生命科学领域的新技术汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇生命科学领域的新技术范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

昌平园大健康产业“星光熠熠”

作为中关村国家自主创新示范区核心区的重要组成，中关村昌平园的政策区范围为51.4平方公里，入园高新技术企业2400余家。园区内集聚了生命科学医疗健康产业相关的国家级研究机构、行业龙头企业及中小创新型高新技术企业400余家，并拥有世界知名的国家级生命科学园区“中关村生命科学园”。

昌平园目前已成为中国生命科学与医疗健康产业创新要素和产业资源最集聚的区域之一，既有中粮集团、新时代健康产业集团、北大医疗产业集团、瑞士诺华制药、修正药业集团、扬子江药业集团等多家大型领军企业，也有乐普医疗、万泰生物、北陆药业、亚东制药等一大批业内知名的科技型中小企业，覆盖了创新药物、医疗器械、保健用品、新型生物医药材料等各个领域。

此外，园区内还聚集了北京生命科学研究所、蛋白质药物国家工程研究中心、生物芯片国家工程研究中心、瑞士先正达研发中心、丹麦诺和诺德研发中心、国家蛋白质重大基础设施北京基地等多家顶级科研机构，初步形成了涵盖研发创新、生产制造、市场销售和服务外包等各个环节、较为完善的大健康产业链条。

为推动昌平区以生命科学、生物医药产业为核心的大健康产业的快速发展，在中关村科技园区管委会与昌平区人民政府的支持下，中关村昌平园发起成立了“中关村昌平园大健康产业联盟”，联盟由中关村昌平园内50多家大健康领域的核心企业及机构组成，包括5家国家级研究机构、3家跨国公司、5家上市公司、2家大型综合性三甲医院、5名院士、5家海外合作机构以及多家金融服务机构。

六家海外联络办公室将整合全球资源

昌平区区长张燕友说，大健康产业作为当今世界的朝阳产业，不仅有利于提高人民群众的生活质量和健康水平，而且对于转变发展方式、调整产业结构具有重要意义。中关村昌平园大健康产业联盟的成立既是一个里程碑，也是一个新起点，必将为全区乃至全国大健康产业发展注入强大动力和新的活力。作为属地政府，将充分依托产业联盟这个有效载体，切实加大协调服务力度，着力创新体制机制，从审批服务、金融支持、产学研合作、科技成果产业化等关键环节入手，进一步完善相关配套政策体系，积极搭建产业支撑服务平台，为大健康产业的发展创造一流的环境。

在“中关村昌平园大健康产业联盟”成立会上，昌平区副区长、中关村科技园区昌平园管委会主任苏贵光代表中关村昌平园管委会与“美中医药协会”、“美中硅谷协会”、加中创新园等5家海外机构授权代表签署了战略合作协议，将在美国硅谷、美国新泽西、美国波士顿，加拿大多伦多，瑞典斯德哥尔摩，韩国江原道等国家和地区建立第一批6家中关村昌平园驻海外联络办公室。联络办公室将成为国外先进技术和项目进入中国的重要通道，为中关村昌平园整合全球资源、推动园区高新技术企业国际化发展提供资源支持，为海外人才、项目来京发展提供良好的创业服务环境。

为支持昌平区大健康产业的发展，在会上，中关村昌平园管委会与北京银行签署了战略合作协议，将共同搭建政府引导、市场主导、银企联动、多方参与的科技金融服务平台。在未来三年内，北京银行将为中关村昌平园的企业成长、产业发展和园区建设提供200亿元人民币的授信额度，将把中关村昌平园推荐的高新技术企业选定为重点企业群体服务，建立企业贷款的“绿色通道”。

中关村科技园区管委会主任郭洪认为，大健康产业是首都构建“高精尖”产业结构的重要支撑，中关村科技园区昌平园产业集聚效应明显，具备了发展大健康产业联盟的良好基础，他希望大健康产业联盟充分发挥好协同创新的桥梁纽带作用，促进产学研用各类资源密切合作，进一步完善中关村创新创业生态环境。

中关村大健康产业联盟汇聚100亿元投资

篇（2）

生命科学作为生物学的分支学科意在通过分子遗传学研究生命的活动规律、本质、发育规律以及生物与生物、生物与环境之间的相互关系，其最终目的为治疗遗传疾病、提高农作物产量、保护环境以及改善人类生活。在地球人正努力使信息走向尽量对称的互联网时代，生命科学这一学科从以往的边缘逐渐走入人们的视野中心。

这种关注绝非偶然，事实上，它所研究的问题击中了人类从古至今最为关心的一个问题――如何延缓人类的衰老，如何抵御毁灭性的疾病的侵袭。可以说，生命科学从未离我们远去，只不过随着互联网信息的传播，今日它再一次显得已离我们前所未有的接近。

早在2013年，中科院关于年世界科技成果的评选中，十项就有四项都与生命科学有关，并且这一比例正在逐年增长。通过互联网，如今的生命科学研究者正在努力试图建立一种框架或系统，使更多领域的热心人士参与到生命科学的领域中。

每一次重大成果的出现，无不是为了让人类更好地在这个世界生活下去而出现的。上个世纪五十年代，DNA双螺旋结构模型建立，不仅使分子生物学成功建立成为生命科学领域的一个分支学科，而或是打开了“生命之谜”的大门。六十年代，人工合成牛胰岛素成功，向人工合成生命迈出了重要一步，为后来解决骨质增生、精神畸变、动脉粥样硬化等奠定了基础。七十年代，限制性内切酶、DNA分子杂交技术以及基因重组技术相继出现，为如今的现代生物技术的兴起创造了重要条件。八十年代，PCR技术发明，这种技术为后来诊断感染性疾病、癌症、遗传病等提供了解决方案，使人们远离疾病又多了一种可能。九十年代，克隆技术飞速发展，尤其是1997年克隆羊“多莉”的诞生，成为当年科技界的最热门话题，克隆技术的突破给器官移植的普及，癌症、糖尿病、恶性纤维化、修复脊髓神经组织等带来了新希望。

尽管目前生命科学的研究成果最重要也最广泛的指向在于医学，但也同样正越来越地被用于工业、农业、化学、环境保护等各个领域，剑走偏锋。生命科学每一项重要研究成果的出现都意味着某一种或多种疾病治愈的可能性多了一分，也同样意味着其它，因为人类或人最关心的是未来。

因为人最关心的是治愈我们的地球，谷歌就是其中之一

几乎所有的科学家都曾说，“未来十年生命科学行业会大热”。

2005年跨越十五个年头的“人类基因组计划”宣告结束，这项计划自1985年首次提出设想以来，作为生命科学领域可以说最为重要的一项工程之一，为该领域的突破做出了巨大贡献。从其目的上来说，“认识自身，了解生命起源”，不管从哪一个出发点来说，都切中目前及未来人类最为关心的本质问题。

在去年，著名的“小保方晴子学术造假”事件则引起人们除却基因之外对生命科学领域又一分支的关注，干细胞。如若小保方晴子的“STAP干细胞”为真，那将大大减少制备多能干细胞的成本，使大规模的开展器官再生、修复以及疾病治疗方面的临床试验成为可能。作用力等于反作用力，这也或是为何她在被证明为伪之后声名一落千丈且遭受诸多业内人士讨伐的要因。

关注这一领域的不仅仅只是生命科学领域的研究者们。作为一项全人类的事业与使命，近年来随着学术的不断开放，同商业结合的加强，有着越来越多的圈外人士相继投入到该领域的研究之中。谷歌就是其中之一。

今年1月底，谷歌旗下的Google X部门便放出消息，称将同美国一家制药公司结盟，共同研发对抗多样硬化症的药物。这对无数患有此病症的患者来说，无疑为他们的治愈又带来了一丝希望。此次合作，Google X旨在研究多样硬化症在不同病人身上的表现差异，以开发应对药物。而最近，谷歌显然在生命科学领域涉足更深，有消息称，Google X将开发一套早期癌症探测系统，据实验室科研人员介绍，他们希望通过获取光在经过不同皮肤是的反应数据，打造一款早期癌症检测器。虽然尚处于初级阶段，但我们有理由相信在不远的将来，我们将能够体验到不同于传统仅在饮食、生活习惯上的癌症预防。

其实早在去年年底，便有关于谷歌对疾病进行早期预防的消息流出。据有关报道称，谷歌正在开发一种新技术，将能够监测疾病的纳米颗粒与腕带是传感器结合，通过纳米颗粒进入人体血液之后探测出人体生化指标的轻微变化，作为对疾病的早期预警系统。这将为癌症的预防提供重要数据及指标。

作为一家将人类关怀作为己任的公司来说，谷歌做的显然已超出了他的职责范围。我们可以看到，自去年以来，谷歌在生命科学领域做出了许多新尝试，包括研究为糖尿病患者提供血糖监测的隐形眼镜，收购制造帕金森症防抖勺的Lift Labs以及对研发抗衰老产品的calico公司和提供个人基因监测试剂盒的23andMe公司入股，这些都可以看做是谷歌对生命科学领域投入的关注与支持。

