时间：2023-08-17 18:03:44
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇现代分子生物技术，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
根据我国农业畜牧业的现有基础以及对动物生物技术的实际需求，国家应该集中各种力量，着重对生物技术开展基础性的研究，加大技术的投资力度，对一些利润高的技术产品进行重点投资，根据我国农业动物生物技术的现有基础和社会发展变化的主要形势，预计农业生物技术将在以下几个领域取得长足发展。
1.分子生物学技术
由于农业养殖日益呈现出规模化与集约化较高的特征，再加上人们对短期经济效益的集中追求，所以我国传统的畜禽品种资源将会遭遇越来越严重的破坏，其群体数量将日益降低，品种资源的破坏形势会日益加深，根据这种现实情况，未来农业动物生物技术将在以下分子生物领域进行发展：对我国固定的优良品种或基因进行挖掘与定位；为畜禽的遗传多样性进行保护的分子监测技术；我国固有畜禽品种的起源与进化的比较基因组学研究；保存动物遗传资源的生物技术研究。
2.分子育种技术
我国农业中的畜禽育种工作经过长时间的发展，逐渐由追求数量转向追求质量，育种方法也逐渐由数量遗传法转向分子育种与常规育种相结合的方法，所以分子育种技术的改进将是未来阶段我国农业动物生物技术的一个主攻方向，分子育种技术的研究将集中在标记辅助育种技术、数量性状主基因的检测和定位技术、动物功能和抗病基因的诊断技术以及试剂盒的研究，通过这些方面的技术研究提高动物产品的质量，实现其最大效益。
3.分子诊断技术
畜禽疫病是对我国畜牧业生产以及产品安全造成主要影响的关键因素，畜禽疾病的危害严重、流行面广，潜在危险性较大，一旦发生就会造成较大的经济损失，因此，利用免疫学、现代分子生物学以及病毒学的相关技术，对我国畜禽的重要疫病进行分子生物学研究是是农业动物生物技术的主要发展趋势之一，主要包括：重要畜禽疫病的分子诊断、监测、重要畜禽疫病病原的大分子结构与功能研究以及试剂盒的研发。
4.转基因动物技术转基因动物是一种将胚胎工程与分子生物学有机结合而研究出来的一种基因工程动物，这种技术是克隆技术的突破性进展，影响动物发育过程中的基因表达，能够促进遗传学与发育生物学以及相关学科的发展，是加快动物育种进程、提高育种效率，为濒危动物提供生存方式的有效方法。
二、结语
关键词：生物技术；食品检验；检测应用；过程方法
现代社会，科学技术突飞猛进，食品处理与加工技术不断创新，食品安全检测检验面临着新形势与新任务，必须采取行之有效的技术方法准确掌握食品安全状况，杜绝食品问题，以免对人民群众的身体健康造成不良影响，保障经济社会持续健康稳定发展。本文就此展开探讨。
1现代生物技术的起源及其重要性
生物技术涵盖了生物学、化学、信息科学等多学科知识，重点在于探究发现生物的遗传与变异。生物技术有助于研发更高品质、更具应用价值的生物类产品，满足人类经济社会快速发展下的物质需求。生物技术最早起源于经典遗传学，早期科学家在特定试验条件下，发现了遗传物质的分离与结合。之后，经过几代科研人员的共同努力，逐渐认识了“基因”，使现代生物技术的实践应用成为可能。有观点认为，生物技术将成为现代生物学与化学的重点研究与发展方向[1]。当前，食品安全问题备受社会关注，农药残留与添加剂超标等问题频频发生。因此，应用生物技术强化食品检验具有深刻的现实意义[1]。
2食品检验中常用的生物检测技术
2.1生物酶技术
生物酶技术是食品检验工作常用的现代技术方法之一，具有显著的免疫分析技术特征，检测效率高，数据准确率高，可真实反映食品安全现状。在实际操作中，生物酶技术通过提取食品检验样品，对其中含有的化学成分进行精准分析与识别，极大程度上降低检验误差。
2.2分子生物技术
分子生物技术在食品检验中的应用重点在于检验病原微生物，有效研判食品中的微生物与寄生虫含量，进而对食品的污染程度做出判断。同时，在分子生物技术的支持下，可精准掌握部分微生物的基因变化状况，分析基因序列特点。随着食品检验要求的不断提高，分子生物技术的应用深度持续提高[2]。
2.3生物传感器技术
生物传感器技术主要依托于特定仪器设备，检测分析食品中所包含的抗原、抗体及其他大分子物质的含量，通过特定仪器设备将食品中待测目标物相关信息转换成为可直观识别的信息，进而完成对待测目标物的检测。应用生物传感技术进行检测，可掌握食品中致病菌的类型与含量，蛋白质与糖分的品质等。
2.4生物芯片
生物芯片技术主要利用生物芯片检测仪器，获取生物分子信号，获知食品分子状况，进而得出相应的检验结果。生物芯片技术检测效率较高，可在短时间内完成更多检测任务，检验数据可信度高，是当前和未来一段时间内最为可靠的检验技术之一[3]。
3食品检验中现代生物技术的应用
3.1检验有害微生物
众所周知，当前食品种类呈出多样化发展趋势，各类新型食品纷纷问世，对食品安全检验提出了挑战与考验。加之食品从生产到出厂流通再到批发零售，最终流向消费终端进入消费者手中，流程环节较多，可能受到的污染较多，容易滋生致病菌与有害微生物，带有致病菌与有害微生物的食品一旦被食用，将严重影响人们的身体健康。因此，在食品检验中，必须强化现代生物技术的运用，有效检验食品中的有害微生物，并出具相应的检验检测数据报告，只有满足要求才能进入市场流通。
3.2检验残留农药
长期以来，国家高度重视食品农药残留，相继制定了一系列减少与控制农药残留的方针政策，取得了令人瞩目的成就。但是农药是使农作物正常生长的重要物质，对于提高作物产量与品质，减少病虫害的发生具有关键作用。通过现代生物技术检验食品残留农药，依旧是生物技术应用中的一项重大课题。当前，我国已经制定了符合我国国情的农药残留检测标准，通过生物酶技术与传感技术的有效运用，准确检测农药残留指标，杜绝农药残留超标的食品流向市场，确保食品安全[4]。
3.3检验转基因食品
在现代基因技术的支持下，转基因食品开始进入人们的日常生活。转基因技术利用基因遗传原理，对食品原材料的基因片段进行改造，然后将其加工成食品。转基因食品的安全性至今仍存在较大争议，但大部分人对转基因食品持谨慎态度，部分质量低劣的转基因产品，对人体造成的伤害是不可逆转的。因此，必须通过现代生物技术对转基因食品进行专项检验，准确识别转基因食品的安全系数，有效掌握转基因食品构成，并在食品包装上做出明确标识，全面体现转基因食品特征，保障食品市场健康有序。
4现代生物技术在食品检验中的应用趋势
4.1高效化
在科学技术不断发展和进步的时代背景下，食品检验技术会呈现出新的发展趋势，现代生物技术也会表现出明显的高效化特征。高效化集中表现为操作流程更加简单，食品检测时间缩短，能在短时间内完成检测任务，并准确获取相关数据资料，提高食品检测效率。
4.2多样化
随着人们对食品质量要求的提高，在食品检测中，现代生物技术呈现出多样化特征，能够用于食品检测的现代生物技术种类越来越多。在具体检测过程中，单一的现代生物技术，已无法满足食品检测需要，而是需要应用多种多样的检测技术。因此，有必要综合应用多种检测技术，对食品进行详细、全面的多样化检测，以准确把握食品安全状况，保障食品安全与可靠[5]。
关键词：分子生物学;教学改革;学习效果
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）36-0099-02
分子生物学是研究核酸和蛋白质等大分子物质的学科，是一门前沿性强、发展迅速、对生命科学领域各分支学科具有广泛和深入影响的学科[1]。该学科于1953年开始建立，到20世纪70年代形成了较完整的理论体系，国外高校在80年代开始在生物学课程中加设分子生物学方向的内容，自90年代后国内外高校和科研院所的生命科学方向专业逐步都开设有分子生物学课程。该课程内容的建设与生物化学密切相关，形式上又与整体高校教学改革相适应。纵观近20年分子生物学课程建设发展历程，总结有以下特点：教学形式上由传统的面授向面授与网络课堂相结合转变;教学方法上越来越注重计算机技术的运用，采用启发式教学、任务式教学、微课教学、翻转课堂教学等多种方法组合教学;实践教学方面从掌握技术和原理向科研型实践教学体系转变;教学内容上不断引入新的研究成果和研究方法，紧跟该学科研究的最新进展;考核方式上从单纯试卷或实验报告为依据向多元化考核评价体系转变[2]。分子生物学作为新疆农业大学农学院农学、生物技术、种子科学与工程等专业普遍开设的重要专业基础课程，以及本校生命科学类研究生的主干专业课程，在学生由基础课转向专业课的学习中占有重要的地位。
一、存在的问题
目前我校大部分课程包括《分子生物学》的授课采用传统的教学方法，即教师在课堂上“满堂灌”，学生被动的接受。经过几轮的教学循环，我们发现这种教学效果不佳，存在一些问题。首先，在教学过程中，学生对这门课的学习兴趣并不高甚至出现恐学的现象;其次，目前分子生物学内容理论性太强，与实际应用严重脱节，学生觉得枯燥无味，缺乏学习的动力;最后，分子生物学虽然发展迅猛，但是与其相关的产业还远远未能影响人们的生活，使得学生有一种误解，觉得这些理论知识与他们的生活、工作、事业离得太远，还不如考取各种证书来的实际。造成这种现象的原因，一方面是教师受理论教时的限制，不能给学生足够多的时间去引导，另一方面，学生也没有充分发掘自己的主观潜能，缺乏自信[3]。图志班学生是新疆农业大学面向全校招收的各个专业的优秀学生，对他们的培养目标是科研创新型人才，重点培养他们的科研能力和创新能力，为后续科学研究工作打下基础。因此，对图志班学生《分子生物学》教学方式改革迫在眉睫。
二、分子生物学改革
