生物工程和生物制药精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇生物工程和生物制药，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：工程实践；科研创新；生物制药；卓越工程师；培养模式

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章

“卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010―2020年）》的重大改革项目，目的是培养一大批创新能力强、适应社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。生物制药产业作为21世纪最具希望和发展潜力的新兴高技术产业，不仅对国民经济的发展产生巨大的拉动作用，并且为人类的疾病防治带来更多、更安全、更有效，甚至难以替代的手段。这种迅猛的发展对生物药物的设计、生产和管理的高级专门技术人才有着迫切的社会需求。传统的人才培养模式制约着我国高等学校人才培养质量的提高。高等教育担负着培养专门人才和推动社会经济发展的重要使命。培养大批受过良好工程教育并具有坚实基本工程素养和卓越创新能力的未来工程师是国家走新型工业化道路、建设创新型国家战略目标的必然要求。

一、创新人才培养模式，制定生物制药“卓越工程师”的培养目标

“卓越工程师教育培养计划”目标的重点在于改革工程教育人才培养模式，创新高校与行业、企业联合培养人才的机制，提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力。也就是说“卓越培养计划”要培养的是适应社会经济发展和产业结构调整需要并具有良好的职业道德、较高的综合素质、较强的工程实践能力与创新精神的高级应用型人才。我们在国家通用标准的指导下，按照行业专业标准的基本要求，结合中国药科大学的特色、办学理念和生物制药专业应用型卓越工程师的培养目标，制定了生物制药专业“卓越工程师”的培养目标：培养面向基层、具有良好的职业道德，系统掌握生物制药的理论和技能，具有扎实的化学、生命科学、医药学基础，具有较强的工程实践能力与创新意识的高级应用型人才，能在医药企业第一线从事生物药物的设计制造、技术开发、应用研究和生产管理等方面工作的“现场工程师”。其核心就是工程实践加科研创新。我校按照“卓越工程师”的要求，按照国家标准和行业标准对产业结构调整的要求和对应用型人才的需求，整体设计人才培养方案，科学制定培养“卓越工程师”的学校标准、企业标准和教学计划，深入研究理论与实践课程教学大纲，强化校企实习实训基地建设，强化师资队伍建设，建立相应的配套政策和建立质量保障体系，积极探索培养高层次生物制药专业卓越工程师人才。作为首批国家生命科学与技术人才培养基地和生物制药工程师计划依托专业，生物制药专业始终坚持把“面向生物医药产业，培养创新创业型人才”作为建设高层次应用型专业的指导理念。大胆尝试校企互动合作，企业全程参与人才培养各环节，体现“本科-研究生”教育对接、“大学-生物医药企业”产教协同的专业建设特色，实现学校、企业、学生三赢，引领国内生物制药人才培养模式的变革。在人才培养模式上，突出学生实践技能的培养，并且不断围绕行业对人才的需求进行教学探索和改革，积极将企业反馈意见用于提升教学质量。在国内率先制定并实施以“工程实践和科研创新”能力为核心，校企“共享师资、共建课程”为特色的“生物制药工程师”培养计划。

二、优化课程体系和教学内容

大学课程体系是指大学根据本校制定的人才培养目标而设计和构建的由既各自独立又相互关联的一组课程所构成的有机整体，是大学人才培养的主要载体，是大学教育理念付诸实践和人才培养目标得以实现的桥梁。生物制药专业本科阶段学生主要采取“3+1”应用型工程师培养模式，实行校企联合培养，即3年时间在校内进行理论课学习和实践环节训练，培养学生的基本理论、工程意识和工程实践能力；累计1年时间在企业“真刀真枪”学习和实践，完成基于岗位的项目课程、工程实践以及毕业设计，培养学生的工程素质、职业素养和实践创新能力。两个阶段的学习分别制定相应的校内培养方案和企业培养方案。对课程体系和教学内容进行了优化，主要表现在以下几个方面：第一，在课程设置方面，强化了“工程”的概念，增加和工程领域、生产领域密切相关的课程，同时，聘请有经验的生产企业人员进行针对性的授课。第二，早期科研训练：学生从进入卓越工程师班开始，就配备指导教师，每位导师指导4―5名学生。学生平常要参加导师所主持的开放课题、创新课题或其他研究性课题。由导师根据学生的表现评定成绩，给予相应的学分。第5―6学期让学生轮流到生物化学、微生物制药、生物制药、生物信息、分子生物学等学科实验室，在指定导师的指导下，为每个学生制定个性化的早期科研训练计划，让学生尽早参与部分教师承担的国家和省部级创新项目及企业合作项目的研究，使学生了解到不同学科的实验技术、科研方法，开阔学科视野，拓宽思维空间，培养学生的学习能力、动手能力和创新能力。第三，充分利用我校自有的大型实训基地，培养和强化学生的工程实践能力。依托中国药科大学实训大楼的GMP生物制药车间进行综合实训，包括微生物育种实训、代谢控制发酵实训、分离和纯化实训、生化分析检测实训和制剂实训等。根据实训项目计划书，进行为期一个月的校内实践。实训期间，学生按照岗位SOP进行菌种培养、发酵、提取、分离纯化、制剂等岗位的操作，了解生物制药车间内设备的结构、工作原理及工艺过程中的常见问题及处理方法。通过校内的实训，可以大大缩短学生从学校到生产企业之间的适应期，有利于学生在实习阶段直接参与企业的生产过程。学生在实训结束后，提交一份实习报告，结合实训期间的表现进行综合考核，通过考核后，获得相应学分。第四，充分利用我校已有的校企联合办学的基础和优势，让学生去企业中学，在企业中做，在生产实践第一线上培养学生的动手能力、基本技能、工程综合能力，以及表达能力、团队合作能力等。在企业学习阶段，由企业提供实训场所，安排有经验的工程技术人员指导学生，通过学生现场的实践与学习，结合药物生产全过程中的实际问题（如生物药品生产、质量检测、GMP实施、生产车间及生产工序的设计、施工、检测、监理、运营、维护、管理等），使学生了解和学习医药企业的先进技术。

