發布時間：2022-05-21 08:49:12
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇生物技術方面論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1功能性生物材料
組織損傷的情況不同,使用的膠原材料也有較大的區別,如骨組織損傷進行修復時,一般使用脫鈣的骨膠原(DBM);肌肉、皮膚或者外周神經損傷,進行修復時一般使用膠原膜(CM);如果屬于中樞神經損傷需要修復,則應使用有序的膠原材料(LOCS)。另外功能性膠原生物材料對于不同的組織損傷的再生有良好的效果,包括CBD-PDGF,其能夠活化膠原膜,使得皮膚組織能夠再生修復;CBD-BMP-2的作用在于活化脫鈣骨膠原DBM,使得骨損傷得到修復;CBD-BDNF對于有序的膠原材料LOCS有著良好的活化作用等。
2生物技術運用于心血管器械方面
生物技術運用于心血管方面,主要是利用天然的組織修復身體的病變部位,或者使用選擇性的合成材料代替病變組織,具體的運用分為以下幾點:(1)在生物技術研究的初期,醫療器械的的適用范圍較小,一般是人體生命垂危時才會使用。近年來醫療領域在植入性合成聚合物的研究方面逐步深入,且研發了各種心臟的輔助器材;(2)心臟瓣膜的發展,使得生物瓣膜、機械性的修復瓣膜得到了廣泛的使用,每年將瓣膜植入身體的人群數量逐年增加,常見的瓣膜類型包括嵌入盤、嵌入球、傾斜盤等;(3)永久性植入心臟的輔助裝置、臨時性植入心臟的輔助裝置、人造心臟等,也逐步獲得了較好的效果,該類裝置能夠使得衰竭的循環系統或者心臟保持基本的正常功能,且能夠有效減少心臟負擔,優化心臟的供氧情況;(4)血氧發生器也屬于該類器械,其主要分為膜型、鼓泡型、空心纖維型等不同類型。在氧發生器的開發方面,模型氧發生器是最為關鍵的技術,該氧發生器與人體吸氣過程中的生理條件極為接近。如果人體的血液的功能由于疾病而減低,可以利用相應的的PVC、PTFE玻璃紙等生物材料制作成膜式氧合器沒維持機體的功能正常。
3生物酶的運用
生物酶在醫療器械的運用主要是清洗器械,在自動清洗劑中添加適量的生物酶,其對于醫療器械上多種污漬生物酶的清潔效果十分明顯,包括血漬、蛋白質污漬生物酶等。由于上述物質會限制微生物與滅菌因子的接觸,需要該類技術進行徹底的清潔。利用生物酶將醫療器械進行浸泡,時間為三分鐘,其即會將把污漬分解成細小的碎粒,脫離物品的表面,醫療器械得到徹底的清洗。該生物酶清潔醫療器械,優點在于清潔效果良好,不會對器械產生腐蝕,且能夠使得器械的使用壽命更長。
4數字化生物技術的運用
數字化生物技術即為醫療自動化技術,其在醫療器械方面的應用十分廣泛,包括心臟起搏器、剖析監護設備、放射設備等嵌入式的技術;分光光度計、肌動的電流掃描器等,其均需要性能良好的數字信號處理系統提升器精度;醫療機器人技術、無線通訊技術、自動化的測試、感應器等技術,由于醫療設備的消耗量較大,該類器械的發現潛力極大。
5結語
生物技術屬于現代十分先進的技術,其發展速度快,影響深遠,且具有較大的發展潛力。該技術的應用范圍極為廣闊,包括環境保護事業、農業生產方面、醫學技術方面、醫藥制造方面等,其也能夠應用于醫療器械的生產與開發方面,提高醫療器械的性能,使之功能更加全面,效果更加顯著。本文僅從一般的角度分析了其在醫療器械方面的應用,在實踐的醫療活動中,醫療機構可以根據實際的情況及自身的需求,科學的引進生物技術,提升自身的醫療水平,更好的服務社會,帶來良好的社會效益。
作者：鄭雯雯 單位：山東恒信檢測技術開發中心
1、生物信息學課程授課內容的選擇
生物信息學包括開發生物信息學工具的計算生物信息學和利用生物信息學工具解決問題的應用生物信息學。醫學背景的生物技術專業的學生應該立足于應用生物信息學的學習，特別擅長計算機和數學并且對生物信息學感興趣的同學也可以涉獵部分計算生物信息學的知識，本人在讀博士期間遇到過一個本科生就利用自己計算機方面的特長，進行雄激素受體和雄激素受體調節劑構效關系的研究，在指導教師的幫助下發表了一篇生物信息學領域的SCI文章，在感嘆難能可貴的同時，必須承認指導教師敏銳的洞察到學生的特長，并發揮其特長會起到意想不到的效果。此外，國內有關生物信息學方面的教材因編者學科背景相差很遠，各教材的特色和側重點有所不同，相對來講，偏理論輕實踐。醫學院校生物技術專業應校根據本學科特點選擇實驗性較強的教材，制定具有生物技術專業特色的教學計劃及教學大綱，有條件有時間的教師可以嘗試自己編寫適合本院校學習的教材，那樣針對性更強，學習效果會更佳。針對生物技術專業的特點，因此我們將引物設計、基因查找、基因序列分析、同源基因和不同物種基因查找、判斷起始密碼子和終止密碼子位置、啟動子預測以及簡單的蛋白功能分析和常用數據庫的應用作為本專業生物信息學知識學習的主體框架。另外，生物信息學的軟件本人傾向于選取在線工具，如引物設計軟件可選取NCBI網站上的primerblast，酶切位點分析也可在NEB公司的網站上在線分析，應該說生物信息學的發展，歐美國家一些公立網站，如NCBI，或者某些相關實驗室的網站都提供多種現在分析的工具，極大地方便了使用者。一來及其方便解決了問題，避免了盜版問題;二來可以通過網站學習生物信息學相關知識，對某些軟件的歷史淵源有所了解。
2、生物信息學授課時間安排的合理性
生物信息學是一門實踐課程，實驗課應該占40%以上比例，理論課也應該利用多媒體教室講授，在實驗課之前應該提前讓把本次課內容通過多種即時通訊工具如QQ等發送給學生，在將優秀知識在實驗課演練結束后，進一步布置相關作業強化記憶，在實踐中掌握相關知識，如引物設計中，常用的是ncbi網站中在線引物設計工具primerblast和電腦安裝軟件prim-er5，在引物設計完成后，可以讓學生思考融合蛋白表達時移碼問題，即融合蛋白引物設計需要注意哪些問題，如涉及到移碼問題時如何設計引物?生物信息學是有力的應用工具，但是還不能完全依賴生物信息學，我們應該成為生物信息學的高級應用者。
3、生物信息學授課教師的選擇
生物信息學是一門交叉學科，但是筆者認為長期應用生物信息學的醫學背景的教師更適合作為醫學院校生物技術專業的授課教師。作為一門新興學科的一名教師保質保量的完成全部授課任務還是有一定難度的，可以嘗試每位老師根據自己特長講授自己熟悉的章節，這樣一來減少壓力，二來可以較為圓滿地完成教學任務，不同教師還可以給學生帶來不同風格的教學模式，提高學生的新鮮感和教師授課熱情。此外，任課教師應該積極學習相關領域知識，目前很多國內外著名高校通過網絡開始有生物信息學相關的開放課程或慕課，無論是學生還是任課教師都應該積極參加其中，提高自己的理論知識和實踐技能，學習優秀教師的授課技巧，領略該領域大家風采，筆者就經常參加北京大學等學校的開放課程，獲益匪淺。同時，在有條件情況下參加國內外相關講座和學習班，和同領域的兄弟院校保持聯絡，對生物信息學的教學和科研水平的促進幫助大有裨益。
4、扎實的理論是學好生物信息學的保障
除了具有學習生物信息學的熱情，學習生物信息學的醫學生還應該掌握與生物信息學緊密相關的知識，如分子生物學、分子診斷學、計算機相關知識和統計學知識。有條件的學生應該主動參與科研課題，不論是本院校老師申請的，還是大學生課題，都會對學習生物信息學有所幫助。本人讀博士期間，就遇到很多在讀本科生參與博士生導師的課題，在基因序列分析和蛋白功能研究方面都獲益匪淺。本人目前也作為指導教師指導本科生獨立申請的大學生課題，在給學生講授生物信息學時，明顯感覺參與過科研項目的學生對生物信息學知識的掌握，明顯強于沒有參與過的本科生。總之，我們生物信息學課程教學中做出了一定的探索，也取得了一定的經驗和效果，但是這只是萬里長征的第一步，需要生物信息學課程的教師更加努力探索，為培養出更多適應社會發展需要的高素質應用型人才貢獻自己的微薄之力。
作者：郝峰許會靜姜勇王皓張磊劉磊李艷單位：吉林醫藥學院檢驗學院
1調研結果
