细胞生物学的主要研究领域范文

导语：如何才能写好一篇细胞生物学的主要研究领域，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。

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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

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【关键词】医学细胞生物学；教学改革；中医药院校

湖南中医药大学是以中医药为主兼顾西医的一所地方医药类高校，本校开设的西医专业主要包括临床医学5年制、7年制和医学检验等专业，这些专业在大二都会开设一门共同的专业基础课——医学细胞生物学，该课讲授的知识内容主要涉及细胞的结构与功能和各种重大生命活动，是西医学生必需学习的一类基础性医学知识，对他们日后学习专业课程有很大的帮助[1]，因而我校对西医学生开设医学细胞生物学是有必要的，但考虑到中医药院校西医专业的特色性，本课程学时安排较短，总学时仅有48学时，其中理论课占32学时，实验课占16学时，这就需要授课教师有别于其他综合性大学和西医院校的普通教学，探索适应于中医药大学的特色性教学，现就中医药院校实践医学细胞生物学教学改革的做法谈一谈体会。

1精选理论课教学内容

医学细胞生物学是生命科学的一个重要分支，其研究领域相当广泛，研究内容也十分丰富，当把它作为一门专业基础课对西医本科生开设时，就需要教师认真思考自己的讲授内容，避免在授课时为了片面追求学科知识的完整性和系统性，而出现讲授内容面面俱到，但都浅尝辄止的局面。为此，在理论课课时允许的情况下，以西医学生应该掌握的医学细胞生物学基础知识为前提，对精选教学内容进行探索。

1.1选择合适的授课教材

教材是教师授课和学生学习的一个重要媒介，其选择是否合适会直接影响到整个教学的成败，因此在教材选择上通过比较国内综合性大学、师范院校、农林院校、医学院校等编写的相关教材，发现由陈誉华主编的《医学细胞生物学》相对合适[2]，该书内容精炼、调理清楚，较好地协调了知识的基础性、系统性和先进性，并且书中每章最后一节还会对临床上一些与本章知识相关的疾病进行细胞分子机制的阐述，从而在一定程度上加强了细胞生物学与医学的联系，使西医学生感受到了医学细胞生物学知识的临床应用价值，提高了他们对本门课程的学习热情。

1.2讲授重点的知识内容

医学细胞生物学是生命科学中一个既基础又前沿的学科，它的知识体系已渗入到其他西医基础学科当中，如生物化学、分子生物学、生理学、遗传学等，因此在讲授医学细胞生物学时就一定要注意突出课程自身的特色和重点，学会合理取舍，从而避免因学科间的一些交叉知识的重复讲授浪费原本宝贵的理论学时，譬如医学细胞生物学中对于细胞内生物大分子的介绍、线粒体的呼吸代谢功能、细胞核内DNA的复制与转录、细胞质中蛋白质的合成等内容，因在其他课程中会重点学习，故在本门课程中可在向学生说明原由的情况下略讲或不讲。

1.3补充“游离教材”的教学内容

据吴泽球的调查显示，一门学科最新版教材的面世总会比该学科自身的发展晚3～5年[3]，因而就医学细胞生物学教材来说，它里面记载的知识与学科最新的知识比还是相对滞后的，这就需要教师在授课时适时游离教材，并补充一些与本学科相关的新知识、新资讯或参考书目，如讲到物质的囊泡运输和细胞自噬时，就可以分别结合综述性文献谈一谈2013年和2016年的诺贝尔生理或医学奖，并介绍获奖者在这些领域中都做了哪些贡献，以及现阶段有哪些更新的进展和将来可能的发展方向[4-5]，通过以上这种适当补充教材以外内容的方法，不但可以使学生加深对教材相关知识的理解，而且还可以使学生受到高尚科研精神的熏陶，激发他们进行科学研究的求知欲和探索欲。

2精选实验课教学内容

医学细胞生物学是一门实验性学科[6]，它里面小到每一个观点的提出，大到一套理论学说的建立都是通过实验得出的，因而要使西医学生强化理论课上学到的知识，最好的方法就是让他们走进实验室，在老师的指导下亲自动手进行实验，但由于我校实验课课时一共才16个学时，且每次实验只有4学时，因而西医学生能做的实验内容只有4个，这就要求教师在开设实验前需精心准备，从众多的实验内容中挑取即经典又方便开设的内容进行实验。经过反复的斟酌和讨论，我校医学细胞生物学实验主要开设《细胞膜的渗透性》《细胞中微丝的显示与观察》《人外周血淋巴细胞染色体制备与观察》和《鸡血红细胞计数和活性检测》4个内容，之所以选择这4个内容主要有以下3个方面的考虑：首先，医学细胞生物学研究的主体是真核细胞，而真核细胞在结构上主要是三大体系：（1）生物膜体系；（2）细胞骨架体系；（3）遗传信息表达体系，因此在实验中分别以细胞膜、微丝和染色体作为真核细胞三大结构体系的代表各开设一个实验内容，这对学生加深理解和记忆真核细胞三大结构体系是有益处的。其次，细胞培养是进行细胞研究的一项基本技能，因此在开设的《人外周血淋巴细胞染色体制备与观察》中初步涉及了有关这方面的知识和操作步骤，这对西医学生日后在临床工作中开展医学细胞生物学的研究工作是有帮助的。最后，在实验内容中开创性地使用鸡血红细胞进行细胞计数和活性检测，这一方面使西医学生掌握了血球计数板的使用方法和细胞活性判断的原理，另一方面也为其他一些实验条件相对落后且没有细胞培养室的中医药院校，开设类似的细胞计数和活性检测实验提供了可以借鉴的实验材料。

3革新教学手段和模式

目前，因我校医学细胞生物学教学课时偏少，故其教学模式依然是以教师为中心的传授—接受模式，但考虑到教学活动的最终目的不是为了灌输知识，而是为了促进学生的学习，培养学生主动获取知识的能力，因此在教学实践中我们对一些传统的教学模式和手段进行了革新。

3.1革新教学手段

随着信息技术的快速发展，多媒体教学已广泛应用于我国高等教育[7-8]。这种新兴的教学手段较传统的教学手段最大的优势是，它能通过图像、音频、视频等传播媒介在短时间内向学生传递大量的知识信息，并能将原本抽象、枯燥的内容以形象、生动的形式表现出来，因而它特别适用于如医学细胞生物学这类课时短、内容多、理解难的学科。在湖南中医药大学医学细胞生物学教学手段革新实践中，积极采用以多媒体教学为主传统粉笔教学为辅的革新策略，通过课前精心准备多媒体课件，课中认真讲解多媒体课件，课后主动多媒体课件这3个环节，使听课西医学生在有限的学时中获得并掌握大量的课程知识，从而达到了提高授课效率和授课质量的目的。除此之外，由于网络是当前高校学生中一个普遍受欢迎的事物[9-10]，因而在教学手段革新实践中应重视它的作用。在实践中，可利用校园网络建立了课程专用邮箱，而且根据学生喜欢挂QQ、聊微信的特点，还专门建立了课程QQ群、微信群，通过这些网络平台的搭建，实现了教师与学生的全天候联系，让原本局限于教室的传统教学平台延伸至学生的平时生活，因此一旦学生在非课堂学习过程中遇到什么学习问题，就可以利用这些网络平台及时与老师联系，老师也可以在第一时间对学生进行解答，而且老师通过网络还可将一些重要的学习资料给学生，从而较好地实现师生之间的双向交流。

3.2革新教学模式

近年来，被称为探究式教学或基于问题学习（Problem-basedlearning，PBL）的教学模式在我国教育界广受教育工作者的青睐[11-12]，其核心思想就是提倡教师授课时要以某一核心问题为中心，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，从而达到“授人以鱼不如授人以渔”之目的。在实际教学中，运用该教学模式在一些章节中进行授课，譬如在讲授细胞衰老时，就把解释细胞衰老的可能机制作为一个核心问题提出来，然后要求学生以寝室为单位组成学习小组，利用课余时间到图书馆或网上搜寻资料进行探究学习，最后在学期末利用1～2个课时向老师和同学汇报探究学习成果，并接受老师的点评。通过以上的尝试，发现探究式教学能较好的激发学生的学习热情和探索欲望，而且学生对自己探究学习的知识掌握牢固，但这种模式也存在着不足之处，其中知识学习缺乏系统性是该模式的一个最大“短板”，因此建议授课时以讲授为主，辅之该模式应该能收到较好的教学效果。

4完善课程评价体系

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关键词：医科大学;交叉学科;建设;独立

中图分类号：G 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-11-00-01

从概念上讲，学科交叉逐渐形成一批交叉学科。交叉学科的不断发展，推动了科学领域的进步，交叉学科正在逐步向综合科学发展。在医科大学中，独立学科的研究已经进入到了一个理想的高度，要想在今后获得更大的突破，应该独立设置医科大学交叉学科，而不是仅仅作为单一的课程来对待。本研究主要对独立设置医科大学交叉学科建设展开分析，现做如下综述。

