細胞生物學(xué)定義范文

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細胞生物學(xué)定義

篇1

[關(guān)鍵詞]醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué) 教學(xué)改革

[中圖分類號]G622 [文獻標(biāo)識碼]A [文章編號]1009-5349(2015)12-0233-01

臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)是一門實踐性很強的應(yīng)用科學(xué)專業(yè)。它致力于培養(yǎng)具備基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)的基本理論和醫(yī)療預(yù)防的基本技能,能在醫(yī)療衛(wèi)生單位、醫(yī)學(xué)科研等部門從事醫(yī)療及預(yù)防、醫(yī)學(xué)科研等方面工作的醫(yī)學(xué)高級專門人才。該專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)方面的基礎(chǔ)理論和基本知識,人類疾病的診斷、治療、預(yù)防方面的基本訓(xùn)練。要具有對人類疾病的病因、發(fā)病機制做出分類鑒別的能力。隨著細胞結(jié)構(gòu)及功能的相關(guān)知識和理論在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用的不斷深入,“細胞生物學(xué)”已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的重要基礎(chǔ),在醫(yī)學(xué)教育中占有重要的地位。對于現(xiàn)代醫(yī)科學(xué)生來說,具備“細胞生物學(xué)”的相關(guān)基礎(chǔ)知識和基本技能,是進一步學(xué)習(xí)其他醫(yī)學(xué)課程必不可少的條件。

一、醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)課程內(nèi)容體系和結(jié)構(gòu)

我校醫(yī)學(xué)本科專業(yè)自1978年開設(shè)以來,在教育部組織的1997年、2006年本科教學(xué)工作水平評估中分別達到“優(yōu)”和“良”的水平。為內(nèi)蒙古、吉林、遼寧等全國各地區(qū)培養(yǎng)了一萬多名合格的高級醫(yī)學(xué)專業(yè)人才,臨床專業(yè)畢業(yè)生遍布全國各省及美國、日本等國家。所招學(xué)生范圍逐年擴大,并分為漢班和蒙班,其中蒙班學(xué)生為蒙古族,他們主要為蒙古族中小學(xué)考上來的,蒙語授課兼修漢語。

醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)以細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)為基礎(chǔ),是探索研究人體細胞發(fā)生、發(fā)育、增殖、衰老、死亡以及細胞結(jié)構(gòu)與功能的異常與人類疾病關(guān)系的學(xué)科。課程基本內(nèi)容有13章,包括細胞生物學(xué)緒論、細胞膜的化學(xué)組成與特性、細胞表面與細胞外基質(zhì)、細胞膜的功能、細胞的內(nèi)膜系統(tǒng)、線粒體、核糖體、細胞骨架、細胞核與遺傳物質(zhì)儲存、細胞中遺傳信息的傳遞及調(diào)控、細胞增殖與細胞周期、細胞分化、細胞衰老與死亡。第1章,引領(lǐng)學(xué)生進入醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)課程,指導(dǎo)學(xué)生如何學(xué)習(xí)這門課;第2―9章為基礎(chǔ)理論知識,學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)特有的細胞結(jié)構(gòu)與功能及其與疾病關(guān)系;第10―13章,主要以細胞為整體,看細胞的“一生”變化。通過這三部分的學(xué)習(xí),能夠使學(xué)生掌握人體細胞的知識,同時把細胞結(jié)構(gòu)與功能的異常與人類疾病關(guān)系滲透到各個章節(jié)。

二、醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)與其他課程的聯(lián)系

醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)在臨床專業(yè)培養(yǎng)計劃中,大一開課,這充分體現(xiàn)了該課程的基礎(chǔ)性。其后的課程有生物化學(xué)、組織學(xué)與胚胎學(xué)、生理學(xué)、病理學(xué)、免疫學(xué)等。組織學(xué)與胚胎學(xué)是相互關(guān)聯(lián)的兩門學(xué)科,習(xí)慣列為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。組織學(xué)是研究機體微細結(jié)構(gòu)及其相關(guān)功能的科學(xué)。胚胎學(xué)主要是研究從受精卵發(fā)育為新生個體的過程及其機理的科學(xué),其研究內(nèi)容包括生殖細胞發(fā)生、受精、胚胎發(fā)育、胚胎與母體的關(guān)系、先天性畸形等。在其內(nèi)容中涉及細胞的知識較多,比如什么是生殖細胞、細胞分化的原理、細胞分裂產(chǎn)生新的細胞等等。如果沒有學(xué)習(xí)相應(yīng)的細胞生物學(xué)課程,很難理解這些基本概念與原理。生理學(xué)是研究機體正常生命活動規(guī)律的一門課程,學(xué)生能夠?qū)W習(xí)人體各器官的基本功能,認識機能與結(jié)構(gòu)的聯(lián)系,理解機體的整體統(tǒng)一性及與環(huán)境的對立統(tǒng)一關(guān)系。其內(nèi)容包括細胞、組織、器官和系統(tǒng)的基本功能及功能調(diào)節(jié)。該課與細胞生物學(xué)關(guān)聯(lián)緊密,很多人體生理活動,都是以細胞為基礎(chǔ)。比如細胞的Na-K離子泵工作原理闡釋了物質(zhì)在細胞兩側(cè)的運輸,從而調(diào)節(jié)人體內(nèi)環(huán)境滲透壓平衡。

生物化學(xué)是運用化學(xué)的理論與方法,從分子水平研究生命現(xiàn)象的科學(xué),能夠使學(xué)生獲得生物化學(xué)的基本理論、基本知識和基本技能。其內(nèi)容包括蛋白質(zhì)與核酸化學(xué)、維生素、酶、生物氧化、物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)、肝臟生化和酸堿平衡等。這里提到的核酸是細胞內(nèi)的遺傳信息載體,生物氧化、物質(zhì)代謝多發(fā)生在細胞內(nèi),可見,離開了細胞,生物化學(xué)這門課程將無法開展。病理學(xué)是一門研究疾病的病因、發(fā)病機制、病理改變(包括代謝、機能和形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變)和轉(zhuǎn)歸的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科。其目的是認識和掌握疾病的本質(zhì)的發(fā)生發(fā)展的規(guī)律,從而為防治疾病提供必要的理論基礎(chǔ)和實踐依據(jù)。人類很多疾病的本質(zhì)是特定細胞的損傷,比如高膽固醇血癥,主要發(fā)病原因是細胞膜上的受體缺失或無法識別供體。因此,在介紹這類疾病時,就需要掌握細胞的結(jié)構(gòu)、細胞膜的功能等細胞生物學(xué)內(nèi)容。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)研究機體免疫系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和生理功能的科學(xué),其基本定義概念如抗原、抗體,這些都是細胞內(nèi)外存在的物質(zhì)。

因此,隨著我校臨床專業(yè)培養(yǎng)計劃的改革發(fā)展,醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)必定成為必不可少的專業(yè)基礎(chǔ)課程,需要加以重視。

【參考文獻】

[1]呂毅,吳小健,向俊西等.抓好臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)位人才培養(yǎng)新模式試點工作的探討[J].西北醫(yī)學(xué)教育,2014(05):866-868.

[2]白一,龔云輝,劉希婧等.臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)八年制醫(yī)學(xué)教育的現(xiàn)狀[J].中華婦幼臨床醫(yī)學(xué)雜志(電子版),2014(01):113-115.

篇2

暨南大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院細胞生物學(xué)系研究員汪炬博士在生物醫(yī)藥領(lǐng)域已探索多年,從初入生物醫(yī)學(xué)大門的青澀到一步步的學(xué)習(xí)與成長,汪炬博士感到研究氛圍正在從冷清變得熱情,也迎來了生物醫(yī)學(xué)最好的時代。

潛心生物醫(yī)藥

豐富的學(xué)習(xí)與實踐經(jīng)歷是充實人生的必修課,汪炬也在自己的必修旅程中找到了科研的方向、生活的目的。從小就勤奮好學(xué)的汪炬對自己要求很嚴格,高中時因為學(xué)習(xí)成績優(yōu)異,她有機會被保送到華東師范大學(xué)化學(xué)系學(xué)習(xí),這在任何人看來都是不容錯失的機遇,可汪炬因為父親的一句“以你的成績可以考得更好”而受到深深地鼓舞,放棄了這次難得的機會選擇參加高考。最終,汪炬考入華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)生物系,并不如意的結(jié)果讓她陷入了短暫的低沉,但后來她發(fā)現(xiàn)華農(nóng)一批著名老科學(xué)家如李明啟教授、肖敬平教授等在光呼吸方面研究H有成就,學(xué)識淵博,使她終生受益,收獲良多。大學(xué)畢業(yè)后,汪炬選擇到暨南大學(xué)水生生物研究所繼續(xù)深造。

“我對生物一直抱有濃厚的興趣,喜歡自己看書琢磨,這種學(xué)習(xí)方式拓寬了科研的維度與思考的深度”,汪炬談及自己的經(jīng)歷時說道。她從暨南大學(xué)畢業(yè)后到大型醫(yī)藥公司――廣東天普生化醫(yī)藥有限公司研究所任研究所生化室主任多年,在蛋白質(zhì)純化和包涵體復(fù)性及放大工藝方面積累了豐富的實踐經(jīng)驗,對分子生物學(xué)及蛋白質(zhì)重組表達技術(shù)上也有了自己獨到的見解。

“初到公司質(zhì)檢部時,團隊成員的成熟與優(yōu)秀讓我感到壓力很大,責(zé)任感是我最大的動力,也逐漸對自己有了信心。”汪炬說道。認真負責(zé)的檢測過程令大家都很信服,得到了領(lǐng)導(dǎo)的認可,隨后便調(diào)到研發(fā)部進行凱力康、烏司他丁等新藥研發(fā),但汪炬并沒有得到滿足,永遠都前進在路上是汪炬一直在踐行的人生格言。她曾這樣描述當(dāng)初的心路歷程:“從學(xué)生到步入社會工作后,給我很大的感觸。責(zé)任心是任何時刻都不能放下的,像我在檢測治療心梗等疾病的藥物安全性及活性時,一定要做到百分之百的準(zhǔn)確,不能有一絲馬虎?!边@份責(zé)任心也一直伴隨汪炬度過一次又一次檢測與實驗。

暨南大學(xué)生物工程研究所一直以做FGF信號在業(yè)內(nèi)聞名,但在當(dāng)時的大環(huán)境下,政策支持、社會關(guān)注讓相關(guān)研究變得炙手可熱。汪炬也加入了FGF信號研究的大浪潮中,但是十多年一直在這一領(lǐng)域耕耘的次數(shù)并不多?!昂髞砗芏嗳藙裎曳艞墝GF信號的研究,但實際上,我內(nèi)心還有很多想法沒有實踐,我只想跟著自己的心走,所以并不太在意其他說法?!被厥走^往,汪炬認為當(dāng)初的堅持與積累是必須也是必要的一步。

FGF信號是由細胞因子、受體以及下游的一部分信號分子組成,在生物學(xué)領(lǐng)域里是個龐大的家族。僅僅細胞因子就多達23種,除受體外還存在一種輔受體。每種細胞因子可能和2到3種受體進行結(jié)合,而且有多種形式來調(diào)控靶基因的表達,如激活膜上受體,通過內(nèi)吞進入細胞核進行轉(zhuǎn)錄調(diào)控。“FGF信號整體復(fù)雜多變,在各種生理活動中發(fā)揮重要作用,因而有著廣泛的應(yīng)用?!蓖艟嬲f道。

重要成果的新應(yīng)用

汪炬長期鉆研于FGF、EGF、BMP等細胞因子信號通路,并通過挖掘其復(fù)雜的表達調(diào)控以及在疾病中的功能,來研究開發(fā)創(chuàng)新藥物。

目前,汪炬及其團隊已經(jīng)研發(fā)出全新基因克隆重組蛋白ED-1、Ep-Ⅱ、生長因子EGF和多種小分子多肽,并擁有多項國際及國內(nèi)專利。純度高、活性高、無毒副作用等新一代生物制劑的特色也讓這些因子成為科研工作者和制藥的研究熱點。其中,重組蛋白ED-1和小分子多肽通過作用于受體酪氨酸激酶,具有顯著的修復(fù)皮膚疤痕、祛斑、美白的效果;重組蛋白EP-Ⅱ針對皮脂腺細胞進行調(diào)控,是目前最領(lǐng)先的治療痤瘡成分,且有突出療效;除此之外,細胞生長因子EGF可以有效改善膚質(zhì),修復(fù)皮膚缺陷和美白;同時,用于治療肺癌、肺纖維化以及銀屑病的重組蛋白原創(chuàng)藥物也正在臨床前研究階段。

值得一提的是,汪炬帶領(lǐng)團隊通過國家科技部“十一五”新藥創(chuàng)制重點項目“廣譜抗腫瘤新藥――tsFGFR2的研究與開發(fā)”項目研究顯示,ED-1具有明顯的成藥性,并具有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)。其中對于非小細胞肺癌等疾病具有顯著的療效,可同時抑制腫瘤增殖、轉(zhuǎn)移以及纖維化。眾所周知,成纖維細胞生長因子能夠促進纖維細胞的有效生長,和腫瘤也有著密切聯(lián)系,在腫瘤發(fā)生、發(fā)展及腫瘤轉(zhuǎn)移等各個環(huán)節(jié)都起到關(guān)鍵作用。汪炬介紹其作用形式分有自分泌和旁分泌兩種,自分泌可理解為成纖維細胞分泌出FGF因子,反之又會結(jié)合成纖維細胞的生長因子和受體再次作用于成纖維細胞;而旁分泌則指FGF因子可能僅作用于表皮細胞從而促進表皮的生長。

