生物医学工程与生物技术精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的生物医学工程与生物技术主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：生物医学工程与生物技术范文

关键词：生物医学；测试技术；传感器

中图分类号：O6-33；G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）49-0131-02

一、引言

面向生物医学工程专业开设《测试技术与传感器》是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换和信息处理的理论和技术为主要内容，集光、机、电于一体，综合物理、化学、生物、材料、电子、电气、计算机、机械等学科技术的实践性非常强的专业基础课。杭州电子科技大学生仪学院目前开设的《测试技术与传感器》课程的课程目的为系统论述测试系统及其基本特性；介绍测试系统中传感器的结构、基本原理和典型应用，以及传感器的发展趋势、选用原则等，它是实现测试与自动控制的重要环节，仪器专业的重要专业基础课，也是自控原理、智能仪器课程设计、虚拟仪器课程设计的基础。

二、存在问题

目前该课程的教学状况及存在的问题：（1）测试技术与传感器技术属于多学科交叉渗透课程，涉及电学、磁学、光学、化学等学科，对先修课要求较高，现有的教学内容，以教师课堂讲授为主，侧重于原理的介绍及公式的推导，学生看不见，摸不着，缺乏感性认识，容易出现枯燥、难以学好的感觉，加上很大一部分学生的学习主动性差，学习态度上不太重视，没有投入必要的精力和时间，直接影响教学效果。（2）现行传感器教材比较繁多，有的以传感器原理为主线，有的以过程参数测量为主线，但是很多教材都没有涉及新型传感器的理论知识及其应用，不利于学生拓宽知识面，不符合宽口径人才培养模式。（3）目前传感器课程的实验环节以验证性实验为主，主要使学生掌握常用传感器的使用和标定方法，以及相应传感器的测量转换电路设计。（4）课程考核方式一般是以考试为主，辅以作业、实验、考勤评价，这种考核方法很难激发学生的学习积极性和主动性，不能真实反映学生的学习能力、对知识的掌握程度及其专业应用能力。

传感课程教学方法研究大多是自动化、精密仪器专业中对该课程的教学方法研究。结合本专业优势，本文提出通过使用启发式教学、结合临床实际教学、结合多媒体等手段丰富教学方法，提高生物医学传感教学效果。这些方法对提高生物医学专业的传感教学提供了重要改进措施，对提高教学质量具有重要意义。改革和完善《测试技术与传感器》课程的教学模式，通过研究型教学，训练学生的高级思维能力和解决实际问题的操作能力，培养学生主动学习、独立学习与终身学习的能力，使学生具备一流大学本科生的素养，提高核心竞争力。

三、改革目标

1.本文拟从课堂教学模式、课程教材多样性模式、实验课教学模式等方面研究并探索出具有杭州电子科技大学生物医学特色的“测试技术与传感器”研究型教学模式，培养学生的高级思维能力、解决实际问题的操作能力、交流沟通能力，在大学学习结束后，离开校园和教师，具有继续自主学习的能力。

2.在以基本传感测试单元为框架的知识体系的基础上，收集整理基于生理学与工程应用或医学临床现象结合的传感学科交叉内容，为编写生物医学工程等工科专业适用的生物传感教材、论文等提供教学资料并制定教材理论体系框架。

四、具体措施

（一）课堂教学模式探索

1.教师课堂讲授重点为最核心的知识点，对具有迁移价值的学科基本原理进行阐述。讲授内容少而精，对重点、难点讲深讲透，引导学生多角度、深层次地理解基本原理，而对事实性知识点，则少讲或不讲；讲授内容宽而新，以学科的发展为大背景，了解课程基本原理在大学科中的定位，以及与学科最新发展的联系。

教学内容较多，面面俱到的教学难以完成教学任务，教学效果并不佳。根据传感检测特点和生物医学工程等相关专业的培养需要，设计该课程的课程体系以各传感器基本功能为主，尤其是电感、电容、电压、应变片、磁电式传感等章节作为教学重点和难点，其中的各个章节的应用与心电、脑电、肌电内容相关联，引入生物医学工程重要的研究领域――脑机交互，作为重点讲解；而光敏、气敏、热敏等章节内容相对简单，容易理解，不做重点讲解。因此，可据此分配授课时间，突出教学重点。

2.教师根据核心知识点，提出知识点总结分析归纳问题、实际应用相关问题等，由学生课程小组分别选择问题，课后参阅书本、资料，提出解决方案，并由课程小组代表发言，课堂展示并交流。

此外，在各个传感系统中识记结构部分内容琐碎难记，而生物医学工程专业对这部分内容的要求并不高，不要求掌握详细结构，在理解传感结构及工作原理的基础上，日后工作或科研中用到这部分内容时能够通过查阅参考书获得信息即可，课堂讲解突出章节纲要，对其中涉及的工程应用现象补充材料介绍。

3.课堂教学中，教师讲述研究课题开题报告基本格式及其具体实例，由学生自我提出学科感兴趣的实际问题，参阅相关资料和解决方法，模拟写作研究课题开题报告。为更好地服务于生物医学工程专业的学科交叉特点，在生物医学传感的教学过程中注意整理、添加与工程应用和医疗仪器的内容。比如，在讲解压电传感基础上增加相关的医疗应用讲解，如人工瓣膜、血压监测计等器件的工作原理内容；在讲解电感基础上，增加当前无创呼吸电感检测的原理等介绍，这些内容对激发学生兴趣、启发学生的创新思维具有重要作用。然而，这部分内容还比较零散，没有形成良好的体系，此外，目前还没有专门适用于生物医学工程等工科专业的生物传感生理学教材。在讲解医疗方向的应用时，要注意资料的收集、整理和系统化，不仅可以很好地服务于生物医学工程等专业的培养要求，还将对编写工科专业专用的生物医学传感教材提供课程资料和理论框架。

4.课程教材模式探索。课程教材采用开放性体系，教师围绕教学目标研读现行的先进教材的基础之上，为学生推荐至少2本以上国内外先进教材，包括英文原版教材，对应于不同核心知识点，引导学生学会知识点的寻找、分析、归纳、比较，并利用各种国内外文献网络进行最新相关进展的补充和学习。引导学生尽可能或完全避免学一门课程只读一本书的现象。

在课堂教学中，除了使用多媒体和板书进行理论教学之外，还有意识地利用网络公开课等引导学生的自主学习。在我校图书馆的视频资源中有国内外著名大学的视频公开课，利用这些强大的网络资源可以弥补课时少、课程任务重的矛盾。比如，在该课程教学中，原理介绍部分占课时较少，在对重点器件结构和系统课堂讲解的前提下，其中一些具体的设计内容布置给学生自学。除了缓解课时不足的矛盾，网络课程资源还可补充教学内容，加深学生对知识的理解。

教师发展学习平台中的相关传感课程讲述，由经验丰富的名师授课，通过网络观看可加深对理论学习的印象，还可激发学生的学习兴趣。不仅丰富了学生的学习资源，更重要的是，在这种教学过程中，向学生示范了资料收集和获取信息的方法，提高了学生自主学习的能力。

（二）实验课教学模式探索

1.基础性实验：围绕测试技术与传感器的核心知识点，掌握传感器的基本原理及信号检测，这类实验主要属于验证性实验。

2.综合性实验：模拟生产或生活实际中的某一具体项目开展，学生可根据被测对象的不同选择各自合适的传感器，实验室配备电压表、电流表、指示灯、蜂鸣器、计数器等设备，用于学生自行完成线路的连接，也可根据学生的具体情况拓展知识点，综合性实验可在做的过程中让学生将学到的理论知识贯穿起来，整个项目采用3～4人为一小组的团队形式，以学生为主体，教师可适时地进行引导，循序渐进地实施项目，完成知识、技能和相关能力的学习。

3.提高性实验：对于提高阶段，我们将尝试结合虚拟仪器实验平台，虚拟仪器技术是仪器智能化发展的一个重要方向。我们增设实验内容要求学生采用软件LABVIEW或VB、VC等作为开发工具，设计直观友好的用户交互界面。如有可能还可根据检测分析的结果产生相应的输出控制信号。

4.除了实验教学，在与医疗仪器相关的脑机交互研究方面还可成立大学生科研活动小组，开展多种课外科技活动。其中申请者是该科研活动小组的指导教师之一。结合该课程的教学改革，拟吸收对生物医学方向感兴趣的同学加入，主要以观摩实验和学习实验方法为主，在活动参与中激发学生专业兴趣、促进专业学习。

五、总结

本文针对面向生物医学工程专业开设的《测试技术与传感器》课程当前存在的问题，结合生物医学专业学科交叉特色，提出了相应的改革目标和措施，使学生能自主使用各种通用传感和专用医疗仪器平台，灵活选择信号分析方法，加强对仪器平台分析的能力和对结果的理性认识，发挥该课程的实践性优势。通过施行开放式的《测试技术与传感器》课程教学模式改革，注重实验知识的延伸，完善考核制度等改革措施，最大程度地增强学生的自主性与参与性，培养社会需要的创新型、应用型、复合型、外向型的“医工结合”型储备人才。

参考文献：

[1]杭州电子科技大学教务处.生物医学工程专业及医学信息工程专业培养计划[Z].杭州电子科技大学本科专业培养计划，2011.

第2篇：生物医学工程与生物技术范文

关键词：工科院校；生物医学工程专业；生物实践教学；教学改革

生物医学工程（BiologyMedicalEngineering，BMI）是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的，其主要是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法，从工程学的角度，在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系，揭示生命现象，为防病、治病提供新的技术手段的一门综合性、高技术的学科，多学科的高度综合交叉是生物医学工程的特点[1]。自上世纪70年代末以来，国内许多医学院校、综合性大学、理工科大学及相关科研机构都设立了生物医学工程专业，涵盖了生物信息、医疗仪器、生物材料、生物工程等多个专业方向，课程设置主要包括工程类课程和医学类课程，旨在培养具有各方面能力的复合型人才[2]。在生物医学工程专业的培养体系中，实践教学是培养大学生的创新意识、创新思维和创新精神、提高整体教学质量的根本保证和有效途径[3]。南京邮电大学生物医学工程专业是在学校原来的信号与信息处理等优势学科的支撑下发展起来的，因此在医学信号处理、医学图像处理、生物传感和生物信息学等领域积累了雄厚的师资和科研力量，上述领域的实践教学体系完善、教学平备。比较而言，学校在生物医学领域的教学和科研上相对薄弱，特别是在生物医学方面的实践教学有明显的不足，存在着师资力量缺乏、教学平台薄弱、课时有限等问题。针对上述问题，我们从师资队伍建设、资源优化配置、教学内容改革和教学方式更新等方面入手，对生物医学工程专业的生物学实践教学提出一系列改革措施，取得一定的效果。

