前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇分子生物學(xué)的興起范文,相信會(huì)為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
分子生物學(xué)(molecular biology)是在分子水平上研究生命現(xiàn)象的科學(xué),通過研究生物大分子(核酸、蛋白質(zhì))的結(jié)構(gòu)、功能和生物合成等方面來闡明各種生命現(xiàn)象的本質(zhì)。分子生物學(xué)的興起是自然科學(xué)的一件大事,它使整個(gè)生命科學(xué)的研究上升到一個(gè)全新的階段。在實(shí)際應(yīng)用方面,它是培養(yǎng)造就生命科學(xué)類高級(jí)專門人才所需基本素質(zhì)的重要課程。該課程在我校生物工程、生物技術(shù)等本科專業(yè)中開設(shè),為專業(yè)核心課程。在實(shí)際教學(xué)中,因分子生物學(xué)課程體系知識(shí)點(diǎn)多,抽象復(fù)雜,邏輯性強(qiáng),而新理論、新技術(shù)更新快,學(xué)生學(xué)習(xí)有困難,在短時(shí)間內(nèi)很難掌握。針對(duì)上述課程教學(xué)中存在的突出問題,也為貫徹落實(shí)我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效率,使其全面系統(tǒng)地掌握分子生物學(xué)理論和技術(shù),近幾年來本教研室從該課程師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、教學(xué)網(wǎng)站建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、學(xué)生科研訓(xùn)練等方面進(jìn)行了積極的改革與探索。
1引進(jìn)培養(yǎng)優(yōu)秀青年博士,推動(dòng)教師隊(duì)伍建設(shè)
教師隊(duì)伍建設(shè)是課程建設(shè)的重要內(nèi)容,關(guān)系到課程教學(xué)的質(zhì)量和人才培養(yǎng)的水平。近幾年間,分子生物學(xué)課程團(tuán)隊(duì)先后引進(jìn)了來自中科院、“985”、“211”等全國知名科研院所的多名優(yōu)秀博士。通過“傳幫帶”,教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)隨機(jī)聽課、學(xué)評(píng)教信息反饋,組織講課競賽,安排青年教師參加全國性高校生物教學(xué)改革研討會(huì)等措施幫助青年教師成長,提高教學(xué)水平。
此外,每年課程團(tuán)隊(duì)選派1-2位青年教師出國訪學(xué),選派1-2位教師在國內(nèi)外知名高校開展博士后研究。通過人才引進(jìn)及培養(yǎng),分子生物學(xué)課程主講教師達(dá)8人,現(xiàn)有教授1人、副教授3人、講師4人,全部具有博士學(xué)位。課程團(tuán)隊(duì)教師本著以科研帶教研、以教研促科研、全員參與,注重實(shí)效的原則,積極申報(bào)科研項(xiàng)目和教研項(xiàng)目,目前本課程團(tuán)隊(duì)教師均承擔(dān)多項(xiàng)國家級(jí)、省市級(jí)、校級(jí)研究課題和教研課題,為教學(xué)工作的不斷更新和充實(shí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容改革、豐富教學(xué)方法和手段,提高教學(xué)質(zhì)量
教材是教學(xué)思想與教學(xué)內(nèi)容的重要載體,普通班選用目前生物類應(yīng)用較為廣泛的朱玉賢等主編的第四版《現(xiàn)代分子生物學(xué)》作為教學(xué)教材,“錢學(xué)森實(shí)驗(yàn)班”實(shí)行雙語教學(xué)選用Turner等主編教材《Instant notes molecular biology》。因分子生物學(xué)章節(jié)、知識(shí)點(diǎn)多,將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了模塊劃分,圍繞中心法則,重點(diǎn)講解染色體與DNA、轉(zhuǎn)錄、翻譯、基因表達(dá)調(diào)控,將分子生物學(xué)研究技術(shù)與基因工程操作技術(shù)有機(jī)結(jié)合,此外以學(xué)術(shù)報(bào)告的形式結(jié)合授課教師的研究方向講解分子生物學(xué)進(jìn)展及重大事件。
普通本科班的教學(xué),我們主要采用以核心知識(shí)為抓手,運(yùn)用研討式、思維導(dǎo)圖等教學(xué)手段設(shè)計(jì)課堂教學(xué)。授課之前教師根據(jù)每章節(jié)核心知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)問題,布置學(xué)生預(yù)習(xí),課堂上啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)討論解決問題的方式方法,教師在研討過程中只起到調(diào)動(dòng)、協(xié)助及課堂控制的作用?!板X學(xué)森實(shí)驗(yàn)班”采用滲透式混語及計(jì)算機(jī)多媒體輔助相結(jié)合的教學(xué)方法進(jìn)行授課。滲透式混語即先用英文表達(dá),然后用中文講解、闡述,使學(xué)生聽懂英文,并理解英文表達(dá)的專業(yè)知識(shí),最后重復(fù)一遍英文表達(dá)。計(jì)算機(jī)多媒體輔助教學(xué)能將文字、圖形、聲音、動(dòng)畫、視頻等多種信息加工組合在一起,把抽象難懂的書本知識(shí)轉(zhuǎn)換成圖文并茂、情景交融的直觀形象,降低學(xué)習(xí)的難度,提高學(xué)生的理解程度和能力。
3整合資源,建立優(yōu)化教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)
教學(xué)團(tuán)隊(duì)自2012年建立校級(jí)分子生物學(xué)精品課程網(wǎng)站,使傳統(tǒng)教學(xué)方式和現(xiàn)代化教學(xué)手段相結(jié)合,嘗試開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。隨著近幾年的建設(shè),精品課程網(wǎng)站設(shè)立課程介紹、教學(xué)大綱、教學(xué)課程錄像、多媒體課件PPT、習(xí)題冊(cè)、動(dòng)畫視頻專區(qū)以及網(wǎng)上答疑服務(wù)區(qū)等自助學(xué)習(xí)項(xiàng)目,便于學(xué)生選擇自己喜愛的方式進(jìn)行預(yù)習(xí)、自學(xué)及復(fù)習(xí)。現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用,有效地實(shí)現(xiàn)多樣化的教學(xué)互動(dòng),擴(kuò)展教學(xué)的時(shí)空和教學(xué)信息量,實(shí)現(xiàn)因材施教的個(gè)性化教育,從而顯著增強(qiáng)教學(xué)效果,提高教學(xué)效率。
4建立探究式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神
以驗(yàn)證性、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)整合分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容,從DNA、RNA、蛋白三個(gè)水平介紹分子生物學(xué)常用實(shí)驗(yàn)操作技術(shù),使學(xué)生較全面和深入理解分子生物學(xué)以DNA復(fù)制、RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)合成為核心的中心法則。此外,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一種科學(xué)研究的情境和途徑,以類似科學(xué)研究的方式,指導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,實(shí)施實(shí)驗(yàn)流程,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并整理成實(shí)驗(yàn)課程論文。探究式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法使整個(gè)實(shí)驗(yàn)從頭至尾大部分工作均由學(xué)生完成,明確突出學(xué)生的主體地位,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新精神。
