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生物技術在改善人類健康狀況及生存環境、提高農牧業以及工業的產量與質量方面正在發揮著越來越重要的作用,生物技術產業的發展將最終解決世界人口、糧食、環境、健康、能源和海洋等影響二十一世紀人類生存的重大問題,所以,21世紀被稱為生物技術的時代。本文探討生物技術專利保護的創造性標準對生物技術創新和生物技術產業發展的影響,從而提高生物技術的自主創新能力,促進創新型國家的建設。
一、生物技術的發展前景及其專利保護的研究現狀
“生物技術”一詞最早是由匈牙利工程師Karl Ereky 于1917年首先提出的。美國商務部認為,生物技術是用生物體或者它們的細胞、亞細胞或者分子成分來生產產品或者修飾特定的植物、動物和微生物的技術。它包括基因重組技術、分子生物學和其他領域發展出來的診療兼并的方法、動物和植物馴化技術、發酵技術、生物信息學等。在發達國家,生物技術已經成為一個新的經濟增長點,其增長速度大致是在25%~30%,是整個經濟增長平均數的8~10倍左右。中國在該領域已經具備了較好的基礎,當初中國參加國際人類基因組計劃的時候,只爭取到了人類基因組1%的測序任務,但現在中國科學家經過持續的努力,已經獲得了國際蛋白質組計劃的主要項目――國際人類肝臟蛋白質組計劃的領導權。中國將承擔整個國際蛋白質組計劃20%以上的任務。生物技術的迅速發展和美好前景的實現離不開法律制度尤其是專利制度對其有效的保護,但是由于生物技術的專利保護會涉及宗教、倫理道德和人類自身的安全等問題,所以對生物技術的專利保護不僅是法律問題,而且是社會問題。雖然有關專利制度對技術發展的作用的爭議由來已久,但專利制度對技術尤其是現代技術的推動作用是不言而喻的。隨著科學技術的迅速發展,絕大多數國家不但建立專利制度,而且修訂頻率不斷加速就是專利制度對科學技術發展具有巨大推動力的很好例證。近年來在專利制度的研究領域,有關現代技術,特別是計算機技術和生物技術的專利保護問題成為學者研究的熱點。不過,有學者認為,盡管生物技術的知識產權問題對中國來說很重要,但是中國在生物技術知識產權保護方面的研究還極為薄弱。就生物技術的知識產權研究,尤其是專利保護研究來說,近年來研究主要集中在生物技術的可專利性方面。在專利的實質要件中,創造性不但最重要,而且最復雜。
二、專利保護的創造性標準與技術創新的關系
專利法規定發明的創造性是指同申請日以前已有的技術相比,該發明有突出的實質性特點和顯著的進步。創造性是一個相對的概念,是與申請日(享有優先權的,是指優先權日)以前的已有技術對比來說的。專利法所說的已有技術是指“申請日(享有優先權的,是指優先權日)前在國內外出版物上公開發表、在國內公開使用或者以其他方式為公眾所知的技術,即現有技術?!眲撛煨圆皇且粋€可以用尺子來衡量的客觀標準,對它的判斷要靠人的思維才能作出。這個人就是所謂的“發明所屬技術領域的技術人員”,他是一個假想的人,他了解所屬技術領域的現有技術,具有該技術領域中技術人員所具有的一般知識和能力。而且他的知識水平隨著時間的進展而有所不同。所以審查員在判斷創造性時,要參照這樣一個假想的人的認識水平來衡量,而不能完全有自己主觀認定。當然,“在這條試圖走向‘客觀性’終點的道路中,已經布滿了主觀性的荊棘。”因此,專利保護的創造性標準問題是一個客觀性和主觀織在一起復雜而又重要的問題,其重要性不僅體現在它決定著是否發明受專利法保護,更為重要的是它關系到技術創新、產業發展和經濟繁榮的重大問題。
提高專利保護的創造性標準是否一定會推動技術創新和發展呢?應該具體問題具體分析。生物技術創新與其他技術創新一樣,離不開研發主體的大量投資。對一個理性的經濟人而言,研發投資數量的多少,在一定程度上取決于該項投資的經濟回報。換句話說,企業花費多少的資金搞研發,研發什么樣的項目,是由它們對不同的研發項目回報的預期利潤決定的,或者說,企業總是將有限的資源投放在預期回報率最高的項目。研發項目帶來的預期回報由多種因素決定,如研發成本、取得發明的可能性、發明獲得專利保護的可能性和專利保護期內的利潤率等。這些因素之所以重要,是因為如果研發成本低,取得發明的可能性和發明獲得專利保護的可能性大,企業的研發投資回報率就高。專利法對研發投資的回報體現在兩個方面:(1)專利法規定了可專利性客體范圍和客體被授予專利的可能性;(2)專利法的規定直接影響著研發投資者在專利保護期內利益回報率。如果專利法降低可專利性標準,尤其是采用較低的創造性標準,會對研發投資的回報產生兩種作用相反的效果。一方面隨著可專利性標準,尤其是創造性標準的降低,未來會有更多的發明創造受到專利保護。企業對源于他人專利的創造獲得專利保護的可能性就會增加。另一方面企業也會因為競爭對手對其模仿動力的加大而失去一些利益。企業要想在競爭中獲勝,最好的、也是最重要的手段是創造、擁有和有效地使用自己的專利。但是,如果從專利中獲得的利益越來越少,那么專利的價值也就越來越小,企業的研發投資數量也會越來越少,從而使得技術創新能力越來越低,反之依然。對立法者而言,關鍵在于他們認為哪一種影響更為重要。如果發明取得專利保護的可能性的增加小于專利價值下降的幅度,研發的預期回報就會增加,從而刺激新的研發投資,提高創新能力,取得更多的創新成果。不過,如果取得專利保護的可能性的增加大于專利價值下降的幅度,研發的預期回報就會減少。這將阻礙企業進行研發投資,從而降低研發主體的創新能力。
三、國際公約與不同國家對生物技術專利保護及其創造性條件的判定
《巴黎公約》第一條第三款:“對工業產權應作最廣義的理解,不僅應適用于工業和商業本身,而且也應該同時適用于農業和采掘業,適用于一切制成品和天然產品,例如,酒類、谷類、煙葉、水果、牲畜、礦產品、礦泉水、啤酒、花卉和面粉?!盩RIPS協議的第27條第一款規定,在符合本條第二款(保護公共秩序或道德的例外)和本條第三款(人類或者動物的診療方法和動植物品種的例外)的前提下,一切技術領域的任何發明,無論產品發明或者方法發明,只要其新穎、含創造性并可付諸工業應用均應有可能獲得專利。美國對生物技術方法發明非顯而易見性有其特殊規定。生物技術方法專利重要成果是對美國專利法第103條的修改(即增加103(b)),即對于一項生物技術方法,如果其使用的原料或/和生產的合成物具有可專利性,那么該生物技術方法是具有顯而易見性的。歐洲專利局的審查員通常應用問題與解決方案的方法來審查專利申請的技術是否具有創造性,同時在審查發明的創造性時,歐洲專利局的審查指南要求考慮發明創造的輔標記(第二標記),如發明克服技術偏見、需要解決的問題存在時間的長短、發明對長時間需求的滿足、發明在商業上的成功以及發明的意想不到效果等。