(1)關于為何選擇就讀生物技術專業的問題,大二學生中20.0%為自主選擇(高考第一志愿),75.0%為從本校醫學專業或藥學專業調劑而來(個別學生所報的六個平行專業志愿中含有生物技術專業,但排在醫學和藥學專業后面)。大三學生中16.7%為自主選擇,61.7%為專業調劑生。大四學生中10.0%為自主選擇,77.5%為專業調劑生。(2)關于是否喜歡自己的專業,三個年級中選擇“喜歡”和“不喜歡”的比例幾乎都為1:1左右,個別同學選擇了“不清楚”這一選項。(3)對于“如果有轉專業的機會,你是否想轉其它專業”這一問題(目前本校無在校生可調換專業的制度),三個年級中選擇“想”的比例基本都在50%左右,這一結果與(2)中50%左右同學選擇不喜歡自己的專業想吻合。(4)對于“如果你可以轉專業,你會選擇哪個專業”,約95%的同學選擇了醫學專業,個別同學選擇了藥學專業。(5)45.0%的大二學生認為本專業和本校醫學專業學生在綜合素質與能力方面沒有差別,20.0%認為本專業學生比醫學生綜合能力差；大三學生35.0%認為二者沒有差別,26.7%認為比醫學生綜合能力差；大四學生22.5%認為二者沒有差別,37.5%認為比醫學生綜合能力差。(6)認為專業發展前景與就業前景較好的學生分別為:大二40.0%,大三35.7%,大四22.5%。(7)想跨專業考研或換專業就業的同學分別為大二10.0%、大三13.3%、大四35%。(8)認為自己經過了在校1-3年的學習后對專業的認可度有了提高的學生分別為大二95.0%、大三75.0%、大四65.0%。(9)對專業的培養方向定位、培養方案及教學內容設置持“非常贊同”和“贊同”態度的學生分別為大二35.5%、大三25.0%、大四17.5%,持“基本贊同”態度的同學分別為大二45.0%、大三58.3%、大四72.5%。(10)對教師的教學態度、敬業精神、教學質量和效果持“非常滿意”和“滿意”態度的學生分別為大二70.0%、大三58.3%、大四47.5%,持“基本滿意”態度的同學分別為大二25.0%、大三36.7%、大四52.0%。
2討論
專業認同感是指學生對于所學專業的目標和社會價值的接受和認可,專業認同會影響大學生的學習熱情與行為。學生的專業認同感低,對專業的興趣就弱,學習主動性差,直接影響學生的專業學習成績。因此,有必要探索大學生的專業認同現狀與對策。張東軍等調研發現在醫學院校中非醫學專業的學生對專業的認同水平顯著低于醫學專業學生。本調研結果與張東軍等類似,發現在以醫學占主導地位的醫學院校中,生物技術專業本科生對專業的認同感比較低,近50%的同學不喜愛自己的專業,有不少同學希望有機會能換專業學習和就業。在希望調換專業的學生中,絕大部分同學希望轉到醫學專業學習。這一結果可能與很多生物技術專業的學生本身是由于高考分數線沒有達到本校醫學專業錄取分數線而從醫學專業調劑而來有關,也可能有部分原因是因為醫學是醫學院校的優勢學科有關。僅有30%左右的學生認為生物技術專業有較好的發展前景和較多的就業機會。盡管如此,絕大部分同學仍然希望在專業相關方向就業或考研深造,這可能與學生對專業的情感有關,也可能與學生在專業相關方向就業時競爭力比較大有關。一個令人欣喜的事實是,絕大多數同學都認為自己經過了1-3年的專業學習后對生物技術專業的認同感提高了,對專業的培養方案及教學內容、教學效果等持贊同和滿意態度。這些調研結果反映了同學們對我校生物技術專業教學質量的認可。從調研結果可以看出,大四、大三、大二學生對專業的認同感依次升高,分析原因,可能和大三和大二本科生中有較多學生是自主選擇了生物技術專業有關。相反,大四學生中僅有10%是自主選擇了該專業,絕大多數都是從醫學專業調劑而來。造成這一結果的另一個不可忽視的原因,可能也與本校生物技術專業的建設與發展有關。濰坊醫學院生物技術專業于2005年設立并開始招生,學校一直非常注重專業的建設和發展,從培養目標和培養方案確立、教學內容設定、教學設施完善、師資力量培養等各個方面都非常重視。經過8年的發展和建設,本校生物技術專業于2013年已發展成為山東省特色專業,培養的畢業生得到了社會的認可,專業知名度有了較大提高,所以在校低年級學生較高年級學生的專業認同感高也不足為奇。
3結語
總之,醫學院校的非醫學專業學生對專業的認同感普遍較低,這一狀況的存在必將會影響學生的培養質量。醫學院校應在重視醫學專業教育的同時注重加強非醫學專業的建設,注重培養學生的專業認同感和自豪感,學校、教師和學生應共同努力以保障非醫學專業學生的培養質量。
作者：劉順梅單位：濰坊醫學院
一、實驗內容的選擇
醫學生物技術是由生命科學與醫學交叉融合而成的新興學科，在人才培養過程中，不僅要求學生掌握生物技術專業相關理論及實驗知識，還要求學生有一定的醫學知識儲備。為此，在實驗教學課程設置的過程中，著重突出了一些與現代醫學相關的交叉前沿內容，如醫學微生物、醫學免疫、實驗診斷、分子生物學檢驗技術、臨床基礎檢驗技術等，通過這些內容將理論與實踐相結合，讓學生了解到生物技術在醫學領域的具體應用，同時通過對新技術的講解與示范，進一步拓寬學生的思維視野，為今后的工作以及科研實驗打下堅實的基礎。
二、實驗教學課程整合
生命科學是一門以實驗為基礎的自然科學，傳統的生物技術實驗教學內容主要安排在理論教學內容之后，實驗教學地位不明確，其內容大都為重復性驗證實驗，并且課程之間的相互聯系不緊密。這導致許多學生只注重理論知識，對于實際動手操作的重要性認識不足，并且忽視了生物技術各門課程之間的內在聯系。為此，我們嘗試將實驗教學內容進行整合，如將發酵工程中的“工業微生物菌種的選育和純化”、基因工程中的“工程菌生長曲線的繪制”、酶工程中的“目的蛋白的誘導及SDS－PAGE電泳”相聯系，通過對實驗課程的精心設計合理安排，不但將各門課程聯系到一起，讓學生對學到的知識形成體系，同時大大激發了學生的求知欲望和探索精神，對實驗課程的順利推進，起到了良好的效果。
三、開放實驗室
建立開放實驗室創新平臺是促進醫學生物技術學科發展的重要舉措。目前，大多數院校生物技術實驗室開放時間與形式均存在不確定性，即實驗課時間開放，其他時間不開放，或是根據教師的科研實驗安排開放實驗室，這樣不符合以學生為中心的實驗教學標準。我們嘗試面向全體學生進行開放式實驗教學，同時開放了醫學免疫學實驗室、生物化學檢驗實驗室、臨床輸血實驗室等與生物技術相關的醫學實驗室，鼓勵學生自主設計完成實驗，從實驗的準備到結果的分析，絕大多數工作都由學生自己完成，老師只為學生提供一些必要的建議，解決實驗過程中遇到的難題。這樣不僅能使實驗室的資源得以充分利用，同時培養了學生分析解決問題的能力，并且讓學生在自主設計實驗的過程中，對所學知識進行更加深刻的理解，真正做到學以致用、用以促學、學用相長。
四、鼓勵學生參與教師科研實驗工作
目前，生物技術專業學生考研率呈逐年上升的趨勢，學生對科研實驗的熱情以及學術創新的需求也在不斷提升，醫學生物技術專業作為我校新開設的專業之一，在校教師普遍面臨的問題是，科研壓力大，任務重，時間緊，人員短缺。根據以上情況，我們適時地挑取一些科研創新熱情高，實驗態度端正認真的學生，組建科研創新團隊，協助老師完成一部分科研實驗。在參與老師的科研工作過程中，學生會接觸到一些前沿的實驗技術，并對醫學生物技術領域的發展方向有了一定把握。部分學生通過教師的正確引導，以第一作者發表了學術論文，并且獲得了學校“先進科研創新個人”的榮譽稱號。通過對實驗結果的具體分析和同教師之間的學習交流，培養了學生自身的科研創新能力，為其日后的學習以及科研工作提供了寶貴經驗。生命科學的研究和發展，植根于牢固的實驗基礎，加快實驗教學改革步伐，對實驗教學的發展以及學生實際動手能力、創新意識的培養起到了積極的促進作用。通過以上幾種措施，激發了學生對科研實驗的熱情，培養了學生的獨立思考與創新能力，同時實現了實驗室資源的合理利用，對醫學生物技術學科建設發展起到了一定的積極推動作用。同時，我們應及時總結經驗，堅持以學生為中心進行實驗教學，不斷優化教學效果，努力培養出更多的高素質醫學生物技術專業人才。
作者：王皓許會靜郝峰姜勇劉磊李艷單位：吉林醫藥學院
1微生物在生態農業系統中的地位
生態農業主要是運用農業生態原理,建立起來的一種新型農業。在現代農業生產中,這種新型的農業,不僅具有良好的生產性能,提高生產的效率,還能夠節省生產的成本,節約能源,進而實現農業環境的自凈與農業資源的可持續使用。縱觀這種新型農業,生態農業是一個有機的整體,屬于多目標、多功能、多層次以及多成分有機組合的的生態系統。在這個系統內部,結構有序、內外交流、開放循環以及關系協調發展。在微觀層面上,其利用多層次的物質循環與綜合利用,進一步提高能量轉換與物質循環的效率。例如,在生態農業系統內微生物可以利用植物作載體,可以將植物的秸稈、樹葉以及草等植物進行加工處理,生成飼料,飼料可以喂食牲口,牲口的糞便又可以養蘑菇、飼養其他的動植物,將飼養的動植物喂食另外種類的生物。如此循環,就形成了市郊生態系統。由此可見,微生物在生態農業系統中的應用非常重要的。
2微生物技術對改善農業生態環境的作用
2.1微生物在肥料中的作用利用特定培養的微生物,在可調控環境條件下將廢棄物、污染物降解和轉化,從而解決和控制污染問題,進而為作物提供養分。例如:目前市場上出現的生物有機肥就是利用特定的微生物對獸禽糞便、農業廢棄物等進行降解和轉化而來的。這種肥料不僅能增加土壤肥力,提供作物生長必須的營養元素,還能改善植物根際的微環境,促進植物對養分的吸收利用,提高產能,同時還減少了合成化肥的使用,減少了合成化肥對環境的污染。由此可見微生物技術將成為農業生態環境保護最有價值和生命力的方法。在農業生態環境面臨嚴峻形式的今天,微生物技術具有無可比擬的優越性。
2.2微生物對農藥的降解作用隨著化學農藥的大規模使用,其所帶來的環境問題日益嚴重。近年來有學者發現微生物對土壤和水中的農藥降解起主要作用,目前已經分離出能降解農藥的微生物類群,包括細菌、真菌、放線菌、藻類等。因它們受環境等多方面的影響和限制,所以難以大規模使用。近期又有學者提出利用微生物產生的酶來降解農藥殘留。由此可見,如何更多、更好地利用微生物解決農藥殘留是生態農業發展急需解決的問題。
