福建省動物學會
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福建省動物學學科發展研究報告
福建省動物學會
動物學是一門具多分支學科的基礎科學,不僅學科本身的理論研究內容廣博,與農、林、牧、漁、醫、工等多方面的實踐也有密不可分的關系。紛紜多彩的動物界不僅為人類的衣、食、住、行提供了寶貴資源,也為美化人們的生活、滿足人們精神生活的需要提供了豐富內容。
動物學既是古老的學科,開始于人類生產勞動過程中的知識積累;又是現代的學科,擁有完整的具有現代科學技術特征的整個科學體系,是在人們生產實踐過程中不斷地從單一的形態學、分類學逐漸發展為具有眾多分支學科的綜合性科學,是集基礎理論研究與應用實踐為一體的綜合性科學,由基礎科學、應用基礎科學、技術科學和應用科學組成。
傳統的動物學分支有動物形態學、動物分類學、動物生理學、動物生態學等。以研究對象劃分,動物學可分為無脊椎動物學、脊椎動物學、寄生蟲學、昆蟲學、鳥類學、哺乳動物學等;按研究的內容又可劃分為動物解剖學、動物組織與胚胎學、動物生理學、動物生物化學、動物細胞學、動物遺傳學、動物生態學、動物分子生物學、動物病理學、動物藥理學、動物毒理學等學科內容。近年來,隨著科學技術的發展,動物學科的研究已擴展和延伸到許多新領域。
福建省動物科學研究歷史悠久。許多國內外著名的動物學學者包括秉志、伍獻文、鄭作新、唐仲璋、唐崇惕、陳宜瑜等院士和鄭重、張松蹤、丁漢波等為我省動物科學的建設與發展奠定了良好的基礎。經過幾代人的努力,福建省動物學學科取得了豐碩成果,極大地推動了動物學科學的發展,在國內外享有盛譽。
為了深入貫徹落實全國科技大會和《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020)》精神,推進海峽西岸經濟區現代農業發展,促進自然科學發展,發揮學會在引導學科發展研究中應有的作用,在福建省科學技術協會的領導和支持下,我學會組織一批專家、教授,在調查、文獻研究和探討基礎上,撰寫出福建省動物學學科發展報告。客觀、全面地分析了我省動物學學科體系建設現狀、學科發展現狀和問題。結合省情,提出了今后我省動物科學發展的關鍵問題與研究重點,以科學發展觀為指導,提出了促進福建省動物學學科進一步發展的目標與對策。
目前福建省動物科學的研究機構主要分布在福州、廈門和泉州等若干高等院校和科研院所。
廈門大學生命科學學院是我省動物學研究最主要和最權威的機構之一。近幾年,學院大力引進高級人才,積極就地培養學科帶頭人,建立課題組管理體制,優化教學科研團隊。先后獲國家首批動物學博士授權點(1981)、教育部寄生動物研究室(1984)、國家首批動物學重點學科(1987)、動物學長江學者獎勵計劃特聘教授崗位(1999);建有國家理科基礎科學研究和教學人才生物學培養基地(1993,重要力量),國家生命科學與技術人才生物學培養基地(2002,重要力量)。目前已建立了一支學術水平較高、總規模為40人的專任教師隊伍,其中,教授19人,副教授15人,博士生導師15人,中國科學院院士1名,長江學者特聘教授2人,國家杰出青年基金獲得者2人,國家級教學名師1人、跨(新)世紀人才4人。2004年,與新加坡國立大學聯合建立了“生命科學開放實驗室”。同時,在首批“高等學校學科創新引智計劃”建設項目(簡稱“111計劃”)基礎上,通過團隊引智的方式,先后有10名海外學術骨干與廈門大學開展合作研究及聯合培養研究生,有2名教師和5名研究生到新加坡開展合作研究并取得良好的進展;通過學術會議、短期訪問、學者交流等活動,取得了提高雙方在動物科學領域的研究水平和人才培養能力,創造了雙贏的局面。此外,廈門大學還與美國、加拿大、挪威、瑞典、日本等國外著名研究機構有密切的學術交流與互訪工作,為人才培養提供了濃厚的學術氛圍,為學生的科研起飛提供了大量的思路。