“FGF信號與血管鈣化、糖尿病、骨質(zhì)疏松、抑郁癥、神經(jīng)退行以及損傷修復(fù)等均有密切關(guān)系,但如何通過FGF信號的激活或抑制,在分子水平上阻斷過度激活的信號對機體的損傷,或者加強其中的有利信號促進機體的健康,還要進行大量細致的基礎(chǔ)研究和艱苦的藥物研發(fā)過程?!蓖艟姹硎?。

來到暨南大學(xué)以來,除了繁重的科研工作,汪炬還在培養(yǎng)學(xué)生上下了一番功夫,她格外注重提高學(xué)生科研的責(zé)任心,在研究生期間,她首先培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感并嚴格要求實驗結(jié)果的可重復(fù)性以及結(jié)果的質(zhì)量。汪炬還提到由于學(xué)生大部分在本科都沒有經(jīng)過系統(tǒng)的科研訓(xùn)練,在做研究時往往會遇到很多困難,但在經(jīng)歷一次次失敗和改進后就不會再懼怕實驗結(jié)果的不盡如人意,反而實驗的成功則會激發(fā)對科研的興趣?!拔乙恢背珜?dǎo)學(xué)生不僅要學(xué)會最前沿分子生物學(xué)與細胞生物學(xué)實驗操作技能,還要培養(yǎng)獨立的科研思維,同時也能夠發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,使個人素質(zhì)得到全面的提升”。汪炬說道。

篇3

關(guān)鍵詞:生物工程;微生物學(xué);教學(xué)改革

中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)05-0056-02

微生物學(xué)如今已經(jīng)成為生命科學(xué)類大學(xué)生必須學(xué)習(xí)、掌握的基礎(chǔ)課之一,它的主要任務(wù)是使學(xué)生系統(tǒng)掌握微生物學(xué)基礎(chǔ)知識、理論和實踐操作技能[1]。要提高該課程的教學(xué)質(zhì)量,應(yīng)緊密跟蹤國際最新前沿,選用和參考國內(nèi)外優(yōu)秀教材及研究工具書,從教材建設(shè)、課程內(nèi)容、教學(xué)方法等方面進行改革,使課程緊跟學(xué)科發(fā)展的步伐,使學(xué)生及時掌握最新的微生物學(xué)理論知識和應(yīng)用技術(shù)。本文以生物工程專業(yè)為例,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面對《微生物學(xué)》課程教學(xué)改革進行探討和思考。

一、教學(xué)內(nèi)容的改革

(一)教材的選擇

目前,國內(nèi)微生物課程有關(guān)的教材,其主要內(nèi)容包括微生物的形態(tài)、細胞結(jié)構(gòu)和功能、營養(yǎng)、生長與控制等[2]??紤]到學(xué)生已有的知識基礎(chǔ),確定選用高等教育出版社出版的《微生物學(xué)》(第二版)這本書作為教材。這本書章節(jié)分類明確,內(nèi)容全面,措辭嚴謹,重點、難點突出,且有助于內(nèi)容選擇和安排,因此可較好滿足理論教學(xué)要求。此外,由Pearson Education Inc.出版、Michael T. Madigan等編寫的《Brock's Biology of Microorganism 13ed》一書,則作為本課程的主要參考書,該參考書信息量十分豐富全面,知識概念嚴謹,而且有諸多國內(nèi)其他同類教材所不具備的彩圖多幅,展現(xiàn)了微生物學(xué)的誘人前景,引導(dǎo)學(xué)生投身微生物學(xué)領(lǐng)域的研究,是一部不可多得的優(yōu)良工具書。

(二)優(yōu)化重點,避免重復(fù)

在教學(xué)中,應(yīng)根據(jù)選定教材的特點和各個章節(jié)內(nèi)容的難易程度,合理分配不同章節(jié)的學(xué)時數(shù)。對在別的課程中涉及到的內(nèi)容盡量少講或者不講,如《生物化學(xué)》、《細胞生物學(xué)》和《基因工程》課程中涉及的部分內(nèi)容可以不講,以便重點突出的安排教學(xué)內(nèi)容。

例如,微生物包含了原核微生物、真核微生物和病毒三類,在講到微生物的細胞結(jié)構(gòu)與功能一章,由于同期開設(shè)的《細胞生物學(xué)》課程詳細介紹了真核細胞結(jié)構(gòu),所以在微生物學(xué)課程重點講述原核細胞,真核細胞結(jié)構(gòu)只講代表性微生物如酵母、霉菌的細胞形態(tài)。再如講到微生物的代謝一章,由于《生物化學(xué)》課程會講到通用的生物代謝途徑,如氨基酸、核苷酸和糖類的合成途徑,這些生化代謝在微生物學(xué)課程里就不重復(fù)介紹了,而重點介紹各種在微生物中獨具或占主導(dǎo)地位的分解或合成途徑,解釋其重要的生理功能,引導(dǎo)出各種微生物工業(yè)發(fā)酵的產(chǎn)品。還比如,講到微生物基因表達調(diào)控和微生物與基因工程這兩章,由于這兩章內(nèi)容實際應(yīng)是《基因工程原理》和《基因表達調(diào)控》課程的主要內(nèi)容,所以在本課程中也不宜作過細的介紹,而應(yīng)該重點描述微生物在基因工程研究過程中起到的重要作用,使學(xué)生明確基因工程的發(fā)生發(fā)展是離不開微生物的。在講基因表達調(diào)控時,應(yīng)重點放在原核微生物轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控,突出微生物學(xué)課程的特色和重點。

(三)科學(xué)安排

緒論是第一章,萬事開頭難,先講好緒論十分關(guān)鍵。緒論概述了微生物的定義、發(fā)展歷程、對人類的影響及發(fā)展趨勢等內(nèi)容。講授中以人物和事件為主線,介紹微生物學(xué)發(fā)展的重要歷史階段、關(guān)鍵人物以及微生物在各個生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣。例如,通過介紹列文虎克給英女王看顯微鏡的故事、巴斯德研究蠶病和制備疫苗的故事以及柯赫、弗萊明的主要貢獻等內(nèi)容,使學(xué)生在理解微生物學(xué)發(fā)展歷程的同時,直觀的感受前人認真觀察和持之以恒的科學(xué)精神。人類目前仍然面對著多種細菌和病毒為病原體的傳染病威脅,另外環(huán)境污染物的生物降解、沼氣氫氣等新能源的開發(fā)問題,也都與微生物密切相關(guān)。闡述以上內(nèi)容,可使學(xué)生明確微生物與人類的密切相關(guān)性以及人類認識并改造微生物進而為社會服務(wù)的實踐過程,從而端正學(xué)習(xí)態(tài)度,樹立堅定的目標(biāo),積極投入到之后的微生物學(xué)課程學(xué)習(xí)中。

緒論之后進入微生物學(xué)各專題的分章介紹,根據(jù)講授內(nèi)容的豐富程度、知識難易程度,應(yīng)該有學(xué)時分配上的差異。結(jié)構(gòu)與功能、代謝、生長與控制、病毒、生態(tài)進化和物種多樣性這幾章,描述性內(nèi)容較多,概念名詞豐富,應(yīng)采用圖片和動畫插放的多媒體教學(xué)方式,使學(xué)生有直觀的感性認識,便于他們記憶;遺傳、基因表達調(diào)控和基因工程這三章,涉及到較多分子遺傳學(xué)的知識,且與其他章節(jié)的銜接性不大,講授時應(yīng)該與教材上的章節(jié)排列順序有所區(qū)別。例如,可以將這三章內(nèi)容放在進化和物種多樣性一章結(jié)束后再講,這樣會使知識銜接更好,同時也使學(xué)習(xí)的難易程度由容易逐漸過渡到難,符合學(xué)生掌握知識過程的客觀規(guī)律。

二、教學(xué)方法的改革

(一)充分利用多媒體

微生物學(xué)課程涉及大量微生物形態(tài)和結(jié)構(gòu)的介紹,以及較復(fù)雜的代謝反應(yīng)流程。傳統(tǒng)的教學(xué)方法以文字講授為主,輔以十分有限且質(zhì)量較差的圖片資料,教學(xué)效果不理想[3]。因此,在教學(xué)過程中合理使用多媒體工具,把抽象性的教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦有蜗蟮母行运夭膩硖岣呓虒W(xué)質(zhì)量,是十分必要的。我們的教學(xué)實踐表明,多媒體教學(xué)這一直觀、準(zhǔn)確、豐富、生動的教學(xué)方式,在擴大了教學(xué)內(nèi)容信息量、避免乏味的照本宣科的同時,從根本上提高了學(xué)生的聽課效率和課后的學(xué)習(xí)興趣。

多媒體教學(xué)的另一大優(yōu)勢是電子教案可以瞬時拷貝,這個優(yōu)點可促使學(xué)生上課時專心聽講,以免發(fā)生因做筆記而漏聽或漏記了上課內(nèi)容的情形。而且現(xiàn)成的教案相比學(xué)生自行記錄的筆記內(nèi)容而言,有知識的準(zhǔn)確率高和字體的清晰度好等優(yōu)點。因此,多媒體教學(xué)最大限度地突破了傳統(tǒng)教學(xué)的束縛,在提高教學(xué)質(zhì)量、減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力和突出學(xué)生的人本效應(yīng)等方面起了十分重要的作用。

(二)開展課堂討論

為了克服學(xué)生上課開小差不專心聽講的常見缺點,充分調(diào)動學(xué)生主觀能動性的同時并活躍課堂的教學(xué)氣氛,在課堂上可安排數(shù)次短時間的討論。因為討論促使學(xué)生主動思考,通過活躍的聽力和口語交流,提高其分析和解決問題的能力[4]。討論的形式是由老師課前布置習(xí)題,學(xué)生查閱資料完成作業(yè),教師批改作業(yè)之后,根據(jù)回答內(nèi)容進行分類,然后在下一次課的開始將作業(yè)題的幾個不同答案在課堂上進行討論,使每個學(xué)生都能參與其中,然后最后由教師對正確答案進行講解。課后學(xué)生們反映這種上課形式好,既提高了學(xué)習(xí)興趣,又加深了對知識點的理解。

(三)考核方式的多元化

將學(xué)生的課程最終成績分為平時成績和期末成績。在計算最終成績時,期末成績占總成績的80%,平時成績占20%。期末成績指考試的卷面成績,平時成績里面,平時作業(yè)占50分,學(xué)習(xí)交流(包括課堂問答、個別交流、參與討論)占30分,課程學(xué)習(xí)筆記20分。通過考核方式的多樣化,使學(xué)生成績評定更為客觀準(zhǔn)確,也提高了學(xué)生各方面學(xué)習(xí)的綜合素質(zhì)。

(四)將自己的科研成果融于課堂,提升個人素質(zhì)

筆者在講授微生物學(xué)課程的同時,課余時間一直從事環(huán)境微生物學(xué)方面的科學(xué)研究,因此對當(dāng)前微生物學(xué)研究的國際前沿或多或少有所了解。生命科學(xué)被譽為21世紀的領(lǐng)頭學(xué)科,其科學(xué)研究的發(fā)展日新月異。將相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外研究進展引入到課堂相關(guān)知識講授的過程中,可以使青年學(xué)生及時了解知識的更新程度和全面、重要程度,對提高學(xué)生的聽課積極性和學(xué)習(xí)甚至研究的主觀能動性,也是十分有幫助的。例如,在講授細菌S層的結(jié)構(gòu)時,結(jié)合自己分離菌株的電鏡照片、相關(guān)功能基因克隆以及在大腸桿菌中異源表達,使學(xué)生對該結(jié)構(gòu)的重要性和在技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力有一個很全面的了解;在講授氨基酸的合成代謝時,結(jié)合自身研究的谷氨酰胺合成酶基因克隆和轉(zhuǎn)基因植物的生化分析,了解各種氨基酸合成和運輸過程,以及它們在微生物體內(nèi)的代謝路徑;講授微生物的多樣性時,引入筆者研究過的沼氣池樣本產(chǎn)甲烷古菌的群落結(jié)構(gòu)和多樣性分析,明確這類古生菌在自然界的分布及其在自然生態(tài)系統(tǒng)中所起的重要生物學(xué)功能。除了教學(xué)方法的改革外,同時加強自身的思想修養(yǎng)和職業(yè)道德修養(yǎng),提升教師的各方面素質(zhì)也不可忽視。不僅在教學(xué)過程中要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以取得最優(yōu)的教學(xué)效果,還要做到多與學(xué)生交流,及時了解學(xué)生的正確想法和思想上的困惑,鼓勵學(xué)生熱愛學(xué)習(xí),釀造和培育大學(xué)課堂上教師與學(xué)生生動活潑、互相促進的良好氛圍。

三、結(jié)語

當(dāng)前世界已處于信息化時代,知識的更新快、信息量大。這改變了人們傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式,也對大學(xué)微生物學(xué)的課程教學(xué)產(chǎn)生了深刻影響。因此,必須改革傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和手段,建立新的教學(xué)理念。在更新教學(xué)內(nèi)容的同時,應(yīng)重點培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)的方法、自身創(chuàng)新能力和個人綜合素質(zhì)。微生物學(xué)的發(fā)展日新月異,教學(xué)改革勢在必行,這既是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的需要,也是現(xiàn)代社會對高等教育人才的時代需要,是每個教育工作者的職責(zé)所在。在教學(xué)過程中,只有把知識傳授和能力培養(yǎng)有機地結(jié)合起來,同時提高教學(xué)效果,才能使學(xué)生成為適應(yīng)未來實際發(fā)展需要的高技術(shù)、創(chuàng)新型人才。

參考文獻:

[1]沈萍,陳向東.微生物學(xué)復(fù)興的機遇、挑戰(zhàn)和趨勢[J].微生物學(xué)報,2010,50(1):1-6.

