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结合中国海洋大学化学化工学院在大型仪器管理方面的实践。针对高校大型仪器管理所面临的主要问题,从加强大型仪器购置的审查论证,建设基于网络化的大型仪器共享平台,加强实验人员队伍建设及设立大型仪器测试开放基金等几个方面提出了具体的对策措施,以提高大型仪器的使用效率和效益。
关键词
大型仪器设备;使用率;使用效益;共享平台;队伍建设
高等学校大型仪器设备的数量和质量不仅是衡量高校实验教学水平的重要标志,也是高校科学研究和对外服务能力的重要体现[1]。近年来,随着985、211工程等建设项目的实施,中国海洋大学大型仪器数量和档次都有了较大幅度提升。但随之而来也出现了一系列的问题,如重复购置、放置分散,封闭使用、效益较低,仪器设备运行机制不合理,缺乏有效的共享激励和约束机制,实验技术队伍不健全等[2]。针对以上问题,我院于2012年8月成立了海洋化学大型仪器技术服务中心(以下简称中心)。中心拥有独立的、设施优良的实验室,面积300m2左右;拥有从事海洋化学理论与工程技术研究的各种先进的仪器设备总价值约700万元,其中10万元以上仪器设备20余台/件;拥有集海洋调查、现场实验、实验室测定、数值模拟、工程应用与技术开发于一体的先进的研究开发平台。中心建立起来后,如何有效管理中心的大型仪器,充分发挥其功能、实现资源共享以达到更好地服务教学科研的目的,是实验工作者所面临的实际问题,也是实验中心建设中的焦点问题之一。为此中心进行了一些有益的尝试,主要有以下4点措施。
1加强大型仪器购置的审查论证
学校大型精密仪器的申购、论证是大型仪器设备管理系统中最基础的工作,也是整个大型仪器设备管理工作的开端,这项工作如果做不好,将影响之后仪器管理使用的质量和效益[3]。为此中心专门成立了专家论证团队,对所需购买的仪器进行考察论证。论证主要由技术专家、管理专家组成论证小组对购置理由、效益预测、选型论证、安装及使用条件等进行论证把关,避免出现“重购置轻开放”和“小而全”的狭隘观念;避免重复购置和盲目追求多功能、高指标;避免单纯为了某一科研课题而购置,防止课题完成后造成仪器设备的闲置,为仪器将来在使用中发挥最大功效奠定了基础。
2建设基于网络化的大型仪器共享平台
建立大型仪器设备共享平台就是要改变以往大型仪器设备分散管理的模式,打破仪器设备归课题组或实验室所有的做法,对其进行统一管理[4]。为此学院专门调整出400m2左右的实验室,按照不同仪器的操作环境要求进行了装修及配套设施的安装。仪器设备的网络化建设主要包括以下两个方面。1)利用网络化技术实现仪器设备资产信息资料的网络化管理,对仪器设备的分布、预约情况、使用频率、运行状态等情况进行随时随地查询,便于管理者对中心仪器的动态管理。2)利用网络技术提升大型仪器的对外服务能力,使大型仪器设备的需求者积极了解大型仪器的工作状态,实现网上预约和实验结果的网络传输,从而减少工作的繁琐环节提高工作效率,有效实现大型仪器的资源共享。
3制定合理评价体系,注重实验技术队伍的建设
要强化大型仪器设备的管理,提高大型仪器设备的利用率和使用效益,必须加强实验技术队伍建设[5],通过建立激发实验技术人员创新意识的用人制度和鼓励实验技术人员勇于创新的激励措施,以发挥他们的积极性和创造性。中心根据仪器设备使用机时,对外开放程度,利用该设备培训技术人员的数量,利用该设备取得的科研成果或发表的论文数量,对该仪器设备功能的利用等进行评价。中心注重加强实验人员队伍建设,培养、引进高层次仪器管理人员;落实人员编制和岗位责任制,实施实验系列职称单独评定制度确保实验技术人员的利益,从而稳定了大型仪器管理技术队伍。根据不同人员的实际需求和学习需要中心制定了实验技术人员深造和进修政策,通过短期培训、学历深造、对外考察、学术交流等多种形式,使实验技术人员能及时掌握仪器设备的新功能和学科前沿技术,及时更新知识结构,不断提高业务能力。