这也是如今生命科学研究的一大方向，即越来越多的相关研究与开发传统实验室走向同大公司的合作，这在一方面能够提高世人对这一领域的关注与热情，另一方面，也为研究提供了更好的环境以及更多的资金投入，同时使艳绝产生的新成果能够更有效率的转为商用，为生命科学更好的落地找到了基础。

纵观近几年的合作趋势我们可以发现，越是在其他领域有着技术优势的大公司，对生命科学领域的合作便表现得越是热情，这固然是其公司本身的实力与眼光所决定的，更反映出生命科学这一并不新鲜的领域在未来的市场无限广阔。不仅是考虑到市场，因为人最关心的是治愈我们的地球。

因为人们不仅关心未来，更关心的是如何改变世界，如何创造未来，微软就是其中之一

施一公在一次演讲中说，“生命科学将从科学与艺术、制药、干细胞三个方面改造世界”，从如今的趋势上来看或确为如此。

目前，处于生命科学领域前沿的科技有，基于基因疗法的各类病症预警，通过干细胞进行器官再生移植的研究，各类生物、免疫、抗体、蛋白疫苗的开发，总体上在医疗与健康方面的成果是突出的。但是在未来，它也将在其他方面改变我们的世界。

生命科学的逐渐崛起也引发了一个全新的经济领域诞生，即生物经济，在这种经济模式下， 高效、快速而又环保、绿色的经济增长模式得到了彻底的实施，面对“21世纪是生命科学的世纪”这样的乐观前景，生物经济必将在未来成为一种主导经济，从对实验室中的理念进行投资，到开展行业内并购，仅生物制药行业便累积了巨额财富，这些财富，在未来将成为撬动世界进程的一股不可忽视的力量。

再如农业方面，早年袁隆平的“杂交水稻”可谓是中国近几年来生命科学领域的一大进步，成功地解决了中国众多人口的吃饭问题。关于去年有关“转基因”即“非转基因”的争论，也将随着相关领域的研究深入，最终找到合理的解释。也许在未来，借助生命科学技术的进步，我们的生活将不再担忧奶粉中是否添加过三聚氰胺，购买的肉类是否经过非正常处理，鸭蛋中是否添加过苏丹红等染色剂，不再怀疑自己的餐桌、饭店、超市，因为有了生命科学的力量，我们对食品安全的恐惧将烟消云散。

篇（3）

我国生物工程专业专门培养掌握生物化学技术及其产业化的科学原理，掌握现代生物学、生化反应工程、酶工程、基因工程、发酵工程等生物工程技术，具有研究和开发生物化工产品、生物保健品、生物药品的能力，能够在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术、新产品研制开发等工作的高级科技人才；

生物工程属于工科，是由微生物学、化学、生物化学、化学工程和计算机科学等相互交叉发展而成的一门复合性学科，被视为21世纪三大前沿学科之一，是生命科学通向应用领域的桥梁学科。即生物工程是对生物进行创造和设计，对生命有机体按照预先设计的蓝图，在分子、细胞、组织和个体等不同层次上进行新的构思，然后结合工程学科的知识用它们大规模的生产出各种对人类有益的生物产品，在医药，农业，环境，能源，采矿等方面，特别是在人体生命科学方面，有非常突出的作用。

（来源：文章屋网 ）

篇（4）

二、“概论”课程教学内容与时俱进的探索与实践

（一）密切关注学科发展前沿目前，生命科学已经成为世界科学前沿最活跃的学科，也是代表科学发展方向的学科之一。随着新理论、新技术和新方法不断涌现，“概论”课程的设置及内容显著落后于科学发展的速度，许多前沿知识难以及时走进课堂，学生缺乏对“高、新、尖”科技知识及发展历程的基本了解，缺乏对该领域发展对社会进步影响的认识，从而影响了他们的科学素养和科学价值观的形成。这种局面对“概论”课程的讲授内容和方式提出了新的要求。基于此，在遵循教学大纲的基础上，有选择性地穿插讲授部分与大纲内容相关的前沿技术，一方面能够加深学生对讲授知识点的理解，同时也使最新的科技进展进入课堂，激发学生的学习兴趣并促进他们修读该课程的学习热情。例如，在讲授“克隆技术”这一知识点时，我们一方面按照教学大纲内容，讲授“多利羊”的克隆过程及其中涉及的相关生物学原理；与此同时，结合最近刚刚兴起的合成生物学技术，选择其标志性事件作为讲授素材：即2010年，美国科学家克雷格·文特尔（Craig　Venter）在其实验室用化学合成的基因组成功构建了一个细菌细胞，命名为“辛西娅”，从此宣告“人造生命”成为可能。［7］针对这一最新的生命科学前沿事件，讲授其诞生背景，相关技术水平，应用前景及舆论评价等方面的最新进展。在此基础上，采用启发式的教学方法，提出疑问。即：以“多利羊”诞生为代表的克隆技术和以“辛西娅”诞生为代表的合成生物技术有何区别与联系？通过让学生课后查阅资料及后续课程的及时跟进，我们将这一问题的答案贯穿在整个课程涉及克隆技术的内容中，使学生们深刻体会这二者之间的区别和联系。这二者的效果是类似的，均是通过无性繁殖的手段获得目标性状的生物个体；但克隆技术获得的“多利羊”只是一个母体的复制，也就是说它的遗传物质是来至于自然复制，而采用合成生物学人工合成的生命“辛西娅”的遗传物质来源于人工化学合成，这是二者的不同之处。（二）积极反映科技最新动态及时展示相关领域的最新科研成果是选修课程的基本属性之一，这就要求“概论”在讲授过程中，要突破传统按照教学大纲的思路，及时地补充生命科学和生物技术领域的科技最新动态，全面提高学生修读该课程的学习兴趣并拓宽其知识面。如每年10月份诺贝尔奖评选结果公布，每年年底世界主流媒体评出当年科技十大进展之际，我们通常会把其中反映生命科学和生物技术最新进展的内容及时移植到教学中去。非典和禽流感的到来，威胁人们健康，引起了全社会关注。于是，有关病毒、细菌等病原物及流行疾病的新内容被拿到“概论”课堂上来了，这些“时尚”的新内容很受学生欢迎。学生从中感受到热点前沿贴近自己，学习到对科研成果的评价，也更理解科技进展的人文涵义。例如，在讲授生命起源这一知识点时，针对“生命起源于地球之外的宇宙”这一假设，课堂内容中引入了最新的科技报道：火星上曾有生命？“蓝莓”状物质成为有力证据（2012年9月17日中国日报网）！学生在感受有关生命起源探索是在不断进行的同时，获悉了最新的科技进展。再比如，讲授“微生物基础”章节中关于“病毒”的知识点时，我们结合当时在我国长三角地区爆发的H7N9禽流感疫情，详细讲解禽流感病毒的不同亚型，以及H7N9亚型病毒的演变历程与其生物学特点、致病力、传播力；据此，再进一步详细介绍禽流感流感病毒的表面结构特征，以及其不同亚型的分类依据；并结合其不耐高温的属性，介绍在平时日常生活中应该如何防治，以及我国科学家如何及时进行针对性的研究，加快防治该病毒的疫苗研制的进展。（三）聚焦产业最新研究进展随着生命科学逐渐成为世界科学前沿最活跃的部分，作为与人类健康和自身发展密切相关的领域，在世界范围内，人们逐渐形成了这样一个认识：生物技术所主导的BT产业，与计算机技术所主导的IT产业一起，将成为21世纪主导社会发展的支柱产业。这意味着生物产业已成为全球各国关注的焦点。讲授“生物技术实践”这一章节时，我们向学生们解读我国基于对生物产业研发重视而颁布的《促进生物产业加快发展的若干政策》和《“十二五”生物技术发展专项规划》等最新规划文件，使学生们及时地了解到我国在该领域的战略部署。及时地跟进产业的最新研究进展，有望使学生们在领悟中学习，在实践中求知。每年6月份公布的美国总统绿色化学挑战奖中都会有涉及生物技术应用于绿色化学过程的实例。这些应用实例的穿插讲授，不仅可以使学生们领悟到生物技术的强大功能，而且可以使他们切身感受到生命科学和生物技术其实就在我们的日常生活中。再比如，讲授“生物能源”这一知识点时，在介绍最新的第二代燃料乙醇研发进展和产业化动态的同时，我们结合南京工业大学在另一种重要的生物能源———生物甲烷方面形成的研究方向和标志性成果进行讲解，包括主持的两项与生物甲烷相关的国家973项目“新一代生物催化与生物转化的科学基础”和“生物甲烷系统中若干过程高效转化的基础研究”，以及面向电动汽车的甲烷燃料电池的研发新进展。［8］通过这些内容的介绍，学生们在领悟到生物甲烷的优越性及其生产流程，以及其中亟须解决的关键科学问题的同时，可以获得这样一种体验：其实生物能源研究就在我们周围。在此基础上，我们进一步以南京工业大学的生物甲烷示范工程项目作为讲授素材，详细讲解生物甲烷的生产流程及其广泛应用和对节能减排的贡献。

