發(fā)布時間：2022-05-09 05:57:12
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的生物資源論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
作者：方宇寧
溫度之波動
“生物樣本如果不經過適當?shù)奶幚恚渥饔镁涂赡苁艿较拗?，”馬薩諸塞州劍橋博德研究所的克里斯汀?阿迪利（KristinArdlie）說道。她回憶起一個從胎盤組織樣本分離RNA的項目，由于樣本中含有太多的降解酶，經過多次分離均未能成功。原來研究人員起先將該樣本放在-20℃的冰柜里，幾個小時后再將樣本轉移到符合條件的-80℃的冰柜中?！八麄兛赡苷J為‘冷凍不就是冷凍嘛’，”阿迪利說道，但一般的冰箱溫度并不足以阻止酶的降解。除了DNA之外，幾乎沒有生物分子能在-20℃的溫度條件下保存完好。大多數(shù)樣本可在-80℃的條件保存完好，但某些樣本，如活細胞，必須保存在接近-200℃的溫度條件下。只有在這樣的低溫條件下，酶的所有活動才會完全停止。以不可預知的方式產生變化的分析物比沒有任何分析物更為糟糕。一項研究表明，在對兩個腫瘤標志物樣本進行比較時發(fā)現(xiàn)，當場收集的血清與經過冷凍處理并在十年后解凍的血清比較，后者濃度增加了15％左右。在另一項模擬長期冷凍影響的實驗中，研究人員檢測了冷凍后再解凍其血清中多種腫瘤標志物的變化情況，一些蛋白質生物標記在幾十年里，甚至經過多次冷凍解凍，似乎仍然保持穩(wěn)定不變。然而，血管內皮生長因子———一種與糖尿病、關節(jié)炎和癌癥等有關聯(lián)的生物標志物，卻是非常的不穩(wěn)定，不適宜用凍結樣本進行分析。
瑞士生物庫顧問丹尼爾?S-杜巴切（DanielS-Dubach）說道，樣本是否已解凍過用以研究，然后再次保存，這不是所有的生物庫都有記錄的，對冷凍溫度進行監(jiān)測，也不是所有的生物庫都能做到的。即使是短期的溫度波動，都會使樣本形成破壞性的冰晶。杜巴切曾看到研究人員為炫耀他們的樣本，將冰箱門敝開了好幾分鐘。
冷儲與技術
馬薩諸塞州霍普金頓的漢密爾頓存儲技術公司可容納25萬至1000萬個樣本，在存取樣本時，研究人員不需打開冰柜門，只需將樣本試管放置在冰柜的一個傳遞口處，機械臂會將其移至內部的存儲架上。研究人員甚至可以通過實驗室的信息管理系統(tǒng)尋找所需的某個特定樣本，根據(jù)他們的要求，系統(tǒng)進行檢索并將檢索到的樣本存放在傳遞口處，完畢后，系統(tǒng)會通過電子郵件通知研究人員來取。溫度保持在-80℃的冷凍系統(tǒng)還能夠記錄樣本的存取次數(shù)，以及使用多長時間。即使不考慮配置這類先進的冷凍設備，冷凍儲存的成本也是十分昂貴的。NCI生物樣本庫的吉姆?沃特（JimVaught）說道，一次典型的流行病學研究項目就有可能產生1萬名患者的10萬份樣本，需要5個冰柜存放，單個冰柜每年正常使用的成本達6000美元。雖然冷凍被認為是保存生物分子和活細胞的最好方式，但其外形卻有可能被破壞。為了降低存儲成本，大多數(shù)研究人員采用的是一個多世紀前的保鮮技術：將取自病人的機體組織浸泡在防腐劑福爾馬林中，一些固形組織則嵌放在石蠟塊中。馬里蘭州銀泉聯(lián)合病理中心至今保存了2800萬件嵌放在石蠟塊中的樣本，有的樣本可追溯到一戰(zhàn)期間。然而，從石蠟塊中取出一小片組織薄片經染色后在顯微鏡下觀察的方法不能有效保存生物大分子，這些生物組織細胞因缺氧而導致RNA降解，蛋白質發(fā)生變化，包括福爾馬林也會致RNA和DNA遭到破壞。當研究人員試圖恢復生物大分子，在去除石蠟時還會造成更多的破壞。雖然從石蠟中可以提取DNA和RNA，但無法保證質量。銷售室溫條件下存放DNA和RNA專用設備的加州IntegenX公司副總裁邁克?霍根（MikeHogan）認為，生物分子退化的原因并非直接源自于福爾馬林，而是因為水解和氧化。冷凍能夠讓樣本長期保存，是因為在較低溫度條件下降解作用變得更加緩慢。IntegenX目前正在改進這方面的技術，旨在去除水分以減緩水解和氧化作用。如果這項技術改良成功，研究人員就能夠利用福爾馬林保存的樣本來研究生物分子。其他的一些改進方法則著重于在樣本使用過程中如何去除福爾馬林。2009年德國Qiagen公司開發(fā)的PAXgene系統(tǒng)產品，采用以酒精為基礎的固定劑來保存生物分子，并用石蠟嵌放組織標本。該技術可使生物組織樣本在室溫條件下保存7天，4℃條件下保存4周，-20℃條件下保存幾個月，樣本形態(tài)和生物分子都不會受到損害。這種保存方法正在替代深度冷凍。一項規(guī)模龐大的組織收集項目中有一個試點項目，其目的是利用以四種不同方式保存的幾十種類型生物組織樣本，進行基因表達和常見的遺傳變異研究?；蛐徒M織表達（GTEx）是美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）進行的一項合作研究項目，參與這一項目的還有選擇PAXgene系統(tǒng)的一些研究所。美國人類基因組研究所項目總監(jiān)杰弗里?斯特魯威（JeffreyStruewing）解釋道，PAXgene系統(tǒng)不僅能夠保護RNA，還可免除樣本收集過程中超冷保存帶來的運輸上的麻煩。但PAXgene系統(tǒng)長期保存如蛋白質這樣的大分子的效果究竟如何，現(xiàn)在斷言還為時過早?！皼]有任何一種保存方法能夠適用于所有樣本或所有分析物的。”
樣本之收集
一些最棘手的困難在樣本保存之前就已經存在了。NCI所轄的生物樣本庫和生物樣本研究辦公室(OBBR)負責人卡羅琳?康普頓（CarolynCompton）說道：“生物標本是人體的一部分，從體內分離時經歷了前所未有的壓力。”當血液供應被切斷，并暴露在突然變化的溫度條件下時，細胞的行為就變得很難預料?；虮磉_和蛋白磷酸化發(fā)生大幅度的變化，有可能激活細胞的自毀行為?？灯疹D指出，研究人員必須要弄明白，樣本分析結果是否真實反映了來自患者的生物學狀況，“在進行一次堪稱完美的檢測之后，得到的卻有可能是錯誤的結果?！?
即使組織保存完好，仍有可能不能反映真實的生物學狀況?！皢栴}不僅僅是樣本收集后的時間保存間隔，”休伊特說道，“而是樣本在收集時已經缺乏活力?！睆拇骱粑骰颊呱砩鲜占降呐c不戴呼吸器收集到的組織樣本可能會有所不同，“如果在我劃船后進行手臂肌肉活檢，我的RNA信息與休息后進行的活檢其結果也會有很大的區(qū)別?！狈亲≡褐驹刚叩难?、尿液和唾液樣本可以在預定點收集，但是固形組織樣本通常是在醫(yī)院急診手術中收集到的，去除藥物、麻醉藥劑和血液殘余的過程都會對樣本質量產生影響。另外，樣本冷凍之前在室溫下停留時間的長短，使用固定液的類型，以及冷凍過程的快慢等都會影響樣本保存的質量。在OBBR于今年二月舉辦的一次會議上，奧馬哈市內布拉斯加衛(wèi)理公會醫(yī)院病理學家吉恩?赫伯克（GeneHerbek）講述了與外科醫(yī)療團隊的合作經驗，即保證組織樣本在切除后的一小時內送達病理學家的實驗室里。德國漢堡的一家生物技術公司可以在組織切除后的10分鐘內進行樣本收集，并由指定的護士與手術組一起進行術前準備工作，機體組織一旦被切除，即刻被送到隔壁專門的房間進行切片固定和冷凍處理?！耙话銇碚f，從獲取樣本到開始處理的最佳時間在15分鐘之內，”杜巴切說道。具體到不同器官是有所不同的，例如胃等胃腸器官的處理必須更快。驗尸過程中收集組織樣本的速度也很重要，收集人員要做好隨時接收捐贈器官的準備。半數(shù)以上的組織樣本可于死亡后6小時內收集和進行處理。當組織樣本被送到參與GTEx計劃一方的博德研究所，在開始分析之前，阿迪利的研究團隊會先將RNA分離出來，并以RNA質量完整性指數(shù)RIN（RNAintegritynumber）對樣本進行質與量的檢測，雖然這稱不上是一種非常完善的措施，但至少可以將一些完整性極差的樣本排除在外。
評估與規(guī)范
許多生物庫專家發(fā)現(xiàn)，在分析中研究人員對樣本品質問題較少考慮。2004年至2009年間發(fā)表在開放式獲取期刊上的125篇關于生物標記物的論文，半數(shù)以上都沒有提及樣本獲取、保存和處理的相關信息。這種情況也許并不奇怪，生物庫模式的樣本收集、保存和處理只是在近年才出現(xiàn)。OBBR成立于2005年，2007年首次了樣本收集最佳方法的有關規(guī)定，并于去年了提高研究質量的生物樣本報告。美國國際生物資源和環(huán)境保護學會于2005年首次出版了樣本收集的最佳做法，并于2010年了樣本預分析標準規(guī)范（StandardPRE-analyticalCode），詳細描述了樣本組織的收集范圍以及收集方法。歐盟也資助了一項被稱為“通用預分析工具和體外診斷程序的標準化和改進”四年計劃。這是一項由多機構參與的項目，由Qiagen公司居中協(xié)調，其目的是改進和規(guī)范體外診斷的樣本處理。對此，沃特認為，公布的這類準則都是根據(jù)研究人員的印象和經驗，并非是保存樣本的最好方式。專業(yè)人員往往經過多次研究后形成了他們自己的一些做法，但沒有正式公布出來?！澳壳安⒉淮嬖诮⒃谠鷮嵮芯繛榛A的統(tǒng)一國際標準?！笔聦嵣?，用于研究和維護生物樣本質量的資源極為短缺，“人們希望有足夠的資金用于研究項目和分析，而不是支持它的基礎設施，”康普頓說道。僅保存50000件樣本第一年的啟動成本就在300萬至500萬美元之間，這還不包括信息系統(tǒng)在內，為期十年的運營成本可能在1000萬美元以上，這對于維持樣本庫的日常開支是一個極大的挑戰(zhàn)。
發(fā)展與前景
目前，有一些組織專門幫助研究人員獲取其所需的樣本，例如，人體組織合作網(wǎng)絡（旨在改善獲得人體組織的途徑）是由NCI發(fā)起的一個橫跨美國各地的網(wǎng)絡，它要求研究人員從常規(guī)的外科手術和尸體解剖過程中獲取組織和組織液。又如，賓夕法尼亞州費城的美國疾病研究交流中心專門收集較罕有的標本，眼睛等。其他一些國家也開始發(fā)起大型生物庫項目計劃（見“鏈接：英國生物銀行介紹”）。泛歐洲生物樣本庫和生物分子資源研究平臺（BBMRI）是歐洲各生物庫形成的一個網(wǎng)絡，其宗旨是讓研究人員能夠共享人體組織樣本和數(shù)據(jù)。包括加拿大魁北克省的基因組學公共人口項目（P3G），不僅提供樣品收集和處理等方面的開源軟件，同時也擁有自己的生物樣本數(shù)據(jù)庫。P3G研發(fā)主任、麥吉爾大學健康中心的伊莎貝爾?福捷（Is-abelFortier）認為，一項研究，甚至一個大的研究項目，都不可能擁有足夠的樣本?！皩τ谝呀浭占降臄?shù)據(jù)，我們要賦予它們第二次生命。”
有關樣本的信息越多，對其他研究人員的價值也更大。比如，研究某種與癌癥有關特定基因的科學家，如果擁有大量可供研究的腫瘤樣本，就可以省去很多時間并節(jié)省大量的經費。輝瑞藥物公司高級副總裁、BBMRI科學顧問戴維?考克斯（DavidCox）認為，充分利用生物標本的方式是一種重新利用研究人員為他們自己的研究目的而收集樣本的途徑?！澳悴豢赡軆Υ嫠械臉颖净颢@得所有的樣本，并將它們一一保存起來，這樣的想法代價昂貴，而且很難保持質量?！迸c每個樣本收集部門分別商談樣本的利用問題也是一種低效率的做法。他設想了一種松散協(xié)調的“卓越中心”模式：研究人員可存儲樣本，跟蹤與自己研究方向有關的臨床資料，同時也為共享和保證樣本的質量作出自己的貢獻?？伎怂拐f道，生物庫的問題之一是如何建設？
誰來買單？“有些人的目的是想利用某些生物樣本獲取利益，而不是建設一個龐大的生物庫?！闭Y金偏緊，制藥公司只愿意資助能產生新產品的研究，而個人捐贈標本一般出于公眾利益的考慮，而不是企業(yè)利潤。需要有一種方式將生物庫基礎設施和相關信息“以競爭前模式結合起來，這樣我們就可以對生物學有更好的了解，同時也能開發(fā)出更好的藥物，”考克斯說道。對于生物庫的建設來說，最困難的問題也許還是資金問題。
作者：杜利強李順才單位：河北科技師范學院生命科技學院
秦皇島海洋生物資源利用現(xiàn)狀
1海洋捕撈。秦皇島海域是中國對蝦、鲅魚、帶魚等渤海大型的洄游魚蝦的產卵場與索餌場，也是鲆、鰈以及地方性品種魚、蝦、蟹的產卵場與索餌場，歷來都是渤海主要魚蝦的良好漁場。近幾十年來，由于過度捕撈以及拖網(wǎng)對幼魚的損害，致使?jié)O業(yè)資源逐年下降。目前，捕撈產品中短食物鏈、低營養(yǎng)級的上層魚類的產量雖有一定幅度的增長，但底層魚類產量卻大幅下降。隨著國家相關禁漁、限漁、護漁政策的實施，海洋捕撈在海洋漁業(yè)產值中所占的比重逐漸下降。
2海水養(yǎng)殖。秦皇島市海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，養(yǎng)殖品種已發(fā)展至20余種。目前，秦皇島市淺海養(yǎng)殖品種有海灣扇貝、貽貝、太平洋牡蠣及蝦夷扇貝等，其中扇貝養(yǎng)殖面積3．73萬hm2，位居河北省第一;灘涂養(yǎng)殖品種有海參、河豚與對蝦等，養(yǎng)殖面積3000hm2;淺海底播養(yǎng)殖品種有魁蚶、雜色蛤等，養(yǎng)殖面積3000hm2，人工魚礁增殖1667hm2;海水工廠化養(yǎng)殖以魚類為主，品種有紅鰭東方鲀、牙鲆、大菱鲆、美國紅魚、鱸魚、舌鰨等，工廠化養(yǎng)殖面積達35萬m2。
3海洋水產品加工。隨著水產品產量的增加和需求的多樣化，以提高水產品附加值為主要目的海洋水產品加工業(yè)得到了一定的發(fā)展，水產品加工的比例和經濟效益逐年提高。海洋水產品精深加工比例越來越高，產品結構不斷優(yōu)化，魚類、蝦類、貝類和魚類加工工業(yè)體系正在建立并逐漸完善，已基本形成多品種系列化產品，包括冷凍冷藏、腌制、煙熏、干制、罐藏、調味休閑食品和工藝品等門類。
4海洋休閑漁業(yè)。海洋休閑漁業(yè)是對海洋漁業(yè)的補充，是對海洋生物資源的綜合利用，是在海洋生物資源銳減情況下，充分利用現(xiàn)有生產工具和生物資源，開拓出來的一條新路，是海洋生物產業(yè)結構調整的戰(zhàn)略選擇。近年來，秦皇島市海洋休閑漁業(yè)發(fā)展迅速，形成了出海捕撈、近海垂釣、海洋知識科普(新奧海底世界、山海關水族館)、主題公園(山海關樂島)、濕地觀鳥等方式。
5海洋生物制藥。海洋生物醫(yī)藥業(yè)(海洋藥物和保健品工業(yè))是新興海洋生物產業(yè)。據(jù)筆者調查，秦皇島海域具有豐富的海洋藥用生物資源，僅海洋藥動物就有56科90種;規(guī)模化生產的海洋生物，如海參、扇貝、對蝦、牙鲆、鱸魚等主要品種多具有較高的藥用或保健價值，無論是藥用生物的種類或是數(shù)量，都有很大利用潛力，具有廣闊發(fā)展前景。目前，秦皇島市除河北省水產研究所完成高純度河豚毒素提取技術等研究外，相關研究與開發(fā)基本處于空白狀態(tài)。
秦皇島海洋生物資源開發(fā)利用過程中存在的問題
1海洋水體污染嚴重。隨著人口增加，海洋開發(fā)活動加快，人們在向海洋索取的同時，也在破壞海洋環(huán)境。據(jù)報道，2002年秦皇島各種途徑入海的污染物質總量達2578．27萬t，主要污染物為化學需氧量(COD)、總氮(TN)、總磷(TP)和石油類。環(huán)境污染和過度的捕撈導致了生物資源的衰退和崩潰，海洋水體環(huán)境污染嚴重影響了鄰近養(yǎng)殖區(qū)、保護區(qū)、濱海風景旅游區(qū)等海洋功能區(qū)的功能。由于海域污染的加重，海水富營養(yǎng)化程度加重，造成海洋赤潮頻發(fā)，2000～2009年秦皇島海域共監(jiān)測記錄赤潮10次，分析鑒定赤潮生物24科64種，對海洋生物危害嚴重。
2海洋生物棲息地遭到破壞。隨著沿海地區(qū)海岸帶、淺海資源的盲目開發(fā)利用，秦皇島海洋環(huán)境面臨的壓力日益增加，海洋生態(tài)系統(tǒng)結構失衡，典型生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴重破壞，海洋生物棲息地破壞嚴重。由于許多優(yōu)良的索餌場、育苗場、育肥場、增養(yǎng)場的漁業(yè)功能喪失，漁業(yè)資源的增殖與恢復能力下降，主要傳統(tǒng)經濟魚類資源衰退嚴重。
