细胞生物学新技术范文

导语：如何才能写好一篇细胞生物学新技术，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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关键词： 细胞生物学 实验教学 教学改革

“生命科学是本世纪发展最快的学科之一，作为生命科学的基础学科和前沿学科，《细胞生物学》是医学教育中重要的基础课程，与医学生后续课程的学习有密切联系，在学生的知识结构体系中占有重要的地位”[1]。“实验课是《细胞生物学》教学的重要组成部分，不仅有助于学生理解细胞生物学理论知识，让学生掌握细胞生物学基本研究技能，而且能启迪学生的科学思维，培养学生的创新意识和创新能力，对学生综合素质的发展具有直接而长远的影响”[2]。近年来，细胞生物学新理念和新技术层出不穷，涌现出了一系列具有先进性和实用性的新内容。“然而，由于《细胞生物学》不是临床技能考试的科目，因此其理论和实验的教学方法和手段长期落后于其他基础医学课程”[3]，“实验课的教学从内容上和教学模式上大大滞后于理论课教学”[4]。在我校，细胞生物学是临床医学、口腔医学、预防医学、医学检验等专业的基础课。作为西部院校，由于教育经费不足，实验教学中存在诸多不适应时展的问题，如果不加以及时解决，将难以培养适应时展的高素质创新人才。为此，本文结合我校目前《细胞生物学》实验教学的实际情况，对存在的问题进行剖析，探讨实验教学改革的措施和方法。

1.《细胞生物学》实验教学存在的问题

1.1实验内容陈旧，教学模式单一

目前，我校《细胞生物学》实验课仅有12学时，由于学时少，仅开设了普通光学显微镜使用、显微测量法、生物作图基础、细胞形态结构的观察、细胞化学成分的显示和细胞有丝分裂标本的制备与观察。所开设的实验均为验证性实验，不仅内容陈旧，而且各个实验之间缺乏相互联系，造成实验教学与理论教学严重脱节，不利于学生创新精神的培养。原有的实验教学模式，还是“以教师为主体”进行填鸭式的教学。实验准备教师课前准备好实验仪器和相关试剂，上课时由主讲教师详细讲解实验原理和演示操作步骤，学生依照实验指导书的步骤完成规定的实验内容，按照教师给定的格式完成实验报告。整个过程中，学生只是被动地接受和效仿，不仅不利于对学生思维创新和能力的培养，而且也起不到应用实验教学培养学生综合素质能力的作用。

1.2教学实验设备落后

细胞生物学是一门发展非常迅速的学科，各种新技术、新方法和新仪器层出不穷。但我校目前却面临着实验设备数量严重不足的窘境，一些实验操作常常无法细化到每一位学生。另外，由于经费的原因，导致一些性能落后和老化的设备没能得到及时更新，无法开设涉及新技术和新方法的实验，严重挫伤了学生学习的积极性。

1.3考核评价体系不够科学

实验考核成绩以教师评价打分为主，以实验报告的成绩来评定，而对学生实验过程中的实验设计、实验方法和操作技能几乎不涉及，这种单一的评价方式无法避免教师单边倾向，忽略了实验过程中形成性评价，难以客观公正地评价学生的学习效果和学习主动性，不利于学生实验操作能力和科研创新能力的培养。

2.细胞生物学实验教学改革思路

2.1精选实验内容，改变单一教学模式

对原有实验教学内容进行认真筛选，剔除重复和过时的实验项目，补充反映学科发展前沿的新实验，增加实用性、设计实验比重，内容不断补充完善。把与《细胞工程》实验重复的“细胞的原代培养”和“培养细胞的观察、记数及活力测定”删除，结合学科发展，增设设计性实验“应用细胞融合技术制备染色体提前凝集标本”及“细胞凋亡的诱导与形态学检测”，鼓励学生在设计性实验项目下进行大胆创新，开拓新的实验项目或课题。实验课采用多种教学方法调动学生主观能动性，如：设计性实验前安排学生自己配试剂，授课过程中综合运用多种教学方法，如：启发式、PBL模式、互动式展开教学，引导学生对实验进行分析，甚至改进实验方法和实验步骤；启发学生寻找问题、分析问题和解决问题，激发学生自主学习和探究学习的积极性。

2.2建立实验网络教学辅助平台

多媒体具有形象、逼真和直观等优点，一些难以观察清楚的现象、难度较大、不易开展的先进性实验，借助多媒体可以使其生动活泼、形象和直观地表现出来。细胞生物学发展的日新月异，让反映细胞生物学现展水平的实验，通过多媒体技术，将实验操作过程拍摄成录像，将实验结果拍摄成彩色显微图片介绍给学生。此外，通过网络收集或购买光盘资料，能获取一些具有代表性的高、精、尖实验技术的资料，用于构建实验网络教学辅助平台，开辟一个资源丰富的开放式网络教学平台，拓宽教学的时间和空间。网站内容包括实验大纲、实验内容、实验教案、多媒体课件、实验视频、练习自测实验动画、实验图片和虚拟实验等，扩大了实验教学的信息量和覆盖面，为学生提升实验技能和从事科学研究打下良好基础。

2.3完善考评体系，全面提高教学质量

作为实验教学过程的重要组成部分，科学地进行考核是提高学生学习积极性和保证教学质量的重要手段。考评体系应全面反映学生的实验态度、操作技能、实验过程中解决问题和分析问题的能力。为此，将实验考核细化为平时成绩（包括出勤率、实验态度和课堂表现等）、实验报告、设计性实验的实施和实验综合技能考试三大块，比例分别为20%，15%，25%，40%，实验考核成绩占总成绩的40%。这样，不仅可以加强学生对实验的重视程度，而且可以促进学生动手能力和创新能力的培养。教师在第一次开课时就将实验考核方案告知学生，使学生明确考核的评分标准和课程的最终评价体系。在教学过程中，任课教师还根据不同阶段的教学要求，灵活运用课堂讨论、实验报告、设计性实验等多种方式，了解学生的学习情况及存在问题，让考核贯穿全程，从而使实验课程考核向注重能力考核转变，使学生更加注重平时的自主学习。

总之，实验教学是《细胞生物学》课程不可缺少的重要组成部分，要构建适应时展的西部医学院校《细胞生物学》实验教学体系，就必须充分调动学生学习的主动性和积极性，充分发挥实验课教学的优势与特点，为培养适应时展的高素质医学人才创造条件。

参考文献：

[1]李士怡，董秀，王守岩.《细胞生物学》实验教学改革研究[J].辽宁中医药大学学报，2009，11（5）：254-255.

[2]张盛周，陆卫.细胞生物学实验教学的改革[J].实验室研究与探索，2009，28（5）：107-108.