2.3微生物在大型生態農場中的作用在大型生態農場生產與建設的過程中,大量的排污系統使得生態環境遭受到前所未有嚴重的破壞。近年來,養殖場的規模與數量每年都以單調遞增的速度增長。現代的養殖場將新技術、新設備引進來,進而實現生產過程的機械化操作,養殖場的生產能力持續增長的同時帶來的環境污染、生態系統破壞、能源供應緊張的等問題也隨之而來。微生物圍繞生產過程中產生的廢水與廢物進行處理。經過微生物的處理技術,有機廢物就會轉化為能源、肥料、化工產品甚至是食品。
2.4微生物技術在庭院生態農業系統中的作用眾所周知,庭院經濟營養項目較多,集約化程度較高,土地利用率較高,資金周轉與積累較快。其對人們的生產與生活的影響是最為直接的。在發展庭院生態農業系統的過程中,微生物在其中的應用被人們所接受。庭院生態農業系統中的糞便與生活垃圾進入發酵池,可以直接改變生活環境。這樣的方式構成了多層次、多途徑與多功能的庭院生態農業系統。在庭院生態農業系統中,人們通過自己的方式將為生物技術應用于其中,使其發揮出應有的效果。
3結語
總而言之,在發展新型生態農業系統的過程中,注重微生物在其中的作用。在農業改革不斷推進的過程中,利用微生物的相關作用,使其發展的更好。微生物在生態農業系統中的應用是非常明顯的,其所取得效果也是較為顯著的。為更好的發展農業,應積極主動應用微生物。
作者：洪彩霞單位：江蘇中宜生物肥料工程中心有限公司
1依據專業特色，跟蹤學科前沿，及時更新教學內容
課程體系和教學內容是人才培養的主要落腳點，是教學改革的關鍵。課程體系是實現地方師范院校生物技術專業培養目標，構建學生知識結構的中心環節。課程體系主要包括課程設置、教學內容及課程結構，是教學思想、教育理念的具體化，也是實現創新能力培養與綜合素質提高的保證。科學合理的課程設置和教學內容，對大學生創新能力的培養與綜合素質的提高起著至關重要的作用。因此，我們在多年發酵工程課程講授的基礎上，從教學大綱的編制、教材和輔導參考書的選擇、教學內容的科學合理設置等方面進行深入的探討。
1.1發酵工程課程的準確定位發酵工程這門課是我校生物技術、生物制藥專業的優秀必修課程，通常在開設了生物化學、微生物學等專業基礎課之后開設，一般在大學的第6學期開設。發酵工程課程是直接建立在微生物學基礎上的，隨微生物工業的發展而發展，同時也是與化學工業相結合的一個新發展。該門課程主要從微生物工程范疇出發來闡明厭氧性發酵與好氣性發酵機制、工藝過程及相應的設備，用這些基本理論去分析、解決微生物工業中存在的具體問題，提高產品質量和數量，講授的主要內容包含微生物工業菌種與培養基、發酵機制、發酵工藝及控制、發酵設備、發酵產物提純與精制。通過本門課程的學習，學生不但能掌握發酵工程學的基本理論，還可以熟悉發酵的工藝流程及發酵產品的后處理技術。
1.2跟蹤學科前沿，及時更新教學內容從多年發酵工程課程的講授以及國內大部分高校發酵工程課程的講授內容來看，發酵工程授課案例主要涉及到抗生素、氨基酸、檸檬酸等好氧發酵工藝及發酵機制，以及酒精、釀造酒、乳酸等厭氧發酵機制及工藝，很少涉及到基因工程產品如EGF、EPO、重組人乙肝疫苗等的發酵機制和工藝。生物技術藥物已廣泛用于治療癌癥、艾滋病、貧血、發育不良、糖尿病、心力衰竭、血友病、囊性纖維變性和一些罕見的遺傳疾病。目前我國從事生物技術藥物產業研究與開發人數僅相當于美國的1/4，從事生物醫藥產品研究與開發的人才更是嚴重不足，已成為制約我國生物醫藥產業發展的瓶頸。這就要求我們編制、修訂教學大綱時，在保留典型的傳統菌的好氧發酵和厭氧發酵案例基礎上，著重引入基因工程菌制藥的發酵工藝，擴展學生的知識面，為他們將來到制藥企業就業奠定良好基礎。
1.3選取合適的教材發酵工程優秀教材很多，像《微生物工程工藝原理》、《微生物工程》、《發酵工藝原理與技術》、《生物工藝學》、《現代工業發酵調控學》、《發酵工藝學》等，我們在前些年的教學過程中也選用了多個版本的《微生物工程》，結合我校生物技術專業學生的知識體系和培養方向，目前我們選用全國高等學校發酵工程專用教材、教育部普通高等教育“十一五”部級規劃教材華南理工大學姚汝華教授編寫的《微生物工程工藝原理》，此書按照發酵工藝操作單元的先后順序排布各章，脈絡清晰，系統性好，該書在難易程度上很適合我們的學生，但是該書側重于發酵機制的講授，發酵工藝和設備沒有涉及。因此，在前期教學積累的基礎上，我們授課團隊正在努力編寫一本適合于我們自己的教材，增添發酵工藝及設備，以及基因工程產品的發酵工藝。同時為提高學習的廣度和深度，為學生推薦了《發酵工藝原理》、《發酵設備》、《發酵工程實驗技術》等參考書。
2開展發酵工程實驗，提高學生綜合素質
發酵工程是利用工業微生物的特定性狀和功能，通過發酵過程來生產目的產物或將生物直接用于工業化生產的技術體系，是建立在發酵工業基礎上，與化學工程緊密結合的一門學科，它是連接生命科學研究與應用的橋梁。在基因工程和細胞工程的應用中，要想把定向改造的物種轉化成產品，也需用到發酵工程技術。發酵工程實驗開展的場所是發酵罐，這是發酵工業獨有的特點，同時有一套嚴密的工藝流程讓發酵原料通過菌種吸收轉化成我們所需要的發酵產品，發酵周期長，步驟繁多。通過發酵工程實驗課程的學習，培養學生實際動手操作能力，讓學生親自動手操作發酵罐，開展發酵罐空消和實消操作，以及常規發酵產品如酒精、檸檬酸、青霉素的發酵，使學生真正的達到學以致用，同時又鍛煉了學生的自主性、創作性和責任心。師范院校的理科學生，普遍缺乏工藝概念，但他們又非常渴望了解真正的生產過程。我們針對發酵工程的主要內容，組織學生到啤酒廠、白酒廠、制藥企業開展生產實習，使學生親自到白酒、啤酒和藥物的生產線上了解工藝流程，切切實實的把課堂上學到的理論知識與生產工藝聯系起來，學生反映收獲很大。總之，發酵工程實驗集成度較高，牽涉到生物化學、微生物學、分析化學、有機化學、發酵工藝學、化學原理等學科的實驗內容，有別于普通實驗課程的是工廠生產實習，真正做到理論實踐相結合，最終達到學以致用的培養目的。
3改進教學方法，切實提高學生創新能力
教學方法的改革，首先取決于教師本身的學術水平和綜合素質的提高，教學方法改革服從人才素質培養，以大面積提高教學質量為目標，和教學內容的改革密不可分。生動、豐富的教材，有價值的有說服力的理論，以培養學生學習和實踐的態度、思維以及能力的開放式教學，無疑會激發學生的學習興趣。從某種意義上說教學的目的是教會學生“學會學習”，“授人以魚，不如授人以漁”。
3.1案例教學發酵工程是一門實驗實踐極強的學科，知識的歸納和總結是建立于具體的發酵機制和工藝案例的基礎上。在授課過程中，典型的案例不僅使課堂生動形象，而且使學生容易理解和記憶，觸類旁通，達到知識遷移的目的。例如在講青霉素的發酵這部分內容時，通過詳細講解青霉素的發現，引出偉大的科學家弗萊明，進而講解青霉素發酵的發酵機制、過程控制、提取及純化相關內容，學生被激起興趣，學起來也容易接受。學習之后，可以引導學生進行討論，如抗生素的種類、我們生小病的時候用到了哪些抗生素、抗生素對能治療那些疾病、濫用抗生素有何危害等等問題，使學生從思想上真正理解“抗生素是一把雙刃劍”，從而在以后的生活中學以致用，進而影響身邊的人及下一代合理利用抗生素，為社會進步做出貢獻。
3.2啟發、討論式教學講課的過程中首先講授難點、重點，善于提出問題，讓學生跟著老師的思路走，隨著一個又一個的問題啟發學生思考、歸納、總結。比如在講授發酵過程的控制這部分內容開始時，引入酸奶的發酵。酸奶在生活中很普遍，同學們也不陌生，有的同學家做過酸奶，因此對酸奶的發酵還有一點常識，接受起來更容易一些。首先提出問題，酸奶發酵的原料和菌種從哪里來？酸奶發酵是好氧發酵還是厭氧發酵？發酵多長時間合適，夏天和冬天發酵時間一樣嗎？通過這些問題，啟發學生思考討論，最終引出酸奶的發酵工藝及注意事項，隨后在實驗課時讓每位同學親自動手做一款自己喜歡的酸奶，鞏固和吸收理論學習。
3.3比較歸納教學法比較式教學法通過對不同知識點的對比分析，找到其相同和不同處，在比較的過程中對知識點歸納概括，有助于從本質上理解和記憶知識。比如在講授培養基的制備過程中，讓學生比較種子培養基與發酵培養基的相同點和不同點，說出兩種培養基C/N比有何不同及不同的原因是什么。又比如在講培養基的滅菌時，在講述了分批滅菌和三種常見的連續滅菌流程連消塔——噴淋冷卻流程、噴射加熱——真空冷卻流程、薄板熱交換器連續滅菌流程之后，讓學生對分批滅菌和連續滅菌進行對比總結，學生就容易理清楚，弄懂復雜的內容。
4優化考試模式，重在平時學習的思考與探討
在發酵工程實驗及理論教學考核方法中，一是包括到課情況。在開課之前詳細向學生講述發酵工程課程在生物技術專業的應用及其重要性，課程的講授和考核方式，通過到課率來約束學生學習及實驗的自覺性。二是考核內容和考核方式多樣化，加強課堂考核、作業考核，平時考核與期末考核成績的比例由原來的3∶7加大到6∶4，綜合反映發酵工程課程實踐性強的特色。三是實踐教學實施“以考促訓，以賽促練”，強化技能培養，規定技能考試不過關，不允許參加理論考試。四是在教學中注重因材施教和個性化培養。
