導語：如何才能寫好一篇分子生物學發(fā)展趨勢，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：分子生物學；醫(yī)學檢驗；蛋白質

20世紀80年代中期，分子生物學技術進入人類的生活，自此之后，分子生物學的發(fā)展取得了突飛猛進的成果，已經逐步成為醫(yī)學領域不可或缺的診療手段之一[1]。分子生物學技術作為檢驗醫(yī)學的最新方法，已被檢驗學科的各領域所應用，近年來，分子基因芯片技術、分子蛋白組分析技術等技術都為檢驗學科提供了新的發(fā)展思路，為此，筆者根據(jù)自己的一些臨床經驗，從與檢驗醫(yī)學相關的技術與發(fā)展進行簡單的分析介紹：

1、聚合酶鏈式反應（PCR）的應用

PCR是一種體外酶促合成特異DN段的方法，是分子生物學中最常用的技術?；虻目寺　⒎蛛x和核苷酸序列分析等都用到PCR技術，也可以應用與突變體和重組體的構建以及基因表達調控的研究，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，使目的DNA得以迅速擴增。傳統(tǒng)的操作技術與這些衍生出的新PCR技術（定時定量PCR、原位PCR技術等）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用

現(xiàn)代檢驗醫(yī)學中，分子生物傳感器被廣泛應用于臨床，成為了臨床診斷和病情分析的重要依據(jù)，其應用的主要范圍在體液微量蛋白、小分子有機物等多種物質的檢測。分子生物傳感器的工作原理是利用如酶、蛋白質、DNA、抗體、抗原、生物膜、微生物、細胞等生物物質作為識別元件固定在轉化器上，當待測物與生物識別元件發(fā)生特異性反應后，將生化反應轉通過轉化器將所產生的反應結果轉變成可定量的物理、化學信號等，從而進行生命物質和化學物質檢測和監(jiān)控[2]。這樣一來我們可以設想如果分子生物傳感器能夠在體內實施監(jiān)控，那么對于患者來說是個很大的福音。

3、分子生物芯片技術的應用

隨著醫(yī)學科學技術的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的醫(yī)學檢驗技術顯然已經不能跟上生物學的腳步，對于臨床上更微量、更迅速的檢驗要求已經滿足不了。生物芯片技術把傳統(tǒng)醫(yī)學檢驗技術的復雜、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，實現(xiàn)對細胞、蛋白質、基因及其它生物組分的檢測。這一技術是通過不同的探針陣列和特定的分析方法，使其應用更加廣泛和有價值，如基因表達譜測定、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)學科學及醫(yī)學診斷學的發(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、分子生物納米技術的應用

分子納米技術的發(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)。納米技術可以探測機體內化學或生物化學成分的變化，適時地釋放藥物和人體所需的微量物質，及時消滅侵入人體的細菌和病毒，修復畸形的基因，扼殺萌芽的癌細胞。近來有學者將抗體連接的納米磁性微球與高效率、快速的化學發(fā)光免疫測定技術相結合的自動檢測系統(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、分子蛋白質組學的應用

人類基因組的測序成功為蛋白組學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。體外基因擴增技術除PCR以外，還衍生出LCR，鏈置換擴增系統(tǒng)（SDA），轉錄擴增系統(tǒng)（TAS），自限序列擴增系統(tǒng)（3SR）等技術也將由科研逐步進入臨床領域[5，6]。所以說現(xiàn)代醫(yī)學分子生物技術的前景是美好的，各種新技術的應用也在不斷涌現(xiàn)，并且成熟的運用到臨床醫(yī)學檢驗中。

參考文獻：

[1]王海英.分子生物學技術在醫(yī)學檢驗中的應用發(fā)展[J].當代醫(yī)學，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]李向軍，鄭娜，侯書榮，等.磁性納米粒子在生物傳感器中的應用[A].中國化學會第十四屆有機分析及生物分析學術研討會會議論文摘要集，2007，10-01

篇2

關鍵詞：分子生物學實驗；工科院校；教學

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）07-0189-02

分子生物學是研究核酸、蛋白質等所有大分子的形態(tài)、結構特征及其重要性、規(guī)律性和相互關系的科學。隨著分子生物學新理論和技術的大量出現(xiàn)，其應用已滲透到生命科學的各個領域，不再是神秘、難以操作的實驗技術，而成為生命科學相關教學和科研過程中的一項基礎技術。例如，許多本科課程教學中以及畢業(yè)論文實驗過程中都涉及分子生物學技術，同時，工業(yè)上進行菌株選育工作，也多采用了分子生物學技術，并已形成了一種發(fā)展趨勢。因此，開設本科分子生物學實驗課程，讓學生掌握基礎分子生物學操作，培養(yǎng)學生分析問題和解決實際問題的能力，可促使學生在畢業(yè)論文環(huán)節(jié)快速開展實驗并獲得結果，對于完成本科階段學習具有重要作用，也為學生在畢業(yè)后快速投入和開展有關的科研和實際生產工作打下堅實的基礎。

工科院校的培養(yǎng)目標就是為社會和工程應用培養(yǎng)工程師，培養(yǎng)具有堅實的基礎知識和較強應用能力的人才。針對這一培養(yǎng)目標并結合發(fā)酵工程學科專業(yè)特色，在實際教學中不但要讓學生充分理解實驗的原理，對其實驗操作的技術能力也提出較高的要求，同時還需要培養(yǎng)學生分析和解決實際應用問題的能力，以應用于未來科研和生產工作中。本文結合實際教學經歷，淺談對工科學校分子生物學實驗課教學改革的探索。

一、改進教學組織方式，提高教學效率

（一）培養(yǎng)學生自學能力，提高課堂效率

在以往的實驗課上，學生等、靠、要的思想嚴重泛濫，一切都等著老師傳授，一旦離開老師就不知所措，不能形成良好的自學能力。針對這一問題，并根據(jù)分子生物學實驗的特點，我們將實驗集中安排在一段時間內完成。制定了詳細的時間表，并注明每天實驗的操作內容，讓學生充分了解每節(jié)課要進行的內容，形成連貫的思路。同時，將詳細的講義提前發(fā)給學生，督促學生進行充分的預習，查閱有關文獻資料，了解最新研究進展。在課堂上通過提問和分析式的講解讓學生理解每步操作的原理和目的。這樣可激發(fā)學生的研究興趣，不僅知道應該怎樣去操作實驗，還可以達到知其所以然的目的。對于不理解的知識，也可以在課堂上詢問老師，問題的解決可以激發(fā)學生的興趣，變被動學習為主動學習，形成良性循環(huán)，這不僅可提高課堂效率，還有助于培養(yǎng)學生形成良好的學習習慣。在課程完成后，有興趣的同學還可在課余時間加入研究室的課題研究中，鞏固實驗操作能力，讓抽象的理論變?yōu)榭梢姷氖挛铮囵B(yǎng)學生的科研精神，豐富學生的課余生活，尤其是對于參加各種本科生科技競賽活動的同學有極大的幫助，同時也可輔助研究生的研究，減輕研究生的工作負擔。

（二）對必要操作進行演示

由于多數(shù)同學完全沒有接觸過分子生物學實驗，實驗的操作步驟又較為煩瑣，難免操作失誤，使后續(xù)實驗受阻。而上課的時間有限，幾乎沒有重復操作的可能性。因此，需要對必要的操作步驟進行演示，讓學生由抽象的想象轉變?yōu)榫唧w認識，減少了學生實驗操作出錯的概率。

（三）盡量增加每位同學的操作機會

由于分子生物學實驗試劑通常較昂貴，以往實驗常以小組為單位進行，不能充分鍛煉學生的動手能力，也為那些有偷懶思想的同學提供了置身于實驗之外的機會。我們在實驗條件容許的情況下，盡量增加每個同學的動手機會，將以小組為單位進行的實驗改為每人一次的實驗。例如，讓每個同學都進行PCR操作，并親自將自己擴增的PCR產物加入瓊脂糖凝膠中，使他們能夠充分體會到分子生物學實驗操作是微量的，需要準、穩(wěn)。然后，從瓊脂糖凝膠電泳中確定擴增出目的DN段的PCR樣品，用以進行下一步實驗。這樣，不但可以提高同學參與實驗的熱情和興趣，而且可以避免以小組為單位實驗時操作失敗導致后續(xù)實驗受影響的現(xiàn)象。

二、改進課堂講授方式，培養(yǎng)工科學生分析和解決問題能力

（一）培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力

分子生物學是一項精巧的技術，其發(fā)展速度快，大量新技術不斷涌現(xiàn)，而課堂上時間有限，僅能實踐學習一些基礎的分子生物學實驗技術。在這有限的過程中，讓學生形成分析問題和解決問題的能力，以應用于未來的科研或者生產過程中，這對于學生的發(fā)展更有長足發(fā)展意義。分子生物學實驗操作需要“心靈手巧”?！靶撵`手巧”則可一次操作成功，否則多次重復操作仍不能獲得理想結果。所謂“心靈”是指學生需要充分理解實驗原理，掌握操作注意事項。例如，讓學生懂得分子生物學操作要注意避免環(huán)境以及人所攜帶的酶類對操作對象（如DNA、RNA）的降解作用；同時，實驗過程中用到的試劑極為微量，多一點、少一點可能就導致成倍數(shù)的誤差。這不僅可避免他們課堂上實驗的失敗，在未來進行其他實驗時還可以事先設想出操作的注意事項，形成分析問題的習慣和能力。即使在不能獲得理想實驗結果時，引導其分析實驗操作過程失誤的原因，提出改進的辦法，可培養(yǎng)他們獨立思考和解決問題的能力。這正可達到“授人以魚，不如授人以漁”的效果。所謂“手巧”則要求學生有較高的動手能力。我們將操作要領總結成口訣的形式，并對口訣進行詳細的解釋。例如，在進行感受態(tài)細胞制備的實驗中，用“冷”、“輕”兩個字概括其操作的要領，也就是所有操作盡量在冰上進行，并輕柔操作防止這種處于脆弱狀態(tài)的細胞破碎，以充分保證細胞的活性。這樣既容易讓學生理解，又方便他們記憶。此外，第一次操作過程難免出現(xiàn)各種問題，鼓勵學生多加練習，熟能生巧，在實踐中掌握真知。這對于培養(yǎng)同學的耐心和毅力，在未來勝任更為復雜的工作同樣重要。

