分子生物学发展趋势范文

导语：如何才能写好一篇分子生物学发展趋势，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：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.

[2]Yuregir，Sahin，Yilmaz，et al.Fluorescent in situ hybridization studies in multiple myeloma[J].Hematology，2009，14（2）：90-94.

[3]SkladalP，EiccardiCS，YamanakaH.Piezoelectric biosensors for real time monitoring of hybridization and detection of hepatitis C virus[j].J virol Meth，2004，117（2）：145-151.

[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

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关键词：分子生物学实验；工科院校；教学

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）07-0189-02

分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。随着分子生物学新理论和技术的大量出现，其应用已渗透到生命科学的各个领域，不再是神秘、难以操作的实验技术，而成为生命科学相关教学和科研过程中的一项基础技术。例如，许多本科课程教学中以及毕业论文实验过程中都涉及分子生物学技术，同时，工业上进行菌株选育工作，也多采用了分子生物学技术，并已形成了一种发展趋势。因此，开设本科分子生物学实验课程，让学生掌握基础分子生物学操作，培养学生分析问题和解决实际问题的能力，可促使学生在毕业论文环节快速开展实验并获得结果，对于完成本科阶段学习具有重要作用，也为学生在毕业后快速投入和开展有关的科研和实际生产工作打下坚实的基础。

工科院校的培养目标就是为社会和工程应用培养工程师，培养具有坚实的基础知识和较强应用能力的人才。针对这一培养目标并结合发酵工程学科专业特色，在实际教学中不但要让学生充分理解实验的原理，对其实验操作的技术能力也提出较高的要求，同时还需要培养学生分析和解决实际应用问题的能力，以应用于未来科研和生产工作中。本文结合实际教学经历，浅谈对工科学校分子生物学实验课教学改革的探索。

一、改进教学组织方式，提高教学效率

（一）培养学生自学能力，提高课堂效率

在以往的实验课上，学生等、靠、要的思想严重泛滥，一切都等着老师传授，一旦离开老师就不知所措，不能形成良好的自学能力。针对这一问题，并根据分子生物学实验的特点，我们将实验集中安排在一段时间内完成。制定了详细的时间表，并注明每天实验的操作内容，让学生充分了解每节课要进行的内容，形成连贯的思路。同时，将详细的讲义提前发给学生，督促学生进行充分的预习，查阅有关文献资料，了解最新研究进展。在课堂上通过提问和分析式的讲解让学生理解每步操作的原理和目的。这样可激发学生的研究兴趣，不仅知道应该怎样去操作实验，还可以达到知其所以然的目的。对于不理解的知识，也可以在课堂上询问老师，问题的解决可以激发学生的兴趣，变被动学习为主动学习，形成良性循环，这不仅可提高课堂效率，还有助于培养学生形成良好的学习习惯。在课程完成后，有兴趣的同学还可在课余时间加入研究室的课题研究中，巩固实验操作能力，让抽象的理论变为可见的事物，培养学生的科研精神，丰富学生的课余生活，尤其是对于参加各种本科生科技竞赛活动的同学有极大的帮助，同时也可辅助研究生的研究，减轻研究生的工作负担。

（二）对必要操作进行演示

由于多数同学完全没有接触过分子生物学实验，实验的操作步骤又较为烦琐，难免操作失误，使后续实验受阻。而上课的时间有限，几乎没有重复操作的可能性。因此，需要对必要的操作步骤进行演示，让学生由抽象的想象转变为具体认识，减少了学生实验操作出错的概率。

（三）尽量增加每位同学的操作机会

由于分子生物学实验试剂通常较昂贵，以往实验常以小组为单位进行，不能充分锻炼学生的动手能力，也为那些有偷懒思想的同学提供了置身于实验之外的机会。我们在实验条件容许的情况下，尽量增加每个同学的动手机会，将以小组为单位进行的实验改为每人一次的实验。例如，让每个同学都进行PCR操作，并亲自将自己扩增的PCR产物加入琼脂糖凝胶中，使他们能够充分体会到分子生物学实验操作是微量的，需要准、稳。然后，从琼脂糖凝胶电泳中确定扩增出目的DN段的PCR样品，用以进行下一步实验。这样，不但可以提高同学参与实验的热情和兴趣，而且可以避免以小组为单位实验时操作失败导致后续实验受影响的现象。

二、改进课堂讲授方式，培养工科学生分析和解决问题能力

（一）培养学生分析和解决实际问题的能力

分子生物学是一项精巧的技术，其发展速度快，大量新技术不断涌现，而课堂上时间有限，仅能实践学习一些基础的分子生物学实验技术。在这有限的过程中，让学生形成分析问题和解决问题的能力，以应用于未来的科研或者生产过程中，这对于学生的发展更有长足发展意义。分子生物学实验操作需要“心灵手巧”。“心灵手巧”则可一次操作成功，否则多次重复操作仍不能获得理想结果。所谓“心灵”是指学生需要充分理解实验原理，掌握操作注意事项。例如，让学生懂得分子生物学操作要注意避免环境以及人所携带的酶类对操作对象（如DNA、RNA）的降解作用；同时，实验过程中用到的试剂极为微量，多一点、少一点可能就导致成倍数的误差。这不仅可避免他们课堂上实验的失败，在未来进行其他实验时还可以事先设想出操作的注意事项，形成分析问题的习惯和能力。即使在不能获得理想实验结果时，引导其分析实验操作过程失误的原因，提出改进的办法，可培养他们独立思考和解决问题的能力。这正可达到“授人以鱼，不如授人以渔”的效果。所谓“手巧”则要求学生有较高的动手能力。我们将操作要领总结成口诀的形式，并对口诀进行详细的解释。例如，在进行感受态细胞制备的实验中，用“冷”、“轻”两个字概括其操作的要领，也就是所有操作尽量在冰上进行，并轻柔操作防止这种处于脆弱状态的细胞破碎，以充分保证细胞的活性。这样既容易让学生理解，又方便他们记忆。此外，第一次操作过程难免出现各种问题，鼓励学生多加练习，熟能生巧，在实践中掌握真知。这对于培养同学的耐心和毅力，在未来胜任更为复杂的工作同样重要。

（二）培养学生具有“量”的工程概念

工科学校有为企业提供工程人才的义务。工业上追求高产量、高转化率、高生产速率，利用分子生物学改造生物体，也是为了追求这三高。因此，我们在教学过程中应为学生灌输“量”的概念。例如，让学生懂得所获得的重组酶，酶活越高越有应用价值，而所应用的底物价格越低越有利于工业应用。此外，让同学懂得生命体是复杂的，在不同环境下表现出的性能也不一样，经过实验摸索可获得一个最优的实验条件，从而将产量提高。进一步通过提问和布置课后思考题的方式，引导学生利用已学知识并通过查阅文献，设计、改进实验方案，展望未来可进行研究的方向，这也有助于学生在未来快速适应企业科研、生产等工作。

三、改进考核机制，综合评价学习效果

以往教学多以实验报告形式进行实验课的考核，但往往发现多份同一版本的实验报告。这些抄袭别人实验报告的同学显然不能完全掌握实验内容。另一方面，有的同学实验报告写的非常仔细、全面，但实验操作过程并不理想。因此，仅凭实验报告的质量不能够综合评价同学对实验的掌握程度。

针对上述问题，我们对实验考核机制进行了改进，增加以下考核方式：首先，在课堂上进行提问，考察学生的预习情况和对以往知识的掌握情况，并进行评分。其次，实验过程中为每个学生对操作注意事项的理解程度、操作的熟练程度以及获得结果的好坏程度进行评分，避免了不动手、靠同组同学做实验的现象，提高了学生实验的积极性。再次，对实验报告中实验数据处理、分析清晰以及对思考题讨论详尽、有创新思路的同学给予加分。促使学生通过查阅资料解决问题，增强其学习主动性和分析问题的能力，也可减少实验报告抄袭的现象。

总之，通过分子生物学实验的教学过程，引导、鼓励学生通过网络资源、图书馆资源进行扩展学习，促进学生开阔思路，形成创新性思维，形成连贯、有序的研究思路。同时，引导学生形成产量意识和工业化的思维方式，对其今后在科研和工程领域的发展都有帮助。

参考文献：

[1]李小洁，唐Z，童淑芬.本科生分子生物学实验教改中存在的问题及对策[J].科技信息，2011，（9）：188.

