分子生物学论文范文
时间：2023-10-22 10:23:11
分子生物学论文篇1
小麦是世界上的主要粮食作物之一，在农业生产中占有十分重要的地位。与其它农作物一样，由于在育种中大量使用一些相同的亲本，导致栽培小麦基因大量流失，使其遗传基础日益狭窄、遗传变异率低，对其产量和品质的进一步改良起着极大的限制作用。虽然在小麦的野生近缘物种中有许多改良小麦的优异基因，但将这些基因导入到普通小麦需要特定的一些技术和手段，而且效率较低。现有栽培品种和地方品种，特别是一些特异材料，是小麦的初级基因库，其中也含有改良小麦产量和品质所需的一些优异基因。从小麦的初级基因库向栽培小麦中转移基因不需要特定的技术和手段。因此，对现有小麦材料和小麦地方品种的遗传多样性进行深入研究和评价，有助于将其中的优异基因向小麦背景中转移，增加栽培小麦品种的遗传多样性。现代分子标记技术的进一步发展和完善，使得人们能够从分子水平对大量材料进行深入研究，详细揭示其遗传多样性。本研究利用APAGE、SDS-PAGE、荧光原位杂交技术（FISH）、RFLP、R、STS-PCR等常规和分子标记方法，对多小穗小麦新种质‘10-A’背景中的黑麦染色质及其对农艺性状的影响、中国特有小麦地方品种中的贮藏蛋白基因多样性、中国特有小麦地方品种群体间和群体内的遗传多样性及其遗传关系、中国高抗赤霉病小麦地方品种间的遗传多样性等几个方面进行研究，取得的主要研究结果如下：
1.利用APAGE、荧光原位杂交技术（FISH）、PCR和RFLP标记，对导入黑麦多小穗等性状创制的小麦新种质‘10-A’进行了分子检测。APAGE分析发现，‘10-A’与其他T1BL.1RS易位系一样，含有黑麦1RS的醇溶蛋白标记位点Gld1B3。用黑麦1RS的特异性PCR引物对‘10-A’的基因组DNA进行扩增，发现其也具有黑麦的1RS染色体。以黑麦基因组总DNA作探针，用中国春基因组DNA做封阻，与‘10-A’根尖细胞有丝分裂染色体进行荧光原位杂交，结果表明黑麦1R染色体的整个短臂（1RS）易位到‘10-A’中。用25个RFLP标记进行Southern分析，进一步发现10-A的1特异性限制片段发生丢失，代之以黑麦1RS的特异性限制片段，而位于其他染色体上的特异性限制片段未发生缺失。FISH和RFLP标记同时表明，‘10-A’中没有小麦4A-黑麦4R染色体易位。据此认为，多小穗小麦新种质‘10-A’属于T1BL.1RS易位系。同时，本研究还对‘10-A’的多小穗改良系进行了分子检测，发现他们均具有T1BL.1RS易位染色体。
2.对几种鉴定小麦背景中的T1BL.1RS易位染色体的常规方法和分子标记方法进行比较发现，APAGE方法是一种快速有效的方法，最易于在小麦育种选择中应用。
3.以来源于多小穗小麦新种质‘10-A’、普通穗型小麦品系88-1643和川育12号组配的三交组合‘10-A’/88-1643//川育12号的重组系为供试材料，选用4个RFLP标记和1个醇溶蛋白标记Gld1B3分析了T1BL.1RS易位染色体对农艺性状和籽粒蛋白质含量、及其性状间的简单相关和偏相关的影响。结果表明，T1BL.1RS易位[文秘站:]染色体对小麦小穗数、每小穗结实粒数、千粒重、穗粒重、株高和籽粒蛋白质含量等几个性状具有显著的影响，而对穗粒数和抽穗期的影响不大。T1BL.1RS易位系的平均小穗数、千粒重、穗粒重、株高和籽粒蛋白质含量分别比非易位系高5.0、4.6、6.4、5.7和6.8，而平均每小穗结实粒数则低6.9。从农艺性状间的简单相关和偏相关系数来看，一些性状间的显著简单或偏相关关系仅T1BL.1RS易位系群体中检测到，而另一些性状间的显著简单或偏相关关系仅在非易位系群体间检测到。同时，一些性状间的简单相关系数在易位系和非易位系群体间的差异性达到显著或极显著水平。这些结果表明，T1BL.1RS易位染色体不仅对小麦农艺性状和籽粒蛋白质含量具有显著的效应，而且对性状间简单相关和偏相关的程度和性质均有一定的影响。
4.利用APAGE和SDS-PAGE技术对四川白麦子地方品种、云南铁壳麦、半野生小麦和新疆稻麦的醇溶蛋白和高分子谷蛋白亚基进行了分析。结果发现，在89份四川白麦子地方品种中，共出现35种醇溶蛋白带型和3种高分子谷蛋白亚基组合，其中2份小麦地方品种的醇溶蛋白带型和87份小麦地方品种的高分子谷蛋白亚基组合与‘中国春’一致。在14份云南铁壳麦中，出现了8种醇溶蛋白带型和3种高分子谷蛋白亚基组合。在9份半野生小麦中，出现了9种醇溶蛋白带型和4种高分子谷蛋白亚基组合。在9份新疆稻麦中，出现9种醇溶蛋白带型和5种高分子谷蛋白亚基，其中1份材料具有Glu-D1编码的新亚基2.1 10.1。从醇溶蛋白和高分子谷蛋白亚基表型来看，新疆稻麦和半野生小麦的醇溶蛋白和高分子谷蛋白亚基变异最高，其次为云南铁壳麦，而四川白麦子小麦地方品种的醇溶蛋白和高分子谷蛋白亚基变异则最低。
5.根据醇溶蛋白APAGE图谱和高分子谷蛋白亚基SDS-PAGE图谱，研究了四川白麦子地方品种、云南铁壳麦、半野生小麦和新疆稻麦的Gli-1、Gli-2和Glu-1位点的等位基因变异频率。在89份四川白麦子地方品种、14份云南铁壳麦、9份半野生小麦和9份新疆稻麦的Gli-1位点上，分别发现14、10、14和11个等位基因；在Gli-2位点上，分别发现15、9、13和12个等位基因；而在Glu-D1位点上，则分别出现了5、5、6和8个等位基因。从等位基因出现的频率来看，新疆稻麦和半野生小麦的等位基因变异频率远远高于云南铁壳麦和四川白麦子。从不同基因位点来看，Glu-1位点的等位变异又低于Gli-1和Gli-2位点的等位变异。
6.根据Gli-1、Gli-2和Glu-1位点的等位变异频率计算四种小麦地方品种群体内的Nei’s遗传变异系数。在四川白麦子、云南铁壳麦、半野生小麦和新疆稻麦的平均Nei’s遗传变异系数分别为0.3706、0.3798、0.5543和0.5693，表明半野生小麦和新疆稻麦的种子贮藏蛋白基因的遗传多样性高于四川白麦子和云南铁壳麦。从醇溶蛋白位点和高分子谷蛋白位点的遗传多样性来看，这4种小麦地方品种的Gli-1和Gli-2位点的平均遗传变异系数分别为0.5486、0.6632、0.7161和0.6770，而Glu-1位点的平均遗传变异系数则分别为0.0148、0.1777、0.2305和0.3540，远远低于前者，说明醇溶蛋白位点的遗传多样性远远高于高分子谷蛋白位点的遗传多样性。从染色体组来看，位于B染色体组的Gli-B1、Gli-B2和Glu-B1位点的遗传变异系数又高于A、D染色体组相应位点的遗传变异系数，表明B染色体组的遗传变异高于A、D染色体组。
7.利用Glu-Ax、Glu-Bx、Glu-A3、Glu-B3和Glu-1Dx5的特异性PCR引物，和位于1染色体上的γ-醇溶蛋白和低分子谷蛋白2对R标记，通过PCR的方法研究了8份四川白麦子、14份云南铁壳麦、9份半野生小麦和9份新疆稻麦贮藏蛋白基因的遗传多样性。结果表明，Glu-Ax、Glu-Bx、Glu-A3和Glu-B3等4个位点的遗传多样性较低，而γ-醇溶蛋白和低分子谷蛋白2个R位点的遗传多样性较高。所有40份供试材料均未扩增出Glu-1Dx5基因的特异DN段，说明这些小麦地方品种不含5亚基的编码基因。
8.利用14个STS-PCR的28种引物-酶组合和24个R标记对四川白麦子、云南铁壳麦、半野生小麦和新疆稻等4种中国特有小麦地方品种群体间和群体内的遗传多样性进行了研究。在供试的40份材料中，11对STS-PCR引物（78.6）的16种引物-酶组合（57.1）能揭示材料间的遗传多样性。在28种STS引物-酶组合中，共获得121条扩增DN段，其中32.7的片段具有多态性。在24个R位点上，21个位点（87.5 ）能够揭示材料间的多态性。在40份材料中，共检测到83个R等位变异，平均每个位点为3.46个等位变异。
9.根据STS-PCR和R标记的多态性，计算了材料间的Nei’s遗传相似系数，并采用UPGMA方法对其进行遗传聚类。结果发现，STS-PCR和R标记揭示的4种特有小麦地方品种群体内的遗传相似性均一致地表明四川白麦子和云南铁壳麦的群体内遗传相似性较高，而半野生小麦和新疆稻麦群体内的遗传相似性较低。这说明新疆稻麦和半野生小麦群体内的遗传多样性较高，而四川白麦子和云南铁壳麦群体内的遗传多样性较低。同时，STS-PCR和R标记均能将所有40份材料相互区分开。从4种小麦地方品种间的遗传关系来看，新疆稻麦与其它3种小麦地方品种间遗传分化较大，单独聚为1类；而四川白麦子和云南铁壳麦间的遗传关系较近，但部分半野生小麦也与云南铁壳麦间具有较近的遗传关系。从R标记和STS-PCR标记揭示的群体间和群体内遗传相似系数的大小来看，与STS-PCR标记相比，R标记在材料间的多态性更高，能够揭示更多的遗传差异。
10.在本研究中，从种子贮藏蛋白来看，‘中国春’与‘成都光头’的醇溶蛋白带型和高分子谷蛋白亚基组合完全一致。从STS-PCR和R标记揭示的遗传关系来看，‘中国春’与‘成都光头’间的遗传相似性最高。这些结果进一步证实‘中国春’是‘成都光头’的一个选系。
11.利用R标记对来源于贵州、云南和四川的8份高抗赤霉病小麦地方品种和4份高感赤霉病小麦材料间的遗传多样性进行了研究。在小麦21条染色体的25个R位点上，共检测到74个等位变异，平均2.96个；其中21个位点（84）能够揭示材料间的多态性。根据R标记揭示的遗传相似性来看，虽然高抗赤霉病小麦地方品种间以及它们与高感材料‘中国春’间的遗传相似性较高、遗传多样性低，但是它们与高感赤霉病的人工合成双二倍体‘R’和意大利小麦品种‘阿勃’间具有相当高的遗传多样性。这些结果表明，可利用高抗赤霉病的小麦地方品种与高感赤霉病的人工合成双二倍体‘R’或意大利小麦品种‘阿勃’之间杂交，构建分子标记遗传分析群体，以标记其中的抗赤霉病基因。
关键词：小麦，黑麦，地方品种，赤霉病，多小穗，农艺性状，蛋白质，遗传多样性，APAGE，SDS-PAGE，FISH，RFLP，STS-PCR，R
TheMolecularBiologyofSomeecialWheatGermplasms
Atract
Wheat(TriticumasetivumL.)isoneofthemostimportantcroinworld.Astheothercrop,thegeneticdiversityofcultivatedwheathasbeengreatlyerodedbythefrequentuseofsameparentalgenotypesforbreedingcultivars.Geneticerosionnotonlylimitsthefurtherimprovementofyieldandqualitybutalsomakeswheatincreasinglyvulnerabletobiologicalandenvironmentalstre.Althoughtherearemanygoodgenesfortheimprovementofwheatintherelatedwildecies,theintroductionofthesegenesfromwildicestocultivatedwheatneedsomeecialcytogeneticmanipulatio.Themoderncultivarsandlandracesaretheprimarygenepoolofcultivatedwheat.Therealsohadmanygoodgenesforwheatimprovementintheprimarygenepool,andnoecialcytogeneticmanipulationwasnecearytotrafergenesfromtheprimarygenepooltocultivatedwheat.Thus,itisanimportantworktoevaluatethegeneticdiversityoftheseresources.Themolecularbiologytechniquesmakeitispoibletoevaluatethegeneticdiversityamongthewheatgermplsmsindetail.Theobjectivesofthisstudyweretodetecttheryechromatininthebackgroundofanewmultiikeletwheatgermplasm10-Aandtheeffectsofthisryechromatinontheperformanceofagronomiccharacters,todescribethegeneticvariatioofseedstorageproteingenesintheChineseendemicwheatlandraces,toevaluatethegeneticdiversityandgeneticrelatiohiamongtheChineseendemicwheatlandraces,andtoinvestigatethegeneticdiversityamongsomeChineselandraceshighlyresistanttoheadscabbyusingAPAGE,SDS-PAGE,FISH,RFLP,STS-PCRandRmarkers.Themainresultsweredescribedasfollowings:
1.UsingAPAGE,FISH,PCRandRFLPmarkers,theryechromatininthebackgroundofanewmultiikeletwheatgermplasm10-Awasdetected.APAGEanalysisindicatedthatthe10-ApoeedthegliadinmarkersGld1B3of1RS.PCRanalysisindicatedthatthe10-Aalsopoeedthe1RSofrye.UsingfluorescencelabeledtotalgenomicDNAofryeasprobesandcommonwheatgenomicDNAofChineseringforblocking,insituhybridizationshowedthatthe1RSofryewastraferredtomultisikeletwheatline10-A.Therestrictionfragmentslocatedontheshortarmofchromosome1Bweremiingandtherestrictionfragmentsof1RSwerepresentwhentheprobes,whichhavebeenidentifiedontheshortarmofthehomologousgroup1,wereusedinRFLPanalysis.FISHandRFLPanalysisindicatedthe10-Adidnotpoethe4A-4Rwheat-ryetralocationchromosome.Theseresultssuggestedthatthemultiikeletwheatline10-AcarriedtheT1BL.1RSwheat-ryetralocationchromosome.Inthisstudy,somerecombinantswithmultiikeletderivedfromatriplecro,10-A/88-1643//Chuanyu12,werealsodetected.AllofthemalsopoetheT1Bl.1RStralocationchromosome.
