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生物技术创新

生物技术创新

生物技术创新范文第1篇

关键词:生物技术;创新;应用;发展

中图分类号:FQ81文献标识码:A

一、生物技术的基本特征

生物技术也称生物工程,它是在分子生物学基础上建立的、为创建新的生物类型或新生物机能的实用技术,是现代生物科学和工程技术相结合的产物。具体而言,生物工程技术包括转基因植物、动物生物技术、农作物的分子育种技术、纳米生物技术、重要疾病的生物治疗等;基因操作技术包括人类功能基因组研究、重要动植物功能基因组研究等;生物信息技术包括生物信息的获取与开发、加工与利用,以及结构基因组和蛋白质组学研究、药物筛选、小分子药物设计等;创新药物和产业化开发上,将重点建立完善的药物筛选体系、研制重要药物品种、实验室建设、药物制剂技术等。生物技术有五个方面的特征:

1、大科学工程研究方式的出现。20世纪八十年代中期开始的基因组的研究,使得生物技术的研究从作坊式转而进入了大科学的运作方式。基因组研究以人类基因组为代表,其研究对象是一个非常复杂的系统,要在整体上破译遗传信息,不可能用以前零敲碎打的方式,而是采用了其他学科的一些运作方式,包括大规模、高通量、信息化的工业运作方式。由于人类基因组计划对产业的巨大带动作用,引起实业界浓厚的投资兴趣,投资量逐年递增。

2、精细分析和广阔综合的统一。生物技术在分子、细胞、组织、器官、整体乃至群体的多层次、全方位研究,以及生物技术与数学、物理学、化学、信息科学的前所未有的整合,使得很多生命系统复杂问题的解决出现了可能。

3、科学进步和技术革命互为因果。生物技术的每一次突破,都与技术革命相关,科学与技术之间的界限也是越来越模糊了。

4、基础与应用的结合。生物技术与医学、农学有着不可分割的联系,是这些应用学科的基础,也能从应用学科中获取基础研究的源头活水。很多重大社会需求的问题会构成揭示自然规律的一些重大科学工程的出发点,如对艾滋病、肿瘤、人口控制、抗病虫植物等方面的研究。

5、产业化的速度大大加快。各种生物技术的发展,使得生物技术基础研究到实现产业化的距离较之以往大大缩短。

二、生物技术的创新前景

世界生物技术在21世纪的发展取决于技术平台的宽度和高度,预计未来将形成几个新的生物技术平台,这些平台的建立,将使生物技术的发展令人难以预测。

生物技术已有三个平台,即DNA重组、细胞培养和DNA芯片,已经取得了相当成果,培育出了新的生物技术产业。预计在本世纪还会形成几个新的平台。

1、基因组平台。目前已有数十种微生物和4种模式生物的基因组全序列已进入数据库,人类基因全序列草图也刚完成,这意味着有数十万计的基因及其编码的蛋白质可供基因工程和蛋白质工程的操作,从而大大扩展了生物技术的产业范围。

2、生物芯片平台。它是分子生物学与化学和物理领域的多种高新技术的交叉和融合。从DNA芯片延伸到含各种生物大分子的硅片最终将与纳米技术相结合,使离体操作的芯片发展成为可在活体内执行某种功能的组件。

3、细胞生物学平台。它是克隆动物和克隆组织器官的基础。

4、生物信息学平台。目前,生物信息学已经广泛用于基因组和蛋白质组的研究,但是随着大多数基因和蛋白质功能的阐明,将会出现一个新的发展前景,这就是在计算机上模拟细胞内和机体内的生化代谢过程,甚至模拟进化的历程,这将使生物学真正进入理论生物学的新时期。

5、神经科学平台。目前,国际上正在酝酿开发神经生物学的大计划。人类的高级神经活动如感觉、认知和思维终将在分子水平和细胞水平上被解析。除了可以预计的上述5个平台外,还会有新的平台出现,生物技术的发展前景是难以估量的。

三、生物技术的应用

生物技术作为21世纪高新技术的核心,对人类解决面临的食物、资源、健康、环境等重大问题将发挥越来越大的作用。大力发展生物技术及其产业已成为世界各国经济发展的战略重点。近十几年是世界生物技术迅速发展时期,无论在基础研究方面还是在应用开发方面,都取得了令人瞩目的成就,生物技术的研究成果越来越广泛地应用于农业、医药、轻工食品、海洋开发及环境保护等多个领域。生物技术将是21世纪的主导技术之一,甚至可能引发一次新的工业革命,对人类社会的生产、生活各方面必将产生全面而深刻的影响。

1、农业生物技术。近几年来,国际农业生物技术发展之快,对农业产业结构的改善和产量增加的作用之大,已引起世界各国政府和科学家的高度重视。农业生物技术领域中研究最活跃的是应用转基因技术,将目的基因导入动植物体内,对家畜、家禽及农作物进行品种改良,从而获得高产、优质、抗病虫害的转基因动植物新品种,达到充分提高资源利用效率、降低生产成本的目的。

