分子生物学的含义精选(九篇)
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第1篇：分子生物学的含义范文
[关键词]现代分子生物学 实验教学 教学改革 方案
目前，许多高等院校都把分子生物学作为本科生和研究生的必修课或选修课，分子生物学实验课也是高等院校生物相关专业重要的实验课之一[1]。分子生物学实验是提升学生生物科学素养的重要手段和途径，能有效提高学生的动手操作能力、观察能力、思维能力、语言表达能力以及学生之间相互交流和合作的能力。然而在现代分子生物学实验教学过程中，笔者发现存在着一些较为突出的问题，本文就这些主要问题提出改革与创新的应对措施。
一、地方高校现代分子生物学实验的现状和存在的问题
分子生物学实验课教学是生物教学的重要组成部分，是培养学生动手能力、创新能力、创新意识和科研能力的基本途径。目前，分子生物学实验教学的现状令人堪忧，实验教学中存在的问题主要体现在以下几个方面：
（一）实验经费和设施有限
现代分子生物学实验中所用药品，如Taq聚合酶、DNA连接酶和载体等，均较贵，由于经费原因许多实验大打折扣，甚至无法开展。现代分子生物学实验教学所需的设施也较为先进、昂贵，如PCR扩增仪、移液枪、高压灭菌锅、高速冷冻离心机、超低温保存冰箱、电泳仪、超净工作台和凝胶成像系统等，这些设备的数量都是有限的。上课的人数较多，教师讲解仪器的使用方法时有相当一部分的学生不能完全听明白，连仪器的基本操作都不会，要求他们熟练地使用仪器时就显得有点困难。
（二）教学方式较为僵化
分子生物学实验教学方式较为单一，一般是老师准备实验、讲实验原理和操作步骤，学生模仿教师的演示或照着黑板的步骤按部就班地进行操作。操作前，教师讲明实验过程，这虽然利于学生掌握实验步骤，教师易管理，但学生思考和主动参与的过程被省略了。动手完全与动脑脱节，动手能力的培养是实验教学的一个重要内容，但不经思考地完成实验根本谈不上能力的培养。
（三）学生自主学习能力不强
学生在实验中被动成分大于主动成分。课前虽然预习了，但对实验内容还不是很熟悉。上课时有的学生不认真听教师讲实验原理、实验步骤、注意事项，结果在实验过程中常常出错，却不知道如何解决。实验材料、实验药品和实验仪器都是教师事先安排好的，实验时间和实验具体实施步骤也是按教师安排进行的，学生做实验仅凭好动的天性，既没有时间、机会去思考或询问为什么要这样做？有没有其他方法或方式去尝试？对实验设计、方法、步骤是只知其然、不知其所以然。实验后得到的结果若与理论结果不同，并不能独立地思考出现该结果的原因。耐人寻味的是，一些学生对实验结果对答如流，实验操作却极不熟练。有些学生组织纪律意识不强，经常迟到早退。有的学生马马虎虎做完实验，不管操作是否规范、结果是否正确，甚至有的在一旁观看别人操作自己根本就不动手，最后照抄别人的实验结果[2]。
（四）实验教学安排、管理不合理
现代分子生物学实验所涉及的一系列相关实验都需要相当长的时间，并且所做的实验一般都具有强的连续性，如DNA的提取、检测、PCR扩增、DNA回收、DNA与载体连接、感受态细胞的制作、转化等实验。由于学校安排的课时相对较少，并且比较固定。因此，许多实验过程只是老师讲解，学生并不能进行操作，这样学生根本就不能顺利地掌握实验的全部过程，不利于学生全面掌握整个实验过程。除此之外，上课的人数多，实验分组每组人数多，实验仪器少，每个学生所拥有的自由空间就很小，影响实验的进程，同时也不利于教师指导实验。
（五）教学要求较低、课程考核不合理
教师一般对实验教学要求较低，对学生的基本操作要求不严格，但地方高校学生学习多数自主性较差，这样不能较好的促进学习进行学习。最后的考核方式也比较单一，基本都为两种方式：一是书面形式，考核学生对实验结果或要证实的理论的掌握；二是操作观察，考核学生的实验操作技能[3]。这种单一的考核极易养成学生投机取巧、不踏踏实实做实验的坏习惯，而实验操作评价往往是突击性的，为了应付期末考核，学生反复机械地训练操作技能，很难促进学生能力的发展。
二、现代分子生物学实验教学改革
现代分子生物学是一门建立在实验基础之上的学科，一切的真知灼见都来源于时实践和实验，为了提高实验教学的质量，促进学生素质的培养，笔者认为应从以下几点进行改进：
（一）加强实验教学管理和经费投入
学校应逐步完善实验室的建设、仪器设备和用具的配置，保证实验教学经费的投入。建立一套公正、合理、科学的实验教学评估体系，包括实验人员管理与考核体系、教师实验教学质量评价体系和学生实验教学质量评价体系。课程上采取评比竞争，让教师感到有一定的压力，从而提高他们的责任心和进取心。任课教师要认真备课，做好预备实验，实验过程中精讲多练，亲自示范，示范的同时提出关键步骤以及注意事项，多指导学生，实验结束后进行归纳总结，认真批改实验报告。
（二）优化实验教学模式
让学生积极参与到实验中来，由被动变为主动。鼓励学生多参与实验课相关活动，如与实验相关的讲座、参与教师相关科研项目、“挑战杯”等。在科研教师的指导下，学生独立地思考实验过程中出现的问题，并不断通过实验找出问题的根源所在，最后完成科研任务[4]。体会实验带给学生的苦与乐，帮助学生真正理解科学的含义，让学生从心底里改变对实验的态度，激发学生对实验浓厚的兴趣，从而由衷地热爱实验。
不应只重视实验结果，更应看重实验过程。实验过程中，手、脑的结合可使学生在掌握知识、方法、技能的同时也得到态度、意识、能力的培养，即获得了综合性、协调性的发展。教师可以鼓励学生尝试用不同的方法，也许他们的尝试不一定是得到了正确结果，但更重要的是参与了探究过程，体验了探究过程中的成功感与失败感。
采用各种激励措施，让每位学生都进行实验操作。教师在实验中或实验后提出一些与实验结论相悖的现象或是与实验过程有关的问题让学生思考，从而使每一位学生都能体验到一种动手实验的快乐。同时，应奖“勤”罚“懒”，制造出一个活跃的实验氛围[5]。在此过程中和学生相互交流也是有必要的，可以更加了解学生的学习情况，对实验的理解、消化程度，也可以从中了解到教师在教学过程中的不足。在教学中，教师还应该了解当前分子生物学的前缘学科知识，在实验课程中穿插一些新知识，引导学生的学习兴趣，提高学生的科研能力。
（三）充分利用现有资源
虽然学校实验设备有限，实验室空间有限，但可以将学生分为几个小组，每次各个小组依次按实验顺序轮流做实验。这样不仅有利于教师管理和指导，也避免了实验仪器的浪费，使其得以充分利用。同时在某种程度上也节约了不少时间。在课余时间开放实验室，让学生学会自己设计实验并进行实验，从而加深他们对仪器的使用熟练程度和提升他们的创新能力[6]。
（四）提高教学要求，培养科研意识
在实验过程中严格要求学生，特别是实验的基本操作，包括各种仪器的使用、每个步骤的要求、注意事项。该实验所涉及的是分子水平上的操作，对药品的接触较多，其中也有毒的试剂，在使用时应该极其小心。除此之外对无菌操作要求也较为严格，这些都是不能马虎的。久而久之在学生的意识中就建立起实事求是的科学态度，独立自主的思想意识和追求科学真理的不懈精神和创新精神等。
在地方高校中存在相当一部分要考研究生的学生，分子生物学实验正好可以为他们提供一个科研实践的平台，在学习专业课程实验的同时，提高动手和思考问题的能力，为后续的研究生学习打下基础[7]。所以分子生物学实验课程可以积极鼓励和引导学生投身于科学研究，增强学生学习的兴趣，同时可以使他们更加重视这门课程，使得实验课教学可以顺利完成，获得更好的教学效果。
（五）加强考勤管理，改善考核方法
实验课教师要加强实验课堂纪律，课前点名，要求每个学生独立完成实验内容和实验报告，对迟到、早退、旷课、实验不动手、抄袭实验报告的学生给与严厉的批评。提高实验课考试在课程成绩中的比例，考核采取实际操作、设计实验和平时实验中的表现三种方式，考试时应严格监考，提高要求。只有这样才能增强学生的实验意识，亲自动手实验，提高实际操作能力和思考能力。
由于当今高等院校要培养高能力高素质的全方面发展的人才，因此，怎样才能保证学生具有强的、好的科学素养，还需进一步的探讨。
[参考文献]
[1]谢恩倍，闵华，欧善生.高职《分子生物学》实验教学改革的初探[J].广西轻工业，2008，10，（10）：167-168
[2]姚发兴.生物学实验教学中存在的问题及对策《湖北师范学院学报：自然科学版》2005年.第3期3页.101-103
[3]张荣，汪效组.实验教学的创新模式.安庆师范学院学报（自然科学版），2003，9（3）：97-98
[4]张彦定，黄义得.本科分子生物学实验教学的思考[J].新课程研究，2008，126（9）：115-116
[5]朱俊华，尹芳.“分子生物学实验”课程体系的建立和考核方法的改革[J].北京城市学院学报，2007，（2）：37-39
[6]余晓丽，李淑平.分子生物学教学改革与实践[J].南阳师范学院学报，2005，4（6）：95-96
第2篇：分子生物学的含义范文
科学研究永不止步
清华大学有着百年的历史传统、深厚的文化沉淀和精锐的学术水准。百年来，莘莘学子志存高远，秉承清华“自强不息，厚德载物”的校训精神，为民族振兴和社会进步贡献力量，为母校争取荣誉、谱写华章。中国科学院上海巴斯德研究所结构病毒学研究组组长陈荣正是以清华的前辈先人为榜样，以清华精神为鼓励，积极进取行进在科学事业的大道上。
陈荣于1990年考入清华大学生物科学与技术系，1995年本科毕业后攻读生物化学硕士学位，1997年硕士毕业后到美国贝勒医学院留学攻读博士，开始学习利用结构生物学方法研究病毒和病毒蛋白相关方面知识。这一学科正是病毒学和结构生物学的交叉学科，研究对象是病毒、病毒蛋白及相关大分子复合体，研究目的在于揭示病毒组装、复制以及感染致病等诸多方面的结构学基础，为阐明病毒的作用机制提供依据。
“我在清华整整学习生活了七年，度过了一段难忘的青春求知岁月。当时清华生物系的培养模式是从清华作为理工科综合大学的实际情况出发来制定，我们因而有幸学习了大量的数学、物理和化学知识，还有计算机编程、电子电路等。今天生命科学的大发展很多来自于与其他学科的交叉，比如结构生物学包括的X射线晶体学是与物理学的交叉，合成生物学与化学有交叉，计算生物学与数学和计算机类学科有交叉等等。清华生物系实际上走了一条很有特色的培养路子，我自己受益匪浅。我非常感谢从母校清华中的所学所得，不仅仅在专业知识和技能的学习上，更重要的是在母校学习生活期间，耳濡目染，亲身实践，形成了自己的人生观和价值观。可以说，母校‘自强不息，厚德载物’的校训一直伴随着我，鼓励着我。”
知识的海洋是浩瀚无边的，每一朵浪花都充满了诗意，谁能够将一望无底的天空尽收眼底？
2003年，陈荣博士毕业后，继续开展结构病毒学以及分子生物学和细胞生物学的相关工作。就像是饥渴的旅行者在沙漠中看到绿洲一样，他尽情地在知识的海洋中遨游，珍惜每一个学习的机会。在美国的10年期间，陈荣在X射线晶体学、冷冻透射电镜三维重构和病毒学等方面辛勤积累，厚积薄发。
2008年1月，陈荣回国建立了自己的实验室。如今陈荣研究员继续专注于这一领域的工作，希望以自己的所学贡献于重大传染性疾病的控制，将自己个人职业的发展与人民的生命与健康紧密相联，在国家和民族的发展中实践自己的人生，在实际中践行清华“自强不息，厚德载物”的精神。
感念母校培养 用行动诠释使命
陈荣的主要研究对象是病毒。病毒虽然微小，结构研究尽管有些枯燥，却伴着一颗热情的心，陈荣感念于母校对自己的培养。
正是对于母校培养的感恩和报效国家的思想，2008年1月，陈荣自哈佛回国，选择中国科学院上海巴斯德研究所继续从事科研工作。陈荣原计划以呼吸道合胞病毒为研究对象，开展综合结构和功能方面的研究，开发有效治疗手段，因为呼吸道合胞病毒广泛感染致病，相关治疗在世界上还是难题。
陈荣说，“一个民族要立于世界上受人尊重，具有强大的自主创新能力至关重要。现在国家积极推进创新型国家的建设，科学技术的作用不可取代。科学家应该勇敢承担起时代的使命，在创新科研中做出自己的贡献。而国家的考核机制也应该作相应的调整，包容创新思维的培育和发展。”
以己之长，报效国家，义不容辞，科学家的使命就是振兴民族，为国家的事业而奉献自己的力量，这不仅是科学家的义务，也是权利。陈荣用自己的行动深刻地诠释了这一含义。
