分子生物学的发展趋势范文
时间：2023-12-29 17:52:13
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篇1
关键词：分子生物学；医学检验；蛋白质
20世纪80年代中期，分子生物学技术进入人类的生活，自此之后，分子生物学的发展取得了突飞猛进的成果，已经逐步成为医学领域不可或缺的诊疗手段之一[1]。分子生物学技术作为检验医学的最新方法，已被检验学科的各领域所应用，近年来，分子基因芯片技术、分子蛋白组分析技术等技术都为检验学科提供了新的发展思路，为此，笔者根据自己的一些临床经验，从与检验医学相关的技术与发展进行简单的分析介绍：
1、聚合酶链式反应（PCR）的应用
PCR是一种体外酶促合成特异DN段的方法，是分子生物学中最常用的技术。基因的克隆、分离和核苷酸序列分析等都用到PCR技术，也可以应用与突变体和重组体的构建以及基因表达调控的研究，也涉及到基因多态性的分析、肿瘤机制的探索、遗传病和传染病的诊断等诸多方面。PCR的操作步骤分别是高温变形、低温退火、适温延伸，作为一个循环周期，多次循环反应，使目的DNA得以迅速扩增。传统的操作技术与这些衍生出的新PCR技术（定时定量PCR、原位PCR技术等）相比，都具有灵敏度高、操作简单、省时省力等特点。
2、分子生物传感器的应用
现代检验医学中，分子生物传感器被广泛应用于临床，成为了临床诊断和病情分析的重要依据，其应用的主要范围在体液微量蛋白、小分子有机物等多种物质的检测。分子生物传感器的工作原理是利用如酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜、微生物、细胞等生物物质作为识别元件固定在转化器上，当待测物与生物识别元件发生特异性反应后，将生化反应转通过转化器将所产生的反应结果转变成可定量的物理、化学信号等，从而进行生命物质和化学物质检测和监控[2]。这样一来我们可以设想如果分子生物传感器能够在体内实施监控，那么对于患者来说是个很大的福音。
3、分子生物芯片技术的应用
随着医学科学技术的飞速发展，传统的医学检验技术显然已经不能跟上生物学的脚步，对于临床上更微量、更迅速的检验要求已经满足不了。生物芯片技术把传统医学检验技术的复杂、自动化程度低、检测目的分子数量少、低通量等不足都解决了，其原理是把分子间特异性地相互作用，将大量探针分子固定于支持物上，通过缩微技术，实现对细胞、蛋白质、基因及其它生物组分的检测。这一技术是通过不同的探针阵列和特定的分析方法，使其应用更加广泛和有价值，如基因表达谱测定、突变检测、多态性分析、基因组文库作图及杂交测序等均为“后基因组计划”时期基因功能的研究以及现代医学科学及医学诊断学的发展提供了强有力的工具，在基因的发现、基因诊断、药物筛选、给药等个性化方面也同样取得了重大突破[3]。
4、分子生物纳米技术的应用
分子纳米技术的发生和发展，使人们在防治和治疗疾病上又向前迈了一大步，改善了人类的整个生命系统。纳米技术可以探测机体内化学或生物化学成分的变化，适时地释放药物和人体所需的微量物质，及时消灭侵入人体的细菌和病毒，修复畸形的基因，扼杀萌芽的癌细胞。近来有学者将抗体连接的纳米磁性微球与高效率、快速的化学发光免疫测定技术相结合的自动检测系统，成功用于血清中人免疫缺陷病毒1型和2型（HIV-1和HIV-2）抗体的检测[4]。
5、分子蛋白质组学的应用
人类基因组的测序成功为蛋白组学的研究提供了一个很好的平台，但目前仍有很多新发现的基因编码蛋白质功能未知的，比如目前癌基因的发现，虽然在一定程度上得到了很大发展和进步，但癌症的发病原因、诊断和治疗等方面还存在一些未解决的问题。
6、展望
目前检验医学中的发展趋势是定量PCR和PCR的全自动化。体外基因扩增技术除PCR以外，还衍生出LCR，链置换扩增系统（SDA），转录扩增系统（TAS），自限序列扩增系统（3SR）等技术也将由科研逐步进入临床领域[5，6]。所以说现代医学分子生物技术的前景是美好的，各种新技术的应用也在不断涌现，并且成熟的运用到临床医学检验中。
参考文献：
[1]王海英.分子生物学技术在医学检验中的应用发展[J].当代医学，2011，17（6）16.
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[4]李向军，郑娜，侯书荣，等.磁性纳米粒子在生物传感器中的应用[A].中国化学会第十四届有机分析及生物分析学术研讨会会议论文摘要集，2007，10-01
篇2
受限于当时的科学技术发展水平及人类的认知水平，分子生物学的发展经历了漫长的时代。1859年达尔文出版《物种起源》，提出了举世闻名的“自然选择”学说，成为了生物学发展的里程碑。但生物为什么能将性状遗传给下一代，如俗语说的“龙生龙、凤生凤、老鼠生来会打洞”，并没有得到阐明。随后，奥地利修道士孟德尔在观察了2.1万株不同性状的豌豆后，提出了遗传法则，瑞士生物学家弗雷德里希·米歇尔于1869年分离出了核酸，在其他科学家的努力下逐渐发现了染色体及其成对现象、观察到了细胞分裂过程中染色体的排布方式，并提出染色体携带遗传信息。1911年，遗传学家摩尔根提出了基因学说，阐明了基因在染色体上的分布，提出亲本将遗传信息传递给子代的过程中染色体重组形成独特新个体的理论。之后，科学家发现传递遗传信息的物质为DNA，研究了DNA的化学成分和基本结构，并发现DNA中四种碱基（鸟嘌呤：G、腺嘌呤：A、胸腺嘧啶：T、胞嘧啶：C）的含量比例是一定的。英国生物物理学家罗莎琳德·富兰克林在1951年拍摄到了核酸X射线衍射照片，在此基础上，1953年，美国科学家詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克提出了DNA的双螺旋结构，该在《Nature》杂志上。1977年，科学家弗雷德里克·桑格、沃尔特·吉尔伯特等发明了DNA测序技术，开启了分子生物学发展的新篇章。
二、分子生物学相关技术的临床应用
随着分子生物学的发展，对于生物大分子的检测技术也在不断的更新，针对核酸的检测技术包括：Southernblot、Northernblot、荧光原位杂交（fluorescenceinsituhybridization，简称FISH）技术，定性聚合酶链式反应（PolymeraseChainReaction，简称PCR）、实时荧光定量PCR、一代测序技术及二代测序技术等；针对蛋白质的检测技术包括：Westernblot、酶联免疫吸附测定（EnzymeLinkedImmunosorbentAssay，简称ELISA）等。而精准医学及个体化治疗时代的到来，使得分子生物学的很多技术已经被越来越广泛的应用到医学的临床诊断，如孕妇唐氏筛查（21、18、13-三体综合征）、病毒感染分型及载量检测、肿瘤放化疗耐性基因检测、靶向药物基因检测、代谢综合征临床用药指导等。现代测序技术日臻完善，成本逐年降低，2014年6月30号，国家食品药品监督管理总局审查通过了二代测序技术（测序仪及检测试剂盒）用于胎儿染色体非整倍体（T21、T18、T13）检测。2015年6月8日，国家发展和改革委员会（简称发改委）了《新兴产业重大工程包》通知，新型健康技术惠民成为六大工程之一。首先，以遗传性耳聋和唐氏综合征等遗传性疾病基因筛查为重点，推进基因检测技术在遗传性疾病、肿瘤、心脑血管疾病和感染性疾病等重大疾病防治上的应用，促进健康惠民[1]。其次，快速推进基因检测技术在遗传性疾病大规模筛查上的应用，探索基因检测技术在个人基因组检测、基因身份证等新领域的产业化应用[1]。分子生物学技术成为了临床医学诊断、用药的支撑体系，伴随着个体化治疗理念的逐渐深入，需要大量的相关检测技术人才。但是传统的分子生物学教学并没有把相关的理论及技术体系与医学的实际应用有机的结合起来，造成了人才培养与实际需求的脱节，一方面生物学专业的本科毕业生面临着找工作困难的窘境，另一方面医学及相关检测机构需要大量的检测技术人员，但普通的生物学专业本科生达不到相关的要求。随着毕业生就业压力的增加，很多新生刚入学就面临着就业的迷茫，不知道毕业以后能从事什么样的工作，甚至很多有转专业的想法。因此，在进行专业授课时，尤其是分子生物学的授课时，改变既定的教学模式，适应社会发展的潮流就变得尤为重要了。
三、分子生物学课程讲授模式探索
