時間：2022-03-03 08:59:20
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇生物材料論文，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：納米材料生物醫(yī)學應用
1應用于生物醫(yī)學中的納米材料的主要類型及其特性
1.1納米碳材料
納米碳材料主要包括碳納米管、氣相生長碳纖維也稱為納米碳纖維、類金剛石碳等。
碳納米管有獨特的孔狀結構［1］，利用這一結構特性，將藥物儲存在碳納米管中并通過一定的機制激發(fā)藥物的釋放，使可控藥物變?yōu)楝F(xiàn)實。此外，碳納米管還可用于復合材料的增強劑、電子探針（如觀察蛋白質結構的AFM探針等）或顯示針尖和場發(fā)射。納米碳纖維通常是以過渡金屬Fe、Co、Ni及其合金為催化劑，以低碳烴類化合物為碳源，氫氣為載體，在873K～1473K的溫度下生成，具有超常特性和良好的生物相溶性，在醫(yī)學領域中有廣泛的應用前景。類金剛石碳（簡稱DLC）是一種具有大量金剛石結構C—C鍵的碳氫聚合物，可以通過等離子體或離子束技術沉積在物體的表面形成納米結構的薄膜，具有優(yōu)秀的生物相溶性，尤其是血液相溶性。資料報道，與其他材料相比，類金剛石碳表面對纖維蛋白原的吸附程度降低，對白蛋白的吸附增強，血管內膜增生減少，因而類金剛石碳薄膜在心血管臨床醫(yī)學方面有重要的應用價值。
1.2納米高分子材料
納米高分子材料，也稱高分子納米微粒或高分子超微粒，粒徑尺度在1nm～1000nm范圍。這種粒子具有膠體性、穩(wěn)定性和優(yōu)異的吸附性能，可用于藥物、基因傳遞和藥物控釋載體，以及免疫分析、介入性診療等方面。
1.3納米復合材料
目前，研究和開發(fā)無機—無機、有機—無機、有機—有機及生物活性—非生物活性的納米結構復合材料是獲得性能優(yōu)異的新一代功能復合材料的新途徑，并逐步向智能化方向發(fā)展，在光、熱、磁、力、聲［2］等方面具有奇異的特性，因而在組織修復和移植等許多方面具有廣闊的應用前景。國外已制備出納米ZrO2增韌的氧化鋁復合材料，用這種材料制成的人工髖骨和膝蓋植入物的壽命可達30年之久［3］。研究表明，納米羥基磷灰石膠原材料也是一種構建組織工程骨較好的支架材料［4］。此外，納米羥基磷灰石粒子制成納米抗癌藥，還可殺死癌細胞，有效抑制腫瘤生長，而對正常細胞組織絲毫無損，這一研究成果引起國際的關注。北京醫(yī)科大學等權威機構通過生物學試驗證明，這種粒子可殺死人的肺癌、肝癌、食道癌等多種腫瘤細胞。
此外，在臨床醫(yī)學中，具有較高應用價值的還有納米陶瓷材料，微乳液等等。
2納米材料在生物醫(yī)學應用中的前景
2.1用納米材料進行細胞分離
利用納米復合體性能穩(wěn)定，一般不與膠體溶液和生物溶液反應的特性進行細胞分離在醫(yī)療臨床診斷上有廣闊的應用前景。20世紀80年代后，人們便將納米SiO2包覆粒子均勻分散到含有多種細胞的聚乙烯吡咯烷酮膠體溶液中，使所需要的細胞很快分離出來。目前，生物芯片材料已成功運用于單細胞分離、基因突變分析、基因擴增與免疫分析（如在癌癥等臨床診斷中作為細胞內部信號的傳感器［5］）。倫敦的兒科醫(yī)院、挪威工科大學和美國噴氣推進研究所利用納米磁性粒子成功地進行了人體骨骼液中癌細胞的分離來治療病患者［6］。美國科學家正在研究用這種技術在腫瘤早期的血液中檢查癌細胞，實現(xiàn)癌癥的早期診斷和治療。
2.2用納米材料進行細胞內部染色
比利時的DeMey博士等人利用乙醚的黃磷飽和溶液、抗壞血酸或檸檬酸鈉把金從氯化金酸（HAuCl4）水溶液中還原出來形成金納米粒子，（粒徑的尺寸范圍是3nm～40nm），將金納米粒子與預先精制的抗體或單克隆抗體混合，利用不同抗體對細胞和骨骼內組織的敏感程度和親和力的差異，選擇抗體種類，制成多種金納米粒子—抗體復合物。借助復合粒子分別與細胞內各種器官和骨骼系統(tǒng)結合而形成的復合物，在白光或單色光照射下呈現(xiàn)某種特征顏色（如10nm的金粒子在光學顯微鏡下呈紅色），從而給各種組織“貼上”了不同顏色的標簽，為提高細胞內組織分辨率提供了各種急需的染色技術。
2.3納米材料在醫(yī)藥方面的應用
2.3.1納米粒子用作藥物載體
一般來說，血液中紅血球的大小為6000nm～9000nm，一般細菌的長度為2000nm～3000nm［7］，引起人體發(fā)病的病毒尺寸為80nm～100nm，而納米包覆體尺寸約30nm［8］，細胞尺寸更大，因而可利用納米微粒制成特殊藥物載體或新型抗體進行局部的定向治療等。專利和文獻資料的統(tǒng)計分析表明，作為藥物載體的材料主要有金屬納米顆粒、無機非金屬納米顆粒、生物降解性高分子納米顆粒和生物活性納米顆粒。
磁性納米顆粒作為藥物載體，在外磁場的引導下集中于病患部位，進行定位病變治療，利于提高藥效，減少副作用。如采用金納米顆粒制成金溶液，接上抗原或抗體，就能進行免疫學的間接凝聚實驗，用于快速診斷［9］。生物降解性高分子納米材料作為藥物載體還可以植入到人體的某些特定組織部位，如子宮、陰道、口（頰、舌、齒）、上下呼吸道（鼻、肺）、以及眼、耳等［10］。這種給藥方式避免了藥物直接被消化系統(tǒng)和肝臟分解而代謝掉，并防止藥物對全身的作用。如美國麻省理工學院的科學家已研制成以用生物降解性聚乳酸（PLA）制的微芯片為基礎，能長時間配選精確劑量藥物的藥物投送系統(tǒng)，并已被批準用于人體。近年來生物可降解性高分子納米粒子（NPs）在基因治療中的DNA載體以及半衰期較短的大分子藥物如蛋白質、多肽、基因等活性物質的口服釋放載體方面具有廣闊的應用前景。藥物納米載體技術將給惡性腫瘤、糖尿病和老年癡呆癥的治療帶來變革。
2.3.2納米抗菌藥及創(chuàng)傷敷料
Ag+可使細胞膜上蛋白失去活性從而殺死細菌，添加納米銀粒子制成的醫(yī)用敷料對諸如黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠濃桿菌等臨床常見的40余種外科感染細菌有較好抑制作用。
2.3.3智能—靶向藥物
在超臨界高壓下細胞會“變軟”，而納米生化材料微小易滲透，使醫(yī)藥家能改變細胞基因，因而納米生化材料最有前景的應用是基因藥物的開發(fā)。德國柏林醫(yī)療中心將鐵氧體納米粒子用葡萄糖分子包裹，在水中溶解后注入腫瘤部位，使癌細胞部位完全被磁場封閉，通電加熱時溫度達到47℃，慢慢殺死癌細胞。這種方法已在老鼠身上進行的實驗中獲得了初步成功［11］。美國密歇根大學正在研制一種僅20nm的微型智能炸彈，能夠通過識別癌細胞化學特征攻擊癌細胞，甚至可鉆入單個細胞內將它炸毀。
2.4納米材料用于介入性診療
日本科學家利用納米材料，開發(fā)出一種可測人或動物體內物質的新技術。科研人員使用的是一種納米級微粒子，它可以同人或動物體內的物質反應產生光，研究人員用深入血管的光導纖維來檢測反應所產生的光，經光譜分析就可以了解是何種物質及其特性和狀態(tài)，初步實驗已成功地檢測出放進溶液中的神經傳達物質乙酰膽堿。利用這一技術可以辨別身體內物質的特性，可以用來檢測神經傳遞信號物質和測量人體內的血糖值及表示身體疲勞程度的乳酸值，并有助于糖尿病的診斷和治療。
2.5納米材料在人體組織方面的應用
納米材料在生物醫(yī)學領域的應用相當廣泛，除上面所述內容外還有如基因治療、細胞移植、人造皮膚和血管以及實現(xiàn)人工移植動物器官的可能。
目前，首次提出納米醫(yī)學的科學家之一詹姆斯貝克和他的同事已研制出一種樹形分子的多聚物作為DNA導入細胞的有效載體，在大鼠實驗中已取得初步成效，為基因治療提供了一種更微觀的新思路。
納米生物學的設想，是在納米尺度上應用生物學原理，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，研制可編程的分子機器人，也稱納米機器人。納米機器人是納米生物學中最具有誘惑力的內容，第一代納米機器人是生物系統(tǒng)和機械系統(tǒng)的有機結合體，這種納米機器人可注入人體血管內，進行健康檢查和疾病治療（疏通腦血管中的血栓，清除心臟脂肪沉積物，吞噬病菌，殺死癌細胞，監(jiān)視體內的病變等）［12］；還可以用來進行人體器官的修復工作，比如作整容手術、從基因中除去有害的DNA，或把正常的DNA安裝在基因中，使機體正常運行或使引起癌癥的DNA突變發(fā)生逆轉從而延長人的壽命。將由硅晶片制成的存儲器（ROM）微型設備植入大腦中，與神經通路相連，可用以治療帕金森氏癥或其他神經性疾病。第二代納米機器人是直接從原子或分子裝配成具有特定功能的納米尺度的分子裝置，可以用其吞噬病毒，殺死癌細胞。第三代納米機器人將包含有納米計算機，是一種可以進行人機對話的裝置。這種納米機器人一旦問世將徹底改變人類的勞動和生活方式。
瑞典正在用多層聚合物和黃金制成醫(yī)用微型機器人，目前實驗已進入能讓機器人撿起和移動肉眼看不見的玻璃珠的階段［13］。
納米材料所展示出的優(yōu)異性能預示著它在生物醫(yī)學工程領域，尤其在組織工程支架、人工器官材料、介入性診療器械、控制釋放藥物載體、血液凈化、生物大分子分離等眾多方面具有廣泛的和誘人的應用前景。隨著納米技術在醫(yī)學領域中的應用，臨床醫(yī)療將變得節(jié)奏更快，效率更高，診斷檢查更準確，治療更有效。
參考文獻
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據新華社電 全球著名金融信息提供商湯姆森－路透集團2日公布報告稱，中國科研人員目前每年發(fā)表的科研論文數量僅次于美國，位居世界第二。
這份名為《新科學地理———研究和合作在中國》的報告說，1998年，中國科研人員共發(fā)表了約2萬篇科研論文，到2008年，這一數字劇增至11.2萬篇；而同期美國科研人員的論文數量由26.5萬篇增至34萬篇。中國已將日本、英國、德國等國甩在身后。
這份報告的數據由湯姆森－路透集團根據全球1.05萬種科研期刊的數據匯總而成。報告分析說，中國科研人員的論文主要集中在材料科學、化學和物理學領域，中國對創(chuàng)新型材料的專注可能將產生深遠影響。
報告說，中國改革開放30多年來，在原子能、空間科學、高能物理、生物學、計算機科學、信息技術等領域的水平已經達到或接近國際水平，另外，在農業(yè)科學、免疫學、微生物學、分子生物學以及遺傳學等領域，中國也在快速發(fā)展。
