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分子生物学的定义

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分子生物学的定义

分子生物学的定义范文第1篇

关键词:独立学院;生物技术;课程体系

中图分类号:G642.0 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2016.11.150

现代生物技术的蓬勃发展从1953年弗朗西斯•克里克和詹姆斯•沃森发现DNA双螺旋结构开始,分子生物学、细胞生物学技经过60年的发展把整个生物学带入了崭新的应用领域。生物技术的最大特点是涉及的技术种类多样且复杂,是一门跨领域特性极强的综合性学科,可广泛应用于医学、农业、军事、工业、环境、能源等领域,其研究的深度和广度可以小至分子、细胞乃至纳米层次,也可大到组织、个体、群落甚至整个生态系统。如果没有生物技术的一个公认的定义,就很难区分什么不是生物技术,生物技术学科相对独立的学术体系,相对完整的理论框架将非常难于设置,人才培养课程体系的确立也无据可依。我国自1997年高校批准设立生物技术专业至今,普遍采用以基因工程、细胞工程、蛋白质与酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术对生物技术定义进行界定,在人才培养上主要以理为主,以工为辅。生物技术的定义决定了生物技术专业教学的课程体系,课程体系依赖生物技术定义,并随着定义的发展而调整。

1关于生物技术人才培养目标的确立

新的工程技术的出现,经常是在学科的边缘或交叉点上。由于一个专业要求多种学科的综合,而一个学科是在不同领域的应用[1],在我国高校现行体制中,生物技术专业往往被等同于一个二级学科,以学科的定义成为高校教学、科研的功能单位,对教师教学、科研及为社会服务进行了界定。在这种模式下,生物技术面对大量的学科交叉应用,在教学上却固步自封,本科专业方向设置狭隘,闭门造车,教育教学和产业应用脱节严重,在医学、农业、军事、工业、环境、能源等领域甘当配角,失去了生物技术专业在学科交叉领域的大好发展机遇。生物技术专业课程体系中的专业方向课程体现的应该是专业在多种学科的综合后在某个领域的应用,是具体的人才培养应用方向。在生物技术强国美国[2],斯坦福大学的生物学专业包括生物物理、海洋生物、分子与细胞生物学、神经生物学、生态与进化生物学方向;哈佛大学直接将生命科学划成了生物学和生物化学两个专业,生物学从遗传学和分子生物学跨越到生态学和古生物学,而生物化学专业则主要关注的是分子和细胞的结构和功能;加利福尼亚大学伯克利分校含有综合生物学与分子和细胞生物学两个专业,后者包括生物化学和分子生物学方向、细胞和发育生物学方向、遗传学和发育方向、免疫学方向以及神经生物学方向。美国一流高校在生物技术人才培养上的显著特点是:将生物学的二级学科作为本科人才培养的方向(又称为课程方案)。在我国只有“985”,“211”大学才具备将生命科学的专业分支建设为生物技术的专业培养方向的能力,其原因主要是生物技术为实验性科学、需要大量的高端生物技术相关设备以及相应的研究型学者师资。国内独立学院受师资、设备和资金的局限性,2013年办学较好的前十个独立院校中只有华中科技大学武昌分校、燕山大学里仁学院、北京师范大学珠海分校举办生物类专业,而且在传统意义上,独立学院生物技术学科布局非常不完善,不可能看齐国内外一流大学,将生物学的二级学科建设为多个人才专业方向。因此,将生物技术人才培养与产业应用相结合,跨学科建设专业方向,延展学科资源共享效益,建立特色课程体系并付诸实践是独立学院举办特色生物技术相关专业的关键步骤。珠海市食品、医药和医疗机械制造产业发达,社会对跨学科的生物技术专业体现出的能力要求表现为食品安全领域的生物技术应用需求、制药领域的生物技术应用需求以及医疗器械领域对生物技术的应用需求。北京师范大学珠海分校在学科布局上对生物技术在专业方向设置上提供了很好的跨专业资源共享平台。我们结合泛珠三角经济发展需求、依据自身实际条件首先确立如下专业培养目标:培养拥有扎实的现代生物技术基础理论,系统掌握生物技术的应用实践技能,富有利用生物技术研发生物制品的科学思维与实践能力,可从事生物制造与生物制品安全以及食品检验检疫等领域中生物技术应用的相关研发与管理工作的高素质专门化应用型人才。同时,在未来5-10年内逐步规划制药领域、医疗器械领域的应用型人才培养方向,服务珠海市生物技术跨学科应用型人才需求。

2关于课程模块的优化实践

生物技术课程模块式优化有利于适用于社会对人才培养的需求,也有利于课程设置的稳定性,容易总结经验提高教学质量。经过7年的改革实践,我校生物技术课程模块优化主要分为三个部分:一是精准勾勒专业知识模块。模块优化主要使学生清楚哪些是生物技术专业的核心课程,哪些是自己必须了解的生物基础知识。生物技术专业课程体系包括微生物学、细胞生物学、遗传学、动物学、植物学、生态学、植物生理学、动物生理学、生物化学、分子生物学、工业微生物学育种学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备、酶工程等专业内容。受限于160学分的总限制,生物技术专业不可能将所有的内容都开设成单独的课程,而且各类课程中重复性内容较多,不利于学生综合掌握专业基础知识,因此在专业课程内容设置上,必须做到“有基础,有专业”。有基础,用12个学分构建生物技术的专业基础知识结构,共5门理论课程,知识点覆盖微生物学、细胞生物学、遗传学、动物学、植物学、生态学、植物生理学、动物生理学、生物化学、分子生物学、微生物学、人体结构与生理等上游生物技术基础知识;有专业,用20个学分构建五个核心专业课程,含基因工程与分子生物学,细胞工程,发酵工程,蛋白质工程原理及应用,酶学原理与酶工程。二是构筑适应社会需求的专业应用模块。专业方向课程的设置要具备一定的灵活性,以应用性、实用性为准则,必修和选修互补,模块上除设置食品安全检验检疫生物技术必修模块外,充分考虑学生就业、升学、留学需求,尽可能提供适应学生需求的选修课程模块,满足个性发展需求。专业方向必修模块包括:现代仪器分析、HACCP原理与应用、分子生物学检测技术、食品安全控制技术、食品卫生毒理学、现代食品分析技术。专业方向选修模块包括:生物化学和分子生物学、细胞和发育生物学、遗传学、发育生物学、免疫学、神经生物学、药物设计与药物研究、生物物理学、生物仪器分析、工程制图、电工电子学等。总之,专业方向课程模块优化的方向是甩开传统学科分类包袱,以实际应用为导向,以现实资源为依托,开展交叉学科人才培养适应社会需求。三是夯实提高学生实践能力的实践模块。人才培养要做到实效性,必须用实验课程来培养学生。我们逐步取消了一课一实验配套的办法,将所有实验课整合成独立规划的实践课程,综合后分为4个阶段:第一阶段主要在各专业实验课里完成,实行课堂化管理(分为四个技能训练课程,每周4-6学时),最后考察评价,夯实基本生物技术实验能力;第二阶段在专题研究课程内完成,教师单独辅导,以开题报告,研究报告作为评价标准,获得相应学分;第三阶段主要在国内外实践基地统一组织、自由安排时间进行专业技能培训,以大量的实践、见习、参观为主要手段,融入部分毕业实习内容,独立撰写实习报告;第四阶段主要在校内外实验室完成,根据毕业论文具体要求,在相应实验结果前提下,独立撰写毕业论文,并参加答辩。

