時間：2024-01-06 16:33:13
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12篇現代生物學研究進展，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.巴氏小體案例在遺傳學教學中的應用
2.下一代測序技術在表觀遺傳學研究中的重要應用及進展
3.遺傳學教學中在細胞與分子水平上理解等位基因的顯性與隱性
4.果蠅唾腺多線染色體研究進展及其在遺傳學教學中的應用
5.以人類血型為遺傳學案例教學的思考與實踐
6.表觀遺傳學藥物的研究進展
7.表遺傳學幾個重要問題的述評
8.構建優質教學體系,促進《遺傳學》精品教育
9.小鼠毛色遺傳的控制機制及其在遺傳學教學中的應用
10.肝癌發生的分子遺傳學和表遺傳學研究
11.景觀遺傳學原理及其在生境片斷化遺傳效應研究中的應用
12.以遺傳信息為主線的遺傳學教學架構及與其他課程的銜接
13.認知過程中的表觀遺傳學機制
14.我國高校遺傳學教材的出版與使用現狀的調查
15.表觀遺傳學:生物細胞非編碼RNA調控的研究進展
16.表觀遺傳學視角下運動干預阿爾茨海默病的機制分析
17.遺傳學與基因組學整合課程探討
18.表觀遺傳學研究進展
19.癲癇表觀遺傳學研究進展
20.不僅僅是遺傳多樣性:植物保護遺傳學進展
21.利用文獻精讀教學新模式優化遺傳學教學
22.2015年中國醫學遺傳學研究領域若干重要進展
23.發展行為遺傳學簡介
24.光遺傳學技術應用于動物行為學在神經回路中的研究進展
25.表遺傳學推動新一輪遺傳學的發展
26.生物教育專業《遺傳學》教學改革的探索
27.糖尿病腎病遺傳學研究進展
28.腫瘤表觀遺傳學研究熱點的聚類分析
29.淺談高?！哆z傳學》課程教學改革與實踐
30.2015年中國微生物遺傳學研究領域若干重要進展
31.利用經典文獻優化《遺傳學》雙語教學
32.孟德爾豌豆基因克隆的研究進展及其在遺傳學教學中的應用
33.表觀遺傳學在肺癌診治中的研究進展
34.人格行為遺傳學研究的兩類取向
35.害蟲遺傳學控制策略與進展
36.表觀遺傳學及其應用研究進展
37.阿爾茲海默病的表觀遺傳學機制及相關藥物研究
38.胃癌遺傳學及表遺傳學研究進展
39.遺傳學在膽管細胞癌發展中的重要性
40.子癇前期表觀遺傳學研究進展
41.行為遺傳學:從宏觀到微觀的生命研究
42.遺傳學史在遺傳學教學中的作用
43.男性不育的遺傳學評估
44.表觀遺傳學與腫瘤干細胞
45.開放式教學在遺傳學實驗教學中的探索與實踐
46.表觀遺傳學調控與婦科腫瘤發生、演進及治療的研究進展
47.規律運動干預人類衰老過程的表觀遺傳學機制研究進展
48.表觀遺傳學及其在同卵雙生子研究中的新進展
49.分子群體遺傳學方法處理鯉形態學數據的適用性
50.番茄果重數量性狀基因的研究進展及在遺傳學教學中的應用
51.遺傳學教學中遺傳學史及科學方法論的教育
52.景觀遺傳學:概念與方法
53.孤獨癥的遺傳學和神經生物學研究進展
54.肺癌表觀遺傳學的研究進展
55.腫瘤的表觀遺傳學研究
56.遺傳學課程群的設置和思考
57.《遺傳學》課程的建設與優化
58.表觀遺傳學在中樞神經系統退行性疾病中的研究進展
59.遺傳學實驗教學體系的改進
60.肝癌表觀遺傳學研究進展
61.保護生物學一新分支學科——保護遺傳學
62.表觀遺傳學在淋巴系統腫瘤研究中的新進展
63.大腸癌的表觀遺傳學研究進展
64.重視經典遺傳學知識體系構建和學生自學能力的培養
65.植物化學遺傳學:一種嶄新的植物遺傳學研究方法
66.關聯分析及其在植物遺傳學研究中的應用
67.表觀遺傳學及現代表觀遺傳生物醫藥技術的發展
68.三陰性乳腺癌與表觀遺傳學研究現狀
69.構建培養新型醫學人才的醫學遺傳學課程體系改革
70.骨髓增生異常綜合征的遺傳學檢測研究進展
72.羞怯:來自行為遺傳學的觀點
73.遺傳學探究性實驗教學的思考及實踐
74.“教學、實踐、科研、臨床”四位一體的醫學遺傳學教學體系建設探索與實踐
75.國內高校遺傳學教材發展研究
76.男性生殖遺傳學檢查專家共識
77.腫瘤表遺傳學研究的進展
78.創新性遺傳學大實驗對提高大學生綜合能力的研究
79.白內障表觀遺傳學研究的現狀及進展
80.遺傳學研究性實驗教學模式探索與創新人才培養
81.表觀遺傳學在木本植物中的研究策略及應用
82.高通量測序技術結合正向遺傳學手段在基因定位研究中的應用
83.激發與培養學生學習遺傳學興趣的教學途徑
84.從表觀遺傳學開展復雜性疾病證候本質的研究
85.藍藻分子遺傳學十年研究進展
86.建設遺傳學課件體系 提高多媒體教學質量
87.表觀遺傳學與腫瘤
88.原發性肝癌的表觀遺傳學及其治療
89.青少年焦慮、抑郁與偏差行為的行為遺傳學研究
90.兒童孤獨癥的遺傳學研究進展
91.本科生遺傳學實驗教學的改革探討
92.與閉經有關的遺傳學問題
93.多媒體教學在遺傳學“三點測驗”教學中的實踐
94.一個實用的群體遺傳學分析軟件包——GENEPOP3.1版
95.論從“腎為先天之本”到“中醫遺傳學”
96.《遺傳學》多媒體教材的編寫與實踐
97.肺癌的表觀遺傳學研究進展
98.無創性產前遺傳學檢測研究進展
【關鍵詞】 糖尿?。?血糖； 胰島素； 時間生物學
doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2015.29.044
糖尿?。―iabetes Mellitus，DM）是以高血糖為主要特征的慢性代謝性疾病[1]，主要由遺傳、環境和行為等多種因素所致。2011年，WHO在報告中指出全球糖尿病患者共計達3.46億。2013年，全世界共有3.82億名糖尿病患者，其中90%是2型糖尿病[2-3]，預期到2035年全世界患者將增加至5.92億名[4]。2010年3月世界糖尿病聯盟（IDF）的統計數據中顯示，中國地區糖尿病患者中成人患者達9240萬[5]。有統計顯示，2013年全球因糖尿病所造成的花費估計達5480億美元[6]?！吨袊l生計年鑒》及國家衛生服務調查的數據顯示，從1993年到2004年，我國糖尿病的直接醫療費用增長速度達到19.90%，高于全國衛生總費用的年均增長速度，甚至超過我國同期的GDP數值。糖尿病的直接醫療費用在所有被調查的慢性疾病中位居第二[7-8]。糖尿病及其并發癥的康復治療消耗大量財力物力，給我國社會造成嚴重的經濟負擔。因此，探索經濟高效的預防和治療方法成為全國乃至全世界人們迫在眉睫的工作。
1 時間生物學研究現狀
以周期為特征，以一定時間間隔不斷重復的生命活動現象稱為生物節律。生物節律是人體及眾多哺乳動物內在的固有節律。其中，晝夜節律是機體最基本、最重要的生物節律。時間生物學則是一門以生物節律為基礎，研究生命活動的周期規律及其產生機制與應用的新興交叉性生命學科。
國外時間生物學領域的研究起步較早，早在19世紀70年代生物節律學就作為一門學科而存在。瑞士科學家漢斯?斯恩研究發現人體的心理、生理機能表現出生物節律性。到20世紀50年代，美國生物學家佛蘭斯?哈爾貝格（Franz Halberg）通過實驗發現血液中的白細胞計數表現出近似24 h的周期性變化規律，提出了近似晝夜節律（circadian rhythm）的概念。80年代后時間生物學領域得到了快速全面發展。有研究通過動物實驗驗證了大鼠下丘腦視交叉上核（SCN）對生物節律的中樞調控作用，即視交叉上核被破壞后，大鼠的節律性活動出現紊亂，但修復、重建該結構能夠重新建立正常的晝夜節律。目前，大量研究已經證實了近日鐘基因的轉錄及其后期的調控引起的分子振蕩是生物節律產生的重要原因。下丘腦視交叉上核（SCN）為節律的中樞振蕩器。在中樞振蕩器的調節下細胞產生周期性生化反應和基因活性表達[9]。90年代末，生物節律基因被克隆[10-11]。Buijs等學者證實了視網膜-下丘腦（SCN）束中抑制性遞質γ-氨基丁酸（GABA）的存在[12]；隨后，Liu等[13-14]研究發現GABA是控制SCN細胞相互同步的調節因子。
早在2000多年前，中國傳統醫學就融合了時間生物學概念，認為人體的內在節律與季節、節氣、時辰等時間節律周期密切相關，即所謂的“天人相應”?！端貑枴酚性疲骸安≡诟?，愈于夏，甚于秋，秋不死，持于冬，起于春……”即指出肝病病情變化的時間節律性特點?！拔暹\六氣”以及“陰陽學說”也是中醫從時間生物節律角度對人體與四時、日月、年及輪的關系做出的精辟論述[15]。同時，中醫還強調“因時制宜”和“因天時而調氣”的治療原則，在取血用藥方面總結出“子午流注”和“靈龜八法”的經驗方法。時間生物學在航空航天方面的研究也已開展多年。蘇洪余等[16]綜述了空間時間生物學的研究進展，為拓展時間生物學在空間領域的發展創造了條件。我國學者孫學川[17]在80年代將時間生物學引入體育領域，他明確了擇時體育療法的原則和意義，同時也對現代時間康復學進行了定義。孫學川[17]指出根據患者個體的生物節律特征，制定和實施體育療法，可加速機體康復進程，為現代時間康復學和擇時體育療法的進一步研究奠定了理論基礎。童建[18]也指出機體的代謝和功能都具有節律性變化，周期性振蕩才是生命的基本特征。徐軍等[19]通過對不同物種有關調控晝夜節律基因的轉錄因子的研究，進一步討論果蠅和人類生物鐘調節的共同分子機制。時間生物學在治療學方面已取得了很多重要臨床研究進展[20]，如睡眠調節，心血管病、糖尿病以及腫瘤的擇時藥物治療等。甚至，在此基礎上開拓了時間毒理學、時間衛生學、時間預防學等新領域。
2 血糖、胰島素生理狀態下的晝夜節律特征
生理狀態下，人體血糖水平在一定范圍內不斷波動，其波動具有周期節律性。下丘腦的視交叉上核（SCN）是生物節律的中樞起搏點，而起搏性信號物質來源于松果體分泌的褪黑素。陳樹春[21]在綜述中指出，人體胰島素生理水平和胰島素分泌存在晝夜節律。血糖濃度的不斷波動引起胰島素分泌水平的變化，使之呈脈沖式分泌，但20∶00胰島素敏感性要高于08∶00。對健康人體進行24 h動態血糖監測發現，血糖峰值在13∶00或14∶00，谷值為03∶00，呈現周期節律性。同時，通過試驗發現葡萄糖耐糖試驗也具有晝夜節律[22]。
