時間：2023-08-17 18:03:44
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篇現代分子生物技術，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。
根據我國農業畜牧業的現有基礎以及對動物生物技術的實際需求，國家應該集中各種力量，著重對生物技術開展基礎性的研究，加大技術的投資力度，對一些利潤高的技術產品進行重點投資，根據我國農業動物生物技術的現有基礎和社會發展變化的主要形勢，預計農業生物技術將在以下幾個領域取得長足發展。
1.分子生物學技術
由于農業養殖日益呈現出規模化與集約化較高的特征，再加上人們對短期經濟效益的集中追求，所以我國傳統的畜禽品種資源將會遭遇越來越嚴重的破壞，其群體數量將日益降低，品種資源的破壞形勢會日益加深，根據這種現實情況，未來農業動物生物技術將在以下分子生物領域進行發展：對我國固定的優良品種或基因進行挖掘與定位；為畜禽的遺傳多樣性進行保護的分子監測技術；我國固有畜禽品種的起源與進化的比較基因組學研究；保存動物遺傳資源的生物技術研究。
2.分子育種技術
我國農業中的畜禽育種工作經過長時間的發展，逐漸由追求數量轉向追求質量，育種方法也逐漸由數量遺傳法轉向分子育種與常規育種相結合的方法，所以分子育種技術的改進將是未來階段我國農業動物生物技術的一個主攻方向，分子育種技術的研究將集中在標記輔助育種技術、數量性狀主基因的檢測和定位技術、動物功能和抗病基因的診斷技術以及試劑盒的研究，通過這些方面的技術研究提高動物產品的質量，實現其最大效益。
3.分子診斷技術
畜禽疫病是對我國畜牧業生產以及產品安全造成主要影響的關鍵因素，畜禽疾病的危害嚴重、流行面廣，潛在危險性較大，一旦發生就會造成較大的經濟損失，因此，利用免疫學、現代分子生物學以及病毒學的相關技術，對我國畜禽的重要疫病進行分子生物學研究是是農業動物生物技術的主要發展趨勢之一，主要包括：重要畜禽疫病的分子診斷、監測、重要畜禽疫病病原的大分子結構與功能研究以及試劑盒的研發。
4.轉基因動物技術轉基因動物是一種將胚胎工程與分子生物學有機結合而研究出來的一種基因工程動物，這種技術是克隆技術的突破性進展，影響動物發育過程中的基因表達，能夠促進遺傳學與發育生物學以及相關學科的發展，是加快動物育種進程、提高育種效率，為瀕危動物提供生存方式的有效方法。
二、結語
關鍵詞：生物技術；食品檢驗；檢測應用；過程方法
現代社會，科學技術突飛猛進，食品處理與加工技術不斷創新，食品安全檢測檢驗面臨著新形勢與新任務，必須采取行之有效的技術方法準確掌握食品安全狀況，杜絕食品問題，以免對人民群眾的身體健康造成不良影響，保障經濟社會持續健康穩定發展。本文就此展開探討。
1現代生物技術的起源及其重要性
生物技術涵蓋了生物學、化學、信息科學等多學科知識，重點在于探究發現生物的遺傳與變異。生物技術有助于研發更高品質、更具應用價值的生物類產品，滿足人類經濟社會快速發展下的物質需求。生物技術最早起源于經典遺傳學，早期科學家在特定試驗條件下，發現了遺傳物質的分離與結合。之后，經過幾代科研人員的共同努力，逐漸認識了“基因”，使現代生物技術的實踐應用成為可能。有觀點認為，生物技術將成為現代生物學與化學的重點研究與發展方向[1]。當前，食品安全問題備受社會關注，農藥殘留與添加劑超標等問題頻頻發生。因此，應用生物技術強化食品檢驗具有深刻的現實意義[1]。
2食品檢驗中常用的生物檢測技術
2.1生物酶技術
生物酶技術是食品檢驗工作常用的現代技術方法之一，具有顯著的免疫分析技術特征，檢測效率高，數據準確率高，可真實反映食品安全現狀。在實際操作中，生物酶技術通過提取食品檢驗樣品，對其中含有的化學成分進行精準分析與識別，極大程度上降低檢驗誤差。
2.2分子生物技術
分子生物技術在食品檢驗中的應用重點在于檢驗病原微生物，有效研判食品中的微生物與寄生蟲含量，進而對食品的污染程度做出判斷。同時，在分子生物技術的支持下，可精準掌握部分微生物的基因變化狀況，分析基因序列特點。隨著食品檢驗要求的不斷提高，分子生物技術的應用深度持續提高[2]。
2.3生物傳感器技術
生物傳感器技術主要依托于特定儀器設備，檢測分析食品中所包含的抗原、抗體及其他大分子物質的含量，通過特定儀器設備將食品中待測目標物相關信息轉換成為可直觀識別的信息，進而完成對待測目標物的檢測。應用生物傳感技術進行檢測，可掌握食品中致病菌的類型與含量，蛋白質與糖分的品質等。
2.4生物芯片
生物芯片技術主要利用生物芯片檢測儀器，獲取生物分子信號，獲知食品分子狀況，進而得出相應的檢驗結果。生物芯片技術檢測效率較高，可在短時間內完成更多檢測任務，檢驗數據可信度高，是當前和未來一段時間內最為可靠的檢驗技術之一[3]。
3食品檢驗中現代生物技術的應用
3.1檢驗有害微生物
眾所周知，當前食品種類呈出多樣化發展趨勢，各類新型食品紛紛問世，對食品安全檢驗提出了挑戰與考驗。加之食品從生產到出廠流通再到批發零售，最終流向消費終端進入消費者手中，流程環節較多，可能受到的污染較多，容易滋生致病菌與有害微生物，帶有致病菌與有害微生物的食品一旦被食用，將嚴重影響人們的身體健康。因此，在食品檢驗中，必須強化現代生物技術的運用，有效檢驗食品中的有害微生物，并出具相應的檢驗檢測數據報告，只有滿足要求才能進入市場流通。
3.2檢驗殘留農藥
長期以來，國家高度重視食品農藥殘留，相繼制定了一系列減少與控制農藥殘留的方針政策，取得了令人矚目的成就。但是農藥是使農作物正常生長的重要物質，對于提高作物產量與品質，減少病蟲害的發生具有關鍵作用。通過現代生物技術檢驗食品殘留農藥，依舊是生物技術應用中的一項重大課題。當前，我國已經制定了符合我國國情的農藥殘留檢測標準，通過生物酶技術與傳感技術的有效運用，準確檢測農藥殘留指標，杜絕農藥殘留超標的食品流向市場，確保食品安全[4]。
3.3檢驗轉基因食品
在現代基因技術的支持下，轉基因食品開始進入人們的日常生活。轉基因技術利用基因遺傳原理，對食品原材料的基因片段進行改造，然后將其加工成食品。轉基因食品的安全性至今仍存在較大爭議，但大部分人對轉基因食品持謹慎態度，部分質量低劣的轉基因產品，對人體造成的傷害是不可逆轉的。因此，必須通過現代生物技術對轉基因食品進行專項檢驗，準確識別轉基因食品的安全系數，有效掌握轉基因食品構成，并在食品包裝上做出明確標識，全面體現轉基因食品特征，保障食品市場健康有序。
4現代生物技術在食品檢驗中的應用趨勢
4.1高效化
在科學技術不斷發展和進步的時代背景下，食品檢驗技術會呈現出新的發展趨勢，現代生物技術也會表現出明顯的高效化特征。高效化集中表現為操作流程更加簡單，食品檢測時間縮短，能在短時間內完成檢測任務，并準確獲取相關數據資料，提高食品檢測效率。
4.2多樣化
隨著人們對食品質量要求的提高，在食品檢測中，現代生物技術呈現出多樣化特征，能夠用于食品檢測的現代生物技術種類越來越多。在具體檢測過程中，單一的現代生物技術，已無法滿足食品檢測需要，而是需要應用多種多樣的檢測技術。因此，有必要綜合應用多種檢測技術，對食品進行詳細、全面的多樣化檢測，以準確把握食品安全狀況，保障食品安全與可靠[5]。
關鍵詞：分子生物學;教學改革;學習效果
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）36-0099-02
分子生物學是研究核酸和蛋白質等大分子物質的學科，是一門前沿性強、發展迅速、對生命科學領域各分支學科具有廣泛和深入影響的學科[1]。該學科于1953年開始建立，到20世紀70年代形成了較完整的理論體系，國外高校在80年代開始在生物學課程中加設分子生物學方向的內容，自90年代后國內外高校和科研院所的生命科學方向專業逐步都開設有分子生物學課程。該課程內容的建設與生物化學密切相關，形式上又與整體高校教學改革相適應。縱觀近20年分子生物學課程建設發展歷程，總結有以下特點：教學形式上由傳統的面授向面授與網絡課堂相結合轉變;教學方法上越來越注重計算機技術的運用，采用啟發式教學、任務式教學、微課教學、翻轉課堂教學等多種方法組合教學;實踐教學方面從掌握技術和原理向科研型實踐教學體系轉變;教學內容上不斷引入新的研究成果和研究方法，緊跟該學科研究的最新進展;考核方式上從單純試卷或實驗報告為依據向多元化考核評價體系轉變[2]。分子生物學作為新疆農業大學農學院農學、生物技術、種子科學與工程等專業普遍開設的重要專業基礎課程，以及本校生命科學類研究生的主干專業課程，在學生由基礎課轉向專業課的學習中占有重要的地位。
一、存在的問題
目前我校大部分課程包括《分子生物學》的授課采用傳統的教學方法，即教師在課堂上“滿堂灌”，學生被動的接受。經過幾輪的教學循環，我們發現這種教學效果不佳，存在一些問題。首先，在教學過程中，學生對這門課的學習興趣并不高甚至出現恐學的現象;其次，目前分子生物學內容理論性太強，與實際應用嚴重脫節，學生覺得枯燥無味，缺乏學習的動力;最后，分子生物學雖然發展迅猛，但是與其相關的產業還遠遠未能影響人們的生活，使得學生有一種誤解，覺得這些理論知識與他們的生活、工作、事業離得太遠，還不如考取各種證書來的實際。造成這種現象的原因，一方面是教師受理論教時的限制，不能給學生足夠多的時間去引導，另一方面，學生也沒有充分發掘自己的主觀潛能，缺乏自信[3]。圖志班學生是新疆農業大學面向全校招收的各個專業的優秀學生，對他們的培養目標是科研創新型人才，重點培養他們的科研能力和創新能力，為后續科學研究工作打下基礎。因此，對圖志班學生《分子生物學》教學方式改革迫在眉睫。
二、分子生物學改革