2008年3月，安徽阜阳突发严重的手足口病疫情，随后发现肠道病毒71型（EV71）为主要致病原。病因虽然找到了，“但在临床上没有疫苗或药物等治疗手段，我当时觉得针对这个病毒的研究是中国科学家的责任，觉得自己在结构病毒学方面的技术专长能够为开发治疗手段提供帮助。” 于是陈荣又毅然决然开始投入到EV71研究上来。
扎根病毒科研 致力民生健康
陈荣是中国青年科学研究队伍中的佼佼者，2008年1月，他入职中国科学院上海巴斯德研究所，担任结构病毒学研究组长。
中国科学院上海巴斯德研究所是由中国科学院、上海市政府和法国巴斯德研究所三方合作建设的科研机构，宗旨是致力于中国重要传染病领域特别是病毒性疾病的研究，组织针对传染性疾病的基础与临床相结合的攻关性研究，创建以研究生教育为主、兼顾各层次专业培训的教育基地，推动技术创新和科技成果转化，以多种方式为公众健康服务。陈荣浑身充满干劲，积极投身到巴斯德所的研究团队中，在科研实践中实现对国家和社会的贡献，在奉献中实践自己的人生价值，这也正是陈荣的人生目标之一。
陈荣介绍说，“我们的工作一是可以帮助建立多种药物筛选模型，二是可以开展基于三维结构的药物设计工作，三是能够优化疫苗和中和抗体的设计。” 陈荣和他的课题组成员们利用酵母双杂交手段，结合免疫共沉淀和荧光共聚焦等方法，构建病毒与宿主细胞的蛋白质相互作用网络。由于病毒不可能脱离宿主细胞而独立复制，陈荣课题组的工作将能够发掘重要的与病毒感染致病相关的宿主因子，并开发新的抗病毒靶点和药物筛选平台。另一方面，他们也希望解析在病毒感染致病中起重要作用的大分子复合体的三维结构，获得与重要功能相关的高分辨率结构，并在此结构信息的基础上，虚拟设计小分子药物。这个课题已经取得了很大进展，包括病毒高分辨率结构的解析和病毒宿主相互作用的研究。
2010年6月21日中国科学院隆重举行夏季学期“百人学者论坛”系列讲座。百人学者是国内科研组织一支重要的师资队伍，这是为全面提升研究生的创新和实践能力，培养具有良好科学素养的研究生，而实施的一项任重道远的工程。“百人计划”每年都被国家重视和关注，有着举足轻重的作用。陈荣担任了首场主讲。陈荣说，生物学科之间并不是分离开来的，做结构生物学其实需要分子生物学等其它领域的背景知识，尤其对于病毒来说，结构研究和功能检测不能孤立开来。他们课题组的长远目标也是建立一个结构生物学平台，通过功能检测和结构研究的互补，深入地了解病毒的致病机理。
陈荣认为，科学的敏感性和洞察力非常重要，他认为深入科研领域需要经历几个阶段：第一，学习并掌握实验技术的阶段，即研一研二的学生阶段，这一阶段的首要任务就是尽量全面了解相关领域的发展背景，熟练掌握所有可能用到的实验技术，为以后的工作打好基础；第二，能够独立设计实验的阶段，在此阶段可以为解决一个小的科学问题而给出自己的思维和设计，开始进入半独立或独立状态的科研工作；第三，能够从临床或生活中间提炼科学问题并努力加以解决，这也是当今很大部分科学研究的任务所在，也是对相当部分科研人员的基本要求；第四，利用已知的科学规律来预见并指明科学发展的方向，引导科学的进程。陈荣给出了几个例子，就像当年限制性内切酶的发现者就预见了它必定会给分子生物学领域带来革命性变化，事实证明，这一预见是极其客观的。
中国的国力越来越强大，同时科技创新能力也越来越强，这正是因为有了千千万万陈荣这样的科研人员们共同的努力。他们“把科研当作感兴趣的事业来做”，为了中华民族的振兴将自己的事业放到科研工作中，不断向自己挑战，敦促自己不断攀登新的高峰，努力为国家和社会作出应有的贡献，积极培养社会有用人才。我们真心期望着，有更多这样的科技工作者在中国科研事业上能够意气风发，为把我国建设成科技强国奉献更大的力量。
人物简介：
第3篇：分子生物学的含义范文
现代民族植物学,是指利用现代科学技术手段研究当地人群与植物之间相互作用关系的科学。现代科学技术手段可以应用于调查、整理、编目、化学成分的分离和鉴定、遗传多样性分析、功能基因的评价、经济价值预测、植物资源利用模型的建立等多个方面,它不仅能对传统植物学知识进行科学验证和深度评价,也能为其保护与持续利用提供科学依据和技术储备。这里所指的“现代科学技术手段冶是指分子生物学等不同学科的最新技术和手段,主要包括分子生物学、(多种)组学、信息科学、网络技术、3S技术、现代分离技术、波谱技术、药理学等技术和手段,强调用现代仪器设备在研究工作中的应用,采用实验的手段开展研究工作。“当地人群冶是指在一定的自然环境中生活了很长一段时间的群体,他们对当地的植物及其环境非常熟悉,并且建立起了一种不可分割的关系。他们可以是少数民族人群,也可以是拥有主流文化的主体民族。“植物冶泛指高等植物、藻类、地衣、菌类,或者“两界系统冶中的植物界,即广义的植物,以及由它们构成的植物环境。根据研究工作的需要,也可以将其界定在绿色植物、高等植物、维管植物等类别中。现代民族植物学的英文名是ModernEthnob鄄otany。然而,ModernEthnobotany一词在不同的场合出现过,包括百科全书(UNESCO鄄EOLSS,Soejarto等,2007)、新闻媒体(如DailyTele鄄graph称RichardEvansSchultes为现代民族植物学之父:RichardSchulteswasthefatherofmodernethnobotany),但其含义都是指一般意义上的民族植物学,是与早期(20世纪前)民族植物学相对应的说法。因此,上述百科全书和新闻媒体所指的“现代冶,与现代奥林匹克运动、现代战争等名称中的“现代冶有着相似的含义,不同于本文所用的“现代冶。现代民族植物学属于民族植物学的范畴,是民族植物学发展到一定阶段的产物,但在研究手段、技术路线、研究结果等方面更接近于实证科学。最近10几年,虽然国际上有实验民族植物学(ExperimentalEthnobotany)的提法(Martin,1995),但往往显得比较简单,缺乏系统性。在民族药物学研究工作中,采用植物化学、波谱学、药理学等现代技术方法,分离提取药用植物的化学成分,对其生物活性进行检测(Grunde鄄mann等,2012;Manvar,2012)。其主要目的是为了新药研发寻找先导化合物(Gutierrez,2008;Thanh,2012),而不是为了发展民族植物学的理论和方法,缺少与信息源(当地社区及传统植物学知识提供者)的互动,因而不能完全属于民族植物学的研究范畴。
2摇现代民族植物学的研究方法和应用
经典民族植物学的研究方法,博采众长,吸收了多门学科的手段。植物学、民族药物学、人类学、生态学、经济学、语言学等被认为是对民族植物学有重要贡献的六大学科,民族植物学研究也主要采用了这些学科的手段(Martin,1995)。在翻译马丁的《民族植物学手册》(裴盛基和贺善安,1998)时,我和我的同事们自告奋勇地承担了“经济学冶和“语言学冶这两章的翻译任务,是那时民族植物学所有六大研究方法中,中国民族植物学工作者最不为熟悉的内容。不过现在看来,当时做出的选择是正确的,那些知识至今仍然让我受益匪浅。需要特别明确的是,现代民族植物学是建立在经典民族植物学工作基础上的。离开了经典民族植物学的工作,我们将一事无成。开展现代民族植物学工作的第一步,就是用不同的手段调查、记载和整理传统植物学知识,采集凭证标本,进行鉴定和编目。有了这些工作,才能有选择性地采集实验材料和相关数据,在实验室进行研究和开展评价。
2.1摇传统遗传资源研究
现代分子生物学技术手段,如分子标记技术、DNA条形码技术、基因组学和生物信息学等技术,可用于研究传统社会使用的植物遗传资源,包括作物的地方品种(landraces)和受传统文化影响的野生种。一些植物学上难以区分的民间分类群(ethnotaxa),也可以用这些方法进行研究。在此,我们以云南省西北部藏族地区的传统青稞遗传资源为例,阐述遗传资源的研究思路。青稞(HordeumvulgareL.s.l.)是藏民的主食。在对滇西北的青稞遗传资源进行民族植物学调查时,我们发现当地保留并种植不少传统品种。这些传统青稞资源不仅与当地特殊的自然环境有关,还与藏族传统文化密切相关,即传统青稞资源在藏族的、饮食文化、风俗文化等活动中均扮演着重要角色(Li等,2011)。进一步的调查发现,这些传统品种在形态上有较大的差异,即呈现出丰富的表型多样性。那么,传统文化到底对这些遗传资源产生了什么样的影响?他们的遗传多样性如何?我们从滇西北采集了60份当地的青稞资源,并以4份现代育成品种作为对照,采用AFLP和SSR两种分子标记检测其遗传多样性。AFLP遗传多样性分析表明,5对引物组合共扩增出576条带,其中多态带为517条,多态位点百分率为89.76%。用19对SSR引物共扩增出70个等位基因,每对引物等位基因数目从2到10个不等,平均值为3.68个;PIC值从0.03到0.87不等,平均值为0.30。居群间的遗传分化值(Gst)为0.2587(AFLP)或0.1304(SSR),即遗传变异主要存在于居群内(Guo等,2012)。研究结果很好地说明了传统青稞品种具有非常高的遗传多样性,传统文化有效地保护了当地青稞的基因资源。印度西高止山Nilgiri生物圈保护区内,有7种草沙蚕属Tripogon植物,用于捕蛇、饲料、盖房子(屋顶)和宗教仪式。其中被Irulas及Mal鄄asars人称为‘Sunaipul爷和‘Kattaipul爷的两个民间分类群,当地人很容易就可以将两者区分开来,但被植物分类学家鉴定为一个种Tripogonwightii。加拿大学者和印度学者合作,利用DNA条形码技术,选择了matK,trnH鄄psbA和rbcL共3个标准DN段,对西高止山地区的草沙蚕属植物进行鉴定。研究结果表明:‘Sunaipul和‘Kattaipul爷为完全独立的两个物种,后者为Tripogonwightii,而前者Sunaipul则为植物学上新发现的一个种TripogoncopeNewmaster,sp.nova(Ragupathy等,2009)。这一成果在一定程度上说明民间分类学知识是值得尊重的。
2.2摇民族药用植物研究
用植物化学、波谱学、药理学等手段研究药用植物的化学成分和生物活性,已经比较普遍。但是,这些工作很少涉及到对传统植物学知识的验证和评价。在现代民族植物学研究中,有必要用药物化学的研究结果去验证当地的传统植物学知识,探讨当地民众使用这些药用植物的科学性如何?是否有其物质基础?我们以西南地区两种民族药为例,说明用现代民族植物学研究民族药用植物的思路和方法。我们在云南东南部对瑶族支系红头瑶传统使用的药浴植物进行了民族植物学调查,通过鉴定、整理,完成了110种药浴植物的编目(Li等,2006)。我们发现,他们将萝藦科的荷花藤(Aeschynanthusbracteatus)作为药浴植物,用于妇女产后恢复和治疗风湿关节炎。我们从中分离鉴定了59个化合物(新成分4个),发现其中2个化合物具有较好的抗LPS诱导的NO和NF鄄资B活性,且没有细胞毒活性。荷花藤中抗炎活性成分的发现,很好地证实了瑶族人民用其作为药浴植物的合理性(Li等,2008)。我们在广西靖西县调查当地具有700年历史的端午药市时,了解到当地壮族用江南卷柏(Selaginellamoellendorfii)治疗高血压(杨春燕等,2009)。文献研究表明,其他地区用于治疗肝炎、肺炎、咽喉炎、支气管炎等,却从来没有治疗高血压的记载。那么,壮族对江南卷柏的这种传统知识是否可信?我们从其全草中分离得到了呱丁胺类成分,而呱丁胺类成分已经被证实具有很好的降血压活性(Carmignani等,2001;Bot鄄ta等,2003)。因此,我们的工作验证了壮族利用江南卷柏治疗高血压的传统知识是科学合理的。
2.3摇生物文化多样性研究
