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对生物化学的看法范文1
基金项目：河南省教育科学“十一五”规划2009年课题（编号：2009一JKGHAG一0395）Educational Science in
Henan’s Eleventh Five-year Plan （2009一JKGHAG一0395），河南省教育科学“十一五”规划2010年课题（编号：E20L03一JKGHAG一0312）Educational Science in Henan’s Eleventh Five-year Plan （E20L03一JKGHAG一0312），河南中医学院博士基金（编号：BSJJ2010-34）Doctoral foundation of Henan University of TCM （BSJJ2010-34）。
【摘要】生物化学是中医院校一门非常重要的基础学科。由于生物化学课程自身的特点，如课程内容难懂、知识面较大、结构复杂以及很难记忆等，使得学生在学习生物化学时具有畏难情绪。如何有效地提高中医院校生物化学教学质量是一个非常重要的问题。作者根据自己在中医院校多年从事生物化学的经验提出几点看法。
【关键词】生物化学；教学；兴趣；教法
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）01（b）-0000-00
生物化学是从分子水平研究生命过程的化学变化规律和生命本质的学科，讲述正常人体内的物质代谢以及疾病发生过程中与代谢异常相关的问题，与医学有着紧密的联系。在中医院校的教学中，生物化学也是一门非常重要的基础课程，其理论、方法和技术已渗透至基础医学与临床医学的各个领域；学习并掌握这门课程，对于学习基础医学的其它课程和临床课程，乃至以后从事临床和科研工作都具有重要意义[1]。但是，学生在学习过程普遍感到生物化学内容比较抽象、枯燥，有些原理及生化反应难以理解，且不易记忆，因而学生普遍会产生畏难情绪，从而影响了教学效果。如何有效的提高中医院校生物化学的教学质量是值得相关部门和教师去探究的一个关键问题。结合多年的教学实践，本文将从以下几个方面探讨解决这个问题的方法。
一 提高学生学习生物化学的兴趣，发挥其学习的主动性
学生是学习的主体，而兴趣是学生学习的动力和最好的老师。美国著名教育家约翰洛克说过，教师最
重要的技能是集中并保持学生的学习兴趣[2]，因此，怎样才能提高学生的学习兴趣是教学过程中的一个重要问题。生物化学内容繁多、理论抽象，概念枯燥难懂，如代谢过程冗长乏味，代谢反应错综复杂，且相互联系、相互影响，学生很难掌握。长期以来，大多数学生在学习生物化学时，都是采用完全记忆的方式来应付考试，很少理解其丰富的内容，缺乏学习的兴趣和动力，更不用提进行深入研究。此外，目前中医院校使用的生物化学教材编写时存在较多的问题，如体系较为紊乱，内容划分不太恰当，前后不连贯，阐述条理不清，语言枯燥和乏味，且与学生的专业联系较少。因此，学生在接触这门课时在心理上通常产生畏难情绪，在学习中常处于被动状态，很少有学习的主动性。鉴于存在的以上问题，在生物化学的教学中要求教师在教学的开始阶段，就应针对学生各自的专业特点，合理设计教学内容，灵活地运用多种教学方法和手段，激发学生学习生物化学的兴趣，培养他们学习生物化学的主动性。例如，在生物化学的第一节课-绪论的教学过程中就应该把整个生物化学的课程特点进行分析归纳，把生物化学的主要内容，即四大类物质：蛋白质、糖类、脂类和核酸，和其它的次要内容条理清晰地呈现给学生，加深其对生物化学的理解，避免因对内容不清楚，而产生的畏难情绪。此外，教师还可以利用案例教学和PBL教学等多种教学方法，把书本中难懂的理论和临床案例联系起来，如通过对糖代谢紊乱和脂类代谢异常学习，加深对糖尿病和高脂蛋白血症发病机制的理解。由教师激发和引导学生学习生物化学的兴趣，使其学习变得积极主动。
二 合理地运用多种教学方法，提高教学效果
中医院校很多专业的学生构成都是文科生和理科生各占一半，很多文科生在高中阶段没有很好地学习过生物学和化学两门学科。在大学阶段，学习生物化学-这样一门涉及到生物和化学两门学科的课程，对这此学生来说是非常困难的。因此，他们会产生畏难情绪，从而放弃这门课程，这样对他们以后的学习和工作来说都是不利的。因为以上种种原因，在中医院校的生物化学教学中，必须针对中医院校学生的特点，灵活地、合理地使用多种教学方法，降低学习生物化学的难度，让学生充分了解和掌握生物化学的基础知识，以达到提高教学质量的目的。
（一） 传统教学方法
传统教学方法是在教学活动中以教师为主体的教学方法，也是很多教师在课堂教学中常用的一种教学法。这种方法的特点是在教学过程中教师进行“填鸭式”的知识输出，学生则是被动吸收。因此，该方法不利于培养学生的学习兴趣和发挥他们学习的主动性，但在一些内容枯燥难懂，需要教师进行指导学习的部分，如：生物化学中四大营养物质代谢途径的反应条件、反应部位、重点反应步骤等，通过教师系统讲解，则有利于学生掌握，所以该教学方法也是一种行之有效的教法，能够突出重点.降低学习难度，有利于学生从整体上理解并掌握生物化学的知识体系，但对教师教学能力要求较高。传统教学方法的教学效果与教师的综合素质密切相关，包括知识储备、知识结构、语言表达、教育心理、多媒体使用等。
（二） 案例式教学法加深对理论与实践相结合的理解
