生物组学技术范文10篇

时间:2023-11-15 17:19:03

生物组学技术

生物组学技术范文篇1

关键词:生物技术基础;教学内容;启发式教学;前沿探索

生物技术基础是一门具有基础和通论性质的专业核心课程,旨在帮助学生把握生物技术的全貌和普遍规律性的知识。生物技术基础涉及把握众多知识面,与后续“生物化学、分子生物学、基因工程、微生物学”等课程相互重叠。介绍深刻改变人类医疗卫生,农业、人口、环境和食品状况的生物技术基础理论,包括转基因技术、克隆技术,生物信息技术、酶与发酵工程,干细胞组织工程技术、基因组和蛋白质学技术,生物芯片技术、高通量筛选技术等尖端技术,此外还引入现代尖端和新兴领域的生物技术应用及引发的变革,并审慎地选择了生物技术争议性领域内容热门话题和实例剖析,引导和激发学生体会学习经典与新潮生物技术的热情。本课程培养目标在于,通过本课程的学习,学生具备以下素质、技能、知识和能力:1.生物技术研究领域的重大理论和基本原理;2.生物技术研究领域的重要技术原理和方法;3.生物技术研究领域的专业英语与外文阅读。因此如何在有限课时内做到高屋建瓴式讲解,让学生能提纲挈领领悟生物技术核心基础知识点,为授课教师提出了较高要求。本文作者大多为生物技术领域教学科研的一线工作者,通过多年教学实践发现该课程教学存在着以下问题:1.教授程度的深浅难以把握准确,需要考量如何与高中知识有机衔接,同时避免与后续专业课程(分子生物学、细胞生物学、遗传学等)太多重叠;2.由于课程延续传统教学方法,以讲授理论知识为主,对最新生物技术前沿的了解不足,导致学生参与度不高、学习积极性较弱;3.课时数相对偏少,但内容繁多琐碎,需对教学内容进行选择性精简、凝练与优化;4.课堂教学存在教学方式单一、科研探索性知识较少、师生交流互动不足等一系列问题,忽视培养学生创新精神培养,对生物技术基础知识中如何发现、分析和解决问题的了解度不够;5.课程考核方式过于简单,缺乏多元化的考核形式,导致学生一切为了考试,学习为了做题,影响了生物技术基础(双语)课程教学效果。基于此,我们通过凝练、调整并优化生物技术基础课程教学内容,结合重要知识点的提出、争论、论证、完善历程,引入讨论式教学,启发学生深刻领悟该知识点的内涵和外延;此外,作者还采纳多元化教授及前沿探索式的教改思路,创新生物技术基础课程教学模式,提高学生的专业积极性和学习效果,为生物技术基础的课程改革提供了宝贵经验。从以下几方面做一下介绍。

一、凝练、调整并优化教学内容

(一)与高中阶段已有生物知识有机衔接。学生在高中阶段已经学习过一些生物学的基础知识,生物技术基础是生物技术专业的入门课程,如何将中学知识和大学知识有机的衔接起来并循序渐进非常重要。对于学生而言,如细胞结构、核酸结构、遗传定律等基础知识均已非常熟悉,所以在课程中对于这些已经学习过的基础知识不做过细讲解,而仅对某些关键名词(如生物技术的类型、基因和基因组、重组DNA技术、DNA指纹图谱)内涵和外延加以讲述,然后让学生结合教材进行课后自学(如微生物产品、生物修复、生物技术监管等),并在课后查阅相关资料及研究进展(如CRISPR-CAS9基因编辑技术),在考试题目中适当加入基础知识的考点,以保证学生有较好的自学效果。(二)与大学阶段后续专业课程协调。生物技术基础是一门具有基础和通论性质的课程,它的任务是帮助学生了解生物技术的全貌和获得普遍规律性的知识。生物技术基础涉及的知识面非常广泛,与后续授课多门专业课如分子生物学、发酵工程等课程相互重叠、渗透、联系。专业基础课涉及面广,很难做到面面俱到的讲解,因而需要根据学科专业的设置、后续专业课程的重点,对教学内容进行合理浓缩和凝练,聚焦于基础性、通识性知识点的阐释(如PCR基本原理及步骤、基因组基本组分),避免不必要的细节讲解(如PCR具体条件、基因组具体组件和功能)。尽量把详尽的论述留给后续的课程。在确定生物技术基础教学内容时,处理好学科课程整体与局部的关系,将各门课程放在一起全盘考虑,做到既不疏漏关键,也不过分重叠。

二、引入讨论式、启发式教学方法

(一)启发式的关键技术教学。根据生物技术基础教学大纲,教师在备课时首先设计成一系列启发性问题,让学生在课堂上带着问题听讲(如遗传学三大定律在什么背景下诞生?提出和发展经历了什么历程?),通过引导学生思考、回答、点评,然后将这些问题由浅入深逐步地展开,将教学内容融入到问答之中,使学生带着问题思考、学习(如孟德尔遗传学定律如何提出、修正、完善),从而有条理的、系统的理解吃透教学内容(遗传学三大定律的科学内涵及划时代意义)。(二)讨论式的核心理论探究。讨论式教学注重师生互动,是学生在教师指导下就某个知识点交换看法、互相启发从而获取知识的一种教学方法。在生物技术基础课堂中经常穿插讨论,尤其是针对最新的技术手段的原理和应用(如基因指纹图谱用于法医学鉴定),学生们具有浓厚兴趣,这对于活跃学生思维、激发学生学习兴趣、发挥学生学习积极主动性、提高学生的分析、思考、表达等各方面能力大有裨益,比如如何利用植物组织培养繁育名贵白茶和兰花。在课堂上对一些存在质疑的问题,引导学生讨论,达到以疑解惑的目的,使学生对所学知识融会贯通。

三、采用学生专题展示、师生互动式授课方式

(一)学生专题展示及答辩。生物技术基础既有经典传统知识,又有前沿技术介绍,在学习过程中需要引入生动活泼的教学形式。教师可以按不同的教学知识点,精心安排多个专题,设置演讲主题(如耐药性细菌的出现及机制、环境污染治理的生物技术),把学生的兴趣迅速转移到学习上来,使学生产生高昂兴趣和精神振奋的心理状态,情不自禁地进入到教学之中。通过多媒体课件的展示,用直观动态的画面、丰富逼真的色彩、加深了学生对教学内容的理解,把枯燥抽象的问题具体化,把看不见摸不着的问题趣味化,通过演讲活动激发大家对生物技术基础的学习兴趣。通过演讲,学生们既能了解学科前沿、开阔眼界,又锻炼了学生查阅文献、分析综合知识、制作PPT幻灯片,以及临场讲演的能力,激发学生的学习兴趣和热情。以“微生物细胞”知识点为例,由于同学们几乎没有接触微生物实验,对这种细胞尺度在微米的生物体活动缺乏直观认识,为此我们制作了“细胞内正在发生的故事”的教辅材料,结合哈佛大学的3D图片,以及“细胞内正在发生什么”的小视频,为同学们进行了导论性质的微生物细胞介绍,加深了同学们对细胞组成、细胞外壁成分、真核细胞器、能量代谢、新陈代谢等生命事件的领悟,为后续知识点如“微生物基因工程”“微生物育种”“微生物代谢工程”“微生物发酵工程”等奠定了坚实基础。(二)师生课堂内外互动。当前的大学生都是95后青年,标新立异,思维活跃,如何在课堂上让他们对讲授内容产生兴趣需要技巧和耐心。如我们在课间引入“你细胞内正在发生的事(哈佛3D动画小视频)”、“芝士就是力量!自制马苏里拉奶酪”、“有一种超级细菌,听上去真的很可怕”来引发同学兴趣。任课教师要和学生互动,除了要有和蔼可亲的教学态度,课下也将与学生多交流,我们在课后也与同学积极沟通,为他们对生物技术就业、考博出国等出谋划策,构建和谐的师生关系。教师应从专业角度出发,为生物技术基础课学习提供有效的指导和帮助。

四、拓展学生主动拓展及课外学习能力

生物学精品课程网站推介。生物技术基础理论大多来源于实验,因此为了更好捋清来龙去脉,仅仅靠有限的课堂讲授是不够的,需要在课外多实践多思考。多个生物学精品课程网站是全开放式的,如opencourses。教师可以根据教学内容进行推荐,引导学生根据自己的学习兴趣选择性地学习。另外和生物学相关的专业网站很多,比如NCBI、丁香园、小木虫、生物通等网站,学生能找到自己感兴趣的内容。学生查找文献的需求还不突出,有时还有死抠教材的陋习,为尽快转变学生的思维方式和学习习惯,开阔专业视野、跟踪最新文献、掌握查找专业文献的能力显得非常重要。我们在课间向学生们详细介绍江南大学图书馆检索系统,包括图书、期刊、报纸、专利、学位论文、标准、外文文章等;以及英文网站国立生物技术信息中心NCBI的内容,包括基因、基因组、蛋白、文献等,针对当时全球研究热点,输入不同检索关键词进行检索,寻找全世界范围内的研究论文和结果,激发了同学们探索生物技术未知领域的激情,也为他们以后查阅文章提供了便捷途径。具体如下:综合型数据库NCBI,这也是包括生物技术在内的生物类及医学类专业学生后续学习和研究的重要数据库,同时也是生物技术基础课多个知识点的来源,里面囊括了全核苷酸数据库、蛋白质数据库、基因组数据库、结构数据库、三维结构域数据库、UniGene数据库、Pub-ChemCompound数据库、癌症染色体数据库、探针数据库等,更重要的是有各类期刊数据库。课堂上我们会抽出五分钟左右时间,对课堂知识点在PubMed做最新研究进展的检索,而且在期末归纳总结时,同样会对该领域的最新发展做第二次检索,对研究中涉及的关键生物技术做介绍,一方面将碎片化的知识点通过研究论文的形式串联起来,让还未接触实验的同学们有一个形象而具体的认知,另外一方面,我们拓展了同学们主动学习能力。

五、开拓学生在生物技术领域的国际视野

生物技术领域是个全球研究者合作与互动频繁的领域,这需要同学们放眼世界,了解国际上同行在做什么有助于本课程教学。首先我们强化双语教学,聚焦生物技术领域中“基因克隆、细胞工程、酶技术、工业发酵”四大领域的近千个关键的专业英文词汇,涉及生物技术基本理论和主要技术,使学生掌握具备深入阅读外文文献的能力。其次,我们邀请了国际著名专家,针对课程中重要知识点为同学们开展专题讲座,以下以“医学生物技术”章节为例加以介绍。包括超级细菌在内的耐药性细菌的出现为人类健康带来了巨大隐患,如果防控耐药性细菌也是国际研究热点,加深同学们对这一热点的了解,我们邀请了哈佛大学医学院附属麻省总医院光医学中心助理教授戴天红做了专题学术报告。近年来戴教授先后主持了美国国家健康研究院,美国国防部(DoD)等基金课题10余项,发表科技期刊论文80余篇,研究成果先后在美国国防部五角大楼频道、美国科技日报、美国微生物现状、麻省总医院《先驱杂志》等媒体上专题报道。戴教授结合他在光医学治疗感染性疾病领域开展的多年系统深入研究,特别是在运用蓝光治疗感染性疾病方面的研究经历,对耐药性细菌的来龙去脉(包括产生、进化、传播、控制)做了深入浅出的介绍,受到了广大同学们的热烈欢迎。同学们踊跃提问,对医学生物技术产生了浓厚兴趣。

六、积极在课堂外检验并强化课堂上知识点

室外教学是让学生走出课堂,走出校园,到自然界观察学习生物学知识。我校位于长广溪湿地公园附近,校内也有生机盎然的小蠡湖,各类动植物及微生物资源丰富,对于学习生物技术基础课程的环境保护和生态学这两部分内容得天独厚。引导学生深入小蠡湖湖边和长广溪湿地公园,边观察、边学习、边记录,达到对环境保护和生态学的了解,在大脑中形成对生物多样性的感性认识,增强学生记忆效果,拓展学生的知识视野。为加深对“发酵工程”(我校的传统优势学科)知识点的理解,我们在课后也积极组织同学参观粮食发酵工艺与技术国家工程实验室的发酵中试车间,对啤酒及黄酒酿造中的微生物及大致工艺做了现场介绍;为增强同学们对“微生物的应用”知识点的认识,还组织同学们参观食品科学与技术国家重点实验室、教育部食品安全国际合作联合实验室。此外,我们还积极解答同学们在课外碰到的生物技术方面的疑问,如有同学在学校附近湿地公园发现叶片上类似“痘痘”的东西,不清楚是果实还是病害,我们引导他利用课堂上讲授的知识点进行探究,通过文献查阅、表型比对、环境分析,最终判断为一种植物病毒,并对后续通过病毒培养、特异性基因鉴定给予了建议,这也是同学们第一次运用诸多生物学知识点进行学术探究,也是首次把所学付诸于实践的尝试,同学们兴致盎然。在探索的过程中,同学们强化了对“植物培养”“植物病毒”“植物抗病”“胁迫与应激”多个知识点的学习与应用。这些多姿多彩的现场学习活动大大激发了同学们对生物技术基础课程的学习热情。

总之,我们通过一系列生物技术基础课程教学方式创新和探索,着力于激发学生对生物技术基础课程的学习兴趣,提高教学质量,增强学生后续专业课的学习能力和专业英语能力,达到全面提高学生综合素质的课程目的。并力图通过大量调研并结合实际,尝试引入多种教学方法,包括室外教学、网络教学等。通过本教学改革实践,使生物技术基础课堂的教学内容更丰富、形式更生动,成为学生认可与欢迎的专业基础课程之一,努力提升生物技术基础课教学质量。

参考文献:

[1]王武.生物技术概论(双语教材)[M].北京科学出版社,2012.

[2]高玮玮.试论生物技术课程教学改革[J].生物技术世界,2012,54(5):86-88.

[3]陈敏,王利琳,王慧中,等.面向21世纪生物技术专业人才培养方案研究[J].中国科教创新导刊,2011,08:34-35.

[4]WilliamJ.Thieman,andMichaelA.Palladino.Introduc-tiontoBiotechnology(ThirdEdition)[M].BenjaminCum-mings,Printedin,2012.