2.AcomparisonofsomenormalandmolecularmethodsforidentifyingandsurveyingthepresenceofT1BL.1RStralocationinwheatwasconducted.TheresultindicatedthatAPAGEistheeasiestan doftenfasterforscreeningpurposesinwheatbreeding.
3.TheeffectsofT1BL.1RStralocationchromosomeontheperformanceofagronomiccharacters,thegrainproteincontent,andthesimpleandpartialcorrelationcoefficientsamongcharacterswereinvestigatedwith4RFLPmarkersand1gliadinlocusGld1B3inrecombinantsderivedfromatriplecro,10-A/88-1643//Chanyu12.TheT1BL.1RStralocationchromosomehadsignificenteffectsonikeletnumberperike,graiperikelet,1000-grainweight,graiweightperike,plantheightandgrainproteincontent,whilenosignificenteffectsongraiperikeandheadingdatewasdetected.TheT1BL.1RStralocationlinesresultedin5.0,4.6,6.4,5.7and6.8increaseinikeletnumber,1000-grainweight,graiweightperike,plantheightandgrainproteincontentthanthenon-T1BL.1RStralocationlines,reectively.AndtheT1BL.1RStralocationlinesresultedina6.9decreaseingraiperikeletthan1Bgenotypes.SomesignificentsimpleandpartialcorrelationcoefficientswereonlydetectedwithintheT1BL.1RStralocationgrou,whilesomesignificentrelatiohiwereonlydetectedwithinthenon-T1BL.1RStralocationgrou.AndthesignificantdifferencesofsomesimplecoefficientsweredetectedbetweentheT1BL.1RSand1Bclaes.TheseresultssuggestedthattheT1BL.1RStralocationchromosomenotonlyhadeffectsontheperformanceofagronomiccharactersandgrainproteincontentbutalsohadimpactonthesimpleandpartialcorrelationcoefficientsamongcharacters.
4.UsingAPAGEandSDS-PAGEmethods,thegliadinandHMW-gluteninsubunitsvariatiowereevaluatedinSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheat,TibetanWeedraceandXinjiangRiceWheat.In89landracesofSichuanWhiteWheat,atotalof35gliadinpatterand3HMW-gluteninsubunitscombinatiowerefounded.Intheselandraces,2landraceshadidenticalgliadinpartternwith’Chinesering’,and87outof89landraceshadthesameHMW-gluteninsubunitscombinationwith’Chinesering’.In14acceioofYuanHulledWheat,8gliadinpatterand3HMW-gluteninsubunitscombinatiowereaeared.In9acceioofTibetanWeedrace,eachacceionhaduniquegliadinpattern,and4HMW-gluteninsubunitscombinatiowerefoundedintheseacceio.Atotalof9gliadinpatterand5HMW-gluteninsubunitscombinatioweredetectedin9XinjiangRiceWheat.TheseresultsindicatedthatmoregliadinandHMW-gluteninvariatiopresentedinTibatanWeedraceandXinjiangRiceWheatthanSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat.
5.TheallelicvariatioatGli-1,Gli-2andGlu-1lociin89SichuanWhiteWheatlandraces,14YuanHulledWheatacceio,9TibetanWeedraceand9XinjiangRiceWheatacceiowerestudiedbasedontheAPAGEandSDS-PAGEpatter.Therewere14,10,14and11allelesatGli-1inSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheat,TibetanWeedraceandXinjiangRiceWheat,reectively.Intotal,15,9,13and12alleleswereidentifiedatGli-2inabovegrou,reectively.Only5,5,6and8alleleswerecharacterizedatGlu-1inabovegrou,reectively.Fromthefrequencyofaparticularalleleateachlocus,itindicatedthatmoreallelicvariatiopresentedinTibatanWeedraceandXinjiangRiceWheatthanSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat.AndtheallelicvariatioatGlu-1werelowerthanGli-1andGli-2.
6.BasedontheallelicvariatioatGli-1,Gli-2andGlu-1loci,thegeneticdiversityateachlociwasinvestigatedinSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheat,TibetanWeedraceandXinjiangRiceWheat.TheNei’sgeneticvariationindexes(H)amongabove4grouwere0.3706,0.3798,0.5543and0.5693,reectively.ItindicatedthatthegeneticdiversityofstorageproteingenesamongTibatanWeedraceandXinjiangRiceWheatwerehigherthanthatofSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat.AtGli(Gli-1andGli-2)loci,theNei’sgeneticvariationindexes(H)amongabovegrouwere0.5486,0.6632,0.7161and0.6770,reectively.ButatGlu-1loci,theNei’sgeneticvariationindexes(H)were0.0148,0.1777,0.2305and0.3540,reectively.AndtheNei’sgeneticvariationindexes(H)atGli-B1,Gli-B2andGlu-B1locilocatedonB-genomewerehigherthanthoseofrelativelocionA-and D-genomes.TheseresultssuggestedthatthegeneticdiversityatGliwashigherthanthatofGlu-1,andthegeneticdiversityofstorageproteingenesonB-genomewashigherthanthatofA-andD-genomes.
7.FiveecialPCRprimersforGlu-Ax,Glu-Bx,Glu-A3,Glu-B3andGlu-1Dx5,and2Rprimersforγ-gliadinandLMW-gluteninwereusedtoinvestigatedthestorageproteingenevariatioamong8SichuanWhiteWheatlandraces,14YuanHulledWheatacceio,9TibetanWeedraceand9XinjiangRiceWheatacceio.ThePCRanalysisindicatedthatlowlevelgeneticdiversitywerefoundatGlu-Ax,Glu-Bx,Glu-A3andGlu-B3,whilehighlevelgeneticdiversitywerefoundedattheRlociofγ-gliadinandLMW-glutenin.TheecialDNAfragmentofGlu-1Dx5wasnotdetectedamongall40acceio.Itindicatedthattheredidnothavesubunit5encodedbyGlu-D1intheseacceio.
8.Using28primerset-enzymecombinatioof14STS-PCRmarkersand24Rmarkers,thegeneticvariatioamongSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheat,TibetanWeedraceandXinjiangRiceWheatwereinvestigated.Elevenoutof14STS-PCRprimersets(78.6)and16outof28primerset-enzymecombinatio(57.1)werepolymorphic,producingatotalof121fragmentswithanaverageof4.3fragmentsperprimerset-enzymecombinatio.At24Rloci,21Rloci(87.5)werepolymorphic,detectingatotalof83alleleswithanaverageof3.5allelesperRloci.
9.TheNei’sgeneticsimilarity(GS)indexeswithinandbetweengrouwerecalculatedbasedontheSTS-PCRandRdata.TheGSamongthegrouofSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat,revealedbySTS-PCRandRmarkers,werehigherthanthatofTibetanWeedraceandXinjiangRiceWheat.ItsuggestedthatthegeneticdiversityamongTibetanWeedraceandXinjiangRiceWheatwerehigherthanthatofSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat.RmarkerscanrevealmoregeneticvariatiowithinandbetweengrouthanSTS-PCRmarkers.ThegeneticrelatiohiwithinandbetweengrouwereestimatedbyaUPGMAclusteranalysisofGSmatrix.Theresultsshowedthatall40landracescouldbedistinguishedbySTS-PCRmarkersorRmarkers.TwodistinctclustersareevidentfromthematrixbasedonSTS-PCRandRdata.Thefirstcoistsofall9XinjiangRiceWheatacceio.ThesecondclustercoistsofallacceiofromSichuanWhiteWheat,YuanHulledWheatandTibetanWeedrace.TheseresultssuggestedthattheXinjiangRiceWheatgroupwasgeneticallydistinctfromotherthreeChineselandracegrou,whileSichuanWhiteWheatgroupwasgeneticallyrelatedtoYuanHulledWheat.IntheTibetanweedracegroupismorediversethanSichuanWhiteWheatandYuanHulledWheat,withsomeacceiomorerelatedtoYuanHulledWheat.
10.Inthisstudy,’Chinesering’hadidenticalgliadinandHMW-glutninpatterwith’Chengdu-guangtou’.Andthegeneticsimilarityof’Chinesering’with’Chengdu-guangtou’,revealedbySTS-PCRandRdata,washigherthanthatof’Chinesering’withotherlandrace.Thesewerefurthersuortstotheproposalthat’Chinesering’isastrainof’Chengdu-guangtou’.
