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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篇分子生物學研究，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。
關鍵詞：分子生物學；多媒體；優點；缺點
分子生物學（MolecularBiology）是研究核酸等生物大分子的功能、形態結構特征及重要性和規律性的科學，是人類從分子水平上真正揭開生物世界的奧秘，由被動的適應自然界轉向主動地改造和重組自然界的基礎學科[1]。分子生物學這門學科一誕生就預示著它將成為生命科學的帶頭學科，成為生命科學的基礎學科。隨著人類基因組測序工作的完成，后基因時代的到來必將推動分子生物學的發展[2]。要培養適應21世紀生命科學的合格人才，分子生物學知識必不可少。多媒體技術又稱計算機多媒體技術，是利用計算機將文本、圖像、圖形、動畫、聲音等多種信息進行處理和控制，使用戶和計算機間可進行一系列實時信息交互的技術[3]。由于它具有科學性、先進性、可視性強、直觀、生動、信息儲備豐富等特點，因此，多媒體技術被廣泛應用于教學環節中。
1多媒體教學在分子生物學教學中的優點
1.1有利于提高教學效果、教學效率和教學質量
首先，分子生物學課程內容相對抽象，運用板書難以將抽象的授課內容形象化，即使運用掛圖或當場繪圖的教學形式也比較難以理解。例如，DNA的復制過程涉及到多種酶、蛋白的結合及解離。傳統授課方法中，教師只能憑借敘述、掛圖進行講解，學生理解差，課堂教學效果不盡人意。而利用多媒體教學方法，采用圖片、動畫相結合的手段，可以形象地展示DNA復制過程，便于教師教授和學生的理解。其次，運用多媒體教學，教師可將教學內容預置于計算機內，減少教師書寫板書時間，增加教師講解及學生理解授課內容的時間，提高教學效率。最后，多媒體課件的制作及應用過程，有利于教師更充分地發揮想象力，調動學生多種感觀，使學生學習能力得到進一步增強，勢必會提高教學質量。
1.2有利于解決教學中的重點和難點
在傳統教學中，對于教學重點和難點只能通過教師反復強調解決。但是由于學生理解能力的差異，勢必導致其對教學重點和難點內容理解的偏頗。但是通過多媒體教學直觀可視化的特點，可以解決上述問題，達到良好的教學效果。在原核生物表達調控中操縱子是一個重點，教師可將該標題制作為放大、變色、閃爍或聲音等不同的效果，以引起學生對這個知識點更多的注意。利用多媒體教學還可以解決教學難點內容。同樣，教師可以利用標題放大、變色、閃爍或聲音等不同的效果，引起學生的注意；再通過圖片、動畫、視頻等方式直觀形象地講授抽象難懂的難點內容。翻譯過程是分子生物學的重點和難點內容之一，過去在傳統教學中，即使教師通過掛圖等手段，也不能解決學生對該難點理解的不足。但是通過多媒體教學，教師利用圖片和動畫等輔助手段，使學生直觀的了解翻譯過程。此外，教師還可以預先在重點和難點知識點處用特殊符號標出，便于學生課堂記憶和課后復習。
1.3有利于教師更新知識儲備
分子生物學誕生雖然只有短短的幾十年，但其發展極其迅速。與此相比，教材更新周期長。單純的依靠課本，就會造成教師知識儲備滯后的現象。應用多媒體教學，教師在備課過程中，不再單純的以教材為基礎，還可以靈活的結合分子生物學最新的實驗發展前沿，及時更新知識儲備，從而為更好的教學做準備。
1.4有利于發揮學生學習的積極性和能動作用
在分子生物學傳統教學中，教學過程以教師的講授為主，這樣可充分發揮教師在教學中的主導作用。但是上述教學方式忽視了學生的主體作用，使學生在傳統授課中只能被動接受，學生的學習積極性和能動作用發揮不足。利用多媒體進行分子生物學的教學，通過多媒體中的文字顏色、大小、出現方式的變化結合圖像、影音等手段，可以多角度刺激學生的感官，激發學生的學習熱情。
2多媒體教學在分子生物學教學應用中的不足和解決辦法
2.1課件制作水平較低
分子生物學授課教師多是生物化學與分子生物學專業出身，專業制圖或Flash功底相對薄弱。因此其獨立制作的課件內容相對單一，動畫效果差，不能圖文并茂的展示授課內容。針對此問題，教師可通過自身計算機功底的提高或充分利用網絡現有動畫等視頻資源解決。
2.2課件信息量過大，不利于學生理解
有些教師為了在有限的學時內盡可能多地講授知識點，往往將大量教學內容加入到課件中。雖然教師的初衷是為了提高授課效率，但卻事與愿違，造成部分學生課堂聽課效果的下降，不利于學生理解知識點。針對上述問題，教師應充分考慮學生的個體差異，在課件制作及備課過程中，詳略得當的進行知識點的布局，并根據課堂效果優化課件涉及的知識點。
2.3課件與教材相關性不足，不利于學生課后復習
正如前文所述，分子生物學發展迅速，但教材更新相對滯后，這勢必引起一些關注科技前沿的教師在課件制作中過度注意前沿知識的引入，而忽視了課件與教材的相關性。針對這一問題，教師應在教材選擇和課件制作間進行仔細的斟酌，使課件、教材相呼應，更好的提高教學效果。此外，還有一些教師存在惰性，更換教材后，不修改課件，導致課件和教材順序、內容的不一致，學生課后復習困難。針對這種情況，只能通過加強教師師德培養，提高責任意識來解決。
2.4教師過度依賴課件，忽視板書，降低教學效果
多媒體課件可以解決傳統板書教學所不能解決的問題，這就導致教師對板書教學的忽視。在過去的板書教學中，教師會將授課內容已提綱的形式保留在黑板上，教學緊湊、條理性清晰、連貫性好。而多媒體教學中，教學提綱和教學內容是連續出現的，不能保留教學提綱，導致學生筆記記錄及課后復習的困難。針對上述問題，教師應將多媒體教學和板書教學相結合，將每次課的提綱以板書形式保留在黑板上，使學生能清楚的了解授課進度和授課內容。
2.5學生不會正確利用多媒體課件，影響教學效果
由于學生學習能力的差異，導致其對多媒體課件的利用率不同。有些學生能很好的利用多媒體課件，取得良好的聽課效果；而有些學生還局限在課堂記筆記的學習方法，只會一味的照抄多媒體課件，不用心理解教師的授課內容，降低多媒體的教學效率。對此，教師應該積極引導學生改變課堂一味記筆記的學習習慣，使其能充分利用多媒體課件理解教學內容。同時，教師可在課后將課件傳給學生，以減少學生課堂盲目記筆記的情況，提高多媒體的教學效果。分子生物學作為生命科學類的專業基礎課，具有知識點更新快，涉及面廣等特點。在傳統教學過程中，由于該門課程抽象性強，不利于學生理解，影響教學效果。多媒體課件由于具有形象、直觀、圖文并茂等特點，不但可以解決傳統教學過程中的不足，提高了教學效果和教學質量，而且還有利于教師更新知識儲備，此外，利用多媒體教學還可以發揮學生學習的積極性和能動作用。但由于教師、學生的個體差異，多媒體教學中還存在著一定不足。對此，我們應該正確認識多媒體教學在授課中的作用，積極發揚其優點，彌補不足，將傳統教學和多媒體教學手段相結合，提高教學效果。
參考文獻：
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Abstract: The animal protects own one driving way to ambient temperature's adaptation, displays in the duplication and the expression pattern change of the cell and presents the new gene open and the new protein factor synthesis. The gene level, the protein level, the cell membrane level and so on three aspects has carried on the summary about the research survey of animal which adapts to the ambient temperature, and discussed the molecular biology mechanism as well as in evolution significance which animal adapts to the ambient temperature.
關鍵詞： 動物；溫度；基因；蛋白質；細胞膜
Key words: animal；temperature；gene；protein；cell membrane
中圖分類號：Q291文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2011）25-0324-02
0 引言
動物的一切生命活動（生長、發育和生殖等）都是在一定的環境溫度中進行的。一般說來，變溫動物生長發育所要求的溫度條件在 6-36℃范圍內；恒溫動物由于自身有調節體溫的能力，對環境溫度的適應范圍廣些[1]。當環境溫度在最低和最適溫度之間時，動物體內的生理生化反應會隨著溫度的升高而加快，代謝活動加強，從而加快生長發育速度；當溫度高于最適溫度后，參與生理生化反應的酶系統受到影響，代謝活動受阻，勢必影響到動物正常的生長發育。環境溫度若超出動物所要求的范圍，動物的生命活動就會出現停滯；溫度過高或過低會導致動物體死亡[2]。近年來關于動物對外界環境溫度適應的分子生物學研究主要集中在基因水平、蛋白質水平和細胞膜水平三個方面。
1 基因水平上的溫度
動物對環境溫度的適應，會使自身的細胞內轉錄和表達模式發成變化，以適合環境的變化，此時它會出現新的基因開放和新蛋白因子的合成，這總的來說是動物對自身的一種保護方式。
外界環境溫度的改變可以誘導動物體內熱激蛋白家族基因的大量表達，從而調整動物有機體對外界環境溫度的適應。
盡管熱激蛋白家族基因序列保守，編碼序列變異較低，但是，由于目前動物種類逐漸增多，熱激蛋白基因序列和拷貝數等也在逐步顯示出不同的趨勢。
適應不同溫度的果蠅居群，其熱激蛋白70基因內存在兩個顯著的差異[4]，一個大的插入/缺失（indel）多態位點（56H8/122）和一個單核苷酸多態位點差異；對于來自澳大利亞東部不同緯度的11個居群，插入/缺失位點的頻率與緯度呈正相關，由于緯度與溫度最大（?。┲岛推骄党守撓嚓P，提示溫度和熱值變化可能對Hsp70基因的這一變異頻率產生了影響，Anderson[5]等也發現黑腹果蠅3號染色體右臂上hsr-omega基因的8bp缺失作為一個遺傳標記與緯度及最高溫（最熱月）呈正相關，另一個3端重復的標記則多出現于溫帶群體中，與冷適應性相關。適應于較低緯度的Drosophila lummei有7個Hsp70基因拷貝，其熱脅迫抗性高于具有5個拷貝的Drosophila lummei，后者在分布上處于較高的緯度，提示Hsp70基因結構與果蠅的適應緯度有相關性[6]。
果蠅體內一個名為“DmDG”的基因活性一旦下降，果蠅就會“怕熱”，從而喜歡向溫度更低的地方轉移，其喜好的環境溫度要比正常情況下低5攝氏度[7]。“DmDG”基因可能與果蠅的代謝功能相關。這個基因活性下降后，果蠅體內能量代謝就會活躍，于是就會更喜歡低溫環境。動物體內利用基因調節溫度適應性的機制普遍存在，這可以使動物適應很大的溫度變化。
克隆斑潛蠅（Liriomyza sativae）3種小分子Hsp（Hsp19.5、Hsp20.8和Hsp21.7）和2種Hsp60（TCP1α，TCP1ζ），定量PCR分析表明，3種小分子Hsp均能被低溫所誘導表達，而且Hsp20.8對低溫更敏感，這意味著不同的小分子Hsp可能響應不同強度的低溫脅迫。6種Hsp基因（Hsp19.5、Hsp20.8、Hsp21.7、TCP1α、TCP1ζ和Hsp90）的相對表達量在不同生長發育階段差異顯著?？偟谋磉_趨勢是：小分子Hsp（Hsp19.5、Hsp20.8、Hsp21.7）在蛹期表達量最高，而大分子Hsp（TCP1α、TCP1ζ、Hsp90）的表達量則隨著生長發育而遞增[8]。這意味著除響應溫度脅迫外，熱激蛋白基因可能還在昆蟲的生長發育中起著一定的作用。
2 蛋白質水平上的溫度適應
熱激蛋白（Hsps）是生物適應環境溫度變化的一個重要媒介分子。受到熱脅迫刺激后，動物有機體對熱的脅迫抗性提高與熱激蛋白表達量普遍成正相關[9]。
熱激蛋白存在于所有動物細胞中，是動物受到應激原刺激后誘導產生的一組應激蛋白，與機體的應激關系密切，在進化上高度保守。對滯育的吉普賽蛾（Lymantria dispar）幼蟲給以37-41℃的熱激可以誘發合成7種Hsps（分子量分別為90，75，73，60，42，29和22ku），-10--20℃的冷休克導致其產生2種Hsps（90和75ku），當在25℃下恢復時另外又合成分子量29ku的熱激蛋白[10]。斑馬魚在熱脅迫（28-37℃）和冷脅迫（20-28℃）下的熱激蛋白表達模式存在差異，在熱脅迫條件下，Hsp70呈上調表達，而冷脅迫下Hsp70則顯穩定表達[11]。將新月魚的成纖維細胞系的培養溫度從28℃調節到37℃時誘導產生3種不同的熱休克蛋白[12]。
