分子生物學(xué)的研究方向范文
時(shí)間:2023-12-29 17:52:03
導(dǎo)語(yǔ):如何才能寫(xiě)好一篇分子生物學(xué)的研究方向,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
摘要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過(guò)程和考核方式等方面介紹了研究生細(xì)胞分子生物學(xué)課程的教學(xué)開(kāi)展與體會(huì),為適應(yīng)多研究方向的研究生培養(yǎng)要求、提高教學(xué)效果提供參考。
關(guān)鍵詞研究生;細(xì)胞分子生物學(xué);教學(xué);內(nèi)容;考核
揚(yáng)州大學(xué)碩士研究生培養(yǎng)方案課程設(shè)置將細(xì)胞分子生物學(xué)作為生物學(xué)一級(jí)學(xué)科的學(xué)位課程,包含植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、生理學(xué)、水生生物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)、生物物理學(xué)、生態(tài)學(xué)等11個(gè)生物學(xué)二級(jí)學(xué)科。揚(yáng)州大學(xué)是江蘇省屬重點(diǎn)綜合性大學(xué),目前設(shè)有27個(gè)學(xué)院,11個(gè)生物學(xué)二級(jí)學(xué)科分散在生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、農(nóng)學(xué)院、獸醫(yī)學(xué)院、醫(yī)學(xué)院,各二級(jí)學(xué)科的研究方向也較廣泛,如何適應(yīng)這種多學(xué)院、多學(xué)科和多研究方向的碩士研究生培養(yǎng)要求,提高教學(xué)效果,揚(yáng)州大學(xué)不斷進(jìn)行嘗試、改革,構(gòu)建了適合各二級(jí)學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)要求的細(xì)胞分子生物學(xué)教學(xué)體系,現(xiàn)將這門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過(guò)程和考核方式介紹如下。
1細(xì)胞分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容
細(xì)胞分子生物學(xué)是隨著細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)發(fā)展而興起的一門(mén)較新的學(xué)科,是一門(mén)在分子水平上研究基因?qū)?xì)胞活動(dòng)調(diào)控以及各種細(xì)胞結(jié)構(gòu)的形成和功能執(zhí)行的科學(xué)[1]。對(duì)生物學(xué)專(zhuān)業(yè)的研究生來(lái)講,本科階段都學(xué)過(guò)細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)這2門(mén)課程,因此研究生所開(kāi)設(shè)的細(xì)胞分子生物學(xué)課程體系應(yīng)該和本科生的課程體系有所區(qū)別。由于傳統(tǒng)的細(xì)胞分子生物學(xué)教材與細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)在內(nèi)容上有很多雷同,若采用這些教材,很容易使研究生對(duì)該門(mén)課程失去興趣。揚(yáng)州大學(xué)將該門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容分為4個(gè)部分:細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞遺傳、細(xì)胞代謝與調(diào)控、細(xì)胞發(fā)育,該校沒(méi)有選擇任何固定教材,僅僅指定少數(shù)最新出版的教材作為參考書(shū),如韓貽仁主編的分子細(xì)胞生物學(xué)[2]、Gerald Karp主編的Cell and Molecular Biology:Concepts and Experi-ments等[3]。
2細(xì)胞分子生物學(xué)的教學(xué)過(guò)程
揚(yáng)州大學(xué)細(xì)胞分子生物學(xué)的授課對(duì)象差異比較大,學(xué)生的來(lái)源和專(zhuān)業(yè)背景也不同,在教學(xué)過(guò)程中,筆者嘗試使用開(kāi)放式教師、開(kāi)放式教學(xué)和開(kāi)放式課堂的教學(xué)方法。
2.1開(kāi)放式教師
以往的研究生課程都是由固定的教師一上到底,由于教師的精力有限,不可能對(duì)細(xì)胞生物學(xué)各個(gè)領(lǐng)域的前沿知識(shí)都熟悉。為了解決這一問(wèn)題,揚(yáng)州大學(xué)采用不固定教師上課的制度,跨學(xué)科跨學(xué)院請(qǐng)資深教師進(jìn)行授課,確保學(xué)生能夠了解該領(lǐng)域的基本知識(shí)與前沿動(dòng)態(tài)。設(shè)置的4個(gè)部分教學(xué)內(nèi)容中,每一部分由1~2位專(zhuān)業(yè)教師負(fù)責(zé)主講,教師可結(jié)合自己的專(zhuān)業(yè)背景,根據(jù)不同教學(xué)模塊,設(shè)置具體的教學(xué)內(nèi)容,不拘泥于任何教科書(shū)進(jìn)行授課。有些教師的研究方向是植物,對(duì)植物細(xì)胞分子生物學(xué)的研究進(jìn)展和前沿動(dòng)態(tài)比較熟悉,講授植物細(xì)胞分子生物學(xué)可以做到深入淺出,而對(duì)動(dòng)物細(xì)胞分子生物學(xué)的講授效果會(huì)比較差,因此主講教師可選擇來(lái)自植物、動(dòng)物、微生物、病毒等研究方向的老師。對(duì)于學(xué)生,有些是來(lái)源于農(nóng)學(xué)院,其背景知識(shí)和興趣側(cè)重在植物方面,而有些來(lái)源于醫(yī)學(xué)院或獸醫(yī)學(xué)院,其背景知識(shí)和興趣側(cè)重在動(dòng)物方面,這就要求選擇具有不同學(xué)科背景的教師。開(kāi)展開(kāi)放式的教學(xué)方式,滿(mǎn)足不同學(xué)生的要求。
2.2開(kāi)放式教學(xué)
由于細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)的前沿學(xué)科之一,因此在把握現(xiàn)有教材和參考資料的基礎(chǔ)上,教學(xué)過(guò)程中要結(jié)合實(shí)際將細(xì)胞生物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的新進(jìn)展、新知識(shí)、新方法介紹給學(xué)生,拓寬學(xué)生知識(shí)的深度、廣度,培養(yǎng)其對(duì)未來(lái)工作的適應(yīng)能力。
在每一個(gè)教學(xué)模塊中,教師可通過(guò)不同的教學(xué)方式講解不同側(cè)重點(diǎn)的專(zhuān)題。如細(xì)胞結(jié)構(gòu)部分包括講了2個(gè)專(zhuān)題,一個(gè)是細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng):結(jié)構(gòu)、功能、蛋白質(zhì)分選和膜泡運(yùn)輸,另一個(gè)是細(xì)胞骨架與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。內(nèi)膜系統(tǒng)一般是指內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞核、溶酶體和液泡(包括內(nèi)體和分泌泡)5類(lèi)細(xì)胞器膜的總稱(chēng),而廣義的內(nèi)膜系統(tǒng)概念也包括線(xiàn)粒體、葉綠體、過(guò)氧化物酶體、細(xì)胞核等細(xì)胞內(nèi)所有細(xì)胞器膜的總稱(chēng)。在本科細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)過(guò)程中,這些細(xì)胞器的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)生是分別獨(dú)立介紹。雖然這些細(xì)胞器具有各自獨(dú)立的結(jié)構(gòu)和功能[4],但它們又是密切相關(guān)的,尤其是它們的膜結(jié)構(gòu)是可以相互轉(zhuǎn)換的,轉(zhuǎn)換的機(jī)制則是通過(guò)蛋白質(zhì)分選和膜泡運(yùn)輸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在講授內(nèi)膜系統(tǒng)時(shí),可通過(guò)蛋白質(zhì)合成這條線(xiàn)將這些相關(guān)內(nèi)容串聯(lián)起來(lái)講述。由于核糖體在蛋白質(zhì)合成上與內(nèi)膜系統(tǒng)互為一體,因此將核糖體也加入進(jìn)來(lái),同時(shí)向上講可以提及細(xì)胞核中核糖體大小亞基及mRNA的合成,向下還可講述細(xì)胞膜上的蛋白功能,從而用蛋白質(zhì)合成一條線(xiàn)將細(xì)胞的三大結(jié)構(gòu)即細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核聯(lián)系了起來(lái)。同時(shí),也啟迪研究生自己去找線(xiàn)索,找出一根主干,將盡可能多的內(nèi)容串起來(lái)。又如細(xì)胞骨架對(duì)于維持細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序性以及在細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞和細(xì)胞分化分裂等一系列方面起重要作用,因此對(duì)細(xì)胞骨架的研究是近代生命科學(xué)中最活躍的研究領(lǐng)域之一,它的快速發(fā)展主要得益于大型分析儀器的應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)方法技術(shù)的改進(jìn)。在這一部分內(nèi)容的教學(xué)中,可重點(diǎn)向?qū)W生講解細(xì)胞骨架的研究方法,包括每種方法的原理、基本過(guò)程和結(jié)果分析,以最新的國(guó)外權(quán)威期刊上發(fā)表的細(xì)胞骨架方面的論文為例,向?qū)W生介紹細(xì)胞骨架的研究是如何開(kāi)展的。
2.3開(kāi)放式課堂
研究生課堂和本科生課堂相比,講授內(nèi)容量非常大。筆者一般會(huì)在課后將課件提供給學(xué)生,使他們?cè)谡n堂上不用花太多精力記筆記,而是將主要精力集中到聽(tīng)課上,跟著教師的引導(dǎo)考慮問(wèn)題,這樣使其思維保持很高的興奮度,且感到疲勞。在嚴(yán)格遵守課堂紀(jì)律的前提下,在上課時(shí)要盡量調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,以開(kāi)拓學(xué)生的思維,培養(yǎng)創(chuàng)造性。課后要讓學(xué)生自己閱讀指定或推薦的原始文獻(xiàn),或者讓他們自己到網(wǎng)上查閱自己感興趣的問(wèn)題,以此可培養(yǎng)學(xué)生閱讀文獻(xiàn)、查找資料、進(jìn)行科研的能力。
3細(xì)胞分子生物學(xué)的考核方式
作為生物學(xué)一級(jí)學(xué)科碩士研究生的學(xué)位課程,細(xì)胞分子生物學(xué)的考核以考試為主,考慮到研究生學(xué)習(xí)細(xì)胞分子生物學(xué)課的目的主要是為了提高學(xué)生利用學(xué)到的細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)解決課題研究中的問(wèn)題,實(shí)用性較強(qiáng),因此筆者選用開(kāi)卷考試的形式,所出的試題都是綜合性的分析題,在考場(chǎng)內(nèi)學(xué)生可以查閱任何參考資料,但參考資料中沒(méi)有現(xiàn)成的答案,促使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),通過(guò)仔細(xì)分析才能得出答案。這種考核方式一方面提高了學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,另一方面也使教師了解了學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的掌握情況,檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,很大程度上促進(jìn)了以后教學(xué)的開(kāi)展。
4參考文獻(xiàn)
[1] 王石平,金安江.分子細(xì)胞生物學(xué)研究性教學(xué)模式的改革實(shí)踐與思考[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版,2008(2):134-137.
[2] 韓貽仁.分子細(xì)胞生物學(xué)[M].2版.北京:科學(xué)出版社,2001.
