分子生物學(xué)的發(fā)展趨勢范文
時間:2023-12-29 17:52:13
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篇1
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué);醫(yī)學(xué)檢驗;蛋白質(zhì)
20世紀(jì)80年代中期,分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)入人類的生活,自此之后,分子生物學(xué)的發(fā)展取得了突飛猛進(jìn)的成果,已經(jīng)逐步成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域不可或缺的診療手段之一[1]。分子生物學(xué)技術(shù)作為檢驗醫(yī)學(xué)的最新方法,已被檢驗學(xué)科的各領(lǐng)域所應(yīng)用,近年來,分子基因芯片技術(shù)、分子蛋白組分析技術(shù)等技術(shù)都為檢驗學(xué)科提供了新的發(fā)展思路,為此,筆者根據(jù)自己的一些臨床經(jīng)驗,從與檢驗醫(yī)學(xué)相關(guān)的技術(shù)與發(fā)展進(jìn)行簡單的分析介紹:
1、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)的應(yīng)用
PCR是一種體外酶促合成特異DN段的方法,是分子生物學(xué)中最常用的技術(shù)?;虻目寺 ⒎蛛x和核苷酸序列分析等都用到PCR技術(shù),也可以應(yīng)用與突變體和重組體的構(gòu)建以及基因表達(dá)調(diào)控的研究,也涉及到基因多態(tài)性的分析、腫瘤機制的探索、遺傳病和傳染病的診斷等諸多方面。PCR的操作步驟分別是高溫變形、低溫退火、適溫延伸,作為一個循環(huán)周期,多次循環(huán)反應(yīng),使目的DNA得以迅速擴增。傳統(tǒng)的操作技術(shù)與這些衍生出的新PCR技術(shù)(定時定量PCR、原位PCR技術(shù)等)相比,都具有靈敏度高、操作簡單、省時省力等特點。
2、分子生物傳感器的應(yīng)用
現(xiàn)代檢驗醫(yī)學(xué)中,分子生物傳感器被廣泛應(yīng)用于臨床,成為了臨床診斷和病情分析的重要依據(jù),其應(yīng)用的主要范圍在體液微量蛋白、小分子有機物等多種物質(zhì)的檢測。分子生物傳感器的工作原理是利用如酶、蛋白質(zhì)、DNA、抗體、抗原、生物膜、微生物、細(xì)胞等生物物質(zhì)作為識別元件固定在轉(zhuǎn)化器上,當(dāng)待測物與生物識別元件發(fā)生特異性反應(yīng)后,將生化反應(yīng)轉(zhuǎn)通過轉(zhuǎn)化器將所產(chǎn)生的反應(yīng)結(jié)果轉(zhuǎn)變成可定量的物理、化學(xué)信號等,從而進(jìn)行生命物質(zhì)和化學(xué)物質(zhì)檢測和監(jiān)控[2]。這樣一來我們可以設(shè)想如果分子生物傳感器能夠在體內(nèi)實施監(jiān)控,那么對于患者來說是個很大的福音。
3、分子生物芯片技術(shù)的應(yīng)用
隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)顯然已經(jīng)不能跟上生物學(xué)的腳步,對于臨床上更微量、更迅速的檢驗要求已經(jīng)滿足不了。生物芯片技術(shù)把傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)的復(fù)雜、自動化程度低、檢測目的分子數(shù)量少、低通量等不足都解決了,其原理是把分子間特異性地相互作用,將大量探針分子固定于支持物上,通過縮微技術(shù),實現(xiàn)對細(xì)胞、蛋白質(zhì)、基因及其它生物組分的檢測。這一技術(shù)是通過不同的探針陣列和特定的分析方法,使其應(yīng)用更加廣泛和有價值,如基因表達(dá)譜測定、突變檢測、多態(tài)性分析、基因組文庫作圖及雜交測序等均為“后基因組計劃”時期基因功能的研究以及現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)及醫(yī)學(xué)診斷學(xué)的發(fā)展提供了強有力的工具,在基因的發(fā)現(xiàn)、基因診斷、藥物篩選、給藥等個性化方面也同樣取得了重大突破[3]。
4、分子生物納米技術(shù)的應(yīng)用
分子納米技術(shù)的發(fā)生和發(fā)展,使人們在防治和治療疾病上又向前邁了一大步,改善了人類的整個生命系統(tǒng)。納米技術(shù)可以探測機體內(nèi)化學(xué)或生物化學(xué)成分的變化,適時地釋放藥物和人體所需的微量物質(zhì),及時消滅侵入人體的細(xì)菌和病毒,修復(fù)畸形的基因,扼殺萌芽的癌細(xì)胞。近來有學(xué)者將抗體連接的納米磁性微球與高效率、快速的化學(xué)發(fā)光免疫測定技術(shù)相結(jié)合的自動檢測系統(tǒng),成功用于血清中人免疫缺陷病毒1型和2型(HIV-1和HIV-2)抗體的檢測[4]。
5、分子蛋白質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用
人類基因組的測序成功為蛋白組學(xué)的研究提供了一個很好的平臺,但目前仍有很多新發(fā)現(xiàn)的基因編碼蛋白質(zhì)功能未知的,比如目前癌基因的發(fā)現(xiàn),雖然在一定程度上得到了很大發(fā)展和進(jìn)步,但癌癥的發(fā)病原因、診斷和治療等方面還存在一些未解決的問題。
6、展望
目前檢驗醫(yī)學(xué)中的發(fā)展趨勢是定量PCR和PCR的全自動化。體外基因擴增技術(shù)除PCR以外,還衍生出LCR,鏈置換擴增系統(tǒng)(SDA),轉(zhuǎn)錄擴增系統(tǒng)(TAS),自限序列擴增系統(tǒng)(3SR)等技術(shù)也將由科研逐步進(jìn)入臨床領(lǐng)域[5,6]。所以說現(xiàn)代醫(yī)學(xué)分子生物技術(shù)的前景是美好的,各種新技術(shù)的應(yīng)用也在不斷涌現(xiàn),并且成熟的運用到臨床醫(yī)學(xué)檢驗中。
參考文獻(xiàn):
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篇2
受限于當(dāng)時的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平及人類的認(rèn)知水平,分子生物學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的時代。1859年達(dá)爾文出版《物種起源》,提出了舉世聞名的“自然選擇”學(xué)說,成為了生物學(xué)發(fā)展的里程碑。但生物為什么能將性狀遺傳給下一代,如俗語說的“龍生龍、鳳生鳳、老鼠生來會打洞”,并沒有得到闡明。隨后,奧地利修道士孟德爾在觀察了2.1萬株不同性狀的豌豆后,提出了遺傳法則,瑞士生物學(xué)家弗雷德里?!っ仔獱栍?869年分離出了核酸,在其他科學(xué)家的努力下逐漸發(fā)現(xiàn)了染色體及其成對現(xiàn)象、觀察到了細(xì)胞分裂過程中染色體的排布方式,并提出染色體攜帶遺傳信息。1911年,遺傳學(xué)家摩爾根提出了基因?qū)W說,闡明了基因在染色體上的分布,提出親本將遺傳信息傳遞給子代的過程中染色體重組形成獨特新個體的理論。之后,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)傳遞遺傳信息的物質(zhì)為DNA,研究了DNA的化學(xué)成分和基本結(jié)構(gòu),并發(fā)現(xiàn)DNA中四種堿基(鳥嘌呤:G、腺嘌呤:A、胸腺嘧啶:T、胞嘧啶:C)的含量比例是一定的。英國生物物理學(xué)家羅莎琳德·富蘭克林在1951年拍攝到了核酸X射線衍射照片,在此基礎(chǔ)上,1953年,美國科學(xué)家詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克提出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),該在《Nature》雜志上。1977年,科學(xué)家弗雷德里克·桑格、沃爾特·吉爾伯特等發(fā)明了DNA測序技術(shù),開啟了分子生物學(xué)發(fā)展的新篇章。
二、分子生物學(xué)相關(guān)技術(shù)的臨床應(yīng)用
隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,對于生物大分子的檢測技術(shù)也在不斷的更新,針對核酸的檢測技術(shù)包括:Southernblot、Northernblot、熒光原位雜交(fluorescenceinsituhybridization,簡稱FISH)技術(shù),定性聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PolymeraseChainReaction,簡稱PCR)、實時熒光定量PCR、一代測序技術(shù)及二代測序技術(shù)等;針對蛋白質(zhì)的檢測技術(shù)包括:Westernblot、酶聯(lián)免疫吸附測定(EnzymeLinkedImmunosorbentAssay,簡稱ELISA)等。而精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)及個體化治療時代的到來,使得分子生物學(xué)的很多技術(shù)已經(jīng)被越來越廣泛的應(yīng)用到醫(yī)學(xué)的臨床診斷,如孕婦唐氏篩查(21、18、13-三體綜合征)、病毒感染分型及載量檢測、腫瘤放化療耐性基因檢測、靶向藥物基因檢測、代謝綜合征臨床用藥指導(dǎo)等。現(xiàn)代測序技術(shù)日臻完善,成本逐年降低,2014年6月30號,國家食品藥品監(jiān)督管理總局審查通過了二代測序技術(shù)(測序儀及檢測試劑盒)用于胎兒染色體非整倍體(T21、T18、T13)檢測。2015年6月8日,國家發(fā)展和改革委員會(簡稱發(fā)改委)了《新興產(chǎn)業(yè)重大工程包》通知,新型健康技術(shù)惠民成為六大工程之一。首先,以遺傳性耳聾和唐氏綜合征等遺傳性疾病基因篩查為重點,推進(jìn)基因檢測技術(shù)在遺傳性疾病、腫瘤、心腦血管疾病和感染性疾病等重大疾病防治上的應(yīng)用,促進(jìn)健康惠民[1]。其次,快速推進(jìn)基因檢測技術(shù)在遺傳性疾病大規(guī)模篩查上的應(yīng)用,探索基因檢測技術(shù)在個人基因組檢測、基因身份證等新領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用[1]。分子生物學(xué)技術(shù)成為了臨床醫(yī)學(xué)診斷、用藥的支撐體系,伴隨著個體化治療理念的逐漸深入,需要大量的相關(guān)檢測技術(shù)人才。但是傳統(tǒng)的分子生物學(xué)教學(xué)并沒有把相關(guān)的理論及技術(shù)體系與醫(yī)學(xué)的實際應(yīng)用有機的結(jié)合起來,造成了人才培養(yǎng)與實際需求的脫節(jié),一方面生物學(xué)專業(yè)的本科畢業(yè)生面臨著找工作困難的窘境,另一方面醫(yī)學(xué)及相關(guān)檢測機構(gòu)需要大量的檢測技術(shù)人員,但普通的生物學(xué)專業(yè)本科生達(dá)不到相關(guān)的要求。隨著畢業(yè)生就業(yè)壓力的增加,很多新生剛?cè)雽W(xué)就面臨著就業(yè)的迷茫,不知道畢業(yè)以后能從事什么樣的工作,甚至很多有轉(zhuǎn)專業(yè)的想法。因此,在進(jìn)行專業(yè)授課時,尤其是分子生物學(xué)的授課時,改變既定的教學(xué)模式,適應(yīng)社會發(fā)展的潮流就變得尤為重要了。
三、分子生物學(xué)課程講授模式探索
分子生物學(xué)的內(nèi)容抽象復(fù)雜、講解困難,學(xué)生不易理解,所以我們選用了RobertWeaver編著的《MolecularBiology》作為分子生物學(xué)教材,該書語言流暢、內(nèi)容豐富、科學(xué)性強,通過實驗及結(jié)果分析得出相應(yīng)的結(jié)論,易于理解;同時增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方式[2]。在我從事分子生物學(xué)教學(xué)時,在開課之前進(jìn)行了問卷調(diào)查,結(jié)果顯示,超過60%的學(xué)生列舉不出分子生物學(xué)相關(guān)技術(shù)的實際應(yīng)用,更不了解其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。課余時間跟學(xué)生交流時發(fā)現(xiàn):很多學(xué)生對這門課沒有清楚的認(rèn)識,只是為了考試而學(xué)習(xí),學(xué)生呈現(xiàn)出的問題是不知道學(xué)完分子生物學(xué)能做什么?將來能從事什么行業(yè)?針對學(xué)生的困惑,我改變了既定的教學(xué)模式,利用第一、二節(jié)課對分子生物學(xué)的技術(shù)體系及發(fā)展趨勢進(jìn)行概述,并且與實際的應(yīng)用尤其是在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用進(jìn)行了結(jié)合,解讀了相關(guān)的法規(guī)、政策文件,使得學(xué)生對分子生物學(xué)有一個概括性的認(rèn)識,增加學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在講到相關(guān)的分子生物學(xué)技術(shù)時,會對該技術(shù)的現(xiàn)實應(yīng)用或最新前沿動態(tài)進(jìn)行延伸,增加學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。對于復(fù)雜的技術(shù)體系或理論體系,采取制作直觀、生動的幻燈進(jìn)行講解,易于學(xué)生理解和掌握。同時鼓勵學(xué)生課前預(yù)習(xí),課后查閱相關(guān)資料,加深印象;并組織學(xué)生進(jìn)行相關(guān)資料匯總、交流,在課堂上進(jìn)行分組討論,不僅增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且加深了認(rèn)識。通過靈活的、理論聯(lián)系實際的教學(xué)方式,學(xué)生對分子生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣十分濃厚,積極性非常高,達(dá)到了預(yù)期的效果。但是在教學(xué)過程中也出現(xiàn)了一些問題,如分子生物學(xué)實驗課與理論課的脫節(jié),實驗課提前完成,與理論學(xué)習(xí)沒有同步進(jìn)行,削弱了學(xué)生對相關(guān)實驗的認(rèn)識及理解。在講到相關(guān)技術(shù)原理時,問答過程顯示,大部分同學(xué)并不能把相關(guān)原理與所做實驗進(jìn)行有機的聯(lián)系,沒有起到加深認(rèn)知的作用。建議在以后的教學(xué)過程中,理論講授與實驗操作緊密配合,便于學(xué)生理解。