日本生物技術發明的創造性判定的基本原則是:如果獲得該與基因相關的發明是容易的,而該發明又不具有不能預見的優越的效果,則該發明不具有創造性;盡管獲得該與基因有關的發明是容易的,但該發明具有不能預見的優越性,則該發明具有創造性。中國專利法(以下簡稱專利法)規定,授予專利權的發明和實用新型,應當具備新穎性、創造性和實用性。創造性,是指同申請日以前已有的技術相比,該發明有突出的實質性特點和顯著的進步,該實用新型有實質性特點和進步。盡管生物技術在許多國家已經得到知識產權保護,然而,中國在2000年修訂通過的專利法依然沒有把生物技術發明納入保護范圍。2001年公布的《專利法實施細則》對《專利法》中的“授予專利的條件”避而不作解釋和說明。但是在第25、26條增加了“新的生物材料”的申請與實驗的規定。這實際上等于在某種程度上,承認了生物技術的可專利性。
四、適度降低生物技術專利保護創造性標準,促進生物技術創新
創造性標準的降低對特定產業中研發活動的影響取決于該產業最初的創新速度;這種創新速度又取決于該產業技術進步和致力于推進這些技術進步的資源的機會。一些產業,如生物技術、計算機技術產業的創新速度要快于其他一些產業,如鋼鐵、采礦和石油冶煉等產業。一般而言,一些相對較老的夕陽產業的創新速度要慢一些。對這類產業而言,推出有益于競爭的新專利技術需要花費更多的時間,同時,其他企業要模仿該技術或者作出該發明創造的周邊發明創造并取得專利保護需要相對較長的時間。由此加劇的競爭對專利價值的影響可能較小,從而使專利發明具有較高的價值。如果提高創造性標準,該產業中的企業的發明創造獲得專利保護的機會增加幅度大于專利價值下降的幅度,從而使該企業可以獲得更多的經濟利益,進而促使企業進一步加大研發投資,促進技術創新。相反,如果降低創造性標準,則就會在一定程度上阻礙該類產業的技術進步。當然,對現代技術,尤其是生物技術而言,推出有益于競爭的新專利技術需要花費較少的時間,同時,其他企業要模仿該技術或者作出該發明創造的周邊發明創造并取得專利保護需要相對較短的時間。由此加劇的競爭對專利價值的影響可能較大,從而使該發明的專利的價值降低。如果提高創造性標準,該產業中的企業的發明創造獲得專利保護的機會增加幅度小于專利價值下降的幅度,從而使該企業可以獲得的經濟利益減少,進而促使企業進一步減少研發投資,阻礙技術創新。相反,如果降低創造性標準,則就會在一定程度上促進該類產業的技術進步,提高創新能力。換句話說,在生物技術等高科技產業中,降低可專利性標準,尤其是創造性標準,會使得取得專利保護的可能性的增加小于專利價值下降的幅度,從而刺激新的研發投資,提高創新能力,取得更多的創新成果。
參考文獻:
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(一)促使農業生物技術創新的有力保障
長期以來,由于法律保護制度的缺失,我國一直未能建立有效的分配機制把農業生物技術創新和科研工作者的貢獻、利益有效統一起來,科研人員花費大量精力取得的生物技術科研成果得不到應有的重視和經濟回報,導致科研人員主動研發和努力創新的氛圍受到極大損害,潛在的科研力量受到難以計量的損失。知識產權制度視農業生物技術創新為一種受法律保護的無形財產,對農業生物技術創新成果從法律層面予以有力保護,使得科研人員的勞動成果從以往的無償使用轉變為必須有償使用的專利和技術。科技人員的勞動成果得到法律的充分保障,經濟回報的獲得就成為一種必然。知識產權保護實際上成為一種有效的促使科研人員努力工作的激勵機制,這一機制的出現對調動科研人員工作積極性必將起到極大的作用。
(二)突破農業生物技術創新瓶頸的有效抓手
隨著傳統農業技術的廣泛和大量使用,農業生產領域出現了許多依靠傳統方法難以解決的新問題,嚴重制約了農業的健康發展。例如由于棉田長期使用農藥,棉鈴蟲產生了較強的抗藥性,使用傳統的農藥已經無法起到應有的滅蟲效果,我國棉花生產一度遇到無法解決的危機。農業生物技術的出現則為解決這些難題發揮了不可替代的重要作用,如轉基因抗蟲棉的成功研制和開發,成功地破解了棉鈴蟲無法殺滅的難題,獲得了巨大的技術、經濟和社會效益。據不完全統計,國產轉基因抗蟲棉市場的占有率連續9年出現超過10%增長率。在農業技術問題得到解決的同時,還獲得了令人矚目的社會和經濟效益??瓜x棉的廣泛應用,使得農藥使用量大幅度減少,棉農的生產成本得以顯著降低。事實證明,保護農業生物技術知識產權,借助法律保障平臺實施科研創新成果轉化,是突破農業技術創新瓶頸的最佳選擇。
(三)農業生物技術實現持續創新的堅強后盾
隨著人口快速增長、環境持續惡化,化肥的大量使用導致耕地生產能力不斷下降,農業污染開始危及人類安全。這些問題的出現,促使人們重新考慮人類社會未來發展的戰略思路。上世紀80年代,可持續發展的理念開始受到國際社會的重視。生物技術是一項具有極大的保護自然環境功效的科技手段,在自然資源極為有限的條件下,利用生物技術這一新興工具為農業可持續發展開拓新的空間,是農業領域實施可持續發展的必然選擇。因此,我們必須提高農業生物技術知識產權保護的力度和層次,在落實和規范現有知識產權制度的基礎上,不斷加快和完善農業生物技術知識產權整體的立法工作,從各方面充分發揮知識產權的保護和激勵作用,使農業生物技術創新成果得以合法轉化和高效應用,不斷提升我國農業綜合生產能力,保障我國農業實現可持續發展。
二、借力知識產權保護實現農業生物技術創新的對策
(一)實現知識產權保護與常規科研活動的高度統一
一是立項階段嚴格把關。在立項時要特別重視文獻資料的查詢,尤其是要認真做好專利查詢工作,嚴把立項質量關,確保研發目標的創新性和唯一性,從立項開始就避免發生技術侵權或低效研究現象。二是研發階段著手保護。要把知識產權管理工作融入到項目研發的整個過程中,在研發活動的實踐中建立知識產權保護目標考核制度,統籌對專利未來的維護和使用進行前期規劃,要特別注意在研發過程中就把專利申請成果納入到科研考核指標體系中。三是項目后期做好收尾工作。研究工作結束后要根據項目特點,因地制宜地選擇知識產權保護方式,及時把科技成果進行登記形成知識產權。
(二)通過知識產權保護實現科研成果效益的合理分配