一、生物学实践教学存在的问题

南京邮电大学是传统的工科院校，信息学科是学校的办学特色。在工学为主体，以及“大信息”的背景下，学校的通信、电子、图像和计算机等学科的科研氛围浓厚、师资力量较强，相关课程的教学体系成熟、教学特点鲜明。上述相关学科的实践教学已经构建了包括课内实验、专题实验、综合训练和生产实习一系列完善的实践教学体系结构。但随着我国生物医学工程学科建设工作的开展，以及生物医学领域研究和应用的快速发展，迫切的需要将更多的生物医学知识融入到工程学知识中。为了扩展生物医学工程专业学生在生物医学领域的知识，激发学生的学习兴趣，在生物学教学方面，我校目前开设了几门生物学领域的课程，包括现代生物学、定量生理学和解剖生理学等。由于学校在生物医学相关学科的科研和教学缺乏基础，因此这些课程的师资力量较为缺乏，实验教学平台也比较薄弱。此外，生物医学课程多属于理论加上实验的课程，要求课时较多。以解剖与生理为例，理论课要讲51个学时，实验课也需要51个学时[4，5]。但我校生物医学工程专业大纲，对解剖与生理课程只设置了36个学时的理论课以及4个学时的实验课。因此，在这些课程的理论课教学上，需要大幅的调整以适应本专业学生的培养要求[4，5]。在实验教学上，由于课时的限制，大多为演示实验或参观，学生缺乏动手实践机会[6]。笔者在调研学生对解剖与生理课程兴趣、期望和要求时，有68.1%的同学表示对这门课程感兴趣或非常感兴趣，并且有30%的同学希望能有动手实践的机会（表2）。但我校目前现有的师资力量、实验教学平台和课时设置都不能满足学生的这一要求，因此，必须采取有效的改进措施提高教学平水，满足学生的学习要求。

二、生物医学实验教学改进办法

1.培养专任教师队伍。为了提高我校生物医学领域的教学和科研水平，近几年来，已引进多个生物医学相关专业的博士和高级人才，构建了一个高学历的教师队伍。教师的专业和研究方向包括了分子生物学、蛋白质工程以及纳米材料毒理等，这些教师的专业背景和知识体系完全满足了现有的生物课程教学和实验教学的需要。

2.完善实验教学条件。为了提高实验教学水平，同时为了满足学校科研项目发展的需要，我校已于近几年建设完成了生物医学实验室。实验室的建设目标是建立一个以生物技术为核心，结合医学诊断以及生物信息处理的多层次性和综合性实验基地，使学生系统化地学习和掌握全面的生命科学综合实验技能，以培养生物医学工程领域创新性人才，同时为生物医学工程专业的师生提供一个高水平的细胞、分子生物学实验研究平台，以加强不同学科间的合作交流，做出一流的科研工作。目前已建立了分子生物学、细胞生物学操作平台和蛋白结构测试和信息处理的表征平台。在此平台上，我们为学生设立了核酸分离和检测，核黄素、丙二醛和超氧化物歧化酶等生化指标测定等一系列的实验。让学生走进实验室，观看并亲自动手操作，极大激发了学生的对生物学课程的学习兴趣。

3.改革实验教学内容和方法。除了加强教师队伍和实验平台的建设，我们还通过多种教学方法和途径改革实验教学内容。针对生物类课程实验课时不足的问题，许多教师针对生物领域的热点方向开设了一系列的开放实验项目，通过开放性实验，让学生走进实验室和动物房，让学生跟着老师学习一些基本的生物学实验以及动物实验的操作技能和方法[7-9]。在教学中，教师积极鼓励对生物医学相关实验有兴趣并且有能力的本科生申报创新项目，鼓励教师和学生并将毕业设计与创新项目相结合，以教师的科研项目为载体，让学生在实践中创新[10]。实践以学生为主体，让学生独立查阅中外文献，了解项目最新的国内外研究进展，设计实验方案，学习各种新的实验技术，掌握科学研究方法，这不仅有利于学生自主学习、解决问题的能力，培养创新思维，同时还加深例如学生对各种专业课程的理解以及对生物工程专业的认识。实践证明，上述教学方法激发了学生的学习兴趣，提高了学生的动手能力和操作能力，并培养了学生的团队精神，取得了良好的教学效果。同时学校还积极与南京大学、南京中医药大学、江苏省中医院等单位建立合作关系，带领学生参观实验室，让学生对生物医学各领域的实验室构成、具体运作有更直观的认识。通过在大学和医院等实习基地的参观和关系，让学生充分认识到生物医学工程专业的学习目的和专业知识的应用价值。生物医学工程专业作为一门为生物学和医学服务的交叉学科，生物学实验课对生物医学知识的学习和理解掌握领域非常重要。针对我校生物医学工程专业的生物学实验教学中存在的问题，我们开展一系列的教学改革与实践，取得了很好的效果。极大地激发了学生的学习兴趣，调动了学生的参与热情，提高学生的实践能力，并且为学生今后的工作和科研奠定了坚实的基础。希望能在此基础上，继续完善现有的生物学实验教学体系和教学方法，从而更好地促进生物学实验课程建设和发展。

参考文献：

[1]章浩伟，秦翥，刘颖，等.创新实践模式在生物医学工程教学中的探索[J].实验室研究与探索，2013，32（4）：117-120.

[2]李天钢，马春排，李自毅，等.生物医学工程创新实验室建设和实践教学改革[J].实验室研究与探索，2008，27（7）：21-22，46.

[3]马春排，李天钢，李自毅，等.生物医学工程实践教学体系的建设[J].实验定研究与探索，2010，29（4）：103-105，122.

[4]李小慧，吴建盛.理工院校生物医学工程专业解剖生理学教学的思考[J].中国电力教育，2013，（10）：161-163.

[5]严振国，施雪筠.解剖生理学[M].2版.中国中医药出版社，2004.

[6]路宏朝，王杨科，陈文强，等.基于能力培养的人体解剖生理学实验教学改革[J].实验室科学，2011，11（3）：35-37，40.

[7]孙文彬.开放性创新实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2006，25（2）：148-151.

[8]冯波，翁杰，黄楠，等.结合学科特点和自身优势建立生物医学工程本科专业实验教学体系[J].实验技术与管理，2006，23（10）：15-17.

[9]刘婷，蔺万煌，曹杏芝.独立学院生物学专业实验课教学模式改革[J].实验科学与技术，2013，11（2）：64-66.

第3篇：生物医学工程与生物技术范文

理工类院校生物医学工程专业的教育，主要体现于理学、工学及二者有机结合的特色和优势，如理工类院校在数学、生物、材料、机械、电子、计算机、自动控制、组织工程等学科，具有坚实的教学基础、丰富的教学经验、良好的教学资源与条件。研究和解决生命科学及医学中的重要问题，是生物医学工程学科教育与发展的宗旨，因此，利用理工科院校的教学资源优势，培养能利用工程学手段，解决人类生命及健康问题的研究和应用型人才，是理工科院校生物医学工程专业教育的重要目标。因教学资源与条件的不同，理工科院校与医科院校、综合性大学的人才培养目标亦相异。理工科院校侧重于培养学生具备扎实的基础知识，包括数学、物理、电子、机械、生物等学科；熟悉医学电子仪器、生物医学信息、计算机、生物材料等相关学科专业知识；善于利用工程学方法与手段，解决专业相关领域的问题。培养目标具有准确的定位与时代性，即一方面能充分利用理工科院校的优势，体现其在工程学科方面的特色，另一方面，根据学科的交叉性与涉及领域的广泛性，密切跟踪学科的发展与社会需求变化，从而培养高素质的复合型高级专业科技人才。

根据教学与科研条件、研究方向的不同，国内理工类院校关于生物医学工程专业人才的培养目标既具有上述共性，又各有侧重与特色。如清华大学提出旨在培养能将现代电子、信息技术、物理、化学、数学和其它工程学原理，应用于研究生命科学的基本问题，能利用工程技术方法解决疾病预防、诊治及改善健康、提高生活质量等的高级专业人才；浙江大学则明确培养具有生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学等理论知识、医学知识和工程技术紧密结合的科学研究和技术开发能力，能在生物医学电子、医疗仪器、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、教学及管理的高层次创新型人才；东南大学强调以电子、信息技术生物学、化学和材料学为知识基础，使学生具备开展与人类健康相关的科学研究及应用开发能力，重点培养学生的研究能力和创新能力，培养具备宽阔视野、思维活跃的精英人才和领军人才；上海交通大学依托其强大且基础雄厚的工科和医学背景，重点培养在生物、医学和工程技术领域中具有开展交叉研究能力的有创新精神的，能应用物理、化学、材料、电子信息和工程等领域的技术解决生命科学问题的创新型交叉学科人才。华中科技大学生物医学工程专业培养具备生命科学与光、电、计算机等信息科学有关的基础理论知识，以及医学与工程技术相结合的科学研究能力，能在医疗器械、电子技术、计算机技术、信息等产业部门从事研究、开发、教学及管理的高级工程技术人才。

华南理工大学生物医学工程专业，始于从硕士研究生人才的培养，我校于1993年获生物力学硕士学位授予权，1998年，将生物力学硕士点(生物科学与工程学院)与生物电子学硕士点(电子与信息学院)整合为生物医学工程一级学科专业硕士学位授权点，并开始正式招收硕士生，2002年招收生物医学工程专业本科生，2004成立生物医学工程系，2006年获生物医学工程一级学科博士点。根据我校生物、电子、材料等学科在科研教学方面的多年积累的与优势，结合广东省生物医学工程产业的发展与需求，将生物医学工程专业本科培养目标，按要求掌握的知识与具体的能力确定为：

目标1(扎实的基础知识)：培养掌握扎实的专业基本原理、方法和手段等方面的基础知识，包括生物医学、电子技术、信息科学、计算机技术、生物材料、生物信息等相关学科基本知识、基本理论和基本技能的复合型高级科技人才。

目标2(解决问题能力)：培养学生能够创造性地利用生物医学与工程技术相结合的研究开发能力，以服务于国内外生物医学工程产业快速发展的需求。

目标3(团队合作与领导能力)：培养学生在团队中的沟通和合作能力，学会按分工要求在团队中从事具体工作，完成指定任务，进行组织协调，进而能够具备生物医学工程领域的领导能力。

目标4(工程系统认知能力)：让学生认识生物医学工程的多学科交叉特性，从系统的角度认识与领会生物医学工程学科的核心与特点。要求从工程系统的角度，运用多种工程技术手段与方法，寻求解决实际问题的方案。

目标5（专业的社会影响评价能力）：培养学生正确理解生物医学工程对人们日常生活、人类健康所产生的重要影响。

目标6（全球意识能力）：培养学生能够在全球化的环境里保持清晰意识，积极跟踪新理论方法、技术的发展，在全球化的背景下认识与把握生物医学工程学科的现状与发展。

目标7（终身学习能力）：生物医学工程毕业生在职业生涯中，需要根据学科、行业发展与岗位要求，不断更新知识，提升自己的综合素质，并具备终身学习的能力。

综观理工科院校生物医学工程专业本科生的培养目标，既反映了各校的学科优势、特色与定位，又具明显的共性，即强调学科的交叉复合特性，培养能将工程技术和医学、生物等基础理论相结合，解决人类生命健康中的问题、提高生活质量的综合性人才，尤其注重学生的实践能力与创新能力。