4设立仪器设备测试开放基金,促进教学、科研和仪器使用的良性循环
设立大型仪器设备测试基金,有利于提高大型仪器的使用收益,调动了使用者和管理者的积极性,促进设备资源共享,促成教学、科研与仪器使用的良性循环[6]。大型仪器开放基金主要用于4个方面的支出。1)资助大型仪器设备对校内开放服务运行的补贴。如制定了学校、学院,以及校外三级收费标准,按照一定比例给测试者发放测试补贴费。2)补贴大型仪器设备日常所需的耗材、易损件、配件购置费及维修费。通过此项补贴使大型仪器开放进入了良性运行状态,既支持了科研工作,也解决了仪器运行经费、维修经费不足的矛盾。3)设立目标导向性课题和自由探索型课题支持青年教师及实验技术人员的科研工作[7]。从大型仪器运行经费中每年划拨一定比例的资金支持没有国家或者省级科研项目的青年教师自主开展科研工作,同时也支持实验技术人员开展仪器新功能开发,实验方法创新等相关工作,通过以上补贴支持了缺少仪器和经费来源教师的科研工作,让他们尽可能充分使用学校大型仪器资源,多出高水平的科研成果。4)按照核算的工作量将部分测试费作为实验技术人员的劳务费,从经济上给予补助调动其工作积极性。
5结束语
为了提高大型仪器设备的使用率和效益,中国海洋大学化学化工学院在仪器共享方面进行了积极的探索与实践,取得了较为明显的成效。
参考文献
[1]朱立才,孙峰,胡小刚,等.采取有力措施提高大型仪器设备的使用率与效益[J].实验室研究与探索,2010,29(7):176-179.
[2]蓝闽波,叶肇敏.高校大型仪器共享管理平台构建探讨[J].实验室研究与探索,2009,28(4):268-271.
[3]贾延江,林明河,许家瑞.高校物资“网上竞价”采购管理研究及实践[J].实验技术与管理,2007,24(12):168-170.
[4]李刚.加强贵重仪器设备管理,努力提高投资效益[J].实验技术与管理,2006,23(7):132-135.
[5]马相堂.推进大型仪器设备开放共享,提高设备资源效益[J].实验技术与管理,2005,22(6):128-131.
[6]王颖.论高等学校大型仪器设备的开放与共享[J].沈阳农业大学学报:社会科学版,2009,11(4):444-446.
关键词:课程基地;化学学科;思考;实践
中图分类号:G423 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2012)21-003-2
2011年8月,我校被确定为首批省级高中化学课程基地。课程基地建设是个创新的举措,没有经验可借鉴,没有模式可依据,唯有不断思考,不断探索;唯有集思广益,开拓前行。
一、我们的思考
江苏省教育厅基教处处长马斌指出:课程基地是以围绕学生综合素质提升为追求,以建设学科内容的物质呈现平台为基础,通过师生做中学、学中做方式,巩固、演示、验证、探究和拓展教学内容;以学科建设作为课程基地建设的核心内容,学校一切活动必须以学科知识作支撑。据此,我们在申报和建设课程基地时有自己的认识和思考。
首先我们以为确定申报的应该是真正意义上的课程。课程是指学校教学的科目和进程。广义的课程包括学校教师所教授的各门学科和有目的、有计划的教育活动;狭义的课程是指某一门学科。因此,我们“课程基地”的课程为自己学校正在进行和能够不断发展的课程,而且是要把握得住,可操作性强的,摒弃那些不切实际的、哗众取宠的、似是而非的所谓“课程”。
