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作者：方宇宁
温度之波动
“生物样本如果不经过适当的处理，其作用就可能受到限制，”马萨诸塞州剑桥博德研究所的克里斯汀•阿迪利（KristinArdlie）说道。她回忆起一个从胎盘组织样本分离RNA的项目，由于样本中含有太多的降解酶，经过多次分离均未能成功。原来研究人员起先将该样本放在-20℃的冰柜里，几个小时后再将样本转移到符合条件的-80℃的冰柜中。“他们可能认为‘冷冻不就是冷冻嘛’，”阿迪利说道，但一般的冰箱温度并不足以阻止酶的降解。除了DNA之外，几乎没有生物分子能在-20℃的温度条件下保存完好。大多数样本可在-80℃的条件保存完好，但某些样本，如活细胞，必须保存在接近-200℃的温度条件下。只有在这样的低温条件下，酶的所有活动才会完全停止。以不可预知的方式产生变化的分析物比没有任何分析物更为糟糕。一项研究表明，在对两个肿瘤标志物样本进行比较时发现，当场收集的血清与经过冷冻处理并在十年后解冻的血清比较，后者浓度增加了15％左右。在另一项模拟长期冷冻影响的实验中，研究人员检测了冷冻后再解冻其血清中多种肿瘤标志物的变化情况，一些蛋白质生物标记在几十年里，甚至经过多次冷冻解冻，似乎仍然保持稳定不变。然而，血管内皮生长因子———一种与糖尿病、关节炎和癌症等有关联的生物标志物，却是非常的不稳定，不适宜用冻结样本进行分析。
瑞士生物库顾问丹尼尔•S-杜巴切（DanielS-Dubach）说道，样本是否已解冻过用以研究，然后再次保存，这不是所有的生物库都有记录的，对冷冻温度进行监测，也不是所有的生物库都能做到的。即使是短期的温度波动，都会使样本形成破坏性的冰晶。杜巴切曾看到研究人员为炫耀他们的样本，将冰箱门敝开了好几分钟。
冷储与技术
马萨诸塞州霍普金顿的汉密尔顿存储技术公司可容纳25万至1000万个样本，在存取样本时，研究人员不需打开冰柜门，只需将样本试管放置在冰柜的一个传递口处，机械臂会将其移至内部的存储架上。研究人员甚至可以通过实验室的信息管理系统寻找所需的某个特定样本，根据他们的要求，系统进行检索并将检索到的样本存放在传递口处，完毕后，系统会通过电子邮件通知研究人员来取。温度保持在-80℃的冷冻系统还能够记录样本的存取次数，以及使用多长时间。即使不考虑配置这类先进的冷冻设备，冷冻储存的成本也是十分昂贵的。NCI生物样本库的吉姆•沃特（JimVaught）说道，一次典型的流行病学研究项目就有可能产生1万名患者的10万份样本，需要5个冰柜存放，单个冰柜每年正常使用的成本达6000美元。虽然冷冻被认为是保存生物分子和活细胞的最好方式，但其外形却有可能被破坏。为了降低存储成本，大多数研究人员采用的是一个多世纪前的保鲜技术：将取自病人的机体组织浸泡在防腐剂福尔马林中，一些固形组织则嵌放在石蜡块中。马里兰州银泉联合病理中心至今保存了2800万件嵌放在石蜡块中的样本，有的样本可追溯到一战期间。然而，从石蜡块中取出一小片组织薄片经染色后在显微镜下观察的方法不能有效保存生物大分子，这些生物组织细胞因缺氧而导致RNA降解，蛋白质发生变化，包括福尔马林也会致RNA和DNA遭到破坏。当研究人员试图恢复生物大分子，在去除石蜡时还会造成更多的破坏。虽然从石蜡中可以提取DNA和RNA，但无法保证质量。销售室温条件下存放DNA和RNA专用设备的加州IntegenX公司副总裁迈克•霍根（MikeHogan）认为，生物分子退化的原因并非直接源自于福尔马林，而是因为水解和氧化。冷冻能够让样本长期保存，是因为在较低温度条件下降解作用变得更加缓慢。IntegenX目前正在改进这方面的技术，旨在去除水分以减缓水解和氧化作用。如果这项技术改良成功，研究人员就能够利用福尔马林保存的样本来研究生物分子。其他的一些改进方法则着重于在样本使用过程中如何去除福尔马林。2009年德国Qiagen公司开发的PAXgene系统产品，采用以酒精为基础的固定剂来保存生物分子，并用石蜡嵌放组织标本。该技术可使生物组织样本在室温条件下保存7天，4℃条件下保存4周，-20℃条件下保存几个月，样本形态和生物分子都不会受到损害。这种保存方法正在替代深度冷冻。一项规模庞大的组织收集项目中有一个试点项目，其目的是利用以四种不同方式保存的几十种类型生物组织样本，进行基因表达和常见的遗传变异研究。基因型组织表达（GTEx）是美国国立卫生研究院（NIH）进行的一项合作研究项目，参与这一项目的还有选择PAXgene系统的一些研究所。美国人类基因组研究所项目总监杰弗里•斯特鲁威（JeffreyStruewing）解释道，PAXgene系统不仅能够保护RNA，还可免除样本收集过程中超冷保存带来的运输上的麻烦。但PAXgene系统长期保存如蛋白质这样的大分子的效果究竟如何，现在断言还为时过早。“没有任何一种保存方法能够适用于所有样本或所有分析物的。”
样本之收集
一些最棘手的困难在样本保存之前就已经存在了。NCI所辖的生物样本库和生物样本研究办公室(OBBR)负责人卡罗琳•康普顿（CarolynCompton）说道：“生物标本是人体的一部分，从体内分离时经历了前所未有的压力。”当血液供应被切断，并暴露在突然变化的温度条件下时，细胞的行为就变得很难预料。基因表达和蛋白磷酸化发生大幅度的变化，有可能激活细胞的自毁行为。康普顿指出，研究人员必须要弄明白，样本分析结果是否真实反映了来自患者的生物学状况，“在进行一次堪称完美的检测之后，得到的却有可能是错误的结果。”
即使组织保存完好，仍有可能不能反映真实的生物学状况。“问题不仅仅是样本收集后的时间保存间隔，”休伊特说道，“而是样本在收集时已经缺乏活力。”从戴呼吸器患者身上收集到的与不戴呼吸器收集到的组织样本可能会有所不同，“如果在我划船后进行手臂肌肉活检，我的RNA信息与休息后进行的活检其结果也会有很大的区别。”非住院志愿者的血液、尿液和唾液样本可以在预定点收集，但是固形组织样本通常是在医院急诊手术中收集到的，去除药物、麻醉药剂和血液残余的过程都会对样本质量产生影响。另外，样本冷冻之前在室温下停留时间的长短，使用固定液的类型，以及冷冻过程的快慢等都会影响样本保存的质量。在OBBR于今年二月举办的一次会议上，奥马哈市内布拉斯加卫理公会医院病理学家吉恩•赫伯克（GeneHerbek）讲述了与外科医疗团队的合作经验，即保证组织样本在切除后的一小时内送达病理学家的实验室里。德国汉堡的一家生物技术公司可以在组织切除后的10分钟内进行样本收集，并由指定的护士与手术组一起进行术前准备工作，机体组织一旦被切除，即刻被送到隔壁专门的房间进行切片固定和冷冻处理。“一般来说，从获取样本到开始处理的最佳时间在15分钟之内，”杜巴切说道。具体到不同器官是有所不同的，例如胃等胃肠器官的处理必须更快。验尸过程中收集组织样本的速度也很重要，收集人员要做好随时接收捐赠器官的准备。半数以上的组织样本可于死亡后6小时内收集和进行处理。当组织样本被送到参与GTEx计划一方的博德研究所，在开始分析之前，阿迪利的研究团队会先将RNA分离出来，并以RNA质量完整性指数RIN（RNAintegritynumber）对样本进行质与量的检测，虽然这称不上是一种非常完善的措施，但至少可以将一些完整性极差的样本排除在外。
评估与规范
许多生物库专家发现，在分析中研究人员对样本品质问题较少考虑。2004年至2009年间发表在开放式获取期刊上的125篇关于生物标记物的论文，半数以上都没有提及样本获取、保存和处理的相关信息。这种情况也许并不奇怪，生物库模式的样本收集、保存和处理只是在近年才出现。OBBR成立于2005年，2007年首次了样本收集最佳方法的有关规定，并于去年了提高研究质量的生物样本报告。美国国际生物资源和环境保护学会于2005年首次出版了样本收集的最佳做法，并于2010年了样本预分析标准规范（StandardPRE-analyticalCode），详细描述了样本组织的收集范围以及收集方法。欧盟也资助了一项被称为“通用预分析工具和体外诊断程序的标准化和改进”四年计划。这是一项由多机构参与的项目，由Qiagen公司居中协调，其目的是改进和规范体外诊断的样本处理。对此，沃特认为，公布的这类准则都是根据研究人员的印象和经验，并非是保存样本的最好方式。专业人员往往经过多次研究后形成了他们自己的一些做法，但没有正式公布出来。“目前并不存在建立在扎实研究为基础的统一国际标准。”事实上，用于研究和维护生物样本质量的资源极为短缺，“人们希望有足够的资金用于研究项目和分析，而不是支持它的基础设施，”康普顿说道。仅保存50000件样本第一年的启动成本就在300万至500万美元之间，这还不包括信息系统在内，为期十年的运营成本可能在1000万美元以上，这对于维持样本库的日常开支是一个极大的挑战。
发展与前景
目前，有一些组织专门帮助研究人员获取其所需的样本，例如，人体组织合作网络（旨在改善获得人体组织的途径）是由NCI发起的一个横跨美国各地的网络，它要求研究人员从常规的外科手术和尸体解剖过程中获取组织和组织液。又如，宾夕法尼亚州费城的美国疾病研究交流中心专门收集较罕有的标本，眼睛等。其他一些国家也开始发起大型生物库项目计划（见“链接：英国生物银行介绍”）。泛欧洲生物样本库和生物分子资源研究平台（BBMRI）是欧洲各生物库形成的一个网络，其宗旨是让研究人员能够共享人体组织样本和数据。包括加拿大魁北克省的基因组学公共人口项目（P3G），不仅提供样品收集和处理等方面的开源软件，同时也拥有自己的生物样本数据库。P3G研发主任、麦吉尔大学健康中心的伊莎贝尔•福捷（Is-abelFortier）认为，一项研究，甚至一个大的研究项目，都不可能拥有足够的样本。“对于已经收集到的数据，我们要赋予它们第二次生命。”
有关样本的信息越多，对其他研究人员的价值也更大。比如，研究某种与癌症有关特定基因的科学家，如果拥有大量可供研究的肿瘤样本，就可以省去很多时间并节省大量的经费。辉瑞药物公司高级副总裁、BBMRI科学顾问戴维•考克斯（DavidCox）认为，充分利用生物标本的方式是一种重新利用研究人员为他们自己的研究目的而收集样本的途径。“你不可能储存所有的样本或获得所有的样本，并将它们一一保存起来，这样的想法代价昂贵，而且很难保持质量。”与每个样本收集部门分别商谈样本的利用问题也是一种低效率的做法。他设想了一种松散协调的“卓越中心”模式：研究人员可存储样本，跟踪与自己研究方向有关的临床资料，同时也为共享和保证样本的质量作出自己的贡献。考克斯说道，生物库的问题之一是如何建设？
谁来买单？“有些人的目的是想利用某些生物样本获取利益，而不是建设一个庞大的生物库。”政府资金偏紧，制药公司只愿意资助能产生新产品的研究，而个人捐赠标本一般出于公众利益的考虑，而不是企业利润。需要有一种方式将生物库基础设施和相关信息“以竞争前模式结合起来，这样我们就可以对生物学有更好的了解，同时也能开发出更好的药物，”考克斯说道。对于生物库的建设来说，最困难的问题也许还是资金问题。
作者：杜利强李顺才单位：河北科技师范学院生命科技学院
秦皇岛海洋生物资源利用现状
1海洋捕捞。秦皇岛海域是中国对虾、鲅鱼、带鱼等渤海大型的洄游鱼虾的产卵场与索饵场，也是鲆、鲽以及地方性品种鱼、虾、蟹的产卵场与索饵场，历来都是渤海主要鱼虾的良好渔场。近几十年来，由于过度捕捞以及拖网对幼鱼的损害，致使渔业资源逐年下降。目前，捕捞产品中短食物链、低营养级的上层鱼类的产量虽有一定幅度的增长，但底层鱼类产量却大幅下降。随着国家相关禁渔、限渔、护渔政策的实施，海洋捕捞在海洋渔业产值中所占的比重逐渐下降。
2海水养殖。秦皇岛市海水养殖业发展迅速，养殖品种已发展至20余种。目前，秦皇岛市浅海养殖品种有海湾扇贝、贻贝、太平洋牡蛎及虾夷扇贝等，其中扇贝养殖面积3．73万hm2，位居河北省第一;滩涂养殖品种有海参、河豚与对虾等，养殖面积3000hm2;浅海底播养殖品种有魁蚶、杂色蛤等，养殖面积3000hm2，人工鱼礁增殖1667hm2;海水工厂化养殖以鱼类为主，品种有红鳍东方鲀、牙鲆、大菱鲆、美国红鱼、鲈鱼、舌鳎等，工厂化养殖面积达35万m2。
3海洋水产品加工。随着水产品产量的增加和需求的多样化，以提高水产品附加值为主要目的海洋水产品加工业得到了一定的发展，水产品加工的比例和经济效益逐年提高。海洋水产品精深加工比例越来越高，产品结构不断优化，鱼类、虾类、贝类和鱼类加工工业体系正在建立并逐渐完善，已基本形成多品种系列化产品，包括冷冻冷藏、腌制、烟熏、干制、罐藏、调味休闲食品和工艺品等门类。
4海洋休闲渔业。海洋休闲渔业是对海洋渔业的补充，是对海洋生物资源的综合利用，是在海洋生物资源锐减情况下，充分利用现有生产工具和生物资源，开拓出来的一条新路，是海洋生物产业结构调整的战略选择。近年来，秦皇岛市海洋休闲渔业发展迅速，形成了出海捕捞、近海垂钓、海洋知识科普(新奥海底世界、山海关水族馆)、主题公园(山海关乐岛)、湿地观鸟等方式。
5海洋生物制药。海洋生物医药业(海洋药物和保健品工业)是新兴海洋生物产业。据笔者调查，秦皇岛海域具有丰富的海洋药用生物资源，仅海洋药动物就有56科90种;规模化生产的海洋生物，如海参、扇贝、对虾、牙鲆、鲈鱼等主要品种多具有较高的药用或保健价值，无论是药用生物的种类或是数量，都有很大利用潜力，具有广阔发展前景。目前，秦皇岛市除河北省水产研究所完成高纯度河豚毒素提取技术等研究外，相关研究与开发基本处于空白状态。
秦皇岛海洋生物资源开发利用过程中存在的问题