3海洋生物多樣性遭到破壞。海洋生物資源不合理的開發(fā)利用，使海洋生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)遭到破壞，“生態(tài)異化”問題突出。由于對物種的資源補充和變動規(guī)律缺乏深入的研究，更缺乏科學指導下的宏觀調控，過度捕撈和濫用致使近海生態(tài)系統(tǒng)的基礎生產力下降，種群補充和資源再生遭到破壞，導致生物資源質量嚴重下降。從海洋捕撈來看，秦皇島海域由于長期過度捕撈，漁獲物種類日趨減少，漁獲物逐漸朝著低齡化、小型化、低質化方向演變;多數(shù)傳統(tǒng)優(yōu)質魚種資源大幅度下降，甚至難以形成魚汛，而低值魚類數(shù)量增加，漁獲個體也越來越小，漁業(yè)資源質量明顯下降，面臨著衰竭和崩潰的危險。
4海水養(yǎng)殖環(huán)境問題日益嚴竣。近年來，海水養(yǎng)殖業(yè)由于一味追求高密度和高產量，過量投喂配合飼料和鮮活餌料、濫用抗生素等水產藥物，隨意排放未經處理的養(yǎng)殖污水，從而造成局部特定水域環(huán)境污染。隨著養(yǎng)殖規(guī)模的擴大，海水富營養(yǎng)化嚴重，近岸海洋生態(tài)結構發(fā)生明顯的變化，造成近海生物種群發(fā)生變化，進而威脅到生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展和生態(tài)服務功能的發(fā)揮。此外，隨著養(yǎng)殖規(guī)模的擴大、集約化程度的提高，秦皇島海水養(yǎng)殖病害頻發(fā)，突發(fā)性、不明原因的病害種類逐漸增多。
秦皇島海洋生物資源保護與可持續(xù)開發(fā)利用的對策
針對秦皇島海洋生物資源、海洋環(huán)境特性及其利用過程中存在的問題，遵循海洋生物資源可持續(xù)利用的原則，提出秦皇島海洋生物資源保護性開發(fā)利用的政策措施。
1加強宣傳以提高全民的海洋生態(tài)、環(huán)保意識環(huán)境管理的基本任務是轉變人類社會基本觀念，調整人類社會的基本行為，其目的是使人類社會的組織形式、運行機制以及管理部門、生產部門的決策、計劃和個人日常生活等各項活動符合人與自然和諧共進的要求。通過海洋環(huán)保宣傳教育提高公眾的海洋環(huán)保意識，使人們充分認識到海洋環(huán)境保護的重要性，使全社會懂得海洋環(huán)境保護需要每一個社會成員的參與。在全社會形成自覺的海洋環(huán)境保護道德規(guī)范，這將對保護海洋生物資源、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有根本性意義。
2保護海洋環(huán)境，對已衰退的海洋生態(tài)環(huán)境進行生態(tài)修復海洋環(huán)境是海洋生物賴以生存的物質條件，海洋生物及海洋環(huán)境共同構成了海洋生態(tài)系統(tǒng)。應通過采取海洋污染與生態(tài)災害防治、工程建設資源與生態(tài)補償、海洋生態(tài)修復和發(fā)展生態(tài)養(yǎng)殖等措施，強化海洋生態(tài)保護管理，逐步減少人類活動和自然生態(tài)災害對海洋生態(tài)造成的破壞和損失。由于多年的近海捕撈強度過大，秦皇島近海生物資源的生物鏈受到嚴重影響。目前，應在實施配額捕撈以及禁漁、休漁等制度基礎上，以生態(tài)工程原理為指導，有計劃地積極進行人工生物資源增殖，在一些重要經濟魚蝦越冬、產卵場投放人工魚礁。由于大型藻類能大量吸收海域中的營養(yǎng)鹽，對減輕海域的污染、減少赤潮的發(fā)生起著關鍵性的作用，因此，在重要貝類養(yǎng)殖區(qū)養(yǎng)殖大型藻類對一些衰退海域進行生態(tài)修復十分必要，促使海洋生物資源開發(fā)利用向良性循環(huán)方向發(fā)展。
3加強海洋生物資源保護與開發(fā)利用的基礎研究應加強海洋生物資源保護與開發(fā)利用的基礎研究，組織多學科協(xié)作，逐步形成秦皇島市海洋生物資源保護與開發(fā)利用的研究特色，使海洋生物資源的保護有科學基礎和應用技術的支撐。首先，應加強海洋生物資源的調查研究，了解掌握秦皇島市海域中海洋生物的種類、分布等特征，認識海洋生物多樣性及其保護的現(xiàn)狀，研究探討生物多樣性保護的對策，為有效地開發(fā)利用和保護海洋生物奠定基礎。其次，設立專項研究基金，加強對海洋生物資源的基礎研究，進行海洋生物資源開發(fā)的課題招標，提倡鼓勵各類企業(yè)參與研究開發(fā)，以增加資金投入，加快科技成果轉化。
4積極發(fā)展生態(tài)養(yǎng)殖業(yè)針對海水養(yǎng)殖業(yè)中存在的問題，應按照資源節(jié)約、環(huán)境友好、循環(huán)經濟等理念進一步改造水產養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展模式;處理好水域、灘涂養(yǎng)殖功能與其他功能的關系，統(tǒng)籌安排好養(yǎng)殖功能區(qū)的布局;完善養(yǎng)殖許可證制度，實行清潔漁業(yè)生產，建立養(yǎng)殖許可證制度，開展無公害水產品認證。強化養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)督管理，實施養(yǎng)殖水質監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)控、漁用藥物生產審批和投入品使用管理等各項制度;嚴格執(zhí)行養(yǎng)殖水產品用藥標準，推廣HACCP(危害分析和關鍵控制點)管理體系在水產養(yǎng)殖中的應用。大力發(fā)展休閑漁業(yè)，在秦皇島海域海水魚類、對蝦、扇貝等貝類養(yǎng)殖已形成一定的規(guī)模，可依據(jù)生態(tài)工程原理，充分利用生物高新技術，使海水養(yǎng)殖從單純的面積擴張向高產優(yōu)質的養(yǎng)殖模式轉變。研究適應秦皇島地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)漁業(yè)技術，支持海水養(yǎng)殖標準化基地的建設，建立良種化、高產、優(yōu)質、低耗、無污染的良性漁業(yè)經濟系統(tǒng)，全方位提升秦皇島市海水養(yǎng)殖業(yè)，并利用資源優(yōu)勢、區(qū)位優(yōu)勢向休閑漁業(yè)模式轉變，做到海洋生物資源保護與開發(fā)利用的協(xié)調統(tǒng)一。
5運用高新技術實現(xiàn)海洋生物資源綜合開發(fā)利用根據(jù)海洋生物產業(yè)發(fā)展總的態(tài)勢，海洋生物資源的開發(fā)利用綜合考慮環(huán)保和經濟效益對加工原料進行綜合利用。今后，秦皇島海產品加工業(yè)應以高新技術來充分挖掘水產品的利用價值，提高水產品的利用率和漁獲物的加工率，在資源充分利用的前提下，使水產品加工向以食品為主的系列化、多樣化，以及高值綜合利用的多功能化方向發(fā)展。海洋生物資源不僅是人類巨大的蛋白質源泉，而且是生物活性物質的寶庫。20世紀60年代以來，已從海洋生物中分離得到15000余種結構明確的化合物，其中近50%具有各種生物活性，有些在抗病毒、抗腫瘤、抗炎、抗心血管疾病等方面顯示了廣闊的藥用前景。秦皇島海洋生物制品產業(yè)應進一步研究開發(fā)以海洋生物為原料的藥物、功能食品、生化制品和農用產品，創(chuàng)建有較高附加值的新興海洋生物產業(yè)，以提高海洋生物開發(fā)的效益。
作者：方旭波陳小娥袁高峰余輝單位：浙江海洋學院食品與藥學學院
在教學方式方面，從培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力出發(fā)，不斷加大實驗室開放力度，為學生進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗和實踐提供必要的條件，通過開展與課程相關的創(chuàng)新性實驗內容和浙江省大學生新苗人才計劃項目，全方位、多層次的培養(yǎng)學生的實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。以科研教學互促模式，更新實驗內容，提高學生實驗積極性。課程組所在學科為水產品貯藏與加工學科，該學科為浙江省重點學科，形成了具有兼顧東海生物資源優(yōu)勢與舟山水產加工產業(yè)優(yōu)勢，服務地方經濟布局和社會發(fā)展需求，基礎研究為產業(yè)發(fā)展服務，產學研緊密結合的學科特色。在教學過程中，堅持人才培養(yǎng)與學科建設相結合的原則，堅持高水平的教學是以研究為基礎的教學的理念，充分發(fā)揮學科的優(yōu)勢與特色，不斷更新教學內容。近幾年來，課程組教師主持國家自然科學基金，浙江省科技廳重大科技項目和浙江省公益項目等多項國家級和省部級項目，在教學和科研的過程中，堅持以科研促教學、教學和科研相互促進的原則，不斷將最新的科研成果和內容反應到教學內容中去，如在完成浙江省科技廳項目《魷魚副產物高值化利用關鍵技術研究》的過程中，將研究成果———魷魚軟骨素生產工藝參數(shù)應用到實驗項目《軟骨素的提取》、《蛋白胨的制作》中，提高了教學效果，在一定程度上也培養(yǎng)了學生對科學研究的興趣，使一批優(yōu)秀的本科生對本專業(yè)產生了濃厚的興趣并進一步攻讀碩士研究生學位。
校企聯(lián)動實驗教學方式，提高學生的實驗自覺性
為了培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，該課程實驗教學的過程中，采取校企聯(lián)動的教學方式來提升實踐教學效果。根據(jù)培養(yǎng)計劃，食品科學與工程、食品質量與安全專業(yè)學生在第3學年暑假進行為期4周的生產(專業(yè))實習，而該課程的開設是在第7學期，課程的任課教師同時是實習的帶教老師。在實習的動員過程中，帶教老師要求學生了解相關的實驗內容并提出實驗的關鍵問題，要求學生帶著這些問題去進行實習，并將實習中所學知識反饋到課堂教學中，達到校企共同培養(yǎng)學生、校企聯(lián)動互促教學的目的，形成校企聯(lián)動實驗教學方式共促教學的體系，這有助于調動學生專業(yè)學習積極性，提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，有效提升實踐教學效果。以下面的實例說明。
(1)實驗《甲殼素的制備》。甲殼素用途廣泛，為浙江海洋學院所在地舟山的特色產業(yè)。在浙江普陀新興醫(yī)藥化工有限公司實習時，我們要求學生深入工廠，了解甲殼素的生產工藝過程及原理，掌握甲殼素生產車間的主要設備和工藝管線的布置，了解企業(yè)開發(fā)甲殼素的方法和程序，了解甲殼素生產過程中的一些關鍵工藝條件和參數(shù)以及存在的問題。課程實驗時，學生根據(jù)實習過程中所學到的知識及發(fā)現(xiàn)的問題，進一步在實驗過程中加深學習，在實驗過程中解決所發(fā)現(xiàn)的問題。學生在實習過程中，發(fā)現(xiàn)工廠生產時需要浸酸，酸需要回用和套用，以及后續(xù)的廢水環(huán)保處理要求，但不能完全理解;而課程實驗指導中提供了甲殼素的簡單制備流程:蝦殼或蟹殼浸酸(脫碳酸鈣)水洗燒堿煮脫色水洗干燥粉碎成品甲殼素，這樣通過老師的講解和學生查閱資料，設計實驗，就從原來的一個驗證性實驗自然轉化成設計性實驗，更好的比較與工廠實際工藝的差距，在實驗過程中也不會存在廢酸、廢堿的隨意排放。
(2)實驗《淡堿水解法提取魚肝油》、《魚油氧化、酸價和過氧化值測定》。在《海洋生物資源綜合利用工藝學》這一課程里，《淡堿水解法提取魚肝油》為經典實驗項目之一，其制備工藝流程為:魚肝切碎加堿調pH水解過濾離心分離鹽析離心分離水洗離心分離(低溫處理冷濾清魚肝油)。舟山市魚油產業(yè)發(fā)達，目前已有多家企業(yè)生產魚油，我們與浙江神州海洋生物工程有限公司合作建立學生實習基地，學生在實習時就已經學習和了解魚肝油的生產流程以及魚油在生產、貯藏過程中極容易氧化的現(xiàn)象，在該實驗項目教學過程中，學生就能很好地了解加堿是為了將魚肝油蛋白質組織分解，破壞蛋白質與肝油間的結合關系，鹽析的目的是沉淀蛋白質等，從而比較充分地分離魚肝油，從而能充分激發(fā)學生學習興趣，調動學習積極性，使實驗教學效果進一步的提高。在進行《魚油氧化、酸價和過氧化值測定》實驗項目時，學習在實習過程中已經在企業(yè)化驗室進行過過學習和鍛煉，認識到魚油氧化、酸價和過氧化值測定實驗原理和過程雖然簡單，但是要做到數(shù)據(jù)準確度和緊密度高、可靠、操作熟練也非常不容易，從而更加珍惜學校課堂實驗的機會。
實驗考核體系的完善
改革前實驗教學過分重視實驗的結果，而對實驗的過程中培養(yǎng)學生掌握方法、養(yǎng)成良好的實驗習慣與態(tài)度重視不夠;缺乏嚴格的實踐教學考試制度，造成學生輕視實驗，敷衍實驗現(xiàn)象，實驗成效不明顯。改革后，改革實驗環(huán)節(jié)的評分模式，在課程一開始，即向學生講清楚本門課程的成績考核方法，實行全程評價。建立了對最終實驗課程成績，以平時成績占40%，從出勤率、實驗紀律、實驗操作、實驗預習、設計報告質量來進行評判，實驗現(xiàn)場考試占50%和獎懲制度占10%進行綜合考核評定標準，大大改善了實驗課堂的面貌。學生主動性實驗增加，實驗操作規(guī)范性增加。
教學效果評價
采用獨立設實驗課、撰寫實驗設計報告、校企業(yè)聯(lián)動的實驗設置、操作考試，大大改善了實驗課堂的面貌。通過問卷調查形式在學生中進行了實驗效果測評:參加測評人數(shù)70人認為通過實驗教學獨立設課，并采用實際操作考試，實驗效果好的39人;認為完全掌握或基本掌握了海洋生物資源綜合利用實驗操作技能，對以后實驗技能提高有幫助，增強對理論知識的鞏固的有66人。認為今后很有必要采用這種實驗教學模式的39人，不歡迎的只有5人。從測評情況及考核情況看，絕大多數(shù)同學對該類實驗積極性高，主動認真，對他們實驗分析能力和動手能力有很大提高，完全或基本掌握了海洋生物資源綜合利用實驗技能。在進行了改革以后的學生中，在畢業(yè)論文、工作崗位從事海洋食品研發(fā)工作的實踐技能比往屆畢業(yè)生有較大的提高，說明實驗改革的必要性和有效性。
結語
近年來，對《海洋生物資源綜合利用工藝學》課程實驗和實踐教學環(huán)節(jié)進行了探索與改革，根據(jù)課程特點，凝練和形成了海洋特色實驗內容體系，并形成校企聯(lián)動實驗教學方式共促教學體系和以科研促教學、科研教學互促模式，并取得了一定的成績，對教學效果和學生學習的積極性有一定的提高作用，對學生綜合素質和實驗能力有一定拓展和提升。比如，在2011年由共青團浙江省委、浙江省教育廳、浙江省科學技術協(xié)會、浙江省學生聯(lián)合會共同主辦的浙江省第十二屆“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽中，由三個項目分別獲得獲一等獎、二等獎和三等獎。但《海洋生物資源綜合利用工藝學》課程仍需進一步探索和實踐，以完善和提高實驗教學體系。
作者：吳園濤任小波 孫恢禮單位：中國科學院資源環(huán)境科學與技術局中國科學院南海海洋研究所
國家重點基礎領域項目部署和進展
