分子生物學的研究方向范文

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摘要從教學內容、教學過程和考核方式等方面介紹了研究生細胞分子生物學課程的教學開展與體會，為適應多研究方向的研究生培養要求、提高教學效果提供參考。

關鍵詞研究生;細胞分子生物學;教學;內容;考核

揚州大學碩士研究生培養方案課程設置將細胞分子生物學作為生物學一級學科的學位課程，包含植物學、動物學、生理學、水生生物學、微生物學、遺傳學、發育生物學、細胞生物學、生物化學與分子生物學、生物物理學、生態學等11個生物學二級學科。揚州大學是江蘇省屬重點綜合性大學，目前設有27個學院，11個生物學二級學科分散在生物科學與技術學院、農學院、獸醫學院、醫學院，各二級學科的研究方向也較廣泛，如何適應這種多學院、多學科和多研究方向的碩士研究生培養要求，提高教學效果，揚州大學不斷進行嘗試、改革，構建了適合各二級學科培養目標要求的細胞分子生物學教學體系，現將這門課程的教學內容、教學過程和考核方式介紹如下。

1細胞分子生物學的教學內容

細胞分子生物學是隨著細胞生物學和分子生物學發展而興起的一門較新的學科，是一門在分子水平上研究基因對細胞活動調控以及各種細胞結構的形成和功能執行的科學[1]。對生物學專業的研究生來講，本科階段都學過細胞生物學和分子生物學這2門課程，因此研究生所開設的細胞分子生物學課程體系應該和本科生的課程體系有所區別。由于傳統的細胞分子生物學教材與細胞生物學和分子生物學在內容上有很多雷同，若采用這些教材，很容易使研究生對該門課程失去興趣。揚州大學將該門課程的教學內容分為4個部分:細胞結構、細胞遺傳、細胞代謝與調控、細胞發育，該校沒有選擇任何固定教材，僅僅指定少數最新出版的教材作為參考書，如韓貽仁主編的分子細胞生物學[2]、Gerald Karp主編的Cell and Molecular Biology:Concepts and Experi-ments等[3]。

2細胞分子生物學的教學過程

揚州大學細胞分子生物學的授課對象差異比較大，學生的來源和專業背景也不同，在教學過程中，筆者嘗試使用開放式教師、開放式教學和開放式課堂的教學方法。

2.1開放式教師

以往的研究生課程都是由固定的教師一上到底，由于教師的精力有限，不可能對細胞生物學各個領域的前沿知識都熟悉。為了解決這一問題，揚州大學采用不固定教師上課的制度，跨學科跨學院請資深教師進行授課，確保學生能夠了解該領域的基本知識與前沿動態。設置的4個部分教學內容中，每一部分由1~2位專業教師負責主講，教師可結合自己的專業背景，根據不同教學模塊，設置具體的教學內容，不拘泥于任何教科書進行授課。有些教師的研究方向是植物，對植物細胞分子生物學的研究進展和前沿動態比較熟悉，講授植物細胞分子生物學可以做到深入淺出，而對動物細胞分子生物學的講授效果會比較差，因此主講教師可選擇來自植物、動物、微生物、病毒等研究方向的老師。對于學生，有些是來源于農學院，其背景知識和興趣側重在植物方面，而有些來源于醫學院或獸醫學院，其背景知識和興趣側重在動物方面，這就要求選擇具有不同學科背景的教師。開展開放式的教學方式，滿足不同學生的要求。

2.2開放式教學

由于細胞生物學是生命科學的前沿學科之一，因此在把握現有教材和參考資料的基礎上，教學過程中要結合實際將細胞生物學相關領域的新進展、新知識、新方法介紹給學生，拓寬學生知識的深度、廣度，培養其對未來工作的適應能力。

在每一個教學模塊中，教師可通過不同的教學方式講解不同側重點的專題。如細胞結構部分包括講了2個專題，一個是細胞內膜系統:結構、功能、蛋白質分選和膜泡運輸，另一個是細胞骨架與細胞運動。內膜系統一般是指內質網、高爾基體、細胞核、溶酶體和液泡(包括內體和分泌泡)5類細胞器膜的總稱，而廣義的內膜系統概念也包括線粒體、葉綠體、過氧化物酶體、細胞核等細胞內所有細胞器膜的總稱。在本科細胞生物學教學過程中，這些細胞器的形態結構、功能和發生是分別獨立介紹。雖然這些細胞器具有各自獨立的結構和功能[4]，但它們又是密切相關的，尤其是它們的膜結構是可以相互轉換的，轉換的機制則是通過蛋白質分選和膜泡運輸來實現的。在講授內膜系統時，可通過蛋白質合成這條線將這些相關內容串聯起來講述。由于核糖體在蛋白質合成上與內膜系統互為一體，因此將核糖體也加入進來，同時向上講可以提及細胞核中核糖體大小亞基及mRNA的合成，向下還可講述細胞膜上的蛋白功能，從而用蛋白質合成一條線將細胞的三大結構即細胞膜、細胞質和細胞核聯系了起來。同時，也啟迪研究生自己去找線索，找出一根主干，將盡可能多的內容串起來。又如細胞骨架對于維持細胞的形態結構及內部結構的有序性以及在細胞運動、物質運輸、能量轉換、信息傳遞和細胞分化分裂等一系列方面起重要作用，因此對細胞骨架的研究是近代生命科學中最活躍的研究領域之一，它的快速發展主要得益于大型分析儀器的應用和實驗方法技術的改進。在這一部分內容的教學中，可重點向學生講解細胞骨架的研究方法，包括每種方法的原理、基本過程和結果分析，以最新的國外權威期刊上發表的細胞骨架方面的論文為例，向學生介紹細胞骨架的研究是如何開展的。

2.3開放式課堂

研究生課堂和本科生課堂相比，講授內容量非常大。筆者一般會在課后將課件提供給學生，使他們在課堂上不用花太多精力記筆記，而是將主要精力集中到聽課上，跟著教師的引導考慮問題，這樣使其思維保持很高的興奮度，且感到疲勞。在嚴格遵守課堂紀律的前提下，在上課時要盡量調動學生的積極性，以開拓學生的思維，培養創造性。課后要讓學生自己閱讀指定或推薦的原始文獻，或者讓他們自己到網上查閱自己感興趣的問題，以此可培養學生閱讀文獻、查找資料、進行科研的能力。

3細胞分子生物學的考核方式

作為生物學一級學科碩士研究生的學位課程，細胞分子生物學的考核以考試為主，考慮到研究生學習細胞分子生物學課的目的主要是為了提高學生利用學到的細胞生物學知識解決課題研究中的問題，實用性較強，因此筆者選用開卷考試的形式，所出的試題都是綜合性的分析題，在考場內學生可以查閱任何參考資料，但參考資料中沒有現成的答案，促使學生綜合運用所學知識，通過仔細分析才能得出答案。這種考核方式一方面提高了學生獨立思考問題和解決問題的能力，另一方面也使教師了解了學生對這門課程的掌握情況，檢驗教學質量，很大程度上促進了以后教學的開展。

4參考文獻

[1] 王石平，金安江.分子細胞生物學研究性教學模式的改革實踐與思考[J].華中農業大學學報:社會科學版，2008(2):134-137.

[2] 韓貽仁.分子細胞生物學[M].2版.北京:科學出版社，2001.

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關鍵詞：研究生；醫學分子生物學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）42-0173-02

分子生物學是生命科學中發展最為迅速的前沿學科之一，其研究方法和技術廣泛應用于生命科學相關的許多學科領域。分子生物學在醫學領域的使命，就是應用分子生物學的理論與技術，從分子水平上揭示疾病發生、發展的分子機制，進而對危害人類健康的各種疾病提供預防、診斷以及治療方法[1，2]。對醫學各專業的研究生而言，學習和掌握扎實的分子生物學知識，是將來成為合格醫學研究者和臨床工作者的內在需求和必備條件。研究生《醫學分子生物學》是本校一門重要的基礎課程，從1994年開設以來，一直是全校基礎與臨床專業共計400余人/年的碩士研究生必修課，2010年后改為選修課。然而隨著分子生物學理論和技術的日新月異，雖然教學內容在不斷更新，但沿襲舊有的重視知識傳授而忽視學生自主學習的教學模式已經遠遠不適應新的教學理念需要，對新的教學模式的探索已勢在必行。

一、現階段存在的問題

總結多年的教學實踐，我們發現在《醫學分子生物學》理論課教學中存在著一些問題，主要反映在：（1）課程體系及教學方法里學生自主學習、交互式團隊學習的模塊少，學生未能養成自主閱讀文獻、集體討論、發現問題和解決問題的習慣；（2）學生知識基礎參差不齊，專業背景及研究方向差異較大，課堂講授難度較大且有時收效不好；（3）部分內容理論性強，較為枯燥且不屬于學生的研究方向，學生學習積極性不高；（4）在教學內容上只關注教材講授而不重視其專業發展方面的探究，雖然分子生物學教材內容時有更新，但相關領域的最新進展并不能及時涵蓋，這將使教師更新知識的主動性下降，同時研究生也會失去學習分子生物學的興趣。（5）期末考試閉卷問答式方式由于考試時間和考試內容的限制，而不利于開拓研究生視野和創新意識的培養；（6）在成績評價上，未能對學習積極的學生加以激勵。

二、教學改革內容及方式

針對教學中存在的這些問題，我們對2012級研究生《醫學分子生物學》理論課教學進行了改革嘗試。我校2012級選修《醫學分子生物學》課程的研究生共279人，將其分為兩個班，其中基礎專業和部分臨床專業共105人為1班，其余臨床專業174人為2班。本學期對1班學生進行了教學改革活動，對2班學生仍按往年教學模式正常上課作為對比。本次教學改革活動的方式為：將1班的105名學生分成小組，每組4～5名學生。以小組為單位，要求學生課后閱讀中外文文獻，內容可以是分子生物學方面的經典理論、熱點問題或最新研究進展（如：PCR技術、細胞信號轉導與疾病、藥物基因組學）等，小組同學分析討論后將文獻內容制作成多媒體課件，分別在學期中和學期末各抽取4～5個課時在全班進行讀書報告，每組推薦一名同學做報告，報告時間15～20分鐘，報告完畢由學生提問及老師點評，每小組共計耗時30分鐘，期末對兩個班的成績進行分析比對。

