生物科学研究技术篇1
【关键词】高压技术；生物学及相关领域；研究与应用
高压，是我们日常生活中通俗的叫法，是一种重要的使金属、石墨、陶瓷等物质成型的技术，它的全称是超高冷等静压，也可以称为冷等静压、高静压、超高压。在工业领域，高压加工技术的应用历史已经有很长久的时间了，并且发展的都比较好，高压在常温状态下，工作压力一般是一百到八百兆帕，水、矿物油或者是乳化水都可以是传递压力的介质。而生物高压加工技术就是，在温度低于一百摄氏度的状态下，此技术对生物材料施加流体冷等静压力，工作压力是一百到八百兆帕，促使生物材料从物理状态或者是化学状态上，发生变化，因而产生新产品的一种技术。它的用途很多，还可以和超声波等技术一起结合起来使用，从而使消灭微生物的活性[1]。
1国外对高压食品加工技术的研究与应用
在食品工业中，食品的加工和储藏是其关键环节，也是食品工业发展行业面临的难点问题。一般都是用加热处理的办法进行存储，但是这个方法有很大的不足之处，因为在加热的同时，虽然消灭了细菌，但对食品的外观和口感都有所改变，也使营养成分失去很多，成分也被破坏了。因此，随着社会的发展，超高压加工技术在食品工业中也逐渐开始进行应用[2]。一八九五年到一八九九年期间，国外的科学家相继报道了高压技术可以消灭细菌，可以用于牛奶的保存等消息，还发现了延长保存牛奶期限的方法，是应用四百五十兆帕的高压处理；在六百五十兆帕的高压作用下，还可以有效减少微生物的活跃数量。他们还有一个重要的发现，要想实现使水果和蔬菜保存五年左右的目的，也可以通过高压处理。后来，又有许多的科学报道对高压技术在各种蔬菜水果等食品中的应用进行了进一步的证实[3]。一九一四年，美国有一个物理学家通过试验观察蛋清在高压处理，会发生凝固的现象，因此得出了静水压状态下，蛋白质会变性和凝固的结论。一九，第五次国际食品工序学术会议在科隆召开，亚洲有一个国家的教授，在会议上发表了《高压在食品加工存储中的应用、设想及发展趋势》的论文，在世界各国的学者中引起了很大的反响，也促进了在食品加工领域应用生物高压加工技术的步伐。进入上世纪九十年代，果酱成为人们生活中的日常美味食品，而果酱正是一种高压食品，由日本研制并上市，果酱的加工工艺突破了以往食品加工需要加热的工艺过程，在不需要加热的条件下就可以制成，这对于高压食品加工技术来说，是一个突破和飞跃，也迎来了高压食品时代的春天。紧接着，美国、法国以及我国等世界各国都在高压食品加工领域取得了新的成果[4]。
2我国对高压食品加工技术的研究和应用
九十年代初期，我国开始投入大量的技术和精力，对高压食品加工技术在肉类、蛋类、乳内等人们日常生活中经常食用的食品进行大力研究。我国科学家对在食品中，超高压对酶类的影响，结果有两个方面的发现，一个发现是较低的压力可以激活一些酶，这主要是因为压力产生了凝聚的作用从而激活了酶，还有一个发现非常高的压力又可以使酶的活性消失。每种酶失去活力都有一个最低的压力值，当酶低于这个压力是就会保持活性，而当压力值超过时，当然有哥前提条件是在一定的时间内，酶就是加快速度失去活性。但是酶的类型、酸碱度、温度等因素都对这个失去活性的压力范围有一定的影响。利用高压技术处理，对蛋黄酱动态粘性和弹性的影响也是我国科学家研究发现的。利用超高压，可以让蛋黄酱的质地更加的细腻，口感更好。其原理是蛋黄酱在超高压的作用下，蛋白分子迅速散开，蛋白质的颗粒变小，其分子在压力的作用下伸展，使的分子结构发生改变，更加的细致紧密。肉类食品，是当今人们餐桌上不可或缺的食品。我国高压技术对肉类食品的研究和应用是比较广泛的。
科学家们通过研究高压处理技术对牛羊肉的形态、颜色、口味及分子结构的印象，得出这样的结论：高压处理技术，可以使牛羊肉的剪切力有很大程度的降低，从而使牛羊肉从口感上说变的更加细嫩，还可以使牛羊肉中的可溶性物质的含量大幅增加，从而加速牛羊肉的排酸进度。同时，随着牛羊肉的颜色也使随着压力的增加和压力保持时间的延长，由鲜红色逐渐变成了淡粉色，牛羊肉的颜色变成白色，只需要在六百兆帕的压力条件、二十分钟的保压时间下就可以实现，而当压力在五百兆帕到七百兆帕时，牛羊肉的样品都会出现白色的斑点。牛羊肉在显微镜下的结构，因为高压处理，也发生了很大的改变，在压力为七百兆帕，室内温度正常，保压时间二十分钟的条件下，牛肉的肌节收缩率大概约为百分之三十五，而羊肉的肌节收缩率为百分之二十二，而在显微镜下，压力越高，结构变化越大。高压技术对玉米淀粉糊化程度的影响也很大。在压力为七百兆帕，保压时间是两分钟的条件下，玉米淀粉进过高压处理后，糊化程度竟然高达百分之八十六点八。而在五分钟的保压时间里，玉米淀粉进过高压处理，其糊化程度就可以达到百分之百。这正好说明，高压技术在食品加工中是非常有优势的。同时，科学家们还发现，玉米淀粉在加热或者加压以后，在显微镜下，偏光十字都消失了，因此得出玉米淀粉的微晶结构在加压和加热后，发生同样的改变，并且淀粉分子结构都被破坏，发生了糊化，但，高压和加热不同的是，高压不会让玉米淀粉的颜色发生改变。
3结束语
总而言之，经过多年的摸索和研究，在食品加工领域应用高压技术已经非常成熟，并且具有很大的优势和发展前景。除了食品行业，在医药领域也有所研究，比如利用高压技术提取中药药剂中有效成分，并且有大量的试验研究现实，高压技术在病毒的灭活、疫苗的制取、生物制药等等方面都有这巨大的作用，可以说，高压加工技术对社会的发展，人类的生活都有着不可估量的贡献。
参考文献
[1]李宾,贾士儒,钟成,刘杰.采用超高压技术从甜叶菊中提取甜菊糖甙的工艺研究[J].现代食品科技,2017,(10):1117-1120.
[2]王存林,张翠英,张瑛,王盛民.超高压技术在现代杀菌领域的应用[J].时珍国医国药,2017,(05):1082-1084.
[3]于亚莉,张守勤,刘静波,高峰.高压技术在生物科学及相关领域中的研究与应用[J].食品科学,2016,(10):578-582.
生物科学研究技术篇2
关键词：信息技术生物学科信息素养培养
一、信息素养的含义
信息素养是一个内容丰富的概念。它不仅包括对信息的选择、获取、识别、加工、处理、传递、创造的能力，还包括对信息道德伦理的了解与遵守。就本文所涉及的内容来说，它主要包括信息意识、信息能力、信息道德伦理等三个方面。信息意识是先导，信息能力是核心，信息道德伦理是保证。
二、生物学科对学生信息素养需求的迫切性
（一）生物学科知识对学生信息素养的要求是实现课程目标的必然选择
由于生物学科的特点，在具体教学过程中对学生信息素养的要求，有着较其他学科更为重要的作用。生物的细胞结构是极其微小，肉眼无法观察的，所以通过挂图和语言描述，学生难以理解。但如果通过自己动手操作生物实验室中的数码放大镜，可以在电脑屏幕上放大显示细胞结构的各个部件，极大地增加了学生探索知识的热情，方便了学生探究生物的精彩。
（二）生物教学中学生信息素养的提高有利于师生互补开放式教学模式的形成
现代社会倡导生态式教育：教学关系被看成配合式、对话式、合作式的关系，即在教学中根据生态学原理，适应自然、尊重自然、人为调控，既促进了师生的互动，又顺应学生的发展，有序地开发人的潜能，从而达到教学相长的目的。尤其是针对生物这门学科，其学科特点决定了教师和学生在教学过程中必须要具备一定的信息素养，无论是动手操作，还是到数据分析，无不离不开信息技术的支持。
（三）信息素养有利于激发学生的创新思维，促进生物教学内容进度的优化组合
学生并非一张白纸，寓知识于探索中，尤其是相对于生物学科的特点，让不同层面的学生都能从探索中获得快乐，获取知识。学生在探究的过程中学会在网上搜寻有用信息，并对这些信息进行初步的整合，在探究中形成各自独立的见解。充分利用网络的交互性，进行学生和学生之间、学生和教师之间的交流。通过交流，增加学生之间知识的沟通，激发创新的热情，有利于问题的解决和思维的发展，促进了学生在认识和情感方面的升华。
三、信息素养提升的具体方法或详细措施
中学信息技术的课程标准或要求之一，就是培养、提升学生的信息素养。在信息技术课程的教学过程中，信息技术教师的工作重点就是培养以及提升学生信息素养，在对学生今后的发展有着非常重要的作用。以下主要谈谈关于生物学科教学中学生信息意识、信息能力和信息道德的培养。
（一）信息意识
信息意识是人们在信息活动中产生的认识、观念和需求的总和，主要包括对信息重要性的认识，对信息的内在需求以及对信息所具有的特殊的、敏锐的感受力和持久的注意力。
1.信息意识的建立。中学生应具有强烈的信息意识，在生活和学习中，善于搜集、整理、加工信息，并且将其与自己所关心的问题、所要完成的任务联系起来，取决于生活并用之于生活，为能成为才思敏捷、善于捕捉、挖掘信息并善于创造信息的新型人才打下现实的基础。
2.信息意识的培养。信息技术教师在培养或者提升学生信息素养的过程中，需要按照该课程的新标准去执行，尤其是针对不同的学科，需要学生具备什么样的信息素养，这是特别需要我们信息技术教师去摸索的。
（二）信息能力
信息能力包括信息获取能力、信息加工分析能力、信息评价能力、信息应用能力、信息交流和创新能力。信息能力是信息素养诸要素中的核心，也是信息时代重要的生存和发展能力。
1.利用生物教材中的图表资料和栏目培养学生的信息能力。人教版生物新教材内容丰富、生动直观，增加了很多图表信息和栏目，为信息素养教育的开展提供了主要切合点。教材中大量精美的图片蕴涵着大量的显性信息和隐性信息，学生在学习过程中，丰富的图片大大吸引了学生的眼球，有强烈的视觉冲击，在读图过程中，增加学生对信息的处理热情，从而进一步锻炼了他们对信息分析、处理的能力。
2.利用现代教育技术与教学内容的整合培养学生的信息能力。现代教育手段如计算机辅助教学、多媒体、网络技术等技术的运用，使得教师教学方法更加丰富，学生在学习信息的过程中更为积极，充分调动学生的感官系统增加对信息的学习热情，培养和锻炼学生学习信息及处理运用的能力。现代教育的培养让学生为适应社会的飞速发展，培养学生成为全方面发展的人才做了充足的准备。
（三）信息道德的培养
