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(i0001)2011年《药物生物技术》第18卷第1~6期总目次 无
研究论文
(471)α3β4乙酰胆碱受体在非洲爪蟾卵母细胞上的表达 李宝珠 陈心 朱晓鹏 胡远艳 于海鹏 邴晖 长孙东亭 罗素兰
(475)p253r突变型fgfr2ⅲc胞外段的表达、复性及活性研究 刘雪婷 喻志红 何水连 陈安安 王丁丁 何颖 张志成 汪炬
信息
(480)聚焦rna分析技术 无
研究论文
(481)丹参酮iia对腹膜透析液诱导的腹膜间皮细胞tgf—β1、vegf分泌及表达的影响 于立杰 蒋春明 张苗
信息
(484)肠病毒71型2b离子通道研究新进展 无
研究论文
(485)表面活性剂对eupenicillumsp.e—un58生物合成咪唑立宾的影响 张祝兰 唐文力 杨煌建 任林英
(488)peg修饰对尿酸酶酶学性质的影响 郭原 田浤 高向东
信息
(491)我国“饿死”肿瘤的抗癌药物研发水平世界领先 无
研究论文
(492)ni(ⅱ)对壳聚糖的配位控制降解研究 盛贻林 周志刚 冯德明 郭秋云 焦勇 杜赵鑫
(496)酵母葡聚糖硫酸酯化物的结构鉴定和初步药理活性研究 王婷 智开宁 张亮 王旻
(501)actinoplanes sichuanensis03—723发酵产物95—1的分离纯化及结构鉴定 董国霞 张玉琴 王玉成 贺晓波
魏玉珍 李秋萍 刘红宇 余利岩 司书毅 张月琴
(504)蛹虫草fjnu—01高产虫草素的液体培养基优化 雷坤 柯轶 毛宁
信息
(508)新型狂犬疫苗上市打破进口垄断 无
研究论文
(509)人胰岛素b27k—dtri前体在毕赤酵母中发酵条件的优化 郝 黄志伟 张兴群 于铭文 陈婷
其他
(513)2012年紫禁城国际药师论坛征文通知 无
研究论文
(514)一株扩展青霉生长特性及展青霉素生物合成的研究 江曙 杨美华 段金廒 陶金华 钱大玮
(519)具有抗氧化活性的绞股蓝内生真菌的分离及研究 尚菲 魏希颖 刘竹 马彩霞
(522)整合素阻断剂hm-3联合环磷酰胺应用的抗肿瘤作用 任印玲 刘振东 潘丽 沈鸿 徐寒梅
(526)亚麻油油渣中植物蜡的提取、纯化与基本性质 李明媛 王振爽 张丰 欧娜 李舒然 吴梧桐
(530)hplc
测定阿扑西林的有关物质 邹巧根 葛正祥 韦萍
(533)甲状腺细针穿刺活检在甲状腺炎性疾病中的应用 王全胜 李骏 刘晓丽 倪卫慧 吴静 邵晓丽 祝保艳
(535)复方嗜酸乳杆菌预防早产儿真菌感染的临床观察 万俊 凌厉 李虎
专家论坛
(538)酶的理性设计 陈勇 王淑珍 陈依军
其他
(543)陈执中教授的新书——蛋白组学研究的分析技术及其应用 王友同 吴文俊
综述
(544)酶为标靶的前沿亲和色谱筛选天然药物的研究进展 凌春英 钱俊青
(548)半胱氨酸脱硫酶的生化特性及其脱硫作用机制 彭加平 韦平和 周锡棵
(553)糖尿病状态下p-糖蛋白表达和功能的改变及其临床意义 张璐璐 刘晓东
信息
(558)我国军队首家生物治疗技术医学转化研究中心成立 无
(558)通过生物信息学研究方法解析旧药新功效 无
综述
(559)海洋放线菌代谢产物蒽环类化合物研究进展 马毅敏 陆园园 邢莹莹 奚涛
其他
(562)评《生物制药工业中生产规模的生物分离》 王友同 吴文俊
【关键词】生物;技术
中医药学是我国在自然科学领域最有特色的学科之一,中药现代化就是将传统中医药的优势和特色与现代科学技术相结合,把中药推向国际化。生物技术作为一种综合了生命科学与多种现代科学理论与研究手段的高技术,在现代中药生产中有产广泛的应用。
1.中药材资源可持续利用技术
生产具有国际竞争力的现代中药,其前提是有高质量的中药原料。现代中药必须严格保证所用的药材原料无污染,农药残留和重金属含量在十分安全的范围内,药效物质基础的含量稳定、可靠并有严格的质量标准。我国中药资源达1.2万余种,这些中药材中部分涉及到珍稀濒危物种,因此对珍稀濒危中药材的挽救、保护与合理利用迫在眉睫。迁移珍稀濒危动、植物至饲养地和植物园是保存物种的重要方法,建立相应的基因库用于保存动植物的基因,考察物种的变异具有重要意义。
就中药材栽培而言,GAP的实施已成为业内共识。基因技术在这方面正在逐渐发挥重要作用,如中药材优良品种选育、道地性药材遗传特征分析、抗性基因的转基因药用植物等。
应用RAPD技术对南北苍术间的差异进行了分析,认为苍术的道地性是在遗传和生态两因素长期复杂作用下形成的遗传和化学成分有稳定差异的居群;李萍等将5sRNA基因间区序列的变异用于对金银花药材道地性的分析。有报道用转基因植物可生产外源基因编码的产物(如a栝蒌素、干扰素等),随着表达效率的提高和受体植物范围的不断扩大,将有可能在传统中药材中加入有用的新遗传特性,增加植物的抗病能力等,这将为中药材的绿色栽培奠定良好的基础。
2.细胞工程技术
作为中药和天然药物发挥药效活性的物质基础,天然活性成分往往含量很低,而天然野生资源随着药物的开发利用储存量不断下降,其原料来源能否满足批量化生产的需求,是所有天然创新药物开发所面临的重大难题,也是高水平中药能否广泛应用并走向世界的瓶颈。因此,针对特定有效成分或组分生产的中药人工资源开发生产技术引起了研究者的极大关注。为合理利用其资源,可利用生物技术的方法和手段进行一些珍稀濒危品种的快速繁殖,研究其在自然或人工控制条件下个体更新的速率及规律等,如石斛试管苗的快速繁殖。
发酵工程利用生物细胞在人工条件下的快速增殖与次生代谢产物的产生,为人工资源的生产提供了技术平台。目前,以冬虫夏草菌发酵生产的菌丝体及产物已形成产业化规模,并有相应的下游产品畅销。
以微生物、植物、动物细胞为反应器,进行天然活性物质的生产和加工,也已引起研究者的极大兴趣,以此推动的天然产物的生物转化和生物合成研究与开发,在国内中药研究和开发中的作用正为更多的研究和生产部门所重视。许建峰等利用高山红景天培养细胞生物转化外源酪醇生产红景天苷。紫杉醇作为一种作用机理独特的天然抗癌药物,自发现以来受到了人们的广泛重视,但其在植物红豆杉中的含量极低,而红豆杉生长缓慢,资源匮乏,因此严重限制了紫杉醇的进一步开发应用。为此,近年来各国科学家在寻找及扩大紫杉醇的药源途径上进行了大量的工作。甘烦远等对紫杉醇的研究进行了综述,通过两篇综述所反映出的研究内容可以看出为解决紫杉醇的资源问题。全世界的科学家分别从筛选高产红豆杉栽培品种、微生物生物合成、化学合成、生物合成途径探索、生物合成关键酶的发现及其基因表达等多途径进行资源研究,而这些研究中生物合成与生物转化技术起着极为重要的作用。
3.酶工程
就疗效确切的单一天然活性成分而言,能够通过工业化生产获得天然结构复杂的单一产物是人们追求的目标,但天然化合物结构复杂,常有多个不对称碳原子,合成难度较大或合成条件苛刻;而酶工程为这类成分的获得提供了新的途径。如金东史等利用酶转化方法将人参中的主要皂苷成分转化成含量只有十万分之几的人参皂苷Rh2,并达到了月产30kg的生产规模。