較緩和的高溫對B型煙粉虱Hsp70表達具有誘導作用，極端高溫會抑制Hsp70表達。在37-41℃范圍內，Hsp70的表達量隨著溫度的升高而升高，在41℃時達到最高峰；當溫度升高到43℃和45℃，B型煙粉虱Hsp70的表達量迅速降低。B型煙粉虱溫室種群體內的Hsp70表達量與溫室內的溫度有關：上午到中午隨著氣溫的升高，B型煙粉虱體內Hsp70表達量隨之上升；傍晚氣溫降低時，Hsp70表達量也隨之下降[13]。Kimura（1998）比較過3個果蠅近緣種熱休克蛋白基因的表達情況，發現在冷激條件下，亞熱帶低海拔種（Drosophila watanabe）誘導熱休克蛋白表達的閾溫度要比溫帶種（D．traurara）和亞熱帶高海拔種（D．trapezifrons）高，而亞熱帶低海拔種的耐寒性卻最低，說明在果蠅中熱休克蛋白基因表達和耐寒性呈負相關[14]。Sorensen et al（2001）研究果蠅（D．huzzatii）不同自然種群間HSP70基因表達后，發現在冷激下寒溫帶種群誘導熱休克蛋白基因表達的閾溫度要明顯低于熱帶種群[15]。
3 細胞膜水平上的溫度適應
在正常生理溫度下，細胞膜的主動運輸、酶的活性、胞外分泌等機能才能正常進行[16]。細胞的膜脂在不同溫度下具有不同的?；満玩滈L度[16]。細胞膜化學成分改變可能是對溫度適應的最普遍模式[16]。低溫通過影響細胞膜的流動性而影響細胞正常的機能，對低溫的適應不可避免地會涉及到細胞膜化學成分的改變。膽固醇能夠促使細胞膜結構的有序化，從而增加細胞膜的流動性。魚類通過改變脂肪酸中不飽和成分含量和極性磷脂頭部組分，減少細胞膜中甾醇/磷脂比率來改變膜的流動性使魚類更加適應寒冷的外界環境[17]。通過對不同溫度適應下虹鱒魚（rainbow trout）的肝、腎、腮等組織細胞細胞膜中膽固醇（C）與磷脂（P）含量的研究發現，5℃適應組細胞膜的C/P 值顯著低于20℃適應組[3]。把魚體暴露于低溫下會導致的極性磷脂中非飽和脂肪酸/飽和脂肪酸比例增高，有利于在低溫下維持細胞膜流動性，使魚體更能抵抗低溫損害[18]。低溫還誘導細胞脂肪酸氧化酶的生成，由于它可以提高細胞膜中不飽和脂肪酸的含量，從而提高了細胞膜在低溫條件下的流動性[19]。
在動物對溫度的適應過程中，動物細胞還通過膜上各種離子通道數量及分布的改變使細胞內離子的成分和濃度發生相應的改變。研究表明，在北極生活的兩種魚類：Trematomus bernacchii和Trematomus newnesi在適應較高溫度過程中，腮和腎等滲透壓調節器官細胞膜上的Na/K+-ATP酶活性升高，將細胞內鈉的、氯離子快速泵出體外，從而使得血清中滲透壓明顯降低，與海水間的滲透壓差增大。研究結果表明，在冷環境中，魚類靠升高體液離子濃度及滲透壓來縮小與外界海水之間的差異，從而減少能量損耗[3]。鴨子對冷適應表現為肌漿網或內質網上Ca2+-ATPase活性及Ca2+釋放通道數量上的改變時相與非寒顫產熱的發生相一致[20]。
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摘要從教學內容、教學過程和考核方式等方面介紹了研究生細胞分子生物學課程的教學開展與體會，為適應多研究方向的研究生培養要求、提高教學效果提供參考。
關鍵詞研究生;細胞分子生物學;教學;內容;考核
揚州大學碩士研究生培養方案課程設置將細胞分子生物學作為生物學一級學科的學位課程，包含植物學、動物學、生理學、水生生物學、微生物學、遺傳學、發育生物學、細胞生物學、生物化學與分子生物學、生物物理學、生態學等11個生物學二級學科。揚州大學是江蘇省屬重點綜合性大學，目前設有27個學院，11個生物學二級學科分散在生物科學與技術學院、農學院、獸醫學院、醫學院，各二級學科的研究方向也較廣泛，如何適應這種多學院、多學科和多研究方向的碩士研究生培養要求，提高教學效果，揚州大學不斷進行嘗試、改革，構建了適合各二級學科培養目標要求的細胞分子生物學教學體系，現將這門課程的教學內容、教學過程和考核方式介紹如下。
1細胞分子生物學的教學內容
細胞分子生物學是隨著細胞生物學和分子生物學發展而興起的一門較新的學科，是一門在分子水平上研究基因對細胞活動調控以及各種細胞結構的形成和功能執行的科學[1]。對生物學專業的研究生來講，本科階段都學過細胞生物學和分子生物學這2門課程，因此研究生所開設的細胞分子生物學課程體系應該和本科生的課程體系有所區別。由于傳統的細胞分子生物學教材與細胞生物學和分子生物學在內容上有很多雷同，若采用這些教材，很容易使研究生對該門課程失去興趣。揚州大學將該門課程的教學內容分為4個部分:細胞結構、細胞遺傳、細胞代謝與調控、細胞發育，該校沒有選擇任何固定教材，僅僅指定少數最新出版的教材作為參考書，如韓貽仁主編的分子細胞生物學[2]、Gerald Karp主編的Cell and Molecular Biology:Concepts and Experi-ments等[3]。
2細胞分子生物學的教學過程
揚州大學細胞分子生物學的授課對象差異比較大，學生的來源和專業背景也不同，在教學過程中，筆者嘗試使用開放式教師、開放式教學和開放式課堂的教學方法。
2.1開放式教師
以往的研究生課程都是由固定的教師一上到底，由于教師的精力有限，不可能對細胞生物學各個領域的前沿知識都熟悉。為了解決這一問題，揚州大學采用不固定教師上課的制度，跨學科跨學院請資深教師進行授課，確保學生能夠了解該領域的基本知識與前沿動態。設置的4個部分教學內容中，每一部分由1~2位專業教師負責主講，教師可結合自己的專業背景，根據不同教學模塊，設置具體的教學內容，不拘泥于任何教科書進行授課。有些教師的研究方向是植物，對植物細胞分子生物學的研究進展和前沿動態比較熟悉，講授植物細胞分子生物學可以做到深入淺出，而對動物細胞分子生物學的講授效果會比較差，因此主講教師可選擇來自植物、動物、微生物、病毒等研究方向的老師。對于學生，有些是來源于農學院，其背景知識和興趣側重在植物方面，而有些來源于醫學院或獸醫學院，其背景知識和興趣側重在動物方面，這就要求選擇具有不同學科背景的教師。開展開放式的教學方式，滿足不同學生的要求。
2.2開放式教學
由于細胞生物學是生命科學的前沿學科之一，因此在把握現有教材和參考資料的基礎上，教學過程中要結合實際將細胞生物學相關領域的新進展、新知識、新方法介紹給學生，拓寬學生知識的深度、廣度，培養其對未來工作的適應能力。
在每一個教學模塊中，教師可通過不同的教學方式講解不同側重點的專題。如細胞結構部分包括講了2個專題，一個是細胞內膜系統:結構、功能、蛋白質分選和膜泡運輸，另一個是細胞骨架與細胞運動。內膜系統一般是指內質網、高爾基體、細胞核、溶酶體和液泡(包括內體和分泌泡)5類細胞器膜的總稱，而廣義的內膜系統概念也包括線粒體、葉綠體、過氧化物酶體、細胞核等細胞內所有細胞器膜的總稱。在本科細胞生物學教學過程中，這些細胞器的形態結構、功能和發生是分別獨立介紹。雖然這些細胞器具有各自獨立的結構和功能[4]，但它們又是密切相關的，尤其是它們的膜結構是可以相互轉換的，轉換的機制則是通過蛋白質分選和膜泡運輸來實現的。在講授內膜系統時，可通過蛋白質合成這條線將這些相關內容串聯起來講述。由于核糖體在蛋白質合成上與內膜系統互為一體，因此將核糖體也加入進來，同時向上講可以提及細胞核中核糖體大小亞基及mRNA的合成，向下還可講述細胞膜上的蛋白功能，從而用蛋白質合成一條線將細胞的三大結構即細胞膜、細胞質和細胞核聯系了起來。同時，也啟迪研究生自己去找線索，找出一根主干，將盡可能多的內容串起來。又如細胞骨架對于維持細胞的形態結構及內部結構的有序性以及在細胞運動、物質運輸、能量轉換、信息傳遞和細胞分化分裂等一系列方面起重要作用，因此對細胞骨架的研究是近代生命科學中最活躍的研究領域之一，它的快速發展主要得益于大型分析儀器的應用和實驗方法技術的改進。在這一部分內容的教學中，可重點向學生講解細胞骨架的研究方法，包括每種方法的原理、基本過程和結果分析，以最新的國外權威期刊上發表的細胞骨架方面的論文為例，向學生介紹細胞骨架的研究是如何開展的。
2.3開放式課堂
研究生課堂和本科生課堂相比，講授內容量非常大。筆者一般會在課后將課件提供給學生，使他們在課堂上不用花太多精力記筆記，而是將主要精力集中到聽課上，跟著教師的引導考慮問題，這樣使其思維保持很高的興奮度，且感到疲勞。在嚴格遵守課堂紀律的前提下，在上課時要盡量調動學生的積極性，以開拓學生的思維，培養創造性。課后要讓學生自己閱讀指定或推薦的原始文獻，或者讓他們自己到網上查閱自己感興趣的問題，以此可培養學生閱讀文獻、查找資料、進行科研的能力。
3細胞分子生物學的考核方式
作為生物學一級學科碩士研究生的學位課程，細胞分子生物學的考核以考試為主，考慮到研究生學習細胞分子生物學課的目的主要是為了提高學生利用學到的細胞生物學知識解決課題研究中的問題，實用性較強，因此筆者選用開卷考試的形式，所出的試題都是綜合性的分析題，在考場內學生可以查閱任何參考資料，但參考資料中沒有現成的答案，促使學生綜合運用所學知識，通過仔細分析才能得出答案。這種考核方式一方面提高了學生獨立思考問題和解決問題的能力，另一方面也使教師了解了學生對這門課程的掌握情況，檢驗教學質量，很大程度上促進了以后教學的開展。
4參考文獻
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[關鍵詞] 分化型甲狀腺癌；分子生物學；進展
[中圖分類號] R736.1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-4721（2013）09（b）-0019-03
甲狀腺癌主要組織病理學類型包括狀癌（PTC）、濾泡狀癌（FTC）、髓樣癌（MTC）以及未分化癌（ATC）。前兩者統稱分化型甲狀腺癌（DTC），共占甲狀腺癌的90%以上，占頭頸部惡性腫瘤的首位，占所有惡性腫瘤的3%，女性發病率較高。近20年來，我國甲狀腺癌發病率呈明顯上升趨勢，由約1/10萬上升到（3～4）/10萬。DTC確切的致病因素尚不清楚，幼年時過量射線照射是目前唯一確定的致癌機制[1-2]。近年來分子生物學技術研究使人們對甲狀腺癌的分子機制有了更深入的了解，這對于指導甲狀腺癌的診斷治療及療效評價有非常重要的意義，本文就DTC相關基因研究進展進行綜述。
1 BRAF基因
BRAF基因最早是在人類尤文肉瘤中發現的高度表達變異的癌基因，在極少數的胃腸癌、肺癌、卵巢癌以及甲狀腺癌等多種腫瘤中都有表達[3]。BRAF又名鼠類肉瘤濾過性毒菌致癌同源體B1，該基因位于第7號染色體，為RAF基因家族成員之一，是RET和RAS的下游信號分子。目前認為，BRAF基因突變是甲狀腺癌最常見的基因變異之一，約49%的PTC和25%的ATC會出現該基因的表達[4]。其發生機制為BRAF基因錯義突變的15外顯子堿基，致使翻譯蛋白質600位密碼子將對應的纈氨酸 （V600E）替代為谷氨酸，可活化蛋白激酶，并進一步激活ERK激酶，向MAPK信號通路下游傳遞細胞有絲分裂信號，致使甲狀腺細胞腫瘤形成并向惡性轉化[5]。
BRAF基因突變是近年來甲狀腺癌基因領域的重要研究進展，也是目前針對DTC發生機制研究最多的突變類型之一。最近研究顯示導致激酶激活突變的因素有多種，包括點突變框內插入或框內缺失、放射線暴露等，盡管其發生率較低。由于BRAF基因突變在DTC中發生率較高，而在甲狀腺良性病變中檢測不到，因此該突變可以作為特異性較強的DTC診斷指標。該突變與低分化的甲狀腺癌及ATC的變異性也有較強關聯性，在高細胞及經典亞型的PTC中更為常見。還有研究顯示該突變的存在似乎與腫瘤的侵襲性特征有關，此突變可使腫瘤更易去分化，因為此突變可見于間變性轉化，如甲狀腺包膜外侵犯、遠處轉移和腫瘤復發，而這類因素往往代表著較高的腫瘤相關死亡率。一些大樣本臨床研究證實，腺體外浸潤、區域淋巴結轉移、TNM分期（Ⅲ/Ⅳ期）均與BRAF突變呈正相關[6]。有研究對PTC患者隨訪顯示高達80%～85%的復發PTC伴有BRAF突變，這證明對于PTC復發，BRAF突變有很強的預測作用。
以BRAF以及其下游激酶為靶點的分子靶向藥物治療已成為目前DTC治療研究的又一熱點。近年來研究顯示多靶點激酶抑制劑索拉非尼（sorafenib）能抑制BRAF突變基因型的甲狀腺腫瘤細胞和甲癌腫瘤模型的增殖和生長，但目前國內尚未見該藥用于甲狀腺癌治療的報道[7]。
2 RET/PTC重排基因
RET基因于1985年首次發現于小鼠轉化的NIH3T3細胞中，因其同樣具有與其他基因重排及活化的特征，故又稱為RET原癌基因。RET原癌基因經重排后被稱為RET/PTC癌基因，屬于酪氨酸蛋白激酶受體家族。在這些RET/PTC重排中，RET基因的跨膜區和細胞外區丟失，取而代之的是不同基因來源的5′末端，例如RET與H4融合形成RET/PTC1嵌合體，與RIalpha融合形成RET/PTC2嵌合體等。其產生的嵌合體使RET原癌基因編碼的酪氨酸蛋白激酶發生激活，通過下游信號的傳導使甲狀腺濾泡上皮細胞發生惡性轉化[8]。目前研究指出，甲狀腺的免疫功能通過RET/PTC1下調，可間接促進PTC的發生。提示癌基因、免疫、炎癥及惡性腫瘤生物學特性之間存在一定聯系，在甲狀腺癌發病機制中RET/PTC基因重排有較重要的作用。