[2]何华纲，朱姗颖，王勇，段玉清.生物技术专业分子生物学实验教学改革初探[J].中国校外教育，2011，（10）.

[3]陈启龙，杨和建.分子生物学实验教学的探讨[J].黄山学院学报，2009，（3）：136-138.

[4]杨海灵.分子生物学实验教学改革的探索与实践[J].成都大学学报（教育科学版），2008，（4）：70-71.

[5]高利臣，肖璐，冯涛.分子生物学实验教学改革的几点思考[J].实验室研究与探索，2010，（4）：99-102.

[6]田生礼，宋国丽，李辉，张建华.分子生物学实验教学模式的多样性探索[J].教育教学论坛，2011，（15）：221-222.

[7]陈佩林.分子生物学实验教学内容及技术研究[J].畜牧与饲料科学，2011，（2）：38.

[8]张淑平，李英姿，张荣庆.分子生物学实验课教学实践与体会[J].中国大学教学，2006，（1）：49-50.

[9]吴燕，杨毅，杨艳燕，王万贤.从生物学实验教学看学生创新能力的培养[J].实验室研究与探索，2005，（02）.

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关键词：环境监测 微生物 检测 应用

中图分类号： X324 文献标识码： A

1 前言

随着近些年环境问题的不断凸显，国家和民众对环境问题愈发重视，环境问题和人民生产生活息息相关，保护环境刻不容缓，要做到经济发展不以牺牲环境为代价，保证经济发展和自然环境的和谐统一，确保民众的切身利益。而环境监测技术的完善，为环境保护提供了可靠的依据，了解其发展应用现状和发展趋势有着巨大的现实意义。微生物对环境污染或环境变化极为敏感，利用微生物检测技术对微生物进行检测，能有效的通过微生物信息掌握环境状况，从生物学角度监测和评估环境质量，并且还能反映出环境污染的历史情况，能有效弥补物理、化学检测的不足，在环境监测中有着得天独厚的优势。

2 微生物检测技术在环境监测中的应用

2.1传统的微生物检测技术

微生物群落监测是一种较为经济、快速、有效的微生物检测方法，被广泛应用于各种废水、土壤、空气监测中。由于环境污染物的含量会随着时间变化而变化，会随着其它环境条件的变化而且变化，因此对一定区域内的微生物群落进行监测，能更好的将一定时间范围内环境污染的变化情况、环境污染历史情况更好的描述出来。传统的微生物检测技术，通过对大肠菌群、发光细菌、藻类、致突变微生物等微生物群落的群落生态、个体生态、毒性、致突变性、生理、生化指标进行测定，来间接判断环境污染程度。在水质监测中，我国以一升水中含有的大肠菌群数作为是否卫生的标准，称为大肠菌群指数，大肠菌群的测定采用多管发酵法或滤膜法。发光细菌则常用来检测水质毒性，利用灵敏的光电测量系统测定毒物对发光细菌发光强度的影响，根据发光细菌发光强度的变化判断毒物毒性的大小。藻类通常用于监测判定水体污染程度，通过分析水生藻类的种类和数量组成，或研究它们的生理、生化反应和对毒物的积累特点，可以相当准确地判定水体的污染性质和程度。鼠伤寒沙门氏菌、大肠埃希氏菌、枯草杆菌、脉胞菌、酿酒酵母、构巢曲霉等则常用于环境污染物致突变性监测，测试结果不仅可反映污染物的致突变性、而且可推测它的潜在致癌性。随着技术的发展，传统细菌法将会和电子技术以及光电技术、生物传感器技术、细胞固定化技术以及计算机技术紧密结合，逐步发展为在线监测系统，为环境提供更加快速有效的测试手段。

2.2现代生物检测技术

2.2.1聚合酶链式反应技术

聚合酶链式反应技术（PCR）是现代分子生物学的基础实验工具，是在体外合成特异性 DN段的方法，可以快速扩增目的基因 DNA 或RN段，是对基因克隆、分子杂交和序列分析等分子生物学方法的丰富和发展，在生物学研究领域已应用成熟，并衍生出诸多不同种类，如逆转录、定量、多重、竞争、巢式、嵌套等。PCR技术适用于检测不能培养的微生物，已逐渐取代了传统的分离培养法，用于土壤、水样、沉积物等环境标本的检测，具有快速、操作简便、特异性强、灵敏度高等特点，极大提高监测效率。目前在环境监测中的应用主要有以下几个方面：环境中的病源微生物的检测；进入自然环境中的基因工程菌的检测；环境微生物基因克隆中PCR技术的应用等。PCR技术的应用提高了环境微生物检测技术的局限性及检测速度，克服了传统培养法的种种缺陷，并且可以克隆传统方法无法人工培养的重要微生物的基因，同电泳、荧光及其它分子生物学技术配合使用，该技术的应用将进一步扩大。

2.2.2生物酶技术

生物酶技术常用的有生物酶抑制技术和生物酶免疫技术。生物酶抑制技术是利用环境污染物，如农药、重金属等在体外对特定酶具有抑制作用的原理，加入该酶催化的底物( 显色剂 )，显色剂是否显色以及显色程度反映了酶是否受抑制以及抑制的程度，以此来监测环境污染物是否存在以及含量的多少。生物酶免疫是将免疫技术与现代测试手段相结合，把抗原抗体的免疫反应和酶的高效催化作用原理有机地结合起来的一种超微量的测定技术，并可以定量检测，常用的方法主要包括双抗体夹心法、竞争法、间接法等，其核心技术是抗原抗体的特异性反应，酶结合于相应抗原或抗体后，加入的底物会有颜色反应，采用现代光学分析仪器对受检样品中的酶标免疫反应的试验结果进行光度测定。生物酶技术具有简单、快速、稳定、灵敏、特异、高通量等特点，因此被广泛应用于环境监测等领域。

2.2.3生物传感器

生物传感器是基于生物反应进行检测的一类分析系统，以酶、微生物、抗原或抗体等具有生物活性和固定化的生物学元件作为功能性识别元件，由信号转换元件将外界对其理化性质的影响转化成电信号，并通过信号放大装置放大，而实现对待测物质的定量测定。根据生物分子识别的原理，可分为: 免疫化学传感器、酶传感器、微生物传感器、组织传感器、细胞传感器、DNA传感器等。生物传感器与传统的分析方法相比具有很多优点: 体积小，可以实现在线连续监测；反应快，可以反复多次使用；成本低，便于推广普及；样品用量少，一般不需要样品的预处理，一般不需加入其他试剂。这些生物传感器的开发和应用不仅克服了传统检测方法繁琐、准确性差、不能及时反映水质状况的缺点，还为自动连续监测、污水处理设施连续在线检测提供了可能，因而为环境监测自动化打下了基础。

2.2.4生物芯片技术

生物芯片技术是根据分子间特异性相互作用的原理，将生命科学研究中不连续的样品检测、分析过程集成于硅芯片或玻璃芯片表面的微型生物化学分析系统，实现检测的连续化、集成化、微型化，其原理是采用光导原位合成或微量点样等方法，将大量的核酸片段多肽分子组织切片细胞等生物样品有序地固化于支持物的表面，组成密集二维分子排列，然后与标记好的待测生物样品中靶分子杂交，通过仪器对杂交信号的强度进行定性和定量分析。生物芯片具特异性好、高通量、自动化、平行性好、简便快速、无污染、所需样品和试剂少等诸多优点，在进行大批量筛选环境样品和对其进行分型研究中有广泛应用，已成功应用到环境监测中的病原细菌瞬时检测、细菌基因表达水平测量、菌种鉴定、水质控制等方面。

3 微生物检测技术和传统监测方法的对比

传统的化学、物理检测方法大多集中针对环境污染物的性质、来源、含量、分布状态等进行检测，所需仪器和设备通常较为复杂，并且部分检测方法存在缺陷，如重量法在环境污染物浓度较低时会产生较大误差，容量法虽然操作方法但灵敏度不高，光学分析法多适用于水和液体试样的分析，在实际应用中，这些方法存在不少不足和缺陷，无法较全面的把握环境污染数据。

微生物监测技术是环境监测研究的新方向，针对微生物对环境污染或环境变化的反应进行监测，所需仪器设备相对物理、化学检测更易操作，其从分子水平研究在污染物作用下生物体内各种指标的变化，作为联系污染物与生物效应之间的纽带，它既可以揭示环境样品和生物体内污染物的浓度，还可以反应污染物的毒性，且样本受污染影响较小，成为污染物的暴露与效应最灵敏的监测指标，具有较高的灵敏度、可靠性、稳定性、实时性，对于环境污染的探查和快速筛选、环境健康的风险评价及污染物长期毒性效应的早期预报具有重要意义。尽管微生物监测技术在监测环境污染具有化学分析方法所不可比拟的优点，但其本身也有缺陷和不足，如无标准化监测方法、生物监测相对复杂、监测结果的应用不够广泛等。

4 结语

除以上介绍的用于环境监测的微生物技术外，还有流式细胞测定技术、凝胶电流技术、微核技术、限制性片段长度多态性分析等。微生物检测技术各有各的优点和不足，随着分子生物学技术的快速发展， 广大生物和环保工作者可通过更深入的研究探索，不断完善和优化微生物检测技术，并与其它监测手段配合使用，取长补短，为环境监测提供可靠的技术支持，使其在环境科学中发挥更大作用。

参考文献

[1] 谢冰，徐亚同.环境微生物的分子生物学研究方法[J].世界科研与研究进展，2003，25(3):48-53.

