生物材料工程模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇生物材料工程，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

生物材料是一门分量较重的专业课程,主要通过学习生物医用金属材料、陶瓷材料与高分子材料的组成结构、物理化学性能以及生物相容性评价等,使学生对现代生物材料的基本原理、应用与发展趋势形成较为全面的认识。通过借鉴国内外相关教材可以发现,较为完整的生物材料课程知识体系一般包括材料学与生物学层面的内容[3]。其中从材料学角度出发,生物材料课程需要讲授的内容有生物材料的类型、性质、化学结构、物理性能、力学性能、降解、加工工艺、表面特性等。这些将为学生们打造良好的材料学基础。从生物学层面来看,生物材料课程需要讲授的内容有蛋白质、细胞与生物材料的相互作用、生物材料植入体引起的人体急性炎症、血栓、免疫反应、感染、肿瘤和钙化反应等。特别对于传统的以仪器电子学为主要专业课的BME学生,由于较少接触化学、医学等基础课程,可在生物材料课程里增授一些大学化学、生物化学、医学免疫学等有关的基础知识,以帮助学生更好的学习生物材料的基本知识。构建完整的生物材料课程知识体系具有重要意义,能让BME专业学生报考国内外生物材料学方向的研究生时拥有更多的选择空间。

2适当引入双语教学环节

目前教育部鼓励在大学课堂积极开展双语教学活动,培养学生能够熟练运用外语从事专业工作、学术交流的能力。适当引入双语教学环节对于正处生命科学前沿领域研究热点中的生物材料学意义更为重大。这不仅能及时向学生们介绍最新的研究进展,还能帮助学生们掌握生物材料的专业词汇。这有利于学生们独立阅读外文资料或文献,从而在潜移默化中锻炼出独立思考、探究的能力。这些是未来高素质复合型人才区别于普通人才的基本标志。当然,适当引入双语教学环节也对授课教师也提出了更高的要求。笔者认为高水平的课堂不仅能熏陶出高素质的人才,还能更快地提升教师自身的授课、科研水平。

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一支好的水电施工队伍首先在于一流的管理，只有内部组织机构得以优化，才会焕发出蓬勃向上的生命力。xxx在队长马福民同志的率领下，九八年四月进驻宝鸡峡渠首工地后，首先就重点完善了队伍的组织机构和制度建设，针对渠首工程施工的特点，队部分设了技术组、生产组、质安组以及后勤供应组，技术组负责保证工程的技术含量和技术投入，质安组负责工程质量，生产组则负责整个工程的全面施工，生产组又细分为砼、钢筋、模板班组。各司其职，各负其责。同时队部还成立了安全生产委员会，治安保卫领导小组，党支部，工会，职工食堂伙委会，团支部，等多个方面组织机构，保障职工的日常工作生活，从组织机构上为队伍能打硬仗、打好硬仗立下了坚实的基础。

“法不明，则令出不行”，xxx在健全组织机构的同时，注重紧抓制度建设，依靠完善制度进行管理，在宝鸡峡渠首工程建设中，xxx制订完善了《队长职责》、《副队长职责》、《技术总负责职责》、《安全生产管理制度》、《质量管理制度》、《岗们责任制管理制度》等十多项规章制度，涉及生产、生活各个方面，并严格按条例办事，人人平等，绝不手软。在工地运行过程中，所制定的安全生产操作规程及时发到每个操作人员手中，认真学习，严格执行,确保工地安全生产，在职工待遇方面，坚持将生产工人的收入与产量直接挂钓，干多少拿多少，做到按劳分配，管理人员的收入与生产人员的收入挂钩，上下活动，宏观上既拉开档次又注重平衡。公正公开的分配制度极大的调动了职工的生产积极性，窝工的现象一步步减少了，职工的收入一节节的提高了。

在现场管理中，xxx更是以其雷厉风行、能征善战的作风而闻名。在xxx的全体干部职工的心中都熟知这样一句话“紧前不紧后”，即发扬三处人“三快”作风，中标后快速进点，施工准备组织迅

二、以贯标为纽带，严格质量管理。

宝鸡峡工地是我局九九年质量认证外审工地，xxx结合贯标下茬立势，对工程质量进行严格管理，首先从组织上成立了由队长亲自任组长的贯标小组，同时从材料管理、资料收集整理等方面多次举办贯标学习讲座，提高全员质量意识，形成了由“管理者推动”和“受益者推动”的双向趋动模式。

在全省质量管理年的号召下，配合我局贯标工作的深入开展，xxx在质量管理上确立了更高的目标，坚持以ISO9002质量认证体系规范施工中每项工序，对各工作面制定了详尽的作业指导书，使全体职工明白了“干什么、怎么干、干多少”，在施工中，完善和纠正预防措施，切实贯彻“三检制”，“坚持事故三不放过”原则。砼浇筑进入冬季施工期，为确保砼浇筑质量，在队上全休技术干部的刻苦钻研与努力下，制定出了一套“冬季砼施工表面保护法”和“暖棚保温法”的施工方案，砼浇筑部位采用搭盖棉被和铺设泡沫板等方式进行蓄热养护，皮带机运输过程利用暧棚保温，从而确保了低温季节砼施工质量，今冬会战期间，18个工序均获监理一次性现场验收通过，取得了砼浇筑各单元工程100％的合格率，75％的优良率。

三、创建文明工地，建立职工之家。

“作为一以野外施工的队伍，注定一生要四处奔波，如果总是凑合，便会凑合一生”，这句时常挂在队长马福民嘴边的话反映了xxx创建文明工地的决心，随着经济的发展和观念的更新，伴随着项目法管理，“工地家园”正深深扎根于每个职工心中，树立着职工以工地为家，以工地为乐，以工地为荣的信念。

首先从硬件上加大投入,保证文明工地和生活区基础设施建设。

职工食堂：拥有一间操作室，一间餐厅，配备一名管理员，三名炊事员，并购置了冰柜、电烤箱、压面机、和面机及吹风机等，确保了职工日常生活。

篇3

本刊讯 “十五”期间，浙江省经贸委积极贯彻落实国家和省政府有关墙体材料改革的政策措施，通过制定政策法规，强化目标管理，推进示范引导，加大监管力度等措施，加快了墙体材料产业结构调整，取得了良好的经济效益和社会效益。“十五”期间，累计节约土地15.5万亩，节能582.8万吨标煤，利废达3209.50万吨。其工作成效主要体现在以下几个方面：

一、法制建设有新创新。针对墙体材料行业发展现状，浙江省经贸委先后两次产业政策指导意见，明确了产业投资发展方向，成为全国首家墙体材料产业发展指导信息的省份。省级各相关部门相互配合，制定出台了一批产品规范和技术标准，把政府令提出的要求落实到墙体材料生产和应用环节。各地市政府也先后了贯彻实施省政府第171号令的政策措施和实施方案，形成了政策法规、技术标准、实施细则3个层次组成的法规体系。

二、“禁实”“限粘”有突破。从2000年开始，分期分批禁用实心粘土砖，是全国第一个完成国家规定的第一批城市“禁实”任务的省份。此后“禁实”工作扩大至全省城镇规划区，是全国第一个在全省城镇实施“禁实”的省份。

三、新型墙材试点示范有亮点。“十五”期间，浙江在国内率先开展了建筑示范工程、小城镇试点工程建设，引导和带动新型墙体材料的开发应用，有效地促进了墙改工作的深入发展。全省建成建筑示范工程504个，实际建筑面积达到1088万平方米，基本做到每个市有示范建筑，每个县有试点建筑。同时，建成新型墙体材料生产示范线12条，涉及混凝土砌块、混凝土砖、加气混凝土砌块、页岩烧结砖等，生产示范线的生产工艺和技术装备水平处在全国领先位置。

