一大热点，于1996年由国际知名医学杂志《Lancet)首次提出。目的是将基础科研成果快速转向临床应用，在基础研究与患者的诊疗之间，特别是与临床试验建立桥梁联系，更有效地将基础研究发现应用于临床疾病的预防和诊疗，并以临床疾病的问题指导基础研究的走向…。对于临床医生而言，把握转化医学的本质，就是要注重从临床中发现问题，为基础研究提供研究方向和目标，并将实验研究成果应用于临床诊治当中，解决临床问题，切实为临床服务。
2科研选题应源于临床
科学问题的提出必须且只有来自于人体，才能真正体现科学研究的价值。麻醉学科研领域中，习惯的做法是在老鼠、兔子或狗身上展开基础研究。但是必须意识到，基于实验室在非人体水平发现的某种现象提出假说，这些假说通常并不能推及人体，约3／4的基础研究甚至没有进入临床前实验就被弃之一旁。惟有基于临床发现所提出的假说和研究模式，才能最大程度地反映人体的真实状况]。广大临床麻醉医生需要认真思考如何将临床现象凝练成具体的科学问题，通过系统的实验室研究获得其规律性，转化为指导临床麻醉工作的知识并能经得起大样本的临床评价。基于这种思想的指导，近年来科研选题的方向，都是尽可能从临床麻醉工作中来寻找。比如说，在临床工作遇到了很多创伤失血性休克需行手术治疗的患者。心、肺是这些患者缺血后损伤的首次打击器官。临床麻醉广泛使用的物会对这些器官产生怎样的影响呢?针对这些疑问选题，以静脉异丙酚为干预，选择其临床相关浓度范围，在动物身上开展药物对靶器官缺氧一复氧影响的研究。结果发现：异丙酚后处理，能显著减轻大鼠心肌细胞缺氧一复氧损伤；异丙酚预处理，能显著减轻缺氧II型肺泡上皮细胞凋亡，提高细胞存活率。并推测这种保护作用的相关靶基因及胞内信号转导途径，相关研究结果先后于2010年和2011年发表在Euro—peanJournalofAnesthesiology和Injury杂志。在此基础上，制定研究方案，观察常规使用的静脉物异丙酚，对创伤失血性休克拟行手术患者缺血器官的影响及可能机制。如果动物实验的结果能够在临床麻醉患者身上得到印证，那么对于科研工作无疑是一个重要的肯定和鼓励。毕竟，开展的所有医学科学研究最终服务的个体是人，只有成功实现基础实验和临床试验的对接，完成研究成果的转化，才能真正体现科研工作的价值。
3科研成果应用于临床
近年来，进行了大量的动物实验，研究高位脊髓损伤后神经中枢、心脏、肺、大血管、外周神经等部位的自主神经功能障碍，从中筛选出从外周到中枢的一条异常神经反射弧。研究课题《平战时脊髓损伤后心血管功能可塑性的研究》获得了2007年军队科技进步二等奖。以该研究成果指导临床高位脊髓损伤患者的麻醉管理，术中无1例患者出现恶性自主高反射。内皮干细胞的研究是目前医学界研究的热点，已经证实内皮干细胞在细胞炎症反应和自身免疫应答的调控方面发挥了重要作用。科室的研究生也在该方面进行了一系列动物实验，发现应用内皮干细胞移植，可明显减轻大鼠内毒素所致急性肺损伤，研究论文今年已被国际麻醉学顶尖杂志《Anesthesiolo—g)r》接收。由于内皮干细胞移植已进入临床实践，下一步就是要联合医院、大学、科研机构、医药公司和生物器械公司等部门和机构，将该研究成果逐步推向临床。但由于临床研究的复杂性，涉及适应证、医BasicMedicalEducation，Jan．2012，Vo1．14No．1学伦理、药物或治疗方法的安全性评价等，实验室的结果转化成为经过临床验证有效、能够在l临床推广应用的成果将会是一个较长的探索过程。
篇10
关键词：DNA计算；计算模型；DNA计算发展前景
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)04-0920-02
Analysis DNA Computing and its Development
XIAO Zhen-nan1, JIANG Han-yang1,2,WANG Xiang-wen1
(1.Department of Computer Science and Technology, Hunan Technological and Economic Vocational College, Hengyang 421001, China;2. Department of Computer Science, Hengyang Normal University, Hengyang 421000, China)
Abstract: In recent years, based on the biochemical reaction mechanism of DNA computing model by many different scientific disciplines within the field of scholarly concern. DNA computing has become the forefront of international scientific research within the field of a new hot spot. This paper discusses the principle of DNA computing, DNA computing summarized the characteristics, DNA computing model, and pointed out the study of DNA computing problems, and finally to the development of DNA computing prospect.
