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摘要:多学科交叉、融合、渗透已成为当前药学学科发展的显著特征。基于药物研发思路，围绕核心药物新药研发过程，构建内容涵盖计算机辅助药物设计、药物合成、药物分离纯化、药物分析鉴定、载药脂质体制备及药效学评价等实验内容的药学综合实验。经过十余年探索与实践，已独具特色，取得显著的教学效果。
关键词:药学综合实验;基于药物研发思路;核心药物
生物医药行业被称为21世纪的支柱产业，我国目前正处于从医药生产大国向创新药物研发强国的关键转型时期［1］，因此迫切需要适应我国医药行业发展需要的髙素质创新型药学人才。而实验教学在药学人才培养过程中有不可替代的作用，是培养学生实验技能、科学思维与方法、创新意识与能力，全面推进素质教育最基本的教学形式和必要手段［2］。传统实验教学体系中，实验课程依附于各门理论课程而独立设课，学生难以系统地建立起药学实验技术体系的概念，不能适应医药事业发展对药学创新型人才培养的需要。药物研发是一个涉及药学各个学科的综合体系，借助于新药研发思路可以将药学各分支学科有机联系起来。首都医科大学药学院国家级实验教学中心(以下简称中心)自成立以来，秉承以培养学生实践技能、创新能力为目标，针对药学学科发展趋势及社会对高素质创新药学人才的需要，对药学专业实验教学体系实施了创新性改革。中心以药物研发思路为线索，整合和优化药物合成、药物分析、药物制剂、药效学与安全性评价等多门学科实验内容，围绕核心药物研发实践过程，构建了全新的多学科交叉融合一体化专业药学综合实验教学新体系［3］。经过十余年的探索与实践，已独具特色，取得了显著的教学效果。
1.1引入药物研发链全过程
药物研发过程是一个涉及药学各学科的综合体系，中心基于药物研发思路，以核心药物研发过程为主线，将计算机辅助药物设计、药物合成、药物分离纯化、药物分析鉴定、载药脂质体纳米粒制备及药效学评价等实验内容有机融合起来，形成了核心药物贯穿实验全过程的综合性实验。以核心药物研发为主线的药学综合性实验，还原了科学实验过程的真实状况，有利于学生将各门专业课程所学的理论知识和相应的实验技术方法相互渗透、融合起来，建立起学科整体概念。让学生从药学一级学科的高度系统性掌握药学领域各实验的原理、方法、技能及其综合应用，从药学一级学科的高度学习、领略、理解药学各二级学科之间最本质的联系和内在规律［4］。
1.2引入科学研究全过程
基于药物研发思路，以核心药物研发为主线的药学综合实验，是以科学研究思路为线索、围绕药物研发的实践过程而构建，内容涵盖新药研发项目的主要核心研究内容。科学研究过程全面渗入本科实验教学中，使实验过程更加贴近真实的科学研究，学生在学习药物研发实验方法、技能的同时亲历科学探究的过程。因此实验课不再是理论课教学的验证与延伸，而成为提高学生实践能力、科研能力、创新能力的最佳手段。学生在药学综合实验课程中，全程独立完成从文献查阅、实验设计、实验操作、结果分析、数据整理、到撰写论文及论文答辩等科学研究基本过程，科学研究思维、能力得到全方位的训练和提高。
1.3引入以学生为主体的教学方法
传统的实验教学方法以验证灌输为主，教师对实验原理、实验步骤进行详细地讲解示范，学生处于被动接受的地位，阻碍了学生自主性的发挥和创新意识、创造能力的培养。以核心药物研发为主线的药学综合实验教学以学生为主体，教师对实验设计思路、方法合理性等问题只做启发式讲解;对实验现象的正确判断，实验结果的分析，教师只起引导作用，提高了学生提出问题、发现问题、解决问题的能力。实验过程中器皿的选择、清洗、试剂配制、仪器选择、调试等在传统实验课中由教师完成的工作，均由学生自己来完成。传统的照讲义做实验改变为主动探索实践过程，挖掘了学生的内在潜力，开拓了学生的创新思维。