3关于保障生物技术课程体系实施的实验条件

生物技术在学科划分上理工不分,即可以发理学学位,也可以发工学学位,实验科学的特性决定了生物技术人才培养的高成本,高投入。独立学院自筹经费的特点决定了学校在举办生物类专业上与公办高校在人才、资金投入上相去甚远的现状。我校作为高等教育改革试验区,举办生物技术专业同样面临资金、人才匮乏局面。只有通过社会资源的整合,协同创新办学体制才能解决生物技术专业对高端设备的需求,同时实践基地的建设要从人才培养的角度出发,设备应符合现代生物技术人才培养以及特色专业培养目标的需求。经过文献搜索和对珠海300家企业的调研发现:与用人单位共同培养食品安全领域的生物技术应用人才符合国家和珠海地区发展的需要。2007年我校与国家进出口检验检疫局珠海局正式签署协议协同培养生物技术专业人才。通过办学模式的创新,“平等自愿、产权不变、协同建设、资源共享”的方针使得双方能够大胆持续投入,共建共享实验室,至今我校已经建立了分子生物学、卫生检验检疫两个国家级实验室,部分生物实验室达到生物安全二级水平,实验条件满足生物技术课程体系的教学实践要求。另外,在实践课程经费投入方面,生均实验材料费为750元/人,学院预算仪器购置费为2857元/生,年度生均实践环节总投入为3607元/生,将教育部2004年2号文件“学费20%直接用于教学”的规定不打折扣落到实处。

4生物技术课程体系改革实践效果

学生服务社会的能力是课程体系改革成功与否的试金石。首先,实验条件是实现生物技术专业课程体系规划的重要保障,“检学”协同创建高水平的、可持续发展的专业实验室体系为执行生物技术课程体系,进行人才培养、创造了先进的实验室基础,学生实验训练得到有力的保障;其次,通过实验室共建、资源共享,协同管理,把直接为企业提供食品安全检测的国家级区域性中心实验室对学生开放,作为学生通过高层次技术服务学习的平台,对学生具有深远的“学有所用”的意义,学生能够用自己的专业知识直接服务于社会,并作为切身利益方对课程体系设置的反馈能够直接基于社会的实际需求,这优于任何第三方去评价课程体系改革效果;最后,摸索出了适应特殊机制大学应用型生物技术人才培养课程体系,取得了明显效果,学生升学率达20%,就业率高于地区平均水平,学生得到了实实在在的收获。

参考文献:

[1]刘春惠.论“学科”与“专业”的关系[J].北京邮电大学学报(社会科学版),2006,(2):66-71.

分子生物学的定义范文第2篇

[关键词]分子生物学 网络 建构主义 探究式课堂教学

[中图分类号] G642.421 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)19-0063-03

随着网络技术的迅猛发展,当今世界已经进入了以信息技术为标志的知识经济时代。知识的获取来自教育,现在信息传播的主要途径是网络。教育与网络是现代知识经济的两大重要组成要素。把网络技术应用于教育领域,必将使教育教学发生新的变革。[1]如何在具体教学活动中合理利用网络资源,也成为当前教学研究的热点之一。

现在,对网络环境下的教学研究主要集中在如何建设学校的网络硬件环境、如何利用网络实现与学生的即时交流和教学互动、如何建立专业教学网站并将其应用于教学方面等。这些教学研究工作是重要的和必须的。目前,多数高等学校的网络教学硬件条件日臻完善,网络上的教学资源得到了极大的丰富,但也出现了大量内容重复的教学网站,这无疑造成了教育资源的很大浪费。广大教学第一线的教师目前面临的主要问题是如何把现有的网络资源应用于教学中。基于这个前提,现把我们合理利用网络进行《分子生物学》课程教学的实践总结成文,与同行商榷。

一、网络对现代教学的影响分析

(一)网络对教学的积极影响

在传统教学中教师是中心,占主体地位,学生被迫学习。现代信息技术的发展给我们提供了时间和空间上的诸多便利,互联网的发展打破了传统的封闭式课堂教学模式。网上有一些优秀教师的讲课视频、图像和文字及他们的丰富的教学经验和见解,让学生可以在课外去参考这些网上资料,补充和完善自己的知识。教师可利用网络,将教学延伸到课堂之外。另外,教师还可以通过网络与学生进行互动交流。[2]

1.网络对教学的消极影响

网络是进行教学的一种现代工具,具有开放性,方便交流和合作。但网络又是一把双刃剑,使用不当就很容易误伤。首先,海量的网络信息存在多而杂的特点,存在大量片面的、不完整的甚至是错误的信息。这就要求教师必须起到引导作用,引导学生正确使用网络上的专业信息。教师应该科学合理地对待网络,不能盲目崇拜,要善于准确有效地应用网络组织教学。[3]