一、独立设置医科大学交叉学科建设方案

（一）交叉学科的形式

就交叉学科本身而言，其独立设置的目的在于提高医科大学的研究水平，并且扩大医学领域的研究范围，输送更多的人才。基于现实需要的考虑，交叉学科的形式可分为3个层次：核心学科、紧密层学科、外延层学科。核心学科作为我国的重点培养项目，必须是具有博士学位授予的学科。以分子生物学为例，该学科主要是在分子水平上研究生命现象的科学，属于典型的交叉学科。在医科大学中，分子生物学主要是研究生物大分子（核算、蛋白质）的结构、功能以及生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。分子生物学在现代医学中，突出表现为对人体神经活动的机理探索，对癌的发生研究等等[1]。紧密层学科主要是由核心学科的内涵联系紧密的若干学科组成，该形式主要是为了让学生了解更多的医学知识，并自主探究其中的联系。外延层学科主要是核心学科与紧密层学科联系松散的外周学科。

（二）交叉学科的内容

独立设置医科大学交叉学科，应从多方面入手，而不是仅仅局限在医学学科的内部，应向多种学科进行拓展，深入研究，将各个领域的相关联系摸清楚，为将来的医学发展和国家发展做出更大的贡献。本研究认为，交叉学科的内容应包括以下几个方面：第一，医学与自然学科的融合。以细胞生物学为例，该项交叉学科体现在显微、亚显微、分子水平三个层次上，主要是研究细胞的结构、功能、各种生命规律[2]。从客观的角度来说，细胞生物学有利于研究人类的起源，并且在发现新物种和探究古老物种方面，都做出了非常突出的成就。值得注意的是，细胞生物学还能够对细胞结构与功能进行研究，特别是染色体，这对临床医学的发展和各种先天疾病的治愈都具有较大的积极意义。第二，医学内部学科之间的融合。交叉学科的核心目的之一就是促进当代医学的发展，将医学内部学科进行融合，不仅健全了交叉学科的研究体系，同时可将最新研究成果应用到临床治疗中，提高治疗水平，促进患者早日康复。第三，医学与人文社会科学的融合。以生态学为例，该项交叉学科主要研究生物体与其周围环境相互关系的科学，属于医学与人文社会科学的典型结合。随着人类活动范围的扩大与多样化，人类与环境的关系问题越来越突出。因此近代生态学研究的范围，除生物个体、种群和生物群落外，已扩大到包括人类社会在内的多种类型生态系统的复合系统。人类面临的人口、资源、环境等几大问题都是生态学的研究内容[3]。

二、独立设置医科大学交叉学科建设成效

（一）通过实施重点建设工程，学科层次和水平得到全面提升

现实工作中，独立设置医科大学交叉学科并不是一件容易的事情，但最终的成果却是被社会广泛关注的。从我国的情况来分析，通过实施重点建设工程，学科层次和水平获得了全面提升，我国的医疗水平和技术也有较大前进。例如，2003年，复旦大学与上海医科大学合并以来，积极致力于医学与诸多学科的融合。学校特设了Med-X基金，以此为纽带，通过项目合作，实现了两校技术平台和科技资源的共享，大幅提升了科研实力，拓宽了科研领域。“环境化学污染物致机体损伤及其防御的基础研究”项目，是复旦与中国预防医学科学院联合申报成功的2002年“973计划”项目[4]。中国预防医学科学院之所以选择复旦作为合作伙伴，就是因为看中复旦大学生命科学院与医学院结合后的研发实力居于国内前列。枫林校区宋后燕教授的分子医学实验室就是在两校合并后，得到科技资源的支持，成功建成教育部重点实验室。

（二）通过扶持新兴交叉学科，学科专业覆盖面进一步拓宽

除了上述的成效外，我国还通过扶持新兴的交叉学科，促使学科专业覆盖面有了更大的拓宽。以四川大学华西药学院为例，该学校的新型交叉学科――创新药物与中药现代化研究，属于一种全新的研究领域。近五年来，在创新药物与中药现代化研究方向，负责863项目1项，国家杰出青年基金1项，国家自然科学基金重点项目1项，国家科技部重点攻关课题3项，获部、省级等各类奖50余项，专利10项（其中有2项为美国发明专利）。发表相关研究论文累计达700余篇，综述性文章100余篇，编写各类专著、教科书和参考书20余部，其中主编的《物理药学》、《靶向给药制剂》属填补国内空白的专著。主编的《药物化学》等教材为全国规划教材。

三、总结

独立设置医科大学交叉学科在理论上、实践中都获得了非常大的积极成果，在经济效益、社会效益上也得到了广泛的肯定。在今后的工作中，应进一步独立设置医科大学交叉学科，提高各方面的工作水平，促进医疗技术的提升，为我国的社会发展和国家进步，做出更大的贡献。

参考文献：

[1]马廷奇.交叉学科建设与拔尖创新人才培养[J].高等教育研究，2011，06（05）：73-77

[2]陈君，彭成华，赵智涛，夏旭.独立医科大学多科性发展的实践与策略研究[J].中国高等医学教育，2012，04（03）：42-44

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关键词 动物细胞工程 教学 兴趣教学

中图分类号：G424 文献标识码：A

Interesting Teaching of Animal Cell Engineering

XU Yipeng

（Zhejiang Biometric Quarantine and Inspection and Technology Laboratory，

College of Life Sciences， China Jiliang University， Hangzhou， Zhejiang 310018）

Abstract Based on the development of modern cell biology and technology of an emerging discipline， animal cell engineering is a course that closely integrate theory and practice and that plays an important role in the curriculum of life sciences in institutions of higher learning. This article discusses how to improve the students' interest in the animal cell engineering course， in order to provide a reference for the teaching reform of the animal cell engineering course.

Key words animal cell engineering； teaching； interesting teaching

细胞工程是指按照一定的设计方案，通过在细胞、亚细胞或组织水平上进行实验操作，获得具有目的性状的细胞、组织、器官或者个体的综合性生物工程，是理论与实践相结合的典范，在现代生命科学的研究中，细胞工程是生物技术应用于产业一个技术公用平台，代表着现代生物工程最新的发展前沿，在医药、食品、农林等各领域发挥着越来越重要的作用，在高校生命学科及相关学科的课程设置中占有重要地位。动物细胞工程是细胞工程的重要组成部分，主要内容包括：细胞培养、细胞融合与单克隆抗体、胚胎工程、干细胞与组织工程、核移植技术与动物克隆、转基因动物与动物生物反应器和动物染色体工程等。通过学习动物细胞工程这门课程可以为学生今后从事与细胞工程有关的生物技术产业工作奠定良好的理论和技术基础。通过近两年的教学实践和改革，笔者就如何应用兴趣教学法提高学生学习效率和教学质量进行探讨。

1 合理定位课程，让学生充分认识到本课程的重要性

我校动物细胞工程这门课程是在第6个学期开设，学生已经完成对生物学导论、动物生物学、分子生物学、细胞生物学等必修课程的学习，这非常有利于学生对动物细胞工程课程中一些知识进行认知结构的迁移。而动物细胞工程在本校既然是选修课程，其教学目的也必然有别于必修课程。因此，教学目的的侧重点不再是让学生掌握一般的概念和原理，而是更多地让学生领悟和学会如何利用所学知识进行创造，让学生充分认识到动物细胞工程并非一门理论性学习为主的课程，而是一门理论和实践结合非常强的课程，是一门学好可以走向工作岗位的课程。笔者认为，在教授此课程时，需紧紧围绕细胞水平的技术创新和技术应用为中心，联系现代生物技术产业，使学生了解动物细胞工程各主要技术领域的原理和方法及其应用。

2 上好第一节课，吸引学生眼球

上好第一节课，也就为本课程的整个教学过程定下了基调。第一节课的内容无非是绪论部分，大多老师可能会对本课程的发展、地位等娓娓道来，但是却不能引起学生的兴趣，笔者尝试提问式教学代替讲述式教学收到了良好的效果。比如在讲述动物细胞工程的研究领域时，笔者就在教学PPT中列出“多莉”羊、 “人耳鼠”、“试管婴儿”、发光猫等图片尝试让学生对位入座，以激起学生的兴趣。

3 紧跟时代步伐，更新教学内容

目前细胞工程相关的教材有安利国版《细胞工程》（科学出版社）、杨吉成版《细胞工程》（化学工业出版社）、李志勇版《细胞工程》（高等教育出版社）、庞俊兰版《细胞工程》、叙永华版《动物细胞工程》等，笔者所用的参考教材是安利国版《细胞工程》。虽然相关教材众多，但生物技术发展日新月异，教材的更新速度根本无法赶上，因此，必须及时查阅相关文献或信息，传授学生最新的知识。比如讲解胚胎工程可引入人类早期胚胎的成功培养；讲到转基因动物可引入中南大学的“供体猪”；讲到干细胞可以引入“人工肾”等。

4 以社会问题或社会需求为切入点传授理论知识

单纯理论的讲课效果，或者先理论讲解再到实际应用讲解的效果其实并不如从实际需求到理论讲解的效果好，因此笔者在讲解每个章节时尽量先引入社会问题或社会需求再来讲解理论知识，这样一来，学生课上的专注度明显提高，收到的讲课效果也非常好！比如在讲解细胞融合与单克隆抗体这章时，笔者就抛出杭州下沙企业期望与浙江高校合作解决的一些项目，其中就有不少抗体制备技术，这即刻引起学生的关注；比如在讲解干细胞这章节时，引入 “儿子严重烧伤 父亲拒用麻药割皮救子”的新闻事件，让学生重视干细胞研究的重要性；在讲解胚胎工程时，引入广州“代孕事件”。

