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生物安全論文范文1
中學生正處于心理健康發展的重要時期,心智發展不成熟、不平衡,對外界刺激容易產生過激反應。在生活中,學生的心理狀態由于受到多種因素的影響容易出現起伏、變化,比如遺傳基因影響、社會環境因素、心理素質因素。受應試教育的影響,學生的心理健康教育容易被忽略,長此下去,會造成學生心理偏差、甚至畸形,嚴重影響學生的身心健康。作為一名生物教師,更應結合本學科的教學內容,調節學生的心理活動,疏導學生的心理,使學生走向健康發展的大道。如在學習個體發育和遺傳學內容時,教師可從生命的產生講起,每個個體都是由一個受精卵發育而成,這是所有人共同的起點,它們都有相同的結構和功能基礎——細胞,而且每個細胞的結構和物質構成基本相同,細胞組成了人體的各個器官和組織,包括人的大腦和神經,從這些引申出所有人的起點都是一樣的,智力水平相差無幾,以破除部分學生的自卑心理,打破心理束縛,重燃努力奮斗的希望。同時,每個人都繼承了父母的遺傳基因,表現出各不相同的個性特征,但正是這種差異才構成了豐富、精彩的社會生活,才推動了社會的進步和發展。我們的遺傳個性雖然不能改變,但我們可以去改造、適應周圍的自然環境和社會環境,創造條件不斷發展和完善自己,不同的人可以有不同的人生軌跡,但可以有相同的結果——成功,正所謂“殊途同歸”。我們常說人的心理是最強大的,是所有事物都無法戰勝的。培養一個具有自信、向上、勇往直前精神品質的人是所有教師肩負的重任,它甚至比傳授知識更重要。
二、生物教學中滲透青春期安全教育
人們生活水平的提高,社會生活環境的改善,現在的青少年普遍發育提前,到了初中階段學生的青春期生理特征已經非常明顯。實際上此階段學生的心智發育明顯滯后,致使學生對自己的身體發育變化、心理發育變化產生莫名的恐慌和無助,無形中產生了不小的心理壓力。生物教師結合課堂教學,幫助學生全面、正確地認識青春期的現象和特點,科學地、客觀地認知自己和周圍的人,可以有效化解青春期問題,幫助學生重拾快樂和自信。如在教學“人的生殖”相關內容時,應以一顆平常心,指導學生研讀教材內容,了解課本中所講述的男、女性生殖器官的名稱、位置和功能,隨后通過做題訓練、強化本節課的知識。
生物安全論文范文2
論文關鍵詞:12種生物農藥在果樹上的正確安全應用
生物農藥是指利用生物活體或其代謝產物對害蟲、病菌、雜草、線蟲、鼠類等有害生物進行防治的一類農藥制劑,或者是通過仿生合成具有特異作用的農藥制劑。
一、除蟲脲
除蟲脲又名滅幼脲1號,具有胃毒和觸殺作用??捎糜诜乐胃涕黉P壁虱,柑橘潛葉蛾,柑橘木虱等害蟲,使用濃度為25%除蟲脲可濕性粉劑2500~3000倍液。對人畜安全,對鳥、魚、蜜蜂等無不良影響。與除蟲脲相類似的還有滅幼脲(滅幼脲3號)、氟苯脲(農夢特)、氟蟲脲(卡死克)、殺鈴脲、氟鈴脲、氟啶脲等。
二、魚藤酮
魚藤酮又名施綠寶,以觸殺和胃毒作用為主,也有一定驅避作用,無內吸性,具選擇性,對天敵安全,殺蟲譜廣,對鱗翅目、半翅目,鞘翅目等多種果樹害蟲均有較好的防效。防治蚜蟲,可用2.5%魚藤酮乳油400~600倍液。
三、阿維菌素
阿維菌素又名齊螨素、愛福丁、除蟲菌素、阿巴丁隆維康。是一種抗生素類殺蟲螨劑農業論文,對害螨和害蟲有觸殺和胃毒作用,殺蟲譜廣,特效期長,殺蟲效果好??捎糜诜乐卫婺臼?、蘋果葉螨、桃小食心蟲、柑橘銹壁虱、紅蜘蛛、潛葉蛾等。防治果樹害螨可用1.8%阿維菌素乳油4500~5000倍液噴施。
四、蟲酰肼
蟲酰肼又名米螨,作用速度快,可用于防治梨小食心蟲、草果卷葉蛾、葡萄小卷葉蛾、松毛蟲、美國白蛾等。
五、武大綠洲1號
武大綠洲1號為病毒殺蟲劑,可用于防治果樹鱗翅目害蟲、梨食心蟲等。防治梨食心蟲等鉆蛀性害蟲,在蟲卵高峰期用藥效果最佳。
六、煙百素
煙百素為煙堿、百部堿、楝素等3種成分混配的殺蟲劑,具有很強的觸殺和胃毒作用,殺蟲譜廣,可用于防治鱗翅目、雙翅目、同翅目和半翅目等多種害蟲。防治蚜蟲、紅蜘蛛、介殼蟲等,一般用1.1%煙百素乳油1000倍液,7~10天1次,連噴2~3次。
七、皂素煙堿
皂素煙堿由皂素和煙堿配制而成,耐雨水沖刷雜志鋪。可用于防治柑桔紅蜘蛛和介殼蟲等。防治介殼蟲在卵孵初期,用27%皂素煙堿300倍液噴施,5~7天1次,連噴2~3次。
八、甲殼素
甲殼素其系列產品有:一施壯、聚糖果樂、黑星21等。一施壯,又名綠色植保素2號,能誘導植物增強免疫功能,并能防止病菌侵入,一般用2%一施壯600~800倍液,在開花到果實形成期噴施。聚糖果樂在著果期施用,有保護果實免受病菌侵入,并使糖度提高的作用,一般用1.5%聚糖果樂水劑6000倍液在現果期噴施,每6~7天1次,連噴2~3次。黑星21具有誘導抗性,抑制病菌侵染,改善果實品質的作用,可用于防治果樹黑星病等,一般用2%黑星21水劑400~600倍液噴施。
九、阿密西達
阿密西達可用于防治梨黑星病、黑斑病、輪紋病,柑橘黑星病、瘡痂病農業論文,桃褐腐病、核桃黑星病、葡萄霜霉病、白粉病、枝枯病、蘋果黑星病、斑點落葉病、白粉病、輪紋病、煙污病等。防治桃褐腐病,一般用于25%阿密西達500~800倍液噴霧。
十、多氧清
多氧清又名寶麗安、多克菌、多氧霉素、多效霉素、保利霉素、科生霉素等。是一種廣譜性核苷類農用抗生素,可用以防治梨黑班病、輪紋病,葡萄黑痘病、灰霉病、白粉病,蘋果斑點落葉病、霉心病、輪紡病,以及草莓灰霉病、白粉病等。防治葡萄黑痘病,用3%多氧清600~900倍液,每隔7天使用1次,連噴1~2次。
十一、克菌康
克菌康又名中生霉素,對農作物細菌性病害和部分真菌性病害有很高的活性,可用于防治葡萄炭疽病、黑痘病,蘋果輪紋病、炭疽病、斑點落葉病、霉心病等。防治葡萄炭疽病、斑點落葉病、霉心病等。防治葡萄炭疽病,可在發病初期用3%克菌康1000~1200倍液噴霧,共使用3~4次。
十二、根復特