分子生物学的内容抽象复杂、讲解困难，学生不易理解，所以我们选用了RobertWeaver编著的《MolecularBiology》作为分子生物学教材，该书语言流畅、内容丰富、科学性强，通过实验及结果分析得出相应的结论，易于理解；同时增加了学生的学习兴趣，有利于培养学生的科学思维方式[2]。在我从事分子生物学教学时，在开课之前进行了问卷调查，结果显示，超过60%的学生列举不出分子生物学相关技术的实际应用，更不了解其在医学领域的应用。课余时间跟学生交流时发现：很多学生对这门课没有清楚的认识，只是为了考试而学习，学生呈现出的问题是不知道学完分子生物学能做什么？将来能从事什么行业？针对学生的困惑，我改变了既定的教学模式，利用第一、二节课对分子生物学的技术体系及发展趋势进行概述，并且与实际的应用尤其是在医学上的应用进行了结合，解读了相关的法规、政策文件，使得学生对分子生物学有一个概括性的认识，增加学生学习的积极性。在讲到相关的分子生物学技术时，会对该技术的现实应用或最新前沿动态进行延伸，增加学生学习的信心。对于复杂的技术体系或理论体系，采取制作直观、生动的幻灯进行讲解，易于学生理解和掌握。同时鼓励学生课前预习，课后查阅相关资料，加深印象；并组织学生进行相关资料汇总、交流，在课堂上进行分组讨论，不仅增加了学生的学习兴趣，而且加深了认识。通过灵活的、理论联系实际的教学方式，学生对分子生物学的学习兴趣十分浓厚，积极性非常高，达到了预期的效果。但是在教学过程中也出现了一些问题，如分子生物学实验课与理论课的脱节，实验课提前完成，与理论学习没有同步进行，削弱了学生对相关实验的认识及理解。在讲到相关技术原理时，问答过程显示，大部分同学并不能把相关原理与所做实验进行有机的联系，没有起到加深认知的作用。建议在以后的教学过程中，理论讲授与实验操作紧密配合，便于学生理解。
四、分子生物学教学改革的一些建议
结合分子诊断技术的临床应用，对分子生物学的教学改革提出以下建议：（1）对于复杂的理论与技术体系，采用多媒体教学与板书相结合的方式，易于学生理解掌握。（2）掌握著名科学家研究过程中的一些典故，增加教学的故事性及趣味性，提高学生学习的兴趣。（3）加强分子生物学相关技术与实际应用的联系，增加学生学习的积极性。（4）传递分子生物学技术在临床应用的相关政策、法规，增加学生就业的信心。（5）相关技术的理论讲解与实验紧密结合，增加学生的理解深度。（6）理论联系实际，带学生参观医院的检测平台及医学检测机构的平台，使学生有更直观的认识。（7）推荐学生到医院及医学检测机构实习，完成毕业设计，不仅完成了毕业论文，而且使得学生提早接触社会，提高适应社会的能力[3]。
五、展望
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关键词:生物医学；发展趋势；特征
0前言
随着社会经济的发展,生物医学领域不断取得新突破,对人们的生活产生巨大影响,人们对生命科学本质的认识也更加深入,对于疾病的研究不再停留在表层,而是深入到了分子,并通过理论与试验结合研究出更多治疗方法,对于人类身体健康发展产生了重要影响。
1生物医学的发展趋势
1.1实现生命操控的趋势
生命操控的理论基础是合成生物学,就是要对一些生命体系进行有目的性的设计,是其能够满足人们需要,或者是为人类提供新的食物及药物,或者能够制造出一些新型环保材料,或者能够帮助人们处理某些信息,这一学科结合了包括基因工作、纳米技术以及计算机模拟等多个领域的技术,对于解决人类身体健康问题、环境污染问题等具有非常重要的作用,这种将这种对生命过程进行重新设计的研究方法称之为生命操控,体现出人类对生命体的研究已经逐渐从分散走向系统,人工细胞得合成就是生命操控的成功实例,也就是说人类已经不仅可以在分子水平观察生命,还能够通过技术手段再造生命、操控生命[1]。
1.2基因药物迅速发展
药物是解除人类身体疾病的重要物质,对人体致病原因的研究越深入,人们就越有机会研制出更先进的药物来治疗这些疾病。随着生物医学的发展,人们对致病原因的研究已经深入到了基因水平,在发现各类致病基因及其致病机理以后,人们对药物的研究也突破了传统领域,不再是对所有细胞或者基因展开攻击,而是对致病基因进行选择性的攻击,这样不仅能够大大提升药物疗效,还能够降低这些药物对人体产生的副作用,这种单一基因对应单种药物的研究方式已经取得了显著成果,但是值得注意的是,在面对单一基因开发药物时一定要对整个网络进行控制,否则就可能达不到预期临床效果,或者是产生其他副作用。
1.3对于一些复杂性疾病进行深入研究
心脑血管类疾病以及肿瘤等一直是困扰人类身体健康的难题,造成这些疾病的原因很复杂,由于其并不是某个基因缺陷引起的,而是综合了多种遗传因素与环境因素,因此要想治愈这些疾病还有很长的路要走。生物医学还不发达的时代,人们对这些复杂性疾病的研究具有一定的片面性,研究方法也比较单一,防治模式也比较简单,治疗水平无法满足实际需要。实际上人体内部存在一个复杂的运行网络,无论是某种物质的通道还是某种调节作用,都是一个个小体系,各个小体系之间又会相互影响,因此这些复杂疾病是所有体系共同作用的结果,近几年人们通过生物学方法对这些体系进行深入研究,往往以更加系统、综合的角度来看待这些疾病,虽然要真正找到治疗和预防这些疾病的方法还需要一定时间,但是我们不得不说已经找到了正确的研究方向[2]。
2当前生物医学发展特征分析
2.1各个学科之间走向聚合
生物医学的迅速发展实际上是多门学科结合在一起的结果,学科之间的交叉对新兴学科的发展具有重要意义。例如,分子生物学领域得出了基因是遗传物质这一结论,之后人们根据这一结论分析出了基因调控以及表达过程,从此对基因的研究进入了新阶段,而分析这一结论的得出过程我们不难发现,其基础并不是生物这一门学科,而是结合了传统生物学知识、化学知识以及物理知识,也就是说这些学科的交叉促进了分子生物学的发展,再比如,现代分子影像技术就是医学理论与物理技术结合的结果。而随着生物医学的进一步发展,这种交叉模式已经逐渐向着聚合模式转变,这种模式除了涉及到医学技术、生物学技术以外,还囊括了纳米技术以及计算机技术,这些技术在推动生物医学发展的过程中体现出一种聚合性,体现出了生物医学发展的巨大潜力,不就的将来一定会产生新突破,同时带动相关科学技术的共同发展[3]。
2.2体现出大科学的研究模式
最初人们在发展生物医学这门学科的时候,研究模式一般具有小科学的特征,然而,人类基因组计划却拉开了大科学研究的序幕,具体有以下几点特征:第一,所研究的项目具有较大社会规模,涉及到的领域、人员较多;第二,研究项目中包含的知识量较大,知识的积累速度也非常快;第三,整个研究项目能够体现出一种加快发现的趋势;最后,整个项目能够产生明显的社会效应。可以说大科学的研究模式是小科学研究的必然结果,这两种研究方式都有自身的规律和特点,因此研究过程中要趋利避害,为生物医学这一领域的进一步发展打下坚实的基础。
2.3临床医学中体现出“转化医学”特征
生物医学的发展的确为决绝临床问题作出了重要贡献,但是在分析近几年生物医学的研究内容我们会发现其呈现出以下趋势:随着研究水平的提升,研究内容越来越复杂,有相当一部分研究已经脱离了临床实际,这对于解决临床问题是十分不利的。任何一门学科的发展都是要为人类服务,因此对于学科的研究要遵循以人为本的原则,在这种形势下人们提出了转化医学的概念,就是通过多种途径将人们在生物医学领域取得的成果迅速转化为解决临床问题的技术和方法,用一条快速通道来连接病房和实验室,实现基础研究与临床的有效整合[4]。
3总结
在现代科学技术的推动下,生物医学的发展已经步入了新阶段,对生命过程的研究已经从宏观过渡到了微观,对于进一步观察生命过程、有效预防和治疗各类疾病具有重要意义,我们应该认真分析生物医学的特征和发展规律,明确各个学科之间的影响,建立完善的生物医学研究系统,促进这门学科的进一步发展。
参考文献
[1]罗长坤.当前生物医学发展特征及其对科技创新方式的启示[J].医学与哲学(A),2014,12(14)01:1-4.
[2]张宁,罗长坤.当前生物医学发展的几个主要特征及其对医学科研管理的影响[J].中华医学科研管理杂志,2005,13(15)01:14-16.
[3]施忠道.浅析新世纪我国生物医学科技发展的趋势与重点[J].医学与社会,2000,11(13)05:4-7.