1.理論教學改革。分子生物學是一門介紹生命微觀分子世界的學科，學習DNA為何物，以什么形式存在于生命體中，基因轉錄與蛋白質表達到底是一個怎樣的過程。這些知識學生幾乎沒有任何感性認識。如果我們還是“填鴨式”的教學，沒有發揮學生的主觀能動性，最后這門課的講解就變成教師的獨角戲了。為了打破這種傳統教學模式，我們本著以學生為主體的以研究為目的的學習方式，在教學環節中引入啟發式、問題導向式和案例式相結合的教學方法，目的是使學生參與到教學中，是共同參與的過程，而不是教師的獨角戲[4]。比如在課程教學之前，我們利用啟發式方法教學，從學生已有的宏觀認知世界出發，啟發學生了解宏觀的生物體是由系統器官組成，再次是組織細胞，然后到細胞器，最后展示這門課程所要研究的對象――核酸和蛋白質，逐層次地深入介紹，一步步地啟發，逐步把學生帶到生命的微觀分子世界里，使學生大體了解核酸和蛋白質在生物體中是一種什么樣的狀態，在細胞中大致是怎么活動的，從而引入分子生物學的內容。此時再講具體章節時根據不同的知識點，采用不同的教學方法相結合的授課方式，使學生最終理解何為分子生物學。比如在講色氨酸操縱子的時候，我們采用問題導向式，結合案例，設定一個場景。“假如畢業后你們到一家跨國生物技術公司應聘，公司給你們布置了一道面試題：如何大幅提高大腸桿菌生產氨基酸的產量，以色氨酸為例，設計具體詳細的工作方案。最終依據你們的方案決定你們的去留。那么這個答案就在色氨酸操縱子學說這一節的內容中。”通過情景假設，給他們一種感同身受的壓力，同時引入問題，激發他們學習相關知識的積極性和主動性。通過這種方法，使學生帶著問題來學習理論知識，可以大大提高學習的動力。
2.實驗教學改革。分子生物學是一門實踐性非常強的學科，沒有科研實踐，對理論知識是難以真正理解和掌握的，因此應加重實驗教學，使實驗教學成為分子生物學課程中非常重要的一個教學環節。對實驗操作環節，主要圍繞現代生物技術的核心“基因工程技術”為主要內容開展實驗課對理論知識驗證，主要以大腸桿菌為研究對象進行基因的克隆和轉化、載體構建、基因的表達和檢測實驗，中間貫穿講解以中心法則為理論主線的各個理論知識點。但具體的實驗設計和操作由學生自己設計，教師負責把關。比如我們講完DNA復制時，根據所學的理論知識，給學生布置一個開放性實驗：以大腸桿菌為研究對象，在體外怎么進行大腸桿菌基因的克隆？講完轉錄和翻譯時又設計一個實驗，在體外怎么進行基因的表達呢？講完基因表達調控時設計一個實驗：外界環境是怎么調控基因表達的？讓學生自己查找資料、設計實驗方案，在實驗課中針對他們設計的實驗進行驗證。這樣開展實驗課的目的是，一方面使學生理論聯系實際，發現所學的內容確實是有用的，激發他們學習該門課程的興趣;另一方面，學生通過查找相關資料、設計實驗方案，更加鞏固所學的理論知識，達到真正理解的目的。這種邊實踐邊學習理論的模式是用實驗引發學習的動力，用理論去指導實驗設計，然后再用實驗加深理論知識的理解，整個教學模式遵循從感性認識到理性認識，再到感性認識的認知規律，逐步帶領學生進入一個良性的認知循環中。
3.分子生物學網絡教學平臺建設。圖志班的學生不同于其他學生，他們要在最短的時間內完成教學任務，選擇導師進入實驗室，進行相關的科研訓練。結合現實情況，我們建立和完善分子生物學網絡教學平臺，在努力提高課堂授課水平的基礎上，將教學課件和相關知識視頻及延伸閱讀資料和實驗內容及試題作業上傳至網站，要求學生課后主動查閱、獨立完成作業，并通過網站建立互動和評價體系。這樣，一方面可以有效的利用網絡擴展教學空間，另一方面提高學生的主動參與性，增強學生學習分子生物學的興趣，對今后的科研和個人發展都具有積極的推動作用。
4.考核方式的改革。傳統的考核方式就是紙質化考試，結合實驗報告成績和平時成績三部分，按照一定比例評分，綜合后給出最終的考試成績。針對圖志班的理論教學改革和實驗教學改革，有必要制定相對應的考核標準。圖志班共20個學生，我們按照自由結合的原則，每4個學生為一個小組，從單元自測、課堂問答、實驗的設計及實驗技能方面給予綜合評分。比如課后習題環節，每講完一個章節，會讓學生在已建好的習題集上解答對應章節的習題，鞏固理論知識，然后進行網上小章自測，作為一個考核成績。比如課堂提問環節，將課程按章節分成10個部分，每個部分結束后，都設計一次知識競賽，每個人都是競賽的主體，以小組為單位進行提問，各個小組搶答，如果一個成員沒有回答完整，小組其他成員可以進行補充，采用游戲中的累積加分制，教師現場直接打分進行累積，以最終的成績作為一個考核成績;比如實驗設計和實驗操作環節，以小組為單位進行實驗的自主設計，每個小組選派代表對設計的實驗進行講解，以最佳實驗方案作為實驗操作方法，結合實驗操作環節，給出一個考核成績。最后，考試時，設定一個開放課題，比如，根據我們所學的知識，制訂一個基因克隆和基因表達的實驗方案，在這個過程中涉及到分子生物學中的哪些知識點？這個問題的設定也是為后面《生物技術引論與實踐》課程的開設奠定一個基礎。他們設計的實驗可能不完整，但是通過這樣一個訓練過程，使他們對基因工程有一個感性認識。通過后面《生物技術引論與實踐》的實驗技能培訓，使他們全面掌握分子生物學最基本的實驗技能，為他們后續進入實驗室開展科研活動，奠定一個非常好的基礎。最終結合以上考核環節，給出最終成績。
三、結語
上述四者是有機的整體，網絡課程中心的建設擴展了教學的時間和空間，新的教學方法和手段的運用提高了教學質量，實驗教學的改進促進了理論與實踐、教學和科研的結合，考核方式的改革提升了學生的綜合水平，最終四者共同作用，提高了教學整體水平，為圖志班學生學習打下堅實基礎。
參考文獻：
[1]朱玉賢，李毅.現代分子生物學[M].北京：高等教育出版社，2013.
[2]張樺，麻浩，石慶華.分子生物學原理與應用[M].北京：中國農業出版社，2013.
分子生物學（molecular biology）是在分子水平上研究生命現象的科學，通過研究生物大分子（核酸、蛋白質）的結構、功能和生物合成等方面來闡明各種生命現象的本質。分子生物學的興起是自然科學的一件大事，它使整個生命科學的研究上升到一個全新的階段。在實際應用方面，它是培養造就生命科學類高級專門人才所需基本素質的重要課程。該課程在我校生物工程、生物技術等本科專業中開設，為專業核心課程。在實際教學中，因分子生物學課程體系知識點多，抽象復雜，邏輯性強，而新理論、新技術更新快，學生學習有困難，在短時間內很難掌握。針對上述課程教學中存在的突出問題，也為貫徹落實我校應用型人才培養目標，激發學生學習興趣，提高學習效率，使其全面系統地掌握分子生物學理論和技術，近幾年來本教研室從該課程師資隊伍建設、教學內容、教學方法與手段、教學網站建設、實驗教學、學生科研訓練等方面進行了積極的改革與探索。
1引進培養優秀青年博士，推動教師隊伍建設
教師隊伍建設是課程建設的重要內容，關系到課程教學的質量和人才培養的水平。近幾年間，分子生物學課程團隊先后引進了來自中科院、“985”、“211”等全國知名科研院所的多名優秀博士。通過“傳幫帶”，教學指導委員會隨機聽課、學評教信息反饋，組織講課競賽，安排青年教師參加全國性高校生物教學改革研討會等措施幫助青年教師成長，提高教學水平。
此外，每年課程團隊選派1-2位青年教師出國訪學，選派1-2位教師在國內外知名高校開展博士后研究。通過人才引進及培養，分子生物學課程主講教師達8人，現有教授1人、副教授3人、講師4人，全部具有博士學位。課程團隊教師本著以科研帶教研、以教研促科研、全員參與，注重實效的原則，積極申報科研項目和教研項目，目前本課程團隊教師均承擔多項國家級、省市級、校級研究課題和教研課題，為教學工作的不斷更新和充實奠定了堅實的基礎。
2加強教學內容改革、豐富教學方法和手段，提高教學質量
教材是教學思想與教學內容的重要載體，普通班選用目前生物類應用較為廣泛的朱玉賢等主編的第四版《現代分子生物學》作為教學教材，“錢學森實驗班”實行雙語教學選用Turner等主編教材《Instant notes molecular biology》。因分子生物學章節、知識點多，將教學內容進行了模塊劃分，圍繞中心法則，重點講解染色體與DNA、轉錄、翻譯、基因表達調控，將分子生物學研究技術與基因工程操作技術有機結合，此外以學術報告的形式結合授課教師的研究方向講解分子生物學進展及重大事件。
普通本科班的教學，我們主要采用以核心知識為抓手，運用研討式、思維導圖等教學手段設計課堂教學。授課之前教師根據每章節核心知識點設計問題，布置學生預習，課堂上啟發學生運用所學知識討論解決問題的方式方法，教師在研討過程中只起到調動、協助及課堂控制的作用。“錢學森實驗班”采用滲透式混語及計算機多媒體輔助相結合的教學方法進行授課。滲透式混語即先用英文表達，然后用中文講解、闡述，使學生聽懂英文，并理解英文表達的專業知識，最后重復一遍英文表達。計算機多媒體輔助教學能將文字、圖形、聲音、動畫、視頻等多種信息加工組合在一起，把抽象難懂的書本知識轉換成圖文并茂、情景交融的直觀形象，降低學習的難度，提高學生的理解程度和能力。
3整合資源，建立優化教學網絡平臺
教學團隊自2012年建立校級分子生物學精品課程網站，使傳統教學方式和現代化教學手段相結合，嘗試開展網絡教學。隨著近幾年的建設，精品課程網站設立課程介紹、教學大綱、教學課程錄像、多媒體課件PPT、習題冊、動畫視頻專區以及網上答疑服務區等自助學習項目，便于學生選擇自己喜愛的方式進行預習、自學及復習。現代信息技術的應用，有效地實現多樣化的教學互動，擴展教學的時空和教學信息量，實現因材施教的個性化教育，從而顯著增強教學效果，提高教學效率。
4建立探究式的實驗教學方法，培養學生創新精神
以驗證性、綜合性和設計性實驗整合分子生物學實驗課程內容，從DNA、RNA、蛋白三個水平介紹分子生物學常用實驗操作技術，使學生較全面和深入理解分子生物學以DNA復制、RNA轉錄和蛋白質合成為核心的中心法則。此外，為學生創設一種科學研究的情境和途徑，以類似科學研究的方式，指導學生查閱文獻，設計實驗方案，實施實驗流程，分析實驗結果，撰寫實驗報告，并整理成實驗課程論文。探究式的實驗教學方法使整個實驗從頭至尾大部分工作均由學生完成，明確突出學生的主體地位，培養學生的團隊合作精神和創新精神。
5搭建專家講座平臺，提供學生科研助理崗位，培養學生科研能力
【關鍵詞】分子生物學技術；實驗教學；教學模式
