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生物化学研究方向集锦9篇

时间:2024-01-09 14:38:23

生物化学研究方向

生物化学研究方向范文1

2015年上海开始全面贯彻落实提出的建设具有全球影响力的科技创新中心的要求,当年5月,中共上海市委通过了《关于加快建设具有全球影响力的科技创新的意见》,坚持以体制改革为关键,以创新人才发展为首要,以创新生态环境建设为基础,以重大创新任务布局为抓手,谋划和建设具有全球影响力的科技创新中心。上海市政府加快了张江综合性国家科学中心的建设,组建了若干创新功能性平台,建设了一批科技创新集聚区,引导大众创业、万众创新,积极推进重大科技前瞻布局,不断深化体制机制改革和制度创新。

作为张江综合性国家科学中心建设的重要步骤,相关部门开始谋划在国家科学中心内的国家实验室的建设,这是一个正确的工作方向。

国家实验室作为部级科研机构的一种重要形式,兴起于第二次世界大战前后,主要为了迎合一个国家重大和紧迫的战略需求。国家实验室一般以明确的国家任务为目标,通过基础科学前沿领域的研究和多学科的交叉研究,寻求基础科学领域的重大发现和解决有关国家安全和发展全局的重大科技问题。在西方发达国家,国家实验室已成为抢占科技创新制高点的重要机制。特别像美国劳伦斯伯克利、布鲁克海文、橡树岭、阿贡等大型国家实验室等,每个都汇集了数以千计的不同学科的高端研究人才,每年都投入亿计的研究资金,围绕国家重点的研究方向,依靠跨学科、大协作支持创新研究。德国、日本等国的国家实验室,也都是如此。

国家实验室的建立有利于集聚一大批高端科学研究人才,有利于国家对重大项目集中投入物力、财力,有利于根据国家的需要,完成一些长期性的基础研究,突破一些短期性的重大科研攻关课题。上海应大力推进在国家科学中心内建立国家实验室的工作。

国家实验室类型

我国现有的部级实验室分为两类,国家重点实验室和国家实验室。其中国家重点实验室有200多所,国家实验室(含筹建)19所,国家实验室高于国家重点实验室。

我国现有国家实验室仅5所:建在中国科学技术大学的同步辐射国家实验室、建在中国科学院高能物理研究所的正负电子对撞机国家实验室、建在中国科学院近代物理研究所的兰州重离子加速器国家实验室、建于中国科学院金属研究所的沈阳材料科学国家(联合)实验室和建在中国海洋大学、中国科学院海洋研究所等的青岛海洋科学与技术国家实验室。其他列入筹建的国家实验室有北京凝聚态物理国家实验室、合肥微尺度物质科学国家实验室、清华信息科学与技术国家实验室、北京分子科学国家实验室、武汉光电国家实验室、船舶与海洋工程国家实验室、微结构国家实验室、航空科学与技术国家实验室、现代轨道交通国家实验室、现代农业国家实验室、磁约束核聚变国家实验室、清洁能源国家实验室、重大疾病研究国家实验室、蛋白质科学国家实验室共14所。

从研究内容看,我国的国家实验室同国外的国家实验室有相同之处,即:既包含基础性研究的,也有应用型研究为主的。但是,也有明显的不同。以美国大型国家实验室为比较对象:美国约有700多所国家实验室,其中大部分规模较小。但是也有规模很大的,分属国防部和能源部等。以其中能源部所属的10所大型国家实验室为例,如阿莫斯实验室,以凝聚态物质与材料科学、化学与分子科学、应用材料科学与工程为主要研究方向;阿贡实验室,以粒子物理、核物理、加速器科学、凝聚态物质与材料科学、化学与分子科学、应用数学、先进计算机科学、应用核科学与技术、应用材料科学与工程、化学工程、系统工程与集成为主要科研方向;橡树岭实验室,以核物理、加速器科学、等离子与聚变能源科学、凝聚态物质与材料科学、化学与分子科学、气候变化科学、生物系统科学、地下环境科学、先进计算机科学、计算科学、应用核科学与技术、应用材料科学与工程、化学工程、系统工程与集成为主要研究方向;劳伦斯伯克利实验室,以粒子物理、核物理、加速器科学、凝聚态物质与材料科学、化学与分子科学、气候变化科学、生物系统科学、地下环境科学、应用数学、先进计算机科学、计算科学、应用核科学与技术、应用材料科学与工程、化学工程、系统工程与集成为主要研究方向;布鲁克海文实验室,以粒子物理、核物理、加速器科学、凝聚态物质与材料科学、化学与分子科学、气候变化科学、生物系统科学、应用核科学与技术、应用材料科学与工程、化学工程、系统工程与集成为主要研究方向等。10家实验室中,除普林斯顿等离子物理实验室研究方向较为集中外,其他都涉及多个学科,都属于综合性的实验室。

而从本文前述情况看,我国的国家实验室多为单一型的,缺少综合性的国家实验室。综合性实验室有很多优点:搭建跨学科的研究平台,有利于不同学科的研究人员相互激发创新思维;储备各学科的研究人才,便于根据研究项目需要组建不同学科研究人员联合组成的研究团队。而我国单一型的国家实验室则明显不具有这样的优先性。因此从类型上来说,上海的国家科学中心如果建立国家实验室,建议应超越现有的国家实验室模式,设立多学科的综合性的国家实验室。

实验室研究方向和重点

在未来上海的综合性国家实验室的研究方向的确立上,科学的发展历史值得重视。

从以往的科学革命的发展历史看,新的、大规模的产业革命之前必然会有一个科学革命作为先导。而能形成产业革命的科学革命,其主要成果必然是对自然界和人类本身有着更深层次的认识,由此引发全新产业的诞生和全新市场的形成。世界发达国家显然意识到这个发展趋势,因此特别注重在基础研究上的投入。美国的国家实验室中,有相当部分正是瞄准这类基础研究领域的。如上述美国能源部的大型实验室中,大部分实验室都集中在核物理、加速器科学、等离子与聚变能源科学、凝聚态物质与材料科学等探索物质更深层次结构的研究上。

生物化学研究方向范文2

 

大部分的环境问题都是化学物质引起的,因此不论环境专业的本科生还是研究生的培养方案,都把“环境化学”设置为专业核心课程之一。①教学内容和课程体系直接影响着教育目的与培养目标。研究生教育是培养面向新世纪的高科技人才,所以必须改革研究生课程的教学内容与教学手段,才能充分体现学科最新成果和理念,培养出具有科研能力和创新思维的高级专门人才。②笔者结合本校研究生培养方案及环境科学与工程学科的实际情况,从以下几个方面总结了“高等环境化学”教学的实践经验,以期为相关院校该课程的教学与改革提供借鉴。

 

1 立足教育目的与培养目标,构建教学内容体系

 

尽管“高等环境化学”课程是国内外很多高等学校环境专业硕士研究生必修的一门专业学位课程,但目前尚未出版一本统编或推荐教材。课程讲授的内容只能参照学校研究生培养目标与课程教学大纲,确定教学内容。“高等环境化学”开设目的是基于环境化学学科的最新研究成果,应用现代结构理论,探讨污染物性质与环境行为,掌握环境化学的研究方法,为研究生学位论文及以后的科研工作奠定基础。

 

我校“高等环境化学”的教学,主要是基于戴树桂主编《环境化学》、③王晓蓉编著《环境化学》、④陈景文主编《环境化学》、⑤王春霞主编《环境化学学科前沿与展望》⑥以及Stanley E. Manahan, Environmental Chemistry ⑦等国内外统编教材,补充本领域内前言的学术动态与先进技术等。基于研究生教学目标,通过研究污染物在环境介质中的化学行为,掌握环境问题的本质与环境化学的研究方法。梳理了环境化学诸多内容,结合多年来的教学经验,“高等环境化学”课程的教学内容划分为四大部分。第一部分环境介质,在介绍各种传统环境介质的组分、结构、性质和特性的基础上,结合学科动态发展,引导学生学习和掌握环境矿物学、胶体、界面及土壤根际化学等更微观的介质研究。第二部分化学污染物,回顾本科阶段学习的重金属和有机污染物内容,在此基础上重点讲授新型污染物和环境纳米材料等。第三部分环境行为,主要讲授吸附模型进展、表面络合模型、吸附的分子机理、纳米材料在水环境中的聚集行为、BC(黑炭)与NOM(天然有机物)对污染物的吸附机理,以及铁、锰、钛系矿物对污染物迁移转化的影响等环境热点或难点问题。第四章效应和风险,包括生态效应、生态与健康风险。

 

2 与时俱进,适时更新先进的环境化学理论与技术

 

研究生专业学位课程“高等环境化学”的教学,必须与时俱进,及时更新和补充国内外先进环境化学理论与技术等教学内容。为了及时补充和完善学科领域的前言研究成果到教学内容中去,每年上课前都要查阅各种文献资料与科研成果,力争涵盖本领域内最新的学术动态和先进技术,精心选择后,对教学课件进行适时修订。随着社会和科技的进步,环境学科热点难点问题越来越多,环境化学的新知识和新理论不断拓展,受限于课时,只能选择一部分讲授,其他课件内容学生根据自己的需要自学。

 

除了更新和丰富一些新理论和技术到教学内容中之外,还会推荐研究生自己去阅读和学习其他的教学资源。比如一些经典的高水平研究成果,如王连生老先生编译的《有机污染化学》,⑧以及高水平的国内外期刊杂志,比如Environmental Chemistry, Environmental Science & Technology, Geochimica et Cosmochimica Acta, J Colloid Interf SCI, Colloid Surface A & B,中文的《环境化学》、《环境科学》、《中国科学》与《科学通报(化学辑)》等。

 

3 改进课堂教学过程,师生角色互换,提高学生的综合素质

 

通常的教学模式是“教师讲,学生听”,即教师在讲台上讲解,学生在座位上被动听课。这种知识灌输式的教学限制了学生的主动学习,束缚了学生的思维能力与创新意识,这与培养研究生解决实际问题的能力相悖,所以在教学过程中师生角色互换,设置研究生体验教学环节,可以有效地调动学生的主观能动性和独立思考能力。

 

根据学位论文研究方向,要求研究生追踪学科前沿发展,广泛查阅国内外相关文献,归纳环境化学原理在该课题方向上的研究及应用现状,撰写文献综述的基础上,展望未来发展的方向,从而确立研究的思路与内容。课堂演讲主题要紧跟环境化学领域的前言发展方向,从污染物的分析检测、浓度分布等宏观研究向微观污染物的反应机制、存在状态结构与活性(毒性)关系深入,从静态的研究向动态发展,定量地开展环境化学动力学研究,从单一介质向水、气、土、生物等多介质环境化学行为的研究,从污染物组成分析向分子状态和结构的分析拓扩。课堂体验教学环节,不仅培养了研究生分析问题的能力,也提高了他们检索、归纳和比较信息的能力,掌握了发现问题与解决问题的途径。另外,研究生站在讲台上展示自己文献学习或研究的成果,不仅引导了他们正确的研究方法,对研究生自信心及综合素质的培养也起到了强化作用。