1.理论教学改革。分子生物学是一门介绍生命微观分子世界的学科，学习DNA为何物，以什么形式存在于生命体中，基因转录与蛋白质表达到底是一个怎样的过程。这些知识学生几乎没有任何感性认识。如果我们还是“填鸭式”的教学，没有发挥学生的主观能动性，最后这门课的讲解就变成教师的独角戏了。为了打破这种传统教学模式，我们本着以学生为主体的以研究为目的的学习方式，在教学环节中引入启发式、问题导向式和案例式相结合的教学方法，目的是使学生参与到教学中，是共同参与的过程，而不是教师的独角戏[4]。比如在课程教学之前，我们利用启发式方法教学，从学生已有的宏观认知世界出发，启发学生了解宏观的生物体是由系统器官组成，再次是组织细胞，然后到细胞器，最后展示这门课程所要研究的对象――核酸和蛋白质，逐层次地深入介绍，一步步地启发，逐步把学生带到生命的微观分子世界里，使学生大体了解核酸和蛋白质在生物体中是一种什么样的状态，在细胞中大致是怎么活动的，从而引入分子生物学的内容。此时再讲具体章节时根据不同的知识点，采用不同的教学方法相结合的授课方式，使学生最终理解何为分子生物学。比如在讲色氨酸操纵子的时候，我们采用问题导向式，结合案例，设定一个场景。“假如毕业后你们到一家跨国生物技术公司应聘，公司给你们布置了一道面试题：如何大幅提高大肠杆菌生产氨基酸的产量，以色氨酸为例，设计具体详细的工作方案。最终依据你们的方案决定你们的去留。那么这个答案就在色氨酸操纵子学说这一节的内容中。”通过情景假设，给他们一种感同身受的压力，同时引入问题，激发他们学习相关知识的积极性和主动性。通过这种方法，使学生带着问题来学习理论知识，可以大大提高学习的动力。
2.实验教学改革。分子生物学是一门实践性非常强的学科，没有科研实践，对理论知识是难以真正理解和掌握的，因此应加重实验教学，使实验教学成为分子生物学课程中非常重要的一个教学环节。对实验操作环节，主要围绕现代生物技术的核心“基因工程技术”为主要内容开展实验课对理论知识验证，主要以大肠杆菌为研究对象进行基因的克隆和转化、载体构建、基因的表达和检测实验，中间贯穿讲解以中心法则为理论主线的各个理论知识点。但具体的实验设计和操作由学生自己设计，教师负责把关。比如我们讲完DNA复制时，根据所学的理论知识，给学生布置一个开放性实验：以大肠杆菌为研究对象，在体外怎么进行大肠杆菌基因的克隆？讲完转录和翻译时又设计一个实验，在体外怎么进行基因的表达呢？讲完基因表达调控时设计一个实验：外界环境是怎么调控基因表达的？让学生自己查找资料、设计实验方案，在实验课中针对他们设计的实验进行验证。这样开展实验课的目的是，一方面使学生理论联系实际，发现所学的内容确实是有用的，激发他们学习该门课程的兴趣;另一方面，学生通过查找相关资料、设计实验方案，更加巩固所学的理论知识，达到真正理解的目的。这种边实践边学习理论的模式是用实验引发学习的动力，用理论去指导实验设计，然后再用实验加深理论知识的理解，整个教学模式遵循从感性认识到理性认识，再到感性认识的认知规律，逐步带领学生进入一个良性的认知循环中。
3.分子生物学网络教学平台建设。图志班的学生不同于其他学生，他们要在最短的时间内完成教学任务，选择导师进入实验室，进行相关的科研训练。结合现实情况，我们建立和完善分子生物学网络教学平台，在努力提高课堂授课水平的基础上，将教学课件和相关知识视频及延伸阅读资料和实验内容及试题作业上传至网站，要求学生课后主动查阅、独立完成作业，并通过网站建立互动和评价体系。这样，一方面可以有效的利用网络扩展教学空间，另一方面提高学生的主动参与性，增强学生学习分子生物学的兴趣，对今后的科研和个人发展都具有积极的推动作用。
4.考核方式的改革。传统的考核方式就是纸质化考试，结合实验报告成绩和平时成绩三部分，按照一定比例评分，综合后给出最终的考试成绩。针对图志班的理论教学改革和实验教学改革，有必要制定相对应的考核标准。图志班共20个学生，我们按照自由结合的原则，每4个学生为一个小组，从单元自测、课堂问答、实验的设计及实验技能方面给予综合评分。比如课后习题环节，每讲完一个章节，会让学生在已建好的习题集上解答对应章节的习题，巩固理论知识，然后进行网上小章自测，作为一个考核成绩。比如课堂提问环节，将课程按章节分成10个部分，每个部分结束后，都设计一次知识竞赛，每个人都是竞赛的主体，以小组为单位进行提问，各个小组抢答，如果一个成员没有回答完整，小组其他成员可以进行补充，采用游戏中的累积加分制，教师现场直接打分进行累积，以最终的成绩作为一个考核成绩;比如实验设计和实验操作环节，以小组为单位进行实验的自主设计，每个小组选派代表对设计的实验进行讲解，以最佳实验方案作为实验操作方法，结合实验操作环节，给出一个考核成绩。最后，考试时，设定一个开放课题，比如，根据我们所学的知识，制订一个基因克隆和基因表达的实验方案，在这个过程中涉及到分子生物学中的哪些知识点？这个问题的设定也是为后面《生物技术引论与实践》课程的开设奠定一个基础。他们设计的实验可能不完整，但是通过这样一个训练过程，使他们对基因工程有一个感性认识。通过后面《生物技术引论与实践》的实验技能培训，使他们全面掌握分子生物学最基本的实验技能，为他们后续进入实验室开展科研活动，奠定一个非常好的基础。最终结合以上考核环节，给出最终成绩。
三、结语
上述四者是有机的整体，网络课程中心的建设扩展了教学的时间和空间，新的教学方法和手段的运用提高了教学质量，实验教学的改进促进了理论与实践、教学和科研的结合，考核方式的改革提升了学生的综合水平，最终四者共同作用，提高了教学整体水平，为图志班学生学习打下坚实基础。
参考文献：
[1]朱玉贤，李毅.现代分子生物学[M].北京：高等教育出版社，2013.
[2]张桦，麻浩，石庆华.分子生物学原理与应用[M].北京：中国农业出版社，2013.
分子生物学（molecular biology）是在分子水平上研究生命现象的科学，通过研究生物大分子（核酸、蛋白质）的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。分子生物学的兴起是自然科学的一件大事，它使整个生命科学的研究上升到一个全新的阶段。在实际应用方面，它是培养造就生命科学类高级专门人才所需基本素质的重要课程。该课程在我校生物工程、生物技术等本科专业中开设，为专业核心课程。在实际教学中，因分子生物学课程体系知识点多，抽象复杂，逻辑性强，而新理论、新技术更新快，学生学习有困难，在短时间内很难掌握。针对上述课程教学中存在的突出问题，也为贯彻落实我校应用型人才培养目标，激发学生学习兴趣，提高学习效率，使其全面系统地掌握分子生物学理论和技术，近几年来本教研室从该课程师资队伍建设、教学内容、教学方法与手段、教学网站建设、实验教学、学生科研训练等方面进行了积极的改革与探索。
1引进培养优秀青年博士，推动教师队伍建设
教师队伍建设是课程建设的重要内容，关系到课程教学的质量和人才培养的水平。近几年间，分子生物学课程团队先后引进了来自中科院、“985”、“211”等全国知名科研院所的多名优秀博士。通过“传帮带”，教学指导委员会随机听课、学评教信息反馈，组织讲课竞赛，安排青年教师参加全国性高校生物教学改革研讨会等措施帮助青年教师成长，提高教学水平。
此外，每年课程团队选派1-2位青年教师出国访学，选派1-2位教师在国内外知名高校开展博士后研究。通过人才引进及培养，分子生物学课程主讲教师达8人，现有教授1人、副教授3人、讲师4人，全部具有博士学位。课程团队教师本着以科研带教研、以教研促科研、全员参与，注重实效的原则，积极申报科研项目和教研项目，目前本课程团队教师均承担多项国家级、省市级、校级研究课题和教研课题，为教学工作的不断更新和充实奠定了坚实的基础。
2加强教学内容改革、丰富教学方法和手段，提高教学质量
教材是教学思想与教学内容的重要载体，普通班选用目前生物类应用较为广泛的朱玉贤等主编的第四版《现代分子生物学》作为教学教材，“钱学森实验班”实行双语教学选用Turner等主编教材《Instant notes molecular biology》。因分子生物学章节、知识点多，将教学内容进行了模块划分，围绕中心法则，重点讲解染色体与DNA、转录、翻译、基因表达调控，将分子生物学研究技术与基因工程操作技术有机结合，此外以学术报告的形式结合授课教师的研究方向讲解分子生物学进展及重大事件。
普通本科班的教学，我们主要采用以核心知识为抓手，运用研讨式、思维导图等教学手段设计课堂教学。授课之前教师根据每章节核心知识点设计问题，布置学生预习，课堂上启发学生运用所学知识讨论解决问题的方式方法，教师在研讨过程中只起到调动、协助及课堂控制的作用。“钱学森实验班”采用渗透式混语及计算机多媒体辅助相结合的教学方法进行授课。渗透式混语即先用英文表达，然后用中文讲解、阐述，使学生听懂英文，并理解英文表达的专业知识，最后重复一遍英文表达。计算机多媒体辅助教学能将文字、图形、声音、动画、视频等多种信息加工组合在一起，把抽象难懂的书本知识转换成图文并茂、情景交融的直观形象，降低学习的难度，提高学生的理解程度和能力。
3整合资源，建立优化教学网络平台
教学团队自2012年建立校级分子生物学精品课程网站，使传统教学方式和现代化教学手段相结合，尝试开展网络教学。随着近几年的建设，精品课程网站设立课程介绍、教学大纲、教学课程录像、多媒体课件PPT、习题册、动画视频专区以及网上答疑服务区等自助学习项目，便于学生选择自己喜爱的方式进行预习、自学及复习。现代信息技术的应用，有效地实现多样化的教学互动，扩展教学的时空和教学信息量，实现因材施教的个性化教育，从而显著增强教学效果，提高教学效率。
4建立探究式的实验教学方法，培养学生创新精神
以验证性、综合性和设计性实验整合分子生物学实验课程内容，从DNA、RNA、蛋白三个水平介绍分子生物学常用实验操作技术，使学生较全面和深入理解分子生物学以DNA复制、RNA转录和蛋白质合成为核心的中心法则。此外，为学生创设一种科学研究的情境和途径，以类似科学研究的方式，指导学生查阅文献，设计实验方案，实施实验流程，分析实验结果，撰写实验报告，并整理成实验课程论文。探究式的实验教学方法使整个实验从头至尾大部分工作均由学生完成，明确突出学生的主体地位，培养学生的团队合作精神和创新精神。
5搭建专家讲座平台，提供学生科研助理岗位，培养学生科研能力
【关键词】分子生物学技术；实验教学；教学模式
基金项目：郑州师范学院校级课题项目（项目批准号：2012076）。