1海洋水体污染严重。随着人口增加，海洋开发活动加快，人们在向海洋索取的同时，也在破坏海洋环境。据报道，2002年秦皇岛各种途径入海的污染物质总量达2578．27万t，主要污染物为化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)和石油类。环境污染和过度的捕捞导致了生物资源的衰退和崩溃，海洋水体环境污染严重影响了邻近养殖区、保护区、滨海风景旅游区等海洋功能区的功能。由于海域污染的加重，海水富营养化程度加重，造成海洋赤潮频发，2000～2009年秦皇岛海域共监测记录赤潮10次，分析鉴定赤潮生物24科64种，对海洋生物危害严重。
2海洋生物栖息地遭到破坏。随着沿海地区海岸带、浅海资源的盲目开发利用，秦皇岛海洋环境面临的压力日益增加，海洋生态系统结构失衡，典型生态系统遭到严重破坏，海洋生物栖息地破坏严重。由于许多优良的索饵场、育苗场、育肥场、增养场的渔业功能丧失，渔业资源的增殖与恢复能力下降，主要传统经济鱼类资源衰退严重。
3海洋生物多样性遭到破坏。海洋生物资源不合理的开发利用，使海洋生态系统良性循环遭到破坏，“生态异化”问题突出。由于对物种的资源补充和变动规律缺乏深入的研究，更缺乏科学指导下的宏观调控，过度捕捞和滥用致使近海生态系统的基础生产力下降，种群补充和资源再生遭到破坏，导致生物资源质量严重下降。从海洋捕捞来看，秦皇岛海域由于长期过度捕捞，渔获物种类日趋减少，渔获物逐渐朝着低龄化、小型化、低质化方向演变;多数传统优质鱼种资源大幅度下降，甚至难以形成鱼汛，而低值鱼类数量增加，渔获个体也越来越小，渔业资源质量明显下降，面临着衰竭和崩溃的危险。
4海水养殖环境问题日益严竣。近年来，海水养殖业由于一味追求高密度和高产量，过量投喂配合饲料和鲜活饵料、滥用抗生素等水产药物，随意排放未经处理的养殖污水，从而造成局部特定水域环境污染。随着养殖规模的扩大，海水富营养化严重，近岸海洋生态结构发生明显的变化，造成近海生物种群发生变化，进而威胁到生态系统健康发展和生态服务功能的发挥。此外，随着养殖规模的扩大、集约化程度的提高，秦皇岛海水养殖病害频发，突发性、不明原因的病害种类逐渐增多。
秦皇岛海洋生物资源保护与可持续开发利用的对策
针对秦皇岛海洋生物资源、海洋环境特性及其利用过程中存在的问题，遵循海洋生物资源可持续利用的原则，提出秦皇岛海洋生物资源保护性开发利用的政策措施。
1加强宣传以提高全民的海洋生态、环保意识环境管理的基本任务是转变人类社会基本观念，调整人类社会的基本行为，其目的是使人类社会的组织形式、运行机制以及管理部门、生产部门的决策、计划和个人日常生活等各项活动符合人与自然和谐共进的要求。通过海洋环保宣传教育提高公众的海洋环保意识，使人们充分认识到海洋环境保护的重要性，使全社会懂得海洋环境保护需要每一个社会成员的参与。在全社会形成自觉的海洋环境保护道德规范，这将对保护海洋生物资源、实现可持续发展具有根本性意义。
2保护海洋环境，对已衰退的海洋生态环境进行生态修复海洋环境是海洋生物赖以生存的物质条件，海洋生物及海洋环境共同构成了海洋生态系统。应通过采取海洋污染与生态灾害防治、工程建设资源与生态补偿、海洋生态修复和发展生态养殖等措施，强化海洋生态保护管理，逐步减少人类活动和自然生态灾害对海洋生态造成的破坏和损失。由于多年的近海捕捞强度过大，秦皇岛近海生物资源的生物链受到严重影响。目前，应在实施配额捕捞以及禁渔、休渔等制度基础上，以生态工程原理为指导，有计划地积极进行人工生物资源增殖，在一些重要经济鱼虾越冬、产卵场投放人工鱼礁。由于大型藻类能大量吸收海域中的营养盐，对减轻海域的污染、减少赤潮的发生起着关键性的作用，因此，在重要贝类养殖区养殖大型藻类对一些衰退海域进行生态修复十分必要，促使海洋生物资源开发利用向良性循环方向发展。
3加强海洋生物资源保护与开发利用的基础研究应加强海洋生物资源保护与开发利用的基础研究，组织多学科协作，逐步形成秦皇岛市海洋生物资源保护与开发利用的研究特色，使海洋生物资源的保护有科学基础和应用技术的支撑。首先，应加强海洋生物资源的调查研究，了解掌握秦皇岛市海域中海洋生物的种类、分布等特征，认识海洋生物多样性及其保护的现状，研究探讨生物多样性保护的对策，为有效地开发利用和保护海洋生物奠定基础。其次，设立专项研究基金，加强对海洋生物资源的基础研究，进行海洋生物资源开发的课题招标，提倡鼓励各类企业参与研究开发，以增加资金投入，加快科技成果转化。
4积极发展生态养殖业针对海水养殖业中存在的问题，应按照资源节约、环境友好、循环经济等理念进一步改造水产养殖业发展模式;处理好水域、滩涂养殖功能与其他功能的关系，统筹安排好养殖功能区的布局;完善养殖许可证制度，实行清洁渔业生产，建立养殖许可证制度，开展无公害水产品认证。强化养殖环境监督管理，实施养殖水质监测、环境监控、渔用药物生产审批和投入品使用管理等各项制度;严格执行养殖水产品用药标准，推广HACCP(危害分析和关键控制点)管理体系在水产养殖中的应用。大力发展休闲渔业，在秦皇岛海域海水鱼类、对虾、扇贝等贝类养殖已形成一定的规模，可依据生态工程原理，充分利用生物高新技术，使海水养殖从单纯的面积扩张向高产优质的养殖模式转变。研究适应秦皇岛地区生态系统的生态渔业技术，支持海水养殖标准化基地的建设，建立良种化、高产、优质、低耗、无污染的良性渔业经济系统，全方位提升秦皇岛市海水养殖业，并利用资源优势、区位优势向休闲渔业模式转变，做到海洋生物资源保护与开发利用的协调统一。
5运用高新技术实现海洋生物资源综合开发利用根据海洋生物产业发展总的态势，海洋生物资源的开发利用综合考虑环保和经济效益对加工原料进行综合利用。今后，秦皇岛海产品加工业应以高新技术来充分挖掘水产品的利用价值，提高水产品的利用率和渔获物的加工率，在资源充分利用的前提下，使水产品加工向以食品为主的系列化、多样化，以及高值综合利用的多功能化方向发展。海洋生物资源不仅是人类巨大的蛋白质源泉，而且是生物活性物质的宝库。20世纪60年代以来，已从海洋生物中分离得到15000余种结构明确的化合物，其中近50%具有各种生物活性，有些在抗病毒、抗肿瘤、抗炎、抗心血管疾病等方面显示了广阔的药用前景。秦皇岛海洋生物制品产业应进一步研究开发以海洋生物为原料的药物、功能食品、生化制品和农用产品，创建有较高附加值的新兴海洋生物产业，以提高海洋生物开发的效益。
作者：方旭波陈小娥袁高峰余辉单位：浙江海洋学院食品与药学学院
在教学方式方面，从培养学生的创新能力出发，不断加大实验室开放力度，为学生进行创新创业实验和实践提供必要的条件，通过开展与课程相关的创新性实验内容和浙江省大学生新苗人才计划项目，全方位、多层次的培养学生的实践和创新创业能力。以科研教学互促模式，更新实验内容，提高学生实验积极性。课程组所在学科为水产品贮藏与加工学科，该学科为浙江省重点学科，形成了具有兼顾东海生物资源优势与舟山水产加工产业优势，服务地方经济布局和社会发展需求，基础研究为产业发展服务，产学研紧密结合的学科特色。在教学过程中，坚持人才培养与学科建设相结合的原则，坚持高水平的教学是以研究为基础的教学的理念，充分发挥学科的优势与特色，不断更新教学内容。近几年来，课程组教师主持国家自然科学基金，浙江省科技厅重大科技项目和浙江省公益项目等多项国家级和省部级项目，在教学和科研的过程中，坚持以科研促教学、教学和科研相互促进的原则，不断将最新的科研成果和内容反应到教学内容中去，如在完成浙江省科技厅项目《鱿鱼副产物高值化利用关键技术研究》的过程中，将研究成果———鱿鱼软骨素生产工艺参数应用到实验项目《软骨素的提取》、《蛋白胨的制作》中，提高了教学效果，在一定程度上也培养了学生对科学研究的兴趣，使一批优秀的本科生对本专业产生了浓厚的兴趣并进一步攻读硕士研究生学位。
校企联动实验教学方式，提高学生的实验自觉性
为了培养学生的实践能力和创新能力，该课程实验教学的过程中，采取校企联动的教学方式来提升实践教学效果。根据培养计划，食品科学与工程、食品质量与安全专业学生在第3学年暑假进行为期4周的生产(专业)实习，而该课程的开设是在第7学期，课程的任课教师同时是实习的带教老师。在实习的动员过程中，带教老师要求学生了解相关的实验内容并提出实验的关键问题，要求学生带着这些问题去进行实习，并将实习中所学知识反馈到课堂教学中，达到校企共同培养学生、校企联动互促教学的目的，形成校企联动实验教学方式共促教学的体系，这有助于调动学生专业学习积极性，提高学生的实践能力和创新能力，有效提升实践教学效果。以下面的实例说明。
(1)实验《甲壳素的制备》。甲壳素用途广泛，为浙江海洋学院所在地舟山的特色产业。在浙江普陀新兴医药化工有限公司实习时，我们要求学生深入工厂，了解甲壳素的生产工艺过程及原理，掌握甲壳素生产车间的主要设备和工艺管线的布置，了解企业开发甲壳素的方法和程序，了解甲壳素生产过程中的一些关键工艺条件和参数以及存在的问题。课程实验时，学生根据实习过程中所学到的知识及发现的问题，进一步在实验过程中加深学习，在实验过程中解决所发现的问题。学生在实习过程中，发现工厂生产时需要浸酸，酸需要回用和套用，以及后续的废水环保处理要求，但不能完全理解;而课程实验指导中提供了甲壳素的简单制备流程:虾壳或蟹壳浸酸(脱碳酸钙)水洗烧碱煮脱色水洗干燥粉碎成品甲壳素，这样通过老师的讲解和学生查阅资料，设计实验，就从原来的一个验证性实验自然转化成设计性实验，更好的比较与工厂实际工艺的差距，在实验过程中也不会存在废酸、废碱的随意排放。
(2)实验《淡碱水解法提取鱼肝油》、《鱼油氧化、酸价和过氧化值测定》。在《海洋生物资源综合利用工艺学》这一课程里，《淡碱水解法提取鱼肝油》为经典实验项目之一，其制备工艺流程为:鱼肝切碎加碱调pH水解过滤离心分离盐析离心分离水洗离心分离(低温处理冷滤清鱼肝油)。舟山市鱼油产业发达，目前已有多家企业生产鱼油，我们与浙江神州海洋生物工程有限公司合作建立学生实习基地，学生在实习时就已经学习和了解鱼肝油的生产流程以及鱼油在生产、贮藏过程中极容易氧化的现象，在该实验项目教学过程中，学生就能很好地了解加碱是为了将鱼肝油蛋白质组织分解，破坏蛋白质与肝油间的结合关系，盐析的目的是沉淀蛋白质等，从而比较充分地分离鱼肝油，从而能充分激发学生学习兴趣，调动学习积极性，使实验教学效果进一步的提高。在进行《鱼油氧化、酸价和过氧化值测定》实验项目时，学习在实习过程中已经在企业化验室进行过过学习和锻炼，认识到鱼油氧化、酸价和过氧化值测定实验原理和过程虽然简单，但是要做到数据准确度和紧密度高、可靠、操作熟练也非常不容易，从而更加珍惜学校课堂实验的机会。
实验考核体系的完善
改革前实验教学过分重视实验的结果，而对实验的过程中培养学生掌握方法、养成良好的实验习惯与态度重视不够;缺乏严格的实践教学考试制度，造成学生轻视实验，敷衍实验现象，实验成效不明显。改革后，改革实验环节的评分模式，在课程一开始，即向学生讲清楚本门课程的成绩考核方法，实行全程评价。建立了对最终实验课程成绩，以平时成绩占40%，从出勤率、实验纪律、实验操作、实验预习、设计报告质量来进行评判，实验现场考试占50%和奖惩制度占10%进行综合考核评定标准，大大改善了实验课堂的面貌。学生主动性实验增加，实验操作规范性增加。
教学效果评价
采用独立设实验课、撰写实验设计报告、校企业联动的实验设置、操作考试，大大改善了实验课堂的面貌。通过问卷调查形式在学生中进行了实验效果测评:参加测评人数70人认为通过实验教学独立设课，并采用实际操作考试，实验效果好的39人;认为完全掌握或基本掌握了海洋生物资源综合利用实验操作技能，对以后实验技能提高有帮助，增强对理论知识的巩固的有66人。认为今后很有必要采用这种实验教学模式的39人，不欢迎的只有5人。从测评情况及考核情况看，绝大多数同学对该类实验积极性高，主动认真，对他们实验分析能力和动手能力有很大提高，完全或基本掌握了海洋生物资源综合利用实验技能。在进行了改革以后的学生中，在毕业论文、工作岗位从事海洋食品研发工作的实践技能比往届毕业生有较大的提高，说明实验改革的必要性和有效性。
结语
近年来，对《海洋生物资源综合利用工艺学》课程实验和实践教学环节进行了探索与改革，根据课程特点，凝练和形成了海洋特色实验内容体系，并形成校企联动实验教学方式共促教学体系和以科研促教学、科研教学互促模式，并取得了一定的成绩，对教学效果和学生学习的积极性有一定的提高作用，对学生综合素质和实验能力有一定拓展和提升。比如，在2011年由共青团浙江省委、浙江省教育厅、浙江省科学技术协会、浙江省学生联合会共同主办的浙江省第十二届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中，由三个项目分别获得获一等奖、二等奖和三等奖。但《海洋生物资源综合利用工艺学》课程仍需进一步探索和实践，以完善和提高实验教学体系。
作者：吴园涛任小波 孙恢礼单位：中国科学院资源环境科学与技术局中国科学院南海海洋研究所
国家重点基础领域项目部署和进展
“十一五”期间,国家“973”计划在海洋生物资源领域在资源环境领域、农业领域和重要交叉前沿领域部署项目,重点关注海水养殖中的病害生物学、基因组学和分子育种,近海生态系统安全(赤潮、水母、藻华等)和近海生态食物产出,以及海洋微生物次生代谢产物和活性物质等科学问题。这些项目关注海洋生物领域基础性科学问题的解决,促进了我国海水养殖产业的品种优化、病害防治、增产增收等产业关键问题的解决,保障了我国近海生态安全并促进近海食物产出和环境安全,为开发海洋生物活性物质进而获得海洋食品、功能食品、海洋药物提供了重要的理论基础。表1为“十一五”期间国家“973”计划海洋生物领域部分立项项目清单。国家“973”计划海洋领域项目取得了重要研究成果。例如,“重要海水养殖动物病害发生和免疫防治的基础研究”项目,由中国科学院海洋研究所等单位承担,项目聚焦于我国重要的海水养殖动物对虾和鱼类疾病产生和防治的各个环节,包括病原学、病原入侵、宿主免疫反应机制、免疫防治的途径等。通过调查主要病原的流行病学特点和感染宿主的机制,并以之为基础,对对虾和鱼类不同的免疫系统特点提出了针对性的免疫防治策略。项目申请国家发明专利56项,已获授权25项;获得国家技术发明奖二等奖2项,省部级奖8项;项目取得的原创性成果达到国际领先水平,并培养了一批在国内外颇有影响力的中青年学科带头人。“养殖贝类重要经济性状的分子解析与设计育种基础研究”和“海洋微生物次生代谢的生理生态效应及其生物合成机制”等项目,重点关注我国海洋养殖贝类、微生物等生物资源的遗传育种和活性物质开发方面的基础性科学问题,为我国海洋生物资源利用的发展提供了重要的基础。