Key words: DNA computing; computing model; prospects of DNA computing
DNA计算利用DNA特殊的双螺旋结构和碱基互补配对的原则对问题进行编码，把要运算的对象映射成DNA分子链，在生物酶的作用下，生成问题的可能解即初始数据。然后按照一定的规则将原始问题的数据运算并行地映射成DNA分子链的可控的生化过程。最后利用现代生物技术等手段获得运算结果。
1994年,Aldeman博士介绍了用DNA来解决复杂的数学问题想法。Aldeman是美国南加州大学的一名计算机科学家，在阅读James Watson写的《分子生物学的基因》得出了结论：DNA是有潜力的计算。Aldeman博士在实验室采用现代分子生物技术，在试管中利用DNA分子解决了具有7个顶点的有向Hamihon回路问题(Hamilton pathproblem。HPP)，该研究开创了用DNA分子解决经典困难计算问题的先河。它的新颖性不在于算法。也不在于速度，而在于采用了迄今为止还没有作为计算机硬件的生物工业技术来实现，并且开发了DNA潜在的并行性。随着传统电子计算机的制造工艺濒I临极限，DNA计算成为了传统硅介质计算机的最有利挑战者。这一研究成果引起了世界范围内各个科学研究领域科学家的广泛关注，继而开辟了一个崭新的研究领域--DNA计算。
目前，国内北京大学、上海交通大学、西安交通大学系统工程研究所和华中科技大学分子生物计算机研究所等高校、科研单位和计算机专家在DNA计算科学研究领域取得了很好的研究成果。其中上海交通大学Bio―X生命科学研究中心和中科院上海生命科学院营养科学研究所于试管中完成了DNA计算机的雏形研制。在实验上把自动机与表面DNA计算结合到了一起，这在中国还是首次。
1 DNA计算原理
DNA计算的原理来自分子生物学的研究成果。DNA链的巨大并行性和Watson―Crick的互补结构使这样的计算对解决一些问题。特别是一些传统电子计算机还无法解决的问题，有了良好并且广阔的发展前景。DNA计算原理图如图1所示。
DNA的来源广阔．生物乃至人的体内就拥有大量的DNA链。DNA是由聚合链组成．通常这样的链称为DNA链，DNA链由核苷酸构成，核苷酸由4个不同的碱基：A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶)、T(胸腺嘧啶)。而根据Watson―Crick互补双链结构．这样的碱基配对相互吸引：A与T连接。G与C连接。正如电子计算机由0和1的编码来编写和表示信息一样，由字母表Σ={A、T、G、Cl组成的DNA单链可以看做是编写和表示信息的方法．而基于DNA链的一些生物操作(PCR操作、亲和层析、超声波降解、磁珠分离、凝胶电泳等)可以认为对这个字母表的计算方式。这种计算，不仅是一种物理性质的符号变换，也是一种化学性质的变换，这种计算方式是前所未有的，是划时代的。
2 DNA计算模型
DNA计算模型的研究已经引起了数学、计算机科学、生命科学等领域研究者的广泛关注。DNA计算研究的最终目的是构造出具有巨大并行性的DNA计算机。在目前所获得的DNA计算模型中，最能引起学者们兴趣与关注的模型有如下几种：粘贴模型、剪接系统模型、表面与芯片DNA计算模型、布尔电路模拟等。国内开始DNA计算的研究始于1996年。到目前为止，我国关于DNA计算的研究已经取得许多可喜的研究成果。如最小顶点覆盖问题的Sticker模型，布尔电路模拟，DNA计算与遗传算法，神经网络算法的结合，DNA计算中的编码等。
目前，DNA计算模型主要分为基于DNA分子结构特征的DNA计算模型和基于生物操作与实现的计算模型。
2.1 基于DNA分子结构特征的DNA计算模型
1) 基于DNA分子结构特征
粘贴模型是由Roweis等人于1996年提出来的。它是一种基于分子操作和随机访问内存的一种DNA计算模型，是一种通用计算机系统。粘贴模型采用单链和双链的混合形式进行编码，将一条长链划分为若干段。其中有些是单链，有些是双链，单双链随机分布。若用单链表示数据0，用双链表示数据1，则一条这祥的一个长链可用来表示二进制数据。由于单链和双链根据不同的生物操作可发生变化，因而DNA链相当于一个随机数据存储器。粘贴模型的优点是在运算过程中不需要DNA链的延伸，也不需要酶的作用，并且DNA链可重复使用。