分子生物学技术是我国综合、师范、医药、农林类院校生物专业必修的一门基础课，也是生命科学的带头前沿学科，课程地位十分重要。我校是一所师范类的本科院校，在生物技术与应用专业开设了分子生物学技术课程。本课程内容主要包括分子生物学技术的基础理论、基本技术以及当前分子生物学技术研究的前沿领域。了解或掌握分子生物学技术的基础理论、基本技术及其研究方法对高级人才的培养具有重要的现实意义。然而，分子生物学技术的理论知识抽象、有深度、内容多，而且教学时间短（54学时），教学效果往往不尽人意。如何利用有限的教学时间取得良好的教学效果，是教师们最关心的问题。作为一名分子生物学技术课程的老师，就我院学生的情况在分子生物学技术课程教学方面存在的问题及教学改革的思路及对策谈几点看法。
一、分子生物学技术课程特点及存在的问题
（一）分子生物学课程特点
分子生物学是在生物化学的基础上发展、向生命科学各个领域拓展而形成的，是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能及其相互间作用规律的一门实践性很强的学科。随着这门学科的飞速发展，使人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界[1]。另外，近年来的诺贝尔医学和生理学奖绝大多数都颁给了分子生物学相关的研究领域，这表明了分子生物学在整个生命科学中的重要地位。
（二）分子生物学技术教学存在的问题
1.过分依赖现代化教学手段
分子生物学技术内容庞杂、抽象，较难理解，并且涉及大量的实验技术和操作，在有限的时间内让学生理解和掌握大量的知识和技术是很难的，导致教学效果很不理想。随着多媒体技术进入课堂，教学效果有明显提升。该技术可将抽象的、理论的东西形象化，将空间的、难以想象的内容具体化，还可以在课件中展示自然界的直观现象、模拟实验过程和再现研究过程，提高了学生学习的兴趣[2]。但这也很容易产生一些负面效果，一是教学过程中教师和学生交流及互动的环节减少；二是学生无法及时消化吸收大量的课堂信息。
2.理论与实验教学比例失调严重
分子生物学技术课程是一门实验技术类课程，在我国师范类高校中分子生物学技术课程实验课时普遍较低，特别是处于本科发展起步阶段的师范院校，实验能力的培养得不到重视，特别是我院开设的这门课程，理论内容在一学期内都很难讲授完，几乎没有时间安排学生实验，更不要说让学生系统的掌握一项分子生物学技术了。由于实验课时很有限，很难保证学生对基本实验技能的掌握，对理论内容的理解也是一知半解，囫囵吞枣，学生的学习兴趣与积极性逐渐丧失。
3.综合型和研究型实验缺乏
综合型实验是将某几个相关的实验内容结合，培养学生运用所学知识和技能进行综合分析、解决问题的能力；研究型实验是学生在教师的指导下分析和解决实际应用问题，培养学生解决问题的能力[3]；而知识验证型实验主要是验证知识、帮助学生理解分子生物学技术基本理论和实验技能，仅能够对学生的动手能力以及固定的实验操作进行培训。目前，实验课程的教学以知识验证型实验为主，缺乏综合型、研究型实验，不利于培养学生自主思考、自主设计、自主解决问题等实验能力。
4.实验教学经费匮乏
学校每年都在扩招，我院每次上学生实验课实验室内人数都在25个左右，又由于实验经费很有限，而分子生物学技术实验用的仪器设备、实验耗材和试剂都比较昂贵，根本无法让每一位学生都进行实验操作。结果导致实验课上只有几个学生经常动手操作，其他大多数学生坐等结果，这种现象严重影响了学生对实验课的兴趣，不利于学生动手能力和创新能力的培养。
二、分子生物学技术课程实验能力培养目标
分子生物学技术是一门实践性很强的课程，学生通过学习该课程不仅应掌握重要的理论知识，而且应掌握一些实验技术，更重要的是具备解决实际应用问题的能力。这种能力的培养单靠理论教学无法完成，必须将实验教学纳为课程教学的重要组成部分。通过实验教学可以将理论和实际运用结合起来，使理论内容易于被学生理解和掌握，提高学生的动手实验能力、专业应用能力，逐步建立独立的科研和工作方法，为继续深造发展和将来工作奠定良好的基础。
分子生物学技术课程的教学不仅要注重培养学生深厚的专业知识，更要注重培养学生运用专业知识和技术解决实际问题的能力，因此，本课程建设必须紧密结合教学实践。学生综合能力的提高需要通过一系列的实验项目和课程设计分阶段完成，以基础理论、基本方法和基本操作为基础，循序渐进地构建分层次的能力，由浅入深地不断提高。
三、分子生物学技术教学改革的思路与对策
1.充实理论内容，采用互动式教学法
近年来，随着分子生物学技术的迅猛发展，新知识、新理论、新成果不断涌现，这就要求我们教师必须敏锐把握学科发展前沿并及时充实到教学内容中，使学生对分子生物学技术课程有一种开放和发展的心态[4]。另外，只有与人类自身密切相关的知识，才能引起学生更大的兴趣，才能变灌输为启发，同时也才能使该课程为社会科学发展发挥更大的作用。在授课过程中，适当增加一些与疾病发生原理、药物和保健品开发、个体发育、生殖健康、生产生活和生活质量等有关的分子生物学技术研究内容，让学生觉得这门抽象的课程与自己的生活息息相关。进而能提高学生的学习兴趣，激发学生学习的独立性。
更重要的是，在教学方式上可采取课堂讨论、提问的互动式教学方法，同时与讲授教材、新进展专题系列报告的传统教学方法相结合。课堂讨论与课堂提问的互动式教学可以将分子生物学技术理论内容分成几个部分，同时将学生分成相应的组，每组同学准备一部分的内容，也可以让每一位同学准备一章理论内容或者自己感兴趣的专题报告，并选择在课堂上向全体同学讲解该部分内容，其他同学就该部分内容提出问题，所提问题由该组同学回答，不能回答的问题下一次课回答，最后由教师解答疑问并总结。
2.增加实验课时数和教学经费，充实实验内容
增加实验课时数，是进行分子生物学技术实验教学改革的前提条件。分子生物学技术发展迅速，运用广泛，是生物技术类学生进行实验和科研的重要手段。就目前的课时数而言，根本无法满足分子生物学技术实验教学需要。增加课时数，一方面可以适当增加些基础性实验，让学生学会分子生物学技术常规仪器设备的使用、试剂的配制及一些基本的实验方法，例如：基因克隆涉及的核酸提取、PCR、凝胶电泳等；另一方面教师可根据自己科研项目引导学生设置一些探究性实验，让学生查阅文献资料，自拟实验方案，制定技术路线，对实验结果进行分析讨论，撰写实验研究报告，这样有助于学生科技创新实验活动和自主能动性的发挥。
但是，由于分子生物学技术实验所需仪器设备、耗材以及试剂都比较昂贵，目前的实验教学经费不足以满足让每一位学生都能进行实验操作的需求。在这种情况下，一要积极申请实验教学经费，使学校加大对实验教学经费的投入；二每次进行实验准备前，可以通知学生，让无课并且有兴趣的学生参与到实验准备工作中来，使学生既可以熟练掌握仪器使用及试剂配制，又可增强其责任感，使其在进行实验时，能更加珍惜实验仪器和试剂，认真做好实验。
3.科研课题和实验教学紧密结合
高校要进行教学改革、提高教学质量，科研是关键。将科研课题以及科研成果应用于实验教学，能帮助学生及时了解最新科研动态及科研成果，提高学生对科研的兴趣，为其今后的发展方向提供有价值的参考[5]。本院有多位教师承担着校级、省部级及国家级科研项目，可以让有科研课题的教师带领一部分学生做科研，使学生熟练掌握与分子生物学技术课程基本实验方法的同时，建立科研思维。这样，可以真正做到实验教学紧密联系科研，以科研促教学，使学生参与到科研中，既可以让学生了解实验的全过程，又可以发挥其主观能动性，掌握实验技巧以及实验以外的其它知识技能。
4.培养学生阅读文献的习惯
查阅有关分子生物学技术研究新进展的文献，通过对学生进行重点讲解，让学生感受理论知识在实际生活中的应用，同时，也培养学生阅读文献的能力，使其了解当今生命科学发展的进展和热点问题。向学生介绍分子生物学技术研究领域一些重要的期刊，比如英文的期刊Pubmed （http： / / ncbi.nlm.gov/pumbed），Science Direct电子期刊（http： / / sciencedirect. com），Wiley Inter Science电子期刊（http： / / interscience. wiley. com/ journal finder. html）等；还有一些中文的期刊：中国知网、维普中文期刊、万方数据库等，选择代表性的数据库给学生演示一下如何查文献，尤其是自己对某方面研究感兴趣的文献，给学生提供了一个搜集学习资料的手段。通过查阅相关的文献，仔细阅读并逐渐地提炼自己的想法，本身就是一个不断学习和创新的过程，对学生以后毕业论文和进行科学研究论文的写作都是非常有帮助的。
5.构建多元化的考核方式
教师对所讲授课程进行考核是衡量学生对知识内容掌握情况的一种基本方法。考核方式多种多样，但怎样的考核方式才能真正起到衡量学生对一门课程知识的掌握情况，是值得我们每位教师思考的问题。为了减少学生在学习过程中出现平时不努力，考前突击的情况，我们增大了平时成绩的比重（30%）。平时成绩由听讲、回答问题、作业、查阅文献资料的总结报告4个方面组成；由于平时成绩所占总评成绩比重较高，学生上课听讲大都认真专注，每次理论课后学生都按时复习课堂讲授重点并按时完成作业；实验的设置也增进了学生对分子生物学技术部分理论知识的理解，从近5年的考试成绩来看，学生对本课程要求必须掌握的理论知识考试成绩有较大提升，且对基本实验技术理解更加深入。
四、结语
分子生物学技术的快速发展对教师的理论和实验教学都提出了更高的要求，理论教学可以使学生具备基本的知识内容，实验教学可以更有效地提高学生的实践、探究和创新能力，因此加强分子生物学技术实验教学是培养学生扎实的生物技术技能的立足点。本文结合本校实际情况仅对分子生物学技术课程教学改革提出了一些观点和经验，如何顺应分子生物学技术飞速发展的需要，仍需我们教师在教学过程中不断地进行总结和思考。
参考文献：
[1]朱玉贤，李毅.现代分子生物学[M].2版.北京：高等教育出版社，2002：1-3.