三、改革教学方法和考核方法

课程教学方法的改革和其他教学环节的实现方式不仅要保证学生有效地掌握教学内容，确保学生的能力得到培养、训练、形成和提高，而且是保证每门课程或教学环节的目标得以实现的重要手段。

因此，根据教学内容选择最合适的教学方法就显得尤为重要。工程类课程的一大特点就是实践性比较强，如采用传统的“灌输式”课堂授课，既不利于培养学生的形象思维能力而且学习起来也枯燥难懂。因此需要教师采用行之有效的教学方法，如基于问题的探究式学习、基于案例的讨论式学习和基于项目的参与式学习等研究性学习方法。目前，针对生物制药卓越工程师班的多门课程都在进行课程改革，以生物制药设备课程改革为例，由于该课程实践性强、学习难度大，教师设计了以探究式教学为导向并联合采用案例教学法进行授课的模式。首先以探究式教学为导向，学生在课堂教学中的探究式学习应体现科学探究的特征、方法和过程，但又区别于科学家的首创性的探究，对于学生探究学习的课堂教学设计，不能脱离“学习”而盲目追求探究的形式，探究式学习的目的是掌握探究的步骤，领悟探究的方法，自主地建构知识，因此需要教师给予必要的指导，对在课堂中进行的探究式学习，必须进行精心设计；其次，联合采用案例教学法进行授课，在教学过程中通过收集各种工程项目和科研课题的具有代表性的案例，不仅可以使学生加深对知识点的理解，还可以使学生认为自己所学的知识十分有用，大大增强了学习的兴趣。也就是说，一方面始终采用以探究式教学为导向，教师始终要在启发诱导下进行教学，以现有教材为基本探究内容，以自主学习和合作讨论为前提，为学生营造出自由表达、充分质疑、深入讨论的良好环境，让学生通过个人、团队等各种解难释疑将所学知识用于实际问题解决；另一方面配合案例教学法，运用一些最新科研成果、工程项目或企业实例激发学生学习兴趣，“以例激趣，以例说理，以例导行”，这一教学方法的改革将更好地调动学生的学习积极性，并有利于更好地理论联系实际，有利于学生自主学习能力的培养，完善学生的知识结构。

另外，改革考核方式和评价标准也是势在必行。我们正在探索使教师和学生均成为评价主体，因为学生是学习的主体，他们需要了解自身的进步，也需要知晓自身的不足，因此，学生也应该成为评价的主体，完成自我评价，并参与对同学的评价。这就意味着要改变教师是唯一评价者的惯例，做到评价主体的多元化。在评价形式上，我们也在探索多元化评价形式，如习题作业、问题讨论、阶段报告、随堂测验、个人展示、项目训练、设计方案等，随着我校网络教学平台的建立与完善，我们可以采用网上答卷、论文答辩、研究报告、项目设计、创新竞赛等多样化的考核方式，多角度、全方位地测量学生知识、能力和素质水平，促进人才培养。

四、完善教学管理制度

为了保证人才培养目标的实现，我们将对特色班的教学和人才培养质量进行监控与评价。建立新的教学质量评估体系，制定并实施以加强素质教育和提高创新能力为核心的教学质量评估体系，积极进行考试方式的改革，改变只重知识不重能力的考试评估方法，建立新的学生评价体系，引导学生重视能力和创新意识的培养。

同时我们还将建立毕业生质量跟踪评价机制，跟踪学生在企业的发展和成长，保持和毕业学生的联系，学生毕业后根据发展需要可以到学校继续学习深造，学校为学生构建终身教育体系。

五、培育实践和创新能力师资

聘请优秀、成功企业家和创业者进校成为导师，为学生讲授生命科学与生物技术领域最新科研成果、先进技术及产业化经验，优化师资结构。通过学、研、产多方交流，使教师了解到本专业最新的发展动态和未来发展方向，积累丰富的实践经验，可以大大改变课堂教学与生产实际相脱节的弊端，有助于构建创新型医药学专业教师队伍，拓宽医药院校的师资来源，造就一支专兼结合的高水平“双师型”教师队伍。

首先，与全国多家药企广泛合作，建设国家级、校级、院级等不同层次的校外实践教学基地。中国药科大学建校于1936年，是中国最早建立的以药学研究为主的专业性高等院校，是一所历史悠久、特色鲜明、学风优良、在药学界享有盛誉的教育部直属、国家“211工程”重点建设大学，与国内外多家医药企事业单位有着良好的合作关系，在进行科研项目合作的同时，商谈实训基地建设的可能性，争取每年发展2―3家医药企业作为我们的校外实训基地。另外，有大量的中国药科大学校友正活跃于全国各医药企业的管理岗位，他们对母校怀着深深的热爱和感激之情，希望能为母校的建设尽自己的绵薄之力。我们可加强与这部分校友的联系，争取他们的支持与帮助，建设更多、更优质的校外实训基地。

