分子生物论文十篇

分子生物论文篇1

关键词：分子生物学；课程教学；改革研究；创新生物学人才

分子生物学的目标是在分子水平上阐明细胞活动的规律，从而揭示生命的本质[1]。虽然它在生物类专业课程体系中充当着重要角色，对生命科学的发展起着至关重要的作用，但是分子生物学的教学却因为课程内容多，学科交叉广，理解难度高，信息量大，知识更新快而使教学效果差强人意，集中表现为教师授课难和学生学习难。这种现状不但困扰着老师和同学，也与大学培养高素质创新型人才的目标不相适应。如何克服分子生物学课堂教学的“瓶颈”？本人在从事十多年的分子生物学教学过程中，努力研究和探索多种形式的教学改革，力求提升教学效果和教学质量。

一、教学内容的合理组织

分子生物学的教学除了选用好的教材，制定完善的教学大纲，如何组织教学内容是教学的一个非常重要环节[2]。教学内容呈现给学生的应该是完整、清晰的、有层次、条理的知识。我们在组织教学的过程中，首先从提高自身学科素养着手。“一本教材书，数种参考书”，除分子生物学国内、国外各类版本外，与分子生物学相互交叉和渗透的其他学科，如细胞生物学、生物化学、遗传学，我们也都进行了系统的学习和强化，不断夯实专业知识、拓展专业领域，基本构建了分子生物学完整的知识体系，具备了对教材处理的前提。既避免了教学中各学科的重复，也进一步凝练了知识。此外，我们还通过网络教学平台向全国优秀教师学习，在不断的探索中总结出了教学内容合理组织的一些思路。1.思维导学模式。在DNA复制教学环节，知识点多，并且较分散，很容易在教学中造成学习困难和知识混淆的现象，针对这章教学的特点，我们采用了思维导学模式，收到了非常好的教学效果。2.重点、难点解读。本科教学形式多样化，也更提倡学生的自主学习，但并不是淡化了教师的教学，反而对教师提出了更高的要求[3]。教师必须围绕每堂课的教学目的，合理组织和引导学生理解并掌握教学的重点和难点内容。比如在讲解染色体端粒末端修复机制中，教师首先要从教材的知识结构中梳理出重点。染色体端粒末端修复机制的知识点包括：（1）引物切除造成的遗传信息缺失；（2）端粒末端的特点；（3）体细胞和性细胞末端修复机制的不同；（4）DNA结构的变化；（5）端粒酶的修复机制。梳理知识点后，总结教学重点：一是引物切除后损伤修复在体细胞和性细胞中的不同；二是四链DNA结构；三是端粒酶的修复机制。其中端粒酶修复机制的讲授是学生学习的难点。难点集中在端粒酶的性质和修复发生的过程。经过对教学内容中重点和难点的准确把握和合理组织，教师才能在课堂教学中突出重点、突破难点，让学生的课堂学习无障碍。

二、教学方法和手段的改进

教学方法的推陈出新，是教学改革的重要内容[4]。为发挥学生作为教学主体的能动性，我们根据具体的教学内容设置了启发式、联想式、探究式等多种教学方法[5]，让学生参与到教学过程中，不仅活跃了课堂气氛，而且在分享知识的同时，更注重教会学生灵活掌握学习的方法。

1.启发式教学。启发的目的在于举一反三，触类旁通。针对每一次的课堂教学，设计一些抛砖引玉的问题，供学生思考与讨论，这成为了分子生物学理论教学的重要组成部分。如进行到真核生物基因表达调控学习环节，提出甲基化修饰的生物学意义，这个问题覆盖范围广，涉及到了DNA复制的调节、蛋白质和DNA甲基化修饰对基因表达的调控，以及Epigenetic（表观遗传学）方面的知识。通过提出问题—讨论分析—不断启发—再讨论分析—归纳总结—解决问题这一系列的互动教学活动，充分调动了学生课堂学习的主动性和积极性，在不断的讨论分析中通过展示不同的思维、发表各自的观点，不但有利于促进学生在学习中发现问题、解决问题，而且有利于学生通过对基础知识的消化、理解来达到理论的升华、拓展[4]。

2.联想式教学。分子生物学是在生物化学、细胞生物学和遗传学的基础上发展而来[6]，因此知识相互交叉、相互渗透。在授课的过程中，教师一方面要避免重复，一方面要通过联想知识点适时培养学生的发散性思维，提高学生对知识的迁移能力和整合能力。如在讲解化学修饰对基因的表达调控时，将细胞生物学中的信号转导有机结合，使学生了解基因表达调控对细胞信号转导的作用机制。

3.探究式教学。在分子生物学教学中，每一个理论知识的背后都是科学研究的重大突破。如确定遗传物质是DNA的两大经典实验，我们以探究的形式呈现教学内容，从实验设计，到结果显示，再经过讨论分析并得出结论，以课题研究的角度，研究人员的身份引导学生进入学习角色，将学科概念、理论产生的起因和过程展示给学生，启发学生努力探索，走近科学，让学生从中领悟知识形成的探究性和科学性，逐渐培养具有创新意识和能力的高素质研究型人才。4.多媒体多样化教学。分子生物学的教学内容具有微观性、复杂性、抽象性和动态性。传统的教学手段无法满足教学的需求，而多媒体技术则具有声像俱佳、动静皆宜的特点[7]，是传统教学无法比拟的。多年来我们不断补充和完善教学手段，逐渐形成了独具特色的多媒体教学课件。多媒体图像处理清晰直观，文字表述简洁明了、主题突出。课件中的图像来源于国内外的网络数据平台。如讲述DNA半保留复制机理时[8]，首先将DNA可能存在的几种复制方式用图像展现，并利用Meselson和Stahl设计的DNA复制同位素示踪实验和密度梯度离心实验来进行结果验证，引导学生明确掌握DNA半保留复制特点，并结合文字，通过图文并茂的多媒体课件，将教学内容中的背景知识、基本概念、基本理论，以及静态、抽象的微观知识清晰讲解。多媒体课件动静结合、声像互动。对于生命过程中动态的知识点，比如DNA的复制、RNA的转录、蛋白质的翻译过程，可以将这些复杂的生命过程利用多媒体手段做成动画并配以文字和声像，形象直观地展现给学生，既加深了学生对知识的理解，也提高了其学习效率。

三、知识领域的拓展

分子生物学的教学内容除包含基础理论知识外，还有大量理论应用的研究方法部分。我们在教学中不仅仅将知识局限在教材中，利用课堂教学不断引导学生去了解本学科相关领域内的研究热点、最新进展、发展趋势[8]，以及生物技术在生产实践中的广泛应用。

1.专题讲座与专题讨论。专题讲座是教师根据教学内容，自己组织参考资料对教学内容的延伸与拓展。比如在讲授“SNP技术”时，先从遗传标记分析的发展着手，把一代、二代的标记分析做知识性的回顾，再将纳入教材的第三代标记分析“SNP”做详细的讲解，引导大家理解什么是单核苷酸多态性，核苷酸多态性研究的生物学意义以及在医学、农业、畜牧等多种领域的发展与应用。通过这种方式激发了学生的学习热情和求知欲，也使教师不断地进行知识的更新，及时了解本学科当前发展的趋势、研究的热点以及争论的问题。专题讨论则是以学生为主体，根据课程教学内容，组织学生就某一个专题自行查阅、组织文献资料，并在课堂上展开讨论[9]。比如在讲授基因重组的教学内容时，设计“转基因的利与弊”供学生讨论。引导学生思考基因工程药物和转基因动植物对社会产生的巨大影响，让知识离开课本走进生活，从而唤起学生学习的兴趣和探索未知领域的欲望。这不仅使学生更加深入、系统地理解所学知识，并且培养了学生灵活运用知识的能力[10]。

2.生物信息技术与数据库。生物信息技术已经发展成为分子生物学研究方法中不可分割的一部分，比如在“PCR技术”的专题讲座中，不仅要对实验目的、原理、操作以及应用进行讲解，还要特别对引物设计的生物信息技术进行补充，介绍学生对一些常规的生物信息技术软件Primer6.0、DNAman、Olig6.0、DNAS-tar、Cluster等有一个基本的认知度。在整个分子生物学的教学中，学生需要自行查阅和组织各种文献资料，因此，必须特别强调互联网资源运用的重要性。教师通过介绍中国知网、维普、清华同方、NCBI等几个常用资源库，使学生了解如何利用资源库进行查询，对互联网资源的熟练应用使学生的知识体系得以完善，学生通过自身的努力来提高信息收集和辨别的能力，培养了学生的自学能力。

四、教学改革中应该注意的问题

1.教师的专业修养与教学基本功。教师在教学中具有双重身份，既是一名导演，又是一名演员。作为导演，首先需要有最新的教学理念，整个教学过程中适时设问、适时讨论、适时启发。其次要有较强的课堂组织能力，根据学生的学习情况，把握课堂节奏，调动学生课堂学习激情，使教学有的放矢。否则会在教学中出现“启而不发”和论证条理不清的现象；作为演员，还要有良好的课程驾驭能力，通过教师扎实的专业知识、广泛的认知领域、全面的知识结构，呈现给学生的是一个丰盛的知识大餐，而不是一锅夹生饭。因此作为教师，必须从理论水平、科研水平、思维水平这3个方面提高教师自身的专业素质，此外，还要掌握适合自己的各项教学技能。

2.多媒体教学的合理应用。多媒体教学只是一种提高教学效果的辅助手段，是为教师的教学和学生的学习服务的，只有运用合理才可能达到好的效果。因此尽量避免在多媒体教学课件上出现过多的文字，否则多媒体成了教学活动中的主体，老师由照本宣科转变为扮演放映员和播音员的角色。学生的学习兴趣不高，教学效果也就适得其反。多媒体和传统教学只有合理地结合，取长补短，才能在课堂教学中体现出其真正的价值。总之，教学改革的目标是帮助学生建立学科知识体系，培养学生良好的科学素养，提升学生后继学习的能力。正如叶圣陶先生所说：“教师的教学，不在于给学生搬去可以致富的金子。而在于给学生点金的指头。”目前，我们关于分子生物学课堂教学改革还处于不断探索和实践阶段，除了需要不断地提高教师自身的学科修养和科研素质外，也以“夯实基础、拓展知识、增强能力、提高素质”[8]作为教学的目的和人才培养目标，努力在今后把教学工作开展得更加有生有色，为社会培养更多高素质创新型人才。

作者:武晓英 乔宏萍 张猛 吴丽华 郝雪峰 单位:太原师范学院

参考文献：

[1]朱玉贤，李毅，郑晓峰，等.现代分子生物学[M].第4版.北京：高等教育出版社，2012：1.

[2]戚晓利，张丽敏，薜春梅.分子生物学教学改革的探索[J].生物学杂志，2003，20（6）：51-52.

[3]朱虹.《分子生物学》教学改革的实践与思考———启发式教学和论证型教学的综合运用[J].安徽农学通报，2010，16（1）：190-192.

[4]许崇波.《基因工程》课程教学改革初探[J].大连大学学报，2005，26（6）：41-43.

[5]文静，申玉华，赵冰.高等学校分子生物学教学改革初探[J].吉林农业，2013，305（8）：92-93.

[6]王荣，刘勇，姜双林.高等师范院校分子生物学课程教学改革与实践[J].生物学杂志，2012，29（1）：100-102.

[7]张金岭.浅谈多媒体教学[J].教育与职业，2009，（30）：189-190.

[8]徐启江，李玉花.分子生物学教学改革与高素质人才培养[J].黑龙江高教研究，2007，158（6）：159-161.

分子生物论文篇2

关键词：原子理论；教学；科学史

作者简介：吴欣（1982-），女，安徽无为人，安徽师范大学物理与电子信息学院硕士研究生。（安徽芜湖241000）

中图分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）08-0090-02

文章概述了从古希腊时期到道尔顿时期的原子理论发展的重要过程，向学生展示科学知识的演化与发展。通过原子理论的学习，学生将知道“原子”概念是怎样产生的，将欣赏到这段历史时期的科学家们的科学思想的改变与发展以及在不同的时期人们对世界的不同认识。

一、科学史融入物理教学

本文尝试将物理教学融入历史材料中，让学生了解原子理论，激发学生的学习兴趣，使他们了解原子理论是如何发展而来的，有哪些科学家对原子理论做出了重大贡献，他们的主要科学思想有哪些。学生在学习历史的过程会认同这些时期科学家的想法，从而认识到科学家的这些研究方法会影响社会的发展。他们通过追随着历史发展的足迹去寻找世界的本原，理解科学的研究方法，掌握原子的发现历程，从而更加深入地了解原子理论知识。

目前我国有越来越多的物理教师在教学中渗透科学史，这对物理教学有促进作用。马修斯总结了科学史在科学教学中的价值：第一，科学史可以激发和吸引学生投入科学的探究；第二，科学史可以使教材人文化；第三，通过追寻和细致地处理概念的发展历程，学生能更好地理解概念；第四，科学史可以促进学生对科学本质的理解，如科学革命、达尔文主义等；第五，科学史可以让学生知道科学知识是不确定的，可改变的，目前人们对科学的理解也是可改变的；第六，科学史可以使学生认识到科学家之间的意识形态的争论。[1]

我国课程标准中也提倡使用科学史进行教学。《全日制义务教育物理课程标准（实验稿）》在第二部分课程目标中，知识与技能目标第4条指出：了解物理学及其技术发展的大致历程，知道一些重要的物理学家的事迹与成果，了解历史上一些物理实验及其对科学进步与社会发展的影响。

科学史和中学物理教学相结合不仅有利于激发学生学习物理的兴趣，更重要的是对学生进行科学态度、情感和价值观的教育以及科学精神的陶冶。因此，物理学史在培养学生的科学素养方面起到不可低估的作用。现代科学教育的课程理念是发展学生的科学素养，而在教学中渗透物理学史知识有助于学生科学本质观的培养，有助于培养学生的科学素养。本文就是在原子理论的学习中加入历史，学生通过原子理论的发现过程，了解科学家进行科学研究的思路及科学方法，培养学生对科学的兴趣，对原子理论也会有更加深入的了解，这样也能更好的实现三维目标。