信息道德是指在信息的获取、处理和运用的过程中必须遵守道德伦理规范，不得侵害他人的合法权益。根据中学生年龄小、生活阅历不丰富的特点，信息技术教师在教导过程中要正确引导学生在信息获取和运用过程中要符合道德伦理标准，从而减少以及达到避免学生触犯心理道德伦理规范。教师在对学生讲授相应的信息技术专业知识的过程中，要根据学生个人的实际情况，结合教学内容，抓住时机及时对学生进行信息道德教育。
生物科学研究技术篇3
关键词运动生物力学竞技体育现状趋势
一、前言
运动生物力学以其多学科的交叉应用性的研究成果应用于指导体育运动实践；特别是竞技体育的科学训练的需要，运动生物力学在测量技术上不断取得新突破，在改进和完善动作技术，选择和设计优化的动作技术方案等的方面产生了积极的影响。运动生物力学在技术原理方面的研究为运动员的技术诊断和改进训练方法的理论依据。此外，运动生物力学在运动创伤的防治、康复器械的改进，仿生机械等方面也有重要作用；同时也为运动员选材提供了依据。
二、运动生物力学在竞技体育中的研究现状
（一）竞技体育中运动装备、训练器械、测试仪器的研究现状
在竞技体育中对运动装备、训练器械、测试仪器的研究是直接为提高运动成绩服务的，这就对运动生物力学在竞技体育中的科研提出了很高的要求。但就目前的运动生物力学测试仪器来说，测试仪器越来越多样化、测试结果也越来越精确。而且，许多新的现代化的技术装备也被应用到运动生物力学研究上，如运动器械等的研究如运动鞋、训练器材等，近些年对运动器械、仪器设备的研发方面的研究比较少，这类研究有比较好的前景，若利用得当，将大大推动学科的发展，同时对经济的增长也有很大作用[1]。
（二）运动员选材方面的研究现状
运动员选材已从单一方面研究深入到全面展示不同项目运动员身体形态、生理机能、运动力学生物力学等方面的综合的研究，这些学科需要多种方法综合运用，以达到理想的效果。对于竞技体育选材的问题，要从多学科交叉研究才能完成。而运动生物力学的研究更加依赖高新技术运动生物力学的研究，而当前竞技体育中相对缺乏高科技多学科的综合，测试方法上的局限于现有方法的应用，且缺乏较高水平的运动生物力学在运动员选材方面研究；在选材内容上偏重于以往的仪器测试，在选材项目上比较局限，展开的项目不多，也没有进行深入研究。
（三）运动损伤及其康复的研究现状
运动生物力学研究竞技体育中运动训练引起损伤机制，了解与认识其病因、探讨预防、治疗及康复措施一直是运动医学与运动生物力学在竞技体育研究中要解决的重点问题之一。在竞技体育中用运动生物力学的方法研究运动损伤及康复的研究也越来越受到重视，而且与运动专项结合更加紧密。运动损伤相关研究包括对正常运动系统的研究，由于运动创伤中以韧带、软骨的损伤为主，故韧带与软骨成为研究的重点，尤其是软骨，此外对运动损伤相关研究还包括运动损伤及修复与重建后相关组织的生物力学研究，运动损伤及修复与重建后关节的整体生物力学特性研究也是研究重点[2]。
（四）技术动作的研究现状
竞技体育项目动作的技术分析研究是目前运动生物力学研究成果最多的，这些研究成果为运动成绩的提高作了重大的贡献。但是在技术动作的研究中也出现了一些问题，田径、武术等项目研究得比较多，而技术稳定性差，对抗性及灵活性强的项目研究的比较少，这也许是由于像田径等稳定性强的动作技术容易进行分析研究，而技术稳定性弱的项目技术动作不易分析研究而造成的。运动生物力学在技术研究中目前最先要解决的是怎样将生物力学的有关理论尽快地运用到体育实践中解决技术训练中存在的具体问题。
（五）人体运动模型研究及计算机模拟与仿真的模拟现状
经计算机实现对人体运动的模拟仿真，这类研究是目前处于人体运动研究的最前沿的理论方法，它不仅能用电脑全过程模拟人体各种复杂运动并用三维动画方式完整地显示，而且能对人体尚未实现的运动预测其可能性和技术要点[3]。这一方法将是今后运动生物力学研究的重要方面。这些方法在竞技体育中能得以应用将会对我国竞技体育的发展将会有着重大的意义。目前我国在这个方面研究的不是很多主要是应用于高难度，高危险性的技术的方面的项目，如：跳水项目，郝卫平等建立了跳水运动的三维人体运动仿真与显示平台――数字化三维跳水专项运动仿真系统，这种系统的建立可以对运动技术与连接方式进行精确的分析研究，有效的指导技术训练。
（六）运动生物力学的理论研究与实验测试结合的研究现状
目前运动生物力学的理论研究成果还比较少，研究成果不够丰富，从而成为制约我国运动生物力学在竞技体育中发展的瓶颈。测试报告复杂难懂：通过运动生物力学测试，我们提供给教练的测试报告大多数都是数字、曲线等比较抽象的材料，由于教练和运动员自身的生物力学知识水平受限，他们对科研人员提供的数据和材料难以理解，很难将科研成果吸收和消化、时间长就丧失了对科研的兴趣，科研训练实践严重脱节[4]。
三、运动生物力学在竞技体育中的发展趋势
（一）运动装备、训练器械、测试仪器设备的研究日益引起重视
运动装备、训练器械、测试仪器设备是与竞技体育的发展是密不可分的，当今竞技体育的发展对装备、器械、测试仪器提出了更高的要求。近年来运动生物力学与其它学科的指标进行交叉运用使测试仪器的功能、准确度等不断的提高。器材与测试仪器出现专项化，测试和训练的计算机化，专项技术的专用测试仪器以及运动员的服装，器械的研究不断的增强。随着科学训练的不断普及化，技术测试仪器专项化等在竞技体育研究中得到充分应用并不断向科学化和合理化的方向发展。运动生物力学在设计、研究、改进体育仪器、运动装备、训练器械等历来是研究的一个重要方面，运动生物力学在未来的竞技体育科研中应以机械、电子、材料、计算机等的专家积极交流，在竞技体育的仪器、器材设备、和设施的科研、开发和应用方面，发挥自己的作用。
（二）运动生物化学在运动员选材中将扮演更加重要的作用
运动生物力学中的许多测试仪器可用来收集、分析和评价运动员与器材运动的信息，高速摄影仪，测力台、肌电图、关节测角仪等这些仪器精确度高，效果好。且这些仪器是科研人员的在竞技体育研究中的重要研究工具，运动员选材在竞技体育中是非常重要的，随着科学训练的普及化，有些仪器也被教练员及科研人员使用来进行运动员选材并且在选材过程中扮演中重要的作用
（三）运动损伤及康复的研究将更加的深入
预防运动损伤是运动员取得更好的成绩有着重要的意义，并且在实践研究中找出导致损伤的因素及提出预防措施，使运动损伤的风险降至最低，为运动员取得最佳成绩打下了基础。近年来我国在运动损伤及康复的研究也越来越受到重视且与运动专项结合不断加强。预防运动损伤与康复的研究要多方法、多学科结合的研究，所以加强多学科的交叉对预防运动员伤病与康复的研究是运动生物力学研究的发展趋势。
（四）技术动作的分析研究增多
竞技体育动作技术研究是运动生物力学主要研究的领域之一。用运动生物力学原理优化的训练方法与技术动作应用在竞技体育中，可以有效延长运动寿命还可以预防运动的损伤，为运动员取得理想的成绩奠定了基础。目前研究技术动作最多的项目有田径、武术等技术稳定性的项目，而集体项目、对抗性项目等项目研究的较少。而今后竞技体育的动作技术研究的发展趋势主要有：从几个运动项目的研究向众多运动项目的研究扩展；从单人项目向集体项目向对抗性项目发展；从单纯技术研究向战术研究发展；从单项指标的测试研究向多项指标的综合测试；从单一的运动学指标测试研究向运动学、动力学、生物学多项指标的综合测试研究发展；从单学科研究向多学科综合研究发展；从单一的运动生物力学研究向生物力学、运动生理生化、运动心理等多学科的综合测试研究方向迈进[5]。
（五）人体运动模型研究及计算机模拟与仿真
计算机实现对人体运动模型的研究是目前处于人体运动研究的最前沿的理论方法，此种方法不仅能用电脑全过程模拟人体各种运动并用三维动画方式完整地显示出来，而且还能对人体尚未实现的运动预测其可能性和技术要点，这个方法是运动生物力学今后研究的重要领域之一。但是随着电子计算机在运动生物力学研究中的普遍利用，运动生物力学研究中很多困难已逐步得到解决，因此，建立各种运动模型进行模拟试验是运动生物力学研究方法的又一发展趋势。在建立人体运动模型的基础上，对运动过程进行模拟与仿真是目前也是目前运动生物力学探索的难点及运动生物力学尖端研究课题。国家体育总局科研所郝卫亚等[6]研究并实现了一个适合于跳水运动的三维人体运动仿真与显示平台――数字化三维跳水专项运动仿真系统。通过该系统，可以对竞技体育动作技术进行生物力学的分析且利用三维动画对运动员的动作技术进行模拟仿真，进而促进科学化训练。
（六）运动生物力学的基础理论研究与训练实验的结合不断加强
运动生物力学的研究旨在更好的进行科学训练，目前最先要解决的是怎样将生物力学的有关理论和测试方法等研究尽快地运用到竞技体育实践中解决运动训练的具体问题，为此根据目前训练的需要应将研究的报告简单化、形象化、实用化，以提高运动训练的实效性，帮助运动员提高运动成绩。
四、小结
（一）对运动技术研究在今后运动生物力学在竞技体育研究中仍然是研究的重点，竞技体育动作技术研究是今后运动生物力学研究的重要领域之一。
（二）运动装备、训练器械、测试仪器设备的研制增多，且运用高新技术研制生物力学的测试仪器是运动生物力学研究者不断研究的内容。
（三）运动生物力学在运动员的选才过程中将扮演中重要的作用，随着科学训练的普及化，运动生物力学中的许多测试仪器经常应用于运动员的选材。
（四）运动损伤与康复的研究将更加得到重视，应广泛结合其它学科的交叉研究共同解决运动生物力学在竞技体育研究中的有关问题，而且与运动专项结合更加紧密的研究以期来减少在训练中的运动损伤。
（五）加强多学科的合作，研究与训练实践的更好结合，促进运动生物力学的科研更好地为训练服务，以提高运动训练的实效性，促进运动员成绩的提高。
（六）人体运动模型及计算机模拟仿真等高新技术使运动生物力学的研究手段得到大幅度提高，适时运用高新技术来研制测试仪器是运动生物力学研究的一个重要课题。
参考文献：
[1]路慧娟.我国近十年运动生物力学的研究进展及发展趋势[J].科技创新导报.2010.2.2.
[2]刘平.生物力学在运动医学领域应用现状和展望[J].医用生物力学.2008.2(23):99.
[3]华立君.运动生物力学的研究现状与展望[J].牡丹江师范学院学报.2006.4:41-42.
[4]华立君.运动生物力学的研究现状与展望[J].牡丹江师范学院学报.2006.4:41-42.
