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生命科學(xué)研究方法范文1
關(guān)鍵詞:生命科學(xué)導(dǎo)論;教學(xué)理念;教學(xué)體系;教學(xué)團隊;教學(xué)方法
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)29-0094-02
21世紀生命科學(xué)將在人類科技、社會和經(jīng)濟全面發(fā)展和進步中起到巨大作用,適應(yīng)社會需要的高等人才必須具備良好的生物學(xué)知識基礎(chǔ),因此為非生物學(xué)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)生物學(xué)方面的課程是一項很重要的舉措。大學(xué)生的素質(zhì)培養(yǎng)是我校一貫重視并不斷探索和實踐的課題,在新的社會發(fā)展形勢下,我校對大學(xué)生的素質(zhì)教育思路進行了重新調(diào)整和嘗試,提出文、理、工、藝術(shù)等非生物類專業(yè)本科生也必須學(xué)習(xí)有關(guān)生命科學(xué)的知識,并將《生命科學(xué)導(dǎo)論》課定位為全校本科生的素質(zhì)教育課。因此,圍繞《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程的建設(shè)與改革,我們開展了一系列教學(xué)工作,并取得了一定的成果,現(xiàn)將部分體會總結(jié)如下,供同行指正。
一、更新教育觀念,構(gòu)建生命科學(xué)導(dǎo)論課程教學(xué)新體系
為適應(yīng)生命科學(xué)對社會經(jīng)濟、生活和持續(xù)發(fā)展的影響日益增加的勢態(tài),世界一流大學(xué),如,MIT等從20世紀80年代后葉起陸續(xù)為全校大學(xué)生開設(shè)了生物類課程。我國幾所重點院校從上世紀90年代中期開始,也相繼開設(shè)出類似的全校性課程。在這個前提下,2000年,我院組織在科研和教學(xué)方面有豐富經(jīng)驗的教師首次面向全校非生物學(xué)類專業(yè)本科生開出了《生命科學(xué)導(dǎo)論》公共基礎(chǔ)課程,學(xué)生表現(xiàn)出較高的學(xué)習(xí)熱情,受到熱烈歡迎。經(jīng)過近十年的教學(xué)探索與實踐,本課程組結(jié)合學(xué)校的人才培養(yǎng)實際,制定了課程培養(yǎng)目標,構(gòu)建了獨特的課程教學(xué)體系。
1.多層次的教學(xué)體系。在對國內(nèi)外《生命科學(xué)導(dǎo)論》教學(xué)與研究的調(diào)研基礎(chǔ)上,探討非生物類專業(yè)理論教學(xué)必須掌握的知識和結(jié)構(gòu)。利用我院生命科學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)和特色,根據(jù)培養(yǎng)對象的不同建立了茅以升班、理工科類、文科類等幾個不同的生命科學(xué)導(dǎo)論課程的教學(xué)體系,從學(xué)時、教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教材的選用和老師的配備幾個方面保障教學(xué)質(zhì)量。結(jié)合學(xué)生所修專業(yè)背景和不同專業(yè)的特點,分層次確定了生命科學(xué)導(dǎo)論的教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建了適合的專業(yè)平臺,同時面向全校開設(shè)必修、限選和公選課等不同類型的課程供學(xué)生選擇。在教學(xué)體系的各個層次、各個環(huán)節(jié)貫穿生命科學(xué)的先進技術(shù)和手段,緊跟世界科技前沿,為我校通識教育和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。
2.豐富的教學(xué)內(nèi)容。《生命科學(xué)導(dǎo)論》講授的內(nèi)容從微觀和宏觀兩個方面講授生命科學(xué)的基本理論和應(yīng)用。教學(xué)過程中,從提高學(xué)生思維能力和整體規(guī)劃的角度出發(fā),結(jié)合教學(xué)時數(shù)和教學(xué)條件,從學(xué)生感興趣的話題入手,緊扣當(dāng)前生命科學(xué)研究領(lǐng)域的熱點,如,干細胞研究、轉(zhuǎn)基因等,牢牢抓住學(xué)生關(guān)注點;選取生命科學(xué)發(fā)展歷程中的經(jīng)典研究,引導(dǎo)他們?nèi)ヌ岢鰡栴}、去分析問題、去研究、去創(chuàng)新,取得啟迪悟性、挖掘潛能的效果,實現(xiàn)本課程教學(xué)的基礎(chǔ)性與前沿性、理論性與實踐性、交叉性與創(chuàng)新性的統(tǒng)一。
3.特色鮮明的教學(xué)模式。《生命科學(xué)導(dǎo)論》作為基礎(chǔ)和前沿學(xué)科,課程體系和課程內(nèi)容的設(shè)計緊緊圍繞人才培養(yǎng)目標,充分體現(xiàn)現(xiàn)代教育思想。在課程體系和課程內(nèi)容的設(shè)計中以“人與生物圈”為主題整合高中生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容,強調(diào)生物科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)系,更加突出了生物科學(xué)知識對科學(xué)發(fā)展、社會進步和經(jīng)濟建設(shè)的重要作用。為了充分體現(xiàn)生命科學(xué)“重基礎(chǔ)、重交叉、重人文、重實踐”的教學(xué)理念,重視培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
二、啟發(fā)式教學(xué)貫穿始終,采用靈活多樣的教學(xué)方法和教學(xué)手段
1.積極推進探索性或研究性、啟發(fā)式教學(xué)。教師們結(jié)合課程的主要內(nèi)容、重點、難點,設(shè)計激發(fā)學(xué)生興趣、引發(fā)學(xué)生思維的問題。同時圍繞媒體關(guān)注的有關(guān)生命科學(xué)研究中涉及的熱點話題,將教學(xué)內(nèi)容貫穿其中。同時,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容選取具有典型意義的科學(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)創(chuàng)新過程、科學(xué)家的故事等充實到課堂教學(xué)中,以啟發(fā)學(xué)生對科學(xué)研究的理解,加深對科學(xué)本質(zhì)的認識,培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。
2.將聲、形、言、情等傳統(tǒng)課堂教學(xué)方法結(jié)合多媒體教學(xué)課件靈活運用于教學(xué)。通過語言的輕重緩急突出重點、難點;用通俗易懂的語言、形象的比喻、生動的實例、直觀的圖表及深入淺出的解析,幫助學(xué)生理解,加強學(xué)生記憶;用激情講授調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,在主要內(nèi)容和關(guān)鍵環(huán)節(jié),通過教師的手勢、表情、動作加深學(xué)生對重點、難點的理解和認識。現(xiàn)代的教育技術(shù)手段使得單位教學(xué)時間內(nèi)的信息量大、網(wǎng)上資源豐富并使知識的獲得和更新速度加快,充分利用網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)進行課堂教學(xué),圖文并茂和動畫演示,發(fā)揮教師在課堂教學(xué)中的主導(dǎo)作用。
3.教與學(xué)的互動。針對學(xué)生不同的專業(yè)背景,教學(xué)中我們要求學(xué)生結(jié)合自己的專業(yè)特點,分小班查閱本專業(yè)與生命科學(xué)研究的最新進展制作成多媒體后,請小班代表在課堂上演講,開闊其思路,以對學(xué)生跨學(xué)科的聯(lián)想、創(chuàng)新思維起到一定的科學(xué)啟迪作用,認識生命科學(xué)在社會和經(jīng)濟發(fā)展中的地位和作用。此外,我們設(shè)計了多種形式的第二課堂活動,包括小型研究課題、知識拓展講座和教材評論等,并隨時注意調(diào)節(jié)教學(xué)進度,留給學(xué)生充分吸收消化的時間,達到師生互動學(xué)習(xí)的目的。
4.多環(huán)節(jié)考查模式。考試改變了傳統(tǒng)的期末一次卷面考試定成績的方式,實行多元成績評定辦法,采取用平時成績、期末考試、講演成績和考勤成績等多個考核環(huán)節(jié)評定學(xué)生的總成績,加強對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的檢查評價,培養(yǎng)學(xué)生合理安排學(xué)習(xí)時間的好習(xí)慣,克服少數(shù)學(xué)生臨時報佛腳的不良習(xí)慣,幫助學(xué)生養(yǎng)成認真踏實的學(xué)風(fēng)。
5.設(shè)置研究生教學(xué)助理,加強溝通。《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程組配備有研究生教學(xué)助理,教學(xué)中加強例題示范、習(xí)題講解、答疑及作業(yè)批改等教學(xué)環(huán)節(jié),并經(jīng)常與學(xué)生交流和溝通,及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,調(diào)整教學(xué)方法,如,在2006年下發(fā)收集學(xué)生對該課程意見和建議問卷達5000余份。學(xué)生同老師的聯(lián)系也延伸到了email、BBS、ftp及短消息等系統(tǒng)上。
三、教材、擴充性資料的使用與建設(shè)
教材的選擇使用是影響教學(xué)質(zhì)量的重要因素,而生命科學(xué)發(fā)展迅猛,很難通過一本教科書把至今人類對生命的了解全部反映出來。課程組針對工科、理科和文科學(xué)生的不同生物學(xué)知識背景及課程屬性,準備了不同的教材。采用上海交通大學(xué)張惟杰教授主編的《生命科學(xué)導(dǎo)論》[1]作為限選課和選修課的主修教材。針對茅班開設(shè)的必修課,在選用恰當(dāng)?shù)摹渡茖W(xué)導(dǎo)論》教材方面,教師們多次組織研究討論,查閱了大量的圖書,最后確定使用高等教育出版社出版的吳慶余教授主編的《基礎(chǔ)生命科學(xué)》[2],該教材為國內(nèi)第一本生命科學(xué)類的全彩色教材,圖文并茂的彩色圖片更能真實高效地反映生命的特征和規(guī)律,用現(xiàn)代的觀點重新審視、選擇和組織傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容,從宏觀到微觀系統(tǒng)地闡述生命現(xiàn)象。經(jīng)過3~4年的使用,又更新其新版。此外,還提供了促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教輔材料和相關(guān)教學(xué)網(wǎng)站,如,高崇明主編《生命科學(xué)導(dǎo)論》(北京:高等教育出版社,2007)、沈顯生主編《生命科學(xué)概論》(文科)(北京:科學(xué)出版社,2007)、裘娟萍、錢海豐主編《生命科學(xué)概論》(工科)(北京:科學(xué)出版社,2007)、Neil A.Campbell,Jane B.Reece著《Essential Biology》(影印版)(高等教育出版社,Higher Education Press Pearson Education出版集團,2003)、曹陽、林志新主編《生物科學(xué)實驗導(dǎo)論》(附光盤)(北京:高等教育出版社,2006)等。同時,擬構(gòu)建《生命科學(xué)導(dǎo)論》全方位、立體化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺[3]。在學(xué)校學(xué)院的支持下,依托生物信息實驗教學(xué)平臺,初步構(gòu)建了“生命科學(xué)導(dǎo)論”網(wǎng)上教育資源框架,包括理論教學(xué)大綱、實驗教學(xué)大綱、電子教案和課件、電子教材、習(xí)題與解答、實驗指導(dǎo)、知識擴展、學(xué)術(shù)講座、網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上討論、網(wǎng)上測練、網(wǎng)上提交作業(yè)和報告等相關(guān)內(nèi)容,為進一步完善“生命科學(xué)導(dǎo)論”課程網(wǎng)站打下堅實的基礎(chǔ)。
四、重視自身知識的提高和隊伍建設(shè)
1.加強師資隊伍建設(shè)。生命科學(xué)發(fā)展迅猛,為了更新教學(xué)理念和知識結(jié)構(gòu),我們采用引入和走出相結(jié)合的模式,請國內(nèi)外知名專家學(xué)者來我院講座和授課,并派出數(shù)名老師到清華、浙大、上海交大、北大、武大等學(xué)校觀摩、交流教學(xué)經(jīng)驗,參加國內(nèi)各類骨干教師培訓(xùn)班學(xué)習(xí)及有關(guān)《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程改革研討會。
2.樹立團隊教學(xué)理念。按照課程建設(shè)與人才培養(yǎng)相結(jié)合、教學(xué)與科研相結(jié)合、理論教學(xué)與實驗教學(xué)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展的原則,改變“單兵作戰(zhàn)”的育人模式,由年齡結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)、知識結(jié)構(gòu)、學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理的多名教師組成教學(xué)團隊,以系列課程建設(shè)為教學(xué)團隊的最終目標,形成綜合實力,針對不同專業(yè)、層次的學(xué)生開展教學(xué),有效地促進課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革,從整體上提高教書育人的效果和質(zhì)量。課程組經(jīng)常開展互學(xué)活動,通過相互之間的定期交流,使各位教師的專業(yè)特長得到交叉、融合,教學(xué)更加生動、深入,從而提高教學(xué)質(zhì)量。
3.通過科研帶動教學(xué)。課程組教師所從事的學(xué)科專業(yè)有植物學(xué)、動物學(xué)、細胞生物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、生物信息學(xué)和生態(tài)學(xué)等,幾乎涵蓋現(xiàn)代生命科學(xué)研究的所有領(lǐng)域。除了具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗外,還是各自所從事學(xué)科研究領(lǐng)域的骨干力量,通過組建科研團隊,吸收青年教師到自己的課題中擔(dān)任一定的科研工作,使青年教師將生命科學(xué)領(lǐng)域的前沿技術(shù)、信息及研究成果融入到課堂教學(xué)中,促進了教學(xué)改革的深入發(fā)展。
《生命科學(xué)導(dǎo)論》作為面向非生物學(xué)類專業(yè)本科生開設(shè)的通識課程,為了充分體現(xiàn)和實現(xiàn)本課程的“素質(zhì)教育”宗旨,應(yīng)該結(jié)合學(xué)校的人才培養(yǎng)實際,使學(xué)生通過課程學(xué)習(xí),掌握生命科學(xué)的基本概念、基本原理、基本知識,同時,讓學(xué)生了解學(xué)科熱點問題和發(fā)展趨勢,了解生命科學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)系,促進學(xué)科交叉和知識遷移,進而幫助學(xué)生正確理解生命科學(xué)的發(fā)展將如何影響人類和人類社會,增強學(xué)生的健康和環(huán)保意識,培養(yǎng)學(xué)生正確的生命觀和社會責(zé)任感,全面提高大學(xué)生素質(zhì),實現(xiàn)創(chuàng)新性人才的培養(yǎng),最終達到“了解生命、尊重生命、熱愛生命”的終級目標。
參考文獻:
[1]張惟杰.生命科學(xué)導(dǎo)論[M].第二版.北京:高等教育出版社,2008.