三、考試成績分析

我們對1班和2班學生的期末考試成績進行了對比。從表1可以看出，1班的考試平均成績比2班高出3.07分，且1班的最高分（88分）和最低分（59分）均分別高于2班的83分和43分。其次，1班不及格人數為1人，不及格率為0.95%；2班不及格人數為13人，不及格率為7.47%。兩班比較不及格率具有統計學差異（P箓0.05）。表1結果說明1班考試成績明顯超過2班。

四、本次教改活動的思考

經過本次教改活動，我們體會到：研究生教育與本科的基礎教育不同，我們培養的研究生必須具備扎實的理論基礎和鮮明的創新性。教師雖然是授課環節中的主導者，但學習是互動的過程，這個過程不僅是教師在講臺上的授課過程，也應是臺下學生主動學習的過程。因此教師在教學中除進行啟發式的教學外，還更應該注重培養研究生主動學習的意識，塑造研究生的創新精神。本次在2012級研究生1班通過進行讀書報告，首先優化了教學氛圍，充分調動了學生學習的積極性。通過查找文獻、歸納總結文獻并制作課件等，鍛煉了學生的科研思維能力和寫作能力；通過口頭報告鍛煉了他們的表達能力；通過小組討論鍛煉了他們的團隊協作能力。這些能力的訓練為他們將來的研究工作和畢業論文答辯等打下了一定的基礎。其次，拓展了學生的知識面，有利于增強學生的學習興趣。教師在課堂上的講授只有幾十分鐘，時間遠遠不夠，只能是內容上的引導，而切實掌握的知識還有待于學生課后的學習與思考，這就要求研究生必需樹立主人翁的意識，積極主動地完成自學過程并培養創新精神。我們在教學中也發現，很多學生在課間以及課程結束后會主動向老師請教分子生物學方面的問題，這說明研究生的學習主動性增強了。但本次教改活動也有不足之處。從老師授課的情況和學生咨詢的問題來看，大部分研究生對實驗技術的理解及操作很弱，由于本校的《分子生物學技術》實驗課程已交給學校“醫學與生物學研究中心”實驗室承擔，本次教改未能涉及到實驗技術方面的改革。因此如何提供更好的實驗室條件，加強學生的操作能力，是我們分子生物學教學改革的重要目標。分子生物學的發展十分迅速，而本校使用的教材相對陳舊，雖然老師在講授時可以適當介紹新的研究進展，但陳舊的教材不利于學生自學。在本次教學活動中，雖然我們考慮過師生討論、互動式的教學，但由于授課人數多，學生基礎參差不齊，甚至少部分學生只是為了獲取學分，對本課程毫無興趣等諸多原因，最終本課程36學時的教學中，大部分仍然是采用老師講授的方式進行教學。

經過對《醫學分子生物學》這門課程的教學改革，我們雖然取得了一定的教學效果，但深知這門課程具有很強的理論性和實踐性，教師必須不斷探索合適的教學手段和教學方法。在今后的教學中，如何變革教學思路，體現以“醫學”為中心，并調整教學內容使之與科研課題需求相結合，以進一步激發學生的學習興趣和創造性思維等，將成為教研室教學改革重點思考的問題。作者認為可以考慮在授課中盡量引用科學先驅們的成功事跡，以“故事”的形式進行授課；在講解分子生物學經典現象和原理時，可以從相關現象的發現、科學家如何提出假設、如何通過實驗證明假設的思路，在講解中引導學生思考，從而鍛煉學生的科研思維；在介紹新進展時應充分結合生活中和醫學中的熱點問題進行講述，明確本學科同臨床的聯系程度，這不僅強調了學科的重要性，同時也加強了研究生學習的迫切性，使他們真正喜愛這門課程，同時能高效地接收相關理論知識，應該會取得更好的效果。

以上是本教研室為適應教學改革需求，在研究生層次上的分子生物學教學的一些嘗試與體會。隨著高教改革的深入進行，我們還將不斷完善、不斷總結、不斷創新，以使研究生的分子生物學教學走上新臺階，使學生學以致用，努力創新，最終成為教學、科研、醫療的棟梁之材。

基金項目：遵義醫學院教學改革項目“研究生分子生物學教學改革的研究與實踐”

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【關鍵詞】分子遺傳學；教學；方法

分子遺傳學是在分子水平研究生命現象的學科，已經成為21世紀生命科學前沿學科，它的基礎理論已經滲透到生命科學幾乎所有的領域，是涵蓋面非常廣的一門學科，同時也是現代生物科學發展最快的學科之一。從分子遺傳學發展以來逐漸從重視形態、代謝功能方面的演變延伸到研究基因和基因的結構和功能等的演變。

分子遺傳學目前已成為綜合性大學、理工科大學、農林院校等生命科學類各專業研究生的專業學位課，是繼本科階段課程如生物化學、分子生物學、遺傳學等課程后的進一步學習，對提高研究生的基本科學素質、提升專業素養和增強科研創新等有著十分密切的聯系和重要的影響。以分子遺傳學為基礎的遺傳工程則正在發展成為一個新興的工業生產領域，許多國家已經把分子遺傳學及技術列為優先發展的高科技項目。在這樣的發展潮流中，如何使學生能夠及時了解快速發展的分子遺傳學理論和技術的相關知識，為我國生命科學培養富有開拓精神、創新精神，具有國際競爭力的高層次、高質量的人才，研究生分子遺傳學課程的改革必將成為我們探索的一個重要課題。

一、學院特色

生物化學與分子生物學學科是生命科學領域發展最為迅速的前沿學科之一，也是中國計量學院近年來重點建設的學科，2004年入選浙江省重點扶植學科，2005年獲碩士學位點授予權。該學科的主要特色包括分子檢測和檢驗技術、重大生物安全和生物入侵問題、植物天然活性產物的提取與利用、環境分子生物學與農產品安全等方面的研究，均從基因或蛋白質等方面來闡明具體的機理，這與分子遺傳學存在著密切聯系。隨著分子遺傳學概念的深入人心，為了適應培養基礎厚、知識寬、素質高、能力強、面向21世紀開拓創新的生命科學優秀基礎性人才的需要，結合我院專業特色和人才培養計劃，2011年新增《分子遺傳學》課程為本學院生物化學與分子生物學碩士研究生的專業學位課，并于2011-2012年第二學期正式實施教學工作。

二、教材的選擇和教學內容的整合優化

本課程選用了以高等教育出版社出版的由路鐵剛、丁毅主編的《分子遺傳學》為教材。以南京大學出版社出版的由孫乃恩，孫東旭，煦編著的《分子遺傳學》和高等教育出版社出版的由朱玉賢等編著的《現代分子生物學》等為參考教材，同時也選擇了一些相關的動畫網絡電子教材。在教材上突出基礎性、綜合性、前沿性、時代性、創新性和引導性，并且符合相應的課時數，同時避免與其它課程的重復，能夠適合應用型人才的教材。

同時，從分子遺傳學的特色出發，優化教學內容，注重知識的橫向和縱向銜接，刪改與生物化學、分子生物學等相關課程間重復交叉內容，同時補充本教材內容的不足，使教學內容體現課程的特色性。課堂教學主要是講授基因組學與后基因組學、基因組結構與功能、基因表達調控、基因突變與DNA損傷修復、遺傳重組與轉座、雜交育種與誘變育種、突變體的創制與應用、分子遺傳學研究的常用技術介紹等。同時在講授基礎知識的同時也結合相關前沿熱點領域的知識和進展，如適當引入學科前沿內容以激發學生的學生興趣，并將最新的知識理論和科學熱點通過文獻介紹給學生。不僅達到授課內容國際化、教學理念前瞻化，而且可以培養研究生學習外文文獻的能力和思考科學問題的方法和習慣。教學過程全部采用多媒體與動畫網絡資源的教學方法相結合。在講授部分內容時，注重啟發研究生尋找自己相關課題進一步研究的新切入點，引導其通過科研和實驗過程去解決問題。實現在有限的課時中講授分子遺傳學的新發展、新觀念，為學生的思維打開一扇通向未來之門。

三、采用啟發式、引導式、討論式的教學方法

研究生教育是我國教育結構中最高層次的教育，培養的研究生不僅要有堅實的理論基礎，還要有鮮明的創新性，所以對于這種層次的教學，需要采用多種教學方式如啟發式、引導式、討論式。首先，在授課中進行啟發式教學，引導學生積極思考，按照提出問題、分析問題、解決問題的思路進行講解，而不是簡單的背記已有的結論，并在教學過程中增加專業英語詞匯，通過課堂上的反復講授，既能增加學生的專業英語詞匯量，幫助學生更好地理解教材內容，又提高了閱讀外文文獻的能力，為將來的專業及科研工作打下良好的基礎。其次，為了進一步鞏固理論課堂所學知識，并將理論與將來的研究課題聯系起來，設立相關的討論課，每個學生以分子遺傳學技術結合自己的研究方向，寫出課題設計思路，可以是目前正在研究的課題，也可以是假想的課題。讓學生在課余時間通過文獻查找和整理，準備討論提綱，并分組討論。鼓勵學生積極發言，闡明自己的科研思路，同時教師通過積極正確的引導，使課題設計更加合理，并賦予創新性。最后，進行課堂學術報告競賽活動，通過設計一些學科發展前沿與動態相關的討論議題，如突變體創制的應用前景、轉基因作物的安全性等。

四、采用綜合測評的方式評定成績

本課程成績的評定采用綜合測評的方式，進行基礎理論閉卷考試、綜述撰寫和課堂討論表現相結合的方法，讓研究生通過查閱文獻，撰寫綜述，課堂討論等，鍛煉研究生的歸納總結，推陳出新，開拓創新的綜合能力。也有利于提高研究生的學習熱情，并充分調動研究生主動探究的積極性和主動性。這種考試方法的建立，也增加了對學生的學習情況評價的客觀性，對創新能力培養和教學評價方式作有益的探索。

綜上所述，本次教學改革將全面推進研究生的教學工作，并且使教學內容體現基礎性、綜合性、前沿性、時代性、創新性和引導性。不僅可以有效地提高分子遺傳學的教學效果和處理與其它相關課程的銜接問題，而且還可以增強研究生的自主學習、科研創新等能力，讓他們實現科學知識向技術的轉化，為研究生獨立開展項目研究和申報課題奠定基礎，最終產出一定的科研成果，甚至實際的生產力。

參考文獻

[1]屈艾,朱必才,潘沈元,李宗蕓,高煥,汪承潤,王秀琴.提高遺傳學課程教學質量有效途徑的探討及體會[J].生物學通報,2002,37(11):44-45.