林忠平因為承擔支邊的任務,常去新疆。有一次與臺灣的一位植物學界朋友在新疆不期而遇,兩人一起懷著濃厚的興趣探討沙漠公路的綠化問題。聽林忠平介紹新疆的自然條件和生物資源之后,許多臺灣學者幫情不自禁地提出要在新疆舉辦一次海峽兩岸植物生物技術研討會??茖W家天然有著濃厚的社會責任和使命,為了這片美麗而又干渴的土地,林忠平教授不斷地呼吁業界對新疆給予關注和支持,并向有關部門建議發展新疆特色農業。經過多年的努力和國家的支持,現在新疆已經用無可辯駁的事實證明了林忠平的前瞻眼光:如今的新疆已成為我國非常重要的農業區,為國家帶來了豐厚的回報。除此之外,林忠平教授和新疆農科院微生物所的朋友一起,利用一種遺傳改良的耐缺氧細菌做微生物采油,為克拉瑪依油田的生物采油做出了巨大的貢獻。
近幾年,大陸科學界與臺灣科技界的交流越來越頻繁,產生了良好的經濟和社會效益。這期間,林忠平教授做出了積極的貢獻。一次在福建舉辦的植物生物會議,其中有臺灣學者參加,此次會議使得福建農業科研院所對臺灣農業科研方面的情況有了深更人的了解。此后,他又出面邀請幾位臺灣朋友到福建農林大學探討合作項目。在北京大學,他也常參加學校海西研究會的活動,為兩岸的學術交流貢獻自己的力量。
2.北部灣經濟區生物醫藥產業集群產業鏈分析
醫藥行業產業鏈的基本環節是:原料藥采購—生產—包裝—流通—銷售。按專業分工,可將北部灣經濟區生物醫藥產業集群劃分為四個主導產業,即以木薯、甘蔗深加工為主的生物技術產業,以生物農藥研發與制造為主的化工生物技術產業,以提供各種生物技術咨詢與服務的生物技術產業,和以中藥為原材料進行研發與生產的醫藥產業,如圖2所示。
3.北部灣經濟區生物醫藥產業集群創新能力現狀的分析
北部灣經濟區生物醫藥企業集群創新能力呈現出個別突出、但總體實力較弱的趨勢。除少數企業的生物技術已達國內先進水平、甚至在國際上享有聲譽,大部分生物醫藥企業研發機構不健全,企業投入不足,現有的高校、科研機構參與企業創新創業活動少。目前,隨著生物產業孵化園、生物技術與亞熱帶生物資源利用成果產業化基地、生物工程中心及部分企業的技術工程中心建立和發揮作用,將大大推動生物醫藥集群創新能力的提升。
3.1創新意識和導向處于中等水平
北部灣經濟區生物醫藥集群區域內的企業對自身所在區域有著較多的創業、創新的動機和意愿,能夠熟悉的了解行業內的技術競爭環境和本企業和其他企業之間存在的技術差距,實現通過與區域內同行業之間的合作、非同行企業的合作、本地大學科研機構的合作和外地大學科研機構之間的合作來提高企業自身的創新意識,從而提高企業本身的創新能力。但是,由于北部灣經濟區生物醫藥企集群區域內企業的規模較小,在國際市場上缺乏競爭力,缺乏對醫藥創新技術的敏感度,使得集群內企業所具有的核心技術在國內外同行業中處于落后的地位??傮w而言,集群內企業的創新意識和導向處于中等水平,如表1所示。
3.2創新資源比較貧乏
盡管地方政府對促成當地企業集群的順利發展起著重要的宏觀調控作用,但是企業仍需要重視企業自身的研究開發基礎設施的建設,擁有企業的專職研發機構和實驗室技術中心。目前北部灣經濟區生物醫藥集群創新資源都比較貧乏,特別是對財務資源和人才資源方面的投入,如表2所示。整體上來說,企業基本上都有將企業4%以上的銷售收入作為企業的研發投入,但是極少數的企業能夠真正做到實現對企業研究開發基礎設施的建設。參與企業創新技術的研究和開發過程中,企業熟練技術工人的投入強度較大,其中5年以上工齡技術工人占企業技術工人總人數的20%以上,企業還會通過與企業外部專家建立長期合作關系來實現創新能力的提升。但是集群企業的人才機構不合理,低層次、低學歷的勞動人員和管理人員較多,高學歷、高層技術人員和管理人才相對缺乏,因而企業需要實施人才工程,引進人才,培養人才,調整人才供需結構。
3.3合作創新網絡已初具規模
北部灣經濟區生物醫藥產業集聚區的合作創新網絡特點主要表現為產學研的技術合作與聯合投資,并已形成了一定的網絡規模,如表3所示,主要表現在以下幾方面:①產業集群的技術信息交流有一定的優勢。一方面,有實力的生物醫藥企業與科研機構間存在積極的技術信息交流。另一方面,北部灣經濟區管委會等政府機構積極推動企業間的技術信息交流,拓展各園區的技術創新平臺,通過加大科技管理經費投入和創造條件以多種形式吸引國內外高等院校、科研機構和社會各種科技資源到園區參與企業科技創新,提高科技成果研發轉化效果。②產業集群內有專業機構平臺為之服務。目前,北部灣經濟區擁有2個自治區級技術中心和1個市級技術中心;一個生物產業孵化園以及一個正在建設的廣西第一家生物工程中心,建立了生物國家高技術產業基地和生物技術與亞熱帶生物資源利用成果產業基地。③產業集群內企業以參與外地培訓和交流活動居多,自主舉辦技術信息交流活動少,造成了集群內企業之間缺乏廣泛的技術信息交流和企業對合作創新參與程度低,這主要是受合作網絡基礎條件制約,自主舉辦技術信息交流活動所需經費開支大。
3.4創新活動能力較強
北部灣經濟區生物醫藥產業集群企業有著較強的研究開發能力,能夠開展并實施新研究開發項目,申請企業的發明專利和取得國家級科研成果,并能夠將這些專利和科研成果進行商業化,用到企業的產品開發中去。但是,由于同時缺乏與高校、科研機構等的充分合作和缺乏成熟的投資市場和暢通的融資渠道,仍有一部分生物醫藥產業集群企業因為資本、人才的限制,只能安于傳統的生存發展方式,無法進行創新產品的開發和商業化應用,如表4所示。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)39-0057-02
現代生物技術誕生于20世紀70年代,是一門具有廣闊應用前景的新興學科。近年來,隨著生命科學理論的快速發展和實驗方法的不斷創新和改進,現代生物技術在揭示生命本質、物種的定向改造、新產品開發、生態環境保護及疾病治療等方面發揮著巨大作用。生物技術這一新生事物正迅速滲透到我們日常生活的各個方面,通過這門課程的學習,使學生從分子水平理解生命的本質,對構建學生的理論知識結構體系,提高知識的實際應用能力具有重要意義。但是,由于現代生物技術教學涉及的內容廣泛、抽象,與生物化學、分子生物學、分子遺傳學、微生物學及各種工程技術緊密聯系,其新理論新技術發展迅速,傳統的以教材和大綱為基礎,以課堂講授為主、實驗為輔的教學方法無法跟上本學科發展的步伐。因此,如何根據本課程的特點,探索新的教學方法,提高課堂教學效率,使學生了解現代生物技術最新的進展,是我們每個老師必須不斷思考的問題。根據現代生物技術發展快、綜合性強、涉及領域廣的特點,結合教學大綱的要求,我們從厚基礎、強理論、重應用的教學原則出發,對現代生物技術的教學改革進行初步探索,并已初見成效。
一、以“有用、有效、先進”作為教學改革的指導思想