大鼠是一種夜行動物，生理活動周期與人類相反。血壓和心率等基礎指標在在光期較低，暗期較高。于福生[23]在研究中指出，明、暗各12 h的環境條件下，健康大鼠在不進行攝食活動的明期血糖濃度穩定在一定水平。進入暗期后，由于食物的攝入，血糖濃度明顯增加，即顯現出明顯的晝低夜高的節律。劉曉平等[24]在實驗中證實了以上結論，并指出正常大鼠血糖峰值大約在18∶00，谷值在06∶00。Raquel等[25]進一步指出大鼠血糖值晝夜變動過程更接近余弦曲線，峰谷值分別在暗期中間和明期中間。也有學者對小鼠血糖節律進行研究：自然狀態下，小鼠血液內源性胰島素水平的變化也具有明顯的晝夜節律，節律周期中峰值相位在13∶00左右，谷值相位在00∶00。當然，動物的種系不同其血糖或胰島素濃度變化的節律也可能不同，但正常大鼠血糖和血清胰島素水平均呈晝夜節律性變化是肯定的。
3 血糖、胰島素病理狀態下晝夜節律的變化
糖尿病的發生，可導致血糖水平的異常波動，使其正常節律性遭到破壞，盡管血糖也存在明顯波動，但其波動無周期節律性[26]。有資料顯示，2型糖尿病患者胰島素的正常節律紊亂甚至消失，且其脈沖式分泌變得不規則[27]。Boden[28]通過高糖鉗夾試驗發現二型糖尿病患者一級親屬的胰島素分泌節律出現異常，胰島素敏感性8∶31最低，晚間19∶04最高，與正常人相反。同時，糖尿病患者血壓、心率等指標也出現晝夜節律特征的喪失[29-30]。
對正常大鼠及糖尿病大鼠血糖節律的比較研究發現：健康大鼠血糖存在晝夜節律，糖尿病疾病狀態下大鼠24 h血糖水平出現明顯波動，但各時間點的血糖值差異不具有顯著性，提示糖尿病大鼠血糖晝夜節律受到了破壞[26]。劉曉平等[24]經余弦法分析提示，糖尿病大鼠24 h血糖值雖有明顯變化，但變化無顯著性差異，提示糖尿病大鼠血糖無晝夜節律性。另有學者對小鼠血糖的晝夜節律進行研究發現，病理狀態下小鼠血糖水平顯著升高，峰谷值時間相位發生移動，且峰谷值差異不具有統計學意義[31]。正常組小鼠血糖呈現雙峰谷值，峰值出現在10 am和10 pm，糖尿病狀態下，峰值延遲至10 am和2 am；谷值由6 am和6 pm推至2 pm和6 am。
4 糖尿病的擇時治療
機體的生理功能表現為晝夜節律性變化，不同時刻對藥物的敏感性不同。按照生物周期性變化，以及藥物的生物利用度、血藥濃度代謝等情況設計臨床給藥方案，科學選擇最佳的給藥時間，可以更好地發揮藥物療效，減少不良反應，促使患者盡快康復。20世紀60年代國外學者就將擇時的概念運用到臨床治療中，該實驗依據腎上腺皮質激素分泌釋放的晝夜節律，改進強的松服用時間。研究結果顯示常規的強的松服用方法，即每日4次每次2.5 mg，較每日08∶00時服用10 mg的方式療效差，且副作用大。也有實驗指出，晚上服用糖皮質激素對腎上腺皮質激素的抑制作用是清晨用藥的2倍。於麗紅等[32]通過臨床研究推測甘精胰島素皮下注射后12～13 h存在峰值，利用藥物代謝規律以及血糖的生物節律，選擇18∶00注射甘精胰島素，可以在不增加胰島素用量的前提下，簡單方便地實現快速平穩降糖，減少血糖波動。許良銀等[33]在綜述中也指出，在不改變藥物劑量的情況下，一個變動周期的不同相位用藥，可能會對機體產生完全相反的作用。
目前，大量動物實驗證實以上觀點。付雪艷等[26]在玉液湯對大鼠糖尿病的時間治療學作用研究中指出，玉液湯治療糖尿病，效果明顯受時間因素影響。在大鼠正常血糖節律的谷值點，即06∶00時刻，療效要高于其他時刻，主要表現在降低血糖、血脂，提高胰島素和C肽含量等方面。因此，該研究依據生物節律科學選擇給藥時間可以明顯提高療效。馬孔琛等[31]在研究中指出相同劑量的胰島素在不同時刻對小鼠血糖作用強度不同，在04∶00-08∶00血糖降低50%左右，而在20∶00可使血糖降低70%。健康小鼠血糖的血糖出現雙峰值，分別是10 am和10 pm，雙谷值的時間為是6 am和6 pm。而在高血糖狀態下，小鼠峰值與谷值時間發生移位，出現明顯的節律紊亂。采用健脾降糖方治療小鼠糖尿病6 am較6 pm血糖的晝夜節律恢復得更為理想。曾曉玲[34]利用電針刺激治療大鼠糖尿病，餐前、餐后以及隨機治療組療效有顯著差異，其中餐后治療組血糖下降明顯。Monnier等[35]對200例非胰島素治療的T2DM患者進行跟蹤研究發現，白天血糖和胰島素濃度相對于其他時間點（8∶00 am、2∶00 pm、
5∶00 pm）在11∶00 am左右最高，建議血糖監測在10∶00進行，監測結果可作為治療方案修改的依據?？凳烙⒌萚36]對糖尿病患者進行針刺治療，發現依據胰島素分泌節律，在峰值時擇時治療組空腹血糖、餐后2 h血糖、24 h尿糖定量、糖化血紅蛋白等指標下降明顯，血糖的恢復程度與西藥組相近，但明顯優于不擇時針刺組及胰島素分泌低谷時針刺組。有試驗通過不同時間段運動對糖尿病患者病情影響的分析發現，不同時間段運動對糖化血紅蛋白影響效果差異不具有統計學意義，但是對血脂的影響具有顯著性，提出患者可根據自身情況自行選擇運動時段，若想達到調節血脂的目的建議選擇晚餐后[37]。張虹等[38]利用時間生物學原理指導社區糖尿病患者擇時運動、擇時飲食、擇時用藥、擇時監測血糖，康復效果顯著。因此，筆者認為該路徑能提高患者對糖尿病的認識，有效控制血糖，防止或延緩慢性并發癥發生，提高患者的生活質量。
總之，從時間生物學視角出發，依據DM的生物節律擇時用藥治療，可調整病理狀態下的節律紊亂，進而達到緩解病情、預防并發癥甚至疾病轉歸的理想效果。
5 總結與展望
機體血糖、胰島素水平的生理性波動呈現晝夜節律性變化，而在糖尿病病理狀態，兩者的動態調節遭到破壞，晝夜節律發生紊亂。然而，節律的改變并不意味著節律的消失。因此，順應人體的生物節律，結合藥物代謝動態，科學選擇最佳干預時間及藥物劑量，可最大限度發揮藥效，獲得理想的治療效果。然而，人體生物節律周期與藥物劑量、藥物代謝周期的完美結合，需要針對具體病情有的放矢地實施。目前，時間生物學在疾病治療方面的研究已逐步成熟，而對疾病預防和診斷方面研究甚少。如能及早預測機體病理狀態，可提前實施干預預防。因此，未來運用生物節律的變化來預測疾病的發生趨勢和診斷將成為新的研究方向。
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關鍵詞：細胞生物學;分層次教學;研究生
中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）36-0180-02
細胞生物學是現代四大前沿生命學科之一，是一門綜合性的新興基礎理論學科，是從細胞、亞細胞和分子水平三個層次研究細胞生命活動基本規律的學科。隨著分子生物學與基因工程等概念的引入，使得這門曾以顯微形態為主的學科逐步發展為以探討生命活動規律為主的功能性學科，即分子細胞生物學。細胞生物學是一門連接生物化學、生物物理、生物遺傳和分子生物學的橋梁學科，也是一門實用性很強的學科。
針對研究生從事獨立的科研工作，經過研究生教育階段的培養，研究生必須具備追蹤世界研究新進展、快速有效地閱讀文獻、熟悉必要的實驗方法、良好的個人表達能力等。本課程組結合本校研究生生源的實際情況，采用“分層次教學”的教學方法，改變既往教師主動授課、學生被動參與的情況，采用專題講座、論文和綜述匯報、專題討論三種授課方式。在講授細胞生物學的基礎知識、介紹細胞生物學最新研究進展的前提下，重點培養學生如何追蹤世界本學科的研究進展、如何尋找和設計科研課題、如何有效閱讀中外文文獻、如何更好的做好課題和論文匯報，以期使得研究生的科研能力得到綜合鍛煉。
一、分層次教學
由于農業院校研究生來源不同、基礎不同，農學類有關專業的研究生在本科階段沒有學習過細胞生物學，生物類有關專業的研究生在本科階段學習過細胞生物學，不同專業研究生的細胞生物學基礎及對研究生階段《細胞生物學》課程的要求不同，使用統一一致的教學方法難以滿足不同層次學生以及不同專業的需要。近年來，課程組對不同專業研究生進行調研，根據研究生對本課程的不同需求，對研究生進行了“分層次教學”。
“分層次教學”是要最大限度的為不同層次的學生提供必要的學習條件和學習機會，強調每個學生都有能力理解并掌握教學內容，其關鍵是教師要提供適當的教學條件，運用恰當的教學方法使所有學生都能達到學習的目標?！胺謱哟谓虒W”的目標就是“從差異出發，達到消滅差異”。依據研究生的專業及知識背景進行分層次教學，真正做到因材施教，幫助不同專業的研究生快速融入自己的科研課題，提高學習興趣。
（一）分層次教學的實施
首先，根據研究生的細胞生物學基礎和現在所學專業對細胞生物學知識的需求，劃分教學層次，建立相應的分級教學班，進行分班教學。根據教育背景與專業情況，將細胞生物學教學分為兩個層次：生物類專業提高班和非生物專業基礎班，突出對不同專業學生能力的培養。對于提高班的學生，教學內容適當加深、加寬，教學進度適當加快，以保證研究生對細胞生物學前沿內容的掌握;對于普通班的學生，加強基礎概念、基本方法的講解，以保證學生達到課程教學的基本要求，為學生學習后續專業課程打下良好的基礎。
（二）教學目標層次化
在教學中，課程組認真研究所授教材的內容，并從各類學生的實際出發，確定不同層次的要求，然后進行不同層次的教學，并給予不同層次的輔導，組織不同層次的實踐教學，使不同層次的學生都能得到最充分的發展，適應研究生的科研工作。
（三）教材分層
“分層次教學”首先體現在課程教材的選擇上。細胞生物學是生命科學領域發展最快的學科之一，新理論、新知識、新案例、新觀點層出不窮，選用合適的教材和參考資料是保證教學質量的前提。根據細胞生物學的這一特點，綜合考慮國內外最新教材，我們選用最新版的由《Genes》系列的作者Benjamin Lewin主持編寫的《Cells》為教材，結合相應國內外學術期刊的論文和綜述，以及桑建利老師編譯、科學出版社出版的《細胞》、王金發老師主編的《細胞生物學》中文教材，并推薦2011年高等教育出版社出版的《細胞生物學》（翟中和主編）及韓貽仁老師主編的《分子細胞生物學》等多種教材作為參考書。
