分子生物學概括范文

導語：如何才能寫好一篇分子生物學概括，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

筆者長期從事分子生物學課程的理論和實驗技術的教學工作。在教學過程中,結合該課程微觀概念繁多、抽象性強等特點,從教材的選用、內容、以及教學方法等幾個方面進行了探索研究,并取得了一些成效。以下對教學改革的幾點措施以及體會和認識進行具體的描述。

一、精心選擇有關教材和參考書

教材是學生“學”和教師“教”的過程中的基本資料,市面上關于分子生物學的教材十分多。由于分子生物學所包涵的知識面十分廣,在編寫教材時有不同的側重點,因此選用一本合適的教材十分重要。通常要求教材既能涵蓋分子生物學基本概念與基礎知識,同時又能反映學科的發展動態,體現學校的辦學特色。分子生物學是我校較早實行雙語教學的課程之一,根據學生的實際水平選擇了科學出版社影印出版的英國經典分子生物學教材《Molecular Biology》(Turner)。本教材按主題,采用言簡意賅的語言和簡明清晰的圖表,系統概括了分子生物學的核心內容、主要技術及前沿動態。而且,此教材有中文譯本,可以幫助學生快速準確獲得信息,十分適合作為雙語課程的教材。

二、優化教學內容

由于目前大多數生物學課程,如遺傳學、生物化學、細胞生物學等都進入了微觀分子時代,因此均增加了蛋白質、核酸、基因表達調控等基礎知識的講解。這使得學生對開設在高年級的分子生物學有一些似曾相識的感覺。這雖然有助于學生對分子生物學的理解,但是也會使學生感覺好多內容是對前面的復習,出現厭學情緒。針對這種情況,我們邀請遺傳學、生物化學、細胞生物學等可能涉及分子生物學內容課程的主要負責人,認真討論,優化了各自的教學大綱,在保證課程內容完整性的前提下,盡量壓縮分子生物學的相關內容。對于教學過程中,生物化學、遺傳學和遺傳學中必須出現的分子生物學內容,如蛋白質核酸的結構與組成,采用分組討論的方式進行自學,調動學生的學習積極性,因勢利導,使學生對所學知識能夠更加理解,對所學知識的記憶和理解能夠進一步加深,為以后對相關知識點的學習打下良好基礎。與此同時,這既節約了教學時間,又不會再出現與遺傳學和生物化學有相同內容的重復教學問題。這樣,一方面對分子生物學的教學重點進行了明確,另一方面又突出了分子生物學的教學特點,即以遺傳學和分子生物學為基礎,保證了教學課程的系統性和完整性。

三、合理使用多媒體課件

分子生物學理論課教學內容多,而且抽象,因此學生很難熟練掌握和理解。另外,分子生物學又有著很強的技術性。其原理十分復雜、難度高,很難進行試驗操作且成本很高,這樣可以利用教學課件中的相關圖像及動畫來進行演示,提高學生的學習興趣。教師還可根據學生的個性特點以及接受能力來選擇合適的多媒體課件配合內容的講解,文、聲、圖、像并茂的新聞課件能夠從多個角度分層次地展現教學內容,使學生更加容易理解相關知識,從而提高教學質量。美觀清晰的多媒體界面,逼真的動畫模擬更加方便教師在教學過程中的使用。通過多媒體向學生提供信息,是對學生進行多種感官的綜合刺激,在獲取信息的過程中,學生通過聽覺、視覺等多方面的并用,更加容易使學生在學習中進行想象和創新,提高學生的學習積極性和創新能力。

但是,在教學過程中使用多媒體時,應注意它只是一種教學手段,是為教師的教和學生的學服務的。教師不能一味地讓學生時刻跟著多媒體,只是做一個多媒體的操作員。所以,在多媒體教學過程中,教師要把多媒體當一種教學輔助手段,同時要注意給學生思考和討論的機會和時間,培養學生的創新思維,重視學生的主體地位。

四、剖析經典實驗

分子生物學是所有生物學學科相關課程中,最注重實驗研究的課程之一。目前,現代分子生物學的理論發展的過程,實際上是前人大量實驗發現的科學闡述集合,比如轉座子的發現、RNA干擾現象及其機制的發現等。這些設計巧妙的實驗,有著嚴謹的論述,其中的一些研究方法如今仍然在分子生物學的研究中廣泛應用,如RNA干擾。這些經典實驗過程本身就是一個科學故事,在很大程度上提高學生對相關領域的興趣,其實驗設計可以啟發學生尋找解決問題的方法,也可以幫助學生在專業課程的學習中了解研究方法,從而加深對相關理論知識的理解和掌握。

同時,分子生物學本身仍在不斷地完善當中。相關的知識內容、發現和研究方式方法日新月異。如對非編碼RNA的研究已經成為目前對分子生物學進行研究的特點。將用故事的相識對非編碼RNA的研究歷史進行講述,進而采用啟發的方式對學生進行引導,討論在研究中對這一作用的應用。這樣的起發過程,可以增加學生對現代生物學研究中理論與技術相互促進發展的理解,激勵他們對已學知識的充分思考,建立基礎研究與社會應用之間的聯系,提高學生的創新能力和學習積極性。

五、利用科研實例剖析重點難點問題

分子生物學雖然理論很高深,但是它卻被廣泛應用于各種領域。特別值得一提的,如今各高校的教師有著較高的學歷和豐富的科研經歷,能夠在教學過程中融入實際的科研案例。在教學中對書本知識進行傳授的同時,為學生講解講授一些在實際工作中應用理論知識的實例,對學生知識的靈活運用能力的提高有很大幫助,可以為他們今后的工作和實踐奠定基礎。從課堂教學效果來說,有助于激發學生的學習積極性,并增強他們對重點知識的掌握理解。除此之外,也有助于提高學生對所學知識的應用能力,為以后的工作和實踐奠定基礎。

如可能

篇2

生物技術專業 分子生物學 實驗教學 改革

分子生物學實驗，是分子生物學理論的實踐環節，也是培養創新型人才的重要途徑，不僅在研究生教學中受到普遍重視，在本科生教學中也受到高度重視。但由于客觀條件的限制，生物技術專業的分子生物學實驗教學還存在諸多問題，比如現有教材不適合于本科教學、實驗缺乏設計性和綜合性等，嚴重影響了實驗教學的效果。因此，分子生物學實驗教學的改革勢在必行。

一、完善實驗教材建設

近年來，隨著分子生物學技術的發展和出版業的發展，市場上涌現出大量相關的實驗教材，但往往偏重于對實驗步驟的編寫，或者所選的實驗項目過于專業化，不適合在本科教學中運用。實驗指導教師應不斷完善實驗教材的建設，使之既適應于本科生實驗教學平臺，又注重與基因工程、酶工程、發酵工程等課程的實驗項目的銜接，充分體現生物技術專業核心課程的關聯性。在編寫教材時，還要盡量做到圖文并茂，通俗易懂，特別是要注重對實驗原理的闡述。

二、加強實驗的設計性和綜合性

設計性實驗和綜合性實驗有利于培養學生的創新能力。分子生物學實驗課程主要圍繞“DNA重組技術”展開，各個實驗項目既具有一定的獨立性，又具有很強的連貫性，這種連貫性表明，這一系列的實驗在操作之前就帶有較強的設計性，在學生進入實驗教程之前，可以此作為范例，介紹DNA重組實驗的設計思路和關鍵問題，積極引導學生查閱資料，獨立設計全部或部分實驗方案，并對這些設計進行剖析和點評。實驗室網絡的開通，能夠更好地發揮計算機輔助實驗教學的功能，為設計性實驗的教學提供了極大的便利。比如，可以利用在線軟件分析目的基因的酶切位點，或利用相關軟件設計PCR引物等。綜合性實驗是培養學生獨立操作能力和綜合應用能力的重要環節。通過“質粒DNA的提取和檢測”、“質粒的酶切分析”等實驗，學生已基本掌握了相關原理和技術，而隨后的“重組子的篩選與鑒定”實驗，仍然需要使用質粒DNA提取、酶切、電泳等技術，帶有很強的綜合性，可借以培養和考核學生獨立操作、綜合應用的能力。此外，篩選和鑒定重組子又有多種方法，可設計不同的實驗方案。因此，該實驗在教學中又可作為一個設計性實驗，只要學生設計的方案具有可行性，就應當盡量提供條件，讓學生按照自己設計的方案完成實驗。