四、分子生物學(xué)教學(xué)改革的一些建議
結(jié)合分子診斷技術(shù)的臨床應(yīng)用,對分子生物學(xué)的教學(xué)改革提出以下建議:(1)對于復(fù)雜的理論與技術(shù)體系,采用多媒體教學(xué)與板書相結(jié)合的方式,易于學(xué)生理解掌握。(2)掌握著名科學(xué)家研究過程中的一些典故,增加教學(xué)的故事性及趣味性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。(3)加強分子生物學(xué)相關(guān)技術(shù)與實際應(yīng)用的聯(lián)系,增加學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。(4)傳遞分子生物學(xué)技術(shù)在臨床應(yīng)用的相關(guān)政策、法規(guī),增加學(xué)生就業(yè)的信心。(5)相關(guān)技術(shù)的理論講解與實驗緊密結(jié)合,增加學(xué)生的理解深度。(6)理論聯(lián)系實際,帶學(xué)生參觀醫(yī)院的檢測平臺及醫(yī)學(xué)檢測機構(gòu)的平臺,使學(xué)生有更直觀的認(rèn)識。(7)推薦學(xué)生到醫(yī)院及醫(yī)學(xué)檢測機構(gòu)實習(xí),完成畢業(yè)設(shè)計,不僅完成了畢業(yè)論文,而且使得學(xué)生提早接觸社會,提高適應(yīng)社會的能力[3]。
五、展望
篇3
關(guān)鍵詞:生物醫(yī)學(xué);發(fā)展趨勢;特征
0前言
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域不斷取得新突破,對人們的生活產(chǎn)生巨大影響,人們對生命科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識也更加深入,對于疾病的研究不再停留在表層,而是深入到了分子,并通過理論與試驗結(jié)合研究出更多治療方法,對于人類身體健康發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。
1生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展趨勢
1.1實現(xiàn)生命操控的趨勢
生命操控的理論基礎(chǔ)是合成生物學(xué),就是要對一些生命體系進(jìn)行有目的性的設(shè)計,是其能夠滿足人們需要,或者是為人類提供新的食物及藥物,或者能夠制造出一些新型環(huán)保材料,或者能夠幫助人們處理某些信息,這一學(xué)科結(jié)合了包括基因工作、納米技術(shù)以及計算機模擬等多個領(lǐng)域的技術(shù),對于解決人類身體健康問題、環(huán)境污染問題等具有非常重要的作用,這種將這種對生命過程進(jìn)行重新設(shè)計的研究方法稱之為生命操控,體現(xiàn)出人類對生命體的研究已經(jīng)逐漸從分散走向系統(tǒng),人工細(xì)胞得合成就是生命操控的成功實例,也就是說人類已經(jīng)不僅可以在分子水平觀察生命,還能夠通過技術(shù)手段再造生命、操控生命[1]。
1.2基因藥物迅速發(fā)展
藥物是解除人類身體疾病的重要物質(zhì),對人體致病原因的研究越深入,人們就越有機會研制出更先進(jìn)的藥物來治療這些疾病。隨著生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展,人們對致病原因的研究已經(jīng)深入到了基因水平,在發(fā)現(xiàn)各類致病基因及其致病機理以后,人們對藥物的研究也突破了傳統(tǒng)領(lǐng)域,不再是對所有細(xì)胞或者基因展開攻擊,而是對致病基因進(jìn)行選擇性的攻擊,這樣不僅能夠大大提升藥物療效,還能夠降低這些藥物對人體產(chǎn)生的副作用,這種單一基因?qū)?yīng)單種藥物的研究方式已經(jīng)取得了顯著成果,但是值得注意的是,在面對單一基因開發(fā)藥物時一定要對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制,否則就可能達(dá)不到預(yù)期臨床效果,或者是產(chǎn)生其他副作用。
1.3對于一些復(fù)雜性疾病進(jìn)行深入研究
心腦血管類疾病以及腫瘤等一直是困擾人類身體健康的難題,造成這些疾病的原因很復(fù)雜,由于其并不是某個基因缺陷引起的,而是綜合了多種遺傳因素與環(huán)境因素,因此要想治愈這些疾病還有很長的路要走。生物醫(yī)學(xué)還不發(fā)達(dá)的時代,人們對這些復(fù)雜性疾病的研究具有一定的片面性,研究方法也比較單一,防治模式也比較簡單,治療水平無法滿足實際需要。實際上人體內(nèi)部存在一個復(fù)雜的運行網(wǎng)絡(luò),無論是某種物質(zhì)的通道還是某種調(diào)節(jié)作用,都是一個個小體系,各個小體系之間又會相互影響,因此這些復(fù)雜疾病是所有體系共同作用的結(jié)果,近幾年人們通過生物學(xué)方法對這些體系進(jìn)行深入研究,往往以更加系統(tǒng)、綜合的角度來看待這些疾病,雖然要真正找到治療和預(yù)防這些疾病的方法還需要一定時間,但是我們不得不說已經(jīng)找到了正確的研究方向[2]。
2當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)發(fā)展特征分析
2.1各個學(xué)科之間走向聚合
生物醫(yī)學(xué)的迅速發(fā)展實際上是多門學(xué)科結(jié)合在一起的結(jié)果,學(xué)科之間的交叉對新興學(xué)科的發(fā)展具有重要意義。例如,分子生物學(xué)領(lǐng)域得出了基因是遺傳物質(zhì)這一結(jié)論,之后人們根據(jù)這一結(jié)論分析出了基因調(diào)控以及表達(dá)過程,從此對基因的研究進(jìn)入了新階段,而分析這一結(jié)論的得出過程我們不難發(fā)現(xiàn),其基礎(chǔ)并不是生物這一門學(xué)科,而是結(jié)合了傳統(tǒng)生物學(xué)知識、化學(xué)知識以及物理知識,也就是說這些學(xué)科的交叉促進(jìn)了分子生物學(xué)的發(fā)展,再比如,現(xiàn)代分子影像技術(shù)就是醫(yī)學(xué)理論與物理技術(shù)結(jié)合的結(jié)果。而隨著生物醫(yī)學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展,這種交叉模式已經(jīng)逐漸向著聚合模式轉(zhuǎn)變,這種模式除了涉及到醫(yī)學(xué)技術(shù)、生物學(xué)技術(shù)以外,還囊括了納米技術(shù)以及計算機技術(shù),這些技術(shù)在推動生物醫(yī)學(xué)發(fā)展的過程中體現(xiàn)出一種聚合性,體現(xiàn)出了生物醫(yī)學(xué)發(fā)展的巨大潛力,不就的將來一定會產(chǎn)生新突破,同時帶動相關(guān)科學(xué)技術(shù)的共同發(fā)展[3]。
2.2體現(xiàn)出大科學(xué)的研究模式
最初人們在發(fā)展生物醫(yī)學(xué)這門學(xué)科的時候,研究模式一般具有小科學(xué)的特征,然而,人類基因組計劃卻拉開了大科學(xué)研究的序幕,具體有以下幾點特征:第一,所研究的項目具有較大社會規(guī)模,涉及到的領(lǐng)域、人員較多;第二,研究項目中包含的知識量較大,知識的積累速度也非常快;第三,整個研究項目能夠體現(xiàn)出一種加快發(fā)現(xiàn)的趨勢;最后,整個項目能夠產(chǎn)生明顯的社會效應(yīng)。可以說大科學(xué)的研究模式是小科學(xué)研究的必然結(jié)果,這兩種研究方式都有自身的規(guī)律和特點,因此研究過程中要趨利避害,為生物醫(yī)學(xué)這一領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
2.3臨床醫(yī)學(xué)中體現(xiàn)出“轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)”特征
生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展的確為決絕臨床問題作出了重要貢獻(xiàn),但是在分析近幾年生物醫(yī)學(xué)的研究內(nèi)容我們會發(fā)現(xiàn)其呈現(xiàn)出以下趨勢:隨著研究水平的提升,研究內(nèi)容越來越復(fù)雜,有相當(dāng)一部分研究已經(jīng)脫離了臨床實際,這對于解決臨床問題是十分不利的。任何一門學(xué)科的發(fā)展都是要為人類服務(wù),因此對于學(xué)科的研究要遵循以人為本的原則,在這種形勢下人們提出了轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的概念,就是通過多種途徑將人們在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得的成果迅速轉(zhuǎn)化為解決臨床問題的技術(shù)和方法,用一條快速通道來連接病房和實驗室,實現(xiàn)基礎(chǔ)研究與臨床的有效整合[4]。
3總結(jié)
在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的推動下,生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展已經(jīng)步入了新階段,對生命過程的研究已經(jīng)從宏觀過渡到了微觀,對于進(jìn)一步觀察生命過程、有效預(yù)防和治療各類疾病具有重要意義,我們應(yīng)該認(rèn)真分析生物醫(yī)學(xué)的特征和發(fā)展規(guī)律,明確各個學(xué)科之間的影響,建立完善的生物醫(yī)學(xué)研究系統(tǒng),促進(jìn)這門學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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篇4
關(guān)鍵詞:生物技術(shù) 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢
一、前言
我國的生化工程學(xué)科是在20世紀(jì)80年代初開始建立的,20多年來我國經(jīng)歷了將化工技術(shù)用生物技術(shù)和融合生物技術(shù)知識發(fā)展生化工程的2個階段。[1]生物技術(shù)服務(wù)的領(lǐng)域主要包括醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、食品、化工、冶金、能源等方面。在與人類健康有關(guān)的重要領(lǐng)域,已能設(shè)計和制造臟器、診斷試劑以及治療藥物;在農(nóng)業(yè)上,能夠制造獸藥,培養(yǎng)植物細(xì)胞、利用基因工程和細(xì)胞工程技術(shù)獲得抗病毒、抗蟲、抗除萎劑、抗凍、抗旱、抗鹽、保鮮、高蛋白、高養(yǎng)分的植物新品種和良種家禽、家畜;在化工方面,生產(chǎn)氨基酸、生物大分子及基本有機化工產(chǎn)品,如乙醇、丁醇、丙酮等,利用基因工程技術(shù)和細(xì)胞融合得到高產(chǎn)工程菌,為化工生產(chǎn)提供高效、低成本的新途徑;另外在“三廢”處理、低品位金屬提取、生物能源、煤的氣化和液化等方面都有不同進(jìn)展。這些技術(shù)的豐富交叉引起了世界各國的強烈興趣,生物技術(shù)商品化的競爭已經(jīng)到來。
二、生物技術(shù)定義
所謂生物技術(shù),即為應(yīng)用生命科學(xué)研究成果,以人們意志設(shè)計,對生物或生物的成分進(jìn)行改造和利用的技術(shù)。現(xiàn)代生物技術(shù)綜合分子生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、胚胎學(xué)、免疫學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、信息學(xué)、計算機等多學(xué)科技術(shù),可用于研究生命活動的規(guī)律和提品為社會服務(wù)等。20世紀(jì)30年代生物技術(shù)以發(fā)酵產(chǎn)品為主干,40年代抗生素工業(yè)成為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè),50年代氨基酸發(fā)酵和60年代酶制劑工程相繼出現(xiàn),到70年代DNA重組技術(shù)使生物技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,并與信息技術(shù)、材料技術(shù)及能源技術(shù)共同構(gòu)成了人類新的技術(shù)革命的基礎(chǔ)。[2]
生物技術(shù)是現(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展及其與相關(guān)學(xué)科交差融和的產(chǎn)物,其核心是以DNA重組技術(shù)為中心的基因工程,還包括微生物工程、生化工程、細(xì)胞工程及生物制品等領(lǐng)域。
三、生物技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
