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医药生物技术范文精选

医药生物技术

医药生物技术范文第1篇

据统计,我国药用资源种类达12694种,其中药用植物383科233属11020种(含种下等级),药用动物414科879属1590种,药用矿物84种〔2〕.可见我国药用资源80%多的种类是中草药类,当今人类回归自然热持续升温,为发展我国传统医药提供了广阔前景.

“九五”期间对常用中药材进行质量标准规范化研究,其成果对澄清品种混乱,提高鉴定水平,保证中药材质量,促进中药材标准化,国际化,开发利用新资源等方面具有重要的科学意义和实用价值.但中药材品种混乱和质量下降的局面至今仍未得到有效的遏制.我国先后对400多种中药材做了较深入的化学成分研究,填补了一大批中草药化学成分空白,筛选出800多个生物活性成分.目前已完成500多种中药的传统炮制经验的收集整理及技术规范制订,在遵守古老炮制的基础上对近100种常用中药进行现代炮制技术,工艺及其机理研究,较具民族特色和医学体系的藏、蒙、维等民族医药己相继制定了地方标准.牛黄麝香、虎骨、犀牛角、冬虫夏草菌丝等名贵中药的人工制品或代用品大大缓解了对其天然野生资源的压力,但中草药品种退化依然严重,生产管理粗放,名贵药材资源长期紧缺,不少品种已濒临灭绝.本着立中药材国际名牌,扬中医药世界美誉,我国已建立了一大批名优道地药材生产基地,全国约有200个品种,中药材道地性的系统研究已经启动.

2生化制药研究

我国生化制药,尤其是对胰岛素、超氧化物歧化酶、尿激酶、肝素、低分子肝素、甲壳质、鱼油多不饱和脂肪酸牛磺酸等的研究,近年来均取得明显进展〔3〕.生物技术药物是世界各国研究开发的热点,我国生物技术的研究开发起步较晚,但跟踪仿制,发展迅速.经过10多年的努力,目前已有10多种基因工程药物和1种疫苗批准上市〔4〕,基本做到国外有的产品我国也已上市或正在研究开发中〔4〕.

3制剂研究

我国制剂研究长期滞后,约有三分之二的原料药只有一种剂型,且传统制剂和低水平重复的制剂多.据统计〔4〕,我国氧氟沙星制剂已申请新药证书108份,生产文号148份,其中单注射液就有40个厂家生产,而缓释控释等新剂型很少,许多国际上先进的剂型仍处于空白状态.几年来申报新药项目中涉及制剂研究的不多,少数与制剂有关的项目也多是研究颗粒剂、胶囊、冻干剂等老剂型,个别研究脂质微囊,靶向给药,缓控释等新剂型,能立项研究的极少,说明药物给药系统研究至今尚未受到足够重视.

4新药开发现状

近年我国密切注视国际上新药研究开发的进展,积极吸取先进的新技术,新方法,新药研究开发水平有所提高,但创新能力差.已批准立项在研究1类新药中,全新结构的化合物很少,是全新化合物又有专利保护的更少,多数是已知结构的化合物发现了新用途,或已知药物的结构类似物,其中相当一部分因已发表或其它原因已经不能申请专利;在研究的生物技术产品,基本上是国外已进入Ⅱ,Ⅲ期临床,我国跟踪抢仿,无论是在下游技术还是知识产权方面,都有较大的风险;研究开发中草药本是我国的优势,但Ⅰ类中药的有效单体要求纯度在98%以上,在分离纯化过程中遇到的技术问题较多,且往往纯度与药效不完全成正比,毒性都有可能越纯越大,因此在研究的Ⅰ类中药不多.另外在研究新药成熟度差,进展慢.近年新药研究开发中除继续存在低水平重复仿制外,又出现热门项目一哄而上,“高水平”重复研制的现象.从全国范围看,部门之间,单位之间缺乏统一部署,及时协调和得力的管理.药品与其它产品一样受市场规律及临床需求的制约,重复研制势必造成人力、物力、财力尤其是时间上的巨大浪费.