生物化学的传统教学法中一直存在只重视讲解理论知识，而轻视甚至忽视与临床的联系的问题，造成理论与临床脱离，影响了学生创造性思维能力的发挥，教学效果不尽人意。所以改革教学方法，提高教学质量是教学工作的一个重点。而源于20世纪20年代的案例教学法，则被实践证明是一个行之有效的教学模式[3]。该方法以案例为基本教学材料，通过师生、学生之间的双向或多向互动，将学生引入教育实践的情境中，提高学生面对复杂情况的决策和行动能力，从而激发学生的学习兴趣和发挥其学习的主动性，培养其创造能力及分析、解决问题的能力。案例教学法的最大优点在于：以学生为主体，使之与教师的引导相结合；在教学过程中，学生与教师对具体案例发表各自的见解，使教学真成为双边或多边互动的过程；同时，它可以把抽象难懂的理论和现实生活中生动典型的例子相结合，活跃课堂气氛，加深学生对课本上知识的认识和理解，从而提高教学效果。通过此方法，还可以培养学生带着问题去思考和查阅文献的能力，使学生的探索、研究的热情得以充分激发。
（三） 充分利用多媒体等现代教学手段
生物化学课程中概念、符号繁多，生物化学中的物质组成、结构、代谢过程都是微观内容，看不见摸不着，大多数理论知识相对抽象、难以理解，传统的板书教学手段常导致大多数学生产生严重厌学情绪。此外，生物化学中的各种生命物质，如蛋白质、糖和脂肪在人体内的相互转化、代谢的过程，都是要在酶的作用下经过一系列的生化反应后才能完成，如果只是单纯的理论教学肯定会很枯燥，随着更多难以听懂的理论知识的灌输，就会导致学生厌学。
随着计算机技术和互联网科技的发展，多媒体已经是一种十分普遍的辅助教学手段。多媒体教学能综合处理和控制多种文字、符号、图像、声音等多种信息，并把它们进行恰当的组合，使教材中难懂的阐述和复杂的物质代谢过程以声像、图文的形式展示教学内容，也可以随时进行更新或添加新的内容。多媒体教学可以丰富多彩的表现形式，充分延伸和拓展学习内容和领域，使学生在较短的时间内获取大量的信息，从而激发学生学习兴趣。当代生命科学飞速发展，基因组学、转录组学、蛋白质组学等新学科的产生和发现，极大地改变生物化学的发展现状。多媒体教学能使学生在专业课学习时能够及时接触前沿学科、边缘学科的进展，有利于综合素质的全面提高。在教学活动中，通过多媒体教学把教材中的重点、难点，如DNA的双螺旋结构、蛋白质高级结构、呼吸链等学生难以理解的内容，以影视、动画、图像等形式表现出来，使学生充分理解该部分内空。此外，多媒体教学不仅能活跃教学气氛，降低学习的难度，还可以启发学生的形象思维，加深学生对重点、难点的理解和把握。
（四） 以解决问题为中心的教学方法（Problem Based Leaning，PBL）
“以问题为基础的学习”（Problem-Based Learning，PBL） 教学法最早源于医学教育，由美国神经病学教授Barrow s于l969年提出，该教法是以学生为学习主体，从学生学习的角度设计的一种教学模式[4]。PBL教学以问题为基础，突出学生在教学中的主体地位，以提高学生学习的兴趣和积极性，培养学生独自分析、思考和解决问题的综合能力和素质为目的。该方法注重培养学生的兴趣和对学习过程的参与，有利于培养出符合社会发展需要的实用型和创新型的医学人才。但是，因其对于学生与教师的综合素质要求都比较高，且教师备课强度非常大，所以该方法只适合在30人左右小班进行。授课前，教师先按教学大纲，根据所授内容选择合适的病例，设计问题，授课时再向学生提出，让学生充分思考后，各自讲述自己的观点，总结、归纳形成小结；随后，学生通过查询资料，小组集体讨论等形式，达到自己解决相关问题的目的。如此，则不仅可以让学生较为全面和系统地掌握理论知识，也使他们能够把教材上的知识和临床实践联系起来，达到提高教学质量的目的。此外，通过教师的正确引导，使医学相关的各学科基础知识与临床实践有机结合，使之相互渗透融合、为以后的临床教学乃至工作打下较为坚实的理论基础。PBL教学法也可以活跃课堂气氛，使学生在和谐的教学氛围中既学到了知识，又锻炼了能力。
三 提高教师专业素质，紧跟生物、医学发展的前沿
教师素质的高低是教育成败的关键所在，因此，提升教师的专业素质是提高教学质量的根本保证。医学院校的多数学生毕业后，都将从事医学或与临床相关的工作。因此，医学院校的教师除了应该具备较高的师德修养外，也要有扎实的理论基础和丰富的临床知识。在教学过程中，教师要让学生了解医生不仅要知道怎么治病，更应该清楚了解疾病发生的原因和机理。随着生物科学和医学科技的快速发展，生物科学或基础医学与临床医学的联系也在逐渐加深，一些生物科学或基础医学的重大研究成果不断地应用到临床治疗中。这就要求医学院校的教师应该紧跟生物和医学发展的前沿，了解其中一些重要研究进展，好让学生尽早知道当今生物和医学发展的现状。这将激发学生学习生物化学的兴趣，使之掌握较新的医学知识，为以后医学实践工作打下坚实的基础。
总之，随着科学技术的飞速发展，学科分化和交叉增多，培养方案的调整等，使得生物化学的教学课时不断减少，因此，中医院校的生物化学教师应该不断地改进教学方法，以适应现代医学发展的要求。学生是学习的主体，教师是学生学习过程中的帮助者和促进者。教师可以通过提高自己的专业素质，来加强教学能力，以合理的教学方法培养学生学习生物化学的主动性，以取得事半功倍的效果。老师可以充分利用学生对医学知识的渴望心理，将授内容最大程度地与临床医学、生活实际联系起来，为我国培养出更多的高层次医学人才而不懈努力。
参考文献：
[1] 王镜岩， 朱圣庚， 徐长法. 生物化学[M]. 北京：高等教育出版社，2005：1.
