分子生物学技术范文

导语：如何才能写好一篇分子生物学技术，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。

篇1

分子生物学技术：可应用于遗传性疾病的研究和病原体的检测及肿瘤的病因学、发病学、诊断和治疗等方面的研究提高到了基因分子水平。

生物学定义：生物学是研究生命现象和生物活动规律的科学。据研究对象分为动物学、植物学、微生物学、古生物学等；依研究内容，分为分类学、解剖学、生理学、细胞学、分子生物学、遗传学、进化生物学、生态学等；从方法论分为实验生物学与系统生物学等体系。

（来源：文章屋网 ）

篇2

[关键词]现代分子生物学技术；医学检验

随着基因克隆技术趋向成熟和基因测序工作逐步完善，后基因时代逐步到来。20世纪末数理科学在生物学领域广泛渗透，在结构基因组学，功能基因组学和环境基因组学逢勃发展形势下，分子诊断学技术将会取得突破性进展，也给检验医学带来了崭新的领域，为学科发展提供了新的机遇。

1 分子生物传感器在医学检验中的应用

分子生物传感器是利用一定的生物或化学的固定技术，将生物识别元件（酶、抗体、抗原、蛋白、核酸、受体、细胞、微生物、动植物组织等）固定在换能器上，当待测物与生物识别元件发生特异性反应后，通过换能器将所产生的反应结果转变为可以输出、检测的电信号和光信号等，以此对待测物质进行定性和定量分析，从而达到检测分析的目的。

分子生物传感器可以广泛地应用于对体液中的微量蛋白、小分子有机物、核酸等多种物质的检测。在现代医学检验中，这些项目是临床诊断和病情分析的重要依据。能够在体内实时监控的生物传感器对于手术中和重症监护的病人很有帮助。

Skladal等用经过寡核苷酸探针修饰的压电传感器检测血清中的丙型肝炎病毒（HCV）并实时监测其DNA的结构转录和聚合酶链式反应（PCR）扩增过程，完成整个监测过程仅需10 min且装置可重复使用。

Petricoin等用压电传感器研究了破骨细胞生成抑制因子（OPG）和几种相应抗体的相互作用，研发出可快速检验血清中OPG的压电免疫传感器。

Dro-sten等报道了检测神经递质的酶电报，将电极放置在神经肌肉接点附近可实时测定并记录邻近的神经元去极化后所释放的递质谷氨酸。

2 分子生物芯片技术在医学检验中的应用

随着分子生物学的发展及人们对疾病过程的认识加深，传统的医学检验技术已不能完全适应微量、快速、准确、全面的要求。

所谓的生物芯片是指将大量探针分子固定于支持物上（通常支持物上的一个点代表一种分子探针），并与标记的样品杂交或反应，通过自动化仪器检测杂交或反应信号的强度而判断样品中靶分子的数量。

在检测病原菌方面，由于大部分细菌、病毒的基因组测序已完成，将许多代表每种微生物的特殊基因制成1张芯片。通过反转录可检测标本中的有无病原体基因的表达及表达的情况，以判断病人感染病原及感染的进程、宿主的反应。由于P53抑癌基因在多数肿瘤中均发生突变，因此其是重要的肿瘤诊断靶基因。

Nam等人将硅基质上合成的寡核苷酸芯片用于血清样品中的丙型肝炎病毒分型。3 分子生物纳米技术在医学检验中的应用生物活性物质的检测有很多种方法，其中，以抗体为基础的技术尤其重要。免疫分析加上磁性修饰已成功地用于各种生物活性物质和异生质（如药物、致癌物等）的检测。将特异性抗体或抗原固定到纳米磁球表面，并以酶、放射性同位素、荧光染料或化学发光物质为基础所产生的检测与传统微量滴定板技术相比具有简单、快速和灵敏的特点。

Van Helden等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，则成功地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。另外，用于人胰岛素检测的全自动夹心法免疫测定技术也已建立，其中亦用到抗体、蛋白纳米磁性微粒复合物和碱性磷酸酶标记二抗。

4 分子蛋白组学在医学检验中的应用

当前有关分子蛋白质组学的大量研究成果喜人，但一大部分结论是众说纷纭、甚至是互相矛盾。一些经典的肿瘤标志物却无法在当前以表面增强激光解析离子化-飞行时间质谱（SELDI-TOF-MS）技术为代表的蛋白质组学技术中体现出来。可能存在以下几方面的问题。一方面是SELDI-TOF-MS技术自身的限制性，包括敏感性、重复性以及使用当前设备对每个峰值蛋白确认的局限性；另一方面是实验设计及对照组选择是否恰当，某个蛋白组模式反映的是肿瘤的特异性，还是炎症反应，或是代谢紊乱等无法定论；另一方面是不同实验室结果可比性、标本处理过程的差异无法探究。只有这些问题得到解决， SELDI-TOF-MS技术在检验医学中才能发挥革命性作用。

5 分子生物学技术在医学检验发展中的趋势

检验医学中的分子生物学技术发展趋势有二：一是定量PCR；二是PCR的全自动化，如应用扩增与检测于一体的一次性试验卡，可较好地解决PCR污染问题。除PCR以外的体外基因扩增技术如连接酶反应（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），QB复制酶扩增系统等技术也将由科研进入临床。分子生物学技术的标准化和质量控制引起了广泛关注，特别是卫生部颁发的PCR实验室管理办法对PCR技术应用的健康发展起到了关键作用。为解决PCR交叉污染问题，从标本制备到检测的全封闭系统及相应的自动化仪器已在国内逐步普及。

结语：通过对现代分子生物学技术在医学检验中的作用的研究，可以证明，不管是从什么角度看待这两门看似毫不相关的学科，其实有着莫大的联系。二者如果能很好的结合运用，将会为医学与生物学带来许多好处，并且可以相互发展，相互进步。

参考文献：

[1] 黄莲芬. 分子生物学在医学检验中的应用[J]. 临床和实验医学杂志. 2011（16）

[2] 张学艳，王军. 分子生物学技术在检验医学中的应用[J]. 中国医学装备. 2008（07）

[3] 王海英. 分子生物学技术在医学检验中的应用进展[J]. 当代医学. 2011（06）

[4] 宫春勇. 浅谈医学检验向检验医学的转变[J]. 华北国防医药. 2010（S1）

篇3

【摘要】 在文献检索的基础上，对近10年来在中药作用机理中主要应用的分子生物学技术——核酸分子杂交技术、反转录-聚合酶链式反应技术、差异显示PCR技术和DNA阵列技术的基本原理、应用实例、优势与不足做了概述，并对未来的中药机理研究技术、方向和前景做了展望。

【关键词】 分子生物学技术；中药；作用机理

中药自古以来就是我国人民防治疾病的主要武器，对中华民族的生存与繁衍起着不可忽视的作用，长期的医疗实践累积了宝贵而丰富的经验，并与中医学共同形成了一套完整独特的理论体系。但如何用现代科学技术语言阐释其作用机理，提供科学依据，使其广为世界接受是一重大难题。近年来，分子生物学技术的发展，不仅根本性地改变了生命科学的研究方式，也为中药的作用机理研究提供了有力工具和良好的发展契机，使得中药基因转录水平的机理研究成为可能。笔者对近10年来有关分子生物学技术在中药基因转录水平作用机理研究中的应用综述如下。

1 核酸分子杂交技术

核酸分子杂交技术是分子生物学的基本技术之一，基本原理是具有一定同源性的2条核酸单链在一定的条件下按碱基互补原则退火形成双链。杂交的双方是待测核酸序列及探针。其中将核酸提取分离后在体外与探针杂交的是印迹杂交，直接在组织细胞内进行的是原位杂交。

中药作用机理研究中较早常用的有RNA印迹杂交(Northern blot)，点杂交（dot blot）和原位杂交。二仙汤是治疗妇女更年期综合征、抗衰老的名方，具温补肾阳、泻相火、调冲任功能。廖柏松等［1］采用Northern blot对18月龄雌性大鼠下丘脑内阿片肽的基因表达水平进行研究，结果表明，二仙汤组β内啡肽前体阿黑皮素原和脑啡肽原的mRNA水平明显升高，达到未衰老前水平。沈小珩等［2］则从衰老过程抗氧化酶活性降低，且酶活性降低与其蛋白质基因表达水平降低平行的现象出发，采用分子杂交等技术考察二仙汤及其拆方对超氧化物歧化酶、过氧化氢酶基因表达水平及其活性的影响。结果表明，抗氧化酶活性显著升高，且与其mRNA表达水平升高呈平行关系，提示二仙汤抗衰老是通过增强抗氧化酶基因表达水平而实现的。海风藤有祛风除湿、通经活络的功效。韩恩吉等［3］采用Northern blot观察它对人类神经母细胞瘤细胞系列淀粉样前体蛋白(βamyloid precursor protein ，βAPP) 基因表达的抑制作用。结果发现，海风藤选择性地抑制βAPP基因表达，为其防治阿尔茨海默病提供了一定依据。郑钦岳等［4］应用dot blot研究了补血和血方四物汤对白细胞介素6（interleukin6，IL6）mRNA表达的影响，实验表明，四物汤在0.01～1.00　ng/mL 浓度内可使IL6 mRNA的表达明显增加。保心丸具有降脂、降低血浆内皮素、抑制血小板聚集等作用。 为进一步阐明保心丸抗实验性动脉粥样硬化（artherosclerosis，AS）的机理， 樊永平等［5］用原位杂交技术研究内皮素（endothelin，ET）和一氧化氮合酶(Nitric oxide synthase， NOS) 在AS家兔主动脉壁的基因表达。 结果证实，保心丸组ET1mRNA 的表达较模型组低， 而NOS mRNA 较模型组高， 提示保心丸调节血管内源性NO和ET之间的平衡可能是其抗实验性AS的机理之一。精制血府胶囊是血府逐瘀汤的化裁精简方，其抗心肌缺血疗效明显优于原方，为揭示其作用机制，证实其疗效，王伟等［6，7］分别采用Northern blot和原位杂交等技术，研究其对于心肌缺血密切相关基因表达的影响，前者结果表明精制血府胶囊显著提高缺血缺糖心肌细胞NOS mRNA表达水平，后者的精制血府胶囊组，ET1和内皮素转换酶（endothelinconverting enzyme，ECE）1的mRNA表达较其它组明显减少，且心肌细胞损伤也较其它组显著减轻。因而推测精制血府胶囊可能是通过提高NOS表达、促进NO生成及抑制ET1、ECE1的基因表达，减少ET1生成，减轻其对心肌细胞的直接损伤，发挥保护心肌细胞的作用。