国家高技术研究领域项目部署和进展
“十一五”期间,国家“863”计划海洋技术领域在海洋生物资源方面的研究目标是研制50个海洋创新药物与海洋生物制品等产品。部署了“抗肿瘤海洋药物的研究开发”、“抗心脑血管疾病海洋药物的研究开发”、“抗神经系统疾病海洋药物的研究开发”、“海洋生物功能基因工程产品关键技术研究”、“海洋微生物产品的中试研究”、“新型海洋生物制品研究开发”、“海洋滩涂耐盐植物开发及集成应用技术研究”等多项重点项目。部署了“海洋生物资源开发利用技术”专题项目,其中目标导向类项目4项,重点关注资源利用、病害防治、创新药物等方向;探索导向类项目43项,研究对象包括珊瑚、红树林、海藻、海绵、海蛇、海星、对虾、微生物等,通过分子生物学、基因组学、细胞生物学、发育生物学等学科技术手段,研究海洋生物资源开发利用中重要的过程和机理,研制获得海洋生物活性肽、海洋药物先导化合物等。承担单位主要分布在中国科学院相关研究所(中国科学院海洋研究所、上海药物研究所、微生物研究所、水生生物研究所、大连化学物理研究所等)、教育部高校(中国海洋大学、中山大学、北京大学、山东大学等)、国家海洋局第三海洋研究所、中国人民解放军第二军医大学等。通过国家“863”计划重点项目和专题项目的实施,对解决海洋生物资源利用领域的动植物微生物资源现状、天然产物和活性物质开发、产品加工关键技术、系列生物制品研制等产业链的核心科学问题具有重要作用。表2为“十一五”期间国家高技术研究发展计划海洋技术领域海洋生物资源开发利用技术部分重点项目和专题项目。
国家“863”计划海洋生物领域项目取得了重要研究成果。以“新型海洋生物制品研究开发”重点项目为例,该项目以海洋生物资源为原料,结合现代生物工程及生物化工等技术,重点突破了生物酶制剂、生物材料及生物农药等生物制品的规模化生产的关键技术,获得一批具有自主知识产权的原创性成果,建立我国海洋生物制品的创新体系,建立了我国海洋生物制品产业发展作用的研发基地,提升了我国海洋生物资源的综合开发能力。
国家科技支撑领域项目部署和进展
“十一五”期间,国家科技支撑计划在海洋生物资源领域部署了“海洋食品精深加工技术研究与产业化示范”、“海洋生物毒素药源高纯度规模化关键技术研究与应用开发示范”、“西沙群岛珊瑚礁生态恢复与特色生物资源增殖利用关键技术与示范”等多项支撑计划项目。国家科技支撑计划海洋生物资源领域项目的实施,显著提升了海洋生物资源利用的研究能力和技术水平,丰富拓展了海洋生物资源产品,增强了相关企业创新能力及产品市场竞争力,进一步拉动了海洋渔业上游产业链,为我国海洋食品现代加工技术创新体系建设和海洋产业可持续发展提供了有力支撑。
国家科技支撑计划项目在海洋生物资源利用领域取得了一批重要的科技创新成果。例如,“海洋食品精深加工技术研究与产业化示范”是迄今为止海洋食品领域最大的国家科技项目,突破了大宗低值鱼类蛋白的化加工、海洋食品原料功效因子的高效制备、海藻新型综合利用技术及海洋水产品质量与安全控制等4项海洋食品加工的重大技术;开发了低温组合干燥等10项海洋食品与功能食品产业制造技术;研制了低盐鱼酱油、脱敏鲐鱼等80种新型海洋食品及营养与功能食品(基料);建立了海洋大宗低值鱼类精深加工、海洋食品生物活性物质高效制备、高品质海藻胶加工等产业化示范基地7个,中试生产线11条,产业化示范生产线32条。“海洋生物毒素药源高纯度规模化关键技术研究与应用开发示范”项目主要开展了海洋生物毒素药源高纯度、规模化重大关键共性技术的突破与攻关,攻克了海洋生物药源高纯度规模化生产过程中的高精度检测技术、全程工艺设计、示范生产线建设、新药制剂学研究、新药临床前研究等关键技术及设备选型、设备安装调试、配套设施建设、操作人员培训等工作,建成了海洋生物毒素药源高纯度规模化生产线。“西沙群岛珊瑚礁生态恢复与特色生物资源增殖利用关键技术与示范”项目主要针对西沙群岛珊瑚礁人为损毁、特色海洋生物资源破坏和珊瑚敌害长棘海星及病原微生物危害严重,亟须珊瑚礁生态恢复技术、特色海洋生物资源增殖技术和珊瑚病敌害防控技术等重大问题,开展珊瑚礁结构生态修复与造礁石珊瑚增殖、特色生物资源增殖与珊瑚病敌害防控等关键技术研究,进行珊瑚礁生态增殖恢复技术集成与应用示范,促进珊瑚礁生态系统功能的有效恢复和珊瑚礁特色生物资源的生态增殖,转变渔民生产生活方式,发展珊瑚礁生态增殖产业,促进珊瑚礁生态系统的可持续利用。目前,该项目已经运行两年并取得了重要的阶段性进展。
其他
自2007年开始,财政部会同国家海洋局和科技部启动了公益性海洋行业科研专项,该专项支持了“贝类高值化利用技术中试研究与示范”等多项海洋生物资源利用项目。国家海洋局2010年启动了海洋可再生能源专项,部署了海洋能源微藻项目,开展海洋微藻在制备能源方面的高值化利用研究与示范。国家自然科学基金委生命学部、地学部等在海洋生物活性物质开发、海洋微生物等方面部署了多项青年基金和面上项目。中国科学院“创新三期”资源环境领域在海洋生物活性物质开发、海洋微生物资源利用、海水养殖产业链构建等方面部署了一批重要方向项目(群),其中包括“海洋生物活性物质高值利用技术”和“海洋微生物活性物质及其组合物合成技术”重要方向项目,以及“重要海水养殖动物绿色产业链构建原理与关键技术”项目群和“影响我国近海生物资源变动的关键生态与环境过程”项目群。表3为“十一五”期间中国科学院海洋生物领域重要方向项目立项项目清单。
我国海洋生物资源领域科技发展的制约因素
海洋生物资源的开发利用是我国战略性新兴产业重要的突破口,极有可能成为海洋产业发展的重要经济增长点。在取得所述创新科技成果的同时,也存在一些制约该领域发展的瓶颈问题。
1理论体系不完善
当前,海洋生物领域的部分科技成果浮于表面,对基础性科学问题和重大理论突破的关注度不够,对制约行业领域发展的重大技术问题和关键设备的解决缺乏有效的方法,一些研究思路和技术方案存在“炒概念”的嫌疑,科学研究对产业的技术支撑能力薄弱。科学研究的原始创新和突破能力不足,尚存在着上游和下游分离的问题,基础研究的科学家关注高水平研究论文的发表,产品开发的技术专家专注于有市场潜力的产品开发,上游的高技术和下游的产业化之间的有机链条需要巩固和加强。
2稳定经费投入不足
近年来,我国逐步开始高度重视海洋科学的发展,海洋生物资源领域的科技投入比例也在逐年增加。但相对于我国海洋生物制品、海洋药物、海洋食品等领域的巨大科研需求和重大经济效益产出,我国在该领域的科技投入比例尚需进一步加强。大部分海洋生物领域的科学家已经摆脱了缺乏稳定的经费来源开展研究工作的窘境,但是还存在科学家到处争取不同类别项目经费进行研究的情况。需要国家自然科学基金、“973”计划、“863”计划、科技支撑计划等从科学思想的培育、重大基础科学问题解决、关键技术问题解决、产业化支撑体系等各方面给予长期稳定的支持。
3科研平台支撑能力薄弱
海洋生物利用的科学研究和产业化开发都离不开科研条件平台的支持。当前,我国在海洋生物领域的科研条件平台建设较为薄弱。目前尚无海洋生物领域的国家重点实验室,仅拥有国家海藻工程技术研究中心等为数不多的工程中心,省部级重点实验室、技术转移转化中心等平台也需要加强支持。同时,产业化开发的体制机制方面尚存在不顺畅的环节,需要政府部门、企业单位、高校、科研机构的有机集合,从理论体系建设到技术支撑能力的提升各个层面协同发展。
4人才队伍培养力度不强
当前,我国的海洋生物资源可持续利用领域的科研骨干主要来源于海洋化学、食品科学、水产品加工等传统学科的延伸,真正从事该领域的理论研究和产业化开发的科研人才队伍亟待加强。海洋生物资源可持续利用作为一门重要的交叉学科,需要大量具备海洋生物学、水产科学、食品科学、生物化学、临床医学等多学科知识背景的综合人才队伍,需要同时具备基础科研能力和较强的产业化开发能力的复合型人才,需要科研院所和高校采取有效措施不断加大综合型人才的培养力度。
5产品集成开发亟待提升
科学技术的发展最终要转化为有效的生产力才能发挥作用,海洋生物制品开发需要重大产品的开发和技术集成创新能力的提升。当前,我国食品安全问题日益突出,陆源食品的安全问题受到巨大挑战。海洋生物产品具有与生俱来的优越性,陆源食品的令人担忧的安全性和海洋食品的绿色、无污染、安全等形成了鲜明的对比,人们更愿意接受新型的海洋生物制品。但是我国生物制品开发的重大产品较少,技术集成创新能力略显不足,如何开展重大产品开发和进行技术集成研究,推广应用海洋生物制品,是摆在相关企业面前的重要考验,海洋生物制品发展机遇与挑战并存。
我国海洋生物资源领域科技发展战略对策和建议
1关注重大基础性科学问题和技术问题
基础性科技问题的提出和解决,是海洋生物资源利用科学研究的核心推动。提出和解决制约领域科技进步和产业发展的基础性科技问题,将科学技术研究和产业化开发有机结合,解决我国海洋生物产业发展中存在的瓶颈问题,提高利用的研究和技术水平,为海洋产业发展、科技成果产出、企业技术进步、市场经济发展提供强有力的科技支撑。
2加大科技投入和提高利用效率
长期稳定的科技投入,是海洋生物资源利用科学研究的力量源泉。整合利用国家层面、部委层面、研究机构层面的国家科技资源,加大经费支持力度,延长稳定支持年限。开展海洋生物利用国家科技专项研究计划,集中全国优势力量开展技术攻关研究。加强资源和数据信息整合,提高资金、设备、平台和数据等集成作用。最大限度的发挥科研经费的作用,提高科技投入资源的使用效率,促进我国海洋生物技术领域重大科技成果产出。
3重视科研条件平台建设
强有力的科研条件平台是海洋生物资源利用的科学研究的物质基础。有效整合现有海洋生物资源利用的科技平台资源,集中建设一批国家重点实验室、国家工程(技术)中心、省市级重点实验室、企业技术中心、技术转移转化中心、产业示范基地等;建立健全理论体系突破、技术路线可行、产品安全有效、市场高度认可的“官产学研——政府部门、企业单位、高校、科研机构”的有机结合机制,促进理论体系突破和技术支撑能力提升。
4引进高水平领军人才和培养中青年科研骨干
稳定的高水平人才队伍是海洋生物资源利用科学研究的根本保障。大力培养具备海洋生物学、水产科学、食品科学、生物化学、临床医学等学科基础的综合性人才,引导相关领域人员专职从事海洋生物资源可持续利用的研究。加强技术人员的培养和引进,提高海洋生物科学领域整体技术水平。注重引进国际高水平领军人才,重视培养本土领军人才,加强中青年骨干人才的稳定支持力度,培养造就具备科学研究、技术攻关和产业化开发的综合性高水平人才队伍。
5重视新型海洋生物制品的研发和宣传
市场广阔的海洋生物制品是开展海洋生物资源利用科学研究的最终出路。吸取陆源食品安全问题的经验教训,集中力量提高新型海洋生物制品的科技含量。开发重大新型海洋生物制品,重点开发深海微生物活性物质、新型海洋生物医用材料、临床肠内营养制剂、海洋生物酶制剂等国家迫切需求的科技产品,重点关注技术集成创新能力的提升。有序开展科普宣传,树立海洋生物制品的良好的市场形象,为科学技术转化为生产力提供良好的社会氛围。
前景展望
“十一五”期间,我国通过“973”计划、“863”计划、科技支撑计划、行业专项、部门项目部署等方面,在海洋生物资源利用领域组织实施了一系列重要项目。这些项目的部署和顺利实施,在我国海洋生物活性物质、海洋功能食品、海洋微生物活性先导化合物、水产品加工技术与设备等方面的关键技术研发和科技支撑能力提高方面发挥了重要的作用,大大推动了我国海洋生物资源利用的基础理论和技术开发的发展。同时,我国海洋生物资源利用在理论体系、经费投入、科研平台、人才队伍、产品开发等方面也存在一些制约发展的问题。需要政府部门、企业单位、高等院校、科研院所等采取有效措施,针对制约产业发展的关键科学问题和核心技术问题,关注重大基础性科学问题和技术问题,加大科技投入提高利用效率,重视科研条件平台建设,稳定支持高水平领军人才和中青年科研骨干,重视新型海洋生物制品的研发和舆论宣传。从而促进海洋生物资源可持续利用基础理论体系突破和技术支撑能力提升,提高海洋生物资源可持续利用的科技含金量,树立海洋生物制品良好的市场形象,促进重大科技创新成果的产出,为科学技术转化为生产力提供良好的社会氛围。
摘要:简述了保护与利用农业生物资源的重要性和紧迫性,总结分析了山东省农业生物资源保存、研究和利用现状。针对目前存在的突出问题,提出了构建全省农业生物资源保护与利用平台的设想,包括平台建设的总体思路、平台结构、三大体系建设及八大重点任务。
关键词:生物资源;保护现状;存在问题;发展战略
农业生物资源包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源,是维持人类生存、健康与发展的最根本物质基础和战略资源,也是农业新品种和生命科学源头创新的材料基础。育种实质上就是作物种质资源优异基因的重组再加工,小麦矮秆基因、水稻“野败”型不育基因的应用引发了“绿色革命”。因此,保护农业生物资源多样性,发掘其中的优异基因,是实现农业可持续发展的中心策略[1]。当前,山东省农业生物资源保护与利用工作仍处于初级阶段,还存在许多不足,而作物种类减少、品种遗传基础狭窄的问题却日益突出。我们应该充分认识农业生物资源在经济社会、农业可持续发展及食物与生态安全保障等方面的重要作用,站在国家和民族长远利益的高度,切实加强农业生物资源保护与利用工作[2]。