四、产业结构调整有成效。经过努力，墙材产品的生产工艺、技术装备水平迅速提高，企业初现规模化、集约化。“十五”期间引进的10条新型墙体材料生产线，缩小了国内墙体材料产品生产与世界先进水平的差距。全省新增的563家非粘土墙体材料生产企业中，年生产规模达6000万块标砖的砖类产品企业80家，年生产规模15万立方米的砌块类产品生产企业13家，年生产规模15万平方米的板材生产企业71家。全省利用粉煤灰、煤渣、石英砂尾矿、河道淤泥、石屑、脱硫石膏、建筑垃圾等废弃资源生产的产品约占全部新型墙体材料产品产量的1/4。新增了脱硫石膏条板、纸面石膏板、砂加气混凝土砌块、页岩烧结砖、稻草板等产品。通过有效利用非粘土资源、再生资源和废弃资源开发生产新型墙体材料，初步形成了利用非粘土原料开发生产的良好势头。

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一、基本公共服务均等化的内涵

所谓基本公共服务，是指在社会共识的基础上，由政府根据经济社会发展阶段和总体水平来提供、旨在保障个人生存权和发展权所需要的最基本社会条件的公共服务。

基本公共服务划分为四个方面：一是底线生存服务，包括公共就业服务、社会保障等；而是基本发展服务，包括教育、医疗卫生、文化体育、民政等社会事业中的公益性领域；三是基本环境服务，包括公共交通、公共通信、公用设施和环境保护等；四是基本安全服务，包括公共安全、消费安全和国防安全等。

从福利经济学的角度来说，政府是民意的代表，必须对所有社会成员提供“大致均等”的基本公共服务，实现全社会和个人福利的最大化。基本公共服务均等化，指的是基本公共服务的价值取向和结果状态，其含义就是全体公民不论地域、民族、性别、收入及身份差异如何，都能获得经济社会发展水平相适应、结果大致均等的基本公共服务。核心是机会和效果均等，而不是简单的平均化和无差异化，但最终还是要实现结果的均等化。

总的来说，基本公共服务均等化就是指政府要为社会公众提供基本的、在不同阶段具有不同标准的、最终大致均等的公共产品和公共服务。

二、江西省基本医疗服务均等化中存在的问题

在基本医疗卫生服务方面，江西省全面推进新农合体系建设，大力加强对医疗卫生领域的投入力度，建立了惠及全省人民的医疗保障体系；而在城乡医疗救助制度中，主要是大病救助，对于享受低保居民，按其自费部分的40%予以报销，五保户自费部分报销比例是50%，普通居民自费部分报销比例是15%；可以看出政府在推进基本医疗卫生服务城乡均等化方面做出了很大努力。但是，应该认识到的是，江西省城乡之间的基本医疗卫生服务还是存在一定差距的。城乡之间的差距主要体现在农村地区医疗设施数量少与条件差并存和医护人员各方面素质低两方面。在农村地区，乡镇卫生院承担着广大农村地区预防与医疗工作，直接为农村居民提供服务，但是，有大量基本医疗卫生服务需求的基层医疗卫生机构只拥有少量相关资源。这样，农村地区居民为将病看好就只能向城市医院转移，使得城市医院“人满为患”，出现资源拥挤的现象；同时，乡镇卫生院因医疗条件差不能满足农村居民基本医疗需求而“门可罗雀”，使原本就不丰富的医疗资源闲置起来，经济效益不足，导致的恶性循环又加剧了医疗卫生服务的供需矛盾。广大乡镇均存在医疗卫生人才的贫乏，现有医护人员普遍专业水平有限、职称低、学历低、服务群众的意识和能力不强。综上所述，虽然近年来政府对乡镇基本医疗卫生服务的优化做出了一定努力，但是广大农村地区现有医疗条件依然致使居民就医不方便，出现了“小病不需看，大病城里看”的现象。

三、制约公共服务均等化的主要原因

1.制度根源——城乡二元体制以及乡财县管体制

城乡二元体制与乡财县管体制是造成我国城乡基本公共服务不均等的制度根源。一方面，由于城乡分割的二元分割体制，使得城市与农村之间的经济发展水平、民众生活水平等方面存在较大差距，这些差距致使城乡各级政府提供公共服务的能力不均等，从而导致了城乡之间基本公共服务不均等的现象。另一方面，现阶段我国基本公共服务的主要由基层财政来承担，而目前实行乡财县管的财政制度，乡村政府的财政收入来源相当有限，导致财政与事权之间的不匹配，限制了乡村政府提供基本公共服务的能力，这也是造成基本公共服务不均等的重要原因。

2.财政支出在基本公共服务领域投入比重过低

根据地方财政预算表的数据显示，各地方政府财政收入一直增长，但财政的增长并没有带来基本公共服务领域投入的增加，以江西省L镇为例，全镇财政收入在2007至2010年大幅增长了近254%，但基本医疗服务支出所占比重竟然呈下降趋势。究其原因，是“以经济发展为中心”的发展战略和政府投资驱动式的经济发展模式，固化了政府公共支出结构。由于对地方政府的政绩考核更注重GDP的增长，各级政府为了发展经济这个中心任务，相应的将更多的精力投入到了经济建设领域，从而忽视了自身的公共服务职能，造成了政府在公共服务领域投入比重过低。

3.财政支出中转移支付存在的问题

现阶段我国政府提供基本公共服务除了靠本级政府的财政收入之外，主要是靠财政的转移支付来实现。然而，目前我国的财政转移支付还存在这一些问题：一：财政转移支付的结构设计不合理，专项转移支付比重偏高，一般性转移支付比例较低；二，转移支付的形式过多，且存在交叉的现象，相互之间缺乏统一的协调机制；三：缺乏相应的保障措施，财政转移支付的支出不透明，监管不严等问题。完善的转移支付制度，才能使各级政府的财力与事权相匹配，这是实现基本公共服务均等呢规划的重要保障。

四、加快推进基本公共服务均等化的政策建议

1.深化体制改革，不断提高公共服务水平

城乡二元体制与乡财县管体制是非均等化公共服务的制度性根源，要实现基本公共服务特别是基本医疗卫生服务就必须从制度根源入手，深化体制改革。第一，要打破城乡二元公共服务供给思想，建立城乡统一的公共服务制度，统筹发展城乡基本医疗卫生事业，建立城乡统一的义务教育体制，完善城乡可衔接的农村社会保障体系，协调城乡基础设施建设，改善农民生产生活条件。第二，完善省直管县的财政管理体制改革，把项目审批、调度资金等权利有选择地下放到县，提升各县的经济自。第三，为了进一步满足农村地区社会公共需求，可以建立农村基本公共服务多元化供给渠道，以政府为主体，同时适当适量引入市场竞争机制，不仅能够为政府减轻在提供公共服务方面的压力，也能够达到农村基本公共服务供给的多元化与优质化目标。

2.加大财政支出在基本公共服务领域的投入力度

长期以来，我国各地区政府都将大部分精力放在地区经济发展情况和财政收入，对于农村基本公共服务的关注较少，江西省也不例外，这就造成了省内广大农村地区基本公共服务基础不牢、与城镇地区差别较大的现象。为了缩小城乡基本公共服务差距，实现城乡基本公共服务均等化，必须不断加大财政支出在基本公共服务领域尤其是较为迫切的基本医疗卫生服务领域的倾斜，给予其足够的重视。

3.完善转移支付制度

首先，要配合中央完善省内财政体制，理顺政府间的财政关系与事权关系，在此基础上再建立统一完善的转移支付制度，消除各种转移支付形式中存在的交叉重叠、具体分配不清的现象。其次，对于一般性转移支付，应加大投入并优化其结构，使其成为主要的转移支付形式，有步骤、有重点地将专项转移支付归并到一般性转移支付中，以弥补农村地区政府财力不足，增强基层政府的灵活性。再次，对于专项转移支付，应确定其拨款的具体依据和标准，科学分析和确定其具体科目和规模，加强立项审批的规范性，并建立绩效评价与监督监管体系，以科学提高整体基本公共服务水平。最后，各级政府间的各项转移支付必须公开透明，以促进其科学分配与长久发展。