篇4
关键词：生物技术 发展现状 发展趋势
一、前言
我国的生化工程学科是在20世纪80年代初开始建立的，20多年来我国经历了将化工技术用生物技术和融合生物技术知识发展生化工程的2个阶段。[1]生物技术服务的领域主要包括医药、农业、食品、化工、冶金、能源等方面。在与人类健康有关的重要领域，已能设计和制造脏器、诊断试剂以及治疗药物；在农业上，能够制造兽药，培养植物细胞、利用基因工程和细胞工程技术获得抗病毒、抗虫、抗除萎剂、抗冻、抗旱、抗盐、保鲜、高蛋白、高养分的植物新品种和良种家禽、家畜；在化工方面，生产氨基酸、生物大分子及基本有机化工产品，如乙醇、丁醇、丙酮等，利用基因工程技术和细胞融合得到高产工程菌，为化工生产提供高效、低成本的新途径；另外在“三废”处理、低品位金属提取、生物能源、煤的气化和液化等方面都有不同进展。这些技术的丰富交叉引起了世界各国的强烈兴趣，生物技术商品化的竞争已经到来。
二、生物技术定义
所谓生物技术，即为应用生命科学研究成果，以人们意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、化学、物理学、信息学、计算机等多学科技术，可用于研究生命活动的规律和提品为社会服务等。20世纪30年代生物技术以发酵产品为主干，40年代抗生素工业成为生物技术产业的支柱产业，50年代氨基酸发酵和60年代酶制剂工程相继出现，到70年代DNA重组技术使生物技术得到了突飞猛进的发展，并与信息技术、材料技术及能源技术共同构成了人类新的技术革命的基础。[2]
生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交差融和的产物，其核心是以DNA重组技术为中心的基因工程，还包括微生物工程、生化工程、细胞工程及生物制品等领域。
三、生物技术的发展现状
近些年来，以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。所谓生物技术（Biotechnology）是指“用活的生物体（或生物体的物质）来改进产品、改良植物和动物，或为特殊用途而培养微生物的技术”。生物工程则是生物技术的统称，是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合，来改造或重新创造设计细胞的遗传物质、培育出新品种，以工业规模利用现有生物体系，以生物化学过程来制造工业产品。简言之，就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。
鉴于世界上技术先进，经济发达国家对生物技术的高度重视，面对世界新技术革命的挑战，我国“863”高科技发展计划把发展生物技术放在首位，结合我国国情，以解决发展我国农业、医药中存在的关键技术为重点，确定了三个主题：一是高产优质抗逆的动植物新品种、二是新型药物、疫苗和基因治疗、三是蛋白质工程。
四、生物技术的发展趋势
（一）生物技术在农业中的发展趋势
充分利用我国丰富的和特有的遗传资源，分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种已刻不容缓，以期在以“基因”为核心的生物技术产业中取得主动。实现单基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。重视转基因植物的环境安全性评估，借鉴国外的成功经验，防止转基因植物危害的发生与蔓延。随着基因组时代向后基因组时代的过渡，研究重心已经从揭示生命的所有遗传信息转移到整体水平上对生物功能的研究。因此，在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的蛋白质学的发展和成熟，必将与基因组研究互相补充，给农业生物技术带来革命性改变。建立一支专门的农业生物技术队伍，尤其是基因工程专业队伍，杜绝一哄而上，避免人财物的无谓浪费，把有限的资金用在刀刃上。
（二）生物技术在环境中的发展趋势
在污染的处理过程中，传统的物理或化学处理方法常伴随二次污染，且运行费用高，处理问题单一而微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性，并可将其作为代谢底物降解和转化因此，生物处理具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势，是保障可持续发展的一项最有力的技术措施。[3]
生物技术的发展趋势将朝着传统技术的改良、与其他污染处理手段相结合和与现代高新技术相结合等方向发展，研究高效快速的工艺流程。
（三）生物技术在工业中的发展趋势
工业生物技术的新崛起有两个巨大的推动力，即社会强烈需求和生物技术的进步。人类社会发展迫切需要解决的问题是资源、能源、人口、环境问题.随着生物技术突破性进展，使得人类可以设计和构建新一代的工业生物技术，可高效快速地将各类可再生生物质资源转化为新的资源和能源。工业生物技术在生物能源、生物材料以及生物质资源化方面发挥着重要作用。其中生物能源、生物材料、生物质资源化等都是现在以及将来发展的重中之重。
四、结语
生物技术是2l世纪改变人们生活方式最重要的科技手段。发展生物技术，实现产业化，将为国民经济培育新的增长点。大力发展生物技术和生物技术产业，需要有高水平的专业技术人才，只有高水平的专业技术人才才能掌握现代生物技术，为实现和发展生物技术产业作出应有的贡献。
参考文献：
[1]欧阳藩.生物技术发展现状及发展战略[J].现代化工，2004（6）：1-7.
[2]瞿礼嘉，顾红雅，胡苹等.现代生物技术导论[M].北京：高等教育出版社，1998.
[3]沈齐英，葛明兰.环境生物技术的发展和现状[J].北京石油化工学院学报， 2001（2）：33-36.
篇5
关键词：医学检验；4年制本科；专业能力；
作者：乔凤怜等
在2012年教育部新修订的《普通高等学校本科专业目录》中，医学检验专业从临床医学类调整到医学技术类(1010)，学制由5年改为4年，学位由医学士改为理学士，专业名称改为医学检验技术(101001)[1]，这一调整更加明确了医学检验专业技术性人才的培养定位。为适应医学检验专业学制、学位、学科属性以及人才培养目标定位的变化，一些从2003年起相继开办或改办4年制医学检验本科的高校，如上海交通大学医学院、南方医科大学、湖北中医药大学、成都中医药大学等进行了有关4年制医学检验专业人才培养模式、课程设置、实践能力培养等关键环节的改革探索，取得了一些成效[2-6]，但也备受争议，并未达成广泛的共识；而另一方面，实验室认可制度以及《医疗机构临床实验室管理办法》等相关政策法规正在不断对检验医学工作的内涵和定位提出新要求，临床实验室的组织架构也在重建，这些变化客观上已经造成了院校教育与岗位能力需求的差距逐步加大[7-8]。因此，准确把握医学检验人才岗位需求的专业能力，客观分析人才的能力结构，清晰界定其基本标准和发展标准，以岗位能力需求为导向来重构人才培养模式和课程体系，才是保证人才培养质量的关键点。
为此，成都中医药大学作为国内较早(2007年)举办4年制医学检验本科的学校，开展了针对行业专家和本校毕业生的医学检验专业人才能力基本标准的调研，旨在理清医学检验岗位需求能力的基本标准，并通过分析本校历届毕业生的专业能力自我评价与岗位需求能力之间的差异，客观评价本校医学检验专业人才培养的质量，为深化4年制医学检验专业人才培养模式和课程体系改革提供思路和路径。
1调查内容及对象
1.1调查内容
在前期研究[2-3，6，9-11]的基础上制定了“成都中医药大学医学检验专业人才能力基本标准与质量评价调查问卷”。问卷分为三部分，第一部分为“调查对象及其工作单位基本情况”，第二部分为“医学检验岗位应该具备的专业能力要求”，第三部分为“毕业生专业能力的自我评价”。第二、第三部分调查表均将岗位能力需求分解为“普适性专业能力、临床基础检验能力、临床生物化学检验能力、临床微生物学检验能力、临床免疫学检验能力、临床血液学检验能力、临床分子生物学检验能力、综合能力”8个维度共49个项目。
1.2调查对象
以省内不同层次(二甲、二乙、三甲、三乙)的医疗机构检验专家(科主任、或主管)为调查对象完成岗位能力需求问卷调查；以在上述单位工作或实习的本校医学检验专业2011届~2015届本科毕业生为调查对象完成毕业生专业能力的自我评价。
1.3调查数据分析
毕业生专业能力自我评价中的“优、良、一般、较差”四个等级，分别给予赋值“4分、3分、2分、1分”进行统计分析，数据结果以各条目评价分值的“均值±标准差”表示并进行比较。所有数据用excel表格和spss17.0统计软件进行分析处理，统计方法选择用单因素方差分析及独立样本t检验，P<0.05差异有统计学意义。
