生物化学与技术（精选12篇）
生物化学与技术 第1篇
关键词：信息技术,课程整合,教学实践
信息技术与课程整合是指在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合, 共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式[1]。通过在中职生物化学课程中整合信息技术的教学实践及调查研究, 笔者认为:在中职卫生学校中, 开展信息技术与各医学课程的整合教学具有可行性, 并能充分发挥学生在学习中的主体作用, 提高学生的学习兴趣和课堂教学效率;能有效提高学生的学习成绩;对于教师与学生信息素养的提高、合作意识及合作能力的提高也都有积极的促进作用。
1 实验的可行性分析
1.1 学生现状
参与实验的学生平均年龄为17周岁, 有较强的自我管理能力和适应能力, 易于接受新鲜事物, 且中等职业技术学校没有高考升学压力, 学生心理负担较轻, 在生物化学课程的学习过程中, 各因素的变化与教学中整合信息技术有极大的相关性, 可比性也很强。
1.2 课程现状
生物化学课程在第2学期开设, 2节课连上, 每次课时90分钟, 有利于开展多媒体教学。中专课程的设置为每周28学时, 每天的七八节课是学生的自习、活动时间, 这样也能够保证课后复习、答疑以及查阅信息的时间。
1.3 资源现状
我校教学资源充足。有专门的多媒体教室及网络教室, 各班级配有电视及CD机等多媒体教学设备, 各办公室及实验室均配备电脑 (可上网) , 保证了课程的顺利开设, 同时也为学生查阅信息提供了方便。
2 实验的研究对象和方法
2.1 研究对象
研究对象为我校2008级中职护理1、2班共86名学生 (对照组) 和2009级中职护理1、2班共90名学生 (实验组) 。
2.2 研究方法
2.2.1 教材选用
以全国中等卫生学校教材《生物化学》第3版为主, 参照全国高等职业技术教育卫生部规划《生物化学》教材, 在教学中除教学手段不同之外, 周学时、作业量、教学进度均相同。
2.2.2 教学方法
对照组采用传统教学法进行教学, 实验组采用信息技术与生物化学整合式教学法。
2.2.3 教学评价
对照组和实验组课程结束后对不同教学法进行主客观评价。客观评价采用期末考试成绩评价。主观评价采用问卷调查, 依照Liken量表编制“学生问卷调查量表”, 内容包括对提高学生信息素养的作用;对有效调动学生学习兴趣的作用;对学生自主探究能力的提高作用;对提高学生合作意识及合作能力的作用等。共发放问卷176份, 收回176份。其中有效问卷176份, 问卷回收率 (R) =100%, 问卷有效率 (K) =100%。
2.2.4 实验分析
对学业成绩及问卷调查结果进行分类统计、量化处理, 并运用SPSS 12.0软件进行数据分析, P<0.05为有显著性差异。
3 结果
3.1 学业成绩结果及分析 (见表1)
表1显示, 学业成绩的结果Z为-3.461, P<0.05, 有显著性差异。说明信息技术与生物化学课程的整合对学业成绩有影响, 能显著提高学生的学习成绩。
3.2 调查问卷结果的统计与分析 (见表2)
由表2可知, 实验组与对照组2组学生均认为信息技术与中职生物化学整合式教学法在学生信息素养能力的提高、学习兴趣的有效调动、学生合作意识及合作能力的提高方面的评价有显著性差异 (均P<0.05) 。说明信息技术与中职生物化学课程的整合教学在这3方面的作用是有成效的。
4 体会与探讨
4.1 中职生物化学课程与信息技术整合的优点
4.1.1 能创设真实情境, 营造课堂氛围, 激发学生的学习兴趣
信息技术改变了传统教学中“知识线性输出”的模式, 多媒体及网络特有的图片、视频、音频、动画等效果易于创设教学情境, 营造民主、宽松、活泼的课堂氛围, 通过多种渠道、多种途径刺激学生的多种感官, 能有效激发学生的求知欲望, 调动学生学习的主动性、积极性。
4.1.2 优化生物化学教学过程, 有利于突破重难点
生物化学是一门从分子水平上研究生命现象和本质的科学, 学科的重点内容在于探讨生物体的各种代谢变化, 这些变化过程错综复杂, 步骤众多, 相互独立又彼此影响。传统教学法中, 教师讲得多, 写得累, 学生看得烦, 听得苦, 注意力难以集中, 课堂效果往往不是很理想。而采用整合教学手段, 利用Power Point将每一个反应步骤设计成独立的幻灯片, 再链接整个反应过程, 以结构式讲解反应过程, 以文字形式加以总结并标示重难点, 既做到了条理清晰, 同时对重难点问题又可通过链接方式反复观察学习, 强化了直观效果。在同样的时间里, 教师把写板书的时间放在了讲解上, 提高了教学的深度和广度;学生把注意力更多地集中在屏幕上, 增加了思考与理解的时间, 对知识的理解与掌握也更清晰、更透彻。
4.1.3 有利于培养学生的创新精神和信息能力
传统的教学模式一般都采用“传递”的方式进行教学, 学生只是被动地接受知识, 不利于培养学生的创新能力。在网络条件下, 采用自主探究方式或合作学习方式进行教学, 指导并要求学生利用多种信息源, 通过检索、学习、构思, 将有关信息组合起来, 形成自己的观点, 获得自己的认知方式, 能使学生变被动学习为主动、互动学习[2]。
4.2 课程整合中应注意的问题
4.2.1 课堂内容不宜过多
虽然整合教学能扩大知识容量, 拓宽知识面, 但课堂内容过多, 容易导致重难点不清, 学生负担过重, 知识难以消化等情况。
4.2.2 课件的使用以实用为主
使用多媒体课件的目的是辅助教学。教师在教学过程中, 根据教学目标选择使用的相关多媒体课件, 是用来帮助学生理解、掌握一些重点、难点知识的, 不求多而求精、求实用。应坚决反对“课件取代板书”的做法, 要在“辅助”上下工夫, 发挥课件的辅助作用。
4.2.3 加强教师的引导作用
不论是多媒体课件还是网络环境, 因其融合了各种彩色图片、动画, 甚至声音、视频等技术手段, 在极大地调动学生学习兴趣的同时, 也显示了它的弊端, 就是非常容易分散学生的注意力。这就要求教师必须给予适当监督和引导, 让学生明确目标, 有针对性地进行观察、分析, 而不是看热闹, 应充分发挥教师的主导作用[3]。
4.2.4 多媒体模拟实验不能代替学生实验
尽管多媒体模拟实验具有很强的演示性和直观性, 并且有利于模拟一些“花费过高、耗时过多、在实验室不易完成”的实验。但多媒体模拟实验只能培养学生的观察能力, 不利于学生动手能力的培养, 也不利于对学生进行正确的科学方法和科学态度的教育。良好实验能力的形成只能通过实际训练获得。如果用多媒体模拟实验或观看多媒体课件的教法取代学生亲自动手的实践过程, 会大大削弱学生的操作能力。
参考文献
[1]李克东.信息技术与课程整合的目标和方法[J].中小学信息技术教育, 2002 (4) :22~28.
[2]赵家飞.网络环境下的“协作-探究”教学模式研究[J].生物学教学, 2002 (4) :28~29.
生物技术与生物制药论文 第2篇
——以我国生物技术与生物制药的发展为研究重点
江南风柳
(贵州大学化学与化工学院，贵州 贵阳 550003)
摘要：生物技术与生物制药的发展正在展现出未可限量的前景，将对科技发展、社会进步和经济增长产生极其重要而深远的影响，并将在农业、医药与健康、能源、环境保护等领域有广泛的应用，同时也为我国提供了一次实现科技创新和社会生产力跨越发展的重大战略机遇。我们应采取更加积极有效的措施，大力支持生物技术和生物制药及其产业快速、健康地发展。
关键词：生物技术；生物制药；发展
随着生物技术迅猛发展，特别是20世纪90年代启动的“人类基因组计划”开创了生命科学的新纪元，其科学价值除了探索生命奥秘外，将在医药上具有重大的应用价值。人类疾病有2 035类，18 000多种，几乎所有的疾病都直接或间接的与基因变异有关，其中可以分为单基因、多基因和获得性基因疾病。随着功能基因和疾病基因的不断被鉴定，可对各种疾病进行诊断和治疗。药物基因组学和遗传基因组学将更加注重个体用药，目前上市和正在开发的基因工程药物仅有几百种，而人类有3万至4万个基因，在这些基因中将有可被开发和生产出新的蛋白质和多肽类药物。21世纪生物医药产业化逐步进入收获期。全球研制中的生物技术药物超过数千种，其中，一千多种已进入临床试验。如今，我国的生物制药产业正快速实现由高新技术产业向高新技术支柱产业的转变。
一、生物技术与生物制药的定义
（1）生物技术
广义的生物技术是指人类对生物资源(包括动物、植物、微生物)的利用、改造的相关技术。其发展经历了三个不同的阶段——以酿造为代表的传统生物技术；以微生物发酵为代表的近代生物技术；以基因工程、细胞工程、酶工程和蛋白质工程为代表的现代生物技术。现代生物技术可以理解为是直接操纵有机体细胞和基因的一种全新技术，是二十世纪70年代开始异军突起的高技术领域，在医疗、制药、农业、轻工食品及环保业发展迅速。60%以上的生物技术成果集中应用于医药工业。
（2）生物制药
主要指基因重组的蛋白质分子类药物的制造过程，即利用基因工程、抗体工程或细胞工程技术生产的源自生物体内的天然物质，用于体内诊断、治疗或预防药物的生产过程(也可称基因工程制药)。现代生物制药主要的生产技术：基因工程技术、抗体工程技术或细胞工程技术。
二、我国生物技术与生物制药的发展与现状
我国生物技术制药业近年来显露出蓬勃生机，目前我国企业已开发出促红细胞生成素、干扰素、人胰岛素、集落刺激因子等多种产品，并以每年约12%的增长速度迅速发展。有关专家指出，开发中草药及其有效生物活性成分的发酵产品、改造抗生素生产工艺、开发活性蛋白药物等是今后该领域发展的商机。生物技术制药产业已经成为当前世界医药市场上新的增长点，世界各国都十分重视对它的研究和开发
目前，国际生物药品市场已呈现出投资热、战略联盟日趋频繁、新药不断出现等突出特点。资料显示，当前占有率较高的品种是红细胞生成素，占全球生物药品市场的28%。之后依次为：重组人胰岛素占18%；干扰素和集落刺激因子各占15%；生长激素占11%；纤维蛋白溶酶原活化剂占4%；其他药品类占9%。