篇（5）

《规划纲要》共分“背景与基础”，“指导思想、战略目标与基本思路”，“技术创新的主要任务”，“科学研究的主要任务”和“科技创新体系的建设”五个部分。“配套政策”主要包括“加强政府科技投入和管理”，“大力提升企业自主创新能力”，“增强产学研创新合力”，“加快推进高新技术成果转化”，“加强引进消化吸收再创新”，“加大政府采购力度”，“改善投融资环境”，“加强知识产权的创造，运用和保护”，“加强人才队伍建设”和“完善推进落实机制”十个方面。

战略目标

战略目标(2020年)，知识竞争力充分提升，知识社会形态初现。区域创新体系高效运转，知识竞争力名列亚洲前列并进入世界先进地区第二集团，成为亚太地区的研发中心之一。若于科技领域达到世界领先水平，涌现出一批具有自主知识产权和国际竞争力的产品和产业，全社会研究开发(R&D)经费支出相当于地区生产总值的比重达3．5％以上(其中企业R&D经费支出占全社会R&D经费支出的比重达到70％左右)，万人RaD人员全时当量达60人年／万人，公众科技素养达标率超过15％，国际科技论文年收录数量达40000篇，百万人年专利授权数量达3000件(其中百万人年发明专利授权数量达450件)，知识密集产业的增加值占地区生产总值的比重达到40％以上，为上海基本建成经济、金融、贸易、航运中心和现代化国际大都市提供强有力的支撑与保障，为我国成为科技强国奠定基础并发挥引领作用。

阶段目标(2010年)：知识竞争力加速提升，知识社会基础夯实。区域创新体系逐步完善，知识竞争力居全国前列，全社会R&D经费支出相当于地区生产总值的比重达2．8％以上(其中企业R&D经费支出占全社会R&D经费支出的比重达到65％以上)，万人R&D人员全时当量达45人年／万人，公众科技素养达标率超过10％，国际科技论文年收录数量达25000篇，百万人年专利授权数量达1500件(其中百万人年发明专利授权数量达200件)，知识密集产业的增加值占地区生产总值的比重达到30％以上，科技创新成果为上海世博会提供技术支撑，上海成为国家重要的知识生产中心、知识服务中心和高新技术产业化基地，在夯实创新型国家建设基础的过程中发挥重要作用。

基本思路

定位上，在确保一定的科学发现作为必要的战略储备的前提下，重点关注技术创新的效率和效益。路径上，在若干优势领域内聚焦有限目标，通过开展原始创新，集成创新和引进消化吸收再创新，持续增强上海自主创新能力。抓手上，将战略产品研发、示范工程建设作为上海科技创新的两个重要突破口，前者以商业价值实现为重心，形成自主知识产权的战略产品并带动具有国际竞争优势的产业发展；后者以社会价值实现为重心，建成在我国全面建设小康社会过程中具有推广价值的工程示范。载体上。将企业作为技术创新的主体，战略产品必须由企业提出并作为主要执行单位，由企业组织高校，科研院所的力量开展联合攻关。

主要任务

技术创新方面：贯彻以应用为导向的自主创新竞争策略，拄照科技发展的趋势，围绕新兴产业的培育和传统产业的提升，面向上海在健康社会、生态环境、高端制造和智能城市方面的战略需求，将构筑“健康、生态、精品和数字上海”的“引领工程”作为上海中长期技术创新的主要任务，围绕11个应用方向，研发33个战略产品或功能，攻克相关的60项关键技术。

健康上海――营造身心健康，安全和谐的生活。围绕公共卫生与防疫，疾病诊断与治疗、重大新药创制等3个应用方向，重点支持开发7项战略产品或功能，攻克17项关键技术，带动相关技术和产业的发展，使上海疾病预防、诊断、治疗和新药开发的技术总体水平和综合实力居国内领先地位，并具备技术扩散、产业扩散和服务扩散的能力，成为亚洲生命健康科技和产业的重镇。

生态上海――建设资源节约、环境友好的都市。围绕资源再利用与环境污染控制，能源的高效利用和清洁能源的开发。生态科技工程等3个应用方向，重点支持开发8项战略产品或功能，攻克15项关键技术，建立有利于生命健康和符合循环经济特点的资源能源利用模式、环境保护体系及生态科技示范基地，促进自然生态的逐步恢复和改善，产业生态的不断提升和发展，人居生态的绿色化。宜人化，形成人与自然和谐发展的都市型生态环境。

精品上海――铸造自主产权、升级换代的产品。重点围绕4项新兴产业战略产品、5项交通运输与机电战略产品和2项空天战略产品，攻克17项关键技术，构建以先进制造技术为核心的新型工业化体系，提高上海制造业的产业竞争力。

数字上海――提供无所不在，高效可信的服务。重点围绕智能港建设、信息产业基础战略产品2个应用方向。开发7项战略产品和功能，攻克11项关键技术，带动信息产业的发展，实现经济、社会、文化。管理的数字化，构建相关产业链，成为国内重要的信息技术应用示范和产业化基地，使上海从信息港走向智能港。

科学研究方面：按照原创性、先导性、标志性的原则，面向世界科学发展前沿，结合国家重大战略需求，针对“健康、生态、精品、数字上海”建设的技术创新任务要求和重大基础科学问题，开展前瞻性布局，拓展研究的深度和广度。重点围绕生命科学，材料科学与工程。物质科学与信息、空天与地学、交叉科学等5个重点领域，开展23个优先主题的研究，力争在生命科学和材料科学等领域抢占世界科技制高点，推进纳米、生物、信息、认知等学科的交叉和融合。形成新的学科优势。

生命科学领域，充分发挥上海生命科学的综合优势，体现对健康上海、生态上海的引领作用，力争在生物复杂系统、蛋白质功能和结构等方面获得重大突破，为生物医药产业提供坚实后盾。

材料科学与工程领域，重点研究材料结构功能一体化，新型特种功能材料及其原型器件和部件。过程工业工程科学及其装备，引领纳米科技等高新技术的发展，为上海城市发展和产业提升奠定基础。

物质科学与信息领域，加强物质科学和信息领域的科学前沿研究，推动涉及未来信

息，通信发展的物理、力学等学科的发展，为上海高科技产业发展提供科技支撑，并在强场物理和带隙物理等优势的方面冲击国际前沿。

空天与地学领域，加强对地观测和深空探测。天文地球动力学研究，带动上海一批相关学科发展，为上海空天产业发展做好知识储备和技术积累。加强河口。海岸及城市的生态与环境基础研究，探索深海过程及其资源环境效应，为生态上海和国际航运中心建设奠定科技基础。

交叉科学领域，推动纳米、生物，信息、认知等科学的交叉融合。发展计算生物学、计算材料学，探索强场物理在生命科学与医学等科学领域中应用的新原理与新方法，推动数学和物理科学在金融领域中的应用。

创新体系

中长期上海科技创新体系建设的目标是建成要素齐全、布局合理。运行高效、合作开放、互动充分并具有区域特色的城市创新体系。要综合运用法律、经济以及行政手段，深化体制改革，强化机制创新，重点围绕核心资源形成机制，企业动力激活机制、市场价值实现机制以及科技统筹管理体制的建立与完善，采取10个方面的2日项政策措施，形成创新人才集聚。研发设施完备、创新源泉涌流，技术转移通畅、创业孵化便捷，主体实力强劲，特色产业集群的科技创新创业新局面。

创新体系建设主要包括强化人力资源开发，巩固创新人才根基；建立引逼创新机制，加速企业主体到位；鼓励中小企业创新，构建集群创新网络；建设创新基础设施，改进研发公共服务；优化学科机构布局，培育科技创新源泉完善创新相关市场，激活价值实现机制；优化财政投入模式，提高创新产出绩效；提高公众科技素养，营造创新文化氛围；制订完善相关政策．规范引导创新活动；加强规划落实评估，形成推动创新合力。

配套政策

这里摘要介绍“加强人才队伍建设”方面的内容。

支持领军人才和创新团队建设。对领军人才和创新团队在创新创业活动中的人力资本投入，由领军人才专项资金给予资助。支持领军人才在承担重大科研项目和重大工程建设、自主选题立项中创新创业。

加快集聚海外优秀人才。海外高层次留学人员来沪定居工作或创业，可申请办理《上海市居住证》。入外籍留学人员可按规定申请参加社会保险。从事高新技术成果转化项目的留学人员在沪取得的工薪收入，在计算个人应纳所得税额时，可按规定加计扣除。高新技术企业和科研院所等用人单位聘用的外籍专家，其薪金可列支成本。

支持企事业单位培养和吸引创新人才。及时上海重点领域和行业人才开发目录。对企事业单位引进优秀创新人才、解决优秀创新人才特殊困难等，由人才发展资金给予资助。已办理居住证的优秀人才可享受子女在沪就读。参加上海基本养老保险、医疗保险和缴纳住房公积金等待遇。

对由高新技术成果转化项目组建的企业，引进主要投资经营管理者和关键技术人员，并符合规定条件的，在本人及其配偶和未成年子女申请办理《上海市居住证》等方面给予优先支持。

