序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇基因技術(shù)論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

一、福音與憂慮：轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其特點(diǎn)

基因一詞是英語“gene”的音譯，它源于印歐語系，是“開始”、“生育”的意思。很久以來，人們并不明白遺傳的奧秘。19世紀(jì)的細(xì)胞學(xué)說、達(dá)爾文的進(jìn)化論與孟德爾的遺傳定律，為近代生物學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。孟德爾從豌豆實(shí)驗(yàn)中推導(dǎo)出存在著專門承擔(dān)遺傳作用“種質(zhì)”的遺傳因子，從而演繹出孟德爾遺傳規(guī)律。1909年，丹麥學(xué)者約翰遜提出用基因來指稱任何一種生物中控制任何遺傳性狀而其遺傳規(guī)律又符合孟德爾定律的遺傳因子。1910年，摩爾根通過果蠅白眼突變研究，確證基因位于染色體上，隨后創(chuàng)立了基因論。1953年Waston和Crick創(chuàng)立了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，首次揭示了DNA分子的結(jié)構(gòu)、組成及功能，開創(chuàng)了從分子水平揭示生命現(xiàn)象本質(zhì)的新紀(jì)元，揭開了現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展的序幕。1972年，美國斯坦福大學(xué)的生物化學(xué)教授PaulBerg和Jackson利用限制性內(nèi)切酶和連接酶，得到了第一個(gè)體外重組的DNA分子，開啟了重組DNA技術(shù)的先河，這是人類歷史上第一次有目的的基因重組的成功嘗試。運(yùn)用重組DNA技術(shù)將外源的優(yōu)良目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞或組織，改變其遺傳組成后產(chǎn)生物質(zhì)及其后代，這就是轉(zhuǎn)基因技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)可以把任何外源的基因包括人、植物、動物、微生物甚至人工合成的基因，整合到植物、動物、微生物細(xì)胞中，使其具有人們所需要的各種性狀。可見，轉(zhuǎn)基因技術(shù)使人獲得一種改變生物遺傳性狀、創(chuàng)造新物種的能力。

隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的出現(xiàn)，人類跨入了基因工程時(shí)代：人們可以按照自己的意愿從生物體最基礎(chǔ)的遺傳物質(zhì)——DNA水平上來改造生物體，進(jìn)而改造整個(gè)自然界。正因?yàn)槿绱耍D(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療方面都有廣泛的應(yīng)用。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用包括：(1)種植業(yè)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用于植物育種，產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因作物，改變植物的遺傳特性，不僅可獲得抵御各種害蟲和病毒、以及除草能力的作物，而且可以大大提高作物的產(chǎn)量和質(zhì)量；培育各種奇花異草等園藝品種。(2)養(yǎng)殖業(yè)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用于動物育種，產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因動物，即人工改變基因，使之具有優(yōu)質(zhì)、速生、高抗性等人類需要的優(yōu)良特性的家畜家禽新品種。(3)醫(yī)藥業(yè)。利用轉(zhuǎn)基因細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，利用轉(zhuǎn)基因微生物發(fā)酵培養(yǎng)或利用轉(zhuǎn)基因動植物作為生物反應(yīng)器來生產(chǎn)胰島素、干擾素等珍稀藥物，利用動植物生產(chǎn)疫苗等。(4)食品加工業(yè)。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良曲霉、酵母等微生物品種，發(fā)酵生產(chǎn)食品添加劑和加工助劑、醬油、奶制品等，達(dá)到提高產(chǎn)量或改善風(fēng)味等目的。此外，轉(zhuǎn)基因技術(shù)作為生物學(xué)領(lǐng)域的成果，正通過大量邊緣學(xué)科和相關(guān)行業(yè)的轉(zhuǎn)化、吸收，迅速滲透到電子、信息、乃至機(jī)電、環(huán)保等其他行業(yè)，極大地改變了這些領(lǐng)域里的生產(chǎn)、管理、組織模式。成為推動生產(chǎn)力進(jìn)步的強(qiáng)大內(nèi)動力。總之，以轉(zhuǎn)基因技術(shù)為基礎(chǔ)的生物技術(shù)“代表著最有前途的技術(shù)方向，是本世紀(jì)最具有影響的高新技術(shù)新興產(chǎn)業(yè)帶，是最有生命力的經(jīng)濟(jì)增長鏈，是未來前景最有競爭力的產(chǎn)業(yè)群”。

當(dāng)然，轉(zhuǎn)基因技術(shù)是一種完全不同于傳統(tǒng)生物育種技術(shù)的新技術(shù)，它有自身的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)主要有如下幾個(gè)方面：首先，轉(zhuǎn)基因技術(shù)打破了物種之間的界限，例如，在自然進(jìn)化中似乎不可能突破的動物和植物之間的界限因?yàn)檗D(zhuǎn)基因技術(shù)的出現(xiàn)而變成了現(xiàn)實(shí)；其次，也因?yàn)檗D(zhuǎn)基因技術(shù)突破了物種之間的界限，從而也使人類可以人為地改變自然物種的進(jìn)化方向與進(jìn)化速度，它可能導(dǎo)致這樣一種結(jié)果，在自然進(jìn)化狀態(tài)下也許要經(jīng)歷漫長的時(shí)間才可能出現(xiàn)的新物種，在轉(zhuǎn)基因技術(shù)條件下短時(shí)間就可以出現(xiàn)；由此，它引發(fā)出轉(zhuǎn)基因技術(shù)的第三個(gè)特點(diǎn)，即它所可能導(dǎo)致的后果更加難以預(yù)測。轉(zhuǎn)基因技術(shù)和其他技術(shù)不同，它是一種生物技術(shù)即它是按照人的目的對生命存在的一種改造，創(chuàng)造出的是一些具有特殊性狀的生物新品種，它不像無機(jī)物的合成那樣，如果說無機(jī)物的合成品仍然是無機(jī)物，那么轉(zhuǎn)基因技術(shù)的“作品”卻是有生命的，它能夠再生，而且其性狀可以遺傳給下一代。這些也許是“提前”到來的新物種會給整個(gè)生物界(包括人類)帶來什么樣的影響，實(shí)在難以預(yù)測，這也就更加加深了人們的憂慮。例如，人們已經(jīng)憂慮轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用可能導(dǎo)致減少生物的多樣性，破壞生態(tài)平衡，增加某些疾病的人畜共患幾率，等等。

正因?yàn)檗D(zhuǎn)基因技術(shù)的上述特點(diǎn)，使得人們圍繞它所進(jìn)行的倫理爭論一直就沒有停止過，可以說，所有圍繞轉(zhuǎn)基因技術(shù)進(jìn)行的倫理論爭，都是基于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的上述特點(diǎn)而展開的。

二、道德還是不道德：圍繞轉(zhuǎn)基因技術(shù)的倫理論爭及評析

圍繞轉(zhuǎn)基因技術(shù)的倫理論爭，表現(xiàn)在不同的學(xué)術(shù)流派中，這里限于篇幅，主要分析兩種針鋒相對的觀點(diǎn)，即倫理上的反對與倫理上的支持。

先來看看對轉(zhuǎn)基因技術(shù)在倫理上持反對立場的觀點(diǎn)。從轉(zhuǎn)基因技術(shù)誕生的那天起，認(rèn)為轉(zhuǎn)基因技術(shù)違反倫理的觀點(diǎn)就一直沒有停止過，有相當(dāng)多的學(xué)者甚至普通民眾都持這一立場。大致說來，這種反對立場又可以相對區(qū)分為兩個(gè)不同的層次：一是從根本上否定轉(zhuǎn)基因技術(shù)本身，有人把這一立場概括為“本質(zhì)方面”反對；另一種是從轉(zhuǎn)基因技術(shù)的后果即其安全性和風(fēng)險(xiǎn)方面反對轉(zhuǎn)基因技術(shù)，這一立場則通常被概括為“非本質(zhì)方面”反對。實(shí)質(zhì)上，“非本質(zhì)方面”的反對嚴(yán)格說來并不是一種倫理上的判斷，它潛藏的結(jié)論是：假如人類有足夠能力來規(guī)避轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用中所導(dǎo)致的不安全性后果，那么，是可以進(jìn)行轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研究和應(yīng)用的，因此，對于非本質(zhì)方面的反對立場，我們在這里不打算作分析。

從本質(zhì)上反對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的最激烈的觀點(diǎn)，來自于自然中心主義的倫理觀。自然中心主義的倫理觀有如下幾個(gè)基本論點(diǎn)：首先，它把對生命的尊重作為倫理學(xué)的理論基石，認(rèn)為無論是人、動物還是植物，凡是有生命的存在都應(yīng)當(dāng)?shù)玫降赖律系耐茸鹬亍Ｌ├罩赋觯骸安扇∽鹬刈匀坏膽B(tài)度，就是把地球自然生態(tài)系統(tǒng)中的野生動植物看作是具有固有價(jià)值的東西。”其次，尊重自然也就是尊重作為整體的生物共同體，承認(rèn)構(gòu)成共同體的每種動植物都具有內(nèi)在價(jià)值。生命的、固有的、內(nèi)在的價(jià)值就是因?yàn)樯旧碜猿赡康摹τ谌撕推渌麆又参锷鼈€(gè)體來說，由于各自都具有一種內(nèi)在目的性，并且其他生命的內(nèi)在目的性勿需人的內(nèi)在目的性來確證，所以人不具有高于其他生命的特質(zhì)。因此，第三，應(yīng)把保持自然的“完整、穩(wěn)定和美麗”作為人類行為的終極目的和對人對自然的行為進(jìn)行道德判斷的終極尺度。在人的倫理責(zé)任中應(yīng)包含不干涉其他生命體的存在、不作惡、保持對其他生命的尊重，并為自己的錯(cuò)誤行為作出補(bǔ)償?shù)葍?nèi)容。

基于以上理由，自然主義的倫理觀認(rèn)為跨越雜交屏障的基因轉(zhuǎn)移是非自然的，是對自然不合理的干涉，因而是不道德的。他們認(rèn)為，改造自然有兩種方式：一種是貼近自然或模仿自然的方式，另一種則是遠(yuǎn)離自然或非自然的方式。雖然不能說轉(zhuǎn)基因是反自然的方式，但與傳統(tǒng)的更符合自然的方式相比，當(dāng)然是更為遠(yuǎn)離自然，是非自然的。第一，它是快速的，只用短短幾年甚至幾個(gè)月或幾天時(shí)間就可以把一個(gè)外來物種的基因片斷(遺傳物質(zhì))轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物種中，并表達(dá)這個(gè)外來基因的產(chǎn)物——蛋白質(zhì)。第二，轉(zhuǎn)基因技術(shù)是激進(jìn)的和大跨度的，可以把兩個(gè)風(fēng)馬牛不相及的物種的基因結(jié)合在一起。比如，將土壤微生物毒蛋白基因轉(zhuǎn)移到水稻身上，使后者抗蟲；把北極魚的基因轉(zhuǎn)移到西紅柿身上，使其抗寒。而在自然的進(jìn)化方式中，當(dāng)然也存在基因交流和融合，但一是不會產(chǎn)生這種狂飆突進(jìn)式的基因轉(zhuǎn)移，二是不會產(chǎn)生這種大跨越式的遺傳物質(zhì)融合。一種物質(zhì)的某一性狀和特征需要適應(yīng)環(huán)境若干年才會形成和鞏固，它在進(jìn)化上是緩慢的，也是非常安全的。迅速的基因轉(zhuǎn)移既可能讓一個(gè)物種內(nèi)部難以適應(yīng)外來基因全面而有機(jī)的融入，也會使得這一物種由于特殊外來基因表達(dá)后產(chǎn)生新的特性(如抗蟲)而與環(huán)境和其他物種的關(guān)系難以迅速磨合，造成一系列問題。因此，轉(zhuǎn)基因的方式違背了自然的內(nèi)在規(guī)律，是非自然、反進(jìn)化的。