（二）培養(yǎng)學生具有“量”的工程概念

工科學校有為企業(yè)提供工程人才的義務。工業(yè)上追求高產量、高轉化率、高生產速率，利用分子生物學改造生物體，也是為了追求這三高。因此，我們在教學過程中應為學生灌輸“量”的概念。例如，讓學生懂得所獲得的重組酶，酶活越高越有應用價值，而所應用的底物價格越低越有利于工業(yè)應用。此外，讓同學懂得生命體是復雜的，在不同環(huán)境下表現(xiàn)出的性能也不一樣，經過實驗摸索可獲得一個最優(yōu)的實驗條件，從而將產量提高。進一步通過提問和布置課后思考題的方式，引導學生利用已學知識并通過查閱文獻，設計、改進實驗方案，展望未來可進行研究的方向，這也有助于學生在未來快速適應企業(yè)科研、生產等工作。

三、改進考核機制，綜合評價學習效果

以往教學多以實驗報告形式進行實驗課的考核，但往往發(fā)現(xiàn)多份同一版本的實驗報告。這些抄襲別人實驗報告的同學顯然不能完全掌握實驗內容。另一方面，有的同學實驗報告寫的非常仔細、全面，但實驗操作過程并不理想。因此，僅憑實驗報告的質量不能夠綜合評價同學對實驗的掌握程度。

針對上述問題，我們對實驗考核機制進行了改進，增加以下考核方式：首先，在課堂上進行提問，考察學生的預習情況和對以往知識的掌握情況，并進行評分。其次，實驗過程中為每個學生對操作注意事項的理解程度、操作的熟練程度以及獲得結果的好壞程度進行評分，避免了不動手、靠同組同學做實驗的現(xiàn)象，提高了學生實驗的積極性。再次，對實驗報告中實驗數(shù)據(jù)處理、分析清晰以及對思考題討論詳盡、有創(chuàng)新思路的同學給予加分。促使學生通過查閱資料解決問題，增強其學習主動性和分析問題的能力，也可減少實驗報告抄襲的現(xiàn)象。

總之，通過分子生物學實驗的教學過程，引導、鼓勵學生通過網絡資源、圖書館資源進行擴展學習，促進學生開闊思路，形成創(chuàng)新性思維，形成連貫、有序的研究思路。同時，引導學生形成產量意識和工業(yè)化的思維方式，對其今后在科研和工程領域的發(fā)展都有幫助。

參考文獻：

[1]李小潔，唐Z，童淑芬.本科生分子生物學實驗教改中存在的問題及對策[J].科技信息，2011，（9）：188.

[2]何華綱，朱姍穎，王勇，段玉清.生物技術專業(yè)分子生物學實驗教學改革初探[J].中國校外教育，2011，（10）.

[3]陳啟龍，楊和建.分子生物學實驗教學的探討[J].黃山學院學報，2009，（3）：136-138.

[4]楊海靈.分子生物學實驗教學改革的探索與實踐[J].成都大學學報（教育科學版），2008，（4）：70-71.

[5]高利臣，肖璐，馮濤.分子生物學實驗教學改革的幾點思考[J].實驗室研究與探索，2010，（4）：99-102.

[6]田生禮，宋國麗，李輝，張建華.分子生物學實驗教學模式的多樣性探索[J].教育教學論壇，2011，（15）：221-222.

[7]陳佩林.分子生物學實驗教學內容及技術研究[J].畜牧與飼料科學，2011，（2）：38.

[8]張淑平，李英姿，張榮慶.分子生物學實驗課教學實踐與體會[J].中國大學教學，2006，（1）：49-50.

[9]吳燕，楊毅，楊艷燕，王萬賢.從生物學實驗教學看學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索，2005，（02）.

篇3

關鍵詞：環(huán)境監(jiān)測 微生物 檢測 應用

中圖分類號： X324 文獻標識碼： A

1 前言

隨著近些年環(huán)境問題的不斷凸顯，國家和民眾對環(huán)境問題愈發(fā)重視，環(huán)境問題和人民生產生活息息相關，保護環(huán)境刻不容緩，要做到經濟發(fā)展不以犧牲環(huán)境為代價，保證經濟發(fā)展和自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一，確保民眾的切身利益。而環(huán)境監(jiān)測技術的完善，為環(huán)境保護提供了可靠的依據(jù)，了解其發(fā)展應用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢有著巨大的現(xiàn)實意義。微生物對環(huán)境污染或環(huán)境變化極為敏感，利用微生物檢測技術對微生物進行檢測，能有效的通過微生物信息掌握環(huán)境狀況，從生物學角度監(jiān)測和評估環(huán)境質量，并且還能反映出環(huán)境污染的歷史情況，能有效彌補物理、化學檢測的不足，在環(huán)境監(jiān)測中有著得天獨厚的優(yōu)勢。

2 微生物檢測技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用

2.1傳統(tǒng)的微生物檢測技術

微生物群落監(jiān)測是一種較為經濟、快速、有效的微生物檢測方法，被廣泛應用于各種廢水、土壤、空氣監(jiān)測中。由于環(huán)境污染物的含量會隨著時間變化而變化，會隨著其它環(huán)境條件的變化而且變化，因此對一定區(qū)域內的微生物群落進行監(jiān)測，能更好的將一定時間范圍內環(huán)境污染的變化情況、環(huán)境污染歷史情況更好的描述出來。傳統(tǒng)的微生物檢測技術，通過對大腸菌群、發(fā)光細菌、藻類、致突變微生物等微生物群落的群落生態(tài)、個體生態(tài)、毒性、致突變性、生理、生化指標進行測定，來間接判斷環(huán)境污染程度。在水質監(jiān)測中，我國以一升水中含有的大腸菌群數(shù)作為是否衛(wèi)生的標準，稱為大腸菌群指數(shù)，大腸菌群的測定采用多管發(fā)酵法或濾膜法。發(fā)光細菌則常用來檢測水質毒性，利用靈敏的光電測量系統(tǒng)測定毒物對發(fā)光細菌發(fā)光強度的影響，根據(jù)發(fā)光細菌發(fā)光強度的變化判斷毒物毒性的大小。藻類通常用于監(jiān)測判定水體污染程度，通過分析水生藻類的種類和數(shù)量組成，或研究它們的生理、生化反應和對毒物的積累特點，可以相當準確地判定水體的污染性質和程度。鼠傷寒沙門氏菌、大腸埃希氏菌、枯草桿菌、脈胞菌、釀酒酵母、構巢曲霉等則常用于環(huán)境污染物致突變性監(jiān)測，測試結果不僅可反映污染物的致突變性、而且可推測它的潛在致癌性。隨著技術的發(fā)展，傳統(tǒng)細菌法將會和電子技術以及光電技術、生物傳感器技術、細胞固定化技術以及計算機技術緊密結合，逐步發(fā)展為在線監(jiān)測系統(tǒng)，為環(huán)境提供更加快速有效的測試手段。

2.2現(xiàn)代生物檢測技術

2.2.1聚合酶鏈式反應技術

聚合酶鏈式反應技術（PCR）是現(xiàn)代分子生物學的基礎實驗工具，是在體外合成特異性 DN段的方法，可以快速擴增目的基因 DNA 或RN段，是對基因克隆、分子雜交和序列分析等分子生物學方法的豐富和發(fā)展，在生物學研究領域已應用成熟，并衍生出諸多不同種類，如逆轉錄、定量、多重、競爭、巢式、嵌套等。PCR技術適用于檢測不能培養(yǎng)的微生物，已逐漸取代了傳統(tǒng)的分離培養(yǎng)法，用于土壤、水樣、沉積物等環(huán)境標本的檢測，具有快速、操作簡便、特異性強、靈敏度高等特點，極大提高監(jiān)測效率。目前在環(huán)境監(jiān)測中的應用主要有以下幾個方面：環(huán)境中的病源微生物的檢測；進入自然環(huán)境中的基因工程菌的檢測；環(huán)境微生物基因克隆中PCR技術的應用等。PCR技術的應用提高了環(huán)境微生物檢測技術的局限性及檢測速度，克服了傳統(tǒng)培養(yǎng)法的種種缺陷，并且可以克隆傳統(tǒng)方法無法人工培養(yǎng)的重要微生物的基因，同電泳、熒光及其它分子生物學技術配合使用，該技術的應用將進一步擴大。

2.2.2生物酶技術

生物酶技術常用的有生物酶抑制技術和生物酶免疫技術。生物酶抑制技術是利用環(huán)境污染物，如農藥、重金屬等在體外對特定酶具有抑制作用的原理，加入該酶催化的底物( 顯色劑 )，顯色劑是否顯色以及顯色程度反映了酶是否受抑制以及抑制的程度，以此來監(jiān)測環(huán)境污染物是否存在以及含量的多少。生物酶免疫是將免疫技術與現(xiàn)代測試手段相結合，把抗原抗體的免疫反應和酶的高效催化作用原理有機地結合起來的一種超微量的測定技術，并可以定量檢測，常用的方法主要包括雙抗體夾心法、競爭法、間接法等，其核心技術是抗原抗體的特異性反應，酶結合于相應抗原或抗體后，加入的底物會有顏色反應，采用現(xiàn)代光學分析儀器對受檢樣品中的酶標免疫反應的試驗結果進行光度測定。生物酶技術具有簡單、快速、穩(wěn)定、靈敏、特異、高通量等特點，因此被廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測等領域。