三、優化實驗教學方法

“教無定法，貴在得法”，但這“法”首先因立足于學科特點，并在教學實踐中不斷探索和優化。筆者結合實際工作經驗，對分子生物學實驗的教學方法作初步探討。

1.集中時間，小班開課

“DNA重組技術”的各項實驗相對獨立，但無論在邏輯上還是在時間上，前后都是緊密關聯的，如果像其他課程的實驗那樣每周做一個的話，很難取得理想的結果。因此，較為合理的安排就是集中時間授課，在兩周內完成整個DNA重組實驗。這種安排既使學生在操作時目標明確，也因其符合科研的節奏而使學生能更好地體驗科研的氛圍和樂趣。在本科生的分子生物學實驗教學中，普遍面臨著儀器臺套數有限、指導教師少、學生人數多等突出問題，小班開課可有效緩解眾多學生與有限的教學資源之間的矛盾，提高實驗教學的質量。小班開課時，每批以10個左右學生為宜。

2.集中講解，個別指導

在每次實驗前，應集中講解實驗原理，把本質問題講解透徹，也應分析實驗步驟，并針對關鍵操作、技術難點或容易誤解之處進行演示，使學生能更好地掌握實驗原理和技術，并在實驗前做到“胸有成竹”。盡管按照同樣的實驗手冊操作，但每個學生可能會遇到不同的問題，這時指導教師應隨時關注每個學生的狀態，及時解答學生的疑問，或及時指出其錯誤的或不規范的操作，并予以糾正。上文所說的小班開課，可保證指導教師有足夠的時間和精力來實現個別指導。

3.落實預習，及時總結

如果不作強調，學生很容易忽視實驗課程的預習，在動手操作時看一步做一步，這樣既容易出錯，又看不到各個步驟之間的銜接，看不到實驗的整體和精髓，致使實驗結果和教學效果均不理想。因此，在每次實驗前，應布置具體的預習任務，包括實驗原理、實驗步驟、注意事項等，并在實驗講解時隨時提問，以檢查預習效果，確保學生在進入實驗室之前就熟悉相關內容，特別是應明確本次實驗要做什么，明確本次實驗在整個實驗教程中所處的地位。在重視實驗預習的同時，也要重視實驗總結。實驗的總結可安排在實驗間隙，也可安排在實驗結束之后，宜采用討論的方式。可先由學生自己總結經驗，提出實驗中遇到的問題并進行分析，在此基礎上再由指導教師進行概括和補充，分析實驗中存在的普遍問題、特殊問題及其成因，以促進學生分析和解決問題能力的提高。此外，指導教師還應及時評價實驗教學的效果，以期在下次開課時進一步完善。

4.拓寬思路，廣開渠道

Southern雜交、DNA測序等技術，對設備要求高，實驗流程長，難以作為本科生實驗教學的內容，但是作為生物技術專業的學生，又有必要對這些重要技術有較為深刻的認識。因此，在實驗教學中應拓寬思路，綜合利用多種渠道，直接或間接地傳授這些技術。多媒體是拓寬實驗教學的重要手段，可用于演示那些重要的但不能開設的實驗，拓寬學生的知識面。如果能參觀本校或兄弟院校的實驗室，并在現場講解或演示實驗，則可使學生形成更為直觀的認識。此外，對于學有余力的學生，還需因材施教，積極引導，重點提拔，鼓勵他們參與預實驗，觀摩教師的科研工作，或指導他們參與大學生科研立項，也即引導他們從課堂實驗走向科學研究，為培養創新型人才打下堅實基礎。

四、完善實驗考核體系

實驗教學的考核是客觀評價學生所掌握的理論和技能的重要手段，也是提高實驗教學質量的有效措施。分子生物學實驗應注重全面考查學生的素質，不僅要考查學生所掌握的基本知識和技能，還要考查學生獨立思考和綜合運用的能力，以及在實驗操作中表現出來的認真的態度，實事求是的科學作風和團隊合作精神等。因此，在教學中應以“公平、公正”為原則，不斷探索和完善實驗考核體系。

參考文獻：

[1]楊清玲，陳昌杰等.本科生分子生物學實驗教學改革的實踐和體會[J].山西醫科大學學報（基礎醫學教育版），2007.

[2]曹華，裴鵬等.分子生物學實驗教學中創新能力的培養[J].醫學教育探索，2006.

篇3

【關鍵詞】先導化合物；活性篩選；發現

先導化合物是指通過生物測定從候選化合物中發現和選定的具有某種藥物活性的新化合物，一般具有新穎的化學結構，并有衍生化和改變結構發展潛力，可用作研究模型，經過結構優化，開發出受專利保護的新藥品種。

一、先導化合物的尋找

（1）從天然產物活性成分中發現先導化合物。19世紀至20世紀期間，從植物中提取、分離得到了許多具有特殊治療作用的藥物。這些藥物無需修飾即可直接應用于臨床，如嗎啡、奎寧、紫杉醇等。此外，還有許多藥物是以從植物中提取的物質為先導化合物，進行結構修飾，獲得了很好的治療結果。隨著技術的不斷發展，人們開始從動物和微生物中分離提取并獲得新的先導化合物。多種具有抗菌活性的天然抗生素被分離出來，如青霉素、四環素、鏈霉素、氯霉素、紅霉素等。對天然菌類提取物的優化蓬勃發展，創制了百余種抗生素，包括后來在臨床中得以廣泛應用的阿莫西林、頭孢哌酮和阿齊霉素等。同時，大量的非抗生素類藥物也從這類先導物種被提取或優化出來，包括從橘青霉素中提取得到羥甲基戊二酰輔酶A還原酶抑制劑美伐他汀等。內源性生物活性物質也是先導物的重要來源。開發和應用體內這些微量的內源性物質為先導化合物尋找新藥是目前藥物研發領域中的新興方向。（2）通過分子生物學途徑發現先導化合物。分子生物學是在分子水平上研究生命現象的科學，通過研究生物大分子的結構、功能和生物合成等方面來闡明各種生命現象的本質。分子生物學的研究內容包括各種生命過程，如光合作用、發育的分子機制、神經活動的機理、癌的發生等，可以利用這些研究來發現先導化合物。（3）從代謝產物中發現先導化合物。代謝產物是指新陳代謝中的中間代謝產物和最終代謝產物。科學家利用高端技術進行提取和分析這類先導物并進行改造以獲得新藥。如由二級代謝產物偶氮化合物磺胺米柯定發現磺胺類強力和長效H1受體拮抗劑諾阿司咪唑，由于其不易通過血腦屏障，因此無中樞鎮靜作用，也沒有抗膽堿作用，它與組胺競爭細胞上的H1受體，起抗過敏作用。（4）從臨床藥物的副作用或者老藥新用途中發現。臨床藥物的常見的副作用包括惡心、干嘔、視力模糊、頭昏、嗜睡等。根據這些不良發應研究其作用機制，可以發現某些先導化合物。如新型的碳酸酐酶抑制劑利尿藥就是一個成功的例子。

二、先導化合物的活性篩選

（1）非抗菌活性先導化合物的篩選。現代生物技術，特別是分子生物學研究的進展使采用重組微生物技術篩選非抗菌活性先導化合物顯示出優越性。該方法簡化了分析檢測過程，降低了結果的假陽性的發生，適用于高通量篩選系統。目前采用此技術建立了許多有效的先導化合物篩選模型。以重組微生物技術為基礎的靶位篩選系統是將編碼外源靶蛋白的基因克隆，轉移到宿主（微生物）體內并進行表達，再采用經典方法對重組微生物的特性（如存活）進行評價。（2）抗癌活性天然先導化合物的篩選。隨著對腫瘤發生機制研究的不斷深入，人們以腫瘤發生、發展過程中相關酶、受體為作用靶點，設計出一些利用新的作用機制篩選抗癌藥物的方法。例如，抑制DNA拓撲異構酶、抗有絲分裂、抑制生長調節及信號傳導途徑、鈣離子通道阻滯劑等方法。這些方法特別適用于天然抗癌先導化合物的跟蹤分離篩選，利用這些方法已篩選出一些新的有潛在抗癌活性的天然先導化合物。（3）抗氧化活性先導化合物的篩選。抗氧化活性先導化合物一般應用于治療心血管疾病。例如，利用多靶點機制，從南海真菌中分離出來的一系列全新結構的鹿角縮酮類化合物，此類化合物能抑制苯腎上腺素引起的血管環收縮，與一氧化氮合成酶抑制劑L-NAME合用能明顯減弱其舒血管作用。而且，能顯著抑制過氧化氫誘導的細胞凋亡、線粒體膜電位下降和細胞色素C的釋放，也提示該化合物具有胞內抗氧化作用。