5搭建專家講座平臺(tái),提供學(xué)生科研助理崗位,培養(yǎng)學(xué)生科研能力
1 DMBT1基因的發(fā)現(xiàn)與分子結(jié)構(gòu)特征
1997年,Molleuhancer等[1]研究發(fā)現(xiàn)80%的多形性膠質(zhì)細(xì)胞瘤顯示具有10q的缺失。并采用表象差異分析法在一個(gè)成神經(jīng)管細(xì)胞瘤細(xì)胞株中,識(shí)別了一個(gè)位于10q25.3-26.1的純合子缺乏,并克隆了跨越這一缺失的新基因--DMBT1基因。正是由于最早發(fā)現(xiàn)該基因常常在腦組織惡性腫瘤中丟失,故而得名(deleted in m alignant brain tumors,DMBT1)。
DMBT1基因位于10號(hào)染色體長臂,由高度同源的重復(fù)外顯子和內(nèi)含子序列構(gòu)成[2],該基因具有至少54個(gè)外顯子,并且覆蓋長達(dá)8 kb的基因組區(qū)域[3]。 DMBT1基因與清道夫受體富含半光氨酸區(qū)域(SRCR)超家族具有同源性,編碼包含SRCR區(qū),CUB(“Clr/Cls Uegf Bmp1”)區(qū)和ZP(“zona pellucida”)區(qū)[4]的糖蛋白。因此也說明DMBT1可能參與間接的蛋白與蛋白的相互作用。
2 DMBT1基因的功能
2.1 DMBT1與免疫防御 DMBT1編碼蛋白是SRCR超家族中的新成員,SRCR超家族是免疫球蛋白超家族中具有回憶功能且大多數(shù)與免疫系統(tǒng)的增生和分化相關(guān)的家族[5]。Mollenhauer等[5]研究發(fā)現(xiàn)DMBT1 mRNA在整個(gè)免疫系統(tǒng)都有表達(dá),Western雜交研究顯示DMBT1同源體與膠原凝集素結(jié)合蛋白gp-340相符合,gp-340是一種參與呼吸道免疫防御的糖蛋白,DMBT1 gp-340通過與肺泡表面的表面活性蛋白Sp-D(surfactant protein D)、Sp-A作用可刺激肺泡巨噬細(xì)胞的遷移。免疫組化顯示腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞都可以合成DMBT1,而且在多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中(與正常腦組織相比)下調(diào),其可能參與了免疫防御功能。
2.2 DMBT1與細(xì)胞分化 據(jù)Hikitac等[6]和Al-Awqati等[7]研究報(bào)道hensin這種蛋白存在于遠(yuǎn)曲小管和集合管的閏上皮細(xì)胞以及小腸上皮細(xì)胞,是一種極性蛋白質(zhì),調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外基質(zhì)的相互作用及與細(xì)胞表面蛋白的聯(lián)系而能夠逆轉(zhuǎn)上皮細(xì)胞的極性,而集合小管閏細(xì)胞的極性轉(zhuǎn)變代表了終末分化;hensin這種蛋白還能誘導(dǎo)微絨毛蛋白的表達(dá),而導(dǎo)致尖端終端網(wǎng)狀蛋白(細(xì)胞角蛋白19和肌動(dòng)蛋白)的出現(xiàn)(這些均導(dǎo)致過度生長的微絨毛結(jié)構(gòu))。Hensin在許多類型的上皮細(xì)胞中表達(dá),而且可能它在這些上皮細(xì)胞的分化中也扮演了相同重要的作用。兔的hensin蛋白和人的DMBT1蛋白均來源與相同基因的選擇性拼接。免疫組化顯示DMBT1蛋白在成人與胎兒的胃腸道上皮細(xì)胞、表皮細(xì)胞的表達(dá)水平和空間分布存在明顯差異,這提示DMBT1可能在人體某些部位的發(fā)育過程起作用。說明DMBT1可能具有促進(jìn)細(xì)胞分化的功能。
3 DMBT1表達(dá)與腫瘤臨床病理、生物學(xué)行為
Mollenhauer等[1]通過RNA 轉(zhuǎn)移雜交在胎兒肺中檢測到DMBT1的cDN段有8.0、7.5、6.0 kb 3種,在成人肺中只檢測到8.0 kb片段,在小腸中檢測到7.5 kb和6.0 kb片段。比較DMBT1基因6.0 kb片段和 8.0 kb片段的外顯子功能,Mollenhauer等發(fā)現(xiàn)DMBT1的不同大小片段可編碼不同SRCR區(qū)和SID區(qū)(SRCR interspersed domain)的蛋白質(zhì),且SRCR區(qū)是蛋白配體的結(jié)合區(qū)。還發(fā)現(xiàn)在8.0 kb片段中外顯子14(定位于SID3a)及外顯子17(定位于SID4b)缺乏,提示可能是編碼SID區(qū)的外顯子功能的不同調(diào)控方式,進(jìn)一步提示不同的編碼外顯子的SRCR區(qū)和SID區(qū)可產(chǎn)生不同功能特點(diǎn)的蛋白質(zhì)。DMBT1基因在正常成人呼吸系統(tǒng)和消化系統(tǒng)組織中高表達(dá)[8-9],在生殖系統(tǒng)和腦組織中為中等表達(dá),在多種腫瘤中,DMBT1基因的表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤浸潤深度存在明顯的相關(guān)性,伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的腫瘤,DMBT1基因的表達(dá)率低于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者。DMBT1基因表達(dá)的改變與腫瘤的組織學(xué)分型、浸潤方式、腫瘤大小、腫瘤部位等無關(guān)。
4 DMBT1基因在常見腫瘤的表達(dá)及其與腫瘤發(fā)生、發(fā)展、浸潤、轉(zhuǎn)移的關(guān)系
大量的研究顯示DMBT1基因和/或表達(dá)的異常與神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤、消化系統(tǒng)腫瘤、肺癌、乳腺癌等均有關(guān),以下就DMBT1基因與腫瘤的關(guān)系作一簡要闡述。
4.1 DMBT1基因在神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤中的表達(dá) Mollenhauer等[1]研究發(fā)現(xiàn),在20例成神經(jīng)管細(xì)胞瘤有5例,39例多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中有19例檢出等位基因的缺失,同時(shí)發(fā)現(xiàn)在二者中存在高比例的純合性缺失,且4/5腦腫瘤細(xì)胞株缺乏DMBT1基因的表達(dá),故認(rèn)為DMBT1可能是一種參與成神經(jīng)管細(xì)胞瘤和多形性成膠質(zhì)細(xì)胞瘤致癌機(jī)制的腫瘤抑制基因。Somerville等[10]研究指出:21例原發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中38%腫瘤顯示DMBT1基因內(nèi)的純合性缺失。Lin等[11]研究報(bào)道,在26例間變性少突膠質(zhì)瘤、31例間變性星形細(xì)胞瘤、53例多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中,DMBT1位點(diǎn)常常發(fā)生雜合性缺失,且3組之間無明顯差異,但DMBT1位點(diǎn)的雜合性缺失與患者的生存期無關(guān),認(rèn)為DMBT1與膠質(zhì)瘤形成的早期階段有關(guān)。但是據(jù)Sanson等[12]研究報(bào)道,39例少突膠質(zhì)瘤中,10例出現(xiàn)DMBT1基因純合性缺失,但這其中只有1例具有PTEN突變,且其純合性缺失與生存期無關(guān),認(rèn)為DMBT1基因有關(guān)腫瘤發(fā)生的作用有待進(jìn)一步研究證明。