近年來,培養學生的職業核心能力(core competencies)成為世界范圍內職業教育關注和重點投入的一個范疇,世界各國特別是發達國家紛紛采取了有力措施加以開發和培養。大學生應是高素質、高水平人才的代表,但是,在我們大學教育中存在著人才培養模式單一,學生眼高手低,獨自解決問題的能力差,所學知識與社會需要脫節等問題。因此造成了畢業生就業難而好多崗位卻無人干的矛盾。要解決以上問題,需要我們大學的教學積極地去適應社會發展的需求,使我們培養的學生能“用得其所”,不但先進,還要有用、有效。現代生物技術上游工程以基因工程為主要內容,是生物技術的實驗室研究階段,屬于應用基礎研究,下游工程是生物技術的擴大生產,加工應用階段,使經改造的新產品能達到商品化、工程化、企業化,進而創造相應的效益。因此生物技術是一門理論、實驗和應用相結合的綜合性很強的學科,既要重視學生的理論教學,更要注重學生實驗原理和操作技術等能力的培養,改變過去老師講、學生聽的填鴨式教學,引導學生理論和實踐結合,達到學以致用的目的。另外,讓學生根據所學知識,走出校門,到企業、農村、醫院去尋找與生物技術有關的技術和產品,讓學生觀察比較現代生物技術使我們的生活發生了哪些改變,進而認識到學習本課程的重要意義,激發學生的學習興趣,提高其主觀能動性和自信心。
二、堅持“以學生為中心”的教學理念
學生是學習的主體,是教師的直接服務對象。在一個教學班中,學生在知識理解、實驗操作及師生溝通等方面存在差異。因此在教學的各個環節中都要著眼于學生的不同水平和接受能力,有針對性地教學,對于接受慢的要給予鼓勵,單獨輔導。同時針對生物技術課程應用性強的特點,增加討論課的比重。如將生物技術在農業、食品、環保、醫藥等領域的應用及轉基因食品安全問題等內容模塊化,讓學生分組查閱資料、擬定討論提綱,然后到課堂講授。大家對所講內容進行討論,提出各自的觀點,使學生由被動的學,變成主動的講,既感受傳授知識的樂趣與不易,也訓練了閱讀、整理資料的能力,還增加了學生互助團結的氣氛,使其更有信心投入到學習中來。
三、現代生物技術課程教學改革的措施
1.注重第一次課的準備和講授,激發學生對本課程的學習興趣。第一次課主要包括緒論的講授和課程信息介紹,它就好像是老師和學生初次見面遞出的一張名片,緒論講解把本課程的主要研究內容和成果展示給大家,課程信息介紹使學生了解教學的目的和任務、重點和難點,應讀哪些參考讀資料。通過第一次講授,使學生從已知世界中尋找課程的最佳切入點,從實際需要中尋找與課程的最佳結合點。緒論既包括了生物技術的起源與發展過程,又展現了現代生物技術的重要地位和意義,以及最新的研究成果和發展動態。因此在講授時以生物技術已取得的某些重大的或和我們生活中能接觸到的相關成果來激發學生的學習興趣,由此激發學生對本門課程的學習興趣和學習自覺性,為今后的教學奠定良好的基礎。
2.加強實驗課的教學。以實驗室現有的條件為基礎,按“重視基本技能,開出經典實驗,增加綜合性、開創性實驗內容”的原則對實驗進行整合、歸類,加大了綜合提高性實驗的比例。讓學生根據自己的興趣和發展方向,結合生物技術的“五大工程”,自主設計實驗,采用開放實驗室的方式,學生自主完成。如考研的學生注重基本理論的學習,加強基因工程實驗的設計和操作,掌握基因克隆、基因定向改造、PCR技術、熒光定量PCR技術等實驗技能及其在未來科研中的應用。就業方向的同學以應用性實驗為主,如設計細胞工程實驗,讓學生進行愈傷組織培養及植株再生,觀察植物如何從一個細胞成長為完整的植株,深刻理解植物細胞的全能性。發酵工程實驗讓學生學習米酒、酸奶的制作,學習發酵的原理及發酵罐的使用,從自己生產的產品中獲得成就感。在整個實驗過程中,以學生為主體,老師協助指導的方式,由此提高學生的獨立思考、操作和協作能力,培養學生的互助合作精神,增強學生之間的感情。
3.加強教學與科研的互動,把現代生物技術的最新成果引入教學中。教學與科研互動是本科院校的重要特征,科研是知識和技術創新的基本途徑,是新知識的源泉。在多年的教學實踐中我們發現,生物技術相關教材編寫的全面性和編寫速度遠遠跟不上該領域的發展速度,而課題研究中所使用的往往是較先進的思路和技術手段,因此在保證學生系統掌握現代生物技術基本理論和實驗的基礎上,時刻關注該領域的發展前沿和熱點問題,歸納整理,在自己教案相關章節的講授過程中補充進去。例如在講授核酸分離純化時,除了傳統的提取方法外,結合本院省級實驗示范中心的羅氏高通量核酸純化系統,介紹高通量核酸純化系統的工作原理;講授普通PCR的原理時,結合自己科研中基因表達的定量檢測,介紹熒光定量PCR原理;講授DNA雙脫氧測序和化學降解法測序時,對最新的Roche454測序技術,Illumina Solexa測序技術和ABI的SOLiD測序技術等高通量測序技術進行介紹,并展示自己科研中所克隆新基因測序的結果并對結果進行分析,把抽象的DNA序列形象化;在講授高等植物基因工程這部分內容時,把自己課題中從“基因克隆、表達載體構建、植物轉化、獲得相應表型的轉基因植株”的整個過程的圖片完整地展示給學生,使學生對神秘的轉基因技術有了感性認識。同時吸收有科研興趣的優秀學生參與到教師的科研中來,使學生的畢業論文(設計)與教師的課題相結合,增強學生的科研意識和創新能力。另外老師要帶領學生走出校門,深入工廠、田間,了解生產中的實際問題,大大培養學生理論與實踐結合,解決實際問題的能力,真正實現“用得其所”的創新教育模式。
四、對現代生物技術教學改革的展望
現代生物技術作為生物專業學生的專業選修課,與其他學科聯系緊密,涉及面廣,發展迅速。如何適應該領域日新月異的發展是我們需要思考和急待解決的問題。近年來,我們在本科教學改革中不斷進行探索,增加實驗課的比重,并在某些部分引入英文原版教材的內容,避免了課本翻譯造成知識時間差,將最前沿的熱點問題和重大科技成果及時補充到教學內容中來。同時,在本科教學中,由淺入深地選擇有代表性的英語文獻,從科普到專業,與學生一起閱讀、討論,由此拓寬學生的專業知識面、啟迪思維,增強獨立思考的能力,培養創新意識。通過兩屆學生的教學改革發現,新教學方法能激發學生學習的主觀能動性,學生反應良好,可以繼續推進發展。
總之,由應試教育變為能力培養是現代大學教育的首要任務。我們應增加討論課和實踐課,使老師和學生盡可能地面對面地討論甚至爭論,使學生由被動接受變為主動思考。我們的教育目的是培養能獨立思考、具有活躍創新能力的現代社會需要的應用型人才,眼高手低、高分低能必將被淘汰。