理工类院校的生物医学工程专业培养特色

在专业特色建设方面，各高校依托各自的学科建设与教学资源优势，逐渐形成自己的办学特色。如清华大学持之以恒地进行教学建设与改革，形成了"注重质量，强调实践，紧密结合科研"的教学特色，清华大学生物医学工程学科2001年被评为全国重点学科，2006年被评为国家重点一级学科；浙江大学则强调系统掌握计算机技术、信息处理技术、电子技术、仪器技术和生命科学相关的基础理论知识具有多学科交叉应用能力和国际竞争力的复合型人才培养，为国家级生物医学工程特色专业建设点；东南大学从1988年开始与南京医科大学合作，进行7年制工医双学位人才培养，2000年开始进行生物医学工程专业（七年制）本硕连读人才培养。2007年建立医工结合生物医学工程长学制创新人才培养国家人才培养模式创新实验区，2008年成为生物医学工程国家特色专业建设点，形成了工医复合型人才培养的特色，并形成了生物医学电子学和现代生物技术两个重要的特色方向；上海交通大学则充分利用附属医院的临床资源，建立与基础课程相适应的实践教学体系，强化学生实践训练，培养动手操作与创新研发能力，大力推进医工(理)交叉学科人才培养，积极推进国际合作与交流；华中科技大学华中科技大学自1997年起系统地开展了生物医学光子学特色方向本科教学体系建设的探索与实践。基于生物医学工程学科的特点，借鉴国内外最新教学成果,建立了一套具有生物医学光子学特色方向的本科教学体系。2011年开始招收“医疗器械”卓越工程师实验班，按照全新的教育大纲和创新的实验模式培养面向医疗器械产业发展需要的高端领军型人才。

华南理工大学生物医学工程专业经过近10年的本科教育实践，以电子技术为基础，以生物医学电子仪器与生物医学信息为主，兼顾生物医学材料、分子生物学及生物信息学，基本形成了多学科方向交叉的知识体系。尤其注重学生基础知识、实践能力和创新能力的培养，根据广东地区生物医学工程产业的优势与市场需求，着力培养具有生物医学工程专业基本素养、基础扎实、专业知识面广的复合型高级技术和专业管理人才。近年来，积极与广东省生物医学工程领域领军企业、医疗、科研机构开展联合培养人才的改革，如自2009年开始，华南理工大学与深圳华大基因研究院共同成立了华南理工大学-深圳华大基因研究院，并开设基因组科学创新班，生物医学工程专业部分优秀学生从大学三年级开始，即有机会进入深圳华大基因研究院从事生命学科的学习与科学研究；2011年，华南理工大学携手中国科学院广州生物医药与健康研究院，共建“华南干细胞与再生医学英才班”，实行“2.5+1.5”的培养模式，“英才班”将根据学生所属专业本科培养计划和干细胞与再生医学的专业培养要求，为学生制订个性化的培养方案，将专业理论知识与实践、学习和科学研究相结合。此外，生物医学工程专业与深圳迈瑞电子有限公司、汕头超声仪器研究所、广州总院、南方医院、广东省人民医院、中山大学附属肿瘤医院和广州医学院附属肿瘤医院等单位建立了密切的联系，为学生的实践、实习提供优越的资源和条件，同时，为学生的就业不断开拓新的渠道；从大学二年级开始，学生即有机会加入“学生研究计划SRP(StudentResearchProject)”，参与老师指导的科研实践，进入实验室与研究生共同学习研究。学习、研究期间，取得优异成绩或成果的学生，推荐参加“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛。华南理工大学生物医学工程专业，近年来进行各种新的人才培养模式的有益探索与实践，进一步扩宽学生的知识面，显著提高学生的实践能力，激发学生学习热情，培养学生的创新能力。

生物医学工程专业人才培养模式

我国高等工程教育强化主动服务国家战略需求、主动服务行业企业需求的意识，确立以德为先、能力为重、全面发展的人才培养观念，创新高校与行业企业联合培养人才的机制，改革工程教育人才培养模式，提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力。主要体现于四个方面：(1)工程教育服务国家发展战略；(2)加强与工业界的密切合作；(2)重视学生综合素质和社会责任感的培养；(4)注重工程人才培养国际化。近年来，各高校都在进行专业人才培养模式的改革、探索和实践，主要包括(1)重基础、宽口径、强能力、高素质的大类培养模式。如上海交通大学实行按院系招生、学生入校两年后再分专业的培养模式，从而有利于学生根据个性、特长选择专业，增强学生的竞争意识，有利于资源的优化整合；中国科技大学秉承“基础与创新并重”的办学理念，实行重基础、“轻”专业，注重基础“宽、厚、实”，专业“精、新、活”的宽口径个性化培养模式。浙江大学提出“以人为本、整合培养、求实创新、追求卓越”的教育理念，确立的人才培养模式是以3M(多规格、多通道、模块化)和“宽、专、交”为特征的KAQ(知识、能力、素质)并重，将本科专业分成若干学科大类，实行前期按大类培养，实施通识教育，后期实行宽口径专业教育的新模式。华南理工大学的培养模式与浙江大学既具相似性，又各有侧重。华南理工大学以注重精英人才与个性化人才的创新能力培养为特色，如按大类分电子、机械、化工、材料、经贸等各大类专业精英班，“基因组科学创新班”和"华南干细胞与再生医学英才班"等。

(2)注重创新与实践能力培养，如卓越人才培养、产学研相结合人才培养、交叉复合型人才培养。近几年，各高校均十分注重学生的创新能力和实践能力的培养，通过卓越人才计划旨在提高学生的科研能力与解决实际问题的能力。卓越工程师教育培养计划的遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则，其特点包括：行业企业深度参与培养过程；学校按通用标准和行业标准培养工程人才；强化培养学生的工程能力和创新能力。其中，首批“卓越工程师教育培养计划”高校包括清华大学、浙江大学、上海交通大学、华中科技大学、东南大学和华南理工大学等61所高校，第二批共有133所年高校加入“卓越工程师教育培养计划”。

(3)国际化人才培养，通过与国外知名高校建立人才培养合作项目，进行联合培养。如教育部中国教育国际交流协会(CEAIE),中教国际教育交流中心(CCIEE)和美国州立大学与学院协会(AASCU)共同合作的“1+2+1中美人才培养计划”，积极推动中美高校学分学历互认，促进中美高校师生双向交流、共同制定大学本科专业教学计划等。此外，近年来，各校纷纷与欧美、澳洲著名大学建立了各种灵活的本科人才联合培养机制，推进教师双向交流，专业课程实行双语教学或全英教学等。

(4)个性化人才培养，华南理工大学生物医学工程专业培养学生过程中，根据学生知识结构与特长，注重个性化培养，如，一方面鼓励生物医学工程专业学生修读“双学位”，另一方面，也接受其它专业学生修读生物医学工程专业“双学位”；通过“学生研究计划(SRP)”，“百步梯攀登计划”、“挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛和创业计划大赛”等，培养学生的创新、创业、科研能力。

课程建设

生物医学工程专业教学指导委员会，为生物医学工程学科人才培养的规范化提供重要的指导性意见。根据生物医学工程学科的发展趋势与社会需求、以及各高校的教学和科研优势，理工科院校设置的生物医学工程专业本科的课程体系，既存在共性，又各具特色。其中，理论教学部分，主要包括公共基础课、学科基础课和专业领域课，实践部分，包括实验课程、课程设计、认识实习、工程实习、生产实习和毕业实习等。各理工院校生物医学工程专业本科培养计划中的公共基础课颇为相似，主要有政治类课程、大学英语、大学物理、大学化学、数学(微积分、线性代数、概率论与数理统计)、工程制图、大学体育，以及人文、社会和技术类通识教育课程；学科基础课程，大多数高校以生物医学电子与信息为主，包括电路、数字电子技术、模拟电子技术、信号与系统、数字信号处理等主干课程，并设置解剖生理学、临床医学概论、普通生物学、生物化学与分子生物学等重要基础课程；各校的生物医学工程专业本科课程的差别，主要体现在专业领域课，同时也最能体现其专业特色。一般以其优势学科方向开设不同的专业必修或选修课程，如浙江大学按数字医学信息、生物传感器与医学仪器、定量与系统生理学三个方向设置专业课程，东南大学则分生物传感与生物电子学、生物信息学、生物医学材料与纳米技术、医学信息工程等四个方向，上海交通大学包括生物医疗仪器、神经科学与神经工程、医学成像与图像处理、生物材料与纳米生物医学等几个方向课程；清华大学按学科方向分为医疗仪器、神经工程、医学影像和微纳医学等四个主要方向，分别设置不同的专业课程。

华中科技大学则包括按生物医学光子学、医学影像学、生物信息学、纳米生物材料和组织工程等方向的专业课程；华南理工大学生物医学工程专业的本科课程，主要涵盖了医学电子仪器、医学影像、医学信息、生物力学和生物医学材料等五个方向，分别开设了医学传感器、医疗仪器设计、生物医学测量、医学超声学、生物医学信号处理、医学成像技术、医学图像处理、医院信息系统、远程医疗、生理系统仿真建模、生物力学、生物医学材料等重要课程。

实践环节主要包括综合实验、课程设计、临床实习、金工实习、电子工艺实习和毕业实习等。其中综实验包括工程生理学、生物医学工程、医学仪器与信息工程3门综合实验课程，设置了数字电路、微机原理与应用、医学仪器等3门课程设计。由于广东省医学资源和生物医学工程产业具有较强的特色和优势，尤其在医疗仪器行业拥有一批实力雄厚的企业，华南理工大学充分利用这种地域的产业优势，知名企业联合建立了本科实习基地，和具优越医疗资源的医院建立了良好合作关系，为本科生的临床实习与毕业实习提供强有力的支持。此外，华南理工大学积极鼓励学生参与“暑期实习计划”，即由老师或学生自行联系实习单位，经院系和老师推荐，学生有机会在暑期到相关高校或科研院所实验室、企事业单位实习。

在双语课程、全英语课程、新型课程和特色课程方面，华南理工大学生物医学工程专业也正在积极进行建设，如《医学图像处理》和《医院信息系统》已经实行双语教学，正在为全英文授课做准备；不定期地邀请国内外有影响的专家和企业负责人进行专题讲座或创业教育；为新生开设《生物医学工程概论》课程，计划进一步开展新生研讨课、系列专题研讨课。

总结

生物医学工程学科具有鲜明的交叉与复合特性，它对解决人类生命与健康中的问题具有十分重要的作用，生物医学工程学科与相关产业发展亦极为迅速，如何培养适应学科发展需求和符合社会需要的专业人才，是各高校生物医学专业面临的重要问题。理工科院校在电子、计算机、信息、生物、材料、制造等学科具有一定的优势，充分利用理工科的资源优势，培养研究与应用兼顾的高级专业人才，亦是理工科院校本科教学的重要目标。

华南理工大学生物医学工程本科专业，经过近十年的教学实践，逐渐形成以生物医学电子、医学信息工程、生物力学为主导的培养体系，十分注重学生的实验能力和创新能力的培养，并充分利用广东省的医学资源和生物医学工程产业的地域优势，努力培养适应社会需求的专业人才。近年来，华南理工大学生物医学材料方向发展迅速，先后成立了国家人体组织工程重建工程中心、特种功能材料教育部重点实验室、广东省生物医学工程实验室，在生物医学材料方面取得了一系列成果。为此，华南理工大学正在为利用生物医学材料方面的优势，加强生物医学材料方向的本科专业人才的培养，积极地进行探索。

