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分子生物學的前景范文1
分子生物學作為一門新興學科，從生物學和生物化學中分離出來之后，發展極其迅速，應用前景極為廣闊，學科之間彼此的交叉性和融合性越來越強，隨著分子生物學新技術不斷融入醫學研究領域，尤其在癌癥治療與靶基因藥物開發、流行性疾病預防、新型疫苗開發和應用、遺傳性疾病發病機制探討等方面都彰顯了巨大優勢。因此，醫學類院校學生對分子生物學知識和技術產生了濃厚興趣，期待用現代分子生物學技術和理論解決實踐中遇到的問題。但對于中醫學專業學生來說，現代生物學知識相對欠缺，實際動手能力較差，尤其將分子生物學知識和技能與中醫理論進行融合、滲透是教學的一個難點，如何使學生用分子生物學知識聯系專業實際，開闊專業視野，提髙解決問題的能力，已經成為中醫學專業教學改革探索的重點。我們承擔中西醫結合臨床、中醫學、中藥學、針灸推拿學、預防醫學等專業的分子生物學理論與實驗教學任務，根據不同專業的特點，從培養學生的獨立分析問題、解決問題和創新能力入手,探索中醫學專業分子生物學的教學模式,現介紹如下。
1全面把握教材，認真備課
分子生物學是一門新興學科，整個教材反映了內容新穎性、理論抽象性和實驗條件要求苛刻性。教師在接受教學任務后，要在課前做好充分準備，除“吃透”教材上的主要內容外，還要抓住章節重難點，根據專業特色，找到分子生物學與中醫學專業的結合點。翻閱大量與授課內容有關的參考資料,掌握學科發展新動態，寫出詳細講稿，制作簡單易懂的幻燈片，配備典型的標本，展示典型照片和掛圖等，合理安排課件內容和各教學環節時間，在每次上課前列出提綱，使每一次課的內容安排井然有序，突出重點和難點,體現科學性、專業性、生動性和易懂性。
2探索教學規律，講究教學互動
教學是一個知識綜合展現的過程，要不斷探索教學規律，教學是一個不斷發展的過程，要不斷把新的教學手段、思想和理念貫穿到教學中;教學是一個多技巧并用的過程，要以學生為主體，激發學生的興趣，引導學生學會主動學習，變強制接受為自覺接收，變被動學習為主動學習，變乏味學習為興趣學習，變灌輸為啟發，變督促為引導，從“讓我學”變為“我要學”。在教學過程中學會當一名演員，用誠懇的態度、飽滿的熱情投入每一次課，語言要通俗、生動、形象，聲音要洪亮,語氣要抑揚頓挫；在教學過程中學會當一名指揮官，要統籌全局，精心設計課堂教學，預可能出現的情況，從容駕馭課堂教學進程；在教學過程中學會當一名藝術家,隨時洞察學生思維變化的態勢，善于激起學生的興趣和熱情，把教學藝術滲透于教學的每個環節；在教學過程中學會當一名引路人，不斷把科研中取得的新成果與課程內容銜接起來，使學生在學習中了解科研前沿與所學專業知識之間的聯系,感悟出科學創造的技巧和著眼點,激發自身思想創新、知識創新。例如，在分子生物學教學過程中，講到DNA雙螺旋結構時讓學生聯想麻花,在講到蛋白無規則卷曲時讓學生聯想廚房使用的鋼絲球。同時,給學生提出問題:中西醫結合有什么意義？中醫五行理論與基因表達調控的時間性和空間性有什么聯系？分子生物學技術與中醫診斷技術的互補性在哪里？盡可能讓學生結合專業，聯系實際，拓寬思路。
3改革教學方法，提高教學效果
打破傳統的教學方式，采取多種授課形式。例如，選取合適的內容讓學生試講,其余學生提問，教師點評;讓學生根據已學內容寫小論文，總結內容之間的聯系，并結合專業闡述這些理論的實際應用；圍繞授課內容提出熱點問題，開展課堂討論，讓學生利用圖書館、網絡等資源查找資料,提高學生學習的能力，例如可提出以下問題:轉錄和翻譯的關系？中藥對生物信號傳遞影響的路徑和關系？中藥多靶點、多路徑和多方位作用與信號傳遞的關系？
講授過程中密切關注學生的思維變化，用積極的心態精心設計每次課，提高教學效果。
4將科研體會與學術報告融入課堂
分子生物學是一門實驗性很強的學科，理論和實驗操作之間有密切聯系，許多理論來源于實踐。結合科研過程中的PCR技術、回收、轉化、藍白斑篩選等,給學生闡述核酸結構、DNA復制、RNA轉錄、蛋白翻譯、細胞信號傳遞等,會使學生對相應的理論知識掌握得更牢固，理解得更深刻。
在教學過程中抽出幾個學時，采用講座的形式將分子生物學一些前沿知識介紹給學生,如“糖尿病的發生分子機制與中醫療法”、“PCR真的是魔鬼嗎？”等，開闊學生的專業視野，激發學生對分子生物學的學習興趣。
5考核要全面,評估要綜合
考試是考查學生學習效果、教師教學質量的重要手段，堅持將考核貫穿于整個教學過程中,充分調動學生在整個學習過程中的積極性。注重平時考核，包括出勤、課堂發言、討論、作業、講課、實驗操作等多項內容。在教學過程中，教師結合中醫學專業的特點布置作業，對學生的每一份作業都認真批改;結合中醫學專業和分子生物學知識在課堂提問，對學生課堂發言和討論發言的情況做詳細記錄。實驗過程中,通過抽查學生的預習報告、隨機提問、觀察學生的實驗操作和查看實驗結果等方法對學生的實驗打分。制訂多種考核方案,在期末考核中，除了閉卷考試，還增加了分子生物學與中醫學知識的小論文寫作。
分子生物學的前景范文2
關鍵詞：大學生；科研；綜合素質
中圖分類號：G641 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2013）05-0085-02
高等教育的目的是培養具有良好綜合素質的“全面發展的社會主義高級專門人才”。當代大學生的綜合素質主要表現為思想道德素質、專業能力素質、科研能力素質、應用能力素質、創新能力素質、合作能力素質、身體和心理素質等[1-2]。
分子生物學是研究蛋白質、核酸等生物大分子形態、結構及其規律性和相互關系的一門學科，是跨越生物、醫學、農學乃至藥學的一門新興學科[3]。進入21 世紀以來，分子生物學的研究手段和方法已在生命科學的各相關領域得到了廣泛的應用。然而，由于分子生物學實驗課程對儀器設備要求較高，同時實驗耗材昂貴，這就需要充足的實驗經費的支撐，并且存在學時數少、學生人數多等因素， 因此，分子生物學實驗教學對相關教師而言將是一種很大的挑戰。