基金項目：鄭州師范學院校級課題項目（項目批準號：2012076）。
分子生物學技術是我國綜合、師范、醫藥、農林類院校生物專業必修的一門基礎課，也是生命科學的帶頭前沿學科，課程地位十分重要。我校是一所師范類的本科院校，在生物技術與應用專業開設了分子生物學技術課程。本課程內容主要包括分子生物學技術的基礎理論、基本技術以及當前分子生物學技術研究的前沿領域。了解或掌握分子生物學技術的基礎理論、基本技術及其研究方法對高級人才的培養具有重要的現實意義。然而，分子生物學技術的理論知識抽象、有深度、內容多，而且教學時間短（54學時），教學效果往往不盡人意。如何利用有限的教學時間取得良好的教學效果，是教師們最關心的問題。作為一名分子生物學技術課程的老師，就我院學生的情況在分子生物學技術課程教學方面存在的問題及教學改革的思路及對策談幾點看法。
一、分子生物學技術課程特點及存在的問題
（一）分子生物學課程特點
分子生物學是在生物化學的基礎上發展、向生命科學各個領域拓展而形成的，是研究核酸、蛋白質等生物大分子的結構、功能及其相互間作用規律的一門實踐性很強的學科。隨著這門學科的飛速發展，使人類從分子水平上真正揭開生物世界的奧秘，由被動地適應自然界轉向主動地改造和重組自然界[1]。另外，近年來的諾貝爾醫學和生理學獎絕大多數都頒給了分子生物學相關的研究領域，這表明了分子生物學在整個生命科學中的重要地位。
（二）分子生物學技術教學存在的問題
1.過分依賴現代化教學手段
分子生物學技術內容龐雜、抽象，較難理解，并且涉及大量的實驗技術和操作，在有限的時間內讓學生理解和掌握大量的知識和技術是很難的，導致教學效果很不理想。隨著多媒體技術進入課堂，教學效果有明顯提升。該技術可將抽象的、理論的東西形象化，將空間的、難以想象的內容具體化，還可以在課件中展示自然界的直觀現象、模擬實驗過程和再現研究過程，提高了學生學習的興趣[2]。但這也很容易產生一些負面效果，一是教學過程中教師和學生交流及互動的環節減少；二是學生無法及時消化吸收大量的課堂信息。
2.理論與實驗教學比例失調嚴重
分子生物學技術課程是一門實驗技術類課程，在我國師范類高校中分子生物學技術課程實驗課時普遍較低，特別是處于本科發展起步階段的師范院校，實驗能力的培養得不到重視，特別是我院開設的這門課程，理論內容在一學期內都很難講授完，幾乎沒有時間安排學生實驗，更不要說讓學生系統的掌握一項分子生物學技術了。由于實驗課時很有限，很難保證學生對基本實驗技能的掌握，對理論內容的理解也是一知半解，囫圇吞棗，學生的學習興趣與積極性逐漸喪失。
3.綜合型和研究型實驗缺乏
綜合型實驗是將某幾個相關的實驗內容結合，培養學生運用所學知識和技能進行綜合分析、解決問題的能力；研究型實驗是學生在教師的指導下分析和解決實際應用問題，培養學生解決問題的能力[3]；而知識驗證型實驗主要是驗證知識、幫助學生理解分子生物學技術基本理論和實驗技能，僅能夠對學生的動手能力以及固定的實驗操作進行培訓。目前，實驗課程的教學以知識驗證型實驗為主，缺乏綜合型、研究型實驗，不利于培養學生自主思考、自主設計、自主解決問題等實驗能力。
4.實驗教學經費匱乏
學校每年都在擴招，我院每次上學生實驗課實驗室內人數都在25個左右，又由于實驗經費很有限，而分子生物學技術實驗用的儀器設備、實驗耗材和試劑都比較昂貴，根本無法讓每一位學生都進行實驗操作。結果導致實驗課上只有幾個學生經常動手操作，其他大多數學生坐等結果，這種現象嚴重影響了學生對實驗課的興趣，不利于學生動手能力和創新能力的培養。
二、分子生物學技術課程實驗能力培養目標
分子生物學技術是一門實踐性很強的課程，學生通過學習該課程不僅應掌握重要的理論知識，而且應掌握一些實驗技術，更重要的是具備解決實際應用問題的能力。這種能力的培養單靠理論教學無法完成，必須將實驗教學納為課程教學的重要組成部分。通過實驗教學可以將理論和實際運用結合起來，使理論內容易于被學生理解和掌握，提高學生的動手實驗能力、專業應用能力，逐步建立獨立的科研和工作方法，為繼續深造發展和將來工作奠定良好的基礎。
分子生物學技術課程的教學不僅要注重培養學生深厚的專業知識，更要注重培養學生運用專業知識和技術解決實際問題的能力，因此，本課程建設必須緊密結合教學實踐。學生綜合能力的提高需要通過一系列的實驗項目和課程設計分階段完成，以基礎理論、基本方法和基本操作為基礎，循序漸進地構建分層次的能力，由淺入深地不斷提高。
三、分子生物學技術教學改革的思路與對策
1.充實理論內容，采用互動式教學法
近年來，隨著分子生物學技術的迅猛發展，新知識、新理論、新成果不斷涌現，這就要求我們教師必須敏銳把握學科發展前沿并及時充實到教學內容中，使學生對分子生物學技術課程有一種開放和發展的心態[4]。另外，只有與人類自身密切相關的知識，才能引起學生更大的興趣，才能變灌輸為啟發，同時也才能使該課程為社會科學發展發揮更大的作用。在授課過程中，適當增加一些與疾病發生原理、藥物和保健品開發、個體發育、生殖健康、生產生活和生活質量等有關的分子生物學技術研究內容，讓學生覺得這門抽象的課程與自己的生活息息相關。進而能提高學生的學習興趣，激發學生學習的獨立性。
更重要的是，在教學方式上可采取課堂討論、提問的互動式教學方法，同時與講授教材、新進展專題系列報告的傳統教學方法相結合。課堂討論與課堂提問的互動式教學可以將分子生物學技術理論內容分成幾個部分，同時將學生分成相應的組，每組同學準備一部分的內容，也可以讓每一位同學準備一章理論內容或者自己感興趣的專題報告，并選擇在課堂上向全體同學講解該部分內容，其他同學就該部分內容提出問題，所提問題由該組同學回答，不能回答的問題下一次課回答，最后由教師解答疑問并總結。
2.增加實驗課時數和教學經費，充實實驗內容
增加實驗課時數，是進行分子生物學技術實驗教學改革的前提條件。分子生物學技術發展迅速，運用廣泛，是生物技術類學生進行實驗和科研的重要手段。就目前的課時數而言，根本無法滿足分子生物學技術實驗教學需要。增加課時數，一方面可以適當增加些基礎性實驗，讓學生學會分子生物學技術常規儀器設備的使用、試劑的配制及一些基本的實驗方法，例如：基因克隆涉及的核酸提取、PCR、凝膠電泳等；另一方面教師可根據自己科研項目引導學生設置一些探究性實驗，讓學生查閱文獻資料，自擬實驗方案，制定技術路線，對實驗結果進行分析討論，撰寫實驗研究報告，這樣有助于學生科技創新實驗活動和自主能動性的發揮。
但是，由于分子生物學技術實驗所需儀器設備、耗材以及試劑都比較昂貴，目前的實驗教學經費不足以滿足讓每一位學生都能進行實驗操作的需求。在這種情況下，一要積極申請實驗教學經費，使學校加大對實驗教學經費的投入；二每次進行實驗準備前，可以通知學生，讓無課并且有興趣的學生參與到實驗準備工作中來，使學生既可以熟練掌握儀器使用及試劑配制，又可增強其責任感，使其在進行實驗時，能更加珍惜實驗儀器和試劑，認真做好實驗。
3.科研課題和實驗教學緊密結合
高校要進行教學改革、提高教學質量，科研是關鍵。將科研課題以及科研成果應用于實驗教學，能幫助學生及時了解最新科研動態及科研成果，提高學生對科研的興趣，為其今后的發展方向提供有價值的參考[5]。本院有多位教師承擔著校級、省部級及國家級科研項目，可以讓有科研課題的教師帶領一部分學生做科研，使學生熟練掌握與分子生物學技術課程基本實驗方法的同時，建立科研思維。這樣，可以真正做到實驗教學緊密聯系科研，以科研促教學，使學生參與到科研中，既可以讓學生了解實驗的全過程，又可以發揮其主觀能動性，掌握實驗技巧以及實驗以外的其它知識技能。
4.培養學生閱讀文獻的習慣
查閱有關分子生物學技術研究新進展的文獻，通過對學生進行重點講解，讓學生感受理論知識在實際生活中的應用，同時，也培養學生閱讀文獻的能力，使其了解當今生命科學發展的進展和熱點問題。向學生介紹分子生物學技術研究領域一些重要的期刊，比如英文的期刊Pubmed （http： / / ncbi.nlm.gov/pumbed），Science Direct電子期刊（http： / / sciencedirect. com），Wiley Inter Science電子期刊（http： / / interscience. wiley. com/ journal finder. html）等；還有一些中文的期刊：中國知網、維普中文期刊、萬方數據庫等，選擇代表性的數據庫給學生演示一下如何查文獻，尤其是自己對某方面研究感興趣的文獻，給學生提供了一個搜集學習資料的手段。通過查閱相關的文獻，仔細閱讀并逐漸地提煉自己的想法，本身就是一個不斷學習和創新的過程，對學生以后畢業論文和進行科學研究論文的寫作都是非常有幫助的。
5.構建多元化的考核方式
教師對所講授課程進行考核是衡量學生對知識內容掌握情況的一種基本方法。考核方式多種多樣，但怎樣的考核方式才能真正起到衡量學生對一門課程知識的掌握情況，是值得我們每位教師思考的問題。為了減少學生在學習過程中出現平時不努力，考前突擊的情況，我們增大了平時成績的比重（30%）。平時成績由聽講、回答問題、作業、查閱文獻資料的總結報告4個方面組成；由于平時成績所占總評成績比重較高，學生上課聽講大都認真專注，每次理論課后學生都按時復習課堂講授重點并按時完成作業；實驗的設置也增進了學生對分子生物學技術部分理論知識的理解，從近5年的考試成績來看，學生對本課程要求必須掌握的理論知識考試成績有較大提升，且對基本實驗技術理解更加深入。
四、結語
分子生物學技術的快速發展對教師的理論和實驗教學都提出了更高的要求，理論教學可以使學生具備基本的知識內容，實驗教學可以更有效地提高學生的實踐、探究和創新能力，因此加強分子生物學技術實驗教學是培養學生扎實的生物技術技能的立足點。本文結合本校實際情況僅對分子生物學技術課程教學改革提出了一些觀點和經驗，如何順應分子生物學技術飛速發展的需要，仍需我們教師在教學過程中不斷地進行總結和思考。
參考文獻：
[1]朱玉賢，李毅.現代分子生物學[M].2版.北京：高等教育出版社，2002：1-3.