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【关键词】分子生态学 教学方法

【中图分类号】G643 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0220-02

随着分子生物学的迅速发展,相关的新知识和新技术不断涌现,其理论与技术正在向生态学和环境科学等学科迅速扩展。分子生态学就是在这种形式下应运而生的。其概念是指应用分子生物学的原理和方法来研究生命系统与环境系统相互作用的生态机理及其分子机制的科学[1]。

分子生态学涉及的研究领域十分广泛,研究的生命对象为微生物、植物与动物,在研究生教育中适合的专业比较多,如生态学、作物生产类、动物生产类和环境科学等专业可以必修或选修,在教学方法上有其独特性,同时分子生态学是一门崭新的学科,尚没有成熟的方法借鉴,迫切需要我们在该门课程的教学实践中逐渐去摸索。本文就研究生分子生态学课程的教学方法进行一些探讨。

1 分子生态学教学方法

1.1 精选教学内容,体现学科特点与发展趋势

分子生态学是一门新起的交叉学科,涉及的领域非常广泛,研究内容主要包括分子种群学、分子环境遗传学和生物体内有机大分子对环境因子变化的响应的分子适应性[2]。教授分子生态学这门课程,就要精选授课内容,让学生既能系统地掌握分子生物学的基本原理与实验技术,又要让学生了解这些原理与技术在生态学、微生物学、植物学和动物学等相关领域的应用和所取得的最新进展。因此,我们将教学内容大体分成三部分:(1)分子生物学基本原理;(2)分子生态学中常用的分子生物学技术与方法;(3)分子生态学研究所取得的主要进展。

1.2 采用现代化教学手段

分子生态学是在蛋白质、核酸等分子水平上探究有关生态学问题,主要涉及生态现象与生态规律的发生、演化和发展的分子过程的分子机理,内容较为抽象,通过多媒体教学,可以将抽象的内容图示化、形象化而便于学生理解[3],如核糖体RNA的碱基排列顺序可以检测出种系发生上的深远关系,是分子生态学中要介绍的主要内容之一,用多媒体将真核生物糖体RNA基因的结构以图像展现出来后,学生很容易理解18S、5.8S和28S的分布情况。再如构建分子进化树是分子生态学研究种群进化关系的主要手段之一,而构建进化树方法的介绍牵涉到软件使用和在线操作,利用多媒体和网络教学手段教授,学生不仅容易理解和掌握而且激发了他们的学习兴趣。

1.3 讨论式教学方法的应用

1.3.1 讨论式教学方法的必要性

讨论式教学是一种开放式的教学形式,它组织和鼓励学生主动学习和掌握知识,论述和阐明对某一教学基本内容的理解,并通过与其他同学的交流与讨论,获得科学的思维方法以及正确的结论[4-5]。讨论式教学有利于激发学生的创造性思维,开发学生的思维资源,是培养学生主动获取知识能力和独立思考能力、调动其学习积极性、提高创新能力的有益方式。以下是分子生态学教学中采用讨论式教学方法的必要性:

首先,研究生教育是我国高等教育中的重要环节,对研究生创新能力的培养是研究生教育的核心内容,而研究生从事研究工作的能力大小对于能否提高我国整体学术水平以及研究生自身的发展的好坏具有十分重要的作用。因此,在分子生态学教学中我们也始终坚持以培养研究能力和创新能力作为核心教学思想,更多地采用讨论式教学方法,鼓励研究生积极参与学术讨论活动,而不应把研究生的课程学习变成本科阶段的简单继续和延伸。

其次,研究生与本科生不同,他们已经初步掌握了相关学科的基本理论和研究方法,可以开展课程教学以研究生为主体,重视和促进研究生个性的健康发展,充分发挥其学习的主动性和自觉性。

再者,分子生态学是一门新兴的交叉学科,学科自身的经典理论很少,更多的是利用分子生物学技术从微观探讨生态学机制,研究范围非常广泛,未知领域多,发展速度快,同时选修该课程学生的专业差异大,更适合利用讨论式教学。

1.3.2 挑选适宜进行课堂讨论的内容

以学生为主体,针对不同类型的教学内容加以科学的问题设计,制定与学生认知程度相适应的讨论方案,采用“自学、精讲、讨论”的教学模式。这些问题一方面来自老师的观点,更重要的是收集学生感兴趣却又不是很明白的问题,以便在讨论时,学生有据可查,有话可说。

在分子生态学教学中,由于选课的研究生专业背景差异大,兴趣点分散,为了突出共同的兴趣,我们在分子生态学研究的分子生物技术中提出一些主要问题让学生讨论。例如学生可以讨论“功能基因与核糖体RNA基因作为生物遗传多样分析指针的优缺点比较”,“怎样构建合理的遗传进化树”等。对这些基本问题的讨论,参与人数多,讨论的气氛热烈,可以提高讨论效果,增加学生的学习兴趣。

对试验结果进行课堂讨论。试验结果一方面要来自授课老师自己的课题研究,另一方面可以来自学生结合导师项目的相关试验。这些试验过程与结果具有现实性和真实性,学生兴趣较大,是很好的讨论题材。例如在变性梯度凝胶电泳(DGGE)实验中,由于操作程序复杂、引物设计、样品PCR条件、实验仪器本身和电泳条件等因素均可以影响实验结果。我们可以根据试验的不同结果,进行分析总结,推测出现各种结果的可能原因,加深对分子生态实验技术优缺点的理解。

1.3.3 分组进行讨论

从我们这几年的教学情况来看,选修分子生态学的学生数较多,专业差别很大,可将专业类似的学生分为一组,对与其专业相关的特定的专题知识或文献进行讨论。针对不同小组,授课老师事先结合各小组的专业特点,发给他们一些文献,鼓励学生课前一到两周查阅相关资料和文献,并将准备的内容进行整理制作成幻灯片,然后再推举一至两人在课堂上进行讲解。每组讨论时间为40分钟。

对于专题知识讨论,可以采用阐述法和探究法。阐述法适宜于教学内容中的重点问题,通常作为预习内容提出而在下一次课中进行讨论。通常由教师提出问题学生予以分析阐述。例如:在研究环境对生物基因表达影响中几种基因差异表达技术的优缺点是什么?即针对分子生态学中的主要研究方法,布置学生分组准备试验设计方案,并进行可行性分析。例如针对一个污染湖泊,我们怎样用分子生态学的方法分析其微生物遗传多样性的变化。这样的问题在教科书上找不到现成答案,必须在掌握分子生态学的相关分子技术原理上,查阅大量参考资料并深入思考才能设计出来,不仅锻炼了学生利用工具书与互联网迅速获取信息的能力,而且对他们辨证思维能力、分析问题与解决问题能力的提高也有极大帮助。

对于文献讨论,分报告、讨论和点评与总结三个环节进行。报告的重点内容为:本论文要解决什么问题及其提出的背景或假设,论文解决问题的过程中所采用的方法,论文的结果分析如何,结论是否明确,本文的贡献在哪里,研究方法、材料或内容上是否存在不足等。讨论的内容包括:解答老师和同学的疑问、补充课堂讲解的不足、讨论学科交叉的知识和方法等。为了充分调动同学讨论的积极性,达到更好的教学效果,我们把每位同学的提问次数、讨论的积极性、问题的质量以及自己的见解和发现纳入平时考核的范围。任课教师对课堂报告的内容和讨论的内容进行点评和总结。每次小组讨论结束前,授课老师都要给出点评和总结,其内容比较广泛,可以讲授相关的前沿知识点,指出课堂报告的优缺点,发表自己对文献相关论点的看法,补充科研写作方法等。

