21世纪以来,随着社会经济的发展,以此为基础,科学技术才有了更大的发展空间,而作为基础研究的生物科学方面在本世纪中也获得了巨大突破。但是相比西方发达国家而言,我们仍然着存在很大不足,如基础知识的欠缺,实验技能的不熟练,创新意识的缺乏等等,笔者希望通过以下的介绍,可以针对性的采取措施,以解决当前的这些问题。
1当前生物科学技术的发展现状
生物科学,简称生物学,是自然科学六大基础学科之一。其主要研究内容为:生物的结构、功能、发生和发展的规律,以及生物与周围环境的关系等的科学。生物科学源自博物学,经历实验生物学、分子生物学而进入了系统生物学时期。生物科学的研究方法很多,当然最基础的便是实验操作,通过自己操作才能更为深刻的理解理论知识。具体的来讲,首先是比较法,通过比较研究对象几者之间的差别,通过比较分析,得出共同点和不同点。通过分析我国当前在生物科学领域的研究现状,可以得出。在近些年,针对某些植物或动物物种,我们进行了深入的研究,如拟南芥、果蝇、白桦等等,这些物种的研究已经步入成熟阶段,并建立了比较完善的体系。而在其他物种如红松、杨树、落叶松等,针对它们的研究还不太成熟,存在着很多问题,研究体系还不太健全,因此仍然需要投入更多的人力和财力去研究。
2如何提高我国的生物技术发展水平
2.1学好理论知识,夯实基础
生物科学属于21世纪前沿领域的技术,而若从事该领域还是应该从最基本的做起,通过做实验来发现规律,掌握技能。而这一切最为基础的便是理论知识,如果没有扎实的理论知识做基础,又如何进行实际操作,尽管可以依据步骤按部就班的进行,但是对于实验原理和实验分析,并不能了解的很透彻。因此对于专修分子生物学专业领域的学生,[1]在本科阶段就要将书本上的这些知识学习好,理解透彻。当然还包括一些边缘领域的知识,如计算机领域和数学方面的知识,因为有时候我们需要构建一些模型来反映问题。
2.2提高综合实验的技能
相比专业基础知识,我们更为缺乏的是实验技能。受我国传统的教育理念的限制,学生普遍将更多地精力投注在书本的学习上,而忽略了实战的训练。不只是在生物科学领域存在着这样的问题,在其他专业领域同样存在着这样的弊端。那么针对这些情况,首先需要学生自身有这个意识,在学习专业知识的同时,不要忽略了实验操作的练习。再者当学生进入实验室后,应该由老师统一的进行讲解和培训,不能仅仅依赖学生自己跟随师兄师姐来学习这些操作,因为有可能会出现错误,而影响后期实验的进行。
2.3树立创新意识
在大学阶段,大学生可以选择跟随导师做创新实验,既然称之为创新实验,那必然是具有创新性的,创新是实验的灵魂所在。从较大的角度来讲,创新是一个国家发展的动力,是一个民族的灵魂。如果一直按部就班的往前走,并不能取得什么实质性的突破。那么树立创新意识,不只是口号而要从实践中培养这种意识。笔者认为首先学生自己要认真融入到实验中认真观察,多问几个为什么,这样才能发现问题并解决问题,在问题解决的过程中,本身就是对学生能力的锻炼和培养。再者老师要做好引导工作,培养学生的创新意识,做实验切忌闷头开始做,而不知道做的是什么,又为什么要进行这步操作!
3生物科学综合实验的实际应用
3.1转基因技术分析
通过上述的理论介绍,相信读者可以基本明确生物科学领域主要研究什么问题,研究方法是什么,并且在该领域我们应该如何加快研究进度,追赶发达国家。接下来笔者从实际应用的角度分析,使读者进一步加深对生物科学技术的理解。在生物科学的综合性试验中,转基因技术是很大一部分,的确转基因食品仍然存在非议,但是毫无疑问,在生物研究上,转基因对于优良性状的新品种的研发具有重要意义。其中在转基因操作中,最为重要的便是无菌操作。将实验用具提前灭菌,而且实验操作在超净工作台中进行。在林业研究领域转基因的成功率较低,比在农业领域的发展要慢得多。当然这是受很多因素限制的,首先外植体在组培前要进行彻底的灭菌,而灭菌的过程比较繁琐而且较困难,此外如何培养出合适的转基因材料也是困扰转基因的一个问题,如果没有良好的外植体,那么转基因也是很难成功的。
3.2基因检测在植物研究中的应用
笔者介绍的第一个实例是关于转基因的操作流程及注意事项,而转基因成功与否又是如何鉴定的呢?首先对于转基因材料要将其总DNA提取出来,对于DNA的提取方法,最为经典的是CTAB法,而由CTAB衍生出来的试剂盒快速提取DNA,试剂盒与传统的方法相比,比较简便快捷,所需药品不需自己配制.DNA提取不像RNA提取这般复杂,也不容易降解。[3]而提取DNA操作结束后,对于DNA是否提取成功,还需进行电泳检测,因为如果DNA都没有提取成功,接下的基因检测工作也是没有意义的。电泳之后,将可做模板的DNA样本保留,然后进行PCR扩增,将目的基因序列扩增,该操作基本上会持续两个小时,PCR结束后,就可以针对PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳,检测基因是否转入成功。在基因检测操作中的关键是,在模板的制定中要保留确定提出DNA的模板,此外在PCR反应体系的设定上也需注意,反应条件是否合适,尤其是退火温度的设定,因为温度如果过高则会导致假阴性的出现,而若温度过低,则容易扩增出非特异性的条带。
4结语
通过上述简单介绍,可以明确在21世纪,生物科学技术的重要地位,虽然当前在该领域,我国仍然存在着一些问题并且与发达国家之间还存在很大差距,但是通过分析现状,总结经验教训,解决这些问题并不是难事,但那时,在我国的生物科学技术领域便会呈现出一番全新的面貌。
作者:谢百玲 单位:哈尔滨师范大学
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