 

4 考核方式与成绩评定的多元化,全面评定课程的学习效果

 

尽管考试不是教学的最终目的,但却能有效地敦促学生掌握重要的原理与理论知识。几年来的教学中,针对高等环境化学课程考核方式进行了改革与探索。着重考核研究生对所学知识的融会贯通和对环境化学基本原理解决污染问题的实际应用能力。

 

“高等环境化学”这门学位课程成绩基本上由三部分组成:一是课堂听课情况,包括出勤率、课堂提问及回答问题积极性等师生互动方面。二是结合学位论文选题,选择与环境化学原理相关的内容,制作PPT并进行不少于20分钟的课堂报告。这部分旨在指导研究生查阅历史文献与科研进展,跟踪学科发展前沿,拓宽知识面。成绩评定主要依据报告选题科学性,内容系统性及新颖性,另外还包括PPT演讲的思路清晰与内容熟练程度,以及PPT制作效果等。三是半闭卷考试,允许考试过程中查阅一些比较繁琐的公式及物理化学常数等。试卷难度相对于本科生有较大的提高。增加了一些较深的机理性或微观研究的内容,比如考察某类有机污染物产生紫外吸收的机理,需要学生对有机波谱学内容进行研读,了解分子轨道理论的基础上,才能正确回答这个问题。另外考试题目相对比较开放并体现学科前沿,比如请学生列出环境工程领域你认为最新的技术及原理,这类题目没有固定的答案,依据学生自己的知识背景和对文献研读领域不同而不同。尽管一些学生觉得此类题目有些难,但总体反映良好,尤其在研究生奖学金评定的量化方面起到了公正的作用,因为研究生培养手册明确规定专业学位课程必须达到80分以上,才能评优。

 

尽管高等环境化学研究生教学经过了多年的探索,积累了一定的经验并取得了一定的效果。但是我们必须认识到,目前研究生课程教学改革仍然是一项长期的任务,需要我们不断丰富理论知识,提高科研水平与教学质量,进一步优化教学内容,改革教育教学方法,逐步提高我国研究生的培养水平。

生物化学研究方向范文3

[关键词]环境化学 研究成果 污染控制 前进动向

中图分类号:X13 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)20-0320-01

环境化学是人类科学环境研究中的一个重要部分、分支,但是它始终与其他学科专业知识相互联系、涉及,所以在发展环境化学中一定要在以其他相关学科的支持下进行,才能得到良好的纵向的发展。从环境化学物质、化学品、化学污染物的研究发展来看,并在生态毒理研究的技术支持下已经发展到分子水平,且支持了化学物质活性以及毒性的预测工作。目前国际环境化学研究领域已经对化学品的“源”以及释放表征、迁移归宿做出了深入的研究,而且对于化学品的安全评测也已经从单一化学物质发展到复杂化学物质,并且开始有进入生态系统的研究。

一、环境化学的发展

不可否认,环境化学的研究发展为大气、水、土壤环境等的污染防治提供了使用价值,其初步形成了新型的学科体系,为我国的环境污染防治和环境的保护做出了贡献。

(一)发展历程

自19世纪70年代开始,对于环境化学的研究就已经从各个方面着手,其大致包含为污染源的普查、污染控制、环境容量等,其中工业“三废”的污染涉及面较广,投入精力相对较多。在迅速发展的同时,近年来酸雨的形成、水体富营养化等与人类生活息息相关的环境问题将其的发展推向了高潮,并且在环境化学方面还包含了形态分析、采样技术等多个方面,着重于对大气污染物的表征、迁移、转化以及有机物的水环境化学等的研究。这些研究的发展也在实际中起到积极的作用,推动了我国环保事业的前进,促进了学科的发展。现阶段,其向纵深发展,逐步形成体系和特色,真正实现了可持续性发展的目标。我国环境化学的迅速发展以及学科之间的相互交错,使得环境化学的内容得到了丰富和提高,已经加快了迈向国际化的脚步。

(二)可持续发展对其的影响

环境科学的研究是与国际水平存在差距的。根据国情和环境问题的发展,结合全球发展的趋势,可持续发展越来越成为环境化学发展的重点。其对立足本国国情、着眼于未来等多方面都有很大的作用,对于国家及时竞争也是挑战。从目前的情况看来,环境化学的研究已经达到一定的标准,但是其能够模拟实验深入研究的少,与客观现实联系不密切,独创方式缺乏,与“科学发展观”的联系还存在差距。应当放在对经济发展有重大影响且能够改善目前环境污染状况的重大问题上来,发挥出巨大的潜力。同时还应该将独创性、系统性、完整性合理地结合起来,结合发展过程的形态结构进行研究,取得关键性的突破。

二、各方面的环境化学研究

环境化学对于不同方面的化学研究物质有着不同的深入研究特点,并且物质之间的互相关联使得研究内容与研究手段十分丰富,目前有着向纵深发展的趋势。

(一)大气环境化学

为保护大气环境做出了巨大的贡献,使大气环境化学保护进入了一个新的研究阶段。1995年这几位化学家荣获了诺贝尔化学奖。近年来在大气环境化学研究中,对于平流层和对流层的研究一直成为重点,非均相大气化学反应的研究也受到相当的重视。如今臭氧空洞的形成以及臭氧消耗问题已成为世界性的环境大气问题,对于臭氧层问题的研究也在一直深入,通过研究大气中冰晶气溶胶上的非均相反应以及平流层和对流层中气溶胶表面吸附特性与催化作用等非均相表面化学过程寻找调控臭氧的最佳条件。同时环境化学领域还研究从室内排放出来的有毒有害气体,现今人们生活中由于取暖、燃气、抽烟以及建筑材料慢性挥发出来的有毒有害气体也一直受到国内外环境化学研究的重视。我国燃煤大气污染一直很严重,加之现在城市汽车尾气问题也相当严重,两类污染之间相互联系、相互影响,但是尚无明确定论,在区域性和全球性的大气污染治理中是一个值得继续努力研究的领域。

(二)土壤环境化学

由于在农业生产中大量使用农药、化肥,大气污染所导致的酸雨,各种工矿企业固体废弃物的堆积掩埋,大量生活垃圾的掩埋处理,废气污染土壤的再利用等因素,加剧了土壤中各种有毒有害的化学元素、重金属农药残留的残留含量,从而可能引起大规模的食物链污染现象。近年来对于环境化学中的土壤化学污染治理主要研究重金属在土壤中的行为模式,多种化学组合物在多介质中的化学行为及其模型以及农药等有机物在土壤污染中的作用。同时近年来对于土壤中的各类化学物质、农药等有机物的降解处理工作也得到了更加系统深入的研究以及根据不同的土质环境下的化学污染物降解工作方法。这些研究对于保护土壤的安全以及利用,提供了科学的理论基础和操作指南。

(三)水环境化学

水环境化学近年来得到了长足的发展,在以化学平衡原理为根本,在水环境化学的反应过程以及反应速率以及相应机制方面做出了深远的研究,对天然水环境化学研究已经进入到了定量化的研究阶段。在固体-水表面接触的化学研究不论是在实验以及概念方面都得到了大力的研究与发展,特别是对固体表面与溶剂之间的相互吸附原理以及工程的研究已经很深入细致了。

近年来对于有机物在水中的化学行为研究一直是环境化学所研究的一个重要方面,目前的研究成果已经可以在分子水平上定量研究吸附以及化学有机物的降解工作中起到重要作用。另外,结合实际环境污染问题研究水体河、湖中有机污染物在污染水体中的动态过程和对特定污染源之间的污染分析以及在水体中的化学状态分析研究,将环境有机化学与生物地球化学、环境工程等相关领域技术配合起来,使有机环境化学研究更加具体完善,并且实际问题的处理解决中发挥重要的作用。同时近年来在与水环境化学密切相关的大气、土壤因素之间的相互作用影响的研究也受到了相当大的重视,在大气中水以云雾的形式存在,在连接土壤与大气之间的研究将是未来发展的新趋向。

三、 结语

环境化学与我们人类的生存发展息息相关,涉及到社会发展的各个方面,因此在今天这个科学技术日新月异的时代,环境化学也会朝着更新、更加深入的领域方向发展。

参考文献

生物化学研究方向范文4

美国在20个世纪90年代将污染防治的问题提出,并在基本国策中添加了防止污染这一项,相继有污染防止法案出台,并在90年代中期国家环境技术战略向公众宣布。在几年之内,根据绿色化学研究性问题,美国化学会成立了专门讨论会等一系列相应的措施,并设立了一系列与绿色化工、环保相关的奖项,如总统绿色化学挑战奖等。显示出了美国对绿色化学的重视程度。国内在国外的绿色环保化学进行得轰轰烈烈时,经过院士的多次讨论,最终确定了“绿色化学与技术”作为最后的议题,中国科学院化学部也授权同意议题。讨论会“工业生产中绿色化学与技术”于1996年首先召开,《绿色化学与技术研讨会学术报告汇编》也在同一时间出版。“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”科研项目,也是中国具有代表性意义的基础项目,通过自然科学基金和中石油化工公司共同资助,于1997年启动。20世纪末在合肥,首次国际绿色化学高级论坛展开活动;并有杂志积极响应大会精神支持大会工作,如《化学进展》。还相继出版了“绿色化学与技术”专题报告等。在21世纪,我国不断的有可持续绿色化工议题被提上日程,这一领域有无数的研究者参加研究,进行交流学习,也取得了骄人的成绩。

2.绿色化工的技术动态

简单来说绿色化工技术就是通过对化学原理的应用和使用工程技术来减少甚至消除能够污染环境的物质,实现废物零排放,并建立友好环境。摒弃粗放的化工生产模式是化工企业的全新出路,即绿色化工,用“资源-产品-再生资源”这种全新的循环物质流动过程替换掉过去的“资源-废物”方式排放的流动过程。增加节水措施,提高谁的重复利用率等。通过对先进技术的应用,使环保型产品被研究出来,实现清洁生产,使三废排放量得到最大限度的降低。落后的生产工业要被逐步淘汰;使原材料消耗降低;通过提高化工废水处理设备质量、使设备成套化,来使得到化工环保产业技术和装备水平提高。“化学的绿色化”已被美国化学界列为迈向21世纪化学进展的主要方向之一,绿色化工也在一定程度上涉及到化学方面,例如化学的有机合成、生物化学、分析化学催化等。酿造、制药、造纸、印染等行业在滚动修订“九五”发展规划时,在规划中应逐步补充进绿色化学与技术的内容,我国国家科技部组织应该为此做详细的调研。使“九五”基础研究规划中含有绿色化学与技术研究工作,并在同一时间内将科研工作安排恰当。以国家自然科学基金委员会与中国石化总公司联合支持开展了“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”重大基础研究项目为例,这是一种把导向性基础研究与技术创新相结合较好的组织形式。

