生物技術(shù)的具體概念范文
時(shí)間:2023-12-22 18:04:29
導(dǎo)語(yǔ):如何才能寫(xiě)好一篇生物技術(shù)的具體概念,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
對(duì)生物技術(shù)的一個(gè)普遍接受的定義為“對(duì)基因、細(xì)胞、器官、胚胎、微生物、動(dòng)植物等生命體進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)運(yùn)用的技術(shù)活動(dòng)”。就本文的生物技術(shù)研究(非農(nóng)學(xué)意義,而是社會(huì)――經(jīng)濟(jì)意義上的)來(lái)說(shuō),對(duì)生物技術(shù)的一切研究都必定是建立在對(duì)生物技術(shù)如何具體運(yùn)用于中國(guó)本土社會(huì)發(fā)展的研究之上的,是和中國(guó)人民的生活息息相關(guān)的。如果生物技術(shù)只是停留在實(shí)驗(yàn)室階段,尚未能獨(dú)立地成為一種社會(huì)――經(jīng)濟(jì)事業(yè)的話,也就沒(méi)有生物經(jīng)濟(jì)這個(gè)概念了。所以,生物經(jīng)濟(jì)這個(gè)概念是指生物技術(shù)與實(shí)驗(yàn)室外的社會(huì)接壤后發(fā)生的經(jīng)濟(jì)――社會(huì)事實(shí)。如果沒(méi)有產(chǎn)業(yè)化的運(yùn)作,沒(méi)有它運(yùn)作的動(dòng)力與目的,生物技術(shù)本身并不能直接衍生出生物經(jīng)濟(jì)。我們就該關(guān)注什么樣的生物技術(shù)能夠被傳播運(yùn)用,又是怎樣成為經(jīng)濟(jì)因子的,亦即生物技術(shù)作為一種社會(huì)事實(shí)和社會(huì)事業(yè)的運(yùn)作的動(dòng)力和目的。
實(shí)驗(yàn)室里的生物技術(shù),一個(gè)人可能一輩子也與此無(wú)干。要使技術(shù)與經(jīng)濟(jì)生活連接的前提必須是,在一定范圍內(nèi)為人所需要并要獲取,必須有一個(gè)共享的范圍,這個(gè)范圍較大,技術(shù)的(經(jīng)濟(jì))價(jià)值一般就較高。生物技術(shù)的傳播與共享永遠(yuǎn)只是一個(gè)不斷克服局限的努力,但局限是永遠(yuǎn)存在的,先天的利益不公正已經(jīng)包含其中。所以我們來(lái)研究生物技術(shù),更重要的是研究它怎么逸出實(shí)驗(yàn)室,飄落到社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活土壤中,結(jié)出生物經(jīng)濟(jì)這朵花來(lái)的,而這朵花的粉與蜜又是為誰(shuí)所擁有和采摘的。
2生物技術(shù)的物質(zhì)層面與社會(huì)層面
第一個(gè)層面,物質(zhì)層面亦即事實(shí)層面。生物技術(shù)其實(shí)是生物經(jīng)濟(jì)的潛在形式,是它的質(zhì)料。就象轉(zhuǎn)基因大米種出來(lái)就是為了進(jìn)入市場(chǎng)賣(mài)掉,但并不是所有的都賣(mài)掉了,有的也許是農(nóng)民自己吃了,這時(shí)候它就不是生物經(jīng)濟(jì)成分;決定轉(zhuǎn)基因大米進(jìn)入市場(chǎng)的是米業(yè)制度、米市行情和機(jī)遇,當(dāng)然前提是你必須是用轉(zhuǎn)基因大米種子種出來(lái)的大米。借用邏輯學(xué)老祖宗亞里斯多德的一對(duì)哲學(xué)范疇來(lái)說(shuō),質(zhì)料只是潛能,從潛能轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)存在,還需要目的因和動(dòng)力因,質(zhì)料和形式這一對(duì)范疇是被亞里斯多德用來(lái)解釋事物發(fā)生的原因的,形式本身可以劃分為形式因、動(dòng)力因和目的因,再加上質(zhì)料因,便是亞氏著名的四因說(shuō),一切事物的發(fā)生離不開(kāi)這四因。在他看來(lái),作為潛能的質(zhì)料從理論上講是在先的;但實(shí)際上,現(xiàn)實(shí)性是在先的,因?yàn)槿绻麧撃茉谙鹊脑?,那么很可能一切的東西都可能存在,卻還沒(méi)有存在。就生物技術(shù)來(lái)說(shuō),它出不了實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)入不了生產(chǎn)體系,沒(méi)有生產(chǎn)運(yùn)作的目的和動(dòng)力,就不會(huì)是生物經(jīng)濟(jì)的因素。所以,生物技術(shù)的第一個(gè)層面的含義就是劃定了生物技術(shù)的質(zhì)料,從定義的角度來(lái)說(shuō),就是規(guī)定了事物的屬性。如果我們把生物技術(shù)與生物經(jīng)濟(jì)聯(lián)系起來(lái)看,那么生物技術(shù)的這一層面的屬性便不足以揭示出生物技術(shù)的種差,比如已能作為生物經(jīng)濟(jì)因子和不能、尚未作為生物經(jīng)濟(jì)因子的區(qū)別。
第二個(gè)層面,社會(huì)層面。生物技術(shù)必須具有社會(huì)――經(jīng)濟(jì)價(jià)值,才能進(jìn)入市場(chǎng)完成使命,所以生物經(jīng)濟(jì)意義下的生物技術(shù)必然是社會(huì)性的存在。在生物經(jīng)濟(jì)概念下來(lái)看生物技術(shù),就會(huì)重視價(jià)值觀視角的引入。作為生物經(jīng)濟(jì)因子的生物技術(shù)與否的兩者之不同就在于前者是有價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)與衡量級(jí)別的,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在一個(gè)共同的范圍內(nèi)是有效的,尤其在技術(shù)的實(shí)用性、對(duì)經(jīng)濟(jì)的促動(dòng)性等方面;然而這種效應(yīng)也是有邊界的,它受制于我們所處的社會(huì),所以才有一個(gè)社會(huì)里的生物技術(shù)創(chuàng)造出來(lái)的生物經(jīng)濟(jì)價(jià)值不同于另一個(gè)的社會(huì)的現(xiàn)象。生物技術(shù)的價(jià)值說(shuō)到底是一種價(jià)值觀,是我們?nèi)嗽谡f(shuō)這種技術(shù)而非那種具有價(jià)值,任何價(jià)值都不是孤立懸置的存在,主客體之間任何一方的缺失都會(huì)導(dǎo)致價(jià)值的消失。
3生物技術(shù)價(jià)值的有效性及其邊界
生物技術(shù)價(jià)值是一種價(jià)值觀,但它不是個(gè)別的價(jià)值觀,而是一種普遍的社會(huì)價(jià)值關(guān)系的體現(xiàn),在這個(gè)意義上,生物科技及經(jīng)濟(jì)行業(yè)是一種社會(huì)存在和社會(huì)事業(yè)。生物技術(shù)價(jià)值的主體當(dāng)然是人,而人在其現(xiàn)實(shí)性上是一切社會(huì)關(guān)系的總和。在實(shí)際生活中,生物技術(shù)事業(yè)應(yīng)該以國(guó)家和民族為價(jià)值主體,生物經(jīng)濟(jì)價(jià)值就必須服從國(guó)家民族共享的價(jià)值觀念體系,并且生物經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)該以社會(huì)價(jià)值觀體系為邊界。目前生物技術(shù)界是眾所注目的朝陽(yáng)領(lǐng)域,被視為解決中國(guó)“三農(nóng)”問(wèn)題的重要途徑,社會(huì)上對(duì)這個(gè)新生事物有贊揚(yáng)也有疑慮。中國(guó)生物科技事業(yè)是伴隨著中國(guó)政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的深刻變革而發(fā)展起來(lái)的,改革的目標(biāo)和歸屬是富民強(qiáng)國(guó),“國(guó)”是社會(huì)主義中國(guó),“民”是最廣大的中國(guó)人民,中國(guó)生物科技事業(yè)在根本上不得違背這個(gè)共同的利益原則,不得無(wú)視這個(gè)價(jià)值主體,這是它的使命,也是它的發(fā)展源泉和合法性所在。當(dāng)前,新一界政府對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)利國(guó)利民的強(qiáng)調(diào),對(duì)“和諧社會(huì)”的不懈追求,對(duì)“三農(nóng)”問(wèn)題前所未有的重視,都是深化改革、進(jìn)一步推進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的表征。
4對(duì)“新型農(nóng)業(yè)體系”理論的一點(diǎn)看法
篇2
【關(guān)鍵詞】生物技術(shù);計(jì)算機(jī);應(yīng)用
【中圖分類(lèi)號(hào)】Q50 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158(2013)01―0046-01
進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái),由于研究的深入,對(duì)知識(shí)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和了解,許多學(xué)科之間都有了一些交叉,尤其是一些新興學(xué)科之間的相互交叉,廣泛滲透更是對(duì)科學(xué)的發(fā)展起了很大的促進(jìn)作用,人們進(jìn)一步提升對(duì)自然界的認(rèn)識(shí),對(duì)人類(lèi)本身也有了進(jìn)一步的了解。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)在其中的應(yīng)用范圍也日益擴(kuò)大,計(jì)算機(jī)和藥學(xué)兩者互相影響、互相滲透、互相結(jié)合,密不可分。
1、生物技術(shù)與信息技術(shù)的關(guān)系
信息技術(shù)和生物技術(shù)都是高新技術(shù),二者在新經(jīng)濟(jì)中并非此消彼長(zhǎng)的關(guān)系,而是相輔相成,共同推進(jìn)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。信息技術(shù)為生物技術(shù)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的計(jì)算工具。在現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展過(guò)程中,計(jì)算機(jī)與高性能的計(jì)算技術(shù)發(fā)揮了巨大的推動(dòng)作用。如今,人們?cè)絹?lái)越清醒地認(rèn)識(shí)到,超級(jí)計(jì)算機(jī)在創(chuàng)造新品種的藥物、治愈疾病以及最終使我們能夠修復(fù)人類(lèi)基因缺陷等方面是至關(guān)重要的,高性能計(jì)算可以為人類(lèi)作出更大的貢獻(xiàn)。生物技術(shù)推動(dòng)超級(jí)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著人類(lèi)基因組計(jì)劃各項(xiàng)任務(wù)的完成,有關(guān)核酸、蛋白質(zhì)的序列和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)呈指數(shù)增長(zhǎng)。面對(duì)如此巨大而復(fù)雜的數(shù)據(jù),只有運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理、控制誤差、加速分析過(guò)程,使得人類(lèi)最終能夠從中受益。然而要完成這些過(guò)程,并非一般的計(jì)算機(jī)力所能及,而需要具有超級(jí)計(jì)算能力的計(jì)算機(jī)。因此,生物技術(shù)的發(fā)展將對(duì)信息技術(shù)提出更高的需求,從而推動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。生物技術(shù)將從根本上突破計(jì)算機(jī)的物理極限。運(yùn)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和生物學(xué)的各種工具,來(lái)闡明和理解大量基因組研究獲得數(shù)據(jù)中所包含的生物學(xué)意義,生物學(xué)和信息學(xué)交叉、結(jié)合,從而形成了一個(gè)新的學(xué)科。生物信息學(xué)或信息生物學(xué),它的進(jìn)步所帶來(lái)的效益是不可估量的。
2、計(jì)算機(jī)在生物技術(shù)中的應(yīng)用分析
生物醫(yī)學(xué)工程運(yùn)用現(xiàn)代自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的原理和方法,從工程學(xué)的角度研究人體的結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系以及其他生命現(xiàn)象。其目的是解決醫(yī)學(xué)問(wèn)題,即研究和開(kāi)發(fā)為防病、治病以及人體功能輔助等醫(yī)學(xué)應(yīng)用的裝置和系統(tǒng)。用技術(shù)科學(xué)的概念和方法來(lái)解釋和描述人體各層次的成份、結(jié)構(gòu)和功能,以及人體各種正常生理功能和病理狀態(tài)之問(wèn)的差異,這些內(nèi)容形成了這個(gè)學(xué)科的基礎(chǔ)部分。而防病、診斷、治療及功能輔助的具體技術(shù)和設(shè)備則形成這個(gè)學(xué)科的應(yīng)用部分。
2.1 計(jì)算機(jī)技術(shù)在生物信息學(xué)中的應(yīng)用
生物信息學(xué)在今后的無(wú)論是生物醫(yī)藥科研還是開(kāi)發(fā)中都具有廣泛而關(guān)鍵的應(yīng)用價(jià)值;而且,由于生物信息學(xué)是生物科學(xué)與計(jì)算科學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等密切結(jié)合的交叉性學(xué)科,使其具有非常強(qiáng)的專業(yè)性,這就使得專業(yè)的生物醫(yī)藥科研或開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)自身難以勝任它們所必需的生物信息學(xué)業(yè)務(wù),殘酷的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)及其所帶來(lái)的市場(chǎng)高度專業(yè)化分工的趨勢(shì),使得專業(yè)的生物醫(yī)藥開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)不可能在自身內(nèi)部解決對(duì)生物信息學(xué)服務(wù)的迫切需求,學(xué)術(shù)界內(nèi)的生物醫(yī)藥科研機(jī)構(gòu)也是如此,而這種需求,僅靠那些高度分支化和學(xué)術(shù)化的分散的生物信息學(xué)科研機(jī)構(gòu)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足的??梢?jiàn),在生命科學(xué)的新世紀(jì),生物信息學(xué)綜合服務(wù)將是一個(gè)非常重要的也是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域。
2.2 計(jì)算機(jī)在微生物學(xué)中細(xì)菌生化反應(yīng)上的應(yīng)用