2、海洋生物技术。海洋生物学与生物技术相结合,产生了海洋生物技术这一新的领域。海洋生物技术作为加速开发利用海洋生物资源、改良海洋生物品种、提高海产养殖业产量和质量、获取有特殊药用和保健价值的生物活性物质的新途径,越来越受到人们的重视,许多国家已将海洋生物技术作为21世纪发展战略的重要组成部分。

3、轻工、食品生物技术。轻工、食品行业是生物技术应用的重要领域之一,主要体现在以下三个方面:一是利用生物技术进行农副原料加工直接制成商品,如发酵制品、酿造等产品;二是以生物技术产品为基础,进行二次开发形成的新产业,如低聚糖加酶洗涤剂、高果糖浆等;三是以生物技术为手段对传统工艺进行改造,从而降低消耗、提高产品质量。

4、医药生物技术。医药生物技术是生物技术研究开发的热点,近十多年来一些发达国家投放大量的人财物力研究和开发医药领域的生物技术,已取得新的进展,其中基因治疗技术和新型生物药剂方面的开发应用最为广泛。

5、其他生物技术。随着世界生物技术的迅速发展,生物技术除广泛应用于农业、海洋、食品、医药等领域外,在其他诸如环境保护、石油化工等领域也开展了大量的研究工作。

四、生物技术产业发展趋势

生物技术的发展培育了一个完全崭新的、大有前途的产业领域。生物技术投资包括公共投资和私人投资。生物技术诱发生产力的提高是公共和私人部门投资于生物技术领域的主要动因。基因组产业将成为21世纪的朝阳产业,它的巨大经济效益吸引着投资商和企业向这一领域汇集。

从20世纪七八十年代开始,生物技术逐渐在整个自然科学的发展中占据了“龙头”地位。例如,20世纪末,美国的博士学位获得者中51%从事生物技术研究;在全球500强大公司的前50位中,生物制药企业有13家,其资本利润率接近20%,远高于信息产业。可见,生物技术对社会、经济的影响是非常重要的。

美国是现代生物技术发展较早的国家,生物技术产业已具有一定的规模,无论是在研究水平和投资强度、还是在产业规模和市场份额上,美国均领先于世界。美国拥有世界上约一半的生物技术公司和一半的生物技术专利;美国生物技术产品的销售额占全球生物技术产品市场的90%以上。

目前,60%以上的生物技术成果用于医药工业,用来开发特色新药或改良传统医药,由此引发了医药工业的重大变革。众所周知,医药业是一项高技术产业,生物医药则如皇冠上的宝石,耀眼夺目却有些可望而不可即。其原因是:它需要资金、技术大规模地投入。于是,一种能汇聚市场上一切偏好风险的投资者的资金,并将之投入到需要融资的企业中去的新型投资方式――风险投资就应运而生。

生物技术是21世纪最具发展前景的高科技产业。我国在部分领域,如人类基因组研究及疾病相关基因研究、植物基因图谱、转基因动物、基因芯片、干细胞研究有明显进展,取得了较好的成绩。据有关部门预测,未来几年中国生物技术产业的年均增长率不低于25%。虽然中国生物科技领域起步较晚,整体水平落后,但中国生物技术产业蕴含着巨大的发展潜力和美好的前景,它必将成为中国高技术产业中最具活力的成长点之一,并跻身于国际先进生物技术的前列。

(作者单位:1,2.武汉科技大学中南分校生命科学学院;3.武汉江夏区第一中学)

参考文献:

[1]陈竺.“新世纪之初的生命科学和生物技术”,中国科学院网,2001.11.

[2]“The Biotech Century”by Jeremy Rifkin,Penguin Putnam,Inc.Marc-h.1999.

[3]钢都.“生物技术产业:本世纪的亮点”,中国经济信息,2001.1.

[4]“The Biotech Investor's Bible”by George Wolff,Wiley,John&Sons,Incorporated,June 2001.

[5]“The Coming Biotech Age:The Business of Bio-Materials”,Richard W. Oliver,McGraw-Hill Professional,November 1999.

[6]李建华.“现代生物产业发展模式初探”,经济管理,2000.11.

[7]周彦兵.“现代生物技术的应用与展望”,生物学通报,2001.4.

[8]马述忠,黄祖辉.“关于生物技术产业发展的若干思考”,中国软科学,2001.8.

