科学观影指南:《盗梦空间》故事及技术细节解析

科学观影指南:《盗梦空间》故事及技术细节解析
科学观影指南:《盗梦空间》故事及技术细节解析

《盗梦空间》的故事及技术细节解析

在苦等了一个半月之后,终于在大屏幕上看到了诺兰的最新作《盗梦空间》。在两进两出电影院之后,我还是木有完全搞明白这个故事。在此尝试复原下我理解的故事,梳理下思路,并对其中的一些技术细节和基本设定做一些讨论。之中包含着许许多多的猜测和YY,也有很多矛盾的地方,我只能说它比较可能是这样,欢迎大家拍砖哈~

共分为三个部分:故事之前的八个概念;

我理解的故事;

我感兴趣的三个问题:

1、怎样才能从一层梦境中苏醒?双重KICK吗?

2、Ariadne和Cobb离开第三层之后是去了Limbo吗?

3、影片最后的陀螺究竟停了没有?

故事之前,我们需要几个概念:

1、梦境分享:

这是整个故事的基础。通过一个貌不惊人的银色手提箱,我们可以实现多人的梦境分享。分享梦境之前,团体中需要确认一位梦主(The Dreamer),以其为

平台让筑梦师(The Architect)构建梦境。而药剂师(The Chemist)将通过调

配机器内特制的药剂控制梦的深浅,以及持续时间。接入机器后,所有人开始分

享梦主的梦。

2、梦境的嵌套:

电影设定梦中梦是可以构建的,即在一开始可以由筑梦师建出一定层数的梦境,主人公们可以从第一层梦境依次进入第二层第三层等等。但两层以上的梦境

不够稳定。到了三层需要强力的镇静剂才能进入并维持它的存在。但梦境的层数

越高,就越接近人的潜意识,梦的内容对人的影响也越大。

影片中制造的梦境我认为分为三层,木有第四层。原因将在之后进行阐述。

他们分别是由梦主为药剂师Yusuf的第一层“雨中追逐”,前哨人(The Point Man)

Arthur的第二层“旋转酒店”,伪造者(The Forger)Eames的第三层“雪山堡

垒”。

3、离开梦境:

在不同的情况下,从梦中醒来的方法是不同的。

在一层或者两层梦境中,要从梦中醒来有两种方法:一是在梦境中死亡,二是在高于意识所在层强烈刺激(Kick),如坠落或者溺水等。

而在三层梦境中,药剂师告诉我们,他家特制的超强镇静剂保证了只有快速坠落形成的对中耳强烈刺激才能让他们从N+1层梦境中苏醒。从影片中职业劳模

Arthur对Yusuf唤醒的抗拒,可以推断出需要两层梦境的同时配合进行失重中耳

刺激才能使人从某一层梦境中苏醒。而镇静剂的副作用使得在梦境中死亡的人无

法立即苏醒,而是让他们进入了潜意识边缘(Limbo)。

如同只能按照顺序进入不同层次的梦境一样,离开梦境时也只能从最深入的梦境中依次苏醒,不能跳跃。又因为需要同时配合的双重刺激才能离开某一层梦

境,因而大家采用音乐的方式互相告知上一层即将开始刺激的信号。

4、潜意识边缘(Limbo):

这是一个独立于筑梦师构建的梦境的一个存在。影片中第一次提及这个东西是在第一层梦境Saito被一群街头壮汉日翻在地的时候。通过唯一去过那个地方的资深专家Cobb的描述大致可以明白通过梦境死亡的方式进入Limbo将极大地伤害个体的意识,其将处于一种自我迷失和部分记忆丧失的状态中,无法分辨现实与梦境,也就无法靠自己从Limbo中苏醒。而Limbo诡异之处还在于其时间流逝得非常缓慢。错乱的精神在漫长的时间中彻底迷失了。

唯一离开Limbo的方法就是死亡。但离开之后是回到自己死去的那一层还是直接苏醒,影片中并没有明确的说法。Fisher同学在和Ariadne同学在死后都是回到了第三层,但Cobb和Saito最后回来的时候如若直接回到第三层,缺乏同步刺激是无法回到现实的。

当然也可能Limbo本身性质比较奇特。关于这一点例如Cobb和Ariadne一同进入Limbo时的种种奇特现象难以解释,将在之后对于Cobb和Ariadne进入的究竟是第四层梦境还是Limbo中进行讨论。

5、梦境中的时间:

影片中设定,每一层梦境中的时间相差20倍,现实飞机上的十个小时,大致相当于第一层中的一个礼拜,第二层中的六个月,第三层中的十年。每一层中的时间差别是通过音乐信号准备同步刺激的前提。

6、投影(The Projection):

在梦主的梦境中,外来者的潜意识会自动进行投射,构成梦境中的其他路人。潜意识不受本人的控制,例如Cobb的梦境中不断出现的Mal和两个孩子。但经过特殊训练的人可以投射出武装壮汉,保护本体,比如Fisher和Saito(如果Limbo 里面的壮汉也算的话)。但主人公团队在遇到Fisher的投影的攻击之后,并没有投影出自己的武装部队予以抗衡,这点令我对投影规则抱有了极大的好奇。

7、奠基(Inception)

在梦境中,一般人会创造出监狱或者保险箱来存放自己最珍贵的一些想法,这也使得Cobb小分队盗取他人的想法成为了可能。但在奠基任务中,他们需要将一个解散自己父亲的商业帝国的想法植入一位富二代Fisher的大脑。这需要在目标Fisher的梦境中层层深入,靠近潜意识,用正面的情感来诱导对象相信这个想法。

8、图腾(totem)

在现实与梦境中穿梭难眠会对自己所在的时空产生疑问,为了确认自己所在的时空,Mal最先发明了图腾,通过某些特殊的性质确认自己是否在别人的梦中,比如能在他人梦境中永不停止的陀螺。但关于图腾是否能判断在自己的梦中这一点影片并没有给出明确的说法。

有不少人提出了整个故事其实就是一场巨大的梦境或者奠基的想法,颇为有趣。有兴趣的筒子可以搜搜看。我对故事的初步理解是这样的:

故事的开始,Cobb小队接受了盗取Saito公司扩建方案的任务。他们构建了两层的梦境企图困住Saito。在第二层梦境中,Cobb在潜意识投影——前妻Mal的阻拦下仍然拿到了保险柜中的机密文件,但Saito有备而来,删除了关键字段,该层任务宣告失败。回到第一层梦境中的Cobb试图逼供,但伪劣筑梦师的蹩脚地毯露了马脚,使Saito意识到自己还在梦中,而梦境时间即将结束,至

此任务彻底失败,Cobb以及搭档火力磁铁(The Point Man,不知道咋翻比较合适,ORZ)Arthur准备逃亡。

在逃亡的过程中,两人被Saito找到。他向两人发出了执行奠基任务的邀请,而筹码则是让Cobb无法拒绝的销去自己的犯罪记录,从而能够返回美国,和两个孩子团聚。因此,即使植入思想无比困难,Cobb仍决定接受这个任务,并开始招募更加牛逼的队友组成更加牛逼的小队。

首先他来到了巴黎,在岳父导师的帮助下,通过创造梦境的无与伦比的快感,成功拐骗了一枚内心无比坚强的天才建筑师小萝莉——Ariadne。但在教学梦境中再次出现的Mal用刀手刃了小萝莉,使得Ariadne对Cobb产生了不信任感。

接着Cobb又从某角落里挖出了伪造者(The Forger)Eames,以及能制造稳定三层梦境的镇静剂的药剂师(The Chemist)Yusuf。

在Eames和Yusuf对Arthur的一次次调戏中,大家确定了最终的方案:令富二代Fisher相信解散父亲的商业帝国是因为父亲不希望自己重走他的老路,Fisher应该有自己的一番事业。为了达到这个效果,筑梦师构建了三层梦境,每一层的深入都更加接近Fisher 的潜意识,在那里情感也将大大超过理智主导人的思维,使得想法能够被接纳。Arthur将在梦境中模仿Fisher的教父,也是公司的重臣皮特蜀黍来改变Fisher的想法。在Saito的操作下,小队准备在Fisher 每周搭乘的悉尼飞往洛杉矶的十小时航班上动手。

对Cobb持有一定怀疑的Ariadne潜入了他的梦境,发现他居然使用记忆构建梦境,沉浸在过去的罪恶感以及后悔中难以自拔。这使得Cobb的梦境中屡屡出现Mal的身影来妨碍任务。为了防止意外发生,Ariadne和其他成员一起进入了梦境。

