生命科学研究成果精选(九篇)

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第1篇：生命科学研究成果范文

采访邵峰当天，北风呼啸，寒气袭人。不过，那天的北京碧空如洗，记者忘记了寒冷，如约赶至位于昌平生命科学研究所邵峰博士的办公室。看似30出头的外表和严肃不张扬的个性，瞬间颠覆了记者的想象。原来，前几天刚刚获得吴杨奖的这位科学家竟会如此年轻。84分钟的采访，记者发现，邵峰是个充满个性的人，用他的话说就是坚持自己，不随波逐流，这样才能研究出与众不同的科学成果。

踏上回国的列车

回想海外求学的岁月，北京生命科学研究所学术副所长邵峰告诉记者，他把大部分精力都放在了对相关领域的科学实验探索上。而病原菌致病及与宿主相互作用的分子机理研究，也带给他一次次激动人心的科学新发现。

作为20多岁的年轻在读博士，他用努力和对科研的坚守换来了他所在医学院的导师和同学们的刮目相看。他研究发现和定义了一个具有新型巯基蛋白酶活性的致病菌毒力蛋白家族，从而揭示了一大类致病菌效应蛋白的功能和作用机制。不久，邵峰的另一发现再次让实验室的其他同仁刮目相看。通过实验，他发现了动物病菌的毒力因子和植物病菌的无毒蛋白采用相似的机制攻击各自的宿主细胞。在读博士那几年，他曾两次以第一作者身份在《细胞》、《科学》等杂志上发表重要原创性研究成果。6年的海外求学，让他尝到了在科学道路上收获的喜悦，当然这种喜悦是建立在默默耕耘，坚守科学的基础之上。他的每一次发现，都是经过无数次科学性的反复推敲，或许正是这种对科研的热爱，才让他的发现成为必然。

记者问他回国的原因是什么？他说，凭借留学期间取得的成绩，在美国找份稳定、舒适的工作并不难。但美国的生物医学研究在经历了克林顿政府的大幅扩张后进入布什政府的经费缩减，这对刚刚开始组建自己科研团队的年轻学者来讲，很难拿到足够多的经费支持。相比之下，北京生命科学研究所更适合科研工作者发展，无论从政策角度，还是工作环境、基础设施来讲，国内更具吸引力。同时，他也强调，如果能在自己的国家做同样的研究，当然也应该是每一个海外学子的首选，这是一种朴素感情的驱动。

死心塌地做研究

2005年，作为生物医学领域的科研人才，邵峰被北京生命科学研究所引进回国，担任课题组长和博士生导师。回国后的前几年，他继续研究病原细菌的毒力作用机制，并取得了多项突破性进展，迅速在国际学术界得到认可和确立了很高的知名度。自2007年开始，邵峰又带领团队把研究重心逐渐转移到宿主防御，开展了抗细菌的天然免疫机制研究。

谈到领域转移原因，邵峰认为这是一个关键和重要的成功转换，研究人体自身的细胞和蛋白质功能如何识别和拮抗病原微生物的感染，其重要性显见，学术影响力会更大。瞄准这样一个方向，他大胆创新，打破国际常规，创新性地把细菌和免疫两个领域有机结合起来。

通过多年的探索发现，邵峰带领他的实验室团队在对包括痢疾杆菌在内的多种重要革兰氏阴性致病菌的感染机制以及巨噬细胞抗细菌天然免疫防御方面取得了一系列重要原创性研究成果，包括鉴定出多个病原菌毒力蛋白具有全新酶学活性，并发现多个抗细菌天然免疫的重要受体分子，这些系统性原创发现为新型抗感染药物和疫苗的开发提供了新的思路并奠定了坚实的理论基础。

如今，邵峰所领导的团队已在病原菌宿主相互作用领域占据国际前沿位置。近50篇，其中包括《细胞》、《自然》、《科学》文章10篇，总引用近3500次。

基于多年来的科学发现，邵峰也收获来自国内外各种奖项和无数荣誉：周光召杰出青年基础科学奖、国家杰出青年研究基金、美国霍华德・休斯医学研究所国际青年科学家奖、国际蛋白质学会青年科学家奖、华人生物学家协会杰出青年科学家奖……2014年11月27日，也是记者采访的前一天，邵峰博士再次获得国内顶尖医学奖――吴杨奖（邵峰博士与施一公教授两人同获基础医学奖）。他在获奖感言中提到，吴杨奖是对自己的承认，也是对十年来一大批回国努力工作的青年研究人员的肯定，他说：“我算是他们中的一个代表。”

呼唤留学生回国

在采访中，不难看出，邵峰博士是一个坚守个性的人，其为人实在，做事严肃认真。他告诉记者，做科学研究跟人的个性多少有些关系，突破性的研究成果需要科学家要能耐得住寂寞，还要有独立的思想，不随波逐流。他甚至直言不讳，创造力和个性的空间往往是此消彼长。在领域内，做学术研究的人，大多数不善于八面玲珑;相反做一个优秀的政治家或者领导者，往往在处理许多事情上可能会因顾全大局和种种需要而妥协，去平衡多方利益;而做学问，坚持己见，坚持客观，才能深入其中，取得前所未有的科学发现。

谈到规划，他直截了当：把自己的基础科研工作做好，能够在国际上引领领域前沿，这是我的追求和使命。在较为长远的规划上，他希望能基于自己的基础研究成果，进一步深入和拓展，结合临床疾病和重要问题对药物和治疗手段的研发有直接的贡献，使得研究成果能对社会有更为直接的帮助。

采访当中，邵博士告诉记者，他希望通过自己的努力以及取得的成绩，能够给更多从事相关领域的国内年轻科研工作者和学子们在学术研究上有一个导向作用。他说，目前领域内有像王晓东、施一公一样的科学家，他们在国外就已经取得瞩目成绩，而自己在国外只是读书，并未有独立的研究事业和广泛的认可度。回国后，在研究所的支持下，组建了自己的实验室和团队，开始独立的科研生涯，通过努力，他在自己研究的方向上也做到了世界前沿，十几个人组成的以新鲜研究生为主的小团队照样也迸发出了耀眼的光芒。

同时，邵博士也提到，对于生物医学研究来说现阶段的中国正处于一个充满机遇的时代。最近几年，生物医学领域在基因组编辑等多个关键技术领域都有了革命性的突破，这些技术发展使得以前很难做的研究和不可能研究的生物医学问题变成了可能。在这样的背景下，他相信通过国家大力引进人才，未来一定会涌现很多像他一样的年轻科学家，从中国本土开始，不断积累和坚持，取得创新性的研究成果，在国际学术舞台占有重要位置。

第2篇：生命科学研究成果范文

不放弃对一些人来说是教训，对另一些人来说是经验，还有一群人，不放弃对他们来说是一种习惯。在自己的科研道路上，从过去的学习积累，到目前的科研工作，不放弃已经成为张晶晶多年养成的习惯，在他看来，不放弃是为了追求卓越。

求学路上，追求卓越

2005年，张晶晶从南开大学生命科学学院毕业，成绩优异并未让他有满足感，反而让他对专业基础知识进一步学习的愿望变得越来越迫切。张晶晶认为自己刚刚迈入了生命科学研究的大门，这个瑰丽又充满神奇的世界对他有无穷的吸引力，但赞叹的同时他更明白，要在这个世界里继续前行，发现更多的神奇之处，打下坚实的基础是最该做的，他要继续学习最前沿的知识。

同年，张晶晶前往德国，他进入了马克思・普朗克学会（以下简称马普学会）的细胞生物学和遗传学研究所（MPI-CBG）继续研究生阶段的学习。马普学会是德国久负盛名、享誉国际的四大科研机构之一，多年来始终致力于国际前沿与尖端的基础性研究工作，经过长年的历史洗涤，马普学会坚信基础科学研究指引着人类未来的方向，由此他的各个附属研究所也被视作基础研究领域的“杰出中心”，在世界享有盛誉。张晶晶正是冲着这个来的，他不但要继续求知，还要求得最优的知识。

攻读硕士学位的两年间，追求卓越的张晶晶不仅“贪婪”地在马普学会细胞生物学和遗传学研究所里学习新知，他还把求知的触角伸向德累斯顿工业大学。作为德国唯一一所与四大科研机构都建立合作关系的大学，德累斯顿工业大学还是德国十一所精英大学之一。2007年，拿到德累斯顿工业大学分子生物工程硕士学位的张晶晶继续奋勇前进，进入同样位列德国精英大学的柏林洪堡大学，在这座柏林最古老的大学中取得了细胞生物学博士学位。

既然不放弃是张晶晶的习惯，在经历了一连串的最优学习环境后，博士后研究的选择他当然会把择优坚持到底。凭借优异的学习成绩和研究成果，张晶晶进入德国四大科研机构之一，在国际学术界代表着德国国家科技研究形象的赫尔曼-冯-赫姆霍兹协会做博士后研究。2011年，学成的张晶晶不仅实现了自己追求卓越的目标，他还获得了由国家教育部和留学基金委授予的“国家优秀自费留学生”荣誉称号，多年的努力学习得到了外界的认可。

大厦的高度决定于基础有多深、多牢，志向高远的张晶晶从选择生命科学研究道路那天起，就深知学习最前沿知识的重要性。所以，即使过程困难重重，不放弃的习惯已经养成的他，多年来始终埋头于如何解决问题，如何实现要达到的卓越目标，并在其中为自己的科研之路夯实了最坚固的地基。

