分子生物学发展历程

科教论坛　Ｌｕｆ　ｕ　…ｕ　Ｃｈｉｎａ　ｃａｔ『。ｎ—Ｉｎｎｏｖａｔｉｏ—ｎ　Ｈｅｒａｌｄ　分子生物学引入食品专业的发展浅析①　梁盈　林亲录’　（１．中南林业科技大学食品科学与工程学院　湖南长沙４１　０００４；　２．华南理工大学淀粉与植物蛋白深加工教育部工程研究中心　广东广州　５１　０６３０）　摘要：为适应高速发展的食品行业对高素质人才的需求，高等院校的食品科学专业必须联系食品行业的发展方向，在食品科学专业　本科生的课程体系中引入分子生物学。本文针对如何进行分子生物学课程与食品科学的有机结合进行分析，为加快食品专业的发展提　供一定的理论参考依据。　关键词：食品科学　分子生物学　专业发展　中图分类号：Ｔ　Ｓ　２　文献标识码：Ａ　文章编号：１　６　７　３—９７　９　５（２　０１　３）ｏ２（ａ）－ｏ１　５　７—０　２　“十五”以来，我国食品工业已成为国　民经济发展中增长最快　最具活力的产业　之一。随着社会、经济的发展，人们对食品　品质、结构、成分、数量的需求都在不断优　化与增长。为适应国际食品行业人才的发　展需求，必须培养大批的高素质、多层次的　食品科学与工程技术人才。食品科学与工　程专业担负着为粮食、油脂、果蔬、饮料、　乳、肉等食品加工与制造业培养与输送各　类人才的重任，对食品工业的健康、持续、　快速发展至关重要。　当今分子生物学处于快速发展的阶　段，在他的带动下与食品科学相关的各项　研究也随之进入了一个高新阶段。食品的　安全，膳食、营养和保健，生物技术，环境保　护，食品功能的分子基础等方向是美国食　品科学协会，简称ＩＦＴ，所提出的新世纪食　品科学研究的重点。这无疑告诉我们，每一　项研究的方向都涉及了与分子生物学相关　的理论与技术。利用这项理论，我们可以更　加深入和透彻的阐明与食品科学相关的问　题，并建立起与食品科学分子水平向关联　的研究方法体系，从而进一步使相关的研　究成果能够更好地运用到我们所从事的食　品材料生产、产品设计开发、产品加工、分　析检测等领域…。　经过实践可以证明，在高等院校的食　品科学专业领域中引入分子生物学课程，　能够在极大的程度上帮助学生，而且效果　很好。但是利中有弊。分子生物学课程存　在理论知识抽象、枯燥，不便于学生理解　特点，因此，在食品专业的分子生物学的　教学过程中，完全沿用传统的教学模式，　想要达到的效果很难令人满意。为了使分　子生物学课程能与食品科学有机结合，我　们有必要从食品学科的专业特点出发，对　课程内容、教学方法、实验教学应用到课　程考核方式进行精心的设计和分析，建立　起一套切实适合食品科学专业分子生物　学课程教学模式，已达到预期的教学效　果　１根据食品专业的特点优化教学内容　分子生物学是由生物化学延伸而来　的，选用的教材中重复了部分生物化学的　相关内容，对于原来生物化学中一些枝节　内容，如核酸　ＤＮＡ重组、蛋白质的生物合　成等，应适当取舍；而对于分子生物学中基　因操作、病毒、表达调控、糖复合物等知识　则应纳入到重点章节进行讲授。例如，改性　淀粉转基因作物的培育；含有高不饱和脂　肪酸大豆与稻谷的开发；功能食品的功效　成分及其作用机理；疾病预防治疗与营养　素、基因产物之间密不可分的关系，等等。　在这些深层次认识的基础上，食品产品的　设计与开发将更趋合理。食品科学专业的　学生在日后的科研、工作中恰当应用分子　生物学技术，就可以研究、开发、生产出更　丰富、更营养的食品，满足人们日益增长的　需求。目前食品领域的许多热点问题都需　要应用分子生物学技术来解决，这就使分　子生物学具有了前沿性的特点。因此，分子　生物学教学内容还应体现该学科的新热　点、新进展。例如，基因治疗、ＲＮＡ干扰、微　ｔ］ｘＲＮＡ以及基因芯片技术及这类技术在食　品添加剂筛选方面、食品致病菌检测方面　的应用等　。　２根据食品行业的需求改进教学方法　分子生物学是一门理论性很强的学　科，对于食品科学专业的学生，纯粹地讲授　相关的理论知识，学生会觉得很枯燥，也很　难理解。如何将分子生物学的基础理论及　前沿进展传授给学生，为学生构建脉络清　①基金项目：淀粉与植物蛋白深加工教育部工程研究中心开放基金（２０１１０７）；　中南林业科技大学青年基金项目（ＱＪ２０１１０２０Ｂ）｛　长沙市科技局计划项目（Ｋ１２０１００４—３１），国家自然科学基金（３１２０１　３４８）。　作者简介：梁盈（１９８１一），女，博士，主要从事食品分子营养学方向的研究。　晰、系统性强的分子生物学知识体系，增加　学生的学习兴趣和主动性，达到良好的教　学效果，是相关教师普遍面临的问题。对理　论知识的讲解，尽量做到“深入浅出　，用尽　可能通俗易懂的语言、引人人胜的案例、栩　栩如生的场景、结合漂亮的图片，将深奥晦　涩的理论讲解清楚。在课堂教学时采用师　生问答，启发式教学模式，利用提问，引导　学生自主思考，通过教师答疑引出要讲授　的主要内容，调动学生的学习积极性。在课　堂教学中，注重教与学的关系，把“渔”放在　首位，不仅能增加学生的学习兴趣，也有助　于培养学生发现问题、分析问题、解决的能　力，从而将知识、能力和素质的培养有机融　合为一体【　。　另一方面，多媒体手段的运用，可以化　抽象为具体、化复杂为简单，能起到降低　学习难度、辅助记忆、加深理解的作用。但　多媒体教学课件不是教材内容的罗列，而　是一个内容丰富、主题鲜明、提纲携领的　大纲，制作多媒体课件要求重点突出、思　路清晰、富有启发性、能够升华传统教学。　在课件的制作过程中，应充分利用动画生　动形象、引人入胜的功效，以飞入、闪烁等　方式展现文字或图片，增强动感提示。例　如乳糖操纵子的负调控机制，如果仅仅通　过语言描述和教材上的图示来讲解，学生　容易一知半解。在制作课件时，辅助运用　动画的形式来展示阻遏蛋白识别并特异　结合ＤＮＡ的方式从而引起转录的关闭或　启动的过程，只需要短短的几分钟便可将　整个过程生动形象的呈现出来，达到提高　学生注意力和活跃课堂气氛的目的。当　然，课堂讲授时切忌把课件的内容照本宣　科地念一遍，老师扮演的不是一个播音员　或放映员的角色。　（下转１　５９页）　