在第一层梦境中,在闹市中心突然出现的火车把小队分成了两部分。在接受过梦境防御训练的Fisher被劫持后,他的武装投影迅速对小队展开了攻击,Saito 不行被击中,生命垂危。此时Cobb才告诉大家,因为镇静剂的副作用,在这次梦境中死去的人不会醒来,而是会进入潜意识边缘中。众人惊诧。

虽然旁人都被说服继续执行任务,但Ariadne不依不饶,在其追问为何Cobb 的潜意识在市中心投影出了火车时,Cobb告诉她:原来Cobb和Mal曾经在梦境中发生过意外,当苏醒后Mal拒绝相信自己所处的世界是真实的,因而自杀。同时还嫁祸给Cobb,企图逼迫Cobb自杀。万般无奈下Cobb只好抛下家里的两个孩子,离开美国逃避通缉。希望与孩子重聚的强烈渴求、未能拯救Mal的负罪感都让他深陷其中。

在武装投影的强大攻势下,小队完成任务的时限大大缩短。他们欺骗Fisher 相信父亲还有一个保险箱留下,里面的绝密遗嘱才是父亲真正的心愿,而皮特蜀黍却另有他想。Yusuf被留在第一层梦境中充当接应、肉垫,躲避追杀,其余人进入了第二层梦境。

在第二层梦境中,Cobb诱导他主动进入第三层梦境寻找父亲遗嘱的真相。劳模Arthur被留下接应,并料理一干路人壮汉甲乙丙。余下五人进入第三层梦境。

第三层梦境中,一干人对雪山城堡展开了强攻,Eames负责充当火力磁铁,调虎离山,Cobb和Ariadne负责接应,Fisher和Saito将进入被Fisher当做皮特蜀黍内心的堡垒中一探究竟,发现父亲的最后心愿。

此时第一层梦境中肉垫Yusuf快支持不住了,即将开车把全车人带下大桥,产生第一层中的强刺激,为大家苏醒制造条件。Yusuf播放音乐通知第二层中的Arthur。但大家都还没有做好准备。结果第一层中的自由落体让第二层失去了重

力,难以制造失重刺激,Arthur决定把失重的一行人捆绑带入电梯内,通过炸药制造冲击让大家苏醒。同时通告第三层的一众队员。

结果第三层的奠基大业在即将成功之际被Cobb的投影Mal横插一脚,开枪打死了Fisher,功亏一篑。临危不乱的小萝莉Ariadne说服Cobb一起进入潜意识边缘中捞回Fisher。Eames则充当肉垫苦力,准备安放炸弹强拆雪山违规建筑,制造冲击,好让大家返回第二层梦境。Saito蜀黍在之后的高强度体力劳动下战死,进入潜意识边缘。

在潜意识边缘中,Cobb两人寻找Fisher。Cobb把秘密全盘托出,告诉Ariadne,他之所以坚信能够完成奠基,是因为他之前曾经成功过一次。在Cobb、Mal夫妇被困潜意识边缘的漫长时间中,Mal放弃了对梦境和现实的辨别,在他们开始使用记忆制造梦境后,开始相信所处的意识边缘才是现实。失去了回到现实的勇气。而Cobb则通过奠基任务,将“你所处的世界不是真实”植入了Mal 的大脑,两人一起卧轨自杀回到了现实。但Mal却仍然被那个想法所困,坚持认为现实是个梦境,最后在两人的结婚纪念日自杀,获得解脱。

在夫妇的旧居,Ariadne和Cobb发现了投影Mal,Cobb假装承诺不再离开找到了Mal捕获的Fisher。Mal被Cobb的言行所激怒,捅了他一刀,未死。Ariadne 推落Fisher,杀了Mal,不得不把Cobb留下捞Saito,自己也通过跳楼回到了第三层梦境。

在第三层梦境,Fisher如愿以偿地见到了所谓的父亲的真正遗嘱,发现父亲“不希望儿子成为另一个他,应该有自己的事业”,父爱光环全开,奠基大业的最后一块拼图合上了。之后活着的四个人在雪山堡垒的爆破中开始逐层苏醒,回到第二层加入了Arthur,然后大家都回到了第一层梦境中。

在潜意识边缘中,Cobb找到了已经成为糟老头一枚的Saito,使他回想起了自己还在梦中,两人相继自杀或他杀,回到现实世界。

回到飞机上的Cobb的犯罪记录被Saito摆平了,他也如愿以偿地回到了家中,和自己的孩子团聚。

在观影过程中,我对如下三个问题很有兴趣:

1、在奠基任务的三层梦境中,怎样才能从梦境中苏醒?

在影片一开始,我们被告知在梦境中被杀死,或者上一层中有人施加了强烈的刺激(坠落或者落水)就能从梦境中苏醒。但同时我们也看到这种唤醒在一定程度上是可以拒绝的:Cobb在被甩了几个耳光之后仍然没有苏醒;在被扔到水里的这个过程中,下落的时候Cobb都还没有苏醒,一直到溺水时,梦境中出现了大量的水涌入,Cobb才从梦中醒来。

之后我们发现,在现实中只要出现了突然的失重,就能苏醒。Arthur被推倒的那几次,Yusuf的说法是他家的镇静剂只有在中耳收到刺激,如失重时才会醒来。

而到进入了三层梦境后,我们先发现死亡并不能从梦境中醒来,那么失重呢?所有层梦境中都做了冲击的准备。在汽车开始掉下桥的瞬间,在第二层的Arthur并没有醒来,而是继续生龙活虎地在电梯上准备炸弹。那么只可能是一层的失重不能唤醒下一层,必需要两层同步进行这种刺激才可以。这时候就体现每层二十倍时间差的重要性了,有了这个前提使得低一层的人只要在一定范围内实现刺激,都能达到同步。

那么如果是下坠的失重过程中苏醒的话,那么车子从桥上下落的这段时间都是可以苏醒的。如果桥高三十米左右,那么下落时间大约是2.4秒左右,第二层放大二十倍是一分钟,第三层再二十倍就是二十分钟左右,这个时间范围还是相对宽裕的。

但所有人都是落水了以后才醒来,这里让人对在苏醒过程中水的作用不禁有点怀疑。

有一种猜测是只有冲击的瞬间才是苏醒的关键,理由是有一句台词说“We missed the first kick ”,但这样极大地增加了同步的难度,我觉得可能性比较小。

2、Cobb和Ariadne最后进入的到底是潜意识边缘还是Cobb构筑的第四层梦境?

这是一个很有意思的问题。

倾向于Cobb构筑了第四层梦境的故事解释是:

因为Fisher在梦境中,那么在堡垒中Mal一定没有杀死他,否则他就进入潜意识边界了。关于这一点举证为Fisher身上的血渍不大,回来之后健步如飞。(我觉得这个说服力不是很强,考虑到之前Saito老头子的中枪之后的血量、人体真实含血量以及厚厚的雪山装,血渍应该不是问题;健步如飞有一定的道理,但如果考虑到里面都是大家的意识,这部分也不是特别有力)。

这里还遇到一个问题,就是Fisher是怎么进入第四层的?我看了两遍没有看到他们为他插了那个机器。一种可能的说法是Fisher被震晕了,已经开始了第四个梦。但还是没法解释为什么Cobb两人能够进入这个梦境。

假使的确进入了第四层梦境,那么他们如何醒到第三层呢?在双重刺激的背影下,有假说Fisher在第三层被电击,第四层坠落,因而苏醒,暂且不论电击是否能算刺激,这样的话Ariadne的坠楼就没有理由了,如果要苏醒,应该要给音乐信号暗示才对。电击的时间和引爆的时间相差甚远。

这里我猜了两种解释,一是因为筑梦师已经不同了,所以苏醒的刺激可能只要一次,这个感觉比较扯淡,刺激的方式应该是与药剂相关才比较合理。二则可能是双重刺激这个前提本身是错误的,这是有可能的。但这样在第三层梦境强拆堡垒就没有意义了。

再来看Cobb,如果之前是进入第四层,那么他是怎么进入潜意识边界的呢?