参考文献：

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1.1 材料选取关注生产生活实际

统计2009～2013年高考福建理综卷生物选考题的材料背景和情景来源，整理成表1。

选修模块关注生产生活实际，重视学生对现代生物科技的理解。2009年～2013年高考福建省理综卷生物选考题联系生产生活，与生物科技进展密切相关。背景材料来源广泛，涉及农业生产、医疗健康、畜牧养殖等方面，充分体现选考题材料联系实际的特点。选考题以转基因抗病香蕉、重组人红细胞生成素、产前基因诊断、癌症基因治疗、猪克隆技术为情境，在考查考生现代生物科技知识的同时，引导考生关注生物技术在实践上的应用，提高其生物科学素养。

新课程高考背景材料不再单一地来源于中学教材上的内容，而是从大学教材、科技进展、科技论文等处获取丰富的材料信息，呈现全新的试题背景。近五年来，高考福建省理综卷生物选考题背景材料大都来自公开发表的生物科技论文。例如，2010年试题材料选自“红细胞生成素（EPO）在中国仓鼠卵巢细胞（CHO）中稳定表达”；2012年试题材料选自“Let-7a表达质粒的构建及其对肺癌A549细胞k-Ras蛋白表达的抑制作用”；2013年试题材料选自“猪体细胞克隆胚胎体外发育过程中的凋亡规律”。以科技论文作为命题素材保证了试题的科学性、权威性和公平性，不仅体现高考能力立意，同时还提高了命题效率和命题质量。

1.2 情境设置图文结合

如何使背景材料清晰表达且不失科学性，符合高考纸笔测试要求，是试题命制的一个关注点。2009年～2013年高考福建省生物选考题均以“文字+图示”的方式呈现生物科技复杂的过程，所采用的图示为技术路线图或过程图，充分反映出《现代生物科技专题》模块工程技术的特色。选修模块3所涉及的情境注重工程技术和操作流程，所需设备、材料较多，操作过程较为繁琐，有时一项研究会涵盖基因工程、细胞工程和胚胎工程等工程领域，若单纯以文字的形式呈现背景材料无疑会增加考生阅读负担，影响考生正常应试思维，降低考试信度。若试题将大量的有效信息蕴含于图示中，可以保证提供充分、清晰明了的试题信息。

2 知识分布与能力要求

2009～2013高考福建理综卷生物选考题重视考查考生将所学现代生物科技知识应用于解决实际问题的能力。现将2009～2013年选考题知识分布与能力要求整理成表2。

2.1 强调主干知识的考查

统计2009年～2013年选考题分值比例发现，近五年来，选考题关注考生对生物学核心概念的掌握，并且基因工程知识占选考题总分的60%，细胞工程占24%，胚胎工程占12%。高考试题表现为侧重考查基因工程，兼顾考查细胞工程、胚胎工程的命题特征。

选修模块3包含五大专题：基因工程、细胞工程、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程，近五年选考题只涉及到基因工程、细胞工程和胚胎工程。基因工程、细胞工程和胚胎工程是《现代生物科技专题》的基础和重点，在现代生物科技中发挥着重要作用，是进一步开展现代生物科技研究的前提。其中，构建表达载体、PCR扩增技术等知识在基因工程的考查中占了较大比例。构建表达载体和PCR技术是基因工程的核心，应用也相当广泛，以这两者为重点进行考查，反映出选考题强调主干知识考查的特点。值得注意的是《现代生物科技专题》中所介绍的生物科技有些需要在必修模块知识的基础上展开。因此，选考题的知识考查有时会涉及必修模块内容。例如，2011年选考题对电泳带谱图的分析涉及必修模块2的电泳知识。

2.2 能力要求逐年提高

《普通高等学校招生全国统一考试大纲》对高考生物提出了四种能力的考查要求：理解能力、实验与探究能力、获取信息能力和综合运用能力。总体上看，近五年选考题注重考查理解能力、获取信息能力，能力要求较为简单，能力考查层级不高。但从纵向来看，选考题能力要求逐年提高。

例如，2012年选考题第（3）小题：“肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中 （RASmRNA/RAS蛋白）含量减少引起的”。该小题重点考查理解能力和获取信息能力，需要考生在理解基因工程应用的基础上，“能从课外材料中提取有效的生物学信息，解决生物学问题”，获取信息能力层级较高。

再如，2013年选考题第（2）小题：“从基因组数据库中查询Bcl-2 mRNA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成 用于PCR扩增，PCR过程第一轮循环的模板是 。”该小题重点考查理解能力，试题背景材料和题中所涉及基因工程知识的广度、深度较往年均有所提高，要求考生能深入理解基因工程的具体原理及过程。

根据裘伯川等对理解能力在理科综合能力中所处关系的研究发现，理解能力是构建理科综合能力的核心，同时也是解决问题的基础和关键因素。分析近五年高考福建生物卷选考试题，不难发现每一道试题都涉及理解能力的应用。获取信息能力是学生自主学习和可持续发展的基础，对培养学生的信息素养、获得终身学习能力具有重要意义。选考题材料来源新颖多样、信息呈现简洁直观有助于获取信息能力的考查，试题重视考查考生在新情境下，利用已有生物学知识发现、鉴别并运用获得的信息解决实际问题的能力。

3 问题设计与难度控制

3.1 问题设计严谨、灵活

问题设计是高考命题的关键一环，基于能力立意的问题设计应有助于考生启发思维，促进问题的解决。现从问题结构、问题表述和问题内容三方面，总结近五年高考福建生物卷选考题问题设计的特点：

① 选考题围绕考查的知识内容，以填空题的形式将试题情境引伸出5个具体的小问题，每个问题分值均为2分。

② 选考题在保证客观严谨的前提下，善于运用文字提示表述问题，体现问题设计的灵活性。例如，2011年选考题第（3）题：“据此判断胎儿为 （正常/患者/携带者）”；2012年选考题第（2）题：“MstⅡ是一种 酶”。这类问题表述限定了作答方向，问题指向明确。③ 问题内容与背景材料、知识考查密切相关。选考题或围绕新情境下的问题核心，延伸出多个知识点设计问题，考查考生对知识的理解能力；或通过隐藏生物技术流程中的部分操作步骤设计问题，考查考生获取信息能力。

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生物材料被用在诊断和治疗过程中，或者替换机体中的组织、器官或增进其功能的材料。生物材料和传统功能材料一样具有明确的理化性质，同时还需要具备良好的生物性能。生物材料长期或临时与人体接触时，必须充分满足与生物体环境的相容性，即保证生物体不发生任何毒性、致敏、炎症、致癌等生物反应。改善和合理控制生物材料的表面性质，是充分发挥和利用材料与生物体之间的有利条件、抑制不利因素的关键途径。