根復特又名根腐110??捎糜诜乐喂麡涞母。⒛芑罨?、壯根,促使根系發達。移栽期用2.5%根復特800倍,植株生長期用500~600倍液,每株200~300毫升灌根。
生物安全論文范文3
關鍵詞:生物安全;實踐教學;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9324(2012)03-0100-03
近年來,社會經濟發展和生態環境中的生物安全問題引起了人們的廣泛關注。[1]外來入侵生物對生態環境、生物多樣性、農林業生產、對外貿易及人類健康造成了巨大的影響,這些外來入侵生物潛在的危險嚴重威脅著生物多樣性和生態環境安全。[2]另外,轉基因生物的安全性問題也已經引起世界各國的廣泛關注。[3]因此,根據目前我國社會經濟的發展和人才市場的需求,生物安全專業人才的培養十分迫切。為了滿足社會需求和學科發展的需要,福建農林大學于2004年申報了生物安全專業,并獲得教育部的批準,率先在全國設立生物安全本科專業。從2005年開始,植物保護學院設立生物安全系加強生物安全新專業建設,2005年9月招收第一屆4年制生物安全專業本科生,2009年6月,首屆畢業生已順利畢業并獲得理學學士學位。自生物安全系成立以來,按照人才分類培養目標制定相應的實踐教學目標,根據不同培養階段安排相應的實踐教學內容,依托國家重點學科(植物病理學)和福建省重點學科(昆蟲學),以“農業部重點實驗室”、“教育部重點實驗室”、“應用生態研究所”和“益蟲研究所”為依托平臺,以專業實驗室和校外實驗基地建設為重點,進行了生物安全專業實踐教學體系的構建與實踐,并取得一定成效?,F將生物安全專業實踐教學體系的構建與實踐情況總結如下:
一、實踐教學目標
根據社會發展的需求和生物安全專業辦學的實際,結合福建農林大學的學科優勢和福建省閩臺地域優勢,生物安全專業人才培養模式既要獨具特色又要符合教育規律[4]。福建農林大學研究和探索,確定生物安全專業的培養目標:培養具備高尚的健全人格、寬厚的業務基礎、扎實的基本理論和實驗技能、敏捷的創新思維、厚重的社會責任、廣闊的國際視野和潛在的領導能力,畢業后能在學術上繼續深造或進入社會并開展終身學習的復合型人才。按照“厚基礎、寬口徑、強實踐、重素質”的人才培養目要求,結合“研究型”學院建設的實際,福建農林大學植物保護學院在生物安全專業學生培養過程中實行分流培養,并根據培養類型制定相應的實踐教學目標:“研究型”人才培養:強化專業基礎培訓和科研素質培養,通過提供良好科研平臺,爭取使這部分學生能夠推免考試直接攻讀碩士研究生,為生物安全科研方面的塑造后續人才。“應用型”人才培養:重點培養學生的實踐經驗和專業技能,尤其是在生物安全檢測技能、外來入侵生物的檢疫處理技能、生物安全的評估等方面具有生物安全專業特長,爭取獲得國家或行業相關技能認證,為今后從事生物安全專業工作打好基礎?!皬秃闲汀比瞬排囵B:重點培養學生的實踐能經驗和綜合素質,充分發揮學生個性和優勢,通過提供多樣化的實踐條件,在人文素質、學科文化和綜合素養方面具有生物安全專業特色,調研生產中的實際問題,從解決生產中的實際問題的實踐中完成畢業論文,為今后從事生物安全相關領域工作打好基礎。
二、實踐教學體系
福建農林大學植物保護學院通過整合和優化專業課程實驗和加大實驗教學的學分比例,設立創新性、綜合性和探究性實驗,建立了具有生物安全專業特色的實踐教學體系,依據培養階段和實驗性質的不同培養鍛煉相應的實踐技能。
1.基礎培養階段的基本實踐技能培訓。該部分實踐主要在大一至大二上學期進行,主要是進行基本實驗技能訓練?;A培養階段,以通識教育為重點學習基礎知識和技能,結合開設網絡教學、自學課程、討論課程、培養和強化學生的自學能力;增設《學科文化》課程,組織師生交流、讀書報告(人文底蘊和表達能力的培養),學術沙龍(學生定期參與校、院的各類學術報告活動),通過總結、提煉、挖掘福建農林大學植物保護學院深厚的學科文化引導學生鞏固專業思想。這部分實踐教學多為專業必修基礎課的實驗教學內容,包括《大學信息技術基礎》上機實習(24學時)、《文獻檢索》上機實習(14學時)、《大學物理III》實驗(15學時)、《植物學》實驗(15學時)、《動物學》(12學時)、《微生物學》實驗(30學時)、《學科文化》討論教學(15學時)等。
2.專業培養階段的專業實踐技能培訓。該部分實踐主要在大二下學期至大三下學期進行,主要主要是進行專業實踐技能培訓。將專業基礎課提前到二年級進行,將專業課的實驗課獨立開課,并提前到二年級下學期和三年級上學期執行,在三年級下學期即開展綜合性、創新性和探究性實驗,通過系統化培訓全面掌握專業實踐技能。這部分實踐教學內容主要為綜合性、創新性和探究性實驗教學內容。綜合性實驗課程主要包括《基礎化學實驗》(80學時)、《生化實驗》(45學時)、《分子生物學實驗》(15學時)、《農業昆蟲學實驗》(36學時)、《普通植物病理學實驗》(36學時)、《植物檢疫學實驗》(45學時)、《生物安全檢測技術》(45學時)等。同時,為開展科研素質和科研文化的培養,學校、學院設立科技創新項目,鼓勵學生申報國家、省、校級各類創新項目,學生雙向選擇導師,自主選擇申報創新性實驗項目開展創新性實驗,要求學生在實驗設計、研討的基礎上,撰寫創新性實驗項目結題報告。由指導老師組成的評估專家進行評分,合格者計入學分。