猜想一是被刀捅了下,然后死亡进入,这个感觉和后面的故事衔接得更加顺畅,也是我认为进入第四层可以成立的主要两个原因。

猜想二是他没有死,回到了第三层。理由是他最后和妻子道别的场景没有半点将死的样子。而应该是在第一层被溺死的。关于这一点,我怀疑的是哪有快溺死的人表情安详成这个样子,连气都不带喘的。

感觉讨论到这里YY的成分未免多了一点。综上,我猜测第四层的主要原因是:两人神智清醒地进入这层梦境以及最后Cobb是如何到达潜意识边界。

倾向于他们进入潜意识边界的后续故事理解是:

两人神智清醒地进入潜意识边界,然后解救了被捆绑的Fisher,Fisher和Ariadne先后跳楼醒来。

猜测一:Cobb虽然被捅,但受伤不重。

猜测二:Cobb死了,醒了,又在上面几层死了,然后再进入潜意识边界,这个解释扯淡的地方已经在上面说过了。

所以我倾向于猜测一。

关于这个版本的理解主要问题在于:1、是否能够通过造梦的方式进入潜意识边界?2、为什么他们是神智清醒地进入潜意识边界?3、按照后续的救Saito 情节,潜意识空间应该是共享的,那么为啥同处潜意识边界的Cobb和Saito为啥开始的时候不是在一起的?最后又是如何再次碰面的?

以上的3个问题实际上都是设定问题,我们当然可以提出不同的可能的解释,比如对于2我们可以认为只有被动进入也就是死亡才会对意志和记忆产生影响等等。但也许正如影片说说,这本来就是一个大家知之甚少的一个领域,连是什么,有什么都不清楚,如果有许多不同的规则甚至没有固定的规则也不是不能接受。毕竟想弄清楚潜意识是怎么回事本身就很困难。

所以无论如何是哪一种猜测,我发现都有一些需要牵强附会地做些猜测才能使整个故事连贯起来,当然也可能是我遗漏了一些重要的细节,欢迎大家补充。

3、Cobb最后究竟是回到了现实世界还是仍然沉浸在梦境中?

我个人是倾向于相信他回到了现实世界中的。虽然就此接受这是一个开放结局也不是不能接受,但在强烈的好奇心驱使下,还是不禁想一探究竟,做个猜测。

四个可能的证据:

1、如果从影片开始仔细观察会注意到:Cobb只有在梦境中才会戴着婚戒,在现实中是没有戒指的,最后他到家时也没有戴戒指,考虑到诺兰是一个细节彩蛋狂人,我觉得这个还是很有说服力的。当然我自己没有确认过这一点,只是无论在豆瓣还是国外的论坛上都有人在传这个,我将在第三遍观影的时候注意观察下。

2、影片的服装设计师Kurland一口咬定他回家之后小孩穿的衣服和之前是不一样的。虽然我在两次观影中都没有看出来到底不一样在哪里。。ORZ。。虽然在梦中小孩还是有可能长大的,但给我的暗示是倾向与现实的。

见:https://www.360docs.net/doc/6f7091712.html,/inception-jeffrey-kurland-costume-qa/14317/

3、职员表里有这个:

Claire Geare---------Phillipa(3 years)

Magnus Nolan------James(20 months)

T aylor Geare--------Phillipa(5years)

Johnathan Geare—James(3 years)

见:https://www.360docs.net/doc/6f7091712.html,/movie/99547/fullcredits.html

4、坚持到字幕结束的筒子告诉我们,陀螺停了。

科学教学案例分析

小学科学教学案例分析 在课堂教学中,注重学生的思维发展,为“放手”指明方向。以学生良好的学习为主体,在教学中转变教师的角色,培养学生的学习习惯,为学生设计合理的探究活动,引领学生探究思维的发展。 这是苏教版小学五年级《科学》能量单元的起始课,电、磁是本课学习的基础,教学时我从学生的前概念出发,从学生感兴趣的和存疑的问题入手,设计有针对性的教学活动,经历回忆(电路知识和磁铁性质)——探究(电能否产生磁)——进一步验证(短路是否使电流增强)——现象的分析与解释——巩固(改变导线使磁针偏转角度更大)——拓展活动(用线圈和指南针检测电池中是否还有电)等步骤,紧扣思维的层层深入发展,来组织学生通过小组合作完成实验与观察活动,并对实验现象通过分析做出合理的解释。为后继学习打下坚实的基础。 教学中的“扶”与“放”,在这节课的设计中体现的较为充分,第一环节的通电导线是在老师的指导下,学生进行模拟实验的。而第二环节中,只设计了三个探究任务,至于怎么操作?就放开学生的手脚让学生自己进行探究。有了前面的“扶”学生后面的“放”也显得轻松自然。而且通电线圈等的磁性最大化是要多次实验才能完成的,这也给学生更多的探究的余地。我们知道,课堂应该是学生的舞台,学生才是课堂舞台中真正的“主角”。好的教师不是自己当主角,而是尽可能把多的时间、空间留给学生,让他们自由自在地去想、去做、去说。 可是,在实际教学中,我们常常害怕一旦放手后,学生会跌跌撞撞,会错误百出,学习会偏离既定的方向,课堂会不可收拾。于是,教师总是不敢放手,在课堂教学中追求‘小步走’,环环相扣,“水到渠成”——把探究活动分成几步,甚至细心地为他们考虑到有可能出现的各种小问题,在课件中来个“温馨提示”,学生只要完全按照老师的要求去做,总能得到老师想要的结论,初看这样的课堂似乎很成功,教学目标都能达成,学生与老师配合得很好,教学过程也很严谨、流畅。但细细分析,这样的课堂真的有效吗?对学生的思维发展真的有利吗? 其实学生并不怕跌倒,他们本来就是在跌跌撞撞中认识这个原本陌生的世界的。如果生命的生成需要成本,那么这样的跌撞就是他们该付出的成本之一。学生的学习潜能需要激发,当我们放开手会发现,

生命科学与生物技术

生命科学与生物技术 姓名:谢新发班级:大06数学1班学号:43号 摘要: 当今世界,科学技术发展突飞猛进,新兴学科、交叉学科不断涌现,科技进步对经济社会的影响及作用显得日益广泛、深刻。伴随着信息科技革命的浪潮,生命科学和生物技术的未来也展现出其不可限量的前景。越来越多的人们已经认识到,一个生命科学的新纪元即将开始,并将对科技发展、社会进步和经济增长产生极其重要而深远的影响。生命科学和生物技术将会极大地应用于国家的农业、工业和安全。应当说,生命科学和生物技术及其产业的发展为我国提供了一次科技创新和社会生产力实现跨越式发展的重大战略机遇。 关键词:生命科学生物技术现状前景对策 一、当代生命科学与生物技术发展的现状和前景 无论是科技界还是产业界,都基本认同这样一个重要判断:在新的世纪里,生命科学的新发现,生物技术的新突破,生物技术产业的新发展将极大地改变人类及其社会发展的进程。日益成熟的转基因技术、克隆技术以及正在加速发展的基因组学技术和蛋白质组技术、生物信息技术、生物芯片技术、干细胞组织工程认知与神经科学等关键技术,正在推动生物技术产业成为新世纪最重要的产业之一,深刻地改变人类的医疗卫生、农业、人口和食品及生物安全状况。尽管世界各国对高科技领域范围的界定不完全相同,但几乎无一例外地将生命科学和生物技术放在重要位置。 进入21世纪后,生物技术产业显示出其强劲的发展势头,成为当今高技术产业发展最快的领域之一。2002年美国在生物技术领域投入研究开发资金已高达157亿美元。日本政府2002年已明确提出生物技术立国战略,强调把“科研重点转向生命科学和生物技术”。欧盟已成立生物技术委员会。在软件领域成就斐然的印度,早在1995就提出“人类基因组——印度起点”研究计划,明确提出通过发展生物产业实现经济结构的多元化。这些都表明,世界上许多国家已把发展生命科学、生物技术及其产业作为赢得未来竞争的战略选择。 目前,生命科学的研究热点仍然集中在基因组科学、蛋白质科学、认知与神经科学等领域。继2000年人类基因组计划完成之后,水稻、疟原虫、蚊子和老鼠的全部DNA序列测定也在2002年完成,这些研究成果都直接与粮食生产和人类健康有关。老鼠和河豚鱼基因序列的测定,将可能为人类提供关于脊椎动物进化的重要线索。特别是科学家们已经把目光投入到功能基因组学(Functional Genomics)和蛋白质组学(Proteomics)这两个极富挑战性的领域,这将带来更多与人类自身发展密切相关联的重大研究成果。 生物技术方面的进展则更为迅速,基因工程、转基因技术、纳米生物技术等等,将大大加快基因工程药物和疫苗的研制,以及推进对重大疾病新疗法的研究进程。总体来看,生物技术目前仍主要应用于医药和农业,但在食品、环保、能源等行业也有广阔的应用前景。据统计,全球生物药品市场规模2000年为300亿美元,预计2010年将达到9000亿美元。在转基因技术方面,尽管人们对基因改造生物的讨论和疑虑仍然存在,但2007年全球23个国家种植了1.143亿公顷转基因农作物,比2006年增长12%。随着人类基因组图谱的破译,将有力地促进生物药物的研究与开发。到2020年,利用生物技术研制的新药可能将达到3000种左右。这将对提高人类的医疗水平和健康水平产生极为重要的影响。 值得强调的是,当代科学技术发展正在呈现出前所未有的技术融合趋势。特别是生物技术与其他高技术的融合,形成了生物芯片、生物光电、生物传感器等高技术领域,产生了生物技术群。比如,生物芯片技术的开发和运用,将在生物学和医学基础研究、食品、农业、环保等领域中开辟一条全新的道路,改变生命科学的研究方式,革新医学诊断和治疗。科技发展的这一突出现象以及由此带来的产业深层次变革,已经引起许多国家的高度关注。

