分子生物學(xué)發(fā)展趨勢(shì)范文
時(shí)間:2024-01-02 17:54:21
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篇1
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué);醫(yī)學(xué)檢驗(yàn);蛋白質(zhì)
20世紀(jì)80年代中期,分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)入人類的生活,自此之后,分子生物學(xué)的發(fā)展取得了突飛猛進(jìn)的成果,已經(jīng)逐步成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域不可或缺的診療手段之一[1]。分子生物學(xué)技術(shù)作為檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)的最新方法,已被檢驗(yàn)學(xué)科的各領(lǐng)域所應(yīng)用,近年來(lái),分子基因芯片技術(shù)、分子蛋白組分析技術(shù)等技術(shù)都為檢驗(yàn)學(xué)科提供了新的發(fā)展思路,為此,筆者根據(jù)自己的一些臨床經(jīng)驗(yàn),從與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)相關(guān)的技術(shù)與發(fā)展進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析介紹:
1、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)的應(yīng)用
PCR是一種體外酶促合成特異DN段的方法,是分子生物學(xué)中最常用的技術(shù)。基因的克隆、分離和核苷酸序列分析等都用到PCR技術(shù),也可以應(yīng)用與突變體和重組體的構(gòu)建以及基因表達(dá)調(diào)控的研究,也涉及到基因多態(tài)性的分析、腫瘤機(jī)制的探索、遺傳病和傳染病的診斷等諸多方面。PCR的操作步驟分別是高溫變形、低溫退火、適溫延伸,作為一個(gè)循環(huán)周期,多次循環(huán)反應(yīng),使目的DNA得以迅速擴(kuò)增。傳統(tǒng)的操作技術(shù)與這些衍生出的新PCR技術(shù)(定時(shí)定量PCR、原位PCR技術(shù)等)相比,都具有靈敏度高、操作簡(jiǎn)單、省時(shí)省力等特點(diǎn)。
2、分子生物傳感器的應(yīng)用
現(xiàn)代檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)中,分子生物傳感器被廣泛應(yīng)用于臨床,成為了臨床診斷和病情分析的重要依據(jù),其應(yīng)用的主要范圍在體液微量蛋白、小分子有機(jī)物等多種物質(zhì)的檢測(cè)。分子生物傳感器的工作原理是利用如酶、蛋白質(zhì)、DNA、抗體、抗原、生物膜、微生物、細(xì)胞等生物物質(zhì)作為識(shí)別元件固定在轉(zhuǎn)化器上,當(dāng)待測(cè)物與生物識(shí)別元件發(fā)生特異性反應(yīng)后,將生化反應(yīng)轉(zhuǎn)通過(guò)轉(zhuǎn)化器將所產(chǎn)生的反應(yīng)結(jié)果轉(zhuǎn)變成可定量的物理、化學(xué)信號(hào)等,從而進(jìn)行生命物質(zhì)和化學(xué)物質(zhì)檢測(cè)和監(jiān)控[2]。這樣一來(lái)我們可以設(shè)想如果分子生物傳感器能夠在體內(nèi)實(shí)施監(jiān)控,那么對(duì)于患者來(lái)說(shuō)是個(gè)很大的福音。
3、分子生物芯片技術(shù)的應(yīng)用
隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)顯然已經(jīng)不能跟上生物學(xué)的腳步,對(duì)于臨床上更微量、更迅速的檢驗(yàn)要求已經(jīng)滿足不了。生物芯片技術(shù)把傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)的復(fù)雜、自動(dòng)化程度低、檢測(cè)目的分子數(shù)量少、低通量等不足都解決了,其原理是把分子間特異性地相互作用,將大量探針?lè)肿庸潭ㄓ谥С治锷希ㄟ^(guò)縮微技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞、蛋白質(zhì)、基因及其它生物組分的檢測(cè)。這一技術(shù)是通過(guò)不同的探針陣列和特定的分析方法,使其應(yīng)用更加廣泛和有價(jià)值,如基因表達(dá)譜測(cè)定、突變檢測(cè)、多態(tài)性分析、基因組文庫(kù)作圖及雜交測(cè)序等均為“后基因組計(jì)劃”時(shí)期基因功能的研究以及現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)及醫(yī)學(xué)診斷學(xué)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的工具,在基因的發(fā)現(xiàn)、基因診斷、藥物篩選、給藥等個(gè)性化方面也同樣取得了重大突破[3]。
4、分子生物納米技術(shù)的應(yīng)用
分子納米技術(shù)的發(fā)生和發(fā)展,使人們?cè)诜乐魏椭委熂膊∩嫌窒蚯斑~了一大步,改善了人類的整個(gè)生命系統(tǒng)。納米技術(shù)可以探測(cè)機(jī)體內(nèi)化學(xué)或生物化學(xué)成分的變化,適時(shí)地釋放藥物和人體所需的微量物質(zhì),及時(shí)消滅侵入人體的細(xì)菌和病毒,修復(fù)畸形的基因,扼殺萌芽的癌細(xì)胞。近來(lái)有學(xué)者將抗體連接的納米磁性微球與高效率、快速的化學(xué)發(fā)光免疫測(cè)定技術(shù)相結(jié)合的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng),成功用于血清中人免疫缺陷病毒1型和2型(HIV-1和HIV-2)抗體的檢測(cè)[4]。
5、分子蛋白質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用
人類基因組的測(cè)序成功為蛋白組學(xué)的研究提供了一個(gè)很好的平臺(tái),但目前仍有很多新發(fā)現(xiàn)的基因編碼蛋白質(zhì)功能未知的,比如目前癌基因的發(fā)現(xiàn),雖然在一定程度上得到了很大發(fā)展和進(jìn)步,但癌癥的發(fā)病原因、診斷和治療等方面還存在一些未解決的問(wèn)題。
6、展望
目前檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)中的發(fā)展趨勢(shì)是定量PCR和PCR的全自動(dòng)化。體外基因擴(kuò)增技術(shù)除PCR以外,還衍生出LCR,鏈置換擴(kuò)增系統(tǒng)(SDA),轉(zhuǎn)錄擴(kuò)增系統(tǒng)(TAS),自限序列擴(kuò)增系統(tǒng)(3SR)等技術(shù)也將由科研逐步進(jìn)入臨床領(lǐng)域[5,6]。所以說(shuō)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)分子生物技術(shù)的前景是美好的,各種新技術(shù)的應(yīng)用也在不斷涌現(xiàn),并且成熟的運(yùn)用到臨床醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中。
參考文獻(xiàn):
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篇2
關(guān)鍵詞:分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn);工科院校;教學(xué)
中圖分類號(hào):G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)07-0189-02
分子生物學(xué)是研究核酸、蛋白質(zhì)等所有大分子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征及其重要性、規(guī)律性和相互關(guān)系的科學(xué)。隨著分子生物學(xué)新理論和技術(shù)的大量出現(xiàn),其應(yīng)用已滲透到生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,不再是神秘、難以操作的實(shí)驗(yàn)技術(shù),而成為生命科學(xué)相關(guān)教學(xué)和科研過(guò)程中的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)。例如,許多本科課程教學(xué)中以及畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)過(guò)程中都涉及分子生物學(xué)技術(shù),同時(shí),工業(yè)上進(jìn)行菌株選育工作,也多采用了分子生物學(xué)技術(shù),并已形成了一種發(fā)展趨勢(shì)。因此,開(kāi)設(shè)本科分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)分子生物學(xué)操作,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,可促使學(xué)生在畢業(yè)論文環(huán)節(jié)快速開(kāi)展實(shí)驗(yàn)并獲得結(jié)果,對(duì)于完成本科階段學(xué)習(xí)具有重要作用,也為學(xué)生在畢業(yè)后快速投入和開(kāi)展有關(guān)的科研和實(shí)際生產(chǎn)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
工科院校的培養(yǎng)目標(biāo)就是為社會(huì)和工程應(yīng)用培養(yǎng)工程師,培養(yǎng)具有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和較強(qiáng)應(yīng)用能力的人才。針對(duì)這一培養(yǎng)目標(biāo)并結(jié)合發(fā)酵工程學(xué)科專業(yè)特色,在實(shí)際教學(xué)中不但要讓學(xué)生充分理解實(shí)驗(yàn)的原理,對(duì)其實(shí)驗(yàn)操作的技術(shù)能力也提出較高的要求,同時(shí)還需要培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的能力,以應(yīng)用于未來(lái)科研和生產(chǎn)工作中。本文結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)歷,淺談對(duì)工科學(xué)校分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革的探索。
一、改進(jìn)教學(xué)組織方式,提高教學(xué)效率
(一)培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,提高課堂效率
在以往的實(shí)驗(yàn)課上,學(xué)生等、靠、要的思想嚴(yán)重泛濫,一切都等著老師傳授,一旦離開(kāi)老師就不知所措,不能形成良好的自學(xué)能力。針對(duì)這一問(wèn)題,并根據(jù)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),我們將實(shí)驗(yàn)集中安排在一段時(shí)間內(nèi)完成。制定了詳細(xì)的時(shí)間表,并注明每天實(shí)驗(yàn)的操作內(nèi)容,讓學(xué)生充分了解每節(jié)課要進(jìn)行的內(nèi)容,形成連貫的思路。同時(shí),將詳細(xì)的講義提前發(fā)給學(xué)生,督促學(xué)生進(jìn)行充分的預(yù)習(xí),查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料,了解最新研究進(jìn)展。在課堂上通過(guò)提問(wèn)和分析式的講解讓學(xué)生理解每步操作的原理和目的。這樣可激發(fā)學(xué)生的研究興趣,不僅知道應(yīng)該怎樣去操作實(shí)驗(yàn),還可以達(dá)到知其所以然的目的。對(duì)于不理解的知識(shí),也可以在課堂上詢問(wèn)老師,問(wèn)題的解決可以激發(fā)學(xué)生的興趣,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),形成良性循環(huán),這不僅可提高課堂效率,還有助于培養(yǎng)學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。在課程完成后,有興趣的同學(xué)還可在課余時(shí)間加入研究室的課題研究中,鞏固實(shí)驗(yàn)操作能力,讓抽象的理論變?yōu)榭梢?jiàn)的事物,培養(yǎng)學(xué)生的科研精神,豐富學(xué)生的課余生活,尤其是對(duì)于參加各種本科生科技競(jìng)賽活動(dòng)的同學(xué)有極大的幫助,同時(shí)也可輔助研究生的研究,減輕研究生的工作負(fù)擔(dān)。
(二)對(duì)必要操作進(jìn)行演示
由于多數(shù)同學(xué)完全沒(méi)有接觸過(guò)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的操作步驟又較為煩瑣,難免操作失誤,使后續(xù)實(shí)驗(yàn)受阻。而上課的時(shí)間有限,幾乎沒(méi)有重復(fù)操作的可能性。因此,需要對(duì)必要的操作步驟進(jìn)行演示,讓學(xué)生由抽象的想象轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w認(rèn)識(shí),減少了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作出錯(cuò)的概率。
(三)盡量增加每位同學(xué)的操作機(jī)會(huì)
由于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)試劑通常較昂貴,以往實(shí)驗(yàn)常以小組為單位進(jìn)行,不能充分鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,也為那些有偷懶思想的同學(xué)提供了置身于實(shí)驗(yàn)之外的機(jī)會(huì)。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)條件容許的情況下,盡量增加每個(gè)同學(xué)的動(dòng)手機(jī)會(huì),將以小組為單位進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)改為每人一次的實(shí)驗(yàn)。例如,讓每個(gè)同學(xué)都進(jìn)行PCR操作,并親自將自己擴(kuò)增的PCR產(chǎn)物加入瓊脂糖凝膠中,使他們能夠充分體會(huì)到分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作是微量的,需要準(zhǔn)、穩(wěn)。然后,從瓊脂糖凝膠電泳中確定擴(kuò)增出目的DN段的PCR樣品,用以進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。這樣,不但可以提高同學(xué)參與實(shí)驗(yàn)的熱情和興趣,而且可以避免以小組為單位實(shí)驗(yàn)時(shí)操作失敗導(dǎo)致后續(xù)實(shí)驗(yàn)受影響的現(xiàn)象。
二、改進(jìn)課堂講授方式,培養(yǎng)工科學(xué)生分析和解決問(wèn)題能力
(一)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力
分子生物學(xué)是一項(xiàng)精巧的技術(shù),其發(fā)展速度快,大量新技術(shù)不斷涌現(xiàn),而課堂上時(shí)間有限,僅能實(shí)踐學(xué)習(xí)一些基礎(chǔ)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。在這有限的過(guò)程中,讓學(xué)生形成分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,以應(yīng)用于未來(lái)的科研或者生產(chǎn)過(guò)程中,這對(duì)于學(xué)生的發(fā)展更有長(zhǎng)足發(fā)展意義。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作需要“心靈手巧”?!靶撵`手巧”則可一次操作成功,否則多次重復(fù)操作仍不能獲得理想結(jié)果。所謂“心靈”是指學(xué)生需要充分理解實(shí)驗(yàn)原理,掌握操作注意事項(xiàng)。例如,讓學(xué)生懂得分子生物學(xué)操作要注意避免環(huán)境以及人所攜帶的酶類對(duì)操作對(duì)象(如DNA、RNA)的降解作用;同時(shí),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用到的試劑極為微量,多一點(diǎn)、少一點(diǎn)可能就導(dǎo)致成倍數(shù)的誤差。這不僅可避免他們課堂上實(shí)驗(yàn)的失敗,在未來(lái)進(jìn)行其他實(shí)驗(yàn)時(shí)還可以事先設(shè)想出操作的注意事項(xiàng),形成分析問(wèn)題的習(xí)慣和能力。即使在不能獲得理想實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí),引導(dǎo)其分析實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程失誤的原因,提出改進(jìn)的辦法,可培養(yǎng)他們獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。這正可達(dá)到“授人以魚,不如授人以漁”的效果。所謂“手巧”則要求學(xué)生有較高的動(dòng)手能力。我們將操作要領(lǐng)總結(jié)成口訣的形式,并對(duì)口訣進(jìn)行詳細(xì)的解釋。例如,在進(jìn)行感受態(tài)細(xì)胞制備的實(shí)驗(yàn)中,用“冷”、“輕”兩個(gè)字概括其操作的要領(lǐng),也就是所有操作盡量在冰上進(jìn)行,并輕柔操作防止這種處于脆弱狀態(tài)的細(xì)胞破碎,以充分保證細(xì)胞的活性。這樣既容易讓學(xué)生理解,又方便他們記憶。此外,第一次操作過(guò)程難免出現(xiàn)各種問(wèn)題,鼓勵(lì)學(xué)生多加練習(xí),熟能生巧,在實(shí)踐中掌握真知。這對(duì)于培養(yǎng)同學(xué)的耐心和毅力,在未來(lái)勝任更為復(fù)雜的工作同樣重要。
(二)培養(yǎng)學(xué)生具有“量”的工程概念