細(xì)菌學(xué)的計(jì)量檢驗(yàn)是醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)現(xiàn)代化的種重要手段。此檢驗(yàn)技術(shù)是通過(guò)收集已確證的統(tǒng)計(jì)資料,并將系列生化反應(yīng)試驗(yàn)的反應(yīng)結(jié)果數(shù)值化,按照一定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行多元分析,利計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度和記憶能力,檢驗(yàn)標(biāo)本作出規(guī)范化的定量鑒定。實(shí)現(xiàn)這一計(jì)量鑒定,我采用了計(jì)算機(jī)輔助編碼撿索系統(tǒng)(CAIS)菌科細(xì)菌系列生化反應(yīng)機(jī)輔檢索程序(CAE-15)、(eAE-I)輸入微機(jī)。通過(guò)各項(xiàng)生化反應(yīng)結(jié)果及增補(bǔ)試驗(yàn)結(jié)果所得的編碼數(shù)經(jīng)過(guò)人工查詢,從計(jì)算機(jī)編程的“縮碼檢索手冊(cè)”中直接查找指定編碼的細(xì)菌概率分布和相應(yīng)的補(bǔ)充試驗(yàn)。計(jì)算機(jī)在微生物中的應(yīng)用,不僅節(jié)約了時(shí)間和人力,而且鑒定結(jié)果準(zhǔn)確可靠,避免主觀誤。
2.3 計(jì)算機(jī)在破譯遺傳密碼和管理基因數(shù)據(jù)方面的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)在破譯遺傳密碼和管理基因數(shù)據(jù)方面的潛力,在加利福尼亞大學(xué)圣迭分校的生物化學(xué)教授杜利特爾及其同事的工作中得以體現(xiàn)。他們?cè)谀赀M(jìn)行的工作中只通過(guò)分析計(jì)算機(jī)打印輸出的數(shù)據(jù)就獲得了一個(gè)重要的生物學(xué)發(fā)現(xiàn)。杜利特爾教授的研究小組比較了兩個(gè)由計(jì)算機(jī)打印輸出的蛋白質(zhì)序列,發(fā)現(xiàn)一種與癌癥發(fā)生有關(guān)的序列和一種與細(xì)胞生長(zhǎng)有關(guān)的序列完全一樣,揭示出癌基因引起了細(xì)胞的不正常生長(zhǎng)。這一發(fā)現(xiàn)在沒(méi)有進(jìn)行過(guò)任何一實(shí)驗(yàn)的情況下就獲得了。
2.4 計(jì)算機(jī)在創(chuàng)造生物的虛擬環(huán)境方面的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)還正被用于創(chuàng)造一個(gè)虛擬的生物環(huán)境,以便對(duì)復(fù)雜的生物網(wǎng)絡(luò)和生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行模擬。這種虛擬環(huán)境創(chuàng)造不同的情境,幫助研究人員產(chǎn)生新的假說(shuō),并在實(shí)驗(yàn)室里被用于檢測(cè)新的農(nóng)業(yè)和制藥產(chǎn)品以及醫(yī)學(xué)活體實(shí)驗(yàn)。在虛擬世界里,生物學(xué)家敲敲鍵盤(pán)就可以產(chǎn)生新的合成分,而在實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常需要幾年時(shí)間才可能合成一個(gè)真正的分子。有了三維的計(jì)算機(jī)模型,研究人員可以在屏幕上將各種基因和分子進(jìn)行組合,然后觀察它們的相互作用情況。年,賓夕法尼亞州立大學(xué)和位于加利福尼亞拉霍亞的斯克里普斯臨床研究所的研究人員,通過(guò)使用最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)首次設(shè)計(jì)了一種極有價(jià)值的合成分子。這種被命名為的化合物是在計(jì)算機(jī)屏幕上構(gòu)想出來(lái)的,幾家生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行該化合物的批量生產(chǎn)??茖W(xué)家們打算通過(guò)使用新的信息時(shí)代的計(jì)算技術(shù)造出多種多樣的新分子。
2.5 計(jì)算機(jī)在生物醫(yī)學(xué)工程中的具體應(yīng)用
生物醫(yī)學(xué)工程運(yùn)用現(xiàn)代自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的原理和方法,從工程學(xué)的角度研究人體的結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系以及其他生命現(xiàn)象。其目的是解決醫(yī)學(xué)問(wèn)題,即研究和開(kāi)發(fā)為防病、治病以及人體功能輔助等醫(yī)學(xué)應(yīng)用的裝置和系統(tǒng)。用技術(shù)科學(xué)的概念和方法來(lái)解釋和描述人體各層次的成份、結(jié)構(gòu)和功能,以及人體各種正常生理功能和病理狀態(tài)之間的差異,這些內(nèi)容形成了這個(gè)學(xué)科的基礎(chǔ)部分。而防病、診斷、治療及功能輔助的具體技術(shù)和設(shè)備則形成這個(gè)學(xué)科的應(yīng)用部分。
3、發(fā)展前景
計(jì)算機(jī)在生物醫(yī)學(xué)工程中應(yīng)用的例子還很多,并且發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,同時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的要求也越來(lái)越高。比如在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理方面,普通的計(jì)算機(jī)已經(jīng)很難勝任實(shí)時(shí)處理的能力,使人們轉(zhuǎn)向研究處理速度更快的專門(mén)處理器件DSP芯片。在人工智能方面,往往還需要功耗更低、存儲(chǔ)更大的微計(jì)算機(jī)。因此,生物醫(yī)學(xué)工程在利用計(jì)算機(jī)的同時(shí)也促進(jìn)了計(jì)算機(jī)的發(fā)展。二十一世紀(jì)是生物技術(shù)的世紀(jì),信息生物學(xué)是自然科學(xué)中發(fā)展最迅速、最具活力和生氣的領(lǐng)域,并且為人類(lèi)帶來(lái)了很大的便利與貢獻(xiàn)。不難看出,生物計(jì)算機(jī)研制成功以后,又會(huì)帶來(lái)一次革命,它將會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)更多的福祉,世人將以期盼的心情等待它的出現(xiàn)。隨著科技的發(fā)展,隨著生物技術(shù)的發(fā)展,它將越來(lái)越離不開(kāi)計(jì)算機(jī)。不但如此,計(jì)算機(jī)和生物技術(shù)更越來(lái)越緊密結(jié)合。將更快地促進(jìn)兩者的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]張宜,湯韌.計(jì)算機(jī)單機(jī)及局域網(wǎng)在藥學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展回顧及現(xiàn)狀[J].武漢總醫(yī)院雜志,2005,13(4):12
篇3
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);有機(jī)廢氣;處理
近些年我國(guó)有機(jī)合成工業(yè)和石油化學(xué)工業(yè)不斷得到迅速的發(fā)展,在大氣中的有機(jī)化合物也逐漸增多,例如有機(jī)硫化物、有機(jī)氯化物等各種各樣揮發(fā)性有機(jī)物,對(duì)于人體的感官會(huì)產(chǎn)生刺激,一些物質(zhì)甚至具有毒性,對(duì)于周?chē)沫h(huán)境和群眾的健康會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害?,F(xiàn)在人們?cè)絹?lái)越重視對(duì)這些污染物進(jìn)行控制,在這樣的形勢(shì)下,產(chǎn)生了生物技術(shù),引起人們的廣泛關(guān)注。
1生物技術(shù)的概述
1.1微生物的概念
以微生物處理廢水為基礎(chǔ),生物技術(shù)不斷發(fā)展起來(lái)。從根本上說(shuō)生物凈化就是氧化分解的過(guò)程。和廢水生物處理具有很大的不同,廢氣中的有機(jī)物質(zhì)逐漸從氣相到液相,在液相當(dāng)中進(jìn)行溶解,濃度差不斷給予推動(dòng),可以擴(kuò)散到生物膜當(dāng)中,這樣一來(lái),微生物就會(huì)進(jìn)行捕捉和吸收。在這樣的條件下,污染物一旦進(jìn)入微生物當(dāng)中,在代謝的過(guò)程中,其能源和營(yíng)養(yǎng)物就會(huì)被分解,就會(huì)產(chǎn)生代謝物,一部分就會(huì)融入到液相當(dāng)中,剩下的一部分就會(huì)成為細(xì)胞物質(zhì),剩下的最后一部分就會(huì)放到空氣當(dāng)中。這樣一來(lái),廢氣中的有機(jī)物通過(guò)這樣的步驟,就會(huì)逐漸減少,最后被得到凈化。
1.2生物法的工藝特點(diǎn)
針對(duì)各種污染物,微生物的適應(yīng)性都是比較強(qiáng)、比較快的,可以有效的降解和轉(zhuǎn)化代謝底物,和傳統(tǒng)的廢氣處理技術(shù)進(jìn)行有效的比較,生物技術(shù)的處理效果更好,投資和運(yùn)行費(fèi)用都比較低,具有很高的安全性,也不會(huì)產(chǎn)生二次污染,還很容易進(jìn)行管理。與此同時(shí),通過(guò)吸收劑當(dāng)中的微生物,可以有效的實(shí)現(xiàn)廢氣生物處理吸收劑的再生,并不需要一些具體的專門(mén)設(shè)備,使工藝流程和工業(yè)設(shè)備得到有效的簡(jiǎn)化,使運(yùn)行操作費(fèi)用得到有效的降低。
2有機(jī)廢氣處理新技術(shù)
2.1低溫等離子體技術(shù)
針對(duì)低溫等子體技術(shù),其高能電子、正負(fù)離子等可以和硫化氫和硫醇等進(jìn)行反應(yīng),可以產(chǎn)生二氧化硫等無(wú)機(jī)物質(zhì),這些典型的廢氣可以利用電暈等放電形式,對(duì)離子體處理惡臭廢氣進(jìn)行處理,具體的停留時(shí)間越長(zhǎng),實(shí)際電壓就會(huì)變得越高,其脫除的效果就會(huì)更加理想。
2.2變壓吸附技術(shù)
針對(duì)變壓吸附的基本原理,氣體組分在不同吸附劑上存在不同的吸附特性,利用這樣的差異,因?yàn)榫唧w的吸附量會(huì)隨著壓力不斷發(fā)生變化,壓力不斷發(fā)生變換,氣體就會(huì)出現(xiàn)分離和提純等現(xiàn)象。針對(duì)比較常用的吸附劑,主要就是硅膠、活性氧化鋁等,除此以外,可以對(duì)某些組分的選擇性吸附,研制出具體的吸附材料,吸附劑自身的性能對(duì)于氣體吸附分離具有直接的影響。
2.3膜生物反應(yīng)器
在廢水處理過(guò)程中不斷開(kāi)發(fā)新材料的研制開(kāi)發(fā),膜生物技術(shù)也在其中不斷進(jìn)行應(yīng)用。在有機(jī)廢氣處理的過(guò)程中開(kāi)始應(yīng)用膜技術(shù)。針對(duì)膜生物反應(yīng)器,就是將傳統(tǒng)的生物廢氣處理技術(shù)結(jié)合膜技術(shù),這種方法比較環(huán)保,生物降解的主要界面就是膜材料,可以提供出大范圍的比表面積,使降解效果不斷得到增強(qiáng),使去除效率不斷得到提高。針對(duì)我國(guó)當(dāng)前的膜生物反應(yīng)器,還是處于發(fā)展的階段,膜生物構(gòu)建和運(yùn)行成本比較高,因此將其大范圍的云心,還是需要進(jìn)行更多的研究和實(shí)踐。膜生物反應(yīng)器的流量比較低,阻力也比較大,自身的水溶性比較差,去除效率也比較低,這樣一來(lái),在廢氣處理過(guò)程中應(yīng)用膜生物技術(shù)就會(huì)受到一定程度的限制。
2.4生物過(guò)濾床
生物過(guò)濾床其中具有吸附性的濾料,這是一種凈化裝置,在生物膜在掛之前,在過(guò)臨床中要將緩沖劑等營(yíng)養(yǎng)因素?fù)饺?,在生物濾床當(dāng)中如果產(chǎn)生具有一定濕度的廢氣,通過(guò)生物活性填料層的時(shí)候,針對(duì)其中的微生物,可以將廢氣中的有機(jī)物進(jìn)行捕獲,在其自身生長(zhǎng)的時(shí)候使其可以成為碳源。廢氣通過(guò)生物過(guò)濾床之后,可以得到有效的凈化,在濾料層當(dāng)中存在的微生物,在實(shí)際生化降解的過(guò)程中,會(huì)得到不斷的生長(zhǎng)繁殖,這樣一來(lái),就會(huì)持續(xù)進(jìn)行生物濾池的相關(guān)操作。當(dāng)濾料使用過(guò)一年之后,大多都是呈酸性的,需要得到定期的維護(hù)和保養(yǎng)。和處理污水的生物過(guò)濾床進(jìn)行比較,具有很大的不同,在處理廢氣的規(guī)程中,在生物過(guò)濾床當(dāng)中,在微生物膜的表面或者內(nèi)層當(dāng)中會(huì)存在滯留的水,整個(gè)濾料床沒(méi)有得到貫穿,可以將含水生物膜看作是一個(gè)具體的單相。在生物過(guò)濾床當(dāng)中,凈化廢氣,這是傳質(zhì)和生化反應(yīng)的串聯(lián),針對(duì)其傳質(zhì)方向,主要是由氣態(tài)污染物向固、液混合相中進(jìn)行有效的傳輸,和生化反應(yīng)速度進(jìn)行比較,傳質(zhì)速度是比較快的,整個(gè)過(guò)程的控制步驟就是生化反應(yīng)。
3結(jié)語(yǔ)
生物技術(shù)的運(yùn)行比較簡(jiǎn)單,而且比較環(huán)保,但是仍舊存在很多不足之處需要進(jìn)行有效的改進(jìn),需要?jiǎng)?chuàng)新性聯(lián)合生物反應(yīng)器,進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)研究,深入研究降解細(xì)菌等方面,促進(jìn)我國(guó)有機(jī)廢氣處理方面的研究更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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篇4
關(guān)鍵詞:生物技術(shù)概論;授課內(nèi)容;講課方式
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)38-0158-02
《生物技術(shù)概論》是生命科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)性課程,也是生物技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和前沿科學(xué)相結(jié)合的綜合性課程。該課程通過(guò)向?qū)W生講授基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程等原理和研究方法,使學(xué)生了解現(xiàn)代生物技術(shù)與傳統(tǒng)生物技術(shù)的區(qū)別及現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展趨向,初步掌握生物技術(shù)在醫(yī)藥衛(wèi)生、能源、環(huán)境、食品及工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的科學(xué)應(yīng)用,為學(xué)生將來(lái)從事與生物技術(shù)相關(guān)的工作打下基礎(chǔ),并使其具備向生物學(xué)其他相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的基礎(chǔ)知識(shí),如生物工程、生物制藥、食品加工、作物分子育種、動(dòng)物育種等,讓學(xué)生在將來(lái)的學(xué)習(xí)和工作中有更大的選擇和發(fā)展空間[1]。
作為生物技術(shù)系學(xué)生的必修專業(yè)課程,《生物技術(shù)概論》課程內(nèi)容難度較高,綜合性較強(qiáng),學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的困難也比較多。而且在我校又是新開(kāi)課程,面臨的問(wèn)題更多。通過(guò)幾屆學(xué)生的學(xué)習(xí),作者有以下幾點(diǎn)的心得體會(huì):
一、適時(shí)選擇授課內(nèi)容,控制課程內(nèi)容深度
