大型仪器平台在本科创新人才培养中的探索与实践——以同济大学生物电镜平台为例

大型仪器平台是高校提高科研水平的重要硬件设施,主要用于科研服务,但在本科创新人才培养方面发挥的功能在以往非常有限。为提高大型仪器平台在本科创新人才培养中的作用,本文以同济大学生物电镜平台为例,通过在课程教学中注重新增实践与科研导向内容,指导大学生创新科研项目和学科竞赛,教学中结合大型仪器虚拟仿真实验系统等一系列举措,提高大型仪器实验教学效率,提高学生的实践技能和科研思维。实践证明这些措施提高了本科生自主学习能力、综合能力和科研兴趣,为本科生继续深造或进行科研工作奠定基础。

充分发挥校园植物在教学工作与创新活动中的作用——以同济大学为例

校园是师生学习、工作和生活的重要场所,校园植物是师生最易于观察和学习的植物资源,为植物学及相关课程的教学工作及学生的创新活动提供了丰富素材和便利条件。本文以同济大学为例,结合多年的教学经验与体会,探讨了如何充分利用校园植物,发挥其在理论教学、实验教学和学生创新活动等方面的作用,对校园植物如何更好地服务于教学和学生创新活动等问题进行了思考。

聚焦专业精神的大学生社会主义核心价值观培养路径研究——以生命学院“LIFE”育人体系为例

高校教育作为社会主义核心价值观教育的主阵地,对于当代大学生形成正确的人生观、价值观具有非常重要的引导作用。该研究在尊重当代大学生身心发展规律的基础上,围绕"专业精英、社会栋梁"的育人目标,以"LIFE"育人体系为例,创新教育活动载体,构建实践化、生活化的教育模式,探索了将社会主义核心价值观融入专业精神教育的育人理念和培养路径。

党建引领下高校教职工社团长效发展机制研究分析——以同济大学教职工合唱团为例

党的群团工作是党治国理政的一项经常性、基础性工作。近年来,随着群团改革的推进,很多高校工会都大力发展了丰富多样、各具特色的教职工社团。在社团活动过程中也陆续出现了影响长效发展的突出问题。以同济大学教职工合唱团为例,在团员构成、组织管理、发展目标等方面存在需要关注和疏解的难题,需要在党建工作引领下探寻构建“对内增强凝聚,对外树立形象”的长效机制。

二维码技术与生物实验教学信息化

二维码正在成为桥连现实与虚拟的重要载体。随着移动终端在大学中的普及,二维码技术在教育教学领域中也得到越来越广泛的应用。以二维码在生命科学实验教学中心实践教学中应用为例,详细介绍了二维码在实验设备的使用、实验教学内容的更新和管理、生物标本管理中的应用。实践证明二维码技术在生命科学实验教学中的应用可以促进实验室信息化建设,改变传统实验教学,拓宽教育途径,提高实验室管理效率和实验教学的质量。

“微观生物世界”通识课程建设与实践

通识教育是高校人才培养计划的重要组成部分,对于培养具备综合素养的复合型人才具有重要意义。为增强学生的生命科学素养,同济大学生命科学实验教学中心面向全校本科生开设了通识课“微观生物世界”,同时积极进行教学改革探索与实践。课程建设过程中,充分平衡学科知识点难度,设置由浅入深、循序渐进的实验项目以及拓展性的理论知识,采用理论与实践相结合、虚拟实验与实体实验相融合、小班化、多维度教学模式,构建了重过程、重能力的多元评价体系,旨在拓展本科生的生命科学相关知识储备,增强学生关爱生命、关爱自然的意识,提升学生学科交叉融合应用的能力。课程取得了显著的教学效果,可为理工科通识课程的建设提供借鉴。

