發(fā)布時間：2023-03-22 17:38:24
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的生物信息學(xué)論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
一、認識信息
同樣重要的信息，有的人善于抓住，有的人卻漠然視之，這正是由于各人的信息意識強弱不同所致。信息，指的是當(dāng)人們與外界接觸時，有意無意所接受到的一些事物材料，有數(shù)字、圖形、文字、影像、動畫、數(shù)量關(guān)系等。如果能使學(xué)生對接受到的這些信息源加以分析、整理，主動獲取自己所需的信息，或找到對自己有利的信息而后加以利用，則將促使他們關(guān)注周圍的事物，溝通物理與生活的聯(lián)系，大大提高他們的信息意識。
1、感知信息。信息意識形式有兩種：一是被動接受狀態(tài)，二是自覺活躍狀態(tài)。前者指人們從社會的信息環(huán)境中被動地接受事先未料及的信息；后者指信息意識的覺醒狀態(tài)，它促使人們制訂信息活動計劃，主動關(guān)心和了解各種變化，并做出相應(yīng)的選擇。物理教學(xué)時應(yīng)力求促使學(xué)生從被動接受狀態(tài)轉(zhuǎn)化為自覺活躍狀態(tài)，當(dāng)他們面對一些信息時，能快速做出對信息的判斷并引起思考。這樣久而久之的訓(xùn)練，學(xué)生就能關(guān)注起周圍的事物、外界的信息，并對信息加以描述、思考，體會到物理與信息的聯(lián)系及價值。
2、評價信息。當(dāng)信息出現(xiàn)在我們面前時，我們就應(yīng)及時做出反映并思考，做出相應(yīng)的判斷，哪些信息是我們是了解，哪些是陌生的，如何評價各類信息？在物理教學(xué)時，應(yīng)多讓學(xué)生接觸各種信息，并評價它們，如互相矛盾的信息，相互一致的信息，系統(tǒng)性的信息等，讓學(xué)生在評價中提高自己的信息感悟能力。讓學(xué)生從中選擇條件再提出相應(yīng)的問題。將大大提高學(xué)生評價各類信息的靈敏度及準(zhǔn)確度。
二、感受信息
一個武俠小說迷，只要找到自己想看的武俠小說，便會津津有味地看下去，甚至于不吃不睡。物理教學(xué)時，就應(yīng)盡可能增強學(xué)生的信息情感，培養(yǎng)他們類似于“武俠小說迷”的熱衷情感，當(dāng)他們多次從多方面感受信息時，便能形成某種持久、穩(wěn)定的、反映心底需求關(guān)系的內(nèi)心體驗，這便是信息情感。當(dāng)學(xué)生形成較穩(wěn)定的信息情感時，便能產(chǎn)生巨大的信息熱情，這將大大提高他們對信息的敏感性與興趣性。1、對信息的敏感性。不同的人面對同樣信息會有不同的態(tài)度，敏感性強的人，面對信息，即便是與知識結(jié)構(gòu)相矛盾或不能解釋的信息，他們會發(fā)出疑問：“這是為什么？”從而激發(fā)起好奇心和求知欲，進而去探索、實驗，去求知、去尋找原因，他們對信息是熱情的、歡迎的、敏感的，從而不斷地促使自己知識結(jié)構(gòu)的變化，物理教學(xué)時就應(yīng)采用多種形式提高學(xué)生對信息的敏感性，便能提高對信息的敏感度，以便周密考慮問題。
2、對信息的興趣性。興趣是最好的老師，興趣是一種持久的情感體驗，人們的信息搜集活動是受信息需求驅(qū)使的，影響需求力量的大小主要是需求被意識的清晰程度——意識越明確，行動目標(biāo)越清楚，信息活動的動機越穩(wěn)定、持久、強烈，努力程度也就越高。在物理教學(xué)時，應(yīng)有意識地設(shè)置各種情境，讓學(xué)生在信息輸入時產(chǎn)生濃厚興趣，并能以較穩(wěn)定、濃厚的興致保持下去，從而以積極、熱情的態(tài)度對待信息，這樣將激發(fā)他們發(fā)出超常的智慧和高漲的熱情，這樣不僅學(xué)生提高學(xué)生的求知欲，還大大開闊了他們的思維。
三、利用信息
在信息時代，靜態(tài)的知識不具有情報信息價值，只有對知識的新認識和深入挖掘，并進行動態(tài)處理，才能使其產(chǎn)生推動社會進步的巨大能量。認識和挖掘出知識的現(xiàn)實價值，并利用好它，這才是信息素質(zhì)的最好體現(xiàn)。只有具有利用信息能力的人，才知道怎樣組織知識，發(fā)現(xiàn)和使用信息，他們也才具有終身學(xué)習(xí)的能力。
由于教育改革的不斷推進和新課改的要求，推進信息技術(shù)與教育的整合已經(jīng)成為社會關(guān)注的重點。初中生物教學(xué)對學(xué)生的直觀感受和操作效果較為關(guān)注，但由于課堂時間、教學(xué)條件有限，很多內(nèi)容在課上無法為學(xué)生進行演示，或?qū)W生無法親自進行實驗。針對這種現(xiàn)象，本文對信息技術(shù)與蘇教版初中生物教學(xué)的整合進行了研究，以期能使學(xué)生理解得更加深刻、形象。
關(guān)鍵詞
信息技術(shù)；初中生物；整合
在新課改推動下，教育領(lǐng)域發(fā)生了很大變化，目標(biāo)是為國家培養(yǎng)出具有高學(xué)歷、高素質(zhì)、過硬的實踐能力的優(yōu)秀人才，符合國家的發(fā)展要求。但是，要實現(xiàn)這一目標(biāo)，就需要在教學(xué)實踐中運用現(xiàn)代化的技術(shù)指導(dǎo)教學(xué)，將兩者進行整合。隨著經(jīng)濟與科技的不斷發(fā)展，新型科技也在不斷走進課程教學(xué)，而對于實踐性較強的生物教學(xué)來說，實現(xiàn)生物教學(xué)與信息技術(shù)的整合就顯得十分重要。
一、信息技術(shù)在生物教學(xué)中的作用
在信息技術(shù)中有一種教學(xué)方式叫做多媒體教學(xué)，將多媒體教學(xué)應(yīng)用到生物教學(xué)中，不僅能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中進行視覺、聽覺的有機整合，還能讓學(xué)生從多方面進行感受，將成果通過更直觀的形式展現(xiàn)出來，可以調(diào)節(jié)課堂氛圍，提升學(xué)習(xí)效率。在教學(xué)方法上，還能將教師所要表達的思想更直接地表現(xiàn)出來，讓學(xué)生對教師的要求更加明確，并有針對性地回答問題，在這種教學(xué)模式下，可以讓學(xué)生了解到更多的教科書以外的內(nèi)容，開拓學(xué)生的視野。在必要的教學(xué)內(nèi)容中播放相關(guān)影片進行教學(xué)還能引發(fā)學(xué)生的思考，加深其對教學(xué)內(nèi)容的掌握程度。同時，學(xué)生遇到問題可以隨時提出，教師立即進行解答，改變了傳統(tǒng)的教師只負責(zé)教而學(xué)生只負責(zé)學(xué)的教學(xué)模式，師生之間進行良好的互動，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。
二、將信息技術(shù)與生物教學(xué)進行整合的益處
（一）提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性
傳統(tǒng)的生物教學(xué)方式基本都是教師在進行照本宣科的工作，提出的問題也很有局限性，學(xué)生只負責(zé)學(xué)習(xí)，對于教師提出的問題經(jīng)常是處于朦朧狀態(tài)，似懂非懂，師生之間進行的互動也較少。新課改以后，教學(xué)方式得到了改善并引進了新的教學(xué)設(shè)備，增添了教學(xué)手段。將信息技術(shù)與生物教學(xué)相整合，教師不僅可以利用多媒體對教學(xué)所需的圖像、影視動畫進行綜合處理，還可以根據(jù)教學(xué)要求自主設(shè)置教學(xué)主題，將所講內(nèi)容通過多媒體教學(xué)展現(xiàn)得更加直觀，帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，引發(fā)學(xué)生思考，實現(xiàn)課本與信息技術(shù)相結(jié)合，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。
（二）使教學(xué)內(nèi)容更加貼近學(xué)生的生活
現(xiàn)階段的學(xué)生在物質(zhì)生活上已經(jīng)有了很大的提高，對于網(wǎng)絡(luò)信息也不陌生，但網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在發(fā)展中有利有弊，所以這就要引導(dǎo)學(xué)生正確利用網(wǎng)絡(luò)進行學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)中的教學(xué)內(nèi)容是豐富多彩的，具有新穎、更新速度快的特點，便于學(xué)生掌握新的知識。在生物教學(xué)中運用網(wǎng)絡(luò)進行教學(xué)，可以幫助學(xué)生及時找到要了解的內(nèi)容，并出色地完成作業(yè)。
（三）提高學(xué)生的復(fù)習(xí)效率