我国生物技术制药的研究和开发起步于20世纪70年代，到90年代已有许多产品步入产业化并陆续上市。据不完全统计，现在我国已有200多个生物技术工程制药企业。当前我国市场上的生物药品主要有这样几种：促红细胞生成素这是目前世界范围内临床疗效最显著，销售额最可观的一种生物技术产品。
干扰素目前国内有20多家公司从事基因工程干扰素的生产和销售，世界性的销售额在20亿美元左右。由于国内干扰素容量已趋饱和，因此今后几年可能会出现弱增长或负增长，但由于适应症不断增加，仍会给商家带来不少收获。人胰岛素1982年上市，是最早上市的生物技术药物，市场容量巨大。据保守估计，我国现有糖尿病患者3000万人，且每年以20%左右的速度增长，人胰岛素比从动物脏器官提取的胰岛素疗效更确切，市场前景光明。
集落刺激因子从国内情况看，GSF系列的市场预计大于EPO，市场前景非常乐观。国内的GM-CSF大约有十几家拿到了生产批号，市场竞争激烈。但此类产
品市场容量较大，前景仍可看好。人生长激素该品属上市较早的生物技术药物，但由于适应症范围较小，市场也较小，近年来的销售额一直没有大的波动。
三、我国生物技术与生物制药的特点
生物技术和生物制药与电子计算机和电子通讯等其他高新技术相比，有其不同之处：
（1）研究和开发的周期长。生物技术和生物制药的研究和产品开发不但周期长，而且这些发现与开发是建立在非常雄厚的基础之上。这些基础包括训练有素的科研人员、技术开发人员、技术专利转让和产业管理人员。一个生物技术产品的研究与开发至少需要3到5年的时间。
（2）投资规模相对大。生物技术和生物制药新产品的研究和开发需要投入大量的资金。
（3）技术含量相当高。在生物技术产品研究和开发的每个步骤的技术含量都很高。而且，不同产品的每个研究和生产步骤不可互相重复应用。这就要求有一批基础理论和基础技能很高的技术人才。这批技术人员既要有创新的科研概念，又要具备严格按照已经制定的标准操作程序工作的优良作风，两者缺一不可。
（4）产品的寿命非常长。生物技术产品，如癌症诊断试剂和基因治疗药物等一旦研制成功，不但生产成本低，而且市场的寿命可以长达数10年，期间只需作少量的更新和改进，由此给企业带来的利润非常丰厚。所以，有知识产权的生物技术产品的项目虽然资金投入量很大、成功率低、风险度很高，然而，由于成功以后的高度经济效益，在知识产权受到严格保护的国家仍然有不少投资者倾注大量资金用以研究和开发新的生物技术产品。
（5）产品与用户关系间接。生物技术产品，尤其是临床检验试剂和生物药品和其他商品不同，其产品到用户的流向依次为：工厂→药品批发部门→医院药房→医生→病人。产品的需求不是由用户（病人）自己直接选择，而是由医生按照不同情况指定使用。由于市场和销售途径的不系统且不规范，参与产品到用户过程各个层次人员的教育程度、思想意识和经济收入状况等等原因而影响产品生产、价格、销售、应用和管理。
四、我国生物技术和生物制药存在的问题
生物技术产品如生物试验试剂、医院临床诊断试剂和生物药物的市场巨大，利润及其丰厚。许多国家包括发展中国家都在鼓励和加强生物技术产业的发展，并给予大量财政上的大力支持，中国在这一领域受到了严峻的挑战，同时也存在良好的机遇。近几年来，中国在生物技术领域，尤其在生物制药产业方面有了很大发展。目前中国国家领导人有意在多方面采取措施来推动生物技术的发展。各省、市和自治区的高新技术开发区和国务院批准的保税区都制定了优惠的政策以加快生物技术的发展。许多其他行业中有盈利的企业，如电子、计算机、房地产和烟草企业的经营者都看好生物技术和生物制药领域，已经各正在该领域进行投资。然而，由于中国的生物技术产业起步比较慢，与发达国家的生物技术产业相
比，在投资观念、科技人才素质、管理人员水平、知识产权的法规和市场监督管理等等方面都还有很大差距。
（1）由于中国在生物学术领域投资较少，基础研究比较薄弱，缺少有自己知识产权的工艺和流程，只能引进国外过期专利和外国未在中国申请专利保护的工艺和流程，大量仿制性的单一生物试剂和诊断技术以及药盒的生产工艺设备在全国各大地区兴起。由于这些企业不拥有其生产产品的知识产权，更缺少产品市场调查和分析，造成了大量产品的堆积，以致投资价格很高的成套流水线设备利用率很低，有的年使用率低于一个月。各企业之间大打同一产品的价格战，因价格战造成的产品质量下降，假劣产品冲击市场。人们对这些国产生物技术产品的信任度降低，宁愿使用价格昂贵的国外进口制品。这种现象存在于整个生物技术领域，包括基础研究用和试验试剂、临床诊断试剂和治疗药物。
（2）由于对生物技术研究和开发及其产品的生产和产品市场形成的长期性认识不足，缺少足够的精神和资金准备，急于求成，以致于不少很有前途的项目半途而废。在这一方面，非生物技术企业的经营者转向对生物技术和生物制药投资时显得特别明显。
（3）部分生物技术专业人员对生物技术产业的不负责任的渲染，使之造成了对生物技术和生物制药的研究与开发的简单化和廉价化的假象，使投资者对生物技术和生物制药产业产生误解，对投资的长期性和高风险性缺少认识和准备；少数生物技术和管理人员对已签订合同的项目不负责任或由于其技术和管理能力不能胜任，造成很多资金和时间的浪费，甚至项目的半途而废；更由于极少数品行不正的伪科学家对投资者行骗，使投资者对学有所成的科学技术人员及其高新技术产品产生怀疑，对生物技术和生物制药产业失去信心。
（4）对生物技术产品的流程和工艺的操作不够严谨，对生物技术产品的质量缺乏系统的管理，加之由于价格战给投资者带来的“短、平、快”心理以及生物技术产品和药物市场的混乱，无法与国外的同种产品进行竞争，导致企业经营不良，甚至倒闭和破产。
（5）由于生物技术产品尤其是生物药品，其产品到用户的流动过程非常复杂，受许多因素的影响，企业在产品的审批和营销过程花费很大。精品的销售量和盈利额远不如劣质产品甚至假货的现象屡见不鲜，由此造成企业经营不良乃至破产倒闭的例子很多。
五、中国生物技术和生物制药的未来展望
鉴于上述情况，推动中华民族生物技术和生物制药，对于中国21世纪国民经济的发展，在国际地位和人民生活水平的提高都起着关键的作用，是一项严峻和紧迫的历史任务，也是一项商业化的科技大战。我国正处在一个重要的历史机遇期，在生物医药领域机遇与挑战并存。我们应认真地分析国际发展动态，结合我国的国情和创新产品少、品种重复多、专利和药品审批慢，投融资渠道少、优秀人才不足等突出问题，及时进行战略和措施的调整。首先，政府加强宏观政策引导和完善管理制度，加强战略性的统一领导和规划，坚定地将跟踪仿制战略转变为创新战略，高度重视和大力支持创新药物的研
发，为医药工业发展创造良好环境。此外，政府部门不同科技计划的分工应进一步明确，政府科研经费应向创新性、基础性和战略性工作倾斜，对于产业化的支持应注意以营造更好的投融资机制为主，政府仅给予引导性的资金支持，建立和完善我国风险资金体系，支持中小型生物医药企业发展，以市场机制手段为主解决产业化问题。
其次，加强技术策略的研究，保持对先进技术发展动态的高度敏感，尤其是核心技术和示范高新技术平台，应高度重视我国的生物资源和遗传资源，不仅要加大支持力度，还应加强规范管理，建立良好的资源收集、保存和共享的机制，使这一优势充分地发挥效能。
最后，强对新药、仿制药、出口药的政策和有关程序制定及国内外专利查询，对专利过期药物的开发给予一定的关注；加强及完善人才引进机制和药物质控和标准化管理规范的制定，加强生物安全、伦理及相关问题的立法及管理机制的建立。
六、结语
生物技术和生物制药的研究、开发和生产与中国的国计民生密切相关，它涉及到各级政府的各项政策的制定和实施，国家财政税收的状况，金融投资者的意识和远见，技术和管理人员理论水平与实际操作能力，生物技术产品营销途径和形式及其市场的管理水平等许多方面。生物技术与生物制药产业不仅将成为利润丰厚的支柱产业，也为人类健康等方面的发展提供更好的保障。而我国地广物博，有着丰富的生物资源，市场潜力大，如今，我国高等教育不断的深化，只要我们拥有一套完整的生物技术与生物制药产业长远发展规划，我国一定能够成为世界生物技术与生物制药领域的强国。
七、主要参考文献
[1]宋思扬,楼士林.1998.生物技术概论.北京：科学出版社
[2]吴梧桐, 王友同, 吴文俊.2000.21世纪生物技术和生物制药.南京:中国药科大学生物制药学院;中国药科大学《药物生物技术》编辑部
[3]瞿礼嘉,顾红雅,胡萍.1998.现代生物技术导论.北京：高等教育出版社，施普林格出版社
[4]彭俊文,蒋铭敏.2004.生物技术药物的研究开发与产业化现状及前景;生物技术通讯
[5]熊宗贵,于荣敏,肖成祖等.1999.生物技术制药 北京:高等教育出版社
生物化学与技术 第3篇
关键词 信息化技术；初中化学；实验
中图分类号：G633.8 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2015）21-0151-02
初中教学对信息技术在教学中起到的作用非常看好，为此很多中学都出台了整合信息技术与学科教学的教育计划大纲。因此，这也给初中化学教学提供了一个很好的平台。在初中化学中融入信息技术是顺应时代的潮流，提高学生的学习积极性，更好地发掘学生学习潜力，从而达到提高初中化学课堂教学效率的一个非常好的方法。本文将结合具体的化学教学实践，对信息技术与初中化学课堂教学整合进行研究。
1 信息技术与初中化学教学整合带来的改变
学生学习变得更加积极主动 教学过程是一个再创造的过程，其目的在于使学生主动、积极并深层次地参与到教学过程中。传统的课堂教学方式是以教师采取灌输式的教学方式为主，课堂上学生自己动手练习的时间太少。虽说这种教学方式在短期内效果显著，但从长远来看，未来学生的个人思考能力会下降，学习非常被动，对化学这门非常具有趣味性的学科的认识还只是停留于表面，认为化学这门课程太过于枯燥乏味，从而大大降低化学课堂的教学效率。