全书共有19章：1.表面蛋白重组，介绍通过自组装蛋白来重组和修饰界面，生物分子印刷组装和修饰固体界面；2.表面制作高分子刷，介绍合成高分子刷过程、高分子刷的刺激响应性、聚合电解质刷、生物功能高分子刷；3.抑制非特异性蛋白吸附机理、方法和材料，介绍非特异性蛋白吸附的潜在动因、表面张力仪、乙二醇的应用；4.表面刺激性响应在生物医学方面的应用，介绍表面改性方法论，探索智能生物材料的刺激性响应和模型、智能表面在生物医学方面的应用；5.高分子生物材料的表面改性，介绍表面材料与生物实体相互作用的效果，聚合生物材料的表面形态学，表面改性促进生物材料的兼容性、血液兼容性和抗菌性能；6.表面聚合物囊泡，介绍聚合物囊泡，聚合物薄膜和囊泡作为智能活性表面的相关应用，聚合物囊泡当前发展限制和未来新趋势；7.蛋白工程水凝胶，介绍蛋白工程对材料结构设计方面的应用，蛋白工程材料的历史与发展，分子结构设计和重组合成的策略，蛋白工程材料的表达；8.生物活性智能水凝胶表面，介绍模拟细胞外基质，水凝胶特殊的原因，用弹性蛋白重组酶作为仿生蛋白；9.生物反应表面和干细胞壁；10.微观纳米形式的表面生物材料，介绍光刻技术、电子束光刻、聚焦离子束、软蚀刻术、纳米压印光刻、喷砂和酸性蚀刻等；11.有机无机杂化表面；12.用于骨工程的生物活性陶瓷和金属表面材料；13.等离子体辅助在生物医学应用方面的表面处理和改性；14.生物仿生微观纳米结构胶粘剂；15.用表面改性去控制细胞或者其他层面的附着力的一般方法；16.微观形式上恶性骨细胞、表皮和老化细胞表面结构的剧烈转变；17.为细胞表型组织工程和再生医学设计的温敏性细胞培养表面；18.细胞表面力学，介绍怎样测量和评价弹性和刚性，刚性基质对细胞行为的影响，新型表面制造技术；19.电极-神经组织相互作用：免疫反应、当前技术和未来方向。

本书涉及生物、化学和材料科学的相关内容，适合细胞生物学、组织学、表面生物材料、临床医学、材料科学领域的科研工作者、教师、研究生和高年级的本科生。

郭抒，博士生

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1 医学组织工程概述

组织工程学概念的提出始于20世纪80年代末，由于其重要的科学意义、巨大的临床应用前景、潜在的开发价值，受到了各国科学界的重视。医学组织工程学利用工程学和生命科学的原理来研究和发展具有生物活性的人工替代物，融合了细胞生物学、工程科学、材料科学和临床医学等相关知识。核心理念就是将体外培养的高浓度的正常细胞扩增后，吸附在生物材料上，形成具有三维空间结构的复合体，然后将复合体植入组织器官的病损部位，种植的细胞在生物材料被机体逐渐降解吸收过程中继续生长繁殖，形成新的具有相应形态和功能的组织和器官，从而达到修复创伤和重建功能的目的［1］。其最大优点是可形成具有生命力的活体组织，进行形态、结构和功能的重建并达到永久性替代，根据组织器官缺损情况进行塑形，达到完美的修复。

目前组织工程学的研究手段已经不再局限于初始阶段的细胞生物学和动物实验技术、分子生物学技术，而是广泛应用基因克隆技术、转基因技术、移植免疫学技术、生物材料合成与改良技术、生物材料的编织技术、生物力学技术、影像学技术和生物反应器等先进技术［2］，极大地提升了组织工程学的研究水平和其自身的发展速度。与传统的自体或异体组织、器官移植相比，克服了以创伤修复创伤的缺陷，将从根本上解决组织、器官缺损的修复和功能重建等问题。

2 种子细胞

种子细胞是医学组织工程的生命源泉，它要确保在体外培养时有很强的增殖能力，并能定向分化，同时要保持其原来的生理性状。大多数观点认为种子细胞进入新的微环境后，会对新的微环境中的调节信号做出反应，从而定向分化为目的细胞。同时具备这些特点的干细胞就成了种子细胞的首选。应用干细胞治疗疾病较传统方法还具有低毒性，一次药有效；不需要完全了解疾病发病的确切机理；避免产生免疫排斥反应等诸多优点。在临床治疗中，造血干细胞应用较早，在提高治疗有效率和缩短疗程方面优于常规治疗，且效果令人满意。

按分化潜能干细胞基本上可分为三种类型：一类是全能性干细胞，它具有形成完整个体的分化潜能。如胚胎干细胞（简称ES细胞），它可从早期胚胎的原始胚细胞及原始生殖细胞中分离培养获得，具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力，能分化出成体动物的所有组织和器官。由于在医学和生物学上具有巨大的潜力，而备受各国的高度重视，使其成为当前生物工程领域的核心问题之一，在这一领域，世界性的研究开发竞争正在迅速展开。ES细胞最诱人的前景是生产组织和细胞， 用于“细胞疗法”， 为细胞移植提供源源不尽的无免疫性的材料。任何涉及丧失正常细胞的疾病都可以通过移植细胞来治疗， 包括帕金森病、糖尿病、外伤性脊髓损伤、细胞变性病、心肌病和骨损伤等［3］。尽管ES细胞培养体系和来源问题研究已经取得了巨大进展， 但应用于临床还存在很多技术上的难题：其中最为重要的是其分化问题， 目前关于ES细胞自我更新机制及其向不同组织细胞分化的机制均尚不清楚， 因此如何防止其在体外培养时发生分化以及如何诱导得到纯化的分化细胞尚待研究；由于人胚胎干细胞来自具有发育成一个个体潜力的人胚胎，所以其研究不可避免地引发伦理道德问题的争议，并且在实际应用中还不能避免免疫排斥。

另一类是多能性干细胞，这种干细胞具有分化为多种细胞组织的潜能，一般认为其具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织。人们可望从自体中分离出成体干细胞，在体外定向诱导分化为靶组织细胞并保持增殖能力，将这些细胞回输入体内，从而达到长期治疗的目的。在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。成体干细胞是普遍存在的，常位于特定的微环境中，问题关键在于如何寻找和分离各种组织特异性干细胞。成体干细胞具有多分化潜能，其中骨髓基质细胞和脂肪源干细胞已有大量研究及部分临床应用，在个体化治疗中已用于骨、软骨、心肌再生等领域；在群体化治疗中需要解决同种异体移植的免疫原性问题，采用基因敲除技术或RNA 清除技术去除抗原可能解决异基因细胞同种移植的免疫反应，但也有可能影响被敲除基因的其他功能［4］。最近，美国和日本相继公布了从人皮肤成纤维细胞转化为胚胎干细胞样细胞的研究成果，为解决这些问题带来了曙光，但要实现应用这一目标，还要进行更多、更深入的研究。

还有一类干细胞为单能干细胞，这类干细胞只能向一种类型或与之密切相关的两种类型的细胞分化。 其中以脂肪源、肌源、上皮源及神经源干细胞为代表，作为组织工程的种子细胞， 或以细胞治疗的方式进行了广泛研究， 并已有临床应用的报道。

3 支架材料

支架材料在医学组织工程研究中起中心作用，可为细胞提供黏附、增殖、分化并进而为组织的形成提供载体，还起到模板作用，引导组织再生和控制组织结构。作为理想的生物支架材料至少应具备以下特点: ①良好的生物相容性：植入机体内不会引起炎性反应和毒性反应损害新组织的功能，维持正常细胞功能发挥; ②良好的可塑性：根据目的组织器官加工成特定的三维结构;③具有缓释功能：支架的降解速率可根据不同细胞组织再生速度进行调整，而且能彻底被新生的自然组织所替代;④支架的表面化学特性和表面微结构适合细胞粘附。因此寻找一种既具有良好生物相容性和生物降解性又具有特定形状和连通三维多孔结构的支架材料是组织工程成败之关键因素。