其次，与企业合作开设课程，编写教材。通过与江苏先声药业有限公司、石药集团等多方的协作和探讨，制定并实施以“工程实践和科研创新”能力为核心，以校企“共享师资、共建课程”为特色的“生物制药卓越工程师”培养计划。确定了适合企业需求的课程教学内容，并由企业技术人员负责课程的讲授，真正实现了“将教室搬到了企业的生产车间”。

最后，培养“双师型”教师队伍。加强对具有发展潜质的中青年优秀人才的培养力度，通过重点培养和支持，有计划、有步骤地培养一批中青年骨干，进一步优化教师队伍的结构，提升教学水平。针对生物制药发展特点，实施中青年教师海外进修计划项目，选拔优秀的中青年教师，派往美国、英国、加拿大等发达国家学习交流，使本专业教师切实增强与国外学者的充分交流，掌握前沿科学理论和相关技术，拓宽国际视野，培养国际化人才；实施中青年教师企业进修计划项目，选拔优秀的中青年教师，派往生物医药大型企业带教交流，使本专业教师切实企业现状和需求，在人才培养、科技创新、成果转化等多个领域开展产学研的合作，在合作中取得共赢。

随着我国国民经济的快速发展，企业对人才的需求不但在层次上逐渐提高，而且对创新能力、应用能力和实际操作能力提出了更高的要求。我国正在发展生物医药产业，推进产业升级，因此需要一大批高层次应用型人才。我们力求培养生物制药专业大学生创新素质，实现产、学、研更紧密、更有效的结合，实现在实践中育人，这将有利于提高人才培养的针对性和培养人才的创造性，取得良好的育人效益。

参考文献：

[1]林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究，2011，（5）：1-9.

[2]中国启动“卓越工程师教育培养计划”[EB/OL].http：///edu/edu-zcdt/news/2010/06-28/23

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[3]汪泓.更新人才培养观念，创新人才培养模式――卓越工程师教育培养的理论与实践创新[J].上海工程技术大学教育研究，2010，（3）：1-4.

[4]贺小贤，刘欢，丁勇，王丽红.基于“卓越工程师”培养的生物工程专业创新人才培养模式的探索[J].International Conference on Education and Education Management，2013，（3）：252-258.

[5]林健.面向卓越工程师培养的研究性学习[J].高等工程教育研究，2011，（6）：5-15.

Talent Training Mode Explorations of Biopharmaceutical Excellence Engineers Based on the Core of Engineering Practice and Scientific Research Innovations

WU Min，LIU Yu

（School of Life Science and Technology，China Pharmaceutical University，Nanjing，Jiangsu 210009，China）

篇2

关键词：植物的主要功能；配制方法；分析

Abstract: the article discusses the plants in the city the main function of ecological garden design, according to its function of plant in urban ecological landscape architecture of the configuration are analyzed, and puts forward some specific measures.

Key words: the main functions of the plant; Preparation methods; analysis

中图分类号：J522.3文献标识码：A文章编号：

城市生态风景园林是在当前改变城市人们生活，为人们提供休闲、休息场所的主要组成部分，随之城市工业化越发严重，城市园林对绿化的要求越来越高。这就要求在已建和新建的城市生态风景园林中对植物的配置提出了更高、更复杂的要求，因此了解植物在园林中的重要性、分析其合理的配置方法是十分必要的。

一、植物在城市生态园林设计中的主要功能

1、植物是城市生态园林的空气调节器

生物课中已经明确植物的巨大作用，它可以通过光合作用吸收二氧化碳同时释放氧气，提高了空气质量；同时它还可以通过蒸腾作用，降低自身温度的同时释放大量的水蒸气，提高空气湿度，让空气更加清新。因此它是生态园林设计的基础。

在绿化好的生态园林中，人们可以明显地感到空气清晰、精神焕发，这正是植物释放出的大量氧气和水蒸气产生的效果，据调查，一般有绿化的区域比没有绿化区域的空气湿度高10%-20%。

2、植物是城市生态园林的气候改造者

根据植物的生理机能，它不仅具有调节空气的作用，同时对于当地的气候也有较好的影响。据调查，一般绿化好的城市，夏季中暑率很低，而冬季则较绿化不好或没有绿化的城市温度高出12℃。目前，我国大部分城市都出现“城市热岛”效应，所以，注重城市生态园林建设，注重生态园林中的植物配置，让植物冬暖夏凉的作用得以体现已势在必行。

3、植物是城市噪音的消音器

当今城市噪音污染已经严重影响了人们日常的生活和工作，并且对人们的身体健康也带来了诸多伤害，科学证实，长时间处于噪音中的人容易出现精神不振、身心疲劳、心率加快、血压上升等病症。而植物，尤其是高大的树木会利用其浓密的枝叶将各种噪音有效地吸收和隔离。研究证实，拥有良好树木覆盖的街道会降低5倍以上的噪音强度。

4、植物是生态系统的保卫者

科学已经证明一个生态系统越复杂，越有助于生态平衡。城市园林的生态系统亦然，植物同样扮演着为动物提供食物和氧气的重要责任，所以，植物的多样性、覆盖面积直接决定着城市生态园林生态系统的多样性和生态平衡。

二、城市生态风景园林中植物的配置方法

城市生态园林的建设是源于人工机制和多种目标相结合的产物，基于植物在城市生态风景园林中的重要作用，对植物进行科学、合理的配置已经逐渐演变成一门专门学科。它需要园林规划者和执行者将园林学和植物群落生态学理论，以及当地植被和环境特点有效结合，从而发挥植物在城市生态风景园林的重要作用。而系统而科学的植物配置方法正是从这些方面记性综合考虑的。