在經(jīng)過一階段或一學(xué)期的學(xué)習(xí)后，教師就要對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行檢驗，如期中考試、期末考試，這就要求學(xué)生將學(xué)習(xí)內(nèi)容進行很好的復(fù)習(xí)，但由于時間有限，不能對所學(xué)的各個章節(jié)進行重復(fù)講解，所以在進行期中考試、期末考試之前，教師可以通過多媒體對以往的教學(xué)重點、難點進行播放，對教學(xué)內(nèi)容進行總結(jié)，以加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的印象，從而起到鞏固知識的作用。
三、將信息技術(shù)與蘇科版初中生物教學(xué)進行整合的具體方法
（一）多媒體教學(xué)方式走進課堂
在蘇科版初中生物教學(xué)中需要大量的道具，但不能將所需要的道具都拿到課堂上，即便有些道具方便帶到課堂，但由于季節(jié)或條件的限制還是在教學(xué)中無法充分應(yīng)用。如在“觀察花的結(jié)構(gòu)”這項實驗中就需要大量的花朵作為道具，這就增加了實驗的難度，沒有任何一種花朵是可以隨意采摘的，所以在實驗中利用多媒體進行教學(xué)就可以解決這個問題，不僅可以找到實驗中所需的內(nèi)容，還能讓學(xué)生觀看得更清晰、生動，能很好地解決采摘等帶來的問題。
（二）將信息技術(shù)作為師生進行互動的工具
現(xiàn)代技術(shù)較為發(fā)達，因而要正確利用這一點。學(xué)生在學(xué)習(xí)時難免會遇到困難，可以利用網(wǎng)絡(luò)與教師進行互動，但這種教學(xué)方法需要教師進行引導(dǎo)，提出問題讓學(xué)生進行思考，如在進行“探究唾液淀粉酶對淀粉的消化作用”這項實驗時，自行操作存在一定的困難，這時教師就可以根據(jù)實際情況，在網(wǎng)絡(luò)上選取相關(guān)教學(xué)視頻進行教學(xué)，通過視頻中的試驗，提出“在這項實驗中淀粉經(jīng)過唾液淀粉酶的分解后產(chǎn)生了什么變化？”學(xué)生會看到，在不同溫度下，加入碘液后淀粉的顏色會不同，在37攝氏度時加入碘液顏色不變，但在100攝氏度時，加入碘液后顏色會呈現(xiàn)藍色，這就增加了學(xué)生與教師之間的互動，學(xué)生觀察越仔細，收獲也就越多。
（三）運用信息技術(shù)生動講解教學(xué)內(nèi)容
現(xiàn)代信息更新較快，教材更新永遠跟不上科學(xué)研究，這時就需要教師利用信息技術(shù)拓展學(xué)生的知識面，將最新的研究成果引入到教學(xué)中。如在關(guān)于“觀察小魚尾鰭血液的流動”的實驗中需要小魚作為實驗對象，但傳統(tǒng)的實驗方法已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代的教學(xué)要求，教師就可以選擇最新的實驗方法進行教學(xué)，如用載玻片將小魚的尾鰭壓住，關(guān)注小魚尾鰭的擺動情況，利用多媒體進行展示，這樣不僅能達到實驗?zāi)康?，還能讓學(xué)生了解到更多的實驗方法。
綜上所述，通過以上的研究發(fā)現(xiàn)，將信息技術(shù)應(yīng)用到蘇科版初中生物教學(xué)中是必然的，將二者進行整合以后，不僅提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還讓學(xué)生對實驗理解得更深刻。
作者：周婧玉 單位：江蘇省昆山市陸家中學(xué)
參考文獻
摘要：生物信息學(xué)是較新的交叉學(xué)科，大部分文獻資料都是英文的，對學(xué)生的專業(yè)英Z能力要求較高，僅靠開幾門課遠遠不夠。應(yīng)用驅(qū)動的生物信息學(xué)專業(yè)英語教學(xué)體系在大學(xué)英語和專業(yè)英語課程的基礎(chǔ)上，以應(yīng)用為驅(qū)動和引導(dǎo)，以網(wǎng)絡(luò)資源查詢、專業(yè)軟件使用及專業(yè)文獻資料的閱讀及寫作為核心內(nèi)容，使學(xué)生在課程設(shè)計、綜合實驗及科研等實踐過程中提高專業(yè)英語水平，收到了良好的效果。
關(guān)鍵詞：應(yīng)用驅(qū)動；生物信息學(xué)；專業(yè)英語
中圖分類號：G642.3 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）21-0232-02
一、前言
生物信息學(xué)是近年新興的一門交叉學(xué)科，其研究內(nèi)容包含了生物信息的獲取、處理、儲存、分發(fā)、分析和解釋等在內(nèi)的所有方面，它綜合運用數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)和生物學(xué)的各種工具，來闡明和理解大量數(shù)據(jù)所包含的生物學(xué)意義（張春霆，2000）。與其他的生物學(xué)專業(yè)一樣，該專業(yè)要求學(xué)生掌握基本的專業(yè)英語閱讀和寫作能力；同時，由于是新興專業(yè)，其大部分專業(yè)資料，包括專業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源、常用軟件和文獻資料等大都是英文，并且對生物學(xué)、計算機及數(shù)學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)英語詞匯都有一定要求，因此，生物信息學(xué)專業(yè)對于專業(yè)英語的要求比其他專業(yè)更高一些。近年，人們陸續(xù)提出將任務(wù)或項目驅(qū)動教學(xué)法（周冬菊等，2011）、CBI（Content-based Instruction）專業(yè)英語教學(xué)法（智慧，2011）等應(yīng)用于生物類專業(yè)英語教學(xué)，并強調(diào)網(wǎng)絡(luò)資源和應(yīng)用（劉進平等，2011，2013）以及科研文獻（方強&趙威，2014）等在生物類專業(yè)英語教學(xué)中的作用。重慶郵電大學(xué)生物信息學(xué)院生物信息學(xué)本科專業(yè)通過總結(jié)不同的教學(xué)方法，結(jié)合生物信息學(xué)專業(yè)自身的特點，系統(tǒng)地提出了應(yīng)用驅(qū)動的生物信息學(xué)專業(yè)英語教學(xué)體系，并收到了良好的教學(xué)效果。
二、體系構(gòu)成
應(yīng)用驅(qū)動的生物信息學(xué)專業(yè)英語教學(xué)體系由兩部分組成：①基礎(chǔ)部分，包括大學(xué)英語和生物信息學(xué)專業(yè)英語；②應(yīng)用部分，包括雙語教學(xué)課程、生物信息學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源、生物學(xué)軟件及專業(yè)文獻資料閱讀及寫作。內(nèi)容由淺到深，從基礎(chǔ)教學(xué)逐步過渡到專業(yè)應(yīng)用。整個體系以應(yīng)用為驅(qū)動和向?qū)?，其核心?nèi)容是網(wǎng)絡(luò)資源查詢、專業(yè)軟件使用及專業(yè)文獻資料的閱讀及寫作，其形式主要為課程設(shè)計、綜合實驗及學(xué)生課外科研。
1.大學(xué)英語。大學(xué)英語教學(xué)分為基礎(chǔ)階段和應(yīng)用提高階段（田志環(huán)，2008），大學(xué)英語是基礎(chǔ)階段的主要英語教學(xué)形式，在高中階段語法學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，鞏固提高學(xué)生的英語聽、說、讀、寫能力，為后面的應(yīng)用階段英語教學(xué)奠定基礎(chǔ)。
2.專業(yè)英語課程。生物信息學(xué)專業(yè)英語課程是基礎(chǔ)階段到應(yīng)用提高階段的過渡，其教材根據(jù)本專業(yè)的特點采用自編教材，內(nèi)容除生物信息相關(guān)內(nèi)容外，還兼顧生物、計算機和數(shù)學(xué)（主要是概率統(tǒng)計）等領(lǐng)域。生物信息學(xué)專業(yè)英語課程內(nèi)容分三個層次：專業(yè)英語，主要是理科專業(yè)英語的特點，常用句型；生物類專業(yè)英語，主要是了解生物學(xué)專業(yè)名詞的構(gòu)詞特點及熟悉常見生物學(xué)專業(yè)名詞；生物信息學(xué)專業(yè)英語，了解生物信息學(xué)常見的研究領(lǐng)域，熟悉生物信息學(xué)專業(yè)詞匯。內(nèi)容從一般到特殊，學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)初步了解生物信息學(xué)專業(yè)英語的特點，掌握基本的專業(yè)詞匯。
3.雙語教學(xué)專業(yè)課。生物信息學(xué)專業(yè)的雙語課程是整個專業(yè)英語教學(xué)體系的核心，是學(xué)生掌握專業(yè)英語詞匯的主要途徑。雙語課程包括分子生物學(xué)、進化生物學(xué)、Perl程序設(shè)計等，其教材采用國外原版教材（影印版），教師上課幻燈片主要用英語，講解用英語+漢語，配合學(xué)生的課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，在掌握專業(yè)知識的同時，熟悉生物信息學(xué)專業(yè)詞匯，提高專業(yè)英語閱讀能力。