“十一五”期間,國家“973”計劃在海洋生物資源領域在資源環(huán)境領域、農業(yè)領域和重要交叉前沿領域部署項目,重點關注海水養(yǎng)殖中的病害生物學、基因組學和分子育種,近海生態(tài)系統(tǒng)安全(赤潮、水母、藻華等)和近海生態(tài)食物產出,以及海洋微生物次生代謝產物和活性物質等科學問題。這些項目關注海洋生物領域基礎性科學問題的解決,促進了我國海水養(yǎng)殖產業(yè)的品種優(yōu)化、病害防治、增產增收等產業(yè)關鍵問題的解決,保障了我國近海生態(tài)安全并促進近海食物產出和環(huán)境安全,為開發(fā)海洋生物活性物質進而獲得海洋食品、功能食品、海洋藥物提供了重要的理論基礎。表1為“十一五”期間國家“973”計劃海洋生物領域部分立項項目清單。國家“973”計劃海洋領域項目取得了重要研究成果。例如,“重要海水養(yǎng)殖動物病害發(fā)生和免疫防治的基礎研究”項目,由中國科學院海洋研究所等單位承擔,項目聚焦于我國重要的海水養(yǎng)殖動物對蝦和魚類疾病產生和防治的各個環(huán)節(jié),包括病原學、病原入侵、宿主免疫反應機制、免疫防治的途徑等。通過調查主要病原的流行病學特點和感染宿主的機制,并以之為基礎,對對蝦和魚類不同的免疫系統(tǒng)特點提出了針對性的免疫防治策略。項目申請國家發(fā)明專利56項,已獲授權25項;獲得國家技術發(fā)明獎二等獎2項,省部級獎8項;項目取得的原創(chuàng)性成果達到國際領先水平,并培養(yǎng)了一批在國內外頗有影響力的中青年學科帶頭人?！梆B(yǎng)殖貝類重要經濟性狀的分子解析與設計育種基礎研究”和“海洋微生物次生代謝的生理生態(tài)效應及其生物合成機制”等項目,重點關注我國海洋養(yǎng)殖貝類、微生物等生物資源的遺傳育種和活性物質開發(fā)方面的基礎性科學問題,為我國海洋生物資源利用的發(fā)展提供了重要的基礎。
國家高技術研究領域項目部署和進展
“十一五”期間,國家“863”計劃海洋技術領域在海洋生物資源方面的研究目標是研制50個海洋創(chuàng)新藥物與海洋生物制品等產品。部署了“抗腫瘤海洋藥物的研究開發(fā)”、“抗心腦血管疾病海洋藥物的研究開發(fā)”、“抗神經系統(tǒng)疾病海洋藥物的研究開發(fā)”、“海洋生物功能基因工程產品關鍵技術研究”、“海洋微生物產品的中試研究”、“新型海洋生物制品研究開發(fā)”、“海洋灘涂耐鹽植物開發(fā)及集成應用技術研究”等多項重點項目。部署了“海洋生物資源開發(fā)利用技術”專題項目,其中目標導向類項目4項,重點關注資源利用、病害防治、創(chuàng)新藥物等方向;探索導向類項目43項,研究對象包括珊瑚、紅樹林、海藻、海綿、海蛇、海星、對蝦、微生物等,通過分子生物學、基因組學、細胞生物學、發(fā)育生物學等學科技術手段,研究海洋生物資源開發(fā)利用中重要的過程和機理,研制獲得海洋生物活性肽、海洋藥物先導化合物等。承擔單位主要分布在中國科學院相關研究所(中國科學院海洋研究所、上海藥物研究所、微生物研究所、水生生物研究所、大連化學物理研究所等)、教育部高校(中國海洋大學、中山大學、北京大學、山東大學等)、國家海洋局第三海洋研究所、中國人民解放軍第二軍醫(yī)大學等。通過國家“863”計劃重點項目和專題項目的實施,對解決海洋生物資源利用領域的動植物微生物資源現(xiàn)狀、天然產物和活性物質開發(fā)、產品加工關鍵技術、系列生物制品研制等產業(yè)鏈的核心科學問題具有重要作用。表2為“十一五”期間國家高技術研究發(fā)展計劃海洋技術領域海洋生物資源開發(fā)利用技術部分重點項目和專題項目。
國家“863”計劃海洋生物領域項目取得了重要研究成果。以“新型海洋生物制品研究開發(fā)”重點項目為例,該項目以海洋生物資源為原料,結合現(xiàn)代生物工程及生物化工等技術,重點突破了生物酶制劑、生物材料及生物農藥等生物制品的規(guī)模化生產的關鍵技術,獲得一批具有自主知識產權的原創(chuàng)性成果,建立我國海洋生物制品的創(chuàng)新體系,建立了我國海洋生物制品產業(yè)發(fā)展作用的研發(fā)基地,提升了我國海洋生物資源的綜合開發(fā)能力。
國家科技支撐領域項目部署和進展
“十一五”期間,國家科技支撐計劃在海洋生物資源領域部署了“海洋食品精深加工技術研究與產業(yè)化示范”、“海洋生物毒素藥源高純度規(guī)?；P鍵技術研究與應用開發(fā)示范”、“西沙群島珊瑚礁生態(tài)恢復與特色生物資源增殖利用關鍵技術與示范”等多項支撐計劃項目。國家科技支撐計劃海洋生物資源領域項目的實施,顯著提升了海洋生物資源利用的研究能力和技術水平,豐富拓展了海洋生物資源產品,增強了相關企業(yè)創(chuàng)新能力及產品市場競爭力,進一步拉動了海洋漁業(yè)上游產業(yè)鏈,為我國海洋食品現(xiàn)代加工技術創(chuàng)新體系建設和海洋產業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。
國家科技支撐計劃項目在海洋生物資源利用領域取得了一批重要的科技創(chuàng)新成果。例如,“海洋食品精深加工技術研究與產業(yè)化示范”是迄今為止海洋食品領域最大的國家科技項目,突破了大宗低值魚類蛋白的化加工、海洋食品原料功效因子的高效制備、海藻新型綜合利用技術及海洋水產品質量與安全控制等4項海洋食品加工的重大技術;開發(fā)了低溫組合干燥等10項海洋食品與功能食品產業(yè)制造技術;研制了低鹽魚醬油、脫敏鮐魚等80種新型海洋食品及營養(yǎng)與功能食品(基料);建立了海洋大宗低值魚類精深加工、海洋食品生物活性物質高效制備、高品質海藻膠加工等產業(yè)化示范基地7個,中試生產線11條,產業(yè)化示范生產線32條。“海洋生物毒素藥源高純度規(guī)?；P鍵技術研究與應用開發(fā)示范”項目主要開展了海洋生物毒素藥源高純度、規(guī)?；卮箨P鍵共性技術的突破與攻關,攻克了海洋生物藥源高純度規(guī)?；a過程中的高精度檢測技術、全程工藝設計、示范生產線建設、新藥制劑學研究、新藥臨床前研究等關鍵技術及設備選型、設備安裝調試、配套設施建設、操作人員培訓等工作,建成了海洋生物毒素藥源高純度規(guī)?；a線?！拔魃橙簫u珊瑚礁生態(tài)恢復與特色生物資源增殖利用關鍵技術與示范”項目主要針對西沙群島珊瑚礁人為損毀、特色海洋生物資源破壞和珊瑚敵害長棘海星及病原微生物危害嚴重,亟須珊瑚礁生態(tài)恢復技術、特色海洋生物資源增殖技術和珊瑚病敵害防控技術等重大問題,開展珊瑚礁結構生態(tài)修復與造礁石珊瑚增殖、特色生物資源增殖與珊瑚病敵害防控等關鍵技術研究,進行珊瑚礁生態(tài)增殖恢復技術集成與應用示范,促進珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)功能的有效恢復和珊瑚礁特色生物資源的生態(tài)增殖,轉變漁民生產生活方式,發(fā)展珊瑚礁生態(tài)增殖產業(yè),促進珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)利用。目前,該項目已經運行兩年并取得了重要的階段性進展。
其他
自2007年開始,財政部會同國家海洋局和科技部啟動了公益性海洋行業(yè)科研專項,該專項支持了“貝類高值化利用技術中試研究與示范”等多項海洋生物資源利用項目。國家海洋局2010年啟動了海洋可再生能源專項,部署了海洋能源微藻項目,開展海洋微藻在制備能源方面的高值化利用研究與示范。國家自然科學基金委生命學部、地學部等在海洋生物活性物質開發(fā)、海洋微生物等方面部署了多項青年基金和面上項目。中國科學院“創(chuàng)新三期”資源環(huán)境領域在海洋生物活性物質開發(fā)、海洋微生物資源利用、海水養(yǎng)殖產業(yè)鏈構建等方面部署了一批重要方向項目(群),其中包括“海洋生物活性物質高值利用技術”和“海洋微生物活性物質及其組合物合成技術”重要方向項目,以及“重要海水養(yǎng)殖動物綠色產業(yè)鏈構建原理與關鍵技術”項目群和“影響我國近海生物資源變動的關鍵生態(tài)與環(huán)境過程”項目群。表3為“十一五”期間中國科學院海洋生物領域重要方向項目立項項目清單。
我國海洋生物資源領域科技發(fā)展的制約因素
海洋生物資源的開發(fā)利用是我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)重要的突破口,極有可能成為海洋產業(yè)發(fā)展的重要經濟增長點。在取得所述創(chuàng)新科技成果的同時,也存在一些制約該領域發(fā)展的瓶頸問題。
1理論體系不完善
當前,海洋生物領域的部分科技成果浮于表面,對基礎性科學問題和重大理論突破的關注度不夠,對制約行業(yè)領域發(fā)展的重大技術問題和關鍵設備的解決缺乏有效的方法,一些研究思路和技術方案存在“炒概念”的嫌疑,科學研究對產業(yè)的技術支撐能力薄弱。科學研究的原始創(chuàng)新和突破能力不足,尚存在著上游和下游分離的問題,基礎研究的科學家關注高水平研究論文的發(fā)表,產品開發(fā)的技術專家專注于有市場潛力的產品開發(fā),上游的高技術和下游的產業(yè)化之間的有機鏈條需要鞏固和加強。
2穩(wěn)定經費投入不足
近年來,我國逐步開始高度重視海洋科學的發(fā)展,海洋生物資源領域的科技投入比例也在逐年增加。但相對于我國海洋生物制品、海洋藥物、海洋食品等領域的巨大科研需求和重大經濟效益產出,我國在該領域的科技投入比例尚需進一步加強。大部分海洋生物領域的科學家已經擺脫了缺乏穩(wěn)定的經費來源開展研究工作的窘境,但是還存在科學家到處爭取不同類別項目經費進行研究的情況。需要國家自然科學基金、“973”計劃、“863”計劃、科技支撐計劃等從科學思想的培育、重大基礎科學問題解決、關鍵技術問題解決、產業(yè)化支撐體系等各方面給予長期穩(wěn)定的支持。
3科研平臺支撐能力薄弱
海洋生物利用的科學研究和產業(yè)化開發(fā)都離不開科研條件平臺的支持。當前,我國在海洋生物領域的科研條件平臺建設較為薄弱。目前尚無海洋生物領域的國家重點實驗室,僅擁有國家海藻工程技術研究中心等為數(shù)不多的工程中心,省部級重點實驗室、技術轉移轉化中心等平臺也需要加強支持。同時,產業(yè)化開發(fā)的體制機制方面尚存在不順暢的環(huán)節(jié),需要政府部門、企業(yè)單位、高校、科研機構的有機集合,從理論體系建設到技術支撐能力的提升各個層面協(xié)同發(fā)展。
4人才隊伍培養(yǎng)力度不強
當前,我國的海洋生物資源可持續(xù)利用領域的科研骨干主要來源于海洋化學、食品科學、水產品加工等傳統(tǒng)學科的延伸,真正從事該領域的理論研究和產業(yè)化開發(fā)的科研人才隊伍亟待加強。海洋生物資源可持續(xù)利用作為一門重要的交叉學科,需要大量具備海洋生物學、水產科學、食品科學、生物化學、臨床醫(yī)學等多學科知識背景的綜合人才隊伍,需要同時具備基礎科研能力和較強的產業(yè)化開發(fā)能力的復合型人才,需要科研院所和高校采取有效措施不斷加大綜合型人才的培養(yǎng)力度。
5產品集成開發(fā)亟待提升
科學技術的發(fā)展最終要轉化為有效的生產力才能發(fā)揮作用,海洋生物制品開發(fā)需要重大產品的開發(fā)和技術集成創(chuàng)新能力的提升。當前,我國食品安全問題日益突出,陸源食品的安全問題受到巨大挑戰(zhàn)。海洋生物產品具有與生俱來的優(yōu)越性,陸源食品的令人擔憂的安全性和海洋食品的綠色、無污染、安全等形成了鮮明的對比,人們更愿意接受新型的海洋生物制品。但是我國生物制品開發(fā)的重大產品較少,技術集成創(chuàng)新能力略顯不足,如何開展重大產品開發(fā)和進行技術集成研究,推廣應用海洋生物制品,是擺在相關企業(yè)面前的重要考驗,海洋生物制品發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)并存。
我國海洋生物資源領域科技發(fā)展戰(zhàn)略對策和建議
1關注重大基礎性科學問題和技術問題
基礎性科技問題的提出和解決,是海洋生物資源利用科學研究的核心推動。提出和解決制約領域科技進步和產業(yè)發(fā)展的基礎性科技問題,將科學技術研究和產業(yè)化開發(fā)有機結合,解決我國海洋生物產業(yè)發(fā)展中存在的瓶頸問題,提高利用的研究和技術水平,為海洋產業(yè)發(fā)展、科技成果產出、企業(yè)技術進步、市場經濟發(fā)展提供強有力的科技支撐。
2加大科技投入和提高利用效率
長期穩(wěn)定的科技投入,是海洋生物資源利用科學研究的力量源泉。整合利用國家層面、部委層面、研究機構層面的國家科技資源,加大經費支持力度,延長穩(wěn)定支持年限。開展海洋生物利用國家科技專項研究計劃,集中全國優(yōu)勢力量開展技術攻關研究。加強資源和數(shù)據(jù)信息整合,提高資金、設備、平臺和數(shù)據(jù)等集成作用。最大限度的發(fā)揮科研經費的作用,提高科技投入資源的使用效率,促進我國海洋生物技術領域重大科技成果產出。
3重視科研條件平臺建設
強有力的科研條件平臺是海洋生物資源利用的科學研究的物質基礎。有效整合現(xiàn)有海洋生物資源利用的科技平臺資源,集中建設一批國家重點實驗室、國家工程(技術)中心、省市級重點實驗室、企業(yè)技術中心、技術轉移轉化中心、產業(yè)示范基地等;建立健全理論體系突破、技術路線可行、產品安全有效、市場高度認可的“官產學研——政府部門、企業(yè)單位、高校、科研機構”的有機結合機制,促進理論體系突破和技術支撐能力提升。
4引進高水平領軍人才和培養(yǎng)中青年科研骨干
穩(wěn)定的高水平人才隊伍是海洋生物資源利用科學研究的根本保障。大力培養(yǎng)具備海洋生物學、水產科學、食品科學、生物化學、臨床醫(yī)學等學科基礎的綜合性人才,引導相關領域人員專職從事海洋生物資源可持續(xù)利用的研究。加強技術人員的培養(yǎng)和引進,提高海洋生物科學領域整體技術水平。注重引進國際高水平領軍人才,重視培養(yǎng)本土領軍人才,加強中青年骨干人才的穩(wěn)定支持力度,培養(yǎng)造就具備科學研究、技術攻關和產業(yè)化開發(fā)的綜合性高水平人才隊伍。
5重視新型海洋生物制品的研發(fā)和宣傳
市場廣闊的海洋生物制品是開展海洋生物資源利用科學研究的最終出路。吸取陸源食品安全問題的經驗教訓,集中力量提高新型海洋生物制品的科技含量。開發(fā)重大新型海洋生物制品,重點開發(fā)深海微生物活性物質、新型海洋生物醫(yī)用材料、臨床腸內營養(yǎng)制劑、海洋生物酶制劑等國家迫切需求的科技產品,重點關注技術集成創(chuàng)新能力的提升。有序開展科普宣傳,樹立海洋生物制品的良好的市場形象,為科學技術轉化為生產力提供良好的社會氛圍。
前景展望
“十一五”期間,我國通過“973”計劃、“863”計劃、科技支撐計劃、行業(yè)專項、部門項目部署等方面,在海洋生物資源利用領域組織實施了一系列重要項目。這些項目的部署和順利實施,在我國海洋生物活性物質、海洋功能食品、海洋微生物活性先導化合物、水產品加工技術與設備等方面的關鍵技術研發(fā)和科技支撐能力提高方面發(fā)揮了重要的作用,大大推動了我國海洋生物資源利用的基礎理論和技術開發(fā)的發(fā)展。同時,我國海洋生物資源利用在理論體系、經費投入、科研平臺、人才隊伍、產品開發(fā)等方面也存在一些制約發(fā)展的問題。需要政府部門、企業(yè)單位、高等院校、科研院所等采取有效措施,針對制約產業(yè)發(fā)展的關鍵科學問題和核心技術問題,關注重大基礎性科學問題和技術問題,加大科技投入提高利用效率,重視科研條件平臺建設,穩(wěn)定支持高水平領軍人才和中青年科研骨干,重視新型海洋生物制品的研發(fā)和輿論宣傳。從而促進海洋生物資源可持續(xù)利用基礎理論體系突破和技術支撐能力提升,提高海洋生物資源可持續(xù)利用的科技含金量,樹立海洋生物制品良好的市場形象,促進重大科技創(chuàng)新成果的產出,為科學技術轉化為生產力提供良好的社會氛圍。
摘要:簡述了保護與利用農業(yè)生物資源的重要性和緊迫性,總結分析了山東省農業(yè)生物資源保存、研究和利用現(xiàn)狀。針對目前存在的突出問題,提出了構建全省農業(yè)生物資源保護與利用平臺的設想,包括平臺建設的總體思路、平臺結構、三大體系建設及八大重點任務。
關鍵詞:生物資源;保護現(xiàn)狀;存在問題;發(fā)展戰(zhàn)略