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近年來,福建省生物技術與生物醫藥產業發展很快,在生物技術與生物醫藥領域發明轉移擁有量,位居全國第六位,一批創新藥物研發取得重要進展,例如廈門大學與養生堂萬泰公司歷時14年,投入近5億元研究成功的“重組戊型肝炎疫苗”,就是世界上第一個用于預防戊型肝炎的疫苗。
很多國外企業想到中國來找市場,同時又有很多中國企業想走出去,如何才能實現雙方的互利共贏?以色列TBN集團總裁Sigal女士給出的答案是“合作”。Sigal女士圍繞“國家商業發展與中國創新”這一主題,介紹如何建立成功的全球合資企業,創造合作共贏的平臺;如何利用獨特的中國創新方式進入新市場,以及如何利用國際孵化器資源培育生物技術和生物醫藥產業。她認為,國際孵化器資源對于中國市場,尤其是有想法、有創意的年輕人而言是一個很好的研發和創新平臺。
由于目前中學實驗室建設不完善,選修1實施中的部分實驗需要一定的資金支持,因為有的實驗所需藥品價格不菲。如通過PCR技術DNA多聚酶鏈式反應、擴增DN段、檢測泡菜亞硝酸鹽含量的比色儀和植物組織培養要求較高的實驗條件。下面對新課程中要求實驗用房及儀器配備做個簡單介紹。(1)組織培養室的配置標準的組織培養室包括:洗滌室(區)、制備室(區)、滅菌室(區)、儲放室(區)、操作室(區)、培養室(區)、觀察室(區)、藥品室(區)。這個區室劃分比較細,學校可以根據實際情況進行合并。通常培養實驗室主要有:準備室、無菌操作室、培養室、細胞學實驗室(可選)。(2)自動基因擴增儀自動基因擴增儀是依據聚合酶鏈式反應(PCR:polymerasechainreaction)原理研制的一種全自動基因體外擴增裝置,在生物工程、遺傳工程等高科技領域有重要的使用價值。中學專用自動基因擴增儀是根據生物新課標要求,結合中學教學特點研制而成的。(3)電泳儀及電泳槽電泳儀和電泳槽是分子生物學的重要工具,是對PCR擴增片段進行瓊脂糖凝膠電泳檢測分析不可缺少的儀器。其主要特點是采用微電腦智能控制;液晶屏顯示,同時顯示電壓、電流、定時時間;具有記憶功能;自動過壓、欠壓保護;自動空載無輸出保護;自動過載、短路保護;輸出定時、計時功能。(4)分光光度計分光光度計已經成為現代分子生物實驗室常規儀器,常用于核酸、蛋白定量以及細菌生長濃度的定量測量。分光光度計采用一個可以產生多個波長的光源,通過系列分光裝置,從而產生特定波長的光源,光源透過測試的樣品后,部分光源被吸收,計算樣品的吸光值,從而轉化成樣品的濃度。樣品的吸光值與樣品的濃度成正比。比色杯,是分光光度計的重要配件。一般測試核酸和紫外定量蛋白,均采用石英杯或者玻璃杯,但是不適合比色法測定。
二、實驗教學課程整合
生命科學是一門以實驗為基礎的自然科學,傳統的生物技術實驗教學內容主要安排在理論教學內容之后,實驗教學地位不明確,其內容大都為重復性驗證實驗,并且課程之間的相互聯系不緊密。這導致許多學生只注重理論知識,對于實際動手操作的重要性認識不足,并且忽視了生物技術各門課程之間的內在聯系。為此,我們嘗試將實驗教學內容進行整合,如將發酵工程中的“工業微生物菌種的選育和純化”、基因工程中的“工程菌生長曲線的繪制”、酶工程中的“目的蛋白的誘導及SDS-PAGE電泳”相聯系,通過對實驗課程的精心設計合理安排,不但將各門課程聯系到一起,讓學生對學到的知識形成體系,同時大大激發了學生的求知欲望和探索精神,對實驗課程的順利推進,起到了良好的效果。
三、開放實驗室
建立開放實驗室創新平臺是促進醫學生物技術學科發展的重要舉措。目前,大多數院校生物技術實驗室開放時間與形式均存在不確定性,即實驗課時間開放,其他時間不開放,或是根據教師的科研實驗安排開放實驗室,這樣不符合以學生為中心的實驗教學標準。我們嘗試面向全體學生進行開放式實驗教學,同時開放了醫學免疫學實驗室、生物化學檢驗實驗室、臨床輸血實驗室等與生物技術相關的醫學實驗室,鼓勵學生自主設計完成實驗,從實驗的準備到結果的分析,絕大多數工作都由學生自己完成,老師只為學生提供一些必要的建議,解決實驗過程中遇到的難題。這樣不僅能使實驗室的資源得以充分利用,同時培養了學生分析解決問題的能力,并且讓學生在自主設計實驗的過程中,對所學知識進行更加深刻的理解,真正做到學以致用、用以促學、學用相長。
1.1、挖溝 配置微型挖溝機 作物定植或播種前, 按20cm~50cm寬挖溝槽,槽溝寬度要小于畦上的定植行10cm左右。溫室挖溝槽深20cm~30cm, 每條溝槽中間的間距等于畦距。溫室冬茬生產在8月下旬~9月上中旬開始挖溝(先定值、后啟動)
1.2、鋪秸稈
主要選用玉米秸稈,也可選用稻草、稻殼、酒糟、圪囊、雜草等。秸稈用量2000―3500kg/畝,玉米秸拆開捆(不用整捆)鋪滿入槽溝,每畦30kg~50kg,即每個槽溝內鋪用6捆~10捆玉米秸。鋪實、踩實。秸稈鋪施厚度比溝深高出10-15cm,畦溝兩頭的秸稈露出10cm~15cm,利于氧氣的輸入?;蚶脧U礦泉瓶底部打開插在玉米秸兩頭,輸入氧氣,減少了鋪秸稈兩頭必須露出所帶來的不便。減少勞動強度,提高勞動效率。
秸稈上施農家肥 農家肥4000 -5000kg/ 畝,每畦50kg~60kg?;驶斓睫r家肥中,或在做畦復土中間層撒施。當土壤已經施完農家肥時,可向每畦秸稈上施15kg左右農家肥。
噴施菌液 將宏揚秸桿菌8公斤配2瓶活化劑與80公斤溫水攪拌化開,發酵2個小時即可使用。
1.3、做畦
先撒填少量土后,用鍬拍打。隨后回填土,不斷用鐵鍬拍打秸稈和床面,讓土壤和肥進入秸稈空隙當中。覆土厚度18cm~20cm,不能超過25厘米。使畦高25cm~30cm。畦面適當拍打。畦面進一步調平。采用軟管滴灌,在畦定植行附近鋪雙根軟管帶。低溫季節覆蓋白色透明膜地膜。采用整畦覆蓋,邊覆蓋邊壓嚴。禁用畦壟上對縫條型覆蓋和漂浮膜覆蓋,防止氣害發生。
1.4、 澆水啟動 原則:溫度需要提升時才可啟動。稈桿澆大水,水面達畦高的三分之二,使上層所覆蓋的土壤被水洇濕。日光溫室冬茬栽培,10月底向溝中灌大水啟動。日光溫室早春茬,在作秸稈反應堆時,撒完菌種覆土前就澆水啟動。棚室冬茬、春茬作過秸稈反應堆的當年秋茬不再作。秋茬作反應堆時,在需要提高地溫時向秸稈灌水啟動。
1.5、 防蟲 秸稈藏有越冬害蟲的,覆蓋地膜前,畦面噴殺蟲劑防治地下害蟲、虱蟲和玉米螟。每畝用40%辛硫磷(黃瓜、菜豆不宜)1000倍液噴撒畦面,或用50%敵百蟲乳油800倍液噴畦面(菜豆不宜)。
1.6、定值方法 做完秸稈反應堆7天左右即可定植,盡量搶早。操作行盡量要大,總密度比常規降低(株距比常規增加)10%左右。