二、原子理论的发展历史在物理教学中的渗透

1.古希腊时期的原子学说

首先向学生介绍古希腊时期物质理论的主要思想。这一部分的历史可以采取讲授法，也可以把相关材料打印出来发给学生，让学生自己阅读。教师让学生思考、讨论下面的问题：“原子”这一概念是由哪一位科学家提出的？古希腊的原子理论是怎样发展的？这一时期的原子理论的发展经过的几个阶段？

从古希腊时期，人们就开始研究物质的理论。人们对客观世界的研究从神话慢慢过渡到自然哲学的研究中。古希腊时期，泰勒斯、毕达哥拉斯、恩培多克勒、阿那克萨戈拉、德谟克利特和伊壁鸠鲁这几位科学家对物质理论的研究具有代表性。下面了解他们的物质理论。

泰勒斯是古希腊时期较早研究世界本源问题的哲学家、科学家。他认为地球像浮在水面上的薄板，地震也是由于地底的水的震动而产生的。因此泰勒斯认为水是产生世间万物的基本物质。他代表了人们对世界起源问题的探究从神话到哲学的转变。在这个阶段发展了“物质”的概念并试图去解释纷繁的事物的表象，从这时起，人们由寻找“世界从哪里来”的问题转变成了“世界是由什么组成的”问题。

毕达哥拉斯宣称数是宇宙万物的本原。毕达哥拉斯认为一个一个的数构成了点、线、面和立体，立体物质才构成了水、气、火、土等元素，从而构成万物。

恩培多克勒却认为，不能用单一的物质作为万物的本原，应将这三种物质（水、火、气）一同做万物的本原，此外再加上一种“土”。这样共有四种元素，即土、水、气、火，其中土、水、气代表物质的固态、液态和气态，火则代表颜色和温度等。[2]

阿那克萨戈拉认为物质是无生命的。每一物体的性质都和其中某种占主导地位的元素实质相同。每种元素能被无限地分割，分成无限小的部分。

德谟克利特猜想万物的本原是原子与虚空。原子是一种最后的不可分的物质微粒。宇宙的一切事物都是由在虚空中运动着的原子构成。所有事物的产生就是原子的结合，它们的形状像水槽，或是钩子。它们依靠钩状的和环状的形状相连接。原子的形状和体积不同，但它们的质量是相同的。原子在虚空中只有通过直接接触才能相互作用。

德谟克利特的原子理论当时并没有受到重视。但雅典的伊壁鸠鲁还是发展了德谟克利特的原子说。他认为原子不仅有形状上的差别，还有大小和重量上的不同，他按自己的方式得出了原子量和原子的体积。如果不遇到阻碍，原子在虚空中的运动速度相同，原子又由于内部的结构导致它在运动时会发生偏转。

以上是古希腊科学家原子理论，学生在阅读完材料之后或者是听完教师的讲述后很快就能回答上面的几个问题。学生能直接找出提出“原子”这一词的科学家是德谟克利特，然后接着讨论后面两个问题，教师听学生的结论后可以补充总结：古希腊时期的原子理论的发展是伴随着人们的哲学思想发展的，以上的这些科学家也是著名的哲学家，他们的原子理论的提出是和他们的哲学推理相关的，表达了他们对客观现象的推理及对世界的思考，并没有使用实践来证明，因此当时的理论并不成熟。古希腊的原子理论发展可以分为三个阶段：泰勒斯认为世界是由单一物质水组成的；毕达哥拉斯、恩培多克勒、阿那克萨戈拉的物质理论是元素说；而德谟克利特和伊壁鸠鲁坚持原子说。

2.牛顿时期的原子理论

希腊哲学以各种方式渗透入阿拉伯文化中。阿拉伯人继承了德谟克利特的原子理论，并没有往前发展。阿拉伯文明随后传到欧洲，一直到牛顿时代原子理论才有了重大的发展。这一时期，科学家笛卡尔、牛顿对原子理论的发展起了重要的作用，随后道尔顿继承了前人的观点，提出较为系统的原子学说。下面主要阐述牛顿时期原子理论的发展史。

笛卡尔提出了微粒子理论，他假设空间最初充满了物质，如果物质是由小微粒组成的，在机械力的作用下这些微粒在物质中做运动，这些力是相同的，导致了微粒之间的相互分离，粒子之间会发生相互碰撞，粒子的形状是球型的。他和德谟克利特的观点不同，他认为原子可以分成两部分或者更多部分。对于笛卡尔来说物体没有如坚硬、重量、颜色或者其他的通过感官可以观察到的特征，物体只有物理尺度：长度、宽度和深度。

牛顿支持原子理论，他认为所有的原子都有本质特征，即相同的质量和相同的体积。原子之间是有间隙的，原子通过引力和斥力结合在一起或者分开。他还认为一种元素和其他元素混合后其性质不会改变。

以上介绍了两位科学家的原子理论，教师可以通过课件向学生展示，接着让学生对比、思考问题：笛卡尔和牛顿的原子理论有什么不同？这一时期的原子理论有什么特点？教师提示学生可以通过寻找关键词来回答第一个问题。笛卡尔的理论中涉及“充满”，而牛顿的理论中有“间隙”。也就是说他们的最明显的不同是粒子的连续性和非连续性；从物质的连续性到非连续性的提出是人们对世界认知问题上的观点的转变。到底谁的理论是正确的呢？随着原子理论的继续发展这个问题会被解决。从课件中还可以看出，这一时期的原子理论相对古希腊时期的比较完整，原子理论的发展有了很大的进步。

3.道尔顿的原子理论

牛顿之后的这段时间，原子的概念进一步发展，人们逐渐发现不同的原子具有不同的性质，原子中的相应的化学元素的性质决定着物质的性质。在这些基础上，道尔顿系统地提出了原子学说：化学元素均由原子组成，原子在一切化学变化中不可再分；同种元素的原子性质和质量都相同，不同元素原子的性质和质量各不相同，质量是元素原子的基本特征之一；不同元素化合时，原子以简单整数比结合。道尔顿还编制了原子量表。

在这里介绍了道尔顿的新的原子概念，原子变成物质的载体；探讨了原子模型的逐步发展。随着物质结构的进一步认识，直到轨道模型的进一步提出，这个过程是随着自然科学的发展而慢慢被科学家们发现的，之中没有哲学或是社会的影响。学生到此为止了解了原子理论的发展历史，也知道了原子理论是什么，中间经历了哪些科学家，他们分别有哪些科学思想，对原子理论的发展做出了什么贡献。教师可以让学生们列出表格（见表1），最后让学生具体描述道尔顿的原子理论。

古希腊时期，德谟克利特就已经提出了原子这一概念，随后原子理论并没有受到应有的重视。直到牛顿时代之后，科学技术的发展，人们才逐渐揭开了“原子”的面纱，使得原子概念的发展有了重大的突破。道尔顿时期原子的概念有了新的突破，之后理论继续发展，后来才有原子轨道模型的出现。

三、思考与建议

讲授原子理论的发现可以采取讲授法或是材料阅读和小组讨论法。在教学的过程中可以让学生通过这些历史故事以及教师提供的材料，总结共有哪些原子理论；它们分别在科学史上起着什么作用；描述原子的概念到底是什么。在学习的过程中教师应该给一定的时间让学生讨论原子理论究竟有哪些哲学和科学思想，这些思想争论对科学发展起着什么作用。老师向学生介绍的原子理论发展历史是从古希腊时期到道尔顿时期，这段历史可以帮助学生理解原子概念提出的具体过程。教学过程中，教师根据具体情况可以继续介绍原子的轨道模型等。具体的课堂教学方法可以灵活使用，重点是让学生了解原子理论的发展历史，在学习原子概念的同时学习科学的研究方法及科学家的哲学思想，体验科学的发展历程。

参考文献：

[1]Mathews,M.R.History,Philosophy,and Teaching:The Present Rapprochement

分子生物论文篇3

【关键词】高职 医学检验技术 分子生物学 教学改革

【中图分类号】 G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889（2015）09C-0156-03

分子生物学是从分子水平认识生命本质的一门新兴边缘学科。随着新技术、新理论的不断发展，分子生物学几乎渗透到检验医学的所有领域。其快速发展也给检验医学开辟了新的领域，为学科发展提供了新的机遇。但分子生物学的理论更新得太快，技术种类又繁多，对技术人员的理论素质和实践能力要求高，特别是对高职医学检验技术专业分子生物学的教学提出了非常大的挑战。在国家大力发展职业教育的战略背景下，如何通过机制创新，建立合理、科学的适用于高职医学检验技术专业的分子生物学课程教学体系是本文探讨的重点。本文拟以广西卫生职业技术学院为例进行论述。

一、高职医学检验技术专业分子生物学教学存在的问题

由于分子生物学的专业术语繁多、理论知识抽象难懂、技术专业性强，在以往传统的教学过程中有许多学生对基本概念搞不清、对基础理论很模糊，对技术掌握也不到位，临床实习时根本适应不了临床的分子诊断工作。因此，怎样帮助高职医学检验技术专业学生进一步理解和掌握分子生物学的理论知识是一个难题。

另外，分子生物学技术的种类繁多、发展迅速，而由于种种客观的原因，分子生物学这门课程是安排在医学检验技术专业学生的大一、大二阶段进行授课，课程安排得较早，在这个时期医学检验技术专业的学生基本没有接触专业课，所以对分子生物学这门课很难吃透。而基于有限的理论和实验学时数，要把分子生物学的所有技术详细讲授给学生几乎是不可能办到的。因此，学生在校学习期间，教师如何充分利用学校有限的教学仪器设备和有限的实验课时，培养医学检验技术专业学生的实验技能和动手能力，也是一个难题。

二、高职医学检验技术专业分子生物学教学改革思路

以广西医院临床分子生物学实验室实际操作需求为核心，在现代高职教育“能力本位”的课程理念指导下，充分利用学校现有资源对医学检验技术专业的分子生物学技术理论与实训内容进行设计和改进，精心组织教学实施，构建适合高职医学检验技术专业的分子生物学教学模式。特别是在分子生物学基本实验技能的训练上，既需要提升实践教学和技能训练的效率和效果，也需要充分挖掘教师和学生的科研潜力，提高科研水平。

广西卫生职业技术学院结合医学检验技术专业的具体情况，在2013、2014级检验班中选取2个班做试点。为突出高职教育的职业性和实用性，重新整合理论教学模块，调整教学内容；采用以完成工作任务为主线的职业性、实践性的实训项目。改变传统的讲授式的教学模式，模拟临床基因扩增和分子诊断的情景，构建以“学生”为中心的新型教学模式。在教学过程中通过问题启发引入新理论新技术、案例分析导入实验数据分析、分组讨论及专题讲座学习最新技术等多样化的教学方法，提高教学效果。实践教学上采用示教、开放实验室、实训室练习、岗前分子生物学技术培训、医院见习、病例讨论、综合训练等。改革考核方式，建立一套科学的、多元化的考核评价体系，采取阶段性考核的方式，先考核手工操作，再进行仪器设备操作考核，最后是学科理论考核和综合能力考核，岗位模拟及出勤也在考核计分之内。

三、高职医学检验技术专业分子生物学教学改革具体方案

（一）高职医学检验技术专业分子生物学理论教学改革

1.改选合适的教材，整合优化教学内容，完善教学大纲。选用与高职医学检验技术人才培养相适应的高职高专规划教材。如广西卫生职业技术学院改革前使用吕建新主编的《临床分子生物学检验》，这本教材主要针对本科医学检验专业，对高职高专院校的学生不太适用；改革后选用胡颂恩主编的《分子生物学与检验技术》，这本教材专门针对高职高专院校的医学检验技术专业，更适合该校学生。根据培养目标和教学时数，对教材内容做适当的侧重，强调对基础知识的强化讲解，以及对前沿知识的扩展讲授，即适当介绍分子生物学技术的新进展，以帮助学生对当今科技水平发展进行深入了解。例如，在DNA和RNA的分离纯化过程中向学生强调核酸的特性；在基因扩增时详细讲解PCR反应的原理、条件、过程、特点和注意事项以及引物如何设计等；在检测病毒基因型时介绍核酸分子杂交的原理，顺便导入基因芯片技术和DNA测序技术；将枯燥抽象的理论知识融入一个个生动的临床病例中，由临床问题引出要掌握的理论知识，这样可引起学生求知的欲望，提高理论教学效果。另外，将分子生物学这门课程从第二学期调整到第四学期进行授课，在这个时期医学检验技术专业的学生已经接触了大部分的专业课，对分子生物学这门课会更容易理解。

2.授课方法的多样化。要求知识的融会贯通，讲课方法的灵活运用、教与学的互动等非常重要。在理论知识讲授的过程中，通过问题启发引入新理论新技术、案例分析导入实验结果分析、分组讨论及专题讲座了解最新技术等多样化的教学方法；同时加强病例分析，培养学生建立良好的实验诊断学思维和技术应用的能力。例如，对于基因测序技术、Western-Blot、2-DE等最新分子生物学技术，可以采用专题讲座的方式，结合临床和科研应用对学生进行深入浅出的讲解。并且以交论文的方式要求学生阅读文献和参考资料，不定期安排学生参加院内、市内举办的各种分子生物学新技术讲座，帮助医学检验技术专业学生及时了解最新的分子生物学技术。

3.注重综合素质的培养。在学生掌握一定的理论知识后，帮助学生把理论学习与实践工作有机结合起来，提高学生实习或毕业后在工作中解决临床问题的能力。例如，不但要求学生掌握基因扩增的基本原理和基本操作，更要教会学生如何进行引物的设计，因为设计好引物是PCR成功与否的关键。还要更加深入地介绍临床和科研工作中可能出现PCR的假阳性和假阴性问题，也就是培养学生在实际工作中做好PCR的防污染措施。

（二）高职医学检验技术专业分子生物学实验教学改革

1.强化实验教学改革。从培养应用型人才的要求出发，调整理论和实验比例，加大实验比重。根据检验学科新发展和新要求，强调对基本实验技能的培训。目前临床检验工作已广泛应用各种自动化仪器和试剂盒，应注重培养学生对商品试剂盒的使用和评价以及对各种自动化仪器的参数编程能力，以适应临床检验的工作需要。以血液基因组DNA的提取为例，要求学生在理解核酸分离纯化原理的基础上，掌握核酸提取的操作流程、操作要点，在训练时要求操作标准化、规范化，每做一步都应有实验记录，这样才能够正确分析影响实验结果的各种干扰因素（如表1所示）。