4.網(wǎng)絡(luò)資源。隨著生物信息學(xué)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)上英文的生物信息學(xué)資源也越來越多，主要包括生物學(xué)數(shù)據(jù)庫、多媒體生物信息學(xué)資料（如新一代測序儀介紹等）及公開課視頻資料。網(wǎng)絡(luò)生物數(shù)據(jù)庫如GenBank、UniProt、Ensembl、Pfam、PDB等包含了大量的生物學(xué)數(shù)據(jù)及分析工具，內(nèi)容系統(tǒng)完整，更新速度快，是生物科研工作者的寶庫，同時也是生物信息學(xué)專業(yè)英語學(xué)習(xí)的寶貴資源。這些數(shù)據(jù)庫的幫助頁面有詳細的資源介紹及使用方法說明，若能仔細閱讀，在學(xué)習(xí)這些網(wǎng)絡(luò)資源的同時，專業(yè)英語能力也會有極大的提高。另外，網(wǎng)絡(luò)上的很多公開課，如亞利桑那大學(xué)的“生物多樣性”、可汗學(xué)院的“生物學(xué)”及“概率”、麻省理工學(xué)院的“生物學(xué)導(dǎo)論”等，都是很好的在線學(xué)習(xí)資源。
5.生物信息學(xué)軟件。生物信息學(xué)領(lǐng)域很多常用的軟件，如序列比對軟件BLAST、FAST、TeeCoffee、ClustalW/X系統(tǒng)發(fā)育分析軟件MEGA、PAUP、PHYLIP、PAML，新一代測序數(shù)據(jù)分析軟件Velvet、SOAP、Bowtie、BWA等及其他生物信息學(xué)領(lǐng)域的很多軟件的界面及幫助文檔都是英文，在掌握使用這些軟件的同時，也可以熟悉相關(guān)領(lǐng)域的英文專業(yè)詞匯。
6.專業(yè)文獻資料閱讀。在學(xué)生的生物信息學(xué)課程設(shè)計、生物信息學(xué)綜合實驗、畢業(yè)設(shè)計、科研班及創(chuàng)新實驗等課程及活動中，需要閱讀適量的英文文獻。在前面掌握了一定量的專業(yè)詞匯的基礎(chǔ)上，通過英文文獻資料的閱讀，進一步提高了學(xué)生的專業(yè)英語閱讀水平，并初步掌握生物信息學(xué)專業(yè)英語寫作的基本要求，對于學(xué)生以后的研究生階段的學(xué)習(xí)或?qū)I(yè)相關(guān)工作奠定了專業(yè)英語基礎(chǔ)。
三、教學(xué)效果
專業(yè)英語學(xué)習(xí)的最終目的是應(yīng)用，主要包括專業(yè)英語文獻資料的閱讀及論文寫作，因此，對于教學(xué)效果也主要從閱讀和寫作兩方面進行評價。
1.專業(yè)英語閱讀。經(jīng)過幾年系統(tǒng)的專業(yè)英語學(xué)習(xí)，學(xué)生從入學(xué)時覺得專業(yè)英語神秘莫測，看到英文資料就跳過，到畢業(yè)時能比較順利地閱讀專業(yè)文獻資料，查詢GenBank等英文專業(yè)數(shù)據(jù)庫，也不再害怕使用英文界面的專業(yè)軟件。
2.專業(yè)英語寫作。在專業(yè)英語閱讀能力提高的基礎(chǔ)上，學(xué)生的專業(yè)英語寫作能力也有了較大提高。尤其是科研班的同學(xué)，基本上可以用英語將自己的科研工作總結(jié)成論文初稿，畢業(yè)論文中的英文摘要也較少出現(xiàn)語法和拼寫錯誤。
經(jīng)過四年的學(xué)習(xí)，學(xué)生生物信息學(xué)專業(yè)英語的閱讀和寫作能力都有了較大提高，為進一步的學(xué)習(xí)和工作打下了良好的基礎(chǔ)。
四、結(jié)語
該體系以應(yīng)用為導(dǎo)向，從基礎(chǔ)到應(yīng)用，由易到難，主要培養(yǎng)學(xué)生的生物信息學(xué)專業(yè)英語閱讀能力，兼顧專業(yè)英語寫作訓(xùn)練，取得了較好的效果。英語的學(xué)習(xí)是一個積累與逐步提高的過程，專業(yè)英語更是如此，尤其是專業(yè)詞匯的積累需要大量的閱讀與寫作實踐。因此，要使學(xué)生學(xué)好專業(yè)英語，僅靠開幾門課是遠遠不夠的。學(xué)生通過課程設(shè)計及生物信息學(xué)綜合實驗等應(yīng)用性課程及課外科研活動，在掌握了專業(yè)知識的同時提高了專業(yè)英語閱讀和寫作能力，為進一步深造打下基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞：生物信息學(xué)；高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)；不足
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）03-0156-02
21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，應(yīng)人類基因組計劃（human genome project，HGP）和生物科學(xué)迅猛發(fā)展的要求，迅速興起的生物信息學(xué)（Bioinformatics）成為生命科學(xué)浪潮中的弄潮兒。生物信息學(xué)是由林華安博士于1987年提出的，而它的起源可以追溯到20世紀(jì)50年代末計算機在生物研究中的應(yīng)用。到20世紀(jì)末期，伴隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的革命性發(fā)展，生物信息也突飛猛進地發(fā)展起來。它的誕生和發(fā)展是應(yīng)時所需，是歷史的必然，已經(jīng)悄然滲透到生物科學(xué)的每一個角落。生物信息學(xué)是一門交叉科學(xué)，它包含了生物信息的獲取、加工、存儲、分配、分析、解釋等在內(nèi)的所有方面，它綜合運用數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)和生物學(xué)的各種工具，來闡明和理解大量生物數(shù)據(jù)所包含的生物學(xué)意義。生物信息學(xué)現(xiàn)已迅速發(fā)展成為當(dāng)今生命科學(xué)最具吸引力和重大的前沿領(lǐng)域，為生物學(xué)、計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)、信息科學(xué)等專業(yè)的高素質(zhì)人才提供了更廣闊的發(fā)展天地。生物信息學(xué)不僅是一門新學(xué)科，更是一種重要的研究開發(fā)工具。從科學(xué)的角度來講，生物信息學(xué)是一門研究生物和生物相關(guān)系統(tǒng)中信息內(nèi)容與信息流向的綜合系統(tǒng)科學(xué)。只有通過生物信息學(xué)的計算處理，人們才能從眾多分散的生物學(xué)觀測數(shù)據(jù)中獲得對生命運行機制的系統(tǒng)理解。生物信息學(xué)專業(yè)是教育部1998年頒布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》中新增的一個目錄外專業(yè)，專業(yè)代碼070403W，在今年教育部新頒的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄（2012年）》中專業(yè)代碼調(diào)整為071003，設(shè)在生物科學(xué)類。從2002年起，我國一些高等院校開始向教育部申請設(shè)立生物信息學(xué)本科專業(yè)，目前有武漢大學(xué)、西南交通大學(xué)、河北大學(xué)、同濟大學(xué)、浙江大學(xué)、蘇州大學(xué)、華中科技大學(xué)、太原理工大學(xué)、重慶郵電大學(xué)、山西農(nóng)業(yè)大學(xué)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、哈爾濱醫(yī)科大學(xué)、福建農(nóng)林大學(xué)、南方醫(yī)科大學(xué)等14所高校學(xué)校先后獲得批準(zhǔn)。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)是湖南省目前唯一經(jīng)教育部批準(zhǔn)設(shè)立生物信息學(xué)本科專業(yè)的學(xué)校。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物信息學(xué)專業(yè)2004年獲教育部批準(zhǔn)成立，2005年正式開始招生。2005年招收65人，2006年招收46人，2007年招收55人，2008年招收45人，2009年招收47人，2010年招收45人，2011年招收51人，2012年招收48人，經(jīng)過八年的建設(shè)，已經(jīng)畢業(yè)四屆學(xué)生，積累了一定的辦學(xué)經(jīng)驗，對生物信息學(xué)的專業(yè)內(nèi)涵、人才培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、課程設(shè)置等有了較深刻的認識。具體地說，我們積極開展專業(yè)調(diào)研工作，學(xué)習(xí)和借鑒國內(nèi)外高校專業(yè)建設(shè)的經(jīng)驗，根據(jù)本專業(yè)教學(xué)規(guī)范，制定和修訂了較科學(xué)的教學(xué)計劃、教學(xué)大綱和考試大綱。根據(jù)專業(yè)建設(shè)的需要，積極引進專業(yè)教師，師資隊伍的規(guī)模逐步擴大、知識結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)基本明晰，教育管理水平得到提高。雖然通過大家的努力，我們在生物信息學(xué)的專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)方面取得了一定成績，但在高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方面存在一些不足，主要表現(xiàn)在：