各高校普遍認為，本科生科研活動對于轉變教育理念、培養創新型人才具有重要意義。結合近兩年來內蒙古民族大學生命科學實驗教學中心分子生物學實驗室本科生參與教師科研，在學生綜合素質培養上的經驗和體會進行探討。學生參與教師科研的主要內容包括查閱資料、完成實驗、優化實驗、數據分析、撰寫論文等。實踐證明，積極鼓勵并吸收本科生參與教師科研，不僅為學生營造了獨立思考、自由探索、勇于創新的良好環境，而且成為分子生物學實驗課的有利補充，更是提高學生綜合素質的有效途徑。
一、本科生參與科研的迫切性
內蒙古民族大學生命科學實驗教學中心分子生物學實驗室隸屬于生物化學教研室，承擔生物科學和生物技術兩個專業的分子生物學實驗。分子生物學實驗具有原理復雜、操作技術要求高、步驟多、時間長以及所需經費高等特點，而現有分子生物學實驗教學學時為18學時，內容多以基礎實驗技術為主，學時有限，在較短時間內及有限經費下，學生的綜合技能不能得到有效的訓練，不能滿足學生對科學研究的興趣。從學生參與科研的目的上看，本科生參加科研的目的比較明確，意在各方面鍛煉自身能力，包括科研能力的提高、實踐能力的鍛煉、團隊合作精神的培養和人際交往能力的提升，也有的學生是為將來出國、找工作等增加籌碼[4]。學生參與相關教師科研，不僅可以使學生進一步對分子生物學實驗技術進行訓練，例如：植物DNA提取、總RNA提取、PCR擴增、RT-PCR、DN段的酶切與連接、質粒的轉化、瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳、RACE技術、原核表達技術等，同時，還獲得了額外的實驗經費支持，開創出“以學促研，以研促教”的雙贏局面。
二、本科生參與科研活動的意義
（一）有利于思想道德素質的培養
由于思想道德素質涉及的是人的世界觀、價值觀等問題，是人成才的關鍵。所謂的思想道德素質，解決的是人的信仰和價值取向，它能夠保證人正確的發展方向。良好的思想道德素質是調節個人行為、處理個人與他人、個人與社會的關系所必需的。而教師在管理和引導學生參與科研的同時，必須培養學生正確的價值取向和良好的科研素質，讓學生意識到做實驗、搞科研應該在具備良好的思想道德素質前提下去開展，要有大局意識、合作意識；要崇尚科學、勇于探索；要堅持真理、實事求是。因此，學生在完善自己綜合素質的同時，必須注意不斷提高自己的思想道德素質[5]。
（二）有利于專業及科研能力素質的培養
高校教師作為教學和科研活動的主體，不僅承擔著向學生傳授專業知識的責任，而且有義務通過自己的科學研究，全面把握學科的國內外學術動態和發展前景，并積極將科研中獲得的新知識、新技能及時反映到教學中去[6]。
在教師進行科研工作時，提供學生參與的機會。學生在完成科研工作的同時，需要有一定的專業理論知識作為支持，這就促進了學生認真學習專業知識，積極查閱大量資料，增加了學習的興趣和熱情，從被動學習轉變為主動學習，做到理論與實踐相結合。同時，在科研過程中能夠接觸到分子生物學前沿技術、先進技術和儀器設備，積累專業相關理論知識、技術原理、儀器使用方法等知識。同時，經歷科研的流程，在科研過程中體驗和感悟科學研究精神，培養查閱文獻的能力、發現問題和解決問題的能力、分析和總結的能力以及撰寫研究論文的能力等，促進專業及科研能力素質的養成。
（三）有利于應用及創新能力素質的培養
通過參與教師科研，學生的操作技能得到全面訓練，動手能力大大加強，進一步熟悉和掌握實驗操作方法、儀器操作方法，為其他類似科研工作提供了堅實的基礎。
在實施素質教育的過程中，創新是靈魂，要把創新精神和創造能力的培養作為素質教育的重要內容放在突出的位置。沒有創新，一個民族就缺少了前進的動力，教育工作突出的一點就在于要把創新貫穿到工作中[7]。對大學生來說，具有好奇心、興趣、求知欲，提高大學生的實驗操作技能，是創新的動力，是培養創新能力的基礎[8]。在學生參與科研的過程中，要求學生學會操作過程、掌握實驗原理、分析實驗步驟、探討實驗方案的優缺點，激發學生的創新思維。同時，不定期地以交流討論的形式，要求學生交流和表達自己實驗進展及對實驗問題的見解，提出實驗過程中出現的問題，使學生在交流中發揮集體智慧的力量，激發學生的探索欲望和創新意識，提高學生的創新能力。
（四）有利于合作能力素質的培養
目前，多數學生為獨生子女，普遍以自我為中心，占有欲強，不愿與人分享，團隊合作意識差。而分子生物學實驗的順利完成，需要成員間的相互配合，其實驗特點是耗費時間長，實驗步驟多，各步驟之間有很大的關聯性，若一個環節出現問題，實驗將無法進行下去，甚至前功盡棄，而且需要在實際操作過程中去發現問題，及時改進實驗方法或操作方法，這樣才有利于實驗數據和結果的準確性。因此，在實驗過程中需要同學間互助合作才能順利完成，要求學生間要及時溝通，互相探討、實驗各步驟之間需要密切配合、溝通、幫助，才能高質量的順利完成任務。因此，學生在參與科研的過程中，要意識到團結協作的重要性，培養團隊合作能力。
（五）有利于身體和心理素質的培養
經過參與科研，學生會意識到要具有健壯的體魄和健康的心理才能更好地完成任務?？蒲腥蝿毡容^繁重，身體素質是各方面的基礎，沒有良好的身體素質，其他就無從談起。從而促進學生鍛煉身體的需求。同時，無論是探索性實驗還是驗證性實驗，都不會一帆風順，只有不斷地重復，付出大量時間和勞動，才能得到期望的結果。這無疑鍛煉和培養了實驗者不畏艱難險阻、堅韌不拔的勇氣和毅力，而這又恰是創新者所必備的心理素質[9]。相反，在學生順利完成科研的過程中又會增強他們的自信心，相信自己的能力，這本身也是促進良好心理素質形成的一劑良藥。
三、本科生參與教師科研存在的問題
（一）規章制度不完善
在學生參與科研過程中，對學生的報名、考察、選用過程不完善，導致一部分學生有興趣就來，覺得枯燥就離開，無法約束學生的隨意性，同時也使教師的指導積極性受挫。這就需要建立完善的規章制度，需要對學生參與的環節有效地進行監督和管理。
（二）時間安排的不連貫性
一方面，分子生物學實驗的操作步驟多，中間常有不間斷的等待時間，同時完成一個連續完整的實驗持續時間長，需要實驗者有較長的集中的時間來完成。而學生的課程安排分散在每天的不同時間，通常沒有充足的集中的時間完成，影響實驗進程的連續性和持續性。