1.1以WebofScience為數據源
以WebofScience作為數據源，進行檢索和篩選數據。論文以生物材料學科為例，分析科研人員及其團隊，為學校挖掘可引進的人才，也為學校人才引進提供評估參考材料。
1.2分析流程
(具體見圖1)論文采用h指數、R指數、AR指數作為衡量學者科研水平的3個量化指標。h指數不能區(qū)分h值相同但論文被引頻次相差懸殊的情況，缺乏一定的靈敏度和區(qū)分度，結合采用了R指數、AR指數，解決h指數存在的一些不足［9］。
2以生物材料為例的應用分析
2.1基礎數據檢索與清洗、篩選
選取檢索源:Webofscience的SCIE數據，因webofscience數據存在滯后，為保障期刊論文數據的完整性，選擇數據庫時間范圍為:2003－2012(10年)，具體檢索時間:2014.3.10。論文采用了材料科學－生物材料作為案例進行檢索分析，假設某學校想引進生物材料方面的學者。選擇的期刊以JCR－Q1期刊為參考，選取了webofscience的“MATERIALSSCIENCE，BIOMATERIALS”類目的Q1期刊，共六種期刊。通過webofscience檢索出版物名稱=(″BIOMATERIALS″or″ACTABIOMATER″or″EURCELLSMATER″or″DENTMATER″or″MACROMOLBIOSCI″or″BIOFABRICATION″)，時間跨度=2003－2012，檢索結果:13179條。篩選出:article、review兩種類型文獻12970篇。
2.2作者基礎排序分析
以webofscience的分析功能，選取排序前10位的發(fā)文作者，見表1列出了前10位作者及其發(fā)表的論文數量，論文中分別以A1、A2…標示各位作者。論文在此研究中，暫不考慮作者在論文中的貢獻度，即不區(qū)分第一作者、通訊作者或是所處的其他合作位置。在webofscience中，作者名稱基本采用了姓氏加名的首字母，存在較為嚴重的同名作者問題。考慮作者的同名現(xiàn)象，對每位作者結合作者機構進行較為精確的分析。在webofscience中作者同名問題基本沒有得到解決，需要通過人工篩選才能達到精確。對上述10位學者對應的文獻進行逐篇查看，可以確定出該檢索集中，有3個作者姓名簡稱對應了多位學者，如對A3的70篇文獻中的前20篇進行逐篇查看，20篇論文屬于16位不同單位且姓名簡稱同為A3的學者。同樣發(fā)現(xiàn)A9和A10具有多位學者共同構成論文篇數，均被排除出前10的位置。通過逐篇查看，篩選出排名前7的學者。
2.37位學者h指數、R指數、AR指數分析
對篩選出的前7名學者，進行SCI論文檢索，檢索時間范圍為:2003－2012，檢索日期為2014.3.16，文獻類型為ARTICLE或REVIEW。因為涉及同名、作者曾在不同單位任職等現(xiàn)象，結合webofscience的“惟一作者集”等作者輔助檢索工具，進行篩選。2.4A7學者及其團隊的挖掘分析論文選用SATI文獻題錄信息統(tǒng)計分析工具［10］和UCI-NET社會網絡分析軟件［11］對A7的SCIE論文進行分析。通過分析挖掘與A7有更多直接合作關聯(lián)的學者，擬挖掘“他們”作為某學校生物材料方面的外聘人才。利用兩個軟件，構建了如圖3所示的A7的作者合作網路。從圖3可以發(fā)現(xiàn)A7的合作網絡錯綜復雜。利用k－核概念，研究網絡合作的凝聚子群。所謂k－核是指如果一個子圖中的全部點都至少與該子圖中的k個其他點鄰接，則稱這個子圖為k－核［11］。通過k－核，可以發(fā)現(xiàn)一些高合作、高凝聚的群體。對A7的社會網絡進行k－核分析，如圖4所示為A7文獻作者k－核分析的部分截圖。由圖4可見，在A7的392篇文獻的所有合作者中，可以進行8種分區(qū)，度數分別為2，3，4，5，6，7，8，9，即分別為2－核，3－核，……，9－核。9－核即是指A7和其他34位學者(圖4所示的作者編號P1、……、P84)共同組成各個作者之間至少有9個鄰接的子群，可能是學科團隊、或項目合作的團隊，其中可能存在一些具有知識引導的團隊帶頭人。計算A7合作網絡中學者們的在整體網絡中個體密度值，圖5為截取其中部分學者的個體密度值計算。從圖5可以得出這個整體網中各個個體(科研人員)的密度值、及其他指標值。A7的個體密度值最低，值為9.44，Broker和EgoBet值最高，分別為3791.00、2927.17，他這個作者群網絡中的知識引導人、合作引導人，其位置占據了結構洞位置，是作為“橋”位置者。結合圖5所示的9－核團隊，在這些學者中，P1的網絡規(guī)模最大(值為45.00)，密度是19.90，Broker值是793，EgoBet值是326.90，僅次于A7，在其合作網絡中，占據結構洞位置，可作為引進人才或外聘的人選。P3密度值為27.92，Broker值為253，EgoBet值是98.46，在合作網中與他人有合作、也有一定的知識引導作用。從圖5也可以發(fā)現(xiàn)，學者P7的密度值最大，為100，Broker和Ego-Bet值均為0，在個體網中的中間性不強，不占據結構洞位置，可以猜測其為求學的學生或是某個項目的參與者。根據上述分析，P1和P3可作為外聘或引進的人選。對這兩位學者，同樣計算其2003－2012年期間的h指數、R指數、AR指數，通過和表3學者的各個指標進行比較、衡量。P1的各位指數都高于P3，且與表3中的7位學者的∑(h，R，AR)值進行排序，排列第4。
3結論與進一步思考
早期的研究中以植物內生菌為題報道的絕大部分都是非豆科植物根系內分離到的固氮根瘤菌Frankia屬細菌，宿主植物主要有四川榿木(Alnuscermastogyne)、木麻黃(Casuarinasp)、沙棘(Hippophaesp.)、赤場(Alnussp.)、楊梅(Myricasp.)和胡頹子(Elaeagnussp.)等。此外還有百合科(Liliaceae)百合(Liliumsp.)細胞中的內生菌研究。篇名中第一次出現(xiàn)內生細菌的原著論文是1996年中國農業(yè)大學劉云霞等關于水稻內生細菌巨大芽孢桿菌(Bacillusmegaterium)在水稻內分布的研究[5]，以及吳加志等關于Enterobacter，Pseudomonas和Bacillus三屬植物內生細菌在植物病害生物防治潛力方面的研究[6]。受國外植物內生細菌研究的影響，作為植物病害的生防因子，我國棉花、水稻、馬鈴薯等作物的內生細菌首先受到了關注。我國首次正面研究內生真菌的是已故南京農業(yè)大學終身教授李揚漢關于麥田有毒雜草毒麥(Loliumtemulentum)中的內生真菌的觀察[4]，此后我國內生真菌的研究沉寂了約10年。邱德有等關于紅豆杉內生真菌的先驅性研究開啟我國藥用植物內生真菌研究的火熱時代[3,7-9]。目前，關于藥物開發(fā)指向的植物內生微生物及其所產生理活性物質研究，在我國遍及以藥用植物和農用植物為主的數十科野生植物和農作物，連年產出百余篇原著論文和十余篇文獻綜述(圖1)。按現(xiàn)在的趨勢，我國年度發(fā)表植物內生真菌相關原著論文將很快會超過兩百，研究的熱潮有增無減，成為植物內生微生物研究中最活躍的領域。植物內生真菌的另一個重要內容——禾本科植物麥角類內生真菌的研究則到甘肅草原生態(tài)研究所南志標從新西蘭留學回來后才真正興起。南志標先生回國后在甘肅省自然科學基金和國家人事部歸國留學人員科研啟動資金的資助下，利用執(zhí)行聯(lián)合國糧食計劃署2817項目咨詢任務時從新疆阿勒泰地區(qū)采集到的野生植物樣品，首次檢測到我國產布頓大麥草(Hordeumbugdanii)中含有內生真菌，并指出了內生真菌的植株能促使宿主植物總生物量、干物質產量、根重以及分蘗數均有所增加。同時也發(fā)現(xiàn)，甘肅省的中華羊茅、紫羊茅和部分雀麥屬植物中不同程度的含有內生菌[10-11]。同時，在美國牧草種子公司的資助下，新疆草原研究所的李寶軍等利用新疆種質資源庫的11種牧草種子進行了內生真菌的檢測，發(fā)現(xiàn)醉馬草種子中含有內生真菌[12]。進入21世紀后，關于禾本科植物內生菌的研究有蘭州大學的南志標/李春杰課題組、南開大學的高玉葆/任安芝課題組以及南京農業(yè)大學的王志偉/紀燕玲課題組等開展持續(xù)性的研究。
2植物內生微生物研究的基本特點
首先應該指出，國際國內植物內生微生物研究最大的特點是其范圍之大、涉及微生物的種類之多樣、功能之繁雜、潛力之廣闊。據現(xiàn)行學術界通用的概念和范疇，只要是有機會在植物體內出現(xiàn)的微生物，幾乎無所不包含在植物內生微生物的范疇之內[13-15]。這個特征決定了植物內生微生物的研究領域是廣闊的，所涉及的學科除生物科學類各基礎學科外，還有農學和林學類各基礎學科、藥物化學、醫(yī)學、生物工程、食品保藏與加工等多方面的學科。因此，植物內生微生物的研究適合多領域共同協(xié)作，在視角和概念運用等方面出現(xiàn)多元化也是很自然的。第二，植物內生微生物基本功能是多層次的。最基本的層次是微生物本身的顯。這種功能以微生物的分離物為基礎、在人工培養(yǎng)時即得以表達，可通過人工培養(yǎng)以及人工發(fā)酵進行研究、挖掘和改良，我國這方面的研究報告最多[16-18]。第二層次是微生物和宿主植物形成共生體(Symbiota)所表現(xiàn)出來的功能。就像絕大多數產毒素的冷季型禾本科植物與其Epichloae類內生真菌的共生體那樣，這種毒素的生產和積累的功能不是植物或微生物單獨所具有的，或者單獨能達到的強度和高度，只有通過宿主植物和內生微生物形成共生體后才體現(xiàn)出來[19-21]。第三層次是內生微生物/宿主植物共生體在不同環(huán)境中所表達出來的不同功能或不同程度。上述產毒Epichloae類內生真菌和其宿主植物的共生體也不是在任何時候、任何環(huán)境中都能生產和積累毒素，在某種特定的環(huán)境條件下生產毒素(多)，在另外的條件下則少生產或根本不生產毒素[19,22]。植物生長環(huán)境直接介入微生物和宿主植物共生體的生物學特性的表達。這一現(xiàn)象十分符合植物和微生物相互作用的基本規(guī)律，可能對利用植物內生微生物的生理活性物質進行生物制藥研究和開發(fā)的科研人員也會有積極的啟發(fā)。第三，植物內生微生物給人類帶來的影響不全是有益的，有時也會出現(xiàn)有害的一面。從文獻的描述來看，這一點在我國目前僅在少數研究中引起了注意。