第4篇：生物医学工程与生物技术范文

关键词：生物化学；计量；教学改革

中图分类号：Q5 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-09-0230-1

项目资助：计量特色生物类专业就业竞争力提升研究（HE20041）

21世纪是生命科学的世纪，生物化学是生命科学相关专业的一门重要专业基础课程。生物化学知识已经渗透到了生命科学的各个学科[1]。中国计量学院生命学院的《生物化学》为校平台课程，课程组自建院以来，承担本校生物技术、生物工程、食品科学与检验、药学及生物医学工程等专业的《生物化学》课程的教学工作。随着中国计量学院生命学科的发展及形势的变化，为体现相关专业的“计量”特色，我们积极采取了一系列方法和措施，收到了显著的成效并积累了相当的经验。

1 “计量”特色的《生物化学》教学实践中存在的问题

1.1 生物化学课程的内容难度大而且复杂

众所周知，《生物化学》属于生命科学相关专业基础课程中较难的课程，本课程各种分解与合成等生化反应途径十分复杂，如许多酶（包括发挥酶的催化活性所需要的辅酶和辅基）的结构非常复杂。生物分子的合成与分解途径十分复杂，有些生化反应途径甚至多达数十步,如核苷酸的合成与分解[1]。

1.2 学科发展快、课程内容多，与学时相对较少的矛盾日益突出

随着学科的交叉和不断深入，在生物物质代谢及代谢组学等方面的研究更是取得了前所未有的进展[2][3]。然而，现实情况是，课程组成立近7年来，《生物化学》课程的学时数却未有增长，事实上还有轻微的下降（从2009年起，中国计量学院由每个学分的17个学时改为16个学时，总学时由原来的120减少到112个）。因此，上述问题尤其显得突出。

1.3 课程内容与生产实践脱节严重

掌握《生物化学》的基本知识对发展有“计量”特色的生物技术、生物工程、食品检验和药学等专业，对理解生命的基本规律具有极为重要且不可替代的作用[4]，同时，掌握《生物化学》的基本知识对生命科学相关专业的其他相关课程的学习也十分必要[5]。因此中国计量学院的《生物化学》课程既具有基础性，也具有互通性。酶的结构、DNA的复制、转录、蛋白质的生物合成、氧化磷酸化的机理等在《生物化学》课程中十分重要的内容。但是，在目前的生物相关产业的生产实践上鲜有应用。

综上所述，作为一门重要的基础课，中国计量学院的《生物化学》在把握学科发展前沿的同时，适应培养、体现“计量”特色以及新的专业教育形势的需要，将创新意识融入教学的全过程，对我们《生物化学》课程组来说也是一个全新的挑战。

2 生物化学教学改革实践

为解决上述问题，我们《生物化学》课程组通过组内讨论，并汲取同行的宝贵经验，采取了以下几项措施：

2.1 针对现存的问题，修订新的《生物化学》教学大纲

修订新的教学大纲,调整教学内容,编写了新的《生物化学》实验教材（目前正在编写理论课程的教材）,自制了《生物化学》教学多媒体课件。我们删减了和其他课程如遗传学、分子生物学和基因工程、蛋白质工程等课程重复的内容,增加了生物分子信息传递、物质代谢调控等近年来发展迅猛的学科前沿内容。

2.2 鼓励学生提高自学能力

由于我校《生物化学》开在二年级的第一个学期,许多学生对大学的学习方法还没有完全适应,有的学生仍然像在中学时那样,遇到有不懂的地方缺乏正确的方法。因此我们强调区分内容,提倡预习与复习,鼓励学生提高自学能力。

2.3 注重生物化学理论与生产实践的联系

在教学中我们尽可能地理论联系实际,如蛋白质的分离与纯化技术与现代生物工程中蛋白质药物的分离纯化的联系、酶抑制剂与食品、外来检疫性害虫的防治及科学研究中的广泛应用、基因调节系统研究与基因工程技术的密切关系以及新技术如基因芯片，RNA干扰等在研究基因的结构与功能中的应用等等。既提高了学生对《生物化学》的兴趣，又可以教育学生克服应试习惯，争取能够比较全面系统地掌握《生物化学》的基本知识。

2.4 加强《生物化学》教学过程中学生创新意识的培养

我们通过在讲授生物化学发展中的重大发现时将所涉及到科学家及他们的研究思路和方法作为一项重要内容来介绍,从而使学生不仅获得知识,同时受到解决问题方法论上的启迪,这样十分有利于对学生的创新思维的培养；我们还在总学时不变的情况下增加实验课时，提高学生的动手能力和对《生物化学》的兴趣。

参考文献

[1] David L.Nelson,Michael M. Cox.Lehninger's Principles of Biochemistry，5th Edition [M].New York：W. H. Freeman,2008.1-21.

[2] 朱龙华.生物化学工程研究进展[J].中国计量学院学报,

2002(3):225-228.

[3] 成凡.生物化学实验教学体会及存在的问题[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2003,5(4):398-399.

第5篇：生物医学工程与生物技术范文

关键词：生命科学;科研平台;实践教学改革;创新培养

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）40-0063-02

课堂和实践教学是高校专业教学工作的重要环节，是培养学生的创新意识和创新能力的重要途径。课堂内实践教学已不能满足当今生命科学学科发展的需求，实践教学改革，是以培养学生创新意识、动手能力和协作精神为目的的实践性教学。科研平台将实践教学与科研探索思维培养相结合、实践课程与科研创新氛围相融合，增强学生的实践能力，培养学生的创新思维，提高其综合素质，培养具有创新意识的综合性人才。本文分析了医学院校生命科学专业的实践教学工作面临的问题，针对生命科学领域人才培养目标，以依托我院的省级工程中心及省重点实验室为实践基地，依托自身的优势和条件改革实习实践教学模式。培养学生科研研究的创新思维，提高学生的综合素质，通过四年的实践取得了良好的效果。

一、在本科实践教学中的作用

1.缓解生产实践基地紧张的现状。医学院校生命科学专业如生物技术、生物工程及生物医学工程类本科学生实习实践场所选择相对受限，附属医院和众多的教学医院重点针对临床医学或医学技术类专业学生的实习和实践，很多临近的生物、制药企业出于对经济利益、技术保密等因素的考虑，不愿接受学生实习参观和生产实践。这一现象致使学生不能直接接触生产实践等方面的教育，使得理论与实践脱节。并且简单的一日参观实践并未对理论教学起到促进的作用，在以往的生产参观实习模式中，带队教师缺乏实践经验，而所参观企业的讲解教师仅注重现场走马观花式讲解，缺乏较强的责任感，理论与实践脱节，知识的扩展和创新大多被忽视。校企合作的工程技术中心及省重点实验室可承担多种形式培养学生实践学习的功能，例如提供研究性实验平台，参与合作企业研发项目，辅助大型仪器的测试管理等，这在一定程度上可以缓解实践基地少的压力。

2.培养科研创新能力。培养生命科学专业学生的自主学习能力、实践能力、创新能力是实践教学的关键环节。科研平台直接吸收本科学生参加教师的科研课题组，通过指导学生完成部分科学实验，来调动和激发学生对科研创新的兴趣，提高学生的创新能力;重点实验室的科研团队及校企合作的工程技术中心可以直接参与课题组已经开展的产学研合作项目生产阶段的工作，这样既可以使学生直接进入科研工作和生产管理第一线，使所学的医学与生命科学的知识与生产实践紧密结合。通过对在研项目的参与，将医学教学和生物技术等课程模式进一步优化。高校教师除了承担教学任务外，还承担着各级科研工作。吸引一些本科生参加课题的申报工作，指导学生积极认真填写各种科研课题标书，对于课题当中一些基本实验可以指导学生查阅资料，独立进行一些实验设计，确定研究方案，检测并初步分析。学生通过参加课题申报、亲自参与实验设计等环节，其对课堂学习的积极性会有很大的提高。

3.理论和实践与时俱进。生命科学的发展日新月异科，是目前最具活力及更新最快的学科之一。但生命科学教学面临新的重大机遇和挑战，这也为生命科学专业毕业生提出了越来越高的要求。因而，在医学院校生命科学学科教学中渗透前沿学科知识且参与最新的科研项目是一种教学改革形式。通过向学生开放工程中心研发团队的各种高层次的学术讲座、学术沙龙等形式，培养和强化学生的创新意识和创新思维，培养科学素质。这样，对于今后有兴趣从事科研工作考取研究生的学生，与自己的专业和特长兴趣结合，极大程度调动了科研思维的积极主动性，也在一定程度上避免了其选择研究生专业和研究方向的盲目性。原有的实验课程旨在在培养学生的基本实验技能而忽略创新能力，学生学习积极性不高，教学质量难以显现。科研平台与实践教学相结合的新的教学模式，可以达到以学生为中心的教学理念，通过精简传统实验课程而开设研究性实验，促进学生自主学习能力和创造性思维的发挥。而且学生既可以了解教师科研活动信息及主要研究方向，又能够了解该领域的最新发展动态，激发学生的科研兴趣。本科学生在科研平台上学中型仪器如流式细胞仪、激光共聚焦显微镜、透射电镜、发酵设备等的使用维护方法，了解到前沿技能和精密仪器的知识。同时弥补了课堂教学时数有限而难以了解前言学科情况，在科研平台开设研究性实验内容，达到将多门理论课程和实验课有效整合，也是“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的主要目标之一。

二、促进高层次科研平台的建设

1.完善高层次科研平台的建设。我校正在朝着建设高水平教学研究大学的宏伟目标努力，高等学校实验室特别是高水平的科研平台不仅是开展科学研究创新科学技术的重要基地，更是承担实践教学的重要场所，虽然高层次科研平台以高校科研人员及研究生为主要科研团队，但是本科生在实践实习的过程中，同样起到了促进省级的工程中心和重点实验室的发展和完善的作用，在高校教育创新改革的实践中发挥了积极作用。每年在此进行实习和毕业论文工作的本科生在实践的同时，以第一作者或者参与了学术论文的发表工作，也争取到多项国家级本科生创新科研探索项目、创新创业实践项目和研究生创新项目，并取得了大学生挑战杯等实践成果奖。同时本科学生学术论文的发表也作为我院考核科研平台任务的一项基本指标。将科研平台的新知识和新技术第一时间引用到教学过程中，实践教学成果促进了科研平台的发展。

2.为科研平台的合作企业输送人才。通过与生物制药、医用耗材等多家生产企业的产学研平台项目的合作，联合指导学生开展毕业论文研究或设计工作，将学生纳入科研团队管理，提高学生的创新能力、实践能力与团队协作能力，为本科学生今后走上实践工作岗位或进一步学习深造奠定良好的基础。四年来为科研平台的合作企业如华隆生物公司、河南博济光明医药公司等生物制药企业输送共计二十余名本科毕业生，毕业实习是促进学生将已学的专业知识应用到具体的工作实践并转化为技能或技巧的过程，他们在进入企业后很快融入生产及管理的角色，进一步进入研究生学习阶段的学生表现出优秀的科研素养，这与在高层次科研平台进行实践实习的学习阶段密不可分。

三、结语

通过四年的实践，表明依托高水平科研平台进行教学实践方式对提高学生的创新能力、培养高素质人才具有重要意义。而且缓解了医学院校生命科学专业实践基地欠缺的劣势，促进和加强了科研平台在本科实践教学中的积极作用。今后以此经验为基础，不要局限于生命科学专业，将基础医学和临床实践紧密整合，促进基础医学专业的实践，实现临床医学的综合发展;更加丰富了实践教学与科研平台结合，优势互补，完善实践教学，促进科研平台的发展。

参考文献：

[1]黄大明，秦钢年，杨春兰等，提高实验教学人才培养功能 适应创新人才培养[J].实验室研究与探索，2011，（6）.

