基因工程制药论文优秀范文_免费基因工程制药毕业论文
导读:基因工程制药论文如何写?论文写得好坏,最为关键的部分就是在于准备,在论文写作之前大家必定会深思熟虑,打好腹稿,参考相关的文献资料,这样才能胸有成竹,本论文分类为基因工程论文,下面是小编为大家整理的几篇基因工程制药论文范文供大家参考。
基因工程制药优秀论文(一):医药高职“基因工程制药”课程的双语教学论文
摘要实施双语教学是适应我国高等教育国际化趋势的发展需要。本文立足培养具备国际竞争力的医药技术型人才的角度出发,阐述了高职院校“基因工程制药”实行双语教学的必要性,从教学模式、教学方法及考核形式等方面进行了浅析。旨在为其他专业课程开展双语教学提供有益参考,为现代职业教育的发展引领方向。
关键词高职院校双语教学基因工程制药
适应社会需要为目标、培养高技能型人才是高职教育的主要任务和特点。当前我国经济发展进入新常态,发展机遇带来更新的经济增长点,“十三五”规划纲要中将加快构建现代职业教育体系作为重点思想,对高素质技能型人才的培养提出了更高要求。在“一带一路”新的国内外经济环境下,双语教学是我国本科院校教学改革中的一大亮点,双语教学的有效实施培养出了一批专业知识扎实,外语应用能力强的高素质人才。目前,少数高职院校在政策激励下,响应市场之需求,结合自身情况开展双语教学的教学改革,并取得初步成效。“基因工程制药”是生物制药专业的主要专业特色课程之一,是现代生物技术制药发展的核心,知识和技术更新尤为迅速。为了使学生能更好地掌握基因工程制药相关知识,培养具有国际化视野高素质医药创新人才。本文针对医药高职院校核心专业课程“基因工程制药”实行双语教学的必要性进行阐述,并从提高双语教学教师素质、教学模式、教学方法及考核形式等方面进行浅析。
1“基因工程制药”实行双语教学的必要性
“双语教学(bilingualteaching)”的定义就是在教学过程中,用两种语言作为教学媒介语,学习和掌握学科专业知识。双语教学一方面可以提高学生的英语水平,另外一方面可以培养学生利用英语学习专业知识和提高解决专业问题的能力。如今的生物技术正迅速地改变着我们的生产和生活方式。“基因工程制药”涵盖了研发基因工程药物的基本理论和相关研制技术比如免疫球蛋白,细胞因子和干扰素等新药的原理、方法、技术路线。近年来,随着人们健康观念的变化,尤其国家先后出台了《国家中长期科学和技术发展规划纲要》和《促进生物产业加快发展的若干政策》,加大了对生物技术创新和生物产业发展的支持力度,我国的生物制药行业发展保持快速增长,但大多依靠国外进口,缺乏自主产品。随着分子生物学突飞猛进的发展,基因治疗正在快速发展,在2011年,美国医学界就首次提出了“精准医学”的概念,2012年10月,歐盟批准了西方发达国家第一个基因治疗药物uniQure公司的Glybera,2015年年初,奥巴马提出了“精准医学计划”,引领了一个医学新时代,促进了基因工程制药研究新药的迅猛发展。作为医药行业的技术人员,只有与时俱进,不断创新,跟上国际同行的步伐,相互切磋,才能更好地掌握基因工程药物理论和新技术,为医学新时代的生物药的研究和发展做出贡献,创新出自己的产品。基于以上,开展“基因工程制药”双语教学是必要的,有助于学生及时了解学科国际发展趋势,更好地为医药行业服务。
2“基因工程制药”双语教学实施方法和思路
2.1提高双语教学教师素质的必要性和应对措施
双语教学除了要求学生掌握本专业相关的基础知识之外,同时学生的外语水平和用外语学习专业知识的能力也要在双语教学的教学过程中得到提高,这对任课教师有一定的要求。教师是双语教学的主要实施者,实施双语教学的教师要有深厚的专业知识,外语水平高,具有用外语解析专业知识的能力。目前,高职院校能进行双语教学的师资仍然有限,高职院校教师从总体上大致分为两类,一是专业英语水平不错,能查阅国外专业文献、科研能力较强,但利用英语交流表达上有所欠缺;二是英语专业的教师听说读写能力水平较强,但专业知识不够。教师的英语水平和学科知识等直接影响教学质量,因此,提高高职院校双语教学教师素质是很有必要的。目前,提高双语教学教师的主要措施就是学校选派有能力的教师参加国内双语教学研修班和赴国外求学。教师通过研修班的培训学习和国外相关课程学习,有助于提高教师的外语口头表达能力、专业水平以及写作能力,拓宽了教师的视野,提高了教师参与双语教学改革的积极性,提高了双语教学教师团队的师资水平,为培养国际性的人才提供了基本保证。