[2]王玲，秦永燕.分子生物學課程教學改革探索[J].當代教育論壇，2008（4）：99-100.
[3]鄧磊，趙文吉，胡德勇.遙感課程實踐教學模式探索與教改實踐[J].科技創新導報，2012 NO.07，136-137.
[4]范純新，郭弘藝，唐文喬.細胞生物學教學存在的問題與改革思路[J].中國校外教育，10/2011，76，112.
分子生物學是一門在分子水平研究核酸和蛋白質等生物大分子的形態、結構、遺傳信息傳遞規律及基因表達調控的科學。它是21世紀生命科學領域發展最迅速的學科之一，極大地推動著整個生命科學的發展[1]。目前，分子生物學是我國高等院校生物、醫學類學生的專業必修課，也是化學、物理、材料等專業的選修課。
然而，從中國西部高校—塔里木大學生物類專業學生的分子生物學成績，以及每年報考研究生的考試科目選擇看，學生對分子生物學的學習效果和質量并不好。該校生物類專業學生每年分子生物學平均成績均在70分左右，在他們報考研究生時，無論是否選擇分子生物學相關專業，常常避開分子生物學考試科目。這對學生今后無論是在生物領域進一步深造，或在工作崗位應用分子生物學知識解決實際問題，都帶來了極大的問題和困難。
因此，為了解導致塔里木大學本科生物類專業學生學習分子生物學效果差的原因，也為今后教師更好地開展分子生物學教學工作和提高教學質量，本論文采用調查問卷的形式，對學生分子生物學的學習動機、學習興趣、學習主動性、學習方式以及教學內容和方式等問題進行調查，在分析調查結果的基礎上，為更好地進行分子生物學課程的教育教學改革提供有益思路和借鑒。
塔里木大學是一所偏重農業的綜合性大學，分子生物學是該校生物技術和應用生物科學本科專業學生的必修課程，在第三學年第一學期開設，總學時為60學時，教學周期為16周，每周上4節課。此前學生已經學習了分子生物學的先導課程—生物化學、細胞生物學和遺傳學，對核酸和蛋白質的結構具備一定的知識基礎。本次問卷調查采用不記名方式，對象為塔里木大學生命科學學院生物技術專業(簡稱生技)和應用生物科學專業(簡稱生科)2014屆本科生，共4個班級97人。其中生技2個班，共51人，男生占64.7%，女生占35.3%，新疆生源占60%，疆外生源占40%;生科2個班，共46人，男生占52.2%，女生占47.8%，新疆生源占70%，疆外生源占30%。
一、學習動機
學習動機作為一種非智力因素，是引發和維持個體學習活動，并將學習活動引向一定學習目標的動力機制，通過學習興趣和態度等間接地影響學習效果和學業成就[2]。調查發現，在對分子生物學重要性的認識方面，分別有97.1%和95.6%生技和生科的學生認為該課程對本專業重要或非常重要，分別只有2.9%和4.4%認為不重要。可以看出，這兩個專業的絕大多數學生在學完分子生物學的先導課程后，對開設分子生物學的重要性有足夠認識，說明他們具備學好分子生物學的潛質和基礎，這為他們提供潛在的學習動力，只是由于其他因素這種動力尚未被激發出來。此外，個別學生對分子生物學的重要性認識尚有不足，這必然會導致他們學習動力的缺乏。因此，需要教師在開始講授分子生物學緒論時，通過課程介紹以及列舉實例等形式，詳細講述這門學科對整個生命科學的發展、生命奧秘的揭示、前沿技術的研發以及現代社會的影響，提高學生對分子生物學重要性的認識。由此看來，絕大多數生技和生科專業的學生雖然肯定了分子生物學課程的重要性，但總體成績仍然較差，或不愿選擇其作為自己喜好學科，說明對分子生物學重要性的認識并不是導致學生學習效果差的主要原因。
二、學習興趣
興趣是最好的導師，是一種積極探究的傾向，也是創新能力的源泉[3]。學生對某一學科感興趣，就會持之以恒地專心致志鉆研它，也會提高學習效果。調查顯示，生技和生科對分子生物學感興趣的學生分別占44.1%和42.3%，而超過一半的學生則沒興趣或不喜歡。進一步探究其不感興趣的原因，兩個專業分別有21.7%和22.1%的學生認為內容枯燥，28.3%和25.2%認為記憶內容多，21.7%和23.3%不知道如何學習，還有28.3%和29.4%覺得自己基礎差，學不會。由此看出，沒有興趣是塔里木大學生技和生科專業學生對分子生物學學習效果差的主要原因，而該課程本身的內容枯燥、理論抽象、龐雜、不易記憶等特點是導致學生喪失學習興趣的一個主要因素。興趣是學習過程中最積極的因素，也是學生走向成才之路的最有效方法。然而分子生物學除上述特點外，隨著現代科技的飛速發展，其新理論和新技術還在層出不窮，容易使學生產生畏懼心理，難以接受和掌握微觀和抽象知識。另外，這門課程不但自身邏輯性很強，而且與其先導課程的連貫性也很強。若其先導課程沒有學好，直接影響后續課程知識的理解和掌握。例如，如果對生物化學中DNA和蛋白質結構沒有理解的話，學生就很難掌握分子生物學中生物體如何通過DNA-蛋白質互作方式調控基因的表達，并由此產生惡性循環，久而久之最終導致學生對該課程喪失學習興趣，甚至達到放任自流的程度。因此，想要學生學好分子生物學，就要充分激發學生的學習興趣，建立其自信心是關鍵，這也是提高分子生物學教學質量的有效途徑。教師可在講好緒論、采用恰當的教學方法和注重理論與實踐等方面，在今后的教學中充分調動學生學習分子生物學的興趣和積極性。
三、學習主動性
學習主動性是影響學生學習效果和教師教學質量的另一關鍵因素[4]。本次調查學生的學習主動性包括學習習慣和作業處理兩個方面。在學習習慣調查中，生技有22.8%的學生能主動自學(其中17.1%為看書學習，5.7%為上網學習)，40%是自學結合教師授課，37.1%只聽教師授課;生科有19.9%能主動自學(其中15.7%為看書學習，4.2%為上網學習)，37.3%為自學結合教師授課，42.8%只聽教師授課。
調查結果說明這兩個專業學生的學習習慣均較差，大部分學生的主動學習意識不強，仍然依賴中學階段教師授課為主的學習習慣，其中生科的學生主動學習意識更差。在對待不會做的作業時，生技有27.8%的學生通過自己看書解決，52.8%是向其他同學請教和討論，13.9%則是抄襲他人的作業，5.6%是請教老師;生科專業學生的上述比例依次為25.2%、48.1%、23.4%和3.3%。顯然，當遇到不會的作業時，兩個專業的大多數學生主要是與同學討論甚至抄襲作業方式解決，只有少數是通過自己看書或請教老師方式解決，說明大多數學生對待作業抱著消極和應付的態度，沒有很好地利用作業對知識進行及時復習和鞏固，日積月累，不會的問題越積越多，最終導致學生對該課程喪失信心、興趣和學好的勇氣，這是導致學生學習成績差的一個重要因素。
一般來講，如果學生對所學內容感興趣，就會興致勃勃地學習，當遇到困難時表現出頑強的鉆研精神。否則，只是表面地、形式地去應付所學知識，一旦遇到困難則往往會喪失信心，不能堅持學習。因此，要使學生由被動學習變為主動學習，就必須激發和培養學生的學習興趣，改變學習習慣，這是學好分子生物學和提高學習成績的可靠保障。
四、學習方式
學習方式是學生在學習過程中為完成學習任務，達到學習目標采取的方法、策略和途徑的總稱，直接影響著學生的學習效果和成績[5]。本次調查學生的學習方式包括課堂筆記、課前預習和課后復習三個方面。在課堂筆記調查中，生技和生科分別有73.5%和70.2%的學生能主動記下教師授課要點，11.8%和12.7%是記下教師授課的部分內容，14.7%和17.1%是教師讓記就記或從不記筆記。說明兩個專業的大部分學生在課堂中均能做好筆記，其中生技學生記筆記的主動性高于生科專業學生。在對課前預習和課后復習的調查中，生技和生科分別有7.4%和6.1%的學生能進行課前預習和課后復習，60.3%和57.2%偶爾會進行預習和復習，26.5和31.8%%則從不預習和復習，5.9%和4.9%在教師要求時會進行預習和復習。表明兩個專業僅有少數學生能夠積極進行課前預習和課后復習，而絕大多數學生則缺乏這種學習方式。
然而進一步調查顯示，兩個專業都又有超過53%的學生認為“課前預習—課堂學習—課后復習”的學習方式更有利于對知識的掌握，學生在課前進行預習，帶著問題課堂聽教師講解，逐漸使問題得到解決，再通過課后復習來鞏固學習成果。但這與學生實際在分子生物學學習中的做法自相矛盾，原因可能由于學生對本課程不感興趣，不愿意或不主動以這種方式學習。因此，培養和增強學生對本課程的學習興趣或許是提高學習成績和學習效果的根本途徑。
五、教學內容
分子生物學是一門實踐性很強的學科，除理論教學外，實驗課程也占有重要的地位。在教學內容調查中，生技和生科都有超過68%的學生認為分子生物學的理論課和實驗課應緊密結合，希望通過實際動手操作來驗證和鞏固理論知識。而塔里木大學分子生物學的理論課和實驗課被安排在不同學期進行，學生在學習理論知識后，不能及時通過實驗課的實踐環節進行驗證和鞏固，只能靠死記硬背來記憶枯燥的概念和原理，學習效果自然不好。
