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篇1

關(guān)鍵詞：課程設(shè)置；環(huán)境病毒學(xué)；環(huán)境微生物學(xué)；環(huán)境生物學(xué)；環(huán)境生物技術(shù)與工程；環(huán)境科學(xué)與工程

中圖分類號：G640 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）06-0051-02

一、環(huán)境病毒學(xué)的知識范疇及特點(diǎn)

環(huán)境病毒學(xué)是通過研究病毒在生態(tài)環(huán)境中的行為達(dá)到防治環(huán)境污染目標(biāo)的一門學(xué)科。病毒在生態(tài)環(huán)境中的行為主要包括生存、繁殖、進(jìn)化和傳播，是關(guān)于病毒種類和數(shù)量在空間和時間上的變化規(guī)律。防治環(huán)境污染的目標(biāo)包括防治和監(jiān)測有害病毒的污染以及利用病毒消除細(xì)胞生物或化學(xué)污染物。具體來說，環(huán)境病毒學(xué)可包括如下八個方面的內(nèi)容。（1）發(fā)展簡史1-4：如病毒的發(fā)現(xiàn)，病毒水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的建立過程以及從環(huán)境中提取病毒方法的建立過程；（2）研究方法1-3，5：如采用培養(yǎng)、免疫學(xué)和分子生物學(xué)方法監(jiān)測病毒以及從環(huán)境介質(zhì)中提取和分離病毒；（3）環(huán)境中病毒的多樣性3，6-8：如動物、植物以及原核生物的病毒；（4）病毒在環(huán)境中的生存和繁衍1-4：如環(huán)境因子對病毒生存的影響和病毒感染宿主的動力學(xué)；（5）病毒在環(huán)境中的進(jìn)化；8：如病毒起源、進(jìn)化機(jī)制以及高危病毒進(jìn)化預(yù)測；（6）病毒在環(huán)境中的傳播1，9：如病毒在土壤和大氣中的傳播機(jī)制；（7）病毒的消毒1-2：如采用不同的消毒劑在不同的環(huán)境介質(zhì)和條件下對不同病毒的消毒效果；（8）利用病毒防治環(huán)境污染—噬菌體生物技術(shù)3-4，10-11：如利用噬菌體殺死引起赤潮的藍(lán)藻和引起污泥膨脹的絲狀細(xì)菌以及噬菌體對地球碳循環(huán)中大氣二氧化碳含量的影響。傳統(tǒng)環(huán)境病毒學(xué)包括病毒的消毒和通過培養(yǎng)及免疫學(xué)方法對病毒進(jìn)行檢測。其內(nèi)容是建立在大量的科學(xué)研究基礎(chǔ)之上的確定性的規(guī)律認(rèn)識?，F(xiàn)代環(huán)境病毒學(xué)主要包括采用分子生物學(xué)技術(shù)研究病毒的生態(tài)行為、消毒機(jī)制以及監(jiān)測方法以及利用病毒防治環(huán)境污染，特別是通過噬菌體生物技術(shù)消除生物和化學(xué)污染物。其內(nèi)容處在快速發(fā)展中，具有較高的前瞻性，如病毒在土壤和地下水中的傳播以及水生噬菌體的生態(tài)。環(huán)境病毒學(xué)具有涉及知識面廣，分子生物機(jī)制突出和應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。由于研究病毒在環(huán)境中的行為以及病毒通過專性寄生決定細(xì)胞生物的活性和生存，因此，環(huán)境病毒學(xué)的知識范疇較廣，涉及不同的生態(tài)系統(tǒng)知識，如地質(zhì)學(xué)、土壤學(xué)、水文學(xué)和大氣學(xué)等，以及不同的生物知識，如動物學(xué)、植物學(xué)、細(xì)菌學(xué)和真菌學(xué)等。由于病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，其生物過程的描述主要在分子水平上，分子生物學(xué)特征突出。環(huán)境病毒學(xué)不同于病毒生態(tài)學(xué)，其主要目標(biāo)是防治環(huán)境污染，因此應(yīng)用性較強(qiáng)。