1.3.4 成绩的考核

为了督促学生更好地通过本课程学习专业基础知识、前沿知识和科研方法,我们采用平时考核和期末考核相结合的方法对学生的学习情况进行综合考核。平时考核的对象主要是在讨论式教学中,每位同学的提问次数、讨论的积极性、问题的质量以及自己的见解和发现纳入平时考核的范围。期末考核对象是对本课程的基础知识的了解与掌握情况,最后的总评成绩为平时成绩和期末成绩加权平均的结果,其中平时考核成绩占总成绩的40%,期末考核成绩占60%。

2 体会与对策

2.1 不断加强自身学习,提高业务水平

学生对一门课程的兴趣和学习热情,除了课程的重要性之外,很大程度上也与授课教师的教学水平有关。面对分子生态学是一门刚新起的交叉学科[6],国内起步较晚,大部分文献来自国外,因此加强英文文献的阅读量,以便掌握国内外最新研究进展。该学科涉及的领域十分广泛,必然要求授课老师具有较广的专业知识面,教师首先必须加强自身学习,不断提高自身的业务水平,而且要善于与学生沟通,及时了解学生的反应,在教学实践中不断总结经验,及时对教学方法加以改进和充实。

2.2 创新教学方法改进教学手段

本课程涉及的原理与方法较为抽象,必须加强教学手段的改进和现代教学课件的应用,尽可能采用一些动画的多媒体辅助教学课件,使教学内容形象、生动而且直观,使学生对教学内容,尤其是难点的掌握起到事半功倍。由于本课程涉及的专业面很广,在教学方法上,除了应用讨论式以外,还要根据具体授课内容利用启发式、互动式和参与式等多种方法结合,引导学生如何探索科学的未知领域,激发他们在科研中不迷信前人的结论,提出多样化答案,使学生勇于探索、敢于创新。

2.3 编制教材,补充教材内容并加以规范

到目前为止,还没有一本适合研究生教学的分子生态学教材。目前教学的基本内容主要参照的教材是Beebeeb编著的由牛津大学出版社出版的《An Introduction to Molecular Ecology》和Carvalho编著的《Advances in Molecular Ecology》。同时,本学科的发展很快,随着分子生物学新理论、新技术层出不穷,分子生态学研究的广度与深度的加深,每年有关本课程内容的知识也在不断积累,起点不断提高,因此必须及时整理,尽量使多元的知识系统化,形成一本较完善的教材,并及时对教学内容进行增添,,将当代最新的科学技术成果及时纳入相应课程,逐步加大教学内容的前瞻性。

参考文献

[1] 黄勇平,朱湘雄.分子生态学――生命科学领域的新学科.中国科学院院刊,2003,(2):84-88.

[2] 唐影,林春.充分发挥课堂讨论在研究生教学中的作用,山西医科大学学报:基础医学教育版,2007,9(3):263-265.

[3] 徐会利,贺佳丽,周庆逸.多种教学方法在临床精神病学研究生教学中的应用,学位与研究生教育,2007,11:50-52.

[4] 顾红,孙光民.研究生课程教学方法改革与实践,北京工业大学学报(社会科学版),2003,3(4):92-93.

篇5

[关键字] 生物大分子 分子伴侣 蛋白质的折叠 识别 结合

生物大分子的结构与功能的研究是了解分子水平的先象的基础。没有对生物大分子的结构与功能的认识，就没有分子生物学。正如没有DNA双螺旋结构的发现，就没有遗传传达传递的中心法则，也就没有今天的分子生物学。结构分子以由第一分子进入对复和物乃至多亚基，多分子复和体结构研究。同时，过去难以研究的分子水平上的生命运动情况也随着研究的深入和技术手段的发展而逐渐由难点变为热点。蛋白质晶体学研究已从生物大分子静态（时间统计）的结构分析开始进入动态（时间分辨）的结构分析及动力学分析。第十三届国际生物物理大会的25个专题讨论会中有一半以上涉及蛋白质的结构与功能，而“结构与功能”又强调“动力学（Dynamics）”，即动态的结构或结构的运动与蛋白质分子功能的关系，以及对大分子相互作用的贡献。

蛋白质折叠问题被列为“21世纪的生物物理学”的重要课题，它是分子生物学中心法则尚未解决的一个重大生物学问题。从一级序列预测蛋白质分子的三级结构并进一步预测其功能，是极富挑战性的工作。研究蛋白质折叠，尤其是折叠早期过程，即新生肽段的折叠过程是全面的最终阐明中心法则的一个根本问题，在这一领域中，近年来的新发现对新生肽段能够自发进行折叠的传统概念做了根本的修正。这其中，X射线晶体衍射和各种波谱技术以及电子显微镜技术等发挥了极其重要的作用。第十三届国际生物物理大会上，Nobel奖获得者Ernst在报告中强调指出，NMR用于研究蛋白质的一个主要优点在于它能极为详细的研究蛋白质分子的动力学，即动态的结构或结构的运动与蛋白质分子功能的关系。目前的NMR技术已经能够在秒到皮秒的时间域上观察蛋白质结构的运动过程，其中包括主链和侧链的运动，以及在各种不同的温度和压力下蛋白质的折叠和去折叠过程。蛋白质大分子的结构分析也不仅仅只是解出某个具体的结构，而是更加关注结构的涨落和运动。例如，运输小分子的酶和蛋白质通常存在着两种构象，结合配体的和未结合配体的。一种构象内的结构涨落是构象转变所必需的前奏，因此需要把光谱学，波谱学和X 射线结构分析结合起来研究结构涨落的平衡，构象改变和改变过程中形成的多种中间态，又如，为了了解蛋白质是如何折叠的，就必须知道折叠时几个基本过程的时间尺度和机制，包括二级结构（螺旋和折叠）的形成，卷曲，长程相互作用以及未折叠肽段的全面崩溃。多种技术用于研究次过程，如快速核磁共振，快速光谱技术（荧光，远紫外和近紫外圆二色）。

一、新生肽段折叠研究中的新观点

长期以来关于蛋白质折叠，形成了自组装（self-assembly）的主导学说，因此，在研究新生肽段的折叠时，就很自然的把在体外蛋白质折叠研究中得到的规律推广到体内，用变性蛋白的复性作为新生肽段折叠的模型，并认为细胞中新合成的多肽链，不需要别的分子的帮助，不需要额外能量的补充，就应该能够自发的折叠而形成它的功能状态。

1988年，邹承鲁明确指出，新生肽段的折叠在合成早期业已开始，而不是合成完后才开始进行，随着肽段的延伸同时折叠，又不断进行构象的调整，先形成的结构会作用于后合成的肽段的折叠，而后合成的结构又会影响前面已形成的结构的调整。因此，在肽段延伸过程中形成的结构往往不一定是最终功能蛋白中的结构。这样，三维结构的形成是一个同时进行着的，协调的动态过程。九十年代一类具有新的生物功能的蛋白，分子伴侣（Molecular chaperone）的发现，以及在更广泛意义上说的帮助蛋白质折叠的辅助蛋白(Accessory protein) 的提出，说明细胞内新生肽段的折叠一般意义上说是需要帮助的，而不是自发进行的。

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一、专业理论知识

(一)基本理论知识

熟练掌握本专业的基础理论和专业技术知识

1、本专业必备的基础理论：微生物学、生理学、有机化学、无机化学、分析化学、生物化学、免疫学、病理学、病理生理学、病毒学、分子生物学、遗传学、寄生虫学。

2、检验医学理论和知识：掌握检验医学各专业及内、外科诊断学新进展及实验室管理学。

3、本专业技术理论及知识：熟悉本专业有关仪器的原理、结构、使用操作及简单维修等知识。

(二)相关理论知识

掌握相关临床学科的基础理论与知识，如内科学、外科学、妇产科学、儿科学、眼科学、耳鼻喉科学、影像诊断学等学科及电子计算机的应用；熟悉与本专业有关的法律和法规，掌握本专业的技术规范、技术规程和规章制度。