2.2.3生物傳感器

生物傳感器是基于生物反應進行檢測的一類分析系統(tǒng)，以酶、微生物、抗原或抗體等具有生物活性和固定化的生物學元件作為功能性識別元件，由信號轉換元件將外界對其理化性質的影響轉化成電信號，并通過信號放大裝置放大，而實現(xiàn)對待測物質的定量測定。根據(jù)生物分子識別的原理，可分為: 免疫化學傳感器、酶傳感器、微生物傳感器、組織傳感器、細胞傳感器、DNA傳感器等。生物傳感器與傳統(tǒng)的分析方法相比具有很多優(yōu)點: 體積小，可以實現(xiàn)在線連續(xù)監(jiān)測；反應快，可以反復多次使用；成本低，便于推廣普及；樣品用量少，一般不需要樣品的預處理，一般不需加入其他試劑。這些生物傳感器的開發(fā)和應用不僅克服了傳統(tǒng)檢測方法繁瑣、準確性差、不能及時反映水質狀況的缺點，還為自動連續(xù)監(jiān)測、污水處理設施連續(xù)在線檢測提供了可能，因而為環(huán)境監(jiān)測自動化打下了基礎。

2.2.4生物芯片技術

生物芯片技術是根據(jù)分子間特異性相互作用的原理，將生命科學研究中不連續(xù)的樣品檢測、分析過程集成于硅芯片或玻璃芯片表面的微型生物化學分析系統(tǒng)，實現(xiàn)檢測的連續(xù)化、集成化、微型化，其原理是采用光導原位合成或微量點樣等方法，將大量的核酸片段多肽分子組織切片細胞等生物樣品有序地固化于支持物的表面，組成密集二維分子排列，然后與標記好的待測生物樣品中靶分子雜交，通過儀器對雜交信號的強度進行定性和定量分析。生物芯片具特異性好、高通量、自動化、平行性好、簡便快速、無污染、所需樣品和試劑少等諸多優(yōu)點，在進行大批量篩選環(huán)境樣品和對其進行分型研究中有廣泛應用，已成功應用到環(huán)境監(jiān)測中的病原細菌瞬時檢測、細菌基因表達水平測量、菌種鑒定、水質控制等方面。

3 微生物檢測技術和傳統(tǒng)監(jiān)測方法的對比

傳統(tǒng)的化學、物理檢測方法大多集中針對環(huán)境污染物的性質、來源、含量、分布狀態(tài)等進行檢測，所需儀器和設備通常較為復雜，并且部分檢測方法存在缺陷，如重量法在環(huán)境污染物濃度較低時會產生較大誤差，容量法雖然操作方法但靈敏度不高，光學分析法多適用于水和液體試樣的分析，在實際應用中，這些方法存在不少不足和缺陷，無法較全面的把握環(huán)境污染數(shù)據(jù)。

微生物監(jiān)測技術是環(huán)境監(jiān)測研究的新方向，針對微生物對環(huán)境污染或環(huán)境變化的反應進行監(jiān)測，所需儀器設備相對物理、化學檢測更易操作，其從分子水平研究在污染物作用下生物體內各種指標的變化，作為聯(lián)系污染物與生物效應之間的紐帶，它既可以揭示環(huán)境樣品和生物體內污染物的濃度，還可以反應污染物的毒性，且樣本受污染影響較小，成為污染物的暴露與效應最靈敏的監(jiān)測指標，具有較高的靈敏度、可靠性、穩(wěn)定性、實時性，對于環(huán)境污染的探查和快速篩選、環(huán)境健康的風險評價及污染物長期毒性效應的早期預報具有重要意義。盡管微生物監(jiān)測技術在監(jiān)測環(huán)境污染具有化學分析方法所不可比擬的優(yōu)點，但其本身也有缺陷和不足，如無標準化監(jiān)測方法、生物監(jiān)測相對復雜、監(jiān)測結果的應用不夠廣泛等。

4 結語

除以上介紹的用于環(huán)境監(jiān)測的微生物技術外，還有流式細胞測定技術、凝膠電流技術、微核技術、限制性片段長度多態(tài)性分析等。微生物檢測技術各有各的優(yōu)點和不足，隨著分子生物學技術的快速發(fā)展， 廣大生物和環(huán)保工作者可通過更深入的研究探索，不斷完善和優(yōu)化微生物檢測技術，并與其它監(jiān)測手段配合使用，取長補短，為環(huán)境監(jiān)測提供可靠的技術支持，使其在環(huán)境科學中發(fā)揮更大作用。

參考文獻

[1] 謝冰，徐亞同.環(huán)境微生物的分子生物學研究方法[J].世界科研與研究進展，2003，25(3):48-53.

篇4

【關鍵詞】分子生態(tài)學 教學方法

【中圖分類號】G643 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-9646(2008)09(a)-0220-02

隨著分子生物學的迅速發(fā)展,相關的新知識和新技術不斷涌現(xiàn),其理論與技術正在向生態(tài)學和環(huán)境科學等學科迅速擴展。分子生態(tài)學就是在這種形式下應運而生的。其概念是指應用分子生物學的原理和方法來研究生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)相互作用的生態(tài)機理及其分子機制的科學[1]。

分子生態(tài)學涉及的研究領域十分廣泛,研究的生命對象為微生物、植物與動物,在研究生教育中適合的專業(yè)比較多,如生態(tài)學、作物生產類、動物生產類和環(huán)境科學等專業(yè)可以必修或選修,在教學方法上有其獨特性,同時分子生態(tài)學是一門嶄新的學科,尚沒有成熟的方法借鑒,迫切需要我們在該門課程的教學實踐中逐漸去摸索。本文就研究生分子生態(tài)學課程的教學方法進行一些探討。

1 分子生態(tài)學教學方法

1.1 精選教學內容,體現(xiàn)學科特點與發(fā)展趨勢

分子生態(tài)學是一門新起的交叉學科,涉及的領域非常廣泛,研究內容主要包括分子種群學、分子環(huán)境遺傳學和生物體內有機大分子對環(huán)境因子變化的響應的分子適應性[2]。教授分子生態(tài)學這門課程,就要精選授課內容,讓學生既能系統(tǒng)地掌握分子生物學的基本原理與實驗技術,又要讓學生了解這些原理與技術在生態(tài)學、微生物學、植物學和動物學等相關領域的應用和所取得的最新進展。因此,我們將教學內容大體分成三部分:(1)分子生物學基本原理;(2)分子生態(tài)學中常用的分子生物學技術與方法;(3)分子生態(tài)學研究所取得的主要進展。

1.2 采用現(xiàn)代化教學手段

分子生態(tài)學是在蛋白質、核酸等分子水平上探究有關生態(tài)學問題,主要涉及生態(tài)現(xiàn)象與生態(tài)規(guī)律的發(fā)生、演化和發(fā)展的分子過程的分子機理,內容較為抽象,通過多媒體教學,可以將抽象的內容圖示化、形象化而便于學生理解[3],如核糖體RNA的堿基排列順序可以檢測出種系發(fā)生上的深遠關系,是分子生態(tài)學中要介紹的主要內容之一,用多媒體將真核生物糖體RNA基因的結構以圖像展現(xiàn)出來后,學生很容易理解18S、5.8S和28S的分布情況。再如構建分子進化樹是分子生態(tài)學研究種群進化關系的主要手段之一,而構建進化樹方法的介紹牽涉到軟件使用和在線操作,利用多媒體和網絡教學手段教授,學生不僅容易理解和掌握而且激發(fā)了他們的學習興趣。

1.3 討論式教學方法的應用

1.3.1 討論式教學方法的必要性

討論式教學是一種開放式的教學形式,它組織和鼓勵學生主動學習和掌握知識,論述和闡明對某一教學基本內容的理解,并通過與其他同學的交流與討論,獲得科學的思維方法以及正確的結論[4-5]。討論式教學有利于激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維,開發(fā)學生的思維資源,是培養(yǎng)學生主動獲取知識能力和獨立思考能力、調動其學習積極性、提高創(chuàng)新能力的有益方式。以下是分子生態(tài)學教學中采用討論式教學方法的必要性:

首先,研究生教育是我國高等教育中的重要環(huán)節(jié),對研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是研究生教育的核心內容,而研究生從事研究工作的能力大小對于能否提高我國整體學術水平以及研究生自身的發(fā)展的好壞具有十分重要的作用。因此,在分子生態(tài)學教學中我們也始終堅持以培養(yǎng)研究能力和創(chuàng)新能力作為核心教學思想,更多地采用討論式教學方法,鼓勵研究生積極參與學術討論活動,而不應把研究生的課程學習變成本科階段的簡單繼續(xù)和延伸。

其次,研究生與本科生不同,他們已經初步掌握了相關學科的基本理論和研究方法,可以開展課程教學以研究生為主體,重視和促進研究生個性的健康發(fā)展,充分發(fā)揮其學習的主動性和自覺性。

再者,分子生態(tài)學是一門新興的交叉學科,學科自身的經典理論很少,更多的是利用分子生物學技術從微觀探討生態(tài)學機制,研究范圍非常廣泛,未知領域多,發(fā)展速度快,同時選修該課程學生的專業(yè)差異大,更適合利用討論式教學。

1.3.2 挑選適宜進行課堂討論的內容

以學生為主體,針對不同類型的教學內容加以科學的問題設計,制定與學生認知程度相適應的討論方案,采用“自學、精講、討論”的教學模式。這些問題一方面來自老師的觀點,更重要的是收集學生感興趣卻又不是很明白的問題,以便在討論時,學生有據(jù)可查,有話可說。

在分子生態(tài)學教學中,由于選課的研究生專業(yè)背景差異大,興趣點分散,為了突出共同的興趣,我們在分子生態(tài)學研究的分子生物技術中提出一些主要問題讓學生討論。例如學生可以討論“功能基因與核糖體RNA基因作為生物遺傳多樣分析指針的優(yōu)缺點比較”,“怎樣構建合理的遺傳進化樹”等。對這些基本問題的討論,參與人數(shù)多,討論的氣氛熱烈,可以提高討論效果,增加學生的學習興趣。

對試驗結果進行課堂討論。試驗結果一方面要來自授課老師自己的課題研究,另一方面可以來自學生結合導師項目的相關試驗。這些試驗過程與結果具有現(xiàn)實性和真實性,學生興趣較大,是很好的討論題材。例如在變性梯度凝膠電泳(DGGE)實驗中,由于操作程序復雜、引物設計、樣品PCR條件、實驗儀器本身和電泳條件等因素均可以影響實驗結果。我們可以根據(jù)試驗的不同結果,進行分析總結,推測出現(xiàn)各種結果的可能原因,加深對分子生態(tài)實驗技術優(yōu)缺點的理解。

