生物工程创客体系构建和创新人才培养探索——以华东理工大学“生物创客”为例

生物工程创客体系致力于培养生物工程领域具有"酷爱科技、知行合一、追求卓越"的创客精神的人才。为了培养智能生物制造新工科人才而构建的生物工程创客体系旨在培养大学生的创客精神和创新能力。文章探索了生物工程相关学科理工结合培养交叉创新人才的思路和做法,可为新工科专业人才队伍建设和学生创新能力培养提供参考。

依托大学生创新实践平台,培养生物工程专业学生的非技术能力

工程教育专业认证是推进工程教育改革、提高工程教育质量、培养工程教育人才的重要保证。工程能力分为技术能力和非技术能力两类,其中非技术能力涉及范围广、衡量标准欠完善,是工程人才培养的短板。华东理工大学生物工程学院依托大学生创新实践平台,有效提升了学生的非技术能力,为其他高校工程人才培养提供了参考。

以专业社团为媒介促进生物工程学院实现产教融合和“T型人才”培养

产教融合是包括生物工程学院在内的工科院校实现科技成果转化为生产力的重要途径,有利于院校自身发展和社会相关产业进步。实现产教融合必然要求学院培养一批既有扎实广博专业知识,又有深度专业创新实践能力的"T型人才"。专业社团是大学生充分发挥主观能动性进行知识学习和投身创新实践的重要平台。以华东理工大学植物社为例,剖析了专业社团助力自然科学类课程改革、实现产教融合和"T型人才"培养的基本思路,为社团在工科院校教育中的应用提供新的参考。

生物工程专业课程体系的研究与实践

我们针对华东理工大学生物工程专业的办学基础与目标,参考国外著名大学同类专业的课程体系,就人才培养目标和课程体系进行了深化改革。期望本校的本科毕业生具备与国际著名大学本科毕业生同等对话、竞争与合作的能力。

生物工程设备课程建设的思考与实践

生物工程设备是生物工程专业的核心课程。本文结合教改实践,阐述了华东理工大学生物工程设备课程的历史沿革、挑战与机遇,以及课程体系、教材建设、课堂教学、实践环节、师资队伍建设等的教改实践,并对该课程建设中存在的问题和可能遇到的困境,提出了解决的设想。

探微知著,辟新为用——华东理工大学生物工程新工科专业建设实践

针对蓬勃发展的生物新经济对高素质人才的需求,华东理工大学生物工程专业在总结梳理传统生物工程专业办学经验的基础上,开展了"智能生物制造"新工科专业建设的探索和实践,以理工课程深度融合、学生创新与应用能力协调培养的专业建设思想重塑新专业的培养方案,提出了"5M"智能生物制造人才培养体系,以解决复杂工程问题为导向培养学生创新能力,构建了生物工程教育新生态,学生的知识结构和综合素质能力得到了全面发展。

膜分离技术及其在生物工程中的应用

介绍了膜分离过程这一分离技术，内容包括膜分离技术的发展史、类型、定义和膜组件、过程的基本概念、在生物工程中的应用以及我国目前的水平和发展动向。

生物工程专业系统生物学课程的教学探索

系统生物学是本科生物工程专业的专业选修课,是一门新兴的交叉学科,代表了生物学的未来。系统生物学的教学目标是使学生学习和了解学科交叉和多领域融合的研究思路,培养学生的系统思维能力。笔者在教学活动中,通过进行换位思考,重新组织教学内容,重构教学价值,合理运用案例分析,串联系统生物学的原理和方法,从听众(生物工程专业本科生)的角度出发完成教学,调动了学生的学习主动性,培养了学生分析、解决问题的能力及创新意识。

基于工程教育专业认证理念的生物工程综合实验教学模式探索

生物工程综合大实验是生物工程专业学生的必修课程,是对微生物学、发酵工程和生物分离工程等专业核心课程的理论知识进行综合运用的典型实践课程。课程教学过程中贯彻"以学生为中心,产出为导向"的理念,注重学生创新能力和工程素养的培养,并在此基础上进行持续改进,有助于提高学生解决复杂工程问题的能力。