加大对科技人员的分配和奖酬力度。上海政府性科研项目经费在保证科研硬件投入的前提下，进一步提高用于人力成本支出的比例。

篇（6）

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）43-0039-03

本科教育作为多层次高等教育体系的基础阶段，是学生基础知识和综合素质培养的关键时期，在人才培养体系中占有基础性、先导性地位。加强培养本科生的基本科研能力与创新能力，为我国建设“创新型社会”培养大量的创新型人才，是当前综合型大学的一项重要的任务。教育部在《关于全面提高高等教育质量的若干意见》中明确表示，要创新人才培养模式，支持本科生参与科研活动，早进课题、早进实验室、早进团队[1]。关于进一步加强高等院校本科教学工作的若干意见中也明确提出“积极推动研究型教学，提高大学生的创新能力”。为培养和造就适应社会需要的创新人才，我校正在积极创建“综合性有特色的教学研究型大学”，逐渐把研究型教学理念与科研实践融入本科教育的各个环节。生命科学是飞速发展的科学领域，由于该领域科学研究的进展迅速，使得新理论、新技术层出不穷，对从事生命科学科研、应用和教育人才的需求越来越大，要求也越来越高。作为一名从事生命科学领域高等教育的教师，如何在自己的教学科研领域做好教书育人工作，深化教学改革，激励和培养学生科研能力与创新能力，卓有成效地培养人才，是值得不断地探索的课题。

一、建立学术导师，完善本科生导师制度

本科生科研的启蒙与培养来自于具有一定学术造诣、专业素质过硬的优秀教师的指导。早在2002年，随着北京大学在本科生中全面实行导师制的率先推开，一些高校也纷纷开始了在本科生中建立导师制的探索。本科生导师制是在实行班级制和年级辅导员制的同时，聘请有经验的老师担任本科生指导老师，对学生进行指导的教育活动方式，是融教学与学生培养于一体的高等教育新模式[2]。作为211工程重点建设高校，我校早在2005年在学校相关院系实施本科生导师制度，由各业务素质好又热心学生工作的专业导师（硕导和博导）负责各专业本科生的指导。我校本科生导师的主要职责包括引导学习、指导研究、传导方法、引导发展、开导思想、疏导心理等，在多年的实践中，导师制发挥着人才培养的积极作用。为适应高校创新科研人才的培养，近年来我校正在探索由广义上的本科生导师向学术型导师转型的探索，建立本科生的学术导师，对本科生进行学术与科研创新的引导与指导。学术型导师需要有高度的责任感和使命感，在本科生日常学习管理中不断为学生渗透科研精神与创新精神，可以通过以下举措切实有效开展工作：结合学院每年聘请大量国内外知名学者开展学术报告，有效组织本科生积极听取报告；有计划组织参观、介绍重点实验室的研究方向、科研成果；介绍本院优秀的教师科研团体与研究方向；有效组织学术带头人、教授等不定期地为本科生开展学术讲座，介绍学科进展与前沿，对学生感兴趣的科研领域及时与相关领域教师沟通并推荐进入实验室开展研究工作，通过不断完善与探索，使得导师制度在指导本科生开展科研工作方面发挥着重要的作用。

二、将科研与创新的理念渗透入课程教学

本科阶段的课程内容以学生知识积累为基础，课程学习是本科的主要学习内容，课程学习包括课堂理论学习与实验室基本技能学习。引导学生创造性应用知识、自主发现问题、研究问题、解决问题，培养科研能力与创新能力的教学模式，在课程教学中需要教师不断地将科研与创新的理念渗透入课程教学中。课堂教学中进行启发式教学，引导学生以论文形式进行研讨学习。生命科学领域不断出现新理论、新观点、新知识、新技术。研究型教学首先必须创新教学内容，虽然本科教学重点是经典知识和传统技术的学习，但仅仅这样将远不能顺应学科发展的需要。如何创新教学内容呢？我们的做法是处理好教学内容基础性与先进性的关系，适当引入学科前沿知识，结合我校教师的研究课题，提出当前的一些研究进展，提出问题启发学生，引导学生课后利用各种学习资源，查阅相关文献，进行研讨学习。我们在教学中，常常提出一些尚待解决的研究课题或研究热点启发学生，在这个过程中，学生要查阅大量相关资料进行深入实际调查研究，要与老师同学交流讨论，得出自己的观点，激发了学生的主观能动性，进行探究性学习，培养了学生研究和创新思维能力以及理论应用于实践的能力。

三、积极鼓励本科生参加科学研究活动

科学研究是人才培养的基本手段，本科生参与科研活动是研究性大学教学法的基本原则[3]。同时科研实践是理论、技术与实际应用相连接的纽带。开展科研实践训练，是教学和科学研究相结合的研究型教学的重要内容，能有效促进本科生创新精神与实践能力的培养[4]。建立“以学生为主体、以教师为主导”的基于探索和研究的科研实践，可以充分激发每个学生的特长和潜能，鼓励并引导他们的求知欲、创新欲望和探索精神，培养创新意识、创新能力和实践能力。由于生命科学的科研特性，使得科研实践在生命科学类本科生的培养中具有重要的意义。我院拥有国家动物学重点实验室、分子医学江苏省重点实验室、生物技术江苏省重点实验室等多个重点实验室，具有完善、先进的仪器、设备平台与人力资源优势，为我院本科生科研活动奠定了实验技术平台。多年来学校积极支持本科生的科研活动，为本科生科研创新活动构建了很好的平台，本科生可以自由组合2～4人的团队申请江苏省和学校大学生创新项目（StudentResearch Training，SRT），平均资助金额2000～3000元/项[5]。然而，学生的项目选题必须得到教师的积极鼓励与支持，因为大多数项目的实施需要在科研实验室中完成。同时也需要教师在上课期间积极宣传本学院教师的研究方向与研究动态，激发学生对科研的兴趣，也能有效促进学生与从事研究老师的交流，真正融入到学校学院的学术氛围中。多年来我们一直积极鼓励本科生参与各种形式的科研实践，让学生参与小型科研的设计、实施与总结，时间长至二年，短至四五个月。短时间的科研实践主要通过本科生参与研究生科研活动进行；一年以上的科研实践主要是本科生自主申请省级或校级科研创新项目进行。由于教师的热情鼓励与宣传，每年有大批的本科生参与到科研项目的工作中。

四、认真指导学生的科研选题与申报

科研训练的首要工作是选题。多年来我们指导了多届学生的科研创新项目的选题申报。如何结合学生兴趣选取符合学生当前水平的课题进行创新训练呢？教师在指导时，首先要对本课题的训练所达到的预期效果做到心中有数，不仅需要考虑学生的兴趣，还要考虑现阶段已掌握的专业知识水平，选取有一定创新性和可操作性的科研课题。申报时教师无须包办代替，完全让学生自主积极参与团队的组建与分工、文献的阅读、方案的设计、申报书的撰写等具体环节，让学生体会到自己是主体，只有这样才能有利于加强学生科研创新的自信心，激发学生的研究激情，促使学生积极主动地完成科研训练项目。通过指导学生的选题与申报过程，也是对学生科研能力的培养内容，有效地提高了学生科研创新的主动性、信心与团结协作能力，使得学生能够顺利地获得项目资助参与后续的科研训练。

五、保障学生科研项目实施

如果没有精心的指导，本科生进入科研实验室后通常是手足无措，很难开展研究工作。作为导师，应该合理安排，建立保障本科生科研项目顺利实施的有效措施。我们经过多年的探索，建立了如下举措：（1）加强本科生的文献阅读能力的培养，吸纳本科生参与每周一次的研究生文献交流活动，并让本科生参与读书报告的交流；（2）选取优秀的研究生直接指导本科生的科研实践，研究生负责指导本科生参与实验室的日常管理、仪器的规范使用、实验实施的指导等工作；（3）定期交流研究进展与实验心得，指导解决科研过程中出现的难题，并对学生取得的进展及时给予肯定，让学生在科研训练过程中，不断提高科研能力与创新能力；（4）教师对本科生科研的经费上的支持。尽管学校对本科生申请的科研创新项目有一定经费资助，然而对于从事生命科学领域的实验研究，也只是杯水车薪，大量的研究经费还是需要指导教师承担才能保障研究课题的顺利进行。通过这些措施，让本科生对研究工作有了全面的了解，并能真正融入实验室研究氛围中，学习到研究技术，并且与研究生相互协调、相互促进，共同发展。

六、及时总结科研活动的实践成效

本科生参与的科研项目训练需要提交结题报告，需要教师认真指导学生完成报告的总结与写作。对研究结果的总结也是科研能力培养的重要环节，教师要指导学生按规范的格式、规范的语言进行写作；要指导学生应用图形软件等处理实验结果、详细地描述研究结果、合理地讨论研究结果。同时，对研究结果要及时整理成研究，既肯定了学生的辛勤付出，又让学生有实实在在的收获，将极大地强化学生的科研热情，增强学生的自信心。多年来，我们指导的本科生在《中国抗生素杂志》、《药物生物技术》、《生物技术通讯》、《Appl Microbiol Biotechnol》、《Peptides》、《Protein Expr Purif》等刊物发表文章多篇。并且这些学生在完成本科学习后，都顺利进入重点高校或中科院研究所进一步攻读硕士学位，继续开展创新性的研究工作。