[2]余誕年.遺傳學的發展與遺傳學教學改革諂議[J].遺傳,2000,22(6):413-415.

[3]林海萍,張立欽,張昕,胡加付.幾種討論式方式在微生物學教學中的應用[J].微生物學通報,2010,37(7):1054-1057.

[4]趙新民,夏莉,徐玲,彭曉赟,劉石泉.分子生物學教學動畫網絡資源的利用[J].廣東化工,2011,7(38):196-198.

[5]王曉霞,劉志榮,解軍,程牛亮.如何在分子生物學教學中培養研究生的科研創新能力[J].西北醫學教育,2011,19(1):78-80.

[6]賀根和,葉九根,郭小華,段世華,朱立成.分子生物學雙語教學中“雙主體互動”教學模式構建策略初探[J].河北農業科學,2011,15(3):148-149,161.

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1.1本科教育忽略學生實驗技能、邏輯思維和創新能力的培養本科生學習模式中老師與學生基本是零交流,老師幻燈片教授已有現成的書本知識,學生接受、理解、記憶,完成考試即可。這種方式嚴重忽略了學生思考能力和創新力的培養,使其缺乏邏輯思維和創新思維的意識習慣。而學生在面臨探索型科學研究時就似隔屋攛椽,無法勝任。

1.2本科教育學習環境簡單,缺乏必需的社交經驗醫學生的本科學習任務相對其他專業更加繁重,課業、考試壓力大,大學生實踐活動較少,缺乏豐富的人際交往經驗。而研究生學習環境相對復雜,需要處理好與導師、同門、廠家、其他實驗室之間的關系,存在一定的利益誘惑。一旦進入研究生階段學習,如何適應這種環境的改變就顯得尤為重要。

1.3研究生生源種類多,知識背景相差大目前研究生招生來源很多,甚至還會有跨專業報考的現象,所以知識背景相差很大。比如現代的醫學科學研究常常接觸到分子水平的實驗,本科為臨床醫學或護理學的醫學研究生比較缺乏。即使本科階段有一些相關基礎課,由于沒有認識到重要性,知識也比較薄弱;而本科為生物技術的研究生比其他專業的學生掌握更多的分子生物學背景知識。研究生階段的教學是以自學為主,在參差不齊的背景下,如何讓醫學研究生迅速學習和掌握良好的科研技能,是一個非常重要的問題。

2醫學研究生科研技能培養的模式探討

2.1加強本專業相關理論知識的積累并進行科研嘗試為彌補本科生理論基礎薄弱的情況,研究生一年級主要是進行理論學習以滿足將來的科研要求,如實驗動物學提供動物實驗的基礎知識,科學研究嚴謹的設計和分析需要統計學。但研究生導師的研究方向很多,對學生的要求也不一樣,已有的學校研究生課程無法滿足每個方向的不同要求。為此,重點學習相關專業的背景知識尤為重要。如對于生殖醫學研究方向的研究生,就需要加強生殖醫學和生殖生物學的基礎知識,與其他方向的研究生要求略有不同。為了讓研究生學習生殖相關基礎知識,學校最近專門開設了生殖生物學選修課程,供生殖醫學研究方向的研究生選修。現在的醫學研究已經深入細胞和分子水平,需要用到多種大型儀器。儀器分析課程可以幫助研究生了解常見大型儀器的原理,如用于斷層掃描的激光共聚焦、細胞檢測和分選用的流式細胞儀、超高分辨率的電子顯微鏡等。通過這些理論課程的學習,研究生可以掌握常見大型儀器的基本原理,有助于將來課題的實驗設計。以上的努力仍然不能為每個研究方向的研究生開展課題研究提供足夠的理論知識。所以在已有的理論課程的基礎上,通過組織相關研究方向的研究生深入學習專業相關的專著就很有意義。如本實驗室從事發生研究的研究生,就組織學習發生相關的英文專著,如HistologicalandHistopathologicalE-valuationoftheTestis和Andrology-MaleReproductiveHealthandDysfunction。研究生自學后以講座的形式,給其他同學介紹各個章節的內容。通過這種途徑,在學到專業知識的同時,提高了自學能力和英文專著閱讀能力,鍛煉了總結、陳述、演示以及制作講解報告的能力,有助于開題報告和畢業答辯的順利完成。

2.2培養良好的實驗技能分子生物學是從分子水平研究生命現象、生命本質、生命活動及其規律的科學,與其他學科廣泛交叉滲透,是當前生命科學中迅速發展的前沿學科。醫學分子生物學是實驗性極強的學科,其實驗技術和方法已普遍應用到各個學科的研究中。除了分子生物學技術,其他如細胞生物學等技術也在科研中廣泛使用,這些實驗技能的培養對于其課題開展均具有重要的意義。目前研究生數量多,教育資源有限,即使有實驗課程安排也無法實現讓每個研究生動手操作。所以研究生實驗技能的培養不能僅靠學校的研究生課程;再者醫學研究生一般來自于醫學專業如臨床醫學或者護理學等,本科教育沒有經過分子生物學理論和實踐培訓,所以研究生進入實驗室后,還需要進一步培訓。為此,本實驗室在培養模式上進行了一些嘗試。組織由多位教師、技術員和高年級博士組成的培訓團隊,以專題培訓的方式對實驗室基本科研技能進行短期培訓,包括RT-PCR、蘇木素伊紅染色、免疫熒光、Westernblot、流式細胞術、顯微鏡操作、文獻檢索等多種常規實驗方法和技術,目的是讓剛進入實驗室的研究生迅速掌握常用分子生物學和細胞生物學技術以及常規實驗儀器和設備的使用。實驗技能培訓分為三個部分,首先介紹實

驗的基礎理論,然后演示實驗操作,最后由學生獨立完成實驗,完成的實驗結果由老師統一評價。只有能獨立地完成每個實驗,才算順利通過培訓。我們深知理論是為了指導實踐,所以理論與實踐齊頭并進的模式能取得更好的效果。在基本理論知識學習的過程中,同時進行實踐操作,引導學生發現問題并探索思考,形成邊動手邊思考、理論指導實踐的學習模式。本實驗室通過這樣統一的理論和實踐相結合的培訓,幫助研究生在短時間內系統而迅速地掌握常用的基礎實驗理論和技術,為后續課題開展奠定了堅實的基礎,取得了很好的效果。 2.3嚴格實驗室規范管理實驗室是高校研究生科研實驗技能培養的主要場所,其建設和管理水平直接影響研究生科研實驗技能的水平。比如一個實驗室通常有多個研究生,每個研究生在課題開展中一般會使用多種儀器設備。有的儀器設備比較貴重,操作不當可以導致儀器損壞,甚至威脅人身安全。如高速離心機使用時,轉子不蓋蓋子,高速旋轉時,轉子可以飛出離心機,導致財產或人身損傷。所以如何能保證儀器的正常使用和得到高質量的研究數據,有序的管理就顯得非常重要。以本實驗室為例,實驗過程中會有常見儀器,如pH計、天平等;有貴重儀器,如高速離心機、熒光顯微鏡、定量PCR儀等;還有一些大型的儀器,如電子顯微鏡、流式細胞儀、激光共聚焦顯微鏡等。本實驗室采用如下管理方式:對于實驗室常見儀器,研究生通過培訓過后可以自由使用。而大型儀器一般都有分析測試中心集中管理,如電子顯微鏡、流式細胞儀等設備有工作人員操作,學生只需理解原理,按照要求準備樣本和學會分析數據。但有的大型儀器如激光共聚焦,學生可以通過專門的操作培訓,自己獨立操作。高速離心機、熒光顯微鏡等設備一般都有專人管理。在學生進入實驗室統一培訓時,會涵蓋這些設備的使用。如此,既使得實驗室儀器得到正常使用,又營造了嚴謹、有序和安全的實驗室環境,為進行科學研究提供了必要保證。

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關鍵詞：生物化學實驗；瓊脂糖凝膠電泳；教學體會

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）11-0260-02

瓊脂糖凝膠電泳是核酸分析常用的實驗技術，是核酸研究工作中不可缺少的重要手段，廣泛應用于基礎理論研究、農業科學、醫學衛生、工業生產等許多領域，在生物化學和分子生物學的教學和科研中具有重要作用。[1-2]我校自2009年為醫學專科學生增開該實驗以來，受到廣大學生的歡迎，收到良好的教學效果。本實驗在實際的操作過程中由于實驗試劑、耗材準備比較復雜，微小的疏忽都會導致實驗的失敗，在長期的實驗準備和教學過程中，我們總結了一些教學經驗和教學體會。