5小結
當前生物技術飛速發展，發酵新產品不斷涌出，它要求我們的發酵工程專業課教師在講授傳統知識的同時，不斷學習發酵工程方面的前沿知識，及時根據發酵工程產品市場更新教學內容，同時在授課的過程中靈活采用各種教學方法，甚至有必要到工廠車間實習實訓。從當前經濟發展和高校改革趨勢來看，生物技術專業不但在地方師范院校有很大的發展空間，而且也將是今后一些師范院校向綜合型大學轉型的必要環節。發酵工程課程作為生物技術專業的優秀課程，是微生物學、生物化學、數學、計算機技術的應用，同時又是分子生物學、細胞工程、基因工程技術的深入開展，而生化工程、生物工業下游技術、微生物遺傳育種技術又是發酵工程課程的深入和補充，因此發酵工程課程在生物技術專業承上啟下，是一門非常重要的專業必修課程。所以，在當前轉型發展大形勢下，發酵工程課程教學改革勢在必行，必須以培養學生觀察問題、分析問題和解決問題的能力為目標，在開展理論教學基礎上，切實開展實驗教學和生產實習，最終培養出滿足企業、市場和科研需要的優秀畢業生。
作者：田華單位：信陽師范學院生命科學學院
1高職免疫技術方向教學現狀分析
目前，專科和高職院校主要是針對免疫技術相關教學，課程的研究主要集中在醫學、藥學、護理專業，如廣東嶺南職業技術學院生物制藥專業、鄭州鐵路職業技術學院護理專業、四川、黔東南民族職業技術學院基礎醫學部、遼東學院醫學院免疫微生物教研室、鄭州牧業工程高等專科學校動物醫學系、江西科技師范學院藥學專業等都有關于提高免疫學課程教學質量的相關研究。而關于生物技術專業的免疫學相關課程的研究只有幾所本科院校有研究，如江南大學、新疆大學等。上述提及的單位只是對如何提高某些課程如《免疫學基礎》的教學質量方面進行了研究，僅是提出了一些教學方法，如任務引領式教學法、多媒體計算機輔助教學法、小組學習法等，而沒有從行業對人才的需求出發，在專業教學方面做出調整，以適應新形勢下人才培養的挑戰。
2武漢職業技術學院生物技術及應用專業免疫方向人才培養短板分析
該院生物技術專業在免疫技術方向主要針對抗體的生產，在相關課程的教學、開發方面還存在一定程度的欠缺，使得培養出的學生不能勝任對抗體生產有較高要求的崗位，限制了學生的發展，也限制了該專業在當前發展契機下的快速發展。該院在免疫技術相關課程的教學、開發的欠缺有如下原因：①該院生物技術級應用專業于2012年由微生物技術及應用專業更名而得。而此前的人才培養還主要偏向于微生物技術應用，對免疫技術的要求不高，相關的免疫技術課程開設力度不大，只有《分子生物學》、《免疫技術》兩門課程。基礎課程的薄弱，造成該院在免疫技術領域的人才培養力度欠缺。②此前該專業在已有的免疫技術相關課程體系不夠完整，與當前的免疫技術對人才的需求脫節。導致生物技術專業畢業生在免疫技術方面的專業知識和技能較差。免疫技術相關企業招聘該校的學生后，仍要花費人力物力培訓基礎技術。因此，為了提升該院生物技術及應用專業在免疫領域的教學質量，培養出具備免疫技術相關技能、滿足企業需求的畢業生，該專業應積極采取措施，走出人才培養困境。
3該院在免疫技術方向人才培養改革的應對措施
筆者自2013年7月到2014年7月，深入武漢某生物科技有限公司實習一年。該公司主要進行抗體的生產，是利用免疫技術進行生產的企業。該公司已經連續三年從武漢職業技術學院生物技術及應用專業招聘畢業生，是該院的深入合作企業。筆者在長達一年的實習過程中，了解了目前免疫技術領域的最新技術，掌握目前免疫技術領域發展的動態。更關鍵的是可以深入了解免疫技術企業對人才的需求點，并把這些重要信息反饋到學院，學院借鑒這些重要信息，使生物技術及應用專業在免疫技術領域的課程設置、課程開發、課程教學等方面與現階段的需求相結合并得到提升，從而培養出具備免疫技術相關技能的合格人才。
4重構該院生物技術及應用專業免疫方向課程群
筆者通過一年的企業實習，對抗體行業的整體情況有所了解，對抗體行業對人才的需求規格認識深刻。并對抗體行業所需要的技術進行歸類，然后重構目前免疫技術方向課程群，以期培養出抗體行業所需的人才。
4.1抗體市場的發展亟需高職生物技術專業培養掌握免疫相關技能的人才不考慮多克隆抗體在科研應用市場的營銷額，僅就單克隆抗體藥物在醫藥市場的銷售來看，2000-2013年，全球單克隆抗體藥物市場的復合增長率高達32%。抗體市場的規模逐年擴大，將吸引更多的人才加入這個行列。高職生物技術專業應抓住行業發展的機遇，積極推進專業建設，培養合格人才以迎合市場人才需求。
4.2積極適應行業需求，采取措施，力求改進人才培養現狀該院目前具有培養抗體行業所需人才的課程群及技能培養基礎。通過以上的企業實習及行業調查，不難看出，抗體生產企業需要掌握更多技能的人才。該院生物技術應用專業免疫方向必須要在現有的基礎上做出改進，才能滿足企業的需求。
4.3重新建構免疫方向課程群抗體行業所需的技能點必須通過拓寬免疫技術理論基礎并強化技能點培養才能達到。因此，需要增設相關課程。
4.4重構課程群的可行性在原有的課程群基礎上增設兩門課程，重構課程群，增加的課程分別是《動物免疫學實驗》、《抗原工程》、《抗體工程》。增設三門課程，意味著該院人才培養方案里面的課程設置要發生變動。目前的人才培養計劃富有彈性，可以容納三門課程。并且目前的師資力量、實驗室條件足以進行這三門課程的教學。因此，改進現有課程群具有可行性。
作者：劉德超單位：武漢職業技術學院生物工程學院
1使學生參與到課堂教學中
在教學過程中通過學生反映，大多數同學感覺這門課程較難，要改變學生的這種認識，首先需要教師最大限度的調動和激發學生的學習興趣，使學生能夠積極主動到參與到教學中，而不是老師自己在自言自語。多數同學反映細胞分裂、染色體理論、DNA分子結構和孟德爾遺傳部分內容在高中生物中已經接觸過，那么在這部分內容的講述中可以很好的讓學生參與進來，形成以學生為主、老師對他們之前沒有接觸的新的知識進行講解和補充，這樣不僅可以使學生真切的體會教師授課的辛苦，更為關鍵的是可以充分調動同學們的積極性和主人公的參與意識。這種形式的教學不僅使學生對課堂知識掌握更牢固，也鍛煉了學生們的課件制作、演講等能力。在講到體細胞遺傳如克隆和基因組學如轉基因部分等最新熱點問題時，可以采取更為靈活的教學形式，如辯論賽、專題討論等形式。這既打破了傳統的以教師為中心，學生被動、消極的接受知識的局面，也有利于啟迪學生的創新思維能力，對培養新的經濟體制下的新型全面的人才也非常有利。通過各種途徑讓學生參與到教學活動中，在培養同學們參與意識的同時，充分調動了同學們對遺傳學課程的興趣，同時也加深了對重點和難點內容的理解。
2充分使用多媒體和網絡教學手段
遺傳學作為生命科學專業的一門專業基礎課程，部分章節或內容相對抽象，學生不易理解，這時可借助多媒體教學把生命的微觀結構或動態生命過程通過動畫形式展現出來，或把課堂難以控制的演示實驗通過播放錄像的形式演示出來，或把某些應用性強的知識通過視頻教學方法展現給學生，使學生真正理解所學知識，從而實現宏觀與微觀、整體與局部、動態與靜態的有機結合。利用當代大學生對互聯網的依賴性，可引導他們利用網絡進行專業學習，將課堂教學與引導學生網絡學習相結合。如在講到某些熱點問題時，可引導學生自己通過互聯網查詢相關信息，并把自己了解到的、體會到的給大家講解，這樣通過廣泛的發揮同學們的作用，使大家都可以了解到相關的最新學術信息。互聯網教學不僅提高了教學效率，豐富了學生的知識面，也使學生參與進去，培養其主人公意識，真正對該學科產生興趣，從而愿意學、樂意學。
3引入實驗教學
遺傳學課程牽扯到許多的實驗，如DNA是遺傳物質的證明、遺傳定律的證明、PCR技術、染色體核型分析等如果沒有實驗教學而只有理論教學的話，就會使學生相對難以理解。這門課程本身就是理論與實踐相結合的學科，通過開展相關實驗，不僅驗證了課堂教學的理論，而且可培養學生的實驗設計及用理論知識進行實驗技術分析和解決問題的能力，使學生養成良好的科研習慣。縱觀國內眾多相關院校都開展了遺傳學的實驗教學，因此我們可以參考和學習他們的經驗，編寫和制訂適合本校學生的遺傳學實驗指導。綜上，遺傳學實驗課程的開設非常有必要。
4注重理論與實踐的相互結合
