序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的海洋化學(xué)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。

第1篇

【關(guān)鍵詞】地方高校海洋科學(xué)人才培養(yǎng)欽州學(xué)院

21世紀(jì)不僅是人類全面認(rèn)識(shí)、開(kāi)發(fā)和保護(hù)海洋的世紀(jì)，更是培養(yǎng)海洋科學(xué)人才的世紀(jì)，這已成為各國(guó)發(fā)展的根本性戰(zhàn)略[1]。海洋科學(xué)專業(yè)研究的主要內(nèi)容包括對(duì)于海洋中的物理、化學(xué)、生物和地質(zhì)過(guò)程的基礎(chǔ)研究和面向海洋資源開(kāi)發(fā)利用以及海上軍事活動(dòng)等的應(yīng)用研究[2]。目前，地方高校要想更好地服務(wù)于地方海洋經(jīng)濟(jì)建設(shè)，就必須準(zhǔn)確定位，確定目標(biāo)，構(gòu)建平臺(tái)，打好基礎(chǔ)，合理設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，積極制定科學(xué)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，創(chuàng)新人才培養(yǎng)途徑，改革人才培養(yǎng)運(yùn)行機(jī)制，改進(jìn)教學(xué)組織形式，提高海洋人才培養(yǎng)質(zhì)量。基于這幾個(gè)方面, 本文對(duì)海洋科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)進(jìn)行初步探討。

一、海洋科學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)

海洋科學(xué)本科教育應(yīng)以培養(yǎng)“綜合型”人才為目標(biāo)，注重加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓展知識(shí)面，讓學(xué)生在獲得較強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)的同時(shí)，也盡可能全面發(fā)展[3]。各地方高校針對(duì)自身實(shí)際情況制定符合海洋經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展需要的人才培養(yǎng)目標(biāo)。廣東海洋大學(xué)提出以“培養(yǎng)富有社會(huì)責(zé)任感, 基礎(chǔ)理論扎實(shí), 實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)能力較強(qiáng), 熱愛(ài)海洋事業(yè), 具有人文精神和創(chuàng)新意識(shí)的應(yīng)用型、復(fù)合型高級(jí)專門人才”的培養(yǎng)目標(biāo)[4]。浙江海洋學(xué)院提出的人才培養(yǎng)目標(biāo)為“培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展的, 具有創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神以及海洋科技文化背景的復(fù)合型應(yīng)用人才”[5]。欽州學(xué)院海洋學(xué)院作為廣西唯一的海洋學(xué)院承擔(dān)起了為廣西海洋科技人才培養(yǎng)的重任[6]。學(xué)校根據(jù)自身辦學(xué)條件和辦學(xué)層次，著力培養(yǎng)具備掌握?qǐng)?jiān)實(shí)海洋科學(xué)基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)，具備從事海洋調(diào)查研究基本能力，能夠在海洋事業(yè)單位、科研院所和涉海類企業(yè)等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、教學(xué)與管理工作的海洋科學(xué)復(fù)合型人才。

二、海洋科學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)方案

制定和修訂人才培養(yǎng)方案是培養(yǎng)海洋科學(xué)類人才的重要前提。欽州學(xué)院在借鑒中國(guó)海洋大學(xué)、廈門大學(xué)、廣東海洋大學(xué)等多所高校辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)人才的需求狀況和自身的辦學(xué)條件，將海洋科學(xué)專業(yè)定位為海洋化學(xué)和海洋生物制藥兩個(gè)方向，前者偏重海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)和海洋環(huán)境調(diào)查，基于北部灣海洋污染災(zāi)害防治方面；后者偏重于海洋生物資源的保護(hù)與利用，基于北部灣豐富的海洋生物資源方面。

根據(jù)教育部《高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計(jì)劃》和我國(guó)高等學(xué)校海洋科學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)提出的《面向21世紀(jì)海洋科學(xué)教學(xué)改革與研究》指導(dǎo)性文件，考慮我校的海洋科學(xué)專業(yè)建設(shè)的實(shí)際情況及地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)海洋類專業(yè)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的需要，我校對(duì)海洋科學(xué)專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行了反復(fù)多次的研討，優(yōu)化設(shè)計(jì)適應(yīng)21世紀(jì)海洋科技發(fā)展要求的知識(shí)結(jié)構(gòu)和以海洋科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)必修課為根基、海洋科學(xué)專業(yè)方向模塊課為主干、基礎(chǔ)選修課和專業(yè)任選課為枝葉的樹(shù)狀課程體系。從而避免了制定人才培養(yǎng)方案的主觀盲目性，保證了人才培養(yǎng)方案的科學(xué)合理性。修訂后的教學(xué)計(jì)劃，更加重視專業(yè)基礎(chǔ)課的教育，同時(shí)調(diào)整了部分專業(yè)課和實(shí)驗(yàn)課，加強(qiáng)了實(shí)踐環(huán)節(jié)，使人才培養(yǎng)的目標(biāo)和方向更加明確，注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。例如在課程設(shè)置上，增加了《海洋美學(xué)》專業(yè)任選課程，以發(fā)展和豐富學(xué)生的海洋審美意識(shí)，海洋化學(xué)方向增加《海洋生物學(xué)》專業(yè)課程，使該方向的學(xué)生也要具備海洋生物學(xué)方面的知識(shí)?？紤]到專業(yè)課的課程實(shí)驗(yàn)，學(xué)時(shí)數(shù)少，不同課程間重復(fù)實(shí)驗(yàn)多的情況，為提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量，在教學(xué)計(jì)劃中將幾門專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)獨(dú)立出來(lái)，與理論教學(xué)分開(kāi)，形成一門綜合的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，不斷加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

三、海洋科學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)途徑

地方高校要培養(yǎng)和發(fā)展海洋科學(xué)人才就必須立足地方服務(wù)，以滿足地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。學(xué)校緊緊圍繞服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)這個(gè)中心，重視引進(jìn)社會(huì)資源，做到資源共享、互利雙贏的目的，同時(shí)有針對(duì)性地進(jìn)行分類培養(yǎng)，以提高學(xué)生就業(yè)率。一是要堅(jiān)持走出校門，走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路。例如我校充分發(fā)揮北部灣海洋保護(hù)開(kāi)發(fā)利用省重點(diǎn)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢(shì)科研群體作用與廣西海洋局和欽州、北海、防城港地方海洋局等單位在北部灣海洋重大污染監(jiān)測(cè)預(yù)警及防災(zāi)應(yīng)急技術(shù)、北部灣海洋資源的保護(hù)與利用、北部灣海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面建立了廣泛的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了科技創(chuàng)新與區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的互動(dòng)和有效對(duì)接。教育部周濟(jì)部長(zhǎng)曾提出：“以產(chǎn)學(xué)研結(jié)合為切入點(diǎn)，大力推動(dòng)高等學(xué)校的辦學(xué)機(jī)制和人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新”[7]。實(shí)踐證明，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，是地方高校推動(dòng)創(chuàng)新型海洋科技人才培養(yǎng)的有效途徑。二是要有針對(duì)性地進(jìn)行優(yōu)秀本科生的分類培養(yǎng)。我校根據(jù)因材施教的教育觀點(diǎn)，將優(yōu)秀本科生分為學(xué)術(shù)型和應(yīng)用型培養(yǎng)。對(duì)于有志向繼續(xù)深造的學(xué)生，要幫其夯實(shí)科學(xué)理論基礎(chǔ)，加強(qiáng)學(xué)術(shù)思想和素質(zhì)訓(xùn)練，走學(xué)術(shù)型道路；對(duì)于動(dòng)手能力強(qiáng)，且本科畢業(yè)后計(jì)劃工作的學(xué)生，我們要積極創(chuàng)造條件為其配備有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的導(dǎo)師，促進(jìn)其走應(yīng)用型的發(fā)展道路。學(xué)校強(qiáng)化優(yōu)秀本科生導(dǎo)師制，每人每年精心指導(dǎo)一到兩名優(yōu)秀本科生，定期進(jìn)行交流和討論，做到精英培養(yǎng)，重點(diǎn)培養(yǎng)，已獲得了較好的成效，優(yōu)秀本科生的就業(yè)去向主要在各高校和企事業(yè)單位部門，學(xué)生就業(yè)率得到很大提升。