（1）植物配置前的科学分析

在城市生态风景园林建设中，应首先组织专门的研究人员与园林规划者组成分析小组对所选的园林地点进行土壤、地形地貌和周围环境进行系统的分析，这是在生态园林中进行植物选择和搭配的前提。只有掌握了生态园林周围环境的相关资料，才能保证在选则植物种类和相应地形上种哪种植物进行规划和配置。

在具体的分析中，小组成员可首先针对具有明显边界的斑块区域进行针对性的研究，然后根据它们各自的面积记性面积分级，从而让城市生态风景园林植物的整体上清晰明朗。

然后以城市生态风景园林的植物群落建立为基础和目标，进行系统的分析。一般因为城市园林的植物群落与自然植物的植物群落有着明显的差别，因为它的上层食物链较固定，所以完全可从此入手，并以植物的功能性为依托建立人工植物生态群落。

一般，城市生态风景园林将植物生态群落主要分成保健型、知识型、生产型、抗逆型、防护型和文化型六种类型。小组成员可根据实地需要，以及对园林风景的设计需要进行取舍，并根据可用植物一并分析，从而让植物对号入座。

（2）城市生态风景园林中对植物的配置

待生态园林中植物生态群落的类型确定之后，就需要进行具体的设计配置了。想得到最优化的城市生态园林设计效果，一般设计者在对风景园林植物配置中会从以下方面进行综合考虑，然后进行具体配置。

首先，应确定植物类型的选择配比，以达到整体合理、协调的目的。即上述的六个类型中，选择哪种、不选哪种，选择种类的相应面积。如此，生态园林中的植物结构功能就有了清晰的定位。在这个过程中，园林设计者都会从当地植物的情况出发，结合本体的特色植物进行优化配置，这样做的好处不但可以让园林体现城市特色，有益于植物移植后的存活率，而且因为是当地的特色植物，所以在运输等方面也是经济实惠，所以，作为园林设计者应考虑这种一举多得的配置办法。

其次，在对整体配置上明晰之后，就要从景观的美化上考虑，对不同区域的植物进行实物落实，在这个过程中，设计一般都会在每个区域选择几种植物作为备选。然后根据不同区域植物的特点进行相应的强化。总的指导思想是，要保证园林中的植物在不同季节体现出不同美感，即春天生机勃勃、夏季鸟语花香、秋季层次分明、冬季纯洁苍劲。如此，每个季节便拥有了不同美感，实现了城市生态园林不同阶段的不同特色，在为城市“排忧解难”的同时，给人以美和精神的享受。

第三，在植物配置的过程中，除了考虑植物自身的配比之外，还应考虑其周围环境，比如湖泊、河流等水体，以及假山、建筑等达到和谐的统一，然后从颜色规划、植物疏密程度，以及平面和立体效果等进行综合整合确定，最后形成最佳的配置方案。

值得注意的是，城市生态风景园林虽然在政府的努力下发展得较快，但是在设计和建设的过程中也体现了一些不足。尤其是相关专业人员，以及既懂园艺又懂生态学的综合性人才缺失，这是导致一些生态园林无法发挥其功能或者功能效果降低的最大原因，毕竟城市生态风景园林是人造的生态系统，所以，相应部门应重点培养这方面的人才，以免风景园林的资源浪费和功能失效。

总结：

城市生态风景园林的植物配置直接关乎园林的绿化效果，以及整个园林生态的平衡，它是风景园林集观赏和实用功能得以最佳展现的重要环节，因此应坚持理论和实际相结合，将风景园林中的植物分配达到最科学、最合理的状态。

参考文献：

[1]王一婧.吕修然.浅谈风景园林的生态功能与城市功能[J]黑龙江科技信息，2012（6）

[2]顾瑽.浅谈城市园林规划中的植物群落设计[J]现代园艺，2011（11X）

篇3

【关键词】磷酸钙；支架材料；载体

文章编号：1004-7484（2013）-01-0480-02

在骨组织工程中，药品这个词不仅包括抗生素和抗炎药物，还包括生长因子，具有生物活性的蛋白质，酶，非病毒基因（DNAs，RNAs）等物质，在组织工程中应用不同药物的目的是加速植入生物材料骨诱导愈合过程。作为药物的载体，这种物质必须具有良好的生物相容性，可以和骨组织结合，具有骨传导性和骨诱导性，在靶器官部位被逐渐吸收由新骨组织代替[1]。磷酸钙可以很好地满足这些条件，所以这种材料有希望成为骨骼系统理想的药物载体。成骨活性是骨组织非常重要的属性，虽然磷酸钙没有成骨活性，但是已有学者证明，加入生长因子，具有生物活性的蛋白质或成骨药物的磷酸钙生物材料具有成骨活性。与其他陶瓷相比，磷酸钙由于有良好的生物相容性和生物降解性而应用于骨科和口腔科。本文主要探讨采用磷酸钙涂层，骨水泥和支架材料作为目前常用药物和生长因子的载体在骨科和口腔科领域的应用。

1磷酸钙支架材料作为生长因子的载体

人们将支架定义为：一个能为生长的细胞和组织提供机械支持，使细胞内和细胞外基质相互作用的结构。在理想的情况下，支架材料在新生成的组织占据空间后会降解消失，这些磷酸钙支架材料的降解速度取决于不同类型磷酸钙的溶解度。支架的孔隙可以有两种类型：大孔（孔径>50μm）和微孔（孔径