科学研究，成果丰硕

斑马鱼的基因组序列与人类的有高达85%的同源性，作为和人一样的脊椎动物，其生长发育过程、组织系统结构与人也有很高的相似性，在国际上，斑马鱼模式生物的使用正逐渐拓展和深入到生命体的多种系统研究中。张晶晶在德国期间的研究方向即为利用斑马鱼等模式动物系统研究紧密连接（Tight Junction）及其蛋白家族成员Claudin等的发育生物学作用。基础扎实、追求卓越的张晶晶在自己的研究领域实现了两次首次发现。

2010年，张晶晶首次揭示了紧密连接蛋白在神经表皮层细胞屏障、血脑屏障以及心脑血管发育等方面的功能和机制。这些重要的研究成果发表在世界基础科学领域著名杂志美国科学院院刊（PNAS）上，该杂志与世界顶级学术期刊《自然》（Nature）、《科学》（Science）齐名。在血脑屏障等血管内皮细胞组织屏障中，张晶晶还首次发现了Claudin-5a与Claudin-5b能共同作用推动动脉血管的发育生成和血脑屏障作用。

报效国家，自我实现

在国外学成的张晶晶，面对留在当地更优越的生活、工作环境，还是加入国内急需大量优秀科研人才的生命科学研究发展事业的问题，他丝毫没有犹豫，于2011年经中国驻德大使馆推荐，以海外高层次留学人员身份被引进入广东医学院附属医院，担任广东医学院临床医学研究中心的课题组负责人及神经病学专业硕士研究生导师。对张晶晶来说，在科研道路上的追求卓越不仅是获得丰硕的科研成果，更重要的是这些成果能够服务于祖国的建设，让个人的追求融入祖国的发展中，这才是他最希望实现的自我价值。

回国至今，在自己的科学研究方面，张晶晶在已有发现的基础上继续带领他的团队进行深入研究，目前已发表SCI论文7篇，最新的研究成果已部分发表于《美国病理学杂志》（the American Journal of Pathology），《实验皮肤病学》（Exp Dermatology）等国际著名学术期刊上。他作为第一发明人的《一种骨质疏松斑马鱼模型的构建方法应用》已成功申报相关中国专利。近年来，张晶晶也分别成功入选了首批广东省委组织部“计划”紧缺拔尖人才和“高层次人才特殊支持计划（特支计划）”百千万工程青年拔尖人才项目。

团队、学科建设方面，张晶晶带领的科研团队作为广东医学院神经病学分支方向之一，参与并申报建成了“神经病学”广东省重点学科与广东省“衰老相关心脑疾病”重点实验室，他作为科研骨干力量积极参与了广东医学院博士授权点建设和“广东医科大学”更名工程，由其负责建立和运行管理的粤西地区唯一的斑马鱼模式动物平台，为广东医学院及附属医院多个学科的临床医学研究引入了创新性的研究模式和多种疾病动物模型，平台也成为学校基础医学与临床医学研究相结合新的优秀载体，四年来除了其本人获得了两项国家自然科学基金及七项省部级课题资助外，同时支撑学院和医院相关学科成功获得了两项国家自然科学基金及多项省部级科研课题。拥有丰富学术交流经验的张晶晶，还带领他的课题组与德国莱布尼茨分子药理所、台湾中原大学、中科院生物物理所、清华大学等单位建立了良好的科研合作关系，扩大了广东医学院在生命科学研究领域的学术影响力。

第3篇：生命科学研究成果范文

摘要：

通过详细介绍仿生学在石油工程领域的发展现状，提出了石油工程仿生学的概念，指出了建立石油工程仿生学的必要性，概括了石油工程仿生学的特点和研究方法，并梳理了其发展趋势。目前，仿生学在钻井、管道、井筒等领域取得了实质性进展。未来石油工程仿生学研究应遵循科学的研究方法，按生物原型阶段、数学模型阶段和工程实现阶段循序渐进地加深研究成果，尽可能避免模仿的复杂性；同时加强在模仿中的创造与创新。石油工程仿生学发展应以生产中的技术需求为根本出发点，以改善现有的或创造崭新的技术系统为目的，有层次、分阶段地开展应用研究，在功能材料、表面性能、信息获取与处理、工程实现等方面为关键技术问题的突破提供创新性解决方案和技术手段，经知识积累、成果转化和工业化应用3个阶段，逐渐形成涵盖勘探、开发、工程的仿生技术体系。

关键词：

仿生学；石油工程仿生学；仿生技术体系；材料仿生；表面仿生；信息仿生；工程仿生

为了适应环境、延续生命，自然界中的生物经过亿万年的进化和优胜劣汰，造就了近乎完美的结构、形态和功能。五彩缤纷的自然界一直是人类产生各种技术思想和发明创造灵感的不竭源泉，从千百年前模仿蜘蛛织网发明渔网，到近代模仿鸟类飞翔发明飞机，再到21世纪模仿鲨鱼皮结构发明鲨鱼皮泳衣，人类一直在向大自然学习，利用仿生原理和思想推动技术进步，对仿生学的使用也从无意识向有意识转变。仿生学是研究生物系统的结构、性状、原理、行为以及相互作用，从而为工程技术提供新的设计思想、工作原理和系统构成的技术科学［1］。自仿生学诞生到20世纪末，科研工作者经过几十年的探索，逐步加深了对仿生学的认识和理解，初步掌握了仿生学研究方法，完成了基础知识的积累。进入21世纪，仿生学的思维和方法迅速渗透到各个学科和行业，研究成果大量涌现，根据发表科学论文数量推断，这一阶段的成果占了总数量的近90％。在这一时期，仿生学在石油工程中也出现了应用案例，不仅利用仿生学理论解决了钻井、管道防护等技术难题，并且对石油工业的技术创新理念和思维也产生了日益重要的影响。本文介绍了仿生学在石油工程领域的一些重要研究成果，在对仿生学在石油工程领域发展历程深入分析的基础上，提出了建立石油工程仿生学的必要性，并概括了石油工程仿生学的研究特点和方法，梳理了其发展方向。

1仿生学在石油工程领域的应用现状

仿生学的本质是模拟生命系统，其学科结合和行业结合的特点促进了优秀的仿生研究成果从科学研究走向生产实践，最终投入实际应用。仿生学和石油工程的交叉在钻井、管道、井筒、油藏等领域也产生了一些研究成果。

1．1钻井领域

1．1．1仿生钻井液井壁稳定问题一直是困扰国内外钻井的难题，水平井比直井的井壁失稳问题更加突出［2］。中国石油大学（北京）根据海洋生物贻贝足丝蛋白的超强黏附能力，研制了仿生强固壁钻井液体系［3］。该技术在聚合物主链上接枝类似贻贝足丝蛋白中的一种关键基团，合成类似贻贝蛋白质的水溶性聚合物。仿生钻井液体系在岩石表面自发固化形成致密且具有黏附性的“仿生壳”，起到维持井壁稳定的作用。试验井现场钻井试验表明，该仿生钻井液体系在抑制钻屑分散、稳定井壁、携屑等方面效果显著［4］。此外，模仿细菌结构开发了含仿生绒囊的钻井液［5］，在钻井过程中无需固相即可暂堵漏失储层。目前，仿生绒囊钻井液已在煤层气欠平衡钻井、空气钻井、防漏堵漏、快速钻进等方面发挥了作用。

1．1．2仿生PDC钻头机械钻速与使用寿命是衡量钻头性能的两个重要指标［6］，聚晶金刚石复合片（PDC）钻头因其出色的切削岩石速度和较长的使用寿命已成为最常用的破岩工具之一。然而，常规PDC钻头依然存在金刚石与硬质合金结合力不足、防黏效果不明显、磨损较快等缺点，为此，吉林大学开展了仿生钻头研究工作，研发的仿生钻头已从最初的单一功能仿生，发展到目前的耦合仿生，钻头性能也由单一的减黏脱附发展到减阻、耐磨、切削效率等指标的综合提升［7－9］。仿生耦合PDC钻头借鉴了竹子中纤维素和木质素的分布方式，牙齿中有机／无机2种不同材料的梯度复合形式，树木的年轮排布，贝壳表面的非光滑形态，以及蝼蛄前足的快速挖掘特点等多种生物特性，并将其进行耦合设计，如图1所示。现场试验表明，仿生耦合PDC钻头比常规PDC钻头钻进速度提高1．5倍，缩短了施工周期，降低了钻井成本。

1．2管道防护

1．2．1仿生水草海底防冲刷技术海底管道是海上石油输送上岸的主要方式［10］，然而，海底复杂流场所引起的海底冲刷造成了管道悬空，给海洋采油安全和海洋环保带来重大风险。由于常规水下抛石、砂包堆垒、混凝土沉排垫等方法效果不理想，中国石油大学（华东）和中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司提出了一种模拟海草黏滞阻尼作用的仿生水草海底防冲刷技术［11，12］，原理如图2所示。当海底水流经过仿生水草时，其流速降低，减小了对海床的冲刷；同时，仿生水草促进海流携沙的沉降淤积，逐渐形成被仿生水草加强的海底沙洲，达到了埋管目的。现场试验表明，防冲刷仿生水草施工1年后泥沙淤积厚度达20～50cm，防护效果良好。该技术在海管悬空治理中得到了大范围推广应用。