[2] 刘秀财， 郭红艳， 李淑燕， 张梅. 有效方法促进教学一生物化学教学方法的探讨[J]. 科技创新导报， 2012， 31：185.
对生物化学的看法范文2
关键词:大学教育;生物化学;大数据;教学改革
生物化学(biochemistry)是研究生物体内各种化学进程的一门学科，主要研究生物大分子相关的结构与功能、物质代谢与调节以及遗传信息传递的分子基础与调控规律［1］。生物化学与有机化学、生理学、物理化学和分析化学等学科联系密切。它在19世纪末20世纪初成为一门独立的学科，是生物学中发展最快的一门前沿科学。生物化学是大学课程中一门至关重要的基础课程，其相关知识是细胞生物学、遗传学、微生物学等学科的基础。随着现代通信和互联网技术的不断发展，数据成为一种越来越重要的资源，被应用于各行各业。在互联网+和信息行业的蓬勃发展之下，大数据成为云计算和物联网之后信息行业的又一次巨大变革。大数据是指那些远超出传统数据尺度的海量数据，具有规模性、多样性、实时性和价值性等特点［2］。在大数据进行交换、整合和分析的过程中，新的规律将会被发现。很多工作的开展以大数据为依据和指导，帮助人们解决一些复杂问题。通信和互联网技术的不断发展给大学高等教育的传统授课方式带来巨大冲击，使得高校的课程改革迫在眉睫。2018年，教育部提出积极推进“互联网+教育”，各种教学改革在大数据的背景下开始兴起，特别是教学形式和教学方法的改革［3］。
1生化课程现状以及存在的问题
1．1课程内容较多且难度较大
生物化学主要研究生物体内分子的结构和功能，物质代谢与调节，以及分子生物学。生物化学在内容上较为复杂抽象，与其他学科交叉范围较广，学生学习较为困难［4］。生物化学中包含许多生理学的相关知识，这就要求学生拥有一定的生理学基础。同时，具有一定的有机和无机化学的基础知识使得学生在学习生物化学更容易理解其中的一些内容。比如在学习氨基酸的相关内容时，部分学生的有机化学基础较差，对于氨基酸的化学式以及构型不熟悉，进而无法理解氨基酸的所涉及的相关代谢过程。此外，生物化学的各个章节前后联系密切，学生在学习的过程中需要不断复习，结合之前的内容对后期所学内容进行理解消化。例如，在学习蛋白质的相关内容时，氨基酸作为蛋白质的组成单体，其结构和性质关系着所合成的蛋白质的结构和性质。如果学生对于氨基酸的相关知识不熟悉，那么在学习蛋白质的结构性质以及代谢相关过程也会感到十分吃力。这也加大了学生学习生物化学的难度，使得学生容易失去学习兴趣。
1．2教学风格单一
生物化学作为众多专业的必修课程，各个大学均有开设。生物化学的内容较多，且大部分内容较为专业枯燥，没有老师的引导，学生自行学习理解较为困难。所以目前，该门课程的教学模式大部分仍然采取较为传统的填鸭式教学，即老师主讲，学生被动接受知识。这种教学模式使得学生对于学习的主动性降低，大大丧失了其独立思考的能力［5］。在这种传统的教学模式中，学生对于课堂的参与感较弱，更容易被富有娱乐性质的手机所吸引。在现代大学课堂中，学生在课上玩手机已经是一件司空见惯的事情。同时，教师为了使得学生学习的生物化学具有连续性，可以将前后的知识进行承接，他们的授课的内容也基本按照提前制定好的教学大纲和教材内容来进行。枯燥单一的课本内容导致学生对于课程的兴趣和积极性进一步降低，对于手机的依赖性增强。
1．3学生的接受程度不同
由于各个学生的专业背景以及学习基础不同，每个学生对于生物化学课堂内容的接受程度存在巨大差异［6］。随着对大学课程的不断改革，学生的学习课时被压缩。为了按时完成教学任务，教师需要在有限的课程时间内完成课本教学，这使得学生需要在短时间内接收大量知识点。生物化学自身包含的内容较多，有限的课时基本上被教师用来讲课，给予学生的提问时间较少。加之，生物化学课程自身晦涩难懂，学生在有限的课堂时间内，对于本节课的相关知识点难以消化理解。即使老师留出了一部分时间用来答疑，有些学生也可能因为无法理解教学内容而无法进行提问。同时，学生的课后自学效果较差，导致教学效果并不理想。
2生化课程教学改革的必要性
在大数据的时代背景下，现代社会发生巨大变化，信息技术的快速发展导致各个行业需要进行一系列的改革以适应当下的环境。高校的课程改革也在这个背景下轰轰烈烈开始推进。以生物化学这门课程为例，枯燥的书本内容几乎占据了所有教学内容。随着互联网的飞速发展，学生在网络62上可以通过多种途径获取学习资源，传统的课堂教学已经无法满足学生的学习需求。在互联网上已经出现了很多专门用来学习网站，比如慕课、爱课程等，里面具有很多优秀教师的生物化学教授视频。并且，由于专业侧重点的不同，不同老师讲授的生物化学的侧重点则不相同。比如，药学专业比较注重学习生物大分子的结构、性质和功能，以及相关的代谢过程。与此同时，相应的移动手机客户端也随之推出，学生学习的时间和地点更加自由，可以随时随地进行线上学习。3生化课程教学改革采取大数据的优势在大数据背景下，信息的交互速度不断提升。而随着经济和社会的发展，数据已经融入人们生活的方方面面。大数据在高校教育中的应用，有助于提高教育的公平性，有利于学生个性化发展计划的制定。同时，还可以促进教学实践的发展，提升教学质量。生物化学知识点多且杂，每个学生的学习进度以及理解不同。利用大数据进行调研，可以清楚了解学生对于生化学习的难点以及学习进度，帮助教师更好地调整教学方案以及进度。