工科學(xué)校有為企業(yè)提供工程人才的義務(wù)。工業(yè)上追求高產(chǎn)量、高轉(zhuǎn)化率、高生產(chǎn)速率,利用分子生物學(xué)改造生物體,也是為了追求這三高。因此,我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中應(yīng)為學(xué)生灌輸“量”的概念。例如,讓學(xué)生懂得所獲得的重組酶,酶活越高越有應(yīng)用價(jià)值,而所應(yīng)用的底物價(jià)格越低越有利于工業(yè)應(yīng)用。此外,讓同學(xué)懂得生命體是復(fù)雜的,在不同環(huán)境下表現(xiàn)出的性能也不一樣,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)摸索可獲得一個(gè)最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件,從而將產(chǎn)量提高。進(jìn)一步通過(guò)提問(wèn)和布置課后思考題的方式,引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)知識(shí)并通過(guò)查閱文獻(xiàn),設(shè)計(jì)、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案,展望未來(lái)可進(jìn)行研究的方向,這也有助于學(xué)生在未來(lái)快速適應(yīng)企業(yè)科研、生產(chǎn)等工作。
三、改進(jìn)考核機(jī)制,綜合評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果
以往教學(xué)多以實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課的考核,但往往發(fā)現(xiàn)多份同一版本的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這些抄襲別人實(shí)驗(yàn)報(bào)告的同學(xué)顯然不能完全掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。另一方面,有的同學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫的非常仔細(xì)、全面,但實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程并不理想。因此,僅憑實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量不能夠綜合評(píng)價(jià)同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)的掌握程度。
針對(duì)上述問(wèn)題,我們對(duì)實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制進(jìn)行了改進(jìn),增加以下考核方式:首先,在課堂上進(jìn)行提問(wèn),考察學(xué)生的預(yù)習(xí)情況和對(duì)以往知識(shí)的掌握情況,并進(jìn)行評(píng)分。其次,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為每個(gè)學(xué)生對(duì)操作注意事項(xiàng)的理解程度、操作的熟練程度以及獲得結(jié)果的好壞程度進(jìn)行評(píng)分,避免了不動(dòng)手、靠同組同學(xué)做實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性。再次,對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、分析清晰以及對(duì)思考題討論詳盡、有創(chuàng)新思路的同學(xué)給予加分。促使學(xué)生通過(guò)查閱資料解決問(wèn)題,增強(qiáng)其學(xué)習(xí)主動(dòng)性和分析問(wèn)題的能力,也可減少實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲的現(xiàn)象。
總之,通過(guò)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程,引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源、圖書館資源進(jìn)行擴(kuò)展學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生開(kāi)闊思路,形成創(chuàng)新性思維,形成連貫、有序的研究思路。同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生形成產(chǎn)量意識(shí)和工業(yè)化的思維方式,對(duì)其今后在科研和工程領(lǐng)域的發(fā)展都有幫助。
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篇3
關(guān)鍵詞:環(huán)境監(jiān)測(cè) 微生物 檢測(cè) 應(yīng)用
中圖分類號(hào): X324 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1 前言
隨著近些年環(huán)境問(wèn)題的不斷凸顯,國(guó)家和民眾對(duì)環(huán)境問(wèn)題愈發(fā)重視,環(huán)境問(wèn)題和人民生產(chǎn)生活息息相關(guān),保護(hù)環(huán)境刻不容緩,要做到經(jīng)濟(jì)發(fā)展不以犧牲環(huán)境為代價(jià),保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展和自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一,確保民眾的切身利益。而環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的完善,為環(huán)境保護(hù)提供了可靠的依據(jù),了解其發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)有著巨大的現(xiàn)實(shí)意義。微生物對(duì)環(huán)境污染或環(huán)境變化極為敏感,利用微生物檢測(cè)技術(shù)對(duì)微生物進(jìn)行檢測(cè),能有效的通過(guò)微生物信息掌握環(huán)境狀況,從生物學(xué)角度監(jiān)測(cè)和評(píng)估環(huán)境質(zhì)量,并且還能反映出環(huán)境污染的歷史情況,能有效彌補(bǔ)物理、化學(xué)檢測(cè)的不足,在環(huán)境監(jiān)測(cè)中有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。
2 微生物檢測(cè)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
2.1傳統(tǒng)的微生物檢測(cè)技術(shù)
微生物群落監(jiān)測(cè)是一種較為經(jīng)濟(jì)、快速、有效的微生物檢測(cè)方法,被廣泛應(yīng)用于各種廢水、土壤、空氣監(jiān)測(cè)中。由于環(huán)境污染物的含量會(huì)隨著時(shí)間變化而變化,會(huì)隨著其它環(huán)境條件的變化而且變化,因此對(duì)一定區(qū)域內(nèi)的微生物群落進(jìn)行監(jiān)測(cè),能更好的將一定時(shí)間范圍內(nèi)環(huán)境污染的變化情況、環(huán)境污染歷史情況更好的描述出來(lái)。傳統(tǒng)的微生物檢測(cè)技術(shù),通過(guò)對(duì)大腸菌群、發(fā)光細(xì)菌、藻類、致突變微生物等微生物群落的群落生態(tài)、個(gè)體生態(tài)、毒性、致突變性、生理、生化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,來(lái)間接判斷環(huán)境污染程度。在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中,我國(guó)以一升水中含有的大腸菌群數(shù)作為是否衛(wèi)生的標(biāo)準(zhǔn),稱為大腸菌群指數(shù),大腸菌群的測(cè)定采用多管發(fā)酵法或?yàn)V膜法。發(fā)光細(xì)菌則常用來(lái)檢測(cè)水質(zhì)毒性,利用靈敏的光電測(cè)量系統(tǒng)測(cè)定毒物對(duì)發(fā)光細(xì)菌發(fā)光強(qiáng)度的影響,根據(jù)發(fā)光細(xì)菌發(fā)光強(qiáng)度的變化判斷毒物毒性的大小。藻類通常用于監(jiān)測(cè)判定水體污染程度,通過(guò)分析水生藻類的種類和數(shù)量組成,或研究它們的生理、生化反應(yīng)和對(duì)毒物的積累特點(diǎn),可以相當(dāng)準(zhǔn)確地判定水體的污染性質(zhì)和程度。鼠傷寒沙門氏菌、大腸埃希氏菌、枯草桿菌、脈胞菌、釀酒酵母、構(gòu)巢曲霉等則常用于環(huán)境污染物致突變性監(jiān)測(cè),測(cè)試結(jié)果不僅可反映污染物的致突變性、而且可推測(cè)它的潛在致癌性。隨著技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)細(xì)菌法將會(huì)和電子技術(shù)以及光電技術(shù)、生物傳感器技術(shù)、細(xì)胞固定化技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合,逐步發(fā)展為在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),為環(huán)境提供更加快速有效的測(cè)試手段。
2.2現(xiàn)代生物檢測(cè)技術(shù)
2.2.1聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)
聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)(PCR)是現(xiàn)代分子生物學(xué)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)工具,是在體外合成特異性 DN段的方法,可以快速擴(kuò)增目的基因 DNA 或RN段,是對(duì)基因克隆、分子雜交和序列分析等分子生物學(xué)方法的豐富和發(fā)展,在生物學(xué)研究領(lǐng)域已應(yīng)用成熟,并衍生出諸多不同種類,如逆轉(zhuǎn)錄、定量、多重、競(jìng)爭(zhēng)、巢式、嵌套等。PCR技術(shù)適用于檢測(cè)不能培養(yǎng)的微生物,已逐漸取代了傳統(tǒng)的分離培養(yǎng)法,用于土壤、水樣、沉積物等環(huán)境標(biāo)本的檢測(cè),具有快速、操作簡(jiǎn)便、特異性強(qiáng)、靈敏度高等特點(diǎn),極大提高監(jiān)測(cè)效率。目前在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面:環(huán)境中的病源微生物的檢測(cè);進(jìn)入自然環(huán)境中的基因工程菌的檢測(cè);環(huán)境微生物基因克隆中PCR技術(shù)的應(yīng)用等。PCR技術(shù)的應(yīng)用提高了環(huán)境微生物檢測(cè)技術(shù)的局限性及檢測(cè)速度,克服了傳統(tǒng)培養(yǎng)法的種種缺陷,并且可以克隆傳統(tǒng)方法無(wú)法人工培養(yǎng)的重要微生物的基因,同電泳、熒光及其它分子生物學(xué)技術(shù)配合使用,該技術(shù)的應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)大。
2.2.2生物酶技術(shù)
生物酶技術(shù)常用的有生物酶抑制技術(shù)和生物酶免疫技術(shù)。生物酶抑制技術(shù)是利用環(huán)境污染物,如農(nóng)藥、重金屬等在體外對(duì)特定酶具有抑制作用的原理,加入該酶催化的底物( 顯色劑 ),顯色劑是否顯色以及顯色程度反映了酶是否受抑制以及抑制的程度,以此來(lái)監(jiān)測(cè)環(huán)境污染物是否存在以及含量的多少。生物酶免疫是將免疫技術(shù)與現(xiàn)代測(cè)試手段相結(jié)合,把抗原抗體的免疫反應(yīng)和酶的高效催化作用原理有機(jī)地結(jié)合起來(lái)的一種超微量的測(cè)定技術(shù),并可以定量檢測(cè),常用的方法主要包括雙抗體夾心法、競(jìng)爭(zhēng)法、間接法等,其核心技術(shù)是抗原抗體的特異性反應(yīng),酶結(jié)合于相應(yīng)抗原或抗體后,加入的底物會(huì)有顏色反應(yīng),采用現(xiàn)代光學(xué)分析儀器對(duì)受檢樣品中的酶標(biāo)免疫反應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行光度測(cè)定。生物酶技術(shù)具有簡(jiǎn)單、快速、穩(wěn)定、靈敏、特異、高通量等特點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
2.2.3生物傳感器
生物傳感器是基于生物反應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)的一類分析系統(tǒng),以酶、微生物、抗原或抗體等具有生物活性和固定化的生物學(xué)元件作為功能性識(shí)別元件,由信號(hào)轉(zhuǎn)換元件將外界對(duì)其理化性質(zhì)的影響轉(zhuǎn)化成電信號(hào),并通過(guò)信號(hào)放大裝置放大,而實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)物質(zhì)的定量測(cè)定。根據(jù)生物分子識(shí)別的原理,可分為: 免疫化學(xué)傳感器、酶?jìng)鞲衅鳌⑽⑸飩鞲衅?、組織傳感器、細(xì)胞傳感器、DNA傳感器等。生物傳感器與傳統(tǒng)的分析方法相比具有很多優(yōu)點(diǎn): 體積小,可以實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)監(jiān)測(cè);反應(yīng)快,可以反復(fù)多次使用;成本低,便于推廣普及;樣品用量少,一般不需要樣品的預(yù)處理,一般不需加入其他試劑。這些生物傳感器的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用不僅克服了傳統(tǒng)檢測(cè)方法繁瑣、準(zhǔn)確性差、不能及時(shí)反映水質(zhì)狀況的缺點(diǎn),還為自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)、污水處理設(shè)施連續(xù)在線檢測(cè)提供了可能,因而為環(huán)境監(jiān)測(cè)自動(dòng)化打下了基礎(chǔ)。
2.2.4生物芯片技術(shù)
生物芯片技術(shù)是根據(jù)分子間特異性相互作用的原理,將生命科學(xué)研究中不連續(xù)的樣品檢測(cè)、分析過(guò)程集成于硅芯片或玻璃芯片表面的微型生物化學(xué)分析系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的連續(xù)化、集成化、微型化,其原理是采用光導(dǎo)原位合成或微量點(diǎn)樣等方法,將大量的核酸片段多肽分子組織切片細(xì)胞等生物樣品有序地固化于支持物的表面,組成密集二維分子排列,然后與標(biāo)記好的待測(cè)生物樣品中靶分子雜交,通過(guò)儀器對(duì)雜交信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行定性和定量分析。生物芯片具特異性好、高通量、自動(dòng)化、平行性好、簡(jiǎn)便快速、無(wú)污染、所需樣品和試劑少等諸多優(yōu)點(diǎn),在進(jìn)行大批量篩選環(huán)境樣品和對(duì)其進(jìn)行分型研究中有廣泛應(yīng)用,已成功應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測(cè)中的病原細(xì)菌瞬時(shí)檢測(cè)、細(xì)菌基因表達(dá)水平測(cè)量、菌種鑒定、水質(zhì)控制等方面。
3 微生物檢測(cè)技術(shù)和傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法的對(duì)比
傳統(tǒng)的化學(xué)、物理檢測(cè)方法大多集中針對(duì)環(huán)境污染物的性質(zhì)、來(lái)源、含量、分布狀態(tài)等進(jìn)行檢測(cè),所需儀器和設(shè)備通常較為復(fù)雜,并且部分檢測(cè)方法存在缺陷,如重量法在環(huán)境污染物濃度較低時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大誤差,容量法雖然操作方法但靈敏度不高,光學(xué)分析法多適用于水和液體試樣的分析,在實(shí)際應(yīng)用中,這些方法存在不少不足和缺陷,無(wú)法較全面的把握環(huán)境污染數(shù)據(jù)。
微生物監(jiān)測(cè)技術(shù)是環(huán)境監(jiān)測(cè)研究的新方向,針對(duì)微生物對(duì)環(huán)境污染或環(huán)境變化的反應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),所需儀器設(shè)備相對(duì)物理、化學(xué)檢測(cè)更易操作,其從分子水平研究在污染物作用下生物體內(nèi)各種指標(biāo)的變化,作為聯(lián)系污染物與生物效應(yīng)之間的紐帶,它既可以揭示環(huán)境樣品和生物體內(nèi)污染物的濃度,還可以反應(yīng)污染物的毒性,且樣本受污染影響較小,成為污染物的暴露與效應(yīng)最靈敏的監(jiān)測(cè)指標(biāo),具有較高的靈敏度、可靠性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性,對(duì)于環(huán)境污染的探查和快速篩選、環(huán)境健康的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及污染物長(zhǎng)期毒性效應(yīng)的早期預(yù)報(bào)具有重要意義。盡管微生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在監(jiān)測(cè)環(huán)境污染具有化學(xué)分析方法所不可比擬的優(yōu)點(diǎn),但其本身也有缺陷和不足,如無(wú)標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)測(cè)方法、生物監(jiān)測(cè)相對(duì)復(fù)雜、監(jiān)測(cè)結(jié)果的應(yīng)用不夠廣泛等。
4 結(jié)語(yǔ)
除以上介紹的用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的微生物技術(shù)外,還有流式細(xì)胞測(cè)定技術(shù)、凝膠電流技術(shù)、微核技術(shù)、限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性分析等。微生物檢測(cè)技術(shù)各有各的優(yōu)點(diǎn)和不足,隨著分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展, 廣大生物和環(huán)保工作者可通過(guò)更深入的研究探索,不斷完善和優(yōu)化微生物檢測(cè)技術(shù),并與其它監(jiān)測(cè)手段配合使用,取長(zhǎng)補(bǔ)短,為環(huán)境監(jiān)測(cè)提供可靠的技術(shù)支持,使其在環(huán)境科學(xué)中發(fā)揮更大作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 謝冰,徐亞同.環(huán)境微生物的分子生物學(xué)研究方法[J].世界科研與研究進(jìn)展,2003,25(3):48-53.