三、先導化合物的優化

先導化合物存在缺陷，如活性不夠高，化學結構不穩定，毒性較大，選擇性不好，藥代動力學性質不合理等等，對先導化合物進行化學修飾，進一步優化使之發展為理想的藥物，這一過程稱為先導化合物的優化。優化方法有兩種，一是通過化學操作和生物學評價、發現決定藥理作用的藥效團；或得到特異性高、毒副作用小的藥物。二是改變先導化合物的化學結構，反復試驗。例如利用生物電子等排體對先導化合物進行優化。

參 考 文 獻

[1]趙愛國，韓宇萍.從植物藥中篩選先導化合物的策略[J].中國藥房.2002（9）：517～519

篇4

然而，現實的情況是，根據不同作物種類，中國植物分子遺傳育種研究水平與國際先進水平相差10年到30年。分子育種在產業化方面也處在相對低的發展水平。因此，中國分子遺傳育種要走出目前的困境，需要做大量具體細致的工作。

分子生物技術育種優勢顯著

過去，人們依靠傳統育種方法獲取作物新品種，其根據選擇的特性確定植物親本，然后通過雜交、回交或者直系篩選程序來完成。傳統育種方法存在著極大的盲目性、經驗性、不確定因素和長周期的問題。

目前，世界遺傳育種研究已從傳統的常規育種技術進入依靠生物技術育種階段。科學家已從單個基因的測序轉為有計劃、大規模地檢測水稻等重要生物體的基因圖譜，全世界已有6000多項農作物方面的生物技術研究成果進入田間試驗。所有這些都表明，未來世界種子產業競爭的焦點主要是生物技術，尤其是DNA（脫氧核糖核酸）標記輔助育種和基因工程。生物技術向人類展示了種業的巨大發展潛力，創造著農業革命的未來。許多發達國家已明確提出了“向生物技術要產量”的口號。

植物的分子遺傳育種可謂系統的分子生物學工程，它是植物細胞學、植物生理學、傳統分子生物學、生物統計學以及傳統遺傳育種的綜合體，是高通量分子遺傳育種和傳統遺傳育種相結合的系統工程。分子育種簡單地說就是在作物育種領域應用分子生物學技術，其可概括為數量性狀位點圖譜或基因測序發現特殊基因位點、分子標記輔助育種、基因組篩選以及基因工程幾個部分。

要實現作物分子遺傳育種的目標，首要任務是了解選擇群體細胞的生理生化特性以及與之相對應的表型現象，也就是要確定植物群體實際基因或基因片段的表達與表型現象的內在關聯程度。而這種關系的確立過程即是獲得基因表達的數量性狀位點圖譜或相關圖譜的過程。為獲得數量性狀位點圖譜，需要經過選擇那些遺傳上有著明顯分離的作物親本品系、獲取能夠區別不同品系的基因標記、借助先進的第二代測序技術進行DNA測序和利用統計技術確定可用來預測作物特性表現型的DNA標記。

確定預測作物特性表現型的DNA標記后，人們便可用此DNA標記進行相關特性的育種選擇，即作物育種的標記輔助選育。這種選育過程相對于傳統的表現型篩選要簡單，它可以為我們節約大量的時間、精力和資源。這種選育過程的優勢表現在人們能在苗期進行選擇以及可以進行單株選擇。

分子水平植物遺傳育種的實施可幫助人們在最短的時間里實現下列目標：1.大大縮短半野生群體轉化為商業用新作物品種的時間和空間；2.讓現存的作物品種盡快適應新的環境壓力，如抗病蟲害，以及滿足人們對其營養成分和形態學的需求；3.迅速地讓那些來自相同種類的野生家系的、有價值的特性載入到現存作物中去；4.容許植物育種家直接操作那些高度復雜的植物特性，如雜種優勢和花卉類特性;5.能夠對那些常常被忽略的孤生作物，如小米、山藥、根類和塊莖類作物等進行有效的遺傳選育。

建立高通量分子遺傳育種技術平臺

中國迫切需要建立多個大規模、高效率的分子遺傳育種技術服務平臺。這個服務平臺應該由國家統籌建立，實行企業化管理。引進和吸收國際先進的技術和設備（包括第二代和第三代測序技術設備，可進行全自動化用于單株篩選培育的溫室設備等），并建有能進行常規育種的繁育基地。這個平臺的建立應該能夠為植物遺傳育種科研機構和種子企業等，根據不同作物、品種、品系以及相對應的特性，提供全方位高通量分子遺傳育種服務。這些服務包括：基因標記物的篩選、標記親本篩選、高通量測序以及與之對應的作物分子遺傳育種項目、高統量分子標記輔助育種、遺傳數據分析、種質基因庫的建立、品種親本篩選、種子品質鑒定和常規的品種比較試驗等。除此之外，企業本身還能夠承擔國家重大科研項目。

這種高科技服務平臺的建立，能夠有效地利用現有的與農業生物技術研究相關的以及已經建立起來的與傳統植物遺傳育種有關的人才和技術設施，同時有能力滿足中國制種業在高科技生物制種方面的需求，從某種程度上解決目前中國種業至今不具備高科技研發能力的問題。采取企業化的管理機制，如果操作得當，有國家政策層面上的支持，3年至5年內完全有可能達到上市企業的水平。

農業的作物分子遺傳育種是一個系統工程，其重要性和社會影響力絕不亞于航空航天工程。考慮到中國的實際情況，有必要成立一個國家級別的作物遺傳育種專家委員會，其由中國科技部、農業部和農科院牽頭，組織國內外從事作物分子遺傳學研究的專家組成專家委員會，針對中國現有的主要農作物（大約300種），逐個就目前該種作物相關的分子遺傳育種水平進行調研，針對不同作物種類，提出未來5年至10年分子遺傳育種的詳細規劃，并擬定出詳細的系統研究方向、策略和研究方案；同時根據不同作物種類及其重要的篩選特性，推選出適合中國國情的分子遺傳育種專項課題，通過類似于國家863計劃的形式，在全國范圍內實行競爭申請項目課題，由專家委員會在整個課題實行過程中監督指導具體課題的執行和落實情況。

分子生物育種高通量技術是關鍵

確定正確的發展方向需基于中國國情和世界種業發展趨勢。當今中國種業最重要的和首要的發展方向是對傳統育種技術進行改造，利用生物技術向傳統育種技術進行滲透，提高農作物的育種效率，向以生物技術為代表的高新育種技術轉變。傳統的品種間雜交選育新品種周期較長、效率較低，以生物技術為代表的高新技術與傳統的育種技術相結合，則可以快捷高效地培育農作物新品種，因此，實施常規育種和生物技術育種相結合的科技創新戰略，可逐步提高中國種業的科技含量。建立不同作物種類的分子水平的種植資源庫，把高科技分子育種技術以及分子水平的親本選育和種質鑒定貫穿到我們種業發展的各個環節中去，將是種業今天和未來發展最重要的方向和目的。

分子育種儀器設備的自動化操作是實施農業高通量作物分子育種的基本保證。然而，實現高通量作物分子育種必須有能力在高通量的前提下對不同作物種類提取和分離高純度DNA/RNA，以實現在苗期短的生長期限內對單株進行選育的可能。這也是中國目前實施農業高通量分子育種的技術瓶頸。與此同時，中國科研機構技術不全面，與農業有關的科研機構分散和多為小型試驗室，這些造成了中國目前分子水平育種技術落后，基礎研究水平低的情況。即使有些已經鑒定的基因標記和數量性狀位點圖譜也因為不理想，而無法直接應用于分子標記輔助育種實現。

培訓、培養和引進分子遺傳育種人才

當今世界作物育種業甚至世界農業競爭的焦點就是科學技術和掌握科學技術的人才。誰抓住了技術和人才，誰就在競爭中占據了主動。近年來，中央和地方政府出臺了一系列引進高科技項目和人才的計劃，并從過去的“招商引資”轉變為今天的“招才引智”。但是，在不少各地高科技項目和人才招聘活動中，很難找到與農業生物技術有關的人才和項目。這種現象也許意味著在農業生物技術領域，中國缺乏能讓生物技術人才施展才華的技術平臺。