1.4引入先进实验技术
随着科学技术的迅速发展，药学领域的仪器设备、测试手段不断更新，掌握先进的实验技术方法成为药学创新性人才的必备技能。基于药物研发思路而构建的药学综合实验，全面渗入了新药研发的现代实验技术方法。学生在实验中广泛接触操作大型精密、常用仪器设备，如核磁共振、质谱仪、HPLC、紫外分光光度计、红外光谱仪、纳米粒度仪、原子力显微镜、高速低温离心机、冷冻干燥机、生理二道仪、血小板凝集仪、鼠尾光照测痛仪等。让学生系统地建立起药学实验技术体系的概念，全面掌握药学研究相关的实验技能，形成了覆盖药物研发全过程的技术实践能力。
2基于药物研发思路的药学综合性实验教学内容
中心紧密围绕药学创新型人才的培养目标和要求，构建以核心药物小分子抗心血管疾病药物咔啉羧酸和阿司匹林药物研发为主线的实验教学模块。核心药物前沿与经典相结合，贯穿于整个实验教学过程中。
2.1以小分子抗心血管疾病药物为核心药物的实验教学模块
高校的科研成果是非常宝贵的潜在实验教学资源［5］。中心优选多肽及小分子药物北京市重点实验室的科研成果“抗心血管疾病小分子药物咔啉羧酸衍生物”，将其研发过程转化到实验教学中。咔啉羧酸衍生物具有很高的抗血栓活性及抗血小板聚集活性。中心以核心药物咔啉羧酸衍生物的药物研发过程为主线，将计算机辅助药物设计、药物合成、药物分离纯化、药物分析鉴定、载药脂质纳米粒制备及药效学评价等多门学科的实验内容有机融合起来，形成了核心药物贯穿药物研发全过程的综合性实验。其内容涉及新药研发链的全过程［6］，如计算机辅助药物设计实验:3D-QSAR预测先导化合物活性;药物合成实验:Pictet-Spengler缩合，氨基保护，羧基保护，多肽合成;药物分离纯化实验:柱层析，大板薄层层析，HPLC纯度测定;药物分析鉴定实验:红外，紫外，核磁，质谱测定;载药脂质体纳米粒制备;药效学评价实验:咔啉羧酸衍生物抗血小板凝集活性测定，SD大鼠血管条舒张率测定，SD大鼠造栓模型建立及溶栓实验。学生从实验方法学的角度理解药物研发全过程，加强了学生对药物研发流程的综合性认识和框架性梳理，加深了学生对药学各学科在药物研发过程中所处地位及相互关系的体会［7］。
2.2以阿司匹林为模型药物的实验教学模块
阿司匹林是家喻户晓的百年经典药物。阿司匹林的诞生可以追溯到古希腊时期，当时发现柳树皮具有镇痛解热作用，随后提取出强效活性成分水杨酸，人工合成后迅速用于临床。但由于具有强烈的酸味和苦味，对胃肠道刺激极大，患者不愿服用。通过乙酰化修饰水杨酸合成高纯度的乙酰水杨酸，很快通过临床疗效测试［8］。1899年，正式投入生产，并取名为阿司匹林(Aspirin)。阿司匹林的诞生经历了一个从天然植物中提取有效成分，分离纯化，得到先导化合物;再到先导化合物优化，经过药物试验，最终得到有效且安全新药的经典药物研发过程。中心设计了模型药物阿司匹林以实验原料传递的方式，将基础化学实验和专业药学实验课程中阿司匹林相关实验内容有机串联起来，形成跨学科交叉融合的药学综合实验。实验中，学生从药物研发的起点先导化合物修饰(阿司匹林合成)出发，经过纯化、质量分析、结构表征，最后进行药效学评价实验，完成了药物研发的一系列实验过程。让学生进一步了解药物研发的基本过程以及所学知识、技能在此过程中所处的地位，从而建立起立体的药物研发系统框架。