二是立足一门学科下功夫。也就是说,能够由点带面,以小扩大。利用一门学科与其它学科的综合,开展跨学科的研究活动,最终放大学科优势,形成整体的效应,形成学校的特色。
三是从学校的实际出发,选择具有先进性的、能够起引领作用的学科,而且能够践行学校的办学理念,能够体现学校的精神。我们的办学理念是“让我们共同获得发展和成功”,学校精神是“永不言弃,永无止境”。我们学校的化学学科组不仅有一支业务精湛的化学教师队伍,而且已经拥有坚实的科研成果和突出的教学业绩,特别是这些年来为学校教育教学积累和示范了许多经验。例如化学学科组的“定标导学,合作质疑,及时反馈”的互动教学模式已经成为学校各学科整体的教学复习方式,赢得了很好的教学效果。学科奥林匹克竞赛也是从化学学科开始破茧化蝶的,至今数学、物理和信息学等学科竞赛始终在践行着化学学科探索出的“会者为师”的教学方法。
四是区域性人文环境和经济发展形势也纳入到我们思考的范畴。东台有海岸线八十多公里,而且每年都有近百亩的滩涂增加。现在正处于国家级沿海大开发的前沿,有许多滩涂、海洋的资源可成为我们形成校本课程,如滩涂爽碱、粗盐提纯、浅海养殖等。
五是寻求一些可靠的理论支撑。我们在申报化学课程基地时,就有科学发展观、建构主义学习理论、主体教育理论以及化学新课程的基本理念等。在这些理论指导之下,我校强调课程的综合化、个性化和生活化,形成先进的现代的课程体系,从而促进学校、教师和学生共同发展和成功。
二、我们的实践
一年多来,我们根据学科实际和发展的需要,基于“共同发展,共享成功”的办学理念,努力将基地建设成一个培养学生学习、实践、创新能力的新课堂,促进教师专业成长的新平台,推动学校特色发展的新载体。
(一)多样性地建立自主学习、创新、实践的实验室
我们非常重视发挥实验对课堂、课外学习的作用,主要将实验室实验台布置成秧田式和茶馆式,实验内容有桌餐式的规定动作,也有自助餐式的自选动作,努力创造条件让学生自我表现、有效展示,进一步提升学习、实践和创新的能力。
1.将六个传统化学实验室中的四个进行了全面改造,建成四个多媒体化学实验室。
新课程中的化学实验已经不再明确区分教师演示实验和学生分组实验。我们认为只要条件许可,所有实验都应该让学生自己动手实践。学校多媒体化学实验室建成,其体现着传统和现代的结合以及化学实验室和普通教室的结合,既方便教师使用现代教育技术手段,也方便学生进行分组活动,给教师和学生充分的条件去进行实验探究活动。于是我们努力将演示实验改成学生分组实验,甚至指导学生将部分课本知识介绍设计为新的探索性实验。如组织学生将苏教版高中化学(必修1)“钠、镁及其化合物”的“活动与探究”,设计为“探究Na2CO3和 NaHCO3的性质”的实验。现在课程基地的化学教师们已经将苏教版高中化学必修和选修模块上列出的所有实验进行整理,改进为24个学生分组实验,一一陈列出来,并通过提供必需的仪器和用品,让学生就这些实验再行设计、操作和感悟、反思,从而提升了“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维目标的达成度。
2.利用常规化学仪器和日常用品,结合沿海大开发的地域优势,建设综合实践活动实验室。