总之，科学研究是生命科学领域发展的核心动力，对于生命科学领域的本科生的人才培养应加强科研创新能力的培养。作为教育第一线的教师，无论是参与学术导师的工作，还是日常教学与科研工作，都应在各个环节充分调动学生参与科研的积极性，激发学生的创新意识，建立并提升本科生的科研素养、创新精神与科研实践能力，为国家科技创新战略的实施不断培养高质量后备人才。

参考文献：

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1993年，第一个由法国研究部资助的国家级跨学科研究规划问世，确定生命科学、信息与传播学、环境科学、社会动力学、材料与技术和天文学六大学科为法国跨世纪跨学科研究的重点学科领域，同时批准了数十个课题项目。这些课题项目是政府、科研、教育机构和企业根据现实问题、社会需求和科学自身发展需要设立的，一般每隔一两年调整一次，每四五年彻底更新一次。

1993年以来，法国政府连续3次将跨学科研究列入国家科研规划，并作为国家科研发展战略的重点。特别是进入新世纪以后，重新修订了跨学科研究发展战略，大幅度提高了重点学科领域的科研经费。

新世纪初颁布的《2002年法国研究与发展预算》(注：Le projet du budget civil de recherche et développment(BCRD)pour 2002，recherche.gouv.fr/dis cours/2001/budget/bcrd.pdf.)继续将生命科学、宇宙科学、信息科学与环境科学列为国家重点投资的学科领域。

生命科学成为政府的重点投资对象　2002年的法国研究与发展预算总计90.36亿欧元(592.72亿法郎)，比2001年提高了2.9%。其中生命科学预算高居榜首，达到22.37亿欧元(146.73亿法郎)，占总预算的近1/4(24.8%)。

环境、能源与可持续发展问题引起特别关注

紧随生命科学之后的是对环境、能源与可持续发展问题的研究。2002年，该问题的研究预算首次跃居第二位，达到14.448亿欧元(94.78亿法郎)，比上一年提高了3.3%，占总预算的16%。

空间研究优势不减　2002年，法国研究部仍将空间开发与研究列为重点投资对象，把经费预算提高到14.286亿欧元(93.71亿法郎)，约占法国研究与发展预算的15.8%。

信息科学的研究经费仍保持增长势头　2001年，信息科学与信息技术经费预算的增幅最大，提高了15.7%。2002年虽然有所下降，但也提高了7个百分点，即增加了5470万欧元(3.59亿法郎)，总经费超过了54亿法郎。

新增经费主要投向三个方面：(1)支持建立计算机集成系统；(2)法国技术、教育与研究电信网从第二代升级到第三代，实现国家和私人研究机构与大学的联网，提高上网速度和服务质量，使用户能便捷上网；(3)2001年，法国研究部向“信息资源与数据全球化”项目投资1500万法郎，与教育部合作建立“数字大学”，发展远程高等教育。

二、新世纪的跨学科研究课题规划

鉴于法国国家科学研究中心(以下简称为“法国科研中心”)在法国的跨学科研究方面占有举足轻重的地位，承担了大部分国家级跨学科课题项目，是落实法国政府制定的全国科研规划的主要科研机构(在生命科学科研规划方面承担了28.9%的课题项目，在环境科研规划方面承担了28.5%的课题项目)，本文重点分析介绍该机构在新世纪的跨学科研究和课题规划情况。通过对该机构的分析介绍，管中窥豹，以了解全法国的跨学科研究状况。

1997～2000年，由法国“跨学科研究指导与协调办公室”确定并负责领导的跨学科研究领域有5个：生命及其核心问题、环境、社会发展动力、电信与认知和材料与技术。这5个领域共设立16项重点课题，其中半数课题项目已于2000年第三季度结项。(注：cnrs.fr/SHS/programmation/scientifique.htm.)

2000年5月16日，法国科研中心公布了《2000～2004年跨学科研究规划》。该规划与上一个跨学科研究规划的主框架基本相同，仍然围绕着5个学科领域，只是把“社会发展动力”换成了“物质”，同时又新增了7项课题：带脱氧核糖核酸的蚤(Puces à AND)，生物信息学，分子与治疗对象，环境与过去的气候：历史与演变，人类、言语和语言的起源，单个的纳米物体和天体粒子。(注：Programmes du CNRS:sept nouveaux programmes pour 2000～2004，CNRS-Info，n°386，septembre 2000.)

据法国科研中心科学委员会(2001年3月22日)和机构行政管理委员会(2001年3月29日)透露，2001年法国科研中心对课题规划再次进行了调整，新增了9项新的课题：生物链的活力与反应性，蛋白质学与蛋白质工程学，小动物拍摄技术，生物医学、健康与社会，信息社会，认知与信息处理，机器人技术与人造实体，非常环境的地理微生物学，生物技术对农业生态系统的影响。(注：Programme du CNRS:neuf nouveaux programmes　pour 2001，CNRS-Info，n°396，septembre 2001，cnrs.fr/SHS/Pinfo/info.htm.)

2002年，为使各传统学科的边缘产生出更多的新学科，为应对科技、社会和经济的挑战和解决当代社会问题，法国科研中心根据法国新的科技政策方针和《2002年法国研究与技术发展预算》，在仍然坚持五大学科领域的基础上，对2001年的课题规划进行了又一次的调整和更新，使课题项目达到了17个。(注：Programmes du CNRS:sept nouveaux programmes pour 2000～2004，CNRS-Info，n°386，septembre 2000，cnrs.fr/Cnrspresse/n386/pdf/n386osl.pdf.)其中生命及其核心问题方面有8个，信息与认知方面有3个，环境与能源方面有3个，材料与纳米技术方面有2个，物质方面有1个。

从以上调整中我们可以发现，2000～2004年的跨学科课题规划与1997～2000年相比有了很大的变化，增减了不少课题项目。其中最值得关注的是：

技术科学成为研究热点　新技术层出不穷，科学工作者不断挑战技术极限和利用尖端技术支持商品生产和服务。在新世纪的跨学科课题规划中，我们发现技术科学的研究领域明显拓宽，有关生物技术、环境技术、信息和电子技术、化学与物理学工程和材料技术(纳米技术)的课题多得令人眼花缭乱。

认知科学成为前沿学科　认知科学是一门新兴的学科，从1997～1999年的课题规划中，我们发现，当时科研人员只是从理论上单纯地研究认知科学，但进入新世纪之后，情况发生了根本性的变化：认知科学与信息技术相结合，发展前景变得异常广阔，开辟出许多新的研究领域，如计算机视觉领域、脑认知成像领域、视感知觉领域、语言学领域、推理等高层次认知过程领域、认知神经科学等。随着新世纪的到来，法国把“认知与信息处理”、“机器人技术与人造实体”提上了跨学科研究日程。

环境与能源始终是焦点问题　在1997～1999年的课题规划中，有关环境的课题只有“环境、生命与社会”，2000～2004年的课题规划不仅重新调整了研究的重点，而且扩展了研究的范围，新增两项课题。新课题的最大特点是环境研究与生物技术挂钩，与历史上的气候联系在一起，从不同的角度探讨导致环境变化的因素。

生命科学研究异常火爆　新世纪的课题规划表明，生命科学引起法国科学界的高度重视，课题项目由1997～1999年的3个猛增到目前的8个，成为法国跨学科研究中最为火爆的一个学科领域。新世纪的生命科学不仅研究对象比过去显著增加，而且研究的问题更加贴近时代、社会发展和人类自身生存与发展的需要。

三、人文社会科学大显身手的三大跨学科研究领域

关于跨学科研究重点涉足的学科领域上文已作了介绍，下面分析探讨人文社会科学与自然科学相互结合最紧密、相互渗透最多、交叉范围最广和交互作用最明显，同时也是法国科研中心人文与社会科学部在其中发挥作用最突出的三个跨学科研究领域，它们是生命科学、信息与认知科学、环境科学。

1.生命及其核心问题

语言折射社会发展的轨迹。语言的发展与种族的扩增和社会变迁之间究竟存在着怎样一种对应关系?生物医学的发展对人的健康和社会发展将产生什么影响?这三者之间究竟存在着一种什么样的关系?为了探明这些问题，法国科研中心把“人类、言语和语言的起源”和“生物医学、健康与社会”列为重大科研项目。

(1)人类、言语和语言的起源

语言的起源对于我们来说一直是一个谜。最近几十年，随着遗传学、考古学和语言学数据和文献资料的快速积累，随着分子生物学、人类种群遗传学(génétique des populations)、考古学和语言学的相互交叉和渗透，随着新的研究方法和技术手段的不断进步，有关人类和人类交际起源的探索取得重大进展，我们终于看到了解开这个“世纪之谜”的曙光。