與自然中心主義立場相接近的是宗教神學(xué)的立場，它認(rèn)為自然界是上帝按照最完美的方式創(chuàng)造出來的，因此，自然的存在本身就是最完美最和諧的存在，轉(zhuǎn)基因技術(shù)以人為的方式打破了自然完美與和諧，是對上帝的蔑視和玩弄，因而是不道德的。

以上是從倫理道德上反對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的立場。另一方面，也有從倫理道德上支持轉(zhuǎn)基因技術(shù)的，這種立場主要來自于人類中心主義者。

人類中心主義也有幾個(gè)基本觀點(diǎn)：首先，它認(rèn)為，人道原則應(yīng)該成為倫理學(xué)深層的價(jià)值論基礎(chǔ)，人類整體的長遠(yuǎn)生存利益應(yīng)該成為人們行為的終極目的，以及人類對待自然的行為進(jìn)行道德判斷的終極尺度，在人類與自然的相互作用中應(yīng)將人類的利益置于首要地位。其次，人類實(shí)踐行為的目的不是為了實(shí)現(xiàn)自然規(guī)律，合乎自然的結(jié)果只是為了人類更好的生存。拋開人類利益，人類就沒有實(shí)現(xiàn)外部自然規(guī)律的義務(wù)和責(zé)任。再次，在自然界，基因的突變和交流是廣泛存在的，這是進(jìn)化的動因，也是進(jìn)化最主要的來源之一。很多的野生物種之間基因的交流就導(dǎo)致我們這樣一個(gè)多種多樣的世界。轉(zhuǎn)基因技術(shù)與傳統(tǒng)的以及新近發(fā)展的亞種間雜交技術(shù)相比，在基本原則上并無實(shí)質(zhì)差別。它只不過是傳統(tǒng)的生物技術(shù)的延伸而已，是自然的。最后，為了滿足人類的各種需要，我們應(yīng)該發(fā)展轉(zhuǎn)基因技術(shù)。

應(yīng)該說，上述兩種相互對立的倫理立場都有一定的道理。自然中心主義者看到了自然界非人類生命存在具有自己的內(nèi)在價(jià)值，這種內(nèi)在價(jià)值并不需要人類來加以確證，因此，人類應(yīng)對自然界中的生命存在保持應(yīng)有的尊重，這一點(diǎn)，無論是從理論上還是從實(shí)踐上看都具有一定的合理性。事實(shí)上，如果我們不是狹義地理解價(jià)值這個(gè)范疇，即不再把價(jià)值僅僅理解為物對人的關(guān)系，而是把價(jià)值理解為相互作用與影響的存在之間的意義關(guān)系，那么，在自然的演化系統(tǒng)中，任何一種存在都是有確定的價(jià)值與意義的，非人類生命存在的價(jià)值的確不需要人類來確證。因此，人類并沒有比其他生命存在更為優(yōu)越的地位。在這個(gè)意義上，提出人類應(yīng)尊重自然界中非人類生命存在的權(quán)利是有道理的。從實(shí)踐上看，在人類歷史的發(fā)展過程中，正是由于我們過分強(qiáng)調(diào)了人類對于非人類生命存在的優(yōu)越地位，把自然中的非人類存在僅僅當(dāng)作對于人類而言的工具性價(jià)值，才導(dǎo)致了人類對自然的瘋狂掠奪，導(dǎo)致了生態(tài)危機(jī)，也使人類的生存環(huán)境惡化。改變這種狀況的一個(gè)重要途徑，就是轉(zhuǎn)化人類在處理自身與自然關(guān)系時(shí)的價(jià)值思維模式。否則，人類將永遠(yuǎn)不可能實(shí)現(xiàn)與自然界中非人類的生命存在和諧相處，共生共榮。

但是，自然中心主義的倫理觀根本不考慮人類在自然中是一種特殊存在，即人類是迄今為止在自然界中惟一可以認(rèn)識自然必然性、利用自然必然性從而在一定程度上超越自然必然性的存在這一客觀的、科學(xué)的事實(shí)，力圖把人的活動降低為動物活動的水平，則是錯(cuò)誤的。在漫長的自然演化過程中，人類從生物世界中脫穎而出，獲得了超出其他生命存在的智慧，使人類獲得了一定程度的自由：人可以以自己的需要、目的與愿望為尺度，對自己置身其中的自然進(jìn)行否定性的實(shí)踐活動，使之符合自己的需要。這種對自然的否定性的實(shí)踐活動正是人類文化發(fā)生的最深刻的根源。可以說，人類在自然中的大多數(shù)活動都帶有否定性的特點(diǎn)，在某種意義上，即是對自然的“不尊重”。自然中心主義者無視這一點(diǎn)，并不是實(shí)事求是的態(tài)度。如果說自然中心主義者無視人類活動的特殊性，而力圖把人類活動降低為動物的水平的話，那么人類中心主義者則恰好相反，他們看到了人類和人類活動的特殊性，肯定人類的活動不可能是一種簡單地重復(fù)自然必然性的活動，而是從自己的需要、愿望和目的出發(fā)，力圖把自己從自然必然性中提升出來的活動，因此，人類不可能不干預(yù)自然。要求人類的活動還原為其他生命存在的本能地適應(yīng)自然的活動，是沒有道理的。應(yīng)該說，人類中心主義的這一立場也具有一定的合理性。但是，人類中心主義者把人類的特殊性無限放大了，把人類的需要、目的與愿望當(dāng)作衡量其他生命存在的惟一尺度，非人類的生命存在只有在人類的需要、目的與愿望面前去尋找自己存在的理由。因此，只要有需要，人類就可以利用自己的智慧任意去操縱自然。從理論上說，人類中心主義者的上述立場，是對“價(jià)值”這一范疇作了非常狹義的理解，即只把價(jià)值看作是物對人的需要滿足的關(guān)系，而不是把價(jià)值理解為相互作用的對象之間的意義關(guān)系，這是典型的人類的“狂妄”。從實(shí)踐上看，上述思維方式導(dǎo)致了人與自然之間的緊張，現(xiàn)代社會中人類生存環(huán)境的惡化與其有著密切的聯(lián)系。

最后，還應(yīng)該指出，盡管自然中心主義和人類中心主義存在著沖突與對立的一面，但是兩者又有共同的局限，即它們都堅(jiān)持一種自然與人類兩分的立場，把自然的演化過程和人類的活動對立起來，從而使得他們無論是對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的倫理支持還是對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的倫理否定，都沒有足夠的理由。擺脫這一困境的思路，就是要超越自然中心主義和人類中心主義，在一個(gè)更高的基礎(chǔ)上去考察轉(zhuǎn)基因技術(shù)存在的倫理理由及其限度。

三、支持與限度：新自然觀視野中轉(zhuǎn)基因技術(shù)的倫理維度

如在對轉(zhuǎn)基因技術(shù)進(jìn)行倫理判斷時(shí)，既不能堅(jiān)持自然中心主義的立場，也不能堅(jiān)持人類中心主義的立場，那么，轉(zhuǎn)基因技術(shù)還能獲得倫理上的支持嗎?我們的回答是肯定的，即它是可以獲得倫理上的支持的。但是，我們同時(shí)又認(rèn)為，這種倫理上的支持并不是至上的，而是相對的、有限度的。我們的觀點(diǎn)是，在對待轉(zhuǎn)基因技術(shù)的倫理立場上，必須要考慮兩個(gè)倫理維度：一方面，我們要考慮自然的權(quán)利，尊重自然；另一方面，我們也要考慮人類的利益，尊重人類活動的目的。一句話，要把自然的權(quán)利和人類的權(quán)利結(jié)合起來，在兩者之間保持必要的張力，從而使自然和人類實(shí)現(xiàn)和諧共生。

之所以做出這樣的判斷，是基于對人類中心主義對自然權(quán)利和價(jià)值的漠視所帶來的生態(tài)環(huán)境惡化以及自然中心主義對人類權(quán)利和價(jià)值的漠視所導(dǎo)致人類無所作為的后果的判斷。我們認(rèn)為，要給轉(zhuǎn)基因技術(shù)一種恰當(dāng)?shù)膫惱砝碛桑斜匾黄苽鹘y(tǒng)自然中心主義和人類中心主義的思維模式，在一個(gè)新的更高的基礎(chǔ)上來重新思考自然與人類的關(guān)系。在這里，我們提出一種新的自然觀，以作為我們這一立場的理論基礎(chǔ)。這種新自然觀的主要內(nèi)容可以概括為：從人的現(xiàn)實(shí)存在的特點(diǎn)出發(fā)，把人的活動納入自然演化的總體進(jìn)程來加以考察，以此來進(jìn)一步思考人類在自然演化進(jìn)程中的權(quán)利、義務(wù)與責(zé)任，并以此來透視轉(zhuǎn)基因技術(shù)的倫理合理性及其限度。

把人類的活動納入自然演化的進(jìn)程來思考，無論是從客觀事實(shí)存在上看還是從思想史上看，都是有依據(jù)的。從客觀事實(shí)存在上看，人類本身是自然界長期演化的結(jié)果，這意味著人類的出現(xiàn)既是自然界中增添了一個(gè)新的成員，同時(shí)，人類也就成為自然生態(tài)系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)而參與自然的總體的演化過程。