中國農業分子生物學家黎裕等專家分析了中國分子遺傳育種存在的問題，認為中國作物分子育種新技術新方法創新能力弱、分子育種高效化和規模化沒有得到根本解決，以及分子手段與傳統育種技術尚需有機結合。然而，或許存在另外一個問題，那就是中國缺乏農業分子遺傳育種方面的系統設計師。正如一家想成功開發出具有市場潛力計算機軟件的公司，重要的不是公司有多少計算機軟件工程師，而是需要有一個具有市場觀念、能進行全方位思維的系統軟件設計師。

篇5

關鍵詞數量遺傳學;分子遺傳學;動物育種;研究進展

自20世紀80年代以來，隨著現代分子生物技術和信息技術的迅速發展，動物育種計劃和動物分子遺傳學研究取得了大量的突破性成果，國際上的動物育種已逐漸進入分子水平，從傳統的育種方法朝著快速改變動物基因型甚至是單倍體型的方向發展。

1數量遺傳學與動物育種

數量遺傳學選擇原理充分考慮了環境因素對微效多基因控制的數量性狀的影響力，從表型方差中剖分出基因型方差，通過運用資料設計和統計模型估計有關的遺傳參數，最后達到選種的目的[1-2]。數量遺傳學主要應用于估計遺傳參數、通徑分析和動物育種估計的模型方法等幾個方面。

1.1遺傳參數估計

從統計學上講，遺傳參數的估計可歸結為方差或協方差組分估計。從親子回歸、同胞分析到方差分析法;到了20世紀50年代，C R Henderson提出了針對非均衡資料的Henderson方法Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ;之后出現了極大似然法約束極大似然法、最小范數二次無偏估計法和最小方差二次無偏估計法以及貝葉斯估計等方法。目前，約束最大似然法是世界各國育種學家采用的主要方法。

1.2育種值估計

畜禽遺傳評定即評估畜禽種用價值的高低，是畜禽育種工作的中心任務。畜禽種用價值的高低是用育種值來衡量的，影響數量性狀表型值的是微效多基因的加性效應值(A)、等位基因之間的顯性效應值(D)和非等位基因間的上位效應值(I)。其中，只有基因的加性效應值即育種值能夠穩定的遺傳給后代，但是育種值不能直接測量，只能使用一定的統計學方法通過表型值對其間接加以估計，所以遺傳評定的主要工作就是對育種值的估計。畜禽的估計育種值是選擇種畜的主要依據，育種值估計的準確性在很大程度上影響著畜禽育種效果的好壞。用于育種值估計的方法概括起來主要有選擇指數法、群體比較法和混合線性模型法。

2分子數量遺傳學與動物育種

分子數量遺傳學是分子生物技術與數量遺傳學相結合的一門發展中的新的交叉學科，目前仍屬于數量遺傳學范疇[3-6]。現代分子生物技術的發展，使得從分子水平上研究數量性狀的基因成為可能。

2.1對QTL作出遺傳標記

目前對決定數量性狀的多基因還不能準確定位，但如果能找到一個可以識別的基因或基因組的DNA多態，或是一個染色體片段與這一目標性狀有密切的關聯，就可作為對目標性狀選擇的遺傳標記。遺傳標記還可應用于基因轉移、基因定位和基因作圖等研究。

2.2QTL的分離和克隆

分子數量遺傳學的目標是要分離和克隆決定數量性狀的基因，研究其結構和功能，最終達到從分子水平上改良數量性狀的目的。雖然在理論上可以將分子生物學領域發展的各種基因克隆技術用于QTL，但是數量性狀的遺傳表達一般涉及多個基因座位。例如，奶牛的產奶量既受繁殖和泌乳的內分泌系統基因的控制，又受消化酶系統基因的控制，情況相當復雜，很難把這些基因一一分離和克隆。但也可以根據已有的知識，通過對候選基因的篩選找出一個或幾個對某個數量性狀有較大效應的QTL，就可以對這個QTL用一般的基因克隆方法進行克隆，作為數量性狀的一個重要基因來研究。例如，有資料報道豬的雌激素受體基因可影響產仔數1.0~1.5頭。

3動物育種方法前景

動物分子育種是依據分子數量遺傳學理論，利用分子生物學技術來改良畜禽品種的一門新型學科，是傳統的動物育種理論和方法的新發展。從目前發展狀況來看，它應包含兩方面內容:以基因組分析為基礎的標記輔助選擇和以轉基因技術為基礎的轉基因育種。由于動物分子育種是直接在水平上對性狀DNA的基因型進行選擇，因此其選種的準確性會大大提高;同時轉基因技術的應用還能根據人們的需求創造出一些非常規性的畜牧產品[7-8]。可以說，動物分子育種是動物遺傳育種學科發展的必然，它將是21世紀動物育種的一種重要方法，對21世紀世界畜牧業產生巨大的影響。

4參考文獻

[1] 俞英，張沅.畜禽遺傳評定方法的研究進展[J].遺傳，2003，25(5):607-610.

[2] 李善如.遺傳標記及其在動物育種中的應用[J].國外畜牧科技，1997(1):29-33.

[3] 吳常信.分子數量遺傳學與動物育種[J].遺傳，1997(S1):1-3.

[4] 李寧，吳常信.動物分子育種:一門發展中的新型學科[J].農業生物技術學報，1997，5(2):142-147.

[5] 陳宏.現代生物技術與動物育種[J].黃牛雜志，2000，26(4):1-5.

[6] 盛志廉，陳瑤生.數量遺傳學[M].北京:科學出版社，1999.

篇6

關鍵詞:師范生教育;教學改革;師范性

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1002-0845(2012)10-0085-02

面對師范教育受到的市場化和高校內部學科專業學術性高標準要求的沖擊,無論是高等師范大學的辦學在向綜合性方向發展的過程中,還是參照國外綜合性大學經驗開辦師范專業的應時而動形勢下,師范教育弱化師范性的傾向已明顯地表現出來[1]~[3],如何保證師范專業師范生的師范性已成為值得人們深思的課題。多年來,我校生物科學專業(師范)為了培養優秀的生物學教師,以現代大學教育理念為指導,用質量意識、開放意識、國際視野和創新思維統領教學之全局,圍繞培養創新型生物學教師這一辦學目的,實施了一系列深層次的師范生教育教學改革,使得生物科學專業成為國家級特色專業建設點,使學生的就業競爭力、在實際工作中的勝任力以及用人單位的認可度均顯著提高。

一、頂層設計人才培養方案,實現“學術性”與“師范性”的有機整合

師范教育是一個雙專業人才的培養形式,在學科專業學術性方面要求學生應具備與綜合性大學同類科系相當的知識能力水準,以解決未來作為教師“教什么”的問題;同時還要從師范性方面要求學生具備較高的教育專業水準,以解決未來作為教師“怎么教”的問題。很顯然,在人才培養過程中實現學術性與師范性的整合是奠定師范生(教師資質人才)的教師職業專業化水準的基本保證[4]。由于歷史原因,河南大學經歷了從最早的國內綜合性大學轉變為師范大學、又于20世紀80年代中葉實現了從師范性大學向綜合性大學的回歸的過程,此后,僅有部分專業是師范性的,生物科學專業(師范)即是其中之一。為了做到既發揮綜合性大學資源優勢、體現人才培養的學科專業的學術性特點,又要充分體現師范專業人才培養的師范性特點,我校生物科學專業多次對專業培養方案進行了較大幅度的修訂。培養方案的修訂主要圍繞能力培養頂層設計的總體藍圖,實現了從注重傳授知識到注重能力培養、從單一的專業知識課程結構框架向多元的核心課程加綜合課程結構框架、從傳統的學年制向學分制、從整齊劃一的4年學制向3~7年的彈性學制的轉變;加重了學科專業實驗實踐課程在總專業方案中的學分比重(占總學分的30%),加重了以教育學科課程(包括學科教育課程)為標志的師范性特色必修課程的比重,凸顯了師范專業的師范性比重(占總學分的12%),設置了旨在培養師范生的綜合素質、自主學習能力和個性人格特點等人文社會科學課程、選修課和專項學分(開放性課程)等課程(占總學分的31%)。