1.7、打孔 秸稈反應堆澆水啟動后4~5天及時打孔,保持空氣含氧10%以上。打孔方法在每行的2株之間外側用直徑14號鋼釬子孔,深以穿透秸稈層為準。澆水2次~3次后要補打孔。打孔位置可與前次錯開。沙土地打孔間隔時間適當加長。
1.8、預防過高地溫
定植初期地溫短時間可能偏高,導致植株徒長,不同果穗的果實差距變大。番茄激素噴花使用濃度降低20%。黃瓜向植株上噴100mg/kg乙烯利 ,一周后再噴1次。
二、秸稈生物反應堆技術創新應用
2.1、秸稈粉碎生物發酵行下追施創新技術
2.1.1、材料混合 秸稈粉碎2~4厘米,秸稈3000―4000千克/畝。 先將秸稈淋透水,然后按秸稈:土為2:1的比例(體積比)將秸稈與土充分混勻,同時每立方米混施50公斤有機肥,或與常規栽培同量的有機肥。
2.1.2、發酵:將土、秸稈、有機肥充分混勻后,分層撒施菌種(宏陽秸稈降解菌 菌種8公斤/畝、活化劑2瓶/畝),堆成一堆或幾堆 ,進行發酵,在土堆上蓋一層塑料膜,每隔8~10天倒一次發酵堆。一般夏季發酵20多天,秋、冬季節發酵時間適當延長。
2.1.3、在設施內按南北方向,挖寬65~70厘米、深30厘米的栽培槽,兩槽之間留過道,以利通風和透光。此規格的栽培槽需營養基質7立方米/畝。
2.1.4、裝填營養基質:在槽內鋪塑料膜,膜上打兩排孔防積水,孔距為30~40厘米、孔徑為3~4厘米。最好將過道也鋪上塑料膜,可以防止槽邊被踩塌,防止冬季栽培時水分過度蒸發,降低溫室內濕度。充分發酵的人工營養基質依次裝填在每個栽培槽內,高度應略高于地面,因在灌水后營養基質會有下沉。
2.1.5、鋪滴灌帶和地膜、定植等其它操作同常規栽培方法。
2.2、行間內置式
在定植作物2個栽培畦或兩攏之間開溝起土,一般寬30-40厘米、深10-20厘米,離開主莖30厘米遠。鋪放秸稈30厘米厚,溝兩頭露出秸稈10厘米,踏實找平,撒放菌種,用锨拍振,回填土壤打孔等,方法同行下內置式。
優點:畦面下陷問題得到解決;不受茬口限制,一年四季都可使用;改良土壤效果更明顯,土傳病害防治效果最佳;同時有機肥能充分腐熟,減少土壤鹽漬化發生,使反應堆技術得到全面提升。但較行下內置式溫度提升效果差。應據茬口選擇反應堆類型。
2.3、行間直接鋪秸稈技術
在壟溝或畦間直接鋪秸稈。可以撒菌種 (不蓋土)實行高畦(壟)栽培,也可不使用菌種,可結合行下內置式使用。其好處是前期可降低地表溫度,防止陽光直射;后期可提高地表溫度,降低濕度,還可減少作業時對過道的踩踏,防止地面板結。
(一)總體情況
據市統計局2004年統計,鄭州市醫藥制造業全部國有及非國有企業共有56家。其中銷售收入超過500萬元的企業有16家,上億元的有2家。2004年全市醫藥制造業產品銷售收入為13億元,比上年增長20.8%,高于全國15%左右的平均增長率;全市醫藥制造業增加值為5億元,比上年增長21.7%,;醫藥制造業利潤總額為6494萬元,比上年增長54%。截止2004年底,高新技術企業中生物工程與制藥企業有85家,占全市總數的13.2%,高新技術產品中生物工程與制藥產品有227項,占全總數的19.4%。
(二)新產品開發及生產情況
生物制藥企業是一個對技術創新依賴性非常強的行業。只有生產創新藥和有特色的拳頭產品,才能為企業帶來豐厚的利潤回報。
鄭州市生物工程與制藥企業生產范圍幾乎涵蓋了所有劑型的藥品,領域包括中成藥、化學藥、生物制品,另外還有一些技術水平比較高的醫療設備及器械。在此次調查中發現真正具有自主知識產權,屬于創新意義上的新藥很少。由于新藥審批的嚴格和周期較長,在申報時,個別企業主動降低新藥的級別,以便盡早將新藥投放市場,取得利潤回報。
鄭州市生物工程與制藥領域一些企業因其成立早、規模大、工藝和設備水平先進、主要產品技術含量高、市場占有率高等特點在全省、乃至全國占有重要地位。如河南華美生物工程公司在全國較早研究開發出艾滋病快速診斷試劑盒,將艾滋病病毒檢測期由原來的60天縮短為15天;其開發研制的甲、乙、丙、戊、庚病毒性肝炎系列診斷試劑在全國品種最全、市場銷量最大。河南(鄭州)生物工程技術研究中心,在“非典”時期快速開發出病毒基因擴增熒光檢測試劑盒,被國家確定為SARS診斷試劑供應基地。該中心先后承擔了18個國家和省、市政府的重大科技攻關項目,形成了8個技術支撐平臺和25項優勢和獨特技術,已成為河南省生物工程的領頭羊,在全國同行業中有較大影響。
河南竹林眾生制藥股份有限公司生產的雙黃連口服液銷售額占全國同類產品市場的60%;河南康泰制藥集團公司生產的諾氟沙星原料藥占全國同類產品市場的40%,開發研制的甲磺酸加替沙星獲國家1類化學藥品新藥證書,填補了河南省沒有化學1類新藥的空白;鄭州豫密藥業股份有限公司研制的解郁丸獲得國家發明專利,是被國家藥監局批準的治療抑郁癥的唯一純中藥制劑,其產業化工程項目也已得到國家批準;鄭州永和制藥有限公司研制的“紅花黃素氯化鈉注射液”作為2類中藥新藥已進入三期臨床研究;鄭州博賽生物工程有限公司的“化學發光免疫診斷系列產品”在國內處于領先水平。
(三)知識產權和科技投入情況
與其他行業相比,生物工程與制藥企業的產權意識都比較強,比較注重自主知識產權的獲得和保護,也比較注意抓住一些沒有保護或不易保護的好項目。在調查的100多個產品中,申報專利35項,其中發明專利26項。如河南省康利醫藥技術開發有限公司申請發明專利13項,已經獲得藥物發明專利2個,申請權轉讓2個。河南百奧生物工程有限公司所有產品都具有完全的自主知識產權,“食品獸藥殘留快速篩選技術研究”、“動物體及其產品中藥物殘留快速檢測試紙條和畜禽疾病快速診斷試紙條”均獲國家發明專利,其中“雞傳染性法氏囊病試紙探針技術的研究與應用”2004年獲得國家技術發明二等獎。近兩年來,國家加大了對制藥企業的整改力度,企業投入大量人力、財力和時間進行GMP認證工作,而對科研和生產的投入相對減少。已調研的企業和研發機構研發經費從20、30萬到2000多萬元的不等;研發經費(含科研儀器設備投入)占產品銷售收入的比例從3%到77.3%不等,差距懸殊。
(四)科研及工程技術人才情況
生物工程與制藥產業是一個對科技依賴性比較大的領域,該行業的人才無論從層次、數量上都比其他傳統行業高且多。據對25個相關企業統計,共有博士25人,占職工總數的1.7%。25個企業中,共有高級職稱人數139人,占職工總數(1447人)的9.6%,共有中級職稱人數367人,占職工總數的25.4%,明顯高于其他傳統工業領域。
二 鄭州市生物工程與制藥產業技術創新工作的特點