生物信息实践类课程思政的设计与实践

课程思政是高等学校在专业课程教学过程中实现立德树人的重要途径。生物信息课程设计是一门生物医学类综合实践课程,结合当今抗疫形势,通过“新冠药物的发现与再利用”项目设计开展教学活动,将思政元素自然地融入课程中,构建典型的思政教学案例,将理论知识、实践训练与育人教育相辅相成,遵循学生的学习成长规律和实际需求,锻炼并培养学生解决突发性公共卫生的基础研究能力。

cGAS-STING通路与老龄化疾病的研究进展

衰老是指随着年龄的增长生物体在分子、细胞、组织和系统水平上损伤的积累和功能的减退,逐渐趋向死亡的一种现象。衰老是导致年龄相关性疾病(aging-related diseases,ARDs)发生、发展和死亡的重要危险因素。衰老具有的特征有基因组不稳定、端粒损耗、表观遗传改变、蛋白质稳态丧失、大自噬失能、营养感应失调、线粒体功能障碍、细胞衰老、干细胞耗竭、细胞间通讯改变、慢性炎症和生态失调等。其中,细胞衰老主要由端粒缩短、DNA损伤、氧化应激以及细胞周期阻滞等因素所引起。DNA损伤累积导致促炎因子的过表达,包括各种细胞因子、趋化因子,统称为衰老相关分泌表型(senescence-associated secretory phenotype,SASP)。最近诸多科学研究表明,cGAS-STING通路会在衰老细胞中激活,从而进一步触发SASP表型。本文将对cGAS与细胞衰老的关系、SASP的调控以及相关老龄化疾病的影响进行综述。

三维组架螺钉与环形钢板治疗Sanders ⅢAB型跟骨骨折的有限元分析

目的 探讨三维组架螺钉与环形钢板对SandersⅢAB型跟骨骨折的生物力学稳定性的影响。方法 收集1名26岁志愿者跟骨CT和MRI数据,建立SandersⅢAB型跟骨骨折的三维有限元模型,分别使用三维组架螺钉与环形钢板固定,施加700 N纵向载荷,比较不同模型骨块及内固定应力与位移变化情况。结果 在700 N纵向载荷下,两组模型骨块最大位移以及骨块与内固定最大应力均集中于后距关节面内固定与骨折线相交处。三维组架螺钉模型与环形钢板模型骨块整体位移相近。相较于环形钢板模型,三维组架螺钉模型骨块及内固定的最大应力和平均应力更小,位移与应力变化情况更接近完整跟骨模型。结论 SandersⅢAB型跟骨骨折固定时,三维组架螺钉与环形钢板两种固定方式均能提供良好稳定性。三维组架螺钉的生物力学性能优于环形钢板,更符合生物力学特点。

腓骨近端骨折对伸直状态下膝关节应力影响的有限元分析

背景:传统观点认为绝大多数的腓骨近端骨折是不需要固定的,他人和此次研究提示,近端腓骨结构对于膝关节后外侧结构的稳定性具有重要影响,其作用机制值得研究。目的:探讨腓骨近端骨折对于伸直状态膝关节各结构生物力学的影响。方法:运用有限元方法进行仿真生物力学试验。选用1名健康青年男性志愿者膝关节MRI和CT影像数据资料建立伸直状态下的膝关节有限元模型,并模拟4种近端腓骨形态:模型A为完整模型,模型B为腓骨头下以远1 cm骨折模型,模型C为腓骨近端最顶端向远端1 cm的尖端缺损骨折模型,模型D为腓骨近端最顶端向远端2 cm的骨缺损模型。在股骨干上施加纵向集中载荷1500 N,对比分析膝关节伸直状态下,4种工况下膝关节各个结构最大等效应力、最大第一主应力的分布以及改变趋势。结果与结论:①模型A胫骨软骨、半月板外侧室最大等效应力大于内侧;胫骨平台、半月板内侧室最大第一主应力大于外侧;股骨软骨内侧髁最大等效应力大于外侧髁,股骨软骨内侧髁最大第一主应力大于内侧髁;②相较于模型A,模型C的软骨、半月板的最大等效应力和最大第一主应力大小以及分布情况无明显差异;③相较于模型A,模型B的最大等效应力上升幅度依次为内侧胫骨软骨(14.9%),股骨软骨内侧髁(13.6%),内侧半月板(6.6%);最大第一主应力上升幅度依次为内侧半月板(11.06%),内侧胫骨软骨(8.65%),股骨软骨内侧髁(7.46%);韧带的最大等效应力上升幅度依次为:腘弓状韧带(33.2%)>前交叉韧带(21.3%)>腓侧副韧带(17%)>后交叉韧带(14.3%)>前外侧副韧带(13.2%)>内侧副韧带(10.1%);④相较于模型A,模型D的最大等效应力上升趋势依次为内侧胫骨软骨(19.5%),股骨软骨内侧髁(17.9%),内侧半月板(9.9%);最大第一主应力依次为内侧半月板(14.04%),内侧胫骨软骨(13.03%),股骨软骨内侧髁(11.37%);韧带最大等效应力上升趋势依次为:前交叉韧带(25.2%)>后交叉韧带(18.9%)>内侧副韧带(18.5%)>前外侧副韧带(12.7%);⑤提示在膝关节伸直情况下,腓骨头下1 cm骨折和2 cm腓骨尖端骨缺损对内侧室软骨、前交叉韧带以及后外侧韧带复合体结构的影响较大。