1.缺乏標(biāo)準(zhǔn)的生物信息學(xué)高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。由于設(shè)立生物信息學(xué)專業(yè)的高校有綜合性大學(xué)、農(nóng)業(yè)院校、醫(yī)科大學(xué)、電子信息院校等，對生物信息學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的認識各異，造成課程設(shè)置的側(cè)重點存在較大差異。事實上，國外在生物信息學(xué)專業(yè)的課程設(shè)置方面也缺乏成功的經(jīng)驗，圍繞“哪些是生物信息學(xué)專業(yè)的必修課程”和“生物信息學(xué)專業(yè)的本科生需要哪些基本背景”之類的問題爭議頗多。我國高等教育的傳統(tǒng)模式在創(chuàng)新性人才和交叉學(xué)科人才的培養(yǎng)方面本身就存在不少薄弱環(huán)節(jié)，如何通過生物信息學(xué)專業(yè)課程教學(xué)與實踐加強學(xué)生的研究能力，從而加快培養(yǎng)不同專業(yè)背景的“復(fù)合型”人才是擺在我們面前的一項艱巨任務(wù)。
2.生物信息學(xué)專業(yè)實踐教學(xué)平臺建設(shè)有待進一步完善和加強。高等學(xué)校的教育目標(biāo)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才。實踐教學(xué)與理論教學(xué)共同擔(dān)負著培養(yǎng)高素質(zhì)人才的任務(wù)，在提高學(xué)生實踐能力、培養(yǎng)應(yīng)用型人才方面具有更重要的作用。隨著知識經(jīng)濟的發(fā)展，素質(zhì)教育的深入，高教質(zhì)量工程的實施，實踐教學(xué)改革的開展，打造、建設(shè)和優(yōu)化生物信息學(xué)專業(yè)實踐平臺以培養(yǎng)高素質(zhì)生物信息學(xué)專業(yè)人才顯得極其迫切和極為重要。目前，我校關(guān)于生物信息學(xué)專業(yè)學(xué)生實踐能力培養(yǎng)的專業(yè)實踐平臺還存在許多不足，主要表現(xiàn)為以下四個方面：（1）專業(yè)實驗室建設(shè)明顯滯后。目前與生物內(nèi)容相關(guān)專業(yè)實驗在植物科學(xué)國家級實驗教學(xué)中心的實驗室開展；生物數(shù)據(jù)挖掘、生物軟件開發(fā)和生物信息分析等相關(guān)專業(yè)實驗在生物安全省級實踐教學(xué)中心的計算機房開展；至今為止還沒有一個真正意義上的生物信息學(xué)專業(yè)實驗室，這對實驗教學(xué)開展、學(xué)生科技活動進行與輔導(dǎo)、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計教學(xué)開展與輔導(dǎo)、教學(xué)科研工作的深入造成極為不利影響，并隨著研究生的招生，實驗室建設(shè)嚴重不足問題將更顯突出。（2）課程教學(xué)體系系統(tǒng)性差。由于生物信息學(xué)是一個新興學(xué)科，生物信息學(xué)專業(yè)在我國的創(chuàng)辦時間不長，在生物信息學(xué)專業(yè)實踐教學(xué)方面沒有多少成功的經(jīng)驗值得借鑒，加上專業(yè)建設(shè)時間不長，這方面自身經(jīng)驗積累不足，許多想法和思路有待驗證、改善和落實，實踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、內(nèi)容銜接和效果評估建設(shè)等方面還欠缺，傳統(tǒng)性實驗開展較多，開放性實驗開展過少，最新技術(shù)方法（如：云計算）和社會對專業(yè)技術(shù)新要求在專業(yè)實驗教學(xué)中融入還不夠，內(nèi)容還不成體系，系統(tǒng)性還存在許多不足。（3）開放型實踐教學(xué)體系建設(shè)還是空白。目前高校對開放實驗改革中進行的實踐和探討基本上停留在把少部分實驗項目改革成了開放實驗，開放實驗內(nèi)容單調(diào)簡單、面窄浮淺、不成體系，系統(tǒng)性和創(chuàng)新性非常欠缺，效果往往達不到預(yù)期要求，也遠不能滿足不斷學(xué)科發(fā)展和社會發(fā)展需要。我校生物信息學(xué)專業(yè)開放性實踐教學(xué)體系建設(shè)也同樣處于空白，關(guān)于生物信息學(xué)專業(yè)開放性實踐教學(xué)體系建設(shè)需要緊急推動和落實。（4）實習(xí)基地建設(shè)還存在不足。目前，我校生物信息學(xué)專業(yè)還沒有專門的校外實習(xí)基地，影響了學(xué)生實踐動手能力的提高。
3.師資隊伍需要進一步優(yōu)化。教師隊伍的素質(zhì)、水平?jīng)Q定了專業(yè)建設(shè)的質(zhì)量。生物信息學(xué)是一個交叉學(xué)科，生物信息學(xué)專業(yè)需要既熟悉生物學(xué)背景，又要熟悉信息類知識的專業(yè)課教師和學(xué)術(shù)帶頭人。目前，我校生物信息學(xué)系現(xiàn)有專職教師10人，其中教授5人，副教授2人，有博士學(xué)位的9人。聽起來實力蠻雄厚，但真正科班出身、從事生物信息研究的老師并不多，很多是從原植物保護專業(yè)的師資調(diào)整過來的，有些是近年引進的，還沒有形成穩(wěn)定的學(xué)術(shù)梯隊。還沒有科研及教學(xué)成果獎，也沒有主編規(guī)劃教材出版，師資隊伍的學(xué)術(shù)水平尚待進一步提高，師資隊伍需要進一步優(yōu)化。
4.教育教學(xué)改革需要進一步深化。生物信息學(xué)專業(yè)開辦了八年，我們在教學(xué)改革建設(shè)方面也做了一些工作，但需要進一步深化；在人才培養(yǎng)模式、實驗室建設(shè)、課程建設(shè)等方面做了一點探索，獲得湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)教改項目4項，如2006年的《生物信息學(xué)專業(yè)建設(shè)及人才培養(yǎng)模式的探索》、《生物信息數(shù)據(jù)處理中心開放式實驗室建設(shè)與服務(wù)模式研究》，修改了培養(yǎng)方案，發(fā)表了幾篇教學(xué)教改論文。在教學(xué)手段上，本專業(yè)教師能夠結(jié)合生物信息學(xué)學(xué)科特點，開展利用現(xiàn)代化手段進行輔助教學(xué)的教學(xué)改革探索，我們鼓勵教師積極使用一些優(yōu)秀的教學(xué)軟件，也鼓勵教師結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗，努力開發(fā)電子課件，對于學(xué)生的深入學(xué)習(xí)起到了重要的作用。我們在教學(xué)改革方面雖然做了一些工作，但遠不能適應(yīng)本專業(yè)的發(fā)展要求。
5.就業(yè)渠道拓展不夠。由于生物信息學(xué)專業(yè)是新興的專業(yè)，專門的產(chǎn)業(yè)尚沒有完全成熟，目前主要分布在醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)之中，因此，就業(yè)渠道有待擴展。
當(dāng)前，生物信息學(xué)在國內(nèi)外的發(fā)展基本上都處于起步階段，各國所擁有的條件也大體相同。因此，這是我國生物信息學(xué)研究趕超國際先進水平的極好機會。生物信息學(xué)研究投資少，見效快，可充分發(fā)揮我國基因信息資源豐富的優(yōu)勢，以及湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)在生物學(xué)領(lǐng)域，尤其是微生物基因組研究方面的特長，經(jīng)過十幾年或更長時間的努力，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)的生物信息學(xué)專業(yè)有可能會成為湖南省的優(yōu)勢特色專業(yè)。
參考文獻：
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基金項目：湖南省普通高等學(xué)校教改項目“生物信息學(xué)專業(yè)理論教學(xué)與教學(xué)方法改革”（2013-160）和湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)校級教改項目（A2013057）。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模生物信息學(xué)教學(xué)