[2]高明華,張志琰,樊慶德,徐春光,李艷.微生物學(xué).課堂教學(xué)改革與實踐[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(6):3776-3777.

篇4

關(guān)鍵詞:控制論;醫(yī)學(xué)生;反饋;前饋

        1948年維納發(fā)表《控制論》一書至今,控制論的理論在各個學(xué)科領(lǐng)域中都獲得廣泛的應(yīng)用。“控制論是關(guān)于生物系統(tǒng)和機器系統(tǒng)中的控制和通訊的科學(xué)”,這一定義本身就讓我們看到了控制論應(yīng)用的廣闊前景?,F(xiàn)試圖應(yīng)用控制論的原理方法,探討對醫(yī)學(xué)院學(xué)生教學(xué)過程中的應(yīng)用。

        1 大學(xué)教學(xué)控制論思想基礎(chǔ)

        近年來,控制論被教育家們引用到教育領(lǐng)域,作為一種科學(xué)手段來指導(dǎo)教學(xué),使教學(xué)更富有科學(xué)性。

        控制論的核心內(nèi)容就是就是指由控制系統(tǒng)把信息輸送出去,又把其作用結(jié)果返送回來,并對信息的再輸出發(fā)生影響,起到控制的作用,以達到預(yù)定的目的。我們可以把現(xiàn)代大學(xué)教學(xué)過程視為一個由教師、學(xué)生、教材和傳播媒介因素組成的教學(xué)過程。在整個過程中,教師是施控部分,通過各種媒介傳播,行使著輸入信息、制定教學(xué)計劃、控制信息的作用。學(xué)生是受控部分,對所接收的施控信息進行篩選、存儲,再通過身體活動等外顯形式反饋給教師,相互間進行彼此信息交流與反饋,以實現(xiàn)最優(yōu)化的調(diào)控信息,提高教學(xué)效果。

        2 醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點

        醫(yī)學(xué)院學(xué)生由于其所在學(xué)校專業(yè)方向、學(xué)術(shù)氛圍和群體心理因素的特殊性,使其具有了與其他普通高等院校學(xué)生所不同的學(xué)習(xí)特點。

        2.1職業(yè)傾向性。由于醫(yī)學(xué)生具有明確的職業(yè)傾向性,課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容的選擇都要體現(xiàn)其職業(yè)傾向性。除了專業(yè)的醫(yī)學(xué)課程之外,在外語、數(shù)學(xué)、物理等這些基礎(chǔ)課程,也要有針對性。面向不同專業(yè)的醫(yī)學(xué)生,分別開設(shè)了專業(yè)外語、醫(yī)學(xué)物理學(xué)、生物統(tǒng)計學(xué)、應(yīng)用生物物理學(xué)等課程。

        2.2綜合性。醫(yī)學(xué)生不僅要全面系統(tǒng)學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)專業(yè)知識,而且要廣泛汲取與醫(yī)學(xué)相關(guān)的其他學(xué)科的知識,不斷拓寬自己的知識面,提高綜合素質(zhì)和能力。許多同學(xué)由于個人興趣或知識結(jié)構(gòu)不合理,在某些基礎(chǔ)學(xué)科上形成偏科,如生物化學(xué)、細胞生物學(xué)、高等數(shù)學(xué)等課程。而這些課程恰恰是學(xué)習(xí)專業(yè)課程的基礎(chǔ),偏科成為了日后學(xué)習(xí)生理學(xué)、解剖學(xué)等課程的障礙,甚至在學(xué)生進入醫(yī)院實習(xí)時,會逐漸顯現(xiàn)弊端。另外學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中也經(jīng)常會發(fā)生階段性知識丟失,課程間知識脫節(jié),課程內(nèi)知識分離的現(xiàn)象。如局部解剖學(xué)和系統(tǒng)解剖學(xué)的知識無法連貫;遺傳學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科交叉部分,知識記憶不準(zhǔn)確,相近概念混淆。

        2.3實踐性?!凹埳系脕斫K覺淺,絕知此事要躬行”是南宋詩人陸游的名句,這也正是醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)要面臨的主要問題。一個醫(yī)學(xué)生要成長為正式醫(yī)師,能否將學(xué)到的理論知識運用到臨床實踐是重要的方面。臨床上的大量經(jīng)驗和知識,必須靠醫(yī)學(xué)生在臨床實踐中獲得和掌握,因此醫(yī)學(xué)生必須參加大量的臨床實踐,在醫(yī)療工作實踐中不斷增長自己的能力,提高操作技能和臨床診治能力。

        3 將控制論應(yīng)用于醫(yī)學(xué)生教學(xué)的新思維

        “任何系統(tǒng)只有通過反饋信息,才可能實現(xiàn)有效的控制,從而達到目的。”教學(xué)過程也是一個控制系統(tǒng),是靠反饋來完成的。教學(xué)需要對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的結(jié)果進行檢查。如果檢查結(jié)果表明,學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成績必須修正控制過程,也就是提出新的控制過程。而醫(yī)學(xué)生具有特殊的學(xué)習(xí)特點,因此,教學(xué)過程中一定要靈活地運用反饋原理。

        3.1利用反饋控制擴大對教學(xué)過程的控制能力。首先對教師來說,在教學(xué)中要通過多渠道了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,即反饋信息。如課堂上注意觀察學(xué)生的動態(tài)、提問、課外作業(yè)、考試檢查等。多渠道收集信息也符合信息論的原理,可以排除干擾,有濾波作用。而后,教師在準(zhǔn)確把握學(xué)生學(xué)習(xí)情況基礎(chǔ)上,來調(diào)整自己講課的深淺、速度、方式方法等,對教學(xué)過程進行有效地控制,從而使教學(xué)能夠穩(wěn)步逼近教學(xué)目標(biāo)。

    針對醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)綜合性的特點,就需要更好的應(yīng)用反饋方法,針對不同的專業(yè)或個人,采取不同的教學(xué)方法,調(diào)節(jié)課程內(nèi)容和難易程度。通過實際教學(xué)和考試我們發(fā)現(xiàn):法學(xué)、護理學(xué)等偏文科類專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)和醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)時,較為吃力;生物信息專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)一些需要大量記憶的科目時,學(xué)習(xí)效果較差,如細胞生物學(xué)、生理學(xué)。教師在了解以上信息后,根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點,對教材的選取、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式進行了修改,針對薄弱環(huán)節(jié),加大教學(xué)力度,教學(xué)質(zhì)量有了顯著地提高。

        3.2反饋和前饋的辯證結(jié)合才能使教學(xué)最優(yōu)化。教學(xué)過程中教師對學(xué)生即將出現(xiàn)的錯誤進行及時糾正,而不是等學(xué)生產(chǎn)生了錯誤之后再通過反饋信息來糾正,這種情況稱為前饋。由于不同專業(yè)醫(yī)學(xué)生的專業(yè)方向不同,在同樣學(xué)科的學(xué)習(xí)目的也有所不同。所以在教師教學(xué)的過程中,其側(cè)重點、難易程度、教學(xué)方法,也各不相同。如針對臨床專業(yè)和基礎(chǔ)專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)局解、系解和斷解時就可以選取不同的教材,對臨床專業(yè)的學(xué)生需要加大課程的難度和注重實驗課教學(xué);麻醉學(xué)和藥學(xué)學(xué)生需要加強有機化學(xué)、無機化學(xué)、生物化學(xué)和生理學(xué)的教學(xué);醫(yī)學(xué)影像學(xué)學(xué)生所學(xué)習(xí)的醫(yī)學(xué)物理學(xué)和分子生物學(xué)的內(nèi)容,相對于其他專業(yè)都要更難更深。

篇5

Shortliffe教授指出,醫(yī)生對于計算機和新技術(shù)越來越依賴就是其中一個重要問題。由于患者的個體狀況和疾病狀況千差萬別,醫(yī)生在診療過程中的邏輯推理也各有特色。但是,計算機的應(yīng)用有可能削弱醫(yī)生和患者之間的和諧關(guān)系,使醫(yī)患之間的互動和整個診療過程變得呆板機械。在某些情況下,醫(yī)生不是根據(jù)自己的知識、經(jīng)驗和邏輯對患者做出診斷,而是依賴于他們使用計算機的方式來做出判斷。實際上,計算機永遠不可能代替人腦,更不可能超過人腦。只有當(dāng)計算機和人類的智慧與實踐相結(jié)合,才能發(fā)揮出真正的作用。

生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)的定義

根據(jù)美國醫(yī)藥信息學(xué)會(American Medical Informatics Association, AMIA)的定義:Biomedical Informatics (BMI) is the interdisciplinary, scientific field that studies and pursues the effective uses of biomedical data, information, and knowledge for scientific inquiry, problem solving and decision making, motivated by efforts to improve human health.

生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)(BMI)是一門研究如何有效利用生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)、信息和知識的跨學(xué)科科學(xué),以滿足科學(xué)查詢、解決問題和制定決策的需求,并通過不斷的努力,推動和提高人們的健康。

生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)的關(guān)鍵屬性

生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)主要從事生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)、信息、知識的產(chǎn)生、存儲、獲取、使用及共享的理論、方法和過程的研究、開發(fā)和應(yīng)用。

生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)建立在計算機技術(shù)、通訊技術(shù)以及信息科學(xué)的基礎(chǔ)上,是IT技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上的應(yīng)用。

生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)在方法學(xué)上可以支持從分子水平到大眾水平的研究、推論、建模、模擬、實驗和轉(zhuǎn)化。覆蓋從基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床科研,到臨床診療、公共衛(wèi)生等多種生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用。

生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)認為生物醫(yī)學(xué)信息的最終使用者是人。因此,社會科學(xué)和行為科學(xué)對于技術(shù)性解決方案的設(shè)計和評價,以及對于復(fù)雜經(jīng)濟、倫理、社會、教育和組織架構(gòu)的演進,起到了非常重要的影響作用。

BMI各應(yīng)用領(lǐng)域的相互關(guān)系和區(qū)別

在生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)領(lǐng)域有很多看似非常相近的術(shù)語和名詞,很容易被混淆和亂用,例如:信息學(xué)、醫(yī)學(xué)信息學(xué)、生物信息學(xué)、衛(wèi)生信息學(xué)、生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)、公共衛(wèi)生信息學(xué)等等。如何理解這些術(shù)語?它們之間的區(qū)別和聯(lián)系又是怎樣的呢?

Shortliffe教授解釋說:生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)是一門基礎(chǔ)性生物醫(yī)學(xué)科學(xué),是一門應(yīng)用潛力非常廣泛的科學(xué)。生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)研究和發(fā)展的推動力,是生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的臨床、科研和實踐中所遇到的各種問題。生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)將生物醫(yī)學(xué)的理論和方法與計算機、信息和通訊技術(shù)相結(jié)合,以創(chuàng)新和發(fā)展新的方法和理論為目標(biāo)。這些核心理論和方法包括數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)庫理論、認知科學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、數(shù)據(jù)挖掘,自然語言處理等等,反過來又促進生物醫(yī)學(xué)科學(xué)和健康科學(xué)的研究、應(yīng)用和創(chuàng)新。

生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)理論、方法和技術(shù)首先被應(yīng)用到臨床醫(yī)療、診斷和護理等臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,同時也被應(yīng)用在牙科和獸醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。這些領(lǐng)域關(guān)注的是患者個體,是以患者為中心實現(xiàn)臨床相關(guān)信息的采集、集成、共享和應(yīng)用,因此被稱為臨床信息學(xué)。

與臨床信息學(xué)緊密聯(lián)系在一起的是公共衛(wèi)生信息學(xué),它的應(yīng)用不是針對單一的患者個體,而是關(guān)注整個人群,以大眾健康和管理為目標(biāo)。臨床信息學(xué)和公共衛(wèi)生信息學(xué)共享了很多相同的方法和技術(shù),這兩個方面結(jié)合在一起就是我們通常所說的醫(yī)學(xué)信息學(xué)。因此,生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)不能等同于醫(yī)學(xué)信息學(xué)。

生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,特別是在細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)上的應(yīng)用,主要關(guān)注的是細胞和分子水平的過程,這部分被稱為生物信息學(xué)。

生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)在放射影像、圖像成像和分析、以及影像管理方面的應(yīng)用被稱作影像信息學(xué)。影像信息學(xué)以組織和器官為主要對象,包括:放射影像、病理影像、超聲影像、皮膚病學(xué)、以及分子可視化等等應(yīng)用領(lǐng)域。

據(jù)Shortliffe教授介紹,其實這些應(yīng)用領(lǐng)域的邊際是非常模糊的,例如生物信息學(xué)和影像信息學(xué)相結(jié)合就產(chǎn)生了分子生物成像學(xué);生物信息學(xué)和臨床信息學(xué)的結(jié)合形成了藥物基因組學(xué),而臨床信息學(xué)和公共衛(wèi)生信息學(xué)相結(jié)合則形成了大眾消費健康學(xué)。

BMI和HIT的關(guān)系

生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)與計算機科學(xué)(軟件和硬件)、臨床科學(xué)、基礎(chǔ)生物醫(yī)學(xué)科學(xué)、流行病學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、生物工程學(xué)、管理科學(xué)及認知科學(xué)與決策密切相關(guān)。