5国际生物技术的发展

有学者〔5〕认为,生物化学与现代药学的结合,促使药学研究模式发生了根本性转变,加速了生物新药的研究与先导化合物的深入发现,开创了以重组DNA技术为基础的制药工业新门类,发展了以分子生物学为基础的药物设计新途径,生物技术广泛应用于改造传统制药工业.以化学模式为主体的药学科学已迅速转向以生物学和化学相结合的新模式.为此,美国将“NIH药理学科规划”从1993年3月起改为“药理及生命有关的化学学科规划”,其中与生命科学相关的化学研究占到三分之一以上.我国药学工作者必须据此更新观念,有准备地迎接新世纪的挑战.PHRMA主席GeraldMossinghoff预言,再过10年,生物技术将使许多老年性疾病得到治疗,是新药“黄金时代”的新开端.开发中的生物技术疫苗迅速增加,年增加品种达40%.最近生物技术药物还试用于普通感冒、帕金森氏症、遗传性慢性舞蹈症.有些疾病如肿瘤与心脏病是多基因性疾病,因此一种疾病一种药物的治疗模式已行不通,针对个体发病的基因型差异选用特殊治疗手段将会诞生新的医药市场.随着分子生物学与生物技术的发展,阐明用植物次生代谢产物或中药有效成分的生物合成途径及其影响因素,实现中药品质人工调控,将在21世纪成为可能.中药药性理论也将在分子生物学、分子药理学、分子生态学、细胞生物学、天然药物化学和计算机技术的帮助下获得实质性进展.融合人工智能技术的数量医药学或数量中药学将日趋成熟,目前人工神经网络、专家系统、模糊数学、灰色系统理论、数值分类学等技术应用也相当活跃.

我国中草药资源丰富,约12000种,但药典或部颁标准收载的中草药种类约500种,可见从民间民族开发新中草药或原料药潜力巨大.随着农村产业结构的调整以及山区科技扶贫开发,重大工程移民开发等计划的实施,发展以种植加工为依托,以产品开发为突破的区域中草药资源系统开发将成为山区国土综合治理与农村经济可持续发展的重要出路.

6新药的开发研究

新药的研究开发需要大量经费,且有增加之势,而且时间长.发达国家仍需10~15年,成功率仅为万分之一,但只要成功,利润丰厚,一般2~3年便可收回投入.为加强医药的研究开发,一方面需要国家加大投入幅度,制定有利于制药企业投资新药的政策,使企业逐渐成为新药研究开发投资的主体;另方面不断加强和完善药品专利及商标等产权的保护,保证投资新药的企业对专利产品的生产和销售在保护期内拥有独占权,尽快建立市场,研究开发,生产一体化的运行体制,促使我国新药研究开发进入良性循环.

医药的研究开发应以大院大所多创新,不同类型的研制单位具有相应的研究层次为架构,才能更好地提高我国新药研究开发的总体水平.提倡组织多学科合作攻关,加快研制和推广口服缓控释制剂,提高制剂设计与工艺水平.

加强信息科学研究及信息技术的应用,借助计算机图形学,计算机三维重建,体视学和图像分析系统等手段,可将药学研究更科学,更全面,更客观.

改革开放后出国的留学生人员中已涌现出一大批新药研究开发的拔尖人才,吸收和帮助他们与国内学者合作,逐渐在国内形成一个稳定的研究与工作基地,既使海外留学人员能实现为祖国服务的愿望,也是国内科学研究实现与国际接轨的有效途径.

随着医药工作者的努力,不断探索和国家的日益重视,我国医药将不断规范化,标准化和国际化,将能更有效地抵御洋药尤其是洋中药对我国医药市场的冲击,不断丰富祖国的医药学宝库.

参考文献

1,王凤山,张天民.1996年我国生化药物的研究进展,中国药学杂志,1997,32(7):389~391

2,中国药材公司.中国中药资源记要.北京:科学出版社,1994.19~22

3,张天民.1997年我国生化药物的研究进展.中国药学杂志,1998,33(11):648~650

4,蔡年生.我国新药研究开发的进展与分析,中国新药杂志,1999,8(6):361~362

5,吴梧桐.生物化学与现代药学研究.中国药学杂志,1998,33(4):193~194

摘要21世纪人类回归自然的持续升温,我国医药面临重大的挑战和机遇.目前我国药学研究领域,中药及中成药研究、制剂研究、新药研究、生物技术等都还处于比较低级的水平,因此我国药学工作者,应当把握好药学研究的战略重心,为21世纪我国药事研究找出根本出路.

