[本站(zhàn)訊]“在‘微生(shēng)物低(dī)碳合成技術與生(shēng)物煉制’一(yī)節裏,王倩老師向我們介紹了(le)近年來科學家們利用基因振蕩器(qì)改變微生(shēng)物工程菌的呼吸作(zuò)用,确保它活着的情況下(xià)更多地産出目标産物”,回憶起課堂,來自生(shēng)命科學學院2021級強基班的學生(shēng)劉一(yī)丁難掩激動,“這相當于人(rén)爲地改變了(le)生(shēng)物節律!我原本的生(shēng)命觀受到了(le)相當大的沖擊。”在由微生(shēng)物技術研究院開設的暑期課程“微生(shēng)物科技營——探秘微生(shēng)物與微生(shēng)物技術”中,24名來自不同學院不同專業的同學齊聚青島校(xiào)區振聲苑,在暑期學校(xiào)期間經曆了(le)一(yī)場探秘微生(shēng)物與微生(shēng)物技術之旅。
當今,微生(shēng)物已在健康、食物與保健品、化(huà)工、能(néng)源與環境等領域迸發出巨大的能(néng)量及待發現的潛力,微生(shēng)物技術也(yě)拓寬了(le)人(rén)類探究求索的藍圖,改變了(le)人(rén)類看待世界的視角。在此基礎上(shàng),微生(shēng)物技術研究院集合微生(shēng)物技術國家重點實驗室優質人(rén)才資源、優秀科研成果和先進儀器(qì)平台,由陳林旭、王海龍、張偉、武大雷、秦啓龍等10位國家重點實驗室青年學術教師及多名生(shēng)命環境研究平台技術導師聯合授課,精選“基因編輯技術與微生(shēng)物藥物微生(shēng)物”“微生(shēng)物催化(huà)轉化(huà)與中藥現代化(huà)”“海洋微生(shēng)物挖掘技術與資源利用”“微生(shēng)物低(dī)碳合成技術與生(shēng)物煉制 ”“環境微生(shēng)物技術與人(rén)類綠色可持續發展”等八大主題開展教學,以“場景式教學”爲核心亮點,打造暑期精品課程。
場景式教學,實現科研“道”“器(qì)”合一(yī)
現如(rú)今,微生(shēng)物學與微生(shēng)物技術是生(shēng)命、環境、醫學、數學、計算(suàn)機等多學科研究重要交叉領域、前沿科學和創新(xīn)技術,微生(shēng)物技術已然成爲現代生(shēng)物改造及綠色生(shēng)物制造産業的技術關鍵和内容核心,在生(shēng)物科學基礎研究和生(shēng)物制造産業之間扮演着承上(shàng)啓下(xià)的角色。
“微生(shēng)物技術對于理(lǐ)、工、醫等相關專業的學生(shēng)的發展具有深遠意義。爲了(le)提高各學科各專業同學的學習興趣,避免走馬觀花,我們将‘場景式教學’作(zuò)爲課程核心亮點,貫穿課堂始終”,微生(shēng)物技術國家重點實驗室青年教師陳林旭介紹道。所謂“場景式教學”,正是充分(fēn)利用國家重點實驗室的儀器(qì)平台資源,通過學術報告、觀摩實踐與交流討(tǎo)論結合的課堂教學,實現科研的“道”“器(qì)”合一(yī)。
參觀發酵設備
“微生(shēng)物科技營”課程選題圍繞微生(shēng)物技術發展前沿、微生(shēng)物技術在國家重大戰略需求中作(zuò)用、微生(shēng)物技術國家重點實驗室研究成果,由來自不同微生(shēng)物領域的具有豐富科研和教學經驗的青年學術教師組成教學團隊,按照“學術講授——體驗觀摩”的形式開展豐富多彩的課程學習。每次課程的第一(yī)個課時爲學術報告,任課老師在50分(fēn)鍾的課堂中通過學術報告形式講解研究領域發展方向、研究思維與策略、關鍵實驗技術與儀器(qì)等内容,通過與同學們的對話解疑,幫助各個學科不同基礎的同學理(lǐ)解和學習專業知識和科研思維,同時根據課堂中的反饋及時調整授課内容。在第二個課時,任課老師會基于理(lǐ)論講授的知識和基礎,帶領同學進入實驗室、儀器(qì)平台進行觀摩實踐環節,通過實驗展示和體驗觀察讓同學們感受真實科研過程、實驗流程、實驗技術與關鍵核心設備,建立起科學研究的思維範式和儀器(qì)設備使用範圍,培養同學們的科研思維和創新(xīn)能(néng)力。