生物技術(shù)概論是涵蓋整個(gè)生物技術(shù)領(lǐng)域的一門(mén)課程,課程內(nèi)容十分廣泛。我校選取的課本是由宋思揚(yáng)、樓士林編寫(xiě)的《生物技術(shù)概論》(科學(xué)出版社,第三版),該書(shū)全面介紹了現(xiàn)代生物技術(shù)的概念、原理、研究方法、發(fā)展方向及其應(yīng)用領(lǐng)域。內(nèi)容涉及基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程以及生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、能源、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域中的應(yīng)用,同時(shí)還概要介紹了對(duì)生物技術(shù)發(fā)明創(chuàng)新的保護(hù)以及生物技術(shù)的安全性等。全書(shū)幾乎涵蓋了整個(gè)生物技術(shù)領(lǐng)域的所有內(nèi)容,就一般院校的計(jì)劃學(xué)時(shí)來(lái)說(shuō)很難一一講解。針對(duì)這種情況我們?cè)谑谡n時(shí)對(duì)內(nèi)容進(jìn)行了整合和刪減,側(cè)重結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),對(duì)部分教學(xué)內(nèi)容做適當(dāng)拓展與延伸,以期達(dá)到更有效的教學(xué)效果。
我校屬醫(yī)學(xué)院校,生物技術(shù)學(xué)生的專業(yè)方向是制藥方向,因此在授課時(shí)加重了與醫(yī)藥相關(guān)部分的內(nèi)容講解。比如在介紹細(xì)胞工程時(shí),學(xué)生重點(diǎn)掌握的是動(dòng)物細(xì)胞工程。而對(duì)植物細(xì)胞工程比如人工種子的研制、單倍體的誘發(fā),只求學(xué)生能夠有初步的了解。而在講解生物技術(shù)應(yīng)用時(shí)著重介紹了生物技術(shù)在制藥和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域方面的應(yīng)用,在講解時(shí)授課老師先搜集生物技術(shù)藥物的最新進(jìn)展和最新的基因診斷和治療方面的技術(shù),配合動(dòng)畫(huà)、影音,務(wù)求能讓學(xué)生能直觀和深刻地了解這一方面的知識(shí)。
另外生物技術(shù)概論屬于承接學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)課(生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué))和專業(yè)課(基因工程、細(xì)胞工程等)性質(zhì)的課程。在授課內(nèi)容選擇上我們還需要考慮到雖然生物技術(shù)概論中已經(jīng)包含了四大工程的內(nèi)容,但學(xué)生還將分別對(duì)這幾個(gè)工程進(jìn)行專項(xiàng)的學(xué)習(xí)。因此本門(mén)課程的授課目的是讓學(xué)生理清整個(gè)生物技術(shù)脈絡(luò),做到深入淺出。
目前的生物技術(shù)發(fā)展迅速,各種各樣的新技術(shù)、新方法層出不窮,不可能一一進(jìn)行介紹。因此需要結(jié)合學(xué)生實(shí)際需要,有選擇地進(jìn)行講授[2]。本校將生物技術(shù)概論安排在大三上學(xué)期講授,學(xué)生已經(jīng)有了生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)方面的基礎(chǔ),比如:
二、教學(xué)方式的改變
1.采取互動(dòng)式教學(xué)。生物技術(shù)的發(fā)展速度十分迅速,尤其是它的應(yīng)用更是非常廣泛,很多應(yīng)用與實(shí)際生活息息相關(guān)。因此備課時(shí)除了書(shū)本知識(shí)外,還需要授課老師廣泛查閱文獻(xiàn)資料,力求把最新、最熱的生物技術(shù)資訊傳遞給同學(xué)。在某些章節(jié)也可讓學(xué)生結(jié)合課本,查找文獻(xiàn),自己完成課程的講授。通過(guò)這些既讓學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的掌握,刺激了學(xué)習(xí)的積極性,老師也可以獲得更多的授課資源,一舉兩得。
在備課中還注意收集圖片、動(dòng)畫(huà)和影音,力求把枯燥的生物技術(shù)理論講得生動(dòng)易懂,讓學(xué)生易于理解,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性;老師講授知識(shí)的同時(shí),也應(yīng)注意調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,適時(shí)進(jìn)行提問(wèn),及時(shí)了解學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握情況,促進(jìn)學(xué)生課后復(fù)習(xí)[3];針對(duì)大家關(guān)注和容易引起爭(zhēng)論的問(wèn)題,適時(shí)組織學(xué)生進(jìn)行課堂討論和辯論。如在講授緒論部分以后,組織學(xué)生進(jìn)行“現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)人類(lèi)之利與弊”討論,讓其對(duì)現(xiàn)代生物技術(shù)的安全性問(wèn)題和倫理道德問(wèn)題有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)。在后期講授生物技術(shù)安全性時(shí),再讓同學(xué)們重新討論“現(xiàn)代生物技術(shù)是一把雙刃劍”這個(gè)議題。通過(guò)整學(xué)期的學(xué)習(xí)后同學(xué)們對(duì)此有了更深層的認(rèn)識(shí),看法也會(huì)有所改變。這樣對(duì)整個(gè)生物技術(shù)的發(fā)展也有更加客觀和理性的態(tài)度,取得了很好的效果。
2.以問(wèn)題為導(dǎo)向,啟發(fā)性教學(xué)。生物技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性和科研性較強(qiáng)的學(xué)科,因此在課程講授中就要有意識(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科研思維能力,鍛煉學(xué)生自主思考問(wèn)題的能力。如在講授轉(zhuǎn)基因技術(shù)時(shí),就讓學(xué)生對(duì)目前社會(huì)上針對(duì)轉(zhuǎn)基因的幾種不同的觀點(diǎn)進(jìn)行思考。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的意義究竟在哪里?它是一種工具還是一種武器?如何建立完善的評(píng)估體系能有效規(guī)避轉(zhuǎn)基因技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)?通過(guò)這些問(wèn)題的設(shè)置,讓學(xué)生對(duì)講授的內(nèi)容有更深層次的思考和理解。
另外在講解完生物技術(shù)四大工程等理論性較強(qiáng)的內(nèi)容后,可以結(jié)合醫(yī)學(xué)院校特點(diǎn),在講解基因治療時(shí)設(shè)置幾個(gè)具體病例,如腺苷脫氨酶(ADA)缺乏癥和乙型肝炎,先讓學(xué)生尋找不同病例的治療方法,通過(guò)治療方法的比較讓學(xué)生掌握基因治療和普通治療方法間的區(qū)別。
三、加強(qiáng)雙語(yǔ)教學(xué)的比重
雙語(yǔ)教學(xué)是授課發(fā)展發(fā)展的必然趨勢(shì),但雙語(yǔ)教學(xué)涉及教師和學(xué)生雙方面的因素,是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。學(xué)生的英語(yǔ)水平參差不齊,對(duì)雙語(yǔ)教學(xué)的接收程度也不一,不能因?yàn)橐晃稄?qiáng)調(diào)雙語(yǔ)教學(xué)而挫敗了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,只有根據(jù)不同的情況實(shí)時(shí)調(diào)整,找出合適的教學(xué)方法,才能夠真正發(fā)揮雙語(yǔ)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)[4]。
我校已經(jīng)有很多課程部分采用雙語(yǔ)教學(xué),針對(duì)生物技術(shù)概論的特點(diǎn)我們加強(qiáng)了雙語(yǔ)教學(xué)的比重,采用“混搭式”教學(xué)方法,在授課時(shí)將部分課件和參考文獻(xiàn)完全替換為英文原版。采用雙語(yǔ)教學(xué)和原版教材搭配,能使教師快速了解該學(xué)科最新的科研成果和發(fā)展動(dòng)態(tài),并且使得學(xué)生們?cè)谡莆諏I(yè)知識(shí)的同時(shí),能夠提高外語(yǔ)聽(tīng)、讀、寫(xiě)能力,最終達(dá)到能自如地看英文文獻(xiàn)和用英文進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。在今后的課程中我們還將安排學(xué)生自己完成英文多媒體課件的制作,加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的了解。
四、課程發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于當(dāng)今世界高新技術(shù)產(chǎn)品的主要領(lǐng)域,尤其在醫(yī)學(xué)和藥學(xué)上的應(yīng)用也更為廣泛。很多非生物專業(yè)學(xué)生也對(duì)現(xiàn)代生物技術(shù)方面的知識(shí)產(chǎn)生了濃厚的興趣。因此為適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展、科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要,同時(shí)也為了滿足不同學(xué)生的要求,使學(xué)生的興趣愛(ài)好、專業(yè)特長(zhǎng)得到發(fā)揮,今后可以將《生物技術(shù)概論》作為一門(mén)非生物專業(yè)選修課針對(duì)全校學(xué)生進(jìn)行講授,加強(qiáng)相關(guān)知識(shí)的普及[5]。以上是我根據(jù)《生物技術(shù)概論》幾年的講授所總結(jié)出的一點(diǎn)淺顯的看法,希望能給其他生物技術(shù)相關(guān)課程的老師一些借鑒。
總之,我們?cè)诮逃辛η蟀芽菰锏纳锛夹g(shù)理論講得生動(dòng)易懂,讓學(xué)生易于理解,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性;老師講授知識(shí)的同時(shí),也應(yīng)注意調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,適時(shí)進(jìn)行提問(wèn),及時(shí)了解學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握情況,促進(jìn)學(xué)生課后復(fù)習(xí);針對(duì)大家關(guān)注和容易引起爭(zhēng)論的問(wèn)題,適時(shí)組織學(xué)生進(jìn)行課堂討論和辯論。如在講授緒論部分以后,組織學(xué)生進(jìn)行“現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)人類(lèi)之利與弊”討論,讓其對(duì)現(xiàn)代生物技術(shù)的安全性問(wèn)題和倫理道德問(wèn)題有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)。在后期講授生物技術(shù)安全性時(shí),再讓同學(xué)們重新討論“現(xiàn)代生物技術(shù)是一把雙刃劍”這個(gè)議題。通過(guò)整學(xué)期的學(xué)習(xí)后同學(xué)們對(duì)此有了更深層的認(rèn)識(shí),看法也會(huì)有所改變。這樣對(duì)整個(gè)生物技術(shù)的發(fā)展也有更加客觀和理性的態(tài)度,取得了很好的效果。
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篇5
一、生物技術(shù)應(yīng)用引發(fā)的生物安全問(wèn)題
生物技術(shù)可以分為以下幾種主要技術(shù):基因技術(shù)、細(xì)胞技術(shù)、酶技術(shù)、發(fā)酵技術(shù)和蛋白質(zhì)技術(shù)。其中,基因技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心,其他生物技術(shù)都是以基因技術(shù)為底座發(fā)展起來(lái)的[1](P.5)?;诖耍疚奶接懙纳锛夹g(shù)主要是指基因技術(shù),簡(jiǎn)單來(lái)講,基因技術(shù)就是指重組DNA技術(shù)。(DAVID NAIOU:BIOTECHNOLOGY&NANOTECHNOLOGY-Regulation under environmental,health,and safety laws,OXFORDUNIVERSITY PRESS,p.5(2009).)
20世紀(jì)80年代以來(lái),隨著人類(lèi)大規(guī)模地開(kāi)發(fā)生物資源,生物安全問(wèn)題日益突出。生物安全問(wèn)題有廣義與狹義之分,廣義的生物安全是指在一定的時(shí)間與空間范圍內(nèi),由于自然或人類(lèi)活動(dòng)引起外來(lái)物種遷移,外來(lái)物種在定居、建群、繁衍、擴(kuò)展的一連串過(guò)程中造成的對(duì)本土物種和生態(tài)系統(tǒng)的威脅、危害,使之衰退,甚至退化和滅絕;或者由于人為造成環(huán)境的劇烈變化,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的破碎化、邊緣化和退化,從而對(duì)生物多樣性產(chǎn)生影響和威脅;或者任意盜用和掠奪生物資源,砍伐和捕撈過(guò)度,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致物種瀕?;驕缃^;或由于在科學(xué)研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用中造成對(duì)人類(lèi)健康、生存環(huán)境和社會(huì)生活的有害影響。而狹義的生物安全問(wèn)題主要是指通過(guò)基因工程技術(shù)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因生物體及其產(chǎn)品的安全性問(wèn)題,包括轉(zhuǎn)基因生物體及其產(chǎn)品可能引起的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題、人體健康問(wèn)題以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題等。本文探討的正是這種狹義的生物安全問(wèn)題,即基因工程技術(shù)引起的生物安全。
轉(zhuǎn)基因生物對(duì)人類(lèi)健康、對(duì)自然生態(tài)環(huán)境和生物多樣性等都會(huì)存在一些潛在的威脅,具體來(lái)講,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
第一,轉(zhuǎn)基因生物對(duì)人類(lèi)健康的安全性帶來(lái)威脅。概括起來(lái)主要是:(1)毒性問(wèn)題。人們對(duì)基因活動(dòng)方式的了解還很不透徹,沒(méi)有十足的把握能夠有效控制基因調(diào)整后的結(jié)果,因此,人們普遍擔(dān)心基因的突變演化可能導(dǎo)致有毒物質(zhì)的產(chǎn)生。(2)過(guò)敏性反應(yīng)問(wèn)題。轉(zhuǎn)基因作物因?yàn)橐胪庠葱阅康幕蚝螅瑫?huì)使轉(zhuǎn)基因生物帶上新的遺傳密碼而產(chǎn)生一種新的蛋白質(zhì),這些新的蛋白質(zhì)可能引起食用者或接觸者出現(xiàn)過(guò)敏反應(yīng)。(3)抗藥性問(wèn)題??股乜剐曰蚩赡鼙晦D(zhuǎn)入人畜消化系統(tǒng)中的細(xì)菌體內(nèi),使其對(duì)抗生素藥物的治療產(chǎn)生抗性。(4)有益成分問(wèn)題。有研究發(fā)現(xiàn),外來(lái)基因會(huì)以一種人們目前還不了解的方式破壞食物中的有益成分,導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)質(zhì)量的下降。(5)免疫力問(wèn)題。轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品可能降低動(dòng)物乃至人類(lèi)的免疫能力,從而對(duì)動(dòng)物及人類(lèi)的健康安全甚至生存能力產(chǎn)生影響[1](P.54)。