5 合理利用多媒体技术

动物细胞工程是一门综合性很高的课程，传统的“粉笔+板书（或PPT）”的方式已经难以满足新形势下对这门课程教学的要求。现代教育技术在高等院校中已得到普及应用，通过多媒体技术，我们可以给学生展示除课本外更多的图片和视频信息，甚至可以直接在上课时在网上搜索相关信息给学生看。这些多媒体技术的应用在提高学生学习兴趣的同时，可以发散学生思维，不但可以补充书本内容，也可以提高学生对书本内容的学习效果。比如在讲解实验室的安全性时，可引入电影《生化危机》片段；在讲解细胞融合时，可引入《杂交》这部电影；在讲解胚胎工程时，可辅以3D动画演示婴儿从受孕到诞生全过程；讲干细胞可引入“八戒的肝救活孙猴子”的新闻。每次课讲授时适当适量适时地引入一些多媒体图片、视频或动画信息，可以在上课之初即刻吊起学生对即将要学的知识的胃口，也可以在课中学生注意力不集中时再次把他们的注意力拉回来，多媒体图片或视频可以说是调动学生学习兴趣的一把利剑。但是这把利剑不能过度应用，否则就主次不分，学生把握不住重点，效果就会适得其反。

6 在讨论中实践实验

笔者所授的动物细胞工程有8个学时实验，实验内容为细胞培养的基本过程，基本为验证性实验，但这并不妨碍学生对知识的学习，这主要在于讨论式学习的引入。实验课之前，笔者在课堂上放映培养基过滤操作视频、细胞原代培养操作视频、小鼠心肌细胞培养操作视频等，让学生思考视频中实验人员的操作规范问题，让学生知道实验操作中的注意事项及其对实验结果的影响。在实验课中，引导学生对比实验前后结果，得出自己的结论，比如在做细胞培养基过滤实验时，教学生用倒置显微镜观察未过滤培养基的受污染情况，判断污染微生物的类型，从而让他们知道正确过滤的重要性以及如何处理受污染的培养基。

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免疫学是研究生物体对抗原物质免疫应答性及其方法的生物医学科学。免疫应答是机体对抗原刺激的反应，也是对抗原物质进行识别和排除的一种生物学过程。免疫学是研究生物体对抗原物质免疫应答性及其方法的生物-医学科学。免疫学的发展经历了四个时期即经验免疫学时期、经典免疫学时期、近代免疫学时期和现代免疫学时期。随着近代分子生物学的发展，免疫学已成为生命科学最活跃的研究领域之一，受到广泛的关注。免疫学、分子生物学和细胞生物学被称作推动现代生命科学前进的三驾马车。如今，免疫学理论和技术在深度和广度上都有了长足的发展。

免疫是人体的一种生理功能，人体依靠这种功能识别“自己”和“非己”成分，从而破坏和排斥进入人体的抗原物质，或人体本身所产生的损伤细胞和肿瘤细胞等，以维持人体的健康。每个人的体内都有针对肿瘤细胞的免疫杀伤细胞，包括NK细胞、巨噬细胞和细胞毒T细胞等。NK细胞也叫自然杀伤细胞，在机体早期杀伤肿瘤细胞的免疫监视过程中具有重要作用，可以非特异性的杀伤肿瘤细胞，体内的许多细胞因子如IL2、IFNγ等都可以活化NK细胞，增强NK细胞对肿瘤细胞的杀伤功能。NK细胞主要分布在血液中和淋巴组织。巨噬细胞被IFNγ等细胞因子活化后，也具有杀伤肿瘤细胞的功能，巨噬细胞则广泛分布于全身各种组织，它可以及时发现并清除体内的肿瘤细胞，防止机体形成肿瘤。抵抗或防止微生物或寄生物的感染或其他所不希望的生物侵入的状态。

免疫涉及特异性成分和非特异性成分。非特异性成分不需要事先暴露，可以立刻响应，可以有效地防止各种病原体的入侵。医学上重要的抗原：①病原微生物及各种生物疫苗：每种病原微生物都是由多种抗原组成的复合体，都是良好的抗原，能诱导机体发生免疫应答。如细菌、病毒螺旋体等对人有较强的免疫原性。刺激机体可产生抗体，临床上可通过检测抗体诊断相关的疾病；亦可将病原微生物制成疫苗，用于预防疾病。②细菌外毒素和类毒素，外毒素：是细菌在生长过程中分泌到菌利外的毒性物质。毒性极强，对组织细胞有高度选择性，引起特殊的临床表现，外毒素为蛋白质，有很强的免疫原性，能刺激机体产生相应抗体。如：破风外毒素、白喉外毒素。类毒素：外毒素甲醛处理，失去毒性保留免疫原性，即成类毒素。可刺激机体产生抗毒素，用于人工自动免疫，常用的类毒素有白喉类毒素和破风外毒素。③动物免疫血清，用微生物或其代谢产物对动物进行人工自动免疫后，收获含有相应抗体的血清即为动物免疫血清。临床上用来治疗破伤风和白喉的破伤风抗毒素、白喉抗毒素属此。是用类毒素免疫马制备的。马的免疫血清对人具有二重性，一方面，它含有特异性抗体（抗毒素），可以中和相应的毒素，起到防治作用；另一方面，马血清对人而言是异种蛋白，具有免疫原性，可引起血清病或过敏性休克。④异嗜性抗原存在于人、动物、植物及微生物等不同物种间的共同抗原，称为Forssman抗原。目前已发现多种异嗜性抗原：大肠杆菌O86与人B血型物质；肺炎球菌14型与人A血型物质；大肠杆菌O14型脂多糖与人结肠粘膜；溶血性链球菌抗原与肾小球基底膜及心脏组织；立克次体与变形杆菌。

免疫系统的三大基本功能是：免疫防御，免疫监视，免疫自稳。免疫防御功能正常，能防止外界病原体的入侵及清除已入侵病原体其他有害物质，免疫防御功能异常，免疫功能过低或缺会发生免疫缺陷病；若应答过强或持续时间太长则在消除病原体的同时也会导致机体的损伤或功能异常，发生超敏反应。免疫监视正常随时发现和清除体内出现的非己成分如肿瘤细胞及衰老、死亡细胞。免疫监视异常，免疫监视功能低下可导致肿瘤的发生和持续性病毒感染。免疫自稳正常，通过免疫耐受和免疫调节两种机制来维持免疫系统内环境的稳定。免疫自稳异常免疫耐受被打破，免疫调节功能紊乱，会导致自身免疫病和过敏性疾病的发生如果这种能力过高，把正常细胞也当做衰老的或损伤的细胞来清除，也就是对自己的正常细胞发生了免疫功能，就会导致人体自身免疫性疾病的发生。免疫的监护功能免疫的这种功能可以识别和消灭体内产生的突变细胞。

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主干课程；生物学

生物，无处不在

“当白衣天使给你服用抗生素类药物，使你很快恢复了健康时，你得感谢微生物给你带来的福音，因为抗生素是微生物的‘奉献’。”最初是在微生物课本中看到这段文字的，它告诉我生物就在身边，生物与我们的学习和生活密不可分。其实细细想来，何止是微生物。在我们丰富多姿的大千世界中，生物的种类成千上万，甚至自诩聪明智慧如你我的人类不也是一种生物。

生物科学专业属于理学大类下的生物科学类，毕业授予理学学位。其专业课程包括：动物学、植物学、生物化学、分子生物学、遗传学、微生物学、细胞生物学、植物生理学、动物生理学等。生物科学之下也有不同的专业发展方向，如动物生理学（Animal Physiology）研究生物机体的正常功能活动及其产生机制，以人体和哺乳动物生理学原理为主要内容；生化及分子生物学（Biochemistry and Molecular Biology）主要研究生命现象的化学本质，它在分子水平探讨生命的本质，即研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节及其在生命活动中的作用；遗传学（Genetics）主要研究生物的遗传和变异，研究内容包括遗传物质的结构、功能与变异，遗传物质的传递、遗传信息的表达与调控等诸多方面；微生物学（Microbiology）掌握微生物学的基本知识和基本理论，了解微生物在工业、农业、医药、环境保护等方面的实际应用以及微生物学在发展中的作用。

自然科学的前沿领域

生物科学既是一门具有悠久历史的学科，又是当今蓬勃发展的热门学科。在科技迅猛发展的21世纪，生物科学正从分子、细胞、个体和群体等不同层次上综合运用现代技术，系统地研究生命的奥秘。作为自然科学研究的前沿领域，生物科学正成为发展最快、应用前景最厂的学科之一，其研究成果为人类的健康与发展乃至整个世界的发展与变革带来了深远影响。本专业培养综合素质高、基础知识宽、创新能力强，具有相关农业知识的生命科学研究型人才。学生需要在大学期间加强生命科学的基础理论学习，及时了解学科的最新进展，注重科研训练和实践教育，大力培养科研素养和创新精神，熟练掌握现代生物科学研究的基本技能和技术。