(三)学识水平

广泛阅读专业期刊；了解本专业国内外现状及发展趋势，不断吸取新理论、新知识、新技术，并用于医疗实践。

二、工作经历与能力

(一)医疗

1、从事本专业工作的经历：

担任主治医师工作期间，平均每年参加临床检验工作不少于40周。

2、从事本专业工作的能力：

能为临床在某一检验学科方面提供咨询服务，特别在实验选择，结果解释上提出指导性意见，为临床合理解释试验结果，提供正确的信息，积极参与有关疾病的诊断、治疗、预防工作并参加临床会诊。熟练准确地解决本专业中的一些疑难问题，如变异菌种鉴定、血液骨髓细胞及寄生虫的识别、各种重要试剂质量鉴定；能及时发现并纠正检验误差；能进行室内、室间质量控制的分析总结等；在科室或实验室等方面具有一定的组织管理能力。

3、应承担的技术工作及工作量：

根据专业熟练掌握下列专科技术：如血液及骨髓的检查技术、临床免疫学检查技术、细胞遗传学检验及分子生物学检查技术等。参加部分疑难的检验工作，确诊符合率不低于95%。医疗技术达到本地区先进水平。

(二)教学

具有指导下级医师、进修医师或协助指导研究生临床工作的能力；能主持门诊病例及病房查房讨论；每年为下级医师、进修医师讲授专题课至少2次；有带教2名住院医师或协助指导1名研究生的经历。

(三)科研

掌握科研选题、课题设计及研究方法；能结合临床实践提出课题，开展科研工作，并进行课题总结。担任主治医师工作期间，至少有2篇第一作者的论文，在专业期刊上发表或在省及省以上学术会议的大会上报告。

主任医师——

一、专业理论知识

(一)基本理论知识

在具备所规定的检验副主任医师基础理论和专业知识的基础上，系统掌握本专业某一领域的基础理论知识和专业技术知识。

(二)相关理论知识

在达到所规定的副主任医师水平的基础上，进一步熟悉与其专业领域相关学科的新进展。深入了解与本专业有关的法律和法规，以及本专业的技术规范、操作规程和规章制度。

(三)学识水平

广泛阅读国内外专业期刊；深入了解本专业国内外现状及发展趋势，不断吸取新理论、新知识、新技术，并用于医疗实践与科学研究。

二、工作经历与能力

(一)医疗

1、从事本专业工作的经历：

担任本专业副认行医师工作期间，平均每年参加临床工作不少于35周。

2、从事本专业工作的能力：

能为临床在检验学方面提供咨询服务，特别在实验选择、结果解释上提出指导性意见，为临床合理解释试验结果提供正确的信息，积极参与有关疾病的诊断、治疗、预防工作。在医学检验领域中有丰富的临床经验，具有熟练的技术操作能力，能解决复杂或重大的技术问题，能指导临床医师掌握新的诊断方法，能及时向临床医生提供疑难、危重病例检验项目的结果，并提出自己对病情分析判断的意见。对本专业的临床工作具有全面的领导、组织、管理能力。

3、应承担的技术工作及工作量：

能解决本专业复杂疑难问题并结合临床工作共同研讨，如查房及开发新试验等；医疗技术达到省内先进水平。

(二)教学

具有培养本专业中、高级专门人才的能力；有良好的教学组织和领导能力；每年为下级医师讲授专题课至少3次；有培养主治医师或协助培养研究生至少1名的经历。

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[关键词]知识经济　知识服务　知识服务特征

分类号]G252

1　引言

为了让人们充分地享受现代信息文明，20世纪80年代，信息服务产生并在世界范围内广泛普及，成为现今社会信息化的重要标志之一。随着信息技术打破摩尔定律继续以超高速迅猛发展，信息给人们的科研和决策也带来了诸多麻烦。信息元，作为信息传播最小单位，可以不断地连接、组合形成新的结构。信息元的这种无穷组合能力促使新信息不断地产生，导致信息爆炸，形成信息烟雾。在众多的信息和数据库面前，科研工作者和决策者却感到获取有用信息更加困难。为了让人们从“信息超载”和“知识饥渴”的困境中走出来，在知识密集型服务行业中出现了一个新的服务领域――知识服务。这种新型服务以自身的专业知识为基础，根据需求提供知识产品或者解决方案以支持用户解决问题和进行决策，不仅满足用户know-who、know-what、know-when、know-where的信息需求，而且解决用户know-why、know-how以及know-if的知识需求，产品和服务的价值及竞争力更主要体现在其包涵的知识量，而不是信息资源的数量。从知识服务概念的产生触发众多相关理论研究，但实践开展却相对落后。其中的原因是多方面的，尤其是对知识服务的概念、本质特征及研究应该与实践相结合等还没有认识清楚，因此有必要厘清概念，才能有效指导实践发展。

2　知识服务及其实质

2.1国内外对知识服务的概念分析及界定

1997年美国专业图书馆协会(SLA)在会刊Infor-mation Outlook上开辟专栏探讨图书馆开展知识管理和知识服务等热点问题，并首次提出知识服务的概念。2000年张晓林在“走向知识服务：寻找新世纪图书情报工作的生长点”一文中，分析了现代信息环境和知识经济对传统图书情报工作的影响，提出了新世纪图书情报工作的核心能力应定位于知识服务，并对知识服务的概念、形式和操作模式进行了系统阐述。该文引起了国内外图书情报界的广泛关注，引发了对知识服务的研究热潮。

联合国开发计划署(UNPD)认为知识服务是建立在全球知识技术状态上的建议、专家意见、经验和试验方法，它帮助请求者获得问题的最佳解决方案。国外一些学者认为知识服务关注的是用户所需的服务而不是信息本身，目的是将用户从海量的相关信息中解放出来，使其能够直接获取所需服务。目前国内对知识服务的概念还没有形成确切统一的认识。对知识服务内涵的理解，主要有三种代表性的观点：①强调用户问题的解决。这一类概念强调依靠服务人员自身的知识和能力，通过知识应用，为用户提供知识产品或者在用户解决问题的整个过程中提供服务，如文献。②强调显性知识和隐性知识的转化。这一类观点体现了知识管理的理念，利用显性知识和隐性知识的相互转化，强调开发隐性知识的价值，如文献。③关于广义知识服务与狭义知识服务的区分，强调了知识服务的层级性，如文献。

尽管上述各种定义的侧重点不同，但在以下三个方面基本达成共识：①知识服务建立在相关服务人员的知识基础之上；②提供给用户的可以是信息、知识或知识产品，甚至可以是解决方案，以解决用户具体而实际的问题为目标；③追求知识服务对问题解决的价值效益，是知识服务机构的一种价值取向。

2.2知识服务实践典型案例分析

与知识服务概念研究热潮形成鲜明对比的是知识服务实践开展却相对滞后，能真正系统开展知识服务的机构很少。当然某些机构提供的服务已明显具备知识服务的特点，下面对两个典型的知识服务机构进行分析以便为进一步开展知识服务提供参考。

2.2.1美国国立生物技术信息中心的知识服务成立于1988年的美国国立生物技术信息中心(NCBI)是国家分子生物学信息库，致力于研发新型分析和计算工具处理信息化高速发展带来的海量分子数据，帮助科研人员更好的理解控制生物健康和疾病的分子及其遗传过程。每天有多达42万个独立IP地址的用户访问NCBI中心网站，该网站提供的知识服务的主要内容包括：

・建立分子生物学、生物化学和遗传学资源数据库，实现各种数据库基于知识内容的链接，帮助科研人员从纷繁复杂信息中获取相关知识。NCBI按照特定目标收集和整理生物学实验数据来建立若干个两层结构的生物资源数据库。第一层是实验原始数据的简单归类整理和注释，在此基础上，第二层对特定目标进行理论分析和进一步整理。另外，NCBI通过搜寻、分析、重组等方法，利用知识组织、数据挖掘、知识发现、数据融合等技术和工具实现不同载体、类型的数据、异质信息资源、本地资源和远程资源的语义整合，同时对资源的内在特征和价值进行析取、集成、创新，挖掘出其知识内容和关联关系，并在此基础上提供统一检索平台。