[2]吳慶余.基礎(chǔ)生命科學(xué)[M].第二版.北京:高等教育出版社,2006.
[3]徐鵬,關(guān)學(xué)鋒.應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)深化材料力學(xué)教學(xué)改革研究[J].中北大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2005,21(3):94-95.
生命科學(xué)研究方法范文2
關(guān)于教什么的問題,倪勝利在“通識教育:真諦、問題與方法”一文中提出:有價值的知識必然具有轉(zhuǎn)換和生成功能,可以貫通專業(yè)知識與整體世界。這種具有橋梁作用的知識在外部世界可以汲取能量和信息,并在其與外界交流的過程中保持不斷地生長。人類了解和認識自然的特點和方式遠比一些技術(shù)上的細節(jié)和知識點更為重要,因為這才是獲得知識的關(guān)鍵。在生命科學(xué)中有許多具有轉(zhuǎn)換和生成功能的知識,在課堂中介紹一些常見的生物材料,從熟悉的知識出發(fā),引入新的知識,引導(dǎo)同學(xué)積極思考,總結(jié)得到新的知識。例如蝸牛會分泌一些化學(xué)物質(zhì)用于營造保護柔軟身體的“蝸居”;分泌粘液幫助它們保持身體的濕潤;它還可能會有一些行為幫助自己在自然界中生存和繁衍,吃新鮮的葉片填飽肚子;分泌性激素吸引異性以傳宗接代等。在生物個體的生命活動過程中數(shù)以萬計的各種各樣的物質(zhì)隨著生命活動的進行不斷地產(chǎn)生,然后或自身消耗掉或為另一些生物所利用。我們?nèi)祟惥徒?jīng)常利用這些生物資源,例如我們在蝦、蟹、昆蟲、烏賊和真菌中找到了一種廣泛存在于自然界被稱為殼聚糖生物材料。殼聚糖可以形成動物堅硬的外殼保護它們?nèi)彳浀纳眢w,并且近年來人們還發(fā)現(xiàn)了它具有醫(yī)療保健作用,被廣泛用于食品醫(yī)藥等領(lǐng)域,成為新興的生物材料。在課堂上,教師提出一系列問題:殼聚糖是什么樣的?它的化學(xué)性質(zhì)如何?它對細胞中的生物化學(xué)反應(yīng)有何作用?在生命的化學(xué)活動進行過程中它是怎樣影響細胞的代謝和生物體的生命活動的?隨后圖文并茂地講解:帶有陽離子的殼聚糖,在腸道內(nèi)可以與脂肪及膽汁酸結(jié)合,從而阻斷脂肪消化與吸收,因而具有降低中性脂肪及低密度脂蛋白,溶解血栓的作用,在防止動脈硬化及腦中風(fēng)等方面得以廣泛應(yīng)用。最后請同學(xué)們思考殼聚糖為什么有這么多的作用呢?通過殼聚糖功效的發(fā)現(xiàn)和對其的利用,引導(dǎo)學(xué)生舉一反三認識到生物資源是寶貴的,生命是大自然的恩賜,珍惜生命,熱愛生活。
二、教學(xué)方法
關(guān)于如何教的問題,并沒有統(tǒng)一的規(guī)范,但教育者應(yīng)在保證教學(xué)方法的科學(xué)性和教學(xué)內(nèi)容合理性的前提下,打破桎梏,不拘一格地發(fā)揮個人魅力,在選題相應(yīng)的最新技術(shù)前沿的背景下,有理論、有歷史、有應(yīng)用,或輕松幽默,或思辨嚴謹?shù)匦纬衫碚摳叨取v史縱深、學(xué)習(xí)趣味的有機結(jié)合。我們可以學(xué)習(xí)國外“開放而思辨的教學(xué)方式”,但絕不能“邯鄲學(xué)步”,失去自身的特色。因為中西方文化背景不同,中國教師在課堂上更多地以自己的講述為主,與學(xué)生互動較少;學(xué)生則習(xí)慣于老師說什么就是什么,或者對于不感興趣的知識就干脆選擇不聽、不看、不學(xué)習(xí)。因此,探索真正適合教師自己并且適合其所教學(xué)生的教學(xué)方法必須是在實踐的基礎(chǔ)上,利用現(xiàn)有的理論實踐經(jīng)驗摸索出來的,通過實踐筆者通常會將以下三種方法結(jié)合進行講授:1.“興趣是最好的老師。”設(shè)計一個引人入勝的話題,讓學(xué)生去探索和發(fā)現(xiàn)知識的樂趣,使他們在課堂上享受精彩知識的同時掌握獲取知識的方法,激發(fā)其想象和創(chuàng)新欲望,充分調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí),提高他們學(xué)習(xí)知識的積極性。2.“以問題為基礎(chǔ)的教學(xué)法”(ProblemBasedLearning,PBL)是一種教學(xué)方法,它以一系列動態(tài)的相關(guān)問題為基礎(chǔ),隨著學(xué)習(xí)的進展、新信息的增加而不斷發(fā)生變化問題來達到確定的學(xué)習(xí)目標。將學(xué)生分為小組來解決這些問題,同時不去要求他們最后獲得所謂的正確答案。3.“紀錄片教學(xué)”幫助學(xué)生在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)形象性思維。國內(nèi)外有許多生命科學(xué)類通識教育課程適用的優(yōu)秀紀錄片,因其信息量大尤其是非常適合在短時間內(nèi)讓學(xué)生系統(tǒng)地了解知識框架,從總體上把握生命科學(xué)類知識的產(chǎn)生、發(fā)展和分類等宏觀內(nèi)容,又能直觀形象地展現(xiàn)生命的奧秘,促進學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。課堂上使用的紀錄片片段得到學(xué)生的普遍好評:“課堂上的紀錄片讓我們經(jīng)歷了一場又一場精彩絕倫的生命之旅,以前我不會知道生命中那么多的事情來之不易,生命的價值難以衡量,大自然中又那么多珍貴的財富可以去擷取,人類的智慧還遠沒有能夠解答所有疑問,但總有一天,我們將了解更多,得到更多的智慧。”信息的發(fā)展促進了現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展,使得教育改革既面臨前所未有的機遇又面對著巨大的挑戰(zhàn),作為教學(xué)改革的重要執(zhí)行者教師,應(yīng)該清醒地意識到現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用必將促使教育界不斷發(fā)生深層次的變革。教師必須不斷更新知識,與時俱進,及時調(diào)整自己的知識結(jié)構(gòu),利用現(xiàn)代化的教學(xué)工具增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探索。同時教師必須建立新的教學(xué)理念和實踐觀念,形成新型教學(xué)結(jié)構(gòu)和教學(xué)模式,體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)主體作用的,而不再實行以“課本、教員、教師”為中心的封閉地傳統(tǒng)授課狀態(tài),始終走在變革的前列。在生命科學(xué)的通識教育教學(xué)中,首先要讓學(xué)生了解通過科學(xué)實驗的方法進行科學(xué)研究是生命科學(xué)的重要特征,通過觀察、實驗設(shè)計、收集數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)等多方面的內(nèi)容掌握生命科學(xué)是行之有效的方法。教會學(xué)生用一種或多種感官(包括為提高感官的靈敏度使用諸如如望遠鏡、光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡等輔助儀器)來深入觀察,并收集有關(guān)這個世界的真實、準確的信息,真實地反映出感官所感知的事物或現(xiàn)象。指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計巧妙的實驗去驗證由現(xiàn)象推測出的科學(xué)觀點,并在科學(xué)探究中,將觀察到的現(xiàn)象結(jié)果等如實地記錄在筆記本上,通過這種方式將科學(xué)實驗獲得的證據(jù)或數(shù)據(jù)保存下來,最后讓學(xué)生明白除了構(gòu)思巧妙的實驗外,生命科學(xué)研究實際上也是由一系列科學(xué)研究必不可少的步驟組成的,即如實地記錄分類、觀察或測量得到的內(nèi)容和結(jié)果,運用數(shù)學(xué)知識整理、分析、歸納所得數(shù)據(jù),進而得出科學(xué)家自己的見解,并發(fā)現(xiàn)事物的內(nèi)在規(guī)律,之后通過實驗報告與他人交流。將生命科學(xué)的特征通過歷史上生命科學(xué)的發(fā)展呈現(xiàn)給學(xué)生,例如對于自然發(fā)生說的“腐肉生蠅”這樣中世紀流行的說法進行介紹,說明觀察的結(jié)果不一定正確,讓學(xué)生們自己嘗試設(shè)計實驗論證在沒有顯微鏡等設(shè)備的情況下如何考證蒼蠅是從哪里來。然后講述歷史上的科學(xué)實驗方法,即雷迪通過自己的仔細觀察發(fā)現(xiàn),只有蒼蠅在腐肉上產(chǎn)卵后才會發(fā)生“腐肉生蛆”的現(xiàn)象。通過雷迪的實驗,告訴同學(xué)們要解密“腐肉生蛆”還需要經(jīng)過實驗驗證。舊問題解決新問題又誕生:雷迪的故事實際上是根據(jù)現(xiàn)有證據(jù)和實驗做出推論,而推論也是有可能出錯的,通過設(shè)計新的實驗可以檢驗科學(xué)觀點的正確與否。如何檢驗?zāi)兀繗v史上的科學(xué)家們?yōu)槲覀兘獯鹆诉@個難題,同時向世人證明巧妙地設(shè)計實驗是生物科學(xué)研究中檢驗推論正確與否的最佳途徑。就如雷迪用一個實驗檢驗一項因素并用一個對照實驗做比較,即肉和蒼蠅接觸或肉和蒼蠅不接觸,就能把不同的結(jié)果歸因于一項可變的因素。然而科學(xué)真理向來有著光明的前景,人們在向著光明前進的過程中卻走過不少的彎路,比如許多科學(xué)家因為微生物的發(fā)現(xiàn)質(zhì)疑雷迪實驗證明的生命不能自然發(fā)生這一經(jīng)過科學(xué)實驗得出的結(jié)論。后來斯巴蘭扎尼設(shè)計了對照試驗,他觀察了4組不同加熱時間的肉湯在同樣的密封條件下微生物的發(fā)生情況,經(jīng)過認真收集實驗過程中的各種數(shù)據(jù),在分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上得出結(jié)論,即只要密封肉湯并長時間加熱煮沸便能殺滅全部微生物,新的微生物不會自然產(chǎn)生,這個結(jié)果進一步論證了生命不會自然發(fā)生。然而事實上,當(dāng)時仍然有許多科學(xué)家堅決擁護自然發(fā)生說,因為斯巴蘭扎尼的實驗中盛有肉湯的燒瓶因密封而缺乏了空氣這一生命要素。后來為了驗證微生物能否自然發(fā)生,巴斯德設(shè)計了鵝頸狀的彎曲的燒瓶盛放肉湯,這種巧妙的設(shè)計使肉湯與空氣通過彎曲的長頸連通,而又阻止了外界的微生物進入肉湯,最終的實驗結(jié)果向人們證明了微生物不能自然發(fā)生,至此自然發(fā)生說才在生命科學(xué)的舞臺上失去支持者。通過歷史故事的講述和精心設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容,證明通識教育教學(xué)是可以形成理論高度、歷史縱深、學(xué)習(xí)趣味的有機結(jié)合的。
三、教師隊伍的建設(shè)
生命科學(xué)研究方法范文3
關(guān)鍵詞:實驗室安全管理 生命科學(xué)實驗室 實踐與探索
Intensifying consciousness, changing idea, exploring the construction of laboratory safety management of life science laboratories in universities
Wang Wenjie
Soochow university, Suzhou, 215123, China
Abstract: Safety management of life science laboratories in universities is of great importance for laboratory operation, teaching and research work. It is also critical for the security of state property ,physical and psychological care of teachers and students . Based on the characteristic of safety management of life science laboratories in universities, this paper pointed out that the construction of laboratory safety management should change management idea. The experience and effectiveness of practice and exploration in the construction of laboratory safety management in Cyrus Tang Hematology Center of Soochow University are presented.