生物文化多样性(BioculturalDiversity)的概念被提出之后(Maffi,2001),就得到广泛的认同,包括科学界、政府决策机构、国际组织和非政府组织等社会各阶层(龙春林和裴盛基,2003;Loh和Harmon,2005;Maffi,2012)。然而,对生物文化多样性的研究,由于其跨学科的特性和缺少定量指标,往往只能限于描述性的工作。美国佛罗里达大学生物文化多样性制图项目(BioculturalDiversityMappingProject)利用物种数据库、语言数据库和信息技术、3S技术,成功绘制了植物物种丰富度与语言丰富度紧密关联的全球图谱(Plants&Languages),包括世界的山地、岛屿、雨林等生物文化多样性热点地区,为全球生物多样性和文化多样性的保护、利用提供了直观而有效的方法与途径(Stepp等,2004,2005)。
3结语
第4篇：分子生物学的含义范文
为适应新的“生物—心理—社会医学模式”教育体系[2]，我教研室认真研究临床医学专业培养计划和教学大纲，合理设置课程，以整体教学更适应医学基础教育的延续性为立足点，消除基础课程教育内容与临床实践联系不够紧密的弊端，适当简化繁琐的推导、分析和解释过程，有选择地扩展专业知识，增加与专业相关的临床知识。如“糖代谢血糖”一节，首先明确血糖的含义，从血糖的来源和去路入手，探讨血糖升高、降低的调节机制；并引入糖尿病病例分析，启发学生及时运用所学生物化学理论探寻临床糖尿病“三多一少”症状的发病机理，学会解释胰岛素的降糖机制；围绕中医临床特色，引入中医对“消渴”的病机认识和治疗原则，适时穿插健康教育，教育学生注重合理均衡的膳食、养成良好的运动习惯和保证充足的睡眠，形成积极、乐观的生活态度，增强新陈代谢和免疫能力。再如，介绍酶的竞争性抑制作用时，引入临床上治疗高胆固醇血症的洛伐他汀类药物（是一种竞争性抑制剂），可以竞争性抑制胆固醇合成的关键酶HMG-CoA还原酶的活性，而由于这种酶的活性具有昼夜周期性改变，在午夜催化合成胆固醇的含量最多，因此选择在晚上服药的降脂效果最佳，这也符合中医“天人相应”理论基础和“择时用药”的用药原则。通过医学基础理论和临床运用的相互渗透，使学生真正意识到生物化学理论在临床工作中就像一把钥匙，能知其然，更知其所以然，引导学生正确看待中西医学思维体系，能应用所学理论揭示生命活动现象和病理变化规律，从而更好地适应新医学模式。
2紧密联系实践，渗透基本临床医学技能
生物化学是一门以实验为基础的学科，实验在整个生物化学及相关学科发展中起着决定性的作用，特别是临床医学经常运用生物化学的理论和方法诊断、治疗与预防疾病。在实验安排上，选择临床医学上常用的生物化学、分子生物学技术，如临床上血清蛋白质的分离，高密度脂蛋白、甘油三酯含量的测定，激素对血糖的影响，PCR技术等，并结合本教研室生物化学科研课题，围绕专业特色开设开放性实验，指导学生撰写研究性实验报告。在实验考核上，我教研室建立形成性实验量化考核体系[3]，以动态、客观地评价学生的实验态度、实验思维、操作技能和分析问题、解决问题能力以及团队合作能力。另外，可择机安排学生参加临床诊断或见习活动，加深学生对生物化学知识的理解、记忆，及时将所学的生物化学、分子生物学技术运用到临床实践中，增强与临床的联系，丰富课堂教学内容。通过渗透临床医学基本技能，使学生认识到扎实的理论基础和科学的思维方法是临床诊断的基本要求，在临床诊断中详细询问病史、全面体检和与患者愉快的交流、沟通是提高诊断率的必要步骤，促使学生在实践中逐步形成严谨求实的科研作风和认真负责的工作态度，培养团队协作精神和创造性思维，以利于将来构建良好的医患关系。
3加强教师医学知识拓展，适应专业教学要求
教师医学专业知识水平的提高，是提高生物化学教学质量的保证。不少生物化学教师毕业于生物化学、化学甚至药学专业，他们的生物化学和化学知识专业性与系统性较强，而医学临床知识普遍匮乏，难以将生物化学知识在医学中的应用进行拓展，授课时往往对医学专业性知识缺乏有效的衔接。学生的学习目的不明确，容易造成基础课程与临床课程割裂，无法认识生物化学的重要性。加强教师医学知识拓展可以从多渠道入手，首先，教师要有自我学习的意识，关注与生物化学相关的医学知识；其次，通过与临床课程教师帮带互助、师承培训等方式讨教医学方面的知识；再次，可以通过校内外学术交流、专题讲座、视频网络学习，安排非医学专业教师到医学院进修培训等[4]，普及生物化学教师的相关医学知识，更好地完成医学基础课程向临床课程的过渡。
4运用多种教学方法，渗透临床医学专业知识
第5篇：分子生物学的含义范文
近10年来，由于海洋在沿海国家可持续发展中的战略地位日益突出，以及人类对海洋环境特殊性和海洋生物多样性特征的认识不断深入，海洋生物资源多层面的开发利用极大地促进了海洋生物技术研究与应用的迅速发展。1989年首届国际海洋生物技术大会（以下简称MPS大会）在日本召开时仅有几十人参加，而1997年第四届IMBC大会在意大利召开时参加入数达1000多人。现在IMBC会议已成为全球海洋生物技术发展的重要标志，出现了火红的局面。《IMBC2000》在澳大利亚刚刚开过，《IMBC2003》的筹备工作在日本已经开始，以色列为了举办们《IMBC2006》早早作了宣传，并争到了举办权。每3年一届的IMBC不仅吸引了众多高水平的专家学者前往展示与交流研究成果，探讨新的研究发展方向，同时也极大地推动了区域海洋生物技术研究的发展进程。在各大洲，先后成立了区域性学术交流组织，如亚太海洋生物技术学会、欧洲海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会等。各国还组建了一批研究中心，其中比较著名的为美国马里兰大学海洋生物技术中心、加州大学圣地亚哥分校海洋生物技术和环境中心，康州大学海洋生物技术中心，挪威贝尔根大学海洋分子生物学国际研究中心和日本海洋生物技术研究所等。这些学术组织或研究中心不断举办各种专题研讨会或工作组会议研究讨论富有区域特色的海洋生物技术问题。1998年在欧洲海洋生物技术学会、日本海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会的支持下，原《海洋生物技术杂志》与《分子海洋生物学和生物技术》合刊为《海洋生物技术》学报（以下简称MBT），现在它已成为一份具有权威性的国际刊物。海洋生物技术作为一个新的学科领域已明确被定义为“海洋生命的分子生物学如细胞生物学及其它的技术应用”。
为了适应这种快速发展的形势，美国、日本、澳大利亚等发达国家先后制定了国家发展计划，把海洋生物技术研究确定为21世纪优先发展领域。1996年，中国也不失时机地将海洋生物技术纳入国家高技术研究发展计划（863计划），为今后的发展打下了基础。不言而喻，迄今海洋生物技术不仅成为海洋科学与生物技术交叉发展起来的全新研究领域，同时，也是21世纪世界各国科学技术发展的重要内容并将显示出强劲的发展势头和巨大应用潜力。
1．发展特点
表1和表2列出的资料大体反映了当前海洋生物技术研究发展的主要特点。
1.1加强基础生物学研究是促进海洋生物技术研究发展的重要基石
海洋生物技术涉及到海洋生物的分子生物学、细胞生物学、发育生物学、生殖生物学、遗传学、生物化学、微生物学，乃至生物多样性和海洋生态学等广泛内容，为了使其发展有一个坚实的基础，研究者非常重视相关的基础研究。在《IMBC2000》会议期间，当本文作者询问一位资深的与会者：本次会议的主要进步是什么？他毫不犹豫的回答：分子生物学水平的研究成果增多了。事实确实如此。近期的研究成果统计表明，海洋生物技术的基础研究更侧重于分子水平的研究，如基因表达、分子克隆、基因组学、分子标记、海洋生物分子、物质活性及其化合物等。这些具有导向性的基础研究，对今后的发展将有重要影。
1.2推动传统产业是海洋生物技术应用的主要方面
目前，应用海洋生物技术推动海洋产业发展主要聚焦在水产养殖和海洋天然产物开发两个方面，这也是海洋生物技术研究发展势头强劲。充满活力的原因所在。在水产养殖方面，提高重要养殖种类的繁殖、发育、生长和健康状况，特别是在培育品种的优良性状、提高抗病能力方面已取得令人鼓舞的进步，如转生长激素基因鱼的培育、贝类多倍体育苗、鱼类和甲壳类性别控制、疾病检测与防治、DNA疫苗和营养增强等；在海洋天然产物开发方面，利用生物技术的最新原理和方法开发分离海洋生物的活性物质、测定分子组成和结构及生物合成方式、检验生物活性等，已明显地促进了海洋新药、酶、高分子材料、诊断试剂等新一代生物制品和化学品的产业化开发。
表1近期IMBC大会研讨的主要内容
表2近期IMBC大会和《MarineBiotechnology》学报论文统计表
1.3保证海洋环境可持续利用是海洋生物技术研究应用的另一个重要方面
利用生物技术保护海洋环境、治理污染，使海洋生态系统生物生产过程更加有效是一个相对比较新的应用发展领域，因此，无论是从技术开发，还是产业发展的角度看，它都有巨大的潜力有待挖掘出来。目前已涉及到的研究主要包括生物修复（如生物降解和富集、固定有毒物质技术等）、防生物附着、生态毒理、环境适应和共生等。有关国家把“生物修复”作为海洋生态环境保护及其产业可持续发展的重要生物工程手段，美国和加拿大联合制定了海洋环境生物修复计划，推动该技术的应用与发展。
1.4与海洋生物技术发展有关的海洋政策始终是公众关注的问题
其中海洋生物技术的发展策略、海洋生物技术的专利保护、海洋生物技术对水产养殖发展的重要性、转基因种类的安全性及控制问题、海洋生物技术与生物多样性关系以及海洋环境保护等方面的政策、法规的制定与实施倍受关注。
2.重点发展领域
当前，国际海洋生物技术的重点研究发展领域主要包括如下几个方面：
2.1发育与生殖生物学基础
弄清海洋生物胚胎发育、变态、成熟及繁殖各个环节的生理过程及其分子调控机理，不仅对于阐明海洋生物生长、发育与生殖的分子调控规律具有重要科学意义，而且对于应用生物技术手段，促进某种生物的生长发育及调控其生殖活动，提高水产养殖的质量和产量具有重要应用价值。因此，这方面的研究是近年来海洋生物技术领域的研究重点之一。主要包括：生长激素、生长因子、甲状腺激素受体、促性腺激素、促性腺激素释放激素、生长一催乳激素、渗透压调节激素、生殖抑制因子、卵母细胞最后成熟诱导因子、性别决定因子和性别特异基因等激素和调节因子的基因鉴定、克隆及表达分析，以及鱼类胚胎于细胞培养及定向分化等。
2.2基因组学与基因转移
随着全球性基因组计划尤其是人类基因组计划的实施，各种生物的结构基因组和功能基因组研究成为生命科学的重点研究内容，海洋生物的基因组研究，特别是功能基因组学研究自然成为海洋生物学工作者研究的新热点。目前的研究重点是对有代表性的海洋生物（包括鱼、虾、贝及病原微生物和病毒）基因组进行全序列测定，同时进行特定功能基因，如药物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐盐基因等的克隆和功能分析。在此基础上，基因转移作为海洋生物遗传改良、培育快速生长和抗逆优良品种的有效技术手段，已成为该领域应用技术研究发展的重点。近几年研究重点集中在目标基因筛选，如抗病基因、胰岛素样生长因子基因及绿色荧光蛋白基因等作为目标基因；大批量、高效转基因方法也是基因转移研究的重点方面，除传统的显微注射法、基因枪法和携带法外，目前已发展了逆转录病毒介导法，电穿孔法，转座子介导法及胚胎细胞介导法等。
2.3病原生物学与免疫
随着海洋环境逐渐恶化和海水养殖的规模化发展，病害问题已成为制约世界海水养殖业发展的瓶颈因子之一。开展病原生物（如细菌、病毒等）致病机理、传播途径及其与宿主之间相互作用的研究，是研制有效防治技术的基础；同时，开展海水养殖生物分子免疫学和免疫遗传学的研究，弄清海水鱼、虾、贝类的免疫机制对于培育抗病养殖品种、有效防治养殖病害的发生具有重要意义。因此，病原生物学与免疫已成为当前海洋生物技术的重点研究领域之一，重点是病原微生物致病相关基因、海洋生物抗病相关基因的筛选、克隆，海洋无脊椎动物细胞系的建立、海洋生物免疫机制的探讨、DNA疫苗研制等。
2.4生物活性及其产物
海洋生物活性物质的分离与利用是当今海洋生物技术的又一研究热点。现人研究表明，各种海洋生物中都广泛存在独特的化合物，用来保护自己生存于海洋中。来自不同海洋生物的活性物质在生物医学及疾病防治上显示出巨大的应用潜力，如海绵是分离天然药物的重要资源。另外，有一些海洋微生物具有耐高温或低温、耐高压、耐高盐和财低营养的功能，研究开发利用这些具特殊功能的海洋极端生物可能获得陆地上无法得到的新的天然产物，因而，对极端生物研究也成为近年来海洋生物技术研究的重点方面。这一领域的研究重点包括抗肿瘤药物、工业酶及其它特殊用途酶类、极端微生物定功能基因的筛选、抗微生物活性物质、抗生殖药物、免疫增强物质、抗氧化剂及产业化生产等。