篇2
關(guān)鍵詞:研究生;醫(yī)學(xué)分子生物學(xué);教學(xué)改革
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)42-0173-02
分子生物學(xué)是生命科學(xué)中發(fā)展最為迅速的前沿學(xué)科之一,其研究方法和技術(shù)廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)相關(guān)的許多學(xué)科領(lǐng)域。分子生物學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的使命,就是應(yīng)用分子生物學(xué)的理論與技術(shù),從分子水平上揭示疾病發(fā)生、發(fā)展的分子機(jī)制,進(jìn)而對(duì)危害人類(lèi)健康的各種疾病提供預(yù)防、診斷以及治療方法[1,2]。對(duì)醫(yī)學(xué)各專(zhuān)業(yè)的研究生而言,學(xué)習(xí)和掌握扎實(shí)的分子生物學(xué)知識(shí),是將來(lái)成為合格醫(yī)學(xué)研究者和臨床工作者的內(nèi)在需求和必備條件。研究生《醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)》是本校一門(mén)重要的基礎(chǔ)課程,從1994年開(kāi)設(shè)以來(lái),一直是全?;A(chǔ)與臨床專(zhuān)業(yè)共計(jì)400余人/年的碩士研究生必修課,2010年后改為選修課。然而隨著分子生物學(xué)理論和技術(shù)的日新月異,雖然教學(xué)內(nèi)容在不斷更新,但沿襲舊有的重視知識(shí)傳授而忽視學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)模式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不適應(yīng)新的教學(xué)理念需要,對(duì)新的教學(xué)模式的探索已勢(shì)在必行。
一、現(xiàn)階段存在的問(wèn)題
總結(jié)多年的教學(xué)實(shí)踐,我們發(fā)現(xiàn)在《醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)》理論課教學(xué)中存在著一些問(wèn)題,主要反映在:(1)課程體系及教學(xué)方法里學(xué)生自主學(xué)習(xí)、交互式團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)的模塊少,學(xué)生未能養(yǎng)成自主閱讀文獻(xiàn)、集體討論、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的習(xí)慣;(2)學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)參差不齊,專(zhuān)業(yè)背景及研究方向差異較大,課堂講授難度較大且有時(shí)收效不好;(3)部分內(nèi)容理論性強(qiáng),較為枯燥且不屬于學(xué)生的研究方向,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高;(4)在教學(xué)內(nèi)容上只關(guān)注教材講授而不重視其專(zhuān)業(yè)發(fā)展方面的探究,雖然分子生物學(xué)教材內(nèi)容時(shí)有更新,但相關(guān)領(lǐng)域的最新進(jìn)展并不能及時(shí)涵蓋,這將使教師更新知識(shí)的主動(dòng)性下降,同時(shí)研究生也會(huì)失去學(xué)習(xí)分子生物學(xué)的興趣。(5)期末考試閉卷問(wèn)答式方式由于考試時(shí)間和考試內(nèi)容的限制,而不利于開(kāi)拓研究生視野和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng);(6)在成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)上,未能對(duì)學(xué)習(xí)積極的學(xué)生加以激勵(lì)。
二、教學(xué)改革內(nèi)容及方式
針對(duì)教學(xué)中存在的這些問(wèn)題,我們對(duì)2012級(jí)研究生《醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)》理論課教學(xué)進(jìn)行了改革嘗試。我校2012級(jí)選修《醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)》課程的研究生共279人,將其分為兩個(gè)班,其中基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)和部分臨床專(zhuān)業(yè)共105人為1班,其余臨床專(zhuān)業(yè)174人為2班。本學(xué)期對(duì)1班學(xué)生進(jìn)行了教學(xué)改革活動(dòng),對(duì)2班學(xué)生仍按往年教學(xué)模式正常上課作為對(duì)比。本次教學(xué)改革活動(dòng)的方式為:將1班的105名學(xué)生分成小組,每組4~5名學(xué)生。以小組為單位,要求學(xué)生課后閱讀中外文文獻(xiàn),內(nèi)容可以是分子生物學(xué)方面的經(jīng)典理論、熱點(diǎn)問(wèn)題或最新研究進(jìn)展(如:PCR技術(shù)、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與疾病、藥物基因組學(xué))等,小組同學(xué)分析討論后將文獻(xiàn)內(nèi)容制作成多媒體課件,分別在學(xué)期中和學(xué)期末各抽取4~5個(gè)課時(shí)在全班進(jìn)行讀書(shū)報(bào)告,每組推薦一名同學(xué)做報(bào)告,報(bào)告時(shí)間15~20分鐘,報(bào)告完畢由學(xué)生提問(wèn)及老師點(diǎn)評(píng),每小組共計(jì)耗時(shí)30分鐘,期末對(duì)兩個(gè)班的成績(jī)進(jìn)行分析比對(duì)。
三、考試成績(jī)分析
我們對(duì)1班和2班學(xué)生的期末考試成績(jī)進(jìn)行了對(duì)比。從表1可以看出,1班的考試平均成績(jī)比2班高出3.07分,且1班的最高分(88分)和最低分(59分)均分別高于2班的83分和43分。其次,1班不及格人數(shù)為1人,不及格率為0.95%;2班不及格人數(shù)為13人,不及格率為7.47%。兩班比較不及格率具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P箓0.05)。表1結(jié)果說(shuō)明1班考試成績(jī)明顯超過(guò)2班。
四、本次教改活動(dòng)的思考
經(jīng)過(guò)本次教改活動(dòng),我們體會(huì)到:研究生教育與本科的基礎(chǔ)教育不同,我們培養(yǎng)的研究生必須具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和鮮明的創(chuàng)新性。教師雖然是授課環(huán)節(jié)中的主導(dǎo)者,但學(xué)習(xí)是互動(dòng)的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程不僅是教師在講臺(tái)上的授課過(guò)程,也應(yīng)是臺(tái)下學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的過(guò)程。因此教師在教學(xué)中除進(jìn)行啟發(fā)式的教學(xué)外,還更應(yīng)該注重培養(yǎng)研究生主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí),塑造研究生的創(chuàng)新精神。本次在2012級(jí)研究生1班通過(guò)進(jìn)行讀書(shū)報(bào)告,首先優(yōu)化了教學(xué)氛圍,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。通過(guò)查找文獻(xiàn)、歸納總結(jié)文獻(xiàn)并制作課件等,鍛煉了學(xué)生的科研思維能力和寫(xiě)作能力;通過(guò)口頭報(bào)告鍛煉了他們的表達(dá)能力;通過(guò)小組討論鍛煉了他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。這些能力的訓(xùn)練為他們將來(lái)的研究工作和畢業(yè)論文答辯等打下了一定的基礎(chǔ)。其次,拓展了學(xué)生的知識(shí)面,有利于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師在課堂上的講授只有幾十分鐘,時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,只能是內(nèi)容上的引導(dǎo),而切實(shí)掌握的知識(shí)還有待于學(xué)生課后的學(xué)習(xí)與思考,這就要求研究生必需樹(shù)立主人翁的意識(shí),積極主動(dòng)地完成自學(xué)過(guò)程并培養(yǎng)創(chuàng)新精神。我們?cè)诮虒W(xué)中也發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生在課間以及課程結(jié)束后會(huì)主動(dòng)向老師請(qǐng)教分子生物學(xué)方面的問(wèn)題,這說(shuō)明研究生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性增強(qiáng)了。但本次教改活動(dòng)也有不足之處。從老師授課的情況和學(xué)生咨詢(xún)的問(wèn)題來(lái)看,大部分研究生對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的理解及操作很弱,由于本校的《分子生物學(xué)技術(shù)》實(shí)驗(yàn)課程已交給學(xué)?!搬t(yī)學(xué)與生物學(xué)研究中心”實(shí)驗(yàn)室承擔(dān),本次教改未能涉及到實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面的改革。因此如何提供更好的實(shí)驗(yàn)室條件,加強(qiáng)學(xué)生的操作能力,是我們分子生物學(xué)教學(xué)改革的重要目標(biāo)。分子生物學(xué)的發(fā)展十分迅速,而本校使用的教材相對(duì)陳舊,雖然老師在講授時(shí)可以適當(dāng)介紹新的研究進(jìn)展,但陳舊的教材不利于學(xué)生自學(xué)。在本次教學(xué)活動(dòng)中,雖然我們考慮過(guò)師生討論、互動(dòng)式的教學(xué),但由于授課人數(shù)多,學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊,甚至少部分學(xué)生只是為了獲取學(xué)分,對(duì)本課程毫無(wú)興趣等諸多原因,最終本課程36學(xué)時(shí)的教學(xué)中,大部分仍然是采用老師講授的方式進(jìn)行教學(xué)。
經(jīng)過(guò)對(duì)《醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)》這門(mén)課程的教學(xué)改革,我們雖然取得了一定的教學(xué)效果,但深知這門(mén)課程具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性,教師必須不斷探索合適的教學(xué)手段和教學(xué)方法。在今后的教學(xué)中,如何變革教學(xué)思路,體現(xiàn)以“醫(yī)學(xué)”為中心,并調(diào)整教學(xué)內(nèi)容使之與科研課題需求相結(jié)合,以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造性思維等,將成為教研室教學(xué)改革重點(diǎn)思考的問(wèn)題。作者認(rèn)為可以考慮在授課中盡量引用科學(xué)先驅(qū)們的成功事跡,以“故事”的形式進(jìn)行授課;在講解分子生物學(xué)經(jīng)典現(xiàn)象和原理時(shí),可以從相關(guān)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、科學(xué)家如何提出假設(shè)、如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)的思路,在講解中引導(dǎo)學(xué)生思考,從而鍛煉學(xué)生的科研思維;在介紹新進(jìn)展時(shí)應(yīng)充分結(jié)合生活中和醫(yī)學(xué)中的熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行講述,明確本學(xué)科同臨床的聯(lián)系程度,這不僅強(qiáng)調(diào)了學(xué)科的重要性,同時(shí)也加強(qiáng)了研究生學(xué)習(xí)的迫切性,使他們真正喜愛(ài)這門(mén)課程,同時(shí)能高效地接收相關(guān)理論知識(shí),應(yīng)該會(huì)取得更好的效果。
以上是本教研室為適應(yīng)教學(xué)改革需求,在研究生層次上的分子生物學(xué)教學(xué)的一些嘗試與體會(huì)。隨著高教改革的深入進(jìn)行,我們還將不斷完善、不斷總結(jié)、不斷創(chuàng)新,以使研究生的分子生物學(xué)教學(xué)走上新臺(tái)階,使學(xué)生學(xué)以致用,努力創(chuàng)新,最終成為教學(xué)、科研、醫(yī)療的棟梁之材。
基金項(xiàng)目:遵義醫(yī)學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目“研究生分子生物學(xué)教學(xué)改革的研究與實(shí)踐”
篇3
【關(guān)鍵詞】分子遺傳學(xué);教學(xué);方法
分子遺傳學(xué)是在分子水平研究生命現(xiàn)象的學(xué)科,已經(jīng)成為21世紀(jì)生命科學(xué)前沿學(xué)科,它的基礎(chǔ)理論已經(jīng)滲透到生命科學(xué)幾乎所有的領(lǐng)域,是涵蓋面非常廣的一門(mén)學(xué)科,同時(shí)也是現(xiàn)代生物科學(xué)發(fā)展最快的學(xué)科之一。從分子遺傳學(xué)發(fā)展以來(lái)逐漸從重視形態(tài)、代謝功能方面的演變延伸到研究基因和基因的結(jié)構(gòu)和功能等的演變。
分子遺傳學(xué)目前已成為綜合性大學(xué)、理工科大學(xué)、農(nóng)林院校等生命科學(xué)類(lèi)各專(zhuān)業(yè)研究生的專(zhuān)業(yè)學(xué)位課,是繼本科階段課程如生物化學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)等課程后的進(jìn)一步學(xué)習(xí),對(duì)提高研究生的基本科學(xué)素質(zhì)、提升專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和增強(qiáng)科研創(chuàng)新等有著十分密切的聯(lián)系和重要的影響。以分子遺傳學(xué)為基礎(chǔ)的遺傳工程則正在發(fā)展成為一個(gè)新興的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,許多國(guó)家已經(jīng)把分子遺傳學(xué)及技術(shù)列為優(yōu)先發(fā)展的高科技項(xiàng)目。在這樣的發(fā)展潮流中,如何使學(xué)生能夠及時(shí)了解快速發(fā)展的分子遺傳學(xué)理論和技術(shù)的相關(guān)知識(shí),為我國(guó)生命科學(xué)培養(yǎng)富有開(kāi)拓精神、創(chuàng)新精神,具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高層次、高質(zhì)量的人才,研究生分子遺傳學(xué)課程的改革必將成為我們探索的一個(gè)重要課題。
一、學(xué)院特色
生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)科是生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最為迅速的前沿學(xué)科之一,也是中國(guó)計(jì)量學(xué)院近年來(lái)重點(diǎn)建設(shè)的學(xué)科,2004年入選浙江省重點(diǎn)扶植學(xué)科,2005年獲碩士學(xué)位點(diǎn)授予權(quán)。該學(xué)科的主要特色包括分子檢測(cè)和檢驗(yàn)技術(shù)、重大生物安全和生物入侵問(wèn)題、植物天然活性產(chǎn)物的提取與利用、環(huán)境分子生物學(xué)與農(nóng)產(chǎn)品安全等方面的研究,均從基因或蛋白質(zhì)等方面來(lái)闡明具體的機(jī)理,這與分子遺傳學(xué)存在著密切聯(lián)系。隨著分子遺傳學(xué)概念的深入人心,為了適應(yīng)培養(yǎng)基礎(chǔ)厚、知識(shí)寬、素質(zhì)高、能力強(qiáng)、面向21世紀(jì)開(kāi)拓創(chuàng)新的生命科學(xué)優(yōu)秀基礎(chǔ)性人才的需要,結(jié)合我院專(zhuān)業(yè)特色和人才培養(yǎng)計(jì)劃,2011年新增《分子遺傳學(xué)》課程為本學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)碩士研究生的專(zhuān)業(yè)學(xué)位課,并于2011-2012年第二學(xué)期正式實(shí)施教學(xué)工作。
二、教材的選擇和教學(xué)內(nèi)容的整合優(yōu)化
本課程選用了以高等教育出版社出版的由路鐵剛、丁毅主編的《分子遺傳學(xué)》為教材。以南京大學(xué)出版社出版的由孫乃恩,孫東旭,煦編著的《分子遺傳學(xué)》和高等教育出版社出版的由朱玉賢等編著的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》等為參考教材,同時(shí)也選擇了一些相關(guān)的動(dòng)畫(huà)網(wǎng)絡(luò)電子教材。在教材上突出基礎(chǔ)性、綜合性、前沿性、時(shí)代性、創(chuàng)新性和引導(dǎo)性,并且符合相應(yīng)的課時(shí)數(shù),同時(shí)避免與其它課程的重復(fù),能夠適合應(yīng)用型人才的教材。
同時(shí),從分子遺傳學(xué)的特色出發(fā),優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,注重知識(shí)的橫向和縱向銜接,刪改與生物化學(xué)、分子生物學(xué)等相關(guān)課程間重復(fù)交叉內(nèi)容,同時(shí)補(bǔ)充本教材內(nèi)容的不足,使教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)課程的特色性。課堂教學(xué)主要是講授基因組學(xué)與后基因組學(xué)、基因組結(jié)構(gòu)與功能、基因表達(dá)調(diào)控、基因突變與DNA損傷修復(fù)、遺傳重組與轉(zhuǎn)座、雜交育種與誘變育種、突變體的創(chuàng)制與應(yīng)用、分子遺傳學(xué)研究的常用技術(shù)介紹等。同時(shí)在講授基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)也結(jié)合相關(guān)前沿?zé)狳c(diǎn)領(lǐng)域的知識(shí)和進(jìn)展,如適當(dāng)引入學(xué)科前沿內(nèi)容以激發(fā)學(xué)生的學(xué)生興趣,并將最新的知識(shí)理論和科學(xué)熱點(diǎn)通過(guò)文獻(xiàn)介紹給學(xué)生。不僅達(dá)到授課內(nèi)容國(guó)際化、教學(xué)理念前瞻化,而且可以培養(yǎng)研究生學(xué)習(xí)外文文獻(xiàn)的能力和思考科學(xué)問(wèn)題的方法和習(xí)慣。教學(xué)過(guò)程全部采用多媒體與動(dòng)畫(huà)網(wǎng)絡(luò)資源的教學(xué)方法相結(jié)合。在講授部分內(nèi)容時(shí),注重啟發(fā)研究生尋找自己相關(guān)課題進(jìn)一步研究的新切入點(diǎn),引導(dǎo)其通過(guò)科研和實(shí)驗(yàn)過(guò)程去解決問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)在有限的課時(shí)中講授分子遺傳學(xué)的新發(fā)展、新觀念,為學(xué)生的思維打開(kāi)一扇通向未來(lái)之門(mén)。
三、采用啟發(fā)式、引導(dǎo)式、討論式的教學(xué)方法
研究生教育是我國(guó)教育結(jié)構(gòu)中最高層次的教育,培養(yǎng)的研究生不僅要有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),還要有鮮明的創(chuàng)新性,所以對(duì)于這種層次的教學(xué),需要采用多種教學(xué)方式如啟發(fā)式、引導(dǎo)式、討論式。首先,在授課中進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生積極思考,按照提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思路進(jìn)行講解,而不是簡(jiǎn)單的背記已有的結(jié)論,并在教學(xué)過(guò)程中增加專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)詞匯,通過(guò)課堂上的反復(fù)講授,既能增加學(xué)生的專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)詞匯量,幫助學(xué)生更好地理解教材內(nèi)容,又提高了閱讀外文文獻(xiàn)的能力,為將來(lái)的專(zhuān)業(yè)及科研工作打下良好的基礎(chǔ)。其次,為了進(jìn)一步鞏固理論課堂所學(xué)知識(shí),并將理論與將來(lái)的研究課題聯(lián)系起來(lái),設(shè)立相關(guān)的討論課,每個(gè)學(xué)生以分子遺傳學(xué)技術(shù)結(jié)合自己的研究方向,寫(xiě)出課題設(shè)計(jì)思路,可以是目前正在研究的課題,也可以是假想的課題。讓學(xué)生在課余時(shí)間通過(guò)文獻(xiàn)查找和整理,準(zhǔn)備討論提綱,并分組討論。鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)言,闡明自己的科研思路,同時(shí)教師通過(guò)積極正確的引導(dǎo),使課題設(shè)計(jì)更加合理,并賦予創(chuàng)新性。最后,進(jìn)行課堂學(xué)術(shù)報(bào)告競(jìng)賽活動(dòng),通過(guò)設(shè)計(jì)一些學(xué)科發(fā)展前沿與動(dòng)態(tài)相關(guān)的討論議題,如突變體創(chuàng)制的應(yīng)用前景、轉(zhuǎn)基因作物的安全性等。
四、采用綜合測(cè)評(píng)的方式評(píng)定成績(jī)
本課程成績(jī)的評(píng)定采用綜合測(cè)評(píng)的方式,進(jìn)行基礎(chǔ)理論閉卷考試、綜述撰寫(xiě)和課堂討論表現(xiàn)相結(jié)合的方法,讓研究生通過(guò)查閱文獻(xiàn),撰寫(xiě)綜述,課堂討論等,鍛煉研究生的歸納總結(jié),推陳出新,開(kāi)拓創(chuàng)新的綜合能力。也有利于提高研究生的學(xué)習(xí)熱情,并充分調(diào)動(dòng)研究生主動(dòng)探究的積極性和主動(dòng)性。這種考試方法的建立,也增加了對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況評(píng)價(jià)的客觀性,對(duì)創(chuàng)新能力培養(yǎng)和教學(xué)評(píng)價(jià)方式作有益的探索。
綜上所述,本次教學(xué)改革將全面推進(jìn)研究生的教學(xué)工作,并且使教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)基礎(chǔ)性、綜合性、前沿性、時(shí)代性、創(chuàng)新性和引導(dǎo)性。不僅可以有效地提高分子遺傳學(xué)的教學(xué)效果和處理與其它相關(guān)課程的銜接問(wèn)題,而且還可以增強(qiáng)研究生的自主學(xué)習(xí)、科研創(chuàng)新等能力,讓他們實(shí)現(xiàn)科學(xué)知識(shí)向技術(shù)的轉(zhuǎn)化,為研究生獨(dú)立開(kāi)展項(xiàng)目研究和申報(bào)課題奠定基礎(chǔ),最終產(chǎn)出一定的科研成果,甚至實(shí)際的生產(chǎn)力。
參考文獻(xiàn)
[1]屈艾,朱必才,潘沈元,李宗蕓,高煥,汪承潤(rùn),王秀琴.提高遺傳學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量有效途徑的探討及體會(huì)[J].生物學(xué)通報(bào),2002,37(11):44-45.