生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)(BMI)與醫(yī)學(xué)信息技術(shù)(Healthcare Information Technology, HIT)有著密切的關(guān)系,但相互各有側(cè)重。BMI更偏重于BMI理論的研究、方法的建立、教學(xué)、以及這些理論和方法在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域應(yīng)用。其主要參與者是學(xué)術(shù)研究人員、科研機構(gòu)及相關(guān)實驗室。而HIT則更偏重于應(yīng)用,主要是把BMI的方法、理念以及研究成果與醫(yī)療臨床實踐相結(jié)合,并通過廠商開發(fā)成相應(yīng)的醫(yī)療信息系統(tǒng)產(chǎn)品,供醫(yī)院和衛(wèi)生行政機構(gòu)使用。其主要參與者是醫(yī)療IT廠商、醫(yī)療臨床機構(gòu)及衛(wèi)生行政機構(gòu)等。在美國,生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)組織是美國醫(yī)藥信息學(xué)會(AMIA),而醫(yī)學(xué)信息技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)組織是美國醫(yī)療信息管理和系統(tǒng)協(xié)會(HIMSS)。

加強生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育和培訓(xùn)

生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)對于生物醫(yī)學(xué)研究、企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)、圖書館情報學(xué)和知識管理、公共衛(wèi)生統(tǒng)計、生物技術(shù)和制藥、臨床實踐和管理、以及政府決策研究,都將發(fā)揮重要的作用。

但是,目前要真正把信息技術(shù)應(yīng)用到生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域以及臨床診療中,還存在一個非常大的障礙,就是缺乏同時具備信息技術(shù)知識和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域知識的復(fù)合型人才。因此,作為交叉科學(xué)的生物醫(yī)學(xué)信息學(xué),要肩負起自己的使命,要為復(fù)合型人才的培養(yǎng)做出貢獻。各醫(yī)學(xué)院校和研究機構(gòu),在開展常規(guī)的生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)學(xué)位教育之外,還應(yīng)該積極開設(shè)信息學(xué)相關(guān)的培訓(xùn),為醫(yī)學(xué)生和護理學(xué)生提供雙學(xué)位課程。另外,要加強對醫(yī)藥衛(wèi)生專業(yè)人員的信息學(xué)繼續(xù)教育,并積極為臨床醫(yī)護人員所進行生物信息學(xué)研究提供必要的支持和協(xié)作。

Shortliffe教授還指出: IT基礎(chǔ)架構(gòu)(IT Infrastructure)一向被公認為是實現(xiàn)安全、有效、以患者為中心、及時、高效率和公平六個醫(yī)療目標(biāo)的基礎(chǔ)。但是,臨床信息系統(tǒng)設(shè)計和實施40年來的經(jīng)驗和教訓(xùn)告訴我們:成功的系統(tǒng)不僅僅取決于技術(shù),而更取決于人、文化和創(chuàng)新性的流程。

篇6

一、充分利用當(dāng)?shù)馗咝?蒲性核膬?yōu)良資源

除了充分發(fā)揮學(xué)校圖書館、閱覽室、實驗室、專用教室及各類教學(xué)設(shè)施和實驗基地的作用,當(dāng)?shù)馗咝?蒲性核彩沁m宜中學(xué)生物教學(xué)滲透STS教育的優(yōu)良資源。例如,我校的動植物標(biāo)本館充分發(fā)揮館藏標(biāo)本作用,讓學(xué)生在這里更多更系統(tǒng)地了解大自然。再如我校生物科學(xué)興趣類社團BIO科博協(xié)會就是中學(xué)生物實踐教學(xué)的有力幫手。利用周末時間在BIO科博協(xié)會大學(xué)生們的帶領(lǐng)下,學(xué)生們可以聆聽到精彩的生物知識講座、參加社會公益宣傳(如野生動物保護)、DIY盆景栽培培訓(xùn)、動植物標(biāo)本制作、給校園和市區(qū)的公園植物認知掛牌等活動,使中學(xué)生們能真切地感覺到身邊的生物世界,而不是在抽象的文字里。還有我校生命科學(xué)本科教學(xué)實驗室,為學(xué)生提供了動植物解剖結(jié)構(gòu)觀察、生理學(xué)、細胞生物學(xué)、遺傳學(xué)以及分子生物學(xué)等各學(xué)科的基礎(chǔ)實驗操作機會,讓學(xué)生更多地動手操作,為學(xué)生提供科學(xué)探究的材料和空間,特別是參加奧賽的同學(xué),利用大學(xué)里的基礎(chǔ)實驗室有效地彌補了中學(xué)實驗室條件的欠缺和不足。

二、以基礎(chǔ)教育研究專項課題為載體推進STS教育

基礎(chǔ)教育研究專項課題組成員都是來自中學(xué)和大學(xué)的一線優(yōu)秀教師,對生物學(xué)的學(xué)科知識理解和認識都達到一定高度,通過課題組研討交流,分析中學(xué)生物教材中的內(nèi)容深度,結(jié)合大學(xué)教材中的相關(guān)內(nèi)容,來把握中學(xué)生物教學(xué)的尺度,同時彌補中學(xué)和大學(xué)教材中相關(guān)知識點銜接不足的問題,例如,“神經(jīng)系統(tǒng)中的反射弧”一節(jié)內(nèi)容,中學(xué)生物教材中只是給出了簡單的定義,沒有解釋反射弧是如何工作的,使得學(xué)生不容易接受這一知識點,而相關(guān)內(nèi)容在大學(xué)教材中有深入的學(xué)習(xí),那么應(yīng)該如何把握中學(xué)課堂上這一知識點的講解,讓學(xué)生既能聽懂又能理解這個概念,就需要中學(xué)和大學(xué)課程知識的有機銜接,課題組的老師通過研討就彌補了這方面的不足。通過基礎(chǔ)教育專項課題研究,還可以整合中學(xué)和大學(xué)一線教師,聯(lián)合開發(fā)中學(xué)生物校本課程,把學(xué)生面對的完整統(tǒng)一的“生物世界”與學(xué)生所學(xué)習(xí)的分割成多個篇章的“生物科學(xué)世界”有機聯(lián)系起來,讓學(xué)生找到“生物科學(xué)世界”與“生物世界”的連接點,使學(xué)生明確生物學(xué)知識對社會生產(chǎn)和生活產(chǎn)生的作用。如講完細胞中的糖類和脂質(zhì)后,可以簡單介紹糖類和脂質(zhì)的關(guān)系,那么很自然地過度到它們與我們的生活和身體健康的密切聯(lián)系,讓學(xué)生們明白生物體是一個多方面協(xié)調(diào)作用的復(fù)雜有機體,也就更容易理解“糖類和脂質(zhì)的功能”這一知識點。

三、開發(fā)社會實踐活動課堂

新課程在內(nèi)容上強調(diào)聯(lián)系生活、社會、學(xué)生實際,在方法上強調(diào)探索、實踐活動,實現(xiàn)課程生活化、社會化和實用化,用生活化的內(nèi)容充實課堂教學(xué)。例如,學(xué)習(xí)完“動植物的分類”以后,結(jié)合動植物標(biāo)本館的參觀學(xué)習(xí),還組織學(xué)生到校園、公園、生態(tài)園等處進行現(xiàn)場調(diào)查觀察,認識常見的動植物種。學(xué)校與科技館、生態(tài)園、工業(yè)開發(fā)區(qū)、博物館等確立共建關(guān)系,定期在這些地方開展參觀、考察、社會實踐等活動,如暑期在公園舉辦“科技夏令營”;到科技館參觀科技作品;到博物館開展古文物參觀等豐富多彩的活動。改常規(guī)課堂教學(xué)為現(xiàn)場教學(xué),由于內(nèi)容不同,教學(xué)場地也會隨之變化,給學(xué)生帶來了新鮮感,增強學(xué)習(xí)的興趣。擴大教學(xué)場所的范圍,主動與社會各界聯(lián)系,有效利用社會充足的資源開展教學(xué)工作。通過開發(fā)社會實踐活動課堂,使學(xué)生在社會生活的實踐中主動地學(xué)習(xí)生物學(xué),盡可能多地接觸與科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會生活實際,培養(yǎng)他們的探究能力、思維能力和解決問題的能力。

四、青少年科普教育協(xié)會是生物教學(xué)中滲透STS教育的領(lǐng)航者

青少年科普教育協(xié)會的任務(wù)就是為了進一步提高未成年人科學(xué)素質(zhì),激勵青少年學(xué)生勇于創(chuàng)新、敢于實踐,培養(yǎng)他們的科學(xué)精神。通過系列的科普活動來進一步鏈接學(xué)生在學(xué)校、家庭和社會中所學(xué)到的科普知識。我們通過開辟學(xué)生自己的農(nóng)場;走進循環(huán)經(jīng)濟園、萬畝果園和垃圾處理站;參觀生態(tài)沼氣池、牛糞養(yǎng)蘑菇生態(tài)基地、蠶絲養(yǎng)殖基地和粉絲加工廠等,讓學(xué)生們親自體驗種植和收獲的艱辛與歡樂。例如,參觀臨泉桃花島,讓學(xué)生們不僅學(xué)會了果樹的嫁接技術(shù),而且感受了桃花島精神:桃花島主為了實現(xiàn)人生的理想,二十年如一日地開發(fā)一座荒島,住窯洞,像野人一樣度過15年沒有電的生活,排除重重艱難困苦,把一座荒涼的孤島成功開墾成碩果累累的桃花島,培育出優(yōu)質(zhì)“五月先”蜜桃,“學(xué)習(xí)桃花島精神,爭做科技創(chuàng)新好少年”這是學(xué)生們活動后的心聲。通過系列的科普活動把實踐轉(zhuǎn)化為學(xué)生學(xué)習(xí)的大課堂,引領(lǐng)學(xué)生走進社會課堂,聘請各行各類教授專家指導(dǎo)學(xué)生進行動腦觀察、動手操作,啟發(fā)想象,把學(xué)生的生活經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為實踐能力和創(chuàng)新能力。

總之,傳統(tǒng)的校內(nèi)資源已經(jīng)很難完成提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)這一核心任務(wù),深入開發(fā)并整合校外教育資源,實施學(xué)校課程與校外課程的對接;學(xué)校課外活動與校外活動的對接,使學(xué)校小課堂向社會大課堂延伸,書本知識與社會實踐有機結(jié)合。事實證明,充分利用校內(nèi)外資源,開發(fā)出優(yōu)秀的課程資源,有利于加強生物教學(xué)中滲透STS教育,切實落實素質(zhì)教育。

參考文獻:

篇7

最近,俄羅斯一名35歲的銀行家準(zhǔn)備花錢冷凍自己的大腦,希望等待未來科技進步,能將之移植到新的身體上,從而獲得重生。他并不是第一個有如此想法的人。比起找仙山煉金丹的秦始皇,這名銀行家顯然更幸運―現(xiàn)代的人體冷凍技術(shù)雖然不夠成熟,但至少是有切實的科學(xué)依據(jù)的。

因“神跡”而誕生的人體冷凍術(shù)

人體冷凍技術(shù)(Cryonics),又被稱為冷凍延時技術(shù),是在低溫生物學(xué)的基礎(chǔ)上形成的新興技術(shù),意在極低溫度下保存人體,希望在未來使其復(fù)活。美國的《生活科學(xué)》(Live Science)雜志將其列入十大超越人類極限的未來科學(xué)技術(shù)。

這一技術(shù)的靈感來源于某些不時登上新聞的軼事。

10年前,在挪威有一個滑雪者被困在冰冷的瀑布中。兩個小時后被救出時,她體溫極低,沒有心跳,但7個小時之后,她被救活了,后來還成了救治她的這家醫(yī)院的放射科主任。無獨有偶,2001年,加拿大一名13個月大的女嬰被凍在了冰天雪地中,幾個小時后人們發(fā)現(xiàn)她時,她已經(jīng)失去了脈搏,但她后來也起死回生了,至今依然身體健康。這是神跡嗎?也許。

科學(xué)家們不相信神跡,一直以來,他們都在堅持不懈地尋找著這些真實發(fā)生過的奇跡的背后隱藏的玄機。有些研究者認為,其實這兩名遇難者并沒有真正地死亡,而是發(fā)生了“假死”狀態(tài)。正是由于身體處于“假死”狀態(tài)的保護中,反而令他們逃過了嚴寒的致命打擊―這不禁令人浮想聯(lián)翩:如 果有人患上了一種當(dāng)今無法治愈的疾病,就可以將他冷凍,讓他進入假死狀態(tài),等到將來可以治愈這種疾病時,再使他復(fù)活,治好他,人不就可以“長生不死”了嗎?再者,眾所周知宇宙航行需要經(jīng)歷漫長的時間,足以耗盡人類幾十年的短暫生命。如果能夠讓宇航員像科幻作品中描繪的那樣,如動物一樣進入“冬眠”,在“假死”或“休眠”的狀態(tài)中渡過遙遠的旅程,到達目的地后再被喚醒,必將大大拓展人類太空探索的范圍。

很多生物都會“假死”

假死(Suspended animation)在醫(yī)學(xué)上的定義是:人的生命機能極度衰弱,呼吸、心跳、循環(huán)等生命指征雖然仍然存在,但已經(jīng)無法用一般的臨床檢查方法查出,從外表看起來已經(jīng)死亡,實際上仍然存活的狀態(tài)。

實際上,假死現(xiàn)象在整個生物界都是非常普遍的,最常見的就是植物的種子和細菌的芽孢。某些植物的種子,如古蓮子和羽扇豆,深埋在凍土中長達億年,種植在適宜的環(huán)境中后,仍然能夠生根開花。芽孢是細菌在環(huán)境惡劣時形成的休眠體,有科學(xué)家發(fā)現(xiàn),2.5億年前的細菌芽孢在合適的培養(yǎng)基中依舊可以復(fù)蘇。