[2]王玲，秦永燕.分子生物学课程教学改革探索[J].当代教育论坛，2008（4）：99-100.
[3]邓磊，赵文吉，胡德勇.遥感课程实践教学模式探索与教改实践[J].科技创新导报，2012 NO.07，136-137.
[4]范纯新，郭弘艺，唐文乔.细胞生物学教学存在的问题与改革思路[J].中国校外教育，10/2011，76，112.
分子生物学是一门在分子水平研究核酸和蛋白质等生物大分子的形态、结构、遗传信息传递规律及基因表达调控的科学。它是21世纪生命科学领域发展最迅速的学科之一，极大地推动着整个生命科学的发展[1]。目前，分子生物学是我国高等院校生物、医学类学生的专业必修课，也是化学、物理、材料等专业的选修课。
然而，从中国西部高校—塔里木大学生物类专业学生的分子生物学成绩，以及每年报考研究生的考试科目选择看，学生对分子生物学的学习效果和质量并不好。该校生物类专业学生每年分子生物学平均成绩均在70分左右，在他们报考研究生时，无论是否选择分子生物学相关专业，常常避开分子生物学考试科目。这对学生今后无论是在生物领域进一步深造，或在工作岗位应用分子生物学知识解决实际问题，都带来了极大的问题和困难。
因此，为了解导致塔里木大学本科生物类专业学生学习分子生物学效果差的原因，也为今后教师更好地开展分子生物学教学工作和提高教学质量，本论文采用调查问卷的形式，对学生分子生物学的学习动机、学习兴趣、学习主动性、学习方式以及教学内容和方式等问题进行调查，在分析调查结果的基础上，为更好地进行分子生物学课程的教育教学改革提供有益思路和借鉴。
塔里木大学是一所偏重农业的综合性大学，分子生物学是该校生物技术和应用生物科学本科专业学生的必修课程，在第三学年第一学期开设，总学时为60学时，教学周期为16周，每周上4节课。此前学生已经学习了分子生物学的先导课程—生物化学、细胞生物学和遗传学，对核酸和蛋白质的结构具备一定的知识基础。本次问卷调查采用不记名方式，对象为塔里木大学生命科学学院生物技术专业(简称生技)和应用生物科学专业(简称生科)2014届本科生，共4个班级97人。其中生技2个班，共51人，男生占64.7%，女生占35.3%，新疆生源占60%，疆外生源占40%;生科2个班，共46人，男生占52.2%，女生占47.8%，新疆生源占70%，疆外生源占30%。
一、学习动机
学习动机作为一种非智力因素，是引发和维持个体学习活动，并将学习活动引向一定学习目标的动力机制，通过学习兴趣和态度等间接地影响学习效果和学业成就[2]。调查发现，在对分子生物学重要性的认识方面，分别有97.1%和95.6%生技和生科的学生认为该课程对本专业重要或非常重要，分别只有2.9%和4.4%认为不重要。可以看出，这两个专业的绝大多数学生在学完分子生物学的先导课程后，对开设分子生物学的重要性有足够认识，说明他们具备学好分子生物学的潜质和基础，这为他们提供潜在的学习动力，只是由于其他因素这种动力尚未被激发出来。此外，个别学生对分子生物学的重要性认识尚有不足，这必然会导致他们学习动力的缺乏。因此，需要教师在开始讲授分子生物学绪论时，通过课程介绍以及列举实例等形式，详细讲述这门学科对整个生命科学的发展、生命奥秘的揭示、前沿技术的研发以及现代社会的影响，提高学生对分子生物学重要性的认识。由此看来，绝大多数生技和生科专业的学生虽然肯定了分子生物学课程的重要性，但总体成绩仍然较差，或不愿选择其作为自己喜好学科，说明对分子生物学重要性的认识并不是导致学生学习效果差的主要原因。
二、学习兴趣
兴趣是最好的导师，是一种积极探究的倾向，也是创新能力的源泉[3]。学生对某一学科感兴趣，就会持之以恒地专心致志钻研它，也会提高学习效果。调查显示，生技和生科对分子生物学感兴趣的学生分别占44.1%和42.3%，而超过一半的学生则没兴趣或不喜欢。进一步探究其不感兴趣的原因，两个专业分别有21.7%和22.1%的学生认为内容枯燥，28.3%和25.2%认为记忆内容多，21.7%和23.3%不知道如何学习，还有28.3%和29.4%觉得自己基础差，学不会。由此看出，没有兴趣是塔里木大学生技和生科专业学生对分子生物学学习效果差的主要原因，而该课程本身的内容枯燥、理论抽象、庞杂、不易记忆等特点是导致学生丧失学习兴趣的一个主要因素。兴趣是学习过程中最积极的因素，也是学生走向成才之路的最有效方法。然而分子生物学除上述特点外，随着现代科技的飞速发展，其新理论和新技术还在层出不穷，容易使学生产生畏惧心理，难以接受和掌握微观和抽象知识。另外，这门课程不但自身逻辑性很强，而且与其先导课程的连贯性也很强。若其先导课程没有学好，直接影响后续课程知识的理解和掌握。例如，如果对生物化学中DNA和蛋白质结构没有理解的话，学生就很难掌握分子生物学中生物体如何通过DNA-蛋白质互作方式调控基因的表达，并由此产生恶性循环，久而久之最终导致学生对该课程丧失学习兴趣，甚至达到放任自流的程度。因此，想要学生学好分子生物学，就要充分激发学生的学习兴趣，建立其自信心是关键，这也是提高分子生物学教学质量的有效途径。教师可在讲好绪论、采用恰当的教学方法和注重理论与实践等方面，在今后的教学中充分调动学生学习分子生物学的兴趣和积极性。
三、学习主动性
学习主动性是影响学生学习效果和教师教学质量的另一关键因素[4]。本次调查学生的学习主动性包括学习习惯和作业处理两个方面。在学习习惯调查中，生技有22.8%的学生能主动自学(其中17.1%为看书学习，5.7%为上网学习)，40%是自学结合教师授课，37.1%只听教师授课;生科有19.9%能主动自学(其中15.7%为看书学习，4.2%为上网学习)，37.3%为自学结合教师授课，42.8%只听教师授课。
调查结果说明这两个专业学生的学习习惯均较差，大部分学生的主动学习意识不强，仍然依赖中学阶段教师授课为主的学习习惯，其中生科的学生主动学习意识更差。在对待不会做的作业时，生技有27.8%的学生通过自己看书解决，52.8%是向其他同学请教和讨论，13.9%则是抄袭他人的作业，5.6%是请教老师;生科专业学生的上述比例依次为25.2%、48.1%、23.4%和3.3%。显然，当遇到不会的作业时，两个专业的大多数学生主要是与同学讨论甚至抄袭作业方式解决，只有少数是通过自己看书或请教老师方式解决，说明大多数学生对待作业抱着消极和应付的态度，没有很好地利用作业对知识进行及时复习和巩固，日积月累，不会的问题越积越多，最终导致学生对该课程丧失信心、兴趣和学好的勇气，这是导致学生学习成绩差的一个重要因素。
一般来讲，如果学生对所学内容感兴趣，就会兴致勃勃地学习，当遇到困难时表现出顽强的钻研精神。否则，只是表面地、形式地去应付所学知识，一旦遇到困难则往往会丧失信心，不能坚持学习。因此，要使学生由被动学习变为主动学习，就必须激发和培养学生的学习兴趣，改变学习习惯，这是学好分子生物学和提高学习成绩的可靠保障。
四、学习方式
学习方式是学生在学习过程中为完成学习任务，达到学习目标采取的方法、策略和途径的总称，直接影响着学生的学习效果和成绩[5]。本次调查学生的学习方式包括课堂笔记、课前预习和课后复习三个方面。在课堂笔记调查中，生技和生科分别有73.5%和70.2%的学生能主动记下教师授课要点，11.8%和12.7%是记下教师授课的部分内容，14.7%和17.1%是教师让记就记或从不记笔记。说明两个专业的大部分学生在课堂中均能做好笔记，其中生技学生记笔记的主动性高于生科专业学生。在对课前预习和课后复习的调查中，生技和生科分别有7.4%和6.1%的学生能进行课前预习和课后复习，60.3%和57.2%偶尔会进行预习和复习，26.5和31.8%%则从不预习和复习，5.9%和4.9%在教师要求时会进行预习和复习。表明两个专业仅有少数学生能够积极进行课前预习和课后复习，而绝大多数学生则缺乏这种学习方式。
然而进一步调查显示，两个专业都又有超过53%的学生认为“课前预习—课堂学习—课后复习”的学习方式更有利于对知识的掌握，学生在课前进行预习，带着问题课堂听教师讲解，逐渐使问题得到解决，再通过课后复习来巩固学习成果。但这与学生实际在分子生物学学习中的做法自相矛盾，原因可能由于学生对本课程不感兴趣，不愿意或不主动以这种方式学习。因此，培养和增强学生对本课程的学习兴趣或许是提高学习成绩和学习效果的根本途径。
五、教学内容
分子生物学是一门实践性很强的学科，除理论教学外，实验课程也占有重要的地位。在教学内容调查中，生技和生科都有超过68%的学生认为分子生物学的理论课和实验课应紧密结合，希望通过实际动手操作来验证和巩固理论知识。而塔里木大学分子生物学的理论课和实验课被安排在不同学期进行，学生在学习理论知识后，不能及时通过实验课的实践环节进行验证和巩固，只能靠死记硬背来记忆枯燥的概念和原理，学习效果自然不好。