3.綜合培養階段的綜合實踐技能培訓。該部分實踐主要在大三下學期至大四下學期進行,主要是進行綜合實踐技能培訓,重點是培養效果的提升及定位,強化畢業實習和畢業論文工作。在大三下至大四上(3月15日~10月15日),開展形式多樣的綜合畢業實習。在大四開設《科研實踐》(3周2學時)、《綜合實踐》(3周2學時)、《工作實習》(4周3學時)等綜合性實踐教學。本階段強化實踐教學,實行寬口徑專業教育,因材施教,分流培養。對于“研究型”,進入導師實驗室,參加導師主持的科研項目,持各類創新項目,開展研究性工作。在完成創新項目的基礎上,提前完成畢業論文,撰寫學術論文、參加相關學術活動,提前做好保研和考研準備。對于“應用型”,進入校實驗中心、動檢局、檢測中心和相關企業,主要涉及入侵生物診斷和鑒定、生物安全檢測,服務社會,鼓勵取得相關技能認證證書,開展專業技能綜合訓練并完成畢業論文,提前做好報考公務員和企事業單位招聘準備;對于“復合型”,通過科研院所、企業、基層單位聯系,指導學生開展野外科學考察、社會實踐、社會調研工作,調研生產中的實際問題,鼓勵將實際問題帶回學校進一步探討,從解決生產中的實際問題的實踐中完成畢業論文。
綜合以上安排,福建農林大學植物保護學院生物安全專業實踐教學環節進度安排(表1)。
三、保障措施
1.校內實踐教學平臺建設。經過幾年的新專業建設,生物安全專業已建成“生物安全專業綜合實驗中心”,先后投資150多萬元,對4間實驗室進行改造,建成符合現代教學的多媒體實驗室,添置了一批現代化教學儀器設備,諸如人工氣候箱、超低溫冰箱、基因擴增儀、酶標儀、電泳圖象分析系統等高精教學設備。依托農業部、教育部重點實驗室,國家和省級重點學科,應用生態研究所,益蟲引進與利用研究所等,為該專業的人才培養提供了良好的實踐教學平臺。目前已在校內建成了生物安全綜合性實踐基地并且安排專職指導教師負責指導,主要包括農產品安全(殘留)檢測、轉基因生物檢測、病原微生物檢測、檢疫性有物預防與控制研究基地等(表2)。
2.校外實踐教學基地建設。經過幾年的新專業建設,福建農林大學植物保護學院生物安全專業與省內外生物安全專業相關單位聯合建設了一批校外校外實踐教學基地(表3)。在省內的實踐基地主要包括指導教師科研基地,福建出入境檢驗檢疫局技術中心和出入境檢驗檢疫機構,福建省農業科學院植物保護研究所,福建省農業廳農產品質量安全檢測中心和全省各市農業局農產品質量安全檢測中心等。在省外的實踐基地主要與從事生物安全研究的科研院所開展合作,如與中國農業科學院植物保護研究所、浙江省農業科學院植物保護研究所、云南省農業科學植物保護研究所、上海市農業科學院植物保護研究所等多家單位建立了聯合培養實踐教學基地。
表3 福建農林大學植物保護學院生物安全專業校外實踐基地
3.實踐教學的組織管理。①采取多樣化的實驗教學考核方法。生物安全專業實驗教學考核采取多樣化考核方法,分別按照實驗報告、考察報告、專業論文、畢業論文等的質量和水平,參考實驗過程中的表現來分三類綜合評定:對于研究性實驗與論文(報告),主要以揭示生物安全相關規律、機理,具體技術的應用效果和技術集成等為主,重點評價其研究內容和實驗方法的創新水平;對于應用性實驗與論文(報告),主要以生物安全相關的檢測、檢疫等為主應用性研究,重點評價其以其設備使用和實驗技能水平。對于實踐性實驗與論文(報告),主要以解決生產中的實際問題的調查報告、考察報告為主,重點評價其分析問題和解決問題的綜合能力水平。②采取雙導師制的實踐教學管理方法。在生物安全專業的實踐教學過程中,通過與合作單位開展合作研究,采用雙導師制,促使學生的畢業實習與崗位工作相結合,頂崗實習,學生的實習、論文工作與崗位銜接,在場地與時間上實行彈性處理;強化學生的實踐和崗位適應能力,為學生畢業后從事相關工作奠定基礎。
經過四年來的實踐,生物安全專業實驗教學取得了顯著的效果,學生專業思想穩定,學習積極性高,自覺學習文化知識,主動鍛煉實踐能力,積極塑造高尚品質,努力提高綜合素質等已在學生中蔚然成風,綜合素質培養效果明顯,畢業論文質量提高顯著[4]。在后續的培養中,生物安全專業實驗教學繼續按照人才分流培養目標要求,通過多樣化的實踐教學支撐體系,加強實踐技能培訓。對于“研究型”培養對象,創造條件讓學生主持或參加大學生科技創新實驗計劃項目,鼓勵同學在畢業前公開發表學術論文,鼓勵應屆本科畢業生推薦或考取國內外碩士研究生;對于“應用型”培養對象,指導學生獲得相關技能認證(檢疫員、檢驗員等),在技能方面有生物安全專業特長,讓畢業生能比較順利地獲得能夠發揮其技能優勢和專業特長的工作崗位;對于“復合型”培養對象,充分發揮學生個性和優勢,通過提供多樣化的實踐條件,在人文素質、學科文化和綜合素養方面具有生物安全專業特色,使畢業生具有繼續發展的潛能和優勢,為今后從事生物安全相關領域工作打好基礎。今后,我們根據社會經濟與生物安全科技發展的需要,結合福建農林大學的學科優勢和福建省閩臺地域優勢,進一步加強對外聯系與合作,進一步加強實踐教學的組織管理與考核,不斷完善實踐教學體系,使其在生物安全專業人才培養中發揮更大作用。
參考文獻:
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生物安全論文范文4
一、高考生物學科命題面臨的困難和挑戰
高考命題有廣義和狹義之分,廣義的高考命題包括考試內容規范表和試題規劃表的制定,試題的編寫及全卷試題修訂和組配;1]狹義的指試題的編寫,包括材料的選擇、問題的設計與命題的表達三個環節。本文討論狹義上的命題。試題規劃表是命題專家根據考試內容規范表的需要事先制定的命題規范文件,命題教師應根據試題規范表開展具體的試題編制工作,期間應經過材料選擇、問題設計、命題表達等階段。其中,材料選取既是命題的起點,也是命題的關鍵,將直接影響和決定后續工作的開展;問題設計是命題的核心,科學思維是生物學問題設計的主線;命題表達是命題技術的體現和命題質量的深化。三者關系相輔相成、缺一不可,均已成為當前編制高考試題的挑戰和亟須規范的問題。
問題一:材料選取的挑戰。隨著高考命題權的下放,高考生物學科命題工作的科學化和規范化受到極大的重視,尤其是試題本身的科學性被認為是評判合格試題的重要指標之一??茖W性為生物學科命題素材的選取提出了嚴格的要求,即題干背景的來源和表達必須是真實、可靠、無歧義的。此外,高考生物學科命題應突出能力立意,公平性、科學性成為材料選取的難題。