《指南》中的科学领域目标

博乐幼教月工作重点 附件一:《3-6岁幼儿学习与发展指南》中科学领域目标幼儿的科学学习是在探究具体事物和解决实际问题中,尝试发现事物间的异同和联系的过程。幼儿在对自然事物的探究和运用数学解决实际生活问题的过程中,不仅获得丰富的感性经验,充分发展形象思维,而且初步尝试归类、排序、判断、推理,逐步发展逻辑思维能力,为其它领域的深入学习奠定基础。 幼儿科学学习的核心是激发探究兴趣,体验探究过程,发展初步的探究能力。成人要善于发现和保护幼儿的好奇心,充分利用自然和实际生活机会,引导幼儿通过观察、比较、操作、实验等方法,学习发现问题、分析问题和解决问题;帮助幼儿不断积累经验,并运用于新的学习活动,形成受益终身的学习态度和能力。 幼儿的思维特点是以具体形象思维为主,应注重引导幼儿通过直接感知、亲身体验和实际操作进行科学学习,不应为追求知识和技能的掌握,对幼儿进行灌输和强化训练。 在《指南》中,科学领域一共包括两个方面:科学探究和数学认知,而科学探究又包括三个目标:1、亲近自然,喜欢探究2、具有初步的探究能力3、在探究中认识周围事物和现象。数学认知也包括三个目标:1、初步感知生活中数学的有用和有趣2、感知和理解数、量及数量关系3、感知形状与空间关系。老师们要认真学习指南,把握指南精神,在教育建议的指导下,开创性的完成我们每一次的教学任务。 (一)科学探究 3~4岁4~5岁5~6岁 1.喜欢接触大自然, 对周围的很多事 物和现象感兴趣。 2.经常问各种问题,1.喜欢接触新事物,经 常问一些与新事物 有关的问题。 2.常常动手动脑探索 1.对自己感兴趣的问 题总是刨根问底。 2.能经常动手动脑 寻找问题的答案。

生命科学与金融学

生命科学与金融学 生命科学是研究包括人在内的各种生物,其生命特征的规律性,如生物类群、结构功能、生长发育、遗传变异、起源进化,以及生物和环境相互作用的基础科学。生命科学作为一门基础科学,传统上是农业和医学的基础,涉及种植、畜牧、养殖、医药、体育与卫生等。随着生命科学理论体系的完善和科研方法和技术的不断进步,其应用领域正在不断的扩大。现在生命科学的影响已经扩大到食品、化工、环保、冶金等方面,若考虑仿生学因素,其影响还涉及机械、电子、信息技术诸领域。 从生物科学到生物技术和生物工程是人们从认识生命活动和探索生命的规律性到改造及提高人们的环境适应能力的飞跃。而随着生命科技渗透到人口、环境、健康、资源和海洋开发等重大问题的解决途径中,生命科技产业化的步伐大大加快,生物产业已成为关系到中国民生的重要产业,以生命科学产业化为基础的生物经济将引领中国社会又好又快的可持续的发展 所示为生命科学的实践化过程 生物经济这一概念是由stan davis 和Christophermeyer于2000年提出的。生命科技的研发应用是生物经济的基础,生物经济是建立在生物经济产品和产业上的。与具有垄断性质的信息技术和信息经济不同,生物技术和生物经济具有较强的资源依赖性、技术通用性和产品多样性,而市场垄断性则较弱。这为拥有丰富的生物资源的发展中国家在未来的生物经济时代中实现跨越式发展提供了契机。 与互联网局限在人们信息层次上的交流不同,生命科学的革命性在于它将改变人们生存和健康的各方面。生物产业所带来的商机远远大于信息技术,生物科技产业具有的研发领域广、研发投入高、附加值高、公害低、土地和劳动力的需求少,也已成为人类社会经济发展的新动力。 我国的生物经济 我国是世界上生物资源最为实饶的国家之一,我国有十三亿人口的食物和健康需求。我国发展生物经济是应对国际竞争和解决未来人口、资源、能源等问题的关键。生物技术不反自身发展迅速,而且带动的大批高新技术产业的成长。经过20多年努力,我国已初步建立了完整的生物技术研发体系,我国生物经济初见端倪。我国目前拥有200多个生物技术实验室(重点项目),技术和研发产品人员约两万人。我国涉及现代生物技术的企业约500余家,从业人员超过五万人,我国建立了生物基地。 通过学习生命科学与技术,发现自己所学专业金融学是可以与生命科学一起服务于社会主义现代化建设,通过自己的专业知识,为生命科学在实际生产中筹资,开拓市场,造福社会做出贡献。

小学科学优秀教学案例10篇

小学科学优秀教学案例10篇 一、在交流阶段如何激活学生的思维 ──《搭支架》一课的教学 海南省詹州市那大七小杨莉花 《搭支架》是五年级下册第二单元《形状与结构》中的第二课。 背景描述 在小学科学教学中,“科学学习要以探究为核心。”这是小学科学课程的基本理念之一。在科学探究中,“学生的兴趣不能自始至终,学生只对活动操作本身感兴趣,在交流阶段注意力不够集中,思维不够活跃”这是一个经常出现的问题。那么,如何来解决这个问题呢?在进行《搭支架》一课的教学中,我作了初步的尝试。 案例描述 一、全班分为8个小组,每个小组都有课前准备好的旧报纸、透明胶、胶水等。 二、本课的任务是小组合作搭一座高塔,然后讨论:①哪些方法可以增强支架的稳定性和承受力?②采用什么样的结构承受力最大、最稳固,使用的材料又最少?③根据讨论的结果,你对本组或其他组的支架有什么建议? 三、各小组开始搭高塔。 1.小组长综合组内其他成员的想法,确定好自己组要搭的高塔的形状,然后画出塔的草图,大家一起制作好搭塔需要的基本的材料,然后开始分工搭高塔。 2.各组的高塔搭建好后,组内成员测量好塔的高度,并检测塔的承受力(以放作业本的多少为准),然后填写好教科书第24页实验记录的后半部分。 3.各小组依次向全班同学展示自己组搭的高塔,并示范高塔的承受力是多少。 小组(一):我们组搭的高塔是三角形立体柱的支架,高19厘米,可以承受8本作业本。示范:最大能承受8本作业本。 教师和其他同学一起观察该组的高塔。塔的形状是三角立体形的,整个塔身是一个三角形立体柱,底部是三角形,顶部也是三角形,塔侧是3个长方形片状,塔身由内外两层重叠而成,外层比内层在底部多了侧面3片支撑叶。 小组(二):我们组搭的高塔是长方体形状的,高18厘米,但是不能承受一本作业本。 示范:不能承受一本作业本。 教师和其他同学一起观察该组的高塔。这座高塔是长方体形状的,底部是一个长方形,塔身由四条圆纸棒站在长方形的四个直角上建成。该组的学生在底部又剪了一块长方形纸片粘在四根圆纸棒的下面,四根圆纸棒的顶外侧用一条细小的扁形长纸条按照长方形的四个直角把四根圆纸棒粘在四个角的内侧。 小组(三):我们组搭的高塔也是长方体形状的,高13厘米,可以承受5本作业本。 示范:最大能承受5本作业本。 教师和其他同学一起观察该组的高塔。这座高塔是长方体形状的,塔身是四根圆纸棒,其中①—②两根纸棒的中间粘上一截短的扁纸棒来连接,③—④也一样。在这两截短的扁纸棒中间又用一条短的圆纸棒把它们连接起来。塔顶贴上一张长方形纸片把四根圆纸棒粘在这个长方形的四个直角上。 小组(四):我们组搭的高塔是圆锥体形状的,高15厘米,但是也不能承受一本作业本。示范:不能承受一本作业本。 教师和其他同学一起观察该组的高塔。这座高塔的底部是一个长方形,塔身由4根圆纸棒搭成,一共有4个侧面,相对的两个侧面是两个三角形,另外两个相对的侧面是两个长方形,塔顶是一条线段。该组学生在塔顶上粘上一张长方形纸片。