Key words: laboratory safety management; life science laboratory; practice and exploration
21世紀是生命科學(xué)時代,高校生命科學(xué)實驗室從數(shù)量和質(zhì)量上達到了前所未有的水平,研究領(lǐng)域不斷拓展,實驗方法日新月異,先進昂貴的儀器設(shè)備不斷涌入,成為開展生命科學(xué)實驗教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和進行科學(xué)研究的重要場所。實驗室安全作為實驗室建設(shè)與管理的重要組成部分,是實驗室正常運轉(zhuǎn)和科研工作順利開展的基本保障。準確把握高校生命科學(xué)實驗室安全管理特點,轉(zhuǎn)變管理理念,采取積極有效措施,扎實做好安全管理工作具有重要意義。
1 高校生命科學(xué)實驗室安全管理的特點
1.1 危險化學(xué)品的安全管理
生命科學(xué)實驗室使用的化學(xué)試劑種類繁多且成分復(fù)雜,大多屬于化學(xué)危險品,具有易燃、易爆、劇毒、腐蝕性等特點,在儲存、使用中存在安全隱患,隨意放置、使用會導(dǎo)致危險事故和環(huán)境污染,危及師生人身安全和國家財產(chǎn)安全。加強危險化學(xué)品購買、運輸、儲存和使用的監(jiān)督管理,對不同危險化學(xué)品分別進行妥善保管,專人專管。對易燃、劇毒物品實行領(lǐng)用管理,做好出入登記,確保責(zé)任到人。
1.2 實驗技術(shù)安全
生命科學(xué)研究領(lǐng)域廣泛,實驗操作涉及生化與分子生物學(xué)、細胞生物學(xué)及動物實驗等,步驟相對煩瑣,需要使用各類生化試劑及儀器設(shè)備,對操作者的安全意識及操作規(guī)范均有較高要求。如進行RNA操作,要有RNA 操作專區(qū);使用離心機要樣品配平,以防離心機受損甚至造成安全事故;動物實驗需小心謹慎以防抓傷、咬傷。應(yīng)加強操作者安全意識,規(guī)范操作過程,切實保障技術(shù)安全。
1.3 儀器設(shè)備的安全使用
儀器設(shè)備是生命科學(xué)實驗室的重要組成部分,是科研工作正常進行的基本條件。一旦發(fā)生儀器設(shè)備類安全事故將對實驗室成員人身安全造成傷害,給國家財產(chǎn)造成損失。規(guī)范管理制度對于儀器設(shè)備的安全使用具有重要意義。
1.4 廢棄物的合理處置
生命科學(xué)實驗室產(chǎn)生的許多廢棄物屬于特殊垃圾,污染性、危險性大,處理不當(dāng)會對人和環(huán)境造成危害,主要包括(1)有毒物品,如EB、重金屬、氰化物、丙烯酰胺、甲酰氨、有機溶劑、電泳凝膠等。這些廢棄物要用專用容器進行分級分類收集,統(tǒng)一處理。(2)含生物細胞或培養(yǎng)液的廢物,如病毒、細菌、細胞廢棄物,帶抗性標記的質(zhì)粒類垃圾。含菌體量較少的廢棄液采用消毒劑殺菌,含菌體量多的廢棄液進行高壓消毒處理,最大程度減少污染。(3)實驗動物尸體或器官。高壓消毒處理后送至有關(guān)部門集中焚燒。(4)實驗耗材,如吸頭、吸管、Eppendorf管、手套等。被病原微生物污染的耗材應(yīng)高壓滅菌后丟棄;玻璃或金屬制品需要使用專用容器分類收集,統(tǒng)一回收處理。
2 轉(zhuǎn)變理念做好高校生命科學(xué)實驗室安全管理
2.1 以人為本,強化安全意識
安全意識淡薄是絕大多數(shù)事故發(fā)生的根本原因,強化安全意識是安全管理的重中之重。實際工作應(yīng)以人為本,充分尊重人,尊重生命,以保障生命安全為首要任務(wù)。安全教育是增強安全意識的重要途徑,包括對管理人員的專業(yè)教育,也包括對師生的科普教育;包括安全知識教育,也包括安全技能培訓(xùn)。
2.2 管理與服務(wù)并重
管理的目的是服務(wù),生命科學(xué)實驗室安全管理根本上是為生命科學(xué)研究和人才培養(yǎng)服務(wù)。堅持以人為本的服務(wù)理念,由單純型管理向服務(wù)型管理轉(zhuǎn)變,管理與服務(wù)并重。緊緊圍繞教學(xué)科研開展安全管理,堅持服務(wù)宗旨,體現(xiàn)服務(wù)意識,提高服務(wù)水平,為實驗室安全工作解難事辦實事。從觀念上明確安全管理是為大家解決安全問題,提供安全保障。
2.3 安全第一,預(yù)防為主
安全工作海恩法則和墨菲法則告訴我們永遠不要心存僥幸,不要妄自尊大,要避免事故,重在防范,要保證安全,必須以預(yù)防為主。加強日常監(jiān)管是及時發(fā)現(xiàn)和消除安全隱患的有效方法;制定科學(xué)、完善的預(yù)警機制也是行之有效的手段。
2.4 完善管理制度,建立管理長效機制
科學(xué)規(guī)范的安全管理制度是實驗室高效運轉(zhuǎn)的有力保障,脫離健全的管理制度談管理將是紙上談兵,安全管理各方面都需要與之匹配的管理制度。
生命科學(xué)實驗室的安全管理作為一項系統(tǒng)工程,需要建立長效機制,包括(1)不斷深入開展安全領(lǐng)域的理論與技術(shù)研究。(2)大力倡導(dǎo)實驗室安全文化,樹立安全價值觀念,逐步實現(xiàn)師生內(nèi)在安全需求與外部環(huán)境安全的和諧統(tǒng)一。(3)以大局觀不斷完善管理制度,確保制度的整體效能,同時充分考慮到各個細節(jié);結(jié)合生命科學(xué)實驗室的現(xiàn)狀和特點,使管理制度具有可操作性,保證能夠落到實處。
3 高校生命科學(xué)實驗室安全管理建設(shè)的實踐與探索。
我校唐仲英血液學(xué)研究中心成立以來一直將安全工作放在重要位置,開展了一系列富有特色的實踐和探索,并取得了初步成效。
3.1 建立實驗室安全教育體系
3.1.1 實施形式多樣的安全教育
通過設(shè)置門禁嚴格把關(guān)實驗室準入制度,對新成員進行安全知識技能培訓(xùn),確保每位新人樹立“安全第一、預(yù)防為主”的安全意識,通過安全考核后才可開通進出門禁權(quán)限。
加強安全教育,利用多種渠道幫助成員接受安全知識與技能培訓(xùn),樹立師生安全價值觀念,使師生從被動服從轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃尤プ觯ǎ?)參加各類實驗室安全知識培訓(xùn)。(2)邀請保衛(wèi)處、設(shè)備處領(lǐng)導(dǎo)進行安全專題報告。(3)中心內(nèi)部以幻燈片形式學(xué)習(xí)國家安全與環(huán)保法律法規(guī)以及學(xué)校相關(guān)規(guī)章制度。安全教育的最終目的是培養(yǎng)人,強化安全責(zé)任與義務(wù),營造“安全在我心中,安全人人有責(zé)”的氛圍。
3.1.2 實際工作中加強安全教育工作
對于安全隱患做到人人告知;對于安全違規(guī)行為“早發(fā)現(xiàn),早糾正”,并有相應(yīng)懲罰規(guī)定;對違規(guī)行為進行內(nèi)部通報,違規(guī)人員被批評的同時,也對其他成員進行了安全教育。
3.2 完善實驗室安全管理體系
3.2.1 健全安全管理組織結(jié)構(gòu),落實安全責(zé)任人制度
目前中心安全管理組織結(jié)構(gòu)為:安全總負責(zé)人全面領(lǐng)導(dǎo)安全工作;各研究團隊帶頭人直接安排本實驗室安全管理,并指定專人為該實驗室安全責(zé)任人;指定專人為公共平臺安全責(zé)任人。安全管理工作的主體是人,必須在每個階段、每個環(huán)節(jié)都有人,責(zé)任落實到人,中心與安全責(zé)任人簽訂安全責(zé)任書,明確管理責(zé)任、管理范圍和管理權(quán)限。簽訂安全責(zé)任書不是將責(zé)任推給個人,而是號召人人重視安全。
3.2.2 完善各項安全管理制度
實驗室安全涉及諸多方面,中心結(jié)合實際情況制定了一系列具有特色的管理制度:“中心門禁管理辦法”“實驗室運行管理辦法”“實驗室管理獎懲辦法”“公共儀器分級管理辦法”“公共平臺儀器負責(zé)人制度”。這些制度明確了實驗室準入制度,從各方面將安全工作納入制度化、規(guī)范化管理。
3.2.3 加強日常監(jiān)管
實行常規(guī)檢查與集中檢查相結(jié)合,定期進行實驗室衛(wèi)生安全檢查;各安全責(zé)任人進行每月安全自查,及時糾正自查中發(fā)現(xiàn)的問題,向保衛(wèi)處設(shè)備處遞交安全自查報告;保衛(wèi)處設(shè)備處進行定期、不定期的集中檢查或?qū)m棛z查,對于安全問題進行現(xiàn)場糾正。
3.2.4 建立實驗室安全事故應(yīng)急預(yù)警機制
制定“實驗室安全應(yīng)急預(yù)案”,針對可能發(fā)生的安全突發(fā)事件給出正確有效的應(yīng)對措施,確保一旦發(fā)生安全事故,能以最快速度和最小代價控制事態(tài)發(fā)展,將事故損失降到最低。
3.3 實驗室安全管理工作的全面落實
3.3.1 切實保障實驗室技術(shù)安全
“實驗室運行管理辦法”規(guī)定:對劇實行“五雙”管理;使用有毒藥品或產(chǎn)生有毒、有害氣體的實驗要在通風(fēng)櫥內(nèi)進行;需要使用高致病性病原微生物、危害性生物毒劑、轉(zhuǎn)基因動物,須向設(shè)備處安全科申請,在符合條件的實驗室進行;甲醇、丙烯酰胺等廢液分類收集,統(tǒng)一回收;病原微生物污染的耗材(如移液管、手套等),有傳染性、疾病的廢物(如血樣、尿液等)和動物尸體必須經(jīng)過消毒滅菌的無害化處理,送至指定地點集中焚燒;尖銳廢物(如針頭、玻璃等)單獨收集在銳器盒內(nèi)回收處理;組織實驗動物從業(yè)人員培訓(xùn),做到持證上崗。
3.3.2 切實保障設(shè)備安全
“公共儀器分級管理辦法”對公共儀器采取分級管理:Ⅰ級禁止使用設(shè)備(高溫烘箱、高壓滅菌器),Ⅱ級儀器負責(zé)人操作設(shè)備,Ⅲ級負責(zé)人及授權(quán)人操作設(shè)備,Ⅳ級常用設(shè)備。Ⅰ級常用特種設(shè)備由專人管理操作,禁止他人使用;Ⅱ級儀器由儀器負責(zé)人統(tǒng)一操作;成員可對Ⅲ、Ⅳ級儀器提出使用申請,參加儀器培訓(xùn)、考核后授權(quán)使用,未經(jīng)授權(quán)不得擅自操作儀器。分級管理有效保證了儀器的規(guī)范、安全使用。
“公共平臺儀器負責(zé)人制度”規(guī)定儀器負責(zé)人職責(zé)包括編寫儀器操作方法和注意事項,對申請使用人員的培訓(xùn)、考核及授權(quán);完成儀器狀態(tài)、使用登記的每日檢查;做好儀器的定期維護、保養(yǎng)、校準,出現(xiàn)問題及時與廠家聯(lián)系。
3.3.3 加強安全防護建設(shè)
不斷規(guī)范整個安全防護系統(tǒng),包括安裝火警感應(yīng)系統(tǒng),配備防火設(shè)備;安裝洗眼器和噴淋器;自備急救箱,備好消毒液、創(chuàng)可貼、紗布等急救用品;設(shè)置門禁,控制無關(guān)人員進入;在各出入通道及公共平臺區(qū)域配備數(shù)字視頻監(jiān)控設(shè)備,記錄人員進出,監(jiān)控實驗室安全狀況,對于違規(guī)行為及時調(diào)取錄像,追究相關(guān)人員責(zé)任。
4 結(jié)束語
安全是實驗室正常運轉(zhuǎn)的首要條件,中心成立以來一直將安全管理工作提高到確保中心穩(wěn)定和發(fā)展的高度來認識,通過加強安全教育,完善安全管理體系,認真貫徹執(zhí)行管理制度,管理與服務(wù)并重,創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)、科研環(huán)境。隨著生命科學(xué)領(lǐng)域的不斷發(fā)展,高校生命科學(xué)實驗室安全管理工作也會面臨新情況、新挑戰(zhàn),在工作中需要不斷更新管理理念,健全管理體系與制度,提高管理水平和工作成效,為創(chuàng)建平安和諧的實驗室環(huán)境提供有力保障。
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生命科學(xué)研究方法范文4
不放棄對一些人來說是教訓(xùn),對另一些人來說是經(jīng)驗,還有一群人,不放棄對他們來說是一種習(xí)慣。在自己的科研道路上,從過去的學(xué)習(xí)積累,到目前的科研工作,不放棄已經(jīng)成為張晶晶多年養(yǎng)成的習(xí)慣,在他看來,不放棄是為了追求卓越。
求學(xué)路上,追求卓越
2005年,張晶晶從南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院畢業(yè),成績優(yōu)異并未讓他有滿足感,反而讓他對專業(yè)基礎(chǔ)知識進一步學(xué)習(xí)的愿望變得越來越迫切。張晶晶認為自己剛剛邁入了生命科學(xué)研究的大門,這個瑰麗又充滿神奇的世界對他有無窮的吸引力,但贊嘆的同時他更明白,要在這個世界里繼續(xù)前行,發(fā)現(xiàn)更多的神奇之處,打下堅實的基礎(chǔ)是最該做的,他要繼續(xù)學(xué)習(xí)最前沿的知識。
同年,張晶晶前往德國,他進入了馬克思?普朗克學(xué)會(以下簡稱馬普學(xué)會)的細胞生物學(xué)和遺傳學(xué)研究所(MPI-CBG)繼續(xù)研究生階段的學(xué)習(xí)。馬普學(xué)會是德國久負盛名、享譽國際的四大科研機構(gòu)之一,多年來始終致力于國際前沿與尖端的基礎(chǔ)性研究工作,經(jīng)過長年的歷史洗滌,馬普學(xué)會堅信基礎(chǔ)科學(xué)研究指引著人類未來的方向,由此他的各個附屬研究所也被視作基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的“杰出中心”,在世界享有盛譽。張晶晶正是沖著這個來的,他不但要繼續(xù)求知,還要求得最優(yōu)的知識。