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尽管目前一般意义上的生物信息学还局限在分子生物学层次，但广义上的生物信息学是可以研究生物学的任何方面的。生命现象是在信息控制下不同层次上的物质、能量与信息的交换，不同层次是指核酸、蛋白质、细胞、器官、个体、群体和生态系统等。这些层次的系统生物学研究将成为后基因组时代的生物信息学研究和应用的对象。随着在完整基因组、功能基因组、生物大分子相互作用及基因调控网络等方面大量数据的积累和基本研究规律的深入，生命科学正处在用统一的理论框架和先进的实验方法来探讨数据间的复杂关系，向定量生命科学发展的重要阶段。采用物理、数学、化学、力学、生物等学科的方法从多层次、多水平、多途径开展交叉综合研究，在分子水平上揭示生物信息及其传递的机理与过程，描述和解释生命活动规律，已成生命科学中的前沿科学问题（摘自：国家“十一五”生命科学发展规划），为整合生物信息学的发展提供了数据资源和技术支撑。

当前，由各种Omics组学技术，如基因组学（DNA测序），转录组学（基因表达系列分析、基因芯片），蛋白质组学（质谱、二维凝胶电泳、蛋白质芯片、X光衍射、核磁共振），代谢组学（核磁共振、X光衍射、毛细管电泳）等技术，积累了大量的实验数据。约有800多个公共数据库系统和许多分析工具可利用通过互联网来解决各种各样的生物任务。生物数据的计算分析基本上依赖于计算机科学的方法和概念，最终由生物学家来系统解决具体的生物问题。我们面临的挑战是如何从这些组学数据中，利用已有的生物信息学的技术手段，在新的系统层次、多水平、多途径来了解生命过程。整合生物信息学便承担了这一任务。

图1简单描述了生物信息学、系统生物学与信息学、生物学以及基因组计划各个研究领域的相关性。可以看出基因组计划将生物学与信息学前所未有地结合到了一起，而生物信息学的兴起是与人类基因组的测序计划分不开的，生物信息学自始至终提供了所需的技术与方法，系统生物学强调了生物信息学的生物反应模型和机理研究，也是多学科高度交叉，促使理论生物学、生物信息学、计算生物学与生物学走得更近，也使我们研究基因型到表型的过程机理更加接近。虚线范围代表整合生物信息学的研究领域，它包括了基因组计划的序列、结构、功能、应用的整合，也涵盖了生物信息学、系统生物学技术与方法的有机整合。

整合生物信息学的最大特点就是整合，不仅整合了生物信息学的研究方法和技术，也是在更大的层次上整合生命科学、计算机科学、数学、物理学、化学、医学，以及工程学等各学科。其生物数据整合从微观到宏观，应用领域整合涉及工、农、林、渔、牧、医、药。本文将就整合生物信息学的生物数据整合、学科技术整合及其他方面进行初步的介绍和探讨。

二、生物数据挖掘与整合

生物系统的不同性质的组分数据，从基因到细胞、到组织、到个体的各个层次。大量组分数据的收集来自实验室（湿数据）和公共数据资源（干数据）。但这些数据存在很多不利于处理分析的因素，如数据的类型差异，数据库中存在大量数据冗余以及数据错误；存储信息的数据结构也存在很大的差异，包括文本文件、关系数据库、面向对象数据库等；缺乏统一的数据描述标准，信息查询方面大相径庭；许多数据信息是描述性的信息，而不是结构化的信息标示。如何快速地在这些大量的包括错误数据的数据量中获取正确数据模式和关系是数据挖掘与整合的主要任务。

数据挖掘是知识发现的一个过程，其他各个环节，如数据库的选择和取样，数据的预处理和去冗余，错误和冲突，数据形式的转换，挖掘数据的评估和评估的可视化等。数据挖掘的过程主要是从数据中提取模式，即模式识别。如DNA序列的特征核苷碱基，蛋白质的功能域及相应蛋白质的三维结构的自动化分类等。从信息处理的角度来说，模式识别可以被看作是根据一分类标准对外来数据进行筛选的数据简化过程。其主要步骤是：特征选择，度量，处理，特征提取，分类和标识。现有的数据挖掘技术常用的有：聚类、概念描述、连接分析、关联分析、偏差检测和预测模型等。生物信息学中用得比较多的数据挖掘的技术方法有：机器学习，文本挖掘，网络挖掘等。

机器学习通常用于数据挖掘中有关模式匹配和模式发现。机器学习包含了一系列用于统计、生物模拟、适应控制理论、心理学和人工智能的方法。应用于生物信息学中的机器学习技术有归纳逻辑程序，遗传算法，神经网络，统计方法，贝叶斯方法，决策树和隐马尔可夫模型等。值得一提的是，大多数数据挖掘产品使用的算法都是在计算机科学或统计数学杂志上发表过的成熟算法，所不同的是算法的实现和对性能的优化。当然也有一些人采用的是自己研发的未公开的算法，效果可能也不错。

大量的生物学数据是以结构化的形式存在于数据库中的，例如基因序列、基因微阵列实验数据和分子三维结构数据等，而大量的生物学数据更是以非结构化的形式被记载在各种文本中，其中大量文献以电子出版物形式存在，如PubMed Central中收集了大量的生物医学文献摘要。

文本挖掘就是利用数据挖掘技术在大量的文本集合中发现隐含的知识的过程。其任务包括在大量文本中进行信息抽取、语词识别、发现知识间的关联等，以及利用文本挖掘技术提高数据分析的效率。近年来，文本挖掘技术在生物学领域中的应用多是通过挖掘文本发现生物学规律，例如基因、蛋白及其相互作用，进而对大型生物学数据库进行自动注释。但是要自动地从大量非结构性的文本中提取知识，并非易事。目前较为有效的方法是利用自然语言处理技术NLP，该技术包括一系列计算方法，从简单的关键词提取到语义学分析。最简单的NLP系统工作通过确定的关键词来解析和识别文档。标注后的文档内容将被拷贝到本地数据库以备分析。复杂些的NLP系统则利用统计方法来识别不仅仅相关的关键词，以及它们在文本中的分布情况，从而可以进行上下文的推断。其结果是获得相关文档簇，可以推断特定文本内容的特定主题。最先进的NLP系统是可以进行语义分析的，主要是通过分析句子中的字、词和句段及其相关性来断定其含义。

生物信息学离不开Internet网络，大量的生物学数据都储存到了网络的各个角落。网络挖掘指使用数据挖掘技术在网络数据中发现潜在的、有用的模式或信息。网络挖掘研究覆盖了多个研究领域，包括数据库技术、信息获取技术、统计学、人工智能中的机器学习和神经网络等。根据对网络数据的感兴趣程度不同，网络挖掘一般还可以分为三类：网络内容挖掘、网络结构挖掘、网络用法挖掘。网络内容挖掘指从网络内容/数据/文档中发现有用信息，网络内容挖掘的对象包括文本、图像、音频、视频、多媒体和其他各种类型的数据。网络结构挖掘的对象是网络本身的超连接，即对网络文档的结构进行挖掘，发现他们之间连接情况的有用信息（文档之间的包含、引用或者从属关系）。在网络结构挖掘领域最著名的算法是HITS算法和PageRank算法（如Google搜索引擎）。网络用法挖掘通过挖掘相关的网络日志记录，来发现用户访问网络页面的模式，通过分析日志记录中的规律。通常来讲，经典的数据挖掘算法都可以直接用到网络用法挖掘上来，但为了提高挖掘质量，研究人员在扩展算法上进行了努力，包括复合关联规则算法、改进的序列发现算法等。

网络数据挖掘比单个数据仓库的挖掘要复杂得多，是一项复杂的技术，一个难以解决的问题。而XML的出现为解决网络数据挖掘的难题带来了机会。由于XML能够使不同来源的结构化的数据很容易地结合在一起，因而使搜索多个异质数据库成为可能，从而为解决网络数据挖掘难题带来了希望。随着XML作为在网络上交换数据的一种标准方式，目前主要的生物信息学数据库都已经提供了支持XML的技术，面向网络的数据挖掘将会变得非常轻松。如使用XQuery 标准查询工具，完全可以将 Internet看作是一个大型的分布式XML数据库进行数据浏览获取、结构化操作等。

此外，数据挖掘还要考虑到的问题有：实时数据挖掘、人为因素的参与、硬件设施的支持、数据库的误差问题等。

一般的数据（库）整合的方法有：联合数据库系统（如ISYS和DiscoveryLink）, 多数据库系统（如TAMBIS）和数据仓库（如SRS和Entrez）。这些方法因为在整合的程度，实体化，查询语言，应用程序接口标准及其支持的数据输出格式等方面存在各自的特性而各有优缺点。同时，指数增长的生物数据和日益进步的信息技术给数据库的整合也带来了新的思路和解决方案。如传统的数据库主要是提供长期的实验数据存储和简便的数据访问，重在数据管理，而系统生物学的数据库则同时对这些实验数据进行分析，提供预测信息模型。数据库的整合也将更趋向数据资源广、异质程度高、多种数据格式、多途径验证（如本体学Ontology的功能对照）、多种挖掘技术、高度智能化等。

三、生命科学与生物信息学技术的整合

生物信息学的研究当前还主要集中在分子水平，如基因组学/蛋白质组学的分析，在亚细胞、细胞、生物组织、器官、生物体及生态上的研究才刚刚开始。从事这些新领域的研究，理解从基因型到表型的生命机理，整合生物信息学将起到关键性的作用。整合生物信息学将从系统的层次多角度地利用已有的生物、信息技术来研究生命现象。另外，由其发展出的新方法、新技术，其应用潜力也是巨大的。图2显示了生命科学与生物信息学技术的整合关系。