关键词:中药;研究;生物技术

医药生物技术范文第2篇

关键词:现代生物技术;医药领域;应用

引言

随着科学技术的急速进步,尤其是分子生物相关先进理论成果、当代先进技术不断侵入现代生物技术,全面社会需求,生物技术由高新技术代替过去传统技术俨然成为现代生物技术发展的必然。现代生物技术作为一项高新技术,其与医药领域存在着密不可分的联系,现代生物技术发展一方面能够促进医学基础学科发生革命性转变,一方面能够为医药工业开辟出又一片天地[1]。

1现代生物医药的重点领域

1.1肿瘤治疗

世界范围内,肿瘤死亡率在疾病死亡率中有着十分高的占比,每年各个国家用于肿瘤的治疗费用数以亿计。肿瘤属于一种多机制的复杂病症,现阶段依旧采取早期诊断、放疗、化疗等综合方式治疗,疗效并不十分客观,同时会对患者造成极大的痛苦。当前,唯有现代生物医药方可肩负起彻底攻克肿瘤的人类使命,肿瘤治疗着实进入到一个两难的局面。在对肿瘤患者机体癌细胞进行杀死时,同时会危机到患者机体的正常细胞。基于此,现代生物医学提出了导向治疗理论。导向治疗指的是借助抗体寻找靶标,就好似导弹的导航仪,于病灶中有效引入肿瘤药物,从而不至于伤及到其他正常细胞[2]。现阶段,在数百余种开发的现代生物技术药物中,存在一半被用于肿瘤治疗,对肿瘤发病机制研究、抗肿瘤新药研发及现代生物技术均呈现出良好的发展前景。

1.2神经退行性疾病治疗

神经退行性疾病,好比小脑萎缩症、帕金森氏病、脑中风等,势必会愈来愈有赖于现代生物医药的发展。单单美国每年中风患者就超过80万,且死于中风人数达到20万,而治疗此类疾病的有效药物十分有限,特别是治疗不可逆脑损伤方面的药物更是极少,伴随神经生长因子、溶栓活性酶的开发为治疗此类病症带来了希望[3]。

1.3自身免疫性疾病治疗

当前,现代生物医药在治疗自身免疫性疾病中扮演着十分重要的角色。诸多炎症是由机体自身免疫不足造成,好比风湿性关节炎、哮喘、皮肌炎等,全球范围内全年单单用于风湿性关节炎的治疗费用超过千亿美元,治疗此类顽疾的高效基因药物市场前景十分可观。在自身免疫性疾病中,艾滋病(AIDS)是属于对人类危害最大的一种病症,现阶段治疗AIDS仍旧还没有十分有效的特异性药物,但很显然,医药领域已经把攻克AIDS的希望寄托于现代生物技术。

2现代生物技术在医药领域的应用

2.1制取活性物质

在现代医药领域中,医疗环节应用的抗生素、菌体药物及酶制剂等各种类型药物,均是通过微生物发酵而成的,此类微生物发酵产物只不过是不计其数生物活性物质中的几种。一般而言,生物活性物质均是通过液体深层培养法而生成的,一些物质可发挥对生物体内酶活性予以抑制的作用,此类物质即为酶抑制剂,酶抑制剂在医药领域有着十分可观的发展潜力。在现代医药领域中,诸多生理活性物质均可借助现代生物技术得以生成。就好比,在治疗大部分关节炎过程中,体激素往往能够获得满意的疗效,体激素成分中可的松对于风湿性关节炎疗效则更为显著。而醋酸可的松属于以脱氧胆酸为生产的原料,通过32个环节的化学反应合成而来,如若借助黑根霉将黄体转换成11-a-轻基黄体酮,则能够省去多个不必要的化学合成工序,有效提升其收率[4]。

2.2开展基因治疗

自基因角度而言,基因治疗指的是将具备正常功能的基因置换或是增补到部分存在缺陷的基因中,进而实现对基因缺陷予以修复的目的。自治疗角度而言,基因治疗指的是借助导入遗传物质对病患机体细胞基因予以转变,进而实现防治疾病的目的,此种导入基因既可以是与缺陷基因有着对应功能的同源基因,又可以是与缺陷基因不存在关联的治疗基因。在应用现代生物技术开展基因治疗期间,多采用下述两种治疗方式:(1)生殖细胞基因治疗法,即借助现代生物技术对生殖细胞基因表达予以转变;(2)体细胞基因治疗法,即借助现代生物技术对体细胞基因表达予以转变。自理论角度而言,对生殖细胞缺陷予以修复,一方面能够对当代基因缺陷展开治疗,一方面能够保证基因缺陷不至于遗传到下代人细胞基因中。

