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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇生命科學和生物工程，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
[關鍵詞]提升;生物工程;辦學優勢;方法分析
[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）11-0159-02
解決當代人類所面臨的人口增加、資源的匱乏、環境污染加劇、疑難病的治療等重大問題，需要依賴生物技術的發展和應用。基于此，作為高新技術重要組成部分的生a物技術，正受到世界各國政府和社會各界的重視，全球性的生物技術熱由此形成。化工學院生物工程專業自2000年成立以來，雖經歷一段時間的快速發展，但目前仍存在著師資力量相對薄弱、發展定位不清等問題。本文試圖通過構建特色專業人才培養體系、整合教學資源、實踐教學模式改革等方式來形成特色明顯的產、學、研相結合的教學體系，提升本專業的辦學優勢。該研究也可為其他礦業類綜合性高校生物工程專業辦學提供思路和參考。
一、生物工程的學科概況
生物工程是一個新興學科，它以人類生物產品需求為導向，融合生物學、化學、物理學和工程學的理論和方法，系統性地設計、優化和改造生物體系與功能，著重解決生命科學研究成果產業化所面臨的技術與工程問題，以推動生物產業健康發展。
生物工程因其獨特的研究對象而有別于其相關學科，其具有以下特點。一是借助于工程學技術，以生命科學研究成果為對象、以實現成果轉化和應用為基本任務，從而使該學科具有明顯的工程產業特征。二是通過基于生物學原理的創造和設計，緊密結合工程學的技術手段，大規模的生產出各種對人類有益的生物產品，具有應用技能與理論設計、創造融合互生的學科特質。三是該學科在當代科學技術發展中廣泛融合生命科學、化學以及物理學理論和工程技術問題，是基礎科學與工程技術交叉最具特征的學科之一。
生物工程產業隨著20世紀40年代起抗生素、氨基酸、有機酸等的工業化生產而逐步形成，早期以發酵產業為主。自20世紀70年代基因重組技術和以單克隆抗體技術為代表的現代生物技術的形成，為解決隨之產生的工程與技術問題，生物工程進入了一個新的階段，逐漸形成了微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程等研究理論與方法，于是生物工程成為了一門獨立的學科，并隨著生命科學的發展而迅速發展。生物工程正在成為發展最快、應用最廣、潛力最大、競爭最為激烈的領域之一，也是最有希望孕育關鍵性突破的學科之一。而生物工程產業作為一個正在崛起的主導性產業，已成為產業結構調整的戰略重點和新的經濟增長點，將成為我國趕超世界發達國家生產力水平，實現后發優勢和跨越式發展最有前途、最有希望的領域。
二、生物工程的學科內涵
生物工程學科的核心是研究和開發基于生物學理論基礎上的系統工程技術問題。本學科的主要特征是利用細胞或酶特有的代謝和轉化特性進行物質的加工與轉化，運用現代生物技術對生物體與生物分子進行改造，建立優化的生物過程與工藝實現先進生物制造。
細胞培養與代謝工程、生物催化與轉化工程、合成生物技術與系統生物工程、生物藥物與材料工程、生物資源與環境工程等高新生物工程技術已成為推動世界新技術革命的重要力量。隨著基因藥物、基因治療、轉基因作物、生物材料、生物能源、生物礦物技術等一大批高科技含量的產品在市場顯露出強大生命力，生物工程產生了巨大的社會效益和商業價值。
三、礦大生物工程專業的學科發展現狀
礦大生物工程專業十多年來始終以跟蹤生命科學與技術國際前沿和適應市場經濟需要為基準，隨著學科的發展，專業的內涵從傳統發酵工程拓展到了生物工程的整個領域，通過學科交叉形成了以生物工程上游、中游與下游技術緊密結合為主要特征的工業生物技術專業特色。
該專業存在的不足是，在礦業類綜合性高校中，生物工程專業還屬于非優勢專業，且存在著師資條件相對薄弱以及發展定位不清等問題;其專業課設置不是很合理，生物技術專業課及化學、化工知識學習深度均有限，本科畢業生勝任未來工作所需的科目較多，學業較重，要想學好學精需投入大量精力;本科畢業工作前景不是十分明朗，相關就業領域要求較高學歷，故多數畢業生選擇進一步深造學習，就業者一般從事層次較低的傳統生物技術工作或轉行從事其他工作。
四、提升礦業類生物工程專業優勢的方法分析
礦大生物工程專業可依托學校的國家級潔凈能源中心、低碳能源研究院及生物工程碩士學科點，以培養學生實踐能力和創新精神為核心，形成學科建設―專業建設―課程建設相互促進的格局，逐步將中國礦業生物工程專業建設成為“緊密結合區域經濟建設及礦區生態服務建設，培養高素質應用型生物工程產業人才”的特色鮮明的本科專業，加強對周邊院校生物工程專業的示范引導作用，吸引更多國內高水平的生物工程專業人才來本專業任教，形成區域產業人才培養的孵化器。
（一）構建特色專業人才培養體系
生物工程專業是在化學、化工、藥學、環境科學、生物冶金、生物脫硫和工程學基礎上發展起來的新興交叉學科，具有綜合性、實踐性強等特點。在課程體系的建設過程中應重點做好以下幾方面的工作。
1.完善具有鮮明特色、科學的人才培養方案。通過與本專業屬地礦業生物技術企業的結合，在培養目標方面充分考慮礦業生物技術企業快速發展的實際需求，使培養方案具有一定的前瞻性，突出人才的專業特色培養。
2.生物工程專業還應緊密結合華東區域經濟發展及屬地礦業生物技術公司發展的特點。生物工程專業還應結合中國礦業大學的校情，考慮周邊礦業生物技術企業發展的需要，設置一些相關課程服務于礦物生物技術的設計與改造;礦物生物分析、礦物生物處理技術;礦區環境生物修復;礦區廢棄物的生物轉化與循環利用、生物能源的開發以及這幾個層次的技術在許多礦業問題中同時交叉應用。
3.建立礦業大學特有的學生培養成熟度能力模型，客觀評價學生綜合素質。
4.構建畢業生質量評價監控體系，實施綜合評價。建立健全畢業生跟蹤機制，與企業共同尋找理論教學與工程實際應用的結合點，完善畢業生的質量監控體系。
（二）形成一支綜合素質高，學術水平高的教師隊伍
生物工程專業應努力建造一支結構合理、學術水平較高、工程能力較強的教師隊伍。可借鑒礦大化工學院過程控制專業的成功辦學經驗，多方面整合生工教師隊伍。
1.將低碳能源研究院的一些教師納入生工教師隊伍中來，因為其研究內容切合生物工程發展的最新狀況。根據生工能源的發展方向，可將其聘為生工的名譽教師，負責講授新技術和創新研究的一些課程，從而壯大教師隊伍，強化學術交流，增強生工專業學生的自豪感。
2.融合環測學院環境工程的一些教師，尤其是負責講授環境微生物學的一些教師，可邀請他們為生物工程專業的學生授課，也可將其納入生物工程的名譽教師。這樣既能壯大教師隊伍，又不會造成成本開支的大幅上升，師生比才會趨于合理。
3.聯系南京某高校的大牌教授，聘請他們為我院榮譽教授。多數礦大生物工程專業的教師與南京某高校教師淵源頗深，學術交流來往密切，可聘請在業內影響較大的資深教授作為生工專業的榮譽教授，定期為生物工程專業學生來校講學，強化學術交流氛圍。
（三）構建新型實踐教學體系
實習是實踐教學體系及高校人才培養計劃中的重要組成部分，是提高人才培養質量和促進理論與實踐相結合的重要實踐教學環節，同時也是推進素質教育、培養學生創新精神、提高學生實踐能力的重要過程。通過實習，可以使學生獲得生產實踐知識和技能，鞏固所學理論知識并使其與生產實踐相結合，培養學生團結協作，不斷提高學生分析和解決問題及獨立工作的能力。為進一步加強對實習教學工作的組織領導和科學化管理，不斷提高實習教學質量，學校大幅度地提高了認識實習、生產實習、畢業實習及其他各類教學實習的經費。
1.實習應體現“就地就近、互惠互利、專業對口、相對穩定”的原則，探索學院與實習單位建立“實習-見習-就業”的校企合作模式。
2.實踐教學體系還應形成“基礎―綜合―設計―創新”逐步推進、“啟發―引導―討論”和“發現―論證―研究”方法結合的實踐教學新模式;構建“實驗―實踐―實習”相互補充、“課內―課外、校內―校外、教學―科研”相結合的實踐教學方法。
3.努力尋找生物工程專業建設與區域經濟發展、礦區經濟發展相結合的切入點，提出“寓教于研，以研促教，研教融貫，教研相長”的理念，形成校內外基地互補、產學研基地結合的實踐教學基地新模式，強化了學生工程實踐能力。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 馬越，廖俊杰.現代生物技術概論[M].北京：中國輕工業出版社，2007.