2.网络对教与学的影响

“师者,所以传道授业解惑也”是古代对教师的一种定义。在网络社会中,所有有能力、有经验的人都可以通过网络展示自己的技能、经验,成为一名施教者。知识总量的迅猛增长也迫使人们必须去学习更多新的知识,而传统的学校教育则无法满足人们的学习需求。网络的出现,使越来越多的人加入学习的队伍,他们一边工作,一边通过网络学习自己所需的知识,他们既是学习者同时也是施教者。根据中国社会科学院2011年《社会蓝皮书》的统计,截至2010年6月30日,中国的网民已经达到4.2亿人,互联网普及率达31.8%,超过世界平均水平。上网条件的便利使得人们乐于在网络中获取知识,享受学习所带来的乐趣。网络环境下的施教者和受教者已由学校扩展到全社会,所有社会人都可以利用网络学习知识并传播、传授知识,网络环境下的师生关系由传统的一个对多个变成了多边互利的关系,师生的界限也变得越来越模糊。

3.网络与课堂教学

课堂教学是高校教学的基本组织形式,是“教育者把年龄和知识程度相同或相近的学生,编成固定人数的班级集体,按各门学科教学大纲规定的内容,组织教材和选择适当的教学方法,并根据固定的时间表,向全班学生进行授课的教学组织形式,也称班级授课制”。[4]尽管有报道称“亚洲各国(主要是中国和印度)政府因为认识到创新教育的重要性,正在改变集中地教学课程和改革教学组织形式”,[5]但班级授课制仍然是我国高校最主要的教学组织形式。

将丰富的网络资源与课堂教学相结合,为学生在教师指导下的自主学习提供了各种有利的学习环境。计算机虚拟实验可以部分地弥补课堂教学的不足,网络互动也使课堂教学时间能被更加有效地利用。在此方面已经有较多的教学改革实践和研究成果。

二、网络环境下分子生物学教学实践

(一) 探究式教学模式是分子生物学实验教学改革的指导思想

探究式教学模式的教学理论是布鲁纳(Jerome Seymour Bruner)倡导的,布鲁纳主张采用“探究学习”,即主张学生自己去发现教材结构。[6]“探究法教学基于建构主义,相信只要透过学生之间的互动讨论及探索,无须老师太多的干预及控制”。[7]探究式实验教学模式改变了以教师为中心的传统实验教学,学生成为实验教学的主体,促使其由被动接受知识的学习变为主动的探索性学习,培养了学生运用所学知识发现问题、分析问题、解决问题的综合能力,严谨的工作作风和勇于探索的科学精神。有文献报道,“对中国学生,探究式教学较之于直接讲授教学对提升学生的批判性思维能力更有效”。[8]现在,在国内高校有越来越多的教师尝试在教学中使用探究式学习教学方法。我们在分子生物学教学实践中把这种科学的探究式教学模式作为指导思想。

(二) 网络环境下探究式分子生物学课堂教学组织策略

分子生物学是高等院校生物工程专业开设的重要专业课程之一。如何为学生构建脉络清晰、系统性强的分子生物学知识体系,同时培养学生创造性思维,已经成为培养生命科学创新型人才的关键。本文设计一种基于网络环境的探究式分子生物学课堂教学模式,目的是在分子生物学课程教学过程中合理利用网路资源,培养学生创新性思维,使学生在整个课程学习过程中,将学习学科知识与提高创造性思维能力结合在一起。

1. 建立师生平等的民主教学氛围

传统的课堂教学一直把教师看做是知识的权威和真理的化身、 学生学习结果的裁判员。在这样的课堂学习氛围中,学生学习处于一种被动的状态;学生视学习为负担,缺乏创新欲望。我们知道创造性思维来自于民主、平等、宽容、和谐的环境和氛围。著名教育家陶行知先生说过:“创造力最能发挥的条件是民主,只有民主才能解放最大多数人的创造力, 并且使大多数人之创造力发挥到最高峰。”因此营造学生勇于表达, 师生间、同学间相互尊重和接纳的热烈课堂教学气氛是创造性思维教学的起点。在这方面已经有了初步的尝试,关于课堂的民主教学氛围的重要性和营造方法已有多篇文献见诸报道。

2. 依据教学内容,合理运用不同教学方法,合理利用网络环境

建构主义强调让学生探索及体验,在各国的教育改革中备受重视,但这种方法往往忽视知识结构。用问题探究法时,学生必须有足够的基础知识储备,这样才能够从探索活动中获益。现代教学模式有很多种, 常见的如启发发现法、类比研究法、探究法、自学辅导法、目标掌握法等多种方法;而真实的日常教学必然是多种教学法的混合体。根据不同的教学内容,合理应用教学方法,将探究式学习自然渗透到课堂教学中,是目前班级授课制下最合理有效的方式。

对于理论课程的基本知识教学,主要目的是让学生掌握学科基本知识和基础理论,这时宜采用改进的传统模式进行教学。教师提前布置学生根据教学指导进行预习的任务,让学生通过网络进行调查研究,熟悉教学内容。在这个环节,教师在布置任务时要注意时间的提前量,通常在每次上课结束时布置下一次上课教学内容的网络调研任务。网络上的分子生物学相关内容非常丰富,与本科阶段的实验内容相关的文字、视频及图片几乎都可以在网络上查到,这为我们利用网络的相关知识来进行教学提供了极大的便利。通过网络对相关知识的查询,可以有效地利用网络的现有资源。课上以讲重点、难点为主,循序渐进地进行系统讲解。教学中将探究式学习合理穿插于讲授法之中,在教授知识的同时,培养学生思维的逻辑性、流畅性和对事物深入分析的意识。在教学过程中,以讲解学科中重大科学理论发现为契机,设置问题情境,带领学生进行思维的“时空穿越”,教育学生合理把握科学发展趋势,培养学生发现问题的能力,进而激发他们探究的强烈愿望。在讲解学习内容时,先就已经学过的知识,介绍相关知识被发现年代的研究形势,那时人们已经知道哪些,在这种形势下,如果你“穿越”成为一个生活在那个年代的科学研究工作者,你对什么感兴趣,你如何确定你的研究课题,你会必然性地思考这个问题吗?通过这些设问培养学生对科学发展趋势把握的敏感度。