生物科学专业有师范类与非师范类之分，而笔者所在学校的生物科学专业即为师范类。师范类生物科学专业旨在培养掌握生物科学的基本理论、基本知识、实验技能，能够在高等和中等学校从事教学和教学研究的教师、教学研究人员以及教育工作者。鉴于其与非师范专业不同的培养目标，在大学本科的实际教学中，师范类生物科学专业还会开设基础心理学、学校教育学和生物教学论等与教学有关的课程，以加强学生对教师这一职业的认知，从而为学生入职做好铺垫。除此之外，老师从重点讲解与举例方向性、差异性的拓展等方面，对于讲课内容也会有针对性的调整，以适应不同方向学生的发展需求。

“生科人”，就业需努力

与偏重实践的生物技术专业相比，生物科学的学习内容更重理论，因此，本专业很多学生在本科毕业后选择了读研继续深造。除此以外，生物科学专业的学生也有很多选择了从事教育行业。不过，生物科学专业的本科毕业生在求职过程中经常会有“高不成、低不就”之感。一方面，好的科研、企业单位是理想的择业对象，可是其要求自然也比较高，本科生的竞争优势不是很大；另一方面，基层单位就业容易，可是条件差，发展也不太理想。对于求职者来说，文凭其实只是一小方面，招聘单位对文凭作出规定，无非也是希望应聘者有更高的专业能力。所以说，专业知识强、能力过硬才是最重要的条件，在学习的过程中有意识地锻炼、提高自身的专业技能，也是增强竞争优势的方法。

拥有生物科学专业国家特色专业院校名单：北京大学、北京师范大学、河北师范大学、山西师范大学、内蒙古大学、东北师范大学、复旦大学、厦门大学、西南大学、海南师范大学、宁夏大学、福建农林大学、中国海洋大学、山东师范大学，鲁东大学、河南师范大学、湖南师范失学、中山大学、西华师范大学、山西大学、上海海洋大学、南京师范大学、浙江大学、湖北大学、四川大学、延安大学、南京大学、兰州大学等。

水产养殖学：“水产”不水 邹林虎

主干课程：生物学、环境科学、水产学

水产养殖，不只是养殖水产

2008年，伴随着5·12地震带来的恐慌，我秉烛夜读，取得最终的胜利。像中国健儿在奥运赛场上勇夺金牌一样，那年，我收到了西北农林科技大学（编者注：作者本科就读于西北农林科技大学，后考入中国科学院大学攻读硕士学位）水产养殖学专业的录取通知书。残奥会开幕了，我的大学生涯也拉开了序幕。

也许很多同学会问，水产养殖学专业是教养鱼呢还是养虾呢？那你就对水产养殖学专业的理解太狭隘了。水产养殖学专业旨在培养学生具有生物学、水产动植物养殖及水产动植物疾病诊断、防治的基本理论知识和实验、实践的基本技能，能从事水生动植物资源综合开发利用与保护、经济动植物的增养殖、疾病防治及相关领域的科研、教学、技术服务及经营管理等工作。主要学习生物科学、水域生态学、水环境科学、水生生物技术以及水产动物生产、水产品加工与贸易和水生资源开发和利用等方面的基本知识。通过四年大学的专业学习，水产养殖学专业的学生需要具备水产经济动植物生产、水产饲料生产、水生生物病害检测与控制、水域环境监测、水产资源开发、水产品加工等方面的基本能力。

与“水产品”打交道的专业

在此之后，鱼类增养殖学、海水贝类增养殖学、水产动物病害学、水产动物营养与饲料等专业课程也粉墨登场。大三、开始，本专业的课程涉及到更多方面，如动物遗传学、水产动物育种学、水环境化学、养殖水域生态学、分子生物学、水产品加工工艺学等。不过，随着学习的逐渐深入，我们也越来越觉得这些课似乎和水产养殖学专业没多大关系。

将近一年的实验室生活，我们才开始真正明白国家设立水产养殖学专业并不仅仅是为了培养渔民，更是为了解决水产养殖上的难题。比如养殖品种的培育、营养优化、病害防治、产业链整合等。同时，水产养殖学是生命学科的一个分支，它所学习的内容如生物化学、细胞生物学等在生命科学中也是通用的。

水产养殖学专业课程的学习其实有很多趣味，比如水生观赏动物养殖学的理论学习让我们了解了水生观赏动物养殖在国民经济中的地位和水生观赏动物的主要种类。实践中，我们在水族市场调研各种水生观赏动物的市价，在海洋世界里参观名贵品种和水族器材，并且在学院的资金支持下，进行水族箱的设计比赛。

守卫水域世界

四年的时间转瞬即逝，我们这个小家庭的成员也将奔向祖国各地开始新的生活了。他们的归宿如何呢？有的同学进入各大高校继续读研深造，有的同学在科研机构、高等院校、企事业单位的水生生物生产、水产动物营养与饲料加工、水生生物资源保护与开发、水域生态环境监测与保护及相关领域从事教学与科研、产品开发、市场营销和技术推广等工作，大家分布在祖国的各个角落。当然。水产养殖学专业的学生也可以选择自主创业，比如培育像七彩神仙鱼、金龙鱼、银龙鱼等名贵品种。大家都明白，物以稀为贵，之所以名贵不仅因为这些品种的外观光彩照人，更因为目前还没有完善的人工繁殖技术，这就需要更多的水产养殖学专业的学子发挥专业所长。

拥有水产养殖学专业国家特色专业院校名单：中国海洋大学、宁波大学、天津农学院，大连水产学院、华中农业大学、海南大学、广东海洋大学、上海海洋大学、淮海工学院、集美大学。

生物工程：生命通往应用的桥梁 李佳丽

主干课程：生物学、化学工程与技术

生物与工程的契合

生物工程是以生命科学为基础，利用生物体系（组织、细胞及其组分）和工程原理，提供商品性和社会的综合性科学技术体系。广泛应用于功能食品开发、生物制药、农产品综合利用等领域，促进传统产业的改造和新兴产业的形成。生物工程是加强技术创新、发展高科技、实现产业化的基础，是从实验室研究通向大规模生产的桥梁。在这一科技下，生物工程专业应运而生。

生物工程专业通过掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论，培养出具备生命科学基本理论和系统的生物技术基本理论、基本技能，掌握生物与化学实验基本技能，从而能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，能在医药、食品、农、林、牧、渔、环保等领域的生产企业及事业、行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的应用型高素质人才。

实验室与社会接轨

学习生物工程要求理论与实践的交替，包括不同领域的实验操作。比如：无机及分析化学实验、有机实验、生物化学实验、酶工程实验等。让学生尽可能掌握实验的基本操作和认识化学反应。在四年的大学生涯中，学生将会接触到如下课程：无机及分析化学、有机化学、物理化学、生物化学、微生物学、生化分离、基因工程、分子生物学、细胞生物学、细胞工程、微生物工程、发育生物学、酶工程、遗传学、化学基础实验、生物工程基础及专业实验等。

生物工程属于综合交叉发展学科，且与应用有紧密的结合，国外很多著名大学都很注重其发展，相比国内该专业的现状，出国深造对于以后发展更有利。生物工程专业的毕业生可以在医药、食品、环保、商检等部门中从事生物产品的技术开发、工程设计、生产管理及产品性能检测分析等工作及教学部门的研究与教学工作。

理性对待专业前景

如今，生物工程的应用领域越来越广泛，涵盖了农业、工业、医学、药物学、能源、环保、冶金、化工原料、动植物、净化等各个领域。它对人类社会的政治、经济、军事和生活等方面产生了巨大的影响，并为世界面临的资源、环境和人类健康等问题的解决提供美好的前景，生物工程专业也将日益壮大。

不过，本专业本科生直接从事科研方面工作的可能性不大，根据笔者经历，本专业大部分同学选择继续读研，直接就业的同学较少。原因是生物工程专业本科四年的学习不足以满足社会对于专业人才的需求，因此，大家希望能继续提升自己的知识储备与专业能力，掌握更多先进的专业技术。并且，生物工程专业各高校的教学水平与师资水平参差不齐，如果有意愿就读该专业的，大家一定要谨慎选择院校。

拥有生物工程专业国家特色专业院校名单：中国农业大学、南京工业大学、江南大学、上海交通大学、北京化工大学、华东理工大学、西北农林科技大学、华中农业大学、重庆大学、北方民族大学、天津科技大学、大连大学、浙江工业大学、大连工业大学、大连理工大学、沈阳药科大学、江西农业大学、湖北工业大学、华南理工大学、贵阳学院、湖南科技学院、大连民族学院、淮阴工学院、宜春学院、山东轻工业学院、四川理工学院、合肥学院、石家庄学院。

动物科学：畜牧人的摇篮 杜拜伦

主干课程：生物学、动物遗传育种学、动物营养与饲料学

向未来新兴产业转变

动物科学专业是生命科学的重要分支。它的基本任务是在认识和掌握动物遗传变异、生长发育、消化繁殖等生命规律的基础上，为人类提供质优量多的动物产品。动物科学旨在满足人们日益增长的高档肉类饮食需求，主要进行动物营养与饲料、饲料资源开发、饲料配方与饲料工艺设计，以及饲料鱼饲养企业管理的研究。通过对大量的动物实验和畜禽生产实践，将了解兔子、禽类、牛、猪、羊的动物生理特点和生活习性，并学习对其进行饲养管理、帮助他们繁殖后代等的科学方法。