攻讀碩士學(xué)位的兩年間,追求卓越的張晶晶不僅“貪婪”地在馬普學(xué)會細胞生物學(xué)和遺傳學(xué)研究所里學(xué)習(xí)新知,他還把求知的觸角伸向德累斯頓工業(yè)大學(xué)。作為德國唯一一所與四大科研機構(gòu)都建立合作關(guān)系的大學(xué),德累斯頓工業(yè)大學(xué)還是德國十一所精英大學(xué)之一。2007年,拿到德累斯頓工業(yè)大學(xué)分子生物工程碩士學(xué)位的張晶晶繼續(xù)奮勇前進,進入同樣位列德國精英大學(xué)的柏林洪堡大學(xué),在這座柏林最古老的大學(xué)中取得了細胞生物學(xué)博士學(xué)位。
既然不放棄是張晶晶的習(xí)慣,在經(jīng)歷了一連串的最優(yōu)學(xué)習(xí)環(huán)境后,博士后研究的選擇他當(dāng)然會把擇優(yōu)堅持到底。憑借優(yōu)異的學(xué)習(xí)成績和研究成果,張晶晶進入德國四大科研機構(gòu)之一,在國際學(xué)術(shù)界代表著德國國家科技研究形象的赫爾曼-馮-赫姆霍茲協(xié)會做博士后研究。2011年,學(xué)成的張晶晶不僅實現(xiàn)了自己追求卓越的目標,他還獲得了由國家教育部和留學(xué)基金委授予的“國家優(yōu)秀自費留學(xué)生”榮譽稱號,多年的努力學(xué)習(xí)得到了外界的認可。
大廈的高度決定于基礎(chǔ)有多深、多牢,志向高遠的張晶晶從選擇生命科學(xué)研究道路那天起,就深知學(xué)習(xí)最前沿知識的重要性。所以,即使過程困難重重,不放棄的習(xí)慣已經(jīng)養(yǎng)成的他,多年來始終埋頭于如何解決問題,如何實現(xiàn)要達到的卓越目標,并在其中為自己的科研之路夯實了最堅固的地基。
科學(xué)研究,成果豐碩
斑馬魚的基因組序列與人類的有高達85%的同源性,作為和人一樣的脊椎動物,其生長發(fā)育過程、組織系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與人也有很高的相似性,在國際上,斑馬魚模式生物的使用正逐漸拓展和深入到生命體的多種系統(tǒng)研究中。張晶晶在德國期間的研究方向即為利用斑馬魚等模式動物系統(tǒng)研究緊密連接(Tight Junction)及其蛋白家族成員Claudin等的發(fā)育生物學(xué)作用。基礎(chǔ)扎實、追求卓越的張晶晶在自己的研究領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了兩次首次發(fā)現(xiàn)。
2010年,張晶晶首次揭示了緊密連接蛋白在神經(jīng)表皮層細胞屏障、血腦屏障以及心腦血管發(fā)育等方面的功能和機制。這些重要的研究成果發(fā)表在世界基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域著名雜志美國科學(xué)院院刊(PNAS)上,該雜志與世界頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》(Nature)、《科學(xué)》(Science)齊名。在血腦屏障等血管內(nèi)皮細胞組織屏障中,張晶晶還首次發(fā)現(xiàn)了Claudin-5a與Claudin-5b能共同作用推動動脈血管的發(fā)育生成和血腦屏障作用。
報效國家,自我實現(xiàn)
在國外學(xué)成的張晶晶,面對留在當(dāng)?shù)馗鼉?yōu)越的生活、工作環(huán)境,還是加入國內(nèi)急需大量優(yōu)秀科研人才的生命科學(xué)研究發(fā)展事業(yè)的問題,他絲毫沒有猶豫,于2011年經(jīng)中國駐德大使館推薦,以海外高層次留學(xué)人員身份被引進入廣東醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,擔(dān)任廣東醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)研究中心的課題組負責(zé)人及神經(jīng)病學(xué)專業(yè)碩士研究生導(dǎo)師。對張晶晶來說,在科研道路上的追求卓越不僅是獲得豐碩的科研成果,更重要的是這些成果能夠服務(wù)于祖國的建設(shè),讓個人的追求融入祖國的發(fā)展中,這才是他最希望實現(xiàn)的自我價值。
回國至今,在自己的科學(xué)研究方面,張晶晶在已有發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上繼續(xù)帶領(lǐng)他的團隊進行深入研究,目前已發(fā)表SCI論文7篇,最新的研究成果已部分發(fā)表于《美國病理學(xué)雜志》(the American Journal of Pathology),《實驗皮膚病學(xué)》(Exp Dermatology)等國際著名學(xué)術(shù)期刊上。他作為第一發(fā)明人的《一種骨質(zhì)疏松斑馬魚模型的構(gòu)建方法應(yīng)用》已成功申報相關(guān)中國專利。近年來,張晶晶也分別成功入選了首批廣東省委組織部“計劃”緊缺拔尖人才和“高層次人才特殊支持計劃(特支計劃)”百千萬工程青年拔尖人才項目。
團隊、學(xué)科建設(shè)方面,張晶晶帶領(lǐng)的科研團隊作為廣東醫(yī)學(xué)院神經(jīng)病學(xué)分支方向之一,參與并申報建成了“神經(jīng)病學(xué)”廣東省重點學(xué)科與廣東省“衰老相關(guān)心腦疾病”重點實驗室,他作為科研骨干力量積極參與了廣東醫(yī)學(xué)院博士授權(quán)點建設(shè)和“廣東醫(yī)科大學(xué)”更名工程,由其負責(zé)建立和運行管理的粵西地區(qū)唯一的斑馬魚模式動物平臺,為廣東醫(yī)學(xué)院及附屬醫(yī)院多個學(xué)科的臨床醫(yī)學(xué)研究引入了創(chuàng)新性的研究模式和多種疾病動物模型,平臺也成為學(xué)校基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)研究相結(jié)合新的優(yōu)秀載體,四年來除了其本人獲得了兩項國家自然科學(xué)基金及七項省部級課題資助外,同時支撐學(xué)院和醫(yī)院相關(guān)學(xué)科成功獲得了兩項國家自然科學(xué)基金及多項省部級科研課題。擁有豐富學(xué)術(shù)交流經(jīng)驗的張晶晶,還帶領(lǐng)他的課題組與德國萊布尼茨分子藥理所、臺灣中原大學(xué)、中科院生物物理所、清華大學(xué)等單位建立了良好的科研合作關(guān)系,擴大了廣東醫(yī)學(xué)院在生命科學(xué)研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)影響力。
生命科學(xué)研究方法范文5
1.1實驗動物科學(xué)的概念
實驗動物科學(xué)(Laboratory Animal Sciences)是以實驗動物資源研究、質(zhì)量控制和利用實驗動物進行科學(xué)實驗的一門綜合性學(xué)科。在《學(xué)科分類與代碼標準》(GB/T13745-1992)中,與實驗動物科學(xué)有關(guān)的學(xué)科分別是“實驗動物學(xué)”、“醫(yī)學(xué)實驗動物學(xué)”、“比較病理學(xué)”等,分別歸屬于動物學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)等。實驗動物科學(xué)誕生于20世紀50年代初期,現(xiàn)在已發(fā)展成為一門獨立的、綜合性的基礎(chǔ)科學(xué),它是融合生物學(xué)、動物學(xué)、獸醫(yī)學(xué)和醫(yī)學(xué)等科學(xué),并引用了其它自然科學(xué)的成就發(fā)展起來的。因此這門科學(xué)是綜合性的,它所涉及到的知識面很廣泛,不僅要以生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、獸醫(yī)學(xué)、畜牧學(xué)等為對象,以遺傳學(xué)、育種學(xué)、病理學(xué)、生理學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、微生物學(xué)等為基礎(chǔ),還要引用機械工程學(xué)、環(huán)境衛(wèi)生學(xué)、建筑學(xué)等科學(xué),對實驗動物和動物實驗方法進行開發(fā)和研究。簡言之,實驗動物科學(xué)是以生物特性、飼養(yǎng)繁殖、遺傳育種、質(zhì)量控制、疾病防治和開發(fā)應(yīng)用的科學(xué)。
1.2實驗動物科學(xué)的研究內(nèi)容
實驗動物學(xué)(laboratory animal science)是以實驗動物為主要研究對象,并將培育的實驗動物應(yīng)用于生命科學(xué)等研究領(lǐng)域的一門綜合性基礎(chǔ)學(xué)科。概括地講,實驗動物學(xué)包括了實驗動物繁育和實驗動物應(yīng)用兩部分內(nèi)容。前者主要圍繞實驗動物種質(zhì)培育和保存、生物學(xué)特性、生活環(huán)境、飼養(yǎng)繁殖與管理、質(zhì)量控制、野生動物及家畜禽的實驗動物化等開展有關(guān)研究,使實驗動物品種、品系不斷增加,質(zhì)量不斷提高,最終達到規(guī)范化和標準化的要求。后者主要以各學(xué)科的研究目的為目標,研究實驗動物的選擇、動物實驗的設(shè)計、試驗方法與技術(shù)、動物模型的制造、影響動物實驗結(jié)果各因素的控制以及在試驗中實驗動物反應(yīng)的觀察和結(jié)果外延分析等,以保證科研教學(xué)活動中動物實驗的質(zhì)量。實驗動物學(xué)研究范疇包括實驗動物生物學(xué)、實驗動物環(huán)境生態(tài)學(xué)、實驗動物遺傳學(xué)、實驗動物營養(yǎng)學(xué)、實驗動物微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)、實驗動物醫(yī)學(xué)、比較醫(yī)學(xué)、動物實驗技術(shù)、實驗動物福利、動物實驗倫理學(xué)、動物實驗替代方法學(xué)等內(nèi)容。隨著實驗動物科學(xué)的發(fā)展,實驗動物科學(xué)與生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、制藥工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、航空航天、環(huán)境保護、生物安全、生態(tài)保護等許多學(xué)科和行業(yè)結(jié)合越來越密切,已經(jīng)起到舉足輕重的支撐作用。
1.3實驗動物科學(xué)的地位與作用
實驗動物是“活的精密儀器和試劑”,是生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)和藥學(xué)等諸多領(lǐng)域的科技支撐條件,是四大科技支撐條件中最不可控的條件。隨著我國改革開放和世界經(jīng)濟科技一體化進程的推進,設(shè)備、試劑、信息已不是科學(xué)研究的制約因素,而實驗動物已成為生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域影響研究課題的確立和研究成果水平高低的最重要因素。實驗動物科學(xué)的發(fā)展直接將許多領(lǐng)域的研究引入新的境地。近交系動物的培育為遺傳學(xué)研究、育種學(xué)研究和免疫學(xué)等研究開辟了新的研究思路和研究手段。免疫缺陷動物的成功培育對于器官移植、組織細胞移植、腫瘤學(xué)研究、免疫學(xué)研究起到了巨大的推動作用。基因工程動物使功能基因組學(xué)研究迅速發(fā)展,生物反應(yīng)器和人工改造動物成為可能,為比較醫(yī)學(xué)提供了研究基礎(chǔ),也成為揭示生命科學(xué)本質(zhì)和了解病理機制的重要途徑。
1.3.1實驗動物科學(xué)是生命科學(xué)進步的基石
實驗動物科學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要組成部分,不僅是生命科學(xué)研究的支撐,也是生命科學(xué)研究的前沿,生命科學(xué)的進步離不開實驗動物科學(xué)的發(fā)展。實驗動物科學(xué)已經(jīng)融入到許多前沿科學(xué)中,例如,利用基因工程動物進行功能基因組研究;研究新藥的靶基因、靶器官、作用機理和毒性作用,通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)研制現(xiàn)代醫(yī)藥工業(yè)的生物反應(yīng)器等,通過病原微生物的感染動物模型,研究傳播途徑、傳播規(guī)律,研究發(fā)病機制,研究預(yù)防、治療措施,藥物疫苗的創(chuàng)制與開發(fā)等。
1.3.2實驗動物科學(xué)對于人類健康和醫(yī)藥學(xué)的進步起著關(guān)鍵性作用
隨著社會的進步和生活水平的提高,作為醫(yī)藥學(xué)研究不可替代的重要支撐,尤其是與醫(yī)學(xué)的進一步融合,比較醫(yī)學(xué)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的發(fā)展和崛起,實驗動物科學(xué)對于生命基本規(guī)律和機理的闡明,對于人類疾病的發(fā)病機理、治療、藥物研發(fā)所起的作用越來越不可或缺。
1.3.3普及實驗動物科學(xué)知識
實驗動物科技已成為保障現(xiàn)代科學(xué)實驗研究的重要支撐條件。所以,普及實驗動物科學(xué)知識,宣傳我國實驗動物科技成就,管理法制化、質(zhì)量標準化、技術(shù)規(guī)范化行業(yè)特色,以及實驗動物倫理、福利和替代研究進展,引導(dǎo)公眾科學(xué)認識實驗動物和動物實驗,感受先進科學(xué)技術(shù)帶給人類的福祉。支持和促進實驗動物學(xué)發(fā)展,營造和諧、創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展的社會環(huán)境。