2.5海洋环境生物技术
该领域的研究重点是海洋生物修复技术的开发与应用。生物修复技术是比生物降解含义更为广泛，又以生物降解为重点的海洋环境生物技术。其方法包括利用活有机体、或其制作产品降解污染物，减少毒性或转化为无毒产品，富集和固定有毒物质（包括重金属等），大尺度的生物修复还包括生态系统中的生态调控等。应用领域包括水产规模化养殖和工厂化养殖、石油污染、重金属污染、城市排污以及海洋其他废物（水）处理等。目前，微生物对环境反应的动力学机制、降解过程的生化机理、生物传感器、海洋微生物之间以及与其它生物之间的共生关系和互利机制，抗附着物质的分离纯化等是该领域的重要研究内容。
3.前沿领域的最新研究进展
3.1发育与生殖调控
应用GIH（性腺抑制激素）和GSH（性腺刺激激素）等激素调控甲壳类动物成熟和繁殖的技术[1]，研究了甲状腺激素在金绍生长和发育中的调控作用，发现甲状腺激素受体mRNA水平在大脑中最高，在肌肉中最低，而在肝、肾和鳃中表达水平中等，表明甲状腺素受体在成体金银脑中起着重要作用[1]，对海鞘的同源框（Homeobox）基因进行了鉴定，分离到30个同源框基因[1]，建立了青鳉的同源框（Homeobox）基因[1]，建立了青鳉胚胎干细胞系并通过细胞移植获得了嵌合体青鳉[1]，建立了虹鳟原始生殖细胞培养物并分离出Vasa基因[2]，进行斑节对虾生殖抑制激素的分离与鉴定[2]，应用受体介导法筛选GnRH类似物，用于鱼类繁殖[2]，建立了海绵细胞培养技术，用于进行药物筛选[2]，建立了将海胆胚胎作为研究基因表达的模式系统[2]，通过基因转移开展了海胆胚胎工程的研究[2]，研究了人葡糖转移酶和大鼠已糖激酶cDNA在虹鳟胚胎中的表达［3］，建立了通过细胞周期蛋白依赖的激酶活性测定海水鱼苗细胞增殖速率的方法[3]，研究了几丁质酶基因在斑节对虾蜕皮过程中的表达［4］，从海参分离出同源框基因，并进行了序列的测定[4]。
3.2功能基因克隆
建立了牙鲆肝脏和脾脏mRNA的表达序列标志，从深海一种耐压细菌中分离到压力调节的操纵子，从大西洋鲑分离到雌激素受体和甲状腺素受体基因，从挪威对虾中分离到性腺抑制激素基因[1]；将DNA微阵列技术在海绵细胞培养上进行了应用，构建了班节对虾遗传连锁图谱，建立了海洋红藻EST，从海星卵母细胞中分离出成熟蛋白酶体的催化亚基，初步表明硬骨头鱼类IGF－I原E一肽具有抗肿瘤作用[2]；构建了海洋酵母De—baryomyceshansenii的质粒载体，从鲤鱼血清中分离纯化出蛋白酶抑制剂，从兰蟹血细胞中分离到一种抗菌肽样物质，从红鲍分离到一种肌动蛋白启动子，发现依赖于细胞周期的激酶活性可用作海洋鱼类苗种细胞增殖的标记，克隆和定序了鳗鱼细胞色素P4501AcD－NA，通过基因转移方法分析了鳗细胞色素P450IAI基因的启动子区域，分离和克隆了鳗细胞色素P450IAI基因，建立了适宜于沟绍遗传作图的多态性EST标记，构建了黄盖鲽EST数据库并鉴定出了一些新基因，建立了班节对虾一些组织特异的EST标志，从经HirameRhabdovirus病毒感染的牙鲆淋巴细胞EST中分离出596个cDNA克隆[3]；用PCR方法克隆出一种自体受精雌雄同体鱼类的ß一肌动蛋白基因，从金鲷cDNA文库中分离出多肽延伸因子EF－2CDNA克隆，在湖鳟基因组中发现了TC1样转座子元件[4]；鉴定和克隆出的基因包括：南美白对虾抗菌肽基因、牡蛎变应原（allergen）基因、大西洋鳗和大西洋鲑抗体基因、虹鳟Vasa基因、青鳉P53基因组基因、双鞭毛藻类真核启始因子5A基因、条纹鲈GtH（促性腺激素）受体cDNA、鲍肌动蛋白基因、蓝细菌丙酮酸激酶基因、鲤鱼视紫红质基因调节系列以及牙鲆溶菌酶基因等［1—4］。
3.3基因转移
分离克隆了大马哈鱼IGF基因及其启动子，并构建了大马哈鱼IGF（胰岛素样生长因子）基因表达载体[1]。通过核定位信号因子提高了外源基因转移到斑马鱼卵的整合率[1]，建立了快速生长的转基因罗非鱼品系并进行了安全性评价；对转基因罗非鱼进行了三倍体诱导，发现三倍体转基因罗非鱼尽管生长不如转基因二倍体快，但优于未转基因的二倍体鱼，同时，转基因三倍体雌鱼是完全不育的，因而具有推广价值[2]；研究了超声处理促进外源DNA与金鲷结合的技术方法，将GFP作为细胞和生物中转基因表达的指示剂；表明转基因沟鲶比对照组生长快33％，且转基因鱼逃避敌害的能力较差，因而可以释放到自然界中，而不会对生态环境造成大的危害[3]；应用GFP作为遗传标记研究了斑马鱼转基因的条件优化和表达效率[3]；在抗病基因工程育种方面，构建了海洋生物抗菌肽及溶菌酶基因表达载体并进行了基因转移实验[2]；在转基因研究的种类上，目前已从经济养殖鱼类逐步扩展到养殖虾、贝类及某些观赏鱼类[2.3]。通过基因枪法将外源基因转到虹鳟肌肉中获得了稳定表达[4]。
3.4分子标记技术与遗传多样性
研究了将鱼类基因内含子作为遗传多样性评价指标的可行性，应用SSCP和定序的方法研究了大西洋和地中海几种海洋生物的遗传多样性[1]。研究了南美白对虾消化酶基因的多态性[1]；利用寄生性原生动物和有毒甲藻基因组DNA的间隔区序列作标记检测环境水体中这些病原生物的污染程度，应用18S和5.8S核糖体RNA基因之间的第一个内部间隔区(ITC—1)序列作标记进行甲壳类生物种间和种内遗传多样性研究[2]；研究了斑节对虾三个种群的线粒体DNA多态性，用PCR技术鉴定了夏威夷Gobioid苗的种类特异性。通过测定内含子序列揭示了南美白对虾的种内遗传多样性，采用同功酶、微卫星DNA及RAPD标记对褐鳟不同种群的遗传变异进行了评价，在平鱼鉴定并分离出12种微卫星DNA，在美国加州鱿鱼上发现了高度可变的微卫星DNA[3]；弄清了一种深水鱼类（Gonostomagracile）线粒体基因组的结构，并发现了硬骨鱼类tRNA基因重组的首个实例，测定了具有重要商业价值的海水轮虫的卫星DNA序列，用RAPD技术在大鲮鲆和鳎鱼筛选到微卫星重复片段，从多毛环节动物上分离出高度多态性的微卫星DNA，用RAPD技术研究了泰国东部泥蟹的遗传多样性[3]；用AFLP方法分析了母性遗传物质在雌核发育条纹鲈基因组中的贡献[4]。
3.5DNA疫苗及疾病防治
构建了抗鱼类坏死病毒的DNA疫苗[1]；开展了虹鳟IHNVDNA疫苗构建及防病的研究，表明用编码IHNV糖蛋白基因的DNA疫苗免疫虹鳟，诱导了非特异性免疫保护反应，证明DNA免疫途径在鱼类上的可行性，从虹鳟细胞系中鉴定出经干扰素可诱导的蛋白激酶[2]；建立了养殖对虾病毒病原检测的ELISA试剂盒，用PCR等分子生物学技术鉴定了虾类的病毒性病原，将鱼类的非特异性免疫指标用于海洋环境监控，研究了抗病基因转移提高鲷科鱼类抗病力的可行性，研究了蛤类唾液酸凝集素的抗菌防御反映[2]；研究了一种海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性[3]；建立了测定牡蛎病原的PCR—ELISA方法[3]；研究了LatrunculinB毒素在红海绵体内的免疫定位[4]。
3.6生物活性物质
从海藻中分离出新的抗氧化剂[1]，建立了大量生产生物活性化合物的海藻细胞和组织培养技术，建立了通过海绵细胞体外培养制备抗肿瘤化合物的方法[1]；从不同生物（如对虾和细菌）中鉴定分离出抗微生物肽及其基因，从鱼类水解产物中分离出可用作微生物生长底物的活性物质，海洋生物中存在的抗附着活性物质，用血管生成抑制剂作为抗受孕剂，从蟹和虾体内提取免疫激活剂，从海洋藻类和蓝细菌中纯化光细菌致死化合物，海星抽提物在小鼠上表现出批精细胞形成的作用，从海洋植物Zosteramarina分离出一种无毒的抗附着活性化合物，从海绵和海鞘抽提物分离出抗肿瘤化合物，开发了珊瑚变态天然诱导剂，从海胆中分离出一种抗氧化的新药，在海洋双鞭毛藻类植物中鉴定出长碳链高度不饱和脂肪酸（C28），表明海洋真菌是分离抗微生物肽等生物活性化合物的理想来源[2]；发现海洋假单胞杆菌的硫酸多糖及其衍生物具有抗病毒活性，从硬壳蛤分离出谷光甘肽一S一转移酶，从鲤血清中分离出丝氨酸蛋白酶抑制剂，从海绵中分离出氨激脯氨酸二肽酶，从一种珊瑚分离出具DNA酶样活性的物质，建立了开放式海绵养殖系统，为生物活性物质的大量制备提供了充足的海绵原料[3]；从虾肌水解产物中分离到抗氧化肽物质[4]；从一?趾Q笙妇蟹掷氪炕鯪一乙酸葡糖胺一6一磷酸脱乙酸酶[4]。
3.7生物修复、极端微生物及防附着
研究了转重金属硫蛋白基因藻类对海水环境中重金属的吸附能力，表明明显大于野生藻类[1]，研究了石油降解微生物在修复被石油污染的海水环境上的可疗性及应用潜力[1]；研究了海洋磁细菌在去除和回收海水环境中重金属上的应用潜力[1]；用Bacillus清除养鱼场污水中的氮，用分子技术筛选作为海水养殖饵料的微藻，开发了六价铬在生物修复上的应用潜力，分离出耐冷的癸烷降解细菌，研究了海洋环境中多芳香化烃的微生物降解技术[2]；从噬盐细菌分离出渗透压调节基因，并生产了重组Ectoine（渗透压调节因子），从2650米的深海分离到一种耐高温的细菌，这种细菌可用来分离耐高温和热稳定的酶，在耐高温的archaea发现了D型氨基酸和无氧氨酸消旋酶，测定了3种海洋火球菌的基因组DNA序列，借助于CROSS／BLAST分析进行了特定功能基因的筛选，从海底沉积物、海水和北冰洋收集了1000多种噬冷细菌，并从这些细菌中分离到多种冷适应的酶[2]；建立了一种测定藤壶附着诱导物质的简单方法，研究了Chlorophyta和共生细菌之间附着所必需的形态上相互作用，研究了珊瑚抗附着物质（dterpene）类似物的抗附着和麻醉作用[3]；分析了海岸环境中污着的起始过程，并对沉积物和附着物的影响进行了检测[4]。
4．展望与建议
第6篇：分子生物学的含义范文
一、当代还原论的复苏
心理现象在物理世界中有无本体论地位，心理
* 本文系华中师范大学2010年“丹桂计划”“意识问题的当代还原论研究”成果之一。
学概念和理论在科学大厦中有无自己的一席之地，这是现当代哲学和有关科学一直争论不休的心灵自然化运动中的难题。在心灵自然化运动中，大多数科学家和哲学家承认心理现象随附于物理现象，心理现象是由物理现象构成的，然而这种本体上的物理主义是否承认了还原论呢？具体来讲，（1）心理现象如意向性、意识能否用自然科学的语言进行还原解释？（2）心理现象能否还原到自然科学如物理学、生物学和神经科学所描述的物理事实呢？
虽然当代心灵哲学中流派纷呈，但占主导的理论还是非还原物理主义。如果按照非还原物理主义的思想，心理现象在自然界中的地位面临着进退维谷的困难境地。从认识论上讲，如果心理现象不能还原到物理现象，就表明两种现象具有无法跨越的“解释鸿沟”，最终导致解释多元论，从而陷入解释的无限恶性循环；从本体论上讲，如果心理现象无法还原到物理现象，它就具有独立的因果性，就会导致属性二元论，从而出现多元决定论。
一般人认为，低层实在才是真实的，因而建立其上的概念、解释应当是没有问题的。所以，心理现象的实在及其认识只能还原到低层的、基本的物理实在及其认识。斯考腾（Maurice Schouten）和乔恩（Huib Looren de Jong）认为：“尽管我们对这样的结论不舒服，但它可能是摆在前面的光明大道。”① 因为，还原论具有两个显著的特点和优势而为科学家和哲学家所青睐。第一，本体上的简单性。按照奥康剃刀原则，如无必要，勿增实体。还原论认为在我们的世界所提供的实在清单中，真实的实在应当是基本和简单的。我们在看待心理现象时，无需假定另外一种不同于物理现象的实在，因而也就不存在属性二元论问题。第二，解释的节俭性。人们渴望一种真正的、彻底的解释，而不愿看到引用类似意向解释所造成的解释循环。还原论认为只有一种建立在基本实在之上的物理解释才更具有彻底性，更具有解释和预测力。历史上的哲学家如莱布尼茨、康德均表示，科学知识体系具有一致性，虽然我们的知识是由一个单独体系构成的，然而这只是一种表象，其内在结构是连续和系统的②。
