植物学的研究方向范例6篇

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植物学的研究方向

植物学的研究方向范文1

【关键词】 巴洛沙星;反相高效液相色谱法

Study on determination of related substances in balofloxacin by RP- HPLC

【Abstract】 Objective The reversed phase high performance liquid chromatography method was established to determine the related substances in balofloxacin.Methods The column is SMT C18(250mm×4.6mm×5μm).The mobile phase is compound solution of acetonitrile and 0.4% lauryl sodium sulfate(47:53)[adjusted pH to 3.0 by citric acid(1.5mol/L)], the detection wave length is 295nm, the flow rate is 1.0ml/min. Balofloxacian and all of the related substances can be separated efficiently with this determineation of the related substances in balofloxacin. The column is SMT C18(250 mm×4.6 mm,5 μm).The mobile phase is compound solution of acetonitrile and 0.4% lauryl sodium sulfate(47:53) [adjusted pH to 3.0 by citric acid(1.5mol/L)], the detection wave length is 295nm, the flow rate is 1.0ml/min. Results Balofloxacian and all of the related substances can be separated efficiently with this condition. The method is accurate, simple ,rapid and exclusive.Conclusion It could be used for determination of related substances in balofloxacin.

【Key words】 balofloxacin;reversed phase high performance liquid chromatography

巴洛沙星(balofloxacin)系由日本中外制药株式会社与韩国Choongwae公司共同开发的氟喹诺酮类抗菌药,于2002年首次在韩国上市[1~2]。对革兰阳性菌、革兰阴性菌及厌氧菌具有广谱抗菌活性,对细菌具有选择性抑制作用,体外抗菌活性是环丙沙星、氧氟沙星和洛美沙星的4~16倍[3];与托氟沙星和司帕沙星类似[4]。由于巴洛沙星在其母核的8位引入了一甲氧基,使其不仅增加了对革兰阳性菌的抗菌活性,而且避免或减少光过敏或光毒性及细胞毒性[5]。巴洛沙星是以羧酸乙酯为起始原料,先和三乙酸硼反应生成螯合物Ⅰ,再和3-甲胺基哌啶二盐酸盐缩合反应得螯合物Ⅱ,然后水解制得。该路线是目前制备巴洛沙星的最优路线[6]。测定巴洛沙星的有关物质常用液相色谱法,俞红等[7]报道,用流动相为0.05mol/L柠檬酸-乙腈(60:40)[三乙胺调pH=4]的反相液相色谱法测定主要中间体羧酸乙酯在巴洛沙星中的含量。本实验通过摸索新的色谱条件,采用乙腈-0.4%十二烷基硫酸钠溶液为流动相的高效液相色谱法,能同时测定了巴洛沙星的合成中间体羧酸乙酯、螯合物Ⅰ及螯合物Ⅱ。该方法简单准确、分离效果好,对巴洛沙星的质量控制具有明显的实用价值。巴洛沙星及各中间体的结构式如图1所示。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂 高效液相色谱仪—Waters 515泵;2487紫外检测器。巴洛沙星样品自制,样品批号:20041015、20041020、20041024;对照品自制,含量:99.7%;羧酸乙酯(江阴市永达化工有限公司),螯合物Ⅰ、螯合物Ⅱ均自制;乙腈为色谱纯试剂,其他试剂均为分析纯试剂。

1.2 实验溶液的制备 供试品溶液:取巴洛沙星(批号:20041024)约10.2mg,置100ml量瓶中,加流动相溶解并稀释至刻度,摇匀,即得;中间体溶液:取羧酸乙酯14.0mg、螯合物Ⅰ11.3mg、螯合物Ⅱ10.3mg,分别置100ml量瓶中,加流动相溶解并稀释至刻度,摇匀,即得;混合溶液:取供试品溶液及各中间体溶液各1份,混合,即得。

2 结果与讨论

2.1 测定波长的选择 分别称取巴洛沙星及各中间体适量,分别加乙腈溶解制成每1ml中约含6μg的溶液,照分光光度法(中国药典2000年版二部附录ⅣA),在200~400nm的波长处扫描,结果显示巴洛沙星在295nm处吸收最强,且其他中间体在295nm附近有较大的吸收,故选择295nm为本品有关物质测定的检测波长。

2.2 色谱柱及流动相的选择 色谱柱:(1)DiamonsilTM C18柱(5μm, 4.6mm×200mm);(2)Kromasil C18柱(5μm, 4.6mm×200mm);(3)SMT C18柱(5μm, 4.6mm×250mm)。流动相:(1)参照中国药典2000年版二部沙星类药物有关物质测定,采用流动相:乙腈-0.05mol/L枸橼酸溶液(20: 80)[用三乙胺调pH值至3.5];(2)乙腈—0.4%十二烷基硫酸钠溶液(47:53)[用枸橼酸(1.5mol/L)调pH值至3.0]。