4.生物技术在中药品质评价中的应用
中药材是中药研究开发的基础,基础的质量标准无法控制,以后的研究和开发均属无本之木,其质量标准的制定也就失去了意义。中药材的质量控制主要应包括两个方面的内容,一是品种的控制,主要是解决真伪的问题。其二中药材的有效物质是次生代谢产物,其积累主要与其合成关键酶的表达及表达量等有关。因此建立合理中药材的生产和质量评价体系将对中药现代化尤为重要。
基因分子标记技术在中药品质评价中的应用,使中药材鉴定的方法从传统的形态表征分析推进到对生物遗传物质的分析。在中药的分子鉴别研究中目前主要有以下一些方面:(1)基于PCR方法的DNA分子标记技术,如RAPD、AFLP等;(2)基于分子杂交的DNA分子标记技术,如RFLP;(3)基于DNA序列分析的分子标记技术,如DNA直接测序法、PCRFLP法。利用这些基因鉴别方法对了解和分析药用动(植)物的遗传特性、基因与药材产地、化合物积累的相关性等均具有重要意义。
5.生物技术为中药新药研究中的应用
中药新药的研发是中药现代化和国际化的关键,要研制符合国际标准规范的现代中药,应用现代先进的科学技术势在必行。
(1)生物芯片为中药新药分子水平的机理研究提供依据:中药鉴定基因芯片,可以对中药材的产地、质量进行鉴定;可以搞清楚中药作用的分子机理,筛选出中药有效成分。
(2)生物转化及生物组合化学为以天然活性成分为先导化合物发现新药提供了新的思路与方法:生物转化技术可以弥补化学合成的不足,1997年Khmelnitsky利用盐活化生物催化剂脂酶,成功地在有机相中进行了紫杉醇系列衍生物的生物合成。由此可见,生物转化技术在以天然活性成分为基础的创新药物研究与开发中具有重要的意义。
(3)生物技术为天然微量活性成分的生产提供了新的技术平台:中药中微量高效成分的研制开发一直是困扰医药产业界的核心问题,利用定向生物转化技术可将天然药物中的高含量成分转化成微量高活性成分,因此大大提高微量成分的含量,使其达到产业化的要求。如研究发现多种微生物能定向地将含量较高的喜树碱转化为10羟基喜树碱。丁家宜等利用人参毛状根成功地实现了对羟基苯醌生物合成天然熊果苷。
(4)物技术实现天然结构复杂活性化合物的结构修饰:天然活性成分的研发中还有一个难以解决的问题,即天然活性成分常常体内外药效学活性差异较大,其中一个重要因素是其在体内吸收不好,导致生物利用度太低。利用生物技术实现天然结构复杂活性化合物的结构修饰,对提高这类成分的生物利用度,进而实现产业开发具有重要意义。
综上所述,生物技术已经深入中药研究和开发的各个领域,虽然大多数研究尚处于起步阶段,但其影响正在不断扩大,所显示出的潜在社会价值和经济效益也日益得到重视,生物技术将深入到中药新药研制的各个环节。正确利用现代生物技术合理地解决中医药现代科学研究和产业开发中的重要问题,必将有力地推动我国的中医药现代化和国际化进程,为加入WTO后的中国民族产业的国际竞争注入活力。
【参考文献】
【摘要现代生物制药技术是一项与制药产业结合极为密切的高新技术,不断为医药行业提供新产品、新剂型,为制药界开创一条崭新之路,正在改变生物制药业的面貌,为解决人类医药难题提供最有希望的途径。文章分析了几项生物制药技术,并对生物制药的展望进行了分析。
【主题词生物 制药 技术
一 生物制药技术简介
1 基因工程技术:激素和许多活性因子是调节人体生理代谢与机能的重要物质,其活性强,临床疗效明显,但这些物质自然界甚为稀少,从人体及动物中提取难度大,来源有限,无法满足临床需要,而现代生物制药技术却为临床提供了这类廉价、高效的药品。胰岛素是治疗糖尿病的激素类药物,一般从动物中提取,其资源缺乏,价格昂贵,利用基因工程手段将人或动物胰岛素合成基因分离后移植到微生物细胞中,并实现基因表达,这样用基因工程手段得到基因重组微生物被称为基因工程菌,利用基因工程菌在200L发酵灌中产生10克胰岛素相当于450千克胰脏中提取的产量。人生长激素(简称HGH)是脑下垂体前叶分泌的由191种氨基酸组成蛋白质类激素,分子量为22000D。以前,人生长激素只能从人脑垂体前叶中分离纯化,应用深受限制,而目前利用基因工程技术动物细胞工艺可得到,并且与人生长激素相同,临床用于治疗垂体前叶HGH分泌障碍引起的侏儒症,促进烧伤及骨折等创伤性组织的恢复,也用于改善老年性肾萎缩的症状及治疗胃溃疡。
2 酶及细胞固定化技术:微生物转化及酶催化工艺早已在制药工业中广泛应用。酶与固定化技术结合弥补酶的不足,在制药界取得显著发展,如用大肠杆菌酞化酶生产6一APA、犁头霉素生产氢化可的松、乳酸菌转化蔗糖制备右旋糖醉等。原西德BeohringerNannhein公司在青霉素酞化酶固定化方面取得了很大的进展,他们用聚丙酞胺凝胶包埋法制成微型小球状固定化酶已投人生产,其表面活性为100一150U/g,1kg固定化酶可生产500kg6一APA,能连续反应300次,他们用第二代工程菌的固定化酶转化率达到85%一90%,反应次数达900次,有人用固定化后活力可维持100天以上,固定化细胞、特别微生物细胞在抗生素、激素、氨基酸等药物的合成中得到广泛的研究和应用。用固定化酶的膜反应器分离布洛芬可得到许多有光学活性的化合物,体外试验证明其S一异构体比R一异构体活性高100倍。近年采用多种固定化系统组成的人工肾可在体内反复返转具有显著临床效果。
3 细胞工程及单克隆抗体:植物细胞工程培养技术为开辟药物新资源、使微生物原料生产工业化、保护自然界生态平衡具有重要意义。中医临床应用之中,中草药数千种,其中89%来源地植物,初始靠手集野生资源,最后鉴于野生资源有限,及不断开发利用,难以满足需要,许多名贵药材如天麻、人参、当归、黄茂等均采用植物细胞,大规模培养技术,其所含有效成份较天然植物含量高。如培养的人参细胞中Ginselagoside含量较天然植物高5.7倍。培养的烟草细胞C。QIO含量较天然植物高16.30倍等等。由此可知,植物细胞工程将为人类创造一代新型中药制剂造福人类。动物细胞培养技术主要以植物的微生物难以生产出蛋白质类药品,并实现工业化、商品化。英国韦尔科母公司采用8立方米培养罐培养生产a一干扰素为工业化动物细胞培养典型实例,被称为"超大规模"动物细胞培养获得成功。1975年英国科学家通过淋巴细胞与骨髓细胞融合产生的杂交瘤,经体外培养、分离可得到一些无性繁殖细胞株,它们能分泌免疫学均一抗体。这种抗体为单克隆抗体,单克隆抗体一经间世显示巨大生命力,由于单克隆抗体目前在医药领域具有特异性强、操作方便等特点,因此现在已有越来越多的单克隆抗体代替传统的抗血清用于临床诊断。1981年美国批准第一个单克隆抗体诊断试剂后,1983一1984年又批准了37种,1985年美国FDA认可就有55种,到1987年底,美国已批准单克隆诊断试剂在上百种以上,它主要用于艾滋病、肿瘤性疾病、乙型肝炎及细菌性感染等疾病的诊断,临床疗效显著。由于单克隆抗体对相应抗原结合,具有高度专一性,因此有人试用肿瘤抗原的抗体作为抗肿瘤药物的携带者,将药物导人肿瘤细胞,从而使肿瘤药物有选择性杀伤肿瘤细胞而不伤害正常细胞,这种由单克隆抗体和抗癌药物组成的导向药物为"生物导弹"。