2结果
2.1医学检验岗位应具备的专业能力要求
随机调查医疗机构检验科主任30位，问卷回收27份，问卷回收率90%。被调查者中，高级职称占比70.4%，所属单位为三级以上医院占比81.5%，其中拥有专业设置完整的检验科的医院占比96.3%。“医学检验岗位应该具备的专业能力要求”调查中，所有被调查者对8个维度49个项目均选择“是”，有33.3%的被调查者在自主填写栏目中进行了补充，主要包括：①仪器检验结果的综合分析能力；②实验室认可相关知识及参与实验室认可的能力；③强化法律法规意识及服务意识。
2.2毕业生专业能力的自我评价
按历届毕业生30%发放问卷220份，回收204份，回收率92.7%。
被调查毕业生工作单位分布情况为：医院检验科占72.1%，独立实验室占7.8%，输血科及其他实验室占20.1%；检验科所属医院中三级以上占66.1%，二级以上占11.8%，具体分布见表1。
毕业生专业能力自我评价各维度得分总体情况见表2。由表2可见8个能力评价维度中“临床分子生物学检验能力”得分最低，条目均数2.91±0.83。评价为一般或较差(3分及以下)共15项目，详见表3。
3讨论
3.1医学检验岗位需求专业能力基本标准的研判分析
为探讨医学检验岗位需求专业能力基本标准，本团队前期通过徇证的理念及方法，获取近10年来有关医学检验专业教学改革情况研究现状，重点分析人才培养的知识、素质和能力要求情况，结合检验岗位的现实需求和发展趋势，初步界定了“医学检验岗位能力”[2-6，9-11]，概括为群集的普适性专业能力、专业技术能力、实验室质量控制能力、专业拓展能力4个方面。
为进一步确证和完善上述专业能力体系，本团队制作“医学检验岗位应该具备的专业能力要求调查表”对省内不同层次(二甲、二乙、三甲、三乙)的30位医院检验行业专家(检验科主任/主管)完成了岗位能力需求调查。
3.1.1医学检验岗位能力标准体系调查表的制作
调查表以初步界定的“医学检验岗位能力”为依据，将4个方面的能力归入8个维度(见表2)，第1维度“普适性专业能力”涵盖群集职业能力，具体细化为临床实验室一般工作能力，包含实验室检测系统的操作与维护，实验结果规范化、准确报告，临床实验室质量管理体系，实验室安全防护能力等项目。第2至第7维度分别为专业技术能力(临床基础检验、临床生物化学检验、临床免疫学检验、临床微生物学检验、临床血液学检验、临床分子生物学检验)，每一维度中均细化为特有实验室检测基本知识与能力，开展的常规项目基本知识和能力，常规仪器分析项目及结果判读的基础知识和能力，实验室质量控制的基本能力。第8维度“综合能力”涵盖信息获取、表达及专业可持续发展能力，细化为文献检索、信息获取能力、跟踪专业理论和技术发展能力、专业信息表达能力等项目。并最终形成由8个维度共49项目构成的医学检验岗位能力体系，既体现了医学检验岗位的一般能力要求，同时描述了专业的具体能力需求，力求使标准体系具有指导性、完整性和可操作性。
3.1.2岗位能力标准体系适应性调查对象的选择
“医学检验岗位应该具备的专业能力要求”调查中调查对象的纳入标准为医院检验科主任或主管技师以上捡验工作人员，目的是抽取对医学检验岗位具有较为深入的认识，可准确、全面的理解和分析医学检验各专业岗位能力需求的行业专家。本次调查中该项调查回收问卷均来自省内医院检验科主任，其中多数具有高级职称，所属医院多数为三级以上，几乎全部具有专业设置完整的检验科。因此认为，调查对象应积累了医学检验岗位丰富的实践经验，全面掌握医学检验各专业实践较高水平的需求，其评价结果具有可靠性。
3.1.3岗位能力标准体系适应性调查结果分析
该项调查中，一方面所有被调查者对列出的全部(8个维度49个项目)能力标准评价均选择了“是”，说明研究者初步制订的岗位能力体系中切合岗位实践要求，无超出实践需求的不合理能力要求。另一方面，被调查者认为体系中尚欠缺的能力包括仪器检验结果的综合分析能力、实验室认可相关知识及能力、法律法规意识、服务意识等。充分反映了医学领域的新技术、新思维对检验医学岗位实践的深入影响，是医学检验院校教育应积极跟进的相关部分。
3.2毕业生专业能力自我评价分析
第一，由表2可见，8个维度评价中临床分子生物学检验能力均分最低，结合表3可见，该维度5项指标中4项指标均分均低于3分，可见毕业生认为自己临床分子生物学检验能力欠缺。其主要原因可能是：①临床分子生物学检验作为一门新兴学科，相比其它传统学科，出现时间相对晚，对该学科能力培养的模式、方法尚未有较长时间的理论探索、实践验证；②虽然临床分子生物学检验为现代医学实验的发展提供了较好的方法学，但因方法自身成熟性及医院条件限制导致临床实验室尚未普及开展，毕业生在工作过程中涉及较少。在表2中，其他得分相对较低的专业能力项目为临床血液学检验和微生物学检验，其主要原因可能是：①形态学的知识和能力相对复杂，与临床医学尤其是疾病联系较为紧密，医学基础知识要求高，学习难度和熟练掌握难度较大；同时各项实验室检查项目与临床病理生理改变甚为密切，实验结果分析难度较大；②在不同等级医院开展的项目、基本要求差异较大。
第二，分析表3可知，能力体系列出49项指标中有15项在本次自评调查中得分为3或低于3，即总体评价为“一般”或“较差”。分析可知15项在8个维度中的分布如下：1.实验室质控能力项共6项；2.分子生物学检验维度中4项(包括质控)3.普适性能力及综合能力共3项；4.其他专业能力3项。可见，各学科的实验室质量控制是毕业生岗位能力中相对薄弱的方面。完成实验室质量控制、解读质控结果、根据质控结果采取行动的能力，相比其他的专业岗位能力要求岗位对专业实验室中与检测结果质量相关的各环节(包括设备、试剂、环境、人员、方法等)具有全局的观念以及对检验过程具有相对透彻的理解。
3.3从医学检验岗位的专业能力需求探讨本校4年制医学检验专业教育的改革思路
本次调查结果提示本校医学检验专业人才培养中传统学科基础知识和能力培养效果较好，专业课程体系的建立满足了“医学检验岗位专业能力”的要求，毕业生具有较好的岗位适应能力。临床分子生物学检验能力、骨髓细胞形态学检验能力、细菌/真菌形态学检验能力相对欠缺，虽然与在不同等级医院开展的项目、基本要求差异较大，相关的知识与能力在毕业后未得到更好的补充有关，但也提示加强形态学教学，筑牢基础，提高形态学辨识能力的重要性；实验室质量控制能力的相对薄弱，仪器检验结果的综合分析能力、实验室认可相关知识及能力、法律法规意识的欠缺也提示我们，在专业能力的培养中，在重视“基本技能”、“常规项目”这样“点”、“线”状能力的培养基础上，需进一步探讨以“专业实验室能力”这类“面”状能力培养为目标的人才培养模式和方法，
篇6
关键词：医学细胞生物学;教学;实践
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）42-0100-03
医学细胞生物学是从细胞整体、显微、亚显微和分子水平等多个层次，来研究细胞结构及功能的学科[1]，其理论及技术已经渗透到基础和临床医学的各个方面，是当前医学生物研究最活跃的前沿地带。作为高等医学院校重要的必修课，它起到承上启下的作用。
如何通过教学内容和组织形式的优化整合，来提高教学质量，让学生在掌握基础理论的情况下，形成系统的全局观，提高知识迁移能力和实践综合能力，培养良好的科学素养，成为高校医学细胞生物学教改的重要内容之一。为此本文结合实践教学过程，谈谈在教学中的一些心得体会。
一、精选教学内容
精选教学内容包括教学中教材的选择组合、教学内容的优化和更新[2]。
细胞生物学是生命科学的基础学科，内容涉及许多相关领域，如生物化学、遗传学、分子生物学、组织胚胎学、生理学、病理学等[2]。因此现行医学细胞生物学教材普遍篇幅较大、知识覆盖面很广，以人民卫生出版社陈誉华主编的《医学细胞生物学》为例，分为细胞生物学概论、细胞结构和功能、细胞的社会学、细胞基本生命活动、细胞工程五个部分，共17个章节。而目前临床专业的细胞生物学的理论学时安排为40学时，如果授课时每章面面俱到，不但与后继学科内容重复，而且学生势必觉得内容繁杂，重点不突出。因此在有限的学时内，如何对教学内容进行合理取舍，如何将条理清晰、重难点分明、容量较大的知识点系统地传递给学生，是应该首先进行思考的。
在教学实践中，首先在教材选用上，进行主教材和辅助教材的结合使用。主教材采用科学出版社杨抚华主编的《医学细胞生物学》。其最大特点在于线条清晰、内容浓缩、重点突出、框架分明。对于刚从中学进入大学的学生来说，这种风格让其容易很快掌握所学知识点的整体框架和相互关系，不会陷入过多繁冗的细节之中而迷惑。辅助教材采用人民卫生出版社陈誉华主编的《医学细胞生物学》。其优点在于各个知识点讲解得透彻详实，知识面辐射广，案例较多。在授课上，以主教材拉章节线条和框架，在对重要知识点扩展时，让学生参阅辅助教材的相关内容，进行知识拓展和迁移。让其在学习中慢慢地参悟自我学习的思维方式，学会如何有效学习。