采用上述不同的色谱柱和流动相进行实验,结果表明:采用色谱柱(1)或(2)及流动相(1),虽然主峰出峰时间适中且峰形较好,但各中间体在此流动相中50min都未见出峰;采用色谱柱(1)或(2)及流动相(2),样品及各中间体出峰时间适中,但峰拖尾严重;采用色谱柱(3)及流动相(2),样品及各中间体出峰时间适中,且峰形较好。所以选择采用色谱柱(3)及流动相(2)来检测本品的有关物质。

2.3 系统适用性试验 取1.2项溶液各20μl分别注入液相色谱仪进行测定,并记录色谱图,测定结果见表1及图2。试验结果表明:巴洛沙星与各中间体在上述色谱条件下能有效地分离。

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2.4 专属性试验 取供试品溶液9ml,加1.0mol/L盐酸溶液1ml,置水浴(60℃)中放置12h,加1.0mol/L氢氧化钠溶液调节溶液的pH至中性,再加水稀释至刻度,摇匀,滤过,取续滤液作为酸破坏溶液;取供试品溶液9ml,加1.0mol/L氢氧化钠溶液1ml,置水浴(60℃)中放置12h,加1.0mol/L盐酸溶液调节溶液的pH值至中性,再加水稀释至刻度,摇匀,滤过,取续滤液作为碱破坏溶液;取供试品溶液9ml,加30%过氧化氢1ml,置水浴(60℃)中放置12h,再加水稀释至刻度,摇匀,滤过,取续滤液作为氧化破坏溶液。经强酸、强碱、强氧化破坏试验,结果表明:在此色谱条件下,各降解产物峰与主峰均能达到基线分离。

2.5 最低检出量 取巴洛沙星对照品及各中间体适量,分别用流动相逐级稀释后进样,当信噪比为3:1时,测得巴洛沙星、羧酸乙酯、螯合物Ⅰ、螯合物Ⅱ的最低检出量分别为1.12×10-2ng、0.272ng、2.016ng、0.208ng。

2.6 溶液的稳定性试验 取供试品溶液,分别于0、2、4、6、8、12h测定,测得溶液在12h内的平均峰面积为99497023.7,RSD为0.35%,说明本品溶液基本稳定。结果见表2。

2.7 有关物质的测定 各取3批巴洛沙星供试品适量,分别加流动相溶解并稀释制成每1ml中含巴洛沙星约为0.1mg的溶液,按1.3色谱条件检查有关物质,结果见表3及图3。实验结果表明:3批供试品有关物质结果均小于1.0%。

1 Alksne L. Balofloxacin Choongwae.Curr Opin Investig Drugs, 2003,4:224-229.

2 廖斌,丛欣,廖清江. 2002年世界上市的新药. 药学进展,2003,27(3):190-193.

3 Ito T, Otsuki M, Nishino T. In vitro antibacterial activity of Q-35,a new fluoroquinolone.Anti microb Agents Chemother, 1992,36:1708-1714.

4 Nakane T, Nakajima C, Mitsuhashi S. In vitro antibacterial activity of balofloxacin. Nippon Kagaku Ryoho Gakkai Zasshi, 1995, 43(S-5): 1-9.

5 Marutani K, Matsumoto M, Otable Y, et al. Reduced phototoxicity of a fluoroquinolone antibacterial agent with a methoxy group at the 8 position in mice irradiated with long-wavelength UV light. Antimicrob Agents Chemother,1993,37(10): 2217-2223.

植物学的研究方向范文2

关键词:色彩风景写生;研究方法;自然学科;针对性

一、地理学及地质学研究方法的意义

地理学及地质学的研究方法有助于地质景观的色彩写生。任何自然风景都构筑于一定的地质构造。除非面对大海,写生实践中就无法回避地质结构。这是必须要面对、要把握的内容,否则画面就会因刻画不够深入而缺乏说服力。以山地写生为例,就要运用地质学的研究方法明确山地的地貌特征,以便使笔下的景物做到观之可辨其质、可晓其理而不是囫囵吞枣、泛泛地描个大概。如根据地质学的研究江西龙虎山、安徽齐云山、福建武夷山等名山属于丹霞地貌,因地壳运动较缓而少有断层;因岩石质地疏松而多被风化成细小纹理(而非太行山系那样的大断层大纹路);因岩石中含铁量很大而多呈红褐色。以此分析为基础,色彩写生时则要考虑岩石刻画不能过于棱角分明,尤其在对其进行细节刻画时,转折处多做圆角处理,色调处理上要多考虑运用赭石、熟褐、土红、朱红等红褐色系。