Northern blot 是用来测量真核生物RNA的量和大小及估计其丰度的实验方法，并可从大量RNA样本中同时获得这些信息，但需要大量的材料，受RNA降解影响大，敏感性低。dot blot的不足之处在于点于同一张膜上同样的样品杂交信号有时不稳定，且一般要用纯化的RNA样品。原位杂交的优势在于可对组织细胞中的核酸进行精确定位。核酸分子杂交是分子生物学基本技术，随着反转录聚合酶链式反应（reverse transcription polymerase chain reaction，RTPCR）技术、差异显示PCR （differential displayPCR ，DDPCR）、DNA阵列等优势技术的出现、逐渐成熟而应用渐增，近5年应用基本的分子杂交技术研究中药作用机理的报道已少见。

2 RTPCR技术

PCR是美国科学家Mullis于1983年发明的一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法，RTPCR是从RNA扩增cDNA拷贝的方法，即先将RNA反转录成cDNA，再用PCR扩增，使其敏感性大大提高，解决了dot blot或Northern blot中目的mRNA含量太低的问题，是目前中药机理研究中最常用的分子生物学技术，从发表的文献数量可以反映出来。

这方面的研究报道包括有Gumiganghwaltang (GMGHT)抗炎机制的研究， KIM S J 等［8］研究其在小鼠腹膜巨噬细胞中的抗炎机制，结果显示，GMGHT以剂量依赖的方式降低了脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）诱导的肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor alpha ，TNFα），IL6和环氧酶2 mRNA表达水平，推测这是GMGHT减少炎症的重要分子机制之一。为了阐释二仙汤治疗肾阳虚证的作用机理，郑小伟等［9］考察了二仙汤不同时间对肾阳虚大鼠垂体促肾上腺皮质激素(adrenocortico trophic hormone，ACTH) 基因表达的影响。结果是二仙汤可以上调垂体组织ACTH基因表达，且表达量随用药时间延长而增加，提示上调ACTH mRNA表达是二仙汤治疗肾阳虚证的作用机理之一。β地中海贫血是一种遗传性溶血性贫血病，补肾生血方具有补肾、益髓、生血作用，用于治疗杂合子患者疗效明显。为揭示其分子机理，吴志奎等［10］采用RTPCR等技术考察了用药者的α、β和γ珠蛋白mRNA转录水平。结果发现，补肾生血胶囊能明显提高β地中海贫血患者血红蛋白（hemoglobin，Hb）和抗碱血红蛋白（hemoglobin F），Hb珠蛋白链比增加，γ珠蛋白mRNA转录水平相应升高，说明补肾生血药具有促进γ珠蛋白转录和表达，诱导HbF合成作用，代偿了β珠蛋白基因的缺陷。益髓生血颗粒是补肾生血方的颗粒剂，易杰等［11］研究了其对β地中海贫血患者造血刺激因子干细胞因子（Stem cell factor，SCF）及人红细胞生成素受体（erythropoietin receptor，EPOR）mRNA表达的影响。结果显示，治疗后，外周血EPOR、SCFmRNA表达明显增强，因此推测益髓生血颗粒可能是通过影响SCF以及EPOR mBNA表达来促进骨髓造血，提高Hb、红细胞的水平，达到治疗β地中海贫血的目的。陈智松等［12-14］从此方的抗衰老及中医肾生髓理论的角度出发，分别研究其对骨髓有核细胞中诱导细胞凋亡、促使机体衰老的原癌基因cmyc、抑制细胞凋亡的原癌基因Bcl2和造血刺激因子粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(granulocytemacrophage colony stimutaing factor，GMCSF)基因表达的影响。结果表明，衰老时高表达的骨髓cmyc，明显降低的Bcl2 和GMCSF，用药后，前者表达水平明显下降甚至不表达，后两者表达明显提高。因此认为补肾生血方通过抑制cmyc的表达，促进Bcl2表达，从而抑制骨髓细胞凋亡，延长细胞寿命，延缓了衰老，并结合有关的医学成果，认为Bcl2 和GMCSF是肾生髓的本质相关基因。凌云彪等［15］研究清热活血补益方(肝纤方)对大鼠肝脏Ⅰ型前胶原mRNA 的表达和胶原酶活性的影响。结果表明，以清热活血补益方制备的含药血清抑制了Ⅰ型前胶原mRNA 的表达，胶原酶的活性增加。提示此方抑制Ⅰ型前胶原mRNA 的表达，减少胶原的合成，同时提高胶原酶的活性促进胶原的降解，可能是其抗肝纤维化的部分机制。此外，蔡晶等［16］通过检测雌激素受体(estrogen receptor，ER)α和βmRNA 表达量，考察了补肾阳中药羊藿和补肾阴中药女贞子对雄性大鼠杏仁核和皮质顶叶ER mRNA的调节表达差异，结果显示，两用药组大鼠杏仁核、皮质顶叶ERαmRNA表达量无明显变化， ERβmRNA 表达量都上调，且羊藿组高于女贞子组，说明补肾中药可能是通过对ERβ的调节来发挥作用。

转贴于

RTPCR的独特优势在于RNA纯度不必很高，仅少量RNA模板即能满足实验所需，尽管实践中RTPCR还远达不到理论上能检测到单一拷贝的RNA样品的敏感度，但远高于Northern blot。尤其适用于可获得的mRNA数量有限和目的基因表达水平很低时测定基因表达的强度。只是扩增步骤中样品间扩增效率的微小差异将极大地影响信号强度，使用内参照可以减少这一问题，但无法彻底排除［17］。总的来说，RTPCR是测量RNA样品中低丰度mRNA时的最佳方法。

3 DDPCR技术

1992年，梁鹏等建立了一种对不同来源的mRNA样品用PCR技术对其中许多的cDNA基因一起进行扩增和显示的实验方法，即DDPCR。该方法依赖2套不同类型的合成寡核苷酸引物：一套锚定反义引物与一套随机正义引物。最后通过比较不同来源的扩增cDNA产物的电泳带谱，能够发现差异表达的基因。

中药作用机理研究中应用DDPCR的报道有唐发清等［18］对有抗鼻咽癌作用的益气解毒片干预鼻咽癌细胞基因表达的研究，旨在从基因选择性表达水平探讨其抗鼻咽癌的机理。结果表明， 益气解毒片在体外能抑制鼻咽癌细胞基因的表达， 同时诱导一些特异基因的表达， 从而抑制鼻咽癌细胞的增殖。

相比以往的方法，DDPCR技术提供了几方面理论上的优势，如理论上能够灵敏地检测组织或细胞中表达量极低的mRNA样品的差异表达，能鉴别特定组织或细胞来源样品之间转录水平的mRNA定性和定量变化。这种优势同样可体现在中药机理研究中，可同时显示中药作用后对多种基因转录的不同影响，将有影响的靶基因条带回收，再扩增、克隆、测序，查询确定是什么基因，是已知或未知序列，这样就可以确定中药起效可能源于影响那些基因转录。但这些优势目前部分还停留在理论上，还有许多技术问题有待解决，如经DDPCR鉴定出来的超过半数的cDNA是假阳性条带，靶细胞的总mRNA中的一部分不能被高水平扩增、造成丢失等［17］。尽管目前DDPCR应用在中药基因转录水平的机理研究报道还很少，但毋庸置疑，其潜力巨大。

4 DNA阵列技术

DNA阵列技术是新发展起来的可同时分析数千个基因表达谱的技术。其原理同核酸分子杂交。在不同的文献中的称谓不尽相同，如基因芯片、DNA芯片、微阵列等，目前没有明确区分，通常混用。