近些年來,以基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展迅猛,并日益影響和改變著人們的生產(chǎn)和生活方式。所謂生物技術(shù)(Biotechnology)是指“用活的生物體(或生物體的物質(zhì))來改進(jìn)產(chǎn)品、改良植物和動物,或為特殊用途而培養(yǎng)微生物的技術(shù)”。生物工程則是生物技術(shù)的統(tǒng)稱,是指運用生物化學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)等原理與生化工程相結(jié)合,來改造或重新創(chuàng)造設(shè)計細(xì)胞的遺傳物質(zhì)、培育出新品種,以工業(yè)規(guī)模利用現(xiàn)有生物體系,以生物化學(xué)過程來制造工業(yè)產(chǎn)品。簡言之,就是將活的生物體、生命體系或生命過程產(chǎn)業(yè)化的過程。
鑒于世界上技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟發(fā)達(dá)國家對生物技術(shù)的高度重視,面對世界新技術(shù)革命的挑戰(zhàn),我國“863”高科技發(fā)展計劃把發(fā)展生物技術(shù)放在首位,結(jié)合我國國情,以解決發(fā)展我國農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥中存在的關(guān)鍵技術(shù)為重點,確定了三個主題:一是高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗逆的動植物新品種、二是新型藥物、疫苗和基因治療、三是蛋白質(zhì)工程。
四、生物技術(shù)的發(fā)展趨勢
(一)生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的發(fā)展趨勢
充分利用我國豐富的和特有的遺傳資源,分離克隆有自主知識產(chǎn)權(quán)的基因和基因工程品種已刻不容緩,以期在以“基因”為核心的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中取得主動。實現(xiàn)單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轉(zhuǎn)移。重視轉(zhuǎn)基因植物的環(huán)境安全性評估,借鑒國外的成功經(jīng)驗,防止轉(zhuǎn)基因植物危害的發(fā)生與蔓延。隨著基因組時代向后基因組時代的過渡,研究重心已經(jīng)從揭示生命的所有遺傳信息轉(zhuǎn)移到整體水平上對生物功能的研究。因此,在整體水平上研究細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的組成及其活動規(guī)律的蛋白質(zhì)學(xué)的發(fā)展和成熟,必將與基因組研究互相補充,給農(nóng)業(yè)生物技術(shù)帶來革命性改變。建立一支專門的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)隊伍,尤其是基因工程專業(yè)隊伍,杜絕一哄而上,避免人財物的無謂浪費,把有限的資金用在刀刃上。
(二)生物技術(shù)在環(huán)境中的發(fā)展趨勢
在污染的處理過程中,傳統(tǒng)的物理或化學(xué)處理方法常伴隨二次污染,且運行費用高,處理問題單一而微生物對各類污染物均有較強、較快的適應(yīng)性,并可將其作為代謝底物降解和轉(zhuǎn)化因此,生物處理具有效果好、運行費用低、無二次污染等優(yōu)勢,是保障可持續(xù)發(fā)展的一項最有力的技術(shù)措施。[3]
生物技術(shù)的發(fā)展趨勢將朝著傳統(tǒng)技術(shù)的改良、與其他污染處理手段相結(jié)合和與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合等方向發(fā)展,研究高效快速的工藝流程。
(三)生物技術(shù)在工業(yè)中的發(fā)展趨勢
工業(yè)生物技術(shù)的新崛起有兩個巨大的推動力,即社會強烈需求和生物技術(shù)的進(jìn)步。人類社會發(fā)展迫切需要解決的問題是資源、能源、人口、環(huán)境問題.隨著生物技術(shù)突破性進(jìn)展,使得人類可以設(shè)計和構(gòu)建新一代的工業(yè)生物技術(shù),可高效快速地將各類可再生生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為新的資源和能源。工業(yè)生物技術(shù)在生物能源、生物材料以及生物質(zhì)資源化方面發(fā)揮著重要作用。其中生物能源、生物材料、生物質(zhì)資源化等都是現(xiàn)在以及將來發(fā)展的重中之重。
四、結(jié)語
生物技術(shù)是2l世紀(jì)改變?nèi)藗兩罘绞阶钪匾目萍际侄?。發(fā)展生物技術(shù),實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,將為國民經(jīng)濟培育新的增長點。大力發(fā)展生物技術(shù)和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè),需要有高水平的專業(yè)技術(shù)人才,只有高水平的專業(yè)技術(shù)人才才能掌握現(xiàn)代生物技術(shù),為實現(xiàn)和發(fā)展生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
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篇5
關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)檢驗;4年制本科;專業(yè)能力;
作者:喬鳳憐等
在2012年教育部新修訂的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》中,醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)從臨床醫(yī)學(xué)類調(diào)整到醫(yī)學(xué)技術(shù)類(1010),學(xué)制由5年改為4年,學(xué)位由醫(yī)學(xué)士改為理學(xué)士,專業(yè)名稱改為醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)(101001)[1],這一調(diào)整更加明確了醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)技術(shù)性人才的培養(yǎng)定位。為適應(yīng)醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)學(xué)制、學(xué)位、學(xué)科屬性以及人才培養(yǎng)目標(biāo)定位的變化,一些從2003年起相繼開辦或改辦4年制醫(yī)學(xué)檢驗本科的高校,如上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院、南方醫(yī)科大學(xué)、湖北中醫(yī)藥大學(xué)、成都中醫(yī)藥大學(xué)等進(jìn)行了有關(guān)4年制醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)人才培養(yǎng)模式、課程設(shè)置、實踐能力培養(yǎng)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的改革探索,取得了一些成效[2-6],但也備受爭議,并未達(dá)成廣泛的共識;而另一方面,實驗室認(rèn)可制度以及《醫(yī)療機構(gòu)臨床實驗室管理辦法》等相關(guān)政策法規(guī)正在不斷對檢驗醫(yī)學(xué)工作的內(nèi)涵和定位提出新要求,臨床實驗室的組織架構(gòu)也在重建,這些變化客觀上已經(jīng)造成了院校教育與崗位能力需求的差距逐步加大[7-8]。因此,準(zhǔn)確把握醫(yī)學(xué)檢驗人才崗位需求的專業(yè)能力,客觀分析人才的能力結(jié)構(gòu),清晰界定其基本標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn),以崗位能力需求為導(dǎo)向來重構(gòu)人才培養(yǎng)模式和課程體系,才是保證人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵點。
為此,成都中醫(yī)藥大學(xué)作為國內(nèi)較早(2007年)舉辦4年制醫(yī)學(xué)檢驗本科的學(xué)校,開展了針對行業(yè)專家和本校畢業(yè)生的醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)人才能力基本標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)研,旨在理清醫(yī)學(xué)檢驗崗位需求能力的基本標(biāo)準(zhǔn),并通過分析本校歷屆畢業(yè)生的專業(yè)能力自我評價與崗位需求能力之間的差異,客觀評價本校醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量,為深化4年制醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)人才培養(yǎng)模式和課程體系改革提供思路和路徑。
1調(diào)查內(nèi)容及對象
1.1調(diào)查內(nèi)容
在前期研究[2-3,6,9-11]的基礎(chǔ)上制定了“成都中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)人才能力基本標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量評價調(diào)查問卷”。問卷分為三部分,第一部分為“調(diào)查對象及其工作單位基本情況”,第二部分為“醫(yī)學(xué)檢驗崗位應(yīng)該具備的專業(yè)能力要求”,第三部分為“畢業(yè)生專業(yè)能力的自我評價”。第二、第三部分調(diào)查表均將崗位能力需求分解為“普適性專業(yè)能力、臨床基礎(chǔ)檢驗?zāi)芰Α⑴R床生物化學(xué)檢驗?zāi)芰?、臨床微生物學(xué)檢驗?zāi)芰Α⑴R床免疫學(xué)檢驗?zāi)芰?、臨床血液學(xué)檢驗?zāi)芰?、臨床分子生物學(xué)檢驗?zāi)芰?、綜合能力”8個維度共49個項目。
1.2調(diào)查對象
以省內(nèi)不同層次(二甲、二乙、三甲、三乙)的醫(yī)療機構(gòu)檢驗專家(科主任、或主管)為調(diào)查對象完成崗位能力需求問卷調(diào)查;以在上述單位工作或?qū)嵙?xí)的本校醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)2011屆~2015屆本科畢業(yè)生為調(diào)查對象完成畢業(yè)生專業(yè)能力的自我評價。
1.3調(diào)查數(shù)據(jù)分析
畢業(yè)生專業(yè)能力自我評價中的“優(yōu)、良、一般、較差”四個等級,分別給予賦值“4分、3分、2分、1分”進(jìn)行統(tǒng)計分析,數(shù)據(jù)結(jié)果以各條目評價分值的“均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示并進(jìn)行比較。所有數(shù)據(jù)用excel表格和spss17.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析處理,統(tǒng)計方法選擇用單因素方差分析及獨立樣本t檢驗,P<0.05差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1醫(yī)學(xué)檢驗崗位應(yīng)具備的專業(yè)能力要求
隨機調(diào)查醫(yī)療機構(gòu)檢驗科主任30位,問卷回收27份,問卷回收率90%。被調(diào)查者中,高級職稱占比70.4%,所屬單位為三級以上醫(yī)院占比81.5%,其中擁有專業(yè)設(shè)置完整的檢驗科的醫(yī)院占比96.3%。“醫(yī)學(xué)檢驗崗位應(yīng)該具備的專業(yè)能力要求”調(diào)查中,所有被調(diào)查者對8個維度49個項目均選擇“是”,有33.3%的被調(diào)查者在自主填寫欄目中進(jìn)行了補充,主要包括:①儀器檢驗結(jié)果的綜合分析能力;②實驗室認(rèn)可相關(guān)知識及參與實驗室認(rèn)可的能力;③強化法律法規(guī)意識及服務(wù)意識。
2.2畢業(yè)生專業(yè)能力的自我評價
按歷屆畢業(yè)生30%發(fā)放問卷220份,回收204份,回收率92.7%。
被調(diào)查畢業(yè)生工作單位分布情況為:醫(yī)院檢驗科占72.1%,獨立實驗室占7.8%,輸血科及其他實驗室占20.1%;檢驗科所屬醫(yī)院中三級以上占66.1%,二級以上占11.8%,具體分布見表1。
畢業(yè)生專業(yè)能力自我評價各維度得分總體情況見表2。由表2可見8個能力評價維度中“臨床分子生物學(xué)檢驗?zāi)芰Α钡梅肿畹停瑮l目均數(shù)2.91±0.83。評價為一般或較差(3分及以下)共15項目,詳見表3。
3討論
3.1醫(yī)學(xué)檢驗崗位需求專業(yè)能力基本標(biāo)準(zhǔn)的研判分析
為探討醫(yī)學(xué)檢驗崗位需求專業(yè)能力基本標(biāo)準(zhǔn),本團隊前期通過徇證的理念及方法,獲取近10年來有關(guān)醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)教學(xué)改革情況研究現(xiàn)狀,重點分析人才培養(yǎng)的知識、素質(zhì)和能力要求情況,結(jié)合檢驗崗位的現(xiàn)實需求和發(fā)展趨勢,初步界定了“醫(yī)學(xué)檢驗崗位能力”[2-6,9-11],概括為群集的普適性專業(yè)能力、專業(yè)技術(shù)能力、實驗室質(zhì)量控制能力、專業(yè)拓展能力4個方面。
為進(jìn)一步確證和完善上述專業(yè)能力體系,本團隊制作“醫(yī)學(xué)檢驗崗位應(yīng)該具備的專業(yè)能力要求調(diào)查表”對省內(nèi)不同層次(二甲、二乙、三甲、三乙)的30位醫(yī)院檢驗行業(yè)專家(檢驗科主任/主管)完成了崗位能力需求調(diào)查。