從思想史的角度看，盡管有不少的思想家把人類的活動和自然的演化對立起來，或者強(qiáng)調(diào)人類活動對于自然演化的優(yōu)先地位(如人類中心主義者)，或者把自然的演化看作是既定完美與和諧的，人類的活動只會對這種完美與和諧的破壞(如自然中心主義者)，但是把人類的活動納入自然演化過程進(jìn)行思考的思想學(xué)說卻仍然是存在的，最典型的就是中國智慧中的儒家學(xué)說。儒家的主流思想是認(rèn)為天人合一，人性與天地萬物之性相通，因此，人只要能盡自己的本性，就能盡天地萬物之本性，因而能夠參與天地萬物的演化過程。“唯天下至誠，為能盡其性；能盡其性則能盡人之性；能盡人之性，則能盡物之性；能盡物之性，則可以贊天地之化育；可以贊天地之化育，則可以與天地參矣。”(《中庸》)雖然，這里強(qiáng)調(diào)“能盡人之性”是“能盡物之性”的前提，但是，這決不是以人為尺度來輔量裁成萬物。因?yàn)椋廊寮业牧觯斓刂郧∏≡谟谒艽俪扇f物自由地生長發(fā)育，即所謂“生生之德”，也就是真正意義上的仁德。所以，盡人之性以參與天地萬物的演化過程，不是以犧牲非人類的生物存在的利益為前提的，從而它不表現(xiàn)為人類中心主義。但既然是人參與其中的演化過程，它也就必然地帶上人類的價(jià)值目的與追求，因此，它又不可能表現(xiàn)為對自然地消極服從，因而，它和自然中心主義也有著本質(zhì)的區(qū)別。這一點(diǎn)，從儒家的仁者情懷中可以看得非常清楚。儒家認(rèn)為，天地有自己演化的規(guī)律，但必然之中有偶然，在自然界中，經(jīng)常會產(chǎn)生“離經(jīng)叛道”的情形，使生命存在并不能按照自己的本性來伸張、發(fā)育自己，改變這種現(xiàn)狀的責(zé)任就落到了通天地之道的人的身上，所謂“儒者與天地萬物為一體。假使一物不得其所，便是吾仁未有盡處”。另外，儒家還認(rèn)為，自然只是提供了萬物演化的可能性，這種可能性向現(xiàn)實(shí)性的轉(zhuǎn)化，也需要通過人的活動，即所謂“天地設(shè)位，圣人成能；人謀鬼謀，百姓與能”(《易傳·系辭上》)。當(dāng)然，“天地設(shè)位，圣人成能”的過程，同樣不是人的主觀隨意的過程，相反，它是一個(gè)充分考慮了人的生命理想和非人類存在的本性的過程，是“近取諸身，遠(yuǎn)取諸物”的過程，因而，也就是一個(gè)充分考慮了人的活動目的和自然界中其他生命存在的價(jià)值與意義的過程。總之，中國傳統(tǒng)的儒家思想，確乎在一定程度上體現(xiàn)了這樣一種思維方式：即既把人的活動納入自然的演化過程，同時(shí)又充分注意到了人作為一種特殊的存在而在自然演化中所起的特殊作用的思維方式。這種思維方式，正是我們今天超越自然中心主義和人類中心主義的重要思想資源。

即使從宗教神學(xué)的立場上看，我們也同樣可以把作為人的活動的具體形式的轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用看作是自然演化的重要環(huán)節(jié)。因?yàn)椋鳛樵煳镏鳎系奂热毁x予了人類以智慧，那就意味著人類必然要運(yùn)用自己的智慧來從事自己的活動，這正是順從了造物主的意愿。相反，如果人類不運(yùn)用自己的智慧，反倒是對上帝的不尊重，是違反了上帝的旨意!

以上述立場來看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其應(yīng)用，我們就不會簡單地認(rèn)為轉(zhuǎn)基因技術(shù)是反自然的，是對自然界中非人類存在的生命的不尊重。

更進(jìn)一步，當(dāng)我們考慮自然存在及其演化方式時(shí)，我們將更加清楚地看到轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其應(yīng)用的自然本性。我們知道，在自然界中，生物之間、生物和無機(jī)物之間，都在以不同的方式進(jìn)行物質(zhì)、信息和能量的轉(zhuǎn)化，人類和自然的其他存在之間同樣存在著以自己的方式進(jìn)行的物質(zhì)、能量、信息的轉(zhuǎn)化。這種轉(zhuǎn)化是自然存在和演化的方式，沒有它，就無所謂自然，因此，這里并不存在從人類的視角來看的道德與不道德的問題。老虎吃羊或其他比自己弱小的動物，我們并不會對之進(jìn)行道德評價(jià)，因?yàn)檫@是自然的演化方式。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用同樣可以看作是人類與非人類之間進(jìn)行的物質(zhì)、信息和能量的轉(zhuǎn)化方式。既如此，我們又怎能簡單地對其進(jìn)行倫理上的“是”或“否”的判斷呢?

上面的分析是不是意味著人類所有的針對自然的活動，都不需要進(jìn)行倫理道德上的考慮?是不是都不需要受倫理道德的制約呢?答案當(dāng)然是否定的。我們在上面反復(fù)提到，不能對轉(zhuǎn)基因技術(shù)進(jìn)行“簡單的”倫理上的“是”或“否”的判斷，恰好意味著對轉(zhuǎn)基因技術(shù)進(jìn)行倫理判斷的復(fù)雜性，這種復(fù)雜性來源于人類存在的特殊性：人類雖然是自然大家庭中的一員，但他卻是自然中最為特殊的成員——人是一種有智慧的、自由的存在。正是這樣一種特殊性，使人類的活動不同于非人類的其他生命存在的活動。如果說，非人類的生命存在的活動完全受著自然這個(gè)整體的必然性的制約，只能是一種被動地適應(yīng)自然的活動，那么，人類則完全有可能憑借自己的智慧認(rèn)識、利用并在一定程度上超越這種必然性。人類對自然必然性的超越，意味著自然的演化過程帶有了更多的“人類性”因素——人類總是力圖以自己的需要、愿望和目的為尺度，使自然的演化朝著自己所欲求的方向發(fā)展。這就導(dǎo)致了在自然這個(gè)大家庭中，人類活動的自主自為性與非人類生命存在活動的被動適應(yīng)性之間的沖突。這種沖突提供了我們對人類活動進(jìn)行倫理考量的可能性和必要性。

在自然界中，生命的演化有一個(gè)從低級到高級的進(jìn)化過程，但這個(gè)過程是生命存在與非生命存在之間、生命存在與生命存在之間不斷進(jìn)行的物質(zhì)、信息能量等等交換的過程，這既是自然界中非人類生命存在的基礎(chǔ)，也是作為自然大家庭之一員的人類存在和發(fā)展的基礎(chǔ)。因此，如前文所言，如果我們把價(jià)值理解為相互作用與影響的存在之間的意義關(guān)系，那么，在自然的演化系統(tǒng)中，任何一種存在都是有確定的價(jià)值與意義的，非人類生命存在的價(jià)值的確不需要人類來確證。正是在這個(gè)意義上——在抽象的意義上，我們說，自然這個(gè)生命共同體中的任何一個(gè)成員，都有責(zé)任和義務(wù)尊重自然這個(gè)整體的演化規(guī)律，但從具體的意義上來說，自然這個(gè)生命共同體中的非人類生命存在并不能認(rèn)識到它們與自然整體的不可分割的聯(lián)系，因此，它們不存在尊重不尊重自然的問題。而人類則不同，它是自然殊的存在，它能充分認(rèn)識到自己和自然整體的這種不可分割的聯(lián)系，能認(rèn)識到自身活動的后果，所以，它必須對自己的行為負(fù)責(zé)。由此，我們就可以得出結(jié)論，轉(zhuǎn)基因技術(shù)有其自然的基礎(chǔ)，但是又決不能放任其任意發(fā)展，對之進(jìn)行倫理的辯護(hù)和對之進(jìn)行倫理制約同樣重要。人類有滿足自身需要的權(quán)利，因此，轉(zhuǎn)基因技術(shù)有其倫理理由；但是，人類是自然生命共同體的一員，它有責(zé)任和義務(wù)尊重其他生命存在。滿足自身需要和尊重作為整體的自然，兩者相互制約，構(gòu)成我們在發(fā)展轉(zhuǎn)基因技術(shù)時(shí)必須考慮的兩個(gè)道德維度。

尊重自然，不是要把人類的活動降低到動物活動的水平，尊重人類自身的需要，也不是要把人類的需要夸大到“惟我獨(dú)尊”的地步。尊重自然，首要的是指要尊重自然的演化規(guī)律，尊重自然在漫長的演化過程中形成的生命共同體成員之間的平衡、和諧的關(guān)系，以保證自然界能夠健康、正常地發(fā)展，同時(shí)也保護(hù)人類自身進(jìn)行文化創(chuàng)造的自然基礎(chǔ)。尊重人類的需要，意味著人類的活動和非人類的生命活動一樣也有自己的目的，因此，對人類為了自身目的而進(jìn)行的干預(yù)自然的活動不加分析地進(jìn)行倫理上的譴責(zé)是沒有道理的。

篇(2)

關(guān)鍵詞：甜菜堿，鹽，基因工程

 

生長在自然界中的植物在長期的進(jìn)化過程中形成了適應(yīng)環(huán)境的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能及生態(tài)特征，使植物本身與環(huán)境形成了一個(gè)相對和諧的統(tǒng)一體；另一方面，環(huán)境的變化又使植物受到逆境的影響，給植物的生長及經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量造成一定的損失。目前影響植物生長和產(chǎn)量的最主要環(huán)境脅迫因素是鹽堿和干旱。

一、鹽分對植物細(xì)胞的傷害和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)

鹽分對植物細(xì)胞的傷害主要是生理干旱和離子毒害。植物細(xì)胞中的原生質(zhì)膜，是一個(gè)半透性膜，它允許水分自由透過，而其它物質(zhì)只能有選擇地通過。這樣就使膜內(nèi)存在的有機(jī)分子、無機(jī)離子等形成一定的滲透勢。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)的滲透勢大于土壤溶液的滲透勢時(shí)植物就能吸水；如果小于土壤溶液的滲透壓時(shí)，植物就不能吸水，結(jié)果植物缺水。免費(fèi)論文，基因工程。另一方面外界鹽離子的大量進(jìn)入，破壞了細(xì)胞中原有的離子平衡，進(jìn)而影響細(xì)胞的正常代謝。過量的鹽離子進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后，會使原生質(zhì)凝聚、葉綠素破壞、蛋白質(zhì)合成受到抑制、蛋白質(zhì)水解作用加強(qiáng)，造成體內(nèi)氨基酸積累。這些氨基酸有一部分會轉(zhuǎn)化為丁二胺、戊二胺及游離氨，當(dāng)它們達(dá)到一定濃度時(shí)細(xì)胞就會中毒死亡。

與此同時(shí)，植物在長期的進(jìn)化過程中也形成了一系列的適應(yīng)機(jī)制來抵御鹽脅迫的傷害，其中合成并積累高濃度平衡滲透物質(zhì)以調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透勢就是一重要策略。在正常情況下，這些滲透物質(zhì)是細(xì)胞代謝的一般組成物，它們具備以下特點(diǎn)：①分子量小，水溶性好；②在生理pH范圍內(nèi)呈電中性；③本身不改變酶結(jié)構(gòu)，且能維持酶結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定；④合成酶系統(tǒng)對鹽脅迫敏感，且能在很短時(shí)間內(nèi)積累到足以降低滲透勢的水平。在這些有機(jī)溶質(zhì)中，較重要的、研究最多的是甜菜堿。