将信息技术与初中化学教学整合后，课堂教学的内容变得越来越丰富，学生与教师之间的互动交流变得多起来，学生通过多媒体教学方式获得以前从来都没有体会过的化学知识体验，让化学变得更加的具有趣味性，从而提高初中生学习化学的兴趣。有了兴趣之后，学习才能变得更主动，学生从原来的被动学习变为今天的主动学习的过程中，学到了如何思考问题、分析问题，与教师一起营造出一个愉快的课堂教学氛围[1]。
加强师生间的互动，让课堂教学变得更加高效 教学本就是由“教”和“学”两个部分组成的，因此，学生与教师之间的互动就显得尤为重要。教师是整节课的组织者、引导者，而学生是学习活动的主体，课堂提问便是教师与学生之间最平常的互动。在以往的初中化学课堂教学中存在一些问题，比如：提问内容太过随意；提问方式过于单调；提问信息过于繁杂；提问的差异性不足。这在平时教学中经常出现。
有的化学实验没办法在课堂上给学生进行演示，可这个实验又非常重要，不能明白这个化学实验的意义就很难理解其理论知识。这时教师通过信息技术将所要教授给学生的知识重难点制作成多媒体的形式，让学生去学习化学知识的重难点与化学实验的步骤就容易得多。这种以多媒体为主的信息技术教学既减少了教师的工作量，又增强了学生与教师之间的良好互动，还让这些初中生对学习化学产生浓厚的兴趣。通过多媒体的形式将化学实验的过程呈现在初中生面前，让学生知道这个化学实验的具体做法和有关的注意事项等，视频教学可以加强初中生的记忆，因此，信息技术运用在初中化学课堂教学中大大提高了化学教学的效率。
2 信息技术与初中化学教学整合所产生的“化学反应”
在理论知识教学中运用信息技术 初中化学理论知识是学好化学的开端，初中生只有很好地掌握化学理论知识，才能为以后学习化学打下坚实的基础。化学实验也是在理论知识的指导下才能顺利进行，如果初中生对化学理论知识掌握得不够好，那么在进行化学实验时难免会出现差错，而有的化学实验是具有一定的危险性的。因此，在学习做化学实验之前一定要对理论知识进行强化学习。如一些实验中操作不当或失误的话后果将不堪设想，教师也应加强对初中生化学理论知识的教学。
当然，教师在教授初中生化学理论知识的过程中要结合信息技术来进行教学，不能只是单纯地对知识点进行讲解，要丰富课堂的教学方式，将理论知识通过多媒体的方式呈现给初中生，比如运用多媒体将知识点列举制作成一个PPT。很多重要的知识点都是隐藏在课本里的，即使教师将这些知识点都给学生讲解一遍，一些学生还是觉得无法掌握到课本里的知识重点。而PPT的形式可以将课本里重要的知识点全部呈现出来，学生看起来也是一目了然，非常的直观。然后，教师要积极引导初中生去自己发掘信息技术在化学学习中的应用。
随着计算机与互联网的普及，很多家庭都有电脑。教师可以在课堂教学过程中展示自己利用互联网如何进行化学知识的网络搜索，通过这种方式，初中生以后在家上网时会不自觉地想到这一幕，达到带动初中生学习的目的，让学生在学习受阻时懂得利用互联网来找到自己需要的答案。现在网络上也有很多化学教学视频，初中生在放假之余可以通过这些视频来提前学习即将要学习的化学知识，这也是一种预习功课的方式[2]。
在化学实验教学中应用信息技术 以前很多中学存在偏重于理论成绩而轻视化学实验的观念，觉得化学实验是可有可无的。一节课下来如果做实验的话，就要耗掉很长时间，还有课前实验仪器的准备时间等，根本没有时间讲课本里要考试的理论知识。所以一些中学的化学教师上课只知道照本宣科、主讲考试重点并且要求学生死记硬背化学公式。这一传统的教学方式与新课改的教育理念背道而驰，应该打破。
学校应重视化学实验教学，为有效实验教学开展条件。为此学校自身也应开发一些化学实验，建立多媒体教室，让学生在多媒体教室观摩实验，这虽然也没有让学生直接参与实验，却仿佛身临其境，效果自然要比教师在台上做实验、学生在台下看要强，而且可以大大节省实验前仪器设备的准备时间。
在实验装置设计中运用信息技术 随着国家推行新课改，中学教育模式发生很大的改变，信息技术在初中化学教学中应用非常频繁，这是因为信息技术不仅可以提高初中生学习化学的兴趣，还可以培养初中生自发思考问题、分析问题、解决问题的能力。可以在实验装置设计中加入信息技术。初中化学课本里的化学实验有限，为了开阔学生的学习视野，就要求教师与学生共同去设计一些新的化学实验，那么第一步将要做的就是设计实验装置、设计实验。在这个过程中，教师要以学生为中心，因为学生才是学习的主体，教师要对学生的实验时时加以指导，让学生充分发挥自己所学的化学知识，在信息技术的指导下去设计化学实验装置，以便于设计出一个全新的化学实验。通过信息技术了解与实验装置相关的化学知识，从而加强学生的动手能力，提升实验操作能力。
实验装置的设计是检验初中生学习化学效果的一个手段，通过检验实验装置的设计思路，教师可以知道学生对化学理论知识的掌握程度。与此同时，学生也应知道信息技术在整个实验设计中起到的作用[3]。
3 结语
传统的初中化学教学方式使得课堂教学效率不理想，信息技术可以通过其特别的教学手法将初中化学知识更生动地呈现在学生面前，提高学生学习化学的兴趣，而且对课本中的重难点也进行了非常直观的输出。因此，科学合理地应用信息技术，在初中化学教学中非常重要。
参考文献
[1]隋旭东.浅谈信息技术在初中化学教学过程中的应用[J].现代阅读，2013（2）：207.
[2]郭静.信息技术在初中化学教学中的应用[J].信息化教学，2013（34）：107.
生物化学与技术 第4篇
1 新版教材优点
1.1 教材结构更趋合理
新教材共分3篇15章, 第一篇生物化学检验技术总论, 主要介绍生物化学检验基础知识和各类检验技术;第二篇生物化学检验技术各论, 主要介绍糖类、蛋白质、酶类、脂类和电解质类等生化物质的测定方法和临床常用器官功能试验, 如肝功能试验、肾功能试验和呼吸功能试验等;第三篇主要介绍临床生物化学检验质量控制。
1.2 注重适用性
新教材紧扣培养目标, 充分考虑中等职业学校生源的变化情况, 兼顾卫生专业临床医学检验 (士) 资格考试, 强调适合中等职业教育所必需的基础理论、基本知识和基本技能, 注重理论联系实际、技术联系应用、职业技能训练联系职业素养培养[1]。为了让师生共同把握教学要求, 在每章前设立“学习目标”, 章后设立“本章要点”, 书后附有课程教学大纲, 以促进师生双方达到教学要求。为方便于教学中开展师生互动, 在正文中设有“知识链接”和“友情提示”等内容, 以拓展学生知识和加强师生沟通。
1.3 对旧版教材进行了调整和修订
(1) 将光谱分析技术、电泳技术、电化学分析技术等内容合并一章为常用生物化学检验技术。
(2) 将酶类测定一章的有关内容补充后单列一章为酶学分析技术。
(3) 实验室常规仪器的使用介绍中删除了电冰箱的内容, 收入离心机、电热恒温水浴箱、电热恒温干燥箱、电热搅拌仪等使用及维护的操作规程。
(4) 根据临床实验室应用情况对半自动生化分析仪和分立式全自动生化分析仪从结构特点、设计原理、外形示意图、基本参数等方面作了重点介绍。增补了自动生化分析仪常用分析方法、参数设定、性能评价等内容。
(5) 生物化学检验血液标本的采集与处理部分增加真空采血法内容, 补充了标本采集中影响检验结果因素的相关内容。
(6) 将体液生化物质测定更名为物质检验。与其他专业课程保持一致。
(7) 增加了心脏生化标志物检验一章, 主要内容为心脏酶类标志物检验和心脏蛋白质类标志物检验。
(8) 完善了商品试剂盒的教学内容, 包括试剂盒的概念、生化检验试剂的发展、试剂盒的选择、试剂盒的使用 (外包装、内包装、说明书) 、试剂盒的质量评价指标等。
(9) 删除了部分过时的理论和实验方法, 如血清麝香草酚浊度试验、异丙醇-高铁冰醋酸-硫酸法测定血清总胆固醇等。
(10) 调整了应属于高职高专层次的教学内容, 如层析技术、临床生化检验质量控制中的室间质量控制、检验项目的诊断性能评价等。
(11) 生物化学检验项目和方法, 以卫生部医政司颁发的第3版《全国临床检验操作规程》 (2006年) 为标准, 尽可能考虑地区差异和未来发展趋势, 紧贴行业标准。
2 新版教材不足
(1) 应将第三篇质量控制安排在生物化学检验技术各论之前, 这有利于在生物化学检验技术教学全过程中适时进行质量控制技术的教学实践, 使质量控制知识与各项检验技能学习过程有机融合[2]。
(2) 应做好教材编写大纲与全国卫生技术资格考试《临床医学检验技术 (士) 考试大纲》的衔接, 可考虑增加内分泌功能检验、治疗药物监测2章, 作为自学内容, 以备学生参加卫生技术资格考试复习使用。
(3) 方法可保留部分传统生物化学检验方法, 如滴定分析法、比浊法、化学比色法等, 其他尽可能选择生物化学法和免疫化学法, 如酶法、免疫透射比浊法、酶联免疫吸附法等。方法的选择要求与二级医院临床实验室接轨。充分兼顾自动分析和手工操作, 学生基本操作能力训练仍以手工操作训练为主。一些检验项目要求学生使用自动生化分析仪完成。
(4) 部分章节 (如电泳技术、血气分析的测定方法等) 不符合中等卫生职业教育生源的特点和就业的需求, 没有把握好理论知识所强调的“必需、够用”原则, 过分注重理论知识的系统化, 仍存在偏多、偏深的问题, 不能很好体现“以就业为导向、以能力为本位、以发展技能为核心”的职教理念。
(5) 部分教学内容, 如吸光系数的应用、标准曲线绘制、后分光光路设计等, 前后重复且表述不统一。
(6) 溶液浓度的表示方法应与无机化学相一致, 即质量分数、体积分数、质量浓度、物质的量浓度等。
(7) 由于各实验室多使用商品化试剂盒, 生物化学检验项目实验方法中试剂及器材、实践步骤内容应与试剂盒说明书相关内容衔接。
(8) 关于生物化学检验项目的参考范围应尽可能与《实验诊断学》内容相统一。
参考文献
[1]沈岳奋.生物化学检验技术[M].北京:人民卫生出版社, 2008.