4基于大数据背景下的生化课程教学改革主要策略
4．1进行课程内容筛选教学，提高与专业的契合度
生物化学教学内容广泛。因此，为了适应不同专业对于生物化学学习的不同要求，应该将生化的授课内容根据不同专业进行调整，做到有专业针对性。这样，教师在有限的课时时间内，对教学内容进行调整。与专业联系不太紧密的部分可以选择简略地进行讲解，重点讲述与专业相关的部分。在讲课的过程中，提高与学生的互动，设置相关问题进行讨论，来增加学生课堂参与度。同时，收集相关的前沿学科进展来提高学生的好奇心，提高学生的学习兴趣。在工科专业学习生化的过程中，就要注重将理论知识与生产实践等相结合，教师在讲课的过程中也要注重内容的实用性。例如，在化工专业的讲授中，就要注重将生化与化工生产相结合，利用实践案例来阐述生化理论的必要性，比如固定化酶技术的应用。
4．2积极借助各种软件，丰富教学风格
传统的课堂教学模式容易导致学生学习的自律性差，易拖延。加之课堂中老师如果按照教材照本宣科进行课程的讲解，学生的课堂参与感较弱，学习兴趣会进一步下降，课堂上玩电子设备的人数比例增加。但随着科技和社会的不断进步，互联网在教学中的应用更加广泛。“腾讯课堂”“钉钉”等一系列远程教育客户端的相继出现，使得教师和学生上课不在拘泥于传统教室。软件内不同功能的插件也使得线上学习资源和趣味性进一步加强，极大地改善了传统课堂的弊端。以生化中糖代谢的学习为例，教师可以在这些客户端上提前一些引导性问题，引起学生对于糖代谢的学习兴趣与好奇心。同时可以一些背景资料，使得学生上课时对于课程内容太过陌生。教师在上课时可以通过评论区的学生的留言及时了解学生的疑惑点并进行解答。这种留言交流方式既可以不打断教师的上课节奏，也使得学生的问题可以得到解决。在上课过程中，教师也可以邀请学生进行连麦来回答问题，或者几个学生一起打开麦克风，讨论课前布置的一些问题或者谈论自己对于糖代谢的看法。这样的交流互动，既可以提高学生的课堂参与感，也可以提高学生的学习兴趣。
4．3完善课后评价机制
课后评价一直是被教师和学生长期忽略的一个问题。课后评价不仅仅是老师对于学生学习效果的检测，也是学生对于老师教学成果的反馈。远程线上教育在大数据的背景下不断蓬勃发展，特别是其对于线上测试数据采集的便利性。在生化的学习过程中，教师可以通过各种学习客户端以及微信的一些学习小程序课后小测验，以及一些课堂效果反馈评价等。这样教师通过后台数据，可以及时了解学生的学习接受度和学习进度，以及课堂教学存在的一些问题，对自己的教学方式进行一定的修正。此外，教师还可以将学生这些课后参与的活动作为平时成绩的一部分。这不仅增加期末成绩组成的多样性，可以多方面对学生的学习进行考察。还可以提升学生课后活动的参与度，提高学生的学习热情。比如，当教师讲完蛋白质的相关内容时，可以在“雨课堂”“超星学习通”等客户端或微信小程序上相关问题，测试学生对于课堂内容的接受度以及掌握度。根据学生的反馈结果，来调整自己的课程进度以及教学方案。
5结论
目前，在教学过程中，采用大数据收集分析来促进教学改革的趋势逐渐成为主流。作为高等人才的主要培育基地，各个高校应该及时跟上时展的步伐。在大数据的背景下对生物化学课程进行教学改革，不但可以提升学生的对于生物化学这门课程的学习兴趣，还可以及时发现学生学习生物化学的难点，帮助学生解决学习方面的问题，使得学生可以学以致用，为新时代培养更多高新技术人才。
参考文献:
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对生物化学的看法范文3
关键词：生物药物化学;课程建设;教学改革
生物药物化学(Biologicalpharmochemistry)是随着生物药物的发展从药物化学中逐渐独立出来的一门分支学科。它不同于药物化学［1］，是在药物化学的基础上发展起来的专门针对生物药物的学科。它也不同于生物药物学［2-3］，主要研究生物药物的化学问题。它综合利用药物化学、生物化学、分子生物学、有机化学、生物药剂学等基础知识，研究生物药物的化学结构、理化性质、制备方法、稳定性、构性构效关系、结构改造、体内代谢、新药研发途径和方法等。生物药物化学当前还处于起步和发展阶段，尚未形成一门成熟的学科。为了适应当前快速发展的生物医药产业对创新人才的需求，北京中医药大学依托国家生命科学基地，在全国中医药院校率先创建了生物制药专业，尝试开设生物药物化学课。本校生物药物化学课程以药物化学为基础［3］，经历了一个从无到有、从简单到逐渐成熟的过程。笔者结合教学改革实践，对构建生物药物化学课程体系的经验进行总结。