生物科学研究技术篇4
纵观当今生物医学领域跨学科组织，公认的跨学科研究和教育的先驱和典范当数美国哈佛大学与麻省理工学院(mit)合作成立的“哈佛-mit健康科学技术学部”(theHarvard-mitDivisionorHealthSciencesandtechnology，HSt)，现又称为怀特健康科学技术学院［2］。HSt是哈佛大学和mit在生物医药工程等学科方面进行合作而成立的跨学科组织。哈佛大学充分利用mit交叉学科的优势，以通过跨领域合作改善人类健康为研究宗旨，主要在生物医学成像、生物医学信息与综合生物学、再生和机能生物医学技术等研究领域进行合作。这些领域的合作研究将对生物和健康知识的进步发挥出至关重要的作用。mit自20世纪60年代进入大规模的跨学科研究时代，如今已拥有70余个跨学科研究中心和研究组织，如雷达研究组织、HSt、计算机系统生物学研究所(ComputationalandSystemBiologyinitiative，CSBi)等［3］，并在5个学院内部以及学院之间构成不同形式、不同层次相互交叉的跨学科研究体系，为美国重大战略性科学和技术的创新和发展做出了巨大的贡献。其中，2003年成立的CSBi，作为mit最具代表性的虚拟跨学科组织，是mit最大的跨学科组织之一，其教育与科研成果在美国乃至全世界都达到了领先地位。CSBi主要通过特定的技术平台把mit的三个关键学科领域，即生物学、计算机科学和工学三者交叉融合而展开大型跨学科项目合作研究，运用跨学科研究方法对复杂的生物现象进行系统分析与计算机建模，同时培养相关领域跨学科人才。在世界大学跨学科研究领域，美国斯坦福大学“Bio-X”研究中心(又名“Bio-X”跨学科研究计划)，已经成为跨学科研究的典范，尤其是开启了生物学交叉学科研究的一个新时代，在生命科学跨学科研究领域已成为一个著名“品牌”［4］。
美国斯坦福大学“Bio-X”研究中心创立于1998年的一个跨学科研究和教育项目，主要涉及生物工程、生物医学、生物科学三大领域，跨越文理学院、工程学院和医学院三大学院。其实质就是一个由生命科学与数学、物理、化学、工程学、医学、计算机科学等学科的多学科交叉研究机构［5］。Bio-X研究中心将基础、应用和临床科学中的边缘研究结合在一起，进行从分子到机体各个层次的生物物理学研究，以实现生物工程、生物医学、生命科学等领域新的发现和技术创新。发展至今，研究中心已取得包括成功破译人类遗传基因密码，发展观测人体细胞在人体中如何活动的技术等众多的开创性成果，使硅谷的这所名牌大学在科学发现和教学方面处于领先地位。在欧洲，英国1990年已设立了包括牛津的分子科学与分子医学等17个研究中心［6］。2001年，牛津大学和剑桥大学牵头成立了由英国政府的工程和物理科学研究委员会、生物科学技术研究委员会、医学研究委员会和国防部共同组成的纳米技术跨学科研究伙伴机构(iRC)，开展了前沿生物纳米技术方面的研究。德国慕尼黑工业大学(tUm)以工程、自然科学、生命与食品科学、医学与运动科学等优势领域，建立了与生命科学、营养和食品科学、生命技术学、生物信息学和医学等学科的强有力的跨学科合作。
纵观世界一流大学跨学科组织建设与管理，具有以下共性特点:①政府、学校宏观政策的支持是跨学科组织发展的保障基石。如美国国家科学院协会2004年发表了《促进交叉学科研究》报告;哈佛大学就曾明文对该校跨学科动议项目的政策扶持作了规定。②组织结构与管理合理，强调多学科组织的强强联合、优势互补的组织合作，如mit与哈佛大学共同合作的“哈佛－mit健康科学技术学部”。③注重跨学科研究和教育的协同发展，如美国的HSt就是主要通过研究影响疾病与保健的基础原理，开发新的药物与仪器，致力于培养医师-科学家，通过跨领域合作改善人类健康。④提供跨学科研究经费，如美国国立卫生研究院(niH)作为美国联邦政府最大的生物医学研究机构，强调对多学科、跨学科和多机构联合的医学研究项目的资助，如2007年就给9个科学研究联合体提供了2．1亿美元的研究经费［7］。⑤多样化的激励措施，重视奖金发放和提供实践机会等。
2我国大学生物医学跨学科组织建设与发展
我国学科交叉研究萌生于20世纪50年代，而80年代初召开“首届交叉科学学术讨论会”，基本就被认定为我国跨学科研究的全面展开。到20世纪90年代，我国大学关于跨学科研究的建制开始引人关注。特别是我国“985”二期工程，为突出重大科学问题和现实问题引导，凝聚了不同学科背景的研究者开展跨学科研究，着力建设了一批创新平台。目前“985工程”科技创新平台与基地是我国大学跨学科研究的重要组织形式，其中就包括大批生物学与医学创新平台的实体机构。2000年，北京大学成立了生物医学跨学科研究中心。多年来，该中心将基础科学、技术应用和临床科学的前沿研究结合在一起，形成了以单细胞原位实时微纳米检测与表征研究，数字化诊疗仪器技术研究，医学信号与图像分析研究，大气压低温等离子体生物学效应及医学应用研究等四大主要研究方向，建立了跨学科的实验室和研究平台，组织了30余个跨学科研究项目，取得了系列跨学科研究成果［8］。
同时，该中心注重各有关学科优势互补、相互合作，对来自生命科学、物理化学、基础医学等基础学科，以及来自电子学、计算机技术、生物医学工程、临床医学等众多应用和工程学科的研究生，开展生物医学工程跨学科前沿领域的研究和人才培养，形成了新的学科生长点，培养出了具有交叉学科背景的新型人才。2006年，北京大学成立了前沿交叉学科研究院。生物医学跨学科研究中心至此成为前沿交叉学科研究院的研究中心之一。2010年，基于系统生物学的研究现状、发展趋势及其广阔的应用前景和重大的现实意义，北京大学建立了系统生物医学研究所。该研究所注重复杂系统的研究和学科交叉，并且与环境因素相结合，主要针对重大疾病，如肿瘤、心脑血管疾病、代谢性疾病等研究领域作为重点和突破点进行系统生物学研究［9］。2004年，清华大学顺应跨学科研究趋势，改革科研体制，通过将分散于全校各院系的有关生命科学、医学及相关的工程学科统一组织和协调起来，重点支持和建立了包括“清华大学生命科学与医学研究院”在内的若干研究所(或研究平台)，加强和促进生命科学与医学的发展及其与其它工程学科间的交叉合作［10］。
同年，复旦大学组建生物医学研究院。作为国家“985工程”二期建设的科技创新平台，目前研究院以“转化医学”为目标，形成了包括疾病系统生物学、出生缺陷与发育生物学、疾病发生的分子机制、创新药物和结构生物学等主要研究方向和研究团队，建设了功能蛋白质组学、基因组学、癌症研究、心血管研究、分子与细胞生物学、药物与结构以及公共技术平台等10个技术平台，建立了基础科学与临床需求的紧密联系，为重大科研项目的实施和跨学科合作研究工作的开展提供了有力支撑［11］。此外，研究院重点把学校所属上海医学院、生命科学学院、化学系、药学院、公共卫生学院及相关附属医院等院系等有机地穿插在一起，在疾病蛋白质组学、化学生物学、生物化学与分子生物学、肿瘤学、干细胞生物学、分子药理学等专业培养研究生，开展跨学科研究生教育。2000年，上海交通大学成立“Bio-X生命科学研究基地”。2005年，与神经生物与人类造化学研究室重组成立“Bio-X生命科学研究中心”(现改为研究院)，是继美国斯坦福大学后的世界第二个、中国第一个Bio-X研究中心［12］。2007年，学校又成立了系统生物医学研究中心。
该中心是集生物、医学、物理、工程、数学、信息、计算等不同学科，集研究、教育、开发及服务于一体的生物医学研究与开发的公共技术平台。中心立足于以系统生物学的方法为基础，致力于在生物整体水平、细胞和发育生物学以及单细胞分析领域开展多学科交叉融合的系统生物医学研究。同年，随着原上海第二医科大学的并入，上海交通大学成立了med-X研究院。med-X研究院主要依托学校临床医学学科和理工科优势，涉及生物医学工程、生物学、影像医学与核医学、材料科学与工程四个研究领域，以解决临床医学问题为目标导向，进行前沿性医学科学研究，开发高尖端领先性医疗技术产品，构建国际化、多学科交融、多资源共享、多方位服务的开放式医学应用研究平台，建立医疗技术产品研发－技术转化－临床应用体系［13］。
3我国大学生物医学跨学科组织建设困境与借鉴
从建设与管理实践看，我国依托大学建立的跨学科研究中心正在遭遇重重困难和种种挑战，并突出体现在跨学科研究的管理体制和运行机制的障碍与缺失，跨学科研究的组织结构障碍与冲突，学科文化障碍与跨学科研究范式的缺失，跨学科研究的资源配置障碍与冲突，跨学科研究评价(利益)的障碍与冲突等方面。在管理体制和运行机制上，大学教师的跨学科研究意识还不强;大学现行的学术管理体制和运行机制对跨学科研究缺乏支撑力和推动力;行政权力与学术权力的失衡，竞争与合作的失衡，缺乏系统的执行架构和机制;缺乏跨学科研究改革与创新的切实措施和效率最大化的管理模式。在组织结构上，各学科仍相对封闭，跨学科研究的合作机制与条件缺失，学科间未能实现协调发展，跨学科组织内各要素尚不能完全产生协同作用，妨碍了跨学科组织系统的有序运行。在研究资源上，资源投入的主体和方式较为单一，力度小，持续性差，分散度较高，
生物科学研究技术篇5
【关键词】中国台湾;中医药;科研计划;制定
随着全球性的对传统医学的再认识和重视，中国台湾地区科技、经济、卫生主管部门以及相关机构也对中医药研究予以越来越多的关注与推动，希冀通过中医药科研的发展与进步进一步提升科学化研究数据、提升中医药临床疗效，以促进民众健康。因此，作为科研导向作用的科研计划的制定就显得尤其重要。本文拟从以下三方面详细阐述台湾中医药科研计划的制定。
1中国台湾制定中医药科研计划的政策背景
中国台湾地区推动科技发展的方针与原则，是19990120公布施行的《科学技术基本法》。根据该法，每4年召开一次中国台湾地区科学技术会议，官学研各界针对台湾科技发展的现况、挑战与愿景拟定具体建议，达成科技发展共识，依据会议重点结论订定“科学技术发展计划”，该计划是各部会拟订科技政策与推动科研发展的依据。200501召开的科学技术会议拟订了中国台湾未来4年科技发展的总目标，主要是：强化知识创新体系、创造产业竞争优势、增进民众生活品质、促进中国台湾地区持续发展、提升民众科技水准等[1]。会后研拟的“科学技术发展计划”(2005～2008年)于200506通过，以作为中国台湾推动科技发展的蓝本。
《科学技术基本法》第九条规定每两年提出科学技术发展的远景、策略及现况说明;第十条规定每四年订定“科学技术发展计划”。鉴于科技发展日新月异，因此再出版“科学技术白皮书”，提出现况说明、勾绘适当新远景及策略，并滚动修正“科学技术发展计划”的执行计划。《科学技术基本法》公布以来，台湾地区已依次于“科学技术发展计划(2001～2004)”、“科学技术白皮书(2003～2006)”及“科学技术发展计划(2005～2008)”、“科学技术白皮书(2007～2010)”提出科技发展现况说明及远景与策略，作为台湾推动科技发展的依据。