人体骨组织由无机-有机成分复合构建而成，所以人们常常应用磷酸钙与有机高分子聚合物聚合，从而提高磷酸钙陶瓷聚合物支架材料的机械性能，磷酸钙支架表面的有机聚合物涂层可以改善其脆性和提高强度。在载药过程中，聚合物涂层还有利于陶瓷支架的表面药物吸收以及控制药物的释放。有时，药物也会浸润到聚合物涂层表面，最近人们越来越关注聚合物涂层亲水性官能团，它能与药物更好地结合，并与药物形成共价键。Kim等人，用羟基磷灰（HA）石粉末和聚己内酯（PCL）的混合物，通过聚氨酯网状发泡的方法，制成了孔隙率为150–200μm，孔隙度为87%的羟基磷灰石聚合物涂层支架材料。药物的释放依赖于支架涂层材料的溶解，而溶出率主要取决于HA/PCL比率。人们发现，随着涂层溶液浓度的增加，药物释放的百分比呈下降趋势，在PBS中最初的2小时，被载的药物约20-30%释放，根据涂层组成成分的不同，在7天时间里约40-60%的药物释放。还有学者指出，随着孔隙度百分比的增加，抗压强度随之下降，而随着PCL浓度的增加，抗压强度随之增加。

组织工程中所用的支架材料的建筑性能与生物和机械性能一样，也非常重要。支架的3-D互连孔必不可少，他可以更好地促进细胞粘附、宿主组织和支架材料间的机械连锁、养分和代谢废物的运输。支架材料要有足够的强度，来承担体内的压力，在新骨代替可降解生物材料之前在靶作用点承担压力。支架可以有微孔或大孔，或两者兼而有之。药物释放主要取决于磷酸钙和药物以及周围环境之间的化学和静电作用。当药物分子和磷酸钙之间有相互作用时，药物的释放还取决于磷酸钙的溶解度/降解率。药物或蛋白质分子也可以浸润到聚合物涂层内。磷酸钙支架聚合涂层的药物释放也取决于药物分子在聚合物涂层上的扩散和降解、百分比孔隙率、孔径、固有的微孔的存在、孔径互联率，所有这些因素可能对药物的吸附率和释放行为有重要影响。Kundu发现，药物吸收率随着表面积和百分孔隙率的增加而增加。人们观察了许多情况下的释放，发现百分孔隙率高的样品释放率也高。与低体积分数孔隙和孔隙尺寸小的样品相比，高体积分数孔隙和孔隙大的样品药物释放的速度更快。

2磷酸钙骨水泥（CPC）作为药物的载体

在20世纪80年代，LeGeros、Brown和Chow介绍了磷酸钙骨水泥的制作方法。CPC是指半固态或膏状的磷酸钙形成固体磷酸钙。半固态或膏状的磷灰石是由磷酸钙骨水泥粉末和水泥溶液混合制成的。CPC粉末是由两种或两种以上的磷酸钙混合而成，而液体只能是水或者水溶液。CPC的可注入性使它可以完全适合于骨缺损和骨腔。CPCs的另一个重要的功能是，他可以在体内较低的温度自我凝结而不损伤任何周围组织。此外，CPCs也可以用于不同骨骼疾病的靶作用点给药，如骨肿瘤，骨质疏松症或骨髓炎。利用CPC将药物递送到靶部位，可长时间保持有效药物浓度，为临床治疗骨疾病开辟了新的治疗途径。由于CPC有较高的微孔结构，因此可以将药物纳入到材料中。药物既可以引入到液态又可以引入到固相的CPC，但我们应该注意，在CPC凝固和发生反应时药物和蛋白质的物理和化学性质是不应该改变的，将不同种类的药物，包括抗生素，抗癌药物，生长因子，蛋白质/氨基酸，抗菌肽（AMPS），用不同的方法纳入到CPC中，人们发现，阿仑膦酸钠（AD）可以影响CPC基质的凝结时间、抗压强度、药物释放动力和生物学活性。将顺铂和咖啡因一同加入到CPC中，由于咖啡因的持续释放，可以延长抗肿瘤的活性，这样顺铂可以进一步抑制由肿瘤细胞增殖带来的破坏。咖啡因作为一种抗癌药物，可以增强对骨与软组织肿瘤的细胞杀伤。

通常情况下，药物的纳入可能使CPC的机械性能恶化。Alkhraisat等人发现加入盐酸强力霉素（DOXY-h）（一种抗生素，常用于牙科击败牙周致病菌）可以使CPC最终凝结时间增加，拉伸强度下降。Ratier等人在将磷酸钙与盐酸四环素结合后再纳入到CPC上，一定程度上解决了这一限制。尽管CPC有优异的骨传导性和方便的适用性，但是将其用于载药还是受到限制的。CPC使用的局限性主要是由于载入药品的浓度和生物利用度的改变而使其最终活性的改变。另外，由于磷酸钙的机械性能很弱，人们常常在其中加入聚合物来增加其机械性能，控制其退化。

药物释放动力学，受到药物的理化性质影响如溶解度和化学性质，也受到CPC的微观结构，结晶度，密度的影响。CPCs的降解行为以及药物和骨水泥的相互作用通常在水化和凝结的过程中发生变化。如果一种药物应用于CPC，那么他的释放动力学还取决于其分子量，溶解度，降解率，药物和聚合物间的相互作用。