第二,轉(zhuǎn)基因生物對(duì)自然生態(tài)環(huán)境存在潛在的風(fēng)險(xiǎn)。
轉(zhuǎn)基因生物對(duì)環(huán)境的影響可能是直接的,也可能是間接的;可以是馬上出現(xiàn)也可能是延遲出現(xiàn)的。這種風(fēng)險(xiǎn)具體體現(xiàn)在轉(zhuǎn)基因生物的“基因污染”可能造成的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)?!盎蛭廴尽奔椿蚬こ套魑镏械霓D(zhuǎn)基因能通過(guò)花粉(風(fēng)媒或蟲(chóng)媒)所進(jìn)行的有性生殖過(guò)程擴(kuò)散到其他同類(lèi)作物上,在遺傳學(xué)上稱為“基因漂散”(gene flow)。而這種人工組合的基因通過(guò)轉(zhuǎn)基因作物或家養(yǎng)動(dòng)物擴(kuò)散到其他栽培作物或自然野生物種并成為后者基因的一部分,在環(huán)境生物學(xué)上則稱為“基因污染”。(注:南寧政務(wù)信息網(wǎng):“淺析基因污染的概念及應(yīng)對(duì)措施”,2005年6月1日。)例如,利用基因技術(shù)種植抗干旱、抗伏倒、高產(chǎn)量的玉米或者是抗干旱、抗蟲(chóng)害的棉花,但是由于沒(méi)有對(duì)特殊基因物質(zhì)進(jìn)行有效的控制,其通過(guò)風(fēng)媒或蟲(chóng)媒散播了,結(jié)果在玉米或棉花旁邊長(zhǎng)出了抗伏倒、抗干旱、抗蟲(chóng)害、高產(chǎn)量的雜草。這種雜草比其他植物在自然中散播和存活的時(shí)間長(zhǎng),因?yàn)檗D(zhuǎn)基因技術(shù)賦予了這種雜草與其他植物競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)并可以侵占其他植物的領(lǐng)地[2](P.106)。(注:DAVID NAIOU:BIOTECHNOLOGY&NANOTECHNOLOGY-Regulation under environmental,health,and safety laws,OXFORD UNI-VERSITY PRESS,p.34(2009).)這不僅增加了除草的難度,也給對(duì)農(nóng)作物野生近緣種的利用造成困難或使其成為不可能。不僅如此,受基因漂散過(guò)程影響的植物,其從轉(zhuǎn)基因中獲得的性狀因?yàn)槭俏唇?jīng)過(guò)自然選擇過(guò)程的,其結(jié)果將會(huì)打破自然界的生態(tài)平衡,影響整個(gè)地球的生態(tài)系統(tǒng)。所以,“基因污染”對(duì)地球生態(tài)系統(tǒng)具有潛在危險(xiǎn),忽視這種危險(xiǎn),可能將重蹈工業(yè)革命對(duì)環(huán)境大規(guī)模破壞的覆轍,招致一場(chǎng)不可收拾的災(zāi)難。與其他形式的環(huán)境污染不同,植物和微生物的生長(zhǎng)和繁殖可能使基因污染成為一種蔓延性的災(zāi)難,而更為可怕的是,基因污染是不可逆轉(zhuǎn)的。從美國(guó)的“星聯(lián)玉米事件”,加拿大的“轉(zhuǎn)基因油菜超級(jí)雜草”,到墨西哥的“玉米基因污染事件”越來(lái)越多的事實(shí)表明“基因污染”的威脅不容忽視。(注:人民網(wǎng)轉(zhuǎn)基因?qū)n}:“基因污染威脅中國(guó)生物安全”,2004年10月20日。)
第三,轉(zhuǎn)基因技術(shù)對(duì)生物多樣性的影響。主要體現(xiàn)在如下方面:
1.物種的引進(jìn)和馴養(yǎng)問(wèn)題。引進(jìn)物種的原因可能是有意識(shí)的,有時(shí)也可能是偶然的錯(cuò)誤。無(wú)意識(shí)的引進(jìn)往往對(duì)生態(tài)環(huán)境造成很大的損害。物種的混雜使某些物種會(huì)損害當(dāng)?shù)氐奈锓N,改變生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈。例如,滇池到20世紀(jì)80年代大部分水生植物相繼消亡,存30余種,禍害就是一種外來(lái)的名叫鳳眼蓮的植物,它嚴(yán)重破壞了滇池水生系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,導(dǎo)致大量水生植物死亡。(注:參見(jiàn)“國(guó)家漁政部門(mén)表示我國(guó)欲建外來(lái)物種預(yù)警機(jī)http//www.legalinfo.gov.cn/gb/special/2003-01/15/content_10032.htm.)此外,有意識(shí)的引進(jìn)物種行為也并不全都會(huì)結(jié)有益之果。有選擇的馴養(yǎng)物種,也會(huì)破壞生物多樣性,以法國(guó)為例,在19世紀(jì),法國(guó)可以生產(chǎn)2 000多種蘋(píng)果,但是后來(lái)由于農(nóng)民有意識(shí)地選擇市場(chǎng)更樂(lè)于接受的品種,今天法國(guó)的蘋(píng)果品種只有10余種;此外,栽培與推廣單一的高產(chǎn)品種,人工林品種單一化都影響到生物多樣性的質(zhì)和量,而生物多樣性的減少,使得人們無(wú)法從中培養(yǎng)和馴化更好的生物品種,這必然會(huì)影響到人類(lèi)未來(lái)的食物結(jié)構(gòu)[3]。由此可見(jiàn),物種的馴養(yǎng)和引進(jìn)會(huì)影響生態(tài)平衡,改變生物多樣性,從而影響人類(lèi)的生存。
2.轉(zhuǎn)基因品種的大量繁衍和克隆物種的危害。轉(zhuǎn)基因技術(shù)大量的被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥和工業(yè)。在自然界種植轉(zhuǎn)基因作物可能給野生生物帶來(lái)災(zāi)難性的影響,而且移植的基因可以越過(guò)性別障礙,并將遺傳特征轉(zhuǎn)給一種臨近的生物,因此,風(fēng)險(xiǎn)是廣泛存在的。如通過(guò)基因改良培育活的有機(jī)體,在環(huán)境中能夠潛在繁殖,一旦基因改良體成為一種嚴(yán)重的害蟲(chóng),要將其消除將十分困難。然而,更另人擔(dān)憂的是克隆技術(shù)。可以預(yù)見(jiàn),自然界原有的優(yōu)勝劣汰和進(jìn)化過(guò)程將會(huì)因?yàn)檫@種技術(shù)的出現(xiàn)而受到影響,生態(tài)系統(tǒng)的自然演變因而增添了更多的干擾因素。毫無(wú)疑問(wèn),克隆技術(shù)增加了影響生物多樣性的可能方式。轉(zhuǎn)基因技術(shù)和克隆技術(shù)的進(jìn)步,使得人類(lèi)選擇性繁衍物種的能力得到增強(qiáng)的同時(shí),意味著生物界自我循環(huán)的能力將受到更大威脅。
在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,如果對(duì)植物品種授予專利,為了實(shí)現(xiàn)壟斷權(quán),專利權(quán)人會(huì)對(duì)其研發(fā)的植物進(jìn)行全面的控制,這將斷絕他人改良植株的機(jī)會(huì),因此,有可能導(dǎo)致植物基因退化,從而影響生物多樣性。另外,大面積的單一種植使得整個(gè)農(nóng)業(yè)建立在僅僅幾十個(gè)物種的基因基礎(chǔ)上;單一物種的次生林破壞了天然林豐富的遺傳基因;選擇多產(chǎn)的植物或家養(yǎng)動(dòng)物取代利潤(rùn)較低的更接近野生的品種。這些生產(chǎn)方式勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致遺傳基因的貧瘠,長(zhǎng)期下去,也會(huì)嚴(yán)重影響人類(lèi)自身的食物結(jié)構(gòu)和發(fā)展需要。再者,利用基因技術(shù)恢復(fù)已經(jīng)喪失的生物基因并將其重新引入環(huán)境,也有可能破壞生態(tài)平衡。在工業(yè)領(lǐng)域,大規(guī)模工業(yè)化帶來(lái)的污染使得物種多樣性的破壞加速,在科技發(fā)達(dá)的時(shí)代,城市化、人炸、沙漠化、濕地干涸等等因素甚至直接帶來(lái)了物種的消失[4]。
目前,生物技術(shù)的應(yīng)用對(duì)人類(lèi)和環(huán)境影響的中期和短期影響已經(jīng)越來(lái)越明顯。但是生物技術(shù)的應(yīng)用對(duì)人類(lèi)和生態(tài)環(huán)境的長(zhǎng)期影響還不具有確定性,特別是,生物多樣性問(wèn)題一直以來(lái)被不確定性嚴(yán)重困擾著。今天,我們僅僅粗略掌握了物種消失的速度,到下個(gè)世紀(jì)物種可能消失多少是不得而知的。物種的消失不同于其他的環(huán)境損害,因?yàn)橐粋€(gè)物種消失后就永遠(yuǎn)消失了。而且生物多樣性的大規(guī)模滅絕如果在目前得不到控制,將不僅使目前一半以上的物種遭到滅絕,而且使整個(gè)生物圈缺乏物種的時(shí)間至少達(dá)500萬(wàn)年,相當(dāng)于人類(lèi)出現(xiàn)以來(lái)的20倍時(shí)間[5](P.62)。
二、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則指導(dǎo)下生物技術(shù)專利的慎重保護(hù)
伴隨著生物技術(shù)的發(fā)展以及人類(lèi)對(duì)生物技術(shù)重要作用的認(rèn)識(shí),生物技術(shù)的法律保護(hù)問(wèn)題越來(lái)越引起國(guó)際社會(huì),特別是生物技術(shù)發(fā)展水平比較高的國(guó)家的關(guān)注。20世紀(jì)60年代至70年代末,國(guó)際社會(huì)通過(guò)了《保護(hù)植物新品種國(guó)際公約》和《國(guó)際承認(rèn)用于專利程序的微生物保存布達(dá)佩斯公約》,以及歐洲國(guó)家締結(jié)的具有重要影響的《歐洲專利公約》,這些立法對(duì)許多國(guó)家產(chǎn)生了很大影響。在這種影響下,國(guó)際生物技術(shù)保護(hù)形成了兩類(lèi)保護(hù)模式。第一類(lèi),雙軌制保護(hù),即專門(mén)法和專利法保護(hù)兩種模式。第二類(lèi),單一制保護(hù),即或采取專門(mén)法或采取專利法保護(hù)模式。
雖然形成了上述保護(hù)模式,但是,生物技術(shù)的專利保護(hù)問(wèn)題一直以來(lái)都是國(guó)際社會(huì)有爭(zhēng)議的問(wèn)題之一,也是WTO烏拉圭回合談判過(guò)程中的一項(xiàng)議題,不僅發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家存在巨大分歧,而且發(fā)達(dá)國(guó)家之間也存在許多爭(zhēng)議。各國(guó)對(duì)生物技術(shù)專利保護(hù)的差異,不僅和各國(guó)專利制度的歷史、經(jīng)濟(jì)政策以及技術(shù)發(fā)展特別是生物技術(shù)發(fā)展的水平相適應(yīng),也反映了各國(guó)對(duì)生物技術(shù)專利的接受程度。
目前,我國(guó)對(duì)生物技術(shù)的專利保護(hù)完全達(dá)到WTO《與貿(mào)易有關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)協(xié)議》的要求,而且對(duì)可授予專利的生物技術(shù)的范圍也是比較寬泛的,基本上和發(fā)達(dá)國(guó)家一致。但是,我國(guó)專利法忽視了生物技術(shù)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,忽視了生物安全問(wèn)題;另外,我國(guó)專利法也沒(méi)有將對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響作為專利審查的內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn),這不符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和環(huán)境保護(hù)一體化的要求。實(shí)際上,對(duì)生物技術(shù)可能給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的損害,有關(guān)部門(mén)已經(jīng)予以了重視,例如,我國(guó)農(nóng)業(yè)部頒布實(shí)施的《植物新品種保護(hù)條例實(shí)施細(xì)則》規(guī)定:對(duì)危害公共利益、生態(tài)環(huán)境的新品種不授予品種權(quán)。這一規(guī)定實(shí)際上就是將對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)?yè)p害的生物技術(shù)排除在法律保護(hù)之外。這一點(diǎn),部門(mén)立法反倒走在了前面。
筆者認(rèn)為,我國(guó)對(duì)生物技術(shù)進(jìn)行專利保護(hù)時(shí)應(yīng)當(dāng)采取慎重的態(tài)度,應(yīng)該在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則的指導(dǎo)下對(duì)其決定是否予以保護(hù),這不僅將對(duì)維護(hù)生物安全具有重要意義,同時(shí),也可以作為限制外國(guó)生物技術(shù)專利的合法、有效的手段。
風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則(precautionary principle)在理論上對(duì)其有不同的解釋,一種解釋是:“風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則也稱風(fēng)險(xiǎn)防范原則、防備原則、謹(jǐn)慎原則,是指如果對(duì)某種活動(dòng)可能導(dǎo)致對(duì)環(huán)境有害的后果存在著很大的懷疑(strong sus-picion)最好在該后果發(fā)生之前不太遲的時(shí)候采取行動(dòng)[6](P.89)。國(guó)內(nèi)學(xué)者都按《里約宣言》的規(guī)定,將其解釋為:“為了保護(hù)環(huán)境,各國(guó)應(yīng)按照本國(guó)的能力,廣泛適用預(yù)防措施,遇有嚴(yán)重或不可逆轉(zhuǎn)損害的威脅時(shí),不得以缺乏科學(xué)充分確實(shí)證據(jù)為理由,延遲采取符合成本效益的措施防止環(huán)境惡化?!币陨辖忉尪急砻鬟@樣一個(gè)基本精神:當(dāng)遇有嚴(yán)重或不可逆轉(zhuǎn)的威脅時(shí),不得以缺乏科學(xué)上的證據(jù)為由,推遲或拒絕采取行動(dòng)保護(hù)環(huán)境。
風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則立法興起于20世界80年代,其最初是德國(guó)在20世紀(jì)60年代提出的,隨后被一系列保護(hù)海洋的國(guó)際文件所采納。風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則在國(guó)際環(huán)境法律文件中,例如,《生物多樣性公約》以及《卡塔赫拉生物安全議定書(shū)》中都得到了肯定。同時(shí),該原則在其他一些國(guó)家和地區(qū)也明確得到了承認(rèn),例如,非洲《關(guān)于生物技術(shù)安全示范法》中明確規(guī)定了嚴(yán)格的事先預(yù)防原則。(注:Edited by LUC BODIGUEL and MICHAEL CARDWELL:The Regulation of Genetically Modified Organisms:Comparative Approaches,OXFORD university press,p.2(2001).)