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细胞生物学立体化教学应用细胞生物学作为现代四大前沿生命学科之一，自20世纪创建以来，在国家大力支持和帮扶下，得到快速发展。经典细胞生物学教学是研究细胞形态、结构和功能，现代细胞生物学在经典教学的基础上，向生物医学、环境科学、农业科技、公共卫生等各个领域延伸。因此，对细胞生物学教学进行改革势在必行。

立体化教学模式，就是利用新技术、新理念、新方法，对资源进行有效整合，把教与学结合，教学理论联系实际，教学和考核结合，构建一个科学的、全面的、互动的、有效的系统教学模式。

一、课堂教学立体化

1.教学内容立体化

细胞生物学具有典型的形态学特点，专业性和理论性强。老师在进行细胞生物学教学时，很容易照搬课本知识，对学生照本宣科，内容枯燥无趣，教学方法死板，难以引起学生兴趣，自然教学质量不高。立体化教学要求老师首先在教材准备阶段，通过研究和熟悉教材，整体把握课本，疏通脉络，进行知识整合，形成科学系统的动态立体化体系。然后利用多媒体技术，把讲课内容用PPT的形式有重点、有层次的罗列出来，结合相关图片、视频等把细胞生物学知识直观的展现在学生眼前，引起学生兴趣，激发其学习欲望。同时要关注最新科研成果和消息，拓宽学生的知识面，提高学生综合素养。

2.教学方式立体化

（1）多媒体教学

随着科技的发展，多媒体教学已广泛运用到教学中。在进行细胞生物学教学时，要运用多媒体技术，把教学内容用PPT、Word等展示出来，在上面可以放置图片、音频、视频、动画等，使细胞生物学由抽象向具体、静态向动态、微观向宏观转变，教学内容多样，生动有趣，让学生的眼、耳、脑全方位地动起来。同时可以建立专业网站，通过衔接的方式查看国内外相关网站，在线做题目和交流等，促进教学质量的提高。

（2）因人施教

学生因为家庭背景不同、学习能力不同、沟通能力不同，在学习细胞生物学时也就各有差异。老师不能顾此失彼，要平等的对待每一个学生。所以老师在教学时要因人施教。可以把学生分为ABC三类，A属于优秀的学生，基础较好，在对这类学生进行一两次基础训练之后，对其进行知识拓展训练，促进其思维发散和创新能力的提升；B属于中等，通过几次基础培训后进行拓展训练；C属于基础差的学生，着重训练其基础，在打好基础后再进行拓展学习。总之，老师要应材施教，让学生发挥各自优势，促进学生个性化发展。

（3）教与学相结合

老师要转变以“教”为主的教学观念，要使学生成为课堂的主体，把教与学结合起来。在进行教学时，老师可以通过学生演讲、参与讲解、课堂讨论、学生提问、课外互动等方式加强与学生的沟通交流，激发学生的积极性，促进学生自主学习，培养学生创新能力，促进学生全面发展。

二、实验教学立体化

1.通过验证实验，培养操作技能

实践是检验真理的唯一标准，细胞生物学理论性强，比较抽象，只有通过实验才能让学生有切身的体会，才能更好的理解消化知识。教学中，要适当的开放实验室，进行实验教学。比如讲细胞的形态时，要让学生在显微镜下进行观察，并做好记录、写成报告。比如对小动物进行活取细胞的实验，不但让学生学会操作方法，更能加强学生心理素质建设，为以后搞科研做准备。

2.通过探究实验，培养创新能力

现代社会需要创新人才，细胞生物学研究更是如此。在进行实验时，老师可以安排一些设计性强的实验让学生进行操作，鼓励学生自主创新，大胆提出问题、分析问题、验证问题、得出结论。在这个过程中发散思维，提出创造性的见解，和老师一起讨论研究。同时，也可以让学生根据兴趣自主设计实验，比如抗衰老化妆品的开发、预防老年斑等，通过自主设计实验，开拓学生思维，激发学生的潜能，培养其创新能力。

三、教学评价立体化

随着科技的发展，现代社会大量需要创新型、复合型人才，对于细胞生物学研究来说也不例外。因此，细胞生物学教学的最后环节――教学评价就显得尤其重要。在对学生进行教学评价时，要根据不同的学生、不同的内容进行立体化评价。

1.理论课和实验课分离

近年来，细胞生物学进行了改革，把实验课单独设置学分、列为专门课程。以小班分组的方式让学生进行实验，提高其动手能力。在对学生进行评价时，要实行对半分制，甚至偏向实验课。对动手能力强的学生给以表扬，并让实验能力强的学生带引相对较差的学生进行合作探讨，促进共同进步。

2.综合能力的考察

在对学生进行评分时，要采用“课堂表现+期中考试+期末考试”的方式，其中课堂表现一般占30%～40%，期中成绩占25%～30%，期末成绩占30%～45%。课堂表现可分为平时作业、上课回答问题、课外知识延展性等，主要考察学生的学习态度和参与性。期中考试试卷出题目，要以基础为重，适当的延展知识，考察学生的学习效果和对最新国内外细胞生物学的关注。在期末考试时，可以让学生设计实验课程，考察学生的创新能力。

总之，对学生的评价不能单纯的从成绩出发，要综合基础知识和实践能力、要看学生平时表现、要看学生的创新潜能等，全方位的对学生进行客观公正的评价。

四、结束语

在细胞生物学教学中运用立体化教学，可以有效整合利用资源，理论联系实际，引起学生兴趣，激发学习欲望，提高教学质量，促进学生个体化发展和综合素质的提高。同时，学校和老师要与时俱进，根据学生实际情况，不断更新教学模式，完善细胞生物学立体化教学体系，为社会源源不断地输入科研人才。

参考文献：

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医学细胞生物学课程是医学院校的基础课程，在教学型医学院校中，由于其与临床知识联系不甚紧密或不是临床技能考试的科目而长期不受重视，导致其理论和实验的教学方法与手段长期落后于其它基础医学课程。然而，随着生命科学研究的飞速发展，医学细胞生物学理论知识和实验技术正在或已经与医学研究紧密相连，特别是细胞生物学研究技术越来越成为医学研究所不可或缺的必备基础之一。因而要培养一个面向21世纪的创新型医学人才，必须加紧实施对医学细胞生物学实验教学的改革。然而，在教学型医学院校中，医学细胞生物学实验课程的开展存在着很多现实问题：①学生人数众多。医学细胞生物学是医学的基础课程，是所有医学相关专业必修的课程，与生命科学专业每年级100－200人左右的学生规模相比，医学院校的规模是其数倍，这对师资力量、资源设备都带来了巨大压力，使其任何实验项目的改革都变得相对困难。现行很多医学院校进行实验项目改革的方式并不适合在教学型医学院校普遍推广［1－4］。②学时数少。与生命科学院校30－40学时以上相比，医学院校医学细胞生物学的实验教学学时一般都少于20学时，生命科学院校在开设基础性实验的基础上，一般还开设综合性实验、设计性创新型实验，而医学院校中仅有的学时数对这些实验的开设有很大限制。③师资和设备支撑力量薄弱。研究型院校有硕博士学位授权点，人才济济，科研性实验室众多，这给先进实验技术的教学带来非常大的便利，各类综合性实验、设计性实验都可以顺利进行，甚至可以安排学生分散进入各研究室，以辅助研究的形式来促进教学［1－3］。而在教学型院校，师资和设备相对缺乏，任何新实验项目的增减都顾虑重重。④培养计划侧重点受到限制。在生命科学院校和研究性院校中，细胞生物学研究技术对学生毕业后的研究和应用都非常重要，因而在培养计划设置时会处于一个有利的位置，学校经费投入多。而在教学型医学院校，学生培养计划的侧重点还在于与临床应用相关的课程上，细胞生物学则处于一个相对尴尬的次要位置，学校在教学改革的投入上关注度相对减少。面对如此多的困难，教学型医学院校的医学细胞生物学实验教学改革该如何进行才能适合当前医学生的需求呢？其关键在于如何在学校有限资源与改革所需投入之间寻求平衡，更直接的说，实验改革必定要求开设一些能反映学科技术发展的新实验项目，同时又要求不能耗费太多的投入。为此，我校医学细胞生物学采用如下改革。

1建立动物细胞培养实验平台

毫无争议的是，动物细胞培养已经成为细胞生物学研究技术的基础核心技术，是生命科学研究领域和医学研究领域的基础核心技术；同时，对于医学院校本科学生而言，医学细胞生物学是其能接触动物细胞培养知识的唯一一门课程。因而建立动物细胞培养实验平台，在医学细胞生物学实验改革中开设动物细胞培养实验项目是必然趋势，也更能为学生以后更深入进行医学研究、提升自身技能打下基础。动物细胞培养实验平台核心设备包括无菌室、超净工作台、CO2培养箱、倒置显微镜等等，由于其设备相对昂贵，学校可以根据自身情况建设相应规模。