一、實驗前準備

實驗設備及材料的準備。待測DNA，瓊脂糖，電泳儀，電泳槽，紫外透射反射儀，酒精燈，100ml燒杯，微量移液器，三羥甲基氨基甲烷，鹽酸，醋酸鈉，EDTA，瓊脂糖，溴酚藍，溴化乙錠。

二、實驗課中

1.瓊脂糖膠的制備。本實驗配制的是質量濃度為1%的50mL凝膠。在電爐上將膠熔至清澈透明的溶液狀，冷卻到60℃左右，加染料GV（GoldView），每100ml膠加5pl，搖勻，倒入事先裝好的水平電泳槽內，梳子根據樣品量選用。凝膠厚度一般為0.3～0.5cm。待凝膠完全凝固后（于室溫放置30～45min），在梳子齒附近加入少量電泳緩沖液，然后緩慢輕輕地向上拔掉梳子，將凝膠放入電泳槽中。

2.點樣。點樣量要根據點樣孔大小和樣品濃度確定，一般上樣體積約5～10uL。點樣前，樣品需按照配比添加上樣緩沖液，吹打均勻后，移液器吸取樣品，垂直于點樣孔，用另一只手幫助固定移液器下端，移液器槍頭尖端進入點樣孔即可將樣品注入孔內，注意不可將槍頭尖端插至孔底，并選擇其他點樣孔點上適合的DNA分子量標準（DNA Marker）。所謂適合是指樣品DNA分子量大小應基本在DNA分子量標準范圍之內。

3.電泳。將電泳儀的正極與電泳槽的正極相連，負極與負極相連。核酸帶負電荷，從負極向正極移動，膠的點樣孔一端應放在電泳槽的負極接線一端。電泳槽中電泳緩沖液與制膠用電泳緩沖液應相同，電泳緩沖液（1xTBE），使其恰好沒過膠面約lmm。電泳緩沖液太多則電流加大，凝膠發熱，設置好電源，一般采用恒壓電源，電壓選擇為5V/cm左右（長度以兩個電極之間的距離計算）。電泳時間一般為30～60min，根據實驗需要也可做適當調整。電壓增高，電泳時間縮短，核酸條帶相對來說不夠整齊，不夠清晰；相反，電壓降低，電泳時間較長，核酸條帶整齊清晰。將電泳后的凝膠放在紫外透視儀中觀察結果，對照DNA marker分析條帶、得出結論并分析實驗成敗的原因。

4.重視實驗結果分析，指導填寫實驗報告。生化實驗的目的主要是加強理解和驗證相關理論，通過實驗操作獲得和提高實驗技能，培養學生的動手能力。通過實驗結果分析提高綜合分析的能力，實驗報告在一定程度上起到檢驗學生對實驗原理、目的、實驗結果的理解和分析的能力。在過去的實驗報告中，學生由于不知道如何最終來書寫實驗報告，所以盲目抄書或者相互抄襲的現象很多，實驗結論往往簡單了事，這樣根本無法達到實驗的預先效果。有效地利用實驗課后的十分鐘時間給學生講解如何書寫實驗報告，可以在一定程度上杜絕相互抄襲的現象，既培養學生養成嚴謹求實的學風[3-5]，又真正地讓學生在實驗中得到收獲。

三、實驗課后

1.認真批改實驗報告冊，及時返還學生。在實驗教學中，教師始終要求學生在書寫實驗報告時如實反映實驗結果，不得抄襲或者編寫實驗結果，這樣教師在批改實驗報告冊時才能更好地發現實驗失敗或者出現偏差的原因，并在報告冊中一一進行修改；同時，批閱實驗報告冊還能幫助教師發現一些在以往教學中容易忽視的問題，對于完善今后的實驗教學有著深刻的意義。其次，批閱后的報告冊及時返還學生，可以幫助學生有效地回憶起實驗中操作不當的地方究竟出現在何處，避免在今后的實驗過程中再犯類似的錯誤。

2.課后思考。在參考了其他醫學院校的實驗教程，我校瓊脂糖凝膠電泳實驗課的成功開設，是我校生物化學實驗改革的一大舉措。隨著分子生物學實驗在醫學研究中的地位不斷增強，開展一定比例的生化分子實驗無疑將為學生今后開展設計性、綜合性實驗奠定下堅實的基礎[6-11]。

總之，只有不斷總結經驗，探索適合醫學專科生物化學的新實驗，增加學生學習的積極性、主動性，才能培養出面向2l世紀具有綜合能力和創新意識的高素質醫學人才。

參考文獻：

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[3]段春燕，陳川寧，邵軍.醫學院校生物化學實驗教學的改革探索[J].現代醫藥衛生，2009，26（2）：311―312.

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[9]蘇何玲，劉永明.開設生物化學設計性實驗的實踐與思考[J].中國現代醫學雜志，2008，18（17）：2589-2592.

[10]王迎偉，朱學江，郭軍，等.提高基礎醫學實驗教學質量的思考與對策[J].醫學教育探索，2010，9（8）：1103-1105.

篇6

1　生物學哲學的再定位

費爾巴哈在談到哲學的改造時說過：“哲學必須重新與自然科學結合，自然科學必須重新與哲學結合”。這是一種“建立在相互需要和內在必然性上面的結合”。〔1〕自然科學構成了哲學的基礎， 生物科學是這個基礎中不可或缺的組成部分。如同所有其他科學一樣，生物科學也深深受到哲學的理論思維和方法的影響。生物學哲學作為連結哲學與生物學的橋梁和中介，對二者的重新結合起著十分重要的作用。從學科建設的角度看，這門學科的存在和發展，既須以實證科學知識特別是生物科學的知識材料為基礎，跟上現代科學技術發展的步伐；又要汲取哲學研究的積極成果，適應當代哲學變革的需要。

就學科性質而言，一般認為生物學哲學屬于科學哲學體系中的一個分支學科。《大英百科全書》第15版所列《自然哲學》條目將關于自然的實際特征問題作為實在來進行考察，并分為物理學哲學和生物學哲學兩個部門。不過這里對“自然哲學”一詞的使用，有別于以往的傳統自然哲學，而是“作為對科學哲學的補充”。如所周知，西方科學哲學是以科學為研究對象，主要論述科學的認識論和方法論問題。維也納學派的創立者M.石里克的自然哲學也是作為一種科學哲學，一種探討哲理的科學方法。他申明自然哲學的任務在于解釋自然科學命題的意義，自然哲學是一種旨在考察自然定律的意義的活動。在其自然哲學講稿中關于生物哲學的分析，便是從有機自然現象也一定要由定律來描述這一點出發，來討論生物學中的機械論與活力論問題。

在科學哲學的發展進程中，除了一般科學哲學，還興起了特定學科的科學哲學，自本世紀初以來主要是物理科學哲學。傳統的科學哲學帶有片面的物理主義傾向，認為運用物理方法能夠對這個世界作出絕對完全的描述，世界上發生的每一事件均可用物理語言來描述。物理主義最熱烈的倡導者、分析哲學的主要代表人物之一的R.卡爾納普聲言：“如果根據物理語言的普遍性，把物理語言用作科學的系統語言，那么，所有的科學都會成為物理學。……實際上只有一種客體，那就是物理事件。在這物理事件范圍內，規律是無所不包的”。〔2 〕石里克也同意物理主義的觀點，他僅僅基于量的方面的考慮而得出結論：“對于自然哲學而言，有機體不過就是一些特殊的具有復雜結構的系統，它們被包含在物理世界圖像的完美和諧的秩序之中”。〔3〕

傳統的科學哲學把研究重點放在物理學的定律和理論上，把它們看作科學的結構和邏輯的范例。之所以這樣是有其深遠的科學背景的。自牛頓實現了力學中第一次偉大綜合，此后，經典物理學的各個分支日趨完善，牛頓的機械綱領左右了近代科學和哲學的發展。本世紀初以相對論和量子力學的建立為標志的物理學革命，是物理學發展中的重大突破，也是對科學哲學的有力推動。邏輯經驗主義的主要代表H.萊辛巴赫所著《量子力學的哲學基礎》一書，就是通過對量子力學的科學成果的分析，闡釋了他關于知識的性質、客觀實在以及因果性等問題的見解。多年來，科學哲學的研究植根于邏輯學、數學及物理學定律，重視對物理理論的分析而忽略了生物學。正如在科學哲學家的視野內，有機生命及其進化只不過是世界科學圖景中的一個次要因素；在科學哲學的殿堂中，生物學哲學也是處于比較次要的從屬的地位。這種狀況只是到本世紀中葉以后才開始改觀。隨著分子生物學所取得一系列新進展，導致了生物學的革命，生命科學作為最激動人心的科學領域躍居到自然科學的前沿，對現代整個自然科學和哲學的影響也日益顯著。由于引入數學、物理、化學等學科的理論、方法和新的技術手段，現代生物學的研究領域得以向微觀和宏觀層次不斷延伸擴大，并愈來愈趨向系統的復雜性，向揭開物質世界最復雜最高級的系統——大腦的奧秘進軍。生物學研究的課題愈來愈帶有根本性，當今自然科學的研究重點正在轉向研究生命本身。對生命現象的深入探索，增強了人們對生物學的哲學興趣，并促使科學哲學向新的研究方向轉變。在這方面，現代綜合進化論的主要建筑師之一E.邁爾作出了開創性的工作，他致力于建立生物學的新哲學，強調這樣一種新的科學哲學必須放棄對僵化的本質論和決定論的依附，必須將科學概念加以擴展、不僅包括物理科學的而且還包括生物科學的原理和概念。

傳統科學哲學還帶有專注于純科學領域的局限。國外學術界在討論醫學哲學與科學哲學的關系這一論題時，已有學者指出，從歷史上看，科學哲學家往往不到自然科學領域外面去尋找對科學的定律、解釋和理論的洞察力以確定理論演變的進程，而是將自己限制于純科學形式中，一直忽視和輕視象工程學、農學和醫學這樣的應用科學領域。同時由于傳統科學哲學僅僅局限于從“內部”考察科學，忽視了科學技術與社會之間的互動關系，這種狹窄的科學觀不可能得出真正有洞察力的答案。傳統科學哲學在研究視野上的這些缺陷，對后來興起的生物學哲學也產生了某種程度的影響。