目前有零散的采用商用或自制微阵列研究中药基因表达水平的报道。如周联等［19］采用含2 048个基因的小鼠基因表达谱芯片检测黄连解毒汤及其成分黄芩苷和盐酸小檗碱对LPS造型的小鼠脾细胞基因表达的影响，结果复方的作用明显优于有效成分的作用，但对具体基因表达影响的分析存在一定难度。王广良等［20］用自制的包含24个细胞周期相关基因的cDNA微阵列，对抑制肝癌细胞增殖的4种中药乌药、青蒿、紫草和黄芪的抗肿瘤分子机制研究表明，4种中药对细胞周期基因和损伤检测点基因均有不同程度改变，表现为部分上调，部分下调，通过分子生物学技术进一步验证了用其治疗癌症的合理性。

在中药作用机理研究中，DNA阵列技术可以同时对使用中药前后的数千个基因表达情况进行比较和差异分析；且具有所需样品的用量极少、自动化程度高、被测目标DNA密度高的优点。但目前微阵列技术也存在许多问题，如其小型化和高通量的特点使得对外界和内部的变动都很敏感，因此宜采用取平均值并标准化操作的办法，但目前尚无普遍认可的规则和标准来指导微阵列实验，数据采集和分析方法及操作系统也存在很大不同［17］。此外，基因表达与调控研究的滞后，使得中药机理研究中获得的很多信息难于解释；昂贵的制作费用也是一个限制因素。

5 展望

总体来讲，中药的作用机理研究应是多水平的，不仅包括基因转录水平，也包括转录后、蛋白质翻译及翻译后水平的调控上，对每个特定的中药/中药复方，可能不一定在各水平上都有影响，基因转录水平的机理研究主要就是考察对相关靶基因mRNA水平的改变，也是目前分子生物学技术在中药机理研究中的主要应用范畴。中药尤其是中药复方的多成分多功效决定了其很可能对基因转录水平有影响，已完成的研究结果已证明了这一点。

中药的机理研究通过应用分子生物学技术已深入到几乎是最根本的基因转录水平，并在该水平上对中药的疗效获得了一定解释，但整体上还处于探索阶段。已有的研究主要是应用如核酸分子杂交、RTPCR技术等考察“单基因”的技术，应用如DDPCR、DNA阵列等研究多基因的技术的报道较少。中药调节机体平衡的特点决定了对基因转录的影响很可能是对多基因的协同影响，如对补肾生血方的系列研究已表明此方的功效与影响EPOR、SCF、cmyc、Bcl2、GMCSF基因表达有关。因此，应用研究多基因表达的技术考察对多基因的协同影响将是未来中药基因转录水平作用机理研究的主要方向。相信随着现有技术的不断发展和完善、新技术的出现及多种技术相结合加上疾病细胞分子水平研究的深入，复杂的中药作用机理会逐步得到阐释，中药的疗效和可能发现的新功效将从机理上获得科学依据，为中药获得像西药一样的市场准入权提供有力的支撑。 参考文献

［1］ 廖柏松，胡燕，鞠躬，等.二仙汤对18月龄雌性大鼠下丘脑EOP含量及其mRNA水平作用的实验研究［J］.山东中医学院学报，1996，20（6）：399-401.

［2］ 沈小珩，方肇勤，吴敦序，等.二仙汤及其拆方对老年大鼠部分抗氧化酶活性及其基因表达水平的影响［J］.中国中西医结合杂志，l995，15（1l）：672-674.

［3］ 韩恩吉，RAJIV J.海风藤抑制淀粉样前体蛋白基因表达的研究［J］.中国中药杂志，1998， 23(11): 691-694.

［4］ 郑钦岳，曹尉尉，曹颖瑛，等.四物汤增加小鼠脾细胞分泌IL6及促进IL6 mRNA 的表达［J］.第二军医大学学报，1998，19 (3):290-292.

［5］ 樊永平，王绵之，王伟，等.保心丸抗实验性动脉粥样硬化的机理探讨［J］.北京中医药大学学报，1997， 20(1):33-34.

［6］ 王伟，陈可冀，史大卓，等.精制血府胶囊对缺氧缺糖心肌细胞一氧化氮合酶基因表达的影响［J］.中国中西医结合杂志，1996，16（11）:670-672.

［7］ 王伟，史大卓，陈可冀，等.精制血府胶囊对缺氧缺糖心肌细胞ET1与ECE1基因表达影响的研究［J］.中国医药学报，2000，15(4):17-20.

［8］ KIM S J， JEONG H J， MOON P D，et al.Anti-inflammatory activity of gumiganghwaltang through the inhibition of nuclear factorкB activation in peritoneal macrophages［J］.Biol Pharm Bull， 2005，28(2): 233-237.

［9］ 郑小伟，包素珍，李荣群，等.二仙汤对肾阳虚大鼠垂体ACTH 基因表达的影响［J］.中国医药学报，2003，18(12):716-719.

［10］ 吴志奎，蔡辉国，陈佩贞，等.补肾生血方对β-地中海贫血基因水平的影响［J］.中医杂志，1997，38(2):91-93.

［11］ 易杰，吴志奎，黄启福，等.益髓生血颗粒对β地中海贫血患者SCF及EPOR mRNA 表达的影响［J］.辽宁中医杂志，2004，31(3):197-199.

［12］ 陈智松，吴志奎，潘苏彦.补肾生血药对衰老小鼠原癌基因cmyc表达的影响［J］.实用老年医学，2001，15(2):97-98.

［13］ 陈智松，吴志奎，蔡辉国.补肾生血药对衰老小鼠Bcl2 mRNA表达的影响［J］.中医杂志，2002，43(5):382-384.

［14］ 陈智松，吴志奎，蔡辉国.从补肾生血药对衰老小鼠骨髓GMCSF基因转录水平的影响探讨肾生髓的分子基础［J］.中国中医基础医学杂志，2001，7(4): 28-32.

［15］ 凌云彪，许瑞云，何勇，等.清热活血补益方影响肝脏胶原代谢的分子生物学机制［J］.中国医院药学杂志，2003，23(12):709-711.

［16］ 蔡晶，杜建，曹治云.补肾中药对雄性大鼠杏仁核和皮质顶叶雌激素受体mRNA 表达的影响［J］.福建中医学院学报，2006，16(1):34-36.

［17］ 萨姆布鲁克 J，拉塞尔 D W，黄培堂，等译.分子克隆实验指南［M］.3版.北京：科学出版社，2002：570，687-689，1789.

［18］ 唐发清，谌兵来，田道法，等.益气解毒片对鼻咽癌细胞基因表达的影响［J］.湖南中医学院学报，1998，18(2): 14-16.

篇4

[关键词] 分子生物学；双语教学

[中图分类号]G642.4 [文献标识码]B [文章编号]1673-7210（2008）02（c）-101-02

The experience of bilingual teaching in laboratory technology of molecular biology

LI Yu-chao, HOU Gan, LIU Xin-guang

(Institute of Laboratory Medicine of Guangdong Medical College,Dongwan 523808,China)

[Abstract] Molecular biology is an advancing study of life sciences which has been acquiring prompt development, the new theory and techniques of molecular biology change with each passing day. Therefore it is important to carry out bilingual teaching in molecular biology which can make the students master the knowledge and follow up currently worldwide developments of molecular biology more efficiently.

[Key words] Molecular biology; Bilingual teaching

分子生物学是生物学科中最为重要且又进展迅速的前沿学科。当前我国分子生物学研究进展略显滞后，新知识、新技术的获得主要通过查阅相关外文文献和与国外专家的学术交流。有关专家认为，即使以最快的速度把含有最新成果的外文书籍或文献翻译、制定成教材，也要落后于国际前沿数年，而国内绝大多数的医学生掌握的专业词汇较少，很难直接阅读专业书籍，影响了其直接学习国外最新知识、跟踪世界科学发展动态的能力，从而限制了国内分子生物学的发展，也限制了学生尽快掌握前沿科学的能力。鉴于此，教育部高教司在2001年4号文件中制定了推动“双语教学”的相关文件，并强调生物学(主要是分子生物学)是提倡双语教学的重点课程。这将有利于教师和学生及时追踪当前国际分子生物学的最新动态。

我校检验专业（广东省名牌专业）自2004年开展《分子生物学检验技术》双语教学，现将经验体会进行总结，以期更好地促进分子生物学检验技术理论知识的掌握和双语教学的实施及完善。

1 培养兴趣、克服畏难情绪

当前大学阶段的英语学习仍像中学时一样，明显偏重于阅读、语法等应试技能，而对听、说等实际运用能力较为淡化。而作为医学检验专业中补考率明显高于其他课程的《分子生物学检验技术》，由于其理论多为复杂抽象的概念，即使以中文讲解，都被学生视为一门艰涩难懂的课程，为了理解领悟所学内容，往往要花费不少的时间进行复习，这就与其公认更为实用和重要的四、六级考试产生冲突。因此，大部分学生缺乏学习的兴趣，而现在用双语进行授课，更被部分学生视为“洪水猛兽”。很多学生在开课之初就缺乏信心，甚至产生抵触情绪。为此，我们充分做好学生们的心理工作，在开课前，邀请有经验的双语教师及部分高年级学生代表和同学们进行座谈，不仅讲述双语教学的重要性，更让学生们明白双语教学不仅锤炼了听、说等实际应用能力，同时也可以感受国外《分子生物学检验技术》教学的内容与我们的差距。另外，由于加强了对专业课中时常出现的复杂长句的分析研究，也会对公共英语的学习有明显的促进作用，从而提高了学生的学习兴趣和热情。

