生物科技論文范文精選

作者：馮峨董荷娣陳衛高翔徐俊明單位：南京大學生命科學學院南京大學科技處

注意綜合性生物科技人才的培養與使用

面向21世紀的生物科技發展的重要特點是學科間相互滲透與協調發展。事實上,這種滲透與發展趨勢在20世紀就已出現,現代生物學的每一個進步都離不開其他科學技術的發展。沒有化學就沒有現代酶學,沒有X射線衍射及計算機技術就不可能了解蛋白質的三維立體結構,也就沒有現代分子生物學。如果說過去的生物科技得益于引進物理學、化學和數學等學科的理論、方法和技術而得到長足的進步,那么,21世紀的生物科技研究就更離不開這些相關科學技術了。生物科技的這一發展趨勢,要求從事生物科技研究的人員應具備相當的數理化等基礎知識、寬厚的生物學知識以及相關的專業知識。然而,在我國現有的生物科技工作者中具備上述條件者為數不多,相當部分人已知識老化,專業狹窄,與目前生物科技的發展趨勢不相適應。這種狀況是制約我國生物科技發展的重要因素之一。從全球來看,生物科技的蓬勃發展正吸引著大量的優秀人才。近年來,在國外每年學習和從事生命科學研究的人數迅速增加。以美國為例,在近兩年統計的48萬博士學位獲得者中,生命科學占到51%。大量高素質的青年科學家流向生物科技領域,是美國生物科技得以迅速發展的重要動力,而在我國這種趨勢尚不明顯。為什么呢?一方面在于我國的人才培養機制尚未適應生物科技迅猛發展的全球化趨勢,人才培養計劃滯后于生物科技的發展;另一方面在于國內生物技術開發研究起步較晚,生物技術產業尚未形成有效的規模,導致相當部分的生物科技人才流向國外。因此,我國生物科技人才的質和量兩個方面都是不足的。對此,生物科技管理工作者應有清醒的認識。針對上述缺欠與不足,我們認為應采取三個措施:(1)打破學科間的界限,積極吸引物理學、化學、數學及其他專業技術人員直接參與生物科技的研究與開發,知識互補,相互協調,聯合攻關;(2)根據目前生物科技發展的現狀與趨勢,及時有效地對傳統生物科技人才培養模式進行改革,大力培養素質優良、基礎扎實、知識面廣的生物科技人才;(3)在國內大力發展生物科技產業,有效地吸引和使用優秀人才。

大力創造寬松的學術氛圍,強化與企業的聯合

從生物科技的發展來看,生物科技的每一個重大進步都來源于基礎研究領域中的突破。而在基礎研究領域,重大的發現和突破往往是難以預測的,很大程度上取決于科學家的觀念發展過程。因此,在生物科技項目的確立等方面應該尊重生物科技工作者的想法和建議,給他們以更大的自由空間以充分發揮他們的主觀創造性。過去,在相當長的時間里,在科技管理上,人們往往過于強調計劃和預測。這種作法禁錮了人們的思想,在某種程度上阻礙甚至扼殺了創新性的思維與工作。按照上述思路,在生物科技領域自主性研究應大力提倡。然而隨之帶來的問題是科研經費的不足。長期以來,能夠有充分的經費從事自己喜愛的工作一直是科學家夢寐以求的愿望。如何增加科技投入,為自主研究創造條件,是擺在科技管理者面前的一項新任務。目前科研基金的來源主要是國家自然科學基金和各省的自然科學基金。由于基金的申請要求有一定的工作基礎,加之申請者很多,競爭也很激烈,因此課題爭取難已經成為廣大科技人員最為頭疼的事。在國家經費有限的情況下,努力地從各個生產應用部門爭取科研經費是個好辦法。上海復旦大學生命科學院與上海新黃浦集團合作成立的上海生元基因開發有限公司(側重在人類基因的克隆和測序)和上海新黃浦復旦基因有限公司(側重功能基因的尋找和基因的功能開發)是一個例子。他們通過與企業的聯合,不但解決了國家科研經費不足的問題,又為經濟的發展、企業的騰飛注入了新的活力。現在,隨著知識經濟時代的到來,企業對知識的渴望將越來越強烈。管理部門應抓住這一良機,使全社會都意識到科技的發展將成為社會發展的強大推動力。促使企業設立各類研究基金,使科學研究與發展走上良性循環的道路。