篇4
【關(guān)鍵詞】分子生態(tài)學(xué) 教學(xué)方法
【中圖分類號(hào)】G643 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1009-9646(2008)09(a)-0220-02
隨著分子生物學(xué)的迅速發(fā)展,相關(guān)的新知識(shí)和新技術(shù)不斷涌現(xiàn),其理論與技術(shù)正在向生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)等學(xué)科迅速擴(kuò)展。分子生態(tài)學(xué)就是在這種形式下應(yīng)運(yùn)而生的。其概念是指應(yīng)用分子生物學(xué)的原理和方法來(lái)研究生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)相互作用的生態(tài)機(jī)理及其分子機(jī)制的科學(xué)[1]。
分子生態(tài)學(xué)涉及的研究領(lǐng)域十分廣泛,研究的生命對(duì)象為微生物、植物與動(dòng)物,在研究生教育中適合的專業(yè)比較多,如生態(tài)學(xué)、作物生產(chǎn)類、動(dòng)物生產(chǎn)類和環(huán)境科學(xué)等專業(yè)可以必修或選修,在教學(xué)方法上有其獨(dú)特性,同時(shí)分子生態(tài)學(xué)是一門嶄新的學(xué)科,尚沒(méi)有成熟的方法借鑒,迫切需要我們?cè)谠撻T課程的教學(xué)實(shí)踐中逐漸去摸索。本文就研究生分子生態(tài)學(xué)課程的教學(xué)方法進(jìn)行一些探討。
1 分子生態(tài)學(xué)教學(xué)方法
1.1 精選教學(xué)內(nèi)容,體現(xiàn)學(xué)科特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)
分子生態(tài)學(xué)是一門新起的交叉學(xué)科,涉及的領(lǐng)域非常廣泛,研究?jī)?nèi)容主要包括分子種群學(xué)、分子環(huán)境遺傳學(xué)和生物體內(nèi)有機(jī)大分子對(duì)環(huán)境因子變化的響應(yīng)的分子適應(yīng)性[2]。教授分子生態(tài)學(xué)這門課程,就要精選授課內(nèi)容,讓學(xué)生既能系統(tǒng)地掌握分子生物學(xué)的基本原理與實(shí)驗(yàn)技術(shù),又要讓學(xué)生了解這些原理與技術(shù)在生態(tài)學(xué)、微生物學(xué)、植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用和所取得的最新進(jìn)展。因此,我們將教學(xué)內(nèi)容大體分成三部分:(1)分子生物學(xué)基本原理;(2)分子生態(tài)學(xué)中常用的分子生物學(xué)技術(shù)與方法;(3)分子生態(tài)學(xué)研究所取得的主要進(jìn)展。
1.2 采用現(xiàn)代化教學(xué)手段
分子生態(tài)學(xué)是在蛋白質(zhì)、核酸等分子水平上探究有關(guān)生態(tài)學(xué)問(wèn)題,主要涉及生態(tài)現(xiàn)象與生態(tài)規(guī)律的發(fā)生、演化和發(fā)展的分子過(guò)程的分子機(jī)理,內(nèi)容較為抽象,通過(guò)多媒體教學(xué),可以將抽象的內(nèi)容圖示化、形象化而便于學(xué)生理解[3],如核糖體RNA的堿基排列順序可以檢測(cè)出種系發(fā)生上的深遠(yuǎn)關(guān)系,是分子生態(tài)學(xué)中要介紹的主要內(nèi)容之一,用多媒體將真核生物糖體RNA基因的結(jié)構(gòu)以圖像展現(xiàn)出來(lái)后,學(xué)生很容易理解18S、5.8S和28S的分布情況。再如構(gòu)建分子進(jìn)化樹(shù)是分子生態(tài)學(xué)研究種群進(jìn)化關(guān)系的主要手段之一,而構(gòu)建進(jìn)化樹(shù)方法的介紹牽涉到軟件使用和在線操作,利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段教授,學(xué)生不僅容易理解和掌握而且激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣。
1.3 討論式教學(xué)方法的應(yīng)用
1.3.1 討論式教學(xué)方法的必要性
討論式教學(xué)是一種開(kāi)放式的教學(xué)形式,它組織和鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和掌握知識(shí),論述和闡明對(duì)某一教學(xué)基本內(nèi)容的理解,并通過(guò)與其他同學(xué)的交流與討論,獲得科學(xué)的思維方法以及正確的結(jié)論[4-5]。討論式教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,開(kāi)發(fā)學(xué)生的思維資源,是培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)能力和獨(dú)立思考能力、調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性、提高創(chuàng)新能力的有益方式。以下是分子生態(tài)學(xué)教學(xué)中采用討論式教學(xué)方法的必要性:
首先,研究生教育是我國(guó)高等教育中的重要環(huán)節(jié),對(duì)研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是研究生教育的核心內(nèi)容,而研究生從事研究工作的能力大小對(duì)于能否提高我國(guó)整體學(xué)術(shù)水平以及研究生自身的發(fā)展的好壞具有十分重要的作用。因此,在分子生態(tài)學(xué)教學(xué)中我們也始終堅(jiān)持以培養(yǎng)研究能力和創(chuàng)新能力作為核心教學(xué)思想,更多地采用討論式教學(xué)方法,鼓勵(lì)研究生積極參與學(xué)術(shù)討論活動(dòng),而不應(yīng)把研究生的課程學(xué)習(xí)變成本科階段的簡(jiǎn)單繼續(xù)和延伸。
其次,研究生與本科生不同,他們已經(jīng)初步掌握了相關(guān)學(xué)科的基本理論和研究方法,可以開(kāi)展課程教學(xué)以研究生為主體,重視和促進(jìn)研究生個(gè)性的健康發(fā)展,充分發(fā)揮其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自覺(jué)性。
再者,分子生態(tài)學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科,學(xué)科自身的經(jīng)典理論很少,更多的是利用分子生物學(xué)技術(shù)從微觀探討生態(tài)學(xué)機(jī)制,研究范圍非常廣泛,未知領(lǐng)域多,發(fā)展速度快,同時(shí)選修該課程學(xué)生的專業(yè)差異大,更適合利用討論式教學(xué)。
1.3.2 挑選適宜進(jìn)行課堂討論的內(nèi)容
以學(xué)生為主體,針對(duì)不同類型的教學(xué)內(nèi)容加以科學(xué)的問(wèn)題設(shè)計(jì),制定與學(xué)生認(rèn)知程度相適應(yīng)的討論方案,采用“自學(xué)、精講、討論”的教學(xué)模式。這些問(wèn)題一方面來(lái)自老師的觀點(diǎn),更重要的是收集學(xué)生感興趣卻又不是很明白的問(wèn)題,以便在討論時(shí),學(xué)生有據(jù)可查,有話可說(shuō)。
在分子生態(tài)學(xué)教學(xué)中,由于選課的研究生專業(yè)背景差異大,興趣點(diǎn)分散,為了突出共同的興趣,我們?cè)诜肿由鷳B(tài)學(xué)研究的分子生物技術(shù)中提出一些主要問(wèn)題讓學(xué)生討論。例如學(xué)生可以討論“功能基因與核糖體RNA基因作為生物遺傳多樣分析指針的優(yōu)缺點(diǎn)比較”,“怎樣構(gòu)建合理的遺傳進(jìn)化樹(shù)”等。對(duì)這些基本問(wèn)題的討論,參與人數(shù)多,討論的氣氛熱烈,可以提高討論效果,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行課堂討論。試驗(yàn)結(jié)果一方面要來(lái)自授課老師自己的課題研究,另一方面可以來(lái)自學(xué)生結(jié)合導(dǎo)師項(xiàng)目的相關(guān)試驗(yàn)。這些試驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果具有現(xiàn)實(shí)性和真實(shí)性,學(xué)生興趣較大,是很好的討論題材。例如在變性梯度凝膠電泳(DGGE)實(shí)驗(yàn)中,由于操作程序復(fù)雜、引物設(shè)計(jì)、樣品PCR條件、實(shí)驗(yàn)儀器本身和電泳條件等因素均可以影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。我們可以根據(jù)試驗(yàn)的不同結(jié)果,進(jìn)行分析總結(jié),推測(cè)出現(xiàn)各種結(jié)果的可能原因,加深對(duì)分子生態(tài)實(shí)驗(yàn)技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)的理解。
1.3.3 分組進(jìn)行討論
從我們這幾年的教學(xué)情況來(lái)看,選修分子生態(tài)學(xué)的學(xué)生數(shù)較多,專業(yè)差別很大,可將專業(yè)類似的學(xué)生分為一組,對(duì)與其專業(yè)相關(guān)的特定的專題知識(shí)或文獻(xiàn)進(jìn)行討論。針對(duì)不同小組,授課老師事先結(jié)合各小組的專業(yè)特點(diǎn),發(fā)給他們一些文獻(xiàn),鼓勵(lì)學(xué)生課前一到兩周查閱相關(guān)資料和文獻(xiàn),并將準(zhǔn)備的內(nèi)容進(jìn)行整理制作成幻燈片,然后再推舉一至兩人在課堂上進(jìn)行講解。每組討論時(shí)間為40分鐘。
對(duì)于專題知識(shí)討論,可以采用闡述法和探究法。闡述法適宜于教學(xué)內(nèi)容中的重點(diǎn)問(wèn)題,通常作為預(yù)習(xí)內(nèi)容提出而在下一次課中進(jìn)行討論。通常由教師提出問(wèn)題學(xué)生予以分析闡述。例如:在研究環(huán)境對(duì)生物基因表達(dá)影響中幾種基因差異表達(dá)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么?即針對(duì)分子生態(tài)學(xué)中的主要研究方法,布置學(xué)生分組準(zhǔn)備試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,并進(jìn)行可行性分析。例如針對(duì)一個(gè)污染湖泊,我們?cè)鯓佑梅肿由鷳B(tài)學(xué)的方法分析其微生物遺傳多樣性的變化。這樣的問(wèn)題在教科書上找不到現(xiàn)成答案,必須在掌握分子生態(tài)學(xué)的相關(guān)分子技術(shù)原理上,查閱大量參考資料并深入思考才能設(shè)計(jì)出來(lái),不僅鍛煉了學(xué)生利用工具書與互聯(lián)網(wǎng)迅速獲取信息的能力,而且對(duì)他們辨證思維能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題能力的提高也有極大幫助。
對(duì)于文獻(xiàn)討論,分報(bào)告、討論和點(diǎn)評(píng)與總結(jié)三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行。報(bào)告的重點(diǎn)內(nèi)容為:本論文要解決什么問(wèn)題及其提出的背景或假設(shè),論文解決問(wèn)題的過(guò)程中所采用的方法,論文的結(jié)果分析如何,結(jié)論是否明確,本文的貢獻(xiàn)在哪里,研究方法、材料或內(nèi)容上是否存在不足等。討論的內(nèi)容包括:解答老師和同學(xué)的疑問(wèn)、補(bǔ)充課堂講解的不足、討論學(xué)科交叉的知識(shí)和方法等。為了充分調(diào)動(dòng)同學(xué)討論的積極性,達(dá)到更好的教學(xué)效果,我們把每位同學(xué)的提問(wèn)次數(shù)、討論的積極性、問(wèn)題的質(zhì)量以及自己的見(jiàn)解和發(fā)現(xiàn)納入平時(shí)考核的范圍。任課教師對(duì)課堂報(bào)告的內(nèi)容和討論的內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)。每次小組討論結(jié)束前,授課老師都要給出點(diǎn)評(píng)和總結(jié),其內(nèi)容比較廣泛,可以講授相關(guān)的前沿知識(shí)點(diǎn),指出課堂報(bào)告的優(yōu)缺點(diǎn),發(fā)表自己對(duì)文獻(xiàn)相關(guān)論點(diǎn)的看法,補(bǔ)充科研寫作方法等。
1.3.4 成績(jī)的考核
為了督促學(xué)生更好地通過(guò)本課程學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、前沿知識(shí)和科研方法,我們采用平時(shí)考核和期末考核相結(jié)合的方法對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行綜合考核。平時(shí)考核的對(duì)象主要是在討論式教學(xué)中,每位同學(xué)的提問(wèn)次數(shù)、討論的積極性、問(wèn)題的質(zhì)量以及自己的見(jiàn)解和發(fā)現(xiàn)納入平時(shí)考核的范圍。期末考核對(duì)象是對(duì)本課程的基礎(chǔ)知識(shí)的了解與掌握情況,最后的總評(píng)成績(jī)?yōu)槠綍r(shí)成績(jī)和期末成績(jī)加權(quán)平均的結(jié)果,其中平時(shí)考核成績(jī)占總成績(jī)的40%,期末考核成績(jī)占60%。