[2]余誕年.遺傳學(xué)的發(fā)展與遺傳學(xué)教學(xué)改革諂議[J].遺傳,2000,22(6):413-415.
[3]林海萍,張立欽,張昕,胡加付.幾種討論式方式在微生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].微生物學(xué)通報(bào),2010,37(7):1054-1057.
[4]趙新民,夏莉,徐玲,彭曉赟,劉石泉.分子生物學(xué)教學(xué)動(dòng)畫(huà)網(wǎng)絡(luò)資源的利用[J].廣東化工,2011,7(38):196-198.
[5]王曉霞,劉志榮,解軍,程牛亮.如何在分子生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)研究生的科研創(chuàng)新能力[J].西北醫(yī)學(xué)教育,2011,19(1):78-80.
[6]賀根和,葉九根,郭小華,段世華,朱立成.分子生物學(xué)雙語(yǔ)教學(xué)中“雙主體互動(dòng)”教學(xué)模式構(gòu)建策略初探[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,15(3):148-149,161.
篇4
1.1本科教育忽略學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、邏輯思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)本科生學(xué)習(xí)模式中老師與學(xué)生基本是零交流,老師幻燈片教授已有現(xiàn)成的書(shū)本知識(shí),學(xué)生接受、理解、記憶,完成考試即可。這種方式嚴(yán)重忽略了學(xué)生思考能力和創(chuàng)新力的培養(yǎng),使其缺乏邏輯思維和創(chuàng)新思維的意識(shí)習(xí)慣。而學(xué)生在面臨探索型科學(xué)研究時(shí)就似隔屋攛椽,無(wú)法勝任。
1.2本科教育學(xué)習(xí)環(huán)境簡(jiǎn)單,缺乏必需的社交經(jīng)驗(yàn)醫(yī)學(xué)生的本科學(xué)習(xí)任務(wù)相對(duì)其他專(zhuān)業(yè)更加繁重,課業(yè)、考試壓力大,大學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)較少,缺乏豐富的人際交往經(jīng)驗(yàn)。而研究生學(xué)習(xí)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜,需要處理好與導(dǎo)師、同門(mén)、廠家、其他實(shí)驗(yàn)室之間的關(guān)系,存在一定的利益誘惑。一旦進(jìn)入研究生階段學(xué)習(xí),如何適應(yīng)這種環(huán)境的改變就顯得尤為重要。
1.3研究生生源種類(lèi)多,知識(shí)背景相差大目前研究生招生來(lái)源很多,甚至還會(huì)有跨專(zhuān)業(yè)報(bào)考的現(xiàn)象,所以知識(shí)背景相差很大。比如現(xiàn)代的醫(yī)學(xué)科學(xué)研究常常接觸到分子水平的實(shí)驗(yàn),本科為臨床醫(yī)學(xué)或護(hù)理學(xué)的醫(yī)學(xué)研究生比較缺乏。即使本科階段有一些相關(guān)基礎(chǔ)課,由于沒(méi)有認(rèn)識(shí)到重要性,知識(shí)也比較薄弱;而本科為生物技術(shù)的研究生比其他專(zhuān)業(yè)的學(xué)生掌握更多的分子生物學(xué)背景知識(shí)。研究生階段的教學(xué)是以自學(xué)為主,在參差不齊的背景下,如何讓醫(yī)學(xué)研究生迅速學(xué)習(xí)和掌握良好的科研技能,是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。
2醫(yī)學(xué)研究生科研技能培養(yǎng)的模式探討
2.1加強(qiáng)本專(zhuān)業(yè)相關(guān)理論知識(shí)的積累并進(jìn)行科研嘗試為彌補(bǔ)本科生理論基礎(chǔ)薄弱的情況,研究生一年級(jí)主要是進(jìn)行理論學(xué)習(xí)以滿(mǎn)足將來(lái)的科研要求,如實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)提供動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí),科學(xué)研究嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)和分析需要統(tǒng)計(jì)學(xué)。但研究生導(dǎo)師的研究方向很多,對(duì)學(xué)生的要求也不一樣,已有的學(xué)校研究生課程無(wú)法滿(mǎn)足每個(gè)方向的不同要求。為此,重點(diǎn)學(xué)習(xí)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的背景知識(shí)尤為重要。如對(duì)于生殖醫(yī)學(xué)研究方向的研究生,就需要加強(qiáng)生殖醫(yī)學(xué)和生殖生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),與其他方向的研究生要求略有不同。為了讓研究生學(xué)習(xí)生殖相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)校最近專(zhuān)門(mén)開(kāi)設(shè)了生殖生物學(xué)選修課程,供生殖醫(yī)學(xué)研究方向的研究生選修。現(xiàn)在的醫(yī)學(xué)研究已經(jīng)深入細(xì)胞和分子水平,需要用到多種大型儀器。儀器分析課程可以幫助研究生了解常見(jiàn)大型儀器的原理,如用于斷層掃描的激光共聚焦、細(xì)胞檢測(cè)和分選用的流式細(xì)胞儀、超高分辨率的電子顯微鏡等。通過(guò)這些理論課程的學(xué)習(xí),研究生可以掌握常見(jiàn)大型儀器的基本原理,有助于將來(lái)課題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。以上的努力仍然不能為每個(gè)研究方向的研究生開(kāi)展課題研究提供足夠的理論知識(shí)。所以在已有的理論課程的基礎(chǔ)上,通過(guò)組織相關(guān)研究方向的研究生深入學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)相關(guān)的專(zhuān)著就很有意義。如本實(shí)驗(yàn)室從事發(fā)生研究的研究生,就組織學(xué)習(xí)發(fā)生相關(guān)的英文專(zhuān)著,如HistologicalandHistopathologicalE-valuationoftheTestis和Andrology-MaleReproductiveHealthandDysfunction。研究生自學(xué)后以講座的形式,給其他同學(xué)介紹各個(gè)章節(jié)的內(nèi)容。通過(guò)這種途徑,在學(xué)到專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí),提高了自學(xué)能力和英文專(zhuān)著閱讀能力,鍛煉了總結(jié)、陳述、演示以及制作講解報(bào)告的能力,有助于開(kāi)題報(bào)告和畢業(yè)答辯的順利完成。
2.2培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)技能分子生物學(xué)是從分子水平研究生命現(xiàn)象、生命本質(zhì)、生命活動(dòng)及其規(guī)律的科學(xué),與其他學(xué)科廣泛交叉滲透,是當(dāng)前生命科學(xué)中迅速發(fā)展的前沿學(xué)科。醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)是實(shí)驗(yàn)性極強(qiáng)的學(xué)科,其實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法已普遍應(yīng)用到各個(gè)學(xué)科的研究中。除了分子生物學(xué)技術(shù),其他如細(xì)胞生物學(xué)等技術(shù)也在科研中廣泛使用,這些實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)對(duì)于其課題開(kāi)展均具有重要的意義。目前研究生數(shù)量多,教育資源有限,即使有實(shí)驗(yàn)課程安排也無(wú)法實(shí)現(xiàn)讓每個(gè)研究生動(dòng)手操作。所以研究生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)不能僅靠學(xué)校的研究生課程;再者醫(yī)學(xué)研究生一般來(lái)自于醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)如臨床醫(yī)學(xué)或者護(hù)理學(xué)等,本科教育沒(méi)有經(jīng)過(guò)分子生物學(xué)理論和實(shí)踐培訓(xùn),所以研究生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后,還需要進(jìn)一步培訓(xùn)。為此,本實(shí)驗(yàn)室在培養(yǎng)模式上進(jìn)行了一些嘗試。組織由多位教師、技術(shù)員和高年級(jí)博士組成的培訓(xùn)團(tuán)隊(duì),以專(zhuān)題培訓(xùn)的方式對(duì)實(shí)驗(yàn)室基本科研技能進(jìn)行短期培訓(xùn),包括RT-PCR、蘇木素伊紅染色、免疫熒光、Westernblot、流式細(xì)胞術(shù)、顯微鏡操作、文獻(xiàn)檢索等多種常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù),目的是讓剛進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的研究生迅速掌握常用分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)以及常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的使用。實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)分為三個(gè)部分,首先介紹實(shí)
驗(yàn)的基礎(chǔ)理論,然后演示實(shí)驗(yàn)操作,最后由學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),完成的實(shí)驗(yàn)結(jié)果由老師統(tǒng)一評(píng)價(jià)。只有能獨(dú)立地完成每個(gè)實(shí)驗(yàn),才算順利通過(guò)培訓(xùn)。我們深知理論是為了指導(dǎo)實(shí)踐,所以理論與實(shí)踐齊頭并進(jìn)的模式能取得更好的效果。在基本理論知識(shí)學(xué)習(xí)的過(guò)程中,同時(shí)進(jìn)行實(shí)踐操作,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并探索思考,形成邊動(dòng)手邊思考、理論指導(dǎo)實(shí)踐的學(xué)習(xí)模式。本實(shí)驗(yàn)室通過(guò)這樣統(tǒng)一的理論和實(shí)踐相結(jié)合的培訓(xùn),幫助研究生在短時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)而迅速地掌握常用的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)理論和技術(shù),為后續(xù)課題開(kāi)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),取得了很好的效果。 2.3嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)室規(guī)范管理實(shí)驗(yàn)室是高校研究生科研實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)的主要場(chǎng)所,其建設(shè)和管理水平直接影響研究生科研實(shí)驗(yàn)技能的水平。比如一個(gè)實(shí)驗(yàn)室通常有多個(gè)研究生,每個(gè)研究生在課題開(kāi)展中一般會(huì)使用多種儀器設(shè)備。有的儀器設(shè)備比較貴重,操作不當(dāng)可以導(dǎo)致儀器損壞,甚至威脅人身安全。如高速離心機(jī)使用時(shí),轉(zhuǎn)子不蓋蓋子,高速旋轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)子可以飛出離心機(jī),導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)或人身?yè)p傷。所以如何能保證儀器的正常使用和得到高質(zhì)量的研究數(shù)據(jù),有序的管理就顯得非常重要。以本實(shí)驗(yàn)室為例,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)有常見(jiàn)儀器,如pH計(jì)、天平等;有貴重儀器,如高速離心機(jī)、熒光顯微鏡、定量PCR儀等;還有一些大型的儀器,如電子顯微鏡、流式細(xì)胞儀、激光共聚焦顯微鏡等。本實(shí)驗(yàn)室采用如下管理方式:對(duì)于實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)儀器,研究生通過(guò)培訓(xùn)過(guò)后可以自由使用。而大型儀器一般都有分析測(cè)試中心集中管理,如電子顯微鏡、流式細(xì)胞儀等設(shè)備有工作人員操作,學(xué)生只需理解原理,按照要求準(zhǔn)備樣本和學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)。但有的大型儀器如激光共聚焦,學(xué)生可以通過(guò)專(zhuān)門(mén)的操作培訓(xùn),自己獨(dú)立操作。高速離心機(jī)、熒光顯微鏡等設(shè)備一般都有專(zhuān)人管理。在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一培訓(xùn)時(shí),會(huì)涵蓋這些設(shè)備的使用。如此,既使得實(shí)驗(yàn)室儀器得到正常使用,又營(yíng)造了嚴(yán)謹(jǐn)、有序和安全的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,為進(jìn)行科學(xué)研究提供了必要保證。
篇5
關(guān)鍵詞:生物化學(xué)實(shí)驗(yàn);瓊脂糖凝膠電泳;教學(xué)體會(huì)
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)11-0260-02
瓊脂糖凝膠電泳是核酸分析常用的實(shí)驗(yàn)技術(shù),是核酸研究工作中不可缺少的重要手段,廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)理論研究、農(nóng)業(yè)科學(xué)、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生、工業(yè)生產(chǎn)等許多領(lǐng)域,在生物化學(xué)和分子生物學(xué)的教學(xué)和科研中具有重要作用。[1-2]我校自2009年為醫(yī)學(xué)專(zhuān)科學(xué)生增開(kāi)該實(shí)驗(yàn)以來(lái),受到廣大學(xué)生的歡迎,收到良好的教學(xué)效果。本實(shí)驗(yàn)在實(shí)際的操作過(guò)程中由于實(shí)驗(yàn)試劑、耗材準(zhǔn)備比較復(fù)雜,微小的疏忽都會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗,在長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和教學(xué)過(guò)程中,我們總結(jié)了一些教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)體會(huì)。
一、實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備
實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料的準(zhǔn)備。待測(cè)DNA,瓊脂糖,電泳儀,電泳槽,紫外透射反射儀,酒精燈,100ml燒杯,微量移液器,三羥甲基氨基甲烷,鹽酸,醋酸鈉,EDTA,瓊脂糖,溴酚藍(lán),溴化乙錠。
二、實(shí)驗(yàn)課中
1.瓊脂糖膠的制備。本實(shí)驗(yàn)配制的是質(zhì)量濃度為1%的50mL凝膠。在電爐上將膠熔至清澈透明的溶液狀,冷卻到60℃左右,加染料GV(GoldView),每100ml膠加5pl,搖勻,倒入事先裝好的水平電泳槽內(nèi),梳子根據(jù)樣品量選用。凝膠厚度一般為0.3~0.5cm。待凝膠完全凝固后(于室溫放置30~45min),在梳子齒附近加入少量電泳緩沖液,然后緩慢輕輕地向上拔掉梳子,將凝膠放入電泳槽中。
2.點(diǎn)樣。點(diǎn)樣量要根據(jù)點(diǎn)樣孔大小和樣品濃度確定,一般上樣體積約5~10uL。點(diǎn)樣前,樣品需按照配比添加上樣緩沖液,吹打均勻后,移液器吸取樣品,垂直于點(diǎn)樣孔,用另一只手幫助固定移液器下端,移液器槍頭尖端進(jìn)入點(diǎn)樣孔即可將樣品注入孔內(nèi),注意不可將槍頭尖端插至孔底,并選擇其他點(diǎn)樣孔點(diǎn)上適合的DNA分子量標(biāo)準(zhǔn)(DNA Marker)。所謂適合是指樣品DNA分子量大小應(yīng)基本在DNA分子量標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。
3.電泳。將電泳儀的正極與電泳槽的正極相連,負(fù)極與負(fù)極相連。核酸帶負(fù)電荷,從負(fù)極向正極移動(dòng),膠的點(diǎn)樣孔一端應(yīng)放在電泳槽的負(fù)極接線(xiàn)一端。電泳槽中電泳緩沖液與制膠用電泳緩沖液應(yīng)相同,電泳緩沖液(1xTBE),使其恰好沒(méi)過(guò)膠面約lmm。電泳緩沖液太多則電流加大,凝膠發(fā)熱,設(shè)置好電源,一般采用恒壓電源,電壓選擇為5V/cm左右(長(zhǎng)度以?xún)蓚€(gè)電極之間的距離計(jì)算)。電泳時(shí)間一般為30~60min,根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要也可做適當(dāng)調(diào)整。電壓增高,電泳時(shí)間縮短,核酸條帶相對(duì)來(lái)說(shuō)不夠整齊,不夠清晰;相反,電壓降低,電泳時(shí)間較長(zhǎng),核酸條帶整齊清晰。將電泳后的凝膠放在紫外透視儀中觀察結(jié)果,對(duì)照DNA marker分析條帶、得出結(jié)論并分析實(shí)驗(yàn)成敗的原因。
4.重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,指導(dǎo)填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。生化實(shí)驗(yàn)的目的主要是加強(qiáng)理解和驗(yàn)證相關(guān)理論,通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作獲得和提高實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析提高綜合分析的能力,實(shí)驗(yàn)報(bào)告在一定程度上起到檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、目的、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理解和分析的能力。在過(guò)去的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中,學(xué)生由于不知道如何最終來(lái)書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,所以盲目抄書(shū)或者相互抄襲的現(xiàn)象很多,實(shí)驗(yàn)結(jié)論往往簡(jiǎn)單了事,這樣根本無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)的預(yù)先效果。有效地利用實(shí)驗(yàn)課后的十分鐘時(shí)間給學(xué)生講解如何書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,可以在一定程度上杜絕相互抄襲的現(xiàn)象,既培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的學(xué)風(fēng)[3-5],又真正地讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中得到收獲。
三、實(shí)驗(yàn)課后
1.認(rèn)真批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè),及時(shí)返還學(xué)生。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師始終要求學(xué)生在書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)如實(shí)反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果,不得抄襲或者編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這樣教師在批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)時(shí)才能更好地發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)失敗或者出現(xiàn)偏差的原因,并在報(bào)告冊(cè)中一一進(jìn)行修改;同時(shí),批閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)還能幫助教師發(fā)現(xiàn)一些在以往教學(xué)中容易忽視的問(wèn)題,對(duì)于完善今后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著深刻的意義。其次,批閱后的報(bào)告冊(cè)及時(shí)返還學(xué)生,可以幫助學(xué)生有效地回憶起實(shí)驗(yàn)中操作不當(dāng)?shù)牡胤骄烤钩霈F(xiàn)在何處,避免在今后的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中再犯類(lèi)似的錯(cuò)誤。
2.課后思考。在參考了其他醫(yī)學(xué)院校的實(shí)驗(yàn)教程,我校瓊脂糖凝膠電泳實(shí)驗(yàn)課的成功開(kāi)設(shè),是我校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的一大舉措。隨著分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在醫(yī)學(xué)研究中的地位不斷增強(qiáng),開(kāi)展一定比例的生化分子實(shí)驗(yàn)無(wú)疑將為學(xué)生今后開(kāi)展設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)奠定下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[6-11]。
總之,只有不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),探索適合醫(yī)學(xué)專(zhuān)科生物化學(xué)的新實(shí)驗(yàn),增加學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性,才能培養(yǎng)出面向2l世紀(jì)具有綜合能力和創(chuàng)新意識(shí)的高素質(zhì)醫(yī)學(xué)人才。
參考文獻(xiàn):
[1]殷冬梅,周亞軍,王新,等.醫(yī)學(xué)本科生分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體會(huì)[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版),2005,7(3):294-296.