另一方面，學生參與科研需要經歷訓練的過程，這個過程需要循序漸進，這就需要相對較長的適應時間。很多本科生是初次參加科研活動，對查找文獻、實驗操作、實驗記錄、分析數據等一些基本科研方法不了解，都需要時間來解決，但學生課余時間有限，如何有效利用課余時間完成科研實驗成為突出的問題，在一定程度上影響了學生參與科研的積極性。
（三）只有部分學生參與科研
指導學生的科研工作，教師需要付出勞動，同時也需要科研經費的支持。目前，分子生物學實驗室指導學生科研的教師有限，每個教師需要完成的實驗內容有限，經費也有限，并且完成實驗有一定的先后順序，而每一部分內容可以安排的學生人數有限，因此，同時安排學生參與的人數就有限，只能解決部分學生參與科研的要求，不能滿足眾多學生參與科研的意愿。
（四）受到教師科研項目內容的限制
在學生參與教師的科研項目時，其選題主要來源于教師的科研課題，每一個科研課題涉及的實驗技術有限，只能包含一部分分子生物學實驗技術，這就存在實驗選題和實驗技術應用的局限性。在一定程度上，學生不能根據興趣選題，也不能將各種分子生物學實驗技術都進行訓練，從而限制了學生參加科研的積極性和創造性。
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分子生物學的前景范文3
關鍵詞：中藥；鑒定技術；進展
中藥的應用歷史悠久，萬余種中藥材存在著諸如品種混亂、真偽難辨等現狀，古代僅靠有經驗的老藥工眼觀、手摸、口嘗，一些新技術也逐漸應用在中藥鑒定領域，包括較為傳統的基原鑒定、形態鑒定、顯微鑒定、理化鑒定的方法，近年來常用的光譜技術、同工酶分析技術以及隨著分子生物學迅速發展應用于中藥鑒定的PCR技術等等，本文就近年來新發展應用的中藥鑒定技術展開綜述，以利于新技術的推廣使用。
1 近紅外光譜技術
近紅外光譜技術是一種結合了光譜技術與化學技術的新技術，其原理主要是通過分子的振動，測定相應的光譜，利用相關數據庫，將未知樣本與建立的校正模型進行對比，以達到定性及定量分析的目的[1]。近紅外光譜技術具有操作簡單，分析速度快，效率高，花費少，結果重復性好等優點。本技術能夠應用于鑒定多種中藥藥材，結果準確迅速，從而為鑒別其質量的優劣提供基礎。另外，近紅外光譜技術還可以應用于中成藥的定性鑒定，原理主要是通過不同組分的指紋圖譜之間的差異建立識別模型，以達到對于不同配伍比例的中藥復方的鑒別。盡管如此，近紅外光譜技術在應用中仍存在一些缺陷，例如鑒定樣本的組分含量要再0.1%以上，檢測靈敏度相對較低，并且在藥材鑒定時，需要對原始圖譜進行準確的數據處理[2]。
2 同工酶分析技術
同工酶是基因編碼的產物，可以反應出編碼 DNA 的變化，因此能夠通過分析同工酶酶譜的變化獲得所需的遺傳信息。電泳法是同工酶技術中應用最廣泛的方法。同工酶電泳的操作方法與蛋白質電泳的原理基本一致。由于不同同工酶的電荷、分子大小以及形狀不同，在電泳作用和分子篩作用下，聚丙烯酰胺凝膠中的同工酶會產生不同的移動速度，從而被分離。而同工酶的染色主要是通過酶催化特異性底物發生生化反應形成有色產物而實現的。目前研究的同工酶有數百種，而主要用于中藥鑒定的包括過氧化物酶、過氧化氫酶、酯酶、淀粉酶、超氧化物歧化酶、乳酸脫氫酶等十幾種[3]。同工酶能夠在一定程度上顯示不同種源間遺傳的差異。因此，同工酶在真偽鑒別、遺傳種質的分離與篩選、藥物品種鑒定和生物多樣性等研究中有廣闊應用前景。
3 X射線衍射技術
X線衍射技術作為結構和成分分析的現代科學技術，具有操作簡便分析快速，所需樣品量少，所得圖譜信息量大等優點，目前廣泛應用于礦物類中藥的鑒別。主要分為單晶X衍射和多晶X衍射。單晶X衍射是晶體結構測定的方法。能夠得到樣本的鍵長、鍵角、配位數等晶體化學數據，還可以通過高分辨電子密度分辨圖進一步得到價電子分布、原子及離子的大小、鍵型等數據；多晶X射線衍射又叫粉末X射線衍射，其得到的衍射圖是各組分衍射效應疊加而成的，在混合物組成恒定的情況下，所得衍射圖譜就可作為該混合物的特征性圖譜。不同礦物藥的成分各不相同，因此X射線衍射圖譜也有差異，也就實現了通過X衍射對礦物藥的鑒別。但是，礦物藥材往往來源復雜，同一種礦物的化學成分在環境、采集時間、儲存方法等影響下也會發生差異，所以同一種礦物藥的X衍射圖譜可能不同。在實際運用中，往往需首先采集大量不同樣品，建立其X衍射譜的變化范圍和幅度，才能進行準確的鑒定。X衍射技術主要研究和應用的方向是礦物藥的鑒定，如雄黃、白礬、滑石等，在鑒別礦物藥炮制品鑒定方面具有明顯優勢，能夠通過觀察一些礦物藥生品與其炮制品圖譜清晰的區別其生品與煅品[4]。X射線衍射技術還能夠應用于確定礦物藥成分及其定量，在礦物藥鑒定的應用中具有廣闊的前景。
4 基于 PCR 技術的現代分子生物學技術
隨著分子生物學技術的迅速發展，尤其是聚合酶鏈式反應（PCR）技術的問世，基于PCR 技術的現代分子生物學技術在中藥鑒定中也得到很多應用[5]，由于其準確性和可靠性較高，因此具有其他方法難以比擬的優勢在PCR 技術的基礎上，現代分子生物學的許多操作技術廣泛應用于中藥的鑒定，如：RAPD技術主要用于藥用植物的鑒定和遺傳多樣性研究，具有多態性高和重復性好等優點；ISSR-PCR技術利用放射性標記的探針，能夠構建出多態性DNA圖譜；PCR-RFLP 技術用特異性的引物對模板DNA擴增，獲得特異性產物，并進行酶解，構建物理圖譜，在鑒定中具有準確可靠，重復性好等優點；還有尚處于起步階段mRNA 差異顯示技術，能夠鑒定栽培品種與野生種、道地藥材與普通藥材之間的差異。
5 結論
除了上述方法外，尚有中藥指紋圖譜技術、DNA條形碼技術[6]等新技術在不斷研究發展，這些新技術的發展與應用對于中藥的真偽鑒別和質量控制有非常重大的意義，為中醫藥在安全性、療效性和科學性方面提高打下基礎，更好的應用于臨床治療之中。
參考文獻：
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分子生物學的前景范文4