分子生物学论文篇2
【关键词】分子遗传学；教学；方法
分子遗传学是在分子水平研究生命现象的学科，已经成为21世纪生命科学前沿学科，它的基础理论已经渗透到生命科学几乎所有的领域，是涵盖面非常广的一门学科，同时也是现代生物科学发展最快的学科之一。从分子遗传学发展以来逐渐从重视形态、代谢功能方面的演变延伸到研究基因和基因的结构和功能等的演变。
分子遗传学目前已成为综合性大学、理工科大学、农林院校等生命科学类各专业研究生的专业学位课，是继本科阶段课程如生物化学、分子生物学、遗传学等课程后的进一步学习，对提高研究生的基本科学素质、提升专业素养和增强科研创新等有着十分密切的联系和重要的影响。以分子遗传学为基础的遗传工程则正在发展成为一个新兴的工业生产领域，许多国家已经把分子遗传学及技术列为优先发展的高科技项目。在这样的发展潮流中，如何使学生能够及时了解快速发展的分子遗传学理论和技术的相关知识，为我国生命科学培养富有开拓精神、创新精神，具有国际竞争力的高层次、高质量的人才，研究生分子遗传学课程的改革必将成为我们探索的一个重要课题。
一、学院特色
生物化学与分子生物学学科是生命科学领域发展最为迅速的前沿学科之一，也是中国计量学院近年来重点建设的学科，2004年入选浙江省重点扶植学科，2005年获硕士学位点授予权。该学科的主要特色包括分子检测和检验技术、重大生物安全和生物入侵问题、植物天然活性产物的提取与利用、环境分子生物学与农产品安全等方面的研究，均从基因或蛋白质等方面来阐明具体的机理，这与分子遗传学存在着密切联系。随着分子遗传学概念的深入人心，为了适应培养基础厚、知识宽、素质高、能力强、面向21世纪开拓创新的生命科学优秀基础性人才的需要，结合我院专业特色和人才培养计划，2011年新增《分子遗传学》课程为本学院生物化学与分子生物学硕士研究生的专业学位课，并于2011-2012年第二学期正式实施教学工作。
二、教材的选择和教学内容的整合优化
本课程选用了以高等教育出版社出版的由路铁刚、丁毅主编的《分子遗传学》为教材。以南京大学出版社出版的由孙乃恩，孙东旭，煦编著的《分子遗传学》和高等教育出版社出版的由朱玉贤等编著的《现代分子生物学》等为参考教材，同时也选择了一些相关的动画网络电子教材。在教材上突出基础性、综合性、前沿性、时代性、创新性和引导性，并且符合相应的课时数，同时避免与其它课程的重复，能够适合应用型人才的教材。
同时，从分子遗传学的特色出发，优化教学内容，注重知识的横向和纵向衔接，删改与生物化学、分子生物学等相关课程间重复交叉内容，同时补充本教材内容的不足，使教学内容体现课程的特色性。课堂教学主要是讲授基因组学与后基因组学、基因组结构与功能、基因表达调控、基因突变与DNA损伤修复、遗传重组与转座、杂交育种与诱变育种、突变体的创制与应用、分子遗传学研究的常用技术介绍等。同时在讲授基础知识的同时也结合相关前沿热点领域的知识和进展，如适当引入学科前沿内容以激发学生的学生兴趣，并将最新的知识理论和科学热点通过文献介绍给学生。不仅达到授课内容国际化、教学理念前瞻化，而且可以培养研究生学习外文文献的能力和思考科学问题的方法和习惯。教学过程全部采用多媒体与动画网络资源的教学方法相结合。在讲授部分内容时，注重启发研究生寻找自己相关课题进一步研究的新切入点，引导其通过科研和实验过程去解决问题。实现在有限的课时中讲授分子遗传学的新发展、新观念，为学生的思维打开一扇通向未来之门。
三、采用启发式、引导式、讨论式的教学方法
研究生教育是我国教育结构中最高层次的教育，培养的研究生不仅要有坚实的理论基础，还要有鲜明的创新性，所以对于这种层次的教学，需要采用多种教学方式如启发式、引导式、讨论式。首先，在授课中进行启发式教学，引导学生积极思考，按照提出问题、分析问题、解决问题的思路进行讲解，而不是简单的背记已有的结论，并在教学过程中增加专业英语词汇，通过课堂上的反复讲授，既能增加学生的专业英语词汇量，帮助学生更好地理解教材内容，又提高了阅读外文文献的能力，为将来的专业及科研工作打下良好的基础。其次，为了进一步巩固理论课堂所学知识，并将理论与将来的研究课题联系起来，设立相关的讨论课，每个学生以分子遗传学技术结合自己的研究方向，写出课题设计思路，可以是目前正在研究的课题，也可以是假想的课题。让学生在课余时间通过文献查找和整理，准备讨论提纲，并分组讨论。鼓励学生积极发言，阐明自己的科研思路，同时教师通过积极正确的引导，使课题设计更加合理，并赋予创新性。最后，进行课堂学术报告竞赛活动，通过设计一些学科发展前沿与动态相关的讨论议题，如突变体创制的应用前景、转基因作物的安全性等。
四、采用综合测评的方式评定成绩
本课程成绩的评定采用综合测评的方式，进行基础理论闭卷考试、综述撰写和课堂讨论表现相结合的方法，让研究生通过查阅文献，撰写综述，课堂讨论等，锻炼研究生的归纳总结，推陈出新，开拓创新的综合能力。也有利于提高研究生的学习热情，并充分调动研究生主动探究的积极性和主动性。这种考试方法的建立，也增加了对学生的学习情况评价的客观性，对创新能力培养和教学评价方式作有益的探索。
综上所述，本次教学改革将全面推进研究生的教学工作，并且使教学内容体现基础性、综合性、前沿性、时代性、创新性和引导性。不仅可以有效地提高分子遗传学的教学效果和处理与其它相关课程的衔接问题，而且还可以增强研究生的自主学习、科研创新等能力，让他们实现科学知识向技术的转化，为研究生独立开展项目研究和申报课题奠定基础，最终产出一定的科研成果，甚至实际的生产力。
参考文献
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资助项目：浙江省植物生物学精品课程；中国计量学院教改项目（HEX2011039）。
分子生物学论文篇3
关键词：《周易》;量子力学;相对论;量子场论;科学与信仰
中图分类号：B02 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2016）01-0076-02
契诃夫有这样一句名言：“当喉咙发干时，会有连大海都一饮而尽的气概，这便是信仰;等到口渴时至多能喝两杯，这就是科学。”[1]信仰是人的精神食粮，科学是人改造世界的物质基础。物质与精神是人类生存和发展的两大基本要素，所以我们既要发展科学，也要完善与文明相匹配的信仰。在众多信仰之中，影响最为深远的便是，的教义往往是影响者的世界观。爱因斯坦曾在《科学和宗教》一文里这样说过：“科学没有宗教就像瘸子，宗教没有科学就像瞎子。”[2]当今世界范围内，无论是物理学家还是哲学家都广泛的讨论了由现代物理学引起的经典物质观的转变。这种转变似乎都朝着一个方向，那就是现代物理学的众多思想与中国古老的“易道”世界观的一致性。也许，科学与信仰之间并不是矛盾的，它们彼此存在着某种和谐性。
一、“易道”基本世界观
在中国的思想史中，儒学和道家思想占统治地位。而这两个学派的共通点就是都将《周易》作为传播自己思想的教材。《周易》不仅是儒学五经之首，同时也是道家三玄之一。可见，《周易》所蕴含的世界观思想的影响十分强大。《易经》和《易传》合称《周易》。虽然《周易》全文很短，叙事简练，却博大精深，是信息宝库。
1.《易经》象与数的解析
“易道”对于世界观的表述，是通过“卦”以及构成“卦”的“爻”所象事物以及所象事物的位置次序来完成的。
《易传》常以象、数来共同解释《易经》。“象”主要有两种。第一种是“卦象”，包括卦位和六十四卦所象事物的位置关系。第二种是“爻象”，就是构成每一卦的阴、阳两爻所象的事物。“数”主要分两类。第一类是“阴阳数”，《易经》规定“奇阳偶阴”[3];第二类是“爻数”，指的是爻位，用来表示事物的位置关系。
2.阴阳对立与统一
《易经》的最初结构和核心思想就是通过阴阳两类事物的对立与统一来看事物的发展与作用。而每一类事物的内部也有阴阳两种性质，事物是由阴阳相生相克构成，事物的发展是阴阳对立与统一的作用。阴阳是不可分的统一体。庄子认为“易以道阴阳”，《周易》在认识上的意义就是将“道”分为阴与阳两种形式。老子认为的“道可道，非常道”表明“道”是抽象且模糊的，而《周易・系辞上》的“一阴一阳之谓道”[3]却使“道”从不可道的神秘感中走出来，因为“阴与阳”这对矛盾在运动的过程中就反映了发展的必然性和事物的普遍联系原则。
《周易》认为构成事物的基本元素是“阴阳”，根本方法是“阴阳”，本质内容还是“阴阳”[3]。用“阴、阳”这种对立与统一的属性来揭示天、人、地三者的对立与统一，强调“天人和谐”的发展规律。用“对立与统一”的方法对事物的变化发展做出“吉凶悔吝”等判断，以达到劝善惩恶，趋利避害的目的。
3.“天人和谐”的原则
《周易》预测的核心是将“天、人、地”这三才，“春、夏、秋、冬”这四象，“金、木、水、火、土”这五行，用数学方法将这三项代入公式中，来观测所得到的结果。由于人和宇宙世界是不可分割的整体，因而《周易》会利用人与自然的相互作用来做出“吉凶悔吝”的判断，这体现的就是“天人和谐”的思想[3]。
“易道”世界观强调人和自然之间的和谐性，即“天人合一”。《周易》强调人应该顺从自然，顺应天意，人与自然是统一的整体，不能将二者分开而言之。在“天人和谐”之中把握事物发展的规律，趋利避害。只有“天人和谐”才会不断向前发展。
二、“易道”世界观与现代物理学的契合
现代物理学的发展是科学技术最辉煌、最有影响的成就之一。相对论的出现，量子力学的创立以及量子场论的发展，从根本上改变了人们对世界的观念。出人意料的是，随着这些理论的逐步完善和发展，这些科学思想与“易道”世界观越来越呈现出和谐的关系。
1.“阴阳对立与统一”与“波粒二象性”
波粒二象性是指微观粒子既具有波动的性质，又具有粒子的性质，例如，光是以“量子”形式发射或被吸收的，但是当光的粒子在空间里传播时却表现为电场与磁场的振荡，它显示出波行为的所有特点。波粒二象性是一个理论框架，自然界的所有粒子都能用一个微分方程，如薛定谔方程来描述。这个方程的解是波函数，这个波函数是用来描述粒子状态的。波函数也可以看作是描述粒子出现在特定位置的几率幅。这样微观粒子的波动性和粒子性就统一在一个解释中了。就任意一微观粒子而言，它表现究竟是波动性还是粒子性，取决于哪一性质的作用强。而且微观粒子的波粒二象性是可以转化的[4]。
如果用《周易》来解释“波粒二象性”，粒子的波动性和粒子性可以看成是“易道”里的阴性与阳性。二者对立，但是却可以在一定条件时相互转化。“卦”所指的就是量子力学所说的微观粒子。每一粒子所显示的波动性或粒子性，是由微分方程算出来的;尽管“卦”的阴阳没有微分方程那样深奥，但是同样也是通过数学的排列组合变化显现的。无论是量子力学的“波粒二象性”还是《易经》里的“阴阳对立与统一”都是通过数学方法来表述在不同时间、不同次序的粒子所显现的性质。
“易道”并没有波粒二象性这一物理学术语，但是通过其内涵的基本世界观思想，却可发现，在中国古代就可以很巧妙地将相矛盾的思想统一在同一个理论里。
2.“量子纠缠”与“天人和谐”
“易道”之所以可以相对准确地对人事做出“吉凶悔吝”的预测，是因为“易道”是根据天地自然之中存在的规律和必然联系做出的判断。“易道”将人与天地，与万物，乃至与整个宇宙都统一起来，人的发展不仅仅取决于自己，同时也与万事万物都紧密联系着。