二、《環(huán)境病毒學(xué)》課程設(shè)置狀況及原因剖析

盡管眾多高校設(shè)置了環(huán)境生物類專業(yè)，但開設(shè)《環(huán)境病毒學(xué)》課程的院校寥寥無幾。本文作者于2006年在南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院為碩士研究生開設(shè)了《環(huán)境病毒學(xué)》選修課。至今尚不知有其它院校開設(shè)此課程。目前的課程設(shè)置狀況可能由如下三方面的原因所致。其一，環(huán)境生物類專業(yè)的科教人員對環(huán)境病毒學(xué)在環(huán)境生物學(xué)中的特殊地位認(rèn)識不足。很多人員偏重于將環(huán)境病毒學(xué)歸于環(huán)境生物學(xué)的分支學(xué)科環(huán)境微生物學(xué)之下的一個偏狹的、更深層次和更加專門的次分支領(lǐng)域，忽略了病毒在結(jié)構(gòu)、遺傳和進(jìn)化方面與細(xì)胞生物的巨大差別，病毒種群是由異質(zhì)性群體相關(guān)基因組構(gòu)成的準(zhǔn)種并因此極具多樣性和變異性，可直接影響甚至決定各種細(xì)胞生物的活性、生存、繁殖和進(jìn)化的過程并進(jìn)而在生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)和平衡過程中具有關(guān)鍵作用，對防治環(huán)境污染有特殊意義。其二，師資力量不足。由于環(huán)境病毒學(xué)在國內(nèi)高校屬于新課程，師資培養(yǎng)尚需一段時間。一方面，課程會涉及不同的環(huán)境系統(tǒng)知識與不同的細(xì)胞生物和非細(xì)胞病毒生物知識的結(jié)合；另一方面，課程的部分內(nèi)容具有前瞻性，教學(xué)材料需通過對科技文獻(xiàn)的追蹤和提煉來獲得，增加了授課難度。其三，環(huán)境生物類專業(yè)的學(xué)生在基礎(chǔ)生物學(xué)知識方面有待加強(qiáng)。這些知識包括分子生物學(xué)、基礎(chǔ)病毒學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、以及基礎(chǔ)微生物學(xué)、植物學(xué)和動物學(xué)。由于病毒的分子結(jié)構(gòu)特征，分子生物學(xué)的基礎(chǔ)知識尤其重要，是深入理解病毒生態(tài)行為機(jī)制的基礎(chǔ)。

三、為環(huán)境生物類專業(yè)的研究生開設(shè)《環(huán)境病毒學(xué)》選修課的意義

為環(huán)境生物類專業(yè)的研究生開設(shè)《環(huán)境病毒學(xué)》選修課至少具有如下四個方面的意義。首先，有助于學(xué)生更好地理解環(huán)境議題。因?yàn)樵S多環(huán)境議題與去除有害病毒的污染和利用病毒消除污染物有關(guān)。如飲用水處理各工序?qū)Σ《镜娜コ苑乐谷梭w感染病毒，污水處理的終端消毒以防治地表水的污染，城市固體垃圾滲濾液的處理以防治病毒對土壤和地下水的污染，各種水體處理后的水質(zhì)病毒標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)測，大氣中病毒顆粒通過氣溶膠和飛沫的傳播，醫(yī)療設(shè)施中各種用具和器械的常規(guī)消毒，傳染病爆發(fā)期間公共設(shè)施的消毒，病毒對規(guī)?；B(yǎng)殖和栽培的威脅，城市化與人口流動給防控病毒性傳染病爆發(fā)所帶來的挑戰(zhàn)，水生病毒對不同水生生物群體數(shù)量的影響，噬菌體通過影響浮游光合細(xì)菌對全球碳循環(huán)的影響，噬菌體對污泥活性的影響和污泥減量化，以及噬菌體對赤潮爆發(fā)的控制等。由于環(huán)境問題的復(fù)雜性，解決環(huán)境問題需綜合考慮多方面的因素，以防止在解決問題的同時制造出更多的問題。開設(shè)《環(huán)境病毒學(xué)》課程有助于環(huán)境生物類專業(yè)的研究生在思考和解決環(huán)境問題時將病毒作為影響因素和潛在的技術(shù)選擇，設(shè)計(jì)更加完善的解決方案，提高綜合解決環(huán)境問題的能力。環(huán)境病毒學(xué)有許多前瞻性研究領(lǐng)域，如用分子生物學(xué)手段監(jiān)測環(huán)境中的病毒，病毒對環(huán)境中不同生物群體進(jìn)化過程的影響，高危病毒的進(jìn)化，以及用噬菌體控制環(huán)境中的有害生物。因此，開設(shè)《環(huán)境病毒學(xué)》課程將有助于環(huán)境生物類專業(yè)的研究生開拓新的研究領(lǐng)域和創(chuàng)新機(jī)會。

最后，開設(shè)《環(huán)境病毒學(xué)》課程可以吸引和培養(yǎng)環(huán)境生物類專業(yè)的研究生成為未來講授該課程的師資力量。

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