1 生物學哲學的再定位
費爾巴哈在談到哲學的改造時說過：“哲學必須重新與自然科學結合，自然科學必須重新與哲學結合”。這是一種“建立在相互需要和內在必然性上面的結合”?！?〕自然科學構成了哲學的基礎， 生物科學是這個基礎中不可或缺的組成部分。如同所有其他科學一樣，生物科學也深深受到哲學的理論思維和方法的影響。生物學哲學作為連結哲學與生物學的橋梁和中介，對二者的重新結合起著十分重要的作用。從學科建設的角度看，這門學科的存在和發展，既須以實證科學知識特別是生物科學的知識材料為基礎，跟上現代科學技術發展的步伐；又要汲取哲學研究的積極成果，適應當代哲學變革的需要。
就學科性質而言，一般認為生物學哲學屬于科學哲學體系中的一個分支學科。《大英百科全書》第15版所列《自然哲學》條目將關于自然的實際特征問題作為實在來進行考察，并分為物理學哲學和生物學哲學兩個部門。不過這里對“自然哲學”一詞的使用，有別于以往的傳統自然哲學，而是“作為對科學哲學的補充”。如所周知，西方科學哲學是以科學為研究對象，主要論述科學的認識論和方法論問題。維也納學派的創立者M.石里克的自然哲學也是作為一種科學哲學，一種探討哲理的科學方法。他申明自然哲學的任務在于解釋自然科學命題的意義，自然哲學是一種旨在考察自然定律的意義的活動。在其自然哲學講稿中關于生物哲學的分析，便是從有機自然現象也一定要由定律來描述這一點出發，來討論生物學中的機械論與活力論問題。
在科學哲學的發展進程中，除了一般科學哲學，還興起了特定學科的科學哲學，自本世紀初以來主要是物理科學哲學。傳統的科學哲學帶有片面的物理主義傾向，認為運用物理方法能夠對這個世界作出絕對完全的描述，世界上發生的每一事件均可用物理語言來描述。物理主義最熱烈的倡導者、分析哲學的主要代表人物之一的R.卡爾納普聲言：“如果根據物理語言的普遍性，把物理語言用作科學的系統語言，那么，所有的科學都會成為物理學。……實際上只有一種客體，那就是物理事件。在這物理事件范圍內，規律是無所不包的”?！? 〕石里克也同意物理主義的觀點，他僅僅基于量的方面的考慮而得出結論：“對于自然哲學而言，有機體不過就是一些特殊的具有復雜結構的系統，它們被包含在物理世界圖像的完美和諧的秩序之中”?！?〕
傳統的科學哲學把研究重點放在物理學的定律和理論上，把它們看作科學的結構和邏輯的范例。之所以這樣是有其深遠的科學背景的。自牛頓實現了力學中第一次偉大綜合，此后，經典物理學的各個分支日趨完善，牛頓的機械綱領左右了近代科學和哲學的發展。本世紀初以相對論和量子力學的建立為標志的物理學革命，是物理學發展中的重大突破，也是對科學哲學的有力推動。邏輯經驗主義的主要代表H.萊辛巴赫所著《量子力學的哲學基礎》一書，就是通過對量子力學的科學成果的分析，闡釋了他關于知識的性質、客觀實在以及因果性等問題的見解。多年來，科學哲學的研究植根于邏輯學、數學及物理學定律，重視對物理理論的分析而忽略了生物學。正如在科學哲學家的視野內，有機生命及其進化只不過是世界科學圖景中的一個次要因素；在科學哲學的殿堂中，生物學哲學也是處于比較次要的從屬的地位。這種狀況只是到本世紀中葉以后才開始改觀。隨著分子生物學所取得一系列新進展，導致了生物學的革命，生命科學作為最激動人心的科學領域躍居到自然科學的前沿，對現代整個自然科學和哲學的影響也日益顯著。由于引入數學、物理、化學等學科的理論、方法和新的技術手段，現代生物學的研究領域得以向微觀和宏觀層次不斷延伸擴大，并愈來愈趨向系統的復雜性，向揭開物質世界最復雜最高級的系統——大腦的奧秘進軍。生物學研究的課題愈來愈帶有根本性，當今自然科學的研究重點正在轉向研究生命本身。對生命現象的深入探索，增強了人們對生物學的哲學興趣，并促使科學哲學向新的研究方向轉變。在這方面，現代綜合進化論的主要建筑師之一E.邁爾作出了開創性的工作，他致力于建立生物學的新哲學，強調這樣一種新的科學哲學必須放棄對僵化的本質論和決定論的依附，必須將科學概念加以擴展、不僅包括物理科學的而且還包括生物科學的原理和概念。
傳統科學哲學還帶有專注于純科學領域的局限。國外學術界在討論醫學哲學與科學哲學的關系這一論題時，已有學者指出，從歷史上看，科學哲學家往往不到自然科學領域外面去尋找對科學的定律、解釋和理論的洞察力以確定理論演變的進程，而是將自己限制于純科學形式中，一直忽視和輕視象工程學、農學和醫學這樣的應用科學領域。同時由于傳統科學哲學僅僅局限于從“內部”考察科學，忽視了科學技術與社會之間的互動關系，這種狹窄的科學觀不可能得出真正有洞察力的答案。傳統科學哲學在研究視野上的這些缺陷，對后來興起的生物學哲學也產生了某種程度的影響。
固然，科學哲學主要是把科學作為知識體系，對之進行認識論和方法論的研究，但是認識的最終目的不是知識本身，而是改造世界的實踐活動。對科學的哲學反思也不能脫離它所固有的實踐本性。在科學、技術和社會走向一體化的現時代，尤有必要拓寬科學哲學的領域，開展實用性的或應用性的研究，并將科學哲學研究同科技發展的社會研究結合起來。作為實用科學的農學和醫學與作為基礎科學的生物學之間的聯系極其密切，它們都屬于生命科學的范疇。在生命科學哲學領域內，理應包括對這些應用學科的理論和實踐的哲學研究。以分子生物學為依托的生物技術，將成為醫學和農業科學的主導技術，并將引起醫學革命和第三次農業革命。生物技術的“每一個創新，每一個技術妙舉，每一個概念上的困難的解決，都使得需要一種確定的生物學哲學變得更加顯著，并且目前正在朝向這個目標發展”。〔4〕
21世紀將是生物學世紀?？梢灶A期，未來世紀生命科學的巨大進展及其革命性變化，必然要求生物學哲學在已有研究基礎上，無論從理論框架到研究內容到論題范圍都要有所突破。要盡力吸收、消化生命科學的最新成就，以正確的世界觀和方法論為指導作出新的哲學概括，提出新的理論觀點及發展生物科學技術的戰略選擇，這些可謂生物學哲學學科建設的題中應有之義。
2 拓展和深化生物學發展新形勢下的生物學哲學研究
以下試從生物科學發展的規律性、生物學規律與物理規律的關系以及生物學規律與社會規律的關系三方面談點淺見。