・研究新型知识处理方法，便利科研人员对生物学重要分子和复合物结构和功能的分析工作。NCBI拥有包括多种学科领域(如：计算机、分子生物学、生物化学和结构生物学等)的专家研究小组，利用数学和计算方法并结合专业知识和经验集中于分子生物学知识产生和应用新方法的研究(如检测基因组织，构建HIV感染动力学模型)，并向用户提供超出其预期的问题解决备选模型、方法和工具，有助于科研人员快速地求解问题。

・通过双向培训使得服务提供与科研行为融为一体，从而使知识服务深入融入科研过程。为让科研人员在科研过程的每个阶段都可以便捷地获取NCBI提供的知识服务，同时提升服务人员对科研各阶段特征的了解从而提高服务水平，NCBI一方面对服务人员进行分子生物学等专业知识培训；另一方面对科研人员进行数据库等知识培训。在这种情况下，知识服务人员可以针对科研过程的不同阶段向用户提供个性化的服务。比如在研究思想萌发阶段，向用户提供大量相关知识和信息来整合和放大创新思想的火花；在研究实施阶段，随时搜集和补充与创新相关的知识内容和研究方法；在成果验证阶段，帮助用户搜集能够验证、完善研究成果的知识；在知识的传播和转移阶段，进行创新产品的推广和传递服务。使得知识服务与科研融为一体，深入用户科研过程的始终。

・推进全世界生物技术资源的交流合作和共享，为科研用户即时获取信息提供了一条非正式交流途径，同时有利于多领域、多学科的科学家通力合作解决“大科学”科研项目。NCBI通过赞助会议、研讨会、和演讲等一系列活动来促进分子生物学和遗传学计算领域的科学交流和合作，还成立了科学访问学者项目来

增进和外部科学家的合作。有利于科研人员发现自己思想的空白，及时发现研究中存在的问题；还可以增加科学家知识结构中知识元之间的连接，激发创造性思维并有效增进科学家之间的合作。

2.2.2

中国化工信息中心的知识服务，中国化工信息中心(CNCIC)是国内最大的化工专业文献资源中心，致力于化工信息产业的发展，跟踪世界化工科技水平和经济发展，研究分析国内外化工发展趋势、产业动向和相关领域高新科技进展，开展多层次、全方位知识服务与交流。根据用户知识需求的不同，CNCIC主要提供三个层次知识服务，如图1所示：

・信息服务层。CNCIC利用丰富的所藏资源提供传统信息服务项目，并在此基础上进行科技信息服务平台开发和服务体系建设的研究，促进信息资源的开发利用并为社会整体知识服务业提供一整套保障体系，该层次服务构成从信息服务向知识服务跨越的重要环节。

・知识服务基础层。该层以信息服务层为基础开展增值性知识服务及其他多种形式的服务促进知识资源的共享、交流和传播。CNCIC采用高新技术对化工领域知识资源进行提炼、优化、整合、创新，总结分析化工科学领域的研究热点和前沿提供领域热点分析服务，为用户拨开信息迷雾，更好地聚焦当前技术、产业、市场热点；负责化工标准数据库建设、化工行业标准化的研究和管理工作，为政府决策提供理论服务和技术支撑。此外，CNCIC还提供多种形式的其他知识服务：通过运营的网站提供针对，负责专业领域的知识交流、业务培训以及咨询服务，并以此提高机构人员的专业水平；出版学术期刊及刊物，并组织展览和会议来促进化工领域知识的传播和发展。

・战略研究和政策咨询层。CNCIC利用其专业数据库群，结合咨询团队的专业优势，长期跟踪研究国内外化工发展趋势和科技进展，通过智能化手段和信息分析方法挖掘现有信息资源中的隐性知识，为用户提供行业、专业和产品的市场咨询、投资战略咨询、行业发展研究、产业链分析等研究报告。帮助科研机构和企业获取全面的经济市场信息，行业新动向和发展趋势，为研发、生产和经营决策服务。

2.3知识服务的实质

以服务人员的知识和能力为基础，利用现代技术搜寻、组织、分析和重组各种信息资源，为用户提供知识产品或问题解决方案的个性化、专业化服务，体现了目前对知识服务的理解和定位。结合实践重新考察知识服务的概念，发现要想准确把握其内涵，还需要考虑到下面问题：由于时间和精力的限制，知识服务专家不可能融入每个用户的具体环境和具体问题之中，知识服务应根据其服务所包含知识的不同而存在不同的层次；只有在特定层次之上，知识服务才是基于个性化和专业化的服务，有些问题可以通过标准化和模块化的通用解决方案来解决，以减少知识服务机构与用户之间的交互、生产和交付成本，使得高级知识服务人员可以只关注那些更具有挑战性的问题；知识服务是一个连续性的贯穿于用户研究过程始终的过程，而不是一次，需要与用户保持良好的沟通以便完成自身使命；知识服务是基于导向性的服务，以用户需求为基点，又不仅仅被动地尾随用户需求，还具有根据用户需求提炼出用户潜在的需求，促使用户需求明朗化、引导用户知识需求的作用。因此，笔者认为知识服务应该是根据用户的问题需求和环境，利用现代技术对信息资源进行搜寻、组织、分析、重组以获得有针对性的知识及其关联关系，为用户提供知识产品、辅助用户解决问题、参与用户问题解决过程、引导用户知识需求的过程。

3　知识服务的主要特征分析

3.1知识服务是一种综合集成化、集约化服务

知识服务实现了知识服务专家、相关研究群体和各类分布式信息资源与众多计算机技术的有机结合以及各类信息知识理论和人的经验与知识的结合；各主体之间形成了纵横交错但又条理清晰的动态“蛛网”关系；知识服务利用多种知识、资源、人员、系统、服务发挥整体优势，来解决许多传统方法难以解决的问题，是一种综合集成化、集约化服务。

NCBI数据库的统一检索平台便体现了网络环境下各类分布式资源的搜集和整合，包括图书、期刊、专利文献、数据库、网络资源甚至是由各种摄像机、记录仪、采集和监控设备、科学仪表等产生的实验数据。NCBI分子结构和功能知识分析工具的开发更充分体现了知识服务提供过程中多种人员、资源、方法和工具、技术以及系统之间的相互作用和综合集成。

3.2知识服务是一种知识密集增值型服务

知识服务的知识密集增值型是指知识服务是面向知识内容的服务，知识服务的价值和核心竞争力主要体现在其产品和服务所包涵的知识量及知识内容的浓度；知识服务注重对知识资本的内在特征和价值进行析取、集成、创新，挖掘出其中的知识内容和知识关联关系，给用户提供恰到好处的知识服务产品和问题解决方案，在提升用户知识获取能力、知识利用能力和知识创新能力的同时实现自身价值。

CNCIC战略研究和政策咨询层的服务从纷繁复杂信息中针对用户知识需求直接提供问题的解决方案，并预见其潜在问题，体现了知识服务的知识密集增值特性。另外，CNKI中国知识资源总库基于知识元的知识组织模式充分挖掘知识库中2100万篇不同类型文献资源中的知识内容和语义关联，便利用户获取知识库中的知识及其各种关联关系，启发用户解决相关问题的思路，显著提高用户知识应用和创新效率，充分体现知识服务的知识密集性及价值增值特性。

3.3知识服务是一种层次

知识服务的层次性是指根据用户不同类型的知识需求，知识服务提供给用户的产品和服务由于所包含知识量的不同而存在不同的层次。

美国学者Nancy Lemon在思考现代图书馆服务功能转换时，归纳和分析用户与信息资源的关系得出了两者关系示意图，由于知识是信息升华的成果，也是一种浓缩的系统化的信息，我们可以把Nancy Lemon的用户和信息资源的关系图迁移到用户和知识资源的关系上来，如图2所示：

由此可以将用户的知识需求分为三类：用户清晰提出的需求；用户模糊意识到的需求；用户尚未意识到的需求。满足这三个层次知识需求对用户产生的价值是不同的，应该分配的资源和投入的精力也不一样(按各类知识需求的数量多少与满足其需求的价值大小给出直观的表示，见图3)。

满足用户清晰表达出的知识需求和潜在知识需求的过程，实际上就是进一步明确用户需求，并提供相关知识产品和解决方案的过程。NCBI提供的统一检索平台和CNCIC信息服务层便是服务机构为满足用户这两类需求提供的服务。对用户尚未表达出的但对用户问题解决和知识创新又至关重要的知识需求，需要分析用户所在社会环境、文化环境，用户的专业和行业背景、使用模式、偏好、个性等“用户语境”信息，与用户之间形成“共同语言”；通过试探性的“知识诱媒”预测并探明用户需求；根据用户需求进行数据和知识获取，向用户提供超出其预期的知识和更有针对性的解决方案，更有助于用户问题的最终解决，并充分实现知识服务机构自身的价值。依据该思想，美国国家航空航天局(NASA)在IDM项目中开发计算机软件来获取科研用户潜在知识需求，自动学习用户历史需求并预测用户潜在知识需求，结合有专家参与的知识发现系统发现新的研究主题来支持科学探索和发现。