那么,為何“假死”反而能夠幫助生物“永生不死”呢?傳統(tǒng)生理學(xué)認為生物不能自己降低代謝率至“基礎(chǔ)代謝率”的標(biāo)準(zhǔn) 水平之下 的,但 這 并不 準(zhǔn) 確,很多生物,包括哺乳動物如地松鼠和熊,在冬眠的時候都會降低代謝率。很可能,“假死”是生物自身的某種機制,在意外的打擊或者嚴苛的環(huán)境下,觸發(fā)機體調(diào)節(jié)自身的新陳代謝活性??茖W(xué)家們正致力于尋找的,就是這種可以控制生物體調(diào)節(jié)新陳代謝效率進入假死狀態(tài)的特定條件或者特殊物質(zhì)。

醫(yī)學(xué)上已初步嘗試“假死”

20世紀70年代,外科醫(yī)生已經(jīng)開始在開胸手術(shù)中采用低溫取代傳統(tǒng)的體外循環(huán)機,繼而,低溫手術(shù)也出現(xiàn)在腦部手術(shù)中。但這樣的狀態(tài)只能維持幾分鐘,否則就會對組織和大腦造成不可逆的傷害,這是利用“假死理論”搶救傷患的初步嘗試。

長期以來,學(xué)術(shù)界(以人體冷凍學(xué)界為代表)認為假死可有低溫和化學(xué)兩種誘導(dǎo)方式,但美國西雅圖佛瑞德•哈金森癌癥研究中心的細胞生物學(xué)家馬克•羅斯認為,并非低溫本身誘導(dǎo)假死,而是低氧或者由硫化氫誘導(dǎo)的低氧引發(fā)了假死狀態(tài),即低氧是觸發(fā)條件,低溫是保存機體的必要條件。

馬克•羅斯最近的一項實驗結(jié)果發(fā)表在7月的《細胞分子學(xué)》雜志上,他的實驗室用生物酵母(S . cerevisiae)和線蟲(C .elegans)作為實驗對象。這兩種生物暴露于低溫之下的死亡率可達99%,然而,在相同條件下,如果先對其進行缺氧處理再將其移至低溫環(huán)境,待恢復(fù)正常后,66%的酵母和97%的線蟲都能正常存活,而且其生命狀態(tài)也沒有因此受到影響。

類似的現(xiàn)象在其他的生物中也有發(fā)現(xiàn),比如科學(xué)家們也曾在特定的低氧濃度中,10ppm(百萬分之十),成功地控制魚進入和脫離假死狀態(tài),就像在魚的心臟上安了一個開關(guān)。“這真令人震驚”,馬克•羅斯說。早在2005年,馬克•羅斯便利用一種叫做硫化氫的氣體誘導(dǎo)缺氧狀態(tài),在小白鼠身上成功實現(xiàn)過同樣神奇的“生命暫停”:吸入了硫化氫的小鼠置于寒冷環(huán)境中,假死6小時后,它又活蹦亂跳,毫發(fā)無損―科學(xué)家們認為,他們找到了一種辦法,可以讓哺乳動物進入假死狀態(tài),以減少其耗氧量,使其代謝活動降到最低水平,同時又不傷害它們。

人體冷凍術(shù)面臨的種種難題

人體冷凍術(shù)就是對科學(xué)家們假死研究成果的一個利用。雖然,科學(xué)家們已經(jīng)多次在低等動物和高級哺乳動物身上都成功實現(xiàn)了低溫冷凍假死,并證實它們在復(fù)活后生存能力和壽命都沒有受到大的影響,但這些實驗只是短時間的動物實驗,而且采用的溫度都是略高于零度,遠遠高于長期儲存動物細胞所需要的-120℃以下低溫,更是避開了冷凍損傷最容易發(fā)生的0℃~-60℃,因此它們很難證實冷凍對機體器官的安全性。

而且人體的器官由多種不同的組織組成,安全地凍結(jié)和復(fù)蘇不同的組織細胞所需的條件差別很大,目前只有極少數(shù)的器官可以實現(xiàn)冷凍,而且其損耗率非常大。

所以,從目前來說,將人類的機體完好無損地保存,即實現(xiàn)完美的“生命暫停”依然只是停留在理論上的設(shè)想?;谏鲜鲈?人體冷凍技術(shù)仍屬于試驗中的醫(yī)學(xué)技術(shù),科學(xué)家們期待其在外傷、器官移植、心腦外科手術(shù)上的應(yīng)用前景,但并不認為所謂的“永生不死”有醫(yī)學(xué)上的價值。

并且,即使這項技術(shù)有天成熟,我們還必須首先解決一系列涉及社會學(xué)的命題:頭顱,可以作為各種意義上人的“完整生命”的載體嗎?更換了新的身體的人,還是原來的那個人嗎?更進一步說,他能否被未來的人類作為同類而接受?這都是“不朽人群”出現(xiàn)之前,人們必須先考慮好的問題。

篇8

關(guān)鍵詞:海洋生物技術(shù) 本科院校 專業(yè)建設(shè) 課程建設(shè)

海洋生物技術(shù)作為一個新的學(xué)科領(lǐng)域已明確被定義為“運用海洋生物學(xué)與工程學(xué)的原理和方法,利用海洋生物或生物代謝過程,生產(chǎn)有用物質(zhì)或定向改良海洋生物遺傳特性所形成的高技術(shù)” [1]。近年來,隨著對海洋生物多樣性特征認識的不斷深入,海洋生物資源多層面的開發(fā)利用極大地促進了海洋生物技術(shù)研究與應(yīng)用的迅速發(fā)展。

一、海洋生物技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

為了適應(yīng)這種快速發(fā)展的形勢,美國、日本、澳大利亞等發(fā)達國家先后制定了國家發(fā)展計劃,把海洋生物技術(shù)研究確定為21世紀優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域。1996年,中國也非常及時地將海洋生物技術(shù)納入國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃),標(biāo)志著我國海洋生物技術(shù)走向了新的階段。

海洋生物技術(shù)作為一個全新的學(xué)科,具有巨大的應(yīng)用價值和潛力,已成為世界各國競相發(fā)展高新技術(shù)的重要戰(zhàn)略組成部分,并沿著三個應(yīng)用方向迅速發(fā)展。一是海洋生物養(yǎng)殖技術(shù),目標(biāo)是通過海洋生物技術(shù)實現(xiàn)種質(zhì)保存、優(yōu)良品種培育、病害防治和規(guī)?;a(chǎn)等方面的跨越式發(fā)展;二是海洋天然產(chǎn)物開發(fā),目標(biāo)是探索開發(fā)高附加值的海洋新資源,促進功能特殊的海洋生物活性物質(zhì)和海洋新藥的產(chǎn)業(yè)化開發(fā);三是海洋環(huán)境保護,其目標(biāo)是通過海洋生物修復(fù)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用,保證海洋環(huán)境的可持續(xù)利用和可持續(xù)發(fā)展。

二、全國涉海類大學(xué)及海洋類專業(yè)開設(shè)情況

數(shù)據(jù)顯示,截止到2010年6月,我國的高校已經(jīng)超過2000所,其中本科院校792所[2],但是縱觀全國的高校中,直接跟海洋關(guān)聯(lián)比較緊密的僅有為數(shù)不多的幾所:中國海洋大學(xué),廣東海洋大學(xué),上海海洋大學(xué),大連海洋大學(xué),浙江海洋學(xué)院等。據(jù)統(tǒng)計,開設(shè)有海洋類專業(yè)的高等院校也只有三十幾所,包括:中國海洋大學(xué)、廈門大學(xué)、上海海洋大學(xué)、廣東海洋大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)(北京)、大連海洋大學(xué)、揚州大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)等,所占的比例尚不到13%[3]。

三、海洋生物技術(shù)專業(yè)建設(shè)的必要性

首先,海洋生物技術(shù)是推動海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。海洋生物技術(shù)是一個新興的高新技術(shù)領(lǐng)域,研究的范圍非常廣泛,涉及到海洋生物的分子遺傳學(xué)、微生物學(xué)、細胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、生殖生物學(xué)、基因工程學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、生物化學(xué)和海洋生態(tài)學(xué)等。雖然在過去的幾年里,我國在海洋生物技術(shù)方面取得了一些成績,但總的來說,我國海洋生物技術(shù)力量分散,研究的力度不均勻,在運用基因工程技術(shù)和蛋白質(zhì)組學(xué)等現(xiàn)代生物技術(shù)對海洋生物進行研究開發(fā)方面還比較落后?;诖?,我們需要進一步加大海洋生物技術(shù)的投入,使我國的研究水平能達到國際領(lǐng)先水平。

其次,海洋生物技術(shù)人才缺口嚴重,加大人才的培養(yǎng)是有效發(fā)展海洋經(jīng)濟的保障。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,在歐美等發(fā)達國家的海洋經(jīng)濟發(fā)展中,科學(xué)技術(shù)因素的貢獻率已達到80%左右,我國尚不足30%[3]。隨著海洋開發(fā)上升為國家戰(zhàn)略,對海洋技術(shù)人才的需求也日益迫切。在全球海洋大開發(fā)的背景下,優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)、增設(shè)海洋生物技術(shù)專業(yè),為社會輸送大批高質(zhì)量的海洋類研究型人才是緩解目前供需矛盾的有效途徑。

再次,建設(shè)海洋生物技術(shù)專業(yè)是服務(wù)地方經(jīng)濟,提升地方高校競爭力的有效舉措。目前,以《江蘇沿海地區(qū)發(fā)展規(guī)劃》通過國務(wù)院審議為標(biāo)志,江蘇沿海省域發(fā)展規(guī)劃躍升為國家戰(zhàn)略,使江蘇沿海發(fā)展站在了新的歷史起點上[4]。我校地處江蘇省鹽城市,鹽城市沿海海域是中國唯一無赤潮的內(nèi)海水域。隨著江蘇省和鹽城市沿海大開發(fā)的深入開展,對海洋人才的需求也越來越強烈。在這種背景下,充分發(fā)揮我校的地域優(yōu)勢,建設(shè)海洋生物技術(shù)特色專業(yè)是服務(wù)地方海洋經(jīng)濟發(fā)展和提升我校競爭力的有效途徑。

四、專業(yè)建設(shè)定位

在海洋生物技術(shù)專業(yè)建設(shè)中,最重要的是人才培養(yǎng)目標(biāo)。我們在定位人才培養(yǎng)目標(biāo)時,確立了人才培養(yǎng)應(yīng)主動適應(yīng)我國經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展需要的思想,重點在于應(yīng)用型人才的培養(yǎng),特別是具有創(chuàng)新意識和科研能力人才的培養(yǎng)。即:具備海洋生物技術(shù)專業(yè)知識,能在海洋生物學(xué)的基礎(chǔ)理論研究、海洋生物資源調(diào)查、海洋環(huán)境保護、海洋藥物、海洋天然活性物質(zhì)開發(fā)等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、教學(xué)與管理工作、服務(wù)第一線的海洋生物技術(shù)應(yīng)用型及高技能型人才。

五、我校海洋生物技術(shù)專業(yè)建設(shè)的措施

盡管我校海洋生物技術(shù)專業(yè)面臨許多問題,但為了適應(yīng)沿海大開發(fā)對海洋科技人才的需求,充分發(fā)揮地域優(yōu)勢,將該專業(yè)辦得有特色、有質(zhì)量, 已經(jīng)成為我們工作的核心,為此,我們將采取以下幾個方面的措施來強化專業(yè)建設(shè)。

(一)注重專業(yè)內(nèi)涵建設(shè),構(gòu)建多樣化的人才培養(yǎng)模式

根據(jù)該專業(yè)的特殊性,采用多視角構(gòu)建多樣化的人才培養(yǎng)模式,縱向拓寬專業(yè)內(nèi)涵、橫向拓寬專業(yè)口徑,實行開放的、多樣化的、突出個性的培養(yǎng)模式,基礎(chǔ)教育、專業(yè)教育、實踐教育三者有機結(jié)合。第一,在低年級時注重基礎(chǔ)課程的建設(shè),在高年級時將海洋生物技術(shù)最前沿的科研成果引入教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生及時掌握該專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢。第二,鼓勵學(xué)有余力的學(xué)生跨學(xué)科、跨專業(yè)修讀第二學(xué)位。第三,加強校外合作,實行校校和校企共同培養(yǎng)人才的辦學(xué)模式,積極與著名的涉海類大學(xué)和科研院所交流合作,并對學(xué)生進行聯(lián)合培養(yǎng),提高辦學(xué)水平。

在專業(yè)教育的基礎(chǔ)上,我們也注重素質(zhì)教育,鼓勵學(xué)生積極參與第二課堂活動,如:讀書節(jié)活動、青春風(fēng)采大賽、音詩畫朗誦比賽、生態(tài)美環(huán)保服飾大賽、通訊報道比賽等。鍛煉學(xué)生接觸社會、服務(wù)社會的能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),有助于培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的應(yīng)用型專門人才。

(二)優(yōu)化課程體系,改革教學(xué)方法和教學(xué)手段

課程體系是實現(xiàn)專業(yè)建設(shè)目標(biāo),構(gòu)建學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的重要環(huán)節(jié),制定科學(xué)合理的課程體系具有非常重要的意義。為此,我們具體從下面幾個方面來建設(shè)課程體系。首先是公共基礎(chǔ)課,包括外語、計算機基礎(chǔ)、數(shù)學(xué)等;其次是專業(yè)基礎(chǔ)課,包括分子遺傳學(xué)、微生物學(xué)、動物學(xué)、植物學(xué)、生物化學(xué)、細胞生物學(xué)等;再次是專業(yè)課程,包括海洋生物技術(shù)、海洋生態(tài)學(xué)、海洋藥物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、水化學(xué)與水質(zhì)管理、特種水產(chǎn)經(jīng)濟動物增養(yǎng)殖學(xué)等,專業(yè)課程的開設(shè)豐富了學(xué)生們的知識面和視野。在課程內(nèi)容方面,大量吸收當(dāng)今科技發(fā)展的新成果,壓縮了理論課時,增加應(yīng)用型課程和實踐技能課的比例。