2建立以动物细胞培养为基础的新实验体系

旧的医学细胞生物学实验体系建立在普通光学显微镜基础上，主要是通过普通光学显微镜来观察细胞的形态和各种生命现象。如细胞化学、细胞吞噬、细胞组分分离等。这些实验内容陈旧，与细胞生物学实验技术的发展严重脱节，难以起到锻炼学生动手能力的效果，学生也毫无兴趣。因而医学细胞生物学实验教学改革有必要将之淘汰。同时，医学细胞生物学是从细胞和亚细胞水平对细胞进行研究的学科，旧实验体系为了观察细胞生命活动，只能从外周血、骨髓、表皮等特定组织来获得单细胞，其材料非常局限，能观察的生命现象极其有限。相反，体外培养的细胞本身就以单细胞的形式长期存在，可以对它进行各种观察检测，实验结果更直观的与理论知识相印证，最后，现行医学研究领域中使用的动物细胞培养相关的部分实验项目从时间和难度上都能够适合作为本科医学学生实验，并且更能提高学生的学习兴趣。在我校的改革中，作者采用了表1中实验项目，建立了一个以动物细胞培养为基础的全新实验体系。在改革后的实验项目中，“细胞基本形态结构的观察”为实验一，是锻炼学生基本显微镜操作和细胞基本形态结构认识的基础性实验，因而选择保留；实验二“血细胞计数”为其后的动物细胞培养做准备；实验三“胎鼠原代培养”、“换液与传代”为培养学生进行动物细胞培养实验技能的基础性实验，第四、五、六个实验项目分别为细胞结构和生命活动的验证性实验，它们分别是培养学生实验技能有免疫细胞化学，荧光显微镜的原理与操作，细胞凋亡的检测、细胞染色体鉴定。我校改革后的实验体系具备很多优点。首先，除实验一以外，其它实验以动物细胞培养为基础，并引入了医学研究领域中广泛使用的新技术，在印证相关理论知识的基础上，又能反映细胞生物学的技术发展；其次，开设本实验体系对师资要求不高，所涉及的技术都在广泛使用，因而现行相关专业的硕士学位的教师基本都能掌握；再次，实验四、实验五采用细胞爬片的形式进行，能有效降低耗材的耗费，并且对于部分需要相对昂贵的荧光显微镜的实验，可以换成使用一般染色剂染色后用一般显微镜观察，以降低实验建设和运行成本；另外，本实验体系只有实验二、实验三需要在无菌室操作，其余实验主要在一般实验室操作，因而可以使无菌室适合大规模授课；最后，本实验体系具有很大的延展空间，在条件允许的情况下，可以结合细胞融合、细胞周期同步化、细胞染色体提前凝聚等实验项目开设综合性实验，并为未来开设自主设计性创新实验打下一个结实的基础。由此我们可以看出本实验体系具有非常好的适应性、灵活性和延展性，因而其具备很大的推广性。

3授课时间差别化编排

在医学细胞生物学实验改革中开设动物细胞培养实验项目是必需的，但同时它也存在着非常大的缺点，如动物细胞培养实验室的建设费用高，占地面积大，无法建立一个适合大批量学生同时操作的实验室规模，这也是现阶段限制其在教学中使用的一个重要因素，对于医学院校来说更是如此。但此时医学细胞生物学实验学时少的缺点则可以变成优势。我们的策略是针对不同班级的授课时间进行差别化编排，采用分阶段分时段进行授课。以我校医学细胞生物学实验课教学为例，理论课30学时，分15周进行授课，6次实验课只需6周时间进行。在带教教师准备材料的情况下，只有实验二、实验三需要学生在无菌室操作，其它实验主要在一般实验室操作，因而只有实验二、实验三是限制学生规模的瓶颈。我们进行如下安排：将不同专业、不同班级的学生分成不同批次，第一批次的学生在第二周授课，其它批次的学生实验课开课时间依次后延2星期时间，这样在第15周理论课授课结束时，实验课总共可以进行五批次的学生授课。如果强调与理论课授课同步，还可以采用另一种安排方式：实验一统一在第二周授课，实验四、实验五、实验六则分别在理论课的最后三周（即13－15周）授课，而中间有十周的时间可以在无菌室对实验二、实验三进行五批次的学生授课。由此，我们可以发现，通过授课时间差别化编排，就能提高动物细胞培养实验室的使用效率，使小规模的实验室建设适合大批量学生使用。

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关键词：细胞生物学实验；开放性实验；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）48-0051-02

细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，是当前生命科学领域中最活跃、最富有发展前景的学科，是生物类专业的主干课程之一。细胞生物学又是一门实践性很强的学科，理论知识和实践操作是密切结合在一起的。细胞生物学实验课对于培养学生实际操作和科技创新能力，具有理论课无法替代的重要作用，是提高学生综合素质的有效途径[1]。而在实验教学中开设综合性和研究性实验项目、开展开放性创新实验，是高等教育培养创新人才、实现素质教育目标的重要途径之一[2，3]。近年来，随着新理论、新技术的不断涌现及不同学科的交叉发展，细胞生物学发展迅速，使细胞生物学理论课的教学内容不断更新，而细胞生物学实验教学却普遍滞后于理论课。为了激发学生对细胞生物学实验课的学习热情，培养学生独立动手操作能力，提高学生的创新意识，培养高素质的人才，我们探索了开放性实验教学的教学模式，进一步对细胞生物学实验教学改革进行探讨。

一、开放性实验教学的意义

长期以来，细胞生物学实验教学管理模式是“短学期制”，而且采取“封闭性、验证性”的实验教学模式。在这种教学模式下，由教师准备实验、讲解原理、步骤和方法，然后学生在规定的时间内按照教师讲的按部就班地完成实验内容。在整个实验过程中，教师处于主体地位，学生始终处于被动地位，由教师带着学生完成实验，如此导致学生的学习积极性很差。这种教学方法不仅让教师感到无趣乏味，也使学生难以提高对实验的学习兴趣，结果是大多数学生匆忙做完规定的实验后，便迫不及待地提前下课，使探索真知的实验课变成了一种应付，这样既浪费了实验材料又浪费了师生的时间，而对教学效果的提高收效甚微。开放性实验教学是课堂理论教学的补充和延伸，它的实施可以为学生提供宽松的实验环境，更好地激发学生的实验热情，培养学生发现问题和解决问题的能力，锻炼学生的独立动手能力，提高学生的科技创新意识。针对目前细胞生物学实验教学存在的弊端，有必要开展开放性实验教学，培养学生的创新能力，提高学生的综合素质，为社会培养优秀的生物技术类人才打下坚实的基础。

二、开放性实验教学的实施

1994年，中山大学王金发教授最先提出了开放性实验教学模式。1997年全国实验教学改革研讨会之后[4]，逐渐被部分高校所采纳。开放性实验教学是指学生不受时间、空间、实验项目、试剂和仪器的限制，自主进行实验设计、探究科学问题的教学模式。我们从开放实验内容、开放实验准备工作、开放实验室等方面进行了尝试。

（一）实验教学内容的开放

传统的细胞生物学实验主要是验证性实验，而综合性和设计性实验较少。通常是教师把实验内容设计好，学生按教师的思维方式去操作、验证，整个实验过程程序化，这种教学模式严重限制了学生的思维发展，扼杀了学生的创造性。另外，近年来对各大高校考研题目进行分析发现，几乎每年都有自主设计实验方案的相关题目。为此，我们摒弃了过于简单陈旧的实验项目，选留并增加了在细胞生物学领域里代表性、研究性较强的实验项目。在开放性实验教学过程中，教师只给定研究方向及实验题目，学生通过查阅文献设计实验方案，与教师共同讨论，确定实验的最终方案。在整个实验过程中，从开始选题到最后实验结果全部由学生独立完成，教师则根据学生的选题和实验室的具体情况，开放实验室，提供实验所需的仪器和试剂。

