时间:2023-11-20 10:00:30
导语:在生物技术和生物工程的区别的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
关键词:生物技术 现代农业 生产应用
一、前言
目前,世界各国已经开始将生物技术视为高新技术,这是由于其可以帮助人们解决食品短缺、环境污染和经济建设等问题,有助于国家提升自身的综合国力,增强经济实力。然而,由于人类社会、经济的不断发展,以及为了发展而进行的过度环境开发利用等行为,其给生存环境带来了极大的污染和破坏。据有关资料统计,地球每小时都可能有一个物种灭绝,并且我们的地球已经面临着生态失衡、资源枯竭等严重现象。这些现象给我们走可持续发展道路带来了极大的阻碍,但生物技术的出现却给人类的未来送来了一丝曙光。
二、生物技术的发展及涵义
生物技术(biotechnology)亦可称“生物工程”或“生物工程技术”,其是指利用现代生命科学作为基础,结合其它学科的科学原理,采用最先进的技术手段,并按照预先的设计,达到改造生物体或加工生物原料的目的,从而生产出所需的特定生物产品或达到某些预定的目的。生物技术主要包括传统生物技术、发酵技术和现代生物技术。其中,现代生物技术则又是在传统生物技术上发展起来的,但其又和传统生物技术有着本质上的区别。所以,生物技术是一门新兴的、具有综合性的学科。
三、现代农业种类及概述
1.绿色农业:将农业与环境协调起来,促进可持续发展,增加农户收入,保护环境,同时保证农产品安全性的农业。“绿色农业”是灵活利用生态环境的物质循环系统,实践农药安全管理技术(IPM)、营养物综合管理技术(INM)、生物学技术和轮耕技术等,从而保护农业环境的一种新兴农业。
2.工厂化农业:工厂化是设计农业的高级层次。综合运用现代高科技、新设备和管理方法而发展起来的一种全面机械化、自动化技术(资金)高度密集型生产,能够在人工创造的环境中进行全过程的连续作业,从而摆脱自然界的制约。
3.特色农业:即是将区域内独特的农业资源 (地理、气候、资源、产业基础)开发区域内特有的名优产品,转化为特色商品的现代农业。特色农业的“特色”在于其产品能够得到消费者的青睐和倾慕,在本地市场上具有不可替代的地位,在外地市场上具有绝对优势,在国际市场上具有相对优势甚至绝对优势。
4.观光农业:即是一种以农业和农村为载体的新型生态旅游业。农民利用当地有利的自然条件开辟活动场所,提供设施,招揽游客,以增加收入。旅游活动内容除游览风景外,还有林间狩猎、采摘果实等农事活动。
5.立体农业:立体农业着重于开发利用垂直空间资源的一种农业形式。其模式是以立体农业定义为出发点,合理利用自然资源、生物资源和人类生产技能,实现由物种、层次、能量循环、物质转化和技术等要素组成的立体模式的优化。
6.订单农业:即指农户根据其本身或其所在的乡村组织同农产品的购买者之间所签订的订单,组织安排农产品生产的一种农业产销模式。
四、生物技术在现代农业中的应用
1.生物技术在绿色农业中的应用
现在经常利用发酵降解技术,也就是将有益的微生物(如乳酸菌、酵母菌)和酶等,在适宜的条件下,分解秸秆中难以被家畜消化的纤维素和木质素的一种方法。据实验测定,麦秸微贮处理后,干物质体内消化率可提高24.14%,粗纤维体内消化率提高43.77%,有机物体内消化率提高29.4%。主要采用的有自然发酵法等方法。
2.生物技术在工厂化农业中的应用
工厂化农业是以现代化农业设施为依托,主要利用生物技术中的组织培养、无土栽培等技术,实现周年性、全天候、反季节的企业化规模生产,这些产品科技含量高,产品附加值高,土地产出率高和劳动生产率高,它根本改变传统农业的生产方向。
3.生物技术在特色农业中的应用
生物技术在特色农业中的应用前景也是十分广阔的,比如利用生物技术进行食用菌的生产。2013年,河南省泌阳县全县共发展反季节高温香菇5000万袋,黑木耳2000万袋,白灵菇100万袋,鸡腿菇53万平方米,小姬菇200万袋,小平菇150万袋,平菇400万袋,毛木耳60万袋,金针菇50万袋,形成了以香菇为主,多品种发展的生产局面,总产值近13亿元。
4.生物技术在观光农业中的应用
观光农业是生物技术在观光农业中的典型应用,它是指开发成熟的果园、菜园、花圃等,让游客入内摘果、摘菜、赏花,享受田园乐趣。利用生物技术繁育的有机蔬菜如荷兰黄瓜、圣女果、大萝卜、西芹等的采摘,另外还有草莓、中华寿桃、精品梨等就是在现代观光农业中的应用。
5.生物技术在立体农业中的应用
生物技术在立体农业中的应用也很广泛,比如辣根、玉米套种的立体农业栽培,此种栽培形式是利用辣根植株矮小、耐阴、前期生长量小及玉米喜光的特点,在正常栽培辣根的前提下套种玉米,既保证了辣根的正常生产,又额外获得玉米的产量,而且玉米的产量也不低于常规生产的玉米产量。可收获辣根 15 t/hm2、玉米7 500 kg/hm2,产值共3.75万元/hm2,比单一种植玉米增加效益2.25万元/hm2。
6.生物技术在订单农业中的应用
订单农业发展的障碍表现为高违约率。违约行为表面上是农户与龙头企业的短期行为,而内在的根源则是农户提高的农作物的产量达不到企业的标准。不过将生物技术在订单农业中应用之后,农作物的产量和品质会大大提升,这样就不会因为农作物的产量达不到标准而出现违约。这样才有可能进而解决订单农业进一步发展的障碍。
五、生物技术及农业发展的展望
我国农业生物技术起步晚,与发达国家尚有一定差距,但在国家政策的扶持下,尤其是在国家“863”计划、“973”计划和“国家转基因植物研究与产业化专项”的直接支持下,已取得了很大的成绩,并初步建成了世界上为数不多的转基因育种科技创新和产业发展体系,拥有一批抗病虫、抗除草剂、抗旱、营养改良等重要基因的自主知识产权和核心技术,水稻、棉花、玉米等转基因作物的基础研究和应用研究也已取得了一批高水平的科技成果,形成了自己的特色与优势。随着农业生物技术研究的深入,一系列基因农作物新品种正逐渐走向市场。预计在21世纪,将有更多的优良农作物新品种在农业生产中得到广泛推广,并为消费者所接受。
现代生物技术是一把双刃剑,有其好的一面,也有其不好的一面,对于现代农业发展方面的优势是不言而喻的,其贡献也是有目共睹的。总的来说,现代生物技术对当代农业做出的贡献是不能磨灭的也是不容忽视的。我国的生物产业会在充分利用制度、资源以及人才与技术上的优势上,抓住有利时机并大力推进生物高新技术在现代农业上的应用,在即将到来的生物世纪里,真正占据自己的位置,促进农业快速发展。
综上所述,生物技术在农业生产领域有着广泛的发展和应用前景。发挥优势,奋起直追,我们完全有能力攀登农业生物技术领域高峰,为我国的农业发展作出更大的贡献。
参考文献:
关键词:生物工程专业英语教学改革
1引言
随着全球一体化进程的深入以及科学技术的发展,科技英语成为了获取学术信息、进行学术交流、发表学术成果等科研学术工作中必不可少的工具。生物工程专业作为上个世纪70年代新兴的学科,其理论基础涉及微生物学、遗传学、生物化学与分子生物学等学科,主要通过自觉地操纵遗传物质,定向地改造生物或其功能,以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。生物工程专业是发展迅速、多学科融合的新兴科学,国际刊物每天都有大量相关研究领域研究动态发表,因此,为了使学生接受生物工程专业理论学习的同时,能够与国际水平接轨,迅速获取国际信息来源,我国各大高校生物工程专业几乎均开设了科技英语课程。对于生物工程专业的本科生而言,掌握科技英语的特点,学会如何检索及阅读专业文献已经成为现代科技人员不可或缺的能力。同时,由于历史原因和地域特点,国内各大地方院校生物工程成立背景不同,因此专业设置方向也有所区别,所教授的课程体系也不尽相同,体现了不同的学校特色。西华大学地处微生物发酵调味品及国内白酒行业高度发达的四川省,因此本校食品与生物学院的生物工程专业侧重于发酵工程。针对于此,我们综合了国际生物工程的前沿性和地方发酵工程行业的特色性,在本校生物工程科技英语课程设计上,突出了培养学生学以致用的实际应用能力和专业地方特色这两点,以激发学生兴趣,更好地增强教学效果,使学生能够长久的受益。
2教学改革相关措施及实践
2.1教学内容选择既紧密集合地区特色,同时将国际科研前沿融入教学
由于现在生物专业科技外语教材不多,且更新速度相对缓慢,在生物科学发展迅速的当今时代,科技外语教材的建设已远不能满足高等教育发展的需要。并且,生物专业所涵盖的内容相当宽泛,信息量极大。因此,我们在授课过程中,依据本地区行业特色和本专业学生将来的发展方向,只推荐了部分参考教材,并未指定专用教材。而在教学过程中,则结合了本校本专业的方向特点,授课精讲内容倾向于发酵工程领域。同时,考虑到文献的时效性和激发学生对本专业的兴趣,我们选择了本领域的最新研究报告,使学生能够了解本专业方向的发展,接触到此领域的科学前沿,为培养学生的科研思路打下良好的基础。在精读过程中,其中穿插英语科技论文语法、写作及翻译技巧等。泛读内容则引导学生自己查找高水平文献。
2.2授课过程中传授英文文献检索及英文文章写作技巧,使学生通过专业外语的学习达到学以致用的目的
在当今信息时代,科技外语开设的一个最主要的目的就是获得国际相关领域的科研动态信息,因此,掌握英文文献检索技巧是生物专业学生学习科技英语后应当具备的基本能力。因此,我们在授课过程中,将教师自己在科研过程中积累的大量关于文献检索、SCI英文文章写作和投稿发表过程中的经验传授给学生,使学生真正通过科技英语的学习,达到学以致用的目的,为有进一步从事科学研究的学生打下良好的科研基础。
2.3打破传统以教为主的授课模式,鼓励学生主动参与,活跃课堂气氛,调动学生积极性
传统的科技英语讲授模式,多为教师为主,带领学生进行大量的词汇扩展和科技文献的逐句翻译,而学生一般只能被动的接受。由于专业词汇信息量大,且翻译过程枯燥繁琐,学生往往昏昏欲睡,提不起兴趣,教学效果欠佳。针对上述问题,我们打破传统教学模式,弱化教师课堂的主导地位,将课堂交给学生,引导学生参与互动,在讲解一些基本的翻译规则后,即鼓励两组同学主动走上讲台进行计时竞赛,在黑板上按自己的理解进行翻译,同时台下同学分组自行翻译,在任务完成后,再将自己的理解和体会分别讲述出来,最后由教师进行综合点评。分组规则采用“一人代表+多人辅助”的形式,使每一位同学都参与进来,充分调动了学生的积极性。竞赛规则采用计时比赛,在紧张的时间内使学生注意力高度集中,提高了课堂效率。
2.4考试方式的改革
结合鼓励学生积极主动参与课堂活动,我们在考试方式上也进行了相应的改革。传统考试方式主要采用期末一份试卷考试,考核内容涉及大量的中英文专业词汇考察、长短句翻译以及英文短文写作等等。此种考核方式对于英语基础较好的学生来讲,只需期末突击学习几天也可获得较好成绩,而对于英语较差的学生则努力之后仍有遗憾,不能全面考核学生的学习状况,严重影响学生平时课堂学习的积极性。因此,我们在进行调查后,期末考核方式采用了“课堂表现打分+积极主动参与加分+期末考试”的形式,其中突出了“积极主动参与加分”和课堂表现所占的比例,尤其是“主动加分”项,只要学生迅速主动参与,就可获得额外加分,这样引导本身英语较差的学生也能够积极参与进来,如果课堂翻译等环节展示自己的见解和体会,则可获得进一步加分。在实践过程中证明,课堂气氛大大活跃,学生都争先恐后走上讲台。通过考核方式的转变,极大的提高了学生的参与度,锻炼了学生的英文学习和交流能力。
3结语
科技外语是生物工程专业的一门基础性的课程,通过科技外语教学方式的改革,使学生真正能够掌握这门工具,可以开阔学生的视野,大大提高学生对国际生物工程前沿信息的把握,激发学生对本专业的兴趣。同时,通过实用性检索工具的传授,可以为学生将来进行科学研究工作打下良好的基础,提高地方院校人才培养的质量。科技外语教学工作改革是一项长期而艰巨的任务,对于西华大学这样的地方院校来讲,如何立足国际前沿又结合地方行业特色,培养具有国际视野又具有地方特色的生物工程专业人才,依据专业特点进行生物工程科技外语的教学改革具有重要意义。
参考文献:
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[3]沈丽.以学生为主体的互动式教学在高职生物类专业英语中的实践[J].中国电力教育,2008(24):187-189.