发起讨论也是重要的探究式教学方式。在教学中,教师可以通过发起对分子生物学重大发现的成功原因的分析讨论,来培养学生的批判性思维。“高素质的教育必须包括指导学生学习批判性思考”。网络为教学的协作与会话提供了另一种选择,网络讨论也突破了时间和空间的限制,可以将讨论延伸到课堂教学以外。为了方便学生的讨论,教师可以在教学网站上建立班级的BBS供学生讨论用。如果教师因网络知识或硬件条件所限无法建立专用的BBS,也可以申请各大网站提供的微博作为班级的讨论空间,让每个学生都可以看到别人的意见。在学生讨论环节,教师的参与非常重要。教师在讨论中要扮演参与者与引导者的角色,作为学生建构意义上的帮助者与促进者。教师在备课时要充分调研网络上的专业信息内容,在讨论时及时推荐给学生;同时学生也可以将在网络上找到的有用的信息及时反馈给教师。在这个相互交换信息的过程中,教师的教学资源得到了进一步的补充和丰富,积累的这些教学资源,又能应用于以后的教学,教学相长。

三、展望与反思

分子生物学教学改革的效果通过我们对学生的考查结果来看,学生的思考能力、收集处理信息的能力、科学探索精神和知识整合能力、科学思维能力、实验设计能力以及发现问题的能力、分析和解决问题的能力、课外自学的能力、总结归纳能力都有所提高。但对如何提高个别学生网络讨论的参与度还需要进行研究。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 白素兰.网络环境下的教学模式研究[J].教育与职业,2011(6):172-173.

[2] 梁华.基于网络环境教学模式探讨[J].文史博览,2006(2):54-55.

[3] 张国权,吕少文,李红等.网络环境下组胚实验课教学探讨[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2007(2):202-203.

[4] 胡碧.浅析高校课堂教学应注意的几个问题[J].鄂州大学学报,2011(6):55-57.

[5] Lim W K. Asian education must change to promote innovative thinking.[J]. Nature (London, U. K.),2010(7295):157.

[6] Herron M D. The nature of scientific enquiry[J]. Educational Psychologist,1971(2): 171-212.

分子生物学的定义范文第3篇

【关键词】 机关 门诊部 知识服务

近年来,基因组学、蛋白质组学等分子生物学技术的不断创新和生物信息学的广泛应用,为生命科学研究向深度和广度发展,人类对于疾病认识在细胞和分子水平的不断深入,诊断已经不只停留在症状的望闻问切和器官组织病理的检查,基于细胞和分子水平(蛋白、核酸、多肽、其他标志物)的诊断技术持续升级,从抗原抗体反应到DNA、RNA的复制、转录与翻译,从肉眼显色到荧光显微观察,从单样本检测到生物芯片的批量处理,使得人类对于疾病的认识越来越深刻。个性化医疗服务正在加速发展,新兴市场在不断开发。机关门诊部人员需认清医疗改革大局,更新和拓宽新知识,提升服务质量。本文就生物诊断及其未来的发展趋势进行探讨。

1 生物诊断

1.1 生物诊断的定义与内涵 是指为了明确诊断疾病或检测相关信息,在体外使用生物试剂、诊断对照物、试剂盒、相关装置以及系统生物诊断产品的技术。其内涵包括分子诊断技术、细胞诊断技术。

1.2 生物诊断的发展 是从20世纪50年代的化学实验阶段,发展到20世纪的基因芯片诊断阶段,从检测病原体、疾病蛋白发展到检测相关疾病基因,检验的准确性、灵敏度越来越高,并且开发了适用于医院、防疫站、血库、体检、海关检验、法医学等各种场合,方便易用快捷的生物诊断产品。

1.3 生物诊断产品 生物诊断(体外诊断)产品可分为临床化学、血液学、微生物学、免疫学及其他等领域。由于血糖、血脂以及其他指标的监测及普查的需求,临床化学诊断试剂在生物诊断市场占首要地位,占37%。其次是免疫学检验试剂,由于其可检测范围广,包括免疫疾病、血液疾病、肿瘤及心脏病标志物、激素、传染疾病、血清蛋白、血药浓度(治疗性药物监测)、禁用药物、甲状腺素等,费用低,因而也占据了市场的重要位置,达26%,并且其增长率居所有检验类别首位,达8.8%,高于传统的医学生化检验。

1.4 生物诊断用途 主要应用于医院、血库及检验中心、非处方药(OTC)等。目前,医院及检验中心是最主要的消费场所,约占市场的70%~80%。由于小型诊断仪器以及OTC的普及,在生物诊断产品产业发展较成熟地区,例如美国和欧洲,医用检验试剂份额在逐渐下降。随着技术的发展和健康知识的普及,虽然目前OTC用检验试剂的市场份额不足10%,但将有较高的市场增长率。

1.5 分子诊断技术 分子诊断包括9类技术:扩增技术(基因和信号)、印迹技术、电泳技术、基因芯片技术、探针技术、限制性内切酶技术、限制性内切酶多态性(RELP)分析、RNA干扰(RNAi)分析、单核苷酸多态性(SNP)分析和软件。此外,还有核酸序列分析等,都为疾病诊断提供了更多的辅助信息。以核酸为基础的探针产品,基本都用于检测传染性疾病,如沙眼衣原体、淋球菌和结核分支杆菌;其余为电泳和印迹技术产品,主要是用于亲子和法医学检查鉴定。

1.6 细胞诊断技术 细胞诊断是基于细胞的诊断技术,主要应用于肿瘤、血液学、组织病理学与细胞学、微生物学与病毒学、血液产品的安全、组织移植等多领域的临床检测诊断。细胞诊断在医学检验、活检研究领域的应用已经长达60年,经典的如血液细胞计数和细胞成分和分析。20世纪90年代,该领域技术发生了根本性的变化。

现阶段的细胞诊断高度多样化,基于多个学科(血液学、组织学、细胞学、微生物学和组织移植医学与技术),包括血细胞计数、流式细胞仪、显微镜及分子诊断等。通过细胞诊断与分子诊断的融合,实现基因检测、细胞分析与疾病诊断、疾病治疗管理的交融。