生物组学技术范文篇2

近20年来,我国生物技术取得了长足的发展,培养了一支约2万人的从事生物技术研究、开发、生产和管理的科技队伍,其中有一批留学海外学成回国的中青年生物技术专家;建立了相当数量的研究开发机构及产业化基地;初步形成了医药生物技术、农业生物技术、轻化工生物技术、海洋生物技术等门类齐全的生物技术研究、开发、生产的体系。作出了一批具有较高水平的生物技术研究开发成果,开发出一批生物技术产品并投放市场。继1996~1997年第一个基因工程产品上市的高潮之后,预计在2003~2005年我国将出现生物技术产品上市的第二个高潮。由此可见,与其它高技术领域相比,我国的生物技术总体水平及产业化程度与国际先进水平的差距明显缩小。在我国重要的高技术领域中,从目前基础条件、资源优势和发展态势来看,生物技术最有希望取得创新性进展,最具参与国际市场竞争的潜力。因此,建议国家将发展生物技术及其产业作为21世纪加速发展我国高技术产业、提高国际竞争能力的“突破口”。把握有利时机,进一步把发展生物技术及其产业放在突出的战略地位,力争在21世纪的前10年内使我国生物技术及产业跻身于世界先进行列。

2制定发展战略、明确战略目标、选择发展模式总体战略

我国的生物技术及产业发展应改变以往跟踪为主的战略,实施积极创新为主集成应用的战略方针。基于目前我国生物技术及产业发展的实际状况、水平和能力,在未来10~15年内,我国宜采取“立足创新、集成应用、需求导向、重点突破”的发展战略。

关于集成应用,主要是指把现有的已成熟的先进技术(不管这些技术源自何处)组合集成起来运用于生物技术的研究开发和产品生产。充分借助和合理利用现代科学技术所取得的成就,对于我国生物技术产业以及其他高技术产业的发展都十分重要。

1)战略目标

21世纪初我国生物技术及产业的发展目标应定位在:努力提高生物技术在我国国民经济和社会发展中的贡献率,增强我国生物技术的创新能力和国际竞争能力;争取在21世纪初的10年内,使我国生物技术的整体水平跻身于世界先进行列,生物技术新兴产业发展成为我国的支柱产业之一。

2)发展模式

我们认为,在未来10~15年内,我国的生物技术及产业发展宜采取“政府引导,企业为主,官、产、学、研、资相结合”的发展模式。

众所周知,产、学、研的结合是促进科技进步,加速科技长入经济,提高研究开发效率的良好方式。结合现阶段我国实际情况,为保障生物技术及产业得以迅速发展,政府的作用十分重要。政府应该对全局研究开发及产业化的发展方向、目标、策略和措施进行系统的规划和设计,对各类各层次不同机构的研究开发工作给予重要的引导;对于一些重要的领域,国家应给予一定的资金支持,可以更加有效地引导企业界、金融界以及地方政府的资金和支持,各方面力量形成的合力将加速国家目标的实现。

高技术是基于多种学科的综合技术,而高技术产业则必须加上科学的经营管理和营销策略。发展高技术产业只有以企业为主,才能有效地将分离的科学与技术、科技与产业、产品与市场紧密地有机地联系在一起。同时生物技术产业的发展需要技术资本和金融资本的联合运作。没有一个良好的资本市场,生物技术产业将难以迅速发展。

3主要对策

1)健全和完善管理体制、加强整体协调、形成优势集成

总体而言,我国目前尚没有全国性统管生物技术研究开发及产业化的组织管理机构,缺乏全局性的战略部署。目前国家各类科研计划虽然都在不同程度上注重基础性创新性研究,但在具体实施和操作过程中,往往倾向于选择短期能产生效益的研究项目,导致创新的源头匮乏。更为严重的是,各类计划之间缺乏必要的沟通与协调,各部门、地方自成一体、封闭运行,导致科研力量分散,形不成合力,而且造成低水平重复。

现阶段我国正处在从计划经济向市场经济过渡的转轨期。发展我国的生物技术及其产业,必须结合我国具体国情,同时运用计划和市场两种资源配置的调节手段,采取“两弹一星”+利益捆绑的新机制,盘活我国技术、设备与设施、人才等方面的存量,使各方面的优势系统有效地集成;必须同时调动国家、地方和企业以及科技人员的内动力和凝聚力;必须下决心解决部门地方条块分割、低水平重复的顽症。为此,建议国家适时成立全国性的组织管理机构,对全国生物技术及产业发展进行总体规划和协调指导,从而做到整体协调,避免多头指挥和政出多门,实现决策、协调和实施系统的统一、简便和高效。

2)进行战略布局,形成产业聚集区

国外生物技术及其产业发展的经验表明,在一些地理、交通、信息、政策等环境较好的地域,容易形成生物技术研究开发和产业的“聚集区”。这种“聚集”促进了不同研究开发领域的交流与合作,不仅加速了生物技术研发及产业的发展,同时通过“聚集”进一步吸引人才、技术和资金,起到了“聚集”带动“聚集”的作用,形成了良性发展的循环。根据目前我国生物技术及产业发展情况,结合现有部级高技术产业开发区,可选择技术力量比较雄厚、投资环境好并已有一定生物技术产业基础的上海、北京、广东(深圳)、长春等地作为生物技术产业化基地,给予更为优惠的财政和税收扶持政策。集中力量有选择地发展3~5个生物技术产业聚集区(如以北京为中心的京津冀聚集区、以上海为中心的江浙沪聚集区、以深圳为中心的粤港聚集区、以长春为中心的长沈大聚集区等),发挥生物技术产业发展的聚集效应,尽快形成较大的生物技术产业规模。对上述生物技术产业聚集区,国家应积极发挥引导作用,充分调动地方和企业界的积极性,以国家重大项目为纽带,促进优势互补的联合与协作,逐步形成既有合作(包括跨国和跨地区合作)又有竞争的社会化的生物技术研发与生产的格局。

3)选择部分重点产品,目标定位国际市场

对于某些我国有较好基础、接近或达到国际先进水平或是我国有资源优势的技术领域,例如转基因动物反应器、转基因植物、功能基因组、生物芯片、组织工程、中药等领域,应选择部分重大项目,目标瞄准国际市场,通过运用优势集成、整体设计、分段实施的操作方式,加大协同攻关力度,尽快将一批拥有自主知识产权的生物技术和产品推向国际市场,增强并确立我国生物技术及产业的国际竞争能力和地位。

4)建立国家生物技术重大项目孵化器

我国科技成果转化难、转化率低制约了高科技产业的发展,影响了科技作为第一生产力作用的发挥,已成为普遍关注的问题。生物技术因其自身的综合性、多学科特点,生物技术转化更具有特殊性。在目前我国资本市场尚不完善的条件下,孵化器的作用尤为重要。孵化器的作用是,通过与研究开发机构建立广泛联系,并有力地引导企业介入,密切生物技术上下游的结合,有效地使单一技术的突破尽快孵化为成熟配套的技术和工艺,向产业进行技术转移和辐射,从而加速具有商业前景的技术和产品尽快形成商品化和产业化。为此,应在已有的工作基础上,择优建立数个生物技术国家重大项目孵化器,结合具有自主知识产权、独特性的生物技术重大项目和重大产业工程的实施,力争在5~10年内开发出一批具有自主知识产权和国际竞争力的重大生物技术产品,同时走出一条生物技术成果转化的成功之路。

5)加强生物技术产业相关技术及装备的产业化及国际化

我国在生物技术及产业发展所需的重要仪器、设备、试剂等支撑技术与装备方面十分落后,主要依靠国外进口。在国外,生物技术的支撑技术与装备本身就是一个巨大的产业,其产值占生物技术产业总产值的20%以上。生物技术的支撑技术与装备具有两大特点,一是涉及多学科、多技术领域的交叉;二是绝大多数生产经营专用仪器、装备的公司都拥有国际市场,只有占有国际市场才能在国际竞争中生存和发展。目前我国尚不具备自主研制和生产并占有国际市场的能力。因此,对重要的生物技术仪器、设备和装备,应采取“桑塔纳”模式,走与国外大公司合资合作的发展道路。第一步通过合资合作,引进建设组装线或生产线,这样一方面可以迅速提高技术水平和管理水平,另一方面可以与外国公司共同参与国际竞争;第二步加速引进技术的消化吸收,逐步加大国产化比重,同时加强新型号、新设备的研制开发,进而逐步增强参与国际竞争的能力。在此方面,应注意避免自己闭门造车、封闭发展,所开发的产品性能不稳定,测出的数据不可靠,别人不用,自己也不用的尴尬局面。

6)大力发展生物技术中介组织

国外成功经验表明,中介组织在高技术产业发展过程中发挥了重要作用,中介组织是创新体系的重要组成部分。我国应大力发展从事生物技术信息咨询、技术评估(包括生物安全评估)、专利(特别是国外专利)、投融资等方面的中介机构。

我们认为,应尽快组建生物技术产业协会。组建生物技术产业协会有利于信息沟通和协作,有利于规范市场和公平竞争,亦可避免不必要的重复,有利于逐步形成社会化发展的格局。协会组成以企业法人和高级主管为主,吸纳大学和研究机构的技术、管理、营销专家参加。政府主管部门可以通过协会进行全局性组织协调工作。

7)充分利用和合理保护我国丰富的生物资源

我国国土辽阔,特殊的地理、气候、人口、人文、历史以及多民族等原因,使我国具有丰富的动物、植物、微生物及人类遗传资源,包括历史悠久的中医药宝库,为我国在生物技术领域的研究开发提供了得天独厚的有利条件。但从目前情况看,我国在生物资源的保护和利用方面还存在着明显的不足。大量的生物资源没有得到有效的保护和利用,甚至一些重要的资源流失严重。例如,我国虽有丰富的微生物资源,但由于资金和管理上的一些因素,导致研究、保藏和开发工作都处于非常困难的境地,至今没有一个明确的主管部门,也没有一部微生物资源管理的法规。因此,建议国家有关部门象重视人类遗传资源一样高度重视对所有生物资源的保护和利用。一方面应抓紧制定和完善有关各类生物资源管理的法规和规章制度;另一方面应尽快建立健全国家生物资源的保藏及服务体系,其中包括细胞库、菌种库、毒种库、种质库、信息库等。此项工作可在相关计划的基础上,给予专项经费支持。虽然需要花费一定的资金,但这是一项具有战略意义的基础性工作,因此必将起到事半功倍的效果。

8)加强国际合作,建立战略联盟

中国改革开放实践证明,不开放就没有出路。高技术需要在合作和竞争中求发展。一方面是在合作中竞争,另一方面又要在竞争中合作。国际上,企业间的联合与建立战略伙伴关系越来越成为一种重要的发展趋势。我国在发展生物技术及产业的过程中,必须加强与国外政府间和民间的合作与交流。此外,还应利用国内巨大市场的吸引力,积极与某些大型跨国公司建立战略伙伴关系,在国内合作建立合资企业,合作开发新产品,合作开拓国际市场。

发展我国生物技术及产业要充分重视利用海外资源,特别是信息及人才资源。在这方面,即使是十分发达的美国也不例外,十分重视利用国外的信息,并吸引别国的优秀人才为其服务。我国除应采取相关措施积极吸引海外留学生和科学家回国为国效力外,还应选择重大技术领域,在国外建立联合工作站。863计划生物领域在“八五”、“九五”期间已试行,效果良好。实践表明这是实现技术跨越的有效途径。国家应积极引导支持有条件的科研机构和企业,特别是企业在国外建立研究开发机构,这样将会大大提高信息采集、技术引进、智力引进、人才培养和国际合作与交流乃至产品出口的效率。

9)高度重视人才的培养和引进

生物组学技术范文篇3

近20年来,我国生物技术取得了长足的发展,培养了一支约2万人的从事生物技术研究、开发、生产和管理的科技队伍,其中有一批留学海外学成回国的中青年生物技术专家;建立了相当数量的研究开发机构及产业化基地;初步形成了医药生物技术、农业生物技术、轻化工生物技术、海洋生物技术等门类齐全的生物技术研究、开发、生产的体系。作出了一批具有较高水平的生物技术研究开发成果,开发出一批生物技术产品并投放市场。继1996~1997年第一个基因工程产品上市的高潮之后,预计在2003~2005年我国将出现生物技术产品上市的第二个高潮。由此可见,与其它高技术领域相比,我国的生物技术总体水平及产业化程度与国际先进水平的差距明显缩小。在我国重要的高技术领域中,从目前基础条件、资源优势和发展态势来看,生物技术最有希望取得创新性进展,最具参与国际市场竞争的潜力。因此,建议国家将发展生物技术及其产业作为21世纪加速发展我国高技术产业、提高国际竞争能力的“突破口”。把握有利时机,进一步把发展生物技术及其产业放在突出的战略地位,力争在21世纪的前10年内使我国生物技术及产业跻身于世界先进行列。

2制定发展战略、明确战略目标、选择发展模式总体战略

我国的生物技术及产业发展应改变以往跟踪为主的战略,实施积极创新为主集成应用的战略方针。基于目前我国生物技术及产业发展的实际状况、水平和能力,在未来10~15年内,我国宜采取“立足创新、集成应用、需求导向、重点突破”的发展战略。

关于集成应用,主要是指把现有的已成熟的先进技术(不管这些技术源自何处)组合集成起来运用于生物技术的研究开发和产品生产。充分借助和合理利用现代科学技术所取得的成就,对于我国生物技术产业以及其他高技术产业的发展都十分重要。

1)战略目标

21世纪初我国生物技术及产业的发展目标应定位在:努力提高生物技术在我国国民经济和社会发展中的贡献率,增强我国生物技术的创新能力和国际竞争能力;争取在21世纪初的10年内,使我国生物技术的整体水平跻身于世界先进行列,生物技术新兴产业发展成为我国的支柱产业之一。

2)发展模式

我们认为,在未来10~15年内,我国的生物技术及产业发展宜采取“政府引导,企业为主,官、产、学、研、资相结合”的发展模式。

众所周知,产、学、研的结合是促进科技进步,加速科技长入经济,提高研究开发效率的良好方式。结合现阶段我国实际情况,为保障生物技术及产业得以迅速发展,政府的作用十分重要。政府应该对全局研究开发及产业化的发展方向、目标、策略和措施进行系统的规划和设计,对各类各层次不同机构的研究开发工作给予重要的引导;对于一些重要的领域,国家应给予一定的资金支持,可以更加有效地引导企业界、金融界以及地方政府的资金和支持,各方面力量形成的合力将加速国家目标的实现。

