背景提升实训班课题介绍 ——分子生物学在医药化工方面的应用 一、简介 分子生物学方面的研究是近百年来推动生物学发展的动力，自 1901 年以来，涉及分子生物学领域的诺贝尔奖占自然科学领域的一 半，分子生物学作为现代科学的一门综合科学，已经深入到生物学科 的各个领域之中，并已产生一系列新的分子学科，正在改变着整个生 物学的面貌，其研究方法与成果已在工业、农业、生物制药以及医学 等诸多领域得到了广泛应用。分子生物学从分子水平上阐明生命的本 质，其意义不止体现在纯粹的科学价值上，更为重要的是它的发展关 系到人类自身的方方面面，在医药化工方面的应用更是广泛。随着社 会的进步人类对健康的要求越来越高，具有抗肿瘤增强免疫力降血糖 等一系列重要生物学功能的多糖类物质引起人们的注意，因此全世界 范围内越来越多的科学家以及医学相关的单位、技术公司对于多糖的 研究投入大量关注，相关领域的专业也成个国际各大高校的热门申请 专业。 本项目由中国科学院专家引领，用分子生物学最前沿的研究方法， 对海带中的多糖进行综合性能分析。本项目涉及分子生物学、化学、 植物写等多个领域，着重提升学生科学问题的提炼、技术方案的制定 能力，科学实验操作能力，培养科学思维，实习结束后，导师会根据 学生表现以及实训期间的作业、任务完成情况为学生撰写升学推荐信。 该项目特点如下： 1. 中国科学院顶级科学专家，亲自监督指导整个实训过程。学生 的收获货真价实，学习成果坚实可靠。 2. 中科院专家亲自执笔推荐信，推荐信含金量充足，为志向申请 名校的同学提供无与伦比的雄厚助力。 3. 项目执行时间短，有助于升学申请时限将近的学生及时获得重 量级升学推荐，保证学术背景的同时能节约出更多宝贵时间进 行升学申请。 专家帮助学生更加深入、更加全面、更加系统地完成一项或几项 专业领域微型科研任务或者科研项目体验。通过亲身参与高端科研实 训，促进学生萌发科研攻关的成就感，同时让学生了解科学领域的前 沿动态，为升学面试形成有力学识补充。 二、实训内容 海带(Laminaria japonica）属褐藻门、海带属植物，是一种大 型的可食用藻类，含有多糖、碘、维生素、甘露醇、矿物元素等多种 功能性物质，具有非常高的营养和药用价值，其中的多糖是海带中最 主要的活性成分，存在于海带细胞间和细胞内，与细胞的分裂和分化、 机 体 生 长 及 代 谢 密 切 相 关 。 越 来 越 多 的 研 究 表 明 海 带 多 糖 （ Laminaria japonica polysaccharide）在医药化工食品行业前景 广阔，已成为研究热点，该课题主要研究海带多糖胶的提取方法及成 膜性能，为海带多糖的进一步研究及其在食品中的开发利用提供一定 的参考。本课题的核心内容包括但不限于： 1.充分理解先进的分子生物学技术对现代生命科学研究的重要 支撑作用； 2.认识多糖的组成结构、生物活性和应用领域； 3.了解海带多糖的分离纯化过程和每一步操作的意义； 4.能够获得多糖膜性能分析的具体数据，并理解数据的意义。 在研究过程中导师会带领学生将上述技术及分析方法应用到实 际的生产应用当中，让同学们直观认知当前全球分子生物学已经成为 生物学的热点，从技术和意识两方面为同学们成为新时代高端人才架 桥铺路。 三、导师介绍 中国科学院研究生导师，主要从事天然产物的分子生物学研究及 产品开发，常年主持国家自然基金青年基金项目，“十三五”重点研 发计划课题 1 项，企业委托项目 4 项。作为技术骨干参与中科院战略 新兴产业专项、中科院 STS 项目、企业与地方政府合作项目等多项。 发表论文 40 余篇，申请中国发明专利 35 项，获省级科技成果 4 项， 省级科技进步二等奖 1 项，多个杂志审稿人。 四、招生对象及要求 具有优秀基础学科功底的植物、生物化学或者分子生物学相关专 业有浓厚兴趣和专业特长的高中生或者本科生，对于有生物或化学领 域竞赛或者特殊进修经验的学生优先招收。项目中对分子生物学、化 学等相关专业有浓厚兴趣的升学应考生的国际留学进行重点辅导和 专业协助。 为了让参加项目的学生在团队中更好完成科研项目，项目组专家 会事先根据报名学生提交的个人简历或自我介绍文书进行学员筛选。 五、开班要求 8 人开班，每班最多 15 人。 参加项目的学生需自备笔记本电脑以便科学数据处理以及论文 撰写和研究报告制作，另需电脑配套网络连接环境（可使用 4G 网络 分享等手段）以便研究过程中按照专家的引导随时查阅专业资料；要 求参训学生提交有效个人邮箱地址以便接受学习资料或提交作业和 学习报告。 六、学习安排 本科项目时长 5 天（共约 40 课时），具体时间届时根据专家导师 的现场要求，或者基于学生的综合素质对实训项目进度进行调整。除 了定期科研项目讨论课程之外，项目周期内学生可以随时向导师请教 相关问题，得到导师的专业指导，让学生全方位体验作为一名研究人 员的真实的日常勤勉工作状态。具体课程安排如下： 第 1 天 进入中科院研究所，参观研究所、国家重点实验室。举 行开题仪式，分组，注意事项，讲解结业要求。讲解海 带多糖的化学性质、现阶段概况与研究进展，介绍海带 多糖的通用提取方法与步骤，在学生充分了解提取技术 的前提下，由导师带领学生展开实验操作。 第 2 天 了解海带多糖沉淀、干燥的方法及原理，进行多糖膜制 备实验，由导师带领学生展开实验操作。 第 3 天 学习多糖膜性能的分析方法，学习膜通透性等理论知识。 导师将带领学生分析实验数据。 第 4 天 导师讲解分子量测定方法，用高效凝胶渗透色谱法测定 海带多糖分子量，并学习分子量标准曲线绘制方法。进 行实验总结与分析。根据实验结果，撰写实验报告。 第 5 天 结业答辩 学生对自己的检测结果进行总结分析，师生互动、答疑， 导师点评，颁发结业证书（升学推荐信会具体按每个学 生升学需求发放）合影留念。