2.2确立适度的教学模式
“基因工程制药”课程目标是使学生能够掌握基因工程制药研究体系的基本原理,掌握基因工程制药操作的基本技能,了解基因工程制药研究方向的热点问题和发展趋势。双语教学的有效实施可以提高学生的外语水平,引导学生自己动手查阅国内外文献及国外相关网站了解医药行业知识的最新进展,成为與时俱进的人才。在教学过程中,教师应贯彻本课程知识目标,以制备基因工程药物产品为主线,围绕基因工程制药的一般流程、基因工程制药常用的载体、基因工程制药常用的酶;基因工程制药常用的技术五大模块为体系进行课程的整合与设计。国内常见的双语教学模式一般有3种,分别是沉浸式教学、保持型教学和过渡型教学。针对我国高职学生英语基础相对薄弱,对英语授课的接受能力普遍偏低的特点,高职院校一般采用过渡型双语教学。课堂上合理安排两种语言的教学比例是很重要的。教学资料PPT是英文,授课全部用中文这种形式化教学是不可取的。提倡比如基因治疗、免疫球蛋白和干扰素等重点概念用英语讲,配以中文解释。知识简单的绪论和实验过程中简单的技术路线等章节用英语讲,而在知识较难的基因工程药物研发多用汉语教学。不论用英语还是汉语,都应围绕将语言作为载体传授学科知识的基本点来开展双语教学。
2.3选择合理的教材
合适的英语原版教材和参考书是双语教学正常开展的前提。国外原版教材具有原汁原味,内容丰富,图文并茂,结构鲜明,权威性强等特点。一些本科院校中文教材选定的是李元的《基因工程药物》,原版教材选用的是GeneCloningandDNAanalysis(T.A.Brown),中文教材与原版教材内容相符的章节用来作为双语教学的内容。但是国外原版教材费用价格偏高、书中内容信息量大、专业理论知识深和高职学生英语基础偏弱,接受能力不强等都是实际情况。高职课程教学大纲重在培养学生技术应用能力,高职院校选用国外原版教材显然是不合适的。目前,完全适合高职院校的双语教材还比较少。因此,高职院校相关学科教师可根据人才培养方案课程大纲和学生的外语水平和接受能力对国外原版教材进行改编、整合,整合成体现高职教育特色和双语教学目标的教材。教师也可根据学生实际情况编写教材配套中文讲义,方便学生理解,以期保证高职院校双语教学的顺利进行。
2.4运用灵活恰当的教学方法
有学习兴趣就有学习动力,培养学生学习兴趣是教师的首要任务。“基因工程制药”课程理论性强、专业性强,枯燥乏味。因此,教师要想办法提高学生的学习兴趣,让学生以积极的心态对待双语教学。比如在授课过程中,教师可以多介绍比如基因治疗,精准医疗这些前沿技术在医药领域的实际应用,让学生意识到生命科学知识和新技术在不断变更,唤起学生探索未知领域的欲望。在理论课授课中,开展双语教学可以穿插“汉中有英,英中带汉”的方式进行,应以汉语为主(70%)、英语为辅(30%),以此来缓解听课疲劳。将重点概念比如基因治疗,免疫球蛋白等用英语表述,汉语注释,把握難易深度,有层次性,在介绍治疗肿瘤的基因药物等这些新技术时,准备丰富的多媒体课件和微课内容(具有英文背景的),让学生建立感性认识。同时,教师应积极地改进教学方法,采用研讨式、启发式和辩论式等创造性教学法激发学生的学习兴趣。“基因工程制药”也是一门实验课程,在实验课程中可采用小组教学,在PCR克隆技术、质粒DNA的转化等简单实验中,实验步骤可以用英文讲授,实验结果用中文论述,学生在实践操作过程中遇到问题可以及时与教师沟通,提高双语教学质量。
2.5教学考核