農業(yè)生物資源包括農作物、畜禽、農業(yè)微生物和藥用植物等種質資源,是維持人類生存、健康與發(fā)展的最根本物質基礎和戰(zhàn)略資源,也是農業(yè)新品種和生命科學源頭創(chuàng)新的材料基礎。育種實質上就是作物種質資源優(yōu)異基因的重組再加工,小麥矮稈基因、水稻“野敗”型不育基因的應用引發(fā)了“綠色革命”。因此,保護農業(yè)生物資源多樣性,發(fā)掘其中的優(yōu)異基因,是實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的中心策略[1]。當前,山東省農業(yè)生物資源保護與利用工作仍處于初級階段,還存在許多不足,而作物種類減少、品種遺傳基礎狹窄的問題卻日益突出。我們應該充分認識農業(yè)生物資源在經濟社會、農業(yè)可持續(xù)發(fā)展及食物與生態(tài)安全保障等方面的重要作用,站在國家和民族長遠利益的高度,切實加強農業(yè)生物資源保護與利用工作[2]。
1山東省農業(yè)生物資源保護現(xiàn)狀和主要存在問題
1.1農業(yè)生物資源收集保存現(xiàn)狀
山東省地處溫帶,由于具有良好的氣候、土壤、地形地貌條件及悠久的墾殖歷史,農業(yè)生物資源相當豐富。新中國成立以來,有關農業(yè)行政部門和科研單位組織了三次較大規(guī)模的農作物品種資源調查、搜集和整理工作,特別是近幾年,在省農業(yè)良種工程項目的支持下,大力開展了新品種選育和國內外種質資源的引進收集工作,進一步豐富了山東農業(yè)生物資源。初步統(tǒng)計,目前分散保存于全省科研和教學單位的農業(yè)生物種質資源約4萬份,這些資源有效地支撐了全省動植物育種和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
1.1.1主要農作物資源目前,以山東省農業(yè)科學院為主體搜集保存的普通小麥種質資源2200余份,其中本省地方品種441份,育成品種534份,國內征集品種(系)1025份,國外品種59份;另有國內外耐旱小麥種質156份,小麥近緣野生種屬10份。玉米地方品種資源經過歸并整理后保存441份,另有大批國內外引進種質和創(chuàng)新種質。國內外花生資源1800余份。棉花種質1470余份,包括野生棉及遠緣雜交高代材料、彩棉、低酚棉等。谷子種質2200多份。高粱種質1200多份。大豆栽培品種835份。
建國以來,經過幾次全省范圍內對蔬菜資源的調查、征集和整理,到1983年,山東省農業(yè)科學院蔬菜研究所保存68種蔬菜(包括部分亞種和變種)共3000多份種質資源,其中收入《山東省蔬菜品種資源目錄》的共計1680個。這些品種中有許多是山東名優(yōu)特產蔬菜資源,如膠東大白菜、濰縣蘿卜、章丘大蔥、萊蕪姜、蒼山大蒜、益都銀瓜等。20世紀80年代以來,山東從國內外引進了大批優(yōu)良蔬菜品種,加之本省選育的新品種,使山東的蔬菜資源十分豐富,并具有突出的經濟性狀[3]。
山東是我國北方落葉果樹的原產中心之一,被譽為“北方落葉果樹的王國”?，F(xiàn)有果樹種質資源24科,50屬,141種,27個變種,其中原始分布的野生果樹資源有20科,34屬,81種或變種[4]。山東原產果樹資源在現(xiàn)有資源種類中占有優(yōu)勢地位,煙臺蘋果、萊陽梨、肥城桃、樂陵金絲小棗、棗莊石榴、大澤山葡萄等都是山東久負盛名的特產。
1.1.2畜禽資源山東現(xiàn)有地方畜禽品種32個,其中魯西黃牛、德州驢等大家畜5個,萊蕪豬、大蒲蓮豬、里岔黑豬等地方豬種8個,小尾寒羊、濟寧青山羊等地方羊8個,壽光雞、中國斗雞等地方雞7個,豁眼鵝、金鄉(xiāng)百子鵝2個地方鵝,微山麻鴨、文登黑鴨2個地方鴨?，F(xiàn)存的地方品種按保存數(shù)量和利用程度可分為三種情況:一是有一定群體數(shù)量,在畜牧生產中單獨或作為雜交母本使用的畜禽品種,如魯西黃牛、小尾寒羊、萊蕪豬、里岔黑豬、微山麻鴨、豁眼鵝等,大約占畜禽品種資源總量的三分之一,已得到有效利用,市場需求趨向性凸顯,資源價值得到認可,并對畜牧業(yè)發(fā)展提供了種質支撐。二是群體數(shù)量較少,某些特性突出,目前作為育種材料或滿足特定需要的畜禽品種,如中國斗雞、壽光雞、濟寧青山羊、大蒲蓮豬等。三是尚未得到社會重視、存養(yǎng)地又無能力保護,數(shù)量急劇下降,已經滅絕或處于瀕危的畜禽品種,建國以來,已有榮成元寶雞、煙臺糝糠雞、沾化黑豬等6個品種滅絕;濟寧百日雞、文登黑鴨、大尾寒羊、黑耳兔等品種瀕臨滅絕[5]。
1.1.3農業(yè)微生物資源山東省在農業(yè)微生物資源研究與開發(fā)利用方面曾一度在全國處于領先水平。1963年山東省農業(yè)科學院分離到一種專性寄生于菟絲子的墨盤孢目毛炭疽菌屬的真菌,利用該菌制備的微生物除草劑“魯保1號”防治菟絲子效果顯著,且不危害大豆和其它農作物,對人畜無害,成為我國將真菌用于雜草生物防治的首創(chuàng)。1966年以后,生物除草劑“魯保1號”在全國20多個省(市、自治區(qū))推廣應用6617×104hm2,防效達85%以上,平均挽回損失30%～50%。目前,山東省農業(yè)科學院生物農藥、生物肥料和食用菌等優(yōu)良菌株的保存數(shù)量達400余株,山東農業(yè)大學的植物病原真菌菌種及動物病原菌保存數(shù)量達200余株,青島農業(yè)大學也保存有一定數(shù)量的藥用真菌資源。
1.1.4藥用植物資源1987年第三次中藥資源普查后編寫的《山東省中藥資源名錄》共收載中藥4類1470種,藥用植物即達1299種,占中藥資源總數(shù)的8814%,其中藻類植物43種,菌類植物32種,地衣植物2種,苔蘚植物3種,蕨類植物73種,種子植物有1143種。除山東中醫(yī)藥大學、山東中醫(yī)藥研究院和各地植物園內種植少量的藥用植物用于教學、科普或觀賞外,大都處于野生狀態(tài)。建國以來,山東開展野生種質人工馴化的藥用植物90余種,較大規(guī)模(6617hm2以上)人工栽培的有20余種,其中桔梗、丹參、黃芩、黃芪、金銀花等全國知名。從2005年始,在省良種產業(yè)化工程的支持下,開始了山東大宗類藥用植物種質資源的搜集研究工作,山東省農業(yè)科學院鑒定保存桔梗、丹參、黃芪、黃芩、石竹子、紫蘇等種質200余份,育種中間材料800余份;山東中醫(yī)藥大學鑒定保存金銀花、丹參等種質資源140余份;山東中醫(yī)藥研究院鑒定保存黃芩種質50余份。
1.2農業(yè)生物資源保護與利用中存在的主要問題
農業(yè)生物資源研究是農業(yè)科技發(fā)展的重要基礎。盡管山東農業(yè)生物資源保護與利用工作取得了顯著成績,但仍有諸多問題亟待解決[6～8]。
一是對生物資源的重要性認識不足,對生物資源保護和利用工作的基礎性、長期性、穩(wěn)定性和公益性還沒有形成廣泛的社會共識。
二是管理職責不明,缺乏高層次整體規(guī)劃,尚未建立起統(tǒng)
一、高效的全省農業(yè)生物資源管理工作體系。
三是資源保存分散,共享效率低。長期以來,資源分散保存在不同的行業(yè)機構和技術人員手中,存在部門分割、單位所有的現(xiàn)象,機構之間以及保存者與利用者之間缺乏聯(lián)系,資源共享的整體能力較差。
四是資源評價、鑒定等技術工作不深入,典型性和關鍵性數(shù)據(jù)缺乏,資源潛在的經濟、社會和生態(tài)價值沒能體現(xiàn)出來。
五是缺乏高層次專業(yè)人才。資源保護和管理工作具有基礎性和技術支撐性等特點,短期內難以出大成果和高水平論文,難以吸引高層次人才從事這項工作。
六是缺乏持續(xù)穩(wěn)定的經費支持。資源的收集保存、繁殖更新是一項基礎性、公益性的工作,其經費至今尚未列入經常性財政預算。許多資源的保存借助一般科研項目的支持,而項目結束后,因資金斷檔,不得不放棄對大量資源的保存。
2山東省農業(yè)生物資源保護與利用的戰(zhàn)略設想
山東具有豐富的農業(yè)生物資源,但隨著農業(yè)集約化發(fā)展、生態(tài)環(huán)境變化和大規(guī)模經濟建設,加之長期以來農業(yè)生物資源工作存在的諸多問題,使農業(yè)生物資源多樣性破環(huán)嚴重,農業(yè)品種遺傳基礎越來越窄。因此,加強農業(yè)生物資源的管理、保護及研究利用越來越迫切,任務十分艱巨。為此,提出構建山東農業(yè)生物資源保護與利用平臺的初步設想[9～13]。
2.1平臺建設總體思路
2.1.1指導思想從全省農業(yè)科技發(fā)展的總體布局出發(fā),以資源安全保護和科學利用為主線,搭建公益性、基礎性、戰(zhàn)略性的農業(yè)生物資源保護與利用平臺,創(chuàng)新資源管理與共享機制,解決資源收集、保存、共享和利用過程中的關鍵問題,為山東省乃至黃淮海地區(qū)農業(yè)科技長遠發(fā)展與重點突破提供強有力的基礎支撐。
2.1.2基本原則
(1)統(tǒng)籌規(guī)劃,分步實施。農業(yè)生物資源種類多、分布廣,保存方式多樣。平臺建設必須注重頂層設計和統(tǒng)一規(guī)劃,按照不同類型資源的性能特點和生命規(guī)律,分步驟、分級別、分階段組織實施。
(2)政府主導,多方參與。充分發(fā)揮政府對公益性、基礎性事業(yè)的主導作用,同時調動農業(yè)科研院所、高等院校、社會團體和個人參與的積極性,建立多元化的農業(yè)生物資源保護與利用體系。
(3)優(yōu)化整合,高效利用。對全省農業(yè)生物資源狀況進行全面調查、登記,優(yōu)化整合分散在全省不同地區(qū)、不同單位的農業(yè)生物資源,確保資源安全,促進共享,提高利用效率。
(4)創(chuàng)新機制,加強管理。建立由省級行政主管部門參與的農業(yè)生物資源保護與利用決策機制,構筑以資源保存和研究機構為核心的收集保護體系,逐步完善咨詢、運行、服務、監(jiān)督、評價等管理機制,保證平臺正常運轉。
農業(yè)生物資源包括農作物、畜禽、農業(yè)微生物和藥用植物等種質資源,是維持人類生存、健康與發(fā)展的最根本物質基礎和戰(zhàn)略資源,也是農業(yè)新品種和生命科學源頭創(chuàng)新的材料基礎。育種實質上就是作物種質資源優(yōu)異基因的重組再加工,小麥矮稈基因、水稻“野敗”型不育基因的應用引發(fā)了“綠色革命”。因此,保護農業(yè)生物資源多樣性,發(fā)掘其中的優(yōu)異基因,是實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的中心策略[1]。當前,山東省農業(yè)生物資源保護與利用工作仍處于初級階段,還存在許多不足,而作物種類減少、品種遺傳基礎狹窄的問題卻日益突出。我們應該充分認識農業(yè)生物資源在經濟社會、農業(yè)可持續(xù)發(fā)展及食物與生態(tài)安全保障等方面的重要作用,站在國家和民族長遠利益的高度,切實加強農業(yè)生物資源保護與利用工作[2]。
1山東省農業(yè)生物資源保護現(xiàn)狀和主要存在問題
1.1農業(yè)生物資源收集保存現(xiàn)狀
山東省地處溫帶,由于具有良好的氣候、土壤、地形地貌條件及悠久的墾殖歷史,農業(yè)生物資源相當豐富。新中國成立以來,有關農業(yè)行政部門和科研單位組織了三次較大規(guī)模的農作物品種資源調查、搜集和整理工作,特別是近幾年,在省農業(yè)良種工程項目的支持下,大力開展了新品種選育和國內外種質資源的引進收集工作,進一步豐富了山東農業(yè)生物資源。初步統(tǒng)計,目前分散保存于全省科研和教學單位的農業(yè)生物種質資源約4萬份,這些資源有效地支撐了全省動植物育種和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
1.1.1主要農作物資源目前,以山東省農業(yè)科學院為主體搜集保存的普通小麥種質資源2200余份,其中本省地方品種441份,育成品種534份,國內征集品種(系)1025份,國外品種59份;另有國內外耐旱小麥種質156份,小麥近緣野生種屬10份。玉米地方品種資源經過歸并整理后保存441份,另有大批國內外引進種質和創(chuàng)新種質。國內外花生資源1800余份。棉花種質1470余份,包括野生棉及遠緣雜交高代材料、彩棉、低酚棉等。谷子種質2200多份。高粱種質1200多份。大豆栽培品種835份。
建國以來,經過幾次全省范圍內對蔬菜資源的調查、征集和整理,到1983年,山東省農業(yè)科學院蔬菜研究所保存68種蔬菜(包括部分亞種和變種)共3000多份種質資源,其中收入《山東省蔬菜品種資源目錄》的共計1680個。這些品種中有許多是山東名優(yōu)特產蔬菜資源,如膠東大白菜、濰縣蘿卜、章丘大蔥、萊蕪姜、蒼山大蒜、益都銀瓜等。20世紀80年代以來,山東從國內外引進了大批優(yōu)良蔬菜品種,加之本省選育的新品種,使山東的蔬菜資源十分豐富,并具有突出的經濟性狀[3]。
山東是我國北方落葉果樹的原產中心之一,被譽為“北方落葉果樹的王國”?，F(xiàn)有果樹種質資源24科,50屬,141種,27個變種,其中原始分布的野生果樹資源有20科,34屬,81種或變種[4]。山東原產果樹資源在現(xiàn)有資源種類中占有優(yōu)勢地位,煙臺蘋果、萊陽梨、肥城桃、樂陵金絲小棗、棗莊石榴、大澤山葡萄等都是山東久負盛名的特產。
1.1.2畜禽資源山東現(xiàn)有地方畜禽品種32個,其中魯西黃牛、德州驢等大家畜5個,萊蕪豬、大蒲蓮豬、里岔黑豬等地方豬種8個,小尾寒羊、濟寧青山羊等地方羊8個,壽光雞、中國斗雞等地方雞7個,豁眼鵝、金鄉(xiāng)百子鵝2個地方鵝,微山麻鴨、文登黑鴨2個地方鴨?，F(xiàn)存的地方品種按保存數(shù)量和利用程度可分為三種情況:一是有一定群體數(shù)量,在畜牧生產中單獨或作為雜交母本使用的畜禽品種,如魯西黃牛、小尾寒羊、萊蕪豬、里岔黑豬、微山麻鴨、豁眼鵝等,大約占畜禽品種資源總量的三分之一,已得到有效利用,市場需求趨向性凸顯,資源價值得到認可,并對畜牧業(yè)發(fā)展提供了種質支撐。二是群體數(shù)量較少,某些特性突出,目前作為育種材料或滿足特定需要的畜禽品種,如中國斗雞、壽光雞、濟寧青山羊、大蒲蓮豬等。三是尚未得到社會重視、存養(yǎng)地又無能力保護,數(shù)量急劇下降,已經滅絕或處于瀕危的畜禽品種,建國以來,已有榮成元寶雞、煙臺糝糠雞、沾化黑豬等6個品種滅絕;濟寧百日雞、文登黑鴨、大尾寒羊、黑耳兔等品種瀕臨滅絕[5]。
1.1.3農業(yè)微生物資源山東省在農業(yè)微生物資源研究與開發(fā)利用方面曾一度在全國處于領先水平。1963年山東省農業(yè)科學院分離到一種專性寄生于菟絲子的墨盤孢目毛炭疽菌屬的真菌,利用該菌制備的微生物除草劑“魯保1號”防治菟絲子效果顯著,且不危害大豆和其它農作物,對人畜無害,成為我國將真菌用于雜草生物防治的首創(chuàng)。1966年以后,生物除草劑“魯保1號”在全國20多個省(市、自治區(qū))推廣應用6617×104hm2,防效達85%以上,平均挽回損失30%～50%。目前,山東省農業(yè)科學院生物農藥、生物肥料和食用菌等優(yōu)良菌株的保存數(shù)量達400余株,山東農業(yè)大學的植物病原真菌菌種及動物病原菌保存數(shù)量達200余株,青島農業(yè)大學也保存有一定數(shù)量的藥用真菌資源。
1.1.4藥用植物資源1987年第三次中藥資源普查后編寫的《山東省中藥資源名錄》共收載中藥4類1470種,藥用植物即達1299種,占中藥資源總數(shù)的8814%,其中藻類植物43種,菌類植物32種,地衣植物2種,苔蘚植物3種,蕨類植物73種,種子植物有1143種。除山東中醫(yī)藥大學、山東中醫(yī)藥研究院和各地植物園內種植少量的藥用植物用于教學、科普或觀賞外,大都處于野生狀態(tài)。建國以來,山東開展野生種質人工馴化的藥用植物90余種,較大規(guī)模(6617hm2以上)人工栽培的有20余種,其中桔梗、丹參、黃芩、黃芪、金銀花等全國知名。從2005年始,在省良種產業(yè)化工程的支持下,開始了山東大宗類藥用植物種質資源的搜集研究工作,山東省農業(yè)科學院鑒定保存桔梗、丹參、黃芪、黃芩、石竹子、紫蘇等種質200余份,育種中間材料800余份;山東中醫(yī)藥大學鑒定保存金銀花、丹參等種質資源140余份;山東中醫(yī)藥研究院鑒定保存黃芩種質50余份。