2.3改进生产工艺

现如今,我国已设立了国家基因资源库、生物样本库及蛋白质库,将各式各样化学药物制剂技术、基因重组治疗性抗体、大规模培养、基因治疗等作为关键,通过一些大规模企业构建健全医产学研密切相融的新药研发体系。在应用基因工程技术改进药物生产工艺期间,其能够起到提升菌种生产性能和水平、简化工艺改善收率、优化工业生产菌种及极大降低生态污染等作用。世界范围内生物制药市场中基因工程药物已经占据很高的份额,有着高成长、不易攻破壁垒及极佳市场潜力等特点。自上世纪90年代以来,我国基因工程药物复合增速超过5层,平均毛利率高达80个百分点[5]。基因工程药物包括单抗、重组蛋白及新型疫苗等,近些年借助基因技术改进亚欧无生产工业、生成高产菌株的实例不断增多。

2.4单体克隆

单体克隆抗体一经问世,便得到医药领域专家、学者的热切关注,其不仅具备可标准化、质地均一、反应灵敏等优势特征,还能够展开大规模大批量的工业化生产。现如今,市场上已有数以百计的单抗治疗制剂、单抗诊断试剂,且还存在诸多单抗治疗制剂正在被开发。单抗偶合物能够展开机体定位诊断,有效促进肿瘤、心脑血管疾病等病症诊断工作的开展。单抗偶合物一方面能够促进机体肿瘤定位,一方面能够展开导向治疗,强化肿瘤治疗药物的细胞毒性功效,降低不良反应及用于杀死机体肿瘤细胞等。此外,单抗简易家庭诊断药物,好比糖尿病诊断药物、妊娠诊断药物等逐步在市场中推广,简易诊断法作为一种时展趋势将逐步由医院转至家庭。

3结束语

总而言之,现代生物技术在医药领域的广泛应用,为人类增强体质、攻克病魔做出了不可磨灭的贡献。在预防、诊断和治疗影响人类健康的重大疾病方面也起到了关键的作用,基于此形成的生物医药产业是截至目前现代生物技术最为庞大的应用领域。

参考文献

[1]臧秀兵.浅谈生物技术在现代医药行业的应用[J].科技创新与应用,2012(27):32-32.

[2]黄金会,罗浩原.基于生物技术在现代医药行业的应用分析[J].生物技术世界,2015(9):155-155.

[3]王可炜,羊芳明.现代生物技术在中医药创新发展中的应用和挑战[J].按摩与康复医学(下旬刊),2011(36):34-35.

[4]高巍,刘佳.医药领域中现代生物制药技术的作用分析[J].中国药物经济学,2012(3):162-163.

医药生物技术范文第3篇

关键词:医药生物技术;产业化;措施

近年来,医药生物产业的飞速发展,为各行各业带来了较为广阔的发展空间,将生物技术应用于医药产业,不仅使得医药生物产业发展迅速,也使得其成为相对活跃的产业之一。虽然医药生物产业目前发展的态势良好,但仍然存在着大大小小的问题,需要我们去探索和解决,才能使得医药生物技术产业跨向一个更高的台阶。

1医药生物技术发展的总趋势

从全球医药生物技术发展的状况来看,生物技术在医药行业的运用,正在引发着医药产业的重大变革。在2000年,全球生物技术产业的销售额高达500多亿美元,而医药生物技术产业的销售额就占去了60%,实际上自90年代以后,全球生物技术药品的销售额以年均30%的速度增长着。

2我国医药生物技术产业的发展状况

我国的医药生物技术产业的发展,相较国外的发展情况而言起步相对较晚,但是随着国家在医药生物技术产业的支持力度的加大,使得医药生物技术产业有了较快的发展,缩短了与西方先进国家的差距,在全球医药生物技术产业中占有了一席之地。

3我国医药生物技术与产业发展所面临的问题

随着我国社会的不断向前发展,医药生物技术及其产业取得了很大的进步,但是其发展过程中,不断的涌现出了许多问题,如在医药生物技术领域的资金投入不足;生物医药产品的自主创新不足,产品的研发能力有限等问题,这些问题在很大程度上阻碍了我国医药生物技术及其产业的更好发展。

3.1自主研发产品能力有限,创新性不足

在我国现有的生物技术药物中,只有少数部分是自主研发,拥有产品的自主产权,而绝大部分则是依靠国外的医药生物技术进行产品的仿制,真正的自主创新其实很少,以至于出现药品研制上的重复,药品生产的过量等多种问题,再加上国内缺乏对医药生物技术知识产权保护的意识,使得部分的医药生物技术及产业的发展停滞不前,导致药品生产企业之间的竞争压力增大,企业的利润不断减少,严重的出现亏损现象,最终血本无归。有的药品生产商为了避免出现这种情况,选择企业着重于仿制药品的生产,因为仿制药品可以减少自主研发的资金投入,相对来说费用较少,而且盈利较快,风险也就相对较低,这种思想的循环使得我国的医药生物技术难以实现突破性的创新。