福建師范大學生命科學學院擁有百年輝煌的歷史,現已建立起較為完整的生命科學學科體系,為我國生命科學領域造就了一批杰出人才,是我省動物科學研究的中堅力量。學院現有專任教師80人,其中動物學專業的教授11人、副教授14人;具有博士學位12人;閩江學者特聘教授1人,外籍專家1人。擁有“動物學”博士學位二級學科授權點,“生物學”理學碩士學位一級學科授權點(含有12個二級學科)。學院現擁有“福建省發育與神經生物學重點實驗室”和“發育生物學”、“資源與環境學”等省級重點學科。集美大學水產學院現有專任教師85人,其中教授、研究員16人,副教授33人;具有博士學位的教師50人,碩士學位21人;在職攻讀博士學位的教師10人,留學歸國人員20多人。享受國務院政府特殊津貼專家4人,全國師德之星1人,全國先進工作者1人,農業部有突出貢獻中青年專家2人,入選國家級百千萬人才工程1人,入選省級百千萬人才工程6人,入選福建省高等教育學校新世紀優秀人才支持計劃4人、福建省青年“五四”獎章1人,廈門市拔尖人才1人,廈門市“五一”勞動獎章1人。泉州師范學院從事生物學教學與科研的專職教師共27人,其中與動物學相關的教師有13,其中教授3人,副教授3人,高級實驗師2人,高級工程師1人,講師3人,助教1人,高級職稱占69.2%,具博士學位者6人,占46.2%,具碩士學位者3人,占23.1%,已經形成一支年輕,富有朝氣的動物學教學、科研隊伍。
此外,福建農林大學、福建醫科大學、龍巖學院、寧德師范學院、漳州師范學院等高校以及國家海洋局第三海洋研究所、福建農科院、福建省水產研究所、福建省淡水所等還擁有許多動物學的專任教師和研究人員。
廈門大學利用動物學學科建設資金和“211工程”二期、“985工程”二期建設資金建設公共平臺,已經購置3250萬元的大中型儀器,建設高水準轉基因SPF動物中心。平臺建設的大中型儀器設備由學院分析測試中心統一管理,實施儀器管理責任到位、保養到位和服務到位的崗位責任制。公共平臺建設面積共350平方米,配備有許多本學科研究的先進儀器,如大型液質聯用儀、納升級液相色譜儀、多肽合成儀、雙向凝膠電泳分離系統、蛋白質鑒定和檢索分析軟件、共聚焦顯微鏡、流式細胞儀、200KV透射電子顯微鏡、電感藕合等離子體質譜儀、微波消化系統、顯微基因注射儀、倒置和正置熒光顯微鏡、制備型液相色譜儀、氣相色譜儀、各類超速/高速離心機、冷凍離心機、定量PCR擴增儀、梯度PCR擴增儀、基因序列分析儀、凝膠掃描系統、熒光分光光度儀、化學發光儀、各類PCR擴增儀、二氧化碳培養箱和電泳儀等。
廈門大學動物學教學基礎條件的建設以建設“國家理科生物學人才培養基地”和“國家生命科學與技術人才培養基地”為契機,充分利用國家理科基地人才培養基金建設教學實驗室,加強學生技能和綜合素質的培養。教學實驗室的設備總價值從2001年的150多萬元,增加到目前的1700多萬元。實驗教學中心根據國家生物學本科生實驗教學示范中心標準,規劃實驗室建設,對全院實驗教學用房統一管理調配,完善“本科生創新開放性實驗室”建設,提高實驗室的開放度,達到資源共享與合理使用。根據實驗室管理的需要,定編定崗,建立崗位責任制,提高服務質量和管理水平。2006年,廈門大學生命科學實驗教學中心被教育部列入國家級實驗教學示范中心建設項目。2003年投入經費96萬元,在南靖縣和溪鎮建立南亞熱帶雨林自然保護區實習基地、購買和裝修一幢三層1448 m2樓房,作為動物學、生態學等專業實習基地的住房和實驗室,提供穩定的野外實習基地,為學生生產實習創造優越的實習環境條件。廈門大學動物標本館建于1922年,迄今收藏有1000多種國內外較珍貴的動物標本,是省、市科普教育基地,也是教學實習基地之一。2002年投入28萬元擴建海洋動物標本館,制作動物標本櫥及添置除濕設備等,解決動物標本的存放和保護問題;增添部分珍貴標本,并為學生自制標本提供展位,既豐富了動物標本館內容,又為學生現場教學和教學實習提供良好條件。