總之,實驗動物科學(xué)作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要組成部分,是衡量一個國家、地區(qū)或單位科學(xué)研究水平的重要標志,也與人們的生活和健康息息相關(guān)、緊密相連。實驗動物科學(xué)的發(fā)展不僅僅是科學(xué)家的責(zé)任與義務(wù),也是政府和全社會的責(zé)任與義務(wù)。
2 實驗動物學(xué)科特點、發(fā)展動態(tài)、發(fā)展模式
2.1實驗動物學(xué)科特點
實驗動物是一種遺傳限定動物,是根據(jù)科學(xué)研究需要在實驗室條件下有目的、有計劃地進行人工馴養(yǎng)、繁殖和科學(xué)培育獲得的動物。實驗動物來源于野生動物、經(jīng)濟動物、觀賞動物,又不同于野生動物、經(jīng)濟動物、觀賞動物等“實驗用動物”,它既具有野生動物的共性,同時又有生物學(xué)特性明確、遺傳背景清楚、表型均一、對刺激敏感性和反應(yīng)性一致的特點。這些自身特點有利于僅用于少量動物就能獲得精確、可靠的動物實驗結(jié)果,并具有良好的可重復(fù)性,因而廣泛用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)及藥學(xué)科研與教學(xué)。
實驗動物能復(fù)制多種疾病的模型。由于人類各種疾病的發(fā)生、發(fā)展十分復(fù)雜。要揭示疾病發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律,不可能完全在人身上進行,以人為實驗對象在道義上和法學(xué)上往往受到種種限制。人類的疾病均可利用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)通過實驗動物復(fù)制和模擬出相應(yīng)的人類疾病的動物模型,用實驗動物模擬人類疾病過程,觀察藥物及其他各種因素對生物體機能、形態(tài)及遺傳學(xué)的影響,既方便、有效、可比性高,又易于管理和操作。
實驗動物作為生命科學(xué)研究的基礎(chǔ)和重要支撐條件,它的重要性隨著生命科學(xué)的飛速發(fā)展愈來愈得到充分的體現(xiàn)。可以說實驗動物科技發(fā)展水平在某些領(lǐng)域的研究中,已經(jīng)成為關(guān)鍵性的制約因素。實驗動物科學(xué)的發(fā)展和水平的提高不斷地將生命科學(xué)研究推向更高的層次,同時,生命科學(xué)的發(fā)展也給實驗動物科學(xué)的發(fā)展提出了新的更高的要求,為實驗動物科學(xué)的發(fā)展創(chuàng)造出更為廣泛的發(fā)展空間。在一定意義上,實驗動物科學(xué)的發(fā)展水平,代表著一個國家或地區(qū)生命科學(xué)的發(fā)展水平。
2.2國內(nèi)外實驗動物學(xué)科發(fā)展動態(tài)
2.2.1發(fā)達國家實驗動物學(xué)科發(fā)展動態(tài)
世界上一些發(fā)達國家,如美、英、德、法、澳、日等國,對實物動物高度重視,均已實現(xiàn)實驗動物生產(chǎn)的標準化、社會化和商品化。他們有完整的組織管理機構(gòu),其管理已納入法制化管理軌道。目前,國際實驗動物界共同關(guān)心的問題是圍繞對動物福利的關(guān)注和滿足科學(xué)研究對高質(zhì)量的實驗動物的需求兩個方面。各國也相繼制定了各種有關(guān)的法律法規(guī)。對實驗動物的飼養(yǎng)管理與使用提出一系列規(guī)范化要求。
發(fā)達國家以美、歐、日本為代表,實驗動物科學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了幾十年的積累,已經(jīng)形成了相對完善的學(xué)科體系,在科學(xué)研究、資源建設(shè)、技術(shù)平臺建設(shè)、科學(xué)管理等方面都得到了全面發(fā)展。基本現(xiàn)狀是:常用實驗動物及相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)供應(yīng)商品化、社會化,標準化質(zhì)量管理行業(yè)化,實驗動物保種和新資源開發(fā)政府資助的公益化,科學(xué)研究資助力度加大化,動物實驗技術(shù)規(guī)范化。尤其在科學(xué)研究、保種育種和新資源開發(fā)方面,政府投入力度非常大,有利地促進了生命科學(xué)研究的發(fā)展,取得了豐碩成果。
2.2.2國內(nèi)實驗動物學(xué)科發(fā)展動態(tài)
為加快我國實驗動物學(xué)科的發(fā)展,1988年,我國頒布《實驗動物管理條例》,在此之后陸續(xù)頒布了10條配套法規(guī),規(guī)范了實驗動物管理、許可證制度、種質(zhì)中心、質(zhì)量檢測網(wǎng)絡(luò)和動物福利等方面。各省、市、自治區(qū)也結(jié)合各自實際情況制定了相應(yīng)的管理法規(guī)和規(guī)章制度。已經(jīng)形成了具有我國特色的實驗動物法制化、規(guī)范化管理體制。
為保障實驗動物質(zhì)量,國家資助基本建成了包括啃齒類、實驗犬、兔、禽類、小型豬和實驗靈長類的國家動物種子中心和種植資源基地網(wǎng)絡(luò)。成立了國家省市兩級實驗動物質(zhì)量檢測體系。已經(jīng)形成低等級小動物使用量不斷減少,SPF級、基因工程動物和疾病動物模型使用量不斷增加的局面。調(diào)查發(fā)現(xiàn),我國實驗動物生產(chǎn)量已達到1900萬只的規(guī)模,使用量也高達1600萬只,高于歐盟25國的總和――1210萬只,成為實驗動物生產(chǎn)和使用大國。國內(nèi)機構(gòu)從原來單一的生產(chǎn)逐步向多元化發(fā)展,最直接地參與動物實驗服務(wù)和拓展業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向其他相關(guān)產(chǎn)品和業(yè)務(wù)。
2.2.3福建省實驗動物學(xué)科發(fā)展動態(tài)
我省實驗動物科技工作起步較早,在1993年就提出并實施省實驗動物公共實驗室建設(shè)計劃。近年來,福建省科技廳先后資助建立了4個實驗動物科技平臺。動物實驗服務(wù)體系基本建立。我省在實驗動物工作在法制化管理、質(zhì)量控制、資源建設(shè)和人才教育與培訓(xùn)等諸多方面開展了卓有成效的工作,實驗動物科學(xué)學(xué)科體系基本建立。
(1)實驗動物管理體系現(xiàn)狀。1988年頒布的《實驗動物管理條例》明確規(guī)定,國家科委主管全國實驗動物工作,省、自治區(qū)、直轄市科技管理部門主管本地區(qū)的實驗動物工作,國務(wù)院各有關(guān)部門負責(zé)管理本部門的實驗動物工作。按照職能分工,福建省科技廳主管全省實驗動物工作,負責(zé)制定實驗動物科技發(fā)展規(guī)劃,印制、發(fā)放和管理實驗動物許可證,以科技項目經(jīng)費支持實驗動物科學(xué)研究。1991年成立的福建省實驗動物管理委員會(以下簡稱“省動管會”)由省科技廳等有關(guān)政府職能部門領(lǐng)導(dǎo)及專家組成,省動管會主要是宏觀上對實驗動物科技領(lǐng)域依法實施科學(xué)管理的執(zhí)行機構(gòu)。近年來,我省強化了實驗動物法制化管理,調(diào)整了省實驗動物管理委員會成員,頒發(fā)了《福建省實驗動物許可證驗收細則(修訂)》、印發(fā)《福建省實驗動物許可證管理辦法》等文件,已經(jīng)建立了較為完善的組織機構(gòu)管理體系、政策法規(guī)體系和質(zhì)量保障體系。
(2)構(gòu)建了實驗動物技術(shù)服務(wù)平臺。近5年來,省科技廳采取“科學(xué)規(guī)劃、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、激勵共享、分期實施、滾動支持”的方式,累計資助1 500萬元,先后建立了福建醫(yī)科大學(xué)鼠類動物實驗技術(shù)服務(wù)平臺、福建中醫(yī)藥大學(xué)兔類動物實驗技術(shù)服務(wù)平臺、福建省人口與計劃生育科研所非人靈長類實驗動物技術(shù)服務(wù)平臺和廈門大學(xué)轉(zhuǎn)基因與基因敲除小鼠培育與研究共用技術(shù)服務(wù)平臺。
(3)實行實驗動物許可證制度及從業(yè)人員崗位資格認可證制度。實驗動物許可證經(jīng)審核合格由省科技廳發(fā)放認定,從業(yè)人員崗位資格認可證經(jīng)培訓(xùn)考核合格由省實驗動物管理委員會辦公室發(fā)放認定,“十一五”期間,累計培訓(xùn)學(xué)員1 000余人次,有效提升從業(yè)人員素質(zhì)。實驗動物設(shè)施內(nèi)環(huán)境指標檢測報告由省實驗動物質(zhì)量檢測中心出具(該中心于1996年通過福建省技術(shù)監(jiān)督局計量認證,2001年被國家科技部認證為省級實驗動物環(huán)境檢測機構(gòu))。
(4)實驗動物設(shè)施建設(shè)和資源發(fā)展迅速。截至2012年6月,全省飼育、使用實驗動物的單位近50家,其中有34家取得實驗動物許可證,生產(chǎn)使用實驗動物達10余個品種品系,2011年動物的使用量約12萬只,生產(chǎn)量約4萬只,其中實驗大小鼠用量占85%。全省共有實驗動物設(shè)施12000m2,通過許可證評審并能正常開展工作的屏障系統(tǒng)以上級別實驗動物設(shè)施6000m2。其中,福建中醫(yī)藥大學(xué)清潔級及SPF級動物實驗設(shè)施達2100m2;福建醫(yī)科大學(xué)已建成并通過驗收的實驗動物設(shè)施3000多m2,特別是正在施工的1200m2的GLP實驗大樓,將為我省新藥臨床前安全性評價創(chuàng)造了條件;福州總醫(yī)院1800m2和廈門大學(xué)6000m2的實驗動物中心大樓已經(jīng)建成。近期擬提交驗收。這些都將為我省實驗動物的科研及實驗工作打下堅實的基礎(chǔ)。
(5)建立福建實驗動物信息網(wǎng)。經(jīng)過多年的努力,建立了福建實驗動物信息網(wǎng),實現(xiàn)全省實驗動物信息資源的整合;并通過與中國實驗動物信息網(wǎng)、福建科技信息網(wǎng)和實驗動物許可證管理系統(tǒng)的鏈接,實現(xiàn)信息共享。目前,實驗動物信息網(wǎng)調(diào)研收集整理了大量第一手寶貴的資料,可為用戶提供信息瀏覽、產(chǎn)品搜索和信息等服務(wù),信息量包括政策法規(guī)、國家標準、許可證專欄、學(xué)習(xí)園地、知識之窗等12個欄目,現(xiàn)有信息已達20000余條。
(6)充分發(fā)揮實驗動物學(xué)會的作用。我省于1993年成立省級實驗動物學(xué)會,業(yè)務(wù)主管部門為福建省科協(xié)。實驗動物學(xué)會作為一個群眾性的團體組織,充分發(fā)揮學(xué)會的專家團隊作用,解決了我省專門從事實驗動物科學(xué)高級專業(yè)技術(shù)人員不足的問題,極大地發(fā)揮學(xué)會在學(xué)術(shù)交流、科學(xué)普及、科技咨詢等方面的作用。
(7)實驗動物科學(xué)研究取得重要進展。據(jù)不完全統(tǒng)計,近5年我省實驗動物科學(xué)獲國家、省級科研項目(課題)12項,科研經(jīng)費700萬元,發(fā)表SCI論文10篇,核心期刊論文30余篇;其中,福建省科學(xué)技術(shù)廳和廈門大學(xué)聯(lián)合創(chuàng)立的“福建省轉(zhuǎn)基因與基因敲除小鼠培育與研究共用技術(shù)服務(wù)平臺”繼之前在省內(nèi)率先成功完成了多個轉(zhuǎn)基因小鼠品系的創(chuàng)建之后,最近又成功構(gòu)建了福建省首例基因敲除小鼠,該項目得到了國內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注與認可。
2.3國內(nèi)外實驗動物學(xué)科發(fā)展模式
2.3.1發(fā)達國家實驗動物學(xué)科發(fā)展模式
發(fā)達國家的實驗動物在市場經(jīng)濟制約下,已經(jīng)成為專業(yè)化商品,并形成了實驗動物產(chǎn)業(yè),這一產(chǎn)業(yè)以實驗動物的生產(chǎn)供應(yīng)為主體,同時也包括相關(guān)產(chǎn)品如飼料、墊料、籠具、儀器設(shè)備及工程設(shè)施的商品化、社會化和產(chǎn)業(yè)化。這種在市場競爭下所形成的商品化生產(chǎn)供應(yīng)和社會化服務(wù)的發(fā)展模式適應(yīng)市場經(jīng)濟發(fā)展,也是我們發(fā)展實驗動物科技可以借鑒的模式之一。
在美國,生物科學(xué)課題投資的40%涉及實驗動物,而60%的生物學(xué)科研課題需要實驗動物,國家衛(wèi)生署每年用于實驗動物的經(jīng)費是4億美元,全美有1300個有關(guān)實驗動物科技工作的生產(chǎn)與研究單位。美國NIH實驗動物資源中心和杰克遜實驗室,是世界上最大的遺傳保種和遺傳研究中心,僅NIH實驗動物資源中心就維持著250種近交系大小鼠。創(chuàng)立于40年代的美國查理士河公司的產(chǎn)品約占美國實驗動物市場60%的份額,歐洲市場80%的份額。該公司在市場經(jīng)濟的競爭中,從一間車庫開始,發(fā)展成為目前世界上最大規(guī)模的實驗動物供應(yīng)商,在18個國家和地區(qū)擁有獨資和合資的分公司。
歐洲國家已建立全國性的、現(xiàn)代化的實驗動物中心、研究中心及輔助用品的生產(chǎn)公司。而在上世紀50年代建立的英國實驗動物中心和法國實驗動物中心在70年代相繼關(guān)閉,德國實驗動物中心在經(jīng)過嚴格審查后才得以保留。在歐洲產(chǎn)生這種局面的原因主要是由于這些機構(gòu)的發(fā)展方向沒能針對實驗動物自身學(xué)科發(fā)展要求運轉(zhuǎn),偏離了對實驗動物學(xué)科自身的研究,同時也偏離了市場經(jīng)濟的軌道,已經(jīng)不再從事實驗動物的研究。