生物选修2生物科学与技术.浙教版 第5篇
第一章 生物科学与农业
第一节 设施农业
1、提高农业生产效率的途径：提高基因潜力（杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种等提高产量和保证质量；基因工程育种、细胞工程育种等农业高产、优质及减少农药、化肥对环境的污染）、控制和改善环境条件（温度、光照、水分、养分、大气、土壤等）
2、设施农业的概念：指用一定的设备，在局部范围内改善和创造适宜的环境，为种植业、养殖业以及其产品的储存、保鲜提供适宜乃至最佳的条件，从而进行有效生产的农业。目的：减少自然条件对农业生产地制约。
包括（1）设施栽培：利用人工建造的设施进行的农业生产，具有高投入、高科技的特点。主要用于蔬菜、花卉、瓜果等生产，形式由最初的地膜覆盖、各类塑料大棚到温室栽培、植物工厂，目前塑料大棚和普通温室应用最广泛。设施栽培技术：常用无土栽培（是一种不使用自然土壤而使用人工配置的特定营养液或基质栽培作物的生产技术。装置一般由栽培床、培养液、供液系统和控制系统四部分组成。营养液中含有栽培物生长所必需的全部矿质元素，包括大量元素和微量元素。无土栽培大体分为无固体基质栽培和固体基质栽培，无固体基质栽培一般称为“水培”，即根系直接与营养液接触；固体基质栽培即作物根系固定在基质中，植物通过基质吸收营养。无土栽培优点是生长快、产量高、质量好、清洁卫生等。）、CO2施肥（化学法、微生物分解法、化学燃烧法、装在钢瓶内的液态CO2）、熊蜂授粉、环境监测、机械化作业和产品采后处理等技术。
（2）设施养殖：利用现代化的设施和手段，进行规模化的饲养和管理的养殖技术，其专业化、集约化的程度较高。目前，设施畜牧业和设施水产养殖最多。
生态农业的意义：打破了传统农业生产地域和季节的“自然限制”，不仅产量增长，且保证全年均衡供应，是具有高科技含量和最具活力的产业之一。
第三节优良品种的培育和繁殖（选学，考试不作要求）
第二章生物科学与工业
第二节 酶在工业生产中的应用
1、酶及其类型
1）、酶：活细胞产生，催化作用，降低化学反应的活化能，有机物（蛋白质或RNA）。单位：氨基酸或核糖核苷酸
产生场所：核糖体或细胞核内转录
2）、类型：根据分布部位分：胞内酶（多数酶）和胞外酶
根据酶催化的底物分：淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等
同一种酶的来源不同分：枯草杆菌蛋白酶、木瓜蛋白酶等
根据酶催化的反应和所起的作用，将所有的酶系统的氛围六大类别：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶和连接酶。
3）、酶制剂的生产
酶制剂：为了保持酶的活性，将微生物发酵后的酶液经分离、提纯、浓缩或干燥等工艺过程，制备成液态、粉状或颗粒状的制品。
优点：反应条件温和、效率高、污染少
固定化酶：将分离纯化的酶固定在非水溶性载体上，使用时将被固定的酶投放到反应液中，催化反应结束后又能将被固定的酶收回，这样的酶。在一定时间范围内可以反复和连续使用。常用的酶固定的方法：载体结合法 交联法包埋法
酶经固定化处理后，稳定性较高，可以长期反复使用，有利于工业生产中转化反应的连续化和自动化。
2、酶在工业生产中的应用
主要在食品、酿造、制糖、纺织、制革、日用化工和制药生产及新能源开发中应用，其中淀粉酶（最重要）、蛋白酶、果胶酶、纤维素酶是目前工业生产中常用的主要酶类。
第三节生物工程药物和疫苗(就对其生产原理Ⅱ类要求)
生物工程，也称生物技术，通常包括基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程四方面内容
1、生物工程药物
概念：一般是指利用DNA重组技术或其他生物技术生产的药物。
如：基因工程药物；细胞工程药物；发酵工程药物；酶工程药物等。
1）、基因工程药物：基本过程概述：获取目的基因→重组质粒→构建基因工程菌→工程菌大规模培养→ 分离提取目的产物（最主要环节：构建工程菌）如利用重组DNA技术让大肠杆菌生产人胰岛素。主要应用于蛋白类药物（干扰素、白细胞介素、人表皮生长因子、肿瘤坏死因子、促红细胞生成素等）。
2）、细胞工程药物
指在细胞水平上的遗传操作，即通过细胞融合、核质移植、染色体移植等技术，改造并筛选特定的细胞株或细胞糸，再通过规模培养获得药物（如奎宁、长春碱、洋地黄、紫草素及人参皂苷等野生药用植物中物质）。可以将特定的动植物细胞在离体情况下大量培养并从中获得所需要的产物，更重要的是通过细胞融合、核质移植、染色体移植等技术，将遗传物质直接转移到受体细胞中形成杂交细胞，使之具有特殊的功能。如：单克隆抗体技术制成单抗诊断试剂盒、连接上放射性同位数、干扰素等抗癌药物，制成生物导弹。
2、基因工程疫苗
疫苗：是一类接种后能激发人体免疫反应来抵抗某些传染病的生物制品
1）、传统疫苗
减毒疫苗：也称活疫苗，丧失致病能力,毒性减弱或基本无毒的活菌或病毒（用人工变异使之丧失或从自然界筛选毒性高度减弱或基本无毒）。
灭活疫苗：也称死疫苗，强抗原病原微生物经过人工大量培养后，用理化方法灭活后制备而成的疫苗。接种量大且需多次接种。
3、基因工程疫苗：
很多疫苗不能用传统方法制备。
（1）、利用基因工程技术，将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的宿主细胞，进行表达，获得的表达产物，经分离、纯化后，用福马林和AL（OH）3吸附就可以作为疫苗使用。
（2）、利用基因工程技术，将病原体的抗原基因转移到植物细胞的染色体DNA中，并使其表达，从而培育出生产疫苗的转基因植物，通过直接食用达到预防和治疗疾病的目的。
第三章生物科学与健康
第二节 疾病治疗中的生物科学
1、合理使用抗生素
1）、抗生素一般是指由细菌、霉菌或其它微生物在繁殖过程中产生的，能够杀灭或抑制其它微生物的一类物质及其衍生物，用于治疗敏感微生物（常为细菌或真菌）所致的感染。
2）、细菌的抗药性
抗药性：是指抗生素在开始使用时能很好地控制疾病，但后来需要加大剂量才能获得较好的疗效（致病微生物对抗生素的敏感性下降了），最后可能抗生素对有的致病微生物来说完全失去了治疗效果。在生物体体内产生的对某种物质的免疫能力，使其不能伤害到自己。抗药性是细菌等微生物本身就具有的一种特性。在生存斗争过程中，某些细菌基因突变而获得对抗抗生素的能力。青霉素是通过抑制细菌细胞壁（肽聚糖）的生物合成而起杀菌作用的。少数具有抗药基因的细菌，或因细胞壁或细胞膜的结构不同于敏感细菌，使青霉素不能进入菌体发挥作用，或是能产生某种酶，使青霉素失去作用。自然条件下自然菌群中具有抗药性的细菌所占比例很低即抗药性基因频率极低（限制细菌生长的因素很多如养料、空气、水、温
度等，抗生素也是，抗生素是起选择作用的，但在自然状态下，环境中有抗生素的机会并不多，没有抗生素，其他环境因素的选择作用增强如高温，此时具有抗药性的基因的细菌病没有竞争优势，存活下来的个体多数为耐高温的细菌，结果抗药基因频率降低。所以原因是自然状态下抗生素存在的概率不高。）。
细菌抗药性频率增加的原因：随意地使用抗生素（滥用抗生素）或不按正确剂量使用抗生素或任意缩短用药时间使部分抗药性更强的细菌存活下来。若环境有利于具有抗药基因的细菌生存，必然造成菌群抗药基因频率的增大从而表现出抗药性。此时，只有加大剂量才能获得更好的疗效，这也相对增大了具有更强抗药基因细菌的存活概率，最终菌群表现出更强的抗药性，使得抗生素失效。
2、菌群失调和毒副作用
1）、正常菌群：人体皮肤、黏膜及与外界相通的腔道中存在的对人体无害的细菌真菌等微生物。如肠道内的正常菌群形成一层自然菌膜，促进机体抵抗致病微生物的侵袭和定植，对人体起一定的保护作用。有些还能合成维生素供人体吸收。还可以相互配合，降解未被人体消化的食物残渣，便于机体进一步吸收。正常菌群与人体间、正常菌群各细菌间的关系：保持一定的平衡。滥用抗生素后果：破坏正常菌群间的平衡，比例发生变化，造成菌群比例失调。
2）、毒副作用：副作用如恶心和呕吐、毒性反应如肝、肾及其它器官损害、后遗反应如链霉素引起永久性耳聋、过敏反应如青霉素引起过敏性休克、药物相互作用引起不良反应、二重感染（病菌抗药性产生）。
3）、合理使用抗生素的三不原则：
（1）不自行购买。抗生素是处方药2）不主动要求3）不随便停药。减少抗药性细菌的产生。
3、器官移植：把健康的器官移植到人体相应的部位以替代丧失功能的器官，并使植入的器官迅速恢复功能，起到治疗作用。最重要是要确保移植器官存活并迅速恢复功能。
1）、获得合适的供体器官：选择供体器官与受体病人HLA（白细胞抗原）差异小的器官移植。主要为避免病人的免疫系统对外源器官发生免疫排异反应，造成移植失败。
2）、器官保存和移植手术：低温灌洗保存技术（离体存活24h），解决供血问题（血管缝合）
3）、防止免疫排异（手术前后，降低排异反应强度）：大剂量的放射线（早期，副作用大）和免疫抑制剂环孢菌素。
第四章生物科学与环境
3）、生物入侵：一种生物由原生存地经自然或人为的途径传播到另外的地方，损害入侵地的生态系统、生物多样性，以及人类健康，并影响当地的农、林、牧与渔业生产造成经济损失和生态灾难的过程。能造成危害的外来物种称为入侵种如凤眼莲（水葫芦）、加拿大一枝黄花等，但外来物种并一定都是入侵种（可能有益）。
生物入侵的途径：人为有意引入、人为无意带入、自然入侵
生物入侵的过程：①外来物种引入阶段②初期定居与成功建立种群阶段（由于个体数量少、缺乏遗传多样性，可能形成近亲繁殖导致物种退化，是种群发展的瓶颈时期）③迟滞阶段（入侵时间短，个体基数小，增长缓慢）④扩散和爆发阶段（具有合理的年龄结构和性别比例，并具有快速增长和扩散的能力）。有的生物学家把生物入侵的过程划分为：三次转移①从进口到引入，称为逃逸；②从引入到建立种群，称为建群；③从建群到变成经济上有负作用的生物，即入侵种。
信息技术与生物课程的整合 第6篇
关键词：高中生物；信息技术；课程资源
生物科学是自然科学中的基础学科之一，是研究生物现象和生命活动规律的一门科学。它是农、林、牧、副、渔、医药卫生及其他有关应用科学的基础。然而，单一的课堂模式使课堂缺少生机，学生缺少学习的积极性，所以，在教学过程中，教师要转变教学思想，要将信息技术与生物课程整合在一起，让学生在形象、直观的展示中轻松地掌握生物知识。
一、借助信息技术丰富生物课程资源
随着网络化时代的来临，单纯的教材知识的传授已经不能满足学生的求知欲，已经不能调动学生的学习积极性，因此，在授課的时候，教师要充分发挥信息技术的作用，要将有关的知识点展示给学生，开阔学生的视野，丰富学生的生物课程资源，以促使学生获得更好的发展。
如，在教学《杂交育种与诱变育种》时，由于这节课的教学目的就是为了让学生了解杂交育种和诱变育种的概念，举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足。所以，在授课的时候，我借助多媒体向学生展示了我国杂交育种和诱变育种的成果，如，袁隆平的杂交水稻与平时水稻的对比图；中国花白奶牛图；香水月季图等，之后，我又借助多媒体向学生介绍了中国的一些育种目标，如，中国兰花最重要的育种目标香味，花色、花型、株型、叶部性状、抗性等。这样的展示既可以让学生轻松地掌握基本的生物知识，又能让学生了解我国科技的不断进步，从而使学生的科学素养得到大幅度提高。
二、借助信息技术将生物课堂形象化
信息技术的最大特点就是集音频、视频、动画、图像为一体，其形象、直观是其价值的重要体现。而且，生物教学课本中涉及的图、文、形、像很多，教师如果能够有机地将两者结合起来，这不但可以将生物课堂形象化，而且还可以大大提高学生的理解能力，对提高学生的学习效率起着非常重要的作用。
如，在教学《DNA分子的结构》时，我借助多媒体向学生展示了一个动态的DNA双螺旋结构模型，一方面可以减少学生对抽象知识的畏惧心理，另一方面可以让学生形象地明白DNA的结构模型，加深学生的印象，进而提高学生的学习效率。
总之，在教学中，教师要有效地将信息技术与生物知识相结合，最大限度地发挥信息技术的优点，以实现高效的生物课堂。
参考文献：
钟世英.信息技术与生物课程整合的思考[J].中学生数理化（高中版）：学研版，2011（04）.