促使風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則進(jìn)入現(xiàn)代環(huán)境法的一個(gè)重要原因,是包括生態(tài)危機(jī)在內(nèi)“環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)”等問(wèn)題的出現(xiàn)??茖W(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,一方面為人類(lèi)解決環(huán)境或生物安全提供了有力的技術(shù)支持;另一方面,也帶來(lái)了新的不確定性,如有毒化學(xué)品、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品釋放等導(dǎo)致的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和生物風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)這類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)目前在科學(xué)上沒(méi)有一個(gè)清楚、確定的認(rèn)識(shí),如果因此拒絕采取任何預(yù)防性措施,一旦危害后果出現(xiàn),則不可逆轉(zhuǎn)。為了應(yīng)對(duì)這些以不確定性為特征的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)或生物風(fēng)險(xiǎn),遵循“風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則”無(wú)疑是決策者的理智選擇。尤其在生物安全方面,由于現(xiàn)代生物技術(shù)、轉(zhuǎn)基因生物體等所導(dǎo)致的生態(tài)不安全風(fēng)險(xiǎn)很難得到科學(xué)確定性的證明,因而對(duì)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)更需要適用“風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則”,采取防御性的措施和行動(dòng)[6](P.89)。
在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則進(jìn)入現(xiàn)代環(huán)境法以前,如果一種活動(dòng)或者物質(zhì)在被證明是危險(xiǎn)之前則被假定是安全的,而風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則轉(zhuǎn)變了這種假定,當(dāng)一種活動(dòng)或物質(zhì)不能證明是安全的以前,則被假定是危險(xiǎn)的。風(fēng)險(xiǎn)防范原則在環(huán)境保護(hù)中的運(yùn)用改變了原來(lái)環(huán)境法在面臨不確定性時(shí)采取等待態(tài)度的做法,這反映了生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念的轉(zhuǎn)變。
我國(guó)引入風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則決定于是否對(duì)生物技術(shù)予以專利保護(hù)具有必要性。如前所述,生物技術(shù)對(duì)人類(lèi)健康、對(duì)自然生態(tài)環(huán)境和生物多樣性等都會(huì)存在一些潛在的威脅,一旦這些威脅轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí),其后果往往非常嚴(yán)重,甚至是不可逆轉(zhuǎn)的。為了防止這些威脅而導(dǎo)致的生物安全問(wèn)題的出現(xiàn),我國(guó)有必要引入風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則。正如歐盟委員會(huì)一直堅(jiān)持,由于科學(xué)證據(jù)無(wú)法充分證明部分創(chuàng)新性技術(shù)的安全性,因此該新技術(shù)即具有風(fēng)險(xiǎn);因此,決策者在制定政策決定時(shí),除應(yīng)考慮該風(fēng)險(xiǎn)所可能引起之疑慮外,還應(yīng)通過(guò)預(yù)防性措施將該風(fēng)險(xiǎn)消除或降至可接受的程度之內(nèi);這種不待相關(guān)科學(xué)知識(shí)之發(fā)展而先行采取措施的決定,即屬“預(yù)防性策略”[7](P.89)。
除去必要性考慮之外,我國(guó)引入風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則還取決于對(duì)生物技術(shù)予以專利保護(hù)是否可行。對(duì)于生物技術(shù)的安全問(wèn)題,《與貿(mào)易有關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)協(xié)議》第27條賦予成員國(guó)自行采取措施對(duì)威脅公共健康、生命或環(huán)境的發(fā)明可以拒絕授予專利的權(quán)利,也賦予了成員國(guó)以國(guó)內(nèi)法控制生物技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的責(zé)任。根據(jù)該規(guī)定,從我國(guó)的國(guó)情出發(fā),為維護(hù)我國(guó)利益,面對(duì)生物技術(shù)可能引發(fā)的生物安全,我國(guó)完全有權(quán)利將可能損害生態(tài)環(huán)境的生物技術(shù)排除在專利保護(hù)之外。
引入風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則對(duì)生物技術(shù)予以專利保護(hù)的具體做法是:(1)修改現(xiàn)行專利法補(bǔ)充規(guī)定對(duì)可能造成環(huán)境損害的生物技術(shù)專利不授予專利權(quán)。(2)修改專利法補(bǔ)充關(guān)于“對(duì)已經(jīng)授予專利權(quán)的生物技術(shù)規(guī)定可以通過(guò)無(wú)效宣告程序宣告其無(wú)效”的規(guī)定。在專利法中引入風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則對(duì)于維護(hù)生態(tài)安全具有重要意義,環(huán)境問(wèn)題的解決僅僅依靠環(huán)境法是不能完成的,在專利法中引入風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則對(duì)于維護(hù)生態(tài)安全具有重要意義,通過(guò)各個(gè)法律部門(mén)的相互合作與協(xié)調(diào),這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。
注釋:
[1]劉長(zhǎng)秋等著:《基因技術(shù)法研究》,法律出版社2005年版。
[2]唐安幫主編《中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)前言問(wèn)題與WTO知識(shí)產(chǎn)權(quán)協(xié)議》,法律出版社2004年版。
[3]張金屯著:“論生物多樣性保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展”,載《經(jīng)濟(jì)地理》1999年19卷第2期。
[4]汪惠敏:“科技和法律在生物多樣性保護(hù)中的互動(dòng)關(guān)系”,載《生物法律》2004年第2期。
[5]唐雙娥著:《環(huán)境法風(fēng)險(xiǎn)防范原則研究-法律與科學(xué)的對(duì)話》,高等教育出版社2004年版。
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Abstract: This article explains the concept of bio-industry competitiveness, on this basis analyzes the development status of bio-industry and the existing problems. According to the characteristics of the biotechnology industry and Porter's industry competition theory, the determinants of bio-industry competitiveness and the condition and problems of China's industrial development are analyzed and the economic strategies and measures are pointed out.
關(guān)鍵詞: 生物產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力;決定因素;存在問(wèn)題;經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略
Key words: bio-industry competitiveness;determinants;problems;economic strategy
中圖分類(lèi)號(hào):F062 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2012)20-0185-02
0 引言
現(xiàn)代生物產(chǎn)業(yè)在醫(yī)藥生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)以及工業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化浪潮推動(dòng)下正快速由最具發(fā)展?jié)摿Φ母呒夹g(shù)產(chǎn)業(yè)向高技術(shù)支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展。世界各國(guó)的政府和公眾愈來(lái)愈意識(shí)到生物產(chǎn)業(yè)的巨大發(fā)展?jié)摿蛯?duì)人類(lèi)和社會(huì)巨大而深遠(yuǎn)的影響,紛紛把發(fā)展生物產(chǎn)業(yè)作為基本國(guó)策,因此,生物產(chǎn)業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。從而使生物產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力成為國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界乃至整個(gè)世界關(guān)注的焦點(diǎn)。生物產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力是競(jìng)爭(zhēng)力在生物產(chǎn)業(yè)層次上的體現(xiàn),而其決定因素和經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略是研究的核心內(nèi)容。
1 生物產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力的概念及其范疇
生物產(chǎn)業(yè)是指將科學(xué)和技術(shù)運(yùn)動(dòng)到生物有機(jī)體及其部分產(chǎn)物和模型中,為改變生物及非生物物質(zhì)而創(chuàng)造知識(shí)、產(chǎn)品以及服務(wù)的同類(lèi)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)單位的集合。生物產(chǎn)業(yè)所具有的經(jīng)濟(jì)特性是,具有較高的知識(shí)和資本高度密集性、對(duì)政策和專利的依賴性較強(qiáng),企業(yè)規(guī)模呈現(xiàn)兩極分化,其發(fā)展不僅需要技術(shù)動(dòng)力還需要市場(chǎng)需求動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)。
生物產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力是指屬地的生物產(chǎn)業(yè)的比較優(yōu)勢(shì)和它的一般市場(chǎng)絕對(duì)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的總和。是在全球世界經(jīng)濟(jì)自由貿(mào)易條件下,是一國(guó)的生物產(chǎn)業(yè)和其他國(guó)家進(jìn)行比較時(shí)所具有的更高生產(chǎn)力,并向全球世界市場(chǎng)范圍內(nèi)提供適合消費(fèi)者需求或購(gòu)買(mǎi)者需求的多種生物產(chǎn)品以及相關(guān)的服務(wù),并能夠持續(xù)地獲取利潤(rùn)的能力,即生物產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)力和市場(chǎng)力。
2 生物產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的決定因素
生物產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的決定因素是衡量生物產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的基本前提,同時(shí)也是展開(kāi)生物產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力研究的前提條件。通常在進(jìn)行研究分析時(shí),一般借鑒波特的“鉆石模型”理論,在結(jié)合目前生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,分析和總結(jié)出生物產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的決定因素。其中主要包括生產(chǎn)要素、需求條件、相關(guān)生物產(chǎn)業(yè)鏈體系等。
其中所謂的生產(chǎn)要素,包括與生物產(chǎn)業(yè)有關(guān)的勞動(dòng)力、自然環(huán)境、技術(shù)知識(shí)、資金資本、基礎(chǔ)設(shè)施等多種資源,其中,需要特殊強(qiáng)調(diào)的是“要素創(chuàng)造”而不是通常所說(shuō)的要素稟賦。主要有開(kāi)發(fā)和保護(hù)生物資源、專業(yè)人才的培養(yǎng)以及人才培養(yǎng)的作用以及生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系的形成和運(yùn)行。
需求條件,其中包括產(chǎn)業(yè)所提供的生物產(chǎn)品和服務(wù)市場(chǎng)需求的數(shù)量和質(zhì)量,受到市場(chǎng)需求結(jié)構(gòu)以及消費(fèi)者的行為影響。目前不管是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外在生物產(chǎn)品和服務(wù)需求方面表現(xiàn)巨大,不管是現(xiàn)有需求還是潛在需求。需求在促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展上起著重要的作用,同時(shí)需要注意將潛在需求及時(shí)有效地轉(zhuǎn)化為有效需求。
其他與生物產(chǎn)業(yè)有關(guān)的支持產(chǎn)業(yè),與生物產(chǎn)業(yè)相關(guān)的上游產(chǎn)業(yè),如生物資源、生產(chǎn)資料相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)業(yè)等,和下游產(chǎn)業(yè)如生物技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用、配套體系等,與其共同構(gòu)成相互支持、相互依托的科學(xué)有機(jī)生物產(chǎn)業(yè)鏈體系,其體系內(nèi)部的協(xié)調(diào)性和共生性是十分重要的。同時(shí)企業(yè)所制定的發(fā)展戰(zhàn)略及策略、產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,生物產(chǎn)業(yè)企業(yè)關(guān)于競(jìng)爭(zhēng)的相關(guān)策略等都是生物產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的決定因素。因此應(yīng)該實(shí)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理布局,提高生物產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,實(shí)行生物產(chǎn)業(yè)集群式健康發(fā)展。
3 生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)在與存在的問(wèn)題
篇7
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);課程建設(shè);教學(xué)改革;學(xué)分制
學(xué)分制既是一種教學(xué)管理制度,也是建立在學(xué)生學(xué)習(xí)自由基礎(chǔ)上的一種教育理念。學(xué)分制有完全學(xué)分制和學(xué)年學(xué)分制之分。目前,我國(guó)普通高等院校多數(shù)實(shí)行的并非完全意義上的學(xué)分制,而是學(xué)年學(xué)分制。隨著我國(guó)高校不斷推進(jìn)的教育體制改革,許多高等院校的教學(xué)管理模式由以往學(xué)年制向?qū)W分制轉(zhuǎn)變。與學(xué)年制相比,學(xué)分制下學(xué)生可根據(jù)自己的專業(yè)興趣自主選擇所修課程,因而較學(xué)年制有較大進(jìn)步。為此,臨沂大學(xué)自2008年開(kāi)始全面實(shí)施學(xué)分制改革,推進(jìn)課程的小型化建設(shè),并制訂相應(yīng)的本科培養(yǎng)方案。
一、生物技術(shù)系列課程組成及課程開(kāi)設(shè)簡(jiǎn)介