福建師范大學生命科學學院經近百年的發展,實驗室的建設和實驗教學不斷加強。2006年省教育廳正式批準在該學院成立福建省生物學實驗教學示范中心,建立起了融顯微和亞顯微觀察技術、大分子分離純化技術、分子生物學和基因工程技術、生物化工技術、宏觀生物學技術、細胞與遺傳學為一體的開放性基礎實驗室。實驗中心總面積達5450多平方米,擁有大批先進的實驗配套設備,如體視熒光顯微鏡、高速冷凍離心機、雙光束紫外/可見分光光度計、梯度PCR儀、三目相差熒光顯微鏡、凝膠成像系統、生理信號采集處理系統、超低溫冰箱等。這些先進設備極大改善了中心的實驗條件,為動物學的深入研究奠定了良好基礎。福建師范大學動物標本館創建于1940年,館藏標本約5萬多號,近3000種。擁有華南虎、朱鹮等90多種國家一、二級重點保護的珍貴種類,1999年被福建省批準為第一批省科普教育基地,她不僅是教學和科研的無價之寶,也是進行社會主義精神文明建設和對外學術交流的一個重要窗口。
集美大學水產學院是我省唯一的一所水產動物高等院校,設有水產養殖學、海洋漁業科學與技術、動物科學和動植物檢疫等4個本科專業。目前,學院擁有國家級壇紫菜科技特派員創業鏈(基地)、鰻鱺現代漁業技術教育部工程研究中心(建設中)、福建省高校水產科學技術與食品安全重點實驗室、福建省水產病害防治研究中心、福建省水產學研究生創新基地,福建省壇紫菜種質資源庫,廈門市飼料安全與檢測重點實驗室、集美大學水域環境與漁業資源監測中心,水產試驗場和16個校外產、學、研基地;擁有專業實驗室2500多平方米,學校共投入2500多萬元用于實驗室建設。現擁有萬元以上儀器設備180多臺,儀器設備值合計2500多萬元。泉州師范學院自2004年接受教育部本科教學工作水平評估以來,逐步加大了對生物學基礎設施的投入力度,尤其是2009年實施碩士點立項建設和服務海西建設以來,加強實驗室的建設與管理,對生物學科建設的投入顯著增加,基本形成了上下貫通、橫向協調、運轉高效、保障有力的生物學科基礎設施網絡。1988年以來,累計投入生物學科基礎設施600多萬元,建設了38個實驗室,面積達3860平方米。其中1個省級重點實驗室,1個生物綜合研究公共平臺。
此外,福建農林大學、福建醫科大學、龍巖學院、寧德師范學院、漳州師范學院等高校以及國家海洋局第三海洋研究所、福建農科院、福建省水產研究所、福建省淡水所、福建省海洋研究所等科研機構擁有許多較完善和各具特色的研究設施。
福建省動物科學采取了多層次、多方位的人才培養模式,目前已形成比較完整的動物學人才培養與教育體系。
廈門大學生命科學學院設有生物學一級學科博士點、生物學博士后流動站、國家生物學理科基礎科學研究與教學人才培養基地、國家生命科學與技術人才培養基地、生命科學國家級實驗教學示范中心等。生物學一級學科博士點涵蓋動物學、植物學、微生物學、細胞生物學、生物化學與分子生物學、生態學、水生生物學等博士學科點和碩士學科點。本科專業包括生物科學、生物技術、生態學,每年招收本科生為150~160人。2009年,本學科點博士生招生規模為9人,碩士生招生規模為24人。