[2]陈红丽，高建辉，刘涌涛，依托省高校工程技术研究中心产学研结合的创新教育模式初探[J].大学教育，2012，（1）.

[3]高思，质量工程：提高高校教学质量的重大举措[J].中国高等教育，2007，（5）.

第6篇：生物医学工程与生物技术范文

当今世界，科学技术日进千里，随着信息革命方兴未艾浪潮，生命科学和生物技术已展示出不可估量的前景。近年来，随着生命科学和生物技术领域发展中的一系列重大突破，世界范围内已开始了新一场具有划时代意义的生物科技革命和生物产业革命。

生物产业是当今世界经济中正在蓬勃兴起和迅猛发展的一个战略新兴产业，生物医药、生物农业育种等行业已初具规模，同时许多新的产品、新的行业正在快速发展过程中，如生物农药、生物肥料、燃料乙醇、生物柴油、生物基材料等。

“十一五”期间我国生物产业发展总体思路和方向

总体来说，生物产业就是要充分发挥我国特有的资源优势和技术优势，面向健康、农业、环保、能源和材料等领域的重大需求，坚持自主创新、国际合作、重点突破、集聚发展、市场主导、政府推动的原则，加快发展生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保，保护特有生物资源，保障生物安全，使生物产业成为国民经济新的增长点，并为发展成为国民经济的主导产业奠定坚实基础。

“十一五”期间我国生物产业发展主要任务与发展重点

《规划》提出了八方面的发展重点与任务：

一是围绕解决重大疾病和重大传染病防治、保障健康和有效缓解广大低收入阶层就医吃药难的问题，大力发展新疫苗、生物工程药物、小分子药物、生物医学工程产品等。

二是以促进农业产业结构调整、保障粮食安全为核心，加速水稻、小麦、玉米、棉花、油料等重要农作物和畜禽、水产新品种的繁育和产业化，发展生物农药、生物肥料等绿色农用生物产品。

三是发展生物能源，推动高产、高含油且环境适应性强的能源植物新品种培育和产业化，提高非粮原料燃料乙醇规模生产的转化效率，加快生物柴油产业化，有效缓解化石能源日趋紧缺的矛盾。

四是发展生物制造业，利用可再生的生物质原料生产乙烯、聚乳酸等大宗原料化工品，缓解我国材料工业对石油等一次矿物资源的过分依赖；大力推进高品质的重要酶制剂的工业生产和应用，全面提升食品工业、饲料工业、轻化工业等传统产业的技术水平。

五是在生物环保领域，将大力发展生物技术处理城市污水、垃圾，加快生物技术对盐碱地等低质土地改良步伐，研究推广荒漠绿化植物新品种。

六是实施九大专项。围绕具有战略性、高关联性和高渗透性特点的领域，实施疫苗与诊断试剂、创新药物、现代中药、生物医学工程、生物育种、绿色农用生物产品、生物能源、生物基材料和微生物制造专项，加强技术创新能力，促进新技术的产业化，培育新兴产业。

七是加强生物资源保护和开发利用，开展生物资源普查，基本摸清我国生物资源基本状况，促进生物资源的保护和开发利用。

八是建立健全生物安全管理体系，组织制定生物安全技术标准，完善生物安全监控技术手段，确保生物安全。

“十一五”期间我国生物产业发展目标

1.初步形成有利于生物产业发展的政策法规体系、技术创新体系、技术标准体系、生物安全保障体系、产业组织体系和行业服务体系。

2.自主创新能力显著增强。研究开发投入占产业增加值的比重明显提高，形成一批具有自主知识产权、年销售额超过10亿元的生物技术产品。

3.产业结构优化升级。培育一大批创新型中小生物企业，形成10个左右销售收入超100亿元的大型生物企业。重点推进京津冀、长江三角洲、珠江三角洲地区的综合性生物产业基地及若干专业性生物产业基地建设，形成8个产值过500亿元的生物产业基地。

4.产业规模快速增长。到2010年，生物产业增加值达到5000亿元以上，约占当年GDP的2%。生物产业出口额显著增加。

在此基础上，再经过10年努力，力争使我国生物产业主要经济指标进入世界前列；在关系经济社会发展全局和国家安全的关键生物技术领域掌握自主知识产权，生物产业国际竞争力大幅度提高。到2020年，全国生物产业增加值突破2万亿元，占GDP比重达到4%以上，成为高技术领域的支柱产业和国民经济的主导产业。

“十一五”期间我国生物产业发展原则

1.自主创新，国际合作。构建和完善有利于自主创新的体制机制，推动产学研合作；以具有自主知识产权成果的开发和应用为核心，加强原始创新、集成创新和引进技术消化吸收再创新；坚持“引进来”与“走出去”相结合，积极开展国际合作，充分利用两种资源、两个市场，加快我国生物产业发展。

2.重点突破，集聚发展。着眼于国家经济社会发展的紧迫需求，选择一批基础条件较好、技术条件成熟、成长潜力大、产业关联度高的现代生物产业重点领域和重大产品，构建较完善的产业链，加快做大做强；突破一批具有重大支撑和引领作用的前沿生物技术，形成自主知识产权，抢占国际竞争的制高点，加快实现产业化。促进生物企业和资金、技术、人才等要素向优势地区集中，培育生物产业区域增长极，形成若干各具特色、以大企业集团为核心、专业化中小企业协作配套的相对集中布局的产业基地。

3.市场主导，政府推动。既要充分发挥市场优化配置资源的基础性作用，使企业真正成为技术创新和产业化发展的主体，又要充分发挥政府对战略性新兴产业的推动作用，在政策法规、体制机制等方面营造有利于产业发展的良好环境，处理好产业发展与生物安全的关系，为生物技术创新和产业化发展建立良好的支撑平台。

保障《生物产业发展“十一五”规划》顺利落实的措施

1.加强组织领导，形成推进生物产业发展合力

国家建立生物产业发展重大问题的协调机制，加强生物产业体制改革、产业发展、技术研究开发、生物安全监管等方面的有机衔接，形成推进生物产业发展的合力。设立国家生物产业发展专家咨询委员会，就生物产业发展重大问题提出咨询意见。依法组建中国生物产业协会和国家生物产业标准化专业技术委员会，开展市场调查、信息交流、标准制修订、行业自律、政策咨询等方面的工作，促进生物产业的健康发展。

2.强化产业技术创新体系建设，促进生物产业集聚式发展

大力促进企业技术创新能力建设。通过产学研合作等方式，建立企业牵头组织、高等院校和科研院所共同参与的有效实施机制。通过财税、金融、投资等政策，引导企业增加研究开发投入，推动企业特别是大企业建立研究开发机构。鼓励企业与高等院校、科研院所联合开展生物技术成果转化，改造或新建一批国家工程实验室、工程研究中心，提高科研成果的工程化与系统集成能力。

加强生物科技创新条件平台建设。推进国家生物产业基地生物技术公共实验室、中试基地以及融资平台、人才培训平台等产业化能力建设。加强高校和科研院所研究开发设施建设，形成若干具有较大规模、多学科融合、创新能力强、开放运行的生命科学研究中心。鼓励和支持国外机构在华设立研发中心。加强生物信息中心、科技成果评估机构、人才培训等中介服务体系建设。

促进生物领域知识产权的创造、管理、实施和保护。完善生物资源和生物技术知识产权保护的法律法规，提供良好的知识产权中介服务，落实对知识产权创造者的奖励政策，加强知识产权的司法保护和行政执法力度。

充分发挥各方面的积极性，有步骤、有重点地建设若干国家生物产业基地，促进人才、技术、资金等资源向优势区域集中，引导生物产业特色化、集聚化发展。

3.建设高素质生物产业人才队伍

紧紧抓住培养、吸引、用好人才三个环节，加强企业经营管理人才、生物技术专业人才以及生物安全、生物物种资源保护与管理人才队伍建设。创新人才培养模式，加强生物产业人才培养能力建设，建立高技能人才培养基地，重点培养生物技术原始性创新人才等各类高技能人才，扩大生物类硕士和博士的招生规模。采取团队引进、核心人才引进等方式，吸引和支持出国留学人员、海外华人华侨回国和来华创办生物企业、从事教学和研究。加强生物技术人才的国际培训合作和国际学术交流。完善生物技术人才评价机制，国家生物科研机构的技术负责人逐步实行海内外公开招聘。加大收入分配向关键岗位和优秀人才倾斜力度，完善技术参股和入股等产权激励机制。

4.多渠道增加对生物产业发展的资金投入

整合政府科技计划（基金）和科研基础条件建设等资金，加大财政科技投入对生物产业的支持力度。

支持生物企业通过资本市场融资，提高直接融资比重。支持符合条件的生物企业在境内外股票市场上市融资，或通过发行公司债券融资。鼓励有关部门和地方政府设立创业投资引导基金，引导社会资本进入创业投资领域，并增加对生物企业的投资。

加大政策性金融对生物产业的资金支持力度。金融机构对符合产业政策和信贷政策的生物企业要给予积极的信贷支持，支持企业以专利技术为担保向银行贷款。国家政策性银行在各自经营范围内积极为生物企业提供金融服务，重点支持具有自主专利技术、市场发展前景较好的生物企业的发展。

5.实施有利于现代生物产业发展的税收政策

全面贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》配套税收政策，鼓励生物企业增加研究开发投入，开发新产品、新工艺和新技术，加快创新成果转化，提高自主创新能力。根据现代生物产业高投入、高风险、高收益、长周期等特点，结合国家税收改革方向，研究制定税收优惠政策，支持现代生物产业发展。

6.建立有利于生物产业发展的市场环境

培育生物产品市场，扩大需求。通过逐步扩大医疗保险、计划免疫等覆盖范围，加大对农民提供良种补贴、技术培训的支持力度，以及加大对生物能源发展的扶持等措施，积极扩大生物产品的市场需求；加大政府采购对国内生物企业的支持力度，加强生命科学和生物技术的普及教育，正确引导消费；建立有利于生物医药发展的医疗卫生体制和药品物流体系。

完善生物技术产品市场准入政策。在保障生物安全的前提下，适当放宽转基因技术研究开发与产业化应用的限制。逐步推进药品的委托生产。拥有自主知识产权的生物药品上市后，按国家有关规定纳入国家基本药物目录。