1．2．2仿生血小板管道修复技术英国Brinker公司模仿血小板在伤口处凝结的原理，开发了一种管道修复技术［13］。在管道流体中加入Platelets微粒，当其流至裂缝处时，流体压力迫使其进入裂缝，达到阻止泄漏的目的，如图3所示。该技术已应用在BP公司Foinaven油田的注水管道和阿帕奇公司在Forties油田超期服役的原油集输管道上，为管道安全运行发挥了重要作用。

1．3井筒领域

1．3．1仿生泡沫金属防砂技术中国疏松砂岩油藏分布范围广、储量大，开采过程中必须采取防砂措施。根据骨松质的三维立体结构，提出了一种仿生泡沫金属防砂技术［14］。泡沫金属内部为三维孔隙结构［图4（a）］，砂体进入孔隙后沉积在其中，但流通孔道不会被堵死，实现了常规平面防砂到三维立体防砂的转变［图4（b）］。基于仿生泡沫金属的复合防砂管［图4（c）］，由不同孔隙度的多个泡沫金属防砂层、导流层、保护层等组成，该结构不仅扩大了防砂的粒径范围，还保障了防砂管的渗流能力和结构强度。目前，已发展出防砂粒径0．15mm、0．25mm、0．35mm的系列化仿生泡沫金属防砂工具，在油田应用5口井，对于出砂严重的井，防砂效果显著，大幅延长了检泵周期。

1．3．2仿生非光滑表面膨胀锥技术膨胀管作业过程中，膨胀锥与膨胀管内壁间存在巨大的摩擦阻力。为了降低摩擦阻力，提高膨胀锥的耐磨损性能，以穿山甲为仿生对象，模拟其体表的高强度保护鳞片结构，研发了仿生非光滑表面膨胀锥［15］（图5）。仿生膨胀锥变径段采用激光刻蚀、超音速火焰喷涂、离子束沉积等方式进行表面织构蚀刻以及表面硬质涂层涂覆。仿生膨胀锥在中国石油大庆油田进行了4井次的现场试验，结果表明，与传统胀锥相比，仿生膨胀锥降低膨胀压力15％以上，表面无明显磨损痕迹，延长了使用寿命，降低了作业风险。

1．3．3仿生振动波通讯技术自然界中，沙蝎、大象等动物能感受由固体介质即大地所传导的振动波，据此进行信息传递。受此启发，研发了一种仿生振动通讯技术［16］，该技术在井口安装大功率振动信号发生器作为波源，油管或套管为传输介质，将振动信号传输到井下，井下工具接收到振动信号并进行解调处理，实现地面和井下无线传输，技术原理和振动信号发生器如图6所示。

1．4油藏领域纳米机器人是仿生信息感知和传递的典型代表。纳米级机器人随着注入流体进入油藏中，记录分析油藏压力、温度以及流体形态，并将这些信息储存在随身内存中，之后纳米级机器人从产出流体中被分选出来，进而提供了在油藏旅途中提取的重要信息。沙特石油公司已经对纳米机器人的尺寸进行了评估，对加瓦尔油田阿拉伯－D油藏中的850块岩心进行了分析，得到了孔隙－喉道尺寸分布图，大多数孔隙喉道尺寸大于5μm。为了避免桥堵，纳米机器人的尺寸应为孔隙喉道的约1／4。目前，纳米颗粒注入试验以及软件模拟等工作已在进行中［17－19］。此外，国内外近年来提出了仿生形状记忆聚合物材料（ShapeMemoryPolymer，简称SMP）［20，21］，利用SMP材料能够在转变温度控制下随意变形的特性，设计了结构简单、座封可控的仿生封隔器，座封过程不受井下流体性质影响，胶筒尺寸可定制，并且通过调节SMP的转变温度，可适应不同井下温度，以满足不同井深条件下的完井需求。除了硬件，还出现了“软性”仿生研究成果。例如，中国科学院王守觉院士提出了“仿生模式识别”的概念，将传统模式识别的“区分”事物转变为“认识”事物，使之更接近人类“认识”事物的特性［22］。石油工作者将这一理论应用到了油气管道工况识别中，在样本较少的情况下取得了较高的识别准确率［23］。

2石油工程仿生学发展展望

目前，仿生学虽然已经在石油工程领域取得了一定的研究成果，有些甚至已经在油田现场试验，但仿生学与石油工业的结合依然只是“星星之火”，没有达到燎原之势。为了系统、全面地推动仿生学与石油工程的融合，向自然界寻找推动石油工业进步的灵感和启发，2009年中国石油勘探开发研究院成立了中国第一个石油工程仿生研究部门，开展仿生学在石油工程中的应用研究。

2．1建立石油工程仿生学的必要性经过几年探索，笔者所在的石油工程仿生研究部门开展了仿生泡沫金属防砂、非光滑表面、仿生振动波传输等多项研究，取得了阶段性成果，部分已进入现场应用阶段。总体来说，通过专项研究迅速找到了石油工程和仿生学的结合点，并从最初的研究思路转化为研究成果，成功应用于石油工程现场，解决了油田技术需求。这充分说明了开展石油工程和仿生学的结合研究是合理的、可行的，从长远来看，建立“石油工程仿生学”是非常有必要的。“石油工程仿生学”是借鉴生物系统的结构、原理、功能等特征为石油工程技术难题提供解决方案的应用科学。建立“石油工程仿生学”意味着更加系统地开展仿生学在石油工程领域的应用研究，有利于更有针对性地发掘石油工程的仿生创新源头，有利于更有目的性地开展仿生基础研究，有利于加速仿生学科研成果的应用转化，有利于仿生学思维和方法在石油工程领域的普及与传播，以点带面，促进石油工程与仿生学的全面结合。

2．2石油工程仿生学的研究特点石油仿生学研究可以分为3个阶段：生物原型阶段，数学模型阶段和工程实现阶段。首先研究生物某种功能的实现机制和结构特点；然后研究并简化其结构，抽象出物理模型，进而建立数学模型；最后采用技术手段，制备实物模型，实现对生物系统的工程模拟［24，25］。仿生学作为前沿领域，研究成果大多属探索类，注重理论性和超前性，而石油工程作为应用行业，以现场需求为驱动力，更加注重科研成果的实用性和推广性。因此，在科研实践中，石油工程仿生学应以满足生产中的技术需求为根本出发点，以改善现有的或创造崭新的技术系统为目的，有层次、分阶段地进行单元仿生或多元耦合（协同）仿生［26］研究。同时，石油工程仿生学在模仿生物的特性或功能时，要尽可能避免模仿的复杂性，要在模仿中创造（创新），研究成果与仿生原型并不一定完全相同，以期最快地解决生产实践难题，然后循序渐进地加深研究成果的仿生特性，由研究成果实用化向仿生最优化分阶段推进。根据这一特点，确定了石油工程仿生学研究和应用的2种主要方式：①需求驱动型，在石油工业的科研和生产实践中提出技术问题或功能需求，有针对性寻找并借鉴生物的同类或相似功能，经过可行性研究后开展仿生学三阶段研究工作；②源头驱动型，加强与世界仿生学研究机构之间的交流与合作，密切关注仿生学或生命科学研究的最新成果，找准其与石油工业技术需求的结合点，开展应用研究。笔者研究团队的研究成果充分体现了石油工程仿生学研究特点的适用性，验证了研究方法的合理性与可行性。例如，泡沫金属研发之初采用泡沫镍作为基材，虽然在技术上具有明显优势，但高昂的价格阻碍了推广应用，为此，继续开展研发工作，开发出不锈钢泡沫技术，使其具有了推广应用的条件；仿生非光滑表面膨胀锥技术则是充分借鉴了其他研究机构的成果，优化改进之后应用于膨胀锥，不仅解决了油田生产难题，还促进了仿生研究成果的应用转化；仿生振动波通讯技术则是在原理上借鉴了动物的通讯方式，但在实现过程中通过大幅提高信号发射强度的方式避免了高灵敏度、小信号接收器开发的复杂性，从而在最短时间内实现生产井指令由地面到井下的无线传输。

2．3石油工程仿生学的发展方向

随着石油工程仿生学系统性研究的启动，研究内容体现出了明显的方向性，但研究的深度和广度依然不足。根据石油工业的技术现状、需求和特点，以及仿生学的整体发展水平，未来石油工程仿生学应注重材料仿生、表面仿生、信息仿生和工程仿生4个方面的系统性研究，以点带面，形成涵盖勘探、开发、工程的仿生技术体系。

2．3．1材料仿生材料仿生的目的是仿制天然材料或利用生物学原理设计和制造具有生物功能，甚至是具有真正生物活性的材料。石油工程领域的材料仿生主要分为2类：①在机械、电学、化学、物理等方面具有仿生特性的主体材料，此类材料或在宏观上体现出明显的仿生特征，或通过外场刺激可调控其分子的长度、结构、化学组成、表面形貌等，进而调控材料性能，如轻质高强材料、仿生记忆材料、压电材料、可降解材料等，该类仿生材料主要用来替代石油工业中常用的钢铁、橡胶、陶瓷等，作为其核心功能部件，或作为传感器敏感元件，大幅提升现有材料、工具以及传感器的性能指标；②具有强化、修复、、保护等作用的微观仿生材料，提高现有制剂性能、界面结合效果等，此类仿生材料多以添加剂的方式应用。