为了让学生进一步体验到化学是一门与生活息息相关的学科,我们利用常规仪器、日常用品,设置了三大主题综合实验群,自主开发一批自助餐式的实验。它们分别是(1)“药箱化学”:a.阿司匹林的合成;b.胃舒平中氢氧化铝的检验;c.对氨基苯磺酸的合成;d.次硫酸氢钠甲醛的合成;e.苯乙醚的合成。(2)“厨房化学”:a.油脂制肥皂;b.食盐中碘的检验及含量测定;c. NaCl与NaNO2的鉴别;d.食醋中醋酸含量的测定;e.糖的性质探究;f.测量呼出气体中是否含有酒精的探究。(3)“海洋化学”:a.粗盐的提纯;b.海水组成、成分的确定;c.海带中提取碘并测定;d.盐卤中提取溴;e.海水淡化;f.电解饱和食盐水;g.海水与河水、井水的成分区别。实践证明,引导学生以“厨房”、“药箱”和“海洋”为主题,在自由选择、亲自动手的基础上,通过安全、有趣、简单的系列实验,了解了化学在生产及生活中的功用,在“做中学”的自主探究中享受经历、参与和成功的快乐。
3.组建拥有部分精密仪器和先进设备的科研实验室。
由于学生的认知能力等方面的制约,目前高中化学课程中的实验都是化学科学中的基础实验,对化学反应的动态研究、精密化定量实验研究和物质运动规律的计算研究等基本没有涉及。为了使学生们能在完成必要的学习任务之余开拓视野,进一步领略化学的奇妙和魅力,同时为培养拔尖人才服务,我们课程基地一行人多次到上海市青少年科技人才培养基地——华东师范大学化学实践工作站参观,先后到南大、南师大等高校的实验室学习,购买了一批中学不常用的大学实验仪器,如数据采集器和PH、温度、压强、电导率化学传感器、电子天平、实验室PH计、阿贝折射仪、数显集热式搅拌器、电热恒温鼓风干燥箱、实验室级纯水机元素分析仪、核磁共振仪、红外光谱仪、质谱仪等等。以学习小手册形式详细列出每个仪器功能、使用方法和注意事项,专门安排一位化学教师负责指导,让对化学有浓厚兴趣的学生来学习、操作,为他们参加化学学科竞赛、进入高校学习起着积极的推介作用,为今后从事化学学习、研究打下良好的基础。
(二)实用性地构建网址为的教学平台
一年多来我们整合已有信息技术资源,开发出交互功能的网络教学平台,包括名师课堂、名师答疑、学习论坛、研究论文、课程建设、能力测试、教学课件、视频资料、演示实验、化学图库等栏目。借助教学平台,学生可以进行菜单式自助学习,教师可以进行网络式远程教学。
具体地讲,学生在家中或学校的电脑登录江苏省化学课程基地网,点击“用户中心”进入“考试管理”—“题库管理”网页,按学习进度选择章节、知识点、练习时间和难易度,软件随即生成一套练习。学生完成后点击提交,软件立即显示每题正误、所得分数。学生点击有困惑的题目,立即显示该题的详细解析,包括可以链接得到解题所用到的知识点和方法。此系统还有一个联系效果记录、分析的功能,学生可以超越传统课堂,进行自由选择、自主建构式学习。其所有的练习、测试题目、所做答案将被收入数据库,经过分析可以直观显示学生学习薄弱环节,有利于学生自我改进和教师了解其学习情况。一个班的学生练习结果汇总后,可以帮助教师了解课堂教学效果,进而改进教法和拾漏补缺,提高教学针对性和有效性。
目前,基地网站收录有化学组全体教师最新研究论文62篇;覆盖高中6本教材所有内容的教学课件186个;包含趣味实验在内的视频资料56个;以及演示实验120个、化学图库46组和化学题目2000多条。
(三)先进性地整合课程结构,推进和引领多方面共同发展
“课程是学校教育的中心,是学校教育的目的和原则,课程的一切都是为了学生的发展。”要提高教育教学质量,提升学校的办学品位,离不开多样化、高选择的适应多方面发展需求的课程体系。
1.构建个性化的学校课程体系。
根据新课程要求,我们注重整合国家课程、地方课程和学校课程,设置了化学学科的必修和选修课程模块,充分体现普通高中课程的基础性和选择性。化学教师认真研究初高中教材;研究人教版、苏教版和鲁科版等三种版本的高中教材;研究《高中化学课程标准(实验)》、《江苏省普通高中高考考试说明》、《江苏省普通高中学业水平测试考试说明》和《江苏省普通高中课程标准教学要求》,深度解读文本,详细对比梳理,从本校学生的具体情况出发,清晰地为相关内容的教学定位,合理地制定教学目标,科学地确定教学线索,创造性地选择、改造、安排教学素材,制定出符合学校特点的具体内容的教学要求。实践中,采用“同课异构”、“异课同构”等方法研究不同教法的流程、特点与效果,逐步构建核心教学内容的模型建构,形成了具有学校特色、符合学生发展的必修和选修教材体系。