[2] 國務院學位辦提供的《一級學科》和《博士、碩士學位基本要求》征求意見稿[Z].學位辦[2012]54號.
關鍵詞：生物工程；人工生命；組織工程；人工組織；人工器官
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.095
0 引言
從廣義層面上來說人工生命即為具備有人的生命指征、功能、結構以及外在形象的人工制造系統，是人對于自然生命的一種模擬與拓展。廣義上的人工生命是多門學科合并之后的產物。一般認為人工生命學科是由生物科學技術與工程科學技術所結合而產生出的一門學科。下文將主要就針對材料技術型生物醫學工程與組織工程、人工生命間的相關性，以及材料技術型生物醫學工程、組織工程、人工組織及器官展開具體的論述。
1 材料技術型生物醫學工程
此種工程學科的主要研究目標即為各類生物材料及人工器官組織，其中就涵括了組織工程學科。在此方面研究工作中涵括有材料科學、生物科技、化學、信息技術、計算機技術、醫學以及生命科學等多門學科的基礎知識。
生物材料也就是對于生物體進行臨床診治以及將其受損組織器官替換下來，亦或是增強人體某一部分功能的材料，因此就必須要求其能夠植入到人體當中并不出現排異反應，確保活體細胞可以在此材料之上自然生長。生物材料亦可被視作構成人工組織與器官的核心材料。生物醫學材料在未來一段時期的主流發展趨勢，即為給予組織工程的發展提供優勢特性顯著的活性生物材料，應確保其具備良好的生物相容特點；親水特性；性；預防組織粘附特性；抗炎特性；抗凝特性等。以保障活體細胞能夠在所制成的人工材料上生長并對病變組織起到良好的改善、恢復效果，使之免疫識別與生物催化性能得以有效提高。
依據生物醫學材料的屬性可將之主要劃分為以下幾種：
（1）無機非金屬生物材料。①同人體組織力學間具備良好的相容性，同時還可改善組織生長的材料。②具備人體有機以及無機結構的復合型材料。
（2）金屬生物材料。①毒性較低，彈性模量更加符合入骨特點的合金材料。②各種植入人體當中的器械材料，如較為常見的人工關節、種植牙、心臟支架等。③接入性診治所采用的醫療器械設備如官腔支撐架、引導絲等。
（3）生物醫用高分子材料。①可將血液之中的毒副物質吸出的材料。②能夠在臨床上應用于免疫性病癥治療的材料。
2 組織工程與人工組織
目前臨床上所面臨的主要醫學問題當中主要就包括了組織與器官的衰竭、損傷，而臨床上在應對此類問題時所較常采用的措施方法主要包括以下三方面：
（1）自體移植。由人體自身的部分組織來對損傷位置進行修復，例如，對面部皮膚大面積燒傷患者進行面部手術修復時通常會取其自身大腿位置的皮膚來進行修復損傷組織。
（2）異體移植。例如，某患者在遭遇意外事故時，家屬自愿將其身體部分組織如眼角膜、腎臟等組織捐獻給有需要的人。然而此種情況時常會出現異體組織的兼容性問題，同時需要被捐助的人員與每年的捐獻人數相比差距過大，供體不足情況十分顯著。
（3）人工器官。這種方式能夠徹底解決供體不足的情況，但是其目前所存在的問題也是十分顯著的即異體反應與感染情況十分明顯，絕大多數的患者在接受器官移植后都是應各類感染致死。
對此人們也就設想若是能夠采用母體細胞以及生物降解材料在人體當中構建起新的組織器官，也就是進行結構組織，代謝組織以及細胞系統的重新建構。目前這一設想已經不再是僅存在于人們腦海之中的假想，而已經走進了現實生活當中，可以預見組織工程的發展必將會促成這一設想的實現。
當前，組織工程研究的主要內容即為：適宜的母體細胞來源；能夠為細胞粘附生長提供空間的細胞外基質；可應用在促進細胞組織再生長的因子；以及組織間的相容性。
開展組織工程通常會應用以下三種策略：（1）細胞以及生物材料的雜化體系，例如由小塊活體組織將特異細胞分離出來，通過體外擴散增大之后種植于生物相容性較好同時能夠生物降解的聚合物所建立起的多孔支架當中，在體外培養一段時間后可將細胞和支架結構置入于患者體內；伴隨著組織缺損部位的重新構建，聚合物將會逐漸降解并消失。（2）僅具備生物降解材料體系，借助于生物生長方式促使細胞成長為多孔支架結構，在通過增殖、分化來產生為相應的組織結構，并且與周邊組織相整合。例如采用珊瑚骨加支撐的羥基磷灰石陶瓷，其孔隙架構與人體骨架構極為接近，可被應用在骨組織工程支架中。（3）細胞體系，經過移植的細胞經由生物過程演變為微結構。
3 結束語
總之，從廣義性的角度上來說人工生命必須要基于工程科學技術、生物科學技術以及生物工程科學技術的基礎上。因而大量的工程、生物以及生物工程均是廣義上的人工生命科學技術基礎。材料技術型生物醫學是工程的研究對象主要是生物材料與人體的各個身體器官。組織工程則是借助于生命科學以及工程科學的基礎理論與方法，來探究并開發出具備修復以及改善人體組織器官功能的新型臨床應用取代物，也就是人工組織，因而材料技術性生物醫學工程以及組織工程也便是生物工程人工生命的基礎。
參考文獻：
[1]楊國為，陳國江，涂序彥等.廣義人工生命的科學基礎（Ⅱ） --生物工程基礎[J].計算機工程與應用，2013（09）.
