以本科生為主體的分子檢測分析實踐創(chuàng)新基地的建設(shè)與實踐

連國軍　曹建明　趙長容　馬美萍　方芳

摘 要： 文章介紹了以本科生為主體的分子檢測分析實踐創(chuàng)新基地建設(shè)的必要性，以及所采取的建設(shè)理念、建設(shè)原則、建設(shè)內(nèi)容和建設(shè)成效，為高校進行大學(xué)生創(chuàng)新基地建設(shè)提供新思路、新方法。

關(guān)鍵詞： 分子檢測 基地建設(shè) 創(chuàng)新實踐

近幾年，隨著我國高等創(chuàng)新教育不斷向深層次推進，高校中形式多樣的以創(chuàng)新教育和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為根本宗旨的“創(chuàng)新基地”不斷涌現(xiàn)，這些創(chuàng)新基地目標明確、機制靈活，符合教育、教學(xué)規(guī)律，開發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新潛能，有力地促進了創(chuàng)新教育的全面發(fā)展，為高等教育的改革探索出了新途徑，為國家培養(yǎng)了大量具有實踐動手能力的創(chuàng)新型人才[1]。作為浙江省重點建設(shè)大學(xué)，溫州醫(yī)科大學(xué)參考兄弟院校的創(chuàng)新基地建設(shè)經(jīng)驗[2]，在開展分子檢測分析實踐創(chuàng)新基地建設(shè)方面，進行了積極的投入與實踐，逐漸構(gòu)建了以本科生為主體、以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為核心的多元化創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺。

一、基地建設(shè)的必要性

自20世紀后葉，生命科學(xué)發(fā)展迅速，基因工程藥物、基因診斷和治療、體細胞克隆、干細胞等新技術(shù)和新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，推動生命科學(xué)進步的主導(dǎo)力量正是分子生物技術(shù)及其實驗科學(xué)的不斷發(fā)展。以基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程、酶工程和生化工程為主體的現(xiàn)代分子生物技術(shù)，是由多學(xué)科交叉融合而形成的理論與實踐并重、理工結(jié)合的新興實驗性學(xué)科，建立分子檢測分析實踐技能與創(chuàng)新能力培養(yǎng)基地十分必要。

從整體上來講，分子檢測分析技術(shù)平臺經(jīng)過多年建設(shè)，已經(jīng)初步具備良好的實踐服務(wù)條件。隨著我校招生規(guī)模的擴大、實驗教學(xué)任務(wù)的加重，為適應(yīng)不斷擴大的本科生規(guī)模，順應(yīng)學(xué)校提高實踐創(chuàng)新能力的需要，進一步完善可供學(xué)生科研的分子檢測分析平臺顯得尤為必要。同時，由于分子檢測分析技術(shù)涵蓋的領(lǐng)域非常廣，考慮到社會需求和自身優(yōu)勢，著重建立以生物傳感器檢測分析技術(shù)、光度法檢測分析技術(shù)、分子生物學(xué)檢測分析技術(shù)和分子免疫檢測分析技術(shù)為平臺的分子檢測分析實踐創(chuàng)新基地?；氐慕ㄔO(shè)符合當前醫(yī)學(xué)實驗技術(shù)、生物技術(shù)等科學(xué)研究發(fā)展的新趨勢，是一個創(chuàng)新性與科學(xué)性緊密結(jié)合的實踐，有效提高了我校學(xué)生實踐科技創(chuàng)新活動的參與率，進一步提升了學(xué)生的科技創(chuàng)新水平，同時豐富了科研成果。

二、建設(shè)理念

（一）突出學(xué)生主體性

創(chuàng)新實踐教學(xué)是以學(xué)生動腦動手的創(chuàng)造性實踐活動為中心的，學(xué)生是參與實踐的主體，教師進行指導(dǎo)、引導(dǎo)和輔導(dǎo)。教師在組織學(xué)生進行創(chuàng)新實踐活動中，要鼓勵每一位學(xué)生參與，拓展學(xué)生在科技活動中的參與廣度和深度；教師要把學(xué)生推到主體位置上，讓他們真正成為活動的策劃者、組織者、實施者和評價者，教師在活動中所承擔的角色是參與者、提供信息服務(wù)的人、在學(xué)生需要求助時才出面的指導(dǎo)者。只有按照這樣開放式的原則改革實踐教學(xué)才能達到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的大目標。