随着动物基因组计划的全面启动和阶段成果的取得，动物科学已深入到基因层面认识动物的遗传、发育、繁殖和代谢的调控规律。分子与细胞工程技术已逐步成为畜禽新品种培育、良种快速扩繁、动物营养饲料的重要手段。动物科学专业除面向传统的优质畜禽产品生产外，从事动物生物技术新兴产业将是其未来最具发展潜力的重要方向。

掌握核心技术

顾名思义，动物科学专业学习的课程也与动物密不可分，大学四年需要学习动物解剖学、动物组织胚胎学、动物生理学、动物生物化学、畜牧微生物学、动物遗传学、动物营养学、饲料学、生物统计学、饲料分析技术、动物繁殖学、动物环境卫生与畜舍建筑学、畜牧生产系统、动物育种学、群体遗传学、数量遗传学、细胞遗传学、生化遗传学、分子遗传学、配合饲料工艺原理与技术、企业管理学、反刍动物营养、猪营养、家禽营养、鱼虾动物营养等。动物科学专业学生在毕业时需要具备丰厚的生命科学、动物生理生化、饲料工程、环境工程科学等基础，掌握动物产品高效安全生产与质量控制、动物生长发育规律、营养调控等理论与技术，成为能够从事动物科学教学与科研工作，胜任动物遗传资源开发与利用、特色动物产品开发、生态农业建设的科研与管理，从事高新技术研究与推广的高级专业人才。作为新一代“畜牧人”，在目前食品安全问题严峻的背景下，我们的目标不仅仅是数量的提升，更是质量的提升。我们的研究对象也从最初的陆生动物扩展到目前的水生动物。

发展中的“潜力股”

随着科技的进步，动物科学的研究领域在范围上已从传统的畜牧业扩展到了水产动物、珍禽异兽、伴侣动物、观赏动物的饲养、育种繁殖、产品加工等各个领域；在研究深度上已从动物整体水平、细胞水平和亚细胞水平深入到分子水平，使得人们可以在基因水平上认识动物遗传、发育、繁殖、代谢的规律。克隆动物、转基因动物的成功育成表明，动物科学是21世纪生命科学中最富有挑战性和最具发展潜力的领域之一。

本专业学生毕业后可以到农业部、国家检疫局等各级部委及相关机构、国内外著名上市公司、高等院校、科研院所、生产企业从事管理、技术总监、教学、科研和产品开发等工作。近3年有代表性的就业单位有：农业部、国家检疫局、中国农业科学院、中粮集团、首都农业集团等。

篇7

【关键词】量子点；生物医学；荧光；纳米粒子

1量子点的概念及特性

量子点(Quantum dots, QDs) 又称半导体纳米微晶体，是半径小于或接近于激子玻尔半径的一类无机半导体纳米粒子，主要由ⅡB - ⅥA (如CdSe，CdTe，ZnSe 等) ，ⅢA-ⅤA( 如InAs，InP 等) 组成的，粒径在1―10nm，能够光致发光的半导体纳米晶。

QDs具有一般纳米微粒的基本性质如表面效应、体积效应和量子尺寸效应,具有宽的激发光谱、窄的发射光谱、可精确调谐的发射波长，正是基于量子点独特的光学性质使得它克服了传统的用于标记或衍生的荧光试剂如荧光素类、罗丹明类等有机化合物存在荧光量子产率低、易光漂白及发射光谱宽等缺点。QDs 所具有的优异的光谱性能，在生物化学、细胞生物学、分子生物学、生物分析化学等研究领域显示出极其广阔的应用前景，并逐步地应用于蛋白质及DNA的检测、药物靶向治疗、活细胞生命动态过程的示踪及动物活体体内肿瘤细胞的靶向示踪等生物分析与医学诊断领域，并取得了丰硕的研究成果［1］。

2量子点的应用

2.1 量子点在细胞成像中的应用

对单个活细胞的一些活动进程进行高效、灵敏的监测将有助于阐明一些重要的细胞生理过程和药物代谢机制，有利于了解生物体的复杂性以及动力学特征。发展特异性和选择性的QDs 是细胞和生物分子标记的一大挑战。经巯基乙酸修饰的QDs 连接到转铁蛋白上后，再把QDs-转铁蛋白同表面存在大量转铁蛋白识别受体的HeLa 细胞一起培养，发现其可以被HeLa 细胞表面的受体识别并吞噬进入细胞内部，首次实现了QDs 应用于离体活细胞实验[2]。Tokumasu等［3］用偶联了抗体的QDs 标记血红细胞膜上的Band3 蛋白，实验中观察到了Band3 蛋白在细胞膜上的分布，证实了可以通过QDs 的标记观察在疟原虫入侵时红血球细胞膜的变化情况。Orndorff 等［4］使用具有高亲合性的神经毒素修饰QDs，然后标记了内在表达的癌细胞蛋白，揭示了经神经毒素修饰的QDs 可以作为一种鉴定癌细胞存在的评估标签。

2.2 量子点在活体成像中的应用

Sungjee等人[5] 将量子点注射到小鼠的前肢皮下和猪的腹股沟皮下，通过荧光显像系统就可以观察到前哨淋巴结的位置，为外科术中找到前哨淋巴结创造了便利的条件。

Gao等[6]研制了一种多功能QDs 探针，能够对动物活体内的肿瘤进行靶向并同时成像。该小组用QDs 成功实现了裸鼠前列腺癌模型的非损伤性成像,在活体模型中肉眼即可清晰观察到肿瘤的部位，这给前列腺癌的诊断和预后的研究开辟了一条新的思路。

2.3 蛋白质研究与分析

QDs在蛋白质检测与研究中的应用近年来引起了人们很大的兴趣。Chan等[7]发现在牛血清白蛋白（BSA）中，多克隆抗体能识别量子点标记的免疫球蛋白（IgG），使QDs聚集在一起；相反，若没有这种抗体，QDs-IgG 结合体就良好地分散于BSA中。这一试验结果证明用量子点标记的免疫球蛋白分子（IgG）能识别专一的抗原和抗体。Wang等[8]将红绿两种QDs分别标记BSA 和抗牛血清蛋白抗体（IgG），当两者形成免疫复合物时，BSA上的红色QDs荧光增强，IgG 上的绿色QDs荧光相应减弱。Ravindran等[9]将QDs用于植物黏附蛋白的定位，并通过与传统的免疫荧光染色技术的结果相比，证明了QDs在实际应用中的优势。张雨琴等[10]采用光度法研究了L-半胱氨酸修饰的ZnS纳米粒子与牛血红蛋白的作用及对蛋白质二级结构的影响，拓展了QDs在生物样品研究中的应用。

2.4 靶向药物传输

癌症早期检测治疗是目前医学界的重大课题。如果能够针对癌症的特异性分子变化给予有效的诊治，将会大大改善治疗效果。近年来，新型靶向药物在临床实践中取得了显著的疗效，已表明靶向治疗理论的正确性与可行性，把癌症的治疗推向了一个前所未有的新阶段。大分子药物要命中靶标需要有很强的透过和保留在细胞内的能力［11］。Shi等［12］研制出一种具有多种功能的纳米组合装置。这种装置以纳米管为基体，纳米管外表面经特殊处理后可偶联QDs，这种QDs 可应用于体内癌细胞的局部示踪。由于QDs 发光很强，可用于深度组织的显像和表征。纳米管外表面在经过特殊的等离子体镀膜后，连接上一种识别癌细胞的抗体，以完成靶向锚定。纳米管的空腔用于储存抗癌药物，这种抗癌药物可以被定向地输送至癌细胞附近，并且可控地释放，以杀死癌细胞，从而达到局部治疗的作用。这种方法明显优于传统的全身化疗，为靶向药物传输和治疗提供了一种新的方法。

3 展望

QDs作为一类较为理想的荧光探针,它在生物医学中的应用已显示出诱人的前景。相信随着QDs 制备和标记技术的不断成熟,它必将成为新一代生物荧光标记物,在细胞成像、体内成像、疾病诊断以及研究生物大分子之间的相互作用等方面发挥独特的作用。但要真正实现QDs 在活体的应用,需要解决的问题还很多，如低毒性或生物兼容性QDs性能的问题以及低毒性或生物兼容性QDs应用方面的问题。虽然低毒性或生物兼容性QDs有良好的生物相容性, 安全程度较高, 但是由于其使用过程将涉及到较多的生物环境问题,这些复杂环境将如何对QDs的荧光性能和稳定性产生影响，QDs在生物体内的代谢过程机理又是如何进行的也都需要作更深入的系统研究。随着量子点科学的进一步发展，量子点的制备工艺也会有更大的提高，量子点与生物医学之间的关系也必将更加紧密，必将为人类的生命健康事业做出应有的贡献。

参考文献

[1] Michalet X, Pinaud F F, Bentolila L A, et al. Quantum dots for moleculari maging and cancer medicine[J].Science，2005，307: 538-544.

[2] Chan W C W, Nie S. Quantum Dot Bioconjugates for ultrasensitive nonisotopic detection[J].Science,1998,281(5385) : 2016-2018.

[3] Tokumasu F, Dvorak J. Development and application of quantum dots for immunocytochemistry of human erythrocytes[J].Journal of Microscopy，2003，211:256-261.

[4] Orndorff R L, Rosenthal S J. Neurotoxin quantum dot conjugates detect endogenous targets expressed in live cancer cells[J].Nano Lett., 2009, 9(7) : 2589-2599.