四、海洋科學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)機(jī)制

構(gòu)建良好的人才培養(yǎng)機(jī)制，是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型海洋科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的根本。培養(yǎng)高素質(zhì)、有作為的海洋科技人才積極服務(wù)于地方和國(guó)家的海洋事業(yè)，是地方高校最基本的職能。我校從自身特點(diǎn)出發(fā)，審時(shí)度勢(shì)，構(gòu)建海洋人才培養(yǎng)的柔性機(jī)制和激勵(lì)機(jī)制。學(xué)校通過(guò)制定相關(guān)文件，將“創(chuàng)新訓(xùn)練”規(guī)定為必修環(huán)節(jié)，以及開(kāi)設(shè)第二專業(yè)教育等方式，逐步建立有利于一專多能海洋人才培養(yǎng)教學(xué)體系，使海洋類專業(yè)教育拓展為綜合素質(zhì)教育；逐步實(shí)行彈性學(xué)制，不斷完善學(xué)年學(xué)分制[8]。為避免傳統(tǒng)評(píng)價(jià)體系采用簡(jiǎn)單劃一的方式對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新人才的弊端，學(xué)校通過(guò)考試方式多樣化、考試時(shí)間自主化、讓學(xué)生寫(xiě)實(shí)驗(yàn)專題、撰寫(xiě)學(xué)術(shù)文章或參與科研項(xiàng)目等多種形式進(jìn)行評(píng)學(xué)，建立對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新成果的激勵(lì)機(jī)制，即對(duì)學(xué)生的各種創(chuàng)新行為和成果給予正面的激勵(lì)和獎(jiǎng)勵(lì)，以推動(dòng)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

五、海洋科學(xué)專業(yè)人才的教學(xué)組織形式

良好的教學(xué)組織形式是地方高校實(shí)現(xiàn)海洋人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵。我校針對(duì)海洋科學(xué)本科專業(yè)性質(zhì)和地方應(yīng)用型人才的需求，在課堂教學(xué)手段上充分利用多媒體教學(xué)，在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，大力推進(jìn)啟發(fā)式、互動(dòng)式、案例式、情景式和雙語(yǔ)教學(xué)等形式, 使教學(xué)方法多樣化和靈活化, 以促進(jìn)海洋科技人才的培養(yǎng)，教學(xué)效果反映良好。海洋科學(xué)專業(yè)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，它不同于一般的理科專業(yè)，必須重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，要注重對(duì)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)，才能適應(yīng)海洋學(xué)科的發(fā)展。學(xué)校每年自籌經(jīng)費(fèi)設(shè)立各類科研基金項(xiàng)目，積極創(chuàng)造條件鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目，這不僅較大地提高了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新能力，還極大地提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。此外，學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和科研素質(zhì)逐步提升、科研方法逐步掌握，樹(shù)立了他們敢于批判，敢于探索，敢于冒險(xiǎn)的精神，逐漸積累從事各類創(chuàng)新工作的能力，同時(shí)也為學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)論文打下了良好的基礎(chǔ)。學(xué)校通過(guò)對(duì)學(xué)生海上現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查實(shí)踐證明：不僅提高了學(xué)生應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的反應(yīng)和處理能力，也加強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，更增強(qiáng)了學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的實(shí)踐技能?？傊鄻邮降慕虒W(xué)組織形式為學(xué)生打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，獲得了較強(qiáng)的實(shí)踐能力，為地方海洋科學(xué)綜合創(chuàng)新應(yīng)用型本科人才的輸送提供了質(zhì)量保障。

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第2篇

【關(guān)鍵詞】環(huán)境工程 改革與創(chuàng)新 環(huán)保意識(shí)

【項(xiàng)目來(lái)源】河南科技大學(xué)教育教學(xué)改革重點(diǎn)資助項(xiàng)目“《環(huán)境生態(tài)學(xué)》課程教學(xué)創(chuàng)新改革建設(shè)與實(shí)踐研究”（編號(hào)：2012Z-009）。

【中圖分類號(hào)】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】C 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）09-0248-01

隨著中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越多的被政府提上日程，環(huán)境保護(hù)相關(guān)職業(yè)也被譽(yù)為21世紀(jì)最熱門的職業(yè)之一。作為主要培養(yǎng)環(huán)境人才的高校來(lái)說(shuō)，環(huán)境相關(guān)專業(yè)的改革與創(chuàng)新已迫在眉睫。河南科技大學(xué)的環(huán)境工程專業(yè)作為化工與制藥學(xué)院一個(gè)分支越來(lái)越顯現(xiàn)出該專業(yè)的局限性，一方面不能滿足化工與制藥方向的環(huán)保要求，另一方面隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，環(huán)保越來(lái)越生活化?？v觀各個(gè)高校的環(huán)境工程專業(yè)大致由三種形式發(fā)展而來(lái)：第一，市政工程發(fā)展而來(lái)的環(huán)境工程專業(yè)；第二由傳統(tǒng)的化學(xué)、化工類專業(yè)發(fā)展而來(lái)的環(huán)境工程專業(yè)；第三由其他礦業(yè)、石油、冶金、海洋、農(nóng)業(yè)等院校的相關(guān)專業(yè)發(fā)展而來(lái)的環(huán)境專業(yè)。因此，各個(gè)院校的環(huán)境專業(yè)所覆蓋的學(xué)科相對(duì)來(lái)說(shuō)都比較少。一名合格的環(huán)境工程師不僅要求有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)技能，而且要求具備熟練的實(shí)驗(yàn)技巧以及應(yīng)對(duì)環(huán)境問(wèn)題的創(chuàng)新能力。河南科技大學(xué)通過(guò)豐富課程設(shè)置、改變傳統(tǒng)教學(xué)模式、加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)踐等措施對(duì)環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)改革進(jìn)行了探索與創(chuàng)新，在辦學(xué)理念、人才培養(yǎng)目標(biāo)、人才培養(yǎng)模式、人才培養(yǎng)質(zhì)量等方面具有顯著特色，建成了具有較高社會(huì)聲譽(yù)的專業(yè)，適應(yīng)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。