2) 基于DNA分子结构特征的其它计算模型
除了粘贴模型外，目前研究比较热的还有剪切系统模型、插入―删除系统模型、发夹DNA计算模型、质粒DNA计算模型等。
2.2 基于生物操作与实现的DNA计算模型
基于生物操作与实现的DNA计算模型主要包括试管型、表面型两种。
3 DNA计算的优点
1) 运算速度快
普通的计算机的运算速度为106次/秒，目前最快的超级计算机的计算速度为1012次/秒，而对于分子计算机，如果是两个DNA的连接视为一次操作，又假定4*1014个边DN断有一半发生了连接反应，则分子计算机的运算速度为1014次/秒。
2) 低能耗
生化反应所需要的能量消耗很小, 完成同样的运算DNA计算所消耗的能量是大型机的十亿分之一。
3) 存储容量高
DNA存储信息的密度是1bit/nm3，而当前录像带的信息存储密度仅为1bit/1212nm3。
4) 可以真正实现并行工作
传统电子计算机主要是串行工作，而分子计算机可视为多CPU的并行工作，可以实现现有计算机无法真正实现的模糊推理和神经网络运算功能。对于分子计算机，一个DNA分子相当于一个CPU，在1molDNA溶液中就含有1023个分子，则可以实现1023量级的并行计算。
5) DNA计算存在的问题
随着生物技术的不断发展，DNA计算将会被用来解决更多的实际问题，特别对一些复杂巨系统中的问题。它将会给数学、计算机科学、生物学、化学和工程等学科带来飞速的发展。但DNA计算本身也存在一些问题网：
1) 没有统一的操作
由于其本身的生物技术的多样性，基于DNA计算的基本操作并没有统一。通常在不同的解决方案里会提出同样的操作名称，但其对应的生物操作并不相同。对于研究者来讲。在查阅相关资料时．不得不把更多的精力放在分子生物学操作上，这对于用DNA计算解决问题是不利的。特别是随着问题规模的增大，所需要的DNA分子数目和各种酶的数量会呈指数增长，而生物操作错误和统计误差的概率会被放大。
2) 自动化程度不高
在DNA计算中人的参与还是比较多的，随着DNA计算研究的发展，现在已经出现了一些半自动的DNA计算机，但还是无法离开人类的参与，从某些角度上来讲，也大大制约了DNA计算的发展。
3) 缺乏良好的人机对话界面
DNA计算机要想真正地取代传统电子计算机，就目前而言，在人机对话界面上还有待改进，无法便利地输入问题和获得解，在这些方面还是无法离开传统计算机。
4 DNA计算的发展前景
目前，关于DNA计算和DNA计算机的研究发展速度十分惊人。无论在理论研究上，还是实验方式的研究上都有很大的进展旧。基于固体表面的DNA计算可不在溶液中进行。这项成果大大降低了DNA计算的出错率。粘贴计算模型的出现使得在运算过程中不需要DNA链的延伸，也不需要酶的作用。并且DNA链可重复使用，对DNA链的增长起到了控制作用。
DNA计算应用广泛。利用DNA计算可以解决某些NP完全问题；实现数据加密、解密；进行智能控制；解决生物化学、组合化学、医学等领域问题；实现Boolean电路和数据流逻辑运算等。
DNA计算是跨学科的研究热点。涉及到DNA计算的学科有生物学、化学、数学和计算机科学等。
DNA计算研究方向广泛，涉及到DNA计算的的主要研究方向有DNA nanotechnology、表面实验、算法设计和计算模型等。
5 小结
综上所述，DNA计算的发展前景是非常广阔的，随着生物技术的发展，特别是越来越多的研究者的参与，DNA计算的研究将会出现一个崭新的局面。很多制约现在DNA计算的问题慢慢会得到解决。虽然在很多方面，DNA计算还存在问题，但在特定的领域和复杂问题上，它已显现出巨大的潜力。这一新领域的发展和研究值得关注和重视。
参考文献：
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[3] 王庆虎,郑虹.一种新的求解最小生成树问题的DNA算法[J].电脑知识与技术,2009(1).
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