關于2016年生命科學與技術學院招收碩士學位研究生入學考試科目調整通知
本著與時俱進、公平公正、綜合評價的原則，確保掌握本學科基礎理論和專業知識的人才選拔的基礎上，加強多樣化的生源吸納，促進學科交叉。生命科學與技術學院在招生目錄中做如下修改：
“081700化學工程與技術”專業考試科目“④860物理化學”更改為“④870生物化學或860物理化學”；
“082200輕工技術與工程”專業考試科目“④860物理化學”更改為“④870生物化學或860物理化學”；
“085238生物工程（全日制專業學位）”專業考試科目“④860物理化學”更改為“④870生物化學或860物理化學”；
“085235制藥工程（全日制專業學位）”專業考試科目“④860物理化學”更改為“④870生物化學或860物理化學”。
關鍵詞：機械制圖 生物工程 教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.05.107
生物工程專業是生物學與工程相結合的一門交叉性學科，要求學生掌握生物學與生物工程學方面的基本理論，不僅需要具備獲取輕化生物技術理論知識，也需要具備從事生物技術產品生產、生產過程控制檢驗等工作的綜合能力[1-2]。學生一旦需要參與產品生產就必須具備一定的工程技術理論。《工程制圖》一直是生物工程專業開設的必修課，一般安排在大一，是以培養學生對空間的認知能力、立體思維能力以及讀圖、識圖、繪圖能力為主要任務的專業基礎課程。
結合人才培養目標及以往的教學過程發現現有教學方式存在一定的問題：第一，學生沒有充分認識機械制圖課程的重要性；第二，現有的機械制圖課程教學模式以及課件實例都是針對機械專業，并沒有專門針對特定的非機械類專業。針對這些在教學實踐中所暴露出的問題，如何開展生物工程專業機械制圖及CAD教學改革，提高教學效果，使學生真正做到學以致用，是亟待解決的人才培養與教學質量問題。本文就如何針對生物工程專業進行機械制圖和CAD教學進行了分析，試圖解決在實際教學中的問題。
1 提高生物工程學生對《工程制圖》的認識
我院生物工程專業主要是針對發酵方向，就業方向主要為酒廠、醬油發酵場、榨菜生產等相關發酵領域。雖然畢業生直接參與零件設計、機械加工裝配的情況很少，但有很大一部分畢業生會從事發酵設備的管理和維修，甚至發酵工廠的設計等工作，這就需要具備閱讀機器原理圖樣的能力。可以設想，如果連基本的原理圖都讀不懂，如何進行操作、維修和設計。因此以工程制圖在生物工程專業中的應用為突破口，聯系后續相關課程工廠設計，讓學生明白學習本門課程的目的與意義。
為了充分調動學生的學習積極性以及對課程應用范圍的理解，在緒論階段和裝配圖階段，選定一個工程制圖及cad在生物工程專業中的應用實例進行實際講解。由于本課程為工廠設計課程的先驅課程，選定工廠設計課程中的實例進行講解，不僅讓學生在專業認知的同時了解工程制圖在專業體系中的作用，也對兩門課程的聯系有一定的了解。
2 現有的生物工程專業《工程制圖》教學中的問題
2.1 教學內容沒有針對性
現有的非機械專業的工程制圖及CAD教學基本上延用大學本科機械類教學模式，教學內容是機械類內容的壓縮，而且講課實例作業練習都是機械類實例。沒有專門針對特定非機械專業的教學體系和教學內容，并且沒有合適的教學實例。
2.2 教學模式沒有針對性
現有的教學模式還是沿用著機械專業工程制圖教學模式，分為畫法幾何、機械制圖以及計算機繪圖三個大板塊。由于非機械專業的工程制圖課時量為50課時左右，為了應對教學內容多而課時少的矛盾，很多教師上課時以采用降低教學難度和精簡教學內容為對策，這必然導致學生練習時間大大降低，知識掌握程度降低。
3 機械制圖教學方式改革
3.1 教學板塊調整
針對非機械專業工程制圖課時較少的現狀，對傳統的教學內容和順序進行改革。傳統的教學板塊中的第一部分為畫法幾何，主要內容是點、線、面投影基礎知識，用來培養學生的立體感。由于本知識點大部分是高中知識，講解占用時間較長，故對本部分知識點進行大量壓縮或者改成練習教學法[3]。本課程主要是培養學生繪制立體三視圖的能力，可以首先利用基本體的立體模型引導學生入門，由實際的立體繪制三視圖，培養立體感更形象具體。這樣學生不再枯燥的理解空間虛構點線面，而是在實際立體中學習點線面的投影，講解具有針對性，提高教學效果。
3.2 教學內容針對性改革
現有的教學內容，教學實例都是針對機械專業實例，并沒有針對生物工程專業的教學實例。在零件圖以及裝配圖章節，選擇與生物工程先關的實例進行講解。并且選取實際發酵廠中的實際零件進行繪制與講解，或者選取實驗室中的有關機械試驗設備進行實踐繪制。
3.3 多種教學手段，提高教學效果
可以利用多媒體手段輔助教學，利用Proe、Solidworks等軟件繪制一定的三維圖，完成課件制作。不僅能夠提高學生的立體感，也提高教學效果。將計算機多媒體教學與傳統的教模教學模式相結合，可以使教學難度大大降低，提高學生的理解能力，使課堂教學清晰直觀。
3.4 增加實踐教學環境
由于非機械專業工程制圖課時較少，現有的實踐環節基本省略，但是這會造成學生學習理論與實踐相脫節。可以組織學生到機械精工實習基地進行參觀，認知一定的機器，有一定的工程理念。然后可以帶領學生參觀生物工程實驗室，從實驗室的試驗儀器中可以看到一定的機械儀器，了解試驗儀器零件和裝配關系，對零件圖的繪制和裝配圖的繪制的學習有一定的幫助，增加教學目的性[4]。
上世紀90年代誕生了基于系統論的生物工程，即以生物學（特別是其中的微生物學、遺傳學、生物化學和細胞學）的理論和技術為基礎，結合化工、機械、電子計算機等現代工程技術。在生物工程專業人才培養過程中工程制圖往往是被忽視的部分，作為生物工程專業人才應當具備發酵工廠設計、圖紙繪制等專業技能，在教學中應加強引導學生對機械制圖這門課程的學習熱情，結合發酵工廠設計實例，改善教學板塊的配置，優化教學方式與手段，設置具有專業針對性教學內容，提高學生的學習積極性，增強教學效果。
參考文獻：
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[2]朱顏，包春江，郭宏亮等.非機械類專業制圖課程的教與學探索[J].裝備制造技術，2010，（1）：207-208.
[3]甄鑫.生物醫學工程專業《工程制圖》的教學體會[J].中國醫藥指南，2010，（8）：167.
[4]羅紅萍.非機械類專業《工程制圖》課程教學改革探索與研究[J].科技信息，2008，（2）：23.