在整个开放性实验教学过程中，教师只作技术性指导，不具体参与，全由学生自己完成。以动物细胞的原代培养实验为例，我们的做法是这样的。首先，学生查阅文献，设计实验方案，整理出实验所需的试剂、仪器，与教师讨论后确定实验方法步骤，准备实验。其次，学生与教师预约后，开始进行实验。由于动物细胞的原代培养要求严格的无菌条件，再加上超净工作台数量的限制，所以学生实验时需分组。为了培养学生的独立动手和思考能力及相互协作的团队精神，我们要求每5～6个学生为一组，最大可能地为学生创造实验操作机会，争取每一个实验环节都由学生亲自动手，充分锻炼学生的动手能力。最后，学生完成实验后，撰写完整的实验报告，教师进行考核评定。考核评定的方法也由传统的根据实验报告给出成绩转变为平时成绩和实验报告相结合的方法，其中平时成绩主要来自于实验准备工作及实验操作。实施开放性实验教学，意味着学生可以自由选择时间完成实验，教师也不用时刻盯着学生，所以需要学生具备较高的自觉性，认真完成实验操作，这也是开放性实验教学模式的重心。我们不仅要求学生规范正确地进行实验操作，还要求学生及时将试剂配制、实验步骤、实验现象与数据等做好详细记录，督促其养成良好的实验习惯与实事求是的科学态度。

（二）实验准备工作的开放

在整个开放性实验教学过程中，实验准备工作直接影响实验过程和实验质量。实验准备工作主要涉及两个方面，即实验材料的采集、处理和试剂的配制及使用前仪器设备的调试。在传统实验教学模式下，所有实验材料的采集、试剂的配制和实验所需仪器的调试都由实验教师完成。这样的教学方法直接导致学生无法独立承担实验室的工作，对学生的就业产生不良影响。在开放性实验教学中，所有的实验准备工作全部由学生完成，此法可以提高学生的实验技能，培养学生的动手操作能力。例如，在动物细胞原代培养实验中需要配制培养液并灭菌，在这个看似简单的准备工作中涉及到了电子天平、无菌过滤器、高压蒸汽灭菌锅等多种仪器设备，并要区分不同实验材料消毒和灭菌的方法。由于动物细胞的原代培养实验要求学生掌握原代培养的技术，其中无菌操作是重中之重。学生通过主动参与实验准备工作，可以学到在课本中无法学到的知识，并无形中培养了无菌操作的意识。此外，这个实验还需要学生提前调试二氧化碳培养箱，设置好培养参数。通过实验准备工作的开放，让学生参与其中，能够树立学生的责任感和自信心，并培养了学生发现问题、解决问题的能力。

（三）实验室的开放

实验室是学生准备实验、进行实验必不可少的重要场所。开放性实验教学就意味着实验仪器、实验场所的开放，必须改变原有的实验模式，建立新的实验流程体系。首先，建立完备的实验规章制度，保证学生能够完成实验，并不损坏实验室的仪器设备。其次，更新实验项目和仪器设备，多开设综合性和设计性研究，尽量增加细胞生物学前沿领域用到的实验设备，保证开放性实验教学的顺利进行。由于开放实验室是一项长期巨大的工程，还需要我们从多个方面进行摸索，找到更好的适用于开放性实验教学的方法。

三、建议

由于我们的细胞生物学开放性实验教学还处在积极的探索阶段，存在许多诸如学生的管理、实验室的开放、实验经费缺乏及教师素质等问题。针对上述问题，我们建议：首先，优化实验内容，增设一些综合性和研究性实验，激发学生的探索精神。其次，加大实验室投入力度，更新实验设备，满足学生的实验需要。最后，加强教师的继续教育，提高业务素质和思想素质，更好地指导学生进行实验。

综上所述，高校要激发学生科技创新的兴趣，就要尽量给他们一种宽松的环境，促其成长成才[5]。通过细胞生物学开放性实验教学，使学生处于主体地位，充分调动了学生的学习积极性，加深了其对细胞生物学知识的理解，提高了学生的综合素质。细胞生物学实验教学改革是一项长期而艰巨的系统工程，而开放性实验教学是深化细胞生物学改革发展的必然趋势，需要我们通过不断努力改革创新，使之在实践中得到逐步完善和提高。

参考文献：

[1]王宏英，王伟，陈坚刚，等.细胞生物学实验教学创新的探讨[J].实验获术与管理，2008，25（1）：126-128.

[2]雷瑞庭，宋跃，杨雷，等.教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集（上册）[C].郑州：河南省科学技术学会，2010：387-391.

[3]曾宪军.师生科研一体化的探索与实践[J].重庆大学学报（社会科学版），2003，9（6）：145-146.

[4]王金发，何炎明，威康标，等.“开放式、研究性”实验教学模式的创立与实践[J].高等理科教育，2006，（6）：97-100.

[5]季宜敬，杨瑾，王洪洲，等.建设创新实验室提高大学生创新能[J].实验技术与管理，2009，26（12）：134-136.

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[关键词]外泌体;分离;鉴定;差速离心法

中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0193-01

近年来，越来越多的证据表明外泌体对于细胞生物学以及医学研究方面具有重要的价值，而由于外泌体的体积结构方面的因素，其分离纯化还存在很大的困难，目前比较常用的分离方法有差速离心法、密度梯度离心法、超滤离心法、免疫磁珠法、多聚物沉降法等。

1.差速离心法

陈绍倩[1]等人以白血病细胞系K562细胞为材料，采用多步离心的方法成功地提取到了的外泌体。此种实验方法操作不是很复杂，实验设备要求相对简单，拥有超速离心机和细胞培养设备即可，是一种比较简便的提取外泌体的方法，基本可以满足实验研究的要求。但分离纯度不是很高，并且经过多次离心对外泌体的理化性质造成一定的影响。

2.密度梯度离心法

像所有的脂质小囊泡一样， 外泌体悬浮于特定密度梯度的蔗糖中，其密度范围从 1.13g/ml到1.210g/ml，将细胞混悬液或匀浆置于蔗糖介质的顶部，通过重力或离心力场的作用使细胞分层、分离，从而将外泌体从混杂的物质如蛋白聚集物或细胞凋亡的核小体碎片等中分离出来[2]。崔焱[3]等人根据其这一特性，从大量培养的肿瘤细胞上清中分离纯化外泌体，并对此进行了电镜鉴定;在得到大量较高纯度的外泌体的基础上，将其加入含有白细胞介素-2（1L-2）的淋巴细胞培养体系中，观察其对淋巴细胞增殖的影响。

3.超滤离心法

王伟[4]等人以树突状细胞为实验材料，基于对外泌体物理特性，大小以及密度的了解，将超滤离心分离外泌体的方法与传统的分级离心法进行了比较，通过实验证明超滤离心法耗时少，产量和纯度都得到了很大程度的提高，是一种比较高效的制备外泌体的方法。

4.免疫磁珠法

将具有磁性的磁珠表面包被特殊的抗体，细胞表面抗原能与连接有磁珠的特异性抗体结合，在外加磁场中，通过抗体与磁珠相连的细胞被吸附而滞留在磁场中，无该种表面抗原的细胞由于不能与磁珠结合而不能在磁场中停留，从而使细胞得以分离。Richard Wubbolts[5]等人在对外泌体进行蛋白质组学和生化分析的过程中，将外泌体的标志性蛋白―抗MHCII抗体包被于磁珠表面，通过抗原抗体特异性识别的特性有效的将外泌体分离出来。