3.绿色化工的研究方向

对清洁硝化和还原技术展开研究,主要以污染问题严重的重要染料的关键生产过程为主要研究对象,如红色基RG、红色基G等。清洁新工艺研究的开展、开发与工业化应用,使传统硝化与存在于硝基还原工艺中的重污染问题得到减少甚至消除,在技术方面支撑我国染料合成化学工业的可持续发展,向传统硝化和清洁化生产硝基还原工艺作出示范。环境友好性的催化技术,使以化学催化和生物催化在内的环境友好性催化技术为主要内容的研究与开发得到开展,与一些重要性药物关键中间体的生产相结合,使一些重要药物中间体在生产过程中的产生的重污染问题得到减少或消除,使拥有自主知识产权的环境友好手性催化技术得到发展,使手性技术国家工程研究中心得到建立,使我国手性技术的产业化得到不断发展,为以手性药物的发展为代表的我国药物合成工业做出贡献。清洁催化氧化新技术的研发,开展新工艺研究,主要方向为空气、氧气或双氧水为清洁氧化剂,发展新的体系与新的工艺,主要内容为:以空气、氧气或双氧水为氧化剂的清洁催化氧化,使传统工艺中的重污染问题得到解决,使以此为基础的系列精细化学品和药物合成的清洁化生产新工艺的应用得到良好的影响。对绿色化学农药的创制研究,使以绿色新农药创制为主要方向的筛选平台得到建立,使中科院化学口研究所的潜力得到充分的发挥,使具有自主知识产权的农药先导化合物得到开发,大力发展新农药品种的开发,以具有明确应用对象和开发前景的新化合物为优先选择。

4.结语

生物化学研究方向范文5

刘向明,1951年出生,湖南省石门人,教授,华中科技大学生物医学工程专业博士,2001年4月毕业。现任中南民族大学学科带头人,华中科技大学兼职教授。他在医学、生物学和数学的交叉处探索医药系统研究工作的新途径,侧重于探讨离子通道门控动力学及药物对其影响,发表了一系列论文,填补了我国在此领域里的空白。近年来,其在民族药物研发中做出开拓性工作,享誉国际业界。曾被评为湖北省有突出贡献的中青年专家,获国务院政府津贴。

刘向明教授多年来走过的科研道路,一直遵循这样一点:当确定好的科研思路和目标时,纵有千沟万壑和重重艰辛,也要不管不顾地坚持下去,直到迎来胜利的曙光――就像他推动民族医药与现代技术的“联姻”所创造的最新医学果实。

刘向明是中南民族大学教授,数学专业出身,后转向生物统计和生物数学研究领域。在开展医学、生物学和数学的交叉学科研究中,他破解了传统医药研发的新兴领域反向药理学中的关键问题,重塑了民族医药学的价值与地位。

我国“十二五”规划明确指出,“十二五”期间,我国重点开展具有民族医药理论特点、资源特色和治疗优势的民族药新药的研发和生产,以促进民族医药产业的发展。

说到民族医药,大家都不陌生。可以说在中华民族五千年的发展历程中,来自大自然中的丰富传统,给炎黄子孙生命与健康以不可或缺的支撑。然而随着现代科技的发展和西药“来效快”、“时髦”等观念的冲击,不少人“眼睛向外”,忽视了传统民族医药的巨大价值与作用,当然在科研、资源保护等方面也缺少必要的力度。国家在“十二五”中对民族医药的重视,也正是一种“重塑”与“救赎”。

好在总有一些像刘向明教授这样的科研人员,能够立足“本土化”开掘民族医药的价值与作用,给医药科研和大众健康带来新的惊喜。

刘向明教授是年至半百时“进军”传统医药领域的,正所谓有心人,天不负,他十年磨一剑终有所成。

“民族传统药物虽然有较好的疗效,但其作用机理和靶点却并未在现代科技的水平上得以阐明,另外,传统药物是具有多种药理效应的多种化学成分的混合物,究竟哪些成分能产生原药物的哪种效应并未得到确证。仅此两点就使得其在采用现代西方医药标准体系的医学领域里寸步难行。”这是刘向明教授作出的论断。

2000年,本着为少数民族服务的宗旨,开拓传统药物发展的新途径,刘向明教授在中南民族大学组建了中南民族大学民族药物神经药理研究室,确立了以反向药理学的模式(临床―实验室)开展民族传统药物药效物质研究的思路,承担了有关民族药物(傣药)药效物质及其作用机理的研究工作。

科研过程中,刘向明教授提出:选取在长期医疗实践中被证实确有疗效的传统药物,应用现代科技手段和方法进一步确证其效应,阐明其药理机制和识别相应的有效成分或药效物质,为传统药物的现代临床应用提供科学依据,为传统药物的安全性评估和质量控制奠定基础,为创制新的化学实体药物发现新的先导物。而这一思路与国际上一些学者特别是印度学者在研究印度草医药中所提倡的“反向药理学”的出发点是一致的。

另外,刘向明教授认为:与化学实体药物的情形不同,传统药物的药理研究要求在阐明药物的一种药理作用时要确定药物中哪些成分(组合)产生了这种作用;药理作用要通过确定产生它的药效物质来揭示其本质,而药效物质的确定又依赖于药物作用机理的阐明。这既是从药效物质和作用机理二者的相关性来阐明传统药物临床疗效的科学根据的关键问题,也是按照反向药理学研究模式,如何从传统药物获得能体现原药物良好性能的先导物的方法学问题。

基于上述两点,刘向明教授指出:传统药物研究中亟待解决的关键科学问题在于传统药物的药理研究既要阐明其产生药理效应的作用机理,又要确定其产生特定药理效应的药效物质基础,必须从物质基础和作用机理这二者的相关性着手来阐明传统药物临床有效的科学根据。至此,一项重大科研成果亮相前的帷幕徐徐拉开了。

以傣药龙血竭的镇痛效应研究为生物学背景,刘向明教授创造性的提出了以传统药物本身的药理效应为参照、将药物的化学成分(组合)的效应与药物本身的效应进行比较,寻求能替代产生原药物效应的化学成分(组合)作为研发新药的先导物这一全新方法学的基本原则,并且根据这一原则建立起定量化的传统药物药效物质的现代概念和评价传统药物药效物质中化学成分相互作用类型的数学模型,把对传统药物药效物质基础的探求转化为传统药物本身的药理效应与其成分(组合)的药理效应之间关系的检测、表达与分析这样一个能按现代科学的要求进行研究的问题,由此形成了传统药物药理与物质基础研究的框架,并充分证明了龙血竭的镇痛效应由它的三种成分协同作用产生。

目前,关于龙血竭的镇痛效应研究已经取得了阶段性成果。他们在龙血竭中找到了对新型镇痛靶点TTX-R钠通道和TRPV1受体具有调制作用的有效成分组合―剑叶龙血素A、剑叶龙血素B和龙血素B,并证实确实是这三种成分协同调制痛觉信息在初级感觉神经元和脊髓上传导使龙血竭产生了镇痛效应。

这一研究结果对多组分、多靶点新型镇痛药的研发具有启迪意义并提供了天然的范例。刘向明教授的全新成果,说明了以植物为本的各民族传统药物,将是国际药品市场巨大的潜在资源。

“我们实现了民族医药与现代生物学技术的相互融合,取得了具有重要价值的交叉学科研究与边缘学科研究成果。可以说,我们以原始创新,做到了对国家和民族负责任”。刘向明自豪地说。

冰心老人有句名言:“成功的花,人们只惊羡她现时的明艳!然而当初她的芽儿,浸透了奋斗的泪泉,洒遍了牺牲的血雨。”回顾刘向明教授的科研历程,又怎不是付出了巨大的心血与牺牲呢?

在医学、生物学和数学的交叉处探索医药系统研究工作,需要运用多方面的知识,如果没有一股子韧劲和狠劲,想有所作为只能是痴人说梦。此外,他在科研中还面临着科研经费、设备等“绊脚石”问题,个中滋味恐怕只有亲身经历过的人才真正明白。

然而,在推动民族医药发展的宏伟目标驱动下,刘向明教授带领团队得以一步步“突出重围”。

生物化学研究方向范文6

毕业设计(论文)开题报告

一、选题的目的和意义

定量结构活性关系(QuantitativeStructure-ActivityRelationships,简称QSAR)是20世纪60年展起来的一门新兴学科,是由结构活性关系(Structure-ActivityRelationship,简称SAR)发展而来的。QSAR是通过对已知结构且有生物活性系列化合物(如一系列有相同药理作用的结构相似的化合物)进行化学信息学的计算,选用适当的数学模型建立活性与化合物结构之间定量关系,解释由于分子结构的变化影响化合物生物活性的改变,推测其可能的作用机理。然后建立有效的QSAR模型,如果有新化合物的出现,且其结构数据已知,可以预测其生物活性,也可以优化结构改变现有化合物的结构以提高其生物活性。这种方法广泛应用于药物、农药、化学毒剂等生物活性分子的合理设计。在经历40多年的发展过程中,定量构效活性关系在国际上已成为一个相当活跃的研究领域。

长期以来,肿瘤一直严重威胁着人类的健康与生命。全世界的科学家在过去的几十年中付出了巨大努力,从多个角度来研究肿瘤的致病机制,采用各种手段来进行预防、诊断与治疗,但肿瘤的发病率与致死率仍然居高不下。WHO文件显示:过去数十年中,全世界每年有近700万人死于恶性肿瘤,估计2020年将升至1000万。对肿瘤的治疗主要包括外科切除、放射治疗和用抗肿瘤药物进行的化学治疗。抗肿瘤药物有“细胞毒”和促进分化等作用,可以杀死肿瘤细胞、抑制肿瘤细胞的生长繁殖和促进肿瘤细胞的分化等,从而可以治疗或治愈肿瘤,而且由于其相对低廉的费用,被大多数肿瘤患者所接受。

尽管肿瘤的化学治疗已取得重大进展,新的抗肿瘤药物不断出现,但肿瘤的化学治疗仍存在着许多问题,这主要是因为实体肿瘤占恶性肿瘤的90%但多数实体瘤如肺癌、肝癌、结肠癌及胰腺癌等还缺乏有效的药物;现有的抗肿瘤药物毒副反应太大,缺乏选择性;肿瘤细胞对抗肿瘤药物产生抗药性[1]。

QSAR主要侧重于药物早期的研究和发展,为新药物分子的筛选的和设计开拓了新的途径[2],在受体结构已知的情况下,对抗肿瘤药物进行定量构效活性关系研究,用生成与受体结构互补的配体的方法来发现可以针对特定肿瘤、特定靶点的非细胞毒类药物,使之更具有选择性和针对性。随着新QSAR模型的建立,极大地缩短了新药合成的时间,降低了开发成本,并能在某种程度上预测药物对特定肿瘤人群的有效性。为肿瘤治疗起到了积极地推动作用。

二、国内外研究现状

肿瘤的化学治疗药物发展很快,每年都有大量抗肿瘤药物研究文献发表,各国对抗肿瘤药物的开发也予以高度重视和大量投资,美国就此专门成立了美国国立癌症研究(NationalCancerInstitute,简称NCI),成为了世界抗肿瘤的权威机构。

国内研发方向主要以含中草药及其活性成分的抗肿瘤药物,可以归纳为以下几个方面:(1)对现有药物进行结构改造以改善其药理学特性,如增加水溶性、降低毒副作用等;(2)以新的作用机理或作用靶点为指导寻找新的活性物质作为先导化合物;(3)发现新的作用靶点。在当前生物学的后基因时代,科学家们要面对数千个潜在的药物靶点,探讨它们与小分了化合物的相互作用;(4)加强定量构效活性构关系研究.