二 生物技术应用展望
1 加大研发投入,建立高效研发产品线。国内大多数生物医药中小企业缺乏完善的自主研发体系,新产品研发效率低下。这与国内生物医药业研发投入严重不足有关。目前,国内生物医药企业大多数研发投入占销售收入不足10%,甚至低于2%,远低于国外同类企业的研发投入。没有足够的研发投入往往造成后续产品开发乏力。国内生物医药企业需要加大研发投入,建立或完善从上游构建、小试、中试放大、临床研究到最终生产的高效通用技术平台,为企业发展提供源源不断的新产品。国内少数企业,如沈阳三生,每年的研发投入占销售收入的10%,该公司陆续开发出了干扰素、IL-2、EPO、重组人血小板生成素等一系列产品,经营业绩良好。
2 哺乳动物细胞表达药物开发是国内生物医药的重大发展机会。全球销售领先品种大部分都采用哺乳动物细胞培养的技术平台,目前,特别是单克隆抗体药物已经成为了生物医药的重要发展方向。在国内,大多数销售领先的主要品种不能实现国产化,往往不是由于专利限制,而是国内基本未能掌握该技术平台。预期在未来数年内,能真正解决哺乳动物细胞高效表达及大规模培养技术这一重大技术平台的国内企业,将会获得丰厚的利润回报。
3 选择合适的产业化项目。医药产品开发风险大,即使产品开发成功,一般每10个新药中大约只有3个能获得超过其开发费用的收入,而另外7个新药的收入还不足以补偿其研发费用。与其它化学药一样,大多数生物医药产品盈利能力低下,甚至亏损。因此,在生物医药研发立项前,必须对其进行科学、市场等方面的全面论证,以减少项目研发及市场销售失败风险。
生物医药产业是发展前景巨大的一个产业,随着"人类基因组"等生物医学的发展,越来越多的生物基因药物将被研发和投入生产,生物医药产业将蓬勃发展。
参考文献
[1]文淑美.全球生物制药产业发展态势[J].中国生物工程杂志,2006,26(1):92-96
[关键词] 生物制药技术;未来;发展趋势
【中图分类号】 R9 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-4244(2014)07-380-2
生物技术药物是指采用DNA重组技术或其他创新生物技术生产的治疗药物。如:细胞因子、纤溶酶原激活剂、重组血浆因子、生长因子、融合蛋白、受体、疫苗和单抗、干细胞治疗技术等。生物技术药物是生物经济的重要载体。可以医病。生物技术药物包括细胞团子、重组蛋白质药物、抗体、疫苗和寡核苷酸药物等,主要用于防治肿瘤、心血管疾病、传染病、哮喘、糖尿病、遗传病、心脑血管病、类风湿性关节炎等疑难病症,在临床上已经开始广泛应用,为制药工业带来了革命性的变化。我国自1986年实施“863”计划以来,生物技术药物的研究、开发和产业化获得了飞速发展。随着科学技术在我们如今的医疗方面也已经进行了广泛的运用,并且取得了良好的效果。我国的医学有着悠久的历史,我们五千多年的医学就已经非常的发达了,有很多的文字的记载说明了这一切,像是黄帝内经、本草纲目等等都是我们的瑰宝。手术的麻醉剂在我国很早的时候就已经得到了很好的应用,对于医疗体系有着自己独到的模式,被西方医学所不能理解,但是却有很好的疗效。当西方西医不断地发展的时候,我国由于朝代的更替,政策的变化,使得我们与世界的沟通交流变少了,这样对于我们的向前发展的方向受到了阻碍。改革开放以来我们对于西方的学习机会慢慢的增加,对高新技术的发展起到了很大的推动的作用。但是由于起步的晚在很多的方面还是存在着诸多问题,面对于这些问题在初期的表现不是那么的明显,但是发展到一定的程度,体现的非常的明显,我们对我国在生物制药领域的发展一定要更好的融入到我国的基本的国情,把我国的古老的医学进行很好的融入,只有这样我们生物医药技术才会取得更大的进步。
一、生物制药现状
目前生物制药主要集中在以下几个方向:
(一)肿瘤
根据统计,全世界人们因肿瘤而死亡的人数最多,例如美国平均每年会诊断出100万患有肿瘤的人数,且死于该疾病的人数高达50万。另外,国家拨出治疗肿瘤的费用有1020亿美元。肿瘤是机体在各种致癌因素的作用下,使某个局部组织的细胞因子失去正常的生长调控,最终导致病变,这是一种极为复杂的疾病,目前在医学界只能运用诊断、化疗等方法进行治疗。通过对该疾病的研究,相信在未来的十年里会不断增加抗肿瘤生物药物,例如采用基因工程来抑制肿瘤的发生,采用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPS)可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3种化合物进入临床试验。
(二)神经退化性疾病
神经退化性疾病主要包括老年痴呆症、脑中风、退化性心脏病、帕金森氏症等,现目前相关研究者已对这一类疾病进行生物技术药物治疗,将胰岛素生长因子进行多期临床试验。将神经生长因子与脑源神经营养因子来对末梢神经炎和肌肉萎缩硬化症进行科学的治疗,进行多期临床试验,试验结果表明,该治疗效果良好。
(三)自身免疫性疾病
生活节奏的不断的加快,科学技术的不断的提升,使得我们很多在以前未发现的疾病在不断的被人们发现,对于自身免疫性疾病就是很好的例子,越来越多的相关的疾病被人们发现,对于我们的生活造成了极大的影响,像是哮喘等疾病严重的危害着人们的身体健康,大大的影响了人们正常的生活。目前,世界各国都在不断地推出新的产品以便攻克这个医疗的难题,并且在有的领域已经取得了良好的效果。
(四)冠心病
冠心病对于我们来说是非常可怕的字眼,尤其对于老人来说就是噩耗,每年因为该病失去生命的人很多,这样就很大的程度上刺激了相关方面的发展,尤其在该领域的生物制药方面。Centocor's Re-opro公司将单克隆抗体用于治疗冠心病症当中, 这种能够在很大程度上防治心绞痛,恢复心脏功能,充分说明了抗冠心病治疗药物的诞生。目前,随着医学界的基因组的建立以及操作技术的不断纯熟,基因治疗技术与方法也逐渐走向了商业化道路,为日后的治疗学奠定了坚实的基础。随着转基因技术的不断发展,相关研究者也逐渐将这一技术运用在转基因动植物当中,采用转基因动物的细胞因子来生产担保酶抑制剂,以此来治疗肺气肿病症,现已进入第二期和第三期临床试验,试验效果良好。由此可见,转基因动植物是日后制药工业发展的又一领域。
二、生物技术药物的分类
第一代重组药物是一级结构与天然产物完全一致的药物, 第二代生物技术药物是应用蛋白质工程技术制造的自然界不存在的新的重组药物。自1982年第一个重组药物――人胰岛素上市以来,第二代生物技术药物正在取代第一代多肽、蛋白质类替代治疗剂。
(一)重组蛋白质和重组多肽药物