學習的目的是為生產和生活服務，如果能使學生真正認識到這門課程開設的重要性和必要性，必將極大的吸引學生學習的興趣。教師在教學的過程中就要時刻注意理論和實踐的相互結合。例如在緒論的講解過程中，可以提到達爾文進化論的發現過程、孟德爾實驗過程中的種種故事，使學生樹立科研的觀念和信心。在講到自由組合定律及連鎖遺傳定律的過程中，不僅要把相關的理論講解透徹，而是讓他們真正了解和知道他們對生產和生活所起的作用，可以列舉相關的實例如在動植物育種中自由組合定律的應用及連鎖遺傳中通過重組率可以有效的估計育種群規模。遺傳學的發展在最近一二十年異常迅速，而教科書的更新非常有限，作為教師一定要及時的了解和把握最新的科技動態，把最新的研究成果貫穿到授課過程中，而不是僅僅傳授書本知識。如講到性別決定和性連鎖一章時，可以適當的講解性別決定和性別控制的方法，最近的研究成果通過流式細胞儀可以把X和Y精子進行分離，實現按人們意愿來決定性別的目地。在講到性別決定類型里面的自由馬丁牛時，可以適當講解雙胎和多胎的危害。總之，在授課過程中不僅要注意基本理論知識的灌輸，還要注重與實踐的聯系，使課堂教學充滿樂趣，讓學生真正明白這門課程的重要性，從而愿意學、想學好。通過對遺傳學教學方法和內容的改革，最大限度的激發學生的學習積極性，實驗課的開設使學生更深刻的理解理論教學內容，又能使學生施展和發揮其創造性思維，培養其嚴謹的科學態度和科研興趣。但改革是一個不斷的漫長的過程，尤其是實驗教學，需要我們不斷的探索和改進。
作者：孫麗萍宋麗麗時桂芹單位：鄭州輕工業學院食品與生物工程學院
1.生物技術的主要特點
以生物的免疫、基因、敏感等方面的特點為基礎，運用科學合理的方法對具有檢測功能的試劑進行制作，進而檢測食品的安全性就是生物技術在食品檢測工作中的應用原理。在食品檢測工作中，生物技術具有諸多優勢，例如速度快、范圍廣以及準確度高等。一般而言，主要的生物檢測技術有免疫技術、生物傳感器技術、生物芯片檢測技術、酶技術等。為了使我國的食品安全檢測工作得到提升和發展，我們就需積極對生物技術進行有效運用，并加大開發力度，使其發揮出更大的價值。
2.食品檢測中主要的生物檢測技術
2.1聚合酶鏈式反應技術在轉基因檢測上，聚合酶鏈式反應技術已得到了有效運用。聚合酶鏈反應簡稱為PCR，PCR技術主要通過三個階段對食品進行安全檢測，即變性、復性以及延伸。對DNA模板進行建立，將寡核苷酸作為引物，通過聚合酶作用，沿DNA模板順序以半保留復制的方式延伸而完成DNA分子復制就是PCR技術的基本原理。在依靠多次的增容以及擴展以后，PCR會變成符合食品檢測需求的檢測物。該技術由于具備諸多應用優勢，因此之后也被合理運用到了各大領域中，尤其是在食品安全檢測工作上，該技術已顯示出了較好的運用前景。但與此同時，聚合酶鏈式反應技術也存在著一些不足之處，比如食品中假若有已死亡的細菌存在，那么便會顯示為假陽性，針對制毒微生物所產生的毒素，該技術也無法進行全面檢測。
2.2生物傳感器技術在對生物傳感器分子識別原件進行選取時，需使其具有較好的選擇性。在和待測物的特異性進行結合以后，依靠對應的信號轉換器，分子識別原件所產生的光、熱等復合物可促使其進行轉化，變為能夠輸出的的電信號以及光信號，并可將其進行放大然后輸出，最后得到檢測結果。一般而言，生物傳感器具有許多優越性，例如操作簡便、敏感性高、反應速度快等，相比于傳統性質的食品檢測方法，此種檢測方法更具科學合理性。另外，運用生物傳感器技術，可使安全可靠的食品檢測系統得到建立完善。運用此技術，可使檢測所用時間得到縮短。倘若要對牛奶以及熱狗等食品中的葡萄糖球菌腸毒素進行檢測，就可促使其靈敏度得到明顯提高，并有效地控制好檢查時間。但對當前的實際情況進行分析可知，受計算機技術、生物材料等因素的影響，在食品檢測方面，生物傳感器的商業化程度仍舊不高。
2.3酶技術在對食品中的殘余農藥以及微生物污染進行檢測時，我們主要可運用到酶檢測方法，而這也是較為常見的一類食品檢測方法。與此同時，在食品安全檢測領域里，酶聯免疫分析檢測技術已得到了廣泛運用。該技術對酶學以及免疫方法進行了結合，并具有較高的準確性以及靈敏性。在對蔬菜和水果當中的菌劑噻菌靈進行檢測時，酶聯免疫分析檢測技術已顯示出了較好的敏感性。當前，美國化學會已將此方法納入到了農藥殘留檢測法當中，而在我國，該檢測方法也得到了廣泛運用，并取得了較好的效果。
2.4生物芯片檢測技術隨著全球化經濟的發展以及各國貿易的加強，進出口食品也在不斷增多。所以，為了對進出口食品進行有效檢測，就需運用到高質量、高安全的食品檢測技術以及安全監控體系。作為一類高新生物檢測技術，生物芯片檢測技術在進出口食品安全檢測工作中已得到了有效運用。該技術主要對光導原位合成進行了運用，可將大量的生物大分子按照一定順序進行固化。針對已經通過標記的待測生物樣品，該技術可對其中靶分子進行雜交，并運用特定設備對雜交信號的強度進行快速檢測，在對檢測儀器進行選取時，可優先選用電荷偶聯攝影像機，或是運用激光共聚焦完成掃描，進而統計出樣品中靶分子的數量。針對食品的安全狀態，運用生物芯片技術，我們可進行深入了解。另外，在進出口食品監管管理工作中，快速反應系統以及預警系統的建立完善都離不開生物芯片檢測技術。
2.5免疫法當前，在食品生物檢測技術中，免疫法具有最高的靈敏度。另外，該技術還具有容易操作、再現性好、科學可靠等優點，并在食品安全檢測工作中得到了有效運用。免疫法可對蛋白質進行檢測，蛋白質之間的物理性質以及化學性質差別較小，而運用免疫法則可進行有效區分。
2.6基因探針技術當前，基因探針技術主要分為兩種，即同相雜交以及異相雜交。在對食品安全進行檢測時，大腸桿菌檢測是一項重要內容。對大腸桿菌進行分析可知，其具有p一葡糖苷酸酶的特性，在進行檢測時，可對以B一葡糖苷酸酶為目標的DNA探針進行制作，使食品檢測工作的效率得到提升，并對傳統食品安全檢測工作中的問題進行有效解決。
3.食品檢測生物技術的具體運用
3.1檢測食品的品質和成分針對食品的成分以及品質，生物感應器是最為常見的檢測方法。在早期，所使用的生物感應器主要為葡萄糖感應器，可對食品的含糖量進行有效檢測，并得到了廣泛運用。例如，在對魚類新鮮度進行檢測時，日本已使生物傳感器實現了商品化。另外，針對食品中含有的香味物質，在進行檢測時還可運用到生物技術。具體的操作方法是：將蛋白和需進行檢測的某種氣味進行結合，使其成為敏感材料。對于人類身體健康以及生態環境，轉基因食品會帶來一定負面影響。所以，對轉基因食品進行檢測就變得尤為重要。當前，主要的檢測技術有蛋白質檢測、酶活性檢測以及有酸檢測三種。
3.2檢測食品中的有害微生物對科學有效的食品檢測技術進行運用，可使微生物的傳播得到較好控制。對于人類健康，食品中的微生物會帶來一定危害，并嚴重降低食品質量。因具有諸多優勢，在微生物的檢測工作中，生物檢測技術已取得了較好效果。當前，在對食品微生物進行檢測時，常用的生物技術主要有酶聯免疫技術、生物傳感技術以及合酶鏈式反應技術。
3.3檢測食品中的殘余農藥）隨著時代的發展，如何對食品中的殘余農藥進行有效檢測和分析已受到了人們的高度關注。倘若食品中殘留農藥，人民群眾的生命安全就會受到嚴重危害。當前，在食品殘余農藥檢測方面，主要運用的生物技術有酶技術以及生物傳感器。
4.結束語
綜上所述，在食品安全檢測工作中，生物檢測技術因具有諸多優勢已受到了有效運用，并具有較好的發展前景。而為了對人民群眾的生活質量進行提升，使食品安全得到保障，我們就需對現有的生物檢測技術進行運用，并采取措施對生物檢測技術進行革新和完善，使其價值得到最大發揮。
作者：黃敏江單位：佛山市三佳食品有限公司
生物技術實驗教學平臺為我校動物科學、生物技術、生物技術等本科專業開設實驗課程，從教師的教，學生的學和考核機制三方面入手進行了研究。
1需要培養建設一支高素質的教師隊伍高校教師的業務水平如何決定培養學生能力的高低。通過教師攻讀在職學位、到高校進修，開展各方面的交流活動，教研室所有教師都要參與實驗、實習、課程設計、大學生科技創新等實踐教學環節，不斷提高教師的業務素質和工作能力，將成為人才培養的保障。
2需要建立科學合理的實踐教學計劃根據具體培養要求，在培養計劃中建立一個基本完整的實踐教學模式。按照實踐教學目標體系，整合實踐項目和內容。在學生入學后的不同學習階段，分別在各個實驗室進行學習，按照循序漸進的教學原則，設置各個課程的驗證型，綜合型實驗，另設置基礎和專業課的實習和實訓，雖然這些課程都有專門的培養方案和教學安排，但如何科學安排好各個課程的銜接，還需深入研究。
3需要研究實踐教學體系的組成按照專業實踐能力培養的自身規律性，首先針對本專業的培養目標，體現理論教學與實踐教學相互聯系，建立符合實際、具有科學性和操作性的實踐教學體系，分別包括了實踐教學基礎訓練（課程教學實驗、專業教學實驗）、實踐教學的依托訓練（畢業實習、科研訓練）、實踐教學優秀訓練（各種設計性實驗、畢業論文實驗）、實踐教學補充訓練（社會實踐），這四個訓練貫穿整個學程，構成培訓學生基本能力、綜合能力和創新能力的平臺。教學實踐環節可分為四大類進行：認知實踐：結合基礎階段所學理論，激發學生對本專業后續課程的求知欲望，為學習專業基礎課和專業課提供感性認識；課程實踐：選擇一些專業主干課程，根據每門課程的授課內容和教學進度，安排學生實習，加深學生對授課內容的理解；專業實踐：使學生系統參與專業課的具體實踐，培養應用與創新能力，團隊協作和交流能力。落實到各個專業課程的實踐中；綜合實踐：按本科培養方案的要求，撰寫畢業論文，組織答辯。實驗考核的效果能夠反映平時實驗課的成績，考試的目的是為了促進學習，從而進一步保證實踐教學質量的不斷提高。