2 循序渐进，过渡式教学

双语教学不是单纯的英语教学，而是要培养学生能以英语进行思考和学习专业知识的能力，专业知识的理解和掌握是教学的首要目的。为达此目的，必须保证学生对授课内容的完全领会。由于学生的英语水平参差不齐，在开课之初，除对一般性和易懂的内容以英文讲解外，对重点、难点内容，例如在讲授核酸的分离与纯化、DNA重组技术等学生们普遍反映较难理解的章节时，则实行“三明治”式授课法，即先用中文，继以英文，最后再用中文总结的方法，反复演练，强化记忆，以使学生融会贯通。根据学生的反馈信息，当其逐渐适应后，可逐步增加专业英语的部分，直至基本上使用英语教学。但就目前情况而言，为了避免语言滞后造成学生的思维障碍[1]，中文讲解仍是必不可少的。

3 调动学生的积极性和主动性

为改变学生上课时被动、机械的角色，我们通过增加随堂问答、随堂测验，并增设多种加分项目，充分调动学生的积极性，具体如下：①在加强预习及复习的情况下，每节课留出一定时间，进行提问及答疑，当学生难以用英语进行回答或提问时，允许其中英文混用，并鼓励学生对授课内容大胆提出异议，对于回答问题正确或提出有价值建议者，除表扬外，还作酌情加分的奖励。这种举措极大地调动了学生的积极性和主动性，也促进了授课教师对课程的精益求精。②由于检验专业学生较医疗本科学生少，我们在《分子生物学检验技术》教学中可以采取不定期的、简单的随堂测验（如名词解释或举例说明本技术在临床检验中的作用等），将测验的成绩以一定比例（20%～30％）记入最终成绩[2]。此举不仅保证了学生养成预习、复习的习惯，也促其在听课时进入集中状态，能更加清养成晰地把握各章节的重点、难点，并减轻了同学们的期末考试的压力。③教学中我们发现，某些学生对电脑知识及技能掌握得相当熟练，遂让其承担制作及维护教学网页的工作，通过该网页上传、下载课件，使大家在上课时能更专心听讲。我们还在网页中开辟讨论板块及前沿进展板块，不仅对课程中的重点、难点进行交流讨论，还鼓励同学们利用互联网进行文献检索，尽可能多地阅读相关资料文献，及时追踪诸如克隆技术、分子标记技术、基因表达调控等理论与技术的最新进展，并加强与老师和其他同学的交流讨论。对于网页制作维护、上传高质量文献的同学亦给予加分的奖励。④由于分子生物学检验技术发展的日新月异，要求其教学内容也必须不断丰富并跟进，同时应及时淘汰陈旧甚至错误的知识。现因种种原因，国内各校普遍存在缺乏合适双语教材的现象。初期，我们自己动手查找、翻译国外文献或教材进行补充，但工作量巨大且繁重，现在当学生对本专业有了一定认识后，我们发动其进行文献资料或教材的查找、翻译、思考，如此不仅缓解了教材老化短缺，还调动了学生的积极性、主动性。很多学生的阅读及翻译水平也随之明显提高。⑤为鼓励学生的学习积极性，我们还从有限的教学经费中给本课程学习优秀者以物质奖励和精神奖励。

4 提高授课及听课效率

《分子生物学检验技术》双语教学中新的专业词汇较多，其特点决定了在同一时段内信息的传递和接收要明显少于中文教学[1]，且学生较易疲劳。因此，我们通过下列措施来提高授课及听课效率：①精简教程，尽量删除陈旧的内容，减少板书代之以增加实物模型、图片、动画、录像等来讲解课程中诸多抽象的概念，例如在讲授PCR反应过程时，通过电脑动画展示其变性、退火、延伸这三个步骤，从而明显提高了授课的效率及进度。②为活跃气氛，课中偶尔插入一些颇富趣味性的背景知识（如Southern blot中的虹吸现象）或短小的背景音乐（如细胞凋亡如秋天落叶般凄凉）等，寓教于乐，使得整个课堂氛围始终处于积极、主动的状态，避免了单一文字教学方式常出现的学习疲劳现象。③为使学生上课时认真听讲，不分心于做笔记，我们在授课前就把有关本章节的双语内容资料提前发给学生，同时建议有条件的同学采用录音笔、MP3等工具对授课进行录音，课后认真复听、集体讨论、及时反馈。

5 提高授课教师的素质

为提高自身口语水平，尽力做到以规范、纯正的英语为学生授业解惑。我们加强了同本校外语教研室及其他有经验的双语教学高校的学习交流，并定期开展专业英语培训及试讲，由长期从事双语教学的教师对年轻教师进行传帮带，并在年轻教师授课时做好严格的督导工作。另外，由于年轻教师大多具有扎实良好的英语功底，同时也是将来双语教学的中流砥柱，故虽在资金不充裕的情况下，我们学校也尽量创造条件优先选送部分优秀年轻教师去国外接受专业培训，并在其归来后，做好经验推广，从而为双语教学长期良性发展提供了保障。

推进双语教学是培养高素质医学人才的必行之路。虽然在目前的检验专业《分子生物学检验技术》教学实施中存在诸多问题和困难，但只要能科学、系统地规划，认真总结、积累教学经验，改进教学方法，《分子生物学检验技术》双语教学以及其他医学或检验课程必将不断得到改进和完善。

[参考文献]

[1]孔璐, 余和芬, 潘颖，等.医学生物化学与分子生物学实行双语教学的思考[J].中华医学教育杂志, 2006,26(2):41-42.

篇5

关键词：食品分子;加工技术;生物学原理

一、前言

食品微生物检测对于保障食品安全起着及其重要的作用。传统的微生物检测方法虽然有效，但存在检测成本高、速度慢、效率低等问题，难以满足现代社会快速检测的要求。随着细菌基因组学和分子生物学技术的飞速发展，诞生了许多分子生物学技术，它们因准确度和灵敏度高、特异性强、操作简便、检测周期短、效率高等优点，越来越被广泛应用。

二、食品分子加工技术生物学原理及应用

（一）基因探针技术

基因探针的工作原理为：将微生物特性基因DNA双链中的一条进行标记，制成DNA探针，由于DNA分子杂交时严格遵守碱基配对的原则，通过考查待测样品与标记性DNA探针能否形成杂交分子，即可判断样品中是否含有此种微生物，并且还可以通过测定放射性强度考查样品中微生物数量。该方法具有特异性强、灵敏度高和操作简便、检测时间短等优点。

近年来，基因探针技术不断发展和推广，在微生物检测中的应用研究也逐渐广泛第开展起来，并且随着基因探针技术研究的不断深入，一些基因探针新技术如非放射性基因探针、DNA生物传感器探针及分子信标探针的研究也获得了重要进展，目前食品中的一些微生物病菌如大肠杆菌、志贺氏菌、沙门氏菌、耶希氏菌、金黄色葡萄球菌、单增李斯特菌等都可以使用基因探针技术检测。

（二）阻抗法

阻抗法是根据微生物在生长时培养基中的碘惰性底物经过代谢成为活性底物，培养基中的电导性就会增加而降低 培养基中的阻抗在此刻， 这对培养基中的电阻抗的具体变化情况进行检查研究就会完成对被检测样本微生物的检测鉴定。其具有很多优点，比如特异性、高敏感性以及反映快速等，该种检测方法适用的范围广，在很多领域都得到了广泛的应用。

（三）放射法

这种检测方法是一种新的检测技术它是将多种物理和化学诊断方法结合在一起，它的原理是在细菌生长的过程中通过培养基中的盐类底物或者是有碳标记的碳水化合物在代谢之后产生一氧化碳，然后测量分析产生的一氧化碳量，其量在原有碳水化合物的基础上一氧化碳量有没有增加来实现对被检测样本中的某种微生物细菌进行分析研究。该种检测技术对各类物品的无菌检测都是非常适用的。该种检测方法具有很多优点，比如速度快、准确度高，更重要的是可以实现自动化检测。

（四）传感器检测技术

生物传感器是将生物感应元件的专一性与能够产生和待测物浓度成比例的信号传导器结合起来的一种分析装置，与传统的化学传感器和离线分析技术 （如HPLC或MS）相比，生物传感器有着许多不可比拟的优势，它作为一种新的检测手段正迅猛发展。近年来生物传感器的研制越来越趋向于微型化、集成化、智能化以及无创伤的方向发展，随着检测仪器和检测方法的不断成熟，生物传感技术在食品现场快速检测领域将有更广阔的应用前景。

（五）免疫胶体金试纸

对食品安全领域不断出现的新问题，短时间内很难开发出高灵敏度的比色快速检测方法应用于现场的快速测定，而抗体制作技术已比较成熟，胶体金试纸检测在这方面具有较大的发展空间。

（六）基因芯片技术

基因芯片产生于上世纪90年代初，是一种全新的微量分析技术，它利用微电子、微机械、生物化学、新型材料、计算机等多学科的先进技术，将大量的人工设计好的基因片断高密度、有序地排列在玻璃片等载体上而得到的一种信息检测芯片。基因芯片具有操作简便快速、高通量、特异性强等优点，基因芯片的这些优点有效地克服了以前传统的原位杂交技术和NORTHERN技术极低的检测通量、操作复杂、自动化程度低的缺点。因而基因芯片技术被越来越广泛地应用在食品检测领域中。