3基于药物研发思路的药学综合性实验教学效果
3.1建立药物研发过程的系统框架
在基于药物研发思路而构建的药学综合实验过程中，学生从药物研发的起点计算机辅助药物设计出发，经过药物合成、药物分离纯化、药物分析鉴定、载药脂质体纳米粒制备及药效学评价等一系列实验，系统地完成了药物研发的全过程。注重各学科在药物研发过程中的相互衔接和配合，从而建立起立体的药物研究系统构架，提高学生科研思维和科学实践能力。
3.2提升实践技能、创新能力
基于药物研发思路而构建的药学综合实验，还原了科学实验过程的真实状况，有利于学生多领域知识的融会贯通，培养学生系统的药物研发思维以及对实验技术的综合运用能力。在实验课程中每位学生独自完成全套实验，学生实践技能得到充分的系统训练和提高。药学综合实验还广泛涉及基础实验课程中的基本实验技能，而且不再是“照方抓药”地完成。如反应终点的判断，柱层析洗脱剂及TCL展开剂的溶剂配比等，均要由学生自己根据合成产物性质来摸索，从而开拓学生的实践能力，分析问题，解决问题的能力。基于药物研发思路的药学综合实验是研究式的探索过程，能够满足学生科学探索和创新的欲望。学生个性得到充分发挥，潜能得到充分挖掘，实践技能和创新能力得到提升。
3.3激发科学探索精神
在基于药物研发思路而构建的药学综合实验过程中，学生独立承担复杂的实验流程，每个实验内容都是对下一个实验内容的保障，因此会规范严谨，一丝不苟，尽力保质保量地完成，有助于激发学生的学习热情和科学探索兴趣。随着实验过程的新结果不断出现，学生的学习兴趣不断浓厚，求知欲不断提升和好奇心不断强化而激活学生的创新意识［9］。实验教学中大幅度增加现代科学仪器操作，学生有极大的兴趣，并极富成就感。构建基于新药研发思路，内容涵盖核心药物新药研发全过程的综合性实验，将实践技能、创新能力培养贯穿于整个实验过程中，在实验教学中取得显著的教学效果，学生的实践技能、创新能力得到社会的广泛认可。今后仍需不断探索与实践，调整优化实验教学内容，以培养具有真才实学的创新药学人才。
参考文献
［1］缪明星，刘晓东，刘李，等．基于创新能力提升的药代动力学实验教学平台［J］．药学教育，2015，31(6):51-54.
［2］李炜，叶德泳，仇缀百，等．基于创新型人才培养的药物设计学课程建设［J］．药学教育，2011，27(1):24-27.
［3］王玉记，徐艳霞，吴建辉，等．多肽及小分子药物北京市重点实验室的五年—革新意识、钻研学问、训练人才状况分析［J］．首都医科大学学报，2010，31(4):509-513.
［4］徐力生，张霞，李治，等．开设药学学科一体化综合性实验的探讨［J］．药学教育，2010，26(2):49-51.
［5］吴音，刘蓉翾，李亮亮，等．科研成果转化为综合性实验教学探索［J］．实验技术与管理，2016，33(8):62-64.
［6］ZhaoM，WuJH．PharmaceuticalsciencesLabManualI［Z］．CapitalMedicalUniversity，2015，3.
［7］齐庆蓉，付春梅，旷喜，等．药学创新实验的课程构建［J］．药学教育，2016，32(2):58-61.
［8］汪芳．纵观阿司匹林发展历史［J］．中国全科医学，2016，19(26):3129-3135.
［9］刘李，缪明星，刘晓东，等．基于创新能力提升的药学开放性实验教学平台研究［J］．药学教育，2014，30(6):62-65.
作者:段薇 蒋雪云 单位:首都医科大学药学院实验教学中心 国家级实验教学示范中心