3.1.1醫(yī)學(xué)檢驗崗位能力標(biāo)準(zhǔn)體系調(diào)查表的制作
調(diào)查表以初步界定的“醫(yī)學(xué)檢驗崗位能力”為依據(jù),將4個方面的能力歸入8個維度(見表2),第1維度“普適性專業(yè)能力”涵蓋群集職業(yè)能力,具體細(xì)化為臨床實驗室一般工作能力,包含實驗室檢測系統(tǒng)的操作與維護,實驗結(jié)果規(guī)范化、準(zhǔn)確報告,臨床實驗室質(zhì)量管理體系,實驗室安全防護能力等項目。第2至第7維度分別為專業(yè)技術(shù)能力(臨床基礎(chǔ)檢驗、臨床生物化學(xué)檢驗、臨床免疫學(xué)檢驗、臨床微生物學(xué)檢驗、臨床血液學(xué)檢驗、臨床分子生物學(xué)檢驗),每一維度中均細(xì)化為特有實驗室檢測基本知識與能力,開展的常規(guī)項目基本知識和能力,常規(guī)儀器分析項目及結(jié)果判讀的基礎(chǔ)知識和能力,實驗室質(zhì)量控制的基本能力。第8維度“綜合能力”涵蓋信息獲取、表達(dá)及專業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力,細(xì)化為文獻(xiàn)檢索、信息獲取能力、跟蹤專業(yè)理論和技術(shù)發(fā)展能力、專業(yè)信息表達(dá)能力等項目。并最終形成由8個維度共49項目構(gòu)成的醫(yī)學(xué)檢驗崗位能力體系,既體現(xiàn)了醫(yī)學(xué)檢驗崗位的一般能力要求,同時描述了專業(yè)的具體能力需求,力求使標(biāo)準(zhǔn)體系具有指導(dǎo)性、完整性和可操作性。
3.1.2崗位能力標(biāo)準(zhǔn)體系適應(yīng)性調(diào)查對象的選擇
“醫(yī)學(xué)檢驗崗位應(yīng)該具備的專業(yè)能力要求”調(diào)查中調(diào)查對象的納入標(biāo)準(zhǔn)為醫(yī)院檢驗科主任或主管技師以上撿驗工作人員,目的是抽取對醫(yī)學(xué)檢驗崗位具有較為深入的認(rèn)識,可準(zhǔn)確、全面的理解和分析醫(yī)學(xué)檢驗各專業(yè)崗位能力需求的行業(yè)專家。本次調(diào)查中該項調(diào)查回收問卷均來自省內(nèi)醫(yī)院檢驗科主任,其中多數(shù)具有高級職稱,所屬醫(yī)院多數(shù)為三級以上,幾乎全部具有專業(yè)設(shè)置完整的檢驗科。因此認(rèn)為,調(diào)查對象應(yīng)積累了醫(yī)學(xué)檢驗崗位豐富的實踐經(jīng)驗,全面掌握醫(yī)學(xué)檢驗各專業(yè)實踐較高水平的需求,其評價結(jié)果具有可靠性。
3.1.3崗位能力標(biāo)準(zhǔn)體系適應(yīng)性調(diào)查結(jié)果分析
該項調(diào)查中,一方面所有被調(diào)查者對列出的全部(8個維度49個項目)能力標(biāo)準(zhǔn)評價均選擇了“是”,說明研究者初步制訂的崗位能力體系中切合崗位實踐要求,無超出實踐需求的不合理能力要求。另一方面,被調(diào)查者認(rèn)為體系中尚欠缺的能力包括儀器檢驗結(jié)果的綜合分析能力、實驗室認(rèn)可相關(guān)知識及能力、法律法規(guī)意識、服務(wù)意識等。充分反映了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的新技術(shù)、新思維對檢驗醫(yī)學(xué)崗位實踐的深入影響,是醫(yī)學(xué)檢驗院校教育應(yīng)積極跟進(jìn)的相關(guān)部分。
3.2畢業(yè)生專業(yè)能力自我評價分析
第一,由表2可見,8個維度評價中臨床分子生物學(xué)檢驗?zāi)芰肿畹?,結(jié)合表3可見,該維度5項指標(biāo)中4項指標(biāo)均分均低于3分,可見畢業(yè)生認(rèn)為自己臨床分子生物學(xué)檢驗?zāi)芰η啡?。其主要原因可能是:①臨床分子生物學(xué)檢驗作為一門新興學(xué)科,相比其它傳統(tǒng)學(xué)科,出現(xiàn)時間相對晚,對該學(xué)科能力培養(yǎng)的模式、方法尚未有較長時間的理論探索、實踐驗證;②雖然臨床分子生物學(xué)檢驗為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實驗的發(fā)展提供了較好的方法學(xué),但因方法自身成熟性及醫(yī)院條件限制導(dǎo)致臨床實驗室尚未普及開展,畢業(yè)生在工作過程中涉及較少。在表2中,其他得分相對較低的專業(yè)能力項目為臨床血液學(xué)檢驗和微生物學(xué)檢驗,其主要原因可能是:①形態(tài)學(xué)的知識和能力相對復(fù)雜,與臨床醫(yī)學(xué)尤其是疾病聯(lián)系較為緊密,醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識要求高,學(xué)習(xí)難度和熟練掌握難度較大;同時各項實驗室檢查項目與臨床病理生理改變甚為密切,實驗結(jié)果分析難度較大;②在不同等級醫(yī)院開展的項目、基本要求差異較大。
第二,分析表3可知,能力體系列出49項指標(biāo)中有15項在本次自評調(diào)查中得分為3或低于3,即總體評價為“一般”或“較差”。分析可知15項在8個維度中的分布如下:1.實驗室質(zhì)控能力項共6項;2.分子生物學(xué)檢驗維度中4項(包括質(zhì)控)3.普適性能力及綜合能力共3項;4.其他專業(yè)能力3項??梢?,各學(xué)科的實驗室質(zhì)量控制是畢業(yè)生崗位能力中相對薄弱的方面。完成實驗室質(zhì)量控制、解讀質(zhì)控結(jié)果、根據(jù)質(zhì)控結(jié)果采取行動的能力,相比其他的專業(yè)崗位能力要求崗位對專業(yè)實驗室中與檢測結(jié)果質(zhì)量相關(guān)的各環(huán)節(jié)(包括設(shè)備、試劑、環(huán)境、人員、方法等)具有全局的觀念以及對檢驗過程具有相對透徹的理解。
3.3從醫(yī)學(xué)檢驗崗位的專業(yè)能力需求探討本校4年制醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)教育的改革思路
本次調(diào)查結(jié)果提示本校醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)人才培養(yǎng)中傳統(tǒng)學(xué)科基礎(chǔ)知識和能力培養(yǎng)效果較好,專業(yè)課程體系的建立滿足了“醫(yī)學(xué)檢驗崗位專業(yè)能力”的要求,畢業(yè)生具有較好的崗位適應(yīng)能力。臨床分子生物學(xué)檢驗?zāi)芰?、骨髓?xì)胞形態(tài)學(xué)檢驗?zāi)芰Α⒓?xì)菌/真菌形態(tài)學(xué)檢驗?zāi)芰ο鄬η啡?,雖然與在不同等級醫(yī)院開展的項目、基本要求差異較大,相關(guān)的知識與能力在畢業(yè)后未得到更好的補充有關(guān),但也提示加強形態(tài)學(xué)教學(xué),筑牢基礎(chǔ),提高形態(tài)學(xué)辨識能力的重要性;實驗室質(zhì)量控制能力的相對薄弱,儀器檢驗結(jié)果的綜合分析能力、實驗室認(rèn)可相關(guān)知識及能力、法律法規(guī)意識的欠缺也提示我們,在專業(yè)能力的培養(yǎng)中,在重視“基本技能”、“常規(guī)項目”這樣“點”、“線”狀能力的培養(yǎng)基礎(chǔ)上,需進(jìn)一步探討以“專業(yè)實驗室能力”這類“面”狀能力培養(yǎng)為目標(biāo)的人才培養(yǎng)模式和方法,
篇6
關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué);教學(xué);實踐
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)42-0100-03
醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是從細(xì)胞整體、顯微、亞顯微和分子水平等多個層次,來研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)及功能的學(xué)科[1],其理論及技術(shù)已經(jīng)滲透到基礎(chǔ)和臨床醫(yī)學(xué)的各個方面,是當(dāng)前醫(yī)學(xué)生物研究最活躍的前沿地帶。作為高等醫(yī)學(xué)院校重要的必修課,它起到承上啟下的作用。
如何通過教學(xué)內(nèi)容和組織形式的優(yōu)化整合,來提高教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論的情況下,形成系統(tǒng)的全局觀,提高知識遷移能力和實踐綜合能力,培養(yǎng)良好的科學(xué)素養(yǎng),成為高校醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教改的重要內(nèi)容之一。為此本文結(jié)合實踐教學(xué)過程,談?wù)勗诮虒W(xué)中的一些心得體會。
一、精選教學(xué)內(nèi)容
精選教學(xué)內(nèi)容包括教學(xué)中教材的選擇組合、教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化和更新[2]。
細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,內(nèi)容涉及許多相關(guān)領(lǐng)域,如生物化學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、組織胚胎學(xué)、生理學(xué)、病理學(xué)等[2]。因此現(xiàn)行醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教材普遍篇幅較大、知識覆蓋面很廣,以人民衛(wèi)生出版社陳譽華主編的《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》為例,分為細(xì)胞生物學(xué)概論、細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞的社會學(xué)、細(xì)胞基本生命活動、細(xì)胞工程五個部分,共17個章節(jié)。而目前臨床專業(yè)的細(xì)胞生物學(xué)的理論學(xué)時安排為40學(xué)時,如果授課時每章面面俱到,不但與后繼學(xué)科內(nèi)容重復(fù),而且學(xué)生勢必覺得內(nèi)容繁雜,重點不突出。因此在有限的學(xué)時內(nèi),如何對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理取舍,如何將條理清晰、重難點分明、容量較大的知識點系統(tǒng)地傳遞給學(xué)生,是應(yīng)該首先進(jìn)行思考的。
在教學(xué)實踐中,首先在教材選用上,進(jìn)行主教材和輔助教材的結(jié)合使用。主教材采用科學(xué)出版社楊撫華主編的《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》。其最大特點在于線條清晰、內(nèi)容濃縮、重點突出、框架分明。對于剛從中學(xué)進(jìn)入大學(xué)的學(xué)生來說,這種風(fēng)格讓其容易很快掌握所學(xué)知識點的整體框架和相互關(guān)系,不會陷入過多繁冗的細(xì)節(jié)之中而迷惑。輔助教材采用人民衛(wèi)生出版社陳譽華主編的《醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)》。其優(yōu)點在于各個知識點講解得透徹詳實,知識面輻射廣,案例較多。在授課上,以主教材拉章節(jié)線條和框架,在對重要知識點擴展時,讓學(xué)生參閱輔助教材的相關(guān)內(nèi)容,進(jìn)行知識拓展和遷移。讓其在學(xué)習(xí)中慢慢地參悟自我學(xué)習(xí)的思維方式,學(xué)會如何有效學(xué)習(xí)。
其次,優(yōu)化和更新教學(xué)內(nèi)容。備課時,查閱下游課程,如生物化學(xué)、分子生物學(xué)、組織胚胎學(xué)、生理學(xué)、病理生理學(xué),了解細(xì)胞生物學(xué)與它們的銜接、滲透、重復(fù)部分,做好對后繼課程的鋪墊作用。對重復(fù)的內(nèi)容要淡化或舍去,對延伸的內(nèi)容要講透。比如細(xì)胞膜與物質(zhì)轉(zhuǎn)運這部分,離子泵內(nèi)容涉及到生理、病理、藥理的一些知識點,因此這一部分必須講透講深,結(jié)合案例進(jìn)行分析。比如核糖體章節(jié)中的蛋白質(zhì)合成過程的內(nèi)容,在生物化學(xué)課程中,會深入學(xué)習(xí),因此在這里只需要簡單地介紹核糖體的結(jié)構(gòu)和功能,其余設(shè)為學(xué)生自學(xué)內(nèi)容[1]。再如信號轉(zhuǎn)導(dǎo)部分,這部分新名詞較多,轉(zhuǎn)導(dǎo)路線繁雜,內(nèi)容有一定難度。雖然在生物化學(xué)中將詳細(xì)學(xué)習(xí),但由于該內(nèi)容會影響學(xué)生對后繼課程如生理學(xué)、藥理學(xué)等知識點的理解,因此在細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中,應(yīng)該抓主線輕細(xì)節(jié),讓學(xué)生建立一個受體、配體、信使、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)特點和路線的宏觀整體印象即可。此外,對于教材內(nèi)容要及時更新,將各個章節(jié)的一些最新動態(tài)、前沿專題引入。
二、優(yōu)化教學(xué)方法和形式
(一)重視案例引入,增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,加強基礎(chǔ)學(xué)科的學(xué)習(xí)[1]
由于授課的學(xué)生將來都要進(jìn)入臨床,他們關(guān)注的重點常為所學(xué)的知識是否有利于未來的臨床工作。因此,經(jīng)常會有初學(xué)者問我,學(xué)習(xí)細(xì)胞膜、細(xì)胞器這些內(nèi)容,到底和今后的臨床或者科研工作有多大關(guān)系?