1课程定位
从课程设立伊始，笔者始终将生物药物化学课程定位于生物制药专业的一门专业基础课。它以有机化学、无机化学、生物化学、分子生物学等基础课为基础，又构成了生物制药专业必修课和选修课诸如生物制药工艺学、生物药物分析、基因工程制药等课程的基础。在学习专业课之前，学生需要具有生物药物的结构、理化性质、制备和检验方法等基本知识储备。生物药物化学对于生物制药专业的作用就相当于中药化学对于中药学和中药制药专业，药物化学对于药学专业的作用。生物药物化学研究生物药物的化学问题，通过本课程的学习，使学生系统掌握生物药物的基本化学知识、生物药物制备与优化的常用方法和原理，以及研发生物药物的一般途径和方法;熟悉生物药物作用机制及制备方法的生物学和生理学基础;了解生物药物的发展简史、发展趋势与应用前景，为后续其他专业课的学习及毕业设计奠定必要的基础。其主要任务是为正确、合理的临床用药奠定化学理论基础;为生物药物的生产、贮藏、检验、质量控制等提供依据;为创制新药、探索开发新药的途径和方法提供指导。
2课程知识体系的构成
与药物化学一样，生物药物化学分为总论与各论两部分。总论部分包括概述与生物药物化学基础两部分。概述部分介绍生物药物及生物药物化学的发展简史、研究内容、目的与任务;药物化学基础部分包括生物药物的命名、常用的生物药物制备和检验方法、生物药物的体内代谢、构性构效关系以及计算机辅助药物设计等。各论部分是对各类生物药物的分章节介绍。生物药物的分类比较复杂，不像西药可以按照其作用的系统进行分类，也不像中药成分可以按照成分的类型进行分类。根据定义，生物药物是利用生物体、生物组织或其成分，综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学和药理学的原理与方法进行加工制造而成的一大类预防、治疗、诊断制品。主要包括生化药品、生物制品及其他相关的生物医药产品［4］。生化药品系指动物、植物和微生物等生物体中经提取分离、生物合成、生物-化学合成、DNA重组等生物技术获得的一类防病、治病的药物。主要包括氨基酸、核苷、核苷酸及其衍生物、多肽、蛋白质、酶、辅酶、脂质及多糖类等生化物质。生物制品系指以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织作为起始材料，采用生物学工艺或分离纯化技术制备，并以生物学技术和分析技术控制中间产物和成品质量制成的生物活性制剂，包括疫苗、菌苗、毒素、类毒素、血液制品、免疫血清、免疫球蛋白、抗原、变态反应原、细胞因子、酶、激素、发酵产品、单克隆抗体、DNA重组产品、体外免疫诊断制品等。由此可见，在内容上生物药物的研究范畴包括从动物、植物、微生物等生物原料制取的各种天然生物活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物［5］，或者通过生物技术方法加工制得的成分。至于抗生素类是否应该归属于生物药物的范畴，目前有不同的看法。从来源看，抗生素类确实是来源于微生物的代谢产物，并且现在一般通过生物发酵的方式进行生产。然而，抗生素大部分是小分子化合物，而且是药物化学中所讲授内容的主要组成部分，大部分经过半合成的方式制备。因此，有人主张将其归入有机合成药物的范畴。但是，仅根据分子量大小和制备方法对其归类似乎不太合理。无论如何，抗生素究其根源是来源于微生物发酵，而且，一些抗生素类如放线菌素D，博莱霉素本身分子量就较大，分子中也含有由氨基酸构成的肽类成分。随着生物技术的发展，抗生素的发现也会得到促进，因此，笔者认为像抗生素类这些通过生物发酵或生物转化方法生产的药物也应该归为生物药物的范畴。生物药物还处在一个发展的过程之中，有些类型发展较快，应用较为成熟;有些类型发展较慢，其应用还处于探索阶段。鉴于此，笔者在各论部分内容的选取上重点考虑了其临床应用情况。例如，临床应用比较广泛的抗生素、细胞因子类、药用酶和肽类占据了较大的篇幅，而相对发展不成熟的抗体类、核酸类以及其他学科也经常涉及的多糖类、维生素及辅酶类则居于次要位置。
3教材建设
教材是教学活动所依据的核心资料，是教师教和学生学的重要媒介。由于其发展现状，生物药物化学目前还没有正式出版的成形教材。在设立这门课程之初，笔者借用药物化学教材作为课堂教学用书，因为生物药物化学是在药物化学的基础上发展而来，其基本原理与药物化学相似，药物化学的总论部分也基本上适用于生物药物化学。但是，生物药物化学毕竟不是药物化学，尤其是其各论部分，现在还没有现成的资料可以参考。因此，笔者以药物化学教材为基础，开展自编教材的探索工作。在各论部分，以中国药典收载的生物药物为依据选择教学内容，通过搜集研究报道的各类生物药物的相关资料自己编写讲义，并通过自身的科研活动进行有益的补充。经过几年的积累和探索，目前已经基本固定了教学内容，并编写了相对成熟的校内教材［6］，为该课程的进一步成熟优化奠定了基础。