3.4知识服务是一种过程

知识服务的过程性主要有两方面含义：一是从捕获到用户知识需求，到知识发现、知识评估和知识加工，到最终把相关知识产品或解决方案提供给用户，知识服务本身就是一个反复迭代知识获取、知识吸收、知识创新、知识应用这几个环节，不断调整和优化知识服务产品和解决方案的过程；二是知识服务融入用户整个科研过程的始终。

NCBI针对科研人员和知识服务人员开展的双向培训服务便体现了这种融入用户整个科研过程始终的过程特性，使得知识服务深入到科研过程之中，针对不同科研阶段的特征提供不同的服务。而中国科学院国家科学图书馆的“融入一线、嵌入过程”计划是基于知识服务的过程特性构建的资源建设模式和服务形式，通过高效融入用户科研环境和具体问题环境，随时深入捕获各阶段科研用户的知识需求，并高效满足这种需求。保证在解决问题的每个阶段，提供经析取、集成、创新得到的知识内容或直接提供解决方案，帮助用户解决他们仅靠自身知识难以解决的问题。

篇8

P键词：营林技术；有害生物防治；应用进展；发展趋势

森林有害生物对森林长远健康发展有一定的阻碍作用，会对森林造成严重复杂的危害。我们在实际进行森林有害生物防止工作时，可遵循以下原则：预防为主、综合防控、以法治理、促进健康。利用病虫与森林的辩证关系对病虫害进行防治就是指综合防控。在营林技术的基础上根据实际情况对林业资源实施科学合理的管理施手段，对保护环境以及促进林木速生丰产有一定的意义。

一、营林措施控制森林病虫害

营林措施因其强大的优势以及特点被广泛应用推广，对森林病虫害治理与防治工作起到一定的促进作用。天牛是森林资源高发病虫害之一，营林技术可对其进行有效管理与控制，在根源上对其治理，促进森林资源的长远发展。

1.清理虫害木降低虫口密度

在实际进行病虫害治理后工作时，应以控制扩散源头为基础工作，对幼林及时进行虫害木清理，要求相关工作人员严格按照技术要求进行工作，将被病虫危害的林木进行及时清除，防止病虫害对周围健康树木造成传染。清除工作完成后选用新的树种进行造林工程，在实际进行树种选择工作时，一定要注意所选树种对天牛一定有抗性。对该种病虫害的危害程度进行有效控制，最好将其控制在经济允许水平线以内。为实现虫口密度大幅度下降的目标，必须对危害严重树木进行及时清除。

2.采用伐根嫁接技术快速恢复林分

对虫害立木进行及时清除助于对受灾面积进行有效控制，但是对环境以及森林资源造成严重影响与破坏，所以对林地的更新与恢复是病虫害治理工作完成后的首要任务，为实现快速回复林分目标，我们可以采用伐根嫁接这一方式进行树林更新。实践表明，该项技术具有强大的优势以及特点，后被广泛推广使用。

3.设置隔离带阻隔害虫

迁飞以及扩散是森林病虫害的显著特点，食性单一的害虫这一特点更加显著，有害口昆虫处于幼虫时不能进行长距离迁移，根据这一特性我们可设置隔离带，对幼虫转移危害进行有效阻止。

二、林技术实施中存在的问题

运用营林技术防治有害生物虽然取得了长足进展，但在实施过程中仍存在很多困难和问题，其优势未得到充分的利用和发挥，还需不断加强和完善。主要表现在：

一是尽管提倡造林规划设计中应有林业有害生物防治内容，但多只停留在理论上，未真正做到营林与森防部门的紧密结合，未落实到具体行动中。二是由于营林措施周期长，涉及因素多，实施相对困难，一些抗性树种的推广及树种混交、抚育等措施难以大面积实施。因而，多数地区仍以营造单一树种的纯林为主，管理较粗放，林分质量不高。三是对森林健康、森林生态系统防御有害生物的认识还不到位，在营林活动中不能做到适地适树，科学规划。四是在有害生物防治中存在误区，常寄希望于某一种措施或药剂就达到控制有害生物的目的，从有害生物的发生发展特性来看，这是很难做到的。

三、用营林措施防御林业有害生物发展趋势

1.抗性育种具有广阔的前景

随着科技发展的日新月异，在传统育种的基础上，生物技术育种已取得很大进展，但在林木分子生物学基础研究、转基因的表达水平、一些转化基因的组成型表达对植物生长发育的影响、昆虫对历杀虫晶体蛋白产生抗性等方面仍需进行不懈的探索。传统的引种、选种、杂交育种等在一段时间内可能仍是育种的重要方法，但生物技术育种将是抗性育种的热点，其研发速度会不断加快。在不远的将来，林木抗性育种将发挥越来越重要的作用，特别是随着分子生物学的飞速发展及基因定位、克隆、转化、分子标记、图谱构建等技术的日益成熟，给林木抗性育种提供了越来越多的辅助育种手段。将各种生物技术手段与需要紧密结合，有目的的培育具不同抗性的优良品种，对培育健康森林、减少防治成本、实现可持续控制都将起到不可估量的作用。

2.以营林措施为基础的生态控制应是未来林业有害生物控制的主要方向

生态控制指对有害生物种群生存的环境进行合理和最优的调控，使其种群生长速率回复到较低的半自然状态，逐步丧失危害性。生态控制的基本思想是：从森林生态系统整体功能出发，在充分了解森林生态系统结构、功能和演替规律及其森林生态系统与周围环境、周围生物和非生物因素的关系前提下，充分掌握各种益、害生物种群的发生消长规律，全面考虑各项措施的控制效果、相互关系、连锁反应及对林木生长发育的影响，通过调控森林生态系统组成结构并辅以生理生化过程的调控，有利于有益生物的生长，控制有害生物的生长，以实现森林生态系统高生产力、高生态效益及持续控制有害生物和保持生态系统平衡的目标。策略是利用寄主与有害生物、寄主与天敌、寄主与生态环境、有害生物与天敌、有害生物与环境问复杂的网络关系来实现对有害生物的控制与管理，而不是直接采用广谱性化学药剂杀灭有害生物。核心是通过生态化的方法，实现对林业有害生物发生的生态环境及其相关生物的合理或最优利用和最适调控，以实现生态系统高生产力和生态化的目标旧5。37J。

可见，营林技术在生态控制中具有重要地位，已有研究人员在杨树溃疡病和烂皮病防治中进行尝试，尽管目前在理论和实践方面都处于初级阶段，但是生态控制在未来的林业有害生物控制中具有广阔的前景，是林业有害生物控制的主流方向。

四、结语

我们要真正做到宜乔则乔、宜灌则灌、宜草则草，确定合理主伐期，对已感染森林病虫害的林分和成熟林分及时进行更新改造，并在政策上予以扶持，以调动群众造林积极性，使广大群众在从事林业生产中得到实惠。同时大力营造混交林，以实现林木多样性，变当前林业建设受制于病虫灾害的被动局面为主动局面。

参考文献：

[1] 张海霞.浅议营林技术对林业有害生物的控制效果[J].民营科技，2013（11）.

[2] 高运涛.浅议营林技术对林业有害生物的控制效果[J].科技致富向导，2013（18）.