《指南》科学领域心得体会

《指南》科学领域心得体会 科学并不神秘,对于孩子来说,科学不是公式,不是原理法则,它是身边的花草鱼虫,是常见的,是有趣的活动,是欢乐的游戏,孩子们在尽情的游戏中学会认知、学会做事、学会生存、学会做人。幼儿的发展是通过与环境中的人和物的相互作用而获得的。同样,幼儿的科学兴趣也必须在与环境的相互作用中产生。为此,我们首先要为幼儿创设一个学科学、爱科学的良好氛围和环境。 幼儿对世界充满了好奇,激发幼儿探索的激情,是培养幼儿探索能力的前提。因此,我们应开展多种适合幼儿探索的内容、方法、组织形式,使幼儿能积极主动的去探索。促使幼儿观察身边事物,进行思考,提出问题,让幼儿把自己观察到的细节、成果或查到的答案大胆的表达出来。在开展各活动中,我们应注意以下两点1、提供丰富的材料,为幼儿创造探索科学的环境。材料是幼儿活动的物质条件,只有提供合适的幼儿材料オ才能保证探素活动的有效进行。教师应合理、科学、序地为幼儿提供相关的操作材料,让幼儿通过直接接材料、动手操作材料、充分感知材料的特性,利用手脑、口等感官来充分认识和探究,也就是要为他们提供更大的自主探索空间,让幼儿处在轻松自在的学习环境中,让他们拥有足够的自主探索与发现的机会和时间,让他

们在科学教育活动中充分发挥主动性、积极性,体现科学发现活动中的乐趣。2、以“玩”贯穿各活动,培养幼儿探索兴趣。“玩”是幼儿的天性,幼儿通过“玩”来探索,游戏气氛会浓烈。幼儿拥有自由选择的权利和创造的时间,能和同伴、老师自由交流,这样为幼儿营造了一个宽松、自由的学习环境,使幼儿感到轻松而无压力,能自如地进行探索。对于幼儿来说,唯有玩,在玩中才能进行创造。所以我们要鼓励幼儿大胆地玩,主动去探索,主动去参与,从而使幼儿的听觉力、注意力、观察力得到了发展,提高幼儿观察、比较、发现等科学探究能力。 幼儿只有对事物产生质疑,提出问题,才会去探索,去尝试,去寻求解決问题的方法。如在实验活动课中,幼儿对相同外形的两辆汽车,一辆会自己跑,边跑边响音乐,而另一辆必须自己用手推着跑。孩子们对此眼睛里产生了疑问,于是我对幼儿:“找一找两辆汽车什么不同,”幼儿仔细的观察比较着两辆汽车。此时我导他们发现一辆汽车底下有开关,盖子里面有电池;而另一辆汽车没有。”“有电池的一辆会自己跑,没有电池的不会自己跑。”孩子们发现这个秘密高兴极了。接着,他们有尝试着安放电池,试着怎样放才会接通电源,在这些尝试活动中,幼儿养成了仔细观察,动手实践的好习贯。而且,孩子们看得都那么认真仔细,每当有不懂的地方,他们便会大胆的来问我,我总是耐心、热情地回答,帮助幼儿共同寻找答案。培养幼儿不怕说错、做错,没有顾忌地展开思维活动,让幼儿的思维处于开放的,活跃的状

生命科学与技术研究进展

1. 什么是系统生物学? 系统生物学是一种典型的多学科交叉研究,它需要生命科学、信息科学、数学、计算机科学等各种学科的共同参与。它是一种整合型大科学,要把系统内不同性质的构成要素(基因、mRNA、蛋白质、生物小分子等)整合在一起进行研究。对于多细胞生物而言,系统生物学就是要实现从基因到细胞、到组织、到个体的各个层次的整合。 系统生物学包括四个方面: 一、系统结构。包括基因,蛋白间关系以及由此得到的基因蛋白网络和生物通路,以及这些相互之间关系所牵涉到的细胞内和细胞外结构的物理特性和机制。 二、系统动力学。可以通过代谢分析,敏感性分析,动力学分析工具比如分叉分析等,以及识别不同行为所内含的机制等分析方法和手段来理解在不同时间点不同条件下系统的行为。 三、系统的控制方法。掌握这些控制细胞处于各种状态的机制,用来模拟系统,能得到治疗疾病的药靶。 四、设计的方法。基于某些设计的原则和模拟方法,可以修正和构造具有所需特性的系统,而不需要盲目地反复实验。 2. 生物芯片技术对于系统生物学的意义? 生物芯片是多领域相揉合的产物,生物芯片技术涉及电子技术、成像光学、材料学、计算机技术、生物技术等。简单说,生物芯片就是在一块玻璃片、硅片、尼龙膜等材料上放上生物样品,然后由一种仪器收集信号,用计算机分析数据结果。根据生物分子间特异相互作用的原理,将生化分析过程集成于芯片表面,从而实现对细胞、蛋白质、DNA以及其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。生物芯片技术是系统生物学技术的基本内容。 系统生物学有两个关键技术基础,“组学”数据基础,以及检测和实验技术基础。在检测和实验技术这一方面,生物芯片占有举足轻重的地位。二十世纪末期,生物芯片开始进入大家的视野,它有着传统技术无可比拟的优势:高通量、微型化、自动化。系统生物学需要处理海量的组学数据,如果仅仅依靠传统手段,将举步维艰,借助于芯片技术,将事半功倍。 3. 以某离子通道为例,叙述蛋白结构和功能的测量方法和手段 以BK通道为例,结构测量:首先得到通道的序列,设计引物,通过体外PCR 快速高效的体外扩增该片段,然后连接到合适的载体上导入宿主细胞中进行表达,获得蛋白,通过HPLC进行蛋白分析和分离,将纯化后的蛋白配制成浓溶液,进行晶体生长实验,获得高质量的单晶体后,进行X射线衍射来解析该通道的结构,功能测量:通过量:通过切除部分序列,来测量通道的功能序列,定点突变来确定通道的关键氨基酸。通过特异性药物或毒素与通道的结合相互作用来检测通道的生理活性和功能。 4、有哪些方法可用来确定离子通道生理功能? (1)电压钳技术 膜对某种离子通透性的变化是膜电位和时间的函数。用玻璃微电极插入细胞内,利用电子学技术施加一跨膜电压并把膜电位固定于某一数值,可以测定该膜电位条件下离子电流随时间变化的动态过程。利用药物使其他离子通道失效,即可测定被研究的某种离子通道的功能性参量

《3-6岁儿童学习与发展指南》科学领域

《3-6岁儿童学习与发展指南》 --科学领域幼儿的科学学习是在探究具体事物和解决实际问题中,尝试发现事物间的异同和联系的过程。幼儿科学学习的核心是激发探究兴趣,体验探究过程,发展初步的探究能力。幼儿的思维特点是以具体形象思维为主。 (一)科学探究 1 经常带幼儿接触大自然,激发其好奇心与探究欲望。 2 真诚地接纳、多方面支持和鼓励幼儿的探索行为。 1 有意识地引导幼儿观察周围事物,学习观察的基本方法,培养观察与分类能力。 2 支持和鼓励幼儿在探究的过程中积极动手动脑寻找答案或解决问题。 3 鼓励和引导幼儿学习做简单的计划和记录,并与他人交流分享。 4 帮助幼儿回顾自己探究过程,讨论自己做了什么,怎么做的,结果与计划目标是否一致,分析一下原因以及下一步要怎样做等。 目标三在探究中认识周围事物和现象 1 支持幼儿在接触自然、生活事物和现象中积累有益的直接经验和感性认识。 2 引导幼儿在探究中思考,尝试进行简单的推理和分析,发现事物之间明显的关联。 3 引导幼儿关注和了解自然、科技产品与人们生活的密切关系,逐渐懂得热爱、尊重、保护自然。 (二)数学认知 目标一初步感知生活中数学的有用和有趣 1 引导幼儿注意事物的形状特征,尝试用表示形状的词来描述事物,