1.2農業(yè)生物資源保護與利用中存在的主要問題
農業(yè)生物資源研究是農業(yè)科技發(fā)展的重要基礎。盡管山東農業(yè)生物資源保護與利用工作取得了顯著成績,但仍有諸多問題亟待解決[6～8]。
一是對生物資源的重要性認識不足,對生物資源保護和利用工作的基礎性、長期性、穩(wěn)定性和公益性還沒有形成廣泛的社會共識。
二是管理職責不明,缺乏高層次整體規(guī)劃,尚未建立起統(tǒng)
一、高效的全省農業(yè)生物資源管理工作體系。
三是資源保存分散,共享效率低。長期以來,資源分散保存在不同的行業(yè)機構和技術人員手中,存在部門分割、單位所有的現(xiàn)象,機構之間以及保存者與利用者之間缺乏聯(lián)系,資源共享的整體能力較差。
四是資源評價、鑒定等技術工作不深入,典型性和關鍵性數(shù)據(jù)缺乏,資源潛在的經濟、社會和生態(tài)價值沒能體現(xiàn)出來。
五是缺乏高層次專業(yè)人才。資源保護和管理工作具有基礎性和技術支撐性等特點,短期內難以出大成果和高水平論文,難以吸引高層次人才從事這項工作。
六是缺乏持續(xù)穩(wěn)定的經費支持。資源的收集保存、繁殖更新是一項基礎性、公益性的工作,其經費至今尚未列入經常性財政預算。許多資源的保存借助一般科研項目的支持,而項目結束后,因資金斷檔,不得不放棄對大量資源的保存。
2山東省農業(yè)生物資源保護與利用的戰(zhàn)略設想
山東具有豐富的農業(yè)生物資源,但隨著農業(yè)集約化發(fā)展、生態(tài)環(huán)境變化和大規(guī)模經濟建設,加之長期以來農業(yè)生物資源工作存在的諸多問題,使農業(yè)生物資源多樣性破環(huán)嚴重,農業(yè)品種遺傳基礎越來越窄。因此,加強農業(yè)生物資源的管理、保護及研究利用越來越迫切,任務十分艱巨。為此,提出構建山東農業(yè)生物資源保護與利用平臺的初步設想[9～13]。
2.1平臺建設總體思路
2.1.1指導思想從全省農業(yè)科技發(fā)展的總體布局出發(fā),以資源安全保護和科學利用為主線,搭建公益性、基礎性、戰(zhàn)略性的農業(yè)生物資源保護與利用平臺,創(chuàng)新資源管理與共享機制,解決資源收集、保存、共享和利用過程中的關鍵問題,為山東省乃至黃淮海地區(qū)農業(yè)科技長遠發(fā)展與重點突破提供強有力的基礎支撐。
2.1.2基本原則
(1)統(tǒng)籌規(guī)劃,分步實施。農業(yè)生物資源種類多、分布廣,保存方式多樣。平臺建設必須注重頂層設計和統(tǒng)一規(guī)劃,按照不同類型資源的性能特點和生命規(guī)律,分步驟、分級別、分階段組織實施。
(2)政府主導,多方參與。充分發(fā)揮政府對公益性、基礎性事業(yè)的主導作用,同時調動農業(yè)科研院所、高等院校、社會團體和個人參與的積極性,建立多元化的農業(yè)生物資源保護與利用體系。
(3)優(yōu)化整合,高效利用。對全省農業(yè)生物資源狀況進行全面調查、登記,優(yōu)化整合分散在全省不同地區(qū)、不同單位的農業(yè)生物資源,確保資源安全,促進共享,提高利用效率。
(4)創(chuàng)新機制,加強管理。建立由省級行政主管部門參與的農業(yè)生物資源保護與利用決策機制,構筑以資源保存和研究機構為核心的收集保護體系,逐步完善咨詢、運行、服務、監(jiān)督、評價等管理機制,保證平臺正常運轉。2.1.3發(fā)展目標利用10年左右的時間,構筑起全省農業(yè)生物資源保護與利用的實物層、數(shù)據(jù)層和網(wǎng)絡層三層結構,建成資源運行管理、保存更新和共享服務三大體系,完成一批農業(yè)生物資源保存、創(chuàng)新和共享等基礎性工作,全面提升山東省資源保存與利用的標準化、信息化水平,與國家自然科技資源平臺接軌,實現(xiàn)山東省農業(yè)生物資源保護與利用工作的跨越式發(fā)展。
2.2平臺結構
農業(yè)生物資源保護與利用平臺由實物層、數(shù)據(jù)層和網(wǎng)絡層三層結構組成。
實物層包括主要農作物、養(yǎng)殖動物、農業(yè)微生物、藥用植物等種質資源庫(圃、區(qū)、場)及其所保存的種質資源。通過實物層建設,形成山東省農業(yè)生物資源保存體系。
數(shù)據(jù)層是按照統(tǒng)一的技術標準對農業(yè)生物資源的形態(tài)、特性、遺傳等各種資料進行數(shù)字化處理,建立山東省農業(yè)種質資源數(shù)據(jù)庫。
網(wǎng)絡層是建設分布式的農業(yè)生物資源信息網(wǎng)絡軟硬件環(huán)境,建立山東省農業(yè)生物資源信息網(wǎng)絡服務系統(tǒng),農業(yè)生物資源信息,實現(xiàn)農業(yè)資源數(shù)據(jù)的遠程查詢和種質需求信息的傳遞。
2.3平臺建設的主要內容
2.3.1收集保存體系建設為了實現(xiàn)農業(yè)生物資源的安全保存,避免已收集資源的再度丟失,應建立原生境保護與非原生境保護(如種質庫、圃、場、園等)相結合的標準化、規(guī)?；?、自動化和網(wǎng)絡化的保存體系。
(1)山東省農業(yè)生物資源中心。建設、完善農業(yè)生物資源中心綜合樓及其相應的配套設施,包括種子中期低溫保存庫、微生物庫、離體材料庫、畜禽種質庫、種質鑒定評價實驗室、資源信息網(wǎng)絡室、資源繁育和展示基地等,使該中心成為山東乃至黃淮海地區(qū)現(xiàn)代化的種質資源保存中心、資源鑒定與評價中心、資源數(shù)據(jù)信息中心和生物多樣性保護的科普教育基地。
(2)種質資源圃。以山東省農業(yè)科研機構和高等院校為依托,以不適宜種子保存的多年生和無性繁殖植物資源為重點,充分利用現(xiàn)有資源圃,建設、完善10個植物種質資源圃。
(3)畜禽保種場。以優(yōu)勢農業(yè)科研、教學機構和生產單位為依托,以特色、珍稀地方畜禽資源和優(yōu)異資源為重點,按照生物安全規(guī)劃,依據(jù)品種特性分類原則,建立20個畜禽資源保種場,保護地方資源和引進的優(yōu)異資源。
(4)保護區(qū)。以生物資源原生地地方政府為主體,根據(jù)普查結果,設立10～20個種質資源原生境保護區(qū),對山東特有的野生資源進行原生境保護。
(5)資源繁殖更新基地。以農業(yè)科研、教學機構和生產單位為依托,根據(jù)實際需要,在全省范圍內建立10個資源繁育更新基地,對保存的農業(yè)生物種質材料分期分批進行更新繁殖。
2.3.2運行管理體系建設
(1)管理委員會。成立山東省農業(yè)生物資源管理委員會,作為全省農業(yè)生物資源保護和利用平臺的領導機構和最高決策機構,主要功能是協(xié)調、規(guī)范平臺建設的政策導向,從政策和運行方面協(xié)調有關部門、單位和個人之間的利益關系,保障平臺順暢運行。
(2)專家咨詢委員會。聘請國內相關領域的知名專家,組成專家咨詢委員會,負責對農業(yè)生物資源保護利用體系建設與運行的方針、路線和發(fā)展戰(zhàn)略提供咨詢意見和決策性建議,包括科技政策與科技規(guī)劃的制定、重大科技項目與科學工程的前期論證、人才培養(yǎng)、國內外交流合作等。
(3)管理辦公室。平臺管理辦公室是資源平臺管理委員會和專家咨詢委員會的日常辦事機構,是平臺共享服務和運行管理的樞紐,保障各項決策的實施以及安排協(xié)調相關的任務。
(4)省級資源中心。中心為非盈利的公益性事業(yè)單位,其職能和任務是進行農業(yè)生物資源的搜集、引進和保存工作,開展資源的鑒定評價、創(chuàng)新利用、分發(fā)代存和資源數(shù)據(jù)信息的研究與,在全省農業(yè)生物資源保護與利用工作的組織協(xié)調、信息溝通、資源共享等方面發(fā)揮牽頭作用,是全省農業(yè)生物資源共享體系的中心。
(5)資源研究團隊。以農業(yè)科研機構和高等院校的科研人員為主體,吸收社會力量,組建資源研究團隊,承擔資源收集保存、鑒定評價、繁殖更新、共享利用等具體工作。
2.3.3共享服務體系建設
(1)建立健全資源共享機制。研究制定共享行為主體的責權利界定規(guī)則,確定資源提供者、利用者和共享運行管理者等共享行為主體的責權利。研究制定農業(yè)生物資源共享保障規(guī)則,包括共享與利益分享相關政策和法規(guī)、約束與激勵機制、信譽保障和咨詢機制、績效評價機制等。
(2)建立資源信息共享網(wǎng)絡。集成資源主要數(shù)據(jù)信息,建立山東省農業(yè)生物資源信息共享服務網(wǎng)絡,為政府主管部門掌握情況和宏觀決策提供依據(jù),為科研人員和普通公眾獲取和利用農業(yè)生物資源信息提供可靠、便捷的通道。
2.4平臺建設的重點任務
2.4.1農業(yè)生物資源的考察與調查對全省農業(yè)生物資源的種類、分布、多樣性、瀕危狀況、生態(tài)環(huán)境以及資源的保存條件、管理水平和共享共用現(xiàn)狀等進行全面調查,探索農業(yè)生物資源長期保護和可持續(xù)利用的有效途徑。
2.4.2農業(yè)生物資源的收集保存建設農業(yè)生物資源保存庫(圃、場)及原生境保護點,向各級各類科研單位、高等院校等資源保有單位和個人征集現(xiàn)有資源,開展國內外優(yōu)異資源的收集和引進,搶救性收集保護瀕危、珍稀、野生農業(yè)生物資源。對收集的資源統(tǒng)一編目和入庫(圃、場)保存。
2.4.3農業(yè)生物資源的繁殖更新及標志性性狀數(shù)據(jù)的補充完善開展現(xiàn)存資源的定期繁殖更新工作,維持資源的生活力。對收集保存的資源深入開展農藝學、遺傳學等相關研究,補充完善種質資源的標志性和關鍵性性狀信息,增加資源信息數(shù)據(jù),提高資源可利用性。
2.4.4農業(yè)生物資源的鑒定評價按照國家統(tǒng)一的資源描述標準和數(shù)據(jù)控制規(guī)范,對資源的生物學特征特性進行鑒定評價。研究各種農業(yè)生物資源鑒定評價的技術方法,特別是利用現(xiàn)代生物技術理論和方法,從分子水平研究資源的性狀特征,構建地方特色生物資源核心種質,篩選優(yōu)異資源和突破性新種質。
2.4.5標準化整理和數(shù)字化表達按照國家統(tǒng)一的資源描述規(guī)范,對資源的護照信息、標記信息、特征特性信息、保存信息等進行標準化整理和數(shù)字化表達,建立資源信息(包括圖像、視頻等信息)數(shù)據(jù)庫,保證資源信息數(shù)據(jù)的可比性,提升資源的利用價值和共享水平。
2.4.6分子標記篩選、基因克隆與種質創(chuàng)新開展農業(yè)生物遺傳多樣性研究,發(fā)掘重要性狀的基因標記,克隆功能基因,創(chuàng)造新型種質材料,豐富遺傳資源基因庫。利用分子標記技術,研究山東特有生物資源的分子圖譜,構建智能化的種質指紋圖譜識別系統(tǒng),建立以分子標記輔助選擇、轉基因技術和分子設計育種技術為主體的高效分子育種技術平臺。
2.4.7信息網(wǎng)絡建設按照統(tǒng)一的資源信息標準、數(shù)字化標準和網(wǎng)絡化標準,將資源實物、數(shù)據(jù)信息和網(wǎng)絡相結合,建立數(shù)據(jù)容量大、檢索查詢功能全、網(wǎng)絡服務方便快捷的信息化、現(xiàn)代化服務體系。
基于GIS、RS和GPS技術,建設農業(yè)生物資源原生地、資源圃、保種場、保護區(qū)和更新與繁殖基地自然與經濟環(huán)境空間管理系統(tǒng),與共享服務系統(tǒng)融合,支撐農業(yè)生物資源信息化管理與服務。
2.4.8虛擬博物館建設建立和完善圖像處理、多媒體數(shù)據(jù)采集加工的規(guī)范,開展代表性、典型性資源的多媒體數(shù)據(jù)采集工作;運用三維數(shù)據(jù)還原、視頻、音頻等技術制作多媒體展品,實現(xiàn)對資源全方位的數(shù)字化表達;建立多媒體信息查詢系統(tǒng),以“形”的方式實現(xiàn)對資源的檢索,建成山東省農業(yè)生物資源虛擬博物館,達到對社會公眾進行科普教育、資源保護宣傳和遠程服務的目的。
一、充分發(fā)掘地方生物資源，為開放式教學做鋪墊
生物課要做到從封閉式教學到開放式教學具有相當大的挑戰(zhàn)性。封閉式教學是從20世紀50年代開始的，那時我國教育受蘇聯(lián)影響較大，推崇“三個中心論”，即“以課堂為中心，以教師為中心，以課本為中心”。這種教育思想把課堂作為實施教學的基地，教學活動大都是在課堂中進行的，學生的學習活動也往往局限于課堂。然而由于生物的結構、生理過程等知識往往比較抽象，如果只用語言描述，課堂會變得枯燥無趣，有些知識甚至利用多媒體也難以達到理想的教學效果，從而使學生的學習積極性受到打擊。對于這種狀況，教師應盡可能發(fā)掘當?shù)厣镔Y源，例如可從校園中的動植物開始，帶領學生在校園中進行探索。實實在在的生物是感性的，是看得見、摸得著的，它能有效地豐富學生的感性認識，促進其感性認識向理性認識的轉化和升華。另外，它是形象的、具體的，能有效地激發(fā)學生的想象和聯(lián)想，使學生超越個人狹隘的經驗范圍和時空的限制，能夠既讓學生獲得掌握的知識，認識更多的事物，又讓學生的形象思維與抽象思維互動發(fā)展。
二、充分發(fā)掘地方生物資源，培養(yǎng)學生實踐能力
毋庸置疑，校外資源比校內資源豐富得多，有養(yǎng)殖場、農林場、農產品加工廠，有公園、花木場、動植物標本館，也有生物科技實踐活動方面的素材，如三汊河濕地等，這些都是非常好的生物教學資源，在教學中教師應該注意運用。教師在發(fā)掘地方生物資源的過程中應當充分發(fā)揮學生的主觀能動性，帶領學生參與其中，給學生營造身臨其境的氛圍，以加強學生的實踐能力。在當?shù)厣镔Y源發(fā)掘的過程中會涉及參觀、訪問、講座、論壇等多種途徑，學生會因此獲得更多接觸社會的機會，有更多了解生物與社會、科學之間關系，從而學習動機得到激發(fā)，實踐能力和社會適應能力得到增強。如在教學水資源時，可讓學生從當?shù)睾恿髦腥∷?，對其水質進行調查、檢驗;在教學古生物進化時，可讓學生參觀動物園和標本博物館;教學傳染病時，可讓學生調查學校附近衛(wèi)生防疫站，了解病毒產生過程……這樣的教學能讓學生了解和體會到很多更加直觀形象的生物信息。
三、充分發(fā)掘地方生物資源，提高課堂教學效率
生物科學是一門實驗科學，教師應從學生的興趣出發(fā)，結合生活實踐，讓學生參與問題與假設的提出、方案的設計、驗證和得出結論等過程，讓學生在自主思考、自主操作中完成實驗，避免紙上談兵。只有把所學的知識運用到實踐中，才會真正理解知識，融會貫通;也只有在實踐中學以致用，知識才能稱之為知識。讓學生通過探究獲取知識，調動探求知識的心理需求，把課堂學習的主動權最大限度地還給學生，課堂教學就會和諧、高效。例如在說明某種魚類對不同的水環(huán)境均有一定的適應性時，筆者鼓勵學生用不同的水質飼養(yǎng)此魚，并帶領學生前往當?shù)厮屦^請教專業(yè)人員，以此來讓學生獲取生動案例和精準的答案。此外，在課堂上，筆者要求學生認真觀察此魚的結構，并與其他魚類進行對比，找出其特點。由于此前學生已經對這種魚有較深的了解，因此都積極地參與討論，輕松地理解了所學內容，課堂輕松而有實效。
顯而易見，地方生物資源對初中生物課堂教學具有積極的作用。我國地大物博，每個地區(qū)都有其獨特的資源。生物教師應當充分挖掘本地區(qū)寶貴的生物資源，讓它為生物教學增添趣味。同時，作為生物教師，我們必須具備緊隨時代潮流的教學資源觀，有所為有所不為，以現(xiàn)代教育理念為指導，辯證地開發(fā)和利用各種教學資源，把地方特色資源轉化為課堂教學資源，提升學生對生物課的興趣，提高課堂教學效率，為學生的發(fā)展創(chuàng)造更廣闊的空間。