授課教師演示腸道微生(shēng)物分(fēn)離實驗
在青年學術教師蔣荷對“腸道微生(shēng)物與人(rén)體健康”的授課中,許多同學對于腸道菌群及相關研究的前沿進展很感興趣。蔣荷在介紹基礎原理(lǐ)後,帶領同學們來到實驗室,介紹相關儀器(qì)設備并示範實驗流程,加深同學們的理(lǐ)解。甚至學生(shēng)們有機會去做自己的腸道微生(shēng)物腸型檢測,開展自己腸道微生(shēng)物分(fēn)離的興趣實驗,可以更進一(yī)步加深對課堂知識的理(lǐ)解和運用能(néng)力。在“藥源微生(shēng)物資源及其開發利用”的專題中,同學們可以學到如(rú)何從環境中篩選産抗腫瘤藥物埃博黴素的微生(shēng)物,并通過各種純化(huà)和分(fēn)析檢測技術解析埃博黴素的分(fēn)子(zǐ)結構。因此,在“微生(shēng)物科技營”的課堂上(shàng),學生(shēng)們能(néng)在各個環節找到興趣點,全面提升自身(shēn)能(néng)力和素養。
參觀小動物活體三維多模式成像系統
學習效果正如(rú)老師們預期那樣,同學們紛紛對于科技營的教學給予了(le)積極反饋。生(shēng)命科學學院2021級學生(shēng)李雪瑩在選課階段希望能(néng)在這門将課堂教學與實驗室實踐結合的生(shēng)物類課程上(shàng)拓寬視野,而她印象最深的課程是由青年學術教師王海龍授課的“基因編輯技術與微生(shēng)物藥物”,這是她進入大學以來第一(yī)次接觸到“基因編輯”。“在實驗環節,老師向我們演示了(le)小動物活體三維多模式成像系統,還介紹了(le)目前動物實驗相關的知識與倫理(lǐ),這種走出書本親眼見證的感覺很不錯!恰恰符合了(le)我的期待。”
鼓勵交流,促進學科交叉
學科融合與多技術綜合運用是微生(shēng)物學和微生(shēng)物技術發展的必然趨勢,而複合型人(rén)才培養也(yě)是學校(xiào)人(rén)才培養的重點。“爲了(le)構建各學科學生(shēng)溝通交流的平台,我們采用分(fēn)組制,要求一(yī)組内不能(néng)超過3位同一(yī)學院、專業、年級的同學,鼓勵不同專業的學生(shēng)結合自己的學科優勢去交流溝通。”陳林旭老師介紹道。
張偉老師帶領同學們交流討(tǎo)論
分(fēn)組制的效果立竿見影,在課堂中,同學們紛紛互動,活躍的氣氛也(yě)帶動了(le)内向的同學參與討(tǎo)論。陳林旭老師分(fēn)享了(le)自己的課堂印象:“許多小組每次課上(shàng)都很積極,在交流環節他們會抓住自己感興趣的點去討(tǎo)論,分(fēn)享自己對微生(shēng)物技術、生(shēng)命科學、醫學前沿技術的認識,甚至發揮天馬行空的想象力去假設。假如(rú)學生(shēng)們有疑問就(jiù)直接以小組爲單位反饋給老師,這樣我們就(jiù)達到了(le)教學目的。”
武大雷老師介紹結構生(shēng)物學
結構生(shēng)物學、合成生(shēng)物學、地球環境生(shēng)物化(huà)學等均是學科交叉融合的體現,并靈活運用于微生(shēng)物技術的研究中。課堂上(shàng),“微生(shēng)物低(dī)碳合成技術與生(shēng)物煉制”“微生(shēng)物催化(huà)轉化(huà)與中藥現代化(huà)”“環境微生(shēng)物技術與人(rén)類綠色可持續發展”等主題也(yě)展現了(le)學科交叉融合的巨大活力。“我們也(yě)向學生(shēng)們介紹了(le)許多相關的競賽,比如(rú)國際遺傳工程機器(qì)大賽(iGEM)、國際基因工程機器(qì)競賽、中國合成生(shēng)物學競賽(Synbio hive)……鼓勵生(shēng)物學、計算(suàn)機科學、醫學、數學甚至藝術設計等專業的同學們放(fàng)寬視野,積極交流與合作(zuò)。”陳林旭老師說道。