2.开发校本化的选修课程。
学校大力开发校本课程,尊重和满足广大师生以及学校教育人文、地域环境的独特性和差异性,允许融入自己的教育哲学和思想,推进化学学科教学特色的创新和发展。化学各备课组都设计了具体研究内容及校本课程研究开发的具体方案,都有三至四门校本选修课程供学生选修。例如有激发兴趣爱好的《化学入门》、《化学起跑线》、《生活中的化学窍门》和《趣味实验》;有拓展类的《化学竞赛知识初探》、《化学竞赛系列训练》、《创新实验》、《化学读本》和《大学课程》;还有地方特色类的《海水组成的测定》、《含碘食盐检验》、《海带制碘》、《粗盐的提纯》、《盐卤提溴》、《海苔的养殖》等系列。教师们经常带领学生到沿海一带,开展研究性学习活动,采用小组综合课题研究的方式,辅以个人单科研究,到粗盐提纯车间实践体验,形成书面报告,最后交流、总结和评价。
3.开展多样化的教学教研活动。
举行校园学术节、公开教学活动和承办省市级教学竞赛是我们展示课程基地建设成果的有效窗口。去年12月份,学校以“课程基地 引领学校特色发展”为主题举办第十一届学术节,开展 “红烛杯”会教、对外公开教学、教育教学论坛等具体活动。由教科处牵头举办的教学论坛和政教处主持的德育论坛,就是围绕 “课程基地”、“学科发展”、“学校特色”等关键词,各学科教师和全体班主任纷纷通过自己的想法、看法和做法。如生物学科的《浅谈高中生物课程资源的开发与利用》、英语学科的《积极开发课程资源,促进中学生听力水平的提高》、音乐学科的《谈音乐课程资源的开发与利用》等。课程基地还围绕“课程”,广泛收集各学科教师近期在市级以上发表或获奖的论文,汇编了《与新课程同行》、《追寻教学的有效性》、《课程能力与教育创新》和《做最好的自己》等四本论文集。
国家重点基础领域项目部署和进展
“十一五”期间,国家“973”计划在海洋生物资源领域在资源环境领域、农业领域和重要交叉前沿领域部署项目,重点关注海水养殖中的病害生物学、基因组学和分子育种,近海生态系统安全(赤潮、水母、藻华等)和近海生态食物产出,以及海洋微生物次生代谢产物和活性物质等科学问题。这些项目关注海洋生物领域基础性科学问题的解决,促进了我国海水养殖产业的品种优化、病害防治、增产增收等产业关键问题的解决,保障了我国近海生态安全并促进近海食物产出和环境安全,为开发海洋生物活性物质进而获得海洋食品、功能食品、海洋药物提供了重要的理论基础。表1为“十一五”期间国家“973”计划海洋生物领域部分立项项目清单。国家“973”计划海洋领域项目取得了重要研究成果。例如,“重要海水养殖动物病害发生和免疫防治的基础研究”项目,由中国科学院海洋研究所等单位承担,项目聚焦于我国重要的海水养殖动物对虾和鱼类疾病产生和防治的各个环节,包括病原学、病原入侵、宿主免疫反应机制、免疫防治的途径等。通过调查主要病原的流行病学特点和感染宿主的机制,并以之为基础,对对虾和鱼类不同的免疫系统特点提出了针对性的免疫防治策略。项目申请国家发明专利56项,已获授权25项;获得国家技术发明奖二等奖2项,省部级奖8项;项目取得的原创性成果达到国际领先水平,并培养了一批在国内外颇有影响力的中青年学科带头人。“养殖贝类重要经济性状的分子解析与设计育种基础研究”和“海洋微生物次生代谢的生理生态效应及其生物合成机制”等项目,重点关注我国海洋养殖贝类、微生物等生物资源的遗传育种和活性物质开发方面的基础性科学问题,为我国海洋生物资源利用的发展提供了重要的基础。