其次，优化和更新教学内容。备课时，查阅下游课程，如生物化学、分子生物学、组织胚胎学、生理学、病理生理学，了解细胞生物学与它们的衔接、渗透、重复部分，做好对后继课程的铺垫作用。对重复的内容要淡化或舍去，对延伸的内容要讲透。比如细胞膜与物质转运这部分，离子泵内容涉及到生理、病理、药理的一些知识点，因此这一部分必须讲透讲深，结合案例进行分析。比如核糖体章节中的蛋白质合成过程的内容，在生物化学课程中，会深入学习，因此在这里只需要简单地介绍核糖体的结构和功能，其余设为学生自学内容[1]。再如信号转导部分，这部分新名词较多，转导路线繁杂，内容有一定难度。虽然在生物化学中将详细学习，但由于该内容会影响学生对后继课程如生理学、药理学等知识点的理解，因此在细胞生物学教学中，应该抓主线轻细节，让学生建立一个受体、配体、信使、细胞信号转导特点和路线的宏观整体印象即可。此外，对于教材内容要及时更新，将各个章节的一些最新动态、前沿专题引入。
二、优化教学方法和形式
（一）重视案例引入，增强学生学习兴趣，加强基础学科的学习[1]
由于授课的学生将来都要进入临床，他们关注的重点常为所学的知识是否有利于未来的临床工作。因此，经常会有初学者问我，学习细胞膜、细胞器这些内容，到底和今后的临床或者科研工作有多大关系？
因此在绪论部分，重点介绍了细胞生物学的发展沿革，特别是近年来的前沿领域和重大发现，同时特别介绍了在医学领域的应用实例。如2001年以来的生理或医学诺贝尔奖、化学奖的获奖内容，包括2001年生理或医学奖“发现细胞周期调控的分子机制”、2002年生理或医学奖“器官发育的遗传基础和细胞的程序性死亡”、2003年化学奖“细胞膜水通道、离子通道结构”、2007年生理或医学奖“胚胎干细胞、基因敲除技术”等，通过这些对生物医学发展具有深远意义奖项的介绍，让学生切实地感受到细胞生物学一直活跃在科学研究与应用的前沿，并非只是过时、毫无价值的基础理论，从而增强学生的好奇心和学习兴趣。
其次，在理论教学中，设立细胞生物学的研究技术和方法这一章节，而此部分是很多院校细胞教学中的删除内容。在教学实践中发现，学生对教材中各种细胞与亚细胞结构图的来源，以及细胞组分的分离与培养过程，好奇而充满兴趣。生物学本来就是一个实践性学科，任何数据的产生，都以实验为基础，因此在有限的课时内，以案例引入的方式简要介绍常规研究技术和方法。其重点集中在以显微镜介绍为主的细胞形态研究技术、细胞的分离与培养、细胞组分和亚组分的分离、测定技术。让学生对细胞的研究过程有一个系统、整体的了解，有利于对后续理论教学和实验操作步骤的理解。
再次，在教学中加强病案的分析。医学细胞生物学与临床密切相关。在教学中，分章节讲述后进行相关的病案分析，将增强学生的兴趣，加大与所学专业的联系。比如在细胞膜与物质的跨膜运输中，引入家族性高胆固醇血症的介绍，让学生对膜受体的作用有深刻的认识。在讲授内膜系统中的溶酶体时，以“矽肺”和“痛风”为例进行讲解。引发学生探究发病机制，加深对溶酶体的认识和理解。在细胞周期的讲解中，将与细胞周期有关的肿瘤治疗策略贯穿其中，举例讲述肿瘤细胞的化疗药物作用机制和使用原则，加深学生对细胞周期运行机制的理解。
（二）加强多媒体辅助教学
细胞生物学的研究对象（如细胞及细胞器结构，各种生理过程）多集中于细胞的微观水平，学生理解起来较为抽象和枯燥。因此在医学细胞生物学的教学中应强调图形、动画、文字的三结合。如膜转运蛋白介导的跨膜运输中，学生很容易混淆离子通道和离子泵这两种运输的原理。在讲解中应对比图形并引入动画，将两者差异变得直观可辨，一目了然。在细胞连接中，涌现出许多关于连接的新名词，如紧密连接、锚定连接、通讯连接、桥粒、半桥粒等等，光从语句上辨析，容易混淆。通过细胞连接总图的展现，各个连接类型的区别及其功能便清楚可辨，让学生在脑海中建立一个立体完整的细胞连接通讯网络。又如细胞微丝和微管的装配，很多学生无法通过文字在脑海中呈现出“踏车行为”这种动态的组装过程，一个几秒的动画，能让学生获取直观的印象。细胞信号转导的动画演示，能强化转导线路中的每个传输节点，能形象展示信号传递中蛋白修饰或结构的改变，以及之后信号级联放大的生物事件，让学生从冗长枯燥的文字表述中脱离出来，得到一个完整的印象。因此，在一些不易区分、不易理解的微观水平的分子事件的教学上，加大图形和动画的使用频率，通过动画图形之间的对比，区分相似事件，建立动态的概念，形成相互联系的全局观，促进学生进一步理解生命活动的本质规律[3，4]。
（三） 适当应用PBL教学方法
以问题为中心，培养学生分析解决问题的能力，养成终生自我学习的能力，是PBL教学法的特点[6]。在医学细胞学教学中，适当穿插PBL教学法。如细胞骨架中的阿尔茨海默病的病因、诊断、治疗的讨论。在内膜系统教学中，在讲述内质网和高尔基复合体的功能及相互动态关系时，以“胰岛素如何合成、分泌”为中心问题，引导学生提出“胰岛素如何翻译合成”、“如何加工修饰”、“如何分泌出细胞”这三个问题，从而具体到“这个过程和哪些细胞器有关”、“每个细胞器扮演的什么角色”这些细节问题。通过讨论这些细节问题，最终完成对中心问题的学习[7]。
三、加强实验教学中学生的科学素质的培养
在实验教学中应根据不同时期学生的特点，循序渐进地展开教学。对于刚进大学的学生来说，医学细胞生物学实验是第一门与动物相关的实验课程，学生对仪器、动物充满好奇感，容易忽略对知识点的关注和理解。在初期实验教学上，应加强学生对实验的基本认识和基本操作能力的培养。将预实验所拍摄的照片及录像穿插在课件中，在操作关键点上进行讲解，将学生的兴奋点引入到所学的知识中。在中期实验教学上，应着重培养学生主动学习的能力，强调实验的逻辑性和严密性。以提问的方式，让学生通过预习了解使用药品和操作步骤的目的性，得出实验的流程图。在实验过程中，提倡能够丢开书本，按流程图，有逻辑地进行独立操作，使学生了解细胞生物学拥有一个系列性、完整性较强的实验体系，并非依葫芦画瓢的简单模仿就能做好实验。此外，还应加强实验课堂最后10分钟的实验小结，让学生分组讲述实验的心得体会，并由老师进行点评，增强学生的学习积极性和协助精神，培养学生的知识迁移能力和创新能力[2，8]。
教学中还应有意识地培养学生的实验习惯和心态，对于部分有专业兴趣倾向和喜爱科研的学生，可开放实验室，让其根据相关的课题进行实践，过程中采用方式多种多样，包括查文献、写综述、写实验方案、实验小结、注意事项，培养学生的科学思维，提高其实验综合能力。
综上所述，通过细胞生物学的教学内容及形式方法的初步探索，在一定程度上能加强学生对理论知识的理解，提高知识迁移能力和实践综合能力，培养一定的科学素养。
参考文献：
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篇7
关键词：生物技术石油化工应用
中图分类号：F406文献标识码： A 文章编号：
一生物技术与石油化工
生物技术又称生物工程，是在古老的微生物发酵工艺学基础上发展起来的一门新兴综合学科，它很早就与石油关系密切。
早在20世纪20年代，石油工作者就提出将微生物用于石油回收。50年代生物技术逐渐由石油向石油化工领域延伸，许多化工产品的生物生产技术和工艺相继出现。60年代，石油微生物学兴起，以石油为原料生产单细胞蛋白的工业化成为可能。70年代，生物分子生物学的突破，出现了生物催化剂固定化技术，与此同时，美国、欧洲及原苏联等都先后进行了微生物采油应用研究和实施。80年代，DNA重组技术和细胞融合技术的崛起，生物化学反应工程应运而生，为人们在石油化工领域开发精细化工产品提供了重要手段和工具。90年代，节能与环保成为人们关注的两大课题，能源与资源的合理利用，使得生物技术在石油化工领域的应用更加活跃。
面对21世纪石油与石油化工技术的挑战，清洁过程的开发，“绿色化学”产品的生产，生物脱硫技术正引起人们极大的关注。随着生物技术的发展，温和条件的合成反应将会继续受到重视，生物催化剂将大力推广，生物能源的替代，具有光、声、电、磁等高性能生物化工材料的应用，都将为石油化工技术注入新的活力，新的生物石油化工技术必将兴起。
二生物技术在石油化工中的应用
1生物技术在石油勘探中的应用