目前生命科学技术如基因测序、QTL定位、基因芯片、蛋白质芯片、凝胶电泳、蛋白双杂交、核磁共振、质谱等实验技术，可以从多方面，多角度来分析研究某一生命现象，从而针对单一的实验可能就产生大量的不同层次的生物数据。对于每个技术的数据分析，都有了大量的生物信息学技术，如序列分析、motif寻找、基因预测、基因注解、RNA分析、基因芯片的数据分析、基因表达分析、基因调控网络分析、蛋白质表达分析、蛋白质结构预测和分子模拟、比较基因组学研究、分子进化和系统发育分析、生物学系统建模、群体遗传学分析等。整合生物信息学就是以整合的理论方法，通过整合生物数据，整合信息技术来推动生命科学干实验室与湿实验室的组合研究。其实践应用涉及到生物数据库的整合、功能基因的发现、单核苷酸多态性/单体型的了解、代谢疾病的机理研究、药物设计与对接、软件工具以及其他应用。

在整合过程中，还应该注意以下几方面内容：整合数据和文本数据挖掘方法，数据仓库的设计管理，生物数据库的错误与矛盾，生物本体学及其质量控制，整合模型和模拟框架，生物技术的计算设施，生物信息学技术流程优化管理，以及工程应用所涉及的范围。

四、学科、人才的整合

整合生物信息学也是学科、教育、人才的整合。对于综合性高等院校，计算机科学/信息学、生物学等学科为生物信息学的发展提供了学科基础和保障。如何充分利用高校雄厚的学科资源，合理搭建生物信息学专业结构，培养一流的生物信息学人才，是我们的任务和目标。

计算机科学/信息学是利用传统的计算机科学，数学，物理学等计算、数学方法，如数据库、数据发掘、人工智能、算法、图形计算、软件工程、平行计算、网络技术进行数据分析处理，模拟预测等。生物信息学的快速发展给计算机科学也带来了巨大的挑战和机遇，如高通量的数据处理、储存、检索、查询，高效率的算法研究，人工智能的全新应用，复杂系统的有效模拟和预测。整合生物信息学的课程设计可以提供以下课程：Windows/Unix/Linux操作系统、C++/Perl/Java程序设计、数据库技术、网络技术、网络编程、SQL、XML相关技术、数据挖掘，机器学习、可视化技术、软件工程、计算机与网络安全、计算机硬件、嵌入式系统、控制论、计算智能，微积几何、概率论、数理统计、线性代数、离散数学、组合数学、计算方法、随机过程、常微分方程、模拟和仿真、非线性分析等等。

生物学是研究生命现象、过程及其规律的科学，主要包括植物学等十几个一级分支学科。整合生物信息学的课程设计可以提供以下课程：普通生物学、生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、发育生物学、病毒学、免疫学、流行病学、保护生物学、生态学、进化生物学、神经生物学、基础医学、生物物理学、细胞工程、基因工程、分子动力学、生物仪器分析及技术、植物学、动物学、微生物学及其他生物科学、生物技术专业的技能课程。

作为独立学科的生物信息学，其基本的新算法，新技术，新模型，新应用的研究是根本。课程涉及到生物信息学基础、生物学数据库、生物序列与基因组分析、生物统计学、生物芯片数据分析、蛋白质组学分析、系统生物学、生物数据挖掘与知识发现、计算生物学、药物设计、生物网络分析等。另外，整合生物信息学的工程应用，也需要了解以下学科，如生物工程、生物技术、医学影像、信号处理、生化反应控制、生物医学工程、数学模型、试验设计、农业系统与生产等。

此外，整合生物信息学的人才培养具有很大的国际竞争压力，培养优秀的专业人才，必须使其具备优良的生物信息科学素养，具有国际视野，知识能力、科研创新潜力俱佳的现代化一流人才。所以要始终紧跟最新的学术动态和发展方向，整合学科优势和强化师资力量，促进国际交流。

五、总结及展望

二十一世纪是生命科学的世纪，也是生物信息学快速不断整合发展的时代，整合生物学的研究和应用将对人类正确认识生命规律并合理利用产生巨大的作用。比如进行虚拟细胞的研究，整合生物信息学提供了从基因序列，蛋白结构到代谢功能各方面的生物数据，也提供了从序列分析，蛋白质拓扑到系统生物学建模等方面的信息技术，从多层次、多水平、多途径进行科学研究。

整合生物信息学是基于现有生物信息学的计算技术框架对生命科学领域的新一轮更系统全面的研究。它依赖于生物学，计算机学，生物信息学/系统生物学的研究成果（包括新数据、新理论、新技术和新方法等），但同时也给这些学科提供了更广阔的研究和应用空间，并推动整个人类科学的进程。

我国的生物信息学教育在近几年已经有了长足的进步和发展。未来整合生物信息学人才的培养还需要加强各学科有效交叉，尤其是计算机科学，要更紧密地与生命科学结合起来，共同发展，让我们的生命科学、计算机科学和生物信息学的教育和科研走得更高更前沿。

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）51-0249-02

生物化学是从分子水平和化学变化的深度阐明生命活动机理的科学，是整个生命科学的领先学科和中心支柱。近几十年来生命科学取得惊人成就，生物化学也成为该领域最活跃的学科之一，是发展生命科学各学科和生物工程技术的重要基础，特别是21世纪随着人类基因组框架图的绘制完成，生命科学迈入了后基因时代，应用各种生物化学技术手段也成为生命科学研究领域的主流，作为生命科学基础学科的生物化学无论从理论还是从实验技术方面都占有重要的地位。生物化学及其实验课程是生物工程等专业开设的重要专业基础课，其教学效果直接影响到学生对后续课程，如微生物学、基因工程与分子生物学、微生物生理学、酶工程等的学习。在学习生物化学理论的同时，需要通过实验来验证所学理论，以便熟练掌握实验技能，为今后继续深造和参加科学研究打下坚实的基础。

笔者所在学院开办生物工程专业已有二十余年，其前身是原贵州工学院轻工系1986年建立的发酵工程专业。生物化学及其实验课程是目前我院生物工程、酿酒工程、食品科学与工程的专业基础课，其教学地位十分重要。然而目前生物化学实验教学面临的主要困境是开设的实验项目较为陈旧，人均实验学时偏少，难以适应现代生物化学的研究与发展，也不能满足学生掌握新技术、新方法的要求。针对现有生物化学实验教学的不足，笔者认为通过大学生创新性实验计划，可以激发学生的主观能动性，提高他们的实验动手能力以及分析问题和解决问题的能力。

一、生物化学实验教学存在的主要问题

我院自开设生物化学实验课程以来，虽然实验内容经过多次调整和改进，但受制于实验经费不足、师资缺乏，以及教学改革带来的课程学时压缩等因素，目前开展的实验教学已很难适应现代生物化学的研究与发展。笔者认为当前实验教学主要存在以下几方面问题，需要进一步改进才能提高整个生物化学课程的教学效果。

1.人均实验学时少，学生缺少足够的动手训练机会。笔者所在学院开设的生物化学实验课程主要面向生物工程和酿酒工程专业。生物化学是一门理论和实验结合很强的课程，需要开设足够的实验来验证相关的理论知识，同时提高学生的实际动手能力。然而随着多次教学改革的实施，实践教学部分得到加强，课堂教学和实验教学课时却减少了。目前我院生物化学实验课程总共16～18学时，远远低于省外一般大学和211院校，无法满足学生对该门课程的实际实验需求。另一方面，由于受实验经费、场地以及师资匮乏等因素的制约，学生在开展实验时往往2～4人一组，每个人只负责实验的某个环节，很多实验不是独立完成，因而学生缺少必要的实验锻炼。虽然近几年在省政府的大力支持下，学校基础实验教学用地等方面得到很大提升，但短期内很难显著提高学生人均实验学时数。

2.验证性实验为主，限制了学生的创造性。目前我院生物化学课程开设的实验，如氨基酸的层析分离、酪蛋白的制备、考马斯亮蓝法测定蛋白质等，大多属于验证性实验，而综合性实验比较少。由于验证性实验一般都会有比较明确的实验预期，所以可能会出现一些学生实验不认真，甚至根据预期编造实验结果，同时抄袭他人实验报告的现象也时有发生，这些都不利于培养学生的严谨学风。另一方面，生物化学属于专业基础课，笔者所在学院一般安排在大二上学期开设该门课程，而这阶段学生思维还是沿袭了高中的授课方式，以老师灌输为主，学生的动手能力及自主思维创新的能力较差。虽然授课教师会反复强调课前预习的重要性，但由于很多学生自觉性较差，并不能按时预习。在实验的过程中只是按照实验教材中的步骤机械地进行，部分同学对实验的原理、步骤和现象不理解，教学效果欠佳。长此以往就会造成学生惯于接受、疏于思考、依赖性变强的恶性循环，其主观能动性和创造性进一步降低。