4课堂教学
在课堂教学中，笔者始终贯彻学以致用的原则。与药物化学和中药化学不同，生物药物的化学规律的总结还处于探索阶段，有很多理论和概念都不成熟。再者，生物药物的结构复杂，同类药物的结构差别都很大，要求学生记忆其中的具体细节很不现实。这样，与其教授一些科学性不确定，学生需要死记硬背，学习效果也不好的内容，还不如选取一些比较实用的学生感兴趣的内容，帮助学生理解生物药物的化学本质。因此，在保证基本教学内容的基础上，拿出一部分课时，鼓励学生自己选取感兴趣的各类生物药物，通过查阅资料，总结与生物药物相关的化学规律，例如与各类生物药物作用机制有关的药物结构特点、理化性质及其临床应用注意事项等，在课堂上以PPT讲演的形式介绍给全班学生，并针对感兴趣的问题展开讨论。这样，既调动了学生学习的积极性，又使学生了解了当前生物药物的发展趋势。通过几年的探索和积累，既理顺了教学思路，又发现了学生的兴趣所在，并且培养了学生独立学习、归纳总结的能力，起到教学相长的作用。
5课外辅导
除了课堂教学之外，课外辅导也是学生获取知识的重要途径。针对社会对培养复合型人才的需求，结合学校进行的大学生科研招标项目，参考兄弟院校的成功经验，组建了多种兴趣小组［7-9］，开展了诸如各类生物药物例如尿激酶的制备、计算机辅助药物设计、分子对接技术预测药物的作用靶点等课题研究。在几年的科研兴趣小组实践中，有多个小组获得北京市或者校级科研课题的资助，有的研究成果发表在国内核心期刊杂志上，有的成果甚至申请了专利。实验课的内容也采取灵活的方式，由学生根据兴趣自己选择实验内容，在教师的指导下自编实验讲义，自定实验步骤，增强实验的探索性。最后的实验成绩评定不以成败论英雄，注重实验过程，注重思路的新颖性，设计的合理性和操作的细致性。这样，有意识地培养了学生理论联系实际的能力和动手能力，并激发了学生对科研工作的兴趣。与以往教条式的实验课相比，学生更加勤于思考，不畏艰险，团结协作精神进一步增强。
6成绩评定
学习成绩一直是学生比较关心的问题，成绩评定方式对学生的学习有很大影响。为了充分调动学生主动学习的积极性，笔者在考核方式上进行了改革。首先，提高平时成绩与实验成绩的比例，降低期末考试成绩的比重，减轻学生期末考试的压力，并鼓励学生在课题讨论，课外兴趣小组和实验课设计方面多下功夫，培养其创造力。其次，期末考试的内容也更加注重考察学生的综合实践能力，发挥其主观能动性，减少记忆型题目的比例。例如，针对某类药物的结构特点或者理化性质，设计方案进行提取分离，人工合成，或者通过基因工程的方法进行生产等。总之，使学生认识到这门课注重学习知识和锻炼能力，考试只是对平时积累的一种检验。
7结语
作为21世纪最具希望和最有发展潜力的新兴高技术产业，生物医药产业不仅对国民经济的发展具有巨大的拉动作用，并且在人类预防和战胜重大疾病、保障身体健康的进程中发挥着越来越重要的作用［10］。虽然被寄予厚望，但是生物药物的发展还处于初级阶段，相对于化学合成药物来说还很不成熟［11］。目前，能发挥特殊临床疗效的生物药物的种类还很少，对其本质的认识还有待加强。这些都依赖于生物药物化学的发展，也给生物药物化学的发展提出了更高要求。虽然生物药物化学对于生物制药专业的药学教育来说必不可少，但是其在教学内容和教学形式上还有待深入探索，需要随着生物药物的发展，在教学实践过程中不断积累经验，以便更好地为药学教育服务，为生物医药产业服务。
参考文献
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对生物化学的看法范文4
【关键词】 骨修复
随着人口的增长和老龄化，因创伤、肿瘤或骨病等原因造成骨缺损的病人越来越多。对骨移植材料的需求大大刺激了人工骨移植材料发展，成为骨缺损修复的重要手段，并对骨修复治疗提出了新的认识和要求。成功的骨修复治疗是基于骨再生的生物学基础，需要3种基本元素的相互作用：细胞、生长因子和良好的支架载体材料［1］，亦即所谓的骨组织工程学。作为一种骨移植材料硫酸钙用作骨缺损填充修复治疗已达百年之久。动物实验和临床研究［2，3］都证实硫酸钙的生物相容性和用作骨移植材料的可行性。而且硫酸钙来源广泛，价格便宜，与同等量的胶原、磷酸钙骨水泥相比有明显价格优势，在临床上显示出它受欢迎的程度。
1 硫酸钙的概述
硫酸钙(calcium sulfate，CS)是一种无机陶瓷类材料，它可以分为3大类：（1）二水硫酸钙；（2）半水硫酸钙；（3）无水硫酸钙。二水硫酸钙，分子式为CASO4·2H2O。半水硫酸钙，是二水石膏脱去1.5水分子后形成，再次水化(即每分子半水硫酸钙结合1.5水分子)又变成二水石膏。
