科研准备-现代生物学.ppt

2019/5/16,1,科研准备,温艳婷 蒙民伟楼1906室,科学研究,科学研究是科学认识的一种活动，是人们对自然界的认识和现象由不知到知之较少，再由知之不多到知之较多，进而逐步深化进入到事物内部发现其本质规律的认识过程。具体来说，科学研究是整理、修正、创造知识以及开拓知识新用途的探索性工作。 特点： 继承性 创新性,从事科学研究的一般程序,问题 筛选 立题 积累（观察、实验、调查、分析等） 抽象 假说 验证 修正 再验证 下一个问题 。 科学研究就是这样周而复始，循环往复地进行的。其中各个相互联系的阶段体现了科学研究的逻辑过程。,科研工作流程图,需求分析立项审查（满意否Y/N）构建方案（满意否Y/N）实验探索检查结果（满意否Y/N）撰写论文评估验收（满意否Y/N）结束或提出新课题研究。,撰 写 论 文,医学科研一般程序,确立科研课题：科研决策 获取科学事实：研究基础 提出科学假说：科学抽象 理论实验检验：假说验证 建立科学体系：知识创新,进行科研准备,一、明确研究动机 1、个人兴趣：愉悦、满足等 2、工作需求：生计、职业等 3、获得学位：职称、地位等 4、价值追求：升迁、荣誉等,进行科研准备,二、知识技能学习 1、知识学习 (1)夯实基础，厚积薄发； (2)提出问题，追求学问； (3)不取亦取，虽师勿师； (4)孜孜不倦，终生研习。 2、技能学习 (1)学无止境，常学常新，常研常进 (2)初学者应请教本行中有经验者 (3)对涉及自己选题的文献应精读细研 (4)批判性阅读, 独立性思考,不因循守旧 (5)参加学术会议,聆听高水平报告或讲座 (6)学习科学论文写作规范和技巧,进行科研准备,三、掌握研究要领 1、要能够完成：目标，期望 2、思路要清晰：现状，难点 3、方法要简单：简明，效率 4、不要怕失败：慎行，执着,进行科研准备,四、着手研究问题 1、首先决定研究课题的题目 2、明确该领域已做过哪些研究 3、整理资料，弄清资料之间相互关系 4、课题分解为若干子问题，从实验入手 5、精心设计为这些问题提供答案实验 6、对已取得的实验结果进行理论解释,进入实验室应具备的基本条件 1、要有足够的时间到实验室做研究 2、要有很强的自学能力和吸纳本领 进入实验室后如何做研究 1、正确定位：虚心求教，协助师长 2、学做研究：实验方式，文献阅读 3、问题策略：抓大放小，有备而问 4、基本技能：文献查询，常用软件,医学科研课题来源,视国家需要、社会需 视国家需要、社会需 求、经费来源、项目管理机构等因素决定。 1、纵向课题 ：指令性、指导性课题。 指令性课题：政府制定，行政主管，指令单位，重大课题。 指导性课题： 政府规划，行政主管，公开招标，竞争立项。,(1)国家自然科学基金： 面上项目，重点项目，重大项目，等等。 (2)科技部专项计划课题： 973计划项目，863计划课项目等。 (3)政府管理部门科研基金： 教育部 博士点基金，优秀青年教师基金等。 (4)单位科研基金：各单位自行设立基金及课题。 (5)国际协作课题： 跨国家、跨区域。,2、横向课题： 设备改造、科技攻关、 技术创新及新产品开发等课题 3、委托 课题： 属于横向课题。 来源于各级主管部门、大 型厂矿企业和公司等 4、自选课题： 专业特长及个人喜好。,科研选题的一般原则,“提出一个问 题往往比解决一个问题更重要。” 爱因斯坦 1、创新性原则: 概念、理论、方法、 机制、技术、工艺。 2、可能性原则: 理论、实验、硬件、 软件、方法、智能。 3、优势性原则: 基础、成果、应用、 方向、综合、潜力。 4、需要性原则: 热点、近期、中期、 长期、统筹、兼顾。,5、经济性原则: 成本、投资、周期、 效益、目标、平衡 6、实效性原则: 验证、判定、应用、 证伪、改进、创新。 7、团队性原则: 择优、补短、合力、 协同、系统、攻关。 8、发展性原则 : 科学、技术、经济、 军事、政治、民生。,科研选题方式及程序,一、科研选题方式 1、从招标范围中选题 2、从碰到的问题中选题 3、从文献的空白点选题 4、从已有课题延伸中选题 5、从改变研究要素中选题 6、从跨领域的研究中选题,二、科研选题策略 1、价值取向： 填补空白，辩析真伪，生命安全，发展价值。 