2.配合理论教学开设综合性实验。重新编写实验指导，安排一些综合性实验。制订实验考核方案，充分强化学生的实验操作技能。如将哺乳动物基因组DNA的提取、PCR与琼脂糖凝胶电泳实验整合为一个综合性实验，要求学生自己设计实验方案，列出具体的操作步骤、所需试剂、器材。在老师的引导下，通过小组讨论确定最佳的实验方案（如

（三）高职医学检验技术专业学生实习前的分子生物学技术岗前培训

学生进实习点前在校进行的岗前培训与常规课堂教学既存在联系，也有着差异。例如，分子生物学的理论教学偏重系统性和完整性，而学生实习前的岗前培训则更偏重职业性与实用性。因此，在医学检验技术专业学生进入医院实习前，有必要对他们进行分子生物学技术的岗前培训。例如，岗前培训时我们用真实的病人标本，真实的商品试剂盒和基因扩增仪，模拟建设的临床基因扩增实验室，在训练时更严格要求操作的规范化，每完成一步都有实验记录，严格做好实验室的防污染措施，以让学生完成临床检测任务的实战训练学生的实验技能和解决问题的能力（如表4所示）。

（四）改革考试方法

采取阶段性考核的方式，先考核手工操作，再进行仪器设备操作考核，最后是学科理论考核和综合能力考核，岗位模拟及出勤也在考核计分之内。

（五）加强师资培养

教师必须紧跟学科发展潮流，不断加强自身专业知识的学习，才有可能培养出实践性和创新性的医学检验技术专业人才。因此，必须加快青年教师的培养，采取“请进来、送出去”的方式，邀请临床一线检验人员定期给本科室教师培训，并分期选派青年教师定期到临床实践锻炼，以形成具有先进的教学理念、出色的教学手段和方法，丰富的课程相关临床检验经验的优秀教师队伍。

四、教学改革效果

通过多年的建设，广西卫生职业技术学院医学检验技术专业的仪器、设备已相对完备，拥有了全自动生化分析仪、化学发光分析仪、电泳仪、PCR分析仪、原子吸收分光光度计、酶标仪、高速低温离心机等大型、精密仪器。但从各医院调研发现，该校医学检验技术专业学生在进入临床实验室实习工作后，对实验室的仪器设备比较陌生，实践操作中往往存在很多不规范的动作。该专业以往的教学往往只注重样本的检测过程，而忽略了样本分析的前处理、移液加样器的使用等最基本的手工操作，教改后更加注重样本分析前、样本分析后的细节锻炼，务必使学生每一步的操作都规范化、标准化。通过教师示范性的操作和一对一的指导，由易到难，训练学生认真完成每一项实验操作。教师必须做到“放手不放眼”，对学生持续关注、严格要求，以培养学生良好的实验习惯和严谨的工作作风。同时，教师在申报各级科研课题的过程中，鼓励学生参与，如鼓励他们参与文献的查阅收集、参与采集血样、提取血样DNA等过程。学生通过文献的阅读，巩固了基础理论知识，了解了分子生物学最新的研究进展；通过参与采集血样，锻炼了胆量和动手能力；通过提取血样DNA的实验过程，更加熟悉核酸提取的实验方法。

广西卫生职业技术学院医学检验技术专业在分子生物学理论教学与实验体系改革试运行中，注重发现问题、改正问题，使整个教学改革不断完善，教学运行更加顺畅，不断提高教学质量和科研水平，培养出越来越多理论基础知识扎实、操作技能熟练的医学检验技术专业的高级技能型人才。

【参考文献】

[1]吕建新.分子诊断学在检验医学中的应用前景[J].中华检验医学杂志，2005（2）

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[4]朱彤，胡明.高职院校实验室管理的研究[J].湖北广播电视大学学报，2010（1）

[5]卢庭婷，李进，陈基强，等.从各医院开展的临床生化检验项目调研结果反思本课程教学的适应性[J].卫生职业教育，2012（15）

分子生物论文篇4

关键词： 分子生物学 理论教学 教学效果

分子生物学是研究核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用，即从分子水平上认识生命本质的一门新兴边缘学科。分子生物学也是一门开放性的学科，随着生物学研究的发展，其理论和技术体系也在不断地更新和完善。作为当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿学科，分子生物学已经成为高等院校生物科学、生物技术和生物工程专业的专业必修课和主干课程。如何根据这门学科的特点，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新思维，是每个高校分子生物学授课教师都深切关注的教研难题。现就自己对分子生物学课程执教三年来的体会，将提高分子生物学理论教学效果的几点措施总结如下。

1.关注学科前沿研究进展，及时补充和更新教学内容，开阔学生知识面

生命系统的复杂性决定了研究生命本质的分子生物学的发展是一个漫长的过程。在这漫长的研究历程中，随着新知识、新理论的不断涌现，新问题也不断被提出；新问题的提出又促进了研究技术的不断更新。所有这些都决定了分子生物学研究的快速发展，也使分子生物学这门课程具有了前沿性的特点。而作为知识载体的教材，其编写需要一个过程，加上编者知识面的局限性，学科前沿研究成果不可能被及时、全面地编入其中。例如关于真核生物基因组中的转座子的种类，目前，几乎所有版本的分子生物学教材，包括近年来新编的一些版本［1］，都只将其分成“DNA transposons”（DNA转座子）和“retrotransposons”（反转座子）两大类，而没有提到第三类“Polintons”（自我合成的DNA转座子）；事实上，第三类转座子是在2006年报道出来的一种新类型，其无论从DNA大小、结构，还是转座机制等方面都与前两类有很大的不同［2］。这就要求教师的讲课内容不能局限于教材，而应该关注学科前沿，经常查阅文献资料，及时地补充和更新教学内容，例如肿瘤的基因治疗、生物芯片、后基因组计划、RNAi等分子生物学的新进展［3］，从而使学生能够及时、全面地了解和掌握分子生物学的新知识，拓展知识面。当然，新内容的补充与有限的学时数会有冲突，这就需要根据学时数灵活压缩基础理论内容，如在许多生物化学教材中都有的DNA结构、蛋白质翻译等内容。

2.根据学科特点，灵活运用多媒体教学手段，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新思维

爱因斯坦说“兴趣是最好的老师。”如何根据学科特点激发学生学习的兴趣是提高分子生物学教学效率、开发学生的创造性思维能力的关键。分子生物学是人类从分子水平研究生命的本质，彻底认识自己，了解自己，深入探索生命与自然的奥秘，全面改造和改良人类生存环境与生存质量的自然科学，是生物学科最具活力的科学，在推动社会生活各领域的持续高速发展方面具有重要的影响。分子生物学的这种影响力，如果单凭教师口头上的讲述，显得有点轻描淡写，是很难在学生心目中留下深刻印象的。多媒体教学方式的运用，通过把书本知识转换为直观形象的、图文并茂的、情景交融的计算机辅助教学课件，使理论知识的表达更加形象、直观，从而激发学生学习的主动性和积极性；甚至可以播放一些与生命热点问题相关的科幻影片来激发学生的学习兴趣和加深学生对这些问题的理解。例如，关于基因工程的安全性与伦理道德问题，一直都是很有争议的问题，可以在课堂上提出来讨论，也可以播放一些相关的科幻影片，如“侏罗纪公园”、“逃出克隆岛”等，让学生自己判断。这样等于给了学生一个独立思考的空间，使学生的脑筋都开动起来，对培养学生的创新思维是非常有益的。此外，多媒体教学方式的使用，还可以增加单位学时的授课信息量，提高课时利用率，解决内容多而课时少的矛盾。

3.采用动画式教学，加深学生对复杂分子机理的理解和掌握

分子生物学是在分子水平上对生命机制的一个诠释，而生命机制又是由很多错综复杂的微观过程综合体现的，如基因的转座、表达与调控等。这些微观的过程都是肉眼无法观察到的；口头讲述也是比较抽象的；即使是对照课本或黑板上所画的静态图讲解，也很难细致地描述一个复杂的连续过程，不容易让学生理解。动画式教学，借助多媒体技术，可以将声音、文本、图片等组合制作成课件，变静态为动态、使抽象难懂的微观生命过程具体化、可视化，便于学生理解和掌握，可以提高学生的学习热情，从而有助于提高理论教学效果。

4.应用双语教学，避免概念混淆，提高英文文献阅读能力

目前的分子生物学教材的编写内容大多都是根据英文教材、英文文献资料翻译而来的；对于同一个专业词汇的翻译，不同的编者可能翻译的结果略有差异，这样就会造成一定的概念混淆。例如，“operator”一词，有的教材将其译为“操纵序列”［4］，有的教材将其译为“操纵基因”［5］，有的教材将其译为“操纵区”［1］，这样就容易造成混乱，给“教”和“学”都带来不便。另外，分子生物学也是一门发展迅速的前沿科学，新知识、新技术在不断地涌现，而且这些研究成果的报道绝大多数都是用英文撰写。学生要想了解、吸收和借鉴学科前沿知识的最新动态，就要具备良好的阅读英文文献的习惯和能力。鉴于以上情况，在教学过程中就需要灵活运用汉语与英语交替进行的双语教学模式。当然，考虑到学生的外语水平和接受双语教学的能力直接影响双语教学实施的效果，这里所说的双语教学并不是追求严格意义上的双语教学的形式［6］，而是在课堂上尽量创造较多的使用英语的语言环境。

参考文献：

［1］朱玉贤，李毅，郑晓峰.现代分子生物学（第3版）［M］.北京：高等教育出版社，2007：59，237.

［2］Vladimir V.Kapitonov and Jerzy Jurka.Self-synthesizing DNA transposons in eukaryotes［J］.PNAS，2006，103，（12）：4540-4545.

［3］戚晓利，张丽敏，薛春梅.分子生物学教学改革的探索［J］.生物学杂志，2003，20，（6）：51-52.

［4］特纳等著.刘进元等译.分子生物学（第2版）［M］.科学出版社，2001：221.

分子生物论文篇5

关键词：和生；和合；和同；专同

中图分类号：B221 文献标识码：A 文章编号：1003-854X（2016）11-0043-07

当人们几乎都一致认同“和合”为中国传统“和”文化标识之时，钱耕森教授经多年的潜心研究和学术积累，将早于孔子提出“和而不同”前200多年西周末史伯的“和实生物”与老子的“道生万物”历史地联系起来，并打通二者，结合时代精神，进行了转化和创新，提出了“大道和生学”这一理论框架，对传统“和”文化做了一种新的哲学概括和发展。史伯的“和实生物”即“和生”概念，视“和”为事物存在的最佳状态和生命之源，揭示了“和”的本质。“和”的本质是“生”。“大道和生学”的提出，将为进一步深入发掘和展示传统“和”文化的哲学精义开辟新的思想路径，具有重要的理论价值和现实意义。受之启发，本文拟从本体论、伦理学、认识论等三个理论层面，就“和”与“生”、“和生”与“和合”、“和同”与“专同”等三对概念，论述“和实生物”的哲学精义，表明“和生”较之“和合”能更确当地概括中国传统“和”文化的特征，因而能更好地成为中国传统“和”文化的标识。

一、“和”与“生”

将“和实生物”――“和生”概括为宇宙之“大道”，是钱耕森教授对古典中国哲学“和”思想的新概括。

“和生”作为宇宙之大道，首先体现为万物生生之道。孔子提出“和而不同”（《论语・子路》），但是如果单讲“和而不同”而不及“和实生物”（《国语・郑语》），论“和”就有可能就和说和，为和而和，“和”就会成为目的本身而了“和”的本质。史伯的“和实生物”之所以更为精深，在于它揭示了“和”的辩证法实质是“生”。就是说，“和”的目的不是“和”本身，而是“生”，是万物的生命和发展。据此，我在多年前就明确表示赞同钱耕森教授的观点：古典中国哲学关于“和”的思想，与其说是“和合”哲学，不如说是“和生”哲学。

在古典中国哲学中，“和”与“同”相对而定义，从而形成了古典中国哲学的一个重要论题，即所谓“和同之辨”。西周末史伯首先提出“和实生物，同则不继”，对“和同之辩”作出了极具辩证法智慧的回答。他论述说：“以他平他谓之和，故能丰长而物归（生）之……故先王以土与金、木、水、火杂，以成百物”，是谓“和实生物”。“若以同裨同，尽乃弃矣”，同一种东西相加就不会有新事物的产生；“声一无听，色一无文，味一无果，物一不讲”，是谓“同则不继”，这是从本体论的高度揭示出事物生成和发展的辩证法。以此为据，史伯认为周“殆于必弊者也”。因为周幽王“去和而取同”，抛弃与己不同却是明智有德之人，而宠爱投己所好的奸邪昏庸之人；厌恶与己不同却是贤明之人。而亲近与己相投的顽固愚昧鄙陋之人。这是弃“和同”而“与（专）同”。如此，“欲无弊，得乎？”（以上所引史伯语均见《国语・郑语》）史伯认为，君臣之间应务“和同”而拒“专同”，展现了“和实生物”辩证法思想对现实的穿透力。春秋后期齐国大夫晏婴重申了史伯的思想，也认为“和”与“同”异，主张“和”而反对“同”。他说：“和如羹焉，水火醯醢盐梅，以烹鱼肉，火单之以薪。宰夫和之，齐之以味，济其不及，以泄其过，君子食之，以平其心……若以水济水，谁能食之？若琴瑟之专壹，谁能听之？同之不可也如是。”（《左传・昭公二十年》）

