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生物学研究方向精选(九篇)

生物学研究方向

第1篇:生物学研究方向范文

关键词:环境工程微生物学;教学案例库;工程硕士

中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)48-0235-02

工程硕士专业学位自1997年首次设立以来发展迅速[1],在2011年,教育部提出了“服务国家特殊需求人才培养项目”,着重培养工程硕士专业人才。上海第二工业大学在2011年获批“服务国家特殊需求人才培养项目”,开展环境工程(电子废弃物资源化方向)硕士学位专业研究生的培养[2]。学校自2012年首次招收环境工程领域工程硕士,截至目前共招收143名学生,其中已有60名学生毕业。

环境工程微生物学作为一门以微生物技术处理环境问题的课程,以其技术的广泛性被纳入到环境工程领域工程硕士培养中。本文根据3年多来给工程硕士讲授环境工程微生物学这门课程的经历,以上海第二工业大学环境工程领域工程硕士培养为例,谈谈研究生课程环境工程微生物学教学案例库建设设计思路及其体会。

一、教学案例库的概述及类型

教学案例库是指教师为了更好的指导学生、实施案例教学而建立的用于存放所有案例的一个集合,其案例的来源及形式可以是多样的。对于本文提到的环境工程微生物学教学案例,可以选择微生物技术在土壤、水体环境中的应用。通过这些不同案例的分析,可以加深学生对基础知识的理解和提高运用知识解决实际问题的能力,还可以激发学生的学习热情,提高教学效率。

基于上海第二工业大学环境工程领域(电子废弃物资源化)工程硕士的培养目标,环境工程微生物学教学案例类型分为两类:一类是以研究生开展研究所需的思路模式,即选择已解决某一具体问题,从研究工作角度来说该项目已经完成;另一类是面向实际工程研发过程解析类的案例,选择采用本课程相关学科方向的技术,解决某个具体的工程问题,能说清楚从实验室基础研究到实际工程应用的全过程。

二、教学案例库中的实际案例

(一)微生物与电子废弃物方向

上海第二工业大学开展的环境工程硕士学位专业研究生培养的方向,本就是电子废弃物资源化方向,在微生物应用于电子废弃物中金属资源化方向有着较为深入的研究,其与广东惠州某公司合作开发的项目“微生物法回收废线路板中有价金属成套工艺与装备”已经完成半工业化试验。该项目可以很好的展示微生物技术从最初的实验室内菌种筛选、菌种驯化、浸出条件优化、工艺控制参数、进一步放大试验、工业化运行等阶段,因此将它纳入到环境工程微生物学教学案例库可以使得今后教师在该方向上的教学更加形象,并让学生了解微生物技术研发与应用相结合时如何走完一个从实验室内研究到工业应用的全过程。

(二)微生物与土壤污染方向

土壤中重金属和有机物污染越来越受到人们的关注,微生物技术以其广泛的适用性、经济性被应用于污染土壤的修复中,不管是重金属污染还是有机物污染,理论上总能找到一种或一类微生物迁移、转化或降解土壤中的这类污染。将这类微生物与土壤污染方向纳入到环境工程微生物学教学案例库中,可以形象地说明微生物是如何在实际工程应用中进行土壤污染治理的。此外,由于在电子废弃物拆解地会产生场地土壤污染,因此这也是上海第二工业大学“服务国家特殊需求人才培养项目”环境工程领域工程硕士研究生培养中必须要关注的内容。

(三)微生物与污水处理方向

与土壤污染一样,在电子废弃物拆解产地也会造成水体污染。以重金属铊为例,铊元素对人体的最小致死量为12mg/kg[3],因此污水中必须控制铊的含量,地方标准中含铊废水处理后铊浓度需低于5μg/L,对于类似超低痕量级的铊来说,很难利用纯粹的化学或物理法将污水中铊的含量降低至标准以内。实验室研究表明,利用微生物的代谢产物和配合一定量的化学试剂可以达到上述要求,将微生物与污水治理方向纳入到环境工程微生物学教学案例库中,对于该领域工程硕士的培养同样重要,它可以使学生在课堂上就能清晰了解到相关微生物技术在电子废弃物领域的全方位应用概况。

(四)微生物与现代生物技术方向

现代生物技术的发展使得人们可以随心所欲的改造微生物,以达到为人们服务的目的。在以电子废弃物资源化为主要方向的环境工程微生物学教学过程中,将微生物与现代生物技术方向纳入到环境工程微生物学教学案例库中,可以使学生及时掌握最新生物技术前沿及科学合理的研究方法。

三、教学案例库评估及运行效果

环境工程微生物学案例库是由学校和企业双方共同完成的,这可以充分利用学校的科研优势及企业的工业运行经验与实际工程,可以真正做到理论与实际相结合。教学案例库的评估是以先对研究生进行一段时间的案例教学,后以研究生的相关反馈意见,最后以学校和企业相关负责人依据研究生的反馈意见进行评估,标准是通过该系列功能完备的案例,让研究生在开展相关类型研发工作时从思路和模式上获得研究型与工程应用型两方面的启发,便于后续开展研究工作时少走弯路。目前,环境工程微生物学教学案例库教学获得了研究生的认可。在实际授课过程中,不仅可以激发研究生的学习热情,而且能提高教师的教学效率。

四、结论

环境工程微生物学教学案例库由研究生开展研究所需的思路模式类、面向实际工程研发过程解析类两种类型案例组成,具体包括微生物与电子废弃物方向、微生物与土壤污染方向、微生物与污水处理方向、微生物与现代生物技术方向。最终评估是由学校、企业、全体工程硕士研究生共同参与。该类型的教学案例库既可以激发研究生的学习热情,又可以提高教师的教学效率。

参考文献:

[1]李九天,唐国金.关于提高课程教学对工程硕士论文研究支撑作用的思考――以国防科学技术大学航天与材料工程学院航天工程领域的培养为例[C].湖南学位与研究生教育学会.湖南学位与研究生教育学会2005年学术年会论文集,2005:323.

第2篇:生物学研究方向范文

【关键词】生物电子学;研究生选修课;教学探索

Postgraduate Course of Bioelectronics Opened and Teaching

SU Shao

(School of Materials Science and Engineering, Nanjing University of Posts & Telecommunications, Nanjing Jiangsu 210023, China)

【Abstract】“Bioelectronics” is a newly elective course, which has opened for different postgraduates. Bioelectronic is an emerging and fascinating interdisciplinary, covering many areas of research, has become a research hotspot. This elective course aims to broaden graduate research horizons, learn about the latest frontior research and develop students' innovative spirit and overall quality. In this paper, we discuss the experiences of the research fields of bioelectronics, reference books, teaching object, course content and teaching methods and prospect the future development of the electives course.

【Key words】Bioelectronics; Postgraduate elective course; Teaching explore

0 前沿

生物电子学(Bioelectronics)是以生物学和电子学为代表但又涉及化学、物理、材料及信息技术等许多学科和高新技术相结合的一门新兴交叉学科。电子信息科学技术和生物科学(含医学科学)是十分重要的两个学科领域,它们对科学技术进步和经济发展,乃至于对人类的社会生活方式都将产生深刻而重要的影响。生物电子学的发展充分体现了上述两个学科的相互依赖和和相互促进的关系。生物电子学自20世纪50 年代诞生以来,发展迅速,领域不断拓宽,地位日益重要,已经展示了广阔的发展前景[1-2]。子学的研究领域大致可以包括如下7个方面:(1)生物信息检测;(2)生物医学信息处理;(3)生物系统建模和仿真;(4)场与生物物质的作用;(5)分子和生物分子电子学;(6)生物信息学;(7)生物医学仪器。近20年来,随着各种新原理、新技术和新方法不断地应用到生物电子学的研究中,生物电子学的发展日新月异,目前越来越的科研工作者聚集生物电子学方面的研究。

1 研究领域

生物电子学作为新兴的交叉学科,发展迅猛,涉及多个研究领域。国外的大学很早就开展生物电子学的相关研究。如英国的克兰菲尔德大学,其生物电子学方面的研究就包括生物信息学、生物传感器与生物诊断、环境与健康、环境与自然、环境与安全、智能材料和转化医学等。我国在1985年,由韦钰院士创立了分子与生物分子电子学实验室,通过20年的发展,2002年,东南大学生物电子学国家重点实验室开始建设。目前,该重点实验室的发展目标是瞄准生物电子学的国际发展前沿,开展应用基础研究,侧重综合应用信息科学领域的最新成果,发展生物领域研究的新方法和新技术,并用于探究生命过程的本质,揭示重大疾病的机制,为医学发展开辟新途径。该国家重点实验室以生物信息材料与器件、生物信息获取和传感、生物信息系统和应用为主要研究方向,研究内容涉及分子(纳米)有序材料及其制备、分子有序结构的组装与表征、分子/纳米器件、生物/纳米材料及其应用、植入式电子器件、单分子与单细胞检测、生物传感器、微阵列芯片技术、微流体生物芯片、生物信息学、仿生信息处理系统及应用、脑信息系统的建模和应用等。