体会描述的生动形象性和趣味性。 2 引导幼儿感知和体会生活中很多地方都用到数,关注周围与自己生活密切相关的数的信息,体会数可以代表不同的意义。 3 引导幼儿观察发现按照一定规律排列的事物,体会其中的排列特点与规律,并尝试自己创造出新的排列规律。 4 鼓励和支持幼儿发现、尝试解决日常生活中需要用到数学的问题,体会数学的用处。 目标二感知和理解数、量及数量关系 1 引导幼儿感知和理解事物“量”的特征。 2 结合日常生活,指导幼儿学习通过对应或数数的方式比较物体的多少。 3 利用生活和游戏中的实际情境,引导幼儿理解数概念。 4 通过实物操作引导幼儿理解数与数之间的关系,并用“加”或“减”的办法来解决问题。 目标三感知形状与空间关系 1 用多种方法帮助幼儿在物体与几何形体之间建立联系。 2 丰富幼儿空间方位识别的经验,引导幼儿运用空间方位经验解决问题。

我国生命科学与生物技术的进展及趋势

我国生命科学与生物技术的进展及趋势 【摘要】 本文介绍了生物技术的重点研究领域,对欧美、日本等国家和我国生物技术的发展状况进行了综述,回顾了我国生物技术的发展历史,介绍和分析了我国生物技术的现状和存在问题,以及解决的对策,展望了21世纪我国生物技术的发展前景,希望21世纪的生物技术能更好的造福人民。 【关键词】:生命科学;生物技术; 趋势; 对策 党和政府对生物技术一向给予高度的重视。70年代末期, 就把遗传工程列为我国八大重 点科技领域之一。如果把1986年作为我国生物技术发展阶段的一条分界线, 那么, 1986年以前的七、八年, 我国生物技术处于一个初创阶段。中国科学院和高等院校一些生物学基础研究实力较强的单位, 率先开展基因工程和杂交瘤技术的研究。接着全国许多部门派遣访问学者到国外学习基因工程、细胞工程的技术方法。国内许多研究单位也相继开展基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程的研究, 为我国生物技术的发展奠定了基础。 总括来说,生物技术是分子遗传学、生物化学、微生物学等基础学科发展的产物。20 世纪90 年代以来, 生物技术特别是基因重组技术的发展突飞猛进, 产业化进程明显加快, 以欧美为中心的生物技术产业正在迅速兴起。在20 世纪最后几年里, 全世界生物技术市场较原有的增加了30% , 2000 年生物技术的产值预计达600 亿英镑。21 世纪将是生命科学和生物技术的世纪。 1 生物技术的重点研究领域 1.1 基因组研究研究人类基因组、哺乳类实验动物的基因组、低等真核及原核生物细胞基因组, 同时开展基因图谱的比较研究和技术开发。 1.2 基因治疗研究癌症等疾病的免疫调节和基因治疗、中枢神经系统疾病

现代生命科学与技术结课论文

现代生命科学技术的论文 基因芯片——“生物信息精灵” ——浅谈数学、计算机在现代生命科学研究中的作用 二十世纪是物理科学的世纪,而二十一世纪则是生命科学的世纪。生命科学,尤其是生物技术的迅猛发展,不仅与人类健康,农业发展以及生存环境密切相关,而且还将对其它学科的发展起到促进作用,所谓"今天的科学,明天的技术,后天的生产"。而生命科学的基础性研究是现代生物技术的源泉、科学和技术创新的关键。 现代生物技术,是一门领导尖端科技的学科,正因如此,我很想知道它与数学——我得专业课,计算机等理论或技术是怎样有机的联系在一起的。基于此,我利用课余时间查阅了许多网站、书籍,并有了小小的收获。现就“基因芯片”技术,浅谈如下。 一、基因芯片简介 基因芯片,也叫DNA芯片,是在90年代中期发展出来的高科技产物。基因芯片大小如指甲盖一般,其基质一般是经过处理后的玻璃片。每个芯片的基面上都可划分出数万至数百万个小区。在指定的小区内,可固定大量具有特定功能、长约20个碱基序列的核酸分子(也叫分子探针)。 由于被固定的分子探针在基质上形成不同的探针阵列,利用分子杂交及平行处理原理,基因芯片可对遗传物质进行分子检测,因此可用于进行基因研究、法医鉴定、疾病检测和药物筛选等。基因芯片技术具有无可比拟的高效、快速和多参量特点,是在传统的生物技术如检测、杂交、分型和DNA测序技术等方面的一次重大创新和飞跃。 二、基因芯片技术 生物芯片技术是于90年代初期随着人类基因组计划的顺利进行而诞生,它是通过像集成电路制作过程中半导体光刻加工那样的微缩技术,将现在生命科学研究中许多不连续的、离散的分析过程,如样品制备、化学反应和定性、定量检测等手段集成于指甲盖大小的硅芯片或玻璃芯片上,使这些分析过程连续化和微型化。也就是说将现在需要几间实验室、检验室完成的技术,制作成具有不同用途的便携式生化分析仪,使生物学分析过程全自动化,分析速度成千上万倍地提高,所需样品及化学试剂成千上万倍地减少。可以预见,在不远的将来,用它制作的微缩分析仪将广泛地应用于分子生物学、医学基础研究、临床诊断治疗、新药开发、司法鉴定、食品卫生监督、生物武器战争等领域。 生物芯片技术是目前应用前景最好的DNA分析技术之一,分析对象可以是核酸、蛋白质、细胞、组织等。目前全世界用生物芯片进行疾病诊断还处于研究阶段,国外已将其用于观察癌基因及肌萎缩等一些遗传病基因的表达和突变情况。

3-6岁儿童学习与发展指南科学领域

《3-6岁儿童学习与发展指南》-科学领域 科学 幼儿的科学学习是在探究具体事物和解决实际问题中,尝试发现事物间的异同和联系的过程。幼儿在对自然事物的探究和运用数学解决实际生活问题的过程中,不仅获得丰富的感性经验,充分发展形象思维,而且初步尝试归类、排序、判断、推理,逐步发展逻辑思维能力,为其它领域的深入学习奠定基础。 幼儿科学学习的核心是激发探究兴趣,体验探究过程,发展初步的探究能力。成人要善于发现和保护幼儿的好奇心,充分利用自然和实际生活机会,引导幼儿通过观察、比较、操作、实验等方法,学习发现问题、分析问题和解决问题;帮助幼儿不断积累经验,并运用于新的学习活动,形成受益终身的学习态度和能力。幼儿的思维特点是以具体形象思维为主,应注重引导幼儿通过直接感知、亲身体验和实际操作进行科学学习,不应为追求知识和技能的掌握,对幼儿进行灌输和强化训练。 (一)科学探究 目标1 亲近自然,喜欢探究 教育建议: 1.经常带幼儿接触大自然,激发其好奇心与探究欲望。如: 为幼儿提供一些有趣的探究工具,用自己的好奇心和探究积极性感染和带动幼儿。 和幼儿一起发现并分享周围新奇、有趣的事物或现象,一起寻找问题的答案。

ν 通过拍照和画图等方式保留和积累有趣的探索与发现。ν 2.真诚地接纳、多方面支持和鼓励幼儿的探索行为。如: 认真对待幼儿的问题,引导他们猜一猜、想一想,有条件时和幼儿一起做一些简易的调查或有趣的小实验。ν 容忍幼儿因探究而弄脏、弄乱、甚至破坏物品的行为,引导他们活动后做好收拾整理。ν 多为幼儿选择一些能操作、多变化、多功能的玩具材料或废旧材料,在保证安全的前提下,鼓励幼儿拆装或动手自制玩具。ν 目标2 具有初步的探究能力