1.豐富環(huán)境專業(yè)的課程設(shè)置

環(huán)境問(wèn)題涉及多學(xué)科，覆蓋面廣。因此課程設(shè)置不僅要包括傳統(tǒng)的四大化學(xué)及與化學(xué)、化工相關(guān)的專業(yè)課外，也應(yīng)該涉及生活中的邊緣學(xué)科農(nóng)學(xué)、材料、冶金、海洋、市政等與環(huán)境息息相關(guān)的課程。河南科技大學(xué)現(xiàn)有的環(huán)境專業(yè)的課程遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了日益涌現(xiàn)的環(huán)境問(wèn)題的需要。例如農(nóng)學(xué)課程的《特種經(jīng)濟(jì)作物栽培》、《農(nóng)產(chǎn)品加工》，環(huán)境工程的學(xué)生可以站在環(huán)境的角度分析和學(xué)習(xí)農(nóng)作物的栽培和加工是否會(huì)對(duì)環(huán)境造成潛在的危害。材料學(xué)的《高分子與復(fù)合材料》、《工程材料研究技術(shù)》，這兩門課程的學(xué)習(xí)會(huì)讓學(xué)生在了解有關(guān)新型材料的同時(shí)，注重材料的環(huán)保意義。現(xiàn)代人的生活越來(lái)越重視裝潢材料及工程材料對(duì)人類健康和環(huán)境保護(hù)的意義。海洋學(xué)的《海洋化學(xué)》、《海洋調(diào)查與檢測(cè)》，水體污染是最嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題之一，這兩門課程可以更加深入地幫助學(xué)生了解海洋所進(jìn)行的化學(xué)變化，從原理上用環(huán)境的方法指導(dǎo)海洋水體的保護(hù)。市政工程的《城市給排水工程》、《市政工程課程設(shè)計(jì)》，這兩門課程引領(lǐng)學(xué)生關(guān)心身邊的生活起居環(huán)境問(wèn)題以及激發(fā)學(xué)生為市政工程的環(huán)境意義和以開(kāi)設(shè)有關(guān)課程引導(dǎo)學(xué)生深入思考霧霾形成的原因，從而提出創(chuàng)造性的解決方法。通過(guò)增加安全方面提出合理的建設(shè)性的建議?？傊c環(huán)境工程相關(guān)專業(yè)的課程延伸性特別強(qiáng)，本科教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生的知識(shí)掌握廣度，在學(xué)好環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)課之外，我們必須加強(qiáng)對(duì)學(xué)生興趣的培養(yǎng)，開(kāi)設(shè)更多與生活相關(guān)的環(huán)境問(wèn)題的課程。例如近期熱議的霧霾天氣，學(xué)院完全可有關(guān)生活化的環(huán)境問(wèn)題的選修課程有目的地培養(yǎng)多樣化環(huán)境工程人才，一方面滿足了本科培養(yǎng)素質(zhì)人才的要求，另一方面可以增加學(xué)生畢業(yè)之后的就業(yè)寬度。

2.改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)模式注重的是教師的受教，學(xué)生是被動(dòng)性的接受知識(shí)，沒(méi)有留給學(xué)生思考和創(chuàng)新的空間。河南科技大學(xué)的環(huán)境專業(yè)是工學(xué)方向的，環(huán)境科學(xué)和環(huán)境工程是一個(gè)方向兩種不同的培養(yǎng)方案。環(huán)境科學(xué)偏向知識(shí)的學(xué)習(xí)和研究，而環(huán)境工程則偏向?qū)嵺`與應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。要想改變這種培養(yǎng)模式，首先要求我們?cè)诮虒W(xué)上有所革新。在新教學(xué)模式的探索中我們要突出學(xué)生的主體地位，建立以學(xué)生為主體、教師組織、全校服務(wù)的教學(xué)模式。高校的環(huán)境工程專業(yè)教科書(shū)，只能滿足學(xué)生對(duì)一些原理知識(shí)的掌握，有關(guān)最新、最前沿的知識(shí)和案例通常很少涉及，而環(huán)境工程專業(yè)就是為了解決和防止已經(jīng)出現(xiàn)的和即將出現(xiàn)的環(huán)境問(wèn)題而設(shè)置的。鑒于這種目的要求教師將最新、最熱門的環(huán)境問(wèn)題雜糅在教科書(shū)中，并且完全可以以一種討論案例的方式組織整堂課程教學(xué)。一方面增加了教師與學(xué)生的課堂互動(dòng)，另一方面使學(xué)生更加透徹與深刻地掌握了本節(jié)所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。教師在選擇案例時(shí)要注意案例的特點(diǎn)，每個(gè)案例的設(shè)計(jì)要求在討論中能突出課程中的某些難點(diǎn)和重點(diǎn)，使學(xué)生對(duì)課程的一些問(wèn)題有較深的理解，從而提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。再次，雙語(yǔ)教學(xué)的探索也是新型教育模式的一種探索。我國(guó)高校的非英語(yǔ)專業(yè)普遍采用中文教學(xué)，而在一些發(fā)展中國(guó)家，例如印度，巴基斯坦等高校使用英語(yǔ)專業(yè)課教材、英語(yǔ)授課、課堂辯論用英語(yǔ)、用英文寫(xiě)論文報(bào)告。印度大學(xué)生總體英語(yǔ)水平比中國(guó)大學(xué)生高的多，故此在全球產(chǎn)業(yè)鏈分工競(jìng)賽中，印度大學(xué)生優(yōu)勢(shì)明顯。中英雙語(yǔ)教學(xué)模式的實(shí)施不僅有助于中國(guó)大學(xué)生英語(yǔ)水平和閱讀英語(yǔ)文獻(xiàn)能力的提高，而且也提高了中國(guó)大學(xué)生在跨國(guó)企業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)力。

3.實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)課程的加強(qiáng)以及環(huán)?；顒?dòng)的參與

環(huán)境工程是一門實(shí)踐性與參與性極強(qiáng)的課程，要求學(xué)生有嫻熟的實(shí)驗(yàn)技能和豐富的實(shí)習(xí)課程。作為培養(yǎng)環(huán)境人才主力的高校，我們要盡全力為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境及實(shí)驗(yàn)設(shè)備，使學(xué)生的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ荒苋狈?。另一方面我們要加?qiáng)校企合作，使學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)參與到實(shí)際解決環(huán)境問(wèn)題的過(guò)程中來(lái)，條件允許的情況下，有必要讓學(xué)生積極進(jìn)行一些實(shí)際的環(huán)境工程設(shè)計(jì)，而不是單純依靠畢業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)訓(xùn)練學(xué)生的分析與解決問(wèn)題的能力。另外，我們要建立引導(dǎo)式和啟發(fā)式專業(yè)實(shí)驗(yàn)課堂，精選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，選擇環(huán)境專業(yè)中比較經(jīng)典的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，編寫(xiě)新的實(shí)驗(yàn)講義要做到理論聯(lián)系實(shí)際，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。此外，以環(huán)保為主題的活動(dòng)要盡量豐富多彩，環(huán)保競(jìng)賽、環(huán)保演講賽、環(huán)?？萍贾谱鞔筚悺h(huán)保進(jìn)社區(qū)、以學(xué)生為發(fā)起對(duì)象的環(huán)保倡議活動(dòng)都能有效地促進(jìn)學(xué)生的積極性和環(huán)保意識(shí)，增強(qiáng)其在學(xué)校和社會(huì)上的影響力。環(huán)境專業(yè)人才要求扎實(shí)過(guò)硬的環(huán)境專業(yè)知識(shí)基本功，更應(yīng)該有社會(huì)環(huán)境，人人有責(zé)的號(hào)召力和感染力。

4.結(jié)語(yǔ)

鑒于環(huán)境工程專業(yè)發(fā)展特點(diǎn)， 新型環(huán)境人才的培養(yǎng)需要新的知識(shí)結(jié)構(gòu)，既要掌握最近污染治理新技術(shù)，也需要熟悉主要行業(yè)的基本生產(chǎn)過(guò)程及技術(shù)。在理論教學(xué)方面應(yīng)從把握專業(yè)發(fā)展趨勢(shì)、知識(shí)體系的構(gòu)建和注重培養(yǎng)獨(dú)立思考能力等方面下功夫，同時(shí)結(jié)合實(shí)際環(huán)境問(wèn)題及當(dāng)前環(huán)境現(xiàn)狀和環(huán)境保護(hù)方向，加大對(duì)實(shí)踐教學(xué)的建設(shè)力度。