2、调研充分： 深挖信源，疏通渠道，多积素材，形成链条。 3、量力而行： 慎重选题，方案可行，有限目标，能够完成。 4、相互沟通： 知己知彼，有的放矢，专业对口，学科相符。,科研课题的信息收集,信息获取与医学文献检索 1、收集的标准：针对性、代表性、 可靠性、完整性。 2、收集的方式： 多渠道、多角度、 多层面。 科学文献：图书，期刊，其他。 学术会议： 报告，讨论，论文集等。 信息交流： 参观，访问，座谈，通信。 网络查询：互联网，专业网站检索,研究型设计,对科学研究的具体内容和方法的设想和计划安排。 一般包括专业设计和研究设计。 设计步骤 选题 查询 阅读 (专著、综述、论文) 写出综述 方案设计 做实验(样本确定、误差控制) 初步结果 研究设计书。 设计原则 科学性，创新性，规范性，统计性， 伦理性。,主要内容,题目和摘要、课题来源、选题依据、研 究内容与创新点、可行性分析、研究目标、研究计划、关键问题及其对策、参考文献及其他。,临床科研设计,以人体为对象，观察、调研，用临床流行病和医学统计学方法研究临床医学，解决临床工作的实际问题。 分两大类如下： (1) 描述性研究 ：病例报告、病例分析 （10 例）、现状调查（断面研究）； (2) 分析性研究 ：病例对照、队列研究、随机对照、自身交叉对照研究等。,科研技能培养,科研技能的培养，除了学习科研方法的基本知识外，最直接有效的途径是参加课题研究，在具体的课题研究过程中逐步积累、体验和提高。 课题研究过程一般可以分为科研前期、科研中期和科研后期三个阶段。,一、科研前期的准备阶段 1、科研资料的收集 收集的方式、范围、最新原文等。 2、文献阅读和理解 准确理解，抓住要点，精、泛结合， 收集数据，形成观点等。 二、科研中期的提炼阶段 1、课题组织与分解 课题组织，任务分解。 2、科研方案设计与实施 方案设计，具体实施。 3、成果提炼与累积 成果提炼，亮点累积。 中期检查表.doc,三、科研后期的整理阶段 1、研究材料的整理 (1) 根据课题任务指标，对比阐述任务完成情况 (2) 以表格或图示提供具体数据，附录相关证明 (3) 对研究成果的分析和讨论，重点阐述创新点 (4) 对研究成果的评述，包括先进性、存在的问题及展望 2、科研成果的推出 (1) 申请专利 (2) 撰写论文发表 撰写论文发表 结题报告书.doc,初入课题组,一、聆听导师介绍 结合专业课程的学习，了解课题组的研究方向。 二、阅读课题组资料 阅读本课题组相关科研资料，记录阅读心得。 三、研读指定文献 该领域比较权威的综述文章，最新的研究快报、最具特色的专业论文。 四、梳理研究纲目 找出科研引领者的创新点及其实现的方法和技术。 五、确定研究课题 选定的课题最好纳入导师在研课题的范畴。 六、迅速进入课题 积极参加课题组的各项活动。,科研课题研究,一、准备开题报告 研究目标、内容和解决的关键问题，研究方法、技术路线、实验方案，预期研究结果和进度计划等。 二、课题分解与突破 课题分解的目的是为了突破关键技术以及研究难点，把握研究工作的节奏。 三、分工与协作 课题组各个成员的分工与协作程度如何，将直接影响该课题能否顺利完成并取得预期的研究成果。,学术论文, 珍重首篇，为从事学术研究打下坚实的基础； 及时答复，是争取修改论文接收的必要步骤； 了解刊旨，是提高投稿命中率的有效途径之一； 协作互利，是快出成果多出成果的重要途径。,学位论文, 尽早收集相关资料，并着手进行实验方案设计; 答辩之前争取发表若干篇与学位论文相关文章; 根据发表的文章和研究进展开列学位论文纲目; 既定章节尽早结束，待定部分按计划分步完成; 论文内容需多次校对，应避免重大错误的出现。,科研要素,(1) 要有追求真理的事业心； (2) 要有循序渐进的平常心； (3) 要有难以满足的好奇心； (4) 要有坚持不懈的进取心； (5) 要有一丝不苟的敬业精神； (6) 要有求真务实的踏实作风； (7) 要有克服万难的决心毅力； (8) 要有无私无畏的奉献精神； (9) 要有团结协作的合作精神； (10) 要有服从事实的宽广胸怀。