作者:李智峰 周娉 單位:酒泉第五中學
為了堅持我市水生生物的多樣性，修復水域生態(tài)情況，維護生態(tài)安全，完成人與天然和諧發(fā)展。依據(jù)《漁業(yè)法》、國務院《中國水生生物資源養(yǎng)護行動大綱》、省農業(yè)廳有關文件精神，為策應經濟區(qū)建設，促進我市水域生態(tài)文明建設和漁業(yè)經濟可繼續(xù)發(fā)展。我市將開展以構建“漂亮贛江、生態(tài)贛江、和諧”為主題的水生生物資源增殖放流活動?，F(xiàn)結合當?shù)氐膶嵺`狀況，特制訂本工作方案。
一、工作安排
（一）放流數(shù)目：全市13個縣（市、區(qū)）方案放流水產物苗種3000萬尾。其中市本級放流200萬尾，投資15萬元；
（二）放流地址：各地應選擇在贛江或其支流，以及大、中型水庫中進行放流。市本級放流地址安排在贛江吉州段自來水公司取水站的上游500米處；
（三）放流時間：2012年6—7月份；
（四）放流種類：四大家魚、鯉、鯽、魴（鳊）等。
二、工作辦法
（一）增強指導，成立專門機構。為了使增殖放流工作順利進行，必需增強組織指導。市里成立以市農業(yè)局局長尹洪泉同志為組長，副調研員左家斌、陳志強同志為副組長，市水產（漁政）站、市農業(yè)行政法律支隊負責人成員的增殖放流工作指導小組。其辦公室設在市農業(yè)局水產（漁政）站，負責全市水生生物增殖放流工作的組織與協(xié)調，市水產站供應相關的技能支持和放流工作的結果評價工作。各縣（市、區(qū)）也要成立響應的專門機構，以保證增殖放流的工作結果。
（二）宣傳發(fā)起，提高社會關注度。充分應用播送、電視、報紙、收集等宣傳媒體和路子，開展對水生生物資源增殖放流主要意義的宣傳，加強社會各界和群眾對水域生態(tài)情況、水生生物資源維護的認識。經過增殖放流這一方式，普遍接收大眾參加，擴展社會影響，構成全市城鄉(xiāng)居民一起關注增殖放流，維護生態(tài)情況的優(yōu)越氣氛。
（三）增強監(jiān)管，規(guī)范放盛行為。放流苗種應符合《水生生物增殖放流規(guī)則》的要求，準則上如果來自水產良種場持證生產的優(yōu)質苗種，并經由查驗檢疫及格，保證種苗質量。嚴禁向自然水域投放雜交種、轉基因種以及不符合生態(tài)要求的水產種苗；放流苗種要經過公開投標收購，放流進程要公證公示，承受群眾和社會監(jiān)督；要做好增殖放流的跟蹤查詢和監(jiān)督，科學評價增殖放流的工作結果。
（四）縣政府指導，多方籌集資金。增殖放流工作是落實水生生物養(yǎng)護行動大綱和維護水生生物資源，維護生態(tài)情況的主要行動。2012年，市、縣兩級財務將撥出必然的指導資金用于增殖放流。積極倡議并爭奪民間資金及社會各界的支持，保證水生生物資源的養(yǎng)護和增殖放流等公益性社會事業(yè)，多方籌集資金，使我市的增殖放流工作規(guī)范、長期、有用地開展。
（五）增強法律，保證放流結果。市、縣漁政法律部分要以全市統(tǒng)一開展水生生物增殖放流的契機，結合本年的捕撈答應證的前置審批工作，開展一次打擊不合法電、毒、炸魚等為重點的漁業(yè)結合專治行動。經過加大對水生生物增殖放流的水域的有害漁具進行清算和整理，增強對捕撈答應的監(jiān)管，嚴厲打擊不合法捕撈和無證捕撈的行為，保證增殖放流的結果。
摘要:簡述了保護與利用農業(yè)生物資源的重要性和緊迫性,總結分析了山東省農業(yè)生物資源保存、研究和利用現(xiàn)狀。針對目前存在的突出問題,提出了構建全省農業(yè)生物資源保護與利用平臺的設想,包括平臺建設的總體思路、平臺結構、三大體系建設及八大重點任務。
關鍵詞:生物資源;保護現(xiàn)狀;存在問題;發(fā)展戰(zhàn)略
農業(yè)生物資源包括農作物、畜禽、農業(yè)微生物和藥用植物等種質資源,是維持人類生存、健康與發(fā)展的最根本物質基礎和戰(zhàn)略資源,也是農業(yè)新品種和生命科學源頭創(chuàng)新的材料基礎。育種實質上就是作物種質資源優(yōu)異基因的重組再加工,小麥矮稈基因、水稻“野敗”型不育基因的應用引發(fā)了“綠色革命”。因此,保護農業(yè)生物資源多樣性,發(fā)掘其中的優(yōu)異基因,是實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的中心策略[1]。當前,山東省農業(yè)生物資源保護與利用工作仍處于初級階段,還存在許多不足,而作物種類減少、品種遺傳基礎狹窄的問題卻日益突出。我們應該充分認識農業(yè)生物資源在經濟社會、農業(yè)可持續(xù)發(fā)展及食物與生態(tài)安全保障等方面的重要作用,站在國家和民族長遠利益的高度,切實加強農業(yè)生物資源保護與利用工作[2]。
1山東省農業(yè)生物資源保護現(xiàn)狀和主要存在問題
1.1農業(yè)生物資源收集保存現(xiàn)狀
山東省地處溫帶,由于具有良好的氣候、土壤、地形地貌條件及悠久的墾殖歷史,農業(yè)生物資源相當豐富。新中國成立以來,有關農業(yè)行政部門和科研單位組織了三次較大規(guī)模的農作物品種資源調查、搜集和整理工作,特別是近幾年,在省農業(yè)良種工程項目的支持下,大力開展了新品種選育和國內外種質資源的引進收集工作,進一步豐富了山東農業(yè)生物資源。初步統(tǒng)計,目前分散保存于全省科研和教學單位的農業(yè)生物種質資源約4萬份,這些資源有效地支撐了全省動植物育種和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
1.1.1主要農作物資源目前,以山東省農業(yè)科學院為主體搜集保存的普通小麥種質資源2200余份,其中本省地方品種441份,育成品種534份,國內征集品種(系)1025份,國外品種59份;另有國內外耐旱小麥種質156份,小麥近緣野生種屬10份。玉米地方品種資源經過歸并整理后保存441份,另有大批國內外引進種質和創(chuàng)新種質。國內外花生資源1800余份。棉花種質1470余份,包括野生棉及遠緣雜交高代材料、彩棉、低酚棉等。谷子種質2200多份。高粱種質1200多份。大豆栽培品種835份。
建國以來,經過幾次全省范圍內對蔬菜資源的調查、征集和整理,到1983年,山東省農業(yè)科學院蔬菜研究所保存68種蔬菜(包括部分亞種和變種)共3000多份種質資源,其中收入《山東省蔬菜品種資源目錄》的共計1680個。這些品種中有許多是山東名優(yōu)特產蔬菜資源,如膠東大白菜、濰縣蘿卜、章丘大蔥、萊蕪姜、蒼山大蒜、益都銀瓜等。20世紀80年代以來,山東從國內外引進了大批優(yōu)良蔬菜品種,加之本省選育的新品種,使山東的蔬菜資源十分豐富,并具有突出的經濟性狀[3]。
山東是我國北方落葉果樹的原產中心之一,被譽為“北方落葉果樹的王國”?，F(xiàn)有果樹種質資源24科,50屬,141種,27個變種,其中原始分布的野生果樹資源有20科,34屬,81種或變種[4]。山東原產果樹資源在現(xiàn)有資源種類中占有優(yōu)勢地位,煙臺蘋果、萊陽梨、肥城桃、樂陵金絲小棗、棗莊石榴、大澤山葡萄等都是山東久負盛名的特產。
1.1.2畜禽資源山東現(xiàn)有地方畜禽品種32個,其中魯西黃牛、德州驢等大家畜5個,萊蕪豬、大蒲蓮豬、里岔黑豬等地方豬種8個,小尾寒羊、濟寧青山羊等地方羊8個,壽光雞、中國斗雞等地方雞7個,豁眼鵝、金鄉(xiāng)百子鵝2個地方鵝,微山麻鴨、文登黑鴨2個地方鴨?，F(xiàn)存的地方品種按保存數(shù)量和利用程度可分為三種情況:一是有一定群體數(shù)量,在畜牧生產中單獨或作為雜交母本使用的畜禽品種,如魯西黃牛、小尾寒羊、萊蕪豬、里岔黑豬、微山麻鴨、豁眼鵝等,大約占畜禽品種資源總量的三分之一,已得到有效利用,市場需求趨向性凸顯,資源價值得到認可,并對畜牧業(yè)發(fā)展提供了種質支撐。二是群體數(shù)量較少,某些特性突出,目前作為育種材料或滿足特定需要的畜禽品種,如中國斗雞、壽光雞、濟寧青山羊、大蒲蓮豬等。三是尚未得到社會重視、存養(yǎng)地又無能力保護,數(shù)量急劇下降,已經滅絕或處于瀕危的畜禽品種,建國以來,已有榮成元寶雞、煙臺糝糠雞、沾化黑豬等6個品種滅絕;濟寧百日雞、文登黑鴨、大尾寒羊、黑耳兔等品種瀕臨滅絕[5]。
1.1.3農業(yè)微生物資源山東省在農業(yè)微生物資源研究與開發(fā)利用方面曾一度在全國處于領先水平。1963年山東省農業(yè)科學院分離到一種專性寄生于菟絲子的墨盤孢目毛炭疽菌屬的真菌,利用該菌制備的微生物除草劑“魯保1號”防治菟絲子效果顯著,且不危害大豆和其它農作物,對人畜無害,成為我國將真菌用于雜草生物防治的首創(chuàng)。1966年以后,生物除草劑“魯保1號”在全國20多個省(市、自治區(qū))推廣應用6617×104hm2,防效達85%以上,平均挽回損失30%～50%。目前,山東省農業(yè)科學院生物農藥、生物肥料和食用菌等優(yōu)良菌株的保存數(shù)量達400余株,山東農業(yè)大學的植物病原真菌菌種及動物病原菌保存數(shù)量達200余株,青島農業(yè)大學也保存有一定數(shù)量的藥用真菌資源。
1.1.4藥用植物資源1987年第三次中藥資源普查后編寫的《山東省中藥資源名錄》共收載中藥4類1470種,藥用植物即達1299種,占中藥資源總數(shù)的8814%,其中藻類植物43種,菌類植物32種,地衣植物2種,苔蘚植物3種,蕨類植物73種,種子植物有1143種。除山東中醫(yī)藥大學、山東中醫(yī)藥研究院和各地植物園內種植少量的藥用植物用于教學、科普或觀賞外,大都處于野生狀態(tài)。建國以來,山東開展野生種質人工馴化的藥用植物90余種,較大規(guī)模(6617hm2以上)人工栽培的有20余種,其中桔梗、丹參、黃芩、黃芪、金銀花等全國知名。從2005年始,在省良種產業(yè)化工程的支持下,開始了山東大宗類藥用植物種質資源的搜集研究工作,山東省農業(yè)科學院鑒定保存桔梗、丹參、黃芪、黃芩、石竹子、紫蘇等種質200余份,育種中間材料800余份;山東中醫(yī)藥大學鑒定保存金銀花、丹參等種質資源140余份;山東中醫(yī)藥研究院鑒定保存黃芩種質50余份。
1.2農業(yè)生物資源保護與利用中存在的主要問題
農業(yè)生物資源研究是農業(yè)科技發(fā)展的重要基礎。盡管山東農業(yè)生物資源保護與利用工作取得了顯著成績,但仍有諸多問題亟待解決[6～8]。
一是對生物資源的重要性認識不足,對生物資源保護和利用工作的基礎性、長期性、穩(wěn)定性和公益性還沒有形成廣泛的社會共識。
二是管理職責不明,缺乏高層次整體規(guī)劃,尚未建立起統(tǒng)一、高效的全省農業(yè)生物資源管理工作體系。
三是資源保存分散,共享效率低。長期以來,資源分散保存在不同的行業(yè)機構和技術人員手中,存在部門分割、單位所有的現(xiàn)象,機構之間以及保存者與利用者之間缺乏聯(lián)系,資源共享的整體能力較差。
四是資源評價、鑒定等技術工作不深入,典型性和關鍵性數(shù)據(jù)缺乏,資源潛在的經濟、社會和生態(tài)價值沒能體現(xiàn)出來。
五是缺乏高層次專業(yè)人才。資源保護和管理工作具有基礎性和技術支撐性等特點,短期內難以出大成果和高水平論文,難以吸引高層次人才從事這項工作。
六是缺乏持續(xù)穩(wěn)定的經費支持。資源的收集保存、繁殖更新是一項基礎性、公益性的工作,其經費至今尚未列入經常性財政預算。許多資源的保存借助一般科研項目的支持,而項目結束后,因資金斷檔,不得不放棄對大量資源的保存。
2山東省農業(yè)生物資源保護與利用的戰(zhàn)略設想
山東具有豐富的農業(yè)生物資源,但隨著農業(yè)集約化發(fā)展、生態(tài)環(huán)境變化和大規(guī)模經濟建設,加之長期以來農業(yè)生物資源工作存在的諸多問題,使農業(yè)生物資源多樣性破環(huán)嚴重,農業(yè)品種遺傳基礎越來越窄。因此,加強農業(yè)生物資源的管理、保護及研究利用越來越迫切,任務十分艱巨。為此,提出構建山東農業(yè)生物資源保護與利用平臺的初步設想[9～13]。
2.1平臺建設總體思路
2.1.1指導思想從全省農業(yè)科技發(fā)展的總體布局出發(fā),以資源安全保護和科學利用為主線,搭建公益性、基礎性、戰(zhàn)略性的農業(yè)生物資源保護與利用平臺,創(chuàng)新資源管理與共享機制,解決資源收集、保存、共享和利用過程中的關鍵問題,為山東省乃至黃淮海地區(qū)農業(yè)科技長遠發(fā)展與重點突破提供強有力的基礎支撐。
2.1.2基本原則
(1)統(tǒng)籌規(guī)劃,分步實施。農業(yè)生物資源種類多、分布廣,保存方式多樣。平臺建設必須注重頂層設計和統(tǒng)一規(guī)劃,按照不同類型資源的性能特點和生命規(guī)律,分步驟、分級別、分階段組織實施。
(2)政府主導,多方參與。充分發(fā)揮政府對公益性、基礎性事業(yè)的主導作用,同時調動農業(yè)科研院所、高等院校、社會團體和個人參與的積極性,建立多元化的農業(yè)生物資源保護與利用體系。
(3)優(yōu)化整合,高效利用。對全省農業(yè)生物資源狀況進行全面調查、登記,優(yōu)化整合分散在全省不同地區(qū)、不同單位的農業(yè)生物資源,確保資源安全,促進共享,提高利用效率。
(4)創(chuàng)新機制,加強管理。建立由省級行政主管部門參與的農業(yè)生物資源保護與利用決策機制,構筑以資源保存和研究機構為核心的收集保護體系,逐步完善咨詢、運行、服務、監(jiān)督、評價等管理機制,保證平臺正常運轉。
2.1.3發(fā)展目標利用10年左右的時間,構筑起全省農業(yè)生物資源保護與利用的實物層、數(shù)據(jù)層和網(wǎng)絡層三層結構,建成資源運行管理、保存更新和共享服務三大體系,完成一批農業(yè)生物資源保存、創(chuàng)新和共享等基礎性工作,全面提升山東省資源保存與利用的標準化、信息化水平,與國家自然科技資源平臺接軌,實現(xiàn)山東省農業(yè)生物資源保護與利用工作的跨越式發(fā)展。
2.2平臺結構
農業(yè)生物資源保護與利用平臺由實物層、數(shù)據(jù)層和網(wǎng)絡層三層結構組成。
實物層包括主要農作物、養(yǎng)殖動物、農業(yè)微生物、藥用植物等種質資源庫(圃、區(qū)、場)及其所保存的種質資源。通過實物層建設,形成山東省農業(yè)生物資源保存體系。
數(shù)據(jù)層是按照統(tǒng)一的技術標準對農業(yè)生物資源的形態(tài)、特性、遺傳等各種資料進行數(shù)字化處理,建立山東省農業(yè)種質資源數(shù)據(jù)庫。
網(wǎng)絡層是建設分布式的農業(yè)生物資源信息網(wǎng)絡軟硬件環(huán)境,建立山東省農業(yè)生物資源信息網(wǎng)絡服務系統(tǒng),農業(yè)生物資源信息,實現(xiàn)農業(yè)資源數(shù)據(jù)的遠程查詢和種質需求信息的傳遞。
2.3平臺建設的主要內容
2.3.1收集保存體系建設為了實現(xiàn)農業(yè)生物資源的安全保存,避免已收集資源的再度丟失,應建立原生境保護與非原生境保護(如種質庫、圃、場、園等)相結合的標準化、規(guī)模化、自動化和網(wǎng)絡化的保存體系。
(1)山東省農業(yè)生物資源中心。建設、完善農業(yè)生物資源中心綜合樓及其相應的配套設施,包括種子中期低溫保存庫、微生物庫、離體材料庫、畜禽種質庫、種質鑒定評價實驗室、資源信息網(wǎng)絡室、資源繁育和展示基地等,使該中心成為山東乃至黃淮海地區(qū)現(xiàn)代化的種質資源保存中心、資源鑒定與評價中心、資源數(shù)據(jù)信息中心和生物多樣性保護的科普教育基地。
(2)種質資源圃。以山東省農業(yè)科研機構和高等院校為依托,以不適宜種子保存的多年生和無性繁殖植物資源為重點,充分利用現(xiàn)有資源圃,建設、完善10個植物種質資源圃。公務員之家