固然，科學哲學主要是把科學作為知識體系，對之進行認識論和方法論的研究，但是認識的最終目的不是知識本身，而是改造世界的實踐活動。對科學的哲學反思也不能脫離它所固有的實踐本性。在科學、技術和社會走向一體化的現時代，尤有必要拓寬科學哲學的領域，開展實用性的或應用性的研究，并將科學哲學研究同科技發展的社會研究結合起來。作為實用科學的農學和醫學與作為基礎科學的生物學之間的聯系極其密切，它們都屬于生命科學的范疇。在生命科學哲學領域內，理應包括對這些應用學科的理論和實踐的哲學研究。以分子生物學為依托的生物技術，將成為醫學和農業科學的主導技術，并將引起醫學革命和第三次農業革命。生物技術的“每一個創新，每一個技術妙舉，每一個概念上的困難的解決，都使得需要一種確定的生物學哲學變得更加顯著，并且目前正在朝向這個目標發展”。〔4〕

21世紀將是生物學世紀。可以預期，未來世紀生命科學的巨大進展及其革命性變化，必然要求生物學哲學在已有研究基礎上，無論從理論框架到研究內容到論題范圍都要有所突破。要盡力吸收、消化生命科學的最新成就，以正確的世界觀和方法論為指導作出新的哲學概括，提出新的理論觀點及發展生物科學技術的戰略選擇，這些可謂生物學哲學學科建設的題中應有之義。

2　拓展和深化生物學發展新形勢下的生物學哲學研究

以下試從生物科學發展的規律性、生物學規律與物理規律的關系以及生物學規律與社會規律的關系三方面談點淺見。

（1）“自然科學現在已發展到如此程度， 以致它再也不能逃避辯證的綜合了”。〔5〕恩格斯在上個世紀80年代作出的這一論斷， 揭示了辯證思維對于了解科學事實的辯證性質的必要性，這也為后來自然科學本身的發展所證實。

近現代自然科學發展的趨勢是由經驗分析進到辯證綜合，這在生物學的發展中表現得十分明顯。自本世紀二、三十年代起，在生物學范圍內開始出現一些學科的綜合趨勢。早期的兩大綜合，一個是以胚胎學為中心，將之與細胞學、遺傳學和生物化學綜合起來，形成統一的發育觀點；另一個是以進化論為中心，將達爾文的自然選擇學說與群體遺傳學相結合，發展為一個有巨大闡明力的學說，即現代綜合進化論。進化的綜合范式取得了富有建設性的成果，如邁爾所說，是在有關的學科之間找到了一種共同語言并澄清了許多進化問題和作為其基礎的各種概念。但是這一范式仍是不完善的，還有不少尚未解決的問題。它不僅受到一些批評家的非難和質疑，就是在達爾文主義者之間也依然存在某些意見分歧。更完全的綜合始于本世紀50年代中后期誕生的分子生物學，它是生物化學、微生物學和遺傳學等學科相互融合的產物，其主要目標之一是試圖將大量的生物功能與分子水平上發生的事件聯系起來。分子生物學的核心——分子遺傳學，在信息大分子的結構、功能及相互關系的基礎上來研究生物的遺傳與變異。按照生物學史家G.E.艾倫的說法，J.沃森和F.克里克的工作，把信息學派、結構學派和生化學派對遺傳（甚至擴展到整個生物學）的問題的研究統一起來了。作為一個新的遺傳學范式，分子遺傳學的范式補充和修正了（不是取代）進化綜合范式，推動了關于進化過程中基因的變化和調節機制等問題的研究。著眼于分子水平上的進化的中性學說同著眼于表型進化的自然選擇學說，也應看作是一種互補關系而非互相否定。現代分子生物學在進化研究方面的認識成果向人們昭示，一種完整的進化理論的建立，期待著傳統的進化生物學與分子生物學實現新的綜合。更進一步看，生物進化是種系發生和個體發育的辯證統一過程，對進化的深層認識，必須解開發育之謎這個世紀難題，以闡明個體發育中基因在多層次水平上的程序控制機理。由于分子生物學、細胞生物學與遺傳學的結合，把發育生物學推向前臺，將成為21世紀生命科學的新主角。據中科院未來生物學預測研究組預測，在分子水平上使遺傳、發育和進化的統一成為可能，這將是未來生物學的主要理論任務之一。由這三者統一所導致的理論大綜合，蘊含著豐富的哲學思想。從哲學認識論和方法論上對之進行理論概括，也應成為未來生物學哲學的主要理論任務之一。

“分久必合”。生物學中的這種綜合趨勢還在繼續。一些生物學家預言，面向21世紀的生命科學，必然是各學科相互滲透與相互交融的“大生物學”時代。“大生物學”要求辯證地綜合與不同組織水平相關的各門學科所積累的科學事實，建立起一般的生命理論，發展統一的生物學原理。多種學科的綜合，反映了生物現象的相互聯系和科學概念、方法論準則的統一。結合生物學認識發展的內在邏輯的考察，對生物學理論的相互關系（特別是理論的概念結構之間的轉換、理論范式的確立和更替）進行哲學分析，能為我們提供有關生物科學發展規律性的新的認識。

（2）在生物學哲學的討論中， 爭議較多而且也是懸而未決的一個理論問題是關于生物學的自主性問題。具體言之，生物學的概念與規律能否在某種意義上“還原”為物理學和化學的概念與規律？生物學家運用的解釋型式（例如歷史的解釋或目的論的解釋）在物理科學中是否相宜？在生物系統中顯示的某些現象是否也在無機系統中顯現或有重大差異？等等這樣一些有關生物學和物理學的聯系究竟是什么的問題， 被A. 羅森伯格稱之為“生物學哲學的中心問題”（《生物科學的結構》）。根據對這個問題的不同回答而形成了“自主論”與“分支論”兩派涇渭分明的理論觀點。這種分野在歷史上的表現形式是活力論與機械論的對立，在現代則主要是所謂反還原論與還原論的爭論。

從本體論方面說，討論物理化學的實體和過程是否構成所有生命現象的基礎，這實質上就是高級運動形式與低級運動形式的相互關系問題。如果把生命運動形式同物理化學的運動形式混同起來，甚至完全否定生命運動在質上的特殊性，這種本體論上的極端還原論傾向在哲學上和生物學上都是不可取的。相反，如果把生命運動的獨特性絕對化，忽視其與其他運動形式之間的包容關系和發生學聯系，這種傾向同樣是不可取的。以辯證唯物主義的物質運動形式觀為指南，依據科學認識的新成果，將能通過闡明生命運動和低級運動形式存在的聯系和連續性而更深入地揭示其本質。

從方法論方面說，在生物學中通過把復雜現象分解為更為簡單的組成部分進行研究，最終在物理化學層次上——分子層次上——作出說明，這也即還原論作為方法論的功能。分子生物學正是運用物理化學的還原方法來分析生命活動的基本過程，才獲得了劃時代的成就。這被譽為還原論的勝利。但是也要看到，生物學中還原方法的應用是有其局限性的。研究表明，生物體是一個多層次的、有組織的、結構復雜的系統，其中各個組成部分和整體具有多方面的相互作用。生物體的整體性不能建筑在來自于各個部分的分子碎片之上，分子參與組織的整體，它們的轉移和復制是整體的全部功能的結果。本世紀下半葉以來系統科學和非線性科學的發展，為探索生命系統的復雜性提供了新的科學思想和科學方法。還原論方式的自下而上的決定原則即較低層次決定較高層次的原則，同系統整體思維方式的自上而下的決定原則即較高層次決定較低層次的原則，二者既相互對立又相互依賴，它反映了部分與整體的辯證法。合理地結合這兩種決定原則，應是生物學進一步闡明生命機制及其規律性的研究戰略。

（3）在當代， 從自然科學奔向社會科學的強大潮流已成為不可遏止之勢。由于生物學革命對自然和人類社會生活產生的廣泛影響，凸顯了人的自然基礎和社會基礎的統一問題。與此相應，生物科學和社會科學的綜合性研究也成為人們關注的熱點。加拿大哲學家M.魯斯在其《生物學哲學》一書中宣稱，未來的社會科學將和生物學結合起來，社會學將把生物學的成果包括在自己的理論中，研究這種結合會提供許多有意義的東西。從現代生物學的發展可以看到，生物科學領域的一些學科（如遺傳學、動物行為學、生態學等）與社會學、人類學、倫理學、經濟學及政治學等學科的滲透、融合，不僅加深了人們對自然界和人類自身的認識，同時也啟迪了對生物學規律和社會規律二者相互關系的哲學思考。如生態經濟學作為生態學與經濟學交叉發展起來的一門邊緣學科，主要是闡明生態系統與經濟系統相互作用所形成的生態經濟系統運動和發展的客觀規律。而生物政治學則旨在用生物學的概念、原理和方法來研究政治行為，借以探索社會政治生活的本質及其規律。在橫跨生物科學與社會科學的眾多交叉學科中，1975年由美國動物學家E.威爾遜在其巨著《社會生物學：新的綜合》中所倡導并加以重新解釋的社會生物學引起了很大反響。這是一門系統研究一切動物（包括人類在內）的社會行為的生物學基礎的學科，其核心在于承認基因是遺傳和自然選擇的基本單位，一切社會行為均有其特殊的遺傳結構。威爾遜和C.拉姆斯登還進行了更為廣泛的概括，在他們所著《基因、理性和變化》（1981）中提出基因—文化互作進化論，認為整個人類文化領域在一定程度上依賴于遺傳控制。學術界對社會生物學褒貶不一，圍繞它所提出的人類行為的遺傳決定問題展開了激烈的爭論。這場爭論遠未完結，它所涉及的生物進化與文化進化的關系、社會生物學的哲學意義以及如何正確評價這一學說等問題也是生物學哲學研究的課題。