2 教材选择

本课程是专业选修课,开设对象是低年级的硕士研究生和博士研究生。相对于本科生,研究生具有良好的自学能力和独立思考能力,因此,如何选择实用、全面和专业的参考教材尤其重要。目前,国内还没有《生物电子学》课程的材,很多医学专业的高等院校选用的是生物电子医学方面的教材,并不能很好的满足普通高校本科生或者研究生的课程需要。因此,在依据本学校和本学院的专业设置(材料物理、材料科学和信息显示等专业),以及本学院教师的科研方向,选用了以色列著名科学家Itamar Willner为主编,汇集了众多在生物电子学方面的专家编著的《Bioelectronics》[3]教材,从生物电子学的定义,生物电子学的发展和研究领域等方面,并结合当前热门生物电子学方面的科研资料和科研文献,多方位、多角度的向研究生展示生物电子学的研究内容、研究方向、研究前沿和研究热点。这样的安排,让研究生从一开始就接触科学前沿,开阔了眼界,更好的领悟科学的真谛。

3 授课对象

《生物电子学》是硕士和博士研究生的专业选修课程,目前选修本门课程的学生的专业跨度很大,有材料化学、材料物理和高分子材料与工程等不同专业。我们开设本门课程的宗旨是让不同学生都了解什么是生物电子学、当前生物电子学发展到怎样的阶段和生物电子学涉及的研究领域。通过对这些方面的学习,结合各自的研究背景,将生物电子学领域的研究内容糅合到各自的科学研究中,实现科学创新,更好更快的进行科学研究。

4 授课形式和课程内容

本门课程为研究生专业选修课,在授课形式和课程内容上有别于本科生的专业必修课。在充分考虑研究生具有良好的自学能力和理解能力的基础上,我们决定将本门课程的课时设置为32学时,分8次课完成。课题上以授课和讨论两种主要形式进行,设为8个不同的生物电子学版块,以讲座形式进行教学,并同时让研究生依据各自的研究背景,以每次课所要将的内容为主线,做好课下准备,带着问题有针对性的进行实时讨论。本着“科学性、系统性、实用性”的原则,我们确立了具体的授课内容,主要包括以下内容:概论部分、生物传感器、生物芯片、活体生物发光和荧光成像技术、微流控芯片体外诊断、临床即时检测仪器和DNA纳米技术等。在讲授这些专题的同时,结合大量的最新科研的前沿和热点文献,循序渐进,生动直观的介绍生物电子学方面的知识,使课堂教学更为生动、丰富。

5 教学方法

为了使研究生能在有限的课时内掌握老师所教授的内容,并能学以致用,就必须要运用灵活多样的教学方式,如:多媒体教学、互动式教学、理论联系实际等方法。由于生物电子学涉及多个研究领域,书本上的基础知识往往较为枯燥、抽象,不能很好的吸引研究生的求知欲望。因此,本门课程主要以多媒体教学为主,辅以互动式教学。在讲解科学前沿和热点时,利用多媒体技术在功能上、空间上及时间上交互的便利性,直观生动的将各种原理示意图、实验结果甚至影像资料展示给研究生,将抽象、枯燥的科研问题直观、形象又深入浅出的解释给学生,激发学生的学习兴趣。

为了提高研究生的学习主动性,让研究生参与到整(下转第24页)(上接第16页)个教学环节中,此时教师与学生不再说简单的传授与接受的关系,而是双边的互动关系。在课堂上除了老师有针对性地向学生提问外,学生也可以随时向老师发问,通过互动式教学,使学生最大限度地参与教学活动,积极思维,培养了主动探索、勇于创新的意识。

6 结语

目前《生物电子学》这门研究生选修课程还处于不断探索和改革阶段,作为专业教师,责任任重而道远,今后除了要不断提高自身的业务素质,不断实践、不断总结,还要依据不断变化的科研环境和教学环境,及时与学生沟通,把《生物电子学》课程的教学工作开展的更有深度、更有效果、更受研究生喜爱,为研究生开拓眼界、提升创新思维作出贡献。

【参考文献】

[1]韦钰.电子科技导报[N].1998,11,1-4.

第3篇:生物学研究方向范文

摘要从教学内容、教学过程和考核方式等方面介绍了研究生细胞分子生物学课程的教学开展与体会,为适应多研究方向的研究生培养要求、提高教学效果提供参考。

关键词研究生;细胞分子生物学;教学;内容;考核

扬州大学硕士研究生培养方案课程设置将细胞分子生物学作为生物学一级学科的学位课程,包含植物学、动物学、生理学、水生生物学、微生物学、遗传学、发育生物学、细胞生物学、生物化学与分子生物学、生物物理学、生态学等11个生物学二级学科。扬州大学是江苏省属重点综合性大学,目前设有27个学院,11个生物学二级学科分散在生物科学与技术学院、农学院、兽医学院、医学院,各二级学科的研究方向也较广泛,如何适应这种多学院、多学科和多研究方向的硕士研究生培养要求,提高教学效果,扬州大学不断进行尝试、改革,构建了适合各二级学科培养目标要求的细胞分子生物学教学体系,现将这门课程的教学内容、教学过程和考核方式介绍如下。

1细胞分子生物学的教学内容

细胞分子生物学是随着细胞生物学和分子生物学发展而兴起的一门较新的学科,是一门在分子水平上研究基因对细胞活动调控以及各种细胞结构的形成和功能执行的科学[1]。对生物学专业的研究生来讲,本科阶段都学过细胞生物学和分子生物学这2门课程,因此研究生所开设的细胞分子生物学课程体系应该和本科生的课程体系有所区别。由于传统的细胞分子生物学教材与细胞生物学和分子生物学在内容上有很多雷同,若采用这些教材,很容易使研究生对该门课程失去兴趣。扬州大学将该门课程的教学内容分为4个部分:细胞结构、细胞遗传、细胞代谢与调控、细胞发育,该校没有选择任何固定教材,仅仅指定少数最新出版的教材作为参考书,如韩贻仁主编的分子细胞生物学[2]、Gerald Karp主编的Cell and Molecular Biology:Concepts and Experi-ments等[3]。

2细胞分子生物学的教学过程

扬州大学细胞分子生物学的授课对象差异比较大,学生的来源和专业背景也不同,在教学过程中,笔者尝试使用开放式教师、开放式教学和开放式课堂的教学方法。

2.1开放式教师

以往的研究生课程都是由固定的教师一上到底,由于教师的精力有限,不可能对细胞生物学各个领域的前沿知识都熟悉。为了解决这一问题,扬州大学采用不固定教师上课的制度,跨学科跨学院请资深教师进行授课,确保学生能够了解该领域的基本知识与前沿动态。设置的4个部分教学内容中,每一部分由1~2位专业教师负责主讲,教师可结合自己的专业背景,根据不同教学模块,设置具体的教学内容,不拘泥于任何教科书进行授课。有些教师的研究方向是植物,对植物细胞分子生物学的研究进展和前沿动态比较熟悉,讲授植物细胞分子生物学可以做到深入浅出,而对动物细胞分子生物学的讲授效果会比较差,因此主讲教师可选择来自植物、动物、微生物、病毒等研究方向的老师。对于学生,有些是来源于农学院,其背景知识和兴趣侧重在植物方面,而有些来源于医学院或兽医学院,其背景知识和兴趣侧重在动物方面,这就要求选择具有不同学科背景的教师。开展开放式的教学方式,满足不同学生的要求。

2.2开放式教学

由于细胞生物学是生命科学的前沿学科之一,因此在把握现有教材和参考资料的基础上,教学过程中要结合实际将细胞生物学相关领域的新进展、新知识、新方法介绍给学生,拓宽学生知识的深度、广度,培养其对未来工作的适应能力。

在每一个教学模块中,教师可通过不同的教学方式讲解不同侧重点的专题。如细胞结构部分包括讲了2个专题,一个是细胞内膜系统:结构、功能、蛋白质分选和膜泡运输,另一个是细胞骨架与细胞运动。内膜系统一般是指内质网、高尔基体、细胞核、溶酶体和液泡(包括内体和分泌泡)5类细胞器膜的总称,而广义的内膜系统概念也包括线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞核等细胞内所有细胞器膜的总称。在本科细胞生物学教学过程中,这些细胞器的形态结构、功能和发生是分别独立介绍。虽然这些细胞器具有各自独立的结构和功能[4],但它们又是密切相关的,尤其是它们的膜结构是可以相互转换的,转换的机制则是通过蛋白质分选和膜泡运输来实现的。在讲授内膜系统时,可通过蛋白质合成这条线将这些相关内容串联起来讲述。由于核糖体在蛋白质合成上与内膜系统互为一体,因此将核糖体也加入进来,同时向上讲可以提及细胞核中核糖体大小亚基及mRNA的合成,向下还可讲述细胞膜上的蛋白功能,从而用蛋白质合成一条线将细胞的三大结构即细胞膜、细胞质和细胞核联系了起来。同时,也启迪研究生自己去找线索,找出一根主干,将尽可能多的内容串起来。又如细胞骨架对于维持细胞的形态结构及内部结构的有序性以及在细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递和细胞分化分裂等一系列方面起重要作用,因此对细胞骨架的研究是近代生命科学中最活跃的研究领域之一,它的快速发展主要得益于大型分析仪器的应用和实验方法技术的改进。在这一部分内容的教学中,可重点向学生讲解细胞骨架的研究方法,包括每种方法的原理、基本过程和结果分析,以最新的国外权威期刊上发表的细胞骨架方面的论文为例,向学生介绍细胞骨架的研究是如何开展的。