（1）“自然科學現在已發展到如此程度， 以致它再也不能逃避辯證的綜合了”。〔5〕恩格斯在上個世紀80年代作出的這一論斷， 揭示了辯證思維對于了解科學事實的辯證性質的必要性，這也為后來自然科學本身的發展所證實。
近現代自然科學發展的趨勢是由經驗分析進到辯證綜合，這在生物學的發展中表現得十分明顯。自本世紀二、三十年代起，在生物學范圍內開始出現一些學科的綜合趨勢。早期的兩大綜合，一個是以胚胎學為中心，將之與細胞學、遺傳學和生物化學綜合起來，形成統一的發育觀點；另一個是以進化論為中心，將達爾文的自然選擇學說與群體遺傳學相結合，發展為一個有巨大闡明力的學說，即現代綜合進化論。進化的綜合范式取得了富有建設性的成果，如邁爾所說，是在有關的學科之間找到了一種共同語言并澄清了許多進化問題和作為其基礎的各種概念。但是這一范式仍是不完善的，還有不少尚未解決的問題。它不僅受到一些批評家的非難和質疑，就是在達爾文主義者之間也依然存在某些意見分歧。更完全的綜合始于本世紀50年代中后期誕生的分子生物學，它是生物化學、微生物學和遺傳學等學科相互融合的產物，其主要目標之一是試圖將大量的生物功能與分子水平上發生的事件聯系起來。分子生物學的核心——分子遺傳學，在信息大分子的結構、功能及相互關系的基礎上來研究生物的遺傳與變異。按照生物學史家G.E.艾倫的說法，J.沃森和F.克里克的工作，把信息學派、結構學派和生化學派對遺傳（甚至擴展到整個生物學）的問題的研究統一起來了。作為一個新的遺傳學范式，分子遺傳學的范式補充和修正了（不是取代）進化綜合范式，推動了關于進化過程中基因的變化和調節機制等問題的研究。著眼于分子水平上的進化的中性學說同著眼于表型進化的自然選擇學說，也應看作是一種互補關系而非互相否定?，F代分子生物學在進化研究方面的認識成果向人們昭示，一種完整的進化理論的建立，期待著傳統的進化生物學與分子生物學實現新的綜合。更進一步看，生物進化是種系發生和個體發育的辯證統一過程，對進化的深層認識，必須解開發育之謎這個世紀難題，以闡明個體發育中基因在多層次水平上的程序控制機理。由于分子生物學、細胞生物學與遺傳學的結合，把發育生物學推向前臺，將成為21世紀生命科學的新主角。據中科院未來生物學預測研究組預測，在分子水平上使遺傳、發育和進化的統一成為可能，這將是未來生物學的主要理論任務之一。由這三者統一所導致的理論大綜合，蘊含著豐富的哲學思想。從哲學認識論和方法論上對之進行理論概括，也應成為未來生物學哲學的主要理論任務之一。
“分久必合”。生物學中的這種綜合趨勢還在繼續。一些生物學家預言，面向21世紀的生命科學，必然是各學科相互滲透與相互交融的“大生物學”時代?！按笊飳W”要求辯證地綜合與不同組織水平相關的各門學科所積累的科學事實，建立起一般的生命理論，發展統一的生物學原理。多種學科的綜合，反映了生物現象的相互聯系和科學概念、方法論準則的統一。結合生物學認識發展的內在邏輯的考察，對生物學理論的相互關系（特別是理論的概念結構之間的轉換、理論范式的確立和更替）進行哲學分析，能為我們提供有關生物科學發展規律性的新的認識。
（2）在生物學哲學的討論中， 爭議較多而且也是懸而未決的一個理論問題是關于生物學的自主性問題。具體言之，生物學的概念與規律能否在某種意義上“還原”為物理學和化學的概念與規律？生物學家運用的解釋型式（例如歷史的解釋或目的論的解釋）在物理科學中是否相宜？在生物系統中顯示的某些現象是否也在無機系統中顯現或有重大差異？等等這樣一些有關生物學和物理學的聯系究竟是什么的問題， 被A. 羅森伯格稱之為“生物學哲學的中心問題”（《生物科學的結構》）。根據對這個問題的不同回答而形成了“自主論”與“分支論”兩派涇渭分明的理論觀點。這種分野在歷史上的表現形式是活力論與機械論的對立，在現代則主要是所謂反還原論與還原論的爭論。
從本體論方面說，討論物理化學的實體和過程是否構成所有生命現象的基礎，這實質上就是高級運動形式與低級運動形式的相互關系問題。如果把生命運動形式同物理化學的運動形式混同起來，甚至完全否定生命運動在質上的特殊性，這種本體論上的極端還原論傾向在哲學上和生物學上都是不可取的。相反，如果把生命運動的獨特性絕對化，忽視其與其他運動形式之間的包容關系和發生學聯系，這種傾向同樣是不可取的。以辯證唯物主義的物質運動形式觀為指南，依據科學認識的新成果，將能通過闡明生命運動和低級運動形式存在的聯系和連續性而更深入地揭示其本質。
從方法論方面說，在生物學中通過把復雜現象分解為更為簡單的組成部分進行研究，最終在物理化學層次上——分子層次上——作出說明，這也即還原論作為方法論的功能。分子生物學正是運用物理化學的還原方法來分析生命活動的基本過程，才獲得了劃時代的成就。這被譽為還原論的勝利。但是也要看到，生物學中還原方法的應用是有其局限性的。研究表明，生物體是一個多層次的、有組織的、結構復雜的系統，其中各個組成部分和整體具有多方面的相互作用。生物體的整體性不能建筑在來自于各個部分的分子碎片之上，分子參與組織的整體，它們的轉移和復制是整體的全部功能的結果。本世紀下半葉以來系統科學和非線性科學的發展，為探索生命系統的復雜性提供了新的科學思想和科學方法。還原論方式的自下而上的決定原則即較低層次決定較高層次的原則，同系統整體思維方式的自上而下的決定原則即較高層次決定較低層次的原則，二者既相互對立又相互依賴，它反映了部分與整體的辯證法。合理地結合這兩種決定原則，應是生物學進一步闡明生命機制及其規律性的研究戰略。