关键词:微生物学实验课程;多学科融合;教学改革;教学质量;创新能力
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)47-0108-03
微生物学是生物学和生命科学领域中极为重要的基础性学科,同时也是生物工程和生物技术专业的核心课程。由微生物学的发展史不难看出,该学科最重要的特征就是具有实验性和实践性,同时具有很强的应用性。微生物学实验教学既是对微生物基本理论的深化和巩固,又是培养学生观察能力、动手能力、分析问题和解决问题能力的最有效途径,更是培养学生创新能力、科学思维和提高对本专业学习兴趣的重要手段。因此,在开设微生物学课程时,微生物学实验也是既重要又十分必要的课程。我校的生物工程、酿酒专业和生物技术三门本科专业尽管分属于工科、理科性质,但均侧重于培养本领域具有国际视野、创新思维和解决实际问题的高素质人才。特别是我校“国家生命科学与技术人才培养基地”的人才培养目标明确定位为“培养适合社会发展的具有创新精神、实践能力和创业能力的新世纪高层次工业生物技术人才”。同时,微生物学是多个相关学科的联系纽带,特别是生物化学、分子生物学、细胞生物学和发酵工艺学等本专业的学科平台课程和专业核心课程,均依赖于微生物学科的支撑。同样,微生物学和微生物实验课程的知识体系、基本理论和前沿进展又离不开其他学科的支撑,因此,在学科交叉与知识融合的背景下,在本科课程设置和教学模式改革中,我们特别注重微生物学实验教学的教学模式改革和实践效果。
一、微生物学实验课程的传统教学模式及不足
微生物学实验是微生物学的重要组成部分,也是微生物学教学的重要环节。从培养人才目标上来看,微生物学实践教学与微生物理论教学具有同等重要的地位,甚至更高。就我校生物工程专业,微生物学理论课程设定40学时,而实验课程设定48学时,这也从一定程度上反映了实验教学的重要性。传统的实验教学虽有区别,但总的来看多以单元操作实验、结果验证实验为模块进行课程设置,其出发点是以掌握基本实验技能,加深基本概念和理论为目标的。就其出发点来看,传统的实验教学设置课程体系是发挥了良好的效果。但是,对照培养高素质、宽口径和创新型生物工程人才的培养目标来看,传统的实验教学仍有一些不足之处,概况起来有以下几点。一是在主观认知上,认为实验课的目的是验证课堂讲授的理论内容,常采用实验课堂上教师单纯讲解示范,学生一味跟踪模仿,造成了学生被动接受知识的效果。长此以往,实验教学形式僵化,学生上课兴趣降低,导致最终的教学效果很难达到预期目标。二是实验教学内容的设计上呈现点状式、碎片化特征,验证实验过多,综合型、设计型实验环节较少。这种实验内容的设计优点是强调对基础实验技术的掌握,但是很难充分激发学生的创新思维和探索未知世界的兴趣。三是实验安排上采取每周有实验,理论课和实验课并行的特征,导致一些连续性的实验难以及时完成。这种实验课程学时的安排布局看似合理,实则不符合微生物学实验的基本规律,因为有些微生物学实验需要半天、一天甚至更长时间才能完成,而零碎的时间打断了实验的节奏,导致不可预知的实验结果,更为重要的是没有给学生充分的时间去思考、分析和吸收消化所学知识,教学效果肯定大打折扣。为此,我们在吸收、总结传统实验教学精髓的基础上,根据工科专业人才的培养特征,探讨和尝试了一些微生物学实验课教学的新举措。
二、微生物实验教学改革的探索与实践
1.微生物实验课程的体系改革。传统的微生物学实验主要包含无菌技术、染色技术、纯培养技术、显微技术这四大技术。如前所述,一方面,这些实验技术是基本的微生物学实验操作,随着生命科学特别是微生物学科的快速发展,仅仅开设这样实验内容是跟不上学科发展的步伐的,因此微生物实验教学体系结构也要有相应的改革和创新,必须体现新内容、新技术、新方法和新进展。另一方面,实验课程通常将这些实验技术分散在相对独立的实验单元中,各单元之间缺乏方法和内容的有机结合,形成割裂的教学效果,难以有效地培养学生完整的知识体系,融会贯通的理解能力。这种传统的教学形式不利于创新型人才的培养。因此,我们在课程实验教学环节,重构课程实验的教学内容和课程体系,增加综合和设计型实验比重,进行基本技能和创新能力的交叉递进式培养。
首先,通过单元操作技能训练,培养学生的基本实验技能(即染色技术、显微技术、无菌技术、纯培养技术)和动手能力。本部分内容主要包括细菌、放线菌、酵母和霉菌的形态学特征;微生物培养基的配制和接种;微生物培养基的配制与灭菌等。单元操作训练是认识微生物、了解微生物的入门技能,也是开展微生物学研究和微生物工程必备基本技能。在开展单元实验过程中,为提高学生的积极性和实验兴趣,首先结合教学录像进行讲解,在实验的关键点设置思考题,在观看录像过程中,老师随时就问题和学生互动,让学生对实验原理不仅要知其然,还要知其所以然。在问题设置上要能够从细节入手,让学生学会知识的交叉运用、思维方式的灵活拓展。如在进行培养基灭菌实验中,首先设置问题1:常见的灭菌方式有哪些?其适用范围和特点有哪些?根据所学理论知识和老师引导,学生很容易回答这个问题。接着,设置问题2:无菌操作时,超净台面和双手表面如何杀菌?通过这个问题与接种操作技术结合起来。设置问题3:我们在消毒时为何用70%左右的酒精而不是用无水乙醇?通过这个将微生物学和生物化学两个学科进行了有机交叉,实现了知识的融合。紧接着设置问题4:如果工程发酵罐中发现了噬菌体污染,如何消毒?这个问题将理论问题与发酵工程相结合,该问题要求学生既要掌握理论知识,也要熟悉发酵工业才能很好地进行回答。通过四个环环相扣的问题实现了知识的迁移、交叉和融合。其次是通过综合实验设计,强化学生基本实验技能和微生物学基础理论知识的应用。在这一部分中,首先由教师将一系列独立单元实验设计成围绕为解决某一模拟课题而展开的系列关联的实验环节,然后学生利用微生物理论知识结合基本实验技能,在遵循微生物基本原理基础上在一定范围内自主选择实验对象。让学生学习和掌握相关的实验技术和方法并学会对不同实验结果进行分析比较。以自来水中大肠杆菌菌群检测为例,利用微生物的生理生化实验进行微生物的鉴定,并对照水质检测的国家标准来安排实验。在这个实验过程中,不仅利用了微生物学基本实验操作,而且还将大肠杆菌的形态学特征、生理生化特征以及菌种鉴定等知识融合到实验中。更为重要的是,让学生直接认识到微生物特别是大肠菌群在水质监测中作为指标菌的重要应用。再次,通过设计型实验,提升学生利用微生物学理论和实验技术开展工业微生物菌株选育的能力。在这一层次上采用学生自主设计、老师负责把关的开放式实验教学模式,强化工程概念和实践特征。学生通过完成前面两个阶段的实验,对微生物基本理论和实验技能有了较好的理解和掌握。在此基础上,开放式的实验教学按照自由组合分组、独立设计实验方案、协同完善内容安排、时间分配,强调团队合作的基本原则开展实验。老师在整个过程中要起着引导、启发作用。例如:以“从自然界中筛选产酸性淀粉酶(或有机酸)的芽孢细菌”研究课题开展实验为例。学生需要完成如下工作:通过生境分析明确采样地点;完成采样并查找或自行设计快速检出方法;进行富集和选择培养;筛选获得相对优良的产生菌株;初步鉴定和发酵实验。整个环节的完成不仅可以提高学生对实验课的学习兴趣,强化团队协作能力,更重要的是使他们获得一个真实的实验研究过程的锻炼。最后,设置交叉学科的创新课题,引导学有余力的同学积极参与授课老师的相关科研课题,激发学生对生物工程和生命科学的兴趣。如前所述,微生物与分子生物学、生物化学、遗传学、生物信息学等学科有着广泛的交叉与联系,当今工业微生物育种技术在多学科交叉融合的发展趋势下取得了长足的进步。因此,培养创新潜力大、科研素质高的学生,普通的实验设计难以满足需要。我们在不断的探索过程中,初步形成了创新课题的形式,让部分学生真正参与到科学研究的第一线。创新课题实验按照学科交叉、由易到难、注重创新的原则设置。在学生能够独立完成小型课题的基础上,再进一步融入到研究生课题的探索中。如,以“表达绿色荧光蛋白的重组大肠杆菌构建”为课题,将微生物学、分子生物学、生物化学、基因工程、生物信息学等相关学科知识交叉、融合其中,让学生在探索中创新,在创新中实现宽口径、厚基础型的人才培养目标。
2.微生物实验课程的课时安排和考核模式改革。如前所述,传统的实验教学课时安排导致不适宜于微生物实验课程的开展。为了避免分散的课时导致教学效果的降低,教务部门在安排班级教学任务时,会统筹考虑不同课程的差异性,在协调优化课时安排的基础上,排出相对完整的时间安排微生物实验课程教学。另外,任课教师统筹利用下午和晚上连续较长的时间开展教学工作。实践证明,优化课程学时结构,合理安排教学课时能够保障实验的连贯性、一致性,提高学生的积极性,从而显著提升教学效果。考核是实验教学体系的重要环节,是评估学生学习成效的重要手段。传统微生物学实验考核方式相对单一,通常以实验报告为主,考勤情况等为辅综合评定的方法作为考核手段。这种评价方法尽管具有标准公平、成绩公正、易于操作等优点,不足之处在于导致学生仅注重实验结果和实验报告的书写,而忽视了实验过程中发现问题、分析问题和解决问题能力的培养,更重要的是这种考核模式难以真实反映学生对微生物学理论和实验技能的综合分析能力和创新能力。因此,我们也对微生物学实验课程考核方法进行了一些探索和尝试。
首先,我们认为考核的内容不仅应包括对实验原理的理解和基本实验技能的掌握,还应包括分析和解决问题的能力、团队协作精神以及科学严谨的态度。因此,实行实验过程与结果并重的考评方法对于培养学生良好的实验技能和求真务实的科学态度很有必要。
其次,在加强对实验课程的管理和考核规范的前提下,淡化和简化实验报告中操作步骤按部就班的抄写,注重结果分析和讨论,并在实验结束后布置一些开放性的思考题让学生完成。这样,不仅能促使学生通过查阅资料解决问题,增强其学习主动性和分析问题的能力,也能避免学生对实验结果作假和抄袭实验报告的现象发生。
再次,分类考核,全面考查。对于一次实验课能够完成的单元操作实验,指导教师应当场检查学生的实验完成情况和结果,发现问题当场指出并评定课堂表现成绩。教师将根据实验课堂表现和实验报告完成情况,对每个单元实验的综合成绩进行评分。对于需要多次实验才能完成的综合性和设计性实验,要求提供详细的原始记录、实验结果分析报告作为实验成绩考核的重要依据。
三、结语
江南大学生物工程学院的微生物学理论教学和实验教学在多年来不断探索和改革的过程中,逐渐形成了具有特色的学科平台课程。在教学过程中,微生物学理论课老师一般都要担任微生物学实验教学课程,这样老师能够更好地自主协调和平衡理论教学与实验课程在时间、节奏和进度上的合理安排,从而使二者能够相辅相成,相得益彰,整体上提高微生物学的教学水平和质量。通过单元操作实验、综合实验、设计实验和创新实验等由易到难、由浅入深的实验内容结构安排,对学生更好地理解和消化理论课,培养学生动手能力、创新能力有重要的意义。
参考文献:
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关键词:生物工程类 分子生物学教学 改革初探
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)02(a)-0053-02
在现代生物学领域,生物技术作为一种新型学科和技术得到了飞速发展并为人类社会带来了巨大影响。作为生物技术的核心学科,分子生物学,是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能,并从分子水平上阐述这些大分子之间相互作用的关系及其基因表达提供机理的科学。