黑麥草內生真菌、葦狀羊茅內生真菌、瘋草內生真菌等該宿主植物帶來的毒素生產和積累則是最突出的例子。無論是產毒的禾本科植物內生真菌還是瘋草內生真菌，已經被人們發(fā)現(xiàn)的這些有害事例已經給社會造成了巨大的損失[19,23]。另外，雖然沒有出現(xiàn)鵝觀草致毒的報道，但從其中的內生真菌中也檢測到了一些毒素生產基因(王志偉等，未發(fā)表)。因此，我們有必要對植物內生微生物給人類帶來有害影響也給以足夠的關注。同樣，我們固然可以期望植物內生微生物給宿主植物帶來或加強抗菌作用(Antagonism)、化感作用(Allelopathy)等抑制其它生物生長和發(fā)育的功能，在植物抗病、抑制雜草等方面起到一定的正面作用。但另一方面，這些作用是否會導致區(qū)域內生物多樣性的降低[24-25]，產生新的生態(tài)問題？這些都需要今后去認真評價。第四，植物內生微生物的功能一部分可通過生物學/生物化學的特征表現(xiàn)出來，另有一部分功能必須通過生態(tài)學的方法才能加以研究和利用。新西蘭在飛機場及其周邊大規(guī)模種植產毒素Epichloae類內生真菌和其宿主植物共生體，以此驅避在機場聚集的鳥類(JohnCuradus，私人通信)。這是通過生態(tài)學的方法對植物內生微生物的功能加以利用的一個代表性事例。在我國，利用植物內生微生物進行植物病蟲害的生物防治也是這類事例中的典型[25-27]。在這些情況下，內生微生物和其宿主植物的共生體特征的穩(wěn)定表達就十分重要。一般來說，植物內生微生物作為藥用微生物利用時，微生物本身相對重要一些，而作為農用資源或環(huán)境修復手段加以利用時，共生體的特征則往往更加重要。
3我植物內生微生物研究的發(fā)展和特點
進入21世紀，特別是近10年來，我國植物內生微生物的研究發(fā)展迅猛。據最保守統(tǒng)計，在我國發(fā)行雜志上由我國科研人員發(fā)表的植物內生微生物的論文(篇名中含有“內生菌”、“內生細菌”或“內生真菌”字樣的論文)在2008年以后每年都超過200篇，2013年論文總數已逼近300(圖1)。考慮篇名中沒有體現(xiàn)出來的論文以及在國外發(fā)表的論文，我國科研人員近年來發(fā)表的植物內生微生物研究的論文大約每年可達400篇以上。研究領域也全面開花，基本形成了4大板塊、24個分支的局面(表1)。至此，我國已形成了一支隊伍龐大、成果豐碩的科研力量，在國際植物內生微生物研究中占有十分顯要的地位。從整體趨勢來看，我國植物內生微生物研究的特點可概括為“四多四少”。資源探索多、分離培養(yǎng)多、活性檢測和生物功能研究多，基礎性前期工作多；方法研究少、涉及林木少、與宿主的關聯(lián)少、實際應用少。特別是以藥物開發(fā)為目的的資源探索性研究報告最多，以抗菌、抗腫瘤等指標為主的藥物開發(fā)指向的論文大量出現(xiàn)，形成了我國植物內生微生物研究中最耀眼的亮點[17,28-29]。植物內生微生物研究以生理活性檢測以及活性物質探索為主要范式(Paradigm)之一，思路清晰易懂、方法簡單、實施容易，是研究生訓練的好材料。關注我國植物內生微生物論文數量的上升時機，也不難發(fā)現(xiàn)其上升趨勢和研究生畢業(yè)數量的上升基本同步(圖1)。從論文數量整體來看，從20世紀末開始我國科研人員在本國的科學雜志上(中國學術期刊網絡出版總庫收錄部分，1979-2013年)，植物內生微生物的研究有了飛速的發(fā)展。在21世紀的第一個10年中，我國關于植物內生微生物研究的突飛猛進，論文數量從2000年的14篇增加到2010年的257篇，翻了18.4倍(圖1)；研究對象也從Frankia等非共生固氮根瘤菌為主、加上幾個關于紅豆杉內的紫杉醇生產菌以及冷季型禾本科植物中的麥角菌類真菌等零星報道，發(fā)展到包括草本、木本、單子葉、雙子葉以及蕨類等數十科近百屬植物中的微生物；研究方向也增加到包括醫(yī)藥、農業(yè)、環(huán)境、食品等多個領域(表1)。最近幾年來，植物內生微生物相關的論文數量繼續(xù)增加、研究范圍繼續(xù)擴大，形成了我國微生物學研究中發(fā)展最快、研究人員增長和人才積累最快、研究范圍擴大最快的領域。在這個領域中，顯示各種生理活性、具有潛在的藥物開發(fā)價值的植物內生真菌以及它們所生產的生理活性物質不斷出現(xiàn)，具有抗病蟲害活性的內生微生物菌株也大量積累，新的微生物物種被相繼提出，并不斷開發(fā)出重金屬抗性增強、難降解化合物的分解等新的應用功能。同時，通過參與植物內生微生物研究而得到基本科學訓練的年輕學者也大量進入社會，我國植物內生微生物的研究蘊含著巨大的發(fā)展?jié)摿Α５牵覈参镂⑸镅芯堪l(fā)展不平衡。在我國的期刊上發(fā)表的研究報告主要集中在醫(yī)藥方向和農業(yè)方向，尤其是以生物醫(yī)藥開發(fā)為目標的藥用植物內生微生物的論文數量尤為突出[17,28-29]。而在大尺度生態(tài)學中十分重要的天然林木以及草原野草中的內生微生物則報道相對較少[12,30-33]。在研究程度上也存在著“初步研究多、深入追究少”的特點。在生物活性和活性物質研究方面，分離和初步鑒定多、周密的分類鑒定少，活性菌株的初級篩選多、達到或接近可應用水平的篩選少，活性檢測和物質初步提純多、化合物純化與鑒定少，發(fā)展到后期應用的事例則寥寥無幾，有關生理活性物質生產的基因及其調控的研究則更少[17,29]。在生態(tài)學研究方面，也存在微生物的群落結構、生態(tài)分布、生活史研究、培養(yǎng)條件的優(yōu)化等都比較少的傾向[33-36]。此外，微生物的分離技術、培養(yǎng)技術、微生物的消除技術、接種技術等開發(fā)還相對薄弱。考慮這些內生微生物的農業(yè)應用，能將植物內生微生物進行工具化的上述操作技術也有待于今后進一步開發(fā)。因此，我國的植物內生微生物研究的質量進一步提高、應用面繼續(xù)擴大、實用性大幅度增加的空間依然很大。
4我植物內生微生物研究的成
4.1醫(yī)藥指向的研究
1993年，Strobel等發(fā)表了關于紅豆杉內生真菌合成紫杉醇這一發(fā)現(xiàn)，在國際上形成了藥用植物內生微生物開發(fā)的范式。受此范式影響，我國醫(yī)藥指向的植物內生微生物研究以藥用植物為材料居多，尤以紅豆杉類植物、紅樹類植物、鬼臼類植物、石斛等蘭科植物以及銀杏等植物較為常見。紅豆杉屬(Taxus)植物主要有短葉紅豆杉(Taxusbrevifolia)、紅豆杉(T.wallachiana)、南方紅豆杉(T.chinensisvar.mairei)、云南紅豆杉(T.yunnanensis)、東北紅豆杉(T.suspidata)等，我國微生物學工作者從中分離得到了紫杉霉屬(Taxomyces)、鐮孢霉屬(Fusarium)、鏈格孢屬(Alternaria)、擬盤多毛孢屬(Pestalotiopsis)、曲霉屬(Aspergillus)等植物內生真菌和內生細菌。從這些微生物中又分別檢測到了抗腫瘤、抗氧化、抗動物病原物、抗病原媒介物、抑制特定酶活性等生物活性，分離到了生物堿類、苯丙素、萜類、醌類、脂類、酮類、酚類、有機酸類、甾體類等活性化合物及其衍生物，其中關于紫杉醇生產的研究報告最多[17,28-29,37-38]。常用的紅樹類植物主要包括生長在包括港澳地區(qū)在內的華南沿海的紅海欖(Rhizophorastylosa)、秋茄(Kandeliacandel)、木欖(Bruguieragymnorrhiza)、桐花樹(Aegicerascorniculatum)、白骨壤(Auicenniamarina)、海漆(Excoecariaagallocha)等。我國微生物學工作者從中分離得到了鏈格孢屬(Alternaria)、曲霉屬(Aspergillus)、芽枝霉屬(Cladosporium)、鐮孢霉屬(Fusarium)、擬青霉屬(Paecelomyces)、擬盤多毛孢屬(Pestalotiopsis)、青霉(Penicillium)、莖點霉(Phoma)、葉點霉(Phyllosticta)、木霉(Trichoderma)、芽孢桿菌屬(Bacillus)等植物內生真菌和內生細菌[39-41]。從這些微生物中又分別檢測到了抗菌、抗腫瘤、抗氧化等活性，分離到了肽類、多糖類、尿囊素、異香豆素等活性化合物[37,40-42]。小柴科的桃兒七(Sinopodophyllumhexandrum)、八角蓮(Dysasmaversipellis)、南方山荷葉(Diphylleiasinensia)等鬼臼類(Podophylloideae)植物內生微生物中有些菌株能合成具有抗腫瘤活性的鬼臼毒素(Podophyllotoxin)；銀杏(Ginkgobiloba)的內生微生物中有些具有明顯的抗氧化作用；夾竹桃科的長春花(Catharanthusroseus)的內生微生物中，鐮孢霉屬(Fusarium)真菌等有些能合成具有明顯的抗癌作用的長春新堿(Vincristine)；天麻(Gastrodiaelata)、石斛類植物(Dendrobiumspp.)等蘭科(Orchidaceae)植物中的密環(huán)菌屬(Armillaria)、角擔菌屬(Ceratobasidium)、皮傘菌屬(Marasmius)、鐮孢霉屬(Fusarium)、絲核菌屬(Rhizoctonia)等內生真菌也生產多種生理活性物質，獲得了高度的關注[17,29,37]。關于藥用植物的內生微生物及其藥物指向的生理活性物質的研究在我國如火如荼，從各個角度總結出來的綜述也層出不窮[9,37,43-44]，在此不一一贅述。但是王劍文，譚仁祥等提出的利用內生菌寡糖誘導黃花蒿(Artemisiaannua)發(fā)根(Hairyroot)合成青蒿素(Artemisinin)的研究提示了植物內生微生物利用的一個新方向[45]，提示了植物內生微生物的作用并非一定要以微生物為主的思路，喚起我們對內生菌和宿主兩者的相互作用的關注，值得借鑒。
4.2涉農的植物內生微生物研究
專著概述:
根據學術論文的長短,又可以分為單篇學術論文、系列學術論文和學術專著三種。一般而言,超過4—5萬字的,可以稱為學術專著。當然,照我們現(xiàn)在的理解,學術專著的字數可能還要更多些。編撰學術專著比發(fā)表單篇論文更具學術價值。因此,在評定職稱時能夠獲得更多的加分和認可。詳情請參閱核心期刊中心。學術論文,學術通常是指專深而系統(tǒng)的學問,而論文則是指研究、討論問題的文章。因此,所謂學術論文就是在科學領域內表達科學研究成果的文章。從這一意義上理解,學術論文一般也可以稱為科學論文。在理解學術論文的時候,我們還必須把握下面兩層含義:其一,學術論文的范圍限制在科學研究領域,非此領域的文章,不能算學術論文,如新聞報道、報告文李、散文和雜文等就不能算學術論文。其二,我們說學術論文限制在學術領域,但并非說,科學領域的所有的文章都是學術論文,而只有表達科學研究新成果的文章才是學術論文。照這樣理解,科幻和科普作品就應被排除于學術論文之外了。從上述兩點來看,我們可以說,科學論文的靈魂必須是科學研究的成果。科學領域通常分為自然科學和社會科學兩大類,前者包括理、工專業(yè),有物理、化學、生物、天文等學科;后者則包括文、史、哲、經等。我們美術教育屬于社會科學的范疇。
編著
一種著作方式,基本上屬于編寫,但有獨自見解的陳述,或補充有部分個人研究、發(fā)現(xiàn)的成果。凡無獨特見解陳述的書稿,不應判定為編著。(出自經濟日報出版社柳建明主編的《輿論學達辭典》727頁)著、編著、編都是著作權法確認的創(chuàng)作行為,但獨創(chuàng)性程度和創(chuàng)作結果不同。著的獨創(chuàng)性最高,產生的是絕對的原始作品;編的獨創(chuàng)性最低,產生的是演繹作品;編著則處于二者之間(編譯類似于編著,但獨創(chuàng)性略低于編著)。如果作者的作品不是基于任何已有作品產生的,作者的創(chuàng)作行為就可以視為著。一部著成的作品中可以有適量的引文,但必須指明出處和原作者。如果作者的作品中的引文已構成對已有作品的實質性使用,或者包含對已有作品的匯集或改寫成份,作者的創(chuàng)作行為應該視為編著。
教材
教材是由三個基本要素,即信息、符號、媒介構成,用于向學生傳授知識、技能和思想的材料。教材的定義有廣義和狹義之分。廣義的教材指課堂上和課堂外教師和學生使用的所有教學材料,比如,課本、練習冊、活動冊、故事書、補充練習、輔導資料、自學手冊、錄音帶、錄像帶、計算機光盤、復印材料、報刊雜志、廣播電視節(jié)目、幻燈片、照片、卡片、教學實物等等。教師自己編寫或設計的材料也可稱之為教學材料。另外,計算機網絡上使用的學習材料也是教學材料。總之,廣義的教材不一定是裝訂成冊或正式出版的書本。凡是有利于學習者增長知識或發(fā)展技能的材料都可稱之為教材狹義的教材就是教科書。教科書是一個課程的核心教學材料。從目前來看,教科書除了學生用書以外,幾乎無一例外地配有教師用書,很多還配有練習冊、活動冊以及配套讀物、掛圖、卡片、音像帶等。
編書
編書可以是自己或多人的作品或別人的作品編輯成書。
1、Google Scholar
Google推出的免費學術搜索引擎，可以幫助快速尋找學術資料，如專家評審文獻、論文、書籍、預印本、摘要以及技術報告。其免費的優(yōu)勢對那些并不富裕或沒有相關學術圖書館資源的個人，意義重大。
2、SCIRUS
Scirus是目前互聯(lián)網上最全面、綜合性最強的科技文獻門戶網站之一，Scirus引擎的信息源主要是兩部分：網頁和期刊。Scirus覆蓋的學科范圍包括：農業(yè)與生物學，天文學，生物科學，化學與化工，計算機科學，地球與行星科學，經濟、金融與管理科學，工程、能源與技術，環(huán)境科學，語言學，法學，生命科學，材料科學，數學，醫(yī)學，神經系統(tǒng)科學，藥理學，物理學，心理學，社會與行為科學，社會學等。它以自身擁有的資源為主體，對網上具有科學價值的資源進行整合，集聚了帶有科學內容的網站及與科學相關的網頁上的科學論文、科技報告、會議論文、專業(yè)文獻、預印本等。其目的是力求在科學領域內做到對信息全面深入的收集，以統(tǒng)一的檢索模式面向用戶提供檢索服務。
3、Sciseek(科學探索網)
SciSeek專注于科學搜索引擎與目錄，還包括一些科學雜志以及其他的工具等。
4、Find Articles(論文搜索網)
論文搜索網提供多種頂極刊物的上百萬篇論文，涵蓋藝術與娛樂、汽車、商業(yè)與經融、計算機與技術、健康與健身、新聞與社會、科學教育、體育等各個方面的內容。大部分為免費全文資料，檢索操作簡單。
5. Intute
由英國高等教育資助理事會下的信息系統(tǒng)聯(lián)合委員會JISC和藝術與人文研究委員會AHRC開發(fā)建立，專注于教學、研究方面的網絡資源。所收錄的信息資源都是經過行業(yè)專家選擇和評審的，從而保證了其質量。目前數據庫信息已達120060條。Intute共設四大領域：科學與技術、藝術與人文、社會科學、健康與生命科學。各個領域下又包含諸多學科，以科學與技術類為例，覆蓋了天文、化學、物理、工程、計算、地理、數學、地球科學、環(huán)境以及交叉學科，信息達33806條。
6、Information Bridge
Information Bridge是由美國能源部DOE下屬的科學與技術信息辦公室OSTI開發(fā)維護的搜索工具，提供美國能源部1994年以來研究成果的全文文獻和目錄索引，涉及的學科領域包括物理、化學、材料、生物、環(huán)境科學、能源技術、工程、計算機與情報科學和可再生能源等。檢索功能有基本檢索和高級檢索兩種。
7、OAIster
OAIster是密歇根大學開發(fā)維護的一個優(yōu)秀的開放存取搜索引擎，收集了來自536家學術機構的590萬篇文檔，包括開放使用期刊的文章、工作論文、討論文章、會議論文和學位論文。可按關鍵詞、題名、創(chuàng)作者、主題或資源類型進行檢索。檢索結果含資源描述和該資源鏈接。
8、Base-Search
BASE是德國比勒費爾德(Bielefeld)大學圖書館開發(fā)的一個多學科的學術搜索引擎，提供對全球異構學術資源的集成檢索服務。它整合了Bielefeld大學圖書館的圖書館目錄和大約160個開放資源(超過200萬個文檔)的數據。
9、Vascoda
Vascoda是一個交叉學科門戶網站的原型，它注重特定主題的聚合，集成了圖書館的收藏、文獻數據庫和附加的學術內容。
10、百度文檔搜索
Information百度文檔搜索可以查找以Word、PowerPoint、PDF等格式存在的研究報告、論文、課件等各類文件。它支持對Office文檔包括Word、Excel、Powerpoint、Adobe PDF文檔、RTF文檔進行了全文搜索。搜索時，在檢索詞后面加一個“filetype：”來限定文檔類型。“filetype：”后面可以跟以下文件格式：DOC、XLS、PPT、PDF、RTF、ALL。其中，ALL表示搜索所有這些文件類型。在搜索結果頁面，點擊結果標題，可以直接下載該文檔，也可以點擊標題后的“html版”快速查看該文檔的網頁格式內容。
11、百度國學
百度國學目前能提供上起先秦、下至清末歷代文化典籍的檢索和閱讀。內容涉及經、史、子、集各部。
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1 材料選取與情境設置
1.1 材料選取關注生產生活實際
統(tǒng)計2009～2013年高考福建理綜卷生物選考題的材料背景和情景來源，整理成表1。
選修模塊關注生產生活實際，重視學生對現(xiàn)代生物科技的理解。2009年～2013年高考福建省理綜卷生物選考題聯(lián)系生產生活，與生物科技進展密切相關。背景材料來源廣泛，涉及農業(yè)生產、醫(yī)療健康、畜牧養(yǎng)殖等方面，充分體現(xiàn)選考題材料聯(lián)系實際的特點。選考題以轉基因抗病香蕉、重組人紅細胞生成素、產前基因診斷、癌癥基因治療、豬克隆技術為情境，在考查考生現(xiàn)代生物科技知識的同時，引導考生關注生物技術在實踐上的應用，提高其生物科學素養(yǎng)。
新課程高考背景材料不再單一地來源于中學教材上的內容，而是從大學教材、科技進展、科技論文等處獲取豐富的材料信息，呈現(xiàn)全新的試題背景。近五年來，高考福建省理綜卷生物選考題背景材料大都來自公開發(fā)表的生物科技論文。例如，2010年試題材料選自“紅細胞生成素（EPO）在中國倉鼠卵巢細胞（CHO）中穩(wěn)定表達”；2012年試題材料選自“Let-7a表達質粒的構建及其對肺癌A549細胞k-Ras蛋白表達的抑制作用”；2013年試題材料選自“豬體細胞克隆胚胎體外發(fā)育過程中的凋亡規(guī)律”。以科技論文作為命題素材保證了試題的科學性、權威性和公平性，不僅體現(xiàn)高考能力立意，同時還提高了命題效率和命題質量。
1.2 情境設置圖文結合
如何使背景材料清晰表達且不失科學性，符合高考紙筆測試要求，是試題命制的一個關注點。2009年～2013年高考福建省生物選考題均以“文字+圖示”的方式呈現(xiàn)生物科技復雜的過程，所采用的圖示為技術路線圖或過程圖，充分反映出《現(xiàn)代生物科技專題》模塊工程技術的特色。選修模塊3所涉及的情境注重工程技術和操作流程，所需設備、材料較多，操作過程較為繁瑣，有時一項研究會涵蓋基因工程、細胞工程和胚胎工程等工程領域，若單純以文字的形式呈現(xiàn)背景材料無疑會增加考生閱讀負擔，影響考生正常應試思維，降低考試信度。若試題將大量的有效信息蘊含于圖示中，可以保證提供充分、清晰明了的試題信息。
2 知識分布與能力要求
2009～2013高考福建理綜卷生物選考題重視考查考生將所學現(xiàn)代生物科技知識應用于解決實際問題的能力。現(xiàn)將2009～2013年選考題知識分布與能力要求整理成表2。
2.1 強調主干知識的考查
統(tǒng)計2009年～2013年選考題分值比例發(fā)現(xiàn)，近五年來，選考題關注考生對生物學核心概念的掌握，并且基因工程知識占選考題總分的60%，細胞工程占24%，胚胎工程占12%。高考試題表現(xiàn)為側重考查基因工程，兼顧考查細胞工程、胚胎工程的命題特征。
選修模塊3包含五大專題：基因工程、細胞工程、胚胎工程、生物技術的安全性和倫理問題、生態(tài)工程，近五年選考題只涉及到基因工程、細胞工程和胚胎工程。基因工程、細胞工程和胚胎工程是《現(xiàn)代生物科技專題》的基礎和重點，在現(xiàn)代生物科技中發(fā)揮著重要作用，是進一步開展現(xiàn)代生物科技研究的前提。其中，構建表達載體、PCR擴增技術等知識在基因工程的考查中占了較大比例。構建表達載體和PCR技術是基因工程的核心，應用也相當廣泛，以這兩者為重點進行考查，反映出選考題強調主干知識考查的特點。值得注意的是《現(xiàn)代生物科技專題》中所介紹的生物科技有些需要在必修模塊知識的基礎上展開。因此，選考題的知識考查有時會涉及必修模塊內容。例如，2011年選考題對電泳帶譜圖的分析涉及必修模塊2的電泳知識。