高科技帶動新產業
據《光明網》報道：俄羅斯醫學科學院癌癥科研所與俄羅斯科學院醫學生物問題研究所通過對動物的實驗發現，長期飲用氘含量低的水可抑制動物惡性腫瘤的發展，并延長動物的壽命。因此，提出了低氘水對生命體具有著極強的促進作用，研究發現，冰川水是罕見的天然低氘水，但氘的含量相對較高；目前可人工生產低氘水，可以把氘含量降低到理想的標準，一般用于飲用，50ppm的氘含量性價比較高。
超輕水又稱“低氘水”、“貧氘水”是近年來新研發的一種產品，很多消費者并不熟悉。它是采用高科技制造技術，降低自然界水中的氘含量，有修復基因、提高免疫力的作用。
含氘量低的超輕水對人體健康有諸多好處，可以保護DNA免遭破壞，促進DNA修復，對人類克服癌癥、抵御輻射、增強機體免疫力等起到了重要輔助作用。
鑒于超輕水的特殊功效，當前，世界上一些有條件的國家，都在致力于超輕水的研究開發，匈牙利、羅馬尼亞、美國等先后公開其研究成果。目前日本、美國、羅馬尼亞等已將超輕水作為醫療輔助產品投入市場。
2015年3月，我國首家研究超輕水應用的生命科學機構――中國生命科學研究發展基金超輕水應用研究中心在北京正式成立，該中心致力于超輕水在生命科學領域的研究與應用。該中心的成立，將有力推動超輕水在我國的應用與發展。
今年5月，第三屆國際低氘會議在匈牙利首都布達佩斯召開。這次會議重點是低氘在科研及臨床應用中的顯著進展，以及目前乃至未來低氘在癌癥研究、預防和治療，包括糖尿病和衰老等方面的重要作用。此次會議，有一家中國企業代表出席――云端飄雪超輕水生物工程有限公司。
云端飄雪搶占市場
公開資料顯示，云端飄雪超輕水系列產品，包括10ppm、25ppm、50ppm、80ppm、100ppm、110ppm等6款不同規格，應用范圍和適用人群也有所不同。
該公司主要從事氫同位素分離及生命科學制品的研究開發，2008年公司在生命科學研發領域取得重大突破，成功制取超輕水，填補了國內超輕水領域的多項空白。2010年，在丹東創建超輕水生產基地――丹東云端飄雪超輕水生物工程有限公司，同時在北京成立銷售公司――北京云端飄雪超輕水有限公司。值得一提的是，此后，兩年中，云端飄雪超輕水為北京、廣州、深圳、福建、沈陽、長沙、南寧、內蒙、吉林、江蘇等地的癌癥患者免費提供“生命之水”，很大程度緩解了患者的病情。更加讓人意想不到的是，很多癌癥患者同時患有的糖尿病等宿疾也有了大幅度的緩解。
據悉，云端飄雪超輕水企業是自主創新、填補亞洲超輕水行業的高新技術企業，產品質量，生產技術被世界同行所贊同。云端飄雪超輕水目前發展很快，在功能性食品行業、功能性護膚品行業、生物醫藥行業等將大量應用。云端飄雪超輕水已經被納入醫療康復協會指定用水，并與多家生物技術公司共同創新，推出多款生物醫療產品和功能性食品，并為生物醫療行業提供原料，提升產品的功效，為健康產業引領新概念，推動生物科技的發展。
據大連世紀新源技術開發有限公司總經理柯香文介紹，云端飄雪超輕水經過幾年的市場推廣，產品遠銷國內外，受到用戶的普遍好評。為了滿足更多人的健康需求，云端飄雪超輕水從單一的產品，擴大到不同標準不同價位的多種人群需要的細分產品。
多年來，云端飄雪為大量癌癥兒童捐助超輕水，在踐行企業責任的同時，也履行著企業的社會責任。
強強聯合
共同開啟超輕水行業未來
2015年9月，云端飄雪超輕水與好醫生藥業集團攜手，將合作推出好醫生低氘水（超輕水），共同致力于大健康產業的發展。
蘭州交通大學生物工程專業是2001年在原有的化學工程與工藝、應用化學、生物化工、環境科學與工程等專業基礎上籌建的，2003年開始招生，目的是培養具有扎實的化學和生物學基礎理論、掌握良好工程學原理和技術并能解決生物技術產品生產技術問題的應用型工科人才。現每年招收生物工程專業本科生50名，有在校本科生200名，已畢業本科生200余人。對于新開設的生物工程專業，專業綜合實驗課程教學體系還不夠完善，教學改革與實驗室建設明顯滯后于人才培養的需求。本文結合現代生物工程專業特點和發展趨勢，根據地方生物制品企業的人才需求和發展需要，確定了以工業微生物學為特色的生物工程綜合專業實驗教學改革方向，建立新的生物工程專業綜合實驗教學體系。
1現代生物工程的主要研究內容
現代生物工程專業以工業微生物為主要研究對象，在微生物現代育種技術、生物制劑工藝與產業化、發酵自動控制與設備、生物產品質量監測等方面有廣泛的應用。以工業微生物為操作對象，結合各項工程技術生產微生物相關產品，成為現代生物工程的主要內涵［1］。現代生物工程技術體系包括細胞工程、基因工程、酶工程和發酵工程四大工程體系，這四大工程體系從工業生產需要出發，研究工業微生物生命特征及其代謝途徑，以及人為控制微生物代謝的規律性［2］。因此，生物工程專業的學生熟練掌握工業微生物的選育技術、純培養技術、代謝規律及發酵控制技術，既是適應生物工程產業發展和服務經濟發展的需要，也是培養合格的生物工程專業本科生的需要。
2以工業微生物為特色的專業綜合實驗改革
生物工程專業是屬于生命科學和工程學結合的新型專業，既具有生命科學的基礎，又具有工科的特點，是實踐性非常強的學科。生物工程專業綜合實驗是培養學生專業技能、提高工程素質、增強實踐能力非常重要的教學環節［3］。根據我院生物工程專業人才培養方案和培養目標，以及西北地區生物高新技術企業實際需求、行業特點和我院科研方向和學科優勢，為更好地服務地方經濟發展，我院生物工程專業的專業培養方向以工業微生物應用為主。我系教師在當地特色微生物資源開發利用方面，例如在甘肅隴南地區靈芝、羊肚菌、冬蟲夏草等珍稀實用菌開發利用研究，工業微生物在污水處理中的應用研究，耐鹽堿、耐寒及耐旱等極端微生物資源發掘及開發利用，如產纖維素酶微生物的選育研究、微生物農藥的生產和應用推廣、甘肅秦安漿水微生物生態組分的研究及功能性飲料開發等方面均取得了很大進展，獲得的寶貴的微生物資源，有的已進入工業化生產階段。同時，在工業微生物篩選、育種等實驗技術方面積累了經驗，形成一定的技術優勢。科研教學相得益彰，這些科研工作為建立以工業微生物為特色的專業綜合實驗奠定了很好的基礎。因此，根據現代生物制品企業人才的技術需求，為更好地適應大學生的就業市場，建立以工業微生物為特色的新的專業綜合實驗教學體系，是我院生物工程專業發展的理想選擇。
3以工業微生物為特色的生物工程專業綜合實驗教學體系的建立
3．1加強實驗教學師資建設21世紀生物工程產業發展對生物工程專業學生的實踐動手能力和科技創新能力有更高的要求。因此，建立一支實驗技術精湛、具備良好工程素質的專業實驗教師隊伍是高水平實驗教學的前提條件。這不但要求教師對本專業有扎實的理論基礎和實驗技能，而且還需要較寬的知識面和較強的教學組織能力。同時，實驗教師要不斷更新教育理念、改革實驗教學方法、更新實驗教學內容、學習新的管理思想以及經常參與實驗課題的開發研究工作，才能不斷挖掘實驗室的潛力、提高實驗教學水平和創新實驗教學方法，促進實驗室管理更加現代化、規范化、科學化［4－5］。在學校政策的積極引導下，我系實驗教學師資力量有了明顯提高，現任10位教師中，教授3名，副教授3名，具有博士學位的教師7名，碩士學位4名，平均年齡在35歲左右，已基本形成一支年富力強、具有創新精神的實驗教師隊伍，為培養學生的創新精神和創新能力奠定了堅實的基礎。與此同時，積極向兄弟院校學習先進的實驗室管理經驗，選派教師到國內工業微生物實驗開展較好的院校，如華東理工大學、東南大學學習新的實驗技術，提高實驗教學水平。