在玻尔与爱因斯坦的三次论战之中，最为巅峰的便是爱因斯坦对量子力学的理论基础的不完备性。玻尔的量子纠缠理论是爱因斯坦认为玻尔量子力学最为荒谬的一点。他认为两个独立的粒子怎么可能在超越距离且没有联结的情况下彼此显现出预测好的性质。而且，这是不符合物理体系的可分离性。爱因斯坦与玻尔之争转向了量子力学属于定域性还是非定域性之争。近代美国物理学家约翰・弗朗西斯・克劳泽在他写博士论文时，无意在图书馆里发现了爱尔兰物理学家贝尔关于解决玻尔和爱因斯坦争论的实验论文。他开始着手做这个实验，但是实验结果却让始终坚信爱因斯坦的观点是正确的他十分郁闷。在测量了近百万对的粒子态势后，他发现果真如玻尔的预测一样，两个粒子即使超越了距离且彼此独立却仍然呈现彼此纠缠的态势。贝尔利用反证定域性理论不能重现量子力学的一切语言来证明了量子力学属于非定域性理论，以此说明量子纠缠所体现的整体性。
所谓量子纠缠，是指即使两个粒子在空间上被分开，而这两个粒子组成系统中依然相互影响的现象。就是说，两个粒子A和B，它们分别具有两种性质，这两个粒子的关系是：“只要A显示性质a，B就一定显示性质b”。无论这两个粒子所处什么位置，这个关系都存在。“纠缠态”是一种综合了两种独立情况，纠结而不可分割的状态。
量子纠缠这一理论虽然已被证实其正确性，但是产生这一现象的原因至今没有答案。这也许就说明宇宙是一个整体，宇宙世界冥冥之中都蕴含着某种规律和必然联系。自然的法则和社会的法则是永恒不变的。也许这个法则你讲不出为什么要遵守的原因，但是却必须需要遵守。
3.“量子场论”与“天然场论”
现代物理学与中国古老易学都将“变化”看成是自然界最本质的东西。“易道”对于体现事物内部和谐运动的力所做的描述，在量子场论看来是十分贴切的。粒子间的力被看成是粒子所固有的动态模式的体现。在量子场论中，场被看作一切粒子相互作用的基础。粒子的存在和消失，只是场的运动形式而已。
原先的物理学家把世界想象成物质与能量。物质由粒子构成，能量存在于场。场与粒子的相互运动，引起粒子的运动。量子场论是研究量子场的结构、运动及其相互作用规律的物理理论。量子场论的任务，是描述相对论性粒子之间相互作用和相互转化的规律性。量子场论是量子力学与经典场论的结合。量子场论建立起统一的观点，认为宇宙是量子的大型繁殖场和战场，每个事物都被看成是相互作用的自然统一场，物质实在是由量子组织交换而成。自然法则不是强加在事物之上，而是一种内在的存在。
八卦卦象所描述的宇宙统一天然场框架象征的事物，是由于事物内部相互吸引相互排斥，发生变化所形成的。正如《老子》里的“万物负阴而抱阳，冲气为和。”[5]体现了，在宇宙的天然场中，万物都通过阴阳相互作用产生。“负阴抱阳”才能“冲气”，而冲气的结果就是“和”。“和”才能保证事物的存在与发展永续进行，如果“和”与“阴阳”绝离，事物就不复存在。量子场论中的真空，在《周易》里便是“道”，基本粒子便是由“道”分解衍生出来的阴阳卦象。粒子的运动，就是阴阳相生相克的发展。量子场论中的力，便是“易道”对立统一的联系。在量子场论中，正是通过真空中正“阳”负“阴”能量的涨落，提供能量大“阳”小“阴”来描述粒子的生成、变化和湮灭。《周易》的宇宙天然场论与量子场论之间是彼此相通的。
三、结论
“易道”作为中国，乃至世界古老的，至今看来，它仍有自身的科学价值。它所内涵的世界观与现代物理学的思想存在着一定的和谐性。正如前中共中央宣传部长龚心瀚在《现代易学是中国特色社会主义文化的重要组成部分》一文里这样评述易学：“现代易学文化教人聪明才智，提高人们因变应变的能力，使万物各得其宜，刚柔协调互补，整个宇宙大化在一种最高的富民强国的和谐中生生不已。”
《周易》为中国传统的科学提供了科学观、方法论和宇宙秩序原理，与现代物理学思想的和谐。我们通过“易道”世界观与现代物理学思想的和谐关系似乎能洞察到：科学与信仰往往看似矛盾，但是却和谐相依。
参考文献：
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[3]杨天才，张善文.周易[M].北京：中华书局，2013.
[4]杨振宁，严志雄.20世纪的物理学[C]//时代与思潮（5）――文化传统辨证，1991.
分子生物学论文篇4
关键词：研究生培养；实际需求；分子生物学；探索
中图分类号：G643.2 ？摇文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）03-0046-02
随着生物科学技术的飞速发展，生命科学各学科之间的交叉渗透日益显著，而在生命科学领域的各项核心课程之中，分子生物学已逐渐成为联系其他学科的枢纽性课程和众多新兴学科的基础性课程。生命科学各专业的研究生，对分子生物学知识的理解和掌握程度，直接关系着后续开展研究生课题设计及进行毕业论文实验研究的质量与水平，因此，如何让学生真正做到学以致用，让分子生物学的理论和实践知识为研究生课题设计服务，已成为判断该课程教学效果好坏的关键问题[1]。分子生物学是从生物化学这门课程中独立出来的一门课程，它的核心内容是基因的表达与调控，这构成了整个课程的主干部分，与此相关的众多内容组成了课程的枝叶部分，传统的教学方法往往注重分子生物学理论机制的讲解，而将实验教学独立开来，这种教学模式对即将进入实验室开展课题设计和研究工作的研究生来讲，存在明显的缺陷。原因有以下三点：首先，生命科学相关专业的研究生与本科生相比，已具有一定的分子生物学理论和实验基础，其理解能力也更强；其次，研究生与本科生对于课程的预期不同，研究生马上面临独立地开展学位论文的课题设计，对课程学以致用的要求会更高一些；再次，由于研究生的本科背景及自己所学专业等方面存在着较大的差别，其学习的基础参差不齐，因此每个人对课程的要求也不同。因此，分子生物学的研究生教学工作需要更多地考虑研究生的实际特点，针对性地开展教学模式和教学方法改革。本教学团队，注重从研究生教育的实际需求出发，通过几年的实践探索，已初步构建好研究生分子生物学的课程体系，并在教学工作中不断改进和创新，有力地促进研究生专业能力的培养，下面就已经开展的教学新探索加以介绍。
一、教材的选择与课程内容设置的探索
我们没有指定某一本书作为课堂教材，而是向学生介绍了几本分子生物学领域的经典著作，其中包括《现代分子生物学》、《医学分子生物学》、《基因的分子生物学》、《基因VIII》及《分子克隆实验指南》等，希望学生能尽可能地阅读并参考这些著作来学习。这样有助于学生从不同的专著中获取知识，通过不同作者的讲解与叙述，增加对分子生物学的全面思考和认识。
我们通过深入了解每位学生在本科阶段的相关学习情况，发现由于专业背景差别较大，很多学生即使学过了相关课程内容，对分子生物学知识的理解仍处于较浅水平。因此，在课程内容的设置上我们进行了改革，最终确认了“一条主线，三个基本点”的格局，主线就是分子生物学的核心：基因的表达与调控，三个基本点即三大基本过程：复制、转录及翻译。在课程设置上，我们也分为三大块，即分子生物学基本理论与知识、分子生物学实验技术和分子生物学专题知识，第一部分是课程的重点部分，包含了三个基本点的内容；后两部分是在第一部分内容上的进展和深入，基因的表达与调控成为贯穿三部分的一条主线，每一部分都紧密联系该主题。因此，理论课与实验课的教学内容设计都是围绕主线与基本点展开，使学生通过本课程的学习，在脑海中形成分子生物学的最基本理论体系，奠定良好的分子生物学知识基础。
二、了解学生的学习需求，使教学更加贴近实际
针对本课程结束后，学生马上就要进入实验室开展课题研究的现状，在开课初期给学生布置了一道课外作业题，即“与导师交流，了解自己研究生论文的课题方向和内容，提出你想通过分子生物学课程学习到的内容有哪些”。因为涉及到未来自己的课题及论文，每位学生都积极参与并完成了该项作业，总结学生的作业情况，我们发现不同专业研究生对本课程的需求存在着异同点，例如，基础医学专业的研究生对分子生物学新发现和新知识方面的要求较多，而药学专业的研究生更希望对分子生物学实验技术方面了解更多一些。根据这些反馈回来的情况，我们授课老师了解到了学生以后从事专业课题研究的基本信息，因此在后续的课程设计上根据各专业特点，有选择性地安排一些专题性质的课程内容，例如，增加了RNAi专题讨论课等，这样使我们的教学可以更加贴近学生的实际需求，受到了学生的广泛好评。
三、每节课都要有亮点
分子生物学与其他生物医学类理科课程类似，理论课教学中都涉及到很多比较枯燥的概念和复杂机制过程的讲解，如何保证学生在课堂上的专注力是能否获得好的教学效果的关键因素之一。为解决上述问题，通过集体备课我们对每节课的授课内容进行细致的分析讨论，一致认为除了进行传统的教学讲解以外，每节课都必须在内容上体现出两个以上的能激发学生学习兴趣的亮点内容，这些亮点与当堂课的核心内容有密切关系，在提高学生学习兴趣的同时还能帮助对核心内容的加深理解。例如，在讲DNA复制这节课的内容时，我们选取了发现半保留复制机制和发现冈崎片段两个著名实验的科学家故事作为亮点，教导学生如何激发自我的创造性思维；在讲解PCR技术的理论章节时，选取了授课教师自己做PCR实验中遇到的几个问题作为亮点，将理论课程与实际操作结合起来，通过提出问题、分析问题和解决问题的讲授方式，使学生对该项技术的理解更加深入。
四、实验教学着重锻炼学生的实验设计及实践操作能力
本课程还包括了分子生物学的实验教学工作，本着为研究生提供一个连续性锻炼动手操作机会的目的，我们设计了一个涉及分子生物学最根本也是最重要内容的综合性实验，即目的基因的克隆及鉴定。首先在理论课教学中采用讨论式教学方法，让学生对基因克隆的基本实验设计和操作流程有了初步的认识，然后采用连续不间断的时间安排，利用晚上及周末时间，让学生亲自动手完成样本制备，RNA提取，RT-PCR，目的基因片段的酶切、回收及连接，感受态细胞制备，转化重组子及筛选鉴定的各个实验环节，并对实验过程中及时发现问题进行课堂讨论和分析，进一步加深了学生对该实验的理解和认识，也培养了实验设计的基本思维，对其后续研究生课题的开展起到了很好的促进作用[2]。
五、引导学生培养良好的科研思维能力
锻炼好的科研思维能力是以后从事科研工作的根本所在，在分子生物学的课堂上，我们也采取了形式多样的教学方法努力引导学生培养自己的科研思维能力。例如，老师在讲授完基本理论知识后，提出一些有争议性的专业知识问题，让学生分组讨论，并拿出自己的观点，然后进行课堂辩论会，通过这种方式促使学生开动脑筋运用所学的知识去解决存在的问题，有利于学生科研思维能力的锻炼；我们还开展了课堂seminar活动，让学生根据自己专业及今后课题研究的特点，选取涉及到分子生物课堂知识的高水平SCI文章，通过自己的阅读理解，制作讲演PPT上讲台进行讲解，通过这个活动提高了学生查阅和分析外文文献的能力，对今后的课题设计也是大有裨益的[3]。
本着能让学生能够学以致用的原则，分子生物学课程教学紧紧抓住研究生培养和教育的特点，在教授基本理论和实验技术知识的同时，从研究生未来课题设计的实际出发，对授课内容、课程体系及构架等做了新的探索和尝试，已获得了初步的教学成果，但仍然还有许多地方有待改进和完善，相信通过不断的努力，分子生物学能成为一门助力生命科学各专业研究生教育的必备课程。
参考文献：
[1]李敏，陈必链.硕士研究生《分子生物学》（英文）课程的改革与实践[J].福建师范大学学报（自然科学版），2011，27（3）：44-47.