即利用DNA重组技术,将重组对象的基因插入载体,拼接后转入新的宿主细胞,构建成工程菌(或细胞),实现遗传物质的重新组合,并使目的基因在工程菌内进行复制和表达,最后将表达的目的产物纯化并做成制剂,得到重组多肽、蛋白质类药物。
(二)重组DNA药物
基因治疗是指向靶细胞或组织中引入外源基因DNA或RN断,以纠正或补偿基因的缺陷;关闭或抑制异常表达的基因;刺激产生相应的抗体,从而达到治疗和预防疾病的目的。
三、生物制药展望
自从人类基因组计划完成以来,结构基因组,功能基因组,蛋白质组等研究计划相继起动。这为生物技术的发展注入了强大的活力。各国对此十分重视,并把生物技术产业的发展作为国家经济发展中新的增长点之一。
在我们生物科学领域的发展已经摆脱了传统的发展模式, 已经不再是单纯的单一领域的发展,而是在多个领域共同的发展,最终通过技术的整体的结合以便达到预期的效果。如今在这些方面的发展都非常的迅速,对于未知世界的探索也在不断的加强,基因方面的研究越来越快速,对于整体的生物科学来说是很大的促进的作用。各方面的发展有利于新的药物的研发。对于如今的科研方面的研究来说投入的非常的巨大,对问题的分析预处理也在不断的发生着改变,进行多领域的协同合作,这样做的目的就是为了更好的开发新的药剂。在单一的方向的研究已经达到了一个极限,已经不能很好的满足现阶段的需求了,想要有技术方面的突破就要不断地进行新的思路的创新,通过技术的手段把问题更好的进行解决,对于药物的合成的过程对于其他的领域进行不断的拓展。
四、总结
医学的进步是我们人类未来生存的本钱,想要很好的生存就要有健康的身体,这是我们未来发展的根本。生物制药在这样的情形下面临着严峻的考验,在过去的发展过程中,已经取得了很好的成绩,但是发展也进入了一个相对的稳定期,这样想要更好的发展,就面临着严峻的考验,应该加大问题分析的广度与深度,只有这样,我们的问题才会取得更好的效果。上文我们通过我们生物领域的医学研究看到了很多显得发现,对于未来的发展起到了很大的作用,起到了很好的指引的作用,我相信以当前的发展的趋势未来一定会取得更好的效果。
参考文献:
[1]胡显文,陈惠鹏,汤仲明.美国、欧盟和中国生物技术药物的比较[J].中国生物工程杂志,2009,26(2).
[2]彭俊文,蒋铭敏.生物技术药物的研究开发与产业化现状及前景[J].生物技术通讯,2008.
关键词:生物技术;药品行业;安全
生物技术在药品行业中的应用范围日益扩大,生物药品具有很广阔的市场前景,巨大的经济利益和社会效益促使生物技术药品行业进行了激烈的竞争。
一、我国生物技术医药行业的发展现状
我国的生物制药行业发展比较迅速,起步较晚,最早的生物工程药品追溯到1982年人胰岛素的诞生,随着技术水平的不断提高,生物技术在药品行业的应用日益的广泛。
医药生物技术主要包含六个方面的内容:1、重组基因技术、转基因技术研制的药物或建立的新的治疗方法。2、细胞或原生质体融合技术生产的药品。3、固定化酶或固定化细胞技术制备的药物。4、通过组织和细胞培养生产的疫苗。5、利用现酵或反应工程和生产生物来源的药物。6、应用蛋白质工程和分离技术从生物资源中寻找或制备的药品等。在这六个方面中医药生物技术对医药汗液的发展都起到了重要的促进作用。形成一定的产业规模和效应,但是生物技术在药品行业的发展中依然存在很多的问题,例如保证药品额安全性、医药行业的道德性,总体的发展方向是很乐观的。
二、生物技术药品发展的原则
生物技术正在以非常快的速度应用到我们的日常生活但中去,生物技术为人们带来了生活的便利。但是生物技术药品的发展必须把握一定的原则和尺度,没有原则的利用生物技术,以生物技术谋取不正当的利益有损人民群众的利益。
中华人民共和国卫生部令第33号《生物制品管理规定》第二条中指出:“生物制品是药品的一大类别。生物制品系指以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织作为起始材料,采用生物学工艺或分离纯化技术制备,并以生物学技术和分析技术控制中间产物和成品质量制成的生物活性制剂。它包括疫(菌)苗、毒素、类毒素、免疫血清、血液制品、免疫球蛋白、抗原、变态反应原、细胞因子、激素、酶、发酵产品、单克隆抗体、DNA重组产品、体外免疫试剂等。”从生物制品定义中我们可以看出,生物药物制品的多样性和灵活性,通过长期细致的观察和实验,得出具有长效的药物产品,提升医疗卫生事业的水平,而对于违背社会伦理道德的方面的应用应该予以抵制,非法利用药品进行交易和犯罪都应该受到监督和制裁的。
生物技术制药产业能够给药品和医疗卫生行业带来巨大的经济效益,但是绝对不能忽视药品的安全性,原材料和技术的要求很高,因此需要的投入成本也是占有很大的支出比重的,正确的分析市场,不能因为市场需求的增加而盲目的扩大产量,加快生产从而忽视了产品的质量。制药行业是良心产业,生物技术的使用也是为了为人类生活带来福祉,所以应该正确的把握生物技术的使用尺度,保持生物技术在药品行业中的正确应用。
三、生物技术在药品行业中的应用前景
依据生物技术在药品行业的应用现状,我们看可以看出,生物技术制药产业具有长远的发展前景。
首先是在生物技术水平上,积极的开发高科技产品,拓展药品行业的技术深度。我国的生物资源极其的丰富,微生物、真菌、海洋生物等资源都可以运用生物技术进行深入的研究,开发具有很高的科技含量和独特的药效的药物。目前在我国生物技术对于治疗很多的疾病都有很高的治疗效果的。
其次,在生产的规模上,应该加大科技投入,提升产品的技术含量,从而提升市场竞争力。生物技术在药品行业需要进行合理的布局和规划,产生规模经济效益,提升药品行业的集群效应,药品企业和医药公司进行合作,充分的进行市场调研,贴近市场进行研发,利用企业的先进的管理经验和技术引进的财力和人力,规避药品行业的弊端,促进生物技术药品的研发的效益整体得到提升。顺应世界生物技术发展趋势,尽快改造传统生物技术产业,重点发展低耗原料和能源、高附加值的现代生物技术药品,以提高生物技术产业的技术水平和经济效益。
最后,加强国际合作和技术的学习引进,培养更多的技术性人才。近20年来我国生物技术制药行业发展很快,开发品种齐全,种类多样化趋势,生物技术在药品行业中产业结构并不是很齐,生物药品质量要求不断的提升,技术合作和人才的培养都是提升药品质量的重要途径。优化国内的需求,面对国内的技术难题应该注重国际间的合作和交流,通过装备、技术、人才引进,通过合作、合资的方式创造生物技术药品行业的新发展途径。加强基础研究,建立生物技术信息资料库,掌握世界生物技术药品的科研和产业化发展趋势,把握市场动态。
生命科学和生物技术不再是在人们的想象中的技术,正在以飞快的速度进行发展和创造着,在药品行业中的应用将会给我们带来更多的挑战和惊喜。(作者单位:沈阳师范大学化学与生命科学学院)
参考文献:
[1]王舜,李蒙.生物技术与我国发展生物经济的对策分析[J],生产力研究,2006(1).
[2]徐广军,杨德峰,赶超战略与比较优势战略的动态选择问题探讨[J],理论学刊,2006(2).