高技术是基于多种学科的综合技术,而高技术产业则必须加上科学的经营管理和营销策略。发展高技术产业只有以企业为主,才能有效地将分离的科学与技术、科技与产业、产品与市场紧密地有机地联系在一起。同时生物技术产业的发展需要技术资本和金融资本的联合运作。没有一个良好的资本市场,生物技术产业将难以迅速发展。

3主要对策

1)健全和完善管理体制、加强整体协调、形成优势集成

总体而言,我国目前尚没有全国性统管生物技术研究开发及产业化的组织管理机构,缺乏全局性的战略部署。目前国家各类科研计划虽然都在不同程度上注重基础性创新性研究,但在具体实施和操作过程中,往往倾向于选择短期能产生效益的研究项目,导致创新的源头匮乏。更为严重的是,各类计划之间缺乏必要的沟通与协调,各部门、地方自成一体、封闭运行,导致科研力量分散,形不成合力,而且造成低水平重复。

现阶段我国正处在从计划经济向市场经济过渡的转轨期。发展我国的生物技术及其产业,必须结合我国具体国情,同时运用计划和市场两种资源配置的调节手段,采取“两弹一星”+利益捆绑的新机制,盘活我国技术、设备与设施、人才等方面的存量,使各方面的优势系统有效地集成;必须同时调动国家、地方和企业以及科技人员的内动力和凝聚力;必须下决心解决部门地方条块分割、低水平重复的顽症。为此,建议国家适时成立全国性的组织管理机构,对全国生物技术及产业发展进行总体规划和协调指导,从而做到整体协调,避免多头指挥和政出多门,实现决策、协调和实施系统的统一、简便和高效。

2)进行战略布局,形成产业聚集区

国外生物技术及其产业发展的经验表明,在一些地理、交通、信息、政策等环境较好的地域,容易形成生物技术研究开发和产业的“聚集区”。这种“聚集”促进了不同研究开发领域的交流与合作,不仅加速了生物技术研发及产业的发展,同时通过“聚集”进一步吸引人才、技术和资金,起到了“聚集”带动“聚集”的作用,形成了良性发展的循环。根据目前我国生物技术及产业发展情况,结合现有部级高技术产业开发区,可选择技术力量比较雄厚、投资环境好并已有一定生物技术产业基础的上海、北京、广东(深圳)、长春等地作为生物技术产业化基地,给予更为优惠的财政和税收扶持政策。集中力量有选择地发展3~5个生物技术产业聚集区(如以北京为中心的京津冀聚集区、以上海为中心的江浙沪聚集区、以深圳为中心的粤港聚集区、以长春为中心的长沈大聚集区等),发挥生物技术产业发展的聚集效应,尽快形成较大的生物技术产业规模。对上述生物技术产业聚集区,国家应积极发挥引导作用,充分调动地方和企业界的积极性,以国家重大项目为纽带,促进优势互补的联合与协作,逐步形成既有合作(包括跨国和跨地区合作)又有竞争的社会化的生物技术研发与生产的格局。

3)选择部分重点产品,目标定位国际市场

对于某些我国有较好基础、接近或达到国际先进水平或是我国有资源优势的技术领域,例如转基因动物反应器、转基因植物、功能基因组、生物芯片、组织工程、中药等领域,应选择部分重大项目,目标瞄准国际市场,通过运用优势集成、整体设计、分段实施的操作方式,加大协同攻关力度,尽快将一批拥有自主知识产权的生物技术和产品推向国际市场,增强并确立我国生物技术及产业的国际竞争能力和地位。

4)建立国家生物技术重大项目孵化器

我国科技成果转化难、转化率低制约了高科技产业的发展,影响了科技作为第一生产力作用的发挥,已成为普遍关注的问题。生物技术因其自身的综合性、多学科特点,生物技术转化更具有特殊性。在目前我国资本市场尚不完善的条件下,孵化器的作用尤为重要。孵化器的作用是,通过与研究开发机构建立广泛联系,并有力地引导企业介入,密切生物技术上下游的结合,有效地使单一技术的突破尽快孵化为成熟配套的技术和工艺,向产业进行技术转移和辐射,从而加速具有商业前景的技术和产品尽快形成商品化和产业化。为此,应在已有的工作基础上,择优建立数个生物技术国家重大项目孵化器,结合具有自主知识产权、独特性的生物技术重大项目和重大产业工程的实施,力争在5~10年内开发出一批具有自主知识产权和国际竞争力的重大生物技术产品,同时走出一条生物技术成果转化的成功之路。

5)加强生物技术产业相关技术及装备的产业化及国际化

我国在生物技术及产业发展所需的重要仪器、设备、试剂等支撑技术与装备方面十分落后,主要依靠国外进口。在国外,生物技术的支撑技术与装备本身就是一个巨大的产业,其产值占生物技术产业总产值的20%以上。生物技术的支撑技术与装备具有两大特点,一是涉及多学科、多技术领域的交叉;二是绝大多数生产经营专用仪器、装备的公司都拥有国际市场,只有占有国际市场才能在国际竞争中生存和发展。目前我国尚不具备自主研制和生产并占有国际市场的能力。因此,对重要的生物技术仪器、设备和装备,应采取“桑塔纳”模式,走与国外大公司合资合作的发展道路。第一步通过合资合作,引进建设组装线或生产线,这样一方面可以迅速提高技术水平和管理水平,另一方面可以与外国公司共同参与国际竞争;第二步加速引进技术的消化吸收,逐步加大国产化比重,同时加强新型号、新设备的研制开发,进而逐步增强参与国际竞争的能力。在此方面,应注意避免自己闭门造车、封闭发展,所开发的产品性能不稳定,测出的数据不可靠,别人不用,自己也不用的尴尬局面。

6)大力发展生物技术中介组织

国外成功经验表明,中介组织在高技术产业发展过程中发挥了重要作用,中介组织是创新体系的重要组成部分。我国应大力发展从事生物技术信息咨询、技术评估(包括生物安全评估)、专利(特别是国外专利)、投融资等方面的中介机构。

我们认为,应尽快组建生物技术产业协会。组建生物技术产业协会有利于信息沟通和协作,有利于规范市场和公平竞争,亦可避免不必要的重复,有利于逐步形成社会化发展的格局。协会组成以企业法人和高级主管为主,吸纳大学和研究机构的技术、管理、营销专家参加。政府主管部门可以通过协会进行全局性组织协调工作。

7)充分利用和合理保护我国丰富的生物资源

我国国土辽阔,特殊的地理、气候、人口、人文、历史以及多民族等原因,使我国具有丰富的动物、植物、微生物及人类遗传资源,包括历史悠久的中医药宝库,为我国在生物技术领域的研究开发提供了得天独厚的有利条件。但从目前情况看,我国在生物资源的保护和利用方面还存在着明显的不足。大量的生物资源没有得到有效的保护和利用,甚至一些重要的资源流失严重。例如,我国虽有丰富的微生物资源,但由于资金和管理上的一些因素,导致研究、保藏和开发工作都处于非常困难的境地,至今没有一个明确的主管部门,也没有一部微生物资源管理的法规。因此,建议国家有关部门象重视人类遗传资源一样高度重视对所有生物资源的保护和利用。一方面应抓紧制定和完善有关各类生物资源管理的法规和规章制度;另一方面应尽快建立健全国家生物资源的保藏及服务体系,其中包括细胞库、菌种库、毒种库、种质库、信息库等。此项工作可在相关计划的基础上,给予专项经费支持。虽然需要花费一定的资金,但这是一项具有战略意义的基础性工作,因此必将起到事半功倍的效果。

8)加强国际合作,建立战略联盟

中国改革开放实践证明,不开放就没有出路。高技术需要在合作和竞争中求发展。一方面是在合作中竞争,另一方面又要在竞争中合作。国际上,企业间的联合与建立战略伙伴关系越来越成为一种重要的发展趋势。我国在发展生物技术及产业的过程中,必须加强与国外政府间和民间的合作与交流。此外,还应利用国内巨大市场的吸引力,积极与某些大型跨国公司建立战略伙伴关系,在国内合作建立合资企业,合作开发新产品,合作开拓国际市场。

发展我国生物技术及产业要充分重视利用海外资源,特别是信息及人才资源。在这方面,即使是十分发达的美国也不例外,十分重视利用国外的信息,并吸引别国的优秀人才为其服务。我国除应采取相关措施积极吸引海外留学生和科学家回国为国效力外,还应选择重大技术领域,在国外建立联合工作站。863计划生物领域在“八五”、“九五”期间已试行,效果良好。实践表明这是实现技术跨越的有效途径。国家应积极引导支持有条件的科研机构和企业,特别是企业在国外建立研究开发机构,这样将会大大提高信息采集、技术引进、智力引进、人才培养和国际合作与交流乃至产品出口的效率。

9)高度重视人才的培养和引进

生物组学技术范文篇4

关键词:生物化学技术;中医药;应用研究

随着科学技术水平的优化,各个学科领域的革新都备受人们关注。其中,中医药领域作为我国传统文化、民族瑰宝的重要组成,如何推动中医药领域的与时俱进发展就显得非常重要且必要。其中,生物化学技术作为现代药学研究中能有效助力药学领域发展的技术,如何将生物化学技术科学的应用到中医药中呢?本文就将围绕这一问题展开探究。

1生物化学技术的概述

1.1生物化学技术的概述

随着现代化技术在生物化学领域中的应用,世界生物化学领域的研究者们仿佛都寻找到了开启生物化学领域大门的“钥匙”,人们对这一领域的研究已经逐步从细胞上升到了亚细胞、生物大分子的水平,为人们生产、生活提供了大量参考同时,也大大助推了生物化学领域的发展。在这一领域发展的大趋势下,生物化学技术出现在人们面前,目前有关这一技术的定义大都是指应用科学的分析、试验方案对蛋白质、酶等大分子展开研究、改良、重组(如电泳、色谱等)等操作的基础,这一技术不仅覆盖了生命科学领域,也涉及了微分子、细胞学领域,所以,可以认为这一技术的出现让原有仅停留在理论研究领域的生物化学学科获得了再一次的突破,也让后续通过改造、重建分子现状改变生物性状成为了可以[1]。

1.2生物化学技术的特征

首先,这一技术需要操作人员以相对更温和的方式进行操作。相对于传统医药领域的科学分析而言,生物化学技术在操作时需要尽量全的保障被实验材料中的蛋白质、酶、核酸等物质活性,所以,在运用这一技术时,技术人员需要格外确保这一技术操作的温和性,从而保障后续实验的准确度,最大程度上凸显这一技术运用的价值。其次,这一技术能实现研究中对微量数据的分析。相对于传统医药领域技术而言,这一现代生物化学技术能够分析的范围也得到了比较明显的优化,尤其在最近几年常见的生物化学技术中,研究者们已经可以通过这一技术对样品中质量低达ng或pg的元素、痕迹等展开分析,从而为后续这些元素的应用、调配提供更精准的数据参考。第三,这一技术相对于传统技术具备更高的分辨率。生物化学技术在数据分辨率层面的优势也是这一技术与传统技术间比较明显的区别,相对于传统技术而言,生物化学技术大都作用于样品的分子层面,是针对组成样品的大分子、氨基酸等物质予以分辨的一种方式[2]。

2生物化学技术在中医药领域的应用

医学作为一门需要与时俱进的学科,绝大部分高、精、尖的医学技术、医药理念都需要最新现代技术的支持,在这一背景下,所以,生物化学技术作为目前医药领域最新的一项技术,将生物化学技术在中医药领域的应用也开始受到人们关注。

2.1生物化学技术在中医药推广中的应用

中医药作为我国历史发展的产物,自“神农尝百草”以来,我国历史中记载的有关中医药学科的发展已经持续了数千年,时至今日,虽然西药在治疗疾病方面的优势逐步凸显,但中医药作为中华文化的瑰宝,与时俱进的发展中医药也一直是我国医学、药学领域探究的核心。但随着中医药学科发展的深入,这一学科发展中存在的不足也开始表现出来,尤其就传统中医药领域而言,由于很多中医药都是由老一辈人口口相传而来,其中难免存在让现代人难以信服的内容,从而影响了中医药学科的推广和普及[3],所以,在未来推动中医药发展时,生物化学技术应用的价值也就凸显了出来,恰当的生物化学技术应用不仅能从数据、分子层面验证传统中医药产品的有效性,也能帮助研究者更清晰中医药使用过程中可能会出现的各种不良反应,借此逐步提高社会对中医药的认可,为后续中医药在临床诊疗中的普及营造更适宜的环境。以过去一段时间有关中医药领域问题的研究为例,通过对中医药作用机理的挖掘,可以发现绝大部分中医药的作用机理在于对人体自身免疫力的强化,适当中医药的应用能激发人体自身对抗疾病的潜能,进而达成治疗疾病的效果。这一作用机理与生物化学技术作用的内容不谋而合。所以,研究者就可以在未来有关中医药的研究中将生物化学技术运用其中,从分子层面出发,凭借这一现代化的技术对比中医药使用前、中、后数据的变化。并根据数据变化的情况合理的调整中医药配比,借此进一步优化中医药的作用效果,确保中医药能够在激发人体抵抗力潜能的同时不会“过犹不及”的伤害人体其他部分,实现靶向治疗疾病的目的[4]。与此同时,在这一中医药研究环节生物化学技术的运用也能将传统中医药中对疾病影响最显著的基因片段提取出来,为后续中医药制品的批量生产提供可能。比如,就目前临床中很多常用的中医药产品来说,很多产品的原料组成都是经过改良后的配方,之所以会出现这些情况大都是因为材料生长环境改变、导致材料难以获得所导致的,虽然这一改变并不会对中医药质量、效果造成毁灭性的打击,但这一举措难免会对中医药的作用效果产生影响,从而影响中医药在临床诊疗中的普及[5]基于这一问题,生物化学技术在中医药领域的应用则能在极大程度上解决这一中医药发展的困境,帮助研究者们将传统中医药产品中最有效也最难被替代的基因片段提取出来,而后利用基因工程技术将这些基因片段与其他更容易获取的生物、植物进行融合,进而逐步达成量产这些基因片段的目标,最大程度上保障后续中医药产品生产、使用的质量,同时削减这些中医药产品制作的成本。