二、水文学研究方法的意义

水文学的研究方法有助于水文景观的色彩写生。江、河、湖、海、潭、涧、溪、瀑等水文景观也是色彩风景写生的重点研究对象。因成因不同,其形态差异也很大。运用水文学的研究方法对其进行辨析和理解是必要的。尤其是全景式水域风景写生时,如不能从水文学的角度来对其进行区分和理解就不能实现准确刻画。各种水文景观其构成及流势各不相同,不能一概而论。况且,不同的水文景观大多被赋予了相应的人文情怀和文化意蕴,在具体刻画时是必须要区别对待的,必须在表现手法和造型刻画上有所区分。否则,大海的汹涌与湖泊的浩淼、渊潭的宁静与深涧的舒缓、山溪的轻灵与瀑布的喷涌是无法相区分的,其背后各自的人文情怀和文化意蕴更无法得以表现。如黄山人字瀑与黄果树瀑布相比较,虽都称之为瀑,实则差异很大。从水文学的研究角度讲,黄山人字瀑只是山间的溪流,是由山间石缝间的水汇集而成的。其季节性很强,平时就不宽阔,枯水期便更窄,也常断流。而黄果树瀑布则是上游无数条类似黄山人字瀑这样的山溪汇集而成,其水量很有保障,宽度也很大。考虑到这些,在刻画时就要注意不能把本是静静流淌的黄山人字瀑表现出汹涌奔腾的效果,否则在刻画失之准确的同时也对其黄山特有的幽静灵动意境失之表现。同理,在刻画黄果树瀑布时,即使在枯水期也要考虑其大落差、大宽度的客观构造,刻画时要以大取胜。否则,就会对其澎湃飞动、震耳欲聋的气势和西南第一瀑的人文意蕴失之表达。

三、植物学研究方法的意义

植物学的研究方法有助于植物景观的色彩写生。如果只把植物当做画面远景处理则只需做符号化处理即可,植物学研究方法似无用武之地。但如植物作为画面近景做特写式的描绘,植物学研究方法就会大有用处。虽然没必要像植物标本记录那样使每个细节都严格遵守该植物的生理结构,但必须在整体形态上保持一致。如画面中明显出现植物枝杈叶子则刻画要更严格一些,要从植物学的研究方法出发确保笔下艺术形象与真实情况保持相对的一致性。色彩风景写生不同于装饰工艺绘画可以为了画面构成及形式的需要而对于植物的生理构造进行主观变形。植物在风景作品中不但可增加画面的生机活力,还可对画面的地域性有明显的标识作用。如刻画江南风景,在民居瓦舍之旁安置棕榈修竹不但符合其地域特征还对其江南特有的文化特征起到了有效的表现。

四、气象学研究方法的意义

气象学的研究方法有助于对气象景观的色彩写生实践。大自然中的阴晴雨雪是色彩风景写生的表现重点之一。包括夜景在内的所有气象景观都处于一定的光照之下。“光”作为色彩风景写生最重要的客观因素,气象景观可以作为其最佳的形象载体。传统西方就产生过透纳等专门研究气象景观的画家,对色彩学有着重要贡献的印象派绘画对气象景观也多有佳作。气象景观往往转瞬即逝,仅凭直观的观察和记忆是远远不能满足刻画的需要的。对此,气象学的研究方法就会发挥巨大作用。可根据气象学的相应规律,对未能详细记忆的气象景观进行分析。由于分析的过程并不受时间局限,所以非常有助于写生实践。如云是色彩风景写生的表现重点之一,对其分析和理解离不开气象学的研究方法。由于时间、风速等因素的影响,云的形态可谓千变万化而且变化速度极快,即便是写生高手也很难在很短时间内将其尽收于笔端。于是,在不断提高造型技巧及绘画速度的同时更要加强对气象学研究方法的理解和训练。云的形态的改变、流动的方向、颜色的变化、整合的趋势等变化都有规律可循。只要依据气象学的研究方法就可以实现对眼前变化无常的云做到理性把握,在对其各种变化的过程及趋势做到了成竹在胸就可以从容刻画而不会手忙脚乱了。再者,气象学可以和水文学相结合,二者的研究方法的综合运用可有助于理解各种水域在不同气象变化下的不同状态。

以上就是色彩风景写生实践中运用较多的自然学科研究方法,只有实现多种研究方法的综合运用,才能保障色彩风景写生艺术实践的顺利进行。

作者简介:

植物学的研究方向范文3

Breeding Research Cologne, Germany

Molecular aspects of Plant

Disease Resistance

2009, 385pp.

Hardcover

ISBN 9781405175326

WileyBlackwell

Jane Parker编

植物生长在自然环境中一般能健康成长,由于各种原因有些植物也可能会染病而出现斑点和叶片卷曲现象,但绝大多数植物都能产生抗性并能正常繁衍下一代。这种生存能力得益于植物高效的免疫系统,它能保护它的每个细胞免于被病害和虫害侵染。只有寄生株系能穿越植物的层层天然防御系统而让植物染病。一旦染病,对植物的破坏是巨大的,尤其是单作植物。现在随着人口的不断增加,可耕种土地的减少,生产费用的增加等,这些都促使我们去研究植物病害的分子过程以及抗病机理。以前在西方国家和发展中国家中都大量使用杀虫剂,虽然能使作物高产但对环境有损害,代价是巨大的。因此为了保护环境,提高人类的生活水平,研究病原为何能侵染特定的某类植物,而某些植物为何又能天然抗病害,以及植物抗病如何在细胞、组织、生态系统中进行,这些研究都极具意义。本书正是收录了这些重要的研究成果。