[5 ] Sungjee K,Yong TL ,Edward GS. Near-infrared fluorescent type II quantum dots for sentinel lymph node mapping[J]. Nature Biotechnology ,2004 ,22 :93-97.

[6 ] Gao XH ,Cui YY,Levenson RM,et al . In vivo cancer targeting and imaging with semiconductor quantum dots [J].Nature Biotechnology, 2004 ,22 :969-976.

[7] Chan W C W，Nie S M. Quantum dot bioconjugates for ultrasentitive nonisotopit detection[J].Science,1998, 281（25）:2016-2018.

[8] Wang S P, Mamedova N, Kotov N A, et al. Antigen/antibody immunocomplex from CdTe nanoparticle bioconjugates[J].Nano Lett., 2002, 2: 817-822.

[9] Ravindran S, Kim S, Martin R, et al. Quantum dots as bio-labels for the localization of a small plant adhesion protein[J].Nanotechnology,2005,16:1-4.

[10] 张雨琴，张友玉，叶敏，等. 光度法研究L-半胱氨酸修饰的ZnS纳米粒子与牛血红蛋白的作用[J].应用化学, 2008,（9）：1011-1016.

篇8

关键词：教研结合；免疫学；研究性教学；教学相长

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）11-0143-02

免疫学是生命科学研究领域的一门非常重要的基础学科，也是生命科学的前沿学科之一，该学科发展迅速、交互性广、信息量大、知识更新快，已经广泛渗透到生物学、预防医学和临床医学等领域[1]。免疫学理论比较抽象难懂，各章节知识点前后联系紧密，系统性强，并且涉及生理学、生物化学、遗传学、分子生物学等多学科知识。免疫学又是密切联系实际的应用学科，如果在授课过程中不注意调动学生学习的兴趣和积极性，学生就会普遍感觉难学，从而影响教学质量。教学与科学研究是高校学术、学科发展的两翼[2]。将教师所进行的科学研究和课堂教学结合起来，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新意识和创新能力，以科研促进教学是提高教学质量的有效手段。笔者根据讲授生物学本科专业“免疫学”课程的实际经验，探讨教学和科研相结合的启发式教学对提高教学质量的作用，探讨如何强化免疫学课程教学与科研的结合，以培养具备科研能力的创新型人才。

一、精选教学内容、适时补充最新科研成果

随着免疫学相关科学研究的迅速发展，新兴的分析方法与技术手段为免疫学教学提供了更多、更新的知识内容，同时也使免疫学的教学内容变得越来越抽象复杂。以往的教学内容包括抗原、抗体、免疫系统、补体系统、主要组织相容性复合体、抗原抗体反应、细胞介导的免疫反应、免疫调节、感染免疫与疫苗、超敏反应、异常免疫应答、免疫系统的进化等内容。教学内容多，但是学时却有限。因此，我们把握住免疫学的重难点，对教材内容进行优化和删减整合，融合一些章节的知识点，做到“少而精”。如将内容相关的抗原章节与感染免疫与疫苗章节整合，将免疫调节与免疫系统的进化章节简讲，让学生有足够的时间进行自主学习。

学生学习免疫学的兴趣及教学效果与教师授课的趣味性、条理性有很大关系[3]。免疫学作为一门理论和技术更新很快的学科，与其他生命和医学学科的交叉已经越来越广泛和深入。教师要上好这门课，除应具备扎实的专业知识和丰富的教学经验外，还应经常阅读国内外最新的科学文献，不断学习相关的知识与技术，并且积极从事科学研究，促进自身综合素质与能力的提高。免疫学课程教学中，在强调教学重点、难点的同时，我们适时将自己的科研成果及免疫学的发展前沿融人到免疫学的教学内容中，不仅丰富了教学内容，开阔了学生的视野，而且提高了学生的学习兴趣。

二、科研成果融入教学的实例

以讲解“免疫标记”为例，酶联免疫吸附试验、亲和标记的免疫分析、免疫荧光定位分析、免疫酶标定位分析等不仅是病理诊断常用的技术，也是科研工作中常用的技术手段。学生往往很难将所学知识与实际应用相结合，不知道书本上的这些免疫标记技术在解决实际问题和科学研究中是怎样使用的。在此引入教师承担和参与的科研项目中对这些实验技术的具体应用，采用启发式教学，引导学生理解免疫标记有什么用，怎么用。在这一章节的教学设计中，采用笔者所在科研课题组发表的最新科研成果“东亚三角涡虫肌球蛋白必需轻链与神经再生过程中脑侧枝的形成有关”[4]为案例，该科研涉及这些免疫标记，同时还涵盖以前学习的“生物化学”、“动物学”、“细胞生物学”和正在学习的“分子生物学”，以及后续课程“发育生物学”、“生物信息学”等课程的基础理论知识和发展前沿。教师先讲解小分子药物地高辛标记核酸探针用于核酸杂交的“亲和标记免疫分析”技术的相关知识，涉及“分子生物学”中关于核酸转录和核酸杂交的知识点及免疫学中抗体制备和酶标抗体的知识点，再启发学生理解该科研论文中采用Northern blot检测DjElc基因在涡虫体中是否存在的原理：首先以线性化的带有目的基因的质粒DNA为模板，通过体外转录的方法用地高辛标记的核苷酸合成核酸探针，然后将地高辛标记的核酸探针与转到膜上的涡虫RNA进行杂交，杂交后将杂交膜与抗地高辛的酶标抗体进行孵育，然后加入显色液显色，通过显色条带的有无来确定涡虫体内DjElc基因存在的情况。再引导学生理解该科研中应用地高辛标记的核酸探针和抗地高辛的酶标抗体通过整体原位杂交技术来检测DjElc基因在涡虫胚胎发育过程中的时空表达和在涡虫再生不同阶段的时空表达的原理，提问学生思考讨论“涡虫整体原位杂交后显色的阳性信号区域为什么是目的基因在涡虫体内表达的区域？”“为什么通过阳性信号的多少就可以判断目的基因表达量的多少？”

接下来启发学生比较免疫荧光定位分析与免疫酶标定位分析在原理和应用等方面的异同点，再引导学生理解该科研论文中通过荧光素标记的抗神经突触的抗体进行荧光免疫组化来检测涡虫DjElc基因干扰后神经发育情况的原理，以及笔者发表的另一科研论文“PFOS对东亚三角涡虫HSP70蛋白及基因表达的影响”[5]中使用酶标抗体通过蛋白免疫印迹（Western blot）检测环境污染物全氟辛烷磺酸对涡虫HSP70蛋白表达影响的原理，这些科研成果涉及“生物化学”中关于蛋白表达、SDS-PAGE电泳的知识点及免疫学中荧光抗体、酶标抗体、免疫组化、Western blot等知识点，从而使学生对免疫荧光定位分析与免疫酶标定位分析有更深刻的认识。通过这些科研成果的介绍，通过提出问题引导学生积极思考的教研结合的启发式教学，课堂气氛非常活跃，师生互动性也得到加强，不仅可以加深学生理解相关免疫学理论知识和免疫学技术原理，增加学生对免疫学的学习兴趣，还使学生深刻理解免疫学知识在科学研究中的应用，培养学生的科研思维和科研意识，为他们以后加入科研队伍打下了良好基础。

三、让学生参与科研的实践教学

科学研究是对课本内容的拓展和延伸，它涉及的内容比课堂上的教学内容更深更广[6]。笔者所在免疫学课程组成员不仅教学经验丰富，而且都有自己的科研项目。因此在教学过程中，我们不仅适时将自己的科研项目及成果图片融人到免疫学课程教学中，而且还从自己的科研项目中整理出一批科技创新训练项目和毕业设计题目，鼓励和吸引对相关项目感兴趣的学生积极申报，每年都有很多学生申报国家和学校的科技创新训练项目，从而参与到教师的课题研究中，与课题组的研究生一起从事科学研究实验，实现教学与科研的结合。学生参与科研项目，需要查阅文献，制订出合理的实验方案；需要对实验内容、操作步骤和时间流程等做出周密翔实的安排；需要自己准备实验所需的一切材料、器皿和试剂；需要熟练操作实验所需的仪器设备；需要在实验过程中互相合作；遇到问题时需要思考，需要对所学知识加以综合运用，需要与课题组研究生和指导教师讨论；创新训练项目结题时，需要撰写结题报告，需要制作PPT参加项目结题答辩。因此，学生参与科研项目得到了全方面的锻炼，不仅了解了更多的学科前沿知识，接触到更多的科研技术，加深了对理论知识的理解，而且亲身感受到与免疫学相关的一些理论知识在科学研究中的应用，激发了科研兴趣和学习兴趣，锻炼了学生分析问题、解决问题的能力，培养了学生团队合作精神，有利于学生实践能力和综合素质的提高。

四、结语

教研结合，并非教学与科研的简单相加。真正的教研结合，实际上就是实现教学与科研的相互渗透融通：教学基于研究，教学本身也是一种研究；研究反哺教学，研究过程也是师生在互动中实现教学相长、协同发展的过程。我们在免疫学课程教学中，积极将科研与教学有机结合，在向学生展示自己的科研项目和科研成果的同时，启发引导学生运用科学研究的思维思考问题，使学生对相关内容有更深刻的理解，培养了学生积极思考、自主学习、主动实践的能力，促进了师生之间的互动和交流，提高了教学效果；教研结合的启发式教学反过来也督促了教师主动学习，认真分析教学内容，吃透教学内容的重难点，不断了解学科的最新前沿动态，提升自己的综合素质和教学水平，将课本里的基础理论知识和实际应用结合起来，融会贯通，从而形成教学与科研的良性互动。

参考文献：

[1]钱莉，龚卫娟，潘兴元，等.医学免疫学PBL教学模式下的集体备课探讨[J].卫生职业教育，2011，29（13）：46-47.