2.2 能力要求逐年提高
《普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試大綱》對高考生物提出了四種能力的考查要求：理解能力、實驗與探究能力、獲取信息能力和綜合運用能力。總體上看，近五年選考題注重考查理解能力、獲取信息能力，能力要求較為簡單，能力考查層級不高。但從縱向來看，選考題能力要求逐年提高。
例如，2012年選考題第（3）小題：“肺癌細胞增殖受到抑制，可能是由于細胞中 （RASmRNA/RAS蛋白）含量減少引起的”。該小題重點考查理解能力和獲取信息能力，需要考生在理解基因工程應用的基礎上，“能從課外材料中提取有效的生物學信息，解決生物學問題”，獲取信息能力層級較高。
再如，2013年選考題第（2）小題：“從基因組數據庫中查詢Bcl-2 mRNA的核苷酸序列，以便根據這一序列設計合成 用于PCR擴增，PCR過程第一輪循環(huán)的模板是 。”該小題重點考查理解能力，試題背景材料和題中所涉及基因工程知識的廣度、深度較往年均有所提高，要求考生能深入理解基因工程的具體原理及過程。
根據裘伯川等對理解能力在理科綜合能力中所處關系的研究發(fā)現(xiàn)，理解能力是構建理科綜合能力的核心，同時也是解決問題的基礎和關鍵因素。分析近五年高考福建生物卷選考試題，不難發(fā)現(xiàn)每一道試題都涉及理解能力的應用。獲取信息能力是學生自主學習和可持續(xù)發(fā)展的基礎，對培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)、獲得終身學習能力具有重要意義。選考題材料來源新穎多樣、信息呈現(xiàn)簡潔直觀有助于獲取信息能力的考查，試題重視考查考生在新情境下，利用已有生物學知識發(fā)現(xiàn)、鑒別并運用獲得的信息解決實際問題的能力。
3 問題設計與難度控制
3.1 問題設計嚴謹、靈活
問題設計是高考命題的關鍵一環(huán)，基于能力立意的問題設計應有助于考生啟發(fā)思維，促進問題的解決。現(xiàn)從問題結構、問題表述和問題內容三方面，總結近五年高考福建生物卷選考題問題設計的特點：
① 選考題圍繞考查的知識內容，以填空題的形式將試題情境引伸出5個具體的小問題，每個問題分值均為2分。
② 選考題在保證客觀嚴謹的前提下，善于運用文字提示表述問題，體現(xiàn)問題設計的靈活性。例如，2011年選考題第（3）題：“據此判斷胎兒為 （正常/患者/攜帶者）”；2012年選考題第（2）題：“MstⅡ是一種 酶”。這類問題表述限定了作答方向，問題指向明確。③ 問題內容與背景材料、知識考查密切相關。選考題或圍繞新情境下的問題核心，延伸出多個知識點設計問題，考查考生對知識的理解能力；或通過隱藏生物技術流程中的部分操作步驟設計問題，考查考生獲取信息能力。
3.2 難度控制相對合理
生物醫(yī)學工程(BiomedicalEngineering,BME)是理、工、醫(yī)相結合的交叉學科,崛起于20世紀60年代。現(xiàn)代生命科學與技術、計算機科學與技術、電子科學與技術、材料科學與技術、醫(yī)學科學與技術等廣泛滲透、交叉、融合,形成了生物醫(yī)用材料、現(xiàn)代工程醫(yī)學、遠程醫(yī)療工程、智能醫(yī)用儀器系統(tǒng)、人工器官等諸多生物醫(yī)學工程技術新領域。BME碩士教育開創(chuàng)了集產學研為一體的工程技術中高級人才培養(yǎng)模式。近年來,BME在推動現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用。六年前國家發(fā)改委高科技產業(yè)司就明確提出:盡快培育、壯大我國生物醫(yī)學工程產業(yè),使其成為國民經濟新的增長點。
一、我國BME碩士專業(yè)學位研究生教育的現(xiàn)狀
我國BME人才培養(yǎng)主要依托于工科或醫(yī)科,存在培養(yǎng)方向多但培養(yǎng)人數少的問題,導致我國醫(yī)院及相關企事業(yè)單位的該領域從業(yè)人員大多沒有生物醫(yī)學工程專業(yè)背景。BME碩士學位教育的規(guī)模過小,難以滿足社會的需求,特別是融合醫(yī)、理、工等學科的復合型人才更是供不應求。據中華醫(yī)學會醫(yī)學工程學分會副主任呂忠生調查,目前全國大約有6萬家醫(yī)院,生物醫(yī)學工程專業(yè)人員只占醫(yī)院總人數的10%,與國外30%的比例相差懸殊。作為醫(yī)學工程的最大產業(yè),國內1萬多家醫(yī)療設備企業(yè)也急需該專業(yè)的高級技術人員[1]。我國BME碩士專業(yè)學位教育在2008年以前僅在理工院校中進行,每年招生不足百人,發(fā)展處于徘徊狀態(tài)。鑒于我國急需大量BME中高級專業(yè)技術人才以及提升在職從業(yè)人員的專業(yè)水平的需要,開展BME碩士專業(yè)學位教育已刻不容緩。
二、在醫(yī)學院校開展BME碩士專業(yè)學位教育的探索和實踐
為使BME碩士專業(yè)學位教育有新的突破,國務院學位辦嘗試在醫(yī)學院校開展該項教育。我校生物醫(yī)學工程專業(yè)起步早、基礎好,特別是近年來從海內外引進了一批優(yōu)質人才后,形成了一支醫(yī)、理、工相融合的師資隊伍,具備了較好開展BME碩士專業(yè)學位教育的條件和能力。2008年我校成為開展該項教育的首所醫(yī)學院校,并力求在醫(yī)療器械與醫(yī)院信息管理、基因工程與基因藥物方向做出特色。
(一)依托醫(yī)學院校的優(yōu)勢資源,分層次招生宣傳,吸引優(yōu)質生源。近年來醫(yī)院得到了快速地發(fā)展,醫(yī)師的學位層次提升較快,而醫(yī)技人員的學位層次相對滯后,對該學位教育具有較大的需求。作為醫(yī)學院校,要善于發(fā)揮擁有諸多的附屬醫(yī)院和教學醫(yī)院的優(yōu)勢,分層次招生宣傳,以取得良好的效果。即先向醫(yī)院主管領導介紹BME碩士專業(yè)的學位特點;再請各醫(yī)院相關部門協(xié)助開展招生宣傳;同時向醫(yī)技科室寄送簡章并進行網絡招生宣傳;還可嘗試對相關企業(yè)開展定點招生宣傳。2008年我校首屆招收學生21人,招生人數列全國第二位,錄取考生的GCT成績百分位平均值81.17,列全國第四位,生源質量和數量較為理想。
(二)明確培養(yǎng)目標,創(chuàng)新教育體制,構建良好的BME碩士專業(yè)學位培養(yǎng)體系。全國工程碩士專業(yè)學位教育指導委員會起草的《生物醫(yī)學工程領域工程碩士專業(yè)學位標準》,明確規(guī)定BME碩士專業(yè)學位培養(yǎng)目標是理論基礎扎實、工程實踐能力強、綜合素質高,并具有一定創(chuàng)新能力的應用型、復合型高層次工程技術和工程管理人才[2]。
1.創(chuàng)新運作機制,合理設置培養(yǎng)年限和培養(yǎng)方式。攻讀BME碩士專業(yè)學位的學生多為業(yè)務骨干,學習時間較緊張,故我校實行彈性學制3-5年,且課程學習采取周末上課,實踐學習結合其實際工作在其所在單位副導師指導下進行,使學生能結合工作并學有所用,以提高其學習積極性和主動性。
2.充分利用醫(yī)學院校的特色資源,科學合理地設置課程。課程結構關系到研究生的知識結構[3]。BME是運用工程技術的理論與方法解決醫(yī)學中的實際問題,因此其課程設置應在現(xiàn)代醫(yī)學理論和工程技術理論及相關學科的基礎上,科學合理的設置課程[4]。我校規(guī)定學生課程必須修滿35個學分,根據不同專業(yè)方向設置課程,其中醫(yī)學類約10個學分,工程類約10個學分,公共類約10學分,自然科學進展研討5學分。
3.建立雙導師制,加強實踐能力的培養(yǎng)。BME碩士專業(yè)學位的培養(yǎng)實行正、副導師共同指導制(簡稱雙導師制)。正導師負責學生的課程學習、論文選題、中期考核、學位論文指導,并對學位論文的質量負責。副導師選聘學生所在單位的具有高級職稱的技術人員擔當,負責學生的工程技術實踐能力培養(yǎng),論文選題,論文實踐部分的指導。兩位導師經常交流情況,互相配合,共同指導,保證其培養(yǎng)質量。實踐教學是該學位培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),鼓勵其結合自己的本職工作進行。我校要求學生進行不少于一年的實踐計15學分,通過考核計5學分,共計20學分。
4.加強中期考核,嚴把論文質量關,保障培養(yǎng)質量。中期考核是在學生進入論文實施階段后,對其政治思想表現(xiàn)、課程學習和科研能力等方面進行的一次綜合考核和評定。其目的是評價學生入學以來的學習成效,及時發(fā)現(xiàn)和糾正其培養(yǎng)過程中存在的問題,督促其達到規(guī)定的學位要求;對少數不宜繼續(xù)學業(yè)者盡早做出妥善處理。我校在第四學期初對學生進行中期考核。學位論文是綜合衡量培養(yǎng)質量的重要指標,應在導師的指導下,綜合運用科學理論、方法和技術解決工程實際問題,或創(chuàng)造出一定的經濟或社會效益,并有一定的理論基礎,具有先進性、實用性[5]。我校規(guī)定學位論文評閱實行校內學科專業(yè)組評閱和校外盲評相結合的方式進行,實踐證明這種方式行之有效。
三、在醫(yī)學院校發(fā)展BME碩士專業(yè)學位教育的建議和思考
1.加大宣傳力度,提高對BME碩士專業(yè)學位的認可度。BME碩士專業(yè)學位設立的時間不長,各醫(yī)院的領導和廣大醫(yī)技人員對該學位比較陌生,因此需要招生學校做好充分細致的招生宣傳,提高社會對該學位的認可度。當然,培養(yǎng)出優(yōu)質BME碩士專業(yè)學位畢業(yè)生,才是提高社會認可度的關鍵。
關鍵詞： 專利授權 知識產權 負面影響
1．時機不當對專利授權帶來負面影響