3.2医药生物技术的研究成果难以转化为医药产品

这些年经过医药生物技术研究方面专业人才的努力,我国的医药生物技术在研究方面较以前取得了很大的进展,但现实是很难将这种研究上的成果转化为医药产品。

3.3在医药生物技术及产业的投资不足

从我国在医药技术研究中的投入资金来看,是远少于国外在医药领域的资金投入的,这也是为什么我国的医药生物技术的研究难有创新性的发展。医药生物技术产业本就是高风险、高投资、高回报的产业,医药生物产业得不到充足的资金支持,势必会阻碍其研发过程的进展,从而影响我国医药生物技术产业的健康发展。

3.4我国医药企业规模相对较小,竞争力较弱

随着近些年我国医药生物技术产业的不断发展,涌现出了较多的生物制药企业,但是这些企业普遍的特点就是规模较小,经济实力较弱,自主研发新产品的能力较低,因此在医药行业的国际竞争中的竞争能力较差,抗风险能力弱,这显然对我国的医药生物技术产业的发展十分不利。

4解决我国医药生物技术及其产业发展问题的措施

随着经济、政治、文化、科技全球化趋势的不断增强,每个国家、各个行业都面临着机遇与挑战,对医药生物技术产业来说也不例外。在竞争如此激烈的大环境中,要加快我国医药生物技术的自主研究与产业发展,可以采取以下措施:

4.1端正态度,客观认识到我国医药生物技术的发展与世界先进国家的水平。

在摆正态度的同时,总结我国医药生物技术发展过程中的经验教训,同时加强与先进国家的交流,积极吸取、引进国外的先进医药生物技术,自主研发创新医药产品,形成我们自己的国际竞争优势。

4.2加大在医药生物技术产业的资金投入。

从医药生物技术产业的性质可以看出,想要实现我国医药生物技术及产业的发展,就需要我们集中人力、物力、财力,加大在医药生物技术产业的投入,有重点、有针对性的扶持医药生物技术项目,提高我们的医药生物技术水平。同时,还应该注重培养医药生物技术方面的专业人才,提高医药生物技术人才的专业素养,为我国医药生物技术的研究与发展注入新生力量。

4.3注重医药生物技术研究成果向产品的转化,实现上下游技术的完美衔接。

在加强医药生物技术的研究的同时,注重研究成果的转化,建立好高校的医药生物技术研究和药品生产企业的沟通、合作桥梁,实现双方的完美衔接。

5结语

综上所述,我国的医药生物技术的研究与产业发展取得了很大的进步,虽然在这一过程中仍有些许问题有待解决,但是我国医药生物技术产业的发展仍然势不可挡,相信在其未来的发展过程中,必将实现创新性飞跃。

参考文献:

[1]田玲,张宏梁,孟群.我国医药生物技术发展战略与措施[J].中国生物工程杂志,2008,S1:331-335.

[2]苟仕金,苟鸿鹰.现代医药生物技术发展现状与展望[J].中国药业,1998,02:12-14.

医药生物技术范文第4篇

一、专项的主要内容:

针对我国防治恶性肿瘤、心脑血管疾病、神经退行性疾病、糖尿病及代谢相关疾病、抑郁症、肝炎、艾滋病等重大疾病和传染病工作的需要,根据我国生物医药产业的技术发展基础和特点,重点支持具有我国自主知识产权和国内外重大市场前景的创新药物产业化项目和产业化相关技术开发及产业化重大技术支撑条件建设。本专项支持的重点领域为:

(一)化学创新药物。重点支持防治重大疾病和传染病、疗效显著、使用安全的化学新药产业化。具体包括小分子天然化学药物、合成与半合成化学药物,特别是手性药物及能够进入国际主流医药市场的其他药物。同时,支持药品出口相关重大技术支撑条件建设。

(二)生物技术药物。重点支持防治重大疾病和传染病、疗效显著、使用安全的生物技术药物产业化。具体包括重组人源和人源化单克隆抗体、重组蛋白多肽药物、基因治疗药物、重组治疗性疫苗等。

(三)现代中药。重点支持防治重大、疑难疾病的药理清楚、疗效确切、使用安全、技术含量高、有明显创新性、生产工艺先进、质量稳定可控、具有显著中医药特色与优势的中药新药特别是中药复方新药产业化,以及中药饮片技术开发和产业化。支持中药标准化相关重大技术支撑条件建设。