1.3.3 分組進行討論

從我們這幾年的教學情況來看,選修分子生態(tài)學的學生數(shù)較多,專業(yè)差別很大,可將專業(yè)類似的學生分為一組,對與其專業(yè)相關的特定的專題知識或文獻進行討論。針對不同小組,授課老師事先結合各小組的專業(yè)特點,發(fā)給他們一些文獻,鼓勵學生課前一到兩周查閱相關資料和文獻,并將準備的內容進行整理制作成幻燈片,然后再推舉一至兩人在課堂上進行講解。每組討論時間為40分鐘。

對于專題知識討論,可以采用闡述法和探究法。闡述法適宜于教學內容中的重點問題,通常作為預習內容提出而在下一次課中進行討論。通常由教師提出問題學生予以分析闡述。例如:在研究環(huán)境對生物基因表達影響中幾種基因差異表達技術的優(yōu)缺點是什么?即針對分子生態(tài)學中的主要研究方法,布置學生分組準備試驗設計方案,并進行可行性分析。例如針對一個污染湖泊,我們怎樣用分子生態(tài)學的方法分析其微生物遺傳多樣性的變化。這樣的問題在教科書上找不到現(xiàn)成答案,必須在掌握分子生態(tài)學的相關分子技術原理上,查閱大量參考資料并深入思考才能設計出來,不僅鍛煉了學生利用工具書與互聯(lián)網迅速獲取信息的能力,而且對他們辨證思維能力、分析問題與解決問題能力的提高也有極大幫助。

對于文獻討論,分報告、討論和點評與總結三個環(huán)節(jié)進行。報告的重點內容為:本論文要解決什么問題及其提出的背景或假設,論文解決問題的過程中所采用的方法,論文的結果分析如何,結論是否明確,本文的貢獻在哪里,研究方法、材料或內容上是否存在不足等。討論的內容包括:解答老師和同學的疑問、補充課堂講解的不足、討論學科交叉的知識和方法等。為了充分調動同學討論的積極性,達到更好的教學效果,我們把每位同學的提問次數(shù)、討論的積極性、問題的質量以及自己的見解和發(fā)現(xiàn)納入平時考核的范圍。任課教師對課堂報告的內容和討論的內容進行點評和總結。每次小組討論結束前,授課老師都要給出點評和總結,其內容比較廣泛,可以講授相關的前沿知識點,指出課堂報告的優(yōu)缺點,發(fā)表自己對文獻相關論點的看法,補充科研寫作方法等。

1.3.4 成績的考核

為了督促學生更好地通過本課程學習專業(yè)基礎知識、前沿知識和科研方法,我們采用平時考核和期末考核相結合的方法對學生的學習情況進行綜合考核。平時考核的對象主要是在討論式教學中,每位同學的提問次數(shù)、討論的積極性、問題的質量以及自己的見解和發(fā)現(xiàn)納入平時考核的范圍。期末考核對象是對本課程的基礎知識的了解與掌握情況,最后的總評成績?yōu)槠綍r成績和期末成績加權平均的結果,其中平時考核成績占總成績的40%,期末考核成績占60%。

2 體會與對策

2.1 不斷加強自身學習,提高業(yè)務水平

學生對一門課程的興趣和學習熱情,除了課程的重要性之外,很大程度上也與授課教師的教學水平有關。面對分子生態(tài)學是一門剛新起的交叉學科[6],國內起步較晚,大部分文獻來自國外,因此加強英文文獻的閱讀量,以便掌握國內外最新研究進展。該學科涉及的領域十分廣泛,必然要求授課老師具有較廣的專業(yè)知識面,教師首先必須加強自身學習,不斷提高自身的業(yè)務水平,而且要善于與學生溝通,及時了解學生的反應,在教學實踐中不斷總結經驗,及時對教學方法加以改進和充實。

2.2 創(chuàng)新教學方法改進教學手段

本課程涉及的原理與方法較為抽象,必須加強教學手段的改進和現(xiàn)代教學課件的應用,盡可能采用一些動畫的多媒體輔助教學課件,使教學內容形象、生動而且直觀,使學生對教學內容,尤其是難點的掌握起到事半功倍。由于本課程涉及的專業(yè)面很廣,在教學方法上,除了應用討論式以外,還要根據(jù)具體授課內容利用啟發(fā)式、互動式和參與式等多種方法結合,引導學生如何探索科學的未知領域,激發(fā)他們在科研中不迷信前人的結論,提出多樣化答案,使學生勇于探索、敢于創(chuàng)新。

2.3 編制教材,補充教材內容并加以規(guī)范

到目前為止,還沒有一本適合研究生教學的分子生態(tài)學教材。目前教學的基本內容主要參照的教材是Beebeeb編著的由牛津大學出版社出版的《An Introduction to Molecular Ecology》和Carvalho編著的《Advances in Molecular Ecology》。同時,本學科的發(fā)展很快,隨著分子生物學新理論、新技術層出不窮,分子生態(tài)學研究的廣度與深度的加深,每年有關本課程內容的知識也在不斷積累,起點不斷提高,因此必須及時整理,盡量使多元的知識系統(tǒng)化,形成一本較完善的教材,并及時對教學內容進行增添,,將當代最新的科學技術成果及時納入相應課程,逐步加大教學內容的前瞻性。

參考文獻

[1] 黃勇平,朱湘雄.分子生態(tài)學――生命科學領域的新學科.中國科學院院刊,2003,(2):84-88.

[2] 唐影,林春.充分發(fā)揮課堂討論在研究生教學中的作用,山西醫(yī)科大學學報:基礎醫(yī)學教育版,2007,9(3):263-265.

[3] 徐會利,賀佳麗,周慶逸.多種教學方法在臨床精神病學研究生教學中的應用,學位與研究生教育,2007,11:50-52.

[4] 顧紅,孫光民.研究生課程教學方法改革與實踐,北京工業(yè)大學學報(社會科學版),2003,3(4):92-93.

篇5

[關鍵字] 生物大分子 分子伴侶 蛋白質的折疊 識別 結合

生物大分子的結構與功能的研究是了解分子水平的先象的基礎。沒有對生物大分子的結構與功能的認識，就沒有分子生物學。正如沒有DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)，就沒有遺傳傳達傳遞的中心法則，也就沒有今天的分子生物學。結構分子以由第一分子進入對復和物乃至多亞基，多分子復和體結構研究。同時，過去難以研究的分子水平上的生命運動情況也隨著研究的深入和技術手段的發(fā)展而逐漸由難點變?yōu)闊狳c。蛋白質晶體學研究已從生物大分子靜態(tài)（時間統(tǒng)計）的結構分析開始進入動態(tài)（時間分辨）的結構分析及動力學分析。第十三屆國際生物物理大會的25個專題討論會中有一半以上涉及蛋白質的結構與功能，而“結構與功能”又強調“動力學（Dynamics）”，即動態(tài)的結構或結構的運動與蛋白質分子功能的關系，以及對大分子相互作用的貢獻。

蛋白質折疊問題被列為“21世紀的生物物理學”的重要課題，它是分子生物學中心法則尚未解決的一個重大生物學問題。從一級序列預測蛋白質分子的三級結構并進一步預測其功能，是極富挑戰(zhàn)性的工作。研究蛋白質折疊，尤其是折疊早期過程，即新生肽段的折疊過程是全面的最終闡明中心法則的一個根本問題，在這一領域中，近年來的新發(fā)現(xiàn)對新生肽段能夠自發(fā)進行折疊的傳統(tǒng)概念做了根本的修正。這其中，X射線晶體衍射和各種波譜技術以及電子顯微鏡技術等發(fā)揮了極其重要的作用。第十三屆國際生物物理大會上，Nobel獎獲得者Ernst在報告中強調指出，NMR用于研究蛋白質的一個主要優(yōu)點在于它能極為詳細的研究蛋白質分子的動力學，即動態(tài)的結構或結構的運動與蛋白質分子功能的關系。目前的NMR技術已經能夠在秒到皮秒的時間域上觀察蛋白質結構的運動過程，其中包括主鏈和側鏈的運動，以及在各種不同的溫度和壓力下蛋白質的折疊和去折疊過程。蛋白質大分子的結構分析也不僅僅只是解出某個具體的結構，而是更加關注結構的漲落和運動。例如，運輸小分子的酶和蛋白質通常存在著兩種構象，結合配體的和未結合配體的。一種構象內的結構漲落是構象轉變所必需的前奏，因此需要把光譜學，波譜學和X 射線結構分析結合起來研究結構漲落的平衡，構象改變和改變過程中形成的多種中間態(tài)，又如，為了了解蛋白質是如何折疊的，就必須知道折疊時幾個基本過程的時間尺度和機制，包括二級結構（螺旋和折疊）的形成，卷曲，長程相互作用以及未折疊肽段的全面崩潰。多種技術用于研究次過程，如快速核磁共振，快速光譜技術（熒光，遠紫外和近紫外圓二色）。

一、新生肽段折疊研究中的新觀點

長期以來關于蛋白質折疊，形成了自組裝（self-assembly）的主導學說，因此，在研究新生肽段的折疊時，就很自然的把在體外蛋白質折疊研究中得到的規(guī)律推廣到體內，用變性蛋白的復性作為新生肽段折疊的模型，并認為細胞中新合成的多肽鏈，不需要別的分子的幫助，不需要額外能量的補充，就應該能夠自發(fā)的折疊而形成它的功能狀態(tài)。