因此在緒論部分,重點介紹了細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展沿革,特別是近年來的前沿領(lǐng)域和重大發(fā)現(xiàn),同時特別介紹了在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用實例。如2001年以來的生理或醫(yī)學(xué)諾貝爾獎、化學(xué)獎的獲獎內(nèi)容,包括2001年生理或醫(yī)學(xué)獎“發(fā)現(xiàn)細(xì)胞周期調(diào)控的分子機制”、2002年生理或醫(yī)學(xué)獎“器官發(fā)育的遺傳基礎(chǔ)和細(xì)胞的程序性死亡”、2003年化學(xué)獎“細(xì)胞膜水通道、離子通道結(jié)構(gòu)”、2007年生理或醫(yī)學(xué)獎“胚胎干細(xì)胞、基因敲除技術(shù)”等,通過這些對生物醫(yī)學(xué)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義獎項的介紹,讓學(xué)生切實地感受到細(xì)胞生物學(xué)一直活躍在科學(xué)研究與應(yīng)用的前沿,并非只是過時、毫無價值的基礎(chǔ)理論,從而增強學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣。
其次,在理論教學(xué)中,設(shè)立細(xì)胞生物學(xué)的研究技術(shù)和方法這一章節(jié),而此部分是很多院校細(xì)胞教學(xué)中的刪除內(nèi)容。在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對教材中各種細(xì)胞與亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖的來源,以及細(xì)胞組分的分離與培養(yǎng)過程,好奇而充滿興趣。生物學(xué)本來就是一個實踐性學(xué)科,任何數(shù)據(jù)的產(chǎn)生,都以實驗為基礎(chǔ),因此在有限的課時內(nèi),以案例引入的方式簡要介紹常規(guī)研究技術(shù)和方法。其重點集中在以顯微鏡介紹為主的細(xì)胞形態(tài)研究技術(shù)、細(xì)胞的分離與培養(yǎng)、細(xì)胞組分和亞組分的分離、測定技術(shù)。讓學(xué)生對細(xì)胞的研究過程有一個系統(tǒng)、整體的了解,有利于對后續(xù)理論教學(xué)和實驗操作步驟的理解。
再次,在教學(xué)中加強病案的分析。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)與臨床密切相關(guān)。在教學(xué)中,分章節(jié)講述后進(jìn)行相關(guān)的病案分析,將增強學(xué)生的興趣,加大與所學(xué)專業(yè)的聯(lián)系。比如在細(xì)胞膜與物質(zhì)的跨膜運輸中,引入家族性高膽固醇血癥的介紹,讓學(xué)生對膜受體的作用有深刻的認(rèn)識。在講授內(nèi)膜系統(tǒng)中的溶酶體時,以“矽肺”和“痛風(fēng)”為例進(jìn)行講解。引發(fā)學(xué)生探究發(fā)病機制,加深對溶酶體的認(rèn)識和理解。在細(xì)胞周期的講解中,將與細(xì)胞周期有關(guān)的腫瘤治療策略貫穿其中,舉例講述腫瘤細(xì)胞的化療藥物作用機制和使用原則,加深學(xué)生對細(xì)胞周期運行機制的理解。
(二)加強多媒體輔助教學(xué)
細(xì)胞生物學(xué)的研究對象(如細(xì)胞及細(xì)胞器結(jié)構(gòu),各種生理過程)多集中于細(xì)胞的微觀水平,學(xué)生理解起來較為抽象和枯燥。因此在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)中應(yīng)強調(diào)圖形、動畫、文字的三結(jié)合。如膜轉(zhuǎn)運蛋白介導(dǎo)的跨膜運輸中,學(xué)生很容易混淆離子通道和離子泵這兩種運輸?shù)脑?。在講解中應(yīng)對比圖形并引入動畫,將兩者差異變得直觀可辨,一目了然。在細(xì)胞連接中,涌現(xiàn)出許多關(guān)于連接的新名詞,如緊密連接、錨定連接、通訊連接、橋粒、半橋粒等等,光從語句上辨析,容易混淆。通過細(xì)胞連接總圖的展現(xiàn),各個連接類型的區(qū)別及其功能便清楚可辨,讓學(xué)生在腦海中建立一個立體完整的細(xì)胞連接通訊網(wǎng)絡(luò)。又如細(xì)胞微絲和微管的裝配,很多學(xué)生無法通過文字在腦海中呈現(xiàn)出“踏車行為”這種動態(tài)的組裝過程,一個幾秒的動畫,能讓學(xué)生獲取直觀的印象。細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的動畫演示,能強化轉(zhuǎn)導(dǎo)線路中的每個傳輸節(jié)點,能形象展示信號傳遞中蛋白修飾或結(jié)構(gòu)的改變,以及之后信號級聯(lián)放大的生物事件,讓學(xué)生從冗長枯燥的文字表述中脫離出來,得到一個完整的印象。因此,在一些不易區(qū)分、不易理解的微觀水平的分子事件的教學(xué)上,加大圖形和動畫的使用頻率,通過動畫圖形之間的對比,區(qū)分相似事件,建立動態(tài)的概念,形成相互聯(lián)系的全局觀,促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步理解生命活動的本質(zhì)規(guī)律[3,4]。
(三) 適當(dāng)應(yīng)用PBL教學(xué)方法
以問題為中心,培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力,養(yǎng)成終生自我學(xué)習(xí)的能力,是PBL教學(xué)法的特點[6]。在醫(yī)學(xué)細(xì)胞學(xué)教學(xué)中,適當(dāng)穿插PBL教學(xué)法。如細(xì)胞骨架中的阿爾茨海默病的病因、診斷、治療的討論。在內(nèi)膜系統(tǒng)教學(xué)中,在講述內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復(fù)合體的功能及相互動態(tài)關(guān)系時,以“胰島素如何合成、分泌”為中心問題,引導(dǎo)學(xué)生提出“胰島素如何翻譯合成”、“如何加工修飾”、“如何分泌出細(xì)胞”這三個問題,從而具體到“這個過程和哪些細(xì)胞器有關(guān)”、“每個細(xì)胞器扮演的什么角色”這些細(xì)節(jié)問題。通過討論這些細(xì)節(jié)問題,最終完成對中心問題的學(xué)習(xí)[7]。
三、加強實驗教學(xué)中學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)
在實驗教學(xué)中應(yīng)根據(jù)不同時期學(xué)生的特點,循序漸進(jìn)地展開教學(xué)。對于剛進(jìn)大學(xué)的學(xué)生來說,醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實驗是第一門與動物相關(guān)的實驗課程,學(xué)生對儀器、動物充滿好奇感,容易忽略對知識點的關(guān)注和理解。在初期實驗教學(xué)上,應(yīng)加強學(xué)生對實驗的基本認(rèn)識和基本操作能力的培養(yǎng)。將預(yù)實驗所拍攝的照片及錄像穿插在課件中,在操作關(guān)鍵點上進(jìn)行講解,將學(xué)生的興奮點引入到所學(xué)的知識中。在中期實驗教學(xué)上,應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力,強調(diào)實驗的邏輯性和嚴(yán)密性。以提問的方式,讓學(xué)生通過預(yù)習(xí)了解使用藥品和操作步驟的目的性,得出實驗的流程圖。在實驗過程中,提倡能夠丟開書本,按流程圖,有邏輯地進(jìn)行獨立操作,使學(xué)生了解細(xì)胞生物學(xué)擁有一個系列性、完整性較強的實驗體系,并非依葫蘆畫瓢的簡單模仿就能做好實驗。此外,還應(yīng)加強實驗課堂最后10分鐘的實驗小結(jié),讓學(xué)生分組講述實驗的心得體會,并由老師進(jìn)行點評,增強學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和協(xié)助精神,培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力和創(chuàng)新能力[2,8]。
教學(xué)中還應(yīng)有意識地培養(yǎng)學(xué)生的實驗習(xí)慣和心態(tài),對于部分有專業(yè)興趣傾向和喜愛科研的學(xué)生,可開放實驗室,讓其根據(jù)相關(guān)的課題進(jìn)行實踐,過程中采用方式多種多樣,包括查文獻(xiàn)、寫綜述、寫實驗方案、實驗小結(jié)、注意事項,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維,提高其實驗綜合能力。
綜上所述,通過細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容及形式方法的初步探索,在一定程度上能加強學(xué)生對理論知識的理解,提高知識遷移能力和實踐綜合能力,培養(yǎng)一定的科學(xué)素養(yǎng)。
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篇7
關(guān)鍵詞:生物技術(shù)石油化工應(yīng)用
中圖分類號:F406文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
一生物技術(shù)與石油化工
生物技術(shù)又稱生物工程,是在古老的微生物發(fā)酵工藝學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興綜合學(xué)科,它很早就與石油關(guān)系密切。
早在20世紀(jì)20年代,石油工作者就提出將微生物用于石油回收。50年代生物技術(shù)逐漸由石油向石油化工領(lǐng)域延伸,許多化工產(chǎn)品的生物生產(chǎn)技術(shù)和工藝相繼出現(xiàn)。60年代,石油微生物學(xué)興起,以石油為原料生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的工業(yè)化成為可能。70年代,生物分子生物學(xué)的突破,出現(xiàn)了生物催化劑固定化技術(shù),與此同時,美國、歐洲及原蘇聯(lián)等都先后進(jìn)行了微生物采油應(yīng)用研究和實施。80年代,DNA重組技術(shù)和細(xì)胞融合技術(shù)的崛起,生物化學(xué)反應(yīng)工程應(yīng)運而生,為人們在石油化工領(lǐng)域開發(fā)精細(xì)化工產(chǎn)品提供了重要手段和工具。90年代,節(jié)能與環(huán)保成為人們關(guān)注的兩大課題,能源與資源的合理利用,使得生物技術(shù)在石油化工領(lǐng)域的應(yīng)用更加活躍。
面對21世紀(jì)石油與石油化工技術(shù)的挑戰(zhàn),清潔過程的開發(fā),“綠色化學(xué)”產(chǎn)品的生產(chǎn),生物脫硫技術(shù)正引起人們極大的關(guān)注。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,溫和條件的合成反應(yīng)將會繼續(xù)受到重視,生物催化劑將大力推廣,生物能源的替代,具有光、聲、電、磁等高性能生物化工材料的應(yīng)用,都將為石油化工技術(shù)注入新的活力,新的生物石油化工技術(shù)必將興起。
二生物技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用
1生物技術(shù)在石油勘探中的應(yīng)用