2 生物诊断领域的发展趋势

全球生物诊断技术处于快速发展时期,其趋势是:定性向定量转化;单项检测向多项组合同步检测演变;手工操作转向半自动及全自动化操作;要求检测试剂特异、快速、准确;诊断试剂向配套、备用试剂和配套服务方向发展。配套的效益,源于改进服务方便用户。现在国外市场上,几乎都已有成套试纸条、配套溶液、预填充色谱柱、预涂薄板、各种参比标准以及专用工具和使用方便的小仪器。诊断试剂的研究集中在分子生物学方法及基因芯片的研发上。全球诊断试剂市场2008年度可以达到391亿美元。主要市场集中于美、欧、日等发达国家和地区,市场占有率高达85%。

经过多年的演变,一系列技术发展促进了分子诊断的完善。随着人类对自身基因结构更深入的了解,将研究出更多的诊断方法和试剂。基因芯片技术的发展,给早期癌症、基因型缺陷病的诊断带来了便利。

3 启示

全球经济的蓬勃发展使得人类对于疾病预防和快速诊断的要求越来越高,医学生物技术发展为新的诊断试剂提供了动力,生命科学研究的许多成果都未被及时应用到临床。高通量技术的发展和新型仪器设备的使用,使检测可以更加方便、快速、准确。在这种背景下,应借助一系列生命科学研究的新知识,以提高机关门诊疾病诊断、治疗和预防的能力。

分子生物学的定义范文第4篇

关键词:生物化学 绪论 学习兴趣

一、注重绪论教学,充分做好教学准备工作

一般院校对于生物化学课程通常至少安排40~50个课时,鉴于生物化学课程知识点繁多,学习难度较大,课时安排时间有限,又要在规定时间内完成教学内容,有些老师甚至直接忽略绪论部分的讲解,这么做是非常不好的。

绪论这一章节,不仅具有知识性、科学性,还集趣味与育人为一体,对整门课程来说,有着提纲挈领的重要作用。要想把绪论讲好并非易事,需要教师整体把握教材和知识体系,也需要多年专业教学经验的积累。教师在授课前,要做好充分的准备,包括教材的通读和钻研,最新文献资料的查阅以及课件的用心制作。这样,对于绪论的讲解才能生动清晰起来,才能使学生树立学好学会生物化学的信心。

二、由浅入深介绍生物化学定义,让学生理解学科特点性质

许多学生上完了生物化学课程,还不理解这么课程到底是讲的什么,所以说对于生物化学的概念讲解至关重要。把“生物化学”的概念讲清楚了,学生就能很清楚地理解本门学科的特点和性质。笔者在教学过程中先引出生物化学的基本概念:生物化学是运用化学的原理和方法,研究生物体内化学分子与化学反应的科学,是从分子水平来探讨生命现象本质的一门学科,又称生命的化学。然后再从概念为出发点提出几个问题,如生物化学的研究对象是哪些?是运用什么原理和方法、在哪个水平研究生命现象的?生物化学课程和我们学习过的生理学、解剖学的研究角度有何不一样?什么叫做生命?生物化学为什么又被叫做生命的化学?最后让学生经过讨论、发言回答,教师解答,从多层次和多角度,由浅入深的介绍生物化学的概念,这样学生就容易明白生物化学究竟是以什么为研究对象的学科。

三、介绍生物化学发展历程,提高学生学习兴趣

生物化学的发展历程总体可被划分为三个主要阶段,一是叙述阶段,研究对象主要是生物大分子的结构和功能:第二阶段是动态生物化学阶段,研究对象主要是各种物质代谢途径以及相关调控;第三个阶段就是分子生物学阶段,这个阶段主要研究对象是基因遗传信息的传递和其相关调控。总而言之,生物化学的研究内容分为三大部分:生物大分子的结构功能和物质代谢调控,以及基因遗传信息的传递及其调控。

讲述生物化学的发展史,要密切围绕这部分学习内容,并且尽多地融入相关科学家的事迹介绍,把他们去的这些科学成果的经过、趣闻给予介绍,集知识性、趣味性融为一体,这样比起蜻蜓点水式枯燥讲解课本内容,会更加容易激发学生的兴趣,从而达到良好的教学效果。

四、介绍生物化学的学习方法

生物化学课理论课程具有抽象难懂、反应复杂等特点,学生普遍反应比较难学。所以,给学生介绍一些本门课程的学习方法是很必要的。生物化学学习方法一般有目录法、图示法、比喻法等。例如在糖的代谢这一章节,利用图示法讲解效果很不错,对于代谢过程,列表法很清晰的对比出三条途径的代谢起始物、中间产物和终产物、其中的关键反应步骤和关键酶、反应前后的能量变化、代谢分支点以及调节因素。人体8种必须氨基酸的记忆可以通过编顺口溜“一两色素本来淡些”。用“一、二、三、四”来总结三羧酸循环的反应特点,也就是“一次底物水平磷酸化,二次脱羧,三个不可逆反应及其对应的三个关键酶,四次脱氢”。

在实际的教学中,老师可以对学生进行启发,学生也应该结合自身的实际情况,对课本知识进行归纳和总结,这样运用好的学习方法,就能尽可能避免走弯路,使学习效果事半功倍。

五、重视并积极改进绪论教学

绪论部分不仅要介绍给学生生物化学的学科特点、主要研究对象,还要简述学科发展历史,让学生通过了解科学发展道路的曲折,而激起学习兴趣和爱国主义情怀。总之,绪论这一章节,不仅具有知识性、科学性,还集趣味与育人为一体,对整门课程来说,有着提纲挈领的重要作用。要想把绪论讲好并非易事,需要教师对知识进行宏观把握和微观调控,与此同时,也要运用合适的讲课技巧,这样传授知识的时候才能够有的放矢、得心应手;才能更加吸引和打动学生;才可以去的良好的教学效果。通过绪论课的学习使学生明确生物化学概念、特点、学习方法等,学好生物化学课程,为其他相关学科的学习打下坚实的基础。

参考文献:

[1]张艳芳,张俊河,张煜.详尽与简略讲授绪论对生物化学教学效果的影响[J].新乡医学院学报,2010,27(5):529-530.

[2]严冬梅,李敏军.医学院校生物化学绪论教学中的几点体会[J].现代医药卫生,2011,27(6):948-949.