分子生物学的应用及发展

摘要：本文在文献检索的基础上，对分子生物学的发展简史，基本原理，研究领域等作了简单介绍，阐述了分子生物学在人们日常生活中的应用并结合药学专业着重讨论了其在药学及中药开发发面的应用，并进一步对分子生物学未来的研究技术、方向和前景做了展望。

一 前言

生物以能够复制自己而区别于非生物。生命现象最基本的特征是进行“自我更新”。进行“自我更新”体现了一种最高级和最复杂的运动状态。这种运动就是生物机体从环境中摄取物质和能量，以更新本身的物质组成，而山现生长、繁殖，在这样的过程中保证了将自身的特征传给历代；同时也不断地向环境输送一些物质和释放能量。在生物机体的组成物质中，防水分外，有各种无机盐类和各种有机化合物。其中生物大分子——核酸和蛋白质在进行自我更新运动中，以其功能的重要性占第一位。为探索生命现象的本质问题，产生了分子生物学这一学科[1]。

分子生物学(molecular biology)是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘学科，它是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域[2]。

分子生物学的最终目标是远大的，从产生基本细胞行为类型的各种分子的角度，来理解这五类行为类型：生长、分裂、分化、运动和相互作用。即分子生物学力图完整地描述细胞大分子的结构、功能和相互联系，从而理解细胞为什么要采取这种方式[3]。

分子生物学作为一门新兴的边缘学科。它的迅速发展及其在整个生命科学领域的广泛渗透和应用，促使人们对生物学等生命科学的认识从细胞水平进入分子水平。在农业、畜牧、林业、微生物学等领域发展十分迅速，如转基因动植物等。在医学领域，为医学诊断、治疗及新的疫苗、新药物研制等开辟了新的途径，使医学科学中原有的学科发生分化组合，医学分子生物学等新的学科分支不断产生，使医学科学发生了深刻的变革，不认识到这一点就很难跟上科学发展的步伐。