福建師范大學生命科學學院涵蓋了對本科生、全日制碩士研究生、博士研究生的人才培養,具有動物學博士點和生物學一級碩士點,在生物學一級碩士點中,包括有動物學、水產動物學、發育生物學、神經生物學、寄生蟲學等多個二級學科點。動物學教學成為國家級精品示范中心點和福建省“211工程”重點建設學科。集美大學水產學院目前已形成比較完整的水產養殖人才培養與教育體系。涵蓋有專科、本科生、全日制碩士研究生、農業(漁業領域)推廣碩士研究生的培養。學院的水產養殖學自1972年在水產學院開始本科招生以來,一直是福建省唯一的一所水產高等院校。2004年水產養殖被確定為省級重點學科。2009年水產養殖學專業成為省級特色建設點。水產養殖學教學團隊被評為省級教學團隊。目前在校本科生642人,2005年~2009年共培養學士831名。2003年水產養殖學以100分的優異成績獲得教育部碩士學位授權,現有水產養殖學和漁業資源學兩個二級學科碩士點,覆蓋水產一級學科下三分之二的二級學科。一個漁業領域農業推廣碩士學位授權點。2004年~2009年已招收研究生126名,2007-2009年共培養碩士47名。2007年被批準為農業推廣碩士專業學位(漁業領域)培養單位,目前在校生29名。泉州師范學院自1986年開始招收生物學教育專科學生,2000年升格為本科,2006年開始招收生物技術專業學生,2001年~2006年,已培養學士412名。目前在校生600多人。2004年~2009年,每年大約有10%的學生考取碩士研究生,其中有不少考進985重點高校的碩士研究生,如廈門大學、華東師范大學等。
通過“十五”期間的建設,我省動物學學科有了長足的發展,科研經費不斷增加。2009年,廈門大學動物學學科縱向經費(1800萬元)與2001年(100萬元)相比增加18倍;橫向科研經費620萬元與2001年(63萬元)相比增加近10倍。縱向科研經費當中包括國家自然科學基金的杰出青年基金、國家基金重點項目、“863”、“973”項目以及教育部科技重點項目、教育部跨世紀人才項目、國家自然科學基金面上項目、福建省自然科學基金重點項目、福建省自然科學基金面上項目、廈門市科技項目等多項。福建師范大學動物學學科在近五年獲得了包括了“863”項目、國家重點攻關項目、“973”項目子課題、國家自然科學基金、省部級重大專項、重大和重點科技項目五十多項,縱向科研經費達近3500萬元。近幾年來,集美大學動物學和水產科學承擔了包括國家863項目、973計劃子課題1項、國家支撐計劃項目1項、國家自然科學基金項目、福建省科技重大項目、重大專項項目、重點項目和公益性行業科研專項等眾多研究課題,合計研究經費超5000萬元。
本學科發表的學術論文也在逐年增長。廈門大學動物學領域的SCI論文數量從2001年的3篇到2009年的60余篇,其中影響因子5.0以上的高水平SCI論文達7篇;長江學者韓家淮教授帶領的課題組2005年在《Nature Immnology》(IF:27.011)學術期刊上發表高水平論文,2009年在《Science》學術期刊上發表高水平論文。福建師范大學生命科學學院近5年來發表論文400多篇,其中被SCI、EI收錄的高級別論文達38篇。
我省動物學學科師資和研究隊伍的規模有較大的發展,結構進一步優化,層次和水平得到很大的提升,涌現出一批學術上的領軍人物和在國內外具有較大影響的中青年學科帶頭人及若干優秀創新團隊,一大批青年骨干教師迅速成長起來,師資隊伍的整體素質有了很大的提高,學科的核心競爭力得到明顯增強,在許多研究領域取得了全面的發展。
本方向學術帶頭人廈門大學唐崇惕院士,在人畜(獸)共患的寄生蟲病病原生物學、流行病學、分子生物學、免疫學及模式生物等方面科學研究獲得突破性研究進展,完成國家基金重點項目“內蒙東部地區各種棘球蚴病病原生態學及流行病學的研究”等,在Parasitology、Journal of Parasitology等刊物上發表研究論文多篇,編寫出版“中國吸蟲學”,“我國西部地區人畜獸共患蠕蟲病病原生物學和流行學的調查研究”項目獲得教育部提名國家科學技術獎二等獎,“松材線蟲早期診斷檢測管的研制與應用”項目獲得教育部提名國家技術發明一等獎,部分研究成果在國際同行研究領域中處于領先地位。福建師范大學在本領域的研究是以寄生蟲感染和傳播的分子機制研究以及診斷和防制策略開發為核心內容。闡明重要病原生存的分子基礎及其入侵宿主的分子機理,為寄生蟲感染提供簡便快速準確的診斷方法,為預防疫苗和治療藥物的研發奠定基礎。目前在原蟲感染的免疫診斷、病媒蜱生存的分子基礎、海水經濟魚類養殖中危害嚴重的“白點病”的病原-刺激隱核蟲的分子生物學方面取得了相當的進展,已克隆了數百個功能基因,這些基因的功能研究將為相關寄生蟲的防制提供重要的科學依據。