三、结语

食品安全是一个全球性重大公共卫生问题，建立更灵敏、更有效、更可靠、更简便的微生物检测技术是保证食品安全的迫切需求和食品微生物检测技术的发展趋势。分子生物学技术以其快速、准确、灵敏的优点逐渐成为微生物分类鉴定的主要手段，国外分子生物学技术在食品微生物检验中的应用研究已比较成熟，国内由于各种条件的限制，目前实际应用并不多。

参考文献：

篇6

关键词: 分子生物学 教学内容 教学方法

分子生物学是从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。自20世纪50年代以来,分子生物学的发展日新月异,逐渐成为生物学各学科的前沿与生长点,并正在与其他学科广泛交叉与渗透,成为生物科学专业非常重要的一门专业必修课。我校是一所师范类的本科院校,在生物科学和生物工程专业都开设了分子生物学课程。本课程不仅向学生介绍分子生物学的基础理论、基本技术,而且展示了当前分子生物学研究的前沿领域,使学生对分子生物学知识建立系统、整体的认识,从而适应未来21世纪生命科学发展的需要。为了提高该课程的教学质量,培养学生的学习兴趣,实现教学目标,我们根据本校学生的情况,从教学内容、教学方法等方面进行了探索性的尝试。

1.合理选用教材,构建适合师范类生物学专业的教学内容体系

1.1精选教材。

教材是学生获得知识最主要的来源,也是任课老师上好分子生物学的第一步。教材的正确选取能够帮助学生更加容易地迈进分子生物学的大门,建立条理清晰、完整的分子生物学知识体系,也能够帮助任课老师更加有效地开展教学,设计制作多媒体课件。我校为一所师范类院校,分子生物学课程是在第三学年第二学期开设的,在此之前学生已经学习了与分子生物学有部分内容交叉的两门课程――生物化学和遗传学,因此对蛋白质、核酸,以及基因的表达都有了一定的知识基础,对于一些分子生物学名词也不再陌生,不再产生较大的排斥,这将对接下来分子生物学的学习提供极大的帮助。但由于对知识的理解和掌握能力不同,学生在分子生物学的学习之中必然会产生良莠不齐的现象。因此,精选一本适合的教材对学生更好地理解、掌握知识就显得尤为重要。分子生物学发展迅速,新知识、新技术不断涌现,国内外新版教材不断面世,如孙乃恩的《分子遗传学》、阎隆飞的《分子生物学》、郜金荣的《分子生物学》、李振刚《分子遗传学》及本杰明・卢因的《基因VIII》中译本,我们通过对这些教材的比较和分析,并针对本专业学生的特点,选择了朱玉贤等主编的《现代分子生物学》,该教材主要介绍了基因的复制、转录、表达和调节控制的过程,比较全面系统地讲解了基因的本质及其分子机制,内容紧凑、逻辑性强、图文并茂,具有鲜明的特色,同时所讲的内容也很基础,符合师范类本科生的教学要求[1]。另外,我们在完成教学大纲要求讲授的内容同时,针对一些对分子生物学具有浓厚兴趣,远远不满足于课本内容的学生,参考国内外其他优秀教材加以补充,力求使所讲授的分子生物学知识更加严谨、完整、细致,并与国际接轨。

1.2优化教学内容。

在教学内容上做到重点、难点突出,避免交叉重复。由于本课程仅有54学时,因此授课内容务求精练、易懂。对于与生物化学和遗传学中的交叉内容,如蛋白质、核酸的结构与组成,我们采取复习和提问的方式,让学生提前回顾和预习,做到温故而知新,进一步加深对这些内容的记忆和理解,为难点内容的学习打好基础。同时,可以做到由易到难、循序渐进,使学生在最初接触分子生物学这门陌生、复杂的课程时得到良好的缓冲,不会出现抵制、厌学情绪。这样一方面可以突出分子生物学是以生物化学、遗传学为基础的特点,另一方面也明确了分子生物学的教学重点,保证了课程的完整性和系统性[2]。

2.教学方法的改革

2.1充分应用现代化教学手段,使抽象内容形象化。

分子生物学内容庞大、复杂、抽象,较难理解,并且涉及大量的实验技术和操作,很难通过传统的教学方式使学生较快地理解和吸收。随着多媒体技术进入课堂,以上问题也就迎刃而解。现代化教学多媒体使高校的教学活动发生了深刻的变革,该技术利用动态画面展示事物发展的动态或推理的全过程,利用它的图画特性将抽象的、理论的东西形象化,将空间、难以想象的内容具体化,还可以在课件中展示自然界的直观现象、模拟实践过程和再现研究过程,使学生在学习中感受到乐趣[3]。为此,我们充分应用多媒体技术,通过动画、图片等制作生动的课件,并借助动画、变静态为动态、全方位、多视角、多层次地进行演示,使抽象难懂的微观生命过程具体化、可视化,便于学生理解和掌握,从而使学生产生新鲜感,提高学习热情,增强理论教学效果。例如:原核生物乳糖操纵子的调控机制,涉及很多转录因子和DNA序列的结合,学生很难理清,很容易产生枯燥、厌烦情绪。针对以上情况,我们利用Flas来演示各转录因子是如何分别与不同的DNA序列相结合,使整个调控过程更加直观化和形象化,便于学生理解和记忆,也极大地激发了学生的学习热情[4]。

2.2不实施双语教学。

所谓双语教学(Bilingual Teaching)是指同时使用两种语言――母语及一种外语(在我国主要指汉语和英语)对同一知识进行描述,从而使学生达到理解进而完全掌握并且能够熟练应用的目的[5]。虽然双语教学能够提升生物学人才的培养质量,增强学生直接利用外语从事学习和初步研究的能力,与国际高新技术领域接轨,但是由于分子生物学是生物科学最重要的专业必修课之一,也是引导学生进入崭新的分子领域的基础性课程,因此在本科教学有限的课时内强调学生对基础知识的充分理解则显得更为关键。而只有夯实了分子生物学的基础知识,才能使学生结合所学的生物化学、遗传学进行融会贯通,掌握进一步深造并通向更高学府的钥匙。所以针对师范类院校的本科教学,考虑到教师的自身水平和学生的不同层次,我们偏向于只采用母语进行讲授。

2.3理论与实践相结合,培养学生的实验操作技能。

分子生物学是一门实践性很强的学科,除理论教学外还应包括实验课,因此在分子生物学教学中开设实验课是十分必要的。实验教学相对理论教学而言具有较强的直观性、实践性、综合性和创新性,在加强学生素质教育与培养创新能力方面有着重要的、不可替代的作用[6]。我们所采用课程教材《现代分子生物学》中也花费了很大的篇幅来讲述现代常用的分子生物学实验技术,包括核酸的提取与纯化、电泳分离与鉴定、细菌的转化与目标DNA分子的增殖、PCR扩增、蛋白质印迹、噬菌体展示等。由此可见实验操作技术对于现代分子生物学的重要性。结合各种实验技术的讲解和由此发展起来的最新的分子生物学技术可激发学生的创造性,拓宽学生的视野。学生通过动手操作会增加对所学理论知识的感性认识,同时把所学理论知识运用到实践中,激发学习兴趣,主动地去学习,解决实验操作中遇到的各种问题,从而加深对分子生物学理论知识的理解、提高动手能力。我们在实验教学的内容上设置了分子生物学中最常用、最基本的实验技术,如质粒DNA的提取与酶切鉴定、大肠杆菌感受态细胞的制备及转化、基因的原核表达、蛋白质的提取与分离、PCR扩增、动物细胞的培养及传代。在实验教学的方法上,我们坚持以学生为主、教师为辅的原则,注重学生个人实验能力的培养,从试验药品、试验器材的准备到试验具体步骤的制定均由学生独立去完成。同时,我们还鼓励学生参与教师的科研工作,包括从立题、设计试验技术路线、开展科研工作、整理数据到最后撰写论文的全过程,从而培养学生把理论应用于实践中,独立思考、独立工作的能力,为今后的硕士阶段和博士阶段的学习打下良好的基础。

经过几年的教学实践,我们逐渐摸索出了分子生物学教学的一些方法和技巧,并通过教学内容和教学方法的改革提高了分子生物学的教学效果,让学生养成了独立思考的习惯,树立了理论联系实际的作风,端正了实事求是的科学态度。

参考文献:

[1]朱玉贤,李毅.现代分子生物学(第3版)[M].北京:高等教育出版社,2007.

[2]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.

[3]王玲,秦永燕.分子生物学课程教学改革探索[J].当代教育论坛,2008,(4):99-100.

[4]诸葛强.改进“分子生物学”教学效果的探讨[J].中国农业教育,2004,(3).