2016-2017生命科学与技术研究进展考试试题库

2016-2017生命科学与技术研究进展考试题库 请各位同学注意:《生命科学与技术研究进展》课程 考试时间为:第十二周周六(2016年11月19日)晚上18:30—21:30 考试地点:东十二楼F101教室 1.简述2-3种转基因新技术的理论基础和操作原则。 1.植物转基因基因组中含有外源基因的植物。它可通过原生质体融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程技术获得,有可能改变植物的某些遗传特性,培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等的作物新品种,如玉米稻、北极鳄梨、转基因三倍体毛白杨。 2.动物转基因就是基因组中含有外源基因的动物。它是按照预先的设计,通过细胞融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程和基因工程技术将外源基因导入精子、卵细胞或受精卵,再以生殖工程技术,有可能育成转基因动物。人工转基因技术原理是将人工分离和修饰过的优质基因,导入到生物体基因组中,从而达到改造生物的目的。具有不确定性。常用的方法和工具包括显微注射、基因枪、电破法、脂质体等。 2.展望你对转基因技术应用的前景。 转基因技术是利用分子生物学技术将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体性状的可遗传修饰。转基因技术已广泛应用于医药、工业、农业、环保、能源、新材料等领域。目前已有基因工程疫苗、基因工程胰岛素和基因工程干扰素等药物。其使用基因拼接技术或DNA重组技术(即转基因技术),指按照人们的意愿,定向地改造生物的遗传性状,产生出人类需要的基因产物,以此生产出的药物原料和药品。利用转基因技术进行遗传改良有着重要的意义,可以:第一、增加产量。第二、改良品质。第三、增强抗逆性。第四、生产转基因药品。 同时,转基因技术的发展打破了自然发展的规律或多或少破坏了生物界领域的和谐。转基因技术对生态系统和人类健康的危害: 第一,基因飘逸即基因流或基因水平转移到其他近缘物种。第二,转基因植物产生的杀虫毒素可由根部渗入土壤, 某种单一的转基因植物的大量种植可能会对土壤生物及微生物和环境产生不良影响, 因而减少本地区物种的多样性。第三,转基因产品的毒性, 能引起人的过敏反应。第四,转入植物的标记基因(特别是抗生素基因) ,有可能通过某种途径扩散到其他微生物中并使其产生新的抗药性,导致超级病原菌的产生。 因此转基因作物安全性需考虑的问题:(1)转基因作物的食品安全性:毒性、过敏反应、抗药性等。(2)环境释放的生态风险作为“外来种”是否带来生态风险;在环境中的残留及可能造成的基因污染;对土壤生态系统的影响;可能演变成农田杂草或将基因传递到其他杂草的风险。 3.请试论述生物能源的优越性及不足。 优越性:生物质能源具有资源丰富、可再生、低污染,能解决能源危机和保护生态环境。易燃烧,污染少,灰分较低。能控制环境污染,减轻对石油资源的依赖,推动农业产业链的发展,是解决全球能源危机的理想途径。(1)提供低硫燃料,(2)提供廉价能源(于某些条件下),(3)将有机物转化成燃料可减少环境公害(例如,垃圾燃料),(4)与其他非传统性能源相比较,技术上的难题较少。另外,①生物燃料是唯一能大规模替代石油燃料的能源产品,而水能、风能、太阳能、核能及其他新能源只适用于发电和供热。②生物燃料是产品上的多样性。能源产品有液态的生物乙醇和柴油,固态的原型和成型燃料,气态的沼气等多种能源产品。既可以替代石油、煤炭和天然气,也可以供热和发电。③生物燃料是原料上的多样性。生物燃料可以利用作物秸秆、林业加工剩余物、畜禽粪便、食品加工业的有机废水废渣、城市垃圾,还可利用低质土地种植各种各样的能源植物。 ④是生物燃料的“物质性”,可以像石油和煤炭那样生产塑料、纤维等各种材料以及化工原料等物质性的产品,形成庞大的生物化工生产体系。⑤生物燃料的“可循环性”和“环保性”。⑥生物燃料的“带动性”。生物燃料可以拓展农业生产领域,带动农村经济发展,增加农民收入;还能促进制造业、建筑业、汽车等行业发展。在中国等发展生物燃料,还可推进农业工业化和中小城镇发展,缩小工农差别,具有重要的政治、经济和社会意义。⑦生物燃料具有对原油价格的“抑制性”。⑧生物燃料是创造就业机会和建立内需市场。 不足:(1)植物仅能将极少量的太阳能转化成有机物,(2)单位土地面的有机物能量偏低,(3)缺乏适合栽种植物的土地,(4)有机物的水分偏多(50%~95%) 还有:热值及热效率低,体积大而不易运输,目前达不到规模化生产的程度:生物质合成燃料乙醇存在着“与人争粮”的问题,生物质合成生物柴油存在着污染较大的不足,生物制氢存在着产氢效率低,氢气收集困难等弊端,沼气发酵则存在着发酵效率低、持续运行能力差的缺点。

小学科学教学案例分析修订稿

小学科学教学案例分析集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]

案例分析:小学科学教学案例分析 工农中心校李敏 (2013---2014下) 在课堂教学中,注重学生的思维发展,为“放手”指明方向。以学生良好的学习为主体,在教学中转变教师的角色,培养学生的学习习惯,为学生设计合理的探究活动,引领学生探究思维的发展。这是苏教版小学五年级《科学》能量单元的起始课,电、磁是本课学习的基础,教学时我从学生的前概念出发,从学生感兴趣的和存疑的问题入手,设计有针对性的教学活动,经历回忆(电路知识和磁铁性质)——探究(电能否产生磁)——进一步验证(短路是否使电流增强)——现象的分析与解释——巩固(改变导线使磁针偏转角度更大)——拓展活动(用线圈和指南针检测电池中是否还有电)等步骤,紧扣思维的层层深入发展,来组织学生通过小组合作完成实验与观察活动,并对实验现象通过分析做出合理的解释。为后继学习打下坚实的基础。 教学中的“扶”与“放”,在这节课的设计中体现的较为充分,第一环节的通电导线是在老师的指导下,学生进行模拟实验的。而第二环节中,只设计了三个探究任务,至于怎么操作?就放开学生的手脚让学生自己进行探究。有了前面的“扶”学生后面的“放”也显得轻松自然。而且通电线圈等的磁性最大化是要多次实验才能完成的,这也给学生更多的探究的余地。我们知道,课堂应该是学生的舞台,学生才是课堂舞台中真正的“主角”。好的教师不是自己当主角,而是尽可能把多的时间、空间留给学生,让他们自由自在地去想、去做、去说。 可是,在实际教学中,我们常常害怕一旦放手后,学生会跌跌撞撞,会错误百出,学习会偏离既定的方向,课堂会不可收拾。于是,教师总是不敢放手,在课堂教学中追求‘小步走’,环环相扣,“水到渠成”——把探究活动分成几步,甚至细心地为他们考虑到有可能出现的各种小问题,在课件中来个“温馨提示”,学生只要完全按照老师的要求去做,总能得到老师想要的结论,初看这样的课堂似乎很成功,教学目标都能达成,学生与老师配合得很好,教学过程也很严谨、流畅。但细细分析,这样的课堂真的有效吗对学生的思维发展真的有利吗

生命科学对我们日常生活的影响

生命科学对我们日常生活的影响 摘要:现代科学技术发展极大地推进了人类社会的进步,尤其生命科学领域的进展给我们的生活带来了翻天覆地的变化,生命科学可以说已经成为当今世界最为活跃的科技领域之一。而这一领域的研究成果也正广泛应用于人类社会,在人类的衣食住行方面以及减少人类疾病和动植物病害、改善人类的营养状况,减少环境公害、保护自然资源等方面都产生了巨大的效益。 关键字:生命科学人类生活 一、引言 随着人类社会的迅猛发展,能源、资源、人口、粮食、疾病等社会问题也变得越来越严峻,然而用常规的物理化学方法又很难完全解决这些问题,但生命科学却能帮助我们很好的解决这些问题。21世纪可以说是生命科学的世纪,因为生命科学在人类生活的方方面面都产生重要的影响。我们的一举一动、一言一行都离不开生命科学;我们的吃穿住行也离不开生命科学;可以说在人类的生活中生命科学无处不在。 二、生命科学的涵义 简单的说,生命科学就是研究生命现象及其规律的科学。它既研究各种生命活动的现象和本质,又研究生物与生物之间、生物与环境之间的相互关系,以及生命科学原理和技术在人类经济、社会活动中的应用。生命科学是一门很高深的学科,包括了很多的领域,它的历史悠久,发展意义重大。 三、生命科学的发展 自古以来,人类就没有停止过对神秘的生命现象孜孜不倦的探索。17世纪前,由于科学技术水平的限制,人类对生命科学的认知也仅仅停留在好奇和崇拜的阶段,直到18世纪40年代,英国的虎克首次用自制的显微镜观察到了细胞,不久,荷兰的 Leeuwenhoek便清晰的观察了活动的细胞,并证实了细胞是所有生命的结构基础;随后18世纪60年代中期,“现代遗传学之父”---奥地利的传教士孟德尔通过豌豆实验阐明了生物遗传的两个最基本最经典的规律——分离规律和自由组合定律,开创了遗传学研究的新纪元。在19世纪50年代中期,watson 和crick共同发明了DNA的双螺旋结构,并因此获得了诺贝尔奖,DNA双螺旋结构的阐明也标志着现在分子生物学的诞生。20世纪四十至五十年代前后,生物学家们开始积极吸收数学、物理、化学等其他科学最新的研究成果及技术,对生命科学展开了分子层面的研究。进入二十世纪八十年代,生命科学更势不可挡,成为影响当代人生活的四大科学之首。目前,生命科学可以说已经成为21世纪当之无愧的第一科学。国际知名核心期刊与生命科学相关的论文占着越来越多的比例,世界优秀科技成果评选总不会离开生物科学的最新成果,无论从这些还是从对人类生活及思想的影响来看,生命科学都是当今世界科学研究的核心,最为炙手可热的领域。 四、生命科学在人类生活中