,Survey,动物实验 PCR Western Blot 细胞培养 免疫组化 生物芯片,2019/5/16,31,现代生物学技术,传统生物技术,人类在进化过程中，逐渐形成的、低级的、简单的技术方法。如驯化动物（如猪、马、羊等），培养改进植物（如水稻、高粱、玉米等），利用谷物（酿酒、制醋、做酱油等）,现代生物技术,又称生物工程或生物工艺学，是以生命科学为基础，用先进的科学原理和技术手段来研究生物体(材料)，为人类生产出所需要的产品或达到某种目的(如防治疾病、保护环境等)。,突破点DNA双螺旋结构的发现 发展方向分子生物学 技术突破重组DNA技术,生物技术将是未来经济发展的新动力,第一次技术革命 工业革命 解放人的双手 第二次技术革命 信息技术 扩展人的大脑 第三次技术革命 生物技术 改造生命本身,生物技术的特点,高技术 高投入 高利润 高风险,世界生物技术产业现状 （2001统计数据） 全球生物技术公司4284家 ；美国1457家。 全球收入384.7亿美元；美国253.19亿美元 全球研发费用164.27亿美元；美国115.32亿美元 我国生物技术产业现状 300家公司，有能力生产的150家，上市40多家。 产品总销售额200亿RMB。,基因工程,生物技术现状如何？,生物技术的主要内容,主要是指：基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质（酶）工程 此外还有：基因诊断与基因治疗技术、克隆动物技术、生物芯片技术、生物材料技术、生物能源技术、利用生物降解环境中有毒有害化合物的技术,直接相关联的学科与领域,分子生物学、微生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、化学工程学、医药学等 对人类和社会生活各方面影响最大的生物技术领域： 农业生物技术 医药生物技术 环境生物技术 海洋生物技术,现代生物技术的应用,现代生物技术主要应用在7个方面 疾病治疗 诊断试剂 农林和园艺 食品 环境 化学品 设备,在疾病治疗方面的应用主要包括,生物制药,抗生素,基因治疗,在诊断试剂方面的应用,临床检测与诊断检测，食品、环境及农业检测 利用单克隆抗体、DNA探针等检测疾病 利用DNA 探针、PCR 技术等检测食品、环境中的微生物种类和数量,在农林和园艺方面的应用,改良作物和苗木品质，现已有4500多种作物转基因获得成功 人工种子 转基因动物 生物杀虫剂、除草剂等,在食品方面的应用,扩大食品、饮料及营养素的来源 对食品资源的改造 对食品加工过程和食品品质的改良 在食品处理及分析过程中的应用 开发新食品材料 获得功能性保健食品素材 在农副产品深加工和综合利用方面的应用,在能源和环境方面的应用,废物处理、生物净化及新能源 解决能源危机 （1）改变石油开采途径 （2）生物量的利用 A、燃烧 B、微生物作用： 在常温下湿物质产生：乙醇、沼气 C、碳氢化合物：某些植物（特别是大戟属植物）汁液中含有碳氢化合物可作石油代用品或作提取石油化学工业的各种原材料代用品。 D、光合放氢： 特殊情况下：绿藻、蓝藻、细菌 E、 生物电池：生物燃料电池：利用酶或微生物将没有电活性燃料转化为电活性燃料。如甲醇、甲醛、,消除环境污染,生化过程代替化学合成过程； 生物农药代替化学农药，以虫治虫，菌治菌； 阻止有害三废物质过度产生，尽量再循环利用,在化学品方面的应用,生物技术从医药领域逐渐向化工领域转移,使传统的以石油为原料的化学工业发生变化,从而向条件温和、以可再生资源为原料的生物加工过程转化。 1 ,3 丙二醇(PDO) 是一种重要的化工原料,可以合成聚酯PTT(聚对苯二甲酸丙二酯) 。目前国际上主要是采油化学法生成PTT，但其副产物多，选择性差。现已开始研究采用生物发酵法生产1 ,3 丙二醇，美国杜邦通过基因工程方法开发了以淀粉为原料生产PDO的工艺,该工艺不产生污染物,并通过发酵法合成的POD合成了聚酯PTT。,生物催化合成已成为化学品合成的支柱之一,可以生产有特殊功能、性能、用途或环境友好的化工新