日本于上世紀70年代起開始有計劃地在各個國立研究機構(gòu)和大學(xué)建立現(xiàn)代化的動物實驗設(shè)施,并且很快實現(xiàn)實驗動物的商品化、標準化。2000年5月建成的日本熊本大學(xué)動物資源開發(fā)研究中心保存有已育成的與人類疾病相近似的病理動物模型417種。在實驗動物的生產(chǎn)、培育方面,日本在國際上占有明顯優(yōu)勢。全國專門生產(chǎn)實驗動物的公司有50多個,大小鼠每年使用數(shù)為1560萬只,但40%的實驗動物仍需要從美國進口。
2.3.2國內(nèi)實驗動物學(xué)科發(fā)展模式
經(jīng)過20多年的努力,我國的實驗動物科技工作取得長足的進步。目前我國大約有300多家有一定規(guī)模的實驗動物生產(chǎn)單位,每年生產(chǎn)實驗動物達1900萬只,大小鼠品系50多個,其中SPF級動物產(chǎn)量占年產(chǎn)量的5%~8%,并逐年增加,在數(shù)量上基本滿足科研需要。已經(jīng)建立了國家嚙齒類實驗動物種子中心、國家實驗動物質(zhì)量檢測中心和國家實驗動物質(zhì)量檢測網(wǎng)絡(luò)。各省市根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況,提出并建立適合實際的發(fā)展模式,已形成了地區(qū)性生產(chǎn)基地,開始向生產(chǎn)規(guī)模化、供應(yīng)社會化方向發(fā)展。
(1)實驗動物技術(shù)服務(wù)平臺建設(shè)。近年來,國家和地方實驗動物科技平臺建設(shè)速度很快,已逐步形成一個有機整體。國家層面為加快實驗動物標準化、規(guī)范化,全面提升我國實驗動物整體水平,建立實驗動物平臺為全社會提供資源和技術(shù)服務(wù)支撐,初步建成的實驗動物平臺包括實驗動物信息平臺、實驗動物遺傳資源共享平臺、實驗動物種質(zhì)資源的保存與共享平臺、實驗動物公共服務(wù)平臺、靈長類GLP動物實驗平臺和比較醫(yī)學(xué)技術(shù)共享平臺。按照國家建立技術(shù)服務(wù)平臺的要求,全國已有17個省(市、區(qū))從本地實際需求出發(fā)立項建設(shè)實驗動物平臺,突出為本地產(chǎn)業(yè)和企業(yè)發(fā)展提供服務(wù),突出為本地科技活動的中下游提供支撐,突出區(qū)域特色和優(yōu)勢。
(2)中外合資模式。上海西普爾一必凱實驗動物有限公司成立于1989年10月,系上海市計劃生育科學(xué)研究所與英國B&K環(huán)球有限公司合資的國內(nèi)首家生產(chǎn)高質(zhì)量實驗動物的企業(yè)。主要從事大小鼠、犬、兔、獼猴等實驗動物的繁育生產(chǎn)及全價顆粒飼料的生產(chǎn),并向社會提供技術(shù)咨詢服務(wù)。該公司每年向社會提供大小鼠達30萬只和部分兔、犬、猴等標準化實驗動物,并向國外出口,為探索中外合資模式發(fā)展我國實驗動物產(chǎn)業(yè)積累了經(jīng)驗。
2.3.3福建省實驗動物學(xué)科發(fā)展模式
《實驗動物管理條例》頒布后,福建省科技廳于1 990年提出并實施實驗動物重點實驗室建設(shè)計劃,通過重點實驗室建設(shè)承擔(dān)全省實驗動物生產(chǎn)供應(yīng)、檢測和培訓(xùn)的發(fā)展模式,以期實現(xiàn)到2000年四大實驗動物重點實驗室聯(lián)手建成能承擔(dān)風(fēng)險,有一定社會和經(jīng)濟效益、自負盈虧、全方位開放,全省性實驗動物生產(chǎn)、供應(yīng)、科研一體化的企業(yè)集團。該發(fā)展模式預(yù)期目標未能實現(xiàn),但仍為我省實驗動物事業(yè)的發(fā)展起到一定的作用。
為落實福建省“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃綱要,規(guī)范科技創(chuàng)新平臺建設(shè)與管理,促進科技資源的合理配置與共享,為科技創(chuàng)新活動提供良好條件,福建省科技廳采用“科學(xué)規(guī)劃、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、激勵共享、分期實施、滾動支持”的管理方式,先后扶持建立了鼠類、兔類、非人靈長類和轉(zhuǎn)基因與基因敲除小鼠培育與研究共用四個技術(shù)服務(wù)平臺。通過法律地位確立、政策法規(guī)確定和管理辦法制定三個要素的有機組合,推動資源整合,促進實驗動物生產(chǎn)、使用和研究、開發(fā)的有機結(jié)合。實踐證明,實驗動物科學(xué)的發(fā)展離不開法規(guī)制定、政策引導(dǎo)、監(jiān)督管理和財政的資金扶持和培育。
3 福建省實驗動物學(xué)科發(fā)展趨勢預(yù)測
3.1實驗動物的管理走向法制化
實驗動物管理的法制化是推進依法行政的需要。按照《許可法》的要求,完善實驗動物的法制化才能為在我省范圍內(nèi)實施實驗動物管理行政許可提供法律支撐,這是加強生物安全和社會安全的需要,也是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要。通過實驗動物的法制化可以有效促進實驗動物產(chǎn)業(yè)化和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
3.2實驗動物種質(zhì)資源擴大和質(zhì)量提高
我國自1997年開始,在實驗動物種子資源的保存和利用方面投入大量的資金,設(shè)立了國家嚙齒類實驗動物種子中心和分中心,已經(jīng)初步建立了種子網(wǎng)絡(luò)體系。用于科研的實驗動物種類,從嚙齒類、兔、犬到實驗非人靈長類動物不斷擴大。實驗動物使用總量下降,高質(zhì)量實驗動物使用量增加,實驗動物品種、品系增加,用于科研方面的嚙齒類普及清潔級,部分實驗室將使用悉生動物和無菌動物。
3.3實驗動物福利
動物實驗替代方法的3R理論已被愈來愈多的科學(xué)家所接受,并在實際研究工作中得到了廣泛的應(yīng)用,對推動生命科學(xué)以及相關(guān)學(xué)科研究的發(fā)展起到了重要作用。探索能夠達到相同目的或獲得相同結(jié)果的動物實驗替代方法是今后我省實驗動物工作的發(fā)展趨勢。
3.4實驗動物標準化建設(shè)
實驗動物標準化建設(shè)是實驗動物科學(xué)發(fā)展的重點,質(zhì)量管理是實驗動物管理的核心。我國通過立法,實施實驗動物的許可證制度和統(tǒng)一的國家技術(shù)標準,提高了實驗動物的質(zhì)量,保證了人員安全,也保護了動物福利,推動了實驗動物學(xué)科的快速發(fā)展,但是,伴隨著生命科學(xué)發(fā)展,實驗動物標準化管理體系不健全等深層次的問題仍然存在,迫切需要加以系統(tǒng)研究和完善。
4 福建省實驗動物學(xué)科面臨的挑戰(zhàn)
21世紀,科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和世界經(jīng)濟一體化,對生命科學(xué)、醫(yī)藥研究提出了新的要求,為實驗動物學(xué)的發(fā)展提出了挑戰(zhàn),當(dāng)前我省實驗動物體系存在品種資源短缺、創(chuàng)新能力不足、政策法規(guī)和質(zhì)量標準體系不健全、保障體系薄弱、共享機制不完善等諸多問題。
4.1實驗動物資源不能完全滿足科學(xué)研究的需要
我省常用實驗動物品種品系單一,規(guī)模偏小,有時需要從外省引進,實驗動物資源不能完全滿足科學(xué)研究的需要。
4.2實驗動物標準化管理存在漏洞
實驗動物法律法規(guī)體系不健全,個別單位存在有法不依、有標準不遵守現(xiàn)象。實驗動物福利倫理認識程度低,缺乏實驗動物福利倫理審查規(guī)范和機制。
4.3實驗動物及其相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化、商品化、市場化程度低
符合質(zhì)量要求的常用實驗動物及相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)供應(yīng)不足,缺少政府的扶持和資助,難以保持,更不能形成產(chǎn)業(yè)化局面。
4.4從業(yè)人員素質(zhì)有待提高,高水平創(chuàng)新型人才匱乏
具有一定實驗動物專業(yè)知識的技術(shù)人員,是保證實驗動物科技工作質(zhì)量的先決條件和基本保證。雖我省實驗動物從業(yè)人員逐年增加,由于從業(yè)人員素質(zhì)參差不齊和缺乏專業(yè)系統(tǒng)教育,省內(nèi)符合第一任職要求的實驗動物科技工作者少,高層次創(chuàng)新型人才匱乏,有必要集中省內(nèi)優(yōu)勢技術(shù)力量和資源,建立健全系統(tǒng)而科學(xué)的教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容,從而提高實驗動物從業(yè)人員的整體素質(zhì)。
5 福建省實驗動物科技面臨的機遇
5.1時代機遇
隨著比較醫(yī)學(xué)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的發(fā)展和崛起,作為生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)研究不可替代的重要支撐的實驗動物科學(xué),對于人類疾病的發(fā)病機理、治療、藥物研發(fā)所起的作用越來越不可或缺。發(fā)達國家大型實驗動物資源匱乏、動物實驗成本高、動物保護主義運動影響以及動物福利和倫理學(xué)的要求,動物實驗特別是大型實驗動物臨床前研究呈現(xiàn)出向中國、印度等發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移的顯著趨勢,為我國承接國際醫(yī)藥動物實驗業(yè)務(wù)帶來了機遇。
5.2政策機遇
目前,科技部正在努力打造科研基礎(chǔ)平臺,加強科研基礎(chǔ)條件建設(shè),以滿足科技創(chuàng)新和社會經(jīng)濟發(fā)展的需要為宗旨,加強我國實驗材料資源的收集、搶救、整理、整合、保存,根據(jù)實驗材料的描述標準和規(guī)范,實現(xiàn)實驗材料的數(shù)據(jù)化,建立E平臺,實現(xiàn)實驗材料資源的信息共享和實物共享。我國科技規(guī)劃中提出:在“十一五”期間,建立以國家實驗動物種質(zhì)資源中心為核心、20~30個功能獨特的實驗動物種源單位共同形成的結(jié)構(gòu)完整、功能齊全、技術(shù)先進并與國際接軌的中國實驗動物種質(zhì)資源網(wǎng)絡(luò)平臺。在保證實驗動物質(zhì)量和實驗動物品種(系)與類型多樣性的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)實驗動物種質(zhì)資源共享。這無疑是實驗動物科學(xué)發(fā)展的強大推動力。
5.3產(chǎn)業(yè)機遇
醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,為實驗動物科學(xué)發(fā)展提供了機遇。在發(fā)達國家,人口、健康和醫(yī)藥衛(wèi)生高新技術(shù)發(fā)展迅速,其產(chǎn)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)值迅猛增長。我國生物技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展取得顯著成績,國家“863”計劃、科技“攻關(guān)”計劃都將生物技術(shù)列入重點支持領(lǐng)域。而醫(yī)藥、生物技術(shù)日新月異,對實驗動物科學(xué)發(fā)展提出了更高的要求。
6 福建省實驗動物科學(xué)發(fā)展思路和目標
6.1發(fā)展思路
以提高我省生命科學(xué)研究和生物醫(yī)藥技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展為目標,以實驗動物技術(shù)服務(wù)平臺建設(shè)為重點,大力推進實驗動物資源整合和優(yōu)化配置,加大實驗動物科研及質(zhì)量監(jiān)控力度,完善法制建設(shè),努力培育我省實驗動物產(chǎn)業(yè),走出既符合國情,又有福建特色的實驗動物科技發(fā)展道路,為我省生命科學(xué)發(fā)展提供保障。
6.2發(fā)展目標
(1)到2015年,建立能生產(chǎn)并滿足全省大動物和常用清潔級以上實驗大小鼠需求量的供應(yīng)體系。合格實驗動物生產(chǎn)量達10萬只,其中清潔級以上實驗大小鼠8萬只,普通級實驗兔1萬只,實驗用猴和實驗比格犬3000只。建成能滿足我省生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的動物實驗技術(shù)服務(wù)和信息服務(wù)平臺,基本實現(xiàn)實驗動物保種、繁殖、生產(chǎn)、供應(yīng)與使用的標準化和社會化,為我省生命科學(xué)和生物醫(yī)藥發(fā)展提供有力的基礎(chǔ)條件保障。
(2)實驗動物質(zhì)量保障體系基本建立。實驗動物質(zhì)量檢測體系進一步完善,實驗動物質(zhì)量檢測的快速診斷技術(shù)及其應(yīng)急系統(tǒng)基本建立;基本形成實驗動物檢測、自檢和抽檢相結(jié)合的質(zhì)量檢測體系。
(3)實驗動物科研水平顯著提高。閩臺實驗動物科技創(chuàng)新暨轉(zhuǎn)基因培育與研究技術(shù)服務(wù)合作基地的建立,轉(zhuǎn)基因培育與研究共用技術(shù)、保種與生產(chǎn)能力進一步提升。到2015年底,基因工程小鼠達300種,開展轉(zhuǎn)基因大鼠或轉(zhuǎn)基因豬等轉(zhuǎn)基因大動物的創(chuàng)建與研發(fā);福建黃兔人工種群的生物凈化暨實驗動物化研究及應(yīng)用取得實質(zhì)性進展。
