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生物技术专业

生物技术专业 Specialty of Biotechnology

 

生物技术(biotechnology)是以现代生命科学为基础,利用生物的特性或功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,以及与工程原理和技术相结合进行社会生产或为社会服务的综合性技术领域。生物技术是一门新兴的、综合性的高新技术学科,基于生物技术形成的产业(生物产业)是继信息产业之后全球经济和社会发展的又一重要推动力。生物产业被列为我国国家层面的战略性新兴产业和推动我国经济转型的七大新兴产业之一。

生物技术专业于1995年开始招生,在20年的办学过程中,坚持“宽口径,厚基础,重实践”的人才培养指导思想,依托学校和学院的资源,构建了完善的人才培养体系,为我国,特别是我省,培养和造就了800多名具有宽厚生物学基础、较强实验动手能力、视野宽阔和综合素质高的精英人才和拔尖创新人才。

一、培养目标——塑造精英人才

生物技术专业的培养目标是:德智体美全面发展;具有健全人格,较好的人文素养和自然科学基础;具有开阔的视野和良好的综合素质;适应现代生命科学和生物产业发展需求,掌握宽厚的生命科学专业基础知识和扎实的实验操作技能;具有突出的应用实践能力和较强创新能力;具有成为拔尖创新人才潜能的生物技术精英人才。

二、师资队伍——学术水平高、教学经验丰富

生物技术专业共有教师38人,其中教授17人、副教授14人。师资队伍中包括教育部长江学者、国家杰出青年基金获得者、新世纪百千万人才工程入选者、中组部青年拔尖人才、国家优秀青年基金获得者、中国科学院百人计划获得者、江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人等。在科研方面,本专业教师承担国家杰出青年科学基金项目、国家自然科学基金重点项目、国家优秀青年基金项目、国家自然基金面上项目等纵向研究课题和横向课题100多项。38名教师中承担过国家自然科学基金项目的比例超过了2/3。队伍中有的教授担任生物学基础平台课程和实验课程主讲教师;有的带领学生实训实习;有的担任本科生学业导师,指导学生进行创新训练和科学研究。教师的高水平的研究素养和亲身指导有助于学生实验规范的建立、良好实验和科研习惯的养成、个性化特长的挖掘。有的教师将科研资源转化为本科生实验教学内容,为学生提供了从生命科学理论研究到生物技术产品开发的系统化和科学化训练体系,从而有助于培养学生的综合能力和创新能力。

三、支撑学科——学科齐全、实力强

生物技术专业办学的支撑学科有生物学和生态学两个一级学科博士学位授权点(涵盖了动物学、细胞生物学、微生物学、生物技术等8个二级学科博士点),生物学、生态学和水产学三个一级学科硕士学位授权点(涵盖了动物学等11个二级学科硕士点)和微生物与生化药学二级学科硕士点(表1)。动物学科为国家重点学科;生物学和生态学为江苏省一级重点学科;细胞生物学为省级重点学科和国家级重点学科培育点。2010年,生物学被评为江苏省优势学科,2014年继续被列为A类优势学科进行建设;植物与动物学跻身ESI全球前1%学科(南京师范大学另两个学科为工程学和化学)。学科覆盖了理学、农学、医学三个学科门类,学科领域从宏观生物学到微观生物学,从基础到应用,多学科密切交叉,相互渗透,有助于生物技术专业培养具有宽厚生物学基础的精英人才。

 

四、教学和科研条件——平台先进、设施齐全

支撑生物技术专业办学的科研平台有江苏省生物多样性与生物技术重点实验室、江苏省分子医学生物技术重点实验室、江苏省微生物与功能基因组学重点实验室、江苏省微生物资源产业化工程技术研究中心等4个省级重点实验室和工程中心(表2)。

 

学院本科实验教学中心是江苏省生物学实验教学示范中心(2007年)和江苏省资源生物技术与工程综合训练中心(2015年),目前作为我省6个示范中心之一,被江苏省教育厅推荐至教育部申报国家级实验教学示范中心。实验教学中心现有植物生物学等8个专业基础教学实验室;现代生物科学与技术实验室等5个省部共建综合训练与创新研究实验室;珍稀动植物博物馆、植物园及综合实验场、实验动物中心三个辅助中心;天目山野外实习基地等18个实习和实践基地(图1)。学院现有实验用房面积7200 m2,辅助用房及大棚3200 m2,其中国家级科普教育示范中心—珍稀动植物博物馆展厅面积1000 m2,共有珍稀标本10万余件,其中大型动物标本1万余件,小型昆虫等标本5 万余件,以及大量的长江中下游珍稀植物模式标本。植物园及综合实验场用地面积6000 m2。实验教学中心现有实验设施一流,共有设备2987台套,总值超过了6000万元。