鄭州市生物工程與制藥企業近年來取得了長足的發展,形成了自己的特色。
(一)生物工程與制藥產業正在成為鄭州市工業經濟新的增長點。近年來,鄭州市生物工程與制藥企業,通過技術創新活動,開發出了一大批具領先水平的新產品,在國內占有較大的市場份額,正在逐步成為我市工業經濟發展新的增長點。
(二)生物工程與制藥產業已成為鄭州市高新技術領域的重要組成部分。近年來,鄭州市生物工程與制藥產業,以其快速的發展優勢,與電子信息、新材料、機電一體化共同構成了市高新技術產業的四大領域。截止2004年底,生物工程與制藥企業有85家,占全市高新技術企業總數的13.2%;生物工程與制藥產品(227項)占全市高新技術產品總數的19.4%;在全市已實施的66個高新技術產業化重點項目中,該行業有9項,占總數的14%。
(三)生物工程與制藥產業總量增速加快,市場份額不斷擴大。目前,鄭州市全部國有及規模以上醫藥制造企業,共有50多家,其中銷售收入超過500萬元的企業有16家,上億元的有2家。2004年全市醫藥制造業產品銷售收入,達到13億多元,占全市工業產品銷售收入的1.1%,比上年增長20.8%,高于全國15%的平均增速;鄭州市醫藥制造業增加值為5億元,比上年增長21.7%,占全市工業增加值的1.2%;醫藥制造業利潤總額為6494萬元,比上年增長54%,占全市工業利潤總額的0.9%。河南華美生物工程公司開發研制的病毒性肝炎系列診斷試劑,在全國市場銷量最大。河南康泰制藥集團公司2004年銷售收入5900萬元,生產的諾氟沙星原料藥占全國同類產品市場的40%以上。河南竹林眾生制藥股份有限公司2004年銷售收入達1.7億元,其中雙黃連口服液,銷售額占當年銷售收入的70%,占全國同類產品市場的60%。天津藥業集團新鄭股份有限公司2004年銷售收入達1.7億元,進入全國制藥企業綜合排名500強。
(四)龍頭企業逐步涌現,創新優勢日益彰顯。生物工程與制藥產業經過近年來的發展,涌現出了一批龍頭企業,這些龍頭企業的創新優勢正在日益彰顯。鄭州市生物工程技術研究中心,與中國疾病控制中心合作,研究開發出艾滋病快速診斷試劑盒; “非典”時期以最快速度開發出病毒基因擴增熒光檢測試劑盒,達到國際領先水平,被國家確定為SARS診斷試劑供應基地。該中心先后承擔了18個國家和省、市政府的重大科技攻關項目。目前已成為河南省生物工程領域的一面旗幟,在全國同行業中有較大影響。河南康泰制藥公司的甲磺酸加替沙星,是河南省近20年來,第一個國家一類新藥,民眾制藥公司的甲哌利福霉素取代了進口產品,各項技術指標均達到國際領先水平。鄭州永和制藥有限公司等企業的克拉霉素、前列腺素E1、神經生長因子等產品,已進行產業化生產。河南康泰制藥集團公司開發的甲磺酸加替沙星,已獲得4個一類新藥證書。同時,還有以華美生物公司、河南竹林眾生有限公司、天津藥業集團新鄭股份有限公司等一批龍頭企業呈現出了強勁的發展勢頭。
三 鄭州市生物工程與制藥企業技術創新工作中存在的主要問題
總體來說,鄭州市生物工程和制藥企業存在數量多、規模小、效益低、技術開發和創新能力弱、生產工藝和設備落后,管理不規范等問題。
(一)產業總體規模偏小,龍頭企業少,知名品牌少。
鄭州市生物工程和制藥企業雖然數量多,但普遍規模較小,特別是單品種在國內同類產品市場占有率都達不到一定份量。在全國制藥企業綜合排名500強中,只有天津藥業新鄭制藥股份公司入圍,名列第41名。產品中能在全國叫得響、市場份額較大的名牌不多。
(二)企業原始創新能力較弱,創新藥少,仿制藥多,同類產品低水平重復研究、重復生產現象嚴重。
我國國內生產的藥品97%以上都是國內外的仿制藥,這必然導致低水平重復,而且國內企業獨家生產的品種很少,同一個品種動輒就是幾十個甚至上百個廠家生產。在研的新產品中,如化學藥品甲磺酸帕珠沙星和替米沙坦片,由于是國外已經上市產品的仿制,所以目前國內有多家企業就同一產品提請藥品注冊,在鄭州市就同時有兩個企業都在申請新藥證書或申請生產。我市企業每年到國家食品藥品監督管理局(簡稱SFDA)注冊的新藥絕大多數都是國內外產品的仿制藥。目前,我市僅有化學藥品1類新藥1個,該產品沒有原創性的知識產權,目前在國內已有多家企業生產。在已調查的17個企業已投產的51個中藥和化學藥產品中,技術含量和附加值高的創新藥物所占比例很低。
(三)企業對人才的重視不夠,技術創新對企業發展的重要作用不能很好發揮。
鄭州市一些制藥企業近年來發展速度較緩,效益明顯下降的原因之一就是不夠重視科技、重視人才,沒有真正把發展企業的方式轉移到依靠科技進步上來。企業中存在著重生產輕管理,重銷售輕開發的傾向,把主要精力和經費用在生產和銷售方面。新產品開發的投入嚴重不足,甚至極微。在工資待遇方面實行工資與銷售掛鉤,使研發人員的收入大大低于銷售人員的收入,有的甚至低于生產一線的工程技術人員,嚴重挫傷了研發人員的積極性。另一方面,由于科技經費投入少,研究條件差,很難開展高水平的研究工作。長期不出研究成果又使企業領導對研究人員產生偏見,導致部分研究人員流失,嚴重制約了產業發展。
(四)企業對政府的科技政策了解不夠,政策資源不能得到充分利用。
調研時發現,制藥企業,除了對食品藥品監督管理部門新藥注冊申報的政策有所了解外,近三分之二的企業對其他政策和政府其他部門的職能并不了解,也想不到利用政府的幫助。盡管有政府網站和各級政府宣傳,但一般企業不注意利用政府政策資源,不了解、也不知道如何獲取政府支持。另外,一些企業和研究單位出于知識產權保護和企業新產品開發保密的考慮,在項目處于研究前期還沒有形成知識產權保護的情況下不愿意申報項目,即使是對政府提供的全免費服務(如科研項目招投標、產學研對接會等),企業和研究單位也不熱心。
四 做好鄭州市生物工程與制藥企業技術創新工作的建議
要實現生物工程與制藥產業的快速健康發展,必須按照科學發展觀的要求,解放思想,與時俱進,以市場為導向,以提高效益為目標,提高生物工程與制藥企業的技術創新能力,解決目前存在的瓶頸問題。
(一)要構筑鄭州市生物工程與制藥產業技術創新及產業化平臺。實現制藥產業持續、快速、健康發展的關鍵,是創新和產業化,因此,要在創新上作文章,在產業化上下功夫。要以鄭州市具有一定技術創新條件的企業為主,聯合科研單位、大專院校,組建一批具有行業特點的新藥研究重點實驗室,和工程技術研究中心,采取政府資金引導,企業投入為主,項目實施帶動、社會融資參股等方法,將其建設成符合新藥開發規范要求的開發平臺。重點實驗室和工程技術研究中心要積極吸收國內外先進技術和設備,建設高水平的、適用多功能試驗研究,實行開放式運行,以項目為紐帶,解決企業研發和生產中的重大技術問題,全面提升鄭州市制藥產業的研究開發能力和技術水平。