[2]胡建華,陶祥亞.“案例式”教學(xué)法在教師現(xiàn)代教育技術(shù)培訓(xùn)中的應(yīng)用J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù),2007,21(5):369-372.
[3]段春燕,陳川寧,邵軍.醫(yī)學(xué)院校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探索[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生,2009,26(2):311―312.
[4]王保龍,蘇虹,伍佳玲.在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專(zhuān)業(yè)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室生物安全教學(xué)的思考[J].中華疾病控制,2010,14(5):461-462.
[5]蘇曉杰,林雪松,趙晶.構(gòu)建開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式培養(yǎng)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)生創(chuàng)新能力[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2010,13(2):181-183.
[6]焦炳華,馮偉華,黃才國(guó),等.生物化學(xué)與分子生物學(xué)課程的建設(shè)與實(shí)踐[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版),2010,12(9):861―863.
[7]段春燕,陳川寧,邵軍.醫(yī)學(xué)院校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探索[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生,2009,26(2):311-312.
[8]周必英.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在人體寄生蟲(chóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的初步實(shí)踐和體會(huì)[J].醫(yī)學(xué)教育探索,2010,9(2):250-252.
[9]蘇何玲,劉永明.開(kāi)設(shè)生物化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐與思考[J].中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志,2008,18(17):2589-2592.
[10]王迎偉,朱學(xué)江,郭軍,等.提高基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的思考與對(duì)策[J].醫(yī)學(xué)教育探索,2010,9(8):1103-1105.
篇6
1 生物學(xué)哲學(xué)的再定位
費(fèi)爾巴哈在談到哲學(xué)的改造時(shí)說(shuō)過(guò):“哲學(xué)必須重新與自然科學(xué)結(jié)合,自然科學(xué)必須重新與哲學(xué)結(jié)合”。這是一種“建立在相互需要和內(nèi)在必然性上面的結(jié)合”?!?〕自然科學(xué)構(gòu)成了哲學(xué)的基礎(chǔ), 生物科學(xué)是這個(gè)基礎(chǔ)中不可或缺的組成部分。如同所有其他科學(xué)一樣,生物科學(xué)也深深受到哲學(xué)的理論思維和方法的影響。生物學(xué)哲學(xué)作為連結(jié)哲學(xué)與生物學(xué)的橋梁和中介,對(duì)二者的重新結(jié)合起著十分重要的作用。從學(xué)科建設(shè)的角度看,這門(mén)學(xué)科的存在和發(fā)展,既須以實(shí)證科學(xué)知識(shí)特別是生物科學(xué)的知識(shí)材料為基礎(chǔ),跟上現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的步伐;又要汲取哲學(xué)研究的積極成果,適應(yīng)當(dāng)代哲學(xué)變革的需要。
就學(xué)科性質(zhì)而言,一般認(rèn)為生物學(xué)哲學(xué)屬于科學(xué)哲學(xué)體系中的一個(gè)分支學(xué)科?!洞笥倏迫珪?shū)》第15版所列《自然哲學(xué)》條目將關(guān)于自然的實(shí)際特征問(wèn)題作為實(shí)在來(lái)進(jìn)行考察,并分為物理學(xué)哲學(xué)和生物學(xué)哲學(xué)兩個(gè)部門(mén)。不過(guò)這里對(duì)“自然哲學(xué)”一詞的使用,有別于以往的傳統(tǒng)自然哲學(xué),而是“作為對(duì)科學(xué)哲學(xué)的補(bǔ)充”。如所周知,西方科學(xué)哲學(xué)是以科學(xué)為研究對(duì)象,主要論述科學(xué)的認(rèn)識(shí)論和方法論問(wèn)題。維也納學(xué)派的創(chuàng)立者M(jìn).石里克的自然哲學(xué)也是作為一種科學(xué)哲學(xué),一種探討哲理的科學(xué)方法。他申明自然哲學(xué)的任務(wù)在于解釋自然科學(xué)命題的意義,自然哲學(xué)是一種旨在考察自然定律的意義的活動(dòng)。在其自然哲學(xué)講稿中關(guān)于生物哲學(xué)的分析,便是從有機(jī)自然現(xiàn)象也一定要由定律來(lái)描述這一點(diǎn)出發(fā),來(lái)討論生物學(xué)中的機(jī)械論與活力論問(wèn)題。
在科學(xué)哲學(xué)的發(fā)展進(jìn)程中,除了一般科學(xué)哲學(xué),還興起了特定學(xué)科的科學(xué)哲學(xué),自本世紀(jì)初以來(lái)主要是物理科學(xué)哲學(xué)。傳統(tǒng)的科學(xué)哲學(xué)帶有片面的物理主義傾向,認(rèn)為運(yùn)用物理方法能夠?qū)@個(gè)世界作出絕對(duì)完全的描述,世界上發(fā)生的每一事件均可用物理語(yǔ)言來(lái)描述。物理主義最熱烈的倡導(dǎo)者、分析哲學(xué)的主要代表人物之一的R.卡爾納普聲言:“如果根據(jù)物理語(yǔ)言的普遍性,把物理語(yǔ)言用作科學(xué)的系統(tǒng)語(yǔ)言,那么,所有的科學(xué)都會(huì)成為物理學(xué)?!瓕?shí)際上只有一種客體,那就是物理事件。在這物理事件范圍內(nèi),規(guī)律是無(wú)所不包的”?!? 〕石里克也同意物理主義的觀點(diǎn),他僅僅基于量的方面的考慮而得出結(jié)論:“對(duì)于自然哲學(xué)而言,有機(jī)體不過(guò)就是一些特殊的具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng),它們被包含在物理世界圖像的完美和諧的秩序之中”?!?〕
傳統(tǒng)的科學(xué)哲學(xué)把研究重點(diǎn)放在物理學(xué)的定律和理論上,把它們看作科學(xué)的結(jié)構(gòu)和邏輯的范例。之所以這樣是有其深遠(yuǎn)的科學(xué)背景的。自牛頓實(shí)現(xiàn)了力學(xué)中第一次偉大綜合,此后,經(jīng)典物理學(xué)的各個(gè)分支日趨完善,牛頓的機(jī)械綱領(lǐng)左右了近代科學(xué)和哲學(xué)的發(fā)展。本世紀(jì)初以相對(duì)論和量子力學(xué)的建立為標(biāo)志的物理學(xué)革命,是物理學(xué)發(fā)展中的重大突破,也是對(duì)科學(xué)哲學(xué)的有力推動(dòng)。邏輯經(jīng)驗(yàn)主義的主要代表H.萊辛巴赫所著《量子力學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)》一書(shū),就是通過(guò)對(duì)量子力學(xué)的科學(xué)成果的分析,闡釋了他關(guān)于知識(shí)的性質(zhì)、客觀實(shí)在以及因果性等問(wèn)題的見(jiàn)解。多年來(lái),科學(xué)哲學(xué)的研究植根于邏輯學(xué)、數(shù)學(xué)及物理學(xué)定律,重視對(duì)物理理論的分析而忽略了生物學(xué)。正如在科學(xué)哲學(xué)家的視野內(nèi),有機(jī)生命及其進(jìn)化只不過(guò)是世界科學(xué)圖景中的一個(gè)次要因素;在科學(xué)哲學(xué)的殿堂中,生物學(xué)哲學(xué)也是處于比較次要的從屬的地位。這種狀況只是到本世紀(jì)中葉以后才開(kāi)始改觀。隨著分子生物學(xué)所取得一系列新進(jìn)展,導(dǎo)致了生物學(xué)的革命,生命科學(xué)作為最激動(dòng)人心的科學(xué)領(lǐng)域躍居到自然科學(xué)的前沿,對(duì)現(xiàn)代整個(gè)自然科學(xué)和哲學(xué)的影響也日益顯著。由于引入數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科的理論、方法和新的技術(shù)手段,現(xiàn)代生物學(xué)的研究領(lǐng)域得以向微觀和宏觀層次不斷延伸擴(kuò)大,并愈來(lái)愈趨向系統(tǒng)的復(fù)雜性,向揭開(kāi)物質(zhì)世界最復(fù)雜最高級(jí)的系統(tǒng)——大腦的奧秘進(jìn)軍。生物學(xué)研究的課題愈來(lái)愈帶有根本性,當(dāng)今自然科學(xué)的研究重點(diǎn)正在轉(zhuǎn)向研究生命本身。對(duì)生命現(xiàn)象的深入探索,增強(qiáng)了人們對(duì)生物學(xué)的哲學(xué)興趣,并促使科學(xué)哲學(xué)向新的研究方向轉(zhuǎn)變。在這方面,現(xiàn)代綜合進(jìn)化論的主要建筑師之一E.邁爾作出了開(kāi)創(chuàng)性的工作,他致力于建立生物學(xué)的新哲學(xué),強(qiáng)調(diào)這樣一種新的科學(xué)哲學(xué)必須放棄對(duì)僵化的本質(zhì)論和決定論的依附,必須將科學(xué)概念加以擴(kuò)展、不僅包括物理科學(xué)的而且還包括生物科學(xué)的原理和概念。
傳統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)還帶有專(zhuān)注于純科學(xué)領(lǐng)域的局限。國(guó)外學(xué)術(shù)界在討論醫(yī)學(xué)哲學(xué)與科學(xué)哲學(xué)的關(guān)系這一論題時(shí),已有學(xué)者指出,從歷史上看,科學(xué)哲學(xué)家往往不到自然科學(xué)領(lǐng)域外面去尋找對(duì)科學(xué)的定律、解釋和理論的洞察力以確定理論演變的進(jìn)程,而是將自己限制于純科學(xué)形式中,一直忽視和輕視象工程學(xué)、農(nóng)學(xué)和醫(yī)學(xué)這樣的應(yīng)用科學(xué)領(lǐng)域。同時(shí)由于傳統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)僅僅局限于從“內(nèi)部”考察科學(xué),忽視了科學(xué)技術(shù)與社會(huì)之間的互動(dòng)關(guān)系,這種狹窄的科學(xué)觀不可能得出真正有洞察力的答案。傳統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)在研究視野上的這些缺陷,對(duì)后來(lái)興起的生物學(xué)哲學(xué)也產(chǎn)生了某種程度的影響。
固然,科學(xué)哲學(xué)主要是把科學(xué)作為知識(shí)體系,對(duì)之進(jìn)行認(rèn)識(shí)論和方法論的研究,但是認(rèn)識(shí)的最終目的不是知識(shí)本身,而是改造世界的實(shí)踐活動(dòng)。對(duì)科學(xué)的哲學(xué)反思也不能脫離它所固有的實(shí)踐本性。在科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)走向一體化的現(xiàn)時(shí)代,尤有必要拓寬科學(xué)哲學(xué)的領(lǐng)域,開(kāi)展實(shí)用性的或應(yīng)用性的研究,并將科學(xué)哲學(xué)研究同科技發(fā)展的社會(huì)研究結(jié)合起來(lái)。作為實(shí)用科學(xué)的農(nóng)學(xué)和醫(yī)學(xué)與作為基礎(chǔ)科學(xué)的生物學(xué)之間的聯(lián)系極其密切,它們都屬于生命科學(xué)的范疇。在生命科學(xué)哲學(xué)領(lǐng)域內(nèi),理應(yīng)包括對(duì)這些應(yīng)用學(xué)科的理論和實(shí)踐的哲學(xué)研究。以分子生物學(xué)為依托的生物技術(shù),將成為醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)的主導(dǎo)技術(shù),并將引起醫(yī)學(xué)革命和第三次農(nóng)業(yè)革命。生物技術(shù)的“每一個(gè)創(chuàng)新,每一個(gè)技術(shù)妙舉,每一個(gè)概念上的困難的解決,都使得需要一種確定的生物學(xué)哲學(xué)變得更加顯著,并且目前正在朝向這個(gè)目標(biāo)發(fā)展”。〔4〕
21世紀(jì)將是生物學(xué)世紀(jì)。可以預(yù)期,未來(lái)世紀(jì)生命科學(xué)的巨大進(jìn)展及其革命性變化,必然要求生物學(xué)哲學(xué)在已有研究基礎(chǔ)上,無(wú)論從理論框架到研究?jī)?nèi)容到論題范圍都要有所突破。要盡力吸收、消化生命科學(xué)的最新成就,以正確的世界觀和方法論為指導(dǎo)作出新的哲學(xué)概括,提出新的理論觀點(diǎn)及發(fā)展生物科學(xué)技術(shù)的戰(zhàn)略選擇,這些可謂生物學(xué)哲學(xué)學(xué)科建設(shè)的題中應(yīng)有之義。
2 拓展和深化生物學(xué)發(fā)展新形勢(shì)下的生物學(xué)哲學(xué)研究
以下試從生物科學(xué)發(fā)展的規(guī)律性、生物學(xué)規(guī)律與物理規(guī)律的關(guān)系以及生物學(xué)規(guī)律與社會(huì)規(guī)律的關(guān)系三方面談點(diǎn)淺見(jiàn)。
(1)“自然科學(xué)現(xiàn)在已發(fā)展到如此程度, 以致它再也不能逃避辯證的綜合了”?!?〕恩格斯在上個(gè)世紀(jì)80年代作出的這一論斷, 揭示了辯證思維對(duì)于了解科學(xué)事實(shí)的辯證性質(zhì)的必要性,這也為后來(lái)自然科學(xué)本身的發(fā)展所證實(shí)。