二、鹽脅迫下甜菜堿對植物的保護(hù)作用

甜菜堿對植物細(xì)胞的保護(hù)主要集中在滲透調(diào)節(jié)和保護(hù)酶活性方面。植物受鹽堿或水分脅迫時(shí)，為了生長和生存必須保持其膨壓。細(xì)胞質(zhì)中積累大旱有機(jī)滲透調(diào)節(jié)劑如甜菜堿，而將細(xì)胞質(zhì)中的無機(jī)滲透調(diào)節(jié)劑（主要是K＋離子）擠向液泡，使胞質(zhì)與細(xì)胞內(nèi)（液泡）外環(huán)境維持滲透平衡，這樣就避免了細(xì)胞質(zhì)高濃度無機(jī)離子對酶和代謝的傷害。甜菜堿絕大部分存在于細(xì)胞質(zhì)中，在占植物細(xì)胞體積90%的液泡中，卻很難找到它的蹤跡。因此甜菜堿隨著鹽脅迫強(qiáng)度的增加在細(xì)胞質(zhì)中逐漸積累直到很高水平，從而調(diào)節(jié)滲透壓，維持細(xì)胞的水分平衡，并且對細(xì)胞沒有毒害作用。除此之外，甜菜堿還起到保護(hù)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和代謝酶類的活性，穩(wěn)定膜結(jié)構(gòu)的功能。對小麥?zhǔn)┯猛庠刺鸩藟A和轉(zhuǎn)BADH基因煙草的研究發(fā)現(xiàn)，甜菜堿能保護(hù)抗氧化酶系統(tǒng)如超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（POD）、抗壞血酸氧化酶（AsAPOD）和谷胱甘肽還原酶（GR）等的活性，增強(qiáng)細(xì)胞有效排除活性氧和氧自由基的能力，保證細(xì)胞質(zhì)膜和葉綠體膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性。同時(shí)它還能提高呼吸過程中的酶如異檸檬酸脫氫酶（IDH）、蘋果酸脫氫酶（MDH）、琥珀酸脫氫酶（SDH）、細(xì)胞色素氧化酶（CO）和光呼吸途徑中的羥基丙酮酸還原酶（HPR）、乙醇酸氧化酶（GO）等的活性，明顯增強(qiáng)光呼吸過程，使植物減少或免受光抑制的破壞。免費(fèi)論文，基因工程。保護(hù)葉綠體PSII顆粒，防止高鹽濃度造成的外周蛋白脫落。

三、甜菜堿的生物合成途徑

1、植物中的甜菜堿合成途徑

植物體內(nèi)甜菜堿是在葉綠體內(nèi)通過光或激素（如ABA）誘導(dǎo)合成的。一般認(rèn)為甜菜堿的合成是以絲氨酸為原料，經(jīng)過一系列的反應(yīng)生成膽堿，再由膽堿經(jīng)甜菜堿醛通過兩步不可逆的氧化反應(yīng)生成甜菜堿。這兩步氧化反應(yīng)需要兩個(gè)酶的催化：第一個(gè)是膽堿單氧化酶（choline monooxygenase，CMO），它催化膽堿氧化成甜菜堿醛(betaine aldehyde)。第二個(gè)是甜菜堿醛脫氫酶（betaine aldehydedehydrogenase，BADH，），它催化甜菜堿醛形成甜菜堿（betaine）。

（1）膽堿單加氧酶（CMO）

CMO是由核基因編碼并定位于葉綠體基質(zhì)中一種特殊的酶。其活性受鹽或干旱脅迫的誘導(dǎo)。由CMO催化的氧化反應(yīng)在葉綠體中進(jìn)行。Rathinasabapathi等（1997）用RT-PCR的方法從菠菜的葉片中分離出了CMO的完整cDNA。開放讀碼框（ORF）（1320bp）編碼一個(gè)440個(gè)氨基酸的多肽，其中有一個(gè)60殘基的轉(zhuǎn)運(yùn)肽（信號肽）。轉(zhuǎn)運(yùn)肽的大小和組成是一個(gè)典型的葉綠體基質(zhì)靶向的信號肽，這與CMO定位于時(shí)綠體基質(zhì)的意見完全一致。CMO基因中包含一個(gè)很大的啟動子，重組實(shí)驗(yàn)表明CMO是單拷貝基因。菠菜中的CMO基因同BADH基因類似，都有一個(gè)脅迫應(yīng)答的順式調(diào)節(jié)組件，其表達(dá)可能受到鹽脅迫的調(diào)控。

（2）甜菜堿醛脫氫酶（BADH）

與CMO基因的研究相比，BADH基因的研究則要深入得多。從不同植物中克隆出來的BADH基因全長稍有差異，其長度一般為1.5－1.8kb，包含一個(gè)1.5kb開放閱讀框。BADH基因在整個(gè)植物基因組中一般至少有兩個(gè)拷貝。目前為止,BADH基因已從大腸桿菌、菠菜、山菠菜、大麥、高粱、水稻、等中得到克隆和鑒定,不同生物的BADH基因有較高的同源性。BADH是由單一核基因編碼的多肽二聚體（Mr≈60~64kD），幾乎所有植物的BADH酶中都有一個(gè)高度保守的十肽區(qū)域，即VTLELGGKSP，這段序列可能與NAD的結(jié)合并與催化反應(yīng)的位點(diǎn)有關(guān)（Ishitani等，1995）。免費(fèi)論文，基因工程。但是不同物種間BADH的氨基酸序列差異很大。免費(fèi)論文，基因工程。免費(fèi)論文，基因工程。

2、微生物中的甜菜堿合成途徑

（1）單酶催化合成途徑

在原核生物――土壤細(xì)菌(Arthrobacterglobiformis)中甜菜堿合成關(guān)鍵基因是CodA，該基因編碼膽堿氧化酶（COD）。這個(gè)酶能獨(dú)立催化膽堿生成甘氨酸甜菜堿的兩步反應(yīng)，即兼具膽堿單氧化酶和甜菜堿醛脫氫酶的催化功能。

（2）雙酶催化合成途徑

大腸桿菌中甜菜堿合成途徑

膽堿脫氫酶（CDH），在氧的參與下催化膽堿生成甜菜堿醛。而催化甜菜堿醛生成甜菜堿的酶同植物中一樣，均為BADH。

3、甜菜堿的甘氨酸合成途徑

通過甘氨酸合成甜菜堿的途徑只是在最近才被發(fā)現(xiàn)。到目前為止，只在兩個(gè)極端耐鹽的海洋微生物中Ectothiorhodospirahalochloris 和 Actinopolysporahalophilia存在。在這些微生物中，甜菜堿由甘氨酸通過由S-腺苷四甲硫氨酸依賴的甲基轉(zhuǎn)移酶GSMT和SDMT的三次N-甲基化作用催化合成。

從目前已轉(zhuǎn)化成功的甜菜堿基因工程植株來看，盡管在它們體內(nèi)都檢測到了甜菜堿的積累并在脅迫下具有顯著的保護(hù)作用，但沒有一種轉(zhuǎn)基因植物的甜菜堿含量能超過1μmol/g FW ，這個(gè)水平比起許多能夠自身合成并積累甜菜堿的物種來要低10~100倍（Rhodes和Hanson，1993）。通過對轉(zhuǎn)CMO基因煙草仔細(xì)研究后發(fā)現(xiàn)，無論是導(dǎo)入的甜菜堿代謝途徑還是甜菜堿醛的毒性，均未對甜菜堿在轉(zhuǎn)基因植株中的最終積累造成影響，而在施加外源膽堿后，卻發(fā)現(xiàn)甜菜堿的含量大幅度增加。免費(fèi)論文，基因工程。由此可知，是內(nèi)源膽堿這一原料的供應(yīng)不足限制了轉(zhuǎn)基因植株中甜菜堿的最終含量。因此，通過甜菜堿基因工程來改善植物的耐鹽性是有一定限度的，

總之，我們還需要輔以其它的手段，如尋找更有效的耐鹽基因或多個(gè)耐鹽基因的聯(lián)合使用。畢竟，植物的耐鹽性是一個(gè)多基因控制的復(fù)雜性狀，我們要徹底闡明耐鹽的機(jī)理，并通過現(xiàn)代生物技術(shù)培育出理想的耐鹽植物新品種，還需要一個(gè)過程。

主要參考文獻(xiàn)

賈庚祥BADH基因轉(zhuǎn)化番茄提高耐鹽性的研究中國科學(xué)院研究生院博士學(xué)位論文

篇(3)

曹樹青，2001年7月獲南京農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位。2001年8月至2003年7月在復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院從事博士后研究。2011年9月至12月在美國普渡大學(xué)從事訪學(xué)研究。現(xiàn)任合肥工業(yè)大學(xué)生物與食品工程學(xué)院生物科學(xué)系主任、教授、博士生導(dǎo)師。先后主持包括國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國家重大科技專項(xiàng)子課題等在內(nèi)的國家級和省部級以及企業(yè)委托等課題20余項(xiàng)，指導(dǎo)國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)和校級大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目7項(xiàng)，主持校級精品課程及研究生教改項(xiàng)目各1項(xiàng)，參與省部級教改項(xiàng)目3項(xiàng)。

作為課題組的負(fù)責(zé)人，曹樹青在本領(lǐng)域研究較深。他先后在國內(nèi)外權(quán)威和核心刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文80余篇，其中在國際知名學(xué)術(shù)期刊New Phytologist、 Nature Communications、Planta、PLOS ONE、Molecular Genetics and Genomics、Pant and Soil、Plant Physiology and Biochemistry、Physiologia Plantarum等上發(fā)表SCI收錄的論文30余篇。除了這些重要論文，曹樹青還獲授權(quán)或申請國家發(fā)明專利14項(xiàng)，參與撰寫“973”專著1部。

土壤重金屬污染是全球面臨的重要環(huán)境問題之一，因?yàn)橥寥牢廴镜闹亟饘倏赏ㄟ^農(nóng)作物而進(jìn)入食物，嚴(yán)重影響食品安全和人類健康。為解決這一問題，科學(xué)家采取了很多措施，植物修復(fù)基因工程便是解決土壤重金屬污染的重要途徑之一。

其原理是利用綠色植物來轉(zhuǎn)移、容納或轉(zhuǎn)化污染物使其對環(huán)境無害。研究表明，通過植物的吸收、揮發(fā)、根濾、降解、穩(wěn)定等作用，可以凈化土壤或水體中的污染物，達(dá)到凈化環(huán)境的目的。而在其中，植物修復(fù)的對象是重金屬、有機(jī)物或放射性元素污染的土壤及水體。因而，植物修復(fù)基因工程是一種很有潛力、正在發(fā)展的清除環(huán)境污染的綠色技術(shù)。

經(jīng)過長年不懈的努力，合肥工業(yè)大學(xué)生物與食品工程學(xué)院生物科學(xué)系主任、曹樹青教授，帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)首次揭示了植物響應(yīng)重金屬鎘脅迫信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子調(diào)控機(jī)制，為土壤重金屬污染植物修復(fù)基因工程提供了新的技術(shù)途徑和基因資源。2014年10月20日，這一成果在線發(fā)表在國際植物學(xué)知名學(xué)術(shù)期刊《新植物學(xué)家》上，并獲得第十三屆全國農(nóng)業(yè)生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)術(shù)研討會優(yōu)秀論文獎。

從源頭保障農(nóng)產(chǎn)品安全

尋找和發(fā)掘耐受重金屬毒害且調(diào)控重金屬超量積累的關(guān)鍵基因并闡明其作用機(jī)理卻不容易，但這卻是植物修復(fù)基因工程獲得成功并從源頭上控制農(nóng)產(chǎn)品食品安全的關(guān)鍵所在。