隨著微生物培養(yǎng)技術(shù)及菌種數(shù)測定方法的不斷改進(jìn),利用微生物勘探石油的技術(shù)得到迅速發(fā)展。根據(jù)直接探測油氣的有關(guān)理論,地下烴類的向上滲透使地表和地球化學(xué)環(huán)境發(fā)生了變化。從生物圈角度來看,無論是根植于地下較高等植物,或是散布于其間的低等生物,都會發(fā)生變異,用現(xiàn)代生物分析檢測手段(如微生物微量元素分析、毒素分析、DNA的PCR擴增技術(shù)檢測)檢測這種變異,再經(jīng)過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理,就可能達(dá)到預(yù)測油氣藏的目的?,F(xiàn)代石油工業(yè)根據(jù)石油的生物標(biāo)志特征可以研究判斷石油的生成相和油源。我國石油工作者就是利用生物標(biāo)志特征判斷出柴達(dá)木盆地西部剖面油砂和瀝青的前身原油是成熟原油,它具有水體相對較深的湖相有機質(zhì)形態(tài),其源巖應(yīng)該是侏羅系的。隨著生物技術(shù)在石油勘探領(lǐng)域應(yīng)用的拓寬與深化,生物與石油相關(guān)規(guī)律的研究將會取得更大的成果,有可能在深山密林、深海谷底、冰川、南北極等尚未開發(fā)的環(huán)境區(qū)域,探測到更多的油氣礦藏,大大提高石油的儲采比,增加石油儲備。
2生物技術(shù)在石油開采中的應(yīng)用
生物技術(shù)特別是微生物采油技術(shù),已經(jīng)引起石油工程技術(shù)人員的空前關(guān)注,目前在國內(nèi)外開展的微生物采油先導(dǎo)性礦物試驗已初見成效。利用微生物提高原油的采收率技術(shù)(Microbial Enhanced Oil Recovery簡稱MEOR)來開發(fā)我國豐富的資源,已成為生物技術(shù)發(fā)展的主導(dǎo)方向之一。微生物采油就是利用微生物代謝產(chǎn)生的聚合物、表面活性劑、二氧化碳及有機溶劑等物質(zhì)進(jìn)行有效的驅(qū)油。微生物采油技術(shù)與其它采油技術(shù)相比,具有適應(yīng)范圍廣、工藝簡單、投資少、見效快、無污染等特點,是目前開采油藏中剩余油和利用枯竭油藏最好的廉價方法,并且更符合環(huán)保要求。微生物采油技術(shù)起源于美國,發(fā)展至今已成為國內(nèi)外發(fā)展迅速的一項提高原油采收率的技術(shù),也是二十一世紀(jì)的一項高新生物技術(shù)。
其經(jīng)歷了:1930年~1965年的起步與探索,1965年~1980年的迅速發(fā)展,1980年~1990年的深入研究和礦場應(yīng)用見效,1990年至今的現(xiàn)代微生物采油技術(shù)的發(fā)展等四個階段?,F(xiàn)代微生物采油技術(shù)的發(fā)展階段主要是現(xiàn)代生物技術(shù)在微生物采油上的應(yīng)用階段。美國應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)重組微生物菌體,構(gòu)建基因工程菌,使微生物菌種具有較高的性能,大大促進(jìn)和發(fā)展了生物技術(shù)在微生物采油中的應(yīng)用?,F(xiàn)代生物技術(shù),特別是分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,使采油微生物研究已經(jīng)進(jìn)入了分子水平。分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對微生物采油機理的研究產(chǎn)生了很大影響。PCR(Polymerase Chain Reaction)技術(shù)、DNA芯片技術(shù)等是研究微生物群落新穎的分子生物學(xué)工具。一1PCR與DNA芯片技術(shù)結(jié)合,可以對微生物采油菌種的油藏適應(yīng)性、地下運移能力、增殖和增采能力進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的認(rèn)證,可以對油田地層中存在的微生物群落進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,并以此對具有微生物采油作用的菌加以利用,對有害菌進(jìn)行有效防治,進(jìn)而研究微生物的驅(qū)油增產(chǎn)機理,為調(diào)整各項技術(shù)工藝,優(yōu)化方案設(shè)計和把握實驗進(jìn)程提供可靠依據(jù)。微生物提高原油采收率的真正成功或突破的關(guān)鍵在于“超級菌”的組建,因此,構(gòu)建目的基因,培養(yǎng)較強競爭力的基因工程菌(Gene Engineering Microbe,簡稱GEM)是現(xiàn)代微生物采油技術(shù)的主要目標(biāo)之一。利用基因工程,可針對性地培養(yǎng)有利菌株,拓寬微生物采油的菌種資源。
3生物技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用
① 微生物氧化烴類生產(chǎn)有機酸
微生物氧化烴類生產(chǎn)有機酸主要有二羧酸和一元酸。二羧酸主要有已二酸和癸二酸。一元酸主要有檸檬酸、琥珀酸。此外烷烴經(jīng)氧化還可生產(chǎn)谷氨酸、富馬酸、水楊酸等。
a. 酶催化丙烯腈生產(chǎn)丙烯酰胺
丙烯酰胺大部分以40%~50%的水溶液銷售,低溫下會析出胺的結(jié)晶。常規(guī)生產(chǎn)丙烯酰胺有硫酸水和法和銅催化水和法兩種,前者工藝過程復(fù)雜,后者因反應(yīng)中會生成加成反應(yīng)而含有少量加成反應(yīng)物。用酶催化丙烯腈生產(chǎn)丙烯酰胺,是將丙烯腈、原料水與固定化生物催化劑一起進(jìn)行水和反應(yīng),反應(yīng)后分離出廢生物催化劑。得到產(chǎn)品丙烯酰胺。酶催化丙烯腈生產(chǎn)丙烯酰胺,產(chǎn)品純度高,選擇性好,丙烯腈轉(zhuǎn)化率達(dá)99.9%以上。
70年代,日本日東化學(xué)公司使用Rhodococ—cus SP.N一774生物酶,經(jīng)十年努力,成功開發(fā)了最初的生物催化生產(chǎn)丙烯酰胺的工藝,80年代中期建成規(guī)模為400t/a的工業(yè)化裝置。其后日本京都大學(xué)發(fā)現(xiàn)了代號為B一23、J一1的生物酶并對工藝加以改進(jìn)。90年代初,日本使用生物酶生產(chǎn)丙烯酰胺的能力已上升到1.5萬t/a。
b. 烴類發(fā)酵生產(chǎn)二元羧酸
中長鏈二元羧酸是合成纖維、工程塑料、涂料、高檔油等重要的石油化工原料,通常是通過化學(xué)方法制取。以石油餾分為原料發(fā)酵生產(chǎn)二元羧酸的研究已有近40年的歷史。20世紀(jì)70年代初,日本礦業(yè)生物科學(xué)研究院(簡稱日本礦業(yè))以正構(gòu)石蠟為原料,微生物發(fā)酵氧化代替尿素加成法,生產(chǎn)相同鏈長的二元羧酸,80年代工業(yè)化,在世界上首先建成了150t/a的長鏈二元羧酸生產(chǎn)發(fā)酵裝置。90年代初由發(fā)酵法生產(chǎn)的十三碳二元酸(“巴西羧酸”),規(guī)模已達(dá)200t/a,終止了傳統(tǒng)的由菜籽油、蓖麻油裂解合成的歷史,是石油發(fā)酵在石油化工領(lǐng)域工業(yè)化最早的例子L2j。日本礦業(yè)選用Candida trpicalis 1098酵母菌生產(chǎn)二元羧酸,日本三井石化公司則用擬球酵母Torutopsis生產(chǎn)長鏈二元羧酸。研究表明,酵母菌、細(xì)菌、絲狀真菌都有不同程度氧化正構(gòu)烷烴生成二元羧酸的能力,而假絲酵母、畢赤式酵母尤其是正構(gòu)烷烴發(fā)酵生產(chǎn)二元羧酸的高產(chǎn)微生物。據(jù)報導(dǎo)l31,我國鄭州大學(xué)等單位承擔(dān)的“九五”國產(chǎn)科技攻關(guān)計劃“十二碳二元酸合成尼龍1212工業(yè)生產(chǎn)試驗研究”,最近已通過鑒定。該研究合成的長鏈高性能工程塑料尼龍1212所用原料,即是以石油輕蠟發(fā)酵生產(chǎn)的十二碳二元酸,這充分顯示了生物技術(shù)在石油化工領(lǐng)域的成功應(yīng)用。
②在其它石油化工方面的應(yīng)用
生物技術(shù)在其它石油化工方面的應(yīng)用主要有:由烯烴類制備環(huán)氧乙烷和環(huán)氧氧丙烷,以石油為原料生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白,加氧酶在石油化工的開發(fā)利用,柴油生物脫硫研究與開發(fā),石油微生物的脫氮的研究,生物法生產(chǎn)丙烯酰胺、1,3——丙二酸等。
結(jié)束語
隨著社會發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,生物技術(shù)正逐步擴大到石油和石油化工行業(yè),以更加有效的、經(jīng)濟的生物化學(xué)過程代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化工過程。生物技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用,將為石油化工技術(shù)注入新的活力,新的生物石油化工技術(shù)必將興起。
參考文獻(xiàn)
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篇8
[關(guān)鍵詞]生物監(jiān)測;環(huán)境監(jiān)測;應(yīng)用
中圖分類號:G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
在社會生產(chǎn)的發(fā)展之下,環(huán)境問題已經(jīng)受到了社會各界的廣泛關(guān)注,世界各個國家針對環(huán)境保護問題也開展了深入的分析與研究,環(huán)境監(jiān)測是建立在環(huán)境保護工作基礎(chǔ)上開展的監(jiān)測工作,其監(jiān)測目的就是為了全面、及時、準(zhǔn)確的反映出被監(jiān)測環(huán)境狀態(tài)與發(fā)展趨勢,該種監(jiān)測工作可以為環(huán)境污染與環(huán)境管理工作提供相關(guān)的依據(jù)。傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測工作主要使用物理監(jiān)測與化學(xué)監(jiān)測法,然而這些監(jiān)測方法無論是在監(jiān)測成本還是監(jiān)測效率,是很難滿足監(jiān)測需求的,因此,就需要開發(fā)一種新型監(jiān)測方式,種種研究顯示,生物監(jiān)測就能夠很好的彌補物理監(jiān)測與化學(xué)監(jiān)測的不足。
1 生物監(jiān)測的原理和特征
1.1 生物監(jiān)測的原理
生物監(jiān)測的理論基礎(chǔ)是生態(tài)系統(tǒng)理論,生物與周圍環(huán)境之間是一種互相制約、影響以及依存的關(guān)系,生物與環(huán)境之間出存在能量與物質(zhì)交換的,如果其生活環(huán)境遭受污染,那么有害物質(zhì)就會在生物體中遷移和積累,久而久之,各個生物的生理指標(biāo)、生化指標(biāo)與生長情況就會出現(xiàn)相應(yīng)的變化。
利用生物來監(jiān)測環(huán)境能夠有效反映出環(huán)境污染情況,與物理檢測和化學(xué)監(jiān)測相比而言,生物監(jiān)測有著分散性、復(fù)雜性、長期性以及綜合性的特征,是一種涉及多目標(biāo)、多角度、多學(xué)科的工程,但是,生物監(jiān)測需要浪費大量的時間,對于專業(yè)性的要求很高,這也在一定程度上限制了該種方法的使用。
歐美等發(fā)達(dá)國家歷來都十分重視生物監(jiān)測法,早在上世紀(jì)中期就開始應(yīng)用該種監(jiān)測方式,例如,美國在上世紀(jì)40年代中將生物監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用在了排水管理中,加拿大在1971年制定了漁業(yè)法,使用魚類成活率來分析排水標(biāo)準(zhǔn)。與發(fā)達(dá)國家相比而言,我國生物監(jiān)測技術(shù)的起步相對較晚,從20年代80年代才開始進(jìn)行研究,截止到目前為止,還未形成一種標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)的檢測體系,還有待進(jìn)行發(fā)展。
1.2 生物監(jiān)測的特征分析
傳統(tǒng)物理與化學(xué)監(jiān)測方式僅僅只能分析出環(huán)境指標(biāo)偏離情況,是無法分析出其生物化學(xué)效應(yīng)的,但是采用生物監(jiān)測法就可以很好的反映出這一指標(biāo),與物理與化學(xué)監(jiān)測方式相比,生物監(jiān)測的特征表現(xiàn)在幾個方面:
1.2.1 連續(xù)性與長期性
物理監(jiān)測與化學(xué)監(jiān)測只能夠反映出當(dāng)時監(jiān)測情況,無法分析出采樣前以及采樣后的情況,而生物監(jiān)測能夠富集生物周圍生活環(huán)境的各類信息,可以更加系統(tǒng)、全面的反映出環(huán)境污染狀態(tài)。