近現(xiàn)代自然科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)是由經(jīng)驗(yàn)分析進(jìn)到辯證綜合,這在生物學(xué)的發(fā)展中表現(xiàn)得十分明顯。自本世紀(jì)二、三十年代起,在生物學(xué)范圍內(nèi)開(kāi)始出現(xiàn)一些學(xué)科的綜合趨勢(shì)。早期的兩大綜合,一個(gè)是以胚胎學(xué)為中心,將之與細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)和生物化學(xué)綜合起來(lái),形成統(tǒng)一的發(fā)育觀點(diǎn);另一個(gè)是以進(jìn)化論為中心,將達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)與群體遺傳學(xué)相結(jié)合,發(fā)展為一個(gè)有巨大闡明力的學(xué)說(shuō),即現(xiàn)代綜合進(jìn)化論。進(jìn)化的綜合范式取得了富有建設(shè)性的成果,如邁爾所說(shuō),是在有關(guān)的學(xué)科之間找到了一種共同語(yǔ)言并澄清了許多進(jìn)化問(wèn)題和作為其基礎(chǔ)的各種概念。但是這一范式仍是不完善的,還有不少尚未解決的問(wèn)題。它不僅受到一些批評(píng)家的非難和質(zhì)疑,就是在達(dá)爾文主義者之間也依然存在某些意見(jiàn)分歧。更完全的綜合始于本世紀(jì)50年代中后期誕生的分子生物學(xué),它是生物化學(xué)、微生物學(xué)和遺傳學(xué)等學(xué)科相互融合的產(chǎn)物,其主要目標(biāo)之一是試圖將大量的生物功能與分子水平上發(fā)生的事件聯(lián)系起來(lái)。分子生物學(xué)的核心——分子遺傳學(xué),在信息大分子的結(jié)構(gòu)、功能及相互關(guān)系的基礎(chǔ)上來(lái)研究生物的遺傳與變異。按照生物學(xué)史家G.E.艾倫的說(shuō)法,J.沃森和F.克里克的工作,把信息學(xué)派、結(jié)構(gòu)學(xué)派和生化學(xué)派對(duì)遺傳(甚至擴(kuò)展到整個(gè)生物學(xué))的問(wèn)題的研究統(tǒng)一起來(lái)了。作為一個(gè)新的遺傳學(xué)范式,分子遺傳學(xué)的范式補(bǔ)充和修正了(不是取代)進(jìn)化綜合范式,推動(dòng)了關(guān)于進(jìn)化過(guò)程中基因的變化和調(diào)節(jié)機(jī)制等問(wèn)題的研究。著眼于分子水平上的進(jìn)化的中性學(xué)說(shuō)同著眼于表型進(jìn)化的自然選擇學(xué)說(shuō),也應(yīng)看作是一種互補(bǔ)關(guān)系而非互相否定?,F(xiàn)代分子生物學(xué)在進(jìn)化研究方面的認(rèn)識(shí)成果向人們昭示,一種完整的進(jìn)化理論的建立,期待著傳統(tǒng)的進(jìn)化生物學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)現(xiàn)新的綜合。更進(jìn)一步看,生物進(jìn)化是種系發(fā)生和個(gè)體發(fā)育的辯證統(tǒng)一過(guò)程,對(duì)進(jìn)化的深層認(rèn)識(shí),必須解開(kāi)發(fā)育之謎這個(gè)世紀(jì)難題,以闡明個(gè)體發(fā)育中基因在多層次水平上的程序控制機(jī)理。由于分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)的結(jié)合,把發(fā)育生物學(xué)推向前臺(tái),將成為21世紀(jì)生命科學(xué)的新主角。據(jù)中科院未來(lái)生物學(xué)預(yù)測(cè)研究組預(yù)測(cè),在分子水平上使遺傳、發(fā)育和進(jìn)化的統(tǒng)一成為可能,這將是未來(lái)生物學(xué)的主要理論任務(wù)之一。由這三者統(tǒng)一所導(dǎo)致的理論大綜合,蘊(yùn)含著豐富的哲學(xué)思想。從哲學(xué)認(rèn)識(shí)論和方法論上對(duì)之進(jìn)行理論概括,也應(yīng)成為未來(lái)生物學(xué)哲學(xué)的主要理論任務(wù)之一。
“分久必合”。生物學(xué)中的這種綜合趨勢(shì)還在繼續(xù)。一些生物學(xué)家預(yù)言,面向21世紀(jì)的生命科學(xué),必然是各學(xué)科相互滲透與相互交融的“大生物學(xué)”時(shí)代?!按笊飳W(xué)”要求辯證地綜合與不同組織水平相關(guān)的各門(mén)學(xué)科所積累的科學(xué)事實(shí),建立起一般的生命理論,發(fā)展統(tǒng)一的生物學(xué)原理。多種學(xué)科的綜合,反映了生物現(xiàn)象的相互聯(lián)系和科學(xué)概念、方法論準(zhǔn)則的統(tǒng)一。結(jié)合生物學(xué)認(rèn)識(shí)發(fā)展的內(nèi)在邏輯的考察,對(duì)生物學(xué)理論的相互關(guān)系(特別是理論的概念結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)換、理論范式的確立和更替)進(jìn)行哲學(xué)分析,能為我們提供有關(guān)生物科學(xué)發(fā)展規(guī)律性的新的認(rèn)識(shí)。
(2)在生物學(xué)哲學(xué)的討論中, 爭(zhēng)議較多而且也是懸而未決的一個(gè)理論問(wèn)題是關(guān)于生物學(xué)的自主性問(wèn)題。具體言之,生物學(xué)的概念與規(guī)律能否在某種意義上“還原”為物理學(xué)和化學(xué)的概念與規(guī)律?生物學(xué)家運(yùn)用的解釋型式(例如歷史的解釋或目的論的解釋?zhuān)┰谖锢砜茖W(xué)中是否相宜?在生物系統(tǒng)中顯示的某些現(xiàn)象是否也在無(wú)機(jī)系統(tǒng)中顯現(xiàn)或有重大差異?等等這樣一些有關(guān)生物學(xué)和物理學(xué)的聯(lián)系究竟是什么的問(wèn)題, 被A. 羅森伯格稱(chēng)之為“生物學(xué)哲學(xué)的中心問(wèn)題”(《生物科學(xué)的結(jié)構(gòu)》)。根據(jù)對(duì)這個(gè)問(wèn)題的不同回答而形成了“自主論”與“分支論”兩派涇渭分明的理論觀點(diǎn)。這種分野在歷史上的表現(xiàn)形式是活力論與機(jī)械論的對(duì)立,在現(xiàn)代則主要是所謂反還原論與還原論的爭(zhēng)論。
從本體論方面說(shuō),討論物理化學(xué)的實(shí)體和過(guò)程是否構(gòu)成所有生命現(xiàn)象的基礎(chǔ),這實(shí)質(zhì)上就是高級(jí)運(yùn)動(dòng)形式與低級(jí)運(yùn)動(dòng)形式的相互關(guān)系問(wèn)題。如果把生命運(yùn)動(dòng)形式同物理化學(xué)的運(yùn)動(dòng)形式混同起來(lái),甚至完全否定生命運(yùn)動(dòng)在質(zhì)上的特殊性,這種本體論上的極端還原論傾向在哲學(xué)上和生物學(xué)上都是不可取的。相反,如果把生命運(yùn)動(dòng)的獨(dú)特性絕對(duì)化,忽視其與其他運(yùn)動(dòng)形式之間的包容關(guān)系和發(fā)生學(xué)聯(lián)系,這種傾向同樣是不可取的。以辯證唯物主義的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式觀為指南,依據(jù)科學(xué)認(rèn)識(shí)的新成果,將能通過(guò)闡明生命運(yùn)動(dòng)和低級(jí)運(yùn)動(dòng)形式存在的聯(lián)系和連續(xù)性而更深入地揭示其本質(zhì)。
從方法論方面說(shuō),在生物學(xué)中通過(guò)把復(fù)雜現(xiàn)象分解為更為簡(jiǎn)單的組成部分進(jìn)行研究,最終在物理化學(xué)層次上——分子層次上——作出說(shuō)明,這也即還原論作為方法論的功能。分子生物學(xué)正是運(yùn)用物理化學(xué)的還原方法來(lái)分析生命活動(dòng)的基本過(guò)程,才獲得了劃時(shí)代的成就。這被譽(yù)為還原論的勝利。但是也要看到,生物學(xué)中還原方法的應(yīng)用是有其局限性的。研究表明,生物體是一個(gè)多層次的、有組織的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng),其中各個(gè)組成部分和整體具有多方面的相互作用。生物體的整體性不能建筑在來(lái)自于各個(gè)部分的分子碎片之上,分子參與組織的整體,它們的轉(zhuǎn)移和復(fù)制是整體的全部功能的結(jié)果。本世紀(jì)下半葉以來(lái)系統(tǒng)科學(xué)和非線(xiàn)性科學(xué)的發(fā)展,為探索生命系統(tǒng)的復(fù)雜性提供了新的科學(xué)思想和科學(xué)方法。還原論方式的自下而上的決定原則即較低層次決定較高層次的原則,同系統(tǒng)整體思維方式的自上而下的決定原則即較高層次決定較低層次的原則,二者既相互對(duì)立又相互依賴(lài),它反映了部分與整體的辯證法。合理地結(jié)合這兩種決定原則,應(yīng)是生物學(xué)進(jìn)一步闡明生命機(jī)制及其規(guī)律性的研究戰(zhàn)略。
(3)在當(dāng)代, 從自然科學(xué)奔向社會(huì)科學(xué)的強(qiáng)大潮流已成為不可遏止之勢(shì)。由于生物學(xué)革命對(duì)自然和人類(lèi)社會(huì)生活產(chǎn)生的廣泛影響,凸顯了人的自然基礎(chǔ)和社會(huì)基礎(chǔ)的統(tǒng)一問(wèn)題。與此相應(yīng),生物科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的綜合性研究也成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。加拿大哲學(xué)家M.魯斯在其《生物學(xué)哲學(xué)》一書(shū)中宣稱(chēng),未來(lái)的社會(huì)科學(xué)將和生物學(xué)結(jié)合起來(lái),社會(huì)學(xué)將把生物學(xué)的成果包括在自己的理論中,研究這種結(jié)合會(huì)提供許多有意義的東西。從現(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展可以看到,生物科學(xué)領(lǐng)域的一些學(xué)科(如遺傳學(xué)、動(dòng)物行為學(xué)、生態(tài)學(xué)等)與社會(huì)學(xué)、人類(lèi)學(xué)、倫理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)及政治學(xué)等學(xué)科的滲透、融合,不僅加深了人們對(duì)自然界和人類(lèi)自身的認(rèn)識(shí),同時(shí)也啟迪了對(duì)生物學(xué)規(guī)律和社會(huì)規(guī)律二者相互關(guān)系的哲學(xué)思考。如生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)作為生態(tài)學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)交叉發(fā)展起來(lái)的一門(mén)邊緣學(xué)科,主要是闡明生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)相互作用所形成的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和發(fā)展的客觀規(guī)律。而生物政治學(xué)則旨在用生物學(xué)的概念、原理和方法來(lái)研究政治行為,借以探索社會(huì)政治生活的本質(zhì)及其規(guī)律。在橫跨生物科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的眾多交叉學(xué)科中,1975年由美國(guó)動(dòng)物學(xué)家E.威爾遜在其巨著《社會(huì)生物學(xué):新的綜合》中所倡導(dǎo)并加以重新解釋的社會(huì)生物學(xué)引起了很大反響。這是一門(mén)系統(tǒng)研究一切動(dòng)物(包括人類(lèi)在內(nèi))的社會(huì)行為的生物學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)科,其核心在于承認(rèn)基因是遺傳和自然選擇的基本單位,一切社會(huì)行為均有其特殊的遺傳結(jié)構(gòu)。威爾遜和C.拉姆斯登還進(jìn)行了更為廣泛的概括,在他們所著《基因、理性和變化》(1981)中提出基因—文化互作進(jìn)化論,認(rèn)為整個(gè)人類(lèi)文化領(lǐng)域在一定程度上依賴(lài)于遺傳控制。學(xué)術(shù)界對(duì)社會(huì)生物學(xué)褒貶不一,圍繞它所提出的人類(lèi)行為的遺傳決定問(wèn)題展開(kāi)了激烈的爭(zhēng)論。這場(chǎng)爭(zhēng)論遠(yuǎn)未完結(jié),它所涉及的生物進(jìn)化與文化進(jìn)化的關(guān)系、社會(huì)生物學(xué)的哲學(xué)意義以及如何正確評(píng)價(jià)這一學(xué)說(shuō)等問(wèn)題也是生物學(xué)哲學(xué)研究的課題。
生物學(xué)與社會(huì)相互作用的一個(gè)引人注目的方面,表現(xiàn)為生物技術(shù)研究對(duì)倫理觀的沖擊和基因工程的社會(huì)控制及其倫理調(diào)節(jié)。生命科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,在造福人類(lèi)的同時(shí)也引發(fā)出許多社會(huì)倫理問(wèn)題,向傳統(tǒng)的倫理道德觀念提出了新的挑戰(zhàn)。舉醫(yī)學(xué)領(lǐng)域來(lái)說(shuō),由于醫(yī)學(xué)技術(shù)以人作為直接作用對(duì)象,它所引發(fā)的倫理問(wèn)題更為突出。自本世紀(jì)六、七十年代以來(lái),國(guó)外醫(yī)學(xué)界關(guān)于死亡標(biāo)準(zhǔn)、器官移植、安樂(lè)死、重組DNA 技術(shù)以及人工生育技術(shù)種種問(wèn)題的倫理學(xué)爭(zhēng)論,無(wú)不反映了傳統(tǒng)倫理觀的困惑和人類(lèi)面臨的倫理學(xué)上的選擇。在當(dāng)代新科技革命條件下,隨著生物高技術(shù)的發(fā)展,不斷涌現(xiàn)出新的倫理道德難題。被稱(chēng)為生物學(xué)領(lǐng)域的第一“大科學(xué)”的人類(lèi)基因組工程,無(wú)疑會(huì)深化人類(lèi)對(duì)自身結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),但這項(xiàng)研究也將面臨與倫理觀念相悖的嚴(yán)峻形勢(shì)。例如,由檢測(cè)基因產(chǎn)生的侵犯?jìng)€(gè)人健康隱私權(quán)問(wèn)題。當(dāng)今在世界范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注的克隆綿羊“多利”的出世,更是激起了一場(chǎng)有關(guān)其應(yīng)用前景和倫理意義的大爭(zhēng)論。人能否克?。吭谌松砩现噩F(xiàn)這一成就或者創(chuàng)造新的生命形式(如人獸混合體)是否合乎倫理?未來(lái)的生命科學(xué)技術(shù)怎樣與社會(huì)協(xié)調(diào)?是否應(yīng)該著手進(jìn)行人種改造的選擇?站在生物學(xué)哲學(xué)的高度,我們將如何回答這些問(wèn)題?