1988年，鄒承魯明確指出，新生肽段的折疊在合成早期業(yè)已開始，而不是合成完后才開始進行，隨著肽段的延伸同時折疊，又不斷進行構象的調整，先形成的結構會作用于后合成的肽段的折疊，而后合成的結構又會影響前面已形成的結構的調整。因此，在肽段延伸過程中形成的結構往往不一定是最終功能蛋白中的結構。這樣，三維結構的形成是一個同時進行著的，協(xié)調的動態(tài)過程。九十年代一類具有新的生物功能的蛋白，分子伴侶（Molecular chaperone）的發(fā)現(xiàn)，以及在更廣泛意義上說的幫助蛋白質折疊的輔助蛋白(Accessory protein) 的提出，說明細胞內新生肽段的折疊一般意義上說是需要幫助的，而不是自發(fā)進行的。

篇6

一、專業(yè)理論知識

(一)基本理論知識

熟練掌握本專業(yè)的基礎理論和專業(yè)技術知識

1、本專業(yè)必備的基礎理論：微生物學、生理學、有機化學、無機化學、分析化學、生物化學、免疫學、病理學、病理生理學、病毒學、分子生物學、遺傳學、寄生蟲學。

2、檢驗醫(yī)學理論和知識：掌握檢驗醫(yī)學各專業(yè)及內、外科診斷學新進展及實驗室管理學。

3、本專業(yè)技術理論及知識：熟悉本專業(yè)有關儀器的原理、結構、使用操作及簡單維修等知識。

(二)相關理論知識

掌握相關臨床學科的基礎理論與知識，如內科學、外科學、婦產科學、兒科學、眼科學、耳鼻喉科學、影像診斷學等學科及電子計算機的應用；熟悉與本專業(yè)有關的法律和法規(guī)，掌握本專業(yè)的技術規(guī)范、技術規(guī)程和規(guī)章制度。

(三)學識水平

廣泛閱讀專業(yè)期刊；了解本專業(yè)國內外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，不斷吸取新理論、新知識、新技術，并用于醫(yī)療實踐。

二、工作經歷與能力

(一)醫(yī)療

1、從事本專業(yè)工作的經歷：

擔任主治醫(yī)師工作期間，平均每年參加臨床檢驗工作不少于40周。

2、從事本專業(yè)工作的能力：

能為臨床在某一檢驗學科方面提供咨詢服務，特別在實驗選擇，結果解釋上提出指導性意見，為臨床合理解釋試驗結果，提供正確的信息，積極參與有關疾病的診斷、治療、預防工作并參加臨床會診。熟練準確地解決本專業(yè)中的一些疑難問題，如變異菌種鑒定、血液骨髓細胞及寄生蟲的識別、各種重要試劑質量鑒定；能及時發(fā)現(xiàn)并糾正檢驗誤差；能進行室內、室間質量控制的分析總結等；在科室或實驗室等方面具有一定的組織管理能力。

3、應承擔的技術工作及工作量：

根據(jù)專業(yè)熟練掌握下列?？萍夹g：如血液及骨髓的檢查技術、臨床免疫學檢查技術、細胞遺傳學檢驗及分子生物學檢查技術等。參加部分疑難的檢驗工作，確診符合率不低于95%。醫(yī)療技術達到本地區(qū)先進水平。

(二)教學

具有指導下級醫(yī)師、進修醫(yī)師或協(xié)助指導研究生臨床工作的能力；能主持門診病例及病房查房討論；每年為下級醫(yī)師、進修醫(yī)師講授專題課至少2次；有帶教2名住院醫(yī)師或協(xié)助指導1名研究生的經歷。

(三)科研

掌握科研選題、課題設計及研究方法；能結合臨床實踐提出課題，開展科研工作，并進行課題總結。擔任主治醫(yī)師工作期間，至少有2篇第一作者的論文，在專業(yè)期刊上發(fā)表或在省及省以上學術會議的大會上報告。

主任醫(yī)師——

一、專業(yè)理論知識

(一)基本理論知識

在具備所規(guī)定的檢驗副主任醫(yī)師基礎理論和專業(yè)知識的基礎上，系統(tǒng)掌握本專業(yè)某一領域的基礎理論知識和專業(yè)技術知識。

(二)相關理論知識

在達到所規(guī)定的副主任醫(yī)師水平的基礎上，進一步熟悉與其專業(yè)領域相關學科的新進展。深入了解與本專業(yè)有關的法律和法規(guī)，以及本專業(yè)的技術規(guī)范、操作規(guī)程和規(guī)章制度。

(三)學識水平

廣泛閱讀國內外專業(yè)期刊；深入了解本專業(yè)國內外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，不斷吸取新理論、新知識、新技術，并用于醫(yī)療實踐與科學研究。

二、工作經歷與能力

(一)醫(yī)療

1、從事本專業(yè)工作的經歷：

擔任本專業(yè)副認行醫(yī)師工作期間，平均每年參加臨床工作不少于35周。

2、從事本專業(yè)工作的能力：

能為臨床在檢驗學方面提供咨詢服務，特別在實驗選擇、結果解釋上提出指導性意見，為臨床合理解釋試驗結果提供正確的信息，積極參與有關疾病的診斷、治療、預防工作。在醫(yī)學檢驗領域中有豐富的臨床經驗，具有熟練的技術操作能力，能解決復雜或重大的技術問題，能指導臨床醫(yī)師掌握新的診斷方法，能及時向臨床醫(yī)生提供疑難、危重病例檢驗項目的結果，并提出自己對病情分析判斷的意見。對本專業(yè)的臨床工作具有全面的領導、組織、管理能力。

3、應承擔的技術工作及工作量：

能解決本專業(yè)復雜疑難問題并結合臨床工作共同研討，如查房及開發(fā)新試驗等；醫(yī)療技術達到省內先進水平。

(二)教學

具有培養(yǎng)本專業(yè)中、高級專門人才的能力；有良好的教學組織和領導能力；每年為下級醫(yī)師講授專題課至少3次；有培養(yǎng)主治醫(yī)師或協(xié)助培養(yǎng)研究生至少1名的經歷。

篇7

[關鍵詞]知識經濟　知識服務　知識服務特征

分類號]G252

1　引言

為了讓人們充分地享受現(xiàn)代信息文明，20世紀80年代，信息服務產生并在世界范圍內廣泛普及，成為現(xiàn)今社會信息化的重要標志之一。隨著信息技術打破摩爾定律繼續(xù)以超高速迅猛發(fā)展，信息給人們的科研和決策也帶來了諸多麻煩。信息元，作為信息傳播最小單位，可以不斷地連接、組合形成新的結構。信息元的這種無窮組合能力促使新信息不斷地產生，導致信息爆炸，形成信息煙霧。在眾多的信息和數(shù)據(jù)庫面前，科研工作者和決策者卻感到獲取有用信息更加困難。為了讓人們從“信息超載”和“知識饑渴”的困境中走出來，在知識密集型服務行業(yè)中出現(xiàn)了一個新的服務領域――知識服務。這種新型服務以自身的專業(yè)知識為基礎，根據(jù)需求提供知識產品或者解決方案以支持用戶解決問題和進行決策，不僅滿足用戶know-who、know-what、know-when、know-where的信息需求，而且解決用戶know-why、know-how以及know-if的知識需求，產品和服務的價值及競爭力更主要體現(xiàn)在其包涵的知識量，而不是信息資源的數(shù)量。從知識服務概念的產生觸發(fā)眾多相關理論研究，但實踐開展卻相對落后。其中的原因是多方面的，尤其是對知識服務的概念、本質特征及研究應該與實踐相結合等還沒有認識清楚，因此有必要厘清概念，才能有效指導實踐發(fā)展。

2　知識服務及其實質

2.1國內外對知識服務的概念分析及界定

1997年美國專業(yè)圖書館協(xié)會(SLA)在會刊Infor-mation Outlook上開辟專欄探討圖書館開展知識管理和知識服務等熱點問題，并首次提出知識服務的概念。2000年張曉林在“走向知識服務：尋找新世紀圖書情報工作的生長點”一文中，分析了現(xiàn)代信息環(huán)境和知識經濟對傳統(tǒng)圖書情報工作的影響，提出了新世紀圖書情報工作的核心能力應定位于知識服務，并對知識服務的概念、形式和操作模式進行了系統(tǒng)闡述。該文引起了國內外圖書情報界的廣泛關注，引發(fā)了對知識服務的研究熱潮。

聯(lián)合國開發(fā)計劃署(UNPD)認為知識服務是建立在全球知識技術狀態(tài)上的建議、專家意見、經驗和試驗方法，它幫助請求者獲得問題的最佳解決方案。國外一些學者認為知識服務關注的是用戶所需的服務而不是信息本身，目的是將用戶從海量的相關信息中解放出來，使其能夠直接獲取所需服務。目前國內對知識服務的概念還沒有形成確切統(tǒng)一的認識。對知識服務內涵的理解，主要有三種代表性的觀點：①強調用戶問題的解決。這一類概念強調依靠服務人員自身的知識和能力，通過知識應用，為用戶提供知識產品或者在用戶解決問題的整個過程中提供服務，如文獻。②強調顯性知識和隱性知識的轉化。這一類觀點體現(xiàn)了知識管理的理念，利用顯性知識和隱性知識的相互轉化，強調開發(fā)隱性知識的價值，如文獻。③關于廣義知識服務與狹義知識服務的區(qū)分，強調了知識服務的層級性，如文獻。

盡管上述各種定義的側重點不同，但在以下三個方面基本達成共識：①知識服務建立在相關服務人員的知識基礎之上；②提供給用戶的可以是信息、知識或知識產品，甚至可以是解決方案，以解決用戶具體而實際的問題為目標；③追求知識服務對問題解決的價值效益，是知識服務機構的一種價值取向。

2.2知識服務實踐典型案例分析

與知識服務概念研究熱潮形成鮮明對比的是知識服務實踐開展卻相對滯后，能真正系統(tǒng)開展知識服務的機構很少。當然某些機構提供的服務已明顯具備知識服務的特點，下面對兩個典型的知識服務機構進行分析以便為進一步開展知識服務提供參考。

2.2.1美國國立生物技術信息中心的知識服務成立于1988年的美國國立生物技術信息中心(NCBI)是國家分子生物學信息庫，致力于研發(fā)新型分析和計算工具處理信息化高速發(fā)展帶來的海量分子數(shù)據(jù)，幫助科研人員更好的理解控制生物健康和疾病的分子及其遺傳過程。每天有多達42萬個獨立IP地址的用戶訪問NCBI中心網站，該網站提供的知識服務的主要內容包括：