問題二:問題設計的挑戰。問題設計的出發點旨在考查考生已有的知識和能力,新課程高考更注重能力立意。生物學科能力是學生參與生物學科活動(知識學習、實驗操作、生活實踐等)過程中逐步形成和發展起來的比較穩固卻不容易或不能被直接觀測的一種心理特質。高考要考查和測量此類“隱蔽”目標,必須設置一定的情境刺激考生產生認知,通過考生的外顯行為判斷其思維或能力水平。問題設計還包括難度設計、區分度設計、參考答案設計等。顯然,問題的設計是否恰當,能否起到刺激考生應試思維等問題,都是對命題者的極大考驗。
問題三:命題表達的挑戰。審視近幾年全國高考生物試題,命題人員的試題編制技術日趨成熟,但也伴隨著諸多問題,或題干信息冗余,或表述含糊不清,或表達存在歧義。諸如此類欠規范的命題表達方式嚴重影響了命題的質量。同時,后現代主義推崇者對高考命題工作提出自由化、個性化及人文關懷等要求,對命題表達環節也是一大挑戰。
二、科技論文作為高考生物學科命題素材的理性思考
(-)科技論文的發展評述與內涵釋析
科技論文起源于17世紀60年代的歐洲,其標志是英國皇家學會創辦的世界第一本學術期刊《哲學匯刊》。該刊集合了牛頓、伽利略等科學家的前沿性成果。18世紀至19世紀,隨著多種自然科學類期刊的迅速增長,科技論文的內容幾近覆蓋科學的所有領域。20世紀90年代,互聯網的興起使科技期刊的網絡化檢索變得十分強大,我國也形成了以中國期刊網、萬方期刊網等為代表的期刊集群。2003年教育部成立的“中國科技論文在線”,為推動科技交流、科技應用與科技再創造提供了更加便捷的交流平臺。
概念上,“科技”即科學技術,主要指自然科學方面的技術,“論文”即論證性的文章,是描述科研成果的書面文件??萍颊撐膶儆趯W術論文,因此具有學術論文的基本特性。中國國家標準GB7713—87明確指出:“學術論文是某一學術課題在實驗性、理論性或觀測性上具有新的科學研究成果或創新見解和知識的科學記錄;或是某種已知原理應用于實際中取得新進展的科學總結,用以提供學術會議上宣讀、交流或討論;或在學術刊物上發表;或做其他用途的書面文件。美國生物學編輯協會認為,科技論文必須“易于人們的感官接受、本質上持久、不加限制地為科學界所使用,并能為一種或多種公認的二級情報源所選用”。
由此可見,本質上,科技論文以學術理論為依據,以新思想或新進展為核心,以實驗數據為例證,以書面語言為載體。在內容上必須具有科學性、創新性、權威性,在表述上必須具有準確性、嚴肅性和邏輯性。作為報道、交流、存儲科研成果的重要載體,科技論文是科技發展的總結,社會發展的各行各業都在應用科技論文所表達的科技成果。
(二)選用科技論文的必要性和可行性分析
長期以來,高考命題或選擇中學教材、中學教輔、大學教材及課外資料(報紙、參考書等)作為命題背景材料,或選擇已有題目進行改編,也有少部分試題是命題專家根據已有知識和經驗直接設計。這類傳統選材方式在命題實踐中存在許多紕漏,易在科學性、公平性、時效性,甚至安全保密性方面產生問題。以科技論文為試題背景的命題方式與傳統選材有本質區別,不僅能提高試題各項屬性水平,還能提高命題質量和命題效率?,F將傳統選材與科技論文選材方式進行比較(表1)。
從表1可以看出,科技論文選材具有許多優勢,選用科技論文進行高考生物學科命題具有現實的必要性和可行性。
1.必要性分析
其一,保證了試題的科學性、權威性和時效性??茖W性是評價高考試題的一項重要指標,其重要性不言而喻,這是中學教輔、課外資料、舊題改編等方式無法比擬的。試題中引用的任何數據乃至成題后的文字表述,取自具有國家法定權威或專業權威的公開出版物[6],命題者往往心里很“坦然”。在此基礎上,命題專家憑借自身專業技術對論文作出準確的評價,可以在很大程度上有效避免高考試題公布后可能產生的各類負面影響。生物科技高速發展,試題應當在一定程度上體現現代生物科技的發展。應用生物學科技論文命制高考試題從根本上保證了試題內容的時效性,體現科學實踐與教育教學的統一。
其二,體現了高考的公平性。若選材來自中學教材、中學教輔或是舊題改編,做過類似題目的考生自然受益,一方面產生不公平,另一方面進一步激發考生和教師的“題海戰術”意識,不利于素質教育的發展。高校教材原本是_個良好的命題素材來源,只是由于經過多年的命題實踐應用,特別是自分省自主命題以來,每年都要有十幾套高考卷結果出現命題者辛辛苦苦命制出來的考題,一經檢索才發現,早就有相似的考題了。而科技論文選材卻可以有效避免此類情況發生,生命科學每年發表的科技論文數量巨大,海量的選材要能“撞上”是很困難的。這樣不僅體現了選材公平,也能有效避免“撞題”。另外,高考命題前的資料準備是高考涉密內容,往往慎之又慎,若能將“海量”的科技論文替代有限的材料,豈不解決了安全保密問題?實踐證明,這—做法在某些通過臨時抽調命題專家入圍命題組的省份,是有效的,也是必要的安全措施。
其三,體現能力立意。高考試題強調能力考查。能力是人順利地完成某種活動所必須具備的那些心理特征,只有在解決實際問題中才能考查其能力水平。[7]應用科技論文作為背景材料更易實現考核目標能力化,因為,大量生物學科技論文的特質就是解決實際生產生活中的實際問題,特別是帶有生物實驗論證類的論文,不僅具有科學的、最新的實驗技術和方法,還有翔實的實驗數據。而以中學教材等作為背景材料只會偏重考查知識目標,不利于能力立意。
其四,提高命題效率和命題質量。論文通常是以過程性方式呈現生物學實驗研究成果,具有問題的提出、實驗方法的設計、實驗數據及實驗結果的討論等,這與新課程強調的探究性學習是—致的。以科技論文作為命題起點,命題者具有呈現試題的科學思路和方法,同時免去一些對科學性疑問的論證,提高了命題效率。試題以圖表、文字、數據等多樣化的形式呈現,不僅體現了試題所蘊含的科學素養,也使卷面更加活潑、美觀,提高試題的命題質量。
2.可行性分析