近年来，人们不仅在组织工程的最早产品人工皮肤领域进行了更为完善的研究和开发， 同时，在诸如人工骨、软骨、神经、血管材料等各系统，都进行了大量的研究和探索。目前研究的组织工程支架材料各自有各自的优点但也有不可避免的缺陷。国外研究较多的是PGA、PLA、PL2GA 等。这些材料具有可标准化生产、可降解、细胞相容性好等优点，但是这类材料本身亦存在一些固有不足， 如生物相容性差及机械强度不稳定等。基于这些原因， 研究人员一方面探索对聚醋类材料进行表面修饰， 同时也在积极寻找其它类型的支架材料。通过对材料表面进行修饰， 改善细胞与支架材料的相互作用; 通过模拟细胞生长微环境， 制备仿生材料，提高材料的亲水性、对细胞的黏附性， 促进细胞的分化增殖。将合成材料与天然材料有机结合， 已成为未来组织工程材料发展的新趋势。

研制复合材料、仿生材料、改性天然材料、纳米材料， 是当前支架材料研究的主要方向。越来越多的学者设计出具有合适降解度、良好通透性、组织相容性好的软骨细胞体外培养支架材料。新材料的开发要求具有良好的各项生物学特性。通过将缓慢释放的生长因子或相关的基因整合到材料中， 形成具有生物活性的生物材料， 可以使种子细胞能在更接近于体内环境的生物材料上增殖、分泌基质、最终形成组织。

在组织工程材料的合成与制备中通过采用纳米技术对生物材料表面的改性或者直接采用纳米材料或复合材料，不仅能提高细胞对材料的黏附能力，也能提高材料的生物相容性，同时通过材料表面与细胞间相互的生物作用，能刺激并诱发所期望的细胞效应，有利于细胞的分化和增殖，纳米材料以其与传统材料无可比拟的生物学性能，已在组织工程和生物材料研究中显示出广阔的应用前景。纳米技术、组织工程技术和生物技术的发展与综合，将为培养支架的研究提供新的选择。

4 生物活性因子

人体内的生长因子是通过细胞信号传递影响细胞活力的一类多肽因子，通过自分泌、旁分泌及内分泌作用，促进或抑制细胞生长、繁殖、迁移、黏附和基因表达的作用。在医学组织工程研究中，也需要在损伤组织的修复与病损器官的再生与功能重建中供给生长因子以促进种子细胞的分化和增殖。目前实验中常用的生长因子有成纤维细胞生长因子（FGF) 、转化生长因子（TGF- β) 、胰岛素样生长因子（IGF) 、血小板衍化生长因子（PDGF) 、骨形态发生蛋白(BMP) 等等。它们不仅可单独作用， 相互之间也存在着密切关系，实验证明复合使用效果更好［5］。

在医学组织工程领域，生物活性因子对外源性生长因子或类生长因子作用的药物大多采用缓释技术，使其促再生作用持续一段时间。已有很多缓释材料在研究中，但目前尚未解决缓释体的有效释药浓度与组织器官再生所需药物浓度的相适应性。生物活性因子应用的另一个问题是多因子的协同作用及有序作用仍不清楚。

5 组织构建

医学组织工程的最终目的是构建组织器官修复体内缺损。构建组织工程化人体组织或器官， 涉及种子细胞在生物反应器中大规模培养、扩增技术，生物力学信号施加和化学信使生长因子或细胞因子的控制释放技术等多项关键技术。现在部分组织工程化组织已在临床应用中取得了初步的疗效， 充分体现了它在未来医学应用中的巨大潜力。最早经批准用于治疗和投入市场的移植物之一是组织工程皮肤植片。目前各国科学家们正在为多种组织， 包括骨骼、肝脏、动脉、神经、胰脏、皮肤、肾脏和膀胱， 构建组织工程结构［6］。但是体内环境是一个复杂的综合体， 除了各种生长因子、细胞间相互作用以及局部酸碱平衡等因素以外， 局部生物力学刺激也是一个重要因素。构建理想的组织还有很长的路要走。

就现在而言，医学组织工程领域所遭遇的最大的挑战之一是需要为复合组织和器官构建一个功能血管网。因为不论对于哪种组织和器官，血管形成都是关键性的；另外， 单一的器官中含有多种不同的细胞， 同时分离和扩增几种不同的细胞， 目前在技术上有一定的难度；其次， 在构建过程中维持严格的三维结构也是现有技术手段无法解决的难题。

6 展望前景

人体是一个具有复杂的形态结构、完善的功能的整体， 要完全模拟人体的组织和器官并非易事。虽然经过近20年的研究，医学组织工程已取得非凡的进展，应用组织工程的原理与方法， 已能构建多种组织并成功的修复相应的组织缺损，诸如皮肤、骨和软骨等组织和器官更是成绩斐然［7］。但是还有许多理论和技术问题有待进一步解决：在种子细胞的培养方面， 细胞的筛选和纯化是一个公认难题；在组织再生过程中发挥特异调节细胞增殖和分化作用的生长因子，可控性缓慢释放技术依然不完善；组织工程化组织在体外或体内形成过程中的演变规律如何？这些演变规律与正常组织发育、再生及创伤修复等过程有何异同，对这些问题目前仍然缺乏全面系统的了解。

医学组织工程的产业化无疑能够创造极大社会效益和经济效益，我国的组织工程研究从无到有逐步发展壮大起来，并取得了重要的研究成果。目前在研究开发上已经逐渐从临床前研究进人到临床试验阶段，如果我们能够创造出具有我国自主知识产权的组织工程产品， 率先应用于临床， 这样不仅可挽救众多病人的生命和肢体，促进相关学科的科技进步，更能造福于人类， 为形成新的知识经济产业打下基础。 参考文献

［1］ 王国正.组织工程研究［J］.中国医学科学院学报，2003，25(1):35.

［2］ Sedov VM，Andreev D，Smirnova TD，et al.The efficacy of cell therapy in the treatment of patients with tropic venous of lowes limbs［J］.Angiol Sosud Khir，2007，13(1):67-75.

［3］ 鄂征，刘流.医学组织工程技术与临床应用［M］.北京：北京出版社，2003：16.

［4］ Chen XL， Li ZL， Zhang WB，et al. Experimental study of maxillary sinus lifting with tissue engineered bone［J］.Zhonghua Kou Qiang Yi Xue Za Zhi，2007，42（10）：610-613.

篇8

什么是物联网？有些同学可能听说过，有些同学可能多少了解一点，但估计很多同学都不知道物联网是什么东西，有什么用。要了解物联网工程专业，我们首先得弄明白什么是物联网。

通俗地来说，物联网就是通过各种信息传感设备，如射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等，把所有物品与互联网结合起来，实现智能化识别和管理。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。目前，物联网被正式列为我们国家重点发展的战略性新兴产业之一。

2010年初，教育部下达了高校设置物联网工程专业申报通知，众多高校争相申报。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。据测算，物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上，而物联网工程技术领域需要的人才每年也将达百万。

物联网工程专业涉及广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测和情报搜集等多个领域。

培养目标

物联网工程专业培养能够系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能，具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广的专业知识的高级工程技术人才。

专业课程

电工电子技术、射频识别与传感技术、单片机技术、嵌入式技术、综合布线、通信工程制图、通信原理、通信网络基础、光纤通信、无线局域网技术、信息网络管理、智能楼宇系统、物联网技术、物联网应用与物联网工程等。

就业方向

面向物联网行业，物联网工程专业毕业生可从事物联网的通信架构、网络协议、信息安全等的设计、开发、管理与维护。主要面向岗位包括：物联网系统设计架构师、物联网系统管理员、网络应用系统管理员、物联网应用系统开发工程师等核心职业岗位以及物联网设备技术支持与营销等相关职业岗位。

学校推荐

根据2012-2013年中国大学本科教育分专业排行榜所提供的信息，物联网工程专业排名前八位的大学为：哈尔滨工业大学、江南大学、西北工业大学、重庆邮电大学、吉林大学、中南大学、华中科技大学、西安理工大学。

电气工程及其自动化这个专业确实不像有些专业一听就知道是干什么的，比方说通信工程、计算机软件技术、新型材料等等。

电气工程及其自动化涉及电力电子技术、计算机技术、电机电器技术、网络控制技术、机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的学科，其主要特点是强弱电结合，机电结合，软硬件结合。