生物技术专业充分利用先进的办学条件,构建了“专业基础实验、综合拓展实验、实训与实习、科研创新训练”四位一体、按层次递进的实验教学体系,依照知识、素质和能力递进的原则,开展四个不同层次的实验教学,使生物技术专业学生经历从宏观到微观的基础生物学实验训练,从专业基础到应用技术的实践训练,达到理论基础扎实、实验实践能力强的培养目标。

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图1  生命科学实验教学中心概况

五、培养模式——彰显个性发展

我校生物科学类专业有生物科学(理科基地)、生物科学(师范)、生物技术、三个专业。这三个专业的人才培养采用开放、滚动分流的培养模式(图2)。学生在修完通修平台课程和学科基础平台课程后,参加本科阶段中期考核,根据考核成绩排名遴选出可参加分流的学生人选,入选者可根据个人的兴趣和发展选择分流专业。滚动分流的培养模式引入了竞争机制和激励机制。

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图2 生物技术人才培养模式

与滚动分流式的培养模式相适应,三个专业开设了共同的生物学基础平台课程群,主要课程有生物化学及实验、微生物学及实验、细胞生物学及实验、遗传学及实验、生态学及实验(实验课为独立开设课程)。大生物学基础平台课程保证了生物科学类人才具有宽厚的专业基础理论知识。各专业结合自身特点开设专业方向课程,如生物技术专业设置了基因工程、酶工程、细胞工程和发酵工程、生物工程下游技术、生物发酵制品技术实训、生物安全性评价和化工原理等应用基础和实训课程(图3)。学院构建的“生物学基础平台课程群+专业方向课程群”课程体系和实施的开放式、滚动分流的人才培养模式为学生提供了个性发展的空间,极大地促进了学生的学习积极性和班级良好学习氛围的形成。

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图3 生物技术人才课程体系

在优势学科、重点学科等教学科研平台上,在全院教师的共同努力下,生物技术专业构建了宏观与微观并重、理论与应用结合、教学与科研联动的课程体系,以实践能力、综合拓展能力培养和创新思维训练为核心,形成了“基础技能、综合拓展、实践实习、创新训练”分层递进式的教学体系,培养具有宽厚生物学基础、较强实验动手能力和突出创新能力的精英人才。近20年来,生物技术专业为我国培养和造就了800多名生物技术精英人才。这些毕业生深受用人单位好评,成为中科院及985高校和其他211高校竞相争取的优质研究生生源。

六、专业发展前景——国家重点发展的新兴产业

生物技术正在以无可限量、振奋人心的速度向前发展,在绿色化学工业、医疗健康、制药、法医鉴定、农业、水产、环保和新兴领域展现出巨大的活力和极其诱人的应用前景。日臻成熟的转基因技术、克隆技术、生物信息技术、酶制剂与发酵工程、干细胞组织工程技术,以及高速发展的基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学技术、合成生物学技术、生物芯片技术、高通量筛选技术等尖端技术深刻地改变了人类的医疗卫生、食品、农业、工业、人口和环境状况。

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图4 我国七大战略性新兴产业

2012年国务院颁布了《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》(国发〔2012〕28号),面向经济社会发展的重大需求,提出了七大战略性新兴产业的重点发展方向和主要任务。七大新兴产业(图4)中,生物产业要面向人民健康、农业发展、资源环境保护等重大需求,强化生物资源利用等共性关键技术和工艺装备开发,加快构建现代生物产业体系。新能源产业要发展技术成熟的核电、风电、太阳能光伏和热利用、生物质发电、沼气等,积极推进可再生能源技术产业化。生物产业和新能源产业均涉及生物技术领域,因而生物技术支撑的这些产业作为正在崛起的主导性产业,已成为我国产业结构调整的战略重点和新的经济增长点,将成为我国赶超世界发达国家生产力水平,实现后发优势和跨越式发展最有前途、最有希望的领域。2012年12月底,国务院发布了《国务院关于印发生物产业发展规划的通知》(国发〔2012〕65号)文件,明确提出到2020年,生物产业发展成为国民经济的支柱产业。我省生物技术和新医药产业起步较早,“十一五”以来呈现强劲的发展势头,已成为我省经济指导性最好、发展最为活跃的领域之一。当前,我省高度重视发展生物产业,并把生物技术和新医药产业作为全省十大战略性新兴产业之一,进行重点培育,促进全省经济向创新型经济转型升级。学校也非常重视生命科学学院的创新和创业,积极支持和推动生命科学领域的科学研究与产学研结合,如组织与江苏省生命科技创新园合作,加快我校科技成果产业化进程,进而推动江苏生物医药产业的发展,促进地方经济的增长,实现政府、企业与高校共赢。