生物技术创新范文第2篇

一郑州市生物工程与制药企业技术创新工作基本情况

(一)总体情况

据市统计局2004年统计,郑州市医药制造业全部国有及非国有企业共有56家。其中销售收入超过500万元的企业有16家,上亿元的有2家。2004年全市医药制造业产品销售收入为13亿元,比上年增长20.8%,高于全国15%左右的平均增长率;全市医药制造业增加值为5亿元,比上年增长21.7%,;医药制造业利润总额为6494万元,比上年增长54%。截止2004年底,高新技术企业中生物工程与制药企业有85家,占全市总数的13.2%,高新技术产品中生物工程与制药产品有227项,占全总数的19.4%。

(二)新产品开发及生产情况

生物制药企业是一个对技术创新依赖性非常强的行业。只有生产创新药和有特色的拳头产品,才能为企业带来丰厚的利润回报。

郑州市生物工程与制药企业生产范围几乎涵盖了所有剂型的药品,领域包括中成药、化学药、生物制品,另外还有一些技术水平比较高的医疗设备及器械。在此次调查中发现真正具有自主知识产权,属于创新意义上的新药很少。由于新药审批的严格和周期较长,在申报时,个别企业主动降低新药的级别,以便尽早将新药投放市场,取得利润回报。

郑州市生物工程与制药领域一些企业因其成立早、规模大、工艺和设备水平先进、主要产品技术含量高、市场占有率高等特点在全省、乃至全国占有重要地位。如河南华美生物工程公司在全国较早研究开发出艾滋病快速诊断试剂盒,将艾滋病病毒检测期由原来的60天缩短为15天;其开发研制的甲、乙、丙、戊、庚病毒性肝炎系列诊断试剂在全国品种最全、市场销量最大。河南(郑州)生物工程技术研究中心,在“非典”时期快速开发出病毒基因扩增荧光检测试剂盒,被国家确定为SARS诊断试剂供应基地。该中心先后承担了18个国家和省、市政府的重大科技攻关项目,形成了8个技术支撑平台和25项优势和独特技术,已成为河南省生物工程的领头羊,在全国同行业中有较大影响。

河南竹林众生制药股份有限公司生产的双黄连口服液销售额占全国同类产品市场的60%;河南康泰制药集团公司生产的诺氟沙星原料药占全国同类产品市场的40%,开发研制的甲磺酸加替沙星获国家1类化学药品新药证书,填补了河南省没有化学1类新药的空白;郑州豫密药业股份有限公司研制的解郁丸获得国家发明专利,是被国家药监局批准的治疗抑郁症的唯一纯中药制剂,其产业化工程项目也已得到国家批准;郑州永和制药有限公司研制的“红花黄素氯化钠注射液”作为2类中药新药已进入三期临床研究;郑州博赛生物工程有限公司的“化学发光免疫诊断系列产品”在国内处于领先水平。

(三)知识产权和科技投入情况

与其他行业相比,生物工程与制药企业的产权意识都比较强,比较注重自主知识产权的获得和保护,也比较注意抓住一些没有保护或不易保护的好项目。在调查的100多个产品中,申报专利35项,其中发明专利26项。如河南省康利医药技术开发有限公司申请发明专利13项,已经获得药物发明专利2个,申请权转让2个。河南百奥生物工程有限公司所有产品都具有完全的自主知识产权,“食品兽药残留快速筛选技术研究”、“动物体及其产品中药物残留快速检测试纸条和畜禽疾病快速诊断试纸条”均获国家发明专利,其中“鸡传染性法氏囊病试纸探针技术的研究与应用”2004年获得国家技术发明二等奖。近两年来,国家加大了对制药企业的整改力度,企业投入大量人力、财力和时间进行GMP认证工作,而对科研和生产的投入相对减少。已调研的企业和研发机构研发经费从20、30万到2000多万元的不等;研发经费(含科研仪器设备投入)占产品销售收入的比例从3%到77.3%不等,差距悬殊。

(四)科研及工程技术人才情况

生物工程与制药产业是一个对科技依赖性比较大的领域,该行业的人才无论从层次、数量上都比其他传统行业高且多。据对25个相关企业统计,共有博士25人,占职工总数的1.7%。25个企业中,共有高级职称人数139人,占职工总数(1447人)的9.6%,共有中级职称人数367人,占职工总数的25.4%,明显高于其他传统工业领域。

二 郑州市生物工程与制药产业技术创新工作的特点

郑州市生物工程与制药企业近年来取得了长足的发展,形成了自己的特色。

(一)生物工程与制药产业正在成为郑州市工业经济新的增长点。近年来,郑州市生物工程与制药企业,通过技术创新活动,开发出了一大批具领先水平的新产品,在国内占有较大的市场份额,正在逐步成为我市工业经济发展新的增长点。

(二)生物工程与制药产业已成为郑州市高新技术领域的重要组成部分。近年来,郑州市生物工程与制药产业,以其快速的发展优势,与电子信息、新材料、机电一体化共同构成了市高新技术产业的四大领域。截止2004年底,生物工程与制药企业有85家,占全市高新技术企业总数的13.2%;生物工程与制药产品(227项)占全市高新技术产品总数的19.4%;在全市已实施的66个高新技术产业化重点项目中,该行业有9项,占总数的14%。