2.2生物化学技术在中医药材选择上的应用

药材作为组成中医药的关键,也是中医药领域研究中比较难的部分,尤其在我国中医领域,各种各样的植物、动物乃至传统认知上的“废物”都可以被用作中医药组成的一部分,而这些组成材料蕴含的不同特性也在一定程度上影响了这些材料在中医药生产中的应用,所以,中医药药材选取环节生物化学技术的应用也是未来这一技术在中医药领域应用、实践的必然趋势。首先,这一技术在这一环节的应用能在较大程度上帮助研究者们明确药材的组成,从而指导研究者更正确、科学的选择药材,避免药材之间出现相互抑制的情况,保障选用的各个药材都能在中医药制备中发挥其最为有效的价值。比如,在过去数百年的中医药研究中,我国中医药研究者总结出了很多不能配合在一起使用的中医药药材,针对这一现象的本质而言,就是因为这些药材中存在的基因片段会“相克”,所以,这一环节生物化学技术的应用就能帮助研究者将过去研究者总结出的经验具象化,为后续中医药的创新配制提供数据参考,也在极大程度上提高了中医药制备的安全性,为后续中医药领域的发展、普及创造条件[6]。其次,这一技术可以被应用在中医药药材真伪的鉴别中去,尤其对于一些具备较高价值或相似度比较高的药材选择时,生物化学技术的应用能帮助研究者更清晰的确定药材情况,进而判断药材的真伪,保障后续产出中医药制品的效果。比如,在实际中医药研究、制备过程中,可以发现很多中医药组成都涉及比较名贵的中药材,而这些名贵且产量极为有限中药材中蕴藏的经济利益刺激了很多不法分子“铤而走险”,如果不能及时甄别这些以次充好材料,不仅会影响药材的作用效果,也会在一定程度上加大中医药产品的成本,导致这一产品出现物不抵价的情况,不利于中医药领域的发展。针对这一问题,生物化学技术的应用则能帮助研究者们在源头上通过分析名贵中药材与普通中药材分子、基因层面的区别而鉴别这一药材是否属于名贵中药材,并确定这一药材是否能表现出预期的作用效果[7]。

3生物化学技术在中医药领域应用需注意的事项

虽然生物化学技术在中医药领域发展中的应用已经成为必然,但由于我国生物化学技术与中医药领域间融合的时间比较短,导致实际这一技术应用时研究者们也需要格外关注如下两个方面,以确保这一技术的应用能在真正意义上助推中医药领域的发展。首先,研究者们应从中医药研究的需求出发,切忌为了应用生物化学技术而盲目的应用化学技术,而是应结合中医药发展的实际情况,适时、适度地运用这一技术。其次,中医药研究者们也应尽量参与到生物化学技术的优化、革新中来,明确中医药领域发展对这一技术的需求,并指导生物化学技术研究者们能够更进一步紧跟时展的趋势将各种现代化技术应用其中,借此在源头上推动这一生物化学技术朝更完善且能更进一步助推中医药领域发展的方向前行,并保障这一技术后续在中医药领域应用的效果[8]。

4结语

综上所述,在现代科技技术蓬勃发展的背景下,生物化学技术在中医药领域的应用也已经成为了能推动中医药领域发展的必然。所以,本文围绕上述生物化学技术的内容、生物化学技术在中医药领域的应用以及生物化学技术应用时需要注意的事项分别进行阐述,希望借助上述相关内容的阐述能有助于后续生物化学技术在中医药领域的普及。

参考文献:

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生物组学技术范文篇5

关键词:合成生物技术;重点实验室;平台建设

自2000年《自然》(Nature)杂志报道了人工合成基因线路研究成果以来[1],合成生物学研究在全世界范围引起了广泛的关注与重视。2014年厦门市科技局批准建设厦门市合成生物技术重点实验室,该实验室以开展合成生物学的应用基础研究为主,解决与化工、医药、能源、材料、环境和生命等领域关系极为密切的某些重大科学技术问题,是一个集研发、产业化、成果推广的产学研合作体系;同时是面向社会提供研发、技术(咨询)服务、人员培训、分析测试的开发的技术平台。

1平台的研究方向和实施内容

重点实验室包括三个研发方向:(1)海洋极端氧化还原酶挖掘与新型生物分子机器构建。从海洋、极地等极端环境挖掘新型极端氧化还原酶,基于合成生物学理念,依据工程学理论将极端酶按照“元件-模块-系统”的自下而上的方式进行研究;进一步研究酶功能结构域、分子内相互作用与对于极端反应环境的响应机制,设计组装新型多酶分子机器;用于手性医药中间体、精细化学品等高附加值化学品的绿色生物制造。(2)污染物的生物转化与资源化技术。针对环境中的典型污染物如有机固体废弃物、重金属等,研究其生物转化与代谢机制,设计有效生物途径以实现污染物的转化与资源化。通过筛选高效合成生物絮凝剂的菌种以处理污染物,基于合成生物学理念,研究生物絮凝剂的合成与代谢途径与机制;进一步研究生物絮凝剂关键基因组成与功能。(3)海洋微藻的自养和异养发酵技术与生物活性物质的开发。从极端海洋环境中筛选具有潜在生物活性的微藻菌株,结合发酵工程、生物工程、基因工程和分离纯化的技术,从菌种筛选、原生质体融合、基因组重排育种、发酵工艺优化、先进分离、生物活性物质结构分析及毒理药理分析等方面开展研究工作。重点研究通过微藻的自养光照培养或异养高密度培养过程优化,生产具有高附加值的生物活性物质,如-3和-6多不饱和脂肪酸,虾青素等类胡萝卜素产品以及藻蓝蛋白等产品。建立具有产业化潜力的微藻生产与技术开发平台。基于以上研究方向,重点实验室设置了以下3个实施内容:(1)研究溶剂体系对耐盐氨基酸脱氢酶催化性能与结构的影响规律,基于动、热力学构建应答模型;基于序列、结构比对和能量响应,抽提、界定耐有机溶剂的结构响应元件,揭示耐盐酶的有机溶剂耐受机制;基于氨基酸动态相互作用网络,界定动态模块,研究三维结构组装与动态相互作用,揭示环境响应机制的结构基础;设计组装新型多酶分子机器,用于非水相体系中手性胺、手性氨基酸等手性化合物的生物催化制备,实现高附加值的医药中间体、精细化学品的绿色生物制造[2-3]。(2)研究有机固体废弃物的生物转化与资源化途径与策略,解决其生物合成聚酯材料的关键问题;调控有机固体废弃物生物合成聚酯材料过程中的微生物组成和功能以提高效率,阐明有机固体废弃物和聚酯材料结构的关系。分析金属砷、铬等在环境的生物转化途径,研究其微生物介导氧化还原过程机制,分析外源材料作用下微生物胞外电子传递及金属还原过程;筛选高效合成生物絮凝剂的菌种以处理污染物,采用合成生物学及代谢组学分析其生物絮凝剂的合成与代谢途径,探讨生物絮凝剂对污染物去除效率和机理[4-5]。(3)依托海洋生物资源,从海洋微藻筛选分离富含DHA的裂殖壶藻菌株,开发微藻的异养培养和高密度发酵技术以及不饱和脂肪酸的高效分离方面工作;研究利用雨生红球藻自养培养生产抗氧化剂虾青素的培养技术,开发光照自养雨生红球藻培养的光合生物反应器,研究氮源代谢调控对虾青素的影响和分离提取等方面工作;筛选耐高温和强光照的螺旋藻菌株,研究培养过程螺旋藻氮源浓度和光照强度对藻蓝蛋白的影响,建立光照培养螺旋藻的动力学模型,指导微藻光合培养规模化生产;开发高效分离和采集微藻菌体的生产技术[6-7]。

2平台实验室的功能化设置

根据自身实验室特色及发展方向、定位目标,重点实验室构建了合成生物构建与评价技术实验室、生物催化剂改造与制备技术实验室、合成生物应用技术实验室等功能实验室。(1)合成生物构建与评价技术实验室。配备有双光束紫外可见分光光度计、多功能酶标仪、液相色谱仪、生化分析仪、电泳仪、电泳槽、热循环仪、核酸电泳仪、垂直电泳仪、蛋白第二向电泳仪、专用电泳凝胶扫描仪、等电聚焦仪、气相色谱仪、总有机碳分析仪,以上硬件设备可协助完成基因组重排育种、发酵工艺优化、生物活性物质结构分析及毒理药理分析等方面研究工作。(2)生物催化剂改造与制备技术实验室。配备有电子天平、生化培养箱、超声波细胞破碎仪、搅拌式超滤装置、全自动电子灭菌器、微生物生长曲线仪、高速冷冻离心机、超低温冰箱、恒温培养振荡器,以上硬件设备可协助完成菌种培养、菌种筛选、发酵工艺技术研究、多酶分子样品制备等方面研究工作。(3)合成生物应用技术实验室。配备有生物反应器、制备型液相色谱仪、基因导入仪、智能光照培养箱、恒温混匀仪、电穿孔仪、凝胶成像系统紫外投射仪、凝胶成像系统,以上硬件设备可协助完成手性医药中间体高附加值化学品的绿色生物制造、生物絮凝剂的合成与代谢途径、微藻光合培养规模化生产、开发高效分离和采集微藻菌体的生产技术等研究工作。

3平台的运营管理

3.1运行管理。重点实验室以厦门大学化学化工学院化学工程与生物工程系为依托,组建常设组织机构,负责研究开发的组织、实施及实验室日常管理工作;根据研究课题的需要,组成了三个研究课题小组,采取产学研结合的方式,完成专项课题研究与产品开发工作。实验室管理平台以产学研结合为基础,全面、坚决地贯彻“开放、流动、联合、竞争”的开放运行管理方针,充分发挥学术委员会的指导、监督作用,切实加强各项日常工作的管理,努力将本实验室建设成为国内相关领域一流的科学研究、产业化和人才培养基地。3.2管理制度。行之有效的管理是以制度为基础的,重点实验室对实验室人员管理、仪器设备使用、安全以及学生实验等进行明文规定,保证实验室高效安全运转,为规范实验操作,制订了一系列严格的规章制度:“厦门市合成生物技术重点实验室管理条例”“厦门市合成生物技术重点实验室人员聘任条例”“厦门市合成生物技术重点实验室学术委员会岗位责任”“厦门市合成生物技术重点实验室仪器设备管理条例”“厦门市合成生物技术重点实验室实验技术人员岗位责任”“厦门市合成生物技术重点实验室研究人员管理条例”“厦门市合成生物技术重点实验室本科生实验教学工作条例”“厦门市合成生物技术重点实验室安全工作条例”“实验室岗位责任制”。督促实验人员严格遵守各项规章制度,督促实验人员养成良好的实验习惯。实验开始前需进行相应的技术操作与安全教育培训,经考核合格者方准许到相应的功能实验室进行实验,并承担维护本实验区域的卫生安全职责。3.3日常管理和管理信息化。指定专门人员负责各功能实验室的日常管理。例如生物催化剂改造与制备技术实验室对于实验环境要求较高,需定期检测实验室空气洁净度、温湿度等相关指标,确保实验顺利进行。其他实验室也安排专门的教师及有经验的研究生负责日常的安全卫生、实验及仪器设备操作等方面的管理。在重点实验室范围内安装了视频监控系统,并建立各实验室的QQ群、微信群等,交流实验技术、实验操作过程及仪器使用过程中经常出现的问题,力争做到发现问题及时解决,集思广益。通过信息交流,开拓和提高实验室人员的理论水平、实验技术水平及安全卫生意识。

4平台的效益

重点实验室共有510台/套仪器设备,总价830.99万元。自2014年成立以来,共投入经费近1500万元,共获得专利72件,其中发明专利授权45件,发表SCI论文78篇;为相关单位提供“海洋源化合物及其分离物的检测与表征”“用于海洋活性化合物分离的功能化膜测试与表征”等测试服务;高密度培养裂殖壶菌发酵生产二十二碳六烯酸等研究成果已成功实现产业化,并获得福建省科学技术进步二等奖,为企业取得了良好的经济效益,促进了社会和行业的技术进步;指导本科生参加国际遗传工程机器设计竞赛(iGEM)已连续8年获得了金奖,提升了实验室在国内外的知名度,取得了良好的社会效益。

5结语

生物组学技术范文篇6

关键词海洋生物技术发展展望

近10年来,由于海洋在沿海国家可持续发展中的战略地位日益突出,以及人类对海洋环境特殊性和海洋生物多样性特征的认识不断深入,海洋生物资源多层面的开发利用极大地促进了海洋生物技术研究与应用的迅速发展。1989年首届国际海洋生物技术大会(以下简称MPS大会)在日本召开时仅有几十人参加,而1997年第四届IMBC大会在意大利召开时参加入数达1000多人。现在IMBC会议已成为全球海洋生物技术发展的重要标志,出现了火红的局面。《IMBC2000》在澳大利亚刚刚开过,《IMBC2003》的筹备工作在日本已经开始,以色列为了举办们《IMBC2006》早早作了宣传,并争到了举办权。每3年一届的IMBC不仅吸引了众多高水平的专家学者前往展示与交流研究成果,探讨新的研究发展方向,同时也极大地推动了区域海洋生物技术研究的发展进程。在各大洲,先后成立了区域性学术交流组织,如亚太海洋生物技术学会、欧洲海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会等。各国还组建了一批研究中心,其中比较著名的为美国马里兰大学海洋生物技术中心、加州大学圣地亚哥分校海洋生物技术和环境中心,康州大学海洋生物技术中心,挪威贝尔根大学海洋分子生物学国际研究中心和日本海洋生物技术研究所等。这些学术组织或研究中心不断举办各种专题研讨会或工作组会议研究讨论富有区域特色的海洋生物技术问题。1998年在欧洲海洋生物技术学会、日本海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会的支持下,原《海洋生物技术杂志》与《分子海洋生物学和生物技术》合刊为《海洋生物技术》学报(以下简称MBT),现在它已成为一份具有权威性的国际刊物。海洋生物技术作为一个新的学科领域已明确被定义为“海洋生命的分子生物学如细胞生物学及其它的技术应用”。