篇9

关键字： 生物大分子 分子伴侣 蛋白质的折叠 识别 结合

生物大分子的结构与功能的研究是了解分子水平的先象的基础。没有对生物大分子的结构与功能的认识，就没有分子生物学。正如没有DNA双螺旋结构的发现，就没有遗传传达传递的中心法则，也就没有今天的分子生物学。结构分子以由第一分子进入对复和物乃至多亚基，多分子复和体结构研究。同时，过去难以研究的分子水平上的生命运动情况也随着研究的深入和技术手段的发展而逐渐由难点变为热点。蛋白质晶体学研究已从生物大分子静态（时间统计）的结构分析开始进入动态（时间分辨）的结构分析及动力学分析。第十三届国际生物物理大会的25个专题讨论会中有一半以上涉及蛋白质的结构与功能，而“结构与功能”又强调“动力学（Dynamics）”，即动态的结构或结构的运动与蛋白质分子功能的关系，以及对大分子相互作用的贡献。

蛋白质折叠问题被列为“21世纪的生物物理学”的重要课题，它是分子生物学中心法则尚未解决的一个重大生物学问题。从一级序列预测蛋白质分子的三级结构并进一步预测其功能，是极富挑战性的工作。研究蛋白质折叠，尤其是折叠早期过程，即新生肽段的折叠过程是全面的最终阐明中心法则的一个根本问题，在这一领域中，近年来的新发现对新生肽段能够自发进行折叠的传统概念做了根本的修正。这其中，X射线晶体衍射和各种波谱技术以及电子显微镜技术等发挥了极其重要的作用。第十三届国际生物物理大会上，Nobel奖获得者Ernst在报告中强调指出，NMR用于研究蛋白质的一个主要优点在于它能极为详细的研究蛋白质分子的动力学，即动态的结构或结构的运动与蛋白质分子功能的关系。目前的NMR技术已经能够在秒到皮秒的时间域上观察蛋白质结构的运动过程，其中包括主链和侧链的运动，以及在各种不同的温度和压力下蛋白质的折叠和去折叠过程。蛋白质大分子的结构分析也不仅仅只是解出某个具体的结构，而是更加关注结构的涨落和运动。例如，运输小分子的酶和蛋白质通常存在着两种构象，结合配体的和未结合配体的。一种构象内的结构涨落是构象转变所必需的前奏，因此需要把光谱学，波谱学和X 射线结构分析结合起来研究结构涨落的平衡，构象改变和改变过程中形成的多种中间态，又如，为了了解蛋白质是如何折叠的，就必须知道折叠时几个基本过程的时间尺度和机制，包括二级结构（螺旋和折叠）的形成，卷曲，长程相互作用以及未折叠肽段的全面崩溃。多种技术用于研究次过程，如快速核磁共振，快速光谱技术（荧光，远紫外和近紫外圆二色）。

一、新生肽段折叠研究中的新观点

长期以来关于蛋白质折叠，形成了自组装（self-assembly）的主导学说，因此，在研究新生肽段的折叠时，就很自然的把在体外蛋白质折叠研究中得到的规律推广到体内，用变性蛋白的复性作为新生肽段折叠的模型，并认为细胞中新合成的多肽链，不需要别的分子的帮助，不需要额外能量的补充，就应该能够自发的折叠而形成它的功能状态。

1988年，邹承鲁明确指出，新生肽段的折叠在合成早期业已开始，而不是合成完后才开始进行，随着肽段的延伸同时折叠，又不断进行构象的调整，先形成的结构会作用于后合成的肽段的折叠，而后合成的结构又会影响前面已形成的结构的调整。因此，在肽段延伸过程中形成的结构往往不一定是最终功能蛋白中的结构。这样，三维结构的形成是一个同时进行着的，协调的动态过程。九十年代一类具有新的生物功能的蛋白，分子伴侣（Molecular chaperone）的发现，以及在更广泛意义上说的帮助蛋白质折叠的辅助蛋白(Accessory protein) 的提出，说明细胞内新生肽段的折叠一般意义上说是需要帮助的，而不是自发进行的。

二、蛋白质分子的折叠和分子伴侣的作用

蛋白质分子的三维结构，除了共价的肽键和二硫键，还靠大量极其复杂的弱次级键共同作用。因此新生肽段在一边合成一边折叠过程中有可能暂时形成在最终成熟蛋白中不存在不该有的结构，他们常常是一些疏水表面，它们之间很可能发生本不应该有的错误的相互作用而形成的非功能的分子，甚至造成分子的聚集和沉淀。按照自组装学说，每一步折叠都是正确的，充分的，必要的。实际上折叠过程是一个正确途径和错误途径相互竞争的过程，为了提高蛋白质生物合成的效率的，应该有帮助正确途径的竞争机制，分子伴侣就是这样通过进化应运而生的。它们的功能是识别新生肽段折叠过程中暂时暴露的错误结构的，与之结合，生成复和物，从而防止这些表面之间过早的相互作用，阻止不正确的非功能的折叠途径，抑制不可逆聚合物产生，这样必然促进折叠向正确方向进行。（从哲学的观点说，似乎很容易驳斥自组装学说，它违背了矛盾的普遍性原理，试想，如果蛋白质的每一步折叠均是正确的，充分的，必要的，岂不是在无任何矛盾的前提下，完成了复杂的最稳定构象的形成，即完成了由量变到质变的伟大飞跃，从无活性的肽链变成有活性的功能蛋白，这显然是违背哲学基本原理的。换一个角度想，生物进化的过程本来就充满着不定向的变异，这些变异中有适应环境的，也有不适应环境的，“物竞天择”，自然的选择淘汰了那些不适应的，保留了那些适应的。蛋白质分子的折叠不也与此类似吗？我想，蛋白质的一级结构只是肽链折叠并形成功能蛋白的特定三维结构的内因，实际上，多肽链在形成活性蛋白的每一步，都有潜在的可能形成“不正确”的折叠，如果没有象分子伴侣或其它帮助蛋白等外部因素的作用，多肽链也永远不能折叠成为活性蛋百。）三，分子伴侣的作用机制

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一、规划教学内容

在讲授微生物生理学之前，生物技术的同学已经学习了微生物学 、细胞生物学、生物化学和分子生物学等基础。所以在理论知识上 难免有重复。因此，在研究了多门课程的教学大纲之后，我们认为在讲授微生物生理学时，最主要的教学任务主要是深人地阐明微生物生命活动中的生理生化过程。 引导学生从微生物代谢和调节的角度研究 微生物生命活动的规律。对于以往一些基础性概念 ， 在微生物生理学课中再讲 ， 不再是重复而是在原基础上进行深化。这样更符合学生的专业要求，有利于知识的延伸，并为学生将来从事微生物学方面的工作奠定必要的理论和技术基础。[2]

二、改进教学方法

微生物生理学是理论性很强的一门学科，相比较而言，它没有生物学的直观，也没有工艺学的趣味。因此，我们在授课的过程中应大量的多媒体手段，把枯燥生板的理论知识变为具体和生动的三位模式，以帮助学生的理解与记忆。例如， 在微生物基因表达的调控知识讲解中，可以利用动画效果，连续地表现每一步过程， 使学生更好地从整体和局部两个角度理解，达到了较好的教学效果。

三、创新教学模式

传统的教学模式是以传授系统知识为核心，课堂上教师注重是对学生的单向传授，无形中学生变成了知识的被动接受者。而在新式的教育模式则提倡以学生为中心、教师为主导，以提高学生的科学素养为教育目标。 在微生物生理学中我们将创新教育理念渗透于教学环节中， 革创新教学模式―――教与学的角色互换。对于容易理解或已有基础的知识，鼓励学生自学和自行讲解。提前布置好分组和所要讲解的内容， 上课时同学以讲授或问答等形式进行教学活动，其他的同学提出疑问或加以补充，最后教师则提出深层次问题引发讨论，阐明重点和难点，并加以总结。这种教学模式，不但加强了双向交流，而且提高了学生对知识的掌握和应用能力。[3]

四、充实新知识新内容 ：

微生物生理学设在高年级 ， 除讲述系统的基础理论知识外 ， 还应让学生了解当前最新研究成果 ， 发展趋势等。 不断把新的概念充实到教学中去， 扩大学生的知识面 ， 加深对基本理论的理解。而对于新知识新技术的补充也应该从教师和学生两部分来补充。课外对于新知识新技术的自学不仅能够开拓知识面，而且能使学生对课堂知识有不同角度的理解，有利于学生的知识积累和学科素质的提高。 微生物生理学新知识新技术的发现更是日新月异，只依靠课本的呈现和课堂的讲授是远远不够的。 一方面，教师可以下载相关的中英文文献，并组织小组讨论，通过翻译对比，与学生一起最先进的实验技术，培养科研能力的同时也加强了专业英语的学习。另一方面，推荐适合学生学习的生物网站和刊物，既有新成果的介绍，又有基础知识的复习和实验技能的讨论，引起学生的极大兴趣，给学生课后自主学习 提供了资源。[4]

五、理论联系实际