我國有近20%的耕地存在鎘、砷、汞、鉛、鎳、銅等重金屬超標(biāo)，而土壤中重金屬可通過農(nóng)作物吸收進(jìn)入食物鏈，嚴(yán)重影響食品安全并危及人類健康。曹樹青介紹說，通過物理和化學(xué)手段治理土壤重金屬污染非常困難，也容易造成二次污染。

曹樹青課題組的此次研究正是瞄準(zhǔn)于此，主要通過正向和反向遺傳學(xué)途徑，篩選和克隆涉及植物重金屬超量積累（或降低重金屬吸收）的關(guān)鍵基因，并闡明其作用機(jī)理。該研究不僅有助于揭示植物耐受重金屬毒害的分子機(jī)理，而且可以為從源頭上控制農(nóng)產(chǎn)品安全提供新的技術(shù)途徑。

在得到了轉(zhuǎn)基因重大專項(xiàng)以及國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助下，曹樹青課題組利用正向遺傳學(xué)途徑篩選和鑒定了一個(gè)擬南芥耐鎘突變體xcd1-D，并克隆了其相應(yīng)的基因MAN3，該基因編碼一個(gè)1，4-糖苷水解酶。過量表達(dá)MAN3基因?qū)е骆k的耐受和積累，而MAN3基因功能缺失則該突變體表現(xiàn)出對鎘敏感。鎘脅迫誘導(dǎo)MAN3基因表達(dá)、增加甘露聚糖水解酶活性及甘露糖水平，從而激活谷胱甘肽依賴的植物螯合素合成途徑上的相關(guān)基因協(xié)調(diào)表達(dá)，進(jìn)而增加植物對鎘積累和耐受。大量實(shí)驗(yàn)表明，過量表達(dá)MAN3基因的擬南芥植株，在重金屬鎘污染的土壤中仍然保持正常生長狀態(tài)。

隨著研究的不斷深入，他們發(fā)現(xiàn)了MAN3及其介導(dǎo)的甘露糖的新功能，首次揭示了其在植物響應(yīng)重金屬鎘脅迫過程中新的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，這為土壤重金屬污染植物修復(fù)基因工程提供了新的技術(shù)途徑和基因資源。成果自從在線發(fā)表在國際植物學(xué)知名學(xué)術(shù)期刊《新植物學(xué)家》后，獲得了業(yè)界廣泛矚目。

科研活動是一個(gè)連貫的對自然、社會規(guī)律的探索過程，因而一項(xiàng)科研需要堅(jiān)持以保證其延續(xù)性。曹樹青表示，下一步，他打算深入挖掘植物響應(yīng)重金屬鎘信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子調(diào)控機(jī)制，對植物響應(yīng)其他重金屬包括砷及鉛等的分子調(diào)控機(jī)制進(jìn)一步研究，爭取將已獲得的研究成果產(chǎn)業(yè)化。

拓展科研的廣度

創(chuàng)新路上，中國科技正不斷向各種高度、深度和廣度延伸。“精度”既是科技創(chuàng)新的目標(biāo)，也是丈量科技創(chuàng)新質(zhì)量的標(biāo)尺，“廣度”則涵蓋了科學(xué)研究領(lǐng)域的方方面面。嚴(yán)格意義上，曹樹青的視野在生物科學(xué)，除了從事植物修復(fù)基因工程、植物抗逆分子生物學(xué)及食品生物技術(shù)等方面研究，他的科研視野也落在利用正向和反向遺傳學(xué)途徑上，他篩選鑒定多個(gè)與非生物脅迫相關(guān)的功能基因，初步闡明這些基因參與非生物脅迫響應(yīng)調(diào)節(jié)的可能機(jī)理。

為什么會選擇這方面的研究？緣于他對糧食安全的擔(dān)憂。糧食安全是國家安全的物資基礎(chǔ)，始終是關(guān)系到國計(jì)民生和國家安危的重要問題。在他看來，如何增強(qiáng)作物品種的抗逆性，還依然是目前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上亟待解決的關(guān)鍵問題之一。在解決這個(gè)問題方面，利用轉(zhuǎn)基因育種提高作物的耐寒和抗旱能力無疑具有重要的理論與經(jīng)濟(jì)意義。這項(xiàng)工作的關(guān)鍵在于對植物抗逆分子機(jī)理的認(rèn)識及關(guān)鍵基因的發(fā)掘。

通過長期的鉆研，曹樹青探索出了一條比較有效的科研方法。他以模式植物擬南芥為材料，通過正向和反向遺傳學(xué)途徑，利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)和基因工程手段，篩選和克隆抗逆關(guān)鍵基因，闡明其功能，并用于作物抗逆分子遺傳改良。這一研究可獲得具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新基因，不僅可以為作物抗逆遺傳改良提供新的基因資源，而且對于揭示植物抗逆分子機(jī)理具有重要的理論意義。

科研育人，并行不悖

曹樹青是一個(gè)忙碌的人，平時(shí)除了做科研，還在合肥工業(yè)大學(xué)作為教授、博士生導(dǎo)師帶學(xué)生。在他的指導(dǎo)下，先后培養(yǎng)碩士和博士生30余人，一些學(xué)生已先后在國內(nèi)外知名大學(xué)從事博士后研究和攻讀博士學(xué)位。他指導(dǎo)過的優(yōu)秀學(xué)生和研究團(tuán)隊(duì)更是不計(jì)其數(shù)。

篇(4)

The Reform of Comprehensive Experiment Teachingof the Genetic Engineering of Food

Mu Wanmeng Zhang Taomiao Ming GuangCui E Jiangbo

（State Key Laboratory of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi Jiangsu，214122，China）

Abstract：The genetic engineering of food plays a decisive role in the field of modern food biotechnology. Research the genetic engineering comprehensive experiment teaching method of undergraduate of food science professional background and design the comprehensive experiment system of gene engineering for major in food are urgent things.The present article analyzed the problems existing in the experiment teaching of genetic engineering of food，and the teaching reformation can carry on from the following five aspects，namely，optimizing experiment teaching contents，introducing the open experiment or combining the teaching and scientific research，transforming the way students participate in teaching， innovating the experiment report， improving student performance evaluation methods.The implementation of the teaching reform of the innovative practice can achieve the goal of training innovative talent.

Key words：Food；Genetic engineering； Comprehensive experiment； Innovativeness；Teaching reform

基因工程作為一門獨(dú)立的學(xué)科誕生于20世紀(jì)70年代，經(jīng)過40年的發(fā)展已經(jīng)是現(xiàn)代生物技術(shù)中的核心學(xué)科和四大工程技術(shù)之一，其廣泛應(yīng)用于食品、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域[1]。基因工程是一門集理論與實(shí)踐與一體的學(xué)科，其研究方法與技術(shù)貫穿現(xiàn)代生命科學(xué)的每個(gè)領(lǐng)域。食品科學(xué)是整合和應(yīng)用多個(gè)學(xué)科（化學(xué)、物理、生物、機(jī)械等）的基礎(chǔ)知識來研究食品的理化、生化以及食品加工原理和工藝的一門交叉學(xué)科。食品生物技術(shù)是食品加工領(lǐng)域的前沿交叉學(xué)科技術(shù)，其包括四大工程技術(shù)[2]，即食品基因工程、食品細(xì)胞工程、食品發(fā)酵工程和食品酶工程。而食品基因工程作為食品生物技術(shù)上游的關(guān)鍵學(xué)科，對現(xiàn)代食品生物技術(shù)的發(fā)展具有舉足輕重的支撐作用。食品基因工程綜合實(shí)驗(yàn)作為食品基因工程理論課的實(shí)踐課程，是一門非常重要的課程，根據(jù)食品專業(yè)的課程特點(diǎn)研究食品科學(xué)專業(yè)背景本科生的基因工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法以及設(shè)計(jì)與構(gòu)建適用于食品專業(yè)本科生的基因工程綜合實(shí)驗(yàn)體系是值得研究的課題。

1 食品基因工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題及改革的必要性分析

食品基因工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容不能緊跟學(xué)科發(fā)展的步伐，內(nèi)容古板陳舊[3-5]。目前的實(shí)驗(yàn)課大綱包含的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按授課順序?yàn)椋耗康幕虻腜CR擴(kuò)增、核酸電泳檢測、大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備、質(zhì)粒轉(zhuǎn)化、質(zhì)粒DNA的抽提、重組質(zhì)粒的酶譜鑒定、重組細(xì)胞的誘導(dǎo)表達(dá)、重組酶的親和層析純化、SDS-PAGE蛋白電泳鑒定，共9個(gè)實(shí)驗(yàn)，即80個(gè)學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式為基礎(chǔ)性的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，即用課題組里碩士或博士已經(jīng)成功的實(shí)驗(yàn)中的主要實(shí)驗(yàn)材料（例如目的基因或質(zhì)粒等）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。做這種驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，如果操作步驟不出大的問題，基本上就能夠得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ皆谝欢ǔ潭壬夏軌蚴箤W(xué)生溫習(xí)在理論課堂上學(xué)的知識，且能夠鍛煉同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)動手能力，可以從實(shí)驗(yàn)中學(xué)到一定的實(shí)驗(yàn)技能，但是對學(xué)生的創(chuàng)新性思維訓(xùn)練不能起到明顯的作用，學(xué)生無法體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的失敗，也就不能分析失敗的原因，對實(shí)驗(yàn)的理解也就有了局限性。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的另一個(gè)突出問題就是實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一[4，5]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用的是傳統(tǒng)的教學(xué)方式，老師在實(shí)驗(yàn)前會先把講義上的內(nèi)容（包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼⒉襟E）講解一遍，然后就讓同學(xué)們照著講義上的實(shí)驗(yàn)步驟一步一步去做，學(xué)生只是參與了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的輸出，沒有深入思考實(shí)驗(yàn)的機(jī)會。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生大部分時(shí)間都是處于被動學(xué)習(xí)接受的狀態(tài)，獨(dú)立思考問題的時(shí)間很少。學(xué)生只是在實(shí)驗(yàn)操作技能上有些許提升，而比較重要的分析問題和解決問題的能力沒有任何鍛煉和提高。掌握的這些基礎(chǔ)的具有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的食品基因工程實(shí)驗(yàn)室還是不能獨(dú)立開展創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)研究。

還有一個(gè)問題就是考核方式不合理[5，6]。學(xué)生成績考核的方式影響著他們的學(xué)習(xí)態(tài)度，良好的評價(jià)方法能夠激發(fā)他們主動學(xué)習(xí)和探索知識的欲望，如何突出學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力，成績考核方式顯得特別重要。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課成績評定方式是老師通過學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫情況來給定一個(gè)分?jǐn)?shù)，這種評定方式只能反應(yīng)學(xué)生課下寫作業(yè)的認(rèn)真程度，無法判斷學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上的表現(xiàn)，而作為實(shí)驗(yàn)課，要靠動手去操作才能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生的動手能力這個(gè)評判實(shí)驗(yàn)課的重要因素給忽略掉了。從這里可以看出實(shí)驗(yàn)課成績的傳統(tǒng)評定方式的局限性。