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第3篇

【關(guān)鍵詞】海洋生物;天然產(chǎn)物;先導(dǎo)化合物

近代人類疾病譜的進(jìn)化和改變給藥物學(xué)家和藥物化學(xué)家提出新的難題。隨著中國(guó)進(jìn)入WTO,中國(guó)醫(yī)藥界也面臨著國(guó)際藥業(yè)的激烈競(jìng)爭(zhēng)和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在合成藥,天然藥和生物藥的三大支柱藥業(yè)中,最具有發(fā)展?jié)摿Σ⒆羁赡苄纬芍袊?guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新藥應(yīng)首推天然藥物。組合化學(xué)與高通量藥物篩選技術(shù)的結(jié)合為快速發(fā)現(xiàn)有新藥開(kāi)發(fā)潛力的先導(dǎo)化合物開(kāi)辟了新的研究途徑。但是從天然資源中尋找具有顯著生物活性的天然產(chǎn)物仍然是發(fā)現(xiàn)新藥先導(dǎo)化合物的主要途徑。因此加強(qiáng)從天然藥用資源中發(fā)現(xiàn)對(duì)治療人類重大疾病高效低毒的創(chuàng)新藥物研究,具有其特殊的重要性和迫切性。

在天然藥物資源中,海洋生物資源是保留最完整,來(lái)源最豐富,最具新藥開(kāi)發(fā)潛力的領(lǐng)域。由于海洋生態(tài)環(huán)境的特殊性(高鹽度,高壓,缺氧,避光),使得海洋生物產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物的生物合成途徑和酶反應(yīng)系統(tǒng)與陸地生物相比有著巨大的差異,導(dǎo)致海洋生物往往能夠產(chǎn)生一些化學(xué)結(jié)構(gòu)新穎、生物活性多樣、顯著的海洋藥物先導(dǎo)化合物,為新藥研究與開(kāi)發(fā)提供了大量的模式結(jié)構(gòu)和藥物前體。海洋生物資源是一個(gè)巨大的、潛在的、未來(lái)新藥來(lái)源的寶庫(kù)已成為一種共識(shí)。

海洋生物活性物質(zhì)的研究是海洋藥物研究的核心和基礎(chǔ)。近30年來(lái),科學(xué)家已從海洋植物、無(wú)脊椎動(dòng)物等不同海洋生物中發(fā)現(xiàn)近萬(wàn)種海洋天然產(chǎn)物,其中結(jié)構(gòu)新穎、具有顯著生物活性和重要應(yīng)用前景的化合物有數(shù)百種,如從海綿Luffariellavariabilis中得到的manolide具有選擇性抑制與很多炎癥疾病有關(guān)的磷酸酯酶A2的活性;而由海綿Halichondriaokadai中分得的okadaicacid則對(duì)蛋白磷酸酯酶具有高度的選擇性抑制作用,可用于探測(cè)細(xì)胞磷酸化過(guò)程,進(jìn)而闡明炎癥性疾病的發(fā)病機(jī)理。這兩個(gè)海洋生物分子現(xiàn)已商品化正式生產(chǎn)。美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)癌癥研究所(NCI)每年投于海洋藥物研究的科研經(jīng)費(fèi)占全部天然藥物研究經(jīng)費(fèi)的一半以上,他們的巨大投入已獲得豐厚的回報(bào)。僅目前正在NCI進(jìn)行臨床療效評(píng)價(jià)的海洋抗癌藥物就至少有6個(gè),例如Ecteinascidin743,Dolastatin10,HalichondrinB等。此外還有一些很有前景的海洋藥物候選物正在進(jìn)行臨床前研究。海洋生物活性物質(zhì)不僅是對(duì)治療癌癥,而且在治療其他多種疾病方面亦具有巨大的潛力和美好的應(yīng)用前景。例如加勒比海鞘Pseudopterogorgiaelisabethae中發(fā)現(xiàn)的活性成分Pseudopterosins具有很強(qiáng)抗炎活性而被用于皮膚過(guò)敏性疾病的治療。

我國(guó)海域遼闊,海洋生物資源豐富。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),我國(guó)海洋生物經(jīng)分類鑒定的有2萬(wàn)多種,其中,僅我國(guó)近海發(fā)現(xiàn)的具有藥用價(jià)值的海洋生物就有700多種。許多具有免疫、抗炎、抗腫瘤、抗病毒以及作用于心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的生物活性物質(zhì)先后被分離、提純,其中部分先導(dǎo)化合物已進(jìn)入臨床前研究,一些海洋新藥已進(jìn)入臨床研究。

但與先進(jìn)國(guó)家相比,我國(guó)目前能形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的海洋新藥仍寥寥無(wú)幾。主要原因是我國(guó)海洋先導(dǎo)化合物的應(yīng)用基礎(chǔ)研究力量薄弱,未能提供足夠的結(jié)構(gòu)新穎化合物供生物活性篩選,導(dǎo)致新藥先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)的幾率低。

故從海洋生物中發(fā)現(xiàn)大量結(jié)構(gòu)新穎的先導(dǎo)化合物,建立與重大疾病相關(guān)的生物篩選模型,并以生物篩選為導(dǎo)向,是發(fā)現(xiàn)可供臨床前及臨床研究的海洋先導(dǎo)化合物,進(jìn)而開(kāi)發(fā)具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)海洋新藥的關(guān)鍵。

本文根據(jù)作者幾年來(lái)從事海洋天然產(chǎn)物研究的體會(huì),認(rèn)為我國(guó)海洋動(dòng)植物作為藥物開(kāi)發(fā)需要考慮如下幾點(diǎn):

1海洋生物資源的選擇

我國(guó)海洋生物資源豐富,但可供新藥開(kāi)發(fā)的藥用資源卻十分有限。因此,在選擇藥用資源時(shí)應(yīng)考慮資源的群落分布和滋養(yǎng)采集的可持續(xù)性,包括資源的可培養(yǎng)和可種植。此外,海洋生物的傳統(tǒng)藥學(xué)用途和民間藥用的調(diào)查是開(kāi)發(fā)海洋藥物的重要捷徑。其中,海洋中藥在我國(guó)傳統(tǒng)中藥中占有一定的地位,根據(jù)中藥理論對(duì)其藥性、藥味及其物質(zhì)基礎(chǔ)進(jìn)行研究,可快速開(kāi)發(fā)出海洋中藥的新藥產(chǎn)品。

此外,我國(guó)民間海洋用藥如紅樹(shù)林植物具有多種疾病治療作用,我國(guó)紅樹(shù)植物有12科15屬27種,廣布于我國(guó)東南沿海海岸線。據(jù)對(duì)民間紅樹(shù)植物的藥用考證,我國(guó)民間具有長(zhǎng)期藥用紅樹(shù)植物的歷史,如正紅樹(shù)為治療腎結(jié)核,尿路結(jié)石等的特效藥;紅茄冬用于治療血尿病;木欖果治療糖尿病;老鼠勒根具有抗白血病和抗乙肝活性,海蓮樹(shù)皮提取物具有抑制肉瘤S180和Lewis肺癌活性。在“全國(guó)中草藥匯編”(1978)中記載3種紅樹(shù)植物(老鼠勒,海芒果和黃槿)及其藥用功效。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)近一半的紅樹(shù)植物對(duì)多種疾病具有治療用途。然而,對(duì)紅樹(shù)藥用植物的活性成分及其作用機(jī)理研究在國(guó)內(nèi)少見(jiàn)報(bào)道。而國(guó)際上,特別是東南亞國(guó)家近年在國(guó)際雜志相繼發(fā)表與紅樹(shù)植物的化學(xué)成分和生物活性的論文,表明國(guó)際上對(duì)紅樹(shù)植物的化學(xué)成分多樣性及其生物活性已引起高度重視。該類藥用資源具有可種植再生的優(yōu)點(diǎn),一方面可作為陸地保護(hù)植物,另一方面可作為藥用資源,并可充分利用我國(guó)鹽堿地和灘涂資源。近年研究結(jié)果表明,我國(guó)豐富的藻類資源具有各種藥學(xué)功效包括抗糖尿病和抗病毒,由于藻類資源可作為大規(guī)模仿生養(yǎng)殖培養(yǎng),對(duì)資源的可持續(xù)性應(yīng)用存在巨大潛力。