[2]杨英，鲁明波，朱敏，等.基于教研结合的细胞生物学启发式教学研究[J].高校生物学教学研究，2014，4（3）：8-11.

[3]牛秀珑，王越，孙奕，等.免疫学PBL授课模式初探[J].山西医科大学学报：基础医学教育版，2011，13（1）：12-13.

[4]Yu SY，Chen XH，Yuan ZQ，et al. Planarian myosin essential light chain is involved in the formation of brain lateral branches during regeneration[J]. Mol Genet Genomics，2015，290（4）：1277-1285.

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“国家优秀自费留学生奖学金”从2005年设立至今， 已评选了三届。该奖项已经成为祖国关爱自费留学生的知名品牌，受到国内外权威媒体和有关人士的普遍关注和广泛赞誉。

广大自费留学生是国家宝贵的人才资源，为了进一步加强他们与祖国的联系，弘扬优秀自费留学人员奋力拼搏的精神，本刊，z~2006年第1期开始，向广大读者介绍部分获奖者。同时近期我们又开辟了“我的自费留学经历”专题，真诚欢迎更多的自费留学生将你们留学中的酸甜苦辣与心得写给我们。

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谭鹏，2005年获奖者，留学加拿大阿尔伯塔大学，2006年8月获得电子工程博士学位。他的研究方向是宽带无线通信以及数字信号处理在通信中的应用。目前已经在该领域的一流国际期刊和国际会议上发表10余篇学术论文。他还是多家学术期刊和国际会议的审稿人。

谭鹏博士的研究成果主要集中在正交频分复用(OFDM)技术在宽带无线通信中的应用。他和他的导师提出了多种OFDM数据传输机制。这些新的机制可以有效地减小传统OFDM系统中存在的干扰，从而提高宽带无线通信系统的可靠性，稳定性以及数据传输速率。同时，他们还提出了有效的数学模型来分析这些系统在无线信道下的性能。基于这些研究成果他们申报了两项OFDM专利技术。这些技术可以用在目前的无线局域网(WiFi)，城域网(WiMAX)，数字卫星广播(DAB，DVB)，以及第四代(4G)无线通信网络中。

谭鹏博士表示“优秀自费留学生奖学金”这一荣誉，会一直鞭策自己向着更高的目标奋斗，提醒自己来自祖国和人民的支持，用自己的专业知识报效祖国和以多种形式为国服务。他目前正在寻求与国内外科研机构和企业界的合作，以及科研成果的产业化。

张锋，2005年获奖者，留学加拿大。留学前在中山大学任教，于2001年赴加拿大不列颠哥伦比亚大学社会学系攻读博士学位，师从中国研究专家盾森(Graham Johnson)教授，研究领域包括中国社会转型、人口流动、当代华侨华人与中国。留学前已在国内独立承担研究课题，留学后也参与了多项有关中国社会的科研项目，已在国内外学术刊物发表多篇论文。其博士论文内容为：改革开放以来华侨华人的汇款。捐赠和投资与中国的社会经济发展。同时他还参与“加拿大华人移民人头税”的研究项目，该项目拟对1885年至1923年所有进入加拿大的中国移民(约10万人)的人口特征。所交人头税的具体总额等历史遗留问题做全面系统分析。在留学期间，张锋还积极参加各种社会活动，广交中国学生学者，热心帮助留学生，曾任不列颠哥伦比亚大学中国学生学者联谊会主席。

国家设立的“优秀自费留学生奖学金”，金额之高、名额之多，覆盖国家之广，历史上前所未有，这不但表明了中国国力的极大提高，也充分体现了祖国母亲对海外游子的亲切关怀。得知自己荣获“国家优秀自费留学生奖学金”后，张锋激动不已，感觉到这不但是祖国对自己留学生涯的肯定，更是一种莫大的鞭策，希望能在学术领域更上一层楼，为建立一个和谐的中国社会尽绵薄之力。

李秀军，留学加拿大，2004年获奖者。2003年5月赴西门菲沙大学(Simon Fraser University)攻读分析化学专业博士学位，主攻方向是利用生物微芯片(microfluidic lab-on-a-chip)进行药物相关的单细胞分析。生物微芯片是上世纪90年代后刚发展起来的一种现代化分离、分析技术，它具有分离速度快、样品耗量少以及易于自动化等优点。李秀军认为：1。中国的中草药虽有几千年的临床历史，也积累了很多宝贵经验，但是还没有达到科学的理论化研究阶段。希望通过研究白血病细胞中第二信使(钙离子)对中草药(甘草)不同提取成分的不同反应，来筛选有效的中草药成分去治疗癌症。2、对中草药成分对心脏细胞的影响也进行了研究，以便来筛选更有效，对心脏有更少副作用的治疗癌症的药物成分。

目前已发表学术论文10篇，包括2篇专著章节(book chapter)，其中有2篇文章发表在分析化学类重要期刊上。并且7次参加国际学术会议，包括在规模盛大的2006年匹兹堡分析化学会议上口头汇报自己的研究成果。李秀军说：“我很感谢祖国对我们自费留学生的关注和支持。它让我在异国他乡感受到了来自祖国的温暖，它将激励更多的留学生为祖国多做贡献。我也会再接再厉，为攻克癌症。发扬祖国中医文化多尽自己一份微薄之力。”

马可为，2004年获奖者，留学加拿大。2001年中国协和医科大学研究生院遗传学专业硕士毕业，同年收到多所北美洲研究生院的博士学位入学及全额奖学金邀请，其中包括加拿大不列颠哥伦比亚大学和阿尔伯塔大学。经过两个月在阿尔伯塔大学的短期停留后，2001年10月最终选择了师从著名生物化学家、温哥华总医院不列颠哥伦比亚大学(UBC)实验医学系系主任杜罗尼奥(Duronio) 教授。博士课题研究领域主要涉及细胞第二信使磷酸肌醇的生物化学信号通路，包括相关激酶／磷酸酶，下游蛋白质的调节以及相关药物的筛选。多个重要研究结果发表在SCl重要指数达10分的分子细胞生物学(MCB)杂志上，并且被多次引用。参加国际学术会议交流多次，两次获颁会议全额旅行奖金。博士期间完成SCl论文5篇。在脂质组研究及相关技术开发方面，正积极将此生命技术研究的最新概念进行推广包括进入中国。

万克树，留学日本，2005年获奖者。1978年3月出生于山东省。2000年毕业于山东轻工业学院；2000-2003年在中科院上海硅酸盐研究所材料物理化学专业获工学硕士；2003年10月，进入京都工艺纤维大学材料学专业攻读博士学位。

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2006年11月12日星期天，在南港中央研究院的活动中心，有一个三天的研讨会，研讨会的主题是“二十一世纪分子生物学：传承、整合和展望”。这个研讨会的举行，是为配合中研院分子生物所设立二十年庆，也回顾台湾在分子生物科学发展的过往和瞻望未来。

分子生物学的滥觞，可以追溯到一九四年代，在那个物理科学当红的时期，小尺度的生物学研究多是由物理学家，以物理方法进行研究。生物学大约每十年就会有一个崭新的研究方向，经过一九五―六年代的酝酿发展，奠定了分子生物学的研究基础；到了一九七年代，DNA重组研究成熟之后，这个学科得到快速发展。

分子生物学相对于传统的生物学来说，算是一种比较“现代”的生物学。传统生物学偏重于叙述现象，即使有探讨其下的生物机制，也是利用一些比较抽象的概念，没有一个扎实的分子基础；分子生物学则着重在这一块，利用物理与化学技巧，为生物研究提供分子层面的研究基础。

台湾的生物研究一直都是以传统生物学为主，直到一九八年代，才有人注意到海外生物学的研究风向有所转变，因此开始构思建立分子遗传学与分子生物学的研究据点。当年第一批从海外学成归来为分生所创建工作贡献心力的前所长沈哲鲲表示，当时台湾分子生物学的基础几近于零，假如不建立起分子生物学的基础，接下来所有的生物学发展，甚至包括医学在内，都会欠缺必要的技术，实在是非做不可的事情。虽然起步的时机比起欧美各国自然是晚了许多，不过迟做总比不做好。

台湾分子生物学草创时期的带头人物，当属在一九六年代，于美国加州理工学院做DNA重组博士后研究的王倬。他说当时台湾的分子生物研究几乎是一片荒田，延揽海外学人归来就成为必要且唯一的选择。在美国加州大学柏克莱分校做了十一年研究，一九七七年转往哈佛大学的王倬，回忆起当年找人的过程，说那时候台湾在美国发展的几位分子生物学者，在某一次聚会里表示，如果王倬回台湾指导分生所的创建工作，他们也很愿意跟着一起回来共襄盛举，王倬觉得这是一个很难得的机会，放掉实在可惜。