鑒于在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)的種種問題，這種模式已經(jīng)不再適應(yīng)我國培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的需要，必須對這種教學(xué)方式進(jìn)行改革。改革的重點(diǎn)是向以“知識構(gòu)建和問題求解”為特點(diǎn)的“創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)”模式發(fā)展。這種綜合型的教學(xué)模式與以往的那種“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)”模式相比涉及的知識面和深度要高的多，更能夠激發(fā)同學(xué)們的創(chuàng)新思維。這種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ揭詣?chuàng)新性實(shí)驗(yàn)研究學(xué)習(xí)為主，不斷提高人的主動求知的欲望，達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。

2 食品基因工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的具體實(shí)施

2.1 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

對食品基因工程實(shí)驗(yàn)課程大綱進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)[2，6]。食品基因工程實(shí)驗(yàn)是一門系統(tǒng)性和綜合性很強(qiáng)的課程，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容時(shí)不僅應(yīng)強(qiáng)調(diào)其基礎(chǔ)性也應(yīng)該強(qiáng)調(diào)其綜合性。基因工程實(shí)驗(yàn)是由不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)K組成的一個(gè)系統(tǒng)性的綜合實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K之間都存在著緊密的聯(lián)系，是環(huán)環(huán)相扣的一個(gè)過程，前一個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果通常作為下一步實(shí)驗(yàn)的原材料。因此，只有在上一個(gè)實(shí)驗(yàn)取得可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果后才能進(jìn)入下一步實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生至始至終都樹立完整的科學(xué)研究概念。

基因工程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富多彩，考慮到食品學(xué)科的發(fā)展，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室在微生物酶研究方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，我們應(yīng)選擇一個(gè)與食品生物技術(shù)密切相關(guān)的食品酶為研究對象，設(shè)立一個(gè)綜合性研究課題，如D-阿洛酮糖3-差向異構(gòu)酶的克隆、表達(dá)及性質(zhì)鑒定，實(shí)驗(yàn)應(yīng)該包含上面提到的九個(gè)實(shí)驗(yàn)的全部內(nèi)容。基因工程綜合實(shí)驗(yàn)中每個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的連續(xù)性特點(diǎn)就要求該實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)該在一個(gè)完整的時(shí)間段內(nèi)有條不紊的全部做完，按照實(shí)驗(yàn)大綱的安排，可以安排一兩周的整塊時(shí)間來做這個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)。食品基因工程實(shí)驗(yàn)的綜合性和復(fù)雜性對學(xué)生們來說是最大的考驗(yàn)，但是這也是培養(yǎng)學(xué)生良好的科研理念及思維方式的很好機(jī)遇。通過實(shí)驗(yàn)不僅使學(xué)生能夠了解基本的實(shí)驗(yàn)原理及熟練掌握實(shí)驗(yàn)操作過程，而且還能幫助他們建立好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)及培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

2.2 引進(jìn)開放式實(shí)驗(yàn)或教學(xué)與科研相結(jié)合

食品基因工程實(shí)驗(yàn)采用開放性實(shí)驗(yàn)或者與科研相結(jié)合的方式，可以給學(xué)生的創(chuàng)新思維訓(xùn)練提供更廣闊的平臺[3，4，5，7]。開放性實(shí)驗(yàn)是指在老師規(guī)定的一個(gè)課題范圍內(nèi)，同學(xué)們可以自由選題，從課題方案的設(shè)計(jì)到課題的操作實(shí)施整個(gè)過程都是同學(xué)們掌控的。當(dāng)然在關(guān)系實(shí)驗(yàn)失敗與否的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)階段，老師會對學(xué)生的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行最后的確定，如果有不妥的地方會讓學(xué)生進(jìn)行修改，這樣以來學(xué)生可以在接下來的實(shí)驗(yàn)操作過程能夠順利進(jìn)行。把基因工程實(shí)驗(yàn)課和指導(dǎo)老師的科研項(xiàng)目相結(jié)合，這是個(gè)大膽的嘗試。在同學(xué)們參與任課老師的科研項(xiàng)目過程中，可以激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉學(xué)生把握課題研究方向的能力，有助于學(xué)生創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)。

2.3 轉(zhuǎn)變學(xué)生參與教學(xué)方式

讓學(xué)生參與食品基因工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)[8]。從實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段開始就讓學(xué)生參與進(jìn)來。以往的實(shí)驗(yàn)課程，不管是有機(jī)實(shí)驗(yàn)還是無機(jī)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前，所有實(shí)驗(yàn)過程中要用到的試劑和原材料都已準(zhǔn)備就緒。讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的每個(gè)環(huán)節(jié)有助于加深他們對實(shí)驗(yàn)的深刻理解。基因工程實(shí)驗(yàn)一般都是按照一些成熟的操作步驟做的，操作起來不是很難，而實(shí)驗(yàn)的大部分時(shí)間都花費(fèi)在了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作上。基因工程實(shí)驗(yàn)不同于以往實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)之一就是一些原材料需要滅菌且部分操作要在無菌條件下進(jìn)行。通過參與實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備學(xué)生們能夠了解哪些需要事先滅菌，哪些需要在無菌條件下操作。培養(yǎng)基及種類繁多的試劑的配制也需要大量的人力參與。學(xué)生們也能熟悉實(shí)驗(yàn)中用到的基本儀器的使用，包括高壓滅菌鍋、PCR儀、蛋白和核酸電泳系統(tǒng)、凝膠成像系統(tǒng)、色譜柱的使用等等。通過讓同學(xué)們參與實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，使同學(xué)們更好的理解整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程。整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程做下來，可以使每個(gè)學(xué)生都能夠單獨(dú)的完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，要灌輸過程重于結(jié)果的思想，減輕學(xué)生們更看重結(jié)果的負(fù)重，使學(xué)生更有效地獲得知識和能力，從實(shí)驗(yàn)中得到更多的收獲，進(jìn)一步提高學(xué)生的動手能力。

積極推廣多種多樣的教學(xué)模式。所有的教學(xué)模式可以歸為兩類，第一類以老師為主導(dǎo)，第二類是把學(xué)生作為主導(dǎo)。首先說第一類，老師起主導(dǎo)作用，即老師主講，但在傳統(tǒng)教學(xué)模式上做些變動，即變成互動式教學(xué)。這種互動式教學(xué)方法需要學(xué)生的積極配合。作為學(xué)生，應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)開始之前通過預(yù)習(xí)全部的實(shí)驗(yàn)講義掌握整個(gè)實(shí)驗(yàn)的流程，實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)的銜接以及基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)知識，如實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮怼?shí)驗(yàn)操作步驟，通過查閱資料獲取實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，做出預(yù)案以防實(shí)驗(yàn)失敗，對整個(gè)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)整體的深入理解。老師可以隨機(jī)提出一些問題讓同學(xué)們回答，學(xué)生們也可以就某些實(shí)驗(yàn)疑點(diǎn)向老師請教，活躍課堂氛圍，那些表現(xiàn)好的學(xué)生在評定成績時(shí)可以獲得額外的加分機(jī)會。這種方式能夠更積極的調(diào)動學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的熱情。另外一種教學(xué)方法就是采取角色互換的教學(xué)方式，第一種是老師講學(xué)生聽，而這一種是把老師和學(xué)生的角色互換，由學(xué)生在講臺上主講，然后大家補(bǔ)充和討論，最后由老師做出點(diǎn)評、總結(jié)。這是一種大膽的嘗試，對學(xué)生的要求很高，需要學(xué)生對實(shí)驗(yàn)有透徹的理解。

2.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告的創(chuàng)新

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告由實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑怼?shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、討論及思考題這幾部分構(gòu)成，這樣的寫法幾乎是一個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的標(biāo)準(zhǔn)格式。由于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課中的每個(gè)實(shí)驗(yàn)是獨(dú)立的，是互不影響的，而每個(gè)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容相對較少，采用標(biāo)準(zhǔn)格式書寫讓人對這個(gè)實(shí)驗(yàn)一目了然。但是食品基因工程實(shí)驗(yàn)是一個(gè)綜合性的大實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)都是相互有聯(lián)系的，完全可以作為一個(gè)本科生的畢業(yè)課題來對待。所以，可以嘗試讓學(xué)生們按照畢業(yè)論文的格式書寫這個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，也就構(gòu)成了一個(gè)小論文[6]。按照論文的格式來寫，首先第一部分是緒論，寫這種食品酶的研究背景及研究目的和意義，然后第二部分就寫所做的實(shí)驗(yàn)部分，包括前言、材料與方法、主要試劑和儀器，接下來就是實(shí)驗(yàn)步驟，最后是實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論部分。在小論文的最后部分可以做個(gè)小結(jié)。這種寫法有助于開闊學(xué)生的視野，不只是把目光局限在一個(gè)個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)上面，而用開放的思維去思考整個(gè)實(shí)驗(yàn)。也可以讓學(xué)生們盡早接觸畢業(yè)論文的書寫格式，為學(xué)生真正的畢業(yè)論文寫作打下基礎(chǔ)。

2.5 改進(jìn)學(xué)生成績考核方式

以前的實(shí)驗(yàn)課成績評定方式是通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告的分?jǐn)?shù)給定的，這種評分方式過于單一化，有諸多弊端，所以我們要擯棄這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課成績評定方式。學(xué)生的成績是由多種因素共同決定的，這些因素可以歸納如下：實(shí)驗(yàn)小論文，實(shí)驗(yàn)操作測評，平時(shí)表現(xiàn)與出勤[7，9，10，11]。這三個(gè)部分應(yīng)該按照一定的比例分?jǐn)?shù)構(gòu)成一個(gè)學(xué)生的總成績。小論文的質(zhì)量應(yīng)該是這個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)的最重要評判指標(biāo)，反應(yīng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果及對待實(shí)驗(yàn)的認(rèn)真態(tài)度。實(shí)驗(yàn)操作測評有老師在實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行期間的巡視觀察來判斷學(xué)生的操作實(shí)驗(yàn)的動手能力。平時(shí)表現(xiàn)與出勤則反應(yīng)了學(xué)生課堂上的積極性及參與度。這幾種因素的疊加對以前單一評判標(biāo)準(zhǔn)起到很好的平衡作用，能夠更有效的促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

篇(5)

1 材料選取與情境設(shè)置

1.1 材料選取關(guān)注生產(chǎn)生活實(shí)際

統(tǒng)計(jì)2009～2013年高考福建理綜卷生物選考題的材料背景和情景來源，整理成表1。

選修模塊關(guān)注生產(chǎn)生活實(shí)際，重視學(xué)生對現(xiàn)代生物科技的理解。2009年～2013年高考福建省理綜卷生物選考題聯(lián)系生產(chǎn)生活，與生物科技進(jìn)展密切相關(guān)。背景材料來源廣泛，涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療健康、畜牧養(yǎng)殖等方面，充分體現(xiàn)選考題材料聯(lián)系實(shí)際的特點(diǎn)。選考題以轉(zhuǎn)基因抗病香蕉、重組人紅細(xì)胞生成素、產(chǎn)前基因診斷、癌癥基因治療、豬克隆技術(shù)為情境，在考查考生現(xiàn)代生物科技知識的同時(shí)，引導(dǎo)考生關(guān)注生物技術(shù)在實(shí)踐上的應(yīng)用，提高其生物科學(xué)素養(yǎng)。

