第1篇：生物細胞工程制藥課程教學的實踐建議

　　生物制藥被公認為本世紀最有前途的產(chǎn)業(yè)之一，醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的技術基礎也正面臨從化學模式向生物化學模式的轉(zhuǎn)折，產(chǎn)業(yè)發(fā)展對藥學人才的素質(zhì)和知識結構都提出了新的要求。近年來，不少藥學院或綜合性大學在生物技術和制藥工程專業(yè)中都開設了細胞工程課程，培養(yǎng)具備生物學、藥學基礎理論的生物制藥專門人才。由于細胞工程技術在1980年代后才開始進入發(fā)展高峰期，在國內(nèi)外都是一個新興的發(fā)展方向，面向農(nóng)學、生物技術和醫(yī)學方向的細胞工程研究都各具特色，其課程教學方面也多處于摸索、改進和逐漸完善的階段。目前，國外高校基本不開設籠統(tǒng)的細胞工程學（CellEngneeig課程，而國內(nèi)藥學院生物制藥方向大多有細胞工程課程，該課程尚未有一個教學建設模式。在藥學院中該課程基本采用面向生命科學或醫(yī)學的教材，存在不少問題。筆者有選擇地分析了國外生物制藥方向本課程的教學內(nèi)容和建設情況，根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)階段生物制藥人才的實際需求，結合本課程的內(nèi)在特點，對生物制藥方向細胞工程課程教學實踐和建設提出建議，為細胞工程課程建設的教學改革提供參考。

一、國內(nèi)外課程設置和教學現(xiàn)狀

　　細胞工程是一門現(xiàn)代生命科學理論和工程技術相結合的綜合性學科，它既是現(xiàn)代生物技術的重要組成部分，也是現(xiàn)代生物學研究的重要技術工具，在

　　生命科學、農(nóng)學及醫(yī)藥相關學科中都占據(jù)重要地位。美國德克薩斯大學奧斯汀分校藥學院開設的細胞工程課程，著重介紹細胞培養(yǎng)、分化，生物材料的特性和組織再生細胞工程，完全偏向醫(yī)學細胞工程。英國諾丁漢大學（NottMianUniveisiy開設了“干細胞技術，，(StanCellTechnology)課程，主要介紹胚胎干細胞和成體干細胞的培養(yǎng)和應用，而相關內(nèi)容常為國內(nèi)“細胞工程”課程中動物細胞與組織培養(yǎng)章節(jié)中的一個部分。意大利熱那亞大學（UnivesidegliSUdidiGenova)藥學院開設了“細胞培養(yǎng)”選修課，主要介紹藥物篩選模型中的動物腫瘤細胞培養(yǎng)方法。新加坡國立大學藥學院開設的“生物技術制藥”(Phamacemjca1Botechnoogy課程主要介紹基因和蛋白藥物生物技術，牽涉到細胞工程課程內(nèi)容的主要有生產(chǎn)單克隆抗體的細胞融合技術。國外高校藥學院很少單獨設立“細胞工程”課程，相關課程往往偏向“醫(yī)學細胞工程，，內(nèi)容比較狹窄，為國內(nèi)“細胞工程”課程的某些章節(jié)部分。

　　我國細胞工程課程主要設置在綜合性大學、理工類大學的生物學院、醫(yī)藥學院以及藥科類大學、中醫(yī)藥類高校的生物技術和制藥工程專業(yè)中。如吉林大學藥學院生物制藥方向、蘇州大學藥學院生物制藥方向、桂林醫(yī)學院生物技術專業(yè)、浙江中醫(yī)藥大學制藥工程專業(yè)、浙江工業(yè)大學藥學院生物制藥方向

　　等開設了“細胞工程”課程，華東理工大學和中山大學制藥工程方向開設了“細胞培養(yǎng)工程”的碩士課程。教材大都選擇李志勇（2003)編寫的《細胞工程》、羅立新等（2003)編著的《細胞工程》、朱至清（2003)編著的《植物細胞工程》、徐永華(2003)編著的《動物細胞工程》。現(xiàn)有的教材大多覆蓋面廣，既包含面向農(nóng)業(yè)育種的植物組織培養(yǎng)、原生質(zhì)體培養(yǎng)和染色體工程，又有面向生物學和醫(yī)學的胚胎工程、試管動物、轉(zhuǎn)基因動物等內(nèi)容。目前尚無針對藥學專業(yè)的“細胞工程制藥”教材，在藥學院生物制藥方向開設“細胞工程”課程，首先面臨著教材的選擇和授課內(nèi)容的取舍問題。