在PTC細胞中RET/PTC基因重排普遍存在，而在正常甲狀腺組織及良性甲狀腺病變中不表達或基本不表達[9]，所以RET/PTC重排可以作為診斷PTC較特異的指標。但PTC中RET/PTC的表達率報道不一，所以其陰性結果并不能完全除外PTC。此外，國外研究還發現放射性暴露史能引起RET/PTC基因重排并進一步促使甲狀腺癌的發生。國外學者報道幼年時曾有放射線暴露史的PTC患者的RET/PTC重排發生率明顯高于無此經歷的PTC患者[10]。還有作者對在切爾諾貝利核泄露事故中受過量射線照射所致的狀甲狀腺癌患者進行分子生物學分析也發現上述特點。
對于有無RET/PTC重排及與PTC的臨床特征之間的關系，目前臨床認為存在RET/PTC重排的PTC患者的TNM分期更晚，也更易表現出甲狀腺被膜外侵犯，也更易復發。但由于采集病例數較少以及所采用的免疫方法不同，在不同的國家和地區，其陽性率相差也比較大，為2.5%～53.5%。還有證據顯示是否存在RET/PTC重排與甲狀腺狀癌的不同生物學行為特點有關，有RET/PTC2重排的分化型甲狀腺癌往往具有高度的侵襲性和去分化能力[11]。國外Zafon等[12]報道 RET/PTC表達陽性的甲狀腺狀癌患者更易發生局部浸潤及淋巴結轉移，兩者差異有統計學意義（P
舒尼替尼（sunitinib）為近年研制的一種多靶點受體拮抗劑，可以明顯抑制RET/PTC酪氨酸激酶[13]。在另一項研究中，舒尼替尼可抑制具有RET/PTC1重組的PTC增殖和生長，但目前國內亦尚未用于甲狀腺癌的臨床治療。
3 RAS原癌基因
RAS是一種原癌基因，廣泛存在于人和動物細胞中，為人類多種腫瘤最常見的基因異常。RAS基因包括K-RAS、H-RAS和N-RAS 3種類型，這三種基因內結構分別很大，但都編碼一種結構相似的G蛋白質，分子量為21 kD，故統稱為P21-RAS[14]。分子生物學及遺傳學研究提示，RAS基因是存在于細胞膜上一種鳥嘌呤核苷酸的結合蛋白，為多種酪氨酸激酶受體的感受器，并細胞的生長及分化起調解作用。該基因一般有兩種存在方式，即與GDP結合時的失活狀態以及與GTP結合時的活化狀態。突變的RAS蛋白降低了自身內源性鳥苷酸三磷酸酶（GTP）的活性，其結果是致使GTP與RAS蛋白的持續結合并具有了促使細胞生長的作用，致使RAS處于一種持續激活的狀態中。由于酪氨酸激酶受體等多種信號傳導通道的傳感器都受該基因編碼聯系，并可激活多個不同信號傳導通道，其結局會導致甲狀腺組織細胞轉化為惡性。
RAS突變常在特定腫瘤中出現，如RAS突變可見于95%的胰腺癌中。它也是DTC中檢測到的最常見的突變之一。不同的腫瘤有不同的RAS基因突變類型，如K-RAS突變與肺癌有關等。DTC中已經檢測到多種RAS基因突變如N-RAS、K-RAS、H-RAS，但在MTC組織中幾乎從未檢測出該基因突變。該基因突變主要存在于濾泡型PTC及濾泡性腺瘤中，但FTC少見[15-16]，該基因突變還對濾泡性腺瘤能否進一步發展為腺癌或者未分化癌具有一定的預測意義，為RAS陽性的腺瘤積極手術切除提供依據。大約10%的FTC可見RAS基因的點突變，并且似乎僅與濾泡亞型FTC有關。RAS點突變型FTC往往伴有濾泡變異型組織學的特性，表現為腫瘤外侵、腫瘤的失分化和出現轉移，這在存在骨轉移的病例中表現尤為明顯[17]。而在低分化DTC組織中往往RAS突變檢出率較高，表明該突變會導致DTC更強的侵襲能力。
RAS突變是在DTC中比較多見的事件，具有較高的特異性和敏感性。RAS突變和這些腫瘤的預后及臨床特征密切相關，作為一種DTC的診斷學標志具有較廣闊的發展前景。RAS抑制劑洛伐他汀已被證實在RAS突變的的甲狀腺腫瘤的體內具有抗腫瘤效果[18]，為RAS突變表達的DTC提供了新的治療方法，可能對限制腫瘤的播散有作用，這還需要臨床進一步研究。
綜上所述，多種免疫組化結果與DTC的發生、發展、預后和轉歸有密切關系，而且，每種基因的作用均有所不同。甲狀腺標本檢測P21-RAS有助于分化型甲狀腺癌的診斷，而進行RET/PTC及BRAF檢測，不但可以有助于診斷PTC，而且可更好地估計腫瘤的侵襲性及淋巴結轉移特點，對于腫瘤的后續治療方案（如分子靶向治療等）及判斷預后有重要價值。
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關鍵詞：研究生培養；實際需求；分子生物學；探索
中圖分類號：G643.2 ？搖文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）03-0046-02
隨著生物科學技術的飛速發展，生命科學各學科之間的交叉滲透日益顯著，而在生命科學領域的各項核心課程之中，分子生物學已逐漸成為聯系其他學科的樞紐性課程和眾多新興學科的基礎性課程。生命科學各專業的研究生，對分子生物學知識的理解和掌握程度，直接關系著后續開展研究生課題設計及進行畢業論文實驗研究的質量與水平，因此，如何讓學生真正做到學以致用，讓分子生物學的理論和實踐知識為研究生課題設計服務，已成為判斷該課程教學效果好壞的關鍵問題[1]。分子生物學是從生物化學這門課程中獨立出來的一門課程，它的核心內容是基因的表達與調控，這構成了整個課程的主干部分，與此相關的眾多內容組成了課程的枝葉部分，傳統的教學方法往往注重分子生物學理論機制的講解，而將實驗教學獨立開來，這種教學模式對即將進入實驗室開展課題設計和研究工作的研究生來講，存在明顯的缺陷。原因有以下三點：首先，生命科學相關專業的研究生與本科生相比，已具有一定的分子生物學理論和實驗基礎，其理解能力也更強；其次，研究生與本科生對于課程的預期不同，研究生馬上面臨獨立地開展學位論文的課題設計，對課程學以致用的要求會更高一些；再次，由于研究生的本科背景及自己所學專業等方面存在著較大的差別，其學習的基礎參差不齊，因此每個人對課程的要求也不同。因此，分子生物學的研究生教學工作需要更多地考慮研究生的實際特點，針對性地開展教學模式和教學方法改革。本教學團隊，注重從研究生教育的實際需求出發，通過幾年的實踐探索，已初步構建好研究生分子生物學的課程體系，并在教學工作中不斷改進和創新，有力地促進研究生專業能力的培養，下面就已經開展的教學新探索加以介紹。
一、教材的選擇與課程內容設置的探索
我們沒有指定某一本書作為課堂教材，而是向學生介紹了幾本分子生物學領域的經典著作，其中包括《現代分子生物學》、《醫學分子生物學》、《基因的分子生物學》、《基因VIII》及《分子克隆實驗指南》等，希望學生能盡可能地閱讀并參考這些著作來學習。這樣有助于學生從不同的專著中獲取知識，通過不同作者的講解與敘述，增加對分子生物學的全面思考和認識。
我們通過深入了解每位學生在本科階段的相關學習情況，發現由于專業背景差別較大，很多學生即使學過了相關課程內容，對分子生物學知識的理解仍處于較淺水平。因此，在課程內容的設置上我們進行了改革，最終確認了“一條主線，三個基本點”的格局，主線就是分子生物學的核心：基因的表達與調控，三個基本點即三大基本過程：復制、轉錄及翻譯。在課程設置上，我們也分為三大塊，即分子生物學基本理論與知識、分子生物學實驗技術和分子生物學專題知識，第一部分是課程的重點部分，包含了三個基本點的內容；后兩部分是在第一部分內容上的進展和深入，基因的表達與調控成為貫穿三部分的一條主線，每一部分都緊密聯系該主題。因此，理論課與實驗課的教學內容設計都是圍繞主線與基本點展開，使學生通過本課程的學習，在腦海中形成分子生物學的最基本理論體系，奠定良好的分子生物學知識基礎。
二、了解學生的學習需求，使教學更加貼近實際
針對本課程結束后，學生馬上就要進入實驗室開展課題研究的現狀，在開課初期給學生布置了一道課外作業題，即“與導師交流，了解自己研究生論文的課題方向和內容，提出你想通過分子生物學課程學習到的內容有哪些”。因為涉及到未來自己的課題及論文，每位學生都積極參與并完成了該項作業，總結學生的作業情況，我們發現不同專業研究生對本課程的需求存在著異同點，例如，基礎醫學專業的研究生對分子生物學新發現和新知識方面的要求較多，而藥學專業的研究生更希望對分子生物學實驗技術方面了解更多一些。根據這些反饋回來的情況，我們授課老師了解到了學生以后從事專業課題研究的基本信息，因此在后續的課程設計上根據各專業特點，有選擇性地安排一些專題性質的課程內容，例如，增加了RNAi專題討論課等，這樣使我們的教學可以更加貼近學生的實際需求，受到了學生的廣泛好評。
三、每節課都要有亮點
分子生物學與其他生物醫學類理科課程類似，理論課教學中都涉及到很多比較枯燥的概念和復雜機制過程的講解，如何保證學生在課堂上的專注力是能否獲得好的教學效果的關鍵因素之一。為解決上述問題，通過集體備課我們對每節課的授課內容進行細致的分析討論，一致認為除了進行傳統的教學講解以外，每節課都必須在內容上體現出兩個以上的能激發學生學習興趣的亮點內容，這些亮點與當堂課的核心內容有密切關系，在提高學生學習興趣的同時還能幫助對核心內容的加深理解。例如，在講DNA復制這節課的內容時，我們選取了發現半保留復制機制和發現岡崎片段兩個著名實驗的科學家故事作為亮點，教導學生如何激發自我的創造性思維；在講解PCR技術的理論章節時，選取了授課教師自己做PCR實驗中遇到的幾個問題作為亮點，將理論課程與實際操作結合起來，通過提出問題、分析問題和解決問題的講授方式，使學生對該項技術的理解更加深入。
四、實驗教學著重鍛煉學生的實驗設計及實踐操作能力
本課程還包括了分子生物學的實驗教學工作，本著為研究生提供一個連續性鍛煉動手操作機會的目的，我們設計了一個涉及分子生物學最根本也是最重要內容的綜合性實驗，即目的基因的克隆及鑒定。首先在理論課教學中采用討論式教學方法，讓學生對基因克隆的基本實驗設計和操作流程有了初步的認識，然后采用連續不間斷的時間安排，利用晚上及周末時間，讓學生親自動手完成樣本制備，RNA提取，RT-PCR，目的基因片段的酶切、回收及連接，感受態細胞制備，轉化重組子及篩選鑒定的各個實驗環節，并對實驗過程中及時發現問題進行課堂討論和分析，進一步加深了學生對該實驗的理解和認識，也培養了實驗設計的基本思維，對其后續研究生課題的開展起到了很好的促進作用[2]。
五、引導學生培養良好的科研思維能力
鍛煉好的科研思維能力是以后從事科研工作的根本所在，在分子生物學的課堂上，我們也采取了形式多樣的教學方法努力引導學生培養自己的科研思維能力。例如，老師在講授完基本理論知識后，提出一些有爭議性的專業知識問題，讓學生分組討論，并拿出自己的觀點，然后進行課堂辯論會，通過這種方式促使學生開動腦筋運用所學的知識去解決存在的問題，有利于學生科研思維能力的鍛煉；我們還開展了課堂seminar活動，讓學生根據自己專業及今后課題研究的特點，選取涉及到分子生物課堂知識的高水平SCI文章，通過自己的閱讀理解，制作講演PPT上講臺進行講解，通過這個活動提高了學生查閱和分析外文文獻的能力，對今后的課題設計也是大有裨益的[3]。
本著能讓學生能夠學以致用的原則，分子生物學課程教學緊緊抓住研究生培養和教育的特點，在教授基本理論和實驗技術知識的同時，從研究生未來課題設計的實際出發，對授課內容、課程體系及構架等做了新的探索和嘗試，已獲得了初步的教學成果，但仍然還有許多地方有待改進和完善，相信通過不斷的努力，分子生物學能成為一門助力生命科學各專業研究生教育的必備課程。
參考文獻：
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關鍵詞：分子生理學；實驗室；安全管理
作者簡介：梁宏偉（1976-），男，蒙古族，內蒙古赤峰人，三峽大學生物技術研究中心，講師；王玉兵（1977-），男，湖北恩施人，三峽大學生物技術研究中心，講師。（湖北宜昌443002）
基金項目：本文系“地方綜合性高校生物類專業實用創新人才培養模式的構建與實踐”項目（項目編號：2009192）資助的研究成果。
中圖分類號：G482 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）07-0092-02
隨著生命科學的迅速發展，越來越多的科研機構和高校設立分子生物學實驗室及進行這方面的研究工作，它已經成為生物、醫學等領域的重要實驗基地。分子生物學是一門非常強調實驗技術和技能的學科，以大量的實驗為基礎，涉及的貴重儀器設備和有毒有害生化試劑種類繁多。目前，大部分分子生物學實驗室都缺乏專職的技術人員進行管理、維護，分子生物學實驗室安全問題已經迫切地擺在人們面前。加強分子生物學實驗的安全管理以及充分發揮研究生在其中的作用對整個實驗室的可持續發展、科研工作的順利開展都是十分必要和重要的。
一、實驗室安全管理的必要性
分子生物學實驗室作為高校生命科學人才培養和現代生物技術產業化的孵化器，其安全正常運轉與否直接關系到教師、學生的生命安全和學校的公共財產安全。加強實驗室安全管理與教育培訓是分子生物學學科健康發展的重要保證之一。近年來，隨著我國高校辦學規模的擴大及生命科學研究的蓬勃發展，分子生物學實驗室對外開放力度的加大，實驗室的使用、人員流動和內部管理都產生了許多新情況，這些都要求我們認真分析實驗室安全管理的新形勢，預防安全事故的發生。國外一些著名高校和研究機構在多年前就制定了嚴格規范的生物安全制度和相應的管理機構。世界衛生組織早在1983年第一版《實驗室生物安全手冊》，對實驗室生物安全、儀器設備安全使用及生化試劑、水電安全進行詳細闡述，隨后在新版本中不斷進行補充和完善更新。為加強我國實驗室的生物安全管理，國家質量監督檢驗檢疫總局和國家標準化管理委員會在2009年7月1日開始實施新版《實驗室生物安全通用要求》（GB19489-2008），該標準對實驗室生物安全設施、設備等硬件和安全管理體系、組織、文件等軟件管理做出通用性強制性國家標準。這一法規性文件的實施對實驗室生物安全的認可和生物安全管理工作的開展將發揮重要的指導和規范作用。