电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门学科，由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，现在也相对比较成熟。它已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。

培养目标

该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识，受过电工电子、系统控制及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。

学科特点

学习本专业将受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的训练。主要学习课程有电工技术、电子技术、控制理论、信息处理、系统工程、自动检测与仪表、计算机与应用和网络技术等方面的基本理论和基本知识。会受到良好的工程试验基础训练，还有大量上机实习等实际锻炼的机会。将在控制与生产自动化、自动控制与自动化软件应用方面获得系统分析、设计、开发与研究的基本能力。

报考提示

电气工程及其自动化专业对广大考生有很强的吸引力，属于热门专业，高考录取分数线往往要比其他专业高许多，造成这一情况的主要原因有：①就业容易，工作环境好，收入高；②该专业方向有着非常好的发展前景，研究成果较容易向现实产品转换，而且效益相当可观。但是鉴于国内现在的形式，考生在报考该专业的时候应该注意以下两点：

（1）充分考虑自己的兴趣。也许自己本来并不对该专业感兴趣，但是许多人都说好，于是自己就“感兴趣”了。这对以后的发展是很不利的，毕竟兴趣是最好的老师。

（2）衡量自己的综合素质。电气工程及自动化专业需要具有扎实的数学、物理基础，及较强的外语综合能力，为今后能够掌握并且灵活运用专业知识做准备。

就业前景

由于本专业研究范围广，应用前景好，毕业生的专业素养相对较高，因此就业形势非常好。通常情况下，学生毕业后可以选择质量技术监督部门、研究所、工矿企业等，也可以是一些外资、私营企业。如果毕业生能力足够强，又在学习期间积累了比较好的研究成果，完全可以自己创业，闯出一片属于自己的天地。需要指出的是，由于国外在该专业方向的研究要领先于我们，因此若想要有进一步的发展，出国深造是一个不错的选择。

高校排名

电气工程及其自动化专业综合实力排名：

1. 清华大学。有相关院士2人（卢强、韩英铎），国家重点实验室1个，电气工程国家一级重点学科，国家二级重点学科4个（电机、电力系统、电工和高电压）。各方面都是强项，国内顶尖。

2. 西安交通大学。有相关院士2人（邱爱慈、王锡凡），国家重点实验室1个，电气工程国家一级重点学科、国家二级重点学科3个（电机与电器、高电压与绝缘技术、电力系统及其自动化）。强在高压和系统，科研实力仅次于清华。

3. 华中科技大学。有相关院士3人（樊明武、潘垣、程时杰），国家重大科学装置1个，国家重点实验室1个，国家专业实验室1个，电气工程国家一级重点学科、国家二级重点学科4个（电机、电力系统、电力电子、电工）。电力电子和电机是强项，师资雄厚，近年来科研平台建设有了建设性发展，且院士最多。

4. 重庆大学。有相关院士1人（杨士中），国际电气工程师协会院士1人（李文沅），国家重点实验室1个，电气工程国家一级重点学科、国家二级重点学科3个（高电压、电工理论与新技术、建筑电气）。高压是强项，业内很有名，此外电工理论与新技术以及建筑电气实力都很强劲。

5. 浙江大学。有相关院士1人（韩祯祥），国家专业实验室1个，电气工程国家一级重点学科、国家二级重点学科2个（电力系统和电力电子）。

你知道什么是非织造材料么？非织造技术又是什么技术呢？非织造材料与工程专业是个什么样的专业啊？

先来看一下国家标准的非织造材料的定义：定向或随机排列的纤维通过摩擦、抱合或粘结或这些方法的组合而相互结合制成的片状物、纤网或絮垫（不包括纸、机织物、针织物、簇绒织物、带有缝编纱线的缝编织物以及湿法缩绒的毡制品）。这个定义还是让人有点不知所云。如果告诉你，非织造材料又称非织造布、非织布、非织造织物、无纺织物或无纺布，是不是有点明白了？

非织造技术是一门源于纺织，但又超越纺织的材料加工技术。它结合了纺织、造纸、皮革和塑料四大柔性材料加工技术，并充分结合和运用了诸多现代高新技术，如计算机控制、信息技术、高压射流、等离子体、红外、激光技术等。非织造技术正在成为提供新型纤维状材料的一种必不可少的重要手段，是新兴的材料工业分支。无论在航天技术、环保治理、农业技术、医用保健，还是人们的日常生活等许多领域，非织造新材料都已成为一种愈来愈广泛的重要产品。非织造产业被誉为纺织工业中的“朝阳工业”。

非织造材料与工程专业是一个多学科交叉且实践性较强的专业。在专业教学中重视理论基础，强化实践环节，立足产品开发，注重能力培养，强调创新意识。

培养目标

具有扎实纺织及材料科学方面基础知识和能力，适应现代新材料迅速发展趋势，能在非织造材料与产品制造领域从事科学研究、技术开发、工艺和装备设计、环境保护、国内外贸易、产品设计、新产品研制、工程应用及营销与管理等工作。

培养要求

本专业旨在培养具有扎实纺织及材料科学方面基础知识和能力，适应现代新材料迅速发展趋势，能在非织造材料与产品制造领域从事科学研究、技术开发、工艺和装备设计、环境保护、国内外贸易、产品设计、新产品研制、工程应用及营销与管理等工作的社会急需的复合型高级专门人才。

主干学科

非织造材料与工程学、非织造布学、非织造学、非织造布后整理、非织造产品开发、非织造产品与应用、非织造工程设计、非织造产品质量与检测、高分子物理与化学、功能纤维及其应用、复合材料、纺织材料学等。

就业方向

本专业毕业生可从事非织造材料与工程领域内的产品开发、工艺设计、设备设计与生产、生产技术管理、经营与贸易和质量检验等工作，也可就业于国内外纺织贸易、外资企业、政府部门、商检与海关、国有及私营企业、科研院所等。也可在“纺织工程”“纺织材料与纺织品设计”和“材料学”等学科继续读研深造。

学校推荐

东华大学、苏州大学、天津工业大学、西安工程大学、南通大学、武汉纺织大学。

从字面上来看，生物信息学是将信息科学应用于生物学。生物信息学广义的概念是指应用信息科学研究生物体系和生物过程中信息的存贮、信息的内涵和信息的传递，研究和分析生物体细胞、组织、器官的生理、病理、药理过程中的各种生物信息，或者说是生命科学中的信息科学。生物信息学狭义的概念是指应用信息科学的理论、方法和技术，管理、分析和利用生物分子数据。一般提到的生物信息学是指这个狭义的概念，更准确地说，应该是分子生物信息。

生物信息学利用应用数学、信息学、统计学和计算机科学的方法研究生物学的问题。目前的生物信息学基本上只是分子生物学与信息技术（尤其是互联网技术）的结合体。生物信息学的研究材料和结果就是各种各样的生物学数据，其研究工具是计算机，研究方法包括对生物学数据的搜索（收集和筛选）、处理（编辑、整理、管理和显示）及利用（计算、模拟）。目前主要的研究方向有：序列比对、基因识别、基因重组、蛋白质结构预测、基因表达、蛋白质反应的预测，以及建立进化模型。

培养目标

本专业培养德、智、体全面发展的，具有生物科学的基础知识，系统地掌握信息科学的基本理论、基本知识及基本技能，具备生物信息学方面的应用及研发能力。能在生物、信息、计算机、医药、医疗仪器等行业的企业、事业和行政管理部门从事应用研究、技术开发、教学及生产管理等方面的工作的复合型高级专门人才。

培养要求

学生主要学习生物信息学的基本理论和方法，受到相关科学实验和科学思维的基本训练，具有较好的分子生物学、计算机科学与技术、数学和统计学素养，具备生物信息的收集、分析、挖掘、利用等方面的基本能力，具有较好的业务素质。