当时在哈佛大学研究成就杰出，已被认为是DNA拓朴结构学的开山鼻祖，二十世纪世界上核酸结构研究方面最著名十位科学家之一的王倬说，他从台湾大学化学工程系毕业到美国念书，觉得自己在台湾接受这么久的基础教育，总该回来做一点事，“把债还掉”。于是便答应了回台协助分生所的创建工作，从而带动了一波回归。

一九八六年中研院院内新落成了一栋白色的分子生物实验大楼，王倬带领着他的五个子弟兵刘枋、谢道时、涂振北、周寄梅以及沈哲鲲，以及七位由海外学成回归的年轻研究人员钟邦柱、谭鸣辉、黄昭莲、孙以瀚、陈枝乾、赖明宗与郑淑珍，为台湾的分子生物研究奠定了根基。在当时造型新颖的分子生物研究实验大楼里，王倬和他带领的年轻研究人员半夜在灯火通明实验室中进行研究工作，是台湾分子生物学起步的动人景象。

王倬之后，黄周汝吉和吴瑞接续主持研究所的大计，后来更有何潜和王正中的接续回台主持所务，给中研院分子生物学研究奠定了基础。

那时回台帮忙的几位学人，在美国都还有教职或研究职，无法全职投入，因此议定几个人采取“轮值”的方式，每个人轮流回来主持一年。这是不得已的妥协办法，而且由于各人的研究领域不尽相同，不免使人担心分生所的研究方向也会跟着“轮值”变化，如此每年一改，成不了气候。

关于这一点，当年回台帮忙的院者也都心知肚明，彼此有着共识，只待分生所的组织健全，有了常态性的行政所长，轮值制度就可以随时淡出运作，不一定要把人轮完。事实上确是如此，在沈哲鲲担任分生所的第一任所长职务后，许多人对分生所研究方向飘忽不定的疑虑，也逐渐的烟消云散了。

王倬认为，在中央研究院成立分生所对台湾学术界的意义，在于它引起了大家对分子生物学的重视，也提供了学生对分子生物学认识的一个渠道。分生所早期有一项与清华大学合作，在清华大学开设分子生物学相关课程的计划。这个计划对于台湾生物学界的发展有冲击性的深远影响，时至今日，台湾的生物学研究得以跟上现代潮流的脚步，分生所当年率先在校园进行教育，功不可没。

不过也有人认为分生所可以做得更多，比方说带动台湾的生物科技发展，促进相关产业的竞争力。然而科技产业的发展并非一蹴可及，必须要有厚实的研究传统，以及充沛的研究新鲜血液，才能够水到渠成；单靠一个学术研究所就要为整个生物科技产业负责任，既非分生所所能为，恐怕也不是该所创立的初衷。

（二）

分生所目前共有研究员、博士后研究员与研究助理约六百人，每年预算有两亿多元新台币；就每个实验室平均可分得的资源来说，这个规模大约相当于一个分子生物学比较发达的美国州立大学。分生所自我评估，认为目前分生所拥有的资源与学术贡献，大约与美国的加州大学戴维斯分校以及北卡罗莱纳大学两所大学旗鼓相当；不过与校内设有大型研究中心的美国重点大学相比，仍然是只能望其项背。

虽然在整体研究资源上，分生所有其力有未逮之处，但是却可以在单个的研究项目上，做重点式的突破，比方说利用老鼠、果蝇或线虫这类基因体较为单纯的动物，进行一些医学相关的研究。举凡肌肉萎缩症、肥胖症、RNA剪接等等，都是分生所目前达到国际水平的重点研究项目。

分生所二十周年所庆研讨会的主题之一就是要讨论分子生物学下一阶段的方向。一般分子生物学界认为，目前看起来比较具有发展潜力的研究项目，包括生物早从受精卵开始的发展过程，探讨在其发育过程中细胞内的各种生物机制(发展生物学)，生物演化的分子结构细节(结构生物学)，以及医学应用技术。

分子生物学跟细胞生物学或育生物学类似，尽管计算上的观念各有千秋，但都是一种小尺度的研究工具；这些新兴的学科里面，有太多未知的事实与现象有待探索。沈哲鲲指出，现代的生物学主要是一种“发现”的科学，包括2006年获颁诺贝尔医学奖的RNAi研究，是属于发现既有的生物机制(参见《知识通讯评论》四十六期一文)；真正创新的部分，大约只限于发现了某个现象或机制之后，如何创造出一些技法来解决、解释它们而已。举例来说，分子生物学就分子层面来对癌细胞分裂情况进行观察，试着找出是哪些分子分裂太多，为何如此分裂，从而再试图发展予以控制的手段。沈哲鲲说，有个观念，将其验证，最后再发展出应用技术，整个分子生物学约略就是这么一回事。

至于结构生物学的发展，由于电脑运算能力的发展突飞猛进，如今分子生物学才可以做到许多以前无法做到的事，解出大分子的结构，以三维空间的图像具体呈现。“解读”是结构生物学里很重要的一环，结构生物学家从晶体分析中得到一种特定模式，据此解出对应结构，再根据手上的生化结果或基因结果，来判断这个结构是否可以正确解读特定模式。不是每一次的猜测都正确无误，不过随着研究技法持续进步，出错的机率逐渐减低。王倬特别指出，解读方法各人不同，有过度保守的，也有过度乐观的，这都是一种尝试的方向；不过若要建立起某种客观性，所做的解读总要可以接受检验(testable)。

当然还有在传播媒体的报导里最热门的医学应用，如干细胞研究等。值得一提的是，以往的医学应用是对病症“添加”一些元素上去，比方说将特定病毒注入病人体内，期望达到某种生理反应，然而这种技法后来却频频出现各种副作用；随着分子生物学的进步，现在有时候可以采取某种“减”法，像比较新颖的转殖过程(transgenic process)，利用细胞内的拣选机制，锁定认为会引起不良生理反应的分子，将它敲掉(knock out)，这种新技法或许有助于降低副作用出现的机率。

不过医学研究并非没有底限。举例来说，即使已经有了可能管用的技法，对于人类脑部进行操作性的分子处理，仍然有许多生物伦理上的争议；因此尽管脑部生物学几乎是众所公认的未来研究趋势大热门，但是分子生物学对于人类脑部的研究，可能会因此仅限于描述其生物机制，无法进行太深入的实验。

（三）

无论分生所的下一阶段工作具体内容为何,做研究的时机是否成熟至关紧要。王倬指出，分子生物学一开始着重“简化” (reduction)，将复杂的生物现象拆解成各个不同的机制，予以解释、处理；之后再进行“整合”(integration) ，将谜题已解的各个生物机制重新组合，以达到特定的应用目的。当年先着重简化研究的时机很正确，现在开始进行整合研究的时机也很正确。

王倬记得早在他还在仿DNA重组的博士后研究时，就有人提议要做神经生物学，然而在当时欠缺对相关基础机制了解的情况之下，进行神经生物学研究的条件还不成热，那时候若往这个方向发展，会走许多冤枉路。这也是分生所接下来选择研究方向，需要特别留意的一点。

另一个分生所需要考虑的，是它要提供哪一种类型的研究环境。几乎所有的科学研究发展都有两种型态，一种是个别的研究者基于本身的兴趣或天分，在前无古人的情况下自辟一条崭新的研究途径，就好比物理学上的量子跳跃(quantumleap)一样，其独创性固然耀眼夺目，却包含有相当程度的机动性在内，是可遇而不可求的。另一种研究型态，则是进行一个极有潜力领域的计划研究，收获虽然可期，但众人皆知，不会有什么意外的惊喜。王倬认为理想中的分生所应该要兼容并蓄，因为他认为这两种研究特质是互补的而非互斥，一个研究环境若是过度偏向其一，做出来的研究也会有所缺漏。

王倬认为台湾分子生物学的研究(可能也是整个台湾科学界的普遍现象)，有时太过小心谨慎，比较具有风险性的研究主题都乏人问津，大家尽做“保证有东西会出来”，很安全的研究。这或许是研究环境文化的不同，不过科学政策也有相当程度的影响，比方说“国科会”据以提供研究经费的评价方式，本质上就不大鼓励研究员去做三年内不一定会有成果的前沿研究。台湾的研究人员其实并不乏处理大型难题，进行创新研究的能力，但是研究政策是否有给予他们适当的诱因与支持就显得非常重要。

有鉴于此，王倬指出如果台湾的分子生物学日后要招攘研究人员，最好找比较年轻的，既敢挑战风险性较高的研究，也比较有登峰造极的机会。他认为在分子生物学的领域，一般人研究最辉煌的时刻，是在三十五岁到四十五岁之间；不过最近似乎有一种“晚出道”的趋势，近期研究成名的学者，多是年过四十。

沈哲鲲则认为，台湾分子生物学研究的弱势在于起步晚，实验室的数量也少，各研究员手头上都有很多正在进行的工作，出现了像RNAi这么显赫的大发现之后，鲜少能有余力对其进行后续研究。像美国这类实验室众多的国家，就有机会全力支持下属的研究员进行后续研究，功成名就自然也就不在话下。在大环境无法支持设立较多的实验室，先天条件不如人的情况下，除了做重点式的专业研究以外，如何通过科学政策的拟定，减轻研究人员手头工作的负担，让他们有时间去做一些额外的研究，应该是科学研究管理部门应该思考的问题。