无论采用哪种方法进行分离，如果想对其进行系统的研究都必须首先确定分离得到的产物是不是外泌体，其次要鉴定外泌体是否达到实验所要求的纯度和数量。因此，外泌体的鉴定是必不可少的。目前，常用的鉴定方法主要有电子显微镜观察、动态光散射技术、Western blot、纳米颗粒跟踪分析技术等。

其中电子显微镜观察法是从形态和大小上对外泌体进行鉴定，但由于电镜拍摄视野有限，因此这种方法只能对个别外泌体进行观察。而动态光散射技术则是从整体上对外泌体大小的分布情况进行检测，具有准确、快速、可重复性好等优点，但对于多分散的复杂外泌体样本的测量还存在一定的问题。Western blot则是通过抗原抗体特异性结合的原理，对外泌体中的标志蛋白进行检测，从蛋白质组学方面对外泌体进行鉴定。

随着科学技术的发展，纳米颗粒跟踪分析技术逐渐成为外泌体鉴定的新技术，不但可以实时对外泌体进行观测，同时还可以对每个颗粒的布朗运动进行追踪和分析，从而计算出外泌体半径和浓度。

外泌体作为细胞间物质信息的传递者，在细胞生物学以及分子生物学领域中，扮演着越来越重要的角色。因此，提高外泌体的分离纯度，改进外泌体的分离方法尤为重要。目前，虽然外泌体的分离与鉴定已经拥有系统的理论基础，但实际操作起来依然存在很多困难，无论是哪种方法，都有各自的优点和缺点，因此只有将各个方法有效的结合起来，例如差速离心法与免疫磁珠法、电镜法与Western blot结合使用，才能达到更好的分离鉴定效果。

参考文献：

[1] 陈绍倩，杜英，王 鑫，顾巧丽，黄玉敏，董子明.多步离心法提取K526细胞外泌体.郑州大学学报（医学版） ，2006，41（3）.

[2] Thery C，Zitvogel L，Amigorena S.Exosomes：composition，biogenesis and function.Nat Rev Immunol，2002，2：569-579.

[3] 崔焱，于津浦，李慧，杨莉莉，魏枫，安秀梅，任秀宝.肿瘤细胞来源胞外体的分离鉴定与功能检测.天津医药，2009，37（12）.

篇6

生物工程专业培养目标

本专业培养德智体美全面发展，适应市场经济体制和改革开放需要，掌握现代生物工程技术及其产业化科学原理、工艺过程和工程设计等基本理论，基本技能，能在保健品、制药等领域从事生产、产品技术研究开发、质量检测和企业管理的高级应用型技术人才。

生物工程专业就业方向

本专业学生毕业后可适宜于医药、食品、环保、商检等部门中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。

从事行业：

毕业后主要在制药、医疗设备、新能源等行业工作，大致如下：

1 制药/生物工程;

2 医疗设备/器械;

3 新能源;

4 医疗/护理/卫生;

5 快速消费品(食品、饮料、化妆品)。

从事岗位：

毕业后主要从事销售经理、售后工程师、化验员师等工作，大致如下：

1 销售经理;

2 销售工程师;

3 售后工程师;

4 销售代表;

5 化验员。

拓展阅读：生物工程专业主要课程

该专业主要学习与基因工程、蛋白质工程等相关的基础理论和操作技能。

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，基本技能，能在生物技术与工程领域从事设计生产管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。

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【关键词】临床生物化学；生物化学检验；教学改革；教学实践

【中图分类号】R-1 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801（2014）04-0256-02

临床生物化学和生物化学检验实验是生化基础实践技能，由生物化学、分析化学、临床医学等多种学科相互交叉而形成的一门独立学科，也是一门应用性很强的学科，作为医学检验的主干课程之一，内容与临床医学专业及医学检验专业，如微生物、细胞生物学等有关，其内容较多，具有一定抽象性。我校通过对临床生物化学和生物化学检验实验课的教学进行积极的探索，探讨其改革与实践思路，现报告如下。

一、临床生物化学和生物化学检验课程及应用特点分析

（一）学科交叉，涉及多门学科理论

近几年，随着医学技术的进步与不断发展，临床生物化学和生物化学检验在医学中的地位越来越突出。且与医学检验、微生物学等多门学科相交叉，联系性较强；由于临床生物化学和生物化学检验涉及科目多，教学内容较多，加之近几年微生物、细胞生物学等学科的快速发展，新疾病、新技术、新理论不断出现，使教学内容变得更加丰富，同时还具有一定的抽象性，对教师教学带来了困难大的困难。传统教学在此方面更注重知识性讲解，学科相对独立，缺乏对新仪器、新知识的讲解，不能满足当前对临床生物化学检验的要求。

（二）实践性强，重应用性

由于临床生物化学和生物化学检验是一门视度综合的应用性学科，对学生的实践性及实验操作性要求强交，尤其是这几年，检验仪器的不断向自动化、智能化方向发展，检验项目由过去单一项目的检测发展到现在多项目联合检测，检测内容也由过去简单的基本定性技术，或半定量到现在的微定量、超微量检测，细胞生物工程技术、基因工程技术、分子生物学工程、微生物学工程等在临床已得到广泛应用，其对临床生物化学和生物化学检验专业学生的专业性及仪器操作性，专业知识的应用性要求也越来越高。

二、临床生物化学和生物化学检验教学改革与实践初探

（一）教学观念的改革

临床科学的不断发展，对临床生物化学和生物化学检验专业学生的要求越来越高，学生不仅要求具有较丰富的专业理论知识，还应具有较强的应用实践能力，这为临床生物化学和生物化学检验教学提出了新的挑战，教学的改革须从教学观念改革入手，由传统的知识性传授转为技能性发展。教师的角色由教变为导，学生学习也应由被动接受到主动吸取、运用中来。

（二）保持与专业医学机构的联系，加强教师队伍建设

加强教师队伍建设，首先要提高教师的实践经验，可选拔优秀的教师到医疗条件、技术条件较好的医学院和医院进修，或参加短期培训，增强临床检验经验，尤其是微生物、细胞生物临床研究经验丰富的医学进修，掌握最新临床成果，才能更好地运用到教学实践当中；与本市或省内相关专业医院保持联系，通过与临床检验医师的沟通，了解最新微生物临床信息，及时对课本知识进行更新，这样才能培养出具有高创新性的综合性人才。

（三）教学实验课程的改革

改变传统课堂为主的知识传授性教学，增加更多实验教学课时，使学生有更多机会参与实践操作，提高检验操作技能。对本专业相关检验仪器进行更新，添置新仪器设备，使临床生物化学和生物化学检验教学与临床需求更为贴近。

采用实验室模拟教学方法，在实验课程上模拟临床检验过程，加强学生准确取样、检验、数据处理分析等方面训练。学生须真实、准确记录检验结果，严禁杜撰实验结果，培养学生科学、严谨的工作作风；通过对所得数据进行模拟质控方法进行统计分析，对实验结果进行总结，以丰富学生检验经历。

（四）明确教学要求，完善学生考核管理

改进考核管理办法，将学生期末成绩由理论考试与实验考核两项考核结果组成。日常检验实践成绩根据学生检验报告进行评定。教师在实验考核前宣布考核细则，考核内容包括实验操作的每个步骤，甚至包括实验结束试管的刷洗的评分；学生自行准备实验器材，编写方法学实验设计，教师审核过后自行配置试剂，并进行实验，做出实验结果报告。通过理论成绩与实验成绩相结合的方法，对学生能力进行测评可提高学生理论联系实践的能力，同时对可培养学生严谨的实验态度，扎实的操作基本功。

总之，当前临床检验学的不断发展，为临床生物化学和生物化学检验教学提出了更高的挑战，不断丰富教师学生相关理论知识，提高实验操作能力，才能培养具有高创新性的综合性人才。

参考文献：

[1]罗艳红，邓益斌，黄跃斌等.临床生物化学检验实践教学改革[J].右江民族医学院学报.2011，2（33）：100-101.