国家高技术研究领域项目部署和进展
“十一五”期间,国家“863”计划海洋技术领域在海洋生物资源方面的研究目标是研制50个海洋创新药物与海洋生物制品等产品。部署了“抗肿瘤海洋药物的研究开发”、“抗心脑血管疾病海洋药物的研究开发”、“抗神经系统疾病海洋药物的研究开发”、“海洋生物功能基因工程产品关键技术研究”、“海洋微生物产品的中试研究”、“新型海洋生物制品研究开发”、“海洋滩涂耐盐植物开发及集成应用技术研究”等多项重点项目。部署了“海洋生物资源开发利用技术”专题项目,其中目标导向类项目4项,重点关注资源利用、病害防治、创新药物等方向;探索导向类项目43项,研究对象包括珊瑚、红树林、海藻、海绵、海蛇、海星、对虾、微生物等,通过分子生物学、基因组学、细胞生物学、发育生物学等学科技术手段,研究海洋生物资源开发利用中重要的过程和机理,研制获得海洋生物活性肽、海洋药物先导化合物等。承担单位主要分布在中国科学院相关研究所(中国科学院海洋研究所、上海药物研究所、微生物研究所、水生生物研究所、大连化学物理研究所等)、教育部高校(中国海洋大学、中山大学、北京大学、山东大学等)、国家海洋局第三海洋研究所、中国人民第二军医大学等。通过国家“863”计划重点项目和专题项目的实施,对解决海洋生物资源利用领域的动植物微生物资源现状、天然产物和活性物质开发、产品加工关键技术、系列生物制品研制等产业链的核心科学问题具有重要作用。表2为“十一五”期间国家高技术研究发展计划海洋技术领域海洋生物资源开发利用技术部分重点项目和专题项目。
国家“863”计划海洋生物领域项目取得了重要研究成果。以“新型海洋生物制品研究开发”重点项目为例,该项目以海洋生物资源为原料,结合现代生物工程及生物化工等技术,重点突破了生物酶制剂、生物材料及生物农药等生物制品的规模化生产的关键技术,获得一批具有自主知识产权的原创性成果,建立我国海洋生物制品的创新体系,建立了我国海洋生物制品产业发展作用的研发基地,提升了我国海洋生物资源的综合开发能力。
国家科技支撑领域项目部署和进展
“十一五”期间,国家科技支撑计划在海洋生物资源领域部署了“海洋食品精深加工技术研究与产业化示范”、“海洋生物毒素药源高纯度规模化关键技术研究与应用开发示范”、“西沙群岛珊瑚礁生态恢复与特色生物资源增殖利用关键技术与示范”等多项支撑计划项目。国家科技支撑计划海洋生物资源领域项目的实施,显著提升了海洋生物资源利用的研究能力和技术水平,丰富拓展了海洋生物资源产品,增强了相关企业创新能力及产品市场竞争力,进一步拉动了海洋渔业上游产业链,为我国海洋食品现代加工技术创新体系建设和海洋产业可持续发展提供了有力支撑。
国家科技支撑计划项目在海洋生物资源利用领域取得了一批重要的科技创新成果。例如,“海洋食品精深加工技术研究与产业化示范”是迄今为止海洋食品领域最大的国家科技项目,突破了大宗低值鱼类蛋白的化加工、海洋食品原料功效因子的高效制备、海藻新型综合利用技术及海洋水产品质量与安全控制等4项海洋食品加工的重大技术;开发了低温组合干燥等10项海洋食品与功能食品产业制造技术;研制了低盐鱼酱油、脱敏鲐鱼等80种新型海洋食品及营养与功能食品(基料);建立了海洋大宗低值鱼类精深加工、海洋食品生物活性物质高效制备、高品质海藻胶加工等产业化示范基地7个,中试生产线11条,产业化示范生产线32条。“海洋生物毒素药源高纯度规模化关键技术研究与应用开发示范”项目主要开展了海洋生物毒素药源高纯度、规模化重大关键共性技术的突破与攻关,攻克了海洋生物药源高纯度规模化生产过程中的高精度检测技术、全程工艺设计、示范生产线建设、新药制剂学研究、新药临床前研究等关键技术及设备选型、设备安装调试、配套设施建设、操作人员培训等工作,建成了海洋生物毒素药源高纯度规模化生产线。