本书内容都是编者精心挑选的,是这些年来植物分子病理学研究中的热点问题,每章都由一位或几位植物病理学家编写,讲述这一领域最新研究进展。本书共有11章,按一定逻辑和连贯性安排。1.讲述了40多年来植物分子病理的研究进展。重点强调了这个领域的研究方向和这些年来新的发现、例证和推测;2.病原相关分子模式和其引发的积极防御反应;3.假单胞菌III型分泌系统和它在植物天然免疫系统中的作用;4.真菌和卵菌的侵染以及植物对它们的防御反应;5.卵菌基因组学极大丰富和加速了植物卵菌病理研究。2-5章一个反复强调的问题是宿主和病原间的持续进化抗争以达到控制防御反应激活阈;6.描述了植物和病毒间寄主和宿主相互作用,以及出现的基因沉默学说,它是外源核酸的屏障,同时调节植物发育的许多方面;7.植物抗病的细胞间动力学研究。讲述了如何在空间上调控植物抗性,强调了细胞间免疫受体的动力学特性、病理反应的抗性调节蛋白;8-9.分别讲述了在植物病害和植物虫害中次生代谢途径的作用;10.植物和病原相互作用中的脂类信号,详细讲述了脂类信号、脂类修饰酶和脂类转移蛋白以及脂类小分子在植物病原相互作用中的重要作用;11.展示了我们目前对局部和系统信号过程的理解以及信号交叉的重要性,它决定了植物在自然环境中如何应对特异的生物胁迫。

植物学年度综述是一个系列丛书,每一期都有一个主题,讲述这个研究领域的最新研究进展。是植物学领域比较完整的综述。这一期是第34期,是植物抗病的分子研究。每一章节的编写人员都是植物病理学领域顶尖科学家,提供的都是最新最全信息。

本书适用于研究植物分子病理学的科研人员和研究生。

杨红娟,助理研究员

(中国科学院植物研究所)

植物学的研究方向范文4

公元16世纪以前,已有关于生态学知识的记载,但没有形成系统、成文的科学。生物一出现就与环境有着紧密的联系,人类在生产和生活实践中注意到了这种关系,积累了有关生物习性和生态特征的生态学知识。

公元前1200年,我国《尔雅》一书中有草、木两章,记载了176种木本植物和50多种草本植物的形态与生态环境。公元前200年的《管子・地员》中叙述了植物分布的生态现象:植物的生长与土壤的性质有关,不同质地的土壤,适宜生长的植物各不相同;植物的分布与地势的高低有关。公元前4世纪希腊学者亚里士多德曾粗略描述动物的不同类型的栖居地,还按动物活动的环境类型将其分为陆栖和水栖两类,按其食性分为肉食、草食、杂食和特殊食性4类。之后出现了介绍农牧渔猎知识的专著,如古罗马公元1世纪老普林尼的《博物志》、6世纪中国农学家贾思勰的《齐民要术》等均记述了朴素的生态学观点。

二、生态学的建立时期

公元18世纪初到19世纪末,生态学开始发展成为一门相对独立的学科,虽然在学科理论、方法和结构上并不成熟。

曾被推举为第一个现代化学家的波义耳在1670年发表了低气压对动物效应的试验,标志着动物生理生态学的开端。1792年德国植物学家魏德诺在《草学基础》一书中,详细讨论了气候、水分与高山深谷对植物分布的影响,这本已表现出近代植物地理学的雏形,说明了近代植物地理学的种属植物地理学、生态植物地理学和历史植物地理学三个部分(李继侗,1958)。1807年德国植物学家洪堡在《植物地理学知识》一书中,提出植物群落、群落外貌等概念,并结合气候和地理因子描述了物种的分布规律。1798年,马尔萨斯《人口论》的发表,促进了达尔文“生存斗争”及“物种形成”理论的形成,并促进了“人口统计学”及“种群生态学”的发展。

进入19世纪之后,生态学得到很快发展并日趋成熟。1859年达尔文的《物种起源》促进了生物与环境关系的研究,使不少生物学家开展了环境诱导生态变异的实验生态学工作。1866年,海克尔提出ecology一词,并首次定义了生态学。1895年丹麦植物学家瓦明的《植物分布学》(1909年经作者本人改写,改名为《植物生态学》),和1898年德国施姆普的《植物地理学》两部划时代著作,全面总结了19世纪末以前生态学的研究成就,标志着生态学已作为一门生物科学的独立分支而诞生。

三、生态学的巩固时期

20世纪初到20世纪50年代,动植物生态学并行发展,出版了大量生态学著作和教科书。20世纪50?60年代,传统生态学开始向现代生态学过渡。

动物生态学方面,主要是关于生理生态学、动物行为学、动物群落学和种群研究,尤其是种群调节和种群增长的数学模型研究。1937年,我国费鸿年的《动物生态学纲要》出版,是我国第一部动物生态学著作;1949年,阿里等合著的《动物生态学原理》标志着动物生态学进入成熟期。植物生态学方面,主要研究生理生态与群落生态。