目前临床使用的较多的硫酸钙产品为20世纪90年代美国Wright医疗技术有限公司以硫酸钙为基质研制生产出新一代骨移植替代产品OsteoSet，相继又有Profusion(Bio Generation，Inc．)、Stimulan(Biocomposites，Inc．)推向市场。3种产品均为外科手术级的医用硫酸钙，是使用特殊的方法制成的医用半水硫酸钙(CaSO4·1／2H2O)。1996年通过了ASTM、IS010993标准生物相容性测试，包括细胞毒性、致敏性、遗传毒性、体内植入实验、系统毒性以及皮内注射实验等，经美国FDA(美国食品及药物管理局)的认证，同年获得欧洲CE标志，获准在临床使用的一种骨移植替代物。其制备过程中通过晶体化工艺，使硫酸钙成为单一的晶体结构， 以便控制其体内降解速度［2］，具有可降解性和高效诱导成骨活性，植入体内无排斥、过敏和毒性反应，是一种安全可靠的骨移植替代品。目前在骨科领域广泛用于修复由于创伤、假体松动、肿瘤刮除引起的骨缺损， 以及融合脊柱和治疗单纯骨囊肿。近年来，Wright公司又研制出了可注射性的硫酸钙骨替代材料，其操作简便，能够注射入骨缺损处，原位固化，适应骨缺损进行塑形，符合微创外科的发展的要求，再次受到了广泛的关注［4］。
2 硫酸钙在骨生物学中的作用
从生物学的观点来看，骨是一个有生命的活组织，在人体内执行着几个关键的功能。骨不仅提供支持保护身体器官的结构，而且与矿物质的新陈代谢有关。此外，在生命中通过不断更新过程，它能够维持最佳的结构和功能。也能对外界机械环境的变化产生反应在形态与功能之间维持最佳的平衡，即Wolff’s定律［5］。在骨折愈合和改型期间，生物化学的信号分子刺激导致骨髓间充质干细胞群的增加。然而，局部的环境也决定成骨性细胞的分化途径，最终导致成骨细胞或成软骨细胞的演变进展［6］。
由美国Wright公司生产的医用硫酸钙具有纯度高，杂质少，结构均一，生物相容性好，在体内能够完全被降解吸收，对周围组织不产生炎症和异物刺激作用。硫酸钙在降解过程中局部形成的微酸环境，引起局部骨组织脱钙和自身降解产生的钙离子形成一个高钙浓度的环境［7］，这些钙离子能够对成骨细胞提供刺激作用。细胞外钙离子浓度是调整成骨细胞和破骨细胞活动的一个重要因素［8］。通过改变成骨细胞细胞膜表面钙离子通道受体的表达，调整成骨细胞的增殖和分化从而使骨达到生物学修复的目的。研究发现，骨坏死部位钙离子浓度远远超过生理浓度，可以达到40 mmol/L，在这种情况下，通过负反馈调节可以刺激成骨细胞的增殖和抑制破骨细胞介导的骨吸收。也就是说，较高钙离子浓度可促进成骨细胞的分化［9］。Shinichi［10］用体外细胞培养研究了钙离子浓度和成骨细胞行为的关系，发现单层成骨细胞能够在含20 mmol/L浓度钙离子培养液中缓慢增殖，而在三维培养中20 mmol/L浓度钙离子可以促进成骨细胞增殖。研究［10］显示5～15 mmol／L钙离子浓度最有利于成骨细胞的增殖，5～20 mmol／L最有利于成骨细胞的分化和矿化。X线晶体衍射分析钙沉积本质为成熟的磷酸钙成分，即羟基磷灰石。提示成骨细胞对不同浓度硫酸钙溶液反应可以解释硫酸钙作为骨移植替代物促进新骨形成的生物学机制。
硫酸钙在无骨或骨膜存在的条件下不能刺激骨生成，而在骨或骨膜存在的情况下，能促进骨再生。体外研究表明，成骨细胞附着于硫酸钙，在此基础上成骨，而破骨细胞吸收硫酸钙，形成生物降解［11］。它在骨缺损区作为空隙的填充物，形成微酸环境有利于血管和成骨细胞的长入，提供了骨形成所需的基质，并阻止软组织长入［11，12］。这也说明了硫酸钙的成骨机制是依赖于骨自身的生物学基础。
3 硫酸钙对骨的化学介导作用
早在1892年，Dressman就用硫酸钙填充治疗18例骨缺损病人并获成功。经过不断的研究和临床应用证实了它在骨缺损修复治疗方面的效果，对其作用机制也有了进一步的认识。目前文献报导多集中于硫酸钙的骨传导性，也是目前唯一通过美国FDA认证具有骨传导作用的人工骨。而对其骨诱导活性看法不一，这可从硫酸钙材料的界面化学中得到解释。材料适合界面化学有助于成骨细胞在其表面支持骨形成。材料不同的化学性质可产生不同的反应。局部周围环境中离子、多肽、信号细胞释放的蛋白质和移植物表面的信号分子通过信号转导机制［13］，这样生长因子作用于细胞使其分裂增殖。Walsh等［14］用成年杂种阉羊建立股骨远端的网状骨缺损模型，发现硫酸钙组和自体骨组在缺损区域的新骨形成相似，硫酸钙组新骨更厚但不成熟；通过增强免疫组化染色都可看到骨形态蛋白(BMP2、BMP7)、转化生长因子β和血小板释放的生长因子等表达增加。这说明硫酸钙降解吸收后形成的局部微观环境间的化学作用有助于增强BMPs等生长因子的表达而产生诱导成骨作用。