新課程高考背景材料不再單一地來源于中學(xué)教材上的內(nèi)容，而是從大學(xué)教材、科技進(jìn)展、科技論文等處獲取豐富的材料信息，呈現(xiàn)全新的試題背景。近五年來，高考福建省理綜卷生物選考題背景材料大都來自公開發(fā)表的生物科技論文。例如，2010年試題材料選自“紅細(xì)胞生成素（EPO）在中國倉鼠卵巢細(xì)胞（CHO）中穩(wěn)定表達(dá)”；2012年試題材料選自“Let-7a表達(dá)質(zhì)粒的構(gòu)建及其對肺癌A549細(xì)胞k-Ras蛋白表達(dá)的抑制作用”；2013年試題材料選自“豬體細(xì)胞克隆胚胎體外發(fā)育過程中的凋亡規(guī)律”。以科技論文作為命題素材保證了試題的科學(xué)性、權(quán)威性和公平性，不僅體現(xiàn)高考能力立意，同時(shí)還提高了命題效率和命題質(zhì)量。

1.2 情境設(shè)置圖文結(jié)合

如何使背景材料清晰表達(dá)且不失科學(xué)性，符合高考紙筆測試要求，是試題命制的一個(gè)關(guān)注點(diǎn)。2009年～2013年高考福建省生物選考題均以“文字+圖示”的方式呈現(xiàn)生物科技復(fù)雜的過程，所采用的圖示為技術(shù)路線圖或過程圖，充分反映出《現(xiàn)代生物科技專題》模塊工程技術(shù)的特色。選修模塊3所涉及的情境注重工程技術(shù)和操作流程，所需設(shè)備、材料較多，操作過程較為繁瑣，有時(shí)一項(xiàng)研究會涵蓋基因工程、細(xì)胞工程和胚胎工程等工程領(lǐng)域，若單純以文字的形式呈現(xiàn)背景材料無疑會增加考生閱讀負(fù)擔(dān)，影響考生正常應(yīng)試思維，降低考試信度。若試題將大量的有效信息蘊(yùn)含于圖示中，可以保證提供充分、清晰明了的試題信息。

2 知識分布與能力要求

2009～2013高考福建理綜卷生物選考題重視考查考生將所學(xué)現(xiàn)代生物科技知識應(yīng)用于解決實(shí)際問題的能力。現(xiàn)將2009～2013年選考題知識分布與能力要求整理成表2。

2.1 強(qiáng)調(diào)主干知識的考查

統(tǒng)計(jì)2009年～2013年選考題分值比例發(fā)現(xiàn)，近五年來，選考題關(guān)注考生對生物學(xué)核心概念的掌握，并且基因工程知識占選考題總分的60%，細(xì)胞工程占24%，胚胎工程占12%。高考試題表現(xiàn)為側(cè)重考查基因工程，兼顧考查細(xì)胞工程、胚胎工程的命題特征。

選修模塊3包含五大專題：基因工程、細(xì)胞工程、胚胎工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問題、生態(tài)工程，近五年選考題只涉及到基因工程、細(xì)胞工程和胚胎工程。基因工程、細(xì)胞工程和胚胎工程是《現(xiàn)代生物科技專題》的基礎(chǔ)和重點(diǎn)，在現(xiàn)代生物科技中發(fā)揮著重要作用，是進(jìn)一步開展現(xiàn)代生物科技研究的前提。其中，構(gòu)建表達(dá)載體、PCR擴(kuò)增技術(shù)等知識在基因工程的考查中占了較大比例。構(gòu)建表達(dá)載體和PCR技術(shù)是基因工程的核心，應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，以這兩者為重點(diǎn)進(jìn)行考查，反映出選考題強(qiáng)調(diào)主干知識考查的特點(diǎn)。值得注意的是《現(xiàn)代生物科技專題》中所介紹的生物科技有些需要在必修模塊知識的基礎(chǔ)上展開。因此，選考題的知識考查有時(shí)會涉及必修模塊內(nèi)容。例如，2011年選考題對電泳帶譜圖的分析涉及必修模塊2的電泳知識。

2.2 能力要求逐年提高

《普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱》對高考生物提出了四種能力的考查要求：理解能力、實(shí)驗(yàn)與探究能力、獲取信息能力和綜合運(yùn)用能力。總體上看，近五年選考題注重考查理解能力、獲取信息能力，能力要求較為簡單，能力考查層級不高。但從縱向來看，選考題能力要求逐年提高。

例如，2012年選考題第（3）小題：“肺癌細(xì)胞增殖受到抑制，可能是由于細(xì)胞中 （RASmRNA/RAS蛋白）含量減少引起的”。該小題重點(diǎn)考查理解能力和獲取信息能力，需要考生在理解基因工程應(yīng)用的基礎(chǔ)上，“能從課外材料中提取有效的生物學(xué)信息，解決生物學(xué)問題”，獲取信息能力層級較高。

再如，2013年選考題第（2）小題：“從基因組數(shù)據(jù)庫中查詢Bcl-2 mRNA的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列設(shè)計(jì)合成 用于PCR擴(kuò)增，PCR過程第一輪循環(huán)的模板是 。”該小題重點(diǎn)考查理解能力，試題背景材料和題中所涉及基因工程知識的廣度、深度較往年均有所提高，要求考生能深入理解基因工程的具體原理及過程。

根據(jù)裘伯川等對理解能力在理科綜合能力中所處關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，理解能力是構(gòu)建理科綜合能力的核心，同時(shí)也是解決問題的基礎(chǔ)和關(guān)鍵因素。分析近五年高考福建生物卷選考試題，不難發(fā)現(xiàn)每一道試題都涉及理解能力的應(yīng)用。獲取信息能力是學(xué)生自主學(xué)習(xí)和可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，對培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)、獲得終身學(xué)習(xí)能力具有重要意義。選考題材料來源新穎多樣、信息呈現(xiàn)簡潔直觀有助于獲取信息能力的考查，試題重視考查考生在新情境下，利用已有生物學(xué)知識發(fā)現(xiàn)、鑒別并運(yùn)用獲得的信息解決實(shí)際問題的能力。

3 問題設(shè)計(jì)與難度控制

3.1 問題設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)、靈活

問題設(shè)計(jì)是高考命題的關(guān)鍵一環(huán)，基于能力立意的問題設(shè)計(jì)應(yīng)有助于考生啟發(fā)思維，促進(jìn)問題的解決。現(xiàn)從問題結(jié)構(gòu)、問題表述和問題內(nèi)容三方面，總結(jié)近五年高考福建生物卷選考題問題設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：

① 選考題圍繞考查的知識內(nèi)容，以填空題的形式將試題情境引伸出5個(gè)具體的小問題，每個(gè)問題分值均為2分。

② 選考題在保證客觀嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那疤嵯拢朴谶\(yùn)用文字提示表述問題，體現(xiàn)問題設(shè)計(jì)的靈活性。例如，2011年選考題第（3）題：“據(jù)此判斷胎兒為 （正常/患者/攜帶者）”；2012年選考題第（2）題：“MstⅡ是一種 酶”。這類問題表述限定了作答方向，問題指向明確。③ 問題內(nèi)容與背景材料、知識考查密切相關(guān)。選考題或圍繞新情境下的問題核心，延伸出多個(gè)知識點(diǎn)設(shè)計(jì)問題，考查考生對知識的理解能力；或通過隱藏生物技術(shù)流程中的部分操作步驟設(shè)計(jì)問題，考查考生獲取信息能力。

3.2 難度控制相對合理

篇(6)

論文關(guān)鍵詞：品種鑒定，親緣關(guān)系，芽變，逆轉(zhuǎn)座子分子標(biāo)記，UPGMA

 

植物基因組40％-60％為逆轉(zhuǎn)座子，其在縱向和橫向傳遞中能產(chǎn)生高度的異質(zhì)性和拷貝數(shù)，且易被生物和非生物因素差異激活，成為植物遺傳多樣性的重要來源。基于逆轉(zhuǎn)座子的分子標(biāo)記是檢測基因組變異的手段之一親緣關(guān)系，尤其是Kalendar等[1]開發(fā)的逆轉(zhuǎn)座子間擴(kuò)增多態(tài)性（inter-retrotransposon amplified polymorphism，IRAP）技術(shù)，操作簡單、多態(tài)性豐富、檢測效率高，已在種質(zhì)鑒定[2, 3, 4, 5]、遺傳多樣性檢測和系統(tǒng)發(fā)育重建[6]、基因作圖以及重要農(nóng)藝性狀基因的標(biāo)記[7]等方面得到成功應(yīng)用。

芽變是多年生木本果樹植物新品種選育的重要變異來源，許多主栽柿品種來自芽變[8]。‘磨盤柿’原產(chǎn)我國，分布最廣、面積最大，長期的營養(yǎng)繁殖可能已經(jīng)積累許多變異類型，但早期采用的形態(tài)學(xué)鑒定由于環(huán)境條件和技術(shù)人員的主觀因素等原因往往影響鑒定結(jié)果的真實(shí)性。常規(guī)分子標(biāo)記一般難以準(zhǔn)確鑒定芽變單株[9, 10, 11]。基于逆轉(zhuǎn)座子的分子標(biāo)記技術(shù)可能對變異微小的單株鑒別更為有效[2, 12, 13]。因此親緣關(guān)系，本研究對來自北京市房山區(qū)‘磨盤柿’產(chǎn)區(qū)的系列變異單株進(jìn)行IRAP分析，以期為明晰其變異性質(zhì)提供科學(xué)依據(jù)。

表1 本研究所用20份試材

Table 1 List of 20 Diospyros spp. used in this study

 

編號

Code

基因型

Genotype

學(xué)名

Scientific name

來源地

Origin

樣品采集地

Collection location

備注

Note

1

BZDMP

Diospyros kaki Thunb.