（作者单位 江西省赣州市寻乌中学）
生物化学与技术 第7篇
一、传统教学方法存在的问题
传统的教学模式是“满堂灌”的教学模式, 是老师讲、学生记, 这种沉闷的教学气氛易使学生感到枯燥、乏味, 进而对学科产生厌恶。这种模式以教师、教材、课堂为中心, 重视人的社会化, 重视教师对学生的管理和对学生学习的控制, 强调通过课堂教学对学生进行系统的文化知识教育, 传统教学模式的优点是有利于教师主导作用的发挥, 便于教师组织、监控整个教学活动进程, 利于系统的科学知识的传授[1,2], 完全由教师主宰课堂, 忽视学生的主动性、创造性, 不能把学生的认知主体作用很好地体现出来, 不利于具有创新思维和创新能力的创造型人才的成长, 因此传统的教学模式不适应现代教育的发展要求。
二、尽可能使用案例教学
在职业培训中应用非常成功的培训方法———“案例教学法”, 这一方法起源于20世纪20年代, 由哈佛商学院所倡导, 当时是采取一种很独特的案例形式的教学, 这些案例都是来自于商业管理的真实情境或事件, 通过此种方式, 有助于培养和发展学生主动参与课堂讨论, 实施之后, 颇具绩效。其意义在于“运用精选的案例使学生掌握一般的具有普遍意义的知识, 形成独立和主动学习的能力”[3]。案例教学法一改传统的教师主导课堂, 甚至“满堂灌”的教学方式, 案例教学法以学生为中心 (生本教育) , 具有跨学科领域的学习架构, 通过对具体案例的分析, 将所学的内容与社会经济现象联系起来, 促使学生主动参与学习, 避免枯燥乏味地被动接受方式。真实的案例能帮助学生将所学的内容与社会经济现象联系起来。学生再也不会觉得生物制药发展历史、生物技术药物的市场现状和研究现状、生物技术药物的主要品种类型、生物技术药物主要涉及医疗领域、生物技术药物研究新进展等课程内容枯燥无味。在《生物制药》案例教学中, 教师可结合人胎盘对与妊娠相关疾病、滋养细胞肿瘤等疾病的诊断、鉴别, 天然生物药物、基因重组多肽、蛋白质类治疗剂、基因治疗剂、基因疫苗和反义药物、合成与部分合成生物药物的实际作用, 引导学生从多方面探讨问题, 促使学生主动参与学习, 让学生真正做到学以致用, 主动参与学习, 提高学习的积极性和主动性。
三、课堂讨论教学方式的应用
《生物制药》涵盖内容广、发展迅速, 热点问题多, 在理论授课过程中适合进行讨论课教学, 内容包括:选择学生感兴趣的生物制药内容的题目, 并预先布置给学生, 根据每个题目提供部分相关参考文献, 其余文献由学生自己查阅。自由组合形成小组, 并确定讨论题目的主讲人;检查小组幻灯材料准备情况, 查阅的资料, 撰写报告, 制作幻灯;小组主讲人报告后, 学生自由提问, 展开争论与辩论, 教师要及时补充与总结。课堂讨论综合发挥了各种教学方式的长处与优势, 充分调动学生的学习积极性、主动性和创造性, 努力提高课堂教学的质量与水平, 是深化大学教学改革的重要内容[4]。课堂讨论的优势在于它是知识信息交流的最好形式, 它改变了由教师或个人自学单通道输入知识信息所产生的“独学”、“孤陋寡闻”的弊端, 形成了学生与教师、学生与学生、学生与文献资料 (网络) 等多通道的知识信息传递与交流的“立体式”教学状态, 这就大大加快了学生获取知识信息的速度[5]。学生是积极的教学主体, 而不是被动接收知识信息者, 教育者应该运用有效的教学方法和手段引导学生积极主动地学习, 逐步学会如何学习, 提高分析问题与解决问题的能力。课堂讨论的过程充分体现了学生的主体地位, 教师不再是“演员”, 而变成了“导演”, 学生不再是“听众”, 而变成了“演员”。正是由于这种“角色”的变化, 大大激发了学生学习的积极性与主动性。
四、结束语
总之, 我们的教育教学工作一项比较复杂细致的工作, 提高课堂教学效率并非只是一个环节, 它牵涉许多方面, 需要每一位老师不断去探索、研究、总结。我们以前传统的教学模式是“满堂灌”的教学模式进行教育教学, 那就是我们老师在课堂上讲、学生记, 这种教育教学氛围容易使学生感到枯燥与乏味, 从而使学生产生厌倦。像这种模式以教师、教材、课堂为中心进行教学, 比较重视人的社会化, 重视教师对学生的管理和对学生学习的掌握, 重点强调通过课堂教学对学生进行系统的文化知识教育, 我们传统教学方式的优点是有利于我们教师主导, 便于教师组织、监控整个教学活动进程, 利于系统的科学知识的传授[1,2];但是完全由教师主宰课堂, 忽视学生的主动性、创造性, 不能把学生的认知主体作用很好地体现出来, 不利于具有创新思维和创新能力的创造型人才培养, 所以说我们传统的教学模式不适应现代教育的发展和要求。我们课程的类型及其传授的对象不同, 授课方式也不同, 要想获得理想的教学效果, 必须使教学真正“以学生为中心”、“以教师为主导”, 师生共同努力才能做到。
参考文献
[1]汪维华.科研与启发式教学模式在高等教育中的应用[J].重庆文理学院学报 (自然科学版) , 2009, (28) :82-83.
[2]谢苏燕.在科研基础上增强思想政治课启发式教学的有效性[J].教学与管理, 2007, (7) .
[3]石爱菊, 丁秀梅.统计学专业课程教学方法探讨[J].科教导刊, 2012, (5) :10-12.
[4]田铮.浅谈管理类课程的困境启发式教学法[J].教育与职业, 2007, (23) :152-153.