2.3开放式课堂

研究生课堂和本科生课堂相比,讲授内容量非常大。笔者一般会在课后将课件提供给学生,使他们在课堂上不用花太多精力记笔记,而是将主要精力集中到听课上,跟着教师的引导考虑问题,这样使其思维保持很高的兴奋度,且感到疲劳。在严格遵守课堂纪律的前提下,在上课时要尽量调动学生的积极性,以开拓学生的思维,培养创造性。课后要让学生自己阅读指定或推荐的原始文献,或者让他们自己到网上查阅自己感兴趣的问题,以此可培养学生阅读文献、查找资料、进行科研的能力。

3细胞分子生物学的考核方式

作为生物学一级学科硕士研究生的学位课程,细胞分子生物学的考核以考试为主,考虑到研究生学习细胞分子生物学课的目的主要是为了提高学生利用学到的细胞生物学知识解决课题研究中的问题,实用性较强,因此笔者选用开卷考试的形式,所出的试题都是综合性的分析题,在考场内学生可以查阅任何参考资料,但参考资料中没有现成的答案,促使学生综合运用所学知识,通过仔细分析才能得出答案。这种考核方式一方面提高了学生独立思考问题和解决问题的能力,另一方面也使教师了解了学生对这门课程的掌握情况,检验教学质量,很大程度上促进了以后教学的开展。

4参考文献

[1] 王石平,金安江.分子细胞生物学研究性教学模式的改革实践与思考[J].华中农业大学学报:社会科学版,2008(2):134-137.

[2] 韩贻仁.分子细胞生物学[M].2版.北京:科学出版社,2001.

第4篇:生物学研究方向范文

一、加强学法的指导

学生刚开始对研究性学习这一学习方式缺乏经验,其主体性还有待加强,需要教师有意识地进行学法指导,可以先以课本内容作为研究起点。高中物理课本中有大量的演示实验、学生分组实验,都可以作为课题来开展研究性学习。下面以“感应电流的产生条件”为例。为使学生尽快进入研究的状态,从教学实际出发,把“感应电流的产生条件”分成三个小专题:

1.如何形象地表示磁场的磁感线分布

课前要求学生各自找出方法来形象地表示磁场的磁感线分布。课堂交流时,有的学生像课本一样在黑板或本子上画出图示,有的用撒在磁铁周围铁屑的分布来展示,还有的学生从网上下载一些Powerpoint图片来展示。

2.怎样改变穿过线圈的磁通量

利用课堂所提供的器材,要求学生自己设计方案进行实验探究。学生兴趣浓厚,课堂气氛活跃。还可以给学生灵敏电流表,要求他们组成电路观察。由此学生深刻领悟到:磁通量变化与否与有无感应电流直接有关,从而得出感应电流的产生条件——穿过闭合电路的磁通量发生变化。

3.产生感应电流的方法

学生积极思考,有的用“导体棒和磁铁相对运动”的方法,有的用“改变磁场强弱和方向”的方法,有的用“改变线圈面积、匝数”的方法。学生发挥主观能动作用时,研究性学习的开展也就变得自然了。

二、加强教师的调控

研究性学习虽然强调以学生的自主性、探究性学习活动为基础,但从当前研究性学习的实践开展和理论研究来看,都在不同程度上忽视了一个重要的群体——教师,忽视了从教师“教”的角度去探索研究性学习。为了提高研究性学习的实效性,就必须从教师“教”的角度去探讨研究性学习。教师的有效指导是研究性学习实施的基本条件。此外,教师还要创设发现问题的情境,引导学生从情境中选择适合自己的研究课题,找到适合自己的学习方式和探究方式。

在物理实验教学中,对某一物理规律开展“研究性学习”时,学生必须先设计实验去观察所要研究的问题的有关各种物理现象,再运用抽象思维和科学归纳的方法获得能反映事物本质的共性。这样的学习对于学生而言难度很大,需要教师精心指导。如在“楞次定律”的研究性实验中,笔者构建了“研究感应电流方向的规律”这一课题,同时给学生设计了三个有梯度的问题:

(1)各种电磁感应现象中,电流表指针的偏转方向有何特点?

(2)怎样从电流表指针偏转方向去求出感应电流的方向,感应电流的磁场方向?

(3)既然感应电流的产生条件与磁通量的变化相对应,那么感应电流方向又会与磁通量的变化存在什么样的关系?

为了充分发挥集体的智慧,教师把全班学生分成10个组进行实验研究。有了具体操作目标,学生很快进入角色,有的小组直接参照课本给出的方法,有的设计出了如下实验:

学生在实验中通过多种方式获得感应电流时,如何把各种现象中的共性归纳出来并上升到理论?受到启发,学生编制了表格1,但是得出结论:无法找到原磁场方向与感应电流方向的关系。

表1

于是教师提示——找两者磁场方向间的关系。受到启发,学生通过实验研究,又列出如下表2。

表2

第5篇:生物学研究方向范文

生物医学光子学是作为生命科学和医学研究的辅助手段而发展起来的,它以生物或医学样品为研究对象,以医学、生物学和光学工程等学科的基础知识的充分融合为基础,通过工程技术手段为生物医学研究或临床应用提供检测或监控仪器和方法,所以生物医学光子学的发展和成功应用除了对生物或医学学科本身的发展具有促进作用外,对工程学、物理学、化学、材料学等学科也提出了新的要求,并客观上推动和促进了这些学科的交叉和技术的融合[4]。生物医学光子学可分为生物光子学和医学光子学两个部分,分属于生物学和医学领域,但二者的研究内容并无严格界限。也可以根据应用目的的不同,将生物医学光子学划分为光子诊断医学技术和光子治疗医学技术两个领域[5]。由于生物医学光子学的学科跨度大,不能明确界定在某一单一学科领域内,所以并无生物医学光子学专业,而是根据导师隶属单位情况和科研项目需要,在光学工程、电子工程、生物医学工程、生物技术、临床医学等一级学科下设置该研究方向,招收并培养研究生。

2当前生物医学光子学研究生培养面临的困难和问题

生物医学光子学的研究需要生物医学和工程技术两方面多学科知识的交融,需要生物学、医学、药理学、病理学、脑科学、光学、电子学、图形图像学、信号处理等多学科专家学者的参与,因而具有复杂性和综合性的特色。这种特点促使我们在生物医学光子学专业研究生培养时需要特殊的学术环境,需要观念上的转变和政策上的支持,更需要高水平的导师队伍和先进的培养模式来保证。目前,生物医学光子学方向的研究生培养还面临以下问题。

2.1缺乏新技术和新知识的传授,知识培养体系亟需完善

生物医学光子学的理论知识和技术更新都很快,不断有新的应用领域和市场需求出现,国家和社会要求我们培养具有更强创新意识和应用实践能力的研究生,可以在某一行业领域担当领头人。但当前的研究生培养,对新技术和新知识的传授不足,教材内容严重滞后,缺乏让学生开拓视野、跟随学科领域发展前沿的综合交叉性课程。

2.2研究生培养环节缺乏规范性

从事生物医学光子学交叉学科的研究生,其本身的专业背景多属于传统的单一学科范围,攻读的研究生学位也多属于此范围等。由于生物医学光子学这门交叉学科涉及的知识内容非常广博,而导师的科研课题又非常具体,使这种以导师科研课题作为研究生培养载体的方式,具有较大的不确定性和随意性,无法兼顾研究生的专业背景、科研兴趣和科研课题几方面的因素,常常是为了完成课题而进行相应的学习,未能在研究生对知识的综合—消化—应用方面下足功夫,在研究生的科研培训和能力培养环节缺乏系统性和规范性。

2.3研究生的培养质量受限于导师的研究课题

当前生物医学光子学的研究生培养大多依托于导师现有科研项目,因此在培养过程中存在一系列问题,如:以完成特定生物医学光子学研究课题为目标的研究生培养,对培养目标以及培养过程等没有清晰明确的认识,无法让学生既具备合理的知识结构,又具备综合多学科知识的素质和能力;有的导师的研究课题仅是借用了其它学科的名词和概念,而未真正开展跨学科领域的研究内容,结果是研究生的理解、认识混乱,甚至出现概念错误等现象;还有研究课题仅仅是生物医学和光学内容的简单叠加,缺乏真正的融合和借鉴,研究生在课题研究中无法深入下去。以上种种,不但不能产生创新成果,反而影响了研究生培养质量,阻碍了研究生的学术水平提高。