改革教學(xué)方法和教學(xué)手段是建設(shè)特色新專業(yè)的保障。在新專業(yè)的建設(shè)中我們要更新教育觀念,改善教學(xué)方法:確立以學(xué)生為主體的教育理念,始終把學(xué)生放在第一位,結(jié)合各門課程的實際情況,采取靈活多樣的啟發(fā)式、互動式、去育苗場和養(yǎng)殖場進行現(xiàn)場教學(xué)等教學(xué)方法以活躍課堂,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力,培養(yǎng)他們舉一反三的創(chuàng)新能力;積極開拓雙語教學(xué),鼓勵學(xué)生養(yǎng)成查閱外文文獻和閱讀外文原版教材的習(xí)慣,實時了解國外海洋生物技術(shù)發(fā)展的最新成果,做到與世界接軌。在教學(xué)手段上,要充分利用教室多媒體,在抽象的理論知識講授中多插入圖片、動畫和影音,做到圖文并茂,幫助學(xué)生理解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,做到“教”和“學(xué)”的統(tǒng)一,改善教學(xué)效果。

(三) 建設(shè)師資隊伍, 樹立人才強校、強專業(yè)的觀念

人才是學(xué)校發(fā)展的基石, 是專業(yè)建設(shè)的保證。首先,加大對在職師資的培養(yǎng)力度,組建海洋生物技術(shù)專業(yè)的高水平教學(xué)團隊,提升該專業(yè)的競爭實力,例如:我院每年暑假都有計劃地組織教師到企業(yè)生產(chǎn)一線掛職鍛煉,參加企業(yè)的生產(chǎn)和研究活動,一方面可以培養(yǎng)教師的實踐經(jīng)驗,另一方面也可以明確企業(yè)對人才的具體要求,及時修訂培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標(biāo),做到專業(yè)建設(shè)跟社會需求的緊密結(jié)合,使人才培養(yǎng)與學(xué)生就業(yè)能夠形成良性互動。其次,對專業(yè)核心課程成立教師負責(zé)人制,由專門的教師負責(zé)提前制定教學(xué)計劃,全程跟蹤教學(xué)過程,發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整課程體系;鼓勵教師根據(jù)科研成果和教學(xué)經(jīng)驗,編寫符合我校專業(yè)特色的教案和教材,提高教學(xué)水平。再次,要根據(jù)學(xué)科發(fā)展和專業(yè)建設(shè)的需要, 不斷加大優(yōu)秀人才的引進,逐步形成一批海洋生物技術(shù)專業(yè)的帶頭人物;并且積極挖掘校外資源,聘請海洋生物領(lǐng)域的知名專家和學(xué)者參與我校海洋生物技術(shù)專業(yè)的建設(shè)過程。

(四) 強化專業(yè)實踐教學(xué), 實行產(chǎn)學(xué)研合作教育

產(chǎn)學(xué)研合作教育是高校推行實踐教學(xué)的重要途徑。教學(xué)實習(xí)是學(xué)生將學(xué)到的理論知識應(yīng)用到生產(chǎn)實踐,從而將知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的一個非常重要的環(huán)節(jié)。第一,要搞好校企聯(lián)合,調(diào)動企業(yè)的積極性,建立長期聯(lián)系。比如,我校已與鹽城大豐海洋生物產(chǎn)業(yè)科技園進行了合作,作為我校海洋生物技術(shù)專業(yè)的教學(xué)實習(xí)基地。在海洋生物的生物周期內(nèi)安排學(xué)生進行為期5-7個月的實習(xí),鼓勵學(xué)生將實習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問題轉(zhuǎn)化為研究課題,提高學(xué)生解決實際問題的能力。第二,要實行科研與教學(xué)有機結(jié)合的方式,以科研成果豐富教學(xué)內(nèi)容, 以科研方向完善專業(yè)建設(shè)目標(biāo),積極探索研究成果服務(wù)地方經(jīng)濟的模式,加速沿海大開發(fā)的進程,形成“以科研優(yōu)化生產(chǎn)、生產(chǎn)支持科研、科研促進教學(xué)”的理想局面,突出專業(yè)特色。第三,搭建科研平臺,鼓勵學(xué)生參與科研過程。一方面, 指導(dǎo)他們申請省級和校級海洋生物技術(shù)領(lǐng)域的大學(xué)生實踐創(chuàng)新項目,鼓勵他們積極參加大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽,讓學(xué)生親身參與科研項目選題、申請、開展、結(jié)項的整個過程,提高學(xué)生參加科學(xué)研究的興趣和能動性。另一方面,鼓勵學(xué)生積極參與到教師的科研項目中,實行導(dǎo)師負責(zé)制,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,對學(xué)生進行文獻閱讀、實驗設(shè)計、實驗技術(shù)等方面的鍛煉。

海洋生物技術(shù)專業(yè)的建設(shè)是一個復(fù)雜的工程,目前尚處于摸索階段,辦學(xué)經(jīng)驗不足,專業(yè)建設(shè)經(jīng)費比較缺乏,教育質(zhì)量與國內(nèi)外的涉海類大學(xué)之間也存在較大差距,辦學(xué)水平和規(guī)模也有待于進一步加強。我校要辦好這個專業(yè)還有很長的路要走,專業(yè)目標(biāo)也要隨著社會需求的變化做相應(yīng)的調(diào)整,只有這樣才能形成專業(yè)特色,提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量,從而提升學(xué)校的競爭力。

參考文獻:

[1] 楊寶靈, 姜健, 桂佳, 王智, 劉業(yè)偉, 張洪艷. 海洋生物技術(shù)研究現(xiàn)狀與前景展望[J]. 大連民族學(xué)院學(xué)報, 2005, (1): 67-70.

[2] 王文禮. 建設(shè)世界一流大學(xué)背景下我國高等教育質(zhì)量提升的幾點思考[J].現(xiàn)代教育管理, 2012, (3): 29-33.

[3] 苗振清, 劉煜. 海洋類專業(yè)人才培養(yǎng)的思考—以浙江省為例[J]. 高教論壇, 2009, (2): 4.

[4] 周曉見, 靳翠麗, 董昆明, 繆莉, 封克. 江蘇沿海開發(fā)戰(zhàn)略下的海洋科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)[J]. 中國科技信息, 2011, (14): 16-17.

篇9

關(guān)鍵詞:運動營養(yǎng)補劑;運動營養(yǎng);系統(tǒng)生物學(xué);人體代謝

中圖分類號:G804.32文獻標(biāo)識碼:A文章編 號:1007-3612(2011)03-0079-04

Research Trend of the Sports Nutrition Supplements

HE Li qun, XU Qi

(Beijing Sport University, Beijing 100084, China)

Abstract: The sport nutrition supplements have wide applications. However,in China,spor ts nutritional supplements are applied mostly according to experiences and the f unctions of their compositions. Scientific demonstrations of transforming nutri tional supplements in the body are lack. It is difficult to adapt to the requir ement of sports training and bodybuilding. By analyzing and studying new materi als concerning sports nutritional supplements in China, it puts forward that th e study of sports nutritional supplements must integrate with the field of syste ms biology, that is to say, the study sports nutritional supplements from theaspects of genomics, proteomics and metabolomics. It hopes that it will be co nducive to the improvement of the scientific level and application effects of sp orts nutritional supplements.

Key words: sports nutrition supplements;sports nutrition; systems biol ogy;body metabolism

2009年在我國青島舉辦的國際奧委會隊醫(yī)培訓(xùn)班(東亞國家/地區(qū))上,伊木清[1]指 出,“運動補劑在男女運動員中廣泛應(yīng)用,但是這些營養(yǎng)品很少是可靠的研究基地提供的, 并且一些營養(yǎng)品可能對運動員有害”。這個提法,基本上反映了當(dāng)前我國運動營養(yǎng)補品的研 發(fā)與應(yīng)用狀況,這與當(dāng)前我國要從體育大國向體育強國邁進的形勢很不適應(yīng),因此,有必要 對當(dāng)前運動營養(yǎng)補劑的研究水平、使用的要求等進行調(diào)查研究和分析,提出建議,希望有助 于運動營養(yǎng)補劑在全民健身和競技體育中的科學(xué)應(yīng)用。

1 運動營養(yǎng)補劑的概念

運動營養(yǎng)補劑的命名目前還不統(tǒng)一,有稱運動補劑、運動員營養(yǎng)補品、運動功能食品等 ,各種命名法都有一定依據(jù),我們認為采用運動營養(yǎng)補劑這一命名法,保持和國家體育總局 有關(guān)文件名稱一致[3]。

1.1 因運動需要增加營養(yǎng)補充運動時能量物質(zhì)消耗比安靜時增加,物質(zhì)代謝加強,就要求增加營養(yǎng)的補充,如一個人在中等強度時,能量消耗要占總量消耗的15%~30%,我國專 業(yè)運動員能量消耗每日約為3 500~4 400 Kcal,有些項目可能達5 500 Kcal或更多。因此 ,在 增加糖類、脂類、蛋白質(zhì)、水、維生素和無機鹽等基本營養(yǎng)素的基礎(chǔ)上,要根據(jù)運動需要補充相應(yīng)的營養(yǎng)品,如力量性訓(xùn)練要求增加適應(yīng)肌肉力量發(fā)展的蛋白質(zhì)、氨基酸和肌酸;超長 距離跑或大運動量訓(xùn)練期間,要補充提高身體對負荷的適應(yīng)的代謝調(diào)節(jié)和提高免疫力的營養(yǎng)品,如藥食兩用且不含興奮劑的中藥制劑及磷脂、輔酶Q等,這些運動營養(yǎng)補品已被經(jīng)證 明可以加速恢復(fù)過程和提高運動能力,故運動員都要在每天的基本營養(yǎng)中合理增加營養(yǎng)補劑 (圖1)。

1.2 運動營養(yǎng)補劑的命名

1.2.1 中藥補劑在我國傳統(tǒng)飲食文化、養(yǎng)生和中醫(yī)藥中,講究藥食兩用、藥食同源而制成的眾多補劑,都是 根據(jù)中醫(yī)理論及多年應(yīng)用而流傳下來的,存在辨證施用,會吃才有效的問題,如過去有運動 員用地黃丸、參芪煲雞等,都屬中藥補劑。

1.2.2 功能性食品具有特定保健功能的食品,適用于特定人群食用,具有調(diào)節(jié)機體 功能,而不以治療為目的。這類食品主要對象是由于當(dāng)前社會的發(fā)展,生活節(jié)奏快、心理壓 力大,飲食不合理等造成的亞健康狀態(tài)或高血糖、高脂血癥、肥胖癥和高血壓等人群。功能 性保健食品有嚴格的管理

要求和審批辦法,如1996年6月1 日衛(wèi)生部公布的《保健食品管理辦 法》,但沒有規(guī)定要不含有運動員禁用藥物的聲稱;1997年,為了更進一步規(guī)范保健食品的 評審和衛(wèi)生監(jiān)督管理工作,又頒發(fā)了《保健(功能)食品通用標(biāo)準(zhǔn)(16740-1977)》中, 補充要求興奮劑和激素需“按相應(yīng)的國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法,或權(quán)威機構(gòu)認可的方法測 定”,但還存在行業(yè)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)和權(quán)威機構(gòu)認定還不明確,功能食品研制時功能評價方法落后 ,市場上的保健食品還不規(guī)范,所以這類食品要進入運動員市場時,國家體育總局只好規(guī)定 要有由中國反興奮劑中心的檢測不含運動員禁用藥物的報告,才準(zhǔn)運動員使用,說明這類食 品還不是專門為運動員或為健康而運動的人群研制的。

1.2.3 運動營養(yǎng)補劑在1993年我國《運動員使用運動營養(yǎng)補品管理暫行辦法》中明 確指出:“運動營養(yǎng)補品的管理范圍包括對增強體質(zhì)、提高運動能力、促進機體較快消除疲 勞、補充營養(yǎng)有明顯作用,并經(jīng)衛(wèi)生、醫(yī)藥、食品部門正式批準(zhǔn)生產(chǎn)的營養(yǎng)補劑、中成藥、 藥品以及凡添加中、西藥成分的飲料和其他營養(yǎng)制品”;并且“嚴格禁止使用含有國際奧委 會確定的禁用藥物成分的運動營養(yǎng)補品,以保護運動員的身體健康,提高運動技術(shù)水平”。 對運動營養(yǎng)補品進行管理至今仍按這原則,并且按每年世界反興奮劑機構(gòu)(簡稱WADA)公布 的禁用藥物及成分,對不同批號的同一種營養(yǎng)補品,如果組成配方發(fā)生變化,須分別經(jīng)過興 奮劑檢測中心的檢測(圖2)。

1995年5月,美國的《膳食補充品,健康與教育法案》(Dietary Supplements Health a nd Education Act)被總統(tǒng)批準(zhǔn),膳食補充品的定義為:可加到膳食中的一種產(chǎn)品,這些產(chǎn) 品可分別為維生素、礦物質(zhì)、草藥、植物性物質(zhì)、氨基酸及其它可補充到膳食中的膳食物質(zhì) 或濃縮物、代謝產(chǎn)物、組成物、提取物或上述物質(zhì)的混合物(不包括煙草)。膳食補充品這 個定義比較寬松、靈活,例如把草藥、植物性物質(zhì)和代謝產(chǎn)物作為膳食補充品,也即是說許 多中藥都可以視為膳食補充品。因此,我們沒有采用膳食補充品這個名稱,而用運動營養(yǎng)補 劑,為了說明是在膳食補充品的基礎(chǔ)上,經(jīng)過興奮劑檢測中心的檢測不含任何運動員違禁藥 物,專供運動員及參加運動人群用的、安全性好、符合健康要求的食品。