2海洋藥用天然產(chǎn)物的快速分離和鑒定系統(tǒng)的建立

現(xiàn)代色譜和波譜技術(shù)及其聯(lián)機(jī)技術(shù)如HPLC2MS/MS,HPLC2NMR技術(shù)的推廣和應(yīng)用,改變了傳統(tǒng)植物化學(xué)技術(shù)研究海洋天然產(chǎn)物的方法,加快了結(jié)構(gòu)新穎天然化合物的發(fā)現(xiàn)速度。因此,建立快速分離和鑒定系統(tǒng)是開(kāi)發(fā)海洋藥物和快速發(fā)現(xiàn)藥物先導(dǎo)化合物的關(guān)鍵瓶頸。

3靶向藥物篩選體系的建立

引進(jìn)新的篩選技術(shù),如高內(nèi)涵篩選(HighContentScreening,HCS)是指在保持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能完整性的前提下,同時(shí)檢測(cè)被篩樣品對(duì)細(xì)胞形態(tài)、生長(zhǎng)、分化、遷移、凋亡、代謝途徑及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)各個(gè)環(huán)節(jié)的影響,在單一實(shí)驗(yàn)中獲取大量相關(guān)信息,確定其生物活性和潛在毒性。經(jīng)典的高通量篩選(HighThroughputScreening,HTS)對(duì)創(chuàng)新藥物的研究起到了不可替代的作用,雖然其結(jié)果較為準(zhǔn)確,易于評(píng)價(jià),但其檢測(cè)模型均建立在單個(gè)藥物作用靶分子的基礎(chǔ)上,無(wú)法全面反映被篩樣品的生物活性特征,只得到有限的數(shù)據(jù),初篩得到的陽(yáng)性結(jié)果需要進(jìn)一步確認(rèn)。而HCS是基于個(gè)體細(xì)胞對(duì)細(xì)胞表型的多次測(cè)量,有更多的生物學(xué)信息和多個(gè)終點(diǎn)的定量資料,可用于篩選和確認(rèn)先導(dǎo)化合物。通過(guò)同步應(yīng)用報(bào)告基因、熒光標(biāo)記、酶學(xué)反應(yīng)和細(xì)胞可視化等高內(nèi)涵篩選常規(guī)檢測(cè)技術(shù),研究人員可以在新藥研究的早期階段獲得活性化合物對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生的多重效應(yīng)的詳細(xì)數(shù)據(jù),包括細(xì)胞毒性、代謝調(diào)節(jié)和對(duì)其他靶點(diǎn)的非特異性作用等,從而顯著提高發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物的速率,減少開(kāi)發(fā)后期的失敗率。因此,HCS將成為HTS的發(fā)展方向。顯微熒光標(biāo)記、數(shù)碼影像分析以及圖象數(shù)據(jù)處理技術(shù)的快速發(fā)展,使以高通量方式對(duì)細(xì)胞的多個(gè)生理環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)成為可能,有力推動(dòng)了藥物篩選技術(shù)由高通量篩選向高內(nèi)涵篩選方向的革命化轉(zhuǎn)變。

4針對(duì)重大疾病的創(chuàng)新海洋藥物研究

411海洋抗腫瘤活性物質(zhì)從海洋生物中尋找海洋抗腫瘤活性化合物一直是海洋天然產(chǎn)物研究的重點(diǎn)之一。從海洋動(dòng)物中獲得的次生代謝產(chǎn)物10%具有抗種瘤活性,從海洋植物中獲得的化合物315%具有抗腫瘤或細(xì)胞毒活性。目前已從海綿,海鞘,珊瑚,海洋軟體動(dòng)物,海洋紅樹(shù)植物等海洋生物中獲得數(shù)百種具有明顯抗腫瘤活性的化合物,結(jié)構(gòu)類型包括核苷類、酰胺類、聚醚類、萜類、大環(huán)內(nèi)酯類、多肽類等。目前至少已有15個(gè)海洋抗癌藥物進(jìn)入臨床或臨床前研究階段。

已進(jìn)入Ⅱ期臨床研究的抗腫瘤海洋活性化合物如從加勒比海鞘中分離的didemninB,ecteinascidin743,用于治療肺癌和皮膚癌,具有顯著的療效;從總合草苔蟲(chóng)中分離的草苔蟲(chóng)素bryostatins和從海兔中分離的海兔毒素dolastatin對(duì)白血病、乳腺癌等多種腫瘤有很好的療效;膜海鞘素didemninB是第一個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)的抗癌海洋藥物;從被囊動(dòng)物Tri2didemnum中分離出來(lái)的環(huán)肽化合物aplidine,dehydrodidemninB,curacinA,discoclermolide,eleutherobin,halichondrinB,具有強(qiáng)烈的抗白血病和黑色素瘤活性。目前應(yīng)用最廣的抗癌藥氟尿嘧啶,是隱南瓜海綿中的海綿核苷的結(jié)構(gòu)修飾產(chǎn)物。最近,科學(xué)家從海綿Aplysiasp1中發(fā)現(xiàn)了一種新的抗癌活性物質(zhì)aplyronineA,體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)P338白血病細(xì)胞,肺癌細(xì)胞在低濃度下具有顯著的抑制活性,T/C為544%,顯示出顯著的延長(zhǎng)生命的效果,是具臨床應(yīng)用前景的藥物先導(dǎo)化合物。從海綿獲得的callystatinA對(duì)KB細(xì)胞顯示出極強(qiáng)的活性(IC50=0101ng·kg-1)。大田軟海綿酸(okadaicacid)為聚醚衍生物,能抑制致癌基因,使它逆轉(zhuǎn)為正常表現(xiàn)型,現(xiàn)已成為研究生命科學(xué)的重要工具藥。

此外,已在臨床應(yīng)用的鯊魚(yú)軟骨制劑(Scatp)可克服放化療引起的副作用,增強(qiáng)患者機(jī)體免疫力;昆布多糖、海帶多糖等8種多糖制成的復(fù)方海藻多糖是抗癌中藥制劑;從海洋昆布和麒麟菜中提取的多糖類藥物海力特,臨床上用于治療慢性乙肝和各種腫瘤有一定的療效。

目前我國(guó)研究開(kāi)發(fā)的抗腫瘤海洋藥物,已進(jìn)入臨床研究或批準(zhǔn)生產(chǎn)應(yīng)用于臨床的有62硫酸軟骨素、脫溴海兔毒素、海鞘素A、B、C,膜海鞘素B、扭曲肉芝酯、刺參多糖鉀注射液、海王金牡蠣、909膠囊、海洋寶膠囊、長(zhǎng)棘海星苷、三環(huán)半萜C2Ⅱ,大田軟海綿酸制劑、Hs272片、海兔毒素10、海力特、羊棲菜多糖制劑、海?？抵畟H等近30種。

412抗病毒活性物質(zhì)病毒感染性疾病近年無(wú)論是在發(fā)病率上、還是在病種上均呈現(xiàn)快速上升趨勢(shì)。然而,長(zhǎng)期以來(lái)病毒性疾病的相關(guān)治療藥物卻發(fā)展緩慢,迄今為止,僅有為數(shù)不多的幾種藥物如泛昔洛韋、齊多夫定、阿糖腺苷、六環(huán)鳥(niǎo)苷、干擾素等限制性地應(yīng)用于臨床。迄今已從海綿,海鞘,海藻等海洋生物中獲得核苷類、生物堿類、萜類、多糖類、雜環(huán)類,多肽和蛋白類等抗病毒活性化合物。其中阿糖胞苷是從加勒比海生活的隱瓜海綿中獲得第一個(gè)海洋抗病毒藥物。