除此之外，还辅以“行政院”科技顾问会议、“行政院”产业科技策略会议及“行政院”会报进行中短期的政策修订、检视与调整。另有“经济部”与“国科会”等各科技相关部会每年召开多次会议，视需要制定与执行其权责内的政策与措施。
从20世纪90年代中期以来，随着生物技术产业的迅速成长，以及基因研究技术的发展，给中国台湾中医药科研的新拓展带来了新的契机，迫切需要相关主管部门制定适当的科研发展策略，为此，中国台湾地区相关主管部门逐渐将包含中草药产业在内的生物技术产业，列为重点发展目标之一，予以大力推动与规划。2005年召开的“行政院”生技产业策略咨议委员会会议，主要是为台湾生技产业发展方向作整体的评估与建议，并引导国际联盟布局。200610召开的“行政院”生技产业策略咨议委员会会议重点讨论农业生技、医疗器材和生技制药等三领域。其中，生技制药的发展目标是：建立以创新价值为目标的崭新育成模式，找出具有临床实验价值的候选药物，辅以商务及技术的育成模式，使其推展至临床实验二期，加速新药的研发速度，提升药物研发的价值创造[2]。
2中国台湾重大涉及中医药科研的计划
近10年来，中国台湾科研主管部门通过设立大型研究计划的形式，组建研究团队，推动与执行相关的研究，来带动台湾地区经济产业的升级和转型，并培养一批人才。当前，台湾中医药科研主要纳入“生物技术”领域来规划和执行。近年来与中医药科研相关的重大科技计划主要包括：“生技制药'国家型'科技计划”、“基因体医学'国家型'科技计划”和“农业生物技术'国家型'科技计划”。详细介绍如下。
2.1生技制药国家型科技计划鉴于生技制药产业深具发展潜力，近10年来台湾积极推动发展这一产业。该计划的执行部门是“国科会”“卫生署”与“经济部”。第一期于2000年开始执行，为期3年，总经费为新台币10.6亿元，目标以本土抗癌天然物的研发为主。第二期执行期为4年(2003～2006)，总经费为新台币75.9亿元，总目标为：致力于中草药、新药、生技药品的研发，并整合上(“国科会”)、中(“经济部”)、下(“卫生署”)游的资源，以建立新药研究、药理、毒理及临床实验体系，研发治疗中国台湾民众常见疾病的药物，并以本土性癌症与感染症的检验为目标，发展多功能的生物医学芯片[3]。本计划第三期(2007～2010)延续第二期的合作模式，并以癌症、糖尿病、心血管及神经药物为研究主轴，整合各部会的药物研发资源及研究人才，期望促使上游研发成果落实产业界，以期在有限的资源及经费下，能带动中国台湾生技制药产业的蓬勃发展，创造小而美并具国际竞争力的知识经济产业[4]。规划架构包括新药探索、临床前实验及临床实验各项研发，结合“国家”卫生研究院、各大专院校与研究机构、“经济部”支持的研发机构、医学中心及药厂或生技公司等学、研、产各界，以推动计划的进行。
本计划与涉及中医药研究内容的研究重点分述如下：
“国科会”部分，从事的中医药研究包括天然药物组的子课题：以中药、民间药及海洋生物为其研究方向，加强本土药材及海洋生物的研发。
“经济部”部分，与中医药研究最为密切的科技专项有：生技中心的“免疫调节与抗老化中草药产品开发四年计划”、生医中心的“肝病及气喘中草药新药开发四年计划”、药技中心的“提升传统中草药产业研发技术四年计划”等。
“卫生署”部分，与中医药研究关系密切的是两个临床实验：1)中草药临床实验：研究方向包括①西药的辅助疗法;②比西药的副作用低或并用可降低其副作用者;③可取代价格昂贵的西药，具有经济价值者;④不易治疗或比西药更具有疗效者;2)中西药并用临床实验：包括中草药与西药并用，有临床疗效或其交互作用研究等。
2.2基因体医学“国家型”科技计划自20世纪90年代中期以来，随着人类对自身基因图谱认识的不断深化，全球科学家们都认识到致力于基因体的功能研究已经是大势所趋，基因体的研究不仅可向人们提供窥探自然、了解生命基础奥秘的方法，同时在研究过程中所衍生的知识产权、开发的产品等都能产生相当高的经济效益。为此，“国科会”与“卫生署”依据台湾第五次科技会议决议，于1996年开始规划推动“基因医药卫生尖端研究”，并于199808开始执行。2001年，“基因医药卫生尖端研究计划”升格为“国家型”计划，在“国科会”、“卫生署”、“经济部”及相关部会共同参与下，于2002～2005年，执行第一期“基因体医学'国家型'科技计划”，总经费为新台币72.7亿元。此计划的总目标是：以基因体为基础，进行疾病的预防、诊断与治疗、特别对中国台湾地区常见的疾病，结合基础研究、动物模式测试、临床实验、技术移转及业界发展等研发工作，完成基因医药开发，以促进产业技术生根[5]。研究计划范畴涵盖基因体医学、生物信息学、蛋白体与结构基因体学、基因体科技的伦理、法律与社会影响等。为了集中资源，加速科研成果的转化，于200505起以中国台湾地区重要且有特色的三大疾病——癌症、感染性疾病及高遗传性疾病等特定疾病的预防、诊断、治疗为主要研究方向，同时继续进行创新与基础基因体的研究[6]。
第二期从2006～2010年为止，规划方式较第一期更具整合性与一致性。透过部会署的直接参与各分组的工作会议，对规划方向与内容提供双向的直接沟通;“国科会”补助上游的基础研究计划，并建置维运核心设施，以提供必需的基础建设与技术支持，依研究领域规划为肝癌组、肺癌组、感染症组、高遗传性疾病组、伦理法律社会影响组、创新研发组、产学合作组及国际合作组。“卫生署”从法规、遗传咨询、与国民健康相关的癌症与感染症以及中医药基因体相关研究着手，“经济部”则从较具有产业发展性的生物信息、遗传资源保存与开发、基因药物技术开发3方面进行规划[7]。
“卫生署”科技组、中医药委员会、“国民健康局”则积极配合推动“肺癌”、“中医药相关基因体研究”、“基因体医学之健康服务应用计划”三大研究项目。“经济部”科专计划则锁定具有产业发展潜力的技术开发与建立产业发展所需的重要环境建构，并同时以业界科专机制补助生技医药业者投入基因体相关研发与应用，以研发带动产业发展，创造生医产业经济效益。此外，另建置包括基础基因体分析、高速基因型分析、生物影像、临床样品、突变鼠模式、疾病表现型分析、蛋白体分析、生物信息分析及蛋白质结构分析等共19个核心设施的建置及运作，2005年已有18个核心设施开始对外提供高质量服务[8]。
2.3农业生物技术“国家型”科技计划“农业生物技术'国家型'科技计划”是由“国科会”“农委会”“中央研究院”“卫生署”及“经济部工业局”等机构共同推动的跨部会的大型计划。其中，计划的共同研拟整合、推动与执行机构是“国科会”、“农委会”及“中央研究院”;“卫生署”协助办理基因转殖农产品在食品应用上必须的安全评估与管制技术;“经济部工业局”协助办理研发成果的厂商辅导及技术推广。该计划第一期从1999年开始执行，已执行3期，其中与中医药最为密切的是第3期的“中草药及保健食品产业化体系之建立及推动”。
3中医药委员会制定的科研策略及计划
“行政院卫生署”中医药委员会负责掌管中国台湾地区中医、中药的行政管理、研究发展及典籍信息等业务，一直将中医药科技研究列为重点业务项目之一，持续推动中医药的研究发展。
3.1科研策略结合中国台湾地区科研发展的总体方向与策略及重大科技计划，中医药委员会根据中国台湾中医药的特点、面对挑战与机遇，依据“行政院”加强生物技术产业推动方案“中草药产业技术发展五年计划”，拟定“中医药现代化与国际化整合型计划”，争取列入“政府”科技预算，积极进行中药质量管理研究、推动中医药科研、临床实验环境及法规的制定等，自此中医药委员会研究经费大幅成长，迄今平均每年约以10%稳定成长。
此外，鉴于中医药基因体研究的重要性，中医药委员会为配合“挑战2008：'国家'发展重点计划”，邀请学者专家召开了数次座谈会，讨论中医药如何与基因体研究结合的方向，制定了“基因体医学'国家型'科技计划——中医药基因体相关研究计划”，进行：①中医的基因体研究：建立以基因体学方法研究中医理论的模式及中医辨证论治理论的基因体模式;②中药对癌症患者免疫调控因子基因表现的影响;③建立基因体鉴定为研究平台研发相关中药——以防治肝病为例;④中医药与感染性疾病的基因研究——以中医的辨证论治研究不同感染性疾病的基因体异同及探讨中药抗病毒的效用等项重点。在中医药委员会积极推动下，已在多个学术机构建立了中医药与基因体相关研究团队，延揽中医、西医、生物科技及统计等人才，建立了研究平台，希望通过此研究计划的开展，了解中医与基因表现的关系及中药对基因表现的效应，建立中医理论的实证基础。
3.2科研计划上述两项计划是近年来中国台湾中医科研发展方向的指导策略，在此架构基础上，中医药委员会每年聘请产、官、学、研界精英召开数次咨询会议广纳意见并配合该会业务需要与工作目标，拟订“中医药研究计划招标公告”，刊登于该会网站公开征求招标。招标公告对每年的中医药研究重点、研究目的、研究内容进行了详细的阐述，是这两项指导性计划的具体化呈现。
中医药委员会还制定了计划的审查程序及管理、考核流程，从计划征求至成果呈现，过程可分为“征求计划”、“计划审查”、“计划管考”及“研究成果”等4个阶段共13个步骤，详细管考流程如图1所示。
资料来源：林宜信：《台湾中医药现代化及国际化研究思路：卫生署中医药委员会整合型计划成果要览(1986-2006)》，183页，台北，行政院卫生署中医药委员会图1“卫生署”中医药委员会研究计划管考作业流程图
历年研究计划的执行机构以大专院校为最多，第二为医疗机构，第三为研究机构，第四为卫生机关。且大专院校和医疗机构承揽的计划总数逐年增高，2005年承揽了全部计划数的91.5%，从中可见这两类执行机构对中医药研究的投入与参与。
依计划类别，可将研究内容分为中医政策研究、中医临床研究、中医药药理研究、针灸研究、中医辅助诊断仪器及诊断基准研究、中药品管研究、中药资源研究、疾病典籍研究、研究成果整理计划、两岸中医药学术交流、保育类动物药材研究与中医药基因体研究等12大类。历年研究重点是中药品质管理研究、中医临床、中医药药理研究、基因体研究与中医政策研究，而针灸研究、疾病典籍研究等近年均未获资助。研究成果以供中医和中药继续教育讲座为最多，而在申请专利或技术转移的潜力上，还有很大的努力空间。
台湾地区中医药科研未来的方向与重点仍然是中医药的现代化与国际化，为达成此目标将全力推动中药品质管制、中药新药研发与中医药基因体的研究。
参考文献
[1]吴茂昆.中华民国科学技术年鉴(2004)[m].台北：行政院国家科学委员会，2004：41.
[2]国家实验研究院.中华民国科学技术年鉴(2007)[m].台北：科技政策研究与资讯中心，2007：36.
[3]国家实验研究院.中华民国科学技术年鉴(2008)[m].台北：科技政策研究与资讯中心，2008：348.
[4]国家实验研究院.中华民国科学技术年鉴(2006)[m].台北：科技政策研究与资讯中心，2006：185.
[5]吴茂昆.中华民国科学技术年鉴(2004)[m].台北：行政院国家科学委员会，2004：35.
[6]国家实验研究院.中华民国科学技术年鉴(2007)[m].台北：科技政策研究与资讯中心，2007：222.