4.2 DMBT1基因在消化系統(tǒng)腫瘤中的表達(dá) DMBT1在正常成人消化系統(tǒng)呈高水平表達(dá),Mori等[13]用RT-PCR的方法測定食管癌、胃癌、結(jié)直腸癌中DMBT1 mRNA的表達(dá),發(fā)現(xiàn)43例食管癌中有23例、40例胃癌中有5例、24例結(jié)直腸癌中4例DMBT1 mRNA的表達(dá)明顯減少。且15種食管癌細(xì)胞系中12種食管癌細(xì)胞系無DMBT1 mRNA表達(dá),并且11.6%原發(fā)性食管癌中、
13.3%食管癌細(xì)胞系中存在DMBT1純合性缺失。表明DMBT1作為一個(gè)腫瘤抑制基因也存在于消化道腫瘤中,特別是食管癌中。王越英等[14]研究報(bào)道,在食管癌、賁門癌、胃癌組織中,DMBT1 mRNA陽性表達(dá)缺失率分別為63.2%(24/38)、52.4%(11/24)、72.0%(18/25)。伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的癌組織DMBT1 mRNA表達(dá)缺失率均顯著高于相應(yīng)淋巴結(jié)無轉(zhuǎn)移的癌組織,腫瘤外侵越嚴(yán)重,DMBT1 mRNA表達(dá)缺失率越高,提示DMBT1基因在上消化道癌的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移中起一定作用。
Sasaki等[15]檢測了25例肝結(jié)石病的膽管上皮、52例伴有肝結(jié)石病的浸潤和非浸潤肝內(nèi)膽管細(xì)胞癌、49例伴有肝結(jié)石病的肝管內(nèi)狀瘤、32例無肝結(jié)石病的肝內(nèi)膽管細(xì)胞癌和10例正常肝組織。發(fā)現(xiàn)與正常的肝組織相比肝結(jié)石病的膽管上皮的DMBT1表達(dá)增加,57%的伴有肝結(jié)石病的肝管內(nèi)狀瘤和79%的非浸潤性肝內(nèi)膽管細(xì)胞癌表達(dá)也增加,而有和無肝結(jié)石病的浸潤性肝內(nèi)膽管細(xì)胞癌的DMBT1表達(dá)減少(各為50%和30%)。在4個(gè)(20%)肝管細(xì)胞癌組織和2個(gè)(50%)膽管細(xì)胞癌細(xì)胞株存在純合性缺失和表達(dá)減少,故認(rèn)為DMBT1基因純合性缺失和表達(dá)減少是肝內(nèi)膽管細(xì)胞癌形成和進(jìn)展的關(guān)鍵。
4.3 DMBT1基因在肺癌組織中的表達(dá) 據(jù)Wu等[9]研究報(bào)道,10%(2/20)小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系和43%(6/14)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系缺少DMBT1的表達(dá),而且與正常肺組織相比,45%(9/20)原發(fā)性非小細(xì)胞肺癌DMBT1的基因表達(dá)水平顯著降低,且 10%(4/40)的小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系存在DMBT1的純合性缺失。并通過對(duì)8個(gè)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系和20例原發(fā)性非小細(xì)胞DMBT1區(qū)編碼測定,在非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系中測定到52密碼子的點(diǎn)突變,從而導(dǎo)致編碼的氨基酸由絲氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)樯彼?,認(rèn)為DMBT1基因缺失或其他不明機(jī)制引起的DMBT1基因表達(dá)缺失在肺癌的發(fā)生中起了一個(gè)重要的作用。周愛蓮等[16]用聚合酶鏈反應(yīng)檢測原發(fā)性肺癌DMBT1基因純合性缺失,發(fā)現(xiàn)37例肺癌組織中9例有DMBT1基因純合性缺失,而其自身癌旁正常肺組織均無DMBT1基因的純合性缺失,DMBT1基因純合性缺失率,非小細(xì)胞肺癌組高于小細(xì)胞肺癌組,低、未分化肺癌組高于中、高分化肺癌組,伴有淋巴和/或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移組高于不伴轉(zhuǎn)移組,有吸煙史組高于無吸煙史組( P
4.4 DMBT1基因在其他系統(tǒng)腫瘤中的表達(dá) Bikker等[18]應(yīng)用免疫組化的方法測定涎腺腫瘤中DMBT1蛋白-涎腺凝集素(Salivary agglutinin SAG)的表達(dá),發(fā)現(xiàn)在涎腺癌旁組織中SAG的表達(dá)上調(diào),而在涎腺腫瘤中,與其自身正常組織或癌旁組織相比,SAG表達(dá)下調(diào)。認(rèn)為SAG可以作為一個(gè)潛在的涎腺腫瘤指示劑和(或)涎腺腫瘤抑制因子。
Mollenhauer 等[19]研究發(fā)現(xiàn),與正常表皮組織相比DMBT1和galectin-3在上皮起源的皮膚腫瘤中的表達(dá)也是下調(diào)的,指出DMBT1/galectin-3的缺失表達(dá)在皮膚癌的發(fā)生上起一定的作用。但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)在黑色素細(xì)胞中DMBT1/galectin-3無表達(dá),在8例痣中有1例,11例黑色素瘤中有1例有誘導(dǎo)表達(dá),認(rèn)為在黑色素瘤中DMBT1和galectin-3不可能作為一個(gè)典型腫瘤抑制基因起作用。
Braidotti等[20]研究指出:在正常的和增生的乳腺組織中,DMBT1的表達(dá)是重新分配和上調(diào)的,而在乳腺癌DMBT1的表達(dá)是下調(diào)的。認(rèn)為DMBT1在乳腺癌中具有潛在的作用。而且DMBT1的表達(dá)與MCM的伴隨表達(dá),說明DMBT1可能與細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)有關(guān)。
5 小結(jié)
DMBT1基因是一種侯選的抑癌基因,它既可通過參與免疫防御功能,又可通過促進(jìn)細(xì)胞的分化,發(fā)揮其抑癌作用。但目前國內(nèi)外對(duì)DMBT1基因的表達(dá)水平和DMBT1突變/缺失在腫瘤形成過程的作用,有時(shí)會(huì)得出頗具爭論的結(jié)論。且關(guān)于DMBT1在調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、細(xì)胞與細(xì)胞、及細(xì)胞內(nèi)外基質(zhì)相互作用的可能作用,以及和不同腫瘤的聯(lián)系,需要在體內(nèi)外進(jìn)行更多直接功能研究來闡明。對(duì)其作用機(jī)理的進(jìn)一步揭示及其在體內(nèi)外生物學(xué)效應(yīng)的進(jìn)一步探討,將為臨床預(yù)防、診斷、治療腫瘤和判斷預(yù)后提供一條新途徑。
參考文獻(xiàn)
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Abstract: Human movement science is a young branch discipline in the river of science development. It explores life's mysteries from all the levels of body movement and their relationships. It covers body's movement regulation in motion condition. From the development course and characteristics the effect of advanced scientific instruments and techniques are very important. It gets more quickly development as interactive permeation and comprehensive research of modern science. The popularity of national fitness and the improvement of China's sports level make human movement science continuously innovation in new area, which producing many scientific research with high level.