盡管高校實驗室安全管理一直是人們關注的熱點，隨著一系列政策法規的出臺，人們的環保和安全意識也在不斷增強，但仍有很多問題存在。如有些師生實驗室安全意識薄弱、規章制度未能獲得有效執行、實驗垃圾和生活垃圾混放、將食物帶進實驗室等。再者實驗室生物安全管理基礎建設投入不足，很多高校尚未對分子生物學實驗中產生的廢棄物進行無害化處理，甚至對于產生的廢棄物不知該如何處理而丟入普通垃圾桶或傾倒入下水道。就此我們提出了一些關于分子生物學實驗室的安全管理措施來和大家共同探討，使其能夠安全、高效地為生命科學的教學和科研工作提供服務。
二、分子生物實驗室存在的安全問題及對策
1.有毒有害生化試劑的使用及廢棄處理
分子生物學實驗室所用到的生化試劑大多具有揮發性、強毒性、腐蝕性、致癌性等，如氯仿（CHCl3）、十二烷基硫酸鈉（SDS）、溴化乙錠（EB）、丙烯酰胺、NN-亞甲雙丙烯酰胺、焦碳酸二乙酯（DEPC）、IPTG、Trizol、二甲基亞砜（DMSO）、二硫蘇糖醇（DTT）、四甲基乙二胺（TEMED）、苯甲基磺酰氟（PMSF）、過硫酸銨等。這類物品不僅對實驗操作人員毒性大、危險性高，而且對環境的危害和影響也極大。在取用這類生化試劑時應佩戴合適的手套、口罩、護目鏡等個人防護裝備，在化學通風櫥內完成相關操作，防止試劑溢灑并接觸皮膚，防止揮發性、粉末試劑吸入呼吸道及對眼睛黏膜造成毒害。對用完和廢棄的有毒有害試劑要及時進行無害化或凈化處理，然后使用專用容器盛放并做醒目標識，防止對他人造成毒害和環境污染。如溴化乙錠（EB）是強誘變劑，具有高致癌性，實驗結束后應對含EB的溶液進行凈化處理再行棄置。對于EB含量大于0.5mg/ml的溶液，先用水稀釋至濃度低于0.5mg/ml，加入一倍體積的0.5mol/L KMnO4，小心混勻后再加入等量的2.5mol/L HCl，混勻后置室溫數小時，再加入一倍體積的2.5mol/L NaOH，小心混勻后可丟棄。[1]DMSO存在嚴重的毒性，使用時要避免其揮發，皮膚沾上之后要用大量的水洗以及1%～5%稀氨水洗滌。丙烯酰胺和NN-亞甲雙丙烯酰胺具神經毒性，操作時戴手套在通風櫥內進行，聚合后的聚丙烯酰胺凝膠沒有毒性，可隨普通垃圾一起扔掉。
2.生物安全及其防護
在實驗室安全管理中人們通常只關注到有毒有害生化藥品、防火及水電安全，往往忽視生物安全的管理。這是因為人們普遍認為實驗室不太可能發生感染，即使感染也沒有很嚴重的后果。雖然從事高致病性病原微生物研究的實驗室不多，但實驗室感染是客觀存在的現象。尤其是從事致病性或高致病性病原微生物的實驗室和研究人員，本身就存在很大的風險。如2004年4月中國疾病預防控制中心病毒所實驗室由SARS冠狀病毒引起實驗人員的感染；近期報道的2010年東北農業大學28名師生因活體動物實驗而被布魯氏桿菌感染等。從事致病性或高致病性病原微生物研究的實驗人員應經專項培訓，建立健康監測制度，配備適當水平的個人防護裝備；對此類實驗室建立相應的生物安全防護等級，配備相應級別的生物安全柜等專用設備，并按照正確的程序和方法進行操作。普通分子生物學實驗室中常用的菌株往往具有抗生素抗性，在藥物存在的情況下也能正常生長。在微生物相關試驗中首先要做好個人的安全防護，實驗結束后要及時對菌體進行滅活處理，防止對人身造成感染及環境污染。試驗中用到的動植物材料也可能攜帶致病源，在實驗完成后要及時進行妥善處理，否則可能會造成病菌和疾病的傳播。對于轉基因動植物材料應嚴格控制其栽培或養殖環境，防止基因飄移擴散對生態環境造成潛在危害。
3.儀器設備的安全使用及水火電的安全
在分子生物學實驗室常用到高速離心機、高溫高壓滅菌容器、紫外光源、烘箱、微波爐、超聲波處理器等儀器設備。首先要保證不同規格型號儀器的用電安全性、線路荷載承受能力；其次要經常檢查各種儀器的自動控制裝置是否運轉正常。如對高速離心機的使用一定要確保轉子上離心管的配平，否則會導致設備損壞甚至轉子飛出傷人；對高溫高壓滅菌容器應定期檢查其壓力和溫度控制、定時裝置是否正常，對非全自動壓力滅菌容器在運轉時應全程看護；對烘箱除確認自動控溫裝置是否可靠，同時還需要人工檢測溫度，以免溫度過高，在使用時嚴禁把易燃易爆溶劑及物品送入烘箱或微波爐中。紫外光或紫外線可損傷眼視網膜，皮膚過度暴露在紫外線下導致損傷及誘發皮膚癌，切勿用裸眼觀察和使用沒有防護裝置的紫外光源，在紫外光下操作時要戴合適的防護性手套。對經常接觸有毒有害生化試劑的儀器設備（如凝膠電泳系統）應劃定專用操作區，同時還要防止在操作觀察中與其他設備的交叉污染。
分子生物學實驗室在設立之初應進行嚴格的規劃設計，遵照國際通用及國家對實驗室安全管理通用要求進行合理的布局安排。尤其應當注意的是，實驗室內嚴禁亂接電線、電源，動力電源和普通照明電源分開使用。要經常檢修、維護線路以及通風、防火設備等；在實驗結束時，要及時切斷電源、火源、水源等。
4.個人防護裝備及求助對象
個人防護裝備（Personal protective equipment，PPE）是指用于防止工作人員受到物理、化學和生物等有害因子傷害的器材和用品。在生物安全實驗室中，這些器材和用品主要是保護實驗人員免于暴露于生物危害物質（氣溶膠、噴濺物以及意外接種等），避免實驗室相關感染。[2]有毒有害試劑及感染性材料在實驗操作過程中難免溢灑，從而可能發生身體接觸，此時個人防護就是保證安全的關鍵所在。需要注意的是，任何物理防護設備的保護功能都有一定限度，都不是絕對的。
需要防護的身體部位主要包括眼睛、頭面部、呼吸道、手、軀體、耳（聽力）等。對于眼睛的防護采用護目鏡，實驗室配備的洗眼裝置應安裝在明顯和易取的地方，并保持洗眼水管的通暢，便于工作人員緊急時使用。對頭面部及呼吸道保護主要是口罩、防毒面罩及帽子，裝有過濾器的防毒面具可以保護佩戴者免受氣體、蒸汽、顆粒和微生物以及氣溶膠損害的影響。[3]對軀體的保護采用實驗服、防護服，對手部的保護需要配備手套等，如取用有毒試劑的一次性手套、高溫高壓滅菌器及焚燒爐上卸載物品的隔熱手套等。對耳的保護主要采用聽力保護器，如對超聲波處理時產生的分頻諧波對聽力的傷害。
此外，實驗室內應配備國際通用的急救箱和急救手冊，在醒目的位置標明就近的急救中心位置及聯系方式。
三、研究生在實驗安全管理中的作用
分子生物學實驗室的安全管理最終要落實到具體的實驗操作人員上，而研究生作為實驗室的重要組成部分，在實驗室安全管理中可以發揮重要的作用。研究生的畢業論文都在實驗室完成，日常的學習和科學研究活動當中要使用實驗室的各種生化試劑和儀器設備，其對實驗室的了解程度和待在實驗室的時間在一定程度上都超過了教師。如果他們缺乏高度的安全防范意識和責任意識，不能正確使用儀器設備與生化藥品，這些儀器設備與藥品的潛在危險性將會被誘發出來，并有可能導致安全事故。因此，實驗室應制訂合理的研究生安全管理體制，充分調動研究生參與安全管理的積極性，從而確保實驗室安全正常運轉。
1.安全組織和培訓
在分子生物學實驗室中應定期舉辦安全知識和生物防護培訓演練，提高師生的安全防范意識。包括對實驗室生物安全通用要求、實驗室生物安全手冊、實驗室安全管理的各項規章制度、各類儀器設備操作手冊的學習、實驗室安全緊急狀況的處理和應急程序的演練，如洗眼裝置的正確使用、緊急逃生能力等，創建實驗室的安全文化。只有師生的安全防護意識得到提高才能更有效地避免實驗室安全事故的發生。要確保每一名進入實驗室學習和開展科研工作的學生受到良好的安全意識培訓。實驗室中還應定期組織實驗技能的培訓、儀器設備的安全正確的操作及有毒有害試劑的取用等方面的培訓。熟練的操作技能和正確的操作方法也是避免安全事故發生的有效手段。
2.建立制度約束、利益基礎的安全管理制度
研究生可以協助導師對實驗室的各種儀器設備、生化試劑及水電暖等設備進行日常管理和隱患排查。針對實驗室的具體情況建立切實可行的研究生安全管理制度，根據不同研究生的研究方向側重點和不同的工作階段，可以指定一名研究生對特定儀器設備等進行具體的管理和維護，這樣將實驗室的各種儀器設備、有毒有害試劑以及水火電的安全管理分別委派到具體的研究生。遵循誰主管誰負責的原則，具體的負責人應熟悉該儀器設備或試劑的操作方法及銷售維修人員的聯系方式，其他研究生在進行相關實驗前都必須找該負責人進行登記和咨詢。此外，還要充分發揮高年級研究生對低年級研究生的“傳幫帶”作用，幫助導師指導、監督師弟師妹的學習和科研工作。
研究生參與到實驗室的安全管理中無疑增加了他們的學業負擔，為使研究生的管理作用得以充分的發揮，激勵措施是不可或缺的手段。院系可以在實驗室設立研究生助管崗位，提供一定的經費作為其勞動報酬，以充分尊重學生的勞動付出。[4]導師也應對參與實驗室安全管理的研究生給予一定的補助，以提高其工作積極性。還應把物質激勵和精神激勵相結合，對工作出色的研究生在評優過程中予以加分，從而充分調動他們的主觀能動性和工作積極性，做好實驗室安全管理工作。
四、結束語
總之，實驗室的安全管理是高校的一項重要工作，對整個高校的安全和穩定至關重要。要針對分子生物學實驗室安全特點和現狀來制訂切實可行的安全管理制度，并嚴謹認真地遵照執行，就一定能做好實驗室的安全管理工作，確保研究生科研工作的順利開展。
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摘要 瑞氏木霉是自然界中普遍存在并有重要經濟意義的一種絲狀真菌，作為工業生產菌株生產多種水解酶類已有多年歷史。本文報道了用基因工程手段對瑞氏木霉進行遺傳改造，構造具新性狀的重組菌株，用以過量產生同源和異源蛋白類物質的分子生物學研究進展。包括利用CBHI基因的強啟動子在瑞氏木霉中過量表達瑞氏木霉內切葡聚糖酶、小牛凝乳蛋白酶、人抗體片段、哈茨木霉幾丁質酶、Hormoconis葡萄糖淀粉酶等同源和異源蛋白以及利用在葡萄糖上強表達的啟動子生產纖維素酶等遺傳工程進行情況。
關鍵詞瑞氏木霉；遺傳改造；基因定位置換整合；重組蛋白
1 前言
多年以來，絲狀真菌及其產生的酶類已廣泛用于食品和食品加工業。由于其在工業上的巨大應用潛力，促進了大規模發酵工程、下游加工工程和對菌株的遺傳改造的發展，其結果有助于將絲狀真菌進一步應用于當今的工業生產。大多數情況下，自然發生的菌株產生我們所需蛋白的水平很低，以至不能在商業上加以利用。因此，為了得到所需的目的蛋白，需對自發菌株進行遺傳改造。隨著分子遺傳技術和真菌基因轉移系統的發展，利用基因工程方法對絲狀真菌進行有目的的遺傳改造，已以成為可能。
絲狀真菌瑞氏木霉（Trichoderma reesei）是多細胞的真核微生物，其作為工業菌株用于生產分解不同植物材料的酶類，包括纖維素酶、半纖維素酶、蛋白酶、淀粉酶等，已有多年歷史。瑞氏木霉所產生的一種主要的纖維酶一纖維二糖水解酶I（cellobiohydrolase1），由單拷貝基因編碼，其產量可達瑞氏木霉胞外分泌性蛋白總量的50%[1]。由此可見，cbh1啟動子是很強的啟動子。因此在對瑞氏木霉的遺傳改造中，常利用cbh1的啟動子與終止子序列構建載體，并利用cbh1的前導肽序列引導重組蛋白進行分泌性表達。瑞氏木霉具有極好的合成蛋白和分泌蛋白的能力；并具有真核的分泌機制，很可能還具有與哺乳動物系統相似的蛋白修飾性能，如：高甘露糖型和N-糖基化[2]等。由于瑞氏木霉具有以上優良性能，再加之其工業化規模發酵條件已比較成熟，這些都促進了對瑞氏木霉的遺傳改造，為同源或異源分泌性蛋白的產生提供了一條行之有效的途徑。
瑞氏木霉不僅具有適于蛋白生產的諸多優點，且對人沒有毒性，在產酶條件下也不產生真菌毒素和抗生素。近年來的實踐表明，經過基因工程手術改造的瑞氏木霉重組菌株是安全無害的[3]。
2 過量生產同源蛋白一纖維素酶與木聚糖酶的生產
纖維素酶廣泛用于淀粉加工、谷物酒精發酵、麥芽制備和釀造、動物飼養以及青貯飲料加工、果汁和蔬菜汁的提取等諸多方面，近年來被應用于紡織、造紙、制漿等工業。由于纖維素酶應用范圍極其廣泛，使得開發和改造纖維素酶生產菌株具有極強的現實意義。瑞氏木霉具有降解纖維素的完全酶系，所分泌的纖維素酶混合物通常包括內切葡聚糖酶等多種酶活力。
1990年，Harkki等報道，通過基因定位置換整合使編碼CBHI的基因失活，結果EGI的產量提高，不再產生CBHI[4]（見圖1）。1993年，Karhunen等報道，將編碼EGI的基因置于強啟動子cbh1的控制之下，用此表達盒替換染色體的cbh1位點之后，EGI的產量是通常強纖維素分解菌所得CBHI量的2倍或者與其一樣多[5]。其他人也曾報道過類似的情況。瑞氏木霉的一個或幾個纖維素酶基因經基因位定位置換整合而失活[6，7]。這些菌株提供了一系列令人感興趣的新酶混合物，即可用于工業生產，又可用于研究不同酶組分對各種纖維底物的分解作用。