不同于传统的还原论立足于追求科学统一体的宏大目标，当代心灵哲学中的还原论受到当代科学哲学和形而上学研究的影响，开始转向于具体领域、具体现象以及背后的形而上学的深入研究，并提炼出还原论的当代意义。在此过程中，还原论围绕还原的本质、对象、模型、范围提出了崭新的观点。在本质上，当代还原论中既有认为是一种科学分析活动的，也有坚持是一种概念分析活动的。由此，在还原对象上，当代还原论，既有对心理属性、类别、概念等本体范畴的研究，也有对心理定律、理论、解释、概念的分析。在还原模型上，除了在理论还原讨论之外，还原还有同一还原、构成还原、功能还原等。在还原范围上，既有整体上把心理状态还原到物理状态的传统思路，也有局部物种类型的还原；既有对心理实在的保留性还原，也有取消性还原。总之，当代还原论研究，在形式上不断向纵深拓展，在内容上不断深化。金在权指出：“关于心灵的还原论是一个严肃、积极的哲学立场，尽管最终我们可能决定去拒绝它，然而我们应当给出正当的理由。”③
二、理论还原重构
作为推进科学发展的重要形式，内格尔指出，“哲学家以及科学家一直把理论之间的还原作为一种机会，以此来发展对科学、对人类知识的限制以及对一般而论的事物之根本构成的深远解释”④。最初，科技哲学家试图把心理现象及其语言、定律还原到物理现象及其语言、定律。金在权（Jaegwon Kim）指出：“在20世纪50年代和60年代，欧内斯特·内格尔（Ernest Nagel）所阐述的理论还原模型是人们就心身还原论和心理地位所进行持续争论的还原模型背景。”⑤ 围绕内格尔的理论还原模型，当代还原论者在解决心身问题时进行了不断的发展。
内格尔的理论还原重要条件就是寻找连接心理物理的桥梁定律。所谓桥梁定律就是指满足两个理论推导的连接条件，实质上是一种经验上的强推导，从而保证理论上的简化。然而在实际的科学活动中和理论层面上，内格尔的强关联条件面临着诸多问题。金在权认为，内格尔还原所提出的桥梁定律无法保证还原理论的概念结构或本体上的节俭性，“依靠桥梁定律作为辅助预设的还原资源，内格尔还原本质上拓展了还原的基础”⑥。然而，有些哲学家和科学家始终没有放弃理论还原的目标，他们认为这只是内格尔还原模型的失败，有必要对理论还原的模型进行修正，从而掀起了一股理论还原重构运动。比克尔（John Bickle）等人把这种运动称为新潮还原论（The New Wave Reductionism）。
新潮还原论吸收了科技哲学中的最新成果，提出科学理论本质上不是“句法”上的语言实在，而是一种数学模型或结构的集合，是关于世界是什么的“语义”上的建构。胡克（Clifford Hooker）、沙弗耐尔（Kenneth F. Schaffner）指出在理论还原中，要适当考虑理论的变化，也就是说理论有没有真实的所指。事实上，科学中有许多被还原理论是错误的，如燃素说、常识心理学等。库恩、费伊阿本德认为科学的进展实际上是一种新理论取代旧理论，因此，当还原被作为理论间的推导时，我们应当明确被还原的理论是什么？
对于被还原理论，沙弗耐尔主张不是旧理论本身，而是一个有所修正的理论，是通过还原理论的概念术语精确建构的被还原理论。这样的被还原理论所包含的错误的概念或术语就被清除了，从而保证还原理论推导出修正的被还原理论。比克尔则认为这样的修正的被还原理论过于自由与随意，带有主观主义成份，仍然需要借助内格尔的桥梁定律。他吸收了胡克的理论间的“同构映像”观点，即被还原理论应当和还原理论是一种同构映像关系，前者的正确映像或类似性是由还原理论提供的概念资源构成的。重建被还原理论模拟了原初被还原理论的形式、结构、属性并类似于还原理论，理论还原就是重建的被还原理论和还原理论的关系，“被还原理论直接解释的是那种从它推导出的修正陈述”⑦。
新潮还原论的推导关系不同于内格尔的层间还原，而是一种层内还原，这样它就不再需要桥梁定律，从而不但适用于被还原理论被保留下来的经典理论还原，而且适用于被还原理论被取消的取代还原。因为相对于内格尔的还原，新潮还原论只关注于理论的类似关系的程度高低，构成了一个从顺利还原的强类似关系到困难还原的弱类似关系。这种关系的基础就是基于理论所建立的本体论情况，强类似关系是本体上的保留，弱类似关系是本体上的取消。依靠放松内格尔的还原条件，新潮还原论回避了传统还原论所遇到的问题，甚至取消主义在本体上也是一种还原论，常识心理学被神经科学所取代，它处在理论还原序列的最弱的关系一边。
三、解释还原转向
虽然新潮还原论不像内格尔还原所追求的宏大科学统一，但是就强调理论统一这方面仍然是一致的。事实上，理论还原作为一种梦想在科学实践中并没有实现。麦克利（Robert N. McCauley）认为，科学中还原并没有遵守这样的统一模型，它既不是简单的也不是统一的⑧。在当代生物学、认知科学、心理学中，由于生物、心理等现象的复杂性，科学家不再把目标盯在大范围的理论还原，而是着眼于局部区域，寻找高层现象的内在部分或者它们之间的内在机制以进行解释。按照理查森（Robert C.Richardson）的说法，科学是“基于具体和局部问题的不充分性而构成的部分解决办法的序列模型”，而不是一个把理论纳入到另一个理论⑨。
基于分子生物学和神经科学等科学成果所取得的成就，比克尔主张我们应当抛弃哲学对传统还原论的狂热与偏爱，进入到实验室寻找什么是还原的本质。梅尼克（Andrew Melnyk）也提出，还原的目标应当是在科学背景下去理解科学的活动和解释的机制，而不是由哲学家进行理性重构。尽管新潮还原论者不断地修正还原条件与模型，但并不能表明还原是一种理论推导，恰恰相反，还原是一种解释关系。梅尼克认为在内格尔那里已经表达了这种思想：“就其引入这个单词的意义上，还原是一种解释，它是由其它领域所表达的理论来解释一个研究领域中已经建立的一个理论或一组实验定律。”⑩
从20世纪后期到21世纪初期，随着现代神经科学和分子生物学的重大发展，特别是镜像神经元的重大科学发现，心理现象和神经生理活动之间的密切联系刺激了解释还原在心灵哲学中的复苏。解释还原吸引心灵哲学家的特点共有三个：
第一，解释还原不像理论还原关注于理论间的关系，它的适用范围更广，如理论的结构、具体区域的概括性定律、个体事件以及机制。在过去的20年里，认知科学家研究意识产生的功能区域，关注心理现象与神经机制的本质关联。在研究人的社会认知心理现象时，科学家们发现了镜像神经元。镜像神经元研究表明，在负责产生运动神经反应的大脑部分区域参与下，通过一种直接的映射机制，就可以理解人类模仿学习、人与人的意图、情感交流的基础。
第二，解释还原不像理论还原关注层次间的还原，它是用部分解释整体。我们可能对高层现象还没有成熟的理论，然而通过详细地研究部分机制来解释高层现象还是切实可行的。比克尔认为，解释还原处理的是部分与整体的关系，而不是理论还原所建构的一种科学层次，还原就是从科学实践的细节研究中得出整体的功能性陈述。比如，神经科学研究表明心理与分子关联就是一种通过“细胞／分子和行为追踪”方法，研究基因和处理系统的低层构成，甚至追踪介入的行为结果，以提供潜存于心理层次的分子机制，用来解释心理现象。这种还原，比克尔称之为“鲁棒性还原”。
第三，解释还原是一种温和还原，提倡局部或个例的还原。解释还原的出发点是提供解释的节俭性、简单性，目标是彻底解释现象。虽然理论还原通过还原理论解释所有的现象，但是这种目标毕竟是遥远的，切合科学实践的作法仍是解释局部现象。在这个意义上，解释还原舍弃强还原解释，而转向温和的局部解释。史密斯指出，现在提供温和还原论是更为迫切的任务，它立足于科学是系统的关联，借助于低层次事实来解释高层事实，从而为后者提供坚实的基础，但并不反对高层学科存在的必要性{11}。基于温和还原论，当代自然主义者把目前分化的物理主义和反物理主义融合在一起，其根本原则认为整体行为一般都是由部分行为因果产生的，因此我们的整体解释必然和它部分构成的因果解释是一致的。温和还原论根据解释时空的不同，分成共时还原和历时还原。共时还原是一种近端解释，是指利用近端的物理的原因和机制以及运作时周围的外部条件（如输入、情境）所做的解释，可简称为物理的因果——功能解释。历时还原是一种远端解释，根据较远甚至终极的理由所做的解释。“远端解释所诉求的解释根据是进化塑造者。正是这塑造者造就了近端原因（功能机制及其程序）。这一解释的方向是：从进化塑造者（遗传变化、自然选择、目的导向）出发，再进到被完成的任务或工作，最后再到执行那项任务的程序以及在具体的近端因素中控制程序的功能机制。”{12}
四、形而上学还原
随着逻辑实证主义和科学实在论的衰落，非还原物理主义的甚嚣尘上，心身问题作为心灵哲学的形而上难题以属性二元论的形式重新焕发生机。随附论者认为心理现象虽然依赖于物理现象，却不能还原到后者，从而具有独立的因果性。金在权认为，这种依赖性如果程度太弱则会导致副现象论，如果太强只能导致还原论。所以，“在随后的几年中，这种讨论发生了形而上学转向，并且这种讨论现在主要是从性质方面进行的——心理性质是否可以还原为物理性质或其它性质”{13} ？
对于属性还原的讨论，金在权指出：“还原如果要对我们有所裨益，它必须减少或简化我们的概念结构和我们的实体结构。”{14} 就此而言，内格尔的桥梁定律既不能帮助我们还原也不能给我们还原解释，它只是表明心理与物理之间如何关联，并不具有本体论含义；同一论虽然是比桥梁定律更为强的关联，把心理现象等同于物理现象实现了本体上节俭，然而它并不能解释心理现象为什么从物理现象中产生出来。金在权认为，处理属性还原只能采用他提出的功能还原模型。他根据物理主义和因果闭合原则，提出功能还原分为三步：第一步对被还原属性进行概念分析，重新加以功能描述，列出它的因果角色，把心理属性解释为一种二阶属性，一种由物理实现者相互之间构成的因果关系；第二步通过科学研究，寻找满足因果关系或因果角色的物理实现者；第三步提供物理如何实现或者完成那种因果角色的解释。这种功能还原实现了本体与解释的节俭性要求。
还原论的最简洁的表达就是“A就是B”。吉尔特（Carl Gillett）认为这个“是”可以理解为“构成”、“实现”。构成或实现关系表明了本体还原论的另一种更具有包容性的形式。他指出，目前物理主义向我们提供的是所有东西都是由物质构成或实现的，可称之为“构成还原论”。构成还原论可以追溯到奥本海默和普特南的微观还原论。不同于微观还原建立在科学层次观之下，从事实践研究的科学家经常面对的是具体区域的构成或机制。这些科学中的构成例子明显涉及到高层和低层科学的机能、属性、个体（殊相）和机制“包”的关系。吉尔特指出：“我们需要属性的形而上学的结构；按照近来科学中形而上学研究，我将用属性的因果理论，即某个属性是由归为被例示的个体的因果能力而个体化。我假定一个属性所有例示归于在日常世界中相同条件下的相同因果力。”{15} 构成还原论认为，一个属性存在就是具有一种因果力，假定因果力不是多元决定的，根据奥康剃刀，无须用更多的个体因果力来解释，这意味着我们应当只接受实现者属性例示引起个体因果力。实现者属性例示具有因果有效性，同时可以推出只有存在属性例示能够区分个体因果力的差异，因而存在的只有实现者属性例示。
杰克逊（Frank Jackson）和刘易斯则从当代形而上学研究出发，复兴分析还原论。杰克逊认为非还原物理主义只会导致副现象论，严肃的形而上学是一种奥康剃刀，我们不需要设定更多的实体。形而上学需要用相对较小的、特许的实在来解释任何实在，也就是说，所有实在必须经由特许的本体上的实在进行定位，更确切地说，对于H事实为真的制造者必须定位于L事实为真的制造者。因而这需要H事实还原到L事实，从而H事实是由L事实先验推导出来的。杰克逊认为所有事实为真的制造者定位于严格物理事实为真的制造者中间，即是物理主义还原论。