與國際接軌,努力提高論文的質量和增加論文的數量

本文作者：王俊麗聶國興作者單位：河南師范大學

提高辦學門檻和人才培養的市場針對性

應改變目前生物技術專業設置混亂的狀況，壓縮生物技術本科專業的辦學規模。生物技術專業應由實力雄厚的綜合性大學或者確有辦學實力的地方性大學承辦，對于經費緊張、設備落后、師資薄弱的高校建議其不再開設生物技術專業，同一地區多所學校的生物技術專業可以合并，把國家有限的教育投資和優勢資源用在培養生物技術精英上。生物技術專業的研究開發人員培養周期長，大學本科畢業生只能算是剛剛入門，只有在研究生畢業5年甚至10年之后，才具有產品和技術的開發能力，而大多數生物技術企業目前最需要的是研究開發型人才［7］。因此，研發人員的培養責任更多在于企業本身。但我國的生物技術產業剛剛起步，相關企業多數規模小、資金少，無力承擔研發人員的培養責任，而且我國的企業家們目前還普遍缺乏培養人才的責任感，每招一個員工就想讓他盡快為企業創造最大價值，認為培養人才是政府和學校的事情。從近年來大學生就業的情況可以看出，很多具有高深理論素養、缺乏動手能力的大學生甚至研究生已不為企業所青睞，企業歡迎的反而是具有實際操作能力的高等職業技術學院的學生。但高等職業技術學院的畢業生由于理論水平不夠，永遠只能做熟練的操作工，對于企業的產品質量升級和開發新產品無能為力。企業要想提高產品的科技含量和市場競爭力，要想擴大我國生物技術產業規模和提升國際競爭力，還得依賴既懂理論又有技能的人才。因此，有必要革新辦學機制，建立生物技術專業本科和研究生培養體系，培養大批精通理論、技術和管理的業界一流人才。

進行課程體系和教材改革

我國的生物技術專業具有多元化特點，分布在理、工、農、林、醫、師范等各類大學，不同類別學校的特點和優勢不同，生物技術專業的課程體系也不完全一樣。為體現不同類別學校的培養特色和滿足職場對不同類型生物技術人才的需求，有必要制定各類高校生物技術專業的特色培養方案，合理的培養方案是培養出合格人才的保障，而培養方案的實施需要完善的課程體系。生物技術是生命科學的前沿和尖端學科，其發展日新月異，新技術、新成果層出不窮，相應的新學科不斷產生，而新學科的產生是繼承和發展舊學科的結果。這樣新學科之間、新學科和舊學科之間就出現了知識內容的滲透和交叉，反映到大學課程體系中就是課程之間教學內容的重疊較多。為減輕學生負擔，提高學習效率，在有限的時間里讓學生學會更多的知識和技能，必須對現有的課程體系進行深入改革。要根據人才培養的需要，及時更新陳舊的教學內容，變革傳統的課程結構，對舊課程的教學內容進行更新、整合和重組。由于生物技術專業強調動手能力和實驗技能，理論課與實驗課應分成不同的課程體系，既相互聯系又各自獨立。教材改革是課程改革的重要體現形式，課程體系的構建和完善必須依賴教材建設。教材改革是生物技術專業改革的重要環節，也是學校教學水平和辦學特色的集中體現。目前高校教材種類繁多，同一門課有多種版本的教材，不同教材的側重點不一樣，知識結構及與其他課程的聯系程度也不一樣。為使學生的知識積累具有遞進性和連貫性，應該使用系列的專業課教材。建議國家建立專門的生物技術專業教材編寫委員會，其成員應為具有豐富教學經驗的一線教師，結合不同類型高校的培養方案，編寫系列教材，每2～3年更新一次。各地區或各高校也可參考國家統編教材，編寫適合自身教學與發展需要的系列教材。

加強學校與學校、學校與企業之間的聯系與合作

本文作者：熊嫣作者單位：北京理工大學生命學院

倫理爭論和沖突

人工授精、體外授精和克隆也使人類面臨著前所未有的倫理困境。異源人工授精將會影響到傳統的血緣關系，體外授精使用了供體卵，破壞了有夫妻兩人婚姻關系的線形傳遞，而克隆技術打破了生育與男女結婚緊密聯系的傳統模式，人類繁殖后代的過程不再需要兩性共同參與，這將對現有的社會關系、家庭結構造成難以承受的巨大沖擊，使人倫關系發生模糊、混亂乃至顛倒，進而沖擊傳統的家庭觀以及權利義務觀。克隆人在世界范圍內沖擊著人類社會現行的人權觀念與生命準則，引發了公眾對倫理道德觀念的爭論。