近年来随着分子生物学和计算机技术的迅速发展,使得开发新药的技术路线发生了重大变革。国际上越来越多的研究机构在新抗肿瘤药物的开发中使用计算机辅助分子设计,它大大加快了新药设计的速度,节省了创制新药工作的人力和物力,使药物学家能够以理论作指导,有目的地开发新药。计算机辅助分子设计主要分两种情况:一种是在受体结构已知的情况下,采用生成与受体结构互补的配体的方法来寻找新药物;另一种是在受体结构未知的情况下,采用对一组具有类似活性的化合物建立定量结构活性关系,在此模型基础上进行结构修饰来预测生成新的化合物。

QSAR作为抗肿瘤药物设计研究中的一个重要计算方法和常用手段,在新药的开发和研制过程中占据了重要位置。近半个世纪以来,QSAR研究对有机合成化学、药物化学及药物设计的发展起了巨大的推动作用,已经成为研究物质理化性质与生物活性以寻求分子解释的一个强有力工具。下面就定量活性结构活性关系研究的一些常见方法作简要地介绍如下。

1、二维定量结构活性关系方法(2D-QSAR)传统的二维定量结构活性关系方法很多,有Hansch法、基团贡献法和分子连接性指数法等[3]。

其中最为著名、应用最为广泛的是Hansch法。它假设同系列化合某些生物活性的变化是和它们某些可测量的物理化学性质(疏水性、电性质和空间立体性质等)的变化相联系的,并假定这些因子是彼此孤立的,采用多重自由能相关法,借助多重线性回归等统计方法就可以得到定量结构活性关系模型。

基团贡献法是Free-Wilson在对有机物亚结构信息和生物毒性的相关研究基础上建立的一种方法。这种模式认为有机物与受体间的毒性效应是该有机物特定位置上不同取代基团毒性贡献的加和。Free-Wilson法仅适用于具有相同母体结构的有机物,常被用来对有机物进行毒性初评。

分子连接性指数法(Molecularconnectiveindex,MCI)是由Kier和Hall提出的。它是根据分子中各个骨架原子排列或相连接的方式来描述分子的结构性质。MCI是一种拓扑学参数,有零阶项(0Xv)、易阶项(1Xv)、二阶项(2Xv)等等,可以根据分子的结构式和原子的点价(δ)计算得到,与有机物的毒性数据有较好的相关性。MCI能较强地反映分子的立体结构,但反映子电子结构的能力较弱,因此缺乏明确的物理意义,但由于其具有方便、简单且不依赖于实验等优点,近年来得到广泛应用和发展[4~8]。

2、三维定量结构活性关系方法(3D-QSAR)随着结构活性关系理论和统计方法的进一步发展,20世纪80年代,三维结构信息被陆续引入到定量结构活性关系研究中,即3D-QSAR。与2D-QSAR比较,3D-QSAR方法在物理化学上的意义更为明确,能间接反映药物分子和靶点之间的非键相互作用特征。因此,近十多年来3D-QSAR方法得到了迅速的发展和广泛的应用,研究方法也很多[9],比如分子形状分(molecularshapeanalysis,MSA),距离几何方法(distancegeometry,DG,比较分子力场分析(comparativemolecularfieldanalysis,CoMFA),比较分子相似因子分析(comparativemolecularsimilarityindicesanalysiCoMSIA)以及虚拟受体(phesudoreceptor)等方法。其中应用最为广泛的CoMFA方法。

3、随着技术的发展和生产技术的进步,又出现了一些先进的方法来构建QSAR模型,都具有很好的预测能力。其中又以启发发(heuristicmethod,简称HM),支持向量机(SupportVectorMachine,简称SVM),基因表达式编程(GeneExpressionProgramming,简称GEP)比较常见。支持向量机(SupportVectorMachine)是Vapnik[10]等人根据统计学理论提出的一种新的通用学习方法,它是建立在统计学理论的VC维理论和结构风险最小原理基础上的,能较好地解决小样本、非线性、高维数等实际问题[11-12],已成功地应用于分类、函数逼近和时间序列预测等方面[13-15];基因表达式编程(GEP)是基于生物学遗传思想,保持了生物学的特性,具有良好的结果重现性,同时也能够进行“遗传变异”控制,最终能获得可靠的实验效果。

三、主要研究内容

1、查阅中外文文献选取数据来源。

2、理化参数与结构参数的计算。

3、具体的结构参数的分析。

4、SVM与GEP的方法研究。

5、定量结构关系式的建立。

6、定量结构关系式的验证。

7、得出结论和总结。

四、论文工作计划

3月中旬—4月初:选题。

4月初—4月底:查阅资料,熟悉实验原理及方法,准备开题报告。

5月10日:开题。

5月初日—5月底日:进行毕业设计实验,记录数据,撰写论文。

6月初日—6月中旬日:进行毕业论文答辩。

五、参考文献

[1]任华益.中华综合临床医学杂志(山东),2005,7(2):28-33.

[2]徐娟,王林编译.计算机辅助药物设计中的QSAR和QSMR研究.国外医学·药学分册,2003,30(3):135-138.

[3]郭宗儒.药物化学总论.北京:中国医药科技出版社,1994.108.

[4]BakulhHRao,ShyamR,Asolekar.QSARmodelstopredicteffectofionicstrengthonsorptionofchlorinatedbenzenesandphenolsatsediment-waterinterface.WaterResearch,200l,35(14):3391-3401.

[5]冯长君,堵锡华,唐自强.取代芳烃对发光菌、大型蚤、呆鲦鱼急性毒性的QSAR研究.应用化学,2002,19(11):1037-1042.

[6]秦正龙,冯长君.取代苯酚的定量结构-活性P性质相关性研究.有机化学,2003,23(7):654-658.

[7]堵锡华.取代芳香族化合物生物活性的拓扑学.南昌大学学报(理学版),2005,29(2):155-160.

[8]AleksandarSabljiC.QSARmodelsforestimatingpropertiesofpersistentorganicpollutantsrequiredinevaluationoftheirenvironmentalfateandrisk.Chemosphere,2001,43(3):363-375.

[9]徐筱杰,侯廷军,乔学斌,章威.计算机辅助药物分子设计.北京:化学工业出版社,2004.

[10]VapnikVN.TheNatureofStatisticalLearningTheory.

NY:Springer-Verlag,1995.

[11]阎辉,张学工,李衍达.应用SVM方法进行沉淀微相识别.物探化探计算技术,2000,(2):158-164.

[12]张学工.关于统计学习理论与支持向量机.自动化学报,2000,(1):32-42.

[13]VapnikV,GolowichS,SmolaA.Supportvectormethodforfunctionapproximation,regressionestimation,andsignalprocessing.In:MozerM,JordanM,PetscheTeds.NeuralInformationProcessingSystem,MITPress,1997-09.

[14]马云潜,张学工.支持向量机函数拟合在分形插值中的应用.清华大学学报(自然科学版),2000,(3):76-78.

[15]MullerK-R,SmolaAJ,RatschG.Predictingtimeserieswithsupportvectormachines.In:ProcofICANN97,SpringerLectureNotesInComputerScience,1997:999-1005.

参考范文:

提高医学研究生科研课题开题报告质量的探索

摘要:目前我国医学科学学位研究生的学位论文的质量堪忧,尤其在创新性方面存在严重不足,把关研究生的开题报告是高质量学术论文的重要保证。针对提高研究生创新性,保证医学研究生开题报告质量,本文详细讨论我院如何在加强多环节质量控制以及人才与制度管理方面,有效培养研究生的科研创新能力,以期对培养创新型医学科学学位研究生献计献策。

关键词:医学科学学位;研究生;开题报告;创新能力

中图分类号:G643.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2014)44-0140-03

进入21世纪,我国作为一个发展中大国,迫切需要加快科学技术发展,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》中明确指出:要用15年的时间实现我国进入创新型国家行列的目标。高素质、高质量科研型研究生培养是高等教育改革的一个重要方面,是高校深化自主创新和向社会输送创新人才的突破口。研究生科研能力的培养并非是一蹴而成的,而是一个循序渐进的长期过程,贯穿整个医学研究生临床和科研的实践,是一项艰巨的任务和系统工程。随着社会的发展和医学研究的深入,越来越多的医学难题涌现,因此迫切需要培养出更多的医学创新型人才来解决一系列的医学难题。为了培养高素质、高创新型医学研究生,我院在研究生培养教育方面进行了不懈的努力,在研究生培养的多个环节,开展了有效的、可操作性的控制和管理,本文将着重在我院对医学研究生开题过程中的质量控制和管理方面的措施和成效进行探讨。