随着微生物培养技术及菌种数测定方法的不断改进，利用微生物勘探石油的技术得到迅速发展。根据直接探测油气的有关理论，地下烃类的向上渗透使地表和地球化学环境发生了变化。从生物圈角度来看，无论是根植于地下较高等植物，或是散布于其间的低等生物，都会发生变异，用现代生物分析检测手段(如微生物微量元素分析、毒素分析、DNA的PCR扩增技术检测)检测这种变异，再经过适当的数据处理，就可能达到预测油气藏的目的。现代石油工业根据石油的生物标志特征可以研究判断石油的生成相和油源。我国石油工作者就是利用生物标志特征判断出柴达木盆地西部剖面油砂和沥青的前身原油是成熟原油，它具有水体相对较深的湖相有机质形态，其源岩应该是侏罗系的。随着生物技术在石油勘探领域应用的拓宽与深化，生物与石油相关规律的研究将会取得更大的成果，有可能在深山密林、深海谷底、冰川、南北极等尚未开发的环境区域，探测到更多的油气矿藏，大大提高石油的储采比，增加石油储备。
2生物技术在石油开采中的应用
生物技术特别是微生物采油技术，已经引起石油工程技术人员的空前关注，目前在国内外开展的微生物采油先导性矿物试验已初见成效。利用微生物提高原油的采收率技术(Microbial Enhanced Oil Recovery简称MEOR)来开发我国丰富的资源，已成为生物技术发展的主导方向之一。微生物采油就是利用微生物代谢产生的聚合物、表面活性剂、二氧化碳及有机溶剂等物质进行有效的驱油。微生物采油技术与其它采油技术相比，具有适应范围广、工艺简单、投资少、见效快、无污染等特点，是目前开采油藏中剩余油和利用枯竭油藏最好的廉价方法，并且更符合环保要求。微生物采油技术起源于美国，发展至今已成为国内外发展迅速的一项提高原油采收率的技术，也是二十一世纪的一项高新生物技术。
其经历了：1930年～1965年的起步与探索，1965年～1980年的迅速发展，1980年～1990年的深入研究和矿场应用见效，1990年至今的现代微生物采油技术的发展等四个阶段。现代微生物采油技术的发展阶段主要是现代生物技术在微生物采油上的应用阶段。美国应用现代生物技术重组微生物菌体，构建基因工程菌，使微生物菌种具有较高的性能，大大促进和发展了生物技术在微生物采油中的应用。现代生物技术，特别是分子生物学技术的快速发展，使采油微生物研究已经进入了分子水平。分子生物学技术的发展，对微生物采油机理的研究产生了很大影响。PCR(Polymerase Chain Reaction)技术、DNA芯片技术等是研究微生物群落新颖的分子生物学工具。一1PCR与DNA芯片技术结合，可以对微生物采油菌种的油藏适应性、地下运移能力、增殖和增采能力进行准确可靠的认证，可以对油田地层中存在的微生物群落进行详细调查，并以此对具有微生物采油作用的菌加以利用，对有害菌进行有效防治，进而研究微生物的驱油增产机理，为调整各项技术工艺，优化方案设计和把握实验进程提供可靠依据。微生物提高原油采收率的真正成功或突破的关键在于“超级菌”的组建，因此，构建目的基因，培养较强竞争力的基因工程菌(Gene Engineering Microbe，简称GEM)是现代微生物采油技术的主要目标之一。利用基因工程，可针对性地培养有利菌株，拓宽微生物采油的菌种资源。
3生物技术在石油化工中的应用
① 微生物氧化烃类生产有机酸
微生物氧化烃类生产有机酸主要有二羧酸和一元酸。二羧酸主要有已二酸和癸二酸。一元酸主要有柠檬酸、琥珀酸。此外烷烃经氧化还可生产谷氨酸、富马酸、水杨酸等。
a. 酶催化丙烯腈生产丙烯酰胺
丙烯酰胺大部分以40％～50％的水溶液销售，低温下会析出胺的结晶。常规生产丙烯酰胺有硫酸水和法和铜催化水和法两种，前者工艺过程复杂，后者因反应中会生成加成反应而含有少量加成反应物。用酶催化丙烯腈生产丙烯酰胺，是将丙烯腈、原料水与固定化生物催化剂一起进行水和反应，反应后分离出废生物催化剂。得到产品丙烯酰胺。酶催化丙烯腈生产丙烯酰胺，产品纯度高，选择性好，丙烯腈转化率达99．9％以上。
70年代，日本日东化学公司使用Rhodococ—cus SP．N一774生物酶，经十年努力，成功开发了最初的生物催化生产丙烯酰胺的工艺，80年代中期建成规模为400t／a的工业化装置。其后日本京都大学发现了代号为B一23、J一1的生物酶并对工艺加以改进。90年代初，日本使用生物酶生产丙烯酰胺的能力已上升到1．5万t／a。
b. 烃类发酵生产二元羧酸
中长链二元羧酸是合成纤维、工程塑料、涂料、高档油等重要的石油化工原料，通常是通过化学方法制取。以石油馏分为原料发酵生产二元羧酸的研究已有近40年的历史。20世纪70年代初，日本矿业生物科学研究院(简称日本矿业)以正构石蜡为原料，微生物发酵氧化代替尿素加成法，生产相同链长的二元羧酸，80年代工业化，在世界上首先建成了150t／a的长链二元羧酸生产发酵装置。90年代初由发酵法生产的十三碳二元酸(“巴西羧酸”)，规模已达200t／a，终止了传统的由菜籽油、蓖麻油裂解合成的历史，是石油发酵在石油化工领域工业化最早的例子L2j。日本矿业选用Candida trpicalis 1098酵母菌生产二元羧酸，日本三井石化公司则用拟球酵母Torutopsis生产长链二元羧酸。研究表明，酵母菌、细菌、丝状真菌都有不同程度氧化正构烷烃生成二元羧酸的能力，而假丝酵母、毕赤式酵母尤其是正构烷烃发酵生产二元羧酸的高产微生物。据报导l31，我国郑州大学等单位承担的“九五”国产科技攻关计划“十二碳二元酸合成尼龙1212工业生产试验研究”，最近已通过鉴定。该研究合成的长链高性能工程塑料尼龙1212所用原料，即是以石油轻蜡发酵生产的十二碳二元酸，这充分显示了生物技术在石油化工领域的成功应用。
②在其它石油化工方面的应用
生物技术在其它石油化工方面的应用主要有：由烯烃类制备环氧乙烷和环氧氧丙烷，以石油为原料生产单细胞蛋白，加氧酶在石油化工的开发利用，柴油生物脱硫研究与开发，石油微生物的脱氮的研究，生物法生产丙烯酰胺、1，3——丙二酸等。
结束语
随着社会发展和科学技术的进步，生物技术正逐步扩大到石油和石油化工行业，以更加有效的、经济的生物化学过程代替传统的化工过程。生物技术在石油化工中的应用，将为石油化工技术注入新的活力，新的生物石油化工技术必将兴起。
参考文献
① 黄惠娟.李潇. 生物石油技术研究应用[期刊论文]-内蒙古石油化工2009,35(7)
② 金花. 生物技术在石油化工领域的应用[期刊论文]-石油化工2003,32(5)
③ 黄永红.宋考平.薛建华. 生物技术的发展趋势及其在石油工业中的应用[期刊论文]-大庆
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[关键词]生物监测；环境监测；应用
中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：
在社会生产的发展之下，环境问题已经受到了社会各界的广泛关注，世界各个国家针对环境保护问题也开展了深入的分析与研究，环境监测是建立在环境保护工作基础上开展的监测工作，其监测目的就是为了全面、及时、准确的反映出被监测环境状态与发展趋势，该种监测工作可以为环境污染与环境管理工作提供相关的依据。传统环境监测工作主要使用物理监测与化学监测法，然而这些监测方法无论是在监测成本还是监测效率，是很难满足监测需求的，因此，就需要开发一种新型监测方式，种种研究显示，生物监测就能够很好的弥补物理监测与化学监测的不足。
1 生物监测的原理和特征
1.1 生物监测的原理
生物监测的理论基础是生态系统理论，生物与周围环境之间是一种互相制约、影响以及依存的关系，生物与环境之间出存在能量与物质交换的，如果其生活环境遭受污染，那么有害物质就会在生物体中迁移和积累，久而久之，各个生物的生理指标、生化指标与生长情况就会出现相应的变化。
利用生物来监测环境能够有效反映出环境污染情况，与物理检测和化学监测相比而言，生物监测有着分散性、复杂性、长期性以及综合性的特征，是一种涉及多目标、多角度、多学科的工程，但是，生物监测需要浪费大量的时间，对于专业性的要求很高，这也在一定程度上限制了该种方法的使用。
欧美等发达国家历来都十分重视生物监测法，早在上世纪中期就开始应用该种监测方式，例如，美国在上世纪40年代中将生物监测技术应用在了排水管理中，加拿大在1971年制定了渔业法，使用鱼类成活率来分析排水标准。与发达国家相比而言，我国生物监测技术的起步相对较晚，从20年代80年代才开始进行研究，截止到目前为止，还未形成一种标准、系统的检测体系，还有待进行发展。
1.2 生物监测的特征分析
传统物理与化学监测方式仅仅只能分析出环境指标偏离情况，是无法分析出其生物化学效应的，但是采用生物监测法就可以很好的反映出这一指标，与物理与化学监测方式相比，生物监测的特征表现在几个方面：
1.2.1 连续性与长期性
物理监测与化学监测只能够反映出当时监测情况，无法分析出采样前以及采样后的情况，而生物监测能够富集生物周围生活环境的各类信息，可以更加系统、全面的反映出环境污染状态。
1.2.2 综合性
环境中各个污染物是一种相互作用的关系，孤立检测是无法获取到理想检测结果的，物理监测与化学难以对多种途径与多种类型的污染来开展评价，生物监测能够反映出不同污染物的综合效应，并对其进行风险评价，能够为污染治理工作的开展提供合理的依据。