二、专项实施目标

通过实施生物医药高技术产业化专项,加快生物医药高技术成果的产业化,鼓励自主创新、培育大品种;促进产学研联合、培育大企业;促进产业集聚,提高我国生物医药产业技术创新能力和国际竞争力,提升我国在国际医药产业中的地位。化学合成创新药物要实现一批具有自主知识产权产品的产业化,提高自主创新水平,提高质量、降低成本,为临床重大疾病治疗提供安全有效的新药。基因工程药物要实现一批具有自主知识产权产品的产业化;力争在部分优势领域取得重大自主创新成果,攻克和掌握大规模哺乳动物细胞培养等关键生产技术,提高生产效率和产品质量。现代中药要在凸显中医药特点和优势的前提下,实现现代科学技术和传统中药的结合,突破关键生产技术,快速提高中药产品的质量和制剂水平,提高中药产品的竞争力,培育大品种,满足医疗保健需求,保持中医药国际领先地位和优势。

三、专项实施的原则

为确保生物医药高技术产业化专项实施能够取得应有的效果,在专项的组织实施过程中,要把握好以下几项原则:

(一)落实《生物产业发展“十一五”规划》相关内容,与区域经济发展规划相衔接,与相关国家生物产业基地发展规划相衔接。

(二)面向提高广大人民群众医疗健康水平的重大需求,重点针对严重威胁我国人民群众身体健康的重大疾病和传染病,推进新型生物医药产品、特别是已经具备一定技术基础产品的产业化进程。并为应对突发性公共卫生事件提供技术和生产能力储备。

(三)鼓励自主创新,着重实现具有我国自主知识产权产品的产业化,提高产业自主创新能力;重点解决影响产业发展的重大问题,加速发展我国具有技术基础和优势的产业领域,形成产业突破。

(四)面向国际市场,着力培育具有较强国际竞争力的大型企业和企业集团;促进产业集聚式发展,推动国家生物产业基地建设,提高产业国际竞争力。

四、具体要求和进度安排

(一)专项项目应按照我委颁布的《国家高技术产业发展项目管理暂行办法》(国家发展改革委令第43号),开展项目组织、资金申请报告编制和申报工作。

(二)主管部门要严格审查项目的产业化基础和申报单位的建设条件。申报单位(包括技术依托单位)应是行业或区域有实力、影响力的大企业,应具备较强的技术开发、经营管理、资金筹集等方面的能力。

(三)项目需要提供有关部门出具的药品生产许可文件。项目的主要品种应是疗效显著、技术含量高、市场潜力大、近3年取得新药证书的新药,并在全国具有比较优势。

(四)项目主管部门应对资金申请报告及相关附件(如银行贷款承诺、自有资金证明、生产许可文件等)进行认真核实,并负责对其真实性予以确认。

(五)各项目主管部门申报项目的数量原则上不超过3项,我委批准的生物产业基地申报项目的数量可适当放宽到5项。

医药生物技术范文第5篇

关键词:科研意识;生物技术制药;实验教学

生物制药产业是当前最活跃、进展最快的产业之一,具有广阔的市场前景,被誉为“朝阳产业”。我国已把生物制药产业列为经济发展的重点建设行业和高新技术支柱产业[1]。生物技术制药是现代生物技术与药学高度交叉、相互渗透的一门综合性课程,内容涉及到基因工程制药、发酵工程制药、细胞工程制药、抗体制药、酶工程制药等,内容多,知识面广,是一门实践性很强的学科[2-3]。教育部在《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》文件中提出“推进人才培养模式和机制改革,着力培养学生创新精神和创新能力;高度重视实践环节,提高学生的实践能力;推进实验内容和实验模式改革和创新,培养学生的实践动手能力、分析问题和解决问题能力”[4]。教学与科研是大学的两个主要职能,科研意识与创新能力是体现教师与学生综合素质的重要标志[5]。实验教学是培养实验技能、科研意识与创新能力的最基本的教学形式和最有效的途径之一[6,7]。在多年的教学过程中,我们不断思考和探索如何培养学生的科研意识和创新精神,提高学生综合素质,形成了初步的教学改革思路,在生物技术制药实验教学过程中逐步渗透科研意识的培养。