因此，在制定教學大綱時，應盡可能安排分子生物學的理論課和實驗課同步進行，或使學生進入實驗室進行科研鍛煉，這樣不僅使其從枯燥的理論學習中解脫出來，在實驗中的新發現和創新大大提高他們對本課程的學習興趣，而且學生在獲得一定技能后也能增強其將來走上社會的自信心，這種措施不失為提高學生對分子生物學學習興趣和學習效果的最簡單途徑。另外，目前國內大多數高校所使用的分子生物學教材內容與其先導課程重復性較大，如DNA復制、RNA轉錄和蛋白質翻譯等，這些重復內容占用了分子生物學很多教學課時，導致其最精華和最核心的內容(如基因表達調控等)課時較少。因此，在教學大綱修訂時，還應對課程體系進行優化[6]，強調重復內容在分子生物學和其先導課程各自的教學重點，這樣既可有效避免課程間內容的重復，又可使課程體系間建立有機銜接，從而有效地突出了分子生物學的教學重點。
六、教學方式
合理的教學方式有利于促進學生的良好發展，是提高課堂實效性的關鍵，在學生獲得知識、提高能力、獲取學習方法的過程中，教師采用的教學方式直接影響著學生的學習興趣和效果[7]。調查發現，生技和生科分別有67.6%和72.5%的學生希望每章講完后教師能幫其進行歸納和總結，便于他們理解和記憶。表明學生對教師的依賴很強，對所學知識梳理和總結的主動性和積極性不高。為此，教師在今后教學過程中應注重引導學生自己及時對知識進行歸納和總結，必要時應教會他們歸納和總結的方法，如思維導圖法[8]，這樣一方面使學生對所學知識加深記憶和鞏固，另一方面他們養成良好的學習習慣，成為走上社會的一項潛在本領。另外，生技和生科分別有47%和41.6%的學生希望教師上課時引入課堂討論。
課堂討論是一種很好的教學組織形式，學生可以在輕松的氛圍中達到對知識的理解和掌握[9]。對此，教師在今后的教學中可采用恰當的討論方式，如“三明治”教學模式[10]，這樣一方面可以激發學生的學習興趣，提高學習效果，另一方面使學生在討論中不但可以鍛煉自己的口才，發揮個人魅力，而且學會尊重別人意見，接受別人批評，培養他們的團隊合作精神。調查還發現，生技和生科分別有50.1%和69.3%的學生希望能結合生產生活，多舉實例。說明多數學生希望通過實際生活的例子形象地理解和掌握抽象的分子生物學知識，特別是生科專業的學生，由于這部分學生大多來自于新疆本地，更希望通過聯系當地生產生活的實際，以便將來應用分子生物學知識和技術為本地發展服務。
總之，上述調查問卷說明，處于我國西部邊陲的塔里木大學的分子生物學教學目前仍然面臨著許多問題，如學生的學習興趣不高、主動性積和極性較低、學習方式不當等。造成這些問題的原因一方面是分子生物學本身知識枯燥難懂，學生難以理解和掌握，另一方面也可能與生源有關，生技和生科兩個專業的學生大部分來自于新疆本地，中學階段的整體教育水平低于疆外地區，造成學生的知識基礎較差，這對需要具備雄厚知識基礎的分子生物學來說更為困難。如何教好分子生物學，如何提高學生對本課程的學習興趣和學習效果，是擺在所有分子生物學課程教師面前的一個共同問題[11]。
針對這種現狀，必需進行分子生物學教學改革，教師在實際教學工作中，針對學生的特點和興趣，結合當地生產生活實際，運用恰當的教學方式，引導學生及時總結和整理知識，同步配以相應的實驗課，相信這樣不僅能極大提高學生對分子生物學的學習熱情和興趣，而且也能使學生把該課程真正運用到以后的科研、生產和生活實際，為國家和新疆地方發展培養更多、更高素質的高級應用型人才。
【關鍵詞】先導化合物；活性篩選；發現
先導化合物是指通過生物測定從候選化合物中發現和選定的具有某種藥物活性的新化合物，一般具有新穎的化學結構，并有衍生化和改變結構發展潛力，可用作研究模型，經過結構優化，開發出受專利保護的新藥品種。
一、先導化合物的尋找
（1）從天然產物活性成分中發現先導化合物。19世紀至20世紀期間，從植物中提取、分離得到了許多具有特殊治療作用的藥物。這些藥物無需修飾即可直接應用于臨床，如嗎啡、奎寧、紫杉醇等。此外，還有許多藥物是以從植物中提取的物質為先導化合物，進行結構修飾，獲得了很好的治療結果。隨著技術的不斷發展，人們開始從動物和微生物中分離提取并獲得新的先導化合物。多種具有抗菌活性的天然抗生素被分離出來，如青霉素、四環素、鏈霉素、氯霉素、紅霉素等。對天然菌類提取物的優化蓬勃發展，創制了百余種抗生素，包括后來在臨床中得以廣泛應用的阿莫西林、頭孢哌酮和阿齊霉素等。同時，大量的非抗生素類藥物也從這類先導物種被提取或優化出來，包括從橘青霉素中提取得到羥甲基戊二酰輔酶A還原酶抑制劑美伐他汀等。內源性生物活性物質也是先導物的重要來源。開發和應用體內這些微量的內源性物質為先導化合物尋找新藥是目前藥物研發領域中的新興方向。（2）通過分子生物學途徑發現先導化合物。分子生物學是在分子水平上研究生命現象的科學，通過研究生物大分子的結構、功能和生物合成等方面來闡明各種生命現象的本質。分子生物學的研究內容包括各種生命過程，如光合作用、發育的分子機制、神經活動的機理、癌的發生等，可以利用這些研究來發現先導化合物。（3）從代謝產物中發現先導化合物。代謝產物是指新陳代謝中的中間代謝產物和最終代謝產物。科學家利用高端技術進行提取和分析這類先導物并進行改造以獲得新藥。如由二級代謝產物偶氮化合物磺胺米柯定發現磺胺類強力和長效H1受體拮抗劑諾阿司咪唑，由于其不易通過血腦屏障，因此無中樞鎮靜作用，也沒有抗膽堿作用，它與組胺競爭細胞上的H1受體，起抗過敏作用。（4）從臨床藥物的副作用或者老藥新用途中發現。臨床藥物的常見的副作用包括惡心、干嘔、視力模糊、頭昏、嗜睡等。根據這些不良發應研究其作用機制，可以發現某些先導化合物。如新型的碳酸酐酶抑制劑利尿藥就是一個成功的例子。
二、先導化合物的活性篩選
（1）非抗菌活性先導化合物的篩選。現代生物技術，特別是分子生物學研究的進展使采用重組微生物技術篩選非抗菌活性先導化合物顯示出優越性。該方法簡化了分析檢測過程，降低了結果的假陽性的發生，適用于高通量篩選系統。目前采用此技術建立了許多有效的先導化合物篩選模型。以重組微生物技術為基礎的靶位篩選系統是將編碼外源靶蛋白的基因克隆，轉移到宿主（微生物）體內并進行表達，再采用經典方法對重組微生物的特性（如存活）進行評價。（2）抗癌活性天然先導化合物的篩選。隨著對腫瘤發生機制研究的不斷深入，人們以腫瘤發生、發展過程中相關酶、受體為作用靶點，設計出一些利用新的作用機制篩選抗癌藥物的方法。例如，抑制DNA拓撲異構酶、抗有絲分裂、抑制生長調節及信號傳導途徑、鈣離子通道阻滯劑等方法。這些方法特別適用于天然抗癌先導化合物的跟蹤分離篩選，利用這些方法已篩選出一些新的有潛在抗癌活性的天然先導化合物。（3）抗氧化活性先導化合物的篩選。抗氧化活性先導化合物一般應用于治療心血管疾病。例如，利用多靶點機制，從南海真菌中分離出來的一系列全新結構的鹿角縮酮類化合物，此類化合物能抑制苯腎上腺素引起的血管環收縮，與一氧化氮合成酶抑制劑L-NAME合用能明顯減弱其舒血管作用。而且，能顯著抑制過氧化氫誘導的細胞凋亡、線粒體膜電位下降和細胞色素C的釋放，也提示該化合物具有胞內抗氧化作用。
三、先導化合物的優化
先導化合物存在缺陷，如活性不夠高，化學結構不穩定，毒性較大，選擇性不好，藥代動力學性質不合理等等，對先導化合物進行化學修飾，進一步優化使之發展為理想的藥物，這一過程稱為先導化合物的優化。優化方法有兩種，一是通過化學操作和生物學評價、發現決定藥理作用的藥效團；或得到特異性高、毒副作用小的藥物。二是改變先導化合物的化學結構，反復試驗。例如利用生物電子等排體對先導化合物進行優化。
參 考 文 獻
[1]趙愛國，韓宇萍.從植物藥中篩選先導化合物的策略[J].中國藥房.2002（9）：517～519
作者：林學斌 陶星 管峰
有些企業為了節省開支，不安排員工體檢，甚至雇傭患有傳染病的工人加工生產食品，導致食品存在病原體，危害消費者的健康，食品運輸和儲存的管理問題。在食品進入市場的過程中，包裝、儲藏和運輸出現問題，會造成食品污染。有些食品因檢測的技術和方法不當，樣品檢測過于單一，食品凈化不徹底，也使食品的質量得不到保證。
現代生物技術及其在食品安全管理中的應用