三维组架螺钉与微创钢板固定SandersⅢ型跟骨骨折的有限元分析

背景:经皮复位加压固定的三维组架螺钉内固定在治疗SandersⅢ型跟骨骨折上已经取得了满意的临床疗效,但在生物力学方面是否可以达到微创钢板内固定的稳定性,以及对比之后的优势与缺点还不得而知。目的:通过有限元分析方法探讨不同内固定装置对SandersⅢ型跟骨骨折的固定效果。方法:选择1名26岁成年健康男性志愿者,根据其跟骨CT数据制作SandersⅢ型跟骨骨折有限元模型。选用经皮微创三维组架螺钉、跗骨窦微创钢板分别固定跟骨骨折模型,分别施加350,700N纵向载荷,分析2种模型的位移、应力分布情况,比较各种模型的稳定性。结果与结论:①三维组架螺钉模型中骨块与内植物的峰值应力明显低于微创钢板模型,三维组架螺钉模型中骨块与内植物的平均应力也明显低于微创钢板模型;②2种模型的最大位移均位于后距关节面内侧,三维组架螺钉模型的最大位移小于微创钢板模型;③微创钢板模型前突骨块与内侧骨块的纵向位移更小,三维组架螺钉模型内侧骨块与中段骨块的横向与垂直位移更小;④提示2种内固定模型均能提供满意的固定效果,其中三维组架螺钉模型使应力分布更均匀、骨块综合位移更小,能提供更好的横向与垂直稳定性,而微创钢板在维持纵向稳定性上更具优势。

栝楼的组培快繁技术研究

目的：探讨栝楼组织培养及种苗快速繁殖技术。方法：通过茎尖、带芽茎段、茎段和叶片诱导丛生芽及愈伤组织。结果：栝楼2年生块茎幼苗的茎尖和带芽茎段在MS＋2mg／LBA＋0．5～0．05mg／LNAA培养基上可诱导丛生芽，并在生根培养基MS＋0．1mg／LNAA＋0．2mg／LIBA中生根，经驯化移栽可实现快速繁殖。无芽茎段和叶片用含4mg／LBA和0．5mg／LNAA的MS培养基可诱导愈伤组织，由茎段来的愈伤组织经6周后分化为无根苗。结论：栝楼茎尖和带芽茎段的组织培养，可在短期内大量繁殖栝楼雌雄种苗，具有成本低，效益高的特点。

国内外重金属废水处理新技术的研究进展

有毒重金属对环境的严重威胁正逐渐成为全球性问题,着重综述了近年来国内外重金属污染处理技术的研究与进展。除了改进传统的化学、物理方法外,各种廉价高吸附性能的吸附剂、新型可选择性重金属捕集剂都是研究的焦点。特别是随着生物技术的发展,利用功能菌和植物处理含重金属污染已取得相当成效,并在工业上进行了实际应用。研究和发展新型天然吸附剂、重金属捕集剂和生物技术,加强多种技术的综合应用,是治理重金属污染的有效途径。

生物技术专业综合性和设计性实验教学改革与实践

作为首批"国家生命科学与技术人才培养基地",该院在生物技术本科实验教学中以社会需求为导向,加强实验课程体系建设,充分发挥实验教学在人才培养过程中的重要作用。2011年培养计划中综合性实验为212学时,比2006年增加1倍,设计性实验为204学时,比2006年增加10倍。改变以往以验证性实验占主导的局面,形成基础性实验、综合性、设计性实验约为1:1:1的分层次实验教学体系,切实提高了学生的综合素质及创新能力。为总结综合性和设计性实验的主要特点,论文结合生物技术专业实验教学实例,深入研究综合性和设计性实验的设计原则、案例来源、教学方法、考核体系,为全面推进综合性、设计性实验的教学改革提供依据。