1现代生物技术产业化的影响
在近十几年间,现代生物技术的发展,已经被世界科技界认定为重点发展领域,美国生物技术已经成为投资热点。在2000年美国的生物技术工业,就获得330亿美元投资,2001年提高到410亿美元,从投资额的增长中,可以看到美国投资者对生物技术企业前景的看好,也认定现代生物技术比其他高技术企业,在今后的几十年,一定具有更长期的利润空间。从金融市场的投资倾向分析,人类基因的发展由于得到各国的重视,成为股市中的概念股,得到股民的追捧。中国,应用基因工程对优良农林牧渔新品种的创新,也得到高速的发展,对中国经济结构调整必将取得重要作用,培育新产业生物技术的发展,如新型兽用疫苗、活性蛋白与多肤、医药用酶、微生物次生代谢产物(抗生素等),已经成为我国开拓新领域的必由之路,这是中国经济结构调整的必然对策。在我国市场经济的发展中,现代生物产业发展,必将通过不同方式促进中国国民经济发展:现代生物产业的发展,丰富了国民经济的产业构成,并在整体上增强了国民经济体系的稳定性。将在我国小康社会的建设中,改善其在世界经济交往中的形象,提升我国在世界经济市场的竞争力。
2生物技术产业市场竞争的影响
近年来,为提高我国医药企业自身竞争能力,为了保证人民的身体健康,我国在医疗保障方面投入了大量资金,在制药企业的发展中实施了联合或重组,可以使我国的生物技术产业化,转变为以市场为动力、以资本资源优势配置为中心的市场模式。可以预见,我国在医药领域的生物技术的发展,通过企业的联合或重组,必将很快形成现代生物技术与药学发展合作的优势,在世界领域的生物药品市场与国外大公司同台竞争。
3中国有不断增大的医药消费市场
我国居民目前的药物消费水平还很低,据统计人均不到10美元,这与发达国家相比差距很大,当前中等发达国家人均药物消费达到40~50美元,美国的人均药物消费更高,可以达到300美元。随着我国小康社会的实现,为健康买单的理念,将会激发现代生物技术与药学的发展,未来的医药领域的生物技术的市场必将十分广阔。1998年全国药品消费总额约为1000亿元,人均用药80元人民币左右。从我国消费对象的结构来看,我国社会正逐渐步入老龄化,从1979年我国的独生子政策实施30多年,到2013年,我国60岁以上老年人口突破2亿,到2050年左右,老年人口将达到全国人口的三分之一,“银发潮”将对我国的经济、社会、政治、文化发展产生深远的影响。我国新农合制度已覆盖约8.12亿人,覆盖率达98%以上。今年,新农合全国人均筹资达到340元,其中各级政府补助增加到人均280元,新农合总筹资额可达到2700亿元。随着我国小康社会的建设,农村合作医疗的进展已经得到高速发展,农民为健康药品的消费,必将推动现代生物技术与药学产业市场的发展。
4结语
关键词:生物制药技术;发展现状;趋势;产业化
生物制药技术的应用历史已经有五十年左右。在这近半个世纪的发展中,生物制药技术从最初的简单DNA重组技术发展到今天的抗体工程技术、基因工程技术、细胞工程技术等等多种多样的高新生物制药技术,其为人类的健康所做出的贡献的非常巨大的。直到今天,生物制药技术依然是国际医学界最重视的高新技术,具有很大的发展前景。在我国,应用生物制药技术的时间相对较晚,生物制药技术水平也与国际先进水平有着一段差距,但我国目前正在加大生物制药技术的投入,并建立了一定的生物制药产业基地,相信在未来的发展中,我国的生物制药技术必将得到飞速发展。
一、当前我国的生物制药技术发展现状
与美国等西方国家相比,我国在生物制药技术的研究方面相对起步较晚,且在早期受经济、技术以及其他因素的限制,其发展速度较为缓慢。直到近年来在社会经济、科学技术不断发展的推动下,生物制药技术才得到了较快的发展,目前我国的生物制药技术已经取得了一定的成就,并且生物制药产业也在逐渐形成并不断扩大规模。现如今我国已经在肿瘤、心脑肺血管、免疫以及内分泌等诸多疾病的药物研制中充分应用了生物制药技术,研发出大批特效新药,为这些疑难病症的治疗技术水平提高提供重要支撑。但相对来讲,我国当前的生物制药技术水平还是落后与西方等发达国家,且在发展中还是存在着一定的问题与不足,大致可以分为以下几点:
1、新药研发力度不足
在生物制药技术的发展中,我国对新药品的研发力度依然相对较弱,尤其是在经费投入上 ,更是略显落后。在国外的生物制药技术研究发展中,对研发环节是非常重视的,在研发经费投入方面一般都会占新药销售额的20%以上,而我国则远远达不到这一经费投入标准,且国家相关部门也没有给予足够的监管与引导。就生物制剂的上市情况来看,我国只有重组人p53腺病毒注射液与IFN-α-1b等药物产品被批准上市,其他的则都是仿制药。从当前世界范围内的生物制药产品发展来看,最有市场的生物制药将会集中在单克隆抗体、基因治疗药物、疫苗、反义药物和可溶性蛋白等五个方面,由此可见,我国的新药研发力度还远远不能满足生物制药市场发展的多样性需求。
2、融资渠道不通畅
由于生物制药技术产业是一种高新技术产业,在研发初期是需要大量的资金投入才能顺利进行的。尤其是生物制药产业属于医药产业的范畴,其行业特点更是决定了只有巨大的资本支撑才能推动新药的研制。而这数量较大的资金需求除了企业自身资本承担部分以外,还可以依靠政府的相关财政补助,但这仍然是远远不够的,还必须要进行一定的融资来为生物制药的发展提供经济保障。但目前我国生物制药产业的融资渠道相对较少,其所具备的风险和较长的资金回笼周期都使得很多投资者不敢轻易给予投资,这也在一定程度上阻碍了生物制药技术的进一步发展。
3、研发成果转换困难
与生物科学的发展水平相比,我国的生物制药技术水平并不与之成正比,这主要是因为我国的科研成果转化较为困难,使得一些先进的生物科学技术不能很好的转化应用在药品研发生产上,这对于我国生物制药技术的发展来讲是非常不利的。
二、生物制药技术的发展趋势
尽管目前我国的生物制药技术发展进程中存在着诸多问题,但我国目前已经开始将生物制药产业作为重点产业来对待,并给予了高度的重视。从当前的发展形势来看,我国未来生物制药技术的发展趋势主要体现在以下几方面:
1、 生物制药产业呈现集群式发展
产业集群发展具有明显的发展优势,能够极大地促进产业的快速发展。生物制药产业作为高科技产业,不仅需要在基础设施、上下游配套产业等方面的支持,还需要同教育培训、专业服务、技术转移中心等相关服务组合在一起,方能发挥高效作用优势。当前,我国在生物技术产业迅猛发展的浪潮推动下,经过多年的发展和市场竞争,加上政府不失时机地加以引导,我国生物技术、人才、资金密集的区域,已逐步形成了生物医药产业聚集区,由此形成了比较完善的生物医药产业链和产业集群。这些产业集群对于促进生物制药产业的发展具有重要的作用,使得生物制药整体产业链得到优化,在生产效率方面得到大幅提升。我国生物制药产业以后仍会朝着这一方面快速发展,政府也将会加大投资力度、重点建设产业集群区,在基础设施、配套服务业、研究开发、服务创新、教育培训和风险投资等方面进行发展和创新,为生物制药产业集群发展提供良好的发展环境。
2、生物医药技术向产业化推进