4改革實習環節，以社會實踐為補充,充實第二課堂內容學生要能夠綜合運用所學知識了解實際問題、能夠獨立分析和解決實際問題的最好途徑是實習。生物技術專業的課程包括教學綜合實習、專業實習和社會實踐三個方面。實踐性較強的課程都加強了課程教學綜合實習。按照專業培養目標的要求，有計劃有組織地參與社會活動，了解現實社會、認識當今的國情、增強年輕人的學習使命感和社會責任意識，在實踐中進一步完善知識體系，使學生增強適應社會的能力。第二課堂在培養學生綜合素質等方面發揮著重要的作用，如組織課題組活動，參與大學生科技創新項目，到實踐基地參觀實習。在教學實踐環節中實驗考核的效果能夠反映學生對待實驗課的態度，進一步保證實踐教學質量的不斷提高。
5需要建立有效的實踐教學考核體系實現教學目標的一個重要手段是在一定的時間內進行教學評價，它是教學工作的重要環節。學習嘗試有些實驗課作為單列的課程，根據各實驗課程的要求及不同情況，采取各自不同的實驗考核辦法。實踐證明實驗考核可以調動學生的積極性，加強學生應對挑戰的能力。總之，通過認真總結、借鑒國內外大學實驗實踐教學中可以采用的方式、方法和途徑，增加交流學習的機會，認真研究高等院校學生的特點、調動同學們參與意識，進一步發揮教學平臺的優勢，創新實驗、實踐、模擬、見習等多種教學方法，為學生提供更多的實踐機會。切實有效地加強大學教育的實踐教學環節的組織和管理，提高實踐教學環節的教學質量，使實踐教學能真正發揮優秀作用。
作者：姜成哲崔明勛高旭王妍單位：延邊大學農學院
1傳統培養模式的不足
從大的環境方面上看生物技術專業人才有巨大的市場潛力，但從目前畢業學生實際就業率看，生物技術人才市場供給和需求信息是非常不對稱的，而且相關的專業人才就業與企業對人才的需求也是不對稱的。一方面企業需要人才，但是在另一方面上，畢業生的綜合素質卻遠遠不能滿足企業的需求，這充分說明，傳統的生物技術人才的培養模式存在欠缺和不足。
1．1理論教學中的不足眾所周知，生物技術作為一個新興的理科專業，學科專業交叉性強而且涉及領域非常多，所以學科內容涉及的范圍廣，內容比較雜。這就對任課教師的理論素養和能力提出了較高的要求，但是，很多開展此專業培養的高校卻并未建立一支屬于生物技術專業的專職實驗教師隊伍，使得大部分的教師既要承擔理論教學，又要承擔實驗教學，任務繁重，教師沒有充分的時間去提升自己的理論素養、去思考如何提高教學質量。
1．2實驗教學中的不足生物技術專業實踐性較強，所以實驗課程較多，僅利用上課時間完成略有勉強，不利于學生充分吸收實驗課程的內容。有一些實驗耗時較長，在規定時間內可能無法完成，須利用課余時間來繼續完成，學生急于求成，難免將實驗當成一種負擔，粗糙的任務式完成。同時，由于學生多，教師少，教師對于實驗教學的監督力度也是不夠的，對于實驗考核方面也缺乏嚴格合理的制度來促進學生對實驗的動手能力的培養。
2“導師制”的實施方案
為了提高教學質量，使得生物技術專業本科生的培養與社會需求相符合，筆者提出“導師制”培養實施方案：①本科生在讀期間，每個學期均可報名參加學校老師的科研課題。②根據學生自愿及老師挑選的雙向選擇下，每個課題安排一至兩個組的同學。每個組6個同學。③課題的主持人為導師。④課余及寒暑假期間，課題組學生跟隨導師熟悉實驗器材的使用、實驗室規則，以及動手協助老師完成科研課題。⑤導師定期組織課題組學生開組會。組會內容為匯報一段時間內的實驗成果，對完善實驗提出各自的意見并討論，指導、組織大家從理論上學習1～2種實驗方法，形成互相監督，互相學習的氛圍。⑥導師將學生的組會發言，動手能力，積極程度等方面進行考核，給出評分，計入畢業成績總評。
3“導師制”培養方案的探索
3．1優勢①教師方面：“導師制”的實施由于需要對學生進行實驗的具體指導，以及組會的組織，對身為“導師”的教師提出了更高的要求，這必將促使教師不斷的學習，提高自身的科研素養，并鍛煉教師的管理組織能力。②學生方面：“導師制”注重理論結合實踐，要求學生參加到具體的課題設計、實施中去，極大的提高學生學習理論知識和參與實驗的積極性，培養了學生的科學素養，鍛煉其動手能力；而定期組會的開展，要求學生不但要對自己的所學進行總結，還要能洞察其他同學的不足之處，因此要求學生做足會前準備，提高了他們的自學能力和學習效率。③資源方面：“導師制”的培養方案充分利用閑暇時間，學習和使用實驗器材，使實驗資源得以優化利用。
3．2不足及解決途徑①“導師制”需要學校有合適的科研課題，并且其數量要滿足學生的需要。為了解決這個問題，學校要出政策鼓勵教師申報科研課題，甚至鼓勵學生申報科研課題。在教師和學生的雙向選擇上，學校要宏觀調控，避免出現各課題組成員人數的失衡而導致的課題資源的浪費。②“導師制”要求課題組的同學一直跟進一個課題，而每個課題的研究方向、涉及的實驗方法都有局限性。可能導致學生接觸的知識點不全面。因此，學校應允許學生在讀期間每個學期都可以根據學習任務及自己的學習情況申請參加不同的課題研究。考核也應放在畢業總評中，而不是放在特定的某個學年。
4總結
“導師制”的人才培養方案能讓學生盡可能的不受實驗室、實驗學時、實驗項目的限制，在導師和學生的互相監督下，在學校加強管理的基礎上，可使學生在合理安排自己課余時間的情況下，較自由的應用學校的資源，促使其更好的學習專業知識，熟悉實驗儀器的使用、實驗步驟的實施以及實驗的具體操作，注重對學生實踐能力的培養；同時，培養了學生自主學習能力，創造了條件幫助學生積極參與學習，使學生樂學、愛學、善學，促進學習效率提高。在此培養模式下培養出的本科生將具有良好的科學素養、創新精神、組織溝通能力和動手能力，與社會對此類人才的需求更加銜接，符合生物技術專業本科生的培養目標，值得嘗試推廣。
作者：劉瑞珍單位：贛南醫學院
1農業種植中應用生物技術的重要意義
隨著科學技術的發展，生物技術得到了快速發展，尤其是近幾年才興起的新技術，具有投資少、產量多的優點，在農業種植領域中廣泛應用生物技術具有十分重要的意義，不僅能有效提升我國農作物產量減少資金投入，也可以提高農產品產量，并且可以實現自然資源的綜合利用，因此，生物技術對資源的利用具有重要影響，可以確保環境保護工作的有效開展。
2農業種植領域中生物技術的應用
隨著生物技術不斷的發展和進步，生物技術在農業種植中得到廣泛應用，主要包括以下幾個方面：
2.1轉基因技術轉基因技術應用到農業種植領域中，即通過將某一農作物的優良基因轉移到另一農作物上，以達到提高農產品產量、產品質量的目的。轉基因技術的工作原理是通過對某一農作物的基因進行改造，并重新組合，最終將其導入到生物體內，其中，目的基因的提取是轉基因技術的優秀，據調查了解，當前農業種植中應用最多的生物技術則屬于轉基因技術，轉基因技術對農業種植具有十分重要的意義，在農業種植領域中，常用的基因有種子貯藏蛋白質基因、蘇云金桿菌抗蟲基因等，由于植物中提取的目的基因具有良好的性能，因此，利用轉基因技術提取植物中的目的基因，并將其轉移到另一農作物上，不僅可以促進農作物的生長，也可以提高農產品產量、質量，因此，轉基因技術應用在農業種植中具有重要作用，其可以有效促進農業的可持續發展。隨著我國對生物技術的不斷研究，轉基因技術將會得到進一步發展，并且轉基因技術的應用規模也會逐漸擴大，據資料表明，當前轉基因類植物的種植范圍正在不斷擴大，在我國農業種植中，利用轉基因技術種植的植物面積呈進一步擴大的趨勢。除此之外，在農業種植中生物技術最為突出的則屬于雜交育種技術，雜交育種技術與轉基因技術相比，其操作更為簡單，在農業種植實踐中，雜交育種技術已取得了良好的效果。
2.2組織培養技術組織培養主要工作原理是在細胞全能性的基礎上利用人工誘導的組織培養技術，這就要求植物細胞需要處于無菌的狀態下，才能確保植物細胞得到良好的發育，最終生長成完整的植株。將組織培養技術應用到農業種植中，既可以加快植物繁殖的速度，也可以在固定的時間內培育出滿足符合當地農作物生長優良品種，同時還能夠有效防止病毒對農作物幼苗的侵害，因此，針對組織培養技術對農作物生長的有利條件，在今后的農業種植中，應大力推廣和運用組織培養技術，但是，組織培養技術在農業種植中，應注意以下幾點：在植物組織培育中，培育植物的陽光溫度、濕度等應滿足植物組織培育的條件，并且培養基組成結構、pH值等化學條件也應符合標準要求，有效控制外界因素對植物組織培育的影響，為植物組織培養發育提供優質的條件，并且在初代培養外植體過程中應做好外植體褐變處理工作，由于外植體在接種過程中容易發生褐變現象，然而，褐變現象的出現將會影響植物外植體的培育，所以，做好褐變處理工作，以保證植物培養工作順利進行。
3結語
通過分析生物技術在農業種植中的應用，可以看出農業種植中生物技術的運用具有良好的發展前景，尤其是轉基因技術，在生物技術研究中，應加強轉基因技術的研究，并擴大其他生物技術的研究，如光合作用、生物固氮技術等技術的研究，突破現階段受科研水平限制的因素，使生物技術在農業種植中得到廣泛應用，進而促進農業的不斷發展。
作者：嚴昕輝單位：九臺市九郊街道辦事處農業服務中心