《Cells》共分為17個章節，每章均由一名或多名本學科的世界知名專家編寫，書中包含大量電子顯微圖、熒光圖及精美的手繪圖，形象生動地描述了細胞中生命活動的動態變化。細胞生物學涉及的概念和專業術語多、理論性強，學生對教材的重點、難點較難把握[1]。《Cells》在編輯中的顯著特點是以“關鍵概念”開啟每一節的內容，并且強調了貫穿本節的主題，使得同學們能夠抓住主線;每個章節還有“展望”的內容，涉及一些研究人員正在攻關的科研課題[2]，有助于激發研究生的學習興趣、凝練科學思想。同學們還可以《Cells》配套的網上資源（http：///cells）獲取相關實驗技術等其他信息。
在教學過程中，我們建立了教學內容定期更新機制，注意及時反映國際學科前沿發展及熱點問題，注意將科學研究的最新成果融入到教學中去，保持課程內容的新穎和特色。同時，我們也將“分層次教學”的模式貫徹到教學資料庫的建設工作中，建成了適用于各層次教學所用的教學資源，包括多媒體課件、幻燈片、中英文教材、參考資料、題庫等的具有自身特點的系列化教材體系。
二、多媒體教學
細胞生物學主要講授細胞的結構與功能以及探索生物體細胞發生、發展、成長、衰老死亡的生命活動規律的科學。與其他課程相比比較微觀，細胞生物學所講述的內容是用肉眼觀察不到的，必須用各種顯微鏡，如光學顯微鏡、電子顯微鏡、熒光顯微鏡、激光共聚焦掃描顯微鏡等一起才能觀察到[3]。通過多媒體課件以及相關動畫的制作，可以將細胞的顯微結構、超微結構真實地呈現在學生眼前，拓展學生對微觀世界的認識。借助于豐富多彩的圖片和圖表、生動形象的三維動畫，可以將復雜、抽象的理論簡單化、具體化，加深學生對重點、難點的理解和掌握。例如，在講述“細胞的內吞與外排”、“細胞內的信號的級聯放大作用”、“細胞的程序性死亡與細胞壞死的區別”、“細胞周期調控”等內容時，教師利用課件、動畫的使用，充分應用音像效果，直接刺激了學生的視覺和聽覺器官，能強化記憶，有利于最佳教學效果的獲得，使課堂教學更為生動形象，提高了教學效率。
三、互動式教學
研究生的學習目的不僅是掌握書本中的基礎知識，而是學會如何將這些知識應用到自己的研究課題中解決實際的問題。在教學中，我們抓住這一點，采用專題講座、論文和綜述匯報、專題討論三種授課方式，培養學生的科學思維能力和創新能力。
近年來，課程組邀請了多位國內外知名的專家、學者為學生們做了多個不同研究方向的專題講座。這種專題講座的形式，不僅使學生們對于細胞生物的最新研究進展有了更直觀的認識，還增強了他們凝練科學問題的能力，受到了普遍好評。整個課程的教學過程也打破了傳統的“填鴨式”教學模式，教學過程中融合了課堂專題討論、學生的論文和綜述匯報等多種互動教學模式，使得學生的個人表達能力、科研寫作能力有了大幅度的提高。
本課程作為研究生課程，雖然開設時間不長，但已顯示出一定的特色。一方面，授課教師為多年從事細胞生物學研究和教學的資深教師和一直在實驗平臺前研究的中青年教師，熟悉若干領域的研究進展，講課注重個人體會和總結;另一方面，教研室著力推行教改，平時授課過程中貫穿對各知識點融會貫通的介紹和對前人創造知識歷程的介紹，啟發對存在問題的思考。另外，根據不同基礎、不同專業研究生的專業基礎知識，采取分層次教學，真正做到因材施教;考試則采用讀書報告與筆試相結合的形式，引導學生投身科學探索的熱情，調動學生總結科學問題的興趣，同時培養他們口頭講述的能力。近年來選修本課程的學生人數逐年上升，取得了較好的教學效果。
參考文獻：
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關鍵詞：生物制氫 生物制氫技術 研究進展
能源短缺和環境污染是人類所面臨的兩大難題。隨著經濟的發展，大量化石燃料的使用帶來的環境污染日益加重。由化石能源過度使用所帶來的全球氣候變化、酸雨、臭氧層破壞、荒漠化加劇、生物多樣性減少已占據21世紀世界所面臨十大主要問題中的5個。因此，開發新能源勢在必行。氫氣作為燃料，具有高熱值、清潔、高效、可再生等優點為目前最具發展潛力的一種新能源。傳統的化學產氫方法采用電解水或熱解石油、天然氣，需要消耗大量的電力或礦物資源，生產成本也普遍較高。生物制氫越來越受到人們的重視。該文主要介紹了生物制氫的方法、原理、研究進展，指出存在的問題及研究方向。
一、生物制氫概述
1.光解水制氫
光解水制氫是微藻及藍細菌以太陽能為能源，以水為原料，通過光合作用及其特有的產氫酶系，將水分解為氫氣和氧氣。此制氫過程不產生二氧化碳。藍細菌和綠藻均可光解水產生氫氣，但它們的產氫機制卻不相同。藻類的產氫反應受氫酶催化，可以利用水作為電子和質子的原始供體，這是藻類產氫的主要優勢。藍細菌同時具有固氮酶和氫酶，其產氫過程主要受固氮酶作用，氫酶主要在吸氫方向上起作用。藍細菌也能利用水作為最終電子供體，其產氫所需的電子和質子也來自于水的裂解。
（1）綠藻產氫
綠藻是目前發現的唯一一種既能進行光合作用放氧，又存在氫代謝途徑的真核微生物。綠藻在光照和厭氧條件下的產氫由氫酶介導。這種方法的優點是耗能低、生產過程清潔無污染且作為原料的水資源豐富，引起世界各國生物制氫領域研究單位的重視。研究表明，光照條件下，氫酶所需還原力除水以外，內源性有機物（淀粉）也可作產氫還原力。對于O2對產氫酶的抑制作用，徐斐、何定兵、胥義指出運用基因工程的方法對綠藻中編碼氣體通道的密碼子進行定點突變，最終獲得耐氧性高產菌株是一個很有價值的突破點。
（2）藍細菌產氫
藍細菌是一種好氧的光養細菌。藍細菌能夠通過光合作用合成并釋放氫氣。藍細菌的許多種屬都含有能夠進行氫代謝和氫合成的酶，包括固氮酶和氫化酶。固氮酶催化產生分子氫，氫化酶既可以催化氫的氧化也可以催化氫的合成，是一種可逆雙向酶。
2.光合細菌產氫
光合生物產氫利用光合細菌或微藻將太陽能轉化為氫能。目前，研究較多的產氫光合生物主要有藍綠藻、深紅紅螺菌、紅假單胞菌、類球紅細菌、夾膜紅假單胞菌等。
光合細菌只含有一個光合中心，相當于藍綠細菌的PSⅠ，其所固有的只有一個光合作用中心的特殊簡單結構，決定了它所固有的相對較高的光轉化效率，具有提高光轉化效率的巨大潛力。電子供體是有機物或還原態硫化物，所以光合磷酸化過程不放氧，且只產生ATP而不產生還原力。與綠藻和藍細菌相比，這種只產氫不放氧的特性，可大大簡化生產過程。
3.厭氧發酵產氫
暗發酵產氫是利用厭氧產氫細菌在黑暗、厭氧條件下將有機物分解轉化為氫氣。目前，認為厭氧細菌產氫過程可通過丙酮酸產氫途徑、甲酸分解產氫途徑、通過NADH/NAD+平衡調節產氫途徑等三條途徑實現，丙酮酸產氫途徑和甲酸分解產氫途徑有時也稱為氫的直接產生途徑。
二、存在的問題及研究方向
1.光解水制氫
除了存在與光合細菌產氫相同的問題之外，藻類光解水產氫還存在氧氣對產氫酶的抑制作用以及光轉化效率低兩個方面的主要障礙應主要集中在以下幾個方面開展研究：利用基因工程改造、培育耐氧菌株，克服綠藻光合產氫的同時產生氧氣的瓶頸問題；通過基因工程改進產氫菌株提高其光轉化效率，同時研究開發新型光合生物反應器提高反應器的光傳導效率，提高光轉化效率。
2.光合細菌產氫
如何縮短光合細菌的產氫時間，提高光轉化效率、改善光合細菌氧的耐受程度原料成本太高是目前光合細菌產氫所面臨的問題。光合細菌產氫可利用的原料范圍廣泛，針對不同的原料篩選高效產氫菌株是提高光合細菌產氫效率的重要途徑。
3.厭氧發酵產氫
原料轉化效率偏低、產氫速率偏低是目前厭氧發酵產氫的主要問題。運用分子生物學手段對菌種及產氫過程的關鍵酶進行改造，提高關鍵菌株的產氫效率是值得研究的方向。利用代謝工程手段等現代生物技術手段對產氫細菌進行改造的研究目前在生物制氫領域還沒有展開，是很值得深入研究的方向。通過細菌的代謝工程改造和控制，將是突破暗發酵制氫低轉化率的重要突破口。
總之，生物制氫是解決能源危機，實現廢物利用，改善環境的有效手段，將擁有廣闊的社會和經濟前景。為此，本著獨立自主、勤儉辦一切事業的精神加快生物制氫技術研究與開發的步伐，是時展的必需。
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飲水型砷中毒對健康的危害及其地球化學來源 李艷紅，荀黎紅
飲食和食物中的硒 施明，何天焴
硒在不同疾病中的作用 吳海磊，張金良
肝病患者血清硒濃度:與某些相關指標的關系 魏大成
老年婦女硒和鋅營養狀態的調查 武鳴，覃玉，趙金扣
鐵和銅元素的轉運與疾病 羅海萍，耿排力
尿鈉排泄與心血管疾病死亡率的關系 李桂影，李泂
嚴重心衰患者聯合用藥時血清鉀與肌酐的變化 張典，袁秉祥
用PIGE技術測定人健康和齲齒的氟濃度 荔鵬，楊壯群，阮建平
鉛的神經發育毒性研究進展 陳萍萍
未經螯合治療兒童鉛水平下降所需時間 俞紅，潘建平
發鈣鎂含量作為兒童骨肌關節系統疾病的預報 康龍麗，劉凱，李泂
碘營養狀況和甲狀腺功能最合適的指標 高雪芹
外環境煙霧吸人對兒童呼吸系統疾病的影響 朱文麗
吸煙對某些微量元素及相關抗氧化酶活性的影響 李思遠，周蕾，曹峻嶺
低鋅兒童臨床改變及腕部骨關節影像學表現 富昭，劉軍
氟化物細胞毒性和遺傳毒性的研究進展 龍麗，劉開泰，王國荃
銅轉運疾病的分子基礎 葉盛，楊美芳，水泉祥
軟骨蛋白聚糖與大骨節病 岳燕，曹峻嶺
骨質疏松與內分泌干擾劑 陳群，熊詠民
硒化合物的制癌效能 徐楊
歐洲某些國家的硒狀態 駱建文，梁建勤，田東萍
飲酒對冠心病患者血清鐵和鐵蛋白水平的影響 劉璐，嚴玉仙
鐵代謝和炎癥疾病中鐵缺乏的診斷途徑 李桂影，徐光祿
膳食鐵生物利用度的重要性 王麗娟，王治倫
鈣與骨骼肌和肌營養不良 張艷，郭雄
發鈣濃度與冠心病發病率的關系 魏大成
頭發中鈣和鎂含量作為兒童神經疾病的預報 康龍麗，劉凱，徐光祿
飲食中的蛋白質與腸道鈣吸收的關系 李冬民，王龍生
維生素K與組織鈣化調節 曹春霞，郭雄
骨折、鈣和現代飲食 李衛敏，薛晚利，郭世萍，凌鳳東
鋅缺乏與腹瀉 周楊，王振林
高血壓患者與正常血壓子女的胰島素敏感性和腎排鈉量 倪占玲，馬愛群
關于懸浮于大氣中有毒金屬的研究 龍潭，孫波玲，聶文信
關于室內懸浮微粒物質的毒性篩查 朱淑群，陳永乾，閆宏偉，郭仁輿