【中圖分類號】G64 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）05-0214-01
1. 引言
生物信息學(xué)是融合生命科學(xué)與數(shù)理科學(xué)的一門新興學(xué)科[1]。1995年在人類基因組計劃第一個五年總結(jié)報告中對生物信息學(xué)的定義是: “它是一門研究包括生物信息的獲取、處理、存儲、分發(fā)、分析和解釋等在內(nèi)的所有方面，并綜合運用數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)和生物學(xué)的各種工具，來闡明和理解大量數(shù)據(jù)所蘊含的生物學(xué)意義的新興的交叉學(xué)科。”隨著人類基因組計劃的完成，生物信息學(xué)的研究進入了后基因組時代，它已廣泛的滲透到生物、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境等各個相關(guān)研究領(lǐng)域中，成為生命科學(xué)和自然科學(xué)的重大前沿領(lǐng)域之一。目前，國內(nèi)很多高等院校已經(jīng)開設(shè)了生物信息學(xué)本科專業(yè)。
數(shù)學(xué)建模是一門綜合多門學(xué)科知識，集應(yīng)用與能力培養(yǎng)為一體，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造意識和應(yīng)用實踐能力的學(xué)科[2]。生物信息學(xué)專業(yè)的本科生在學(xué)習(xí)完基本的數(shù)理知識以及生物信息學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課后，通過數(shù)學(xué)建模課程的學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生綜合運用所學(xué)的知識解決實際問題，實現(xiàn)了從理論學(xué)習(xí)到實踐應(yīng)用的跨越；使學(xué)生深刻體會到理論指導(dǎo)實踐，實踐進一步檢驗和完善理論的過程。本文對數(shù)學(xué)建模在醫(yī)學(xué)院校生物信息學(xué)專業(yè)的開展及具體的教學(xué)進行了實踐探索，目的是培養(yǎng)學(xué)生的建模思維和創(chuàng)新能力，為學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題以及今后的科研打下良好的基礎(chǔ)。
2. 教學(xué)實踐與探索
在醫(yī)學(xué)院校生物信息學(xué)專業(yè)的數(shù)學(xué)建模教學(xué)中，我們旨在通過體現(xiàn)學(xué)科特點的模型的學(xué)習(xí)以及實踐活動培養(yǎng)學(xué)生的建模思維、實際動手能力與創(chuàng)新能力。
2.1 精選模型，體現(xiàn)學(xué)科特點
在數(shù)學(xué)建模的教學(xué)中，我們主要通過學(xué)習(xí)已有的數(shù)學(xué)模型來完成整個課程的學(xué)習(xí)，包括問題的分析、模型的假設(shè)、模型的建立、模型的求解與分析以及后續(xù)的模型檢驗與應(yīng)用等。因此如何選擇適當(dāng)?shù)哪Ｐ统蔀榻虒W(xué)中的首要問題。
在選擇數(shù)學(xué)模型時，除了注重模型需具有簡潔性和趣味性[3]以外，我們特別選擇了能夠體現(xiàn)醫(yī)學(xué)院校生物信息學(xué)專業(yè)特點的模型，與學(xué)生所學(xué)的專業(yè)緊密結(jié)合。如DNA序列分類模型、人類癌癥基因預(yù)測模型、人類疾病網(wǎng)絡(luò)模型等。此外，在選擇這些模型時注意建立的模型具有階梯性，即由淺入深，由簡到繁，以符合學(xué)生的邏輯思維。對于給定的實際問題，我們首先想到的是最簡單的模型，然后分析模型的局限性及產(chǎn)生的原因，進而尋找策略改進模型，如此形成一種階梯式的建模過程，最終使得建立的模型越來越接近實際問題,達到完善的地步。例如，對于DNA序列分類模型（2000年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽試題），我們可以先后構(gòu)建特征密碼子概率分布判別模型、圖論最小生成樹模型以及向量空間直觀判別模型，這三個模型體現(xiàn)了模型逐步升級的過程。
2.2 逐步引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生建模思維
數(shù)學(xué)建模需要綜合運用多學(xué)科知識，這對于剛剛接觸建模的學(xué)生來說是比較困難的，需要逐步引導(dǎo)他們，培養(yǎng)建模思維。我們主要借助于具有階梯性的數(shù)學(xué)模型、多媒體教學(xué)，通過講解和討論穿插的教學(xué)模式來引導(dǎo)學(xué)生。
仍以DNA序列分類模型為例，對于給定的已知類別的序列和待分類的人工序列（序列較短）及自然序列（序列較長），首先想到的是從已知類別中提取特征，用特征對未知序列進行分類。通過討論，大部分學(xué)生很自然的想到選取序列中ATGC四個堿基的含量作為特征，但是這個特征很粗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)很多序列用這個特征無法分類。接下來學(xué)生想到用密碼子，對64個密碼子進行分析提取特征，結(jié)果顯示此種特征對人工序列得到較好的分類效果，但不適用于自然序列。隨后基于上面的結(jié)果，進一步應(yīng)用圖論中的最小生成樹模型解決問題，發(fā)現(xiàn)分類效果較好。此外，在討論中，有學(xué)生也提到了應(yīng)用“與已知類別特征相近的物質(zhì)歸到一類”的思想，運用二維向量夾角余弦進行分類，結(jié)果表明分類效果優(yōu)于前兩種方法。在學(xué)習(xí)模型的過程中，我們邊講解邊引導(dǎo)學(xué)生思考問題，討論問題，并結(jié)合多媒體演示，環(huán)環(huán)相扣，這樣的學(xué)習(xí)方式往往引人入勝，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的建模思維。
2.3 教研結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生動手能力與創(chuàng)新能力
理論用于指導(dǎo)實踐，沒有實踐的理論是空洞的。在學(xué)習(xí)完別人建立的模型之后，我們要求學(xué)生自己動手解決實際問題，建立模型，正所謂的“依葫蘆畫瓢”。我們本著寓研于教，教研結(jié)合的思想，將科研中遇到的一些實際問題融入教學(xué)中，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力。我們精選具有生物信息學(xué)專業(yè)特點、體現(xiàn)學(xué)科前沿的兩個實際問題作為建模試題，讓學(xué)生三人一組以論文形式完成。如我們選取了給藥方案（較簡單）和人類癌癥miRNA預(yù)測(較復(fù)雜)兩個實際問題作為建模試題。較簡單的問題讓學(xué)生利用實驗課的時間進行完成，較復(fù)雜的問題以作業(yè)形式讓學(xué)生利用課余時間完成，并將兩次建模的成績作為學(xué)生本門課程的最后成績。
這種考核方式不僅培養(yǎng)了學(xué)生動手能力與創(chuàng)新能力，而且讓他們體會到之前所學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)課的意義所在。此外，學(xué)生們對科研問題創(chuàng)造性的思維往往超乎我們的想象，為我們生物信息專業(yè)的發(fā)展注入新的力量，也為學(xué)生后續(xù)從事相關(guān)領(lǐng)域的研究工作打下堅實的基礎(chǔ)。
3. 小結(jié)
筆者根據(jù)自己在醫(yī)學(xué)院校生物信息學(xué)專業(yè)數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)實踐，提出了幾點可行性的措施。本著寓研于教，教研結(jié)合的思想，通過精選體現(xiàn)學(xué)科特點的模型，采取講解和討論穿插的教學(xué)模式逐步培養(yǎng)學(xué)生的建模思維，利用建模試題培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力與創(chuàng)新能力，取得了較好的教學(xué)效果。隨著生物信息學(xué)以及相關(guān)學(xué)科的不斷發(fā)展，生物信息專業(yè)的數(shù)學(xué)建模課程將更加富有挑戰(zhàn)性，我們將根據(jù)科學(xué)發(fā)展以及學(xué)生的反饋意見不斷修訂教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)方法，提高生物信息學(xué)專業(yè)數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)質(zhì)量，真正培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
參考文獻：
[1]李霞，李亦學(xué)，廖飛.生物信息學(xué)[M]，北京：人民衛(wèi)生出版社，2010.