2．3．2表面仿生自然界许多生物体的表面结构是非光滑的，无论是陆地、海洋或是天空中的生物，其表面的不同形貌往往都是为适应不同的生活环境经过长期进化而来的，而表面仿生是在仿生对象表面实现类似生物的表面结构，从而表现出更好的表面性能。未来，石油领域的表面仿生多是对机械部件表面进行处理，重点应集中在仿生非光滑表面和仿生浸润性两个方面。加强对不同生物功能表面结构的研究和模仿，将仿生非光滑功能表面应用到大量处于恶劣环境中的设备、管线、平台中，提高运动组件的减阻、耐磨、脱附等性能，以及非动组件的防腐、防垢等特性，延长装备寿命，提高作业效率，降低安全风险；对材料表面进行仿生浸润性处理，使其具有自清洁、亲油、疏油、亲水、疏水等不同浸润性特征组合，从而衍生出新的功能特性。目前正在利用表面仿生技术对前文提到的仿生泡沫金属进行处理，利用低温等离子体表面处理技术，在泡沫金属表面涂覆一层厚度为30～40nm的聚全氟烷基硅氧烷薄膜，使其具有新的表面浸润性特征，根据需要实现疏水、亲水、疏油、亲油等不同特性组合，在工矿、石化、冶金、机械、环保等领域具有广泛的应用前景［27］。

2．3．3信息仿生信息仿生主要是对生物信息获取、大数据处理以及生物间信息沟通、协同等特性的模拟与实现。石油工程领域的信息仿生主要可分为2类：①借鉴生物在信息感知和传递方面的特性，研制新型传感或信息传递装置，提高信号采集的精度、广度及适用范围，此类信息仿生技术可用于油田生产数据的精确采集，以及信息的高效传递，从而提高油田生产状态的实时监测与控制水平；②在信息处理方面借鉴生物的大数据处理机理和方法，提高大数据处理能力和智能化水平，建立决策机制，并将其应用在地震解释、油藏认识、开发方案制定以及油田综合管理等方面，促进油田勘探开发高效运行。

2．3．4工程仿生目前，工程仿生是对生物某种功能的模仿，注重仿生功能的实现，不强调机理相似：①对生物功能的模仿和实现，此类仿生多是受某种生物功能启发，注重结构相似或生物功能的工程实现，体现生物功能的智能性，并能够满足生产实践需求。目前，石油工程领域的控制方式正在由传统的机械方式向自动化和智能化方向转变，在这一转变过程中引入工程仿生，不仅能够优化功能结构和控制方式，还能够促进功能拓展，提高作业效率和便捷化程度。②材料仿生、表面仿生、信息仿生等方面的工程实践方法。现有的诸多仿生学研究成果还局限在实验室环境，在其向工业应用转化的过程中，一方面要解决成果本身的适用性问题，另一方面需要具备切实可行的工程实践手段。

2．4发展展望石油工程与仿生学的结合依然处于初级阶段，大多数研究成果为“形似”仿生。随着生命科学研究水平的提高以及技术手段的完备，生命科学从生物结构、功能、特性等研究，逐渐深入到生命活动规律、发育规律、生命本质、生物之间和生物与环境之间的相互关系等研究。生命科学的发展加深了对生命本质的认识，不仅能够拓宽石油工程仿生研究的广度，更加深了研究深度；反之，石油工程仿生学的发展也使得人们在具体的科研实践中深化了对生物本身及其活动的理解，进一步促进生命科学研究，并将研究成果有形化［28］。此外，电子、材料、控制等学科的技术进步也将促使石油工程仿生研究成果越来越“神似”。石油工程仿生学未来发展大概可以分为3个阶段，即知识积累、成果转化和工业化应用（图7）。2020年前，为知识积累阶段，任何一个学科领域的发展，都需要长期的知识积累，其中既包括仿生学基础理论知识的积累与储备，也包括石油工程仿生学研究人才和研究方法的积累，这一阶段要不断加深对仿生学本质的认识与理解，探索并逐渐形成石油工业与仿生学的结合模式；2020年到2025年为成果转化阶段，对实验室研究成果进行简化和鲁棒研究，使之在性能或功能上能够满足现场应用的要求，形成基本完备的工程实现技术和手段；2025年后，部分研究成果在生产、成本、效率、能耗、作业工艺等方面能够满足大规模工业化应用的要求。2008年提出的仿生井概念是未来石油工程仿生发展的集中体现［17］，代表了未来石油工程仿生研究成果的高度融合。未来的油井会像植物一样“生长”，像植物寻找土壤中湿润的地方一样寻找油气，一旦钻好垂直井（种植井）后，井将会“按自己的方式生长”。一个智能的分支会延伸到一块含油区域，一旦该区域水淹后，就将这个分支“砍掉”，并在另一个含油区域“长出”另一个分支，如此反复。

3结语

第4篇：生命科学研究成果范文

大家好！

我叫*，是联合基因科技集团所属的*博星基因芯片有限公司首席芯片专家，是1999年从美国留学回国的“海归”学者。回国后，自从有了从事研究生命科学的舞台后，我的人生突然开始变得灿烂；我的生命也仿佛融入了新的内涵。我高兴的是，我用最短的时间，在生命科学领域取得了突破性的研究成果，不仅获得国际同行的认可，同时，这些科研成果用“中国速度”，跨入世界科学前沿的行列。

八年来，我主持和参加了具有国际一流水平的国内第一个基因芯片技术平台的创建，开发了寡核苷酸芯片等一系列基因芯片产品，生产出国内第一块基因芯片，4项技术成果通过*市科委成果鉴定委员会鉴定，4项成果被认定为*市高新技术成果转化项目，5项成果填补国内空白，在我国基因技术研究与应用方面起到了引领作用，为生命科学研究领域提供了有力的工具。虽然我只是做了一个科技工作者应该做的事情，可是党和政府却给了我许多荣誉：从*市十大工人发明家、到全国职工创新能手、国务院政府特殊津贴专家、*市劳动模范的崇高荣誉。为此，我衷心地感谢党和政府对我的关怀，感谢*人民对我的信任。

我出生在四川的一个教师家庭，曾是一个山里的女孩，1982年来到复旦大学遗传学专业学习，在党的教育培养下完成了本科、硕士和博士学业，当上了一名大学教师。为了提高自己的学术水平，更好地掌握现代生物学的一些尖端技术，我于1997年6月辞去复旦大学的教师工作，去美国纽约州立大学布法罗分校做博士后深造。在美留学期间，我专心致志学习，得到了指导老师的帮助和赞赏。当时国内正发大水，我参加了当地留学生团体组织的捐款赈灾活动，心灵受到了强烈震撼，我觉得身在异国他乡，就像浮萍一样，找不到根的感觉，只有回到祖国，回到亲人身边，心里才能有一种踏实感。我的内心总是在想，我真正的事业应该在祖国，在*这块热土。

1998年10月的一天，我接到了我先生的越洋电话，他告诉我复旦大学刚刚开始搞人类基因组研究，复旦的老师也希望我能回来，从事这项对我来说是全新的事业。这一夜，我失眠了。斗争了一夜，最后我决定回到祖国，接受这个生命科学的挑战！1999年1月，我毅然放弃了在美国获得工作签证、2万多美金年薪和可以申请到绿卡等优厚待遇的机会，回到了祖国母亲的怀抱，回到了*，为我国生命科学而探秘和攻坚！回国以后，出于对人类健康事业的追求，我在回到复旦大学的同时加入了联合基因科技集团。联合基因是一家民营高科技企业，成立于1997年，它以人类新基因为核心，通过研究具有自主知识产权的基因功能，并实现产业化，造福人类。

基因芯片技术是随着基因组计划而产生的新技术，已成为功能基因组研究中必不可少的手段。我一上任便受命负责基因芯片技术平台的组建和技术攻关，强烈的事业心和使命感，驱使我带领一群年轻技术人员风风火火地干开了。基因芯片技术平台的组建和研发是一项全新的工作，仅凭过去学到的知识是远远不够的，况且当时在国内又没有这方面的专业指导人员，一切都得从零开始，其间遇到的困难和坎坷是一般人难以想象的。我一面埋头于图书馆和资料室，废寝忘食地查阅文献资料，一面想方设法与国外同行建立联系，虚心向他们请教，经过一段时间的努力，芯片研发工作开始有了新的进展。然而，要想真正获得属于自己的东西光有文献和靠别人的介绍是远远不够的，必须得自己亲自去摸索和实践，走自主创新的道路。在那些日子里，早上我骑车带着女儿去上学，可我一路上还在想着“芯片”研究，最后竟然多次把女儿带到了我公司门口。

怀着对科学的一腔追求，我日以继夜，每天工作十多个小时，有时灵感上来了，半夜也会立即起身连夜研究。就这样，我边实验，边研究，边攻克难题，在吸收消化国外技术经验的基础上进行创新。一次次实验的失败，没能阻止我们研究的步伐；一次次难题的破解，增强了我掌握尖端芯片技术的信心。功夫不负有心人。经过半年的苦战，我们的研究工作终于取得了重大突破，一个国内首创、国际一流的基因芯片技术平台在我们手中建成了。一时间国内各大媒体都竞相报道了这一振奋人心的消息，中国人攻克基因芯片技术平台仅仅用了半年时间，在国外一般至少要一年以上时间才能完成。“*速度”，让国际同行也为之震动！美国cDNA微阵列基因芯片创始人之一MarkSchena博士曾先后两次到联合基因参观交流，对我们所取得的成果表示惊讶和赞赏，回国后，他立即向国际基因组织发出呼吁，要求即将召开的国际大会增加一个来自中国*女学者名额。*年11月我被邀请参加了在美国费城召开的“chiptohits*”国际大会。