3．2以工業微生物為特色的專業綜合實驗教學體系現代生物工程專業主干課程主要包括發酵工程、生化工程、分離工程、酶工程、細胞工程、基因工程、生物工藝學和生物工程設備。每門專業課在內容上既具有相對獨立性，又有內在聯系。生物工程綜合專業實驗教學內容以工業微生物的操作為主，要求學生在掌握生物學的基本理論和基本實驗技術的基礎之上，突出綜合性與創造性實驗，將生物工程產業鏈中的上游技術和下游技術結合，并能與生產實踐相結合［6－7］。專業綜合實驗內容安排以工業微生物操作技術為主，以工業微生物形態觀察、制片及染色、檢測、純培養技術為基礎，突出工業微生物的現代分子育種技術、發酵及其過程控制和產物分離純化等實驗內容。實驗內容編排體現“綜合性”，以某種生物制品的生產或是某具體問題的解決為主線，將多個單元操作有機整合起來，同時也將相對獨立的理論課程串聯起來［8－9］。專業實驗教學內容根據專業核心課程分為4個綜合實驗模塊：基因工程實驗、發酵工程實驗、細胞工程實驗、酶工程實驗，涵蓋了現代生物工程基本實驗技術，涉及到工程菌培養、發酵及分離純化整個生產鏈的技術環節。基因工程實驗以常用的工業微生物酵母菌為操作對象，突出利用現代分子育種技術改良和構建工程菌的基本方法和技術；發酵工程實驗主要有工業微生物菌種的培養和篩選、有害微生物控制、發酵設備的學習和使用、發酵生產工藝設計等基本實驗技術，安排的實驗是枯草芽孢桿菌的α－淀粉酶發酵實驗；細胞工程實驗安排了固定化酵母細胞發酵生產啤酒，學習固定化酵母發酵生產啤酒的新型發酵工藝；酶工程實驗主要突出酶的分離純化實驗技術，實驗內容是溶菌酶的分離純化及其性質測定，還包括了α－淀粉酶活性測定。各實驗過程緊密聯系，是一個完整體系。
3．3專業綜合實驗教學管理改革專業綜合實驗教學具有實驗時間長、連貫性強的特點，需要合理地安排和布置。在教學過程中，不斷積累經驗，改進教學方法，積極探索新的教學模式，具體改革措施是：（1）講解實驗。采取和學生互動交流的方式，檢查上一次實驗結果并分析原因；講解本次實驗，和學生交流可行的實驗設計路線及利弊，確定最佳實驗方案，并講解實驗原理及實驗操作注意事項；通知下一次實驗內容，要求學生自己預先設計實驗方案，提高學生實驗的積極性。實驗工藝路線和主要設備的講解采取多媒體講解，簡單、直觀，很受學生歡迎［10－11］。（2）預做實驗。為確保每次實驗都有良好的實驗結果，每次實驗前，都預先將實驗先做一遍，及時發現問題、解決問題，提高實驗成功率，保證了絕大多數學生每次實驗都能看到自己的實驗結果，大大提高了學生實驗的興趣和積極性。（3）給學生提供更多的動手機會。首先學生分組實驗時，大多數實驗一人一組，少數實驗二人一組，保證每個學生都能動手做實驗；其次是讓學生在實驗管理教師的帶領下參與實驗準備工作，這種做法有助于學生全面掌握實驗細節技術、理解實驗流程、提高工程意識。整個實驗過程盡可能讓學生獨立完成，培養學生獨立工作的能力。（4）開放實驗室。支持學生參與各項科研工作；只要學生對某實驗有自己的新的觀點和可行的實驗方案，實驗室就為學生創造條件，幫助學生完成實驗；支持大學生創業實驗和創新性實驗工作［12］。
21世紀是生命科學和信息科學的時代，高等農業院校作為培養生物工程專業人才的搖籃，應該培養復合型生物工程人才，重視學生的創新能力和團隊精神培養，讓學生掌握生物工程及其產業化的科學原理，掌握生物化學、分子生物學、微生物學、天然產物提取、發酵工程和酶工程等學科的基本理論知識；掌握微生物育種、微生物細胞大規模培養、微生物發酵產品及其分離純化的基本技術，具備在農業生物技術領域從事生產管理和產品研發的能力。然而在傳統生物工程實驗課程體系中，由于缺乏多媒體教學環節，對實驗技術和原理的講解比較困難；各門實驗課程相對獨立，實驗內容往往互不銜接，上課時間不集中，難以形成完整的課程體系；教學以被動的灌輸式為主，學生缺乏主動探索精神；課程實驗室相對獨立，設備重復低端現象嚴重,浪費了寶貴的實驗資源。因此，開展生物工程專業實驗課程體系的改革勢在必行。
一、生物工程專業實驗課程改革的基本內容
農業院校生物工程專業開設的實驗課程主要有：生物化學與分子生物學實驗技術、微生物學實驗技術、天然產物提取、發酵工程和酶工程實驗技術、基因工程實驗技術、細胞工程實驗技術等，大多以農作物、發酵微生物和中草藥作為實驗材料。在教學內容上將不同相關實驗課程整合。從專業培養層面統一開設系統的實驗項目，將各門課程的實驗內容和時間盡量銜接。通過對酶工程、生化及分子生物學實驗技術、微生物實驗和天然產物提取學等實驗課程的調整，統一整合為生物工程專業綜合實驗，更新實驗教學內容，完善實驗體系。在教學方法上加入多媒體教學。傳統的實驗課程教學主要沿襲黑板講解、學生操作的模式。這種教學方式信息量小，不夠形象生動。通過拍攝實驗教學視頻，制作多媒體課件教學，能夠透徹的講解實驗原理和操作過程，使學生較容易地掌握實驗技能。同時將課程內容網絡化，以微博、微信、博客、校內網站為主要平臺，使課程上網，便于學生隨時預習復習、答疑解惑。在教學資源上盡量共享實驗平臺資源。將課程實驗室統籌安排,常用設備安排在公共開放房間，方便師生使用，嚴格避免設備重復采購,將實驗資源主要用于教學效果好的綜合實驗項目。在實驗能力上重視培養學生的創新能力和團隊精神。教師在實驗前將全班同學分成若干小組，確定實驗目標，共同設計實驗方案，開展實驗準備工作，合理分工完成實驗任務。實驗報告書寫時要求闡明實驗意義，掌握所涉實驗技術的原理、分類、適用范圍和同類比較，深入展開數據現象分析、實驗方法分析和操作技能分析。
二、生物工程專業實驗課程改革的基本程序
涉及到專業人才培養層面的實驗課程改革事關重大，應由專門團隊在上級主管部門和專家組的指導下開展工作。首先召開專門的教學研討會，根據生物工程專業人才培養來確立實驗課程改革目標，以團隊方式完成課程改革方案；實驗課程改革方案由系里報送實驗中心審核通過，獲得上級有關部門的資金、硬件等支持；團隊對改革方案進行執行，新實驗項目應進行1年左右的班級試運行，檢驗實施效果和運行環境是否良好；待新實驗項目試運行良好后，課程負責人修改教學大綱和實驗指導，經教學研討會通過；改革后的實驗課程教學大綱和實驗指導報上級主管部門批準后，正式實施運行。
三、生物工程專業實驗課程改革的討論
生物工程專業實驗課程改革中遇到的常見困難是經費緊張、設備不足等，而且課程涉及面廣，相關團隊和人員較多，協調難度較大。另外教學改革不宜影響正常教學計劃和學生培養，新修訂的實驗內容在學生方面也存在難以進行大班試行的問題。建議校、院兩級加大專業實驗課程改革的投入力度，給一線教學團隊以更大的試驗自限，精簡審批程序，對新的實驗課程方案挑選試驗班試行，用實踐來檢驗教改內容的科學性、可行性。生物工程專業實驗課程改革的直接執行者是各課程負責人、任課老師和實驗員，上級部門應當配套相應政策和條件，鼓勵改革工作的進行，以更好的培養創新復合型生物工程人才。
作者：周曉明 田云 盧向陽 藺萬煌 方俊 唐忠海 肖桂青 胡超 單位：湖南農業大學生物科學技術學院