但是，基因失活和基因置換的方法，可能不適用于需極高特異和必須去除非必需酶活力的酶制劑。這是因為用于酶生產的培養基，可能會誘導產生大量其它水解酶類。而要使編碼這些酶的基因都失活，在實際當中幾乎是不可能的。為了防止這類問題的產生，Goldman(1992)、Schindler（1993）Nakari(1995)等人先后報道從瑞氏木霉中分離了非纖維素酶基因的啟動子，包括pgk啟動子、pkiA啟動子、tefl啟動子和一個在葡萄糖培養基上強表達但未知的cDNA1的啟動子，這些啟動子可以在葡萄糖培養基上啟動合成所需要的纖維素酶，產生的酶制劑基本上沒有其它纖維素酶活力。在cDNA1啟動子控制下所合成的纖維二糖水解酶和內切葡聚酶產量最高可達50-100mg/L，占分泌蛋白總量50%以上[8]。1996年，Kurzatkowski等構建了能在葡萄糖培養基上生長的瑞氏木霉的重組菌株，其攜帶的木霉糖酶Ⅰ或木霉糖酶Ⅱ結構基因是在內源丙酮酸激酶基因（pkil）表達信號的控制之下表達。通過SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳和免疫染色，發現這兩種類型的轉化體在葡萄糖培養基上生長時，能分別分泌出木霉糖酶Ⅰ和木霉糖酶Ⅱ。對于木霉糖酶來說，最好的轉化體產生的特異性酶活力為76U/mg；而對于木霉糖酶Ⅱ來說，則為145U/mg；都大大高出于自發菌株所產生的26U/mg[9]。
3 異源蛋白的生產
3.1真菌酶蛋白類
將Trichoderma harzianum P1染色體上的內切幾丁質酶基因分離，導入絲狀真菌瑞氏木霉，并在cbh1啟動子過量表達。出發菌株瑞氏木霉RutC-30不具有任何內切幾丁質酶活力。T·harzianum內切幾丁質酶基因編碼區前的區段的瑞氏木霉中能正確發揮功能。搖瓶培養產生130mg/L有活力的幾丁質酶，比T·harzianum產生的內切幾丁質酶活力提高大約20倍。瑞氏木霉RutC-30似乎能忍受內切幾丁質酶具有抗植物病原真菌的活力[10]，已被用于植物病源真菌的生物防治。另據B.Cubero等（1997）報道，在瑞氏木霉組成型啟動子ki和cbh2終止子的控制之下構建了兩種載體，分別含有T·harzianum的基因chit33和bgn16.2的開放閱讀框（chit33編碼一種內切幾丁質酶，bgn16.2編碼一種外切葡萄糖淀粉酶），并獲得了穩定的拷貝轉化體。對轉化體bng16.2來說，整合到基因組中的基因拷貝數與mRNA和蛋白質的積累量和在葡萄糖阻遏或幾丁質酶誘導條件下的胞外牧特性酶活力之間均呈正相關。該菌株比野生型菌株能更迅速地抑制病原真菌的生長。對轉化體chit33來說，在葡萄糖阻遏的條件下。對轉化體chit33來說，在葡萄糖阻遏的條件下，其產生的胞外幾丁質酶活力是野生菌株的10倍[11]。
Joutsjoki VV(1994)報道，構建了兩種一步基因置換載體。一種載體含有Hormoconis resinae葡萄糖淀粉酶P的基因組基因（gamP），另一種含有相應的cDNA，都在瑞氏木霉cbh1啟動子控制下表達。這些載體經轉化后置換瑞氏木霉的cbh1基因。在這兩種載體中，cbh1啟動子都能精確地連接到gamP蛋白質編碼區上游，指導瑞氏木霉分泌出有活力的葡萄糖淀粉酶P（GAMP）。這表明gamP基因中內含子序列在瑞氏木霉中得到了正確的加工。研究結果表明，含有gamP cDNA的最優轉化體能分泌大約700mg/L有活力的GAMP，是在H.resinae中產量的20倍[12]，但chb1基因被gamP基因組基因置換的瑞氏木霉轉化體，所分泌的有活性的GAMP要多于含有3拷貝cDNA的轉化體。對瑞氏木霉分泌H.nisresinae葡萄糖淀粉酶P的研究結果表明，自然狀態未成熟GAMP的N端延伸部分可以在瑞氏木霉中作為一種有效的分泌信號，所產生的胞外葡萄糖淀粉酶活力高于以CBHI信號肽作為分泌信號時的情況[13]。
酵母基因在瑞氏木霉中表達的一例是：釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）DPM1基因（編碼甘露糖基磷酸多萜醇合成酶）的編碼區插入到pLMRS3質粒中，在瑞氏木霉pki啟動子和cbh2終止子控制下表達。在pFG1質粒（含有瑞氏木霉pyr4基因）存在下，與pLMRS3質粒一起對瑞氏木霉的一種pyr4陰性突變株TU-6進行共轉化。然后篩選pyr4陽性轉化子，得到4株多拷貝DPM1基因串聯整合的穩定轉化子。與受體菌株TU-6相比，轉化子的甘露糖基磷酸多萜醇合成酶活力提高了15-19倍，分泌的蛋白總量也提高了4倍[14]。
除以上蛋白外，被表達的真菌蛋白還包括肌醇六磷酸酶等。這些酶都是在cbh1啟動子下表達，搖瓶培養產量達100mg/L水平。發酵培養中，產量為每升幾克。在cbh1啟動子的控制之下，來自擔子菌綱的真菌Phlebia radiate的氧化還原酶（如：漆酶）的產量也達到中等水平
3.2哺乳動物蛋白
瑞氏木霉已被用于牛凝乳蛋白酶的生產。利用cbh1啟動子和終止子，通過共轉化外源基因與來自構巢曲霉（Asp.nidulans）的amdS基因一起引入乙酰胺非利用型菌株。測量到的凝乳酶mRNA和分泌出的凝乳酶的量要比相應的cbh1 mRNA和CBHI的量低1-2個數量級。這表明牛凝乳蛋白酶在瑞氏木霉中的表達受到了轉錄限制。但是，所獲得的40mg/L的水平，與典型的在構巢曲霉素中的2-10mg/L的最初水平相比，還是一個可喜的進步[15，16]。
另外，據文獻報道，利用其它絲狀真菌生產的幾種人體蛋白是：表皮生長因子（hEGF），生產激素（hGH），白細胞介素6，組織血纖維蛋白溶酶原激活因子（htPA）等。
Fab分子是由抗體完整的輕鏈和重鏈的Fd部分，由鏈間二硫鏈連接在一起。這種分子曾由木霉成功地生產出來，并用于研究其分泌過程。利用cbh1啟動子和信號序列，分別構建了表達輕鏈和重鏈的表達盒。首先構建的是只產生輕鏈的菌株，然后用2種不同的重鏈表達載體進行再轉化。這兩種載體分別指導Fd鏈或者與CBHI核心-連接區融合在Fd鏈的表達。只產生輕鏈的菌株分泌的輕鏈水平很低（0.2mg/L）。對前一種重鏈載體的轉化體來說，在搖瓶培養中，分泌的有可能的Fab分子為1mg/L。在具有cbh1-Fd融合結構的轉化體菌株中，觀察到產量有顯著增長。最優菌株能分泌40mg/L具有免疫活力的CHBI-Fab融合蛋白。在發酵培養中，水平增長到150mg/L.然而，沒有融合到CBHI上的Fab分子，水平仍為1mg/L。有趣的是，一種未知的木霉蛋白酶在CBHI-Fab融合蛋白的N-端特異去除2個氨基酸，能產生少量的Fab分子。釋放的Fab分子表現出免疫活性和對抗原的親和性，而CBHI-Fab分子的免疫活性要低5-12倍。對分離到的抗體鏈進行定量測定表明，分泌出的所有輕鏈都和重鏈組裝在一起。CBHI-Fab產物的上清液中，含有顯著數量（800mg/L）的CBHI核心-連接區肽，它們來自CBHI-Fd融合分子。這樣，CBHI-Fd的產生是非常有效的（大于800mg/L），但其中只有少量（40mg/L）裝配成有功能的CBHI-Fab分子（或者，釋放的Fab分子）。這表明輕鏈的產生可能是限制性因素[17，18]。
4 總結
絲狀真菌瑞氏木霉已被成功地用于生產同源和異源蛋白。利用基因工程構建具新生狀的菌株，在蛋白類物質的生產方面已取得重要進展。其中，在提高絲狀真菌異原蛋白產量的過程中，基因融合的方法特別值得注意。典型作法是，將編碼有目的蛋白的基因融合到自然情況下分泌性良好的內源蛋白基因如葡萄糖淀粉酶、纖維二糖水解酶基因的下游。這種方法已在由Asp.awamori分泌牛凝乳蛋白酶（Ward等，1990），Asp.nidulans分泌白細胞介素6的過程中，被證明有效的（Contreras等，1991）。有趣的是，當外源蛋白整合到CBHI核心-連接區上時，產量能夠提高。在牛凝乳蛋白酶的例子中，產量提高3-5倍；就抗體片段而言，產量提高50多倍（Nyysonen等地993）。
由上可見，在瑞氏木霉中已發現出多種分子系統，采用不同的策略用于同源和異源蛋白的生產。為了提高產量，使用強表達和有效分泌纖維素酶CBHI基因的不同部分，已被證明是一種有效的方法。雖然在基因組的分區段也可獲得外源基因的有效表達，但cbh1啟動子很強，而且cbh1位點對于表達似乎也有益。將外源蛋白融合到CBHI的核心-連接區，能夠恢復對高水平表達起重要作用的區段，如：翻譯起始位點、信號肽序列及其作用位點。通過基因工程和發醇培養生產同源和異源蛋白，需要進一步地改進。對于不同的培養條件，包括含葡萄糖的培養基，應該發展出不同的生產策略，策略和技術的發展將會拓寬瑞氏木霉生產重組蛋白的范圍。由于瑞氏木霉在大規模生產條件中（高達360m2發酵液）的良好表現，所以它特別適于所需大量蛋白的生產[19]。遺憾的是，目前國內在這方面的研究尚未見報導。山東大學微生物技術國家重點實驗室正在開展對于瑞氏木霉的分子生物學研究，已克隆到瑞氏木霉進行菌株改造，通過基因定位置換整合，破壞其木糖醇脫氫酶基因，從而構建木糖醇生產菌。
隨著瑞氏木霉分子生物學研究的開展及基因工程的瑞氏木霉的應用，使我們構建多種具有良好商業潛力的菌株成為可能。我們相信利用木霉大量生產多種酶和藥用產品，將不斷被證明是行之有效的。
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【關鍵詞】 肺癌 流行病學 女性
吸煙已被證實為肺癌發病的主要原因，西方國家統計80%的肺癌與吸煙有關，男性發病顯著高于女性。近年來，大量的統計資料顯示，20世紀90年代開始西方發達國家男性肺癌的發病率和死亡率正緩慢下降，而女性肺癌的發病率和死亡率仍在持續上升，女性肺癌的危害日益引起關注[1]。
1 女性肺癌的流行狀況
美國女性肺癌死亡率從1930年到1997年上升了600%，1987年首次超過乳腺癌，成為美國女性惡性腫瘤的首位死因，2004年占所有女性腫瘤死亡的25%[2]。我國天津報道了過去20年該市區男性肺癌的發病率呈現先揚后抑，從20世紀90年代起略有下降趨勢，而女性肺癌的發病仍保持穩定[3]。上海胸科醫院分析了1972年以來上海市區的肺癌標化發病率男性呈下降趨勢，而女性持續穩定，時間趨勢有上升可能[4]。隨著女性肺癌相關發病率和死亡率的增加與之伴隨的男性肺癌發病率和死亡率的下降，顯著改變了肺癌患者的男女性別比例，同時肺癌病理類型在過去20年中也發生了改變，男性肺癌中腺癌的比例正在上升，而女性肺癌中鱗癌和小細胞肺癌的比例上升，這在很大程度歸因于煙草使用模式的變化[5]。與1960年煙草消費的高峰時期比較，男性吸煙已下降了一半，但是女性煙草消費只下降了25%[6]，美國仍有1/4的婦女吸煙，并有13%~22%的婦女在懷孕期吸煙[7]。吸煙婦女中非洲和亞洲人的比例明顯增多，估計從1990年起2 000萬中國婦女開始吸煙，在日本從1986~1991年吸煙婦女成倍增加，從9%上升到18%，因此有高吸煙特點的女性尚未達到肺癌高風險的年齡。隨著吸煙人群的增多，女性肺癌的發病率和死亡率可能會進一步增高。
2 女性肺癌的危險因素
吸煙是被公認為肺癌的最主要致病因素，吸煙同樣增加了女性患肺癌的風險。Aqudo等[8]報道了一項在歐洲6個國家9個腫瘤中心進行的一項病例對照研究，該研究入組了1 556例年齡小于75歲的明確診斷的女性原發性肺癌患者，與2 450例相同年齡分布的非腫瘤女性對照，發現既往有吸煙史的女性增加了肺癌的發病率，OR為5.21，95%CI：4.49~6.05，而仍在吸煙的女性其肺癌的發生率更高，OR為8.90，95%CI：7.54~10.6。肺癌的發病與吸煙呈劑量正相關，每年10包可增加70%的肺癌風險，戒煙10年后，肺癌的風險下降20%。與吸煙最密切的病理類型為小細胞肺癌，其次是鱗癌。
與男性相比，女性吸煙的人群要明顯低于男性，女性是否對煙草致癌更為敏感，長期以來一直存在爭議。一個以醫院為基礎的病例對照研究，包括1981年到1994年新診斷肺癌病人1 889例，對照組為與吸煙無關的其他疾病2 070例，發現男性吸煙年齡要早于女性，每天吸煙支數及深吸煙要明顯多于女性，然而女性肺癌在各組織類型的危險比男性高1.2~1.7倍，對年齡、體重、身高進行調整后，這種高危險仍然沒有變化。Henschke等[9]調查了北美地區1993年到2005年近1.7萬名無癥狀煙民，其吸煙至少10包/年，持續40年，基線時開始CT篩選，7 498名吸煙女性中156人發生肺癌，肺癌發病率為2.1%。而9 427名男性吸煙患者中，113人發生肺癌，肺癌發病率為1.2%，與男性相比，女性發生肺癌的風險為1.9倍，95%CI：1.5~2.5，女性煙民發生肺癌的可能性是男性煙民的2倍，這表明女性對煙草致癌的敏感性更強。
另一方面，多中心的隊列研究早已認定，女性對煙草致癌的敏感性與男性相同。美國癌癥科學預防研究Ⅰ，一項入組超過百萬隨訪12年的多中心前瞻研究，證實吸煙患肺癌的相對危險，男女性別比為9.4。Bain 等[10]前瞻性研究了60 296例女性和25 397例男性曾有吸煙或正在吸煙的人群，在女性中檢出955例原發性肺癌，而男性311例，無論是曾經吸煙還是仍在吸煙，男女性別上肺癌的發病風險沒有差異。