2 當(dāng)前國內(nèi)外運動營養(yǎng)補劑的研究現(xiàn)狀

采用藥食兩用的營養(yǎng)補劑是中國人的傳統(tǒng)養(yǎng)生文化,經(jīng)過說明可用于促進健康、增強體質(zhì)和 提高運動能力的研究后才成為營養(yǎng)補劑。目前研究的基本特點基本上可歸納為:

2.1 從成份看功效根據(jù)基本七大營養(yǎng)素的功能而合理應(yīng)用,例如糖類食品中的淀粉、 糊精、低聚糖、蔗糖、麥芽糖、葡萄糖、果糖等在運動前、中和后應(yīng)如何補充,才能更有效 地被利用和提高運動能力并加速恢復(fù),20世紀60年代提出了“糖原填充法”。現(xiàn)在市售的 運動營養(yǎng)補劑,如抗自由基類、肌酸等,基本都是以功能成份或其代謝分解成份(如蛋白質(zhì) 分解為氨基酸)的功能,作為說明或聲稱這種運動營養(yǎng)補劑的功能。

2.2 從身體機能指標(biāo)改善評定功效 目前我國評定某一特定運動 營養(yǎng)補劑功能時,大多 研究報告采用服補劑后常用的身體機能評定指標(biāo):如血紅蛋白、血乳酸、血尿素、肌酸激酶 等,這些指標(biāo)雖能反映身體機能改善,但對評定特定營養(yǎng)品功能就顯得針對性不強;也有從 某一營養(yǎng)素成份(抗過氧化)來選定特定指標(biāo)的,但都沒有考慮到這一營養(yǎng)品攝入后在吸收 、分布、代謝動力學(xué)和排泄等過程,故這些研究成果科學(xué)性不強。

2.3 用代謝指標(biāo)來評價功效 在2004年,楊則宜[4]就提出了“運動營養(yǎng)生物化學(xué) 是 運用營養(yǎng)學(xué)和生物化學(xué)的手段來研究和評估運動人體的代謝和體能狀況,并提供營養(yǎng)學(xué)強力 和恢復(fù)手段的科學(xué)”的方向,并在他領(lǐng)導(dǎo)的實驗中對大豆蛋白肽、肌酸等代謝與營養(yǎng)功效方 面做了大量工作。王香生等[5]近年來對血糖指數(shù)(Glycemic Index, 簡稱GI)和運 動員 膳食進行了研究,GI 的概念是1981年Jenkins DJA等[6]首次提出,按進食糖類食物 后2 h 機體血糖反應(yīng)的大小排列食物的一種方法。GI初期用于糖尿病飲食療法和控制肥胖的臨床實 踐,后發(fā)現(xiàn)對運動員補糖有重要意義,因為GI 可反映出各種糖類食物的消化吸收速度和食 物的加工及烹調(diào)程度、淀粉中支鏈淀粉與直鏈淀粉的比例、是否含果糖、乳糖(兩者GI 較低 ) 等因素。從而將糖類食物分為高、中、低血糖指數(shù)高血糖指數(shù)食物,如以進食葡萄糖為10 0,>70者為高血糖指數(shù)(HGI),運動飲料為95,白面包為70、米飯(低直鏈淀粉)為88;血 糖指在55~70的稱中血糖指數(shù),如米飯(高直鏈淀粉)為59;當(dāng)血糖指數(shù)在

3 運動營養(yǎng)補劑的今后研究方向

在國外,運動營養(yǎng)品研究的歷程基本上與國內(nèi)相同,但從20世紀末已進入運動營養(yǎng)補劑 代謝動力學(xué)研究的領(lǐng)域,例如,對高糖膳食與脂肪膳食量合理搭配以提高耐力的研究,從20 紀60-90年代初就一直強調(diào)耐力運動員采用高糖膳食[8],認為運動員膳食含糖類占 總能量的60%~70%才能滿足體內(nèi)糖原再貯備和訓(xùn)練的要求,但在運動員膳食中糖類一般只占 40%~60%;長期糖類食入過多會減少蛋白質(zhì)和脂肪的攝入,反而影響體力和健康,Muo io.DM等(1994)對6名長跑運動員7 d訓(xùn)練期間膳食補充脂肪為38%時,耐力提高比食用24%脂 肪的多。這些材料說明運動員在采用某一特殊營養(yǎng)手段時,要從人體運動整體出發(fā),故在本 世紀初國外的運動營養(yǎng)及其補品,進入了系統(tǒng)的生物學(xué)研究領(lǐng)域,值得我們注意。

2002年,第一屆國際營養(yǎng)基因組學(xué)會議在荷蘭召開,討論從分子水平上對人類膳食營養(yǎng) 與基因的相互作用及其對人類健康的影響,并將致力于建立基于個體基因組織結(jié)構(gòu)特征上的 膳食干預(yù)和營養(yǎng)保健手段,提出更個性化的營養(yǎng)政策,從而使?fàn)I養(yǎng)學(xué)研究更有效地促進人類 健康和預(yù)防疾病。

2005年,美國Metaics (麥金妮斯)公司的運動營養(yǎng)品的開發(fā)研究采用系統(tǒng)生物學(xué)的營養(yǎng) 研究模式,這是當(dāng)前先進的研究開發(fā)方向。本文將在此作一簡介。

(引自Metataics,本文作了中文注解) 2009年6月11~12日,在北京,我國香山科學(xué)會議召開了“營養(yǎng)科學(xué)發(fā)展與國民健康”為 主題的第352次學(xué)術(shù)討論會上提出要“發(fā)展有我國特色的營養(yǎng)科學(xué),應(yīng)整合全國營養(yǎng)科學(xué)領(lǐng) 域的優(yōu)勢力量,將現(xiàn)代生命科學(xué)技術(shù)與流行病學(xué)和傳統(tǒng)營養(yǎng)科學(xué)相結(jié)合,采用生物化學(xué)、分 子生物學(xué)、細胞生物學(xué)以及最近涌現(xiàn)的基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等新興生命科學(xué)技 術(shù)方法,在分子、細胞、動物和人群多個層面開展研究工作”,可見,運動營養(yǎng)學(xué)、尤其運 動營養(yǎng)補劑的研究都不能脫離這個方向。

3.1 營養(yǎng)基因組學(xué)(Nutrigenomics或Nutritional genomics) Heck.AL等在《人體運動能力的基因―營養(yǎng)相互作用及運動應(yīng)答》一文中[9],提出 營養(yǎng)素能直接或間接改變基因表達或結(jié)構(gòu)對人類基因組的作用;其關(guān)系如圖4所示。

3.1.1 人體運動能力的基因(Genes for human performance) 基因的活動是分子水平的 生命活動核心,這里只介紹與運動能力有關(guān)的研究成果,本世紀以來,國內(nèi)外越來越多研究 成果證明基因轉(zhuǎn)錄水平和運動能力有關(guān),陳吉棣系統(tǒng)介紹了這方面的研究成果[10],指出 運動適應(yīng)可誘導(dǎo)基因的差異表達,導(dǎo)致代謝物、酶和激素等誘導(dǎo)分子的信號形成,使細胞內(nèi) 基因轉(zhuǎn)錄、翻譯和調(diào)節(jié)產(chǎn)生運動適應(yīng)性變化。如肥胖人群,近40%身體脂肪變異是遺傳因素 ,兒茶酚胺可測刺激脂肪分解代謝,β2-腎上腺素受體(BAR2)是人脂肪細胞水解的受體,在 編碼BAR2的基因序列中有作用的GLN27GLU多態(tài)性與肥胖有關(guān),在婦女中GLN27純合子個體平 均脂肪量比對照組高20 kg,大脂肪細胞高50%;但具有GLN27GLU基因型肥胖婦女進行科學(xué)的 體力活動可減體重,起到定向預(yù)防肥胖作用。常蕓[11]、Heck.A.L等[9]在綜述了運動對血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)、特異性肌酸激酶(CKMM)、線粒體(mtDNA)基 因、一磷酸腺苷激動蛋白激酶(AMPK)基因等表達增加,從而有助于提高運動能力。

3.1.2 運動導(dǎo)致基因作用改變(Exercise-induced alterations in gene action) 運 動可使身體在基因變異、轉(zhuǎn)錄/蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄水平上發(fā)生應(yīng)答性改變。目前這方面研究日益增 多,這里只舉幾例:

1)1 h自行車功量計運動時,脂肪酸轉(zhuǎn)運體(FAT/CD36)或肉堿棕櫚酸轉(zhuǎn)移酶Ⅰ(CPTⅠ) 基因表達沒有增加,但連續(xù)9 d同樣運動后,過氧化酶體增生激活受體γ(PPARG) 的基因表 達明顯減少。說明堅持運動可改善貯存體脂的應(yīng)用和抑制脂肪組織的增生。

2)一名運動員在自行車功量計上以73%±4%最大攝氧量強度運動3 h后骨骼肌的葡萄糖 轉(zhuǎn)運體4(GLUT4)的基因在其后3 h內(nèi)都明顯升高,有利于肌糖原恢復(fù);

3)骨骼肌的“能量敏感酶” 一磷酸腺苷激動蛋白激酶(AMPK)有兩種異構(gòu)型,即AMPKα1和AM PKα2,當(dāng)運動員在中等強度運動時(40%~70%最大攝氧量強度),可引起AMPKα2型基因表 達增加,而在最大沖刺速度訓(xùn)練時,AMPKα1型表達增加,訓(xùn)練適應(yīng)和機能提高基因表達和 修飾存在專一性。

3.1.3 營養(yǎng)導(dǎo)致的基因作用改變 (Nutrition-induced alterations in gene action )當(dāng)人只進食糖類、脂肪或蛋白質(zhì)其中一種時,即會引起相應(yīng)的代謝和基因調(diào)節(jié)應(yīng)答,如 只食入脂肪酸則會導(dǎo)致αP2基因表達,從脂肪細胞刺激磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)mRN A在脂肪細胞中3T3f442A生成,導(dǎo)致PEPCK基因成比例增多,使甘油三酯在脂肪組織也成比例 地增加,這方面例子在肥胖機理研究中不少。

3.1.4 運動能力與基因營養(yǎng)的作用(Gene-Nutrition in exercise performance) Pi legard H等(2002)為證明運動能力、基因和營養(yǎng)作用的關(guān)系,對自行車運動者專門組織一個 研究,讓運動者在2 d中每人吃入500 g糖類食物,然后讓受試者一條腿在自行車上運動至力 竭,在運動前兩腿的丙酮酸激酸脫氫酶4(PKD4)、已糖激酶Ⅱ(HKⅡ)和脂蛋白酯酶(LPL)的 基因轉(zhuǎn)錄相似,在力竭運動后,運動至力竭的低糖原腿中PKD4、HKⅡ、LPL的mRNA水平明顯 升高,從而導(dǎo)致肌細胞中糖原增加。

上述這些例子,說明運動、營養(yǎng)和基因組學(xué)水平存在相互聯(lián)系和影響,從這方面開展對 運動補劑的研究將大有前途。

3.2 營養(yǎng)蛋白質(zhì)組學(xué)(nutriproteomics 或 nutritional proteomics) 20世紀90年代,人類基因組測序草圖譜完成。但很快就發(fā)現(xiàn),人的基因只有3~ 4萬個, 但能表達的蛋白質(zhì)卻多達幾十萬個,每個細胞蛋白質(zhì)多達萬種。顯然,基因雖是遺傳信息的 源頭,而功能性蛋白是基因功能的執(zhí)行者,故在1994年,Wilkins.M 提出蛋白質(zhì)組學(xué)的 研究概念:一個基因組、一個細胞、一個組織或一生物體所表達的全部蛋白質(zhì),探索其在生 物體中作用模式、功能機制、調(diào)節(jié)和調(diào)控以及蛋白質(zhì)組群內(nèi)的相互作用。也就是說蛋白質(zhì)組 學(xué)的中心任務(wù)就是闡明功能基因組所表達的真正執(zhí)行生命活動的全部蛋白質(zhì)其表達的規(guī)律和 功能。上面論及運動和基因及營養(yǎng)存在相互影響的關(guān)系,故必然影響到蛋白質(zhì)的表達,我國 史紹蓉等進行了一系列運動對心肌蛋白組學(xué)研究,如發(fā)現(xiàn)右心室肌蛋白組學(xué)在分子量為50~ 70 kDa,等電點7~9范圍內(nèi)10種蛋白(多為能量代謝酶)發(fā)生變化[11]。Nufer.P D [12]認為 耐力運動主要提高線粒體中酶系統(tǒng)活性,糖類在運動時可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子sp1和其相關(guān)家族成 員,如葡萄糖通過增加磷酸化酶-1蛋白活性,增加乙酰COA羧化酶1(ACC)、瘦素、脂肪酸合 成酶和三磷酸腺苷檸檬酸酶等活性,可見,一個營養(yǎng)素的作用在運動時基因表達上會轉(zhuǎn)錄產(chǎn) 生多種由蛋白質(zhì)組成的酶,且具有生物活性。當(dāng)前蛋白質(zhì)組學(xué)的研究技術(shù)日趨成,并廣泛用 于生物科學(xué)和醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域[13]??梢灶A(yù)期,在運動中,營養(yǎng)、蛋白質(zhì)組學(xué)的研究會 有大 的發(fā)展,尤其是蛋白質(zhì)、氨基酸營養(yǎng)與肌肉蛋白和力量增長的關(guān)系是體能訓(xùn)練的重要問題。

