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分子生物學大實驗課在碩士研究生培養(yǎng)中的作用論文
摘要：21世紀是生命科學的時代，生命科學發(fā)展迅猛，目前在生命科學的各個領域都取得了巨大的進展，使生命科學在自然科學中的地位發(fā)生了革命性的變化。因我國區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和人才流動的不均衡，造成本科畢業(yè)生生源質(zhì)量參差不齊，影響了碩士研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。通過實施開展分子生物學大實驗課，對新入學的碩士研究生進行系統(tǒng)地分子生物學實驗技能培訓與考核，以增強實驗動手能力與科學研究的素養(yǎng)，以便形成認真、踏實的科研工作作風和實事求是、一絲不茍的學習態(tài)度。
關鍵詞：分子生物學 大實驗課 碩士研究生 培養(yǎng)
21世紀是生命科學的時代，生命科學發(fā)展迅猛，前沿不斷拓展，內(nèi)涵不斷深化，新技術新方法層出不窮，日新月異，目前生命科學在各個領域都取得了巨大的進展，使生命科學在自然科學中的地位發(fā)生了革命性的變化。作為快速發(fā)展的、連續(xù)性與承接性很強的實驗科學，需親自動手來開展研究，實驗性要求高，扎實的動手能力、合理的規(guī)劃能力與嚴謹?shù)难芯繎B(tài)度及實事求是的科學精神等是研究生做好自己的科學研究工作的必備條件。因此，通過實施開展分子生物學大實驗課，對新入學的碩士研究生進行系統(tǒng)的分子生物學實驗技能的培訓與考核，以增強他們的實驗動手能力與科學研究的素養(yǎng)，以便形成認真、踏實的科研工作作風和實事求是、嚴謹、一絲不茍的學習態(tài)度。
1 分子生物學大實驗課的必要性
1.1 21世紀分子生物學發(fā)展的趨向
在發(fā)展和危機并存的21世紀，生命科學將成為自然科學的帶頭學科。基因組研究的重點正在由“結(jié)構(gòu)”向功能轉(zhuǎn)移，一個以基因組功能研究為主要研究內(nèi)容的“后基因組”（post-genomics）時代已經(jīng)到來。它是對成千上萬的基因表達進行分析和比較，從基因組整體水平上闡述基因活動的規(guī)律。這門新學科的形成，是在后基因組時代生物學的研究重點。功能基因組學的主要任務，是研究細胞全部基因的表達圖式和全部蛋白圖式，或者說“從基因組到蛋白質(zhì)組”。蛋白質(zhì)組（proteome）是在1994年由澳大利亞Macguarie大學的Wilkins等首先提出的，隨后，得到國際生物學界的廣泛承認。蛋白質(zhì)組學是以蛋白質(zhì)組為研究對象，研究細胞內(nèi)所有蛋白質(zhì)及其動態(tài)變化規(guī)律的科學。蛋白質(zhì)組與基因組不同，基因組基本上是固定不變的，即同一生物不同細胞中基因組基本上是一樣的，然而蛋白質(zhì)組是動態(tài)的，有它的時空性、可調(diào)節(jié)性，進而能夠在細胞和生命有機體的整體水平上闡明生命現(xiàn)象的本質(zhì)和活動規(guī)律。蛋白質(zhì)組研究的數(shù)據(jù)與基因組數(shù)據(jù)的整合，亦會對功能基因組的研究發(fā)揮重要的作用。近幾年來，功能基因組和蛋白質(zhì)組研究進展速度極快，新的思路和技術不斷涌現(xiàn)，特別是蛋白質(zhì)組學這門新興學科，研究的方法與策略不斷更新、完善，充實壯大，將會發(fā)展成為后基因組時代的帶頭學科。以發(fā)展速度快、技術更新迅速、前沿不斷拓展、內(nèi)涵不斷深化為特點的21世紀分子生物學發(fā)展的趨向，將給研究生特別是碩士研究生的培養(yǎng)帶來嚴峻的挑戰(zhàn)。
1.2生源構(gòu)成特點與研究生培養(yǎng)的主題作用
受到區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平不一致、地理位置等因素的影響，各地區(qū)生物專業(yè)的本科教育水平相差較大。本科教學較好、高質(zhì)量的生源地主要集中在北京、上海及其他經(jīng)濟發(fā)達城市等教育部直屬的重點高校，即使有些中西部地區(qū)高校本科教學較好、生源質(zhì)量較高，可很大一部分的本科畢業(yè)生也會選擇到中心城市，如北京、上海的重點大學及中國科學院系統(tǒng)讀研究生。這種人才流動的不均衡與生源質(zhì)量的差別，導致高校每年新招收的碩士研究生的動手能力、掌握的現(xiàn)代生物學的主要研究方法及科研素質(zhì)參差不齊，遲遲地難以融入科研實踐，明顯地影響了高等院校和科研院所的研究生培養(yǎng)質(zhì)量，造成研究生獨立開展工作的能力和實際的動手能力都比較差，致使學術水平、創(chuàng)新能力及團隊精神等研究生教育的質(zhì)量指標呈現(xiàn)下滑的趨勢。高等院校研究生教育的根本目標是培養(yǎng)具有科學精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的高層次專業(yè)人才；同時，研究生又是高等院校科學研究任務的主要承擔者，研究生培養(yǎng)質(zhì)量的好壞，不僅是人才培養(yǎng)質(zhì)量問題，更與我國的生物科學技術發(fā)展水平密切相關，關乎21世紀分子生物學的發(fā)展。因此，以增強研究生實驗動手能力及科研素質(zhì)為目標，通過開展分子生物學大實驗課，完善研究生實驗課程的教學體系，幫助研究生形成認真、踏實的科研工作作風、團隊精神和合作交流意識，以及實事求是、一絲不茍的學習態(tài)度和工作作風是非常必要的。