?建立分子生物學、生物化學和遺傳學資源數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)庫基于知識內容的鏈接，幫助科研人員從紛繁復雜信息中獲取相關知識。NCBI按照特定目標收集和整理生物學實驗數(shù)據(jù)來建立若干個兩層結構的生物資源數(shù)據(jù)庫。第一層是實驗原始數(shù)據(jù)的簡單歸類整理和注釋，在此基礎上，第二層對特定目標進行理論分析和進一步整理。另外，NCBI通過搜尋、分析、重組等方法，利用知識組織、數(shù)據(jù)挖掘、知識發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)融合等技術和工具實現(xiàn)不同載體、類型的數(shù)據(jù)、異質信息資源、本地資源和遠程資源的語義整合，同時對資源的內在特征和價值進行析取、集成、創(chuàng)新，挖掘出其知識內容和關聯(lián)關系，并在此基礎上提供統(tǒng)一檢索平臺。

?研究新型知識處理方法，便利科研人員對生物學重要分子和復合物結構和功能的分析工作。NCBI擁有包括多種學科領域(如：計算機、分子生物學、生物化學和結構生物學等)的專家研究小組，利用數(shù)學和計算方法并結合專業(yè)知識和經驗集中于分子生物學知識產生和應用新方法的研究(如檢測基因組織，構建HIV感染動力學模型)，并向用戶提供超出其預期的問題解決備選模型、方法和工具，有助于科研人員快速地求解問題。

?通過雙向培訓使得服務提供與科研行為融為一體，從而使知識服務深入融入科研過程。為讓科研人員在科研過程的每個階段都可以便捷地獲取NCBI提供的知識服務，同時提升服務人員對科研各階段特征的了解從而提高服務水平，NCBI一方面對服務人員進行分子生物學等專業(yè)知識培訓；另一方面對科研人員進行數(shù)據(jù)庫等知識培訓。在這種情況下，知識服務人員可以針對科研過程的不同階段向用戶提供個性化的服務。比如在研究思想萌發(fā)階段，向用戶提供大量相關知識和信息來整合和放大創(chuàng)新思想的火花；在研究實施階段，隨時搜集和補充與創(chuàng)新相關的知識內容和研究方法；在成果驗證階段，幫助用戶搜集能夠驗證、完善研究成果的知識；在知識的傳播和轉移階段，進行創(chuàng)新產品的推廣和傳遞服務。使得知識服務與科研融為一體，深入用戶科研過程的始終。

?推進全世界生物技術資源的交流合作和共享，為科研用戶即時獲取信息提供了一條非正式交流途徑，同時有利于多領域、多學科的科學家通力合作解決“大科學”科研項目。NCBI通過贊助會議、研討會、和演講等一系列活動來促進分子生物學和遺傳學計算領域的科學交流和合作，還成立了科學訪問學者項目來

增進和外部科學家的合作。有利于科研人員發(fā)現(xiàn)自己思想的空白，及時發(fā)現(xiàn)研究中存在的問題；還可以增加科學家知識結構中知識元之間的連接，激發(fā)創(chuàng)造性思維并有效增進科學家之間的合作。

2.2.2

中國化工信息中心的知識服務，中國化工信息中心(CNCIC)是國內最大的化工專業(yè)文獻資源中心，致力于化工信息產業(yè)的發(fā)展，跟蹤世界化工科技水平和經濟發(fā)展，研究分析國內外化工發(fā)展趨勢、產業(yè)動向和相關領域高新科技進展，開展多層次、全方位知識服務與交流。根據(jù)用戶知識需求的不同，CNCIC主要提供三個層次知識服務，如圖1所示：

?信息服務層。CNCIC利用豐富的所藏資源提供傳統(tǒng)信息服務項目，并在此基礎上進行科技信息服務平臺開發(fā)和服務體系建設的研究，促進信息資源的開發(fā)利用并為社會整體知識服務業(yè)提供一整套保障體系，該層次服務構成從信息服務向知識服務跨越的重要環(huán)節(jié)。

?知識服務基礎層。該層以信息服務層為基礎開展增值性知識服務及其他多種形式的服務促進知識資源的共享、交流和傳播。CNCIC采用高新技術對化工領域知識資源進行提煉、優(yōu)化、整合、創(chuàng)新，總結分析化工科學領域的研究熱點和前沿提供領域熱點分析服務，為用戶撥開信息迷霧，更好地聚焦當前技術、產業(yè)、市場熱點；負責化工標準數(shù)據(jù)庫建設、化工行業(yè)標準化的研究和管理工作，為政府決策提供理論服務和技術支撐。此外，CNCIC還提供多種形式的其他知識服務：通過運營的網站提供針對，負責專業(yè)領域的知識交流、業(yè)務培訓以及咨詢服務，并以此提高機構人員的專業(yè)水平；出版學術期刊及刊物，并組織展覽和會議來促進化工領域知識的傳播和發(fā)展。

?戰(zhàn)略研究和政策咨詢層。CNCIC利用其專業(yè)數(shù)據(jù)庫群，結合咨詢團隊的專業(yè)優(yōu)勢，長期跟蹤研究國內外化工發(fā)展趨勢和科技進展，通過智能化手段和信息分析方法挖掘現(xiàn)有信息資源中的隱性知識，為用戶提供行業(yè)、專業(yè)和產品的市場咨詢、投資戰(zhàn)略咨詢、行業(yè)發(fā)展研究、產業(yè)鏈分析等研究報告。幫助科研機構和企業(yè)獲取全面的經濟市場信息，行業(yè)新動向和發(fā)展趨勢，為研發(fā)、生產和經營決策服務。

2.3知識服務的實質

以服務人員的知識和能力為基礎，利用現(xiàn)代技術搜尋、組織、分析和重組各種信息資源，為用戶提供知識產品或問題解決方案的個性化、專業(yè)化服務，體現(xiàn)了目前對知識服務的理解和定位。結合實踐重新考察知識服務的概念，發(fā)現(xiàn)要想準確把握其內涵，還需要考慮到下面問題：由于時間和精力的限制，知識服務專家不可能融入每個用戶的具體環(huán)境和具體問題之中，知識服務應根據(jù)其服務所包含知識的不同而存在不同的層次；只有在特定層次之上，知識服務才是基于個性化和專業(yè)化的服務，有些問題可以通過標準化和模塊化的通用解決方案來解決，以減少知識服務機構與用戶之間的交互、生產和交付成本，使得高級知識服務人員可以只關注那些更具有挑戰(zhàn)性的問題；知識服務是一個連續(xù)性的貫穿于用戶研究過程始終的過程，而不是一次，需要與用戶保持良好的溝通以便完成自身使命；知識服務是基于導向性的服務，以用戶需求為基點，又不僅僅被動地尾隨用戶需求，還具有根據(jù)用戶需求提煉出用戶潛在的需求，促使用戶需求明朗化、引導用戶知識需求的作用。因此，筆者認為知識服務應該是根據(jù)用戶的問題需求和環(huán)境，利用現(xiàn)代技術對信息資源進行搜尋、組織、分析、重組以獲得有針對性的知識及其關聯(lián)關系，為用戶提供知識產品、輔助用戶解決問題、參與用戶問題解決過程、引導用戶知識需求的過程。

3　知識服務的主要特征分析

3.1知識服務是一種綜合集成化、集約化服務

知識服務實現(xiàn)了知識服務專家、相關研究群體和各類分布式信息資源與眾多計算機技術的有機結合以及各類信息知識理論和人的經驗與知識的結合；各主體之間形成了縱橫交錯但又條理清晰的動態(tài)“蛛網”關系；知識服務利用多種知識、資源、人員、系統(tǒng)、服務發(fā)揮整體優(yōu)勢，來解決許多傳統(tǒng)方法難以解決的問題，是一種綜合集成化、集約化服務。

NCBI數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一檢索平臺便體現(xiàn)了網絡環(huán)境下各類分布式資源的搜集和整合，包括圖書、期刊、專利文獻、數(shù)據(jù)庫、網絡資源甚至是由各種攝像機、記錄儀、采集和監(jiān)控設備、科學儀表等產生的實驗數(shù)據(jù)。NCBI分子結構和功能知識分析工具的開發(fā)更充分體現(xiàn)了知識服務提供過程中多種人員、資源、方法和工具、技術以及系統(tǒng)之間的相互作用和綜合集成。

3.2知識服務是一種知識密集增值型服務

知識服務的知識密集增值型是指知識服務是面向知識內容的服務，知識服務的價值和核心競爭力主要體現(xiàn)在其產品和服務所包涵的知識量及知識內容的濃度；知識服務注重對知識資本的內在特征和價值進行析取、集成、創(chuàng)新，挖掘出其中的知識內容和知識關聯(lián)關系，給用戶提供恰到好處的知識服務產品和問題解決方案，在提升用戶知識獲取能力、知識利用能力和知識創(chuàng)新能力的同時實現(xiàn)自身價值。

CNCIC戰(zhàn)略研究和政策咨詢層的服務從紛繁復雜信息中針對用戶知識需求直接提供問題的解決方案，并預見其潛在問題，體現(xiàn)了知識服務的知識密集增值特性。另外，CNKI中國知識資源總庫基于知識元的知識組織模式充分挖掘知識庫中2100萬篇不同類型文獻資源中的知識內容和語義關聯(lián)，便利用戶獲取知識庫中的知識及其各種關聯(lián)關系，啟發(fā)用戶解決相關問題的思路，顯著提高用戶知識應用和創(chuàng)新效率，充分體現(xiàn)知識服務的知識密集性及價值增值特性。

3.3知識服務是一種層次

知識服務的層次性是指根據(jù)用戶不同類型的知識需求，知識服務提供給用戶的產品和服務由于所包含知識量的不同而存在不同的層次。

美國學者Nancy Lemon在思考現(xiàn)代圖書館服務功能轉換時，歸納和分析用戶與信息資源的關系得出了兩者關系示意圖，由于知識是信息升華的成果，也是一種濃縮的系統(tǒng)化的信息，我們可以把Nancy Lemon的用戶和信息資源的關系圖遷移到用戶和知識資源的關系上來，如圖2所示：