这一时期,生态学已基本成为具有特定研究对象、研究方法和理论体系的独立学科。生态学由植物群落研究向生态系统研究方向迈进。1935年,坦斯利提出生态系统的概念是生态学发展史上一次理论上的重大突破。生态系统的结构和功能的研究都有了最基本的发展,如埃尔顿的能量金字塔和林德曼的生物营养及十分之一定律。基本的生物生态学学科体系已建立,欧德姆在《生态学基础》中明确提出了个体生态学、种群生态学、群落生态学和生态系统生态学的学科体系。

四、现代生态学时期

20 世纪60 年代以后,生态学蓬勃发展。生态学的定义也由“研究生物体与其周围环境相互关系的科学”,发展为“从生物与环境相互作用的视点,研究生物多样性各种机理的科学”,其研究内容已经从单纯的生物生态学发展到关心人类未来的科W;现代数学、物理学、化学和工程技术的渗透,使生态学从定性走向定量,从部门走向综合与交叉;广泛应用电子计算机、高精度的分析测定技术、高分辨率的遥感仪器和地理信息系统等技术,生态学获得了新的研究条件。现代生态学发展的主要趋势如下:

(1)生态系统生态学

国际生物学计划(IBP,1964-1974)是有97个国家参加,包括陆地生产力、淡水生产力、海洋生产力、资源利用和管理等7个领域的生物科学中空前浩大的计划,其中心是全球主要生态系统的结构、功能和生物生产力研究。近年来,生态系统服务功能是生态学的研究热点。生态系统服务功能指生态系统形成和所维持的人类赖以生存和发展的环境条件与效用,其研究重在认识生态系统服务功能形成、演变、调控的机制及其空间格局、尺度特征、评估方法。目前的研究主要集中在生物多样性与生态系统服务功能、生态系统服务功能的时空尺度特征、生态系统服务功能的时空格局变化及驱动机制等。

(2)系统生态学

系统生态学的发展是系统分析和生态学的结合,它进一步丰富了本学科的方法论,欧德姆甚至称其为生态学发展中的革命。Patten等(1971)的《生态学中的系统分析和模拟》、Smith(1975)的《生态学模型》,Jorgenson(1983,1988)的《生态模型法原理》和H. Odum(1983)的《系统生态学引论》等为这方面的主要专著。

(3)群落生态学

上世纪70年代以来,群落生态学有明显发展,由描述群落结构、发展到数量生态学,包括群落的排序和数量分类,并进而探讨群落结构形成的机理。如 Strong等(1984)的《生态群落》、Gee等(1987)的《群落的组织》和Hastings(1988)的《群落生态学》文集。Tilman(1982,1988)则从植物资源竞争模型研究开始探讨群落结构理论,如《资源竞争与植物群落》和《植物对策与植物群落的结构和动态》,Cohen的《食物网和生态位空间》(1978)、《群落食物网:资料和理论》(1990)和Pimm的《食物网》(1982)等著作,使食物网理论有明显发展,特别是提出一些统计规律和预测模型(如级联模型cascade model)。Schoener(1986)则明确提出《群落生态学的机理性研究:一种新还原论?》。

(4)应用生态学

上世o70年代以来应用生态学迅速发展,涉及多个领域,与其他自然科学和社会科学有很多结合。生态学与环境问题研究相结合,是70年代后期应用生态学最重要的领域。主要著作如:Anderson(1981)的《环境科学用的生态学》,Park(1980)的《生态学与环境管理》、Polunin(1986)的《生态系统的理论与应用》、IUCN(1980)的《世界保护对策:生物资源保护与持续发展》等。

生态学与经济学相结合,产生了经济生态学。虽然这是还未成熟的学科,但国内外都给以相当重视。它研究各类生态系统、种群、群落、生物圈的过程与经济过程相互作用方式、调节机制及其经济价值的体现。

生态工程是根据生态系统中物种共生、物质循环再生等原理设计的分层多级利用的生产工艺。我国在农业生态工程应用上广为群众按受,创造了许多不同形式,已引起国际上重视,虽然其理论发展还落后于实践。Mitsch(1989)等的《生态工程》是世界上第一本生态工程专著。

人类生态学是应用生态学基本原理研究人类及其活动与自然和社会环境之间相互关系的科学。虽然70年代已有人类生态学专著出现,如 Sargent(1974)、Ehrlich(1973)和 Smith(1976),以后有Clapham(1981)的《人类生态系统》,但尚未见公认而比较系统的专著。马世骏(1983)提出的“社会-经济-自然复合生态系统的概念与人类生态系统很接近,而前苏联的《社会生态学》(马尔科夫,1989)大致与人类生态学相一致。人类生态学近年主要研究人体和人群的生理和心理生态健康、不同类型生产和生活活动的物质能量代谢过程的健康、区域自然和人文生态服务功能的健康,从涉及人类和动物公共卫生实践到自然资源保护、生态系统管理、城乡发展统筹规划等各个接点,应用生态系统原则应对人类健康与可持续发展的挑战。