一、生物技術的發展與人才培養的趨勢
最早的生物技術起源于遠古時代，傳統的生物技術被用于發酵食品，或抗生素，現代的生物技術被用于分子生物學，如克隆技術等。高端全面的技術人才是生物技術發展的優秀競爭力，生物技術是在我們生活中應用最廣泛的一門學科，如：醫學、環境、農業糧食等領域都應用到生物技術，可謂生物技術與我們的生活技術息息相關。生物技術的特殊性，使得我們不得不重視這方面的人才培養。高等院校作為高等人才培養的基地，對人才的培養起著決定性的作用，生物技術作為近些年高等院校先增添的一門學科，已為社會各界培養了大批的人才。但隨著社會和經濟的加速發展，傳統人才培養模式已經不能完全滿足當代人才培養的需要，因此對高校而言，發展一種創新型的人才培養模式是非常必要的。
二、堅持與時俱進，探索創新人才培養途徑
培養模式是人才培養的關鍵，科學合理的培養模式，能夠最大程度的豐富學生的知識，同時能夠提高學生的自主創新能力，使學生學以致用。在人才培養的方案制定過程中一定要與人才的培養目標相符合，這樣才能滿足人才培養要求，而人才培養的質量又要與人才培養目標相一致，這樣才能滿足社會對人才的要求。在培養過程中我們要制定合理的課程體系，注重學生個性發展，使其能夠體現出自己的特點，發揮其優勢。
（一）理論與實踐相結合，提高學生解決實際問題的能力傳統的生物技術學科教育，是在課堂上進行基礎理論知識的傳授，然后再進行一些理論性的實驗教學，這樣的教育模式雖然使學生掌握了課本的理論知識和一定的動手能力，但是卻忽略了對學生的創新引導。同學們沒有掌握解決實際問題的能力，這就使得一些畢業學生進入企業后有種摸不著頭腦的感覺。針對這些問題，我們在要改變傳統的教育模式，教師要更多帶學生到企業中去學習實踐，把企業中所用的生物技術更好轉化成教學實驗，改變傳統的實驗條件和環境，這樣不僅能夠提高學生今后解決實際問題的能力，也能激發學生思考問題的能力，使學生能夠更快更好的適應社會，回報社會。
（二）分析學生特點，因材施教，有針對性培養生物技術作為一種新興的學科，其發展必將帶動更多的高新技術和產業的創新，而生物技術的實踐必須靠一批高素質人才去開拓，傳統的理論教育可能無法滿足發展需要。這就需要在培養人才的過程中，認真分析每位學生的特點特長，指導教師可有針對性地進行具體化教學，這樣一方面學生可以更有效率的利用學校的教育資源，不至于一群學生去擠著一臺機器做實驗。另一方面，針對學生特點制定的科教方案，可以更充分調動學生的學習興趣，開發出學生的特長，從而提高創新意識和創新思維。針對性的教育培養模式，不僅使教師的教學任務減輕了，也使學生學習方向更加明確，掌握的知識更加扎實，且培養了學生的實踐能力以及創新精神，一定程度上提高了今后就業的競爭力，更能體現高校為社會培養人才的目的和水平。
（三）加強創新思想引導，提高創新能力生物技術學科是一門發展的學科，更需要與時俱進、勇于創新的新型人才。所以在生物技術學科人才培養中，我們要始終堅持加強創新思維的培養，把培養創新的元素融入到整個教育過程中，從教學內容的更新，教學工具的更新，教學方法的改善，教學條件現代化等各個環節進行創新性引導。
三、生物技術的展望與生物技術人才的未來
當今社會是經濟高速發展的時代，誰掌握了科技，誰就掌握了發展的方向。生物技術學科是一門交叉性、實踐性很很強的學科。其不僅具有高新的技術性，還有廣泛的應用性，社會各界都需要這方面的人才。農業、醫學、工業、環境等都有生物技術的應用，生物技術能夠解決許多人類面臨的難題，同時也能在生產中產生很多的經濟效益。人才是推動科技創新的關鍵，優秀人才不僅能夠運用知識解決實際問題，同時也能根據自己的創新思維去推動技術的革新。
作者：佘美華單位：南華大學藥學與生物科學學院
1引言
近年來，隨著我國的經濟發展和社會進步，無論是地質找礦，還是工程勘察，對鉆探的需求都越來越大，也都面臨著地層越來越難打的問題。而金剛石———這一超硬材料的出現，不僅大大地提高了普通地層的鉆進效率，而且解決了堅硬地層進尺難、不進尺等問題。然而天然金剛石在大自然中存在少，且難以開采，用于制作鉆頭成本高。近些年的人造金剛石，可以說很好地解決了這個問題。眾所周知，金剛石由C原子構成，和石墨的成分一樣，同為C元素的一種單質，區別在于石墨排列松散而金剛石排列致密。人造金剛石的主要原理即是利用高溫高壓使得石墨中本來松散排列的C原子重新定向排列，形成緊密、有序排列的金剛石。然而利用高溫高壓合成金剛石，不僅需要消耗大量資源、能量來提供高溫高壓環境，而且需要的時間長，合成出來的金剛石顆粒遠遠小于天然金剛石。故筆者想到，是否有其他方法，能夠在常溫常壓下合成人造金剛石，并盡可能地縮短合成時間、增大合成所得的顆粒。大自然是神奇的，自然界存在許許多多神奇的生物，能夠通過自身作用，產生對人類生產生活有用的物質，如蠶吐絲、蚌殼生珍珠，故筆者聯想到，是否能利用生物來生產金剛石呢？
2實現的可能性討論
2.1耐高溫耐高壓生物的找尋首先，我們想到，金剛石的制造需要高溫高壓，故要尋找能夠制造金剛石的生物，我們可以從尋找能夠在高溫高壓下生存的生物開始，逐步破解難題。通過查閱資料，我們發現，世界上生命力最強的生物———熊蟲。熊蟲又名水熊、水熊蟲，是緩步動物門生物的俗稱。這是一種小型動物，主要生活在淡水沉渣、苔蘚植物水膜和潮濕土壤中，還有一少部分生活在海水潮間帶。這些熊蟲分布甚廣，無論是在海拔6000米以上的喜馬拉雅山脈，還是深度4000米以下的深海中，都有他們生活的足跡，北極、熱帶、溫泉、深海中，都有分布。不僅如此，即使在真空中，水熊也可以生存。水熊，這種世界上生命力極強的生物，極難被殺死。水熊是一種小型動物，只能在顯微鏡下才能觀察到。熊蟲生命力極強，根據實驗數據顯示，具體體現在如下四個方面：（1）生存溫度，即使在零下200℃的環境中，也能生存3-5天；當溫度降至零下272℃時，亦能存活2分鐘。（2）生存空氣，熊蟲在真空中能生存。（3）放射環境，熊蟲不懼放射線，在5700格雷強度的放射線下存活良好（1格雷放射線相當于5000臺胸透儀的放射強度，10~20格雷強度的放射線就能輕易殺死人類或者地球上大部分的動物）。（3）生存壓力，即使在600兆帕的壓力環境下也能生存。德國佛萊堡大學的拉姆（20世紀20年代）研究發現，即使將熊蟲置于很極端的環境下，只要給予水分和正常溫度，熊蟲即能復活并且緩慢移動。另有科學家給予鹽礦中冬眠數百年的水熊蟲水分和營養，水熊蟲能夠蘇醒并恢復。然而，通過以上分析，我們發現，世界上生命力最強的生物，卻最多只能承受600mpa的壓力和150攝氏度的溫度，遠遠低于人造金剛石的熔媒法所需的靜態超高壓（50～100kb，即5～10GPa）和高溫（1100～3000°C）。同時，我們發現，本身制造金剛石需要高溫高壓，那么尋找這樣一種生物載體，卻還是要將金剛石置于高溫高壓中，并沒有從根本上解決問題。因此，從這個角度出發的生物制取金剛石的方法，并沒有實際意義。
2.2蠶吐絲、蚌殼生珍珠的啟示我們考慮是否能夠通過蠶吐絲和蚌殼生珍珠的類似原理來制造金剛石，故首先我們先來分析蠶吐絲和蚌殼生珍珠的原理。蠶吐絲形成的原因：桑葉當中，含有水、蛋白質、糖類、脂肪等成分。蠶吃進桑葉以后，經過消化分解，吸收桑葉中的蛋白質和糖類，造成絹絲蛋白質。絹絲蛋白質再形成絹絲液，絹絲液經過蠶的吐絲和凝固作用，就成了絲繭。天然珍珠形成的原因：關鍵在于，刺激蚌的外套膜表皮細胞，使其急劇分裂增殖，逐漸形成珍珠囊從而包圍刺激源。在此刺激下，蚌殼會分泌珍珠質，從而形成以刺激源為中心的珍珠。若刺激是均勻的，則形成的珍珠是圓球形的，若刺激是不均勻的，則形成的是非圓球形的珍珠。通過以上分析，我們發現，無論是蠶吐絲還是珍珠的形成，都是生物將該種物質的原料消化、整合、重新分泌，并且層層疊加，分泌凝固后從而形成不同形狀的新物質。那么聯想到這一點，我們考慮，是否有這樣一種生物或者生物技術，能夠將含C物質分解成C原子并將C原子按照金剛石的微觀原子構造進行重新排列，即類似于微觀操作技術，從而在常溫常壓下得到金剛石。鑒于現在化學技術發展水平，已經可以對原子進行操縱和排列，所以，以上想法是有可能實現的。然而，現在自然界中，并不存在一種能夠消化含C物質并吸收分泌出C原子層層疊加的生物，故單純利用自然界已經存在的生物本身特性制造金剛石在目前來看，是不具有實現的可能性的。
2.3實現性分析排除自然界中有生物能制造金剛石的可能之后，我們考慮采用當下火熱發展的生物技術來制造金剛石。眼下，現代生物技術迅猛發展，現代生物技術包括基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程，它們逐漸影響著和改變著人們的生產、生活方式。所謂生物技術是指“用活的生物體（或生物體的物質）來改進產品、改良植物和動物，或為特殊用途而培養微生物的技術”。根據前文分析，我們考慮用基因工程的方法來制取金剛石。基因工程要素包括外源DNA、載體分子、工具酶和受體細胞等。首先需要解決的是外源DN段，目前還未發現有生物可以產生碳單質，所以目前外源DN段的獲取這一條件還未滿足。不過，雖然目前還沒有發現這一外源DN段，不過我們大膽的猜想，如果世界上有這樣一種基因能夠分解含C的化合物，從中得到C單質，并且能夠將C單質按照金剛石的排列形狀緊密重組、排列。那么就可以將此外源DNA導入受體細胞，利用生物在常溫常壓下得到金剛石，從而節省工業生產金剛石中提供高溫高壓而消耗的能源。所以，利用基因工程得到金剛石是有可能的，不過它的實現需要生物工程上的突破，現階段只能是假設和猜想。此外，可以考慮利用細胞工程、基因工程中，對微觀分子、細胞的操作技術，考慮對C原子按照金剛石的排列順序進行重組排列，從而在常溫常壓下制取金剛石。