3.3 營養(yǎng)代謝組學(xué)(nutritionalmetabonomics 或 nutritionalmetabolomics)代謝組學(xué)是對某一生物或細胞在一特定生理時期內(nèi)所有低分子量代謝產(chǎn)物同時進行定性 和定量分析的一門新學(xué)科,他可用以評價體液、組織液、及組織,如尿液、血液、血漿、唾 液、腦脊液及組織的代謝物變化,從而推論出機體狀態(tài);代謝組學(xué)一詞早在20世紀中葉由英 國Nicholson.J提出,2005年11月6日,我國上海系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究中心在上海成立,經(jīng)過 不 到三年研究,于2008年2月5日在PNAS網(wǎng)站發(fā)表,題為《共生微生物可以改變?nèi)梭w的代謝表型 》, 說明中藥很可能是通過影響人體內(nèi)共生微生物的基因組來發(fā)揮作用的。Nicholson也認 為,中草藥大多數(shù)是口服的,首先與其發(fā)生互作的可能就是腸道細菌的基因組,腸道細菌對 中草藥的反應(yīng)如何影響中草藥的藥效和毒性,成為一個十分重要的問題。在運動營養(yǎng)中使用 中藥很多,也是我國特色。因此,研究運動員在合理營養(yǎng)基礎(chǔ)上補充運動營養(yǎng)補品后,在運 動訓(xùn)練或比賽期中身體內(nèi)營養(yǎng)與各種體液或細胞代謝物間變化的規(guī)律,從而監(jiān)控運動員身體 對訓(xùn)練的適應(yīng)狀態(tài),應(yīng)當(dāng)更具科學(xué)性和將有更大突破。李江華等[14]通過對參加20 06年多 哈亞運會短距離游泳比賽的部分男運動員的尿液中化學(xué)組分的分析發(fā)現(xiàn),決賽運動員們尿液 中甲基尼克酰胺的相對含量明顯高于非決賽運動員(P

4 總 結(jié)

從20世紀末基因組學(xué)概念提出以后,以“組學(xué)”(-omics)命名的增加約有二百余種,系統(tǒng) 生物學(xué)(systems biology)是在這背景下誕生的,系統(tǒng)生物學(xué)是在細胞、組織、器官和生物 體整體水平上研究 (結(jié)構(gòu)和功能各異的) 各種分子及其相互作用。并通過計算 生物學(xué)定量描述和預(yù)測生物功能、表型和行為。系統(tǒng)生物學(xué)中研究成果目前主要來源于基因 組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)。基因組學(xué)研究反映了什么是可以發(fā)生的,轉(zhuǎn)錄組 學(xué)則反映將要發(fā)生的,蛋白質(zhì)組學(xué)指出的是賴以發(fā)生的,而只有代謝組學(xué)才真正反映出業(yè)已 發(fā)生的。[16]目前,國內(nèi)外運動營養(yǎng)研究已經(jīng)開始進入系統(tǒng)生物學(xué)之門,目前我國 已具 備這方面條件,希望能早日將系統(tǒng)生物學(xué)引入運動營養(yǎng)補品的研究領(lǐng)域,以引領(lǐng)運動營養(yǎng)補 品進入預(yù)測性、個性化時代,并與人體運動能力與體質(zhì)健康提高的復(fù)雜系統(tǒng)――適應(yīng)、代償 ――提高結(jié)合起來,更好地為人類健康和運動競技服務(wù)。

參考文獻:

[1]伊木清.運動員的營養(yǎng)指南.國際奧委會隊醫(yī)培訓(xùn)班(東亞國家/地區(qū))講 義〔M〕.2009:198-214.

[2]鄭建仙,主編.功能性食品(第二卷)[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1999:1-49 .

[3]中華人民共和國體育運動委員會關(guān)于《運動員使用運動營養(yǎng)補品管理暫行辦法》的通知〔C〕.1993-5-10.

[4]楊則宜.運動營養(yǎng)生物化學(xué)研究進展[J].中國運動醫(yī)學(xué)雜志,2009,23(2):158-1 63.

[5]王香生,陳亞軍.血糖指數(shù)及其在運動營養(yǎng)實踐中的應(yīng)用[J].中國運動醫(yī)學(xué)雜 志,2004,23(4):291-296.

[6]Jenkins DJA,Wolever TMS,Taylor RH. et al. Glycemic index of food-A phy sical basis for carbohydrate exchange[J].Am J.Clin Nutr,1981,34:362-366.

[7]Wong SHS. Morris J G. Influence of pre-exercise carbohydrate meals on a21-km run[J].Med Sci Sports Exerc,2003,35(5) :S298.

[8]Clarkson P.M.Nutrition for improved sport performance:current issues onergoenic aids[J].Sport Med,1996,21(6).393-401.

[9]Heck.A.L,Cristins.S.B,Margart.E.A,et,al;Gene-Nutrition interaction in hum an performance and exercise response[J].Nurtrition,2004,20:598-602.

[10]陳吉棣.有氧運動、基因表達和慢性性病[J].中國運動醫(yī)學(xué)雜志,2002,21(1). 61-65.

[11]王娟,史紹蓉,袁愛國,等.運動心臟重塑中大鼠心室肌的差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究[J ].中國運動醫(yī)學(xué)雜志,2009,28(3):269-273.

[12]Nufer.P D,Contractle activity and skeletal muscle gene expression. In. Hargreaves M et al[J].Biochemistry of exercise Human Kineties,1999:291-3 00.

[13]特懷曼.R•M著,王恒梁等譯.蛋白質(zhì)組學(xué)原理[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2007.

[14]李江華,劉承宜,徐曉陽,等.2006年多哈亞運會短距離游泳男運動員代謝組學(xué)研 究[J].體育科學(xué),2008(2):42-46.

篇10

關(guān)鍵詞:腫節(jié)風(fēng)注射液(ZJF) 體外抗腫瘤

腫節(jié)風(fēng)注射液(ZJF)為腫節(jié)風(fēng)干燥全草經(jīng)水提醇沉后加注射用水制得,具有清熱解毒,消腫散結(jié)的作用。臨床上除用于抗菌消炎外,還可單獨或聯(lián)合其它藥物治療消化道癌、胰腺癌、肝癌等各種腫瘤疾病。姜桂林[1]、黃嶷波[2]分別報道了腫節(jié)風(fēng)注射液配合化療治療老年中晚期非小細胞肺癌和鼻咽癌,都證明它是一種有效的抗癌藥物,在常規(guī)應(yīng)用化療的同時有輔助協(xié)同作用。孫文娟[3][4]研究了ZJF體內(nèi)、體外對小鼠前胃癌FC、小鼠肝癌Hep-A-22的作用,結(jié)果均有明顯的抗腫瘤作用,并可增加荷瘤鼠免疫器官指數(shù)及外周血白細胞數(shù)。但是目前還未見ZJF體外對人腫瘤細胞作用的報道,本實驗首次研究了ZJF對人腫瘤細胞的體外抗腫瘤作用,結(jié)果表明ZJF對人肺癌A-549、結(jié)腸癌HCT-29、胃癌BGC-823均有較強的體外細胞毒作用。現(xiàn)報道如下。

1 實驗材料

1.1 藥物與試劑 腫節(jié)風(fēng)注射液(福建古田藥業(yè)有限公司,批號:050616);DMEM/F12(Gibco公司產(chǎn)品,批號:1234485);MTT(全名四氮甲唑藍,Sigma公司產(chǎn)品);胰酶(Gibco公司產(chǎn)品);新生小牛血清(杭州四季青生物材料公司產(chǎn)品);RPMI1640(美國Gibco公司產(chǎn)品);DMSO(全名二甲基亞砜,Sigma公司產(chǎn)品)。

1.2 細胞系及培養(yǎng)條件 人肺癌A-549、結(jié)腸癌HCT-29、胃癌BGC-823三種腫瘤細胞,均由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所提供。A549與BGC-823放置于10%小牛血清、100μg/ml青霉素和100μg/ml鏈霉素的RPMI1640培養(yǎng)基中,置37℃、含5%CO2飽和濕度的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。HCT-29放置于含10%小牛血清、100μg/ml青霉素和100μg/ml鏈霉素的DMEM/F12中,置37℃、含5%CO2飽和濕度的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

1.3 儀器 CO2孵箱(型號:MC0175,日本三洋公司)、全自動酶標(biāo)儀(Labsystems Dragon 中文酶標(biāo)儀,芬蘭公司)、OLYMPUS雙目光學(xué)顯微鏡(型號:BX51,日本OLYMPUS公司)。

2 方法

2.1 HCT-29細胞生長曲線的測定[5] 在24孔細胞培養(yǎng)板上加入對數(shù)生長期HCT-29細胞混懸液(細胞密度為5×104個/ml)每孔1.0mL,培養(yǎng)1d后加入25mg/ml的ZJF,每孔1.0mL,均設(shè)3個復(fù)孔。于加藥同時及加藥后不同時間,用0.25%的胰酶液消化,收集細胞,于細胞計數(shù)板上計數(shù),以每毫升細胞數(shù)(104個/ml)為縱坐標(biāo)、給藥時間(天)為橫坐標(biāo)畫出細胞生長曲線。

2.2 MTT顯色法測定ZJF對三種腫瘤細胞的抑制作用 在96孔細胞培養(yǎng)板上加一定密度(1×105個/ml)的細胞混懸液,每孔100μl,培養(yǎng)待細胞貼壁后加入不同濃度的藥物,每孔100μl,均設(shè)三個復(fù)孔,另設(shè)對照孔。在37℃、5%CO2飽和濕度的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72小時后取出,加入0.5mg/ml的MTT每孔180μl。繼續(xù)培養(yǎng)4h后,傾去各孔內(nèi)液體,再加入DMSO每孔150μl,充分溶解后,以酶標(biāo)儀在雙波長495nm、470nm處測各孔吸光度(OD值)。以O(shè)D值間接反應(yīng)存活細胞數(shù)量,并將所獲腫瘤細胞生長抑制率定義為藥物對腫瘤細胞的體外抑瘤率。重復(fù)兩次,對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)處理。

生長抑制率=(1-給藥對照孔OD值/無藥對照孔OD值)×100%[6]

2.3 形態(tài)學(xué)觀察ZJF對三種腫瘤細胞的影響將腫瘤細胞1.0ml接種于24孔板里,給藥組同時加入50mg/ml的ZJF1.0ml,培養(yǎng)3天后取出24孔板直接在光鏡下觀察并拍照。

3 結(jié)果

3.1 ZJF對HCT-29細胞生長的影響 用濃度為25mg/ml的腫節(jié)風(fēng)注射液處理HCT-29腫瘤細胞4天后,可見HCT-29細胞的生長受到抑制,且呈濃度和時間依賴性。結(jié)果見圖1。

3.2 MTT顯色法測定ZJF對以上三種腫瘤細胞的影響 用MTT顯色法觀察了ZJF對體外培養(yǎng)的肺癌A-549、結(jié)腸癌HCT-29、胃癌BGC-823三種人瘤細胞的影響,結(jié)果三種腫瘤細胞在3.125、6.25、12.5、25和50μg/ml濃度下,ZJF對人肺癌細胞A-549、人結(jié)腸癌HCT-29、人胃癌BGC-823三種瘤細胞生長抑制率隨藥物濃度的升高而升高,IC50分別為15.18μg/ml、60.00μg/ml、27.6μg/ml,表明ZJF對肺癌A-549、結(jié)腸癌HCT-29、胃癌BGC-823三種人腫瘤細胞有較強的細胞毒作用,其中對人肺癌A-549的作用最強。結(jié)果見圖2。

3.3 ZJF對A549、HCT-29、BGC-823細胞形態(tài)的影響:在光學(xué)顯微鏡下觀察,正常組細胞體積較大,核大而明顯,核仁清楚,核漿比例大。給藥處理后72小時后的四種細胞,發(fā)現(xiàn)細胞形態(tài)有明顯的變化,可見細胞密度降低,細胞體積縮小,細胞收縮變圓,胞核變小,核仁減少或消失,核漿比例降低,與周圍失去聯(lián)系。見圖3。

4 討論

本實驗是首次對腫節(jié)風(fēng)注射液抗腫瘤作用的體外實驗報道,從結(jié)果可以看出,腫節(jié)風(fēng)注射液對人肺癌細胞A-549、結(jié)腸癌HCT-29和胃癌BGC-823三種人瘤細胞都有明顯的抑制作用,這對腫節(jié)風(fēng)注射液的臨床運用提供了更可靠的理論根據(jù)。目前認為,腫節(jié)風(fēng)注射液的抗腫瘤作用主要與增強免疫有關(guān),但由于制劑工藝、質(zhì)量控制以及其它方面的一些原因,導(dǎo)致腫節(jié)風(fēng)注射液在臨床上也引起了一些不良反應(yīng)。盡管如此,我們認為它的抗腫瘤作用還是非常有開發(fā)價值的。本次實驗的結(jié)果也再一次驗證了其良好的抗腫瘤作用,為進一步開發(fā)和改進打下了基礎(chǔ)。

參考文獻

1、姜桂林.腫節(jié)風(fēng)注射液配合化療治療老年中晚期非小細胞肺癌的臨床觀察[J]. 山西醫(yī)藥雜志,2005:34(4):318~319

2、黃嶷波,張育榮.腫節(jié)風(fēng)注射液配合放療佐治鼻咽癌[J].中國臨床醫(yī)生,2005:33(6):63

3、孫文娟,李晶,蘭鳳英等.腫節(jié)風(fēng)注射液抗小鼠肝癌Hep-A-22 的作用及毒性[J].中成藥,2003:25(4):313~315

4、孫文娟,李晶,蘭鳳英等.腫節(jié)風(fēng)注射液抗小鼠前胃癌FC的作用及毒性[J].中藥新藥與臨床藥理,2003:14(3):168~171

5、鄂怔.組織培養(yǎng)和分子細胞學(xué)技術(shù).北京:北京出版社,1995:87