廈門大學開展了哺乳動物胚胎發育與胚胎著床的分子機理的研究,建立了斑馬魚模式動物中心,研究Wnt、P38和TOR等通道相關的蛋白及其突變體對動物體早期發育的影響,探討動物胚胎發育、組織器官發育、細胞生長、基因表達的分子調控機制等,在發表研究論文及科學研究水平等方面達到國際領先地位。福建師范大學在動物器官發育的分子機制研究上形成了特色和優勢。在探討器官早期發育的研究中,揭示上皮與間充質組織之間相互作用時有關生長因子的作用,了解導致器官發育的有關分子機制,開展了人類牙齒再生的系統研究,建立了人類牙胚組織在裸鼠中的發育體系,對利用人類骨髓基質干細胞、胚胎干細胞和角質細胞干細胞進行牙齒再生的工作正在進行之中,取得良好的進展。研究工作處于國際和國內領先的地位,研究中所涉及到的一整套技術在國際上處于領先的地位。
廈門大學在海洋動物功能酶、海兔中樞神經系統蛋白質組學、肺癌和肝癌快速診斷的多肽標記物蛋白質組技術、免疫性蛋白質的蛋白質組學和基因組學研究等方面進行了系統研究。研究成果獲得省部級科技進步二,三等獎3項,在Proteomics、Journal of Proteome Research等刊物發表研究論文多篇,部分研究成果已在國際同行研究領域中產生一定的影響力。
本方向學術帶頭人林圣彩教授和韓家淮教授,揭示腫瘤壞死因子(TNF)誘導細胞凋亡或壞死(Necrosis)的新調節基因、Axin在Wnt和JNK信號轉導途徑中不同的蛋白質復合體的形成因素與機理、蛋白質的結構基礎及其生物學功能等。相關研究水平處于國際領先地位,并在Science、Nature Cell Biology、Nature Immunology、Journal of Cell Science、Journal of Biological Chemistry等雜志上發表研究論文20多篇。
水產養殖是我省集美大學水產學院在長期科研工作中逐步形成的較穩定的研究方向,包括水產動物的規模化養殖、水產動物遺傳育種與生物技術、水產病害防治、水產動物營養與飼料、漁業資源與環境、水產品加工與貯藏技術等許多研究領域。從細胞遺傳學、生化遺傳學、數量遺傳學、群體遺傳學、分子遺傳學和分子育種學等諸多分支學科開展了大黃魚、真鯛等十余種經濟魚類的人工繁育和養殖技術的研究,其成果部分達到國內先進水平,大大促進了我國及福建省魚類養殖業的發展。近年來,在九孔鮑、雜色鮑、日本對蝦等福建省優勢養殖種類養殖等研究方面,也取得可喜成果,為鮑魚工廠化養殖做出積極貢獻,取得顯著的經濟效益、社會效益和生態效益。福建師范大學生命科學學院在福建名特優新種類西施舌和其它重要經濟貝類、甲殼類的繁育研究、染色體工程和天然產物代謝研究、養殖示范及推廣方面取得重大突破,多項研究成果處于國內領先水平。