我的專業(yè)是生物信息學(xué)，一門由信息科學(xué)和生命科學(xué)交叉而成的新型學(xué)科。入學(xué)伊始，我對科研的認識是很模糊的，只是覺得它有挑戰(zhàn)、很刺激。然而進實驗室的第一周，現(xiàn)實就讓我意識到科研艱辛的一面：腦海里充斥著紛亂如麻的課題線索、良莠不齊的參考文獻、錯誤連篇的PERL程序代碼、晦澀難懂的微分方程和師兄論文被別人搶發(fā)后的無奈表情，與大眾媒體所描述的美好光環(huán)形成了鮮明的對比。于是我調(diào)整了心態(tài)，詳細地制定了學(xué)習(xí)計劃，在了解課題宏觀設(shè)計的同時，同樣注重導(dǎo)師分配給我的每一個具體的任務(wù)，并加入了人類肝臟蛋白質(zhì)組學(xué)課題組，開始了我的第一個課題。經(jīng)過一年的鍛煉，我逐漸掌握了生物信息學(xué)的基本實驗技術(shù)，具備了動手科研的初步能力，算是有了一個比較扎實的開局。
research意味著re+search
一年后，看著厚厚的科研筆記，我第一次有了充實的感覺，但同時也感到一絲缺憾：雖然在課題組積累了很多實戰(zhàn)的經(jīng)驗，但這個課題并不是我最感興趣的。這時候魏老師的一席話讓我倍受鼓舞：“雖然科研興趣是可以培養(yǎng)的，但對于一個課題，如果你盡力去做了，發(fā)現(xiàn)還是沒有多大興趣，換一個你喜歡的也沒有問題。如果你對醫(yī)藥等生物學(xué)問題感興趣，那么我最近正在思考的一個很有挑戰(zhàn)性的課題或許更適合你?！本瓦@樣，我開始了第一個獨立的課題——研究流感藥物副作用的可能機制。當(dāng)時，突如其來的禽流感引起了世界范圍內(nèi)的恐慌，而美國FDA意外發(fā)現(xiàn)治療普通感冒的藥物“達菲”可以在一定程度上治療禽流感！
消息后，該藥物瞬間成為搶手貨：世界各國紛紛采購該藥，用以應(yīng)對潛在的瘟疫。毫無疑問，達菲為治療流感、控制潛在的禽流感傳播建立了一道有效的防線。但是，日本卻報道了數(shù)百例兒童服用該藥后導(dǎo)致精神錯亂。接著日本政府提示國民在治療普通流感時慎重使用達菲；而《NATURE》（自然）雜志的評論員則在該雜志的新聞欄目發(fā)表評論，質(zhì)疑日本國內(nèi)某些達菲副作用的研究團隊與羅氏公司存在不恰當(dāng)?shù)睦骊P(guān)系。
這些尖銳的評論和質(zhì)疑將這一問題的公眾關(guān)注程度推向了。在這個問題上我發(fā)現(xiàn)了幾個重要疑點：第一，為什么治療流感的藥物會導(dǎo)致神經(jīng)類副作用？第二，由于達菲藥物通過了嚴格的RCT臨床實驗，為什么在實驗階段沒有表現(xiàn)出如此嚴重的副作用？第三，世界上使用達菲藥物的人非常多，什么嚴重的副作用主要集中在日本？第四，為什么這類副作用多發(fā)于兒童？這些疑點的存在極大地增加了解釋這種副作用的難度，但另一方面也為我們從生物信息學(xué)的角度理解這一問題提供了線索。
在魏老師的指導(dǎo)下，我通過詳細的生物信息學(xué)分析提出了一個假設(shè)，用一個亞洲人特異性的遺傳多態(tài)性位點幾乎解釋了全部疑點。當(dāng)時我的心情非常激動，對魏老師說：“這個課題新穎而且意義重大，我們一定要試《NATURE》！”魏老師答應(yīng)了我的請求，然而投稿一周后，文章直接被拒。隨后，我又嘗試了另一個頂級期刊《SCIENCE》，但一周后又收到了類似的拒稿信。雜志主編倒是比較友好，明確提出要我們補充一個實驗，但由于技術(shù)所限，我們沒有能力完成那個實驗。
后來，我們請教了流感病毒研究領(lǐng)域的一位專家，他說雖然我們沒有能力完成主編要求的實驗，但可以設(shè)計其它的實驗，從另一個角度間接地證明這個假設(shè)，但實驗周期比較長，大約要一年多時間。那時的我年輕氣盛，迫不及待地說：“我可以做！我本科學(xué)過生物實驗！”
這樣，我便從計算機前轉(zhuǎn)戰(zhàn)實驗臺，開始了分子生物學(xué)實驗的歷程。然而，實驗并沒有想象中的那么簡單，各種困難接踵而至，每每讓我想放棄驗證。終于，在一次聊天時，我的合作伙伴于泉同學(xué)（分子生物學(xué)專業(yè)）一針見血地點明了我的疑惑：“本科的大實驗根本就不能叫科研，所有的條件都是老師摸索好的，你需要做的只是讓結(jié)果重現(xiàn)；而科研是在一點點摸索全新的東西，很多細節(jié)的地方不注意的話都會導(dǎo)致失敗?！边@句話對我的影響很大，從那以后，我進一步加深了對科研的認識：research意味著要re search！
通過一遍遍嘗試，終于在一個月后，蛋白成功表達出來了！又過了一個月，期待的抑制效果也出來了！我欣喜地寫信給魏老師，并抄送了之前提到的那位專家，并問他：“為什么您說需要一年多的時間才能完成實驗?zāi)?？不知道我們?nèi)绷耸裁磾?shù)據(jù)沒有？”那位專家很快回復(fù)了我，措辭中有些生氣：“我說要一年的時間做完自然有我的道理，你們可以不在乎，但需要把事情做得嚴謹。”隨后他列舉了一系列實驗問題。這些問題至今我仍然清楚地記得：一方面是因為我蹩腳的中國式英語表達惹了麻煩，另一方面，那些問題使我深刻地意識到科研中證明每一個論點都有一套嚴謹規(guī)范的法則，不嚴謹?shù)膶嶒炘O(shè)計往往是致命的。
隨后，我們嚴格遵循這位專家的建議重新設(shè)計了實驗，花了一年多的時間最終在分子水平驗證了這個假設(shè)。無數(shù)個通宵奮戰(zhàn)，終于換來了扎實的實驗證據(jù)！最終，我們的文章被《Cell Research》（細胞研究）雜志作為封面文章發(fā)表。
藥物成癮的世界影響
我的第二個獨立課題是關(guān)于藥物成癮的。吸毒成癮是一個全球性的嚴重問題，它的形成受到遺傳因素和環(huán)境因素的共同影響。在過去的幾十年里，科學(xué)家們用不同的技術(shù)鑒定出多種與形成毒癮密切相關(guān)的基因和生物學(xué)過程。但是，由于技術(shù)單一，這些工作并不能從整體上解釋成癮機制。這就好比拼圖游戲，雖然每一塊拼圖板都蘊含著一定的信息，但只有將大部分拼圖板收集起來，并按一定的次序排列在一起，才有可能浮現(xiàn)出真正的圖案。事實上，在上述流感課題開始后不久，我便開始了對這個問題的思考。后來的情況表明，同時進行多個課題的嘗試是理智的：在流感課題進展最不順利的時候，藥物成癮課題總會帶來一些意外的驚喜，在很大程度上增強了我的信心。
言歸正傳，為了收齊蘊含藥物成癮機制的“拼圖版”，我檢索并閱讀了這個領(lǐng)域發(fā)表過的全部文獻（大概有1000多篇，打印出來的文獻堆在一起和我身高差不多），并對每篇文獻的重要信息進行了抽提，通過信息整合構(gòu)建了世界上第一個分子水平的成癮相關(guān)基因數(shù)據(jù)庫KARG，對三個物種共收集了3000 多個成癮相關(guān)基因，其中獨立的證據(jù)超過2000 條。在這個數(shù)據(jù)庫的強大支持下，我們又對數(shù)據(jù)進行了整合，并利用生物網(wǎng)絡(luò)和功能注釋對成癮的一些宏觀的性質(zhì)進行了深入的分析，得到了很多系統(tǒng)層次的特征。
論文投稿《PLoS Computational Biology》（公共科學(xué)圖書館 計算生物學(xué)）雜志后，經(jīng)過三周的等待，審稿意見回來了，要求小的改動。我詳細回答了審稿專家提出的每一個問題，小心地將修改后的稿子寄回編輯部。一周以后，打開郵箱，稿件被錄用了！這次投稿的順利程度讓我感到非常意外，可能是上一次的經(jīng)歷太過于艱辛了吧！這篇論文的發(fā)表引起了國際上的重大關(guān)注，《Nature China》在評論文章中把我們發(fā)現(xiàn)的集合稱為成癮的“終極基因列表”，在國際享有盛譽的《Economist》雜志更是用一整版的篇幅報道了我們的發(fā)現(xiàn)。