(二)要提高企業自主創新能力。隨著制藥產業市場競爭的日益加劇,其焦點越來越集中于產品的自主知識產權,企業只有掌握了產品的完全自主產權,才能把市場做大、把企業做強。要充分利用鄭州市豐富的科研資源和產業化能力,鼓勵支持企業與科研單位、大專院校結合,建立穩定、靈活的合作關系,共同策劃,提高企業自主創新能力和產品技術含量,增強市場競爭力。要繼續深化企業技術創新體系建設,逐步形成以大中型企業為主體,高等院校和科研單位為依托的產學研相互結合、相互滲透、互為補充的新藥研究開發體系,使企業新藥開發由仿制向創新轉變。
(三)要建立有利于企業技術創新的運行機制??萍紕撔率翘岣咂髽I競爭力的關鍵。制藥企業一定要牢固樹立“科技興藥”的思想,牢固樹立科技人才是第一資源的觀念,尊重和重視科技人才,發揮科技人才在企業創新中的重要作用;要保證科技人員,特別是一線科技人員的待遇;要不斷加大科技投入,改善研究條件,使研究工作能夠順利開展;要充分利用科研與科技人員的知識、技術與智慧,充分發揮他們的主動性、積極性與創造性,真正建立起鼓勵科技人員創新的獎勵機制;要積極制定各種優惠政策,吸引高水平科技人員到企業開展研究工作,建立起有利于技術創新的運行機制。
1讓學生在實驗過程中,培養問題意識。
創新始于問題,提出問題是實驗探究的開始,創設良好的問題情境,讓學生動腦,培養學生問題意識,能有效地激發并維持學生的學習興趣、探究的激情,有利于培養和提高學生的創新能力。
傳統的提出問題方式主要是就書本上已有的問題進行探討,其實我們也可以把平時課本中的知識變為問題作為實驗來進行探究,這樣更利于同學們主動對知識的掌握。
例如(1)我們知道細胞膜具有選擇透過性,但在學習過程中并沒有通過實驗來說明,因此我們可以引導學生提出問題“細胞膜果真具有選擇透過性嗎?”
(2)我們知道西紅柿的果肉細胞在未成熟時是綠色的,原因是在果肉細胞中有葉綠體,但在成熟后變為紅色,原因是里面有有色體,因此就此現象我們可以提出問題“果肉細胞中的有色體都是有葉綠體轉化而來的嗎?”
(3)在學習植物細胞質壁分離和復原的內容時,我們知道當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時發生質壁分離,當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時發生質壁分離復原,,通過該知識我們可以提出問題“怎么樣測洋蔥表皮細胞的濃度呢?”
(4)在學習酶的特性時知道酶具有最適反應溫度和pH,我們也可以提出問題“溫度和pH會影響過氧化氫酶的活性嗎?”
(5)在學習減數分裂時,我們知道是染色體復制一次,細胞分裂兩次,我們可以就此引導學生提出問題“染色體數目減半是發生在第一次分裂還是在第二次分裂過程中呢?”
(6)在學習生長素的兩重性的作用時,我們可以提出問題“低濃度生長素能促進月季扦插的紙條生根嗎?”。
2引導學生自己設計實驗,培養學生的設計實驗的能力,有利于培養和提高創新的能力。
我們提出的假設必須要通過實驗進行驗證,這時就需要有明確的實驗設計。在實驗設計中要列出制定的實驗步驟,實驗的注意事項以及闡述實驗的預期結果,一般用文字或圖表來表示。
在實驗設計中要注意最關鍵的有兩個方面,第一要控制變量即我們所說的設置對照;另一個方面就是可出可操作性的定義。例如在觀察植物質壁分離和復原的實驗,人為控制的蔗糖溶液濃度和清水就是自變量,如果使用濃的蔗糖溶液處理洋蔥表皮細胞時出現質壁分離,如果使用清水發生質壁分離復原時,則洋蔥表皮細胞質壁分離的發生與復原就是因變量。那這組實驗中是否有對照呢?我們制好洋蔥表皮細胞的裝片后,在自然條件下直接在顯微鏡下觀察其狀況就可以作為對照,人為處理后的裝片觀察到所發生的變化就是因變量了。
接著老師給出觀察到什么現象才是發生了質壁分離與復原,這就是可操作性定義,如用蔗糖溶液處理洋蔥表皮細胞中,觀察到細胞液泡的兩端變為兔形或帽時即發生質壁分離,但是如果是用KNO3和NaCl處理時,則質壁分離的初次發生是在液泡的側面出現波浪狀的現象,如果老師事先不給出可操作性定義,學生會誤認為所有溶液處理洋蔥表皮細胞后質壁分離現象是一樣的。關于可操作性定義在實際教學中老師常常容易忽視。
教師要鼓勵和引導學生多觀察自然界中的生物現象,放手讓他們自己尋求解決問題的思路,自己設計實驗方案,獨立完成實驗操作,這種富有挑戰性的學習方式會大大激發學生的好奇心,訓練了學生思維的發散性和深刻性,使學生產生探究的興趣,并在探究中不斷地培養和提高創新的能力。
3在探究實驗的過程中.對學生提出明確的要求,不斷培養學生實驗能力,提高學生的創新技能。
在實驗過程中要求學生做到以下幾點:第一,讓學生在實驗中認真觀察。觀察是學習生物的重要手段,也是獲得生物知識的首要步驟。在研究中,問題的提出和假設是通過仔細觀察產生的,結論也是從實驗中的系統觀察中獲得的。
第二,讓學生在實驗中學會分析數據從中得出結論。分析實驗數據是對實驗信息的整理和解讀過程。在整理過程中包括用概念圖或者是比較表格把獲得的信息間的關系表達出來。同時通過解讀數據,可以研究對象的發展趨勢或通過解讀數據揭示事物存在的規律,確定數據是否支持所作出的假設,最后對問題作出答案和解釋。結論是對實驗研究發現的總結,包括實驗結果的意義或提出進一步探究的建議。這樣在整個實驗過程,從課題的提出、實驗方案的設計到實驗完成,都是由學生動手、動腦來解決,提高了學生的綜合分析問題的能力。
4將現代信息技術(包括攝影、實物投影、錄像、放像、計算機多媒體技術和網絡技術等)應用于生物實驗教學中。
將現代信息技術(包括攝影、實物投影、錄像、放像、計算機多媒體技術和網絡技術等)應用于生物實驗教學中,能解決生物實驗教學中存在的很多問題,必將對中學生物學新課改產生深遠的影響。當然,利用現代信息技術優化中學生物實驗教學還需注意把握現代信息技術與生物學實驗的關系?,F代信息技術充其量只是一種輔助教學的工具,它應當為實驗教學的目標和內容服務。只有適時適當地應用現代信息技術才會促進實驗教學質量的提高,從而優化實驗教學,起到事半功倍的效果。
總之,生物實驗教學對學生創新能力的培養具有極其重要的意義。在生物實驗教學中通過不斷的創新,不但對學生進行了常規的驗證性的實驗教育,還增強了學生科學探究的能力,更培養了學生的創新精神和創新能力?!緟⒖嘉墨I】
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