（二）培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)實踐與科研創(chuàng)新能力

學(xué)生自主創(chuàng)新實踐是大學(xué)生創(chuàng)新基地運行的核心主題。在創(chuàng)新基地中，各項活動都積極倡導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、勇于創(chuàng)新，注重學(xué)生的創(chuàng)新意識、團結(jié)協(xié)作能力的培養(yǎng)，力求為學(xué)生創(chuàng)造自由、開放的教學(xué)空間，激發(fā)和釋放學(xué)生的創(chuàng)新熱情。以構(gòu)建科學(xué)的學(xué)生專業(yè)實踐教學(xué)體系與科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系為目標，我校建立了標準化的分子檢測分析示范實驗室，為學(xué)生開展高水平科學(xué)研究提供了高效平臺；完善了多層次多學(xué)科的教師指導(dǎo)梯隊，通過專家指導(dǎo)、技術(shù)培訓(xùn)、學(xué)術(shù)交流等多種途徑培養(yǎng)中青年教學(xué)骨干，加強對中青年骨干教師的重點扶持幫助，積極提高教學(xué)水平，指導(dǎo)學(xué)生獨立實驗。

三、建設(shè)原則

（一）資源共享原則

充分利用現(xiàn)有教學(xué)資源，特別是以相近學(xué)科為大類，通過科學(xué)的整合與調(diào)配，有計劃、有步驟地建設(shè)，盡可能做到教學(xué)資源共享，避免出現(xiàn)重復(fù)、交叉設(shè)置，提高現(xiàn)有教學(xué)資源的利用率。在實施過程中，逐步將分子檢測分析技術(shù)平臺建設(shè)成具有示范性和輻射性的技術(shù)平臺，利用本平臺的技術(shù)條件，提供多方位服務(wù)，充分實現(xiàn)實驗室資源在省內(nèi)外周邊地區(qū)的共享；進一步開放實驗室，為校內(nèi)外相關(guān)專業(yè)的學(xué)生提供良好的實習(xí)基地，充分發(fā)揮本實驗室作為校內(nèi)外各相關(guān)專業(yè)實踐基地的作用；面對大學(xué)生就業(yè)的壓力等現(xiàn)實問題，充分利用現(xiàn)有實驗—科研—產(chǎn)業(yè)實踐教學(xué)的資源條件，加快學(xué)生開放性創(chuàng)新實驗指導(dǎo)和開展，增強學(xué)生的社會競爭力和社會適應(yīng)能力，為社會輸送高質(zhì)量的專門人才。

（二）校院共建、突出學(xué)科優(yōu)勢和特色原則

在建設(shè)經(jīng)費投入、管理等方面以校、院共建為主，其中相關(guān)學(xué)院負責具體組織與日常管理，學(xué)校進行政策指導(dǎo)、過程檢查、資格評審、經(jīng)費支持等。

創(chuàng)新實踐建設(shè)與運行始終依托相關(guān)學(xué)科和專業(yè)建設(shè)。在基地的師資隊伍配備、教學(xué)內(nèi)容制定、研究創(chuàng)新方向的設(shè)立等方面，緊密結(jié)合學(xué)科的優(yōu)勢，并體現(xiàn)學(xué)科特色，使創(chuàng)新基地與學(xué)科建設(shè)共同發(fā)展，充滿生機和活力。

（三）規(guī)范化、制度化原則

建立科學(xué)、規(guī)范的運行機制和完善的管理制度，是創(chuàng)新基地順利運行的重要保障。為此，我校先后制定了鼓勵學(xué)生參加科技競賽管理辦法、競賽指導(dǎo)教師獎勵辦法等激勵機制，并設(shè)立年度專項建設(shè)經(jīng)費包括創(chuàng)新基地建設(shè)經(jīng)費、各類科技競賽專項資金、實驗室開放基金、大學(xué)生創(chuàng)新實驗基金等，為基地運行提供了切實有力的支持和保障。另外，各創(chuàng)新基地分別建立自己的組織機構(gòu)，完善相應(yīng)的管理制度和激勵機制，確保各項工作有序進行。

四、建設(shè)內(nèi)容

（一）完善生物傳感器檢測分析技術(shù)平臺

在已建立的微生物傳感器和納米生物傳感器研究平臺基礎(chǔ)上，以支持學(xué)生開展高水平科學(xué)研究及培養(yǎng)學(xué)生科研實踐能力為主要建設(shè)內(nèi)容，運用生物化學(xué)、分子生物學(xué)和其他學(xué)科的多種技術(shù)進一步完善并發(fā)展新一代生物檢測策略，研制出了具有高靈敏度、高特異性的快速、輕便而且低能耗的便攜式生物傳感器系統(tǒng)，著重加強模式生物基因組水平改造、納米生物傳感器材料篩選及制備工藝、重金屬離子的特異性與功能分子選擇、組裝技術(shù)、生物傳感器用于重金屬離子與腸道致病菌的檢測技術(shù)等的自主創(chuàng)新研究，最終應(yīng)用并推廣至實際環(huán)境監(jiān)測、臨床診斷等領(lǐng)域。