篇7

关键词：分子生物学；分子影像学；医师；学习

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）41-0186-02

分子生物学的诞生拓展了人们对于疾病的认识，分子生物学的研究内容涉及到生命的本质，它的出现对生命科学有着巨大的冲击，尤其是对医学有着重要的影响[1，2]。现代医学条件下，从分子水平认识疾病并寻找对策已成为医学发展的重要途径之一。分子生物学的方法和技术被广泛的应用于影像医学的基础和临床研究中，与之交叉产生的新兴学科――分子影像学，已然成为影像医学的前沿与热点[3，4]，学习和利用分子生物学的知识对于广大医生，特别是影像科医生来说有重要的意义，有助于我们了解行业研究的前沿和热点，提高科学研究和临床诊疗水平。然而广大医生，特别是影像科医师在实际工作中常常面临知识缺乏或老化的问题，原来掌握的理论和技能在疾病诊断、发病机制的研究、疗效的跟踪和评估等方面越来越受到制约。因此，随着分子影像学的出现和医学分子生物学的交叉与发展，今后的影像临床和科研中要求影像医师能够掌握与其工作相关的理论知识和技能，从而有效地为临床工作及科学研究服务。

一、分子生物学在影像医学发展中的意义

近20年来，分子生物学在理论和应用上都取得了重要进展，其理论与技术已渗透到生命科学的诸多领域，而影像医学与其结合产生的新型学科――分子影像学更是走在影像医学发展的最前沿。分子影像学的出现和发展将从根本上改变未来的医学模式，引领整个医学影像学发展的方向[5]。与传统的影像诊断学不同，分子影像学借助于分子探针应用医学影像成像设备非侵入性地对活体的生理病理过程进行观察，其优点是在器官或组织结构的形态变化之前，从分子水平进行定量或定性的可视化观察[6]。例如通过标记肿瘤产生过程的关键分子然后进行影像学检查，既可以显示出肿瘤发生发展过程中的解剖改变，也可以追踪观察疾病发生、发展过程中的病理生理变化，有助于疾病的早期明确诊断和发生机制等的研究。在药物开发和作用机制研究中，通过标记药物本身或者其作用靶点可以直接显示药物在体内的变化或靶点的改变，从而为药物的筛选和作用机制的研究提供直观的实验依据。分子影像学技术不仅为生命科学相关的基础研究提供了重要方法，而且也在临床研究和转化医学等领域中发挥重要的作用[7]。在未来的个体化医学模式中，分子成像技术可能会同时融合疾病的分子诊断和治疗跟踪系统，在早期诊断疾病的同时进行治疗并跟踪其治疗后的变化，从而实现疾病诊疗的一体化。

二、影像医师学习分子生物学知识的必要性

分子影像学是分子生物学和医学影像技术相结合的产物，分子影像学利用现有的一些医学影像技术，如核医学、核磁共振和光学成像方法等，通过特异性的分子探针的设计和应用，能够对人体内部的生理或病理过程中在分子水平上发生的变化进行在体成像，安全无创，可重复行强，在疾病的诊断、治疗以及疗效评价、发病机制等的方面发挥着不可估量的作用。分子影像学是一门新的交叉学科，作为影像医师要想掌握并应用好，除了原有的影像学知识外，还要学习和掌握分子探针的制备原理和技术、信号通道及相关机制、肿瘤靶点的筛选和定位等相关知识和技术，而这些都属于分子生物学的范畴。分子影像学使影像检查从原来单纯观察解剖结构转向功能性分析，从主观诊断转向客观的定量分析，因此影像医生必然要整合分子生物学、细胞生物学或合成化学等方面的知识，在研发分子探针、筛选基因靶点等方面不断努力，借助于先进的影像学成像手段早期、直观的显示疾病的发生发展、治疗效果及转归等，实现分子影像学的长远发展。而且随着相关技术的兴起，分子影像学越来越注重对个体化表型差异的分析，这也为实现个性化医疗，即精准医疗，提供了重要的条件。未来，分子影像学将推进个体化治疗的发展进程，例如许多肿瘤的诊断靶点，也可作为治疗靶点，通过筛选关键靶点，定制对应的特异性分子探针，应用分子影像的个体化分析为病人“量身定做”最佳治疗方案，并能予以跟踪、评价，从而实现诊断治疗的一体化。总之，掌握分子生物学知识对提高影像科医师综合诊疗水平具有极大的指导意义。目前我国普通高等医学院校都已开设了分子生物学课程及其相关的实验教学，也有相应的规划教材和实验教材，因此毕业于医学院的影像医师大多具备了一定的医学分子生物学知识基础，但分子生物学的理论和技术不断地更新，这就迫使影像医师仍需要不断地学习，以便了解分子生物学的最新进展。而对于没有学校学习基础的高年资医师而言，分子生物学是个崭新的领域，需在重新学习[8]。

三、影像医师加强分子生物学知识学习的途径

影像医师应认识到加强分子生物学知识学习的重要性，并积极主动地加强分子生物学知识的学习。除了医院、学科或科室有组织的进行学习外，更重要的方法还是自主学习，通过有效地继续教育获取必要的理论及技能。在继续教育的过程中，影像医师应根据自身的需要选择学习的深度和广度。如实际工作中需要对疾病的发病机制、药物作用机制、疗效评估等研究较多，还必须全面地学习医学分子生物学的最新理论和相关技术，才能更好服务于实际工作中。影像医师获取分子生物学知识的途径有很多：

1.全面系统的学习基础知识。影像医师应根据自身的基础选择相应的教科书或参考资料，可以优先选择国家规划教材，以便由浅入深的掌握分子生物学的理论，明晰各种常用名词、术语，了解分子生物学涉及的研究领域。近年来大学的网络公开课程建设日趋完善，还可以通过慕课等进行在线的视听学习[9]，有助于知识的理解与掌握。在有一定基础的前提下，再通过专业杂志和文献，了解最新的进展和研究动态。

2.明确方向，学习相关的专业技术。分子影像学的研究涉及到多个学科的知识，因此在学习中，影像医师应明确自身的研究方向，有针对性的学习。应用互联网学习操作简单、便捷，易于被广大医生接受，而且其内容全面、检索便捷等优势也已在医学继续教育中发挥着不可替代的重要作用。可以通过维普、知网、同方等专业网站，有针对性的筛选文献和资源进行学习。另外和可以进入到分子生物学的网站、论坛等进行浏览、搜索等，既能紧跟前沿动态，还可以与他人互动交流、进行讨论。

3.注重学术交流与合作研究。参加专题学术讲座或会议，尤其是国家级或国际性学术交流活动是十分必要的。通过学术交流，可以较快的了解分子生物学在影像医学中的应用和最新动态，而且在交流过程中，可以与同行及专家进行直接的沟通，交流并获得必要的指导和帮助[10]。在科学技术飞速发展的今天，单单依靠影像科医师无法发展分子影像学，唯有与分子生物学等交叉学科的专家精诚合作，才能更好的推动分子影像学的发展和临床应用。哈佛大学分子影像中心Weissleder教授曾指出影像医师应该切实肩负起开展分子影像研究工作的任务，要与基础学科相互沟通，发挥各自的优势，协同合作。因此加强合作与交流能够更好地解决分子影像学发展中所涉及的问题，有效的促进影像医师分子生物学的学习和研究。

总之，分子生物学是目前公认的最具活力的医学带头学科。分子影像学的出现是分子生物学的理论和技术推动影像医学发展的直接表现。作为新时代的影像医师，必须重视分子影像学的研究，学习和应用好与之相关的分子生物学等基础知识和技术，才能适应现代医学发展的需要，更好的服务于科研与临床医疗工作。

参考文献：

[1]冯作化.医学分子生物学[M].人民卫生出版社，北京，2001.

[2]方福德.医学分子生物学的发展历程和展望[M].医学与哲学，1999，20，（1）：17-20.

[3]张龙江，宋光义，包颜明.分子影像学的研究和进展[J].中华放射学杂志，2002，36（10）：950-953.

[4]董鹏，王滨，孙业全，等.浅析分子影像学学科建设与影像医学专业研究生创新能力培养的关系[J].中国高等医学教育，2008，（6）：117-118.

[5]申宝忠.无限潜能魅力彰显――分子影像学研究的回顾与展望[J].中华放射学杂志，2014，（5）：353-357.

[6]Perrone A. Molecular imaging technologies and translationalmedicine. J Nucl Med，2008，49（12）：25N.

[7]申宝忠，王维.分子影像学2011年度进展报告[J].中国继续医学教育，2011，（8）：132-166.