1山东省农业生物资源保护现状和主要存在问题
1.1农业生物资源收集保存现状
山东省地处温带,由于具有良好的气候、土壤、地形地貌条件及悠久的垦殖历史,农业生物资源相当丰富。新中国成立以来,有关农业行政部门和科研单位组织了三次较大规模的农作物品种资源调查、搜集和整理工作,特别是近几年,在省农业良种工程项目的支持下,大力开展了新品种选育和国内外种质资源的引进收集工作,进一步丰富了山东农业生物资源。初步统计,目前分散保存于全省科研和教学单位的农业生物种质资源约4万份,这些资源有效地支撑了全省动植物育种和农业可持续发展。
1.1.1主要农作物资源目前,以山东省农业科学院为主体搜集保存的普通小麦种质资源2200余份,其中本省地方品种441份,育成品种534份,国内征集品种(系)1025份,国外品种59份;另有国内外耐旱小麦种质156份,小麦近缘野生种属10份。玉米地方品种资源经过归并整理后保存441份,另有大批国内外引进种质和创新种质。国内外花生资源1800余份。棉花种质1470余份,包括野生棉及远缘杂交高代材料、彩棉、低酚棉等。谷子种质2200多份。高粱种质1200多份。大豆栽培品种835份。
建国以来,经过几次全省范围内对蔬菜资源的调查、征集和整理,到1983年,山东省农业科学院蔬菜研究所保存68种蔬菜(包括部分亚种和变种)共3000多份种质资源,其中收入《山东省蔬菜品种资源目录》的共计1680个。这些品种中有许多是山东名优特产蔬菜资源,如胶东大白菜、潍县萝卜、章丘大葱、莱芜姜、苍山大蒜、益都银瓜等。20世纪80年代以来,山东从国内外引进了大批优良蔬菜品种,加之本省选育的新品种,使山东的蔬菜资源十分丰富,并具有突出的经济性状[3]。
山东是我国北方落叶果树的原产中心之一,被誉为“北方落叶果树的王国”。现有果树种质资源24科,50属,141种,27个变种,其中原始分布的野生果树资源有20科,34属,81种或变种[4]。山东原产果树资源在现有资源种类中占有优势地位,烟台苹果、莱阳梨、肥城桃、乐陵金丝小枣、枣庄石榴、大泽山葡萄等都是山东久负盛名的特产。
1.1.2畜禽资源山东现有地方畜禽品种32个,其中鲁西黄牛、德州驴等大家畜5个,莱芜猪、大蒲莲猪、里岔黑猪等地方猪种8个,小尾寒羊、济宁青山羊等地方羊8个,寿光鸡、中国斗鸡等地方鸡7个,豁眼鹅、金乡百子鹅2个地方鹅,微山麻鸭、文登黑鸭2个地方鸭。现存的地方品种按保存数量和利用程度可分为三种情况:一是有一定群体数量,在畜牧生产中单独或作为杂交母本使用的畜禽品种,如鲁西黄牛、小尾寒羊、莱芜猪、里岔黑猪、微山麻鸭、豁眼鹅等,大约占畜禽品种资源总量的三分之一,已得到有效利用,市场需求趋向性凸显,资源价值得到认可,并对畜牧业发展提供了种质支撑。二是群体数量较少,某些特性突出,目前作为育种材料或满足特定需要的畜禽品种,如中国斗鸡、寿光鸡、济宁青山羊、大蒲莲猪等。三是尚未得到社会重视、存养地又无能力保护,数量急剧下降,已经灭绝或处于濒危的畜禽品种,建国以来,已有荣成元宝鸡、烟台糁糠鸡、沾化黑猪等6个品种灭绝;济宁百日鸡、文登黑鸭、大尾寒羊、黑耳兔等品种濒临灭绝[5]。
1.1.3农业微生物资源山东省在农业微生物资源研究与开发利用方面曾一度在全国处于领先水平。1963年山东省农业科学院分离到一种专性寄生于菟丝子的墨盘孢目毛炭疽菌属的真菌,利用该菌制备的微生物除草剂“鲁保1号”防治菟丝子效果显著,且不危害大豆和其它农作物,对人畜无害,成为我国将真菌用于杂草生物防治的首创。1966年以后,生物除草剂“鲁保1号”在全国20多个省(市、自治区)推广应用6617×104hm2,防效达85%以上,平均挽回损失30%～50%。目前,山东省农业科学院生物农药、生物肥料和食用菌等优良菌株的保存数量达400余株,山东农业大学的植物病原真菌菌种及动物病原菌保存数量达200余株,青岛农业大学也保存有一定数量的药用真菌资源。
1.1.4药用植物资源1987年第三次中药资源普查后编写的《山东省中药资源名录》共收载中药4类1470种,药用植物即达1299种,占中药资源总数的8814%,其中藻类植物43种,菌类植物32种,地衣植物2种,苔藓植物3种,蕨类植物73种,种子植物有1143种。除山东中医药大学、山东中医药研究院和各地植物园内种植少量的药用植物用于教学、科普或观赏外,大都处于野生状态。建国以来,山东开展野生种质人工驯化的药用植物90余种,较大规模(6617hm2以上)人工栽培的有20余种,其中桔梗、丹参、黄芩、黄芪、金银花等全国知名。从2005年始,在省良种产业化工程的支持下,开始了山东大宗类药用植物种质资源的搜集研究工作,山东省农业科学院鉴定保存桔梗、丹参、黄芪、黄芩、石竹子、紫苏等种质200余份,育种中间材料800余份;山东中医药大学鉴定保存金银花、丹参等种质资源140余份;山东中医药研究院鉴定保存黄芩种质50余份。
1.2农业生物资源保护与利用中存在的主要问题
农业生物资源研究是农业科技发展的重要基础。尽管山东农业生物资源保护与利用工作取得了显著成绩,但仍有诸多问题亟待解决[6～8]。
一是对生物资源的重要性认识不足,对生物资源保护和利用工作的基础性、长期性、稳定性和公益性还没有形成广泛的社会共识。
二是管理职责不明,缺乏高层次整体规划,尚未建立起统
一、高效的全省农业生物资源管理工作体系。
三是资源保存分散,共享效率低。长期以来,资源分散保存在不同的行业机构和技术人员手中,存在部门分割、单位所有的现象,机构之间以及保存者与利用者之间缺乏联系,资源共享的整体能力较差。
四是资源评价、鉴定等技术工作不深入,典型性和关键性数据缺乏,资源潜在的经济、社会和生态价值没能体现出来。
五是缺乏高层次专业人才。资源保护和管理工作具有基础性和技术支撑性等特点,短期内难以出大成果和高水平论文,难以吸引高层次人才从事这项工作。
六是缺乏持续稳定的经费支持。资源的收集保存、繁殖更新是一项基础性、公益性的工作,其经费至今尚未列入经常性财政预算。许多资源的保存借助一般科研项目的支持,而项目结束后,因资金断档,不得不放弃对大量资源的保存。
2山东省农业生物资源保护与利用的战略设想
山东具有丰富的农业生物资源,但随着农业集约化发展、生态环境变化和大规模经济建设,加之长期以来农业生物资源工作存在的诸多问题,使农业生物资源多样性破环严重,农业品种遗传基础越来越窄。因此,加强农业生物资源的管理、保护及研究利用越来越迫切,任务十分艰巨。为此,提出构建山东农业生物资源保护与利用平台的初步设想[9～13]。
2.1平台建设总体思路
2.1.1指导思想从全省农业科技发展的总体布局出发,以资源安全保护和科学利用为主线,搭建公益性、基础性、战略性的农业生物资源保护与利用平台,创新资源管理与共享机制,解决资源收集、保存、共享和利用过程中的关键问题,为山东省乃至黄淮海地区农业科技长远发展与重点突破提供强有力的基础支撑。
2.1.2基本原则
(1)统筹规划,分步实施。农业生物资源种类多、分布广,保存方式多样。平台建设必须注重顶层设计和统一规划,按照不同类型资源的性能特点和生命规律,分步骤、分级别、分阶段组织实施。
(2)政府主导,多方参与。充分发挥政府对公益性、基础性事业的主导作用,同时调动农业科研院所、高等院校、社会团体和个人参与的积极性,建立多元化的农业生物资源保护与利用体系。
(3)优化整合,高效利用。对全省农业生物资源状况进行全面调查、登记,优化整合分散在全省不同地区、不同单位的农业生物资源,确保资源安全,促进共享,提高利用效率。
(4)创新机制,加强管理。建立由省级行政主管部门参与的农业生物资源保护与利用决策机制,构筑以资源保存和研究机构为核心的收集保护体系,逐步完善咨询、运行、服务、监督、评价等管理机制,保证平台正常运转。
农业生物资源包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源,是维持人类生存、健康与发展的最根本物质基础和战略资源,也是农业新品种和生命科学源头创新的材料基础。育种实质上就是作物种质资源优异基因的重组再加工,小麦矮秆基因、水稻“野败”型不育基因的应用引发了“绿色革命”。因此,保护农业生物资源多样性,发掘其中的优异基因,是实现农业可持续发展的中心策略[1]。当前,山东省农业生物资源保护与利用工作仍处于初级阶段,还存在许多不足,而作物种类减少、品种遗传基础狭窄的问题却日益突出。我们应该充分认识农业生物资源在经济社会、农业可持续发展及食物与生态安全保障等方面的重要作用,站在国家和民族长远利益的高度,切实加强农业生物资源保护与利用工作[2]。
1山东省农业生物资源保护现状和主要存在问题
1.1农业生物资源收集保存现状
山东省地处温带,由于具有良好的气候、土壤、地形地貌条件及悠久的垦殖历史,农业生物资源相当丰富。新中国成立以来,有关农业行政部门和科研单位组织了三次较大规模的农作物品种资源调查、搜集和整理工作,特别是近几年,在省农业良种工程项目的支持下,大力开展了新品种选育和国内外种质资源的引进收集工作,进一步丰富了山东农业生物资源。初步统计,目前分散保存于全省科研和教学单位的农业生物种质资源约4万份,这些资源有效地支撑了全省动植物育种和农业可持续发展。
1.1.1主要农作物资源目前,以山东省农业科学院为主体搜集保存的普通小麦种质资源2200余份,其中本省地方品种441份,育成品种534份,国内征集品种(系)1025份,国外品种59份;另有国内外耐旱小麦种质156份,小麦近缘野生种属10份。玉米地方品种资源经过归并整理后保存441份,另有大批国内外引进种质和创新种质。国内外花生资源1800余份。棉花种质1470余份,包括野生棉及远缘杂交高代材料、彩棉、低酚棉等。谷子种质2200多份。高粱种质1200多份。大豆栽培品种835份。
建国以来,经过几次全省范围内对蔬菜资源的调查、征集和整理,到1983年,山东省农业科学院蔬菜研究所保存68种蔬菜(包括部分亚种和变种)共3000多份种质资源,其中收入《山东省蔬菜品种资源目录》的共计1680个。这些品种中有许多是山东名优特产蔬菜资源,如胶东大白菜、潍县萝卜、章丘大葱、莱芜姜、苍山大蒜、益都银瓜等。20世纪80年代以来,山东从国内外引进了大批优良蔬菜品种,加之本省选育的新品种,使山东的蔬菜资源十分丰富,并具有突出的经济性状[3]。
山东是我国北方落叶果树的原产中心之一,被誉为“北方落叶果树的王国”。现有果树种质资源24科,50属,141种,27个变种,其中原始分布的野生果树资源有20科,34属,81种或变种[4]。山东原产果树资源在现有资源种类中占有优势地位,烟台苹果、莱阳梨、肥城桃、乐陵金丝小枣、枣庄石榴、大泽山葡萄等都是山东久负盛名的特产。
1.1.2畜禽资源山东现有地方畜禽品种32个,其中鲁西黄牛、德州驴等大家畜5个,莱芜猪、大蒲莲猪、里岔黑猪等地方猪种8个,小尾寒羊、济宁青山羊等地方羊8个,寿光鸡、中国斗鸡等地方鸡7个,豁眼鹅、金乡百子鹅2个地方鹅,微山麻鸭、文登黑鸭2个地方鸭。现存的地方品种按保存数量和利用程度可分为三种情况:一是有一定群体数量,在畜牧生产中单独或作为杂交母本使用的畜禽品种,如鲁西黄牛、小尾寒羊、莱芜猪、里岔黑猪、微山麻鸭、豁眼鹅等,大约占畜禽品种资源总量的三分之一,已得到有效利用,市场需求趋向性凸显,资源价值得到认可,并对畜牧业发展提供了种质支撑。二是群体数量较少,某些特性突出,目前作为育种材料或满足特定需要的畜禽品种,如中国斗鸡、寿光鸡、济宁青山羊、大蒲莲猪等。三是尚未得到社会重视、存养地又无能力保护,数量急剧下降,已经灭绝或处于濒危的畜禽品种,建国以来,已有荣成元宝鸡、烟台糁糠鸡、沾化黑猪等6个品种灭绝;济宁百日鸡、文登黑鸭、大尾寒羊、黑耳兔等品种濒临灭绝[5]。
1.1.3农业微生物资源山东省在农业微生物资源研究与开发利用方面曾一度在全国处于领先水平。1963年山东省农业科学院分离到一种专性寄生于菟丝子的墨盘孢目毛炭疽菌属的真菌,利用该菌制备的微生物除草剂“鲁保1号”防治菟丝子效果显著,且不危害大豆和其它农作物,对人畜无害,成为我国将真菌用于杂草生物防治的首创。1966年以后,生物除草剂“鲁保1号”在全国20多个省(市、自治区)推广应用6617×104hm2,防效达85%以上,平均挽回损失30%～50%。目前,山东省农业科学院生物农药、生物肥料和食用菌等优良菌株的保存数量达400余株,山东农业大学的植物病原真菌菌种及动物病原菌保存数量达200余株,青岛农业大学也保存有一定数量的药用真菌资源。
1.1.4药用植物资源1987年第三次中药资源普查后编写的《山东省中药资源名录》共收载中药4类1470种,药用植物即达1299种,占中药资源总数的8814%,其中藻类植物43种,菌类植物32种,地衣植物2种,苔藓植物3种,蕨类植物73种,种子植物有1143种。除山东中医药大学、山东中医药研究院和各地植物园内种植少量的药用植物用于教学、科普或观赏外,大都处于野生状态。建国以来,山东开展野生种质人工驯化的药用植物90余种,较大规模(6617hm2以上)人工栽培的有20余种,其中桔梗、丹参、黄芩、黄芪、金银花等全国知名。从2005年始,在省良种产业化工程的支持下,开始了山东大宗类药用植物种质资源的搜集研究工作,山东省农业科学院鉴定保存桔梗、丹参、黄芪、黄芩、石竹子、紫苏等种质200余份,育种中间材料800余份;山东中医药大学鉴定保存金银花、丹参等种质资源140余份;山东中医药研究院鉴定保存黄芩种质50余份。
1.2农业生物资源保护与利用中存在的主要问题