2.4现行的教学管理体制难以满足学科交叉研究和研究生培养的需要世界各国对交叉学科研究极为重视。英、美等发达国家都相继成立了生物医学相关的交叉研究中心,便于来自不同学科背景的科研人员相互交流和沟通,为前沿学科建设开辟道路。反观国内,只有少数几所重点大学或中科院的研究所设立了专门从事生物医学相关领域的交叉学科研究院或研究中心,如,北京大学的前沿交叉学科研究院建立的生物医学跨学科研究中心,而大部分学校院、系划分都是长时间不变的。从事生物医学光子学研究方向的教师要有确定的学科“归属”才具有所在学科的资源(包括经费和科研设施等)使用权,而研究生也是通过某一特定学科的入学考试内容,遵循其培养方案和培养目标进行学习和科研培训[6]。严格的学科界限使生物医学光子学研究方向的导师无法合理整合校内资源为交叉学科研究服务,是开展交叉学科研究生培养的直接障碍。

3生物医学光子学研究生培养模式的探索和建议

完善培养和管理工作是生物医学光子学方向研究生培养顺利进行的保证,我们需要在人才输入(招生)—人才培养—人才输出(学位授予)这三个方面都留有足够的空间,给予适当的政策倾斜,并完善配套的管理运行机制。

3.1采取灵活的招生政策,鼓励跨学科招生

招生机制是人才培养机制三步曲中的第一步,高质量的生源是高水平人才培养的第一关。我们的目标是选择合适的人,创造适合的环境,让通过适当的机制选拔进来的人能在这样的环境中成为优秀的交叉学科人才[7]。因此,为发展生物医学光子学交叉学科研究,调动导师在交叉学科培养研究生的积极性,调动学生从事交叉学科研究的热情和兴趣,学校对交叉学科研究生的招生工作应采取特殊的政策:首先,对交叉学科的招生名额分配有倾斜政策,以支持交叉学科的学科发展和人才培养;第二,鼓励跨学科招生和报考,例如,光学工程专业生物医学光子学方向招生,即可以招生简章中列出欢迎生物、医学相关学科研究生报考,并增加相应的入学考试可选科目;第三,学校保留部分名额优先录取优秀的跨学科学生或接收跨学科推免生等。

3.2规范研究生培养和管理环节

(1)设立跨学科联合指导教师小组。目前的研究生培养主要采取导师责任制,是一对一的责任关系。但对生物医学光子学研究生而言,应结合科研需要、本单位研究特色以及研究生的专业背景,合理配置跨学科联合指导老师小组,整合本校内的优势力量,实行多对一或多对多的师生关系,如,以生物显微成像为特色的单位,应配备细胞生物学、光学工程和图像处理技术方面的导师队伍,以光学医疗仪器为特色的单位,应配备光学、测控技术和临床医学方面的导师组。来自相关学科的高水平教师共同培养交叉学科的人才,对研究生相关学科知识结构的建构和高水平研究课题的选定都具有重要作用,同时,研究生也可以在导师组的指导下以补修和自学等方式学习欠缺的跨学科知识。

(2)严把培养环节质量关。导师指导小组要对研究生从入学、选课、选题、科研实践、、毕业答辩各个培养环节全面负责,将知识传授和能力培养相结合。首先,入学之初,指导小组即对每个研究生的学科背景和能力进行评估,针对学生的背景和兴趣初步确定科研方向,并制订课程学习计划,为学生完成生物医学光子学交叉学科研究课题储备必要的专业知识,同时鼓励学生选修具有“新兴、前沿和交叉”特点的课程;其次,安排跨学科的学生补修部分相关学科的本科生课程,以补充知识上的欠缺;第三,指导小组要为学生提供参与科研实践的平台,在未正式进入课题之前,指导学生参与短期(2~3个月)科研轮训,使学生对本学科方向正在进行的科研内容有所了解,进而因势利导明确研究课题;第四,导师指导组应随时跟进研究生的科研进度,在研究生论文选题和中期检查时对所开展科研工作进行正确的引导和调整,保证培养过程的顺利进行。

(3)构建科研大平台,引导研究生学术成长。良好的科研环境是个人学术成长的关键因素。构建生物医学光子学科研大平台,吸引更多相关学科优秀的科研人员加入到导师队伍中来,是提高研究生培养质量的重要举措,不同学科学术思想的熏陶,不同思维方式的影响以及多学科导师在科学研究方面的通力合作和团队精神也会对研究生产生潜移默化的影响,有利于其学术成长;此外,导师要充分调动研究生的积极性,保护研究生跨学科研究的科研热情,重视研究生个人的主观能动性和兴趣,只要使用正确、合理的引导方式,不同专业背景的研究生与导师之间可以碰撞出很多新的思想火花,获得意想不到的收获。

(4)多途径培养创新人才,完善知识体系。在当今这个多元化的时代,人才培养的途径也是多种多样的。为了适应生物医学光子学领域对创新型人才的需求,学校应设立专项基金,支持和鼓励研究生从事学术交流,如吸引学生参加国际会议、科技竞赛、制作大赛等活动,激发学生主动学习的兴趣,引导学生掌握正确、科学的学习方法,尤其是适应自身特点的学习方法及获取知识的能力,引导学生学会用所学的知识创造性地解决实际问题,提升学生实践能力与创新精神。此外,针对课程设置方面存在的问题,建议在专业培养目标指导下,从师资队伍、课程内容、实验教学资源全方位的整合。鼓励老师多开设前沿性课程,邀请本领域国外专家为研究生开设讲座类课程;通过汲取国内外相关领域的先进经验,结合科研和实验教学资源,建设生物医学光子学交叉学科系统、完善的知识体系,重视课程内容的系统性、前沿性及与本单位研究特色的相关性,重视学生集成—融合—应用能力的培养。

3.3正确把握学位内涵,严格学位授予工作

学位是评价个人学术水平的一种尺度,是表明个人学术水平的资格证书,是在某一学科、专业上达到一定标准的凭证。具体到生物医学光子学方向,完成研究生教学环节,达到生物医学光子学方向研究生学位授予要求的研究生,是表明该研究生在生物医学光子学领域达到一定学术水平标志,应具备以下特点:了解本学科的研究现状和前沿问题,能够在相应的学术背景之中提出和确定具体的研究课题,能够论证该课题的学术意义和社会意义;明确自己研究问题的难度和解决问题的关键之所在,能够在导师指导下提出可行的研究方案和周密的实施计划;能够在导师的指导下独立研究问题、解决问题,独立完成实验,能够做到理论与实践的有机结合,并将结果整理成规范的学术论文。因此,研究生培养单位、尤其是研究生导师组,除在入学之初对学生进行必要的引导外,更应加强对研究生培养过程中各环节的检查与监督,严格课程教学、论文选题、答辩等方面的工作,严审研究生毕业资格,扭转学生重结果轻过程的心态,真正为社会输送合格的、具有革新和创造力的生物医学光子学人才。

第6篇:生物学研究方向范文

关键词 网络购物 大学生 消费者

伴随着科学技术的不断进步,科技改变生活方式的手段正在不断增多,其中消费方式的转变尤为明显。网络购物实现了足不出户即可获得所需商品的目的,突破了传统购物方式的时空局限。网络购物方式虽然具备了省时省力、方便快捷的优点,但是网络购物质量、网络购物体验等方面能否达到不同消费者群体的标准还有待研究。与传统消费方式差异如此巨大的网络购物方式发展如何,能否以及如何满足消费者的需求成为了值得探讨的问题。大学生由于具备丰富的知识、较强的接受新事物的能力,显然会率先掌握新式购物(即网络购物)方式。因此,大学生的网络购物现状也应当值得研究。文章首先通过文献研究法对有关网络购物研究的国内外文献进行了梳理并进行了简要评述,然后对大学生网络购物现状进行了重点研究,最后从提升顾客满意度方面提出了完善网络购物现状的对策和建议。

一、网络购物行为影响因素研究现状

(一)国外研究现状

国外现有文献对网购行为的研究主要是基于消费者行为理论,将影响因素细分后可以归为三类:

(1)有关消费者个体特征方面的研究。Hoffinan(1996)等研究发现经常使用网络的人,才可能会在网上一周至少购物一次,而且平均来看,他们学历较高,收入高于平均收入水平。Crisp等(1997)发现,对计算机的态度、网络经验等会对消费者的网购意向产生影响。Jarvenpaa等(1999)认为消费者的态度、风险感知显著影响消费者的网购意愿。