二、運用課程整合機制,構建能力培養型課程體系

1.課程體系構建過程中突出7個理念

1)引入“課程群”整合機制。即把原有學科課程體系下劃分過細的課程依據其研究的對象、層次、功能與結構的關系以及實驗層次方法的相近性等加以歸并整合成若干個課程群[5]。2)以實驗技術為主線。3)分層次設計教學內容。4)模塊化隨機組合課程內容彰顯專業特色和人才培養個性。5)突出能力目標和以人為本的教育理念。6)開放的課程時空觀。新的課程觀既包括了傳統意義上的課堂課程又包括課堂外延伸的課程。7)突出人才能力構成中的師范性維度和師范生教育的實踐取向。

2.理論課設置為“5+1+1”課程群模式

課程群模式中的“5”即植物生物學與生態學、動物生物學、生物化學與分子生物學、細胞生物學與遺傳學、微生物學五大學科專業課程群,其功能主要是奠定學生扎實的生物學專業知識與技能;課程群模式中的第一個“1”指學科視野課程,其功能主要是為學生掌握學科前沿,為形成科研思路和專業創新思維打基礎;課程群模式中的第二個“1”指教育科學學科課程,主要是針對師范生培養目標要求形成的具有教師專業特色的課程體系。

3.實驗課設置為“5+1”課程群 和“3層次”課程體系

課程群模式中的“5”即植物生物學實驗、動物生物學實驗、微生物與免疫學實驗、生化與分子生物學實驗、細胞與遺傳學實驗五大實驗課程群;課程群模式中的“1”,即科研訓練與創新實驗模塊;“3層次”實驗,即把實驗劃分為驗證性實驗、綜合提高性實驗和研究創新性實驗。

實驗課程體系構建從研究生物學專業本科階段實驗教學所涉及的實驗方法與技能入手,把實驗概括為基本生物學實驗技術與方法和現代生物學實驗技術與方法。這些實驗技術以往分散在各個獨立的實驗中,現在可以依據實驗技術打破傳統的學科界限,把有關實驗項目整合起來形成實驗模塊,每個模塊由幾個實驗項目組成,涉及若干個實驗技術與方法。這樣既可避免內容重復,又可節約時間和教學資源,更重要的是能使學生對實驗技術的基本原理和應用范疇有一個全面而較為深刻的認識。理論課與實驗課的學時分配比為1:1。另外有研究性實驗若干,供學生根據個人實際情況選修。

4.實習課程

包括動植物野外實習(2周)、教學技能訓練(4學時)、教育調查與分析(課余時間)、教育見習(4周)和教育實習(6周)。

三、突出“六性”,彰顯師范教育辦學特色

1.在人才培養定位上突出精英性

篇7

關鍵詞：分子靶向治療； 肺癌

中圖分類號：R734.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2014）07-143-001

肺癌是我國發病率最高的惡性腫瘤，其發病率和病死率均居全國首位，迫切期望人們突破傳統思維，尋找新的治療方法。因此，探索新的治療方法可顯著提高肺癌治療水平。

人們期望分子靶向治療能像現代戰爭中的巡航導彈，自動尋敵、精準定點殺滅癌細胞；或者像現代戰爭中精確鉆地的炸彈，能定向阻斷癌細胞增殖，轉移信號傳導，進而破壞癌細胞代謝[1]。近年來，腫瘤分子靶向治療已經進入了一個全新的時代。這些領域包括具有靶向性的表皮生長因子受體（EGFR）抑制劑；針對某些特定細胞標志物的單克隆抗體；針對某些癌基因和腫瘤標記物的藥物；抗腫瘤血管生成的藥物及基因治療等。本文就肺癌的分子靶向治療藥物的新進展進行綜述。

一、靶向治療概念

分子靶向治療是治療肺癌的新途徑，分子靶向治療是以腫瘤細胞具有的特異性（或相對特異）的分子為靶點，應用分子靶向藥物特異性阻斷該靶點的生物學功能，從分子水平來逆轉腫瘤細胞的惡性生物學行為，從而達到抑制腫瘤生長，甚至腫瘤消退的目的。

靶向治療可稱為“有的放矢”的治療，屬于病理生理治療。分為：器官靶向、細胞靶向和分子靶向。分子靶向是指在腫瘤細胞分子生物學的基礎上，將腫瘤細胞膜上或細胞內特異性表達的結構分子作為靶點，使用某些能與這些靶分子特異結合的抗體、配體、基因等，封閉腫瘤發展過程中的關鍵受體，糾正其病理過程，從而達到直接治療目的的一類療法。

二、以EGFR為靶點的治療[2]

1.易瑞沙（Gefitinib，Iressa，吉非替尼）是一種口服的小分子EGFR酪氨酸激酶抑制劑，首先被用于治療晚期非小細胞肺癌 （NSCLC）。在影響緩解率和預后的因素中， 已肯定了女性、腺癌、無吸煙史，東方人種預后較好。

2.埃羅替尼（Erlotinib，Tarceva）是一種口服小分子EGFR酪氨酸激酶抑制劑。Ⅱ期臨床實驗結果報道， 埃羅替尼單藥治療晚期 NSCLC緩解率為10%～30%。

3.西妥昔單抗（Cetuximab，C225）是一種特異性阻斷EGFR的IgG1單克隆抗體。

三、以VEGF為靶點的治療[2]

貝伐單抗（Avastin，Bevacizumab） 是人源化抗VEGF單抗， 可以占據VEGF，使之不能與受體結合。血管生成在NSCLC的發生和發病中起著十分重要的作用，抑制新生血管的生成是NSCLC 靶向治療的一個熱點。Avastin的主要毒副反應是肺出血，咯血，主要發生在鱗癌、中央性病灶和有空洞病灶的患者。

四、多靶點聯合治療[3]

肺癌的發生發展過程涉及多基因、多環節、多步驟，癌細胞的信號傳導調控網絡系統錯綜復雜，腫瘤血管及淋巴管生成營養供給、癌細胞轉移等過程及調控更是撲朔迷離。分子靶向治療藥物有效率大多僅在10%左右，因此多靶點聯合治療將成為未來的發展方向。

五、以Her22為靶點的治療[2]

赫賽汀（Transtuzumab， Herceptin）是人源化的抗Her22單克隆抗體，與腫瘤細胞的Her22具有高度的親和力，呈高度特異性結合。其作用機制是與腫瘤細胞的Her22特異性結合，阻斷細胞內生長信號的傳導，抑制腫瘤細胞的生長，并誘導體內NK細胞和巨噬細胞攻擊腫瘤細胞。

六、基因治療

腫瘤的基因治療可簡單概括為：將核苷酸轉移到靶細胞中，以擾亂或糾正某些病理生理過程，或通過其他物質和手段，以糾正靶細胞中的基因或基因產物的異常表達。但癌基因異常是復雜而多途徑的，需進一步完善基因治療的技術水平及效果評價體系。

七、未來肺癌靶向治療需解決的問題[1]

回顧肺癌靶向治療的諸多進展，未來仍還有許多問題需要解決：

①靶向治療藥物如何才能只作用于肺癌腫瘤細胞靶點，而不作用于正常細胞的相同靶點？

②臨床上如何通過檢測一些指標了解靶向治療藥物對肺癌產生作用？

③怎樣確定靶向治療藥物的最佳生物學劑量？我們有充分的理由相信，隨著對人類基因組學中功能性基因組和支配腫瘤的基因組的深入了解，肺癌的治療必將進入一個嶄新的時代。

參考文獻：

[1]牛懷印，穆海玉，王巖.肺癌分子靶向治療進展[J]現代腫瘤醫學，2008，16（12）：2236-2239.