农业生物资源研究是农业科技发展的重要基础。尽管山东农业生物资源保护与利用工作取得了显著成绩,但仍有诸多问题亟待解决[6～8]。
一是对生物资源的重要性认识不足,对生物资源保护和利用工作的基础性、长期性、稳定性和公益性还没有形成广泛的社会共识。
二是管理职责不明,缺乏高层次整体规划,尚未建立起统
一、高效的全省农业生物资源管理工作体系。
三是资源保存分散,共享效率低。长期以来,资源分散保存在不同的行业机构和技术人员手中,存在部门分割、单位所有的现象,机构之间以及保存者与利用者之间缺乏联系,资源共享的整体能力较差。
四是资源评价、鉴定等技术工作不深入,典型性和关键性数据缺乏,资源潜在的经济、社会和生态价值没能体现出来。
五是缺乏高层次专业人才。资源保护和管理工作具有基础性和技术支撑性等特点,短期内难以出大成果和高水平论文,难以吸引高层次人才从事这项工作。
六是缺乏持续稳定的经费支持。资源的收集保存、繁殖更新是一项基础性、公益性的工作,其经费至今尚未列入经常性财政预算。许多资源的保存借助一般科研项目的支持,而项目结束后,因资金断档,不得不放弃对大量资源的保存。
2山东省农业生物资源保护与利用的战略设想
山东具有丰富的农业生物资源,但随着农业集约化发展、生态环境变化和大规模经济建设,加之长期以来农业生物资源工作存在的诸多问题,使农业生物资源多样性破环严重,农业品种遗传基础越来越窄。因此,加强农业生物资源的管理、保护及研究利用越来越迫切,任务十分艰巨。为此,提出构建山东农业生物资源保护与利用平台的初步设想[9～13]。
2.1平台建设总体思路
2.1.1指导思想从全省农业科技发展的总体布局出发,以资源安全保护和科学利用为主线,搭建公益性、基础性、战略性的农业生物资源保护与利用平台,创新资源管理与共享机制,解决资源收集、保存、共享和利用过程中的关键问题,为山东省乃至黄淮海地区农业科技长远发展与重点突破提供强有力的基础支撑。
2.1.2基本原则
(1)统筹规划,分步实施。农业生物资源种类多、分布广,保存方式多样。平台建设必须注重顶层设计和统一规划,按照不同类型资源的性能特点和生命规律,分步骤、分级别、分阶段组织实施。
(2)政府主导,多方参与。充分发挥政府对公益性、基础性事业的主导作用,同时调动农业科研院所、高等院校、社会团体和个人参与的积极性,建立多元化的农业生物资源保护与利用体系。
(3)优化整合,高效利用。对全省农业生物资源状况进行全面调查、登记,优化整合分散在全省不同地区、不同单位的农业生物资源,确保资源安全,促进共享,提高利用效率。
(4)创新机制,加强管理。建立由省级行政主管部门参与的农业生物资源保护与利用决策机制,构筑以资源保存和研究机构为核心的收集保护体系,逐步完善咨询、运行、服务、监督、评价等管理机制,保证平台正常运转。2.1.3发展目标利用10年左右的时间,构筑起全省农业生物资源保护与利用的实物层、数据层和网络层三层结构,建成资源运行管理、保存更新和共享服务三大体系,完成一批农业生物资源保存、创新和共享等基础性工作,全面提升山东省资源保存与利用的标准化、信息化水平,与国家自然科技资源平台接轨,实现山东省农业生物资源保护与利用工作的跨越式发展。
2.2平台结构
农业生物资源保护与利用平台由实物层、数据层和网络层三层结构组成。
实物层包括主要农作物、养殖动物、农业微生物、药用植物等种质资源库(圃、区、场)及其所保存的种质资源。通过实物层建设,形成山东省农业生物资源保存体系。
数据层是按照统一的技术标准对农业生物资源的形态、特性、遗传等各种资料进行数字化处理,建立山东省农业种质资源数据库。
网络层是建设分布式的农业生物资源信息网络软硬件环境,建立山东省农业生物资源信息网络服务系统,农业生物资源信息,实现农业资源数据的远程查询和种质需求信息的传递。
2.3平台建设的主要内容
2.3.1收集保存体系建设为了实现农业生物资源的安全保存,避免已收集资源的再度丢失,应建立原生境保护与非原生境保护(如种质库、圃、场、园等)相结合的标准化、规模化、自动化和网络化的保存体系。
(1)山东省农业生物资源中心。建设、完善农业生物资源中心综合楼及其相应的配套设施,包括种子中期低温保存库、微生物库、离体材料库、畜禽种质库、种质鉴定评价实验室、资源信息网络室、资源繁育和展示基地等,使该中心成为山东乃至黄淮海地区现代化的种质资源保存中心、资源鉴定与评价中心、资源数据信息中心和生物多样性保护的科普教育基地。
(2)种质资源圃。以山东省农业科研机构和高等院校为依托,以不适宜种子保存的多年生和无性繁殖植物资源为重点,充分利用现有资源圃,建设、完善10个植物种质资源圃。
(3)畜禽保种场。以优势农业科研、教学机构和生产单位为依托,以特色、珍稀地方畜禽资源和优异资源为重点,按照生物安全规划,依据品种特性分类原则,建立20个畜禽资源保种场,保护地方资源和引进的优异资源。
(4)保护区。以生物资源原生地地方政府为主体,根据普查结果,设立10～20个种质资源原生境保护区,对山东特有的野生资源进行原生境保护。
(5)资源繁殖更新基地。以农业科研、教学机构和生产单位为依托,根据实际需要,在全省范围内建立10个资源繁育更新基地,对保存的农业生物种质材料分期分批进行更新繁殖。
2.3.2运行管理体系建设
(1)管理委员会。成立山东省农业生物资源管理委员会,作为全省农业生物资源保护和利用平台的领导机构和最高决策机构,主要功能是协调、规范平台建设的政策导向,从政策和运行方面协调有关部门、单位和个人之间的利益关系,保障平台顺畅运行。
(2)专家咨询委员会。聘请国内相关领域的知名专家,组成专家咨询委员会,负责对农业生物资源保护利用体系建设与运行的方针、路线和发展战略提供咨询意见和决策性建议,包括科技政策与科技规划的制定、重大科技项目与科学工程的前期论证、人才培养、国内外交流合作等。
(3)管理办公室。平台管理办公室是资源平台管理委员会和专家咨询委员会的日常办事机构,是平台共享服务和运行管理的枢纽,保障各项决策的实施以及安排协调相关的任务。
(4)省级资源中心。中心为非盈利的公益性事业单位,其职能和任务是进行农业生物资源的搜集、引进和保存工作,开展资源的鉴定评价、创新利用、分发代存和资源数据信息的研究与,在全省农业生物资源保护与利用工作的组织协调、信息沟通、资源共享等方面发挥牵头作用,是全省农业生物资源共享体系的中心。
(5)资源研究团队。以农业科研机构和高等院校的科研人员为主体,吸收社会力量,组建资源研究团队,承担资源收集保存、鉴定评价、繁殖更新、共享利用等具体工作。
2.3.3共享服务体系建设
(1)建立健全资源共享机制。研究制定共享行为主体的责权利界定规则,确定资源提供者、利用者和共享运行管理者等共享行为主体的责权利。研究制定农业生物资源共享保障规则,包括共享与利益分享相关政策和法规、约束与激励机制、信誉保障和咨询机制、绩效评价机制等。
(2)建立资源信息共享网络。集成资源主要数据信息,建立山东省农业生物资源信息共享服务网络,为政府主管部门掌握情况和宏观决策提供依据,为科研人员和普通公众获取和利用农业生物资源信息提供可靠、便捷的通道。
2.4平台建设的重点任务
2.4.1农业生物资源的考察与调查对全省农业生物资源的种类、分布、多样性、濒危状况、生态环境以及资源的保存条件、管理水平和共享共用现状等进行全面调查,探索农业生物资源长期保护和可持续利用的有效途径。
2.4.2农业生物资源的收集保存建设农业生物资源保存库(圃、场)及原生境保护点,向各级各类科研单位、高等院校等资源保有单位和个人征集现有资源,开展国内外优异资源的收集和引进,抢救性收集保护濒危、珍稀、野生农业生物资源。对收集的资源统一编目和入库(圃、场)保存。
2.4.3农业生物资源的繁殖更新及标志性性状数据的补充完善开展现存资源的定期繁殖更新工作,维持资源的生活力。对收集保存的资源深入开展农艺学、遗传学等相关研究,补充完善种质资源的标志性和关键性性状信息,增加资源信息数据,提高资源可利用性。
2.4.4农业生物资源的鉴定评价按照国家统一的资源描述标准和数据控制规范,对资源的生物学特征特性进行鉴定评价。研究各种农业生物资源鉴定评价的技术方法,特别是利用现代生物技术理论和方法,从分子水平研究资源的性状特征,构建地方特色生物资源核心种质,筛选优异资源和突破性新种质。
2.4.5标准化整理和数字化表达按照国家统一的资源描述规范,对资源的护照信息、标记信息、特征特性信息、保存信息等进行标准化整理和数字化表达,建立资源信息(包括图像、视频等信息)数据库,保证资源信息数据的可比性,提升资源的利用价值和共享水平。
2.4.6分子标记筛选、基因克隆与种质创新开展农业生物遗传多样性研究,发掘重要性状的基因标记,克隆功能基因,创造新型种质材料,丰富遗传资源基因库。利用分子标记技术,研究山东特有生物资源的分子图谱,构建智能化的种质指纹图谱识别系统,建立以分子标记辅助选择、转基因技术和分子设计育种技术为主体的高效分子育种技术平台。
2.4.7信息网络建设按照统一的资源信息标准、数字化标准和网络化标准,将资源实物、数据信息和网络相结合,建立数据容量大、检索查询功能全、网络服务方便快捷的信息化、现代化服务体系。
基于GIS、RS和GPS技术,建设农业生物资源原生地、资源圃、保种场、保护区和更新与繁殖基地自然与经济环境空间管理系统,与共享服务系统融合,支撑农业生物资源信息化管理与服务。
2.4.8虚拟博物馆建设建立和完善图像处理、多媒体数据采集加工的规范,开展代表性、典型性资源的多媒体数据采集工作;运用三维数据还原、视频、音频等技术制作多媒体展品,实现对资源全方位的数字化表达;建立多媒体信息查询系统,以“形”的方式实现对资源的检索,建成山东省农业生物资源虚拟博物馆,达到对社会公众进行科普教育、资源保护宣传和远程服务的目的。
一、充分发掘地方生物资源，为开放式教学做铺垫
生物课要做到从封闭式教学到开放式教学具有相当大的挑战性。封闭式教学是从20世纪50年代开始的，那时我国教育受苏联影响较大，推崇“三个中心论”，即“以课堂为中心，以教师为中心，以课本为中心”。这种教育思想把课堂作为实施教学的基地，教学活动大都是在课堂中进行的，学生的学习活动也往往局限于课堂。然而由于生物的结构、生理过程等知识往往比较抽象，如果只用语言描述，课堂会变得枯燥无趣，有些知识甚至利用多媒体也难以达到理想的教学效果，从而使学生的学习积极性受到打击。对于这种状况，教师应尽可能发掘当地生物资源，例如可从校园中的动植物开始，带领学生在校园中进行探索。实实在在的生物是感性的，是看得见、摸得着的，它能有效地丰富学生的感性认识，促进其感性认识向理性认识的转化和升华。另外，它是形象的、具体的，能有效地激发学生的想象和联想，使学生超越个人狭隘的经验范围和时空的限制，能够既让学生获得掌握的知识，认识更多的事物，又让学生的形象思维与抽象思维互动发展。
二、充分发掘地方生物资源，培养学生实践能力
毋庸置疑，校外资源比校内资源丰富得多，有养殖场、农林场、农产品加工厂，有公园、花木场、动植物标本馆，也有生物科技实践活动方面的素材，如三汊河湿地等，这些都是非常好的生物教学资源，在教学中教师应该注意运用。教师在发掘地方生物资源的过程中应当充分发挥学生的主观能动性，带领学生参与其中，给学生营造身临其境的氛围，以加强学生的实践能力。在当地生物资源发掘的过程中会涉及参观、访问、讲座、论坛等多种途径，学生会因此获得更多接触社会的机会，有更多了解生物与社会、科学之间关系，从而学习动机得到激发，实践能力和社会适应能力得到增强。如在教学水资源时，可让学生从当地河流中取水，对其水质进行调查、检验;在教学古生物进化时，可让学生参观动物园和标本博物馆;教学传染病时，可让学生调查学校附近卫生防疫站，了解病毒产生过程……这样的教学能让学生了解和体会到很多更加直观形象的生物信息。
三、充分发掘地方生物资源，提高课堂教学效率
生物科学是一门实验科学，教师应从学生的兴趣出发，结合生活实践，让学生参与问题与假设的提出、方案的设计、验证和得出结论等过程，让学生在自主思考、自主操作中完成实验，避免纸上谈兵。只有把所学的知识运用到实践中，才会真正理解知识，融会贯通;也只有在实践中学以致用，知识才能称之为知识。让学生通过探究获取知识，调动探求知识的心理需求，把课堂学习的主动权最大限度地还给学生，课堂教学就会和谐、高效。例如在说明某种鱼类对不同的水环境均有一定的适应性时，笔者鼓励学生用不同的水质饲养此鱼，并带领学生前往当地水族馆请教专业人员，以此来让学生获取生动案例和精准的答案。此外，在课堂上，笔者要求学生认真观察此鱼的结构，并与其他鱼类进行对比，找出其特点。由于此前学生已经对这种鱼有较深的了解，因此都积极地参与讨论，轻松地理解了所学内容，课堂轻松而有实效。
显而易见，地方生物资源对初中生物课堂教学具有积极的作用。我国地大物博，每个地区都有其独特的资源。生物教师应当充分挖掘本地区宝贵的生物资源，让它为生物教学增添趣味。同时，作为生物教师，我们必须具备紧随时代潮流的教学资源观，有所为有所不为，以现代教育理念为指导，辩证地开发和利用各种教学资源，把地方特色资源转化为课堂教学资源，提升学生对生物课的兴趣，提高课堂教学效率，为学生的发展创造更广阔的空间。
作者:李智峰 周娉 单位:酒泉第五中学
为了坚持我市水生生物的多样性，修复水域生态情况，维护生态安全，完成人与天然和谐发展。依据《渔业法》、国务院《中国水生生物资源养护行动大纲》、省农业厅有关文件精神，为策应经济区建设，促进我市水域生态文明建设和渔业经济可继续发展。我市将开展以构建“漂亮赣江、生态赣江、和谐”为主题的水生生物资源增殖放流活动。现结合当地的实践状况，特制订本工作方案。
一、工作安排
（一）放流数目：全市13个县（市、区）方案放流水产物苗种3000万尾。其中市本级放流200万尾，投资15万元；