1.2.3 灵敏性
对于在环境中污染时间较长，取法进行定量测定的微生物，能够通过生物监测工作进行提早预警，这就有效提升了监测工作的灵敏性。
1.2.4 探测性
物理监测与化学监测难以评价出未知的监测指标，无法分析出不明污染物对于环境的危害，实质上，不仅仅是已知污染物，未知污染物也能够对生物产生生物学效用，生物监测法不仅能够监测到已知污染物，还能对未知污染物的毒性进行分析，全面反映出不明污染物对于环境的影响[1]。
1.2.5 非破坏性
生物监测法能够利用动物毛发、分泌物、排泄物以及脱落树皮进行监测，不会对生态系统、生物与环境产生破坏。
1.2.6 经济性
使用生物监测法不需要使用大量的仪器，能够进行大面积布点，在边远地区也能够进行监测，可以有效减少监测费用，有着理想的经济性。
虽然生物监测具有一系列的优点，但是还尚未制定好完善的环境标准，监测专一性也相对较差，难以对生物群落结构进行深入的分析[2]。
2 环境监测中常用的生物监测方法
生物对于环境的变化具有多层次性的特征，因此，生物监测方法是多种多样的，环境监测中常用的生物监测方法有以下几种类型：
2.1 微生物监测法
微生物监测法就是利用微生物生长情况来分析环境污染情况的一种方式，常用的微生物有纤维素分解细菌、假单细胞总数、放线菌、菌根真菌等等，近年来，在科技水平的发展之下，基因重组均也开始在生物监测中得到了使用。其中，发光细菌的应用范围更加的广泛，发光细菌有着简便与快速的特征[3]。
2.2 生物测试法
生物测试法就是利用生物污染情况出现的生物变化来分析环境污染情况，该种方式主要应用在污染源的监测中，在废水处理效果的检测、污染程度的评价与污染物的追溯方面有着理想的成效。
2.3 生物群落监测法
生物群落监测法已经开始在水体污染的监测中得到了广泛的使用，该种方式也能够应用在大气污染与土壤污染的监测中，在水体污染检测中，指示生物包括鱼类、着生生物、浮游生物与底栖动物几种类型。
2.4 生物残毒测定法
生物残毒测定法就是利用生物含污量开展环境监测工作的一种方式，生物对于环境中的放射性物质、农药与重金属有着良好的富集能力，因此，计算生物体内的残留量就能够分析出环境污染情况，具有理想的精度[4]。
2.5 生物传感器技术
与化学传感器技术相比而言，生物传感器有着成本低廉、灵敏度高的优势，在复杂的环境体系中也可以实现连续性的在线监测，在水质监测中，能够采用生物传感器来监测水体富营养化、BOD以及阴离子表面活性剂。有关报道显示，使用光纤生物传感器还能够有效分析出地下水中的残留炸药含量。
2.6 分子生物学技术
分子生物学技术的类型是多种多样的，有基因芯片、PCR与分子杂交技术，能够得出污染物与代谢产物的相互作用，还可以分析出具体的作用靶点与作用机理，继而预报出环境对于生物体的影响。就现阶段来看，分子生物学技术常用的指示生物有藻类、无脊柱动物、鱼类、细菌与种子植物[5]。
2.7 生物标志物法
目前，生物标志物法也开始在环境监测中得到了一定的使用，很多专家学者已经针对这一问题进行了深入的研究，Damiens使用贻贝作为生物标志物来测试地中海污染情况，计算了生物标志物响应指数，取得了良好侧成效。
3 结语
总而言之，生物监测法在环境监测中有着良好的应用前景，会继续为各个领域的环境监测提供科学的信息支持，但是，就我国的实际情况来看，生物监测在环境监测中的应用还处于一个起步状态，还需要进行深入的分析与研究，研究的范围需要涵盖到管理、技术以及方法上，相信在相关专家与学者的努力之下，生物监测技术定可以在环境监测中得到更加广泛的使用。
参考文献：
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篇9
关键词： 生物信息学 农业研究领域 应用
“生物信息学”是英文单词“bioinformatics”的中文译名，其概念是1956年在美国田纳西州gatlinburg召开的“生物学中的信息理论”讨论会上首次被提出的［1］，由美国学者lim在1991年发表的文章中首次使用。生物信息学自产生以来，大致经历了前基因组时代、基因组时代和后基因组时代三个发展阶段［2］。2003年4月14日，美国人类基因组研究项目首席科学家collins f博士在华盛顿隆重宣布人类基因组计划（human genome project，hgp）的所有目标全部实现［3］。这标志着后基因组时代（post genome era，pge）的来临，是生命科学史中又一个里程碑。生物信息学作为21世纪生物技术的核心，已经成为现代生命科学研究中重要的组成部分。研究基因、蛋白质和生命，其研究成果必将深刻地影响农业。本文重点阐述生物信息学在农业模式植物、种质资源优化、农药的设计开发、作物遗传育种、生态环境改善等方面的最新研究进展。
1.生物信息学在农业模式植物研究领域中的应用
1997年5月美国启动国家植物基因组计划（npgi），旨在绘出包括玉米、大豆、小麦、大麦、高粱、水稻、棉花、西红柿和松树等十多种具有经济价值的关键植物的基因图谱。国家植物基因组计划是与人类基因组工程（hgp）并行的庞大工程［4］。近年来，通过各国科学家的通力合作，植物基因组研究取得了重大进展，拟南芥、水稻等模式植物已完成了全基因组测序。人们可以使用生物信息学的方法系统地研究这些重要农作物的基因表达、蛋白质互作、蛋白质和核酸的定位、代谢物及其调节网络等，从而从分子水平上了解细胞的结构和功能［5］。目前已经建立的农作物生物信息学数据库研究平台有植物转录本（ta）集合数据库tigr、植物核酸序列数据库plantgdb、研究玉米遗传学和基因组学的mazegdb数据库、研究草类和水稻的gramene数据库、研究马铃薯的pomamo数据库，等等。
2.生物信息学在种质资源保存研究领域中的应用
种质资源是农业生产的重要资源，它包括许多农艺性状（如抗病、产量、品质、环境适应性基因等）的等位基因。植物种质资源库是指以植物种质资源为保护对象的保存设施。至1996年，全世界已建成了1300余座植物种质资源库，在我国也已建成30多座作物种质资源库。种质入库保存类型也从单一的种子形式，发展到营养器官、细胞和组织，甚至dna片段等多种形式。保护的物种也从有性繁殖植物扩展到无性繁殖植物及顽拗型种子植物等［6］。近年来，人们越来越多地应用各种分子标记来鉴定种质资源。例如微卫星、aflp、ssap、rbip和snp等。由于对种质资源进行分子标记产生了大量的数据，因此需要建立生物信息学数据库和采用分析工具来实现对这些数据的查询、统计和计算机分析等［7］。
3.生物信息学在农药设计开发研究领域中的应用
传统的药物研制主要是从大量的天然产物、合成化合物，以及矿物中进行筛选，得到一个可供临床使用的药物要耗费大量的时间与金钱。生物信息学在药物研发中的意义在于找到病理过程中关键性的分子靶标、阐明其结构和功能关系，从而指导设计能激活或阻断生物大分子发挥其生物功能的治疗性药物，使药物研发之路从过去的偶然和盲目中找到正确的研发方向。生物信息学为药物研发提供了新的手段［8，9］，导致了药物研发模式的改变［10］。目前，生物信息学促进农药研制已有许多成功的例子。itzstein等设计出两种具有与唾液酸酶结合化合物：4-氨基-neu5ac2en和4-胍基-neu5ac2en。其中，后者是前者与唾液酸酶的结合活性的250倍［11］。目前，这两种新药已经进入临床试验阶段。tang sy等学者研制出新一代抗aids药物saquinavir［12］。pungpo等已经设计出几种新型高效的抗hiv-1型药物［13］。杨华铮等人设计合成了十多类数百个除草化合物，经生物活性测定，部分化合物的活性已超过商品化光合作用抑制剂的水平［14］。
现代农药的研发已离不开生物信息技术的参与，随着生物信息学技术的进一步完善和发展，将会大大降低药物研发的成本，提高研发的质量和效率。
4.生物学信息学在作物遗传育种研究领域中的应用
随着主要农作物遗传图谱精确度的提高，以及特定性状相关分子基础的进一步阐明，人们可以利用生物信息
学的方法，先从模式生物中寻找可能的相关基因，然后在作物中找到相应的基因及其位点。农作物的遗传学和分子生物学的研究积累了大量的基因序列、分子标记、图谱和功能方面的数据，可通过建立生物信息学数据库来整合这些数据，从而比较和分析来自不同基因组的基因序列、功能和遗传图谱位置［15］。在此基础上，育种学家就可以应用计算机模型来提出预测假设，从多种复杂的等位基因组合中建立自己所需要的表型，然后从大量遗传标记中筛选到理想的组合，从而培育出新的优良农作物品种。
5.生物信息学在生态环境平衡研究领域中的应用