生物學與社會相互作用的一個引人注目的方面，表現為生物技術研究對倫理觀的沖擊和基因工程的社會控制及其倫理調節。生命科學技術的進步，在造福人類的同時也引發出許多社會倫理問題，向傳統的倫理道德觀念提出了新的挑戰。舉醫學領域來說，由于醫學技術以人作為直接作用對象，它所引發的倫理問題更為突出。自本世紀六、七十年代以來，國外醫學界關于死亡標準、器官移植、安樂死、重組DNA 技術以及人工生育技術種種問題的倫理學爭論，無不反映了傳統倫理觀的困惑和人類面臨的倫理學上的選擇。在當代新科技革命條件下，隨著生物高技術的發展，不斷涌現出新的倫理道德難題。被稱為生物學領域的第一“大科學”的人類基因組工程，無疑會深化人類對自身結構的認識，但這項研究也將面臨與倫理觀念相悖的嚴峻形勢。例如，由檢測基因產生的侵犯個人健康隱私權問題。當今在世界范圍內受到廣泛關注的克隆綿羊“多利”的出世，更是激起了一場有關其應用前景和倫理意義的大爭論。人能否克隆？在人身上重現這一成就或者創造新的生命形式（如人獸混合體）是否合乎倫理？未來的生命科學技術怎樣與社會協調？是否應該著手進行人種改造的選擇？站在生物學哲學的高度，我們將如何回答這些問題？

參考文獻

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獎學金類型

相信絕大多數申請人都比較清楚地知道美國大學可申請的獎學金種類和一般條件，這里只針對專業類型進行簡單說明：

（1）Fellowship

大家常說的“純獎學金”類型。所謂純獎學金，就是非服務性的資助。也是獎學金當中拿著最為舒服的一種，不用干活就可以拿的錢。此類資助通常不受專業限制，且數額較高，但是相應的名額很少，所以競爭都超常激烈。如果不是各項條件都非常優秀，想拿此類獎學金非常困難，但是在做網申的時候申請這類獎學金是我們的權利，因此看見后不要多想――肯定申請。

（2）Scholarship

另外一種形式的“純獎學金”類型。此類資助同樣不受專業限制，種類繁多，某些學校甚至有幾十種針對本土和國際學生的此類資助。但數額沒有Fellowship那么高，大陸地區申請者拿到幾千美金或是按州內學生收費，抵銷學費/學分的居多。如果拿到這類的獎學金，申請人們最好馬上確認該項獎學金的額度，了解和全額獎學金還有多大差距，防止I20都收到了才發覺不是全獎。

（3）Tuition-Waiver

部分或全部減免學費是眾多大陸地區申請者，尤其非理工類申請者拿到最多的一種資助類型。減免學費類的資助屬于非服務類資助中發放最多，最容易申請的一類。順便說一句，網上很多人不知道全獎、半獎如何區分，大家如果獲得全部減免學費就屬于半獎的類型，如果在此基礎上有TA、RA之類，那么通常就是全獎了（足夠Cover整個學習期間的費用了）。

（4）RA and TA

RA、TA顧名思義，就是助研和助教，這兩類助學金是國內申請者，尤其是理工類申請者拿到最多的兩種類型的獎學金。RA、TA對于美國研究生或以上級別的申請來說占大多數。通常大陸地區申請者拿到RA、TA后會附帶全免學費，就是通常意義上的全獎了。

獎學金的變化和誤區

對于獎學金類型有了基本了解之后，再談談大家更為關心的近年美國各專業申請中獎學金發放的一些變化和誤區，很多網上的信息已經失去實效性了，如果大家還拿著那些信息來做申請，必然會受到非常大的誤導和影響，甚至完全的失敗。

（1）盲目認為PHD意味著全獎Offer

這是在中國大陸地區申請者中普遍存在的一種誤區，不論專業，不管Program類型和特性，一律以PHD申請為先。不圖別的，為的就是全獎。事實上從近幾年的申請中我們可以看到，除了數學、化學、物理幾個基礎中的基礎學科外，其它類型課程的錄取趨勢和獎學金情況，都與以前發生了不同程度上的變化。拿經濟類申請舉例，以前大家只知道農業經濟和計量經濟類的理論性經濟學PHD課程有全獎，所以打破頭似的無一例外地主申這種研究方向。事實上，近兩到三年，一些實用性的經濟或金融課程的獎學金也有了很大幅度的提升，類似與區域經濟或反傾銷有關的經濟類研究方向和金融課程，都有全額獎學金出現。包括一些如電子信息工程、計算機一類的理工科課程，Master的全獎也不占少數。

除此之外，隨著中國大陸學生赴美人數的增加，客觀來講可以說是良莠不齊，有些夸大了自己的背景和條件，但到校之后被學校發現名不副實。因此有些大學基于此類教訓，逐漸開始對于PHD錄取學生采取先觀察再發獎的策略，就是你條件再好前期學校也只給你錄取，等到學校通過Qualification Exam之后才能發放全額獎學金，極大地避免那些濫竽充數的申請人混跡其中。

（2）生物類、臨床類背景申請者必選分子/細胞生物學

不知道是不是受到網上一些所謂申請經驗總結的影響，很多有生物類或醫學類背景的申請者在選擇時都會偏重分子生物學、細胞生物學、生物化學一類基礎研究方向。基礎性研究獎學金相對更多是不假，生物化學每年是發全獎最多的生物類研究方向也不錯，不過分子生物學、細胞生物學等幾個研究方向近兩年的錄取比率和全獎發放已經不像大家早期獲得的那樣了。反而神經系統類、遺傳類、生物工程相關專業，或研究方向的獎學金情況已經有了大幅度的提升。包括發放給大陸地區申請者的GA和Fellow數量都相當可觀。

（3）MBA等商科注定要純自費

對于這類大家認為的“高投入高產出”專業，很多人之前都不敢奢望獲得獎學金。不過從近兩年國內申請者獲得的結果來看，商科全獎、3/4獎等大量涌現，給了很多人“在夢境”的感覺，我就跟一個2006年拿Rice MBA 3/4獎的申請者進行過溝通，在他看來，獲得錄取后與學校積極主動溝通和聯系，或者憑借自己的優異背景或硬件成績拿到半獎以上的商科錄取是近一兩年很常見的情況。不要認為排名比較高的學校就不會給獎學金，這些學校給獎學金反而更為大方，關鍵是看你怎么處理自己的申請。

（4）本科的LAC一定會有全獎

隨著對于美國留學申請認識的提高，但又不是完全客觀的認識，很多家長都有了這樣一種想法――去美國讀本科既可以享受到優質的本科教育，同時還能拿高額的獎學金。但是隨著申請的人越來越多，人們也逐漸認識到不是所有美國的University都提供全獎，這時一個新的概念又出現在人們的視線當中：LAC。確實，從給錄取學生的獎學金比例和額度上，LAC的學校是要比University給的多一些，但也不是每所學校都會給全獎，因此把去美國讀本科和拿全獎等同起來也是一個對于獎學金認識的重大誤區，如果希望自己獲得全獎讀本科，那么之前一定要了解學校的獎學金政策，看這個學校的獎學金設置情況，是Need Based還是Need Blind，當然有一些學校是錄取后就給全獎，但是申請這樣的學校競爭是極為慘烈的，而且是眾多美國大學中的鳳毛麟角，想要獲得那樣的大學錄取，不付出超出常人的努力和成績是無法得到的。一般的University是會提供給優秀的錄取學生一定的Scholarship，數額從幾千美金到兩萬美金不等，根據學校具體的獎學金政策而定。

2004－2007年期間獎學金發放有不同程度提升的專業如下：

（1）提升幅度最大：經濟、金融類Master、MBA、會計、MPA等。

（2）提升幅度較大：遺傳、生物類、計算機、電子信息工程、機械工程類Master、國際經濟金融、工程管理等。

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關鍵詞:生物醫學；發展趨勢；特征

0前言

隨著社會經濟的發展,生物醫學領域不斷取得新突破,對人們的生活產生巨大影響,人們對生命科學本質的認識也更加深入,對于疾病的研究不再停留在表層,而是深入到了分子,并通過理論與試驗結合研究出更多治療方法,對于人類身體健康發展產生了重要影響。

1生物醫學的發展趨勢

1.1實現生命操控的趨勢

生命操控的理論基礎是合成生物學,就是要對一些生命體系進行有目的性的設計,是其能夠滿足人們需要,或者是為人類提供新的食物及藥物,或者能夠制造出一些新型環保材料,或者能夠幫助人們處理某些信息,這一學科結合了包括基因工作、納米技術以及計算機模擬等多個領域的技術,對于解決人類身體健康問題、環境污染問題等具有非常重要的作用,這種將這種對生命過程進行重新設計的研究方法稱之為生命操控,體現出人類對生命體的研究已經逐漸從分散走向系統,人工細胞得合成就是生命操控的成功實例,也就是說人類已經不僅可以在分子水平觀察生命,還能夠通過技術手段再造生命、操控生命[1]。

1.2基因藥物迅速發展

藥物是解除人類身體疾病的重要物質,對人體致病原因的研究越深入,人們就越有機會研制出更先進的藥物來治療這些疾病。隨著生物醫學的發展,人們對致病原因的研究已經深入到了基因水平,在發現各類致病基因及其致病機理以后,人們對藥物的研究也突破了傳統領域,不再是對所有細胞或者基因展開攻擊,而是對致病基因進行選擇性的攻擊,這樣不僅能夠大大提升藥物療效,還能夠降低這些藥物對人體產生的副作用,這種單一基因對應單種藥物的研究方式已經取得了顯著成果,但是值得注意的是,在面對單一基因開發藥物時一定要對整個網絡進行控制,否則就可能達不到預期臨床效果,或者是產生其他副作用。