(三)生物工程与制药产业总量增速加快,市场份额不断扩大。目前,郑州市全部国有及规模以上医药制造企业,共有50多家,其中销售收入超过500万元的企业有16家,上亿元的有2家。2004年全市医药制造业产品销售收入,达到13亿多元,占全市工业产品销售收入的1.1%,比上年增长20.8%,高于全国15%的平均增速;郑州市医药制造业增加值为5亿元,比上年增长21.7%,占全市工业增加值的1.2%;医药制造业利润总额为6494万元,比上年增长54%,占全市工业利润总额的0.9%。河南华美生物工程公司开发研制的病毒性肝炎系列诊断试剂,在全国市场销量最大。河南康泰制药集团公司2004年销售收入5900万元,生产的诺氟沙星原料药占全国同类产品市场的40%以上。河南竹林众生制药股份有限公司2004年销售收入达1.7亿元,其中双黄连口服液,销售额占当年销售收入的70%,占全国同类产品市场的60%。天津药业集团新郑股份有限公司2004年销售收入达1.7亿元,进入全国制药企业综合排名500强。

(四)龙头企业逐步涌现,创新优势日益彰显。生物工程与制药产业经过近年来的发展,涌现出了一批龙头企业,这些龙头企业的创新优势正在日益彰显。郑州市生物工程技术研究中心,与中国疾病控制中心合作,研究开发出艾滋病快速诊断试剂盒; “非典”时期以最快速度开发出病毒基因扩增荧光检测试剂盒,达到国际领先水平,被国家确定为SARS诊断试剂供应基地。该中心先后承担了18个国家和省、市政府的重大科技攻关项目。目前已成为河南省生物工程领域的一面旗帜,在全国同行业中有较大影响。河南康泰制药公司的甲磺酸加替沙星,是河南省近20年来,第一个国家一类新药,民众制药公司的甲哌利福霉素取代了进口产品,各项技术指标均达到国际领先水平。郑州永和制药有限公司等企业的克拉霉素、前列腺素E1、神经生长因子等产品,已进行产业化生产。河南康泰制药集团公司开发的甲磺酸加替沙星,已获得4个一类新药证书。同时,还有以华美生物公司、河南竹林众生有限公司、天津药业集团新郑股份有限公司等一批龙头企业呈现出了强劲的发展势头。

三 郑州市生物工程与制药企业技术创新工作中存在的主要问题

总体来说,郑州市生物工程和制药企业存在数量多、规模小、效益低、技术开发和创新能力弱、生产工艺和设备落后,管理不规范等问题。

(一)产业总体规模偏小,龙头企业少,知名品牌少。

郑州市生物工程和制药企业虽然数量多,但普遍规模较小,特别是单品种在国内同类产品市场占有率都达不到一定份量。在全国制药企业综合排名500强中,只有天津药业新郑制药股份公司入围,名列第41名。产品中能在全国叫得响、市场份额较大的名牌不多。

(二)企业原始创新能力较弱,创新药少,仿制药多,同类产品低水平重复研究、重复生产现象严重。

我国国内生产的药品97%以上都是国内外的仿制药,这必然导致低水平重复,而且国内企业独家生产的品种很少,同一个品种动辄就是几十个甚至上百个厂家生产。在研的新产品中,如化学药品甲磺酸帕珠沙星和替米沙坦片,由于是国外已经上市产品的仿制,所以目前国内有多家企业就同一产品提请药品注册,在郑州市就同时有两个企业都在申请新药证书或申请生产。我市企业每年到国家食品药品监督管理局(简称SFDA)注册的新药绝大多数都是国内外产品的仿制药。目前,我市仅有化学药品1类新药1个,该产品没有原创性的知识产权,目前在国内已有多家企业生产。在已调查的17个企业已投产的51个中药和化学药产品中,技术含量和附加值高的创新药物所占比例很低。

(三)企业对人才的重视不够,技术创新对企业发展的重要作用不能很好发挥。

郑州市一些制药企业近年来发展速度较缓,效益明显下降的原因之一就是不够重视科技、重视人才,没有真正把发展企业的方式转移到依靠科技进步上来。企业中存在着重生产轻管理,重销售轻开发的倾向,把主要精力和经费用在生产和销售方面。新产品开发的投入严重不足,甚至极微。在工资待遇方面实行工资与销售挂钩,使研发人员的收入大大低于销售人员的收入,有的甚至低于生产一线的工程技术人员,严重挫伤了研发人员的积极性。另一方面,由于科技经费投入少,研究条件差,很难开展高水平的研究工作。长期不出研究成果又使企业领导对研究人员产生偏见,导致部分研究人员流失,严重制约了产业发展。

(四)企业对政府的科技政策了解不够,政策资源不能得到充分利用。

调研时发现,制药企业,除了对食品药品监督管理部门新药注册申报的政策有所了解外,近三分之二的企业对其他政策和政府其他部门的职能并不了解,也想不到利用政府的帮助。尽管有政府网站和各级政府宣传,但一般企业不注意利用政府政策资源,不了解、也不知道如何获取政府支持。另外,一些企业和研究单位出于知识产权保护和企业新产品开发保密的考虑,在项目处于研究前期还没有形成知识产权保护的情况下不愿意申报项目,即使是对政府提供的全免费服务(如科研项目招投标、产学研对接会等),企业和研究单位也不热心。