篇8

擔任本屆大會執行主席的首都醫科大學附屬北京朝陽醫院骨科主任、首都醫科大學骨外科學系主任海涌教授在這次學術盛會上說：“當前，腰椎疾病已經越來越成為困擾中國社會各年齡組的重要骨科疾病，因此對腰椎外科學的研究應該更深入，更強調個性化治療，更加注重預防。”

會議間隙，本刊記者就該學科領域的諸多熱點問題，深入采訪了海涌教授。

必須重視的學科基礎研究

采訪一開始，海涌教授首先概括說：“進入21世紀，社會人群的生活、工作模式已經發生了巨大的轉變，腰椎外科疾病逐漸成為各年齡階段、各社會人群的常見病和多發病。我國腰椎外科學發展迅速，腰椎外科的病人在骨科領域是最多的，這類疾病也經常成為社會的焦點。這樣的社會需求，始終推動著臨床醫生和研究人員不斷探索腰椎疾病種種診療措施的進步，這也是近年來腰椎外科學科發展迅速的重要原因。”

“實際上，在腰椎外科學中，生物力學方面的研究是至關重要的。”談及學科方面的具體話題，海涌教授首先從“根源”上剖析說，“生物力學是一門涉及多學科的交叉學科，脊柱尤其腰椎在生理狀態下和承受載荷時，不是簡單的一個物體放在另一個物體上的作用關系。力線在脊柱前，通過重力形成力矩而作用于脊柱，腰背部肌肉則通過收縮產生抗拒力矩維護腰椎的穩定。在三維運動狀態下，隨著勞動強度和姿勢加大，使腰椎幾何形狀發生改變，肌肉收縮力必然加強。長期如此，將使腰椎和與之關系密切的肌肉產生退變和勞損，腰椎承受的慣性載荷在總體上會增大進而產生病變。因此，本屆大會就目前的腰椎生物力學的重要領域——應力與椎間盤營養性變性；腰椎椎體的力學性質，腰間盤的力學性質，關節突關節和韌帶對維持腰椎穩定性的作用，肌肉和腹壓對維持腰椎穩定的作用進行了深入探討。”

此后，海涌教授又介紹了腰椎外科學中另一個基礎話題——分子生物學方面的研究進展：“近年來，隨著分子生物學和分子免疫學技術研究的深入，許多學術會議重點報道了影響椎間盤退變的分子機制。本屆會議就促進基質分解的因素，如炎癥因子、基質金屬蛋白酶等， 抑制基質分解的因素如基質蛋白酶抑制劑，促進細胞分裂的因素如血小板源性生長因子，促進軟骨形成因素如轉化生長因子、骨形態發生蛋白等；尤其在細胞因子和炎性介質上有了深入的研究，還在細胞因子和炎癥介質在椎間盤退變的作用方面作了重點探討。”

“微時代”的幾個學科熱點

據記者了解，科學技術的迅猛發展，不僅帶動了醫學技術的發展，也使腰椎退行性疾病治療進入了一個空前的“微時代”，微創手術具有創傷小、恢復快、療效好、住院時間短等優點，受到廣大患者及臨床醫生的青睞，因而微創技術已成為脊柱外科的發展方向。

談及微創技術在腰椎退變性疾病等方面的應用時，海涌教授說：“外科手術實際上早已經在向微創方面發展了，因為要解決患者的問題前提之一，就包括盡可能減少對患者正常組織的損傷。所以說微創也是近年越來越熱門的話題之一。而微創治療腰椎退變性疾病的應用，主要包括經皮介入治療和內鏡手術治療。經皮介入治療包括：髓核化學溶解術，臭氧髓核消融術，等離子髓核消融術，雙極水冷式射頻纖維環成形術，射頻熱凝纖維環成形術，椎間盤內電熱療法，經皮穿刺切吸術，激光汽化椎間盤減壓術等。內鏡手術主要包括：后路顯微內鏡手術，腹腔鏡下椎間盤摘除術，椎間孔鏡技術等。實際上，很多腰椎方面的病人，都可以采取微創技術進行治療。現在應用比較廣泛的，還是椎間盤鏡下的椎間盤突出和椎管狹窄神經管狹窄方面的治療，而且國內目前有一些專家做得非常好，他們對這些疾病的治療有效率可以達到90%以上。這既滿足了廣大患者希望通過微創的方法獲得治療的愿望，也是我們今后重點發展的一個方向。此外，經過多年的臨床實踐，在充分享受微創手術優勢的同時，微創專科醫生的培訓和微創并發癥的有效預防已逐漸成為腰椎外科醫師關注的焦點。

海涌教授繼續介紹說，腰椎手術失敗和并發癥的預防與處理，也是本屆會議上的一個焦點話題。“因為隨著國際腰椎外科技術的不斷提高，全球腰椎外科手術的數量呈現井噴式增長的態勢，因此對于腰椎外科手術失敗病例的借鑒，和近、遠期并發癥的預防與處理的重要性和緊迫性，越來越受到國內外專家的關注。”

海涌教授歸納說：“從既往的專家共識來看，避免腰椎手術失敗的關鍵在于把握幾個原則：一是要有明確的手術指征；二是要有效避免手術禁忌證；三是病變定位要確實；四是要有效處理全身合并癥；五是必須選擇和擬定正確的手術方案；最后是手術操作時要仔細、認真地保護患者的健康組織。任何一名醫生，都希望自己的手術是成功的，是完美的，因此，本屆學術會議開設了腰椎手術失敗和并發癥預防與處理的專題演講和典型病例討論，相信能為同行帶來更多的收獲……”

近些年，腰椎融合新技術與非融合技術的應用，已越來越引起腰椎外科學界的關注。就此話題，海涌教授介紹說：“腰椎融合術一直是目前臨床治療下腰痛和脊柱失穩疾患的‘金標準’。在大多數脊柱手術中，融合與否已成為判斷手術是否成功的主要標準之一。但隨著對脊柱生理功能和生物力學研究的不斷深入，脊柱融合后因融合節段運動功能喪失，導致椎間應力傳導發生異常改變，相鄰節段椎間盤和關節突的壓力明顯增加，進而出現臨近節段退變性疾病逐漸成為融合手術的主要并發癥。由此，保留脊柱節段運動功能的非融合脊柱功能重建技術——也稱之為動態固定技術，正在不斷發揚壯大。”

篇9

關鍵詞：整體科學；定性研究法；目的啟發法；概念創新法

中圖分類號：N03

文獻標識碼：A

文章編號：1671-1165（2013）01-0084-06

自然科學可以分還原性科學和整體性科學。隨著科學發展，人們發現許多現象不能進行還原和分析研究，需要從整體維度上把握。或者對于同一個研究對象，既需要還原性研究，同時又需要從整體上研究，二者缺一不可。從整體上進行研究的學科領域可以稱之整體科學。整體科學是以獨特的整體作研究對象，這種研究對象往往具有不可還原的系統性和復雜性，或者把整體還原部分將會丟失整體的某些屬性，從而使得還原研究有時候價值不大。博物學、生物學、中醫、天文學、氣象學這樣一些學科在很多方面需要從整體上進行研究，從而很大程度上屬于整體科學。

傳統上，科學哲學將物理學作科學的基本范式，堅持認可以證實或者證偽的理論才算科學。基本思路是強調還原、分析，將研究對象簡化、純化、理想化、數學化，注重規律的可重復性和實驗的科學方法，這種傳統就是還原性科學。還原性科學主要是指以分析和還原思路的研究，包括物理、化學以及分子生物學等學科。物理、化學、分子生物學主要研究事物要素與要素或者要素與整體之間的關系，屬于還原性科學；博物學、進化論和中醫等學科主要研究事物整體及其關系的發展變化，屬于整體科學，適用整體科學方法。整體科學研究對象具有整體性和復雜性。“生物學的現象和過程是復雜的，對于復雜系統不能形成嚴格的定律。生物學的對象，如物種、基因都是變化的，因而不能形成普遍的概括。”

一般來說生命系統的整體性和復雜性程度很高，貝塔朗非的《一般系統論》就是從生命現象的系統性開始研究的。由部分有機地構成整體后，會有新的東西突現出來，整體大于部分之和。

古代科學傾向于整體科學，因古代還沒有對事物的基本組成部分進行分析研究，還沒有還原、分析的科學手段。到了近代，實驗等實證方法則成經典物理科學的主要方法，機械力學的研究一般采用簡化、純化和理想化的方法，物質結構被還原到分子和原子層次，這時才有條件研究世界的細微結構。到了20世紀，還原方法的局限性逐漸顯現，有些整體性現象的研究很難適用還原、分析性的實驗方法，或者整體現象難于用分析思維進行解釋，于是系統論應運而生。整體科學提供了與還原思路完全不同的研究視角，補充和矯正了分析和還原研究的不足和片面性。因此從科學史上看，科學發展遵循“整體科學（古代）――還原性科學（近代）――還原性科學+整體科學（現代）”的路線演進，符合辯證法的正反合循環。