解析微生物采油技术与油田化学剂 第8篇
微生物采油是指利用微生物的声场代谢改善油藏中残余油的流动性, 提高其采收率与产出率的技术。因此, 微生物生长的生长情况是影响才有效果的重要因素, 而微生物生长受环境因素的影响较大, 地层中的微生物不但受到地层环境 (如矿化度、温度和压力等) 的影响, 还会受到油田在开采过程中使用的化学剂的影响。本文就影响微生物采油技术的化学剂进行了分析, 希望能对业内人士提供借鉴。
1 影响微生物采油的化学剂及其影响
油田开发的很多环节都需要使用化学剂, 只是因不同环节目的不同, 所使用的化学剂种类也不同, 如在钻井, 完井, 堵水, 固沙中所使用的的化学剂, 在生产中使用的防垢, 杀菌剂, 油田开采后期使用的驱油剂, 不同的化学剂因其性质与浓度的不同对微生物的生长有着不同的影响。其中, 对微生物影响最为严重的是注入水处理剂与三次采油驱油剂。化学剂对微生物的影响包括两个方面:首先, 具表面活性的物质直接破坏微生物细胞结构, 致其死亡;其次, 化学剂成分与微生物细胞内的物质发生反应, 使其失去原有的功能, 无法正常代谢, 导致死亡。不管是何种影响, 都和化学剂的浓度有着密切的关系。化学剂对微生物的作用有两种:直接作用与间接作用。
1.1 直接作用是指直接改变微生物的生理, 影响其生长, 其包括以下方面:
(1) 影响微生物的呼吸系统:微生物呼吸时需要消耗碳水化合物来生成体内的各种成分, 在此过程中, 对酶的代谢分解十分重要, 如果化学剂影响了酶的活性, 则微生物的生长会受到影响, 油田注水时使用的氧化杀菌剂均会影响微生物的呼吸。 (2) 影响微生物蛋白质、核算及结构大分子的合成:氨基酸分子可通过肽键缩合为肽链, 成为生命的基础, 若进入微生物的化学剂阻碍了某肽键的合成, 则会破坏蛋白质的合成, 或破坏其中的水膜、电荷, 从而抑制微生物的生长甚至致死。核酸是生物遗传的基础, 如果侵入生物体的化学剂破坏了核酸分子, 改变其特异结构, 则会影响微生物的繁殖。微生物中的结构大分子有很多, 如细菌中的磷壁酸、肽聚糖、脂多糖等, 化学剂能够影响其在合成中的酶, 从而抑制结构大分子的合成。
1.2 间接影响是指化学剂引起周围环境的改变而影响微生物的生长, 可分为以下方面:
(1) 渗透压:微生物细胞的半透性膜能够通过对细胞内外压力的调节使压力趋于平衡, 维持微生物的正常代谢。如果微生物外围的渗透压超出细胞内的渗透压, 则细胞外的水分会渗入细胞内, 使细胞膨胀、破裂, 若细胞内的渗透压高于细胞外的渗透压, 则会使细胞内的液体渗出, 细胞萎缩, 抑制微生物生长, 致其死亡。钻井、完井、油水井防砂作业时使用的多种离子型化学剂如油酸钠、氯化钾等都会改变微生物所在环境的渗透压, 影响其生长。 (2) 氧化还原电位:不同的微生物对氧化还原电位的需求也不同, 油田开发中所使用的硫酸、注水井调剖等各种酸以及异抗坏血酸、联氨等换原化学剂能够明显影响氧化还原电位, 使微生物的生长受到不同程度的抑制或刺激。 (3) p H值:pH能够显著影响微生物细胞质膜上的电荷, 从而影响营养物质的吸收。此外, 酶只有在一定的p H下才能发挥最大效果, pH改变后, 部分酶的作用会减弱甚至消失。碱驱、碱强化聚合物驱等会使p H升高, 而乙酸乙酯等会降低pH, 从而影响微生物的生长。
2 如何消除化学剂对微生物的不利影响
要从根本上消除油井化学剂对微生物的影响, 必须从微生物的筛选和育种上着手。
首先, 在含有油井化学剂的地层水肿, 通常存在已自发突变, 能够抵抗化学剂影响的微生物, 从产出液中筛选出这些微生物, 再进行二次筛选即可得到满足微生物采油所需的微生物。
其次, 利用基因重组或右边对微生物菌株进行改造, 增加其性状, 能够获得在不利化学剂影响下仍能良好存活的菌种, 从而消除油井化学剂对微生物的不利影响。
3 总结
总而言之, 随着油田开发技术的发展, 微生物采油已成为油田开采的重要方向。虽然油井化学剂对微生物有直接影响, 但在地层中, 环境的复杂使该影响大为减小, 因此, 只要做好微生物菌种的筛选训育, 完全能够避免化学剂产生的不利影响。
参考文献
[1]宋红霞, 罗金海, 王彦龙, 黎力, 杨易凡.微生物采油技术在子长油田的应用[J].西安石油大学学报 (自然科学版) , 2010, (04) .
[2]宋春玲.对于石油开采中微生物采油技术应用的探讨[J].中国石油和化工标准与质量, 2011, (08) .
[3]韩朝阳, 田家领.浅谈微生物强化采油技术在现代技术中的应用[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2009, (01) .
信息技术整合与化学教学 第9篇
一、模拟实验无法替代科学实验
利用现代信息技术和网络资源, 可以把学科教学中的实验过程以虚拟的方式展现在课堂中。通过这一方式, 我们可以把一些难于观察的、抽象的、微观的、危险的化学过程模拟出来, 从而使抽象问题具体化、复杂问题简单化, 避免了许多烦琐的讲解过程。然而, 任何一门自然科学, 都是以实验为基础的, 无论信息技术发展到何等程度, 都无法取代实验在自然科学教学中的基础地位。首先, 在科学性上, 信息技术无法替代科学实验。尽管多媒体技术几乎可以将任何化学变化的过程逼真地模拟出来, 但这毕竟只是模拟, 科学是需要用事实来说话的, 模拟的与事实是否相同呢?这必将导致学生心存疑惑。许多科学实验, 其现象尽管没有课件演示那么清晰, 如化学中焰色反应, 但实验是真实存在的, 其可信性、真实性、科学性和严密性是可以为学生所感知的。第二, 在趣味性上, 信息技术无法替代科学实验。科学实验往往伴随着物体的运动、发光、发热、颜色及形态的变化, 有时甚至是爆炸等极端现象, 在完成教学的同时, 也增强了课堂的趣味性, 提高了学生的学习兴趣和课堂效率。许多学生喜爱上化学课的原因, 就是因为在化学课堂上经常会有各种各样的实验, 如果简单地用影片似的课件演示替代实验, 其趣味性必将荡然无存。第三, 在能力培养上, 信息技术无法替代科学实验。实验教学是培养学生探究能力, 提高学生科学探索精神的最有效途径。在演示实验的过程中, 需要学生运用全部的感官去观察、感知实验的现象, 而后通过对现象的分析、处理, 探究变化的过程和原因。这其中的许多现象, 如放热、吸热等是课件难以真实描述的, 这就影响了学生的分析、探究。何况, 计算机模拟完全是按照老师的意志、知识水平进行设计、制作的, 这种实验的结果是一种理想状态下的结果。但现实中的许多外因都会对实验的现象与结果产生影响, 从而使实验产生异常现象。这种异常现象的出现, 是提高学生探究能力, 增强学生科学品质的极好契机。
二、屏幕无法完全取代传统板书
信息技术运用于教学的目的是通过计算机和网络, 把各种媒体信息加以整合, 展现给学生生动形象、富于启发、促进思维的画面。但这决不意味着传统板书被淘汰的时代的到来, 相反, 传统板书的某些作用是屏幕无法替代的。首先, 传统的板书过程往往是老师思维过程的再现。教师伴随着讲授过程的一步步板书, 实际上就是在一步步书写着自己的思维过程, 对学生具有一定的启迪和示范作用;同时, 师生、交流学习体验, 也是学生思维渐进的过程。若这个过程也用屏幕来替代, 多媒体系统也就成了名不副实的电子板书, 也就无法展现教师教、学生学的思维过程, 这样教学的价值就大打折扣了。其次, 课堂教学是一个复杂的过程, 教材、教师、学生三者的思维不可能完全吻合, 因此, 课堂教学需要随机应变, 需要教学机智。当学生的思维方式、思维顺序与课堂设计不相符合时, 就需要教师及时进行相应的调整, 有时甚至要对设计好的板书进行调整。一般说来, 板书除了包括教师备课过程中设计好的相对固定的部分外, 也包括上课过程中针对具体问题和具体情况下临时书写的即时性部分。而利用信息技术制作的课件, 在上课过程中难以即时修改, 缺乏应变性。另外, 对于化学教学而言, 其学科覆盖面广, 知识点分散, 若不能在教学过程中突出重难点, 必将使学生无法抓住学习的主流, 从而无法建立起化学的知识网络体系, 化学将成为各种知识信息的简单堆积。教师在板书的过程中, 往往可以通过更换不同颜色的粉笔、利用各种不同的符号、或圈圈点点来突出重要知识点。优秀的教师其课堂的要点, 常常能直观地反映在其板书的圈圈点点上。相反, 在屏幕上, 教师很难用其个性化的符号即时描述, 也难以对需要强调的文字进行圈点, 在一定程度上也会影响教学效果。
三、人机对话无法替代信息交流
随着教学手段的网络化, 学生获取信息的渠道大为拓宽, 交互型的网络教学增加了学生主动学习和主动参与的机会。然而, 人机交流仍然无法完成所有的信息交流过程。首先, 传统的面对面的语言交流是一种畅通无阻的交流, 一旦师生之间、生生之间全部需通过计算机进行交流, 实际上就是给信息交流设置了一种障碍。信息技术应该是一种工具, 而不应是一种障碍。其次, 教学过程中的信息交流是多向的, 教师与学生、学生与学生都可以进行必要的信息交流, 这种交流决非单个学生与机器的交流所能替代的。最后, 课堂教学不仅仅是知识的传播和学习, 更是教师与学生、学生与学生之间情感的交流。不加控制地以BBS、网络来替代讲授, 实际上是以冷冰冰的人机对话来替代语言、感情的交流。缺乏情感交流的教学, 就像一片荒芜的沙漠, 是无法培育出健康成长的学生的。
毋庸置疑, 信息技术与课程的整合在教学中有很大的应用潜力, 但不是万能的, 信息技术只是一种工具、一种技术, 就像粉笔、黑板一样。信息技术能否在教学中发挥作用, 作用发挥的程度怎样, 取决于教师是怎样使用它的, 怎样以适当的方式把它用到教学中恰当的环节, 使它成为教学的有机部分, 发挥最大的潜力。
摘要：随着现代教育技术的普及, 教学手段更加丰富多彩。除传统的粉笔黑板为主体的教学手段外, 以多媒体、网络为主体的教学手段也走进了课堂。然而, 任何教学手段都有它的长处, 也有其局限性。在提倡以多媒体手段进行教学的同时, 不能否定传统的教学手段, 关键是如何合理选择或整合各种教学手段。本文结合笔者在实施多媒体教学和传统教学实践中的一些体会, 谈谈粉笔黑板、多媒体、网络等教学手段与化学课堂教学的整合问题。
关键词：信息技术整合,化学教学,信息交流
参考文献
[1]袁金华.课堂教学论[M].南京:江苏教育出版社, 2006.