分子生物学的应用及发展

摘要:本文在文献检索的基础上，对分子生物学的发展简史，基本原理，研究领域等作了简单介绍，阐述了分子生物学在人们日常生活中的应用并结合药学专业着重讨论了其在药学及中药开发发面的应用,并进一步对分子生物学未来的研究技术、方向和前景做了展望。

一 前言

生物以能够复制自己而区别于非生物.生命现象最基本的特征是进行“自我更新"。进行“自我更新”体现了一种最高级和最复杂的运动状态。这种运动就是生物机体从环境中摄取物质和能量，以更新本身的物质组成，而山现生长、繁殖，在这样的过程中保证了将自身的特征传给历代；同时也不断地向环境输送一些物质和释放能量。在生物机体的组成物质中，防水分外，有各种无机盐类和各种有机化合物.其中生物大分子——核酸和蛋白质在进行自我更新运动中,以其功能的重要性占第一位.为探索生命现象的本质问题，产生了分子生物学这一学科［1］。

分子生物学(molecular biology）是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘学科，它是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域［2]。

分子生物学的最终目标是远大的，从产生基本细胞行为类型的各种分子的角度，来理解这五类行为类型：生长、分裂、分化、运动和相互作用。即分子生物学力图完整地描述细胞大分子的结构、功能和相互联系,从而理解细胞为什么要采取这种方式［3]。

分子生物学作为一门新兴的边缘学科。它的迅速发展及其在整个生命科学领域的广泛渗透和应用，促使人们对生物学等生命科学的认识从细胞水平进入分子水平。在农业、畜牧、林业、微生物学等领域发展十分迅速,如转基因动植物等。在医学领域,为医学诊断、治疗及新的疫苗、新药物研制等开辟了新的途径,使医学科学中原有的学科发生分化组合，医学分子生物学等新的学科分支不断产生，使医学科学发生了深刻的变革，不认识到这一点就很难跟上科学发展的步伐。

分子生物学技术的发展与应用前沿

分子生物学技术是指基于DNA、RNA、蛋白质等分子的结构和功能，研究生命活动及其调控的技术。在生命科学领域中，分子生物学技术一直是一项非常重要的研究方向。它主要涉及基因克隆、蛋白质分离和鉴定、基因工程、蛋白质工程、基因表达、基因组学等方面，可应用于医学、药学、农业、环境保护、食品工业等领域。

一、现代分子生物学的发展

分子生物学的研究从20世纪50年代开始，当时研究人员通过X-射线照片的分析和化学方法探索DNA的化学结构及其在遗传信息传递中的作用。20世纪60年代到70年代，DNA重组技术的出现，催生了基因工程、DNA选择性切割酶、基因克隆等技术的问世，人们实现了在体外复制DNA，比较准确地描述了基因组序列，并通过转基因技术将外源基因导入了真核生物或原核生物体内

在新世纪初期，人们提出了“基因组学”这一专门研究全基因组结构和功能的领域，这项技术已成为分子生物学研究的重要分支。例如，利用基因芯片技术可以分析数万条基因信息，可广泛用于肿瘤、心血管疾病等领域的疾病标记和诊断。此外，高通量测序技术的发展，使得基因组和转录组的研究变得更加便捷、精准。而深度挖掘、多组织比对、功能注释等分析手段，也使得分子生物学领域的关键问题获得了更加准确、全面的解答。

二、分子生物学技术在癌症研究中的应用前沿

基于分子生物学技术的研究有着广泛的应用，其中包括了癌症的基因检测和治疗研究。一些先进的研究手段如单细胞测序技术，局部治疗手法，肠道菌群治疗等均源于分子生物学技术。例如，应用基因芯片技术和测序技术，人们已经发现了很多肿瘤相关的基因变异，在肿瘤诊断、分层治疗、个体化治疗等方面有着重要的应用前景。

癌症的治疗是分子生物学技术的前沿领域，利用产生特异性效应的药物靶向癌细胞，可以实现更为有效的癌症治疗。近年来，CART-T细胞疗法也在癌症治疗中得到了广泛的应用，CART-T这一技术应用T细胞特异性受体基因工程技术，获得了生物学的变革性成功，并在临床应用中获得了一系列的成功。