篇8

课程体系的制定和完善本校生物专业本科“分子生物学”的教学体系自2005年以来进行了三次调整，第一次是从2005年起，采用了双语教学的模式，主要原因是当年本校面临本科教学评估，双语教学已经列为本科教学质量评估的观测指标之一，为使生物技术专业的课程的双语教学授课率达到15%，综合各方面因素，“分子生物学”双语教学成为一个试点。为开展人才培养模式的改革创新，“分子生物学”课程尝试采用双语授课形式，旨在提高大学生专业英语水平和直接使用英语从事科研的能力。但是当时适合高等师范院校本科生使用的原版分子生物学教材很少，几经筛选，本校最终将《InstantNotesinMolecularBiology》作为学生的教材。该书以24个专题的形式讲述细胞与大分子，蛋白质和核酸的特点，染色体结构，DNA的复制、损伤修复和重组，基因表达调控，分子生物学常规技术，每个专题相对独立，简洁易懂，但是系统性和深度尚有欠缺，难以适应学生考研的需求，所以在教学中，教师需要补充大量内容，因此无论教还是学，这本教材在使用中的缺陷都比较明显。鉴于此，自2009年起，本院选择了《现代分子生物学》作为教材，首先考虑该书由著名学者朱玉贤等编写，是“十一五”国家级规划教材，其次该书也是多所学校分子生物学考研复习的推荐参考书。该书在编排上分11章，从染色体与DNA，生物信息的传递，分子生物学方法，基因表达调控，疾病与人类健康，基因与发育，基因组与比较基因组学等方面介绍分子生物学基础理论和技术，在教学中，结合学生的实际情况，笔者并未完全按照该书的内容讲授，有些与生物化学、细胞生物学重叠的内容采用略讲方式，而有些内容则在教学中进行了补充或删减，例如：本教材中DNA修复和转座部分的内容薄弱，脉络不清晰，笔者主要依据《基因的分子生物学》进行了补充，而该书中一些与分子生物学主线关联不紧密的部分，则进行了删减，2012年，本校在多年教学经验积累的基础上，结合本科生的特点，出版了《普通分子生物学》一书，以易教易学作为编书的出发点，参考了多部目前国内外主流的分子生物学教材，构建了一个重在基础、兼顾前沿、简洁明了的体系，全书分6章，介绍了DNA的结构和复制，RNA的结构和转录，蛋白质的生物合成，基因表达的调控，分子生物学研究方法。该书在结构上分为三个模块，即基因组的维持、基因组的表达和调控、分子生物学技术，方便学生对学科体系的整体认识。

课程内容的优化分子生物学是从生物化学分化延伸出来的一门独立的学科，一些内容和生物化学有较多的联系或重叠。但是分子生物学有自身的学科特点，突出对生命现象分子本质的解析。由于本校生物专业的“分子生物学”课程是在“生物化学”之后开设的，在课程教学中，任课教师通过讨论，对教学内容进行了分析，确定了两门课的侧重内容，在注意系统性的前提下，着重讲解教材的重点与难点，例如：在“生物化学”中已经有较大的篇幅讲述生物大分子的结构，在“分子生物学”课程中将略讲，教师在讲解复制、转录和翻译等过程分子机制时，以温故知新的方式，将基础知识和基本概念进行要点概括，借此为下一步的教学做铺垫，并检测学生的背景知识掌握情况，这种教学方法不仅得到了学生的广泛好评，而且使学科特点在教学中更加突出，专业课教学学时分配更加合理，起到了引导学生关注专业基础知识关联性的作用。

课程设置的调整鉴于本校生物专业学生普遍有考研的需求，学生对“分子生物学”的教学要求高，希望能更贴近考研的要求，所以在2010年的培养方案中，分子生物学采取了分级、分段开设的方法，在大三面向所有专业开设的“分子生物学”，教学重点放在系统性和基础性上；在大四以选修课的形式开设的“高级分子生物学”，旨在通过教学促进学生提高专业基础理论的综合能力，在学科的深度和广度上做进一步的扩展，不仅补充了最新的国内外分子生物学前沿和热点内容，而且选择一些重点科研院所的考研真题进行剖析，引导学生完成拓展和提高。调查显示，学生普遍赞同这一课程改革方式。

课程实践环节与理论环节的有效衔接

实践教学是“分子生物学”课程的重要部分，但是由于条件所限，目前本校生物专业的“分子生物学”课程仅开设了理论课，实验课尚未开设。为解决这一问题，在理论教学中通过对教学内容的分析，尽最大可能的将基础理论的讲授和分子生物学基础实验相结合，坚持既要使教学沿着课程的主线进行，又要努力使实验技术的介绍与理论课教学合理的衔接的原则，一定程度上弥补了实验教学的不足，旨在通过课堂教学，使理论和实验教学融为一个有机的整体，一些代表性的分子生物学技术的原理和方法按照表1所示的安排在基础理论部分的讲解中进行了介绍。作为任课教师，要使课堂教学精彩，还应深入科研第一线，这样才能利用科研和生产实践中的例子丰富课堂教学内容。[1]尤其是分子生物学这样更新快的学科，教师必须了解和准确把握学科发展方向和前沿热点，将自身科研实践中的经验、体会和感悟传递给学生，激发学生的对科学研究的热情，调动学生学习积极性。值得注意的是，专业课教学要充分发挥学生在学习过程中的主体作用，努力提高他们的分析能力、综合能力和创新能力，引导学生将理论知识和实验技术内容有效的融合，在教学中采用了一些方法来激发学生的学习兴趣和主动性，例如：每节课之后有要点回顾和知识链接提示，留给学生较为宽松的时间进行复习和延伸学习；设置一些与本节课内容有关的基础题、提高题、实验分析题，安排学生课下自行选择完成，以便学生检测学习掌握的情况，及时将知识梳理归纳，增加了学习过程的开放性和自主性。

教学模式的探索和实践

双语教学作为一种的新的教学模式，顺应了国家培养复合型人才的要求，也是考评学校教学质量和水平的一个重要指标。[2]2005年本校生物专业的“分子生物学”课程作为第一批教学模式改革的课程，率先采用了双语教学形式授课，一方面是出于本科教学评估的要求，另一方面也是专业课教学模式的一种尝试和探索。从2005至2008年的实践和学生反馈意见上看，双语教学作为教学改革的一种探索是值得肯定的，调查显示，92%的学生认同和赞成双语教学，认为通过使用原版英文教材和全英文课件，感觉学习“分子生物学”并没有开课前想象中的那么困难，通过学习，理解和掌握了学科知识体系，专业英文的阅读能力得到较大的提高，对专业词汇有一定的积累，很有成就感，对这门课更有兴趣了。从任课教师的反馈意见上看，由于难以找到合适的教材，所以在备课上需要下更大的力气，充实教学内容，不少教师在教学中信心不足，担心由于缺乏专业英文口语训练，造成专业术语的发音错误等问题。所以实际上，本校生物专业分子生物学开设的动因主要来自学校本科教学评估的要求。

篇9

笔者长期从事分子生物学课程的理论和实验技术的教学工作。在教学过程中,结合该课程微观概念繁多、抽象性强等特点,从教材的选用、内容、以及教学方法等几个方面进行了探索研究,并取得了一些成效。以下对教学改革的几点措施以及体会和认识进行具体的描述。

一、精心选择有关教材和参考书

教材是学生“学”和教师“教”的过程中的基本资料,市面上关于分子生物学的教材十分多。由于分子生物学所包涵的知识面十分广,在编写教材时有不同的侧重点,因此选用一本合适的教材十分重要。通常要求教材既能涵盖分子生物学基本概念与基础知识,同时又能反映学科的发展动态,体现学校的办学特色。分子生物学是我校较早实行双语教学的课程之一,根据学生的实际水平选择了科学出版社影印出版的英国经典分子生物学教材《Molecular Biology》(Turner)。本教材按主题,采用言简意赅的语言和简明清晰的图表,系统概括了分子生物学的核心内容、主要技术及前沿动态。而且,此教材有中文译本,可以帮助学生快速准确获得信息,十分适合作为双语课程的教材。

二、优化教学内容

由于目前大多数生物学课程,如遗传学、生物化学、细胞生物学等都进入了微观分子时代,因此均增加了蛋白质、核酸、基因表达调控等基础知识的讲解。这使得学生对开设在高年级的分子生物学有一些似曾相识的感觉。这虽然有助于学生对分子生物学的理解,但是也会使学生感觉好多内容是对前面的复习,出现厌学情绪。针对这种情况,我们邀请遗传学、生物化学、细胞生物学等可能涉及分子生物学内容课程的主要负责人,认真讨论,优化了各自的教学大纲,在保证课程内容完整性的前提下,尽量压缩分子生物学的相关内容。对于教学过程中,生物化学、遗传学和遗传学中必须出现的分子生物学内容,如蛋白质核酸的结构与组成,采用分组讨论的方式进行自学,调动学生的学习积极性,因势利导,使学生对所学知识能够更加理解,对所学知识的记忆和理解能够进一步加深,为以后对相关知识点的学习打下良好基础。与此同时,这既节约了教学时间,又不会再出现与遗传学和生物化学有相同内容的重复教学问题。这样,一方面对分子生物学的教学重点进行了明确,另一方面又突出了分子生物学的教学特点,即以遗传学和分子生物学为基础,保证了教学课程的系统性和完整性。

三、合理使用多媒体课件

分子生物学理论课教学内容多,而且抽象,因此学生很难熟练掌握和理解。另外,分子生物学又有着很强的技术性。其原理十分复杂、难度高,很难进行试验操作且成本很高,这样可以利用教学课件中的相关图像及动画来进行演示,提高学生的学习兴趣。教师还可根据学生的个性特点以及接受能力来选择合适的多媒体课件配合内容的讲解,文、声、图、像并茂的新闻课件能够从多个角度分层次地展现教学内容,使学生更加容易理解相关知识,从而提高教学质量。美观清晰的多媒体界面,逼真的动画模拟更加方便教师在教学过程中的使用。通过多媒体向学生提供信息,是对学生进行多种感官的综合刺激,在获取信息的过程中,学生通过听觉、视觉等多方面的并用,更加容易使学生在学习中进行想象和创新,提高学生的学习积极性和创新能力。