分子生物学是在多个学科的基础上发展起来的,特别是生物化学和遗传学,目前已逐渐渗透到生物学科的各个领域之中,改变了或正在改变着整个生物学的面貌,被认为是现代生命科学的三大前言学科之一,也是目前高校生物类专业的重要必修专业课之一。分子生物学是一门新兴学科,在迅速发展的过程中会逐渐建立一系列新的理论和方法,知识点具有繁杂、更新快、抽象、难以掌握等特点,因此,在实际教学中必须根据专业情况做出调整,在教学内容和教学方法等方面进行改革,以突出重点,强化理论与实验的结合,帮助学生理解并掌握分子生物学的核心理论体系和实验技术方法。本文针对生物工程类专业的培养方向和教学重点,对分子生物学的教学改革进行了初步探索。
1 教学改革的基本原则和思路
我们开展分子生物学教学改革遵循两条基本原则:一是适应普通高等教学需求的基本原则;二是适应本学科发展和人才培养需要的基本原则。在坚持两个基本原则基础之上,我们提出三条改革思路:一是针对生物工程类专业特点,突出分子生物学在现代工业微生物研究和改良中的应用趋势和途径,加强学生对专业的理解和本学科的认识;二是遵循高等院校教学特点,从教学方法和教学内容等方面进行改革和探索,建立一套能够培养理论素养与实验能力并重的工程化人才的分子生物学教学体系;三是加强理论知识与实际应用实例相结合的教学方式,在理论中强调应用,在应用中引出理论,使学生在有限的教学课时内消化理论知识的同时拓展视野并加强对本学科的理解。
2 教学改革具体内容
2.1 优化教学内容
我们在进行分子生物学课程的授学时,首先针对生物工程类专业特点选择合适的教材并制定教学大纲。经过比较和分析,我们选择赵亚华编著的《分子生物学教程》(第三版)(普通高等教育“十一五”国家级规划教材)作为基础教材,该教材主要阐述的是狭义分子生物学所涵盖的范畴,编写内容具有条理清晰,语言简练,信息量大,实例丰富等特点,并且全书系统地在重要的知识点后附有简要小结,便于学生在学习和复习过程中从繁杂的信息中快速的查找和理解重点内容,比较适合于普通高校生物工程类专业教学使用。
分子生物学课时少而内容繁杂,在有限的课时之内不可能按教材内容全部讲授,学生也不可能全部能够接受。因此,在实际教学过程中,我们必须结合专业特点,对教科书内容进行取舍,并根据专业的培养目标进行补充,突出专业领域涉及的重点和难点。因此,选定教材之后,我们根据生物工程类专业特点对教学内容进行了优化:(1)弱化学科交叉重复部分,分子生物学是在多个学科的基础上发展起来的,也决定了分子生物学中有很多理论知识与其它学科具有交叉和重复,如生物化学、遗传学、酶学和微生物学等,我们在分子生物学的实际教学过程中对已经学习过的交叉部分的知识点采用复习的方式快速进行;(2)强化对与专业相关的理论知识讲解,例如DNA的重组、真核生物与原核生物基因的转录和表达调控等内容;(3)引导介绍与本专业相关性不强的知识点,学生如有兴趣可以利用课外时间进行学习,以满足求知欲望较为强烈的学生的学习要求,如噬菌体基因的表达调控、病毒的分子生物学等;(4)结合专业方向补充教学内容,加大应用实例讲解,促进学生对理论知识的理解,例如讲解特异位点重组内容时,可以结合目前研究领域应用较多的Xer/dif重组系统进行讲解,让学生理解了特异位点重组概念和过程的同时,又学习了该重组理论最新研究进展及其在微生物代谢途径工程中的应用,从而实现教学内容的理论性、专业性、实用性、学术性和前沿性并举。
2.2 改革教学方法
对大学生而言,分子生物学是一门及其抽象的学科,其中涉及的理论体系和生物过程复杂而又晦涩难懂,极其难以掌握,采用传统的填鸭式教学,学生的学习兴趣不高,学习效率有限,因此创新教学方法,改变授课方式,使抽象化的概念能够直观地呈现在学生面前,对提高学生的学习兴趣并提升学习效率尤为重要。
我们在实际教学中,对教学方法做了以下四项改革:(1)采用多媒体教学,结合大量精美图片、动画和视频,将抽象的、理论的生物过程或概念中涵盖的大量信息有效、生动、形象化地展现给学生,例如,蛋白质合成过程中涉及的起始、延生和终止三个过程以及延生过程中涉及的进位、转肽和转位三个反应实际上是一个连续的动态过程,中间涉及的概念和因子很多,通过板书无法有效地进行形象化演示和解释,而在多媒体教学方式下,借助大量图片和动画实现静态和动态相结合的方式讲授该生物过程,可使学生有效地理解并掌握该部分内容;(2)大力利用网络资源,搜寻与讲授内容相关的精美图片和科教视频,补充教材内容的不足,从不同视角、不同阶段对重点内容进行阐释,帮助学生对难点的理解和掌握,例如,RNA干扰技术是一个比较抽象的概念和过程,课堂调查中发现学生很难理解双链RNA的产生、水解以及Dicer蛋白的作用过程等概念,在我们的实际教学过程中选用一段网络公开视频(Nature系列)通过三维动画模拟,使学生轻松地“看到了”生物体内RNA干扰过程,极大地帮助了学生对相关过程的认识和理解;(3)利用生物学分析软件演示促进学生理解,在现代分子生物学研究领域,无论是简单基因的比对分析还是复杂的蛋白质定向进化模拟都离不开专业的生物学分析软件,在教学方面利用生物学分析软件也可以达到事半功倍的效果,例如,在讲授蛋白质的编码基因序列(CDS)和开放阅读框(ORF)两个概念的时候,学生短时间之内无法深刻理解,如果使用生物学分析软件对一条基因进行分析演示,学生可以一目了然地“看到”CDS与ORF之间的联系与区别;(4)结合实例对重点理论进行剖析,例如基因表达调控部分内容,在目前的科学研究领域和实际工业化应用领域研究都极为广泛,但在实际教学时,由于知识点多,过程复杂,学生在学习过程中往往感觉到枯燥而不知所以然,此时即可在教学过程中结合某个具体的相关研究项目(例如硕士研究论文、博士研究论文或科研基金研究项目)的目的、意义和方法等进行讲解,达到理论学习与实际应用相结合,在实例中引出理论概念和过程。通过大量实例的讲解,不仅促进了学生对理论知识的理解和掌握,同时加深了学生对本学科的认识,拓展了学生的视野,培养了学生在实际应用中解决问题的思维能力。
2.3 强化实验教学
分子生物学是在实验论证的基础之上建立并发展起来的对实验技能要求很强的一门实验性学科,因此,分子生物学的教学也必须有实验教学作为支撑,只有在理论教学和实验教学相结合的模式下才能使学生学以致用,达到真正理解并掌握分子生物学的教学目的。对工科的生物工程类专业,实验教学具有举足轻重、不可替代的作用,是培养学生动手能力和创新能力的基础。在我们的实验教学改革中,将每个班分为10组,每组3~4人,每个学生可以且必须单独完成实验操作,掌握本专业应用最为广泛的基因工程操作技术中常用的经典方法。实验教学时间与课堂教学时间比例设置为1∶2,保障有1/3的教学时间用于实验教学。实验内容主要围绕基因工程操作技术经典的四个步骤进行,即目的基因的获取、重组载体的构建(克隆载体)、受体细胞(大肠杆菌)转化、结果验证(限制性酶切和PCR),在此过程中连续进行染色体提取、PCR技术、连接、大肠杆菌感受态细胞制备、转化、质粒提取、限制性酶切以及琼脂糖凝胶电泳检测等基本操作,使学生掌握DNA体外重组过程中使用的基本操作方法和技术原理。在上述实验过程中,多数实验步骤中都是微升级反应体系,对学生的动手能力和分析能力要求极高,因此,通过分子生物学实验教学可以培养并强化学生的“精细化”实验操作能力,为培养动手能力强,专业素质过硬,分析能力严谨的合格大学毕业生做出贡献。
3 结语
综上所述,我们分别从教学内容、教学方法和实践教学等三个方面对分子生物学进行了教学改革和探索,在初步改革的教学过程中学生不再感觉到枯燥和晦涩难懂,学生的学习兴趣也得到了显著提高。但是,教学改革是一项需要持续进行的复杂而重要的工程,我们需要继续在教学实践中不断地进行探索并总结经验,在经验总结的基础上进行改革,在改革实践中总结经验,以期构建一套与时俱进的教学体系,为社会培养和输送高素质的合格人才做出贡献。
关键词:生物技术产业;可持续发展;法律问题
中图分类号:D922.6 文献标识码:A 文章编号:1003—0751(2013)09—0056—05
一、引言
现代生物技术的出现,翻开了技术革命的新篇章,其在农业、海洋资源开发、医疗卫生、环境保护等领域的广泛运用,为人类生存和发展带来了新的活力,如有助于提高农作物产量、优化动植物品种、提供新的医药品种和医疗方法、加快有毒物质降解和净化环境等。生物技术革新及其产业化发展已成为人类社会发展的重要动力,引导并促进生物技术革新及其产业化发展成为各国增强国际竞争力的重要途径。生物技术产业的发展伴随着一系列风险,如现代生物技术使人类遗传信息成为可以掌握的珍贵资料,但同时带来这些信息资料被窃取、买卖、非法利用的风险,克隆人实验、基因武器实验、转基因食品生产等都威胁到人类社会的健康、安全发展。法律作为社会生活的一面镜子,反映着人类社会的复杂程度,同时,其作为一种重要的社会管理工具,引导和规范着人们的行为,促成良性社会生活秩序。如何既实现生物技术经济价值的最大化,又规范和引导生物技术产业健康、高效发展,防范和消除生物技术产业发展中可能出现的风险和不良影响?目前,学界对这些问题的研究尚不够全面、深入。鉴于此,笔者试对生物技术产业发展所涉法律问题进行研究,以期为构建我国生物技术产业发展的相关法律制度提供理论参考。
二、生物技术产业及其法律需求
(一)生物技术产业的概念
目前,国内外学术界对“生物技术”并无统一的定义。美国生物技术工业组织(BIO)将其界定为“利用细胞的和分子的处理加工去解决问题和制造产品,是相关技术的集成”;《生物多样性公约》的定义是“以利用生物系统、活体生物或者其衍生物为特定用途而生产或改变产品或过程的任何技术应用”;经济合作与发展组织(OECD)的定义是“将科学与技术应用于生物有机体及其部分、产物和模型,以改变生物及非生物材料而创造知识、产品以及服务”,以此为前提,OECD还给出了生物技术内容的补充界定。通过对以上定义的分析可以看出,这些定义对生物技术的内涵总体上界定得比较宽泛、 抽象(只有OECD通过补充界定予以一定程度的明确),这反映了现代生物技术发展尚面临诸多不确定性因素。
国内外对“生物技术产业”的称谓也不统一。如美国、英国和印度称为“生物技术产业”,日本学界多称“生物产业”,我国有“现代生物技术产业”、“生物技术产业”、“生物产业”等称谓。有学者认为,生物技术的产业化本来就是现代生物科学与工程技术相结合的产物,因而“现代生物技术产业”的称谓显得啰嗦,而“生物技术产业”这一称谓过多地强调了产业的技术性特征或生物技术的应用。受此影响,2004年国家发展和改革委员会高技术产业司与中国生物工程学会组织编写的《中国生物技术产业发展报告》中首次使用了“生物产业”的称谓,并提出这一称谓“有助于生物产业从科学家人群逐步进入政府、企业、投资者等社会大众的思维模式中”①。从2006年开始,该报告的名称变更为《中国生物产业发展报告》。国家发展和改革委员会2007年出台的《生物产业发展“十一五”规划》、国务院办公厅2009年印发的《促进生物产业加快发展的若干政策》、国务院2012年印发的《生物产业发展规划》均采用了“生物产业”的用语。可见在我国,“生物产业”与“生物技术产业”并无本质区别,都是指以现代生物技术为支撑、依托生物资源的各类产业。
(二)生物技术产业的特征
生物技术产业不仅具备其他产业所共有的要素,如存在于商品经济社会、追求规模化生产和利润最大化等,还以其独有的特征而与其他产业相区别。第一,生物技术产业以现代生物技术为发展的原动力。脱离了这一前提,生物技术产业便失去了作为一种产业得以存在和发展的根基。第二,生物技术产业体现了生物资源作为生产资料的不可替代性。无论是在技术研发还是产品生产阶段,生物资源都是生物技术产业的基本原材料,生物资源的生物特性决定了其不可替代性。第三,生物技术产业渗透于各传统产业中。生物技术的应用涉及药品、保健品、食品的生产以及农业、能源、海洋资源开发、环境保护等诸多领域,使这些领域的产业面临重大变革的机遇和挑战。第四,生物技术产业发展的风险性大。生物技术产业以生物资源为基本原材料,生物资源的应用范围广且潜藏危害人类健康和环境安全的风险,这种风险一旦转化成现实的损害,其后果将是不可逆的。第五,生物技术产业使传统伦理观面临挑战。生物技术产业通过技术手段革新使改变生命体成为可能,这种改变的结果必将对传统生命伦理观造成冲击。基于以上特征,对生物技术产业发展必须进行法律规制,既要鼓励其技术创新、创造经济价值、提高人类生产生活水平,又要使其发展程度和方向符合社会需求,兼顾社会公共利益,保障生态安全,以实现社会可持续发展。