2 體會(huì)與對(duì)策
2.1 不斷加強(qiáng)自身學(xué)習(xí),提高業(yè)務(wù)水平
學(xué)生對(duì)一門課程的興趣和學(xué)習(xí)熱情,除了課程的重要性之外,很大程度上也與授課教師的教學(xué)水平有關(guān)。面對(duì)分子生態(tài)學(xué)是一門剛新起的交叉學(xué)科[6],國(guó)內(nèi)起步較晚,大部分文獻(xiàn)來(lái)自國(guó)外,因此加強(qiáng)英文文獻(xiàn)的閱讀量,以便掌握國(guó)內(nèi)外最新研究進(jìn)展。該學(xué)科涉及的領(lǐng)域十分廣泛,必然要求授課老師具有較廣的專業(yè)知識(shí)面,教師首先必須加強(qiáng)自身學(xué)習(xí),不斷提高自身的業(yè)務(wù)水平,而且要善于與學(xué)生溝通,及時(shí)了解學(xué)生的反應(yīng),在教學(xué)實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),及時(shí)對(duì)教學(xué)方法加以改進(jìn)和充實(shí)。
2.2 創(chuàng)新教學(xué)方法改進(jìn)教學(xué)手段
本課程涉及的原理與方法較為抽象,必須加強(qiáng)教學(xué)手段的改進(jìn)和現(xiàn)代教學(xué)課件的應(yīng)用,盡可能采用一些動(dòng)畫的多媒體輔助教學(xué)課件,使教學(xué)內(nèi)容形象、生動(dòng)而且直觀,使學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容,尤其是難點(diǎn)的掌握起到事半功倍。由于本課程涉及的專業(yè)面很廣,在教學(xué)方法上,除了應(yīng)用討論式以外,還要根據(jù)具體授課內(nèi)容利用啟發(fā)式、互動(dòng)式和參與式等多種方法結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生如何探索科學(xué)的未知領(lǐng)域,激發(fā)他們?cè)诳蒲兄胁幻孕徘叭说慕Y(jié)論,提出多樣化答案,使學(xué)生勇于探索、敢于創(chuàng)新。
2.3 編制教材,補(bǔ)充教材內(nèi)容并加以規(guī)范
到目前為止,還沒(méi)有一本適合研究生教學(xué)的分子生態(tài)學(xué)教材。目前教學(xué)的基本內(nèi)容主要參照的教材是Beebeeb編著的由牛津大學(xué)出版社出版的《An Introduction to Molecular Ecology》和Carvalho編著的《Advances in Molecular Ecology》。同時(shí),本學(xué)科的發(fā)展很快,隨著分子生物學(xué)新理論、新技術(shù)層出不窮,分子生態(tài)學(xué)研究的廣度與深度的加深,每年有關(guān)本課程內(nèi)容的知識(shí)也在不斷積累,起點(diǎn)不斷提高,因此必須及時(shí)整理,盡量使多元的知識(shí)系統(tǒng)化,形成一本較完善的教材,并及時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行增添,,將當(dāng)代最新的科學(xué)技術(shù)成果及時(shí)納入相應(yīng)課程,逐步加大教學(xué)內(nèi)容的前瞻性。
參考文獻(xiàn)
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[2] 唐影,林春.充分發(fā)揮課堂討論在研究生教學(xué)中的作用,山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào):基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版,2007,9(3):263-265.
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篇5
[關(guān)鍵字] 生物大分子 分子伴侶 蛋白質(zhì)的折疊 識(shí)別 結(jié)合
生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能的研究是了解分子水平的先象的基礎(chǔ)。沒(méi)有對(duì)生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能的認(rèn)識(shí),就沒(méi)有分子生物學(xué)。正如沒(méi)有DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn),就沒(méi)有遺傳傳達(dá)傳遞的中心法則,也就沒(méi)有今天的分子生物學(xué)。結(jié)構(gòu)分子以由第一分子進(jìn)入對(duì)復(fù)和物乃至多亞基,多分子復(fù)和體結(jié)構(gòu)研究。同時(shí),過(guò)去難以研究的分子水平上的生命運(yùn)動(dòng)情況也隨著研究的深入和技術(shù)手段的發(fā)展而逐漸由難點(diǎn)變?yōu)闊狳c(diǎn)。蛋白質(zhì)晶體學(xué)研究已從生物大分子靜態(tài)(時(shí)間統(tǒng)計(jì))的結(jié)構(gòu)分析開(kāi)始進(jìn)入動(dòng)態(tài)(時(shí)間分辨)的結(jié)構(gòu)分析及動(dòng)力學(xué)分析。第十三屆國(guó)際生物物理大會(huì)的25個(gè)專題討論會(huì)中有一半以上涉及蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能,而“結(jié)構(gòu)與功能”又強(qiáng)調(diào)“動(dòng)力學(xué)(Dynamics)”,即動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與蛋白質(zhì)分子功能的關(guān)系,以及對(duì)大分子相互作用的貢獻(xiàn)。
蛋白質(zhì)折疊問(wèn)題被列為“21世紀(jì)的生物物理學(xué)”的重要課題,它是分子生物學(xué)中心法則尚未解決的一個(gè)重大生物學(xué)問(wèn)題。從一級(jí)序列預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)分子的三級(jí)結(jié)構(gòu)并進(jìn)一步預(yù)測(cè)其功能,是極富挑戰(zhàn)性的工作。研究蛋白質(zhì)折疊,尤其是折疊早期過(guò)程,即新生肽段的折疊過(guò)程是全面的最終闡明中心法則的一個(gè)根本問(wèn)題,在這一領(lǐng)域中,近年來(lái)的新發(fā)現(xiàn)對(duì)新生肽段能夠自發(fā)進(jìn)行折疊的傳統(tǒng)概念做了根本的修正。這其中,X射線晶體衍射和各種波譜技術(shù)以及電子顯微鏡技術(shù)等發(fā)揮了極其重要的作用。第十三屆國(guó)際生物物理大會(huì)上,Nobel獎(jiǎng)獲得者Ernst在報(bào)告中強(qiáng)調(diào)指出,NMR用于研究蛋白質(zhì)的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)在于它能極為詳細(xì)的研究蛋白質(zhì)分子的動(dòng)力學(xué),即動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與蛋白質(zhì)分子功能的關(guān)系。目前的NMR技術(shù)已經(jīng)能夠在秒到皮秒的時(shí)間域上觀察蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,其中包括主鏈和側(cè)鏈的運(yùn)動(dòng),以及在各種不同的溫度和壓力下蛋白質(zhì)的折疊和去折疊過(guò)程。蛋白質(zhì)大分子的結(jié)構(gòu)分析也不僅僅只是解出某個(gè)具體的結(jié)構(gòu),而是更加關(guān)注結(jié)構(gòu)的漲落和運(yùn)動(dòng)。例如,運(yùn)輸小分子的酶和蛋白質(zhì)通常存在著兩種構(gòu)象,結(jié)合配體的和未結(jié)合配體的。一種構(gòu)象內(nèi)的結(jié)構(gòu)漲落是構(gòu)象轉(zhuǎn)變所必需的前奏,因此需要把光譜學(xué),波譜學(xué)和X 射線結(jié)構(gòu)分析結(jié)合起來(lái)研究結(jié)構(gòu)漲落的平衡,構(gòu)象改變和改變過(guò)程中形成的多種中間態(tài),又如,為了了解蛋白質(zhì)是如何折疊的,就必須知道折疊時(shí)幾個(gè)基本過(guò)程的時(shí)間尺度和機(jī)制,包括二級(jí)結(jié)構(gòu)(螺旋和折疊)的形成,卷曲,長(zhǎng)程相互作用以及未折疊肽段的全面崩潰。多種技術(shù)用于研究次過(guò)程,如快速核磁共振,快速光譜技術(shù)(熒光,遠(yuǎn)紫外和近紫外圓二色)。
一、新生肽段折疊研究中的新觀點(diǎn)
長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)于蛋白質(zhì)折疊,形成了自組裝(self-assembly)的主導(dǎo)學(xué)說(shuō),因此,在研究新生肽段的折疊時(shí),就很自然的把在體外蛋白質(zhì)折疊研究中得到的規(guī)律推廣到體內(nèi),用變性蛋白的復(fù)性作為新生肽段折疊的模型,并認(rèn)為細(xì)胞中新合成的多肽鏈,不需要?jiǎng)e的分子的幫助,不需要額外能量的補(bǔ)充,就應(yīng)該能夠自發(fā)的折疊而形成它的功能狀態(tài)。
1988年,鄒承魯明確指出,新生肽段的折疊在合成早期業(yè)已開(kāi)始,而不是合成完后才開(kāi)始進(jìn)行,隨著肽段的延伸同時(shí)折疊,又不斷進(jìn)行構(gòu)象的調(diào)整,先形成的結(jié)構(gòu)會(huì)作用于后合成的肽段的折疊,而后合成的結(jié)構(gòu)又會(huì)影響前面已形成的結(jié)構(gòu)的調(diào)整。因此,在肽段延伸過(guò)程中形成的結(jié)構(gòu)往往不一定是最終功能蛋白中的結(jié)構(gòu)。這樣,三維結(jié)構(gòu)的形成是一個(gè)同時(shí)進(jìn)行著的,協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。九十年代一類具有新的生物功能的蛋白,分子伴侶(Molecular chaperone)的發(fā)現(xiàn),以及在更廣泛意義上說(shuō)的幫助蛋白質(zhì)折疊的輔助蛋白(Accessory protein) 的提出,說(shuō)明細(xì)胞內(nèi)新生肽段的折疊一般意義上說(shuō)是需要幫助的,而不是自發(fā)進(jìn)行的。
篇6
一、專業(yè)理論知識(shí)
(一)基本理論知識(shí)
熟練掌握本專業(yè)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)技術(shù)知識(shí)
1、本專業(yè)必備的基礎(chǔ)理論:微生物學(xué)、生理學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、生物化學(xué)、免疫學(xué)、病理學(xué)、病理生理學(xué)、病毒學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、寄生蟲學(xué)。
2、檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)理論和知識(shí):掌握檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)各專業(yè)及內(nèi)、外科診斷學(xué)新進(jìn)展及實(shí)驗(yàn)室管理學(xué)。
3、本專業(yè)技術(shù)理論及知識(shí):熟悉本專業(yè)有關(guān)儀器的原理、結(jié)構(gòu)、使用操作及簡(jiǎn)單維修等知識(shí)。
(二)相關(guān)理論知識(shí)
掌握相關(guān)臨床學(xué)科的基礎(chǔ)理論與知識(shí),如內(nèi)科學(xué)、外科學(xué)、婦產(chǎn)科學(xué)、兒科學(xué)、眼科學(xué)、耳鼻喉科學(xué)、影像診斷學(xué)等學(xué)科及電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用;熟悉與本專業(yè)有關(guān)的法律和法規(guī),掌握本專業(yè)的技術(shù)規(guī)范、技術(shù)規(guī)程和規(guī)章制度。
(三)學(xué)識(shí)水平
廣泛閱讀專業(yè)期刊;了解本專業(yè)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),不斷吸取新理論、新知識(shí)、新技術(shù),并用于醫(yī)療實(shí)踐。
二、工作經(jīng)歷與能力
(一)醫(yī)療
1、從事本專業(yè)工作的經(jīng)歷:
擔(dān)任主治醫(yī)師工作期間,平均每年參加臨床檢驗(yàn)工作不少于40周。
2、從事本專業(yè)工作的能力:
能為臨床在某一檢驗(yàn)學(xué)科方面提供咨詢服務(wù),特別在實(shí)驗(yàn)選擇,結(jié)果解釋上提出指導(dǎo)性意見(jiàn),為臨床合理解釋試驗(yàn)結(jié)果,提供正確的信息,積極參與有關(guān)疾病的診斷、治療、預(yù)防工作并參加臨床會(huì)診。熟練準(zhǔn)確地解決本專業(yè)中的一些疑難問(wèn)題,如變異菌種鑒定、血液骨髓細(xì)胞及寄生蟲的識(shí)別、各種重要試劑質(zhì)量鑒定;能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正檢驗(yàn)誤差;能進(jìn)行室內(nèi)、室間質(zhì)量控制的分析總結(jié)等;在科室或?qū)嶒?yàn)室等方面具有一定的組織管理能力。
3、應(yīng)承擔(dān)的技術(shù)工作及工作量:
根據(jù)專業(yè)熟練掌握下列??萍夹g(shù):如血液及骨髓的檢查技術(shù)、臨床免疫學(xué)檢查技術(shù)、細(xì)胞遺傳學(xué)檢驗(yàn)及分子生物學(xué)檢查技術(shù)等。參加部分疑難的檢驗(yàn)工作,確診符合率不低于95%。醫(yī)療技術(shù)達(dá)到本地區(qū)先進(jìn)水平。