由此可以將用戶的知識需求分為三類：用戶清晰提出的需求；用戶模糊意識到的需求；用戶尚未意識到的需求。滿足這三個層次知識需求對用戶產生的價值是不同的，應該分配的資源和投入的精力也不一樣(按各類知識需求的數(shù)量多少與滿足其需求的價值大小給出直觀的表示，見圖3)。

滿足用戶清晰表達出的知識需求和潛在知識需求的過程，實際上就是進一步明確用戶需求，并提供相關知識產品和解決方案的過程。NCBI提供的統(tǒng)一檢索平臺和CNCIC信息服務層便是服務機構為滿足用戶這兩類需求提供的服務。對用戶尚未表達出的但對用戶問題解決和知識創(chuàng)新又至關重要的知識需求，需要分析用戶所在社會環(huán)境、文化環(huán)境，用戶的專業(yè)和行業(yè)背景、使用模式、偏好、個性等“用戶語境”信息，與用戶之間形成“共同語言”；通過試探性的“知識誘媒”預測并探明用戶需求；根據(jù)用戶需求進行數(shù)據(jù)和知識獲取，向用戶提供超出其預期的知識和更有針對性的解決方案，更有助于用戶問題的最終解決，并充分實現(xiàn)知識服務機構自身的價值。依據(jù)該思想，美國國家航空航天局(NASA)在IDM項目中開發(fā)計算機軟件來獲取科研用戶潛在知識需求，自動學習用戶歷史需求并預測用戶潛在知識需求，結合有專家參與的知識發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)新的研究主題來支持科學探索和發(fā)現(xiàn)。

3.4知識服務是一種過程

知識服務的過程性主要有兩方面含義：一是從捕獲到用戶知識需求，到知識發(fā)現(xiàn)、知識評估和知識加工，到最終把相關知識產品或解決方案提供給用戶，知識服務本身就是一個反復迭代知識獲取、知識吸收、知識創(chuàng)新、知識應用這幾個環(huán)節(jié)，不斷調整和優(yōu)化知識服務產品和解決方案的過程；二是知識服務融入用戶整個科研過程的始終。

NCBI針對科研人員和知識服務人員開展的雙向培訓服務便體現(xiàn)了這種融入用戶整個科研過程始終的過程特性，使得知識服務深入到科研過程之中，針對不同科研階段的特征提供不同的服務。而中國科學院國家科學圖書館的“融入一線、嵌入過程”計劃是基于知識服務的過程特性構建的資源建設模式和服務形式，通過高效融入用戶科研環(huán)境和具體問題環(huán)境，隨時深入捕獲各階段科研用戶的知識需求，并高效滿足這種需求。保證在解決問題的每個階段，提供經析取、集成、創(chuàng)新得到的知識內容或直接提供解決方案，幫助用戶解決他們僅靠自身知識難以解決的問題。

篇8

P鍵詞：營林技術；有害生物防治；應用進展；發(fā)展趨勢

森林有害生物對森林長遠健康發(fā)展有一定的阻礙作用，會對森林造成嚴重復雜的危害。我們在實際進行森林有害生物防止工作時，可遵循以下原則：預防為主、綜合防控、以法治理、促進健康。利用病蟲與森林的辯證關系對病蟲害進行防治就是指綜合防控。在營林技術的基礎上根據(jù)實際情況對林業(yè)資源實施科學合理的管理施手段，對保護環(huán)境以及促進林木速生豐產有一定的意義。

一、營林措施控制森林病蟲害

營林措施因其強大的優(yōu)勢以及特點被廣泛應用推廣，對森林病蟲害治理與防治工作起到一定的促進作用。天牛是森林資源高發(fā)病蟲害之一，營林技術可對其進行有效管理與控制，在根源上對其治理，促進森林資源的長遠發(fā)展。

1.清理蟲害木降低蟲口密度

在實際進行病蟲害治理后工作時，應以控制擴散源頭為基礎工作，對幼林及時進行蟲害木清理，要求相關工作人員嚴格按照技術要求進行工作，將被病蟲危害的林木進行及時清除，防止病蟲害對周圍健康樹木造成傳染。清除工作完成后選用新的樹種進行造林工程，在實際進行樹種選擇工作時，一定要注意所選樹種對天牛一定有抗性。對該種病蟲害的危害程度進行有效控制，最好將其控制在經濟允許水平線以內。為實現(xiàn)蟲口密度大幅度下降的目標，必須對危害嚴重樹木進行及時清除。

2.采用伐根嫁接技術快速恢復林分

對蟲害立木進行及時清除助于對受災面積進行有效控制，但是對環(huán)境以及森林資源造成嚴重影響與破壞，所以對林地的更新與恢復是病蟲害治理工作完成后的首要任務，為實現(xiàn)快速回復林分目標，我們可以采用伐根嫁接這一方式進行樹林更新。實踐表明，該項技術具有強大的優(yōu)勢以及特點，后被廣泛推廣使用。

3.設置隔離帶阻隔害蟲

遷飛以及擴散是森林病蟲害的顯著特點，食性單一的害蟲這一特點更加顯著，有害口昆蟲處于幼蟲時不能進行長距離遷移，根據(jù)這一特性我們可設置隔離帶，對幼蟲轉移危害進行有效阻止。

二、林技術實施中存在的問題

運用營林技術防治有害生物雖然取得了長足進展，但在實施過程中仍存在很多困難和問題，其優(yōu)勢未得到充分的利用和發(fā)揮，還需不斷加強和完善。主要表現(xiàn)在：

一是盡管提倡造林規(guī)劃設計中應有林業(yè)有害生物防治內容，但多只停留在理論上，未真正做到營林與森防部門的緊密結合，未落實到具體行動中。二是由于營林措施周期長，涉及因素多，實施相對困難，一些抗性樹種的推廣及樹種混交、撫育等措施難以大面積實施。因而，多數(shù)地區(qū)仍以營造單一樹種的純林為主，管理較粗放，林分質量不高。三是對森林健康、森林生態(tài)系統(tǒng)防御有害生物的認識還不到位，在營林活動中不能做到適地適樹，科學規(guī)劃。四是在有害生物防治中存在誤區(qū)，常寄希望于某一種措施或藥劑就達到控制有害生物的目的，從有害生物的發(fā)生發(fā)展特性來看，這是很難做到的。

三、用營林措施防御林業(yè)有害生物發(fā)展趨勢

1.抗性育種具有廣闊的前景

隨著科技發(fā)展的日新月異，在傳統(tǒng)育種的基礎上，生物技術育種已取得很大進展，但在林木分子生物學基礎研究、轉基因的表達水平、一些轉化基因的組成型表達對植物生長發(fā)育的影響、昆蟲對歷殺蟲晶體蛋白產生抗性等方面仍需進行不懈的探索。傳統(tǒng)的引種、選種、雜交育種等在一段時間內可能仍是育種的重要方法，但生物技術育種將是抗性育種的熱點，其研發(fā)速度會不斷加快。在不遠的將來，林木抗性育種將發(fā)揮越來越重要的作用，特別是隨著分子生物學的飛速發(fā)展及基因定位、克隆、轉化、分子標記、圖譜構建等技術的日益成熟，給林木抗性育種提供了越來越多的輔助育種手段。將各種生物技術手段與需要緊密結合，有目的的培育具不同抗性的優(yōu)良品種，對培育健康森林、減少防治成本、實現(xiàn)可持續(xù)控制都將起到不可估量的作用。

2.以營林措施為基礎的生態(tài)控制應是未來林業(yè)有害生物控制的主要方向

生態(tài)控制指對有害生物種群生存的環(huán)境進行合理和最優(yōu)的調控，使其種群生長速率回復到較低的半自然狀態(tài)，逐步喪失危害性。生態(tài)控制的基本思想是：從森林生態(tài)系統(tǒng)整體功能出發(fā)，在充分了解森林生態(tài)系統(tǒng)結構、功能和演替規(guī)律及其森林生態(tài)系統(tǒng)與周圍環(huán)境、周圍生物和非生物因素的關系前提下，充分掌握各種益、害生物種群的發(fā)生消長規(guī)律，全面考慮各項措施的控制效果、相互關系、連鎖反應及對林木生長發(fā)育的影響，通過調控森林生態(tài)系統(tǒng)組成結構并輔以生理生化過程的調控，有利于有益生物的生長，控制有害生物的生長，以實現(xiàn)森林生態(tài)系統(tǒng)高生產力、高生態(tài)效益及持續(xù)控制有害生物和保持生態(tài)系統(tǒng)平衡的目標。策略是利用寄主與有害生物、寄主與天敵、寄主與生態(tài)環(huán)境、有害生物與天敵、有害生物與環(huán)境問復雜的網絡關系來實現(xiàn)對有害生物的控制與管理，而不是直接采用廣譜性化學藥劑殺滅有害生物。核心是通過生態(tài)化的方法，實現(xiàn)對林業(yè)有害生物發(fā)生的生態(tài)環(huán)境及其相關生物的合理或最優(yōu)利用和最適調控，以實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)高生產力和生態(tài)化的目標舊5。37J。

可見，營林技術在生態(tài)控制中具有重要地位，已有研究人員在楊樹潰瘍病和爛皮病防治中進行嘗試，盡管目前在理論和實踐方面都處于初級階段，但是生態(tài)控制在未來的林業(yè)有害生物控制中具有廣闊的前景，是林業(yè)有害生物控制的主流方向。

四、結語

我們要真正做到宜喬則喬、宜灌則灌、宜草則草，確定合理主伐期，對已感染森林病蟲害的林分和成熟林分及時進行更新改造，并在政策上予以扶持，以調動群眾造林積極性，使廣大群眾在從事林業(yè)生產中得到實惠。同時大力營造混交林，以實現(xiàn)林木多樣性，變當前林業(yè)建設受制于病蟲災害的被動局面為主動局面。

參考文獻：

[1] 張海霞.淺議營林技術對林業(yè)有害生物的控制效果[J].民營科技，2013（11）.