双语教学效果考核方式一般是平时成绩和课程期末考试二者结合到一起进行考核。平时成绩可以结合课程进度来布置作业,可以选取一个专题如Genetherapy、InsulinsecretinggeneEngineering等,课后分组讨论后查阅文献,制作成PPT,鼓励用英文演讲,教师和同学共同进行评分。学生在完成专题作业过程中通过NCBI、EMBL、中国生命科学论坛、生物秀等网站,了解生物技术在生物医药行业的最新进展,同时,通过查阅外文文献和国外网站,提高了学生的英语阅读能力和增加了词汇量,也提高了用英语解析专业知识的能力。同时,通过讨论也能训练他们用英语思考问题的能力。课程期末考试,试卷题型一般包括名词解释、选择题、判断题、简答题,论述题这几种题型。由于高职院校学生英语基础薄弱,出题形式全部用英文命题和用英文作答显然是不合适的。应采取中英文混合形式出题,名词解释和简答题用英文命题,选择题、判断题和论述题用中文出题。期末考试名词解释用英文作答,其它题型用中文作答,也可增加英译汉和汉译英题型。这种形式既能考核专业知识的掌握程度也能考核英语水平的阅读和写作能力,保证双语教学学习和教学效果。
3结语
近年来,我国生物制药行业保持快速增长,尤其未来十年,一批创新基因药物进入到应用阶段,需要更多的具有国际视野的高素质的技能人才满足市场需求。双语教学是一种新教学模式,是现代职业教育体系的一项重要教学改革,是培养具有国际视野的高素质的技能人才的重要途径,也是一项长期不断探索的工作。“基因工程制藥”课程作为生物制药专业的核心课程,双语教学势在必行。目前,“基因工程制药”课程双语教学在高职院校还处在起步阶段,在教学实践中遇到一些问题,但它作为教学改革的一大方向,需要长期努力和探索。同时,加强生物医药类课程的双语教学,塑造全面、可持续发展、具有创新能力的一线人才更是加快发展现代职业教育的一大体现。
免费基因工程制药毕业论文(二):微生物基因工程与农业产业化发展探究论文
摘要微生物可以用于提高农业生产效益,基于此,介绍和探讨饲料用植酸酶、固氮微生物肥料以及微生物农药的研究与开发,如微生物农药中细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、病毒杀虫剂和杀虫抗生素等的最新研究进展。同时,建议加强微生物基因工程的基础研究,明确确定研究重点,为后续革新生产工艺,调整研发结构,促进产业发展奠定基础。
关键词微生物;基因工程;农业产业化
中图分类号:F323.3文献标志码:BDOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.32.075
微生物与人类的关系十分密切,人们生活中的酒、面包、酸奶、抗生素和疫苗等都来源于微生物发酵。但与此同时,有害微生物也可能导致严重灾难,如黑死病、新冠病毒等。由于微生物的诸多作用,人们开始探索微生物作用于提高农业生产经济效益的各种可能,并结合基因工程放大这种效益和成果。
1饲料用植酸酶的产业化
在动物肠道中,微生物起着促进消化的作用,控制禽畜肠道微生物平衡、改善禽畜肠道微生物种类能够使得被禽畜摄入的食物更快速地分解,有助于禽畜消化吸收食物中各种营养成分。植酸酶是可以由微生物产生并帮助禽畜消化吸收植酸磷的一种助剂,其不仅有着减少禽畜粪便磷污染的作用,还能够促进禽畜吸收分解后的无机磷,减少饲料中磷酸氢钙的使用,促使禽畜更好更快地生长。中国农业科学院饲料研究所结合微生物基因工程技术修饰改造了植酸酶基因phAc,研究出了高产植酸酶的毕赤酵母,重组后的毕赤酵母植酸酶产量是原始菌株的3000倍[1]。该成果已经应用于禽畜养殖领域,年产植酸酶已经超过20万吨,利润高达17.35亿元。饲料用植酸酶产业化已经相对成熟,生产出的植酸酶在各个省市都有供应。
2固氮微生物肥料的产业化
氮元素是植物生长并合成蛋白质不可或缺的必要元素,在植物种植领域,尿素的使用极大地提高了农作物产量,但尿素生产也会产生很大污染,且尿素生产成本较高,价格波动较大,减少尿素等化肥的使用一直是农业生产所追求方向。由于土壤中植物根系附近共生着许多固氮微生物,在非豆类植物固氮方面存在较大的研究价值。如北京大学等针对对固氮斯氏假单胞菌进行基因工程层面的研究,通过构建携带固氮挤压和耐铵基因的菌株实现了菌株固氮作用的提高,并在种植领域广泛应用[2]。该应用最先在辽宁省推广,使得辽宁省部分植物氮肥使用减少了15%,并增产10%以上。联合固氮微生物虽然比不上自身固氮微生物固氮效率高,但其还会产生吲哚乙酸、维生素、赤霉素、氨基酸等营养物质,同样具有促进植物生长发育的作用。