3结束语

综上所述，在生理条件下，磷酸钙的化学性质与部分无机骨相似，因此它具有良好的生物活性和生物相容性，而且是非免疫原性的。他们通常以涂层和支架的形式应用于靶作用点给药。虽然，在过去十年我们目睹了陶瓷系统中不同的给药方法的突出进展，但是许多科学和技术的挑战依然有待解决。由于我们对植入物和周围宿主骨组织界面的微环境有了进一步的了解，这就要求我们开发出更有效的治疗骨骼疾病的药物。我们这里讨论的磷酸钙为基础的药物运输系统，是磷酸钙作为药物和生长因子的运载工具来治疗不同的骨骼肌肉紊乱和疾病。这方面未来发展需要关注的挑战和问题也是本文一再强调的问题。我们相信在不久的将来，新的和改进的方法可以解决现有的限制，并将为磷酸钙的可适用性开辟新的途径。成功的做法是在微米和纳米水平进行更精确的研究，进行多学科基础知识的学习，如化学基础，工程学以及动物的深入研究，从而开发以磷酸钙为基础的药物运输系统。

参考文献

[1]Bose S，Tarafder S，Edgington J，Calcium phosphate ceramics in drug delivery. JOM，2011，63：93–8.

[2]Zhu X et al. A facile method for preparation of gold nanoparticles with high

SERS ef？ciency in the presence of inositol hexaphosphate. J Colloid Interface

篇4

我国自上世纪七十年代末开始开展的现代生物技术研究，取得了很大的进步。这得益于国家的重视。国家不仅将生物技术列为863计划之首，而且纳入七五、八五、九五国家重点攻关计划。这些措施大大促进了我国生物技术在医药领域的发展，同时使生物技术形成了一定的产业规模，为经济建设和社会发展做出了重要贡献。目前生物技术在我国已广泛应用于农业、医药、环保、轻化工等重要领域。另外，由于基础设施的改善、国外留学人才的回归以及跨国生物技术公司的进入，这些因素加速了中国生物制药行业的快速发展。2000年我国生物技术产业产值已经达到200多亿元，北京、上海、广州、深圳等地已建立了20多个生物技术园区。目前，涉及现代生物技术的企业约500家，从业人员超过5万人。但是生物技术应用到医药领域在我国的起步较晚。随着生物制药企业的快速发展，生物技术的不断创新，政府的大力支持下，我国生物制药产业结构日趋合理化。

一、生物技术在医药领域的应用

生物技术是指“用活的生物体（或生物体的物质）来改进产品、改良植物和动物，或为特殊用途而培养微生物的技术”。生物技术统称为生物工程。生物制药就是把生物工程技术应用到药物制造领域的过程，生物医药制品主要包括三大类：基因工程药物、生物疫苗和生物诊断试剂，其中最为主要的是基因工程方法。生物技术在医药领域的发展成为衡量生物技术发展水平的重要标志，同时，生物制药产业也成为继IT产业后发展最快的高技术产业。

二、生物技术在医药领域的发展现状

1.生物技术在医药领域的发展

然我国生物技术药物的研究和开发起步较晚，但在国家产业政策（特别是国家“863”高技术计划）的大力支持下，这一领域得到了迅速发展，缩短了与先进国家的差距。尤其是基因工程技术在医药领域的得到了较快的发展。目前我国已有15种基因工程药物和若干种疫苗批准上市，另有十几种基因工程药物正在进行临床验证，在研制中的约有数十种。

随着国产生物药品的研发不断取得成绩，涌现出一些技术实力较强的生物制药企业。在对医药企业的管理上，我国为了更好的与轨迹接轨，对药品生产企业采用GMP管理方法，为医药的国际化奠定基础。这样不仅有利于开拓国际市场，而且有利于生物制药企业与国外企业的合作，促进国内企业的更快发展，同时可以积累经验、培养人才，为我国参与国际竞争打下良好基础。

2.生物技术在医药领域发展中存在的问题

生物技术由于在医药领域的发展时间较晚，与国际水平还有较大差距。在发展过程中出现了许多亟待解决的问题：

2.1产业规模小。从销售额看，我国只有5家销售额在亿元以上，全国生产基因工程药物的公司总销售额不及美国或日本一家中等公司的年产值。由于企业规模过小，无法形成规模经济，在参与国际竞争过程中降低了企业的竞争力。

2.2产品缺乏创新。我国的生物制药产品主要是对国外产品的模仿，原因是仿制的产品费用远远低于自己研发的费用。国外研制一个新药需要5―8年的时间，平均花费3亿美元，而我国仿制一个新药只需5年左右时间，费用也只需要几百万元人民币。所以在利益的追逐下，导致国内制药企业对产品研发不重视，在产品眼地方上投入严重不足。这使得我国的生物技术落后，产品研发速度慢，不利于企业的发展。

2.3重复建设现象严重。由于生物药品的附加值高，而且可以通过仿制的手段用较少的投入获得较高的回报，所以很多企业，甚至是一些非制药的企业，对生物医药项目进行投资开发，导致同种产品多家企业生产，重复建设现象严重，出现行业的恶性竞争现象。

生物制药产业存在的问题成为阻碍其进一步发展的障碍。除了上述问题外，市场开发理念失常、品牌意识缺乏、企业管理方法落后、人才匮乏等也是影响生物制药发展的制药因素。

三、生物技术在医药领域的发展前景分析

虽然生物制药产业存在各种问题，但国内企业经过多年的发展，也取得了许多成绩。科研能力快速增长，经济实力不断增长，市场规模不断扩大，综合实力不断上升。例如中国是第一个批准甲型H1N1流感疫苗的国家，而且有8家公司的甲型H1N1流感疫苗获得了国家食品药品监督管理局（SFDA）的批准。中国的生物制药公司正在开发的新的人重组蛋白药物已经进入世界领先行列，