復雜的整體事物從結構和理論上都不能還原部分，還原性科學無法解釋整體科學所描述的復雜現象。整體性和復雜性使得整體科學跟物理和化學的研究方法根本不同，如進化論需要用整體科學方法進行研究，主要方法有定性方法、歷史敘述方法、概念方法、目的啟發方法等，觀察、比較和分類方法在整體科學研究中比在還原科學中占有更重要地位。

一、觀察、比較與分類方法在整體科學研究中的地位

在整體科學中，觀察、比較與分類方法是常用的方法，所起的作用很大。“包括中醫在內的中國古代的大量博物學著作，大量采取了‘類比取象’的認知方式。類比方法的本質是，在不同事物中發現、建構出相似的成分，以同代異。……在描述類科學（包括博物學）中，默會知識、個人知識是存在的。”

實驗方法在很多科學問題研究中并不適用或根本無法施展，如在進化生物學中觀察方法已上升到科學方法的重要地位。觀察不需要改變整體觀察對象，而實驗要改變研究的整體對象，改變對象達到實驗目的的條件。實驗的重要特點往往是純化、強化研究對象，采用分析的方法，實驗方法往往造成整體研究對象狀況的改變，而生物體或者生態系統等是系統整體，常常不容拆解，因此實驗方法往往達不到所需要的研究效果，某些情況下不適用于整體科學研究。而觀察和比較是在保留整體研究對象原貌的情況下進行的，而不是在孤立情況下進行的，比較適于復雜對象的研究。

觀察是在自然現象自發發生的情況下進行的。對于天文現象，人不可能改變它，只能用可觀察信息進行推斷，并提出假說進行辯護。觀察和實驗都是事物自然性質的呈現，在生物學中由觀察所產生的知識比實驗要多。很多生物學家就是博物學家，觀察是獲得經驗材料的主要手段。

實驗方法要控制、改變研究對象，人設定研究條件，而整體科學對象在大多數情況下是不可以控制、人改變的，人們只能在自然發生的情況下進行研究，如天文、生物、行科學等的大多數研究對象，只能用觀察、比較和分類的方法，或者將它們結合在一起綜合運用。

整體科學中也有規律，不過整體科學規律的陳述往往不是全稱的，不具有普遍意義，而觀察、比較和分類法是獲得整體科學規律的主要方法。如果不拆解整體，只有采用保持原型的觀察和比較方法，這兩種方法實際上是不可以分開的，往往同時進行。比較法包含著類比邏輯，經過相同和差異的比較，往往可以得出概括性結論，也可以使用類比方法進行推理，對事物進行歸類并使之條理化。

在整體科學研究中，一方面有整體性研究，如進化論和中醫研究，依賴觀察和比較進行研究，對系統整體的描述和解釋不可能還原成物理、化學科學的定律；另一方面，實驗方法有時也還是要使用的，不過其地位不及在物理化學中重要。還原式的分析研究在分子生物學中取得了成功，可以有效研究基因組的結構及其表達等。物理主義者往往重視分析、還原和歸納，他們認實驗才是唯一的科學方法。整體研究方法跟還原分析的研究策略十分的不同。對前者，觀察、比較和定性敘述是主要方法；對后者，實驗和數學是主要方法。只有將兩種研究思路互補利用，才有利于獲得更全面的科學認識。

二、定性研究方法

整體科學的特點在于按照整體進行研究，整體作研究對象都是獨特的、唯一的，沒有兩個完全相同的整體事物。僅僅運用數量方法并不能反映整體事物的獨特性，定性研究只能在一定程度上被采用。在對整體事物的特征和變化進行描述時，對性質的表述具有重要作用。數學計算的重要性在生物學中大大削弱，定性的說明對生物過程和性質、狀態更重要，進化生物學中大多數現象都是通過定性的推理來解釋。達爾文的進化研究是一種定性研究，并在此基礎上建立概念結構。博物學是定性的，分類學與解剖學也如此。

定性與定量方法在具體運用中各有優勢，二者是互補的。達爾文的《物種起源》主要是定性研究，仍然能成改變人們世界觀的名著。經濟學既有定量研究又有定性研究（如《資本論》）。經過很多數學家和經濟學家的運算，美國的經濟體系2008年仍然發生了累及全球的金融風暴。數量經濟學家不能通過繁雜的定量計算來預測和規避這場危機，在危機發生后倒是有很多人對馬克思的定性經濟學著作《資本論》很感興趣。不是數學家的計算不精確，而是整體經濟運行過程的隨機性因素太多，如果像數學方法那樣模型化，將復雜事物進行簡化、純化和理想化處理，那么繁雜的定量計算結論與現實之間總是會有偏差的，因此在不否認數學方法作用的同時，也不能夸大定量計算的作用。

數量模型方法也是生物學研究的重要方法，數量遺傳學可以解釋不少現象，但是把基因當成計算的基本單位，顯然是做了過于簡化的處理，并導致部分生物學家對它的詬病。邁爾認基因型具有整體性，基因不是理想的那種成數量計算的單位，基因型之間還有很多關聯，數量遺傳學不過是“豆袋”遺傳學。有人認：“科學研究中如果僅僅運用日常定性的自然語言，就不可能描述現象的內在聯系。數學語言把抽象能力和精確性帶給了科學。”這種說法對物理學是正確的，對整體科學就不一定對。

物理學的特征是將運動、力和質量數量化。數學方法是還原性科學的重要方法，促進了近代科學的產生和發展，數學使得模糊不清的東西變得清晰和精確起來。對比之下，進化論與此不同，它更適用于性質描述。生物個體的特征和差異、系統結構、信息傳遞、生態系統演變等都是需要定性研究的。人們如果把這些性質、特征轉換成定量描述，就會失去生物現象的真正意義。如果嘗試將適于定性研究的生物學現象轉換成數學語言，定會困難重重，不如定性表達簡潔、順暢、切合實際。習慣于定量研究的科學家認僅僅通過定性表達的知識是非科學的，只能起到模糊描述和分類的作用。其實這是對定性研究方法的偏見。當然并不否認定量研究在生物學的很多領域中是重要的，這種重要性并不能排斥其他場合的定性研究。

三、歷史方法

物理學是較早的帶頭學科，科學哲學早期是在物理學特別是力學的基礎之上發展起來的。嚴格因果決定論是機械論的理念，預測和解釋被看成是對稱的。在機械論流行的時候，時間與歷史的維度往往被忽視。而生命起源、太陽系起源、宇宙起源的各種學說都具有獨特的歷史性質，獨特性和連續性是進化歷史的突出特征。現代的進化生物學、生態學以及天文學離不開時間和歷史的研究。定性方法和歷史方法離不開對性質和歷史的敘述，因此進行敘述性表達非常重要。

按柏拉圖的本質論思維很難理解過程的獨特性和連續性，從而忽視歷史性敘述的重要性，并企圖按定律將之公式化。達爾文的《物種起源》就是采用歷史敘述的方法完成的，而不是進行定量研究。物理科學和力學定律對科學和哲學思想的影響深遠，然而并不是一切科學都像物理學那樣以數學基礎，在許多人看來進化論的科學依據并不充分。胚胎學、古生物學也是歷史性科學，生物性狀是由歷史形成的遺傳程序所控制，遺傳程序的演變也是個歷史性過程。

在整體科學中，不是由全稱的定律陳述來解釋現象，而是通過歷史性敘述作出解釋。歷史性解釋是整體科學的基本表述方式。當研究生命歷史中的獨特事件時，就需要敘述性解釋。敘述性解釋與物理學中的定律不同，進化過程中的某一事件需要作敘述性解釋時，這一事件就不是某一類中的一個例子，而是獨一無二的，它只發生一次，并按不同方式重復出現。歷史性敘述之所以具有解釋意義，是因較早的事件往往是其后事件的原因，歷史性敘述的目的之一就是后續事件尋找原因。

四、概念創新方法

整體科學的發展更多地借助于概念創新。整體科學的研究對象具有特異性和多樣性，整體科學具有歷史性、獨特性和復雜性，它的定律沒有理化科學那樣重要，然而定性敘述與概念創新卻能起到很好的概括作用。

系統整體層次的概念和理論很難還原到物理、化學層次的概念和理論，例如自然選擇、性選擇、競爭等概念不能還原到分子層次，因此整體科學很難在物理、化學層次上得到準確有效的描述和解釋，即使描述也是不完整的。一些整體層次的過程不可能只根據物理定律或化學反應來闡述。用生物學概念所表述的許多結構和過程在非生物界根本就不存在，因此同一事件在不同層次的概念結構中進行表達可能具有完全不同的意義。