文库构建与基因簇靶向筛选驱动的微生物天然产物高效发现

微生物天然产物作为小分子药物的主要来源,已被广泛应用于医药与农业等领域。随着全球抗生素耐药性与其他公共健康问题的加剧,新结构、新靶点微生物天然产物发现迫在眉睫。大规模(宏)基因组测序揭示微生物蕴含了巨大的生物合成潜力,相继催生了多种不同类型的天然产物挖掘策略。然而,目前仍然缺乏将天然产物合成基因簇与编码产物快速关联的高效方案。近年来,(宏)基因组文库构建在获取批量天然产物合成基因簇方面展现出明显优势,结合高效的基因簇靶向筛选方法,显著加速了新结构天然产物系统发现。本文综述了三类基于(宏)基因组文库构建与靶向筛选驱动天然产物创新发现的策略,主要从克隆载体类型、文库构建方式、基因簇靶向筛选方法等角度进行了阐述,并对Cosmid/Fosmid文库、BAC/PAC文库、FAC/YAC文库等不同文库类型的优缺点及应用范围进行了对比,最后对这些策略的发展前景进行了展望。未来,基于文库构建与基因簇靶向筛选策略将极大驱动不同生境微生物来源的活性天然产物挖掘,预期大量新靶点、新结构天然产物将不断涌现。

荧光RNA及其生物传感技术研究进展

荧光RNA技术是一种新兴的RNA标记技术,可用于活细胞RNA的原位实时标记与成像,对于人们理解RNA的功能和调控机制发挥着至关重要的作用。基于荧光RNA的生物传感技术可用于活细胞内小分子代谢物以及蛋白质等靶标的实时动态检测,为生命科学基础研究以及生物医学传感技术开发提供极具价值的工具。本文对遗传编码的荧光RNA的发展历程、荧光RNA技术在活细胞RNA成像,以及基于荧光RNA的生物传感技术在活细胞代谢物检测等方面的应用进行了介绍和总结,并对该领域的发展现状和未来发展方向展开讨论和展望,以期为该技术的进一步发展和在相关领域的应用提供参考。

CRISPR/Cas系统中工程化gRNA技术的研究和应用

CRISPR/Cas是原核生物在进化过程中获得的一种免疫防御系统,用于抵抗外来遗传物质的入侵,近年来被开发成为高效的基因编辑、基因调控以及分子诊断工具。其可编程靶向机制揭开了利用该系统进行基因组操作的序幕,并允许在活性范围内实现动态调节和控制基因表达。作为现有基因修饰手段中灵活性最强和成本最低的技术之一,已被广泛应用于临床疾病治疗、工农业生产、可持续染料开发和化学品加工等领域。随着对CRISPR/Cas系统的不断深入挖掘和探索,大量研究报道了gRNA工程改造及优化方法,包括改变间隔序列长度、调节恒定区和可变区的结构、向末端或中间延伸添加额外功能序列及化学合成修饰等,以期降低脱靶突变率,提高作用效率,充分激发CRISPR基因操纵工具在生物医学方面的潜力。基于此,本综述将介绍CRISPR/Cas9和CRISPR/Cas12系统中gRNA工程化设计方法及应用研究的最新进展,分析探讨了当前工程化gRNA技术面临的机遇和挑战,旨在为获得性能更加优异的gRNA提供思路和方向,从而提高利用CRISPR/Cas系统探测人类细胞基因组的能力,进一步为可编程生物学带来更多可能性。

浒苔多糖的生物学功能及其在动物生产中的应用研究进展

浒苔也称苔条或苔菜,是一种营养丰富的大型海藻,其主要生物活性物质是浒苔多糖。浒苔多糖是一种硫酸化的杂多糖,主要由鼠李糖、木糖、葡萄糖和葡萄糖醛酸等组成,具有抗氧化、抗病毒、抗肿瘤、降血糖、降血脂、免疫调节等多种生物学功能。浒苔多糖可以促进动物生长、增强机体免疫力和改善肠道健康,是一种有效的饲料添加剂。本文综述了浒苔多糖的生理功能及其在动物养殖中的应用,旨在为动物生产中合理应用浒苔多糖提供参考。

基于16S rRNA检测的微生物种群分析及其在流行性疾病预警中的应用

微生物群落多样性和结构对深入了解微生物生态系统的功能和多样性至关重要。近年来,基于16S rRNA的分析已成为研究微生物群落多样性和流行预警的重要工具。本文对基于16S rRNA的微生物种群分析研究方法、基本过程及预警关系和目前在预警应用中遇到的问题和改进策略进行分析,为更全面地理解16S rRNA分析方法,特别是其在流行病预警中的作用及利用该系统有效及时地预警流行病的发生提供借鉴。Microbial community diversity and structure are critical to understanding the function and diversity of microbial ecosystems. In recent years, 16S rRNA-based analysis has become an important tool for studying microbial community diversity and epidemic warning. This paper analyzes the research methods, basic processes and early warning relationships of microbial population analysis based on 16S rRNA, as well as the problems encountered in early warning applications and improvement strategies, so as to provide references for a more comprehensive understanding of 16S rRNA analysis methods, especially its role in epidemic early warning and the use of this system to effectively and timely warn the occurrence of epidemic.