在我国加入WTO以后，随着国外生物制药企业的进入，虽然在一定程度对国内制药业形成了冲击，但与此同时也带来了发展的机遇。外国制药企业在与国内企业的合作中提供新的技术和管理经验，提高了国内企业的软实力。国内市场的需求旺盛，也为生物制药的发展提供了动力。另外，国家对生物技术的重视，加大了对该行业的投入和政策支持，为生物制药产业的进一步发展创造了良好的环境。

尽管中国的生物制药企业还很年轻，但是发展的动力却十足，并且正在稳固发展。随着生物制药行业基础结构的改善，中国生物制药行业与跨国公司合作的加强和寻找不同资源能力的提高，预计中国生物制药产业在未来必定会以更快的速度发展。预计中国生物制药市场未来几年年均复合增长率将达到28%，到2015年，这一市场将达到350亿美元。

三、结语

面对国际生物技术药物的飞速发展与日趋激烈的国际竞争，我国生物制药产业要想在国际竞争中占据有利位置，必须坚持立足创新、以需求为导向、结合转化医学的最近进展，优化资源配置、确定优先发展方向，通过政府、监管体系和研发机构的联合，建立技术平台、培育复合型人才和优势企业，进一步强化产业化能力建设，同时建立良好的资金运作机制，积极推动成果转化，以促进生物医药产业的良性发展。

参考文献：

[1]王玉梅 《中国医药产业发展趋势》 第二军医大学出版社 2002年

[2]王正国编 《院士笔下的现代医药》 福建科学技术出版社 2002年06月第1版

[3]陈德亮,王爱君 《有效市场竞争环境建设的理性选择》 河南师范大学学报,2003,30(3):21-23.

篇5

专业建设初期,我们一直思考农业院校生物工程应办出怎样的特色？我们认为只有因地制宜,利用现有的学科优势,根据全省的实际需求,才能有效地确定专业特点。我校是农业部与地方共建的农业院校,有传统的优势学科,例如,作物学、植物学是湖南省重点建设学科。生物学基础强,是生物学博士点一级学科。但工科基础弱,贮备的工科背景老师少,如何体现农业院校的生物工程特色,确实需要动脑筋,利用已有资源学科优势,丰满教师的工科知识,并结合湖南农业经济特点才能办出农业生物工程专业特色,办好生物工程专业。首先,根据湖南经济发展特点分析,湖南是农业大省,正在向新型产业转变,要发展成农业强省;其次,湖南农产品如水稻、茶叶、柑桔、苎麻等产量居全国前列;植物资源丰富,特别是药用植物资源在湘西、湘南地带分布广泛;农副产品和废弃物很多没得到增值利用,或直接排到环境或直接燃烧,严重影响了生态环境,农民增产不增收。如果利用生物技术加工、改造农副产品,不但增加农副产品的附加值,节能环保,还能促进新型产业的快速发展,加速农业大省农业强省的跨越。农业生物工程培养的人才应该既掌握生物技术又具有良好的工程技能,有能力将生物技术的成果转变为生产力。那么,落实到我校生物工程人才掌握的知识点上,我们确定以发酵工程和天然功能产物提取和制药应用为核心的知识群为抓手,建设我校生物工程专业特色。

2课程设置与课程建设要体现培养目标

生物工程课程设置分为公共必修课,专业基础课,专业主干课,选修课(必选课和自修课)。公共课程英语、体育、计算机、数学等外。生物工程专业基础课程群包括生物化学、分子生物学、生化与分子生物学实验技术、微生物学、化工原理、机械制图、基因工程等专业基础课。生物学师资力量雄厚,依托生物化学与分子生物学学位点进行课程建设。生物工程专业主干课程群包括发酵工程、酶工程、生物制药工程、生物分离工程和相应的实践教学等课程。依托生物工程与技术硕士学位点进行课程建设。生物工程专业基础课有深厚的生物学学科作为建设后盾。“生物化学、分子生物学”已建成湖南省精品课程,“细胞工程”以及“基因工程”已建设成校级精品课程;“微生物学”得到学校教学改革课题和多媒体制作经费资助,多媒体制作获得“优秀奖”。

“分子生物学概论”和“生物化学与分子生物学实验技术”已分别成为全校本科生和硕士研究生的热门公选课。生物工程专业主干课程设置我们体现两个模块:以发酵工程为技术核心课程模块和以生物制药为核心的课程模块,以两个模块方向的理论知识要求和技能实践要求制定其他课程,并依托学科建设课程。该课程群是生物工程专业重点建设内容,也是最能体现专业特色的课程群。虽然师资年青,但力量较强、思维活跃,充满创造力,教师大多来自外校,学缘丰富。课程建设卓有成效,专业特色明显。为加强专业特点,专业发挥教师学术特长,根据发酵工程技术和天然产物开发与综合利用两个科学研究分向,建设了专业发酵工程与生物制药工程两个专业方向的课程体系,进行专业实验内容和生产实践内容的建设,将两个方向的理论课程进行整理和更新。以发酵工程为核心的课程群包括发酵工程、酶工程、微生物育种与变异、氨基酸发酵等;以天然产物开发与利用的课程群包括生物工程制药实验技术、药理学、药物分析和天然产物化学。现在发酵工程、酶工程、生物制药工程、微生物实验技术已建成校极精品课程,生物分离工程、药理学同样得到院级的课题资助。围绕发酵工程和生物制药的课程群体系的相应建立,其目的是扩展学生的在微生物应用和药学方面基本知识和技能,扩大其就业范围。延伸功能已扩展到研究生与自考生的教学和实践活动。在选修课的设定中,结合农业学科专业拓展知识面,培养学生的创新能力,主动适应人才市场的需要,鼓励学生选修其他相关专业的选修课。如食品科学院开设的食品营养学、农产品加工与贮藏;资源与环境学院开设的环境工程等课程都添置在生物工程专业选修课内;为了适应部分学生考研要求,我们也将遗传学、细胞生物学、免疫学等设置在选修课内。学生通过自己就业或学业定位,可以有多门课程选择。