如果说，基因芯片技术平台的建立为基因芯片的研究和产品开发提供了强有力的支持。那么，通过不断完善技术，我又开发了表达谱系列芯片等十多种基因芯片产品，这些科研成果，在人类重大疾病的发病机理、医学诊断、个性化治疗、疾病易感基因检测、药物开发等方面发挥了重要作用。我研究开发的基因芯片技术及衍生的产品不仅推动了基因技术产业发展，同时还为功能基因组学等生命科学研究领域提供了有力的研究工具，打破了高端科研试剂长期依赖进口的局面。为国家节省了大量的外汇。因为我们研究的成果有着科学的前瞻性，因此我们的两个项目分别获得*市优秀新产品一等奖、科技进步一等奖。博星基因芯片公司也由此成了国内生物技术领域里一颗耀眼的新星。

*年以来我又投身于全民健康系统工程，把基因技术直接用于普通百姓的疾病易感基因检测，促进了我国生物技术产业化发展。现在无论是生病的或是没病的，通过我们的基因“芯片”，即可检测出各人的身体健康状况，让每一个人都可以探知自己生命的全部奥秘。

作为一位知识女性，我有一个幸福和睦的家庭，家人对我的研究工作非常理解和支持。为了钟爱的事业，为了跟上生物技术发展的步伐，我放弃了个人的爱好，牺牲了大部分业余时间，一心一意地扑在科研工作上，丝毫不敢怠慢。近三年来，我完成了国家“十五”863计划等国家和省部级项目8项。申请国家基因发明专利3项，获得授权专利3项，获市科技进步二等奖1项（第六完成人）。由我负责开发的*市火炬计划成果转化项目——“表达谱基因芯片”的用户单位达到近千家，累计实现销售收入达到3000多万元。在*年的一次全球招标中，我们以过硬的技术赢得了挪威三文鱼基因组的合作项目，提高了公司的国际竞争力。几年来，我培养了一批博士生、硕士生，并走上了工作岗位，有不少成了公司的技术或管理骨干。

第5篇：生命科学研究成果范文

关键词：科学研究；卓越；框架；英国

一、英国研究卓越框架及其目标

研究卓越框架（Research Excellence Framework，REF）是英国高等教育拨款委员会（The Higher Education Funding Council for England，HEFCE）正在开展的用于评价其高等院校的科学研究项目质量的新行动计划，并将取代之前开展的研究评估活动（Research Assessment Exercise，RAE）。

REF的目标在于使英国高等院校的研究成果以动态的、具有国际竞争力的水准持续发展，并为经济的持续繁荣、国民福利、知识的增加与传播作出贡献。具体的目标有：提升高等教育研究数据库和各种研究项目的质量；支持和鼓励创新，包括新方法、新领域和交叉学科的工作；进行奖励和鼓励，如为有效地分享、传播和应用各项研究项目的成果，高等教育机构、商业组织和第三方组织之间交流有关观点和研究成员，对将卓越研究的价值传递给经济和社会的高等教育机构进行奖励；便于更好地管理研究数据库，并促使其可持续发展等。[1]

二、主要工作及其关注重点

（一）评估内容

研究卓越框架的工作内容包括4个方面：一是对英国所有高等教育机构提供权威、综合的卓越研究评级；二是向英国拨款机构提供有关研究资助分配方面的建议；三是向公众和学校提供有用的信息以及关于卓越研究的标准；四是解释高等教育领域内有关研究的公共支出等行为。REF将通过一个专家小组来执行评估活动，专家小组将评估各高等教育机构提交的科学研究项目活动和成果，并作出判断。[2]

不同的学科组成了不同的评估单元（Unit of Assessment，UOAs），而这些评估单元将会由不同的专家小组进行评估。为了简化评估活动并取得更大的一致性，REF作出如下建议：减少UOAs的数量以及它们之间的界限，建立30个UOAs和专家小组，并且要求他们提供评估反馈意见；将主要学科小组的数量减少至4个（广义来说，包括医学和生命科学、物理科学、社会科学以及艺术和人文等学科）；使所有小组尽量采用统一的评估标准和评估过程，它们归属于不同的单元仅仅是因为学科的不同；调整专家小组的构成及其工作方法，以确保他们有能力评价有关的材料，特别是在评估研究成果所产生的影响时，加强对研究成果的使用者的评估。

（二）关注重点

REF特别关注评估研究3个方面的要素，这些要素反映了卓越研究评估研究共有的、重要的特征。它们分别是：研究成果，以确认研究是否属于卓越的研究，其依据是研究的出版物及其质量；研究影响，REF将对一些领域给予重要的、额外的关注，研究者在这些领域内已经开展了卓越的研究，并给经济、社会、公共政策、文化或者大众生活创造了实际收益，促进其质量的改善；研究环境，评估研究者所在的环境如何支持卓越研究的持续开展，以及对研究成果进行有效地传播和应用。

评估小组将会基于一定标准对上述3要素进行逐一评估，评分将会采取四星级的形式，分别是四星（世界领先）、三星（国际上是优秀的）、两星（国际认可）、一星（国内认可），以及未进入等级（低于国内认可的标准）。

三、评估重点

（一）研究成果

评估重点关注研究成果的质量，因为它们是研究的卓越性以及研究影响的直接体现。为了评估研究输出的质量，高等教育机构应该明确哪些研究人员以及他们的哪些成果可以作为评估的对象。只要研究者在评估期间开展了高质量的研究，REF鼓励高等教育机构提名任何一名合格教师，同时也鼓励高等教育机构提交各种形式的高质量的研究成果。评估的标准是原创性、严谨性和重要性（重要性的界定标准包括在学术界产生影响，或者是在学术界之外获得了直接或间接的应用）。评估的形式是专家评议，基于卓越的、国际性的标准来评估研究成果；为减少评估小组的工作量，建议每一位教师提交的研究成果数量不超过3篇（RAE要求不超过4篇）；一些评估小组也将会使用引用率等有关信息对相关的研究成果作出评估。

在研究成果的评估中如何使用有关引用率的信息？其一，能够获得大量的资料引用率信息的评估小组会使用这些信息，如医药、科学和工程等学科小组会这样做，但是艺术、人文以及许多其他学科小组不会这样做；其二，REF将向有关的评估小组提供资料的引用信息，这些信息包括研究成果被引用的次数，以及关于较高引用率的标准；其三，这些评估小组将会使用引用信息来明确和补充他们关于研究成果的评估结论；其四，将出台一些指导文件，涉及仅仅使用引用率的局限性以及如何避免这些局限。因此，评估小组将不仅仅依据引用信息对研究成果的质量做出判断，同时还会参考专家的主观判断。所有提交的研究成果不论是否提供有关引用的信息，都会得到公正的对待。

第6篇：生命科学研究成果范文

拟南芥，又名鼠耳芥、阿拉伯芥，是植物科学研究中的模式生物之一，发挥着类似小白鼠和果蝇在动物遗传学研究中所起的作用。因其生活力强、生命周期短、全基因组已被成功测序等优点，是进行植物遗传学研究的优势材料。利用拟南芥作为模式植物进行植物功能基因组学的研究，是目前国际上的研究热点之一。我国拥有一大批从国外学成归来的优秀学者，在拟南芥研究中起着重要作用。2011年4月，浙江大学农业与生物技术学院甘银波教授关于拟南芥研究的最新成果发表在美国生命科学领域著名刊物《The Plant Cell》中，该成果揭示了一个调控子叶增大的关键功能基因SPT与DELLA蛋白交叉调控，可抑制植物的过度生长。同时SPT和DALLA间作用依赖于自然环境中的光信号质量。这项研究成果对于我们了解植物幼苗生长与环境特别是与光照的关系具有重要的理论意义和实际应用价值。

甘银波自1999年开始以模式植物拟南芥作为研究对象，至今已有13年时间。从1989年到2009年将近20年时间中，他不断奔波在泰国、荷兰、新加坡、英国等国家之间，先后于泰国亚洲蔬菜研究发展中心、泰国清迈大学、荷兰Groningen大学、新加坡国立大学、英国Lancaster大学、英国York大学求学及从事相关研究工作。期间获得荷兰Groningen大学博士学位，后于新加坡国立大学附属农业分子生物学院从事博士后研究。他本来有很多机会可以留在国外发展，无论是待遇还是研究条件，都非常优越，但他最终还是选择回国工作。当被问到如此选择的原因，他给出了这样回答：“虽然我在国外发表了一些高水平的研究论文，工作稳定，工作也很出色，但总没有主人翁的感觉和成就感。国家公派我到国外学习、培养我这么多年，学成后也该回国，尽自己最大的努力做一些力所能及的工作，以回报祖国，推动我国农业科研事业的发展。我想这也是广大海外学子共同的心声。”