首先,持續、大量更新的生物科技論文和各種引文數據庫為科技論文的選擇提供了有力的保障。高中生物學考查內容涉及生物學_級學科下的12個二級學科,同時可擴展到農、林、牧、醫、漁等各個生命科學領域。編制如此廣泛的生命科學高考試題,僅取自傳統素材顯得遠遠不夠。豐富的論文來源和便捷的檢索系統可以徹底改變命題者“江郎才盡”的窘境。
其次,《普通高等學校招生全國統一考試大綱(理科課程標準實驗版)》(簡稱“考試大綱”明確指出,“要重視理論聯系實際,關注科學技術、社會經濟和生態環境的協調發展”。?這為“選用科技論文作為試題素材”這項新舉措提供了改革的科學依據?;谛抡n程高考改革的大背景,選用科技論文不僅體現了生物科學素養,也體現了科學、技術、社會的統一。
再次,大規模教育考試理論決定了將科技論文改編為局考試題是可行的。局考試題的本質是根據選拔人才的目的,按照一定的要求,通過考生解答問題或解決實際問題的過程和結果,推測考生具備某一心理特征(知識、能力)的程度?;诳茖W性的保證,對科技論文素材進行基于考試測量要求的適當改編是可行的,也是必要的,豐富、靈活的命題技巧和命題手段是其重要的保證。
三、基于科技論文背景的高考生物命題實踐
基于以上討論,高考生物命題亟待構建一套基于科技論文背景的命題模式。2009年以來,本課題組開展了相關研究,并進行了四次高考命題實踐,初步總結了一套基于科技論文背景的高考生物科命題解決方案。下面分別從三個維度討論以科技論文為命題起點的嘗試。
(一)材料選取的維度
1.背景材料的選擇
理論分析:選擇科技論文作為試題背景,在—定程度上保證了試題背景材料的科學性、權威性??紤]到科技論文在試題命制中的特殊用途,選擇的科技論文應進行如下三個方面的有效性判定:(1)選擇近期發表的較高水平的科技論文,以保證材料的科學性和時效性;(2)所選論文應涉及社會、生產、生活的研究,以考查考生運用生物學知識解決實際問題的能力;(3)所選論文主題詞應與考試大綱“生物知識內容表”中的“II”?要求一致,以突出考查考生對生物學核心知識體系的掌握,體現生物科學素養。
操作方法一:選擇近期發表的較高水平的科技論文。一般來說,應檢索來自中國科學引文數據庫(ChineseScienceCitationDatabase,簡稱CSCD)的論文。CSCD內容豐富、結構科學、數據準確。收錄有生物學、農林科學、醫藥衛生、環境科學等領域出版的上百種中英文科技核心期刊和優秀期刊。以2010年全國高考福建生物卷第26題第I小題(簡稱“2010福建高考26—I題”)為例,試題背景選自“幾種環境因子對高生物量赤潮甲藻——東海原甲藻光合作用的影響”(《海洋科學》2009年第12期)一文,是關于我國東海海洋污染中赤潮發生機理的研究,該題以“東海原甲藻引發我國東海赤潮”為情境,考查被試在真實背景中的知識遷移能力,涉及社會領域和學術領域的熱點話題,所選背景材料角度新穎。
操作方法二:選擇與生物學相關的社會、生產、生活領域的熱點話題。例如,2011年全國高考福建生物卷第26題第I小題(簡稱“2011福建高考26—I題”)選自兩篇文章:《rhIL-18對核輻射誘導小鼠脾細胞凋亡的抑制機制研究》(《沈陽部隊醫藥》2009年第1期);《rhIL-18對核輻射誘導小鼠脾細胞凋亡的抑制作用》(《解剖科學進展》2008年第2期)。眾所周知,2011年3月,日本大地震引發了核輻射危機,一時之間,核輻射在世人面前引起極大恐慌,科學地認識核輻射具有重要的社會意義。該題避開人類災難的宣揚,著眼于科學分析和科學利用核輻射,將核輻射與高中生物學涉及的免疫、細胞凋亡、誘變育種以及實驗探究設計有機地結合在一起,讓人們明白核輻射雖然可怕,但可以防治,也可以應用于農業生產,這樣的考題具有測量選拔功能和社會功能的統一。
操作方法三:結合考試大綱(考試說明)“生物知識內容表”中的II層次要求??荚嚧缶V對考查內容界定了層次要求。實際操作中應以II層次要求為關鍵詞進行文獻檢索。一般來說,不用I層次關鍵詞,但不代表I層次內容不作考查,而是在II層次主干知識和能力考查中常常可以衍生出對I層次的考查,體現試題對生物學核心知識的考查。如細胞代謝中“影響光合作用速率的環境因素”關鍵詞為“光合作用速率”和“環境”,由此檢索到《幾種環境因子對高生物量赤潮甲藻——東海原甲藻光合作用的影響》一文,編制試題時,可以衍生考查I層次的考點:赤潮的根本原因 海水富營養化。
2.試題情境的設置
理論分析:生物科技論文的撰寫框架包括實驗材料和方法、數據處理、結果分析、討論和總結等。由于科學研究是一項原理復雜、步驟繁瑣、技術含量高的工作,論文表述的實驗原理和步驟等可能涉及許多生物學科的專業性或前沿性內容,如信號通路、重組人白細胞介素、基因敲除等;呈現的數據大多經過SAS、SPSS等統計軟件處理,如呈現的圖表常常涉及^(顯著性差異)、置信區間、姑(極顯著)等統計學詞匯或符號。我們將這些或是超綱或是不必在考查中出現的內容稱為冗余信息,冗余信息會干擾考生正常答題思維,影響試題的信度和效度,甚至造成嚴重的系統測量誤差。
操作方法一:簡化復雜實驗條件、方法的表述,以通俗易懂的文字高度概括復雜的實驗原理
和步驟,體現實驗條件的簡約性。[9]例如,2011福建高考26—I題以“選取若干實驗小鼠,隨機分成4組”替代原文中“實驗動物C57純系雄性小鼠,18?20g,購自中國醫科大學動物室’’、“動物模型及分組,按體重隨機分為4組,每組8只”等復雜的實驗步驟,使考生對試題情境不感到陌生,能致力于核心問題的解答,從而保證試題的公平性和可讀性,提高試題的效度。
操作方法二:剔除冗余信息,簡化圖表數據。生物學經常涉及實驗圖表數據,簡化圖表數據或對圖表進行特殊處理變得非常必要。例如,2011福建高考26—I題,試題省略置信區間,以實驗的樣本平均值又代替總體平均值將實驗檢測處理方法省略,直接以“細胞凋亡相對值”替代;剔除差異顯著性分析,默認實驗數據均有差異顯著性。以上處理,都是為了幫助考生快速從題干中獲取與測量目標相關的信息,實現試題考查的目的。再如,2010福建高考26—I題,論文用散點圖和回歸線描述東海原甲藻光合作用隨溫度變化,由于高中沒有對散點圖作考試要求,試題剔除散點圖這一冗余信息,直接以回歸線呈現。當然,剔除和簡化的操作應以科學性為前提,操作的手法往往就是用大概念籠統地描述小概念。例如,以“染色體變異”替代“染色體橋、微核、染色體斷片”等超綱詞語。