1.3對于一些復雜性疾病進行深入研究

心腦血管類疾病以及腫瘤等一直是困擾人類身體健康的難題,造成這些疾病的原因很復雜,由于其并不是某個基因缺陷引起的,而是綜合了多種遺傳因素與環境因素,因此要想治愈這些疾病還有很長的路要走。生物醫學還不發達的時代,人們對這些復雜性疾病的研究具有一定的片面性,研究方法也比較單一,防治模式也比較簡單,治療水平無法滿足實際需要。實際上人體內部存在一個復雜的運行網絡,無論是某種物質的通道還是某種調節作用,都是一個個小體系,各個小體系之間又會相互影響,因此這些復雜疾病是所有體系共同作用的結果,近幾年人們通過生物學方法對這些體系進行深入研究,往往以更加系統、綜合的角度來看待這些疾病,雖然要真正找到治療和預防這些疾病的方法還需要一定時間,但是我們不得不說已經找到了正確的研究方向[2]。

2當前生物醫學發展特征分析

2.1各個學科之間走向聚合

生物醫學的迅速發展實際上是多門學科結合在一起的結果,學科之間的交叉對新興學科的發展具有重要意義。例如,分子生物學領域得出了基因是遺傳物質這一結論,之后人們根據這一結論分析出了基因調控以及表達過程,從此對基因的研究進入了新階段,而分析這一結論的得出過程我們不難發現,其基礎并不是生物這一門學科,而是結合了傳統生物學知識、化學知識以及物理知識,也就是說這些學科的交叉促進了分子生物學的發展,再比如,現代分子影像技術就是醫學理論與物理技術結合的結果。而隨著生物醫學的進一步發展,這種交叉模式已經逐漸向著聚合模式轉變,這種模式除了涉及到醫學技術、生物學技術以外,還囊括了納米技術以及計算機技術,這些技術在推動生物醫學發展的過程中體現出一種聚合性,體現出了生物醫學發展的巨大潛力,不就的將來一定會產生新突破,同時帶動相關科學技術的共同發展[3]。

2.2體現出大科學的研究模式

最初人們在發展生物醫學這門學科的時候,研究模式一般具有小科學的特征,然而,人類基因組計劃卻拉開了大科學研究的序幕,具體有以下幾點特征:第一,所研究的項目具有較大社會規模,涉及到的領域、人員較多;第二,研究項目中包含的知識量較大,知識的積累速度也非常快;第三,整個研究項目能夠體現出一種加快發現的趨勢;最后,整個項目能夠產生明顯的社會效應。可以說大科學的研究模式是小科學研究的必然結果,這兩種研究方式都有自身的規律和特點,因此研究過程中要趨利避害,為生物醫學這一領域的進一步發展打下堅實的基礎。

2.3臨床醫學中體現出“轉化醫學”特征

生物醫學的發展的確為決絕臨床問題作出了重要貢獻,但是在分析近幾年生物醫學的研究內容我們會發現其呈現出以下趨勢:隨著研究水平的提升,研究內容越來越復雜,有相當一部分研究已經脫離了臨床實際,這對于解決臨床問題是十分不利的。任何一門學科的發展都是要為人類服務,因此對于學科的研究要遵循以人為本的原則,在這種形勢下人們提出了轉化醫學的概念,就是通過多種途徑將人們在生物醫學領域取得的成果迅速轉化為解決臨床問題的技術和方法,用一條快速通道來連接病房和實驗室,實現基礎研究與臨床的有效整合[4]。

3總結

在現代科學技術的推動下,生物醫學的發展已經步入了新階段,對生命過程的研究已經從宏觀過渡到了微觀,對于進一步觀察生命過程、有效預防和治療各類疾病具有重要意義,我們應該認真分析生物醫學的特征和發展規律,明確各個學科之間的影響,建立完善的生物醫學研究系統,促進這門學科的進一步發展。

參考文獻

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篇9

在塔里木河千變萬化的廣闊流域中，生長著胡楊、沙棗、鈴鐺刺、紅柳……也生活著各種各樣的人，展示著截然不同的人生面向，但這些人卻有著同樣的性格——吃苦耐勞、默默奉獻。

塔里木大學生命科學學院院長、塔里木盆地生物資源保護利用重點實驗室主任張利莉教授就是其中一員，“努力、精干、大氣、氣質過人、平易近人”，這些形容詞是她的學生、同事、領導給予她的評價，不盡相同，可是他們卻說這就是張利莉。

30年，可以讓一個人有多少人生面向，讓我們一起走進張利莉，一名學者、一名老師、一個女人的多彩人生。

學生·教師·學者·領航人

1979年，張利莉過得并不平坦。

這一年，張利莉只有16歲，剛剛經歷人生中的一件大事——高考，并且收到了塔里木大學（原塔里木農墾大學）農學專業的錄取通知書，但是從小學習成績優異、心氣甚高的張利莉卻高興不起來。

“我一直認為自己可以考上更好的大學，可是那年發揮極不正常，分數不高，看著塔里木大學的通知書，我只想去復讀。”張利莉坦言。

這一年9月，倔強的張利莉沒有奔赴“象牙塔”，毅然決然地選擇了復讀。她回憶說：“枯燥的復讀生活并沒有讓我平靜下來，最痛苦的是老師講的知識我都懂，幫老師批改作業成了每天生活的主要內容。”

這樣的生活過了一個月，張利莉終于坐不住了。

“當時我想，這樣下去第二年未必有好結果，不如放下身段去上大學，路在腳下，只要努力，也許在塔里木大學可以闖出一片新天地。”就這樣，張利莉坐上了開往阿拉爾的班車。

來到阿拉爾，張利莉并沒有被這里的惡劣氣候和艱苦條件嚇倒，因為她從小到大生活的三師四十四團，自然環境和阿拉爾相差不大，風沙、干燥、炎熱，對于那個時候的她來說是家常便飯。

在張利莉的記憶中，她的大學生活大部分是在教室、自習室、圖書館和實驗室里度過的。

“那個年代，一批來自內地的老師在塔里木大學授課，我們使用的是全國材。也就是說，我們和內地一些著名農業大學有著同等的教學條件。那些老師就是我們的啟蒙者。”深受老師影響的張利莉，四年大學成績總評達到90分以上，留校當一名老師的想法也慢慢浮上腦海。

在計劃分配盛行的1983年，張利莉因為成績優異留校，成了塔里木大學的一名教師。雖然心愿順利實現，但是所教課程卻讓她有些愕然——微生物學。

沒有成為自己心儀的遺傳學、植物生理學的老師，讓年僅20歲的張利莉有些郁悶。多年以后，張利莉明白了當年學校的這個決定，“學校唯一教微生物學的老教師馬上要退休，學校安排我接他的班。”

之后幾十年里，張利莉一心撲到微生物學的教學和科研中。上世紀八九十年代，她先后考上華中農業大學微生物專業的碩士和博士，在微生物學最高殿堂的熏陶下，張利莉逐漸成為一名優秀的微生物學學者。

如今，張利莉已經是塔里木大學微生物重點學科帶頭人、兵團重點學科生物化學與分子生物學學科領航人、自治區微生物學精品課程負責人。她所負責的芽孢桿菌分子生物學和極端微生物及基因資源項目研究，均達到國內先進水平。

朋友·同事·老師·帶頭人

2011年，彭麗桃作為援疆干部來到塔里木大學。

作為華中農業大學的校友，談起張利莉，現任塔里木大學生命科學學院副院長彭麗桃說出了兩個字——完美。

“阿拉爾是個遙遠的地方，尤其對于科研而言，對外交流和獲取信息很不方便，但是塔里木大學就像是沙漠中的‘圣地’，這里有最質樸的學生和最敬業的老師，正是他們給了我在這里工作的動力。”彭麗桃回憶起兩年的援疆經歷感慨道。

張利莉就是讓彭麗桃感動的老師之一。2011年，他來到塔里木大學，學校的學科設置和科研平臺已經基本建立，而建立的過程卻充滿艱辛。

2002年，作為國家公派訪問學者的張利莉，結束了在日本東京大學細胞分子生物學研究所的交流學習，回到了塔里木大學。

回國后，張利莉意識到，不論是塔里木大學的發展，還是南疆的社會經濟發展，建立一個科研平臺已經迫在眉睫。為了讓自己的科研項目得到國家、兵團的支持，2003年她一次就申報了6項課題。然而，沒有一項通過審批。

那時，塔里木大學的實驗室分布在各個學院，師資力量不集中，研究不系統。2004年，在張利莉的推動下，塔里木大學集全校之力建立了塔里木盆地生物資源保護利用重點實驗室。

也是那一年，塔里木大學建立起第一個比較規范的、有著系統研究方向的實驗室，這個實驗室的建立也成為塔里木大學科研事業的一座里程碑。

如今，這個實驗室已經成為生命科學學院的科研支柱。張利莉的學生羅曉霞博士畢業后，正是因為這個實驗室，回到了她的身邊。

羅曉霞說，能回到塔里木大學工作，很大一部分原因是因為張利莉。

“本科階段，張老師就教我農業微生物課程，為了讓我們有好的發展，從大二開始，她就開始督促我們學習，鼓勵我們考研究生。”羅曉霞說，“但是，在研究生階段，我選擇的育種課題進展極其緩慢，張老師非常著急，為了能讓我順利畢業，她專門為我挑選更換了研究方向，她是一個非常為學生著想的人。”

博士畢業后，張利莉告訴了羅曉霞如今生命科學學院的情況，當聽說張利莉的團隊正缺少人手時，羅曉霞毅然選擇回到塔里木大學。

“我研究的是微生物精工程方向，在這一學科里，張老師已經做了大量的前期工作，我相信加入她的團隊，一定會有所作為。”羅曉霞說。

女兒·妻子·母親·普通人

4月23日，記者走進張利莉的辦公室，辦公桌上整齊擺放著各類書籍和文件，柜子上擺放著她和同事、學生的合影，窗邊的植物茁壯的生長著……這一切都讓人深切感受到，房間的主人是如此熱愛工作和生活。