生物科学研究技术篇6
1、生物技术在农业生产中具体应用
现代生物技术是一门集多项顶尖技术与工程原理、信息科学等为一体的综合性学科。一般来说现代生物技术主要包括以下七项技术：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、分子标记技术、生物芯片技术。上述七项技术彼此之间是相互联系，相互渗透的。其中基因工程是核心技术，它能带动其他技术的发展。因此本研究以基因工程在农业中具体应用为例进行系统研究。
（1）基因工程在植物遗传改良中的应用
我国基因工程在植物遗传改良中的应用现状主要包括抗逆作物育种、品质改良育种和固氮育种等。例如在转基因水稻新品种培育、转基因玉米新品种培育和转基因棉花的研究与产业化等方面都取得了较好的成绩。在我国每年植物因病毒、细菌及真菌、害虫、杂草、旱寒盐、高温等因素给粮食作物、园艺作物及经济作物造成了巨大的损失。随着我国现代农业生物技术的发展，以上问题也正在一步步解决之中。目前我国已相续培育并成功推广种植了一些转基因抗病毒作物、转基因抗细菌及真菌作物、转基因抗虫作物、抗除草剂作物、抗盐碱作物、抗旱作物、抗寒作物、抗高温作物等。例如在抗盐碱作物方面，刘岩、玉慧中等将抗逆基因mtlD和gutD基因转入植物，获得了烟草、玉米、水稻等植物的耐盐碱转基因株系；在抗旱作物方面，我国科学家把美洲拟碟抗冻蛋白基因转入番茄，得到转基因抗寒番茄。此外我国还成功培育了烟草、马铃薯、黄瓜、番茄等抗病毒作物和将Bt杀虫剂晶体蛋白基因与豇豆胰蛋白酶抑制剂基因复合在一起的双价抗虫棉。在抗逆作物的培育和推广方面，可以说我国处于世界领先地位。
（2）基因工程在利用农作物生产食品中的应用
利用基因工程技术作用于农作物生产食品和食品添加剂主要包括三方面：改进食品原料的品质、改善果蔬采收后的贮藏保鲜性能和开发新型功能性食品。利用基因工程技术可对植物的蛋白质、油脂、淀粉、糖类、维生素等品质性状进行改良，也可延长果实储存期和改良食品风味。
2、生物技术在农业生产应用中存在的问题
（1）生物技术研究方面存在的问题
首先，基础研究比较薄弱。其主要原因：一是由于基础研究的直接性和可见性成果不是很显著，所以很多科研人员不愿意扎深根认真从事基础理论的研究；二是由于绝大多数人都没有认识到基础研究的重要性、基础性和长远性，所以我国在基础研究方面的投入更是微乎其微。由此可知我国在基础研究方面无论是其重视程度还是资金投入和相关政策体制都存在很多问题。其次，应用研究还很欠缺。一方面是由于基础理论研究的薄弱决定了基础应用研究的缓慢发展。同时基础应用研究自身也存在很多问题。比如在植物基因工程育种方面存在如下问题：分离植物目的基因困难，导入外源基因的过程及其控制较为复杂。还有基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、分子标记技术和生物芯片等现代生物技术各分支领域的结合度不高。第三，某些前沿领域的研究相对滞后。虽然我国在转基因抗虫棉、转基因水稻及家蚕基因方面处于国际领先地位，也参与了一些国际重大的基因组破译计划。但是我国所真正拥有自主知识产权保护的专项领域还是比较少的。这主要是由于我国的生物技术前沿领域研究较美欧等发达国家相对滞后。比如说在生物固氮领域研究得不够深入，影响转基因效率的各种因素、植物光合作用机理等重大问题的研究尚未突破，特别是生物技术与信息技术、神经科学等学科的交叉综合研究还没有引起足够的重视。
（2）生物技术应用所导致的一些问题
首先，对生态的负面影响。现代生物技术的发展和广泛应用，为我们解决了许多重大的环保问题，同时也研发出了不少的新型高效环保产品。但是不可否认，由于其技术本身的发展历程和科学技术在大自然面前的卑微，生物技术的应用也可能引发一些新的环境问题。此外随着全球未来人口数量的继续增加，利用抗逆作物转基因品种扩大农业耕地面积的同时，氮素等农业资源的使用量也随之加大，造成氮素等矿质营养物质生物化学循环的改变，对水体的富营养化可能具有潜在的促进效应，产生不利于人类和动植物生存和可持续发展的不利后果。可见，生物技术在农业生产中的应用也可能引起降低生物多样性程度、改变土壤结构、污染环境等导致生态失衡的一系列问题。其次，对食物安全的影响。转基因食品的安全性问题是潜在性的。主要表现在三方面：一是转基因食品的毒性问题。在这方面，目前只有一些相关的试验报道，尚无人体的研究报告。研究者用转基因食物喂养大鼠，结果有的试验显示大鼠的免疫系统受到破坏，有的试验显示对大鼠没有影响。二是转基因食品的过敏反应问题。假如供体基因的作物具有使某一部分人产生过敏的过敏源，那么将此作物的基因转移到其他作物，这种转基因作物便具有引发过敏的能力。三是转基因食品中的标记基因对抗生素的抵抗作用问题。在这方面，相关研究显示可能性是比较小的，但是我们也不容忽视。
（3）人才紧缺
根据孟弘等人在《对我国生物技术人才问题的几点思考》一文中介绍据2012年统计，我国设生物科学、生物技术和生物工程三大专业的高校已从2011年的978所上升至1058所，招生人数在2011年就超过8万人。目前估计我国生物专业在校生总人数不低于45万，每年毕业的人数5—7万。估计到2020年，我国培养的生物专业大学毕业生总数不少于40万，我国生物技术发展已经具有了很好的技术人才储备。可知我国生物技术方面人才的储备还是很充足。可是仍然存在以下问题：一方面人才培养的速度远远跟不上人才的需求量；另一方面从国外引进的农业生物技术高端人才更是稀缺。还有我们国家派出到国外学习借鉴的人才也显得不足。同时在我国，培养既懂科研技术，也知道生产和市场动向的复合型人才体系尚未建立。此外食品安全评估体系人才的培养方案和模式的构建尚未提上议事日程。再者虽然我国生物技术人才的储备已经很充足了，但是这些从高校培养出来的生物技术人才其毕业后从事农业生物技术方面工作的人占整个生物技术领域的比重比较小。
二、改进生物技术在农业生产应用中采取的措施
1、加强农业生物技术的研究
（1）加强生物技术的基础研究
由于现代生物技术涉及的领域广、范围宽。所以，针对我国在农业生物技术基础理论研究方面的薄弱，我们应该继续加强分子生物学、细胞生物学、微生物学、免疫生物学、人体生理学、动物生理学、植物生理学、微生物生理学、生物化学、生物物理学、遗传学等生物科学基础理论的研究，同时也要加强与生物技术紧密相关的化学、化学工程学、数学、微电子技术、计算机科学等基础理论的研究。
（2）注重生物技术的应用研究
在生物技术领域，基础理论研究的目的是为了更好的服务于基础应用的研究。所以我们必须将基础理论的研究与基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、分子标记技术和生物芯片等现代生物技术的基础应用研究相结合，进行紧密而系统的研究。进而将这些基础理论与基础应用的研究同计算机科学、信息科学和微电子技术等相结合而后应用于生物技术育种、生物饲料、基因工程疫苗和功能性食品的开发等农业生物技术重大领域的研发。从基因组测序的研究转向基因功能探测和蛋白质功能探测的研究。例如，在生物固氮方面，在我国农区的布局上，氮含量高的区域实行豆、禾、经济作物间套轮作，可缓解和排除氨阻遏的障碍，发挥根瘤菌的固氮作用，实现两种作物互惠和高产；在有条件的草地发展一定面积的豆、禾、牧草混播种植制度。
2、采取措施避免应用生物技术所导致的负面影响
（1）现代性与传统性相结合
除了加强生物技术本身的研究、完善相关体制与法规、加大人才培养和资金投入以解决生物技术在农业生产应用中所带来的一些不良后果、环境问题等，我们还应该把农业生物技术的应用与生态学相结合，把生物技术育种与传统育种相结合，把生物技术作物种植、养殖与传统作物种植、养殖相结合。做到充分利用现代高科技术的同时，又顺应大自然本身的发展规律。
（2）建立健全转基因食品安全评估体系
针对转基因食品对我们人体健康的影响是潜在的和隐性的，我国应建立健全转基因食品安全评估体系。为此，我们要确立科学客观的评价原则，既不能以偏概全，夸大威胁，也不能漠然视之，回避转基因产品可能存在的潜在危险。应投专款、定专人，将安全性问题设立为一项重要课题。从食品安全、生态安全着手，实事求是地个案评估，作出科学的评价，尽快制订和完善国家生物安全管理的法律、法规体系。使转基因食品的安全评估落到实处，使老百姓对转基因食品买得放心、用得安心。一方面我们要科学合理地应用生物技术，建立健全相应的法律、法规体系和管理机构，加强转基因生物的进出口管理。另一方面我们要加强、扩大科普宣传，提高全民对转基因食品的安全意识。
3、加大人才的培养
生物科学研究技术篇7
1．1工程及应用科学台湾科技年鉴记述的台湾“国科会”的工程及应用科学门类，包括土木水利工程、环境工程、海洋工程与技术、机械与固体力学、能源工程、自动化工程、控制工程、热流工程、航空太空工程、工业工程与管理、电信工程、资讯工程、电力工程、微电子工程、光电工程、医学工程、化学工程、材料工程及高分子工程19个学类。
1．2生命科学台湾科技年鉴记述的生命科学，包括医学科学、农业科学和生物科学3个领域。医学科学包括基础医学和临床医学两大部分共10个学类。其中，基础医学包括形态及生理医学、生化及药理医学、微生物学与免疫学及检验医学、药学及中医药学4个学类；临床医学包括内科系医学（一）、内科系医学（二）、外科系医学（一）、外科系医学（二）、社会医学及工程医学6大学类。农业科学包括农业环境科学和农产资源科学两个学类。生物科学包括生物科学和生物多样性及长期生态学两个学类。
1．3人文及社会科学台湾科技年鉴中人文及社会科学门类，包括人文科学的台湾及中国文学、外国文学、历史学、哲学、语言学、艺术学、社会科学的教育学、心理学、人类学、社会学、法律学、政治学、区域研究与地理、经济学、财务金融会计及管理学等学类。
1．4科学教育在台湾科技年鉴中，在自然科学章、工程及应用科学章、生命科学章及人文及社会科学章之后，专门单列了一个与之平行的科学教育章。据此，笔者认为，该年鉴把“科学教育”视为一个科学门类，其所述科学教育的范畴，包括数学教育、科学（自然科学）教育、资讯科学教育、应用科学教育、医学教育、多元族群的科学教育、科普教育与传播学类等。
2台湾科技发展组织体系
目前，台湾开展科学技术工作的原则是整体规划、分工执行。台湾科技发展组织体系包括推动机构、执行机构及评估体系3个部分。
2．1科技发展推动机构台湾科技发展推动机构就是科技行政机构，包括“科技部”、“行政院科技会报办公室”及其它相关“部会署”。（1）“科技部”（原“国科会”）。1959年，台湾成立“国家”长期发展科学委员会（长科会）。1967年，台湾“总统府”的“国家安全会议”下增设科学发展指导委员会（科导会），并将长科会扩充改组为“国家科学委员会”。1969年，将“国家科学委员会”再改组为“行政院国家科学委员会”（“国科会”）。“国科会”委员由“行政院”选聘的“行政院政务委员”、研究机构首长、“中央”相关机构首长及专家学者担任。它的主要任务是研究制订科技发展政策、策略、方案及中长期计划，规划推动基础研究与先进性应用研究，改善整体研究环境，培育延揽科技人才，奖助研究人员，并协调、联系、审议及管制考核各“部会署”重要科技计划。1978年起，它主办科学工业园区的开发工作。台湾科技发展政策、科技资源整合与分配原则、重大科技计划以及重要科技法规，由“国科会”会议作出决议，报请“行政院”核定。为提升行政机关效率，以精简、弹性、效能3大原则对“行政院”进行组织再造。2010年1月12日，台湾“立法院”审议通过《“行政院”组织改造法案》，确定未来“政府”组织架构中的“国科会”改制为“科技部”。2014年1月7日，台湾“立法院”审议通过《“科技部”组织法》。同年3月3日，台湾“科技部”正式成立［4］。相较于原“国科会”，“科技部”的职能有一定调整，主要包括研究制订科技研究发展政策、推动基础科技及应用科技研究、推动重大科技研发计划、支持学术研究、发展科学工业园区、规划核能安全政策及管制、管理“国家”科技发展基金等。（2）“行政院”科技会报办公室（原“行政院”科技顾问组）。1976年，台湾成立“行政院”应用技术研究发展小组，由“经济部”、“国科会”等单位首长担任成员，作为跨“部会署”的应用科技整合、推动及联系协调机构。1979年，台湾“行政院”颁布《科学技术发展方案》，成立“行政院”科技顾问组，聘请外籍著名科学家作为科技顾问，定期检视和评估政策并提出建言。随后，各相关“部会署”陆续设立科技顾问室作为部门推动科技发展的窗口。1989年，应用技术研究发展小组被裁撤，其审议应用技术发展政策和联系协调各“部会署”的功能并入科技顾问组。1998年，增聘岛内著名科学家为科技顾问，且台湾“中央研究院”院长为首席科技顾问。2012年，科技顾问组改制为科技会报办公室，成为“行政院”正式常设性任务编组。（3）其它相关“部会署”。台湾当局的“经济部”、“教育部”、“交通部”、“内政部”、“国防部”、“劳动部”、“农委会”、“卫生署”（“卫生福利部”）、“环保署”、“原子能委员会”及“公共工程委员会”等“部会署”，也分别通过编列和执行科技预算，引导和落实当局的科技政策，参与推动科技发展。