《易・乾・彖》曰：“乾道变化，各正性命。保合大和，乃利贞。首出庶物，万国咸宁。”这是对“和实生物”的另一种表述。“乾道”即天道。天道的自然变化使万物各得其属性之正。而万物各正性命。方能达致“太和”（“大和”即太和）。高亨注：“太和非谓四时皆春，乃谓春暖、夏热、秋凉、冬寒，四时之气皆极调谐，不越自然规律……天能保合太和之景象，乃能普利万物，乃谓天之正道。”由太和而始生万物，于是才有万国之安宁。我们无从确考《乾・彖》与史伯“和实生物”出现之先后，但可肯定的是，无论是“和实生物”，还是“保合太和，乃利贞”都是从本体论的高度，将“和”认定是万物生生不息的本源。道明了“生”作为“和”的本质。《易传・系辞下》所谓“天地姻，万物化醇，男女构精，万物化生”说的也是“和”与“生”的本质关系；反之，“二女同居，其志不相得”（《易经・革・彖》），说明同性同居，就不能化生新生命体，也就是“同则不继”。显然，史伯提出“和实生物”和《易经》表述的“保合太和，乃利贞”，奠定了古典中国哲学“和生”哲学的基础：它明确地揭示了中国“和”文化的本质特征――“生”。《易传・系辞下》所谓“天地之大德日生”，正表述了古典中国哲学“和”文化的本质。总之，“和乃生，不和不生”（《管子・内业》）。

史伯的“和实生物”和《易经》的“保合太和。乃利贞”，作为一种万物生成法则的哲学理念，对以后的诸子哲学产生了重要影响。他们用阴阳这对更为普遍性的哲学范畴提升了“和实生物”的本体论思想。《老子》所谓：“万物负阴而抱阳，冲气以为和”，也即“和实生物”。《淮南子・汜论训》所谓：“天地之气，莫大于和。和者，阴阳调，日夜分而生物”，即为其解。荀子也说：“天地合而万物生，阴阳接而变化起”（《荀子・礼论》），又说“万物各得其和以生”（《荀子・天论》）。《淮南子・天文训》表述为：“阴阳合和而万物生”，而《中庸》所谓“致中和，天地位焉，万物育焉”，显然都是吸收了“和实生物”的思想。

与“和实生物”相一致，孔子提出了“君子和而不同，小人同而不和。”（《论语・子路》）我们认为。“和而不同”虽与“和实生物”相一致，但又有其思想特点。孔子讲“和”，同时又提出“允执厥中”（《论语・尧日》），即“中庸”这个概念，《中庸》作者将二者合为一词――“中和”，突出了“中”对“和”的哲学意义。于是，正如提出“和合”学的张立文教授所说：“启动了‘和同之辨’向‘中和之辨’的转机”。这一转机的关节点，就是由“和”而“生”，转为由“中”而“和”。前者回答的是“和”为了什么？后者回答的是“和”何以可能？我们认为，唯有这二者即“中和”与“和生”的融合，才是中国传统“和”哲学的全貌。只讲“中和”而不讲“和生”，“和”只是指一种事物存在状态，或是指一种处事方法，那就有可能趋向保守。唯有将“中和”与“和生”融合一起，才是我们所应继承和发展的传统“和”的哲学。

《中庸》说：“喜怒哀乐之未发谓之中，发而皆中节谓之和。中也者天下之大本也，和也者天下之达道也。致中和，天地位焉，万物育焉。”按照理学家的解释，“中”即不偏不倚，无过不及，恰到好处，是天道之本原状态；“和”是“中”之用，即“中庸”，实际是用“中”；《说文》：“庸，用也。”朱熹《论语集注》：“庸，常也。”所谓“中庸”，即“用中以为常道也”。“中”与“和”是“体用一源，显微无间”。以“中”为体而达致不偏不倚，无过不及，恰到好处，也就达到了“和”。南宋理学家陈淳说：“那恰好处，无过不及，便是中。此中即所谓和也。”（《北溪字义・中和》）《中庸》提出“中和”，给“和”以本体论的根据，在哲学上回答了什么才是“和”以及何以致“和”的问题。这是对孔子讲“和”的发展，也可以认为是对“和实生物”的“和”的补充和展开。就是说，唯有达到了“中和”，事物才得以“生”。由此达成了“和实生物”的儒学形态。“和实生物”及其转机为“致中和，天地位焉，f物育焉”，或曰“中和生物”，实现了“中和”与“和生”的融合，即由“中”而“和”，由“和”而“生”，充实并达成了“和实生物”作为宇宙万物生生之道的理论构成。

这一概括万物生生之道的思维模式后由王夫之做了总结性的发挥。王夫之在《张子正蒙注，卷一》解“一物两体”、“两故化”时说：“自太和一气而推之，阴阳之化自此而分，阴中有阳，阳中有阴，原本于太极之一，非阴阳判离，各自孳生其类。故独阴不生，孤阳不成，既生既成，而阴阳又各殊体。其在于人，刚柔相济，义利相裁，道器相需，以成酬酢万变之理，而皆协于一。”“太极之一”即“太和一气”，内涵阴阳，因两（阴阳）故化，化而有阴阳之分，但分而不离，阴中有阳，阳中有阴，如此才能化生万物。王夫之特别指出，“独阴不生，孤阳不成”，体现了“和实生物”的哲理。总之，“和”就是“生”，就是生命。“和生”思想是中国哲学的一大传统，体现了中国哲学的基本精神，揭示了中国传统“和”文化的本质特征。

“和实生物”表明“和”是宇宙万物生存发展的常态。万物由“和”而生，由“和”而存，由“和”而生生不息。如果不同事物之间或构成事物的内部各要素之间，不能“以他平他”，而是相互对抗不可两存，各自以消灭对方为目的，以求得“专同”，那么事物生命体也就丧失了存在和发展的生机。在这种情况下，生命体就会破裂，事物的发展就会终止，即所谓“同则不继”。无数正反两方面的事实和经验都已表明，“和”是事物生存发展的常态，“和实生物”是宇宙生生不息的常道。它在肯定事物“不同”（矛盾）的基础上凸现了矛盾的“统一”；矛盾斗争不是为了“专同”，而是为了“和生”。“和生”，是中国人用自己的哲学话语对“矛盾对立统一”这一宇宙发展之根本规律的表述，体现了中国哲学辩证法的特点。这就是我们赞同“大道和生学”的缘由。

张立文教授讲“和合”虽也包括了“和生”，把“和生”作为“和合”的一种形态。但这显然降低了“和生”在其“和合学”中的地位和价值。我们认为，与其说“和合”包含了“和生”，不如说“和生”包含了“和合”。和与合，实际上是同义词，王夫之就说：“和也者合也”（《尚书引义，禹贡》）。或曰，和而合；合，聚合、合作，都体现不出“和”的本质。因而作为一个概括宇宙之大道的哲学范畴，“和合”一词显然不及“和生”更能确切地概括宇宙生生之道。《淮南子・天文训》说：“阴阳合和而万物生”，“和合学”所表述的“和合”，仅就概念的用词而言，只取“阴阳合和”而未及“万物生”，至少可以说是用词欠当，而“和生”一词就避免了用词缺陷。“和”的本质在于“生”，在于“生生不已”。“和”是为了发展、为了更好的发展。仅仅用“和合”一词，不能体现“和”的本质。

看来，要真正把握中国传统的“和”文化，必须回到“和实生物”。只提“和”或“和合”，显然（至少在用词上）没有能展现“和”在于“生”这一中国哲学的基本精神和“和”文化的本质。

二、“和生”与“和合”

“和生”也是社会和谐――发展之道。

儒家倡“和”，代表了中国传统“和”文化的主流。然而，儒家“和”思想的根本所指，是内涵“和”伦理价值的社会制度结构，即“礼”制。或者说，是指“礼”结构的制度伦理。在儒家看来，所谓和谐社会，首先是指体现了“和”伦理的社会制度。唯有建构起“和”的社会制度，这个社会才能生机勃勃、和谐发展。这里正体现了“和实生物”。

由“和实生物”可知，“和”是一个关乎事物结构即事物及其内部诸要素之间“以他平他”结构的哲学概括。在社会，“和”是对社会诸要素“以他平他”结构的伦理定位；而社会结构体现为某种制度，所以作为社会结构伦理定位的“和”也就是一种制度伦理。我们认为，儒家倡“和”，其特点是将“和”引入价值领域，从而指向“礼”的制度伦理。孔子的弟子有子说：“礼之用，和为贵。先王之道，斯为美；小大由之。有所不行。知和而和，不以礼节之，亦不可行也。”（《论语，学而》）这是学界论述儒家关于社会和谐思想的重要依据。但所论往往执着于“和为贵”一词，将“和”与“礼”分离开来，仅仅理解为和气、和睦、和善、友善等美德，这显然不符合有子这段话的本义，

其实，“和为贵”是对“礼之用”即礼之功能和作用的价值陈述。据所云“不以礼节之，亦不可行也”可知，“礼”的作用在于节制各等级身份及其行为，使其行为符合礼的规定，既不“过”，也不“不及”，即“中节”，体现了孔子的“中庸”思想。刘宝楠《论语正义》明确指出：“有子此章之旨，所以发明夫子中庸之义也。”蔡尚思先生也认为：“‘礼之用，和为贵’，是他（指孔子）治国之道的中庸。”杨伯峻《论语译注》也以《中庸》注“和”，并引杨树达《论语疏证》：“事之中节者皆谓之和……。《说文》云：‘和，调也。’‘B，调味也。’乐调谓之和，味调谓之B，事之调适者谓之和，其义一也。和今言适合，言恰当，言恰到好处。”“中节”，也就是合乎“礼”。这一解释，与“知和而和，不以礼节之，亦不可行也”相契合。如是，“礼之用，和为贵”，其意谓：礼的作用，最珍贵的就是“和”，也就是使各等级身份及其行为既不过也无不及，达到恰到好处。如果仅有“和”的认识。而其行为不能中节于“礼”的制度，“和”也是不可实现的。可见，“和为贵”之“和”。按其本义是相对于“礼”――宗法等级制度而言的。在孔子看来，君臣父子，各有严格的等级身份，若能各安其位，各得其宜，使尊卑上下恰到好处，如乐之“八音克谐，无相夺伦”，做到“君君、臣臣、父父、子子”，这就是“和”。这里的“和”，即是指内在于“礼”制的结构性的“和”。所以朱熹说：“如天之生物，物物有个分别。如‘君君臣臣父父子子’。至君得其所以为君，臣得其所以为臣，父得其所以为父，子得其所以为子，各得其利。便是和”。又说：“君尊于上，臣恭于下，尊卑大小，截然不可犯，似若不和之甚。然能使之各得其宜，则其和也孰大于是！”显然，“礼”之“和”，是指各等级“无相夺伦”，互不侵犯，也就是各安其位，谐而不乱。借用孔子自己的话说，就叫做“和而不同”。这是“礼”作为宗法等级制度应有之义，就是说，“和是礼中所有”，是“礼”之能“国家，定社稷，序民人，利后嗣”的内在的结构和价值属性。这正是孔子之所以赞美“周礼”的缘由所在，体现了孔子独到的“礼”伦理观。显然，“礼之用，和为贵”的“和”，讲的是一种制度伦理，而不是指一般的道德规范和美德。它表明了这样一种社会伦理模式――既等级有序又和谐统一，这也就是孔子所理想的“道”。孔子认为“周礼”正符合这样一种“和”的制度伦理的社会结构和社会制度。

孔子关于“和”是“礼”内在的制度伦理的这一思想，荀子做了发展，提出了“义分则和”的命题。他说：“（人）力不若牛，走不若马，而牛马为用，何也？曰，人能群，彼不能群也。人何以能群？曰，分。分何以能行？曰，义。故义（以）分则和。”（《荀子・王制》）荀子认为对社会资源作适当或合宜的“分”，就能达致各等级之间和谐（“能群”）。其实质就是要构建一个以“礼”为制度安排的和谐社会，以达到社会的“有序和谐”。“义”，宜也，适当之谓。“分”既是动词――分配。也是名词――名分，是一种制度安排，意谓上下贵贱的等级分得适当，即所谓“制礼义以分之”，使“贵贱有等，长幼有差，贫富轻重皆有称者也”（《荀子・富国》）。“有称”，合宜也；《荀子・君子》篇的说法是：“贵贱有等，则令行而不流；亲疏有分，则施行而不悖；长幼有序，则事业捷成而有所休。故……义者，分此者也。”这是对“义分”内容的明确表述。“义”又具体体现为各等级的行为规范。用来调节君臣上下的关系，即所谓“内节于人而外节于万物者也，上安于主而下调于民者也。内外上下节者，义之情也”（《荀子・强国》）。这样，社会各等级既分得合宜，又各有适宜于自己等级身份的行为规范，即所谓“义、分相须”。“义分”，实际上就是“礼”的制度安排。由此就能使各等级各安其分、各得其宜，就能使各等级身份及其行为“无相夺伦”、互不侵犯而恰到好处，于是社会在整体上达致和谐，这就是所谓“群居和一之道”。就是说，只要使社会资源在社会群体中分得合理，“和”即在其中了。所谓“义分则和”，实际上就是内涵于“礼”的“和”这一制度伦理的价值实现。

荀子用“分”与“和”来表述“礼”与“和”的关系，这不是简单的语词转换，而是理论的升华，也是对其“礼论”思想的哲学概括，从制度伦理的理论层面上回答了社会怎样才能和谐，“礼”何以具有“和”的功能。由荀子思想的语境看，“分”已具有社会资源分配（包括分配原则和分配制度）的概念实质。或者说，荀子已在理论上确立了社会资源分配的思想。荀子提到的所要分的社会资源，除了财货，还有政治权力、势位和文化教育资源。可见，荀子“分”的概念，非仅仅是指经济学意义上的分配。他的“礼论”就是这一“分”概念的具体运用。

关于“分”的思想，很可能先由法家提出。商鞅变法，主张“作为土地货财男女之分”（《商君书・开塞》）。慎到也曾明确提出“分”的概念：“一兔走街，百人追之，贪人具存，人莫之非者，以兔为未定分也。积兔满市，过而不顾，非不欲兔也，分定之后，虽鄙不争。”显然，荀子的“分”受到早期法家的影响。不过，早期法家言“分”旨在为法制立论，即所谓“法以定分”，而荀子讲“分”则为礼制立论，即所谓“分以定伦”。确实，荀子讲“义分则和”，深涵着这样一种思想智慧：要构建和谐社会（“和”），就必须构建合理的分配制度，对稀缺的社会资源作合宜的分配（“义分”），即达致分配“公正”。