7 福建省實驗動物科學(xué)發(fā)展的戰(zhàn)略任務(wù)
7.1實驗動物法制化管理體系的完善
法規(guī)制度體系建設(shè)。爭取在2013年將《福建省實驗動物管理辦法》列入省政府立法計劃項目,“十二五”期間完成省政府立法并實施;同時完善和修訂相關(guān)管理制度并實施。
法制化管理體系的建設(shè)。充實和調(diào)整福建省實驗動物專家組,真正發(fā)揮專家組在我省開展實驗動物發(fā)展研究、為我省實驗動物法制化管理和相關(guān)政策法規(guī)的制定等方面的指導(dǎo)和咨詢作用。
建立管理信息系統(tǒng)。在現(xiàn)有的福建實驗動物信息網(wǎng)頁上增加實驗動物學(xué)會活動窗口,加強實驗動物信息網(wǎng)后臺管理建立實驗動物信息網(wǎng)的專業(yè)信息平臺,加大實驗動物科技宣傳力度,使社會各方全面、準確地理解和執(zhí)行國家實驗動物管理條例。
實施應(yīng)急反應(yīng)體系。為控制實驗動物疫病的發(fā)生和傳播,保證實驗動物質(zhì)量及其動物實驗結(jié)果的準確可靠,建立和完善與相關(guān)部門聯(lián)動機制,制定和重大實驗動物疫病控制應(yīng)急預(yù)案,形成全省性的重大動物疫病控制應(yīng)急體系,保證和促進實驗動物持續(xù)健康發(fā)展。
7.2加強行政執(zhí)法管理力度
在科技計劃立項、成果管理活動中加強有關(guān)實驗動物質(zhì)量和動物實驗條件的審核,強化監(jiān)督管理,切實有效地發(fā)揮其職能。應(yīng)用不合格實驗動物或未取得實驗動物使用許可證進行的科學(xué)實驗、檢定,其實驗、檢定結(jié)果無效,科研項目不予以立項。
加大實驗動物質(zhì)量管理力度,優(yōu)化資源配置,完善省實驗動物質(zhì)量監(jiān)督檢測體系,建立實驗動物質(zhì)量抽查和報告制度。全面推行實驗動物許可證制度,嚴禁未取得生產(chǎn)許可證或不合格的動物進入流通渠道。
加強本省行政區(qū)域內(nèi)實驗動物行政執(zhí)法工作力度,建議設(shè)立實驗動物質(zhì)量監(jiān)督員、實驗動物信用管理、實驗動物質(zhì)量通報和信息公開制度,接受社會監(jiān)督。
7.3健全實驗動物質(zhì)量保障體系
7.3.1規(guī)范實驗動物質(zhì)量檢測管理。省實驗動物質(zhì)量檢測中心必須進一步規(guī)范質(zhì)檢工作,加強實驗動物監(jiān)測與管理,嚴格執(zhí)行許可證制度,開展實驗動物質(zhì)量檢測新項目、新方法、新技術(shù)的研究。
7.3.2全面實施實驗動物國家新標準。為保證對新版標準的貫徹實施,應(yīng)開展實驗動物國家新標準宣貫會,全新解讀新版國家標準內(nèi)容和標準編制中規(guī)范性技術(shù)要素的確定,推動實驗動物質(zhì)量的提高及動物實驗技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,以滿足實驗與科研工作的需要。
7.3.3加強從業(yè)人員隊伍建設(shè)。我省缺乏掌握實驗動物科技管理技術(shù)的高端人才和復(fù)合型人才;從業(yè)人員的學(xué)歷層次、專業(yè)化水平和整體素質(zhì)有待提高。必須進一步加強從業(yè)人員隊伍建設(shè),努力提高從業(yè)人員的政治思想素質(zhì)、職業(yè)道德水準和業(yè)務(wù)技能,建立技術(shù)力量雄厚、人才結(jié)構(gòu)合理的創(chuàng)新團隊,為我省實驗動物科技發(fā)展提供強有力的人才支撐和智力支持。
7.4實驗動物技術(shù)服務(wù)平臺建設(shè)
7.4.1建立閩臺實驗動物科技創(chuàng)新暨轉(zhuǎn)基因培育與研究技術(shù)服務(wù)合作基地。隨著海峽兩岸整體經(jīng)濟水平和科技能力的提升,生物技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域等也將逐步提出對轉(zhuǎn)基因/基因剔除小鼠模型動物的需求。所以,開展轉(zhuǎn)基因培育與研究共用技術(shù)、保種與生產(chǎn),供應(yīng)生命科學(xué)研究所需要的特種實驗動物、以滿足實驗動物科技日新月異的發(fā)展需要。
7.4.2建立開放系統(tǒng)動物實驗技術(shù)服務(wù)基地。隨著經(jīng)濟發(fā)展和科技進步,省內(nèi)對大動物實驗的需求將逐年增加,所以,開展大動物(犬、豬、羊)動物實驗技術(shù)服務(wù)、動物實驗技術(shù)培訓(xùn)、實驗動物共享數(shù)據(jù)庫、實驗動物設(shè)備設(shè)施共享、大動物調(diào)劑供應(yīng),以滿足省內(nèi)動物實驗所需的大動物(犬、豬、羊)逐年上升的需求。
7.4.3建立福建實驗動物科普、倫理和遠程教育基地。通過該基地建設(shè),提高實驗動物管理工作質(zhì)量和水平,維護動物福利,促進人與自然和諧發(fā)展,適應(yīng)科學(xué)研究、經(jīng)濟建設(shè)和對外開放的需要。同時向公眾開放陳列室和其他場地、設(shè)施,舉辦講座和提供咨詢。
7.4.4建立實驗兔繁育及福建黃兔實驗動物化研究技術(shù)服務(wù)基地。在省內(nèi)使用量較大的單位建立生產(chǎn)常用實驗兔基地,承擔(dān)我省實驗兔的生產(chǎn)、供應(yīng)和滿足福州市區(qū)實驗兔調(diào)劑服務(wù)及周邊實驗兔的需求,以解決目前全省所使用的實驗兔不達標的問題。同時,開展福建黃兔人工種群的生物凈化暨實驗動物化研究及應(yīng)用,提升福建實驗動物科技水平。
7.4.5加強常用動物和飼料的生產(chǎn)供應(yīng)。充分利用鼠類技術(shù)服務(wù)平臺現(xiàn)有條件和人才優(yōu)勢,在其生產(chǎn)清潔級實驗大小鼠的基礎(chǔ)上,通過加大扶持力度,形成年產(chǎn)超5萬只清潔級以上實驗大小鼠的生產(chǎn)能力。支持有條件的企業(yè)建立5萬只以上規(guī)模的實驗兔繁殖基地。依托有條件的單位建立標準化實驗動物飼料的生產(chǎn)車間,年產(chǎn)各類實驗動物飼料500噸,以滿足科研、生產(chǎn)及部分教學(xué)工作的需要。
7.5實驗動物信息服務(wù)平臺建設(shè)
7.5.1數(shù)據(jù)信息服務(wù)平臺建設(shè)。以國家科技基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺為基礎(chǔ),開發(fā)福建實驗動物專家數(shù)據(jù)庫、相關(guān)聯(lián)企事業(yè)單位數(shù)據(jù)庫、實驗動物品種品系資源數(shù)據(jù)庫,整合信息資源;建立實驗動物管理、科研、生產(chǎn)、使用或經(jīng)營管理集成性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺,提供遠程、互動、及時、高效的網(wǎng)絡(luò)服務(wù);根據(jù)服務(wù)對象的具體需求,開展查新、咨詢、策劃、信息、實驗動物及其相關(guān)產(chǎn)品推介、交流合作等多方面的個性化信息服務(wù)。
7.5.2實驗動物、飼料供需信息服務(wù)平臺建設(shè)。建立市場調(diào)研系統(tǒng),對實驗動物進行分類市場調(diào)查,定期向相關(guān)服務(wù)群體提供行情報告;建立網(wǎng)絡(luò)性的共性市場開發(fā)平臺,接受供需雙方的委托,對服務(wù)群體及服務(wù)需求進行市場調(diào)查分析,組織實驗動物及其相關(guān)產(chǎn)品的供需信息。通過信息平臺,協(xié)調(diào)解決實驗動物來源和供應(yīng)問題,合理引導(dǎo)和培育實驗動物市場。
7.5.3實驗動物從業(yè)人員遠程培訓(xùn)和上崗考試平臺。通過該平臺的建設(shè),將提供最優(yōu)秀的實驗動物科技培訓(xùn)資源,該平臺只要有因特網(wǎng)的地方就可以接受培訓(xùn)和考試,不受時間、地點限制,同時結(jié)合從業(yè)人員水平層次的不同,提供個性化學(xué)習(xí)和課程答疑服務(wù)。該平臺根據(jù)福建實驗動物科學(xué)管理的工作要求,結(jié)合實驗動物從業(yè)人員上崗管理實際,主要用于實驗動物從業(yè)人員培訓(xùn)和上崗資格認證考試,到2015年底,使我省實驗動物從業(yè)人員的持證上崗率達到95%以上。
8 福建省實驗動物學(xué)科發(fā)展的戰(zhàn)略對策
8.1加強法制化管理
貫徹國家有關(guān)實驗動物法律、法規(guī),建立和完善福建省實驗動物科技管理的法規(guī)性文件,加大執(zhí)法力度。加強各部門之間的協(xié)調(diào),在省科技、教育、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生等行業(yè)堅決按實驗動物許可證制度的要求,在科研立項、成果評價、、新藥研究、行業(yè)驗收與認證工作及安全性評價等工作中逐步實行實驗動物一票否決制。
8.2加強實驗動物從業(yè)人員培訓(xùn)
要采取切實有效的措施,穩(wěn)定現(xiàn)有的實驗動物從業(yè)人員隊伍。采取多種形式,加強和規(guī)范實驗動物技術(shù)人員的培訓(xùn)和考核,提高實驗動物技術(shù)隊伍的整體水平。為從事實驗動物的管理人員提供學(xué)習(xí)機會,尤其是對單位法人或主管領(lǐng)導(dǎo)進行必要的實驗動物法規(guī)和基本知識培訓(xùn),促進科學(xué)管理。
8.3加大投資力度,統(tǒng)籌規(guī)劃,合理布局
我省每年用于實驗動物生產(chǎn)、新品種的培育及動物模型的研究經(jīng)費十分有限,制約了實驗動物學(xué)科的發(fā)展。應(yīng)開辟資金渠道,通過地方匹配投資、爭取國家財政經(jīng)費和吸收社會資金等多種方式,加大實驗動物的投入強度,逐步形成實驗動物多元化投入格局。建議設(shè)立實驗動物專項發(fā)展基金,納入省級科技計劃,以不斷加大財政投入,為實驗動物科研和實驗動物學(xué)科發(fā)展中出現(xiàn)的問題提供堅實的資金支持。
8.4在省科技計劃項目中報指南中增加實驗動物科學(xué)研究內(nèi)容
為進一步提升實驗動物研究水平,加強和完善實驗動物技術(shù)服務(wù)平臺的功能,推進我省生命科學(xué)研究和生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展,建議將實驗動物科學(xué)研究內(nèi)容列入省社會發(fā)展科技項目支持重點、軟科學(xué)研究項目和省基金項目資助范圍。
8.5建立確保平臺良性運行的管理制度和運行機制
平臺必須制定科學(xué)的管理制度,明確平臺建設(shè)單位的權(quán)利和義務(wù),制定相應(yīng)的績效考核和評價制度,采取優(yōu)勝劣汰的動態(tài)管理方法。日常運行經(jīng)費應(yīng)通過開展各類創(chuàng)新服務(wù)和承擔(dān)企業(yè)、政府委托的科技項目,以及當(dāng)?shù)卣С趾推髽I(yè)資助等途獲得,通過平臺良好的服務(wù)和管理,來獲得平臺自我發(fā)展的資金保障。
8.6重視學(xué)會的工作,支持學(xué)會開展工作
省實驗動物學(xué)會是實驗動物與動物實驗人才集中的地方,學(xué)會要積極努力,將省內(nèi)從事生命科學(xué)研究的專家組織起來,開展多學(xué)科的學(xué)術(shù)交流與培訓(xùn)活動,取長補短,共同促進實驗動物隊伍整體素質(zhì)的提高;同時,還應(yīng)加強彼此之間聯(lián)系與協(xié)作,使實驗動物事業(yè)更好地為生命科學(xué)研究服務(wù)。
8.7加強閩臺間的學(xué)術(shù)交流,追蹤國際發(fā)展趨勢
通過近年的努力,我省的實驗動物工作已取得長足的進步,從而為我省開展閩臺間實驗動物科技的交流創(chuàng)造了條件。我省應(yīng)加大宣傳力度,利用現(xiàn)有資源的優(yōu)勢,吸引更多的項目,包括高科技項目到我省進行實施,以利于追蹤國際生命科學(xué)的發(fā)展趨勢。
生命科學(xué)研究方法范文6
關(guān)鍵詞:本科;科研創(chuàng)新;生命科學(xué)
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)43-0039-03
本科教育作為多層次高等教育體系的基礎(chǔ)階段,是學(xué)生基礎(chǔ)知識和綜合素質(zhì)培養(yǎng)的關(guān)鍵時期,在人才培養(yǎng)體系中占有基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性地位。加強培養(yǎng)本科生的基本科研能力與創(chuàng)新能力,為我國建設(shè)“創(chuàng)新型社會”培養(yǎng)大量的創(chuàng)新型人才,是當(dāng)前綜合型大學(xué)的一項重要的任務(wù)。教育部在《關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》中明確表示,要創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,支持本科生參與科研活動,早進課題、早進實驗室、早進團隊[1]。關(guān)于進一步加強高等院校本科教學(xué)工作的若干意見中也明確提出“積極推動研究型教學(xué),提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力”。為培養(yǎng)和造就適應(yīng)社會需要的創(chuàng)新人才,我校正在積極創(chuàng)建“綜合性有特色的教學(xué)研究型大學(xué)”,逐漸把研究型教學(xué)理念與科研實踐融入本科教育的各個環(huán)節(jié)。生命科學(xué)是飛速發(fā)展的科學(xué)領(lǐng)域,由于該領(lǐng)域科學(xué)研究的進展迅速,使得新理論、新技術(shù)層出不窮,對從事生命科學(xué)科研、應(yīng)用和教育人才的需求越來越大,要求也越來越高。作為一名從事生命科學(xué)領(lǐng)域高等教育的教師,如何在自己的教學(xué)科研領(lǐng)域做好教書育人工作,深化教學(xué)改革,激勵和培養(yǎng)學(xué)生科研能力與創(chuàng)新能力,卓有成效地培養(yǎng)人才,是值得不斷地探索的課題。