(三)生物技术产业发展的法律需求
生物技术产业作为一种新的经济形式,其出现与发展带来了新的利益需求和利益主体,多种利益需求之间(如私人利益之间、私人利益与社会利益之间)难免会发生冲突,不同的利益主体在不断地进行博弈。这种冲突和博弈需要一种权威性的力量予以调控,以既平衡不同主体的利益需求,又实现社会的健康、稳定发展。在当代社会,这种权威性的力量主要来自法律,法律创设一定的规则并通过内在的公信力和外在的强制力敦促人们予以遵守。从这个角度看,生物技术产业发展的法律需求不仅来自该产业本身,还源于社会以及作为公共权力代表的国家对该产业发展的需要。
生物技术产业发展要求国家至少提供两个层面的法律制度:第一,基于生物技术产业作为国家经济发展的重要力量而提供一般的法律制度。具体而言:在宏观层面上,为了鼓励生物技术产业发展而采取财政、金融、税收、土地使用等方面的支持性法律制度,同时为了保护消费者权益、防止企业恶性竞争而确立反垄断、反不正当竞争法律机制;在微观层面上,提供激励生物技术产业经营管理方面的法律制度,同时为了维护交易秩序、规范企业经营行为而进行相应的物权法、知识产权法、合同法制度变革。第二,基于生物技术产业的特性而提供特殊的法律制度。包括基于生物技术产业的技术性特征而提供激励技术创新、确保技术成果转化等保障性法律制度;基于生物技术产业的生物资源依赖性而提供对生物资源的获取与交易进行分类监管的法律制度;基于生物技术的应用范围广且关乎人类健康与环境安全、风险性极大而提出对具体的研究、开发、生产等行为进行合理监管的法律制度;基于生物技术产业发展将带来伦理观方面的挑战而提供科学的伦理价值判断和评价的法律制度。
目前,我国生物技术产业发展程度较低,与我国生物技术科研水平和生物资源拥有情况不相匹配,其重要原因之一是我国当前的法律制度未能因应其需求。我国目前缺乏规范生物技术产业发展的综合性法律规范,现行法律文件中亦少有专门规范生物技术产业发展的内容。立法的缺失使得我国关于生物技术产业的行政管理效果不佳,相关监管机构权责不清晰、权力划分不明且面临监管缺乏依据、监管的边界模糊等问题。
三、法律如何规制生物技术产业发展
现代国家通过法律调整着社会的方方面面。尽管在不同领域的具体内容不同,但法律对不同领域的调整方式基本相同,一般有两个步骤:第一,明确不同情势下法律所追求的价值,这是制度构建与运作的根基,也为进一步明确法律规范的内容指明方向。第二,确定法律规范的内容,以明晰具体行为的可为与不可为的边界,进而形成一定的社会生活秩序。对生物技术产业而言,经由“价值定位—法律规范”这一动态过程而形成的法律秩序,能保障其良性、有序发展。
(一)生物技术产业法律的价值定位
价值研究是所有法学研究的基础。价值定位解决“为何要立法”和“法律应当规范什么”的问题,这是构建法律制度的前提,也为法律原则和法律规范的制定与实施提供依据。明确法律的价值定位,对不同的法律价值追求之间进行排序,是立法回应生物技术产业发展法律需求的第一步。生物技术产业法律规制既要立足我国作为最大发展中国家的基本国情,加大该产业的发展力度,又要保护生态环境和生物资源,规范资源使用行为;既要推动技术进步和经济增长,又要保障公民的人身权和健康权,禁止违背伦理的实验,防止生物药物、转基因食品等被非法交易和滥用。“价值问题虽然是一个困难的问题,但它是法律科学所不能回避的。”②上述价值问题都是生物技术产业立法所必须面对的,对之进行深入研究和理性分析,才能为生物技术产业法律的创设和实施提供价值层面的依据。
法的基本价值要素包括秩序、正义、自由、平等、安全、效率等,这是任何部门法(实体法或程序法)所共同具备的,生物技术产业法律也不应例外。除此之外,生物技术产业法律还应体现其特殊的价值要素如人权保障、可持续发展等。生物技术产业法律所追求的多层次价值目标都有自己的内涵和特性,在不同的情势下,其必然发生冲突。例如,开展何种研究、开发何种产品是研究人员和企业的自由,而国家为了保护生物安全,必须制定相关法律制度来规范这些行为,由此可能产生自由与正义、安全、秩序、可持续发展等价值目标之间的冲突。又如,现实中一些发达国家通过种种形式免费利用发展中国家的基因资源进行生物技术方面的研究,甚至对其研究成果申请专利,以享有独占的、排他性的使用权,如此就侵犯了发展中国家的和生物资源受益权,带来生物技术产业发展的效率与公平价值目标之间的冲突。③
面对冲突,必须设立一定的评判标准对不同的价值要素和利益保护进行定位、排序,以使法律的创制和运行有据可循。对生物技术产业法律而言,这种标准的确立可以有三种形式:第一,通过授权性法律规范来确认和促进生物技术产业发展,以保障技术进步、经济增长等价值目标的实现。这里,“确认”是指确定生物技术产业发展主体的法律地位,明确其权利义务;“促进”是指对生物技术产业发展进行法律制度设计和运行机制安排,从法律层面为其创造良好的发展环境和条件。第二,通过禁止性法律规范来限制生物技术产业发展中的不利因素,以保障社会可持续发展价值目标的实现。这里,“限制”是指对生物技术产业发展中可能产生不同结果的法律行为,由具体主体进行分类监管,以防范其可能带来的社会风险。生物技术产业法律应立足于促进社会可持续发展,因此,应当禁止不利于这一目标实现的行为,让行为人承担相应的法律后果。第三,通过义务性法律规范及其他规范的共同引导来指引生物技术产业发展的方向。义务性法律规范重在明确某一行为的“可为”与“不可为”的边界及后果,为生物技术产业主体提供行为模式参考。通过上述法律规范的架构和实施,可以促成生物技术产业领域良好的发展秩序。
(二)国外生物技术产业法律制度借鉴
美国、日本及一些欧洲国家的生物技术产业发展居世界前列。由于各国生物技术产业发展模式各异,其相应的法律制度也有所差异。美国的生物技术产业法律涉及多个领域,主要体现在资金支持、税收优惠、教育跟进、产业集群发展、促进研究成果产业化和商业化利用等方面。美国多年来形成的比较稳定的科技管理体制(立法、司法、行政三个系统不同程度地参与科技管理),保障了其生物技术产业法律制度的有效实施。④日本在20世纪80年代就把生物技术列为未来着力发展的国家技术,并采取了一系列法律措施发展生物技术产业,如日本1999年公布的《开创生物技术产业的基本方针》中提出了“生物技术产业立国”战略,并于2002年颁布了《生物技术战略大纲》;通过制定和完善关于技术转移机构(TLO)的法律,保护生物技术研究方的知识产权;制定“产官学”合作制度,进行金融制度改革,保证了生物技术产业化过程中的资金来源。⑤德国等欧洲国家生物技术产业的发展离不开其环境保护法律和科研专利权、科研成果开发方面的法律和资金保障机制的支持。⑥
总体来看,发展中国家对发展生物技术产业都非常重视,许多国家在立法上予以了高度重视和有力协调。如印度对生物技术产业发展推行了一系列扶持性法律措施:第一,制定、完善了相关法律制度,包括促进生物技术产业发展的综合性法律制度,以及单列的专利技术保护、生物多样性保护(尤其是传统知识的法律保护)、技术研究及其商业性开发审批、人类基因的研究管理等制度。第二,建立了专门的机构加强管理,如成立了全面负责和协调全国生物技术工作的国家生物技术委员会(1982年成立,1986年升格为国家生物技术部),成立了由科学家和管理专家组成的科学顾问委员会以及16个生物技术特别工作组,从中央到地方都设有针对生物资源管理的专门机构。⑦第三,出台了生物技术产业发展的促进措施,包括简化审批程序、取消对工厂生产能力的数量限制、鼓励出口、自由进口、免除关税等措施。第四,加强对生物技术产业发展的资金支持,包括加大政府投资力度、改革风险投资机制、鼓励对生物技术产业投资等。第五,开展有关生物技术产业发展的教育,重视生物技术科研人才的培养和这方面的国际合作。⑧除印度外,一些发展中国家在生物技术产业法制建设的某些领域也各有所长,如一些生物资源丰富的国家在生物资源的法律保护方面做得较好,值得其他国家予以借鉴。
任何一国的法律都有其赖以生长的土壤,如果脱离该国经济、政治与文化背景而仅将其法律规则进行移植,那么“能真正从一个法域迁移到另一个法域的东西充其量不过是一堆毫无含义的语词形式”⑨。在研究他国生物技术产业立法时,除了关注法律制度的内容,还应对作为法律制度实施载体的具体机制的设立与运行进行审视,考察法律制度与机制出台的文化背景。我国生物技术产业法律制度和机制的设计与完善,也应放置于我国经济社会发展与法制建设状况、传统文化渊源等背景下进行考虑,对国外的法治建设经验应重点作立法技术和立法方法方面的借鉴。
四、我国生物技术产业法律制度建构
国家发展和改革委员会2007年编制的《生物产业发展“十一五”规划》,是我国第一次将生物技术产业作为国民经济和社会发展的一个战略性高技术产业进行整体规划和部署的法律性文件;2009年国务院办公厅印发的《促进生物产业加快发展的若干政策》,比较系统地提出了我国生物技术产业发展的方向、重点任务和政策措施。生物技术产业的重要性和特殊性决定了我国生物技术产业法律必须体系化和专门化,加强以下三个方面的法律制度建设已刻不容缓。
(一)明确生物技术产业发展的法律原则
生物技术产业法律应以其特有的原则作为制度构建的基础并贯穿制度建设始终。综合我国生物技术产业发展的法律需求,我国生物技术产业法律的基本原则应包括三个方面:第一,鼓励科技进步原则。生物技术的产生与发展是科技力量整合的结果,科技创新是生物技术产业持续进步的基础与动力,没有科技进步,就没有生物技术产业发展。第二,促进产业优化发展原则。生物技术产业发展应以企业主导发展为基本模式,以经济增长为目标,顺应市场规律;政府通过在宏观层面上进行产业结构、产业布局、产业组织、产业政策等方面的合理安排来促进生物技术产业发展。第三,可持续发展原则。生物技术产业的发展不应以牺牲长远利益为代价,无论是技术研发还是商品生产,都应当注重经济、社会、文化、资源、环境等方面协调发展。
(二)构建生物技术产业法律体系
法律体系是指一国现行的全部法律规范按照不同的法律部门分类组合而形成的一个呈体系化的有机联系的统一整体⑩。生物技术产业法律体系是国家法律体系的一个子系统,由旨在促进生物技术产业发展、防范相关风险和损害发生的法律规范构成,包括保障生物技术产业发展的综合性法律文件,以及各部门法中调整生物技术产业法律关系、规范生物技术产业发展行为的法律原则和具体制度。我国生物技术产业法律体系的构建,应以我国现有法律体系为基础,结合我国生物技术产业发展的现状及其未来需求,审视我国现行法律制度的不足并进行相应的补充和完善,建立起系统、协调的规制生物技术产业发展的法律原则、规则和制度体系。具体而言,我国应以“趋利”和“避害”两条主线来进行生物技术产业法律制度构建:第一,构建引导和支持生物技术产业发展的法律制度,包括知识产权保障制度、公平竞争保障制度、财税保障制度、特殊企业经营管理制度、投资制度、生物技术转移及生物技术产品交易制度等。第二,构建预防和应对生物技术产业发展中的风险的法律制度,包括基本人权保障制度、生物安全制度、环境保护制度等。上述制度交融于不同的法律部门中,单独或交叉规范着生物技术产业法律关系。在不同的生物技术产业领域(如医疗卫生、环境保护等领域),还可以专门规定予以特殊适用的具体制度。
(三)完善生物技术产业发展的监管机制