一、发挥研究生导师为主导、导师指导小组监督的综合培养优势提高研究生开题报告质量

研究生开题报告是研究生科研开展的起点,是高质量学术论文的前提保障,在研究生教育中起承上启下的作用,是研究生创新能力培养的关键。对研究生开题报告进行高质量的指导和管理,有利于研究生理清研究思路、明确研究方向、把握研究重点、熟悉研究方法,是成功完成科研课题的前提基础。在医学研究生的培养教育方面,我院实施以导师制为主,以其他手段为辅的综合培养模式,旨在提高研究生的教育质量。导师的榜样作用和影响力对学生来说是最直接也是最深远的,其思想意识、精神风貌以及科学作风无时无刻影响着学生,其学术精神和道德风范在很大程度上决定了学生的培养质量,在研究生教育指导中起着主导性作用。研究生作为新手,在科研课题的选择方面往往把握不住专业的方向及研究重点,导师自己的科研优势和学术特色,及其在研究领域取得的有特色、有价值的学术成果能有效地帮助研究生把握本研究领域的重点,启发其发现提出新问题,并针对科学问题进行着实有效的可行性分析。因此,研究生导师在研究生教育上具有主导性和不可替代的作用,建立一支高专业水平、责任心强的导师队伍是高水平研究生教育的基本保障。我院坚持严格的导师遴选和考核制度,支持奖励导师个人的专业水平的提升,并重视加强人才梯队建设,加强人才引进的力度,不断提升和充实我院的研究生导师队伍。在教育理念方面,我们提倡“因材施教”,以学生为中心的教育理念,根据学生的个性、兴趣、专业学术背景及思维方式,制定个性化的培养方案,在培养过程中,导师将学生放在主体地位,尊重其思想,鼓励其敢于怀疑,为其尽可能地提供发表自己见解的机会,鼓励和激发其创新激情。除了研究生本人的导师,我院利用研究院的平台,组织相关专业副教授以上职称的导师组成导师指导小组,固定每周开放咨询时间,保证了研究生多渠道的沟通方式,并以此避免研究生导师因为教学及其他工作安排不能及时和学生沟通时,研究生可以向导师指导小组中的其他老师咨询和讨论,使其在学术及科研中的问题得以及时有效的解决,并且研究生通过同不同研究方向的老师进行探讨的过程中,其科研思路可以得以拓展,有助于创造性科学问题的发现。

二、营造浓厚的学术氛围加强研究生相互监督激励环境的营造

营造浓厚的学术氛围和创新氛围是培养研究生创新能力的必不可少的保障条件。为了培养研究生的科研态度和科研精神,营造学术研究氛围,帮助研究生更好地融入科研环境,我院定期举办学术讲座,每月一次知名专家大讲座,让研究生能有机会与专家及大师们面对面的交流,感受学术大师们严谨的学术风范和勇于探索的学术精神,开阔眼界,启发科研灵感,激发科研的热情,学术报告中学科及交叉学科的前沿信息的传递,能有效促进学生垂直性思维与发散性思维、直觉思维与逻辑思维的有机融合,激发其科研创新性。针对全院研究生,我们举行每周一次的研究生科研学习论坛,由研究生根据专业领域的前沿知识技术进行学习报道,引导学生检索本领域在国内外的前沿发展,激发他们对新知识的渴求,有利于研究生更快更好地熟悉把握专业方向与重点技术,提高其科研创造性;每两周一次研究生科研课题报告进展会,着重讨论课题中遇见的难题及解决方案,这种由研究生为主题的学习论坛和科研报告,营造了研究生之间相互监督激励的环境,大大增进了研究生之间的交流与合作,提高了科研的热情性和主动性。

三、设立各种基金多角度鼓励科研创新

为了提高和激发研究生科研的积极性和创新性,增强其学习的主动性和创造性,我院设立了各类研究生创新基金,鼓励支持研究生参加学术活动及学科竞赛,奖励学术论文的发表。我院为各种基金的申请制定了完善的申请程序和评定标准,保证了申请过程和评审过程的公开、公正和透明度,大大提高了研究生们的科研热情。首先为了达到鼓励刺激科研的目的,我们确立了明确的研究生科研基金立项的指导思想:鼓励创新、力求精品、倡导国际性。鼓励研究生在国际高水平杂志或重要国际学术会议上发表研究成果。鼓励研究生自主创新、自由探索、不限制选题范围,对其成果不求大,但求新、求深、求独创。在资助形式上根据课题的大小,按重点项目1.5万元,一般项目0.75万元的形式予于资助,资助基金正式立项后一次性拨付方式发放。基金申请面对我院一二年级全日制所有研究生,每年9月开展申报,由专家委员会开展审批,我们确立了明确的评审标准,以确保基金申请的公正和透明度:(1)选题为本学科前沿,有重要的理论意义或现实意义;(2)前期工作基础好,已取得阶段性成果,特色鲜明;(3)在理论或方法上有创新,达到国内或国际同类学科先进水平,预期成果具有较好的社会效益或应用前景;(4)可望取得突破性成果或有望成为省级(含省级)以上优秀博士、硕士学位论文的课题。经批准立项的项目需在第二年12月30日之前结题。为了确保课题的顺利进展完结,在第二年5月,对所有开展项目进行统一中期考核。以上措施在管理制度上确保了研究生课题的顺利进展、科研基金的有效利用。自我院研究生科研基金实施4年以来,有效地促进了研究生科研创新性,提高了研究生科研热情。

四、完善细化研究生科研课题开题的制度化管理

创新性的实现,不仅要有创新素质的人才,还需要合理有效的管理制度。以往管理部门、导师、研究生三者均不同程度地存在着思想重视不够的问题,一定程度上视“开题报告为形式”,认为研究生培养质量的高低、能否顺利毕业关键看其论文情况,把开题报告与论文人为隔离开来,使开题报告成为可有可无的东西,学生任意写、导师轻易过;管理部门注重形式有,不管实际“有”,事后束之高阁,进人档案,因而造成了开题环节马虎拖沓的现象。没有起到研究生开题报告真正的指导性功能。为培养创新性人才,针对研究生开题中存在的问题,我院高度重视研究生开题报告,规范制度化管理,针对研究生的开题报告,我院规范了开题报告文本,实施统一集中报告的方式。我们要求《开题报告》有相对规范的文本格式,要表述的主要内容包括:一是研究课题选题的背景、理由及研究的意义;二是国内外关于该课题的研究现状及趋势;三是本人的研究工作计划,包括研究目标、内容、拟解决的关键问题、创新或特色、拟采取的研究方案与技术路线等;四是论文预期达到的研究目标;五是研究基础与论文撰写的进度安排;六是主要参考文献目录,包括中英文文献。在进行开题报告时,我院组织我院的学术委员会组成评审专家组,根据我们制定的开题报告评分表,专家们对每位研究生的开题报告的各个部分进行分析打分,着重审查研究生科研课题的选题、创新性、设计、实验方法、数据处理、可行性分析及科研经费预算,并针对研究生开题中存在的不足处,提出合理意见和建议。对于打分表分数不及60分者,限期修改,择期进行二次报告会,直至通过为止。通过专家组成员的评审,能够帮助研究生提高课题设计的水平与层次,加强了对科研课题设计的质量控制,促进了研究生科研综合能力与素质的提升,避免了研究生在科研过程中出现不必要的问题和坎坷,少走弯路。在我院对研究生开题实施规范管理,并建立开题审查长效机制以来,提高了研究生和导师的思想重视程度,能够使研究生在导师指导下按时完成科研课题选题与设计,并根据审查反馈结果有针对地进行修改和完善,并将审查结果与研究生学位申请、导师资格认定等挂钩,强化了制度约束,提高了教学双方的思想重视程度,改变了以往研究生开题环节马虎拖沓的现象,显著提高了课题的研究效率、节约时间与资源。把研究生报告纳入整个研究生培养质量保障体系中,我院通过管理者、导师、研究生的齐抓共管,养成严格遵守开题报告制度,从而使开题报告制度在研究生培养环节发挥实质性功能的指导作用,大幅提高了近年来研究生论文质量水平。

开题报告是研究生教育中的一个重要环节,也是研究生科研能力与学术论文撰写能力的有效实践活动。作为研究生教育管理部门,在实践中不懈的努力、动态地调整管理模式,我院在教育实践中总结发现发挥研究生导师为主导、导师指导小组监督的综合培养优势能大大提高研究生开题报告质量;营造浓厚的学术氛围和研究生相互监督激励环境以及建立创新性基金等措举,能极大地促进研究生科研的主动性和创新性;完善细化研究生科研课题开题的制度化管理更是保证了高质量研究生开题报告的顺利实施和完成。随着我国研究生培养教育质量问题的日益凸现,在制度和管理方面,必须加强各个环节的质量控制,积极做好引导工作,确立明确的创新型人才的培养目标,构建科学的培养模式,营造适宜创新素质发展的环境,才能大大地促进创新型医学人才的培养与成长。

参考文献:

[1]国发[2005]第044号,国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)[EB/OL].http://most.gov.cn/mostinfo/xinxifenlei/gjkjgh/200811/t20081129_65774.htm.

[2]王红玲,曾凡义,邓长生,陈惠芳.临床型医学研究生优化培养的思考[J].医学理论与实践,2014,(04):548-550.

[3]周利民,宋成文,李明.如何指导研究生作好开题报告[J].学理论,2011,(04):186-187.

[4]俞洋.对医学硕士研究生培养的几点认识[J].大学教育,2013,(24):14-15.

基金项目:重庆市研究生教育教学改革研究项目(编号:YJG110319)

通讯作者:于超,重庆医科大学教授。

生物化学研究方向范文7

20年来,中国环境科学研究硕果累累,研究实力在发展中国家达到了前列,一些研究领域在国际上也很有特色。这样的成就,应该总结。回顾过去20年我国环境科学迅速发展的历程,大致可分为3个阶段,跨上了3个台阶。

一、开拓、创业阶段

70年代初,国际上?I开首次全球环境保护会议。国家要求中国科学院组织有关学科的科学家借鉴国外经验、结合我国国情,对我国的环境科学研究和环境保护工作提出建议;形成了1973年环保会议(全国首次)关于环境科学的起步设想。要求有关部门积极研究污染的危害、测定方法和消除污染的有效办法。努力研究环境监测的分析仪器。有计划地开展环境问题的基础理论研究”。