四 做好郑州市生物工程与制药企业技术创新工作的建议

要实现生物工程与制药产业的快速健康发展,必须按照科学发展观的要求,解放思想,与时俱进,以市场为导向,以提高效益为目标,提高生物工程与制药企业的技术创新能力,解决目前存在的瓶颈问题。

(一)要构筑郑州市生物工程与制药产业技术创新及产业化平台。实现制药产业持续、快速、健康发展的关键,是创新和产业化,因此,要在创新上作文章,在产业化上下功夫。要以郑州市具有一定技术创新条件的企业为主,联合科研单位、大专院校,组建一批具有行业特点的新药研究重点实验室,和工程技术研究中心,采取政府资金引导,企业投入为主,项目实施带动、社会融资参股等方法,将其建设成符合新药开发规范要求的开发平台。重点实验室和工程技术研究中心要积极吸收国内外先进技术和设备,建设高水平的、适用多功能试验研究,实行开放式运行,以项目为纽带,解决企业研发和生产中的重大技术问题,全面提升郑州市制药产业的研究开发能力和技术水平。

(二)要提高企业自主创新能力。随着制药产业市场竞争的日益加剧,其焦点越来越集中于产品的自主知识产权,企业只有掌握了产品的完全自主产权,才能把市场做大、把企业做强。要充分利用郑州市丰富的科研资源和产业化能力,鼓励支持企业与科研单位、大专院校结合,建立稳定、灵活的合作关系,共同策划,提高企业自主创新能力和产品技术含量,增强市场竞争力。要继续深化企业技术创新体系建设,逐步形成以大中型企业为主体,高等院校和科研单位为依托的产学研相互结合、相互渗透、互为补充的新药研究开发体系,使企业新药开发由仿制向创新转变。

(三)要建立有利于企业技术创新的运行机制。科技创新是提高企业竞争力的关键。制药企业一定要牢固树立“科技兴药”的思想,牢固树立科技人才是第一资源的观念,尊重和重视科技人才,发挥科技人才在企业创新中的重要作用;要保证科技人员,特别是一线科技人员的待遇;要不断加大科技投入,改善研究条件,使研究工作能够顺利开展;要充分利用科研与科技人员的知识、技术与智慧,充分发挥他们的主动性、积极性与创造性,真正建立起鼓励科技人员创新的奖励机制;要积极制定各种优惠政策,吸引高水平科技人员到企业开展研究工作,建立起有利于技术创新的运行机制。

(四)要加大对重点企业的扶持力度。重点扶持拥有专利技术的和已进入临床、实验阶段的新药产品,鼓励其快速产业化。对于产业化效果好的项目,政府可给予科技经费的后补助政策,并积极帮助申报科技攻关计划项目、产业化重点项目、高新技术产业化示范项目等,促进企业快速发展。

生物技术创新范文第3篇

学生是学习的主体,是教师的直接服务对象。在一个教学班中,学生在知识理解、实验操作及师生沟通等方面存在差异。因此在教学的各个环节中都要着眼于学生的不同水平和接受能力,有针对性地教学,对于接受慢的要给予鼓励,单独辅导。同时针对生物技术课程应用性强的特点,增加讨论课的比重。如将生物技术在农业、食品、环保、医药等领域的应用及转基因食品安全问题等内容模块化,让学生分组查阅资料、拟定讨论提纲,然后到课堂讲授。大家对所讲内容进行讨论,提出各自的观点,使学生由被动的学,变成主动的讲,既感受传授知识的乐趣与不易,也训练了阅读、整理资料的能力,还增加了学生互助团结的气氛,使其更有信心投入到学习中来。