關(guān)鍵詞: 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué);研究特征;進(jìn)展
Key words: human movement science;research characteristics;progress
中圖分類號(hào):G804.21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2011)28-0267-02
1 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)概述
1.1 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)概念 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)是研究體育運(yùn)動(dòng)與人的機(jī)體的相互關(guān)系及其規(guī)律的學(xué)科群。包括運(yùn)動(dòng)解剖學(xué)、運(yùn)動(dòng)生理學(xué)、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)、運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)、保健康復(fù)及運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)等學(xué)科。它是經(jīng)過有關(guān)專家醞釀,討論后于1997年在原學(xué)科專業(yè)目錄基礎(chǔ)上概括拓寬而形成的專業(yè)。
1.2 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的研究對(duì)象 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)以人體為研究對(duì)象,研究人體在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)能活動(dòng)的變化特點(diǎn)、規(guī)律和與外界環(huán)境的關(guān)系,有助于增進(jìn)健康、提高人體機(jī)能能力的一門科學(xué)。人體是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)的整體,從宏觀看是由細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)組成;從微觀看細(xì)胞又是由細(xì)胞器、生物大分子、分子、原子等組成。因此,我們研究運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)時(shí),要運(yùn)用整體的、系統(tǒng)的、時(shí)空的觀點(diǎn)去理解人體運(yùn)動(dòng),這樣才能更好地揭示其實(shí)質(zhì)與規(guī)律。[1]
1.3 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的作用 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)知識(shí)和技能在全民健身和競技體育中有十分重要的作用。運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的理論和方法可為促進(jìn)人體健康、增強(qiáng)體質(zhì)、防治疾病及運(yùn)動(dòng)康復(fù)等提供必要的生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及實(shí)踐技能,也可對(duì)運(yùn)動(dòng)員選材、動(dòng)作技術(shù)分析、機(jī)能評(píng)定與訓(xùn)練監(jiān)控、延緩運(yùn)動(dòng)性疲勞及促進(jìn)恢復(fù)、合理營養(yǎng)等提供必需的科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。
2 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的研究特征
2.1 以系統(tǒng)整體觀點(diǎn)綜合宏觀與微觀研究 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的研究與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)?;仡欉\(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的早期研究,受當(dāng)時(shí)科學(xué)水平的限制,集中在耐力運(yùn)動(dòng)的生理機(jī)制、運(yùn)動(dòng)與環(huán)境生理反應(yīng)、運(yùn)動(dòng)與營養(yǎng)、衰老和高海拔氣候的應(yīng)激性等宏觀研究。隨著近代醫(yī)學(xué)理論、生物技術(shù)和儀器設(shè)備的發(fā)展,運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的研究進(jìn)入了微觀研究時(shí)代。肌肉活檢、電鏡觀察、微電極生理和超微量分析等技術(shù)的誕生,逐步把現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)研究的視野帶進(jìn)以分子為基礎(chǔ)的微觀世界。
20世紀(jì)分子生物學(xué)的建立,開辟了現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)機(jī)體規(guī)律的全新局面。21世紀(jì)運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)研究中若干重大學(xué)術(shù)前沿問題的研究,如功能基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、受體、細(xì)胞凋亡、離子通道等基礎(chǔ)研究和基因選材、基因治療、低氧訓(xùn)練、營養(yǎng)調(diào)控、疲勞消除等應(yīng)用性研究也不斷深入到細(xì)胞、亞細(xì)胞與分子水平的宏觀與微觀結(jié)合研究。
2.2 從多層次、全方位開展跨學(xué)科研究 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)是一門應(yīng)用性學(xué)科,隨著基礎(chǔ)研究在科學(xué)前沿全方位拓展,以及在微觀和宏觀層面的深入發(fā)展,許多運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)研究課題的范圍、規(guī)模和復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出本學(xué)科的能力,必須依賴于不同學(xué)科之間的交叉與融合,從其他學(xué)科汲取營養(yǎng)才能在前沿領(lǐng)域醞釀新的突破。
運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)借助體育學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與人文社會(huì)科學(xué)等生命科學(xué)和非生命科學(xué)之間的有機(jī)交叉,促進(jìn)整個(gè)運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)領(lǐng)域從分子水平到整體水平的全方位跨學(xué)科研究,活體內(nèi)分子識(shí)別的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)分析,在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下研究生物大分子間相互作用定量、動(dòng)態(tài)規(guī)律等。運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)與其他學(xué)科之間進(jìn)行高度的交叉、協(xié)作、融合與協(xié)同將推動(dòng)運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)自身的發(fā)展。