在拟南芥植物激素调控表皮细胞研究领域，他带领课题组取得了诸多重要成果，在世界上首次发现并克隆了通过赤霉素调节和控制植物地上部分，特别是茎上分支表皮毛的GIS基因和由细胞分裂素和赤霉素共同调节控制植物花上表皮毛的GIS2基因，以及控制植物茎上叶片表皮毛的ZFP8基因；克隆通过整合细胞分裂素和赤霉素信号控制植物茎上叶片表皮毛及通过细胞分裂素和乙烯调控拟南芥根毛细胞形成的关键基因ZFP5。这些研究成果首次揭示了植物激素通过GIS家族基因（GIS 、GIS2 、ZFP5 、ZFP8）控制表皮毛细胞及根毛形成的分子作用机制，率先在世界上建立了赤霉素和细胞分裂素通过GIS调控植物表皮毛形成的分子模型，奠定了在植物激素控制表皮毛和根毛细胞形成和发育研究领域的世界领先地位。这些研究成果，以通信作者或第一作者身份，发表在植物学和生物学顶级刊物《The Plant Cell》、《Development》、《Plant Journal》和《Plant Physiology》上。由于植物的根毛是植物吸收养分的主要器官，植物表皮毛合成的代谢物质可广泛应用于医药、食品、烟草、牙膏及化妆品中，因此，这些研究成果具有重要的学术意义和潜在经济应用价值。

在拟南芥研究领域取得重要成绩，使甘银波教授获得了诸多奖励和荣誉，2003年入选美国最权威的马奎斯科学与工程名人录；2006年，作为英国York大学生物系农产品研发中心的主要科研人员之一，获得英国国家科学技术最高奖项—英国女王年度科学教育奖，2009年3月，应邀担任国际刊物《Annals of Applied Biology》的编委。负责审理作物改良 （Crop Improvement） 领域的论文稿。面对着这些荣誉，他却并不倨傲，“荣誉和奖励是对以往工作的肯定，更重要的意义是对今后工作的一种鞭策”。拟南芥研究前景广阔，需要像他这样的研究者共同努力，揭示更多的生命奥秘。

第7篇：生命科学研究成果范文

关键词：细胞生物学；教学改革；创新思维

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）32-0210-02

细胞生物学是一门发展迅猛的生命科学基础学科，是现代生命科学的前沿分支学科之一，是高校生命科学学院本科生必修的专业基础课程。为了培养具有创新意识和创新思维的复合型生命科学及其应用领域的新型人才，必须深化细胞生物学教学改革，进行教育创新，其中包括教育理念、方法、手段、教材等的创新[1]。虽然目前的教学手段已从传统的手写口述改进到多媒体教学，具有图、文、声并茂的特点，大大提高了课题信息的传播速度和信息的容量，能够有效的激发学生的学习兴趣，但是，传统的以教师为主体的讲授模式依然存在。要实现培养创新型人才的教育目标，笔者结合自身的经验，提出以下几点建议。

一、精选教学内容，并结合学科的研究前沿

细胞生物学是一门发展迅猛的生命科学基础学科，每年有大量的新成果涌现，属于该学科的知识内容不断扩充和更新。我们以“细胞生物学”为主题，搜索数据库发现，每年有1～2万篇相关文章发表，而以“细胞”为主题的则每年有超过5万篇文章发表。因此，细胞生物学教学面临的新挑战就是知识的更新。除了要全面系统地掌握细胞生物学的教学内容，更要紧跟细胞生物学发展的最新动态，及时补充最新科研成果，力求授课内容新颖。由于教材编写的滞后性及当前科学研究进展的速度极快，即使最新的教材也不能及时吸取最新的研究成果。因此，要搜寻教材之外的相关资源，通过介绍最新的研究方向、技术和研究方法，着重培养学生的研究兴趣，将教材内容、科研进展、生活实例有机融合进课堂教学过程中，结合当前研究的最近进展，在有限的学时内，重点突出、条理分明的展现教学内容。编写教材时出于对知识结构的可控性及教学过程中的统一性，只将本领域内大家达成共识的确定性知识写进教材[2]，然而本着尊重科学的理念，教师可在课堂教学过程中选择性的将一些不曾出现在教材的知识介绍给学生，以拓宽学生的视野，活跃他们的思维，以期在他们的研究生涯中爆发出新的创意。

二、采用先进手段，进行立体化教学

细胞生物学是一门综合性强、内容繁多、较为抽象的学科，因此必须对教学方法进行创新，将传统的授课模式与多媒体技术相结合，利用多媒体技术全面、立体的展示教学内容，将教材上的静态描述变成动态图画展示出来，将平面的细胞图片由立体的模型展示出来，将微观的细胞以宏观的状态展现，使教学内容生动、形象、直观，既方便教师讲解又利于学生理解。但是，多媒体教学存在信息量过大、讲解速度过快的缺陷，因此课堂教学应重点突出。将传统课堂教学与新兴的“微课”[3]、“慕课”[4]结合起来，有深有浅、有繁有简，促进学生对教学内容的全面系统的理解。传统的“满堂灌”教学，常常由于忽视了学生的学习心理特点，变得沉闷、效率低，损伤了学生的学习积极性。课程组借鉴新的教学模式，使课堂教学效果得到显著提升。例如将“PBL”教学法和“BOPPPS”教学模式融入细胞生物学课堂教学中。PBL（Problem based learning，PBL）是基于问题的教学，源于杜威的问题教学法理论，1969年由美国的神经病学教授Barrowws在加拿大的麦克马斯特大学首创，目前已成为国际上较流行的一种教学方法，并已从当初的医学教育领域走向其他学科教育领域。PBL的实施包括这样几个基本步骤：根据学生需要掌握的基本概念和原理设计出要解决的实际问题，提供足够资料指导学生自学分组进行讨论、归纳和汇报，最后教师作总结、强化和矫正。在细胞生物学教学中，课程组精选出了一些重要科学研究案例，例如叶绿体、线粒体繁殖分裂机制、蛋白质分选信号学说、MPF发现及SRY性别决定调控机制等教学内容，通过引导学生进行问题设计、讨论与归纳、总结与矫正等环节开展学习。学生反馈说这种学习方式对于他们来说帮助非常大，将枯燥抽象的知识记忆转变为了理解学习的过程，对其科学思维训练非常有用。“BOPPPS”教学模式：根据心理学研究中发现的学生学习注意力规律特点，建立明确的教学目标、有效组织教学内容、吸引学生注意力的一种高效率教学模式。BOPPPS是导言（Bridge-in）、目标（Objective）、前测（Pre-assessment）、参与式学习（Participatory learning）、后测（Post-assessment）和总结（Summary）六阶段课程设计的简称，是一种有效的教学结构，有效率、有效果的教学模式。

课程组教师吸收引进这种教学模式，运用在课堂教学，同时根据这种模式制作了《MPF发现》、《细胞衰老机制》等微课教学视频，获得了学生的广泛好评。另外，教师应结合自己的研究成果，让学生身临其境，直观的感受到所学领域的研究方式。

三、以学生为主体，激发其主动性和创新性

课堂教学过程中，教师主要讲解、学生被动灌输容易造成教师口干舌燥、学生昏昏欲睡的现象。而多媒体课件的信息量很大，有时候教师照着读，学生运笔如飞记笔记，也不利于学生及时理解教学内容，损伤了学生的积极性[5]。因此，教师课件应尽量多用图画来展示内容，一方面图画比较生动形象便于理解，另一方面图画也能引导教师以自己的理解来讲解，而不全照搬课件的文字内容。而要真正的实现以学生为中心，必须改变传统的课堂教学方式，采用比较新颖的“微课”、“慕课”等教学方式。针对细胞生物学课程中的重点内容和难懂内容，应让学生准备PPT，尽量用图画来展示自己的想法，从概念、原理、应用几个方面用5分钟的时间来解释清楚一个内容，鼓励学生发现问题、提出问题，大胆猜测、大胆提问。教师从学生对内容的理解和解释的准确性、表述的简明性、应用进展的新颖度几个方面予以评价。这方面的改进不但可以活跃课堂氛围，激活学生的创造性思维，还可以锻炼学生的自我表现能力和自信，对于培养新时代的创新型人才有很大的促进作用。长久以来，课堂教学都是以教师为中心、以课程为中心来进行的，学生接受的知识领域、容量、深度都受到教师对知识的理解深度和表达方式的限制[6]。在新形势下，以学生为主体的教学方式，在教师讲授课本知识的基础上，让学生对一个相关主题进行拓展，追踪研究前沿，尽量改善以前仅以课本为素材的教学对知识传授的有条件的限制。未知的事物对人的吸引力是无穷的，了解本学科的未知和不确定更能激发学生的好奇心和探索的热情。

四、改进传统的评价和模式，注重学生综合能力的培养

传统的课堂教学课后作业模式，所有人做同一个题目，难免会出现抄作业的现象，并且学生没有选择自己感兴趣的题目的机会。因此，课后作业应该和以上的学生课堂小讲座结合起来，让学生选择自己感兴趣的题目进行准备，并将科学研究的前沿与时下的热点问题联系起来，真正做到学有所用、学以致用[7]。细胞生物学有很多复杂、晦涩难懂的内容，细胞作为生命的最基本组成部分，非常重要却看不见摸不着，如何将细胞里面的微观世界跟我们的宏观世界联系起来，以及和日常生活的实例联系起来，就成了帮助和促进学生学好细胞生物学的重要工作。而学生根据自己的兴趣，自由选择题目，以简明扼要的语言、丰富多彩的图画在短短5分钟的时间内讲清楚一个问题、一个现象、一个原理，本身也是对学生的理解能力、归纳总结能力以及自我表现能力的大大提升。这不仅对本课程的学有帮助，更对我们培养创新型人才非常重要。在对学生的课程成绩进行评定时，设定课堂表现、创新精神、科学精神、表达能力等方面与课程卷面成绩并重，适当引入一些与当下研究热点、生活实际相关的能够考察学生综合能力的题目。

高校肩负着培养大批创新型人才的使命[8]，我们应该根据学科特点进行教学方法、教学内容、考核手段的创新，立足基础与能力培养并重，才能获得更好的教学效果。尽管目前细胞生物学教学存在一些问题，比如教学时数少、教师基础差别大等问题，但我们应一如既往的以培养学生创造性思维和探索精神为主导思想，在教学过程中不断探索、不断创新，为学生的培养和教育的创新做出更大的贡献。

参考文献：

[1]李绍军，高梅，陈坤明，胡景江.农林综合性院校细胞生物学教学改革及课程体系优化[J].高等农业教育，2014，（7）：54-57.