主要课程

基础生物学、生物化学、分子生物学、解剖生理学、生物统计学、生物医学工程概论、生物信息学算法与实践、数据库与数据仓库技术、医学成像技术、数字图像处理、数字信号处理、医院信息管理、基因组信息学、蛋白质组信息学、计算机辅助药物分子设计、生物医学信息处理等。

就业前景

生命科学与信息科学是目前发展最为迅速的两大领域，作为这两大学科交叉的产物之一，生物信息学同样发展迅速，并在基因组学研究中发挥巨大的作用。国外一直非常重视生物信息学的发展，各种专业研究机构和公司很多，生物科技公司和制药工业内部的生物信息学部门的数量也与日俱增。由于对生物信息学的人才需求迅猛，发达国家也面临着供不应求、人才匮乏的局面。

专业展望

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）07-0143-03

现代社会科技进步日新月异，创新性的研究和产品不断涌现，其中非常多的成果都来自于交叉学科的贡献。一个已经被普遍接受的共识是：学科交叉点往往就是科学新的生长点、新的科学前沿，这里最有可能产生重大的科学突破，使科学发生革命性的变化；同时，交叉科学是综合性、跨学科的产物，因而有利于解决人类面临的重大复杂科学问题、社会问题和全球性问题[1]。所以，对于本科教学中的交叉学科课程的教学就提出了更高的要求，如要求教师纵览多个学科的发展，从而能站在交叉学科的前沿来引领学生去认知和创新性思考；同时，也要求学生积极主动地去检索相关资料，能互动地参与到整个课程教学的过程中来。只有这样，交叉学科的本科教学才能获得理想的教学效果，提高学生的科学敏锐力和培养学生的创新性思维。尽管教育界对交叉学科研究生阶段创新型人才培养已有较多思考[2]，但是迄今为止对交叉学科的本科教学的交流还很少。

本文以四川大学高分子科学与工程学院开设的“生物高分子及制品”课程教学为例，从课堂教学的多个方面提出了对交叉学科的本科教学的思考和体会。

一、课程背景

“生物高分子及制品”是四川大学高分子科学与工程学院为大三学生开设的一门课程，任课教师均来自我院医用高分子材料及人工器官系。医用高分子材料专业建立于1978年，并分别于1986年和1992年获得硕士、博士学位授予权，是我国最早的培养生物医用高分子材料专业人才的基地之一。系内的教师在生物医用高分子材料及人工器官的科研、教学方面有30多年的丰富经验。本课程所使用教材主要为我系老师合力编写的普通高等教育“十一五”国家级规划教材《生物医用高分子材料》[3]，并结合科研前沿做了丰富多样的专题讲解。目前一个年级有三个班平行授课，每个班的人数在70～90人。本门课程是典型的交叉学科产物，其内容涉及生物医学、材料学（高分子材料）、工程设计、医疗器械等多个领域。教材的主要章节包括绪论、高分子材料和生物体的相互作用、生物医用高分子材料的生物相容性和安全性评价、人工器官用高分子材料、医疗诊断用高分子材料、药物缓控释高分子材料、软硬组织替代和组织工程用高分子材料、医用高分子材料的设计。根据我院学生学术研究发展方向和工程应用发展方向并重的特点，在课堂讲授的时候授课教师会尽量同时扩展到前沿的科研领域（如医用高分子非病毒基因载体）和相关产业的应用环节（如生物医用高分子材料制品的生产、消毒）等。考查方式以课堂讨论、平时成绩和期末笔试成绩综合打分。

二、互动式授课的几点思考与体会

1.综合多学科领域的讲解方式。生物医用高分子材料是功能高分子材料中重要的组成部分，是指在生物及医学领域所使用的高分子材料。总体而言，本课程是两个一级学科：材料学（其中的高分子材料）和生物医学工程学（其中的生物材料）的交叉点。两个学科的跨度很大，如何能生动形象地讲解和引领学生思考至为关键。例如，在进行人工器官用高分子材料的讲解时，我们通常会采取由浅入深的启发式教学方法。首先，我们将人体器官做一个对应的抽象化的模型，其中包括脑—计算机、耳—声音探测器、肺—气体交换器、心—泵/液体输送器、肝—化学工厂、肾—分离/净化系统和血管—输送管路等，以方便同学们从功能上理解人体器官并能针对性地对人工器官进行设计、思考。通过讲解，同学们了解到研究人工器官并不能简单考虑其与人体组织器官的类似，更重要的是能使其再现或部分再现人体器官的功能。举例来说，在讲到人工肾时，我们会先从医学的角度讲述肾脏的结构和功能，重点描述肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。其中，肾小球每天以125ml/min的滤过率处理约180L的血液，肾小管将滤过液中大部分的水、电解质、葡萄糖和其他小分子有用物质重新吸收入血液，而每天最终排尿量仅为2.0L。通过上述讲解，同学们可以清楚地了解肾脏在人体中的主要功能，那么进一步的关于人工肾功能设计的讲解也就顺理成章了。人工肾是血液净化技术中所使用的最重要的人工器官，再通过进一步关联讲解病理学的内容，我们可以使同学们了解到使用人工肾的血液净化技术的目的和意义在于治疗与血液相关的疾病，既包括肾脏方面的疾病如肾衰竭，也包括各种由于血浆成分发生病理改变而产生的血液性或免疫性疾病，如巨球蛋白血症、系统性红斑狼疮、血友病和多发性骨髓瘤等。紧接着，针对不同的疾病和需要去除致病物质，我们很自然就将知识点转到不同的血液净化技术上来，分别讲述血液透析、血液滤过和血液透析滤过三种人工肾技术。最终，三种不同的人工肾技术就引出了不同的生物医用高分子材料和制品的需求和设计：通过对用于人工肾的各种生物医用高分子材料的化学成分、物理性能的分析，以及对完成其制品的各种工程技术的描述和表征，使同学们融会贯通，掌握这个跨多学科交叉领域的知识点。再举一个例子，在讲组织工程用高分子材料章节时，由于这是一个非常前沿的跨生物学、医学和材料学的交叉领域，如何有机结合多学科知识使同学们带着兴趣学习就非常关键。首先，我们会用“人耳鼠”等组织工程经典的图片展开绪论，使同学们的目光一下子就被吸引住了，让他们去思考：人类科技的进展真的有一天能实现更换人体的各个组织器官吗？由于多个现实的案例摆了出来，他们就会意识到这是有可能并已经部分实现了的前沿科技。进而，我们就会用搭房子来做一个形象的比喻讲解组织工程的三要素：细胞是砖块，生长因子是建筑工人，而生物材料就是整个房屋的支架。而组织工程支架材料对生物相容性、生物降解性能的要求就使得生物医用高分子成了其中的首选。在这样的引领下，同学们的关注点自然就转到了我们高分子学科与组织工程的关系，并能带着兴趣学习接下来的组织工程的原理和方法、软骨组织工程支架材料、神经组织工程支架材料、血管组织工程支架材料、肌腱组织工程支架材料、皮肤组织工程支架材料、角膜组织工程材料、组织工程支架制品的制备方法等多个知识点。在讲解的过程中，我们还会播放组织工程培养细胞、体外构建人工血管等录像资料，让同学们更直观地认识生物医用高分子材料在组织工程中的应用。