(2)有关网站特性方面的研究。Eighmey(1998)认为消费者偏好显示清晰的界面和容易浏览的网站。Gefen(2000)认为,在网站创建搜索引擎时,要充分考虑感知易用性。Rose,Lees(2001)等研究指出商店零售额的关键影响因素是消费者网上搜索信息的成本,而这与网店的设计是有关联的;搜索时间会影响消费者的购物态度。

(3)有关网商特性方面的研究。Alba等(1997)研究发现商品种类的丰富程度和商品的横向对比吸引了消费者进行网购。Zellweger(1997)的研究也指出:消费者感觉价格竞争力越高,越有可能进行电子交易,零售商能否提供丰富的商品信息并提供商品价格比较功能是决定消费者网上购物的重要因素。

(二)国内研究现状

杨红芬(2002)认为影响顾客满意的因素有:产品信息、系统绩效等,认为网上零售商取胜的关键依然取决于顾客的满意度。程华等(2003)认为感知有用性、网上购物易用性、安全性是影响网购意向的主要因素。刘延民等(2005)探讨了用户访问网站的原因,分别是搜索信息和观察、社会交际、休闲娱乐、网上交易等。李纯青等(2006)研究发现:消费者之所以网购,是因为网上商品价格低廉;在消费者并不一定认为整个网购环境安全的背景下,口碑成为了催生网购的重要因素。常亚平等(2007)从消费者创新性的角度对影响消费者网上购物意向的因素进行了研究。结果证明:消费者的创新性水平对其网上购物意向有着显著地影响,保守型消费者更加不容易产生网上购物意向。尹世久等(2008)利用计划行为理论,构建了网上购意愿的回归模型,对山东省青岛、济南、日照、淄博等四个城市的562个样本数据进行了回归分析,结果显示,文化程度、网络应用技能以及网上购物的安全性能够显著地影响消费者网络购物的意愿。张辉(2011)行为态度、知觉行为控制对网购意向有明显影响,但是主观规范的影响不显著,消费者过去网络购物行为对网购意向有重要影响,而且这种影响要远远大于行为态度和知觉行为控制对网购意向的影响。贺妙和薛建宏(2014)认为知识型中年人是具有挖掘潜力的网购消费群体,影响他们网购意向的主要因素依次是其对网购的感知便利,感知风险和感知流行。电商企业欲扩大市场份额,就应注重媒体宣传,优化网络设计,杜绝信息泄露。在提高物流配送时效的同时,还应提高售后服务质量。吕庆华等(2014)鞋服体育用品网购行为的主要影响路径为:顾客感知因素影响消费者对鞋服体育用品网购态度,进而间接影响鞋服体育用品网购意向。

二、大学生网络购物行为研究现状

国外学者的相关研究主要集中在大学生网络购物的行为特征上,最早可以追溯到1999年,即大学生在网上购买光盘。此后,学者的研究方向转移到大学生使用网络购物的原因上来。Xu和V.Ann Paulins(2005)研究发现大学生对网上购买服装类商品持认可态度,同时还发现从城市来的大学生和从农村来的大学生对于网络购物的认识在细节上有所分歧,但总体上都是持肯定态度的。Yang和David Lester(2005)通过问卷调查的方式发现,男生更在意网络购物所花费的时间,女生则更在意对于网络购物行为的预见性。2008年以后,学者将研究方向转移到影响大学生网购的因素上来。Se Jin Ha.和Leslie Stoel(2009)中运用科技接受模型研究发现,享受程度和诚信度会影响大学生的网络购买行为。

我国学者基本在2005年以后开始对大学生网购行为进行了研究,起步相对较晚,主要集中在以下三个方面:

(一)有关大学生网购参与度的研究

刘新燕和陈志浩(2005)中通过对某高校进行问卷调查时发现,32.9%的大学生在一年内进行过网购行为,当当网则是购物频率最高的网站,书籍类的网购量最大;相对于无网购经验的大学生,有网购经验的大学生对网络购物的安全性和信任度更高。周颜玲和娄进举(2008)通过对山东省长清区五所高校进行的问卷调查得出,有28.26%的大学生进行过网购行为,书籍和电子类产品是购买量最大的商品,邮局汇款是最常用的支付方式。

(二)有关大学生网购的消费心理的研究

郭占宇和齐继研(2007)认为大学生网络购物的消费心理主要表现在个性化、方便、品位、价廉、虚拟及自主消费和自我表现等七大要素上。胡立源(2008)指出,大学生选择网络购物的主要原因是基于求新、求廉、求异心理。张冰(2011)研究得出个性化、自主独立、自我表现、物美价廉以及虚拟消费是目前大学生选择网购的主要心理因素。

(三)有关大学生网购影响因素的研究

钱明慧(2007)基于消费者行为技术接受理论,运用实证分析方法,得出六个因素会对大学生网上购物的态度意向产生正的影响,并且影响大小依次为:感知网上购物安全可靠、感知网上商品品质、感知网上购物服务质量、感知网上购物有用、感知网上购物易用、感知网上商品价格。盛晏和邓洪林(2008)提出商家要满足大学生的需求与欲望、提高让渡价值,为大学生网络购物提供方便。葛幼康(2009)分析得出大学生追求个性化、尝试新方式、求廉、求便及满足特定需求的网络购物消费心理,提出商家应该突出自身特色,保持新鲜的沟通方式、建立弹性价格体系和实行个性化营销。吕婕(2009)通过问卷调查发现:大学生网购现象更加普遍,购物网站及商品的“马太效应”显现,大学生对网购促销手段态度不一,但总体表现出认可的程度。曾艳(2012)通过问卷调查得出,大学生最看重商家的售后服务态度。陈治和王曦Z(2013)通过问卷调查,获得了大学生网购三大影响因素,即网络购物特点、商品因素、个人情感因素;商品因素及浏览网络时间会显著影响大学生网购冲动行为。张婧等(2014)以银川市大学生为调查对象研究了影响大学生网购的因素,包括客观因素和个人因素,并将客观因素划分为积极因素和消极因素,积极因素包括网购的便捷性、网购商品价格便宜程度、网购商品种类丰富度等,消极因素包括商品质量问题、网购安全问题、商品配送问题、售后服务问题;个人因素包括经济水平、居住地差异、心理因素。

三、提升消费者网络购物满意度的对策和建议

(一)充分发挥体验营销的作用

消费者进行网络购物通常会担心买回来的东西不如意,究其原因主要是消费者网络购物前没有能够切身体验到使用产品后的效果,这容易导致消费者网络购物后与预期形成落差,从而形成抵触网络购物的情绪,久而久之不再选择此种购物方式。因此,商家可以设立更多的微型体验店,使得消费者可以到附近的体验店在切身感受商品之后决定是否下单,这样一来就可以大大减少消费者购买前因信息不对称而带来的顾虑和心理落差。

(二)提升物流配送服务,实现产业链更好的上下衔接

从前述消费者网络购物的影响因素来看,物流配送服务成为了影响消费者网络意愿的重要因素。消费者付款之后,往往希望能够尽早收到所购商品,这就对产业链上下游的衔接程度提出了更高的要求。快速、准确、保质保量的快递服务将会给消费者带来与众不同的消费体验,尤其是偏远地区和农村地区,由于现有快递公司配送范围有限,随着偏远地区和农村地区的光纤、公路等基础设施的不断发展,该地区将会成为即将开辟的新的快递市场。因此,配送范围更广、配送时间更准确、配送物品保质保量的快递服务将会大力推动网络购物行为的发展。

(三)提升售后服务质量

由于网商与消费者之间存在信息不对称,消费者对网络所购商品存在顾虑。在实体店购买的商品,如果不满意,消费者可以随时到店更换或者退货,但是网络购物由于不存在空间限制,消费者所购物品很可能距离所在地很远,因而不能完成及时的退换货服务,所以售后问题也应当成为影响消费者网络购物满意度的

重要因素。网商应当向消费者承诺高质量的售后服务,并在保证企业正常运营的情况下建立尽可能多的售后服务网点,解除消费者的后顾之忧,提升满意度,从而有助于推动网络购物行为的不断发展。

(侯加珂单位为新疆财经大学工商管理学院;朱新颖单位为山东交通学院财经系)

[作者简介:侯加珂(1991―),男,山东济南人,新疆财经大学企业管理专业,研究方向:财务管理。朱新颖(1993―),女,山东潍坊人,山东交通学院财经系财务管理专业2012级本科生。]

参考文献

[1] 赵海平,张红岩.西部地区大学生网购消费心理和行为调查研究[J].商场现代化,2010(36):76-78.

第7篇:生物学研究方向范文

但是,生命科学的发展从来就离不开其他学科的基础理论和新技术,新方法的支持。近日,记者走访了北京理工大学生命学院生物工程系副主任屈锋教授,从这位化学背景出身的青年学者身上了解到她眼中的学科交叉的重要性和生命分析化学的未来发展之路。她开朗,幽默而时尚,在和她的对话中,我们看到了她更多的特性学者的优雅、科学家的严谨、师长的智慧、年轻的活力……这位思维敏捷,谈吐直率,兴趣广泛的女教授,执着于将化学精髓溶入生命科学研究的“创新者”,正像一位手持化学缤纷彩练,在生命科学的舞台上清然挥袖的舞者。

记者:您的研究主要是围绕哪些方向进行的?您的科研理念是怎样的?