在生态系统中，基因流从根本上影响能量流和物质流的循环和运转，是生态平衡稳定的根本因素。生物信息学在环境领域主要应用在控制环境污染方面，主要通过数学与计算机的运用构建遗传工程特效菌株，以降解目标基因及其目标污染物为切入点，通过降解污染物的分子遗传物质核酸 dna，以及生物大分子蛋白质酶，达到催化目标污染物的降解，从而维护空气［16］、水源、土地等生态环境的安全。
美国农业研究中心（ars） 的农药特性信息数据库（ppd） 提供 334 种正在广泛使用的杀虫剂信息，涉及它们在环境中转运和降解途径的16种最重要的物化特性。日本丰桥技术大学（toyohashi university of technology） 多环芳烃危险性有机污染物的物化特性、色谱、紫外光谱的谱线图。美国环保局综合风险信息系统数据库（iris） 涉及 600种化学污染物，列出了污染物的毒性与风险评价参数，以及分子遗传毒性参数［17］。除此之外，生物信息学在生物防治［18］中也起到了重要的作用。网络的普及，情报、信息等学科的资源共享，势必会创造出一个环境微生物技术信息的高速发展趋势。
6.生物信息学在食品安全研究领域中的应用
食品在加工制作和存储过程中各种细菌数量发生变化，传统检测方法是进行生化鉴定，但所需时间较长，不能满足检验检疫部门的要求，运用生物信息学方法获得各种致病菌的核酸序列，并对这些序列进行比对，筛选出用于检测的引物和探针，进而运用pcr法［19］、rt-pcr法、荧光rt-pcr法、多重pcr［20］和多重荧光定量pcr等技术，可快速准确地检测出细菌及病毒。此外，对电阻抗、放射测量、elisa法、生物传感器、基因芯片等［21-25］技术也是未来食品病毒检测的发展方向。
转基因食品检测是通过设计特异性的引物对食品样品的dna提取物进行扩增，从而判断样品中是否含有外源性基因片段［26］。通过对转基因农产品数据库信息的及时更新，可准确了解各国新出现和新批准的转基因农产品，便于查找其插入的外源基因片段，以便及时对检验方法进行修改。目前由于某些通过食品传播的病毒具有变异特性，以及检测方法的不完善等因素影响，生物信息学在食品领域的应用还比较有限，但随着食品安全检测数据库的不断完善，相信相关的生物信息学技术将在食品领域发挥越来越重要的作用。
生物信息学广泛用于农业科学研究的各个领域，但是仅有信息资源是不够的，选出符合自己需求的生物信息就需要情报部门，以及信息中介服务机构提供相关服务，通过出版物、信息共享平台、数字图书馆、电子论坛等信息媒介的帮助，科研工作者可快速有效地找到符合需要的信息。目前我国生物信息学发展还很不均衡，与国际前沿有一定差距，这需要从事信息和科研的工作者们不断交流，使得生物信息学能够更好地为我国农业持续健康发展发挥作用。
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篇10
[关键词] 医学；实验室；搬迁
[中图分类号]G482 [文献标识码] B[文章编号] 1673-7210（2009）01（b）-139-02
Experience and discussion in the removal of medical laboratory
DING Da-peng, MA Wen-li, GUO Qiu-ye
(Institute of Genetic Engineering of Nanfang Medical University, Guangzhou 510515,China)
[Abstract] The problems existed in the process of the removal of medical laboratory are pointed out in our task， and some approaches for removing medical laboratory are discussed in this paper.
[Key words] Medicine; Laboratory; Removal
近年来，随着国内大多数医科院校对医学教学实验建设模式改革的进行，基础医学实验室建设得到了前所未有的提高，教学环境、实验条件和实验手段都得到了全面的改造与改善，提高了医学实验教学水平，在一定程度上也满足了现代医学教育发展的需要[1]。然而，在对实验室进行规范建设与协调运行的过程中，许多院校的实验室都会面临基础设施条件的改善以及不同实验室实验场地、设施的重组等问题[2]，从而会不可避免的需要进行实验室的移交与搬迁，由于医学院校实验室的特殊性，如何实现实验室安全高效的搬迁，同时又不妨碍正常教学工作的完成，这里本文将结合实际工作情况及体会就此问题进行分析。
1 实验室搬迁中面临的问题
1.1 仪器种类多，精密度高
本所的实验室包括生物化学和分子生物学教研室两个部分，分别拥有独自专用的教学实验室，以及附属的教学实验准备室和储藏室，包括了PCR仪，DNA合成仪、测序仪、基因芯片打印仪和扫描仪等各项完成分子生物实验的仪器，以及学生所用的各种生物化学教学仪器，如电泳仪、离心机、微量加样器等，因此在从我所实验室搬迁到新实验楼的过程中，需要小心谨慎的对实验仪器进行搬运，并且由于实验仪器数量多，也容易发生不同用途的实验仪器错搬导致需要进行二次搬运的问题。
1.2 实验室搬运人员匮乏
由于实验室许多老师承担着理论和实验教学任务，而搬运任务重、要求高，因此搬运过程中需要请相关的搬运工人来实施具体工作，但是搬运工人并不了解所搬运仪器的特性，同时一些实验仪器在搬运中有特殊要求，不同于一般的物品搬运，从而增加了搬运困难，因此容易出现仪器在搬运过程中的无谓消耗和损伤。
1.3 生物试剂搬运的特殊性
由于基础医学的学科性质，生物化学与分子生物学教研室拥有不同种类的化学试剂与生物试剂，其中的部分试剂是在低温环境下放置并保存的，这些试剂在搬运过程中将无法继续保存于低温环境，从而非常容易出现试剂的失效等各种问题，此外某些试剂具有腐蚀性，因此也需要提醒搬运工人在搬运过程中轻拿轻放，小心操作。同时，试剂的搬运并非只是简单的搬运，在到达新的实验楼后，需要立刻将其放置到相应的环境中去，这在一定程度上也增加了搬运的困难。
1.4 搬运时间长，安全问题易忽视
由于医学实验室搬运的特殊性，搬运过程时间长，人员来往复杂，如果缺乏统一的规划与指挥，分散进行搬运，很容易出现混乱的局面，如各种物品随处丢放，会导致个人物品与科室资料的丢失，造成不必要的损失，并严重影响科室工作重新步入正轨。
2 对策
2.1 整体规划，协调配合
在本实验室搬迁过程中，科室领导相当的重视，并安排专人负责，同时学校也配备了相应经费，来保证搬运工作的顺利进行。对具体的任务，在搬运之前开会进行了人员的分工，保证每台大型仪器有相应的人员负责，在搬运过程中监督搬运工人的工作，同时对部分仪器在搬运前联系保险公司进行了投保，以防万一。在到达新的实验室后，由于在搬运过程中仪器承受了不同程度的颠簸，部分仪器还需要重新安装，因此相关负责的人员要尽快与仪器公司进行联系，尽早让工程师来对仪器进行调试与安装，从而保证实验室工作能够尽快步入正轨。
2.2 科学、有秩序的搬运
由于实验室仪器、试剂种类复杂，加上许多资料和个人物品，因此需要有秩序的对其进行合理的搬运。本科室经讨论决定首先搬运完整的大型仪器，例如DNA合成仪、测序仪等，然后是试剂存放所需要的冰箱、离心机等。为了保证搬运的顺利进行，在每台仪器上贴上标签，写明所搬运到的实验房，以防出现搬运工人错放的事情发生。实验所用的生物试剂和配制的一些化学试剂最后搬运，到新的实验室后直接放置到相应位置。在科室仪器和试剂搬运后，对个人物品进行整理，由搬运车辆一次性搬运至新的实验室，然后个人负责本人物品与资料的放置，争取在整个搬运过程中，做到只见包装好的纸箱，而没有纸张与书籍随处乱丢的现象。
3 体会
医学实验室是科学研究的重要支撑条件，是开展学术交流与人才培养的基地，在现代生命科学与医学的发展趋势下，实验室已成为提高医学教育质量的重要条件[3]。在目前许多院校改建、改善实验室基础设施的建设中，不可避免会对实验室进行短暂或是整体长期的搬迁，而实验室搬迁是一件非常复杂的工作，加上医学院校实验室的特殊性，更增加了搬迁的困难，容易在搬运过程出现问题与差错。因此对此工作需要给予足够的重视，对其面临的问题与困难予以科学的认识，通过多方面协调配合，团结整个科室的人员，使实验室搬迁能够顺利、安全、有秩序的进行；同时在搬运过程中，不能忽视生化试剂的环境安全问题，必要的话，请相关专业人员例如防疫站和各级防疫所的同事来指导试剂的转运，杜绝在搬运过程中出现有害试剂外泄等问题[4]。争取利用最短的时间，来有效的完成实验室的搬迁，使工作人员尽快投入到新的工作环境中，顺利开展工作。
[参考文献]
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