無意間，記者在她座椅邊的檔案柜門上，發現了兩張很小的照片——張利莉和一個小女孩的合影。

塔里木盆地生物資源保護利用重點實驗室副主任萬傳星告訴記者：“那是張老師和她女兒的合影，為了學習和工作，她犧牲了很多陪伴女兒的時間。”

4月27日，在采訪中，記者和張利莉聊起了她的女兒，她沉默半晌，眼淚奪眶而出，輕輕的話語中，記者只聽見了“愧疚”二字。

“不管你是什么樣的人，都要勤勤懇懇做事。”這句話幾乎成了張利莉的人生信條。

在塔里木大學，張利莉的職務很多，科技處處長、實驗室主任、生命科學學院院長，不一而足，但是幾乎所有人都稱呼她為“老師”。

4月底，張利莉獲得了“全國五一勞動獎章”，這是對她常年扎根邊疆、勤勉工作的充分肯定，也是繼“全國模范教師”、“全國三八紅旗手”、“全國優秀科技工作者”榮譽稱號之后獲得的又一個國家級殊榮。

篇10

關鍵詞： DNA提取 土壤 微生物多樣性

土壤是微生物生活的主要場所，蘊含著豐富的微生物資源并表現出高度的多樣性，據估計每克土壤中含有4000-7000種近109個細菌細胞，含有幾千到上百萬種不同的基因組信息。長期以來，對土壤微生物的研究僅限于極少部分可培養的微生物，而這種可培養的微生物還不到自然界微生物總量的1%，實際上絕大多數環境微生物都是不可或很難被培養的，利用傳統的培養方法研究土壤微生物多樣性，具有很強的偏好性。隨著發展起來的宏基因組學利用分子生物學的研究方法繞過培養方法來研究微生物多樣性及功能這一局限，為土壤微生物研究開辟了新的道路[1]。而宏基因組學技術在研究土壤微生物方面的關鍵第一步是提取DNA。

提取高濃度、大片段、多樣性程度高、具有代表性的土壤微生物總DNA對土壤微生物多樣性研究至關重要。然而，土壤是一個非常復雜的異質體系，其中含有的腐植酸及腐植酸類似物、酚類化合物、重金屬離子等，在DNA提取過程中如不能有效去除，將直接影響后續的PCR擴增、核酸雜交、內切酶消化等分子操作[2]。土壤微生物DNA的提取純化是一個耗時、繁瑣的過程，許多學者一直在探索更加快速、高效、低成本的土壤DNA提取方法。下面就近年來已發表的國內外DNA提取相關方面的文獻，對DNA提取作了些論述。

一、土壤DNA

土壤中的DNA主要存在于細胞核內，核內DNA占整個細胞DNA量的90%以上，核外DNA主要有線粒體DNA和質粒DNA，因此，土壤DNA提取主要獲得的是核內DNA[3]。

二、影響土壤DNA提取的主要因素

影響土壤DNA提取的因素主要有以下幾點：1）DNA與土壤環境基質的相互作用。DNA與粘土礦物、高含量有機質等之間的吸附會降低DNA提取產量。2）DNA共提取物。土壤中含有的腐植酸及腐植酸類似物、酚類化合物、重金屬離子等對土壤DNA提取存在影響，限制性內切酶活性在共提取的腐植酸濃度為0.8-51.71μg/mL時就受到抑制，且Taq聚合酶對腐植酸具有高抑制敏感性[4]。3）DNA的降解、損失或損傷。土壤樣品保存方法不當，會導致微生物細胞降解或DNA降解，如土壤樣品儲存在4℃下3周，高分子量DNA顯著減少[5]；還有DNA提取過程越繁瑣或步驟越多，DNA損失就越多，DNA提取過程中的剪切力也會對DNA分子會造成損傷。4）細胞不完全裂解。

三、土壤DNA提取方法

土壤樣品的DNA提取，通常包括細胞裂解、細胞碎片的去除和核酸的沉淀與純化三個步驟。根據微生物細胞是否需要從他們的環境基質中分離出來，可將DNA提取方法分為直接法和間接法，直接法耗時短且具有更好的DNA恢復率，可以獲得更好體現樣品微生物多樣性的代表性DNA，從而直接法得到更為普遍的應用[6]。

已經出現了很多被接納并廣泛使用的土壤DNA提取方法，可以說這些方法被當作了標準。其中，Zhou 等[7]于1996年提出了一種多元組成土壤DNA恢復方法，該研究為應對某一具體的土樣提供了指導便于選擇適當的DNA提取和純化方法。有人在此基礎上，改進了方案，來提取幾種性質不同的土壤樣品DNA，并得到了較好的結果[8]。而有些土壤樣品來自于極端環境或由于本身特性，提取出滿足用于分子分析的DNA比較困難。這時結合使用不同的細胞裂解方法就顯得特別重要（常見的細胞裂解方法見表1）。例如引進土壤預洗滌程序用于提取一般有機質（腐植酸）和金屬離子含量比較高的森林土樣DNA，DNA提取產量和質量可以得到改善[9]。風沙土壤本身微生物數量較低，需要采取特殊的土壤處理方法，以獲得足夠產量的DNA，張穎等人也報道了一種風沙土壤微生物總DNA提取方法，獲得的DNA可直接用于PCR分析[10]。還有，一些極端環境如火山土壤樣品DNA提取面臨著粘土和其他礦物含量高的難題，Ruth M.Henneberger等[11]嘗試了各種提取方法，最終成功地提取到了效果較好的DNA，這都證明了結合使用不同提取處理的重要性。

DNA提取技術除了在土壤樣品上的應用外，還有很多其他的環境樣品如沉積物、堆肥、植物組織、動物標本、消化物或糞便、骨骼牙齒、化石冰與凍土、碳酸鹽巖石、唾液等。另一方面，DNA提取技術的不斷發展與成熟也促進了市場上出現了許多各種各樣的商業化DNA提取試劑盒。S.M. Dineen等[12]比較了6種商業DNA提取試劑盒用于三種土樣細菌孢子的DNA提取，結果表明FastDNA？SPIN kit提取DNA產率最高，而E.Z.N.A.？Soil DNA和PowerSoil？DNA Isolation kits在去除壤土提取物中PCR抑制物方面表現出最高的效率。

以上所訴的大多屬于直接法，直接法雖然產量高，但是純度一般較低，有時需要進一步的純化，獲得的DN段也較小；相對而言，間接法雖然需要另外的特殊處理材料和足夠的土壤數量，耗時長，但獲得的DNA純度高、長片段多，且含有更少的真核基因序列，在進行深入的微生物群落測序和克隆構建福斯質粒文庫方面，間接法是一個有用的方法[13]。

四、土壤DNA提取方法對土壤微生物多樣性分析的偏差影響

已報道的從土壤中提取DNA的方法有很多種，但大多數只適用于有限的土壤類型，這些核酸提取方法也會有復雜的低效性，不可避免地會引進各自的偏差[14]。Jan Dirk van Elsas等[15]比較分析了四種提取方法獲得的DNA多樣性，發現方法對表觀豐度和群落結構有明顯的影響，其中，通過兩種方法獲取土壤DNA得到了一種迄今未描述的放線菌組。為了改善宏基因組方法，研究DNA提取偏差以及提供一些工具便于評價不同組的豐度，Tom O.Delmont等[16]人也設計并開展了實驗，他們的工作強調了提取的DNA庫與目前無法獲取的完整土壤宏基因組之間的不同。

目前，絕大多數土壤微生物基因組總DNA提取時采用的是一次裂解，而一次裂解并不能得到較為完全的土壤宏基因組，因此一般基于提取的DNA分析獲得的土壤微生物多樣性可稱為表觀土壤微生物多樣性。為了盡量獲取完整的土壤樣品DNA，Larry M.Feinstein等[17]在評估了一個常用土壤DNA提取試劑盒時，改變了細胞裂解方案，對粘土、砂土和有機質土壤子樣品進行多次連續DNA提取，得出大部分DNA能夠通過前幾次提取獲得，并且通過集中三次連續提取，DNA提取的偏差可以得到很大程度降低。同樣，郭等的實驗結果也證實了這點，土壤DNA的3次連續提取最低回收率占5次連續提取的76%以上，而且與新鮮土壤相比，風干過程顯著降低了土壤微生物豐度，但利用風干土壤中微生物豐度的變化趨勢反映新鮮土壤中微生物數量變化規律具有一定的可行性，這也為使用風干土壤進行土壤微生物多樣性研究提供了一定的依據[18]。

五、討論與展望

對于同一份土壤樣品，不同的DNA提取方法獲得的DNA往往具有差異而表現出方法特異性。DNA提取也會有復雜的低效性，土壤宏基因組DNA的不完全提取，土壤中的腐植酸、蛋白質等物質對PCR的抑制，這些都會對土壤微生物多樣性造成偏低的評估，提取的土壤DNA質量將直接影響到后續的分子生物學分析的真實性。目前，沒有一種DNA提取方法適用于所有類型的土壤樣品，在面對一些棘手的土壤樣品DNA提取時，可采取一些不同的提取方法。

土壤DNA提取是進行土壤分子生物學分析的關鍵步驟，也是一個限制步驟。隨著PCR芯片和高通量測序技術的不斷發展和應用，對大批量土壤樣品DNA的快速獲取也變得迫切需求。雖然市場上出現的商業DNA提取試劑盒已為土壤DNA的獲取提供了不少方便，但在應對較多的土壤樣品量，還是需要消耗較多時間來手工操作，缺乏自動高效性。 因此，必須尋求更加高效的DNA提取方法。■

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