3重视实践教学,并围绕两模块课程群实践课程体系建设

我们采用理论教学实习教学生物工程设计教学“三段式”教学模式组织实施实践教学。在此模式中,特别注重后两个环节,按小试验大试验生产实习工程设计教学的循序渐进的办法培养学生的实践能力。小试验设计针对性强,每个试验都有考核技能的重点,旨在规范学生的操作技能培养模式,对学生实践能力和创新能力的培养,取得了实效。通过理论——实践——理论——实践的反复学习过程,可使学生理论掌握扎实,实验操作规范,分析问题和解决问题能力增强。对于综合大实验,根据学科的内在联系,将专业主干课程综合大实验重新组合,将原来零散实践环节组合成相对独立于理论教学体系又与之相衔接的实践教学体系。例如,我们把原来的发酵工程、酶工程、生物制药工程和分离工程四门课程的综合技术课合并在一门生物工程实践课中,集中在4周进行实践训练,例如,发酵工程环节学生自己利用菌种优化条件生产酶制剂,在酶工程环节利用酶制剂催化反应,并同时研究酶的催化特性。分离工程环节通过提取植物功能产物,在生物制药工程环节利用包埋技术等制成药胶囊并研究药理作用。这样,使同学们对实践工艺有直观的感受,同时也综合运用了理论知识。对于一些重要的选修课,适当设计10个小时左右的实验课,例如,把药理学、药物分析实验纳入在生物制药实验中开设。生产实习教学中,以熟悉大规模生产流程和设备为主,将理论与生产实际结合,在实际生产中发现问题和思考解决问题。

2010年,我校生物工程专业得到国家支持,建设生物工程实训基地,基地建设的的模拟生产线仍然根据发酵工程和天然产物提取和药物制造两条工艺路线设计。这样,从课程群到实验基本培顺再到生产实习都可归纳在这两条主线上。专业建立了稳定的校内外实习基地,湖南红鹰翔生物工程有限公司、湖南泰古生物技术有限公司、株洲千金制药有限公司等为校外教学实习提供了良好的条件。毕业实习是学生专业实践的重要环节,根据学生考研要求和就业去向,分别进行毕业论文和毕业设计。专业充分利用校内外良好的科研平台提供毕业生实习机会。除开一些生物技术公司外,湖南作物种质创新与资源利用国家重点实验室培育基地、作物生理与分子生物学省部共建教育部重点实验室、食品科学与生物工程重点实验室、烟草工程技术实验室、国家柑橘改良中心长沙分中心、中国烟草中南农业试验站、湖南省农业生物工程研究所、湖南省棉花科学研究所、湖南省畜牧研究所等研究机构每年提供生物工程专业毕业实习岗位。北京大学生命科学院、华南农业大学生命科学学院、中国科学院亚热带农业研究所、国家杂交水稻工程中心都接纳过我专业学生的毕业实习。

4积极推进“产学研”联合开发,大力提升生物工程本科教学创新平台,促进教学质量的提高

本专业在本校建立了与企业合作的产学研型“湖南农业生物工程研究所”,还与科研单位合作联合培养研究生,这些措施为培养学生专业能力、提高实践水平、优化人才培养环境提供了良好的条件。通过“产学研”合作,有大批的企业横向课题与生物工程本科教学直接相连,在专业教师指导下,在大三学生中成立了“酶制剂研究小组、抗生素研究小组、天然产物研究小组、酿酒小组”等课外兴趣小组。另外,专业建设还通过湖南农业大学校级平台、以及生物科学技术学院院级平台资助生物工程专业学生广泛进行创新项目研究;从2006级以来,每年立项6～10项创新项目。学生都有机会参加工程实践训练和工程项目课题研究,提高了实践教学水平和科研能力,根据学生在科研活动中的表现,从根据创新能力、实验技术、书写研究报告或情况,给与学生以学选修课学分。

5以学科建设带动专业建设

我校生物工程所依托的学科为生物学一级学科博士点下自主设置的生物技术与工程博士点和硕士点。根据国内外该学科现状和发展趋势,结合我校多年来建设生物技术、生物工程专业的经验以及生物工程技术领域相关产业发展对人才的需求,我校生物技术与工程博士点设置三个研究方向:(1)转基因与生物反应器工程方向;(2)细胞培养、酶与发酵工程方向;(3)生物转化与生物分离工程方向。科学研究从师资队伍、教材建设、教学模式、教学内容改革和教学实践等多层面带动了专业建设。专业建设水平提高,学生质量优秀,也促进了学科研究的进步和教师从事科学研究的积极性。

6师资队伍的建设