未完的結(jié)尾
無
(i0002)沉痛悼念喬群教授 無
(i0003)中華醫(yī)學(xué)會整形外科分會血管瘤與脈管畸形專業(yè)組第一次學(xué)術(shù)交流會會議紀(jì)要 胡曉潔 江成鴻 林曉曦
(i0004)《中華整形外科雜志》2011年總目錄 無
臨床論著
(401)乳腺癌保乳術(shù)后腹腔鏡帶蒂網(wǎng)膜瓣一期乳房重建術(shù) 宋向陽 管丹丹 林輝 戴益 鄭雪詠 朱一平 王先法
(405)重度褥瘡的臨床治療經(jīng)驗 許喜生 馬錚錚 周永生 歐才生 程勇 陳凱 李柏同 周海洋 胡永才
(411)咪喹莫特治療嬰幼兒血管瘤 馬剛 林曉曦 江成鴻 陳輝 李偉 胡曉潔 金云波 陳達 陳曉東 葉肖肖
(415)小兒頸部巨大囊狀淋巴管瘤的手術(shù)治療 劉大看 馬玉春 郭曉楠 朱曉爽 董長憲
讀者·編者·作者
(417)本刊對論文中實驗動物描述的要求 無
臨床論著
(418)游離脛后動脈穿支皮瓣修復(fù)手、足背皮膚缺損 趙風(fēng)景 張興群 姚建民 馬亮 張龍春 陳瑩
(421)改良vechitti陰道成形與腹膜陰道成形術(shù)的對比研究 董麗霞 陳樹波
(424)型尿道上裂的解剖學(xué)修復(fù) 李養(yǎng)群 潘煥麗 唐勇 陳文 趙穆欣 楊喆 劉曉吉 胡春梅 劉媛媛 馬寧 謝淼
(427)懸韌帶松解延長術(shù)后延長長度預(yù)測模型的建立和驗證 王洪一 陶靈 陳亮 曹川 李世榮
實驗論著
(431)p57^kip2和maspin在病理性瘢痕組織中的表達 蔡玉梅 朱世澤 鄭志芳 楊維群 吳文藝
(437)飼服環(huán)磷酰胺對兔耳早期增生性瘢痕組織的影響 邵家松 孟德峰 岳毅剛 周海 花鳴春 張敏
(442)血管內(nèi)皮干細胞動員劑對糖尿病小鼠顱骨缺損愈合的影響 王曉霞 stephen warren
(448)四氯二苯二噁英致胎鼠腭裂作用機制的初步探討 蒲亞蘭 劉麗玲 甘立強 何曉夢 傅躍先
生物信息學(xué)
(453)基于文獻挖掘的增生性瘢痕相關(guān)基因的生物信息學(xué)分析 黃琛 李博侖 秦澤蓮
工作研究
(461)胸大肌后與腺體后隆乳術(shù)后患者損傷情況比較 郭科 孫家明 蘇永勝
(462)奈福泮與曲馬多預(yù)防整形手術(shù)腰麻-硬膜外聯(lián)合麻醉寒戰(zhàn)的效果比較 張治明 歐陽帆 王劍鳴 趙振龍 張安生
經(jīng)驗介紹
(464)鄰指指動脈島狀皮瓣修復(fù)手指皮膚軟組織缺損 侯橋 曾林如 王
利祥 許良 吳國明 朱芳兵
(465)先天性狹窄及閉鎖八例手術(shù)治療體會 胡春梅 李養(yǎng)群 唐勇 楊喆 趙穆欣 劉媛媛 陳文 馬寧
技術(shù)改進
(467)介紹一種微創(chuàng)無菌快速獲取可移植脂肪顆粒裝置 黃海玲 劉宏偉 佘文莉 徐媛 陳苑雯 謝波 肖麗玲
(468)薄膜涂色法在擴張皮膚面積測量中的評價 譚子明 沈為民 彭旦生
病例報告
(470)會陰嚴重?zé)齻颊咴僭煲焕?朱小平 包國宏 黃朝帥
(471)足拇趾離斷再植及踝前穿支皮瓣修復(fù)成功一例 儲國平 呂國忠 趙慶國 楊敏烈
綜述
關(guān)鍵詞：蛋白質(zhì)工程；實驗教學(xué)模式；創(chuàng)新性實驗
20世紀(jì)80年代，美國GENE公司的Ulmer博士在Science上發(fā)表了以“Protein Engineering”為題的專論，首次明確提出了蛋白質(zhì)工程的概念，標(biāo)志著蛋白質(zhì)工程的誕生。蛋白質(zhì)工程又被稱為“第二代基因工程”。蛋白質(zhì)工程是生物工程領(lǐng)域嶄露出的一片特富魅力的新芽，它不僅可以帶動生物工程進一步發(fā)展，還可以推動與人類生產(chǎn)、生活關(guān)系密切的相關(guān)科學(xué)的發(fā)展，如抗蛋白質(zhì)變性延緩衰老，遺傳病的防治，農(nóng)牧業(yè)遺傳育種等。自蛋白質(zhì)工程誕生至今，已經(jīng)改造了上百種的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，這些成果有的已經(jīng)轉(zhuǎn)化成了生產(chǎn)力。在國外，很多國家投入了大量的資金和精力研究蛋白質(zhì)工程，許多新的技術(shù)也孕育而生。2001年，由中科學(xué)家領(lǐng)頭執(zhí)行的“人類肝臟蛋白質(zhì)組計劃”正式啟動。2002年中科院生物物理研究所王大成院士編寫了第一本《蛋白質(zhì)工程》，后來隨著學(xué)科的發(fā)展，蛋白質(zhì)工程慢慢變成為一門獨立和新興的學(xué)科，許多高校都把它作為一門獨立的課程來開設(shè)。
而我校由于《蛋白質(zhì)工程》學(xué)科成立的時間和其本身的原因，發(fā)展較為緩慢。2004年生命科學(xué)學(xué)院開始大幅度地進行教學(xué)改革?！兜鞍踪|(zhì)工程》成為了改革的重點之一。近幾年來，我院《蛋白質(zhì)工程》課程已經(jīng)取得了長足的發(fā)展。然而，蛋白質(zhì)工程實踐課作為《蛋白質(zhì)工程》重要的一環(huán)，似乎開展得并不順利。原因之一是蛋白質(zhì)工程涉及許多新的儀器和技術(shù)，一些儀器較為昂貴，例如質(zhì)譜儀。以往的理論課上涉及質(zhì)譜的技術(shù)只能是紙上談兵，學(xué)生沒有機會對質(zhì)譜儀進行感官的了解。
根據(jù)目前我校《蛋白質(zhì)工程》課程教學(xué)情況，我認為應(yīng)從幾個方面對《蛋白質(zhì)工程》實踐課程進行改革。
一、明確實踐教學(xué)改革思想，建立獨特的教學(xué)模式。
實踐課程設(shè)計的基本思想是讓學(xué)生全面掌握蛋白質(zhì)工程的研究方法和研究內(nèi)容，擬達到的效果和目標(biāo)是：
1.通過該課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生全面、系統(tǒng)的了解蛋白質(zhì)工程的相關(guān)實驗原理，掌握蛋白質(zhì)的提取與純化、蛋白質(zhì)的分離與鑒定、蛋白質(zhì)的表達和蛋白質(zhì)的修飾、改造等技術(shù)的實驗流程和操作技能。
2.通過該實驗課教學(xué)，不僅使學(xué)生鞏固和加強課堂所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力、分析問題和解決問題的能力，養(yǎng)成嚴肅認真、實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
過去很多課程都是把理論和實驗放在一起，多位驗證行實驗。但現(xiàn)在的改革都是把實驗單獨開課，開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗，我們考慮到蛋白質(zhì)工程與酶工程的相關(guān)性，以及現(xiàn)在對綜合性設(shè)計性實驗的要求，我們的實驗課課程是另外設(shè)立一門綜合性的《蛋白質(zhì)工程與酶工程研究法》，時間為2周，緊跟在理論課之后。
該實驗以小組為單位，3人一組，在教師的指導(dǎo)下查閱文獻，確定課題、制定實驗方案、進行實驗、分析歸納、總結(jié)，撰寫小型科研論文。
時間安排如下：
一周時間查閱文獻、相關(guān)資料，指定出實驗方案并將所需要的相關(guān)儀器藥品列出清單交給指導(dǎo)教師。指導(dǎo)教師根據(jù)方案準(zhǔn)備實驗材料和儀器藥品。