当时主管科学研究的中国科学院,面对国内已经出现的一些严重污染事件,从“三废”污染调查研究入手,首先开辟典型地区环境质量研究,对官厅水库水系、蓟运河、渤黄海海域、松花江、图门江、鸭儿湖等水域,以及北京西郊、东南郊,南京市区、沈阳、武汉工矿区和京津渤大区域,进行环境质量调査研究,建立区域环境质量评价方法、理论和模式;推动了环境监测方法研究,建立标准分析方法,研制大气污染自动监测车、长江水质污染监测船;针对当时农药、酚氰、汞砷、铬等污染源开展了迁移转化规律及其生态与健康效益.的研究,重视工业“三废”排放的污染源末端治理技术研究。这阶段研究成果,不仅为当时污染严重地区的治理提供方案;也在“区城环境”这一层次,开拓了环境科学的基础性研究领域,填补了我国环境科学的空白学科。如:中国科学院于1975年首先成立环境化学研究所、土地污染研究所环境室、声学所噪声室、地理所环境研究室、大气物理所环境研究室与325米气象观测塔、水生生物所环境生物研究室、地球化学所环境与健康研究室、林土所环保室、以及海洋所、植物所、动物所、昆虫所、微生物所、植生所、细胞所、化物所、应化所、有机所、煤化所、水土保持所、沙漠所、湖泊所、高能所、遥感所等单位的生态环境研究组,研究的领域遍及生物、地学、化学和物理、技术科学学部的30多个研究所。填补了自然科学和技术科学领域中有关环境科学的分支学科的空白。建立起环境化学与分析、环境生物学与污染生态、环境声学、环境地质与健康、环境地球化学、环境海洋、环境遥感与制图、环境毒理、环境气象、土壤污染、区城环境、环境质量、环境信息、生态系统与景观生态等学科与专业。由分到合,中国科学院专门成立环境科学委员会,加强综合研究,组织协调多学科协作、交流,并创办《环境科学》学术刊物,推动环境科学学科建设。1977年在全国自然科学学科规划会上,首次制订出我国环境科学的学科发展10年规划。1979年正式成立了中国环境科学学会。根据我国的特点,学会分学科设立专业委员会。有:环境声学、环境标准、环境监测与分析、环境医学、环境生物学、环境地球化学与污染化学地理、环境大气、环境海洋、环境化学、环境质量评价、环境工程、环境经济与管理、环境理论等学术委员会。从此环境科学在我国形成了一个比较完整的学科体系,以后在这基础上又有发展。这在国际上也是首先以“环境科学”命名,包括了自然、技术与社会三大学科领域,名符其实的新型的综合性环境科学学会。为我国环境科学全面发展,提供了科学的框架,也为下一阶段的起飞奠定了科学基础。

二、茁壮成长阶段

70年代末,我国生态学、经济学和国土资源等学科进入我国生态环境问题研究领域,环境科学得到迅速发展,登上了“全国”生态环境保护与建设研究的新台阶。

进入80年代,我国围绕加强环境资源管理,推进经济与环保协调发展这个主题,组织科学攻关和软课题研究。如《中国2000年环境预测及对策研究》、《中国自然保护纲要》与《自然保护图集》研究、《中国典型生态区、生态破坏现状及其保护恢复利用研究:K《全国工业污染源调查评价与研究》、《全国环境背景值与环境容量研究》、《环境信息系统研究》、《我国酸雨来源、影响及控制对策研究》以及《型煤技术》、《煤的气化液化》、《城市污水资源化》、《氧化塘土地处理系统》、《城市生态》、《生态农业》、《三峡工程环境影响评价》、《有毒有机化合物在环境中的行为和生态毒理研究》、《地方病环境病因》研究、《生态经济与指标体系》等研究课题,都是80年代根据我国国情开展的部级大型研究课题。理论联系实际,很有特色,既完成国家科研任务,又大大发展了环境科学学科领域。这个阶段,环境经济、生态经济、生态系统、生态工程、生态环境建设、环境计量、环境法学、环境管理、环境预测、评价与规划的理论与方法研究蓬勃发展。形成了具有我国特色的“生态环境建设”理论与实践。

1S81年,中国科学院环境科学委员会马世骏主任等一批科学家,在向中央书记处开讲《现代化与环境保护》课时,就提出了生态环境建设的战略思想。他们的理论是人类一资源一环境”是个整体,自然资源是环境组成的一个部分,破坏资源也就是破坏了人类生活环境。环境问题,既是生态学问题亦是社会经济问题,因此必须运用生态规律,方能协调人类活动与环境之间的相互关系。要使经济持续发展就必须使环境和发展相互协调,在我国就要把环境工作纳入国民经济计划中去。

经过多年的实践,在第三次全国环境保护会议上,马世骏又专门发表了“加速生态建设、改善我国环境面貌”的论述,进一步阐述生态环境建设的论点:它实质上是把生态学的整体、协调、循环、再生的原理,应用到工农业建设及自然资源管理中;从国家经济建设的整体利益出发,协调生产、加工、需求各部之间的关系,通过多级利用,充分发挥物质的生产潜力,并化废为宝,使产品不断增加,保持自然活力的物质不断得到补充。把经济生态效益与社会效益列为评价一切建设的准则。其核心思想是环境与经济协调发展,保持社会经济持续发展。这个正确的论点在世界环境与发展大会上,已得到承认。我国生态农业建设在80年代也得到蓬勃发展。到1990年初,全国生态农业县级规模的试点有29个,乡级的138个,村或农场级的有1200多个。联合国环境署全球环境建设《500佳》称号中,授予我国10项,其中生态农业占4项。江苏大丰生态县规划研究获得国家环保局科技进步头等奖。

工业系统也有生态工程的研究示范,如有色工业在推进四川峨嵋半导体厂建设生态工厂的科研成果,工业生态化的苗头很好。中国科学院环境科学委员会于80年代末连续召开生态环境建设学术研讨会,总结了十多项可供推广的生态建设工程(技术)。如污水土地处理生态工程、综合生物塘处理工程、城市污水资源化生态工程、山地开发与保护生态工程、平原农一牧一果型生态工程、黄土高原生态系统建设试验、聚土免耕立体种植生态工程、红壤丘陵区林果牧复合生态工程、荒山造林生态工程、功能植物群落生态工程、太湖流域生态农业试点、企业生态工程和草原矿山林草牧生态工程建设等等;大大丰富了我国生态环境建设的研究成果,为我国和发展中国家实现环境与经济协调发展,促进社会经济持续发展提供了科学成果。

三、全面发展阶段

80年代末,中国环境科学开始向“全球环境变化”这个新台阶迈步。国际上环境科学研究从70年代开始已从地方污染公害转向全球资源环境研究。在80年代,国际科学组织已把“全球变化”列为前沿,大力突破。在温室效应和臭氧层变化方面取得重大成就,解决了全球升温的不确定性问题,为拯救地球提供了科学根据。

我国少数科学家在中国科学院支#下,早在80年代初就参加了国际科联全球变化研究的学术活动,他们为制定全球研究计划,提供许多重要科学思想。如气候变化与全球变化的关系,气候和植被过渡带在全球变化中的敏感性,全球变化中应优先研究的时间尺度和土地利用在全球变化中的作用等。80年代末中国科学院马世骏学部委员代表我国环境科学界参加世界环境与发展委员会,为联合国起草《我们共同的未来》环境宣言,提供“保护生态环境、持续发展”的学术观点。随着国际环境外交的进展,到80年代后期我国生物、地学和环境科学的一些科学家在国内率先行动,开展全球环境研究的准备工作。如1987年中国科学院环委会全体会议把“参与全球生态环境研究与改良行动”列为科研主攻方向,并发出快报,建议国家和科技界要“刻不容缓地开展”大气臭氧层破坏造成灾害性生态环境影响的预防性研究。接着,生物学部和地学部一些学部委员提出“全球变化研究我国生存环境变化及未来发展趋势”的专项研究计划,并继“人与生物圈”中国委员会成立之后,发起成立“中国全球变化国家委员会”,积极组织了全球变化预研究:如安排了碳、氮、硫生物地球化学循环、CFC替代技术、我国气候变化与生存环境变化趋势等科研专题;并着手建立全院野外台站网络、对全球变化进行观测。中国科协于1988年5月正式成立国际地圈、生物圈(即全球变化研究计划)中国委员会。有环境学会、水利学会、农学会、林学会、植物学会、土壤学会、自然资源研究会、生态学会、地质学会、气象学会、水土保持协会、地理学会、海洋学会、矿物岩石和地球化学学会参加。与会科学家一致肯定了中国科学^提出的学术思想,即从我国土地和水体资源的利用所造成的重大全球变化问题出发,研究由此而引起的地球系统中物理、化学和生物学过程的相互作用及其环境影响,预测未来十几年到几十年的重大全球变化问题及其对我国生态系统的影响,改善我国环境,提高资源管理和利用水平。

进入90年代,全球环境研究计划被列为国家科研项目。中国科协经认真准备,于1991年召开气候变化与环境问题的全国性大型学术讨论会,共收到论文300多篇。涉及气候变化诊断分析,对环境、农业、林业的影响,多控物质的生产与代用研究,气候变化与环境问题防治对策等各个领域。今年初,中国科学院地学部开展了“海平面上升对g国沿海地区经济发展影响与地策”的研讨和考察活动;标志着我国环境科学迈向一个新阶段,登上全球环境研究的新台阶。

进入90年代,我国哲学社会科学深入到“人与自然新关系”、“人类生态系统”、“智慧圈”等髙层次研究领域;开展了社会生态学、生态伦理、生态哲学、唯物辩论法与环境科学的理论研究。引导人类改变旧的世界观、价值观,树立“人与自然”和谐发展的新价值观,促进环境文化建设,从根本上解决全球环境问题。为推动环境理论研究,国家环保局首次召开了有哲学社会科学、管理科学和自然科学家共同参加的“全国环境理论研讨会”。这标志着我国环境科学理论研究,已走上自然科学与哲学社会科学相结合的新阶段,这次讨论会,站在哲学高度,剖析环境问题;指明环境科学发展的方向;为全面开展我国环境科学理论研究,推动我国环境科学学科体系的建设打下了基础。

四、展望

1.展望

展望国际环境科学发展,这20年取得了突破性进展,环境科学已成为前沿学科,各国都在大力增强环境科研力量;全球《环境与发展》最高级首脑会议的召开标志着人类进入了“环境时代”。当前国际上正在开展庞大的环境科学研究工作,跨国、跨学科的地球系统研究正在蓬勃发展,如全球海洋观察系统计划,全球环境变也中人的因素研究,全球气候观察系统计划,国际地圈、生物圈研究,国际水能研究,人与生物圈研究,太阳系天体能量研究,世界气候研究等等。美国国会通过巨大的全球变暖研究计划,经费W亿美元。欧洲制定生物技术政策,以保证环境持续发展。日本宇航工业会准备发射多颗观测卫星,组建全球环境监视网,赶超美、法,进行全方位、全天候监测,还推出“绿色计划”、“阳光计划”对付“全球环境”变化。1991年,世界科学家组织为全球环境专门召开“21世纪环境与发展科学进程国际大会”,发表“奔向21世纪宣言”,制订了未来10年到20年环境与发展的科学进程。科学家要求各国支持国际地球系统研究计划,把科技引导到有利于生态的发展道路,预测环境变化,把世界政治和经济计划置于“持续发展”的基础上,推动环境道德发展、研究新的消费、生活方式。