在生物技术产业发展中,有无具体的监管主体、能否依法监管十分重要。美国对食品生物工程产业发展有一套相互配合的法律制度进行规制,该产业领域每一种产品的生产和销售都受到一个主导机构和多个相关机构的共同管理,这些机构依据法律授权履行着健康和安全保障的义务,同时负责消除因法律实施不到位而产生的危害。监管机制作为实施生物技术产业法律的配套措施,其完善在一定程度上影响到法律制度的实效。监管机制的完善可以从三个方面进行:第一,明确具体的监管主体,防止发生无人监管或多个监管主体相互推诿致使监管缺失的现象。第二,建立清晰、畅通的监管系统,如此既便于监管主体行使监管权,也便于对监管行为进行监督和管理。第三,严格监管责任,以有效避免监管不力的现象发生。
五、结语
法律从无到有、从简单到复杂,与人类社会发展相互影响。进入生物经济时代,已有的法律面对生物技术产业蓬勃发展的客观现实呈现出种种不适应性,这些不适应性可统称为生物技术产业发展法律问题。这些问题是复杂的、多元的,其中蕴含着深层次的新兴价值观念与传统价值理念之间的冲突,也体现出现有法律调整范围狭窄、无法规范新的社会行为的弊端,凸显法律规范的内容与实施机制不配套而产生的法律尴尬。这些问题产生于经济社会发展中,其解决之道亦深藏于经济社会发展的大环境中。我国经济、社会、文化、法制建设现状及其未来走势是建构我国生物技术产业法律制度的起点和终点,同时,我国应对其他国家在发展生物技术产业过程中提出的先进的法律理念和制度进行分析、借鉴。当前,基础理论研究是我国生物技术产业法律制度创制工作的重中之重。只有对生物技术产业发展的价值定位、不同价值目标之间的排序等进行分析、论证,才能推动我国生物技术产业法制建设事业蓬勃发展。同时,我国应注重生物技术产业法律制度与机制的整体性构建。当前,我国社会主义法律体系已经形成,但并不完善,在此前提下,对我国生物技术产业法律制度进行整体性构建的任务并不轻松。新的制度安排要立足于现有基础,注重对现有制度和机制进行完善,并使新旧制度、机制之间有机衔接,形成统一整体,发挥制度建设的整体功效。
一、故意制造事故罪的行为特征
为了准确地创设惩治故意制造事故罪的专门条款,我们有必要认真研究故意制造事故的行为特征。现将故意制造事故罪的基本特征概括如下:
1.行为人主观上有制造事故与规避责任的故意。
主观上的故意是本罪区别于过失肇事的根本特征。故意制造事故具有明显的预谋性特点,绝大多数在事先经过周密策划,有的还结成团伙,采取分工合作、交叉组合、各司其职、经常变换作案地点等办法提高作案的成功率。故意制造事故的动机具有多样性,在牟利、泄愤、报复、要挟、损毁他人信誉等具体动机的支配下,都可以出现故意制造事故的行为。行为人是否谋取了非法的利益不影响本罪的认定。
由于实施本罪的动机往往是牟利、损毁他人信誉等,故行为人规避法律责任的特点十分突出,往往是制造事故的行为十分隐蔽,在现象上事故的责任却明显地落在相关人的身上或呈现为意外事件。如果用惯常的思维模式判断,很可能难以发现隐匿在暗处的故意性行为。
2.行为人利用了某些客观条件或相关人的过错。
故意制造事故不可能“白手起家”,利用某些客观条件或者相关人的过错是行为人得以逃避法律责任的重要前提。故意制造事故的关键性行为总是隐蔽的、短暂的,制造事故的机会也往往稍纵即逝,作案人的蓄意而为大多与相关人的过错交织在一起或被表象化的过错所掩盖。故意制造事故者对客观条件与相关人过错的利用是极具智能性且有机缘性的,这一特点在高科技领域的反映尤为突出。
3.行为人熟悉相关规则,具有相应的技能。
故意制造事故是一种智能化、技术化的犯罪。一般而言,行为人一是熟知法律法规;二是掌握相关行业的管理规章、操作流程、控制漏洞;三是有比较熟练的技术技能;四是利用相关人的过错或某些客观条件。这也许就是故意制造事故罪与一般破坏、、毁坏类犯罪(如刑法第一百一十六条至一百一十九条的规定及第二百七十五条故意毁坏财物罪、第二百七十六条破坏生产经营罪等)的区别。
4.行为人犯罪证据的获取难度相对较大。
如果我们确认与事故相关的犯罪不仅仅由过失构成,就应当承认我们在获取故意制造事故的犯罪证据方面的经验相对薄弱。加之故意制造事故的情况错综复杂,发现和获取犯罪证据的难度可想而知。但是,侦查工作的难度与刑法的完善是不同范畴的问题,刑法总不能因为某种犯罪的查证难度太大而明知有漏洞也不去弥补。
二、故意制造事故罪的法理依据
依笔者陋见,故意制造事故罪主体是一般主体,只要求达到刑事责任年龄、具有刑事责任能力。本罪的客体是正常的社会秩序、交通运输安全、公众健康、医疗卫生等。本罪在客观方面必须有故意制造事故与规避法律责任的行为。本罪的主观方面必须是出于故意,过失不能构成本罪。
应当承认,故意制造事故的犯罪并非今日刚刚出现,在过去的日子里此类犯罪的数量、质量也许还处于社会能够容忍的范围内。随着我国社会大踏步地跨入知识经济时代,故意制造事故的犯罪将呈现上升的趋势。以刑法第三百三十一条传染病菌种、毒种扩散罪为例,该条明文规定:“从事实验、保藏、携带、运输传染病菌种、毒种的人员,违反国务院卫生行政部门的有关规定,造成传染病菌种、毒种扩散,后果严重”即构成犯罪。在笔者查阅到的所有教材中均注明“本罪的主观方面是过失”或“过失构成本罪”。那么,是否可以由此得出传染病菌种、毒种不可能被故意扩散传播呢?回答应当是否定的。
[关键词]高新技术;奶牛业;应用
[中图分类号]S858.23[文献标识码]A[文章编号]1003-1650(2016)05-0266-01
进入新世纪以来,我国的奶牛饲养产业飞速发展,牛奶的产量和品质得到了极大的提升。牛奶作为一种动物性蛋白的主要来源,在人们的饮食结构中的扮演者十分重要的角色。牛奶中富含多种优质蛋白、免疫抗体,是增强国民体质的重要营养物质。最近几年,市场对牛奶需求量不断增加,为了保证牛奶产量、品质和安全性,积极应用高新技术就显得十分重要了。本文主要结合作者工作经验,就高新技术在奶牛业上的应用进行了分析,希望通过本次研究对同行有所助益。
1生物技术在奶牛业上的应用
首先,免疫功能在牛奶产生上的应用。婴儿出生后及时吃上母乳能够保证从母乳中获得相应的抗体。刚出生的婴幼儿因为自身免疫能力低下,需要依赖于母乳免疫球蛋白的保护。而当母亲哺乳量不足时,就需要借助婴幼儿奶粉代替母乳。最近几年随和医学研究逐渐深入,对母乳中的营养成分进行更加全面的分析,母乳中的营养成分和免疫功能逐渐明晰,促进了婴幼儿奶粉配方结构不断完善。牛奶作为一种与人类母乳最为接近的动物性蛋白之一,其中多包含的免疫蛋白具有提高婴儿抵抗力的作用。牛奶中的免疫球蛋白在人体中具有一定杀菌作用,其对婴幼儿身体健康的保护是全面的。在未来,随着免疫学进一步发展,会为婴幼儿免疫乳品的开发提供无限机会;其次,利用基因工程改善拿牛奶牛奶组分。在西方国家牛奶不仅是一种天然食品,更是一种改善特殊人群健康的营养成分。不同人群饮用牛奶之后会产生不同的效果。我国有很大一部分人群饮用牛奶之后会出现腹泻腹胀的现象,这主要是因为东方人乳糖代谢基因缺乏,不能很好的乳糖转化为单糖利用。如果将生物技术应用到牛奶中,通过连续的生物反应,将牛奶中所含有的乳糖进行水解,则乳糖不耐症患者就能很好的利用牛奶中的营养成分。此外,我们还可以利用基因工程,针对乳蛋白中的转移RNA,用相应的基因链进行编码,从而让基因中合成乳糖的基因被淘汰,以此来降低奶牛中乳糖的含量。针对乳糖不耐受者利用基因工程中是降低乳糖含量最好的办法。此外,生产出无过敏源的牛奶制品,可以利用生物反应器连续进行有控制性的水解反应,控制牛奶中的有害物质。应用这项技术制作出来的奶酪不会产生中间苦味物质,在未来有着广阔的应用前景;最后,单细胞蛋白饲料在奶牛产业中应用。单细胞蛋白质饲料说白了就会通过生物技术中的微生物发酵技术而获得细菌体和细菌产生的物质。单细胞蛋白饲料含有奶牛生长所必须的多种氨基酸,特别是草类作物缺乏赖氨酸、色氨酸等,细菌产生的物质中还含有大量的维生素、矿物质、激素,可以显著促进奶牛生长发育。单细胞蛋白质饲料是利用生物工程而生产的一种新型蛋白质饲料,这种饲料蛋白质含量高,动物好消化,并且生产原料来源广泛,豆饼、秸秆、脚料都可以作为生产原料。
2冷杀菌技术在牛奶加工保存中的应用
首先,高压脉冲杀菌技术在牛奶加工保存中的应用。这种杀菌技术与传统的热加工杀菌技术有着明显的的区别,起主要是利用通电产生的电场脉冲对牛奶中的微生物进行消杀。这项技术目前在我国应用还不是很广泛,研究不是很深入,但是在西方奶牛养殖产业中,已经进行广泛的研究,并设计出了比较完善的加工设备,起不仅可以应用到牛奶加工杀菌领域,还可以应用到其他诸如罐头、果汁等食品加工行业。应用这项技术避免了热加工过程中对有活性物质的影响,保存了牛奶中的营养成分;其次,超声波灭菌技术在牛奶加工保存中的应用。超声波杀菌技术主要利用声波在不同媒介中产生的频率震动,产生相应的能量,在极短的时间内杀灭微生物,并且能够对牛奶中的大分子蛋白质进行裂解,形成很多短链的小分子蛋白结构或者形成氨基酸单体,使得牛奶中的营养物质更好的被人体所吸收,超声波灭菌技术要传统物理灭菌技术相比较有着无可比拟的优势,对提高牛奶品质,保证其营养物质有着十分重要的作用。
3自动化管理技术在奶牛饲养管理方面的应用
最近几年,随着网络技术、信息技术的应用和发展,对各个行业产生了深远的影响。在奶牛饲养管理过程中,应用计算机技术、网络技术可以实现对奶牛的科学管理。对于大规模养殖的饲养场或者牧场来说,应用电子计算机管理奶牛效率更高。通过应用计算机技术,建设一个自动化管理系统,奶牛饮水、饲料投喂以及保温、通风和防疫全部实现自动化管理,在节约人工成本的同时,大大提高了饲养管理质量。最近几年,我国科学院遗传研究所正在积极研发适合我国奶牛饲养管理的全自动化管理系统,并取得了丰富的的研究经验和成果,在未来有着广阔的发展空间。
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[4]马世昌,沈明亮,于金山,何小丽,张惠霞.石嘴山市奶牛产业发展的十五年[J].甘肃畜牧兽医.2014(11)
一、国外转基因技术的应用与中国的对比
转基因技术是指通过向受体转入外源基因的方法,改变生物体性状,以达到提高作物产量,改善作物抗逆性,或丰富营养等目的的一项技术。它的出现,似乎使世界饥饿、污染、营养不良等问题的解决曙光一现。有人将以转基因技术的应用为核心的生物技术的巨大进步称为“绿色革命”,认为这将深刻地改变我们原有的农业和产业。①因此,转基因及其应用也成了各国重点研究与发展的对象,下面将通过对比,来认识转基因技术层面上我国与国外的差距及可能带来的后果。
(一)转基因的产生与发展对比