[2]周守军，郑忠梅.现代大学教学改革：面向不确定性知识[J].中国高教研究，2010，（1）：81-83.

[3]余胜泉，陈敏.基于学习元平台的微课设计[J].开放教育研究，2014，（1）：100-110.

[4]刘继斌，赵晓宇，黄纪军，刘培国.Mooc对我国大学课程教学改革的启示[J].高等教育研究学报，2013，36（4）：7-9.

[5]赵伟，马德俊.高校传统教学模式的分析与思考[J].中国科教创新导刊，2009，（31）：120.

[6]卢晓东.如何破解“钱学森之问”？――兼论创新人才培养与大学教学改革[J].中国高校科技，2011，（7）：9-12.

第8篇：生命科学研究成果范文

[摘要]21世纪是基因科学高度发展的世纪,针灸学可望在“后基因组时代”中发挥重要的作用。笔者认为针灸学在关键基因调控方面优势明显,针灸的作用机理研究可望通过借鉴基因科学的先进的理论与技术而有所突破,并借鉴针灸治疗溃疡性结肠炎的研究思路,提出了21世纪针灸学的研究思路与发展方向。

[主题词]针灸学;研究设计;基因组,人GeneScienceandAcupMoxibustionScienceofthe21thCenturyWuHuangan,ZhangBimeng,LiuHuirong(

ShanghaiMunicipalInstituteofAcupmoxibustionandMeridians,Shanghai200030)[Abstract]The21

thcenturywillbeacenturyofhighdegreeofdevelopmentingenescience.Acupmoxibustionsciencemay

playanimportantroleinthe“latergenometimes”.Theauthorsholdthatacupmoxibustionsciencehaso

bviousadvantagesinregulationofcriticalfunctionalgenes;studiesonmechanismsofacupunc

tureandmoxibustionmayhavesomebreakthroughbymeansofadvancedtheoriesandtechniqueso

fgenescience.Theyalsoputforwardresearchthinkinganddevelopmentdirectionofacup

moxibustionscienceinthe21thcenturybasedonthinkingofstudyontreatmentofulcer

ativecolitiswithacupunctureandmoxibustion.

[Keywords]AcupunctureMoxibustionScience;ResearchDesign;Genome,Human第一作者简介:吴焕淦,男,上海中医药大学教授、博士生导师,上海市针灸经络研究所副所长。

作为生命科学的重要组成部分,针灸学在现代化研究进程中,充分吸收、借鉴了生命科学领域的新思维、新理论、新技术,在针刺镇痛机理研究,经络、腧穴本质探讨方面取得了一系列进展,针灸与神经、内分泌、免疫系统相关性研究成果也已为医学界所认同。我们也意识到,有关针灸作用机理研究和其他与针灸学发展密切相关的问题,不是针灸学本身所能解决的,只有将其融入生命科学这一大环境中,针灸学才能获得进一步的发展。可以预测,在到来的21世纪里,生命科学必将获得空前的发展,“基因科学”将渗透到医学的各个领域,在新的“基因时代”里,针灸学将受到哪些影响,它的发展前景如何?我们应该如何把握这一发展时机等一系列相关问题,应引起每一位针灸工作者的足够重视。结合我们课题组在长期从事针灸免疫(包括分子免疫学)相关研究过程中所积累的一些经验,从以下几个方面提出一些初浅的看法。

1基因组学快速发展

自20世纪以来,生命科学获得了极大发展,特别是1953年DNA双螺旋结构的发现以及1985年Crick的遗传信息传递的中心法则的提出,更是极大地促进了基因组学的发展,从而引发了一场世界范围内的基因技术革命,它对整个社会的影响是巨大的,在工业、农业、环保、医药等方面显示出广阔的发展前景。基因组学的研究可分为两个阶段:一是以人类基因组DNA的全序列测定为标志的“结构基因组学”阶段。自美国从1990年启动人类基因组计划(HGP)以来,已经发展成为一个国际大协作项目,它的意义可与曼哈顿原子弹计划及阿波罗登月计划相媲美,但现阶段HGP的完成仅为今后全面认识人类基因组的功能提供了一个结构基础[1]。随之而来的是竞争更为激烈的“后基因组时代”,为了确保我国在未来的生命科学中占有重要地位,我国确立了从“功能基因组学”和“疾病基因组学”入手的研究策略,同时,也认识到人类基因组学的研究方法、研究内容与中医学的整体观、辨证观有许多相似之处,中医药(包括针灸)在这方面有巨大潜力。

2针灸学的优势

针灸是在中医的脏腑经脉等相关理论的指导下,通过针刺或艾灸来达到调整脏腑的阴阳气血、虚实正邪等,最终起到治疗作用。它擅长从整体上对人体进行调整,并可根据机体不同的功能状况,通过选用不同的穴位或采用不同的针刺手法来达到调整机体功能状态之目的。针灸学作为中医学的重要组成部分,其基本治疗思想是将疾病的病理过程作为一个整体,它通过影响多靶点和疾病过程的多个环节,从而激发机体自身内在的调整能力来达到治疗目的[2]。其整合作用不仅表现在影响疾病的病理过程,对体质改善也有作用,在解决疾病易感性方面优势明显。当前,人类的疾病由以感染和营养失调为主的单因素疾病转向以机体自身代谢和调控失常为主的多因素疾病,以对抗为主要特征的西医未能达到从根本上改变复杂的病理过程,难以遏止疾病的发展[3]。虽然基因科学带给医学的影响是巨大的,甚至被称为“基因科学导致医学革命”,许多科学家也提出可以用改变基因结构来治疗单基因疾病,但这只是理论上的设想,迄今为止,基因治疗尚不成熟,它的负面效应还不清楚[4]。况且,绝大多数发病率高、危害性大的疾病是多基因疾病,是有多个调控基因失常所致,因此,治疗策略应该是以修饰或调控基因表达与基因产物功能来达到治疗目的。在研究基因组过程中,认识到多种致病因素作用于人体,能否发病以及预后情况怎样,是疾病相关基因与内外环境相互作用的结果,外因是通过内因起作用的,并在此基础上提出了诊治的个体化等新的治疗观念,这与中医学(针灸学)的辨证论治观相一致。针灸学在整个发展过程,都贯穿着辨证论治思想,其以多环节、多靶点的整合调节为特点,在治疗与病种方面的优势依然明显。基因组学与中医针灸学在思维方法学上的趋近性,为两者在研究思路与研究方法的相互渗透提供了可能。

3基因芯片在针灸治疗溃疡性结肠炎作用机制研究中的应用

有关针灸作用机理的研究,古代及近代医家都作过探索,但基本上停留在以传统的中医理论进行阐述。近半个世纪以来,国内外学者在针灸作用机理研究,如针刺镇痛机理的研究,针刺对神经、免疫、内分泌系统调节的研究等方面,均作了大量细致而有意义的工作,并证实了针刺的确切疗效,但尚缺少被人们普遍接受的合理解释。针灸治疗溃疡性结肠炎临床与机理的系列研究所提供的研究思路,对我们颇有借鉴意义。溃疡性结肠炎(UlcerativeColitis,UC)属难治性疾病,病因涉及免疫系统、环境,以及尚未确定的慢性肠道炎症易感基因之间的相互作用。这些相互作用引起一系列级联改变,导致慢性肠道炎症、组织病变和疾病。我们的研究发现:隔药灸治疗UC不仅具有满意的近期疗效,也有一定的远期疗效,且副作用小[5]。有关隔药灸治疗UC的临床及作用机理的研究成果已得到学术界的广泛认同:(1)艾灸治疗溃疡性结肠炎的形态学研究(SCI收录)[5];(2)从细胞因子与基因调控探讨针灸治疗溃疡性结肠炎的机理(SCI收录)[6];(3)针灸治疗大鼠溃疡性结肠炎分子免疫学机理研究[7],发现隔药灸与电针能够上调溃疡性结肠炎大鼠结肠粘膜中IL1ramRNA表达,降低IL1βmRNA、IL6mRNA表达及iNOSmRNA的表达,从而有效地控制溃疡性结肠炎已启动的炎症和免疫级联反应[6、7]。上述研究成果为进一步从基因表达调控水平上研究UC提供了理论及实验基础,也为研究隔药灸调节相关基因表达及表达产物功能提供了重要依据。但这种只针对单基因的研究思路对揭示UC的发病本质存在一定的局限性,毕竟众多细胞因子之间及其与靶细胞之间是相互影响、相互作用的。