展望国内,改革开放步伐大大加快,1992年经济发展速度达到12%,比原定计划高1倍。全国工业总产值增长2〗.7%,乡镇工业则更高.已突破百亿元产值,占全国工业产值的1/3。说明经济发展进入高速时期,规模已居世界第三,四位。怎样保持环境与经济协助发展、保证实现持续发展是个大课题。

2.建议

(1)针对国内外环境与发展的最新形势尽快修订中长期科技发展纲要和环保科技发展规

生物化学研究方向范文8

关键词:天然药物化学;学生自主学习模式;教学实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)53-0279-02

天然药物化学是高等院校在中药学专业开设的专业主干课程,同时也是中药学专业本科毕业生工作时必备的基础知识。现阶段,从天然药物中发现的结构新颖、生物活性显著和不良反应小的先导化合物已经成为新药开发的重要资源库,国内医药企业对中药新药研发都投入了巨大的人力和物质资源。因此,天然药物化学课程的学习对于中药学专业学生在就业竞争力上应该能够提供非常开阔的学术视野、扎实的基础知识储备和极强的实验动手能力。尤其是沈阳药科大学的天然药物化学课程在国内药学类高等院校中开设较早,并且成为部级精品课程已有近十年的时间,同时作为我国第一个天然药物化学专业博士的培养单位,在教学人才储备和梯队建设、教材和教学资源网络共享平台建设方面都处于国内的领先地位。然而,近年来中药学专业毕业生就业形势并不是很乐观,很多的毕业生反映所学专业知识面相对狭窄、自主设计实验能力欠缺、利用所学专业知识对实际工作中出现的问题进行分析的能力还有待进一步提升等问题。

通过对以上问题分析不难发现,一方面,天然药物化学课程在内容设计上仍然固守几十年前的大纲和思路,而没有引入近十年国内外该领域最新、最热点的研究内容和方法,拓展学科领域外延,设计交叉立体的教学内容,扩充学生知识面并引起学生对该课程的学习兴趣,我们将此归结为应该让学生“学什么”的问题。另一方面,教学中我们发现学生大多反映在天然药物化学课程教学之外,不能较快地寻找到适合自己知识水平的学习方法,不能很好地理清思路和重点内容,并对课程学习产生懈怠,这说明教师在授课中不能帮助学生建立起良好的自主学习能力,我们将此归结为让学生“怎么学”的问题。

针对在天然药物化学课程中“学什么”的问题,国内一些教学工作者也提出了一些值得借鉴的建议[1,2],但缺乏在本科生教学工作中的教学实践。针对如何提高本科生自主学习能力的问题,国内药学工作者也提出了一些新的理论[3],并且在《无机化学》等基础课程中开展了以培养学生自主学习能力为导向的教学实践[4],但缺乏在天然药物化学等专业性较强的课程中的教学研究和实践。因此,我们提出在本科生天然药物化学教学中尝试进行教学内容和教学方法的改革,着力解决目前课程教学内容与该领域研究进展脱节、学生对课程学习兴趣度不高的问题。

一、精选专业研究热点,提高学生浓厚学习兴趣

在色谱学和波谱学技术飞速发展的不断促进下,提取分离和结构鉴定等天然药物化学传统研究内容已经逐渐变成一种成熟的研究手段,而目前该领域的研究已经转向和中医药学、生物学、海洋科学等学科高度交叉之后产生的一些新的范畴,如中药复方代谢组学研究等。如果能够在本科阶段就引导学生对这些新的研究方向有一定的了解,一方面可以借此提高学生对课程的学习兴趣,另一方面也可以让中药学专业的学生对未来选择就业方向或读研方向进行提前准备。

根据国内外天然药物化学近年来主要的研究热点方向,结合课题组目前的主要研究内容,我们选择了十个专题向学生进行了介绍,包括其和中医药学交叉后产生的:(1)中药复方药效物质基础研究;(2)天然药物化学在中药炮制研究中的作用;(3)天然药物化学在中药质量控制研究中的作用;(4)天然药物化学在中药GAP研究中的作用;(5)中药现代化的机遇与挑战,其和生物学交叉后产生的研究;(6)代谢组学在中药药效物质基础研究中的应用;(7)代谢组学在毒理学中的应用;(8)代谢组学在疾病诊断中的应用,其和海洋科学交叉后产生的研究;(9)海洋药物研究的机遇与挑战;(10)天然药物化学在新药研发中的作用。这些专题的介绍使得学生在书本知识外,对天然药物化学课程有了全新的认识,许多同学开始关注自己感兴趣的专题并在课下查阅资料。

由于课堂教学时数有限,而由教师逐个深入讲解又无法调动学生的积极性和主动参与,因此我们将课堂小组讨论的形式引入了专题的讲解。

二、合理安排课堂讨论,激发学生创新思维潜能

小组讨论式教学在国内外专业课程教学中一直得到广泛的认可。该方法不仅可以将教师和每一个学生都置于活跃的课堂气氛中,充分调动学生的参与度,而且打破了教师和学生在教学活动中的固有角色,让学生尝试扮演课堂组织者,从而激发学生的创新思维,而学生在思想交锋之下碰撞出的火花,也是学术进步的重要动力之一。

课堂讨论具体实施方案包括:①对于参与此次教学改革的四个班级的学生我们进行了5~6人的分组,然后由学生选择专题内容并进行组内任务分解,包括前期文献资料搜集、组内文献讨论、幻灯片制作和讲解等;②教师对课程学时安排进行调整,将部分章节内容进行压缩后调整出3次课,共6学时供学生进行专题汇报和讨论;③组织教改组成员对学生专题报告情况和每位组员的现场表现进行考评,最终以20%的比例计入期末最终成绩;④对学生查阅的文献资料和制作的幻灯片进行整理归纳并存档。由于在前期学生的学习积极性已经被充分调动了起来,并且教师营造了轻松活泼的教学氛围,因此课堂讨论收到了比较理想的结果:①学生参与度高――在每组汇报人讲解完毕后,其他组员都会针对幻灯片中的某一个问题进行详细解释或者阐述自己的独到观点;②问题讨论比较深入――通过汇报发现部分学生能够比较系统而又多方面地对一个问题进行讲解,说明其对文献的解读能力得到了提高;③学生创新思维得到锻炼――在集体讨论中,一些聆听讲解的同学会提出针对性很强的问题,而这些往往就是该研究目前的瓶颈,有些学生还会提出自己有创新性的解决办法。

课堂讨论在学生中产生了浓厚的学习气氛,也充分激发了每位学生的创新思维潜能,这也为下一步教师引导学生建立自主学习模式作了很好的铺垫,而教师在其中的作用是通过师生互动平台的建设来发挥的。

三、搭建师生互动平台,建立学生自主学习模式

在传统的本科教学中,师生的交流仅限于课堂教学活动中。而在课下,教师忙于科研任务而疏于主动和学生进行课程内容或教学方法的沟通,而学生在学习中遇到了知识难点或学习方法上的困惑也没有向教师及时请教的渠道,这极大地阻碍了学生课下进行自主学习。

通过多年的教学实践总结出教师在本科生自主学习模式建立中应起到如下作用:①在课堂教学中,应向学生说明该课程的作用,使学生遇到知识难点时,知道阅读哪方面的资料;②在一章节讲解结束后,应该用简略的图示将重要的知识点串联整理,使学生对其内容有全面、深刻的理解;③应该将有联系的各章节内容穿插整理形成练习题,及时发送给学生并且能够对学生解答的情况进行及时了解,展开有针对性的讲解。而这些作用的发挥,都需要依赖课下教师和学生互动的网络平台。如授课之初即建立了师生公共邮箱,通过这一平台,教师在结束一章节内容的讲解后,即将自己总结的学习要点和学习方法,以及思考练习题及时上传,学生可以通过邮箱向教师传送思考题解答情况或提出自己在本章节学习中的难点,教师针对这些反馈及时回复邮件进行解答或针对有共性的问题在课堂上统一讲解。

在2~3章的讲解之后,该邮箱已经得到了学生的广泛认可,利用率不断攀高,而授课教师也从学生的反馈中受益,课程的讲解越来越有的放矢。更为重要的是,学生通过课下和教师的沟通,已经逐步找到了天然药物化学学习的窍门,建立了适合自己的课程学习方法,从而使学生在课堂听课时能够跟上教师的思路,课下自主学习针对性更强。

通过以上三个方面的教学实践,我们基本形成了在中药学专业学生天然药物化学教学中如何培养学生对该领域各研究方向的兴趣、调动学生学习积极性及引导学生建立自主学习模式的方法,基本解决了学生“学什么”和“怎么学”这两个问题。该项实践活动在学期中受到学生的广泛好评,而在学期末也收获了可喜的教学成果。中药学和中药资源与开发专业四个班级学生的天然药物化学课程考试及格率达到了95.8%,而优秀率(≥90分)则达到了16.7%,而在之前,天然药物化学一直是中药学各专业学生及格率较低的一门课程。更为重要的是,通过对天然药物化学这门专业课程的教学改革,我们初步构建了本科生自主学习模式,而这为中药学和药学其他专业课程的教学提供了可贵的参考。

参考文献:

[1]陈刚,裴月湖,吕阿丽.特色化天然药物化学高层次人才培养策略研究[J].药学教育,2011,27(5):8-10.

[2]陈刚,吕阿丽,裴月湖.搭建天然药物化学研究生多学科交叉培养平台的实践与构想[J].高等药学教育研究,2011,(2):1-2,6.

生物化学研究方向范文9

[关键词] 中药制剂;抗肿瘤;物质基础;多靶点;制剂工艺

[中图分类号] R285[文献标识码]A [文章编号]1673-7210(2010)10(a)-009-03

Multidimensional progress in anti-tumor preparation of Traditional Chinese Medicine

YAN Lu, HUANG Shengwu

(Pharmacy College, Zhejiang University of Traditional Chinese Medical, Hangzhou 310053, China)

[Abstract] Summarize the research of anti-tumor preparation of traditional Chinese medicine(TCM) on components,multi-target effects and preparation process and point out the contents which are needed to pay more attention on. Identify that the main research directions are components and multi-target effects.