生物技術(shù)系列課程是臨沂大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院在生物技術(shù)專業(yè)開(kāi)設(shè)的專業(yè)方向課程,其系列課程主要包括《基因工程》、《發(fā)酵工程》、《細(xì)胞工程》、《酶工程與蛋白質(zhì)工程》及《生物技術(shù)大實(shí)驗(yàn)》等。通過(guò)系列課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握基因工程的基本原理和實(shí)驗(yàn)方法,掌握生物技術(shù)各項(xiàng)技術(shù)和成果在發(fā)酵菌種選育改良、細(xì)胞培養(yǎng)、酶制劑研發(fā)、蛋白質(zhì)改造等領(lǐng)域的應(yīng)用;熟悉現(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)作物改良、新品種培育、疾病診斷和治療、新藥研發(fā)等領(lǐng)域的重大作用。通過(guò)綜合性的生物技術(shù)大實(shí)驗(yàn)的設(shè)置,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自主設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力及實(shí)驗(yàn)操作技能,拓寬學(xué)生的知識(shí)面及專業(yè)技能,為以后的專業(yè)實(shí)踐學(xué)習(xí)及畢業(yè)后走向生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的工作崗位打下基礎(chǔ)。2004年,《生物技術(shù)導(dǎo)論》作為一門(mén)綜合性課程首先面向生物科學(xué)和生物技術(shù)兩個(gè)專業(yè)開(kāi)設(shè)。后來(lái)隨著學(xué)科的發(fā)展、師資力量的壯大以及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的日益完善,2006年,生物技術(shù)專業(yè)的《生物技術(shù)導(dǎo)論》擴(kuò)展為《基因工程》、《細(xì)胞工程》、《發(fā)酵工程》和《酶工程與蛋白質(zhì)工程》四門(mén)課程,并開(kāi)設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),充分體現(xiàn)生物技術(shù)及其下游應(yīng)用特性。而生物科學(xué)專業(yè)繼續(xù)以《生物技術(shù)導(dǎo)論》的綜合形式開(kāi)課,作為本專業(yè)的方向選修課。
二、學(xué)分制下生物技術(shù)導(dǎo)論系列課程的教學(xué)改革
1.教學(xué)內(nèi)容改革實(shí)踐。①教學(xué)大綱的制定及授課學(xué)期的安排。由于生物技術(shù)系列課程具有涉及學(xué)科多、實(shí)用性較強(qiáng)、與實(shí)踐結(jié)合緊密的特點(diǎn),其基本理論和應(yīng)用研究一直是非?;钴S的領(lǐng)域。學(xué)分制下,教學(xué)大綱的制定應(yīng)結(jié)合專業(yè)特色,將課程小型化、精致化。因此在課程內(nèi)容選擇上,我們精益求精,在制定教學(xué)大綱前,生物技術(shù)系列課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)共同討論,集體擬定教學(xué)大綱,充分結(jié)合專業(yè)的特點(diǎn)和定位,結(jié)合培養(yǎng)方案,既能體現(xiàn)學(xué)科特色,達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo),又避免內(nèi)容重復(fù)。生物技術(shù)專業(yè)的《基因工程》、《細(xì)胞工程》、《發(fā)酵工程》和《酶工程與蛋白質(zhì)工程》的理論教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱分別制定,為了突出實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,各門(mén)課程理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)行1∶1的學(xué)時(shí)設(shè)置,各32個(gè)學(xué)時(shí)(共3學(xué)分)。生物科學(xué)專業(yè)制定《生物技術(shù)導(dǎo)論》教學(xué)大綱,實(shí)行模塊化教學(xué),實(shí)驗(yàn)方面開(kāi)設(shè)綜合性的“生物技術(shù)大實(shí)驗(yàn)”,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,理論學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)32學(xué)時(shí)。在學(xué)期安排上,生物技術(shù)專業(yè)在第四學(xué)期開(kāi)設(shè)必修課《基因工程》及其實(shí)驗(yàn),第五學(xué)期開(kāi)設(shè)《細(xì)胞工程》、《發(fā)酵工程》和《酶工程與蛋白質(zhì)工程》等系列選修課程,學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和學(xué)分情況進(jìn)行選課。對(duì)于生物科學(xué)專業(yè),在第五學(xué)期開(kāi)設(shè)《生物技術(shù)導(dǎo)論》和《生物技術(shù)大實(shí)驗(yàn)》,既能與前面學(xué)科銜接,又能為后面的考研、就業(yè)提供理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練。②教材建設(shè)。教材建設(shè)必須以服務(wù)人才培養(yǎng)為目標(biāo),以提高教材質(zhì)量為核心。學(xué)分制的實(shí)施和教學(xué)計(jì)劃的調(diào)整,教材建設(shè)需走在前列。本課程在選擇教材時(shí)優(yōu)先使用近5年內(nèi)出版的“面向21世紀(jì)課程教材”和“國(guó)家‘十一五’規(guī)劃教材”。以這些教材為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,編制教學(xué)講義,實(shí)現(xiàn)立體化授課,同時(shí)指定幾本相關(guān)教材作為參考書(shū),并利用專業(yè)網(wǎng)站進(jìn)行課外學(xué)習(xí)資源。2.教學(xué)方式的改革實(shí)踐。①采用多元的課堂教學(xué)形式,提高課堂教學(xué)效果。教學(xué)方法的選擇和組合,要同教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的特點(diǎn)及教師自身運(yùn)用教學(xué)的能力聯(lián)系在一起。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)形式主要是以教師單向授課為主,學(xué)生多為被動(dòng)聽(tīng)課。為啟發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,應(yīng)根據(jù)生物技術(shù)系列課程的特點(diǎn),選擇不同的教學(xué)方法。對(duì)于理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象的知識(shí)采用講解—教授式,如《基因工程》中基因工程操作的基本過(guò)程、目的基因的克隆和篩選等內(nèi)容,通過(guò)教師的精心編排,盡量使抽象問(wèn)題具體化、繁雜內(nèi)容簡(jiǎn)明化、同類(lèi)問(wèn)題規(guī)律化,便于學(xué)生理解和接受。而在講基因治療時(shí),采用問(wèn)題—探究式的教學(xué)方法,教師在課堂教學(xué)中穿插啟發(fā)性問(wèn)題,運(yùn)用引趣、設(shè)疑、類(lèi)比、聯(lián)想等方法能刺激引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與思考,也加強(qiáng)了師生之間的互動(dòng)。例如,在講基因治療的作用時(shí),先舉一個(gè)乙肝病毒的例子,提示例子關(guān)鍵性,提出怎么辦,讓學(xué)生在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下,主動(dòng)積極獨(dú)立地思考,使學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力得到較快提高。翻轉(zhuǎn)課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)自主性和師生角色轉(zhuǎn)換的重要體現(xiàn)。在教學(xué)過(guò)程中,讓學(xué)生自由組合成學(xué)習(xí)小組,結(jié)合本組成員的興趣,自主選擇一個(gè)主題,調(diào)查研究,查閱文獻(xiàn),在課堂教學(xué)期間走上講臺(tái)為大家講課,以此進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及表達(dá)溝通能力,增加師生之間的理解互信。對(duì)于一些較容易理解的內(nèi)容,采用自學(xué)—輔導(dǎo)式教學(xué)方法,對(duì)于學(xué)生認(rèn)知前提較好的內(nèi)容,先由學(xué)生自己看教材,總結(jié)筆記,針對(duì)普遍問(wèn)題和教學(xué)大綱要求講解,然后歸納總結(jié),使學(xué)生閱讀教材的能力、邏輯思維能力、歸納總結(jié)能力等方面受到實(shí)際鍛煉,掌握自學(xué)方法,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)。②充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段。生物技術(shù)系列課程內(nèi)容具有信息量大、抽象、應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn),如果使用傳統(tǒng)教學(xué)手段,學(xué)生很難深刻理解這些內(nèi)容。而使用媒體、影像資料等現(xiàn)代化教學(xué)手段,可以在有限時(shí)間內(nèi)提供給學(xué)生最大的知識(shí)信息量。如基因工程中限制性內(nèi)切酶、載體、重組DNA構(gòu)建、PCR的原理等內(nèi)容,比較抽象,學(xué)生理解比較困難,在講授的基礎(chǔ)上配以動(dòng)畫(huà)演示,把這些要素的應(yīng)用展示給大家,生動(dòng)直觀形象地加深學(xué)生的理解程度。③改革實(shí)驗(yàn)教學(xué),強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力。如科學(xué)安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,根據(jù)學(xué)生反饋信息,調(diào)整實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)方法、改革試驗(yàn)考查方式,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高,著重考核學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力。在實(shí)驗(yàn)安排上主要分為3個(gè)層次:基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)與綜合型實(shí)驗(yàn)和研究型實(shí)驗(yàn)。通過(guò)基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,掌握基因工程最基本的實(shí)驗(yàn)技術(shù)及操作方法;掌握常規(guī)儀器設(shè)備原理及應(yīng)用,培養(yǎng)數(shù)據(jù)處理和表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。通過(guò)綜合實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生多實(shí)驗(yàn)方法手段綜合、多途徑信息獲取,以及科學(xué)分析推理的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰酮?dú)立操作、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生能在教師指導(dǎo)下正確的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),按自定實(shí)驗(yàn)方案操作、觀察,獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),正確分析結(jié)論及解決實(shí)際問(wèn)題。研究型實(shí)驗(yàn)是將最新研究成果引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。引入科研、教改成果,使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與科研應(yīng)用項(xiàng)目密切聯(lián)系,充分體現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代相結(jié)合。如綜合型實(shí)驗(yàn)“大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備、轉(zhuǎn)化與篩選”中,將以前單一分散的三個(gè)實(shí)驗(yàn),按照其內(nèi)在聯(lián)系組合為綜合性實(shí)驗(yàn),不但使學(xué)生學(xué)到了感受態(tài)細(xì)胞制備方法、LB培養(yǎng)基的制備、質(zhì)粒DNA的轉(zhuǎn)化與篩選等3種基本實(shí)驗(yàn)技術(shù),更重要的是使學(xué)生在掌握基本技術(shù)的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)基本技術(shù)和方法綜合運(yùn)用的能力。發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)中帶領(lǐng)學(xué)生親自操作發(fā)酵罐生產(chǎn)酸奶、米酒等產(chǎn)品,既掌握了發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu),還體驗(yàn)了生產(chǎn)產(chǎn)品的樂(lè)趣。細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生自己取材,進(jìn)行植物組織培養(yǎng),觀察植物是如何從一個(gè)愈傷發(fā)展成為一個(gè)完整的植株,體會(huì)植物細(xì)胞全能性的概念。
三、教學(xué)改革所取得的成效
在學(xué)分制指導(dǎo)下,通過(guò)對(duì)生物技術(shù)系列課程的教學(xué)改革,提高了學(xué)生選課的自主性,大大激發(fā)了學(xué)生對(duì)生物技術(shù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)興趣。在酸奶發(fā)酵和米酒發(fā)酵實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生體會(huì)到生物技術(shù)并不是深不可測(cè),在蛋白質(zhì)改造和基因工程藥物設(shè)計(jì)中,在顯微注射和動(dòng)物克隆原理和技術(shù)的學(xué)習(xí)中,學(xué)生認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代生物技術(shù)的博大精深。在實(shí)驗(yàn)課中,學(xué)生根據(jù)自己掌握的專業(yè)知識(shí)積極設(shè)計(jì)自己組內(nèi)的實(shí)驗(yàn)方案,并順利完成一種植物的組織培養(yǎng)、完成酸奶制作和米酒釀制,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)報(bào)告的結(jié)尾都寫(xiě)出了自己的實(shí)驗(yàn)心得,體會(huì)收獲的快樂(lè)。在教學(xué)互動(dòng)環(huán)節(jié),鼓勵(lì)學(xué)生走上講臺(tái),講授自己所撰寫(xiě)的課程論文,通過(guò)此環(huán)節(jié)的鍛煉,學(xué)生的總結(jié)及自我表達(dá)能力得到了提高。在教學(xué)過(guò)程中我們還注重學(xué)生科研能力的訓(xùn)練,先后申請(qǐng)了如“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究鹽脅迫下納離子對(duì)小麥種子萌發(fā)和幼苗離子毒害效應(yīng)”、“低糖保健型石榴汁酸奶加工工藝的研究”、“玉米等主要農(nóng)作物的抗逆性研究”等多個(gè)國(guó)家級(jí)和校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新基金,實(shí)驗(yàn)“葉用芥菜和白菜型油菜之間體細(xì)胞雜交體的RAPD鑒定”參加第十二屆“挑戰(zhàn)杯”山東省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽并獲得三等獎(jiǎng)。目前生物技術(shù)導(dǎo)論申報(bào)校級(jí)特色課程,正在建設(shè)中。近幾年的教學(xué)實(shí)踐顯示,教學(xué)改革效果良好,并符合新世紀(jì)高等教育培養(yǎng)高素質(zhì)現(xiàn)代生物技術(shù)人才的需要。
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篇8
關(guān)鍵詞:以學(xué)生為中心;課程改革;生物技術(shù)
以學(xué)生為中心的生物技術(shù)專業(yè)課程改革最重要的創(chuàng)新之一是從傳統(tǒng)的、基于學(xué)科的課程向綜合的、基于能力的課程轉(zhuǎn)變。這一根本性變革的動(dòng)力是基于生物學(xué)的巨大進(jìn)步、社會(huì)需求的擴(kuò)大以及生物技術(shù)教育自身理論和實(shí)踐的發(fā)展。要求從教學(xué)計(jì)劃的制定、教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施到教學(xué)結(jié)果的評(píng)估,全程讓學(xué)生參與其中,突出學(xué)生的主體地位,讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人,教師必須習(xí)慣于從“發(fā)號(hào)施令者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皡⑴c組織者”,要鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng),形成學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行師生間、學(xué)生間互動(dòng)合作式的學(xué)習(xí)模式。
1當(dāng)前生物技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題