1.2.2 綜合性
環(huán)境中各個污染物是一種相互作用的關(guān)系,孤立檢測是無法獲取到理想檢測結(jié)果的,物理監(jiān)測與化學(xué)難以對多種途徑與多種類型的污染來開展評價,生物監(jiān)測能夠反映出不同污染物的綜合效應(yīng),并對其進(jìn)行風(fēng)險評價,能夠為污染治理工作的開展提供合理的依據(jù)。
1.2.3 靈敏性
對于在環(huán)境中污染時間較長,取法進(jìn)行定量測定的微生物,能夠通過生物監(jiān)測工作進(jìn)行提早預(yù)警,這就有效提升了監(jiān)測工作的靈敏性。
1.2.4 探測性
物理監(jiān)測與化學(xué)監(jiān)測難以評價出未知的監(jiān)測指標(biāo),無法分析出不明污染物對于環(huán)境的危害,實質(zhì)上,不僅僅是已知污染物,未知污染物也能夠?qū)ι锂a(chǎn)生生物學(xué)效用,生物監(jiān)測法不僅能夠監(jiān)測到已知污染物,還能對未知污染物的毒性進(jìn)行分析,全面反映出不明污染物對于環(huán)境的影響[1]。
1.2.5 非破壞性
生物監(jiān)測法能夠利用動物毛發(fā)、分泌物、排泄物以及脫落樹皮進(jìn)行監(jiān)測,不會對生態(tài)系統(tǒng)、生物與環(huán)境產(chǎn)生破壞。
1.2.6 經(jīng)濟性
使用生物監(jiān)測法不需要使用大量的儀器,能夠進(jìn)行大面積布點,在邊遠(yuǎn)地區(qū)也能夠進(jìn)行監(jiān)測,可以有效減少監(jiān)測費用,有著理想的經(jīng)濟性。
雖然生物監(jiān)測具有一系列的優(yōu)點,但是還尚未制定好完善的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),監(jiān)測專一性也相對較差,難以對生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的分析[2]。
2 環(huán)境監(jiān)測中常用的生物監(jiān)測方法
生物對于環(huán)境的變化具有多層次性的特征,因此,生物監(jiān)測方法是多種多樣的,環(huán)境監(jiān)測中常用的生物監(jiān)測方法有以下幾種類型:
2.1 微生物監(jiān)測法
微生物監(jiān)測法就是利用微生物生長情況來分析環(huán)境污染情況的一種方式,常用的微生物有纖維素分解細(xì)菌、假單細(xì)胞總數(shù)、放線菌、菌根真菌等等,近年來,在科技水平的發(fā)展之下,基因重組均也開始在生物監(jiān)測中得到了使用。其中,發(fā)光細(xì)菌的應(yīng)用范圍更加的廣泛,發(fā)光細(xì)菌有著簡便與快速的特征[3]。
2.2 生物測試法
生物測試法就是利用生物污染情況出現(xiàn)的生物變化來分析環(huán)境污染情況,該種方式主要應(yīng)用在污染源的監(jiān)測中,在廢水處理效果的檢測、污染程度的評價與污染物的追溯方面有著理想的成效。
2.3 生物群落監(jiān)測法
生物群落監(jiān)測法已經(jīng)開始在水體污染的監(jiān)測中得到了廣泛的使用,該種方式也能夠應(yīng)用在大氣污染與土壤污染的監(jiān)測中,在水體污染檢測中,指示生物包括魚類、著生生物、浮游生物與底棲動物幾種類型。
2.4 生物殘毒測定法
生物殘毒測定法就是利用生物含污量開展環(huán)境監(jiān)測工作的一種方式,生物對于環(huán)境中的放射性物質(zhì)、農(nóng)藥與重金屬有著良好的富集能力,因此,計算生物體內(nèi)的殘留量就能夠分析出環(huán)境污染情況,具有理想的精度[4]。
2.5 生物傳感器技術(shù)
與化學(xué)傳感器技術(shù)相比而言,生物傳感器有著成本低廉、靈敏度高的優(yōu)勢,在復(fù)雜的環(huán)境體系中也可以實現(xiàn)連續(xù)性的在線監(jiān)測,在水質(zhì)監(jiān)測中,能夠采用生物傳感器來監(jiān)測水體富營養(yǎng)化、BOD以及陰離子表面活性劑。有關(guān)報道顯示,使用光纖生物傳感器還能夠有效分析出地下水中的殘留炸藥含量。
2.6 分子生物學(xué)技術(shù)
分子生物學(xué)技術(shù)的類型是多種多樣的,有基因芯片、PCR與分子雜交技術(shù),能夠得出污染物與代謝產(chǎn)物的相互作用,還可以分析出具體的作用靶點與作用機理,繼而預(yù)報出環(huán)境對于生物體的影響。就現(xiàn)階段來看,分子生物學(xué)技術(shù)常用的指示生物有藻類、無脊柱動物、魚類、細(xì)菌與種子植物[5]。
2.7 生物標(biāo)志物法
目前,生物標(biāo)志物法也開始在環(huán)境監(jiān)測中得到了一定的使用,很多專家學(xué)者已經(jīng)針對這一問題進(jìn)行了深入的研究,Damiens使用貽貝作為生物標(biāo)志物來測試地中海污染情況,計算了生物標(biāo)志物響應(yīng)指數(shù),取得了良好側(cè)成效。
3 結(jié)語
總而言之,生物監(jiān)測法在環(huán)境監(jiān)測中有著良好的應(yīng)用前景,會繼續(xù)為各個領(lǐng)域的環(huán)境監(jiān)測提供科學(xué)的信息支持,但是,就我國的實際情況來看,生物監(jiān)測在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用還處于一個起步狀態(tài),還需要進(jìn)行深入的分析與研究,研究的范圍需要涵蓋到管理、技術(shù)以及方法上,相信在相關(guān)專家與學(xué)者的努力之下,生物監(jiān)測技術(shù)定可以在環(huán)境監(jiān)測中得到更加廣泛的使用。
參考文獻(xiàn):
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篇9
“生物信息學(xué)”是英文單詞“bioinformatics”的中文譯名,其概念是1956年在美國田納西州gatlinburg召開的“生物學(xué)中的信息理論”討論會上首次被提出的[1],由美國學(xué)者lim在1991年發(fā)表的文章中首次使用。生物信息學(xué)自產(chǎn)生以來,大致經(jīng)歷了前基因組時代、基因組時代和后基因組時代三個發(fā)展階段[2]。2003年4月14日,美國人類基因組研究項目首席科學(xué)家collins f博士在華盛頓隆重宣布人類基因組計劃(human genome project,hgp)的所有目標(biāo)全部實現(xiàn)[3]。這標(biāo)志著后基因組時代(post genome era,pge)的來臨,是生命科學(xué)史中又一個里程碑。生物信息學(xué)作為21世紀(jì)生物技術(shù)的核心,已經(jīng)成為現(xiàn)代生命科學(xué)研究中重要的組成部分。研究基因、蛋白質(zhì)和生命,其研究成果必將深刻地影響農(nóng)業(yè)。本文重點闡述生物信息學(xué)在農(nóng)業(yè)模式植物、種質(zhì)資源優(yōu)化、農(nóng)藥的設(shè)計開發(fā)、作物遺傳育種、生態(tài)環(huán)境改善等方面的最新研究進(jìn)展。
1.生物信息學(xué)在農(nóng)業(yè)模式植物研究領(lǐng)域中的應(yīng)用
1997年5月美國啟動國家植物基因組計劃(npgi),旨在繪出包括玉米、大豆、小麥、大麥、高粱、水稻、棉花、西紅柿和松樹等十多種具有經(jīng)濟價值的關(guān)鍵植物的基因圖譜。國家植物基因組計劃是與人類基因組工程(hgp)并行的龐大工程[4]。近年來,通過各國科學(xué)家的通力合作,植物基因組研究取得了重大進(jìn)展,擬南芥、水稻等模式植物已完成了全基因組測序。人們可以使用生物信息學(xué)的方法系統(tǒng)地研究這些重要農(nóng)作物的基因表達(dá)、蛋白質(zhì)互作、蛋白質(zhì)和核酸的定位、代謝物及其調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)等,從而從分子水平上了解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能[5]。目前已經(jīng)建立的農(nóng)作物生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫研究平臺有植物轉(zhuǎn)錄本(ta)集合數(shù)據(jù)庫tigr、植物核酸序列數(shù)據(jù)庫plantgdb、研究玉米遺傳學(xué)和基因組學(xué)的mazegdb數(shù)據(jù)庫、研究草類和水稻的gramene數(shù)據(jù)庫、研究馬鈴薯的pomamo數(shù)據(jù)庫,等等。
2.生物信息學(xué)在種質(zhì)資源保存研究領(lǐng)域中的應(yīng)用
種質(zhì)資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要資源,它包括許多農(nóng)藝性狀(如抗病、產(chǎn)量、品質(zhì)、環(huán)境適應(yīng)性基因等)的等位基因。植物種質(zhì)資源庫是指以植物種質(zhì)資源為保護對象的保存設(shè)施。至1996年,全世界已建成了1300余座植物種質(zhì)資源庫,在我國也已建成30多座作物種質(zhì)資源庫。種質(zhì)入庫保存類型也從單一的種子形式,發(fā)展到營養(yǎng)器官、細(xì)胞和組織,甚至dna片段等多種形式。保護的物種也從有性繁殖植物擴展到無性繁殖植物及頑拗型種子植物等[6]。近年來,人們越來越多地應(yīng)用各種分子標(biāo)記來鑒定種質(zhì)資源。例如微衛(wèi)星、aflp、ssap、rbip和snp等。由于對種質(zhì)資源進(jìn)行分子標(biāo)記產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù),因此需要建立生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫和采用分析工具來實現(xiàn)對這些數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計和計算機分析等[7]。
3.生物信息學(xué)在農(nóng)藥設(shè)計開發(fā)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的藥物研制主要是從大量的天然產(chǎn)物、合成化合物,以及礦物中進(jìn)行篩選,得到一個可供臨床使用的藥物要耗費大量的時間與金錢。生物信息學(xué)在藥物研發(fā)中的意義在于找到病理過程中關(guān)鍵性的分子靶標(biāo)、闡明其結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系,從而指導(dǎo)設(shè)計能激活或阻斷生物大分子發(fā)揮其生物功能的治療性藥物,使藥物研發(fā)之路從過去的偶然和盲目中找到正確的研發(fā)方向。生物信息學(xué)為藥物研發(fā)提供了新的手段[8,9],導(dǎo)致了藥物研發(fā)模式的改變[10]。目前,生物信息學(xué)促進(jìn)農(nóng)藥研制已有許多成功的例子。itzstein等設(shè)計出兩種具有與唾液酸酶結(jié)合化合物:4-氨基-neu5ac2en和4-胍基-neu5ac2en。其中,后者是前者與唾液酸酶的結(jié)合活性的250倍[11]。目前,這兩種新藥已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗階段。tang sy等學(xué)者研制出新一代抗aids藥物saquinavir[12]。pungpo等已經(jīng)設(shè)計出幾種新型高效的抗hiv-1型藥物[13]。楊華錚等人設(shè)計合成了十多類數(shù)百個除草化合物,經(jīng)生物活性測定,部分化合物的活性已超過商品化光合作用抑制劑的水平[14]。
現(xiàn)代農(nóng)藥的研發(fā)已離不開生物信息技術(shù)的參與,隨著生物信息學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步完善和發(fā)展,將會大大降低藥物研發(fā)的成本,提高研發(fā)的質(zhì)量和效率。
4.生物學(xué)信息學(xué)在作物遺傳育種研究領(lǐng)域中的應(yīng)用
隨著主要農(nóng)作物遺傳圖譜精確度的提高,以及特定性狀相關(guān)分子基礎(chǔ)的進(jìn)一步闡明,人們可以利用生物信息學(xué)的方法,先從模式生物中尋找可能的相關(guān)基因,然后在作物中找到相應(yīng)的基因及其位點。農(nóng)作物的遺