固氮菌肥料的生产应严格按照微生物要求在设备完善的工厂生产,通过原始生产菌种、一级扩大斜面菌种、二级扩大液体菌种、种子罐、发酵罐和分装出厂等流程完成生产工序。生产的固氮菌肥料主要有3种剂型:1)液体剂型,该剂型生产使用均十分便利,但在高温条件下菌株数量下降较快,适合随产随用,一般面向工厂周边的农业生产;2)固体剂型,一般以草炭等作为吸附剂载体,由于载体中含有大量有利于固氮菌生产的有机质,固体剂型中固氮菌还能再繁殖,适用于更远地区使用;3)冻干制剂型,冻干制剂通常是将发酵制成的菌液通过低温真空冻干技术制造成型,每瓶制剂可含活菌200亿个以上,该方法生产的制剂通过冷冻保存可以拥有更长的保质期,但生产成本更高。
除了固氮菌外,还有很多有助于植物生长的细菌,如醋杆菌、枯草杆菌、巨大芽孢杆菌等,并衍生出植物根际促生菌肥,如荧光假单胞菌、恶臭假单胞菌能产生类赤霉素物质以及吲哚乙酸,还有些植物根际促生菌有抑制镰刀菌、腐霉菌等病菌的作用。这些植物根际促生菌与其他微生物肥料共同使用效果往往更好,但也需要注意是否会产生拮抗作用。
3微生物农药的研究与开发
3.1细菌杀虫剂
农药是农业中用于消灭病虫害、保证农作物正常生长的制剂,但农药不仅对害虫有效也可能因为食用而作用于人体,因此农药的使用开始被限制。在农药使用受限的背景下,研发对人体无害的非化学农药,微生物农药就是在这背景下产生的。微生物农药可分为两种,分别是利用微生物活体制成的农药和利用微生物的代谢产物制成的农药;亦可以根据用途划分为杀虫剂、杀菌剂以及除草剂。专门寄生于昆虫的病原菌有日本紧箍咒芽孢杆菌、缓死芽孢杆菌等,可诱发金龟子幼虫发生乳状病,但这些菌种只在幼虫体内生长,培养难度较大。常用的芽孢杆菌主要是产伴孢晶体昆虫病原菌——苏云金芽孢杆菌,该昆虫病原菌对鳞翅目、直翅目、毛翅目等超过600种昆虫有致病作用,在杀虫领域被广泛使用和研究。在此基础上,华中农业大学、中山大学等独立发现了苏云金芽孢杆菌超过35个新基因型,并将超过10种的苏云金芽孢杆菌应用于棉花、蔬菜等的病虫害防治,如WG001就是我国首个成功商业化的苏云金芽孢杆菌菌剂[3]。苏云金芽孢杆菌制剂通常是通过人工生产培养后获取芽孢、伴孢晶体等有效杀虫毒素,然后制作成杀虫菌剂,生产方法有液体深层通气发酵法和固体发酵法两种,制剂类型有粉剂、颗粒剂和悬浮剂等多种。
3.2真菌杀虫剂
除苏云金芽孢杆菌制作而成的细菌杀虫剂外,部分真菌同样具有杀虫效力。当前已知的以昆虫为寄主的真菌超过750种,涉及昆虫超过200种,如虫草菌是杀死昆虫产生冬虫夏草的一种真菌。但冬虫夏草生长周期较长,并不适合作为杀虫菌剂使用。关于杀虫真菌方面,相关研究较多主要为白僵菌和绿僵菌。白僵菌主要以分生孢子作为侵染手段,当分生孢子附着于昆虫体壁上时,在湿润条件下萌发孢子的芽管可以穿透昆蟲体壁吸收营养并在昆虫血腔中大量繁殖,最终导致昆虫死亡。白僵菌常用于玉米螟虫和松毛虫的防治。在我国开始大量种植玉米后,关于白僵菌的研究主要方向转为研制对玉米螟虫毒性更高的白僵菌。如吉林省农科院研制出Mad1基因球孢白僵菌工程菌株,通过克隆来源于生防真菌绿僵菌的黏着蛋白基因Mad1结合PEG介导原生质体转化法最终获得了转Mad1基因球孢白僵菌[4]。转Mad1基因球孢白僵菌对亚洲玉米螟幼虫致死时间缩短34.07%,具有较高的实用价值。白僵菌培养较为容易,通过麦麸、玉米粉等制半固体培养基即可培养得分芽孢,将培养物干燥即可得到白僵菌粉剂。
3.3病毒杀虫剂