为了适应这种快速发展的形势,美国、日本、澳大利亚等发达国家先后制定了国家发展计划,把海洋生物技术研究确定为21世纪优先发展领域。1996年,中国也不失时机地将海洋生物技术纳入国家高技术研究发展计划(863计划),为今后的发展打下了基础。不言而喻,迄今海洋生物技术不仅成为海洋科学与生物技术交叉发展起来的全新研究领域,同时,也是21世纪世界各国科学技术发展的重要内容并将显示出强劲的发展势头和巨大应用潜力。

1.发展特点

表1和表2列出的资料大体反映了当前海洋生物技术研究发展的主要特点。

1.1加强基础生物学研究是促进海洋生物技术研究发展的重要基石

海洋生物技术涉及到海洋生物的分子生物学、细胞生物学、发育生物学、生殖生物学、遗传学、生物化学、微生物学,乃至生物多样性和海洋生态学等广泛内容,为了使其发展有一个坚实的基础,研究者非常重视相关的基础研究。在《IMBC2000》会议期间,当本文作者询问一位资深的与会者:本次会议的主要进步是什么?他毫不犹豫的回答:分子生物学水平的研究成果增多了。事实确实如此。近期的研究成果统计表明,海洋生物技术的基础研究更侧重于分子水平的研究,如基因表达、分子克隆、基因组学、分子标记、海洋生物分子、物质活性及其化合物等。这些具有导向性的基础研究,对今后的发展将有重要影。

1.2推动传统产业是海洋生物技术应用的主要方面

目前,应用海洋生物技术推动海洋产业发展主要聚焦在水产养殖和海洋天然产物开发两个方面,这也是海洋生物技术研究发展势头强劲。充满活力的原因所在。在水产养殖方面,提高重要养殖种类的繁殖、发育、生长和健康状况,特别是在培育品种的优良性状、提高抗病能力方面已取得令人鼓舞的进步,如转生长激素基因鱼的培育、贝类多倍体育苗、鱼类和甲壳类性别控制、疾病检测与防治、DNA疫苗和营养增强等;在海洋天然产物开发方面,利用生物技术的最新原理和方法开发分离海洋生物的活性物质、测定分子组成和结构及生物合成方式、检验生物活性等,已明显地促进了海洋新药、酶、高分子材料、诊断试剂等新一代生物制品和化学品的产业化开发。

表1近期IMBC大会研讨的主要内容

表2近期IMBC大会和《MarineBiotechnology》学报论文统计表

1.3保证海洋环境可持续利用是海洋生物技术研究应用的另一个重要方面

利用生物技术保护海洋环境、治理污染,使海洋生态系统生物生产过程更加有效是一个相对比较新的应用发展领域,因此,无论是从技术开发,还是产业发展的角度看,它都有巨大的潜力有待挖掘出来。目前已涉及到的研究主要包括生物修复(如生物降解和富集、固定有毒物质技术等)、防生物附着、生态毒理、环境适应和共生等。有关国家把“生物修复”作为海洋生态环境保护及其产业可持续发展的重要生物工程手段,美国和加拿大联合制定了海洋环境生物修复计划,推动该技术的应用与发展。

1.4与海洋生物技术发展有关的海洋政策始终是公众关注的问题

其中海洋生物技术的发展策略、海洋生物技术的专利保护、海洋生物技术对水产养殖发展的重要性、转基因种类的安全性及控制问题、海洋生物技术与生物多样性关系以及海洋环境保护等方面的政策、法规的制定与实施倍受关注。

2.重点发展领域

当前,国际海洋生物技术的重点研究发展领域主要包括如下几个方面:

2.1发育与生殖生物学基础

弄清海洋生物胚胎发育、变态、成熟及繁殖各个环节的生理过程及其分子调控机理,不仅对于阐明海洋生物生长、发育与生殖的分子调控规律具有重要科学意义,而且对于应用生物技术手段,促进某种生物的生长发育及调控其生殖活动,提高水产养殖的质量和产量具有重要应用价值。因此,这方面的研究是近年来海洋生物技术领域的研究重点之一。主要包括:生长激素、生长因子、甲状腺激素受体、促性腺激素、促性腺激素释放激素、生长一催乳激素、渗透压调节激素、生殖抑制因子、卵母细胞最后成熟诱导因子、性别决定因子和性别特异基因等激素和调节因子的基因鉴定、克隆及表达分析,以及鱼类胚胎于细胞培养及定向分化等。

2.2基因组学与基因转移

随着全球性基因组计划尤其是人类基因组计划的实施,各种生物的结构基因组和功能基因组研究成为生命科学的重点研究内容,海洋生物的基因组研究,特别是功能基因组学研究自然成为海洋生物学工作者研究的新热点。目前的研究重点是对有代表性的海洋生物(包括鱼、虾、贝及病原微生物和病毒)基因组进行全序列测定,同时进行特定功能基因,如药物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐盐基因等的克隆和功能分析。在此基础上,基因转移作为海洋生物遗传改良、培育快速生长和抗逆优良品种的有效技术手段,已成为该领域应用技术研究发展的重点。近几年研究重点集中在目标基因筛选,如抗病基因、胰岛素样生长因子基因及绿色荧光蛋白基因等作为目标基因;大批量、高效转基因方法也是基因转移研究的重点方面,除传统的显微注射法、基因枪法和精子携带法外,目前已发展了逆转录病毒介导法,电穿孔法,转座子介导法及胚胎细胞介导法等。

2.3病原生物学与免疫

随着海洋环境逐渐恶化和海水养殖的规模化发展,病害问题已成为制约世界海水养殖业发展的瓶颈因子之一。开展病原生物(如细菌、病毒等)致病机理、传播途径及其与宿主之间相互作用的研究,是研制有效防治技术的基础;同时,开展海水养殖生物分子免疫学和免疫遗传学的研究,弄清海水鱼、虾、贝类的免疫机制对于培育抗病养殖品种、有效防治养殖病害的发生具有重要意义。因此,病原生物学与免疫已成为当前海洋生物技术的重点研究领域之一,重点是病原微生物致病相关基因、海洋生物抗病相关基因的筛选、克隆,海洋无脊椎动物细胞系的建立、海洋生物免疫机制的探讨、DNA疫苗研制等。

2.4生物活性及其产物

海洋生物活性物质的分离与利用是当今海洋生物技术的又一研究热点。现人研究表明,各种海洋生物中都广泛存在独特的化合物,用来保护自己生存于海洋中。来自不同海洋生物的活性物质在生物医学及疾病防治上显示出巨大的应用潜力,如海绵是分离天然药物的重要资源。另外,有一些海洋微生物具有耐高温或低温、耐高压、耐高盐和财低营养的功能,研究开发利用这些具特殊功能的海洋极端生物可能获得陆地上无法得到的新的天然产物,因而,对极端生物研究也成为近年来海洋生物技术研究的重点方面。这一领域的研究重点包括抗肿瘤药物、工业酶及其它特殊用途酶类、极端微生物中特定功能基因的筛选、抗微生物活性物质、抗生殖药物、免疫增强物质、抗氧化剂及产业化生产等。

2.5海洋环境生物技术

该领域的研究重点是海洋生物修复技术的开发与应用。生物修复技术是比生物降解含义更为广泛,又以生物降解为重点的海洋环境生物技术。其方法包括利用活有机体、或其制作产品降解污染物,减少毒性或转化为无毒产品,富集和固定有毒物质(包括重金属等),大尺度的生物修复还包括生态系统中的生态调控等。应用领域包括水产规模化养殖和工厂化养殖、石油污染、重金属污染、城市排污以及海洋其他废物(水)处理等。目前,微生物对环境反应的动力学机制、降解过程的生化机理、生物传感器、海洋微生物之间以及与其它生物之间的共生关系和互利机制,抗附着物质的分离纯化等是该领域的重要研究内容。

3.前沿领域的最新研究进展

3.1发育与生殖调控

应用GIH(性腺抑制激素)和GSH(性腺刺激激素)等激素调控甲壳类动物成熟和繁殖的技术[1],研究了甲状腺激素在金绍生长和发育中的调控作用,发现甲状腺激素受体mRNA水平在大脑中最高,在肌肉中最低,而在肝、肾和鳃中表达水平中等,表明甲状腺素受体在成体金银脑中起着重要作用[1],对海鞘的同源框(Homeobox)基因进行了鉴定,分离到30个同源框基因[1],建立了青鳉的同源框(Homeobox)基因[1],建立了青鳉胚胎干细胞系并通过细胞移植获得了嵌合体青鳉[1],建立了虹鳟原始生殖细胞培养物并分离出Vasa基因[2],进行斑节对虾生殖抑制激素的分离与鉴定[2],应用受体介导法筛选GnRH类似物,用于鱼类繁殖[2],建立了海绵细胞培养技术,用于进行药物筛选[2],建立了将海胆胚胎作为研究基因表达的模式系统[2],通过基因转移开展了海胆胚胎工程的研究[2],研究了人葡糖转移酶和大鼠已糖激酶cDNA在虹鳟胚胎中的表达[3],建立了通过细胞周期蛋白依赖的激酶活性测定海水鱼苗细胞增殖速率的方法[3],研究了几丁质酶基因在斑节对虾蜕皮过程中的表达[4],从海参分离出同源框基因,并进行了序列的测定[4]。

3.2功能基因克隆

建立了牙鲆肝脏和脾脏mRNA的表达序列标志,从深海一种耐压细菌中分离到压力调节的操纵子,从大西洋鲑分离到雌激素受体和甲状腺素受体基因,从挪威对虾中分离到性腺抑制激素基因[1];将DNA微阵列技术在海绵细胞培养上进行了应用,构建了班节对虾遗传连锁图谱,建立了海洋红藻EST,从海星卵母细胞中分离出成熟蛋白酶体的催化亚基,初步表明硬骨头鱼类IGF-I原E一肽具有抗肿瘤作用[2];构建了海洋酵母De—baryomyceshansenii的质粒载体,从鲤鱼血清中分离纯化出蛋白酶抑制剂,从兰蟹血细胞中分离到一种抗菌肽样物质,从红鲍分离到一种肌动蛋白启动子,发现依赖于细胞周期的激酶活性可用作海洋鱼类苗种细胞增殖的标记,克隆和定序了鳗鱼细胞色素P4501AcD-NA,通过基因转移方法分析了鳗细胞色素P450IAI基因的启动子区域,分离和克隆了鳗细胞色素P450IAI基因,建立了适宜于沟绍遗传作图的多态性EST标记,构建了黄盖鲽EST数据库并鉴定出了一些新基因,建立了班节对虾一些组织特异的EST标志,从经HirameRhabdovirus病毒感染的牙鲆淋巴细胞EST中分离出596个cDNA克隆[3];用PCR方法克隆出一种自体受精雌雄同体鱼类的ß一肌动蛋白基因,从金鲷cDNA文库中分离出多肽延伸因子EF-2CDNA克隆,在湖鳟基因组中发现了TC1样转座子元件[4];鉴定和克隆出的基因包括:南美白对虾抗菌肽基因、牡蛎变应原(allergen)基因、大西洋鳗和大西洋鲑抗体基因、虹鳟Vasa基因、青鳉P53基因组基因、双鞭毛藻类真核启始因子5A基因、条纹鲈GtH(促性腺激素)受体cDNA、鲍肌动蛋白基因、蓝细菌丙酮酸激酶基因、鲤鱼视紫红质基因调节系列以及牙鲆溶菌酶基因等[1—4]。

3.3基因转移

分离克隆了大马哈鱼IGF基因及其启动子,并构建了大马哈鱼IGF(胰岛素样生长因子)基因表达载体[1]。通过核定位信号因子提高了外源基因转移到斑马鱼卵的整合率[1],建立了快速生长的转基因罗非鱼品系并进行了安全性评价;对转基因罗非鱼进行了三倍体诱导,发现三倍体转基因罗非鱼尽管生长不如转基因二倍体快,但优于未转基因的二倍体鱼,同时,转基因三倍体雌鱼是完全不育的,因而具有推广价值[2];研究了超声处理促进外源DNA与金鲷精子结合的技术方法,将GFP作为细胞和生物中转基因表达的指示剂;表明转基因沟鲶比对照组生长快33%,且转基因鱼逃避敌害的能力较差,因而可以释放到自然界中,而不会对生态环境造成大的危害[3];应用GFP作为遗传标记研究了斑马鱼转基因的条件优化和表达效率[3];在抗病基因工程育种方面,构建了海洋生物抗菌肽及溶菌酶基因表达载体并进行了基因转移实验[2];在转基因研究的种类上,目前已从经济养殖鱼类逐步扩展到养殖虾、贝类及某些观赏鱼类[2.3]。通过基因枪法将外源基因转到虹鳟肌肉中获得了稳定表达[4]。

3.4分子标记技术与遗传多样性

研究了将鱼类基因内含子作为遗传多样性评价指标的可行性,应用SSCP和定序的方法研究了大西洋和地中海几种海洋生物的遗传多样性[1]。研究了南美白对虾消化酶基因的多态性[1];利用寄生性原生动物和有毒甲藻基因组DNA的间隔区序列作标记检测环境水体中这些病原生物的污染程度,应用18S和5.8S核糖体RNA基因之间的第一个内部间隔区(ITC—1)序列作标记进行甲壳类生物种间和种内遗传多样性研究[2];研究了斑节对虾三个种群的线粒体DNA多态性,用PCR技术鉴定了夏威夷Gobioid苗的种类特异性。通过测定内含子序列揭示了南美白对虾的种内遗传多样性,采用同功酶、微卫星DNA及RAPD标记对褐鳟不同种群的遗传变异进行了评价,在平鱼鉴定并分离出12种微卫星DNA,在美国加州鱿鱼上发现了高度可变的微卫星DNA[3];弄清了一种深水鱼类(Gonostomagracile)线粒体基因组的结构,并发现了硬骨鱼类tRNA基因重组的首个实例,测定了具有重要商业价值的海水轮虫的卫星DNA序列,用RAPD技术在大鲮鲆和鳎鱼筛选到微卫星重复片段,从多毛环节动物上分离出高度多态性的微卫星DNA,用RAPD技术研究了泰国东部泥蟹的遗传多样性[3];用AFLP方法分析了母性遗传物质在雌核发育条纹鲈基因组中的贡献[4]。