因此，在制定教学大纲时，应尽可能安排分子生物学的理论课和实验课同步进行，或使学生进入实验室进行科研锻炼，这样不仅使其从枯燥的理论学习中解脱出来，在实验中的新发现和创新大大提高他们对本课程的学习兴趣，而且学生在获得一定技能后也能增强其将来走上社会的自信心，这种措施不失为提高学生对分子生物学学习兴趣和学习效果的最简单途径。另外，目前国内大多数高校所使用的分子生物学教材内容与其先导课程重复性较大，如DNA复制、RNA转录和蛋白质翻译等，这些重复内容占用了分子生物学很多教学课时，导致其最精华和最核心的内容(如基因表达调控等)课时较少。因此，在教学大纲修订时，还应对课程体系进行优化[6]，强调重复内容在分子生物学和其先导课程各自的教学重点，这样既可有效避免课程间内容的重复，又可使课程体系间建立有机衔接，从而有效地突出了分子生物学的教学重点。
六、教学方式
合理的教学方式有利于促进学生的良好发展，是提高课堂实效性的关键，在学生获得知识、提高能力、获取学习方法的过程中，教师采用的教学方式直接影响着学生的学习兴趣和效果[7]。调查发现，生技和生科分别有67.6%和72.5%的学生希望每章讲完后教师能帮其进行归纳和总结，便于他们理解和记忆。表明学生对教师的依赖很强，对所学知识梳理和总结的主动性和积极性不高。为此，教师在今后教学过程中应注重引导学生自己及时对知识进行归纳和总结，必要时应教会他们归纳和总结的方法，如思维导图法[8]，这样一方面使学生对所学知识加深记忆和巩固，另一方面他们养成良好的学习习惯，成为走上社会的一项潜在本领。另外，生技和生科分别有47%和41.6%的学生希望教师上课时引入课堂讨论。
课堂讨论是一种很好的教学组织形式，学生可以在轻松的氛围中达到对知识的理解和掌握[9]。对此，教师在今后的教学中可采用恰当的讨论方式，如“三明治”教学模式[10]，这样一方面可以激发学生的学习兴趣，提高学习效果，另一方面使学生在讨论中不但可以锻炼自己的口才，发挥个人魅力，而且学会尊重别人意见，接受别人批评，培养他们的团队合作精神。调查还发现，生技和生科分别有50.1%和69.3%的学生希望能结合生产生活，多举实例。说明多数学生希望通过实际生活的例子形象地理解和掌握抽象的分子生物学知识，特别是生科专业的学生，由于这部分学生大多来自于新疆本地，更希望通过联系当地生产生活的实际，以便将来应用分子生物学知识和技术为本地发展服务。
总之，上述调查问卷说明，处于我国西部边陲的塔里木大学的分子生物学教学目前仍然面临着许多问题，如学生的学习兴趣不高、主动性积和极性较低、学习方式不当等。造成这些问题的原因一方面是分子生物学本身知识枯燥难懂，学生难以理解和掌握，另一方面也可能与生源有关，生技和生科两个专业的学生大部分来自于新疆本地，中学阶段的整体教育水平低于疆外地区，造成学生的知识基础较差，这对需要具备雄厚知识基础的分子生物学来说更为困难。如何教好分子生物学，如何提高学生对本课程的学习兴趣和学习效果，是摆在所有分子生物学课程教师面前的一个共同问题[11]。
针对这种现状，必需进行分子生物学教学改革，教师在实际教学工作中，针对学生的特点和兴趣，结合当地生产生活实际，运用恰当的教学方式，引导学生及时总结和整理知识，同步配以相应的实验课，相信这样不仅能极大提高学生对分子生物学的学习热情和兴趣，而且也能使学生把该课程真正运用到以后的科研、生产和生活实际，为国家和新疆地方发展培养更多、更高素质的高级应用型人才。
【关键词】先导化合物；活性筛选；发现
先导化合物是指通过生物测定从候选化合物中发现和选定的具有某种药物活性的新化合物，一般具有新颖的化学结构，并有衍生化和改变结构发展潜力，可用作研究模型，经过结构优化，开发出受专利保护的新药品种。
一、先导化合物的寻找
（1）从天然产物活性成分中发现先导化合物。19世纪至20世纪期间，从植物中提取、分离得到了许多具有特殊治疗作用的药物。这些药物无需修饰即可直接应用于临床，如吗啡、奎宁、紫杉醇等。此外，还有许多药物是以从植物中提取的物质为先导化合物，进行结构修饰，获得了很好的治疗结果。随着技术的不断发展，人们开始从动物和微生物中分离提取并获得新的先导化合物。多种具有抗菌活性的天然抗生素被分离出来，如青霉素、四环素、链霉素、氯霉素、红霉素等。对天然菌类提取物的优化蓬勃发展，创制了百余种抗生素，包括后来在临床中得以广泛应用的阿莫西林、头孢哌酮和阿齐霉素等。同时，大量的非抗生素类药物也从这类先导物种被提取或优化出来，包括从橘青霉素中提取得到羟甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂美伐他汀等。内源性生物活性物质也是先导物的重要来源。开发和应用体内这些微量的内源性物质为先导化合物寻找新药是目前药物研发领域中的新兴方向。（2）通过分子生物学途径发现先导化合物。分子生物学是在分子水平上研究生命现象的科学，通过研究生物大分子的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。分子生物学的研究内容包括各种生命过程，如光合作用、发育的分子机制、神经活动的机理、癌的发生等，可以利用这些研究来发现先导化合物。（3）从代谢产物中发现先导化合物。代谢产物是指新陈代谢中的中间代谢产物和最终代谢产物。科学家利用高端技术进行提取和分析这类先导物并进行改造以获得新药。如由二级代谢产物偶氮化合物磺胺米柯定发现磺胺类强力和长效H1受体拮抗剂诺阿司咪唑，由于其不易通过血脑屏障，因此无中枢镇静作用，也没有抗胆碱作用，它与组胺竞争细胞上的H1受体，起抗过敏作用。（4）从临床药物的副作用或者老药新用途中发现。临床药物的常见的副作用包括恶心、干呕、视力模糊、头昏、嗜睡等。根据这些不良发应研究其作用机制，可以发现某些先导化合物。如新型的碳酸酐酶抑制剂利尿药就是一个成功的例子。
二、先导化合物的活性筛选
（1）非抗菌活性先导化合物的筛选。现代生物技术，特别是分子生物学研究的进展使采用重组微生物技术筛选非抗菌活性先导化合物显示出优越性。该方法简化了分析检测过程，降低了结果的假阳性的发生，适用于高通量筛选系统。目前采用此技术建立了许多有效的先导化合物筛选模型。以重组微生物技术为基础的靶位筛选系统是将编码外源靶蛋白的基因克隆，转移到宿主（微生物）体内并进行表达，再采用经典方法对重组微生物的特性（如存活）进行评价。（2）抗癌活性天然先导化合物的筛选。随着对肿瘤发生机制研究的不断深入，人们以肿瘤发生、发展过程中相关酶、受体为作用靶点，设计出一些利用新的作用机制筛选抗癌药物的方法。例如，抑制DNA拓扑异构酶、抗有丝分裂、抑制生长调节及信号传导途径、钙离子通道阻滞剂等方法。这些方法特别适用于天然抗癌先导化合物的跟踪分离筛选，利用这些方法已筛选出一些新的有潜在抗癌活性的天然先导化合物。（3）抗氧化活性先导化合物的筛选。抗氧化活性先导化合物一般应用于治疗心血管疾病。例如，利用多靶点机制，从南海真菌中分离出来的一系列全新结构的鹿角缩酮类化合物，此类化合物能抑制苯肾上腺素引起的血管环收缩，与一氧化氮合成酶抑制剂L-NAME合用能明显减弱其舒血管作用。而且，能显著抑制过氧化氢诱导的细胞凋亡、线粒体膜电位下降和细胞色素C的释放，也提示该化合物具有胞内抗氧化作用。
三、先导化合物的优化
先导化合物存在缺陷，如活性不够高，化学结构不稳定，毒性较大，选择性不好，药代动力学性质不合理等等，对先导化合物进行化学修饰，进一步优化使之发展为理想的药物，这一过程称为先导化合物的优化。优化方法有两种，一是通过化学操作和生物学评价、发现决定药理作用的药效团；或得到特异性高、毒副作用小的药物。二是改变先导化合物的化学结构，反复试验。例如利用生物电子等排体对先导化合物进行优化。
参 考 文 献
[1]赵爱国，韩宇萍.从植物药中筛选先导化合物的策略[J].中国药房.2002（9）：517～519
作者：林学斌 陶星 管峰
有些企业为了节省开支，不安排员工体检，甚至雇佣患有传染病的工人加工生产食品，导致食品存在病原体，危害消费者的健康，食品运输和储存的管理问题。在食品进入市场的过程中，包装、储藏和运输出现问题，会造成食品污染。有些食品因检测的技术和方法不当，样品检测过于单一，食品净化不彻底，也使食品的质量得不到保证。
现代生物技术及其在食品安全管理中的应用