从本文对“礼之用，和为贵”的解读可知，儒家的“和”，既指人与人之间“和敬”、“和亲”、“和顺”的道德情感，也指“和睦”、“和谐”、“和平”的价值理念，但主要的、更深层次的是指通过制度安排使人际伦理关系处于恰到好处的状态。这种状态（“和”）本身就是制度安排应有之义，是“礼”作为一种制度所具有的结构。因而，构建一种合理、公正的社会资源分配制度体系，对于构建和谐社会有着基础性的至关重要的意义。这里内涵着相当深邃的制度伦理智慧，即社会要达到和谐，在基础性的意义上，就应从制度安排上保障社会成员能各安其位、各尽其职和各得其所，使德有所福，能有所禄，劳有所得。这样，就会如朱熹所说：“各得其利，便是和”；“各得其宜，则其和也孰大于是”！也就是说，只要社会资源分配的制度安排得当，那么“和”也就在其中了。

而怎样才是“义分”――合宜的分配原则和分配制度？就结果而言――在宗法等级制的社会结构中――当然是要达到“贵贱有等，长幼有差，贫富轻重皆有称者也”。但在荀子看来，要实现“义分”，其关键在于“分”之“义”的确定。他反对“以世举贤”，而主张“图德而定次，量能而授官”，这是对传统的权位分配原则和制度即等级世袭制的变革，认为“分”之“义”必须适应于变革了的经济关系和社会结构，也就是宜于时代的变革趋势。这里，荀子实际上提出了社会资源再分配的主张，其中包涵着一种普适性的“古今通理”――在新的历史条件下，要实现社会和谐，构建和谐社会，必须站在时代的高度，适应变革的现实，确立合乎新的经济关系和社会结构的再分配的原则和制度，实现新的“义分”，构建新的和谐。这是荀子提出“义分则和”的精义所在。

值得注意的是，荀子提出“义分则和”，不仅对孔子关于“和”（“礼之用，和为贵”）的制度伦理思想作了理论论证，而且进一步指明了制度的“和”所能发挥的作用和力量。如果说孔子指出了“礼”的社会价值（贵）在于“和”，那么荀子则进一步指出了“和”的功能和价值在于“一”、“强”，在于“胜物”。他说：“和则一，一则多力，多力则强，强则胜物，故宫室可得而居也，故序四时，载万物，兼利天下，无它故焉，得之分义也。”（《荀子・王制》）这就是说，唯有“分”得合宜（“义”），从而实现社会和谐，社会才能统一、强大和发展，才能上下一致、齐心协力，战胜各种困难，达致“序四时，载万物，兼利天下”。由此道明了构建社会和谐的目的不在于“和”本身，而在于社会的统一和发展――“生”。这体现了儒家社会伦理思想中的“和实生物”。

三、“和同”与“专同”

“和实生物”还是人类认知发展之道，指明了如何在多元和多维认识矛盾中推进人类认识发展的基本路径。

史伯根据“和实生物，同则不继”的辩证法，在认识论的层面上还提出了务“和同”而拒“专同”的思想。史伯认为周幽王只相信身边那些阿谀奉承、应声附和的佞臣，就是搞“专同”。相反，周“先王聘后于异性，求财于有方，择臣取谏工，而讲以多物，务和同也”（《国语・郑语》）。这里所说的“和同”的“同”显然与“专同”的“同”有别。“专同”也就是晏婴所说的“专一”；“和同”的“同”是“讲以多物”即不同事物的对立统一。可见，史伯讲“和”并没有排斥“同”；他既讲“和生”又讲“和同”，“和同”正是“和生”应有之义。因而不能说史伯讲“和”而“忽视了‘同”’。他只是反对“专同”。史伯提出的“和同”，虽言涉君臣关系，具有政治含义，但又包含着深刻的认识论意义。

“和同”体现在认识论上，就是指不同的认识由“和”（“以他平他”）而取得共识。晏婴在论述“和同之异”中的一席话道明了这层含义。他认为君臣之间的“和”应该是：“君所谓可，而有否焉，臣献其否，以成其可；君所谓否，而有可焉。臣献其可，以去其否。是以政平而不干，民无争心。”（《左传・昭公二十年》）所谓“以成其可”、“以去其否”，指的就是通过臣对君的不同意见（谏言）而使君臣认识达成一致，即通过不同意见的切磋、争辩（谏与纳谏），在“可”或“否”上达成共识；或使君进一步完善原有的正确决定，或使君认识到自己的错误而抛弃原来的决定，使认识得到正确的提升和发展。如此达到的“同”可称之为“和同”。而随声附和或凭借自己的使别人服从自己的意见而达到的“同”，就是“专同”。“千人之诺诺，不如一士之谔谔。武王谔谔以昌，殷纣墨墨以亡。”（《史记・商君列传》）在历史上，赵高藉所搞的“指鹿为马”闹剧，造成秦二世身边无一谔谔之士，结果如殷纣王一样“墨墨而亡”。这就是搞“专同”的典型。而丞相魏征与唐太宗李世明之间的谏与纳谏的关系，则是另一番情境。唐太宗十分尊重并听取魏征的谔谔之言，推行正确的政策而“谔谔以昌”，成就了“贞观之治”。这就是君臣达成“和同”的典范。在文化史上，搞“经学”独断论是“专同”，而儒、佛、道三教由鼎立而走向合流是“和同”。儒佛道合流不仅产生了禅宗这一完全中国化的佛教，而且促成了融合佛道的新儒学即宋明理学的形成，使儒学得以继续成为中国古代文化的主干和主导的意识形态，这是“和实生物”辩证法在文化发展上的生动体现。在现代的语境下，搞“专同”就是不允许有不同的意见，甚至剥夺别人有发表不同意见的权利，也就是排斥不同的观点，扼杀文化和学术的发展生机（“同则不继”）。所以要推动学术的发展，就应务“和同”，倡导百家争鸣，反对文化专制，拒“专同”。其实，世界上没有什么“绝对真理”，一种学说或一个人的认识即使是相对真理，也总会有一定的缺陷和局限性，明智的人通过鉴别，会虚心地听取并吸收与己不同的正确意见和观点，以纠正和突破自己认识的缺陷和局限，达到与不同观点的“和同”，从而发展已有的学说和认识。显然，马克思主义中国化，就是在中国革命和建设的实践基础上实现的马克思主义与中国优秀传统文化的“和同”。马克思主义中国化是“和实生物”的辩证法在文化发展上的伟大胜利。

应该指出，从人类认识发展的总过程来看，达到了“和同”也非一劳永逸，不是认识的终止。也就是说，达致“和同”并不意味再也不存在、再也不会产生不同的观点和意见了。事实上，人的认识是随着实践的推进而不断发展着的，这种不断变化和发展的认识成为原有“和同”的否定性力量，因而人类认识过程中的“和同”是动态的、发展的，永无止境的。这一认识发展过程的辩证法规律，用《周易・系辞下》的话来概括就是：“天下同归而殊途，一致而百虑。”著名哲学家、哲学史学家冯契教授对之曾做了精辟的阐述，他说：“‘天下同归而殊途，一致而百虑’，表述了一个认识的规律。人类的认识只有通过不同意见（包括不同观点）的争论。经过逻辑论证和实践检验，才能明辨是非，达到一致结论。而随着社会实践的发展，一致又化为百虑，百虑再化为一致，表现为一个螺旋式上升的无限前进的运动。”因此，“从辩证法的观点看，百虑不应忘记一致，一致亦不应排斥百虑。求一致而能兼综百虑，便具有兼容并包精神”。明清之际思想家王夫之在发挥“天下同归而殊途，一致而百虑”时就质疑“殊途而同归，百虑而一致”之说，认为这种主张就是所谓的“万法归一”。他认为“万法归一”就终止了认识的发展。因为，若使殊途百虑之“归一”，就会“横立此疆彼界于大同之中”。或用行政强力或以“独断论”的思想专制来限制百虑，使人们“思其无所思，虑其无所虑”，从而取消“百虑”，于是就会窒息人类认识的发展。这就是说，“殊途而同归，百虑而一致”是封闭的，而“同归而殊途，一致而百虑”是开放的。王夫之认为，认识达到“一致”（即史伯所说的“和同”）还会继续有“百虑”的存在和产生，从而持续不断地推进认识的发展。这正是“同归而殊途，一致而百虑”的辩证法之精义所在。在王夫之看来，“殊途而同归”，追求“万法归一”，就导致“举一而废百”，这是“霸者之术”。这里所说的“霸者之术”，也就是史伯所反对的“与（专）同”。“专同”在认识论上就是独断论。可见，“天下同归而殊途，一致而百虑”是“和同”，是务“和同”而拒“专同”的深一层的意思，也是“和实生物”的辩证法思想在认识论上的展开。

“务和同”就要求“兼综百虑”，即务不同认识之间的对话方式而拒两元对立的思维方式。晏婴说的“君所谓可，而有否焉，臣献其否，以成其可；君所谓否，而有可焉，臣献其可，以去其否”，实际上就是一种不同认识之间的对话方式。君臣之际尚且可以进行这样一种民主式的对话方式，更何况相互平等的个人与个人、学者与学者之间呢！对话（不是对抗），是不同观点、不同意见之间理性的切磋、争论，并对对方的思想观点作“同情的理解”，作出合理的评价，达到相互补充、吸收，从而提高自己原有的认识，推进学术的发展，实现“和而不同”、“和实生物”。按照古典中国哲学的“中和”思想。对话的各方都应坚持无过不及的“中道”，不可把自己的观点和别人的观点推向极端；把自己的观点视为绝对正确，而将别人的观点视为绝对错误。这种认识上的极端就是两元对立的思维方式。持这样的思维方式去与他人进行争辩，必然要搞“专同”。是不可能达到“和同”的，当然也不可能实现认识的提高和学术的发展。贯彻“百家争鸣”，最忌讳的就是持两元对立的思维方式。

用两元对立的思维方式进行辩论，论者的做派必然是唯我独尊、唯我独“美”，似乎“真理”全在我手中，容不得别人有不同的观点和意见，搞彻底批判，坚决打倒，直至置他人于死地而后快。在这种情况下，怎么可能达到不同意见、不同观点之间的“和同”？又怎么可能实现学术的“和生”呢！凡是反映某种实践经验并经过深思熟虑的观点和理论，无论是历史的还是现实的，都有自己的存在的理由，都应该得到尊重。而认识又总是有着一定的历史的和现实的局限，这是人们认识发展过程的必然现象。因此，人们对于不同的观点和理论应该相互尊重、相互宽容。我可以批评别人的意见，但又必须尊重别人有发表与己不同观点的权利；既要允许别人犯错误，又应欢迎别人修正自己的错误。

分子生物论文篇6

关键词： 分子生物学 经典实验 教学应用

现代分子生物学在60余年的发展历程中，许多已被公认的理论与机制是通过一些非常著名的经典的实验发现或验证的。比如证明DNA是遗传物质的肺炎链球菌感染实验、噬菌体感染实验；又如DNA半保留复制机制的验证及冈崎片段的发现等[1]。这些实验设计精巧、论述严密，其中有的研究方法现在仍然在分子生物学的研究中使用。通过对这些经典工作的分析与回顾，可以为科研工作者提供解决问题思路提供帮助，也可以帮助本科及研究生在专业学习中了解研究方法，提高对相关理论的掌握程度。在实际教学中，许多教师以对研究实例的分析作为课堂教学的手段[2][3]。

但也有一些实验并不像前述的那些例子那么众所周知，特别是一些学科跨越较大、研究思路或方法已很少应用在现在的科研实践中、非主要的理论成果等的理论证明过程中。这些结论在多数分子生物学的教科书中一般都是一句带过或者根本不提及其研究的过程。但如果仔细分析这样的一些研究论文，则仍然可以从不同角度帮助相关学科学习人员对该研究点的理解与掌握。

本文以三个教学实例为主线，探讨经典实验的分析在分子生物学课堂教学中的应用。

1.提高学生学习的兴趣

生物学科理论知识的学习，尤其是《分子生物学》和《生物化学》，因其研究对象都是在分子水平上，看不见摸不着，很难形成感性认识。而且这两个学科知识涵盖面广，理论框架繁复。特别是《分子生物学》主要讲述分子的结构与作用机制，单纯以传统的课堂讲授的方式授课，会给学生枯燥无味的感觉。另外，《分子生物学》部分内容在初中、高中的生物课程中都或多或少地有所涉及，国内外生物院系的相关专业许多专业基础课如《普通生物学》、《遗传学》等课程也与《分子生物学》有内容重复的地方[4][5]。这些重复的内容给学生“复习”的感觉。而单纯通过增加学习的深度区分这些不同的课程的内容会加重烦躁的情绪。

通过引入一些经典实验过程及其结果分析的内容，可以在很大程度上提高学生对相关领域的兴趣，增进对这部分知识的了解。比如，“DNA是遗传物质”的论点就主要是在几个主要的实验基础上得到最后的确证的。在“分子生物学研究历史”章节中，从最早的核酸发现开始，让学生了解分子生物学发展之初的研究基础与背景，引导他们通过讨论及问答解决“验证什么是遗传物质”这一命题；然后将这一命题的验证过程中包括肺炎链球菌感染实验、噬菌体感染实验等几个重要的实验设计思路、原理、讨论一一阐述，并与学生的思路相比较。通过这种方法，可以有效地把纯粹的理论学习置入该理论产生的时代，通过“侦破”式的线索游戏，提高学生的学习兴趣。

另外，近年来诺贝尔生理与医学奖及化学奖许多奖项都授予了与分子生物学相关的一些工作，如2012年山中伸弥的多能干细胞的诱导等；通过介绍这些工作，既可以提高学生的学习兴趣，又可以把国际上的研究热点与分子生物学的发展方向介绍给他们[6]，[7]。

2.启发学习过程中的创新思维

随着近年来基础教育的改革，学生创新思维不断得到发展，但应试的压力迫使中学阶段的教育在大多数的中学课堂遵循着以往的课堂讲授的方式，学生也更适应“老师讲，学生记”的灌输式的教育方式。如何在本科专业教学中进一步启发学生的创新思维是一项长期任务。