计算机三维成像技术在骨科领域中的应用

目的研究计算机三维成像技术在骨科领域中的应用。方法应用此项技术编制一个骨科专业医用软件。结果①实现多种目标组织的三维显示及三维空间测量；②实现计算机模拟骨科手术。结论此项技术能帮助骨科医生在手术前充分了解患者的病情，进行充分的手术前规划，可以缩短手术时间使手术更加安全。还可以用于教学及科研，帮助医生提高业务水平。

利用红外成像技术分析灸疗温度特征

为研究灸疗机理进行了温度特征分析实验,使用灸盒对物理传热材料模型和人体穴位施艾灸,记录施灸中心的温度变化,并用红外热像仪记录艾灸过程中的被灸体温度分布。通过分层物理模型实验探讨了灸热由灸体表面至内部扩散的规律。相同条件下重复实验,得出被灸体中心区域的温度-时间曲线和温度由表层至内部热量扩散的函数曲线。分析红外图像发现:物理材料等非生命物体以点热源能量扩散的方式逐渐升温,其温度呈同心圆方式分布;而人体具有自我调节机能,其温度分布呈现局部皮肤温度升高,并按照血管和经络的分布走行。此文为艾灸和热疗提供了丰富的图像数据,为传统中医学的灸疗机理研究提供了新的科学依据。

柑橘类植物染色体制片新技术

为获得清晰的染色体图像,对柑橘的体细胞染色体和花粉母细胞染色体制片方法进行了研究.开发了染色体制 片新技术:①体细胞染色体制片选取3～5mm长的幼叶,用体积分数为0.3%的纤维素酶和体积分数为0.2%的果胶 酶于37℃下进行2h酶解;②花粉母细胞的染色体制片则选取约开花3周前花蕾中的花药,酶解的适宜条件为3%纤 维素酶和2%果胶酶混合酶液于37℃下进行3h酶解.可得到背景干净、伸展分散良好、清晰可靠的染色体图像.

红外热像技术在糖尿病方面的应用研究

目的 基于生物传热理论 ,研究红外热像图在糖尿病研究中的应用。方法 采用温度负荷方法 ,将人体内代谢系统的功能活动诱发到体表 ,利用手背面摄取红外热像图 ,然后通过根据基本原理编写的程序分析 ,得到红外热像图检测结果 ,最后将红外热像图的分析结果与临床医生的综合诊断结果相对照。结果 对 2 0 4 2例临床数据进行统计和分析 ,显示出糖尿病患者和健康人的代谢功能有显著差异。

生物技术课程思政专业课程链建设

通过梳理生物技术专业的培养计划,搭建由细胞生物学、分子生物学、干细胞生物学、细胞工程和细胞学综合实验等5门主干课组成的生物技术课程思政专业课程链。这保证了专业课思政教育的连续性、全方位、全覆盖。充分挖掘专业课教材内容的思想性,明确了专业基础课思政教育阶段、专业课思政教育阶段以及实践环节思政教育阶段的分阶段育人目标。结合教材内容、专业特点和学生思想实际,积极探索课程思政教学方法,率先将“对分课堂”教学模式引入课程思政教学。

红麻种质资源遗传多样性和分子鉴定技术研究 Ⅱ.红麻种质资源的遗传多样性和亲缘关系的AFLP分析

用扩增性酶切片段长度多态性(AFLP)分析了来源于世界不同国家地域的23份红麻种质资源和2份红麻近缘种玫瑰茄资源。用选取的6对引物组合获得了505条AFLP分子标记。结果认为AFLP分析是红麻品种鉴定和遗传关系检测的非常有效的手段,同时根据AFLP分子标记检测到的红麻与玫瑰茄之间的遗传差异支持了它们在分类学上的独立性。红麻种质资源的AFLP分析结果支持了红麻起源于非洲的假设,并证实了栽培红麻首先被引到亚洲,并进一步被传播到中北美洲。