干旱胁迫下植物根系分泌物与根际微生物相互作用的研究进展与展望

干旱是制约农业生产的一种主要非生物胁迫,不仅限制农作物的生长发育,还影响植物与根际微生物、根系分泌物之间的微妙平衡关系,这种平衡对植物生长和土壤健康至关重要。因此,深入研究干旱胁迫下3者之间的复杂关系,为农业可持续发展和国家粮食安全提供科学依据和技术支持。本文总结了国内外关于植物受到干旱胁迫后根系分泌物渗出成分、含量以及根际微生物组差异变化的研究成果,分析了响应干旱胁迫下的根系分泌物对有益微生物的招募作用,讨论了植物根际促生菌帮助植物提高干旱耐受性的作用机制及其生理过程,总结了干旱胁迫下宿主植物、根系分泌物和根际微生物3者的相互作用与互馈关系。在此基础上,提出了干旱环境胁迫下根系分泌物的变化规律、植物的耐旱性机制、以及根系分泌物对根际微生物组影响的关键科学问题和研究展望,旨在为改善根际微生物群落以提高植物抗旱性的研究和应用提供理论依据和参考。

大学校园二手交易平台构建与运营——以E大学“花梨闲转”微信小程序为例

随着互联网的普及和电子商务的不断发展,大学生群体线上消费热潮与日俱增,闲置物品不断增加,校园二手市场具有巨大的发展潜力和空间。但目前校园二手交易市场仍存在规范性欠佳、缺乏良好运营机制等问题。因此,主要以E大学内部闲置物品资源流通为切入点,调研分析了当前校园二手交易现状,利用微信小程序构建了“花梨闲转”二手交易平台,并提出了一系列完整的创新运营策略,以促进校园内部二手交易良性生态链的发展。

生物分离工程精品课程建设推动教学质量跃上新台阶

文章从适应新世纪高等教育发展的高度,论述生物分离工程精品课程的教学思想与理念、课程定位与特色、教材建设、队伍建设、教学方法、实践教学以及教学研究与管理等七个方面的教改。

葡萄糖流加策略对基因工程FR-008/杀念菌素衍生物CS103补料分批发酵过程的影响

以组合生物合成技术得到的链霉菌FR-008突变株CS103为研究对象,研究了3.7L发酵罐上维持一定葡萄糖浓度对其次级代谢产物脱羧FR-008/candicidin衍生聚酮抗生素CS103生物合成的影响。当初始葡萄糖浓度20g/L,发酵过程还原糖浓度维持在10g/L时,抗生素CS103最高产量较分批发酵最高产量相比提高30%。研究了3.7L罐上补料分批发酵生产CS103的工艺,主要考察了脉冲补料、间歇流加补料和连续流加补料三种补料分批发酵工艺,并与分批发酵进行了比较。连续流加补料维持糖浓度的效果明显,最高产量达到126.9μg/mL,与分批发酵相比提高了44%左右。

在生物分离工程课程双语教学的实践中提高教学质量

文章论述了生物分离工程双语教学过程中教材选用、备课、讲课、组织课程演讲、翻译论文、课程考试等教学环节中的具体思路与做法。通过双语教学实践,探索了一些有益经验,对于进一步完善双语教学提出了改进措施。

对生物反应工程原理课程重点教学内容发掘的探讨

根据多年的生物反应工程原理课程教学经验和对国内外教材和科研成果的研究,本文拟探讨课程新的知识点安排和讲课体系。有关要点包括:以归纳得出的生物反应动力学的基本定性性质为主线,展开对反应器操作方式和反应器型式的内容讲解、缩小-放大法和时间常数的控制机制分析的应用和相关工业案例的讨论、对生物反应器中底物浓度梯度与细胞生长与代谢特性之间的关系的分析、以能量密度和最小湍流漩涡长度的有关理论为基础的反应器传递特性的系统性分析等。