從同種海綿中還分離到對(duì)病毒L2G多聚酶活性有抑制作用的阿糖胸腺嘧啶。NCI發(fā)現(xiàn)了抗HIV蛋白化合物cyanovirin2N,并已成功完成了基因表達(dá)。我國(guó)近期開(kāi)發(fā)的“PV2911”、珍珠貝殼酸性提取物等具有抗病毒感染功效。

另外,從地中海貪婪倔海綿中分離到的倍半萜類化合物對(duì)NO+逆轉(zhuǎn)錄酶的活性有強(qiáng)抑制作用,無(wú)細(xì)胞毒性,是一種十分理想的抗病毒先導(dǎo)化合物。從山海綿中分離的對(duì)單純皰疹病毒、皰疹性口炎病毒在低濃度下即有顯著抑制效果。這些海綿產(chǎn)生的活性物質(zhì)主要是生物堿類、萜類、大環(huán)內(nèi)酯類、核苷類、甾醇類、肽類和脂肪酸類化合物。

從藻類中發(fā)現(xiàn)的抗病毒活性物質(zhì)主要是多糖類,多糖類物質(zhì)能強(qiáng)烈干擾病毒的初始侵染過(guò)程,并最終與病毒顆粒形成無(wú)感染力的多糖病毒復(fù)合物,對(duì)病毒在宿主細(xì)胞中的復(fù)制和包裝也有一定的抑制作用。藻類多糖能夠激活機(jī)體的免疫系統(tǒng)或改善機(jī)體的生物應(yīng)答功能,從而與保護(hù)正常細(xì)胞,提高整體免疫力有關(guān)。從加勒比海被囊動(dòng)物三膜海鞘中分離到的一組環(huán)縮醛酸多肽,在抗腫瘤、抗病毒、抗感染等方面都表現(xiàn)出很強(qiáng)的藥理活性,并在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)該化合物對(duì)骨髓細(xì)胞病毒的逆轉(zhuǎn)錄酶有很強(qiáng)的抑制作用。

通過(guò)分離編碼抗病毒活性物質(zhì)的基因,將該基因轉(zhuǎn)入高效表達(dá)體系,是大規(guī)模生產(chǎn)海洋肽類藥物的一新的研究方向。通過(guò)克隆基因在載體上的表達(dá),還可以產(chǎn)生系列酶合成的同系物,為新藥篩選提供新的候選化合物。這方面工作目前正在我國(guó)開(kāi)展,如利用自建的海帶遺傳轉(zhuǎn)化模型,在海帶中穩(wěn)定表達(dá)了乙肝病毒表面抗原的轉(zhuǎn)基因海帶,其蛋白的平均表達(dá)量高,且表達(dá)產(chǎn)物具有天然表位。

另外,發(fā)展海洋生物技術(shù),對(duì)藥源生物進(jìn)行人工培養(yǎng)是保護(hù)自然資源、解決樣品短缺和采樣重復(fù)性差的重要途徑。

413海洋抗心血管疾病活性化合物對(duì)具有抗心血管疾病活性化合物的研究是海洋天然產(chǎn)物研究的另一重點(diǎn)。目前已對(duì)數(shù)千種海洋生物的代謝產(chǎn)物進(jìn)行了活性篩選,發(fā)現(xiàn)一批具有顯著活性的化合物,其化學(xué)結(jié)構(gòu)類型包括萜類、多糖類、高不飽和脂肪酸類、喹啉酮類、生物堿類、肽類和核苷類等。但目前進(jìn)入臨床應(yīng)用的抗心血管海洋藥物仍然較少,我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的藥物有藻酸雙酯鈉(PSS),甘糖酯等。

在軟體動(dòng)物麝香蛸中分離出麝香蛸毒素,具有持續(xù)的降壓作用,是迄今所知活性最強(qiáng)的降壓物質(zhì),其效應(yīng)比硝酸甘油強(qiáng)數(shù)千倍。另有50多種海洋生物毒素在心血管系統(tǒng)具有相當(dāng)?shù)幕钚?如?？豻halassin和congestin,?？舅鼐哂袕?qiáng)心作用,對(duì)心率卻無(wú)影響,可望開(kāi)發(fā)成一種取代洋地黃毒苷的生化藥物。海兔毒素不僅有強(qiáng)心作用而且有很強(qiáng)的降壓作用。河豚毒素(TTX)的抗心律失常作用目前研究較多。海星酸性粘多糖有明顯降低膽固醇及溫和的抗凝血作用。從中國(guó)南海棘皮動(dòng)物多棘海盤車分離獲得海星甾醇(3β2羥基雄甾252烯2172酮)具有增強(qiáng)記憶及抗氧化作用,海星甾醇經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾得化合物CO1,具有抗心律失常作用。從中國(guó)南海短指多型軟珊瑚分離出的一種喹啉酮具有明顯的心血管活性,作為抗心律失常藥物開(kāi)發(fā)是很有前途的。從中國(guó)南海小棒短指軟珊瑚中分離到的柳珊瑚甾醇(gorgosterol)具有明顯的抗心律失常和抗心肌缺血作用,能舒張血管、降低血壓、減慢心率及減少心肌耗氧量作用,有望開(kāi)發(fā)成心血管疾病藥物。以牡蠣為主要原料的“東海三豪”等保健品具有降血脂、軟化血管和改善微循環(huán)作用。利用海藻加工成的“脈怡康”、“必索”及螺旋藻制劑等對(duì)高脂血、動(dòng)脈粥樣硬化具有良好的預(yù)防和治療作用。以合浦珠母貝提取物制成的珍珠精母注射液,治療子宮出血療效顯著,已被國(guó)家計(jì)生委推薦為計(jì)劃生育用藥。

以上實(shí)例使人們看到海洋藥物產(chǎn)業(yè)化的希望。

414海洋生物抗菌、抗炎活性化合物從海洋生物中提取分離的抗菌、抗炎化合物有脂肪酸類、糖酯類、丙烯酸類、苯酚類、溴苯酚類、吲哚類、酮類、多糖類、多肽類、N2糖苷類和β2胡蘿卜素類等。最早一批海洋藥物是抗菌藥物,如頭孢菌素類抗生素早已用于臨床。

我國(guó)在開(kāi)發(fā)海洋抗菌抗炎藥物方面取得較顯著成就,已開(kāi)發(fā)了系列頭孢菌素、玉足海參素滲透劑等海洋抗菌藥物,海參中提取的海參皂苷抗真菌有效率達(dá)8815%,是人類歷史上從動(dòng)物界找到的第一種抗真菌皂苷。從刺參中分離得皂苷毒素holotoxinA,B已用于治療腳癬和白癬菌感染。

從環(huán)節(jié)動(dòng)物毛乳蟄蟲(chóng)中分離到的含溴化合物結(jié)構(gòu)與灰黃霉素相似,已用于臨床,商品名為平。國(guó)外臨床使用氨基葡萄糖硫酸酯鹽(glucosaminesulfate)治療骨關(guān)節(jié)炎,能顯著減輕患者的炎癥和疼痛,毒副作用少。另外作為傳統(tǒng)的民間藥用植物—半紅樹(shù)藥用植物楊葉肖槿中的man2sonones類化合物是高度氧化的倍半萜醌類化合物,和其樹(shù)皮中提取到一種含棉酚(gossypol)具有很強(qiáng)的消炎作用,證實(shí)其在傷口治療上有效。

從多棘海盤車中分離的海星皂苷能治療胃潰瘍,商品名為“胃可安”,及其配合中藥制成的“海洋胃藥”已應(yīng)用于臨床。褐藻多糖硫酸酯(FPS)在國(guó)內(nèi)首先用于治療慢性腎衰,尿毒癥患者,現(xiàn)已按國(guó)家二類新藥獲準(zhǔn)進(jìn)入臨床,商品名為“腎海康”。海螵蛸具有止血、澀經(jīng)止帶、制酸吞酸、劍瘡等功效。