科研與育人(rén)結合,實現思想提升
“微生(shēng)物科技營”還充分(fēn)挖掘和講授了(le)我國及山東大學在微生(shēng)物學研究微生(shēng)物技術産業中的重要人(rén)物和重要貢獻,使同學們深刻了(le)解和認識了(le)科學家們的學術貢獻和大家風範。課堂上(shàng),陳林旭老師系統講解了(le)微生(shēng)物學和山東大學微生(shēng)物學科的開創者——王祖農先生(shēng)的海外求學、回國任教、微生(shēng)物教育與科研曆程,讓同學們了(le)解王祖農先生(shēng)科研報國、爲國育賢的感人(rén)事(shì)迹,全面提升同學們的思想境界,激發了(le)同學們立大志、求大德、創大業的科研求學之路(lù)。
而在“微生(shēng)物催化(huà)轉化(huà)與中藥現代化(huà)”專題中,張偉老師通過講授青蒿素微生(shēng)物合成過程背後的中國中藥資源和屠呦呦諾獎之路(lù),幫助同學們了(le)解中醫藥研究對人(rén)類健康的重要貢獻,認知微生(shēng)物合成生(shēng)物學在中藥資源開發和現代化(huà)生(shēng)産中的重要作(zuò)用,使同學們深刻認識到我國古代科技成果與現代科技結合的巨大潛力和廣闊前景,民(mín)族自豪感油然而生(shēng)。
精益求精,打造暑期精品課堂
“微生(shēng)物科技營”由微生(shēng)物研究所于2021年9月(yuè)(yuè)開始籌辦,今年首次開設暑期課程。“師資方面,我們每位老師都是青年學術教師,在微生(shēng)物學研究和應用技術開發方面具有堅實知識和豐富經驗,其中包括3位國家級人(rén)才;課堂八大主題分(fēn)别選擇了(le)每位老師所在團隊的研究方向,發揮各個課題的優勢去授課,從而保障課程的科學性、創新(xīn)性;而在設備方面,我們獲得了(le)山東大學生(shēng)命環境研究公共技術平台的支持,利用精密高端科研儀器(qì)設備實現‘場景式教學’”,正如(rú)陳林旭老師所說,“微生(shēng)物科技營”這門暑期課程背後凝聚了(le)各團隊的心血努力,爲同學們搭建了(le)探秘微生(shēng)物學與微生(shēng)物技術的橋梁。
在課外,“微生(shēng)物科技營”也(yě)積極收集來自同學們的建議,用心去打造一(yī)門精品課程。陳林旭老師表示,未來會探索視頻、平台互動、虛拟現實等創新(xīn)形式,在保證課堂效果的前提下(xià)實現線上(shàng)線下(xià)混合教學,将課程進一(yī)步推廣到全校(xiào)學生(shēng)。“有些(xiē)同學表示課堂意猶未盡,我們也(yě)将在秋季學期開展‘微生(shēng)物科技大咖談’學術活動,邀請微生(shēng)物領域專家進行個人(rén)成長、學術經曆、科研報告等方面的面對面交流,滿足同學們的需求。”
暑期課程即将落下(xià)帷幕,短暫的八次授課給予了(le)同學們接觸了(le)解微生(shēng)物學與微生(shēng)物技術的機會,也(yě)給授課老師們許多啓發。陳林旭老師希望能(néng)把這門課辦得越來越好(hǎo)(hǎo),“微生(shēng)物學和微生(shēng)物技術都是研究熱點,未來我們也(yě)會緊跟學術前沿更新(xīn)主題,保障課程的思想性、前沿性、科研性和創新(xīn)性,從暑期精品課程出發,打造彰顯微生(shēng)物技術國家重點實驗室特色的課程。”