3.5DNA疫苗及疾病防治

构建了抗鱼类坏死病毒的DNA疫苗[1];开展了虹鳟IHNVDNA疫苗构建及防病的研究,表明用编码IHNV糖蛋白基因的DNA疫苗免疫虹鳟,诱导了非特异性免疫保护反应,证明DNA免疫途径在鱼类上的可行性,从虹鳟细胞系中鉴定出经干扰素可诱导的蛋白激酶[2];建立了养殖对虾病毒病原检测的ELISA试剂盒,用PCR等分子生物学技术鉴定了虾类的病毒性病原,将鱼类的非特异性免疫指标用于海洋环境监控,研究了抗病基因转移提高鲷科鱼类抗病力的可行性,研究了蛤类唾液酸凝集素的抗菌防御反映[2];研究了一种海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性[3];建立了测定牡蛎病原的PCR—ELISA方法[3];研究了LatrunculinB毒素在红海绵体内的免疫定位[4]。

3.6生物活性物质

从海藻中分离出新的抗氧化剂[1],建立了大量生产生物活性化合物的海藻细胞和组织培养技术,建立了通过海绵细胞体外培养制备抗肿瘤化合物的方法[1];从不同生物(如对虾和细菌)中鉴定分离出抗微生物肽及其基因,从鱼类水解产物中分离出可用作微生物生长底物的活性物质,海洋生物中存在的抗附着活性物质,用血管生成抑制剂作为抗受孕剂,从蟹和虾体内提取免疫激活剂,从海洋藻类和蓝细菌中纯化光细菌致死化合物,海星抽提物在小鼠上表现出批精细胞形成的作用,从海洋植物Zosteramarina分离出一种无毒的抗附着活性化合物,从海绵和海鞘抽提物分离出抗肿瘤化合物,开发了珊瑚变态天然诱导剂,从海胆中分离出一种抗氧化的新药,在海洋双鞭毛藻类植物中鉴定出长碳链高度不饱和脂肪酸(C28),表明海洋真菌是分离抗微生物肽等生物活性化合物的理想来源[2];发现海洋假单胞杆菌的硫酸多糖及其衍生物具有抗病毒活性,从硬壳蛤分离出谷光甘肽一S一转移酶,从鲤血清中分离出丝氨酸蛋白酶抑制剂,从海绵中分离出氨激脯氨酸二肽酶,从一种珊瑚分离出具DNA酶样活性的物质,建立了开放式海绵养殖系统,为生物活性物质的大量制备提供了充足的海绵原料[3];从虾肌水解产物中分离到抗氧化肽物质[4];从一种海洋细菌中分离纯化出N一乙酸葡糖胺一6一磷酸脱乙酸酶[4]。

3.7生物修复、极端微生物及防附着

研究了转重金属硫蛋白基因藻类对海水环境中重金属的吸附能力,表明明显大于野生藻类[1],研究了石油降解微生物在修复被石油污染的海水环境上的可疗性及应用潜力[1];研究了海洋磁细菌在去除和回收海水环境中重金属上的应用潜力[1];用Bacillus清除养鱼场污水中的氮,用分子技术筛选作为海水养殖饵料的微藻,开发了六价铬在生物修复上的应用潜力,分离出耐冷的癸烷降解细菌,研究了海洋环境中多芳香化烃的微生物降解技术[2];从噬盐细菌分离出渗透压调节基因,并生产了重组Ectoine(渗透压调节因子),从2650米的深海分离到一种耐高温的细菌,这种细菌可用来分离耐高温和热稳定的酶,在耐高温的archaea发现了D型氨基酸和无氧氨酸消旋酶,测定了3种海洋火球菌的基因组DNA序列,借助于CROSS/BLAST分析进行了特定功能基因的筛选,从海底沉积物、海水和北冰洋收集了1000多种噬冷细菌,并从这些细菌中分离到多种冷适应的酶[2];建立了一种测定藤壶附着诱导物质的简单方法,研究了Chlorophyta和共生细菌之间附着所必需的形态上相互作用,研究了珊瑚抗附着物质(dterpene)类似物的抗附着和麻醉作用[3];分析了海岸环境中污着的起始过程,并对沉积物和附着物的影响进行了检测[4]。

4.展望与建议

生物组学技术范文篇7

关键词:生物技术;微生物学大实验;实践

生物技术是21世纪生命科学领域的一门前沿技术,生物技术学科是一门实践性和应用性均很强的关键学科[1]。国家和高等院校对生物技术人才的培养要求很高,投入也很大。实验教学是高校教学工作的重要组成部分,是培养学生创新思维、创新能力和综合实验能力的重要途径,也是培养高素质应用型人才的关键[1-2]。微生物学是生命科学领域一门实践性很强的专业基础课程[3],面向本科生开设的微生物学课程一般都会附带开设微生物学实验课程,旨在使学生加深对理论知识的理解,以及掌握微生物学研究所需要的基本操作技术和实验技能[3-4]。但是微生物学实验课程在内容设置上存在以下问题:各个实验项目之间相互独立,缺乏关联性,导致学生缺乏对微生物学实验设计的系统性领会,只零散地掌握了一些实验技术[3,5]。为培养国家海洋生命科学专业人才和发展国家海洋生命科学事业,江苏海洋大学(以下简称我校)海洋科学与水产学院设立了生物技术专业,并加大专业建设投入,重视培养学生的生物技术技能训练,使学生掌握最新的生物技术理论和研究方法。为了弥补微生物学实验课程教学的不足,我校面向生物技术专业本科生开展微生物学大实验教学;微生物学大实验教学要求学生根据教师的指导方向,确定实验选题,自行设计实验方案,并与同组合作者共同完成实验任务,撰写论文式报告,从而强化学生对微生物学、分子生物学等相关知识的整合,进一步巩固学生的理论知识与实验技能,培养学生的综合实践能力、分析解决问题的能力、创新能力以及严谨求实的科学素养,为学生未来从事现代生物技术开发工作打下基础[2,6-8]。

1微生物学大实验的实施

1.1实验准备

1.1.1任课教师与实验室教辅人员的准备微生物学大实验安排在大三学年第二学期的第18~19周进行,持续两周时间。任课教师至少应提前一个月完成课程计划表、开课日程安排文件、材料试剂申购清单的报备以及相应的经费申请;实验室教辅人员应协助完成实验室场所的安排、设备的准备与调试、试剂材料的购买或验收,应保证实验场所的及时安排以及实验设备和实验材料的充分供应。1.1.2学生的准备任课教师在开课前一个月左右将项目选题计划、任务书、日程安排表发送给学生,要求学生根据所设项目自由选题,并按照四人一组自由组合,合作查阅文献,撰写较为具体的实验方案,列出所有需要用到的实验设备、实验材料,并且尽可能细化到用量大小。任务书要求每组学生完成两个项目:一是产酶海洋微生物的筛选。要求从提供的一种海洋样品中分离细菌、真菌、酵母菌,并筛选产某种酶的细菌,学生可以根据兴趣或者结合在研项目选择一种酶,如蛋白酶、淀粉酶、甲壳素酶、葡聚糖酶等,然后自行设计实验方案。二是产酶海洋微生物的生物学特性研究与分子鉴定。要求每组学生对所筛选出的一株产酶细菌进行生物学特性研究,如染色显微观察、部分生理生化反应观察、耐盐性试验,并采用16SrRNA基因序列分析法对自己筛选的菌株进行分类鉴定[5]。学生要完成前期准备,必须提前查阅文献资料,按照任务书要求且结合之前所学知识理清实验思路,设计实验方案,完成实验材料的列举以及实验流程、实验方法的完整设计,并在实验前和教师沟通交流,确认实验方案的正确性及合理性。

1.2实施过程

1.2.1具体的实验安排微生物学大实验开课时,四人一组,时间持续两周,具体日程安排见表1。1.2.2实验流程学生对照微生物学大实验的日程和任务安排,根据自己的实验设计方案开展实验,确定每一步实验的时间,尽量做到不扎堆、不拥挤,各组成员有序地开展各自的实验。在每日实验教学结束后,要求学生在离开实验室之前记录好当日的实验过程、实验数据、实验体会、实验疑问,同时制订好次日要完成的实验计划,在整理好实验台面和本组的实验物品后方可离开。任课教师和实验室教辅人员监督和检查学生的实验开展情况,并有针对性地进行纠错和答疑。1.2.3评价方式微生物学大实验的评价内容包括4个方面,具体见表2。由于16SrRNA基因需要送专业测序机构测序,返回时间为3天左右,此外学生还需要根据测序结果进行序列比对、分析,做分类鉴定,因此学生可在两周之内即暑假开始前将实验报告交给任课教师。微生物学大实验要求按照学术论文的格式书写实验报告,包括前言、材料和方法、结果与分析、结论与讨论、参考文献五部分,并且有规范的格式要求。教师根据实验报告条理是否清楚、格式是否规范、内容是否全面、数据是否客观真实、结果处理是否正确、分析和讨论的深度与广度能否体现出一定的专业基础等进行综合评分.

2微生物学大实验的教学成效

微生物学大实验教学的开展,不仅激发了学生的学习兴趣,调动了学生的学习积极性,而且促进了学生对微生物学知识的理解和掌握,培养了学生独立开展实验、分析解决问题的能力。微生物学大实验的教学成效具体包括以下几点:(1)学生了解了微生物的生物学特性,掌握了富集培养、分离纯化、具体筛选海洋微生物的基本方法和思路,能够使用分子生物学手段对细菌进行分类鉴定。传统的微生物学实验教学没有使用分子生物学手段对细菌进行分类鉴定[3],但微生物学大实验组织学生使用基因序列分析法对细菌进行分类鉴定,并通过MEGA软件进行系统进化分析,从而提升了教学成效,为学生今后的科研工作打下了基础。(2)学生掌握了实验数据的分析和处理方法,比如针对一些实验数据,利用Excel或SPSS软件绘制图表并给出标准差或差异显著性分析。(3)学生初次接触科研论文的规范书写,锻炼了自己的文献查阅能力、论文写作能力,为学生毕业论文的书写打下了基础。(4)可以为后续的相关实验提供菌株储备。在微生物学大实验教学中,每年两个班级的生物技术专业学生可以从16~20种不同的海洋样品中分离纯化细菌、真菌、放线菌达几十至上百株,为实验室积累了更多不同来源的微生物菌株,充实了学校海洋微生物菌种资源库,为海洋微生物资源的开发与利用研究、发现更多的新酶源、开发新型抗菌活性物质、环境污染的治理等提供了菌种这一基础条件。

3微生物学大实验教学常见的问题及相应的建议

微生物学大实验教学一般存在以下问题[6,8]:(1)由于学生要根据自己提前制订的实验方案独立完成实验,因此须确保实验方案的科学性、合理性。如果学生设计的实验方案不合理,将影响整组实验的完成。然而学生缺乏实验经验,制订的实验方案仍有待完善,任课教师需要花费较多的时间和精力指导实验方案的制订,大大增加了任课教师的工作量。(2)由于菌种筛选具有偶然性,有时需要组间的调配或进行菌株共享,这也需要教师在实验中及时进行指导。(3)学生在配制培养基或其他试剂时,往往无法合理计算科学用量,常常造成实验材料的浪费。针对上述常见问题,课题组提出以下几点建议:(1)在开课前加强对学生所列实验方案的检查,确保学生所列实验方案的科学性、合理性,以免实验出错或遗漏关键事项,从而影响整个实验的进展和结果。(2)在实验过程中,虽然学生可自由开展实验,但任课教师和实验室教辅人员要做好检查和辅导工作,督促每位学生积极动手操作,同时须及时发现学生实验中出现的问题,并提供有针对性的指导,为学生答疑解惑,从而保证实验的正常进行。(3)督促学生正确使用和维护实验仪器、实验设备,减少对实验材料的损耗,科学合理地取用实验材料。

4结语

“21世纪是生命科学的世纪,21世纪也是海洋的世纪。”我校坚持蓝色海洋教育的办学特色,面向生物技术专业本科生开设微生物学大实验,要求学生在掌握现代生物技术理论的基础上,通过检索文献了解海洋微生物产酶的研究现状及趋势,利用传统的微生物学实验方法与现代生物技术手段如基因序列分析法等,完成微生物学大实验。如此便弥补了微生物学实验课的不足,强化了学生对微生物学及分子生物学等相关知识的整合,巩固了学生的理论知识与实验技能,培养了学生的综合实践能力、创新精神、科研能力,提升了学生对海洋微生物这一重要生物资源的重视程度,从而为后续的科研活动打下了坚实的基础。

参考文献

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[7]曹梅,王兴强,焦豫良.海洋生物技术大实验教学方法初探[J].科教文汇,2017(29):58-59.