目前,生物技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)中的突出問(wèn)題是教育教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)生掌握的知識(shí)與社會(huì)需求不一致。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1.1偏重于理論科學(xué)知識(shí)的講授。
當(dāng)前的生物技術(shù)專業(yè)教學(xué)過(guò)于強(qiáng)調(diào)理論科學(xué)知識(shí),這會(huì)產(chǎn)生一些負(fù)面效果。例如,學(xué)生的理論知識(shí)都懂了,但讓他設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)或者獨(dú)立進(jìn)行某項(xiàng)技能的操作,就會(huì)出現(xiàn)無(wú)從下手的情況。還有些學(xué)生認(rèn)為生物技術(shù)專業(yè)只能進(jìn)行一些高端的研究工作,而忽略了自己也是技術(shù)人員,從而影響了他們對(duì)專業(yè)的認(rèn)知以及對(duì)自己未來(lái)發(fā)展的定位。作為一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科,這就要求生物技術(shù)專業(yè)在進(jìn)行教學(xué)改革和課程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)理論知識(shí)與應(yīng)用技能的融合。
1.2教師缺乏與學(xué)生的交流與互動(dòng)。
現(xiàn)在生物技術(shù)專業(yè)一個(gè)班級(jí)人數(shù)將近60人,教師每節(jié)課在完成學(xué)校規(guī)定的教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上,如果要與每名學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)交流幾乎是不可能的,這就導(dǎo)致有些教師為了順利完成教學(xué)任務(wù)與學(xué)生的溝通互動(dòng)很少,有時(shí)甚至只是與一些優(yōu)等生進(jìn)行互動(dòng),而冷落了其他學(xué)生。同時(shí),互動(dòng)的形式很單一,基本是教師提問(wèn)全體學(xué)生回答的形式,這種形式看似是全班學(xué)生都參與了教學(xué)互動(dòng),但實(shí)質(zhì)上教師的問(wèn)題過(guò)于簡(jiǎn)單,學(xué)生不用深入思考就能回答上來(lái),對(duì)于這種形式,學(xué)生興趣不大,有的甚至是應(yīng)付了事,達(dá)不到應(yīng)有的學(xué)習(xí)效果。以學(xué)生為中心的生物技術(shù)專業(yè)課程改革,旨在豐富教學(xué)手段,增加師生互動(dòng),讓學(xué)生從被動(dòng)聽(tīng)講變?yōu)橹鲃?dòng)參與,并及時(shí)進(jìn)行交流,將生物技術(shù)理論與實(shí)際應(yīng)用有機(jī)融合,并擴(kuò)展到實(shí)際生產(chǎn)和生活中。
1.3課程設(shè)置與教學(xué)方式?jīng)]有突出學(xué)生的主體地位。
該校生物技術(shù)專業(yè)的課程設(shè)置是根據(jù)國(guó)家對(duì)生物技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)要求并參考其他相關(guān)高校和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)需求進(jìn)行選定的。而課程的授課方式也只是一些常規(guī)方式,對(duì)于這些課程更適合通過(guò)哪種教學(xué)方式開(kāi)展,學(xué)生更喜歡哪種教學(xué)方式,當(dāng)前還沒(méi)有具體探討。教學(xué)方式的選擇會(huì)影響著教師和學(xué)生之間的溝通與聯(lián)系,最終會(huì)影響課程的教學(xué)效果。以學(xué)生為中心的教學(xué)改革中,要求要突出學(xué)生的主體地位。因此,教師需重新定位自身與學(xué)生的角色,并適時(shí)轉(zhuǎn)變,創(chuàng)新教學(xué)方式,這是課程改革的重點(diǎn)。如果在課程設(shè)置和教學(xué)方式中都沒(méi)有明確學(xué)生的中心地位,那所謂的以學(xué)生為中心的教學(xué)改革就是無(wú)效的,不會(huì)對(duì)教師和學(xué)生產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響。在這種情況下,有可能還是傳統(tǒng)的教師占主導(dǎo)地位,最終以學(xué)生為中心的教學(xué)改革淪為形式。
2以學(xué)生為中心的生物技術(shù)專業(yè)課程改革的措施
2.1加大實(shí)踐環(huán)節(jié)的比例,加入虛擬仿真內(nèi)容。
在教學(xué)中,可以將更多的實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)和虛擬仿真融入到課堂教學(xué)中,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)理論與實(shí)踐的相關(guān)性并將新技能進(jìn)一步應(yīng)用。例如,在時(shí)長(zhǎng)2小時(shí)的微生物發(fā)酵產(chǎn)酶實(shí)驗(yàn)課上,教師先用10分鐘介紹了相關(guān)技術(shù)的概念和基本操作步驟,然后進(jìn)行20分鐘的發(fā)酵車(chē)間實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的虛擬仿真,展示這種技術(shù)在實(shí)踐生產(chǎn)中的應(yīng)用,從而強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)認(rèn)知。在學(xué)習(xí)虛擬仿真過(guò)程后,利用30分鐘讓學(xué)生對(duì)照各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行再理解,鼓勵(lì)學(xué)生互相提問(wèn)并發(fā)表評(píng)論,而后再進(jìn)行60分鐘實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程,讓學(xué)生指出實(shí)驗(yàn)過(guò)程與生產(chǎn)中的不同之處,以強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。加大實(shí)踐環(huán)節(jié)的課堂教學(xué),既能鞏固理論知識(shí),又能提高學(xué)生的操作技能。
2.2教師加強(qiáng)與學(xué)生的交流互動(dòng),從中掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。
由于課堂上的時(shí)間有限,大量的交流互動(dòng)不可能在課上進(jìn)行,這就要求教師要做好教學(xué)設(shè)計(jì),考慮教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件、時(shí)間、空間等因素,遵循互動(dòng)規(guī)律,建立適宜的互動(dòng)活動(dòng),同時(shí)設(shè)計(jì)的活動(dòng)要生活化、情境化、信息化,要注意能夠吸引學(xué)生的興趣。除了師生互動(dòng),還要允許生生互動(dòng)。教師還可充分利用課下的時(shí)間與學(xué)生進(jìn)行交流,比如通過(guò)學(xué)習(xí)通、釘釘?shù)溶浖c學(xué)生建立學(xué)習(xí)群,對(duì)于一些不懂的內(nèi)容和感興趣的知識(shí)點(diǎn)學(xué)生給老師留言,讓老師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)需求。學(xué)生課下也可以直接與老師進(jìn)行交流探討,同時(shí),老師也要做好教學(xué)記錄,針對(duì)學(xué)習(xí)情況,主動(dòng)聯(lián)系一些學(xué)習(xí)差的學(xué)生,有針對(duì)性地進(jìn)行輔導(dǎo)和答疑。只有把學(xué)生的需求置于教學(xué)活動(dòng)的中心,才能形成“自主學(xué)習(xí)”模式,學(xué)生最終才能學(xué)會(huì)并掌握知識(shí)。
篇9
關(guān)鍵詞:藥學(xué)分子生物學(xué);生物學(xué)技術(shù);課堂教學(xué);教學(xué)方法
藥學(xué)分子生物學(xué)是在藥學(xué)、遺傳學(xué)和生物化學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展融合形成的新學(xué)科;它是將分子生物學(xué)的新理論、新技術(shù)滲入藥學(xué)研究領(lǐng)域,從而使藥物學(xué)研究由化學(xué)、藥學(xué)的培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)化成為生命科學(xué)、藥學(xué)和化學(xué)相結(jié)合的新藥模式;同時(shí)它還是當(dāng)代生物科學(xué)發(fā)展的引擎,是現(xiàn)代生物技術(shù)的基石。[1]近年來(lái)隨著分子生物技術(shù)的發(fā)展,它的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓寬,它與醫(yī)學(xué)和藥學(xué)方面的交叉也越來(lái)越多,因此,分子生物學(xué)在今后已經(jīng)不再只是生物技術(shù)專業(yè)的必修課,它也成為藥學(xué)院學(xué)生的重要必修的基礎(chǔ)課之一。
分子生物學(xué)主要是從分子水平上闡述生命現(xiàn)象和本質(zhì)的科學(xué),是現(xiàn)代生命科學(xué)的“共同語(yǔ)言”。分子生物學(xué)技術(shù)把研究技術(shù)提高到了基因分子水平,可應(yīng)用于遺傳性疾病的研究和病原體的檢測(cè)及腫瘤的病因?qū)W、發(fā)病學(xué)、診斷和治療,新藥開(kāi)發(fā)等方面的研究。所以,常用分子生物學(xué)技術(shù)是現(xiàn)代分子生物學(xué)研究的重要核心內(nèi)容之一。掌握了常用分子生物學(xué)技術(shù),并能將理論和實(shí)際操作結(jié)合,也就相當(dāng)于掌握了一把從微觀世界揭示生物學(xué)奧秘的鑰匙。經(jīng)過(guò)多年教學(xué),筆者將對(duì)此章節(jié)的教學(xué)體會(huì)總結(jié)如下。
一、介紹本學(xué)科最新前沿動(dòng)態(tài),提高學(xué)生興趣
分子生物學(xué)是一門(mén)發(fā)展快速的前沿學(xué)科,由其發(fā)展帶來(lái)的成果和研究進(jìn)展日新月異。由于教材跟不上分子生物學(xué)發(fā)展速度,在授課時(shí)我們及時(shí)將最新的分子生物學(xué)進(jìn)展補(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容之中。以基因敲除技術(shù)為例,教材主要介紹傳統(tǒng)第一代同源重組方法,這種方法是經(jīng)典基因敲除方法,但效率低(1 per 106 cells),實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng),可以說(shuō)基本被淘汰的方法。隨后又出現(xiàn)了鋅指核酸酶(ZFN)[2]、TALEN、CRISPR/Cas9等方法。尤其是2012年出現(xiàn)最新CRISPR/Cas9方法,以能夠?qū)崿F(xiàn)任意敲除、成功率高、打靶效率很高、脫靶率高、周期非??斓葍?yōu)點(diǎn)著稱。這種方法構(gòu)建的基因突變動(dòng)物具有顯著高于傳統(tǒng)方法的生殖系轉(zhuǎn)移能力,是一種高效、快速、可靠的構(gòu)建敲除動(dòng)物模型的新方法,所以在動(dòng)物模型構(gòu)建的應(yīng)用前景將非常廣闊。
將這些最新的分子生物學(xué)科學(xué)進(jìn)展補(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容之中,一方面可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,另一方面使學(xué)生了解本學(xué)科最近發(fā)展動(dòng)態(tài),從動(dòng)態(tài)中學(xué)習(xí),而非死記硬背書(shū)本內(nèi)容,有助于大學(xué)生的能力和素質(zhì)培養(yǎng)。
二、注重融會(huì)貫通,重點(diǎn)突出,便于學(xué)生掌握重難點(diǎn)
以分子雜交技術(shù)為例,該技術(shù)可分為核酸分子雜交、蛋白質(zhì)分子雜交、原位雜交、生物芯片等,所涉及的概念、原理、方法操作較多。如何將這些紛繁復(fù)雜的內(nèi)容在一次理論教學(xué)中完成,我們進(jìn)行了深入的思考和探索,在授課時(shí)注意淡化概念,注重聯(lián)系實(shí)際和實(shí)驗(yàn)操作,使學(xué)生對(duì)整體分子雜交技術(shù)有感性的、總體上的認(rèn)識(shí),然后記憶各個(gè)方法概念、知識(shí)點(diǎn),這樣使各個(gè)知識(shí)點(diǎn)不是孤立存在,而是統(tǒng)一形成網(wǎng)絡(luò),使學(xué)生學(xué)到的不是一個(gè)個(gè)孤立的知識(shí)點(diǎn)。將分子雜交技術(shù)與前面學(xué)到的基因、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯銜接緊密,介紹每種方法應(yīng)用及其臨床意義,在教學(xué)中注意融會(huì)貫通和啟發(fā)式教學(xué)。以核酸分子雜交為例,核酸分子雜交又可分為Southern印跡和Northern 印跡,通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)方法,學(xué)生通過(guò)短暫的回憶和思考,使思維進(jìn)入到“基因復(fù)制和轉(zhuǎn)錄”的空間中,再介紹兩種方法的原理和應(yīng)用范圍,從而學(xué)生能很好理解Southern印跡主要應(yīng)用于DNA檢測(cè),而Northern 印跡用于分析mRNA的轉(zhuǎn)錄或mRNA分子大小,此時(shí)再進(jìn)行講授每種方法的操作流程,突出重點(diǎn),便于學(xué)生掌握重難點(diǎn),會(huì)取得更好的效果。
三、應(yīng)用多媒體教學(xué),對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)
多媒體資源已經(jīng)廣泛應(yīng)用于教學(xué)中,它可以使課堂教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)活潑、豐富多彩,并徹底改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式和學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程。俗話說(shuō)好鋼要用在刀刃上。多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用也是同樣需要用在“刀刃上”,這樣才能發(fā)揮其關(guān)鍵的作用。教學(xué)的“刀刃上”是指教學(xué)中的重難點(diǎn)以及銜接點(diǎn)、導(dǎo)入點(diǎn)、啟發(fā)點(diǎn)、思維盲點(diǎn)等,所以只有處理好這些關(guān)鍵點(diǎn),才能上好這門(mén)課程。筆者通過(guò)網(wǎng)上查閱資料、Flash 動(dòng)畫(huà)和自制彩色圖片等方式,使復(fù)雜的分子生物學(xué)操作流程變得形象直觀、易記憶和理解,初步取得了較好的教學(xué)效果。每節(jié)課程結(jié)束前還進(jìn)行小結(jié),將重難點(diǎn)內(nèi)容和圖片回放,并提出思考題讓學(xué)生思考,這樣既有助于理解和掌握本節(jié)課的內(nèi)容,又可排除學(xué)生對(duì)新知識(shí)的畏難和對(duì)學(xué)習(xí)的抵觸情緒,逐步養(yǎng)成起學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)學(xué)習(xí)的興趣和信心。另外,每節(jié)課程結(jié)束后還進(jìn)行習(xí)題講解和課后答疑,利用QQ或郵件等手段與學(xué)生交流和互動(dòng)解答問(wèn)題,這樣可及時(shí)鞏固課堂知識(shí)和建立師生之間互信。因此,將多媒體應(yīng)用于教學(xué)中,可以使授課過(guò)程更加豐富多彩和靈活多樣,同時(shí)可使課堂教學(xué)更具有創(chuàng)新性。
四、將自身科研經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到教學(xué)中,讓教學(xué)內(nèi)容更豐富多彩
作為高校教師,我們?cè)诔袚?dān)教學(xué)任務(wù)的同時(shí)還從事一些科研工作,科研工作是將自己所學(xué)理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐。在教學(xué)過(guò)程中,為了豐富教學(xué)內(nèi)容,筆者將自己的科研成果和經(jīng)驗(yàn)穿插于教學(xué)中,這樣從實(shí)際出發(fā)可以使授課效果更生動(dòng)、具體和形象,讓學(xué)生更容易理解并加深印象。這種教學(xué)方式既可幫助學(xué)生更容易理解本課程內(nèi)容,并且還可將抽象的書(shū)本知識(shí)具體形象化,還開(kāi)拓了學(xué)生的視野,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力,使其不再認(rèn)為科學(xué)遙不可及。另外,利用課堂時(shí)間向?qū)W生介紹常用的科學(xué)文獻(xiàn)檢索方法和常用網(wǎng)址,讓學(xué)生在課余時(shí)間可以通過(guò)這些方式攝取相關(guān)知識(shí),了解本學(xué)科最新研究動(dòng)態(tài),擴(kuò)展視野,逐步培養(yǎng)學(xué)生自發(fā)地閱讀國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn),增強(qiáng)對(duì)科學(xué)研究的興趣,為以后研究生的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
總之,針對(duì)常用分子生物學(xué)技術(shù)這章內(nèi)容在藥學(xué)分子生物學(xué)的重要性,以及其內(nèi)容的抽象性和復(fù)雜性的特點(diǎn),我們通過(guò)不斷地實(shí)踐和探索,建立了高效的教學(xué)方法,并得到學(xué)生廣泛的好評(píng)。
參考文獻(xiàn):
[1]蘇 嬌.藥學(xué)分子生物學(xué)教學(xué)語(yǔ)言藝術(shù)的探索[J].吉林醫(yī)學(xué),2010,31(21).