1.現代生物技術生物技術又稱為生物工程，主要是以現代生物科學為基礎，運用現代科技手段并根據生物的某些特性，按照一定的流程進行改造以達到預期目的的一種新型技術。現代生物技術主要包括基因工程、細胞工程、酶工程、蛋白質工程和發酵工程五個領域，這些技術在食品安全管理領域具有廣闊的發展前景。其中基因工程是現代生物技術的核心和基礎，它幾乎貫穿于細胞工程、酶工程、蛋白質工程等其他領域，并對這些領域的技術具有指導作用。（1）基因工程：又稱為分子克隆技術、DNA重組技術，是以現代分子生物學技術為基礎的一種新興生物學技術，在分子水平上將異源基因與載體DNA在生物體外進行剪切、拼裝和重組，并通過微生物質粒、噬菌體等作為載體，將重組后的DNA轉入受體細胞，從而獲得符合人類需要的產品或創造出新特性。（2）細胞工程：是一種運用細胞生物學技術，有計劃有條理地改良遺傳物質的生物技術，主要包括細胞培養、細胞移植、細胞融合、細胞重組等技術，與基因工程有許多相似點。應用細胞工程進行育種和培養獲得新的遺傳物質，往往比普通的遺傳物質具有更高的抗性和更多的營養成分。（3）酶工程：是指利用酶、細胞器等具有的特異催化功能對酶進行改造，借助給定的技術手段生產出人類所需要的產品，主要包括酶的固定化技術、酶的修飾化技術和細胞固定化技術等。酶工程在食品添加劑、食物保鮮等方面具有廣泛的應用前景。在食品中添加一種或幾種酶，根據檢測結果可評價食品的質量，操作簡捷，可行度高。（4）蛋白質工程：是一種在基因工程的基礎上，融合蛋白質晶體學、蛋白質化學等科學而達到人類需求的新型技術。由于它是以基因工程為基礎的，所以也稱為“第二代基因工程”。2.現代生物技術在食品安全管理中的應用現代生物技術運用于食品生產已有很長時間，它被廣泛用于輔助生產發酵類食品，如酸奶、面包等。現代生物技術具有靈敏度高、定位準確、迅速等獨到的優點，它在食品安全檢測、安全管理控制領域扮演了非常重要的角色。隨著現代生物技術的快速發展，許多創新性的技術不斷被研發出來，對食品功能性的開發具有非常重要的作用。同時，現代生物技術在食品安全管理中也有舉足輕重的地位。換言之，在食品安全管理系統中引入生物技術，可使管理工作事半功倍。食品安全管理主要分為食品安全檢測管理和食品加工管理。在食品安全檢測方面，目前廣泛采用的生物技術有分離培養法、免疫學培養法、分子生物技術、生物芯片和生物傳感技術等。以生物芯片為例，它是食品檢驗中快捷的技術，根據食品的安全情況建立安全檢測監控體系，找出食源性疾病的閾值，建立食品安全管理預警和反應系統。生物芯片在食品安全管理中具有很大的潛力，如對食品中毒素的檢驗和殘留藥物的檢測等，生物芯片都可提供有力的保障措施。生物工程技術在食品加工管理中主要應用基因工程、細胞工程、酶工程等技術。以基因工程為例，它應用于食品安全管理體系，具有幾個特點：一是優化食品的生物資源和品質。應用基因工程技術可改良動植物的品種，比如，可培養抗病蟲、抗病毒的植物或耐干旱耐潮濕的植物，這為制作食品消除了很多安全隱患。目前，市場上許多轉基因食品以其獨有的性質廣受消費者歡迎。同時，基因工程還可改善食品的品質，比如，可改良奶牛的生長激素，既增加牛乳的產量還提高牛乳的質量；可改良豬的生長激素，控制豬的總質量與其瘦肉的比例。二是改進食品中的菌類。不良菌種不僅給食品帶來危害，而且還會使整個食品安全管理系統癱瘓。原因是：一旦用不良菌種發酵，食品的質量就會下降。食品安全管理的目標就是保障食品的安全性，用不良菌種而使食品質量受損，從客觀上直接給食品安全管理帶來了危險。而基因工程可改良菌種、提高食品發酵的安全性，從而改善食品安全管理系統。1994年美國Calgene公司研制的轉基因番茄上市，這是第一個通過食品安全管理的轉基因植物食品。在我國，轉基因水稻、玉米、小麥和各種水果也都通過了食品安全管理系統檢測，并在全國范圍廣泛采納。
加強食品安全管理的建議
食品安全管理部門既要充分認識生物技術在食品安全管理中的作用，還要加強管理，以有效解決食品安全問題，保障人們的身體健康。1.完善食品安全的法律法規完善食品安全管理法律法規，進一步整治食品安全問題，保護消費者的合法權益；加大執法力度，增加廠商違法的成本，從根本上解決食品安全管理問題。2.建立食品安全行政管理制度政府不僅應加強對食品安全的市場管理，還應建立食品安全行政管理制度。對“問題食品”予以沒收或銷毀，并對相關廠商處以罰款，情節嚴重者則停止其加工或生產；對于給社會帶來危害影響的食品廠商，不僅要使其對受害者承擔賠償責任，還要對其給予行政處罰，情節嚴重者要對其進行刑事制裁。如果監管部門監管不力，監管人員也要受處罰，對情節嚴重者不僅要追究其行政責任，還要追究其刑事責任，進而提高食品安全管理水平。3.強化食品安全管理職能食品安全管理部門應明確劃分管理職能，對各個安全管理細節進行明細分工，按各自的職責進行嚴格管理，做到誰負責誰監管，以分段管理為主、品種管理為輔，促進食品安全管理進一步優化。還應提高各個食品安全管理環節的效率，避免重復檢查、漏查的現象，做到全面監管。
一、通過所系融合構建園藝生物技術教學平臺，促進教學與科研的有機結合
（一）整合資源，為培養人才提供良好的實驗研究條件園藝學一級學科下包括的果樹、蔬菜、花卉、茶學、園藝產品采后學等二級學科（或方向）都涉及生物技術。由于學科劃分及管理方面的原因，從事品種改良以及采后生理學的教師、設備等被分散在5個不同系中，不利于園藝生物技術的發展。2002年，華南農業大學整合園藝學科中與生物技術有關的人員和儀器設備，構建了園藝生物技術教學與實驗實習平臺———園藝生物技術研究所。該所為校級研究所，下設分子生物學與基因工程室、細胞工程育種研究室和脫毒與快繁室等3個研究室（或實驗室），主要為科研和培養研究生提供實驗條件。園藝生物技術研究所的人員全部來自園藝學院各系，其中教授8人。
（二）教學與科研結合，努力提高本科生的實驗技能和研究能力2003年，根據園藝學科及華南地區園藝產業發展的需要，園藝學院創設了園藝生物技術方向本科專業，并開始招生。為方便教學管理，在園藝生物技術研究所的基礎上又組建園藝生物技術系，園藝生物技術研究所與園藝生物技術系聯合辦公，人員及設備統籌使用。園藝生物技術研究所主要精力放在科研和研究生培養，園藝生物技術系則側重于本科生教學和培養上，兩者做到既有分工又有協作，相互支持。通過所系融合，使教學和科研資源得到合理配置，改善了不同層次學生的實驗條件，不僅大幅度提高了園藝生物技術平臺的使用效率，也大幅度提高了學生的生物技術實驗技能和研究能力，同時還促進了科研水平的提升。
（三）充分發揮平臺優勢，承擔教學和科研任務園藝生物技術平臺的教師近年來承擔了2項“863”課題、15項國家自然科學基金課題和50多項省部級課題。以果樹、蔬菜、花卉和茶樹等園藝植物為材料，開展了分子標記、基因分離和克隆、轉基因、基因功能鑒定、細胞工程、種苗脫毒與快繁及采后分子生物學等多方面的研究工作，成績顯著；同時還承擔了多項學校教育教學研究課題，為本院和外院學生開設20多門課程。
（四）加強硬件建設，為新專業方向的學生提供可靠的實驗教學保障生物技術專業培養的學生必需經過嚴格的技術訓練，如果沒有相應的實驗條件，創建園藝生物技術專業將成為空談。生物技術專業的實驗設備相對比較昂貴，僅靠教學經費不可能滿足儀器購置的需要。因此，必須通過科研帶動學科建設，利用國家重點學科建設、廣東省211工程建設和重點學科建設、本科優教評估和人才引進等項目，多方籌措資金。有了良好的實驗條件、配套的管理制度，可以使教學科研相互促進，為新專業方向的學生提供可靠的實驗教學保障。
二、制定科學的課程方案
園藝生物技術專業根據現代生物技術的特點，結合園藝專業的發展趨勢，制定了“園藝＋生物技術”的復合模塊培養方案。園藝，是本專業的立足點，要“站穩”，但不應該花費太多的學時。我們壓縮了原有園藝專業課中的“各論部分”的課時，保留園藝學的核心課程園藝概論、園藝植物分類學、園藝植物育種學和園藝植物栽培學等，形成“園藝模塊”。生物技術模塊則開設園藝植物生物技術、植物細胞工程、植物基因工程原理與技術、農業生物技術等專業主干課，另外還設置了一些選修課，形成全新的課程方案。
三、建立和完善園藝生物技術學科及其理論體系
由于園藝生物技術是園藝學的一個新興領域和學科分支，從園藝生物技術所成立之初起，就特別重視學科建設和園藝生物技術理論體系的建立。2002年，華南農業大學生物技術研究所編著了《園藝植物生物技術》一書作為研究生校內教材使用。由于該教材學術體系較系統、理論較嚴謹、體例統一、內容新穎和能充分反應園藝植物特點等因素，于2005年被教育部遴選為“研究生教學用書”，由高等教育出版社出版發行，成為國內首次公開出版的《園藝植物生物技術》研究生教材[1]。2007年又主編出版了“國家十一五國家級規劃教材”《園藝植物生物技術》和《園藝植物生物技術實驗指導》等本科生教材[2-3]。
四、創新實驗室管理機制，實行全面開放和資源共享
從園藝生物技術研究所與園藝生物技術系成立之初起，所系實驗室就按照開放型教學研究實驗室的模式進行運作，建立和不斷完善實驗室管理制度，對本科生、研究生實行完全的開放管理，在教學、科研和人才培養方面都取得了顯著的成效，大力促進了學科、專業之間的交流、綜合與滲透，加強了橫向聯系和合作，提高了平臺的知名度和影響力。