(二)教學(xué)
具有指導(dǎo)下級(jí)醫(yī)師、進(jìn)修醫(yī)師或協(xié)助指導(dǎo)研究生臨床工作的能力;能主持門診病例及病房查房討論;每年為下級(jí)醫(yī)師、進(jìn)修醫(yī)師講授專題課至少2次;有帶教2名住院醫(yī)師或協(xié)助指導(dǎo)1名研究生的經(jīng)歷。
(三)科研
掌握科研選題、課題設(shè)計(jì)及研究方法;能結(jié)合臨床實(shí)踐提出課題,開(kāi)展科研工作,并進(jìn)行課題總結(jié)。擔(dān)任主治醫(yī)師工作期間,至少有2篇第一作者的論文,在專業(yè)期刊上發(fā)表或在省及省以上學(xué)術(shù)會(huì)議的大會(huì)上報(bào)告。
主任醫(yī)師——
一、專業(yè)理論知識(shí)
(一)基本理論知識(shí)
在具備所規(guī)定的檢驗(yàn)副主任醫(yī)師基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)掌握本專業(yè)某一領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)技術(shù)知識(shí)。
(二)相關(guān)理論知識(shí)
在達(dá)到所規(guī)定的副主任醫(yī)師水平的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步熟悉與其專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)學(xué)科的新進(jìn)展。深入了解與本專業(yè)有關(guān)的法律和法規(guī),以及本專業(yè)的技術(shù)規(guī)范、操作規(guī)程和規(guī)章制度。
(三)學(xué)識(shí)水平
廣泛閱讀國(guó)內(nèi)外專業(yè)期刊;深入了解本專業(yè)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),不斷吸取新理論、新知識(shí)、新技術(shù),并用于醫(yī)療實(shí)踐與科學(xué)研究。
二、工作經(jīng)歷與能力
(一)醫(yī)療
1、從事本專業(yè)工作的經(jīng)歷:
擔(dān)任本專業(yè)副認(rèn)行醫(yī)師工作期間,平均每年參加臨床工作不少于35周。
2、從事本專業(yè)工作的能力:
能為臨床在檢驗(yàn)學(xué)方面提供咨詢服務(wù),特別在實(shí)驗(yàn)選擇、結(jié)果解釋上提出指導(dǎo)性意見(jiàn),為臨床合理解釋試驗(yàn)結(jié)果提供正確的信息,積極參與有關(guān)疾病的診斷、治療、預(yù)防工作。在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)領(lǐng)域中有豐富的臨床經(jīng)驗(yàn),具有熟練的技術(shù)操作能力,能解決復(fù)雜或重大的技術(shù)問(wèn)題,能指導(dǎo)臨床醫(yī)師掌握新的診斷方法,能及時(shí)向臨床醫(yī)生提供疑難、危重病例檢驗(yàn)項(xiàng)目的結(jié)果,并提出自己對(duì)病情分析判斷的意見(jiàn)。對(duì)本專業(yè)的臨床工作具有全面的領(lǐng)導(dǎo)、組織、管理能力。
3、應(yīng)承擔(dān)的技術(shù)工作及工作量:
能解決本專業(yè)復(fù)雜疑難問(wèn)題并結(jié)合臨床工作共同研討,如查房及開(kāi)發(fā)新試驗(yàn)等;醫(yī)療技術(shù)達(dá)到省內(nèi)先進(jìn)水平。
(二)教學(xué)
具有培養(yǎng)本專業(yè)中、高級(jí)專門人才的能力;有良好的教學(xué)組織和領(lǐng)導(dǎo)能力;每年為下級(jí)醫(yī)師講授專題課至少3次;有培養(yǎng)主治醫(yī)師或協(xié)助培養(yǎng)研究生至少1名的經(jīng)歷。
篇7
[關(guān)鍵詞]知識(shí)經(jīng)濟(jì) 知識(shí)服務(wù) 知識(shí)服務(wù)特征
分類號(hào)]G252
1 引言
為了讓人們充分地享受現(xiàn)代信息文明,20世紀(jì)80年代,信息服務(wù)產(chǎn)生并在世界范圍內(nèi)廣泛普及,成為現(xiàn)今社會(huì)信息化的重要標(biāo)志之一。隨著信息技術(shù)打破摩爾定律繼續(xù)以超高速迅猛發(fā)展,信息給人們的科研和決策也帶來(lái)了諸多麻煩。信息元,作為信息傳播最小單位,可以不斷地連接、組合形成新的結(jié)構(gòu)。信息元的這種無(wú)窮組合能力促使新信息不斷地產(chǎn)生,導(dǎo)致信息爆炸,形成信息煙霧。在眾多的信息和數(shù)據(jù)庫(kù)面前,科研工作者和決策者卻感到獲取有用信息更加困難。為了讓人們從“信息超載”和“知識(shí)饑渴”的困境中走出來(lái),在知識(shí)密集型服務(wù)行業(yè)中出現(xiàn)了一個(gè)新的服務(wù)領(lǐng)域――知識(shí)服務(wù)。這種新型服務(wù)以自身的專業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ),根據(jù)需求提供知識(shí)產(chǎn)品或者解決方案以支持用戶解決問(wèn)題和進(jìn)行決策,不僅滿足用戶know-who、know-what、know-when、know-where的信息需求,而且解決用戶know-why、know-how以及know-if的知識(shí)需求,產(chǎn)品和服務(wù)的價(jià)值及競(jìng)爭(zhēng)力更主要體現(xiàn)在其包涵的知識(shí)量,而不是信息資源的數(shù)量。從知識(shí)服務(wù)概念的產(chǎn)生觸發(fā)眾多相關(guān)理論研究,但實(shí)踐開(kāi)展卻相對(duì)落后。其中的原因是多方面的,尤其是對(duì)知識(shí)服務(wù)的概念、本質(zhì)特征及研究應(yīng)該與實(shí)踐相結(jié)合等還沒(méi)有認(rèn)識(shí)清楚,因此有必要厘清概念,才能有效指導(dǎo)實(shí)踐發(fā)展。
2 知識(shí)服務(wù)及其實(shí)質(zhì)
2.1國(guó)內(nèi)外對(duì)知識(shí)服務(wù)的概念分析及界定
1997年美國(guó)專業(yè)圖書館協(xié)會(huì)(SLA)在會(huì)刊Infor-mation Outlook上開(kāi)辟專欄探討圖書館開(kāi)展知識(shí)管理和知識(shí)服務(wù)等熱點(diǎn)問(wèn)題,并首次提出知識(shí)服務(wù)的概念。2000年張曉林在“走向知識(shí)服務(wù):尋找新世紀(jì)圖書情報(bào)工作的生長(zhǎng)點(diǎn)”一文中,分析了現(xiàn)代信息環(huán)境和知識(shí)經(jīng)濟(jì)對(duì)傳統(tǒng)圖書情報(bào)工作的影響,提出了新世紀(jì)圖書情報(bào)工作的核心能力應(yīng)定位于知識(shí)服務(wù),并對(duì)知識(shí)服務(wù)的概念、形式和操作模式進(jìn)行了系統(tǒng)闡述。該文引起了國(guó)內(nèi)外圖書情報(bào)界的廣泛關(guān)注,引發(fā)了對(duì)知識(shí)服務(wù)的研究熱潮。
聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署(UNPD)認(rèn)為知識(shí)服務(wù)是建立在全球知識(shí)技術(shù)狀態(tài)上的建議、專家意見(jiàn)、經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)方法,它幫助請(qǐng)求者獲得問(wèn)題的最佳解決方案。國(guó)外一些學(xué)者認(rèn)為知識(shí)服務(wù)關(guān)注的是用戶所需的服務(wù)而不是信息本身,目的是將用戶從海量的相關(guān)信息中解放出來(lái),使其能夠直接獲取所需服務(wù)。目前國(guó)內(nèi)對(duì)知識(shí)服務(wù)的概念還沒(méi)有形成確切統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。對(duì)知識(shí)服務(wù)內(nèi)涵的理解,主要有三種代表性的觀點(diǎn):①?gòu)?qiáng)調(diào)用戶問(wèn)題的解決。這一類概念強(qiáng)調(diào)依靠服務(wù)人員自身的知識(shí)和能力,通過(guò)知識(shí)應(yīng)用,為用戶提供知識(shí)產(chǎn)品或者在用戶解決問(wèn)題的整個(gè)過(guò)程中提供服務(wù),如文獻(xiàn)。②強(qiáng)調(diào)顯性知識(shí)和隱性知識(shí)的轉(zhuǎn)化。這一類觀點(diǎn)體現(xiàn)了知識(shí)管理的理念,利用顯性知識(shí)和隱性知識(shí)的相互轉(zhuǎn)化,強(qiáng)調(diào)開(kāi)發(fā)隱性知識(shí)的價(jià)值,如文獻(xiàn)。③關(guān)于廣義知識(shí)服務(wù)與狹義知識(shí)服務(wù)的區(qū)分,強(qiáng)調(diào)了知識(shí)服務(wù)的層級(jí)性,如文獻(xiàn)。
盡管上述各種定義的側(cè)重點(diǎn)不同,但在以下三個(gè)方面基本達(dá)成共識(shí):①知識(shí)服務(wù)建立在相關(guān)服務(wù)人員的知識(shí)基礎(chǔ)之上;②提供給用戶的可以是信息、知識(shí)或知識(shí)產(chǎn)品,甚至可以是解決方案,以解決用戶具體而實(shí)際的問(wèn)題為目標(biāo);③追求知識(shí)服務(wù)對(duì)問(wèn)題解決的價(jià)值效益,是知識(shí)服務(wù)機(jī)構(gòu)的一種價(jià)值取向。
2.2知識(shí)服務(wù)實(shí)踐典型案例分析
與知識(shí)服務(wù)概念研究熱潮形成鮮明對(duì)比的是知識(shí)服務(wù)實(shí)踐開(kāi)展卻相對(duì)滯后,能真正系統(tǒng)開(kāi)展知識(shí)服務(wù)的機(jī)構(gòu)很少。當(dāng)然某些機(jī)構(gòu)提供的服務(wù)已明顯具備知識(shí)服務(wù)的特點(diǎn),下面對(duì)兩個(gè)典型的知識(shí)服務(wù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析以便為進(jìn)一步開(kāi)展知識(shí)服務(wù)提供參考。
2.2.1美國(guó)國(guó)立生物技術(shù)信息中心的知識(shí)服務(wù)成立于1988年的美國(guó)國(guó)立生物技術(shù)信息中心(NCBI)是國(guó)家分子生物學(xué)信息庫(kù),致力于研發(fā)新型分析和計(jì)算工具處理信息化高速發(fā)展帶來(lái)的海量分子數(shù)據(jù),幫助科研人員更好的理解控制生物健康和疾病的分子及其遺傳過(guò)程。每天有多達(dá)42萬(wàn)個(gè)獨(dú)立IP地址的用戶訪問(wèn)NCBI中心網(wǎng)站,該網(wǎng)站提供的知識(shí)服務(wù)的主要內(nèi)容包括:
?建立分子生物學(xué)、生物化學(xué)和遺傳學(xué)資源數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)庫(kù)基于知識(shí)內(nèi)容的鏈接,幫助科研人員從紛繁復(fù)雜信息中獲取相關(guān)知識(shí)。NCBI按照特定目標(biāo)收集和整理生物學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)建立若干個(gè)兩層結(jié)構(gòu)的生物資源數(shù)據(jù)庫(kù)。第一層是實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單歸類整理和注釋,在此基礎(chǔ)上,第二層對(duì)特定目標(biāo)進(jìn)行理論分析和進(jìn)一步整理。另外,NCBI通過(guò)搜尋、分析、重組等方法,利用知識(shí)組織、數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)融合等技術(shù)和工具實(shí)現(xiàn)不同載體、類型的數(shù)據(jù)、異質(zhì)信息資源、本地資源和遠(yuǎn)程資源的語(yǔ)義整合,同時(shí)對(duì)資源的內(nèi)在特征和價(jià)值進(jìn)行析取、集成、創(chuàng)新,挖掘出其知識(shí)內(nèi)容和關(guān)聯(lián)關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上提供統(tǒng)一檢索平臺(tái)。
?研究新型知識(shí)處理方法,便利科研人員對(duì)生物學(xué)重要分子和復(fù)合物結(jié)構(gòu)和功能的分析工作。NCBI擁有包括多種學(xué)科領(lǐng)域(如:計(jì)算機(jī)、分子生物學(xué)、生物化學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)等)的專家研究小組,利用數(shù)學(xué)和計(jì)算方法并結(jié)合專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)集中于分子生物學(xué)知識(shí)產(chǎn)生和應(yīng)用新方法的研究(如檢測(cè)基因組織,構(gòu)建HIV感染動(dòng)力學(xué)模型),并向用戶提供超出其預(yù)期的問(wèn)題解決備選模型、方法和工具,有助于科研人員快速地求解問(wèn)題。