（二）完善光度法檢測分析技術(shù)平臺

建立了血清微量金屬離子的快速解離技術(shù)、血清離子解離劑存在下的血清蛋白穩(wěn)定技術(shù)、血清金屬離子的快速顯色技術(shù)、血清干擾離子的掩蔽技術(shù)、新型金屬離子顯色劑的篩選和合成；系統(tǒng)化研究微量金屬離子的研究技術(shù)路線和方法，為我國微量金屬離子的光度法研究提供成功的范例；建立了微量酶（如腺苷脫氨酶、核苷酸酶、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶等）激活因子的選擇和有效濃度的確定、激活因子的緩釋技術(shù)、測定試劑中的底物及工具酶的穩(wěn)定技術(shù)、抗其他酶的干擾的技術(shù)；建立了血清中的微量蛋白（如高密度脂蛋白、低密度脂蛋白等）的檢測，涉及表面活性劑的應(yīng)用、液體酶穩(wěn)定技術(shù)的應(yīng)用、測定體系中各條件的優(yōu)化等，通過這些關(guān)鍵技術(shù)的解決建立微量蛋白的檢測新方法，并在此基礎(chǔ)上研發(fā)相應(yīng)的診斷試劑并臨床推廣應(yīng)用。

（三）完善分子生物學(xué)檢測分析技術(shù)平臺

通過DNA提取、PCR擴增、轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)染、分子雜交、RNA干擾、高通量測序、基因芯片和熒光定量PCR等技術(shù)和生物信息學(xué)分析手段，建立連貫化、一體化的基因變異、篩查分析體系，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)針對特定基因變異篩查分析技術(shù)。

（四）完善分子免疫檢測分析技術(shù)平臺

建立了以單克隆抗體和基因工程抗體開發(fā)及與各種標記技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用基礎(chǔ)研發(fā)技術(shù)平臺為主，液相芯片多重檢測系統(tǒng)和細胞膜表面錨定修飾的腫瘤細胞疫苗研發(fā)應(yīng)用平臺為特點，結(jié)合時間分辨免疫熒光分析技術(shù)、高通量流式細胞分析檢測技術(shù)、免疫共沉淀和染色質(zhì)免疫共沉淀技術(shù)等的具有一定自主知識產(chǎn)權(quán)的高通量分子免疫學(xué)檢測平臺。重點涉及螺旋體病原體（梅毒螺旋體、萊姆病螺旋體）、肺結(jié)核、創(chuàng)傷弧菌和人巨細胞病毒的分子免疫學(xué)檢測手段研發(fā)；腫瘤和自身免疫性疾病等疾?。ㄇ傲邢侔?、膀胱癌、糖尿病、類風濕性關(guān)節(jié)炎、急性心肌損傷等）標志物的分子免疫學(xué)篩選和檢測平臺研發(fā)；單克隆抗體和基因工程嵌合抗體及其標記技術(shù)的研發(fā)，等等。最終，通過產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的模式，進一步開發(fā)了針對上述疾病或感染病原菌的新型臨床檢測診斷方法。

四、建設(shè)成效

以本科生為主體的分子檢測分析實踐創(chuàng)新基地建成投入后，充分滿足我校相關(guān)專業(yè)實踐創(chuàng)新所需，滿足不同層次的實驗技能要求的開放實驗室，具有設(shè)備先進、資源共享的科研環(huán)境，為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)等人才培養(yǎng)提供科學(xué)合理的實驗平臺；實現(xiàn)實踐創(chuàng)新基地規(guī)劃期設(shè)定的目標，通過推行本科導(dǎo)師制，點對點培養(yǎng)本科學(xué)生100人。另外，引入100人次學(xué)生進入基地開展實踐教學(xué)；學(xué)生受益面擴大，受益學(xué)生數(shù)每年1000人以上，學(xué)生的動手能力得到增強，達到培養(yǎng)“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重實踐、高素質(zhì)、能力強”人才的目標；在學(xué)生課外科技創(chuàng)新方面，每年爭取到國家級本科生科技創(chuàng)新計劃1—2項，省級大學(xué)生創(chuàng)新項目（新苗人才計劃等）3—5項；在國家級或省級“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中獲得二等獎以上獎勵2—3項；發(fā)表以本科生作為第一作者的論文10篇以上；研發(fā)能夠分析檢測醫(yī)療衛(wèi)生、生命科學(xué)等領(lǐng)域重要標志物的產(chǎn)品雛形，申報具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利1—3項。

參考文獻：

[1]于航，胡展飛.從知識傳遞到主動探索：創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索與實踐[J].高等工程教育研究，2007（3）：96-98.

[2]劉海峰，溫剛，崔濤.大學(xué)生創(chuàng)新基地建設(shè)與實踐[J].實驗室科學(xué)，2008（3）：1-2.

基金項目：溫州醫(yī)科大學(xué)高等教育教學(xué)改革研究項目（課題編號：YB201318）。