1.现代生物技术生物技术又称为生物工程，主要是以现代生物科学为基础，运用现代科技手段并根据生物的某些特性，按照一定的流程进行改造以达到预期目的的一种新型技术。现代生物技术主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和发酵工程五个领域，这些技术在食品安全管理领域具有广阔的发展前景。其中基因工程是现代生物技术的核心和基础，它几乎贯穿于细胞工程、酶工程、蛋白质工程等其他领域，并对这些领域的技术具有指导作用。（1）基因工程：又称为分子克隆技术、DNA重组技术，是以现代分子生物学技术为基础的一种新兴生物学技术，在分子水平上将异源基因与载体DNA在生物体外进行剪切、拼装和重组，并通过微生物质粒、噬菌体等作为载体，将重组后的DNA转入受体细胞，从而获得符合人类需要的产品或创造出新特性。（2）细胞工程：是一种运用细胞生物学技术，有计划有条理地改良遗传物质的生物技术，主要包括细胞培养、细胞移植、细胞融合、细胞重组等技术，与基因工程有许多相似点。应用细胞工程进行育种和培养获得新的遗传物质，往往比普通的遗传物质具有更高的抗性和更多的营养成分。（3）酶工程：是指利用酶、细胞器等具有的特异催化功能对酶进行改造，借助给定的技术手段生产出人类所需要的产品，主要包括酶的固定化技术、酶的修饰化技术和细胞固定化技术等。酶工程在食品添加剂、食物保鲜等方面具有广泛的应用前景。在食品中添加一种或几种酶，根据检测结果可评价食品的质量，操作简捷，可行度高。（4）蛋白质工程：是一种在基因工程的基础上，融合蛋白质晶体学、蛋白质化学等科学而达到人类需求的新型技术。由于它是以基因工程为基础的，所以也称为“第二代基因工程”。2.现代生物技术在食品安全管理中的应用现代生物技术运用于食品生产已有很长时间，它被广泛用于辅助生产发酵类食品，如酸奶、面包等。现代生物技术具有灵敏度高、定位准确、迅速等独到的优点，它在食品安全检测、安全管理控制领域扮演了非常重要的角色。随着现代生物技术的快速发展，许多创新性的技术不断被研发出来，对食品功能性的开发具有非常重要的作用。同时，现代生物技术在食品安全管理中也有举足轻重的地位。换言之，在食品安全管理系统中引入生物技术，可使管理工作事半功倍。食品安全管理主要分为食品安全检测管理和食品加工管理。在食品安全检测方面，目前广泛采用的生物技术有分离培养法、免疫学培养法、分子生物技术、生物芯片和生物传感技术等。以生物芯片为例，它是食品检验中快捷的技术，根据食品的安全情况建立安全检测监控体系，找出食源性疾病的阈值，建立食品安全管理预警和反应系统。生物芯片在食品安全管理中具有很大的潜力，如对食品中毒素的检验和残留药物的检测等，生物芯片都可提供有力的保障措施。生物工程技术在食品加工管理中主要应用基因工程、细胞工程、酶工程等技术。以基因工程为例，它应用于食品安全管理体系，具有几个特点：一是优化食品的生物资源和品质。应用基因工程技术可改良动植物的品种，比如，可培养抗病虫、抗病毒的植物或耐干旱耐潮湿的植物，这为制作食品消除了很多安全隐患。目前，市场上许多转基因食品以其独有的性质广受消费者欢迎。同时，基因工程还可改善食品的品质，比如，可改良奶牛的生长激素，既增加牛乳的产量还提高牛乳的质量；可改良猪的生长激素，控制猪的总质量与其瘦肉的比例。二是改进食品中的菌类。不良菌种不仅给食品带来危害，而且还会使整个食品安全管理系统瘫痪。原因是：一旦用不良菌种发酵，食品的质量就会下降。食品安全管理的目标就是保障食品的安全性，用不良菌种而使食品质量受损，从客观上直接给食品安全管理带来了危险。而基因工程可改良菌种、提高食品发酵的安全性，从而改善食品安全管理系统。1994年美国Calgene公司研制的转基因番茄上市，这是第一个通过食品安全管理的转基因植物食品。在我国，转基因水稻、玉米、小麦和各种水果也都通过了食品安全管理系统检测，并在全国范围广泛采纳。
加强食品安全管理的建议
食品安全管理部门既要充分认识生物技术在食品安全管理中的作用，还要加强管理，以有效解决食品安全问题，保障人们的身体健康。1.完善食品安全的法律法规完善食品安全管理法律法规，进一步整治食品安全问题，保护消费者的合法权益；加大执法力度，增加厂商违法的成本，从根本上解决食品安全管理问题。2.建立食品安全行政管理制度政府不仅应加强对食品安全的市场管理，还应建立食品安全行政管理制度。对“问题食品”予以没收或销毁，并对相关厂商处以罚款，情节严重者则停止其加工或生产；对于给社会带来危害影响的食品厂商，不仅要使其对受害者承担赔偿责任，还要对其给予行政处罚，情节严重者要对其进行刑事制裁。如果监管部门监管不力，监管人员也要受处罚，对情节严重者不仅要追究其行政责任，还要追究其刑事责任，进而提高食品安全管理水平。3.强化食品安全管理职能食品安全管理部门应明确划分管理职能，对各个安全管理细节进行明细分工，按各自的职责进行严格管理，做到谁负责谁监管，以分段管理为主、品种管理为辅，促进食品安全管理进一步优化。还应提高各个食品安全管理环节的效率，避免重复检查、漏查的现象，做到全面监管。
一、通过所系融合构建园艺生物技术教学平台，促进教学与科研的有机结合
（一）整合资源，为培养人才提供良好的实验研究条件园艺学一级学科下包括的果树、蔬菜、花卉、茶学、园艺产品采后学等二级学科（或方向）都涉及生物技术。由于学科划分及管理方面的原因，从事品种改良以及采后生理学的教师、设备等被分散在5个不同系中，不利于园艺生物技术的发展。2002年，华南农业大学整合园艺学科中与生物技术有关的人员和仪器设备，构建了园艺生物技术教学与实验实习平台———园艺生物技术研究所。该所为校级研究所，下设分子生物学与基因工程室、细胞工程育种研究室和脱毒与快繁室等3个研究室（或实验室），主要为科研和培养研究生提供实验条件。园艺生物技术研究所的人员全部来自园艺学院各系，其中教授8人。
（二）教学与科研结合，努力提高本科生的实验技能和研究能力2003年，根据园艺学科及华南地区园艺产业发展的需要，园艺学院创设了园艺生物技术方向本科专业，并开始招生。为方便教学管理，在园艺生物技术研究所的基础上又组建园艺生物技术系，园艺生物技术研究所与园艺生物技术系联合办公，人员及设备统筹使用。园艺生物技术研究所主要精力放在科研和研究生培养，园艺生物技术系则侧重于本科生教学和培养上，两者做到既有分工又有协作，相互支持。通过所系融合，使教学和科研资源得到合理配置，改善了不同层次学生的实验条件，不仅大幅度提高了园艺生物技术平台的使用效率，也大幅度提高了学生的生物技术实验技能和研究能力，同时还促进了科研水平的提升。
（三）充分发挥平台优势，承担教学和科研任务园艺生物技术平台的教师近年来承担了2项“863”课题、15项国家自然科学基金课题和50多项省部级课题。以果树、蔬菜、花卉和茶树等园艺植物为材料，开展了分子标记、基因分离和克隆、转基因、基因功能鉴定、细胞工程、种苗脱毒与快繁及采后分子生物学等多方面的研究工作，成绩显著；同时还承担了多项学校教育教学研究课题，为本院和外院学生开设20多门课程。
（四）加强硬件建设，为新专业方向的学生提供可靠的实验教学保障生物技术专业培养的学生必需经过严格的技术训练，如果没有相应的实验条件，创建园艺生物技术专业将成为空谈。生物技术专业的实验设备相对比较昂贵，仅靠教学经费不可能满足仪器购置的需要。因此，必须通过科研带动学科建设，利用国家重点学科建设、广东省211工程建设和重点学科建设、本科优教评估和人才引进等项目，多方筹措资金。有了良好的实验条件、配套的管理制度，可以使教学科研相互促进，为新专业方向的学生提供可靠的实验教学保障。
二、制定科学的课程方案
园艺生物技术专业根据现代生物技术的特点，结合园艺专业的发展趋势，制定了“园艺＋生物技术”的复合模块培养方案。园艺，是本专业的立足点，要“站稳”，但不应该花费太多的学时。我们压缩了原有园艺专业课中的“各论部分”的课时，保留园艺学的核心课程园艺概论、园艺植物分类学、园艺植物育种学和园艺植物栽培学等，形成“园艺模块”。生物技术模块则开设园艺植物生物技术、植物细胞工程、植物基因工程原理与技术、农业生物技术等专业主干课，另外还设置了一些选修课，形成全新的课程方案。
三、建立和完善园艺生物技术学科及其理论体系
由于园艺生物技术是园艺学的一个新兴领域和学科分支，从园艺生物技术所成立之初起，就特别重视学科建设和园艺生物技术理论体系的建立。2002年，华南农业大学生物技术研究所编著了《园艺植物生物技术》一书作为研究生校内教材使用。由于该教材学术体系较系统、理论较严谨、体例统一、内容新颖和能充分反应园艺植物特点等因素，于2005年被教育部遴选为“研究生教学用书”，由高等教育出版社出版发行，成为国内首次公开出版的《园艺植物生物技术》研究生教材[1]。2007年又主编出版了“国家十一五国家级规划教材”《园艺植物生物技术》和《园艺植物生物技术实验指导》等本科生教材[2-3]。