縱觀當今生物醫學領域跨學科組織，公認的跨學科研究和教育的先驅和典范當數美國哈佛大學與麻省理工學院(MIT)合作成立的“哈佛-MIT健康科學技術學部”(TheHarvard-MITDivisionorHealthSciencesandTechnology，HST)，現又稱為懷特健康科學技術學院［2］。HST是哈佛大學和MIT在生物醫藥工程等學科方面進行合作而成立的跨學科組織。哈佛大學充分利用MIT交叉學科的優勢，以通過跨領域合作改善人類健康為研究宗旨，主要在生物醫學成像、生物醫學信息與綜合生物學、再生和機能生物醫學技術等研究領域進行合作。這些領域的合作研究將對生物和健康知識的進步發揮出至關重要的作用。MIT自20世紀60年代進入大規模的跨學科研究時代，如今已擁有70余個跨學科研究中心和研究組織，如雷達研究組織、HST、計算機系統生物學研究所(ComputationalandSystemBiologyInitiative，CSBi)等［3］，并在5個學院內部以及學院之間構成不同形式、不同層次相互交叉的跨學科研究體系，為美國重大戰略性科學和技術的創新和發展做出了巨大的貢獻。其中，2003年成立的CSBi，作為MIT最具代表性的虛擬跨學科組織，是MIT最大的跨學科組織之一，其教育與科研成果在美國乃至全世界都達到了領先地位。CSBi主要通過特定的技術平臺把MIT的三個關鍵學科領域，即生物學、計算機科學和工學三者交叉融合而展開大型跨學科項目合作研究，運用跨學科研究方法對復雜的生物現象進行系統分析與計算機建模，同時培養相關領域跨學科人才。在世界大學跨學科研究領域，美國斯坦福大學“Bio-X”研究中心(又名“Bio-X”跨學科研究計劃)，已經成為跨學科研究的典范，尤其是開啟了生物學交叉學科研究的一個新時代，在生命科學跨學科研究領域已成為一個著名“品牌”［4］。
美國斯坦福大學“Bio-X”研究中心創立于1998年的一個跨學科研究和教育項目，主要涉及生物工程、生物醫學、生物科學三大領域，跨越文理學院、工程學院和醫學院三大學院。其實質就是一個由生命科學與數學、物理、化學、工程學、醫學、計算機科學等學科的多學科交叉研究機構［5］。Bio-X研究中心將基礎、應用和臨床科學中的邊緣研究結合在一起，進行從分子到機體各個層次的生物物理學研究，以實現生物工程、生物醫學、生命科學等領域新的發現和技術創新。發展至今，研究中心已取得包括成功破譯人類遺傳基因密碼，發展觀測人體細胞在人體中如何活動的技術等眾多的開創性成果，使硅谷的這所名牌大學在科學發現和教學方面處于領先地位。在歐洲，英國1990年已設立了包括牛津的分子科學與分子醫學等17個研究中心［6］。2001年，牛津大學和劍橋大學牽頭成立了由英國政府的工程和物理科學研究委員會、生物科學技術研究委員會、醫學研究委員會和國防部共同組成的納米技術跨學科研究伙伴機構(IRC)，開展了前沿生物納米技術方面的研究。德國慕尼黑工業大學(TUM)以工程、自然科學、生命與食品科學、醫學與運動科學等優勢領域，建立了與生命科學、營養和食品科學、生命技術學、生物信息學和醫學等學科的強有力的跨學科合作。
縱觀世界一流大學跨學科組織建設與管理，具有以下共性特點:①政府、學校宏觀政策的支持是跨學科組織發展的保障基石。如美國國家科學院協會2004年發表了《促進交叉學科研究》報告;哈佛大學就曾明文對該校跨學科動議項目的政策扶持作了規定。②組織結構與管理合理，強調多學科組織的強強聯合、優勢互補的組織合作，如MIT與哈佛大學共同合作的“哈佛－MIT健康科學技術學部”。③注重跨學科研究和教育的協同發展，如美國的HST就是主要通過研究影響疾病與保健的基礎原理，開發新的藥物與儀器，致力于培養醫師-科學家，通過跨領域合作改善人類健康。④提供跨學科研究經費，如美國國立衛生研究院(NIH)作為美國聯邦政府最大的生物醫學研究機構，強調對多學科、跨學科和多機構聯合的醫學研究項目的資助，如2007年就給9個科學研究聯合體提供了2．1億美元的研究經費［7］。⑤多樣化的激勵措施，重視獎金發放和提供實踐機會等。
2我國大學生物醫學跨學科組織建設與發展
我國學科交叉研究萌生于20世紀50年代，而80年代初召開“首屆交叉科學學術討論會”，基本就被認定為我國跨學科研究的全面展開。到20世紀90年代，我國大學關于跨學科研究的建制開始引人關注。特別是我國“985”二期工程，為突出重大科學問題和現實問題引導，凝聚了不同學科背景的研究者開展跨學科研究，著力建設了一批創新平臺。目前“985工程”科技創新平臺與基地是我國大學跨學科研究的重要組織形式，其中就包括大批生物學與醫學創新平臺的實體機構。2000年，北京大學成立了生物醫學跨學科研究中心。多年來，該中心將基礎科學、技術應用和臨床科學的前沿研究結合在一起，形成了以單細胞原位實時微納米檢測與表征研究，數字化診療儀器技術研究，醫學信號與圖像分析研究，大氣壓低溫等離子體生物學效應及醫學應用研究等四大主要研究方向，建立了跨學科的實驗室和研究平臺，組織了30余個跨學科研究項目，取得了系列跨學科研究成果［8］。
同時，該中心注重各有關學科優勢互補、相互合作，對來自生命科學、物理化學、基礎醫學等基礎學科，以及來自電子學、計算機技術、生物醫學工程、臨床醫學等眾多應用和工程學科的研究生，開展生物醫學工程跨學科前沿領域的研究和人才培養，形成了新的學科生長點，培養出了具有交叉學科背景的新型人才。2006年，北京大學成立了前沿交叉學科研究院。生物醫學跨學科研究中心至此成為前沿交叉學科研究院的研究中心之一。2010年，基于系統生物學的研究現狀、發展趨勢及其廣闊的應用前景和重大的現實意義，北京大學建立了系統生物醫學研究所。該研究所注重復雜系統的研究和學科交叉，并且與環境因素相結合，主要針對重大疾病，如腫瘤、心腦血管疾病、代謝性疾病等研究領域作為重點和突破點進行系統生物學研究［9］。2004年，清華大學順應跨學科研究趨勢，改革科研體制，通過將分散于全校各院系的有關生命科學、醫學及相關的工程學科統一組織和協調起來，重點支持和建立了包括“清華大學生命科學與醫學研究院”在內的若干研究所(或研究平臺)，加強和促進生命科學與醫學的發展及其與其它工程學科間的交叉合作［10］。
同年，復旦大學組建生物醫學研究院。作為國家“985工程”二期建設的科技創新平臺，目前研究院以“轉化醫學”為目標，形成了包括疾病系統生物學、出生缺陷與發育生物學、疾病發生的分子機制、創新藥物和結構生物學等主要研究方向和研究團隊，建設了功能蛋白質組學、基因組學、癌癥研究、心血管研究、分子與細胞生物學、藥物與結構以及公共技術平臺等10個技術平臺，建立了基礎科學與臨床需求的緊密聯系，為重大科研項目的實施和跨學科合作研究工作的開展提供了有力支撐［11］。此外，研究院重點把學校所屬上海醫學院、生命科學學院、化學系、藥學院、公共衛生學院及相關附屬醫院等院系等有機地穿插在一起，在疾病蛋白質組學、化學生物學、生物化學與分子生物學、腫瘤學、干細胞生物學、分子藥理學等專業培養研究生，開展跨學科研究生教育。2000年，上海交通大學成立“Bio-X生命科學研究基地”。2005年，與神經生物與人類造化學研究室重組成立“Bio-X生命科學研究中心”(現改為研究院)，是繼美國斯坦福大學后的世界第二個、中國第一個Bio-X研究中心［12］。2007年，學校又成立了系統生物醫學研究中心。