科技成果一般采用驗收、報獎、登記制度及學術論文為評價方式，其中科技論文是由科技工作者對其創(chuàng)造研究進行理論分析和科學總結的智力成果，科技論文的數量及出版社等級用來評定科技人員的職稱，且作為考核科研機構的標準，科學技術人員做出其研究后，都希望成果盡早發(fā)表；而將科研成果申請專利是將成果以知識產權的法律形式保護起來。廣大科技人員有積極性的同時，往往忽略了一個問題：即將科研成果以知識產權的法律形式保護起來的時間。一般情況下在專利申請之前，該論文的發(fā)表對專利申請的審查會帶來負面影響，即與專利申請同一主題的論文，在申請日前一旦發(fā)表公開就會破壞專利申請的新穎性，導致因該專利技術失去了新穎性而不能取得專利權，即申請專利的公開使其成為公有技術，影響了以后的專利授權，從而丟失了本來能得到、應得到且想得到的成果。常忽略的另一個問題是：也有些科技人員不太清楚自己研究成果，只知道搶先一步，盡量做到及時、準確和完整，不知道申請專利，從而因“拱手奉獻”，與他人“共享”丟失了可以法律形式明確的，本來屬于自己的成果。
2．相關法律依據
根據《著作權實施條例》第2條規(guī)定，我國著作權所稱的作品是指文學、藝術和科學領域內，具有獨創(chuàng)性并以某種有形形式復制的智力創(chuàng)造成果。其獨創(chuàng)性不同于新穎性，同一思想內容的題材，由兩個作者同時完成，只要是各自獨立從事了智力勞動，兩部作品都可以受到法律保護。
《專利法》所稱發(fā)明，是指對產品、方法、或者其改進所提出的新的技術方案；實用新型是指對產品的形狀、構造或者其結合所提出的適于實用的新技術方案。《專利法》第22條指出，授予專利權發(fā)明與實用新型應具備新穎性、創(chuàng)造性和實用性。其新穎性，是指申請日以前沒有同樣的發(fā)明或實用新型在國內外出版物上公開發(fā)表過，在國內公開使用過或者以其他方式為公眾所知，也沒有同樣的發(fā)明或實用新型由他人向專利局提出過申請并載在申請日以后公布的專利申請文件中。
通過上述有關法規(guī)可看出科技論文與專利均屬知識產權保護范疇，即權利人就同一項新成果即可獲得著作權保護，也可申請專利權保護，但對其后的專利申請有抵觸作用。然而，提請科技人員注意的是：雖然專利申請前對專利申請有負面影響，但申請專利并不影響申請后論文的在后發(fā)表，從專利新穎性的角度考慮，慎重選擇時間，確保的時間要在專利申請之后，即申請專利在先，在后才是權宜之計，因為這樣做專利的新穎性和創(chuàng)造性不受影響，也避免了實用新型（不實審）專利事后被無效的可能使科研成果得到著作權和專利權雙重保護。
3．案例分析
某科技人員不太清楚《專利法》有關規(guī)定，科技成果完成后，將其成果部分內容搶先發(fā)表，之后又就同一主題申請專利。結果其內容發(fā)表破壞了專利新穎性和創(chuàng)造性，險些未獲得權利權。專利號為ZL03111531.4的發(fā)明專利（名稱：大蒜素和大蒜油環(huán)糊精衍生物包合物及其制備方法）在發(fā)明專利審查階段，審查員提出審查意見：“對比文件1（該發(fā)明人（申請人）的論文）和對比文件2將“大蒜素和大蒜油環(huán)糊精衍生物包合物及其制備方法”等技術公開，認為蒜素和大蒜油環(huán)糊精是衍生物包合物中的一種，其區(qū)別僅在于本申請選擇羥丙基-β-環(huán)糊精是環(huán)糊精衍生物作為包合材料，這種區(qū)別是所屬技術領域中的一種公知常識，可在對比文件的基礎上結合公知常識獲得，其效果是可預料到的，結論是不具創(chuàng)造性。發(fā)明人（申請人）為了不喪失專利權利，只好縮小了權利的保護范圍。根據實施例中唯一沒有在論文中公開的優(yōu)選方案對與權項作限定性修改形成新的權利要求，申請人在答辯中說：“一般環(huán)糊精衍生物對蒜素和大蒜油的包合物在水中的溶解度為8g/mL，而羥丙基-β-環(huán)糊精衍生物作為包合物其在水中的溶解度能達到75g/mL。這一點對大蒜素和大蒜油液體制劑有至關重大的作用，本發(fā)明所述羥丙基-β-環(huán)糊精衍生物能夠帶來峰值，從現(xiàn)有技術中公開的寬范圍中，有目的地選出現(xiàn)有技術中未提到的窄范圍或個體的發(fā)明，能夠取得預料不到的技術效果，符合《審查指南》第二部分第四章4.3節(jié)有關選擇發(fā)明思想，所以本發(fā)明具有創(chuàng)造性。”審查后申請人雖然取得了專利權，但保護范圍僅一個最佳方案上，即保護范圍很窄。
4．和專利申請應注意問題
4．1做好技術保密
技術秘密、科技論文作品和專利均屬于人類智力活動成果，屬知識產權保護內容。根據《中華人民共和國反不正當競爭法》第十條和《國家工商行政管理局關于禁止侵犯商業(yè)秘密行為的若干規(guī)定（98）修訂》》第二條定義：商業(yè)秘密，是指不為公眾所知悉，能為權利人帶來經濟利益，具有實用性并經權利人采取保密措施的技術信息和經營信息。其中的技術信息是指秘訣、工藝流程、設計圖紙、技術情報等科學方面的專有知識。
不論是還是專利申請都涉及保留技術秘密的問題。兩者均要公開進入公共領域，會被公眾所利用。因此，基于知識產權戰(zhàn)略和技術秘密兩方面的考慮，可在適當保留技術秘密前提下對其成果進行公開。當然要在其發(fā)表的論文具有獨創(chuàng)性或申請的專利能授權基礎上再進行戰(zhàn)略性取舍，這是廣大科技工作者應該重視的問題。
另外，從知識產權保護角度來說，不是任何研究成果都要且申請專利的，比如美國“可口可樂”配方的保密，至今已有100多年，如果申請專利或是，這一技術早以公之于眾了。
發(fā)明人對自己的新技術是選擇技術秘密或專利保護取決于各種因素，發(fā)明人可以綜合考慮以上各點，做出自己選擇。如果某種技術他人很難發(fā)現(xiàn)，作為技術秘密保護會帶來更多利益。
4．2選好論文及專利申請立題角度
如果論文急需發(fā)表，來不及申報專利，為避免上述案例問題發(fā)生，要保證論文內容不要和專利保護方案重疊。論文可重點對成果進行理論分析和取得的應用效果上進行科學總結，回避專利將要保護的結構和方法內容。只要論文立題角度和專利方案不發(fā)生重疊，可先，因其內容不影響在后專利申請新穎性，專利也會因符合專利法而授權。
【關鍵詞】動物細胞工程實驗 教學改革 研究型大學
【基金項目】由寧夏回族自治區(qū)高等學校細胞生物學精品課程（2012年），寧夏回族自治區(qū)細胞生物學雙語教學示范課程（2011年），寧夏大學細胞生物學精品課程（2009年）資助。
【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）06-0244-02
1.引言
寧夏大學是寧夏回族自治區(qū)人民政府與教育部共建的綜合性大學，國家“211工程”重點建設高校，是我國西部重點建設的一所學校。為把寧夏大學建設成為區(qū)域特色鮮明、服務地方能力較強的高水平教學研究型大學，提高辦學質量，推進產學研創(chuàng)新，尤為重要。而生物技術專業(yè)系寧夏大學生命科學學院重點建設專業(yè)。生物技術專業(yè)不僅僅是一門新興學科，更是一門實驗性、實踐性非常強的學科，為了更好地適應市場經濟的社會大環(huán)境，對該專業(yè)人才培養(yǎng)的要求不僅僅是要有較深厚的理論基礎和較寬廣的知識面，更要有較強的實驗、實踐和創(chuàng)新能力。而高素質創(chuàng)新人才的培養(yǎng)則是從事生物技術專業(yè)人才培養(yǎng)教育工作者急需探討和解決的問題。
動物細胞工程實驗技術是生物技術專業(yè)的一門非常重要的必修課之一，它充當了基礎知識與生產實踐相結合的橋梁[1]，在生物醫(yī)藥、動物品種改良等方面具有重要的應用價值。該課程的學習對于全面深入掌握生物技術領域中的基本理論和技術具有不可忽視的意義，因此，作為一門專業(yè)主干課其實踐性和應用性很強。
但其內容繁雜，技術難度大，隨著細胞工程實驗技術的突飛猛進，應用細胞工程技術可以在細胞和分子水平上改良現(xiàn)有生物品種以及培育新品種[1]，所以，緊密聯(lián)系生產實踐和科學研究最前沿為動物細胞工程實驗課特色。而原有的課程體系、實驗教學方法等已不能滿足日新月異的社會發(fā)展需求。因此，要想使同學們真正掌握這門課程的要領，以適應研究型大學的改革需求，培育出高素質的復合型人才，及時更新動物細胞工程實驗技術專業(yè)課程的教學內容，改進教學方法與手段，對于提高教學效果、培養(yǎng)高素質的專業(yè)人才具有十分重要的意義。借鑒于此，本文對該課程的教學改革進行了如下的探討。
2.教學形式
2.1實驗方案設計采取項目申請立項制
在進行《動物細胞工程》理論課程教學時，結合實驗需求，安排學生結合自己的興趣愛好，設計實驗方案。比如，在講述完畢動物細胞與組織培養(yǎng)課程時，要求學生自由組合，結合理論課程設計一個完整的動物細胞系的實驗方案。具體內容包括，實驗材料的準備以及經費預算，細胞培養(yǎng)相關溶液的配置、細胞原代培養(yǎng)與傳代、細胞生長特性的鑒定、細胞的凍存與復蘇以及污染的排除，同時包括人員組合以及實驗分工。培養(yǎng)學生科研項目立項申請的科研素養(yǎng)，以適應研究型大學的改革需求。
在項目申請中，除了要求學生理清技術路線外，重點要求學生凝練出項目目標以及擬解決的關鍵問題以及對實驗過程可能遇到的問題進行分析和討論，提出解決方案，提高學生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)了學生獨立思考解決問題的積極性；同時，通過對實驗人員組合和分工的訓練，培養(yǎng)了學生團隊意識以及互助合作的精神，更為重要的是，克服了傳統(tǒng)教學中，所有實驗器儀器和材料均由老師準備，而學生只要按照老師指定的實驗步驟逐一模仿去做的單一模式的弊端。
項目申請撰寫完畢，由教師修改指出實驗原則的缺陷，督促學生加以改進，然后，結合學生自由組合分組，進行幻燈片制作，模擬項目立項申請答辯進行交流匯報，由同學和老師充當項目評議專家，重點指出實驗設計上的不足，這樣在討論中讓學生對自己的實驗目的和要求更加明確，實驗思路更加清晰[2]。
2.2實驗操作注意事項
通過模擬項目立項申請答辯通過后，經教師修改后即可進入實驗操作。學生按組進行實驗材料、器材的準備，包括對所需器具的清洗和滅菌處理。同時，按實驗所需配制試劑，按照實驗方案設計進行實驗。試驗操作除了注意提高無菌操作意識之外，注意生物廢棄物的合理排放以及學生自身的安全，樹立生物安全意識。在整個實驗過程中，實驗室均采取開放式的原則，學生可以根據實驗需求進入實驗室進行實驗以及記錄觀察等。