二、现代生物技术课程教学改革的措施

1.注重第一次课的准备和讲授,激发学生对本课程的学习兴趣。第一次课主要包括绪论的讲授和课程信息介绍,它就好像是老师和学生初次见面递出的一张名片,绪论讲解把本课程的主要研究内容和成果展示给大家,课程信息介绍使学生了解教学的目的和任务、重点和难点,应读哪些参考读资料。通过第一次讲授,使学生从已知世界中寻找课程的最佳切入点,从实际需要中寻找与课程的最佳结合点。绪论既包括了生物技术的起源与发展过程,又展现了现代生物技术的重要地位和意义,以及最新的研究成果和发展动态。因此在讲授时以生物技术已取得的某些重大的或和我们生活中能接触到的相关成果来激发学生的学习兴趣,由此激发学生对本门课程的学习兴趣和学习自觉性,为今后的教学奠定良好的基础。2.加强实验课的教学。以实验室现有的条件为基础,按“重视基本技能,开出经典实验,增加综合性、开创性实验内容”的原则对实验进行整合、归类,加大了综合提高性实验的比例。让学生根据自己的兴趣和发展方向,结合生物技术的“五大工程”,自主设计实验,采用开放实验室的方式,学生自主完成。如考研的学生注重基本理论的学习,加强基因工程实验的设计和操作,掌握基因克隆、基因定向改造、PCR技术、荧光定量PCR技术等实验技能及其在未来科研中的应用。就业方向的同学以应用性实验为主,如设计细胞工程实验,让学生进行愈伤组织培养及植株再生,观察植物如何从一个细胞成长为完整的植株,深刻理解植物细胞的全能性。发酵工程实验让学生学习米酒、酸奶的制作,学习发酵的原理及发酵罐的使用,从自己生产的产品中获得成就感。在整个实验过程中,以学生为主体,老师协助指导的方式,由此提高学生的独立思考、操作和协作能力,培养学生的互助合作精神,增强学生之间的感情。3.加强教学与科研的互动,把现代生物技术的最新成果引入教学中。教学与科研互动是本科院校的重要特征,科研是知识和技术创新的基本途径,是新知识的源泉。在多年的教学实践中我们发现,生物技术相关教材编写的全面性和编写速度远远跟不上该领域的发展速度,而课题研究中所使用的往往是较先进的思路和技术手段,因此在保证学生系统掌握现代生物技术基本理论和实验的基础上,时刻关注该领域的发展前沿和热点问题,归纳整理,在自己教案相关章节的讲授过程中补充进去。例如在讲授核酸分离纯化时,除了传统的提取方法外,结合本院省级实验示范中心的罗氏高通量核酸纯化系统,介绍高通量核酸纯化系统的工作原理;讲授普通PCR的原理时,结合自己科研中基因表达的定量检测,介绍荧光定量PCR原理;讲授DNA双脱氧测序和化学降解法测序时,对最新的Roche454测序技术,IlluminaSolexa测序技术和ABI的SOLiD测序技术等高通量测序技术进行介绍,并展示自己科研中所克隆新基因测序的结果并对结果进行分析,把抽象的DNA序列形象化;在讲授高等植物基因工程这部分内容时,把自己课题中从“基因克隆、表达载体构建、植物转化、获得相应表型的转基因植株”的整个过程的图片完整地展示给学生,使学生对神秘的转基因技术有了感性认识。同时吸收有科研兴趣的优秀学生参与到教师的科研中来,使学生的毕业论文(设计)与教师的课题相结合,增强学生的科研意识和创新能力。另外老师要带领学生走出校门,深入工厂、田间,了解生产中的实际问题,大大培养学生理论与实践结合,解决实际问题的能力,真正实现“用得其所”的创新教育模式。

三、对现代生物技术教学改革的展望

生物技术创新范文第4篇

2.湖南工业大学 包装与材料工程学院,湖南 株洲 412007)

摘要:本文以科研实践模式为核心,树立正确的专业认识和增强专业归属感;培养学生的自主学习和科研创新能力等方面,探讨了生物技术高素质创新人才的培养,对高等院校培养高素质的创新型人才培养的改革提供参考。

关键词:生物技术;本科生;创新能力

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)50-0097-02

2010年《国务院关于加快培养和发展战略性新兴产业的决定》出台,将生物产业作为战略性新兴产业大力发展,从国家发展战略上把生物产业作为新的经济增长点,必须依靠生物学领域的重大突破和大量的具有创新能力的生物类专业人才[1,2]。因此,在现代生物科学的发展下,如何培养大批具有创新思维和能力的生物专业应用型人才,具备适应生物产业作为经济新增长点,是我们从事生物技术专业人才培养的教育工作者急需探讨的问题。笔者以湖南工业大学生物技术系为依托,从学生对专业的认识、教学模式的改进、学生参与科学技术的研究开发积极性等方面为突破口,全面提高生物技术本科生创新能力,取得了较好的效果。

一、树立正确的专业认识和增强专业归属感

生物技术不仅包括生命科学的所有次级学科,同时又结合了化学、数学、微电子技术、工程学、计算机科学等尖端基础学科,具有典型的多学科交叉特性,因此,生物技术专业课程设置涉及面广。但由于总学时的限制,专业课所占的比重相对较低,尤其是当前现代生物科学的日新月异发展下,生命科学的研究与发展关系到人类的生活和社会的发展,学生要解决诸如人类社会面临的人口健康、粮食能源、资源环境等领域的问题进行深入研究缺乏相应的知识基础和视野,难以在实际工作中运用专业知识解决专业问题,导致目前生物类本科毕业生从事本专业技术工作的比例较低[2]。同时,由于网络上对生物技术专业的负面的宣传和介绍,一些家长和学生认为生物技术类专业就业率较低,导致部分学生不愿意学生物技术专业;尤其是我校的生物技术专业学生觉大部分是调剂生,而且我校生物技术专业之前是挂靠在包装与材料工程学院,对选择生物技术专业存在一定的抵触,他们在入学后,思想观念如不能得到及时转变,将会对专业前途感到迷茫,学习积极性不高。