自然進化與定向進化的矛盾

達爾文進化論的核心是自然選擇，由自然決定進化的方向和程度，物種包括人類受自然規律的強烈影響而進化。定向進化指的是利用生物技術，在分子水平改變物種的遺傳基因或對蛋白質分子進行修飾，獲得所需要性狀的表達，使得其朝所特定的方向進化，與自然規律的影響無關。定向進化的技術已經廣泛地應用于農業、工業、醫學等領域，轉基因技術在定向進化中發揮的重要作用。從1983年誕生了世界上最早的轉基因作物以來，2005年全球21個國家共種植了0.863億公頃轉基因作物，美國農田的1/3、阿根廷和巴拉圭農田的一半多都已種植了轉基因作物，到2007年全球轉基因作物的種植面積已達1.14億公頃。毫無疑問，利用轉基因技術生產的優質、高產和各種抗性（抗蟲、抗草、抗病毒和抗逆境等）轉基因作物，已給社會帶來了巨大的經濟效益。以對種植轉基因抗蟲棉的農戶為例，調查結果顯示，3年平均種植抗蟲棉農戶每公頃收入增加1378元。但是，由于轉基因作物作為自然界中以某一性狀突出的物種存在，將會消除生物群落中的野生物種，威脅生物多樣性，造成物種單一性的危險。比如，由于傾向于單一種植效益高的作物（甘蔗、油棕櫚）而不是輪作，這會造成農業生態系統單一化，以及為增加產量和效益的轉基因作物出現可能會造成與野生親緣的交叉授粉，使得轉基因作物侵入自然，導致棲息地的破壞，從而直接或間接造成物種多樣性的喪失。另外，以克隆技術為例，克隆技術的使用將使人們傾向于大量繁殖現有種群中最有利用價值的個體，而不是按自然規律促進整個種群的優勝劣汰。從這個意義上說，克隆技術干擾了自然進化過程。

本文作者：李永強吳方麗安鳳秋祝傳書作者單位：西北農林科技大學

積極實踐啟發式教學，調動學生思維活躍性

在前期精心設計教學內容的基礎上，教學中我們對生物技術中基因工程、細胞工程、發酵工程、蛋白質工程中的重點知識、原理和操作過程和日常生活中常見的事物聯系起來，并輔以形象的比喻。這樣做既能把復雜的操作步驟和枯燥、抽象的原理變得形象生動易于學生理解和掌握，同時又能活躍課堂氛圍。例如，在生物遺傳物質DNA重組過程中，DNA分子的切割與連接是最基本的操作，所有這些操作均由一系列功能各異的工具酶來完成。限制性核酸內切酶能夠把大的長的雙鏈DNA分子切割成單個的基因片斷;而DNA連接酶能夠把DN斷重新連接在一起。課堂中我們非常形象地將限制性核酸內切酶稱為“剪刀”，而把DNA連接酶比喻為“縫紉針線”，生物學科學家則是手藝高超的“時裝設計大師”，從而奉獻給世界一個又一個新的DNA分子。這樣就讓學生在輕松愉快的氛圍中理解和掌握了工具酶及其在基因操作中的重要作用。

巧用多媒體和視頻，豐富教學內容

現代生物技術作為一門綜合性學科和前沿技術，涵蓋內容廣，新的生物技術層出不窮，新的科研成果不斷出現。在課堂教學中，除要適時選擇和引入精美的圖片外，還應靈活運用多媒體教學工具，對于一些較為抽象和難理解的教學內容引入相關的FLASH動畫和視頻來加強教學效果。例如，基因工程中利用聚合酶鏈式反應(PCR)獲得目的基因時，只有當PCR反應進行到第三個循環時才能真正獲得第一個靶基因雙鏈DNA;該反應還涉及聚合酶酶促作用、特異性引物引導以及其他多種反應組成成分。課堂中單純用語言講解較復雜和困難，也很難讓學生徹底理解和掌握。針對這種情況，我們精心制作了相關內容的FLASH，模擬生物體內DNA復制過程，結合PCR反應的三個典型步驟:高溫變性、低溫退火、適溫延伸，生動地演示了脫氧核糖核苷酸按照堿基配對原則在引物引導下和DNA聚合酶酶促作用下以母鏈為模板延伸的過程。該FLASH內容時長8分鐘，引物與模板鏈結合的位置、新鏈延伸的方向和終點等都得以清晰的說明，有效地闡明了PCR體外擴增目的基因的基本原理以及各種組成成分在反應中的作用。FLASH中動畫形象生動、簡潔精彩，極大的加強了教學效果。此外，在講到現代生物技術制藥發展方向和最新進展時，我們通過搜索現有教學資源，充分利用了近年國家“863”、“973”計劃項目成果展覽會等視頻資料，讓學生們在課堂上對我國生物技術領域前沿的專家學者們的研究課題及研究思路得以接觸和了解，從而搭起書本理論通向現實科研的橋梁。