屈锋我目前的研究主要是围绕生物医学分析检测以及生物物质分离分析展开的。

生命科学的研究中,离不开数学、物理,化学的基础知识和方法,同样离不开在此基础上发展的各种实验仪器和设备的支撑,正是学科间的交叉渗透形成了许多前景无限的生长点和新兴学科。

我原来所学专业是化学,具有分析化学与环境化学的研究基础。在美国做博士后时转入生物科学,开始接触动物、组织等生物物质分析,接触到人类健康与衰老领域。现在我主要的研究思路就是要利用自身的化学背景优势,结合在生命学院的学科背景,将化学学科的新技术、新方法用于生物体和生物分子的研究中,解决生命科学中存在的实际问题。目前我的研究对象有细胞、微生物、生物大分子蛋白质和核酸等,希望在与人体健康相关的生物学、医学、临床检验等方面从技术和方法上有所突破,用新方法、新思路去解决其中的问题。我认为,在生命科学研究中,学科间的交叉一定要深入。各相关学科要真正融合、必须要进行学术思想、技术手段和学术人才的全方位交流。

记者:您曾主持或参加过国家自然科学基金项目、国家重点基础研究发展计划等多项工作,请介绍一下其中一些主要项目的相关情况好吗?

屈锋我所主持的项目具有延续性,保证了课题可以从基础到深入的研究,比如说利用毛细管电泳方法进行的相关课题研究“基于两种模式病原菌全细胞核酸适配体的毛细管电泳筛选方法研究”、“土壤有机酸与重金属相互作用的毛细管电泳特性研究”、“有机污染物的芯片电化学检测技术”等,最初主要是从小分子方面做起,现在将这种方法和技术应用到了大分子蛋白质、核酸,动物细胞和微生物等生物个体。目前很重要的部分工作就是围绕着生物活体进行研究,这也是我的主要研究方向。比如直接将微生物学和细胞生物学研究方法与毛细管电泳结合,将生物学方法与分析化学方法结合就是很有特色的研究内容。我现在是生命学院的教师,周围教师和学生都是生物学专业,因而我可以更多学习,了解和接触生物学,并能带着化学专业的眼光看待生命学科的问题,我个人认为这也是对我的研究非常有利的一种状态。

记者:您现在的研究主要是在生物医学分析检测和生物物质分离分析方面,从专业角度出发,您是如何看待科技成果的产业转化这一问题的?

屈锋我认为好的基础研究成果应该具有产业化的潜能。首先基础研究必须要深入、透彻,这样才知道它向应用转化时的关键点是什么,难点是什么,应该如何克服。作为我们的方法学研究,建立的方法不仅要有技术含量,还要考虑低成本。一个有效的方法或产品如果成本过高,对于企业来说压力很大,这将阻碍其产业化的发展。在研究成果真正能为社会和经济服务时,必须考虑降低各种成本,如设备材料成本。时间成本、技术操作成本、人员培训成本等。目前我所进行的研究还没有达到投入产业化阶段,但我的所有想法和努力方向都没有脱离这个根本出发点。

记者:作为生物工程系副主任、生物技术专业本科责任教授,您主要分管哪些工作?在行政、科研和教学多种身份中,您更喜欢哪一个角色?

屈锋:目前,我主管教学方面的工作。我是做科研出身的,多年来都工作在科研第一线。在高等学校,教学和科研本来就是一体的。在做科研的过程中指导培养学生,在教学过程中介绍科研内容,这是一个互相促进的过程,并没任何矛盾。我很喜欢讲课,把自己所掌握的各种知识和信息传递给学生,很有满足感,这是只做科研工作所得不到的乐趣。当然,学生在学校里不仅要学到专业的知识和技能,更为重要的是得到人生的指引。作为教师,还应担当着指导学生的个人成长与发展的责任。我们要在教学和科研过程中培养学生,将严谨、认真,执着的学习和工作方法传给学生,帮助他们树立正确的人生观、价值观,使他们成为具有一定专业背景和科研素养的,能够胜任多种社会工作的合格人才。工作虽然很繁忙和辛苦,但更多的是看到学生成长给自己带来的愉悦和享受。

记者:在求学道路上,您涵盖了内地、香港、国外的三重教育经历,这一切在您的教学和科研生涯中发挥着怎样的作用呢?

屈锋:不同地区的文化、管理和制度下的教育模式有一定差异。对于科研来说,多样化的教育经历和受教育模式可以开拓眼界和思维方式。对于教学,可以把不同的文化、管理和制度模式与学生分享,帮助他们正确理解上述问题。对于这种活生生的亲身经历,学生听起来会更有感触。所以我认为,对于新世纪的年轻人,一定要创造机会去看看外面的世界,这对自我提高和成长非常有益。

记者:对于学生和后起人才,您认为他们如果希望成为一位优秀的科研人员的话,需要在求学时期做出怎样的积累?您在教育教学上录持的观点和原则是怎样的?

屈锋:总得来说有两步:打好基础,然后培养其兴趣。打好专业基础需要对课程教学内容多学多练。而培养多方面的兴趣,拓宽知识面有助于开拓科研的视野和思路。当然,还要有必要的勤奋努力,但这个勤奋并非是毫无目的地泡在实验室。虽然科研工作是需要时间积累的,但这个积累一定是有效的时间积累。学生实验做的越多就越熟练,越熟练就越有兴趣,有兴趣就不觉得“枯燥”,就能发现科研中的乐趣。有了乐趣,勤奋就是自觉行为。当学生掌握的知识越多,就越自信,就越有动力。大多数学生在科研和实验过程中都是遵循这样的成长轨迹,所以在科研和实验中的确要多做工作,当遇到困难时,也一定要坚持,就像人生中遇到坎坷一样,挺过去就是成长和进步。

第8篇:生物学研究方向范文

早期的研究中以植物内生菌为题报道的绝大部分都是非豆科植物根系内分离到的固氮根瘤菌Frankia属细菌,宿主植物主要有四川桤木(Alnuscermastogyne)、木麻黄(Casuarinasp)、沙棘(Hippophaesp.)、赤场(Alnussp.)、杨梅(Myricasp.)和胡颓子(Elaeagnussp.)等。此外还有百合科(Liliaceae)百合(Liliumsp.)细胞中的内生菌研究。篇名中第一次出现内生细菌的原著论文是1996年中国农业大学刘云霞等关于水稻内生细菌巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)在水稻内分布的研究[5],以及吴加志等关于Enterobacter,Pseudomonas和Bacillus三属植物内生细菌在植物病害生物防治潜力方面的研究[6]。受国外植物内生细菌研究的影响,作为植物病害的生防因子,我国棉花、水稻、马铃薯等作物的内生细菌首先受到了关注。我国首次正面研究内生真菌的是已故南京农业大学终身教授李扬汉关于麦田有毒杂草毒麦(Loliumtemulentum)中的内生真菌的观察[4],此后我国内生真菌的研究沉寂了约10年。邱德有等关于红豆杉内生真菌的先驱性研究开启我国药用植物内生真菌研究的火热时代[3,7-9]。目前,关于药物开发指向的植物内生微生物及其所产生理活性物质研究,在我国遍及以药用植物和农用植物为主的数十科野生植物和农作物,连年产出百余篇原著论文和十余篇文献综述(图1)。按现在的趋势,我国年度发表植物内生真菌相关原著论文将很快会超过两百,研究的热潮有增无减,成为植物内生微生物研究中最活跃的领域。植物内生真菌的另一个重要内容——禾本科植物麦角类内生真菌的研究则到甘肃草原生态研究所南志标从新西兰留学回来后才真正兴起。南志标先生回国后在甘肃省自然科学基金和国家人事部归国留学人员科研启动资金的资助下,利用执行联合国粮食计划署2817项目咨询任务时从新疆阿勒泰地区采集到的野生植物样品,首次检测到我国产布顿大麦草(Hordeumbugdanii)中含有内生真菌,并指出了内生真菌的植株能促使宿主植物总生物量、干物质产量、根重以及分蘖数均有所增加。同时也发现,甘肃省的中华羊茅、紫羊茅和部分雀麦属植物中不同程度的含有内生菌[10-11]。同时,在美国牧草种子公司的资助下,新疆草原研究所的李宝军等利用新疆种质资源库的11种牧草种子进行了内生真菌的检测,发现醉马草种子中含有内生真菌[12]。进入21世纪后,关于禾本科植物内生菌的研究有兰州大学的南志标/李春杰课题组、南开大学的高玉葆/任安芝课题组以及南京农业大学的王志伟/纪燕玲课题组等开展持续性的研究。