为改变生物技术专业面临的这一现状,首先从入学教育上抓起,要依托湖南工业大学生物技术系、绿色包装与生物纳米技术应用湖南省重点实验室和生物医学工程硕士点的学科和师资力量,以各位教授和博士研究方向,结合生物技术专业实际的特点,着重介绍生物技术专业的运用范围和在实际中能解决的问题,让学生了解生物技术专业,认识到生物技术的重要意义,激发学生的学习兴趣;同时在低年级开设一些体现生物技术前沿讲座,向学生传达最新的生物技术专业研究成果和应用推广情况,培养学生具有较强的专业归属感[2,3]。

二、改进教学模式,培养学生的自主学习和科研创新能力

作为教学的对象接受知识的主体,生物类课程的许多知识都以描述性的语言为主,大多数教师运用多媒体教学手段,采用灌输式、填鸭式教学方法,老师讲,学生做笔记,很难实现老师与学生的“双向互动”[4]。而在现代生物科学的日新月异发展下,为了具体落实生物技术专业学生的创新能力培养,教学方式要有所改进。在课堂上可以采用启发式、辩论式和讨论式等多种教学手段,将教学内容多层次、多角度地展现相出来,带动课堂的学习气氛,使学生由“被动”转化为“主动”、由“依赖”转化为“自觉能动”学习[4,5]。

在教学内容上我们也做出了对应的改进,改变过去以分割知识点和单元模式为主要授课内容,采取了注重新和精的原则,通过适当地整合知识点使之成为一个案例,表达一定的技术原理和方法,使学生可以借鉴、移植,在以后的学习和工作中解决实际问题[5,6]。同时要及时将本领域的最新研究成果、新技术、前沿发展动态引入到课堂教学中,结合生物技术专业学科交叉的特点,将不同的学科之间知识联系,培养学生科研意识。

三、建立科研实践模式,提高W生科研创新能力

生物技术专业是一个实验性和实践性很强的学科,在整个学生培养体系中实验教学占有很大的比重,注重实验项目与实验技术的综合与创新[7,8]。在现代生物科学的高速发展下,生物技术专业其实验教学改革目的和基本思想是培养学生的创新能力,主要采用实验项目与理论教学及教师科研项目相结合的教学方式,以开放性实验管理,增设综合性实验,有利于学生创新能力和创新意识的培养[8]。

目前,在一般的教学研究型地方院校,教师科研能力不强,部分学生对科研缺乏直观的认识。为培养学生的创新能力、科研意识,湖南工业大学在向教学研究型大学转型情况下,生物技术专业以湖南省生物医学工程重点学科建设为龙头,以绿色包装与生物纳米技术应用湖南省重点实验室中心为平台,以教师高水平科研课题为依托,给学生个性发展空间,全面推动大学生自主创新研究。

我们以《基因工程》实验课程为例,通过验证性实验学习基本的实验技能,结合曾晓希教授的国家自然科学基金《土壤重金属生态毒性修复过程中的微生物群落结构和功能研究》,设计一个“重金属污染土壤中抗镉微生物基因的筛选鉴定”实验,时间为两周,整个实验分为以下四个部分:抗镉微生物的分离与鉴定、微生物抗镉基因提取与鉴定、抗镉基因DNA与载体的重组与筛选、抗镉基因在质粒的表达,实验将《基因工程》课程讲述的内容与用到的各种分子生物学技术有机地联系在一起,使学生有参与科研概念和过程。同时将学生分为四个小组,每个小组独立完成本组实验,锻炼学生的团队精神和科研协作能力。同时在实验过程中,同学们非常活跃,提取许多疑问和想法,努力将实验设计做的符合课题的要求,并且每一个实验都是一脉相承的,前一个实验没有做好都会影响后续的实验,这对学生动手能力,分析问题和解决问题能力都有很好的锻炼。同时,有助于培养学生的创新意识、创造精神,有利于学生科研创新能力全面提高[1,8,9]。

在生物技术高速发展的时代背景下新进展、新技术、新成果层出不穷,新的研究热点和学科不断涌现[9]。在生物技术专业学生教学中应注重以学生为主体,调动学生科学研究的积极性,培养学生的专业兴趣和社会适应能力,全面提高生物技术本科生创新能力。

参考文献:

[1]谢旭辉,胡忠.21世纪生物技术创新人才培养模式的探讨[J].高教论坛,2006,(1):46-49.

[2]严明理,刘丽莉.生物类本科生创新能力培养方式探索[J].当代教育理论与实践,2014,6(7):147-148.

[3]刘超,洪法水.生物科学本科生科研创新能力的培养[J].实验室研究与探索,2012,32(2):206-208.

[4]蒋永荣,方成,夏金虹.基于学科交叉培养本科生创新能力的探索[J].高教论坛,2015,(7):45-48.

[5]姜勇.科研实践模式提升生物技术专业人才综合素质的研究[J].中国教育技术装备,2015,(21):168-169.

[6]王雪琴,谭晓蓉,张璐,等.生物技术专业本科生科研创新能力培养模式探讨[J].教育教学论坛,2013,(42):213-214.

[7]朱杰,张艺馨,蒋尔鹏,等.生物技术专业本科生创新能力培养探讨[J].基础医学教育,2015,17(7):604-606.