从科学技术上说,转基因技术和基因理论起源于美国,在1953年4月25日,英国的《自然》杂志刊登了美国科学家沃森(JamesDeweyWatson)和英国科学家克里克(FrancisCrick)的研究成果,确定了DNA双螺旋结构的分子模型,被誉为20世纪最伟大的发现,也是转基因技术的理论基础。1978年,限制性核酸内切酶在美国被发现,这种酶可以选择性切开双链DNA,②无疑这让不同物种间基因的转移成为了可能,也让转基因技术有了质的飞跃,发现者阿尔伯(WemerArber)、内森斯(DanienNathans)和史密斯(HamiltonO.Smith)3位博士荣获了1978年诺贝尔生理学或医学奖。紧接着,美国人梅里菲尔德(BruceMerrifield)发明基因合成技术,获得了1984年的诺贝尔生理学或医学奖,1993年美国科学家穆利斯(KaryMullis)发明DNA扩增技术(PCR技术),并于该年获得了诺贝尔生理学或医学奖。由此可见,几乎每一项技术的实现都是突破性的发明,转基因技术的实现,包含了很多诺贝尔奖级的发现,这些发现几乎都发生在美国,美国是当之无愧的转基因技术的开路者和领导者,美国的转基因技术和理论上的遥遥领先地位,早在20世纪便已确立。1983年,美国研制成功第一例转基因烟草,③同年,转基因马铃薯也在美国问世。随后,美国又研发了一系列转基因产品比如转基因耐储存番茄、转基因大豆、转基因玉米、转基因油菜,等等。如今大规模种植的4大转基因作物大豆、玉米、油菜、棉花中很多关键性技术都是由美国公司或科研机构发明实现的。我国转基因科研开始较晚,但在国家的大力支持下,总体进步较快。1985年,国家出台“七五”规划,该规划的8大新技术中的1项就是生物技术,这是我国首次将生物技术列为重大战略技术。随后,国家自然科学基金、“星火”计划、“攀登”计划、“973”重点基础研究发展计划等相继启动。①中国政府制定的《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》指出:“发挥我国特有的生物资源优势和技术优势,面向重大需求,实施生物产业专项工程,实现生物产业关键技术和重要产品研制的新突破。”②这一系列政策的提出和实施,极大地推动了我国生物技术尤其是转基因技术的发展。不可否认的是,现代生物技术一直以转基因技术为核心,我国专门针对转基因技术也制定了“转基因生物新品种培育科技的重大专项”,专项投资100多亿元。③在国家各方面的支持和科学家的不断努力下,我国转基因技术得到较大发展,中国科学家于1988年将人工合成的抗黄瓜花叶病毒导入到烟草系作物的细胞中,获得了抗病毒能力很强的新品系。1989年,中国科学家将人类的生长激素基因导入到鲤鱼受精卵中,成功培育出了转基因鲤鱼。转基因鲤鱼的生长速度大大加快。我国科学家自主研制的转基因抗虫棉更是处于世界领先地位。2002年,世界卫生组织了一份《基因组学与世界卫生》的报告,在该报告中,认为中国、巴西、印度、亚太地区是发展中国家的4个大力发展基因组学的典型,是具备世界级科研力量的地区,且突出强调了中国的作用,肯定了中国在基因组学和分子生物学方面做出的贡献,尤其是在参与人类基因组测序方面所做的工作。该报告肯定了中国在科研方面的潜力,也赞扬了中国在科研方面做出的努力。④但是,我国在转基因核心技术方面,与国外相比还是有较大的差距。这主要表现在核心技术的突破、已有技术专利数量和全社会对待生物技术的态度上。第一,现有核心技术产生于美国,美国早已在技术上领先于世界。美国杜邦公司现已开发出第二代转基因技术,即通过表观遗传修饰的方法,实现对于生物性状的改变,从而避免转基因对于生物原有基因的破坏,也可以避免一些伦理争议。⑤而国内对这方面的研究依然甚少,在学术搜索“第二代转基因技术”时,相关科研性论文几乎为零。可见,如今美国凭借着多年来的技术积累和全方位的科学优势,走在了世界的前列。第二,在基因技术专利方面,美国也走在了世界前列。以总部设在加利福尼亚圣地亚哥的Illumina公司为例,Illumina公司成立于1998年,是一家主攻基因测序⑥的技术密集型公司,⑦通过一系列并购和专利措置,现在已经成为了基因测序的龙头企业,截止到2013年,仅其一家公司便拥有专利1061件,⑧成为美国媒体评出的“2014年度全球创新企业50强”之首。⑨反观我国,生物公司并没有哪一家走到如此前列,更没有哪一家公司拥有如此多的专利数量。我国生物技术公司或者一些生物科研单位会大量购买国外的仪器设备,建立所谓“最大”“最先进”的“中心”,这些“中心”实际上只是一副躯壳,其内部的设备、仪器均来源于国外。第三,我国与国外的差距还体现在全社会对于生物技术的态度上。我国的生物学科作为理科一直被边缘化,被称为“背多分”,即只要努力背就能考高分的学科。在就业方面,生物科学、生物技术、生物工程等专业也被亮起了就业红牌,因为生物产业的技术密集性,生物相关学科就业往往需要较高学历,学习生物的学生没有专心于科研的决心,一心想着就业或发财致富,本科或研究生阶段就纷纷转向金融、管理这些市场需求量大的所谓“高薪”“速成”专业。而美国生物学的学生就业,一项很强大的支撑就是其发达的生物产业化系统。甚至一些科学家自主创业,创办了一系列掌握核心技术的公司。
(二)转基因商业化的差距
中国人口众多,国土广袤,解决14亿人的吃饭和健康问题都需要生物技术。世界上最大的生物技术产品消费市场非中国莫属。①现在获得我国进口安全证书的只有转基因大豆、转基因棉花、转基因油菜和转基因玉米4种作物。其中只有转基因棉花允许种植,其他3种转基因作物只能作为加工原料,不能改变用途,进口的转基因粮食作物在我国尚未得到种植的批准。②我国科学家拥有自主知识产权的转基因杂交水稻品系“华恢1号”和“Bt汕优63”获得安全证书,即将迈入产业化应用的阶段。③1994年,美国食品药品监督管理局(FoodandDrugAdministration,FDA)允许转基因番茄在市面销售,这是美国第一次允许转基因产品商业化。随后,美国政府又批准了抗虫玉米和棉花、抗除草剂大豆以及油菜等10多种转基因作物的商业化生产,并推向市场。④转基因产品在美国市场上日渐丰富。出现。美国不仅是现代生物高新技术的发祥地,而且也是应用该技术研制新药的首要国家,大多数的基因工程药物都由美国首创。⑥1976年,DNA重组技术的发明人Boyer与投资者共同登记注册了美国的第一个现代生物技术公司———Genentech有限公司,并于1978年利用转基因技术研制出第一批基因工程药物———人的胰岛素和生长激素。Genentech也被认为是全球第一家现代生物技术公司。⑦转基因在农业方面的应用美国也是占尽先机,1994年孟山都公司(Monsan-to)研制成功抗农达(Round-upReady)大豆(又称转基因大豆)。1995年孟山都公司拥有了这项世界上最大的转基因大豆专利。⑧现如今,全球第一大种业公司———美国孟山都公司2013年销售额达到103.37亿美元,只低于我国和美国两国的种业市场总额,超过世界上大多数国家的种业市值。⑨孟山都公司又将销售额和利润额的一大部分投资于技术研发,其技术已经远远领先于其他国家和其他公司。加之美国对于转基因产品采取“无罪推定”原则,即不能证明转基因产品是不安全的,就可以认为它是安全的,美国的转基因产品推广和产业化、模式化已经达到了比较成熟的地步。2011年全球种子市场的销售总额约为345亿美元,而世界排名前两位的美国跨国企业就占据了44%的市场份额,详见表1。从以上论述中可以看出,转基因技术实际上是一项“美国制造”“美国推广”的技术,美国在科研方面早已占尽先机,我国虽然在转基因棉花、转基因水稻上略有优势,但是总体起步晚,加之各种社会因素的干扰,我国科研总体水平依然远远落后于美国。这种落后不仅仅体现在科研成果方面,还体现在生物科研相关仪器、药品制造方面,我国科学家使用的很多设备、仪器、试剂盒等多数都是国外生产的产品,这不仅浪费了资金,还限制了我国科学家的思维广度。空喊着“增加科研投资”实际上就是多花钱在国外的设备和试剂上,有一些甚至是对外国科研成果的单纯重复。国外公司尤其是孟山都等公司还有“专利战略”,为每一项可能的技术甚至基因申请专利,我国想要进行科研,就必须向其支付高额的专利使用费。基因申请专利,已经成为了外国公司封锁生物技术的一种强有力手段。但是,我国通过自主知识产权依然实现了某些转基因作物的商业化突破,并打破了美国的技术垄断。其中,最有代表性的是转基因抗虫棉。在20世纪90年代,棉虫灾害席卷我国棉花产业,美国借机向我国推广转基因抗虫棉,当时在国内“要不要发展国产转基因抗虫棉”甚至还引起了讨论。最终,政府、科学家选择一定要研制自主知识产权的转基因抗虫棉。在各方努力下,我国1999年实现了90%的国产转基因抗虫棉覆盖率,并且,中国的抗虫棉走出国门,面向国际市场来参与全球的竞争。目前,生物技术产业的发展正方兴未艾。作为引领世界经济增长的引擎之一,其年均增长率是世界经济增长率的10倍,技术的创新和突破也是一日千里,世界专利中有30%是生物技术专利。在制药领域,20%的新药属于生物技术制药,而80%以上的新药都可以看到生物技术的影子。美国的生物技术公司有340家上市,总市值高达3300亿美元。①21世纪是生物的世纪,生物技术开发与创新的重要性不言而喻。而现在,我国与国外的技术差距仍然较大,这种差距不仅是生物技术上的差距,也是仪器制造、精密测量的差距,甚至是思维方式、创新意识的差距,加之外国的专利封锁和技术垄断的现状,马太效应可能让这些差距不是在短期内能够赶上的,所以基于这样一种现状,我国应该做的不仅仅是加大科研力度这么简单,更应该在处于劣势的情况下保护好自身种子安全、粮食安全和食品安全,抵制国外的转基因入侵阴谋,这些政策的计划和实施不仅仅是科学层面上的,更需要政府层面和人文角度的关注和思考,只有这样才能让我国在转基因的机遇与挑战中立于不败之地。
二、基于产品而非技术的监管
一方面,转基因技术的风险的确存在,而且随着转基因技术的发展,这种风险可能会越来越大,所以对于转基因技术一定要有合适的监管措施;另一方面,监管制度有可能造成市场的紧缩,限制科学的发展。所以,我们应该通过一些可行的方式来正确监管转基因技术。
(一)科学技术的不确定性
关于转基因的争论,来源于其技术上的不确定性。生物界经过千百万年的进化,其复杂度和精密度往往超出人类的想象,所以基因科学认识的对象具有复杂性。在当下的科技条件下,基因结构的发现至今为止不过60年,分子生物学的研究也方兴未艾,我们对于基因以及生物体的基因调控机制尚有很多不明确之处,现代基因科学不能解释很多自然遗传现象,所以基因认识的主体也就是科学家具有一定的局限性。②这些都导致了科学在认知和某些现象解释上的不确定性,也导致了技术在操作和改造的后果上的不可控性。这也是科学技术不确定性的来源,同时也是转基因问题产生的根本原因之一。科学技术的不确定性是指在不知晓概率的情况下出现的,对于科学研究和技术应用后果出现的概率并不能被可靠地量化的一种现象。科学技术的不确定性伴随着人类整个认知过程的始终,人类科学的进步就是一个消除原有不确定性又产生新的不确定性的过程。的确,在科学上,向生物体转入基因,可能会破坏生物原有基因结构,干扰原有表达过程,改变原有代谢途径,这些都可能导致某些严重的后果。比如转入基因正好破坏了植物某些生存的必须基因,导致植物死亡;比如触发了某些基因过度表达,使得某些成分在植物体内含量过高;比如产生某些原有植物体本身没有但是却能够让人产生过敏反应的蛋白质,甚至可能是通过人类未知的某些途径对植物体或食用后的人体产生影响。在科学实验过程中,每次向植物转入基因的实验都会使用上百份植物材料,因为是否能够转入基因是一个未知,转入了基因之后是不是会死亡,会不会畸形是一个未知,是否能够符合人们的要求又是一个未知。经过这3道筛选,能够保留下的才是真正的转基因成果。经过层层筛选之后实验保留下来的转入基因的植株的形态结构和成分可谓是“千变万化”,一些生长周期发生变化,一些外形结构发生变化,不可否认,的确有一些可能会对人体产生危害,而且这种概率是不可预见的。科学的不确定性在转基因问题上体现得淋漓尽致,并且由于转基因食品问题涉及每个人的切身利益,所以转基因问题更是引发了广大民众激烈的讨论,转基因问题的研究,也会为日后科学技术的不确定性问题开辟了新的思路。随着社会的进步,科学转化为技术,技术转化为产品的速度越来越快,全社会面临的科学技术的不确定性问题会越来越多。德国学者乌尔里希•贝克指出,现代社会实质上正在向一个“风险社会”迈进。在风险社会之中,不明和无法预料的后果将会变成历史与社会的主导力量。①风险的来源并非基于无知和鲁莽的行为,而是基于理性的判断、区别、比较、分析、推论等认知能力。它不是对自然缺乏控制,而是期望对于自然的控制能日趋完美。②2005年,“风险社会”理论的创始人乌尔里希•贝克针对中国问题接受过一次访谈时就说道,“当代中国社会因巨大的变革转型正在迈入风险社会甚至将可能步入高风险的社会”。③针对高风险,我们不仅需要科学理性,更需要社会理性来解决这些问题。
(二)科学、技术、产品的关系