[2] 高運濤.淺議營林技術對林業(yè)有害生物的控制效果[J].科技致富向導，2013（18）.

篇9

關鍵字： 生物大分子 分子伴侶 蛋白質的折疊 識別 結合

生物大分子的結構與功能的研究是了解分子水平的先象的基礎。沒有對生物大分子的結構與功能的認識，就沒有分子生物學。正如沒有DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)，就沒有遺傳傳達傳遞的中心法則，也就沒有今天的分子生物學。結構分子以由第一分子進入對復和物乃至多亞基，多分子復和體結構研究。同時，過去難以研究的分子水平上的生命運動情況也隨著研究的深入和技術手段的發(fā)展而逐漸由難點變?yōu)闊狳c。蛋白質晶體學研究已從生物大分子靜態(tài)（時間統(tǒng)計）的結構分析開始進入動態(tài)（時間分辨）的結構分析及動力學分析。第十三屆國際生物物理大會的25個專題討論會中有一半以上涉及蛋白質的結構與功能，而“結構與功能”又強調“動力學（Dynamics）”，即動態(tài)的結構或結構的運動與蛋白質分子功能的關系，以及對大分子相互作用的貢獻。

蛋白質折疊問題被列為“21世紀的生物物理學”的重要課題，它是分子生物學中心法則尚未解決的一個重大生物學問題。從一級序列預測蛋白質分子的三級結構并進一步預測其功能，是極富挑戰(zhàn)性的工作。研究蛋白質折疊，尤其是折疊早期過程，即新生肽段的折疊過程是全面的最終闡明中心法則的一個根本問題，在這一領域中，近年來的新發(fā)現(xiàn)對新生肽段能夠自發(fā)進行折疊的傳統(tǒng)概念做了根本的修正。這其中，X射線晶體衍射和各種波譜技術以及電子顯微鏡技術等發(fā)揮了極其重要的作用。第十三屆國際生物物理大會上，Nobel獎獲得者Ernst在報告中強調指出，NMR用于研究蛋白質的一個主要優(yōu)點在于它能極為詳細的研究蛋白質分子的動力學，即動態(tài)的結構或結構的運動與蛋白質分子功能的關系。目前的NMR技術已經能夠在秒到皮秒的時間域上觀察蛋白質結構的運動過程，其中包括主鏈和側鏈的運動，以及在各種不同的溫度和壓力下蛋白質的折疊和去折疊過程。蛋白質大分子的結構分析也不僅僅只是解出某個具體的結構，而是更加關注結構的漲落和運動。例如，運輸小分子的酶和蛋白質通常存在著兩種構象，結合配體的和未結合配體的。一種構象內的結構漲落是構象轉變所必需的前奏，因此需要把光譜學，波譜學和X 射線結構分析結合起來研究結構漲落的平衡，構象改變和改變過程中形成的多種中間態(tài)，又如，為了了解蛋白質是如何折疊的，就必須知道折疊時幾個基本過程的時間尺度和機制，包括二級結構（螺旋和折疊）的形成，卷曲，長程相互作用以及未折疊肽段的全面崩潰。多種技術用于研究次過程，如快速核磁共振，快速光譜技術（熒光，遠紫外和近紫外圓二色）。

一、新生肽段折疊研究中的新觀點

長期以來關于蛋白質折疊，形成了自組裝（self-assembly）的主導學說，因此，在研究新生肽段的折疊時，就很自然的把在體外蛋白質折疊研究中得到的規(guī)律推廣到體內，用變性蛋白的復性作為新生肽段折疊的模型，并認為細胞中新合成的多肽鏈，不需要別的分子的幫助，不需要額外能量的補充，就應該能夠自發(fā)的折疊而形成它的功能狀態(tài)。

1988年，鄒承魯明確指出，新生肽段的折疊在合成早期業(yè)已開始，而不是合成完后才開始進行，隨著肽段的延伸同時折疊，又不斷進行構象的調整，先形成的結構會作用于后合成的肽段的折疊，而后合成的結構又會影響前面已形成的結構的調整。因此，在肽段延伸過程中形成的結構往往不一定是最終功能蛋白中的結構。這樣，三維結構的形成是一個同時進行著的，協(xié)調的動態(tài)過程。九十年代一類具有新的生物功能的蛋白，分子伴侶（Molecular chaperone）的發(fā)現(xiàn)，以及在更廣泛意義上說的幫助蛋白質折疊的輔助蛋白(Accessory protein) 的提出，說明細胞內新生肽段的折疊一般意義上說是需要幫助的，而不是自發(fā)進行的。

二、蛋白質分子的折疊和分子伴侶的作用

蛋白質分子的三維結構，除了共價的肽鍵和二硫鍵，還靠大量極其復雜的弱次級鍵共同作用。因此新生肽段在一邊合成一邊折疊過程中有可能暫時形成在最終成熟蛋白中不存在不該有的結構，他們常常是一些疏水表面，它們之間很可能發(fā)生本不應該有的錯誤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。按照自組裝學說，每一步折疊都是正確的，充分的，必要的。實際上折疊過程是一個正確途徑和錯誤途徑相互競爭的過程，為了提高蛋白質生物合成的效率的，應該有幫助正確途徑的競爭機制，分子伴侶就是這樣通過進化應運而生的。它們的功能是識別新生肽段折疊過程中暫時暴露的錯誤結構的，與之結合，生成復和物，從而防止這些表面之間過早的相互作用，阻止不正確的非功能的折疊途徑，抑制不可逆聚合物產生，這樣必然促進折疊向正確方向進行。（從哲學的觀點說，似乎很容易駁斥自組裝學說，它違背了矛盾的普遍性原理，試想，如果蛋白質的每一步折疊均是正確的，充分的，必要的，豈不是在無任何矛盾的前提下，完成了復雜的最穩(wěn)定構象的形成，即完成了由量變到質變的偉大飛躍，從無活性的肽鏈變成有活性的功能蛋白，這顯然是違背哲學基本原理的。換一個角度想，生物進化的過程本來就充滿著不定向的變異，這些變異中有適應環(huán)境的，也有不適應環(huán)境的，“物競天擇”，自然的選擇淘汰了那些不適應的，保留了那些適應的。蛋白質分子的折疊不也與此類似嗎？我想，蛋白質的一級結構只是肽鏈折疊并形成功能蛋白的特定三維結構的內因，實際上，多肽鏈在形成活性蛋白的每一步，都有潛在的可能形成“不正確”的折疊，如果沒有象分子伴侶或其它幫助蛋白等外部因素的作用，多肽鏈也永遠不能折疊成為活性蛋百。）三，分子伴侶的作用機制

篇10

一、規(guī)劃教學內容

在講授微生物生理學之前，生物技術的同學已經學習了微生物學 、細胞生物學、生物化學和分子生物學等基礎。所以在理論知識上 難免有重復。因此，在研究了多門課程的教學大綱之后，我們認為在講授微生物生理學時，最主要的教學任務主要是深人地闡明微生物生命活動中的生理生化過程。 引導學生從微生物代謝和調節(jié)的角度研究 微生物生命活動的規(guī)律。對于以往一些基礎性概念 ， 在微生物生理學課中再講 ， 不再是重復而是在原基礎上進行深化。這樣更符合學生的專業(yè)要求，有利于知識的延伸，并為學生將來從事微生物學方面的工作奠定必要的理論和技術基礎。[2]

二、改進教學方法

微生物生理學是理論性很強的一門學科，相比較而言，它沒有生物學的直觀，也沒有工藝學的趣味。因此，我們在授課的過程中應大量的多媒體手段，把枯燥生板的理論知識變?yōu)榫唧w和生動的三位模式，以幫助學生的理解與記憶。例如， 在微生物基因表達的調控知識講解中，可以利用動畫效果，連續(xù)地表現(xiàn)每一步過程， 使學生更好地從整體和局部兩個角度理解，達到了較好的教學效果。

三、創(chuàng)新教學模式

傳統(tǒng)的教學模式是以傳授系統(tǒng)知識為核心，課堂上教師注重是對學生的單向傳授，無形中學生變成了知識的被動接受者。而在新式的教育模式則提倡以學生為中心、教師為主導，以提高學生的科學素養(yǎng)為教育目標。 在微生物生理學中我們將創(chuàng)新教育理念滲透于教學環(huán)節(jié)中， 革創(chuàng)新教學模式―――教與學的角色互換。對于容易理解或已有基礎的知識，鼓勵學生自學和自行講解。提前布置好分組和所要講解的內容， 上課時同學以講授或問答等形式進行教學活動，其他的同學提出疑問或加以補充，最后教師則提出深層次問題引發(fā)討論，闡明重點和難點，并加以總結。這種教學模式，不但加強了雙向交流，而且提高了學生對知識的掌握和應用能力。[3]

四、充實新知識新內容 ：

微生物生理學設在高年級 ， 除講述系統(tǒng)的基礎理論知識外 ， 還應讓學生了解當前最新研究成果 ， 發(fā)展趨勢等。 不斷把新的概念充實到教學中去， 擴大學生的知識面 ， 加深對基本理論的理解。而對于新知識新技術的補充也應該從教師和學生兩部分來補充。課外對于新知識新技術的自學不僅能夠開拓知識面，而且能使學生對課堂知識有不同角度的理解，有利于學生的知識積累和學科素質的提高。 微生物生理學新知識新技術的發(fā)現(xiàn)更是日新月異，只依靠課本的呈現(xiàn)和課堂的講授是遠遠不夠的。 一方面，教師可以下載相關的中英文文獻，并組織小組討論，通過翻譯對比，與學生一起最先進的實驗技術，培養(yǎng)科研能力的同時也加強了專業(yè)英語的學習。另一方面，推薦適合學生學習的生物網站和刊物，既有新成果的介紹，又有基礎知識的復習和實驗技能的討論，引起學生的極大興趣，給學生課后自主學習 提供了資源。[4]

五、理論聯(lián)系實際