作者：龍石銀 張彩平 喬新惠 田英 馬云 黃春林 單位：南華大學生物技術系
謝紅艷構建生物基礎與醫藥融合的課程體系
課程體系是實現培養目標、構建學生知識結構的中心環節。我校生物技術專業的課程體系分3個平臺，即公共基礎課、學科基礎課和專業課，每個平臺均設有必修與選修課。為使生物技術專業的學科基礎課和專業課能適應21世紀生命科學學科的發展和人才培養的需要，并在生物群體、個體、組織、細胞、分子不同水平上全面準確地反映生命科學內涵與進展，生物技術專業的教學計劃、課程設置及運行過程都充分利用學校已有的醫學教育資源優勢，體現了依托醫藥的特色。教學計劃體現了醫藥特色從2005年版、2007年版到2009年版的專業人才培養方案及教學計劃修訂中，均結合我校實際確定了以生物科學為基礎，以醫學、藥學為依托，以培養生物技術實踐能力為主要環節的生物技術專業教學計劃，培養方案與課程體系逐步優化［7，8］。在課程設置上，合理安排必修及選修課程，在專業課程設置中以生物科學為基礎，把六大工程課即基因工程、細胞工程、微生物工程、蛋白質工程、酶工程、組織工程列入生物技術的專業必修課，圍繞六個工程主干課開設專業平臺基礎課和限制性選修課。這種課程結構強化了學生扎實的生物科學的基礎理論和基本實驗技能的培養。目前總課程為44門，其中涉及醫學基礎和藥學專業基礎的課程有20余門，需較系統地學習人體解剖學、生理學、醫學微生物學、醫學遺傳學、醫學分子生物學、醫學免疫學、組織胚胎學、生物制藥工藝及設備、化學制藥技術、制劑學、生命科學進展、病理學、藥理學、生物安全等課程。該計劃符合國家教育部關于本科教學計劃的原則規定，能保證學生的知識、能力和素質培養的要求，也能充分利用學校已有的醫學教育資源優勢，辦出有醫藥特色的生物技術專業，體現出生命科學與醫學、藥學的緊密結合。教學計劃執行過程反映了醫藥特色在教學過程中，交叉學科實現內容整合。由于生物化學、細胞生物學、醫學遺傳學、醫學分子生物學四門課程是生物學科的前沿內容，也是生物學中發展最快的領域，要求這幾門課的任課教師在課堂上要及時向學生介紹學科的新發展和新內容。另外這幾門課的內容交叉重復較多，經過學科群的多次討論，強調了各門課應重點講授的部分和內容的取舍分工，較好地處理課程間相關內容重復和滲透的關系，著重培養學生扎實的生物科學的基礎理論、基本實驗技能和在醫學、藥學方面的應用。教學內容上也體現了生命科學與醫藥科學的緊密結合，如學習基因工程時，結合臨床常用的基因工程產品如胰島素、乙肝疫苗等實例介紹分切接轉篩基本原理。同時回顧這些疾病發病的生化機理，介紹治療進展，學生的學習效果非常好。
強化生物基礎與醫藥特色的實踐環節
教學體系生物技術是由多學科交叉形成的理論與實踐并重的一門學科，為提高學生動手能力，培養出創新性應用型生物技術類專業人才，突出實踐性教學也是本專業的主要特色。我校生物技術專業的實踐環節教學體系由實驗課程、實習課程、畢業論文組成，目前已形成了有特色的實驗、實習課程體系和穩定的實習基地。實驗課程體系不斷強化實驗室教學，按基礎實驗和專業實驗兩個層次組織實驗教學。把基礎類課程如生理學、動物學、微生物學、細胞生物學、生物化學、遺傳學、分子生物學等的實驗與專業類課程如基因工程、蛋白質工程、細胞工程、酶工程、微生物工程等實驗內容進行整合，將開設的實驗內容分為幾個系列，避免了實驗內容的交叉重復，使其更加系統和符合客觀規律，知識結構更趨合理。教學過程中，要求學生從試劑配置開始，自己動手完成實驗操作全過程，大大提高了學生的動手動腦能力和獨立分析與解決問題的實際工作能力。通過學習和實驗，學生掌握了一系列基本生物實驗技術，如離心、電泳、層析及分光光度法等。結合這些技術，開展具有醫藥特色的實驗項目，如人血清醋酸纖維薄膜電泳、谷丙轉氨酶活性測定等，根據電泳分離出的條帶、酶活性等結合臨床分析該血清樣本的特點和臨床意義，又如在激素對家兔血糖濃度的影響實驗中。通過該綜合性實驗，學生對血糖濃度及其代謝調節有了更清晰的理解。在此基礎上，開展的專業課程實驗的如微量核酸和蛋白質的分離純化、PCR技術、基因重組技術、電泳圖譜的成像分析技術、雜交技術、菌株擴大培養技術，發酵產物的分析、提純技術等基本上都與其在醫學、藥學方面的應用密切相關。專業和專業基礎課程實驗共計652學時。實驗開出率達到教學大綱要求，專業基礎課、專業課中設計性、綜合性實驗項目超過40%，其中依托生物基礎技術并具有醫藥特色的實驗項目達到60%以上。實習課程體系實習課程分階段性的相關課程實習、生產實習。實習是學生學習深入與升華的重要過程。不斷加強校內外實踐教學基地與生產實習基地建設，尤其是以雙贏實習基地為平臺創新生產實習教學。階段性相關課程實習分別到學校附屬醫院的檢驗科、藥劑科了解相關技術在醫藥上的應用，同時以湖南南岳衡山、福建泉州市崇武鎮海濱作為我校生物技術專業植物學、動物學野外實習基地。這兩個實習基地的動物、植物物種豐富，數目繁多，具有生物多樣性的鮮明特點，能為生物科學的野外實習提供資源保障，拓寬學生對自然界中生物多樣性、生態學等的知識面，完善知識結構。生產實習更是突出生物技術和醫藥應用特色，實習基地有清華紫光古漢生物制藥股份有限公司衡陽南岳制藥廠、衡陽中藥廠、湖南金健藥業、湘潭一格藥業和瀏陽生物科技園等生物制藥和生物技術企業單位，廠方指派專人指導學生的實習。實習內容包括藥品生產的GMP知識、血液制品生產技術、生物制品生產技術等專題講座，并通過在人血白蛋白分離車間、免疫球蛋白分離車間、凍干粉針車間以及中心化驗室的實習，了解血漿白蛋白、免疫球蛋白分離純化的工藝流程和技術要求，生物制品的凍干干燥、成形、封裝、滅菌等工藝流程，藥品、生物制品的檢測與質量控制等技術。通過實踐，使學生觀察能力、動手能力、實踐能力以及思維能力、綜合分析能力和解決問題能力得到了全面培養，學生能運用所學的微生物學、生物化學、發酵工程、生物工業下游技術等原理解決生產中存在的問題，鞏固和加深對基礎理論的理解，并初步了解了生物技術和現代化生產的關系、生物技術企業的經濟地位和市場營銷狀況等信息，學研產用結合取得初步成效，其中湖南金健藥業有限公司因在指導我校生物技術專業生產實習時取得了很好的成績，被評為湖南省高校優秀實習基地。畢業論文體系由于推行本科生導師制，成立了科技活動小組，在一至三年級時就引導部分學生參加教師申報的科研項目，并分別在我校生物化學與分子生物學研究所、藥物藥理研究所、心血管疾病研究所等與生物技術、醫藥相關的開放實驗室進行，以科研促教學，增強了學生的研究能力，培養了創新人才。學生在第四學年時必須進入實驗室做畢業論文，畢業論文的選題主要結合導師的研究方向，所完成的畢業論文幾乎都涉及醫學、藥學研究和應用開發領域，如研究糖尿病、心血管疾病、遺傳性疾病、腫瘤等的相關發病分子機制、藥物防治及機理探討等，較好地反映了所學知識的應用，也充分顯示了我校生物技術專業的辦學特色。在導師指導下，其中“戒煙牙膏”榮獲第八屆“挑戰杯”全國大學生課外活動學術科技作品大賽二等獎;觀賞兼實驗紅鯽魚新品系的選育株、觀察新藥N0－1886對巨噬細胞內膽固醇流出的影響以及無明礬米粉的制作等獲湖南省大學生研究性學習和創新性實驗計劃項目資助。從畢業生就業情況看，大部分是在醫藥公司、生物科技公司、生物工程公司、制藥公司、學校或科研院所等從事醫藥和生命科學相關的技術工作和科學研究。經過十余年的實踐，我系對生物技術專業創新人才培養的途徑和方法進行了積極探討，目前已形成了具有醫藥特色的培養創新人才和應用型人才的課程體系。通過對學生、用人單位問卷調查和校內外教學督導評價等分析表明:專業+醫藥的人才培養模式獨具特色，學生不僅掌握了系統的生物技術的基本理論和基本技能，而且得到了與醫藥相關的基礎研究和應用的實踐，生物技術專業建設也取得了突出的效果，體現了堅持社會導向、改革創新和示范帶動的原則，培養了適應社會需求的高素質人才，突出了生物技術理論和方法與醫學、藥學相互滲透的辦學特色。
[關鍵詞] 生物技術 畜牧獸醫 應用
[中圖分類號] S8-1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2014）01-0242-01
隨著DNA重組技術等生物技術的快速發展，生物技術產品被廣泛應用于飼料工業、畜禽疾病控制、動物生產等領域，并在其中發揮著巨大的作用，有效的提高了畜禽的生產能力、飼料的產量和質量，減少了畜禽疾病的發生率和死亡率，改善了環境污染。生物技術在畜牧獸醫領域中的應用主要有以下幾個方面。
一、生物技術在動物育種中的應用