科学和技术是有本质区别的。首先是目的上的区别,科学的最主要目的是探求自然的最终本质以及内在规律,回答“是什么”和“为什么”这样本质的问题,目的是为了发现现今世界上已经存在的东西,表现为知识形态,所以科学是公共物品,是人类共同的财富。技术则不然,它是综合利用知识来为人类提供服务,回答“做什么”和“怎么做”这样实际操作上的问题,目的在于直接改造自然,发明世界上没有的东西,表现为物化形态,因此可以带来很多实际效益。基于此,私密是技术的一大属性,而专利就是用来保护技术的私密不受侵犯的利器。技术可以直接提高生产力进而为经济发展做出贡献,而科学则不然,它若想推动经济发展,必须通过技术来进行转化。④技术与科学并不等同,比如DNA双螺旋结构的发现、基因对于生物体性状调节机制的发现、限制性核酸内切酶的发现、质粒的发现,都不等同于转基因技术的出现,更不等同于转基因产品的上市。但是科学却能引领技术的发展,比如在第二次工业革命时,作为主导技术的电气和无线电技术,催生了电灯、汽船、电话、汽车、电报以及输电网等新型传输技术等等一系列现实的产品,而这些技术都依赖于电磁感应现象和电磁学的确立。再比如,在表观遗传学方面的突破,催生了以表观遗传修饰为核心技术的第二代转基因技术的出现,第二代转基因技术不需要直接地改变生物体基因,只需要在基因表达过程中予以干涉,如此基因改良技术将使得转基因作物性状的产生更加精确、迅速、高效。⑤这种转基因技术对于基因改变较小,同时也可以避免现存转基因技术伦理上的争议。现代社会,科学的进步是技术突破的前提和先导,只有科学上取得重大突破,再加以智慧的应用,技术才能水到渠成。科学技术进步的必要条件就是学术自由。某一权威的学术机构认为,学术自由应该体现在“学者有权探究知识,不管探索可能导向哪里,但同时又有责任完全地、准确地报告其研究成果”。⑥推动学术进步的主体一定是专心于它的专家学者们。学术自由,可以让学者感到社会的尊重珍惜,有了这些专心致力于高深学问而宁可默默无闻的专家和教授们,那些看上去冷门实际上却有可能推动整个人类进步的科学才不会消失殆尽,科学研究者不着眼于现在的得与失,而是为未来的突破创造可能性。投身科研本身就需要极大的热情,专注科研需要极大的定力,在别人纷纷“往上爬”的时候踽踽独行,在成果看不到应用希望的时候愿意默默去坐冷板凳。假如这样的人我们的社会不珍惜,不给他们自由的保障,那谁来推动我们的未来?以3D打印技术为例,它被称为“上上个世纪的思想,上个世纪的技术,这个世纪的市场”。⑦科学是技术的铺路者,学术自由是保障铺路者的“安全帽”。建立保障学术自由的良性机制与制度,切实让学术自由成为一种实践规范,⑧只有这样才能提升学者的科研创新能力和科研水平,激发学者的思维和探索活力,从而推动科学的不断进步提高,加快知识创新和人才培养的进程。技术与产品之间也是类似关系。产品是生产出来的物品,技术是产品的先决条件。但是产品与科学技术最大的不同,就是自由度的区别,产品中包含了太多社会价值和人文因素,它的风险的直接承担者是消费者,而大多数消费者并不具有直接辨别产品安全性的能力,对于产品风险并没有抵抗能力,因此产品相对于技术并没有那么大的自由度,它必须对消费者,对整个社会负责任,产品是技术的结晶,不是技术的附庸,产品必须是被检验过的技术,是能够完全造福人类的技术的推广。真正好的产品,不仅需要核心技术作为支撑,更需要经过严格的检测与把关。
(三)监管产品而不是技术
由前文的论述可知,科学、技术、产品3者虽然一脉相承,但是却在人类社会中扮演着迥异的角色,科学是探路者,技术是中转站,产品是最终目的。科学和技术的创新与研发存在的风险是微乎其微的,科学技术转化为产品,风险的范围就会由科学家及至普通民众,才有可能引发大规模破坏性的后果,这才是政府作为社会理性代表监管的关键所在。以对于转基因监管最为严格的欧盟为例。欧盟的转基因管理实行的是“以技术为基础”(technology—based)的管理模式,主要包括审批制度、标识制度、可追溯制度和共生管理等。①欧盟对于转基因实验的审批也很严格,即使是实验性质的种植也要经过严格的审批。欧盟1998年曾经停止过15个成员国的转基因食品的经营,1999年又曾经暂停过转基因植物的种植。这些对于技术的限制导致了欧盟成员国转基因技术的研发障碍,也一定程度上导致了欧盟现今技术上远远落后于美国、加拿大等国家。为了保护自身农业免受冲击,欧盟采取了对于转基因极为严格的市场准入措施,即便是已经在欧盟境内获得销售许可的转基因产品,也允许欧盟的各个成员国在一定的情况下,实行临时限制或禁止其在境内销售的办法。②这导致了国外某些公司和政府的强烈不满,2003年,被称为“转基因贸易问题第一案”的美国、加拿大、阿根廷3国与欧盟的贸易纠纷就是技术强国向技术弱国强推产品的一个典型例子。欧盟对于转基因的限制措施使得以上3国尤其是美国转基因产品出口受到重挫,这3个国家均向WTO提出申诉,认为欧盟这一行为严重违反了自由贸易原则,最终,2006年11月,专家小组做出了考察报告,认定欧盟对美国、加拿大和阿根廷3国对其出口的转基因产品所实行的禁止或限制销售措施违反了依据《卫生和动植物检疫措施协议》(简称SPS协议)下其应当承担的条约义务,构成了对美国、加拿大和阿根廷等方利益的损害,并要求其予以纠正。③由此可见,在现有国际秩序下,如果没有自己的转基因技术,国外的转基因产品强势入侵是不可避免的,转基因不一定安全,但是别人的转基因产品一定比自己的转基因产品更不安全,因为可能涉及国家粮食安全命脉,决不可拱手让人。所以,技术上的研发不能放松,毕竟转基因推广是大势所趋,转基因食品的安全性也得到了很多权威的认可。退一步讲,转基因即使是不安全的,但其也会是现代生物技术的开端,会引领更好的技术出现。我们要相信,谁引领了技术进步,谁就引领了“绿色革命”,谁就在未来的竞争中处于优势地位。对于技术的监管只会阻塞技术的突破,限制解决现有问题的新技术的出现。相比来讲,对于产品的监管可行也可控得多。我们对于产品的严格监管,大概可以分为以下几点:第一,加强对质量安全检测机构审核,以大学、科研所为依托,建立更加专业的转基因检测机构。对于检测机构要建立更加严格的准入制度,对于机构与人员、质量体系、仪器设备等多方面进行更加严格的监管,④保证测试结果的公平、公正、公开,建立能够专业、独立对现有检测技术进行改进的兼具科研的双重检测机构。第二,对于转基因产品涉及的专利问题也要予以审查。基因专利本身在法律上也一直是一个待讨论的话题。美国Myriad公司确定了人体BRCA基因(乳腺癌易感基因,具有这种基因的人会较容易患上乳腺癌)的位置,并将其从染色体中分离、测序,随后,Myriad公司对BRCA基因及诊断测试方法提出专利申请,并最终获得授权。这项专利的获得,使得BRCA基因被该公司垄断和“独自享有”,其他人和其他机构不得侵权。⑤而该公司可以趁机抬高这项服务的价格,原本提供这项服务的机构———宾夕法尼亚大学和耶鲁大学则不得再提供该基因的诊断测试服务。这一案例引起了美国社会乃至全世界对于基因专利的一场大讨论,如果对于基因申请专利,那么是不是以后针对此基因的产品都要向该公司缴纳专利使用费。后来一部分患者将Myriad公司告上法庭,法院判定专利无效,但是Myriad公司提出上诉并最终胜诉。按照基因专利法规来讲,只要个人或机构能够分离、测序DNA并确定它在生物体内的功能,就能给基因申请专利。美国、日本、加拿大等国家早就开始了抢注发现的基因。而一旦获取了基因专利,一条基因可以开发出一系列产品,继而长期获得高额利润。①基因专利的受害者当然是转基因产品的消费国,尤其是依赖于该类产品的国家。比如,因为美国孟山都公司的注册专利和基因抢注行为,使得印度的棉花厂商因生产含有该专利的转基因棉花而受到美国对其产品的抵制和限制,从而给印度的农民和商人带来了巨大的经济损失。②“物美价廉”的转基因产品上市尤其是转基因种子上市,可能造成的是整个社会观念和社会习惯的改变,是社会对于产品的依赖,如果人们离不开的产品的核心专利把握在别人手里,那么无疑我国的国家安全会受到极大威胁。现今一些大公司已经开始了“基因抢注”。2001年,美国孟山都公司对于发现于中国的野生大豆的一段序列一口气提出了64项专利申请,这样有可能导致的后果是,中国育种专家或者农民很有可能在不知情的情况下就侵犯了孟山都公司的专利权,进而面临高额赔偿。③所以上市的转基因产品必须要对其涉及的技术专利和基因专利予以审核,对于那些涉及国外专利的产品的上市要持谨慎态度。
三、监管产品而不是技术的合理方法
(一)积极推动生物技术应用
以转基因技术为核心的生物技术的应用是大势所趋,转基因的应用必将推动整个社会的进步。21世纪是生物的世纪。一方面来说,只有一项技术真正被应用,才能更好地促进这项技术的发展。无论是军事还是民用领域,生物技术的应用都会极大地推动生物科学的发展。以世界上最大的转基因巨头美国孟山都公司为例,该公司每年将其营业收入的10%用于科技攻关和技术研发,直接瞄准当今和未来国际生物技术的最前沿,该公司每天仅仅用于科研的投入就达到了260万美元,④令其他公司乃至其他国家都无法望其项背。可见生物技术的产业化会使受益者投入更多的资金进入到这个领域,从而真正推动这个领域的进步。市场这只“看不见的手”,会自动将更多的人才和资金吸引到这个前途无限的领域,也有望迅速改变我国生物技术落后的现状。美国政府每年投入到生物技术和生物工程的费用达到几十亿美元,坐落在马里兰州的军事医学研究所,其实就是美国基因武器的研发中心。世界上已经有许多国家借助生物技术研发出了各种“生物武器”。⑤但是,生物技术具有研究和开发周期长、技术含量高、产品寿命周期长等特点,这由此决定了该产业是一个高风险、高投入、高收益、长周期的行业。⑥在项目的种子期、创业期、扩展期和成熟期,都需要大量的、持续的资金投入。仅靠政府投入难以满足其需要,更无法使其紧跟世界先进水平,也会导致其与市场的脱节。针对我国目前现状,国家应该尽快让一些“检定合格”的转基因产品走出实验室,让转基因技术真正造福于我国人民,促进我国生物科学的长足发展。在适度的监管环境下,通过推动技术密集型生物公司的成立和发展,进而推动生物技术的应用,引领经济、社会发展。生物技术的应用,也会改变如今生物专业“冷门”的现状,《2014年大学生就业报告》将生物工程专业列为“红牌”警告的十大专业之一。⑦这在很大程度上是我国生物技术应用不够造成的。应用不够导致人才的缺失,然后导致科学技术整个的停滞不前,与发达国家的差距越来越大。只有推动生物技术的应用,才能吸引到更多人才投身于生物科技的研发,形成“科学—技术—产品—经济—人才—科学”的良性循环。生物技术的兴起和发展,既是机遇又是挑战,把握机遇,迎接挑战,我们才能真正实现我们的强国梦。
(二)在转基因的应用过程中引入保险机制
既然要推动生物公司的建设,那么就必须要开创生物公司全新的盈利模式和风险监管体系。转基因的应用实际上是一个“试错”的过程,虽然以现在的知识和监管体系来讲,试错的风险并不高,但是试错的代价却是极其高昂的,它涉及千千万万人民的生命安全,不能有丝毫的马虎。所以要通过一些措施防控这种风险,其中一种合适的方法就是在生物技术的应用过程中引入保险制度,为人民的生命财产安全保驾护航。由国家授权第三方权威机关对生物产品进行评估,一旦发现高风险产品则不允许上市,一些鉴定为“安全”的产品则需要生物公司为其购买“保险”,这些产品进入市场以后,如果出现像“三鹿奶粉”那样重大的食品安全问题,则由保险公司进行理赔。这样做不仅仅是给生物技术公司创造了一种可行的盈利模式,更是给生物技术的应用提供了一条可能的道路,通过为转基因产品买保险的方式,防控风险,监督风险,体现的是科技应用过程中的人文关怀与社会理性。保险的范畴要涵盖转基因生物风险的各个方面,现今公认的转基因风险按照产品的风险,主要有食品安全方面的风险和生态安全方面的风险,所以针对转基因产品的保险应该分为“食品安全”保险和“生态安全”保险。如果已经上市的转基因产品出现了食用性问题,造成的经济损失将由保险公司理赔。如果产生了对于周围环境的破坏,或者造成生态圈的不良后果,也由保险公司理赔。这样一来,无论是食用还是种植,都没有了任何后顾之忧。保险所能起到的作用,不是让人们接受转基因食品,而是的的确确保障这种产品一旦出了问题,能够及时筹措资金,保障受害者的利益,尽最大可能挽回损失。现有转基因产品的风险并不高,全球迄今为止没有出现过一例因为食用转基因食品而出现严重后果的例子,也并没有哪项被科学界权威认可的动物性实验验证了这一结论,所以转基因产品的保险并不会增加多少生物公司的成本,政府也可以对生物公司的这部分成本进行补贴,以提高转基因产品的市场竞争力。