?通過(guò)雙向培訓(xùn)使得服務(wù)提供與科研行為融為一體,從而使知識(shí)服務(wù)深入融入科研過(guò)程。為讓科研人員在科研過(guò)程的每個(gè)階段都可以便捷地獲取NCBI提供的知識(shí)服務(wù),同時(shí)提升服務(wù)人員對(duì)科研各階段特征的了解從而提高服務(wù)水平,NCBI一方面對(duì)服務(wù)人員進(jìn)行分子生物學(xué)等專業(yè)知識(shí)培訓(xùn);另一方面對(duì)科研人員進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)等知識(shí)培訓(xùn)。在這種情況下,知識(shí)服務(wù)人員可以針對(duì)科研過(guò)程的不同階段向用戶提供個(gè)性化的服務(wù)。比如在研究思想萌發(fā)階段,向用戶提供大量相關(guān)知識(shí)和信息來(lái)整合和放大創(chuàng)新思想的火花;在研究實(shí)施階段,隨時(shí)搜集和補(bǔ)充與創(chuàng)新相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容和研究方法;在成果驗(yàn)證階段,幫助用戶搜集能夠驗(yàn)證、完善研究成果的知識(shí);在知識(shí)的傳播和轉(zhuǎn)移階段,進(jìn)行創(chuàng)新產(chǎn)品的推廣和傳遞服務(wù)。使得知識(shí)服務(wù)與科研融為一體,深入用戶科研過(guò)程的始終。
?推進(jìn)全世界生物技術(shù)資源的交流合作和共享,為科研用戶即時(shí)獲取信息提供了一條非正式交流途徑,同時(shí)有利于多領(lǐng)域、多學(xué)科的科學(xué)家通力合作解決“大科學(xué)”科研項(xiàng)目。NCBI通過(guò)贊助會(huì)議、研討會(huì)、和演講等一系列活動(dòng)來(lái)促進(jìn)分子生物學(xué)和遺傳學(xué)計(jì)算領(lǐng)域的科學(xué)交流和合作,還成立了科學(xué)訪問(wèn)學(xué)者項(xiàng)目來(lái)
增進(jìn)和外部科學(xué)家的合作。有利于科研人員發(fā)現(xiàn)自己思想的空白,及時(shí)發(fā)現(xiàn)研究中存在的問(wèn)題;還可以增加科學(xué)家知識(shí)結(jié)構(gòu)中知識(shí)元之間的連接,激發(fā)創(chuàng)造性思維并有效增進(jìn)科學(xué)家之間的合作。
2.2.2
中國(guó)化工信息中心的知識(shí)服務(wù),中國(guó)化工信息中心(CNCIC)是國(guó)內(nèi)最大的化工專業(yè)文獻(xiàn)資源中心,致力于化工信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,跟蹤世界化工科技水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,研究分析國(guó)內(nèi)外化工發(fā)展趨勢(shì)、產(chǎn)業(yè)動(dòng)向和相關(guān)領(lǐng)域高新科技進(jìn)展,開(kāi)展多層次、全方位知識(shí)服務(wù)與交流。根據(jù)用戶知識(shí)需求的不同,CNCIC主要提供三個(gè)層次知識(shí)服務(wù),如圖1所示:
?信息服務(wù)層。CNCIC利用豐富的所藏資源提供傳統(tǒng)信息服務(wù)項(xiàng)目,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行科技信息服務(wù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)和服務(wù)體系建設(shè)的研究,促進(jìn)信息資源的開(kāi)發(fā)利用并為社會(huì)整體知識(shí)服務(wù)業(yè)提供一整套保障體系,該層次服務(wù)構(gòu)成從信息服務(wù)向知識(shí)服務(wù)跨越的重要環(huán)節(jié)。
?知識(shí)服務(wù)基礎(chǔ)層。該層以信息服務(wù)層為基礎(chǔ)開(kāi)展增值性知識(shí)服務(wù)及其他多種形式的服務(wù)促進(jìn)知識(shí)資源的共享、交流和傳播。CNCIC采用高新技術(shù)對(duì)化工領(lǐng)域知識(shí)資源進(jìn)行提煉、優(yōu)化、整合、創(chuàng)新,總結(jié)分析化工科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和前沿提供領(lǐng)域熱點(diǎn)分析服務(wù),為用戶撥開(kāi)信息迷霧,更好地聚焦當(dāng)前技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、市場(chǎng)熱點(diǎn);負(fù)責(zé)化工標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的研究和管理工作,為政府決策提供理論服務(wù)和技術(shù)支撐。此外,CNCIC還提供多種形式的其他知識(shí)服務(wù):通過(guò)運(yùn)營(yíng)的網(wǎng)站提供針對(duì),負(fù)責(zé)專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)交流、業(yè)務(wù)培訓(xùn)以及咨詢服務(wù),并以此提高機(jī)構(gòu)人員的專業(yè)水平;出版學(xué)術(shù)期刊及刊物,并組織展覽和會(huì)議來(lái)促進(jìn)化工領(lǐng)域知識(shí)的傳播和發(fā)展。
?戰(zhàn)略研究和政策咨詢層。CNCIC利用其專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)群,結(jié)合咨詢團(tuán)隊(duì)的專業(yè)優(yōu)勢(shì),長(zhǎng)期跟蹤研究國(guó)內(nèi)外化工發(fā)展趨勢(shì)和科技進(jìn)展,通過(guò)智能化手段和信息分析方法挖掘現(xiàn)有信息資源中的隱性知識(shí),為用戶提供行業(yè)、專業(yè)和產(chǎn)品的市場(chǎng)咨詢、投資戰(zhàn)略咨詢、行業(yè)發(fā)展研究、產(chǎn)業(yè)鏈分析等研究報(bào)告。幫助科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)獲取全面的經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)信息,行業(yè)新動(dòng)向和發(fā)展趨勢(shì),為研發(fā)、生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)決策服務(wù)。
2.3知識(shí)服務(wù)的實(shí)質(zhì)
以服務(wù)人員的知識(shí)和能力為基礎(chǔ),利用現(xiàn)代技術(shù)搜尋、組織、分析和重組各種信息資源,為用戶提供知識(shí)產(chǎn)品或問(wèn)題解決方案的個(gè)性化、專業(yè)化服務(wù),體現(xiàn)了目前對(duì)知識(shí)服務(wù)的理解和定位。結(jié)合實(shí)踐重新考察知識(shí)服務(wù)的概念,發(fā)現(xiàn)要想準(zhǔn)確把握其內(nèi)涵,還需要考慮到下面問(wèn)題:由于時(shí)間和精力的限制,知識(shí)服務(wù)專家不可能融入每個(gè)用戶的具體環(huán)境和具體問(wèn)題之中,知識(shí)服務(wù)應(yīng)根據(jù)其服務(wù)所包含知識(shí)的不同而存在不同的層次;只有在特定層次之上,知識(shí)服務(wù)才是基于個(gè)性化和專業(yè)化的服務(wù),有些問(wèn)題可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的通用解決方案來(lái)解決,以減少知識(shí)服務(wù)機(jī)構(gòu)與用戶之間的交互、生產(chǎn)和交付成本,使得高級(jí)知識(shí)服務(wù)人員可以只關(guān)注那些更具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題;知識(shí)服務(wù)是一個(gè)連續(xù)性的貫穿于用戶研究過(guò)程始終的過(guò)程,而不是一次,需要與用戶保持良好的溝通以便完成自身使命;知識(shí)服務(wù)是基于導(dǎo)向性的服務(wù),以用戶需求為基點(diǎn),又不僅僅被動(dòng)地尾隨用戶需求,還具有根據(jù)用戶需求提煉出用戶潛在的需求,促使用戶需求明朗化、引導(dǎo)用戶知識(shí)需求的作用。因此,筆者認(rèn)為知識(shí)服務(wù)應(yīng)該是根據(jù)用戶的問(wèn)題需求和環(huán)境,利用現(xiàn)代技術(shù)對(duì)信息資源進(jìn)行搜尋、組織、分析、重組以獲得有針對(duì)性的知識(shí)及其關(guān)聯(lián)關(guān)系,為用戶提供知識(shí)產(chǎn)品、輔助用戶解決問(wèn)題、參與用戶問(wèn)題解決過(guò)程、引導(dǎo)用戶知識(shí)需求的過(guò)程。
3 知識(shí)服務(wù)的主要特征分析
3.1知識(shí)服務(wù)是一種綜合集成化、集約化服務(wù)
知識(shí)服務(wù)實(shí)現(xiàn)了知識(shí)服務(wù)專家、相關(guān)研究群體和各類分布式信息資源與眾多計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合以及各類信息知識(shí)理論和人的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)的結(jié)合;各主體之間形成了縱橫交錯(cuò)但又條理清晰的動(dòng)態(tài)“蛛網(wǎng)”關(guān)系;知識(shí)服務(wù)利用多種知識(shí)、資源、人員、系統(tǒng)、服務(wù)發(fā)揮整體優(yōu)勢(shì),來(lái)解決許多傳統(tǒng)方法難以解決的問(wèn)題,是一種綜合集成化、集約化服務(wù)。
NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)一檢索平臺(tái)便體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下各類分布式資源的搜集和整合,包括圖書、期刊、專利文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)資源甚至是由各種攝像機(jī)、記錄儀、采集和監(jiān)控設(shè)備、科學(xué)儀表等產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。NCBI分子結(jié)構(gòu)和功能知識(shí)分析工具的開(kāi)發(fā)更充分體現(xiàn)了知識(shí)服務(wù)提供過(guò)程中多種人員、資源、方法和工具、技術(shù)以及系統(tǒng)之間的相互作用和綜合集成。
3.2知識(shí)服務(wù)是一種知識(shí)密集增值型服務(wù)
知識(shí)服務(wù)的知識(shí)密集增值型是指知識(shí)服務(wù)是面向知識(shí)內(nèi)容的服務(wù),知識(shí)服務(wù)的價(jià)值和核心競(jìng)爭(zhēng)力主要體現(xiàn)在其產(chǎn)品和服務(wù)所包涵的知識(shí)量及知識(shí)內(nèi)容的濃度;知識(shí)服務(wù)注重對(duì)知識(shí)資本的內(nèi)在特征和價(jià)值進(jìn)行析取、集成、創(chuàng)新,挖掘出其中的知識(shí)內(nèi)容和知識(shí)關(guān)聯(lián)關(guān)系,給用戶提供恰到好處的知識(shí)服務(wù)產(chǎn)品和問(wèn)題解決方案,在提升用戶知識(shí)獲取能力、知識(shí)利用能力和知識(shí)創(chuàng)新能力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值。
CNCIC戰(zhàn)略研究和政策咨詢層的服務(wù)從紛繁復(fù)雜信息中針對(duì)用戶知識(shí)需求直接提供問(wèn)題的解決方案,并預(yù)見(jiàn)其潛在問(wèn)題,體現(xiàn)了知識(shí)服務(wù)的知識(shí)密集增值特性。另外,CNKI中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)基于知識(shí)元的知識(shí)組織模式充分挖掘知識(shí)庫(kù)中2100萬(wàn)篇不同類型文獻(xiàn)資源中的知識(shí)內(nèi)容和語(yǔ)義關(guān)聯(lián),便利用戶獲取知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)及其各種關(guān)聯(lián)關(guān)系,啟發(fā)用戶解決相關(guān)問(wèn)題的思路,顯著提高用戶知識(shí)應(yīng)用和創(chuàng)新效率,充分體現(xiàn)知識(shí)服務(wù)的知識(shí)密集性及價(jià)值增值特性。
3.3知識(shí)服務(wù)是一種層次
知識(shí)服務(wù)的層次性是指根據(jù)用戶不同類型的知識(shí)需求,知識(shí)服務(wù)提供給用戶的產(chǎn)品和服務(wù)由于所包含知識(shí)量的不同而存在不同的層次。
美國(guó)學(xué)者Nancy Lemon在思考現(xiàn)代圖書館服務(wù)功能轉(zhuǎn)換時(shí),歸納和分析用戶與信息資源的關(guān)系得出了兩者關(guān)系示意圖,由于知識(shí)是信息升華的成果,也是一種濃縮的系統(tǒng)化的信息,我們可以把Nancy Lemon的用戶和信息資源的關(guān)系圖遷移到用戶和知識(shí)資源的關(guān)系上來(lái),如圖2所示:
由此可以將用戶的知識(shí)需求分為三類:用戶清晰提出的需求;用戶模糊意識(shí)到的需求;用戶尚未意識(shí)到的需求。滿足這三個(gè)層次知識(shí)需求對(duì)用戶產(chǎn)生的價(jià)值是不同的,應(yīng)該分配的資源和投入的精力也不一樣(按各類知識(shí)需求的數(shù)量多少與滿足其需求的價(jià)值大小給出直觀的表示,見(jiàn)圖3)。