刘易斯(David Lewis)认为作为先验的原则，任何偶然真理都是根据基本属性和关系的共同例示而必然为真。整个世界的真理，包括心理事件都是依赖于这个模式。假如两个可能世界在基本属性和关系的共同例示模式上确实是同构的，它们将是普遍地、绝对（simpliciter）地相似的。刘易斯认为，物理学能够提供所有基本属性和关系的清单和目录，因为物理学的任务就是发现自然的基本定律，而只有基本属性和关系才出现在定律中。简而言之，假如我们能乐观地接受目前物理学勾画的图景，相信物理学的成功，那么显而易见我们就得承认所依赖的基本属性和关系是物理的。这也就是唯物主义命题的准则。他进一步指出，假如唯物主义是真实的，那么任何事物依赖于基本属性和关系的共同例示模式的先验随附性就产生了事物依赖于基本物理属性和关系共同例示模式的后验随附性（a posterior）。
刘易斯举了一个例子。试想由数百万个小点构成的网格，每个点代表亮或者暗。当有些点亮和有些点暗时，整个网格会呈现出一幅图像，显示出一种内在的格式塔属性。但是，呈现的图像能否还原到亮点和暗点呢？刘易斯认为在这种情况下已经承诺了还原论，图像随附于点，如果没有点排列的不同，就不会有图像和属性的变化。进一步讲，并不只是点排列的变化和格式塔属性有关。实际上，按照逻辑上的推理：假如P为随附属性，Q为基础属性，根据随附性要求，?劭P?劭Q，如此，可得出QP。但是不能推出PQ或者?劭Q?劭P，所以基础属性只能是随附属性存在的充分条件，而不是非存在的充分条件。因而，随附性具有非对称性，就整体依赖于部分或者大的依赖于小的而言，随附性就是还原。
五、小结
在一般人来看，还原论似乎已经穷途末路。实际上，当代还原论的发展证明，它仍然是我们解决心身问题值得重视的理论。如果不能用物理现象去解释心理现象，那么二者之间的解释鸿沟如何填平？如果心理现象是物理世界中的非物理现象，那么心理现象在物理世界中处于什么地位？借助现代自然科学的重大发现以及所形成的理论，还原论在总结心理学与脑科学、神经生物学、分子生物学、物理学密切关联的基础上，揭示了心理现象产生的基础、结构、机制和过程，为心理现象的科学研究提供了大量价值性和启示性的资源，因而还原论在很大程度上仍是推进心理科学研究最有力的工具，也是意识科学工作者的首选方法。同时，当代还原论也表明，如果要坚持唯物主义，在物理世界中寻找心理的地位，只能把心理现象等同于物理现象，否则就会陷入属性二元论，甚至是副现象论。
注释：
①②⑧⑨ Maurice Schouten, Huib Looren de Jong(eds,)，The Matter of the Mind, Oxford: Blackwell Publishing Ltd, 2007, p.4, p.3, p.14, p.15.
③ Jaegwon Kim, Mind in a Physical World: An Essay on the Mind-Body Problem and Mental Causation, Cambridge, Massachusetts: A Bradford Book, 1999, p.89.
④⑩ Ernest Nagel, The Structure of Science: Problems in the Logic of Scientific Explanation, Indianapolis, Ind:Hacktel, 1979, p.330, p.330.
⑤{13}{14} 欧阳康主编《当代英美著名哲学家学术自述》，人民出版社2005年版，第220、232、232页。
⑥ Jaegwon Kim, Physicalism, or Something Near Enough, Princeton: Princeton University Press, 2005, pp.99-100.
⑦ Clifford Hooker, Towards a General Theory of Reduction, Dialogue, 1981, p.20.
{11} Peter Smith，Modest Reductions and the Unity of Science，In David Charles and Kathleen Lennon(ed.)，Reduction Explanation and Realism，Oxford: Oxfoord University Press, 1992，p.36.
{12} R. J. Bogdan, Grounds for Cognition, New Jersey, Lawrence Erbaum Associates, Inc. Publishers, 1994, p.2.
第7篇：分子生物学的含义范文
21世纪是生命科学的时代，也是信息时代。随着分子生物学、测序技术以及人类基因组计划的深入展开，各种生物医学数据已达到海量级别。在后基因组时代，一方面是巨量的数据，另一方面是我们在医学、药物、农业和环保等方面对新知识的渴求，这些新知识将帮助人们改善其生存环境和提高生活质量。这就构成了一个极大的矛盾。如何从海量生物医学数据中获取新的知识呢?1956年，在美国田纳西州盖特林堡召开的首次“生物学中的信息理论研讨会”上学者们提出了生物信息学的概念。1987年，林华安博士正式为这一领域定下生物信息学( Bioinformatics)这个称谓，一门新兴学科——生物信息学应运而生。
一生物信息学的学科特点
生物信息学是用数理和信息科学的观点、理论和方法去研究生命现象、组织和分析呈现指数增长的生物医学数据的一门学科。它主要包括两重含义：一是对海量数据的收集、整理与服务，即管理好这些数据；二是从中发现新的规律，即利用好这些数据。生物信息学的实质就是利用计算机科学和网络技术来解决生物学问题。它的出现极大地推动了分子生物学等相关学科的发展。它不仅是一门新学科，更是一种重要的研究开发工具。生物信息学几乎是今后所有生物（医药）研究开发所必需的工具。
生物信息学与其他的生物医学学科相比，有很大的不同，主要有以下三大特点：
第一，以生物医学数据库为基础，数据极其庞大复杂。随着组学时代的来临与深入，生物医学数据正呈现指数级别的增长。根据权威的《Nucleic Acids Research》统计，截止2014年，全球共有约2100个主要的生物医学数据库，涵盖了生物医学研究的诸多领域。从研究层次上看，包括核酸、蛋白质、结构、基因组、蛋白质组、人类基因和疾病、细胞器官、免疫学等14类数据库。从研究种类上说，包括动物、植物、真菌、原核生物、病毒等30余万种生物。仅登录在美国GenBank数据库中的核酸序列就超过1亿条，DNA序列总量超过1000亿碱基对；在UniProt中，共收录蛋白质序列约1000万条；在PDB中，共收录蛋白质结构数据超过8万个。
第二，生物信息的操作分析主要以计算机为工具，在互联网环境中运行，通过网络强大的搜索功能完成数据收集、储存、管理与提供。
第三，生物信息学是一门生物医学、数学、信息科学以及计算机科学等诸多学科综合交叉的前沿产物，与其他学科相比，综合交叉性强、难度大、发展时间短、还在不断完善与更新中。因而目前还没有成熟的生物信息学教学模式，各高校，尤其是医学院校，尚处于摸索探讨的阶段。 二生物信息学现有教学模式的不足之处 目前，国内的生物信息学教学基本沿用以“教师讲授为主”的传统教学模式。以课堂为中心、以理论教学为主，进行“满堂灌”式教育，“照本宣读”的方式也比较常见。缺乏与生物信息学交叉前沿性特点相适应的新型教学模式。同时，实验教学方式比较单一，常以验证性为目的，有些甚至成为了“文献检索”课程，缺乏和专业相适应的综合性、设计性实验，结果出现了理论和实践相脱节的现象。 三关于PBL应用于生物信息学教学的探索 1PBL教学法的优势 “基于问题的学习(Problem based leaming)”，简称PBL，是美国广泛采用的一种探究性、任务驱动式学习模式。此方法与传统以学科为基础的教学法有很大的不同，强调以学生的主动学习为主，而不是传统教学中强调的以教师讲授为主，比如将学习与更大的任务或问题挂钩、使学习者投入于问题中、设计真实性任务、鼓励自主探究、激发和支持学习者的高水平思维、鼓励争论、鼓励对学习内容和过程的反思等。在医学教育中，PBL教学强调以设置问题的方式为学生创造一种特定的疾病发生的情境和诊治的氛围，通过学生的相互协作来共同解决实际问题，最终实现培养学生独立处理和解决实际问题的能力的目标。这种教学模式很好地解决了理论与实际脱节的矛盾。
2 PBL教学法在生物信息学教学中的实际应用
(1)分组。根据能力和兴趣分组，选择能力互补且有共同兴趣的学生组成不同学习小组，一般以3—4人为一组，对于总体能力特别强的小组可以适当减少人数。
(2)提出教学目标，布置真实性任务。首先，布置基础性教学任务，这类教学任务的目的是为了巩固学生的基础知识，培养学生的基础能力。例如，该类任务可由四个子科目组成：“生物医学数据库识别与理解”、“通过Entrez和SRS系统进行生物医学数据的检索利用”、“blast序列比对”、“clustalw多序列比对”。这是必选任务，每个个组都必须完成，为下一步实行探究性任务打下基础。
然后，根据不同小组的兴趣和特点，分配不同的探究性任务。例如，“新基因的发现与鉴定”、“某某疾病基因的分析与鉴定”等。这类问题并无现成答案，学生必须自己查阅资料、进行归纳分析、确定实验步骤、完成任务。例如，对于“新基因的发现与鉴定”这项任务，最终可由如下步骤组成：①利用EST数据库获得基因重叠群；②新基因的拼接获得；③所得基因的性质分析；④启动子分析；⑤编码区分析；⑥新基因的人工翻译；⑦所得蛋白质的功能分析。这些步骤和每一步的实现方法都将由学生在已有的知识基础上，通过查找文献、互相讨论、探索获得，最终完成该项任务，写出任务报告。
(3)定期讨论。定期安排学生集中讨论。每次讨论主要完成两方面工作：一是对任务进展进行报告，二是对所遇到的问题进行互相交流。教师全程参与，对疑难问题作出提示和建议。
(4)成果汇报。任务完成后，进行集中汇报。让学生对任务期间所做工作、获得的结果进行汇报。
(5)教师评价、反馈。由指导教师对任务完成过程及结果进行点评，对学生掌握知识的程度及学生的科研、应用能力进行评价，并提出进一步的提高方向。
(6)延伸阶段。鉴于生物信息学都是在临近毕业时进行教学，对于有兴趣的学生，可以将探究性任务扩展成毕业设计，进行模块化分流教学。
3在生物信息学中运用PBL教学法的优势
(1)生物信息学的学习是一个运用生物医学、数学、信息科学以及计算机科学等诸多学科知识进行分析、判断、推理、综合的实践过程，PBL教学法的应用可充分调动和发挥学生的主观能动性，着重培养学生解决实际问题的综合分析、判断及实践动手能力。
(2)在保证教学质量的前提下，可明显减少传统的灌输式教学工作和学习的负担，同时能让学生在短时间内熟悉多种生物医学数据库、掌握多种生物信息软件的使用方法、了解生物信息手段在生物医学中的各种应用。
(3)在相互合作的过程中，学生不仅学到了获取知识的方式，更重要的是提高了学生的兴趣、交流意识和团队责任感等科研必备素质和能力。
(4)在完成真实性任务的过程中，可让学生熟悉完成科研工作的方法步骤，培养学生完成科研任务的能力。
第8篇：分子生物学的含义范文
简介了现代生态医学及其三层次即宏观、微观、分子生态医学，并就中医学的有关理论与现代医学微生态理论进行了比较。对中医“治未病”的学术思想与现代保健医学，阴阳平衡理论与微生态平衡理论，扶正祛邪理论与维护人体微生态平衡，中医的脾胃学说与胃肠微生物系统的功能，药食同源理论与微生态学中的营养调整，异病同治与使用微生态制剂的微生态疗法进行了论述，指出中医学的本质就是生态医学，不是伪科学。
【关键词】 中医学；生态学
中医学认为，保持机体内的气血调和，阴阳平衡是人体健康的关键。二千多年前，我国最早的医学经典《黄帝内经》中就明确记载“阴平阳秘，精神乃治”“正气存内，邪不可干”。现代生态医学从生态学的观点出发，研究人的健康和疾病，充分利用有益因素，控制和消除有害因素，有病治疗，未病防病，无病保健，延年益寿。两者理论，不谋而合，十分相似。最近有人提出“废除中医”发表“中医是伪科学”的奇谈怪论，可见这些人对中医理论知之甚少，片面理解。本文作者长期从事生态医学的研究，也涉足中医学的阴阳平衡理论，研究得出一个重要的结论：“中医学的本质就是生态医学，决不是伪科学”［1，2］。
1 生态学的基本概念