操作方法三:可對試題必須呈現的超綱內容做信息補充。例如,2009年全國高考山東生物卷第2題的題干是“細胞分化是奢侈基因選擇表達的結果。下列屬于奢侈基因的是()”。“奢侈基因”是考生未曾接觸過的新名詞,此處極易干擾、迷惑考生的思維,增加考生在高考考場上的心理壓力,造成考生答題思維上的“眩暈”。若能在題干中提供“奢侈基因”的名詞解釋,將轉化阻礙考生答題的瓶頸,避免超綱嫌疑,利于考生答題。
(二)問題設計的維度
1.認知水平和能力布局
理論分析:通常一道實驗探究題可以設計3?5個小問題,考查考生對多個生物學事實的認知水平和多種生物學能力??紤]到學生的認知發展是由抽象到具體、由淺入深、由低級到高級的循序漸進的過程,問題設計的認知水平應由易到難、步步深入,考查能力測量目標的層次也應逐步提高,從而將相對獨立的小題通過一個完整的問題鏈串聯起來,形成一道有序的完整題目。1D]
操作方法一:將低層次的認知水平前置,高層次的認知水平后置,逐步形成認知的梯度布局。布盧姆(BiS.Bloom,1956)等將學生在學習中的行為表現分為知識、領會、運用、分析、綜合和評價六大類。[11]問題設計時應考慮學生的認知承受度,操作上可按照識記、理解、運用三個層次編排不同認知水平的問題。
操作方法二:將低端能力前置、高端能力后置,逐步形成能力梯度布局??砂凑湛荚嚧缶V對生物學科能力要求的編排順序,首先考查理解能力,其次考查實驗與探究能力或獲取信息能力,最后考查綜合運用能力。如2011福建高考26—I題由四道獨立的問題組成,四個小問題依次考查考生理解能力、獲取信息的能力、實驗探究能力和綜合運用能力,形成能力的梯度布局。
2.基于能力立意的問題設計
理論分析:新課程高考倡導以能力立意為主導,強調知識、能力和素質一體化的命題思想。能力體現在解決實際問題中表現出來的心理品質,能力的核心是思維。因此,高考試題的問題設計應強調在新情境中考查考生科學思維的品質,多考查考生在新情境中對知識的理解、分析、應用等遷移能力,少考查考生對知識的單純記憶。設計的問題要結合題干背景材料,牽涉的知識應用要寬廣,解題思路要來源于教材,又高于教材。
操作方法一:運用新情境,產生新問題。取材于科技論文的題干資料是考生尚未接觸過的材料,可賦予這些材料新意以引申出新問題。例如,2011福建高考26—I題呈現的實驗數據只有三組,將原論文的第四組數據隱藏,并設計成問題:“設置第四組實驗的目的是(),要求考生通過對比分析第三組實驗數據,分析設計第四組實驗的意圖。一方面考查考生實驗與探究的能力,另一方面也考查考生獲取信息的能力。
操作方法二:圍繞問題核心,盡可能延伸拓展多個知識點。2011福建局考26—I題是一道典型的實驗探究題,以核輻射誘導細胞凋亡為切入點,融合考查免疫器官、免疫活性物質、細胞凋亡、誘變育種等多個跨模塊、綜合性知識。顯然,試題不是單純考查被試的記憶情況,也考查被試在復雜背景下的知識遷移能力和解決實際問題的能力。
(三)命題表達的維度
1.信息呈現的控制
理論分析:信息量過多過少都可能增加考生閱讀負擔,使部分考生思維無法產生趨同反應,影響試題的難度、信度和效度,特別是對答題毫無幫助的冗余信息更是如此。
操作方法一:從字數上控制試題信息量。試題信息包含題干信息和答案信息,設置與答案信息相當的題干信息量,有助于提高考生答題效率,同時提高試題與測量目標的相關程度。一般來說,可以依據該題所占分值來確定題干的字數以及答題的字數。統計近些年各地高考卷相似題型的字數,并將其作為信息量控制的參考是常常采用的有效辦法。
操作方法二:采用文字和圖表相結合的方式呈現信息。生物科學往往以生物繪圖或圖表方式呈現科學研究方法或成果。試題應盡可能采用圖表與文字相結合的方式,一方面倡導理科科學思維和習慣,另一方面有效縮減閱讀量,使考生讀題更加準確,試題的直觀性和美觀性都得到較大的改善。例如,2011福建高考26—II題采用表格的方式呈現高中生物學實驗常用的染色方法,其字數要比純文字表達少得多,且更直觀、準確。
2. 語言表達的限定
理論分析:措辭模糊在一定程度上可能造成考生思維瓶頸,影響考生正常思維,不利于考生真實能力的體現。那些以增加試題難度為目的,采用增加閱讀量或刁鉆古怪、模棱兩可的表述方式并不可取。此外,具有歧義的表述難以使考生達到趨同思維,可能導致考生答題不全面、不準確,且使答案多樣化,加大閱卷難度。
操作方法一:修改模棱兩可的表述方式,使試題清晰、明確。例如,2009年福建高考生物卷第27題第4小題:“以有氰、高莖與無氰、矮莖兩個能穩定遺傳的牧草為親本,通過雜交育種,可能無法獲得既無氰也無產氰糖苷的高莖牧草。請以遺傳圖解簡要說明”,其中的“可能無法獲得既無氰也無產氰糖苷的”,表述過于晦澀、模棱兩可。一般來說,遺傳育種常常是為了獲得生產上需要的品種,但這里設問卻是“可能無法獲得”,導致許多考生無法理解題意,只好將各種情況的雜交組合都寫出來。該小題抽樣實測難度為0.16,與預測值相距甚遠。
操作方法二:對于有歧義的表述應加入限定詞。應用科技論文為背景命題,在題干表述上常常會出現與中學生物教學不一致的提法,可能來自較新的生物學研究方法,也可能來自生物學實踐與中學生物教學理論的脫節,這時就需要對有歧義的表述加入必要的限定詞。例如,2010福建高考26—I題增加了“凈光合速率=真正光合速率一呼吸速率”的表述,因為高中生物學教材(人教版)中未提及“凈光合速率”,從而避免產生歧義。
3.人文氣息的滲透