（3）在當代， 從自然科學奔向社會科學的強大潮流已成為不可遏止之勢。由于生物學革命對自然和人類社會生活產生的廣泛影響，凸顯了人的自然基礎和社會基礎的統一問題。與此相應，生物科學和社會科學的綜合性研究也成為人們關注的熱點。加拿大哲學家M.魯斯在其《生物學哲學》一書中宣稱，未來的社會科學將和生物學結合起來，社會學將把生物學的成果包括在自己的理論中，研究這種結合會提供許多有意義的東西。從現代生物學的發展可以看到，生物科學領域的一些學科（如遺傳學、動物行為學、生態學等）與社會學、人類學、倫理學、經濟學及政治學等學科的滲透、融合，不僅加深了人們對自然界和人類自身的認識，同時也啟迪了對生物學規律和社會規律二者相互關系的哲學思考。如生態經濟學作為生態學與經濟學交叉發展起來的一門邊緣學科，主要是闡明生態系統與經濟系統相互作用所形成的生態經濟系統運動和發展的客觀規律。而生物政治學則旨在用生物學的概念、原理和方法來研究政治行為，借以探索社會政治生活的本質及其規律。在橫跨生物科學與社會科學的眾多交叉學科中，1975年由美國動物學家E.威爾遜在其巨著《社會生物學：新的綜合》中所倡導并加以重新解釋的社會生物學引起了很大反響。這是一門系統研究一切動物（包括人類在內）的社會行為的生物學基礎的學科，其核心在于承認基因是遺傳和自然選擇的基本單位，一切社會行為均有其特殊的遺傳結構。威爾遜和C.拉姆斯登還進行了更為廣泛的概括，在他們所著《基因、理性和變化》（1981）中提出基因—文化互作進化論，認為整個人類文化領域在一定程度上依賴于遺傳控制。學術界對社會生物學褒貶不一，圍繞它所提出的人類行為的遺傳決定問題展開了激烈的爭論。這場爭論遠未完結，它所涉及的生物進化與文化進化的關系、社會生物學的哲學意義以及如何正確評價這一學說等問題也是生物學哲學研究的課題。
生物學與社會相互作用的一個引人注目的方面，表現為生物技術研究對倫理觀的沖擊和基因工程的社會控制及其倫理調節。生命科學技術的進步，在造福人類的同時也引發出許多社會倫理問題，向傳統的倫理道德觀念提出了新的挑戰。舉醫學領域來說，由于醫學技術以人作為直接作用對象，它所引發的倫理問題更為突出。自本世紀六、七十年代以來，國外醫學界關于死亡標準、器官移植、安樂死、重組DNA 技術以及人工生育技術種種問題的倫理學爭論，無不反映了傳統倫理觀的困惑和人類面臨的倫理學上的選擇。在當代新科技革命條件下，隨著生物高技術的發展，不斷涌現出新的倫理道德難題。被稱為生物學領域的第一“大科學”的人類基因組工程，無疑會深化人類對自身結構的認識，但這項研究也將面臨與倫理觀念相悖的嚴峻形勢。例如，由檢測基因產生的侵犯個人健康隱私權問題。當今在世界范圍內受到廣泛關注的克隆綿羊“多利”的出世，更是激起了一場有關其應用前景和倫理意義的大爭論。人能否克隆？在人身上重現這一成就或者創造新的生命形式（如人獸混合體）是否合乎倫理？未來的生命科學技術怎樣與社會協調？是否應該著手進行人種改造的選擇？站在生物學哲學的高度，我們將如何回答這些問題？
參考文獻
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分子生物學的前景范文5
[關鍵詞] 系統生物學；基因組學；蛋白質組學；計算生物學
近代生物學研究主要是以分子生物學和細胞生物學研究為主。研究方法皆采用典型的還原論方法。目前為止，還原論的研究已經取得了大量的成就，在細胞甚至在分子層次對生物體都有了很具體的了解，但對生物體整體的行為卻很難給出系統、圓滿的解釋。生物科學還停留在實驗科學的階段，沒有形成一套完整的理論來描述生物體如何在整體上實現其功能行為，這實際上是還停留在牛頓力學思想體系的簡單系統的研究階段。但是生物體系統具有紛繁的復雜性[1，2]。盡管對一個復雜的生物系統來說，研究基因和蛋白質是非常重要的，而且它將是我們系統生物學的基礎，但是僅僅這些尚不能充分揭示一個生物系統的全部信息。這種研究結果只限于解釋生物系統的微觀或局部現象，并不能解釋系統整體整合功能的來源，不能充分揭示一個生物系統的信息，且忽略了系統中各個層面的交互、支持、整合等作用，限制了生物學研究的發展。在這種現狀下，20世紀末人類基因組計劃完成后，生物學領域的科學家都在考慮一個問題：未來生物學研究的方向在哪里？為此學術界也不乏辯論。得出的共識是：生物學的發展未來主要面對如下問題：(1)如何弄清楚單一生物反應網絡，包括反應分子之間的關系、反應方式等；(2)如何研究生物反應網絡之間的關系，包括量化生物學反應及生物反應網絡；(3)如何利用計算機信息及生物工程技術進行生物反應，生物反應網絡，乃至器官及生物體的重建。
早在1969年，Bertalanfy LV就提出了一般系統理論(general systems theory)，他在文章中指出生物體是一個開放系統，對其組成及生物學功能的深入研究最終需要借助于計算機和工程學等其他分支學科才能完成[3]。1999年，由Leroy Hood創立的系統生物學(systems biology)則是在以還原論為主流的現代生物學中反其道而行之，把這種以整體為研究對象的概念重新提出。他給系統生物學賦予了這樣的定義，系統生物學(systems biology)是研究一個生物系統中所有組成成分(基因、mRNA、蛋白質等)的構成，以及在特定條件下這些組分間的相互關系的學科。換言之，以往的實驗生物學僅關心基因和蛋白質的個案，而系統生物學則要研究所有的基因、所有的蛋白質、組分間的所有相互關系。顯然，系統生物學是以整體性研究為特征的一種大科學，是生物學領域革命性的方法論。以胡德的觀點，基因、蛋白質以及環境之間不同層次的交互作用共同架構了整個系統的完整功能。因此，用系統的方法來理解一個生物系統應當成為并正在成為生物學研究方法的主流。利用系統的方法對其進行解析，綜合分析觀察實驗的數據來進行系統分析。具體通過建立一定的數學模型，并利用其對真實生物系統進行預測來驗證模型的有效性，從而揭示出生物體系所蘊涵的奧秘，這正是生物學研究方法的關鍵所在。
1 系統生物學的主要研究內容
系統生物學主要研究實體系統(如生物個體、器官、組織和細胞)的建模與仿真、生化代謝途徑的動態分析、各種信號轉導途徑的相互作用、基因調控網絡以及疾病機制等[4，5]。
系統生物學的首要任務是對系統狀態和結構進行描述，即致力于對系統的分析與模式識別，包括對系統的元素與系統所處環境的定義，以及對系統元素之間的相互作用關系和環境與系統之間的相互作用的深入分析。具體如生物反應中反應成分之間的量的關系，空間位置，時間次序，反應成分之間的因果關系，特別是反饋調節和變量控制等有關整個反應體系的問題等。其次要對系統的演化進行動態分析，包括對系統的穩態特征、分岔行為、相圖等的分析。掌握了系統的基本演化機制，使系統具有目標性和可操作性，使之按照我們所期望的方向演化，也有助于我們重新構建或修復系統，為組織工程學的組織設計提供指導。另外，系統科學對生物系統狀態的描述是分層次的，對不同層次進行的描述可能是完全不同的；系統科學對系統演化機制的分析更強調整體與局部的關系，要分析子系統之間的作用如何形成系統整體的表現、功能，而且對系統整體的每一行為都要找出其與微觀層次的聯系。