加强生物产品市场监管。完善对生物技术企业、研究机构及其制品的管理制度。健全生物技术的实验程序，以及中间试验、环境释放、商品化生产和进出口等环节的安全控制措施，加大对生物技术企业与研究机构的基础设施和安全措施的监督力度。

加强生物产业国际合作。推动有竞争力的生物企业在境外投资设厂，支持行业中介组织设立境外生物医药产品注册和营销指导中心。以医带药，扩大中药在国际市场的份额。积极推进种业、疫苗等领域具有比较优势的产品“走出去”，带动整个行业健康快速发展。加强相关技术标准体系的研究，积极参与有关国际标准的制订和修订工作，建立生物产品出口商品技术指南，完善进出口环节管理。

加速生物产业发展对我国国民经济及社会发展具有重大战略意义

生物技术是对解决人类社会发展面临的健康、食物、资源、环境等重大问题最具潜力的技术。我国人口众多，人均资源少，贯彻落实科学发展观、全面建设小康社会，迫切需要大力发展生物医药、生物农业、生物能源、生物制造等行业。可以说生物产业的发展是我国经济和社会的发展的一个强大的源动力，它的发展有着重大的战略意义：

1.加速生物产业发展是保障人民生命健康的需要。有助于大力发展生物医药，有助于防治重大疾病和传染病，是保障公共卫生安全、提高人民生活质量的重要基础。

2.加速生物产业发展是提高农业综合生产能力的需要。大力发展一批优质、高产、高效农业新品种，加速生物农药、生物肥料等绿色农用生物产品产业化应用，是推动种植业和养殖业发展，增加农民收入，实现农业结构调整的重要手段。

3.加速生物产业发展是走新型工业化道路的需要。大力发展生物能源和生物基材料，加速生物制造技术在高消耗、高污染工业中的广泛应用，既有利于减少我国对石油、煤炭等不可再生能源的依赖，又有利于推进清洁生产，减少污染物排放，是走新型工业化道路、实现可持续发展的重要保障。

我国生物产业发展现状分析

1.我国具备发展生物产业的较好基础。近年来，我国生命科学与生物技术研究取得长足进展，在后基因组学、蛋白质组学、干细胞等生命科学领域具有较高的研究水平，在杂交水稻、转基因抗虫棉等生物育种领域具有一定的优势，一批具有自主知识产权的生物新药已进入临床试验。拥有一支水平较高的研发队伍。海外留学人员和华人在生命科学、生物技术领域具有重要地位和影响。近年来，全国生物产业工业增加值逐步增长，生物医药、生物农业等初具规模，涌现出一批快速发展的企业，呈现集聚化发展趋势。

2.我国具备生物产业发展的资源和市场优势。我国拥有约26万种生物物种、12800种药用动植物资源、32万份农业种质资源，是世界生物物种最丰富的国家之一，具有发展生物产业独特的资源优势。我国人口众多，随着经济快速增长，人民收入水平不断提高，对生物资源、医疗保健产品的需求将会迅速增加，具有巨大的市场潜力。

3.我国面临生物产业发展的有利时机。当前，世界生物产业发展处于成长期，尚未形成由少数跨国公司控制产业发展的垄断格局。我国可发挥生物资源优势、市场优势，广泛参与生命科学研究、生物技术创新和生物产业发展的国际交流与合作，加速我国生物产业发展。

4.虽然我国生物产业具备加快发展的有利条件，但仍存在一些突出问题和制约因素。主要是：管理体制不完善，缺乏配套的税收等扶持政策，融资渠道不畅，发展资金严重匮乏；科技成果转化率低，中介体系不完备，高素质人才缺乏，以企业为主体的创新体系亟待建立；产业总体规模和技术基础与发达国家相比仍存在较大差距，产业集聚度不高，产业结构不合理，企业规模小；生物资源流失和外来物种入侵比较严重，生物安全存在较大隐患等。这些问题严重制约我国生物产业发展，必须着力解决。

全球范围内生物技术取得的成果及展望

世界现代生物技术发展开始进入大规模产业化阶段。进入新世纪，人类基因组测序的完成标志着生命科学研究取得重大突破，体细胞克隆、干细胞、基因治疗、生物芯片、转基因动植物等新的技术和产品不断涌现，新兴生物产业群蓬勃发展。2005年，全球生物药品销售额达到600多亿美元，占整个医药工业的比重从1995年的不到4%迅速提高到11%；全球转基因农作物种植面积达到9000万公顷，10年间增长了50倍。全球范围内正在研制的2000多种生物药物80%已进入临床试验，6000多例转基因动植物经批准正在进行试验。同时，生物制造、生物能源、生物环保等一批新兴产业正在快速形成。

生物产业将成为继信息产业之后世界经济中又一个新的主导产业。生物科技革命将为人类社会发展提供新资源、新手段、新途径，引发医药、农业、能源、材料等领域新的产业革命，有效缓解人类社会可持续发展所面临的健康、食品、资源等重大问题，生物产业具有广阔的发展空间。预计到2020年，生物医药占全球药品的比重将超过1/3，生物质能源占世界能源消费的比重将达到5%左右，生物基材料将替代10%-20%的化学材料。继信息产业之后，生物产业将逐渐成为未来全球经济社会发展的又一重要推动力。

生物产业领域范围

第7篇：生物医学工程与生物技术范文

【关键词】烟台 蓝色经济 发展模式定位

2011年1月6日，国务院正式批复《山东半岛蓝色经济区发展规划》（以下简称《规划》），成为“十二五” 开局之年第一个获批的国家战略，也是我国第一个以海洋经济为主题的区域发展战略。在这一战略中，烟台不仅全域进入，还处在规划中的核心区域，被赋予骨干城市地位。

一、烟台市蓝色经济发展模式定位

烟台市蓝色经济发展模式可以定位为：“深化推进三大战略、着力提升三大能力”，即深化推进“深耕海洋、科技创新、绿色发展” 三大战略，着力提升“产业竞争力、科技支撑力、持续发展力” 三大能力。

（一）深耕海洋。

要求蓝色经济的发展理念实现从“以海养海”到“以海补陆”再到海陆共同发展的转变；开发方式实现从“粗放式”开发向“集约化”利用的转变；开发重点实现从“传统开发”向“现代开发”的转变。

（二）科技创新。

要求用高新技术改造和提升传统海洋产业，建立健全海洋科研开发与服务体系，用科技创新来支持蓝色产业的发展。海洋科技水平的高低直接决定海洋产业的规模和水平。

（三）绿色发展。

要求蓝色经济战略将发展与生态通盘考虑，蓝区建设将“保护与开发”作为基本准则。发展经济是手段，打造生产发展、生活富裕、生态良好的示范经济区， 才是蓝色经济战略的最高价值追求。

“三大战略”与“三大能力”，相互促进、相得益彰。三大战略推进的好，三大能力必然得到提升。同样的，着力提升三大能力，蓝色经济的发展实践也必然要求推进三大战略。

二、烟台市蓝色经济发展模式定位的提出依据

（一）区位优势。

烟台地处山东半岛东部，濒临渤海、黄海，是山东省7个沿海城市中唯一地跨黄、渤两海的城市。在环渤海地区，烟台位于出入渤海湾的门户位置。

烟台是连接辽东半岛和山东半岛的枢纽城市。在东北亚经济圈和亚太经济圈，烟台承担着沟通中日韩、辐射朝鲜、蒙古、俄罗斯的重任。

（二）产业优势。

“十一五”期间，烟台海洋产业总产值由548亿元人民币，猛增到1265亿元。目前，烟台市已经形成的支柱产业和正在培育的战略性新兴产业、高端产业， 大都是海洋产业、临港产业或与海洋密切相关的产业，部分产业发展已经走在了全省乃至全国的前列。

（三）科教优势。

烟台市大力实施科教兴海战略，目前已拥有中科院烟台海岸带研究所等9家涉海科研机构和高校，培育起包括国家海藻工程技术研究中心在内的省级以上海洋工程技术研究中心5个，海洋科技研发工程技术人员超过1000人。

三、深化推进“三大战略”、着力提升“三大能力”，打造“深蓝烟台”的对策分析

（一）着力优化海洋三产结构优化海洋经济产业结构，引领蓝色经济区向高端产业发展，需按照“优化提升一产，发展壮大二产，突破发展三产”的思路， 培育一批重点产业。

1.调整优化渔业结构

一是转变渔业经济增长方式，推动养殖从近岸向深海转移，捕捞从近海向远洋转移，传统渔业从粗放型向集约型转移。二是打造区域特色现代渔业，建设特色休闲渔业示范点，不断创造海洋渔业发展新优势。

2.突破发展新能源、生物技术、节能环保等海洋战略新兴产业

一是突破发展新能源产业。二是突破发展生物技术。积极发展生物医药、生物育种、生物化工以及生物医学工程产业。三是大力推进节能环保。

3.大力发展港口物流业和海洋文化产业

要加快现代港口物流基础设施、港口物流信息和扶持政策三大平台建设，突出扩大规模、拓展腹地、增强功能3个重点，构建以区域物流为依托、市域物流为基础、产业物流为特色的现代港口物流体系，把烟台建设成为我国北方极具影响力的区域性物流中心。

（二）着力提高海洋科技创新能力。

1.搭建海洋创新平台

重点要向2个领域持续发力：一要充分发挥中科院海岸带研究所、烟台大学、鲁东大学等驻烟高校院所作用，继续加强对知名高等院校、科研院所的引进， 全面增强海洋科技综合创新能力；二要整合海洋科技资源，依托并鼓励符合条件的企业，争创国家级、省级工程技术研究中心，建设具有强大创新能力的企业群体。

2.培育、引进蓝色英才

实施以能力建设为核心的“育才工程”。一要大力发展海洋职业教育培养技能型人才。二要鼓励支持科研机构与涉海企业联姻。三要鼓励支持开展以各类海洋从业人员为主要对象的岗位培训和再就业培训，扶持发展职业技能培训，不断提高海洋从业人员的素质。

3.增强企业自主创新能力

加大政府科技投入力度，围绕传统产业技术改造、战略型新兴产业培育、海洋高科技产业培养，筹措资金，大力实施高效技术产业自主创新行动计划。

（三）发展壮大滨海旅游产业。

海洋旅游“六大要素”（行、食、住、游、娱、购）综合配套的过程，就是带动海洋相关产业或部门（造船、运输、养殖、捕捞、工程、贸易等）发展的过程。

1.突出特色

烟台是惟一大陆北向面海的城市，这一天然优势令烟台的夏季气候清新凉爽而不潮湿。要突出这一“惟我独有”的天然优势，使烟台成为避暑、疗养、休假胜地。

第8篇：生物医学工程与生物技术范文

关键词：高中生物教学；人文学科教育；自然科学教育；思想品德教育

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2012）30-0227-02

目前，我国高中阶段课堂教学大多仍以分科教学为主，任课老师在各自学科体系和知识架构内进行教学，学科之间缺少综合、类比和交流。这种教学模式各自为政、互不干涉，能适应学生认知分析的需要，在发展学生认知综合能力方面就显得不足，其后果往往造成学生认知世界和解决问题时的片面、目光狭窄，割裂了事物之间的种种联系，而学生所接触的事物和现象大都是以综合的形式存在着。所以，过分强调分科教学，不利于学生把所学知识与现实生活相联系。