參考文獻(xiàn)
[1]費(fèi)爾巴哈:《費(fèi)爾巴哈哲學(xué)著作選集》,上卷,商務(wù)印書(shū)館, 1984,第118頁(yè)。
[2]洪謙主編:《邏輯經(jīng)驗(yàn)主義》,下卷,商務(wù)印書(shū)館,1984, 第476頁(yè)。
[3]莫里茨·石里克:《自然哲學(xué)》, 商務(wù)印書(shū)館, 陳維杭譯, 1984,第68頁(yè)。
[4]金吾侖選編:《自然觀與科學(xué)觀》,知識(shí)出版社,1985, 第30頁(yè)。
篇7
獎(jiǎng)學(xué)金類(lèi)型
相信絕大多數(shù)申請(qǐng)人都比較清楚地知道美國(guó)大學(xué)可申請(qǐng)的獎(jiǎng)學(xué)金種類(lèi)和一般條件,這里只針對(duì)專(zhuān)業(yè)類(lèi)型進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明:
(1)Fellowship
大家常說(shuō)的“純獎(jiǎng)學(xué)金”類(lèi)型。所謂純獎(jiǎng)學(xué)金,就是非服務(wù)性的資助。也是獎(jiǎng)學(xué)金當(dāng)中拿著最為舒服的一種,不用干活就可以拿的錢(qián)。此類(lèi)資助通常不受專(zhuān)業(yè)限制,且數(shù)額較高,但是相應(yīng)的名額很少,所以競(jìng)爭(zhēng)都超常激烈。如果不是各項(xiàng)條件都非常優(yōu)秀,想拿此類(lèi)獎(jiǎng)學(xué)金非常困難,但是在做網(wǎng)申的時(shí)候申請(qǐng)這類(lèi)獎(jiǎng)學(xué)金是我們的權(quán)利,因此看見(jiàn)后不要多想――肯定申請(qǐng)。
(2)Scholarship
另外一種形式的“純獎(jiǎng)學(xué)金”類(lèi)型。此類(lèi)資助同樣不受專(zhuān)業(yè)限制,種類(lèi)繁多,某些學(xué)校甚至有幾十種針對(duì)本土和國(guó)際學(xué)生的此類(lèi)資助。但數(shù)額沒(méi)有Fellowship那么高,大陸地區(qū)申請(qǐng)者拿到幾千美金或是按州內(nèi)學(xué)生收費(fèi),抵銷(xiāo)學(xué)費(fèi)/學(xué)分的居多。如果拿到這類(lèi)的獎(jiǎng)學(xué)金,申請(qǐng)人們最好馬上確認(rèn)該項(xiàng)獎(jiǎng)學(xué)金的額度,了解和全額獎(jiǎng)學(xué)金還有多大差距,防止I20都收到了才發(fā)覺(jué)不是全獎(jiǎng)。
(3)Tuition-Waiver
部分或全部減免學(xué)費(fèi)是眾多大陸地區(qū)申請(qǐng)者,尤其非理工類(lèi)申請(qǐng)者拿到最多的一種資助類(lèi)型。減免學(xué)費(fèi)類(lèi)的資助屬于非服務(wù)類(lèi)資助中發(fā)放最多,最容易申請(qǐng)的一類(lèi)。順便說(shuō)一句,網(wǎng)上很多人不知道全獎(jiǎng)、半獎(jiǎng)如何區(qū)分,大家如果獲得全部減免學(xué)費(fèi)就屬于半獎(jiǎng)的類(lèi)型,如果在此基礎(chǔ)上有TA、RA之類(lèi),那么通常就是全獎(jiǎng)了(足夠Cover整個(gè)學(xué)習(xí)期間的費(fèi)用了)。
(4)RA and TA
RA、TA顧名思義,就是助研和助教,這兩類(lèi)助學(xué)金是國(guó)內(nèi)申請(qǐng)者,尤其是理工類(lèi)申請(qǐng)者拿到最多的兩種類(lèi)型的獎(jiǎng)學(xué)金。RA、TA對(duì)于美國(guó)研究生或以上級(jí)別的申請(qǐng)來(lái)說(shuō)占大多數(shù)。通常大陸地區(qū)申請(qǐng)者拿到RA、TA后會(huì)附帶全免學(xué)費(fèi),就是通常意義上的全獎(jiǎng)了。
獎(jiǎng)學(xué)金的變化和誤區(qū)
對(duì)于獎(jiǎng)學(xué)金類(lèi)型有了基本了解之后,再談?wù)劥蠹腋鼮殛P(guān)心的近年美國(guó)各專(zhuān)業(yè)申請(qǐng)中獎(jiǎng)學(xué)金發(fā)放的一些變化和誤區(qū),很多網(wǎng)上的信息已經(jīng)失去實(shí)效性了,如果大家還拿著那些信息來(lái)做申請(qǐng),必然會(huì)受到非常大的誤導(dǎo)和影響,甚至完全的失敗。
(1)盲目認(rèn)為PHD意味著全獎(jiǎng)Offer
這是在中國(guó)大陸地區(qū)申請(qǐng)者中普遍存在的一種誤區(qū),不論專(zhuān)業(yè),不管Program類(lèi)型和特性,一律以PHD申請(qǐng)為先。不圖別的,為的就是全獎(jiǎng)。事實(shí)上從近幾年的申請(qǐng)中我們可以看到,除了數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理幾個(gè)基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)學(xué)科外,其它類(lèi)型課程的錄取趨勢(shì)和獎(jiǎng)學(xué)金情況,都與以前發(fā)生了不同程度上的變化。拿經(jīng)濟(jì)類(lèi)申請(qǐng)舉例,以前大家只知道農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和計(jì)量經(jīng)濟(jì)類(lèi)的理論性經(jīng)濟(jì)學(xué)PHD課程有全獎(jiǎng),所以打破頭似的無(wú)一例外地主申這種研究方向。事實(shí)上,近兩到三年,一些實(shí)用性的經(jīng)濟(jì)或金融課程的獎(jiǎng)學(xué)金也有了很大幅度的提升,類(lèi)似與區(qū)域經(jīng)濟(jì)或反傾銷(xiāo)有關(guān)的經(jīng)濟(jì)類(lèi)研究方向和金融課程,都有全額獎(jiǎng)學(xué)金出現(xiàn)。包括一些如電子信息工程、計(jì)算機(jī)一類(lèi)的理工科課程,Master的全獎(jiǎng)也不占少數(shù)。
除此之外,隨著中國(guó)大陸學(xué)生赴美人數(shù)的增加,客觀來(lái)講可以說(shuō)是良莠不齊,有些夸大了自己的背景和條件,但到校之后被學(xué)校發(fā)現(xiàn)名不副實(shí)。因此有些大學(xué)基于此類(lèi)教訓(xùn),逐漸開(kāi)始對(duì)于PHD錄取學(xué)生采取先觀察再發(fā)獎(jiǎng)的策略,就是你條件再好前期學(xué)校也只給你錄取,等到學(xué)校通過(guò)Qualification Exam之后才能發(fā)放全額獎(jiǎng)學(xué)金,極大地避免那些濫竽充數(shù)的申請(qǐng)人混跡其中。
(2)生物類(lèi)、臨床類(lèi)背景申請(qǐng)者必選分子/細(xì)胞生物學(xué)
不知道是不是受到網(wǎng)上一些所謂申請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的影響,很多有生物類(lèi)或醫(yī)學(xué)類(lèi)背景的申請(qǐng)者在選擇時(shí)都會(huì)偏重分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)一類(lèi)基礎(chǔ)研究方向?;A(chǔ)性研究獎(jiǎng)學(xué)金相對(duì)更多是不假,生物化學(xué)每年是發(fā)全獎(jiǎng)最多的生物類(lèi)研究方向也不錯(cuò),不過(guò)分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等幾個(gè)研究方向近兩年的錄取比率和全獎(jiǎng)發(fā)放已經(jīng)不像大家早期獲得的那樣了。反而神經(jīng)系統(tǒng)類(lèi)、遺傳類(lèi)、生物工程相關(guān)專(zhuān)業(yè),或研究方向的獎(jiǎng)學(xué)金情況已經(jīng)有了大幅度的提升。包括發(fā)放給大陸地區(qū)申請(qǐng)者的GA和Fellow數(shù)量都相當(dāng)可觀。
(3)MBA等商科注定要純自費(fèi)
對(duì)于這類(lèi)大家認(rèn)為的“高投入高產(chǎn)出”專(zhuān)業(yè),很多人之前都不敢奢望獲得獎(jiǎng)學(xué)金。不過(guò)從近兩年國(guó)內(nèi)申請(qǐng)者獲得的結(jié)果來(lái)看,商科全獎(jiǎng)、3/4獎(jiǎng)等大量涌現(xiàn),給了很多人“在夢(mèng)境”的感覺(jué),我就跟一個(gè)2006年拿Rice MBA 3/4獎(jiǎng)的申請(qǐng)者進(jìn)行過(guò)溝通,在他看來(lái),獲得錄取后與學(xué)校積極主動(dòng)溝通和聯(lián)系,或者憑借自己的優(yōu)異背景或硬件成績(jī)拿到半獎(jiǎng)以上的商科錄取是近一兩年很常見(jiàn)的情況。不要認(rèn)為排名比較高的學(xué)校就不會(huì)給獎(jiǎng)學(xué)金,這些學(xué)校給獎(jiǎng)學(xué)金反而更為大方,關(guān)鍵是看你怎么處理自己的申請(qǐng)。
(4)本科的LAC一定會(huì)有全獎(jiǎng)
隨著對(duì)于美國(guó)留學(xué)申請(qǐng)認(rèn)識(shí)的提高,但又不是完全客觀的認(rèn)識(shí),很多家長(zhǎng)都有了這樣一種想法――去美國(guó)讀本科既可以享受到優(yōu)質(zhì)的本科教育,同時(shí)還能拿高額的獎(jiǎng)學(xué)金。但是隨著申請(qǐng)的人越來(lái)越多,人們也逐漸認(rèn)識(shí)到不是所有美國(guó)的University都提供全獎(jiǎng),這時(shí)一個(gè)新的概念又出現(xiàn)在人們的視線(xiàn)當(dāng)中:LAC。確實(shí),從給錄取學(xué)生的獎(jiǎng)學(xué)金比例和額度上,LAC的學(xué)校是要比University給的多一些,但也不是每所學(xué)校都會(huì)給全獎(jiǎng),因此把去美國(guó)讀本科和拿全獎(jiǎng)等同起來(lái)也是一個(gè)對(duì)于獎(jiǎng)學(xué)金認(rèn)識(shí)的重大誤區(qū),如果希望自己獲得全獎(jiǎng)讀本科,那么之前一定要了解學(xué)校的獎(jiǎng)學(xué)金政策,看這個(gè)學(xué)校的獎(jiǎng)學(xué)金設(shè)置情況,是Need Based還是Need Blind,當(dāng)然有一些學(xué)校是錄取后就給全獎(jiǎng),但是申請(qǐng)這樣的學(xué)校競(jìng)爭(zhēng)是極為慘烈的,而且是眾多美國(guó)大學(xué)中的鳳毛麟角,想要獲得那樣的大學(xué)錄取,不付出超出常人的努力和成績(jī)是無(wú)法得到的。一般的University是會(huì)提供給優(yōu)秀的錄取學(xué)生一定的Scholarship,數(shù)額從幾千美金到兩萬(wàn)美金不等,根據(jù)學(xué)校具體的獎(jiǎng)學(xué)金政策而定。
2004-2007年期間獎(jiǎng)學(xué)金發(fā)放有不同程度提升的專(zhuān)業(yè)如下:
(1)提升幅度最大:經(jīng)濟(jì)、金融類(lèi)Master、MBA、會(huì)計(jì)、MPA等。
(2)提升幅度較大:遺傳、生物類(lèi)、計(jì)算機(jī)、電子信息工程、機(jī)械工程類(lèi)Master、國(guó)際經(jīng)濟(jì)金融、工程管理等。
篇8
關(guān)鍵詞:生物醫(yī)學(xué);發(fā)展趨勢(shì);特征
0前言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域不斷取得新突破,對(duì)人們的生活產(chǎn)生巨大影響,人們對(duì)生命科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)也更加深入,對(duì)于疾病的研究不再停留在表層,而是深入到了分子,并通過(guò)理論與試驗(yàn)結(jié)合研究出更多治療方法,對(duì)于人類(lèi)身體健康發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。
1生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)
1.1實(shí)現(xiàn)生命操控的趨勢(shì)
生命操控的理論基礎(chǔ)是合成生物學(xué),就是要對(duì)一些生命體系進(jìn)行有目的性的設(shè)計(jì),是其能夠滿(mǎn)足人們需要,或者是為人類(lèi)提供新的食物及藥物,或者能夠制造出一些新型環(huán)保材料,或者能夠幫助人們處理某些信息,這一學(xué)科結(jié)合了包括基因工作、納米技術(shù)以及計(jì)算機(jī)模擬等多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù),對(duì)于解決人類(lèi)身體健康問(wèn)題、環(huán)境污染問(wèn)題等具有非常重要的作用,這種將這種對(duì)生命過(guò)程進(jìn)行重新設(shè)計(jì)的研究方法稱(chēng)之為生命操控,體現(xiàn)出人類(lèi)對(duì)生命體的研究已經(jīng)逐漸從分散走向系統(tǒng),人工細(xì)胞得合成就是生命操控的成功實(shí)例,也就是說(shuō)人類(lèi)已經(jīng)不僅可以在分子水平觀察生命,還能夠通過(guò)技術(shù)手段再造生命、操控生命[1]。
1.2基因藥物迅速發(fā)展
藥物是解除人類(lèi)身體疾病的重要物質(zhì),對(duì)人體致病原因的研究越深入,人們就越有機(jī)會(huì)研制出更先進(jìn)的藥物來(lái)治療這些疾病。隨著生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展,人們對(duì)致病原因的研究已經(jīng)深入到了基因水平,在發(fā)現(xiàn)各類(lèi)致病基因及其致病機(jī)理以后,人們對(duì)藥物的研究也突破了傳統(tǒng)領(lǐng)域,不再是對(duì)所有細(xì)胞或者基因展開(kāi)攻擊,而是對(duì)致病基因進(jìn)行選擇性的攻擊,這樣不僅能夠大大提升藥物療效,還能夠降低這些藥物對(duì)人體產(chǎn)生的副作用,這種單一基因?qū)?yīng)單種藥物的研究方式已經(jīng)取得了顯著成果,但是值得注意的是,在面對(duì)單一基因開(kāi)發(fā)藥物時(shí)一定要對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制,否則就可能達(dá)不到預(yù)期臨床效果,或者是產(chǎn)生其他副作用。
1.3對(duì)于一些復(fù)雜性疾病進(jìn)行深入研究