(3)畜禽保種場。以優(yōu)勢農業(yè)科研、教學機構和生產單位為依托,以特色、珍稀地方畜禽資源和優(yōu)異資源為重點,按照生物安全規(guī)劃,依據(jù)品種特性分類原則,建立20個畜禽資源保種場,保護地方資源和引進的優(yōu)異資源。
(4)保護區(qū)。以生物資源原生地地方政府為主體,根據(jù)普查結果,設立10～20個種質資源原生境保護區(qū),對山東特有的野生資源進行原生境保護。
(5)資源繁殖更新基地。以農業(yè)科研、教學機構和生產單位為依托,根據(jù)實際需要,在全省范圍內建立10個資源繁育更新基地,對保存的農業(yè)生物種質材料分期分批進行更新繁殖。
2.3.2運行管理體系建設
(1)管理委員會。成立山東省農業(yè)生物資源管理委員會,作為全省農業(yè)生物資源保護和利用平臺的領導機構和最高決策機構,主要功能是協(xié)調、規(guī)范平臺建設的政策導向,從政策和運行方面協(xié)調有關部門、單位和個人之間的利益關系,保障平臺順暢運行。
(2)專家咨詢委員會。聘請國內相關領域的知名專家,組成專家咨詢委員會,負責對農業(yè)生物資源保護利用體系建設與運行的方針、路線和發(fā)展戰(zhàn)略提供咨詢意見和決策性建議,包括科技政策與科技規(guī)劃的制定、重大科技項目與科學工程的前期論證、人才培養(yǎng)、國內外交流合作等。
(3)管理辦公室。平臺管理辦公室是資源平臺管理委員會和專家咨詢委員會的日常辦事機構,是平臺共享服務和運行管理的樞紐,保障各項決策的實施以及安排協(xié)調相關的任務。
(4)省級資源中心。中心為非盈利的公益性事業(yè)單位,其職能和任務是進行農業(yè)生物資源的搜集、引進和保存工作,開展資源的鑒定評價、創(chuàng)新利用、分發(fā)代存和資源數(shù)據(jù)信息的研究與,在全省農業(yè)生物資源保護與利用工作的組織協(xié)調、信息溝通、資源共享等方面發(fā)揮牽頭作用,是全省農業(yè)生物資源共享體系的中心。
(5)資源研究團隊。以農業(yè)科研機構和高等院校的科研人員為主體,吸收社會力量,組建資源研究團隊,承擔資源收集保存、鑒定評價、繁殖更新、共享利用等具體工作。
2.3.3共享服務體系建設
(1)建立健全資源共享機制。研究制定共享行為主體的責權利界定規(guī)則,確定資源提供者、利用者和共享運行管理者等共享行為主體的責權利。研究制定農業(yè)生物資源共享保障規(guī)則,包括共享與利益分享相關政策和法規(guī)、約束與激勵機制、信譽保障和咨詢機制、績效評價機制等。
(2)建立資源信息共享網(wǎng)絡。集成資源主要數(shù)據(jù)信息,建立山東省農業(yè)生物資源信息共享服務網(wǎng)絡,為政府主管部門掌握情況和宏觀決策提供依據(jù),為科研人員和普通公眾獲取和利用農業(yè)生物資源信息提供可靠、便捷的通道。
2.4平臺建設的重點任務
2.4.1農業(yè)生物資源的考察與調查對全省農業(yè)生物資源的種類、分布、多樣性、瀕危狀況、生態(tài)環(huán)境以及資源的保存條件、管理水平和共享共用現(xiàn)狀等進行全面調查,探索農業(yè)生物資源長期保護和可持續(xù)利用的有效途徑。
2.4.2農業(yè)生物資源的收集保存建設農業(yè)生物資源保存庫(圃、場)及原生境保護點,向各級各類科研單位、高等院校等資源保有單位和個人征集現(xiàn)有資源,開展國內外優(yōu)異資源的收集和引進,搶救性收集保護瀕危、珍稀、野生農業(yè)生物資源。對收集的資源統(tǒng)一編目和入庫(圃、場)保存。
2.4.3農業(yè)生物資源的繁殖更新及標志性性狀數(shù)據(jù)的補充完善開展現(xiàn)存資源的定期繁殖更新工作,維持資源的生活力。對收集保存的資源深入開展農藝學、遺傳學等相關研究,補充完善種質資源的標志性和關鍵性性狀信息,增加資源信息數(shù)據(jù),提高資源可利用性。
2.4.4農業(yè)生物資源的鑒定評價按照國家統(tǒng)一的資源描述標準和數(shù)據(jù)控制規(guī)范,對資源的生物學特征特性進行鑒定評價。研究各種農業(yè)生物資源鑒定評價的技術方法,特別是利用現(xiàn)代生物技術理論和方法,從分子水平研究資源的性狀特征,構建地方特色生物資源核心種質,篩選優(yōu)異資源和突破性新種質。
2.4.5標準化整理和數(shù)字化表達按照國家統(tǒng)一的資源描述規(guī)范,對資源的護照信息、標記信息、特征特性信息、保存信息等進行標準化整理和數(shù)字化表達,建立資源信息(包括圖像、視頻等信息)數(shù)據(jù)庫,保證資源信息數(shù)據(jù)的可比性,提升資源的利用價值和共享水平。
2.4.6分子標記篩選、基因克隆與種質創(chuàng)新開展農業(yè)生物遺傳多樣性研究,發(fā)掘重要性狀的基因標記,克隆功能基因,創(chuàng)造新型種質材料,豐富遺傳資源基因庫。利用分子標記技術,研究山東特有生物資源的分子圖譜,構建智能化的種質指紋圖譜識別系統(tǒng),建立以分子標記輔助選擇、轉基因技術和分子設計育種技術為主體的高效分子育種技術平臺。
2.4.7信息網(wǎng)絡建設按照統(tǒng)一的資源信息標準、數(shù)字化標準和網(wǎng)絡化標準,將資源實物、數(shù)據(jù)信息和網(wǎng)絡相結合,建立數(shù)據(jù)容量大、檢索查詢功能全、網(wǎng)絡服務方便快捷的信息化、現(xiàn)代化服務體系。
基于GIS、RS和GPS技術,建設農業(yè)生物資源原生地、資源圃、保種場、保護區(qū)和更新與繁殖基地自然與經濟環(huán)境空間管理系統(tǒng),與共享服務系統(tǒng)融合,支撐農業(yè)生物資源信息化管理與服務。
2.4.8虛擬博物館建設建立和完善圖像處理、多媒體數(shù)據(jù)采集加工的規(guī)范,開展代表性、典型性資源的多媒體數(shù)據(jù)采集工作;運用三維數(shù)據(jù)還原、視頻、音頻等技術制作多媒體展品,實現(xiàn)對資源全方位的數(shù)字化表達;建立多媒體信息查詢系統(tǒng),以“形”的方式實現(xiàn)對資源的檢索,建成山東省農業(yè)生物資源虛擬博物館,達到對社會公眾進行科普教育、資源保護宣傳和遠程服務的目的。
摘要：植物資源開發(fā)學是生物資源科學專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課程。本文以貴州師范學院11級生物資源科學專業(yè)的核心課程植物資源開發(fā)學為例，從本門課程的特點、教學中存在的問題、教學方法以及科教的緊密結合等方面出發(fā)，對植物資源開發(fā)學的教改方面進行了一些探索，以提高教學質量和教學效果。
關鍵詞：生物資源科學，植物資源學，教學改革，探索
生物資源科學（代碼：070411S）屬于理學大類，生物科學類。此專業(yè)是貴州師范學院響應教育部關于戰(zhàn)略性新興產業(yè)相關專業(yè)申報的號召、開始申辦的，并于2010年由教育部批準為傳統(tǒng)招生目錄外專業(yè)。獲批后，我院于2011年開始招生，目前有在校生近160人。由于該專業(yè)屬于傳統(tǒng)招生目錄外專業(yè)，目前只有浙江大學、貴州師范學院及泰山學在試驗辦學，還沒有統(tǒng)一的辦學模式，這就要求我們根據(jù)本省的實際情況，構建特色的辦學模式，其中尤其是課程體系的構建。在課程體系構建中，植物資源開發(fā)學作為一門專業(yè)基礎課程，其中所涉及到的一些專業(yè)技能是學生必須掌握的。
1、植物資源開發(fā)學課程特點
植物資源開發(fā)學以生物科學為背景以現(xiàn)代生物技術為主導，以植物資源的分布、繁殖、經濟性狀、機能特性、開發(fā)利用和相關知識及其可持續(xù)發(fā)展為中心內容進行教學和科研，是一個多學科交叉、寬口徑的新學科，與藥用植物學、植物分類學和保護生物學有密切關系。但是與這些學科相比又有所不同，植物資源開發(fā)學尤其是對實踐能力要求更高些，重在開發(fā)利用，為人類的衣食住行提供所需的資源。因此在其培養(yǎng)模式以及植物資源開發(fā)課程的教學內容、教學方法上都存在著不同的側重點。因此，如何根據(jù)本校的教學條件，進行教學改革，培養(yǎng)社會需要的生物資源科學專業(yè)方面的人才，是植物資源學這門課程在教學的時候需要必須用謹慎的態(tài)度來面對的問題。
2、目前在本門課程教學中存在的問題
2.1、植物資源開發(fā)學相關教材匱乏的問題
專業(yè)針對性強，教材必須針對培養(yǎng)目標和教學大綱的基本要求。對教材的實用性要求上，要讓學生在知識結構和能力結構方面有突出的優(yōu)勢，所以對于專業(yè)課的選取上要獨具匠心，有別于其它教材，充分展示創(chuàng)新思想，專業(yè)針對性要強，突出資源開發(fā)利用的能力要求。然而目前能夠符合這方面要求的教材可以說幾乎沒有，鑒于此種情況，我們目前采取的措施是：對目前有的資源學方面的教材進行整合，再加工，形成具有自己院校辦學特色的講義。比如，我們在選擇教材的時，盡量選擇國家級的規(guī)劃教材，注意各個版本之間的相互聯(lián)系性、繼承性，不斷的吸取成熟的、公認的新技術、新進展、新成就，提示學科發(fā)展方向，然后再結合國內外的期刊進行補充最近的相關科研內容，充分利用數(shù)據(jù)庫不斷的完善新的知識進去，以利于學生了解資源學的學科發(fā)展的動態(tài)以及研究現(xiàn)狀，也有利于學生的創(chuàng)新意識和能力的培養(yǎng)。讓編寫的講義一定要緊跟時代步伐，體現(xiàn)知識更新的前瞻性，擺脫教材知識的滯后性的局限。讓講義的內容與知識結構稱為一個體系，這個體系主要圍繞著“三基”進行，體現(xiàn)專業(yè)發(fā)展的基礎理論、基本知識和基本技能這三個方面。把資源開發(fā)的科學性與嚴謹性，以及與環(huán)境之間的相互關系結合起來，促進學生更好的把我本學科資源開發(fā)的基本路徑和開發(fā)利用模式，充分調動學生學習的積極性和主動性。
2.2 針對本門課程的教學方法不夠靈活問題
根據(jù)調查，“高等學校中大約有一半課程的課堂教學學生不滿意。最主要的弊病是呆板、單調，教師在課堂上唱獨角戲，一言堂，照本宣科，把教學大綱規(guī)定的知識內容單向地灌輸給學生，而不問學生接受如何，如同‘填鴨’”[1]，針對教師的“一言堂”，“滿堂灌”等比較守舊的教學方法，不在教學方法上進行改革創(chuàng)新，勢必影響學生學習的積極性，教師講的辛苦，而學生昏昏欲睡，教與學相互分離，達不到教學相長的效果。因此，高校的教學方法改革勢在必行。
對此，我們在資源學的課堂上充分利用現(xiàn)有的教育資源進行教學方法的創(chuàng)新。科技的進步給我們提供了現(xiàn)代化、信息化、立體化和多樣化的教學手段，給教師以極大的運用自由度。
我們充分利用多媒體的平臺，在課堂上積極優(yōu)化課堂教學，積極調動學生的學習熱情。教學中我們提倡“參與式”教學，資源開發(fā)學是一門實用型很強的學科，這就要求我們在教學方式上，不能只因循傳統(tǒng)，重書本知識、輕能力培養(yǎng)。我們的講義只是作為學生學習的參考書籍，而不是像中小學的教科書的功能，因此，我們在講每一節(jié)課程之前，把下次上課的內容給學生，然后在上課時，分組討論相關章節(jié)的課程內容。教師再將相關的資源開發(fā)利用的成功案例（視頻資料）進行賞析，讓每一組的同學們自己進行討論總結，分析，歸納。最后各個組的代表發(fā)言，幾個小組討論交換意見之后再有教師進行鼓勵性的對大家的結論進行欣賞式的評價，歸納。應經過這么的互動式的教學不但有目的地培養(yǎng)學生的表達能力、思維能力，而且最重要的是使教師從知識的傳授者、教學的組織領導者，轉變成為學習過程中的咨詢者、指導者和伙伴。教學方法的改革極大地調動了學生的學習熱情。
這種教學方法的改革對教師而言，對自身素質的提高也很有幫助。教師不再以照本宣科、固守傳統(tǒng)的面貌出現(xiàn)在三尺講臺上，而是要指導學生懂得從哪兒得到知識，掌握獲取知識的能力和方法，積極培養(yǎng)學生個性（健康、和諧發(fā)展的個性）和各種能力，引導學生對未來有充分的認識。因此，這就要求教師應該掌握教育基礎文化知識，加強教育的實踐活動，開展多種渠道的在職和脫產培訓進修。充分利用數(shù)據(jù)庫，追蹤最新的科研的信息，把握本學科的前沿性，只有這樣才能真正成為人格高尚、學識淵博、愛學生、有能力、具有創(chuàng)新精神的教師。
2.3 考試方法單一的問題
根據(jù)麻省理工的教改認為：調整課程的重心是非常必要的，這是為了糾正近幾十年來偏向科學理論、脫離實踐的傾向[2]。現(xiàn)在大學的課程考試正是具有調整課程重心的指揮棒的最用。在大學一般都是平時成績占30%和學期末的考試成績占70%的比例進行，兩者得出最終的學生成績。導致學生學習結果還是只重視理論知識，實踐可以說是停滯的狀態(tài)，最終學生形成了只是及格萬歲，拿到學分了事。造成了目前學生一旦學期結束，那么到畢業(yè)都不會再有機會接觸之前所學這門課程的現(xiàn)狀。鑒于此，我們對本門課程的考試單一的情況進行了符合本門課程教學規(guī)律的改革。
由于平時是小組討論，然后每組派代表，各個組之間展開辯論式的發(fā)言，做到了人人參與，人人發(fā)言的良好教學效果，因此也就不存在平時成績這一說法，有時偶爾有同學表現(xiàn)不積極，就采取單獨談心的模式，對其進行關心，了解一下情況，聽聽他們的建議或意見，加以吸收運用到教學中去，大大調動了學生平時學習的積極性。對于考試，我們采取理論考核與實踐考核相結合，由于平時也要進行實踐考核，學生學習的目的性更強，大大提高課程的實踐考核比例，甚至占60%，理論考試占40%。實踐考試主要是進行資源開發(fā)利用的模擬，自己選擇某一種植物資源的某一個點，運用課堂學到的知識，結合自己的閱歷以及查閱相關的資料自行進行設計，對資源進行開發(fā)（一級開發(fā)、二級開發(fā)、三級開發(fā)均可），要求以項目的形式進行論證，進行可行性分析并最終到達一定的目的。其主要任務是加強這些理論在實際中的應用，其主要精力放在實際應用上，明顯增強了學生的適應能力，有了這些基礎，以后學生無論是在實際工作中還是自己創(chuàng)業(yè)相信都會普遍感到得心應手的。
3、科研與教學結合不夠緊密
關于系統(tǒng)工程，錢學森認為： “系統(tǒng)工程就是從系統(tǒng)的認識出發(fā)，設計和實施一個整體，以求達到我們所希望得到的效果”[3]。目前各種專業(yè)都面臨著，教學科研兩條腿走路，不能緊密的結合，不能把科研的成果轉到教學中去，學生也就不能很好的跟蹤上本門課程的前沿知識，更沒有機會去用實踐來檢驗所學的理論知識。而我們認為：教學和科研就是一個整體，一個不可分割的工程，二者是相輔相成的。生物資源科學專業(yè)依托貴州省生物資源開發(fā)利用特色重點實驗室這個平臺，在制定培養(yǎng)目標時，就要求把資源開發(fā)的科研知識帶到課堂上來，讓學生走進實驗室中去，用實踐來檢驗理論，科研不在高高在上，而是為實踐服務。這種不在單獨的重視第一課堂的理論教學，而是第二科學的實踐課堂對學生來說更加重要。從而讓生澀的理論不再變得那么的枯燥，在年終的調查中受到了學生們的好評。
4、結語
生物資源科學專業(yè)是傳統(tǒng)招生目錄外專業(yè)，其相關的課目也是新開設的，需要在不斷在探索中進行，植物資源開發(fā)學課程的改革路程很漫長，務必積極探索和實踐，才能不斷的創(chuàng)新。同時提高教師自身的知識水平與業(yè)務能力，盡我們所能來促使專業(yè)課程教學上一個新臺階，達到讓學生掌握一門技能的目的，而實現(xiàn)這個目的的方法就是教會學生怎么樣去學習，如何去利用所學為社會做貢獻。錢偉長先生說過：教育的目的是使學生掌握正確的學習方法、工作方法和思想方法，所學的課程也好、專業(yè)也好，無非是一種載體，通過這個載體來促使大家掌握這種方法。而我們也正是在朝這個方向努力著，希望學生學有所用，希望為社會輸送優(yōu)秀的專業(yè)人才。