2.3 依托基礎(chǔ)性研究突出應(yīng)用特點(diǎn) 早期運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)研究領(lǐng)域主要以運(yùn)動(dòng)代謝與心肺功能等應(yīng)用研究為主。順應(yīng)現(xiàn)代分子微觀水平科技發(fā)展,運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)在分子、細(xì)胞和生物體等多個(gè)層次上全面揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì)。在細(xì)胞和分子水平上探討運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體功能活動(dòng)影響的基本問題,注重從整體水平研究運(yùn)動(dòng)對(duì)人體生理功能活動(dòng)影響的基本問題,注重從整體水平研究運(yùn)動(dòng)人體生理功能影響及其調(diào)控機(jī)制,例如信號(hào)傳導(dǎo)途徑、神經(jīng)―內(nèi)分泌―免疫網(wǎng)絡(luò)理論、細(xì)胞凋亡等基礎(chǔ)研究的理論成果對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的應(yīng)用研究具有指導(dǎo)和啟發(fā)作用。
2.4 研究基礎(chǔ)與應(yīng)用研究交融并舉 當(dāng)今,運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究交融并舉的互動(dòng)關(guān)系十分密切。運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)在高住低訓(xùn)、中藥結(jié)合運(yùn)動(dòng)免疫、抗疲勞研究中有關(guān)中醫(yī)藥的作用及機(jī)理、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的效果監(jiān)控等基礎(chǔ)研究進(jìn)行的如火如荼。另外,在傳統(tǒng)中醫(yī)藥對(duì)運(yùn)動(dòng)員的體液免疫功能調(diào)理、針刺鎮(zhèn)痛與運(yùn)動(dòng)疲勞損傷機(jī)制、激光運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)研究、運(yùn)動(dòng)技術(shù)的生物力學(xué)診斷、體育鍛煉健身防病治病機(jī)理的研究等領(lǐng)域,也逐步形成了若干具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用前景的研究領(lǐng)域,通過基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的融合貫通充分發(fā)揮基礎(chǔ)研究的應(yīng)用價(jià)值。
2.5 研究手段借助先進(jìn)儀器設(shè)備和技術(shù) 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)研究水平的突飛猛進(jìn)得益于20世紀(jì)后期先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和儀器設(shè)備的普及應(yīng)用。20世紀(jì)分子生物學(xué)和生物技術(shù)發(fā)展中多個(gè)重大的里程碑,如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、DNA的重組和轉(zhuǎn)化、聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)的突破以及納米科技、生物芯片等技術(shù)的廣泛應(yīng)用,也奠定了運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞 基因工程;研究進(jìn)展;原理;應(yīng)用
中圖分類號(hào) Q78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2012)10-0045-02
20世紀(jì)70 年代以來,基因工程技術(shù)在世界范圍內(nèi)蓬勃興起,至今已在多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用?;蚬こ淌且豁?xiàng)能夠較好地服務(wù)于人類社會(huì)的工程技術(shù),該技術(shù)通過改變生物的遺傳組成,增加生物的遺傳多樣性,由此賦予新型轉(zhuǎn)基因生物的表型特征[1]。目前,以基因重組和克隆技術(shù)為代表的生物技術(shù)正以日新月異的速度迅猛發(fā)展。
1 基因工程原理
基因工程(genetic engineering)以分子遺傳學(xué)為理論基礎(chǔ)、以分子生物學(xué)和微生物學(xué)的現(xiàn)代方法為手段進(jìn)行的研究,又稱為DNA重組或分子克隆。通過體外重組,基因工程將不同來源的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,在體細(xì)胞內(nèi)實(shí)現(xiàn)基因的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯。這種技術(shù)是按照人們的意愿將某一生物的遺傳物質(zhì)——DNA大分子提取出來,在離體條件下用適當(dāng)?shù)墓ぞ呙高M(jìn)行切割,然后與載體DNA分子連接起來,一起導(dǎo)入某一更易生長、繁殖的受體細(xì)胞中[2-3]。對(duì)于受體細(xì)胞而言,與載體相連的DNA分子就屬于外源物質(zhì)也稱為重組體。重組體導(dǎo)入到受體細(xì)胞之后就可以進(jìn)行正常的復(fù)制和表達(dá),從而獲得新物種。一般來說,載體的選擇對(duì)能否成功進(jìn)入受體細(xì)胞并且復(fù)制和表達(dá)起著很重要的作用,載體進(jìn)入受體細(xì)胞應(yīng)該以不影響受體細(xì)胞正常生長為基本原則。這種技術(shù)克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和,為改造生物提供了有效的手段。
2 基因工程的應(yīng)用
2.1 植物基因工程技術(shù)在中草藥研發(fā)中的應(yīng)用
2.1.1 提高藥用植物的有效成分含量。目前,學(xué)者在鐵皮石斛上應(yīng)用了基因工程技術(shù),以提高其有效成分的含量。由于人工合成成本很高,若能夠通過基因工程技術(shù)提高石斛堿的含量,會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。魏小勇等[4]以鐵皮石斛種胚原球莖為研究材料,定向誘導(dǎo)后獲得穩(wěn)定的石斛堿突變體,分析突變體的表達(dá)效果,并以mRNA為模板反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生cDNA,構(gòu)建鐵皮石斛差減cDNA文庫,獲得差異表達(dá)mRNA反義基因。通過構(gòu)建相應(yīng)載體轉(zhuǎn)化石斛,來分析轉(zhuǎn)基因石斛中石斛堿的變化,通過篩選反義基因來確定石斛堿功能基因。將類似鐵皮石斛的稀缺植物上應(yīng)用基因工程技術(shù),可為中草藥的研發(fā)奠定基礎(chǔ)[5]。