四、结语
一、2015年高考生物学科考纲解读
1考试内容和课标要求一致
普通高中生物学科新课程标准明确指出,必修的3个模块《分子与细胞》《遗传与进化》《生态与环境》是现代生物学的核心内容,对于提高全体学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。考纲划定的考试内容涵盖了必修1、必修2、必修3和选修1《生物技术实践》、选修3《现代科技专题》共5本教材的内容,体现了新课标教学理念,特别突出能力考核,能力立意明显,在兼顾学科基础主干知识和核心概念的考核的同时,更注重对考生创新能力的考核。
2侧重科学素养考查,联系实际,关注STS
考纲中明确规定,命题要重视对考生科学素养的考查,在生物科学和技术的基础知识、科学探究的方法、获取新知识和处理信息的能力、思维能力、分析和解决实际问题的能力等方面对考生的表现进行测量。重视理论联系实际,关注科学技术、社会经济和生态环境(简称STS)的协调发展。
3考查四种能力,涉及82个考点和26个实验
考纲中明确指出,考试的能力要求有四个方面:一是理解能力,二是实验与探究能力,三是获取信息的能力,四是综合运用能力。考试内容包含3个必考模块(67个考点)和2个选考模块(15个考点)共计82个考点,对考点的要求掌握程度分为Ⅰ级和Ⅱ级两个层次。Ⅰ级要求对知识点要知道其含义,能够在试题所给出的相对简单的情景中识别和使用它们,与课标中的“了解”和“认识”层次相当;Ⅱ级要求理解所列知识点和其他相关知识点之间的联系和区别,并且能够在复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价,与课标中的“理解”和“应用”层次相当。各册教材考查能力要求和内容重点如下:
(1)必修1的21个考查内容中,有4个Ⅰ级,17个Ⅱ级。Ⅱ级要求主要落在细胞的结构、代谢和细胞的分化、衰老和凋亡,其中细胞的代谢最为重要,而光合作用的过程、影响光合作用和细胞呼吸的因素为重中之重。
(2)必修2的22个考查内容中,有5个Ⅰ级,17个Ⅱ级。除染色体结构变异和数目变异、转基因食品的安全、人类遗传病3个知识点外,其他全为Ⅱ级,其中细胞减数分裂与配子的形成过程、孟德尔遗传实验的科学方法、基因的分离定律和自由组合定律、伴性遗传、变异在育种中的应用等知识点最为重要,是历年高考考查的重点。命题的区分度在此部分内容中体现得更加突出。
(3)必修3的24个考查内容中,有8个Ⅰ级,16个Ⅱ级。Ⅱ级要求的重点在生长素的发现和作用,神经、体液调节与免疫调节,种群的数量变化、生态系统的结构、物质循环和能量流动规律上。
(4)选修1只考查“微生物的利用”和“生物技术在食品加工及其他方面的应用”两个专题。
(5)选修3有5个专题,但基本上只考查“基因工程”“细胞工程”和“胚胎工程”,其中“基因工程”和“细胞工程”是重点。
(6)对26个实验考查要求参考考试说明中的考试能力要求“2实验与探究能力”,即要求考生能独立完成表中所列的生物实验,理解原理、方法,学会分析、判断,还能进行简单的探究。
总体而言,试题考查的知识点与新课标要求吻合,体现了高中生物教材和课程对当今中学生物教学的要求。从“识记、理解、应用”三个层次看,重点放在“理解”和“应用”两个层次。试题的素材多为来自生活、实践和与社会发展、生产较为密切的新情景、新材料,对考生的理解能力和运用能力的要求提高了。大量的试题以实验情景设计,今年考纲中必考的实验也比大纲版多了,大纲版考查14个,重点考查4个,而课标版考查26个,反复考的有6个。从近年的高考试题来看,考试的内容和要求均以考试说明为依据,认真研读考试说明,并结合当年试题进行分析,可以更有效地备考。
此外,考纲对“生物考试内容”表中3-1(2)其他植物激素的要求掌握程度也由“Ⅰ级”改为了“Ⅱ级”。类似这样的新修改内容和要求部分,很有可能在今年试题中出现,教师要在复习中多关注。
4试题类型、数量、赋分与大纲卷相比略有增加
理科综合全卷总分还是300分不变,但是生物试题的题型、题量和总分与大纲卷明显不同。课标卷的生物试题由6个单项选择题、4道非选必做题和1道非选选做题组成。单项选择题分布在I卷的1―6题,每题6分,共36分;非选择题中的必做题分布在II卷29―32题,共4题39分;非选择题中的选做题分布在II卷的第39、40题,要求选做其中1道题,赋分15分。课标卷生物试题总量比大纲卷增加了2道题(1个单项选择题和1个选做题),总分由原来的72分提高到了90分。
二、近年来课标卷试题特点和高频考点
1正误判断型选择题的分布明显增多,重在I级能力考查
下表统计了近4年全国课标卷两套试卷中以正误判断形式出现的选择题题号:
生物Ⅰ卷(选择题)考查能力要求在Ⅰ级水平,重点是对必修的3个模块的核心概念和主干知识进行识别、区分和解释。
2非选择题中部分探究和实验分析类试题增多,多为II级能力测试
从上表可见,近两年课标卷的非选择题中,实验分析和探究的试题明显增多。
3非选择题中的两个选做题难度有差异
两个选做题题号为39、40。第39题出自选修1,多为微生物实验原理、操作及观察方法和分析,偏向于感性认识,容易得分。第40题出自选修3,题目情景多来自于现代高科技题材,偏向于理性思维的考查,难度略大。建议学习基础弱一些的非示范性高中,争取创造条件开设选修1课程,做过微生物培养和分离实验的考生,选做第39题得分率会更高。
4高频考点集中在5本教材的5个板块
根据近三年课标卷高考试题考点(详见表1)统计分析:生物试题题量不多,相对集中在细胞、代谢、调节、生态和遗传5个板块的核心概念和主干知识中。高频考点集中在必修1的“细胞的代谢”、必修2的“遗传基本规律”、必修3的“生命活动的调节、生态”、选修1的“微生物的培养和利用”、选修3的“基因工程和细胞工程”。
三、2015年高考备考建议
经过第一轮系统复习后,考生对教材和知识点有了进一步理解,但是对考点及其测试要求不是很明确,进入第二轮复习后,教师要根据考试说明要求,帮助学生抓重点,提高解题能力。从以上分析来看,选择题以考查理解能力为主,常附有图表信息,重点考查考生对生物学基本概念原理的深层次理解和对图表信息的识别与判断能力;非选择题多为实验设计和分析说明题,主要考查考生的逻辑推理、综合运用和语言表达能力。
建议第二轮复习分7个专题进行:选择题专题、实验题专题、细胞专题、代谢专题、调节专题、生态专题和遗传专题。前2个专题是题型训练,后5个专题是重点板块知识的重构与整合。
1先做两类题型训练,让学生掌握解题的基本方法和技巧
(1)选择题。生物选择题全都是单项选择题,很多学生不愿多花时间审题,错选、误选的情况不少。近年高考的选择题常考内容有:细胞结构、功能的辨析,质壁分离和复原实验的分析和判断,生态、免疫、内环境等重要概念区分以及遗传变异类型的推测算等。试题特点是题干短、文字少,有的还附图表,图表中隐藏着解题信息。如是实验题,通常附有数据表格、曲线或装置图、结果图,要找准“题眼”,学会“破题”,明确题目考查的目标知识点。生态题多是几个相关概念或现象的描述,要求考生养成慢读、细审、深思后作答的习惯。
(2)实验题。实验题是高考的重点题型。考纲要求考生能独立完成17个实验,考试说明指出要理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用,即简单验证、观察、分析和处理,初步探究和简单评价、修改等。解答实验设计题要注意“6依托”,即细心审题、原理分析、材料分析、变量分析、结果分析和正确表达。
近年高考常见的实验题有4类:实验分析题――根据题目提供的实验方案,分析其中的步骤、现象、结果,作出解答;实验方案纠错或完善题――对实验方案中的错误或不完善处进行改正、补充,使实验方案趋于完善;实验设计题(验证性实验、探究性实验)――根据题目提供的条件,自行设计实验方案;实验有关的综合类题――以实验为背景,主要涉及代谢、遗传和生态相关知识。
考试说明中要求考查的实验有5类:观察实验6个,包括用显微镜观察多种多样的细胞、DNA和RNA在细胞中的分布、线粒体和叶绿体、植物细胞的质壁分离和复原、细胞的有丝分裂、细胞的减数分裂;模拟实验3个,包括通过模拟实验探究膜的透性、模拟探究细胞表面积与体积的关系、模拟尿糖的检测;探究性实验7个,包括探究影响酶活性的因素、探究酵母菌的呼吸方式、低温诱导植物染色体数目的变化、探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用、探究培养液中酵母菌数量的动态变化、土壤中动物类群丰富度的研究、探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替;调查类实验1个,即调查常见的人类遗传病;验证类实验2个,包括检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质,以及叶绿体中色素的提取和分离。
观察类实验中,质壁分离和复原实验常考(如2014年课标Ⅱ卷题4,课标Ⅰ卷题4,江苏卷题15,上海卷题21等);DNA和RNA在细胞中的分布和观察细胞的有丝分裂(如2014年课标Ⅰ卷题29)也有考。可见,这3个实验是考查热点。观察类实验的共同特点是需要使用显微镜,有关显微镜操作和装片制作、观察方法是复习的重点。
探究性实验在近年高考试题中明显增多,尽管多数探究试题并非全程探究,而是部分探究。实验分析类试题也多是选择实验的某个环节,要求考生对实验现象、实验数据、实验操作等作出相应解释。学生解答这类实验试题常见的错误是实验设计科学性不够、无法区分变量(自变量、因变量和无关变量)、对照实验设计不严谨,对实验观察方法和分析不到位。教师要应用“假设―演绎”的思路方法,从研究性实验设计的基本环节入手,引导学生自行思考、分析、描述实验。
验证性实验的复习相对简单,重点是牢记生物细胞中三大有机物的验证和绿叶中四种色素的提取和分离方法,尤其是理解鉴定试剂的使用方法和特定的颜色反应机理。
模拟实验和遗传病的调查在课标卷中很少出现,复习时可以淡化。
2再做5个重点内容的专题复习,重构板块知识,帮助学生夯实基础
重点板块知识的复习,主要是帮助学生重构知识框架,加强对核心概念和主干知识的记忆和理解,明晰容易混淆的考点,避免死记硬背书本中的概念。教师要指导学生参照考纲和考试说明看书,特别是薄弱学校及学困生,复习阶段必须把主要精力花在教材阅读和分析上,重视回归教材、夯实基础。只有在理解知识的基础上牢固记忆主干知识,才能做到应用自如。
如选做题内容主要出自“细胞工程”“基因工程”和“微生物工程”3个专题,可以将这3个专题的知识整合为图1。
3巧用高考真题、仿真题进行模拟训练,培养学生的题感和节奏感
在理科综合考试中,考生应试出现的问题主要有三个方面:一是由于知识掌握不全、记忆不劳、推理不畅;二是考试过程中遇到新题型、新问题、新情景,心慌而解题不快;三是物理、生物、化学三科的做题时间安排不当,没能做好、做完。对于每个考生来说,如何科学分配好答题时间和顺序,遇到问题如何化解,都要根据一次次的模拟考试来吸取教训,总结经验。