摘要：海洋藥用生物資源學是我校海洋藥學專業(yè)的一門主要專業(yè)課，筆者做了大量創(chuàng)新，包括為根據(jù)海洋藥學專業(yè)教學發(fā)展的需要，不斷修訂教學內容；緊隨海洋藥物前沿進展，更新教材；優(yōu)化教學方式，實現(xiàn)師生互動；開展野外實訓，鞏固基礎知識；開展在企業(yè)暑期短期實習和畢業(yè)實習，促進就業(yè)，通過上述努力提高學生科研創(chuàng)新能力和就業(yè)競爭力。
關鍵詞：海洋藥學；海洋藥用生物資源學；教學改革；創(chuàng)新
海洋生物因其獨特生存環(huán)境，導致其次生代謝產物具備新穎的結構、出人意料的藥理活性，目前越來越受到科研人員關注，人們期望從海洋中發(fā)現(xiàn)新藥，以解決疑難病癥或耐藥性問題。近幾年海洋藥學研究不斷有新發(fā)現(xiàn)，如芋螺毒素等一批海洋藥物上市，極大刺激了研發(fā)熱情。在我國，海洋藥物是國家“十一五”和“十二五”海洋經濟發(fā)展規(guī)劃中重點發(fā)展領域。為響應國家需要和科技發(fā)展需要，培養(yǎng)海洋藥學研究的專業(yè)人才，中國藥科大學海洋藥學專業(yè)于2004年獲得教育部批準，并建立了海洋藥學教研室，開始本科招生，并自2006年開始正式招收海洋藥學碩士生和博士生。海洋藥學專業(yè)開設主要專業(yè)課有海洋藥用生物資源學、海洋生物技術、海洋藥學、海洋制藥學、海洋生物學等，目前基本形成具有海洋特色的藥學教育體系。海洋藥用生物資源學是近些年來隨著人類對海洋研究和開發(fā)程度的不斷深入而逐漸發(fā)展起來的一門新興交叉學科，它主要研究海洋生物的種類、數(shù)量、分布、生物活性物質的開發(fā)利用以及對海洋生物的可持續(xù)利用等。海洋生物資源學的主要研究目標是通過綜合運用包括分類學、生態(tài)學、地理學、天然產物化學、現(xiàn)代生物化學和分子生物學、藥學、中藥學以及現(xiàn)代管理學等學科在內的方法和手段，揭示海洋生物的種類和分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)具有食用、藥用以及工業(yè)用的新生物資源，特別是海洋藥物，來服務于人類。同時，利用現(xiàn)代生物技術手段實現(xiàn)對海洋生物資源的合理開發(fā)和利用，為人類未來的發(fā)展做出重要的貢獻。海洋藥用生物資源學的主要研究對象是海洋環(huán)境下生活的、具有潛在藥用開發(fā)潛力的動物、植物和微生物。對于這門課的改革，我提出以下幾點淺見。
一、根據(jù)海洋藥學專業(yè)教學發(fā)展的需要，不斷修訂教學內容
我校海洋藥學專業(yè)開設海洋藥用生物資源學、海洋生物學、海洋天然產物化學等專業(yè)課程，三者既有緊密聯(lián)系又各有側重。由于海洋藥學專業(yè)設立時間較短，沒有現(xiàn)成教學內容可以借鑒，使用的教材都是自編教材，故教學工作一直在摸索和創(chuàng)新中；同時教學實踐中也存在很多問題，如本專業(yè)設立之初并未全面考量細化專業(yè)課程內容，三門課程在教學內容方面存在不同程度的重復現(xiàn)象，特別是海洋藥用資源學與海洋生物學有很多重疊。針對上述問題，通過開展教師之間研討及學生意見反饋等方式，筆者協(xié)同其他教師一起修正教學內容，以符合教學發(fā)展的需要。以海洋藥用生物資源學為例，突出“藥用”和“資源”兩個主題，以區(qū)別于海洋生物學的教學內容（海洋生物學重點講授海洋生物的分類學特征）。具體包括“藥用”的海洋生物分類特征、藥用部位、藥用開發(fā)與應用，及其資源分布。以軟體動物為例，不再贅述軟體動物分類學特征，而是突出介紹藥用的品種，如海兔，具體介紹海兔生物分類特征、分布區(qū)域、藥用部位、藥用進展、藥用進展、實例等，如Dolastatin10、Dolastatin15等研究進展。實例選擇更趨向于來源于海洋的已經成為新藥或臨床在研的藥物，特別是國外熱點藥物的追蹤。本著由面到點，逐步深入，全面介紹藥物研究過程的教學思路，幫助學生全面了解海洋藥物研發(fā)歷史、流程及研究思路，有助于培養(yǎng)學生的學術思維能力，拓寬知識面和眼界。
二、緊隨海洋藥物前沿進展，更新教材
目前海洋藥學領域每年約有500～600篇，1000個左右的新結構化合物被發(fā)現(xiàn)，具有顯著生理活性的海洋天然產物不斷進入臨床研究階段，有部分藥物已經被批準，有的藥物被駁回，如來源于芋螺的齊考諾由2005年1月首次在美國上市，2005年2月獲歐盟許可[1]。但就目前的教材而言，特別是教材2004~2005年期間編寫的，許多知識已經陳舊，亟需更新。特別是對海洋來源的新藥或候選藥物的介紹不夠深入，缺乏詳細的有代表性的介紹，因此與藥物化學相比較，缺乏系統(tǒng)性。因此筆者篩選了有代表性熱點藥物研究，將其更新于教材中，全面系統(tǒng)地介紹，使學生在學習基礎知識外，了解最新研究動態(tài)，擴寬了學生的視野。
三、優(yōu)化教學方式，實現(xiàn)師生互動
目前的教學模式主要是老師講解為主，缺乏學生互動。學生被動接受知識，因此學生的創(chuàng)新思維和獨立思考能力得不到有效鍛煉，同時缺乏對外界的了解，如對企業(yè)的了解，不知道企業(yè)需求是什么。并且現(xiàn)有教學都進行獨立內容講授，學生了解知識往往很零散，缺少全面整合和融會貫通。對此筆者做了大量創(chuàng)新。如筆者參照企業(yè)新藥立項報告形式，其內容涉及藥物來源、結構、理化常數(shù)、藥理活性、研究動態(tài)、專利情況、市場預測等方面，要求學生參照模版對某種海洋來源的藥物進行綜述。通過大量文獻檢索，規(guī)范書寫報告，學生從中學習到有哪些著名企業(yè)，該企業(yè)的研發(fā)方向是什么，作為藥物研究中重要一環(huán)的調研報告該如何撰寫，從而全面整合已有知識，同時擴充新知識。學生在完成作業(yè)過程中，必然涉及到藥理、藥化、藥劑等各種知識，故可以將已有知識進行回顧和整合；在課堂討論中，采取演講和提問的教學方式，鼓勵學生敢于質疑，積極參與討論，激發(fā)學生學習熱情，鍛煉學生的口才。筆者通過近三年的教學實踐發(fā)現(xiàn)，這種教學方式非常受學生歡迎，但在實際操作過程中也存在一些難題，如學生的文獻檢索能力有待提高。
四、開展野外實訓，鞏固基礎知識
海洋藥用生物資源學這門課程的實踐性非常強，學生如果只是學習課本內容，往往達不到良好的效果，特別是無法真正了解一些海洋動物或植物。為此本校海洋藥學專業(yè)開設了野外實訓教學。學校與海洋研究所、海洋大學等建立實訓基地，安排前往海濱實地考察，了解海洋動物或者植物生活環(huán)境，觀察活體或標本，參觀養(yǎng)殖基地，如紫菜養(yǎng)殖基地、魚蝦蟹類養(yǎng)殖基地，參觀相關生產海洋藥物企業(yè)（如甲克素生產加工企業(yè)），聆聽專家講座。經過近年的教學實踐，學生通過實地學習，加深了對課本內容的理解和掌握，同時增強了對企業(yè)的了解，擴展了知識面。
五、開展在企業(yè)暑期短期實習和畢業(yè)實習，促進就業(yè)
就業(yè)是學生的頭等大事。海洋藥學作為一個新專業(yè)，許多企業(yè)并不了解，不知道這個專業(yè)學生學習過什么知識，能夠從事什么崗位，故需要與企業(yè)溝通和合作，使得企業(yè)了解學生。最佳辦法為派學生到企業(yè)實習。為此，本教研室教師通過與企業(yè)溝通，設立培訓基地等方式，開展暑期短期實習和本科畢業(yè)實習等方式，加強企業(yè)與學校，企業(yè)與學生相互了解，為今后學生就業(yè)打下基礎。海洋藥學不斷發(fā)展，與此對應的教學工作也應適應時展，在教學內容和教學方式等方面進行改革創(chuàng)新，以適應培養(yǎng)新時代復合型人才、創(chuàng)新型人才的需要。本教學改革針對現(xiàn)有問題，針對教學內容、教材、教學方式等做了創(chuàng)新和改革，取得了良好的效果。本教研室在校及院部領導的支持下還在不斷努力，為培養(yǎng)21世紀海洋藥學專業(yè)創(chuàng)新型人才奠定基礎。
摘要 天竺山國家森林公園生物資源豐富多彩，景觀優(yōu)美，具有很高的觀賞、科研價值，應重視生物資源的保護工作。該文總結了該公園現(xiàn)有的生物資源景觀，并提出了相應的保護措施。
關鍵詞 天竺山國家森林公園；生物資源景觀；保護措施
天竺山國家森林公園位于被譽為“中國龍脈”的秦嶺南坡，區(qū)域多變的地形地貌賦予了森林公園豐富多彩、珍貴稀有的生物資源景觀，是秦嶺深處一處不可多見的森林生態(tài)旅游勝地，以其獨特的生物資源優(yōu)勢馳名省內外。為保護好天竺山國家森林公園生物資源景觀，充分發(fā)揮其生物景觀資源作用，筆者對該公園生物資源景觀及其保護工作進行了總結。
1 生物資源景觀
1.1 植物資源景觀
1.1.1 分布明顯的森林垂直帶譜景觀。天竺山森林公園植被屬山地亞熱帶針闊混交林帶，森林公園的植被按海拔由低到高可呈現(xiàn)出明顯的垂直帶譜，自下而上分別為：①含常綠闊葉樹的落葉林帶。分布于海拔500～820 m的河谷地帶，不僅生長著北亞熱帶和中亞熱帶植物，還長有南方型常綠闊葉林。②栓皮櫟林帶。分布于海拔800～1 500 m的山地，主要建群種是栓皮櫟和油松。油松相當普遍，常形成松櫟混交林。其他落葉闊葉喬木有楊、柳、榆、槐、楸、桑、柿子、板栗、泡桐、皂莢、椿樹、黃連木等，林中灌木和草本主要有鹽夫木、胡枝子、野棉花、鐵桿蒿、柴胡、遠志等[1]。③華山松、銳齒櫟林帶。主要分布于海拔1 500～2 000 m的深山地區(qū)。建群種主要為華山松和銳齒櫟。優(yōu)勢種有油松、槲櫟、山楊，其他喬木有白皮松、青皮椴、漆樹、青楓、化香樹等，林下灌木和草本植物有松花竹、連翹、小蘗、柴胡、野菊、天門冬等。④樺木林帶，主要分布于海拔1 800 m以上的較高山地，以樺木科樺屬植物占絕對優(yōu)勢，主要喬木有紅樺、白樺、華山松、山楊、椴樹和少量油松。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觀。天竺山豐富多樣的植物資源，在不同季節(jié)產生不同的觀賞效果，形成千姿百態(tài)、千變萬化的季相景觀，豐富而明顯。春天，萬物復蘇，春雪消融，在針葉林暗綠色的背景下，落葉樹種嫩初綻，繼而花綴枝頭，百花爭艷，香飄綠谷。萬山綠波之上，紅、黃、藍、紫，姹紫嫣紅，煞是壯觀。夏天，百花未盡，綠葉已豐，“野芳發(fā)而幽香，佳木秀而繁陰”，密林之下，普遍涼爽宜人，山風輕來，綠海蕩漾，涼風習習。深秋，灌木林層林盡染，色彩斑斕，猶如給群山披上了一條五彩繽紛的錦緞，令人如癡如醉。深秋，此時眼前山水猶如一幅丹青妙畫，讓人陶醉。冬日，一夜西風，瑞雪飛舞，如梨花飄灑，林中銀裝素裹，玉樹瓊花，枯葉落盡則更顯松柏之蒼翠，翠松頂雪而立，整個山壑空靈而深邃[3]。
1.1.3 珍稀的古樹名木和珍稀植物。位于秦嶺南坡的天竺山，物華天寶，漭漭林海中隱藏著許多古樹名木，成為森林旅游中重要的旅游資源，古樹名木有以下2種：①麻櫟。屬于殼斗科櫟屬，又名華櫟。在法官鄉(xiāng)僧道觀、扁頭溪各有1株，樹齡300～500年，樹高15～24 m，胸圍360～450 cm，樹干高大，枝葉茂盛。②銀杏。屬于銀杏科銀杏屬，又名白果樹，在法官鄉(xiāng)扁頭溪老屋場有1株樹齡600多年的大樹，樹高17 m，胸圍300 cm，四大側枝騰空而起，根莖萌蘗甚強。此外，公園內的珍稀植物有紅豆杉、杜仲、水青樹、連香樹、秦嶺冷杉、山白樹、香果樹等，分布范圍廣，數(shù)量多，是森林景觀資源中十分珍貴的資源。
1.1.4 天竺杜鵑。天竺杜鵑，植物學名高山杜鵑、小葉杜鵑，主要分布于海拔1 800 m以上，叢狀分布，尤以高程測量標記點——天竺山云蓋觀以北的山梁上數(shù)量多，密度大，面積約80 hm2，最大灌叢高1.8 m，直徑2 m?；ㄆ?—6月，杜鵑盛開之時，滿坡紫紅，景觀非常壯觀。
1.1.5 華山松純林。天竺山主峰附近逾1 200 hm2集中連片的華山松純林，平均樹高10 m，平均胸徑26 cm，平均樹齡30年左右，經過自然演替，分布均勻，生長旺盛，主干通直，樹形美觀，林相整齊，郁郁蔥蔥，具有觀賞價值。盛夏時節(jié)，置身林中，涼風習習，松濤陣陣，使人神清氣爽；陰雨天氣，云霧繚繞，似霧似幻，如入仙境。這在全省天然林分布一般不太多見，具有較高的保護價值和科研價值。
1.2 野生動物資源與景觀
1.2.1 野生動物資源。天竺山國家森林公園森林茂密，自然生態(tài)系統(tǒng)完整，為多種野生動物的棲息繁衍提供了條件。區(qū)系組成明顯具有東洋界向古北界過渡的特點，草食性動物主要有青羊、野豬、林麝等。肉食性動物主要有金錢豹、豹貓、豬獾、青鼬等。這些都是舊大陸熱帶和亞熱帶的典型動物，也是秦嶺東南區(qū)和華南區(qū)所有的特產。據(jù)陜西省動物研究所2002年調查，森林公園有野生脊椎動物190種，隸屬28目72科。其中，獸類有6目23科69種，兩棲爬行類有4目11科32種，鳥類有14目31科74種。被列入國家重點保護對象的有20種。其中，屬于國家一級保護動物有5種（林麝、豹、云豹、金雕、黑鸛）；屬于國家二級保護動物的有15種（大鯢、紅腹錦雞、鳶、紅隼、普通雕、斑頭鵂留鳥、灰林、長耳、黑熊、豺、水獺、小靈貓、鬣羚、斑羚）；省重點保護動物50余種。種群數(shù)量相對較多的有斑羚、紅隼、錦雞、斑頭鵂留鳥等。
1.2.2 野生動物景觀。茂密的森林中，各種獸類頻繁活動，敏捷的身影稍瞬即逝，僅留下蹤跡讓游客猜想。樹上，各種鳥類跳躍爭鳴，鳴聲婉轉，悅耳動聽。清澈的溪流中，魚翔淺底的景觀更是隨處可見，極具情趣，顏色鮮艷的錦雞，在林中幽徑休閑散步，見人不驚。近幾年來，生態(tài)環(huán)境的極大改善，森林中的野生動物活動日趨頻繁，野生動物資源成為生物資源中一道亮麗的景觀。
2 生物資源景觀保護措施
2.1 植物資源景觀保護措施
2.1.1 封山育林。對生態(tài)保護區(qū)和野生區(qū)實行封山，禁止牛羊進入，重點恢復建設景觀林。禁止附近村民在景區(qū)內放牧及樵采活動。
2.1.2 森林防火。森林防火必須堅持“預防為主，積極消滅”的方針，具體措施：一是加強對游客關于森林防火的宣傳，提高游客的認識。二是加強防火隊伍建設，必須要建設一支技術過硬、反應快速的森林防火隊伍。三是嚴格野外用火，旅游旺季設立游客野炊專用點，由專人負責管理。其地點選擇以無環(huán)境污染、無火災隱患為標準。四是對森林進行重點防火保護，嚴禁在森林內或周圍隨意用火。五是加強防火設施建設。購置森林消防車1輛、風力滅火機15臺、滅火器40臺，分別安放在各種容易發(fā)生火災的建筑及景觀附近；購置護林防火通訊設備4臺（套）；結合景觀亭建設，建立天竺山防火瞭望臺，在各景區(qū)制高點建瞭望臺4座，塔高25 m，為仿古建筑，派專人每日觀察火情。一塔多用，在以防火為主的功能條件下，可兼顧旅游功能，游客可登臨塔頂進行瞭望，一覽四周美景。
2.1.3 森林病蟲害防治。病蟲害防治必須遵循“預防為主，綜合治理”的方針，以生物防治為主，化學防治為輔。具體防治措施：一是為天敵提供良好的棲息環(huán)境，加強生物防治的力度。二是清理林內因病蟲害死亡的樹木，消滅傳染源，清潔森林環(huán)境。三是進行化學防治，注意所用化學藥品要符合有關規(guī)定，防止污染水源及環(huán)境。
2.1.4 珍稀植物的保護與開發(fā)。公園范圍內及周邊分布著許多珍稀植物，為了有效地保護、開發(fā)公園周邊的珍稀植物，規(guī)劃建設珍稀植物繁育基地，規(guī)劃建設珍稀植物盆景生產基地3 hm2 [1]。
2.2 野生動物保護措施
“加強保護，積極馴養(yǎng)繁殖，合理開發(fā)利用”是野生動物保護必須遵循的方針。為保護好野生動物必須做到以下幾點：一是設立野生動物保護宣傳牌。書寫宣傳文字，介紹野生動物，使游人了解、認識野生動物及其保護的重要性。二是禁止在公園內捕獵野生動物。旅游活動中不得進行對野生動物的追逐或其他行為的傷害。三是加強《野生動物保護法》的宣傳，提高游客生態(tài)環(huán)境保護意識，自覺保護野生動物。四是通過投食活動為野生動物繁衍與生存提供有利條件。