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关键词：bf生物膜；cbm仿生膜；cs细胞；脂双层；膜的制备

依据生物膜的双层脂膜结构的这种特殊结构，采用人工膜进行较易操作的实验做离体实验研究的方法，是不断深入掌控生物膜基本功能的重要研究方法之一。现在常用的两种人工膜模型，平板双层磷脂膜（BLM）和球形脂质体（Liposome）可以说是自然生物膜结构的充分体现。生物体生命活动的基本过程是以电荷为载体与生物膜结构息息相关的。用电化学的理论、方法和技术进行模拟生物膜功能的研究是认识生命活动最直接和明确的途径，模拟生物膜的电化学研究是近期生物电化学研究发展的必然。仿生膜的研究对生物膜研究具有极其显著的理论和应用价值，特别是膜的制备方面的相关问题研究。文章从多种途径，研究仿生膜制备的方法，列举了具体的制作过程，具有极大的现实指导意义。生物膜是细胞内膜和细胞外膜的统称，此外还包括高等动物体内的复合膜。生物体生命在进化过程中，膜的出现具有特殊的意义，质膜的形成是非细胞生物（如病毒、噬菌体）与细胞生物的一个重要分界点，细胞内膜体系的发展是细胞生物从低级向高级进化的反映。现代科学研究表明，生物膜特有的脂双分子层结构和DNA双螺旋结构、蛋白质a-螺旋结构一样，都是生命体系的基本结构，是细胞的重要特征之一。生物膜维持着细胞内各部分的结构有序性，它关系到细胞内的能量代谢转换、蛋白质等大分子的生物合成、细胞和外界环境的物质交换及信息传递等重要过程，因此，生物膜结构既是细胞结构的基本形式，也是生命活动的主要结构基础。总之，寻找新的仿生膜合成方法是当代科学家们理应担当的艰巨的研究任务，可以说，仿生膜制备方法的发展是仿生膜发展及对生物膜研究的基础。

1 生物膜

1.1 生物膜的组成原料

大量研究已表明生物膜基本原料是由水和类脂、蛋白质、糖（糖蛋白、糖脂）等组成，此外还有少量的核酸和无机离子[2]。脂类是一些不溶于水而溶于有机溶剂的大分子，在膜中主要起基础结构作用，其流动性可辅助蛋白质发挥功能，脂的极性端参与生物膜的相互作用，有少数几种脂类还参与信息的传递过程。多数膜蛋白是酶、受体或通道，具有一定的生物学功能，在细胞与外界的相互作用及物质和信息的交换中起着重要的作用。糖类多以复合物形式存在，通过共价键与某些脂类或蛋白质组成糖脂或糖蛋白。类脂和蛋白质是生物膜的主要成分，约占膜总重量的80%，水占膜总重量的15-20%。在不同的细胞中或在同一细胞不同的细胞器中以及不同的细胞膜层中，类脂和蛋白质比例相差很大。膜的蛋白质含量与细胞的代谢、吸收、分泌等生物活性有关。一般来说，功能越复杂多样的膜，所含蛋白质的种类越多，所占重量的比例也越大。

1.2 生物膜的结构（流动镶嵌模型）

70年代Simger和Nicolson[3]提出的细胞膜流动镶嵌模型至今仍被普遍采用（图1）。

该模型强调了生物膜的动态结构，特别是流动性和不对称性。其特征有五点：（1）类脂分子特别是磷脂分子是构成细胞膜的基本物质；（2）类脂分子以双分子层方式排列，其极性端朝向膜外；（3）蛋白质分子镶嵌在脂双层中；（4）类脂的各种成分在膜内外的分部是不对称的，膜蛋白的分布也表现高度的不对称性；（5）细胞膜不是静止的，而是流动的。类脂和蛋白质可以在脂双层内进行多种形式的运动。

1.3 生物膜的性质和功能组成

1.3.1 生物膜的性质

主要体现在脂双模的稳定性，生物膜脂双层的非对称性，膜的电惰性与可修饰性，相变温度，膜的通透性，膜的流动性，膜的多型性。

1.3.2 生物膜的功能

主要包括细胞膜的屏障作用，细胞膜的物质运输作用，细胞膜的受体作用，融合作用，细胞膜的信息传递作用。

2 模拟生物膜的模型

50年代末，Muller.P等人[1]在水溶液间成功形成自组装Planar Bilayer Lipid Membrane（简称BLM膜），这种膜与生物膜的组成和结构相似，因此可作为生物膜的模型用于各种研究。BLM膜与后来相继出现的各种模拟生物膜（包括L-B膜，支撑的BLM膜）为我们提供了研究生物膜的有效手段。如今，生物膜研究已经成为综合生物学、化学及物理学的跨学科工程。它的成就已在生物化学、细胞生物学、药理学等领域起到不可估量的作用。特别是70年代以来，各种物理化学新技术、新方法的应用使生物膜的研究已经深深地渗入到电化学、生物化学、生物物理学、分子生物学、生理学、病理学等各个学科领域，并极大地推动这些学科的发展。实际上，生物膜研究已成为分子生物学中最令人瞩目和最活跃的研究领域之一。

2.1 传统的类脂双层膜

实验中，传统的BLM是通过把类脂溶液铺展在界于两种不同水溶液间憎水部分的小孔上形成的。这种方式由Muller等在60年代首先报道。由此方法形成的BLM，其性能的变化如电势、电容及电流很容易由放置于膜另一侧的参比电极所测得。直到今天，这种传统的方法仍然是最简单可行的技术。

2.2 支撑的类脂双层膜

2.2.1 固体支撑的自组装类脂双层膜（s-BLM）

固体支撑的自组装类脂双层膜（s-BLM）克服了传统BLM膜稳定性不能持久的缺点，为发展实用的生物传感器提供了可能。这方面的工作可追溯到70年代，Mountz等[10]把具有一定强度和尺寸的类囊体膜作为模型系统用作太阳能转换装置。后来又发展了金属[11]、导电SnO。玻璃[12]、凝胶[13，14]等固体支撑的自组装类脂双层膜。

80年末，Tien及其合作者[15，16]发现可在金属（金、银、铂、不锈钢等）的新生表面上自组装形成类脂双层膜（s-BLM）。

2.2.2 固体支撑的自组装杂化类脂双层膜（s-HLM）

80年代初，Tscharner和McConnell[17]首先制备出烷基化的疏水基底支撑的双层膜。他们是根据Sagiv[18]在自组装单层中的工作，先将玻璃片用硅烷烷基化，再沉积上磷脂单层，其中关键是玻片的预处理。磷脂单层用L-B法制备，采用“dipping”方式将玻片从上向下，浸入水面上铺有磷脂单层的槽内，即形成硅烷/磷脂双层。1984年Horn[19]将新解理的云母片浸入含有脂质体的溶液中，脂质体会先吸附于云母片上，然后打开（一般采用带负电的磷脂制备脂质体，加入少量Ca2+以促进脂质体打开），最后完全铺展于云母片上形成双层。80年代中期，McConnell[20]等将玻片和石英片经亲水处理或烷基化处理后，采用L-B法连续两次将磷脂单层沉积到基底上，形成双层脂膜，这种方法可以使用所有种类的磷脂，也能将功能性物质在L-B膜池中重组入单层后带入脂双层。1991年Kalb等采用类似的方法将石英片亲水处理，然后用L-B膜法拉上磷脂单层，使石英表面烷基化，再将此石英片泡在磷脂泡囊中，就可以形成双层脂膜，其成膜过程如图2所示。另外在玻璃珠上、在亲水的聚合物上都成功地制备出支撑双层脂膜。