2．2科技发展执行机构台湾科技发展的基础科技研究和先导性科技应用研究，主要由“中央研究院”（简称“中研院”）与各大学院校执行。应用研究和技术开发，主要由工业技术研究院（简称“工研院”）和其它财团法人研究机构执行。产品开发和商品化研发，主要由公营、私营企业执行。（1）基础研究机构。中研院是民国时期中国最高学术研究机关，是目前台湾地区的最高学术研究机关，直接隶属于“总统府”［5］。1928年，中研院在南京成立，新中国成立以后，其大部分改组为中国科学院等机构，少部分在台湾地区重建并保留原称。中研院的任务是开展人文及科学研究，指导、联络及奖励学术研究，培养高级学术研究人才。目前，中研院下设研究机构包括：①数理科学方面的数学、物理、化学、地球科学、资讯科学、统计科学、原子与分子科学、天文及天文物理、应用科学、环境变迁、资讯科技创新等方面的研究所（或研究中心）；②生命科学方面的植物暨微生物学、细胞与个体生物学、生物化学、分子生物、生物医学、农业生物科技、基因体、生物多样性等方面的研究所（或研究中心）；③人文社科方面的历史语言、民族学、近代史、经济、欧美、中国文哲、台湾史、社会学、语言学、政治学、法律学及人文社会科学等方面的研究所。3类研究所（研究中心）共31个。台湾各公、私立大学院校，也承担着基础研究任务并开展了大量的基础研究工作。（2）应用研究和技术开发机构。执行应用研究和技术开发任务的各财团法人研究机构主要有隶属于各“部会署”的半官方性质机构，包括：①“经济部”的工研院、资讯工业策进会、中技社、中国生产力中心、“中华民国”纺织业拓展会、中卫发展中心、生物技术开发中心、石材暨资源产业研究发展中心、全国认证基金会、印刷工业技术研究中心、自行车暨健康科技工业研究发展中心、自强工业科学基金会、车辆研究测试中心、金属工业发展研究中心、食品工业发展研究所、纺织产业综合研究所、商业研究院、专利检索中心、船舶暨海洋产业研究发展中心、塑胶工业技术发展中心、精密机械研究发展中心、台湾大电力研究试验中心、台湾创意设计中心、台湾电子检验中心、台湾机电工程服务社、鞋类暨运动休闲科技研发中心及医药工业技术发展中心；②“科技部”的“国家”实验研究院（简称“国研院”）、同步辐射研究中心、光电科技工业协进会、徐有庠先生纪念基金会、台湾科技发展基金会，农委会的农业工程研究中心、农业机械化发展研究中心、台湾香蕉研究所、台湾渔业及海洋技术顾问社及台湾动物科技研究所；③“卫生部福利部”的“国家”卫生研究院、医药品查验中心；④“交通部”的中华顾问工程司、台湾网路资讯中心；⑤“内政部”的“中央”营建技术顾问研究社、台湾建筑中心；⑥“国家通讯传播委员会”的电信技术中心。还有非隶属于政府部门的其它研发机构，包括中华谷类食品工业技术研究所、中华经济研究院、亚太科学技术协会、亚太粮食肥料技术中心、亚洲与农村发展中心、亚洲蔬菜研究发展中心、台大严庆铃工业研究中心、台北病理中心、台湾区橡胶工业研究试验中心、台湾经济研究院及台湾营建研究院等。一些研究机构编列于政府部门内部，如“国防部”的中山科学研究院、“内政部”的建筑研究所、“教育部”的中国医药研究所、“经济部”的“中央”地质调查所、“交通部中央气象局”的气象科技研究中心、运输研究所及其港湾技术研究中心及“环境保护署”的环境监测所等。工研院成立于1973年，是台湾最大的产业技术研发机构和开创台湾半导体产业的先锋，其任务是以先进的工业技术推动台湾工业发展［6］。目前，该院设有南分院、产业学院、电子与光电研究所、资讯与通讯研究所、机械与系统研究所、材料与化工研究所、绿能与环境研究所、生医与医材研究所、影像显示科技中心、云端运算行动应用科技中心、服务系统科技中心、创意中心、纳米（纳米）科技研发中心、产业经济与趋势研究中心、量测技术发展中心、知识经济与竞争力研究中心及巨能资讯科技中心等18个研究机构。2003年，原6个“部级”实验研究中心整合成立“国研院”，随后有5个中心加入，现其下设有晶片系统设计中心、仪器科技研究中心、灾害防救科技中心、高速网路与计算中心、地震工程研究中心、纳米元件实验室、实验动物中心、太空中心、科技政策研究与资讯中心、台湾海洋科技研究中心及台风洪水研究中心等11个实验研究中心［7］。该院的主要任务是建构研发平台、支援学术研究、推动前瞻科技、培育科技人才，营造满足社会与产业未来需求的科技研发环境。（3）科学工业园区。台湾现有新竹科学工业园区、南部科学工业园区及中部科学工业园区3个科学工业区园区，它们分别由隶属于“科技部”的科学工业园区管理局、南部科学工业园区管理局及中部科学工业园区管理局。新竹科学工业园区（简称“竹科”）成立于1980年12月，包括新竹、竹南、龙潭、铜锣、宜兰及新竹生医等6个园区，总占地面积约13420000m2［8］。其目标是引进高级技术工业和科技人才，激励工业技术研发创新，促进高级技术工业发展。科管局的职责是为园区内厂商建设优质基础设施、提供单一窗口服务、创新研发机制及产学研合作机制。竹科以半导体产业为主，拥有晶圆代工、设计、光罩、封装及测试等完整的垂直分工体系，创造了多项世界第一的产品，被誉为“台湾硅谷”。它不仅设立南部和中部科学园区，构建了台湾完整的西部高科技走廊，也成为许多国家和地区学习的典范。南部科学工业园区（简称“南科”）成立于1995年5月，包括台南园区和高雄园区，总占地面积约16130000m2。南科以光电产业为主，担负着发展台湾科技产业和促进区域均衡发展的使命［9］。2003年7月，中部科学工业园区（简称“中科”）开始开发建设，目前包括台中园区、后里园区、虎尾园区、二林园区及高等研究园区5个园区，总占地面积约16550000m2。中科以光电、集成电路和精密仪器产业为主，其目标是鼓励研究发展和制造高科技工业产品，提升科技产业技术水平，促进台湾中部地区产业升级，形成中部高科技产业新聚落［9］。（4）创新育成中心。台湾创新育成中心（或称育成中心）是台湾“经济部”中小企业处运用中小企业发展基金，鼓励和辅导公民营机构，以培育中小企业、鼓励个人创新创业、促进台湾产业升级为目的而设立的，相当于中国大陆“科技企业孵化器”［10］。其最主要功能是技术指导，服务对象是高科技中小企业［11］。因此，笔者认为，台湾创新育成中心也是台湾科学技术体系的一部分。1993年，“国科会”研究计划提出创新育成的概念［12］。1993年12月，台湾中小企业协会邀集“经济部”中小企业发展基金、中小企业联合辅导基金会、7家中小企业专业银行以及民间企业，共同出资成立台湾第一家中小企业专业投资与辅导机构———台湾育成中小企业开发股份有限公司［10］。1996年4月8日，台湾“经济部”中小企业发展基金管理运用委员会出台《鼓励公民营机构设立中小企业创新育成中心要点》。同年7月，台湾工研院设立台湾第一家创新育成中心［11］。根据创办主体不同，台湾创新育成中心可分为学校型、政府型、财团法人型及民间型4类，大部分创新育成中心为学校型，即由大专院校设立。截至2011年8月，台湾共有131个创新育成中心，其中，获“经济部”中小企业发展基金资助的有99个，中小企业处直营育成中心4个（南港软件育成中心、南港生技育成中心、南科创新育成中心及高雄软件创新育成中心）［13］。台湾创新育成中心在当局政策引导下，充分利用社会资源尤其是学校资源，协助中小企业创新与创业，辅导高科技产业发展和促进中小企业转型升级。同时，它能够创造更多就业机会，促进地区产业发展，解决地区间发展不平衡的问题。简言之，“产官学一体，创造三赢”是育成中心的终极目标。台湾创新育成中心最主要的服务内容是技术指导，其次是空间和设备（如办公室、会议室、展示空间、办公自动化设备、实验用机器设备、电脑等）的出租，再次是经营管理和宣传方面的指导，包括法律、税务等的咨询服务，有些育成中心还提供融资协助［11］。自1997年以来，台湾创新育成中心累计培育5024家中小企业，累计育成1920家新创企业［12］。种种绩效显示，台湾创新育成政策取得了良好的效果。
2．3科技评估体系台湾构建并长期坚持科技计划审查、执行管制和成果考核的企划评估三联体系，该体系成为台湾科技发展的重要机制之一，保证了台湾科技计划的立项、执行及成果质量。科技计划审查的工作重点在于研拟重点方案，包括年度计划和中长期计划。执行管制的工作重点在于计划方案的执行。成果考核的企划评估是将执行成果与检讨意见进行反馈，以便于计划修订［14］。
3台湾科技法律政策体系
1999年1月20日，台湾当局以“总统”名义公布施行经“立法院”审议通过的《科学技术基本法》。该法作为台湾推动科技发展的根本大法和基本方针，是公、私营部门科技发展的主要法律依据。台湾科技基本法规定，根据“国家”发展方向、社会需求和区域均衡发展，“行政院”每4年召开一次“全国科学技术大会”，汇集各界专家学者对台湾科技发展策略的建言，形成大会共识并据此共识研究制订科技发展政策（主要由科技发展计划和科技白皮书体现）。科技政策的整体规划方向，每两年调整一次，由科技大会和科技白皮书交叉滚动负责。最近一次科技大会是2012年12月召开的第九次“全国科学技术大会”，最新一个科技发展计划是2013年10月“行政院”审议通过的台湾科技发展计划（2013－2016），最新版科技白皮书是2010年12月“行政院”核定的台湾科技白皮书（2011－2014）。台湾科技法律与政策，具体落实和体现在各项科技发展计划上。台湾科技发展计划分为“行政院”核定并推动的科技计划和各“部会署”制定实施的科技计划。作为台湾制订科技政策与推动科技研究发展的依据，最新版台湾科技发展计划提出了2013－2016年台湾科技发展的7大目标及其主要推动策略，如下所示：（1）提升台湾学研地位。精进学术评鉴制度，构建学术型探索未知及问题解决机制，制定产学合作及利益冲突解决规范。（2）规范台湾智财（知识产权）布局。形成产业智财布局保护网络与新一代新兴产业的智财布局，构建研发成果转化机制，营造智财基础环境。（3）推动台湾永续发展。整合科学评估资讯，增强科研能力，建立决策评估机制，解决土地利用争议，强化科技创新应用，推动绿色经济转型。（4）衔接上游学研与下游产业。推动宏图方案、萌芽计划的实施与“国家”天使基金的投入等，分别填补研究发现技术新事业发展的缺口。（5）推动自上而下的科技计划。调整“国家”型科技计划总体规划与议题征求做法，强化“国家”型科技计划管理，调整指导小组成员，强化机动意见投入机制，拟定“国家”型科技计划退场原则与程序，强化绩效评估机制，调整“国家：型科技计划议题形成机制与上中下游连接。（6）提升台湾科技产业创新能力。科技预算分配合理化，采取产官联盟出题、学研解题的合作方式，引进国际顶尖创司，利用台湾与中国大陆及日本的关系优势。（7）科技人才危机。促进教育体系多样化，引入市场机制，发展专业训练与人力附加值高的培训产业，提高人才的国际竞争力。台湾“行政院”推动“经济动能推升方案”、“黄金十年‘国家’愿景计划”及“‘国家’建设计划”实施，上述方案与计划都包含科技发展事项。此外，台湾“行政院”还核定由各“部会署”拟订，具有重大性、关键性或跨“部会署”的科技发展计划，如“强化工业基础技术方案”、“台湾生技起飞行动方案”等。为应对重大经济社会及民生问题，提升台湾的全球竞争优势，台湾当局从1998年开始，以第一优先的方式，推动一个重大科技计划———“‘国家’型科技计划”实施。该计划由“国科会”（现“科技部”）主导，各“部会署”参与，整合上、中、下游及官产学研各界资源。在该计划中，最早实施的项目是电信（后改为网络通讯）和农业生技，1999年新增防灾，2000年新增生技制药，2001年起陆续新增数位典藏、基因体医学、晶片系统、纳米及数位学习。经过终止、合并及新增，该计划最终调整为9项，分为3类：①促进产业转型、推动台湾创新经济发展的关键技术的经济类（包括网络通讯、晶片系统、纳米）；②促进生物技术产业发展，即与人民健康相关的前瞻分子生物技术的生技类（包括农业生技、生技制药、基因体医学）；③与居家安全、国民教育、社会文化密切相关的民生类（包括防灾、数位典藏、数位学习）。2011年，台湾当局实施了网络通讯、生技医药、数位典藏与数位学习、智慧电子、纳米、能源等6个项目。各“部会署”根据自身的法定职能，拟订科技发展策略和行动方案，规划和推动本部门科技发展。2011年，各“部会署”共实施了175项科技计划，包括：①“国科会”的“太空科技发展计划”、“晶片设计实作计划”、“高科技设备前瞻技术发展计划”等23项（不含6项“国家”型计划）；②“经济部”的能源效率提升及节能技术服务领域计划、智慧电动车产业推动计划、数位内容产业发展推动计划等114项；③农委会的渔业科技发展纲要计划、重大人畜共通传染病之防疫策略研究及推广等15项；④“卫生署”的医卫科技政策研究计划、卓越临床试验与研究计划等16项；⑤“教育部”的强化台湾特色之人文艺术及社会科学基础应用人才培育计划、大专校院产学合作绩效激励方案纲要计划等12项；⑥“交通部”的智慧化海空运发展计划、气象领域气象科技研究发展中程纲要计划等10项计划。
4结语
生物科学研究技术篇8
关键词研究生园艺植物基因工程教学改革
中图分类号：G643.0文献标识码：aDoi：10.16400/ki.kjdks.2015.09.019
onGraduates'GardeningplantGeneticengineering
principlesandtechniquesteachingandReform
CHenChangming
（CollegeofHorticulture，SouthChinaagriculturalUniversity，Guangzhou，Guangdong510642）
abstractplantGeneticengineeringprinciplesandtechniquesisaplantrelatedgraduateofanimportantbasiccourse，thearticlereviewedthecurrentpostgraduatecourseinpracticeteachingreform，analyzestheexistingproblems.accordingtothecharacteristicsandhorticulturegraduatepersonneltrainingrequirementsofplantgeneticengineering，itisproposedtoimprovethequalityofteachingpracticeteachingmethodsandmeasurestoimprovethepracticalteachingsystemtoimprovetheabilityofstudentstoacquireknowledgeandinnovation.