生物科学是一门包罗万象的综合性学科，从萌芽开始就一直和其他学科的产生和发展联系在一起，并一直在不断汲取其他学科发展成果的基础上向前发展，且不断产生新的分支学科。生物学与数学结合产生了生物数学和数学生物学，与计算科学结合产生了计算生物学，与计算机科学结合又产生了生物信息学；生物学与物理学结合产生了生物物理学，与化学结合产生了生物化学，与二者同时结合又产生了生物物理化学；生物学与地理学等结合首先产生了生态学，后边又有生物地理学，与地质学结合产生了古生物学；生物学与历史结合产生了生命科学史和历史生物学；生物学与政治产生了生物哲学；生物学与医学结合产生了生物医学，与工程技术结合产生了生物工程，与二者同时结合产生了生物医学工程；等等。从1943年物理学家薛定谔提出“遗传密码”的概念到1969年64种遗传密码的含义全部译出，就综合了物理、化学、生物各学科的研究方法和研究成果的精华。

本论文以人教版高中生物课程为例，通过大量教学实践，寻找到这些学科交叉渗透点，进而达到学科交叉渗透的教育目标。笔者首次将这些学科交叉渗透点进行系统归类，分别就高中生物与人文科学、自然科学和思想品德教育三个方面的联系进行了详细阐述。

一、高中生物与人文学科教育的联系

在高中阶段，人文学科教育主要包括语文、历史、政治、英语和地理等。下面笔者举高中生物与语文的联系的例子。

“独立寒秋，湘江北去，橘子洲头。 看万山红遍，层林尽染； 漫江碧透，百舸争流。”是高中语文第一册中的诗词《沁园春.长沙》中的诗句。万山红遍，层林尽染，与唐代诗人杜牧的诗句“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花”异曲同工，都是描写秋天的景象。这种动人的自然秋景是秋天气温渐渐降低、紫外线照射强烈等外界因素造成的。在低温的作用下，叶绿素逐渐分解，同时叶脉的运输能力逐渐减弱，叶子白天通过光合作用制造的糖分不能完全运出叶子，导致叶子里的糖分越积越多，可溶性原糖多了，就形成了较多的花青素，同时细胞内 pH 值改变，呈现酸性，使花青素表现出红色，秋天红叶的种类如枫叶黄栌、槭树、柿树等均为此种情况。秋天，也有些植物叶肉细胞衰老，叶绿素的合成速度低于分解速度，叶绿素含量相对减少，而类胡萝卜素分子比较稳定，不容易破坏，所以叶片逐渐呈现类胡萝卜素的颜色-黄色，故而会出现“黄叶地”的景色。如银杏树，每到秋天淡黄色的小扇子型的叶片落在地上，令人不忍踩踏。

二、高中生物与自然学科教育的联系

在高中阶段，自然学科教育包括数学、化学、物理等。下面笔者选取高中生物与数学之间的联系作为例证。

生物学中许多重要的变化虽然目前我们还不能完全用精确的数学语言来进行描述，但生物学领域中的诸多现象却可以运用数学模型来进行圆满地解释，如生态环境、人口、资源、流行病等，无一不与数学密切相关。例如英国数学家哈代和德国医生温伯格通过各自的研究，分别发表的有关基因频率和基因型频率的基因平衡定律，该定律至今仍是群体遗传学的一个基本法则，也是杂交育种的理论基础。马尔萨斯利用数学推理，发现人口有几何增长的趋势，而食物供应只有算术增长的趋势，从而提出了著名的“人口论”。

三、高中生物与思想品德教育之间的联系

在高中阶段，思想品德教育包括伦理道德教育、环境道德教育和美育道德教育。下面，笔者以高中生物与伦理道德教育之间的联系为例，进行论证说明。

在生物教学中，对学生进行生命伦理教育，从狭义上讲是关注学生的身心健康，广义上说，是关注一切与人类生命需求、生命活动相关的领域，尤其是在非人类的生命与人类的关系上所存在的伦理问题，是学科德育教育的重点。

生命伦理学指称生命科学中的广袤的道德问题领域，如医学、生物学、环境科学、人口和社会科学等。生命伦理学最先产生在美国，而由于现代生物技术和现代生物医学技术迅猛发展，从而产生了生育控制和生殖技术的伦理问题、器官移植的伦理问题、克隆动物的伦理问题、人类基因组研究的伦理问题（如基因隐私和基因歧视等）、转基因生物带来的伦理问题等全球性的问题，这些方面都是对学生开展思想教育的讲台。

就学生本身的身体发育而言，通过生物学的学习学生可以了解自己身体发育过程中的秘密，从而做到心中不慌，应付自如；熟悉个体发育过程中需要不同的营养，合理饮食，健康成长。

在多年高中生物教学实践的基础上，笔者认为高中生物教学中学科交叉渗透的途径主要有五条。

1、教师自身要加强学习，提高对学科交叉渗透的理论认识；

2、加强学科教师间的交流，拓宽知识面，打好学科间交叉渗透的基础；

我们常常用“要给学生一杯水，自己必须有一桶水”来说明教师拓展知识面的重要性。教师要加强本学科同其它学科交叉的教学，那么自己必须具备宽广的知识面，否则不可能将学科联系渗透贯穿到自己的教学过程当中去。多数生物学老师刚参加工作时知识面狭窄，特别有些老师在学校期间不注意拓宽自己的知识面，不仅人文方面的知识缺乏（因为大学中生物属于理科），而且数学、化学、物理等自然科学知识也掌握得有限，这就要求教师应积极地学习与生物学有关的其它学科的知识，以填补自己知识的空白点。教师对生物学教材和与教材有关的其它学科知识不仅要广泛涉猎，而且要深入研究，不仅要“深进去”知其所以然，而且也能“跳出来”知其所以然，这样才能把握同其它学科知识的内在联系和必然规律，在教学中才会应付自如、游刃有余。更为重要的是，生物教师要经常与其它学科教师交流思想和教学经验，以开阔自己的视野和知识面，这往往可以激发出新的教学思想火花，而且有可能的话，能够多参加一些学科研讨会，同各方面的有关专家多交流并建立联系，多参加、组织一些实践活动，不断提高自己，注意总结，注意升华。

3、深化教学内容和教学方法改革，不断提高学科交叉渗透的实践能力；

4、学科课程之外学校有目的、有计划地组织多种活动，提高学生综合能力；

第二课堂是指在教学计划之外与第一课堂教学相平行的教学组织形式，是在学科课程之外由学校有目的、有计划、有组织地通过多种活动，综合运用所学知识，开设以实践性、自主性、趣味性、创造性以及非学科性为主要内容特征的课程体系，是在学校和教师的引导下，学生根据自己的爱好、兴趣和特长，自主组织和参与的一种教育和学习活动。全面开辟第二课堂，有利于开拓学生视野，提高创造力，推动学生整体化知识的吸收，激活学生的创新思维，促进创新精神和实践能力的提高，促进非智力因素的发展，并对学生的思想品德和人格情操起着潜移默化的影响作用。

5、组织学生参加有关竞赛活动，全面提高学生素质；

第9篇：生物医学工程与生物技术范文

摘要：目的 研究糖尿病大鼠肾小球中蛋白激酶C(PKC)的活性变化及转化生长因子β1(TGFβ1)和血管内皮细胞生长因子(VEGF)的表达情况，探讨3者之间的相互关系及其与糖尿病肾病(DN)发生、发展的相关性。方法 选用雄性SD大鼠，用链脲佐菌素制备大鼠糖尿病实验模型，随机分为正常对照组、糖尿病2周(DM2)组和糖尿病4周(DM4)组。大鼠断头处死，分离肾小球，提取纯化胞浆及胞膜蛋白。利用[r32P]ATP底物磷酸化的方法检测胞浆及胞膜PKC活性；用免疫组织化学法检测VEGF和TGFβ1在各组大鼠肾小球及肾小管中的表达。结果 ①DM2、DM4组肾小球细胞内总的PKC活性与对照组无显著性差异，胞浆PKC活性略有下降， 但相差不显著(P>0.05)；DM2、DM4组肾小球细胞膜PKC活性均明显高于正常对照组(P

关键词：蛋白激酶C；糖尿病肾病；转化生长因子β1；血管内皮生长因子

ABSTRACT: Objective To explore the activation of protein kinase C(PKC) and the expression of transforming growth factor β1(TGFβ1) and vascular endothelial growth factor(VEGF) in renal of diabetic rats at early stage， and to discuss the relationship of PKC， TGFβ1 and VEGF and their effects on diabetic nephropathy(DN). Methods Male SD rats were induced to diabetic rat model with streptozotocin. Rats were randomly pided into control group and two， four week diabetic group. After all group rats were killed， glomeruli were separated and membrane protein and cytosolic protein were picked up. The activity of PKC in renal glomeruli of each rat was detected by radioimmunoassay. The change of TGFβ1 and VEGF expression in renal tissue of each rat was observed by immunohistochemistry. Results ① Membrane PKC activity of glomeruli were significantly elevated in two， fourweek diabetic rats than that in control group(P0.05). Membrane PKC activity had positive relationship with raito of kidney/body weight and Ccr(P

KEY WORDS: diabetic nephropathy(DN); protein kinase C(PKC); transforming growth factor β1(TGFβ1); vascular endothelial growth factor(VEGF)

糖尿病肾病(diabetic nephropathy，DN)作为糖尿病重要的微血管并发症之一，已成为慢性肾功能衰竭的主要原因。近年来研究发现，众多血管活性物质和细胞因子在DN的发生、发展中发挥重要作用，而二酯酰甘油(diacylglycerol， DAG)蛋白激酶C(protein kinase C，PKC)信号传导通路的激活可能是这些物质的共同作用途径。有研究表明，PKC在DN时活性增高，但其在肾组织中的定位及其在DN发病过程中的动态变化，以及与其他一些与DN发病有关的细胞因子之间的关系研究尚少。本研究旨在探讨PKC、TGFβ1 、VEGF在DN发病过程中的作用及其相互关系。

1 材料与方法

1.1 实验动物 纯种雄性SD大鼠48只，体重236-312g，由西安交通大学医学院实验动物中心提供，血糖正常。随机分为3组：正常对照组(N组)、糖尿病2周(DM2)组和糖尿病4周(DM4)组，每组16只。动物模型的建立：糖尿病组大鼠腹腔注射链脲佐菌素65mg/kg(Sigma公司，溶于0.1mol/L柠檬酸缓冲液中，pH4.6)；对照组只注射相同体积的柠檬酸缓冲液。72h后取尾静脉血测定血糖及尿糖，血糖≥16.7mmol/L、尿糖()-()确定为糖尿病大鼠。实验期间自由饮水、进食，室温18-28℃，相对湿度60%-80%。