[3]姜立,马文丽.浅谈生物化学与分子生物学课程教学改革[J].中国高等医学教育,2002,(5):52.

分子生物学的定义范文第5篇

从价值论维度看,生命个体不仅是被动性概念,也是个自主性概念。受达尔文主义的环境选择和生存竞争概念的启发,康吉莱姆在把个体性理解为一种存在论关系范畴的同时,又赋予其价值论的意义。他指出:个体性概念和生命价值概念之间有着密切关系。“一个生命体不能被归结为各种影响作用的交会地”,就是说,不能把生命体理解为一个纯然被动的概念。恰恰相反,“有机体所依赖的那个环境是被有机体自身所建构和组织起来的”。一个与其环境深度融合的生命体具有这样一种存在特性,即:它根据自己的需要而赋予周围的事物以意义,而“从生物学和心理学的角度来看,意义是对与某个需求相关的价值的评估”。这种评估意味着,有需求的存在者是在建构一个不可还原的价值论参照系。根据对生命个体性概念的这种价值论解释,康吉莱姆指出了现代生物学的一个基本缺陷:它试图将对意义的思考驱除出它自己的领域,使自己完全服从于物理化学的科学精神,将它自己的自主性拱手相让。实际上,生命价值在生物学中具有优先性,因此,对于以生命个体为研究对象的生物学来说,它首先应把生命体理解为一种意义的存在者,把它看作是价值秩序中的一种性状。换言之,生命个体以其自身为中心来组织它的周围环境。从认识论维度看,生命与概念不是对立的,而是同一的。康吉莱姆对生命个体性概念的第三种反思是从认识论上进行的:生命与概念之间具有什么样的关系?或者说,生命研究如何可能?为了解答这一问题,康吉莱姆把目光转向了西方哲学史———尽管他非常赞赏黑格尔的生命与概念具有同一性的思想,但他还是远溯到了希腊时代的亚里士多德。在亚里士多德看来,生命体的本性是“灵魂”,而灵魂“同时是生命的现实、实体和它的规定、逻各斯”。康吉莱姆认为,亚里士多德用作生命原则的灵魂概念和现代分子生物学的生命概念具有类同性。

按照现代分子生物学的看法,生命具有“信息性”,生命本身就是信息,生命个体性可以被理解为“信息交换”。因此,现代分子生物学和亚里士多德的生命观都认识到了,所有的个体生命中都存在着一个逻各斯或概念。当然,康吉莱姆在这里只是以类比的方式表明了生命与概念之间具有同一性关系,而他对这种关系的证明,是通过吸收柏格森的有关思想来完成的。按照柏格森的观点,概念是在生物进化过程中诞生的,它本质上是一种用以扩展人类机体适应其环境的能力。在这个意义上,概念就是工具,换言之,概念认识是有用的。但与此同时,概念认识又是虚构的,它不能揭示生命的真实本质,只有直觉认识才能够使我们真正地理解生命的本质。就此而言,概念是与生命相对立的。另一方面,就有机体都可以同化它们体外的事物以用于摄入营养和维持生存来说,它们也完全可以被看作具有“概括”这种官能。在此基础上,康吉莱姆进一步指出,“并不是只有完善的有机体、肉眼可见的有机体才能够概括。所有的生命体,细胞、机体组织都可以概括。在任何层级上,生存都意味着选择和忽略。”由此来看,概念和生命就不是对立的,而是同一的。因此,如果说从环境中来吸取生存必需物是所有生命体的典型趋向,那么人类的抽象认识是对这种典型趋向的一种独特而重大的扩充。根据生物信息和认知信息之间所存在着这种同一性,康吉莱姆得出结论说,“生命即概念”,生命是意义和概念,概念在生命之中。

二、生命现象的深层特性:疾病、健康与差错

在阐明生命的本质是个体性这一核心旨趣之后,康吉莱姆接下来试图揭示生命现象的深层特性。而他对生命现象的探索,是在对现代医学中的“健康”、“疾病”、“差错”等基本概念的哲学反思中完成的。1.疾病疾病并非对“常态”的偏离,而是病人作为一个“整体”所遭遇的痛苦。法国医学传统的一个根深蒂固的基本观念是,“健康即常态”。这里,所谓“常态”是指“理想常态”,也就是一种用以定义健康状态的“统计学的常态”。基于这一常态概念,法国医学对疾病和健康进行了界定。疾病被定义为一种对理想常态的偏离,它表现为“正常状态的量的变异”。就是说,病理现象被描述为一般生理现象在强度上的增大或减弱。在康吉莱姆看来,这是一种疾病的实证主义观念;然而,实际上,疾病不能被还原为一种生理参数的量的变异。他认为,这种量的变异无疑可以成为疾病的一种指标,但只有当它反映作为整体的有机体的偏离,反映一种量的变异时,它才能被认为是病理的。例如,根据与血糖含量相互作用的其他参数,血液里同样的葡萄糖含量对一个个体来说是病理的,但对另一个就不是。确定一种症状是否为病理的关键,在于“它在一个个体行为的不可分割的整体中所具有的内在关系”,脱离这种内在关系、孤立地谈论症状和疾病是没有意义的。因此说器官、组织、细胞有疾病,这种说法在医学上是不正确的,“对所有的生命体来说……疾病只是作为整体的机体组织的疾病”。而从机体组织这个整体来看,疾病其实是生命的消极价值的存在,而消极价值是整个生命价值的一部分。在这个意义上,疾病是人类存在的一种独特性质。正因为如此,用以确定疾病状态的,就不是对规范和标准的偏离,而是病人所遭受的痛苦。病人的痛苦具有个体性,正如中国传统医学所表明的,医生所治疗的每一位病人都代表着一个不同的病例,他们都展现出了自己的特殊性。2.健康健康并不是“常态”的恢复或持续,而是生命个体对环境的适应与创造。与上述关于疾病的哲学定义相适应,在康吉莱姆看来,健康也不是指恢复到由理想常态所定义的正常状态,相反,健康是指生命体经由容许自身变异的空间而对变化无常的环境的适应。这种适应不应该被理解为“自我保存”,“自我保存不是生命的普遍特征,而是一个衰弱与退缩生命的特征。一个健康的个体能够面对风险。健康是创造性的,能够在剧变中存活并且创造。”