Keywordsgraduates;plantGeneticengineering;teachingreform
0引言
基因工程是二十世纪八十年代在分子生物学和分子遗传学的基础上发展起来的一门新兴学科。它的主要研究内容是体外将核酸分子插入质粒或其他载体分子，构成新的遗传物质组合，并将其转化到原先没有这类遗传因子的寄主细胞内，且能持续稳定地表达和遗传。因此，应用基因工程技术，人们可以按照自己的主观愿望，创造出自然界原本不存在的新生物类型。科研人员正是利用这一特征，已在提高农作物产量，改善品质，增强抗逆性和抗病虫害的能力等方面取得令人瞩目的成就。园艺作物主要包含果树、蔬菜、观赏植物三大类经济作物，基因工程在园艺作物品种改良，关键基因的发掘，种质鉴定等方面有着重要的作用，如今很多农业院校园艺系相继开设了研究生的园艺植物基因工程原理与技术课程。
1研究生基因工程原理与技术课程教学与实践改革现状
为了适应现代生物技术的飞速发展和达到培养高素质科研人才的要求，基因工程原理与技术课程已被设置为包括生物技术、生命科学、生物工程在内的生物相关专业、医学专业及农林专业本科生和研究生的必修课。由于基因工程技术在生物科学研究中的地位举足轻重，在众多综合院校和农业院校都开设了基因工程类课程，对基因工程类课程改革做了许多研究工作。阮小蕾等探讨了本课程在传统的理论和实验教学中存在的不足，结合笔者的教学经验，在教材建设、教学内容的改革与建设、实验配套的硬件与软件建设、实验教学安排等方面进行了探索，总结出了一套行之有效的理论和实验教学方法。姜大刚等对研究生基因工程实验教学改革进行了探讨。提出了以教学大纲为指导开展教学，做好课程规划;构建“和谐课堂”，重视教学效果;教学内容的与时俱进和不断充实完善;重视师资队伍建设，发挥骨干教师的模范作用;科研内容的渗入和应用等观点。马婧等针对园艺专业研究生的特点和人才培养要求，提出了根据课程性质，合理安排课程时间，针对专业特点，选择理论教学内容。并探讨了实验教学实践的方法，提出了采用小班教学，“高带低”的辅助教学模式。
2园艺研究生植物基因工程原理与技术课程教学与实践存在的问题
园艺植物基因工程原理与技术是针对园艺专业低年级硕士、博士研究生的一门专业选修课程，包括基因工程原理讲授和实验技术操作两个部分。以笔者所在的华南农业大学园艺学院为例，该课程是针对园艺相关专业（包括果树学、蔬菜学、花卉学、园艺产品采后科学、茶学）低年级硕士和博士研究生开设的一门专业选修课程，该专业生源大部分为园艺专业本科毕业生，同时存在一些跨专业考研的与生物不相关专业的学生，他们在本科阶段没有学习过基因工程、分子生物学、植物生物技术等相关知识，相对来说，存在学生基础知识薄弱、专业背景复杂、研究方向多样等因素，这为园艺植物基因工程原理与技术课程在园艺专业研究生中的教学带来了一定的困难。除此之外，开设时间短，课时少，一些学校的实验条件有限等现实情况也成为了该课程开展的制约条件，另外由于很多同学以前没有做过分子生物学方面的实验，对基因工程实验的操作非常生疏，因此也必要对他们进行特别的指导与教学。针对以上问题，该课程应结合专业特色和教师个人科研工作，让研究生掌握一定的基因工程技术，为今后的研究和生产工作奠定基础，本文从课程的理论体系教学和实验设置等方面提出了课程改革的措施。
3研究生园艺植物基因工程原理与技术课程教学改革措施
3.1设计合理的园艺专业研究生植物基因工程原理与技术理论教学内容
园艺植物基因工程原理与技术虽然以实验操作为主，但离不开基本原理知识的讲述，传统的基因工程理论知识体系庞大而复杂，在有限的课时里（设计为30个学时），讲授者很难将所有相关知识一并传授给学生。因此挑选合适的讲授内容就显得尤为重要了。园艺专业研究生的研究对象主要为果树、蔬菜和花卉，运用植物基因工程技术的主要目的是对植物某一性状进行改良。所以在课程内容选择上应该以植物基因工程所要解决的主要问题为导向，带着问题和目标选择授课内容。讲授侧重于植物基因工程的相关内容，重点讲解核酸提取，目的基因的克隆，植物表达载体的构建，重组子筛选，农杆菌介导的转基因方法等内容。通过这些内容的教授，学生就可以掌握在植物基因工程研究中所需要的基本理论知识，为将来从事相关的科学研究打下基础。随着现代基因工程技术的快速发展，基因工程的技术更新很快，除了基本的基因工程原理知识，也需要及时获得最新的用于植物基因工程，尤其是适用于园艺类植物基因工程的新方法和新技术，并整合到教学内容中，如最近出现的可用于园艺植物基因沉默的新技术taLen和CRiSpR/Cas系统等，与时俱进地更新教学内容，将新知识、新理论、新方法传授给学生。
3.2合理安排实验内容
研究生教育应以科研为目标，园艺植物基因工程原理与技术课程的学习就是为研究生将来进行植物基因工程相关的科研活动打基础的，我们的课程教学与设计也要以园艺植物研究为导向，巧妙进行实验设计，合理安排实验内容。植物基因工程相关的实验方法和技术非常多，应选择适合园艺专业研究生的实验内容。选择内容的标准主要有三个方面：第一，实用性原则，现在我们园艺学院科研项目所需的基因工程操作主要有基因克隆、载体构建、表达分析、基因遗传转化等，所以我们着重从这些方面入手，设计实验，让学生对将要从事的基因工程方面的实验有一个整体的认识;第二，创新性原则，基因工程技术发展了这么多年，出现了很多新的技术，然而在我们的实验教学过程中，一直沿用最基本的实验操作模式，因此在现有实验的基础上加上一些近年来新发展的技术可培养研究生科研上与时俱进的思维，如我们可在实验的内容加上生物信息学的内容，或者学生采用电子克隆技术得到的基因序列，设计扩增引物，用pCR的方法扩增，并送往公司测序，然后分析序列，以培养学生独立思考与探索的意识，而且现在用的实验指导书，实验技巧与知识已经陈旧，有必要增加新的基因工程操作技术到本课程的实验指导书中;第三，合理性和可操作性原则，园艺研究生有别于其他生物专业的研究生，他们的生物技术，生物化学以及分子生物学方面相关知识比较薄弱，所以在实验过程中的实验内容及时间安排应循序渐进，合理有序，首先从学生们易于接受的Dna提取、pCR以及凝胶电泳入手，再进一步到载体构建及基因表达，实验操作过程中分组进行，每组4～5人，每一组由一个实验经验丰富的高年级研究生任指导组长。
3.3理论联系实际，开展科研训练，探索原理讲授与实验技术操作最佳结合方式
园艺植物基因工程原理与技术不但注重理论知识的讲授和掌握，相关实验技术更是本门课程的精髓所在，本门课程的最终产出还是看学生是否能够完成基因工程相应的实验操作，并将实验手段和方法用于生产实践。然而基因工程的基本原理是理解实验技术的基础，是解释实验技术和开发新的实验技术的必要支撑。如何将实验原理的讲授与实验操作的实施有序有效结合是开好该门课程的关键，可从以下四个方面考虑：第一，理论课与实验课时间顺序的安排，例如是先讲理论还是先做实验，是穿行，还是依次完成;第二，理论课与实验操作课的衔接性探索;第三，理论课与实验课讲授内容的分配，如在实验课中，相关实验注意事项及实验技巧需要强调，除此之外还会涉及一些实验原理，因此要探索实验课中应该重点讲授哪方面的实验原理;第四，在实验过程中让学生对实验结果逐步运用相关理论进行分析并制定下一步实验计划，让学生主动地参与到实验的设计与实施中，在实验中将各章节知识相融合，理论与实践相贯通。
4园艺植物基因工程与技术的课程改革展望
近年来，基因工程与技术发展迅速，短时间内产生了很多基因操作的新技术和方法，这些技术和方法在园艺植物中的应用必将促进园艺产业的快速发展。而在人才培养方法，我们则需要有针对性地培养研究生掌握和应用这些新技术的能力。由于不同学校学科专业的学生来源，学院所能提供的仪器设备，以及园艺作物研究方向的侧重点均有不同，各个学院采取的教学方法也有所不同。对于特定院校的园艺研究生来说，良好的教学与实践方案应根据本学院的学生来源，在他们的现有的知识结构以及将要开展的研究方向的基础上，设计定制化的园艺植物基因工程原理与技术理论教学与实验课程内容，有针对性地培养园艺研究生掌握实用的基因工程基本原理和基本技术，增强学生对课程内容的理解掌握，以提高园艺研究生的培养质量。随着基因工程技术在园艺植物的开发和研究中发挥的作用越来越大，将来会有越来越多农业院校开始开设研究生的园艺植物基因工程原理与技术这一门课，有效的园艺研究生的基因工程教学改革模式可以为其他农业院校的园艺专业提供参考。
参考文献
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生物科学研究技术篇9
生物技术研究所面对新发展形式下的新问题,制定了一系列有利于该所发展的科研管理制度。
1.1立题程序及课题管理
组织生物技术研究所学术委员对申报者撰写项目申请书进行论证评议,经审核同意方可申报,并将申请书、可研报告提交给业务秘书备案。由主持人负责课题的全面实施,学术委员会随时对课题执行情况进行检查,并于年终召开总结报告会,总结经验教训,并从中发现新的研究亮点,同时确定下一年的工作方案。因客观原因,不能完成科研课题者,课题负责人要写出理由。在项目申报中,该所积极支持和鼓励年轻人申报课题,设立所级课题,鼓励年轻人积极探索和创新,并允许失败。
1.2科技成果的申报
项目完成后要及时写出课题科研总结报告、课题工作报告,报上级主管部门,申请组织鉴定,并申报相应渠道的科研成果。成果申报按规定填写各种申报表、鉴定证书,并提前查阅检索,材料完备方可申报,同时将申报材料报所科研秘书备案。
1.3科技档案归档
科技档案由课题负责人按时立卷归档。获奖的科研课题,公布获奖等级后,整理立卷后移交所科研秘书保存,同时上交电子版材料。
1.4科研项目经费管理
科研经费到位后,课题负责人应将计划任务书及批准经费的详细预算交所财务,项目单独立账,并严格按照计划任务使用经费,严格执行财务制度,并由课题主持人、室主任、使用人、所长签字后方可报销。
1.5科研工作奖励制度
发表的论文被SCi等四大检索收录,按院奖励办法执行;在国家一级、二级和三级学术刊物上发表的研究论文,所里将分别给予300元、200元、100元的奖励。由学术委员会及科研管理秘书对当年的论文进行核实确认,于年终总结及下一年科研计划安排的工作会议上进行奖励。
2科研管理工作实践与成效
完善科研管理制度,奖罚分明,调动了广大科研人员的积极性和创造性,生物技术研究所科研工作取得了一定的成绩。
2.1承担项目
“十一五”以来共承担了30余项研究项目,科研经费计500多万元。既有国家转基因专项、国家农业部948重大项目,又有国际合作项目、黑龙江省攻关项目、黑龙江省自然基金项目、地方项目和黑龙江省农业科学院创新工程项目。既有理论基础性研究,也有应用研究。
2.2获得奖励情况
坚持以课题研究为中心,力求多出精品。在研究人员的共同努力下,一些研究成果受到了有关方面的奖励和好评。获得部级、省级成果19项,省科技进步二等奖6项,省科技进步三等奖5项,其它奖8项。
2.3获得专利情况
现有自主知识产权的专利3项。
2.4及著作情况