[2]郑小坚，贡成良，薛仁宇.研究生分子生物学实验教学体系的创新建设[J].实验室研究与探索，2012，31（3）：146-149.
分子生物学论文篇5
【关键词】分子生物学；双语教学；SWOT；对策
1.引言
随着我国高等教育的国际化，全国高校近年来纷纷尝试新的办学思路和方法，双语教学由于其特殊的教学模式和与国际接轨的显著特点也成为近几年各高校纷纷设立的一种新的教学模式，许多学生和家长都被这个新名词所吸引，双语专业成为许多学生和家长追逐和向往的专业。同时双语教学的开展也是学生后续科研以及国际交流的必然手段之一。本文针对如上背景讨论分子生物学双语教学的尝试，旨在分析现阶段存在的主要矛盾以及未来教学设置的可持续发展。
2.分子生物学开展双语教学的SWOT分析
对比国内分子生物学汉语本科教学，从双语教学的内部及外部影响因素对分子生物学双语教学做如下分析：
2.1 优势 （Strength）
分子生物学双语教学通过中西教学理念的结合提高分子生物学理论基础教育。国内分子生物学基础教学对原理的讲解普遍较生硬，体现在教材上是教材表面上看涵盖很多知识点，但对分子生物学历史和分子生物学基本原理简单介绍之后，将侧重点放到分子生物学基本技术的传授方面，对分子生物学概念框架、分子生物学基本理论没有深入的讲解，也没有举例进行阐释；体现在课堂教学上也是如此，由于学时有限而需要介绍的内容偏多，因此对原理的讲解也较简单，这明显不利于培养初学者的分子生物学思维，也不利于提升初学者学习分子生物学的兴趣。
2.2劣势（Weakness）
双语教学缺乏成熟的教学模式。据调查目前双语教学主要采用的模式有英文课件、英文讲授，英文课件、英汉双语讲授，英文课件、汉语讲授，英汉双语课件、英汉双语讲授，英汉双语课件、汉语讲授等多种，并且有些学校对于双语讲授进行了规定，规定了英文讲授和汉语讲授的比例。针对教学模式的调查结果是，学生对已经开设的双语课程中，哪种模式最易于接受这个问题的回答是，英汉双语课件、英汉双语讲授的学生比例最高，占到33.83%。
2.3 机遇 （ Opportunity ）
分子生物学的国际交流为双语教学的发展带来了前所未有的机遇。在具体的课程开展尤其是学生后期发展需求方面均离不开对本专业英语知识的学习，包括高等级文章的阅读、高等级会议交流需要等方面。因此，从客观教学需求以及主观学生知识体系完善方面均有一定的积极意义。
2.4 挑战 （ Threat ）
施教者的综合素质不高制约着双语教学的顺利开展。一般说来，高校教师在学科安排上具有比较宽泛的专业自，教师的专业自的前提在很大程度上决定于教师是否有能力。同时，受教者综合素质参差不齐也影响着双语教学的开展。据调查，学生对双语教学的理解不尽相同，有的学生认为双语教学就是全英教学，应该全部由外教来授课，全部运用国外教学方式方法；也有学生持不同看法，认为双语教学即将专业知识翻译成英文讲解等观点都存在。且双语授课班学生中有一部分学生对双语教学有抵触情绪，认为教学效果不理想，自己的英文基础和专业基础都较差，看不懂英文教材，听不懂英文讲解，一些学生还陷入了英语也没有理解，专业知识也没有掌握的窘境。
此外，缺少成熟的双语课程教材使双语教学缺少依据。双语分子生物学教学教材的缺乏也成为困扰其开展的主要问题之一。我国教材市场中的分子生物学双语教材也有一些，但多数为影印教材，真正适用于双语教学的很少，教材的缺失不仅给教师教学带来困难，更给学生学习带来阻碍。
3.构建基于CACR模式下的分子生物学双语教学尝试
笔者通过几年的双语教学实践，摸索和实践了一些教学方法，认为双语教学需要做好几个结合，才能发挥优势、化解劣势，真正促进其改进和完善及持续发展。
3.1 双语教学应做好两种语言的充分结合（Combining the two languages）
双语教学中如何结合英汉两种语言使其达到较好的教学效果，笔者认为教学中可以采用双语课件，双语讲授的方式，并且双语授课不应拘泥于授课语言的比例，授课语言的比例应根据课程特点和授课对象的特点来决定，如：对于一本班学生，如果学生语言基础扎实，可以在教学中加大英文运用的比重，多用英文讲授；但如果授课对象是项目班学生，一般应加大汉语授课比重。另外，对于那些用英语解释会更加清晰、准确，更利于学生理解的定义、概念、例题，就用英文讲解，而一些用中文讲解更易于理解的知识点就用中文讲解，语言的比例应灵活掌握，语言的结合自然流畅。
3.2 双语教学应着重教学内容的有机结合（Applying western theories to the China details）
教学内容的结合主要指教学应结合中外分子生物学教学内容的精华，求同存异，教材也是教学中至关重要的环节，可以按照中西结合的思路编制特定的双语教材，以满足实际需要。
3.3中外教学理念和方法的恰当结合（China-foreign perspectives & methods）
（1）恰当地结合国外原理和我国技术教学方式。将我国侧重分子生物学思维教学的优势与我国侧重技术操作教学的特点有机结合，双语教学究其根源其实是为了借鉴国外先进的理论、教学资源和教学模式，所以，双语教学应立足于国外的理论，在清晰介绍原理的基础上，展开分子生物学方法和分子生物学技术的介绍，并辅之以大量的练习，使学生在确立分子生物学思维的基础上，练习分子生物学实务和操作。
3.4 与相关课程的巧妙结合（Related the accounting courses with pertaining courses）
双语课程的顺利开展和相关课程的设置也有密切的关系，合理设置分子生物学学双语课程的前置课程（prerequisites），在开设双语分子生物学课程之前，可以开设分子生物学史及分子生物学专业术语课程，讲授专业术语，为分子生物学课程做前期铺垫，使分子生物学原理变得更易于理解，便于课程的衔接，使分子生物学双语课程能够更加顺利地开展。
4.总结
分子生物学双语教学的展开具有一定的必要性，同时我们也需要意识到无论是从教师的个人素质、学生的平均水平、教材内容的设定、教学方法的规划等诸多方面还存在一定的不足。需要通过相关配套课程的开展以及教学内容的革新来完善整体的双语教学体系，为今后双语教学的展开提供理论基础与实践指导。
参考文献：
[1]王宪平. 课程改革与教师教学能力发展研究.[M].上海：学林出版社，2009： 59.
[2]史锋. 双语教学在中国实行的逆向思考. 中国大学教学. [J]2011（8）：17-20.
[3]Jing LIU. Discussion on Bilingual Teaching of Accounting. Scientific Research. [J]2012： 115-118.