[Key words] Preparation of Traditional Chinese Medicine; Anti-tumor; Components; Multi-target; Preparation process

恶性肿瘤已成为危害人类健康最严重的疾病之一。临床上,对肿瘤采取综合治疗的措施,即手术、放疗、化疗相结合的治疗方法。化疗可起到一定的治疗作用,但伴随着免疫抑制、骨髓抑制等严重毒副反应,未必能确实提高患者的生存质量、延长寿命。中药抗肿瘤制剂具有毒副作用小和多靶点抗肿瘤的优势,在物质基础及多靶点作用等方面的研究有很大进展,本文对此作一综述。

1 中药抗肿瘤制剂物质基础研究

由于中药作用的整体性、中药成分和作用机制的复杂性,使中药抗肿瘤制剂药效物质基础的阐明进展缓慢,成为制约共发展的瓶颈。寻找合理的研究方法,阐明药效物质基础及作用的本质,建立科学的质量控制方法,是研究的关键问题。

物质基础的研究主要运用“分离解析”研究思路及植物化学逐步分离、药理活性示踪模式。从宏观到微观,从整体到局部,从3个化学层次(整体-部位-成分)、4个药理水平(整体动物-组织器官-细胞-分子基因)进行筛选,确定药效物质。虽然取得了一定进展,但存在活性成分≠药效物质≠中药,制剂整体临床有效而“活性成分”效果较差甚至无效等诸多问题[1]。由此,提出了许多新的、合理有效的研究方法和技术,主要有:

1.1计算机辅助药物设计分析技术

在计算机上建立三维化学分子结构模型,通过计算机模拟探讨药物与靶点的相互作用关系,从分子层面上阐释中药的药效物质基础。郑春松等[2]研究槲皮素抑瘤物质基础使用计算机模拟方法,通过分子对接,得到与靶酶最佳相互作用模式。槲皮素中色原酮结构可与COX-2多个部位作用,发挥抑瘤作用,验证了其是药效的物质基础。

1.2血清药理学和血清药物化学分析方法

结合体外血清药理活性测定方法,对血清中有效成分分离鉴定,将中药入血成分进行体外活性筛选,最终确定有效成分和代谢产物。王喜军等[3]对复方安替威胶囊物质基础的研究运用血清药物化学分析方法,分析其入血成分,认为绿原酸、黄芩苷既是入血的主要成分,又是众多代谢产物的前体化合物,最有可能成为药效的物质基础,以其为指标进行工艺及其相关研究,能体现药物的内在质量。

1.3谱效关系分析

通过建立各色谱峰表征的化学物质和以药理指标为表征的药效之间的关系,运用多元非线性回归、主成分分析等方法分析数据,找出和药效正相关的色谱峰,归属其代表的化学成分,确定中药或复方的药效物质基础。

卢红梅等[4]对鱼腥草注射液进行谱效分析,发现色谱图中17~21 min中的色谱峰是药效的主要相关峰,包含的主要化合物有甲基正壬酮、癸酰乙醛、月桂醛、β-蒎烯、β-芳樟醇、1-壬醇、4-松油醇、α-松油醇,其中3种有效物质的活性与文献报道相符。

1.4 生物色谱技术

以各种具有生物活性的材料作为固定相,将活性大分子、活性细胞膜、甚至活细胞固着在色谱载体上,作为生物活性填料用于现代色谱技术,形成一种能模仿药物与生物大分子、靶体或细胞间相互作用的色谱系统。色谱中的各种技术参数可定量表征药物与生物大分子、靶体间相互作用,研究药物与各种生物活性材料间的特异性结合情况,模拟生理或病理状态下药物在体内生物活性表达的一些关键步骤,筛选活性成分,揭示药物的吸收、分布、生物转化、代谢等机理,探讨药物间的竞争、协同、拮抗等相互作用,具有一定的药理学或生理学意义[5]。

H.L.Wang等[6]用人血清白蛋白生物色谱技术研究茵陈蒿甲醇提取物在色谱柱上的结合状态,发现5个主要的保留峰并鉴定了其中两个化合物滨蒿内酯和茵陈新酯,表明这两个化合物具有生理活性。

1.5 系统生物学

将代谢组学、蛋白质组学、基因组学、转录组学等整合起来,使用高通量的筛选技术通过本质和表征的变化揭示体内物质的变化[7]。如利用代谢组学评价中药对病理机体的回调能力及其影响机体的多种途径;采用基因芯片技术、蛋白质组相关分析技术,将中药的多组分、多靶点、多途径作用特点与基因、蛋白表达关联起来,比较各自不同的表达差异,确定不同有效成分对基因及蛋白表达靶点。对于复方,根据表达量的多少与复方的君、臣、佐、使理论和用药剂量,分析不同有效成分对应基因及蛋白靶点的相互作用、复方各组成单药之间的密切关系,阐明复方的组成原理[8]。

王喜军等[9]将代谢组学用于茵陈蒿汤的研究发现茵陈蒿汤对造模后的标记物回调作用明显,说明其对肝脏疾病有预防作用,从药物代谢组学角度对经典方剂防治肝损伤给出了全新解释。

近期提出了基于热力学观和还原整合的研究方法[1]及体内外物质组关联网络分析[10-11]。前者通过测定中药的药效活性物质对生物体生长代谢的干预作用引起的能量转移和产热变化,推断药物的生物活性,具有准确、灵敏、高通量、普适性好、实时、动态、在线等优点;后者在全面分析中药组分及其在生物体内形成的代谢物组的基础上,确定在生物体内具有适宜药代动力学特征的成分组作为潜在药效物质组,并通过化学信息学手段,阐明中药成分组与其在生物体内的潜在药效物质组之间的网络对应关系,针对体内潜在药效物质组进行多重药效筛选与确证,在体外、体内两个层次揭示中药的复杂药效物质基础,是中药物质基础研究的一个重要补充。

2 中药抗肿瘤制剂多靶点作用研究

以往对肿瘤的治疗主要应用单靶点的高选择性配体化学药物分子,很难达到预期效果或毒性很大,难以治愈肿瘤这种涉及多基因,影响多个组织或细胞的疾病。因此提出了多靶点药物治疗以克服单靶点药物的局限性,中药抗肿瘤制剂是一种天然的多靶点制剂,具有多角度攻击和调节疾病网络系统中的多个环节、不易产生抗药性等优点[12]。目前,对其多靶点作用的研究主要有:

2.1 抑制肿瘤血管生成

陈刚等[13]用C57BL小鼠接种Lewis肺癌细胞造模,用川芎嗪注射液50、100、200 mg/(kg・d)腹腔注射21 d后,检测肿瘤体积、重量、肺转移灶数及微血管密度,并用Western Blot法和免疫组化法分析肿瘤细胞VEGF表达,结果显示川芎嗪能减少小鼠Lewis肺癌肿瘤体积、重量和肺转移灶数,并降低肿瘤微血管密度,抑制肿瘤细胞VEGF表达。

2.2 诱导细胞凋亡

赵益等[14]研究肿节风注射液抗肿瘤作用,发现其可促使早期凋亡和中晚期凋亡的细胞出现凋亡小体,诱导细胞凋亡,对肿瘤具有良好的抑制作用。

2.3 抑制端粒酶活性

Kim等[15]实验发现肿瘤组织中端粒酶活性表达呈阳性,正常组织中端粒酶活性表达呈阴性。肿瘤细胞由于缺乏调节端粒酶的机制,有无限增殖的能力。因此抑制端粒酶活性成为治疗肿瘤的一个靶点。苦参碱是中药苦参抗肿瘤的主要活性成分之一,将不同浓度的苦参碱加入肝癌细胞株HepG-2细胞,发现苦参碱在750 μg/ml浓度可抑制端粒酶活性,明显下调人类端粒酶逆转录酶(hTERT)启动子的表达[16]。彭彦辉等[17]研究苦参碱对肠癌HT-29细胞株作用表明苦参碱通过抑制DNA合成和诱导细胞凋亡来抑制肿瘤细胞增殖,抑制端粒酶活性是苦参碱抑制肿瘤细胞增殖的一个重要途径。

3 中药抗肿瘤制剂新工艺研究

3.1中药抗肿瘤靶向制剂

中药抗肿瘤靶向制剂可分为被动靶向制剂和主动靶向制剂。被动靶向制剂的研究主要有:脂质体、纳米粒和乳剂等。El-Samaligy MS等[18]创造性地把水飞蓟素包裹在由卵磷脂、胆固醇、环己胺、吐温-80组成的脂质体中,并通过颊黏膜给药提高水飞蓟素的生物利用度。吴旭锦[19]等以小麦胚芽油为油相,聚氧乙烯氢化蓖麻油为表面活性剂,制备紫苏子油纳米乳,提高紫苏子油的溶解度和稳定性,重现性好,有一定的靶向效应。

主动靶向制剂多由被动靶向制剂经修饰而来,可增加对特定组织或器官的靶向性,主要的研究有经修饰的脂质体、微球和微囊、纳米粒等。时军等[20]用聚乙二醇2000-二硬脂酰磷脂乙醇胺修饰足叶乙苷脂质体膜制得足叶乙苷长循环脂质体,提高了脂质体的靶向性、稳定性和包封率。张方宇等[21]采用逆向蒸发-短时超声法制备苦参碱脂质体,用乳糖酰磷脂酰乙醇胺修饰苦参碱脂质体得到乳糖脂苦参碱脂质体,对肝区有特异性亲合力,强化靶向作用,在肝脏中相对于其他脏器的靶向效率有显著性差异。体外对人肝癌HepG2细胞的杀伤率也大大增加,有望成为一种新型靶向抗肝癌药物。

3.2 中药抗肿瘤缓控释制剂

研究主要集中在:渗透泵片、微球和微丸、纳米粒等。刘占军等[22]以二羟基二过碘酸合镍钾为引发剂,在壳聚糖上接枝醋酸乙烯酯,后者水溶液中生成壳聚糖纳米粒,再利用超声震荡技术将0.5~5.0mg的紫杉醇与上述纳米粒混合制备负载紫杉醇的壳聚糖纳米粒。制剂粒径均匀,稳定性好,包封率高,体外释药具有明显的缓释作用。朱陵君等[23]以mPEG-PCL为原料,采用乳化-挥发法,制备负载汉防己甲素的高分子纳米微球,制剂具有明显缓释特征。何燕等[24]比较了灯盏花素凝胶骨架片和渗透泵片的释放行为,得出以L-PEO为辅料制备的灯盏花素双层渗透泵片具有良好的控释释放行为,稳定性高,体内外顺应性好,有较好的发展前景。

4 结语

我国中药资源丰富,有着悠久的应用历史和临床经验。近年来,我国学者在中药抗肿瘤制剂方面做了大量研究,取得了显著的成绩。但仍需在以下方面深入研究:物质基础方面,加强对中药抗肿瘤制剂物质基础和整体作用的研究等;制剂工艺方面,加强对主动靶向制剂、控释制剂及二者相结合制剂的研究。同时,注意结合中药药理学、免疫学、细胞生物学、分子生物学等多学科研究方法和多种技术手段,推动中药完善发展。为提高肿瘤患者的生命质量、促进人类健康做出更大的贡献。

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