1我校生物技术制药教学现状

2006年我校在制药工程专业中开设了生物技术制药课程,2014年在新一轮专业培养方案的修订中,药学、药物制剂等相关专业增设了《生物技术制药》课程。实验课教学中我们根据现有条件开设了一些基础性和初级综合性实验,如细菌感受态的制备和质粒的转化、微生物的发酵、蛋白质的分离与纯化等。学生初步掌握了现代生物技术制药的基本知识,为今后从事相关工作奠定了基础。实验教学过程中,我们也发现了一些问题,如每次实验课安排3~4课时,但很多实验步骤时间较长,无法短时间内完成,缺乏连贯性;实验经费与场所有限,以验证性实验为主,甚至是演示实验;再加上有些实验本身较为抽象,难以激发学生学习兴趣;学生实验教学班级较多,实验教学人员较为紧张。针对这些问题,我们积极探索实验教学改革,以综合性、开放性实验为突破口,整合多方教学资源,逐步培养学生的科研意识和创新精神。

2优选教学素材与内容,整合多方教学资源

现代生物技术飞速发展,新的理论、技术与方法不断出现,以至教材的内容往往滞后于学科知识的发展,要使学生接触到最新的前沿知识,我们只有不断更新教学内容,把最新的知识引入到实验教学中。但这些内容的实验技术条件要求极高,花费极大,根据实际情况我们通过专题讲座、结合视频,在实验过程中穿插讲解,如生物技术与靶向药物开发、药物基因组学、基因治疗药物、干细胞与组织工程等专题,激发了学生科研热情,调动了学生的学习兴趣。学校现有安徽省药学省级示范实验实训中心、安徽省多糖药物工程技术研究中心与活性生物大分子研究安徽省重点实验室等科研平台优势,我们积极与这些平台有关教师联系,邀请他们利用这些先进的科研平台适当开展实验教学活动,让学生更加直观的掌握基因工程、细胞工程、发酵工程等相关技术,提高学生动手能力与创新能力。此外药学院也积极申报安徽省支持本科高校发展能力提升计划与安徽省高等教育振兴计划等项目,先后筹措资金约300万元建设生物制药实验室,极大的改善了实验教学条件,有效解决了实验场所与教学人员紧张的问题。

3加大综合性、设计性实验的比例

综合性实验指实验内容涉及到本课程或相关课程的综合知识,涵盖更多的知识点,往往涉及到多种实验技术或方法,通过综合性实验的学习,可以有效地培养学生的实践能力、创新意识和学习能力。设计性实验一般是提前指定实验目的要求,由学生自己或小组成员根据现有实验条件自行设计实验方案,准备实验材料,并加以实施,不同学生或小组可以选择不同的实验方案,可以有效的锻炼学生发现问题、分析问题、解决问题的能力[8]。近年来,综合性实验和设计性实验已经成为现代高等教育实验教学的主要实验教学改革方向[9]。在生物技术制药实验教学过程中,适当增加综合性和设计性实验比重,可以增强学生对生物制药相关技术的认识与理解,锻炼学生文献检索、数据处理、独立思考与分析解决问题的能力,培养学生的创新思维和综合素质,有利于创新型人才的培养。

4改革课堂组织形式

传统的实验教学过程中,每次实验都有规定的学时数,要求学生在有限的时间内完成相应的实验内容,只能把很多实验步骤进行简化,一定程度上影响了学生的主观能动性和创造力的发挥,难以取得好的学习效果,也不能真正贯彻因材施教的教学思想[10],由于生物技术制药很多实验周期较长,很难在短短的几节课内完成。我们考虑打破传统的课程设置,改实验课为实验日(一般选在周末)或实验周。教师筛选若干可行的实验项目供学生选择,学生自己查阅文献,设计实验方案,列出实验项目所需仪器与材料、具体实验操作步骤及参考文献,教师进行适当指导,学生根据自己或小组设计的实验方案合理安排实验进度,如果实验过程中出现意外结果,学生独立对实验失败的原因进行总结分析,并可重新安排设计实验,锻炼学生独立思考能力,促进学生形成严谨的科研思维,提高学生学习的主动性和积极性,激发学生的科研热情。在实验教学中,有些实验步骤时间较长,教师穿插一些与生活密切联系、有一定科学意义的问题,与学生互动,组织学生进行讨论,活跃实验气氛,促进学生对实验操作产生兴趣,提高实验教学效果。