“西沙群岛珊瑚礁生态恢复与特色生物资源增殖利用关键技术与示范”项目主要针对西沙群岛珊瑚礁人为损毁、特色海洋生物资源破坏和珊瑚敌害长棘海星及病原微生物危害严重,亟须珊瑚礁生态恢复技术、特色海洋生物资源增殖技术和珊瑚病敌害防控技术等重大问题,开展珊瑚礁结构生态修复与造礁石珊瑚增殖、特色生物资源增殖与珊瑚病敌害防控等关键技术研究,进行珊瑚礁生态增殖恢复技术集成与应用示范,促进珊瑚礁生态系统功能的有效恢复和珊瑚礁特色生物资源的生态增殖,转变渔民生产生活方式,发展珊瑚礁生态增殖产业,促进珊瑚礁生态系统的可持续利用。目前,该项目已经运行两年并取得了重要的阶段性进展。
其他
自2007年开始,财政部会同国家海洋局和科技部启动了公益性海洋行业科研专项,该专项支持了“贝类高值化利用技术中试研究与示范”等多项海洋生物资源利用项目。国家海洋局2010年启动了海洋可再生能源专项,部署了海洋能源微藻项目,开展海洋微藻在制备能源方面的高值化利用研究与示范。国家自然科学基金委生命学部、地学部等在海洋生物活性物质开发、海洋微生物等方面部署了多项青年基金和面上项目。中国科学院“创新三期”资源环境领域在海洋生物活性物质开发、海洋微生物资源利用、海水养殖产业链构建等方面部署了一批重要方向项目(群),其中包括“海洋生物活性物质高值利用技术”和“海洋微生物活性物质及其组合物合成技术”重要方向项目,以及“重要海水养殖动物绿色产业链构建原理与关键技术”项目群和“影响我国近海生物资源变动的关键生态与环境过程”项目群。表3为“十一五”期间中国科学院海洋生物领域重要方向项目立项项目清单。
我国海洋生物资源领域科技发展的制约因素
海洋生物资源的开发利用是我国战略性新兴产业重要的突破口,极有可能成为海洋产业发展的重要经济增长点。在取得所述创新科技成果的同时,也存在一些制约该领域发展的瓶颈问题。
1理论体系不完善
当前,海洋生物领域的部分科技成果浮于表面,对基础性科学问题和重大理论突破的关注度不够,对制约行业领域发展的重大技术问题和关键设备的解决缺乏有效的方法,一些研究思路和技术方案存在“炒概念”的嫌疑,科学研究对产业的技术支撑能力薄弱。科学研究的原始创新和突破能力不足,尚存在着上游和下游分离的问题,基础研究的科学家关注高水平研究论文的发表,产品开发的技术专家专注于有市场潜力的产品开发,上游的高技术和下游的产业化之间的有机链条需要巩固和加强。
2稳定经费投入不足
近年来,我国逐步开始高度重视海洋科学的发展,海洋生物资源领域的科技投入比例也在逐年增加。但相对于我国海洋生物制品、海洋药物、海洋食品等领域的巨大科研需求和重大经济效益产出,我国在该领域的科技投入比例尚需进一步加强。大部分海洋生物领域的科学家已经摆脱了缺乏稳定的经费来源开展研究工作的窘境,但是还存在科学家到处争取不同类别项目经费进行研究的情况。需要国家自然科学基金、“973”计划、“863”计划、科技支撑计划等从科学思想的培育、重大基础科学问题解决、关键技术问题解决、产业化支撑体系等各方面给予长期稳定的支持。
3科研平台支撑能力薄弱
海洋生物利用的科学研究和产业化开发都离不开科研条件平台的支持。当前,我国在海洋生物领域的科研条件平台建设较为薄弱。目前尚无海洋生物领域的国家重点实验室,仅拥有国家海藻工程技术研究中心等为数不多的工程中心,省部级重点实验室、技术转移转化中心等平台也需要加强支持。同时,产业化开发的体制机制方面尚存在不顺畅的环节,需要政府部门、企业单位、高校、科研机构的有机集合,从理论体系建设到技术支撑能力的提升各个层面协同发展。