鎘與氧化損傷研究進展 洪峰，金泰廙
急性高原肺水腫的研究進展 顏昱，曹進
山地氣候與健康 惠虎林，孫忠娜，葛淼
室內燃煤引起氟骨癥 劉曉莉，白廣祿
新近研究證實了水氟化的老問題:一種新觀點 岳燕，謝龍，劉中浩，曹峻嶺
公共飲用水和瓶裝水的氟化物含量 閆宏偉，朱淑群，陳永乾，郭仁輿
飲用水中的硝酸鹽濃度 孟凡靜，倪占玲，吳成基
K+通道工作機制 石磊，肖湘華，李康，李泂
靜脈負荷試驗診斷慢性胰腺炎患者鎂缺乏 魏大成，李滬梅
低血鎂與2型糖尿病足部潰瘍的關系研究 李曉暉，朱本章
鈣和維生素D補充減緩了老年人的牙齒丟失 傅超，郭雄
鋅缺乏與營養不良 李洪波，張瑞娟
面包內補充葉酸不影響年輕婦女的鋅吸收 龍潭，孫波玲，范曉暉
鋰、丙戊酸及卡馬西平在妊娠和哺乳期的影響 黃健全，劉俊田
鐵狀況與HIV感染結局 王麗珍，李泂
運鐵蛋白受體 劉璐，嚴玉仙
酒精、紅葡萄酒與心血管疾病 王彥，汪得喜
飲酒與冠心病:我們了解多少? 瞿海燕，曹進
吸煙和多發性硬化癥 王妍妍，孫汭
鐵與慢性肝損傷 譚力學，李孝生，TAN Li-xue，LI Xiao-sheng
極低頻電磁場生物學效應的細胞和分子生物學研究進展 劉赟，翁恩琪，LIU Yun，WENG En-qi
鎂-DNA相互作用及鎂致癌的可能的相互關系 高雪芹，潘繼紅
硫酸鎂在缺血性心肌病繼發心力衰竭中穩定心臟復極的作用 程榮，朱雯瑾，史仕純，張麗，楊芝蘭
微量元素和癌癥:成神經細胞瘤一例 徐靜，李泂
肝豆狀核變性中銅轉運及其缺陷-ATP酶上銅結合域的特征 劉利英，姚嘉宜，宋土生
銀屑病硒水平與病程和病情的關系 于敬紅，袁堯舜
鋅在腦疾患致神經損傷中的作用 呂波，韓太真
環境中砷的來源 魏大成
慢性砷中毒 張卉，戈林，邢俊平
家族性特發性高尿鈣病人患腎結石的危險性 劉慶勇，楊伯平，王繼英
用能量色散X射線熒光光譜儀測定膽結石中的鈣和碘 徐曙光，何立端，谷先陽
用感應偶聯等離子體原子發射光譜法檢測人發微量元素 安哲，李麗華
原子吸收法對完全腸外營養病人微量元素的測定 申屠平平，王振林
吸煙與甲狀腺癌的風險 石蕾，李泂
論旅游環境中心血管疾病的防治 萬紅蓮，劉宏斌，葛淼，WAN Hong-lian，LIU Hong-bin，GE Miao
充血性心衰患者低鎂血合并酸堿和電解質異常 朱雯瑾，楊芝蘭
鎂在急性心肌梗塞治療中的應用 張典，袁秉祥
血清鎂離子的標準化與血清總鎂的參照系統 伏煒，羅文玫，楊廣德
鋁致阿爾茨海默病的分子機制(一) 張寶弟，郭雄
鈣信號在人類多囊腎病中的作用 張莉，韓太真
急性病理狀況下血清硒濃度的改變 魏大成
新生兒、嬰幼兒腎、肝和心臟的硒水平 武華，尋兮，尋建為，張秦初
早餐中加入抗壞血酸或Na2EDTA改善鐵的吸收 劉璐，嚴玉仙
提高哺乳期鋅的利用率可能減少母嬰鋅缺乏 曹春霞，平智廣，郭雄
葡萄糖、胰島素對飲食鉻補充的反應 盧陽，楚雍烈
腫瘤死亡率與環境鉻含量的關系 馮勇，汪得喜
非吸煙人群肺癌與居住環境氡暴露的關系 薛晚利，李選社，李衛敏，莊貴華
關鍵詞:醫學細胞生物學;網絡資源;教學模式:
當前互聯網已經迅速占領人類生活的各個領域，觸及到人類現實生活的每一個角落，隨著信息網絡技術在全球的快速發展，網絡作為媒體的重要載體正以快速的傳遞文化方式改變著人們的生存空間和生活方式。網絡作為信息的載體，擁有數量巨大的醫學細胞生物學信息，為該門功課的學習提供了豐富的資源，如何合理有效的利用網絡資源在醫學細胞生物學的教學過程中顯得尤為重要。
1利用網絡資源提高學生的科研素質
在中醫學院校只有培養兼備較強科研能力的醫學生才可能較好地將科研工作方法應用到臨床實踐中去，才能意識并解決臨床上急需的問題，這對提高我國醫學人才的國際競爭力具有重要意義，因此，在教學過程中提高學生的科研素質或者說科研思維能力是今后教學的一個發展方向。醫學細胞生物學是應用細胞生物學的理論和實驗方法，研究人體細胞的形態結構與功能的科學，是醫學院校的重要基礎學科，是連接基礎醫學與臨床醫學的橋梁。我們發現在理論課上進行探究性學習，實驗課上自主設計實驗，從而使教學和科研融匯貫通，不僅學習了課本知識，而且也培養了學生的科研思維能力，網絡資源為這些教學活動的進行提供了有力的支持。例如，在講解細胞膜的結構與功能時，理論課上讓學生通過查找網絡資源設計實驗，證明膜蛋白的流動性;實驗課上讓學生自己設計實驗并操作證明膜的通透性。這種教學模式不僅提高了學生的科研素養，而且也提高了學生的學習興趣。
2網絡資源輔助教學體現了以學生為中心的教學模式
傳統的教學模式是在整個教學過程中老師起主導作用，而學生被動的接受知識，而在當前的教育改革中，更多地強調要發揮學生的積極主動性，實施以學生為主的教學模式，使學生在學習的過程中真正成為知識信息加工的主體，而教師則成為課堂教學的組織者和指導者。網絡資源輔助教學可以與多種教學方法有機融合，從而發揮學生的主導作用，是一種在國外廣泛應用的優秀教學方法，近年來也引起國內學者的關注及應用，其倡導以學生為主體，以問題為依托，以探究為導向的學習模式，在這種教學過程中要鼓勵學生充分利用網絡資源。PBL教學過程一般為教師提出問題、學生查找資料、主動解決問題、最后老師總結，轉變老師與學生在課堂教學過程中的作用，提高學生主動獲取知識的能力，在PBL教學過程中可充分利用網絡資源，達到事半功倍的效果。例如，在講細胞核的功能時，單純的書本知識不能夠引起學生重視，我們可以采用PBL教學法結合網絡資源的應用，提出細胞核與疾病的關系，以及在科研中的重要性等問題，讓學生自己通過查找網絡資源，分組討論，老師進行總結，相信學生對該部分的內容會記憶猶新，理解深刻。
3利用網絡資源突破教學重難點
醫學細胞生物學是研究細胞亞顯微結構與功能的一門學科，課本上的知識是抽象的，也是具體的，是靜止的，但也是動態的，而在教學過程中如何讓學生能夠把抽象的知識具體化，靜態的知識動態化，是提高教學效果的重點與難點。通過這幾年在教學實踐中不斷總結經驗，我們發現可以借助網絡信息資源來突破重難點。利用多媒體輔助教學是提高教學效率，激發學生學習興趣的有效手段。由于多媒體課件具有信息量大，內容豐富，形象直觀等優點，進行形象化教學，使抽象內容具體化，非常適合醫學細胞生物學的教學，例如在講蛋白質的分泌過程的時候，那些微觀的分子水平的動態過程，都可以通過多媒體課件動畫或圖片把課本知識生動形象的展現給學生，增加課堂教學吸引力。而精美的多媒體課件需要大量的素材，甚至實驗方法，這些都可以通過大量的網絡資源獲得。
4利用網絡資源進行課外知識的延伸
網絡信息技術資源可以將課堂教學進行延伸，把有限的知識進行無限的延伸，其在學習時間與空間方面比較的靈活，為我們留下了廣闊的發展余地，為學生的課外學習提供了便捷有效的獲取資源途徑，只要善于利用，定能使傳統的課堂教學產生質的飛躍，可以作為學生在課堂外學習的一個重要資源。比如，在講解信號的跨膜傳遞時，鈣離子作為信號分子參與信號的跨膜傳導課本上并沒有講，課下可以讓學生在網絡資源(精品課程、知網、萬方、NCBI等)上查找鈣離子作為信使的最新研究進展，通過網絡資源的學習不僅使同學們對書本上的知識有更加深入的了解，而且擴大了學生的知識面。
5利用網絡進行學生學習情況的反饋
即時通訊的快速發展為信息化教學帶來了新的機遇，例如飛信、微信等。這些網絡資源平臺有很強的的互動性，便于師生之間的交流;其在輔助教學過程中不受時間限制，無“離線”狀態，突破了課堂教學受時間地點束縛的缺點;另外，學生對這些新興事物有極大的興趣與熱情，也可以提高學生的學習興趣。對學生學習情況的及時反饋是提高教學水平的重要環節，在課堂教學后，教師可以通過網絡平臺，例如飛信群、微信群等對學生的學習情況、作業與課堂表現進行點評，讓學生了解自己的學習表現并適時調整學習方法，進而提高學習效果，同時也可以增進師生之間的情感交流。醫學細胞生物學是生命科學的一門前沿學科，是醫學院校的基礎課程，其發展速度日新月異，要達到最佳的教學效果，就必須合理有效的利用豐富的網絡資源，關注最新研究進展與技術方法，優化傳統的教學方法，提高學生學習積極性與參與能力，為今后的學習工作打下堅實的基礎。
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關鍵詞：藥學分子生物學；生物學技術；課堂教學；教學方法
藥學分子生物學是在藥學、遺傳學和生物化學等學科的基礎上發展融合形成的新學科；它是將分子生物學的新理論、新技術滲入藥學研究領域，從而使藥物學研究由化學、藥學的培養模式轉化成為生命科學、藥學和化學相結合的新藥模式；同時它還是當代生物科學發展的引擎，是現代生物技術的基石。[1]近年來隨著分子生物技術的發展，它的應用領域也在不斷拓寬，它與醫學和藥學方面的交叉也越來越多，因此，分子生物學在今后已經不再只是生物技術專業的必修課，它也成為藥學院學生的重要必修的基礎課之一。
分子生物學主要是從分子水平上闡述生命現象和本質的科學，是現代生命科學的“共同語言”。分子生物學技術把研究技術提高到了基因分子水平，可應用于遺傳性疾病的研究和病原體的檢測及腫瘤的病因學、發病學、診斷和治療，新藥開發等方面的研究。所以，常用分子生物學技術是現代分子生物學研究的重要核心內容之一。掌握了常用分子生物學技術，并能將理論和實際操作結合，也就相當于掌握了一把從微觀世界揭示生物學奧秘的鑰匙。經過多年教學，筆者將對此章節的教學體會總結如下。
一、介紹本學科最新前沿動態，提高學生興趣
分子生物學是一門發展快速的前沿學科，由其發展帶來的成果和研究進展日新月異。由于教材跟不上分子生物學發展速度，在授課時我們及時將最新的分子生物學進展補充到教學內容之中。以基因敲除技術為例，教材主要介紹傳統第一代同源重組方法，這種方法是經典基因敲除方法，但效率低（1 per 106 cells），實驗周期長，可以說基本被淘汰的方法。隨后又出現了鋅指核酸酶（ZFN）[2]、TALEN、CRISPR/Cas9等方法。尤其是2012年出現最新CRISPR/Cas9方法，以能夠實現任意敲除、成功率高、打靶效率很高、脫靶率高、周期非常快等優點著稱。這種方法構建的基因突變動物具有顯著高于傳統方法的生殖系轉移能力，是一種高效、快速、可靠的構建敲除動物模型的新方法，所以在動物模型構建的應用前景將非常廣闊。