《分子生物学》本身是尚不完善的专业学科，新的知识新的发现和新的研究方法层出不穷。如小RNA的研究是近些年来分子生物学的研究热点[8]。小RNA的干扰作用的研究历史以故事的形式讲述，继而采用启发的方式引导学生讨论这一作用在研究中的应用[9]。通过这一启发过程，学生会充分了解在现代生物学研究中理论与技术的相互促进发展，鼓励他们对已有的知识充分思考，建立基础研究与社会应用间的联系，提高创新思维的主动性。

3.综合不同学科知识，开启学生进入科研殿堂之门

现代分子生物学在研究过程中综合了生物化学、遗传学、物理学、计算机科学等不同学科的技术与方法，目前的生物学研究也需要具备多学科知识的复合型人才。但限于实验条件与各学校的特点，大部分的教学实验室，尤其在多数地方性院校，几乎不可能具备条件让学生接触所有相关的实验过程，比如分子生物学最基本的放射性标记、分子杂交等。让学生知道这些技术、了解这些技术的原理与应用范围，对发展他们的科研思维具有重要意义。但仅通过幻灯片、多媒体等形式只能把这些方法的操作过程或仪器设备展示给学生，而不能让学生了解这些方法具体能做什么、得到什么样的结果、结果如何分析，等等。在经典的一些科研实例中，却不乏综合了多学科知识的精妙设计，对这些实例的分析可以具体地把其中使用的一些方法与技术的作用、结果分析等展示出来。

对于“mRNA的合成方向是5’―3’”这一过程的证明，早期发表的文献中便使用了多种不同的方法[10][11]。包括同位素标记、细菌生长曲线绘制、RNA的提取与纯化、RNA的浓度测定、RNA的碱水解等多种微生物学、生物化学的方法经过两个实验路线被串联起来，简单的方法却得到了可信的重要结论[11]。通过分析，学生认识到科学研究过程中结果讨论的严密性，认识到今天的许多成果与结论得来不易，改变他们“眼高手低”的惰性思想；另外，使他们认识到拓宽知识面在生活、工作中的必要性。

4.提高学生的检索能力和逻辑思维能力

学生自主学习的能力是他们走上社会后应对复杂环境的有力武器，对自主学习能力的培养要贯穿于整个教学工作过程。在教学实践中，一些细心的学生提出的一些有意义的问题，引导他们利用网络和图书馆资源，通过检索相关文献，得出问题的答案；最后与老师的结果对比印证。这种方法在提高学生自学能力的同时，提高了他们文献检索的专业技能，为他们未来的工作提供了一种新的工作方法。

仍以“mRNA的合成方向是5’―3’”这一问题为例。有学生在学习转录一章的内容后，想了解这一结论是通过什么方法获得的。但多个版本的《分子生物学》教学参考书中并没有提及这个问题。通过一些中文搜索引擎，也只能得到一些对这个问题并不确切的回答，只能查阅到在证明这个问题的过程中利用C14标记U。学生提出问题：起始和终止都有U，没办法证明转录的过程就是从5’到3’啊？

这个问题被作为课后作业布置给全班同学。在这个作业中，附带提醒学生注意这一问题作为研究热点所处的时间段，然后针对这个时间段通过学术检索系统检索最权威的文献。结果学生通过谷歌的学术搜索搜到了1960年表的两篇最相关的文献[11]。讨论后经过综合，这一验证过程可以描述如下：大肠杆菌在耗光培养基中所有的U后，0℃培养以放慢其mRNA合成的速度；加入放射性标记的U，在不同的时间点取细菌提取RNA，测定放射性掺入RNA的速度；用碱水解的方法从3’末端水解mRNA，最后检测水解后的单核苷酸及RNA的放射性。如果转录是从3’向5’方向的，那么单核苷酸中的放射性与RNA中放射性的比值会随着细菌培养时间的增加而减小；如果转录是从5’向3’方向，则这个比值会随着培养时间的增加而增加。实验的结果证明转录的方向是从5’向3’的。

通过这个作业，学生了解了专业文献检索中的一些方法，同时对前人工作中的逻辑推理过程也有了一定了解。另外，这个过程还帮助学生回顾了微生物培养中的生长曲线、RNA的生物化学性质等其他相关学科的知识。

总之，在《分子生物学》的教学过程中，充分利用经典实验的分析，可以在多方面强化教学效果，提高学生学习与掌握分子生物学基础知识与技能的能力。当然，这个过程要求任课教师充分了解学科发展历史和前沿，也需要系统的教学参考书籍、教学方案及媒体的支持。这需要一线教学工作者付出巨大努力，结合自己的科研，建立适合分子生物学这一重要的专业课程自身特点的教学方法，为国家与社会的发展培养更优秀的人才。

参考文献：

[1]Weaver.R.F著.郑用琏译.分子生物学[M].科学出版社，2010.

[2]蒋桂林.生物教学中的策略教育[J].生物学杂志，1999，16，（3）：36-36.

[3]李科友，朱海兰.创新理念，培养能力[J].微生物学通报，2011，38，（2）：250-255.

[4]梁顺祥，何涛，李淑娟，等.农林院校《遗传学》与相关课程间教学内容的重复及解决途径[J].遗传，2011，33（9）：1023-1026.

[5]王子健，张超，刘群红.生物化学和分子生物学课程整合的教学探索[J].基础医学教育，2011，13（12）：1061-1063.

[6]张凯，邱念伟.与分子生物学有关的诺贝尔奖简介[J].生物学通报，2012，47（8）：59-62.

[7]王长林，陈岩，魏力军.诺贝尔生理学或医学奖在“普通生物学”教学中的应用[J].微生物学通报，2013，40（011）：2123-2127.

[8]王云，罗勋，刘天骄，等.小RNA的生成机制与功能[J].生物学杂志，2011，28（2）：58-61.

[9]谢兆辉.小RNAs作用机制的研究进展[J].遗传，2009，31（12）：1205-1213.

[10]Maitra U，Hurwitz H.The role of DNA in RNA synthesis，IX.Nucleoside triphosphate termini in RNA polymerase products[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，1965，54（3）：815.

分子生物论文篇7

台湾有组织地开展物理学研究始自于1966年，即科技主管部门在新竹清华大学出资设立“物理研究中心”（台湾大学和台湾中研院为合办机构，1983年改由台湾科技主管部门直属，1986年改名为“物理研究推动中心”）以后，通过大力培育物理人才及推动基础与应用物理研究，逐渐形成规模，执行研究计划的数量也由1966年的12项，发展到到1977年的36项，再到1988年的136项，研究水平也得到很大提高。

在1986年以前，岛内物理学研究主要集中在凝聚态物理、原子核物理、原子与分子物理、粒子物理、场论及统计力学等五大领域。其中，凝聚态物理研究的重点放在对固体材料的热性、电磁性、机械性质等方面的了解，进而改进、合成或控制材料的特性，以及研制或发掘新的材料。

原子核物理研究的重点放在原子核结构及现象、电磁作用、强作用力及弱作用力、基本粒子研究之中间媒介等理论内容；原子与分子物理研究的重点放在原子与分子中电子的分布及其与原子核间的电磁交互作用，以及与化学和生命合成物的性质关系等方面；粒子物理及场论属于物理学中最新领域；统计力学则作为方法论，研究重点放在通过系统组成单元之间的相互作用，来了解系统的宏观性质与现象，特别是在相变化、平衡态与非平衡态的热力学性质及现象等问题的微观了解上。

当时岛内物理研究计划虽不少，但其研究题目多属依个人专长及兴趣而从事的自由研究。为有效推进物理学研究发展，台湾科技主管部门下属“自然科学发展处”在1985年初制定了“物理学科规划方案”，以充分地因应在推展即根据科技发展趋势及社会建设需要，规划出研究重点方向，并据以推动大型整合性合作研究计划，逐步使其所培养的专业人才及建立的研究体系，在质与量两方面都得以快速提升。

根据该规划方案，台湾物理学科基础研究重点方向共有5个：规范场论及其现象学研究，稀土及过渡金属系统的磁性及超导性研究，原子分子光谱研究与激光及同步辐射光源发展的配合运用，固体表面的能谱学研究，非线性与相位共轭研究。

上世纪80年代，世界各国掀起高温超导研究热潮后，台湾相关科技人员投入该项研究的越来越多。台湾科技主管部门于1988年1月成立“高温超导研究规划小组”，负责购置关键性贵重仪器设备，供研究人员测试导体物理、化学特性以及材料制作之用，并分北部、新竹、南部三区，以整合计划方式成立高温超导实验室，集中人力、物力，以重点研究寻求突破，提高岛内研究水平。

由于表面物理研究对台湾当时正在大力发展的电子及化工产业有极其重要的关系，台湾科技主管部门于1986年9月成立了“表面物理研究规划推动小组”，制定了《表面物理计划建议书》及《合作研究计划书》，选择能相互支持配合的研究重点，组成研究团队，集中资助其开展表面物理研究。

主要物理研究机构

成立于1997年的台湾“理论科学研究中心”理论物理组，现任主任朱创新来自新竹清华大学物理系（主攻粒子物理），聘请的“中心科学家”有蒋正伟（主攻粒子物理）、耿朝强（主攻粒子物理）、Cazalilla， Miguel A.米格尔（主攻核物理）、陈宣毅 （主攻生物物理）、陈柏中（主攻凝聚态物理）、仲崇厚（主攻凝聚态物理）、寺西庆哲（主攻凝聚态物理），另有十余名博士后及助理研究人员，每年还有数十位来自各地的“中心合作科学家”，他们共同组成12个重点研究小组，开展各领域研究外，还常常开展对外学术交流，举办国际性学术会议，邀请海外专家学者来台湾讲学和共同开展学术活动。

为增强该中心各重点研究小组与不同领域研究人员的互动，他们每年都要在台北、新竹、台南市三地轮流举办“中心物理日”，同时召开“理论物理大趋势”研讨会。同时，他们还积极培养与鼓励岛内年轻学者进行前沿科学研究，每年都要颁发“年轻理论学者奖”与“博士后研究论文奖”。

在对外交流与合作方面，他们积极与多个海外研究机构开展合作，包括大陆重庆邮电大学数理学院、北京大学物理学院、中国科学技术大学交叉学科理论研究中心、美国马萨诸塞州立大学物理系、日本高能物理研究中心、日本京都大学基础物理学研究所、韩国亚太理论物理中心、韩国高等研究院、澳大利亚高能粒子物理卓越研究中心、越南HUE大学和越南科学院物理研究所等。

目前，台湾从事基础物理研究的专业人员大多集中在设有物理学系/所的公私立高校内，每年最多的有台湾大学、新竹清华大学、新竹交通大学、成功大学、台湾师范大学、淡江大学、东吴大学、中国文化大学、辅仁大学、中央大学、中原大学、中兴大学、东海大学、彰化大学、高雄师范大学、中山大学、中正大学等物理学系/所。

能够开展实验物理学研究的机构主要为拥有较精密大型实验仪器设备的新竹清华大学、台湾大学、台师大、台湾中研院物理研究所和原子与分子科学研究所、台湾原子能主管部门下属的核能研究所，以及科技主管部门组建并管理的同步辐射研究中心等。

台湾中研院物理研究所的历史可追溯到1928年在上海建立的理化实业研究所，1962年在台湾复建，由吴大猷担任首任所长，此后一直是台湾实验物理学研究的主力。1970年，该所将研究领域扩展至大气科学与流体力学，之后又在1975年新增生物物理研究计划。上世纪80年代，该所的研究领域扩充至场论与粒子物理、原子核物理、统计与计算物理等领域。

该所现任所长为李定国，共有45位研究人员，包括特聘研究员3名、研究员22名、副研究员12名、助理研究员3名，每年约有400余名访问学者、博士后、兼任助理的研究生等约人来所从事研究工作，分为纳米科学、中高能物理和复杂系统3个研究群组，研究方向涵盖中微子物理及探测器、重夸克及大型对撞机物理、宇宙反物质及暗物质、高温超导、磁性物理、纳米科学、统计与计算物理、生物物理等领域，所内拥有加速器实验室、纳米核心设施中心、生物图像核心设施、精工室以及高速网络计算平台等，大型实验设备和仪器包括3MV串级静电加速器、场发射穿透式电子显微镜、双枪聚焦粒子束及扫描式电子显微镜、电子束曝光系统、激光曝光机、1000级无尘室内制程设备（含黄光室）、纳米压印机、激光热扩散测量系统、纳米粉末及薄膜制备系统、共轭焦激光显微系统、全反射荧光显微系统、荧光显微镜、三维超解析荧光显微系统、拉曼图像显微系统、多光子荧光显微镜、原子力显微镜等，几乎全部对外开放。

台湾中研院原子与分子科学研究所由诺贝尔化学奖得主李远哲倡议筹建，1995年正式成立，位于台北市台湾大学校园内。现任所长周美吟，共有30位专职研究人员、10位特聘研究员，每年约有200余位访问学者及博士后、研究助理及研究生参与该所的研究工作。该所研究的范围涵盖化学、物理、光电等领域，并划分为尖端材料与表面科学组、原子物理与光学组、化学动态学与光谱组、生物物理与分析技术组等四个研究群组。

该所设有量子材料理论实验室、表面纳米结构实验室、尖端材料实验室、分子/材料模拟实验室、表面动力学与动态学实验室、固态核磁共振及触媒化学实验室、量子纳米电子材料模拟实验室、生物物理电脑模拟实验室、自发性表面纳米结构实验室、纳米元件物理实验室、纳米磁学实验室、现代光谱实验室、有机材料实验室、瞬态分子激光光谱实验室、分子束化学反应动态实验室、光化学实验室、生化分子质谱与光谱学实验室、生物质谱分析实验室、基因与分子发育遗传学实验室、强场物理与超快技术实验室、理论原子碰撞实验室、超低温原子与分子实验室等，拥有利用VUV同步辐射光探测化学反应产物的动力学实验研究装置、多质量离子图像探测器、10兆瓦飞秒脉冲激光器、交叉分子束仪、多质量光碎片离子影像仪、双色共振多光子游离光谱仪、自旋隧道电子扫描显微镜等仪器。