但是,在教学过程中使用多媒体时,应注意它只是一种教学手段,是为教师的教和学生的学服务的。教师不能一味地让学生时刻跟着多媒体,只是做一个多媒体的操作员。所以,在多媒体教学过程中,教师要把多媒体当一种教学辅助手段,同时要注意给学生思考和讨论的机会和时间,培养学生的创新思维,重视学生的主体地位。

四、剖析经典实验

分子生物学是所有生物学学科相关课程中,最注重实验研究的课程之一。目前,现代分子生物学的理论发展的过程,实际上是前人大量实验发现的科学阐述集合,比如转座子的发现、RNA干扰现象及其机制的发现等。这些设计巧妙的实验,有着严谨的论述,其中的一些研究方法如今仍然在分子生物学的研究中广泛应用,如RNA干扰。这些经典实验过程本身就是一个科学故事,在很大程度上提高学生对相关领域的兴趣,其实验设计可以启发学生寻找解决问题的方法,也可以帮助学生在专业课程的学习中了解研究方法,从而加深对相关理论知识的理解和掌握。

同时,分子生物学本身仍在不断地完善当中。相关的知识内容、发现和研究方式方法日新月异。如对非编码RNA的研究已经成为目前对分子生物学进行研究的特点。将用故事的相识对非编码RNA的研究历史进行讲述,进而采用启发的方式对学生进行引导,讨论在研究中对这一作用的应用。这样的起发过程,可以增加学生对现代生物学研究中理论与技术相互促进发展的理解,激励他们对已学知识的充分思考,建立基础研究与社会应用之间的联系,提高学生的创新能力和学习积极性。

五、利用科研实例剖析重点难点问题

分子生物学虽然理论很高深,但是它却被广泛应用于各种领域。特别值得一提的,如今各高校的教师有着较高的学历和丰富的科研经历,能够在教学过程中融入实际的科研案例。在教学中对书本知识进行传授的同时,为学生讲解讲授一些在实际工作中应用理论知识的实例,对学生知识的灵活运用能力的提高有很大帮助,可以为他们今后的工作和实践奠定基础。从课堂教学效果来说,有助于激发学生的学习积极性,并增强他们对重点知识的掌握理解。除此之外,也有助于提高学生对所学知识的应用能力,为以后的工作和实践奠定基础。

如可能

篇10

关键词：双语教学；分子生物学；探索和应用

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）01-0201-02

双语教学是大学教育国际化的一个重要举措，推广双语教学，让我们的学生在21世纪具备更强的竞争力，也是国家发展的需要[1]。国际通行的一般意义的双语教学的基本要求是：在教育过程中，有计划、有系统地使用两种语言作为教学媒体，使学生在整体学识、两种语言能力以及这两种语言所代表的文化学习及成长上，均能达到顺利而自然的发展。分子生物学是当今发展速度最快的学科之一，是生命科学的主干学科和重要理论基础学科[2]。分子生物学衍生的生物技术亦已成为生命科学研究的主导技术，在农业、畜牧业、食品、医学、能源、工业、环保等领域的应用越来越广泛，是生命科学及相关专业学生所应必备的基本技能之一[3]。我校自1996年就已开设具有鲜明海洋与水产特色的分子生物学课程。目前，该课程已成为生物技术专业以及水产养殖、生物科学、水产养殖、水族科学和海洋生物专业不可缺少的专业基础课和专业选修课。《分子生物学》作为一门发展极其迅速的学科，进行双语教学改革相当迫切，我校从2006年起就开始对《分子生物学》这门课程开始了双语教学的探索，也积累了一些经验。主要包括针对不同的专业方向进行了教学内容的选择与编排及教学方法和教学手段以及考核标准的制定等方面。

一、教学内容选择与安排

1.重新编写了分子生物学教学大纲。针对全校学生素质和专业特色，把课程教学分为专业必修课、专业选修课和全校任选课3个类别。第一类别，授课对象为生物技术专业和海洋药物专业学生，这些学生为我校高分录取生，在外语水平和生物学知识方面具有较高基础，我们采取全英语教材，并大量采用海洋生物为研究实例，引导学生从海洋分子生物学与生物技术方面掌握生命起源和生命现象等基本理论知识，并新增分子生物学实验课和生物技术大实验课程，以增强学生动手能力和先进实验仪器使用能力，提高先进实验技能，培养的学生主要面向出国深造、国内考研、研究院所和生物技术公司从事科研开发工作。第二类别，授课对象为生物科学专业和海洋生物专业学生，这些学生从事水生生物和海洋生物学习，我们采取双语教学，采用英语教材和我们编写的分子生物学中文教材，主要以水生生物和海洋生物为实例，引导学生从水产和海洋分子生物学与生物技术方面掌握生命现象基本理论知识，培养的学生主要面向国内考研、公司实体从事技术开发应用工作。第三类别，授课对象为水族科学和水产养殖专业学生，该专业学生肯学勤奋，在水产养殖技能和专业知识方面具有较高基础，我们采取英语教材和中文电子教材，大量采用水产和海洋生物技术、生物工程等成果并以此为例，引导学生掌握生物技术理论基础知识和生物工程等先进技术应用，培养的学生主要面向出国深造、国内考研、水产与海洋养殖公司从事技术开发等工作。

2.编写适合我校专业特色的分子生物学教材。分子生物学涵盖内容繁多，结合学科广泛。为了更紧密地与我校水产特色相结合，在现有教材内容上做适当调整。以“精简理论基础，扩充应用知识，理论与应用相穿插”为原则，自编《分子生物学电子教材》和《现代分子生物学教材》，以便学生了解水产学科相关的分子生物学发展前沿。其中《现代分子生物学教材》是教学课件内容的补充和延伸，而《分子生物学电子教材》是该门课程内容的浓缩和概括。

3.制作了一套生动活拨的《分子生物学》教学课件。其间将整个分子生物学“切蛋糕”式划分为三大块，使内容衔接更合理，并贯穿问题引导式教学法，加强心理认知规律和解决问题的综合能力。蛋糕块一：生物大分子的结构与功能：包括核酸的结构与功能、蛋白质的结构与功能、基因与基因组；可选讲座：功能基因组学、蛋白质组学。蛋糕块二：生物大分子间的相互作用（遗传信息的传递）：包括DNA的生物合成、RNA的生物合成、蛋白质的生物合成、基因表达调控；可选讲座：癌基因与抗癌基因、基因诊断和基因治疗、细胞信息传递。蛋糕块三：分子生物学相关技术与应用：包括基因工程技术、PCR技术、分子标记技术、其他生物技术、分子生物学技术在水产方面的应用；可选讲座：干细胞技术、RNA干扰技术、生物芯片。

二、教学方法及手段

1.实行模块教学方式，提高学生综合能力。《分子生物学》共分3个模块进行教学，使学生学习循序渐进，由易到难，由点到面。提高了学生分析问题、解决问题的综合能力。

2.开展课堂讨论，激发学生主动与合作学习热情。开展“大班课讨论”和分组上台讲解知识点或相关热点，开阔了学生视野，调动了学生积极性；自发合作分工，激发了学生学习兴趣和热情，使被动学习变为主动学习。

3.建立《分子生物学》网络辅助教学平台，实现网络辅助教学。通过网络实现资源共享，学生可通过网络与教师进行互动。网络交流提高了学生的学习兴趣，从而使其主动、积极地学习，巩固知识，拓宽了学生的思路。

三、考核（考试）方法

灵活采用多种考核、考试形式，促使学生主动学习，注重双语教学实效。

在比较了国内、外兄弟院校同类课程试卷的基础上，我们分别拟定了不同专业的课程考试内容、方式和题型。以多元化指标进行综合评定。生物技术专业本科（全英语试卷）：①专业基础知识：45%（闭卷），考试题型有名词解释、填空、选择、是非、简答或问答题；②应用知识：30%（包括实验报告、实验操作成绩）；③第二课堂：15%；④平时表现：出勤、课堂学习态度等10%。生物科学、水产养殖、动物科学、水族科学和海洋制药专业（双语试卷）：①专业基础知识：60%；②综述、读书报告或讨论会：30%；③平时表现：出勤、课堂学习态度等10%。本课程已经建立了“单项选择”、“多项选择”、“是非判断”、“填空”、“名词解释”、“问答”等六种题型300多道试题的习题库，可以根据教学进度逐章开放。试题库可以从习题库中分类别自由抽取、组合成卷。随着教学内容的丰富和学科理论的发展，习题库和试题库均能自由拓展。通过双语教学的实践，我们体会到进行双语教学的目的并不在于用外语讲授该门课的基础知识，重要的是给学生提供尽快掌握学科的专业知识和相对应的外语词汇的机会，使他们在本专业的学习和研究实践中提高灵活运用外语技能获取专业新知识、新信息的能力。

参考文献：

[1]王鹏，葛亚东，曹正宇.《分子生物学》专业基础课双语教学模式的构建与实践[J].安徽农学通报，2013，19（09）：161-166.

[2]蔡明德，等.语码转换——双语教学新模式[J].教育研究，2007，28（09）：90-94.

[3]贾睿，蔡春尔，霍元子，何培民.讨论式教学在分子生物学教学中的应用[J].中国校外教育，2011，（2）：110.