由于自组装烷基硫醇的高稳定性和容易使金属表面烷基化，在金属基底上制备烷基硫醇/磷脂双层膜也日益引起人们的重视。90年代初，Stelzle等首先报导采用自组装方法制备出金表面上的硫醇单层，然后将磷脂单层通过脂质体吸附并铺展于硫醇烷基化的金表面上，形成支撑双层膜。除了采用泡囊吸附的办法和L-B膜法外，Florin和Gaub报导了一种更为简单的方法――涂抹法，将磷脂的癸烷溶液直接涂抹在硫醇烷基化的金电极表面，几分钟后，在电化学池中±100mV的电位窗内连续扫描以促进磷脂单层的形成，并用光学显微镜观察了膜的形成过程。

2.3 脂质体

脂质体是由Bangham博士在剑桥大学首次发现并命名的，并于60年代中期在分子生物杂志上发表。脂质体是由类脂组成的双分子空心球。当类脂分散在水中时，类脂由于其固有的特性，在水中自发地形成空心的双层球，在球的中间可加载亲水成分，而在双层膜中间可加载脂溶性成分。现在类脂应用最多的是卵磷脂。脂质体根据其形态可分为三种：多层脂质体（MLV）、大的单层体（LUV）和小的单层体（SUV），这一般取决于制备工艺。其基本结构如图3。

2.3.1 固体仿生膜的制备方法

与传统的物化合成方法相比，膜的仿生合成具有以下特点：可以在较低的温度下以较低的成本制备膜材料；通常不必进行后续处理就可以获得致密的晶态膜；能制备厚度均匀、形态复杂的多层膜；由于仿生膜的微观结构易于控制，因此可以仿生制备具有纳米结构的膜材料。合成具有生物活性的仿生膜材料是许多化学家和生物学家追求的目标，对于仿生膜的制备，已经有了一些较为成熟的方法，其主要方法有自组装成膜法、LB膜法、接枝改性法、原位聚合法、烧铸法、化学气相沉积法（CVD）、分子沉积法。

2.3.2 仿生膜的合成

以有机大分子组装体引导下制备完整、均匀的无机膜为研究目标，以两亲性有机大分子──十六烷基三甲基溴化铵（简称CTAB）和硅源──正硅酸乙酯（简称TEOS）为原料，研究了影响仿生膜生成的关键因素，在有机大分子组装体引导下合成了完整的无支撑仿生膜，从研究发现影响仿生膜生成的关键因素有：pH值对成膜的影响，CTAB初始浓度对成膜的影响，CTAB/TEOS配比对成膜的影响。

3 结束语

实验以正硅酸乙酯为硅源、CTAB有机大分子的组装体为模板制备仿生合成膜的过程进行。初步研究结果，首先，溶液pH值、CTAB初始浓度、CTAB/TEOS配比对仿生合成膜的生成有显著影响。实验范围内优选的操作条件为：CTAB：TEOS：H2O（摩尔比）=0.08：0.07：120，pH=0，CTAB初始浓度0.037mol・L-1。在优选条件下，制成了表面完整、有弹性、结构呈梯度分布的仿生合成膜。其次，例举一些仿生膜的制备方法供读者参考。

参考文献

[1]P.Muller，D.0.Rudin，H.T.Tien，W.C.Wescott，Nature 1962，194：979-980.

[2]杨铭.结构生物学与药学研究[M]科学出版社，2006：142-162.Yang Ming， structural biology and pharmaceutical research，science press， Beijing， 2006：142-162.

[3]S.J.Singer，G.L.Nicolson，The fluid mosaic model of the structure of cell membranes：Cell membranes are viewed as two-dimensional solution of oriented globular proteins and lipids，Science 1972，75：720-731.

[4]I.Langmuir，J. Am.Chem.Soc，1917，39：1848.

[5]D.B.Blodgett，J. Am.Chem.Soc，1935，57：1007.

[6]G Roberts，Langmuir-Blodgett Films.Plenum Publishing Corporation，1990.

[7]G.C.Robert，Adv.Phys.1985，34：475.

[8]J.D.Swalen，J..Mol.Electronic.1986，2：1557.

[9]S.H.Chen，W.C.Frank，Langmuri，1989，5：978.

[10]J.R.Bolton，Solar Power and Fuels，New York：Academic Press.1977：167.

[11]H.T.Tien，Adv.Mater，1990，2：316.

[12]A.L.Ottova，T.Martynski，A.Wardak，H.T.Tien，In：Brige R.Molecular

Electronics and Bioelectronoics.Adv.Chem.Serirs，Washington，DC：ACS，1994，240：439.

[13]X.D.Lu，A.L.Ottova，H.T.Tien，Bioelectrochem.Bioenerg.1996，39，275.

[14]M.Uto，M.Araki，T.Taniguchi，S.Hishi，S.Inoue，Anal.Sci.1994，10，275.

[15]A.Wardak，H.T.Tien，Bioelectroehem.Bioenerg.1990，24：1.

[16]H.T.Tien，Z.Salamon，Bioelectrochem.Bioenerg.1989，22：211.

[17]v.v.Tscharner，H.M.McConnell，Physical properties of lipid monolayers on alkylated planar glass surface，Biophys.J.1981，36：421-427.

[18]J.Sagiv，Organized monolayers by adsorption.I.Formation and structure of oleophobic mixed monolayer on solid surfaces，J.Am.Chem.Soc.1980，102：92-98.

篇9

关键词：生物技术；林业；应用；影响

中图分类号：Q933 文献标识码：A

前言

经济的快速发展对世界环境提出了巨大的挑战：自然灾害频发，空气污染指数高，最严重的是世界森林面积及多样性在不断减少，远远达不到人们的需求。而且林业具有的生态、社会及经济3大效益优势使人们不得忽视此种问题。因此，本文提出在林业中应用和正在发展的生物技术，在当今世界现代生物技术已被世界各国视为一种高新技术。进入21世纪后，生物技术与信息技术成为领先技术，有人因此把21世纪称为“生命科学的世纪”。生物技术既是现实生产力，也是具有巨大经济效益的潜在生产力。因此，了解并学好生物技术不仅是必要的，而且必须追随其时展变化。

1 现代生物技术在林业中的应用

现代生物技术，亦称生物工程。它是在分子生物学基础上，建立创建新的生物类型或新生物机能，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。现代生物技术以分子生物学、细胞生物学、微生物学、免疫学、遗传学、生理学、系统生物学等学科为支撑，结合化学、化工、计算机、微电子等学科，从而形成了一门多学科互相渗透的综合性学科。现代生物技术按照人们的意愿和需要创造全新的生物类型和生物机能，换句话说，可以改造现有的生物类型和生物机能，包括改造人类自身，从而造福于人类。现代生物技术生物工程，是人类在建立实用生物技术中从必然王国走向自由王国、从等待大自然的恩赐转向主动向大自然索取的质的飞跃，在林业应用中具有广阔的领域。

1.1 营养繁殖技术

全国造林绿化工作的大力开展增加了我国林业对苗木数量的需求，因此培育出造林成活率高、幼树初期生长快的优质苗木具有迫切需求性。营养繁殖苗能够保持其母株的优良遗传，获取最大遗传增益，可以提前开花结实，缩短培育周期，它可以广泛应用于林业育苗的生产实践。营养繁殖作为植物繁殖方式的一种，不通过有性途径，而是利用营养器官如叶、茎、花等繁殖后代。植物体的一部分在脱离植物体后，仍然能够存活并且长成一株维持其母本原有性状的植物，如落地生根、马铃薯的块茎、竹子的根状茎等。此外，还存在着人工营养繁殖，如压条、扦插、嫁接、组培等。在生产实践中，无法用种子繁殖的植物，或者用种子很难繁殖的植物，都可以通过营养繁殖实现。体细胞胚胎发生、组培快繁和工厂化生产、生物反应器大规模培养及离体筛选技术是营养繁殖的主要方式：