4人才队伍培养力度不强
当前,我国的海洋生物资源可持续利用领域的科研骨干主要来源于海洋化学、食品科学、水产品加工等传统学科的延伸,真正从事该领域的理论研究和产业化开发的科研人才队伍亟待加强。海洋生物资源可持续利用作为一门重要的交叉学科,需要大量具备海洋生物学、水产科学、食品科学、生物化学、临床医学等多学科知识背景的综合人才队伍,需要同时具备基础科研能力和较强的产业化开发能力的复合型人才,需要科研院所和高校采取有效措施不断加大综合型人才的培养力度。
5产品集成开发亟待提升
科学技术的发展最终要转化为有效的生产力才能发挥作用,海洋生物制品开发需要重大产品的开发和技术集成创新能力的提升。当前,我国食品安全问题日益突出,陆源食品的安全问题受到巨大挑战。海洋生物产品具有与生俱来的优越性,陆源食品的令人担忧的安全性和海洋食品的绿色、无污染、安全等形成了鲜明的对比,人们更愿意接受新型的海洋生物制品。但是我国生物制品开发的重大产品较少,技术集成创新能力略显不足,如何开展重大产品开发和进行技术集成研究,推广应用海洋生物制品,是摆在相关企业面前的重要考验,海洋生物制品发展机遇与挑战并存。
我国海洋生物资源领域科技发展战略对策和建议
1关注重大基础性科学问题和技术问题
基础性科技问题的提出和解决,是海洋生物资源利用科学研究的核心推动。提出和解决制约领域科技进步和产业发展的基础性科技问题,将科学技术研究和产业化开发有机结合,解决我国海洋生物产业发展中存在的瓶颈问题,提高利用的研究和技术水平,为海洋产业发展、科技成果产出、企业技术进步、市场经济发展提供强有力的科技支撑。
2加大科技投入和提高利用效率
长期稳定的科技投入,是海洋生物资源利用科学研究的力量源泉。整合利用国家层面、部委层面、研究机构层面的国家科技资源,加大经费支持力度,延长稳定支持年限。开展海洋生物利用国家科技专项研究计划,集中全国优势力量开展技术攻关研究。加强资源和数据信息整合,提高资金、设备、平台和数据等集成作用。最大限度的发挥科研经费的作用,提高科技投入资源的使用效率,促进我国海洋生物技术领域重大科技成果产出。
3重视科研条件平台建设
强有力的科研条件平台是海洋生物资源利用的科学研究的物质基础。有效整合现有海洋生物资源利用的科技平台资源,集中建设一批国家重点实验室、国家工程(技术)中心、省市级重点实验室、企业技术中心、技术转移转化中心、产业示范基地等;建立健全理论体系突破、技术路线可行、产品安全有效、市场高度认可的“官产学研——政府部门、企业单位、高校、科研机构”的有机结合机制,促进理论体系突破和技术支撑能力提升。
4引进高水平领军人才和培养中青年科研骨干
稳定的高水平人才队伍是海洋生物资源利用科学研究的根本保障。大力培养具备海洋生物学、水产科学、食品科学、生物化学、临床医学等学科基础的综合性人才,引导相关领域人员专职从事海洋生物资源可持续利用的研究。加强技术人员的培养和引进,提高海洋生物科学领域整体技术水平。注重引进国际高水平领军人才,重视培养本土领军人才,加强中青年骨干人才的稳定支持力度,培养造就具备科学研究、技术攻关和产业化开发的综合性高水平人才队伍。
5重视新型海洋生物制品的研发和宣传
市场广阔的海洋生物制品是开展海洋生物资源利用科学研究的最终出路。吸取陆源食品安全问题的经验教训,集中力量提高新型海洋生物制品的科技含量。开发重大新型海洋生物制品,重点开发深海微生物活性物质、新型海洋生物医用材料、临床肠内营养制剂、海洋生物酶制剂等国家迫切需求的科技产品,重点关注技术集成创新能力的提升。有序开展科普宣传,树立海洋生物制品的良好的市场形象,为科学技术转化为生产力提供良好的社会氛围。