4天時間進行實驗操作。實驗過程中，學(xué)生可在教師的指導(dǎo)下針對實驗過程中出現(xiàn)的問題，對實驗的方法和步驟進行修訂。
3周時間完成個人的分工內(nèi)容報告（1000字）；再經(jīng)教師批改后組內(nèi)討論形成組論文（3000字）；再經(jīng)教師批改后1周內(nèi)修訂定稿，完成PPT課件制作，最后一次課程組織分組交流分享。
二、實驗方案多樣，更新率高
蛋白質(zhì)工程匯集了當(dāng)代分子生物學(xué)等學(xué)科的一些前沿領(lǐng)域的最新成就，它把核酸與蛋白質(zhì)結(jié)合、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與生物功能結(jié)合起來研究。如何將這些新技術(shù)融合到學(xué)生的實驗中是我們一直在思考的問題。我認為這個課程的特殊性決定了該實驗的更新率比一般的基礎(chǔ)性實驗高。每學(xué)期我們都提供給學(xué)生2～3個的實驗方案，讓他們自行選擇。這些實驗方案不僅包括了一些基礎(chǔ)性的實驗，例如PCR、質(zhì)粒的提取、酶切等，還包括了一些提高性的實驗內(nèi)容，如Western blot，ELISA、雙向電泳等。學(xué)生通過這些方案可以獲得較好的實驗結(jié)果的同時進行接近正規(guī)科學(xué)研究的綜合實驗技能訓(xùn)練，從而培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新能力、分析問題與解決問題等的綜合實踐能力。
三、建立外延型教學(xué)框架，培養(yǎng)專業(yè)性人才
隨著高校的不斷擴招，我國的高等教育已經(jīng)從“精英教育”轉(zhuǎn)向了“大眾化教育”。各個高校不斷地調(diào)整教學(xué)改革方向。然而生物是一門較為年輕的專業(yè)，學(xué)科的發(fā)展十分的迅速。如何保持實驗教學(xué)的時效性，提高學(xué)生對新鮮知識的了解就變得尤為重要。建立外延型的教學(xué)模式可以滿足不同層次的學(xué)生對該課程的求知欲，是現(xiàn)行模式的重要補充。具體的措施如下：
1.利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)代計算機技術(shù)，豐富教學(xué)手段。蛋白質(zhì)工程是一門交叉學(xué)科，涉及的知識面很廣，如生物化學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程、酶工程、生物信息學(xué)、微生物學(xué)等。生物信息學(xué)是非常重要的一個環(huán)節(jié)。無論是引物的設(shè)計、基因的搜索，到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)預(yù)測等，都需要用到生物信息學(xué)的知識。所以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計算機技術(shù)是實驗課中必不可少的。在我們的實驗室配有電腦和網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生可以自行查閱文獻和數(shù)據(jù)庫。另外，我們還在課后提供一些專題性的課件和資料，如DNA shuffling、酵母雙雜交等，并介紹了一些專業(yè)的論壇如生物谷、丁香園等滿足一些學(xué)生的需要。
2.布置實驗綜合論文，讓學(xué)生對論文的撰寫有個基本的了解。本實驗教學(xué)是一門綜合性實驗，除了訓(xùn)練學(xué)生的一些基本的實驗技能外，主要的目的是訓(xùn)練學(xué)生綜合思維能力和創(chuàng)新能力。過去的實驗教學(xué)模式存在條塊分割的狀況，學(xué)生無法從整體上了解實驗的思路和方法，忽略了培養(yǎng)學(xué)生正確的科研思維能力和綜合素質(zhì)。而撰寫綜合性論文可以很好地提高學(xué)生各方面的能力。從查閱資料、設(shè)計實驗方案到實驗數(shù)據(jù)的分析和討論都需要學(xué)生自己的參與，不斷提高他們遇到問題解決問題的能力。以其中一個實驗方案為例。
實驗方案：HrpA抗體的鑒定
（1）HrpA抗體的提取（6學(xué)時）。
實驗?zāi)康模簭墓こ叹曛刑崛rpA抗體，掌握蛋白質(zhì)提取的方法。
（2）HrpA抗體效價的測定―ELISA法（6學(xué)時）。
實驗?zāi)康模簩@得的HrpA抗體進行效價的測定，掌握間接ELISA技術(shù)。
（3）鑒定HrpA抗體―Western blot（8學(xué)時）。
實驗?zāi)康模赫莆誛estern blot技術(shù)。
四、考核方式多樣化，兼顧對基礎(chǔ)知識的考核和應(yīng)用能力的評估
以出勤、資料查閱參與課堂主題討論、課程論文系列過程等構(gòu)建“考核內(nèi)容多樣化”的學(xué)習(xí)效果評價制度的改革，改變目前大多大學(xué)課程“一考定終身”的單一評價制度帶來的學(xué)生被動參與學(xué)習(xí)的弊端，促進學(xué)生自始至終參與全課程的學(xué)習(xí)。以實現(xiàn)本課程教學(xué)團隊堅持的“教師有所教、學(xué)生有所學(xué)、學(xué)分有所值”現(xiàn)代大學(xué)教學(xué)理念。學(xué)生最終課程成績的構(gòu)成見表1。
《蛋白質(zhì)工程》是實踐性很強的學(xué)科，學(xué)生必需通過實驗才能加深對理論課的理解，并為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。在實驗課及教學(xué)實習(xí)中，我們重視培養(yǎng)學(xué)生的實際操作技能，不片面追求實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度；不是一味強調(diào)創(chuàng)新，而是要求在掌握基本知識、操作技能的基礎(chǔ)上開展創(chuàng)新性而不是驗證性的實驗。在教學(xué)中，我們根據(jù)情況選做了一些開放創(chuàng)新性的實驗，學(xué)生們在研究活動中積極查閱資料，設(shè)計研究方案，調(diào)動了學(xué)生的求知欲望，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素質(zhì)。
實驗教學(xué)的設(shè)計充分體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。在實驗設(shè)計上減少驗證性實驗，增強綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性的實驗。在創(chuàng)新性實驗上中充分融入了我系的科研成果和特色，目的是提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
就目前而言，蛋白質(zhì)工程的發(fā)展僅僅處于初級階段，人們對于蛋白質(zhì)工程的認知和研究都還有很大發(fā)展空間。在生物類高校開展蛋白質(zhì)工程課程和實踐課能夠為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才積累經(jīng)驗。
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作者簡介：
作者：潘賢，助理實驗員，碩士，。