1.1.1 体细胞胚胎发生

体细胞胚胎发生可以看作克隆繁殖，它已经有效的促进了多种具有经济价值树种的大规模繁殖，植物人工种子与基因工程、脱病技术等相结合方面，具有广阔前景。

1.1.2 组培快繁和工厂化生产

组培快繁和工厂化生产是目前在林业中应用最广泛、最成熟的现代生物技术。其繁殖方式主要有器官发生与腋芽增殖。我国林木的组培快繁研究已走出实验室，如华南华北地区林木组培苗工厂，可做出了年产杨树150万株的绩效。

1.1.3 生物反应器大规模培养

生物反应器大规模培养则是把体细胞胚在生物反应器的液体培养，这样可以实现快速且大规模的生产体细胞胚，大大满足造林要求。这种技术已用于田间试验[1]。

1.1.4 离体筛选技术

离体筛选技术则是指在繁殖早期进行特定性状筛选，这样在克隆衍生时，能稳定遗传优质基因。离体筛选技术在林业中的可以起到筛选遗传改良植株的作用，大大提高了树木的质量。

1.2 基因工程

在林业生物技术中，营养繁殖基本上是利用现有的遗传资源，加以快速繁殖利用。而基因工程则是基于这些技术发展起来的各种将外源基因导入林木细胞的遗传转化技术，为林木创造出新的遗传变异和育种资源。基因工程打破了物种之间的界限屏障，可以根据人们的意愿和目的去改造生物遗传特性，从而创造出地球上尚不存在的新生命物种。这种前卫的技术因直接作用在遗传物质核酸上，所以创造新生物类型的速度大大加快，对人类自身的进化过程也不可避免的产生影响。此外，基因工程使林木育种真正深入到生物技术育种的层面，它是21世纪林业产业中名副其实的中坚力量。基因工程在林业上的应用主要有抗病基因工程、抗虫基因工程以及木材品质改良基因工程。抗病基因工程根据树木感染病毒、细菌及真菌的不同采取相应的策略。抗林木病毒性病害的基因还没有得到成熟的研究克隆，而抗真菌性和细菌性的基因研究得到一定进展。它主要采取解毒活性基因和T4溶菌酶基因等方法。抗虫基因工程则是表达产生的毒素能引起部分昆虫的神经中毒及其他生理作用，致使害虫死亡。中国科学院、中国林科院等单位，先后研究了转抗虫基因的黑杨、毛白杨及美洲黑杨等无性系树种，并进入田间试验。结果显示，杨树转基因无性系可以产生明显的抗虫效果，对解决杨树人工林的大面积虫害具有重要意义[2]。木材品质改良基因工程主要通过对控制木材纹理、木材比重及木质素合成的基因进行分离克隆。经常利用不同物种已定性的基因，使其在新的遗传背景产生新性状[3]。

2 现代生物技术对林业产生的影响

现代生物技术始于21世纪70年代，目前已成为高技术群体中一道亮丽的风景。它为解决人类面临的食品、健康、能源、环境等问题开辟了新途径，其在生产上大规模的应用，带来了巨大的经济效益、环境效益和社会效益。在林木的大量繁殖、品种改良、实现林木集约化培育等方面，发挥了举足轻重的作用。生物技术与人们生活密不可分，它提高了生活质量，为人类创造了福音。如全面提高了林业建设质量，拓展了林业产业的广度和深度；对林区林上下动植物等多种资源综合利用，提高了林业自然资源利用率；为林业增长方式由粗放向集约的转变，提供了新手段，提高了林地生产力，同时增强了作物抗虫害、抗病毒的能力；打破了物种界限，不断培植新物种，越来越多的有利于人类健康的食品源源不断的被生产出来。此技术应用潜力广泛，影响发展深远。

3 结语

林业发达是国家富足、民族繁荣的重要标志，我国在促进林业持续发展上仍然任重道远。这就要求必须在科学认识基础上，要吸收当代生物技术的新成果，从而迎接世纪新挑战。

参考文献

[1] Clive James.2011年全球生物技术/转基因作物商业化发展态势[J].中国生物工程杂志，2012（01）：23-25.

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血液分析是临床常用的检查方法，起初血液细胞计数方法是电容或光学方法，但是这种测试技术受干扰因素较多，因此50年代Culter发明的阻抗法的灵敏度和精确度程度较高，相对便宜，血细胞数迅速取代阻抗方法。到目前为止，这种技术方兴未艾，但只有通过测量细胞的血液计算（2步，大小细胞阻抗三步法），不深入的细胞内部结构分析。显然，这种划分是不准确的，80年代以来，激光法引入了血细胞分析系统。激光不但具有单色光、稳定等优点，而且能射入细胞的内部，检测核的形态和颗粒的情况，以此进行细胞分类。由于这些技术的应用,一些高档仪器已可做白细胞的五部分类,如光电公司的激光法Celltacs8108K型,亚培公司的CD-3000、CD-3500采用电阻抗与激光结合,库尔特公司的MAXA、STKS采用电阻抗、射频及激光技术,东亚公司的NE系列采用电阻抗及射频技术,SE-9000加用硫化氨基酸可检测幼粒细胞,拜尔公司的TechniconH系列采用化学反应与激光技术结合原理进行五部分类测定。全自动血液分析仪的生产,从标本混匀、吸样、稀释、分配、测定及打印结果,全部自动完成,不仅节省人力、减少繁琐劳动,且由于避免了手工吸样,大大增加了测定结果的精密度。在涂片方面，自我涂片染色制剂生产和设备的应用，消除涂片染色手工操作，每小时可制120涂片检查，以及血液分析仪根据血细胞比容，血液涂片自动调整，推动电影速度和角度，可得最佳的血涂片。进入当代后，现代高端自动化系统可全自动血液分析仪，网织红细胞分析仪系统，自动染色涂片，用条形码阅读器和条码识别，可以轻松地分析功能试验室和全自动装配生产线结合在一起。使用仪器后可根据经营的指示将有用的信息，如样品的现状和涂片制备，在屏幕上可以显示，如果需要可以打印出来。随着我国经济、科技的不断发展，在中国的临床血液检验分析，必将获得更大的发展。

2血栓与止血实验诊断迅速在全国展开

血栓与止血是新兴的一门学科，临床各科几乎无一不涉及血栓与止血问题，在发达国家，血栓与止血的检验已作为常规，广泛应用于临床，随着我国临床检验技术的进步，国内近几年也有较快的发展。近年来，生物化学，细胞生物学和血管内皮细胞形态的分子生物学对内皮细胞的调节血栓与止血及血管内皮细胞粘附蛋白的功能。不断揭示血栓与止血，动脉粥样硬化硬化，炎症和免疫反应和血管内皮细胞一个重要的病理生理过程中起着重要作用。对血小板功能（血小板糖蛋白和凝血功能，花生四烯酸，血小板活化因子，血小板代谢及调节功能）的研究，预防和治疗血栓形成和对新药物的开发具有重要价值的认识。虽然血液凝血反应过程仍然是成立于1964年，麦克法兰和其他凝血级联理论为骨架，但近年来多修订和补充的内容。如多组分作为一个单位来研究及其辅助因子的蛋白酶凝血凝血反应，澄清的结构和功能，更新了观念许多复杂的酶。另一个积极的反应是凝血蛋白酶激活反馈，例如加速和扩大在反应的凝血和负反馈调节作用、活化凝血的作用，更深刻地揭示凝固行为。经典的内源性和外源性凝血之间的内在联系通路的激活不断发现，并不能简单地理解为凝血机制外源性和内源性的两种系统。