将生物医药技术从科研转向产业化生产是科研的重要目的,只有将技术转化为生产力,才能使得社会生活水平得到提升。我国生物医药技术当前很大一部分还停留在科研方面,并没有有效地转换为生产力,这不仅浪费了很多的资源,也使得我国的生产实践跟不上研发,造成了生产的滞后状况。生物医药技术向产业化推进要求企业通过委托外包策略,建立技术同盟,形成优势互补,使得自身能够专注于自身专长方面,从而能够降低生产成本、提高竞争优势。我国生物制药公司在未来发展过程中,势必会朝这一趋势发展,通过外包方式进行新药开发,将技术较强的研发内容分包给具备研究实力的小型公司来完成,充分发挥小公司在某些领域的技术优势,共同开发新药,大大提高新药开发效率,使新药研发周期缩短,实现技术与资金互补。
3、生物制药新兴技术将不断应用于产业发展
生物制药产业作为高新技术产业,需要不断进行技术创新,才能不断解决产业发展中存在的问题,并不断满足医药水平提升的要求。我国通过不断参与国际前沿生物发展课题来提升科研水平,如在人类基因组和功能基因方面参与到国际化发展研究中,并取得了很好的成绩;药物相关基因药理学的研究也取得了很大的发展,对于提高我国基因治疗水平具有重要的推动作用。生物制药新兴技术的发展将会不断应用到产业发展当中来,从而促进产业技术水平和社会医疗水平的提升。
三、结语
我国生物制药产业具有起步晚,发展滞后的特点,但在国内庞大市场的推动下,我国生物制药产业仍然有着非常良好的发展前景。再加上我国政府对生物医药领域不断加大的投资力度和政策扶持,未来我国生物制药产业将会成为推动国民经济发展的朝阳行业。
参考文献
关键词:高职教育 生物制药技术专业 生物药物制备技术课程 课程建设
进入21世纪以来,生物制药产业已成为制药工业中发展最快、活力最强和技术含量最高的领域,是21 世纪的“钻石”产业,也是衡量一个国家生物技术发展水平的重要标志[1,2]。我国已明确将生物医药产业建设成高新技术支柱产业,生物制药作为成长性产业在医药行业中的地位也越来越突出[3]。鉴于这种产业形势和社会对生物制药专业人才的需求,我校前瞻性地在10年前就设立了生物制药技术专业,迄今为我国培养了大量优秀的生物制药专业技能型人才,促进了生物制药产业的快速发展。在生物制药技术专业人才培养方案中,生物药物制备技术课程是生物制药技术专业的核心课程,它综合了生物制药上游、下游技术的理论知识及实践技术,具体包括微生物制药、细胞工程制药、酶工程制药、基因工程制药和生化药物分离技术等内容,完全能满足培养生物制药技术专业高素质技能型人才的要求。通过该课程的学习,不仅为学习后续实践课程提供强有力的理论知识和基本技能支撑,较全面地掌握专业技能满足实际岗位职业能力需求,而且对学生综合能力的培养、整体素质的提高都起着重要作用。鉴于该课程在生物制药专业人才培养中的突出地位,多年来,该课程教学团队以培养学生的职业岗位核心能力为理念,通过校企合作、工学结合,设计和建设该课程,取得了令人满意的成效。现将课程教师队伍建设、教学条件建设、教学内容更新和完善以及教学模式、方法与手段的探索和改进等工作情况加以总结。
1 以人为本,注重教师队伍建设
教师是学校生存与发展的第一要素。强校必先强师,重视师资队伍建设是高职院校的第一要务[4]。师资队伍建设是促进高职教学质量提升、满足培养应用型人才的关键所在。近5年来,课程教学团队一贯注重教师的培养,采用“送出去、请进来、自提升”等多种师资培养模式, 已经建成了一支以中青年教师为主,整体结构合理,专业素质高的教学团队。
1.1 送出去,提高教师的“双师”素质
“双师”素质教师的特点是,既具备扎实的基础理论和较高的教学水平,又有较强的专业实践能力和丰富的实际工作经验,还有较强的运用专业技术理论从事技术开发、技术转移、技术咨询、技术创新以及解决实际技术问题的能力[5]。加强“双师型”教师队伍建设,是高职教育性质所决定的,建设一支高质量“双师型”教师队伍是高职院校教师队伍的建设目标,也是提高高职教育教学质量的必然要求[6,7]。教学团队定期输送教师到国内知名高校研修、培训、做访问学者(访问工程师),提升科学研究、技术开发和技术创新等能力;输送他们到国内知名制药企业进行调查研究,并采用挂职、顶岗等方式到生产一线锻炼,了解现代生产企业的生产工艺技术、设备及产品信息,提高专业教师自身的操作技能水平,积累大量课程教学的实践案例,增强课堂教学效果。同时,为进一步提高本团队青年教师的教学水平,鼓励教师参加各级各类教学技能竞赛,通过比赛,为青年教师搭建锻炼自己、展示自己的平台,以赛促教,全面促进教师“双师”素质的提升。
1.2 请进来,专、兼职教师优势互补
教学团队聘请国内生物制药企业的工程技术人员作为课程的兼职教师,承担实习、实训课程的教学,与专职教师一起完成实践教学环节的内容,利用兼职教师在生产一线积累的丰富实践经验,将新工艺、新技术、新方法、新设备补充到实践教学中,增强教学效果。同时,本校专职教师也从中吸收了营养,综合教学能力也获得了提高。
1.3 自提升,提高教师的学术研究水平
以职称晋升和教师本人发展需求为内在动力,团队积极助推教师攻读硕士、博士研究生学位,鼓励教师申报各级各类教学研究和科学研究课题,学习先进的教学理念和方法,提高教学技能,把握生物制药专业相关领域的学术前沿,增强社会服务能力,切实提高教师的教学研究和科学研究水平。近5年来,团队成员承担了省部级教学研究项目3项,省部级以上科研项目4项,校级、厅局教研和科研项目10余项,发表相关学术论文20余篇,其中SCI论文3篇,授权专利6项。这些研究成果反哺教学,进一步提高了教学质量。
2 加强教学条件建设
本课程教学团队通过各级各类教学建设项目的申报,获得学校、政府的政策和经费支持,将建设经费不断地投入到课程建设中,利用学校在行业的地位和影响,加强与制药企业的合作,构建校外实训基地,从而完善校内外的教学条件。
2.1 联合国内兄弟院校,共同建设课程教学资源库
2011年,课程教学团队积极申报国家高等职业教育药物制剂技术专业教学资源库子项目―生物制药技术课程资源包项目,与国内兄弟院校9个课程教学团队共同承担了该课程教学资源库的建设,目前已经完成文本知识点1 100余个、动画200多秒、自制实验实训视频120分钟、习题近600题,今后这些资源将不断补充、丰富。本课程团队可充分利用这些课程资源,有助于增强课程教学效果。
2.2 加大经费投入,不断改善校内实践教学条件
我校生物制药技术专业是浙江省特色专业,该专业所属生物制药技术实训基地受中央财政支持。近年来,来自市、省和国家各级财政支持和学校配套近千万元经费投入到该专业教学条件的建设[8]。生物药物制备技术课程实验室和实训车间是该专业实训基地的核心场所,因此,经费的投入主要是用于本课程实践教学条件的完善。目前,本课程现有实验和实训教学场地面积约1 000m2,仪器设备总值超800万元。实验室配置了3套全自动发酵系统、大容量高速冷冻离心机、荧光定量PCR仪、蛋白分离纯化系统、冷冻干燥仪、凝胶成像系统、超低温冰箱、全自动高压蒸汽灭菌器等大型仪器设备。实训车间建有包括育种、消毒/灭菌、种子培养、发酵、预处理、提取分离、精制纯化、冷冻干燥等完整的中试生产线。此外,还有已经投入运行的青霉素发酵生产工艺虚拟实训室。这些设施为该课程实验和实训提供了良好的硬件条件,同时也能满足本团队科研和社会服务的需要。
2.3 加强校企合作,建设和利用校外实训基地