該中心是集生物、醫學、物理、工程、數學、信息、計算等不同學科，集研究、教育、開發及服務于一體的生物醫學研究與開發的公共技術平臺。中心立足于以系統生物學的方法為基礎，致力于在生物整體水平、細胞和發育生物學以及單細胞分析領域開展多學科交叉融合的系統生物醫學研究。同年，隨著原上海第二醫科大學的并入，上海交通大學成立了Med-X研究院。Med-X研究院主要依托學校臨床醫學學科和理工科優勢，涉及生物醫學工程、生物學、影像醫學與核醫學、材料科學與工程四個研究領域，以解決臨床醫學問題為目標導向，進行前沿性醫學科學研究，開發高尖端領先性醫療技術產品，構建國際化、多學科交融、多資源共享、多方位服務的開放式醫學應用研究平臺，建立醫療技術產品研發－技術轉化－臨床應用體系［13］。
3我國大學生物醫學跨學科組織建設困境與借鑒
從建設與管理實踐看，我國依托大學建立的跨學科研究中心正在遭遇重重困難和種種挑戰，并突出體現在跨學科研究的管理體制和運行機制的障礙與缺失，跨學科研究的組織結構障礙與沖突，學科文化障礙與跨學科研究范式的缺失，跨學科研究的資源配置障礙與沖突，跨學科研究評價(利益)的障礙與沖突等方面。在管理體制和運行機制上，大學教師的跨學科研究意識還不強;大學現行的學術管理體制和運行機制對跨學科研究缺乏支撐力和推動力;行政權力與學術權力的失衡，競爭與合作的失衡，缺乏系統的執行架構和機制;缺乏跨學科研究改革與創新的切實措施和效率最大化的管理模式。在組織結構上，各學科仍相對封閉，跨學科研究的合作機制與條件缺失，學科間未能實現協調發展，跨學科組織內各要素尚不能完全產生協同作用，妨礙了跨學科組織系統的有序運行。在研究資源上，資源投入的主體和方式較為單一，力度小，持續性差，分散度較高，
1、建筑、藝術和社會科學、工商管理、會計、商業管理、計算機工程、商業分析、計算機科學、信息系統、牙科、工業設計、環境研究、法學、醫藥、音樂、護理、制藥、項目及設施管理、房地產、科學工程、生物工程、化學工程、土木工程、工程科學、環境工程、電氣工程、工業及系統工程、材料科學與工程、機械工程等。
2、新加坡國立大學最早可追溯自1905年設立的英皇愛德華七世醫學院及1927年設立的萊佛士學院(那時的新加坡是英皇的殖民地)，1949年這兩所學院合并成馬來亞大學，后改名新加坡大學。1953年南洋大學在東南亞華人社群的傾力支持下成立，成為新加坡第二所大學。1980年新加坡大學同南洋大學正式合并成為新加坡國立大學。大學目前已擁有9大學院，共50多個學系，提供高水準的學術課程。此外，學校還擁有9個研究生院、多所研究機構及多個研究中心。學校是環太平洋大學聯盟、亞洲大學聯盟、亞太國際教育協會、國際研究型大學聯盟等著名高校聯盟的成員。學校在工程生命科學及生物醫學，社會科學及自然科學等領域的研究享有盛名。
（來源：文章屋網 ）
關鍵詞：生物工藝學；教學質量；雙線教學法
中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）16-0023-02
生物技術是21世紀國家優先發展的高新技術之一。隨著生物技術產業的快速發展，新的生物技術產品不斷出現，其產品涵蓋醫藥、食品、化工、輕工、農業、能源、環保等諸多行業和領域，為工農業生產、社會進步帶來明顯的影響和效益，給人類帶來巨大的經濟效益和社會效益。隨著生物技術產業的高速發展，專業技術人員的短缺已經成了行業發展的瓶頸。適應這一形勢，國內絕大多數高校紛紛開設了生物工程專業。提高教學質量，提高專業人員的素質，已經成為生物技術進一步高速發展的關鍵。本文就如何提高《生物工藝學》教學質量做了初步總結。
一、生物工程專業概況
生物工程是上世紀80年代后在國內各高校開始普遍設置的一個新興專業，由于生物技術產業的迅速發展，在國內各高校迅速開設。到目前為止，國內開設生物工程本科專業的高校多達幾百所。由于各高校的具體情況不同，生物工程專業的課程設置情況有很大差別，大部分高校把生物工程專業設置在生命科學與技術學院（也有部分高校稱作生命科學系），這些高校設置的有關生物類的課程較多；也有很多高校把生物工程專業設置在化工學院（也有部分高校稱作化學化工學院），這些高校設置的有關化學工程類的課程較多。總之，目前國內各高校根據各自的情況不同，設置的生物工程專業課程千差萬別。
國內絕大多數高校的生物工程專業基本都設置了《生物工藝學》。《生物工藝學》是生物工程專業的學生學習了《無機與分析化學》、《有機化學》、《生物化學》、《微生物學》、《化工原理》等課程的基礎上學習的一門必修核心專業課，該課程是聯系理論和生產實際的一個重要紐帶，是與實踐緊密結合的一門應用型課程，主要研究內容是利用微生物的生長代謝活動產生的各種生理活性物質來生產各種工業產品。
二、《生物工藝學》教學研究
由于設置生物工程專業的國內一本院校和部分老牌二本工科院校具有較強的師資力量，《生物工藝學》的教學質量較高。但是國內絕大部分新建本科院校在追逐擴大辦學規模的驅動下，在不具備設置生物工程專業的情況下，利用國家教育產業規模擴大的宏觀政策調控下，也相繼設置了生物工程專業。在這類院校中，嚴重缺乏工科背景的任課老師講授主干專業課，尤其嚴重缺乏《生物工藝學》和《生物工程設備》任課老師，只能由其他專業的老師講課。下面講述提高《生物工藝學》教學質量的具體研究。
1.《生物工藝學》理論教學。本人在工廠工作所積累的生產實踐經驗和攻讀碩士學位和博士學位所掌握的理論體系指導下，通過教學實踐逐漸探索出了講授《生物工藝學》理論知識的雙線教學法。收到了良好的教學效果。所謂雙線教學法就是在講授《生物工藝學》理論知識時，采用科研線和生產線兩條線索進行講解。所謂科研線就是在沒有生產工藝時，如何通過科研，研發出一條生產目的產物的新工藝。所謂生產線就是在具備成熟的生產工藝、高產菌種何所需設備時，如何運用生產工藝生產出發酵產品。
研發生產工藝的科研線為：通過查閱資料查明哪些微生物能夠通過生長代謝產生目的產物獲取能夠產生目的產物的微生物（有兩個途徑：第一，從菌種保藏機構購買；第二，從自然界中分離得到）高產目的產物的菌種選育（有三條途徑：第一，通過傳統的誘變育種；第二，利用原生質體融合技術育種；第三，利用基因工程技術育種）在搖床培養中進行培養基設計（包括種子培養基和發酵培養基）和培養條件優化在發酵罐中放大培養（在小發酵罐中進行小試成功后，在較大的發酵罐中進行中試）。如在中試生產中，目的產物的得率和生產成本達到預期目的，研發出的生產工藝即可用于工業化生產中。
生產產品的生產線為：菌種活化（由于菌種在長時間內不使用，有些菌體細胞已經死亡，在使用前要進行活化）種子擴大培養（首先把菌種從試管斜面上接種到小搖瓶里培養，然后把在小搖瓶中培養的微生物種子接種到大搖瓶中培養，最后把在大搖瓶中培養的微生物種子接種到種子發酵罐中進行培養。如果在種子發酵罐中培養的種子仍未達到所需要的數量，可以在種子發酵罐中繼續擴大培養）發酵生產目的產物（這一部分是該課程的核心，包括工業培養基的配置、滅菌，無菌空氣的制備和發酵生產控制和檢測等內容）。
2.《生物工藝學》實驗教學。到目前為止，國內還沒有正式出版的《生物工藝學實驗指導》教材。各高校在進行《生物工藝學》實驗教學時所需用實驗教學內容相差較大。本人在指導《生物工藝學》實驗時，選用了《黑曲霉高產淀粉酶菌種選育實驗》、《高產淀粉酶黑曲霉的培養基設計與條件優化實驗》、《用黑曲霉在發酵罐內生產淀粉酶實驗》。