（二）放流地址：各地应选择在赣江或其支流，以及大、中型水库中进行放流。市本级放流地址安排在赣江吉州段自来水公司取水站的上游500米处；
（三）放流时间：2012年6—7月份；
（四）放流种类：四大家鱼、鲤、鲫、鲂（鳊）等。
二、工作办法
（一）增强指导，成立专门机构。为了使增殖放流工作顺利进行，必需增强组织指导。市里成立以市农业局局长尹洪泉同志为组长，副调研员左家斌、陈志强同志为副组长，市水产（渔政）站、市农业行政法律支队负责人成员的增殖放流工作指导小组。其办公室设在市农业局水产（渔政）站，负责全市水生生物增殖放流工作的组织与协调，市水产站供应相关的技能支持和放流工作的结果评价工作。各县（市、区）也要成立响应的专门机构，以保证增殖放流的工作结果。
（二）宣传发起，提高社会关注度。充分应用播送、电视、报纸、收集等宣传媒体和路子，开展对水生生物资源增殖放流主要意义的宣传，加强社会各界和群众对水域生态情况、水生生物资源维护的认识。经过增殖放流这一方式，普遍接收大众参加，扩展社会影响，构成全市城乡居民一起关注增殖放流，维护生态情况的优越气氛。
（三）增强监管，规范放盛行为。放流苗种应符合《水生生物增殖放流规则》的要求，准则上如果来自水产良种场持证生产的优质苗种，并经由查验检疫及格，保证种苗质量。严禁向自然水域投放杂交种、转基因种以及不符合生态要求的水产种苗；放流苗种要经过公开投标收购，放流进程要公证公示，承受群众和社会监督；要做好增殖放流的跟踪查询和监督，科学评价增殖放流的工作结果。
（四）县政府指导，多方筹集资金。增殖放流工作是落实水生生物养护行动大纲和维护水生生物资源，维护生态情况的主要行动。2012年，市、县两级财务将拨出必然的指导资金用于增殖放流。积极倡议并争夺民间资金及社会各界的支持，保证水生生物资源的养护和增殖放流等公益性社会事业，多方筹集资金，使我市的增殖放流工作规范、长期、有用地开展。
（五）增强法律，保证放流结果。市、县渔政法律部分要以全市统一开展水生生物增殖放流的契机，结合本年的捕捞答应证的前置审批工作，开展一次打击不合法电、毒、炸鱼等为重点的渔业结合专治行动。经过加大对水生生物增殖放流的水域的有害渔具进行清算和整理，增强对捕捞答应的监管，严厉打击不合法捕捞和无证捕捞的行为，保证增殖放流的结果。
摘要:简述了保护与利用农业生物资源的重要性和紧迫性,总结分析了山东省农业生物资源保存、研究和利用现状。针对目前存在的突出问题,提出了构建全省农业生物资源保护与利用平台的设想,包括平台建设的总体思路、平台结构、三大体系建设及八大重点任务。
关键词:生物资源;保护现状;存在问题;发展战略
农业生物资源包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源,是维持人类生存、健康与发展的最根本物质基础和战略资源,也是农业新品种和生命科学源头创新的材料基础。育种实质上就是作物种质资源优异基因的重组再加工,小麦矮秆基因、水稻“野败”型不育基因的应用引发了“绿色革命”。因此,保护农业生物资源多样性,发掘其中的优异基因,是实现农业可持续发展的中心策略[1]。当前,山东省农业生物资源保护与利用工作仍处于初级阶段,还存在许多不足,而作物种类减少、品种遗传基础狭窄的问题却日益突出。我们应该充分认识农业生物资源在经济社会、农业可持续发展及食物与生态安全保障等方面的重要作用,站在国家和民族长远利益的高度,切实加强农业生物资源保护与利用工作[2]。
1山东省农业生物资源保护现状和主要存在问题
1.1农业生物资源收集保存现状
山东省地处温带,由于具有良好的气候、土壤、地形地貌条件及悠久的垦殖历史,农业生物资源相当丰富。新中国成立以来,有关农业行政部门和科研单位组织了三次较大规模的农作物品种资源调查、搜集和整理工作,特别是近几年,在省农业良种工程项目的支持下,大力开展了新品种选育和国内外种质资源的引进收集工作,进一步丰富了山东农业生物资源。初步统计,目前分散保存于全省科研和教学单位的农业生物种质资源约4万份,这些资源有效地支撑了全省动植物育种和农业可持续发展。
1.1.1主要农作物资源目前,以山东省农业科学院为主体搜集保存的普通小麦种质资源2200余份,其中本省地方品种441份,育成品种534份,国内征集品种(系)1025份,国外品种59份;另有国内外耐旱小麦种质156份,小麦近缘野生种属10份。玉米地方品种资源经过归并整理后保存441份,另有大批国内外引进种质和创新种质。国内外花生资源1800余份。棉花种质1470余份,包括野生棉及远缘杂交高代材料、彩棉、低酚棉等。谷子种质2200多份。高粱种质1200多份。大豆栽培品种835份。
建国以来,经过几次全省范围内对蔬菜资源的调查、征集和整理,到1983年,山东省农业科学院蔬菜研究所保存68种蔬菜(包括部分亚种和变种)共3000多份种质资源,其中收入《山东省蔬菜品种资源目录》的共计1680个。这些品种中有许多是山东名优特产蔬菜资源,如胶东大白菜、潍县萝卜、章丘大葱、莱芜姜、苍山大蒜、益都银瓜等。20世纪80年代以来,山东从国内外引进了大批优良蔬菜品种,加之本省选育的新品种,使山东的蔬菜资源十分丰富,并具有突出的经济性状[3]。
山东是我国北方落叶果树的原产中心之一,被誉为“北方落叶果树的王国”。现有果树种质资源24科,50属,141种,27个变种,其中原始分布的野生果树资源有20科,34属,81种或变种[4]。山东原产果树资源在现有资源种类中占有优势地位,烟台苹果、莱阳梨、肥城桃、乐陵金丝小枣、枣庄石榴、大泽山葡萄等都是山东久负盛名的特产。
1.1.2畜禽资源山东现有地方畜禽品种32个,其中鲁西黄牛、德州驴等大家畜5个,莱芜猪、大蒲莲猪、里岔黑猪等地方猪种8个,小尾寒羊、济宁青山羊等地方羊8个,寿光鸡、中国斗鸡等地方鸡7个,豁眼鹅、金乡百子鹅2个地方鹅,微山麻鸭、文登黑鸭2个地方鸭。现存的地方品种按保存数量和利用程度可分为三种情况:一是有一定群体数量,在畜牧生产中单独或作为杂交母本使用的畜禽品种,如鲁西黄牛、小尾寒羊、莱芜猪、里岔黑猪、微山麻鸭、豁眼鹅等,大约占畜禽品种资源总量的三分之一,已得到有效利用,市场需求趋向性凸显,资源价值得到认可,并对畜牧业发展提供了种质支撑。二是群体数量较少,某些特性突出,目前作为育种材料或满足特定需要的畜禽品种,如中国斗鸡、寿光鸡、济宁青山羊、大蒲莲猪等。三是尚未得到社会重视、存养地又无能力保护,数量急剧下降,已经灭绝或处于濒危的畜禽品种,建国以来,已有荣成元宝鸡、烟台糁糠鸡、沾化黑猪等6个品种灭绝;济宁百日鸡、文登黑鸭、大尾寒羊、黑耳兔等品种濒临灭绝[5]。
1.1.3农业微生物资源山东省在农业微生物资源研究与开发利用方面曾一度在全国处于领先水平。1963年山东省农业科学院分离到一种专性寄生于菟丝子的墨盘孢目毛炭疽菌属的真菌,利用该菌制备的微生物除草剂“鲁保1号”防治菟丝子效果显著,且不危害大豆和其它农作物,对人畜无害,成为我国将真菌用于杂草生物防治的首创。1966年以后,生物除草剂“鲁保1号”在全国20多个省(市、自治区)推广应用6617×104hm2,防效达85%以上,平均挽回损失30%～50%。目前,山东省农业科学院生物农药、生物肥料和食用菌等优良菌株的保存数量达400余株,山东农业大学的植物病原真菌菌种及动物病原菌保存数量达200余株,青岛农业大学也保存有一定数量的药用真菌资源。
1.1.4药用植物资源1987年第三次中药资源普查后编写的《山东省中药资源名录》共收载中药4类1470种,药用植物即达1299种,占中药资源总数的8814%,其中藻类植物43种,菌类植物32种,地衣植物2种,苔藓植物3种,蕨类植物73种,种子植物有1143种。除山东中医药大学、山东中医药研究院和各地植物园内种植少量的药用植物用于教学、科普或观赏外,大都处于野生状态。建国以来,山东开展野生种质人工驯化的药用植物90余种,较大规模(6617hm2以上)人工栽培的有20余种,其中桔梗、丹参、黄芩、黄芪、金银花等全国知名。从2005年始,在省良种产业化工程的支持下,开始了山东大宗类药用植物种质资源的搜集研究工作,山东省农业科学院鉴定保存桔梗、丹参、黄芪、黄芩、石竹子、紫苏等种质200余份,育种中间材料800余份;山东中医药大学鉴定保存金银花、丹参等种质资源140余份;山东中医药研究院鉴定保存黄芩种质50余份。
1.2农业生物资源保护与利用中存在的主要问题
农业生物资源研究是农业科技发展的重要基础。尽管山东农业生物资源保护与利用工作取得了显著成绩,但仍有诸多问题亟待解决[6～8]。
一是对生物资源的重要性认识不足,对生物资源保护和利用工作的基础性、长期性、稳定性和公益性还没有形成广泛的社会共识。
二是管理职责不明,缺乏高层次整体规划,尚未建立起统一、高效的全省农业生物资源管理工作体系。
三是资源保存分散,共享效率低。长期以来,资源分散保存在不同的行业机构和技术人员手中,存在部门分割、单位所有的现象,机构之间以及保存者与利用者之间缺乏联系,资源共享的整体能力较差。
四是资源评价、鉴定等技术工作不深入,典型性和关键性数据缺乏,资源潜在的经济、社会和生态价值没能体现出来。
五是缺乏高层次专业人才。资源保护和管理工作具有基础性和技术支撑性等特点,短期内难以出大成果和高水平论文,难以吸引高层次人才从事这项工作。
六是缺乏持续稳定的经费支持。资源的收集保存、繁殖更新是一项基础性、公益性的工作,其经费至今尚未列入经常性财政预算。许多资源的保存借助一般科研项目的支持,而项目结束后,因资金断档,不得不放弃对大量资源的保存。
2山东省农业生物资源保护与利用的战略设想
山东具有丰富的农业生物资源,但随着农业集约化发展、生态环境变化和大规模经济建设,加之长期以来农业生物资源工作存在的诸多问题,使农业生物资源多样性破环严重,农业品种遗传基础越来越窄。因此,加强农业生物资源的管理、保护及研究利用越来越迫切,任务十分艰巨。为此,提出构建山东农业生物资源保护与利用平台的初步设想[9～13]。
2.1平台建设总体思路
2.1.1指导思想从全省农业科技发展的总体布局出发,以资源安全保护和科学利用为主线,搭建公益性、基础性、战略性的农业生物资源保护与利用平台,创新资源管理与共享机制,解决资源收集、保存、共享和利用过程中的关键问题,为山东省乃至黄淮海地区农业科技长远发展与重点突破提供强有力的基础支撑。
2.1.2基本原则
(1)统筹规划,分步实施。农业生物资源种类多、分布广,保存方式多样。平台建设必须注重顶层设计和统一规划,按照不同类型资源的性能特点和生命规律,分步骤、分级别、分阶段组织实施。
(2)政府主导,多方参与。充分发挥政府对公益性、基础性事业的主导作用,同时调动农业科研院所、高等院校、社会团体和个人参与的积极性,建立多元化的农业生物资源保护与利用体系。
(3)优化整合,高效利用。对全省农业生物资源状况进行全面调查、登记,优化整合分散在全省不同地区、不同单位的农业生物资源,确保资源安全,促进共享,提高利用效率。
(4)创新机制,加强管理。建立由省级行政主管部门参与的农业生物资源保护与利用决策机制,构筑以资源保存和研究机构为核心的收集保护体系,逐步完善咨询、运行、服务、监督、评价等管理机制,保证平台正常运转。
2.1.3发展目标利用10年左右的时间,构筑起全省农业生物资源保护与利用的实物层、数据层和网络层三层结构,建成资源运行管理、保存更新和共享服务三大体系,完成一批农业生物资源保存、创新和共享等基础性工作,全面提升山东省资源保存与利用的标准化、信息化水平,与国家自然科技资源平台接轨,实现山东省农业生物资源保护与利用工作的跨越式发展。
2.2平台结构
农业生物资源保护与利用平台由实物层、数据层和网络层三层结构组成。
实物层包括主要农作物、养殖动物、农业微生物、药用植物等种质资源库(圃、区、场)及其所保存的种质资源。通过实物层建设,形成山东省农业生物资源保存体系。
数据层是按照统一的技术标准对农业生物资源的形态、特性、遗传等各种资料进行数字化处理,建立山东省农业种质资源数据库。
网络层是建设分布式的农业生物资源信息网络软硬件环境,建立山东省农业生物资源信息网络服务系统,农业生物资源信息,实现农业资源数据的远程查询和种质需求信息的传递。
2.3平台建设的主要内容
2.3.1收集保存体系建设为了实现农业生物资源的安全保存,避免已收集资源的再度丢失,应建立原生境保护与非原生境保护(如种质库、圃、场、园等)相结合的标准化、规模化、自动化和网络化的保存体系。
(1)山东省农业生物资源中心。建设、完善农业生物资源中心综合楼及其相应的配套设施,包括种子中期低温保存库、微生物库、离体材料库、畜禽种质库、种质鉴定评价实验室、资源信息网络室、资源繁育和展示基地等,使该中心成为山东乃至黄淮海地区现代化的种质资源保存中心、资源鉴定与评价中心、资源数据信息中心和生物多样性保护的科普教育基地。
(2)种质资源圃。以山东省农业科研机构和高等院校为依托,以不适宜种子保存的多年生和无性繁殖植物资源为重点,充分利用现有资源圃,建设、完善10个植物种质资源圃。公务员之家
(3)畜禽保种场。以优势农业科研、教学机构和生产单位为依托,以特色、珍稀地方畜禽资源和优异资源为重点,按照生物安全规划,依据品种特性分类原则,建立20个畜禽资源保种场,保护地方资源和引进的优异资源。
(4)保护区。以生物资源原生地地方政府为主体,根据普查结果,设立10～20个种质资源原生境保护区,对山东特有的野生资源进行原生境保护。
(5)资源繁殖更新基地。以农业科研、教学机构和生产单位为依托,根据实际需要,在全省范围内建立10个资源繁育更新基地,对保存的农业生物种质材料分期分批进行更新繁殖。
2.3.2运行管理体系建设