台湾中研院天文及天文物理研究所自1993年开始筹建，直到2010年6月才正式成立，位于台湾大学校区内（天文数学馆大楼内），另在美国夏威夷设有办事处。首任所长为贺曾朴，现有31位研究人员，包括特聘研究员4名、研究员5名、副研究员11名、助研究员11名，每年都有100多名访问学者、博士后研究人员、海外科学家来此从事合作研究工作，主要研究方向包括河外天文学、恒星形成、星际与拱星介质（也称原行星盘）、天文尘粒物理、高能天文物理、理论及观测宇宙学、太阳系及系外行星系统、天文仪器安装与测试等，2013年共204篇。

2004年，该所设立高等理论天文物理研究中心，最初位于新竹市清华大学校园内，2013年迁至台湾大学，目的是将天文物理研究与教学相结合，将研究成果整合融入岛内大学生及研究生的教育课程之中，培养下一代天文学家。自成立以来，该中心积极开展有关宇宙中恒星、行星、致密天体、星系等起源与演化问题的研究，包括流体动力学、磁流体动力学、天文化学、辐射转移等数值模拟，每年均举办一期冬季/夏季短期课程、2到4次学术研讨会或各种规模的主题式课程，同时积极邀约外国访问学者造访该所，举办学术研讨会与短期培训课程，将最新的理论天文物理研究成果带给台湾。

由于台湾缺少独立建造大型天文望远镜的经济和技术能力，以及岛屿环境的地理和气候条件不适宜开展天文观测，因此除在嘉义鹿林山上建有4座口径仅50厘米的小型天文望远镜外，其余观测设备都是通过在外国与其他天文台或天文国际组织合作建造的方式来取得，包括位于美国夏威夷冒纳基山的次毫米波阵列射电望远镜和宇宙微波背景辐射阵列射电望远镜，以及位于格陵兰的12米射电望远镜和目前正在建造中的位于智利阿塔卡玛沙漠的大型毫米波及次毫米波阵列射电望远镜，台湾都只是众多参与者之一，仅拥有这些天文观测设施的部分使用权力。

以上台湾中研院这几个研究所本身都有固定的研究经费预算，而大学物理学系/所的研究经费主要由“国科会”补助，每年约150个物理专题研究计划项目，经常参与计划申请的研究人员有300人左右。

根据历年《台湾科技年鉴》、《“国科会”年报》及科技主管部门下属“物理研究推动中心”发表的各种简讯、报告等资料显示，目前台湾物理学研究主要集中在天文及天体物理、基本粒子与宇宙学、高能物理实验、原子核物理、凝聚态与表面物理、统计与计算物理、生物物理、流体与非线性物理等领域。

粒子物理与宇宙学

在粒子物理领域，台湾因缺少大型实验设备，故以理论研究为主，其研究人员主要分布在台湾中研院、台湾大学、新竹清华大学、成功大学、台师大、中央大学、中原大学、东海大学、中兴大学和新竹交通大学等机构，根据专长和爱好组成研究团队，每年固定召开研讨会，相互启发，共同促进理论水平的提高。

例如在2000年，台湾一组科研团队发现重介子非轻子弱衰变的规范不变及发展红外有限理论，即在微扰量子色动力学的因次化定理架构下，可建立一个规范不变及红外有限的理论，避免红外无穷大问题。

台湾科学家2001年提出量子动力学及弦论新算法，藉由非交换几何的描述研究相关问题。此外，提出研究B介子衰变的量子色动力学理论，借着对强作用机制的掌握，从实验数据可精确萃取标准模型中的弱相角等基本参数。2002年，在在弦论方面，推导S-膜的有效作用量，并求出在超光速粒子的背景下形成基本弦的解。

台湾科学家2004年推论，奇夸克和底夸克间可能有相当大的混杂，因此会造成新的CP相位及右手动力学；利用手征对称来探讨π介子、K介子和η介子等粒子光锥分布函数的SU（3）违逆，并建立具有交互作用及化学位能的非相对论性费米子系统（自旋1/2）的晶格场论，这个理论可以应用在粒子间距大于位能作用范围的情况，而且不会有符号问题。

2007年，台湾科学家提出B介子衰变的偏极化问题，给出不同的衰变其湮灭图贡献的关系式。2008年，提出寻找希格斯波玻色子时可籍由其一种衰变模式，即当其衰变成4个底夸克所形成的不变质量，来补偿寻找希格斯粒子的可能机会。

近几年，随着欧洲大型强子对撞机（LHC）正式运行并不断公布最新实验结果，开展对标准模型以外新物理现象的研究，成为岛内新热点。例如台湾大学物理系何小刚教授及其团队在2010年发现，标准模型不可能得出2005年在美国费米实验室的Hyper CP发现大于标准模型预言的Σ+->pμ+μ-衰变率的结果，这一结果有可能解释为一质量为214MeV的新粒子引起的反常现象。这一模型有很强的预言性并能被LHC实验检验，如暗物质的直接产生等，并存在其它新粒子的可能性。

此外，2011年，台湾中研院物理所李湘楠与美国密西根州立大学研究人员合作，以微扰量子色动力学的重求和方法为基础，建立强子对撞机中喷流现象的理论架构，成功描述费米实验室及欧洲大型强子对撞机测量的喷流质量与喷流内部的能量分布，首度实现物理学家以量子场论研究喷流现象的想法。

高能物理实验

在高能物理实验领域，由于台湾岛内缺少大型实验设备，只能借助外国。上世纪90年代，经美籍华裔科学家丁肇中的安排，有5名台湾科学家先后赴欧洲核子研究中心（CERN）从事高能物理方面的实验研究。自2001年起，他们开始加入大型强子对撞机中的紧凑型μ子螺旋管探测器（CMS）研发制造团队，负责前端的预显示探测器的建造、运行维护与数值分析，与国际上一流研究团队合作，共同寻找希格斯粒子。

近年来，台湾科学家还参加大型强子对撞机寻找希格斯粒子最重要的衰变频道（希格斯粒子衰变到双光子频道）物理分析，为2012年新发现一个类似希格斯粒子的新玻色子做出成绩。此外，他们还投入对重夸克的探索，已成功的提出几项与重夸克有关的重要成果，在相似于标准模型下前三代夸克的序列型第四代夸克，以及非标准的奇异夸克的研究上皆有贡献。

经华裔科学家叶恭平的协助，台湾中研院物理所部分研究人员1993年加入美国阿贡国家实验室的费米碰撞探测器（CDF）研发团队，参与粒子探测器的建造（负责提供并列光纤传输模组）与实验结果分析。1年后，该团队顺利发现顶夸克。2004年，该团队发现由5个夸克所构成粒子，被认为是过去30年中首次观察到重子、介子之外，新一类多夸克所构成粒子的最明确证据。

1999年，台湾大学高能物理研究人员又参与日本B介子工厂Belle实验，致力于B介子的稀有衰变与CP破坏的研究，在2005年发现了B介子到两个K介子衰变的证据，确定“直接”电荷宇称破坏。另外，还参与日本重子设施兴建计划，负责建造时间飞行探测器，利用50GeV高能质子束，进行粒子物理和核废料处理实验研究。

李世昌领导的台湾中研院物理所高能实验团队还参与建造人类第一个太空磁谱仪（AMS），由美国“发现”号航天飞机载往地球轨道进行测试，发现地球附近的太空中有许多以前从未观测到的高能量质子、电子、反电子及氦的同位素原子核氦3，其中反电子数约为电子的4倍，且氦3数量远多于氦4。

由台湾中研院物理所主导的“台湾中微子实验”是岛内首次开展的高能粒子物理实验。在台电公司核能二厂内，距离反应堆28米处建立实验室，以研究中微子物理特性。实验设备包括重量达50吨的屏蔽体，以防止宇宙射线及周围环境辐射所造成的背景干扰，还有精密的高纯锗及闪烁晶体探测器，加上性能先进的电子仪器，用来显视、监控、记录及分析探测器的信号。合作团队除了台湾中研院、核能所、新竹清华大学外，还包括来自大陆中科院高能研究所、原子能研究院、北京清华大学、南开大学、四川大学，以及土耳其与印度的科研机构。

该合作团队在2007年进行的中微子磁矩实验研究，灵敏度达到世界一流水平。2010年再接再厉，完成了中微子与电子交互作用截面的测量，所采用的极低能高纯锗探测器技术，其探测能量范围比之前更低100倍，成功开启了研究暗物质的视窗，在未被前人检验的能量区域里，证明粒子物理的标准模型依然有效，并限制了新物理理论的可能参数。所有实验结果确信没有发现任何中微子磁矩和辐射衰变的证据。其在2013年3月发表的最新数据，否定了美国CoGeNT实验在2011年发表的有关暗物质的证据及诠释，并引证其数据处理的不足之处。

目前，台湾科学家正在与北京清华大学等机构合作，在四川锦屏山地区建造世界最深的地下实验室，准备全力开展寻找宇宙暗物质的研究，备受国际同行期待。

原子分子物理

在原子分子物理领域，包括中低能核物理研究，主要在台湾中研院原子与分子科学研究所、原子能主管部门下属核能研究所及台湾大学、新竹清华大学、新竹交通大学、中央大学、中原大学等研究机构开展，如利用激光冷却低温原子实验、激光等离子波电子加速器、同步辐射光源的相对比X光显微术等，开展夸克胶子等离子体的特性及原子核内的非线性动力学研究。

例如，台湾科学家发展出多重能量相位迭加的理论，即把光学全像术的概念，应用于波长小约1万倍的电子绕射上，将实验得到的电子绕射图案做简单的傅立叶转换，即可看到所测量系统的原子三维结构，并发现电子绕射图案或曲线的Patterson反转，也可直接获得所测量系统的原子三维结构。

2006年，台湾中研院原子与分子所的研究人员利用交叉分子束及先进的时间切片离子图像仪技术，测量高能量分子与氪原子在交叉分子束中碰撞的散射图像结果，藉由分析有机分子光化学实验所得到的能量转移机率分布函数，直接观察到超级碰撞（即一次碰撞转移很多能量）的存在。

新竹清华大学物理系王道维教授在2008年发现，如果考虑一系列多层的二维结构，这些冷分子是可以排成长链状的流体，造成一种以前只有在软物质物理或化学反应里看到的“极性流体”现象，但与之不同的是，这样的长链结构同时拥有温度与量子效应。由此证明许多在多分量低维度的半导体系统中的多体物理现象其实更容易在冷分子的系统内达成，原因是冷分子间的偶极作用力可以同时有排斥力与吸引力，且因作用力的主角可以为费米子或玻色子，这使得未来可以有更宽广的空间来研究一些多体物理的基本性质。

分子生物论文篇8

关键词：研究型教学；生物化学与分子生物学；大学生科技创新

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）18-0146-02

进入21世纪后，分子生物学的发展迅猛，新技术新手段层出不穷并已渗透到各个学科；分子生物学理论与技术已经成为人们认识生命本质和改造生物特性的有力武器。然而，我们在指导大学生科技创新活动中发现：大多数学生（即使考试成绩很好的学生）很难能应用所学的分子生物学理论与技术设计出科学研究的实验方案；我们调查也发现：很多硕士研究生在利用分子生物学理论与技术设计科学研究实验方案时仍困难重重，这说明我们传统的“老师讲、学生听、再考试”按部就班的生物化学与分子生物学教学模式已经很难实现“培养高素质创新性人才”的目标。那么，如何在教学中引导学生进行科技创新？

随着近年来分子生物学的飞速发展，给生物化学与分子生物学教学带来一些问题，主要体现为：教学学时的不足与教学内容的扩增；学生理论知识的学习与科学研究实验环节的严重脱离，这是造成分子生物学知识在应用中“困难重重”的主要原因。

研究型教学也称主题研究，是在美国布鲁纳的“发现式学习模式”和瑞士皮杰的“认知发展学说”基础上构建的教学模式[1]，是在老师指导下有目的地相对独立地对教学内容相关的实际问题进行探索研究，从而提高学生运用知识解决实际问题的能力，从而培养出具有独立思考研究能力的创新型及应用型人才。

“开展大学生创新教育、培养高素质创新性人才”是高等教育改革与持续发展的一个重要主题。为坚持“教学以学生为本”的原则，以培养“实践能力强、综合素质高”的创新型医学人才为中心，我们以“肿瘤微环境与免疫治疗湖北省重点实验室”为平台，以教师承担的科研项目为引导，在生物化学与分子生物学理论及实验教学中探索并实践“研究型教学”模式。

1.优化和整合理论教学内容，夯实学生创新基础。生物化学与分子生物学发展快速，新技术、新方法、新成果不断涌现。我们根据教学大纲要求，优化、整合教学内容：删除淘汰的内容，合并重复的内容，增加新出现的内容。在课堂讲授中，将国内外一些最新分子生物学研究成果、发展动态及科学前沿知识充实到教学内容中；介绍分子生物学新技术在疾病诊断、治疗、预防中的最新进展，使学生明白生物化学与分子生物学在医学中的重要性。

2.利用多种现代化教学方法和手段，激发学生科技创新兴趣。生物化学与分子生物学课堂内容丰富、信息量大，而教学课时少。因此，我们在理论教学中将教学内容分为讲授和自学两部分：在讲授中，利用多媒体等多种现代化教学手段，将难点和抽象的内容以动画的形式反应出来，使教学内容直观化，增加学生对知识的掌握；在自学中，充分利用网络教学平台实现师生之间、生生之间的交流互动；同时将教师承担的科研课题设置成科研专题，让学生带着科研专题的问题开展学习。

3.加强实践教学，培养学生科技创新能力。我们在重视理论知识教学的基础上，加强实践教学与理论教学相结合。我们重新组合实验内容，实行“三型实验原则”（即将实验分为验证型实验、综合型实验、研究型实验）：减少基础性验证型实验、增加设计性综合型实验、开展创新性研究型实验。

在课堂内的基础性实验部分：减少传统的验证性及临床生化指标测定的实验项目及学时数，使实验项目主要集中于基本操作、比色技术、离心技术、层析技术及电泳技术等方面的实验；对基本的规范化实验操作方法及常规实验技术（如比色、离心、层析、电泳等技术）操作流程录像后上传到课程网站中以便学生对照学习。