系統生物學的研究包括兩方面的內容。首先是實驗數據的取得，這主要包括提供生物數據的各種組學技術平臺，其次是利用計算生物學建立生物模型。因此科學家把系統生物學分為“濕”的實驗部分（實驗室內的研究)和“干”的實驗部分（計算機模擬和理論分析)?！皾瘛?、“干”實驗的完美整合才是真正的系統生物學。
系統生物學的技術平臺主要為各種組學研究。這些高通量的組學實驗構成了系統生物學的技術平臺。提供建立模型所需的數據，并辨識出系統的結構。其中包括基因組學、轉錄組學、蛋白質組學、代謝組學、相互作用組學和表型組學計算生物學通過建模和理論探索?？梢詾樯锵到y的闡明和定量預測提供強有力的基礎。計算生物學包括數據開采和模擬分析。數據開采是從各實驗平臺產生的大量數據和信息中抽取隱含其內的規律并形成假說。模擬分析是用計算機驗證所形成的假說，并對擬進行的體內、體外生物學實驗進行預測，最終形成可用于各種生物學研究和預測的虛擬系統。計算生物學涉及一些新的數學原理和運算規則，需要物理和數學來研究生物學的最基本的原理，也需要計算科學、信息學、工程學等進行生物工程重建和生物信息傳遞的研究。
2 系統生物學的研究思路及特點
系統生物學識別目標生物系統中的各種因素，然后構架一個系統模型，在其中賦予這個生物系統能動性。在此模型中研究細胞、組織、器官和生物體整體水平，研究結構和功能各異的各種分子及其相互作用，并通過計算生物學來定量描述和預測生物功能、表型和行為。系統生物學最大的特點即整合。這里的整合主要包括三重含義。首先，把系統內不同性質的構成要素(DNA、mRNA、蛋白質、生物小分子等)整合在一起進行研究；其次，對于多細胞生物，系統生物學要實現從基因到細胞、到器官、到組織甚至是個體的各個層次的整合。第三，研究思路和方法的整合。經典的分子生物學研究是一種垂直型的研究，即采用多種手段研究個別的基因和蛋白質。而基因組學、蛋白質組學和其他各種“組學”則是水平型研究，即以單一的手段同時研究成千上萬個基因或蛋白質。而系統生物學的特點，則是要把水平型研究和垂直型研究整合起來，成為一種“三維”的研究[6]。
3 系統生物學的研究方法
系統生物學最重要的研究手段是干涉(perturbation)。系統生物學的發展正是由于對生物系統的干擾手段不斷進步促成的。干涉主要分為從上到下(top-down)或從下到上(bottom-up)兩種。從上到下，即由外至里，主要指在系統內添加新的元素，觀察系統變化。例如，在系統中增加一個新的分子以阻斷某一反應通路。而從下到上，即由內到外，主要是改變系統內部結構的某些特征，從而改變整個系統，如利用基因敲除，改變在信號傳導通路中起重要作用的蛋白質的轉錄和翻譯水平[7]。
目前國際上系統生物學的研究方法根據所使用研究工具的不同可分為兩類：一類是實驗性方法，一類是數學建模方法。實驗性方法主要是通過進行控制性的反復實驗來理解系統[8，9]。首先明確要研究的系統以及所關注的系統現象或功能，鑒別系統中的所有主要元素，如DNA、mRNA、蛋白質等，并收集所有可用的實驗數據，建立一個描述性的初級模型(比如圖形的)，用以解釋系統是如何通過這些元素及其之間的相互作用實現自身功能的。其次在控制其他條件不變的情況下，干擾系統中的某個元素，由此得到這種干擾情況下系統各種層次水平的一些數據，同時收集系統狀態隨時變化的數據，整合這些數據并與初級模型進行比較，對模型與實際之間的不符之處通過提出各種假設來進行解釋，同時修正模型。再設計不同的干擾，重復上面的步驟，直到實驗數據與模型相一致為止。
數學建模[10，11]方法在根據系統內在機制對系統建立動力學模型，來定量描述系統各元素之間的相互作用，進而預測系統的動態演化結果。首先選定要研究的系統，確定描述系統狀態的主要變量，以及系統內部和外部環境中所有影響這些變量的重要因素。然后深入分析這些因素與狀態變量之間的因果關系，以及變量之間的相互作用方式，建立狀態變量的動態演化模型。再利用數學工具對模型進行求解或者定性定量分析，充分挖掘數學模型所反映系統的動態演化性質，給出可能的演化結果，從而對系統行為進行預測。
4 當代系統生物學研究熱點
基因表達、基因轉換開關、信號轉導途徑，以及系統出現疾病的機制分析等四個方面是目前系統生物學研究的主要陣地。
基因組醫學(genomic medicine)是以人類基因組為基礎的生命科學和臨床醫學的革命。生命科學和臨床醫學結合，將人類基因組研究成果轉化應用到臨床實踐中，是后基因組時代最重要的研究方向之一。人類基因組計劃從完成和多種疾病相關的基因研究發現，迅速進入到蛋白質組學、染色體組和人類疾病基因的研究，通過單基因或復雜多基因疾病的相關基因研究和疾病易感因素分析，達到揭示基因與疾病的關系之目的；遺傳背景與環境因素綜合作用對疾病發生發展的影響；為疾病的診斷、預防和治療、預后和風險預測提供依據。基因組醫學將大大提高我們對健康和疾病狀態的分子基礎的認識，增強研制有效干預方法的能力。
后基因組(post-genome)的交叉學科研究是目前生命科學研究的前沿。交叉學科是一個新的研究領域，范圍非常廣闊，如基因組、蛋白質組、轉錄組等等，從而出現許多新的交叉學科。
細胞信號轉導(signal transduction)的研究是當前細胞生命活動研究的重要課題。細胞信號轉導蛋白質組學是功能蛋白質組學的重要組成部分。系統地研究多條信號轉導通路中蛋白質及蛋白質間相互關系及其作用規律，細胞信號轉導通路網絡化，其作用模式、通路、功能機制、調控多樣化，細胞信號轉導結構、功能、途徑的異常在癌癥、心血管疾病、糖尿病和大多數疾病中起重要作用。對細胞信號轉導機制的了解，已成為創新藥物、防病治病的關鍵。細胞信號轉導不是一門單一學科，而是多種學科，如細胞學、生物化學、生物物理學和藥理學等多學科的交叉學科。