一、建立學(xué)術(shù)導(dǎo)師,完善本科生導(dǎo)師制度
本科生科研的啟蒙與培養(yǎng)來自于具有一定學(xué)術(shù)造詣、專業(yè)素質(zhì)過硬的優(yōu)秀教師的指導(dǎo)。早在2002年,隨著北京大學(xué)在本科生中全面實行導(dǎo)師制的率先推開,一些高校也紛紛開始了在本科生中建立導(dǎo)師制的探索。本科生導(dǎo)師制是在實行班級制和年級輔導(dǎo)員制的同時,聘請有經(jīng)驗的老師擔(dān)任本科生指導(dǎo)老師,對學(xué)生進行指導(dǎo)的教育活動方式,是融教學(xué)與學(xué)生培養(yǎng)于一體的高等教育新模式[2]。作為211工程重點建設(shè)高校,我校早在2005年在學(xué)校相關(guān)院系實施本科生導(dǎo)師制度,由各業(yè)務(wù)素質(zhì)好又熱心學(xué)生工作的專業(yè)導(dǎo)師(碩導(dǎo)和博導(dǎo))負責(zé)各專業(yè)本科生的指導(dǎo)。我校本科生導(dǎo)師的主要職責(zé)包括引導(dǎo)學(xué)習(xí)、指導(dǎo)研究、傳導(dǎo)方法、引導(dǎo)發(fā)展、開導(dǎo)思想、疏導(dǎo)心理等,在多年的實踐中,導(dǎo)師制發(fā)揮著人才培養(yǎng)的積極作用。為適應(yīng)高校創(chuàng)新科研人才的培養(yǎng),近年來我校正在探索由廣義上的本科生導(dǎo)師向?qū)W術(shù)型導(dǎo)師轉(zhuǎn)型的探索,建立本科生的學(xué)術(shù)導(dǎo)師,對本科生進行學(xué)術(shù)與科研創(chuàng)新的引導(dǎo)與指導(dǎo)。學(xué)術(shù)型導(dǎo)師需要有高度的責(zé)任感和使命感,在本科生日常學(xué)習(xí)管理中不斷為學(xué)生滲透科研精神與創(chuàng)新精神,可以通過以下舉措切實有效開展工作:結(jié)合學(xué)院每年聘請大量國內(nèi)外知名學(xué)者開展學(xué)術(shù)報告,有效組織本科生積極聽取報告;有計劃組織參觀、介紹重點實驗室的研究方向、科研成果;介紹本院優(yōu)秀的教師科研團體與研究方向;有效組織學(xué)術(shù)帶頭人、教授等不定期地為本科生開展學(xué)術(shù)講座,介紹學(xué)科進展與前沿,對學(xué)生感興趣的科研領(lǐng)域及時與相關(guān)領(lǐng)域教師溝通并推薦進入實驗室開展研究工作,通過不斷完善與探索,使得導(dǎo)師制度在指導(dǎo)本科生開展科研工作方面發(fā)揮著重要的作用。
二、將科研與創(chuàng)新的理念滲透入課程教學(xué)
本科階段的課程內(nèi)容以學(xué)生知識積累為基礎(chǔ),課程學(xué)習(xí)是本科的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容,課程學(xué)習(xí)包括課堂理論學(xué)習(xí)與實驗室基本技能學(xué)習(xí)。引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性應(yīng)用知識、自主發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題,培養(yǎng)科研能力與創(chuàng)新能力的教學(xué)模式,在課程教學(xué)中需要教師不斷地將科研與創(chuàng)新的理念滲透入課程教學(xué)中。課堂教學(xué)中進行啟發(fā)式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生以論文形式進行研討學(xué)習(xí)。生命科學(xué)領(lǐng)域不斷出現(xiàn)新理論、新觀點、新知識、新技術(shù)。研究型教學(xué)首先必須創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容,雖然本科教學(xué)重點是經(jīng)典知識和傳統(tǒng)技術(shù)的學(xué)習(xí),但僅僅這樣將遠不能順應(yīng)學(xué)科發(fā)展的需要。如何創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容呢?我們的做法是處理好教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)性與先進性的關(guān)系,適當(dāng)引入學(xué)科前沿知識,結(jié)合我校教師的研究課題,提出當(dāng)前的一些研究進展,提出問題啟發(fā)學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生課后利用各種學(xué)習(xí)資源,查閱相關(guān)文獻,進行研討學(xué)習(xí)。我們在教學(xué)中,常常提出一些尚待解決的研究課題或研究熱點啟發(fā)學(xué)生,在這個過程中,學(xué)生要查閱大量相關(guān)資料進行深入實際調(diào)查研究,要與老師同學(xué)交流討論,得出自己的觀點,激發(fā)了學(xué)生的主觀能動性,進行探究性學(xué)習(xí),培養(yǎng)了學(xué)生研究和創(chuàng)新思維能力以及理論應(yīng)用于實踐的能力。
三、積極鼓勵本科生參加科學(xué)研究活動
科學(xué)研究是人才培養(yǎng)的基本手段,本科生參與科研活動是研究性大學(xué)教學(xué)法的基本原則[3]。同時科研實踐是理論、技術(shù)與實際應(yīng)用相連接的紐帶。開展科研實踐訓(xùn)練,是教學(xué)和科學(xué)研究相結(jié)合的研究型教學(xué)的重要內(nèi)容,能有效促進本科生創(chuàng)新精神與實踐能力的培養(yǎng)[4]。建立“以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)”的基于探索和研究的科研實踐,可以充分激發(fā)每個學(xué)生的特長和潛能,鼓勵并引導(dǎo)他們的求知欲、創(chuàng)新欲望和探索精神,培養(yǎng)創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和實踐能力。由于生命科學(xué)的科研特性,使得科研實踐在生命科學(xué)類本科生的培養(yǎng)中具有重要的意義。我院擁有國家動物學(xué)重點實驗室、分子醫(yī)學(xué)江蘇省重點實驗室、生物技術(shù)江蘇省重點實驗室等多個重點實驗室,具有完善、先進的儀器、設(shè)備平臺與人力資源優(yōu)勢,為我院本科生科研活動奠定了實驗技術(shù)平臺。多年來學(xué)校積極支持本科生的科研活動,為本科生科研創(chuàng)新活動構(gòu)建了很好的平臺,本科生可以自由組合2~4人的團隊申請江蘇省和學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新項目(StudentResearch Training,SRT),平均資助金額2000~3000元/項[5]。然而,學(xué)生的項目選題必須得到教師的積極鼓勵與支持,因為大多數(shù)項目的實施需要在科研實驗室中完成。同時也需要教師在上課期間積極宣傳本學(xué)院教師的研究方向與研究動態(tài),激發(fā)學(xué)生對科研的興趣,也能有效促進學(xué)生與從事研究老師的交流,真正融入到學(xué)校學(xué)院的學(xué)術(shù)氛圍中。多年來我們一直積極鼓勵本科生參與各種形式的科研實踐,讓學(xué)生參與小型科研的設(shè)計、實施與總結(jié),時間長至二年,短至四五個月。短時間的科研實踐主要通過本科生參與研究生科研活動進行;一年以上的科研實踐主要是本科生自主申請省級或校級科研創(chuàng)新項目進行。由于教師的熱情鼓勵與宣傳,每年有大批的本科生參與到科研項目的工作中。
四、認真指導(dǎo)學(xué)生的科研選題與申報
科研訓(xùn)練的首要工作是選題。多年來我們指導(dǎo)了多屆學(xué)生的科研創(chuàng)新項目的選題申報。如何結(jié)合學(xué)生興趣選取符合學(xué)生當(dāng)前水平的課題進行創(chuàng)新訓(xùn)練呢?教師在指導(dǎo)時,首先要對本課題的訓(xùn)練所達到的預(yù)期效果做到心中有數(shù),不僅需要考慮學(xué)生的興趣,還要考慮現(xiàn)階段已掌握的專業(yè)知識水平,選取有一定創(chuàng)新性和可操作性的科研課題。申報時教師無須包辦代替,完全讓學(xué)生自主積極參與團隊的組建與分工、文獻的閱讀、方案的設(shè)計、申報書的撰寫等具體環(huán)節(jié),讓學(xué)生體會到自己是主體,只有這樣才能有利于加強學(xué)生科研創(chuàng)新的自信心,激發(fā)學(xué)生的研究激情,促使學(xué)生積極主動地完成科研訓(xùn)練項目。通過指導(dǎo)學(xué)生的選題與申報過程,也是對學(xué)生科研能力的培養(yǎng)內(nèi)容,有效地提高了學(xué)生科研創(chuàng)新的主動性、信心與團結(jié)協(xié)作能力,使得學(xué)生能夠順利地獲得項目資助參與后續(xù)的科研訓(xùn)練。
五、保障學(xué)生科研項目實施
如果沒有精心的指導(dǎo),本科生進入科研實驗室后通常是手足無措,很難開展研究工作。作為導(dǎo)師,應(yīng)該合理安排,建立保障本科生科研項目順利實施的有效措施。我們經(jīng)過多年的探索,建立了如下舉措:(1)加強本科生的文獻閱讀能力的培養(yǎng),吸納本科生參與每周一次的研究生文獻交流活動,并讓本科生參與讀書報告的交流;(2)選取優(yōu)秀的研究生直接指導(dǎo)本科生的科研實踐,研究生負責(zé)指導(dǎo)本科生參與實驗室的日常管理、儀器的規(guī)范使用、實驗實施的指導(dǎo)等工作;(3)定期交流研究進展與實驗心得,指導(dǎo)解決科研過程中出現(xiàn)的難題,并對學(xué)生取得的進展及時給予肯定,讓學(xué)生在科研訓(xùn)練過程中,不斷提高科研能力與創(chuàng)新能力;(4)教師對本科生科研的經(jīng)費上的支持。盡管學(xué)校對本科生申請的科研創(chuàng)新項目有一定經(jīng)費資助,然而對于從事生命科學(xué)領(lǐng)域的實驗研究,也只是杯水車薪,大量的研究經(jīng)費還是需要指導(dǎo)教師承擔(dān)才能保障研究課題的順利進行。通過這些措施,讓本科生對研究工作有了全面的了解,并能真正融入實驗室研究氛圍中,學(xué)習(xí)到研究技術(shù),并且與研究生相互協(xié)調(diào)、相互促進,共同發(fā)展。
六、及時總結(jié)科研活動的實踐成效
本科生參與的科研項目訓(xùn)練需要提交結(jié)題報告,需要教師認真指導(dǎo)學(xué)生完成報告的總結(jié)與寫作。對研究結(jié)果的總結(jié)也是科研能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),教師要指導(dǎo)學(xué)生按規(guī)范的格式、規(guī)范的語言進行寫作;要指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用圖形軟件等處理實驗結(jié)果、詳細地描述研究結(jié)果、合理地討論研究結(jié)果。同時,對研究結(jié)果要及時整理成研究,既肯定了學(xué)生的辛勤付出,又讓學(xué)生有實實在在的收獲,將極大地強化學(xué)生的科研熱情,增強學(xué)生的自信心。多年來,我們指導(dǎo)的本科生在《中國抗生素雜志》、《藥物生物技術(shù)》、《生物技術(shù)通訊》、《Appl Microbiol Biotechnol》、《Peptides》、《Protein Expr Purif》等刊物發(fā)表文章多篇。并且這些學(xué)生在完成本科學(xué)習(xí)后,都順利進入重點高校或中科院研究所進一步攻讀碩士學(xué)位,繼續(xù)開展創(chuàng)新性的研究工作。
總之,科學(xué)研究是生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的核心動力,對于生命科學(xué)領(lǐng)域的本科生的人才培養(yǎng)應(yīng)加強科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。作為教育第一線的教師,無論是參與學(xué)術(shù)導(dǎo)師的工作,還是日常教學(xué)與科研工作,都應(yīng)在各個環(huán)節(jié)充分調(diào)動學(xué)生參與科研的積極性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,建立并提升本科生的科研素養(yǎng)、創(chuàng)新精神與科研實踐能力,為國家科技創(chuàng)新戰(zhàn)略的實施不斷培養(yǎng)高質(zhì)量后備人才。
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