Dalby［15］、DiSilvio［16］等认为材料的界面化学支配行为是，通过材料表面的电荷密度和附着的原子序列所具有的潜能来影响细胞群的表面电荷和蛋白质的构象，例如蛋白基质或生长因子，吸附在材料的表面对局部细胞行为产生影响。体外研究显示，室温下将20片硫酸钙片剂溶于50 ml磷酸盐缓冲液(pH7.4)中，24 h持续搅动并连续检测pH值，发现pH值下降并稳定在5.1；推测局部pH值下降继发周围骨组织脱矿作用和BMPs的释放，从而促进成骨作用。De Leonardis等［17］在硫酸钙植入骨缺损术后6个月的患者中发现骨小梁周围有一些非结晶的嗜红性微粒，其周围成骨细胞活性较强；冯·科萨染剂染色后发现嗜红性微粒和周围骨小梁组织钙离子浓度较高；认为这种嗜红性微粒可能是硫酸钙的残余或生成物。这也许可通过上述理论来解释硫酸钙移植物观察到的不同临床结果。
另外，一些学者认为材料的内在化学性质直接与骨诱导活性作用相关，通过溶解和释放特殊关键的离子，直接作用于局部细胞基因表达的调节和影响细胞的分化。钙是细胞交织中重要的信号分子，在细胞的运动、酶调节、碳水化合物的释放、神经和肌肉细胞中发挥功能。局部钙离子浓度的增加并在体外显示出重要的矿化作用与骨修复密切相关［18］。这可说明硫酸钙植入后降解吸收后释放钙离子产生高钙浓度对成骨细胞的作用［7］。因此，骨移植材料的最佳化学作用可大大提高临床上对骨缺损修复治疗成功的机会。
4 硫酸钙作为支架在骨组织工程中的载体作用
一种理想的骨移植材料不仅是暂时的替代缺失骨，而且能提供一个使宿主骨和血管网再生愈合的框架结构。并应具有支架可充当载体的作用，给新骨、血管和软组织生长与骨碎片的连接提供支持，在骨与移植材料之间形成一个骨桥加强移植部位的稳固。另外，还应能和宿主组织相互作用，募集甚至促进成骨性干细胞的分化。其结构特征也会影响生物学的反应，从而影响成骨作用的过程。不同骨移植材料的机械行为很大程度上随孔隙结构改变，机械因素调节许多类型的细胞，包括成骨细胞和骨细胞因子［19］。通过动力传导过程，可使机械的压力改建成为生物学的信号和生理学的反应。而且，机械刺激近来显示出刺激骨祖细胞的成骨性分化［20］。骨移植材料的微孔性对生物活性有明显的影响［21，22］。证据提示，这是通过复合增强血管发生作用［22］和细胞粘附作用［21，23］，推测是通过吸附蛋白或骨移植材料内微孔的诱获产生的吸附作用。
硫酸钙是一种能快速吸收后遗留硫酸钙网状结构的材料，并促进骨再生。在光学显微镜下可看到骨小梁的存在，没有硫酸钙残留物。透射电镜显示，与移植物表面相接触的面积，有许多成熟骨细胞的特征。在材料表面的成熟骨有无定形的层面和类骨质样骨缝的分离［24］，并且多孔性的网状结构有利于成骨细胞及血管长入［25］。这些作用或许能够从上述理论中得到答案。
硫酸钙作为支架在骨组织工程中更多的是发挥着载体的作用。作为局部植入的载体具有几个优点［26，27］：（1）良好的耐受性；（2）空间填充特性，吸收速度与新骨形成速度相当；（3）生物吸收完全；（4）骨传导作用。尤其是在感染的病例中，硫酸钙复合抗菌素也能够作为一种局部抗生素释放装置，被作为一种生物可降解的释放系统负载抗生素实施给药。经动物实验，含妥布霉素硫酸钙在治疗伴有感染情况下，作为一种生物可降解的局部抗生素释放系统具有潜在效用［28］。
Kai［29］等用硫酸钙作为载体复合骨髓间充质细胞衍生的成骨细胞和人重组骨形态蛋白在腰椎融合术中的治疗效果说明硫酸钙是一种良好可供选择的材料。Bibbo［30］等用万古霉素／DBM-硫酸钙骨移植替代物治疗33例踝关节内跟骨骨折并伴有中心部位松质骨缺损的病人获得了较好的效果。Papagelopoulos［31］等对一个24岁伴有绿脓杆菌和奇异变形杆菌导致慢性跟骨骨髓炎的妇女，经过广泛彻底清创去除坏死骨手术后，应用含妥布霉素硫酸钙释放系统治疗，3个月后，实验室检查，包括全血细胞计数、血沉和C-反应蛋白都正常。2年后，患者达到全重量支撑功能，感染没有再复发，观察到自体骨和硫酸钙完全渗入到宿主骨。Tsai［32］等用浸渍过妥布霉素的硫酸钙治疗感染的胫骨骨不连，随访3年，各自的胫骨显示较好的结合，并且没有再出现感染，认为妥布霉素浸渍过的硫酸钙是一种处理受感染的胫骨骨不连可选择的方法。
5 硫酸钙在骨修复治疗中应用的前景
硫酸钙经过一个世纪的发展，在骨缺损、脊柱融合、骨不连和慢性骨髓炎的修复治疗中显示出它的优良作用，并且在临床应用中也取得了良好的效果。作者可以看出它在骨修复治疗中生物学、化学和组织工程的重叠交错作用，尤其是硫酸钙能作为一种生长因子和抗生素的释放载体，尽管这种应用在临床过程中没有完全的开发利用［33］，但有关硫酸钙局部作用的分子学机制、影响其吸收的局部因素、作为支架材料的稳定作用等还需进一步研究。探索理解硫酸钙的骨诱导活性机制和局部化学和物理环境之间的相互作用，将为以后发挥硫酸钙更佳效能和骨修复治疗铺路。相信随着科学技术的发展，硫酸钙能够通过正确的化学作用，刺激宿主适合的反应，并作为骨组织工程中一种适合的支架结构将会成为理想的骨移植材料，甚至可充当病毒携带者传递的载体，从而实现骨折的基因治疗。
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