3結論
為了實現利用生物、生物技術制造金剛石的目的：
（1）我們首先考慮尋找耐高溫高壓的生物，即使世界上生命力最強的生物熊蟲，也無法承受人造金剛石所需要的高溫高壓。而且我們發現，本身制造金剛石需要高溫高壓，那么尋找這樣一種生物載體，卻還是要將金剛石置于高溫高壓中，并沒有從根本上解決問題。
（2）其次，我們借鑒蠶吐絲、蚌殼生珍珠的原理，得到常溫常壓下利用生物技術生產金剛石的思路：將含C物質分解成C原子，按照金剛石的微觀排列構造順序進行排列。
（3）最后，分析了現有的生物技術，并提出可利用基因工程中對基因的改造、細胞工程中對微觀物質的操作來生產金剛石。
作者：張真陳杰單位：中南大學
1酶聯免疫吸附試驗
酶聯免疫吸附試驗也是一種在現代生物技術之上發展而來的疫病的診斷技術，其英文翻譯為Enzymelinkedim-munosorbentassay，因此其英文簡稱為ELISA，目前主要應用在生物體液的微量物質的檢測過程中，具有很好的檢測效果。其檢測或是診斷的一般過程為，先將抗原或是抗體或是抗原吸附在固相的載體上，然后再對于固相載體進行染色，染色劑采用的是免疫酶，最后根據實際的染色效果進行判斷。目前ELISA在豬傳染性胃腸炎、牛副結核病、牛傳染性鼻氣管炎、豬偽狂犬病、藍舌病等的診斷中已為廣泛采用的標準方法。
2現代生物技術與獸藥的發展
2.1現代生物技術與疫苗
現代生物技術的優秀技術就是DNA重組技術，因此其直接進行操作的對象就是細胞機體或是基因、遺傳物質。近些年，克隆技術的不斷發展為畜禽類的疫苗的開發和研制奠定了良好的發展基礎，疫苗不僅可以減少人類很多疾病的發生率，而且對于畜禽類的疾病預防也會起到很好地作用。基于現代生物技術基礎之上的基因疫苗對于當前的獸藥的開發以及增加牲畜的免疫抗性是具有極大的可行性和應用前景的。
2.2現代生物技術與生物制藥
現代生物技術的一個很重要的方面就是生物制藥，這對于獸藥的研制也是非常重要而又具有很好的應用價值的。生物制藥主要分為兩類，天然生物藥物和基因工程藥物。天然生物藥品：這類藥物的主要是利用生物體、生物組織或其成分，綜合運用微生物學、物理學、藥學和生物學的原理與方法制造的用來預防、診斷或治療的生物制品。基因工程藥物：主要是利用重組DNA技術生產的多肽、蛋白質、酶和細胞生長因子等。激素類、可溶性細胞因子受體類、細胞因子類是其主要的種類。
3結束語
進入21世紀以來，現代生物技術的應用程度在不斷加大，應用的范圍也在不斷擴大，這對于我國的醫藥、獸藥、獸醫學等的發展起到了良好的促進作用。并隨著國際貿易額的逐年增加，給我國的畜禽在出口以及進口的安全檢疫等方面提供了極大的便利，為促進我國的經濟發展、保障我國的食品食肉安全創造了一個良好的環境。在充分看到其良好發展前景的同時，我們還需要關注起發展過程中的困難和問題，并且加大經濟的投入和科技的支持，加強各方面的協作，共同努力，共同攻關，努力將我國的獸醫獸藥行業做得更好。
作者：王立明 單位：吉林省伊通滿族自治縣動物疫病預防控制中心
納米孔的基本工作原理：納米孔位于2個電解液室的防滲膜上，當電壓作用于電解液室，便形成穿過孔的穩態離子電流。孔徑中離子通量的瞬息變化使得生物大分子分布于膜上，因此檢測通過孔徑的電流使得分子識別成為可能。電解液室內的帶電分子樣品（如DNA和蛋白質）在孔隙進出，產生離子電流信號的一系列波動。這些信號的波動反映了樣品的許多特性，包括分子大小、濃度和結構。掌握納米孔的尺寸、其表面特性、施加的電壓以及溶液條件，就可以通過調整納米孔來檢測不同類型的生物分子。由于納米孔檢測不需要生物分子修飾、標記或表面固定化技術，因此這項技術可以檢測大范圍的生物分子及復合物。然而這項技術的應用需要不同孔徑、不同材料的納米孔，研究者對各項技術的改進確保了納米孔的穩定性和分辨率，新技術和新形式的納米孔擴大了此項技術的應用。此外，納米孔技術作為低成本、高效率的DNA檢測技術，研究已經取得了巨大進步。本文著重介紹分子生物學技術的組合，以及納米孔技術的新進展。
1納米孔生物技術的改進
從嵌入溶血素蛋白通道對血脂的試驗研究開始，研究者們在過去10年中開發和探索了多種類型的納米孔。α-溶血素是一種能天然性地連接到細胞膜中繼而導致細胞溶解的蛋白質，它第一個被用來做成生物納米孔模型。模型中，一層生物膜將溶液分為2個區域，α-溶血素蛋白嵌入生物膜中形成納米孔。當DNA分子穿過納米孔時阻斷電流會發生變化，這時靈敏電子元件就能檢測電流的變化。但是，由于4種堿基的理化性質比較接近，所以讀取序列實際上比想象的困難得多。此外，有效減少電子噪聲仍舊是個挑戰，通過降低DNA的位移速率可以部分減少噪聲。最近出現了新形式的仿生納米孔，其中包括絲蛋白毛孔[1]和仿生核孔復合物[2]。跨孔形成的側電極使通過納米孔轉運的生物分子的電子檢測成為可能[3]。采用等離子體減薄[4]和離子束雕刻技術[5]得到的超薄納米孔也被開發出來。通過耦合到納米孔上的掃描探針顯微鏡[6]和硅納米線晶體管[7]，證實了這種使用靜電效應和場效應的替代檢測方式的可行性。石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，目前已經成為制作超薄納米孔膜材料[8]的首選。石墨烯的帶電特性、韌度、原子厚度以及其電子抗滲性能，使得其成為納米孔DNA序列測序的熱點材料。石墨烯薄片膜[9]和自對準碳素電擊[10]形成方面的新進展，促進了碳納米結構與納米孔技術的整合。對進入納米孔分子的自動捕捉可實現分子結構和動力學的檢測分析。這項改進技術已經應用于對孔泡附近的擴散現象研究，這也是未來生物研究的基礎。對金屬孔上離子轉運的研究，例如金表面的納米孔[11]，可以作為一種方法用于創建種選擇性納米孔系統[12]，這一系統也是研究者感興趣的生物分子檢測系統。
2納米孔在生物技術上的應用
迄今為止，DNA是納米孔研究中最常見的聚合物，脂質嵌入式離子通道檢測DNA是這項研究開創性的示范。最近，固態納米孔已用于檢測核小體亞結構的不同[13]以及RNA聚合酶催化DNA轉錄的關鍵部分，為了解染色體的結構和轉錄研究創造了新機遇。生物納米孔在富含鳥嘌呤的G-四鏈體檢測方面的應用，對基因組學和表觀遺傳學的發展起著重要的推動作用[14]。脫堿基位點也可以用納米孔動態檢測，通過阻斷含離子載體的電解質溶液，高壓輔助下的蛋白質易位以及使用配體修飾納米孔蛋白的不同都得到了論證[15]。某些蛋白質在轉運時發生“解壓”，轉運過程便可用于成為測量解壓動力學。許多這種蛋白質的解壓行為已經得到了研究，納米孔可作為無需標記的高效力譜儀[16]動態使用。重要的神經傳導物也得到了動態實時區分，以期用于研究大腦對藥物的化學反應[17]。與其檢測技術相比，納米孔更具發展前景，其高效、快速且價格低廉，準確度和檢測性能良好。其他納米孔結構為生物領域提供了多種新研究和技術。大型固態納米孔可以用來動態地捕獲釋放的細菌，為動態捕獲單細胞提供了更快速低廉的方法。使用脂肽包被的固態納米孔，可以探測到DNA與鄰近孔膜的相互作用[18]。熱反應聚合物的提出推進了智能納米孔的發展，智能納米孔可以作為動態響應溫度的裝置，電解質刷組成的生物納米孔可控制孔附近的鹽電導。DNA測序納米孔的研究也取得了進展，一項最新的分子動力學研究顯示，運用DNA聚合酶作為棘輪，通過控制石墨烯納米孔上DNA單鏈的轉運，可獲得核苷酸序列的高精讀數。使用溶血素中的鏈霉親和素可選擇性固定DNA鏈，可高分辨率區分孔上不同幾何位置的核酸。P-n半導體結可放慢DNA易位的速度，移位過程中這種半導體結可以動態控制電壓。運用新型的基于CMSO的放大器，可實現亞微秒時間內的電流檢測。關于DNA測序的理論研究，為解決上述提到的離子電流測定速度的限制問題提出了可行性的建議和方法。模擬顯示，石墨烯碳納米帶上的納米孔可以利用孔隙邊緣的電流密度，從而產生較高的分辨率。垂直于納米通道放置的石墨烯碳納米帶上的電導變化，也被建議作為DNA堿基易位測序設備。
3結語
納米孔領域持續不斷地提供有趣的新孔隙類型和生物技術的新想法。基于折紙技術智能孔隙材料對于可重復性的孔隙結構發展有極大地幫助，而且結合納米孔合成新技術作為技術支持，這種混合設備將很好地應用于幾乎每種生物分子的檢測。納米孔測序技術價格低廉且測序速度較快，這項技術的發展將對遺傳疾病的早期篩查和治療產生深遠的影響。
作者:劉雪 單位:青島科技大學化工學院