与此相应,痊愈,作为一个从疾病到健康的概念,也不应被理解为是恢复到先前理想健康的状态,而应理解为一种新的“个体常态”。痊愈不只是一种对先前正常状态的回归,它在本质上意味着一种新秩序的出现。3.差错差错,是生命的正常表现形式,是生命多样性的表征,是生命适应环境的创新能力,是科学思想史的“连续”。“差错”本来是一个病理学概念,但它一经诞生就立即引起了法国哲学家的注意。法国哲学界对于差错的把握主要有两条研究轴线,一条是科学认识论轴线,另一条是生命科学史轴线。但不管是哪一条研究轴线,都深受康吉莱姆差错观的影响,以至于福柯称康吉莱姆为“一位关于差错的哲学家”。那么,康吉莱姆的差错观究竟是什么呢?康吉莱姆首先提问道,假如某些生态学家或分子生物学家的观点是正确的,即:生命体早已被编程,生命是严格地按照既定程序来展开的,那么,我们又该如何来解释生命现象中的“差错”?生命科学家把“差错”归因于遗传错误,又将遗传错误归结为信息错误。与此不同,康吉莱姆认为,大量的错误是在对环境的错误认知过程中产生的。人类出了错误,是人类将自己置于错误的地点,与环境产生了错误的关系,以及在错误的地方接受了使自己生存、行动、繁荣的信息。然而,这是正常的。康吉莱姆坚信,为了生存,我们在出错后适应,这应当是生命的基本形式。生命的本质中已包含着出错的可能性,比如先天基因遗传缺陷。不过,疾病所表现出来的生命的可错性,正是生命的多样性的表现,它体现了生命打破旧规范的能力。基于这种理解,康吉莱姆指出,科学认识无非是对正确信息的“迫切探寻”。这种正确信息只能部分地在基因中发现。遗传密码为什么以及如何被激发而起作用?结果是什么?康吉莱姆认为,这些问题只能在生命的前后具体情形中被恰当地提出并给予解答。以差错之于生命的内在性为基础,康吉莱姆进一步提出,包括人类在内的生命是永远不完全在其位的生命体,是注定会“出差错”、必定有“差错”的生命体。概念,就是对这种偶然性的回应。而“一旦承认概念就是生命自身对于这种偶然事情的应答,那么我们就应当承认,差错乃是造成人类思想和思想史的根源所在。”

具体地说,真与假的对立,人们对此二者的赋值,以及不同的社会和同一社会中各种机构所产生的与这种对立相联系的权力效果,所有这一切,都不过是对生命所固有的差错所做的延迟了的答复而已。如果说科学史是不连续的,也就是说,只能把科学史当作一系列的“修改”,那么“修改”实质上就是真与假的再分配。不幸的是,这种再分配永远不会把终极真理透显出来,因为在康吉莱姆这里,“差错”并不是某种真理的遗忘或延误,而是人类生命和物种之间所特有的维度。在康吉莱姆看来,生命在自身中包含着差错的可能性,因此在生命的日程表上真理即是错误,而真与假的剖分,以及人们赋予真理以价值,是生命所能发明的最奇特的生活方式。差错是生命史和人类历史所固有的持久的偶然之事,由这种差错观出发,康吉莱姆紧密地将生物学知识同他自己的独特的生物学史写法结合起来了。他拒绝像进化论者那样去“推导”生物学史,他所关注的是显示生命与生命认识之间的关系,并在这种关系中来追寻价值和规范的踪迹。

三、对生命科学的哲学反思

根据以上对生命本质和生命现象的哲学思考,康吉莱姆对包括生物学、医学在内的生命科学进行了哲学反思,试图为现代生命科学奠定新的哲学基础。对于生物学,康吉莱姆特别关注研究对象的建立和概念的形成。顾名思义,生命科学是“关于生命的知识”,但问题是:生命如何能够成为科学认识的对象?康吉莱姆对这个问题的思索包含如下几个要点:第一,生命科学的研究对象并不是自在地就成为生物科学的研究对象,相反,它是被“假设”出来人为地成为生物科学的恰当对象的。通过对反应、畸形、畸形环境、细胞、内分泌和调节等概念的考察,康吉莱姆得出结论:生命概念实质上是从全部生命现象中抽离出生命体所特有的过程的产物。因此,生命与认识之间不存在根本的冲突。第二,生命固然意味着调节和自动保存,生物学当然要去探索保证这些程序得以顺利运行的物理和化学机制,但是,另一方面,生命科学家不应忽视的是,这些机制同样显示出了生命的特殊性,例如疾病、畸形、怪胎、差错等。因此,生物学如果忽略了生命特殊性的具体表现,那么它就不可能真正地成为关于生命体的科学。实际上,人的理解力只有承认生命的独特性才能适用于生命,或者说,人的理解力只有在承认生命具有独特性的前提下才可能真正地认识生命。第三,生命科学作为“科学”,它要获取认知信息,就此而言它与其他自然科学不存在本质上的不同;然而生命科学是关于“生命”的科学,正是这一点使得生命科学不同于其他自然科学,也决定了生命科学不可能更不应成为物理学、化学等其他自然科学的殖民地。针对生物学完全被物理学和化学的精神所笼罩的现实状况,康吉莱姆直截了当地表明了自己的看法,“我们对一种沉溺于物理化学科学的生物学没有什么好期待的,这种生物学被还原为或沦落为了那些科学的附庸”。言外之意,生命科学有着不同于物理和化学的独特的研究范式。第四,从总体上说,一种认识如何能够成为生物学的认识?康吉莱姆给出的答案是,由于生物学研究的是生存着的和倾向于生存的个体,即那些倾向于在一个给予的环境中尽最大可能实现自己的能力的个体,生物学在根本上所要研究的,就不仅是那些可以纳入分析视野的作为部分的对象,更为重要的是,还有那些价值化环境的个体性全体。针对在生物学研究中大行其道的分析方法,康吉莱姆强调对于生命现象应该持一种整体论观点,其目的是要生物学研究恢复生命与认识之间的亲缘性。正因如此,生命科学需要以一种适当的方式来编写自身的历史并自觉地提出专属于自己的认识论和价值论问题。具体地说,生物学应当把自己理解为直接或间接地解决人与环境之间紧张关系的一般方法。众所周知,现代医学常常称自己是一门“科学”,一门关于正常和病理的科学。针对现代医学的这种自我意识,康吉莱姆在其1943年撰写的博士论文《论正常与病理的若干问题》提出了这样一个问题:“是否存在关于正常和病理的科学?”在他看来,医学不是一种关于正常和病理的科学,现代医学中的“正常”和“病理”概念是有问题的。在现代医学中,这两个概念都是基于理想常态概念而建立起来的,所谓“正常”是指符合理想常态的状态,而所谓“病理”是指对理想状态的偏离。这两个概念的问题根源于理想常态,因为后者本身就是成问题的。理想常态是指一种统计学平均值、一种抽象物,它在现代医学中被认为是普遍适用于所有的具体个体,这就表明,它的最大问题恰恰在于它完全忽视了个体性。因此,如何基于个体性来重建正常和病理概念,是现代医学所迫切需要解决的问题。从他的生命个体性概念出发,康吉莱姆提出,如果现代医学是一种科学的话,那么它也应该是一种相当不同的科学。在他看来,什么是正常的,什么是病理的,这个医学问题其实只是生命价值之本质这个一般问题的一种特殊情况。对所有的生命存在者来说,“常态只是自然选择所维持的一般偏离形式”。他强调了生命价值与个体变异性这两个概念之间的内在联系:不能把不规则和反常设想为影响个体的意外,而应看作是个体的实存自身,“生命体的各种形态不被看作是参照某种先定的真实类型的存在者,而更多地被视为一些机体组织,这些组织的有效性,即它们的价值,需要参照它们可能的生命的成功。”