理論分析:后現代主義對高考命題工作提出了自由化、個性化、人文關懷等要求。命題者應加強對考生的考場人文關懷,力求試題的敘述和設問方式貼近考生的思維習慣,保證考生一直擁有輕松、激勵的應試心態。要努力避免刻意“挖陷阱”式的命題方式,有效保護考生正常的考場應試思維。
操作方法一:貼近考生思維,避免突兀設問。例如,仔細斟酌2011福建高考26—I題第
(1) 小題和(3)小題的表述,其中“已知IL一18是一種淋巴因子”與“與第③組相比”看似多余,實際是為了引導被試順利作答;審視第
(2) 小題和第(4)小題的題目要求,其中“從(組別)兩組數據可知”和“其特點是(至少答出兩點)”,兩處填空后均用括號補充說明,是為了貼近考生思維,減少答題失誤。
生物安全論文范文5
關鍵詞:課堂教學 成績評定 綜合素質
根據我校培養方案,食品微生物檢測技術是生物工程專業質檢方向以及食品質量與安全專業的選修課之一。計劃課時為37(約三分之一的實驗課時),總的教學目的是通過本課程的學習,使學生掌握食品微生物檢測的基本原理、國家標準方法及內容體系,各種食品、飲料等的采樣原則及前處理方法等;了解國內外微生物檢驗技術的現狀及發展情況,理解各種快速檢測新技術的原理、使用范圍和方法等。作為食品質量與安全專業以及生工專業質檢方向的專業選修課,食品微生物檢測技術的教學內容決定了它是一門操作性、實用性很強的課程,其教學的直接目的是教會學生掌握目前使用的國家標準方法、知識以及對這些知識和技能的綜合應用,教會學生在實際工作中自己動手解決問題的方法,提高學生應對實戰的能力。
考核成績評定是課堂教學的重要組成內容之一,對教學的效果、課堂的效率、學生學習的主動性、積極性以及學風都有著非常重要的影響。本課程以微生物檢驗基礎理論知識、快速檢測技術和檢驗實驗三部分構成課程結構框架,分別在三部分中設置不同的考核方式如下表1,以其在課程學時數較少的有限時間內為學生傳授完善的知識體系,確保理論知識和技能的有效掌握,并獲得較理想的教學效果,是筆者對教學進行不斷改革的追求。
一、以“考勤和提問”方式督促學生形成認真、嚴謹的學習態度
學生的學習出勤和課堂提問的表現能夠間接地反映他們的學習態度。如有的學生上課經常遲到或借故缺勤,甚至曠課;有的學生雖然每次出勤,但在上課時,不專心聽老師講課,而是看與本課程無關的書,或者做其他專業課的作業,可謂“出工不出力”。持這樣學習態度的學生,上課心不在焉,往往不能正確回答或回答不出老師的課堂提問,其學習效果可想而知。因此要從考勤和提問中端正學生的學習態度,出勤包括遲到、缺課(病假和事假)、曠課三種行為,遲到1次扣0.5分,曠課1次扣1分,缺課需要病假或事假證明,病假不扣分,事假扣0.5分?!疤釂枴币噪S機提名方式進行,一個學期每個學生1~2次,答不出扣1分,答的不好酌情扣分,出勤和提問占課程總成績的10%。全勤、學習態度端正、認真聽講學生得10分。
二、以“隨堂作業”形式考察基礎理論知識的掌握
占總評權重的10%,即10分。在教學進行到某一章節或某一部分的結束時,適時對學生進行相關內容的定時隨堂測試,讓學生獨立完成。測試題目以知識測試為主,能力測試為輔,主要考查學生對于所學理論知識的掌握程度。知識測試題目事先擬好標準答案,而能力測試題目可是開放性的,可事先制定答題給分的檔次標準隨堂測試具有兩方面的功能,一是檢測學生的習效果,促進學生平時的學習;二是對于教學效果的反饋作用,教師可據測試的情況及時掌握學生的學習情況,以便及時調整教學的節奏、方法和深度。一般以3~4次為宜,各次得分相加換算成10分,再計入總評成績。
三、以“PPT準備與匯報”形式掌握學科前沿技術
占總評權重的20%,即20分。本課程的教材為自編教材,其中大部分內容介紹了微生物快速檢測的新技術,學生分兩人一組準備PPT匯報,學生介紹內容涵蓋了“微量多項實驗鑒定系統”、“快速自動化微生物檢測儀器和設備”、“現代分子生物學和免疫學技術的采用(包括DNA探針、PCR、DNA芯片、ELESA、免疫熒光技術、放射免疫和全自動免疫診斷系統)”、“生物傳感器”等。通過對不同新技術的精心準備和交流,學生基本上掌握了這些新技術在微生物檢測中的應用。以“PPT準備與匯報”開展教學,不盡提高了學生的自主學習積極性,也大大鍛煉了學生的語言組織、表達以及交流(匯報結束,臺下老師、同學提問)應變能力。
四、以“課程論文撰寫”形式培養科研思維
課程論文的撰寫需要學生融合貫通微生物檢測技術中理論知識和快速檢測技術的基礎上,通過指導學生如何查閱和有效利用資料,并將其轉化并形成自己的知識體系。要求學生在學習教材內容以外,關注學科前沿技術,開創教學內容新領域教學過程中,在保證現有國標主要內容和知識體系的前提下,使學生了解食品微生物學檢驗學科領域(目前雖沒有放入GB中)的其他知識及技術和前沿知識及新技術,并了解獲得它們的途徑和方法。學生論文有以某種病原菌為例,介紹對此致病菌的各種檢測方法,也有以某種檢測方法為手段,介紹此方法在不同病原菌中的檢測及特點等各種方式展開的綜述,不但鍛煉了學生檢索文獻、利用文獻的能力,開闊了學生視眼,學習了科研論文的撰寫,培養了學生的科研思維能力。
五、注重實驗設計和操作過程,培養嚴謹的科學作風和良好的研究思維能力
綜合考慮微生物檢驗的教學特點及實驗條件,以培養學生科學研究的思維方法為目標,引導學生對實驗材料進行選擇(如有些同學選擇放置不同天數的牛奶,也有選擇不同貨架期的各種食品等),對實驗內容、步驟等各個環節進行設計,并自己計算所需要的耗材和玻璃器皿,樹立學生對自己的實驗全權負責的信念。在實驗條件允許的情況下,可以擴展學生的實驗設計形成研究論文,因條件不允許的實驗內容,鼓勵學生申請校開放實驗室項目、學生科研計劃項目及大學生創新設計大賽等。建立培養學生學習的長效機制,學生學完課程后仍然可以充分利用實驗室的平臺,獨立從事科學研究,增強學生勇于攀登科學高峰的意識。
另外,要求學生嚴格遵守各項注意事項,儀器、設備、藥品、試劑的使用,甚至包括衣帽、操作姿勢、言行、手法、材料處理、善后清潔等都嚴格按要求進行。通過嚴格的要求培養學生細膩、嚴謹的科學作風。