2.1.2 提高藥用植物的抗病性和抗逆性。一般對(duì)藥用植物都是采用大規(guī)模的種植,由此才能滿足市場需求。應(yīng)用植物基因工程技術(shù)可解決栽培過程中的病害問題。如種植培養(yǎng)出的抗病毒、抗蟲害品種,可增強(qiáng)植物對(duì)病害的抵抗能力,不僅能降低植物病害的發(fā)生,還能減少由于使用農(nóng)藥而帶來的污染[6]。Pilon-Smit et al[7]將SacB基因?qū)霟煵荩岣吡宿D(zhuǎn)基因煙草的耐旱抗寒特性。我國學(xué)者也開展了植物基因工程技術(shù)的研究和應(yīng)用,并取得了顯著的成果。賀 紅等[8]以枳殼實(shí)生苗上胚軸為研究材料,為獲得轉(zhuǎn)柑桔衰退病病毒外殼蛋白基因的植株,其采用了遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)。有學(xué)者還利用Ti 轉(zhuǎn)化系統(tǒng)獲得了多種抗病毒的植物,如抗黃瓜花葉病毒(CMV)的番茄和抗甜菜壞死黃脈病毒(BNYV)的甜菜等[9]。
2.2 基因工程在植物性食品脫敏中的應(yīng)用
基因工程可以將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,也可以改變內(nèi)源基因,只要找到需要?jiǎng)h除的基因即可。過敏反應(yīng)具有反應(yīng)迅速的特點(diǎn),過敏原種類也很多。因此,防止發(fā)生過敏反應(yīng)也很困難。基因工程可以直接作用于過敏源頭,即改變內(nèi)源基因使編碼的蛋白質(zhì)失去致敏性。也可以通過基因工程方法處理食品及其原料可降低其致敏性,從而降低過敏病人的不良反應(yīng)。反義技術(shù)可消除植物中內(nèi)源基因,使致敏基因沉默,從而降低植物性食品致敏性[10]。
2.3 轉(zhuǎn)基因技術(shù)在哺乳動(dòng)物遺傳育種領(lǐng)域的應(yīng)用
隨著分子生物技術(shù)的發(fā)展,人們可以根據(jù)意愿改良動(dòng)物品種,結(jié)合基因技術(shù)原理的應(yīng)用,由此實(shí)現(xiàn)重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在畜牧業(yè)生產(chǎn)上,主要是用于遺傳改良,加速動(dòng)物育種。轉(zhuǎn)基因可以定向培育并保存物種的優(yōu)良性狀,并能加快其積累和保存的步伐。在大量的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物中選出符合人們預(yù)想的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,利用優(yōu)良動(dòng)物品種的體細(xì)胞作核供體克隆動(dòng)物,用于大量生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。將轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用于家畜上,在動(dòng)物體內(nèi)轉(zhuǎn)入結(jié)合特異抗原抗體基因,可生產(chǎn)出具有抗多種疾病性能的動(dòng)物[1]。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的科技含量較高,但在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)也能實(shí)現(xiàn)動(dòng)物育種。在動(dòng)物雜種優(yōu)勢(shì)利用方面,轉(zhuǎn)基因技術(shù)可加速動(dòng)物育種的進(jìn)程,增強(qiáng)選育種畜性狀的穩(wěn)定性,降低育種的時(shí)限并提高效率[11]。
2.4 基因工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用[12-14]
2.4.1 糖類的改良。淀粉是一種多糖,通過對(duì)酶的調(diào)控可控制其含量水平,ADPP葡萄糖焦磷酸酶、淀粉合成酶和分枝酶是高等植物的淀粉合成酶。將淀粉系土壤大腸桿菌的基因轉(zhuǎn)移到馬鈴薯上,可增加馬鈴薯的淀粉含量[12]。這種基因可表達(dá)ADP-葡萄糖焦磷酸化酶,使馬鈴薯淀粉含量增加近20%[15]。目前,利用植物基因工程技術(shù)改善食品的風(fēng)味已取得重大的進(jìn)展。Monsanto公司開發(fā)出轉(zhuǎn)基因馬鈴薯,新型馬鈴薯產(chǎn)品的淀粉含量較傳統(tǒng)品種平均提高了20%~30%,油炸后的產(chǎn)品具有更好的構(gòu)質(zhì)和風(fēng)味,并且油味和吸油量都較少[16]。
2.4.2 改善發(fā)酵食品風(fēng)味。發(fā)酵食品具有工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,其品質(zhì)將直接影響效益。但是在該領(lǐng)域不能廣泛地應(yīng)用傳統(tǒng)的微生物,否則不能達(dá)到定向改造微生物性狀的目的。因此,選擇的微生物將決定發(fā)酵食品風(fēng)味。隨著分子生物學(xué)的興起,在分子水平上可利用DNA 重組、RNA 干擾及基因敲除等基因工程技術(shù)來構(gòu)建所需的基因工程菌株[17]。
例如,在啤酒和醬油的生產(chǎn)工藝中可利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改善產(chǎn)品的風(fēng)味。在釀造醬油的過程中,氨基酸的生成量對(duì)整體風(fēng)味起決定性的作用,參與該反應(yīng)的羧肽酶和堿性蛋白酶的基因已克隆并成功轉(zhuǎn)化到菌株中,羧肽酶的活力可大幅提高13倍,堿性蛋白酶的活力可提高5倍,從而提高氨基酸的生成量[18]。為滿足不同食品的需要,在醬油的釀造工藝中可使用工程菌株,由此降低醬油的色度和口味。啤酒中含有一種叫雙乙酰的物質(zhì),雙乙酰是啤酒酵母細(xì)胞產(chǎn)生的α-乙酰乳酸經(jīng)非酶促的氧化脫羧反應(yīng)自發(fā)產(chǎn)生的,當(dāng)雙乙酰含量超過風(fēng)味閾值(0.02~0.10 mg/L)時(shí),就會(huì)大大降低啤酒的口感,產(chǎn)生餿酸味,進(jìn)而影響經(jīng)濟(jì)效益。為改善啤酒的風(fēng)味,可采用α-乙酰乳酸脫羧酶去除雙乙酰。研究表明,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將編碼α-乙酰乳酸脫羧酶的基因克隆到啤酒酵母中進(jìn)行表達(dá)[15],可以有效降低啤酒中的雙乙酰含量?;诨蚬こ淘?,還可將轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用于制取其他產(chǎn)品[19]。
3 展望
目前,基因工程技術(shù)已滲透到人類生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域,其以巨大的生命力發(fā)揮重大的影響,一些實(shí)驗(yàn)室技術(shù)和成果不斷地得到應(yīng)用,也將使地球的生物圈變得更加豐富多彩[20]。如今基因工程技術(shù)在給人類帶來利益的同時(shí),對(duì)于疾病的治療方面也有了巨大突破。盡管基因工程技術(shù)給人類帶來了巨大的利益和便利,但同時(shí)也應(yīng)該思考轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題,這是對(duì)基因工程未來發(fā)展的最大挑戰(zhàn)[21-22]。
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中圖分類號(hào):G40-012 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1008-2409(2007)03-0569-02