5推广科研兴趣小组的学习模式,鼓励学生参与科研活动

很多生物技术制药实验步骤多、周期长,而综合性和设计性实验增加了实验本身的难度。我们根据学生自身目标(如考研的学生),选拔部分高年级学生成立科研兴趣小组,充分发挥每个人的优势,进行适当的实验分工,促进实验顺利完成,同时可以增强学生的团队意识和协作精神。鼓励学生参与教师的科研课题和教研室的学术活动,同时动员教师指导学生申报部级、省级大学生创新创业训练计划项目以及大学生科研项目等各类科研项目,让学生接触早期的科研训练。在教学中我们充分发挥安徽省药学省级示范实验实训中心和安徽省多糖药物工程技术研究中心等科研平台优势,在老师的指导下,逐步向学生开放部分实验室,对学生进行相关实验技能的考核与训练。学生在参与科研项目的过程中接受了科学思维的熏陶,提高了他们的动手能力和思考能力,培养了学生的科研意识,激发了他们的创新精神。

6完善实验考核方式

传统的实验教学考核往往以实验报告为依据,教师在实验后对学生上交的实验报告进行评阅,这种考核依据方式存在一些局限性,不能就实验中遇到的问题与学生及时进行交流和反馈,不利于学生对实验内容的理解和掌握,无法全面并合理的评价学生在实验过程中的动手能力和创新能力。有些学生实验过程中学习态度非常认真,操作也很娴熟,积极思考与分析实验过程中的各种问题,但是由于某些原因,实验结果不理想,如果单纯根据实验报告评阅实验成绩,可能会因为成绩不理想挫伤了学生学习的积极性。因此,我们将实验教学考核内容分为三个部分:实验报告部分(约占40%)、实验技能测试部分(约占30%)和实验设计部分(约占30%)。实验报告部分重点考查学生综合分析相关实验现象和结果的能力。在平时的实验操作过程中完成实验技能的测试,重点考察学生实验操作是否娴熟,试剂的配制与仪器的使用是否正确,实验记录是否规范。实验设计一般是教师根据自身研究方向提供若干个的实验项目供学生选择,也可是学生自己选定实验项目,重点考核学生的文献检索、实验方案设计等科研能力。按照这种考核方式。即使有些学生实验结果并不理想,甚至失败,我们根据学生在实验过程中的综合表现,让学生依据实验原理真实客观的分析实验失败的原因,完成实验报告并进行合理的分析与讨论,也能获得优秀的实验成绩。科学合理的实验考核方式,可以对学生在实验课堂中综合表现进行全面而又客观的评价,激发学生学习的积极性。

7存在的问题与对策

目前我校最新培养方案中药学、制药工程、药物制剂等相关专业都设置了生物技术制药课程,安排了实验课时,有助于提高学生动手实践能力,加深学生对生物技术药物相关知识的理解。我们提出的实验教学内容和模式的改革思路对于培养学生的科研意识与创新能力有着较好的效果,但也面临一些挑战,如实验场所与教师相对紧张,新的教学模式所需实验经费更多;很难在所有学生中推广科研兴趣小组;科研意识的渗透培养,与教师的科研水平以及教学的主观积极性有很大的关系;在实验考核体系中,相比于单纯实验报告考核,新的考核方式要求教师付出更多的精力;不同学生职业发展规划不一样,有些学生对科研有着浓厚的兴趣,而有些学生毕业后准备从事其他工作。对此,我们考虑因人而异,因材施教,鼓励对科研有兴趣的、特别是准备考研的学生成立科研兴趣小组;下一步我们将选择卓越药师实验班学生作为教学改革试点,加大实验室开放力度,增加实验教学经费投入,改善实验条件;督促教师提高自身科研水平,乐于奉献,教书育人;教师结合自己的研究方向指导学生申报部级、省级大学生创新创业训练计划项目以及大学生科研项目等各类科研项目,鼓励学生撰写研究论文与前沿综述。在此过程中,教师自身的科研与教学水平也相应得到了提升,达到了“教学相长”的目的。本科教育是学生形成初步的科研意识的重要阶段,在现代高等教育中,如何培养具有一定科研意识、创新型的复合性人才的问题,也越来越受到教育工作者的重视。教育部明确提出“科研素质和能力训练要贯穿在各个教学阶段,在基础教学阶段着重培养学生掌握科学研究的基本方法和技术”[11]。实验教学是促使学生实现这种要求的最有效的途径。我们积极探索生物技术制药实验教学内容和模式的改革,在实验教学中教师向学生渗透科研意识的培养,有助于激发学生学习的积极性,提高学生的动手实践能力,促进学生逐步形成严谨的科研思维,为培养专业基础扎实、科研能力强、综合素质高的创新型药学专业技术人才奠定基础。

参考文献

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[10]李影.以开放性细胞生物学实验教学模式为契机培养实践性、创新性人才[J].生物学杂志,2012,29(4):105-107.

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