心腦血管類(lèi)疾病以及腫瘤等一直是困擾人類(lèi)身體健康的難題,造成這些疾病的原因很復(fù)雜,由于其并不是某個(gè)基因缺陷引起的,而是綜合了多種遺傳因素與環(huán)境因素,因此要想治愈這些疾病還有很長(zhǎng)的路要走。生物醫(yī)學(xué)還不發(fā)達(dá)的時(shí)代,人們對(duì)這些復(fù)雜性疾病的研究具有一定的片面性,研究方法也比較單一,防治模式也比較簡(jiǎn)單,治療水平無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際需要。實(shí)際上人體內(nèi)部存在一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)行網(wǎng)絡(luò),無(wú)論是某種物質(zhì)的通道還是某種調(diào)節(jié)作用,都是一個(gè)個(gè)小體系,各個(gè)小體系之間又會(huì)相互影響,因此這些復(fù)雜疾病是所有體系共同作用的結(jié)果,近幾年人們通過(guò)生物學(xué)方法對(duì)這些體系進(jìn)行深入研究,往往以更加系統(tǒng)、綜合的角度來(lái)看待這些疾病,雖然要真正找到治療和預(yù)防這些疾病的方法還需要一定時(shí)間,但是我們不得不說(shuō)已經(jīng)找到了正確的研究方向[2]。
2當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)發(fā)展特征分析
2.1各個(gè)學(xué)科之間走向聚合
生物醫(yī)學(xué)的迅速發(fā)展實(shí)際上是多門(mén)學(xué)科結(jié)合在一起的結(jié)果,學(xué)科之間的交叉對(duì)新興學(xué)科的發(fā)展具有重要意義。例如,分子生物學(xué)領(lǐng)域得出了基因是遺傳物質(zhì)這一結(jié)論,之后人們根據(jù)這一結(jié)論分析出了基因調(diào)控以及表達(dá)過(guò)程,從此對(duì)基因的研究進(jìn)入了新階段,而分析這一結(jié)論的得出過(guò)程我們不難發(fā)現(xiàn),其基礎(chǔ)并不是生物這一門(mén)學(xué)科,而是結(jié)合了傳統(tǒng)生物學(xué)知識(shí)、化學(xué)知識(shí)以及物理知識(shí),也就是說(shuō)這些學(xué)科的交叉促進(jìn)了分子生物學(xué)的發(fā)展,再比如,現(xiàn)代分子影像技術(shù)就是醫(yī)學(xué)理論與物理技術(shù)結(jié)合的結(jié)果。而隨著生物醫(yī)學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展,這種交叉模式已經(jīng)逐漸向著聚合模式轉(zhuǎn)變,這種模式除了涉及到醫(yī)學(xué)技術(shù)、生物學(xué)技術(shù)以外,還囊括了納米技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù),這些技術(shù)在推動(dòng)生物醫(yī)學(xué)發(fā)展的過(guò)程中體現(xiàn)出一種聚合性,體現(xiàn)出了生物醫(yī)學(xué)發(fā)展的巨大潛力,不就的將來(lái)一定會(huì)產(chǎn)生新突破,同時(shí)帶動(dòng)相關(guān)科學(xué)技術(shù)的共同發(fā)展[3]。
2.2體現(xiàn)出大科學(xué)的研究模式
最初人們?cè)诎l(fā)展生物醫(yī)學(xué)這門(mén)學(xué)科的時(shí)候,研究模式一般具有小科學(xué)的特征,然而,人類(lèi)基因組計(jì)劃卻拉開(kāi)了大科學(xué)研究的序幕,具體有以下幾點(diǎn)特征:第一,所研究的項(xiàng)目具有較大社會(huì)規(guī)模,涉及到的領(lǐng)域、人員較多;第二,研究項(xiàng)目中包含的知識(shí)量較大,知識(shí)的積累速度也非???第三,整個(gè)研究項(xiàng)目能夠體現(xiàn)出一種加快發(fā)現(xiàn)的趨勢(shì);最后,整個(gè)項(xiàng)目能夠產(chǎn)生明顯的社會(huì)效應(yīng)??梢哉f(shuō)大科學(xué)的研究模式是小科學(xué)研究的必然結(jié)果,這兩種研究方式都有自身的規(guī)律和特點(diǎn),因此研究過(guò)程中要趨利避害,為生物醫(yī)學(xué)這一領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.3臨床醫(yī)學(xué)中體現(xiàn)出“轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)”特征
生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展的確為決絕臨床問(wèn)題作出了重要貢獻(xiàn),但是在分析近幾年生物醫(yī)學(xué)的研究?jī)?nèi)容我們會(huì)發(fā)現(xiàn)其呈現(xiàn)出以下趨勢(shì):隨著研究水平的提升,研究?jī)?nèi)容越來(lái)越復(fù)雜,有相當(dāng)一部分研究已經(jīng)脫離了臨床實(shí)際,這對(duì)于解決臨床問(wèn)題是十分不利的。任何一門(mén)學(xué)科的發(fā)展都是要為人類(lèi)服務(wù),因此對(duì)于學(xué)科的研究要遵循以人為本的原則,在這種形勢(shì)下人們提出了轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的概念,就是通過(guò)多種途徑將人們?cè)谏镝t(yī)學(xué)領(lǐng)域取得的成果迅速轉(zhuǎn)化為解決臨床問(wèn)題的技術(shù)和方法,用一條快速通道來(lái)連接病房和實(shí)驗(yàn)室,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)研究與臨床的有效整合[4]。
3總結(jié)
在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下,生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展已經(jīng)步入了新階段,對(duì)生命過(guò)程的研究已經(jīng)從宏觀過(guò)渡到了微觀,對(duì)于進(jìn)一步觀察生命過(guò)程、有效預(yù)防和治療各類(lèi)疾病具有重要意義,我們應(yīng)該認(rèn)真分析生物醫(yī)學(xué)的特征和發(fā)展規(guī)律,明確各個(gè)學(xué)科之間的影響,建立完善的生物醫(yī)學(xué)研究系統(tǒng),促進(jìn)這門(mén)學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]羅長(zhǎng)坤.當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)發(fā)展特征及其對(duì)科技創(chuàng)新方式的啟示[J].醫(yī)學(xué)與哲學(xué)(A),2014,12(14)01:1-4.
[2]張寧,羅長(zhǎng)坤.當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)發(fā)展的幾個(gè)主要特征及其對(duì)醫(yī)學(xué)科研管理的影響[J].中華醫(yī)學(xué)科研管理雜志,2005,13(15)01:14-16.
[3]施忠道.淺析新世紀(jì)我國(guó)生物醫(yī)學(xué)科技發(fā)展的趨勢(shì)與重點(diǎn)[J].醫(yī)學(xué)與社會(huì),2000,11(13)05:4-7.
篇9
在塔里木河千變?nèi)f化的廣闊流域中,生長(zhǎng)著胡楊、沙棗、鈴鐺刺、紅柳……也生活著各種各樣的人,展示著截然不同的人生面向,但這些人卻有著同樣的性格——吃苦耐勞、默默奉獻(xiàn)。
塔里木大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)、塔里木盆地生物資源保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任張利莉教授就是其中一員,“努力、精干、大氣、氣質(zhì)過(guò)人、平易近人”,這些形容詞是她的學(xué)生、同事、領(lǐng)導(dǎo)給予她的評(píng)價(jià),不盡相同,可是他們卻說(shuō)這就是張利莉。
30年,可以讓一個(gè)人有多少人生面向,讓我們一起走進(jìn)張利莉,一名學(xué)者、一名老師、一個(gè)女人的多彩人生。
學(xué)生·教師·學(xué)者·領(lǐng)航人
1979年,張利莉過(guò)得并不平坦。
這一年,張利莉只有16歲,剛剛經(jīng)歷人生中的一件大事——高考,并且收到了塔里木大學(xué)(原塔里木農(nóng)墾大學(xué))農(nóng)學(xué)專(zhuān)業(yè)的錄取通知書(shū),但是從小學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)異、心氣甚高的張利莉卻高興不起來(lái)。
“我一直認(rèn)為自己可以考上更好的大學(xué),可是那年發(fā)揮極不正常,分?jǐn)?shù)不高,看著塔里木大學(xué)的通知書(shū),我只想去復(fù)讀?!睆埨蛱寡?。
這一年9月,倔強(qiáng)的張利莉沒(méi)有奔赴“象牙塔”,毅然決然地選擇了復(fù)讀。她回憶說(shuō):“枯燥的復(fù)讀生活并沒(méi)有讓我平靜下來(lái),最痛苦的是老師講的知識(shí)我都懂,幫老師批改作業(yè)成了每天生活的主要內(nèi)容?!?/p>
這樣的生活過(guò)了一個(gè)月,張利莉終于坐不住了。
“當(dāng)時(shí)我想,這樣下去第二年未必有好結(jié)果,不如放下身段去上大學(xué),路在腳下,只要努力,也許在塔里木大學(xué)可以闖出一片新天地?!本瓦@樣,張利莉坐上了開(kāi)往阿拉爾的班車(chē)。
來(lái)到阿拉爾,張利莉并沒(méi)有被這里的惡劣氣候和艱苦條件嚇倒,因?yàn)樗龔男〉酱笊畹娜龓熕氖膱F(tuán),自然環(huán)境和阿拉爾相差不大,風(fēng)沙、干燥、炎熱,對(duì)于那個(gè)時(shí)候的她來(lái)說(shuō)是家常便飯。
在張利莉的記憶中,她的大學(xué)生活大部分是在教室、自習(xí)室、圖書(shū)館和實(shí)驗(yàn)室里度過(guò)的。
“那個(gè)年代,一批來(lái)自?xún)?nèi)地的老師在塔里木大學(xué)授課,我們使用的是全國(guó)材。也就是說(shuō),我們和內(nèi)地一些著名農(nóng)業(yè)大學(xué)有著同等的教學(xué)條件。那些老師就是我們的啟蒙者?!鄙钍芾蠋熡绊懙膹埨?,四年大學(xué)成績(jī)總評(píng)達(dá)到90分以上,留校當(dāng)一名老師的想法也慢慢浮上腦海。
在計(jì)劃分配盛行的1983年,張利莉因?yàn)槌煽?jī)優(yōu)異留校,成了塔里木大學(xué)的一名教師。雖然心愿順利實(shí)現(xiàn),但是所教課程卻讓她有些愕然——微生物學(xué)。
沒(méi)有成為自己心儀的遺傳學(xué)、植物生理學(xué)的老師,讓年僅20歲的張利莉有些郁悶。多年以后,張利莉明白了當(dāng)年學(xué)校的這個(gè)決定,“學(xué)校唯一教微生物學(xué)的老教師馬上要退休,學(xué)校安排我接他的班?!?/p>
之后幾十年里,張利莉一心撲到微生物學(xué)的教學(xué)和科研中。上世紀(jì)八九十年代,她先后考上華中農(nóng)業(yè)大學(xué)微生物專(zhuān)業(yè)的碩士和博士,在微生物學(xué)最高殿堂的熏陶下,張利莉逐漸成為一名優(yōu)秀的微生物學(xué)學(xué)者。
如今,張利莉已經(jīng)是塔里木大學(xué)微生物重點(diǎn)學(xué)科帶頭人、兵團(tuán)重點(diǎn)學(xué)科生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)科領(lǐng)航人、自治區(qū)微生物學(xué)精品課程負(fù)責(zé)人。她所負(fù)責(zé)的芽孢桿菌分子生物學(xué)和極端微生物及基因資源項(xiàng)目研究,均達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。
朋友·同事·老師·帶頭人
2011年,彭麗桃作為援疆干部來(lái)到塔里木大學(xué)。
作為華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的校友,談起張利莉,現(xiàn)任塔里木大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副院長(zhǎng)彭麗桃說(shuō)出了兩個(gè)字——完美。
“阿拉爾是個(gè)遙遠(yuǎn)的地方,尤其對(duì)于科研而言,對(duì)外交流和獲取信息很不方便,但是塔里木大學(xué)就像是沙漠中的‘圣地’,這里有最質(zhì)樸的學(xué)生和最敬業(yè)的老師,正是他們給了我在這里工作的動(dòng)力?!迸睇愄一貞浧饍赡甑脑?jīng)歷感慨道。
張利莉就是讓彭麗桃感動(dòng)的老師之一。2011年,他來(lái)到塔里木大學(xué),學(xué)校的學(xué)科設(shè)置和科研平臺(tái)已經(jīng)基本建立,而建立的過(guò)程卻充滿(mǎn)艱辛。
2002年,作為國(guó)家公派訪問(wèn)學(xué)者的張利莉,結(jié)束了在日本東京大學(xué)細(xì)胞分子生物學(xué)研究所的交流學(xué)習(xí),回到了塔里木大學(xué)。
回國(guó)后,張利莉意識(shí)到,不論是塔里木大學(xué)的發(fā)展,還是南疆的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,建立一個(gè)科研平臺(tái)已經(jīng)迫在眉睫。為了讓自己的科研項(xiàng)目得到國(guó)家、兵團(tuán)的支持,2003年她一次就申報(bào)了6項(xiàng)課題。然而,沒(méi)有一項(xiàng)通過(guò)審批。
那時(shí),塔里木大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室分布在各個(gè)學(xué)院,師資力量不集中,研究不系統(tǒng)。2004年,在張利莉的推動(dòng)下,塔里木大學(xué)集全校之力建立了塔里木盆地生物資源保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
也是那一年,塔里木大學(xué)建立起第一個(gè)比較規(guī)范的、有著系統(tǒng)研究方向的實(shí)驗(yàn)室,這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的建立也成為塔里木大學(xué)科研事業(yè)的一座里程碑。
如今,這個(gè)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成為生命科學(xué)學(xué)院的科研支柱。張利莉的學(xué)生羅曉霞博士畢業(yè)后,正是因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)室,回到了她的身邊。
羅曉霞說(shuō),能回到塔里木大學(xué)工作,很大一部分原因是因?yàn)閺埨颉?/p>
“本科階段,張老師就教我農(nóng)業(yè)微生物課程,為了讓我們有好的發(fā)展,從大二開(kāi)始,她就開(kāi)始督促我們學(xué)習(xí),鼓勵(lì)我們考研究生?!绷_曉霞說(shuō),“但是,在研究生階段,我選擇的育種課題進(jìn)展極其緩慢,張老師非常著急,為了能讓我順利畢業(yè),她專(zhuān)門(mén)為我挑選更換了研究方向,她是一個(gè)非常為學(xué)生著想的人?!?/p>