《黑曲霉高產淀粉酶菌種選育實驗》的實驗目的如下：第一，在微生物實驗的基礎上進一步提高學生的無菌操作能力；第二，要求學生熟練掌握誘變育種的各步驟和操作；第三，進一步掌握純種分離的步驟和操作。《高產淀粉酶黑曲霉的培養基設計與條件優化實驗》的實驗目的是讓學生掌握高產菌種的培養基設計和最適發酵培養條件的優化步驟和實驗操作能力。《用黑曲霉在發酵罐內生產淀粉酶實驗》的實驗目的是讓學生在掌握了通氣攪拌發酵罐的結構和工作原理的基礎上，學習如何進行發酵罐培養基的滅菌、如何進行無菌空氣的制備和如何進行發酵控制等生產基本操作技能。
三、結束語
《生物工藝學》作為一門相對年輕的課程，再加上各高校師資力量參差不齊，要想提高其教學質量是一個提高師資力量和逐步探索的過程。本人提出的雙線教學法和所選用的實驗內容僅供各位同仁參考，以期共同提高《生物工藝學》的教學質量。教師要支持和保護學生實驗中可貴的求異精神，鼓勵學生自己解決出現的問題，訓練他們主動學習和獨立思考的能力。實驗結束后教師還應組織學生對實驗現象、結果進行交流，互相啟發、補充、討論，在共同研討中逐漸提高自己思維能力和總結能力。在分析實驗課中，教師通過具體制定能力培養目標和增加設計性實驗的方法，能很好地培養學生較強的動手能力和獨立工作能力，全面提高實驗能力，分析化學實驗教學的改革，需要不斷地探索與嘗試、總結和完善，需要更多教師的積極。我們力爭運用適當的教學方法和手段，豐富教學內容，拓展教學環境，彌補傳統實驗教學的不足和適應時代科技發展的需要，進而對學生的能力和素質培養、提高學生自主學習的能力、改變學生不能獨立思考、自由表達的現狀，提高生物制藥工藝學的教學效果。
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1、現代自然科學的體系結構由渾濁、弦理論、大統一理論、生物工程、基因工程組成。
2、科學分為自然科學、人文科學和社會科學三大門類 ，并構建了現代科學體系，以人文科學為主體、自然科學和社會科學為兩翼的立體結構。
3、自然科學是研究自然界物質形態、結構、性質和運動規律的科學。包括數學、物理、化學、天文學、地球科學、生命科學等。它不僅是巨大的生產力，推動經濟的發展，而且對人類思想文明的進步起著巨大的推動作用，成為提高人類認識世界能力的源泉、建立科學世界觀的重要基礎、加強道德建設的重要條件，培養人們勇于為科學真理獻身的精神。
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關鍵詞：生物技術；制藥；應用
生物技術也可以稱作是生物工程。以現在化的生命科學為主要基礎，綜合各種科學技術，科學原理以及先進的科學手段，按照設計對生物體和生物原料的加工為人類生產出具有重要作用的生物技術產品。生物技術是人們對動植物以及微生物本身的物質加工而成，為人們生產數優質的生物技術產品更好的為社會服務。現代生物制藥技術其中包括現代化生物技術和發酵技術，生物技術來源于相關的學科和生物學發展相融合的產物，其中以重組DNA技術為核心主要的基因工程，這之中還包括有生化工程、細胞工程、微生物工程和生物制藥等各個領域。生物技術是綜合許多種現代科學理論與生命科學研究出來的一種高新技術，運用先進的技術手段為我國制藥行業的研究創造出廣闊的應用前景。
1 發酵工程制藥
現代的發酵制藥工程。又可以被稱作微生物工程，是指采用現代的生物技術手段，利用微生物的特定功能，為人類生產出有用的產品，工業生產的過程直接運用微生物技術。微生物代謝生產的生物技術就是發酵工程制藥。發酵工程制藥中含有，抗生素、激素、維生素等相關的生理活性物質。主要的研究對微生物改良和篩選，工藝研究，等處理產品后續的問題。如今DNA重組技術對微生物菌類的改良有著重要的作用。在20世紀70年代中，基因技術和細胞技術融合等生物技術的不斷發展，發酵工業進入了現代化的工程階段，其中生產的產品有酒精類飲料，還有胰島素、生長激素和抗生素等多種保健藥物。發酵工程制藥利用微生物生長以及代謝制作中藥，此類制作中藥方式比一般方式都優越，可以全面的改善藥性，降低副作用，櫓幸钚猿煞痔峁┬碌姆⒄狗較潁產生新的藥物作用，針對各種適應癥的治療，充分保護中藥成分，避免中藥活性成分遭到破壞，從而做到節約藥物資源。
2 基因工程制藥
基因工程制藥是指分子水平上基因的操作，根據人類的需求所設計的，按照設計方案創建含有新性狀的生物新品系，并且能使生物新品系穩定的遺傳給下一代。基因工程與工程設計運用了相似的方法，具有明顯的理學與工程學的特點。工程制藥通過DNA技術將疾病的蛋白質、酶、核酸等基因藥物轉移到宿主細胞進行表達和繁殖，最終可以獲得相應的治療藥物。抗生素通常是人體的活性因子，主要研究基因的鑒定、克隆導體的構建，導入產物分離純化等問題。基因工程被人們掌握時間并不是很長，但已經多次的取得了實際性的成果和應用價值，基因技術已經成為我國的核心技術，將在制藥方面充分的發揮重要作用。
3 細胞工程制藥
相關于細胞工程制藥的范圍還沒有確切的說法，細胞工程是根據分子生物學原理，應用了細胞培育技術以及細胞水平進行遺傳操作。細胞工程大體可分為細胞質工程和染色體工程。細胞工程的主要關鍵是運用植物和動物的細胞培養作為藥物生產技術。利用細胞技術對動植物的培養可以生產出人類活性因子，以及單克隆等抗體產品。也可以生產出活性因子疫苗等DNA產品。在地理條件和氣候環境的影響下植物細胞代謝產物含量仍然很高。系統正在研究培養，人參、三七等制藥用的植物，并對相關的培養條件做出了。分析表明，人參細胞培養物與藥理活性都和普通種植的人參沒有明顯差異。對于某些植物的細胞培養與生產已經達到了商業化作用。除了對細胞大規模的培養之外，毛狀根與不定根的培養也很成功。黃氏毛狀根的培養效果與價格與藥物黃氏相似，希臘毛地黃細胞應在褐藻酸欲的固定情況下培養，可將有毒的毛地黃物質轉化成地高辛，運用紫草細胞培養生產紫草寧等根據野生新疆雪蓮的抗炎等作用，相關人員等進行了細胞培養物與天然新疆雪蓮抗炎、鎮痛的藥理實驗，實驗表明新疆雪蓮細胞培養物，可以成為野生雪蓮的替代品。資源短缺也是比較嚴重的問題，對于資源短缺完全可以利用細胞培養技術對犀角等相關藥用動物器官進行培養，此方式就能解決資源短缺的問題。
4 酶工程制藥
酶工程指的是用酶、細胞，等擁有獨特的催化功能，借助生物技術手段為人類制造出需要的產品。酶學理論與化工技術結合形成的新技術就是沒酶工程。現如今已經有很多國家都運用了固定化的酶和細胞生產藥品。沒工程技術是現代生物技術的重要部分，固定化酶不僅能合成藥物分子。還能用于對藥物的轉化。我國運用微生物的兩部轉化方法成功的生產出維生素C，酶工程主要研究產藥酶，酶細胞固定化相關的操作條件等。酶工程的應用前景一片光明，發酵工業與化學合成工業發生了巨大的改變。藥用植物的有效成分來源于植物的次生代謝產物。現如今已有很多個國家充分的應用固定化細胞與固定化酶進行藥物的生產。
5 結束語
綜上所述，我國的生物技術已經越來越重要，目前生物制藥的研究成果數量日益增長，其技術制藥研究已經不斷的深入各個領域，中藥研制新藥的環節也在不斷的介入在新藥研發中生物技術制藥形式相對比較重要，使生物技術制藥成為了研發主流。生物技術同時還具有對珍稀傳統藥材的保護同時還能生產出大量的高品質藥材和藥品活性成分，使藥品活性成分的含量有效的提高。合理的應用現代化生物技術，使我國的制藥行業不斷地取得更大的發展。
參考文獻
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