化学与信息技术的结合 第10篇
一、化学学科课程内容需要与信息技术结合
化学是基础自然科学, 它研究物质的组成、结构、性质及变化规律。物质是由分子、原子和离子构成的, 而分子原子离子都是看不见摸不着的, 它们都很小, 但是是真实存在的。在过去的教学中, 教师通常会做这样的介绍和比喻:一尺之棰, 日取其半, 万世莫竭。这就充分说明了, 物质是由微粒构成的;再比如一滴水, 它里面的水分子可以让十亿人来数, 日夜不停, 每人每分钟数一百个, 十亿人要数十万年, 可见分子是多么的小。就是这样的微小的分子原子离子构成我们所看到的绚丽多彩的大千世界。课堂上学生只能在教师的介绍中不断想象微粒的存在, 并没有真切的感知到微粒的真实存在。而今天在教学中借助多媒体课件, 可以看到原子的真实图片, 可以模拟微观粒子构成的物质, 以及运动情况, 增强可信性;让学生真切的感知到微粒的真实存在。化学是以实验为基础的学科, 课堂上会有教师的演示实验和学生的分组实验, 但有像第五章一氧化碳还原氧化铁的实验, 由于一氧化碳有毒, 这样的实验无法在课堂上进行演示;第六章物质溶解在水中的微观过程等, 都需要学生的想象能力, 都需要学生的想象能力, 而通过多媒体课件中的动画形式增强了教学内容的真实感。
二、资源环境的改善促使信息技术在化学教学中大量应用
在化学课上, 教师会向学生介绍化学是造福人类的学科。历史证明人类的文明和进步都离不开化学。化学科学的迅速发展, 对促进社会生产发展起了重要作用;化学科学的迅速发展, 使人们对参与生命活动的各种物质的性质和变化有了更清楚的认识, 保健和医疗事业也有了长足的进步;化学科学的迅速发展, 实现了宇航事业、信息产业, 开发洁净能源等这些以高科技为基础的产业的快速发展。总之, 化学科学是极富魅力的科学, 它研究的内容十分丰富, 为人类社会的可持续发展担负着重要的使命。这是开启化学之门中介绍化学科学的绪言内容, 教师希望通过第一章第一节的学习使学生们热爱化学学科。但是单凭教师的讲述和书上的几张图片, 很难引起学生对化学科学探知奥秘的好奇心。而且在现代的化学教学中, 教师不再是单一的、甚至也不是最主要的信息源, 电视、书刊的传播, 特别是计算机网络系统的发展, 学生可从多条途径来获得更丰富的信息。如果这节课的内容不采用新的教学方式来传授, 那么学生对化学科学重要性的认识将是不深刻的。在教学中, 可借助信息技术工具, 如:多媒体资源、交互界面、文本结构增加表述、图形、音乐等从而辅助教学, 资源环境的改善为我们提供了广阔、新颖、生动形象、直观刺激地教学手段, 体现出较多的优势。
三、信息技术在化学教学中的应用促进了教师对学生及教与学的重新认识
在传统的化学教学中, 教师是知识的传授者, 是学生获得知识和经验的最重要源泉。在今天的化学教学中, 以计算机为中心的信息技术在教学中的广泛应用, 让教师不用再像过去那样直接以知识的权威者的身份出现。在教学过程中学生可以利用搜索引擎、利用网站、资源库等方式或媒介查询信息, 获取知识。虽然同样是获得相等的信息, 获得途径只是由教师直接提供信息, 变成指导学生由已知途径自主查询信息, 进行学习探索。这一简单的教学方式的改变, 却让学生获得自己获取信息的能力, 使教育本身从目的到内容和形式等都发生了重大变化。在课堂教学中教师利用课件提供虚拟环境、仿真实验、帮助学生处理分析探究性问题。例如第九章第一节课中原电池的实验, 通过教师演示实验, 学生只看到了宏观的表面现象, 而内在的微观粒子运动, 反应实质是无法直接体现的。在过去这种知识的介绍, 只能靠教师的讲解, 学生自己想象, 对于大多数学生来说, 对这一知识的了解非常模糊。而现在通过多媒体中动画演示, 学生就会非常直观地知道其运动过程, 微观实质原理。课堂上信息技术的使用给化学教学内容带来的形象性、动态性、丰富性的强大优势, 激发了学生的学习兴趣。在这种精心设计的学习环境中进行探索, 学生能更好的构建知识体系, 提高分析问题、解决问题的能力。尤其是在复习课中, 多媒体课件的效果更加明显, 它可以做到重点突出, 在短时间内系统地重复物质间有关的物理性质, 化学变化, 使学生回忆快, 记忆牢固。如在酸碱中和反应实验的复习过程中, 可将对比实验以仿真实验的形式通过多媒体课件演示出来, 这样大大提高了学生对该实验的认知程度, 让知识点更清晰透彻。
四、化学教育与信息技术结合应有的准备
生物化学与技术 第11篇
关键词：职业教育医学检验实训教学
职业教育以培养学生的职业能力为本位[1]，同时兼顾理论知识学习，以便通过相应的资格考试，获得行业准入资格[2]。生物化学检验是一门实践性、技术性、应用性很强的学科，作为医学检验专业的主干课程。在职业教育中，不仅要培养学生的动手操作能力和创新实践能力，同是也要强化对生物化学检验中重要检验原理的认识和理解，为通过资格考试奠定基础。因此，开展生物化学检验实训教学不仅要注重学生实践动手能力的培养，同时兼顾对经典检测理论的学习和再认识[3]。本文对生物化学检验实训教学的现状进行分析，并结合职业教育的特点提出相应的对策，为优化实训教学提供思路。
1.生物化学检验实训教学现状分析及存在的问题
1.1 实训教学内容与临床实际脱节
目前，生物化学检验实训教学基本是实训老师完成实训准备，学生在两节课内完成某一个单项检测，而临床检测是组合检测。例如，在肝脏疾病的检验中，实训教学安排分3个实训：谷丙转氨酶测定、总蛋白测定、白蛋白测定，这样教学安排虽然保证实训内容可以安排在相应的理论教学后，但实训项目安排存在时间间隔，导致实训内容的连贯性性欠缺，知识的连续性和总体分析问题的能力遭到破坏，以致学生难以建立对实训结果的综合分析的能力。在医院的临床生化检测中，上述的3项均属于肝功能组合检验，标本同步操作分析，综合分析检测项目的数据，才能为临床诊断提供依据。这种差异导致学生参加工作后，无法对检查结果的合理性进行分析与审核，对在学校的学习产生怀疑。
1.2 生化实训方法与临床方法脱节
现在，生物化学实训教学中，基于成本控制的考虑，实训项目选择的实训方法以手工法为主。随着科技的进步，生化检测自动化程度越来越高，甚至某些医院已经启用生化一体机。虽然不同医院的生化检测自动化程度存在差异，但生化分析仪使用的实训方法基本是速率法。学生在实训教学中无法体验自动化的优点及无法在自动化越来越高的生化检测中的对自身的定位，难以认可自身在职业中的价值，由此导致学习积极性降低[4]。
因此，现行的实训教学培养的学生刚到医院上班时，较难适应临床工作，对自身价值认可度低，对前途和个人发展充满困惑。
2.应对措施
2.1 实训教学内容尽量与临床接轨
在原来实训教学内容安排的基础上，通过教学调节把实训课集中在一个上午或者下午，甚至一天，参照医院检验科的操作，把同类实训项目组合在一起，例如把总蛋白、白蛋白、胆红素和ALT、AST、C，.GT、ALP等组成肝功能组合，把血清钾、钠、钙、氯化物组合成电解质分析，把血清尿素、肌酐、尿酸组成肾功能组合，让学生在一个模拟检验科操作环境下对标本进行综合分析，增强他们的综合分析能力和项目测定安排次序能力，提高其工作效率，做到实训教学与医院临床接轨。在进行综合性实训教学时，如血脂分析，让2名学生设计方案，讲究效率和协作，共同完成2个标本的检测；实训操作时，讲解完实训后，利用几分钟时间分析一个实训小组在实训过程中哪些操作通过相互配合、合作可以节约时间、提高工作效率等。通过这些措施增强学生一方面和临床接轨，另一方面也是培养学生的团队合作精神。
2.2 了解自动化检测流程，强化人的价值和作用
针对学生在自动化检测面前对个人价值认同的迷失，可以安排学生到医院检验科，请检验科主任讲解工作安排和人员分配情况，实地观察医院工作中的分工与合作，通过观察临床生化检验的工作流程，了解人在自动化检测面前，人的职责和价值。例如：全自动生化检测仪在检测过程中，出现报警情况，工作人员需要如何处理。面对仪器报警，仪器本身是无法处理的，需要工作人员根据报警提示，同时结合检测原理及影响因素，对仪器的报警做出综合的判断后，才能采取最正确的处理。通过亲自观察，不仅熟悉自动化检测的流程，也让学生对自己的价值和作用得到认可，这比单纯的说更能有助于学生的成长。
2.3 开放实训室，增强对学生独立能力和绦合能力的培养
针对实际工作中毕业生独立操作能力和综合能力缺乏的情况，我们利用课余时间开放实训室，一方面，加强学生的基本操作技能训练，提高其动手能力；另一方面，让学生轮流参与实训准备过程，如试剂的配置、保存和摆放，仪器设备的摆放、调试和实训后的整理工作，以及废液、污染物的处理工作，通过定期开放实训室、实训操作基本技能训练及相关知识介绍，不断增强学生的动手能力和独立能力，开放实训室得到了学生的认可和好评。
2.4 增强对学生玩代化仪器操作技能操作训练，使其了解生化如验新还展
面对教学设备与医院生化仪器的差距，我们首先立足予学院的实训设备，让学生掌握常见仪器的基本结构、测定原理和编程、操作；然后到医院收集各种不同厂家、型号、功能有别的生化仪器的操作说明书和结构图，整理成册，作为学习资料让学生了解，使其增加见识，并进行综合分析，使学生明白各种同类型的生化仪器，无论其厂家、型号、先进程度怎样变。但其基本结构和测定原理是不变的，只是功能的增减，操作程序大同小异，测定误差大小有别而已；同时，我们安排学生到附属医院和教学医院，请检验科经验丰富的检验人员讲解现代化大型生化仪器的结构、测定原理、操作规程、参数设置、日常维护等情况，例如全自动生化分析仪、血气分析仪、急诊生化分析仪和电解质分析仪等，增长学生的见识，增强其对现代化仪器的了解，满足时代发展的需要。
通过上述应对措施，我们从各方面加强实训教学，提高学生的实训操作水平，培养其团队合作精神，增强其自我保护意识，增强其对现代化仪器的操作、学科新进展的了解，提高其综合素质。把学生培养成基础扎实、适应性强、与医院临床实践接轨的高素质实用型人才。
参考文献：
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生物技术与中药研发 第12篇
关键词：生物技术,中药,作用特点
目前国际生物医学界对中医药提出的最频繁的要求是:证据。寻找证据面临两大主要问题:一是中药作用的物质基础, 二是疗效的标准及判定。几十年来, 国家投入了大量的人力与财力, 虽然有所收获, 但没有突破。这与中药作用的特点密切相关。