除细菌真菌外,病毒也可作为杀虫剂使用。当前已知能够作用于昆虫的病毒超过1600种,其中研究和使用较多的是核多角体病毒(NuclearPolyhedrosisViruses,简称NPV),NPV病毒的特点是宿主特异高,杀虫范围窄,但不影响天敌也无污染,主要传播手段为宿主的繁殖行为,杀虫时间较长且适用虫谱较窄。关于NPV病毒的研究有很多,如薛贵收等对野生型斜纹夜蛾核型多角体病毒(SpltMNPV)日本株进行了改造,通过缺失polh或egt基因并插入由多角体启动子pph启动外源毒素蝎毒素基因,获得了杀虫效力更高的重组病毒[5]。由于NPV病毒生产不如细菌真菌便捷,且适用范围较窄,NPV商业化成功的案例还较少。
3.4杀虫抗生素
杀虫抗生素也是常见的杀虫产品,杀虫抗生素主要由微生物次级代谢物为主要成分,这些次级代谢物对部分昆虫有毒害作用。杀虫抗生素种类很多,如抗霉素、杀蝶素、尼可霉素、杀螨素和密尔比菌素等。抗霉素对蝇类、蜘蛛等毒性很高,还有抑制真菌生长的作用,但由于其对人体同样有较高伤害因此未被广泛使用。当前广泛使用的杀虫抗生素主要是阿维菌素,其有阿维链霉菌产生,对线虫、节肢动物以及螨类都有非常高的杀虫活性。作用机理为抑制无脊椎动物的γ-氨基丁酸的激活剂使昆虫神经麻痹并最终死亡。浙江海正药业股份有限公司通过的破坏除虫链霉菌aveD基因,提高阿维菌素B1a的发酵单位,使得阿维菌素单位发酵产量提高了33.6%[6]。另外,多杀菌素也是一种重要的杀虫抗生素,其对小菜蛾、棉铃虫等常见害虫菌有效,适用于上百种农作物。关于多杀菌素的基因工程研究以提高多杀菌素产量为主,如黄颖等针对基于组学分析开展了构建多杀菌素高产基因工程菌及其代谢调控的研究[7]。
除了杀虫以外,微生物也可用于杀菌,如引起冠瘿病的土壤杆菌可以由放射土壤杆菌的拮抗作用来治理;木霉菌可以用于镰刀菌病害防治等。微生物杀菌同样可以以农药抗生素的方式进行,如井冈霉素、公主岭霉素等都是较好的杀菌抗生素。
4微生物基因工程农业产业化发展建议
4.1加强基础研究
关于微生物基因工程的研究一直在稳步推进,但大部分是对已有微生物已知基因功能的挖掘和利用,在DNA蛋白质层面的研究严重不足。科学家至今也只清楚部分DNA产生蛋白质后的作用,对于大部分微生物其他DNA的作用并不十分清楚。加强基础研究有助于更全面地了解微生物,更好地将微生物应用于生产生活的各个领域,并提高人们对细胞微生物等的了解。应加强农业微生物结构基因组和功能基因组学研究,加强微生物在除草、堆肥、沼气发酵、污水处理、土壤处理等领域的应用和研究,促使微生物研究与实用场景结合。
4.2确定研究重点
多年来,人们高度重视对细菌真菌这两大种类微生物的研究,却忽视了病毒在微生物领域的特殊作用。事实上,SARS病毒、H5N1禽流感病毒、猪流感病毒乃至现在的新冠病毒多次给人类带来惨痛损失,关于病毒的研究却总是停留在测序、疫苗研制等有限领域,可见关于病毒的研究亟待加强。应重点关注病毒与细胞结合的特殊功能,探索病毒修复目标细胞基因缺陷的可能,探索通过病毒运输靶向药的可能,探索病毒为人类身体健康服务,为农业生产服务的可能。
4.3革新生产工艺
当前,农业微生物产品主要以液态制剂、固态制剂以及冻干制剂3种,前两者虽然生产较为方便但都有较大的保存限制。革新生产工艺有助于微生物产品的保存和更广泛的应用,降低微生物产品的使用门槛,提高微生物基因工程研究的经济效益,革新生产工艺应以加速微生物培养以及提高产品纯度为主要研究方向。
4.4调整研发结构
产学研一体化是值得借鉴的科研体系,引入企业的力量不仅有助于高校研究方向的确立,也有助于提高高校科研资金和实力。应尽可能多地与企业合作,如与生猪养殖企业合作研制非洲猪瘟病毒疫苗等,相关研究一旦有研究成果可以快速落地,加速科研成果产业化的落地速度。
5结语
微生物产业化发展还有很多路要走,虽然在关于病虫害防治方面的研究已经有很多,但对于微生物在除草、土壤治理、污水处理等方面的研究依然不足。微生物研究也需要產学研一体化发展,提高研究的应用价值和产业配套速度,以更好地体现微生物研究的应用价值。
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