国外有研究选择性删除小鼠一个感兴趣的基因(或称为“敲除”)而产生慢性肠道炎症。特发性肠道炎症可以是免疫系统特异基因异常的结果,在这些有基因改变的动物,正常肠道菌群能诱发慢性肠道炎症。但对各种溃疡性结肠炎“敲除”突变体模型的思考,强烈支持环境(在这里指肠道菌群)可能与特异基因(特别是那些上调或下调免疫系统者)相互作用而引起溃疡性结肠炎的设想[8]。但无论在生理或病理条件下,在基因表达调控、机体免疫及细胞分化等重要生命活动中,并非每个基因都是单独的发挥作用,众多基因是作为一个统一的整体进行调节的。目前,国内尚缺乏全面、深入的相关研究,未能阐明溃疡性结肠炎的确切发病机理,这给有效的治疗该病带来了困难。因此,筛选在影响UC的多个环节上起作用的分子和起关键性调控作用的基因,从基因的整体调控水平来揭示溃疡性结肠炎的发病机制及针灸治疗的可能作用机制应是医学界所关注的问题。

借鉴生命科学领域先进的理论与方法,应用近几年发展起来的前沿生物技术―――基因芯片技术筛选出UC差异表达基因及隔药灸“天枢穴”治疗UC的反应性基因,并克隆部分未知基因全长cDNA,进行功能分析,初步建立“UC相关基因表达谱”,阐释UC的发生机制与隔药灸治疗UC的基因调控和功能修饰的机制,探讨能与隔药灸起反应的基因。这些基因可能是目前已知的与UC相关的基因,也可能是未知功能的基因,国内尚未对溃疡性结肠炎基因表达谱有一个全面的认识。因此,从整体水平出发来研究针灸的基因表达谱为最终揭示针灸的作用本质提供了可能,同时也为针灸的现代化研究提供了一种很好的思路。

自人类基因组计划实施以来,不仅给现代医药学带来新机遇,也为针灸学的发展带来了极好的契机。国内一些学者已注意到在“功能基因组”与“疾病基因组”的调控方面,针灸具有巨大的潜力,并且意识到如果在这方面的研究有所突破的话,将使我国在即将来临的“后基因组时代”处于国际领先地位[2,3]。在考虑将“功能基因组学”与针灸学结合起来进行研究时,不仅要严格遵循“功能基因组学”本身的研究规律,同时也要认识到针灸疗法本身的特点,选择针灸疗效显著的溃疡性结肠炎进行研究,因此,开展“UC隔药灸”基因表达谱的相关研究具有较高的理论与应用价值。

实践证明,针灸学只有采取中西医结合方式,运用先进的现代科学技术与手段,把中医基础理论的阐释、确切的临床疗效及其作用机理提供给人们,充分发挥其在调控基因功能方面的优势,才能在21世纪的生命科学研究中占有一席之地。有理由认为,只有充分地将针灸学的特色融入到生命科学的领域中,将宏观现象的研究与微观机理的研究紧密结合起来,针灸学才能在当今迅速发展的生命科学里得到丰富和发展。相信,针灸学必将在21世纪里大放光彩。

4参考文献

1吴.发展基因组学和生物信息学刻不容缓.中国医学科学院学报,2000;22(1):1

2洪净.中医药防治疾病的优势与学术发展切入点的探讨.中医杂志,2000;41(12):751

3李扬.流行病学模式的转变.国外医学社会医学分册,1998;15(3):97

4沈自尹.基因科学和21世纪中医药学的走向.上海中医药杂志,2000;4(10):7

5WuHuangan,ZhouLibin,etal.MorphologicalStudyonColonic

PathologyinUlcerativeColitisTreatedbyMoxibustion.Treatment.WorldJournalofGastroenterology,2000;9(6):861

6吴焕淦,等.针灸治疗大鼠溃疡性结肠炎细胞因子基因表达的探讨.世界华人消化杂志,1998;6(10):853

7WuHuangan,etal.TheMechanismofiNOSGeneModulationon

第9篇：生命科学研究成果范文

关键词：实验技术 科学研究 支撑

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（a）-0231-01

当今社会，各个高校从事实验教学活动与进行科学研究的不可或缺的场所和重要基地是实验室，科学研究与实验技术息息相关，密不可分。那些长期埋头从事科学研究的实验技术人员的思想素养、专业技术水平及工作效率将直接影响着科学研究的进程的推进及深化。组建一支思想素养高、结构完善、专业技能高的实验技术团队，进而最大限度地调动他们的主动性、积极性，使其在进行科学研究时将自身所掌握的实验技术发挥的淋漓尽致，最终为科学技术转化为社会生产力而服务。

1 实验技术团队在高校教学活动及科学研究中扮演的角色及所处的位置

实验技术团队是高校实验、教学团队、科研团队不可或缺的重要组成部分。一般情况下，从事实验工作的人员是全能者，通常被称作“多面手”，他们不仅要从事实验、教学工作，实施一些科学实验研究及设计一定量的实验方案，而且还要对研究生与本科生的实验进行相关指导以及及时采买所需要的实验材料，并且还要做一些项目开发及相关的管理工作。当前科学实验研究工作中，实验技术人员工作的主动性、积极性不高，思想素养不良及思想不稳定的现象屡见不鲜。导致这种现象滋生的重要因素是落后的传统观念制约了人们的认识，并且他们对有关实验团队建设的问题认识不到位。而且人们通常忽视了实验工作人员在高校中所处的位置及发挥的作用，没有充分尊重他们的职业及劳动成果。实际工作中有这样一类现象：由于有的教师曾经同有的实验技术工作人员直接产生了摩擦及误会，就故意在多数学生面前贬低这些实验技术工作者，进而达到报复别人而抬高自身地位的目的。此外，实验技术人员的工作分配严重失衡，相关工作量的计算问题也层出不穷，比如有相当一部分人员有岗位存在，却整天无所事事而没有工作可做，这沉重地打击了实验技术工作者，他们的主动性、积极性遭到严重的挫伤。

实验技术团队在高校教学活动及科学研究中扮演的重要的角色，实验技术人员的工作对其高校整个实验工作发挥着不可磨灭的作用。实验技术团队是高校教学活动、科学研究及实验教学与管理工作的重要支撑，是一支重要的骨干力量，他们的所有劳动均凝聚在其所从事的实验、教学、科研中。这一团队与教师团队共同组成了高校实验、教学和科研的匹配梯队，二者相互配合，相互补充，不可分割。只有做到如此客观认识，才可以使实验技术人员的思想弊端得到根除，进而增强他们的自信心，把自己的身心全部投入到他们的实验、科学研究中。

2 科学研究离不开科学实验，实验技术是科学研究的重要支撑

实验室和创建一所高水平的一流的大学息息相关。况且国家的创新体系也是按照工程中心与重点实验室的一个模式来构建的。即不仅是进行技术研究，以及应用基础，还是对关键技术和实用技术的研究，实验室在这些工作中都发挥着不可忽视的作用。一所高水平的一流的大学，特别是高校中诸如理科、工科及生命科学等之类的学科，实验技术以及实验理论的作用不容小觑，二者均占有举足轻重的地位。殊不知杨振宁和李振道凭借宇宙不守恒理论获得诺贝尔奖也是在实验室里被吴健雄所论证了的。至此，即使是进行对基础理论的研究，实验室的作用也十分重大，我们不能小觑。

实际工作中，我们从事的大量研究工作同样也需要大量的实验来证明，尤其是对工科而言，实验室的意义更是非凡。至此，以材料科学为例，我们要从事诸多具有前瞻性的科学研究，要想充分了解与此相关的这些材料的本质特点，倘若没有高科技化、前沿性与先进的实验仪器的辅助，要完成一项水平十分高的科学研究成果简直难于上青天。同样生命科学也不例外，笔者曾到过由欧盟十八个国家共同创建在德国海德堡大学旁边的欧洲分子生物中心，这里培养出了数不胜数的欧洲分子生物高水平的研究人员，其中相当一部分学科带头人都是从此研究中心走出去的。在这里，这些研究人员对实验十分的重视，他们具有世界一流的、前沿性的科学实验仪器，而且这里的众多学科研究的基础条件都是处于国际前沿的。

大量的实践证实，要想从自己的科学研究中得出高水平的理论分析结果，没有大量的实验分析与实验验证是万万不行的。简单地讲，先进行理论性的分析，再经过大量的实验的验证，然后整理、归纳及分析所测量的数据，最后在此基础上得出结论是进行科学研究的一般性规律。至此，大量的事实证明了科学研究离不开科学实验，实验技术是科学研究的重要支撑。

3 结语

新世纪、新阶段、新挑战，科学技术不仅仅是第一生产力，而且是先进生产力的集中体现。实验室不仅仅与建设一所一流的、高水平的大学密切相关，而且它是培养大量创新型人才的基地与摇篮。因为没有通过实验的相关环节的训练，一个人很难成为一个合格的、优秀的工程技术人员。而且那些长期埋头从事科学研究的实验技术人员的思想素养、专业技术水平及工作效率将直接影响着科学研究的进程。组建一支思想素养高、结构完善、专业技能高的实验技术团队，最大限度地调动他们的主动性、积极性，使其在进行科学研究时将自身所掌握的实验技术发挥的淋漓尽致。至此才能够促使实验技术做好科学研究的重要支撑，进而为高校的教学活动以及科学研究而服务，从而使得科学研究以及科学技术在中国特色的社会主义现代化建设事业中发挥好其中坚力量的作用，最终最大限度地保持国民经济又好又快发展及广大人民群众生活水平的提高。

参考文献