(1)管理委员会。成立山东省农业生物资源管理委员会,作为全省农业生物资源保护和利用平台的领导机构和最高决策机构,主要功能是协调、规范平台建设的政策导向,从政策和运行方面协调有关部门、单位和个人之间的利益关系,保障平台顺畅运行。
(2)专家咨询委员会。聘请国内相关领域的知名专家,组成专家咨询委员会,负责对农业生物资源保护利用体系建设与运行的方针、路线和发展战略提供咨询意见和决策性建议,包括科技政策与科技规划的制定、重大科技项目与科学工程的前期论证、人才培养、国内外交流合作等。
(3)管理办公室。平台管理办公室是资源平台管理委员会和专家咨询委员会的日常办事机构,是平台共享服务和运行管理的枢纽,保障各项决策的实施以及安排协调相关的任务。
(4)省级资源中心。中心为非盈利的公益性事业单位,其职能和任务是进行农业生物资源的搜集、引进和保存工作,开展资源的鉴定评价、创新利用、分发代存和资源数据信息的研究与,在全省农业生物资源保护与利用工作的组织协调、信息沟通、资源共享等方面发挥牵头作用,是全省农业生物资源共享体系的中心。
(5)资源研究团队。以农业科研机构和高等院校的科研人员为主体,吸收社会力量,组建资源研究团队,承担资源收集保存、鉴定评价、繁殖更新、共享利用等具体工作。
2.3.3共享服务体系建设
(1)建立健全资源共享机制。研究制定共享行为主体的责权利界定规则,确定资源提供者、利用者和共享运行管理者等共享行为主体的责权利。研究制定农业生物资源共享保障规则,包括共享与利益分享相关政策和法规、约束与激励机制、信誉保障和咨询机制、绩效评价机制等。
(2)建立资源信息共享网络。集成资源主要数据信息,建立山东省农业生物资源信息共享服务网络,为政府主管部门掌握情况和宏观决策提供依据,为科研人员和普通公众获取和利用农业生物资源信息提供可靠、便捷的通道。
2.4平台建设的重点任务
2.4.1农业生物资源的考察与调查对全省农业生物资源的种类、分布、多样性、濒危状况、生态环境以及资源的保存条件、管理水平和共享共用现状等进行全面调查,探索农业生物资源长期保护和可持续利用的有效途径。
2.4.2农业生物资源的收集保存建设农业生物资源保存库(圃、场)及原生境保护点,向各级各类科研单位、高等院校等资源保有单位和个人征集现有资源,开展国内外优异资源的收集和引进,抢救性收集保护濒危、珍稀、野生农业生物资源。对收集的资源统一编目和入库(圃、场)保存。
2.4.3农业生物资源的繁殖更新及标志性性状数据的补充完善开展现存资源的定期繁殖更新工作,维持资源的生活力。对收集保存的资源深入开展农艺学、遗传学等相关研究,补充完善种质资源的标志性和关键性性状信息,增加资源信息数据,提高资源可利用性。
2.4.4农业生物资源的鉴定评价按照国家统一的资源描述标准和数据控制规范,对资源的生物学特征特性进行鉴定评价。研究各种农业生物资源鉴定评价的技术方法,特别是利用现代生物技术理论和方法,从分子水平研究资源的性状特征,构建地方特色生物资源核心种质,筛选优异资源和突破性新种质。
2.4.5标准化整理和数字化表达按照国家统一的资源描述规范,对资源的护照信息、标记信息、特征特性信息、保存信息等进行标准化整理和数字化表达,建立资源信息(包括图像、视频等信息)数据库,保证资源信息数据的可比性,提升资源的利用价值和共享水平。
2.4.6分子标记筛选、基因克隆与种质创新开展农业生物遗传多样性研究,发掘重要性状的基因标记,克隆功能基因,创造新型种质材料,丰富遗传资源基因库。利用分子标记技术,研究山东特有生物资源的分子图谱,构建智能化的种质指纹图谱识别系统,建立以分子标记辅助选择、转基因技术和分子设计育种技术为主体的高效分子育种技术平台。
2.4.7信息网络建设按照统一的资源信息标准、数字化标准和网络化标准,将资源实物、数据信息和网络相结合,建立数据容量大、检索查询功能全、网络服务方便快捷的信息化、现代化服务体系。
基于GIS、RS和GPS技术,建设农业生物资源原生地、资源圃、保种场、保护区和更新与繁殖基地自然与经济环境空间管理系统,与共享服务系统融合,支撑农业生物资源信息化管理与服务。
2.4.8虚拟博物馆建设建立和完善图像处理、多媒体数据采集加工的规范,开展代表性、典型性资源的多媒体数据采集工作;运用三维数据还原、视频、音频等技术制作多媒体展品,实现对资源全方位的数字化表达;建立多媒体信息查询系统,以“形”的方式实现对资源的检索,建成山东省农业生物资源虚拟博物馆,达到对社会公众进行科普教育、资源保护宣传和远程服务的目的。
摘要：植物资源开发学是生物资源科学专业的一门重要的专业基础课程。本文以贵州师范学院11级生物资源科学专业的核心课程植物资源开发学为例，从本门课程的特点、教学中存在的问题、教学方法以及科教的紧密结合等方面出发，对植物资源开发学的教改方面进行了一些探索，以提高教学质量和教学效果。
关键词：生物资源科学，植物资源学，教学改革，探索
生物资源科学（代码：070411S）属于理学大类，生物科学类。此专业是贵州师范学院响应教育部关于战略性新兴产业相关专业申报的号召、开始申办的，并于2010年由教育部批准为传统招生目录外专业。获批后，我院于2011年开始招生，目前有在校生近160人。由于该专业属于传统招生目录外专业，目前只有浙江大学、贵州师范学院及泰山学在试验办学，还没有统一的办学模式，这就要求我们根据本省的实际情况，构建特色的办学模式，其中尤其是课程体系的构建。在课程体系构建中，植物资源开发学作为一门专业基础课程，其中所涉及到的一些专业技能是学生必须掌握的。
1、植物资源开发学课程特点
植物资源开发学以生物科学为背景以现代生物技术为主导，以植物资源的分布、繁殖、经济性状、机能特性、开发利用和相关知识及其可持续发展为中心内容进行教学和科研，是一个多学科交叉、宽口径的新学科，与药用植物学、植物分类学和保护生物学有密切关系。但是与这些学科相比又有所不同，植物资源开发学尤其是对实践能力要求更高些，重在开发利用，为人类的衣食住行提供所需的资源。因此在其培养模式以及植物资源开发课程的教学内容、教学方法上都存在着不同的侧重点。因此，如何根据本校的教学条件，进行教学改革，培养社会需要的生物资源科学专业方面的人才，是植物资源学这门课程在教学的时候需要必须用谨慎的态度来面对的问题。
2、目前在本门课程教学中存在的问题
2.1、植物资源开发学相关教材匮乏的问题
专业针对性强，教材必须针对培养目标和教学大纲的基本要求。对教材的实用性要求上，要让学生在知识结构和能力结构方面有突出的优势，所以对于专业课的选取上要独具匠心，有别于其它教材，充分展示创新思想，专业针对性要强，突出资源开发利用的能力要求。然而目前能够符合这方面要求的教材可以说几乎没有，鉴于此种情况，我们目前采取的措施是：对目前有的资源学方面的教材进行整合，再加工，形成具有自己院校办学特色的讲义。比如，我们在选择教材的时，尽量选择国家级的规划教材，注意各个版本之间的相互联系性、继承性，不断的吸取成熟的、公认的新技术、新进展、新成就，提示学科发展方向，然后再结合国内外的期刊进行补充最近的相关科研内容，充分利用数据库不断的完善新的知识进去，以利于学生了解资源学的学科发展的动态以及研究现状，也有利于学生的创新意识和能力的培养。让编写的讲义一定要紧跟时代步伐，体现知识更新的前瞻性，摆脱教材知识的滞后性的局限。让讲义的内容与知识结构称为一个体系，这个体系主要围绕着“三基”进行，体现专业发展的基础理论、基本知识和基本技能这三个方面。把资源开发的科学性与严谨性，以及与环境之间的相互关系结合起来，促进学生更好的把我本学科资源开发的基本路径和开发利用模式，充分调动学生学习的积极性和主动性。
2.2 针对本门课程的教学方法不够灵活问题
根据调查，“高等学校中大约有一半课程的课堂教学学生不满意。最主要的弊病是呆板、单调，教师在课堂上唱独角戏，一言堂，照本宣科，把教学大纲规定的知识内容单向地灌输给学生，而不问学生接受如何，如同‘填鸭’”[1]，针对教师的“一言堂”，“满堂灌”等比较守旧的教学方法，不在教学方法上进行改革创新，势必影响学生学习的积极性，教师讲的辛苦，而学生昏昏欲睡，教与学相互分离，达不到教学相长的效果。因此，高校的教学方法改革势在必行。
对此，我们在资源学的课堂上充分利用现有的教育资源进行教学方法的创新。科技的进步给我们提供了现代化、信息化、立体化和多样化的教学手段，给教师以极大的运用自由度。
我们充分利用多媒体的平台，在课堂上积极优化课堂教学，积极调动学生的学习热情。教学中我们提倡“参与式”教学，资源开发学是一门实用型很强的学科，这就要求我们在教学方式上，不能只因循传统，重书本知识、轻能力培养。我们的讲义只是作为学生学习的参考书籍，而不是像中小学的教科书的功能，因此，我们在讲每一节课程之前，把下次上课的内容给学生，然后在上课时，分组讨论相关章节的课程内容。教师再将相关的资源开发利用的成功案例（视频资料）进行赏析，让每一组的同学们自己进行讨论总结，分析，归纳。最后各个组的代表发言，几个小组讨论交换意见之后再有教师进行鼓励性的对大家的结论进行欣赏式的评价，归纳。应经过这么的互动式的教学不但有目的地培养学生的表达能力、思维能力，而且最重要的是使教师从知识的传授者、教学的组织领导者，转变成为学习过程中的咨询者、指导者和伙伴。教学方法的改革极大地调动了学生的学习热情。
这种教学方法的改革对教师而言，对自身素质的提高也很有帮助。教师不再以照本宣科、固守传统的面貌出现在三尺讲台上，而是要指导学生懂得从哪儿得到知识，掌握获取知识的能力和方法，积极培养学生个性（健康、和谐发展的个性）和各种能力，引导学生对未来有充分的认识。因此，这就要求教师应该掌握教育基础文化知识，加强教育的实践活动，开展多种渠道的在职和脱产培训进修。充分利用数据库，追踪最新的科研的信息，把握本学科的前沿性，只有这样才能真正成为人格高尚、学识渊博、爱学生、有能力、具有创新精神的教师。
2.3 考试方法单一的问题
根据麻省理工的教改认为：调整课程的重心是非常必要的，这是为了纠正近几十年来偏向科学理论、脱离实践的倾向[2]。现在大学的课程考试正是具有调整课程重心的指挥棒的最用。在大学一般都是平时成绩占30%和学期末的考试成绩占70%的比例进行，两者得出最终的学生成绩。导致学生学习结果还是只重视理论知识，实践可以说是停滞的状态，最终学生形成了只是及格万岁，拿到学分了事。造成了目前学生一旦学期结束，那么到毕业都不会再有机会接触之前所学这门课程的现状。鉴于此，我们对本门课程的考试单一的情况进行了符合本门课程教学规律的改革。
由于平时是小组讨论，然后每组派代表，各个组之间展开辩论式的发言，做到了人人参与，人人发言的良好教学效果，因此也就不存在平时成绩这一说法，有时偶尔有同学表现不积极，就采取单独谈心的模式，对其进行关心，了解一下情况，听听他们的建议或意见，加以吸收运用到教学中去，大大调动了学生平时学习的积极性。对于考试，我们采取理论考核与实践考核相结合，由于平时也要进行实践考核，学生学习的目的性更强，大大提高课程的实践考核比例，甚至占60%，理论考试占40%。实践考试主要是进行资源开发利用的模拟，自己选择某一种植物资源的某一个点，运用课堂学到的知识，结合自己的阅历以及查阅相关的资料自行进行设计，对资源进行开发（一级开发、二级开发、三级开发均可），要求以项目的形式进行论证，进行可行性分析并最终到达一定的目的。其主要任务是加强这些理论在实际中的应用，其主要精力放在实际应用上，明显增强了学生的适应能力，有了这些基础，以后学生无论是在实际工作中还是自己创业相信都会普遍感到得心应手的。
3、科研与教学结合不够紧密
关于系统工程，钱学森认为： “系统工程就是从系统的认识出发，设计和实施一个整体，以求达到我们所希望得到的效果”[3]。目前各种专业都面临着，教学科研两条腿走路，不能紧密的结合，不能把科研的成果转到教学中去，学生也就不能很好的跟踪上本门课程的前沿知识，更没有机会去用实践来检验所学的理论知识。而我们认为：教学和科研就是一个整体，一个不可分割的工程，二者是相辅相成的。生物资源科学专业依托贵州省生物资源开发利用特色重点实验室这个平台，在制定培养目标时，就要求把资源开发的科研知识带到课堂上来，让学生走进实验室中去，用实践来检验理论，科研不在高高在上，而是为实践服务。这种不在单独的重视第一课堂的理论教学，而是第二科学的实践课堂对学生来说更加重要。从而让生涩的理论不再变得那么的枯燥，在年终的调查中受到了学生们的好评。
4、结语
生物资源科学专业是传统招生目录外专业，其相关的课目也是新开设的，需要在不断在探索中进行，植物资源开发学课程的改革路程很漫长，务必积极探索和实践，才能不断的创新。同时提高教师自身的知识水平与业务能力，尽我们所能来促使专业课程教学上一个新台阶，达到让学生掌握一门技能的目的，而实现这个目的的方法就是教会学生怎么样去学习，如何去利用所学为社会做贡献。钱伟长先生说过：教育的目的是使学生掌握正确的学习方法、工作方法和思想方法，所学的课程也好、专业也好，无非是一种载体，通过这个载体来促使大家掌握这种方法。而我们也正是在朝这个方向努力着，希望学生学有所用，希望为社会输送优秀的专业人才。
摘要：海洋药用生物资源学是我校海洋药学专业的一门主要专业课，笔者做了大量创新，包括为根据海洋药学专业教学发展的需要，不断修订教学内容；紧随海洋药物前沿进展，更新教材；优化教学方式，实现师生互动；开展野外实训，巩固基础知识；开展在企业暑期短期实习和毕业实习，促进就业，通过上述努力提高学生科研创新能力和就业竞争力。
关键词：海洋药学；海洋药用生物资源学；教学改革；创新