二十一世紀(jì)國家之間的競爭歸根結(jié)底是人才的競爭,面對(duì)社會(huì)和科技發(fā)展對(duì)高素質(zhì)人才的需要,全面提高大學(xué)生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)適應(yīng)科技發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要的創(chuàng)新人才,成為當(dāng)前我國高等學(xué)校教學(xué)改革的熱點(diǎn)。二十一世紀(jì)同樣也是生命科學(xué)的世紀(jì),生物信息技術(shù),人類干細(xì)胞技術(shù),克隆技術(shù),轉(zhuǎn)基因技術(shù)必將使生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)成為二十一世紀(jì)最重要的產(chǎn)業(yè)。作為生命科學(xué)最重要組成部分的醫(yī)學(xué)科學(xué),也將迎來跨越式發(fā)展的新時(shí)期。因此培養(yǎng)面向二十一世紀(jì)的高素質(zhì)醫(yī)學(xué)人才,迎接生命科學(xué)世紀(jì)的挑戰(zhàn),是所有醫(yī)學(xué)教學(xué)工作者應(yīng)該高度重視的問題,這就要求我們必須從我國國情出發(fā),制定新世紀(jì)醫(yī)學(xué)教育跨越式發(fā)展戰(zhàn)略,加快推進(jìn)我國的醫(yī)學(xué)教育改革,全面實(shí)施醫(yī)學(xué)生的素質(zhì)教育。
1 生命科學(xué)發(fā)展與醫(yī)學(xué)科技進(jìn)步
十九世紀(jì)中葉,細(xì)胞學(xué)、進(jìn)化論和經(jīng)典遺傳學(xué)即孟德爾遺傳定律的創(chuàng)立,為生命科學(xué)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的前期基礎(chǔ),基因論和DNA功能的確定,尤其是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)在生命科學(xué)發(fā)展史上具有劃時(shí)代的意義,是二十世紀(jì)生物學(xué)領(lǐng)域極為重要的發(fā)現(xiàn),它為現(xiàn)代分子生物學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。分子生物學(xué)的成熟和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,使人類破譯自身全部密碼成為現(xiàn)實(shí),1990年發(fā)起的“人類基因組計(jì)劃”今天已經(jīng)完成人類基因組作圖和測序。接下來,將是闡明基因組的功能,這就要清楚細(xì)胞的基因表達(dá)譜和蛋白譜及其調(diào)節(jié)和控制,因此分子生物學(xué)的重點(diǎn)將從基因組轉(zhuǎn)到蛋白質(zhì)組學(xué),人類對(duì)生命科學(xué)的研究將進(jìn)入“后基因組時(shí)代”即功能基因組時(shí)代。其內(nèi)容包括建立單核甘酸多態(tài)型(SNP)為代表的DNA序列變異的系統(tǒng)目錄,從而揭示人類疾病的遺傳學(xué)基礎(chǔ),認(rèn)識(shí)基因組在轉(zhuǎn)錄核翻譯水平的表達(dá)及其調(diào)控機(jī)制,通過對(duì)進(jìn)化不同階段的生物體基因組序列的比較,發(fā)現(xiàn)基因組結(jié)構(gòu)組成和功能調(diào)節(jié)的規(guī)律,并利用各種模式生物體的基因敲除和轉(zhuǎn)基因來揭示基因的功能。在微觀層次對(duì)生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能,特別是基因研究上取得重大突破后,正深入到在分子水平上對(duì)細(xì)胞活動(dòng)、發(fā)育和進(jìn)化,以其腦功能進(jìn)行探索,從分子、細(xì)胞、模式生物和整體水平對(duì)腦和神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行多層次的綜合研究的神經(jīng)生物學(xué)正成為生物學(xué)發(fā)展的下一個(gè)高峰。生命科學(xué)從群體、個(gè)體、細(xì)胞到分子水平深入的發(fā)展,使得醫(yī)學(xué)能夠在微觀水平逐步闡明許多生命現(xiàn)象和疾病現(xiàn)象的本質(zhì),極大地促進(jìn)了醫(yī)學(xué)科技的進(jìn)步。自1982年世界上第一個(gè)基因工程藥物重組人胰島素上市以來,經(jīng)過20多年的發(fā)展,世界范圍的生物醫(yī)學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)正在蓬勃興起,生物醫(yī)學(xué)技術(shù)正在猛烈的沖擊著世界經(jīng)濟(jì),同時(shí)也給廣大患者帶來了福音,基因工程藥物和疫苗正走進(jìn)尋常百姓家。隨著克隆技術(shù)的成熟,人們可以用克隆的器官代替已壞的自身器官。而將來科學(xué)家可以設(shè)想用基因芯片、蛋白芯片組裝成“納米機(jī)器人”,通過血管送入人體診斷疾病,攜帶DNA更換或修復(fù)有缺陷的基因片斷。因此隨著以后基因功能的清楚,生物技術(shù)的發(fā)展,將使人類不僅能了解生命,而且能夠操縱生命過程,它將改變現(xiàn)有的醫(yī)生看病模式,人們將擁有記載個(gè)人生理、病理信息的生物芯片,醫(yī)生在對(duì)疾病進(jìn)行診斷、治療、預(yù)防方面將做到個(gè)性化,精確化。
2 中國醫(yī)學(xué)本科教育的現(xiàn)狀
改革開放以后,中國的大學(xué)醫(yī)學(xué)教育已經(jīng)取得長足的進(jìn)步,醫(yī)科大學(xué)畢業(yè)生投身入救死扶傷,全民保健,在構(gòu)建和諧社會(huì)、實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)過程中作出了重要的貢獻(xiàn)。然而隨著經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展,社會(huì)對(duì)醫(yī)學(xué)的要求有了明顯的提高,傳統(tǒng)的生物醫(yī)學(xué)模式向新的醫(yī)學(xué)模式的轉(zhuǎn)變,引起了疾病觀、健康觀、衛(wèi)生觀的根本轉(zhuǎn)變。這就要求新時(shí)代的醫(yī)學(xué)研究者以整體化、系統(tǒng)化、科學(xué)化、社會(huì)化的觀點(diǎn)去研究和處理人類健康與疾病問題的思維方法和行為方式。而現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)本科教育方式已經(jīng)不能適應(yīng)社會(huì)對(duì)醫(yī)學(xué)的要求,目前醫(yī)學(xué)本科教育存在的問題集中體現(xiàn)在學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足。
同志指出,“創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂,是一個(gè)國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力”,“創(chuàng)新精神是我國民族幾千年來生生不息、發(fā)展壯大的重要?jiǎng)恿Α?,“?chuàng)新的關(guān)鍵在人才”。因此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力關(guān)系到我們民族的興旺。
從以往高等醫(yī)學(xué)院校輸出的人才素質(zhì)的特點(diǎn)看,也非常明顯地表現(xiàn)出上述特點(diǎn)。具體地表現(xiàn)在綜合判斷能力較差、缺乏科學(xué)思維方式的指導(dǎo)、獲取醫(yī)學(xué)科研和醫(yī)療實(shí)踐新信息的能力和創(chuàng)新意識(shí)較差。傳統(tǒng)臨床醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)模式是以教師授課為主要教學(xué)組織形式,是以理論灌輸為主的“填鴨式”教學(xué)模式,這種臨床教學(xué)方法陳舊、呆板:教師整個(gè)課時(shí)以灌輸式教學(xué)為主,學(xué)習(xí)過程枯燥被動(dòng),缺乏興趣,無法激發(fā)學(xué)生求新意識(shí)與創(chuàng)新意識(shí),理論與實(shí)踐脫節(jié)。由于注重理論的學(xué)習(xí),與實(shí)踐相結(jié)合不夠,缺乏實(shí)踐能力的培養(yǎng),容易出現(xiàn)高分低能的現(xiàn)象,對(duì)學(xué)生的素質(zhì)教育及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)均有害無益。而醫(yī)學(xué)生往往僅僅滿足于書本,滿足于從老師那里接受已經(jīng)或即將過時(shí)的知識(shí),缺乏獨(dú)立思考,獨(dú)立分析的欲望和能力。學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)不敏感,缺興趣,少研究,不能或不敢運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)大膽地提出和分析新問題,更談不上有多少帶創(chuàng)新性的學(xué)術(shù)新思維。因此即使是那些本科畢業(yè)后進(jìn)入研究生階段學(xué)習(xí)的學(xué)生,也由于本科階段在創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力方面的先天不足,不同程度地存在著自主選題難、科研上手慢、研究思路不活躍、研究方法偏傳統(tǒng)、攀登高峰缺勇氣、開拓創(chuàng)新與實(shí)力等現(xiàn)象,高水平的學(xué)位論文不多,在國際上有影響的學(xué)術(shù)成果更少,因而未能充分起到基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究生力軍的作用。