將這些最新的分子生物學科學進展補充到教學內容之中，一方面可以提高學生學習興趣，另一方面使學生了解本學科最近發展動態，從動態中學習，而非死記硬背書本內容，有助于大學生的能力和素質培養。
二、注重融會貫通，重點突出，便于學生掌握重難點
以分子雜交技術為例，該技術可分為核酸分子雜交、蛋白質分子雜交、原位雜交、生物芯片等，所涉及的概念、原理、方法操作較多。如何將這些紛繁復雜的內容在一次理論教學中完成，我們進行了深入的思考和探索，在授課時注意淡化概念，注重聯系實際和實驗操作，使學生對整體分子雜交技術有感性的、總體上的認識，然后記憶各個方法概念、知識點，這樣使各個知識點不是孤立存在，而是統一形成網絡，使學生學到的不是一個個孤立的知識點。將分子雜交技術與前面學到的基因、復制、轉錄、翻譯銜接緊密，介紹每種方法應用及其臨床意義，在教學中注意融會貫通和啟發式教學。以核酸分子雜交為例，核酸分子雜交又可分為Southern印跡和Northern 印跡，通過啟發式教學方法，學生通過短暫的回憶和思考，使思維進入到“基因復制和轉錄”的空間中，再介紹兩種方法的原理和應用范圍，從而學生能很好理解Southern印跡主要應用于DNA檢測，而Northern 印跡用于分析mRNA的轉錄或mRNA分子大小，此時再進行講授每種方法的操作流程，突出重點，便于學生掌握重難點，會取得更好的效果。
三、應用多媒體教學，對學生進行啟發式教學
多媒體資源已經廣泛應用于教學中，它可以使課堂教學內容生動活潑、豐富多彩，并徹底改變傳統的教學模式和學生的認知過程。俗話說好鋼要用在刀刃上。多媒體在教學中的應用也是同樣需要用在“刀刃上”，這樣才能發揮其關鍵的作用。教學的“刀刃上”是指教學中的重難點以及銜接點、導入點、啟發點、思維盲點等，所以只有處理好這些關鍵點，才能上好這門課程。筆者通過網上查閱資料、Flash 動畫和自制彩色圖片等方式，使復雜的分子生物學操作流程變得形象直觀、易記憶和理解，初步取得了較好的教學效果。每節課程結束前還進行小結，將重難點內容和圖片回放，并提出思考題讓學生思考，這樣既有助于理解和掌握本節課的內容，又可排除學生對新知識的畏難和對學習的抵觸情緒，逐步養成起學生對分子生物學學習的興趣和信心。另外，每節課程結束后還進行習題講解和課后答疑，利用QQ或郵件等手段與學生交流和互動解答問題，這樣可及時鞏固課堂知識和建立師生之間互信。因此，將多媒體應用于教學中，可以使授課過程更加豐富多彩和靈活多樣，同時可使課堂教學更具有創新性。
四、將自身科研經驗運用到教學中，讓教學內容更豐富多彩
作為高校教師，我們在承擔教學任務的同時還從事一些科研工作，科研工作是將自己所學理論知識運用于實踐。在教學過程中，為了豐富教學內容，筆者將自己的科研成果和經驗穿插于教學中，這樣從實際出發可以使授課效果更生動、具體和形象，讓學生更容易理解并加深印象。這種教學方式既可幫助學生更容易理解本課程內容，并且還可將抽象的書本知識具體形象化，還開拓了學生的視野，激發學生學習興趣和動力，使其不再認為科學遙不可及。另外，利用課堂時間向學生介紹常用的科學文獻檢索方法和常用網址，讓學生在課余時間可以通過這些方式攝取相關知識，了解本學科最新研究動態，擴展視野，逐步培養學生自發地閱讀國內外文獻，增強對科學研究的興趣，為以后研究生的學習打下基礎。
總之，針對常用分子生物學技術這章內容在藥學分子生物學的重要性，以及其內容的抽象性和復雜性的特點，我們通過不斷地實踐和探索，建立了高效的教學方法，并得到學生廣泛的好評。
參考文獻：
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1 引言
古生物學是研究地質時期生物的形態、構造、分類、分布、起源及進化的科學,是地質學的一門分支學科,因此,長期以來,“古生物學”課程一般都在地質院校和綜合性大學的地質系設置,而生命科學學院或生物系很少設置本門課程。但古生物學同時也是一門跨生物學和地質學的交叉學科,生物學中的一些系統學問題,如生命的起源與演化、被子植物的起源與演化等問題都有賴于古生物學的研究。本文將介紹生命科學學院生物科學專業開設“古生物學”課程的意義、教學特點以及通過三個學期的教學嘗試所取得的初步成果。
2 生物科學專業開設“古生物學”課程的意義
隨著學科之間的不斷交叉和滲透,古生物學和現代生物學的關系越來越密切。生物學中的一些系統學問題,如被子植物的起源等問題都有賴于古生物學的研究。中國是古生物化石多樣性最豐富的國家之一,長期以來在國際古生物學界的地位舉足輕重,尤其是近十多年來通過古生物學和生物學的交叉研究,相繼在生命起源、鳥類起源及被子植物起源等問題的研究中取得了突破性的進展,令世人矚目。如云南澄江動物群中最早脊索動物的發現、遼西帶羽毛的恐龍—中華龍鳥的發現等等,這些成果相繼在“science”、“nature”上發表數十篇論文。
長期以來,“古生物學”課程一般在地質院校和綜合性大學的地質系開設,而生命科學學院或生物系很少設置本門課程。由于生命科學學院生物科學專業高年級學生已經掌握了相關的現代生物學知識,因此在生物科學專業開設本課程,將能使本專業的學生更加系統地了解地球生命的起源以及生物界由簡單到復雜、由水生到陸生進化的地質歷程,并及時了解國際古生物學和生物學交叉領域的最新研究成果。因此本課程的開設對開闊生物科學專業學生的視野,啟發他們認識生物學和古生物學交叉領域一些重大科學問題,進而發現并探索一些新的問題等都具有積極的意義。
3 生物科學專業“古生物學”課程的教學特點
地質院校和綜合性大學地質系開設的“古生物學”課程的教學特點,主要是介紹不同地質時期發現的各門類動、植物化石的形態特征,因此主要是形態分類方面的。編寫的“古生物學”教材一般分為兩部分,第一部分通論主要介紹古生物學的基本概念、化石的形成過程、化石類型、生物的演化以及古生物學的任務;第二部分各論主要介紹各門類化石,包括:原生動物門、海綿動物門、古杯動物門、腔腸動物門、苔蘚動物門、軟體動物門、節肢動物門、棘皮動物門以及古植物等各個門類。
但生命科學學院生物科學專業的學生在三年級以前已經系統地學習了動物學和植物學課程,對動、植物的形態解剖特征以及系統分類已經有了比較全面的了解,因此生物科學專業的“古生物學”課程如果還是象地質院系一樣介紹系統分類,勢必會造成很多重復,學生也會感覺枯燥而沒有新意?；诖?生物科學專業的“古生物學”程教學應根據學生已有的知識基礎,在系統介紹地質時期主要化石門類的基礎上,重點介紹與生命科學密切相關的一些科學問題和最新研究進展,以及地質時期生命演化的主要歷程。同時,還要注重理論與實踐相結合,通過野外親自采集化石標本和室內鑒定研究,增加學生的興趣。
生命科學學院生物科學專業“古生物學”課程講授的主要內容包括以下四個方面:地質時期主要的動物和植物化石門類;生命演化的五個主要階段的特征,包括藻類和無脊椎動物時代、裸蕨植物和魚類時代、蕨類植物和兩棲動物時代、裸子植物和爬行動物時代、被子植物和哺乳動物時代;各主要時代生物界的特征以及主要門類動、植物的起源與演化;野外認識地層及化石的產出狀況,采集并鑒定、描述和研究化石。
4 教學效果及今后展望
為了進一步拓展生命科學學院生物科學專業學生的知識面,作為教學改革嘗試,本文作者于2003年提出申請,為中山大學生命科學學院生物科學專業高年級本科生(三年級)開設“古生物學”選修課,同年得到學校批準,并于2005年度第二學期在2003級生物科學專業正式開課,共有33人選修了本課程,成為該學期生物科學專業選修人數最多的課程之一。其后2006和2007年度選修本門課程的人數均達到了50人,從中反映了本門課程在生命科學學院的影響在不斷擴大。
根據上述教學特點,本門課程理論課主要介紹古生物學基本原理、常見化石類型、重要門類生物的起源與演化、地質時期生命演化的主要歷程以及我國古生物學研究在國際上的地位和貢獻等;野外實習主要帶領學生到廣州近郊花都花東鎮認識地層和巖性,了解化石在野外地層中的產出狀況,親自采集動、植物化石標本,初步掌握采集化石的技巧,并能初步判斷哪些地層中可能含有化石;室內實習主要讓學生認識各種常見化石標本,并親自鑒定自己從野外采集回來的動、植物化石,然后進行形態描述和初步的研究。
具體教學方案如圖1:
[中圖分類號]R97 [文獻標識碼]C[文章編號]1673-7210（2007）03（c）-098-02
生命科學隨著分子生物學，細胞生物學，生物工程，超微量分離分析技術和藥物分子設計，計算機科學等學科的迅猛發展不斷取得重大突破，同時國際藥品市場競爭日趨激化，許多跨國制藥集團加強國際合作，加強聯合及重組，使我國醫藥面臨重大的挑戰和歷史機遇。有論著[1]指出，搶奪科學制高點，催生科學生長點，實現藥學研究戰略重心轉移，將是21世紀我國藥事研究的根本出路。
1 傳統中藥研究現狀
據統計，我國藥用資源種類達12 694種，其中藥用植物383科233屬11 020種(含種下等級)，藥用動物414科879屬1 590種，藥用礦物84種[2]，可見我國藥用資源80%多的種類是中草藥類。當今人類回歸自然熱持續升溫，為發展我國傳統醫藥提供了廣闊前景。
“九五”期間對常用中藥材進行了質量標準規范化研究，其成果對澄清品種混亂，提高鑒定水平，保證中藥材質量，促進中藥材標準化，國際化，開發利用新資源等方面具有重要的科學意義和實用價值。但中藥材品種混亂和質量下降的局面至今仍未得到有效的遏制。我國先后對400多種中藥材做了較深入的化學成分研究，填補了一大批中草藥化學成分空白，篩選出800多個生物活性成分。目前已完成500多種中藥傳統炮制經驗的收集整理及技術規范制定，在遵守古老炮制技術的基礎上對近100種常用中藥進行現代炮制技術、工藝及其機理研究，較具民族特色和醫學體系的藏、蒙、維等民族醫藥已相繼制定了地方標準。牛黃、麝香、虎骨、犀牛角、冬蟲夏草菌絲等名貴中藥的人工制品或代用品大大緩解了對其天然野生資源需求的壓力，但中草藥品種退化依然嚴重，生產管理粗放，名貴藥材資源長期緊缺，不少品種已瀕臨滅絕。本著立中藥材國際名牌，揚中醫藥世界美譽的目的，我國已建立了一大批名優道地藥材生產基地，全國約有200個品種，中藥材道地性的系統研究已經啟動。