此外,农业生态学、城市生态学、渔业生态学、放射生态学等都是生态学应用的重要领域。

(5)恢复生态学和保护生物学

恢复生态学是研究生态系统退化的过程与原因、退化生态系统恢复的过程与机理、生态恢复与重建的技术与方法的科学。近年在森林、草地、土壤、湿地、矿区、农业、城市等退化生态系统及极端退化生境恢复与重建的理论与技术等研究中取得了一定进展。

保护生物学主要研究如何保护生物物种及其生存环境,从而保护生物多样性。主要研究领域是生物多样性的生态系统功能、起源/维持/丧失、编目与分类、监测/保护/恢复/持续利用,目前进展较快的研究方向是生物多样性现状评估和保护生物地理学、生物多样性的生态系统功能、宏生态学、谱系生物地理学、全球变化对生物多样性的影响、DNA条形码技术和生物多样性调查/编目/监测等。

(6)产业生态学

植物学的研究方向范文5

1.1实验内容基本为验证性实验

药用植物学实验内容基本为验证理论知识,主要通过对植物细胞、组织、器官的观察等实验训练学生操作技术,如显微镜的使用和保护,显微临时装片的制作、永久制片观察及生物绘图等,未能很好地通过实验教学环节培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力以及应用所学知识与技能的能力。

1.2实验教学全部采用传统教学方法

实验教学方法一般为先由教师介绍实验目的、实验材料、实验内容和实验方法,然后学生根据教师提前准备好的实验材料,按照实验内容、实验方法的描述验证学过的理论知识。虽然通过教师讲解,学生对实验内容和方法已有了较详细的了解,并在实验过程中对学生实验操作也有详尽而规范的要求和指导,但由于学生缺少能动性,在实验过程中大多敷衍了事,不认真分析实验机理、探讨实验中出现的问题,使实验教学质量大打折扣。

1.3野外实习采用“教师领—学生走—学生问—教师答”教学模式

药用植物学野外实习一般停留在基础分类学水平,教师带领学生到达实习基地,沿固定路线采集、识别标本,回驻地后整理、识别标本及完成后续工作,教学模式基本是“教师领—学生走—学生问—教师答”,标本识别考核模式固定。学生在短短的3天左右时间,要记住几十种植物的性状特征,确实很难,野外实习后,往往很快就遗忘了。其过程就是把学生带到野外,学生把采集的植物拿给教师看,或者教师指着路边的植物告诉学生这是什么、那是什么,学生只管做记录,回去压好标本即可。学生一般很少主动思考,完全依赖教师。在野外,看到青山绿水,鸟语花香,很多学生把精力放在游山玩水上,早已将实习抛到脑后,待实习结束时,匆匆制作几个标本应付了事。这样的野外实习教学成了单纯的认识物种竞赛。只要学生从植物学角度出发,识别几十种常见植物,就达到了教学目的。其主要特点是让学生认识实习地的物种,注重记忆学习方式在实习中的应用。这种传统的野外实习方式,学生在短时间内可以认识一定数量的植物,但随着时间的推移,学生学到的知识会逐渐淡忘;加之由于植物种类繁多,分布具有区域性,学生一旦离开实习地,对没有到过的地方的植物不认识。这种注重记忆的实习方法,不能培养出有独立工作能力的人,不能适应现代生命科学的发展。

2改革措施

2.1优化实验教学内容,改进课堂实验教学方法

根据教学目标和实际教学条件,采用不同的实验教学方法开展4个(基础性实验技术、验证性实验、综合性实验、设计性实验)不同层次的实验内容,并根据不同层次内容特征采用不同的教学方法。

2.1.1基础性实验技术

具体内容包括显微镜的使用方法、临时装片的制作、生物绘图技术、显微化学方法以及实验室常用药品、试剂、染液等的配制,酒精灯的使用方法等。这些基础性实验技术,要求学生都能熟练掌握,并在期末的实验考核中有所反映。实验教学采用传统的教师先讲授、学生再进行验证的教学方法。

2.1.2验证性实验———由验证性向设计性转变

(1)植物细胞的基本形态与结构观察(2学时);(2)植物组织的主要类型及结构观察(2学时);(3)植物营养器官和生殖器官的结构观察(6学时)。传统的教学方法虽然有利于学生基础知识的巩固,但其单一的教学模式不能调动学生的积极性,实验课显得枯燥无趣。一方面,我们尝试把验证性实验转变为设计性实验,如在教学方法上,让学生课前预习实验,上课时教师通过提问检查学生预习情况并对实验要点和注意事项简要提示,留出较多时间让学生自己观察,然后通过相互讨论解决实验中出现的问题,最后教师进行总结;另一方面,对有些实验材料,除完全由教师准备外,鼓励学生自己准备实验材料,如细胞、植物营养器官、生殖器官的观察,分类学实验都可以通过鼓励学生自己准备实验材料,提高学生学习积极性。同时在实验过程中,可穿插徒手切片法、染色法、生物绘图法等基本实验技能的培养,以更好地巩固基础性实验技术。