针对理想常态,康吉莱姆提出了他自己的常态概念,即“个体常态”,以个体常态来替性常态。个体常态不是一种统计学平均值,不能以统计学的方式被定义,它是一种新的常态,即个体组织与其环境之间的关系的一种新结构。康吉莱姆并不满足于仅仅提出关于现代医学的规范性观念,他还力图将这种观念建立在客观性的基础之上。他所采取的策略是将现代医学和现代生物学沟通起来。这里,我们以现代生物学中关于特例和变种的看法与现代医学中关于病态和常态的看法的类同性来说明这一点。现代生物学中关于特例和变种的流行看法是自相矛盾的,一方面它认为特例或变种因为偏离了理想常态因而是病态的,另一方面它又认为,如果变种或特例成功地存活下去的话,那么它就是正常的。这种矛盾迫使康吉莱姆去提问:一个偏离理想常态因而是异常的个体,例如一只无翅的果蝇或一位酷儿,究竟是有病的个体,还是生物学或生活方式的创新?康吉莱姆指出,如果我们放弃理想常态概念,而将生物学中的常态概念理解为生物构造、行为与环境之间的互动关系,那么生命形式的变异恰恰就是对剧变的环境的一种有弹性的、有成效的适应。相反,缺乏变异的即常态的生命形式有可能因生存条件的改变而走向灭绝。事实上,在生物界,随着生存条件的改变,新的生命形式取代旧的生命行为而成为常态是屡见不鲜的客观现象。同样,现代医学中所谓的“病态”,在一定条件下其实就是常态。在既定情境下,任何存活的生物都是常态的。既没有常态的环境,也没有哪种生物构造就其自身而言是常态的,而是生物与环境之间的关系界定了什么是常态。现代医学中所谓的“病态”其实只是指不符合已经得到确认的常规,其实这种“病态”也应该被理解为常态,即理解为有机体与环境之间的关系。

四、结语

康吉莱姆的生命科学哲学以对包括生物学和医学在内的现代生命科学的反思为其出发点。现代生命科学家认为,动植物生存于其中的生物环境不过是由物理的、化学的和机械的种种自然法则所构成的体系而已,因此它在理论上具有不变性。不仅如此,就连有机体的生物构造本身也是不变的。在康吉莱姆看来,现代生命科学的这一不变性假设,以及以它为基础所构建起来的“理想常态”,其实都是抽象的产物,它的根本缺陷在于抹煞了生命的个体性。于是,康吉莱姆生命科学哲学的致思路径就是,对现代生命科学的基本理念、基本概念进行批判性反思,进而立足于生命的本真状态来切近地沉思生命本身。质言之,在康吉莱姆那里,所谓生命本质上是一种个体性。正是站在个体性的立场上,康吉莱姆达到了对生命的更为深刻的认识。各门自然科学的发展使得我们可以在细胞、分子等水平上来更为精准地科学地认知生命,但是我们决不能由此得出结论说,生命只是一个科学问题。恰恰相反,在康吉莱姆看来,死亡、疾病、畸形、异常、差错等生命现象,有着价值论与政治的问题。正是由于无见于此,现代生命科学将“差错”错误地描述为某种“偏离形式”。实际上,被理解为“偏离形式”的“差错”本质上是生命个体相对于普遍整体而言的特殊性,从个体性立场来看,它恰恰是一种常态。在康吉莱姆看来,生命既是一种维持现状的防御性活动,更是一种创造新的斗争活动。这就表明:其一,生物的“常态”不可能是一个静态的、均衡的和凝固的概念,而只能是一个动态的概念;其二,生命活动有其价值属性,因此“常态”是一个价值论概念,而决不是像现代生命科学所认为的那样,是一个纯粹的统计学意义上的概念。基于这种认识,康吉莱姆构建了其生命科学哲学的历史认识论,强调“生命即概念”,从价值维度重构了“正常”、“病理”等范畴,要求生命科学研究从“理想常态”转向“个体常态”,并且恢复生命与认识之间的亲缘性。可以说,康吉莱姆的生命科学哲学,对于我们重新思考医学、生物学等生命科学的理论基础,并对它们的实际应用展开社会学和伦理学的考量,无疑有着极为重要的启示作用。例如,如果我们把基因的变异看作是缺陷并进而梦想着去消除这种缺陷,那么很可能“在这个梦想的结尾,我们却发现了基因警察,他们披着基因科学的外衣……梦想找到绝对的药方,往往就意味着梦想找到比疾病本身更为恶劣的药方。”