近5a百余篇,其中发表SCi论文2篇,国家一级刊物10篇。
2.5技术成果转化和应用情况
2.5.1马铃薯脱毒种薯气雾栽培生产技术该技术来源于农业部“948”项目“一种新型脱毒种薯生产技术的引进”。从1999年起开始在省内外转让和推广该项技术,省内外共转让5家,转让收益为59.5万元。截止到目前,推广该技术的生产面积已经达到12.3万m2,年生产脱毒核心种薯787万粒,推广脱毒种薯2万hm2以上,产值增加6800多万元。
2.5.2黑生101产业化情况黑生101是黑龙江省农业科学院生物技术研究所利用具有自主产权的花粉管导入技术培养的高产、优质、高蛋白大豆新品种,自1997年推广以来因其丰产性好、品质优良,深受广大农民的欢迎。参加了省长创新工程的招标,中标后在建三江地区开发示范,与建三江垦区的4个农场对接,签署了协议。经过3a的实施圆满完成预定指标。其中,高蛋白大豆黑生101的示范推广,实现了科研单位、生产单位(包括建三江农场、吉林敦化大豆加工企业)的结合。仅此一项使建三江七星农场及种植单位年收入增加了近10万余元。
2.6开放联合
2.6.1对外开放黑龙江省农业科学院创新工程
投资700万元建设生物技术重点开放实验室,购进国内外先进仪器设备199台套,从根本上改善科研条件。2006年11月被科技厅批准为分子育种省级重点实验室,依托于黑龙江省农业科学院生物技术研究所,功能是为全院30个研究所提供生物技术实验平台;为在读的硕士、博士、博士后提供研究和实验平台;对全省乃至全国全面开放,吸引和培养一流的农业生物技术人才;目标是在省级分子育种重点实验室的基础上,建成国内一流的农业生物技术实验室,加速争创全国创新型一流农科院的步伐,推动黑龙江省作物分子育种快速发展。仅近2a中,来实验室工作的有30人次、16个项目,他们分别来自经济作物研究所、耕作栽培研究所、育种研究所、玉米研究所、苗木脱毒中心、谷物检测中心等10余个研究所和东北农业大学、黑龙江大学、齐齐哈尔大学、蚕业研究所、黑龙江省出入境检验检疫局等单位。另外,长期以来一直保持与部级及省内大学等实验室的对外合作关系。其中有北京大学生命学院、中国科学院遗传所、中国农业科学院、北京市农林科学院、植物所、国家质检总局动植物检验所、中科院上海植生所及省内哈尔滨师范大学生物系、黑龙江大学生命学院等单位。
2.6.2人才培养情况鼓励本学科青年科研人员
在职攻读硕士、博士学位。为青年科研人员积极创造科研条件,采取“老中青结对”的形式,按不同研究方向和学术特长,以老带新。目前有2名青年科研人员攻读博士学位,其中1名已获得博士学位;5名青年科研人员攻读硕士学位,其中2名已获得硕士学位。在培养青年科研人员的过程中,提倡学术创新,形成竞争和激励机制,对表现突出、成果优秀的青年人才在职称评审和学术骨干选拔方面予以优先考虑。2006年新晋升助理研究员1人;2007年新晋升研究员1人,助理研究员1人,获得国务院特殊津贴1人;2008年晋升研究员1人,助理研究员3人。2a来,联合培养博士研究生4名,硕士研究生8名,为生物技术领域培养了一批优秀人才。
2.6.3共建情况该所积极遵循“开放办院、开放办园”方针,通过“走下去、返回来,派出去、引进来”
面向“三农”开放,面向国际开放。积极响应省政府和院党组的科技要为“三农”服务的宗旨,帮扶10弱县,派出3名优秀科技人员到经济发展较弱的贫困县担当科技副县长。
3国际合作
先后邀请俄方专家20人次,接待俄罗斯、独联体、东欧国家的专家80余人次。派出科技人员8人次。双方进行科技合作,引进马铃薯种质资源80份,经过评价筛选,育成新品种龙引薯1号;引进小麦、小黑麦、大麦种质资源200余份。先后与俄罗斯(亚麻、小麦方面)、美国(生物质能)、波兰(小麦生物技术)签订农业科技合作协议。
4存在的主要问题
虽然科技工作取得了较大成绩,但面对市场经济不断发展,知识经济初见端倪,农业科研单位科技管理工作也面临新的机遇和挑战。审视生物技术研究所的科技工作,肯定成绩的同时,也存在一些急需解决的问题。一是同国内生物技术同行相比,差距还很大,因此要有长远目标,发挥自己的优势,得到同行的认可;二是缺少部级项目支持,要积极做好储备,争取部级课题的立项;三是缺乏能在全国占领一席之地的优势研究领域,能得到国家高层次奖励的成果少,发表的高质量论文不多;四是省级重点实验室运转资金不足,制约了实验室的对外开放和运转;五是能直接参与市场竞争的物化成果匮乏;六是尚未建立起完全适应社会主义市场经济发展的科技管理创新机制和科技创新体系。
5对科技管理机制创新的几点建议
5.1从观念上创新
实施科技管理机制创新,就要在观念上创新。应该注重管理者的思维创新,包括对科研的策略、地位、管理模式等方面的认识创新。科研单位应立足科技服务经济、科技服务基层,开展科技诚信服务、科技创新服务,改掉过去等靠要的因循守旧思想,出谋划策,为科研单位争取大量的科技项目和资金。
5.2从服务方式上创新
实施科技管理机制创新,就要在服务方式上创新。要注重调动科研人员和科研管理人员两方面的积极性,就科研人员而言要鼓励为企业服务,为地方经济服务,就科研管理人员而言应加强服务意识,提高服务水平,提升服务质量[2]。开展丰富多彩的科普活动,为经济发展注入生机和活力。
5.3从管理上创新
实施科技管理机制创新,就要在管理上创新。要创新管理理念,创新管理方法、创新管理模式,要注重过程管理,项目管理和成果管理。组织科技人员开展科技攻关,在保证数量的基础上,突出好项目、大项目,大力培植出新技术产业。
5.4健全科研机构,加强科研制度建设
要有效开展科学研究,必须设立专门的科研机构。负责科研课题项目管理、成果管理、经费管理、科研考核、科研档案整理、科研信息公布等。设立学术委员会,审议学术研究方向及中长期研究发展规划;对重大课题经费的合理使用提出建议并进行监督;协调本学科领域与国内相关的重大学术活动;对中长期规划和年度计划执行情况、人才培养、研究工作的进展、国内外学术交流活动等进行评估。科研工作要有专门的领导主管。
生物科学研究技术篇10
关键词：生物技术产业；现状；差距；问题；对策
中图分类号：Q81文献标识码：a文章编号：1674-0432（2011）-04-0328-1
0前言
以基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程为主体的现代生物技术在当前世界技术中无疑是最具有研究和探索的技术领域。通过其自身的快速发展和通过很多跨学科领域的合作探索，已经在医疗、环境、食品、化工、新能源的开发等多领域取得长足进展,促进了我国生物技术产业的进一步形成。生物技术产业已经成为国家科研研究的重点，为解决人类面临的重大问题发挥重要作用。21世纪生物技术产业被公认为主导核心产业，是我国重点科研战略之一。
1概述
1.1生物技术产业现状
生物技术产业是生物学技术为基础，结合相关学科，形成的一种多元化具有前瞻性的综合性产业，是21世纪的核心产业。包括微生物工程、基因工程、细胞工程及酶工程等领域。生物技术，是通过对生物体及其成分进行研究，改造，以产生满足人们所需产品的先进技术。
1.2我国生物技术产业的优势
随着我国经济总体水平逐渐提高，我国教育科研水平同时也得到进一步提升。建立了相当数量的一批研究机构和产业基地，跨国的生物技术产业研发中心也加快向我国转移，吸引了大批海外科研人员，研究专家，以及我国留学人员。由于我国越来越多的科研机构与国外研发机构进行深入交流，合作，利用目前的政府政策，产业条件，发展形势，我国生物技术产业水平与国外先进水平差距正在明显缩小。
2我国生物技术产业存在的问题
2.1资金投入不足，管理不够完善
我国科研经费属于划拨制，各个科研机构，大专院校，政府研发部门处于完全竞争条件之下，经费需求异常激烈，投入资金不足的状况经常出现。从而出现申请项目浪费的精力过多，严重影响科技研究的进展和研究成果的质量。
2.2缺乏创新产品，重复研究开发
近30几年发展以来,我国生物技术产业的研究和开发能力严重不足,进展缓慢，成果稀少。且大多数产品还停留在单纯模仿仿制国外已经上市产品品种上，或直接引进过来，真正称得上具有我国自主知识产权的产品较少。我国生物技术领域近几十年来，缺乏系统性，科学性，有效性的科研路线。大部分机构研发人员，科研人员，在技术不成熟条件下，盲目试验开发，急于求成，缺乏战略性的规划。
2.3资源装备落后，成果转化率低
我国目前用于生物技术研究开发，及产业发展所用的仪器、设备等基础设施，技术装备十分落后，大多依赖国外进口，尚不具备自主研发的能力，配套的能力。致使产业化能力薄弱,企业规模较小,生产条件差，资金不到位等问题出现。由于生物技术包括跨学科，多元化的特点，其成果转化具有特殊和复杂性。
3我国生物技术产业与国外的差距
我国生物技术个别领域距离外国先进技术差距在5到10年左右，而产业化的发展则差到15到20年。在“十一五”期间，我国大力发展生物技术产业基地，推动局部地方形成生物产业带，提高生物产业综合能力。目前正在兴建的，和已经完成的各类生物产业基地，园区，平台达到近70家。特别是在吉林的长春、通化等地，山东半岛，京津地区，以及长三角和珠三角地区，产业化的发展已经初具规模。但是目前我国有关生物技术的企业超过900家，不过取得的成果，专利较少，难以突破。
4我国生物技术产业的对策研究
4.1鼓励科技创新，推进产业化发展
为推动我国的生物技术产业向前发展，须有效地结合符合我国基本国情，满足市场条件需求，国家政府的相关部门进行统一协调，把我国各方面的优势配置高度集合，使技术资源、设备资源、人才资源等方面发挥最大效率。集中力量，全力发展，制定出符合我国生物技术产业的战略目标，攻克高技术领域堡垒，稳步推进有关生物技术产业的创新研发。
4.2增加投资力度，制定战略规划
生物技术产业属于高风险，高投入，高技术领域，进行有关的生物技术研究开发需要大量资金。目前我国生物技术企业还属于中小企业，资金匮乏，融资困难，政府相关部门应给予大力度财政，税收，信贷支持，帮助企业摆脱困境。
4.3搭建中介平台，培养吸引人才
生物技术产业中介平台的建立，有助于为各类大专院校，科研企业提供丰富的专业化，多元化信息服务。也可为产品的开展，资金来源，研究方向，专业技术，成果转化，到自主知识产权保护，提供依托与导向。规范生物产业市场环境，避免企业不良竞争，帮助各个企业的协调发展。从上游的科技研发，到下游生产销售，中介平台的搭建为企业之间起到搭线牵桥的作用。还应充分利用我国人口资源的优势，现如今我国拥有庞大的高等教育人才，科研人员，鼓励其积极投入发展生物技术产业中。政府主管部门，科研院校，生产企业，除了要注重培养人才以外，还应吸引海外人才。尤其是海外生物技术产业的带头人，科技研发的权威专家，懂技术和管理的复合型人才，应成为我国人才储备的重中之重。通过实现对高层次专业化的人才培养与发展，提高我国整体生物技术产业的竞争力。
参考文献
[1]2010-2015年中国生物技术行业前景预测与发展战略研究报告.
[2]林桂芸.关于我国生物技术产业化发展的问题与对策[J].成都大学学报(自然科学版),2003(0).