四、创新实验室管理机制，实行全面开放和资源共享
从园艺生物技术研究所与园艺生物技术系成立之初起，所系实验室就按照开放型教学研究实验室的模式进行运作，建立和不断完善实验室管理制度，对本科生、研究生实行完全的开放管理，在教学、科研和人才培养方面都取得了显著的成效，大力促进了学科、专业之间的交流、综合与渗透，加强了横向联系和合作，提高了平台的知名度和影响力。
作者：龙石银 张彩平 乔新惠 田英 马云 黄春林 单位：南华大学生物技术系
谢红艳构建生物基础与医药融合的课程体系
课程体系是实现培养目标、构建学生知识结构的中心环节。我校生物技术专业的课程体系分3个平台，即公共基础课、学科基础课和专业课，每个平台均设有必修与选修课。为使生物技术专业的学科基础课和专业课能适应21世纪生命科学学科的发展和人才培养的需要，并在生物群体、个体、组织、细胞、分子不同水平上全面准确地反映生命科学内涵与进展，生物技术专业的教学计划、课程设置及运行过程都充分利用学校已有的医学教育资源优势，体现了依托医药的特色。教学计划体现了医药特色从2005年版、2007年版到2009年版的专业人才培养方案及教学计划修订中，均结合我校实际确定了以生物科学为基础，以医学、药学为依托，以培养生物技术实践能力为主要环节的生物技术专业教学计划，培养方案与课程体系逐步优化［7，8］。在课程设置上，合理安排必修及选修课程，在专业课程设置中以生物科学为基础，把六大工程课即基因工程、细胞工程、微生物工程、蛋白质工程、酶工程、组织工程列入生物技术的专业必修课，围绕六个工程主干课开设专业平台基础课和限制性选修课。这种课程结构强化了学生扎实的生物科学的基础理论和基本实验技能的培养。目前总课程为44门，其中涉及医学基础和药学专业基础的课程有20余门，需较系统地学习人体解剖学、生理学、医学微生物学、医学遗传学、医学分子生物学、医学免疫学、组织胚胎学、生物制药工艺及设备、化学制药技术、制剂学、生命科学进展、病理学、药理学、生物安全等课程。该计划符合国家教育部关于本科教学计划的原则规定，能保证学生的知识、能力和素质培养的要求，也能充分利用学校已有的医学教育资源优势，办出有医药特色的生物技术专业，体现出生命科学与医学、药学的紧密结合。教学计划执行过程反映了医药特色在教学过程中，交叉学科实现内容整合。由于生物化学、细胞生物学、医学遗传学、医学分子生物学四门课程是生物学科的前沿内容，也是生物学中发展最快的领域，要求这几门课的任课教师在课堂上要及时向学生介绍学科的新发展和新内容。另外这几门课的内容交叉重复较多，经过学科群的多次讨论，强调了各门课应重点讲授的部分和内容的取舍分工，较好地处理课程间相关内容重复和渗透的关系，着重培养学生扎实的生物科学的基础理论、基本实验技能和在医学、药学方面的应用。教学内容上也体现了生命科学与医药科学的紧密结合，如学习基因工程时，结合临床常用的基因工程产品如胰岛素、乙肝疫苗等实例介绍分切接转筛基本原理。同时回顾这些疾病发病的生化机理，介绍治疗进展，学生的学习效果非常好。
强化生物基础与医药特色的实践环节
教学体系生物技术是由多学科交叉形成的理论与实践并重的一门学科，为提高学生动手能力，培养出创新性应用型生物技术类专业人才，突出实践性教学也是本专业的主要特色。我校生物技术专业的实践环节教学体系由实验课程、实习课程、毕业论文组成，目前已形成了有特色的实验、实习课程体系和稳定的实习基地。实验课程体系不断强化实验室教学，按基础实验和专业实验两个层次组织实验教学。把基础类课程如生理学、动物学、微生物学、细胞生物学、生物化学、遗传学、分子生物学等的实验与专业类课程如基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程、微生物工程等实验内容进行整合，将开设的实验内容分为几个系列，避免了实验内容的交叉重复，使其更加系统和符合客观规律，知识结构更趋合理。教学过程中，要求学生从试剂配置开始，自己动手完成实验操作全过程，大大提高了学生的动手动脑能力和独立分析与解决问题的实际工作能力。通过学习和实验，学生掌握了一系列基本生物实验技术，如离心、电泳、层析及分光光度法等。结合这些技术，开展具有医药特色的实验项目，如人血清醋酸纤维薄膜电泳、谷丙转氨酶活性测定等，根据电泳分离出的条带、酶活性等结合临床分析该血清样本的特点和临床意义，又如在激素对家兔血糖浓度的影响实验中。通过该综合性实验，学生对血糖浓度及其代谢调节有了更清晰的理解。在此基础上，开展的专业课程实验的如微量核酸和蛋白质的分离纯化、PCR技术、基因重组技术、电泳图谱的成像分析技术、杂交技术、菌株扩大培养技术，发酵产物的分析、提纯技术等基本上都与其在医学、药学方面的应用密切相关。专业和专业基础课程实验共计652学时。实验开出率达到教学大纲要求，专业基础课、专业课中设计性、综合性实验项目超过40%，其中依托生物基础技术并具有医药特色的实验项目达到60%以上。实习课程体系实习课程分阶段性的相关课程实习、生产实习。实习是学生学习深入与升华的重要过程。不断加强校内外实践教学基地与生产实习基地建设，尤其是以双赢实习基地为平台创新生产实习教学。阶段性相关课程实习分别到学校附属医院的检验科、药剂科了解相关技术在医药上的应用，同时以湖南南岳衡山、福建泉州市崇武镇海滨作为我校生物技术专业植物学、动物学野外实习基地。这两个实习基地的动物、植物物种丰富，数目繁多，具有生物多样性的鲜明特点，能为生物科学的野外实习提供资源保障，拓宽学生对自然界中生物多样性、生态学等的知识面，完善知识结构。生产实习更是突出生物技术和医药应用特色，实习基地有清华紫光古汉生物制药股份有限公司衡阳南岳制药厂、衡阳中药厂、湖南金健药业、湘潭一格药业和浏阳生物科技园等生物制药和生物技术企业单位，厂方指派专人指导学生的实习。实习内容包括药品生产的GMP知识、血液制品生产技术、生物制品生产技术等专题讲座，并通过在人血白蛋白分离车间、免疫球蛋白分离车间、冻干粉针车间以及中心化验室的实习，了解血浆白蛋白、免疫球蛋白分离纯化的工艺流程和技术要求，生物制品的冻干干燥、成形、封装、灭菌等工艺流程，药品、生物制品的检测与质量控制等技术。通过实践，使学生观察能力、动手能力、实践能力以及思维能力、综合分析能力和解决问题能力得到了全面培养，学生能运用所学的微生物学、生物化学、发酵工程、生物工业下游技术等原理解决生产中存在的问题，巩固和加深对基础理论的理解，并初步了解了生物技术和现代化生产的关系、生物技术企业的经济地位和市场营销状况等信息，学研产用结合取得初步成效，其中湖南金健药业有限公司因在指导我校生物技术专业生产实习时取得了很好的成绩，被评为湖南省高校优秀实习基地。毕业论文体系由于推行本科生导师制，成立了科技活动小组，在一至三年级时就引导部分学生参加教师申报的科研项目，并分别在我校生物化学与分子生物学研究所、药物药理研究所、心血管疾病研究所等与生物技术、医药相关的开放实验室进行，以科研促教学，增强了学生的研究能力，培养了创新人才。学生在第四学年时必须进入实验室做毕业论文，毕业论文的选题主要结合导师的研究方向，所完成的毕业论文几乎都涉及医学、药学研究和应用开发领域，如研究糖尿病、心血管疾病、遗传性疾病、肿瘤等的相关发病分子机制、药物防治及机理探讨等，较好地反映了所学知识的应用，也充分显示了我校生物技术专业的办学特色。在导师指导下，其中“戒烟牙膏”荣获第八届“挑战杯”全国大学生课外活动学术科技作品大赛二等奖;观赏兼实验红鲫鱼新品系的选育株、观察新药N0－1886对巨噬细胞内胆固醇流出的影响以及无明矾米粉的制作等获湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目资助。从毕业生就业情况看，大部分是在医药公司、生物科技公司、生物工程公司、制药公司、学校或科研院所等从事医药和生命科学相关的技术工作和科学研究。经过十余年的实践，我系对生物技术专业创新人才培养的途径和方法进行了积极探讨，目前已形成了具有医药特色的培养创新人才和应用型人才的课程体系。通过对学生、用人单位问卷调查和校内外教学督导评价等分析表明:专业+医药的人才培养模式独具特色，学生不仅掌握了系统的生物技术的基本理论和基本技能，而且得到了与医药相关的基础研究和应用的实践，生物技术专业建设也取得了突出的效果，体现了坚持社会导向、改革创新和示范带动的原则，培养了适应社会需求的高素质人才，突出了生物技术理论和方法与医学、药学相互渗透的办学特色。