生物安全論文范文6
曹樹青,2001年7月獲南京農業大學博士學位。2001年8月至2003年7月在復旦大學生命科學學院從事博士后研究。2011年9月至12月在美國普渡大學從事訪學研究?,F任合肥工業大學生物與食品工程學院生物科學系主任、教授、博士生導師。先后主持包括國家自然科學基金面上項目、國家重大科技專項子課題等在內的國家級和省部級以及企業委托等課題20余項,指導國家大學生創新性實驗計劃項目2項和校級大學生創新項目7項,主持校級精品課程及研究生教改項目各1項,參與省部級教改項目3項。
作為課題組的負責人,曹樹青在本領域研究較深。他先后在國內外權威和核心刊物上發表學術論文80余篇,其中在國際知名學術期刊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,曹樹青還獲授權或申請國家發明專利14項,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境問題之一,因為土壤污染的重金屬可通過農作物而進入食物,嚴重影響食品安全和人類健康。為解決這一問題,科學家采取了很多措施,植物修復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移、容納或轉化污染物使其對環境無害。研究表明,通過植物的吸收、揮發、根濾、降解、穩定等作用,可以凈化土壤或水體中的污染物,達到凈化環境的目的。而在其中,植物修復的對象是重金屬、有機物或放射性元素污染的土壤及水體。因而,植物修復基因工程是一種很有潛力、正在發展的清除環境污染的綠色技術。
經過長年不懈的努力,合肥工業大學生物與食品工程學院生物科學系主任、曹樹青教授,帶領科研團隊首次揭示了植物響應重金屬鎘脅迫信號轉導的分子調控機制,為土壤重金屬污染植物修復基因工程提供了新的技術途徑和基因資源。2014年10月20日,這一成果在線發表在國際植物學知名學術期刊《新植物學家》上,并獲得第十三屆全國農業生物化學與分子生物學學術研討會優秀論文獎。
從源頭保障農產品安全
尋找和發掘耐受重金屬毒害且調控重金屬超量積累的關鍵基因并闡明其作用機理卻不容易,但這卻是植物修復基因工程獲得成功并從源頭上控制農產品食品安全的關鍵所在。
我國有近20%的耕地存在鎘、砷、汞、鉛、鎳、銅等重金屬超標,而土壤中重金屬可通過農作物吸收進入食物鏈,嚴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于此,主要通過正向和反向遺傳學途徑,篩選和克隆涉及植物重金屬超量積累(或降低重金屬吸收)的關鍵基因,并闡明其作用機理。該研究不僅有助于揭示植物耐受重金屬毒害的分子機理,而且可以為從源頭上控制農產品安全提供新的技術途徑。
在得到了轉基因重大專項以及國家自然科學基金等項目資助下,曹樹青課題組利用正向遺傳學途徑篩選和鑒定了一個擬南芥耐鎘突變體xcd1-D,并克隆了其相應的基因MAN3,該基因編碼一個1,4-糖苷水解酶。過量表達MAN3基因導致鎘的耐受和積累,而MAN3基因功能缺失則該突變體表現出對鎘敏感。鎘脅迫誘導MAN3基因表達、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基因協調表達,進而增加植物對鎘積累和耐受。大量實驗表明,過量表達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。
隨著研究的不斷深入,他們發現了MAN3及其介導的甘露糖的新功能,首次揭示了其在植物響應重金屬鎘脅迫過程中新的信號轉導通路,這為土壤重金屬污染植物修復基因工程提供了新的技術途徑和基因資源。成果自從在線發表在國際植物學知名學術期刊《新植物學家》后,獲得了業界廣泛矚目。
科研活動是一個連貫的對自然、社會規律的探索過程,因而一項科研需要堅持以保證其延續性。曹樹青表示,下一步,他打算深入挖掘植物響應重金屬鎘信號轉導的分子調控機制,對植物響應其他重金屬包括砷及鉛等的分子調控機制進一步研究,爭取將已獲得的研究成果產業化。
拓展科研的廣度
創新路上,中國科技正不斷向各種高度、深度和廣度延伸?!熬取奔仁强萍紕撔碌哪繕耍彩钦闪靠萍紕撔沦|量的標尺,“廣度”則涵蓋了科學研究領域的方方面面。嚴格意義上,曹樹青的視野在生物科學,除了從事植物修復基因工程、植物抗逆分子生物學及食品生物技術等方面研究,他的科研視野也落在利用正向和反向遺傳學途徑上,他篩選鑒定多個與非生物脅迫相關的功能基因,初步闡明這些基因參與非生物脅迫響應調節的可能機理。
為什么會選擇這方面的研究?緣于他對糧食安全的擔憂。糧食安全是國家安全的物資基礎,始終是關系到國計民生和國家安危的重要問題。在他看來,如何增強作物品種的抗逆性,還依然是目前我國農業生產上亟待解決的關鍵問題之一。在解決這個問題方面,利用轉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濟意義。這項工作的關鍵在于對植物抗逆分子機理的認識及關鍵基因的發掘。
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途徑,利用現代分子生物學技術和基因工程手段,篩選和克隆抗逆關鍵基因,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權的新基因,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理具有重要的理論意義。
科研育人,并行不悖
曹樹青是一個忙碌的人,平時除了做科研,還在合肥工業大學作為教授、博士生導師帶學生。在他的指導下,先后培養碩士和博士生30余人,一些學生已先后在國內外知名大學從事博士后研究和攻讀博士學位。他指導過的優秀學生和研究團隊更是不計其數。