殼聚糖對(duì)格蘭氏陽(yáng)性菌的敏感性高于格蘭氏陰性菌。

對(duì)于大腸桿菌和金黃色葡萄球菌,殼聚糖均顯示出快速而顯著的殺菌作用。殼聚糖的抗菌活性隨分子量的下降而增強(qiáng),并隨脫乙酰度的增加而增大。且抗細(xì)菌活性比抗真菌活性更強(qiáng),而水溶性殼聚糖的抗真菌活性要強(qiáng)于其抗細(xì)菌活性。從泥鰍中分離到一個(gè)21肽Misgurin,具有較強(qiáng)的體外廣譜抗菌活性,且沒(méi)有明顯的溶血作用,其抗菌活性是蛙皮素的2～6倍。鯰(Parasilurusasotus)受傷后上皮粘膜細(xì)胞層分泌一種分子量為200014Da的抗菌肽parasinI,具有廣譜抗菌性,其抗菌活性是蛙皮22的12～100倍。從虹鱒魚(yú)皮中分離得到一種具有抗菌作用的白肽,在抵御胞內(nèi)或胞外病毒方面起著關(guān)鍵作用。該肽對(duì)B1subtilis,P1citreus及E1coli等細(xì)菌的抑制作用非常強(qiáng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)昆蟲(chóng)抗菌肽的抑菌作用。研究表明,海綿中存在的環(huán)肽Diso2derminA具有抑菌活性,在濃度為3～116μg·mL-1時(shí)可分別抑制枯草桿菌和奇異型桿菌;加勒比海棉D(zhuǎn)iscodermiasp1中分離得到的環(huán)肽PolydiscamideA也具有顯著的抑菌活性,它對(duì)枯草桿菌的MIC為3μg·mL-1。海藻類中存在許多有抗菌活性的物質(zhì),如瓊脂低聚糖、海藻糖等。

5海洋生物大分子的藥學(xué)用途

海洋生物大分子指海洋生物中的多糖類、多肽類和蛋白類化合物。多數(shù)海洋生物能夠產(chǎn)生多糖類聚合物,海洋多糖已證明具有各種各樣的生理調(diào)節(jié)功能。目前國(guó)內(nèi)外已從多種海洋動(dòng)物中分離到活性多糖成分,如甲殼類動(dòng)物的甲殼素;軟骨魚(yú)骨中的硫酸軟骨素;多孔動(dòng)物海綿,棘皮動(dòng)物海參、海星中的硫酸多糖,軟體動(dòng)物扇貝、文蛤、鮑魚(yú)、海兔等中的糖蛋白或糖胺聚糖等。另外,多糖在海藻中含量豐富,約占干重50%以上,是海洋多糖藥物開(kāi)發(fā)的重要資源。從海藻中還可分離到含微量元素多糖,如碘多糖、硒多糖、鋅多糖等。微量元素多糖既可發(fā)揮微量元素有機(jī)態(tài)的營(yíng)養(yǎng)作用、減少毒性,又可發(fā)揮多糖本身的生理活性,因此成為一個(gè)新的研究方向。如硒多糖能清除自由基、防治腫瘤;碘多糖能促進(jìn)神經(jīng)末梢細(xì)胞生長(zhǎng),具有增智作用;鋅多糖能調(diào)節(jié)血液物質(zhì)平衡,防止皮膚病等。目前有關(guān)海洋微生物活性多糖的研究報(bào)道很少。從海洋生物中分離的多糖往往具有高度硫酸化的特點(diǎn),是開(kāi)發(fā)抗病毒特別是抗HIV的重要資源,如從海藻中提取分離的硫酸多糖911和PS2870具有顯著的抗HIV作用。硫酸多糖911能通過(guò)抑制逆轉(zhuǎn)錄酶活性、干擾吸附,來(lái)抑制HIV21對(duì)MT4細(xì)胞的急性感染和對(duì)H9細(xì)胞的慢性感染。

由于海洋生物生存的特定環(huán)境,導(dǎo)致海洋生物中存在的肽類化合物的結(jié)構(gòu)和組成與陸生動(dòng)植物有很大不同。

很多海洋肽類具有抗腫瘤、抗艾滋病、抗真菌、抗病毒及免疫調(diào)節(jié)等生理活性。其中抗癌多肽具有活性高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。如從海兔中分離到的小分子肽dolastatins,其抑制癌細(xì)胞的活性顯著,是目前已知來(lái)源的抗腫瘤制劑中活性最強(qiáng)的一類;我國(guó)科學(xué)家從?？蝎@得多種強(qiáng)心活性多肽物質(zhì)和神經(jīng)調(diào)節(jié)肽。肽類毒素研究是海洋活性物質(zhì)研究中發(fā)展最迅速的領(lǐng)域之一。海洋動(dòng)物肽類毒素作為一種攻擊或防衛(wèi)的武器,往往含多種神經(jīng)、心血管和細(xì)胞毒素,一般以神經(jīng)毒素為主,具有很強(qiáng)的麻醉、強(qiáng)心,抗癌、抗菌和抗病毒作用,是開(kāi)發(fā)研制用于神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)疾病治療特效藥物的重要來(lái)源。海洋生物肽類毒素具有毒性作用強(qiáng)、藥效高、作用劑量小等特點(diǎn),而且分子量相對(duì)較小,容易通過(guò)基因工程技術(shù)進(jìn)行大批量生產(chǎn)。目前已知的肽類毒素有40余種。海洋抗菌肽是近10年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。

抗菌肽具有廣譜抗細(xì)菌、真菌、病毒、原蟲(chóng)和抗腫瘤功能及獨(dú)特的作用機(jī)理,極有可能成為抗菌、抗病毒以及抗腫瘤藥物的新來(lái)源。日本學(xué)者Nakamura等從亞洲鱟(Tachypleustridentatus)純化出鱟素(tachyplesin),這是首次從海洋生物中發(fā)現(xiàn)的抗菌肽,能顯著抑制革蘭氏陰性和陽(yáng)性菌生長(zhǎng)。從對(duì)蝦(Penaeusvannamei)中分離得到對(duì)蝦肽pe2naeidins,該類肽由富含脯氨酸N端和3個(gè)分子內(nèi)二硫鍵的C端結(jié)構(gòu)域組成。它們對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌有強(qiáng)烈的抑制作用,MIC為016～215μmol·L-1,對(duì)革蘭氏陰性菌抑制活性較弱,對(duì)真菌也表現(xiàn)出抑制作用。

目前許多海洋抗菌肽的基因結(jié)構(gòu)已被確定。用異源大量表達(dá)載體(酵母系統(tǒng))成功重組表達(dá)了P2和P32A兩種對(duì)蝦肽。重組肽有顯著的抗真菌活性,抗細(xì)菌的活性主要集中于革蘭氏陽(yáng)性菌。從鱟血細(xì)胞中分離含小顆粒的血細(xì)胞與系統(tǒng)應(yīng)答有關(guān)。當(dāng)用微生物產(chǎn)生物質(zhì)(如LPS)刺激時(shí),這些血細(xì)胞會(huì)自發(fā)脫顆粒,將抗菌肽(如defensins)釋放到胞外體液中。

我國(guó)是海洋大國(guó),開(kāi)發(fā)和利用海洋動(dòng)物抗菌肽資源,將為研制肽類新藥提供理想分子設(shè)計(jì)骨架和模板,為發(fā)展新的抗感染藥物奠定重要基礎(chǔ)。

6海洋極端生物的開(kāi)發(fā)