2.3實驗報告論文撰寫及問題分析與總結
實驗報告論文要求學生嚴格按照科技論文的格式書寫代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實驗報告形式。比如建立細胞系實驗，在撰寫科技論文時要求學生注意以下幾個方面：引言部分要求學生除了簡單介紹實驗原理和目的之外，重點比較動物細胞原代培養(yǎng)與細胞純化的不同方法，同時寫出所選方法的科學理論依據。其次，結果與討論為重點部分，此部分內容要求學生結合理論知識對實驗結果進行分析和總結歸納，分析在實驗過程中所遇到的問題，并且分析原因，提出改進辦法[2]。這種科技論文的形式取代傳統(tǒng)的實驗報告，有助于學生撰寫科技論文的寫作，提高了學生的科研素養(yǎng)以及分析問題解決問題的能力，為創(chuàng)新實驗、畢業(yè)設計的實施奠定了扎實的基礎。實驗結束后，對此次實驗結果進行歸納總結。對所出現(xiàn)問題中，比較典型的進行詳細分析。
3.教學方法
3.1 加強多媒體教學，提高學生學習興趣
發(fā)揮信息化優(yōu)勢，彌補傳統(tǒng)教學缺陷，是動物細胞工程實驗信息化教學改革的有效途徑。動物細胞工程實踐性很強，涉及的實驗內容很多，如動物細胞的原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)以及冷凍保存技術、細胞融合與單克隆抗體制備技術、動物克隆與核移植技術、胚胎移植技術、胚胎切割技術、轉基因動物技術等的一些基本技術操作，一一安排實驗或者實踐實習，在高等學校不切合實際。所以采用多媒體教學非常重要，通過圖片、錄像、實驗專題片彌補一些實驗無法開設的缺陷，開拓學生的眼界。
筆者在動物細胞工程實驗的教學中，積極收集多媒體課件、圖片、錄像等，將新收集的一些圖片、照片等添加到課件中，盡量多用圖片或照片提高學生的學習積極性。同時利用網絡教學平臺，將國內外新發(fā)表的動物細胞工程實驗相關的論文、實驗網站等上傳到網絡系統(tǒng)，供師生學習和科研參考。
3.2 加強學科團隊建設和年輕教師的培養(yǎng)，提高授課水平和教學質量
動物細胞工程整合了眾多學科的相關內容，跟蹤現(xiàn)代生命科學技術的前沿領域，教學難度較大，需要多學科的基礎知識。所以，必須有一支結構層次合理、理論知識扎實、專業(yè)技能精湛的教師隊伍，才能滿足教學工作的需要。因此，重視培養(yǎng)教師的治學態(tài)度、授課藝術、實踐經驗以及對現(xiàn)代教育技術手段的應用能力在很大程度上決定了教學的質量和效果。
3.3 重視硬件和平臺建設，注重學生動物細胞工程實驗實際應用能力和研究創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
隨著生命科學的發(fā)展，對科研條件的要求標準也在提高。動物細胞工程實驗是生物技術專業(yè)教學、科研的重要技術支撐。所以重視動物細胞工程實驗研究平臺的建設，對于生物技術學科的發(fā)展及我校科研實力的提升具有重要意義。
目前我校西部特色生物資源保護與利用教育部重點實驗室，基本滿足現(xiàn)有教學和科研的需要。根據學校的優(yōu)勢學科建設情況，開設了細胞系建立等實驗內容，以培養(yǎng)學生的實驗動手能力，熏陶和培養(yǎng)學生進行科學研究的基本素養(yǎng)。
4.教學質量和效果的評價
通過對動物細胞工程實驗教學的改革初探，取得了一定的效果，主要表現(xiàn)在[2-4]：
4.1教師授課的效果
通過近幾年的努力，我校細胞工程實驗教學的教學團隊不斷壯大，教師準備充分，授課藝術提高，學生對教師的評價滿意度也逐年增加，取得了比較好的教學效果。
從學生上課聽講熱情、上課跟隨老師的反應、互動以及在實驗過程中的動手操作能力、操作細節(jié)等方面的觀察，教學效果比較理想。
4.2學生的知識掌握情況
通過教學改革，學生的學習興趣明顯提高，除了對理論知識有較為扎實的掌握，更為重要的是，學生能夠將理論知識應用到實驗實踐過程中去，同時，能夠運用所掌握的知識分析實驗過程中所遇到的問題，即分析和解決問題的能力有所提高。大學生創(chuàng)新實驗的設計水平明顯提高，學生查閱資料、利用細胞工程的理論和知識解決問題的能力有了顯著提高。比如在實驗方案設計時，要求學生自己設計實驗，通過立項申請的方式確定實驗方案，人員比例以及經費預算等各個環(huán)節(jié)，這就要求學生在實驗方案設計的同時，必須理清方案設計的理論依據，同時也培養(yǎng)了學生充分利用網絡資源查閱資料、閱讀文獻的能力。
4.3學生的實驗技能掌握情況
學生在開展實驗前必須充分應用理論知識和已掌握的技能，完成整個實驗，包括實驗的設計、實驗操作的步驟、儀器和材料的選擇、人員分工的協(xié)調、結果的分析與討論以及論文的撰寫等。均要求學生要有嚴謹的科學研究態(tài)度，調動了學生的主動性，對于學生科學素質的培養(yǎng)以及綜合能力的提高大有裨益。比如，在實驗結束后要求學生按照科技論文的形式撰寫實驗結題報告，訓練了學生撰寫科研論文的基本功，為學生畢業(yè)設計打下堅實的基礎，同時使學生具備了從事科學研究的基本素養(yǎng)。
4.4其他方面
通過對動物細胞工程課程的開設，有效的培養(yǎng)了學生的動手能力和邏輯思維能力，一方面，加強了教師和學生之間的交流，增進了師生之間的感情；同時，自由組合立項申請的方式，增強了學生的責任心，提高了學習興趣，而在實驗過程中各同學之間相互協(xié)調合作，增進了同學之間團結、互助的精神，團隊意識增強。另一方面，這種立項申請的改革實驗教學模式，反映了當代科學技術的發(fā)展水平，涉及的知識面廣。這就要求教師不僅要有本學科扎實的理論基礎、較好的實驗技能，還要加強業(yè)務學習，不斷更新自己的知識，因此，提高了師資隊伍的業(yè)務水平。
5.存在的問題與改進措施
5.1實驗室配套設施尚需進一步完善
由于實驗以自由組合的立項申請的形式開展實驗，對儀器設備需求加強。
5.2加大與科學研究相結合的力度
實驗要求學生自己準備實驗材料和試劑，與教師統(tǒng)一準備相比較加大了實驗費用開支。因此，加大與科學研究相結合的力度尤為重要。同時，科研和學科的發(fā)展密切相關，科研內容又可促進實驗教學內容的更新以及教學質量的提高。鼓勵學生直接參與教師的科研課題中去，是培養(yǎng)學生自主學習和創(chuàng)新意識的有效途徑之一。
如果教師在教學中引用自己的科研成果，以解釋實驗中的相關問題，使課堂與科學研究的距離拉近，引起學生對該學科的興趣和更大重視。
6.結語
實驗教學與課堂理論教學相比，更有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。而要真正上好實驗課并不是一件容易的事，還有很多問題需要不斷地探索和實踐。因此，需要教師不斷地提高業(yè)務水平的同時，更要以極高的熱情、更多的精力投入到教學實踐過程中。
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作者簡介：
關鍵詞：臨床生物化學與檢驗；肝功能；綜合性實驗；急性肝損傷
中圖分類號：G642.0；R2 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）09-0240-02
臨床生物化學與檢驗（clinical biochemistry and biochemical test）是用化學和生物化學技術檢測人體標本，了解人體生理、病理狀態(tài)下物質組成和代謝，為臨床疾病的預防、診斷、治療和預后提供依據的學科，其核心是向臨床提供準確、有效、及時的檢驗報告[1]。它是生物化學的重要組成部分，是醫(yī)學檢驗專業(yè)的主干專業(yè)課程，同時也是臨床醫(yī)學專業(yè)學生《實驗診斷學》課程的重要內容。
肝膽疾病的生物化學診斷是醫(yī)學檢驗專業(yè)《臨床生物化學與檢驗》的主要內容。肝臟是人體內最大的、功能最多的實質性腺體器官，被喻為人體最大的化工廠。它參與體內消化、代謝、排泄、解毒和免疫等過程，是具有重要而復雜代謝功能的器官。為檢查肝臟功能完整性、有無疾病和損傷，從不同角度設計了許多檢查肝臟的實驗項目，臨床上常將肝臟實驗室檢查統(tǒng)稱為肝功能檢查。肝功能實驗檢查的目的是通過某些生物化學指標檢測，間接評估肝臟功能，為臨床醫(yī)生正確地做出肝膽疾病診斷、病程檢測及療效觀察等提供重要參考信息，可選擇的肝功能指標很多，了解每項檢查的臨床價值，對評價肝臟功能非常重要。
急性肝損傷（acute liver injury）一般由短期接觸較大劑量肝毒物或肝臟功能不全時接觸某種肝毒物引起，病理改變常見于肝細胞壞死、脂肪變性、膽汁淤積等。多種因素如化學性肝毒物、病毒感染、免疫性因素、乙醇等均可引起急性肝損傷，甚至肝功能衰竭，其防治研究一直是熱門課題[2-5]。本次綜合性實驗主要在醫(yī)學檢驗專業(yè)本科學生中開設，其主要內容通過建立急性肝損傷模型，選擇2～3個反映肝細胞損傷狀況的指標進行檢測。
一、實驗目的
主要包括熟悉文獻查閱方法、實驗設計和綜合報告的撰寫格式；熟悉生物材料樣品采集和取樣原則及一般要求；掌握肝功能檢驗項目的選擇原則、肝膽疾病的臨床酶學分類、轉氨酶分類及其檢測意義；掌握ALT、AST主要測定方法原理、操作步驟、注意事項；初步掌握檢測數據統(tǒng)計與分析方法。
二、實驗課程基本流程
（一）實驗設計
本階段主要充分利用網絡資源，使學生熟悉文獻查閱方法。通過查閱文獻資料，首先了解目前國內外研究中常用的急性肝損傷模型，選擇一種化學物質建立急性肝損傷模型，確定染毒劑量、方式、生物標本的采集時間；確定實驗動物、性別、年齡及組別；列出所需試劑與器材清單；樣品預處理方法；檢測指標、檢測方法的選擇；實驗結果的統(tǒng)計與處理以及論文撰寫。最終以論文開題的形式在班級展示，并由專業(yè)課老師給予點評和指導，提交一份開題報告。
（二）課題實施
此部分為本次綜合性實驗的主體部分，包括動物的選擇、染毒、生物樣品的采集、預處理、分析檢測、數據的統(tǒng)計分析、論文撰寫等。在這個階段，要求學生需要熟悉或掌握的知識點較多。比如：理論部分要求掌握：（1）肝功能檢驗項目的選擇原則；（2）肝膽疾病的臨床酶學分類；（3）轉氨酶分類及其檢測意義；（4）ALT、AST主要測定方法；（5）連續(xù)監(jiān)測法及賴氏法測定ALT、AST的原理、注意事項。操作部分：（1）試劑的稱量與配制；（2）實驗動物的抓取方法、編號標記、分組原則；（3）實驗動物的染毒技術、生物樣品的采集、預處理；（4）賴氏法測定ALT、AST的操作步驟；（5）數據的處理、統(tǒng)計分析以及論文撰寫等。