生物组学技术范文篇8

一、政策目标

(一)引导技术、人才、资金等资源向生物产业集聚,促进生物技术创新与产业化,加速生物产业规模化、集聚化和国际化发展。

(二)建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的产业技术创新体系,造就高素质人才队伍,增强自主创新能力,掌握一批拥有自主知识产权的重要生物技术、产品和标准。

(三)培育若干个跨国经营的大型生物企业和一大批拥有自主知识产权的创新型中小生物企业,形成若干个产业集聚度高、核心竞争力强、专业化分工特色显著的生物产业基地。

(四)加强生物技术专利保护和物种种质资源保护,提高种质资源开发、利用水平,保障生物安全。

二、现代生物产业发展重点领域

(五)生物医药领域。重点发展预防和诊断严重威胁我国人民群众生命健康的重大传染病的新型疫苗和诊断试剂。积极研发对治疗常见病和重大疾病具有显著疗效的生物技术药物、小分子药物和现代中药。加快发展生物医学材料、组织工程和人工器官、临床诊断治疗康复设备。推进生物医药研发外包。

(六)生物农业领域。重点发展优质、高产、高效、多抗的农业、林业新品种和野生动植物繁育种源。大力发展生物农药、生物饲料及饲料添加剂、生物肥料、植物生长调节剂、动物疫苗、诊断试剂、现代兽用中药、生物兽药、生物渔药、微生物全降解农用薄膜等绿色农用生物制品,推进动植物生物反应器的产业化开发,促进高效绿色农业的发展。开发具有抗病和促进生长功能的微生物药品及其他生物制剂,保护和改善水域生态环境,发展健康养殖。

(七)生物能源领域。加快培育速生、高含油、高热值、高产专用能源植物品种,合理利用荒山荒地,推进规模化、基地化种植;积极开展以甜高粱、薯类、小桐子、黄连木、光皮树、文冠果以及植物纤维等非粮食作物为原料的液体燃料生产试点,推动生物柴油、集中式生物燃气、生物质发电、生物质致密成型燃料等生物能源的发展。

(八)生物制造领域。加快推进生物基高分子新材料、生物基绿色化学品、糖工程产品规模化发展。支持农产品精深加工和食品生物制造技术、装备、工艺流程的研发及规模化生产。开发新型酶制剂,发展生物漂白、生物制浆、生物制革和生物脱硫等清洁生产工艺,加快生物制造技术推广应用,降低物耗、能耗和污染。

(九)生物环保领域。重点发展高性能水处理絮凝剂、混凝剂、杀菌剂及生物填料等生物技术产品,鼓励废水处理、垃圾处理、生态修复生物技术产品的研究和产业化。支持荒漠化防治、盐碱地治理、水域生态修复、抗重金属污染、超富集植物等新产品的生产和使用。

三、发展壮大生物企业

(十)培育具有较强创新能力和国际竞争力的龙头企业。鼓励龙头企业加强研发能力建设,积极开展技术引进、跨国经营等活动。推动生物企业间、生物企业与科研机构间的合作与重组,扩大企业规模,增强企业实力。

(十一)鼓励和促进中小生物企业发展。对新创办的生物企业,在人员聘任、借贷融资、土地等方面给予优先支持。支持建立一批生物企业孵化器和留学生创业服务中心。加大科技型中小企业技术创新基金对符合条件的中小生物企业的支持力度。

(十二)大力推进生物产业基地发展。鼓励与生物产业相关的企业、人才、资金等向生物产业基地集聚,促进生物产业基地向专业化、特色化、集群化方向发展,形成比较完善的产业链。在基础条件好、创业环境优良的区域,逐步建立若干个部级生物产业基地。国家在创新能力基础设施、公共服务平台建设以及实施科技计划、高技术产业计划等方面按规定给予重点支持。

(十三)积极推进国际合作。鼓励外国企业和个人来华投资生产、设立研发机构和开展委托研究。鼓励和支持具有自主知识产权的生物企业“走出去”,开展产品的国际注册和营销,到境外设立研发机构和投资兴办企业。支持国内机构参与有关国际标准的制(修)订工作,开展生物产业认证认可国际交流。

四、大力促进自主创新

(十四)充分发挥企业技术创新主体的作用。鼓励企业加大研发投入,国家通过建立健全产学研结合机制等方式,加大对企业技术创新的支持。加强企业技术中心建设,支持企业设立*研发中心。支持以产学研联合的方式,吸引社会资金投入,组建若干个具有国际先进水平的生物技术研发机构,提高系统集成和工程化能力。鼓励企业、高校和科研机构共建工程实验室、工程(技术)研究中心、实习实训基地等工程化平台。

(十五)加强创新能力基础设施建设。支持各类研究机构、检测机构的科研基础设施建设,在充分整合和利用现有科研基础设施的基础上,形成若干个具有国际先进水平的生物科学研究基地,加强生物科学基础研究和应用技术开发。支持生物技术工程中心、工程实验室、孵化器、产品质检中心等建设。大力推进生物科研基础设施的开放和共享。

(十六)切实做好生物技术成果转移服务等工作。加快生物技术知识产权的审查,强化生物技术科研成果的登记和转移工作,完善生物技术成果的评价体系和转让机制。建立健全生物产品认证认可体系,规范生物产业第三方认证等中介机构的发展。

(十七)加速自主创新成果的产业化。组织实施生物技术产业化专项,大力推进拥有自主知识产权的重大生物技术成果转化,加速规模化生产和应用。积极开展生物产品相关标准的研究制(修)订与实施工作,加强生物标样的研制和产业化。

五、培养高素质人才队伍

(十八)加强生物科技人才培养。加大高校生物类学科专业建设力度,加强硕士、博士等高级专门人才的培养。在大型企业设立博士后科研工作站,鼓励科研机构、企业与高校联合建立生物技术人才培养基地,加强创新型人才和高级实用型人才培养。鼓励各类职业院校加快培养生物产业发展急需的技能型人才。

(十九)积极引进优秀生物科技人才。鼓励*优秀人才回国(来华)创办企业、从事科研教学工作。结合实施国家自主创新战略和科技重大专项,鼓励*回国(来华)优秀人才按规定申请和承担政府科技计划、基金项目和产业化项目。鼓励国有生物科研机构公开向海内外招聘技术负责人。加大向关键岗位和优秀人才的收入分配倾斜力度,完善技术参股、入股等产权激励机制。

六、加大财税政策支持力度

(二十)加大对生物技术研发与产业化的投入。各级政府根据财力增长情况,加大对生物技术研发及其产业化的投入,特别要加大对重要生物技术产品研发、产业化示范项目的支持。对完全可降解生物材料和经批准生产的非粮燃料乙醇、生物柴油、生物质热电等重要生物能源产品,国家给予适当支持。鼓励企业、科研机构、高校和个人申请植物新品种、专利、商标等知识产权。

(二十一)建立财政性资金优先采购自主创新生物产品制度。各级国家机关、事业单位和团体组织使用财政性资金采购生物产品的,应优先购买列入政府采购自主创新产品目录中的生物产品。

(二十二)实施税收优惠政策。生物企业为开发新技术、新工艺、新产品发生的研发费用,未形成无形资产计入当期损益的,在按照规定据实扣除的基础上,再按照研发费用的50%加计扣除;形成无形资产的,按照无形资产成本的150%摊销。对被认定为高新技术企业的生物企业,按照税法规定减按15%的税率征收企业所得税。对国家需要重点扶持和鼓励发展的生物农业、生物医药、生物能源、生物基材料等生产企业,进一步完善相关税收政策。

七、积极拓宽融资渠道

(二十三)引导社会资金投向生物产业。鼓励设立、发展生物技术创业投资机构和产业投资基金,鼓励、引导金融机构支持生物产业发展,支持信用担保机构对生物企业提供贷款担保。支持金融机构创新信贷品种,改进金融服务,对符合条件的生物产业发展项目、生物产业基地基础设施提供信贷支持。积极探索利用贴息、小额贷款等方式,加大有效信贷投入。

(二十四)支持生物企业利用资本市场融资。积极支持符合条件的中小生物企业在中小企业板和创业板上市,鼓励符合条件的生物企业在境内外上市筹资。开展生物产业基地内具备条件的生物企业进入证券公司代办系统进行股份转让试点,推进未上市生物企业股权的流通,拓宽创业投资退出渠道。支持符合条件的生物企业发行企业债券、公司债券、短期融资券和中期票据等,开展生物产业基地内企业联合发行企业债券试点。

八、创造良好市场环境

(二十五)培育生物产品市场。扩大医疗保险覆盖范围,规范药品政府采购方式,发展商业健康保险,积极拓展生物医药应用范围。对拥有自主知识产权的生物药品,按照国家有关程序进行评审,符合条件的纳入医疗保险目录。鼓励推广使用农林业良种、生物农药、生物肥料、生物饲料及饲料添加剂、完全可降解生物薄膜等。稳步推进非粮燃料乙醇应用试点,有序开展生物柴油应用试点。规范生物产品市场秩序,依法查处制假售假、商业欺诈等行为。督促指导生物企业加强环境保护,确保污染物排放达标。

(二十六)完善生物产品市场准入政策。按照生物安全审查、评价、认证认可和监管要求,积极推进转基因农产品技术研发与产业化。对生物能源生产、销售依法实行市场准入制度,由国务院有关部门制定完善相关准入条件。进一步加强生物检测实验室的资质认定工作,切实提高实验室检测能力和管理水平。依法完善生物药品审批制度。对涉及国家安全、人体健康安全、动植物安全、环境保护的生物产品和技术,由国务院有关部门依法实施市场准入制度。制定生物产品进出口管理办法,规范生物产品进出口秩序。

(二十七)加强知识产权的保护。完善生物技术知识产权保护机制,加强生物技术知识产权执法队伍建设,加大对知识产权侵权的惩处力度,依法保障知识产权所有者的权益。

九、强化生物遗传资源保护和生物安全监管

(二十八)加强生物遗传资源保护。建立健全生物遗传资源保护法律法规体系,建立和完善生物遗传资源获取与惠益分享制度。建立生物遗传资源信息系统,开展生物遗传资源调查、评价。加强人类遗传资源库和物种种质资源库(圃)及保护场(区)、原生境保护点、试验基地、管理体系建设。组织实施野生动植物种质资源保护工程,收集和保护濒危稀缺等重要生物资源。建立健全生物遗传资源出入境查验体系,加强对生物遗传资源出入境的监管。

(二十九)加强生物安全管理。认真履行生物安全有关国际公约,依据有关法律法规健全生物安全特别是转基因生物安全技术标准、安全评价、检测监测和监督管理体系,提高安全监管能力。加强防范外来有害生物入侵的防御体系建设,完善进境生物安全防范体系,防范转基因生物、微生物菌剂非法越境转移和无意越境转移。依法限制或禁止影响国家安全或公共利益的生物技术和产品进出口。建立健全生物安全风险分析和信息交换机制,强化风险预警和应急反应机制,提高防范与应对外来有害生物入侵、生物恐怖袭击的能力。加强实验室生物安全监督管理,健全实验室生物安全体系,保护实验室工作人员和公众安全。

(三十)加强生命科学、生物技术知识和有关法律法规的宣传普及工作。引导社会公众树立正确的生物安全意识,营造发展生物产业的良好社会环境。

(三十一)加强生物研究伦理审查。积极开展生物伦理研究,遵循国际通行的生物伦理规范,建立健全医学、农业等领域生命科学研究伦理审查、监督制度。

十、加强组织领导

生物组学技术范文篇9

一、方案目标

(一)引导技术、人才、资金等资源向生物产业集聚,促进生物技术创新与产业化,加速生物产业规模化、集聚化和国际化发展。

(二)建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的产业技术创新体系,造就高素质人才队伍,增强自主创新能力,掌握一批拥有自主知识产权的重要生物技术、产品和标准。

(三)培育若干个跨国经营的大型生物企业和一大批拥有自主知识产权的创新型中小生物企业,形成若干个产业集聚度高、核心竞争力强、专业化分工特色显著的生物产业基地。

(四)加强生物技术专利保护和物种种质资源保护,提高种质资源开发、利用水平,保障生物安全。

二、现代生物产业发展重点领域

(五)生物医药领域。重点发展预防和诊断严重威胁*国人民群众生命健康的重大传染病的新型疫苗和诊断试剂。积极研发对治疗常见病和重大疾病具有显著疗效的生物技术药物、小分子药物和现代中药。加快发展生物医学材料、组织工程和人工器官、临床诊断治疗康复设备。推进生物医药研发外包。

(六)生物农业领域。重点发展优质、高产、高效、多抗的农业、林业新品种和野生动植物繁育种源。大力发展生物农药、生物饲料及饲料添加剂、生物肥料、植物生长调节剂、动物疫苗、诊断试剂、现代兽用中药、生物兽药、生物渔药、微生物全降解农用薄膜等绿色农用生物制品,推进动植物生物反应器的产业化开发,促进高效绿色农业的发展。开发具有抗病和促进生长功能的微生物药品及其他生物制剂,保护和改善水域生态环境,发展健康养殖。

(七)生物能源领域。加快培育速生、高含油、高热值、高产专用能源植物品种,合理利用荒山荒地,推进规模化、基地化种植;积极开展以甜高粱、薯类、小桐子、黄连木、光皮树、文冠果以及植物纤维等非粮食作物为原料的液体燃料生产试点,推动生物柴油、集中式生物燃气、生物质发电、生物质致密成型燃料等生物能源的发展。

(八)生物制造领域。加快推进生物基高分子新材料、生物基绿色化学品、糖工程产品规模化发展。支持农产品精深加工和食品生物制造技术、装备、工艺流程的研发及规模化生产。开发新型酶制剂,发展生物漂白、生物制浆、生物制革和生物脱硫等清洁生产工艺,加快生物制造技术推广应用,降低物耗、能耗和污染。

(九)生物环保领域。重点发展高性能水处理絮凝剂、混凝剂、杀菌剂及生物填料等生物技术产品,鼓励废水处理、垃圾处理、生态修复生物技术产品的研究和产业化。支持荒漠化防治、盐碱地治理、水域生态修复、抗重金属污染、超富集植物等新产品的生产和使用。

三、发展壮大生物企业

(十)培育具有较强创新能力和国际竞争力的龙头企业。鼓励龙头企业加强研发能力建设,积极开展技术引进、跨国经营等活动。推动生物企业间、生物企业与科研机构间的合作与重组,扩大企业规模,增强企业实力。

(十一)鼓励和促进中小生物企业发展。对新创办的生物企业,在人员聘任、借贷融资、土地等方面给予优先支持。支持建立一批生物企业孵化器和留学生创业服务中心。加大科技型中小企业技术创新基金对符合条件的中小生物企业的支持力度。

(十二)大力推进生物产业基地发展。鼓励与生物产业相关的企业、人才、资金等向生物产业基地集聚,促进生物产业基地向专业化、特色化、集群化方向发展,形成比较完善的产业链。在基础条件好、创业环境优良的区域,逐步建立若干个部级生物产业基地。国家在创新能力基础设施、公共服务平台建设以及实施科技计划、高技术产业计划等方面按规定给予重点支持。

(十三)积极推进国际合作。鼓励外国企业和个人来华投资生产、设立研发机构和开展委托研究。鼓励和支持具有自主知识产权的生物企业“走出去”,开展产品的国际注册和营销,到境外设立研发机构和投资兴办企业。支持国内机构参与有关国际标准的制(修)订工作,开展生物产业认证认可国际交流。