動物育種中廣泛應用的生物技術主要有轉基因技術、動物克隆技術、DNA重組技術以及胚胎工程技術等等。運用現代生物技術進行分子育種可以有效的改善傳統育種方式中的培育周期長等問題，大大的加快了育種的進展，提高了育種的質量。比如，利用生物技術可以把特種功能的基因簇或者是單個基因插入某個生物品種的基因組中，并成功表達，再運用相關的生物技術進行診斷和檢測，選擇出能夠達到預期標準的小組，不僅可以有效的提高育種的準確性，加快育種的速度，還能提高畜牧品種的生產能力和經濟性狀。
二、生物技術在操縱動物生產中的應用
生物技術操縱動物生產主要表現在運用相關生物技術對動物原有的內在和環境系統進行目的性的干預，使動物機體所達到的新的代謝平衡向人類期望的方向移動。比如，通過生物技術人工合成的生長激素，可以達到和動物天然的生長激素相同的作用，可以有效的促進動物的生長，降低動物的采食量，并且對動物及人類健康都不會產生不良影響，有效的促進了畜牧業的發展。
三、生物技術在防治與診斷動物疫病中的應用
在防治動物疫病方面，運用生物技術培育的基因工程獸用疫苗與常規疫苗的生產相比生產周期更短，疫苗的種類更多，效果更強大，并且降低了由于殘毒和污染而造成的生物污染的機率。常見的有預防禽痘病毒的活病毒載體重組疫苗、基因缺失疫苗、核酸疫苗等等。在畜禽疾病診斷方面，隨著生物技術發展而產生的限制酶分析法、免疫印跡法、核酸探針法以及聚合酶鏈反應法等多種分子生物學的診斷方法都是畜禽疾病有效的診斷方法。
四、總結
生物技術是一門神奇而復雜的綜合性技術，生物技術應用在畜牧獸醫領域中，不論是在動物育種、動物生產、動物疫病的防治與診斷，還是在新生物制品和制劑的研制上，都發揮著重要的作用，生物技術為畜牧獸醫領域的發展有著巨大的推動作用。
參考文獻
關鍵詞：環境監測；生物傳感器；生物大分子標記物；微核技術；生物芯片技術
中圖分類號：X17 文獻標識碼： A 文章編號：1671-1297（2008）11-181-02
一、常規監測技術中微生物的應用
水體中的致病菌有可能引起各種傳染病。因此，水質的細菌學檢驗對于保護人群健康具有重要意義。由于致病菌在水中存在的數量較少，直接監測比較困難，因此常選用間接指標即糞便污染的指示菌――大腸菌群作為代表 。另外還有發光細菌法，污染物致突變的微生物監測，藻類與水質污染監測方式。
二、生物傳感器
隨著環境污染問題的日益嚴重，人們對能夠連續、快速、在線監測污染物的儀器的需求也愈來愈迫切。生物傳感器應運而生，它的出現使環境監測的連續化和自動化成為現實，并降低了環境監測的成本，其中酶傳感器和免疫傳感器在環境分析及環境檢測等方面已經得到了廣泛的應用。
（一）BOD微生物傳感器檢測儀(BODs)
生物化學需氧量(BOD)是環境監測工作中的一項重要指標，它表示水中污染物的綜合污染程度。目前國內外普遍規定樣品在 20℃的溫度中培養5d，分別測定培養前后的溶解氧， 二者之差即為BOD5 值，以氧的 mg/L 表示。但該方法操作較復雜，耗時長，且干擾因素多，結果準確度及重現性差，不能及時為環境管理和決策、科研、事故污染鑒定等提供科學依據， 無法滿足當前環境監測中快速測定的要求。因此，快速、準確測定水體中 BOD 一直是環境監測中的一大難題，而BOD微生物傳感器檢測儀就能滿足這一要求，因此得到廣泛應用。
（二） DNA生物傳感器在環境污染監測中的應用
基于生物催化和免疫原理的生物傳感器在環境領域中獲得了廣泛應用。近年來，隨著分子生物學和生物技術的發展，人們開發了以核酸探針為識別元件，基于核酸相互作用原理的 DNA 生物傳感器。該傳感器可用于受感染微生物的核酸序列分析、優先控制污染物的檢測以及污染物與 DNA 之間相互作用的研究，在環境污染監測中具有潛在的巨大應用前景。
（三）可檢測化學制劑和生物制劑的生物傳感器
美國田納西大學（位于美國田納西州諾克斯維爾）的研究人員利用由生物工程技術制成的、存在雜質時會發出藍綠輝光的微生物，開發成功一種基于芯片的環境生物傳感器樣品。這種被稱為生物發光型生物指示器IC（bioluminescent bioreporter IC，簡稱 BBIC）的器件技術可在眾多的應用（從航天器到反恐）中巧妙地檢測出氨、鋅等各類化學物質。
（四）光纖化學/生物傳感技術
光纖技術與光譜分析技術的有機結合就構成了光纖傳感技術。光纖傳感技術突破了光譜分析的傳統模式，光可由光纖直接導入樣品，而樣品不必放入光譜儀中就能進行測定。特別適用于環境污染物、生物藥物， 以及生產過程的原位、在線監測和對樣品的無損測定。早在十幾年前，人們就曾經預言：光纖傳感技術的出現將不可避免地引起分析實驗室及分析控制儀器的又一次革命。隨著環境科學與生命科學的發展，對各種與人類生存環境密切相關的化學物質的測定和變化過程的監測，已顯得特別突出和重要。由于 FOC&BS 具有實時、在線及遠距離自動監測和對樣品無損測定等特點，人們對它在海洋環境監測中的應用給予了較多的關注，特別是在溶解氧、pH、濕度和水質毒性等監測要素的應用中。
三、生物大分子標記物
生物大分子標記物是指生物體內的一些對外界環境變化敏感并能產生一些可檢測變化的大分子物質，這些大分子物質能夠反映環境變化對生物體的影響。隨著社會對環境保護的日益重視和分子生物學技術的發展，將生物大分子標記物的檢測應用到環境監測中已經成為一種趨勢。生物大分子標記物檢測由于其測定指標全面、準確、系統且具有特異性等優點，近十幾年來作為污染物暴露和毒性效應的早期預警工具已被廣泛應用于環境評價中。
（一）核酸分子標記物檢測
核算分子標記物檢測方法有核酸分子損傷檢測技術、報告基因標記技術及DNA芯片技術。
（二）蛋白分子標記物檢測
環境中的許多污染物能直接與生物體內的蛋白質發生反應從而對生物體產生影響，或者誘導 (或抑制)生物體內一些基因的表達從而影響生物體內一些蛋白質的量。因此，生物體內的許多種蛋白都可以作為環境中有害物質暴露的生物標記物應用于環境監測中。
蛋白分子標記物檢測方法有酶分子標記物檢測、金屬硫蛋白( Metallothione in ，MT)的檢測、熱休克蛋白( Heat Shock Prote in ， HSP)的檢測及抗氧化劑防御系統的檢測。
四、微核技術
隨著工農業的快速發展，人類活動的加劇，以及錯誤的污染銷毀辦法，使得環境中有毒污染物的積累日益增加，這些污染物破壞了生態系統的平衡，并對人類的生存造成了極大的威脅。環境污染已經成為全球共同關注的一個熱點問題。為了檢測出已經存在或潛在的危害，各種環境污染監測技術應運而生。植物微核技術是根據遺傳學上染色體畸變的原理而建立的一種環境污染的生物監測方法，在對大氣、土壤、水環境中各種有毒污染物的遺傳毒性檢測方面得到了廣泛應用。國內外大量的對比實驗研究表明，該方法普遍適用于檢測環境致突變物，已經成為環境污染監測的有效工具。
微核技術可用于監測大氣污染，監測土壤污染，監測水污染，監測有機物污染，監測重金屬污染，監測物理輻射污染。
五、生物芯片技術
微生物污染水源可導致多種疾病的爆發和流行，嚴重威脅著人類的健康。傳統的細菌分離、培養鑒定技術，操作繁瑣且耗時長，并且由于培養技術的局限使得一些微生物難以培養和檢測，因此靈敏度很差；傳統的一些分子生物學技術也存在著弊端，如免疫學方法和探針雜交技術存在特異性或敏感性的問題，常規 PCR 方法一次也只能檢出一種微生物。由于生物芯片具快速、準確、無污染等優點，在水體微生物監測中越來越受到重視。生物芯片技術可用于控制水質、瞬時檢測病原細菌、菌的基因表達水平及進行細菌檢測和菌種鑒定。
結語
目前，中國的環境監測生物技術發展迅速，能用于諸多方面。但是在環保觀念日益增強的今天，社會對環境評價的全面性和準確性的要求也日益增高，這就要求建立一個綜合的、多手段的、多參數的環境監測體系以實現快速、高效、準確地對環境狀況作出全面的評價。
參考文獻
[1]姚來銀.地表水糞大腸菌群監測工作實踐和探討[J].福建環境，2003，(6).
[2]方戰強，陳中豪，胡勇有.發光細菌法在水質監測中的應用[J].重慶環境科學，2003，（2）.
[3]吳邦燦，費龍.現代環境檢測技術[M] 北京:中國環境科學出版社，1999.
[4]Iaao K，Yoko N.Enzyme sensors for environmental analysis[J].Jmol Catalysis B:Enzymatic，2000，10(1-3).
[5]DmitriI，Ihab A，Plamen A，et al.Biosensors for detection of pathogenic bacteria[J].Bioelectronics，1999，14(7).
[6]Rastogi S，Rathee P，Saxena T K，et al.BOD analysis of in dustrial effluents: 5 days to 5 min[J].Current Applied Physics 3，2003.