3.开设的实验内容滞后，难以满足现代生物技术发展需求。随着学校办学规模的提高以及专业的进一步细化，最近我院在原先生物工程基础上，结合贵州省白酒产业发展的需求，新开办了酿酒工程专业，这对生物化学及实验教学提出了新要求。目前生物化学教学一直沿用原先发酵工程的模式，实验内容及大纲只是在原有基础上做了细微的调整，没有体现各专业对生化实验技能的特殊要求。另一方面，最近十几年生物技术突飞猛进，生命科学迈入了后基因时代，应用各种生物化学技术手段也成为生命科学研究领域的主流。受制于教学条件和师资力量的匮乏，我院目前开设的生物化学实验课程基本停留在简单的定性验证，且实验对象大多数集中在糖和蛋白质，核酸部分的实验学时偏少，学生很难接触到分子生物和基因工程等先进仪器设备，难以掌握现代生物技术的实验技能。

二、大学生创新性实验计划对教学的促进作用

为了全面提高学生的创新能力和综合素质，教育部和许多院校都设立了以本科生为主体的创新能力培养计划，即国家大学生创新性实验计划，其目的是通过学生参与科研实验，激发他们的学习兴趣和创新精神，锻炼他们分析问题和解决问题的能力。近年来，我校也加强了本科生创新能力的培养，设立了专项经费用于支持大学生创新性实验计划。笔者这几年作为指导教师，带领本科生完成了国家大学生创新性实验计划和贵州大学大学生创新性实验计划。通过这些计划的实施，学生动手能力和综合素质普遍得到加强，可以一定程度上弥补现有实验教学的缺陷。

1.实验时间有保障，动手能力得到加强。教学实验一般要求学生在规定的时间内完成，且教学课时比较少，所以很多学生缺少机会进行充足训练。相比而言，大学生创新性实验计划则比较灵活，一般是在空余时间安排学生进行实验。虽然大部分创新性实验计划只资助半年或一年，但项目结束后仍可在老师指导下继续参加导师项目研究，甚至还可以结合本科毕业论文进行持续锻炼，因而学生做实验的时间有充分保障。另一方面，大学生创新性实验计划远远大于教学实验工作量，虽然每位参与学生在课题执行中承担各自的任务，但人均实验量还是比较大，学生有充足的时间来锻炼动手能力。

2.进一步开阔学生的视野。本科教学实验开设的内容相对比较滞后，无法满足学生对掌握新技术、新方法的需求。创新性实验计划的模式是按照科研项目的评价体系来申报和验收的，因而实验需要突显一定的创新性。本科生在参与大学生创新性实验计划时，需要在老师指导下阅读一定量的文献，了解与研究相关的前沿技术，同时在实施过程中有机会接触和使用先进的仪器设备。近年来生物科学进展日新月异，特别是后基因时代涌现很多新技术和新方法，而现有的实验教学基本停留在原先的模式，学生很难掌握日益革新的实验技能。通过大学生创新性实验计划的实施，可以进一步拓宽学生的视野，提高他们的综合实力。

3.激发学生主观能动性和创造力。本科生物化学开设的实验大多属于验证性质，同时实验内容较为单一，缺少对知识理论的综合运用。相比而言，大学生创新性实验计划的基本属于探索性研究，实验结果一般不可预知，这可以在一定程度上激发学生的主观能动性。创新性实验计划的实验较为系统，不仅仅是由单一实验构成，需要学生对知识的综合运用。笔者指导的大学生创新性实验计划，需要学生完成微生物的接种和培养，固态发酵工艺的控制和优化，以及蛋白酶的分离纯化和酶促反应动力学测定，不仅要求学生掌握蛋白质化学的基本理论和实验技能，同时也加强了学生对微生物培养这块的理论和实验操作技能。另一方面，在创新计划的实施过程中，除了前几次实验需要指导老师进行准备和示范，后续的研究一般要求学生学会独立设计方案，并进行相关实验准备和具体实施，在遇到问题时能够通过小组讨论，提出解决问题的切实方案。因此，通过大学生创新性实验计划的实施，可以激发学生主观能动性和创造力。

三、结语与展望

通过大学生创新性试验计划的实施，可以一定程度上解决现有生物化学实验教学中的一些弊端，并激发学生的主观能动性和创造力，全面提高学生的综合素质，满足学生掌握新技术、新方法的要求。然而受资金等因素的限制，大学生创新性试验计划只能在有限的范围内开展。考虑到一般学校很多老师的科研项目与生物化学专业知识体系密切相关，所以笔者认为可以将学生吸纳到教师的科研实验进行锻炼，让更多的学生有机会接触前沿技术，并通过创新研究提高自身的综合实力。

参考文献：

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中关村科技园区昌平园原名“北京市新技术产业开发试验区昌平园区”，1991年经北京市人民政府批准正式成立；1994年4月，经科技部（原国家科委）批准，成为国家级高新技术园区的一部分；1999年6月，国务院批复北京市和科技部《关于进一步加快中关村科技园区建设的请示》，昌平科技园区正式更名为中关村科技园区昌平园。作为中关村最早成立的三个园区之一的昌平园，规划面积11.48平方公里，其中包括昌平园北区5平方公里（包括昌平园西区、昌平园东区、民办科技园）、昌平园南区即中关村国家工程技术创新基地4平方公里、中关村生命科学园及三一产业园2.48平方公里。

建园以来，特别是国务院批复建设中关村科技园区以来，昌平园凭借优惠的产业政策与高效的工作作风，开拓创新，与时俱进，成为中关村重要的技术创新和科技成果转化、产业化的示范基地，产学研结合综合改革的先试先行基地，创新型人才、研发机构和高新技术企业的集聚和辐射基地，与市场经济和知识经济发展相适应的科技服务基地。昌平园各项主要经济指标呈现跨越式健康发展态势。2007年，昌平园实现工业总产值398亿元，占全区工业总产值60%以上，总收入530亿元、利润总额50亿元、出口创汇8亿美元、上缴税金25亿元，年经济增长速度超过了30％。1992年至2007年，昌平园技工贸总收入累计达到2142.5亿元；累计实现工业产值1519.3亿元；累计实现利润157.8亿元；累计上缴税费84.37亿元；出口创汇累计超过32.75亿美元。

目前，昌平园电子信息、生物工程和新医药、环保和新能源、新材料等四大支柱产业已经初具规模。规模以上工业企业逐年增加，重点企业推动园区经济发展，骨干企业队伍已经形成，骨干企业发展势头良好。神华昌运、诺华制药、福田环保、赛迪集团等已经成为昌平的龙头企业，继二六三网络、直真节点、清华阳光、鄂尔多斯，亚都等企业之后，中信国安、英斯泰克、三一重机、中电智能卡、利德华福、巴可利亚得等企业已经加入骨干企业队伍，中软股份、有研亿金、绿创环保、万泰生物、振冲工程、柏瑞安科技、美高仪软件等一大批企业正在加速步入骨干企业行列。

围绕能源科技和生物医药两大特色产业发展，园区专业园建设不断推进。

中关村生命科学园总规划用地面积249公顷，其中一期工程用地面积132公顷，规划为研究、开发、中试基地。二期工程用地面积119公顷，定位为医疗及产业基地。一期聚集了中国科学院、中国军事医学科学院、中国医学科学院、北京大学、清华大学和北京生命科学研究所等国家顶尖的研究机构；在技术支撑体系上，设有生物芯片国家工程研究中心、国家蛋白质组研发及工程中心、国家863实验动物及病理动物模型中心、北京生物医药孵化基地等；在产业化资源上汇集了扬子江集团、江中制药集团、北京养生堂和奥瑞金种业等国内知名企业，吸引了诺和诺德、Takara等著名跨国公司。

中关村国家工程技术创新基地项目，总规划面积4平方公里。是科技部针对国家走新型工业化道路对工程技术创新的巨大需求于2003年2月提出的。一批在提升国家重点行业整体技术水平中发挥骨干作用的科研院所(以重点实验室、研究所、工程研究中心和院所兴办的公司为主)聚集起来。目前创新基地控制性详细规划方案已和可行性研究报告及土地开发实施方案已获得国家发改委批准，中石油的一批科研院所和企业先期进驻该基地。

昌平园未来发展重点：

（一）始终坚持一条主线――强化成果转化和产业基地功能

依据国家和北京市“十一五”发展规划思路，昌平园作为北京郊区的高新区，将推进二次创业，优化基础设施、公共服务配套设施、软硬环境。主动承载首都高新技术产业链中的产业基地作用，强化昌平园高新技术成果转化和产业基地功能，加快引进、加速培育重点领域高新技术企业，构建新的竞争优势。将昌平园建成北京市主要的成果转化与产业化基地。

（二）重点发展两个产业――能源科技和生物工程和新医药产业

认真贯彻落实“发展高技术，实现产业化”的战略方针，积极实施《中关村科技园区十年创一流》发展战略，充分发挥本地的资源优势，围绕具有产业基础的能源科技、生物技术和新医药产业，培育一批高新技术企业，开发一批高新技术产品，成就一批科技人才。有力地促进昌平经济结构的调整和优化，推进首都高新技术产业的发展。