博士畢業(yè)后,張利莉告訴了羅曉霞如今生命科學(xué)學(xué)院的情況,當(dāng)聽(tīng)說(shuō)張利莉的團(tuán)隊(duì)正缺少人手時(shí),羅曉霞毅然選擇回到塔里木大學(xué)。
“我研究的是微生物精工程方向,在這一學(xué)科里,張老師已經(jīng)做了大量的前期工作,我相信加入她的團(tuán)隊(duì),一定會(huì)有所作為?!绷_曉霞說(shuō)。
女兒·妻子·母親·普通人
4月23日,記者走進(jìn)張利莉的辦公室,辦公桌上整齊擺放著各類(lèi)書(shū)籍和文件,柜子上擺放著她和同事、學(xué)生的合影,窗邊的植物茁壯的生長(zhǎng)著……這一切都讓人深切感受到,房間的主人是如此熱愛(ài)工作和生活。
無(wú)意間,記者在她座椅邊的檔案柜門(mén)上,發(fā)現(xiàn)了兩張很小的照片——張利莉和一個(gè)小女孩的合影。
塔里木盆地生物資源保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任萬(wàn)傳星告訴記者:“那是張老師和她女兒的合影,為了學(xué)習(xí)和工作,她犧牲了很多陪伴女兒的時(shí)間?!?/p>
4月27日,在采訪中,記者和張利莉聊起了她的女兒,她沉默半晌,眼淚奪眶而出,輕輕的話(huà)語(yǔ)中,記者只聽(tīng)見(jiàn)了“愧疚”二字。
“不管你是什么樣的人,都要勤勤懇懇做事?!边@句話(huà)幾乎成了張利莉的人生信條。
在塔里木大學(xué),張利莉的職務(wù)很多,科技處處長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)室主任、生命科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng),不一而足,但是幾乎所有人都稱(chēng)呼她為“老師”。
4月底,張利莉獲得了“全國(guó)五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆保@是對(duì)她常年扎根邊疆、勤勉工作的充分肯定,也是繼“全國(guó)模范教師”、“全國(guó)三八紅旗手”、“全國(guó)優(yōu)秀科技工作者”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)之后獲得的又一個(gè)國(guó)家級(jí)殊榮。
篇10
關(guān)鍵詞: DNA提取 土壤 微生物多樣性
土壤是微生物生活的主要場(chǎng)所,蘊(yùn)含著豐富的微生物資源并表現(xiàn)出高度的多樣性,據(jù)估計(jì)每克土壤中含有4000-7000種近109個(gè)細(xì)菌細(xì)胞,含有幾千到上百萬(wàn)種不同的基因組信息。長(zhǎng)期以來(lái),對(duì)土壤微生物的研究?jī)H限于極少部分可培養(yǎng)的微生物,而這種可培養(yǎng)的微生物還不到自然界微生物總量的1%,實(shí)際上絕大多數(shù)環(huán)境微生物都是不可或很難被培養(yǎng)的,利用傳統(tǒng)的培養(yǎng)方法研究土壤微生物多樣性,具有很強(qiáng)的偏好性。隨著發(fā)展起來(lái)的宏基因組學(xué)利用分子生物學(xué)的研究方法繞過(guò)培養(yǎng)方法來(lái)研究微生物多樣性及功能這一局限,為土壤微生物研究開(kāi)辟了新的道路[1]。而宏基因組學(xué)技術(shù)在研究土壤微生物方面的關(guān)鍵第一步是提取DNA。
提取高濃度、大片段、多樣性程度高、具有代表性的土壤微生物總DNA對(duì)土壤微生物多樣性研究至關(guān)重要。然而,土壤是一個(gè)非常復(fù)雜的異質(zhì)體系,其中含有的腐植酸及腐植酸類(lèi)似物、酚類(lèi)化合物、重金屬離子等,在DNA提取過(guò)程中如不能有效去除,將直接影響后續(xù)的PCR擴(kuò)增、核酸雜交、內(nèi)切酶消化等分子操作[2]。土壤微生物DNA的提取純化是一個(gè)耗時(shí)、繁瑣的過(guò)程,許多學(xué)者一直在探索更加快速、高效、低成本的土壤DNA提取方法。下面就近年來(lái)已發(fā)表的國(guó)內(nèi)外DNA提取相關(guān)方面的文獻(xiàn),對(duì)DNA提取作了些論述。
一、土壤DNA
土壤中的DNA主要存在于細(xì)胞核內(nèi),核內(nèi)DNA占整個(gè)細(xì)胞DNA量的90%以上,核外DNA主要有線(xiàn)粒體DNA和質(zhì)粒DNA,因此,土壤DNA提取主要獲得的是核內(nèi)DNA[3]。
二、影響土壤DNA提取的主要因素
影響土壤DNA提取的因素主要有以下幾點(diǎn):1)DNA與土壤環(huán)境基質(zhì)的相互作用。DNA與粘土礦物、高含量有機(jī)質(zhì)等之間的吸附會(huì)降低DNA提取產(chǎn)量。2)DNA共提取物。土壤中含有的腐植酸及腐植酸類(lèi)似物、酚類(lèi)化合物、重金屬離子等對(duì)土壤DNA提取存在影響,限制性?xún)?nèi)切酶活性在共提取的腐植酸濃度為0.8-51.71μg/mL時(shí)就受到抑制,且Taq聚合酶對(duì)腐植酸具有高抑制敏感性[4]。3)DNA的降解、損失或損傷。土壤樣品保存方法不當(dāng),會(huì)導(dǎo)致微生物細(xì)胞降解或DNA降解,如土壤樣品儲(chǔ)存在4℃下3周,高分子量DNA顯著減少[5];還有DNA提取過(guò)程越繁瑣或步驟越多,DNA損失就越多,DNA提取過(guò)程中的剪切力也會(huì)對(duì)DNA分子會(huì)造成損傷。4)細(xì)胞不完全裂解。
三、土壤DNA提取方法
土壤樣品的DNA提取,通常包括細(xì)胞裂解、細(xì)胞碎片的去除和核酸的沉淀與純化三個(gè)步驟。根據(jù)微生物細(xì)胞是否需要從他們的環(huán)境基質(zhì)中分離出來(lái),可將DNA提取方法分為直接法和間接法,直接法耗時(shí)短且具有更好的DNA恢復(fù)率,可以獲得更好體現(xiàn)樣品微生物多樣性的代表性DNA,從而直接法得到更為普遍的應(yīng)用[6]。
已經(jīng)出現(xiàn)了很多被接納并廣泛使用的土壤DNA提取方法,可以說(shuō)這些方法被當(dāng)作了標(biāo)準(zhǔn)。其中,Zhou 等[7]于1996年提出了一種多元組成土壤DNA恢復(fù)方法,該研究為應(yīng)對(duì)某一具體的土樣提供了指導(dǎo)便于選擇適當(dāng)?shù)腄NA提取和純化方法。有人在此基礎(chǔ)上,改進(jìn)了方案,來(lái)提取幾種性質(zhì)不同的土壤樣品DNA,并得到了較好的結(jié)果[8]。而有些土壤樣品來(lái)自于極端環(huán)境或由于本身特性,提取出滿(mǎn)足用于分子分析的DNA比較困難。這時(shí)結(jié)合使用不同的細(xì)胞裂解方法就顯得特別重要(常見(jiàn)的細(xì)胞裂解方法見(jiàn)表1)。例如引進(jìn)土壤預(yù)洗滌程序用于提取一般有機(jī)質(zhì)(腐植酸)和金屬離子含量比較高的森林土樣DNA,DNA提取產(chǎn)量和質(zhì)量可以得到改善[9]。風(fēng)沙土壤本身微生物數(shù)量較低,需要采取特殊的土壤處理方法,以獲得足夠產(chǎn)量的DNA,張穎等人也報(bào)道了一種風(fēng)沙土壤微生物總DNA提取方法,獲得的DNA可直接用于PCR分析[10]。還有,一些極端環(huán)境如火山土壤樣品DNA提取面臨著粘土和其他礦物含量高的難題,Ruth M.Henneberger等[11]嘗試了各種提取方法,最終成功地提取到了效果較好的DNA,這都證明了結(jié)合使用不同提取處理的重要性。
DNA提取技術(shù)除了在土壤樣品上的應(yīng)用外,還有很多其他的環(huán)境樣品如沉積物、堆肥、植物組織、動(dòng)物標(biāo)本、消化物或糞便、骨骼牙齒、化石冰與凍土、碳酸鹽巖石、唾液等。另一方面,DNA提取技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟也促進(jìn)了市場(chǎng)上出現(xiàn)了許多各種各樣的商業(yè)化DNA提取試劑盒。S.M. Dineen等[12]比較了6種商業(yè)DNA提取試劑盒用于三種土樣細(xì)菌孢子的DNA提取,結(jié)果表明FastDNA?SPIN kit提取DNA產(chǎn)率最高,而E.Z.N.A.?Soil DNA和PowerSoil?DNA Isolation kits在去除壤土提取物中PCR抑制物方面表現(xiàn)出最高的效率。
以上所訴的大多屬于直接法,直接法雖然產(chǎn)量高,但是純度一般較低,有時(shí)需要進(jìn)一步的純化,獲得的DN段也較小;相對(duì)而言,間接法雖然需要另外的特殊處理材料和足夠的土壤數(shù)量,耗時(shí)長(zhǎng),但獲得的DNA純度高、長(zhǎng)片段多,且含有更少的真核基因序列,在進(jìn)行深入的微生物群落測(cè)序和克隆構(gòu)建福斯質(zhì)粒文庫(kù)方面,間接法是一個(gè)有用的方法[13]。
四、土壤DNA提取方法對(duì)土壤微生物多樣性分析的偏差影響
已報(bào)道的從土壤中提取DNA的方法有很多種,但大多數(shù)只適用于有限的土壤類(lèi)型,這些核酸提取方法也會(huì)有復(fù)雜的低效性,不可避免地會(huì)引進(jìn)各自的偏差[14]。Jan Dirk van Elsas等[15]比較分析了四種提取方法獲得的DNA多樣性,發(fā)現(xiàn)方法對(duì)表觀豐度和群落結(jié)構(gòu)有明顯的影響,其中,通過(guò)兩種方法獲取土壤DNA得到了一種迄今未描述的放線(xiàn)菌組。為了改善宏基因組方法,研究DNA提取偏差以及提供一些工具便于評(píng)價(jià)不同組的豐度,Tom O.Delmont等[16]人也設(shè)計(jì)并開(kāi)展了實(shí)驗(yàn),他們的工作強(qiáng)調(diào)了提取的DNA庫(kù)與目前無(wú)法獲取的完整土壤宏基因組之間的不同。
目前,絕大多數(shù)土壤微生物基因組總DNA提取時(shí)采用的是一次裂解,而一次裂解并不能得到較為完全的土壤宏基因組,因此一般基于提取的DNA分析獲得的土壤微生物多樣性可稱(chēng)為表觀土壤微生物多樣性。為了盡量獲取完整的土壤樣品DNA,Larry M.Feinstein等[17]在評(píng)估了一個(gè)常用土壤DNA提取試劑盒時(shí),改變了細(xì)胞裂解方案,對(duì)粘土、砂土和有機(jī)質(zhì)土壤子樣品進(jìn)行多次連續(xù)DNA提取,得出大部分DNA能夠通過(guò)前幾次提取獲得,并且通過(guò)集中三次連續(xù)提取,DNA提取的偏差可以得到很大程度降低。同樣,郭等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了這點(diǎn),土壤DNA的3次連續(xù)提取最低回收率占5次連續(xù)提取的76%以上,而且與新鮮土壤相比,風(fēng)干過(guò)程顯著降低了土壤微生物豐度,但利用風(fēng)干土壤中微生物豐度的變化趨勢(shì)反映新鮮土壤中微生物數(shù)量變化規(guī)律具有一定的可行性,這也為使用風(fēng)干土壤進(jìn)行土壤微生物多樣性研究提供了一定的依據(jù)[18]。
五、討論與展望
對(duì)于同一份土壤樣品,不同的DNA提取方法獲得的DNA往往具有差異而表現(xiàn)出方法特異性。DNA提取也會(huì)有復(fù)雜的低效性,土壤宏基因組DNA的不完全提取,土壤中的腐植酸、蛋白質(zhì)等物質(zhì)對(duì)PCR的抑制,這些都會(huì)對(duì)土壤微生物多樣性造成偏低的評(píng)估,提取的土壤DNA質(zhì)量將直接影響到后續(xù)的分子生物學(xué)分析的真實(shí)性。目前,沒(méi)有一種DNA提取方法適用于所有類(lèi)型的土壤樣品,在面對(duì)一些棘手的土壤樣品DNA提取時(shí),可采取一些不同的提取方法。
土壤DNA提取是進(jìn)行土壤分子生物學(xué)分析的關(guān)鍵步驟,也是一個(gè)限制步驟。隨著PCR芯片和高通量測(cè)序技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,對(duì)大批量土壤樣品DNA的快速獲取也變得迫切需求。雖然市場(chǎng)上出現(xiàn)的商業(yè)DNA提取試劑盒已為土壤DNA的獲取提供了不少方便,但在應(yīng)對(duì)較多的土壤樣品量,還是需要消耗較多時(shí)間來(lái)手工操作,缺乏自動(dòng)高效性。 因此,必須尋求更加高效的DNA提取方法。■
參考文獻(xiàn)
[1] 鈕旭光,韓梅,韓曉日. 微生物學(xué)通報(bào),2007, 34(3):576-579.
[2] 宋培勇,馬莉莉. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(24):12978-12980.
[3] 鄭璐,高乃云. 科技信息綜述,2010,36(5):175-178.
[4] C C Tebbe and W Vahjen. Appl. Environ. Microbiol, 1993, 59(8):2657.
[5] C.C. Tien, C.C. Chao, and W.L. Chao, Jounal of Applied Microbiology, 1999,86:937-943.
[6] C.L. Roose-Amsaleg, E. Garnier-Sillam, M. Harry. Applied Soil Ecology, 2001, 18:4760.
[7] Jizhong Zhou, Mary Ann Bruns, and James M. Tiedje. Appliedand Environmental Microbiology, 1996, 62(2):316322.
[8] 張海燕,王彩虹,龔明福,等. 生物技術(shù)通報(bào),2009,(8):151-155.
[9] Jizheng He, Zhihong Xu, Jane Hughes. Soil Biology & Biochemistry, 2005, 37:23372341.
[10] 張穎, 曹成. 東北大學(xué)學(xué)報(bào),2010,31(11):1640-1643.
[11] S.M. Dineen, R. Aranda IV, D.L. Anders, and J.M. Robertson. Journal of Applied Microbiology, 2010, 109:1886-1896.
[12] Tom O. Delmont et al. Journal of Microbiological Methods, 2011, 86:397-400.
[13] ?zgül Inceoglu et al. Appl. Environ. Microbiol, 2010, 76(10):3378.
[14] Tom O. Delmont et al. Appl. Environ. Microbiol, 2011, 77(4):1315.
[15] Larry M. Feinstein, Woo Jun Sul and Christopher B. Blackwood. Appl. Environ. Microbiol, 2009,75(16):5428.
熱門(mén)標(biāo)簽
相關(guān)文章
1生物化學(xué)與分子生物學(xué)中的教學(xué)實(shí)踐
4細(xì)胞與分子生物學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