1.2 标本的留取 实验2、4周末，先给大鼠称体重，留取段尿(2-3h)测定尿肌酐(Ucr)。股动脉取血，2000r/min离心10min，取上清液4mL，置-20℃冰箱待测血肌酐(Scr)。上述指标均由AV1000全自动生化分析仪检测。然后将大鼠断头处死，肾脏称重，一部分在4℃生理盐水中处理后用作放免(PKC)，另一部分肾组织用10%(体积分数)甲醛溶液固定后做普通病理(HE染色)和免疫组化染色(兔抗鼠TGFβ1多克隆抗体购于宝泰生物技术公司，兔抗鼠VEGF单克隆抗体购于中山生物技术公司)。

1.3 PKC活性测定及TGFβ1、VEGF免疫组化染色

1.3.1 肾小球分离 处死大鼠，取出肾脏，剥离肾包膜，剪下肾皮质并将其剪碎。将肾皮质在180μm网筛上研磨，用生理盐水反复冲洗，收集过筛悬液。再依次经过125μm和76μm筛网，进一步用生理盐水冲洗第3筛，再收集筛面上的肾小球。镜下检查肾小球纯度>95%，台盼蓝拒染法肾小球活力>90%。

1.3.2 肾小球PKC活性测定 按照Graven等的方法，制备肾小球胞浆及胞膜蛋白。 PKC试剂盒购于北京亚辉生物医学工程公司；IIIS型组蛋白、[γ32P]ATP及二酰基甘油均购于sigma公司。以ⅢS为底物， [γ32P]ATP为磷的供体，在30℃反应7min后，取反应液25μL置于强阳离子交换滤纸上(1cm×2cm)，将滤纸吹干，浸于75mmol/L磷酸溶液中终止反应。用75mmol/L磷酸溶液反复洗3次，每次2min，最后将滤纸烘干，置于含10mL蒸馏水的液闪瓶中，用Beckman液闪仪测定。通过30℃时每毫克蛋白质每分钟催化γ32P掺于底物蛋白的pmol数表示PKC活性。结果为3次检测的均值，单位:pmol/(min・mg)。

1.3.3 TGFβ1 免疫组化半定量分析 每张切片随机选取15个视野，在光密度和放大倍数一致的条件下，统计得到阳性染色面积占选定分析总场面积的比值，取其均值。

1.3.4 VEGF免疫组化染色 在400倍光镜下每例标本随机选取5个阳性表达的肾小球，测其肾小球阳性表达细胞率，求其均数。

1.4 统计学处理 结果以 ±s表示，应用SPSS 11.5软件进行统计处理。两组间比较用独立样本t检验，多组间比较采用方差分析和q检验，相关分析采用单因素相关分析。

2 结

果

2.1 各组体重、肾重、肾脏肥大指数、Ccr及血糖的变化 糖尿病组大鼠体重进行性下降，肾重却逐渐增加。 DM2、DM4组的肾肥大指数与对照组比较均有显著性差异(P

2.2 PKC活性变化 DM2、DM4组大鼠肾小球PKC总活性和胞浆PKC活性与对照组比较均无差异；胞膜PKC活性明显高于对照组(P

2.3 TGFβ1、VEGF的表达 TGFβ1可表达于正常大鼠和糖尿病大鼠肾小球内皮细胞、肾小管上皮细胞及肾脏系膜细胞浆之中。在糖尿病大鼠自成模后2周其表达开始增加，随病程延长而渐增加。DM2、DM4组TGF β1的表达均明显多于对照组(P

在正常肾组织中，VEGF主要在肾小球脏层上皮细胞及肾小管上皮细胞表达；而在糖尿病大鼠肾组织中，除在上述部位表达阳性外，在部分肾小球壁层上皮细胞、系膜细胞也表达。与对照组相比较，DM2、DM4组VEGF的表达增多(P

3 讨

论

近年来，DAGPKC细胞内信号传导系统异常在糖尿病慢性并发症中的作用日益受到重视。PKC是一组密切相关的有多种亚型的蛋白质家族，广泛存在于各种组织细胞内。静息状态下PKC主要以无活性的形式存在于胞浆中；糖尿病状态下，由于持续性高血糖使细胞内葡萄糖流量增加，葡萄糖可通过糖酵解途径从头合成DAG。DAG为PKC的内源性激活剂，当细胞内DAG含量增加，可促使PKC移位至细胞膜而被激活。激活的PKC通过对多种膜蛋白的磷酸化发挥其活性作用，且广泛参与多种细胞信息传递、离子通道调节及细胞的增殖、分化、癌变等一系列与生命现象相关的过程。始动因子PKC的膜转移现象为PKC激活的重要标志。

Craven等首次报道糖尿病大鼠肾小球总PKC活性与对照组无显著差异，但细胞膜PKC活性增高了4倍而胞浆PKC活性则显著下降。随后研究高糖培养的肾小球系膜细胞(MC)时也有类似发现，并观察到DAG含量明显增高，提示高糖可引起肾小球细胞内PKC由胞浆到胞膜移位活化。至此，DAGPKC通路激活与DN的关系引起众多关注。

本实验结果表明糖尿病大鼠肾小球胞浆PKC活性轻度下降，但与对照组比较无明显差异(P>0.05)，而肾小球细胞膜的PKC活性显著增高，出现PKC由胞浆向胞膜的转移过程， 胞浆内PKC轻度下降即可引起胞膜PKC明显升高。这与文献报告一致。糖尿病大鼠病理表现为肾脏肥大、肾小球滤过率增高，这种糖尿病大鼠PKC的激活与肾小球高滤过现象同时出现，提示PKC作为细胞内重要的第二信使，可能在糖尿病早期肾脏病变中发挥着重要的调控作用。本实验同时观察到糖尿病大鼠肾脏组织细胞膜PKC活性随病程延长逐渐升高，病理变化有肾小球体积增大，且检测到胞膜PKC活性升高与肾脏肥大指数、肌酐清除率呈正相关关系，并与肾功能及组织学改变具有时间上的一致性。因此，PKC的激活可能参与了DN的发生。

在DN时，异常的葡萄糖代谢是导致TGFβ1升高的主要因素，糖尿病早期存在的血流动力学改变如高滤过、肾小球毛细血管跨膜压升高，是TGFβ1产生增加的重要因素；此外肾脏局部肾素血管紧张素系统(RAS)亢进使血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)产生过多也是引起高血糖状态下TGFβ1表达增加的另一重要因素。不仅是高糖，其糖化产物也可继续刺激TGFβ1的表达，造成肾脏损害。研究发现，糖尿病病人和实验动物的肾小球，以及高糖状态下培养的肾小球系膜细胞内TGFβ1增多，而TGFβ1能直接刺激细胞外基质(ECM)的过度表达，从而引起毛细血管基底膜增厚肾小球系膜增殖。这种现象可被PKC抑制剂所阻止，表明高糖可能通过PKC途径促使肾小球系膜细胞及肾小管上皮细胞上调TGFβ1的表达。本实验发现肾小球细胞膜PKC活性与肾小球及肾小管间质TGFβ1的表达呈正相关。这进一步说明高糖环境下PKC的活化可能促使了TGFβ1的高表达，从而参与了DN的发生。VEGF是一组分子质量为34-45ku的同源二聚体糖蛋白，它可以促进血管发生及形成，内皮细胞增殖、迁移，增强血管通透性。PKC的功能之一是促进VEGF的mRNA表达和肽链合成，从而引起血管通透性增高和血管生成，这是造成糖尿病肾脏病变的重要机制之一。研究发现，PKC激动剂佛波醇酯能加强肾脏内皮细胞对白蛋白及其他大分子物质的通透性，而PKC抑制剂则可改善高糖诱导的肾脏内皮细胞对白蛋白通透性的增高。据此推测，PKC活化使肾血管通透性加强的机制也与VEGF表达有关。本实验中发病鼠血糖已达到稳定的高水平状态，随着高血糖持续时间的延长，VEGF的表达有增加的趋势，而各不同病程的糖尿病鼠间血糖值比较差异无显著性。表明高血糖对于VEGF表达的影响突出体现在持续时间的长短上，而高血糖本身并不影响VEGF的表达，可能是高血糖间接通过DAGPKC传导系统而起的作用。本实验结果显示，正常大鼠肾小球内VEGF主要表达于脏层上皮细胞；而在DM大鼠，随着病程延长，VEGF表达的分布范围扩大，除在肾小球脏层上皮细胞表达阳性外，在部分肾小球壁层上皮细胞、系膜细胞也表达。结合肾脏病理变化和生化改变，可知VEGF与肾小球肥大、Ccr呈正相关，表明VEGF在DN血管增生中起了重要作用。这可能与其促进系膜细胞胶原合成，促进内皮细胞和足突细胞结构改变及改变肾脏血流动力学有关。然而，这些尚缺乏直接证据，需进一步探讨。

综上所述，在链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠模型中，肾小球胞膜PKC活性、肾脏的TGF β1及VEGF表达随造模时间延长而显著增加，且表达强度与病情进展正相关，提示高血糖慢性刺激可引起肾小球PKC活性增高，进一步上调TGFβ1及VEGF的表达，这在糖尿病早期肾内血流动力学改变中发挥着重要的调控作用。

参考文献

[1]Osicka TM， Yu Y， Panagiotopoulos S， et al. Prevention of albuminuria by aminoguanidine or ramipril in streptozocininduced diabetic rats is associated with the normialization of glomerular protein kinase C . Diabetes， 2000，49(1):8793.

[2]Craven PA， DeRubertis FR. Protein kinase C is activated in glomeruli from streptozotocin diabetic rats. Possible mediation by glucose . J Clin Invest， 1989， 83(5):16671675.

[3]Ishii H， Jirousek MR， Koya D， et al. Amelioration of vascular dysfunctions in diabetic rats by an oral PKCbeta inhicitor . Science，1996， 272(5262):728731.

[4]Idris I， Gray S， Donnelly R. Protein kinase C activation: isozymespecific effects on metabolism and cardiovascular complications in diabetes . Diabetologia， 2001，44(6):659673.

[5]Wolf G， Hamann A， Han DC， et al. Leptin stimulates proliferation and TGF beta expression in renal glomerular endothelial cells: potential role in glomerulor sclerosis . Kidney Int， 1999，56(3):860872.

[6]Yamamoto T， NobleNA， Cohen AH， et al. Expression of transforming growth factorbeta isoforms in human glomerular disease . Kidney Int， 1996， 49(2):461469.

[7]Lindschau C，Quass P， Menne J， et al. Glucoseinduced TGFbeta1 and TGFbeta receptor1 expression in vascular smooth muscle cells is mediated by protein kinase Calpha . Hypertension， 2003 ，42(3):335341.

[8]韩天旺，郭付有，冯桥显，等. 脑星形细胞瘤组织中血管内皮生长因子和微血管密度检测 . 郑州大学学报(医学版)， 2005，40(1):7981.

[9]Murata T， Nakagawa K， Khalil A， et al. The relation between expressio of vascular endothelial growth factor and breakdown of the bloodretinal barrier in diabetic rat retinas . Lab Invest， 1996，74(4):819825.

Esser S， Wolburg K， Wolburg H， et al. Vascular endothelial growth factor induces endothelial fenestrations in vitro . J Cell Bid， 1998， 140(4):947956.