海洋生物因其独特生存环境，导致其次生代谢产物具备新颖的结构、出人意料的药理活性，目前越来越受到科研人员关注，人们期望从海洋中发现新药，以解决疑难病症或耐药性问题。近几年海洋药学研究不断有新发现，如芋螺毒素等一批海洋药物上市，极大刺激了研发热情。在我国，海洋药物是国家“十一五”和“十二五”海洋经济发展规划中重点发展领域。为响应国家需要和科技发展需要，培养海洋药学研究的专业人才，中国药科大学海洋药学专业于2004年获得教育部批准，并建立了海洋药学教研室，开始本科招生，并自2006年开始正式招收海洋药学硕士生和博士生。海洋药学专业开设主要专业课有海洋药用生物资源学、海洋生物技术、海洋药学、海洋制药学、海洋生物学等，目前基本形成具有海洋特色的药学教育体系。海洋药用生物资源学是近些年来随着人类对海洋研究和开发程度的不断深入而逐渐发展起来的一门新兴交叉学科，它主要研究海洋生物的种类、数量、分布、生物活性物质的开发利用以及对海洋生物的可持续利用等。海洋生物资源学的主要研究目标是通过综合运用包括分类学、生态学、地理学、天然产物化学、现代生物化学和分子生物学、药学、中药学以及现代管理学等学科在内的方法和手段，揭示海洋生物的种类和分布规律，发现具有食用、药用以及工业用的新生物资源，特别是海洋药物，来服务于人类。同时，利用现代生物技术手段实现对海洋生物资源的合理开发和利用，为人类未来的发展做出重要的贡献。海洋药用生物资源学的主要研究对象是海洋环境下生活的、具有潜在药用开发潜力的动物、植物和微生物。对于这门课的改革，我提出以下几点浅见。
一、根据海洋药学专业教学发展的需要，不断修订教学内容
我校海洋药学专业开设海洋药用生物资源学、海洋生物学、海洋天然产物化学等专业课程，三者既有紧密联系又各有侧重。由于海洋药学专业设立时间较短，没有现成教学内容可以借鉴，使用的教材都是自编教材，故教学工作一直在摸索和创新中；同时教学实践中也存在很多问题，如本专业设立之初并未全面考量细化专业课程内容，三门课程在教学内容方面存在不同程度的重复现象，特别是海洋药用资源学与海洋生物学有很多重叠。针对上述问题，通过开展教师之间研讨及学生意见反馈等方式，笔者协同其他教师一起修正教学内容，以符合教学发展的需要。以海洋药用生物资源学为例，突出“药用”和“资源”两个主题，以区别于海洋生物学的教学内容（海洋生物学重点讲授海洋生物的分类学特征）。具体包括“药用”的海洋生物分类特征、药用部位、药用开发与应用，及其资源分布。以软体动物为例，不再赘述软体动物分类学特征，而是突出介绍药用的品种，如海兔，具体介绍海兔生物分类特征、分布区域、药用部位、药用进展、药用进展、实例等，如Dolastatin10、Dolastatin15等研究进展。实例选择更趋向于来源于海洋的已经成为新药或临床在研的药物，特别是国外热点药物的追踪。本着由面到点，逐步深入，全面介绍药物研究过程的教学思路，帮助学生全面了解海洋药物研发历史、流程及研究思路，有助于培养学生的学术思维能力，拓宽知识面和眼界。
二、紧随海洋药物前沿进展，更新教材
目前海洋药学领域每年约有500～600篇，1000个左右的新结构化合物被发现，具有显著生理活性的海洋天然产物不断进入临床研究阶段，有部分药物已经被批准，有的药物被驳回，如来源于芋螺的齐考诺由2005年1月首次在美国上市，2005年2月获欧盟许可[1]。但就目前的教材而言，特别是教材2004~2005年期间编写的，许多知识已经陈旧，亟需更新。特别是对海洋来源的新药或候选药物的介绍不够深入，缺乏详细的有代表性的介绍，因此与药物化学相比较，缺乏系统性。因此笔者筛选了有代表性热点药物研究，将其更新于教材中，全面系统地介绍，使学生在学习基础知识外，了解最新研究动态，扩宽了学生的视野。
三、优化教学方式，实现师生互动
目前的教学模式主要是老师讲解为主，缺乏学生互动。学生被动接受知识，因此学生的创新思维和独立思考能力得不到有效锻炼，同时缺乏对外界的了解，如对企业的了解，不知道企业需求是什么。并且现有教学都进行独立内容讲授，学生了解知识往往很零散，缺少全面整合和融会贯通。对此笔者做了大量创新。如笔者参照企业新药立项报告形式，其内容涉及药物来源、结构、理化常数、药理活性、研究动态、专利情况、市场预测等方面，要求学生参照模版对某种海洋来源的药物进行综述。通过大量文献检索，规范书写报告，学生从中学习到有哪些著名企业，该企业的研发方向是什么，作为药物研究中重要一环的调研报告该如何撰写，从而全面整合已有知识，同时扩充新知识。学生在完成作业过程中，必然涉及到药理、药化、药剂等各种知识，故可以将已有知识进行回顾和整合；在课堂讨论中，采取演讲和提问的教学方式，鼓励学生敢于质疑，积极参与讨论，激发学生学习热情，锻炼学生的口才。笔者通过近三年的教学实践发现，这种教学方式非常受学生欢迎，但在实际操作过程中也存在一些难题，如学生的文献检索能力有待提高。
四、开展野外实训，巩固基础知识
海洋药用生物资源学这门课程的实践性非常强，学生如果只是学习课本内容，往往达不到良好的效果，特别是无法真正了解一些海洋动物或植物。为此本校海洋药学专业开设了野外实训教学。学校与海洋研究所、海洋大学等建立实训基地，安排前往海滨实地考察，了解海洋动物或者植物生活环境，观察活体或标本，参观养殖基地，如紫菜养殖基地、鱼虾蟹类养殖基地，参观相关生产海洋药物企业（如甲克素生产加工企业），聆听专家讲座。经过近年的教学实践，学生通过实地学习，加深了对课本内容的理解和掌握，同时增强了对企业的了解，扩展了知识面。
五、开展在企业暑期短期实习和毕业实习，促进就业
就业是学生的头等大事。海洋药学作为一个新专业，许多企业并不了解，不知道这个专业学生学习过什么知识，能够从事什么岗位，故需要与企业沟通和合作，使得企业了解学生。最佳办法为派学生到企业实习。为此，本教研室教师通过与企业沟通，设立培训基地等方式，开展暑期短期实习和本科毕业实习等方式，加强企业与学校，企业与学生相互了解，为今后学生就业打下基础。海洋药学不断发展，与此对应的教学工作也应适应时展，在教学内容和教学方式等方面进行改革创新，以适应培养新时代复合型人才、创新型人才的需要。本教学改革针对现有问题，针对教学内容、教材、教学方式等做了创新和改革，取得了良好的效果。本教研室在校及院部领导的支持下还在不断努力，为培养21世纪海洋药学专业创新型人才奠定基础。
摘要 天竺山国家森林公园生物资源丰富多彩，景观优美，具有很高的观赏、科研价值，应重视生物资源的保护工作。该文总结了该公园现有的生物资源景观，并提出了相应的保护措施。
关键词 天竺山国家森林公园；生物资源景观；保护措施
天竺山国家森林公园位于被誉为“中国龙脉”的秦岭南坡，区域多变的地形地貌赋予了森林公园丰富多彩、珍贵稀有的生物资源景观，是秦岭深处一处不可多见的森林生态旅游胜地，以其独特的生物资源优势驰名省内外。为保护好天竺山国家森林公园生物资源景观，充分发挥其生物景观资源作用，笔者对该公园生物资源景观及其保护工作进行了总结。
1 生物资源景观
1.1 植物资源景观
1.1.1 分布明显的森林垂直带谱景观。天竺山森林公园植被属山地亚热带针阔混交林带，森林公园的植被按海拔由低到高可呈现出明显的垂直带谱，自下而上分别为：①含常绿阔叶树的落叶林带。分布于海拔500～820 m的河谷地带，不仅生长着北亚热带和中亚热带植物，还长有南方型常绿阔叶林。②栓皮栎林带。分布于海拔800～1 500 m的山地，主要建群种是栓皮栎和油松。油松相当普遍，常形成松栎混交林。其他落叶阔叶乔木有杨、柳、榆、槐、楸、桑、柿子、板栗、泡桐、皂荚、椿树、黄连木等，林中灌木和草本主要有盐夫木、胡枝子、野棉花、铁杆蒿、柴胡、远志等[1]。③华山松、锐齿栎林带。主要分布于海拔1 500～2 000 m的深山地区。建群种主要为华山松和锐齿栎。优势种有油松、槲栎、山杨，其他乔木有白皮松、青皮椴、漆树、青枫、化香树等，林下灌木和草本植物有松花竹、连翘、小蘖、柴胡、野菊、天门冬等。④桦木林带，主要分布于海拔1 800 m以上的较高山地，以桦木科桦属植物占绝对优势，主要乔木有红桦、白桦、华山松、山杨、椴树和少量油松。林中灌木和草本植物主要有苦竹、忍冬、六道木、鹿蹄草等[2]。
1.1.2 四季分明的森林季相景观。天竺山丰富多样的植物资源，在不同季节产生不同的观赏效果，形成千姿百态、千变万化的季相景观，丰富而明显。春天，万物复苏，春雪消融，在针叶林暗绿色的背景下，落叶树种嫩初绽，继而花缀枝头，百花争艳，香飘绿谷。万山绿波之上，红、黄、蓝、紫，姹紫嫣红，煞是壮观。夏天，百花未尽，绿叶已丰，“野芳发而幽香，佳木秀而繁阴”，密林之下，普遍凉爽宜人，山风轻来，绿海荡漾，凉风习习。深秋，灌木林层林尽染，色彩斑斓，犹如给群山披上了一条五彩缤纷的锦缎，令人如痴如醉。深秋，此时眼前山水犹如一幅丹青妙画，让人陶醉。冬日，一夜西风，瑞雪飞舞，如梨花飘洒，林中银装素裹，玉树琼花，枯叶落尽则更显松柏之苍翠，翠松顶雪而立，整个山壑空灵而深邃[3]。
1.1.3 珍稀的古树名木和珍稀植物。位于秦岭南坡的天竺山，物华天宝，漭漭林海中隐藏着许多古树名木，成为森林旅游中重要的旅游资源，古树名木有以下2种：①麻栎。属于壳斗科栎属，又名华栎。在法官乡僧道观、扁头溪各有1株，树龄300～500年，树高15～24 m，胸围360～450 cm，树干高大，枝叶茂盛。②银杏。属于银杏科银杏属，又名白果树，在法官乡扁头溪老屋场有1株树龄600多年的大树，树高17 m，胸围300 cm，四大侧枝腾空而起，根茎萌蘖甚强。此外，公园内的珍稀植物有红豆杉、杜仲、水青树、连香树、秦岭冷杉、山白树、香果树等，分布范围广，数量多，是森林景观资源中十分珍贵的资源。
1.1.4 天竺杜鹃。天竺杜鹃，植物学名高山杜鹃、小叶杜鹃，主要分布于海拔1 800 m以上，丛状分布，尤以高程测量标记点——天竺山云盖观以北的山梁上数量多，密度大，面积约80 hm2，最大灌丛高1.8 m，直径2 m。花期5—6月，杜鹃盛开之时，满坡紫红，景观非常壮观。
1.1.5 华山松纯林。天竺山主峰附近逾1 200 hm2集中连片的华山松纯林，平均树高10 m，平均胸径26 cm，平均树龄30年左右，经过自然演替，分布均匀，生长旺盛，主干通直，树形美观，林相整齐，郁郁葱葱，具有观赏价值。盛夏时节，置身林中，凉风习习，松涛阵阵，使人神清气爽；阴雨天气，云雾缭绕，似雾似幻，如入仙境。这在全省天然林分布一般不太多见，具有较高的保护价值和科研价值。
1.2 野生动物资源与景观
1.2.1 野生动物资源。天竺山国家森林公园森林茂密，自然生态系统完整，为多种野生动物的栖息繁衍提供了条件。区系组成明显具有东洋界向古北界过渡的特点，草食性动物主要有青羊、野猪、林麝等。肉食性动物主要有金钱豹、豹猫、猪獾、青鼬等。这些都是旧大陆热带和亚热带的典型动物，也是秦岭东南区和华南区所有的特产。据陕西省动物研究所2002年调查，森林公园有野生脊椎动物190种，隶属28目72科。其中，兽类有6目23科69种，两栖爬行类有4目11科32种，鸟类有14目31科74种。被列入国家重点保护对象的有20种。其中，属于国家一级保护动物有5种（林麝、豹、云豹、金雕、黑鹳）；属于国家二级保护动物的有15种（大鲵、红腹锦鸡、鸢、红隼、普通雕、斑头鸺留鸟、灰林、长耳、黑熊、豺、水獭、小灵猫、鬣羚、斑羚）；省重点保护动物50余种。种群数量相对较多的有斑羚、红隼、锦鸡、斑头鸺留鸟等。
1.2.2 野生动物景观。茂密的森林中，各种兽类频繁活动，敏捷的身影稍瞬即逝，仅留下踪迹让游客猜想。树上，各种鸟类跳跃争鸣，鸣声婉转，悦耳动听。清澈的溪流中，鱼翔浅底的景观更是随处可见，极具情趣，颜色鲜艳的锦鸡，在林中幽径休闲散步，见人不惊。近几年来，生态环境的极大改善，森林中的野生动物活动日趋频繁，野生动物资源成为生物资源中一道亮丽的景观。
2 生物资源景观保护措施
2.1 植物资源景观保护措施
2.1.1 封山育林。对生态保护区和野生区实行封山，禁止牛羊进入，重点恢复建设景观林。禁止附近村民在景区内放牧及樵采活动。
2.1.2 森林防火。森林防火必须坚持“预防为主，积极消灭”的方针，具体措施：一是加强对游客关于森林防火的宣传，提高游客的认识。二是加强防火队伍建设，必须要建设一支技术过硬、反应快速的森林防火队伍。三是严格野外用火，旅游旺季设立游客野炊专用点，由专人负责管理。其地点选择以无环境污染、无火灾隐患为标准。四是对森林进行重点防火保护，严禁在森林内或周围随意用火。五是加强防火设施建设。购置森林消防车1辆、风力灭火机15台、灭火器40台，分别安放在各种容易发生火灾的建筑及景观附近；购置护林防火通讯设备4台（套）；结合景观亭建设，建立天竺山防火瞭望台，在各景区制高点建瞭望台4座，塔高25 m，为仿古建筑，派专人每日观察火情。一塔多用，在以防火为主的功能条件下，可兼顾旅游功能，游客可登临塔顶进行瞭望，一览四周美景。
2.1.3 森林病虫害防治。病虫害防治必须遵循“预防为主，综合治理”的方针，以生物防治为主，化学防治为辅。具体防治措施：一是为天敌提供良好的栖息环境，加强生物防治的力度。二是清理林内因病虫害死亡的树木，消灭传染源，清洁森林环境。三是进行化学防治，注意所用化学药品要符合有关规定，防止污染水源及环境。
2.1.4 珍稀植物的保护与开发。公园范围内及周边分布着许多珍稀植物，为了有效地保护、开发公园周边的珍稀植物，规划建设珍稀植物繁育基地，规划建设珍稀植物盆景生产基地3 hm2 [1]。
2.2 野生动物保护措施
“加强保护，积极驯养繁殖，合理开发利用”是野生动物保护必须遵循的方针。为保护好野生动物必须做到以下几点：一是设立野生动物保护宣传牌。书写宣传文字，介绍野生动物，使游人了解、认识野生动物及其保护的重要性。二是禁止在公园内捕猎野生动物。旅游活动中不得进行对野生动物的追逐或其他行为的伤害。三是加强《野生动物保护法》的宣传，提高游客生态环境保护意识，自觉保护野生动物。四是通过投食活动为野生动物繁衍与生存提供有利条件。