篇10
【關(guān)鍵詞】基因工程;教學(xué)模式;教學(xué)改革
20 世紀(jì)70 年代誕生的基因工程是以分子遺傳學(xué)為理論基礎(chǔ)、以微生物學(xué)和分子生物學(xué)的現(xiàn)代技術(shù)方法為手段發(fā)展起來(lái)的新興交叉學(xué)科,它是對(duì)不同生物的基因,在體外進(jìn)行切割、拼接和重新組合,再轉(zhuǎn)入生物體內(nèi),產(chǎn)生出人們所期望的基因產(chǎn)物,或創(chuàng)造出具有新的遺傳特征的生物類(lèi)型,開(kāi)創(chuàng)了人們按照自己意愿在體外操縱生命的新紀(jì)元[1]。歷經(jīng)近40年的歷程,該學(xué)科發(fā)展十分迅速,隨著新知識(shí)、新概念、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),已取得了質(zhì)的飛躍,成為21世紀(jì)生命科學(xué)的核心學(xué)科,廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。
基因工程課程是全國(guó)高等院校生物工程和生物技術(shù)等專業(yè)的一門(mén)前沿性重要專業(yè)必修課。其理論覆蓋面廣,內(nèi)容豐富、高新技術(shù)較多,且實(shí)驗(yàn)操作條件要求較高,需要學(xué)生系統(tǒng)熟練的掌握基因操作技術(shù)、細(xì)胞操作技術(shù)、遺傳學(xué)技術(shù)等基礎(chǔ)學(xué)科的理論知識(shí),給理論及實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)了一定的困難。目前采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法已無(wú)法滿足學(xué)生的求知欲,難以取得令人滿意的教學(xué)效果。為了順應(yīng)科學(xué)的發(fā)展,讓學(xué)生在實(shí)踐課堂中更好地認(rèn)識(shí)和體會(huì)前沿科學(xué)的探索方法,在過(guò)去兩年的基因工程課程教學(xué)中,筆者積極參與基因工程課程的探索式改革,根據(jù)需要調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生能夠深入理解本課程的基本概念、原理及操作方法,啟發(fā)學(xué)生思考,深入學(xué)習(xí)新時(shí)代背景下的遺傳工程技術(shù),為培養(yǎng)生物技術(shù)高素質(zhì)人才提供理論支持。
1教學(xué)內(nèi)容改革
1.1以科學(xué)發(fā)展為向標(biāo),精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容
《基因工程》是一門(mén)系統(tǒng)性的課程,內(nèi)容多且抽象難懂,涉及面廣,每一章節(jié)的內(nèi)容緊密連接、環(huán)環(huán)相扣,需記憶的知識(shí)點(diǎn)較多。例如基因工程工具酶的內(nèi)容是基因修飾、基因改造的基礎(chǔ),載體的內(nèi)容是學(xué)習(xí)基因轉(zhuǎn)化、篩選的前提等,因此,各部分內(nèi)容之間有很強(qiáng)的邏輯性和連貫性,如果前一部分沒(méi)有打下良好的基礎(chǔ),那么學(xué)習(xí)后邊的內(nèi)容就很困難。因此,要以全局觀重新構(gòu)建本課程的教學(xué)內(nèi)容體系。
目前,國(guó)內(nèi)外出版的《基因工程》教材版本較多,編寫(xiě)內(nèi)容各有側(cè)重,編排體系各有特色。因此在選擇教材時(shí)應(yīng)全面比較、慎重考慮,所選教材應(yīng)具有新意,能展示近年來(lái)基因工程領(lǐng)域所取得的理論成果。但我校生物技術(shù)專業(yè)的基因工程課程所安排的學(xué)時(shí)數(shù)僅48學(xué)時(shí),因此,要求教師適當(dāng)精簡(jiǎn)部分內(nèi)容,根據(jù)科研和生產(chǎn)實(shí)際工作中對(duì)基因工程知識(shí)和技能的要求,對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行取舍,按照酶切、連接、轉(zhuǎn)化、擴(kuò)增、鑒定等操作單元一根線將全部知識(shí)串起來(lái),構(gòu)建合理的授課內(nèi)容體系,以期達(dá)到最佳的教學(xué)效果。
此外,《基因工程》是本校學(xué)生在修完《分子生物學(xué)》、《微生物學(xué)》、《細(xì)胞工程》等課程后才學(xué)習(xí)的課程,因此其教學(xué)內(nèi)容可精簡(jiǎn),避免與已學(xué)課程重復(fù),可對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行刪減,對(duì)重復(fù)的部分內(nèi)容提醒學(xué)生復(fù)習(xí),課堂教學(xué)時(shí)以提問(wèn)的方式回顧或以課外作業(yè)形式進(jìn)行,這樣就可留出充裕時(shí)間講解新的知識(shí)點(diǎn),使得教學(xué)內(nèi)容不只局限于教材,而以教材為依托向課外延伸,拓寬學(xué)習(xí)的內(nèi)容,鼓勵(lì)學(xué)生閱讀多種課外資料,增加知識(shí)的積累。這樣可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,避免理論講解過(guò)于晦澀難懂,提高教學(xué)效果。
1.2結(jié)合國(guó)內(nèi)外基因工程新動(dòng)態(tài),引進(jìn)新知識(shí)新內(nèi)容
在教學(xué)過(guò)程中引進(jìn)國(guó)內(nèi)外基因工程最新科研成果的研究動(dòng)態(tài),使得學(xué)生接受目前基因工程相關(guān)的新觀念,鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間查閱和檢索中外文文獻(xiàn),讓他們了解基因工程的新動(dòng)向,領(lǐng)悟基因工程在動(dòng)植物遺傳改良、基因治療、環(huán)保應(yīng)用等方面的研究正處于不斷發(fā)展中,正是由于科研工作者共同努力的結(jié)果,其應(yīng)用前景十分廣闊,從而喚起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣以及對(duì)未知領(lǐng)域求知的欲望,增強(qiáng)生物技術(shù)專業(yè)自信心。
1.3理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,雙管齊下
基因工程是一門(mén)實(shí)踐性、技術(shù)性較強(qiáng)的課程,一方面扎實(shí)的理論基礎(chǔ)是學(xué)習(xí)和研究基因工程的重要前提,另一方面基因工程又要通過(guò)具體的技術(shù)環(huán)節(jié)來(lái)完成,技術(shù)性和實(shí)踐性很強(qiáng)。但在傳統(tǒng)理論授課過(guò)程中,教師普遍采用“先理論,后實(shí)驗(yàn)”的傳統(tǒng)教學(xué)模式,筆者常感到學(xué)生們對(duì)于分子遺傳的許多實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法興趣濃厚,但缺少實(shí)踐體會(huì),學(xué)習(xí)效果不理想。因此,如何在理論知識(shí)中整合實(shí)驗(yàn)課程一直是筆者思考的問(wèn)題。只有通過(guò)不斷實(shí)踐,才能深化有關(guān)理論和掌握基因工程的具體技術(shù)。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō),首先要注意學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)技術(shù)的基本原理和儀器設(shè)備的規(guī)范操作技術(shù),培養(yǎng)規(guī)范的操作技能,比如加樣槍(pipette)的規(guī)范使用和質(zhì)粒DNA提取純化、電泳鑒定等基本技能,如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的能力,并在撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告中提高學(xué)生的歸納總結(jié)能力。
如在講述基因工程中“分子克隆載體”理論章節(jié)時(shí),載體的構(gòu)建與改造中以pUC18/19載體為例,利用菌落的藍(lán)白顏色進(jìn)行重組子篩選的原理,教師可將科研中的重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化β-半乳糖苷酶缺陷型工程菌(大腸桿菌)后的藍(lán)白斑篩選的實(shí)驗(yàn)圖片,在課堂上通過(guò)多媒體展示,對(duì)藍(lán)白斑篩選的機(jī)制原理進(jìn)行闡釋,以及在轉(zhuǎn)化與藍(lán)白斑篩選操作中受體細(xì)胞的狀態(tài)、載體的空間構(gòu)象、重組載體轉(zhuǎn)化后是否有一定形成白斑,在實(shí)驗(yàn)室4℃冰箱擱置一兩天為何白斑會(huì)變藍(lán)色等現(xiàn)象,解釋外源DN段與質(zhì)粒載體的連接以及轉(zhuǎn)化都存在一定的效率,最后生長(zhǎng)出來(lái)的菌落并不都是陽(yáng)性克隆,需要采用特殊的方法篩選出可能含有目的基因的重組體克隆[2]。通過(guò)理論知識(shí)的講解,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)每個(gè)操作環(huán)節(jié)的關(guān)注,讓學(xué)生明白每個(gè)環(huán)節(jié)都可能影響最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中要具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究的態(tài)度。
因此在觀念上,應(yīng)強(qiáng)調(diào)基因工程“實(shí)驗(yàn)同理論課同等重要”的教學(xué)理念,徹底改變“重上課,輕實(shí)驗(yàn)”的觀念。通過(guò)這樣的過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)文獻(xiàn)資料的查詢能力,拓寬知識(shí)面,可系統(tǒng)地梳理所學(xué)的理論知識(shí)。這樣在《基因工程》教學(xué)實(shí)習(xí)中組織學(xué)生進(jìn)行基因工程的“切、接、轉(zhuǎn)、增、檢”五大步驟中的目的基因及載體的切割及連接、重組質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化及擴(kuò)增、重組子的篩選與鑒定,較為完備地將《基因工程》的上游技術(shù)緊密銜接綜合成為一體。
2教學(xué)方法改革
2.1發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,交流親身體會(huì)
多媒體輔助教學(xué)在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)雖然比較明顯,但運(yùn)用不當(dāng)將喪失其優(yōu)勢(shì),在課堂教學(xué)中老師若只扮演播放幻燈者角色,不注意面對(duì)學(xué)生調(diào)整授課節(jié)奏,這將直接影響雙方互動(dòng)式交流,而交流減少必將疏遠(yuǎn)教學(xué)者與學(xué)習(xí)者的距離,弱化教師在教學(xué)中的主導(dǎo)地位,以及學(xué)生的主動(dòng)性思考。筆者結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn),在教授基因工程這門(mén)具有很強(qiáng)操作性的課程時(shí),在涉及實(shí)驗(yàn)操作等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)上講授自己的實(shí)驗(yàn)體會(huì),把自己的成功經(jīng)驗(yàn)與同學(xué)們分享,失敗體會(huì)則告知同學(xué)們以提高警惕,避免在實(shí)踐中出現(xiàn)類(lèi)似的錯(cuò)誤。
再譬如講到“基因工程發(fā)展?fàn)顩r及應(yīng)用”章節(jié)時(shí),向?qū)W生介紹我國(guó)歷史上在基因工程領(lǐng)域所取得的成就,介紹我國(guó)的生物科學(xué)家如何為科學(xué)事業(yè)做出貢獻(xiàn)的事例,激發(fā)他們的民族自豪感,從而增強(qiáng)了他們的危機(jī)感和責(zé)任心,增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)基因工程的熱情。因此,在教學(xué)過(guò)程中,教師要循循善誘,激發(fā)學(xué)生的參與興趣,我們的做法是在教學(xué)過(guò)程中闡明基因工程的應(yīng)用成果,開(kāi)闊學(xué)生的視野,驅(qū)使他們積極主動(dòng)思考、主動(dòng)探究,使其產(chǎn)生強(qiáng)烈的參與意識(shí),使教學(xué)過(guò)程成為教師與學(xué)生互動(dòng)和協(xié)作的過(guò)程,打破傳統(tǒng)的“啟而不發(fā)”、“無(wú)動(dòng)于衷”等模式[3]。
2.2激發(fā)學(xué)生興趣,參與研討式教學(xué)
愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò),“只要把學(xué)生的熱情激發(fā)起來(lái),那么學(xué)校規(guī)定的功課就會(huì)被當(dāng)作一種禮物來(lái)接受?!眰鹘y(tǒng)的灌輸式教學(xué)容易讓學(xué)生產(chǎn)生惰性,也不利于教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的及時(shí)把握?;蚬こ陶n程本身抽象理論較多,因此在教學(xué)過(guò)程中,我們預(yù)留一定比例的課時(shí),引導(dǎo)學(xué)生走上講臺(tái)參與教學(xué)討論,營(yíng)造活躍的課堂氣氛,極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和興趣,有助于學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的掌握,例如在講解“基因工程產(chǎn)品安全性評(píng)價(jià)爭(zhēng)議”的章節(jié)時(shí)[4],我們預(yù)留出互動(dòng)環(huán)節(jié),讓學(xué)生分析影響轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性因素有哪些,如何站在科學(xué)的立場(chǎng)辯證地看待和分析這起爭(zhēng)論,這不僅關(guān)系到基因工程技術(shù)的深入研究,而且直接影響到生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。學(xué)生在查閱相關(guān)方面最新文獻(xiàn)和動(dòng)態(tài)資料的基礎(chǔ)上結(jié)合自己的理解各抒己見(jiàn),分組討論,最后再由老師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、歸納,安排他們登上講臺(tái)講解,這樣既可以鍛煉他們的表達(dá)能力,同時(shí)也增強(qiáng)他們看待科學(xué)問(wèn)題的綜合能力。這種教學(xué)方式調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和興趣,同時(shí)使學(xué)生在閱讀能力、自學(xué)能力、口頭表達(dá)能力等方面受到實(shí)際鍛煉,達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。
2.3增加投入,完善多媒體教學(xué)
基因工程課程中涉及的信息量比較大,概念抽象、理論性強(qiáng),如果使用傳統(tǒng)的教學(xué)手段,學(xué)生只能得到一些感知的內(nèi)容,無(wú)法使其得到直接的體驗(yàn),從而加大了學(xué)習(xí)和理解的難度。而多媒體、影像資料、電視錄像、電影、CAI課件等現(xiàn)代化教學(xué)手段,可以使學(xué)習(xí)內(nèi)容圖文并茂、有聲有色、栩栩如生,便于學(xué)生理解記憶。例如,利用FLASH 動(dòng)畫(huà)演示聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過(guò)程中DNA聚合酶是如何在模板鏈和引物的引導(dǎo)下,以指數(shù)倍數(shù)迅速擴(kuò)增的過(guò)程,使得原來(lái)抽象難以理解的內(nèi)容變得形象直觀,既激發(fā)了學(xué)生的興趣,又加深了學(xué)生的理解。改變了以往一支粉筆、一塊黑板的傳統(tǒng)教學(xué)方法,可以在有限的時(shí)間內(nèi)提供給學(xué)生最大的知識(shí)信息量。為此,我們以科學(xué)性、教育性與技術(shù)性為標(biāo)準(zhǔn),精心制作了基因工程多媒體課件,將教學(xué)內(nèi)容多層次、多角度地呈現(xiàn)給學(xué)生。
2.4以科研項(xiàng)目為依托,促進(jìn)基因工程的課堂與實(shí)驗(yàn)教學(xué)
本科教學(xué)過(guò)程具有很強(qiáng)的探索性,它不僅要傳授知識(shí),還擔(dān)負(fù)著發(fā)現(xiàn)未知和培養(yǎng)學(xué)生探求新知能力的任務(wù)。在過(guò)去的兩年中,筆者做了幾個(gè)方面的嘗試,一方面借鑒教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員們多年的科研工作的積累,將多種成熟的分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)材料提供應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,比如,根據(jù)目的基因設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR鑒定,利用切口平移法標(biāo)記探針進(jìn)行DNA分子雜交等分子遺傳研究領(lǐng)域的常用實(shí)驗(yàn)技術(shù)。另外,依托教師所在的科研團(tuán)隊(duì)和研究項(xiàng)目,教師們把科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容,借助科研項(xiàng)目小組的實(shí)驗(yàn)材料,學(xué)生們才可以嘗試更多的實(shí)驗(yàn)技術(shù)與方法,利用科研平臺(tái)和項(xiàng)目背景促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展,開(kāi)闊學(xué)生的學(xué)術(shù)眼光和視野、進(jìn)行學(xué)術(shù)熏陶,這是一條行之有效、立竿見(jiàn)影的改革途徑。
把教師正在從事的科研課題新知識(shí)貫穿到教學(xué)之中,使課堂內(nèi)容更為具體、親切、富于實(shí)際感受,從而激發(fā)學(xué)生科學(xué)研究的興趣和靈感,鼓勵(lì)學(xué)生申請(qǐng)一些研究生課題參與到研究工作中。實(shí)踐表明,通過(guò)啟發(fā)式的案例教學(xué),不僅使同學(xué)們深刻領(lǐng)會(huì)到學(xué)習(xí)該門(mén)專業(yè)課的真正目的和用途,而且還大大提高學(xué)生培養(yǎng)和樹(shù)立辯證的思維與系統(tǒng)的方法來(lái)綜合運(yùn)用專業(yè)理論知識(shí)去分析及解決復(fù)雜實(shí)際問(wèn)題。由于基因工程具體操作中涉及基因的選擇、技術(shù)路線的制訂和實(shí)施,面對(duì)的都是系統(tǒng)問(wèn)題,充滿著局部與整體、微觀與宏觀對(duì)立統(tǒng)一的辯證關(guān)系,只有應(yīng)用辯證的思維和系統(tǒng)的分析方法,才能客觀地分析生物代謝環(huán)節(jié)、生理過(guò)程、發(fā)育階段等在性狀決定中的作用,從而制定出動(dòng)態(tài)優(yōu)化、高效的技術(shù)方案,這樣有利于學(xué)生學(xué)以致用的應(yīng)用型人才培養(yǎng)和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),收到了良好的教學(xué)效果[5]。
長(zhǎng)期的實(shí)踐告訴我們:教學(xué)是科研的基礎(chǔ),科研是教學(xué)的發(fā)展與提高的依托。《基因工程》是現(xiàn)代生物技術(shù)專業(yè)典型的專業(yè)基礎(chǔ)課,其發(fā)展迅速,教學(xué)效果好壞直接影響高校生物技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng),進(jìn)而影響高校人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)《基因工程》教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改革,不僅改變了在教學(xué)中只能教死書(shū)的狀況,而且把在科研工作中積累的經(jīng)驗(yàn)帶到了課堂,豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容,提高了課程質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生跟上學(xué)科的發(fā)展進(jìn)程,為國(guó)家培養(yǎng)更多高素質(zhì)的21世紀(jì)合格人才。
參考文獻(xiàn):
[1] 吳燕華, 郭濱, 婁慧玲, 崔玉良, 顧惠娟, 喬守怡.從基因克隆到表達(dá)分析——改革基因工程實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)踐與體會(huì). 遺傳,2012 ,4(2): 248-252.
[2] 魏群.分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2007:7
[3] 康培安. 《基因工程》教學(xué)方法改革的探索.安徽農(nóng)學(xué)通報(bào).2011,17(23):179-180
[4] 孫明. 基因工程[M]. 北京: 高等教育出版社,2006