1 中药的作用特点
1.1 作用的多系统性
众多的研究显示, 单位中药或一首方剂具有同时作用于多系统的特点。如六味地黄丸具有以下作用:提高免疫功能;清除氧自由基并提高抗氧化系统活性;提高DNA损伤修复能力;增强骨密度, 改善骨代谢;延缓皮肤、肾脏老化等。各作用间还存在着内在联系, 其中某些联系已得到证实[1～3]。中药作用的多系统特点基于多种原因: (1) 中药的多成分特点。如六味地黄丸中的地黄多糖和茯苓多糖具有增强免疫作用;丹皮的芍药甙具有改善血流速度、抗炎镇痛、调节神经系统的作用;泽泻中的活性成分有降脂作用等[4]。 (2) 机体各系统之间本身存在着千丝万缕的联系, 对系统的划分在某种程度上是人为的。无论从形态上还是功能上, 系统间广泛的联系被日益增多的研究所证实。分子生物学研究表明, 各单基因间也存在着复杂的相互作用, 可见系统整体性是生命体的原有特征。当中药作用于某一系统时, 因系统间的相互作用而使中药呈现级联网络特点。当这一间接效应特点与复方多种成分同时对多系统的直接作用混合在一起时, 对于阐明中药复方作用机制带来巨大困难。
1.2 作用的多环节性
这一特点与多系统性既有联系又有区别。从中药作用多系统性可知中药药效的多维性, 如果治疗只要求具体单一特异病理改变时, 中药亦可通过多种不同环节起效。中药作用具有多环节特点的原因为:一是由于不同药物或单体的作用靶点广谱性, 二是因为前述系统的复杂相互作用。然而受西方科研文化的影响, 多以还原理论强调单环节效应的观察来评价药效强弱, 这也给中药的研发带来困扰。
1.3 作用温和缓慢
中药作用强度总体上是温和缓慢的, 中药多矢量作用合力的微量累计是中药治病的优势, 也是其副作用较轻较少的原因。由于一首复方中各有效物质的浓度相对于单一的化学药物来说较低, 进入人体后就更低了。而中药这种多种微量单体对众多环节的微调, 使机体归复于平衡是中药治病的重要基础。但新药药效标准评价对此是否定的, 至少是不完整的。
由于中药的这些特点, 我们唯一可做的就是尽可能采用现代科学技术, 得出令人信服的科研结果, 进而有权重新制定或完善新药评价体系。
2 现代生物技术与中药作用机制的发现
随着生命科学的发展, 尤其是分子生物学在各学科的渗入, 中医药实验研究深入到了分子、基因、蛋白质组水平。现代药理研究表明, 中药作用原理与其生物活性成分调控基因表达有关[5]。研究发现:对即刻早期基因 (IEGs) 的表达产物是细胞核内的第三信使, 在细胞间信号传导过程中发挥重要的生理作用, 共有c-fos、c-jun、c-myc、c-egr 4个家族。c-jun基因表达基因转录生成mRNA, 核糖体以mRNA为模板翻译成c-jun蛋白, c-jun蛋白与同时表达的c-fos蛋白通过亮氨酸拉链区结合构成异构二聚体AP-1。AP-1通过与靶基因promoter区TGAC/GTCA序列结合, 刺激靶基因表达[6]。任永欣等在国内首次复制了硝酸甘油型试验性偏头痛动物模型, 并用免疫组化方法观察IEGs, c-fos, c-jun的表达, 结果显示:硝酸甘油型试验性偏头痛大鼠脑干、下丘脑c-fos、c-jun基因表达明显增强, 复方中药头风饮能显著抑制偏头痛大鼠脑干、下丘脑c-fos、c-jun基因的增强表达, 与对照组比较差异有显著性[7]。还有对神经肽相关基因表达的影响, 对凋亡相关基因的影响等等。人类基因组计划 (HGP) 为某一疾病多基因表达调控的研究带来了机会, 通过HGP筛选和分离出每种疾病相关的致病基因, 再以其作为药物作用靶标研究中药作用的分子机制, 这可能是未来中药药理研究发展的趋势之一。另外, 基因芯片技术以其检测迅速、分辨率高、检出基因多而成为研究的先进方法之一。生物芯片主要包括基因芯片和多肽芯片。生物芯片技术是指将大量 (每平方厘米点阵密度高于400) 探针分子 (DNA、RNA、多肽等) 固定于支持物 (膜、玻片、硅片等) 上后与标记的样品分子杂交, 通过检测每个探针分子的杂交信号强度, 对样品分子进行定性、定量和结构分析, 其原理是利用生物大分子具有特异性互相识别能力, 具快速、准确、自动化的优点。利用基因芯片及mRNA差异显示技术从分子水平探讨中药对疾病多基因治疗作用机理, 应成为今后研究的主要方向之一。
3 蛋白质组学技术在新医学研究中的应用
现在生命科学发展已经进入后基因时代, 在这个时代, 生命科学的主要研究对象是蛋白质组学研究。所谓蛋白质组是指一个细胞或一个组织基因组作表达的全部蛋白质, 它具有整体性、动态性、系统性的特点。一方面, 强调蛋白质组是对应于一个基因组的全部蛋白质所构成的整体;另一方面, 明确提出蛋白质组还是一个在时间和空间上都动态变化的整体。蛋白质组的研究流程大体上分为分离、鉴定、分析3个步骤[8]。即先从组织或细胞中提取蛋白质, 进行双向电泳实现蛋白质的分离, 含多种蛋白质的样品展开成为有近千个蛋白质点的繁星图;然后进行蛋白质样品的显色, 对不同疾病、不同证候的蛋白质与对照样品进行比较, 寻找具有统计学意义和丰度差异的蛋白点;切下待分析的蛋白点, 使用胰蛋白酶消化;接着对消化后得到的多肽片断进行生物质谱分析测定, 得到肽指纹图谱;最后, 通过在数据库中检索对蛋白质进行鉴定及功能分析, 利用生物信息学的方法进行比较研究。蛋白质组学是从整体的角度, 分析细胞内动态变化着的蛋白质组成成分、表达水平和修饰状态, 了解蛋白质之间相互作用和联系, 揭示蛋白质功能与细胞生命活动规律的科学。其不仅研究蛋白质的构象, 更重要的是进一步阐明不同蛋白质、不同构象功能的表现。它不是单纯对蛋白质的个体进行研究, 而是对人体的整个蛋白质, 即在蛋白质组的基础上进行研究。蛋白质是机体生物功能最终的执行分子, 单个蛋白质的研究方式亦无法满足后基因时代的要求。这是因为:生命现象的发生往往是多因素的, 必然涉及多个蛋白质;多个蛋白质的参与是交织成网络或平行发生, 或呈级联因果;执行生理功能时的蛋白质表现是多样的、动态的。因此要对生命的复杂活动有全面和深入的认识, 必然要在整体、动态、网络的水平上对蛋白质进行研究。
4 蛋白质组学技术与中医药发展
中医药研究一直在谋求现代化发展, 谋求为现代医学有所阐释而走向世界。但在此之前对单个分子的研究, 很难反映中医学的“整体观念”和中药作用“整体调节”的最基本特征。蛋白质组学研究时代的到来, 为中医药现代化发展带来了新的契机。蛋白质组学的“整体、动态、网络”的特点, 与中医理论“整体观念”、“辨证施治”和中药作用“整体调节”, “多层次、多靶点”调节等思想不谋而合。利用功能蛋白质组学技术和策略, 分析中医证候及经中药处理过的组织、细胞或体液表达的蛋白质组, 并比较处理前后蛋白质表达差异、蛋白质功能结构及相互作用的变化, 系统地对证候本质及中药的多环节、多靶点调整作用机理进行研究, 最终揭示证候的物质基础及中药作用和配伍规律。
目前中医药蛋白质组学研究主要集中在中药药理研究, 单味中药或复方的药效和药理研究是中药作用研究的核心。利用蛋白质组学技术研究治疗前后的蛋白质谱变化, 在整体水平上评价中药药效, 揭示中药作用的靶点、作用环节和作用过程, 力求阐明中药多靶点、多层次作用的分子机理。文献检索结果显示, 目前蛋白质组学研究主要涉及少量中药复方和少量中药单体的研究。如苗兰等研究血府逐瘀汤对气滞血瘀证模型大鼠血清蛋白质组表达的影响, 经双向电泳分离血清总蛋白, 并行图像分析比较, 发现血府逐瘀汤可影响7个蛋白点差异表达, 分析可能与其作用机理相关[9]。申定珠等采用双向凝胶电泳分离健胃愈疡颗粒处理组和未处理组大鼠胃组织的总蛋白, 结合图像分析、质谱鉴定和数据库搜查, 发现处理组有12个蛋白质表达变化, 且大多数蛋白质与溃疡复发的形成、生长、凋亡及免疫相关[10]。
运用蛋白质组学的思路和方法研究中医药理论, 虽然已取得了一定的进展, 但就实验研究方面来看, 依然存在明显的不足。具体表现在: (1) 相当部分研究仅停留在蛋白质成分分离和差异蛋白点显示, 未进一步采用质谱等鉴定分析, 未对差异靶点之间进行生物学分析, 或未对差异靶点的确切意义进行研究, 使实验结果的应用价值受到影响。 (2) 研究结果大多为平行发生或晚期事件, 几乎所有试验报道均未证实蛋白质差异表达是必要的早期事件。 (3) 大多数研究缺乏必要的对照组。 (4) 对表达丰度较低的重要蛋白质组的研究不足, 对亚细胞蛋白质组的研究未见报道。
针对上述问题, 我国药学工作者应关注生物医学研究进展, 了解更多的生物技术;利用各种生物学数据库, 对差异蛋白质进行信息学分析, 初步预测差异蛋白质之间的相互联系及可能参与的信号通路网络;在研究中加设对照组, 尽可能排除药物或方法造成的干扰;对重要的差异蛋白质作进一步深入的研究, 适时引入基因过表达或RNA干扰, 或反义核酸技术, 以明确差异蛋白质在中药调节中的必要作用;以蛋白质组学筛选研究为基础, 利用系统生物学的思路和技术, 对具有确切作用的重要靶蛋白进行更深入的中药相关研究;对于蛋白质检测, 可根据需要灵活采用不同分辨率的染色技术;由于中药作用多靶点、多层次的特点, 在中医药蛋白质组学研究中, 极可能筛选出某些未能确知生物学功能的差异蛋白质, 再根据研究结果提示, 进行生物学作用鉴定, 有可能成为中医药学对生命科学研究的重要贡献。所以中医药蛋白质组学研究不仅在于发现种种现象, 更应努力揭示现象的本质, 重视持续的深入研究, 由点到面, 由面及点, 交叉整合蛋白质组学、分子生物学和生物信息学技术, 推动中医药研究的现代化。
5 结论与展望
回首过去, 中医药研究走过了坎坷而艰辛的历程, 但收效甚微;展望未来, 21世纪的生命科学将由人类基因组计划和后基因组时代、蛋白质组计划、生物信息学、生命科学数字化等部分组成[11]。面对这千载难逢的机遇, 中医药研究要用先进的方法论作指导, 用现代科学技术完善自己, 用前瞻性的眼光看待未来, 把生物芯片和蛋白质组学等生物科学技术融入到中医药研究中将是揭示中医药科学规律的最佳切入点。
参考文献
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