生物技术创新范文第5篇

食品生物专业人才培养模式上许多高校逐渐认识到协同创新对于高等教育改革以及提高人才培养质量是非常重要的,基于工程技术中心的食品生物专业人才培养协同创新可以较好弥补传统教学的不足,食品生物专业人才培养主要以应用研究为主,适度兼顾基础研究,重视并大力推进科技成果转化,工程中心一般拥有较好的研发条件、仪器设备、科研力量等,当前食品生物技术教育领域的协同创新理念还比较陌生,结合协同创新进行食品生物专业人才培养和实践模式的研究还比较缺乏,协同创新在研究对象和方式上还不太成熟,还有待进一步的研究。在研究对象方面,协同创新现在重点研究制造业或者传统服务业,而较少将工程技术中心这样的知识密集型的行业纳入研究范畴,在研究方式上,现有的协同创新研究大多是理念性的研究,还没有一套成熟的研究系统,多学科交叉研究尚未深入,因此应将协同创新的理论和创新模型、运行机制、影响因素、实施策略等理论和实际结合起来,进行案例分析和实证研究,在协同创新培养食品生物专业人才过程中,应该创造宽松民主的自由环境,尊重学生的差异性,让学生能够充分发挥自己的创新精神和开拓能力。

2协同创新中导师引领

食品生物专业人才培养的协同创新实践探索中,吕映辉等认为在专业课教学上要贯彻实用的原则,在教学中处理好“教”与“学”的关系,制定个性化人才培养方案,构建协同校外的教学体系,实行“三导师制”,即学校实习老师、企业实习指导教师和就业与素质教育指导教师,要求实习指导老师要对产品的生产设备、产品的生产特点、如何检验有一定程度的熟悉,从而设计出个性化的教学方案;另外,指导老师要熟悉食品生物专业的人才培养方案如学生的知识能力结构和协同创新人才培养目标课程设计等,除此之外指导老师还要对不同学生的心理状态以及知识掌握程度的差异来因材施教。食品生物专业的学生越早接触专业课程,越能培养对本专业的学习兴趣。基于工程中心的协同创新人才培养在课程内容设置方面要着眼于学生的身心发展,既要适应学生的学习兴趣与自身需求,也要符合时展的特点。工程技术中心可以利用各种宣传活动来营造协同创新的人才培养环境,包括指导思想、教学环境、学术环境和生活环境等,对学生进行潜移默化的教育,进而培养学生的创新思维。如可以积极邀请著名学者或者政企专家到学校通过讲学、学术沙龙等形式提供最新行业发展状态,通过举办各种学术交流活动以及创建学生社团来营造对协同创新有益处的环境。在营造创新环境中,硬件设施是培养和发展大学生创新能力的前提和基础,基于工程中心引进先进的硬件设施,提高硬件设施的开放程度和使用率,做到物尽其用,如完善实验室的设备和学校网络,为学生的学习、科研、生活和创新能力的培养提供方便。此外,对食品生物专业人才进行协同创新的教育和培养,课堂是其主要场所,课堂气氛、教学方法及其学术素养和学生的思维方式都会对协同创新能力产生不可忽视的影响。因此,基于工程技术中心的食品生物专业人才培养应营造一个有利于协同创新人才培养的公平公正、自由宽松、尊重个性、鼓励创新的氛围,在这种氛围下食品生物专业创新人才才能不断发展和创新。

3协同创新中资源共享

基于工程技术中心的协同创新人才培养一般不受专业、单位、地区的限制,共享各自的人才、设备、经验或信息资源等,由于在不同地区、不同高校之间存在科教资源的严重不均衡分布,制约了教育水平的整体提高。基于工程技术中心的协同创新人才培养中建立资源共享机制,构建知识创新、技术创新和人才培养创新一体化,有利于实现优质科教资源的合理配置,避免低水平的重复建设和资源浪费,在高校和工程中心之间相互借鉴经验,形成良好的学习交流机制,同时也能不断的学习和吸收外来先进的理念和管理方式,从而实现教育改革和协同创新专业人才培养。高校在人才、学科、知识等方面有着优势,工程中心在资金、设备等方面有优势,双方可以通过共建实验室,相互合作,使用共同资源,实现优势互补;高校与工程中心之间也可以共同培养协同创新专业人才,既可以改善科研环境,提高人才培养的质量,也可以吸收高校里优秀的学生参与到教师研究项目中,引入新的理念和方法,从而实现科研和教育的双赢。如中国南海研究协同创新中心与各高校之间的合作,都取得了很好的效果,基于工程技术中心的协同创新是高等教育中一个比较重要的改革趋势,在资源共享、互利互惠的原则下,高校与有实力的工程中心之间共同建立实习基地,从而实现多样化人才培养模式,如黑龙江某所大学创建了校企协同创新的“3+1”联合培养模式,在学校、企业和政府三位一体的多方位交流、多样化协作支持下,形成协同创新的利益共同体,使学生在知识和技能中很好地实践了人才培养协同创新。

4结论