5 現階段系統生物學存在的問題
目前的系統生物學研究還只是初步使用動力學建模方法來定量描述系統的動態演化行為，這種方法對簡單巨系統是適用的，但是在運用到復雜適應性系統時就會表現出很多的局限性，有很多問題就不能解決。生物體系統的復雜程度超乎我們的想象，現階段不宜研究整個生物體系統，可以從研究“小系統”(生物體中具有一定功能、相對獨立的部分，將其看成一個“系統”)開始，當然如何正確地分析這個小系統本身也不是件易事。
5.1現有技術水平的限制
著眼于整體的系統生物學對技術、儀器的依賴性大大超過傳統的分子生物學。高通量、大規模的基因組及蛋白質組等的發展都是建立于新技術、新儀器出現基礎之上。就目前的技術水平來講，距系統生物學所要求達到的理想水平還相差很遠。由于技術發展的不均衡造成了系統中各個水平上的研究不均衡?；蚪M和基因表達方面的研究已經比較成熟，而在其他水平如蛋白質、小分子代謝物等的研究仍處于起步階段。各種蛋白質在數量上的巨大差異是全面分析低豐度蛋白質的一大障礙。而低豐度蛋白往往是最重要的生物調節分子，如何加強對低豐度蛋白的高通量研究，將是對蛋白質組應用前景的重要保障。同樣，如何研究系統內存在的非遺傳性分子即細胞中存在的成百上千的獨立的代謝底物及其他各種類型的大小分子，它們在基因表達、酶的構象形成等方面有著重要作用。建立適當的方法來系統檢測這些分子的變化是系統生物學能否發展的關鍵。
5.2分析水平的限制
系統的復雜性決定了全面分析的復雜性。人類基因組計劃的實施提供了龐大的信息資源，已讓人眼花繚亂，而對于較核苷酸復雜得多的蛋白質及代謝物等的分析將是更大的挑戰。如何系統而詳盡地為公共數據庫中的信息加上注解，對這些復雜數據進行儲存和分析將成為系統生物學發展的瓶頸。
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分子生物學的前景范文6
關鍵詞：土壤微生物生態學；核酸探針雜交；梯度凝膠電泳；PCR
土壤中存在著極其豐富的微生物種類，它們在土壤生態系統中各自行使著獨特的功能。自1953年以來，分子生物學理論和技術取得了驚人的成就，許多分子生物學研究方法和理念被應用到微生物生態學研究中，為微生物生態學研究領域注入了新的活力，極大地推動了微生物分子生態學的發展。下面介紹近年主要的幾種研究方法：
一、標記核酸探針雜交技術
1.基本原理
以核酸分子雜交技術為核心，利用探針分析DNA序列及片段長度多態性。探針是能與特定核苷酸序列發生特異性互補的已知核酸片段，它可以是長探針（100～l000bp），可以是短核苷酸片段（10～50bp），也可以是從RNA制備DNA探針，斑點印跡和狹線印跡雜交等不同的方法。
2.應用
科學家應用核酸雜交方法研究了被燃油污染及不污染的土壤提取的細菌DNA，結果表明：被污染的土壤提取的細菌DNA中各種烴的降解基因的檢出率顯著高于不污染的樣品，且定量分析結果表明污染越嚴重，這種降解基因的含量越高，因而可以用該方法作為對土壤中燃油污染程度的評價。
3.原位熒光雜交技術
（1）基本原理。FISH是以熒光標記取代同位素標記的一種新的原位雜交方法。它檢測核苷酸序列是利用熒光標記的探針在細胞內與特異的互補核苷酸序列雜交，通過激發雜交探針的熒光來檢測信號。
（2）應用及其優缺點?？梢赃M行樣品的原位雜交，應用于環境定微生物種群鑒定、種群數量分析及其特異微生物跟蹤檢測，現已成為微生物分子生態學研究中的熱點技術，在土壤微生物分子生態學領域應用廣泛。FISH技術的應用受到環境樣品微生物的生理狀態的影響，芽孢、放線菌及休眠時期的細胞的細胞膜的通透性低，影響群落中部分種屬豐度的錯誤估計。
二、基于PCR技術的研究方法
PCR是一種聚合酶鏈式反應技術，主要特點是短時間內在實驗室條件下人為地控制并特異擴增目的基因或DN段，使研究的目的基因及其環境樣品中的微量微生物基因得到無限的擴增，為這些基因和微量微生物種群的研究提供了保證。
1.PCR-RFLP方法
（1）原理。PCR-RFLP法是將PCR引物中的一條加以熒光標記，其基本原理是用PCR擴增目的DNA，擴增產物再用特異性內切酶消化切割成不同大小片段，直接在凝膠電泳上分辨。
（2）應用?，F在很多研究人員利用16SrRNA來研究土壤微生物的多樣性。該技術還可以用來監測因環境改變而引起的微生物種群的變化。
2.PCR-SSCP方法
（1）原理。日本Orita等研究發現，單鏈DN段呈復雜的空間折疊構象，這種立體結構主要是由其內部堿基配對等分子內相互作用力來維持的。當有一個堿基發生改變時，會或多或少地影響其空間構象，使構象發生改變。空間構象有差異的單鏈DNA分子在聚丙烯酰胺凝膠中受排阻大小不同。因此，通過非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳，可以非常敏銳地將構象上有差異的分子分離開。
（2）應用。Sabine Peters等人用該法研究群落的演替和菌種的多樣性，并同傳統的培養方法比較指出PCR-SSCP方法避免了傳統培養的費時費力以及誤差大的干擾，適合對微生物群落結構和演替的分析。
三、DNA擴增片段梯度電泳檢測技術
1.變性梯度凝膠電泳
（1）基本原理。雙鏈DNA分子在一般的聚丙烯酰胺凝膠電泳時，其遷移行為決定于其分子大小和電荷。DGGE技術在一般的聚丙烯酰胺凝膠基礎上，加入了變性劑（尿素和甲酰胺）梯度，從而能夠把同樣長度但序列不同的DN段區分開來。
（2）應用。DGGE方法是應用最早也是最常用的單堿基突變篩查方法之一，自從1993年DGGE被引入微生物學以來，該技術被廣泛地用作分子工具比較微生物群落的多樣性以及監視種群動態。PCR-DGGE用于分析華盛頓州東部4種土壤細菌群落結構和多樣性，結果表明：管理和農學實踐對細菌群落結構的影響比年降水量更大。
2.溫度梯度凝膠電泳
（1）基本原理。溫度梯度凝膠電泳技術則是利用溫度梯度變性的原理，利用了不同分子在溫度改變下構象的差別進行分離。