2.学生积极参与的教学互动形式。除了教师的有效引领作用外，学生能否积极参与教学过程的互动也是交叉学科本科教学能否成功的关键。对于本课程，我们主要采取了课外检索学术资料做PPT报告和分组讨论的形式。如前所述，我们将人体组织、器官分开并做了一个对应的抽象化的模型。对应于此，我们将学生分成了若干个小组，安排每个小组负责准备和主持一个主题的PPT报告和讨论。我们会提前一周通知负责组的同学（通常为4～8人），事先与他们讨论讲述的主线和子方向，要求同学们分工合作，其中一些同学负责每人5分钟的PPT讲解，其他一些同学负责资料收集和整理工作。例如对肺的一个主题，通过一周的准备，同学们查阅了一定数量的文献资料，准备了精美的PPT资料和讲解内容：第一个同学做了呼吸系统和常见呼吸系统疾病的综述；第二个同学的报告集中于描述现有的呼吸系统手术（尤其是肺部手术）中使用的大量生物医用高分子材料和制品，例如包括呼吸道麻醉科导管、单肺通气封堵导管等医疗器械；第三个同学从人工肺的研究角度出发，用较多的学术资料描述了该领域的研究前沿，进一步通过阅读资料提出了现有研究的不足，并提出他们小组讨论后对该领域的展望；最后一个同学结合工程实际，从生产设备、生产工艺等方面描述该领域医用高分子制品的制备方法，并简单提及国内外的主要生产企业。通过这样的一个“准备—讲述”的过程，该组同学系统地掌握了交叉学科从基本概念到学术研究，再到工业领域的诸多方面，并能逻辑清晰地讲述给全班同学。在同学们的PPT讲述过程中，任课教师会组织听报告的同学们进行有益的讨论。例如，在讲解到有关生物医用高分子材料和制品的生物相容性的时候，有做报告的同学会以隐形眼镜为例讲解，其制备原料主要是聚羟乙基甲基丙烯酸酯类材料。这时，我们会请有戴过隐形眼镜的同学举手，并组织讨论：为什么隐形眼镜有日抛、月抛和年抛的区别，它们对材料的要求有何不同？为什么夜晚要取下眼镜进行清洗保养？作为使用者，自己戴隐形眼镜会有什么样的要求？通过这些问题的讨论，同学们可以进一步了解作为交叉学科的产品，生物医用高分子材料和制品不仅要在功能上满足使用的医学目的，还要求我们从材料学和工程学的角度去设计，才能获得较为理想的使用性能。而且这样的讨论也容易引起同学们的兴趣，避免过多过深的理论讲解会导致的注意力分散。在整个PPT报告和讨论的过程中，任课教师会针对同学们的资料准备情况、PPT讲解情况和讨论情况进行评价和打分，作为成绩考核的重要标准之一。

3.创造条件结合实践教学。交叉学科除了能在学术前沿激发出更多的创新性火花之外，往往还可以通过学科的交叉设计、生产出大量的实用的制品。本门课程针对的生物医用高分子材料和制品就是典型例子，其所涉及的产业主要为医疗行业和医疗材料（器械）企业。因此，创造条件结合实践进行教学就成了本门课程重要的组成部分。本门课程的授课教师大多与上述行业的企业有长年的产学研合作关系，已经完成或正在研发多项生物医用高分子材料和制品的工作，因而具备较好的实际条件进行实践教学。例如，任课教师与成都市的多家医疗器械生产企业建立了长期的科研关系，从而能将课程的认识实践带到其中的一些单位，包括人工肾的生产企业和医疗耗材（导管、输液制品）企业等。通过实习参观企业，以及在课堂上观摩老师带的各种生物医用高分子材料和医疗器械，同学们对这门交叉学科涉及的产业有了更好的认识。另外，经常有高端的相关行业展会在成都举行，例如2012年的第68届中国国际医疗器械秋季博览会在成都云集了国内外的多家企业。这种时候，任课教师就会及时公布展会时间，并鼓励同学们去参观，通过学习和对比国内外企业的产品，了解其设计理念和所使用的生物医用高分子材料。展会结束之后，我们会和同学们在课堂上针对展会上的所见所想进行很多有益的讨论，很好地帮助同学们更进一步地认识这门交叉学科的知识和产业。

4.结合教学内容邀请专业医生讲座的教学。结合课堂讲授内容，我们会定期或不定期邀请一些医生到课堂进行讲座，如讲授到血液透析时，我们会专门邀请四川大学华西医院肾内科进行血液透析的医生到课堂进行讲座，从医生的角度讲述医用高分子材料在血液透析制品方面的临床应用。通过这些讲座，使同学们更深刻了解医用高分子材料及制品的实际应用，增加了学习的积极性和兴趣。最后，由于交叉学科课程覆盖的知识面非常广，简单地进行死记硬背的考试是不适宜的。经过商讨，本课程的多位任课老师达成了一致的共识：平时的讨论和报告占学生成绩的很大一部分，期末考试以开卷方式进行，出题尽量是基于交叉学科的特点来综合性地考查学生的逻辑思维、判断和创新能力。通过八年多的教学实践，我们发觉本课程的教学互动效果很好，也起到了很好的引领作用，有很多学生对这门交叉学科产生了浓厚的兴趣，并相继进入了生物医用高分子材料和制品的科研或产业领域。

总而言之，交叉学科的独特性决定了对其本科教学方法的灵活性、多样性的要求。只有不断解放思想、更新教学理念和完善教学手段，才能保证交叉学科教学的质量，才能更加有效地提高同学们的兴趣和综合能力，为更高阶段的交叉学科创新性研究以及相关交叉学科的产业输送人才。

参考文献：

[1]路甬祥.学科交叉与交叉学科的意义[J].中国科学院院刊，2005，20（1）：58-60.

[2]吴宜灿.学科交叉与创新型人才培养的实践与思考[J].中国科学院院刊，2009，24（5）：511-517.

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Regenerative Medicine

2015

ISBN9781107012097

生物医用材料是指以医疗为目的，用于诊断、治疗、修复或替换人体组织器官或增进其功能的材料。再生医学是从20世纪80年代后期兴起并逐步发展起来的，但一直缺乏一个明确的定义。到90年代后期由于干细胞技术方面的突破，才把干细胞、组织工程、组织器官代用品等纳入到再生医学里面来。就再生医学本身而言，国际上还未被明确界定，且存在一些不同的看法，从广义上来讲，再生医学是利用人类的自然治愈能力，使受到巨大创伤的机体组织或器官获得自己再生能力为目的的医学。目前，再生医学所包含的内容主要为以下4大模块：干细胞与克隆技术、组织工程、组织器官代用品、异种器官移植。目前该领域已经成为一个多学科交叉并迅速发展的领域。

本书是由Peter X.Ma领衔的专家团队关于生物材料及再生医学领域的研究论文汇编，主要集中讨论了生物材料在干细胞研究和再生医学中的作用，着重分析了基础理论和方法，内容覆盖干细胞领域、合成技术、材料设计原则、材料物理特性、生物工程技术等领域。

全书共分5章：1.干细胞和再生医学的研究成果，包括胚胎干细胞、IPS细胞等;2. 用于再生医学的多孔支架材料研究，包括生物聚合物、生物陶瓷、微米和纳米纤维等;3. 用于再生医学的氢支架材料相关研究;4.生物因子传递研究，包括尖端的药物转移系统及基因治疗技术等内容;5. 动物模型和临床应用方面的研究成果，在心血管系统方面的应用、有机再生方面的内容。

书中详细介绍了生物高分子材料的结构和功能分类，从分子水平、纳米尺度分析了生物仿生材料的结构及生物分子设计，以及生物功能材料的应用。

Peter X. Ma是密执安大学教授，曾获得2013克莱门森奖、杰出科学家奖等多项殊荣。他是再生医学领域的世界级的材料专家，在生物材料的设计与合成研究领域处于非常领先的地位。

本书适合生物材料、干细胞生物学、干细胞工程、组织工程学、再生医学等专业的学生阅读，对于从事干细胞工程、生物医学材料、再生医学领域理论以及应用领域的研究生、学者来说，这本书非常有参考价值。

彭金平，博士生

（国家纳米科学中心）