我校是浙江省唯一的一所医药类高等专科学校,在省内医药行业中有突出的地位和影响,在浙江海正药业股份有限公司、浙江医药股份有限公司新昌制药厂、杭州中美华东制药有限公司、浙江金华康恩贝生物制药有限公司等省内知名制药企业内建有生物制药实训基地。学生通过在企业实训基地的学习和训练,不仅能更好地掌握本课程的知识和技能,而且能了解企业的生产和管理,将来能尽快地适用工作岗位,发挥自己的才能。
3 及时更新和完善教学内容
生物制药是一种知识密集、技术含量高的新兴产业,近几十年发展迅速[9]。为了适应技术和产业的发展趋势,培养符合社会实际需求的生物制药技术专业人才,课程团队每年深入制药企业调研,了解行业发展动态、岗位技能要求以及生产工艺技术发展等情况,结合我校实际教学条件制订课程标准,及时更新和完善教学内容。
3.1 以实际应用能力培养为导向,选取教学内容
根据制药行业企业对高职高专生物制药技术专业学生在实际工作任务中所需要的知识、能力、素质要求,考虑行业发展特点和学生未来的可持续发展,以培养学生职业工作能力、学习能力为重点,在教学内容的选取上主要遵循3个方面的原则。(1)以“培养岗位职业核心能力”为理念,教学内容与后续专业实训和顶岗实习紧密衔接,对后续课程和技术实践以及生物技术职业工种的技能考核提供核心支撑作用。(2)以“注重基础理论、强化技术应用能力、拓宽知识维度、提高综合素质”为原则,做到理论知识基础扎实、知识更新、注重实用,注重培养学生职业素质养成,培养学生的知识迁移能力、自我学习能力、创新意识和实践能力。(3)突出实践教学的开放性,实践内容设计着重考虑与实际工作的一致性,使学生所学知识和掌握的技能具有普适性,能在实际工作中拓展。
3.2 以培养岗位职业核心能力为理念,组织与安排教学内容
生物药物制备技术课程教学内容的组织和安排,理论教学服务于实践、服务于职业资格考试,强化实践教学,重点培养学生的职业能力和职业素养。在理论教学上注重基础知识和基础理论教学的同时,联系生物制药应用的实际,力求理论与实际相结合。在实践教学上注重实际岗位职业技能的培养。课程内容主要包括生物制药知识基础、发酵工程制药技术、酶工程制药技术、细胞工程制药技术、基因工程制药制剂和生化分离技术6个模块,根据生物制药企业实际岗位需求,突出微生物发酵制药模块和生化分离技术模块的重要性,相应的课时分配和实践内容设置比重大(约占60%)。同时考虑生物制药技术的发展趋势,本课程也设置了基因工程制药、酶工程制药、细胞工程制药等高新技术的教学内容,以满足学生继续学习的需要和可持续发展的需要。通过本课程的理论学习和实践,使生物制药技术专业学生掌握生物制药技术的基础知识和职业技能,熟悉和了解生物药物制备新技术和新工艺的发展动向和进展。
3.3 以厚基础、重实用为原则,编写特色教材
由于现代生物技术发展迅速,应用生物制药技术所需基础理论知识要求高,因此我们培养生物制药技术专业高技能人才必须要有扎实的理论基础,该课程的教材充分考虑了这一点。教学团队对生物制药企业进行了充分调研,确定了生物制药技术专业人才的知识和技能要求,在这些基础上结合团队成员多年的教学、科研和企业工作经验,根据高职高专学生的特点,以“厚基础、重实用”为原则,编写本课程的特色教材[10]。教材内容主要包括发酵工程制药技术、酶工程制药技术、基因工程制药技术、细胞工程制药技术和生化分离工程技术的理论知识体系、应用实例以及相应的实践技能训练项目,融合基础理论、应用实例和技能训练为一体。教材部分内容采用了团队成员的科研成果,如手性药物关键中间体―手性酸和手性醇的酶法制备、固定化技术技能训练等;还有部分内容是我省著名制药企业目前正在应用的生产技术,如甾体药物的微生物转化技术、霉酚酸提取工艺等。力求做到理论知识与实践相结合,有利于学生理论知识和技能的掌握。
4 综合运用多种教学方法和手段
本课程教学团队努力探寻适应高等职业教育发展的课程教学模式、教学方法和手段,并切实应用到实际教学中去,促进生物制药技术专业人才培养质量的提高。
4.1 设计并采用以提高学生的职业技能和素质为目标的教学模式
根据国内知名制药企业的实际岗位技能需求,企业技术专家(兼职教师)与课程组专职教师共同开发、建设该课程,并合作授课,以工学结合为切入点,根据教学内容需要,选择不同的教学场所,分别在校内多媒体教室、实验室、实训基地完成教学。突出企业实际岗位工种的技能要求,有针对性地强化理论知识与实践技能的结合,使学生在潜意识上置身于真实的工作环境中,学习态度、实训态度更加认真和端正,求知欲、责任心逐渐增强,促进学生职业技能和素质的提高。在理论知识教学方面,采用传统课堂教学与现代教学手段并重的模式。由于生物制药行业是高技术门槛行业,现代生物制药企业需要高素质专业人才,这就要求岗位人员要有扎实的理论基础才能更好地履行岗位职责。因此,我们充分发挥传统课堂教学的优势,保证理论教学的效果,通过专任教师言传身教,把丰富、先进的专业知识传授给学生,同时,采用多种现代教学手段,如计算机辅助、网络、虚拟课堂等强化理论教学,实现基础理论强有力地支撑职业技能,从而使学生胜任企业技术工作岗位。在实践教学方面采用以岗位任务为导向的教学模式。生物制药技术专业的对应岗位工种主要有培养基配制工、消毒/灭菌工、育种工、发酵工、提炼工、纯化精制工等,生物药物制备技术课程的教学目标包括了这些岗位技能的培养。在实践教学内容的设置和教学实施中,针对这些岗位技能需要,模拟完成岗位任务,强化职业技能。如以发酵工岗位为例,要求学生完成接种、温度控制、溶氧控制、泡沫控制、pH调节、发酵补料过程操作以及模拟染菌的处理操作等工序,并且要求学生在操作过程中给出每个动作的理论依据,实现理论与实践的融合。通过这种岗位任务为导向的实践教学,使培养的学生可以直接上岗。
4.2 运用多种教学方法
在教学中要充分注重学生的全面素质教育,重视学生实践能力和终身学习能力的培养。在教学过程中,根据不同的授课内容,选用启发引导、生产实例、项目任务演练等教学方法,从而增强教学效果。采用的启发引导式教学法是在讲课时设计提出一些与重点知识相关的问题,让学生思考回答或让学生发问教师解答,使课堂生动活泼,变成师生互动式教学,引导学生积极思考,教师及时归纳总结,点面结合,前后联系,达到融会贯通的作用。在授课过程中学生带着问题学习,提高学习兴趣和主动参与性。采用生产工艺实例教学法,通过实际的生物药品生产工艺讲解,逐步分析工艺过程,将理论知识与实际生产结合,提高学生的综合理论知识应用能力。在实践教学中采用项目任务演练教学法,教师给出具体任务,让学生进行设计并完成相关内容,或者教师给出具体的实际操作让学生进行分析。例如,教师提出在发酵过程中出现染菌现象应该如何操作处理等问题,让学生来分析原因、提出具体处理措施并完成模拟操作。这样可使教学形式和内容与实际工作紧密结合,让学生真正掌握实用的专业知识和技能,并能独立完成相关任务,从中产生成就感,增强学习的自信心和自觉性。
4.3 应用现代教学技术手段
收集或制作教学相关图片、动画、视频,精心设计并编制与教学内容相配套的多媒体电子课件,以多媒体教学和板书教学相结合,更适合高职高专学生的学习,提高教学效果。借助计算机应用技术,应用仿真软件,建立虚拟生物药物生产车间。本课程教学团队已经建立了抗生素发酵生产虚拟车间,可在计算机上完成抗生素发酵生产工艺的学习,加强理论与实际应用的结合。利用丰富的网络资源,设计并创建本课程网站,通过网络为学生提供第二课堂,可在线解答学生提出的疑问,使学生与教师之间建立良好的互动,在课后建立多种形式的广泛联系。