分子生物学论文篇6
关键词:经典相对论;宇宙学;量子引力;概念解释;形而上学
正如巴特菲尔德和厄尔曼编撰的《物理学哲学》一书所言，近半个世纪以来，物理学哲学充满活力有两个重要的原因，第一是与所分析的科学哲学的形成期相关，第二则是近半个世纪以来物理学自身的研究有关。也正因此，在物理学哲学发展的进程中，其研究的论题和研究方法也随着科学哲学和物理学自身的论题和方法进行着改变。在很长一个历史时期内，物理学哲学曾经关注经验物理学领域，物理学哲学的探讨与对客观性、真理性以及科学合理性的辩护分不开。而在当前宇宙学、量子引力发展的前沿时刻，《物理学哲学》一书体现了当代物理学哲学研究的新特点。本书与以往物理学哲学书籍最大的不同之处就在于，在以往物理学哲学著作往往重点讨论统计物理学、相对论和量子力学的哲学问题的基础上，增加了新的领域:“这些支柱的结合”———量子引力，并运用决定论和对称性这两个“能架起联结物理学理论间(甚至三大支柱间)鸿沟的桥梁”的主题，把最终的讨论由具体引向一般，从而让我们看到两个结论:第一，物理学哲学和物理学之间并不存在清晰的界限。第二，物理学概念的复杂化，想要借由物理学去丰富哲学，并非容易。本文主要就书中的“经典相对论”、“宇宙学中的哲学问题”和“量子引力”等内容进行分析，指出它们所揭示的物理学概念解释的新特征以及物理学理论理解的新特征。
一相对论、宇宙学和量子引力哲学概要
巴特菲尔德在引言中指出，数学的相对论者在不断深化我们对广义相对论基础的理解。大卫•马拉蒙特的“经典相对论”［1］一文就明显具有这样的特点，并不讨论经典相对论的历史发展及其实验依据，而是以微分几何的语言，从概念和形式化的角度对相对论的结构以及相对论引发的一些基础问题进行了分析和讨论。首先从描述相对时空的结构开始，相对论的弯曲时空是一类几何模型(M，gab)表示的相对时空，其中M为一个平滑的连续的四维流形，gab是M中的一个平滑的半黎曼度规。其中每个模型都代表一个与理论的约束条件相容的可能世界。M可以解释为世界中点事件的流形，而gab的解释则关乎四个物理学解释性原理，由点粒子和光线的行为决定，由此把引力和时空几何效应等同起来。当粒子只受到引力作用时，它的轨迹为弯曲时空的测地线。而任何质量粒子的加速度即偏离测地线的轨迹，由引力以外的力决定。马拉蒙特详细地描述了gab的解释性原理和限定条件。在此基础上分析了本征时间、某一点的空间时间分解及粒子动力学、物质场、爱因斯坦方程、类时曲线的汇与“公共空间”、基灵场与守恒量等内容。经典相对论中所有发生的事件都可以用物质场F表示，为时空流形M中的一个或者多个平滑张量或旋量，满足包含gab的场方程。Tab为与F相关的能量－动量场，时空的弯曲受物质分布的影响，任意区域的时空度规和物质场会发生动力学相互作用，遵循爱因斯坦方程。在专题讨论部分，关于闵可夫斯基时空中的相对同时性的地位，试图还原爱因斯坦定义同时性对标准关系选择的特定背景;关于牛顿引力理论的几何化，将引力化的牛顿理论与爱因斯坦相对论进行了结构上的对比;关于时空的整体“因果结构”，关注了什么程度上时空的整体几何结构能够从其“因果结构”中得到。“宇宙哲学中的问题”［2］的作者是乔治•F．R．埃利斯。宇宙学哲学的部分在书中起着承上启下的作用，因为一方面，宇宙学哲学的研究基于爱因斯坦广义相对论引力理论时空曲率和宇宙的演化由物质决定的思想，用广义相对论描述宇宙远古时期之后的演化;另一方面，由于在黑洞以及宇宙大爆炸初期物质高密度状态下无法忽略引力问题，因而无法避免引力理论。总的来说，整篇文章把当代宇宙学看作是观测宇宙学、物理宇宙学、天文宇宙学与各种形式的量子宇宙学共生共长、互惠互补的综合理论系统，想要给出一个“描绘真实宇宙起源和演化的理论”。主要内容分为两大部分，第一部分为宇宙学概论，包括基本理论、热大爆炸、宇宙观测、因果和可视世界、理论的发展、暴胀、极早期宇宙、一致性模型等内容，并澄清了关于宇宙暴胀和超光速等问题的一些误解。在埃利斯看来，“宇宙学正在由一种猜测性的事业向真正的科学转变，这不仅带来了与科学革命相近的多种哲学问题，也使得其他哲学问题更加紧迫，例如关于宇宙学中的说明和方法等问题。”因此文章第二部分进行的问题讨论围绕这些说明和方法问题展开，讨论了宇宙的唯一性、宇宙在空间和时间上的巨大尺度、早期宇宙中的无约束能量、宇宙起源的解释问题、作为背景存在的宇宙、宇宙学明确的哲学基础、有关人类的问题:生命的精细调节、多元宇宙存在的可能性和存在的本质等九大问题。在此过程中，埃利斯提出了34个论点，关涉到这9个问题的方方面面，包括人择原理和多重宇宙存在的可能性等。这些论述关乎几何学、物理学和哲学，它们构成了宇宙学面面临的哲学问题的环境及其与局域物理学之间的关系。埃利斯期望通过这一系列讨论改变人们认为宇宙学只不过是确定一些物理参数的简单看法。“量子引力”［3］一文的作者是卡罗尔•罗韦利，内容大致可分为四个方面。第一，量子引力的研究方法，包括早期的历史和方向、目前的主要尝试性理论等。量子引力的早期思想可以概括为“用一个理论来描述引力的量子特性”。期间出现的第一种方法是罗森菲尔德等人的“协变化”方法，通过引入一个虚构的“平坦空间”来考虑周围度规的微小涨落，并且运用电磁场中的方法来对这些波进行量子化;第二种是伯格曼等人的“正则化”方法，研究和量子化整个广义相对论的哈密顿函数，而不只是量子化其围绕平坦空间的线性化函数;第三种是米斯纳等人的路径积分方法。目前主要的尝试性理论主要介绍了基于协变化方法发展起来的弦理论和基于正则化方法发展起来的圈量子引力理论以及它们之间的争论。第二，关于量子引力研究方法论问题。指出量子引力研究的理由包括经验数据的缺乏和对引力是否应当量子化的思索。分析了当前量子引力研究中的各种态度以及科学知识的累积性和科学哲学的影响。第三，空间和时间的本质，包括广义相对论的物理意义、背景无关性、时间的本质等。第四，与其他未决问题之间的关系，包括统一、量子引力学的解释宇宙学常数、量子宇宙学等等。这些章节的详细内容不是本文的重点，我们想要做的，是分析作者的研究方式所代表的当代物理学哲学研究的视野和方法的转变。本书的研究方式明显地具有两个特征:第一个特征关乎物理学概念的解释:物理学的概念解释脱离不开数学形式化下的整体系统;第二个特征关乎新的物理学理论的理解:在理论的发展中处处显示物理学和形而上学的交织统一。这两个特征与这些物理学研究领域实验检验的缺乏以及理论构造的特征密切相关。
二物理学概念解释的新特征:数学形式化整体系统中的关联解释
巴特菲尔德相信当前基本物理学中的基础问题会为物理学哲学提供从最为有趣且最为重要的问题，而我们关注的是本书处理这些基础问题的方式。虽然从章节上来看，物理哲学的论题被划分为若干个领域，但从内容上，完全可以看到作者的用心，站在当代数学物理学发展的高度用整体微分几何等数学语言对物理学系统进行重新形式化和解释，每一章节的紧密联系使得物理学作为一个整体系统得以呈现。其中对每一个物理概念解释的细节，正是物理学哲学追求的基础问题的答案。可以说，概念解释居于本书的核心地位，物理学哲学解释问题的最重要的方式就是处理当代物理学中的概念和解释问题。
(一)物理学概念的解释:我们理解世界的基础
物理学的发展时时刻刻影响着人们对世界的理解方式，其途径就是物理学概念的解释。经典物理学、相对论和量子力学曾极大地改变我们对世界的看法，它们在经验上的有效性曾经强化过我们对科学理论客观性和真理性的观点，也曾让很多物理学家追求理论的实用性而认为有些基础性的问题毫无意义。但当前宇宙学和量子引力理论的提出，使人们重新注视广义相对论和量子力学的不相容性的时候，从广义相对论以来的一些基础性问题和哲学问题得以重新复兴。相对论为我们宇宙的时空结构确定了一类几何模型，其中每个模型都代表了一个与理论的约束条件相融的可能世界或区域。而我们对时空的理解涉及整体时空结构和爱因斯坦方程的约束条件等等。宇宙学和量子引力的研究则让我们明白，改变我们对空间和时间的理解的广义相对论是在可以忽略引力的量子特性时对引力进行描述的场理论，那么真正的空间和时间的本质又是如何呢?我们对宇宙起源的理解绕不开量子引力方法的尝试，但这种尝试要受到很多约束，比如成熟量子引力理论的缺乏、量子力学基础问题，比如测量问题、波函数的塌缩问题等。现在人们期望得到的成功量子引力的路径基于目前理论的发展，比如惠勒－德维特方程和宇宙波函数思想、来自弦论思想的高维时空方法，或者圈量子引力的应用等。但这些问题是否能真正解决宇宙起源的问题却并没有确切的答案，比如维兰金的创生虚无的真理论的理解要依赖于量子场论的精致框架和粒子物理学标准模型等很多结构，而这些基础本身也是需要解释的。可以说，我们理解世界的基础就在于我们用于理解它的那些概念的意义。
(二)概念解释的新特点:数学形式化下整体系统中的关联解释
巴特菲尔德在经典力学的辛约化中指出，经典力学的核心理论原理已经被欧拉、拉格朗日、哈密顿和雅可比等改写，“我们已经认不出来了，因此对它们的哲学反思也发生了变化。”因此引入辛几何、李代数等语言对理论进行形式化，旨在利用辛约化理论使连续对称和守恒量之间产生联系的特征，从理论结构上显现经典力学与量子物理学的联系，这是运用数学形式化系统展现物理学理论的对称性本质。相对论、宇宙学和量子引力哲学部分，情况也是如此。整本书是站在当代数学发展的高度，运用拓扑学、群理论和微分几何等重新形式化物理学的整个体系，并对其概念进行剖析的一个过程。而对基本问题的理解，则建立在概念剖析的基础之上。在这些文章中，理论发展的历史状况和实验成果，只是系统阐释整个理论概念和解释的背景而已。作者们的重点则放在用数学领域的发展和物理学理论形式化的诉求，促进对物理学理论结构的探索，进而把论题转化为对其哲学问题的探讨。理论的形式化体系、概念结构和物理学解释是有机地结合在一起的。在牛顿引力的几何化中，也是站在当代物理学和数学发展的高度，重新形式化作为相对论弱场近似的牛顿理论，得到与广义相对论类似的数学结构，正是在这个意义上，才能够好地发现两个理论在何种条件和何种程度上是相符的，又在何种条件和何种程度上是区别的。在这个形式化的整体系统中，对于物理概念的解释不再是孤立的解释，而是站在理论的数学结构的高度，成为一个整体系统中的关联解释。这在很大程度上突出了物理学哲学中语义分析方法的重要性，因为没有完全独立的概念，物理学的概念定义之间互相依赖，只有在一个系统的语义结构中才能理解概念的意义。如普斯洛斯在这套爱思唯尔哲学手册的《一般科学哲学》一书中所言:“理论解释的唯一方式就是把它嵌入到同类概念的框架中，并尝试着解开它们的相互关联。”［4］
(三)旧概念重新解释的意义:还原理论创立过
程中概念选择的特定背景在物理学的发展中，每一次理论创新和进步都伴随着新概念的提出或旧概念的重新解释，站在理论发展的角度考虑，这样的解释会让我们更好地理解物理学理论的提出、发展和变迁的合理性。比如蒙特在经典相对论一文中对闵可夫斯基时空环境下相对同时性关系的重新考虑。蒙特指出，当相对于一个四维速度矢量将一点上的矢量分解为“时间”和“空间”分量进行讨论时，我们理所当然地相信包含正交性的相对同时性的标准认同。在解释这种认同的理由时，根据方便在闵可夫斯基时空结构即狭义相对论体系下进行分析。他援引霍华德•斯坦的论述，指出采用相对同时性的标准(ε=1/2)的惯例是需要特定背景的。在他们看来，爱因斯坦是为了解决我们无法检测到地球相对于以太的运动而采取的解决方案，以一种特定的方式(ε=1/2)来思考同时性，但如果并非从爱因斯坦最初的思路来考虑，而是从一个成功理论的高度来理解它，把相对论视为是针对时空结构不变性的论述时，其意义就完全不同了。这在很大程度上还原了爱因斯坦对同时性做出的“定义”中挑选出来的这种标准关系的实质，它可能并非一种自然的存在，而是理论选择的特定需要，还原这个过程，对我们更好地理解理论和概念的本质有着重要的意义。
(四)新理论的概念澄清:科学进步的必然现象
物理学史上每一个新理论的诞生都会引起旧的概念的澄清，量子引力就是个很典型的例子。量子引力是对空间和时间本质的探索，它引导我们重新思考关于时间、空间、“在某处”、运动和因果观测者的地位等很多问题。作为试图把广义相对论和量子理论结合的理论，我们需要以历史的眼光重新追问。我们都知道，广义相对论改变了我们对牛顿独立于物质运动的绝对空间和时间的理解。量子力学则用我们关于运动的一般性理论替代了经典力学，并改变了物质、场和因果性的观念。但量子力学的外在时间变量和量子场论静止的背景时空都是和广义相对论不相容的。而广义相对论中引力场被假设为一个经典决定论的动力学场，无法处理小尺度引力的量子特性。因此，想要把二者进行结合的量子引力就遇到了困难。正因为如此，罗韦利直言尽管基础物理学在经验上有效，但它正处于一种深刻的概念混乱的状态。虽然20世纪后半叶，物理学注重实用而忽略了这些基本问题，但量子引力告诉我们这些基本问题必须得到新的答案。但问题的澄清并没有一条唯一明确的路可以走，超弦理论和圈量子引力在假设、成就、具体结果以及概念框架上都有着显著的不同，但它们都有自己的代价，弦理论的思想基础是为了消除广义相对论的微扰量子化的困难，保留了量子场论的基本概念结构，其代价之一是放弃广义相对论的广义协变性。圈量子引力植根于描述广义相对论的协变性，但它的代价是忽略了理论的不完备性，放弃了幺正性、时间演化、基本层次上的庞加莱不变性以及物理学对象是在空间中局域化的且在时空中演化的概念。可以看出的是，新理论澄清概念的过程是科学理论进步的必然现象，而这一过程是通过分析在描述世界结构时所产生的概念上的困难来对以往科学的研究框架予以质疑或辩护，这涉及的是对世界本质更深刻的哲学和形而上的思考。