生态学（ecology）一词是德国生物学家E·Haeckel于1869年提出，其定义是：生态学是研究有机体与其周围环境（包括非生物和生物环境）相互关系的科学，由于研究生态学，保护生态环境（宏环境和微环境），对于人类社会及生命优质有着重要作用。近30年来生态学已发展成为庞大的学科群，并出现了许多分支，生态医学就是其中重要的分支［3］。
2 生态医学及三层次
生态学分为宏观生态学、微观生态学、分子生态学三个层次。生态医学可从三个层次进行研究，一是以个体和群体为中心同其环境的宏观生态医学；二是以单细胞为中心同其环境关系的微观生态医学即医学微生态学；三是以细胞内的生物活性分子特别是核酸分子为中心同其分子环境关系的分子生态医学；现就生态医学的三个层次简要介绍如下：
2.1 宏观生态医学在医学和人体健康方面，随着环境污染对人体健康的影响引起了人们对生态医学研究的广泛重视，作者认为医学必须将人放在整个生物圈中来研究生命现象，因为人不仅仅具有生物属性和社会属性，更重要的是人是生物圈中众多物种的成员之一，生物圈对人类的影响长期没有得到应有的认识，只是在20世纪50年生的环境危机和“公害病”迭次发生以后，人们才认识到生物圈的变化与人类有如此密切的关系。大气、土壤、水质的污染，噪音和振动的增多，致癌致畸，致突变的理化因子进入人类所生存的环境，植被的破坏和野生动物的灭绝，臭氧层的破坏，酸雨、温室效应等等，都会直接或间接影响人体的健康，影响人体以下的生态层次。另外，人增也将影响到食物的供应，食物短缺可致营养不良和其他疾病的发生，现在许多人生活在100万人口以上的大城市里，这样的城市中水处理系统、垃圾处理系统、基础设施、社会秩序和公共健康规划的使用是严重超载的，这势必会影响人们的正常生活和健康，解决这些问题的理论基础必须是生态学的基本原理［3］。
2.2 微观生态医学（医学微生态学）20世纪 50年代初，中国的魏曦、康白教授开始从事微生态学的研究，60年代以后美国的DubosR·J等人把大量的生态学观念和术语引入到微观生态学研究之中。1977年，联邦德国Volker Rush博士首先明确提出微生态学即微观生态学(microecology)一词，康白教授将其定义为微生态学是研究正常微生物群与其宿主（人、动物、植物）相互关系的生命科学分支，微生态学的一个重要分支就是医学微生态学即微观生态医学，它是研究正常微生物群与人体之间相互关系的学科。在长期的生物进化、适应过程中，在正常人的体表和与外界相通的腔道粘膜表面存在不同种类和数量对人体有益无害的微生物群称为正常微生物群，其中以细菌为主，其数量相当于人体细胞的10倍，正常微生物大部分与宿主细胞密切接触，交换物质、能量，甚至相互传递遗传信息，正常微生物群对宿主具有营养、免疫、生长刺激、生物拮抗等作用，从生态学观点来看，正常微生物群，在正常条件下，与宿主保持着生态平衡，一切干扰因素，都将引起微生态失调，从而影响人体健康。
在感染性疾病中，按以往的观点，是病原微生物所致，但它不能解释菌群失调所致的内源性感染（条件致病），医学微生态学认为，感染是微生物对宿主或宏生物的异常侵染所致的微生物与宿主或宏生物之间相互作用的一种生态学现象。疫苗、抗生素以及医疗技术的飞速发展，造成了一种我们几乎不受疾病影响的假象，但人们也逐渐认识到抗生素对人类的不利作用。1950年魏曦、康白二位教授曾发现一例鼠型链丝杆菌感染的鼠咬热病人，在用抗生素治疗后，虽杀灭了病原体，但终因导致肺炎克鲁伯菌（正常情况下为人体正常菌之一，不致病）肺炎进而引起败血症而死亡，成为世界上首次发现抗生素治疗而引起的菌群失调症，当时二位教授曾预言到，在光辉的抗生素降临以后，我们必须注意其给人类带来的阴影，扰乱正常菌群和引起菌群失调。抗生素的广泛应用，尤其是滥用抗生素而引起的菌群失调的情况越来越严重，因此，这就唤醒人们对正常微生物群的生态平衡和失调等问题的研究，从此，诞生了微观生态医学。微观生态医学的行为是维护人体的微生态平衡，防治微生态失调，微生态制剂疗法，合理应用抗生素等［5，7］。
2.3 分子生态医学随着分子生物学的进展，以及生态学的理论向分子生物学中的渗透而出现了分子生态学（molecular ecology）它是从分子水平上研究和探讨生命物质的生态学问题，分子生态学一词于1988年由中国的向近敏、林雨霖二位教授首先提出，随后国外的Terry Burke也在《自然》杂志上提出。分子生态学的定义为：研究分子生物甚至生物活性分子同其分子环境相互关系的学科，是生态学的分子层次。它主要阐明生命体与其相关细胞之间的各种活性分子直至分子网络相互作用的生理平衡状态和病理失调状态的分子机制，以及促进生理平衡和防止病理失调和恢复生理平衡的措施和方法，分子生态医学的医疗行为是利用分子生态制剂以恢复分子生态平衡［6］。
3 中医学的生态观与现代生态医学
中医学的四诊八纲就是从人的整体出发，探讨人体平衡和失调的转化机制，并通过中药使失调恢复平衡，中医的天人合一的思想，阴阳平衡理论，辨证施治的方法以及未病先防、既病防变、治病求本、扶正祛邪、调整阴阳、药食同源的防病原则都是生态医学思想的体现。限于篇幅，本文仅就中医学的生态观在微观生态医学（医学微生态学）中的体现加以论述［1～3］。
3.1 中医“治未病”的学术思想与现代保健医学 中医从整体观念出发，建立了预防为主的保健观点，早在两千多年前就认识到预防疾病的重要性，提出了“治未病”的预防思想，指出“圣人不治已病治未病，不治已乱治未乱……夫病已成而后药之，乱已成而后治之，譬犹渴而穿井，斗而铸锥，不亦晚乎。”所谓治未病，包括未病先防和既病防变两个方面的内容。微生态学的崛起，促进了医学的发展，医学从治疗医学、预防医学已经发展到现代保健医学，它必须以生态学为理论基础，其主要思想为无病保健、未病预防、有病治疗、既病防变，这是医学发展到现代保健医学的必然规律。微生态制剂由于是来自宿主生理性细菌的制剂，回归至原生境，修复生物屏障，根据疾病的生态病因的观点，因而，微生态制剂可达到无病保健、未病预防，有病治疗，既病防变之目的。微生态疗法重在调整，中医的核心也是调整，因此，两者的观点和理论不谋而合，这是值得互相借鉴的。
3.2 阴阳平衡理论与微生态理论阴阳学说是中国古代的一种宇宙观和方法论，它渗透到医学领域后，促进了中医理论体系形成和发展，成为中医学的重要理论基础和指导思想，借此阐明人体的生理功能、病理变化和疾病的诊断、治疗及预防的根本规律，因此，中医的阴阳学说是关于认识疾病和防治疾病根本规律的学说［1～3］。
3.2.1 阐释人体的结构及生理功能阴阳学说在阐释人体的结构时，认为人体是一个有机整体，是一个极为复杂的阴阳对立统一体。医学微生态学研究表明，在人体的体表以及与外界相通的腔道粘膜表面存在着大量的正常生物群，构成了除解剖意义上的系统以外的微生态系统，与机体形成为一个有机的统一体。中医认为人体的正常生命活动，是阴阳两个方面保持着对立统一的协调关系，使阴阳处于动态平衡状态的结果，物质与功能、阴与阳共处于相互对立、依存和转化的统一体中，维持着物质与功能、阴与阳的相对的动态平衡，保证了生命活动的正常进行。据瑞典Gustaffson教授研究估计，人类肠道大约带1kg细菌，其活菌数量达1012～13个，这些正常菌参与了宿主的代谢、免疫、生理生化、生物拮抗等方面的作用，以维持人的健康，此即微生态平衡。
3.2.2 说明人体的病理变化人体与外界环境的整体统一和机体内在环境的平衡协调，是人体赖以生存的基础，疾病的发生就是这种平衡协调遭到破坏的结果，用阴阳学说来说明人体的生理病理，则认为“阴平阳秘”即阴阳的平衡协调是人体生理活动的基础，这种平衡协调关系一旦受到破坏，使阴阳失去平衡，便会产生疾病。人体微生态系统由于内因或外因的影响使其平衡遭受破坏即微生态失调，便可导致多种疾病，如胃肠微生态系统平衡失调，便可引起多种胃肠道疾病。
3.2.3 用于疾病的诊断由于疾病发生发展变化的根本在于阴阳失调，中医有阴阳、表里、寒热、虚实八纲，但八纲中又以阴阳作为总纲。微生态学诊断疾病，采用厌氧培养技术对人体某部位正常细菌进行定量（多少）、定性（何种细菌）定位（存在的部位）检查以确定微生态失调及程度。
3.2.4 指导养生防病中医学十分重视对疾病的预防，取天地自然规律，采取各种养生的方法，借以保持机体内部以及机体内外环境之间的阴阳平衡，达到增进健康，预防疾病的目的。养生防病即为现代的保健医学，保健医学必须以微生态学为理论基础，维持人体微生态平衡，微生态制剂的重要功能就是无病保健，未病预防。
3.2.5 用于疾病的治疗中医认为疾病的发生发展的根本原因是阴阳平衡失调，因此，调整阴阳、补偏救弊、促使阴平阳秘，恢复阴阳相对平衡。微生态疗法也是恢复微生态平衡达到治疗目的，其方法有营养调整、抗菌调整、内服菌群促进物质、活菌制剂等从而达到纠正微生态失调，恢复微生态平衡。
3.3 扶正祛邪理论与维护人体微生态平衡中医认为疾病的过程是正气与邪气相互斗争的过程，正邪力量的消长决定疾病的发展与转归，邪胜于正则病进，正胜于邪则病退，扶正和祛邪是相互联系的两个方面，扶正是为了祛邪，是通过增强正气的方法，祛邪外出，从而恢复健康，即所谓“正足邪自祛”；祛邪是为了扶正，消除致病因素的损害，而达到保护正气恢复健康的目的，即所谓“邪去正自安”。
从医学微生态学角度来认识正气可理解为人体微生态系统的正常功能态。20世纪70年代中期荷兰微生态学专家Van der Waaij提出了定植抗力学说，其含义为肠道正常菌群对潜在病原菌在肠道中定植的拮抗作用或抵抗力。研究证明，在正常菌群中，厌氧菌（如双歧杆菌等）对定植抗力负有重要责任，抑制了厌氧菌，定植抗力便下降，扶持厌氧菌，定植抗力便提高。康白教授提出了生物夺氧学说，因肠道正常菌大多为厌氧菌，因此，他用从土壤中所分离出的一株无毒的需氧芽胞杆菌（蜡样芽胞杆菌）制成一种生物夺氧的活菌制剂，口服后，肠道氧气被消耗，提供了供厌氧菌生存的厌氧环境，厌氧菌才能生长，才能维持正常菌的屏障作用和其他功能，从而达到扶正（扶持正常菌群）祛邪（拮抗外袭菌的感染）的作用。由此可见，中医的扶正祛邪理论与维护微生态平衡原理十分相似。
3.4 中医的脾胃学说与胃肠微生态系统功能脾胃学说是中医理论的重要组成部分，中医的脾与消化、吸收、代谢、免疫、神经内分泌有关，微生态学研究表明，中医的脾与人体胃肠正常微生物有密切关系。胃主受纳、脾主运化，是指胃受纳食物之后再经脾把水谷化为精微，并将精微物质转输至全身。脾气健运，机体的消化吸收功能才健全，才能为化生气、血、津液等提供足够的养料，才能使全身脏腑组织得到充分的营养，以维持正常的生理活动，反之脾失健运，则机体的消化吸收功能便因此而失常，便会出现腹胀、便泌、食欲不振以至倦怠、消瘦和气血不足等。
医学微生态学研究证明，在人的胃肠微生态系统中存在许多生理性细菌如双歧杆菌、类杆菌、乳杆菌、拟杆菌、粪链球菌、韦荣球菌等，每克粪便的细菌数量可达1014个，如此大量正常菌产生的各种酶，参与了机体的酶池，对三大营养物质（碳水化合物、蛋白质、脂类）的消化吸收起着重要作用，如胃肠微生态系统结构和功能正常，就会发挥正常的消化吸收功能，若结构和功能异常如双歧杆菌等减少时生物屏障作用下降，有利于外来病原菌的侵袭，或与其他肠道菌比例失调或寄居位置的变化如产气菌大量增殖，就会引起腹泻、胀气等表现。
3.5 药食同源理论与微生态学中的营养调整中医的药食学，即药物与饮食关系的学问，药食同源，药食互补，药食互用是其主要内容，药与食之间并不存在严格的界限，把药物与食物科学地配合起来用以养生、治病是中医学的重要课题，作者对中医的医食同源有以下的理解。
由于不合理的膳食可致冠心病、高血压、胃肠疾病等，对病人而言，合理营养极为重要。医食同源、药食同根，表明合理营养和药物对于防治疾病有异曲同工之处。医学微生态学研究证明，营养也是使宿主适应其正常微生物菌群的重要因素。营养失调、营养不良或营养变化都对正常微生物群有影响，在正常时保持微生态平衡，在异常时导致生态失调，在微生态治疗法中，用限制营养的办法抑制过盛菌的繁殖如发酵性腹泻可限制碳水化合物食物，腐败性腹泻限制蛋白质食物等。通过营养对正常微生物群中某些成员的促进作用来调整菌群失调也可取得一定作用，根据不同种群对营养要求的不同，可达到促进某些细菌生长和繁殖的目的。对双歧杆菌的扶植可用胡萝卜、乳糖、野芝麻四糖、棉子糖；对乳杆菌的扶植可用乳糖和蔗糖；对肠球菌的扶植可用叶酸、复合维生素B及蜂蜜等多含B族维生素的食物。通过营养的作用来提高宿主对其正常微生物群的适应能力，从而保持人体微生态平衡。