2植物内生微生物研究的基本特点

首先应该指出,国际国内植物内生微生物研究最大的特点是其范围之大、涉及微生物的种类之多样、功能之繁杂、潜力之广阔。据现行学术界通用的概念和范畴,只要是有机会在植物体内出现的微生物,几乎无所不包含在植物内生微生物的范畴之内[13-15]。这个特征决定了植物内生微生物的研究领域是广阔的,所涉及的学科除生物科学类各基础学科外,还有农学和林学类各基础学科、药物化学、医学、生物工程、食品保藏与加工等多方面的学科。因此,植物内生微生物的研究适合多领域共同协作,在视角和概念运用等方面出现多元化也是很自然的。第二,植物内生微生物基本功能是多层次的。最基本的层次是微生物本身的显。这种功能以微生物的分离物为基础、在人工培养时即得以表达,可通过人工培养以及人工发酵进行研究、挖掘和改良,我国这方面的研究报告最多[16-18]。第二层次是微生物和宿主植物形成共生体(Symbiota)所表现出来的功能。就像绝大多数产毒素的冷季型禾本科植物与其Epichloae类内生真菌的共生体那样,这种毒素的生产和积累的功能不是植物或微生物单独所具有的,或者单独能达到的强度和高度,只有通过宿主植物和内生微生物形成共生体后才体现出来[19-21]。第三层次是内生微生物/宿主植物共生体在不同环境中所表达出来的不同功能或不同程度。上述产毒Epichloae类内生真菌和其宿主植物的共生体也不是在任何时候、任何环境中都能生产和积累毒素,在某种特定的环境条件下生产毒素(多),在另外的条件下则少生产或根本不生产毒素[19,22]。植物生长环境直接介入微生物和宿主植物共生体的生物学特性的表达。这一现象十分符合植物和微生物相互作用的基本规律,可能对利用植物内生微生物的生理活性物质进行生物制药研究和开发的科研人员也会有积极的启发。第三,植物内生微生物给人类带来的影响不全是有益的,有时也会出现有害的一面。从文献的描述来看,这一点在我国目前仅在少数研究中引起了注意。黑麦草内生真菌、苇状羊茅内生真菌、疯草内生真菌等该宿主植物带来的毒素生产和积累则是最突出的例子。无论是产毒的禾本科植物内生真菌还是疯草内生真菌,已经被人们发现的这些有害事例已经给社会造成了巨大的损失[19,23]。另外,虽然没有出现鹅观草致毒的报道,但从其中的内生真菌中也检测到了一些毒素生产基因(王志伟等,未发表)。因此,我们有必要对植物内生微生物给人类带来有害影响也给以足够的关注。同样,我们固然可以期望植物内生微生物给宿主植物带来或加强抗菌作用(Antagonism)、化感作用(Allelopathy)等抑制其它生物生长和发育的功能,在植物抗病、抑制杂草等方面起到一定的正面作用。但另一方面,这些作用是否会导致区域内生物多样性的降低[24-25],产生新的生态问题?这些都需要今后去认真评价。第四,植物内生微生物的功能一部分可通过生物学/生物化学的特征表现出来,另有一部分功能必须通过生态学的方法才能加以研究和利用。新西兰在飞机场及其周边大规模种植产毒素Epichloae类内生真菌和其宿主植物共生体,以此驱避在机场聚集的鸟类(JohnCuradus,私人通信)。这是通过生态学的方法对植物内生微生物的功能加以利用的一个代表性事例。在我国,利用植物内生微生物进行植物病虫害的生物防治也是这类事例中的典型[25-27]。在这些情况下,内生微生物和其宿主植物的共生体特征的稳定表达就十分重要。一般来说,植物内生微生物作为药用微生物利用时,微生物本身相对重要一些,而作为农用资源或环境修复手段加以利用时,共生体的特征则往往更加重要。

3我植物内生微生物研究的发展和特点

进入21世纪,特别是近10年来,我国植物内生微生物的研究发展迅猛。据最保守统计,在我国发行杂志上由我国科研人员发表的植物内生微生物的论文(篇名中含有“内生菌”、“内生细菌”或“内生真菌”字样的论文)在2008年以后每年都超过200篇,2013年论文总数已逼近300(图1)。考虑篇名中没有体现出来的论文以及在国外发表的论文,我国科研人员近年来发表的植物内生微生物研究的论文大约每年可达400篇以上。研究领域也全面开花,基本形成了4大板块、24个分支的局面(表1)。至此,我国已形成了一支队伍庞大、成果丰硕的科研力量,在国际植物内生微生物研究中占有十分显要的地位。从整体趋势来看,我国植物内生微生物研究的特点可概括为“四多四少”。资源探索多、分离培养多、活性检测和生物功能研究多,基础性前期工作多;方法研究少、涉及林木少、与宿主的关联少、实际应用少。特别是以药物开发为目的的资源探索性研究报告最多,以抗菌、抗肿瘤等指标为主的药物开发指向的论文大量出现,形成了我国植物内生微生物研究中最耀眼的亮点[17,28-29]。植物内生微生物研究以生理活性检测以及活性物质探索为主要范式(Paradigm)之一,思路清晰易懂、方法简单、实施容易,是研究生训练的好材料。关注我国植物内生微生物论文数量的上升时机,也不难发现其上升趋势和研究生毕业数量的上升基本同步(图1)。从论文数量整体来看,从20世纪末开始我国科研人员在本国的科学杂志上(中国学术期刊网络出版总库收录部分,1979-2013年),植物内生微生物的研究有了飞速的发展。在21世纪的第一个10年中,我国关于植物内生微生物研究的突飞猛进,论文数量从2000年的14篇增加到2010年的257篇,翻了18.4倍(图1);研究对象也从Frankia等非共生固氮根瘤菌为主、加上几个关于红豆杉内的紫杉醇生产菌以及冷季型禾本科植物中的麦角菌类真菌等零星报道,发展到包括草本、木本、单子叶、双子叶以及蕨类等数十科近百属植物中的微生物;研究方向也增加到包括医药、农业、环境、食品等多个领域(表1)。最近几年来,植物内生微生物相关的论文数量继续增加、研究范围继续扩大,形成了我国微生物学研究中发展最快、研究人员增长和人才积累最快、研究范围扩大最快的领域。在这个领域中,显示各种生理活性、具有潜在的药物开发价值的植物内生真菌以及它们所生产的生理活性物质不断出现,具有抗病虫害活性的内生微生物菌株也大量积累,新的微生物物种被相继提出,并不断开发出重金属抗性增强、难降解化合物的分解等新的应用功能。同时,通过参与植物内生微生物研究而得到基本科学训练的年轻学者也大量进入社会,我国植物内生微生物的研究蕴含着巨大的发展潜力。但是,我国植物微生物研究发展不平衡。在我国的期刊上发表的研究报告主要集中在医药方向和农业方向,尤其是以生物医药开发为目标的药用植物内生微生物的论文数量尤为突出[17,28-29]。而在大尺度生态学中十分重要的天然林木以及草原野草中的内生微生物则报道相对较少[12,30-33]。在研究程度上也存在着“初步研究多、深入追究少”的特点。在生物活性和活性物质研究方面,分离和初步鉴定多、周密的分类鉴定少,活性菌株的初级筛选多、达到或接近可应用水平的筛选少,活性检测和物质初步提纯多、化合物纯化与鉴定少,发展到后期应用的事例则寥寥无几,有关生理活性物质生产的基因及其调控的研究则更少[17,29]。在生态学研究方面,也存在微生物的群落结构、生态分布、生活史研究、培养条件的优化等都比较少的倾向[33-36]。此外,微生物的分离技术、培养技术、微生物的消除技术、接种技术等开发还相对薄弱。考虑这些内生微生物的农业应用,能将植物内生微生物进行工具化的上述操作技术也有待于今后进一步开发。因此,我国的植物内生微生物研究的质量进一步提高、应用面继续扩大、实用性大幅度增加的空间依然很大。