滿足用戶清晰表達(dá)出的知識(shí)需求和潛在知識(shí)需求的過(guò)程,實(shí)際上就是進(jìn)一步明確用戶需求,并提供相關(guān)知識(shí)產(chǎn)品和解決方案的過(guò)程。NCBI提供的統(tǒng)一檢索平臺(tái)和CNCIC信息服務(wù)層便是服務(wù)機(jī)構(gòu)為滿足用戶這兩類需求提供的服務(wù)。對(duì)用戶尚未表達(dá)出的但對(duì)用戶問(wèn)題解決和知識(shí)創(chuàng)新又至關(guān)重要的知識(shí)需求,需要分析用戶所在社會(huì)環(huán)境、文化環(huán)境,用戶的專業(yè)和行業(yè)背景、使用模式、偏好、個(gè)性等“用戶語(yǔ)境”信息,與用戶之間形成“共同語(yǔ)言”;通過(guò)試探性的“知識(shí)誘媒”預(yù)測(cè)并探明用戶需求;根據(jù)用戶需求進(jìn)行數(shù)據(jù)和知識(shí)獲取,向用戶提供超出其預(yù)期的知識(shí)和更有針對(duì)性的解決方案,更有助于用戶問(wèn)題的最終解決,并充分實(shí)現(xiàn)知識(shí)服務(wù)機(jī)構(gòu)自身的價(jià)值。依據(jù)該思想,美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)在IDM項(xiàng)目中開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)獲取科研用戶潛在知識(shí)需求,自動(dòng)學(xué)習(xí)用戶歷史需求并預(yù)測(cè)用戶潛在知識(shí)需求,結(jié)合有專家參與的知識(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)新的研究主題來(lái)支持科學(xué)探索和發(fā)現(xiàn)。
3.4知識(shí)服務(wù)是一種過(guò)程
知識(shí)服務(wù)的過(guò)程性主要有兩方面含義:一是從捕獲到用戶知識(shí)需求,到知識(shí)發(fā)現(xiàn)、知識(shí)評(píng)估和知識(shí)加工,到最終把相關(guān)知識(shí)產(chǎn)品或解決方案提供給用戶,知識(shí)服務(wù)本身就是一個(gè)反復(fù)迭代知識(shí)獲取、知識(shí)吸收、知識(shí)創(chuàng)新、知識(shí)應(yīng)用這幾個(gè)環(huán)節(jié),不斷調(diào)整和優(yōu)化知識(shí)服務(wù)產(chǎn)品和解決方案的過(guò)程;二是知識(shí)服務(wù)融入用戶整個(gè)科研過(guò)程的始終。
NCBI針對(duì)科研人員和知識(shí)服務(wù)人員開(kāi)展的雙向培訓(xùn)服務(wù)便體現(xiàn)了這種融入用戶整個(gè)科研過(guò)程始終的過(guò)程特性,使得知識(shí)服務(wù)深入到科研過(guò)程之中,針對(duì)不同科研階段的特征提供不同的服務(wù)。而中國(guó)科學(xué)院國(guó)家科學(xué)圖書館的“融入一線、嵌入過(guò)程”計(jì)劃是基于知識(shí)服務(wù)的過(guò)程特性構(gòu)建的資源建設(shè)模式和服務(wù)形式,通過(guò)高效融入用戶科研環(huán)境和具體問(wèn)題環(huán)境,隨時(shí)深入捕獲各階段科研用戶的知識(shí)需求,并高效滿足這種需求。保證在解決問(wèn)題的每個(gè)階段,提供經(jīng)析取、集成、創(chuàng)新得到的知識(shí)內(nèi)容或直接提供解決方案,幫助用戶解決他們僅靠自身知識(shí)難以解決的問(wèn)題。
篇8
P鍵詞:營(yíng)林技術(shù);有害生物防治;應(yīng)用進(jìn)展;發(fā)展趨勢(shì)
森林有害生物對(duì)森林長(zhǎng)遠(yuǎn)健康發(fā)展有一定的阻礙作用,會(huì)對(duì)森林造成嚴(yán)重復(fù)雜的危害。我們?cè)趯?shí)際進(jìn)行森林有害生物防止工作時(shí),可遵循以下原則:預(yù)防為主、綜合防控、以法治理、促進(jìn)健康。利用病蟲與森林的辯證關(guān)系對(duì)病蟲害進(jìn)行防治就是指綜合防控。在營(yíng)林技術(shù)的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際情況對(duì)林業(yè)資源實(shí)施科學(xué)合理的管理施手段,對(duì)保護(hù)環(huán)境以及促進(jìn)林木速生豐產(chǎn)有一定的意義。
一、營(yíng)林措施控制森林病蟲害
營(yíng)林措施因其強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)以及特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用推廣,對(duì)森林病蟲害治理與防治工作起到一定的促進(jìn)作用。天牛是森林資源高發(fā)病蟲害之一,營(yíng)林技術(shù)可對(duì)其進(jìn)行有效管理與控制,在根源上對(duì)其治理,促進(jìn)森林資源的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
1.清理蟲害木降低蟲口密度
在實(shí)際進(jìn)行病蟲害治理后工作時(shí),應(yīng)以控制擴(kuò)散源頭為基礎(chǔ)工作,對(duì)幼林及時(shí)進(jìn)行蟲害木清理,要求相關(guān)工作人員嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行工作,將被病蟲危害的林木進(jìn)行及時(shí)清除,防止病蟲害對(duì)周圍健康樹(shù)木造成傳染。清除工作完成后選用新的樹(shù)種進(jìn)行造林工程,在實(shí)際進(jìn)行樹(shù)種選擇工作時(shí),一定要注意所選樹(shù)種對(duì)天牛一定有抗性。對(duì)該種病蟲害的危害程度進(jìn)行有效控制,最好將其控制在經(jīng)濟(jì)允許水平線以內(nèi)。為實(shí)現(xiàn)蟲口密度大幅度下降的目標(biāo),必須對(duì)危害嚴(yán)重樹(shù)木進(jìn)行及時(shí)清除。
2.采用伐根嫁接技術(shù)快速恢復(fù)林分
對(duì)蟲害立木進(jìn)行及時(shí)清除助于對(duì)受災(zāi)面積進(jìn)行有效控制,但是對(duì)環(huán)境以及森林資源造成嚴(yán)重影響與破壞,所以對(duì)林地的更新與恢復(fù)是病蟲害治理工作完成后的首要任務(wù),為實(shí)現(xiàn)快速回復(fù)林分目標(biāo),我們可以采用伐根嫁接這一方式進(jìn)行樹(shù)林更新。實(shí)踐表明,該項(xiàng)技術(shù)具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)以及特點(diǎn),后被廣泛推廣使用。
3.設(shè)置隔離帶阻隔害蟲
遷飛以及擴(kuò)散是森林病蟲害的顯著特點(diǎn),食性單一的害蟲這一特點(diǎn)更加顯著,有害口昆蟲處于幼蟲時(shí)不能進(jìn)行長(zhǎng)距離遷移,根據(jù)這一特性我們可設(shè)置隔離帶,對(duì)幼蟲轉(zhuǎn)移危害進(jìn)行有效阻止。
二、林技術(shù)實(shí)施中存在的問(wèn)題
運(yùn)用營(yíng)林技術(shù)防治有害生物雖然取得了長(zhǎng)足進(jìn)展,但在實(shí)施過(guò)程中仍存在很多困難和問(wèn)題,其優(yōu)勢(shì)未得到充分的利用和發(fā)揮,還需不斷加強(qiáng)和完善。主要表現(xiàn)在:
一是盡管提倡造林規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)有林業(yè)有害生物防治內(nèi)容,但多只停留在理論上,未真正做到營(yíng)林與森防部門的緊密結(jié)合,未落實(shí)到具體行動(dòng)中。二是由于營(yíng)林措施周期長(zhǎng),涉及因素多,實(shí)施相對(duì)困難,一些抗性樹(shù)種的推廣及樹(shù)種混交、撫育等措施難以大面積實(shí)施。因而,多數(shù)地區(qū)仍以營(yíng)造單一樹(shù)種的純林為主,管理較粗放,林分質(zhì)量不高。三是對(duì)森林健康、森林生態(tài)系統(tǒng)防御有害生物的認(rèn)識(shí)還不到位,在營(yíng)林活動(dòng)中不能做到適地適樹(shù),科學(xué)規(guī)劃。四是在有害生物防治中存在誤區(qū),常寄希望于某一種措施或藥劑就達(dá)到控制有害生物的目的,從有害生物的發(fā)生發(fā)展特性來(lái)看,這是很難做到的。
三、用營(yíng)林措施防御林業(yè)有害生物發(fā)展趨勢(shì)
1.抗性育種具有廣闊的前景
隨著科技發(fā)展的日新月異,在傳統(tǒng)育種的基礎(chǔ)上,生物技術(shù)育種已取得很大進(jìn)展,但在林木分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究、轉(zhuǎn)基因的表達(dá)水平、一些轉(zhuǎn)化基因的組成型表達(dá)對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響、昆蟲對(duì)歷殺蟲晶體蛋白產(chǎn)生抗性等方面仍需進(jìn)行不懈的探索。傳統(tǒng)的引種、選種、雜交育種等在一段時(shí)間內(nèi)可能仍是育種的重要方法,但生物技術(shù)育種將是抗性育種的熱點(diǎn),其研發(fā)速度會(huì)不斷加快。在不遠(yuǎn)的將來(lái),林木抗性育種將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用,特別是隨著分子生物學(xué)的飛速發(fā)展及基因定位、克隆、轉(zhuǎn)化、分子標(biāo)記、圖譜構(gòu)建等技術(shù)的日益成熟,給林木抗性育種提供了越來(lái)越多的輔助育種手段。將各種生物技術(shù)手段與需要緊密結(jié)合,有目的的培育具不同抗性的優(yōu)良品種,對(duì)培育健康森林、減少防治成本、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)控制都將起到不可估量的作用。
2.以營(yíng)林措施為基礎(chǔ)的生態(tài)控制應(yīng)是未來(lái)林業(yè)有害生物控制的主要方向
生態(tài)控制指對(duì)有害生物種群生存的環(huán)境進(jìn)行合理和最優(yōu)的調(diào)控,使其種群生長(zhǎng)速率回復(fù)到較低的半自然狀態(tài),逐步喪失危害性。生態(tài)控制的基本思想是:從森林生態(tài)系統(tǒng)整體功能出發(fā),在充分了解森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和演替規(guī)律及其森林生態(tài)系統(tǒng)與周圍環(huán)境、周圍生物和非生物因素的關(guān)系前提下,充分掌握各種益、害生物種群的發(fā)生消長(zhǎng)規(guī)律,全面考慮各項(xiàng)措施的控制效果、相互關(guān)系、連鎖反應(yīng)及對(duì)林木生長(zhǎng)發(fā)育的影響,通過(guò)調(diào)控森林生態(tài)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)并輔以生理生化過(guò)程的調(diào)控,有利于有益生物的生長(zhǎng),控制有害生物的生長(zhǎng),以實(shí)現(xiàn)森林生態(tài)系統(tǒng)高生產(chǎn)力、高生態(tài)效益及持續(xù)控制有害生物和保持生態(tài)系統(tǒng)平衡的目標(biāo)。策略是利用寄主與有害生物、寄主與天敵、寄主與生態(tài)環(huán)境、有害生物與天敵、有害生物與環(huán)境問(wèn)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)有害生物的控制與管理,而不是直接采用廣譜性化學(xué)藥劑殺滅有害生物。核心是通過(guò)生態(tài)化的方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)林業(yè)有害生物發(fā)生的生態(tài)環(huán)境及其相關(guān)生物的合理或最優(yōu)利用和最適調(diào)控,以實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)高生產(chǎn)力和生態(tài)化的目標(biāo)舊5。37J。
可見(jiàn),營(yíng)林技術(shù)在生態(tài)控制中具有重要地位,已有研究人員在楊樹(shù)潰瘍病和爛皮病防治中進(jìn)行嘗試,盡管目前在理論和實(shí)踐方面都處于初級(jí)階段,但是生態(tài)控制在未來(lái)的林業(yè)有害生物控制中具有廣闊的前景,是林業(yè)有害生物控制的主流方向。
四、結(jié)語(yǔ)
我們要真正做到宜喬則喬、宜灌則灌、宜草則草,確定合理主伐期,對(duì)已感染森林病蟲害的林分和成熟林分及時(shí)進(jìn)行更新改造,并在政策上予以扶持,以調(diào)動(dòng)群眾造林積極性,使廣大群眾在從事林業(yè)生產(chǎn)中得到實(shí)惠。同時(shí)大力營(yíng)造混交林,以實(shí)現(xiàn)林木多樣性,變當(dāng)前林業(yè)建設(shè)受制于病蟲災(zāi)害的被動(dòng)局面為主動(dòng)局面。
參考文獻(xiàn):
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篇9
關(guān)鍵字: 生物大分子 分子伴侶 蛋白質(zhì)的折疊 識(shí)別 結(jié)合
生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能的研究是了解分子水平的先象的基礎(chǔ)。沒(méi)有對(duì)生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能的認(rèn)識(shí),就沒(méi)有分子生物學(xué)。正如沒(méi)有DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn),就沒(méi)有遺傳傳達(dá)傳遞的中心法則,也就沒(méi)有今天的分子生物學(xué)。結(jié)構(gòu)分子以由第一分子進(jìn)入對(duì)復(fù)和物乃至多亞基,多分子復(fù)和體結(jié)構(gòu)研究。同時(shí),過(guò)去難以研究的分子水平上的生命運(yùn)動(dòng)情況也隨著研究的深入和技術(shù)手段的發(fā)展而逐漸由難點(diǎn)變?yōu)闊狳c(diǎn)。蛋白質(zhì)晶體學(xué)研究已從生物大分子靜態(tài)(時(shí)間統(tǒng)計(jì))的結(jié)構(gòu)分析開(kāi)始進(jìn)入動(dòng)態(tài)(時(shí)間分辨)的結(jié)構(gòu)分析及動(dòng)力學(xué)分析。第十三屆國(guó)際生物物理大會(huì)的25個(gè)專題討論會(huì)中有一半以上涉及蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能,而“結(jié)構(gòu)與功能”又強(qiáng)調(diào)“動(dòng)力學(xué)(Dynamics)”,即動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與蛋白質(zhì)分子功能的關(guān)系,以及對(duì)大分子相互作用的貢獻(xiàn)。