2 生化制藥研究
我國生化制藥，尤其是對胰島素、超氧化物歧化酶、尿激酶、肝素、低分子肝素、甲殼質、魚油多不飽和脂肪酸牛磺酸等的研究，近年來均取得明顯進展[3]。生物技術藥物是世界各國研究開發的熱點，我國生物技術的研究開發起步較晚，但跟蹤仿制發展迅速。經過10多年的努力，目前已有10多種基因工程藥物和1種疫苗批準上市，基本做到國外有的產品我國也已上市或正在研究開發中[4]。
3 制劑研究
我國制劑研究長期滯后，約有2/3的原料藥只有一種劑型，且傳統制劑和低水平重復的制劑多。據統計[4]，我國氧氟沙星制劑已申請新藥證書108份，生產文號148份，其中單注射液就有40個廠家生產，而緩釋控釋等新劑型很少，許多國際上先進的劑型仍處于空白狀態。幾年來申報新藥項目中涉及制劑研究的不多，少數與制劑有關的項目也多是研究顆粒劑、膠囊、凍干劑等老劑型，個別研究脂質微囊，靶向給藥，緩控釋等新劑型，能立項研究的極少，說明藥物給藥系統研究至今尚未受到足夠重視。
4 新藥開發現狀
近年我國密切關注國際上新藥研究開發的進展，積極吸取先進的新技術、新方法，新藥研究開發水平有所提高，但創新能力差。已批準立項在研究的Ⅰ類新藥中，全新結構的化合物很少，是全新化合物又有專利保護的更少，多數是已知結構的化合物發現了新用途，或已知藥物的結構類似物，其中相當一部分因已發表或其他原因已經不能申請專利；在研究的生物技術產品，基本上是國外已進入Ⅱ、Ⅲ期臨床，我國跟蹤搶仿，無論是在下游技術還是知識產權方面，都有較大的風險；研究開發中草藥本是我國的優勢，但Ⅰ類中藥的有效單體要求純度在98％以上，在分離純化過程中遇到的技術問題較多，且往往純度與藥效不完全成正比，毒性都有可能越純越大，因此在研究的Ⅰ類中藥不多。另外在研究新藥成熟度差，進展慢。近年新藥研究開發中除繼續存在低水平重復仿制外，又出現熱門項目一哄而上，“高水平”重復研制的現象。從全國范圍看，部門之間，單位之間缺乏統一部署，及時協調和得力的管理。藥品與其他產品一樣受市場規律及臨床需求的制約，重復研制勢必造成人力、物力、財力尤其是時間上的巨大浪費。
5 國際生物技術的發展
有學者[5]認為，生物化學與現代藥學的結合，促使藥學研究模式發生了根本性轉變，加速了生物新藥的研究與先導化合物的深入發現，開創了以重組DNA技術為基礎的制藥工業新門類，發展了以分子生物學為基礎的藥物設計新途徑，生物技術廣泛應用于改造傳統制藥工業，以化學模式為主體的藥學科學已迅速轉向以生物學和化學相結合的新模式，為此，美國將“NIH藥理學科規劃”從1993年3月起改為“藥理及生命有關的化學學科規劃”，其中與生命科學相關的化學研究占到1/3以上。PHRMA主席Gerald Mossinghoff預言，再過10年，生物技術將使許多老年性疾病得到治療，是新藥“黃金時代”的新開端。開發中的生物技術疫苗迅速增加，年增加品種達40%。最近生物技術藥物還試用于普通感冒、帕金森病、遺傳性慢性舞蹈癥。有些疾病如腫瘤與心臟病是多基因性疾病，因此一種疾病一種藥物的治療模式已行不通，針對個體發病的基因型差異選用特殊治療手段將會誕生新的醫藥市場。隨著分子生物學與生物技術的發展，闡明用植物次生代謝產物或中藥有效成分的生物合成途徑及其影響因素，實現中藥品質人工調控，將在21世紀成為可能。中藥藥性理論也將在分子生物學、分子藥理學、分子生態學、細胞生物學、天然藥物化學和計算機技術的幫助下獲得實質性進展。融合人工智能技術的數量醫藥學或數量中藥學將日趨成熟，目前人工神經網絡、專家系統、模糊數學、灰色系統理論、數值分類學等技術應用也相當活躍。
6 新藥的研究開發
新藥的研究開發需要大量經費，而且時間長。發達國家仍需10～15年，成功率僅為萬分之一，但只要成功，利潤豐厚，一般2～3年便可收回投入。為加強醫藥的研究開發，一方面需要國家加大投入幅度，制定有利于制藥企業投資新藥的政策，使企業逐漸成為新藥研究開發投資的主體；另一方面要不斷加強和完善藥品專利及商標等產權的保護，保證投資新藥的企業對專利產品的生產和銷售在保護期內擁有獨占權，盡快建立市場，研究開發，生產一體化的運行體制，促使我國新藥研究開發進入良性循環。
醫藥的研究開發應以大院大所多創新，不同類型的研制單位具有相應的研究層次為架構，才能更好地提高我國新藥研究開發的總體水平。提倡組織多學科合作攻關，加快研制和推廣口服緩控釋制劑，提高制劑設計與工藝水平。
加強信息科學研究及信息技術的應用，借助計算機圖形學，計算機三維重建，體視學和圖像分析系統等手段，可使藥學研究更科學，更全面，更客觀。
改革開放后留學生中已涌現出一大批新藥研究開發的拔尖人才，吸收和幫助他們與國內學者合作，逐漸在國內形成一個穩定的研究與工作基地，既是海外留學人員能實現為祖國服務的愿望，也是國內科學研究實現與國際接軌的有效途徑。
隨著醫藥工作者的努力，不斷探索和國家的日益重視，我國醫藥將不斷規范化、標準化和國際化，將能更有效地抵御洋藥尤其是洋中藥對我國醫藥市場的沖擊，不斷豐富祖國的醫藥學寶庫。
[參考文獻]
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【關鍵詞】孢粉學；研究進展；中國；第四紀
0 前言
孢粉學的名稱是1944年英國人赫頓（Hyde）和威廉姆斯（Williams）等提出的，研究現代植物孢子花粉和地層中有機壁微體化石―孢粉和其他孢型的形態分類及其應用的一門學科，主要包括苔蘚類、蕨類孢子和種子植物的花粉，有時人們也把一些個體很小的植物體如藻類和菌類也作為孢粉學的研究對象[1]。
孢粉學研究的內容主要包括兩個方面：通過對比兩處含相似孢粉組合的層位，確定地層時代和地層劃分，為尋找煤、石油等礦產資源提供依據。通過分析確定孢子和花粉在形態、結構和化學成分等方面定性或定量的特征確定地層沉積時期的植被，從而分析地質時期植被的演化規律和趨勢，為恢復古環境演變提供可能。由于植物孢子花粉具有產量大，孢粉壁易保存，體積小易被搬運，因此地球表面含有豐富的孢粉，獲得了孢粉量方面的資料可精準的分析和解釋植物群的性質，植物的生長會受到氣候、地形、土壤等的影響，因此分析孢粉資料可再造古植被，恢復古地理、古氣候、古環境，預測未來環境變化[2-3]。
1 研究進展
中國孢粉學研究開始與20世紀30年代，丁介紹了孢粉在泥炭、湖相沉積和煤的分析方法，以及在地層中的具體應用（丁，1938），但真正開始與20世紀50年代，在徐仁（1950）、宋之?。?958）、歐陽舒（1962）等老一輩孢粉學工作者的努力下取得了一系列成果，為中國孢粉的開展奠定了基礎。中國早期的孢粉研究主要是為社會生產服務的，主要方便進行石油、煤田勘探，查找鋁、鐵、金、鉆石等礦產資源，而后主要是恢復過去植被的演化規律和趨勢及其恢復古環境。中國孢粉學的發展歷程可分為三個階段，20世紀50年代-20世紀70年代末為探索時期，主要借鑒瑞典、英國、蘇聯等國已有的孢粉學工作經驗，進行一些基礎性研究，如現代孢粉形態、植被與花粉的傳播、以及空氣花粉等，應用于石油和煤炭勘探，地質、海洋和冶金調查。20世紀70年代末-21世紀末為成熟時期，主要開展一些綜合性研究和區域性總結工作，同時加強了與其他相關學科的聯系。21世紀初至今為國際融合期，逐漸與國際相接軌，與相關學科的結合更加緊密[4]。
孢粉學研究內容廣泛，產生了許多分支科學，不同學者根據不同的角度和需要分類都不同，王開發，王憲曾（1983）[2]將其概括為基礎研究和應用研究兩個方面，基礎研究包括孢粉形態學、孢粉生理學和孢粉化學；其中孢粉形態學可細分為現代孢粉形態學和化石孢粉形態學。應用研究包括地層孢粉學、石油孢粉學、海洋孢粉學、考古孢粉學、農業孢粉學、醫學孢粉學等，其中地層孢粉學再細分為前寒武紀孢粉學、古生代孢粉學、中生代孢粉學、第三紀孢粉學和第四紀孢粉學。劉炳侖（1988）將其概括為兩大分支：孢粉形態學和孢粉分析。孢粉形態學包括農林孢粉學、蜂蜜孢粉學、醫學孢粉學、司法孢粉學。孢粉分析包括蜂蜜孢粉學、醫學孢粉學、司法孢粉學、大氣孢粉學、糞便孢粉學、海洋孢粉學、第四紀孢粉學以及原油孢粉學。[5]隨著國內外交流合作的不斷進行，中國孢粉學在許多分支上取得了較好的成就。下面主要就第四紀孢粉學、應用孢粉學等幾個分支做出介紹。
1.1 第四紀孢粉學
20世紀20年代開始，國外學者通過孢粉分析來建立第四紀地層單元和重建區域植被的變化（Huntley and Birks，1983；Delcourt and Delcourt，1991），并且被J.J.Lowe，M.J.C.Walker（1995）等認為是第四紀古環境要素重建的所有方法中最可行的一種方法[6]。中國第四紀植物孢粉主要屬于泛北極植物區系，后來隨著氣候環境的變化而分異演變[7]。
孢粉研究的基礎前提是具備高質量和準確的孢粉資料，因此孢粉庫的建立刻不容緩。1995年中國第四紀孢粉數據庫建立，收集了半個世紀以來我國孢粉學家累積的成果（孫湘君等，1999，中國第四紀孢粉數據庫小組，2001）。有關專家學者呼吁建立其他重要地質年代如第三紀，晚更新世以來的孢粉數據庫，這也將是孢粉學家以后不可忽略的基礎工作。我國孢粉采樣地點遍布全國，倪健等（2010年）總結中國第四紀晚期孢粉記錄，對孢粉采樣點信息進行分類，其中中國表土/湖泊表層花粉采樣點有2324個，主要集中在青藏高原東部、北方地區（內蒙古高原）、黃土高原、南方地區；沉積物鉆孔或剖面采樣點987個，主要集中在、青海、內蒙古、甘肅、黑龍江、新疆、江蘇、廣東等省份和自治區。[8]