環境中的煙草煙霧也是引起女性肺癌的主要危險因素，環境中的煙草煙霧（ETS）與主動吸煙吸入的煙霧在組成成分上有顯著的不同，一些致癌物如：苯并芘、亞硝胺等在環境煙草煙霧中的濃度要高于吸煙者吸入煙霧中的濃度，而ETS目前已被認為是A級致癌物，美國國家癌癥研究委員會估計ETS導致了20%的非吸煙人群發生肺癌[11]。有研究調查了亞洲國家生產的香煙，其煙霧中各種致癌物的濃度要普遍高于歐美國家的香煙，對東方女性其危害程度超過了主動吸煙，工作環境和社交中煙草煙霧暴露的危害更顯著于配偶。一項集中了37項流行病學研究[12]共4 626例病人的薈萃分析顯示，配偶使用煙草的非吸煙女性發生肺癌的危險增加24%(P＜0.001)，并且這種危險性隨暴露水平和暴露的持續時間升高而增高。另外最新的來自亞洲的報道證實，在兒童期暴露于父親吸煙煙霧的婦女，其患肺癌的風險顯著增加。Zhang L調查中國上海女性肺癌的流行病學發現，丈夫吸煙的非吸煙中國女性的肺癌危險度是1.1（0.8~1.5），而暴露于工作環境中的煙草煙霧，其危險度為1.7（1.3~23），并隨著工作環境中吸煙人數增多，吸煙時間的延長而危險度增加。Wen[13]也有類似的報道，工作環境中有煙草煙霧暴露的中國非吸煙女性，增加了腫瘤的相關死亡率（OR=1.19，95%CI：0.94~1.50）特別是肺癌的死亡率（OR=1.79，95%CI：1.09~2.93）。
另一顯著的環境因素是室內污染，包括烹調產生的高溫油煙和室內燃煤產生的煙霧均增加了肺癌的風險，這在中國女性尤為突出。一項長達5年的肺癌流行病學調查發現，中國女性肺癌大于60%的病人有長期接觸廚房油煙史，經常接觸廚房和經常吸煙兩者患肺癌的概率幾乎對等。在中國邊炒邊攪拌和高溫煎炒非常普遍，粗制的油菜籽油、大豆油以及玉米油產生的高溫油煙所含的揮發性物質，氧化后成為熱解物，高溫油煙中的苯并芘、丁二烯、苯酚等都已被證實為致突變物和致癌物，廚房油煙的暴露增加了1.4~3.8倍的肺癌危險。來自中國臺灣的一項研究[14]認為，烹調中不使用排風裝置的婦女增加肺癌風險3.2~12.2倍。
中國農村地區在無通風條件下室內燃煤，不完全燃燒所產生的煙霧含有大量多環芳香烴類致癌和致突變物質。云南宣威婦女主動吸煙率僅0.1%，然而其肺癌的發病率和死亡率卻居高不下，在宣威的流行病學調查研究顯示，室內燃煤加之婦女大多數時間均在家中，顯著增加了肺癌的危險，采集室內氣體進行放射測定，發現烷基化的多環芳香烴化合物是主要的致癌物。室內燃煤估計與16%~20%的肺癌有關。
流行病學調查發現女性肺癌患者家族中癌癥患者要高于對照組，來自英國的一項病例對照研究[15]，共入組了1 482例女性非吸煙肺癌患者，與1 079例健康者對照，發現一級親屬中患肺癌的女性，其肺癌的危險度1.49(1.13~1.96)，年齡小于60歲危險度高達2.02(1.22~3.24)，有兩個或更多親屬患肺癌則危險度進一步提高達2.68(1.29~5.55)，危險度隨著親屬腫瘤病史呈現一個有意義的增高趨勢（P=0.001）。
女性肺癌的發病相關因素可能與飲食有關，腌肉、油煎食物和辣椒則會增加患肺癌的風險。而水果、綠葉蔬菜、胡蘿卜、維生素A是保護性因素女性的這一飲食關聯比男性更明顯[16]。結核、人狀瘤病毒（HPV16/18）和犬屬小孢子菌的感染也可能增加了女性肺癌的風險[17]。
3 女性肺癌的分子生物學特點
環境中的煙草煙霧被認為是肺癌最主要的危險因素，它包含了100多種致突變和致癌物，包括多環芳香烴類，N-硝基胺類和芳香胺類。在煙草致癌物代謝過程中有兩類酶發揮了關鍵作用，Ⅰ和Ⅱ期解毒酶，Ⅰ期酶為細胞色素p450酶（CYP1A1酶），是致癌的多環芳香族碳氫化合物代謝酶，由CYP1A1基因編碼?；罨亩喹h芳香化合物在CYP1A1酶的作用下反應性增高，它們結合在DNA上，形成DNA加合物，Ⅱ期酶可轉化這些活性中間產物成為無活性的水溶性化合物，使其易于排出。已經證實[18，19]，女性產生的這種DNA加合物水平比男性高，DNA加合物水平與細胞色素p4501A1基因的表達有關。對159例肺癌患者的無癌變肺組織進行分析，無論男性和女性吸煙者，其DNA加合物水平均高于非吸煙者。盡管女性吸煙者的包—年數和吸煙持續時間低于男性，但其DNA加合物水平卻更高，女性的CYP1A1mRNA量也顯著高于男性[20]。
Ⅱ期解毒酶的常見基因多態型是谷胱甘肽轉移酶M1（GSTM1），由于基因缺失，總的人群中40%~60%表現為無效型，GSTM1無效表型與暴露于環境煙草煙霧（EST）的不吸煙女性患肺癌危險性增高有關，有EST且無GSTM1表達的女性與有GSTM1表達的女性相比，其OR為2.6，危險度隨EST暴露的水平而增高，CYP1A1高表達和GSTM1基因無效表型和基因缺失與女性肺癌的危險增加有關[21，22]。
經典的雌激素受體α被認為是與雌激素依賴的腫瘤如乳腺癌和子宮內膜癌有關的一種配子激活的轉錄因子。盡管一些研究者報道，雌激素受體α在人類肺癌中存在，但其免疫組化的表達率在7%~97%，無確切的臨床意義。已證實雌激素具有誘導肺分化和成熟的作用，這可能與位于14號染色體上的雌激素受體β有關，研究表明在人的正常肺組織細胞、成纖維細胞、肺癌細胞中雌激素受體βmRNA以及相應的蛋白均有較高水平的表達，在體外實驗中，β-雌二醇對肺癌細胞株和正常肺纖維細胞均有增殖效應，用雌二醇進行孵育，正常肺成纖維細胞增殖增加僅3.8倍，而肺癌傳代細胞株增殖增加17倍，在裸鼠體內試驗中發現β-雌二醇刺激腫瘤細胞增殖是正常細胞的1.2倍，而此作用能被抗雌激素藥物所阻斷。Taioli和Wynder用病例對照的方法，發現早期絕經的婦女肺腺癌的風險下降，而雌激素替代治療的患者肺癌風險明顯升高，且雌激素替代、吸煙和肺腺癌發生存在交叉影響。Moore等分析了絕經前后女性肺癌，并與同年齡組的男性肺癌對比，發現絕經前女性比絕經后女性更易患廣泛性的病變和腺癌，絕經前女性肺癌相關死亡率與年輕男性相似，而絕經后女性肺癌死亡率低于老年男性。β雌激素在肺癌中的確切作用并不清楚，雌激素可能是CYP1A1表達水平增高的誘因，Thomsem等已經在乳腺癌MDA-MB-2131細胞株中發現，雌激素受體和芳香碳氫化合物受體有交叉表達，雌激素可能調節了多環芳香化合物代謝酶，特別是CYP1A1酶。β-雌二醇還增強了H23、784T肺癌細胞株中雌激素反應元件（estrogen responsive element，ERE）的轉錄，這種轉錄比起在乳腺癌MCF-7細胞株中要弱，但與對照組相比仍達到了顯著的統計學差異，并顯示出了劑量依賴效應，提示雌激素受體可能與ERE結合，并激活了基因的轉錄。研究[23~25]顯示雌激素能刺激肺成纖維細胞分泌肝細胞生長因子（HGF），與空白對照組比較這一作用增加了1倍。HGF已知是支氣管黏膜下層的間質細胞產生的旁分泌生長因子，它們作用于正常細胞和新生物的上皮細胞，促進其有絲分裂。HGF基因包含了兩個ERE，一個在它的啟動因子的區域，另一個在它的第一內含子上。因此，HGF基因為雌激素的下游基因，它與雌激素受體β結合，引發核內信號的傳導，導致成纖維細胞增殖。
女性可能還有其他潛在的致癌的因素，一些研究顯示[26]，胃泌素多肽（GRP）一種存在于小細胞肺癌和非小細胞肺癌中的自分泌生長因子，通過與GRP受體互相作用，刺激支氣管細胞生長，可能為肺發育的調節劑，并能通過刺激細胞增殖而促進惡性腫瘤生長。GRP受體的基因位于X染色體上，女性與男性比較有2個活化的GRPR基因的遺傳因子。Shriver報道[27]，GRPRmRNA在不吸煙女性中的表達占55%，但是在不吸煙男性中表達僅為20%，當人的氣道上皮細胞暴露于雌激素中，GRPR的表達水平增高。Seigfried[28]也證實在肺纖維母細胞中，GRPRmRNA的表達是隨著尼古丁的暴露程度而增高，且有學者認為，GRPRmRNA的表達使女性對致癌尼古丁的敏感性增加。
化學致癌物誘發的DNA堿基損傷和DNA鏈斷裂，是導致細胞癌變和癌變發展的重要分子事件，DNA修復基因在防止機體受致癌作用的過程中起了重要作用，婦女可能比男性呈現出較低的DNA修復能力（DRC）。Wei等用淋巴細胞和煙草衍生致癌物一起培養檢測DRC水平，采用病例對照的方法，肺癌組764例，對照組677例，兩組各種特征均相似。他們發現調整了年齡、性別和吸煙的因素，肺癌組的DRC顯著低于對照組，OR為1.5（1.2~1.9），并隨著DRC的下降，肺癌的風險逐漸增大（P＜0.001），女性與男性相比，DRC水平明顯降低，患肺癌的危險更高（P＜0.001）[29，30]。
現有的大量研究提示女性肺癌可能更易發生分子的變異。Kure等發現，盡管女性病人煙草暴露水平低于男性（平均23包/年vs.39包/年），但DNA加合物平均水平和肺癌細胞中p53基因發生G/C到T/A的特異突變的頻度，與男性相似。Toyooka等[31]檢測了705例肺癌病人的p53突變，發現吸煙的女性患者這種突變的發生明顯高于非吸煙的女性和吸煙的男性。p53蛋白的高表達顯著發生在有室內燃煤污染的女性肺癌中[32]。原癌基因K-ras突變同樣在女性吸煙者多于男性吸煙者，并多與腺癌的發生相關，可能提示預后不良，但是在非吸煙的女性肺癌中，K-ras卻幾乎無表達，CYP1A1的高表達和GSTM1的無效表型增加了K-ras突變的危險[33]。表皮生長因子受體（EGFR）的突變多發生在東方人種、女性病人、肺泡細胞癌或包含肺泡細胞癌的腺癌和非吸煙者，并預示表皮生長因子受體酪胺酸酶激酶抑制劑治療有效[34~36]。ERBB2（HER-2/new）的突變在NSCLC中非常罕見，僅見于腺癌，在東方人種、女性、非吸煙者中有較高的突變率。這些都提示在不同性別、吸煙與不吸煙之間，肺癌的發生可能有不同的途徑，在臨床上有不同的特點[37]。
綜上，女性肺癌在基因、代謝和激素水平上與男性肺癌存在顯著差異，其流行和臨床特點及對治療的反應均不同于男性。在肺癌的預防、篩查、研究和臨床治療中需要充分考慮這些因素。
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關鍵詞：分子生物學實驗；生物科學師范專業；實踐周教學；教學改革
中圖分類號：G642.423文獻標志碼：A文章編號：1674-9324（2018）12-0268-03
生物科學是21世紀的領先學科，大多數高校都設有生物科學學科，該學科的基本理論是在實驗基礎上建構起來的，理論與實踐緊密結合。而作為生命科學的基礎學科，《分子生物學實驗》是一門應用廣泛的學科，涵蓋生物學、醫學、農學乃至藥學，是從事生命科學研究的必備研究技能。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（核酸、蛋白質）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。《分子生物學實驗》是生命科學研究領域中融技術前沿性、創新性、挑戰性于一體的大型專業實驗課程，是學生直接接受分子生物學基本技能和前沿技術訓練，培養學生科研技能、科研思維，進而提升學生研究素質。《分子生物學實驗》是生物科學專業的一門重要專業能力實踐課，為必修課程。為了使生物科學專業人才能夠更好地掌握分子生物學的理論知識和實驗操作能力，長江師范學院生物科學專業在很早就開展了《分子生物學實驗》課程，教學內容也隨著學科發展不斷進行改進，但隨著分子生物學的快速發展以及硬件設施的不斷改進，傳統的《分子生物學實驗》課程教學產生了不少問題急需解決。為此，本文以長江師范學院生物科學師范專業為例，針對《分子生物學實驗》教學實踐中存在的不足，根據學生培養目標和課時要求，對高?！斗肿由飳W實驗》教學進行改革，將課程教學改為實踐教學周，以提高分子生物學實驗教學質量，增強師范生的綜合素質。
一、生物科學師范專業《分子生物學實驗》實踐周教學特色
生物科學師范專業《分子生物學實驗》課程特色。分子生物實驗技術自開設以來，成為當今研究生命科學各學科和醫學領域中重要的研究工具，緊跟科學前沿，在分子生物學教學中，實驗教學占有舉足輕重的地位。為了使生物科學專業人才能夠更好地掌握分子生物學的理論知識和實驗操作能力，我校生物科學專業在很早就開展了“分子生物學實驗”課程，教學內容也隨著生物科學的發展而進行創新與改革。實驗內容從起初的幾個相互獨立的簡單實驗項目，逐步演變成綜合性分子生物學實驗。目前的課程內容是依據遺傳信息傳遞的規律及教師的科研內容進行設置，并進一步整合成為系統的綜合性實驗，實驗內容包括基因克隆、遺傳多樣性檢測、分子標記、DNA指紋圖譜構建、基因功能驗證等實驗項目。因此課程實驗所需儀器比較昂貴，實驗周期也相對較長。通過本課程實驗教學的學習，使學生獲得核酸物質的提取、分離、純化與鑒定、電泳技術、引物設計、PCR擴增、分子標記、基因克隆等方面的獨立實驗能力或職業技能。強化學生創新思維、獨立解決問題的能力和分子生物學領域基本操作技能，提高學生在分子生物學領域綜合運用實驗技能或職業技能分析和解決問題的能力，培養學生發現問題、分析和解決問題的創新精神。通過學習本課程使學生從分子水平認識生命現象和生物學規律，能夠對學生的畢業課題研究設計和今后的科研生涯提供極大的幫助，為今后從事相關專業的研究、教學工作奠定堅實的基礎。
二、生物科學師范專業《分子生物學實驗》教學中存在的主要問題