在课堂内的设计性综合型实验部分：我们组织学生针对教学中遇到的问题设计研究方案。例如，在肝脏生物化学中提到：白蛋白主要是由肝脏合成，而白蛋白又是临床医疗和科研中常用制剂，如何提取出有活性的白蛋白？如何利用生物技术大量生产白蛋白？通过讨论，使学生了解解决这一问题所依据的蛋白质理化性质和分离纯化、基因表达、基因重组、PCR等理论知识。通过设计白蛋白分离纯化与鉴定实验，在对蛋白质理化性质加深理解的同时，使学生掌握合理运用盐析沉淀、离子交换层析等技术操作流程；在此基础上，启发学生运用基因重组、RT-PCR等分子生物学技术设计重组表达白蛋白的实验方案。指导教师对学生设计的研究方案可行性和合理性进行点评及修改，学生在老师指导下，在课堂内开展上述设计性综合型实验。

4.在课堂外的创新性研究型实验部分：学生组成多个研究小组（3～5人/组）对教师承担的科研课题（已设置成多个科研专题）查阅文献和资料后进行创新性科研专题申请书的撰写；指导老师根据申请书质量及个人兴趣爱好挑选部分研究小组开展科研专题的实验研究；在此过程中，学生利用课余时间在老师指导下开展创新性实验研究，从而进一步培养科技创新能力。

5.研究型教学模式在生物化学与分子生物学教学中的效果：通过研究型教学模式在三峡大学医学院临床医学专业的生物化学与分子生物学教学中的探索与实践，我们发现学生的考试成绩显著高于未经过研究型教学模式的班级；学生的动手操作能力也显著高于未经过研究型教学模式训练的学生。通过研究型教学模式，学生的科研素质和创新能力得到提高，激发了学生对生物化学与分子生物学的学习兴趣，极大调动了学生的学习积极性。通过学生课外完成的科研专题研究，学生以第一作者在CSCD核心期刊发表研究论文7篇；指导老师在指导大学生科研专题的同时，圆满完成了自己所承担的科研课题的研究；同时老师通过完成科研课题，促进自己的教学水平。

总之，通过上述一系列的探索与实践，能充分调动学生学习积极性，开阔视野，增加学生对生物化学与分子生物学及科技创新活动的兴趣；更重要的是能提高学生的实践动手能力，培养学生的科技创新能力；同时，老师通过完成科研课题，带动人才培养；能使教师把教学与科研有机结合起来，以科研促进教学；使教师不断更新教学内容，不断改善教学框架，形成囊括最新知识框架的教学体系，从而使《生物化学与分子生物学》教学质量得以进一步提高；即充分证明研究型教学模式在生物化学与分子生物学教学实践中是有效和可行的。

分子生物论文篇9

摘要：

黄酮类化合物普遍存在于天然产物中，具有多种生理活性．本文中我们用密度泛函理论优化了3种黄酮类化合物的几何结构，用含时密度泛函理论计算了它们的垂直激发能，并拟合了它们的电子吸收光谱，同时还预测了它们的抗氧化活性．结果表明，拟合的光谱与实验光谱符合较好，很好地解释了实验光谱；3种黄酮类化合物的抗氧化活性均高于维生素C．

关键词：

黄酮类化合物；电子吸收光谱；密度泛函理论；含时密度泛函理论

黄酮类化合物广泛存在于植物的根茎叶花果中，是一大类植物次级代谢产物［1－4］．黄酮类化合物具有抗氧化［5－6］、抗自由基［7］、抗菌消炎［8－9］、抗癌［10－11］、抗辐射［12］、抗糖尿病［13］、抗心血管疾病［14］、抗骨质疏松［15］等多种生理活性，因此，对黄酮类化合物的研究已经成为一个非常热门的课题．最近，王勇等［16］从黑沙蒿植物中分离出了3，5－二羟基－7，4′－二甲氧基黄酮（1，见图1），报道了其晶体结构，并测定了化合物1和之前从黑沙蒿植物中分离得到的5－羟基－7，4′－二甲氧基黄酮［17］（2，见图1）的电子吸收光谱．结果发现，与化合物2相比，化合物1的最大吸收波长发生了44nm的红移．为了更深入地认识这一现象，有必要从计算化学的角度对这一现象进行理论研究．同时，我们设计了5－巯基取代的化合物3（见图1），对这3种化合物的电子吸收光谱进行了详细的理论研究，并理论预测了它们的抗氧化活性．以前的研究［18－23］表明，密度泛函理论能比较合理地预测有机共轭分子的几何结构和光谱．因此，本文中我们拟采用密度泛函理论进行计算．

1计算方法

基态的几何结构是在B3LYP［24－25］／6－31G＊水平上优化得到的，并在相同理论水平下进行振动分析以确定其为势能面上的能量极小点．垂直激发能是在TD［26－27］－B3LYP／6－31＋G＊＊水平上计算得到的，并用CPCM模型［28］考虑了氯仿溶剂的影响．所有计算都是在Gaussian09程序包［29］中完成的．

2结果与讨论

2．1基态的几何结构

优化得到的3个化合物的几何结构见图2，从图2中可以看出，3个化合物几何结构相差不大，色原酮和7－OMe在一个平面上（不考虑Me中的H），苯环和4′－OMe在同一平面上（不考虑Me中的H），差别较大的地方是前后两个平面之间的夹角，在化合物1、2、3中分别为0．2°、17．7°和34．8°．化合物1中羰基上的氧可以和5－OH、3－OH形成2个O－H…O分子内氢键，同时化合物1中的1－O和3－C上的O还可以分别与2′－C和6′－C上的H形成两个较弱的C－H…O分子内氢键；化合物2、3中羰基上的氧只能和5－OH形成1个O－H…O分子内氢键．因此，化合物1的共面性最好，电子离域程度最大．

2．2电子吸收光谱

分子的化学反应性质、电子吸收光谱的性质等都与前线分子轨道密切相关，因此我们将计算得到的各体系的最高占据轨道（HOMO）、最低空轨道（LU－MO）能级、HOMO－LUMO能级差ΔEg列于表1中．比较真空和氯仿溶剂中的数据可以看出，氯仿溶剂中的HOMO、LUMO能级比真空中的都降低了约0．1eV，ΔEg几乎不变．比较3种化合物的能级可以看出，化合物2的HOMO能级最低，LUMO能级最高，ΔEg最大．当色原酮环上3位H被—OH或者—SH取代后，HOMO能级明显升高（分别升高0．33和0．31eV），LUMO能级略有降低（分别降低0．05和0．1eV），ΔEg显著减小．由此可见，3位取代对HOMO能级影响较大，对LUMO能级影响较小．为了得到这3种黄酮类化合物的电子吸收光谱，我们分别计算了它们前20个激发态的垂直激发能（ΔEv）和振子强度（f），拟合采用高斯线型，得到的电子吸收光谱见图3、图4和图5，详细的光谱数据和相应的跃迁情况见表2．为简化起见，表2中只列出了f＞0．1和CI系数＞0．3的跃迁．从图3、图4和表2中可以看出，理论预测的光谱和实验光谱［16］符合得很好．化合物1的第一个吸收带相对于化合物2的发生较大的红移主要有2个原因：其一是化合物1的HOMO－LUMO能级差（S1态主要由HOMOLUMO跃迁产生）比化合物2的明显减小（前文已讨论过），导致S0S1的吸收发生红移；其二是化合物1中S0S1跃迁的f是S0S2跃迁的3倍多，第一个吸收带由S0S1跃迁贡献，而化合物2中S0S1跃迁的f小于S0S2，第一个吸收带主要由S0S2跃迁贡献，这使得光谱红移程度进一步增大．从图3、图4和表2还可以看出，实验上观测到的化合物1和化合物2分别在265和270nm附近的吸收峰都是由一系列激发态的跃迁产生的．同时我们还得到了化合物1和化合物2实验上未测得的吸收峰216和212nm，都是来自多个高能激发态的贡献．此外，我们还预测了化合物3的电子吸收光谱，化合物3第一吸收带的位置与化合物1接近，详见图5和表

2．2．3抗氧化活性

分子的抗氧化活性通常与HOMO能级相关．HOMO能级越高，越容易失去电子，抗氧化活性越高．从表1可以看出，无论是在真空中还是在氯仿溶剂中，化合物2的HOMO能级都是最低的，化合物1和3的HOMO能级接近，前者略高于后者．由此可推测这3个化合物中，化合物1的抗氧化活性最高．维生素C是一种常见的还原剂，文献曾报道的维生素C的HOMO能级在真空中为－6．84eV（－0．25120a．u．［30］），－7．08eV（－0．26021a．u．［31］），在水溶液中为－6．78eV（－0．24914a．u．［31］），在CCl4溶液中为－6．95eV（－0．25550a．u．［31］）．与维生素C相比，化合物1、2、3的HOMO能级远高于维生素C的．因此，从能级上分析，本文中报道的3种化合物的抗氧化活性都远高于维生素C．

3结论

用密度泛函理论的B3LYP方法优化得到了3种黄酮类化合物1、2、3基态的几何结构．计算表明，色原酮环和苯环两个平面之间的夹角在化合物1、2、3中分别为0．2°、17．7°和34．8°．化合物1存在2个O－H…O分子内氢键，而化合物2、3中只有1个O－H…O分子内氢键．用含时密度泛函理论计算得到了各体系的垂直激发能，并拟合了其电子吸收光谱．结果表明，计算的光谱和实验光谱符合较好，并对实验光谱进行了详细的解释．同时，我们还预测了这3种黄酮类化合物的抗氧化活性顺序，即1＞3＞2＞维生素C．

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分子生物论文篇10

分子生物学是研究蛋白质、核酸等生物大分子的结构与功能、遗传信息传递规律及调控方式和分子生物学研究方法的一门学科，涉及到动植物功能基因的挖掘、基因调控、基因工程、人类疾病的基因诊断与生物治疗等生物相关领域。它使人类从分子水平上真正揭开了生物世界的奥秘，由被动转向主动地改造生物世界迈出了一大步。分子生物学同时也是生命科学领域产生的一门重要的新兴学科［1］。现今分子生物学的成就说明了生命活动的根本规律在各种各样的生物体中都是统一的。例如，在自然界的各种生物体中，都是由同样的氨基酸和核苷酸分别组成其蛋白质和核酸。同时，除某些病毒外，各种生物体的遗传物质均为DNA，并且在所有的细胞中都以同样的机制进行复制。分子遗传学的中心法则和遗传密码，除少数例外，在绝大多数情况下也都是通用的。

二、实验教学

近年来，随着分子生物学突飞猛进的发展，其新理论、新技术也层出不穷。分子生物学基本理论的建立以大量的实验为基础，是一门实验性非常强的学科。分子生物学教学如果不做实验，只学习理论，往往会事倍功半。分子生物学实验技术亦成为高素质生物类人才必须掌握的基本技能［2］。分子生物学实验的开设是让学生从课堂单纯的学习理论转换到实践操作和科学研究的一项重要举措，不仅培养学生真正掌握基本理论、基本知识和基本技能的能力，还培养学生的科研能力、综合素质和科学作风，对建立用科学的方法研究问题及唤起学生们的求知欲均具有十分重要的作用。因此，开设分子生物学实验课程对培养高素质生物类专业人才非常重要。而基于现实条件，多数高校在现有的实验教学中，存在一些问题:

1．试剂的浪费和仪器的损耗:生物实验多综合性实验，由于这类实验是开放性的，实验开展过程中经常存在试剂浪费、仪器损耗大等问题;同时分子生物学实验所用的一些仪器与材料往往是精细的、昂贵的，对实验条件、操作技能的要求非常高［3］。而学生们在做实验时，往往会忽略这些细节，造成试剂浪费或仪器损坏等问题。

2．实验室的环境卫生的保持:保持良好的实验环境对于实验来说是至关重要的。在实验期间，由于学生多，极易造成仪器、设备、试剂等摆放不合理，环境条件差的情况。因此，要对实验合理安排，及时清理，同事提高同学们的实验意识。

三、改革措施

1．建设综合的评价体系。实验课程评价体系是保证教学质量的关键之一，构建科学的实验考核体系，可以提高实验教学质量和学生对实验课的关注度与兴趣度。比如按照平时成绩(平时成绩包括出勤、实验报告、课堂态度、操作规范程度等)占60%、操作考试占20%、理论考试占20%等划分。

2．运用现代化的教学手段。分子生物学知识具有高度的抽象性和微观性，学生对这些知识几乎没有任何感性认识。但同时，分子生物学实验课程是一门对操作要求极为严格的实验，而多媒体设备具有非常丰富的表现力，不仅能够对微观过程进行形象模拟，还可以对抽象事物进行直接的表现，对复杂过程进行精简和重现，这一点恰恰在分子生物学实验教学中显得尤为重要。在教学过程中运用多媒体和网络技术对于实验的进行有极大的帮助。多媒体技术可以让学生们对实验又最直观的认识，还可以给同学们示范规范操作;网络技术可以让学生们了解更多资讯及科研的前言进展，对激发同学们的兴趣有极大帮助。随着IT行业的发展，生物学软件的出现极大的便利了同学们的独立学习。

3．开展双语教学。随着全球化发展，许多生物院校都非常重视双语课程的教学，尤其是分子生物学。双语教学不仅会帮助学生学习专业英语，而且可以很好使科学研究和国际接轨，了解更为前沿的学科发展，掌握最新的文献资料等。在日常学习中，鼓励学生多阅读英文文献、做英文报告对双语教学的开展大有裨益。

4．培养学生的工程创新意识。创新是科技进步和经济发展的源泉，工程类人才更要具有很强的创新意识和宽广的知识面。这就更加要求教师在教学过程中加强对学生创新意识的培养，工程创新意识来源于扎实的基础理论知识和宽广的知识面。在教学过程中，要求学生学好基础理论知识的同时不断拓宽知识面。在分子生物学实验教学的过程中，我们留意分子生物学发展过程中的重大事件，并将其与当时的科学发展背景和重大发现经历等加以介绍。同时将实践教学与理论课程有机结合，并纳入到研究性教学方案中，并且鼓励学生参与分子生物学课程相关的大学生研究性学习和创新性实验项目。

四、结语