整體科學只能在整體層次上進行概念的構建和創新，概念創新在整體科學的理論發展中顯得特別重要。整體科學研究者可以用整體層次的概念來理論化，利用敘述方法進行表達。整體科學中主要依靠概念創新推進科學的發展。

整體科學不僅僅是搜集新事實，創新性地提出一個新概念或許比發現新事實更能把科學推向前進。在整體科學中，大多數重要進展是由引入新概念或改進現有概念而取得的，如進化生物學和中醫科學都是如此。

在某種程度上，某一整體科學的突破主要在于科學概念的提出和突破，如自然選擇等概念的提出使人們對生物進化機制和過程有了新的理解。有時發現進行理論表達的詞匯非常貧乏，補充新概念就是豐富學科內容。然而在科學內部引進一個新概念很困難，往往受到舊范式的抵制。概念的重要創新往往導致范式的轉換。當然，觀察或者通過實驗獲得新的科學事實可以促進整體科學的發展。沒有新事實的發現，科學研究就缺少鳥兒飛翔的空氣。提出新概念與發現新事實是互補的，二者同等重要。

五、目的啟發法

按照邏輯實證主義的傳統，目的性不是一種純粹的因果關系，目的性與邏輯實證主義的原則和經驗陳述之間是矛盾的。盡管目的論符合邏輯，但很難直接用觀察和實驗進行證實。目的性在現實世界是確實存在的，并且追問目的是不可替代的問題研究方式。使用目的論陳述和棄之不用的效果截然不同。目的論語言的使用可以轉化成一種方法論。

目的論語言與因果論在本質上是不同的，試圖將目的論語言轉譯成純粹因果論陳述很難成功，因在轉譯中不可避免地要損失目的論語言的一部分關鍵信息。在整體科學中的目的論陳述是一種必不可少的科學語言，目的論陳述具有鮮明的指向特征。生物學中目的論陳述很常見，如海龜上岸以便排卵，如果換成非目的論的陳述就是：海龜上岸并排卵，這時就有關鍵信息遺失了。

追問目的的方法富有啟發意義，目的啟示法是整體科學研究的重要方法。目的性不是形而上學的，而是當代科學的重要內容。適應與自然選擇是生物獲得目的性的原因，它將結構與功能、目的與現象連接起來。例如，當講到生物適應環境可以提高生存的幾率，“適應”就是一種目的性概念，具有啟發作用。適應主義者認生物的每一種結構必有其存在的理由，探索這種理由就成他們的任務，這正是在利用目的啟示法。進化論是從目前的生物結構與功能的相互演變關系來進行解釋，以現在的現象和理論解釋以前的事件，所以必須采用目的性原因追問的方法。不用這種方法就難以研究這種重要的因果聯系。“達爾文進化論需要提出什么的問題：通常只有由自然選擇選中的生物性狀才能進化演變。這性狀或行程序必須在生物的生存或繁殖成功上發揮作用。要承認這一前提就必須問某個性狀什么存在，也就是說它在特定生物的生命活動中起什么作用，只有這樣，才能完成動因分析。”

在探索生命奧秘中，目的論研究是十分必要的。例如，研究花朵顏色就要問蟲媒花什么長得如此鮮艷，風媒花什么沒有美感。了保持人的血壓平衡，生理上應該有什么樣的機制和化學反應？如果不了解它，我們對花的生長機制就不可能真正理解。“以理性超越、駕馭感性，被視理所當然。但博物學提醒人們要重視感性，通常感性并不比理性差。”

篇10

【關鍵詞】師范專業 實驗技能 弊端

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）09-0157-02

新的教育背景驅動下，學校教育堅持師生互動以人為本。依“綱”和“本”，雅俗結合，從“和慧課堂”出發[1]，加強師生間思維對話，避免學習過程中“溫度”與“深度”的背離。目前實驗課程教材枯燥，理論與實踐脫節嚴重，而生物實驗技能是一連串的操作動作和心智動作組成的活動方式。因此我們生物專業在學生的實驗技能培養上存在眾多問題。

1.師范專業本科生實驗技能弊端

1.1理念引導缺失，學生認識不足

師范專業本科生是面向素質教育的高素質人才，常常被引入理論知識優先于實驗教學教育誤區。在素質教育驅使下，加強生物基礎教育，對提高學生科學素養，引導學生進入美輪美奐的生物世界具有重大意義。

首先，高校教師在教學過程中實驗教學落后于理論教學，兩者之間相互剝離，缺乏即時聯系，實驗內容簡易化。因此學生對實驗技能培養重要性認識不足，常常被放于重要鏈條底端。實驗教學被學生看成理論教學的附屬環節，實驗課被認定為師范專業學生學習的配角，他們對實驗技能培養缺乏理性認識。

1.2理論課堂照本宣科，學生思辨缺席

生物學有其特異性，是現實世界的抽象概括與活化，層層滲透，不斷延伸，生物學有巨大的潛在價值。另外，高中階段學生已經從一個階段進入另一個思維重建階段，具有不斷創新與知識涉獵能力，加之豐富的前科學知識，經常表現出極強的質疑力。

然而教師在課堂上照本宣科，學生在教師強大氣場的壓迫下，用實際的身體頂著空洞地大腦被動灌輸理論知識。課堂氣氛沉悶，學生單獨思考，缺乏實時交流。出現了“不懂裝懂”、“似懂非懂”、“懂了又忘了”、“沉默不語”等課堂附和聲，使課堂在這種聲音中戛然而止。[2]從而造成“思辨缺席”現象。教師應及時了解學生知識把握度，進行因材施教，挖掘深層教育智慧，從而避免單純競爭下造成人性化失衡，使教師與學生都能夠同時站立起來摘到果實。

1.3實驗過程指導欠缺，學生產生依賴思想

生物學是科學性與技術性并重的一門自然學科，實驗內容多為驗證性實驗。教師在教學實驗前準備好了實驗儀器、設備，設計好實驗方法與具體操作步驟，忽略學生思維重建能力的可操作性與創造力的可塑性因素。學生被下達任務是“按部就班”完成實驗步驟，不需要思考以及探討實驗的可操作性與實驗結果的信度、效度，并且缺乏實驗結果的可行性分析。因此出現了對著教材“照方抓藥”，對實驗現象視而不見，對實驗問題束手無策，難以提出可行性想法。長此以往降低了學生直覺思維與創造性思維的跳躍能力，限制分析與解決問題的能力，學生對這種實驗過程產生依賴思想。[3]這種實驗方式與“主導主體”理論大相徑庭。

1.4目標導向不明，學生興趣低下

教學目標是教學活動的靈魂，而教學評價是判斷教學目標是否落實的手段，教學目標與學生知識的準確定位，是有效教學的核心。[4]

2.研究結論和建議

針對上述弊端，淺談幾點建議。

2.1合作探究，梯度實驗

考慮實驗要求時間的長度，可采用合作學習的方式，教師可以將實驗進行梯度建設，遵循小步子原則。由每組負責一定程序步驟，組內每個小組成員負責一個任務，由組內成員進行量化考核。

2.2 采用KWL工作表，加強師生交流

KWL工作表是Ogle在1986年提出的指導性閱讀策略，包括知道（Know）、想知道（Want）、學到（Learn）三部分。教師在實驗教學中發放此表，指導學生填寫，并普遍巡視，避免實驗過程指導欠缺，學生依賴。

2.3讓課堂靈動起來，調動學生積極性

教師目標導向不明，學生無所事事，效率低下，尤其等待時間較長的實驗。建議學校配置實驗專用計算機，便于學生根據自己的興趣，充分利用等待時間，查閱觀看相應的實驗數據，激發學生興趣，強化動機。在遺傳學、分子生物學實驗教學中尤為重要。

師范專業本科生實驗技能的培養，不僅是高校的重要任務，并且對未來小中學教育有著不可忽視的作用。在認識到其問題以及重要性之后，結合MOOC、微課程等新型教育模式，創造教師-課堂-學生三結合的教學氛圍，使師生共同行動起來。

參考文獻：

[1]陸麗丹.“和慧課堂”下的生物教學[J].中學生物教學，2015（6）：15-16.

[2]金鈞.”懂了“背后的有效性缺失-莫讓教學在附和聲中戛然而止[J].中學生物教學：9-11.