高蛋白、高脂肪食物结构对类杆菌和梭菌有促进作用，这两种细菌的增多与癌症和衰老有联系，因此，要保持对健康有益的正常微生物群，就必须注意膳食结构，合理膳食以利人的健康。
3.6 异病同治与使用微生态制剂的微生态疗法
中医的异病同治是不同的疾病在出现相同的证候时，应采用同样的治疗方法。有关微生态学中异病同治的问题，目前研究得较多的是胃肠道疾病及微生态治疗。微生态学研究表明，在人体胃肠粘膜上排列着致密的对人体有益的细菌（主要有双歧杆菌、乳杆菌、粪链球菌等）形成菌膜屏障，这种菌膜屏障能发挥生物拮抗作用控制有害菌的繁殖，阻止有害菌毒性物质的吸收，产生乳酸等使体内有害毒物排出体外，具有清洁肠道，保护肝脏，维护人体健康的作用。一旦菌膜屏障破坏，在外袭病因的作用下，就会导致各种疾病的发生如急慢性胃炎、胃溃疡、肠炎、慢性结肠炎、肝病加重等，鉴于这些疾病有一共同的发病机制——微生态失调，因此，利用宿主体内的生理性细菌（如双歧杆菌等）作为种子，通过发酵工程，扩大数量，制成活菌制剂，再回归到宿主的原生境，重建菌膜屏障，就能达到纠正微生态失调，恢复微生态平衡的目的。因此，一种微生态制剂能治疗多种消化系统疾病，此谓异病同治。
从以上列举的医学微生态学理论与中医理论来看，两者不谋而合，极为相似，因此，是值得相互借鉴的，可以用医学微生态学原理解释和阐明中医中的某些理论，也可用微生态学的研究方法和技术来研究中医理论和中药、药方。舌象检查证明，不同舌象，是不同菌群结果，通过中医中药疗法，可改变舌象，菌群结构也同步改变。四君子汤有扶植肠道生理性细菌的生长作用，小承气汤在调整肠道平衡方面非常有效。我们可利用微生态学研究方法，从医学微生态学角度依据生态学原理去研究中医中药等方面的问题，为人类服务。
【参考文献】
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［4］扬力.周易与中医学，第2版［M］.北京：科学技术出版社，1992：8.
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第9篇：分子生物学的含义范文
Abstract： Based on the analysis of the construction theory of industrial technology research institute， this article points out that in addition to industrial generic theory， triple helix theory and conjunction theory are also the theoretical basis of the construction of industrial technology research institute. The former indicates the necessary components of industrial technology research institute and the latter indicates the necessity of the construction of the institute. The practice of Yangzhou Numerical Control Machine Tool Research Institute is an example.
关键词： 产业技术研究院；三螺旋理论；协同学理论
Key words： industrial technology research institute；triple helix theory；conjunction theory
中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）29-0250-02
0 引言
随着区域性产业技术创新蓬勃发展，通过借鉴先进国家和地区产业技术创新经验，我国各省市分别建立了服务于本区域的产业技术研究院。例如，自2010年至2012之间，江苏省内就成立了扬州数控机床研究院等九家省级产业技术研究院。[1]吴金希通过对世界上绩效显著的产业技术研究的共性分析和我国目前建设现状，指出：“需要加强理论的研究，为工研院的建设实践提供理论。”[2]目前普遍认为：“产业共性技术理论是产业技术研究院构建的理论基础。”[3、4]其观点是，产业共性技术的基础性、投资风险性等，这些就需要政府、科研机构和大学以及相关企业的共同参与[5、6]，那么，产业共性技术的基础性和风险性就是众多不同社会功能的机构共同参与的唯一原因吗？若要回答该问题，还需要开展更深层次的理论基础研究。由此，本文以扬州数控机床研究院为例，对产业技术研究院构建的理论基础开展研究。
1 产业技术研究院构建原则
我国第一部系统研究产业技术研究院建设的学术专著《产业技术研究院的理论与实践研究》将产业技术研究院定义为“以产业共性技术和关键技术为研究对象，以推进先进技术的产业化和提升产业结构层级为目标的研发机构。它是共性技术研发机构的一种有效形态。”[7]季松磊等人从组织模式角度，将产业技术研究院定义为“产业技术研究院模式是产学研合作研发实体模式的发展，它是以市场为导向，产业化为目标，致力于面向产业链的应用科技的研究开发，推动产业升级，引领新兴产业发展的产学研合作科研研发机构。”[8]由此可见，产业技术研究院构建原则是以产学研紧密结合为基础，整合区域科技资源，致力于共性技术、关键性技术和前瞻性技术的引进吸收和研究开发，促使成果的转移和产业化，并创造经济价值。
2 理论基础
产业技术研究院的内涵和构建原则要求政府、科研机构、大学及企业作为组成要素参与合作、最大化利用科技资源，开展技术创新活动。为了进一步说明产业技术研究院构建的理论基础，除了产业共性技术理论之外，也应从技术创新理论中寻找其理论基础，即阐明为什么需要这些功能不同的“机构共同参与”和这些“机构共同参与”起到什么样的效果。
2.1 三螺旋理论 受生物学上DNA的双螺旋分子结构特征和分子生物学、结晶学中的三螺旋模式的启示，Leydesdorff[9]和Etzkowitz[10]分别引进了三螺旋模型来分析大学—产业—政府之间的动力学机制。所谓三螺旋是一种新的创新模式，强调大学—产业—政府三方在创新过程中的密切合作、相互作用，每个机构都能够扮演其他两者的角色。
周春彦等人通过对国内外三螺旋理论研究的理论回顾，指出：“三螺旋模型在产学研合作方面的研究已经取得了很大的进展，但在具体的有效合作机制等方面仍需深入研究。”[11]同样，蔡翔等人也是通过三螺旋理论研究回顾，并指出：“三螺旋理论如何“借用”分子生物学中DNA螺旋结构理论中的知识来揭示大学—产业—政府之间的效应机制？”[12]如此可见，尽管三螺旋理论广泛被用于产学研合作关系分析中，但它也只是给出了在知识经济社会，开展技术创新活动中，多种社会相关要素参与的必要性和重要性。但缺乏形成政产学研组成技术创新体系的效应的
分析。
2.2 协同学理论 协同学理论是德国物理学家哈肯在研究激光理论的基础上，于20世纪70年代初提出，1977年正式问世的[13]。协同学自创立以来，在自然科学、社会科学等多个领域的应用都取得了显著的效果。协同学是一门研究关于系统内诸子系统相互合作，相互作用规律的科学，协同学理论从统一的观点处理一个系统的各部分之间的关系，协同学处理问题的方法是一种综合的方法，协同学注意从总体上把握对象，即着重研究各部分之间是如何以协同一致的动作来产生整体结构。协同学的含义有两个：第一，协同学是一门关于系统内诸子系统相互合作，相互作用的规律的科学，它从统一的观点处理一个系统的各部分之间的关系，导致宏观水平上的结构和功能的协作。第二，协同学是多门学科相互协同和联系的科学，鼓励不同学科之间的协作。所谓“协同”指的是复杂系统中各组成要素之间，各子系统之间在操作运行过程中的合作、协同、同步。在宏观上这一概念表现为整个系统的有序化。
哈肯认为：“协同学在经济学上应用时，经济系统也是一个很复杂的系统，其中有很多相互作用着的子系统。这些子系统是人，由于这些人经济才能发展，这些子系统集合起来就构成了工厂、交通系统或通信系统等等各种各样的社会系统。通常所采用的不是定量的描述方法，它属于控制论的范围。”[14]
协同学理论在技术创新体系中的应用，形成了技术协同创新体系，重点强调构成技术协同创新体系中各要素相互合作所产生的协同效应，即各要素不是简单的机械混合，而是通过相互协作，形成一个有机融合的系统。其产生的效应也就是协同学的著名协同效应公式“1+1>2”[15]。
为此，三螺旋理论和协同学理论为产业技术研究院构建提供了技术创新方面的理论基础。三螺旋理论说明了作为区域技术创新的载体产业技术研究院必须由政府、科研机构、大学以及企业要素组成；协同学理论进一步证明了产业技术研究院作为产学研合作的高级模式，其必要性是产生了传统产学研合作所没有的“1+1>2”合作效应。
3 扬州市数控机床研究院的启示
回顾扬州数控机床研究院构建过程与目前产生的效果，对产业技术研究院构建的理论基础在具体实践中的应用给予了实证启示。
3.1 研究院成立前 位于扬州市邗江区的数控金属板材加工装备产业是扬州市产业支柱之一，形成了以主机为龙头企业的200余家组成的产业集群，涵盖折、剪、冲、压、割几大类及其辅助、周边设备。数控金属板材加工装备等企业。各企业为了增强市场竞争能力，提高产品科技含量，各企业分别与济南铸造锻压研究所、中科院沈阳自动化研究所、东南大学、南京理工大学、江苏大学、南京航空航天大学、扬州大学等众多国内知名科研院所、大学建立项目合作模式的产学研合作关系。
3.2 研究院成立至今 为了进一步增强扬州市数控金属板材加工装备产业在国内的竞争能力，扬州市政府通过对企业技术创新调研，发现企业与大学、科研机构合作积极性高，但其目的就是解决自身的专有技术，而对数控金属板材加工装备产业共性技术创新心力不足。在创建国家技术协同创新体系的背景下，于2010年4月，市政府以培育数控金属板材加工装备产业共性技术为前提，成立了市政府提供共性技术创新平台和专用技术企业研发中心相对接的、服务于位于邗江区的数控金属板材加工装备产业集群的扬州数控机床研究院。
自数控机床研究院成立以来，扬州市数控板材加工装备已占据30%的国内市场份额，成为了江苏省数控机床产业的主要基地、国家级的数控金属板材加工设备产业基地。被国家科技部火炬中心认定为国家火炬计划邗江数控金属板材加工设备产业基地；江苏省政府在新一轮高新技术产业“双倍增”实施纲要中将邗江数控机床产业列入重点发展的十大高新技术优势产业；2010年年底邗江经济开发区被江苏省科技厅认定为“数控装备科技产业园”。在数控机床研究院带动下，扬州市数控金属板材加工装备产业共开发新产品523项，有191项通过科技成果鉴定并达到国际先进或国内领先水平；共承担省级以上各类科技项目92项，其中国家高档数控机床重大专项5项、国家重点火炬计划4项、江苏省重大科技成果转化项目9项等；建成45个市级工程技术研究中心（企业技术中心）、23个省级工程技术研究中心（企业技术中心），8个省级博士后工作站。正如中国科学技术发展战略研究院进行现场实际调研结果描述的：“扬州数控机床研究院建在扬州邢江区国家火炬计划数控金属板材加工设备产业化基地，数控机床产业基础较好，拥有一批较大规模生产企业，吸引了10多家省外高校院所设立分支机构，创新需求及专业特色十分鲜明。”[1]
综上所述，三螺旋理论和协同学理论为产业技术研究院构建提供了理论背景基础，扬州数控机床研究院实践表明：由政府、科研机构、大学以及企业构成的产业技术研究院，其效果大于原来分立的产学研项目合作模式。
参考文献：
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