極端生物的開(kāi)發(fā)利用是海洋生物技術(shù)應(yīng)用的又一個(gè)重要領(lǐng)域。具有耐高溫、低溫、抗壓、耐鹽堿等功能的極端生物是篩選和分離不同酶類、生物活性物質(zhì)及次級(jí)代謝產(chǎn)物的重要資源。這些極端生物的開(kāi)發(fā)利用將會(huì)形成很大的產(chǎn)業(yè)。日本計(jì)劃在未來(lái)幾年,在極端微生物開(kāi)發(fā)利用上的產(chǎn)值將達(dá)到30多億美元。另外,很值得一提的是海洋生物技術(shù)在新能源開(kāi)發(fā)方面的應(yīng)用。我國(guó)目前正在開(kāi)展海洋極端微生物藥學(xué)應(yīng)用的相關(guān)研究。

7海洋生物產(chǎn)生的基因藥物

海洋生物技術(shù)研究的快速發(fā)展得益于基礎(chǔ)生命科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步。全基因組測(cè)序與結(jié)構(gòu)基因的分析及生物技術(shù)應(yīng)用、DNA提取純化和分子分析的自動(dòng)化等無(wú)疑大大提高和擴(kuò)展了海洋生物技術(shù)的研究水平和應(yīng)用范圍。

要縮短與國(guó)際海洋生物技術(shù)研究發(fā)展的差距,一項(xiàng)重要的措施是加大基礎(chǔ)生命科學(xué)的研究和先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,加大與水產(chǎn)養(yǎng)殖、天然產(chǎn)物、海洋環(huán)境保護(hù)、甚至與生物氫研發(fā)等應(yīng)用領(lǐng)域密切相關(guān)的海洋分子生物學(xué)的研究。在當(dāng)前選擇1～2種有代表性的海洋生物(包括微生物)開(kāi)展功能基因組學(xué)的研究是十分緊迫和必要的,同時(shí),應(yīng)用基因工程手段研制能替代海水養(yǎng)殖業(yè)中廣為應(yīng)用的抗生素的綠色生物藥物也是非常急需的。另外,還應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)展海洋生物技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用領(lǐng)域,例如加強(qiáng)生物技術(shù)在海洋環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用研究,以便真正能夠利用高新技術(shù)手段解決日益增多的海洋生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。

海洋藥物基因工程主要是指將來(lái)自陸地的藥物基因轉(zhuǎn)入海洋生物中進(jìn)行表達(dá),或?qū)⒑Ｑ笏幬锘蜣D(zhuǎn)入陸地微生物、植物或動(dòng)物中表達(dá),或?qū)⒑Ｑ笏幬锘蜣D(zhuǎn)入海水養(yǎng)殖生物中表達(dá)。如?？嚯亩舅鼐哂酗@著的強(qiáng)心作用,并有降血脂、抗血凝、抑制血栓形成等作用,活性強(qiáng)于毒毛旋花苷,臨床前景十分看好。但由于海葵中的多肽毒素含量極微,難以滿足臨床前及臨床試驗(yàn)用藥的需要。故科學(xué)家們將人工合成的Ap2B基因與E1coli噬菌體基因構(gòu)建成融合基因,在T49E1coli中表達(dá),得到了融合蛋白,經(jīng)過(guò)分離純化、蛋白酶切等技術(shù)處理,獲得高表達(dá),其理化性質(zhì)及生物活性與天然Ap2B肽毒素完全一致。

8加強(qiáng)海洋生物毒素研究

海洋生物毒素是海洋天然產(chǎn)物的重要組成部分,是海洋生物活性物質(zhì)中研究進(jìn)展最迅速的領(lǐng)域,它們具有結(jié)構(gòu)特異、活性廣泛且活性強(qiáng)等特點(diǎn)。許多高毒性海洋毒素對(duì)生物神經(jīng)系統(tǒng)或心血管系統(tǒng)具有高特異性作用,可發(fā)展成神經(jīng)系統(tǒng)或心血管系統(tǒng)藥物的重要先導(dǎo)化合物,有的已被FDA批準(zhǔn)為正式藥物,如多肽類?？舅匾炎鳛閺?qiáng)心藥物的重要先導(dǎo)化合物。芋螺毒素在臨床上用作特異診斷試劑,作為鎮(zhèn)痛藥療效確切,不成癮;ω2芋螺毒素用于癌癥、艾滋病晚期的頑痛治療,成本比鴉片類止痛劑大大降低,它比常用強(qiáng)萬(wàn)倍以上;α2芋螺毒素在小細(xì)胞肺癌的治療中顯示極好的應(yīng)用前景。河豚毒素亦是一種較強(qiáng)的鎮(zhèn)痛劑,可代替嗎啡、杜冷丁等治療神經(jīng)痛。聚醚類毒素PTX(巖沙?？舅?、CTX(西加毒素)、MTX(刺尾魚(yú)毒素)等分別具有強(qiáng)抑癌、高強(qiáng)心等作用,已成為新藥開(kāi)發(fā)的特殊模式結(jié)構(gòu)。水母毒素有望研制成獨(dú)特心血管藥及神經(jīng)分子生物學(xué)工具藥,頭足毒素(也稱章魚(yú)毒素)可望開(kāi)發(fā)成抗心絞痛藥物,海膽毒素和海蛇毒素在心血管、抗血栓藥方面將大有作為。

9海洋中藥現(xiàn)代化研究

近年,我國(guó)海洋生物研究的另一側(cè)重點(diǎn)為海洋中藥的現(xiàn)代化研究。海洋中藥系指以中醫(yī)藥理論為指導(dǎo)的傳統(tǒng)海洋藥物。我國(guó)最早的醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)《黃帝內(nèi)經(jīng)》中就有“烏賊骨作丸,飲以鮑魚(yú)汁治血枯”的記載。我國(guó)的《神農(nóng)本草經(jīng)》、《本草綱目》等收載的海洋藥物已達(dá)百余種?！吨兴幋筠o典》收載海洋中藥134種;《海洋藥物與效方》收載我國(guó)常見(jiàn)海洋藥物208種,海藥效方1197首;《中華本草》亦收載了海洋藥物802種。海洋中藥傳統(tǒng)藥材如昆布、海帶、紫菜、烏賊骨(海螵蛸)、海馬、海龍等涉及的海洋生物包括綠藻、褐藻、紅藻等藻類以及腔腸動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物、軟體動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物、棘皮動(dòng)物、脊索動(dòng)物等。以海洋生物制成的單方藥物有22種,以海洋生物配伍其他藥物制成的復(fù)方中成藥有152種。我國(guó)對(duì)海洋中藥的研發(fā)已逐漸形成產(chǎn)業(yè)。如應(yīng)用于臨床的雙海止咳膏、復(fù)方褐藻酸膠囊、海力特、復(fù)方全牡蠣膠囊、海珍玉液、珍珠精母口服液、海蛇祛風(fēng)濕靈膠囊、海蛇海龍口服液等,在臨床上發(fā)揮了重要作用。海洋中藥的制劑涉及傳統(tǒng)劑型和新制劑的各劑型。新晨

我國(guó)從藻類中提取得到具有抗艾滋病活性的一類藥物聚甘古酯,可認(rèn)為是海洋中藥現(xiàn)代化研究的實(shí)例之一。

10結(jié)語(yǔ)

近十幾年來(lái),我國(guó)海洋藥物的研究工作不斷向廣度和深度發(fā)展,發(fā)現(xiàn)了數(shù)百種新化合物,開(kāi)發(fā)了數(shù)種海洋新藥,有些已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。近年來(lái),我國(guó)政府和少數(shù)地方政府對(duì)中國(guó)海洋藥物事業(yè)高度重視,正在開(kāi)展“科技興海技術(shù)”的海洋藥物專題研究,尤其是各種基金給予大力資助,以海洋藥物為中心的專業(yè)化藥業(yè)逐漸形成。