3 改革傳統(tǒng)教學(xué)方法,逐步培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的創(chuàng)新能力
3.1讓醫(yī)學(xué)生盡早接觸科研,培養(yǎng)對(duì)科學(xué)研究的興趣
醫(yī)學(xué)生是醫(yī)學(xué)教育的主體,激發(fā)他們學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)知識(shí)的興趣,調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,并逐步樹立牢固的專業(yè)思想,對(duì)于培養(yǎng)合格的醫(yī)學(xué)人才是極其重要的。學(xué)生可以根據(jù)自己興趣利用寒暑期或周末參加各教研室的科研活動(dòng),使教學(xué)與科研相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和科學(xué)思維的能力。更廣泛地組織和鼓勵(lì)本科生參與各種學(xué)術(shù)交流。學(xué)生參與的各種學(xué)?;顒?dòng)包括本專業(yè)的、跨專業(yè)的、跨校的、全國性的乃至國際性的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)。平時(shí),也要讓本科生盡可能地參加一些教師的科研項(xiàng)目立項(xiàng)論證會(huì)、博士生和碩士生的開題報(bào)告會(huì)和論文答辯會(huì),可以參加各學(xué)科最新研究的學(xué)習(xí)報(bào)告會(huì),對(duì)原有的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效融合,減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的能力。打破以往只有研究生才能進(jìn)入科研實(shí)驗(yàn)室的慣例,組織醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生早期進(jìn)入感興趣的實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)并實(shí)行導(dǎo)師制。在具有副教授職稱或高年資講師中選出思想政治素質(zhì)好、有高度責(zé)任心的教師作為學(xué)生導(dǎo)師,明確規(guī)定導(dǎo)師的工作職責(zé),要求他們?cè)谒枷肷虾蛯W(xué)習(xí)上給予學(xué)生指導(dǎo)和幫助。這樣,學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下積極參與實(shí)驗(yàn)室的
科研活動(dòng),感受科研氣氛,培養(yǎng)了他們的科研興趣;使他們將書本知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去,形成初步的科研思路;培養(yǎng)了科研實(shí)踐能力和與他人協(xié)作的能力;利用各種途徑主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力也有了一定的提高。
3.2充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),為創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供先進(jìn)的教學(xué)手段和方法
以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的信息技術(shù)的發(fā)展,使得人類于知識(shí)、信息的獲取、傳播和應(yīng)用發(fā)生了深刻的變革,也帶來本科教育教學(xué)手段和方法、學(xué)習(xí)方式的巨大變化。首先,學(xué)生利用計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng),可以不受時(shí)空限制地多渠道獲得知識(shí),學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)場所、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式的選擇具有更多的自性和靈活性,使過去以課堂、教材、教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)方面臨新的挑戰(zhàn)。充分利用目前我國高校計(jì)算機(jī)已經(jīng)基本普及、網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的特點(diǎn),應(yīng)用多媒體授課,通過動(dòng)畫增加對(duì)知識(shí)的理解和學(xué)習(xí)的興趣;鼓勵(lì)學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)解答自己在學(xué)習(xí)中的疑惑,了解國外醫(yī)學(xué)的發(fā)展,學(xué)習(xí)生物信息學(xué)的基本知識(shí),應(yīng)用生物信息學(xué)論證自己的構(gòu)想,自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生有充分的動(dòng)手機(jī)會(huì),通過網(wǎng)絡(luò)增加對(duì)學(xué)過知識(shí)的理解和記憶。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)資源的豐富性和共享性,使教師和學(xué)生同樣具有獲取知識(shí)的自由和網(wǎng)上交流的平等權(quán)利,因而有利于發(fā)揮學(xué)生參與教學(xué)過程的主動(dòng)性,有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),有利于形成平等互助、教學(xué)相長的新型師生關(guān)系并將理論與實(shí)踐相結(jié)合。鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的設(shè)想,培養(yǎng)其創(chuàng)新能力,鼓勵(lì)學(xué)生提出問題并想出解決問題的有效方法。為此,要充分認(rèn)識(shí)現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)促進(jìn)教學(xué)改革的獨(dú)特作用,進(jìn)一步建設(shè)和完善校園網(wǎng)、數(shù)字化圖書館和多媒體課室,提高它們對(duì)本科生的開放度和服務(wù)水平,為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供先進(jìn)的教學(xué)手段和方法。
3.3學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)相關(guān)學(xué)科知識(shí),提高解決問題的能力