[关键词] 生物技术 畜牧兽医 应用
[中图分类号] S8-1 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2014）01-0242-01
随着DNA重组技术等生物技术的快速发展，生物技术产品被广泛应用于饲料工业、畜禽疾病控制、动物生产等领域，并在其中发挥着巨大的作用，有效的提高了畜禽的生产能力、饲料的产量和质量，减少了畜禽疾病的发生率和死亡率，改善了环境污染。生物技术在畜牧兽医领域中的应用主要有以下几个方面。
一、生物技术在动物育种中的应用
动物育种中广泛应用的生物技术主要有转基因技术、动物克隆技术、DNA重组技术以及胚胎工程技术等等。运用现代生物技术进行分子育种可以有效的改善传统育种方式中的培育周期长等问题，大大的加快了育种的进展，提高了育种的质量。比如，利用生物技术可以把特种功能的基因簇或者是单个基因插入某个生物品种的基因组中，并成功表达，再运用相关的生物技术进行诊断和检测，选择出能够达到预期标准的小组，不仅可以有效的提高育种的准确性，加快育种的速度，还能提高畜牧品种的生产能力和经济性状。
二、生物技术在操纵动物生产中的应用
生物技术操纵动物生产主要表现在运用相关生物技术对动物原有的内在和环境系统进行目的性的干预，使动物机体所达到的新的代谢平衡向人类期望的方向移动。比如，通过生物技术人工合成的生长激素，可以达到和动物天然的生长激素相同的作用，可以有效的促进动物的生长，降低动物的采食量，并且对动物及人类健康都不会产生不良影响，有效的促进了畜牧业的发展。
三、生物技术在防治与诊断动物疫病中的应用
在防治动物疫病方面，运用生物技术培育的基因工程兽用疫苗与常规疫苗的生产相比生产周期更短，疫苗的种类更多，效果更强大，并且降低了由于残毒和污染而造成的生物污染的机率。常见的有预防禽痘病毒的活病毒载体重组疫苗、基因缺失疫苗、核酸疫苗等等。在畜禽疾病诊断方面，随着生物技术发展而产生的限制酶分析法、免疫印迹法、核酸探针法以及聚合酶链反应法等多种分子生物学的诊断方法都是畜禽疾病有效的诊断方法。
四、总结
生物技术是一门神奇而复杂的综合性技术，生物技术应用在畜牧兽医领域中，不论是在动物育种、动物生产、动物疫病的防治与诊断，还是在新生物制品和制剂的研制上，都发挥着重要的作用，生物技术为畜牧兽医领域的发展有着巨大的推动作用。
参考文献
关键词：环境监测；生物传感器；生物大分子标记物；微核技术；生物芯片技术
中图分类号：X17 文献标识码： A 文章编号：1671-1297（2008）11-181-02
一、常规监测技术中微生物的应用
水体中的致病菌有可能引起各种传染病。因此，水质的细菌学检验对于保护人群健康具有重要意义。由于致病菌在水中存在的数量较少，直接监测比较困难，因此常选用间接指标即粪便污染的指示菌――大肠菌群作为代表 。另外还有发光细菌法，污染物致突变的微生物监测，藻类与水质污染监测方式。
二、生物传感器
随着环境污染问题的日益严重，人们对能够连续、快速、在线监测污染物的仪器的需求也愈来愈迫切。生物传感器应运而生，它的出现使环境监测的连续化和自动化成为现实，并降低了环境监测的成本，其中酶传感器和免疫传感器在环境分析及环境检测等方面已经得到了广泛的应用。
（一）BOD微生物传感器检测仪(BODs)
生物化学需氧量(BOD)是环境监测工作中的一项重要指标，它表示水中污染物的综合污染程度。目前国内外普遍规定样品在 20℃的温度中培养5d，分别测定培养前后的溶解氧， 二者之差即为BOD5 值，以氧的 mg/L 表示。但该方法操作较复杂，耗时长，且干扰因素多，结果准确度及重现性差，不能及时为环境管理和决策、科研、事故污染鉴定等提供科学依据， 无法满足当前环境监测中快速测定的要求。因此，快速、准确测定水体中 BOD 一直是环境监测中的一大难题，而BOD微生物传感器检测仪就能满足这一要求，因此得到广泛应用。
（二） DNA生物传感器在环境污染监测中的应用
基于生物催化和免疫原理的生物传感器在环境领域中获得了广泛应用。近年来，随着分子生物学和生物技术的发展，人们开发了以核酸探针为识别元件，基于核酸相互作用原理的 DNA 生物传感器。该传感器可用于受感染微生物的核酸序列分析、优先控制污染物的检测以及污染物与 DNA 之间相互作用的研究，在环境污染监测中具有潜在的巨大应用前景。
（三）可检测化学制剂和生物制剂的生物传感器
美国田纳西大学（位于美国田纳西州诺克斯维尔）的研究人员利用由生物工程技术制成的、存在杂质时会发出蓝绿辉光的微生物，开发成功一种基于芯片的环境生物传感器样品。这种被称为生物发光型生物指示器IC（bioluminescent bioreporter IC，简称 BBIC）的器件技术可在众多的应用（从航天器到反恐）中巧妙地检测出氨、锌等各类化学物质。
（四）光纤化学/生物传感技术
光纤技术与光谱分析技术的有机结合就构成了光纤传感技术。光纤传感技术突破了光谱分析的传统模式，光可由光纤直接导入样品，而样品不必放入光谱仪中就能进行测定。特别适用于环境污染物、生物药物， 以及生产过程的原位、在线监测和对样品的无损测定。早在十几年前，人们就曾经预言：光纤传感技术的出现将不可避免地引起分析实验室及分析控制仪器的又一次革命。随着环境科学与生命科学的发展，对各种与人类生存环境密切相关的化学物质的测定和变化过程的监测，已显得特别突出和重要。由于 FOC&BS 具有实时、在线及远距离自动监测和对样品无损测定等特点，人们对它在海洋环境监测中的应用给予了较多的关注，特别是在溶解氧、pH、湿度和水质毒性等监测要素的应用中。
三、生物大分子标记物
生物大分子标记物是指生物体内的一些对外界环境变化敏感并能产生一些可检测变化的大分子物质，这些大分子物质能够反映环境变化对生物体的影响。随着社会对环境保护的日益重视和分子生物学技术的发展，将生物大分子标记物的检测应用到环境监测中已经成为一种趋势。生物大分子标记物检测由于其测定指标全面、准确、系统且具有特异性等优点，近十几年来作为污染物暴露和毒性效应的早期预警工具已被广泛应用于环境评价中。
（一）核酸分子标记物检测
核算分子标记物检测方法有核酸分子损伤检测技术、报告基因标记技术及DNA芯片技术。
（二）蛋白分子标记物检测
环境中的许多污染物能直接与生物体内的蛋白质发生反应从而对生物体产生影响，或者诱导 (或抑制)生物体内一些基因的表达从而影响生物体内一些蛋白质的量。因此，生物体内的许多种蛋白都可以作为环境中有害物质暴露的生物标记物应用于环境监测中。
蛋白分子标记物检测方法有酶分子标记物检测、金属硫蛋白( Metallothione in ，MT)的检测、热休克蛋白( Heat Shock Prote in ， HSP)的检测及抗氧化剂防御系统的检测。
四、微核技术
随着工农业的快速发展，人类活动的加剧，以及错误的污染销毁办法，使得环境中有毒污染物的积累日益增加，这些污染物破坏了生态系统的平衡，并对人类的生存造成了极大的威胁。环境污染已经成为全球共同关注的一个热点问题。为了检测出已经存在或潜在的危害，各种环境污染监测技术应运而生。植物微核技术是根据遗传学上染色体畸变的原理而建立的一种环境污染的生物监测方法，在对大气、土壤、水环境中各种有毒污染物的遗传毒性检测方面得到了广泛应用。国内外大量的对比实验研究表明，该方法普遍适用于检测环境致突变物，已经成为环境污染监测的有效工具。
微核技术可用于监测大气污染，监测土壤污染，监测水污染，监测有机物污染，监测重金属污染，监测物理辐射污染。
五、生物芯片技术
微生物污染水源可导致多种疾病的爆发和流行，严重威胁着人类的健康。传统的细菌分离、培养鉴定技术，操作繁琐且耗时长，并且由于培养技术的局限使得一些微生物难以培养和检测，因此灵敏度很差；传统的一些分子生物学技术也存在着弊端，如免疫学方法和探针杂交技术存在特异性或敏感性的问题，常规 PCR 方法一次也只能检出一种微生物。由于生物芯片具快速、准确、无污染等优点，在水体微生物监测中越来越受到重视。生物芯片技术可用于控制水质、瞬时检测病原细菌、菌的基因表达水平及进行细菌检测和菌种鉴定。
结语
目前，中国的环境监测生物技术发展迅速，能用于诸多方面。但是在环保观念日益增强的今天，社会对环境评价的全面性和准确性的要求也日益增高，这就要求建立一个综合的、多手段的、多参数的环境监测体系以实现快速、高效、准确地对环境状况作出全面的评价。
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