2.1.3综合性实验

主要为植物分类学部分实验,以基础性实验技术和验证性实验的技能为基础,变实验室单一观察为实验室与野外观察相结合,把传统分类学实验设计转变为比较解剖和野外资源调查的综合实验。比如,先通过学习让学生直观地认识不同类群的植物,总结各类植物的特征,然后带学生到野外进行对比和扩展实验,巩固理论知识。如裸子植物、被子植物等常见重要类群的特征和分布特点;校园常见物种的鉴定,检索表的编制;某一地区的药用植物资源调查;珍稀濒危植物的调查等均可设计为综合性实验。

2.1.4设计性实验

根据学生的实际能力和实验室具体情况确定几个研究方向,如:(1)药用植物形态特征鉴定;(2)植物标本制作;(3)宁夏道地药材甘草的来源鉴定等。让学生自己查找资料,自行设计实验方案,经教师审核修改后,利用野外实习和课外时间完成实验题目。

2.2重视野外实习,培养学生从事野外科学研究工作的综合素质和科研创新能力

由以往的“教师领—学生走—学生问—教师答”模式转变为“实习前培训—学生观察—教师提问引导—学生回答—采集标本—制作标本—标本展评—综合评价”模式。具体为:(1)对生态环境的观察及描述。首先指导学生认识各种生态环境,指出各类生态环境的特点,尤其指出重点考察的药用植物其主要生态环境。(2)注重从分类学特征上观察单株植物。对单株植物在观察其形态后,要注意从植物分类学特征上进行观察。对于一些当地特产的药用植物要重点观察药用部分器官的形态特征,在采集后整理标本时进行一些更细部的观察。(3)培养学生采集标本的能力。①采集标本的选择:特别注意标本的典型性和完整性。如遇到雌雄异株的植物,应分别采集雌、雄株。草本植物的茎生叶和基生叶不同时要注意采集基生叶,如荠菜等。寄生植物采集时要把寄主全部或部分采下,并注明关系。②采集注意事项:采集标本要注重质量,对于植物的产地、生态环境、性状、花的颜色、采集日期等都要做详细记录。(4)培养学生制作标本的能力。①保证压制标本的质量:采集完成后,要及时指导学生做好标本,最初压制时必须保证标本舒展,且叶片应有正面和反面两种等。②开展标本展评:野外实习结束后,进行以小组为单位标本的讲评及标本展评活动,调动学生积极性。③保存优良标本:把学生野外实习作为教学科研的一部分,选择学生制作的精良标本,充实学校标本室和教学科研素材。

2.3合理进行实践教学效果评估

植物学的研究方向范文6

摘要从教学内容、教学过程和考核方式等方面介绍了研究生细胞分子生物学课程的教学开展与体会,为适应多研究方向的研究生培养要求、提高教学效果提供参考。

关键词研究生;细胞分子生物学;教学;内容;考核

扬州大学硕士研究生培养方案课程设置将细胞分子生物学作为生物学一级学科的学位课程,包含植物学、动物学、生理学、水生生物学、微生物学、遗传学、发育生物学、细胞生物学、生物化学与分子生物学、生物物理学、生态学等11个生物学二级学科。扬州大学是江苏省属重点综合性大学,目前设有27个学院,11个生物学二级学科分散在生物科学与技术学院、农学院、兽医学院、医学院,各二级学科的研究方向也较广泛,如何适应这种多学院、多学科和多研究方向的硕士研究生培养要求,提高教学效果,扬州大学不断进行尝试、改革,构建了适合各二级学科培养目标要求的细胞分子生物学教学体系,现将这门课程的教学内容、教学过程和考核方式介绍如下。

1细胞分子生物学的教学内容

细胞分子生物学是随着细胞生物学和分子生物学发展而兴起的一门较新的学科,是一门在分子水平上研究基因对细胞活动调控以及各种细胞结构的形成和功能执行的科学[1]。对生物学专业的研究生来讲,本科阶段都学过细胞生物学和分子生物学这2门课程,因此研究生所开设的细胞分子生物学课程体系应该和本科生的课程体系有所区别。由于传统的细胞分子生物学教材与细胞生物学和分子生物学在内容上有很多雷同,若采用这些教材,很容易使研究生对该门课程失去兴趣。扬州大学将该门课程的教学内容分为4个部分:细胞结构、细胞遗传、细胞代谢与调控、细胞发育,该校没有选择任何固定教材,仅仅指定少数最新出版的教材作为参考书,如韩贻仁主编的分子细胞生物学[2]、Gerald Karp主编的Cell and Molecular Biology:Concepts and Experi-ments等[3]。