發揮互動式教學優勢，倡導課堂討論，培養學生主動獲取知識能力

本文作者：凌虹1胡艷2，3玉永雄2作者單位：1重慶市畜牧技術推廣總站2西南大學動物科技學院

提高苜蓿對非生物脅迫的抗性是苜蓿育種目標之一。目前國內外的相關研究大多集中在苜蓿對干旱、低溫、鹽堿和酸鋁環境的抗逆性上。

苜蓿抗寒及抗旱遺傳轉化研究

低溫和干旱是限制苜蓿生長的重要因素。在低溫或干旱條件下苜蓿體內會積累大量的活性氧自由基，影響苜蓿的正常生長和生理機能。超氧化物歧化酶(SOD)是抗氧化脅迫的重要組成部分，近些年在SOD基因轉化上的研究也取得較多成果。Mckersie等將皺皮煙草(Nicotianaplumbaginifolia)Mn-SOD的cDNA轉化到苜蓿中，通過對葉綠素熒光測定和電解質滲漏等試驗證明了該轉基因苜蓿能夠降低水分虧缺所造成的傷害，轉化植株及其子一代對除草劑二苯乙醚的抗性增強，而且低溫脅迫后再生能力明顯提高;田間試驗表明轉基因苜蓿的耐寒性和抗旱性顯著增強［12］。Mckersie等的進一步研究發現在水分脅迫下轉基因苜蓿產量也明顯提高，田間試驗表明，在干旱脅迫下，轉基因苜蓿的產量和存活率比對照顯著提高［13］。Mckersie等將擬南芥Fe-SOD基因轉入苜蓿后發現轉基因苜蓿的越冬率顯著提高，并認為在苜蓿中過量表達Fe-SOD基因降低了低溫對苜蓿的次級傷害，從而提高了苜蓿低溫逆境后的恢復能力［14］。Samis等用Mn-SOD轉化苜蓿，發現轉基因苜蓿SOD活性和抗逆性均明顯增加［15］。Rubio等將Mn-SOD和Fe-SOD同時轉入苜蓿，研究結果發現轉基因苜蓿對非生物脅迫增加［16］。Zhang等將從截形苜蓿(Medicagotruncatula)中克隆的轉錄因子(AP2)的cDNA(WXPI)轉化苜蓿(Medicagosati-va)，證明轉基因苜蓿葉片的表皮蠟層大量增加，同時轉基因苜蓿減少水分損失和抗旱能力均得到增強［17］。Jiang等采用CER6啟動子在苜蓿中過量表達一個轉錄因子(WXP1)基因，結果顯示轉基因苜蓿抗旱能力提高［18］。Sudrez等在苜蓿中過量表達了海藻糖-6-磷酸合酶基因和海藻糖-6-磷酸磷酸酶基因，發現轉基因苜蓿對干旱、低溫、鹽和高溫的抵御能力增強［19］。Bao等將擬南芥的液泡氫離子焦磷酸化酶基因轉入到苜蓿中，發現轉基因苜蓿對干旱和鹽分脅迫的抗性增加［20］。

苜蓿抗鹽堿遺傳轉化研究

苜蓿是中等耐鹽植物，土壤鹽堿化可影響苜蓿的生長和產量。Winicov和Bastola將一個編碼耐鹽相關的轉錄因子Alfin1基因導入苜蓿中，增強了鹽誘導的MsPRP基因的表達，在植株的生長過程中其耐鹽性得到了顯著提高［21］。目前，相關研究發現甜菜堿醛脫氫酶(BADH)基因是與植物耐鹽性有關的基因。劉翠蘭等通過農桿菌介導法將BADH基因導入中苜1號紫花苜蓿基因組中，以生長習性、花色、生物量和抗逆性等性狀特征為選育目標，選育出了符合既定目標的耐鹽苜蓿，通過品比試驗、區域試驗和生產試驗表明，在不同含鹽量地區其產草量明顯高于野生型中苜1號，該研究為我國耐鹽牧草生產提供了新的種質資源［22］。果聚糖有滲透調節的功能，晏石娟等對導入果聚糖合成酶(SacB)基因的紫花苜蓿進行耐鹽生長適應性研究，發現轉化苗比對照苗耐受鹽脅迫的能力要高［23］。胚胎發育晚期豐富(LEA)蛋白質是目前植物逆境生物學研究中受較多關注的抗脅迫功能蛋白質。王瑛等利用基因槍法將來源于大麥的lea3基因導入紫花苜蓿栽培品種中苜1號細胞中，獲得的轉基因苜蓿再生植株在高鹽脅迫下具有較高的存活率，耐鹽能力約是野生型植株的4倍［24］。Zhang和Liu在苜蓿中同時表達谷胱甘肽-S-轉移酶和人的P450基因，轉基因苜蓿對重金屬污染和有機物污染的抗性增加［25］。