5 结束语
本课程教学团队经过近5年的努力,课程建设取得了较显著的效果,师资力量明显增强,有效培养了学生的职业能力,得到学生、用人单位和社会的认可, 近3年就业率(当年)始终保持在95%以上。但是我们知道课程建设是一项长期的系统工程,而且生物技术日新月异,生物制药产业发展迅速,对专业人才的知识和技能要求越来越高。因此,生物药物制备技术课程组将继续进行教师队伍、教学环境和条件建设,探索和实践新的教学模式和教学方法,及时更新和优化教学内容,适应岗位知识和技能的需要,为社会和制药企业培养出优秀的高技能型人才,服务于生物制药产业。
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关键词:中药生物技术;教学方法
中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1672-979X(2011)09-0366-02
中药是我国传统医药的重要组成部分,在我国应用已有几千年的历史,是中国人民长期同疾病作斗争的经验总结,对中华民族的繁荣强盛做出了巨大的贡献。中药现代化是将传统中医药的优势特色与现代化科技相结合,适应当代社会发展需要的过程。在中药现代化进程中,生物技术正日益渗透到中药现代研究与生产的各领域。
进入21世纪以来,生物技术逐渐成为时代的主题,也成为各国争相发展的高新技术产业之一。随着生物技术相关产业的迅速发展,社会对生物技术类人才的需求也日益迫切。中药生物技术是利用现代生物技术的研究方法和手段,以解决中药生产和发展中某种具体问题为目的的学科,是生物技术与中药研究和生产密切结合的产物。由于其大量应用现代生物学的理论并综合利用了如生物化学、细胞和分子生物学、基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、化学工程等现代科学的研究方法和手段,被列入了高新技术的范畴。
遵循国家中药现代化的发展战略,暨南大学在中药学专业(本科)开设了《中药生物技术》课程,以介绍生物技术在中药研究与开发中的应用为宗旨。《中药生物技术》作为中药学专业学生的专业必修课,其特点是理论性和实践性较强。鉴于目前国内高校开设过此课程的较少,现将暨南大学《中药生物技术》课程组近年的教学实践作一报告。主要报告课程的设置目的、教学内容、教学模式等,以冀与同行专家学者讨论和磋商,进一步推动该课程体系的不断完善和发展。
1 选择合适的教材
利用生物技术实现中药现代化是目前研究的热点领域之一,相关的技术以及研究报告较多。但由于本课程为新兴领域和交叉学科,故相关的教学书籍较少。与《中药生物技术》课程直接相关的教材主要有:中国医药科技出版社出版的《中药生物技术》和《现代生物技术方法在中药现代化中的应用》;以及相关书籍,如华中师范大学出版社的《发酵工程》,中国农业大学出版社的《植物组织培养教程(第二版)》,化学工业出版社的《天然药物的生物转化》,暨南大学出版社的《天然药物化学成分生物合成概论》等。《中药生物技术》和《现代生物技术方法在中药现代化中的应用》两本教材较系统地介绍了生物技术在中药生产和研究中的应用,我们以此为主要参考书;其它几本参考书在发酵工程、植物组织培养以及生物转化等方面进行了深入探讨,具有较大的参考价值。通过考察近年的教学效果,认为选择上述教材和参考书是较为适宜的。
2 改革教学内容
现代生物技术包括发酵工程、酶工程、细胞工程、蛋白质工程和基因工程。目前在中药研究与生产方面应用较多的包括基因工程技术、发酵技术、植物细胞工程技术、生物转化技术和酶工程技术等。这些内容成为我们授课的重点,同时设计了相应的实验教学内容。
3 采用多媒体课件教学
多媒体教学是一种新的辅助教学方式,在很大程度上弥补了传统教学直观性和动感性等的不足,将学生带入一个形象、生动、具体的环境,使概念实体化;同时,采用多媒体课件增加了教学信息量,进一步完善和开发多媒体教学课件对于激发学生的学习兴趣,提高教学质量有着非常重要的意义。如,在“发酵技术在中药生产中的应用”一章中,教师先讲授发酵技术在中药生产中的应用,每种应用的具体实施,包括所用到的原理、材料、设备等。然后,让学生观看相关的视频,如人工蛹虫草的发酵生产等。这既使讲授的内容形象化、客观化,又提高了学生的学习兴趣。因此,在开发数字化教学平台的基础上,由教师开发了许多有关中药生物技术原理及实验的演示课件,对帮助学生形象地理解相关的教学内容,提高教学质量起到了积极的作用。
4 采用启发式教学法
教师在讲授课程中,如一直以教师为主导,学生很易分散注意力,甚至影响学习的兴趣。为了发挥学生的主体作用,充分调动学习的积极性和创造性,教师运用了“问答”模式的启发式教学方法。理论联系实际,提问与教学相关的问题以激发学生的学习积极性,培养其分析问题和解决问题的能力。如在讲述“植物基因工程”一章前教师提出以下问题:中药材中的活性成分含量往往都很低,如抗癌药物紫杉醇,其含量在原植物中只有万分之几至十万分之几[2-31,其供应远不能满足实际需求,如何提高其产量?可先让学生讨论,然后让学生带着问题听课。再如,在讲述“植物微繁殖与脱毒技术”一章前提出以下问题:很多中药材,特别是无性繁殖药材,都易受到一种或多种以上病原菌的周身感染。有病毒会减少作物的产量和品质,目前尚无药物可以治愈受病毒侵染的植物,如何脱毒?诸如此类的问题均与学习息息相关,可吸引学生的注意力,保持学习兴趣。
5 增设实验教学环节
《中药生物技术》是一门实践性较强的理论课,我们增设了相关的实验教学环节。由于实验教学学时有限,在实验内容选择上应既突出专业特色,又注重与课程内容的有机衔接。为此,我们精心设计了4项大型实验,“烟草愈伤组织的诱导、悬浮培养”、“长春花细胞生物反应器生产长春碱”、“何首乌试管苗、毛状根的继代培养”以及“何首乌毛状根生物转化外源化合物”。实验前教师先用多媒体课件做充分的分析,研究实验对象,准确描述实验原理、操作关键点等。通过多媒体课件的录像让学生得到更多的信息。录像比语言直观、形象,比图形真实,所包容的信息量大;实况视频又比动画包含更多的信息,取得了很好教学效果,加大了教学信息密度。如在“烟草愈伤组织的诱导、悬浮培养”实验中,烟草叶片消毒时间的把握,叶片愈伤面的创造,叶片切片的大小,叶片转移到培养基中的一系列无菌操作等较难把握,易致染菌率高,愈伤率低。针对这些情况,录制了此实验的教学多媒体视频课件,制作了分段视频并保存在硬盘或光盘中,作为原始素材。
6 小结
以上几点,是笔者从事《中药生物技术》这门课程教学的体会和总结,并借鉴了其他长期从事中药学专业课程教学同行的建议。教与学是互动发展的环节,只有教师长期探索新方法,才能不断提高学生学习知识的能力和兴趣,充分发挥学生学习的主动性、自觉性、探索性,才能更好的做到中药现代化、国际化,才能培养出新一代优秀的中药学高级专门人才。
参考文献
[1]余伯阳.中药生物技术[M].北京:中国医药科技出版社,2005:1-11.