三物理学理解的新特征:物理学和形而上学的交织统一
在本文提到的三个作者中，埃利斯和罗韦利都是从事数学物理学研究的科学家，这也很典型地反映了物理科学家在理论发展中针对基本概念及理论做出哲学思考的传统，在新理论出现和科学革命的时候，这种现象尤其明显，因为新的科学理论往往是形而上学思考和物理学思考交织特别紧密的时候。从各位作者对理论的分析过程我们也可以看出，物理学中的理论方法在解释中实现什么是有限度的，我们需要尊重这个限度，并且承认在很多时候物理学争论的结论是基于某种哲学立场而不是纯粹地给予可检验的科学论据的。事实上这个问题非常值得探讨。从古希腊开始，哲学的中心问题就归属于我们尝试了解自然的形而上学背景，虽然物理学分化以后具有了数学和理论的具体化的形式，这个统一的形而上学思想与本体论的还原论，对于现代物理学来说还是有着显著的重要性，因为物理学理论本身就内含着认识论和形而上学的结论。正如迈克尔•雷特黑德所说的:“物理学和形而上学融合为一个无缝的整体，各自丰富着对方，并且事实上它们谁离开对方也无法进步。”［5］以宇宙学的研究为例。宇宙学的独特性在于它的研究对象是整个宇宙，并且是其他物理和科学的背景。宇宙学的研究本身就具有哲学的性质，因为宇宙形成的条件和远古时期的物理关系是我们无法复制的，并且它已经超越了纯粹的描述解释性作用。我们会面临一系列问题，比如观测范围限制了我们用观测决定宇宙极大尺度几何的能力，物理学视界限制了我们关于及早期宇宙的物理学知识，暴胀的未知性意味着暴胀宇宙的方案是不完备的，初始奇点可能发生也可能没有发生过，可检验的物理学解释不了初始态，因此也解释不了宇宙的特殊性质……太多的问题存在，决定了哲学的选择必然是宇宙学理论的基础。不可避免的形而上学问题必然出现在观测宇宙学和物理宇宙学中。为了在理论中得到明确的几何模型，为了确定早期的物理宇宙学应当是什么形式的，在从已知物理学推测未知物理学过程中决定采用哪一种物理学原理作为核心原理的时候，需要明确的哲学。在理论竞争的过程中，哲学的选择有助于决定在形成理论时应当关注哪一方面的特征。如埃利斯所言，特别重要的是我们的宇宙学理论范围的选择，还有好理论的标准的选择，是一个哲学决定，它将会决定其余的分析。另外宇宙学的研究还包括宇宙如何提供我们赖以存在的生存环境问题。涉及宇宙学定律和边界条件、其他可替代的物理学、宇宙复杂性演变以及生命的精细调节等与人类有关的问题，这又涉及物理学定律和生态系统复杂性、物理学定律和生命适宜环境、宇宙学边界或初始条件与生命适宜条件以及弱人择原理和强人择原理等总体精细调节，另外还要考虑这些原理与基本物理学理论的关系、作为科学和存在的基础形而上学选择。作者强调，宇宙学中探讨的形而上学看似离开了科学的地盘，但它却是科学和存在的基础。再者，在宇宙学范围的理解上，物理学无法解决，多重宇宙学理论的存在就是形而上学不确定性的结果。量子引力的研究也是如此。理论的发展过程中处处充满着对形而上学问题的考虑。比如本节站在广义相对论立场上对时空“实体论和关系论”的形而上学之争的分析。这是老问题新回答的典型例子。牛顿时代对于时空的实体论和关系论的形而上学争论无法解决，但是作者认为站在当代场理论的基础上，如果把空间作为场来理解，实体论和关系论就仅仅是字面意义上的不同而已，但这并不是最终的答案，目前基于量子引力的实体论和关系论争论仍是物理学哲学的热门话题之一。量子引力方案在技术目标、动机和概念框架上的不同不仅仅是方法论的问题，它们代表的是对基本的形而上学问题的理解严重破碎的状况。也正因为如此，新理论的意义建构与解释对物理学哲学的研究有着非常重要的基础性作用。库恩所提到过的理论选择的四种标准意义在此凸显:令人满意的结构、内在解释力、外在解释力以及观测和实验(预言)的支持。对量子引力研究的影响的展望也许会像巴特菲尔德所言，虽然现在量子理论和广义相对论如此成功，但以后看来它们也可能和当年伽利略和开普勒的研究一样，是真知和谬误的大杂烩!物理学的发展也表明，观测和理论模型无论如何发展，都没能做到完全地反映实在。因为我们的理论是认识论意义上的，是关于知识的理论，而关于存在的本质的理论属于形而上学领域，二者之间并不等同。我们作为理解的基础所使用的实在理论和模型必然是实在的真正本质的部分和不完备的反映，随着理论的进步必然会有所更新，而我们对世界的认识，则一直处于物理学和形而上学交织统一的进步之中。
分子生物学论文篇7
关键词：生物；网络资源；学习
中图分类号：G40-056 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）29-0244-02
生命科学是21世纪发展最为迅速的学科之一[1]，该专业具有实验性、实践性以及前沿性等特征。对于生物专业的大学生来说，除了课堂学习之外，进入试验室进行一定的科学研究工作，对于培养自己的独立创新能力以及适应未来工作的能力有很大的益处。大学生在着手试验室工作之前，必须阅读大量的文献资料，迅速地了解本领域国内外的最新研究进展，一方面可以借鉴前人的研究成果，并以此为基础开展自己的工作，另一方面可以避免不必要的重复，节约人力、物力和财力。试验室工作完成后，会有大量试验数据，处理这些数据不可避免会用到一些生物软件。查阅文献资料和下载使用相关软件，网络是一个很好的平台。那么，如何有效的利用网络资源，是大学生必须面对的问题。本文将从以下几方面来探讨生物科学专业大学生如何充分利用网络资源来提高自己的学习和科研水平：
一、充分利用学校的电子图书馆
目前，计算机网络飞速发展，几乎所有的大学都建立了自己的电子图书馆，购买了科技论文数据库，提供大量的电子资源。除此以外，我们还可以通过馆际互借等方法来获取自己所需的文献资料。这些方法使大学生在查阅资料的效率大大提高，并且，在使用时不需要额外付费。因此，大学生可以充分利用学校的这一资源，方便快捷的查询、下载自己所需的文献资料。生物专业常用的中文数据库有：中国学术期刊网、中国学位全文数据库、中国学术会议全文数据库、万方数据、重庆维普《中文科技期刊》。英文电子期刊数据库有：SCI数据库、EI数据库、Elsevier Science Direct全文期刊数据库、Springer全文电子期刊数据库、NSTL网络版科技期刊数据库。
二、通过网络搜索引擎查找相关信息
网络的普及可以使我们便捷得获取丰富的资源，但是，网络的高度开放性让我们每个人都有可能在网上信息。因此，获取准确可信的信息变得非常重要。如何在浩如烟海的信息中，快速有效地找到我们需要的信息？这就需要掌握一些搜索引擎。Google（http：//）是一个搜索功能非常强大的搜索引擎，很值得一提的还有Google学术搜索（http：//）和百度（http：//）。其中，中文信息检索大多使用百度。如果搜索英文信息，Google是个很好的选择。
三、登陆生物网站并下载相关生物软件
网络上很多共享的资源，或者这些资源可以免费获取。不能小看这些共享的资源，它们可能会在试验前期或者分析数据时起到举足轻重的作用。大学生可以利用网络上的搜索引擎找到相关的生物网站。进入到几乎任何一个生物网站后，如果有足够的耐心，我们可以找到绝大多数免费公用的生物软件，并且可能附带使用说明、工作原理等信息[2]。有的网站会提供免费的在线服务，我们在浏览网站的时候，一方面了解它的相关功能，另一方面也要学习使用流程。一旦自己试验需要，那么使用起来就会轻车熟路，节约不少时间。生物科学专业常用的生物网站有：①Online analysis tools（http：//molbiol-tools.ca/）：这是Guelph大学的细胞生物学及分子生物学教授Andrew Kropinski整理的在线生物学分析工具网站，主要包括DNA序列、RNA序列、基因组、蛋白的在线分析等。②Basic Local Alignment Search Tool（BLAST）（http：//ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2231712）：这是生物专业功能最为完整的网上服务器。其中核苷酸分析包括酶切位点的查找，motif、开读框的搜索等，PCR引物设计，二级结构预测，多重序列比较以及分子进化树的构建等；蛋白分析则包括酶切图谱，功能区搜索，分子进化分析，蛋白质二级结构的预测等；此外还提供序列管理等功能。③GenBank（http：//ncbi.nlm.nih.gov/）：GenBank是美国国家生物技术信息中心（NCBI）所维护的供公众自由读取的、带注释的DNA序列的总数据库，包含70，000多种生物的核苷酸序列。每条纪录都有编码区（CDS）特征的注释，还包括氨基酸的翻译。④The European Molecular Biology Laboratory（EMBL）（http：///）：欧洲分子生物学实验室（EMBL）成立于1974年，由16个国家支持。在该网站可以进行序列查找和检索以及序列的配对、通过登陆号检索EMBL核酸数据库、通过FTP传输EMBL数据库文件；还可以分析蛋白质三维结构等，此外该网站还提供一些软件。⑤DNA Data Bank of Japan（DDBJ）（http：//ddbj.nig.ac.jp/）：DDBJ数据库创建于1984年。DDBJ数据库主页包括数据库检索、数据提交、数据分析等功能。GenBank、EMBL和DDBJ这三大数据库虽然具有各自不同的数据记录格式，但是由于国际互联网的发展，用户可以任意地向其中任何一个数据库提交序列，所提交的序列也将从公布之日起同时在该三大数据库中出现[3]。一般情况下，大学生需要了解和使用的生物软件有：Bioedit：具有序列简单分析和序列对比功能的软件；Clustal W：用来对核苷酸与蛋白质序列进行多序列比较的软件；Clustal X：ClustalW Windows界面程序；）Cn3D：观看蛋白质三维结构的软件；DNAStar5.03：序列分析软件；DNAMAN：限制酶分析，引物设计，序列比对的软件；FASTA：数据库中查找同源序列软件；GeneDoc：对序列进行相关分析等操作的软件；Primer Premier 5.0：核酸序列引物分析设计软件；Peptool：蛋白分析软件；Phylip：进化树分析软件；Puzzle：核苷酸序列、蛋白质序列相似性分析及进化树构建工具；Paup：系统进化分析软件；TreeView：进化树处理软件；SeqPup 0.9：生物分子序列编辑与分析软件；SPSS：统计软件。
四、关注一些生物论坛
论坛是网络环境下一种学习与交流的平台，它可以突破常规交流在时间和地域上的局限性，和相关领域的科研人员进行沟通。比如：试验过程中遇到了技术上的问题，自己一时又难以解决，可以在论坛上和大家一起讨论。往往这些问题已有人碰到过，并且已经找到了解决的办法，讨论的时候就可以得到他们的指点，不少难题迎刃而解。常见的生物论坛有：小木虫（http：///）、丁香园（http：///）、生物谷（http：///）、中国生命科学论坛（http：///bbs/forum.php）、生物信息学论坛（http：///）等。
五、通过电子邮件和作者沟通
大学生在阅读文献资料时，难免会遇到反复思考仍不得其解的问题，有的学生可能会因为求助无门而不了了之。其实，我们有一个非常好的求助对象，那就是作者。一般在期刊论文首页的下方会留有作者的电子邮件信箱。我们在仔细阅读论文之后，如果发现有疑惑的地方，可以通过电子邮件和作者进行请教和讨论，一般作者都会很好的给予答复。
综上所述，大学生平时在完成学校设定的课程之余，可以以网络为媒介，结合自身兴趣，主动探索，充分挖掘网络资源的优势，从专业学习中选择和确定相关课题，在指导教师的帮助下，以个人或小组的方式进行科学研究，培养自己的创新精神和实践能力。
参考文献：
[1]吉爱国，王伟莉，梁浩.在生物科学专业人才培养过程中强化海洋生物特色的探讨[J].高等理科教育，2007，（5）：65-67.