在一些學者的努力下這些重點研究區域的孢粉研究取得了可喜的成就，如楊惠秋等采用格里丘克分離法、鎘重液法分析青海湖盆地新生代地層[9]；周曙等利用太湖東北側4個鉆孔的孢粉分析，14C和古地磁測試，同時結合鈣質超微化石、介形類和有孔蟲所確定的海侵地層，此外再參照長江下游相關資料，對12.7―1.5萬年以來的4個孢粉帶作了較深入的環境探討[10]；潘安定等根據近年來的抱粉研究成果，闡述了蘭州地區第四紀抱粉植物群的主要類型及其演替特征，同時對存在的向題和進一步的研究提出了看法和建議[11]，童國榜等利用用數字濾波方法，對昆明盆地l號孔的抱粉時間序列進行了波動特征的研究，顯示植物演變存在著四種顯著的周期，還將三通濾波曲線與氣候波動、深海氧同位素及地球軌道偏心率曲線加以對比，結果證明可比性很好[12]；劉會平等運用對應分析方法研究滬、杭、蘇地區三個文化遺址孢粉與氣候的關系。結果顯示，馬家浜文化期和崧澤文化期比較溫暖潮濕，良渚文化期相對涼爽[13]；吳國等利用柴達木盆地西北部的第四紀沉積物中包含的植物花粉確定該地經歷了5個寒冷期[14]。鄭卓等利用中國建群植物數字化的地理分布數據與中國表土樣品的1860個花粉數據與氣候進行插值分析，結果顯示絕大多數表土花粉含量的氣候指示性與建群植物地理分布的氣候區間是相吻合的，但也有部分花粉的指示存在偏移，這位全球生態學、古氣候學及第四紀環境研究提供了重要的數據和參考[36]。同時我國古生物群區的制圖工作也開始展開，在中國北方建立了花粉-氣候轉換函數、氣候-花粉響應面模型。高分辨率時間序列研究取得重要進展，10萬年時間尺度上突破了千年的間隔[15]，萬年尺度上突破了百年間隔，局部時段達到了50～60年的分辨率[16]。
孢粉分析方法不斷與時俱進，張佳華等（1997）以北京墳莊剖面為例利用主成分分析法對過去植被和環境作用進行在分析，有效消除了因主觀原因對同一孢粉譜的分帶差異[17]，這對以后更加深入了解植被演替和環境演變并且準確預測未來氣候的變化提供了很好的方法。劉會平等（1998）運用對應分析方法研究滬、杭、蘇地區三個文化遺址孢粉與氣候的關系，選取那些最具代表性又有環境指示意義的孢粉作為變量[13]。李育、王乃昂等（2007年）選取74個中國北方不同沉積相的沉積物樣品通過對同一種樣品進行不同的處理方法并對比，得出黃土及古土壤中的孢粉提取用氫氟酸篩選法效果最佳；湖泊沉積物孢粉提取用氫氟酸法最佳，而干旱區含砂量較高湖泊沉積物及風成砂樣品需要配合重液浮選法；泥炭、沼澤中孢粉提取應采用重液浮選法配合篩選法；考古點文化層沉積物孢粉采用重液浮選法并將重液浮選出的樣品配合氫氟酸處理更佳；表土樣品采用無酸堿重液懸浮法（2007）[18]。
1.2 應用孢粉學
孢粉分析除在恢復古植被恢復古環境演變方面發揮作用外，在油氣形成原始物質、植物分類、環境科學研究、農業、醫學、考古學等方面也發揮著重要的作用。國內外許多學者從不同角度研究植物是母油的主要來源。伍哈特（1923）在位于美國肯塔基晚泥盆世俄亥俄頁巖下部的黑色和灰色頁巖中，發現可能與石松科有親緣關系的大孢子和藻類的葉狀體，經化學分析，指出這些植物都是形成石油的母質。散德斯（1937）對原油進行分析，得到孢子和單細胞藻類化石，分析認為這些孢子和藻類化石為石油的形成提供了蠟質、脂肪質或油質分泌物而殘留抗腐蝕的外壁。孢粉壁有孢粉素和纖維素組成[19]，布魯克斯和休斯（1972）研究指出孢粉外壁的孢粉素均由胡蘿卜素和胡蘿卜素酯的氧化共聚物組成，石油組分的自然來源之一就包括脂肪酸、類胡蘿卜素，此外孢粉的木質素衍生物還參與了油瀝青和干酪根的芳族部分的形成。干酪根通常占其有機質的80%-90%，其余都是瀝青。王開發等（1983）對向日葵、松、玉米、楓樹、白皮松、貫眾、水麻柳等的現代孢粉進行熱模擬實驗，結果證明孢粉能生成石油[20]。
蜂蜜孢粉學主要是通過對分析蜂蜜中的花粉及比較蜜源植物花粉形態確認蜂蜜的來源、產地和種類。國外蜂蜜孢粉學研究開始于19世紀末期，最開始是在瑞士、法國和北歐一些國家中進行的，隨后歐洲、美洲、亞洲的許多國家也開始陸續展開研究，Jato 等（1991）對西班牙西北部奧倫賽地區94個蜂蜜樣品進行了定量的孢粉分析，確定了該地區主要的蜜源植物有歐洲板栗（Castanea sativa Mill）、懸鉤子屬（Rubus spp.）、百脈根（Lotus corniculatus Linn.）和杜鵑花科（Ericaceae）[21]。Floris等（1996）對150個撒丁蜂蜜（包括87個多花蜜和63個單花蜜）進行了定量的花粉分析，確定了通過檢測蜂蜜中花粉的絕對數目確定撒丁蜂蜜等級的方法[22]。劉炳侖（2001）觀察研究了春夏秋冬44種主要蜜源植物的花粉形態，同時還觀察了國產柿屬（Diospyros）1屬18種1變種蜜源植物及其花粉形態[23-24]?？諝怄叻蹖W主要研究植物的花粉及孢子在空氣中的含量及其傳播問題，能很好的證明不同時空尺度所表現出來的生物學或氣候學事件。
空氣孢粉學的研究最早開始于醫學，鮑克托（1819）提出枯草熱病是有花粉引起的，艾利奧（1873）桑專門研究牧草花粉與花粉癥的關系，威曼（1954）指出豚草花粉是主要致敏源之一。Cour等人利用從北極圈至赤道以南27個國家建立的150多個空氣孢粉站定期收集和分析空氣中的孢粉，對北歐至南非、俄羅斯至印度、中國的表土孢粉塵進行研究。通過對空氣孢粉組成及其濃度的監測，可以了解植物分布區的變化，從而反饋氣候（溫度、降水）的變化，還可根據作物花旗空氣中的花粉濃度直接預報當年的產量[25]。黃增泉等（1998）對臺灣地區的空氣孢粉做了全面報道。
孢粉學在考古研究中也得到更廣泛的應用，我國很多重要一直都有運用孢粉分析推測人類文明發展與氣候環境之間的相關性，如北京的上宅遺址、半坡遺址、金山亭林遺址、東湖林遺址、山西丁村人遺址等[33]。李宜垠等通過分析對比湖北屈家嶺遺址附近的河湖相沉積剖面及文化層孢粉，得出屈家嶺文化興盛時期植被以常綠、落葉闊葉林為主，優越的氣候環境為文化發展奠定了良好的基礎[34]。楊曉燕等對北京平谷地區新石器時代上宅文化層的第5文化層的磨棒及石磨盤上的淀粉粒進行分析，結果發現淀粉粒中既有橡子也有粟和黍，進而推斷上宅地區居民雖然有意識的栽培一定的作物作為日常生活的補給，但是沒有形成真正的農業社會，也沒有進一步的毀林開荒[35]。
此外，孢粉對于考古學家及法醫鑒定工作等的順利開展都可以提供一定的思路，相關文獻也有報道，如張丹妍等（2007）利用孢粉個體小、質量輕、數量多、不容易發現等特征，指出孢粉可為法醫工作者為破案提供有利線索[26]。
應用孢粉學目前還處于發展的初級階段，許多方面還需要進一步的探究，與其他學科及領域的相互滲透和相互結合也是一種發展趨勢，應用孢粉學有著十分廣闊的發展前景，在未來的發展中更將造福于人們生產生活的各個方面。
1.3 海洋孢粉學
海洋中沉積物和海底巖芯中的孢粉，主要來自于大陸上的河流和風。此外還有隨孢粉一起搬運過來的真菌、有孔蟲、甲藻和其他一些單細胞藻類。據有人的粗略計算，每克海洋沉積中，少者有十幾粒孢粉，多者有幾百萬粒孢粉。深海孢粉具有陸地孢粉不可比擬的優點，深海孢粉資料因為受自然因素如地殼運動，風力、流水等外力作用以及人為因素影響小，因此保存較完整，能提供長周期、連續的可靠的古氣候信息，更由于深海孢粉來源于陸地，因此，海洋中的孢粉對于直接對比大洋與大陸氣候演變信息，具有重要的研究價值[27]。
深海孢粉學的研究開始于20世紀70年代，我國關于深海孢粉學的研究晚于美國、蘇聯等西方發達國家直到90年代才開始有研究成果出現，我國有關學者關于深海孢粉學的研究地區主要在東海的沖繩海槽和南海的大陸坡。孫湘君等（1997）分析了南海南北深海海底40多個孢粉樣品，通過計算孢粉濃度（粒/mL）繪制出了孢粉濃度等花粉線，從而探討孢粉的源地、傳播動力及途徑[28-29]。徐家聲（1994）通過搜集黃海上空的大氣孢粉，對比黃海表層沉積物中孢粉組合，分析指出近岸草本花粉含量高，遠海木本花粉含量高[30]。張玉蘭等（1994）利用灤河三角洲的渤緣28井指出可以根據再沉積孢粉化石的種類追蹤海盆沉積物的來源，根據再沉積化石的數量推斷海平面升降的變化幅度、古氣候變化及陸緣構造運動的強弱[31]。此外，深海孢粉實驗處理方法也在不斷進步，李杰等（2008）通過對比酸堿處理法與氫氟酸處理法，指出氫氟酸處理法在最終腹肌無的分散性、孢粉紋飾的清晰程度、孢粉的分離狀態等方面均有利于深海孢粉的鑒定[32]。
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關鍵詞 分子影像學 教學體系 復合型人才
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
On Molecular Imaging Teaching System Construction
CHEN Duofang
（School of Life Science and Technology， Xidian University， Xi'an， Shaanxi 710071）
Abstract Molecular imaging is an emerging interdisciplinary， has become one of the most important techniques of modern life sciences， medical imaging represents the direction of future development. In this paper， molecular imaging features， combined with research in Life Science and Technology in the field of molecular imaging as well as the basis for cooperation with our university hospital， a study in teaching content， teaching models and evaluation methods， the life science and information science and clinical cross， build molecular imaging teaching system， laying the foundation for training medical complex polytechnic molecular imaging professionals.