生命科学与技术

生命科学与技术 一、培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展,掌握坚实、宽厚的自然科学和生命科学基础理论,具备系统的生物高新技术和∕或生物医学工程专业知识和创新、创业技能,能在生命科学与技术领域从事科学研究、技术开发、企业管理等方面工作的,富有社会责任感的,具有国际视野和竞争力的综合型、创新型高级专业人才。 二、主干学科与相关学科 主干学科:生物学/生物医学工程 相关学科:生物工程、生物医学工程、生物信息工程、管理科学与工程。 三、专业主干课程 普通生物学、生物化学、生物物理学、遗传学、细胞生物学、微生物学、分子生物学、人体解剖生理学、生物医学工程概论、计算机程序设计、电路、信号与系统、数字电子技术、模拟电子技术、电子技术实验、工程制图。 四、主要实践环节 工程训练、综合技能训练、专业实习、企业实践、野外考察实践、毕业设计、军事训练。 五、学制与学位 学制6年。工学或理学硕士学位。 首先获得学士学位。继续学习2-3年,符合硕士研究生毕业条件,可获得硕士学位。 六、毕业条件 本科阶段最低完成180学分(课内),及课外8学分;通过CET4级考试;并且军事训练考核合格;通过《国家学生体质健康标准》测试;方可获得毕业证和学士学位证。 修完硕士研究生课程,通过CET6级考试;通过硕士学位论文答辩,获得硕士学位。

七、选课说明及要求 本专业为六年制硕士学位培养。实行通识教育、专业教育、和硕士论文的分阶段连续培养模式。其中前两年主要完成通识类课程和科学基础课程的学习;第5-7学期完成专业主干课程和专业选修课程的学习,第7学期还需完成部分研究生课程的学习;第8学期进入本科毕业设计阶段。后两年进入研究生课题研究阶段,包括题目选定、开题论证、实验研究以及硕士毕业论文写作。论文工作于第12学期结束,参加所在系组织的硕士学位论文答辩。 1.课程设置表中模块选修的具体说明 (1)通识教育模块:必修27学分,选修16学分,共计43学分。其中基础通识类课程12学分,包括基础通识类核心课限选6学分,限定在《世界文明》、《社会与艺术》、《生命与环境》三种门类中各选1门课程,和基础通识类选修课任选6学分。思想政治教育与国防教育课程必修16学分。体育、英语、计算机类必修15学分。学生还可根据自己的兴趣和精力选修其它课程。 (2)学科教育模块:必修106学分,选修11学分,共计117学分。其中基础科学课程必修46.5学分;专业主干课程(包括学科基础课程和专业基础课程)必修50.5学分;专业课程必修9学分,选修至少11学分。 (3)集中实践模块:必修20学分。包括工程训练2学分(电子实习、现代控制测试系统各1学分);综合技能训练1学分;专业实习3学分;企业实践1学分;野外考察实践1学分;毕业设计12学分。 (4)双语课程:每个学生要求必修至少两门双语课程。 (5)本专业学生第7学期确定研究生导师,与普通班推免研究生工作同步进行。在第7、8学期,修完全部研究生课程,所得学分可计入在本校继续攻读研究生学位的课程学分。所选研究生课程学分可以计入本科阶段的基础通识类选修课或专业选修课学分,但不能取代本科180学分。 2、集中实践的说明与要求 (1)工程实践 工程实践由两门课程构成:电工实习和现代控制测试系统(测控实习),分别安排在第3、4学期,通过实践,使学生初步了解工程的概念,建立大工程意识。由工程坊负责安排具体内容,并进行考核。 (2)综合技能训练 包括:生命科学数据的获得、保存、评价、解释和展示;生命科学实验预案的设计;生命科学实验仪器设备的正确使用及注意事项;团队协作和个人工作的安排技巧;资料查阅、文献综述、科技论文写作;个人展示等技能的基本训练。此外,要求每个学生至少参加一项国家或学校的大学生创新计划项目,或开放实验项目。安排在第5-7学期,由指导教师负责考核。 (3)专业实习 在三年级学习结束后,到生物技术企业/公司、医学仪器设备企业/公司、或生物制药企业/公司进行专业实习和管理实践,了解与专业有关的生产实际和管理情况。实习方式以集中实习为主,要求有完整的环节,结束后由实习单位给出评价,个人提交总结报告,通过答辩后给出最终成绩。 (4)企业实践 在5-6学期,邀请国内外相关产业的知名公司或企业以由公司或企业授课(中文或英文)+ 在企业公司实践的方式进行培训实践活动。由培训企业/公司及带队教师共同考核。 (5)野外考察实践

浅谈生命科学的应用

浅谈生命科学的应用 生工121 徐娜 2012121104 这学期选修了生命科学导论这门课,了解到生命科学是通过分子遗传学为主的研究生 命活动规律、生命的本质、生命的发育规律,以及各种生物之间和生物与环境之间相互关 系的科学。最终能够达到治疗诊断遗传病、提高农作物产量、改善人类生活、保护环境等 目的。今天就来谈谈生命科学与我所学专业的联系,我的专业是生物工程,方向主要的是 食品发酵,那么生命科学在食品发酵方面有哪些应用呢? 一、基因工程技术在食品发酵生产中的应用 基因工程技术是现代生物技术的核心内容,采用类似工程设计的方法,按照人类的特殊 需要将具有遗传性的目的基因在离体条件下进行剪切、组合、拼接,再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞,进行无性繁殖,并使目的基因在受体细胞中高速表达,产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。 (一)改良面包酵母菌的性能 面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。将优良酶基因转入面包酵母菌中后,其含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖的含量比普通面包酵母显著提高,面包加工中产生二氧化碳气体量提高,应用改良后的酵母菌种可生产出膨润松软的面包。 (二)改良酿酒酵母菌的性能 利用基因工程技术培育出新的酿酒酵母菌株,用以改进传统的酿酒工艺,并使之多样化。采用基因工程技术将大麦中的淀粉酶基因转入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉发酵,使生 产流程缩短,工序简化,革新啤酒生产工艺。 (三) 改良乳酸菌发酵剂的性能 乳酸菌是一类能代谢产生乳酸,降低发酵产品pH值的一类微生物。乳酸菌基因表达系 统分为组成型表达和受控表达两种类型。通过基因工程得到的乳酸菌发酵剂具有优良的发 酵性能,产双乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的稳定形成能力、抗杂菌和病原菌的能力较强。 二、细胞工程技术在食品发酵生产中的应用 细胞工程是生物工程主要组成之一,是在细胞水平上改变细胞的遗传特性或通过大规模细胞培养以获得人们所需物质的技术过程。细胞工程主要有细胞培养、细胞融合及细胞代 谢物的生产等。细胞融合是在诱导剂作用下,使两个或两个以上的异源细胞或原生质体相互接触,从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。细胞融合技术是一种改良微生物发酵菌种的有效方法,主要用于改良微生物菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新产物等。与基因工程技术结合,使对遗传物质进一步修饰提供了多样的可能性。例如日本味之素公司应用细胞融合技术使产生氨基酸的短杆菌杂交,获得比原产量高3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交,分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良 的高性能谢利酵母来酿制西班牙谢利白葡萄酒获得了成功。 在细胞培养方面最典型的例子是人参细胞培养成功,还有香料与色素的生产。日本利 用培养草莓细胞生产红色素的技术已成功应用于葡萄酒及食品加工之中。利用香草细胞培 养技术可大量生产香草香精。当今,白酒、果酒、酱类等食品发酵行业以使用酵母为主, 曲菌也适于酒类和酱油生产。这些行业的微生物育种目标是培养出耐乙醇酵母、耐盐酵母、耐高糖酵母、无泡酵母、耐温酵母及谷酰胺酶与蛋白质分解酶活性高的曲菌。具有重要意

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