（一）實驗條件差，實驗經費不足
由于《分子生物學實驗》相關儀器和藥品都較昂貴，儀器設備往往有限。而經費是限制《分子生物學實驗》課程教學的重要因素，缺乏經費直接導致設備套數、藥品、耗材數量不足，學生動手機會減少。上課人數較多，但儀器設備等有限，必定影響預期的實驗教學效果，如多組學生共用一套移液器，有的學生上完《分子生物學實驗》，連移液器都不能正確使用。另外，由于缺乏計算機機房，《分子生物學實驗》中生物信息學方面的實驗無法開展。
（二）教學方式單一、學生學習積極性不高
傳統的教學老師講原理和步驟，學生按老師指導進行操作，學生思考和主動參與的過程就被省略了，動手完全與動腦脫節。動手能力的培養是實驗教學的一個重要內容，但不經思考地完成實驗根本談不上能力的培養。另外，實驗室缺乏多媒體設備，許多教學圖片及視頻無法展示。由于被動參與實驗、為了混學分或對分子生物學較陌生，多數學生參與實驗的積極性不高，甚至有的在一旁觀看別人操作自己根本就不動手，最后照抄別人的實驗結果。
（三）實驗教學安排、管理不合理
一是，課時安排少，隨著課程改革及新培養方案的實施，長江師范學院《分子生物學實驗》課程只有18個學時，如此少的課時要學生學習分子生物學實驗技術，給課程教學帶來了新的挑戰。二是，《分子生物學實驗》項目所需實驗時間較長，有時需要較長時間的等待，如PCR擴增，需要3—4小時，而許多實驗可以連續做完。傳統《分子生物學實驗》教學按周和學時劃分實驗，使實驗連貫性差，學生在實驗中不知道做的實驗有什么用。而老師為了在規定時間或更短時間完成實驗，往往選擇簡單的實驗，或一些實驗過程老師只向學生進行講解，不要求學生進行操作，學生不參與實驗的全部過程，導致學生只知其一、不知其二。三是，實驗分組不合理，一般4—5個人一組共同完成一個實驗，而實驗儀器相對較少，有些儀器或實驗只有部分同學進行操作，其他學生只能觀望，嚴重影響實驗的效果。
（四）課程考核單一
教師對實驗教學要求較低，考核方式一般是通過學生的平時成績結合期末實驗理論及操作考試進行考核。其中，平時成績包括：驗預習報告、原始記錄和實驗態度；實驗技能；實驗報告。各部分成績的比例如下：實驗預習報告、原始記錄、實驗態度和實驗技能占20%，實驗報告占40%，實驗理論及操作考試占40%。這種單一的考核方式不易調動學生的學習積極性，靠抄取他人實驗結果和實驗報告、臨時反復操作儀器和背誦實驗原理，一樣可以取得較好的實驗成績，使實驗課程在促進學生能力發展方面的作用有限。
三、生物科學師范專業《分子生物學實驗》實踐周教學建設與改革
（一）加強實驗室建設，增加實驗經費
實驗室依托中央與地方共建特色優勢學科實驗室——作物遺傳育種實驗室、武陵山特色植物資源保護與利用重慶市重點實驗室以及武陵山片區綠色發展協同創新中心的建設，購置了大量分子生物學儀器設備，教學與科研共用相關儀器設備，以科研促進教學的提升，如購置50套移液器，保證上課時每位學生人手一套移液器。建立生物科學專用機房、在實驗室安裝多媒體設備，可以進行生物信息學相關實驗及實驗課多媒體教學。同時向學校申請《分子生物學實驗》實踐周專用經費，保證實驗相關藥品的購置。
（二）多元化教學，提高學生學習積極性
實驗教學以大組單位，每大組人數不超過30人，將學生分成1人1小組，獨立完成實驗內容。實驗教學采用實驗現場操作、多媒體課件教學、專題講座、專題討論及機房上機的方式。第一次上課時可以組織學生觀看相關科幻電影或進行專題講座，以提起學生的學習興趣，實驗中等待的過程可以組織學生就大家關心的分子生物學技術進行討論，如轉基因及安全性、你能否接受克隆人和生物武器等?！叭蝿镇寗雍蛦栴}導向”，鼓勵學生自主進行課前學習、獨立思考，發現問題，積極解決問題，再通過課堂與教師交流，完成知識的內化。并且全天候開放實驗室，作為實驗教學的課外延伸，增加學生實驗訓練的機會，實驗結果不理想時，也有機會利用課外時間快速重做，提升學生學習積極性，增強學生的動手能力，提高教學質量。實施教學科研一體化，將教師最新的課題研究內容引入實驗教學。同時鼓勵部分優秀學生參與教師科研項目，教師指導學生開展分子生物學方面的創新創業訓練項目和科研項目。
（三）實踐周教學，提升實驗的連貫性
實驗教學改為實踐周，實驗共40個學時，在一周之內完成一個綜合性實驗，如“玉米rDNAITS序列克隆及分析”、“胭脂蘿卜花青素生物合成結構基因克隆”、“榨菜種質資源遺傳多樣性的SSR分子標記檢測”、“胭脂蘿卜新品種DNA指紋圖譜構建”、“胭脂蘿卜DFR基因過量表達效應分析”和“參與調控胭脂蘿卜花青素生物合成轉錄因子MYB的篩選”等來源于教師科研的實驗，提高實驗的連貫性和教學質量。每學期開學之前相關老師必須討論制定好詳細的分子生物學綜合實驗實踐周的實施方案。
（四）加強教師指導和課程考核，提高教學質量
教學需要4—5名相關教師，將學生分成兩大組交叉進行相關教學。1人一個小組進行實驗，多環節評價學生實驗操作的過程，注重實驗基本操作能力的評價。考核內容包括實驗預習及原始記錄、實驗操作、實驗報告、實驗態度和學術報告5個部分，其中實驗預習及原始記錄占10%，實驗操作占30%，實驗報告占30%，實驗結果占20%，學術報告占10%，實驗成績總分100分。新的考核方式更注重實驗過程的考核，能有效地保證教學的質量。
四、結語
關鍵詞：分子生物學；分子影像學；醫師；學習
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）41-0186-02
分子生物學的誕生拓展了人們對于疾病的認識，分子生物學的研究內容涉及到生命的本質，它的出現對生命科學有著巨大的沖擊，尤其是對醫學有著重要的影響[1，2]。現代醫學條件下，從分子水平認識疾病并尋找對策已成為醫學發展的重要途徑之一。分子生物學的方法和技術被廣泛的應用于影像醫學的基礎和臨床研究中，與之交叉產生的新興學科――分子影像學，已然成為影像醫學的前沿與熱點[3，4]，學習和利用分子生物學的知識對于廣大醫生，特別是影像科醫生來說有重要的意義，有助于我們了解行業研究的前沿和熱點，提高科學研究和臨床診療水平。然而廣大醫生，特別是影像科醫師在實際工作中常常面臨知識缺乏或老化的問題，原來掌握的理論和技能在疾病診斷、發病機制的研究、療效的跟蹤和評估等方面越來越受到制約。因此，隨著分子影像學的出現和醫學分子生物學的交叉與發展，今后的影像臨床和科研中要求影像醫師能夠掌握與其工作相關的理論知識和技能，從而有效地為臨床工作及科學研究服務。
一、分子生物學在影像醫學發展中的意義
近20年來，分子生物學在理論和應用上都取得了重要進展，其理論與技術已滲透到生命科學的諸多領域，而影像醫學與其結合產生的新型學科――分子影像學更是走在影像醫學發展的最前沿。分子影像學的出現和發展將從根本上改變未來的醫學模式，引領整個醫學影像學發展的方向[5]。與傳統的影像診斷學不同，分子影像學借助于分子探針應用醫學影像成像設備非侵入性地對活體的生理病理過程進行觀察，其優點是在器官或組織結構的形態變化之前，從分子水平進行定量或定性的可視化觀察[6]。例如通過標記腫瘤產生過程的關鍵分子然后進行影像學檢查，既可以顯示出腫瘤發生發展過程中的解剖改變，也可以追蹤觀察疾病發生、發展過程中的病理生理變化，有助于疾病的早期明確診斷和發生機制等的研究。在藥物開發和作用機制研究中，通過標記藥物本身或者其作用靶點可以直接顯示藥物在體內的變化或靶點的改變，從而為藥物的篩選和作用機制的研究提供直觀的實驗依據。分子影像學技術不僅為生命科學相關的基礎研究提供了重要方法，而且也在臨床研究和轉化醫學等領域中發揮重要的作用[7]。在未來的個體化醫學模式中，分子成像技術可能會同時融合疾病的分子診斷和治療跟蹤系統，在早期診斷疾病的同時進行治療并跟蹤其治療后的變化，從而實現疾病診療的一體化。
二、影像醫師學習分子生物學知識的必要性
分子影像學是分子生物學和醫學影像技術相結合的產物，分子影像學利用現有的一些醫學影像技術，如核醫學、核磁共振和光學成像方法等，通過特異性的分子探針的設計和應用，能夠對人體內部的生理或病理過程中在分子水平上發生的變化進行在體成像，安全無創，可重復行強，在疾病的診斷、治療以及療效評價、發病機制等的方面發揮著不可估量的作用。分子影像學是一門新的交叉學科，作為影像醫師要想掌握并應用好，除了原有的影像學知識外，還要學習和掌握分子探針的制備原理和技術、信號通道及相關機制、腫瘤靶點的篩選和定位等相關知識和技術，而這些都屬于分子生物學的范疇。分子影像學使影像檢查從原來單純觀察解剖結構轉向功能性分析，從主觀診斷轉向客觀的定量分析，因此影像醫生必然要整合分子生物學、細胞生物學或合成化學等方面的知識，在研發分子探針、篩選基因靶點等方面不斷努力，借助于先進的影像學成像手段早期、直觀的顯示疾病的發生發展、治療效果及轉歸等，實現分子影像學的長遠發展。而且隨著相關技術的興起，分子影像學越來越注重對個體化表型差異的分析，這也為實現個性化醫療，即精準醫療，提供了重要的條件。未來，分子影像學將推進個體化治療的發展進程，例如許多腫瘤的診斷靶點，也可作為治療靶點，通過篩選關鍵靶點，定制對應的特異性分子探針，應用分子影像的個體化分析為病人“量身定做”最佳治療方案，并能予以跟蹤、評價，從而實現診斷治療的一體化。總之，掌握分子生物學知識對提高影像科醫師綜合診療水平具有極大的指導意義。目前我國普通高等醫學院校都已開設了分子生物學課程及其相關的實驗教學，也有相應的規劃教材和實驗教材，因此畢業于醫學院的影像醫師大多具備了一定的醫學分子生物學知識基礎，但分子生物學的理論和技術不斷地更新，這就迫使影像醫師仍需要不斷地學習，以便了解分子生物學的最新進展。而對于沒有學校學習基礎的高年資醫師而言，分子生物學是個嶄新的領域，需在重新學習[8]。
三、影像醫師加強分子生物學知識學習的途徑
影像醫師應認識到加強分子生物學知識學習的重要性，并積極主動地加強分子生物學知識的學習。除了醫院、學科或科室有組織的進行學習外，更重要的方法還是自主學習，通過有效地繼續教育獲取必要的理論及技能。在繼續教育的過程中，影像醫師應根據自身的需要選擇學習的深度和廣度。如實際工作中需要對疾病的發病機制、藥物作用機制、療效評估等研究較多，還必須全面地學習醫學分子生物學的最新理論和相關技術，才能更好服務于實際工作中。影像醫師獲取分子生物學知識的途徑有很多：
1.全面系統的學習基礎知識。影像醫師應根據自身的基礎選擇相應的教科書或參考資料，可以優先選擇國家規劃教材，以便由淺入深的掌握分子生物學的理論，明晰各種常用名詞、術語，了解分子生物學涉及的研究領域。近年來大學的網絡公開課程建設日趨完善，還可以通過慕課等進行在線的視聽學習[9]，有助于知識的理解與掌握。在有一定基礎的前提下，再通過專業雜志和文獻，了解最新的進展和研究動態。
2.明確方向，學習相關的專業技術。分子影像學的研究涉及到多個學科的知識，因此在學習中，影像醫師應明確自身的研究方向，有針對性的學習。應用互聯網學習操作簡單、便捷，易于被廣大醫生接受，而且其內容全面、檢索便捷等優勢也已在醫學繼續教育中發揮著不可替代的重要作用?？梢酝ㄟ^維普、知網、同方等專業網站，有針對性的篩選文獻和資源進行學習。另外和可以進入到分子生物學的網站、論壇等進行瀏覽、搜索等，既能緊跟前沿動態，還可以與他人互動交流、進行討論。
3.注重學術交流與合作研究。參加專題學術講座或會議，尤其是國家級或國際性學術交流活動是十分必要的。通過學術交流，可以較快的了解分子生物學在影像醫學中的應用和最新動態，而且在交流過程中，可以與同行及專家進行直接的溝通，交流并獲得必要的指導和幫助[10]。在科學技術飛速發展的今天，單單依靠影像科醫師無法發展分子影像學，唯有與分子生物學等交叉學科的專家精誠合作，才能更好的推動分子影像學的發展和臨床應用。哈佛大學分子影像中心Weissleder教授曾指出影像醫師應該切實肩負起開展分子影像研究工作的任務，要與基礎學科相互溝通，發揮各自的優勢，協同合作。因此加強合作與交流能夠更好地解決分子影像學發展中所涉及的問題，有效的促進影像醫師分子生物學的學習和研究。
總之，分子生物學是目前公認的最具活力的醫學帶頭學科。分子影像學的出現是分子生物學的理論和技術推動影像醫學發展的直接表現。作為新時代的影像醫師，必須重視分子影像學的研究，學習和應用好與之相關的分子生物學等基礎知識和技術，才能適應現代醫學發展的需要，更好的服務于科研與臨床醫療工作。
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關鍵詞：高等師范院校；分子生物學；課程改革
作者簡介：梁衛紅（1968-），女，山西祁縣人，河南師范大學生命科學學院，副教授；楊獻光（1980-），男，河北邯鄲人，河南師范大學生命科學學院，講師。（河南 新鄉 453007）
基金項目：本文系河南省高等教育教學改革研究省級研究項目（項目編號：2012SJGLX134）、河南師范大學教學研究基金重點項目（項目編號：521751）的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）01-0110-02