蛋白質(zhì)折疊問(wèn)題被列為“21世紀(jì)的生物物理學(xué)”的重要課題,它是分子生物學(xué)中心法則尚未解決的一個(gè)重大生物學(xué)問(wèn)題。從一級(jí)序列預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)分子的三級(jí)結(jié)構(gòu)并進(jìn)一步預(yù)測(cè)其功能,是極富挑戰(zhàn)性的工作。研究蛋白質(zhì)折疊,尤其是折疊早期過(guò)程,即新生肽段的折疊過(guò)程是全面的最終闡明中心法則的一個(gè)根本問(wèn)題,在這一領(lǐng)域中,近年來(lái)的新發(fā)現(xiàn)對(duì)新生肽段能夠自發(fā)進(jìn)行折疊的傳統(tǒng)概念做了根本的修正。這其中,X射線晶體衍射和各種波譜技術(shù)以及電子顯微鏡技術(shù)等發(fā)揮了極其重要的作用。第十三屆國(guó)際生物物理大會(huì)上,Nobel獎(jiǎng)獲得者Ernst在報(bào)告中強(qiáng)調(diào)指出,NMR用于研究蛋白質(zhì)的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)在于它能極為詳細(xì)的研究蛋白質(zhì)分子的動(dòng)力學(xué),即動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與蛋白質(zhì)分子功能的關(guān)系。目前的NMR技術(shù)已經(jīng)能夠在秒到皮秒的時(shí)間域上觀察蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,其中包括主鏈和側(cè)鏈的運(yùn)動(dòng),以及在各種不同的溫度和壓力下蛋白質(zhì)的折疊和去折疊過(guò)程。蛋白質(zhì)大分子的結(jié)構(gòu)分析也不僅僅只是解出某個(gè)具體的結(jié)構(gòu),而是更加關(guān)注結(jié)構(gòu)的漲落和運(yùn)動(dòng)。例如,運(yùn)輸小分子的酶和蛋白質(zhì)通常存在著兩種構(gòu)象,結(jié)合配體的和未結(jié)合配體的。一種構(gòu)象內(nèi)的結(jié)構(gòu)漲落是構(gòu)象轉(zhuǎn)變所必需的前奏,因此需要把光譜學(xué),波譜學(xué)和X 射線結(jié)構(gòu)分析結(jié)合起來(lái)研究結(jié)構(gòu)漲落的平衡,構(gòu)象改變和改變過(guò)程中形成的多種中間態(tài),又如,為了了解蛋白質(zhì)是如何折疊的,就必須知道折疊時(shí)幾個(gè)基本過(guò)程的時(shí)間尺度和機(jī)制,包括二級(jí)結(jié)構(gòu)(螺旋和折疊)的形成,卷曲,長(zhǎng)程相互作用以及未折疊肽段的全面崩潰。多種技術(shù)用于研究次過(guò)程,如快速核磁共振,快速光譜技術(shù)(熒光,遠(yuǎn)紫外和近紫外圓二色)。
一、新生肽段折疊研究中的新觀點(diǎn)
長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)于蛋白質(zhì)折疊,形成了自組裝(self-assembly)的主導(dǎo)學(xué)說(shuō),因此,在研究新生肽段的折疊時(shí),就很自然的把在體外蛋白質(zhì)折疊研究中得到的規(guī)律推廣到體內(nèi),用變性蛋白的復(fù)性作為新生肽段折疊的模型,并認(rèn)為細(xì)胞中新合成的多肽鏈,不需要?jiǎng)e的分子的幫助,不需要額外能量的補(bǔ)充,就應(yīng)該能夠自發(fā)的折疊而形成它的功能狀態(tài)。
1988年,鄒承魯明確指出,新生肽段的折疊在合成早期業(yè)已開(kāi)始,而不是合成完后才開(kāi)始進(jìn)行,隨著肽段的延伸同時(shí)折疊,又不斷進(jìn)行構(gòu)象的調(diào)整,先形成的結(jié)構(gòu)會(huì)作用于后合成的肽段的折疊,而后合成的結(jié)構(gòu)又會(huì)影響前面已形成的結(jié)構(gòu)的調(diào)整。因此,在肽段延伸過(guò)程中形成的結(jié)構(gòu)往往不一定是最終功能蛋白中的結(jié)構(gòu)。這樣,三維結(jié)構(gòu)的形成是一個(gè)同時(shí)進(jìn)行著的,協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。九十年代一類具有新的生物功能的蛋白,分子伴侶(Molecular chaperone)的發(fā)現(xiàn),以及在更廣泛意義上說(shuō)的幫助蛋白質(zhì)折疊的輔助蛋白(Accessory protein) 的提出,說(shuō)明細(xì)胞內(nèi)新生肽段的折疊一般意義上說(shuō)是需要幫助的,而不是自發(fā)進(jìn)行的。
二、蛋白質(zhì)分子的折疊和分子伴侶的作用
蛋白質(zhì)分子的三維結(jié)構(gòu),除了共價(jià)的肽鍵和二硫鍵,還靠大量極其復(fù)雜的弱次級(jí)鍵共同作用。因此新生肽段在一邊合成一邊折疊過(guò)程中有可能暫時(shí)形成在最終成熟蛋白中不存在不該有的結(jié)構(gòu),他們常常是一些疏水表面,它們之間很可能發(fā)生本不應(yīng)該有的錯(cuò)誤的相互作用而形成的非功能的分子,甚至造成分子的聚集和沉淀。按照自組裝學(xué)說(shuō),每一步折疊都是正確的,充分的,必要的。實(shí)際上折疊過(guò)程是一個(gè)正確途徑和錯(cuò)誤途徑相互競(jìng)爭(zhēng)的過(guò)程,為了提高蛋白質(zhì)生物合成的效率的,應(yīng)該有幫助正確途徑的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,分子伴侶就是這樣通過(guò)進(jìn)化應(yīng)運(yùn)而生的。它們的功能是識(shí)別新生肽段折疊過(guò)程中暫時(shí)暴露的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)的,與之結(jié)合,生成復(fù)和物,從而防止這些表面之間過(guò)早的相互作用,阻止不正確的非功能的折疊途徑,抑制不可逆聚合物產(chǎn)生,這樣必然促進(jìn)折疊向正確方向進(jìn)行。(從哲學(xué)的觀點(diǎn)說(shuō),似乎很容易駁斥自組裝學(xué)說(shuō),它違背了矛盾的普遍性原理,試想,如果蛋白質(zhì)的每一步折疊均是正確的,充分的,必要的,豈不是在無(wú)任何矛盾的前提下,完成了復(fù)雜的最穩(wěn)定構(gòu)象的形成,即完成了由量變到質(zhì)變的偉大飛躍,從無(wú)活性的肽鏈變成有活性的功能蛋白,這顯然是違背哲學(xué)基本原理的。換一個(gè)角度想,生物進(jìn)化的過(guò)程本來(lái)就充滿著不定向的變異,這些變異中有適應(yīng)環(huán)境的,也有不適應(yīng)環(huán)境的,“物競(jìng)天擇”,自然的選擇淘汰了那些不適應(yīng)的,保留了那些適應(yīng)的。蛋白質(zhì)分子的折疊不也與此類似嗎?我想,蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)只是肽鏈折疊并形成功能蛋白的特定三維結(jié)構(gòu)的內(nèi)因,實(shí)際上,多肽鏈在形成活性蛋白的每一步,都有潛在的可能形成“不正確”的折疊,如果沒(méi)有象分子伴侶或其它幫助蛋白等外部因素的作用,多肽鏈也永遠(yuǎn)不能折疊成為活性蛋百。)三,分子伴侶的作用機(jī)制
篇10
一、規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容
在講授微生物生理學(xué)之前,生物技術(shù)的同學(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)了微生物學(xué) 、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)等基礎(chǔ)。所以在理論知識(shí)上 難免有重復(fù)。因此,在研究了多門課程的教學(xué)大綱之后,我們認(rèn)為在講授微生物生理學(xué)時(shí),最主要的教學(xué)任務(wù)主要是深人地闡明微生物生命活動(dòng)中的生理生化過(guò)程。 引導(dǎo)學(xué)生從微生物代謝和調(diào)節(jié)的角度研究 微生物生命活動(dòng)的規(guī)律。對(duì)于以往一些基礎(chǔ)性概念 , 在微生物生理學(xué)課中再講 , 不再是重復(fù)而是在原基礎(chǔ)上進(jìn)行深化。這樣更符合學(xué)生的專業(yè)要求,有利于知識(shí)的延伸,并為學(xué)生將來(lái)從事微生物學(xué)方面的工作奠定必要的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。[2]
二、改進(jìn)教學(xué)方法
微生物生理學(xué)是理論性很強(qiáng)的一門學(xué)科,相比較而言,它沒(méi)有生物學(xué)的直觀,也沒(méi)有工藝學(xué)的趣味。因此,我們?cè)谑谡n的過(guò)程中應(yīng)大量的多媒體手段,把枯燥生板的理論知識(shí)變?yōu)榫唧w和生動(dòng)的三位模式,以幫助學(xué)生的理解與記憶。例如, 在微生物基因表達(dá)的調(diào)控知識(shí)講解中,可以利用動(dòng)畫效果,連續(xù)地表現(xiàn)每一步過(guò)程, 使學(xué)生更好地從整體和局部?jī)蓚€(gè)角度理解,達(dá)到了較好的教學(xué)效果。
三、創(chuàng)新教學(xué)模式
傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以傳授系統(tǒng)知識(shí)為核心,課堂上教師注重是對(duì)學(xué)生的單向傳授,無(wú)形中學(xué)生變成了知識(shí)的被動(dòng)接受者。而在新式的教育模式則提倡以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo),以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為教育目標(biāo)。 在微生物生理學(xué)中我們將創(chuàng)新教育理念滲透于教學(xué)環(huán)節(jié)中, 革創(chuàng)新教學(xué)模式―――教與學(xué)的角色互換。對(duì)于容易理解或已有基礎(chǔ)的知識(shí),鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)和自行講解。提前布置好分組和所要講解的內(nèi)容, 上課時(shí)同學(xué)以講授或問(wèn)答等形式進(jìn)行教學(xué)活動(dòng),其他的同學(xué)提出疑問(wèn)或加以補(bǔ)充,最后教師則提出深層次問(wèn)題引發(fā)討論,闡明重點(diǎn)和難點(diǎn),并加以總結(jié)。這種教學(xué)模式,不但加強(qiáng)了雙向交流,而且提高了學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力。[3]
四、充實(shí)新知識(shí)新內(nèi)容 :
微生物生理學(xué)設(shè)在高年級(jí) , 除講述系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論知識(shí)外 , 還應(yīng)讓學(xué)生了解當(dāng)前最新研究成果 , 發(fā)展趨勢(shì)等。 不斷把新的概念充實(shí)到教學(xué)中去, 擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面 , 加深對(duì)基本理論的理解。而對(duì)于新知識(shí)新技術(shù)的補(bǔ)充也應(yīng)該從教師和學(xué)生兩部分來(lái)補(bǔ)充。課外對(duì)于新知識(shí)新技術(shù)的自學(xué)不僅能夠開(kāi)拓知識(shí)面,而且能使學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)有不同角度的理解,有利于學(xué)生的知識(shí)積累和學(xué)科素質(zhì)的提高。 微生物生理學(xué)新知識(shí)新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)更是日新月異,只依靠課本的呈現(xiàn)和課堂的講授是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。 一方面,教師可以下載相關(guān)的中英文文獻(xiàn),并組織小組討論,通過(guò)翻譯對(duì)比,與學(xué)生一起最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù),培養(yǎng)科研能力的同時(shí)也加強(qiáng)了專業(yè)英語(yǔ)的學(xué)習(xí)。另一方面,推薦適合學(xué)生學(xué)習(xí)的生物網(wǎng)站和刊物,既有新成果的介紹,又有基礎(chǔ)知識(shí)的復(fù)習(xí)和實(shí)驗(yàn)技能的討論,引起學(xué)生的極大興趣,給學(xué)生課后自主學(xué)習(xí) 提供了資源。[4]
五、理論聯(lián)系實(shí)際
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