　　其次，細胞工程是一門交叉學科，涵蓋了細胞生物學、微生物學、基因工程、發(fā)酵工程等多方面的知識，生物反應器方面的教學還要應用到許多工科的理論與技術。這對于以藥學知識為主體的藥學院本科生而言，很多知識領域是還未涉及的。現(xiàn)有教材中的很多概念是建立在己有的學科知識基礎上，在實際的授課過程中，教師不得不先講解先前的知識點，占用很多的時間。現(xiàn)有細胞工程的教材與細胞生物學等基礎學科相比，各章節(jié)之間少有邏輯性關系，應用技術細節(jié)較多，課堂講解印象淺，學生不易記牢。另一方面，該課程內(nèi)容涵蓋范圍廣，應用熱點變化較快。隨著研究和市場需求、政策導向等變化，必須及時補充相關內(nèi)容，如近年內(nèi)發(fā)展迅速的動物細胞規(guī)模化培養(yǎng)、干細胞研究等。

二、國內(nèi)生物制藥業(yè)發(fā)展對細胞工程知識的要求

　　我國生物制藥研制開發(fā)起步較晚，但發(fā)展速度很快，目前正處于投入期向増長期發(fā)展的過渡階段。經(jīng)過近二十年的發(fā)展，我國有約三百家生物制藥企業(yè)，以基因工程藥物為核心的生物制藥業(yè)已初具規(guī)模。而基因工程藥物在研究生產(chǎn)過程中很多是通過細胞工程來實現(xiàn)的，利用細胞工程生產(chǎn)的藥品主要包括疫苗、基因工程藥物、基因治療藥物、抗體藥物以及動物疫苗等生物制品。隨著生物技術的發(fā)展，利用細胞工程表達、分泌生產(chǎn)的生物制品越來越多，如基因工程乙肝疫苗很多是以CK細胞作為載體生產(chǎn)。淋巴細胞雜交瘤工作在國內(nèi)己普遍開展，并培育了許多具有很高實用價值的雜交瘤細胞株系，它們能分泌產(chǎn)生在診斷和治療病癥方面發(fā)揮重要作用的單克隆抗體。這些生產(chǎn)應用領域就要求相關的畢業(yè)生具有動物細胞培養(yǎng)、融合和生物反應器方面的基本知識和技術。干細胞是目前細胞工程研究最活躍的領域，隨著基礎研究、應用研究的進一步深化，這項技術將會在相當大程度上引發(fā)醫(yī)藥學領域的重大變革，已成為21世紀生命科學領域的一個熱點。美國政府己批準投入巨資，給予支持人體胚胎干細胞的研究，并在短短的幾年中，美國成立了幾十家以干細胞研究應用為主的生物工程公司，并己上市。日本在2000年度啟動的“千年世紀工程”中把干細胞工程作為四大重點之一，并投入大量資金，鼓勵有關科學家進行研究。我國也十分重視并大力支持有關研究院所與學校積極開展這項研究工作，成立專門研究干細胞基地，己在北京、上海等地成立干細胞研究中心。“骨髓原始間充質(zhì)干細胞”已正式獲得國家食品藥品監(jiān)督管理局臨床批件進入臨床試驗，成為我國第一個進入臨床試驗階段研究的干細胞治療藥物，坐落在天津的細胞產(chǎn)品國家工程研究中心己經(jīng)啟動一期設計總容量為20萬份的間充質(zhì)干細胞（滅3〇庫，開始接受Msqt存，并建立間充質(zhì)干細胞〔MP級生產(chǎn)車間，年產(chǎn)1萬份MSC為臨床提供合格的Msq共體。我國干細胞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要求相關的畢業(yè)生具有干細胞培養(yǎng)與誘導分化等基本知識和技術。

　　植物細胞工程是在細胞水平上生產(chǎn)植物產(chǎn)品及天然藥物的技術運用細胞工程技術培養(yǎng)生產(chǎn)有價值的新型藥物和解決原料來源問題得到醫(yī)藥界廣泛關注和認可，藥用植物細胞工程技術產(chǎn)業(yè)化是當前的熱點問題。該技術尤其適于資源短缺、采集困難、種植要求高和臨床價值大的名貴藥用植物的研究與開發(fā)，它將成為解決我國瀕危和珍稀中藥資源保護的重要有效手段之一，也是實現(xiàn)中藥現(xiàn)代化，開創(chuàng)低成本、高產(chǎn)出、無污染的工業(yè)化生產(chǎn)中藥資源的重要途徑。將基因工程技術和細胞工程相結合，應用現(xiàn)代生物技術大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中草藥的有效活性成分，發(fā)展具有中國特色的生物技術醫(yī)藥工業(yè)，也是我國“十一五”期間現(xiàn)代生物制藥發(fā)展的重點領域18|。這一潛在發(fā)展領域要求相關的畢業(yè)生具有植物組織、細胞培養(yǎng)和生物反應器方面的基本知識和技術。