分子生物學是一門從分子水平研究生命現象、生命本質及其規律的科學，以1953年Watson和Crick提出DNA雙螺旋結構模型為標志，分子生物學作為一門獨立的學科誕生。該學科的最大特點是發展迅速，并在生命科學領域與其他學科融合交叉，對現代生物學發展的影響越來越廣泛和深刻，因此分子生物學在生物學基礎理論的學習中占有重要地位。目前很多高校的生物科學、生物技術、生物制藥、生物工程、藥學、環境科學等專業，都將“分子生物學”作為本科生的必修專業基礎課或專業主干課，重視“分子生物學”教學已成為生物專業廣大師生的共識。本文結合近年來河南師范大學本科分子生物學的教學實踐，就分子生物學的課程體系安排、教學模式等方面進行了探索和分析。
一、課程教學內容體系改革
“分子生物學”的主要內容包括生物大分子的結構與功能、基因表達與調控以及技術方法等。通過對本課程的學習，要求學生掌握核酸、蛋白質等生物大分子的結構和功能，理解遺傳物質的復制、轉錄和翻譯過程及其分子機制、基因表達調控的基本模式、遺傳物質突變、修復和重組的機理，了解分子生物學基礎實驗原理和應用。為在有限的學時和條件下，使學生理解抽象的分子生物學理論和基礎實驗原理，筆者從以下方面進行了改革和嘗試：
1.課程在培養方案中的定位
從學科角度來講，分子生物學涵蓋面廣、學科內容更新快，與“細胞生物學”、“生物化學”和“遺傳學”等生命科學主干課程有一些交叉，所以在開設該課程時，需要充分考慮學生的接受能力。在本校生物專業2005年的本科生培養方案中，該課程為36學時，在大四第一學期開設，設定為生物技術和生物科學專業的必修課，水產養殖專業的選修課，實際開設時間是在學生教育實習之后11月到來年的1月，共9周，每周4學時。在教學中，筆者發現雖然在大四開設時，學生已經具備了預修課程的專業基礎知識，但是由于95%以上的大四學生在這學期復習考研，而“分子生物學”又是許多生物專業碩士生入學考試的必修課，學生普遍反映該課程開設晚，學起來感覺時間緊、壓力大。鑒于此，在2010年的本科生培養方案中，分子生物學改在大三第一學期，以每周2學時的方式面向生物科學、生物技術和水產養殖三個專業開設，這樣學生可以在一個完整的學期內學習這門課，擁有了較為充裕的時間，系統掌握“分子生物學”基礎理論，從反饋意見上看，學生非常認同這樣的改革。
2.課程體系的制定和完善
本校生物專業本科“分子生物學”的教學體系自2005年以來進行了三次調整，第一次是從2005年起，采用了雙語教學的模式，主要原因是當年本校面臨本科教學評估，雙語教學已經列為本科教學質量評估的觀測指標之一，為使生物技術專業的課程的雙語教學授課率達到15%，綜合各方面因素，“分子生物學”雙語教學成為一個試點。為開展人才培養模式的改革創新，“分子生物學”課程嘗試采用雙語授課形式，旨在提高大學生專業英語水平和直接使用英語從事科研的能力。但是當時適合高等師范院校本科生使用的原版分子生物學教材很少，幾經篩選，本校最終將《Instant Notes in Molecular Biology》作為學生的教材。該書以24個專題的形式講述細胞與大分子，蛋白質和核酸的特點，染色體結構，DNA的復制、損傷修復和重組，基因表達調控，分子生物學常規技術，每個專題相對獨立，簡潔易懂，但是系統性和深度尚有欠缺，難以適應學生考研的需求，所以在教學中，教師需要補充大量內容，因此無論教還是學，這本教材在使用中的缺陷都比較明顯。鑒于此，自2009年起，本院選擇了《現代分子生物學》作為教材，首先考慮該書由著名學者朱玉賢等編寫，是“十一五”國家級規劃教材，其次該書也是多所學校分子生物學考研復習的推薦參考書。該書在編排上分11章，從染色體與DNA，生物信息的傳遞，分子生物學方法，基因表達調控，疾病與人類健康，基因與發育，基因組與比較基因組學等方面介紹分子生物學基礎理論和技術，在教學中，結合學生的實際情況，筆者并未完全按照該書的內容講授，有些與生物化學、細胞生物學重疊的內容采用略講方式，而有些內容則在教學中進行了補充或刪減，例如：本教材中DNA修復和轉座部分的內容薄弱，脈絡不清晰，筆者主要依據《基因的分子生物學》進行了補充，而該書中一些與分子生物學主線關聯不緊密的部分，則進行了刪減，2012年，本校在多年教學經驗積累的基礎上，結合本科生的特點，出版了《普通分子生物學》一書，以易教易學作為編書的出發點，參考了多部目前國內外主流的分子生物學教材，構建了一個重在基礎、兼顧前沿、簡潔明了的體系，全書分6章，介紹了DNA的結構和復制，RNA的結構和轉錄，蛋白質的生物合成，基因表達的調控，分子生物學研究方法。該書在結構上分為三個模塊，即基因組的維持、基因組的表達和調控、分子生物學技術，方便學生對學科體系的整體認識。
3.課程內容的優化
分子生物學是從生物化學分化延伸出來的一門獨立的學科，一些內容和生物化學有較多的聯系或重疊。但是分子生物學有自身的學科特點，突出對生命現象分子本質的解析。由于本校生物專業的“分子生物學”課程是在“生物化學”之后開設的，在課程教學中，任課教師通過討論，對教學內容進行了分析，確定了兩門課的側重內容，在注意系統性的前提下，著重講解教材的重點與難點，例如：在“生物化學”中已經有較大的篇幅講述生物大分子的結構，在“分子生物學”課程中將略講，教師在講解復制、轉錄和翻譯等過程分子機制時，以溫故知新的方式，將基礎知識和基本概念進行要點概括，借此為下一步的教學做鋪墊，并檢測學生的背景知識掌握情況，這種教學方法不僅得到了學生的廣泛好評，而且使學科特點在教學中更加突出，專業課教學學時分配更加合理，起到了引導學生關注專業基礎知識關聯性的作用。
4.課程設置的調整
鑒于本校生物專業學生普遍有考研的需求，學生對“分子生物學”的教學要求高，希望能更貼近考研的要求，所以在2010年的培養方案中，分子生物學采取了分級、分段開設的方法，在大三面向所有專業開設的“分子生物學”，教學重點放在系統性和基礎性上；在大四以選修課的形式開設的“高級分子生物學”，旨在通過教學促進學生提高專業基礎理論的綜合能力，在學科的深度和廣度上做進一步的擴展，不僅補充了最新的國內外分子生物學前沿和熱點內容，而且選擇一些重點科研院所的考研真題進行剖析，引導學生完成拓展和提高。調查顯示，學生普遍贊同這一課程改革方式。
二、課程實踐環節與理論環節的有效銜接
實踐教學是“分子生物學”課程的重要部分，但是由于條件所限，目前本校生物專業的“分子生物學”課程僅開設了理論課，實驗課尚未開設。為解決這一問題，在理論教學中通過對教學內容的分析，盡最大可能的將基礎理論的講授和分子生物學基礎實驗相結合，堅持既要使教學沿著課程的主線進行，又要努力使實驗技術的介紹與理論課教學合理的銜接的原則，一定程度上彌補了實驗教學的不足，旨在通過課堂教學，使理論和實驗教學融為一個有機的整體，一些代表性的分子生物學技術的原理和方法按照表1所示的安排在基礎理論部分的講解中進行了介紹。
作為任課教師，要使課堂教學精彩，還應深入科研第一線，這樣才能利用科研和生產實踐中的例子豐富課堂教學內容。[1]尤其是分子生物學這樣更新快的學科，教師必須了解和準確把握學科發展方向和前沿熱點，將自身科研實踐中的經驗、體會和感悟傳遞給學生，激發學生的對科學研究的熱情，調動學生學習積極性。值得注意的是，專業課教學要充分發揮學生在學習過程中的主體作用，努力提高他們的分析能力、綜合能力和創新能力，引導學生將理論知識和實驗技術內容有效的融合，在教學中采用了一些方法來激發學生的學習興趣和主動性，例如：每節課之后有要點回顧和知識鏈接提示，留給學生較為寬松的時間進行復習和延伸學習；設置一些與本節課內容有關的基礎題、提高題、實驗分析題，安排學生課下自行選擇完成，以便學生檢測學習掌握的情況，及時將知識梳理歸納，增加了學習過程的開放性和自主性。
三、教學模式的探索和實踐
雙語教學作為一種的新的教學模式，順應了國家培養復合型人才的要求，也是考評學校教學質量和水平的一個重要指標。[2]2005年本校生物專業的“分子生物學”課程作為第一批教學模式改革的課程，率先采用了雙語教學形式授課，一方面是出于本科教學評估的要求，另一方面也是專業課教學模式的一種嘗試和探索。從2005至2008年的實踐和學生反饋意見上看，雙語教學作為教學改革的一種探索是值得肯定的，調查顯示，92%的學生認同和贊成雙語教學，認為通過使用原版英文教材和全英文課件，感覺學習“分子生物學”并沒有開課前想象中的那么困難，通過學習，理解和掌握了學科知識體系，專業英文的閱讀能力得到較大的提高，對專業詞匯有一定的積累，很有成就感，對這門課更有興趣了。從任課教師的反饋意見上看，由于難以找到合適的教材，所以在備課上需要下更大的力氣，充實教學內容，不少教師在教學中信心不足，擔心由于缺乏專業英文口語訓練，造成專業術語的發音錯誤等問題。所以實際上，本校生物專業分子生物學開設的動因主要來自學校本科教學評估的要求。[3]筆者認為，雙語教學的有效實施尚需從課程體系、師資培訓、評價機制等多方面予以保證。[4]雙語教學并沒有固定的模式可循，需要從實際出發。
鑒于目前雙語教學可用教材有限，選擇適合的原版教材存在較大的困難，而分子生物學課程內容更新快，內容多，為適應絕大多數學生的考研難度需要，2009年以來，本校生物專業“分子生物學”選擇了中文教材授課，將教學的重點放在系統性、基礎性和前瞻性上，每年的授課內容至少更新30%，從學生的反饋意見上看，這一調整更加貼近學生的需要。這些年來的“分子生物學”課程改革實踐也使本校認識到無論是常規教學還是雙語教學形式，從學科特點、學生基礎、師資條件等因素出發，制定合理的教學方案，提高教學質量，服務于人才培養這一目標才是課程改革的出發點和最終歸宿。
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運用分子生物學實驗技術探索生命科學的奧秘，構建完善的實驗教學體系是分子生物實驗學教學的重要任務，在傳統的教學模式下，分子生物學實驗教學需要配合實驗室的建設以及實驗資源的配置情況，既缺乏有效的實驗教學方法，又沒有形成獨立的分子生物學實驗教學體系，對分子生物學實驗教學的效率也產生了較大的影響，所以需要通過有效的途徑促進分子生物實驗教學體系的完善，促進其教學效率的提升。
一、分子生物實驗教學存在的問題
1.實驗室以及實驗資源有限
分子生物學是一門新興學科，因此在高校教育活動的開展方面仍然會受到諸多因素的影響，其中最重要的就是資金的投入。當前，高校在分子生物學實驗室的建設方面投入的資金十分有限，與其他經典學科相比顯然更少，但是分子生物學實驗對于實驗室以及實驗設備都有較高的要求，很多設備都需要從國外進口，價格十分昂貴，很多高校在資金的負擔方面都有很大的壓力，因此也影響了分子生物學實驗教學的效率。
2.缺乏足夠的實驗技術人員
分子生物學在我國教育體系中的起步時間相對較晚，所以相關的教學人員和技術人員的數量十分有限，很多高校在分子生物學實驗教學方面都需要聘請專門的技術人員，而人員的缺乏也成為了限制分子生物學實驗教學的另一個重要因素。雖然我國教育機構也在積極培養分子生物學的專業技術人員，但是人員的數量以及其成長速度，都無法滿足當前分子生物學實驗教學的需求，不能保證分子生物學實驗教學的有效開展。
3.教學內容的設置缺乏科學性
分子生物學是一門跨學科的綜合性教育課程，因此其教學內容涉及到生物、醫學以及藥學等多個領域，這就涉及到知識的連接性與滲透性，因此在分子生物學實驗教學的內容設置方面，需要考慮其綜合性。但是從當前分子生物學實驗教學的內容設置方面來看，顯得較為單一，往往只是集中在某個領域，缺乏對實驗教學系統的考慮，而且沒有形成科學的實驗教學評價體系，對于分子生物學實驗教學的效果無法做出準確、科學的評價，無法為后續教學活動的開展提供必要的依據。
二、分子生物學實驗教學的改進策略
1.加大實驗室和實驗設備的資金投入
高校現有的實驗室設備和資源無法滿足分子生物學實驗教學的需求，因此需要加大實驗室以及實驗設備的資金投入，積極引進國外先進的實驗設備，提高分子生物學實驗的精準性，才能提高分子生物學實驗教學的有效性。同時，為了保證分子生物學實驗教學的有效開展，需要加大相關技術人員和實驗教學人員的素質培養，為分子生物學實驗教學的有效開展提供足夠保障。
2.完善分子生物學實驗教學的內容
根據分子生物學的特點以及教學大綱的要求，在注重分子生物學常規實驗內容的基礎上，適當加入更多可以凸顯專業特色的實驗教學內容，如大腸桿菌活化、質粒DNA提取等，注重分子生物學與其他相關學科的結合。同時在實驗教學的選取方面，要考慮到學生對于知識的掌握程度，由淺入深、循序漸進，使學生可以參與到實驗中，并且感受分子生物學的神奇，才能激發學生求知的欲望，獲得良好的學習效果。
3.創新實驗教學方法
為了提高分子生物學實驗教學的有效性，需要改進傳統的教學方法。分子生物學實驗教學中包含很多復雜的實驗，學生理解和記憶的難度都較大，如果教師僅僅采用示范和講解的方法，顯然無法給學生留下深刻的記憶，因此要對現有的實驗教學方法進行必要的調整，使每個學生都可以參與到實驗中，親自操作和演示，也可以在教師的指導下由學生自行設計實驗方案，這種方法可以激發學生的興趣，同時也有利于培養學生的自主學習能力和研究能力，對于提高學生的綜合實驗能力有較大的幫助。
4.構建科學的實驗教學評價體系
對實驗教學的結果做出準確、客觀的評價，可以了解學生的學習情況以及對知識的掌握情況，同時也可以為后續教學活動的調整提供必要的依據，有利于提高實驗教學的針對性和可操作性，促進分子生物實驗教學改革的不斷深化。