（三）數據分析和撰寫報告
一個完整的臨床生物化學檢驗過程，包括樣品采集、樣品預處理、分析測定、數據處理和撰寫報告五個步驟。在此過程中，每個步驟均可能產生實驗誤差，如所選取的樣品是否具有代表性、樣品預處理方法選擇是否合適、分析方法及儀器和器皿、化學試劑和實驗用水等，還包括檢驗人員的技術水平和實驗環(huán)境。為了保證實驗室提供的分析數據準確可靠，首先必須對上述各方面實施嚴格的質量管理措施，盡量減小和避免實驗誤差；其次要求同學們掌握生化檢測數據（特別是組間數據）的表示方式；在統(tǒng)計分析時，要求掌握兩組或多組間數據的比較方法，正確應用三線表；最后，熟悉科研論文的書寫格式，以小論文的形式把此次綜合性實驗的結果展示出來。
三、考核方式
本實驗采取分組教學，為最大限度調動同學們的積極性及團隊協(xié)作精神，保證每一位同學都能動手操作，安排2～3人一個小組，各組可選擇不同的急性肝損傷模型。
（一）考核方式及要求
1.開題報告。可以包括以下內容：
（1）背景：急性肝損傷簡介，常見的引起肝損傷的化學物質，目前急性肝損傷常用的動物模型有哪些？可以采用哪些指標來評價急性肝損傷？
（2）實驗設計：根據文獻，選擇一種化學物質建立肝損傷模型，并對相應的檢測指標進行檢測；介紹所選擇的檢測指標、檢驗意義、檢測原理、操作步驟及注意事項。
（3）實驗過程中的質量控制、實驗結果的統(tǒng)計與分析、經費預算等。
2.以實驗小組為單位進行綜合技能考核。要求標準曲線線性符合要求，成功建立急性肝損傷模型。
3.每組以小論文的形式提交一份實驗報告。報告的基本內容包括：研究現(xiàn)狀及意義、實驗動物選擇、材料與方法、結果分析、討論、參考文獻等。論文撰寫要求格式準確、條理清晰、內容真實。
（二）成績評定
實驗設計書寫占總成績的20%，實驗操作與技能考核占50%，科研論文占30%。
四、討論
目前醫(yī)學院校本科生開設的實驗教學多為驗證性實驗，學生只參與完成整個實驗的一小部分，缺乏自主設計的綜合性實驗，不能體現(xiàn)創(chuàng)新性[6]。因而，開設“設計性綜合實驗”不僅可以強化學生對多種實驗技能的掌握，還能夠調動學生的組織協(xié)作能力、求知欲和探索精神。
臨床生物化學檢驗是一個連續(xù)的過程，包括標本的采集、運送、確認、處理、分析檢測、數據的處理、檢驗結果的審核、檢驗結果報告及結果解釋等[7]。為使學生更好地理解理論知識并聯(lián)系臨床應用，同時提高學生學習的興趣，將臨床生化檢測實驗設計成相對連續(xù)完整的從肝損傷模型建立到生化指標檢測的綜合設計性實驗，使學生能夠觀察疾病的發(fā)生發(fā)展，在實踐中激發(fā)對疾病發(fā)病機制的思考。
建立疾病動物模型是研究疾病發(fā)生發(fā)展規(guī)律及開展防治研究的常用方法。相對肥胖大鼠血糖血脂的檢測綜合性實驗而言，建立急性肝損傷模型的技術比較成熟、實驗周期短、易操作，并且重復性也較好。本實驗課程從查閱文獻、課題設計、模型建立、取材及檢測再到數據分析及論文撰寫，通過整個流程即強化了學生對臨床生化多種實驗技能的掌握，又培養(yǎng)了學生獨立動手能力、善于發(fā)現(xiàn)問題的能力及處理實驗數據、分析實驗結果的能力。我系自在檢驗醫(yī)學系本課學生開展急性肝損傷綜合性實驗以來，帶領學生對各種經典的肝損傷模型（比如四氯化碳、對乙酰氨基酚、異煙肼等）進行了驗證，此外，積極開展重金屬導致的急性肝損傷模型研究，并鼓勵其總結部分研究結果寫成科研，極大地調動了學生的積極性，對開展科學研究的思路也有了一個基本的認識，為以后的臨床和科研實踐打下基礎。
如前所述，臨床生物化學和生物化學檢驗是一門高度綜合性的應用科學，課程涉及多學科理論，課程的實踐性、應用性強，對學生的實踐性和操作性要求強。因此，在開展實驗過程中也遇到一些問題：比如，在開始綜合性實驗之前，要求學生需要有一定的基礎知識和數據分析能力。而學生的知識儲備、實驗基礎技能均比較薄弱，在文獻查找、閱讀、實驗設計、實驗操作及數據分析與統(tǒng)計上均存在很多不足，因此實驗不能太復雜，此外要合理安排綜合性實驗教學時間（靈活、機動，不能與考試時間相沖突），確保實驗順利進行。
參考文獻：
[1]徐克前，王曉春，羅建新，等.臨床生物化學與檢驗教育史話[J].生命的化學，2014，34（2）：225-231.
[2]陶莉，陳熙，張程，等.內質網應激在四氯化碳致急性肝損傷中的作用[J].中國藥理學通報，2013，29（11）：1536-1540.
[3]梁英麗，章葉發(fā)，張程，等.褪黑素減輕對乙酰氨基酚的急性肝臟毒性[J].安徽醫(yī)科大學學報，2013，48（2）：138-141.
[4]劉曉倩，張志輝，張程，等.單次乙醇暴露對小鼠肝臟甘油三酯合成的影響[J].安徽醫(yī)科大學學報，2013，48（4）：372-374.
[5]石嫦娥，陳熙，張程，等.SREBP-1c激活在細菌脂多糖引起小鼠肝臟脂質沉積中的作用[J].安徽醫(yī)科大學學報，2011，46（12）：1227-1230.
論文關鍵詞：山核桃，碳源，體細胞胚
山核桃(Carya cathayensis Sarg.)隸屬于胡桃科山核桃屬，別名小核桃、小胡桃、昌化山核桃。山核桃屬植物分布于我國和北美，共18種2亞種，我國分布6種，即山核桃Carya.cathayensis、大別山山核桃C. dabieshanensis、湖南山核桃C. hunanensis、貴州山核桃C.kweichowensis、越南山核桃C. tonkinensis及C. poilane。6個種中以山核桃人工利用時間最長、經濟價值最高，已成為產區(qū)農民主要的經濟來源。長期以來，山核桃主要采用實生與嫁接繁殖。實生繁殖難以保持品種的優(yōu)良特性[1~2]。山核桃體細胞胚（簡稱“體胚”）具有完整的兩極結構生物論文，能一次再生完整植株論文格式范文。為了滿足生產對良種苗木的需要，山核桃的離體繁殖技術得到了較深入的研究。胡桃科中，雖然核桃Juglans regia L.[3]，美國山核桃Carya illinoensis (Wangenh.)K.Koch[4~5]等體胚誘導已有成功報道，但山核桃的組織培養(yǎng)仍停留在愈傷組織[6]及不定芽誘導[7]的階段。本實驗以山核桃幼胚為外植體，通過不同碳源對體胚誘導的影響，來探討適合山核桃體胚發(fā)生的碳源種類與濃度，為山核桃體胚發(fā)生體系的建立提供實驗平臺。
1 材料與方法
1.1 外植體材料的處理
7月上旬于浙江省臨安市板橋鄉(xiāng)羅塘村采山核桃幼果，帶回實驗室中剪去花柱及柱頭，洗滌劑洗凈表面后，75%酒精涮洗30s，自來水沖洗干凈，用0.5%次氯酸鈉溶液加少許吐溫-20，抽真空20 min，無菌水沖洗5-6次生物論文，無菌濾紙吸干表面水分，超凈工作臺上去除果皮和種皮后取出完整的幼胚作為外植體備用。
1.2 不同種類碳源對山核桃胚性愈傷組織誘導的影響
以蔗糖、葡萄糖、海藻糖和麥芽糖（濃度：30g. L-1）5個不同碳源作為5各處理，各處理中培養(yǎng)溫度：(25±2)℃，暗培養(yǎng)2d后，放入光暗周期為16h/8h，光照強度：2400-2600lx，pH5.7，瓊脂(agar type A)濃度：0.8%。每處理接種幼胚20個，重復3次，接種后前3d外植體每天轉接1次，以后每周轉接1次。6周后統(tǒng)計誘導率、褐化率。并根據誘導率和褐化率來優(yōu)化山核桃胚性愈傷組織誘導的最佳碳源種類。
1.3 不同濃度葡萄糖對山核桃胚性愈傷組織誘導的影響
根據實驗結果，進一步對最佳碳源即葡萄糖的濃度進行測試，設計單因子實驗，濃度采用10、20、40、60、80g?L-1。每處理接種幼胚20個，重復3次生物論文，接種后前3d外植體每天轉接1次，以后每周轉接1次。6周后統(tǒng)計誘導率、褐化率，獲得最好的胚性愈傷組織誘導的葡萄糖濃度。
1.4 不同碳源種類和濃度對體細胞胚的誘導影響
以蔗糖、葡萄糖、海藻糖和麥芽糖（濃度：30g. L-1）5種不同碳源作為5各處理，各處理中培養(yǎng)溫度：(25±2)℃，光照培養(yǎng)，光暗周期為16h/8h，光照強度：2400-2600lx，pH5.7，瓊脂(agar type A)濃度：0.8%論文格式范文。每處理接種20塊由幼胚產生的的胚性愈傷組織，重復3次， 3周后統(tǒng)計誘導率、褐化率。并根據誘導率和褐化率得到最優(yōu)的誘導山核桃體細胞胚碳源種類。
根據得到的最佳誘導體細胞胚碳源進行濃度測試，進行單因子試驗，濃度分別為15、30、45、60、75g?L-1。每處理接種20塊由幼胚產生的愈傷組織，重復3次。3周后統(tǒng)計誘導率、褐化率，篩選最佳胚性愈傷組織誘導體細胞胚的碳源濃度。
1.5植株再生 將山核桃成熟體細胞胚轉至WPM基本培養(yǎng)基中置于光下培養(yǎng)（光照強度：2400-2600lx）。
1.6 數據處理
實驗采用單因子設計生物論文，應用SigmaPlot8.0和Spss16系統(tǒng)軟件對實驗數據進行統(tǒng)計分析并進行顯著性分析。實驗數據均為3次重復的平均值。誘導率=（誘導出愈傷組織或體細胞胚的外植體數/接種的外植體數）×100%，褐化率=（褐化的外植體數/接種的外植體數）×100%。
2 結果與分析
2.1 碳源對山核桃胚性愈傷組織發(fā)生的影響
實驗發(fā)現(xiàn)，在對山核桃胚性愈傷組織的誘導過程中，葡萄糖的誘導效果明顯優(yōu)于蔗糖、海藻糖和麥芽糖，誘導率達58.7%，褐化率最低，僅為23.3%。進一步進行方差分析和多重比較，葡萄糖與蔗糖、海藻糖及麥芽糖之間存在極顯著差異(圖1)。相同培養(yǎng)條件下，海藻糖和麥芽糖誘導過程中，幼胚出現(xiàn)玻璃化現(xiàn)象，形成的愈傷組織較少論文格式范文。蔗糖處理下愈傷組織誘導率雖然比海藻糖和麥芽糖高，但愈傷組織繼代培養(yǎng)后不易增殖，且玻璃化現(xiàn)象比較嚴重(圖2)。幼胚在含葡萄糖的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，2周后開始出現(xiàn)乳白色愈傷組織，4周后出現(xiàn)乳白色至淡黃色愈傷組織生物論文，6周后胚性愈傷組織誘導率達到最高(圖3，圖版Ⅰ-1)。