傳學(xué)和分子生物學(xué)的研究積累了大量的基因序列、分子標(biāo)記、圖譜和功能方面的數(shù)據(jù),可通過建立生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫來整合這些數(shù)據(jù),從而比較和分析來自不同基因組的基因序列、功能和遺傳圖譜位置[15]。在此基礎(chǔ)上,育種學(xué)家就可以應(yīng)用計算機模型來提出預(yù)測假設(shè),從多種復(fù)雜的等位基因組合中建立自己所需要的表型,然后從大量遺傳標(biāo)記中篩選到理想的組合,從而培育出新的優(yōu)良農(nóng)作物品種。
5.生物信息學(xué)在生態(tài)環(huán)境平衡研究領(lǐng)域中的應(yīng)用
在生態(tài)系統(tǒng)中,基因流從根本上影響能量流和物質(zhì)流的循環(huán)和運轉(zhuǎn),是生態(tài)平衡穩(wěn)定的根本因素。生物信息學(xué)在環(huán)境領(lǐng)域主要應(yīng)用在控制環(huán)境污染方面,主要通過數(shù)學(xué)與計算機的運用構(gòu)建遺傳工程特效菌株,以降解目標(biāo)基因及其目標(biāo)污染物為切入點,通過降解污染物的分子遺傳物質(zhì)核酸 dna,以及生物大分子蛋白質(zhì)酶,達(dá)到催化目標(biāo)污染物的降解,從而維護空氣[16]、水源、土地等生態(tài)環(huán)境的安全。
美國農(nóng)業(yè)研究中心(ars) 的農(nóng)藥特性信息數(shù)據(jù)庫(ppd) 提供 334 種正在廣泛使用的殺蟲劑信息,涉及它們在環(huán)境中轉(zhuǎn)運和降解途徑的16種最重要的物化特性。日本豐橋技術(shù)大學(xué)(toyohashi university of technology) 多環(huán)芳烴危險性有機污染物的物化特性、色譜、紫外光譜的譜線圖。美國環(huán)保局綜合風(fēng)險信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(iris) 涉及 600種化學(xué)污染物,列出了污染物的毒性與風(fēng)險評價參數(shù),以及分子遺傳毒性參數(shù)[17]。除此之外,生物信息學(xué)在生物防治[18]中也起到了重要的作用。網(wǎng)絡(luò)的普及,情報、信息等學(xué)科的資源共享,勢必會創(chuàng)造出一個環(huán)境微生物技術(shù)信息的高速發(fā)展趨勢。
6.生物信息學(xué)在食品安全研究領(lǐng)域中的應(yīng)用
食品在加工制作和存儲過程中各種細(xì)菌數(shù)量發(fā)生變化,傳統(tǒng)檢測方法是進(jìn)行生化鑒定,但所需時間較長,不能滿足檢驗檢疫部門的要求,運用生物信息學(xué)方法獲得各種致病菌的核酸序列,并對這些序列進(jìn)行比對,篩選出用于檢測的引物和探針,進(jìn)而運用pcr法[19]、rt-pcr法、熒光rt-pcr法、多重pcr[20]和多重?zé)晒舛縫cr等技術(shù),可快速準(zhǔn)確地檢測出細(xì)菌及病毒。此外,對電阻抗、放射測量、elisa法、生物傳感器、基因芯片等[21-25]技術(shù)也是未來食品病毒檢測的發(fā)展方向。
轉(zhuǎn)基因食品檢測是通過設(shè)計特異性的引物對食品樣品的dna提取物進(jìn)行擴增,從而判斷樣品中是否含有外源性基因片段[26]。通過對轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫信息的及時更新,可準(zhǔn)確了解各國新出現(xiàn)和新批準(zhǔn)的轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品,便于查找其插入的外源基因片段,以便及時對檢驗方法進(jìn)行修改。目前由于某些通過食品傳播的病毒具有變異特性,以及檢測方法的不完善等因素影響,生物信息學(xué)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用還比較有限,但隨著食品安全檢測數(shù)據(jù)庫的不斷完善,相信相關(guān)的生物信息學(xué)技術(shù)將在食品領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。 生物信息學(xué)廣泛用于農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的各個領(lǐng)域,但是僅有信息資源是不夠的,選出符合自己需求的生物信息就需要情報部門,以及信息中介服務(wù)機構(gòu)提供相關(guān)服務(wù),通過出版物、信息共享平臺、數(shù)字圖書館、電子論壇等信息媒介的幫助,科研工作者可快速有效地找到符合需要的信息。目前我國生物信息學(xué)發(fā)展還很不均衡,與國際前沿有一定差距,這需要從事信息和科研的工作者們不斷交流,使得生物信息學(xué)能夠更好地為我國農(nóng)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展發(fā)揮作用。
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篇10
[關(guān)鍵詞] 醫(yī)學(xué);實驗室;搬遷
[中圖分類號]G482 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] B[文章編號] 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
近年來,隨著國內(nèi)大多數(shù)醫(yī)科院校對醫(yī)學(xué)教學(xué)實驗建設(shè)模式改革的進(jìn)行,基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實驗室建設(shè)得到了前所未有的提高,教學(xué)環(huán)境、實驗條件和實驗手段都得到了全面的改造與改善,提高了醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)水平,在一定程度上也滿足了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育發(fā)展的需要[1]。然而,在對實驗室進(jìn)行規(guī)范建設(shè)與協(xié)調(diào)運行的過程中,許多院校的實驗室都會面臨基礎(chǔ)設(shè)施條件的改善以及不同實驗室實驗場地、設(shè)施的重組等問題[2],從而會不可避免的需要進(jìn)行實驗室的移交與搬遷,由于醫(yī)學(xué)院校實驗室的特殊性,如何實現(xiàn)實驗室安全高效的搬遷,同時又不妨礙正常教學(xué)工作的完成,這里本文將結(jié)合實際工作情況及體會就此問題進(jìn)行分析。
1 實驗室搬遷中面臨的問題
1.1 儀器種類多,精密度高
本所的實驗室包括生物化學(xué)和分子生物學(xué)教研室兩個部分,分別擁有獨自專用的教學(xué)實驗室,以及附屬的教學(xué)實驗準(zhǔn)備室和儲藏室,包括了PCR儀,DNA合成儀、測序儀、基因芯片打印儀和掃描儀等各項完成分子生物實驗的儀器,以及學(xué)生所用的各種生物化學(xué)教學(xué)儀器,如電泳儀、離心機、微量加樣器等,因此在從我所實驗室搬遷到新實驗樓的過程中,需要小心謹(jǐn)慎的對實驗儀器進(jìn)行搬運,并且由于實驗儀器數(shù)量多,也容易發(fā)生不同用途的實驗儀器錯搬導(dǎo)致需要進(jìn)行二次搬運的問題。
1.2 實驗室搬運人員匱乏
由于實驗室許多老師承擔(dān)著理論和實驗教學(xué)任務(wù),而搬運任務(wù)重、要求高,因此搬運過程中需要請相關(guān)的搬運工人來實施具體工作,但是搬運工人并不了解所搬運儀器的特性,同時一些實驗儀器在搬運中有特殊要求,不同于一般的物品搬運,從而增加了搬運困難,因此容易出現(xiàn)儀器在搬運過程中的無謂消耗和損傷。
1.3 生物試劑搬運的特殊性
由于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的學(xué)科性質(zhì),生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室擁有不同種類的化學(xué)試劑與生物試劑,其中的部分試劑是在低溫環(huán)境下放置并保存的,這些試劑在搬運過程中將無法繼續(xù)保存于低溫環(huán)境,從而非常容易出現(xiàn)試劑的失效等各種問題,此外某些試劑具有腐蝕性,因此也需要提醒搬運工人在搬運過程中輕拿輕放,小心操作。同時,試劑的搬運并非只是簡單的搬運,在到達(dá)新的實驗樓后,需要立刻將其放置到相應(yīng)的環(huán)境中去,這在一定程度上也增加了搬運的困難。
1.4 搬運時間長,安全問題易忽視
由于醫(yī)學(xué)實驗室搬運的特殊性,搬運過程時間長,人員來往復(fù)雜,如果缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃與指揮,分散進(jìn)行搬運,很容易出現(xiàn)混亂的局面,如各種物品隨處丟放,會導(dǎo)致個人物品與科室資料的丟失,造成不必要的損失,并嚴(yán)重影響科室工作重新步入正軌。
2 對策
2.1 整體規(guī)劃,協(xié)調(diào)配合
在本實驗室搬遷過程中,科室領(lǐng)導(dǎo)相當(dāng)?shù)闹匾暎才艑H素?fù)責(zé),同時學(xué)校也配備了相應(yīng)經(jīng)費,來保證搬運工作的順利進(jìn)行。對具體的任務(wù),在搬運之前開會進(jìn)行了人員的分工,保證每臺大型儀器有相應(yīng)的人員負(fù)責(zé),在搬運過程中監(jiān)督搬運工人的工作,同時對部分儀器在搬運前聯(lián)系保險公司進(jìn)行了投保,以防萬一。在到達(dá)新的實驗室后,由于在搬運過程中儀器承受了不同程度的顛簸,部分儀器還需要重新安裝,因此相關(guān)負(fù)責(zé)的人員要盡快與儀器公司進(jìn)行聯(lián)系,盡早讓工程師來對儀器進(jìn)行調(diào)試與安裝,從而保證實驗室工作能夠盡快步入正軌。
2.2 科學(xué)、有秩序的搬運
由于實驗室儀器、試劑種類復(fù)雜,加上許多資料和個人物品,因此需要有秩序的對其進(jìn)行合理的搬運。本科室經(jīng)討論決定首先搬運完整的大型儀器,例如DNA合成儀、測序儀等,然后是試劑存放所需要的冰箱、離心機等。為了保證搬運的順利進(jìn)行,在每臺儀器上貼上標(biāo)簽,寫明所搬運到的實驗房,以防出現(xiàn)搬運工人錯放的事情發(fā)生。實驗所用的生物試劑和配制的一些化學(xué)試劑最后搬運,到新的實驗室后直接放置到相應(yīng)位置。在科室儀器和試劑搬運后,對個人物品進(jìn)行整理,由搬運車輛一次性搬運至新的實驗室,然后個人負(fù)責(zé)本人物品與資料的放置,爭取在整個搬運過程中,做到只見包裝好的紙箱,而沒有紙張與書籍隨處亂丟的現(xiàn)象。
3 體會
醫(yī)學(xué)實驗室是科學(xué)研究的重要支撐條件,是開展學(xué)術(shù)交流與人才培養(yǎng)的基地,在現(xiàn)代生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)的發(fā)展趨勢下,實驗室已成為提高醫(yī)學(xué)教育質(zhì)量的重要條件[3]。在目前許多院校改建、改善實驗室基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中,不可避免會對實驗室進(jìn)行短暫或是整體長期的搬遷,而實驗室搬遷是一件非常復(fù)雜的工作,加上醫(yī)學(xué)院校實驗室的特殊性,更增加了搬遷的困難,容易在搬運過程出現(xiàn)問題與差錯。因此對此工作需要給予足夠的重視,對其面臨的問題與困難予以科學(xué)的認(rèn)識,通過多方面協(xié)調(diào)配合,團結(jié)整個科室的人員,使實驗室搬遷能夠順利、安全、有秩序的進(jìn)行;同時在搬運過程中,不能忽視生化試劑的環(huán)境安全問題,必要的話,請相關(guān)專業(yè)人員例如防疫站和各級防疫所的同事來指導(dǎo)試劑的轉(zhuǎn)運,杜絕在搬運過程中出現(xiàn)有害試劑外泄等問題[4]。爭取利用最短的時間,來有效的完成實驗室的搬遷,使工作人員盡快投入到新的工作環(huán)境中,順利開展工作。
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