2细胞分子生物学的教学过程

扬州大学细胞分子生物学的授课对象差异比较大,学生的来源和专业背景也不同,在教学过程中,笔者尝试使用开放式教师、开放式教学和开放式课堂的教学方法。

2.1开放式教师

以往的研究生课程都是由固定的教师一上到底,由于教师的精力有限,不可能对细胞生物学各个领域的前沿知识都熟悉。为了解决这一问题,扬州大学采用不固定教师上课的制度,跨学科跨学院请资深教师进行授课,确保学生能够了解该领域的基本知识与前沿动态。设置的4个部分教学内容中,每一部分由1~2位专业教师负责主讲,教师可结合自己的专业背景,根据不同教学模块,设置具体的教学内容,不拘泥于任何教科书进行授课。有些教师的研究方向是植物,对植物细胞分子生物学的研究进展和前沿动态比较熟悉,讲授植物细胞分子生物学可以做到深入浅出,而对动物细胞分子生物学的讲授效果会比较差,因此主讲教师可选择来自植物、动物、微生物、病毒等研究方向的老师。对于学生,有些是来源于农学院,其背景知识和兴趣侧重在植物方面,而有些来源于医学院或兽医学院,其背景知识和兴趣侧重在动物方面,这就要求选择具有不同学科背景的教师。开展开放式的教学方式,满足不同学生的要求。

2.2开放式教学

由于细胞生物学是生命科学的前沿学科之一,因此在把握现有教材和参考资料的基础上,教学过程中要结合实际将细胞生物学相关领域的新进展、新知识、新方法介绍给学生,拓宽学生知识的深度、广度,培养其对未来工作的适应能力。

在每一个教学模块中,教师可通过不同的教学方式讲解不同侧重点的专题。如细胞结构部分包括讲了2个专题,一个是细胞内膜系统:结构、功能、蛋白质分选和膜泡运输,另一个是细胞骨架与细胞运动。内膜系统一般是指内质网、高尔基体、细胞核、溶酶体和液泡(包括内体和分泌泡)5类细胞器膜的总称,而广义的内膜系统概念也包括线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞核等细胞内所有细胞器膜的总称。在本科细胞生物学教学过程中,这些细胞器的形态结构、功能和发生是分别独立介绍。虽然这些细胞器具有各自独立的结构和功能[4],但它们又是密切相关的,尤其是它们的膜结构是可以相互转换的,转换的机制则是通过蛋白质分选和膜泡运输来实现的。在讲授内膜系统时,可通过蛋白质合成这条线将这些相关内容串联起来讲述。由于核糖体在蛋白质合成上与内膜系统互为一体,因此将核糖体也加入进来,同时向上讲可以提及细胞核中核糖体大小亚基及mRNA的合成,向下还可讲述细胞膜上的蛋白功能,从而用蛋白质合成一条线将细胞的三大结构即细胞膜、细胞质和细胞核联系了起来。同时,也启迪研究生自己去找线索,找出一根主干,将尽可能多的内容串起来。又如细胞骨架对于维持细胞的形态结构及内部结构的有序性以及在细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递和细胞分化分裂等一系列方面起重要作用,因此对细胞骨架的研究是近代生命科学中最活跃的研究领域之一,它的快速发展主要得益于大型分析仪器的应用和实验方法技术的改进。在这一部分内容的教学中,可重点向学生讲解细胞骨架的研究方法,包括每种方法的原理、基本过程和结果分析,以最新的国外权威期刊上发表的细胞骨架方面的论文为例,向学生介绍细胞骨架的研究是如何开展的。

2.3开放式课堂

研究生课堂和本科生课堂相比,讲授内容量非常大。笔者一般会在课后将课件提供给学生,使他们在课堂上不用花太多精力记笔记,而是将主要精力集中到听课上,跟着教师的引导考虑问题,这样使其思维保持很高的兴奋度,且感到疲劳。在严格遵守课堂纪律的前提下,在上课时要尽量调动学生的积极性,以开拓学生的思维,培养创造性。课后要让学生自己阅读指定或推荐的原始文献,或者让他们自己到网上查阅自己感兴趣的问题,以此可培养学生阅读文献、查找资料、进行科研的能力。

3细胞分子生物学的考核方式

作为生物学一级学科硕士研究生的学位课程,细胞分子生物学的考核以考试为主,考虑到研究生学习细胞分子生物学课的目的主要是为了提高学生利用学到的细胞生物学知识解决课题研究中的问题,实用性较强,因此笔者选用开卷考试的形式,所出的试题都是综合性的分析题,在考场内学生可以查阅任何参考资料,但参考资料中没有现成的答案,促使学生综合运用所学知识,通过仔细分析才能得出答案。这种考核方式一方面提高了学生独立思考问题和解决问题的能力,另一方面也使教师了解了学生对这门课程的掌握情况,检验教学质量,很大程度上促进了以后教学的开展。

4参考文献

[1] 王石平,金安江.分子细胞生物学研究性教学模式的改革实践与思考[J].华中农业大学学报:社会科学版,2008(2):134-137.

[2] 韩贻仁.分子细胞生物学[M].2版.北京:科学出版社,2001.