[2]许忠能.生物信息学[M].第一版.北京：清华大学出版社，2008.
[3]邢美园，苏开颜.生物信息学数据库――日本DDBJ数据库及其检索应用[J].情报杂志，2003，（5）：59-61.
分子生物学论文篇8
契诃夫有这样一句名言：“当喉咙发干时，会有连大海都一饮而尽的气概，这便是信仰;等到口渴时至多能喝两杯，这就是科学。”[1]信仰是人的精神食粮，科学是人改造世界的物质基础。物质与精神是人类生存和发展的两大基本要素，所以我们既要发展科学，也要完善与文明相匹配的信仰。在众多信仰之中，影响最为深远的便是宗教信仰，宗教信仰的教义往往是影响宗教信仰者的世界观。爱因斯坦曾在《科学和宗教》一文里这样说过：“科学没有宗教就像瘸子，宗教没有科学就像瞎子。”[2]当今世界范围内，无论是物理学家还是哲学家都广泛的讨论了由现代物理学引起的经典物质观的转变。这种转变似乎都朝着一个方向，那就是现代物理学的众多思想与中国古老的“易道”世界观的一致性。也许，科学与信仰之间并不是矛盾的，它们彼此存在着某种和谐性。
一、“易道”基本世界观
在中国的思想史中，儒学和道家思想占统治地位。而这两个学派的共通点就是都将《周易》作为传播自己思想的教材。《周易》不仅是儒学五经之首，同时也是道家三玄之一。可见，《周易》所蕴含的世界观思想的影响十分强大。《易经》和《易传》合称《周易》。虽然《周易》全文很短，叙事简练，却博大精深，是信息宝库。
1.《易经》象与数的解析
“易道”对于世界观的表述，是通过“卦”以及构成“卦”的“爻”所象事物以及所象事物的位置次序来完成的。
《易传》常以象、数来共同解释《易经》。“象”主要有两种。第一种是“卦象”，包括卦位和六十四卦所象事物的位置关系。第二种是“爻象”，就是构成每一卦的阴、阳两爻所象的事物。“数”主要分两类。第一类是“阴阳数”，《易经》规定“奇阳偶阴”[3];第二类是“爻数”，指的是爻位，用来表示事物的位置关系。
2.阴阳对立与统一
《易经》的最初结构和核心思想就是通过阴阳两类事物的对立与统一来看事物的发展与作用。而每一类事物的内部也有阴阳两种性质，事物是由阴阳相生相克构成，事物的发展是阴阳对立与统一的作用。阴阳是不可分的统一体。庄子认为“易以道阴阳”，《周易》在认识上的意义就是将“道”分为阴与阳两种形式。老子认为的“道可道，非常道”表明“道”是抽象且模糊的，而《周易?系辞上》的“一阴一阳之谓道”[3]却使“道”从不可道的神秘感中走出来，因为“阴与阳”这对矛盾在运动的过程中就反映了发展的必然性和事物的普遍联系原则。
《周易》认为构成事物的基本元素是“阴阳”，根本方法是“阴阳”，本质内容还是“阴阳”[3]。用“阴、阳”这种对立与统一的属性来揭示天、人、地三者的对立与统一，强调“天人和谐”的发展规律。用“对立与统一”的方法对事物的变化发展做出“吉凶悔吝”等判断，以达到劝善惩恶，趋利避害的目的。
3.“天人和谐”的原则
《周易》预测的核心是将“天、人、地”这三才，“春、夏、秋、冬”这四象，“金、木、水、火、土”这五行，用数学方法将这三项代入公式中，来观测所得到的结果。由于人和宇宙世界是不可分割的整体，因而《周易》会利用人与自然的相互作用来做出“吉凶悔吝”的判断，这体现的就是“天人和谐”的思想[3]。
“易道”世界观强调人和自然之间的和谐性，即“天人合一”。《周易》强调人应该顺从自然，顺应天意，人与自然是统一的整体，不能将二者分开而言之。在“天人和谐”之中把握事物发展的规律，趋利避害。只有“天人和谐”才会不断向前发展。
二、“易道”世界观与现代物理学的契合
现代物理学的发展是科学技术最辉煌、最有影响的成就之一。相对论的出现，量子力学的创立以及量子场论的发展，从根本上改变了人们对世界的观念。出人意料的是，随着这些理论的逐步完善和发展，这些科学思想与“易道”世界观越来越呈现出和谐的关系。
1.“阴阳对立与统一”与“波粒二象性”
波粒二象性是指微观粒子既具有波动的性质，又具有粒子的性质，例如，光是以“量子”形式发射或被吸收的，但是当光的粒子在空间里传播时却表现为电场与磁场的振荡，它显示出波行为的所有特点。波粒二象性是一个理论框架，自然界的所有粒子都能用一个微分方程，如薛定谔方程来描述。这个方程的解是波函数，这个波函数是用来描述粒子状态的。波函数也可以看作是描述粒子出现在特定位置的几率幅。这样微观粒子的波动性和粒子性就统一在一个解释中了。就任意一微观粒子而言，它表现究竟是波动性还是粒子性，取决于哪一性质的作用强。而且微观粒子的波粒二象性是可以转化的[4]。
如果用《周易》来解释“波粒二象性”，粒子的波动性和粒子性可以看成是“易道”里的阴性与阳性。二者对立，但是却可以在一定条件时相互转化。“卦”所指的就是量子力学所说的微观粒子。每一粒子所显示的波动性或粒子性，是由微分方程算出来的;尽管“卦”的阴阳没有微分方程那样深奥，但是同样也是通过数学的排列组合变化显现的。无论是量子力学的“波粒二象性”还是《易经》里的“阴阳对立与统一”都是通过数学方法来表述在不同时间、不同次序的粒子所显现的性质。
“易道”并没有波粒二象性这一物理学术语，但是通过其内涵的基本世界观思想，却可发现，在中国古代就可以很巧妙地将相矛盾的思想统一在同一个理论里。
2.“量子纠缠”与“天人和谐”
“易道”之所以可以相对准确地对人事做出“吉凶悔吝”的预测，是因为“易道”是根据天地自然之中存在的规律和必然联系做出的判断。“易道”将人与天地，与万物，乃至与整个宇宙都统一起来，人的发展不仅仅取决于自己，同时也与万事万物都紧密联系着。
在玻尔与爱因斯坦的三次论战之中，最为巅峰的便是爱因斯坦对量子力学的理论基础的不完备性。玻尔的量子纠缠理论是爱因斯坦认为玻尔量子力学最为荒谬的一点。他认为两个独立的粒子怎么可能在超越距离且没有联结的情况下彼此显现出预测好的性质。而且，这是不符合物理体系的可分离性。爱因斯坦与玻尔之争转向了量子力学属于定域性还是非定域性之争。近代美国物理学家约翰?弗朗西斯?克劳泽在他写博士论文时，无意在图书馆里发现了爱尔兰物理学家贝尔关于解决玻尔和爱因斯坦争论的实验论文。他开始着手做这个实验，但是实验结果却让始终坚信爱因斯坦的观点是正确的他十分郁闷。在测量了近百万对的粒子态势后，他发现果真如玻尔的预测一样，两个粒子即使超越了距离且彼此独立却仍然呈现彼此纠缠的态势。贝尔利用反证定域性理论不能重现量子力学的一切语言来证明了量子力学属于非定域性理论，以此说明量子纠缠所体现的整体性。
所谓量子纠缠，是指即使两个粒子在空间上被分开，而这两个粒子组成系统中依然相互影响的现象。就是说，两个粒子A和B，它们分别具有两种性质，这两个粒子的关系是：“只要A显示性质a，B就一定显示性质b”。无论这两个粒子所处什么位置，这个关系都存在。“纠缠态”是一种综合了两种独立情况，纠结而不可分割的状态。
量子纠缠这一理论虽然已被证实其正确性，但是产生这一现象的原因至今没有答案。这也许就说明宇宙是一个整体，宇宙世界冥冥之中都蕴含着某种规律和必然联系。自然的法则和社会的法则是永恒不变的。也许这个法则你讲不出为什么要遵守的原因，但是却必须需要遵守。
3.“量子场论”与“天然场论”
现代物理学与中国古老易学都将“变化”看成是自然界最本质的东西。“易道”对于体现事物内部和谐运动的力所做的描述，在量子场论看来是十分贴切的。粒子间的力被看成是粒子所固有的动态模式的体现。在量子场论中，场被看作一切粒子相互作用的基础。粒子的存在和消失，只是场的运动形式而已。
原先的物理学家把世界想象成物质与能量。物质由粒子构成，能量存在于场。场与粒子的相互运动，引起粒子的运动。量子场论是研究量子场的结构、运动及其相互作用规律的物理理论。量子场论的任务，是描述相对论性粒子之间相互作用和相互转化的规律性。量子场论是量子力学与经典场论的结合。量子场论建立起统一的观点，认为宇宙是量子的大型繁殖场和战场，每个事物都被看成是相互作用的自然统一场，物质实在是由量子组织交换而成。自然法则不是强加在事物之上，而是一种内在的存在。
八卦卦象所描述的宇宙统一天然场框架象征的事物，是由于事物内部相互吸引相互排斥，发生变化所形成的。正如《老子》里的“万物负阴而抱阳，冲气为和。”[5]体现了，在宇宙的天然场中，万物都通过阴阳相互作用产生。“负阴抱阳”才能“冲气”，而冲气的结果就是“和”。“和”才能保证事物的存在与发展永续进行，如果“和”与“阴阳”绝离，事物就不复存在。量子场论中的真空，在《周易》里便是“道”，基本粒子便是由“道”分解衍生出来的阴阳卦象。粒子的运动，就是阴阳相生相克的发展。量子场论中的力，便是“易道”对立统一的联系。在量子场论中，正是通过真空中正“阳”负“阴”能量的涨落，提供能量大“阳”小“阴”来描述粒子的生成、变化和湮灭。《周易》的宇宙天然场论与量子场论之间是彼此相通的。
三、结论
“易道”作为中国，乃至世界古老的宗教信仰，至今看来，它仍有自身的科学价值。它所内涵的世界观与现代物理学的思想存在着一定的和谐性。正如前中共中央宣传部长龚心瀚在《现代易学是中国特色社会主义文化的重要组成部分》一文里这样评述易学：“现代易学文化教人聪明才智，提高人们因变应变的能力，使万物各得其宜，刚柔协调互补，整个宇宙大化在一种最高的富民强国的和谐中生生不已。”