2 分子生物學大實驗課的設置
高等院校生命科學各專業(yè)的碩士研究生需適應時代發(fā)展的要求，既要學習分子生物學理論和分子生物學技術的基本知識，還必須系統(tǒng)地培養(yǎng)自己在分子生物學方面的技術素養(yǎng)與動手能力。分子生物學實驗技術包含諸多領域，如PCR技術、分子克隆技術、核酸與蛋白質(zhì)的提取與分離、生物大分子制備和分析常用技術、分子雜交與印跡技術、外源基因轉(zhuǎn)移技術、蛋白質(zhì)表達技術、分子標記技術、分子改造技術、測序及人工合成技術、基因組學技術、蛋白質(zhì)組學技術、生物信息學技術、RNA研究技術等。因此，在構(gòu)置分子生物學大實驗課時不可能做到面面俱到、全部包括，只能是依據(jù)學生培養(yǎng)的需求，有重點地安排開設，使課程更具前沿性，又密切結(jié)合科研實際，確保學生高質(zhì)量地掌握實驗技能、方法，做到把理論、技術融會貫通地用到實際課題中去，使理論與實踐更好地結(jié)合，提高創(chuàng)新性思維和獨立分析、解決問題的綜合能力。
這就給分子生物學大實驗課的設置提出了明確的要求，首先是以“功能區(qū)模塊化”進行課程設置，如基因功能研究與基因組學技術、蛋白質(zhì)功能研究與蛋白質(zhì)組學技術、細胞培養(yǎng)與細胞生物學技術等，“功能區(qū)模塊化”設置完成后，安排各模塊資深研究人員從事對應的講授指導工作。其次，在“功能區(qū)模塊化”的課程設置模式下，盡可能地體現(xiàn)出分子生物學大實驗技術的程序性、連續(xù)性和系統(tǒng)性，如以“基因功能研究與基因組學技術”模塊為例，按程序系統(tǒng)性地完成樣品準備、核酸提取、電泳檢測、反轉(zhuǎn)錄與合成、PCR擴增與產(chǎn)物純化、T-A克隆與質(zhì)粒提出、細胞轉(zhuǎn)化與功能研究等，在此過程中提高學生的系統(tǒng)性的認識和培養(yǎng)學生分工協(xié)作的團隊精神。最后，為本課程加設學生自己設計實驗單元，安排一到兩個全新的、系統(tǒng)的實驗課題，由學生根據(jù)自己掌握的實驗技能和能力，組建研究團隊并形成一個研究小組，完全由學生自己設計、完成實驗和結(jié)果的收集、整理與展示，教師只是參與指導和討論，在進行展示時，由其他組的學生給出考核與評價。這樣做的主要目的是通過學生自己設計、自己完成實驗和彼此給出考核評價，把前面學到的理論、技術融會貫通地用到實際課題中去，提高學生創(chuàng)新性思維和獨立分析、解決問題的綜合能力，引導學生逐步建立實事求是地、客觀公正地評價他人研究成果的科學素養(yǎng)。
3 分子生物學大實驗課的作用
21世紀分子生物學的發(fā)展方興未艾，實驗技術方法涉及較多門類，新技術新方法層出不窮，日新月異。因此，分子生物學大實驗課在高等院校的碩士研究生培養(yǎng)過程中顯得尤為重要。我國高等院校與科研院所研究生教育的根本目標是培養(yǎng)具有科學精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的高層次專業(yè)人才；同時研究生是培養(yǎng)單位科學研究任務的主要承擔者，研究生培養(yǎng)質(zhì)量的好壞，不僅是人才培養(yǎng)質(zhì)量問題，也關乎我國整體的科研水平，是一個系統(tǒng)性的、長久性的教育問題。近年來，隨著研究生招生規(guī)模不斷擴大，研究生的培養(yǎng)質(zhì)量呈現(xiàn)下滑的趨勢，社會上流傳著 “高分低能”的說法，學生只會應付考試，但獨立的工作能力和實際的動手能力都比較差，主要是因為高等院校對研究生科學研究素質(zhì)訓練不足，無法跟上生物學領域日新月異的發(fā)展趨勢。
通過分子生物學大實驗課的開展，對各個專業(yè)的研究生新生進行短期集中培訓，按照“功能區(qū)模塊化”進行課程設置，遵循分子生物學大實驗技術的程序性、連續(xù)性及系統(tǒng)性等特點，使課程更具前沿性，又密切結(jié)合科研實際，訓練學生扎實的動手能力，合理的規(guī)劃能力、嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度以及實事求是的科研精神等研究素養(yǎng)。使他們能迅速掌握現(xiàn)代生物學的主要實驗技術、方法和手段，并盡快將這些技術運用于科學研究，提高他們的科學思維和科學實踐能力，從而為培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型科研人才打下基礎，服務于我國生命科學事業(yè)的快速發(fā)展。
參考文獻：
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