Key words molecular imaging; teaching system; complex talent
0 引言
分子影像學（molecular imaging）是運用影像技術顯示組織、細胞和亞細胞水平的特定分子，反映活體狀態下分子水平變化，對其生物學行為在進行定性和定量研究的科學。①分子影像學是將分子生物學技術和現代醫學影像學相結合的產物，最早由美國哈佛大學Weissleder等學者于1999年提出，經過10余年的飛速發展，取得一系列成就，已經成為現代生命科學研究最重要的技術手段之一，受到世界各國的高度重視。①②隨著分子影像學技術研究工作在我國的迅速開展，具有分子影像技術背景的人才更顯缺乏。醫藥企業、醫療設備企業、生命科學研究機構等單位對分子影像專業人才需求日趨增加，尚沒有專門學科進行分子影像學人才培養。我校生命科學技術學院依托生物醫學工程與生物技術專業，定位為研究型學院，分子影像為主要研究方向之一。經過幾年的發展，學院在分子影像研究領域取得一定進展。學院教工由來自不同專業背景，包括生物、信息、計算機和醫學等學科的人員構成，但由于當前研究成員各自的專業背景單一，成員之間尚未有機融合和深度交叉，很大程度上限制了在分子影像領域取得重大突破。而目前國內，分子影像學教材較少，分子影像學課程主要面向研究生開設，極少高校面向本科生開設分子影像學課程。③④⑤本文探討如何借助我校信息學科與計算機學科的優勢，結合我校在分子影像學的研究成果以及與醫院的合作基礎，將生命科學與信息學科和臨床醫學交叉，開展針對本科生的分子影像學教學工作，建立分子影像學教學體系，為培養理工醫復合型分子影像學人才奠定基礎。
1 分子影像學教學體系構建
分子影像學起源于現代醫學影像學，在現代醫學影像學基礎上融入分子生物學，其教學體系不同于傳統的工學學科和生物學學科體系。我們將從分子影像學教學內容，分子影像學教學模式和分子影像學考評方式進行分子影像學教學體系構建，目的在于建立包括基礎理論―驗證實驗―應用實踐三個層次的多學科深度交叉、理工醫有機融合的綜合型分子影像學教學體系，為培養基礎理論扎實、實驗技能過硬、應用實踐廣泛的理工醫復合型分子影像學人才打下堅實基礎。
1.1 分子影像學教學內容
分子影像學屬于前沿科學，知識更新日新月異，相關資料主要來自世界各國研究小組的公開文獻，缺乏全面、系統的參考教材;而且分子影像學屬于典型的多學科交叉，涉及信息、生物、醫學等多個學科，需要掌握各種影像原理與理論，熟悉核酸、蛋白質等大分子的形態、結構與操作，并應用影像技術進行分子生物學相關研究，課程內容繁雜，信息量龐大。分子影像學是分子生物學與先進醫學影像技術結合的產物，屬于典型的多學科交叉，涉及信息、生物、醫學等多個學科。分子影像學內容覆蓋面廣、跨度大，教學內容包括：分子生物學中核酸等大分子的功能、形態結構特征并在分子水平上闡明細胞活動的規律;超聲成像、CT成像、MRI成像、核素成像等臨床中成熟的醫學影像技術，以及光學分子斷層成像、光聲斷層成像等新興的醫學影像技術;分子影像技術在腫瘤、神經系統、心腦血管研究以及新藥研發等領域的應用。學生不僅需要掌握基本理論知識，了解最新研究進展，更要學會利用影像技術進行基礎研究以及臨床應用?？紤]到分子影像學信息量大，教學內容以生命學院優勢研究方向即光學分子影像及其在腫瘤細胞學中的應用為主線，其余內容為輔助展開。教學過程中，力爭做到重點突出、內容全面和有的放矢。
1.2 分子影像學教學模式
分子影像學涉及多個學科，涵蓋現代影像成像理論，分子生物學與細胞生物學以及分子影像技術在基礎和臨床實驗研究中的應用。為了系統地學習掌握分子影像學知識，成為合格的分子影像專業人才，學生不僅需要了解分子生物學相關知識，而且需要知道靶向分子在臨床中的應用前景;不僅需要了解分子結構修飾、分子標記等專業知識，而且也需要知道生物信息、醫學影像等相關知識。傳統的單一學科的教學模式難以滿足上述需求，需要探討新的有效的教學模式。對于多學科交叉產生的分子影像學，采用傳統的單一學科教學模式難以滿足要求。我院分子影像學教師來自不同專業背景，采用不同的教學模式進行協同合作教學。借助我校生命科學技術學院在分子影像學領域的研究成果以及與醫院的合作基礎，可以將生命科學與信息學科和臨床醫學進行深度交叉，開展目標明確和特色鮮明的分子影像學教學工作。對于分子生物學部分，由生命學院生物技術專業教師任教，主要采取課堂講授以及實驗演示教學方式，指導學生掌握生物基本操作技能，包括：核酸凝膠電泳、PCR、DNA測序、RNA提取與純化、基因敲除、基因克隆等技術。對于醫學影像部分，由生命學院信息專業教師任教，主要采取課堂講授、理論推導和計算機模擬仿真等教學手段，使學生掌握醫學影像的基本物理原理以及數學理論。對于應用部分，由外聘的第四軍醫大學第一附屬醫院教師承擔，引導學生使用分子影像技術進行腫瘤早期診斷、心腦血管疾病診斷以及新藥研發等應用研究。上述教職人員由生命科學技術學院自然基金委重大項目參與人員構成，經過前期合作研究，已進行一定程度的多學科交叉，可進行協同教學工作。
1.3 分子影像學考評方式
傳統教學考評中，多注重考核學生掌握知識的多少，而不是學習知識能力的大小;注重考核學生技能掌握的多少，而不是學習技能能力的高低。這種考核體系只能反映一定時間內的學習結果，不能反映學生學習新知識、新技能的本領，難以適應分子影像快速發展的需要，這不僅使教師的教學方法陷于陳舊古板，而且使一些再學習能力、發展潛力大、動手能力強的學生長期得不到有效鍛煉和培養。因此，如何將傳統的考核知識與技能與考核學生掌握新知識、新技能的本領相結合，是我們需要關注的問題。分子影像學涵蓋學科領域廣，知識更新速度快，學生學習任務重，我們需要站在發展的角度，從學校培養學生的近期和遠期效果建立合理的考評方式。對于學生學習考核，我們采用知識與能力兼顧的評價標準。該評價標準主要包括四大模塊：基本理論知識、實驗操作技能、進展跟蹤和科研創新能力。對于基本理論知識考核，采用試卷筆答形式;對于實驗操作技能，考核學生對刻度吸量管、分光光度計、離心機、電泳儀等常規儀器的操作，此外還考核學生對microCT、光學分子斷層成像等學院研制的醫療影像設備的操作，以實驗報告形式答題;對于進展跟蹤考核，則要求學生根據教師給定的主題詞，進行文獻查閱及總結，以文獻綜述形式答題;對于科研創新，則根據教師課題或學生自主選題進行相關科研活動，以小論文或專利形式答題?？傊瑢⒉捎眯问蕉鄻拥目荚u方式，對學生的綜合能力進行測評。
2 總結
分子影像學是一門新興的交叉學科，已經成為現代生命科學研究最重要的技術手段之一，代表了未來醫學影像發展的方向。我校生命科學技術學院為國內最早進行分子影像學研究的單位之一，學院教師來自不同的專業背景，包括信息、生物和數學等專業，在多學科交叉方面已經積累了一定的經驗?；趯W院在分子影像領域的研究基礎，結合我校信息學科優勢，融合生命科學相關專業，本文提出建立包括基礎理論――驗證實驗――應用實踐三個層次的多學科深度交叉、理工醫有機融合的創新型分子影像學教學體系。通過建立該體系，我們將使不同學科背景教師協同工作，講授成熟的基礎成像理論、分子生物學基礎知識;實時跟蹤分子影像學研究動向，向學生傳遞最新進展;指導學生進行驗證實驗，引導學生得出結論，從實驗中引申理論知識;此外，基于理論知識以及實驗操作訓練，鍛煉學生使用分子影像設備進行生命科學領域相關研究的科研能力。通過分子影像學綜合體系的構建與實施，最終培養基礎理論扎實、實驗技能過硬、應用實踐廣泛的理工醫復合型分子影像學人才。
基金項目名稱：1. 西安電子科技大學新實驗開發項目（項目編號：SY1359）
2. 西安電子科技大學本科教育質量提升計劃教改項目
注釋
① 申寶忠.分子影像學（第二版）[M].人民衛生出版社，2010.
② 申寶忠，王維.分子影像學2011年度進展報告[J].中國繼續醫學教育，2011（8）：132-157.
③ 朱宏，董鵬，李耀武.分子影像學教學中的哲學思考[J].中國科教創新導刊，2010（2）：82-84.