四、大力促进自主创新

(十四)充分发挥企业技术创新主体的作用。鼓励企业加大研发投入,国家通过建立健全产学研结合机制等方式,加大对企业技术创新的支持。加强企业技术中心建设,支持企业设立海外研发中心。支持以产学研联合的方式,吸引社会资金投入,组建若干个具有国际先进水平的生物技术研发机构,提高系统集成和工程化能力。鼓励企业、高校和科研机构共建工程实验室、工程(技术)研究中心、实习实训基地等工程化平台。

(十五)加强创新能力基础设施建设。支持各类研究机构、检测机构的科研基础设施建设,在充分整合和利用现有科研基础设施的基础上,形成若干个具有国际先进水平的生物科学研究基地,加强生物科学基础研究和应用技术开发。支持生物技术工程中心、工程实验室、孵化器、产品质检中心等建设。大力推进生物科研基础设施的开放和共享。

(十六)切实做好生物技术成果转移服务等工作。加快生物技术知识产权的审查,强化生物技术科研成果的登记和转移工作,完善生物技术成果的评价体系和转让机制。建立健全生物产品认证认可体系,规范生物产业第三方认证等中介机构的发展。

(十七)加速自主创新成果的产业化。组织实施生物技术产业化专项,大力推进拥有自主知识产权的重大生物技术成果转化,加速规模化生产和应用。积极开展生物产品相关标准的研究制(修)订与实施工作,加强生物标样的研制和产业化。

五、培养高素质人才队伍

(十八)加强生物科技人才培养。加大高校生物类学科专业建设力度,加强硕士、博士等高级专门人才的培养。在大型企业设立博士后科研工作站,鼓励科研机构、企业与高校联合建立生物技术人才培养基地,加强创新型人才和高级实用型人才培养。鼓励各类职业院校加快培养生物产业发展急需的技能型人才。

(十九)积极引进优秀生物科技人才。鼓励海外优秀人才回国(来华)创办企业、从事科研教学工作。结合实施国家自主创新战略和科技重大专项,鼓励海外回国(来华)优秀人才按规定申请和承担政府科技计划、基金项目和产业化项目。鼓励国有生物科研机构公开向海内外招聘技术负责人。加大向关键岗位和优秀人才的收入分配倾斜力度,完善技术参股、入股等产权激励机制。

六、加大财税方案支持力度

(二十)加大对生物技术研发与产业化的投入。各级政府根据财力增长情况,加大对生物技术研发及其产业化的投入,特别要加大对重要生物技术产品研发、产业化示范项目的支持。对完全可降解生物材料和经批准生产的非粮燃料乙醇、生物柴油、生物质热电等重要生物能源产品,国家给予适当支持。鼓励企业、科研机构、高校和个人申请植物新品种、专利、商标等知识产权。

(二十一)建立财政性资金优先采购自主创新生物产品制度。各级国家机关、事业单位和团体组织使用财政性资金采购生物产品的,应优先购买列入政府采购自主创新产品目录中的生物产品。

(二十二)实施税收优惠方案。生物企业为开发新技术、新工艺、新产品发生的研发费用,未形成无形资产计入当期损益的,在按照规定据实扣除的基础上,再按照研发费用的50%加计扣除;形成无形资产的,按照无形资产成本的150%摊销。对被认定为高新技术企业的生物企业,按照税法规定减按15%的税率征收企业所得税。对国家需要重点扶持和鼓励发展的生物农业、生物医药、生物能源、生物基材料等生产企业,进一步完善相关税收方案。

七、积极拓宽融资渠道

(二十三)引导社会资金投向生物产业。鼓励设立、发展生物技术创业投资机构和产业投资基金,鼓励、引导金融机构支持生物产业发展,支持信用担保机构对生物企业提供贷款担保。支持金融机构创新信贷品种,改进金融服务,对符合条件的生物产业发展项目、生物产业基地基础设施提供信贷支持。积极探索利用贴息、小额贷款等方式,加大有效信贷投入。

(二十四)支持生物企业利用资本市场融资。积极支持符合条件的中小生物企业在中小企业板和创业板上市,鼓励符合条件的生物企业在境内外上市筹资。开展生物产业基地内具备条件的生物企业进入证券公司代办系统进行股份转让试点,推进未上市生物企业股权的流通,拓宽创业投资退出渠道。支持符合条件的生物企业发行企业债券、公司债券、短期融资券和中期票据等,开展生物产业基地内企业联合发行企业债券试点。

八、创造良好市场环境

(二十五)培育生物产品市场。扩大医疗保险覆盖范围,规范药品政府采购方式,发展商业健康保险,积极拓展生物医药应用范围。对拥有自主知识产权的生物药品,按照国家有关程序进行评审,符合条件的纳入医疗保险目录。鼓励推广使用农林业良种、生物农药、生物肥料、生物饲料及饲料添加剂、完全可降解生物薄膜等。稳步推进非粮燃料乙醇应用试点,有序开展生物柴油应用试点。规范生物产品市场秩序,依法查处制假售假、商业欺诈等行为。督促指导生物企业加强环境保护,确保污染物排放达标。

(二十六)完善生物产品市场准入方案。按照生物安全审查、评价、认证认可和监管要求,积极推进转基因农产品技术研发与产业化。对生物能源生产、销售依法实行市场准入制度,由国务院有关部门制定完善相关准入条件。进一步加强生物检测实验室的资质认定工作,切实提高实验室检测能力和管理水平。依法完善生物药品审批制度。对涉及国家安全、人体健康安全、动植物安全、环境保护的生物产品和技术,由国务院有关部门依法实施市场准入制度。制定生物产品进出口管理办法,规范生物产品进出口秩序。

(二十七)加强知识产权的保护。完善生物技术知识产权保护机制,加强生物技术知识产权执法队伍建设,加大对知识产权侵权的惩处力度,依法保障知识产权所有者的权益。

九、强化生物遗传资源保护和生物安全监管

(二十八)加强生物遗传资源保护。建立健全生物遗传资源保护法律法规体系,建立和完善生物遗传资源获取与惠益分享制度。建立生物遗传资源信息系统,开展生物遗传资源调查、评价。加强人类遗传资源库和物种种质资源库(圃)及保护场(区)、原生境保护点、试验基地、管理体系建设。组织实施野生动植物种质资源保护工程,收集和保护濒危稀缺等重要生物资源。建立健全生物遗传资源出入境查验体系,加强对生物遗传资源出入境的监管。

(二十九)加强生物安全管理。认真履行生物安全有关国际公约,依据有关法律法规健全生物安全特别是转基因生物安全技术标准、安全评价、检测监测和监督管理体系,提高安全监管能力。加强防范外来有害生物入侵的防御体系建设,完善进境生物安全防范体系,防范转基因生物、微生物菌剂非法越境转移和无意越境转移。依法限制或禁止影响国家安全或公共利益的生物技术和产品进出口。建立健全生物安全风险分析和信息交换机制,强化风险预警和应急反应机制,提高防范与应对外来有害生物入侵、生物恐怖袭击的能力。加强实验室生物安全监督管理,健全实验室生物安全体系,保护实验室工作人员和公众安全。

(三十)加强生命科学、生物技术知识和有关法律法规的宣传普及工作。引导社会公众树立正确的生物安全意识,营造发展生物产业的良好社会环境。

(三十一)加强生物研究伦理审查。积极开展生物伦理研究,遵循国际通行的生物伦理规范,建立健全医学、农业等领域生命科学研究伦理审查、监督制度。

十、加强组织领导

生物组学技术范文篇10

关键词:生物技术产业发展问题对策

一、生物技术概论

生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交差融和的产物,其核心是以DNA重组技术为中心的基因工程,还包括微生物工程、生化工程、细胞工程及生物制品等领域。生物技术,可视为一种运用生物体来制造产品的科学与技术,虽然生物技术这项专有名词是在七十年代才开始正式出现,但生物技术应用却可追溯至远古时代。例如,神农氏尝百草是中国历史上利用植物在医药应用上的最早记载,足见生物技术观念与应用早已存在人类日常生活之中。

为加快生物技术产业的发展,我国始终把生物技术列为国家重大科技计划,政府大幅度增加了研发投入,同时鼓励国家加大科技投入,取得了较好的效果,获得了一批具有知识产权的新基因,新表达系统、生物工程、药物进入了创制阶段,建立了一系列关键平台技术,动植物转基因技术已经成熟,杂交水稻大面积推广,抗基因的棉花、番茄已经进入了商业化的发展,有数十种基因药物已经进入了实用化阶段。

另外,通过对高产、优质、抗逆的动植物新品种,新型药物、疫苗和基因治疗,蛋白质工程三大主题的研究开发,以增产粮食为战略重点和发展生物技术药物产业为突破口,为生物高技术产业的形成奠定了良好的基础,并在遗传工程农作物的培育方面走在世界前列。

二、生物技术产业发展现状

首先,生物技术生产发展快速,涉足领域不断深入。我国生物技术起源于80年代,到2000年销售产值已经达到200亿元人民币,平均增长33.58%。同时,生物技术产业涉及的领域是非常广泛的。并且还再继续扩展深入。

其次,生物技术产业取得了重大成就。世界上出现了一批影响未来的重大技术:人类基因组学或蛋白质组学、干细胞技术与组织工程、生物信息学、转基因技术、克隆技术、生物芯片或蛋白芯片或组织芯片、基因治疗与细胞治疗、反义核酸技术、单抗技术等对现代生命科学及生物技术产业产生了巨大的影响。

最后,生物技术企业不断发展壮大。由于生物技术前景广阔,发展潜力巨大。我国从事生物技术产品开发的企业,如雨后春笋,不断涌现。另外,生物技术产业格局从治病为主向治病、保健、提高生活质量的健康产业过渡。兼并重组愈演愈烈,大企业愈来愈大,协作型竞争已经成为当今生物技术产业的主流;、生物技术产业发展存在的问题

首先,自主知识产权过少,产业化能力很低。目前,我国在生物技术产业及产业发展所需的重要仪器、设备、试剂主要依靠国外进口。生物技术产业的技术与装备还相当欠缺。目前我国尚不具备自主研制和生产并占有国际市场的能力。我国的生物技术产业和其他的发达国家的生物技术产业比较起来,我们的技术还很低,并且很多的研究成果都还是在实验室,还没有走出转化为现实生产力的大门。如何加快将开发研究出来的生物技术成果转化为现实的生产力,提高产业化能力,是当前我国生物技术产业要充分重视的一个大问题。

其次,投入严重不足,并且投入渠道单一。生物技术产业是资金密集型产业,是高投入、高风险和高回报的产业,因此,资金短缺是首先要解决的问题。在国家加大生产技术投资力度的同时,还要充分利用银行贷款以及尚待健全的风险资金市场,寻找各种资金渠道。政府应制定优惠政策,鼓励企业参与生物技术的研究与开发。目前,我国企业资本融通渠道只有创业者个人出资,上市公司、民营企业投资,政府的风险投资,国家科技部的中小企业担保基金,中小企业科技创新基金五种。其中上市公司、民营企业的投资因为上面所说的缺乏对无形资产的认识和认可,导致他们常常希望在所投资的企业中依靠他们所提供的有形资本来控股,严重地打击了创业者的积极性。

最后,产业化人才缺乏,研发与产业化脱节。生物技术产业的发展同样离不开人才。由于研究开发人员培养周期长,大量优秀的科研人员滞留在国外,国内缺乏优秀人才,尤其缺少技术兼经营型人才。此外,我国现有生物技术人才偏重于理论研究,产业化人才相对缺乏,在我国生物技术产业发展中,常出现实验室里的科研成果难以产业化,或产业化成本很高而无经济价值。

四、生物技术产业发展的对策

首先,健全和完善管理体制。发展我国的生物技术产业,必须结合我国具体国情,同时运用政府和市场两种资源配置的调节手段,盘活我国技术、设备与设施、人才等方面的存量,使各方面的优势系统有效地集成。必须同时调动国家、地方和企业以及科技人员的内动力和凝聚力,须下决心解决部门地方条块分割、低水平重复的顽症。为此,建议国家适时成立全国性的组织管理机构,对全国生物技术产业及产业发展进行总体规划和协调指导,从而做到整体协调、避免多头指挥和政出多门,实现决策、协调和实施系统的统一、简便和高效。

其次,进行战略布局调整,加强企业队伍建设。根据目前我国生物技术产业及产业发展情况,结合现有部级高技术产业开发区,可选择技术力量比较雄厚、投资环境好并已有一定生物技术产业基础的地方作为生物技术产业化基地,给予更为优惠的财政和税收扶持政策。培养专门的企业人才,成立专门的开发生产企业或机构。就生物技术来说,我国已经有了很大成绩,但是在研究、开发、生产、销售四个环节中,研究和开发环节还存在很大的缺陷。因此需要下力气建立一只强大的研究,开发队伍。

再次,以市场为主导,重点突破。努力开拓生物技术产品市场,开发和生产符合生物技术市场需求的产品。生物技术市场对生物技术产品的需求将会极大的促进生物技术产业的迅速发展。世界生物技术都在迅猛发展,但是不同的国家有不同的研究重点和方向。就以我们中国来说,中国的生物技术最有权威的是植物细胞工程育种、植物快繁和脱毒苗生产等植物生物技术上。发挥我国的优势,保持技术的最前沿,可以大大的促进生物技术产业发展的领域。

最后,加大政府投资,完善建立产业政策扶持

通过与研究开发机构建立广泛联系,并有力地引导企业介入,密切生物技术产业上下游的结合,有效地使单一技术向产业进行技术转移和辐射,从而加速具有商业前景的技术和产品尽快形成商品化和产业化。政府要制定一系列保护和鼓励生物技术发展的政策和法律。通过制定法律加强合作研究、鼓励发明创新和促进技术转移。还可以通过融资渠道来实现对生物技术产业的扶持,其中包括拨款或资助,大公司出资、成立基金会、贷款、风险投资等。政府直接投资的变化是调整研发投入结构,提高民用研究与发展投入,特别是民用高技术开发投入,以提高经济竞争力。投入的重点是风险大、民间投资有困难的重大长期研究课题。另外,政府对生物技术产业的扶持还有一个非常重要的方面,就是促进合作研究开发。政府可以将国有研发成果下放,鼓励产、学、研合作。

参考文献:

[1]林桂芸关于我国生物技术产业化发展的问题与对策[J];成都大学学报(自然科学版);2003年03期