China

a

‘磨盤柿’標(biāo)準(zhǔn)品

Standard Damopan

2

DMP2

D. kaki Thunb.

China

b

‘磨盤柿’芽變

Mutation from Damopan

3

DMP3

D. kaki Thunb.

China

b

‘磨盤柿’芽變

Mutation from Damopan

4

DMP4

D. kaki Thunb.

China

b

‘磨盤柿’芽變

Mutation from Damopan

5

DMP5

D. kaki Thunb.

China

b

‘磨盤柿’芽變

Mutation from Damopan

6

DMP6

D. kaki Thunb.

China

b

‘磨盤柿’芽變

Mutation from Damopan

7

DMP7

D. kaki Thunb.

China

b

‘磨盤柿’芽變

Mutation from Damopan

8

DMP8

D. kaki Thunb.

China

b

‘磨盤柿’芽變

Mutation from Damopan

9

DMP9

D. kaki Thunb.

China

b

‘磨盤柿’芽變

Mutation from Damopan

10

DMP10

D. kaki Thunb.

China

b

‘磨盤柿’芽變

Mutation from Damopan

11

DMP11

D. kaki Thunb.

China

b

‘磨盤柿’芽變

Mutation from Damopan

12

DMP12

D. kaki Thunb.

China

b

‘磨盤柿’芽變

Mutation from Damopan

13

羅田甜柿

Luotian-tianshi

D. kaki Thunb.

China

a

 

 

14

富有

Fuyuu

D. kaki Thunb.

Japan

a

 

 

15

松本早生

Matsumoto-wase

D. kaki Thunb.

Japan

a

‘富有’芽變

Bud sport from Fuyuu

16

上西早生

Uenishi-wase

D. kaki Thunb.

Japan

a

‘松本早生’芽變

Bud sport from Matsumoto-wase

17

次郎

Jirou

D. kaki Thunb.

Japan

a

 

 

18

前川次郎

Maekawa-Jirou

D. kaki Thunb.

Japan

a

‘次郎’芽變

Bud sport from Jirou

19

陽豐

Youhou

D. kaki Thunb.

Japan

a

‘富有’ב次郎’

Offspring of Fuyuu×Jirou

20

君遷子

Date plum

D. lotus L.

China

a

篇(7)

稟承神農(nóng)氏的精神

問起邱盛雄博士如何走上中醫(yī)藥的發(fā)明之路時(shí)，他說他心目中最重要的發(fā)明家是神農(nóng)氏。“神農(nóng)以赭鞭鞭百草，盡知其平毒寒溫之性，臭味所主，以播百谷，故天下號神農(nóng)也。”神農(nóng)氏是公元前25世紀(jì)的傳奇人物，被尊稱為炎帝，烈山氏，神表等。傳說神農(nóng)氏創(chuàng)造耕種器具，教授五谷(稻、黍、稷、麥、菽)種植，是中華民族農(nóng)業(yè)始祖。他擁有廣博的草本知識，曾親嘗百草滋味，以辨別各種草藥的藥性與毒性，奠定了中醫(yī)藥學(xué)的基礎(chǔ)，對中醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展作出了極大貢獻(xiàn)，可謂中醫(yī)藥學(xué)的始祖。《神農(nóng)本草經(jīng)》被認(rèn)為是中醫(yī)最早的一部完整藥典，記載了多達(dá)365種中草藥，由于其數(shù)據(jù)詳盡，歷代《本草》甚至明代李時(shí)珍的《本草綱目》皆以其為宗。

邱盛雄博士一向稟承神農(nóng)氏的精神，并遵從本師釋迦牟尼佛的開示，將醫(yī)理與佛理結(jié)合，在藥學(xué)里鉆研數(shù)十年不改其志，終至有所突破，創(chuàng)新，從而發(fā)明出治癌藥物及一系列保健機(jī)能飲料，在瑞士日內(nèi)瓦國際發(fā)明展上共獲得5枚金牌、2枚銀牌，1枚銅牌及大會特別獎：以“如如光保健餅干”和“風(fēng)速變草本植物飲品”在中國發(fā)明協(xié)會第十六屆全國發(fā)明展覽會上贏得2項(xiàng)金牌及大會特別獎。他的發(fā)明產(chǎn)品的原料都是植物，產(chǎn)品經(jīng)國家認(rèn)證的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)化驗(yàn)，不舍防腐劑，含有的營養(yǎng)素非常齊全，包括維生素E及B群、礦物質(zhì)、膽堿，肌醇、異黃酮，生物素，蛋白質(zhì)以及多種左旋氨基酸等等，萃取出的營養(yǎng)素全系天然，無添加劑。此外，其各項(xiàng)發(fā)明產(chǎn)品經(jīng)抗氧化儀器測試，證實(shí)具有排除自由基之功用。

小專利有朋商機(jī)

2009年4月底，邱盛雄博士與合作伙伴蔡孟勛博士應(yīng)中國發(fā)明協(xié)會的邀請，參加了中國發(fā)明協(xié)會舉辦的第三屆中國發(fā)明家論壇。在論壇上，他們提交了兩篇論文，一是《中藥治療卵巢癌的效果》，此篇論文已被新加坡某雜志采用，于2009年6月發(fā)表，二是《“零非零1號”針對糖尿病的效果》，該論文的論點(diǎn)，已經(jīng)“財(cái)團(tuán)法人生物技術(shù)開發(fā)中心中草藥計(jì)劃”做動物測試試驗(yàn)。

除了正式公開的發(fā)明之外，邱盛雄博士尚有11種用于治療重癥的發(fā)明產(chǎn)品，已通過臺灣省某大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的交叉測試證明其效果。邱盛雄博士的各項(xiàng)發(fā)明產(chǎn)品能通過各種現(xiàn)代科學(xué)儀器的測試，再一次證明了中草藥能調(diào)理進(jìn)而治愈現(xiàn)時(shí)各類疾病。邱盛雄博士始終堅(jiān)信，中醫(yī)藥學(xué)能流傳至今，必定有其實(shí)用價(jià)值及廣泛意義。他說，多年來不但中國人亟欲突破中國古代醫(yī)藥典籍所載，歐美各國在這方面也相繼投入了相當(dāng)?shù)娜肆εc財(cái)力，希望能有所突破，這也更證實(shí)了中醫(yī)藥學(xué)廣闊的發(fā)展前景。

在第三屆中國發(fā)明家論壇上，邱盛雄博士與合作伙伴蔡孟勛博士提交的論文受到了廣泛的關(guān)注。中國發(fā)明協(xié)會的一位領(lǐng)導(dǎo)對其作了詳細(xì)了解，并評價(jià)說：“小發(fā)明有大商機(jī)。”邱盛雄博士說：“中醫(yī)藥學(xué)是中華民族智慧的結(jié)晶，若經(jīng)國際認(rèn)證并將之向國際上推廣，將不僅是華人之光，更是世界人民之福。”

從基因?qū)用嫜芯堪┌Y病理

卵巢癌，一個(gè)沉默的殺手，多數(shù)的患者在發(fā)現(xiàn)時(shí)都已接近后期，目前尚未出現(xiàn)任何有效的早期診斷方法。若能夠從正常組織中找到早期癌癥的辨識基因，就能讓卵巢癌的研究更加的深入。

邱盛雄博士和他的合作者分析了13個(gè)良性腫瘤，22個(gè)侵入性腫瘤以及16個(gè)正常的卵巢，并以genes-cDNA array紀(jì)錄卵巢癌相關(guān)的9600個(gè)基因的表現(xiàn)。這些又可以再細(xì)分成兩群early-stage包含13個(gè)良性腫瘤及7個(gè)staged I癌癥腫瘤：late-stage則包含所有staged III的癌癥腫瘤。

結(jié)果，他們在early―stage找到433個(gè)up-regulated基因及60個(gè)down-regulated基因，在late―stage則找到395個(gè)up-regulated基因及101個(gè)down―regulated基因。這些基因在腫瘤/癌癥中其功能都會產(chǎn)生變異，如細(xì)胞生長，細(xì)胞周期控制，分化、訊號傳遞，細(xì)胞凋亡，離子運(yùn)輸及細(xì)胞形態(tài)改變等。他們最感興趣的，是這些首次出現(xiàn)的抑制核受體蛋白，在癌癥初期及晚期之間，這些基因的表現(xiàn)量應(yīng)具有很大的差異性。他們找到了90個(gè)表現(xiàn)極高的基因，以及165個(gè)在late-stage相關(guān)的抑制基因。癌癥末期與癌癥初期明顯的不同，在于細(xì)胞生長、細(xì)胞沾黏，激素活性，細(xì)胞形態(tài)以及細(xì)胞與細(xì)胞之間的信號傳遞。他們最感興趣的是，這些酵素對應(yīng)的合成碟啶也是首次出現(xiàn)在最近的研究中，借著Real time RT-PCR可以找到GCHI，KRT18，H3F3A和MYBL2這些基因在所有的癌癥組織中都有很明顯的表現(xiàn)；而MDFI，ARP3BETA、COLl6AI和MLN這些基因則在早期癌癥組織中被辨識出可能會發(fā)展成末期癌癥。因此，本試驗(yàn)結(jié)合邱盛雄博士所發(fā)明的抗癌中草藥精華液配方，可篩選出可抑制上述癌癥基因的方法。

最后，他們得出結(jié)論：微數(shù)組提供的數(shù)據(jù)對于癌癥基因表現(xiàn)之比較是非常具有價(jià)值的，且可對于卵巢癌每個(gè)不同分期進(jìn)行更深入的診斷及病理研究。

邱盛雄博士的發(fā)明項(xiàng)目簡介

邱盛雄博士依據(jù)個(gè)別需求應(yīng)用不同處方，以數(shù)十種草本植物混合，經(jīng)高溫萃取而研制出系列保健飲料。

(1)“零非零1號”：針對手術(shù)后腸子沾粘及糖尿病。

(2)“零非零2號”：加強(qiáng)免疫力，預(yù)防感冒，心悸，荷爾蒙分泌不足以及用于手術(shù)后調(diào)理及促進(jìn)兒童發(fā)育等。

(3)“花抗輻”抗幅射。

(4)“體香露”外用噴液：防治蚊蟲咬傷，腫痛、皮膚癢，青春痘。

(5)“海草”，用于痛風(fēng)。

(6)“生化36”：強(qiáng)化造血功能，增加骨質(zhì)密度，改善骨質(zhì)疏松癥。

(7)“目犍連筍”：蒸騰腦細(xì)胞活化，提高記憶力，預(yù)防帕金森氏癥。

(8)“一定要”：提升免疫力，抗病毒。

(9)“陽化溶”：消化體脂排出體外，達(dá)到自然健康減肥的效果。

(10)“如如光”：活化視神經(jīng)，明目。

(11)“風(fēng)速變”：改善過敏體質(zhì)，預(yù)防上呼吸道感染。

1994年，在瑞士日內(nèi)瓦第22屆國際發(fā)明展覽會上，“零非零1號”獲金獎，“體香露”獲銀獎，“零非零2號”獲銅獎。

1999年，在瑞士日內(nèi)瓦第27眉國際發(fā)咀展覽會上，“海草赴”獲銀獎，“花抗輻”獲銀獎。經(jīng)菲律賓黎剎騎士協(xié)會Knights ofRizal授封騎士司令勛章。

2000年，在瑞士日內(nèi)瓦第28屆國際發(fā)明展覽會上，“生化36”獲金獎，“目犍連筍”獲金獎。此外，還獲大會另頒個(gè)人特別獎。

2001年，在瑞士日內(nèi)瓦第29屆國際發(fā)明展覽會上，“一定要”獲金獎，“陽化溶”獲金獎。

2005年，參加在中國浙江省杭州市舉辦的“2005國際骨質(zhì)疏松大會中國骨骼與關(guān)節(jié)健康十年行動研討會”，并于會中《中藥方劑BIO36》。

2006年，被評為“臺灣第一屆杰出企業(yè)發(fā)明家”。參加中國發(fā)明協(xié)會主辦的第十六屆全國發(fā)明展覽會，傳喜生化科技公司研發(fā)的產(chǎn)品“如如光保健餅干”和“風(fēng)速變健康草本植物飲品”獲得2項(xiàng)金牌及大會特別獎。