4我植物内生微生物研究的成

4.1医药指向的研究

1993年,Strobel等发表了关于红豆杉内生真菌合成紫杉醇这一发现,在国际上形成了药用植物内生微生物开发的范式。受此范式影响,我国医药指向的植物内生微生物研究以药用植物为材料居多,尤以红豆杉类植物、红树类植物、鬼臼类植物、石斛等兰科植物以及银杏等植物较为常见。红豆杉属(Taxus)植物主要有短叶红豆杉(Taxusbrevifolia)、红豆杉(T.wallachiana)、南方红豆杉(T.chinensisvar.mairei)、云南红豆杉(T.yunnanensis)、东北红豆杉(T.suspidata)等,我国微生物学工作者从中分离得到了紫杉霉属(Taxomyces)、镰孢霉属(Fusarium)、链格孢属(Alternaria)、拟盘多毛孢属(Pestalotiopsis)、曲霉属(Aspergillus)等植物内生真菌和内生细菌。从这些微生物中又分别检测到了抗肿瘤、抗氧化、抗动物病原物、抗病原媒介物、抑制特定酶活性等生物活性,分离到了生物碱类、苯丙素、萜类、醌类、脂类、酮类、酚类、有机酸类、甾体类等活性化合物及其衍生物,其中关于紫杉醇生产的研究报告最多[17,28-29,37-38]。常用的红树类植物主要包括生长在包括港澳地区在内的华南沿海的红海榄(Rhizophorastylosa)、秋茄(Kandeliacandel)、木榄(Bruguieragymnorrhiza)、桐花树(Aegicerascorniculatum)、白骨壤(Auicenniamarina)、海漆(Excoecariaagallocha)等。我国微生物学工作者从中分离得到了链格孢属(Alternaria)、曲霉属(Aspergillus)、芽枝霉属(Cladosporium)、镰孢霉属(Fusarium)、拟青霉属(Paecelomyces)、拟盘多毛孢属(Pestalotiopsis)、青霉(Penicillium)、茎点霉(Phoma)、叶点霉(Phyllosticta)、木霉(Trichoderma)、芽孢杆菌属(Bacillus)等植物内生真菌和内生细菌[39-41]。从这些微生物中又分别检测到了抗菌、抗肿瘤、抗氧化等活性,分离到了肽类、多糖类、尿囊素、异香豆素等活性化合物[37,40-42]。小柴科的桃儿七(Sinopodophyllumhexandrum)、八角莲(Dysasmaversipellis)、南方山荷叶(Diphylleiasinensia)等鬼臼类(Podophylloideae)植物内生微生物中有些菌株能合成具有抗肿瘤活性的鬼臼毒素(Podophyllotoxin);银杏(Ginkgobiloba)的内生微生物中有些具有明显的抗氧化作用;夹竹桃科的长春花(Catharanthusroseus)的内生微生物中,镰孢霉属(Fusarium)真菌等有些能合成具有明显的抗癌作用的长春新碱(Vincristine);天麻(Gastrodiaelata)、石斛类植物(Dendrobiumspp.)等兰科(Orchidaceae)植物中的密环菌属(Armillaria)、角担菌属(Ceratobasidium)、皮伞菌属(Marasmius)、镰孢霉属(Fusarium)、丝核菌属(Rhizoctonia)等内生真菌也生产多种生理活性物质,获得了高度的关注[17,29,37]。关于药用植物的内生微生物及其药物指向的生理活性物质的研究在我国如火如荼,从各个角度总结出来的综述也层出不穷[9,37,43-44],在此不一一赘述。但是王剑文,谭仁祥等提出的利用内生菌寡糖诱导黄花蒿(Artemisiaannua)发根(Hairyroot)合成青蒿素(Artemisinin)的研究提示了植物内生微生物利用的一个新方向[45],提示了植物内生微生物的作用并非一定要以微生物为主的思路,唤起我们对内生菌和宿主两者的相互作用的关注,值得借鉴。

4.2涉农的植物内生微生物研究

第9篇:生物学研究方向范文

【关键词】分子遗传学;教学;方法

分子遗传学是在分子水平研究生命现象的学科,已经成为21世纪生命科学前沿学科,它的基础理论已经渗透到生命科学几乎所有的领域,是涵盖面非常广的一门学科,同时也是现代生物科学发展最快的学科之一。从分子遗传学发展以来逐渐从重视形态、代谢功能方面的演变延伸到研究基因和基因的结构和功能等的演变。

分子遗传学目前已成为综合性大学、理工科大学、农林院校等生命科学类各专业研究生的专业学位课,是继本科阶段课程如生物化学、分子生物学、遗传学等课程后的进一步学习,对提高研究生的基本科学素质、提升专业素养和增强科研创新等有着十分密切的联系和重要的影响。以分子遗传学为基础的遗传工程则正在发展成为一个新兴的工业生产领域,许多国家已经把分子遗传学及技术列为优先发展的高科技项目。在这样的发展潮流中,如何使学生能够及时了解快速发展的分子遗传学理论和技术的相关知识,为我国生命科学培养富有开拓精神、创新精神,具有国际竞争力的高层次、高质量的人才,研究生分子遗传学课程的改革必将成为我们探索的一个重要课题。

一、学院特色

生物化学与分子生物学学科是生命科学领域发展最为迅速的前沿学科之一,也是中国计量学院近年来重点建设的学科,2004年入选浙江省重点扶植学科,2005年获硕士学位点授予权。该学科的主要特色包括分子检测和检验技术、重大生物安全和生物入侵问题、植物天然活性产物的提取与利用、环境分子生物学与农产品安全等方面的研究,均从基因或蛋白质等方面来阐明具体的机理,这与分子遗传学存在着密切联系。随着分子遗传学概念的深入人心,为了适应培养基础厚、知识宽、素质高、能力强、面向21世纪开拓创新的生命科学优秀基础性人才的需要,结合我院专业特色和人才培养计划,2011年新增《分子遗传学》课程为本学院生物化学与分子生物学硕士研究生的专业学位课,并于2011-2012年第二学期正式实施教学工作。

二、教材的选择和教学内容的整合优化

本课程选用了以高等教育出版社出版的由路铁刚、丁毅主编的《分子遗传学》为教材。以南京大学出版社出版的由孙乃恩,孙东旭,煦编著的《分子遗传学》和高等教育出版社出版的由朱玉贤等编著的《现代分子生物学》等为参考教材,同时也选择了一些相关的动画网络电子教材。在教材上突出基础性、综合性、前沿性、时代性、创新性和引导性,并且符合相应的课时数,同时避免与其它课程的重复,能够适合应用型人才的教材。

同时,从分子遗传学的特色出发,优化教学内容,注重知识的横向和纵向衔接,删改与生物化学、分子生物学等相关课程间重复交叉内容,同时补充本教材内容的不足,使教学内容体现课程的特色性。课堂教学主要是讲授基因组学与后基因组学、基因组结构与功能、基因表达调控、基因突变与DNA损伤修复、遗传重组与转座、杂交育种与诱变育种、突变体的创制与应用、分子遗传学研究的常用技术介绍等。同时在讲授基础知识的同时也结合相关前沿热点领域的知识和进展,如适当引入学科前沿内容以激发学生的学生兴趣,并将最新的知识理论和科学热点通过文献介绍给学生。不仅达到授课内容国际化、教学理念前瞻化,而且可以培养研究生学习外文文献的能力和思考科学问题的方法和习惯。教学过程全部采用多媒体与动画网络资源的教学方法相结合。在讲授部分内容时,注重启发研究生寻找自己相关课题进一步研究的新切入点,引导其通过科研和实验过程去解决问题。实现在有限的课时中讲授分子遗传学的新发展、新观念,为学生的思维打开一扇通向未来之门。

三、采用启发式、引导式、讨论式的教学方法

研究生教育是我国教育结构中最高层次的教育,培养的研究生不仅要有坚实的理论基础,还要有鲜明的创新性,所以对于这种层次的教学,需要采用多种教学方式如启发式、引导式、讨论式。首先,在授课中进行启发式教学,引导学生积极思考,按照提出问题、分析问题、解决问题的思路进行讲解,而不是简单的背记已有的结论,并在教学过程中增加专业英语词汇,通过课堂上的反复讲授,既能增加学生的专业英语词汇量,帮助学生更好地理解教材内容,又提高了阅读外文文献的能力,为将来的专业及科研工作打下良好的基础。其次,为了进一步巩固理论课堂所学知识,并将理论与将来的研究课题联系起来,设立相关的讨论课,每个学生以分子遗传学技术结合自己的研究方向,写出课题设计思路,可以是目前正在研究的课题,也可以是假想的课题。让学生在课余时间通过文献查找和整理,准备讨论提纲,并分组讨论。鼓励学生积极发言,阐明自己的科研思路,同时教师通过积极正确的引导,使课题设计更加合理,并赋予创新性。最后,进行课堂学术报告竞赛活动,通过设计一些学科发展前沿与动态相关的讨论议题,如突变体创制的应用前景、转基因作物的安全性等。

四、采用综合测评的方式评定成绩

本课程成绩的评定采用综合测评的方式,进行基础理论闭卷考试、综述撰写和课堂讨论表现相结合的方法,让研究生通过查阅文献,撰写综述,课堂讨论等,锻炼研究生的归纳总结,推陈出新,开拓创新的综合能力。也有利于提高研究生的学习热情,并充分调动研究生主动探究的积极性和主动性。这种考试方法的建立,也增加了对学生的学习情况评价的客观性,对创新能力培养和教学评价方式作有益的探索。

综上所述,本次教学改革将全面推进研究生的教学工作,并且使教学内容体现基础性、综合性、前沿性、时代性、创新性和引导性。不仅可以有效地提高分子遗传学的教学效果和处理与其它相关课程的衔接问题,而且还可以增强研究生的自主学习、科研创新等能力,让他们实现科学知识向技术的转化,为研究生独立开展项目研究和申报课题奠定基础,最终产出一定的科研成果,甚至实际的生产力。

参考文献

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