泉州師范大學主要以模式生物蜜蜂為對象,篩選具有潛在商業價值的基因,并對其功能進行研究。在國內率先建立了蜜蜂轉基因技術體系,成功地將綠色熒光蛋白基因導入胚胎并獲得表達,在轉錄水平上得到檢測驗證,完成國家自然科學基金項目“蜜蜂Ammarl轉基因技術體系的建立及應用”,這些工作得到了本領域國內同行專家的肯定。在該領域的研究已處于國內領先地位。鐵代謝調控機制的研究也取得重要進展,已在果蠅中發現參與鐵代謝的新蛋白,目前正就這一新的發現深入研究。該研究成果將有助于了解細胞周期調控、細胞增殖、發育、分化、衰老、凋亡、免疫反應、貧血、老年癡呆癥的機制。福建師范大學組織工程材料方向圍繞基因重組蛛絲蛋白作為新型生物材料的研究,以系統性的工作奠定了重組蛛絲蛋白作為組織工程新材料獨特的研究,相關研究成果達到國際先進水平;在哺乳動物感覺的傳導和調控機制研究方面,緊跟世界最新發展趨勢,開展了新近發現的哺乳動物受體Mrg的功能,在世界上率先報導Mrg對疼痛信號的發生、傳遞以及阿片耐受有獨特的調制作用,目前還繼續開展“5-羥色胺2A受體是介導疼痛的關鍵因素”的系列理論研究,這些研究成果處于國際領先水平。
福建省各高校充分認識教學工作的重要性,從政策、經費和實驗室建設等方面加強教學改革與建設,注重處理好新形勢下規模與質量、發展與投入、教學與科研、改革與建設的關系,由此提高人才質量。定期召開教學工作會議,及時研究解決教學工作中的新情況、新問題,不斷推進觀念創新、制度創新和工作創新,將教學工作提高到一個新水平。下面就廈門大學生命科學學院的動物學教學做一專門介紹。
廈門大學在國內較早開設《動物生物學》基礎課,該課程被列入教育部頒布的生物學基礎課程體系中,被教育部選擇列入“基地”創名牌課程建設和國家級精品課程建設,表明本課程體系的改革思路符合學科發展規律。在挑選使用國內外優秀教材的同時,鼓勵教師結合學科新成果編寫教材,本學科先后出版了《華南地區常見動植物圖鑒》(方文珍主編,2010,高等教育出版社)、《中國紅樹林區鳥類》(陳小麟等參編,科學出版社,2010)、《生態學》(李振基,陳小麟等主編,2007年,科學出版社)、《中國吸蟲學》(唐崇惕,唐仲璋主編,2005年,福建科學技術出版社)、《動物生物學》(陳小麟主編,2005年,高等教育出版社)等教材,在人才培養過程中發揮了重要作用。實驗教學體系改革和實踐在國內高校中形成明顯特色。模擬科研方式組織教學,以技術和方法為主線構建實驗內容模塊,彌補傳統實驗教學的諸多不足,強化了學生綜合素質培養,取得了顯著成效,培養了一批實驗技能強、科研素質高的人才,對全國其它高校同類教改起到了很好的示范作用,成果達到國內領先水平,2005年獲得國家級教學成果一等獎。2006年,獲得“生命科學國家級實驗教學示范中心”。
2009年,廈門大學《依托學科優勢的生物科學專業改革與實踐》獲第六屆高等教育國家級教學成果獎二等獎,該項目依托優勢學科進行生物科學專業教學進行改革與實踐,針對本科生人才培養普遍存在的“學科優勢難以發揮人才培養作用”以及“重理論-輕實踐、重知識-輕能力、重科研-輕教學、重教師-輕學生、重傳統-輕改革”問題,結合“國家理科人才培養基地”生物科學專業的“基礎人才”培養目標,依托廈門大學生物學學科建設具有理念先進、人才雄厚、平臺先進、學術活躍、成果豐碩等優勢,從管理體制,教學體系、教學方式等多方位進行改革和實踐,建立了一套依托學科優勢資源的多層次學生創新能力人才培養體系,發揮學科優勢資源的人才培養作用,促進了科研與教學的相互結合,提高了學生創新能力,學生科研成果豐碩,培養出一批基礎扎實、專業技能全面、科學思維活躍、有理想、有創新意識、有特色的生物科學專業基礎人才,在我國生命科學教育中起著明顯的示范和輻射作用。
4.1.1科技隊伍總體規模偏小
本學科的學術隊伍知識結構、年齡結構及專業技術職務結構均較合理,但是學術造詣較深、在國內同行中有較大影響力的學術帶頭人偏少。科技隊伍總體規模仍然偏小,人才引進方面還存在制約因素,人才引進規模不夠大。缺乏科學大師和戰略科學家,部分學科的帶頭人出現青黃不接的現象;吸引和匯集一流人才的條件不夠完善,學術大師和高水平學科帶頭人的引進力度不夠,數量太少。培訓機制不夠完善,渠道不夠暢通,規模偏小,各方面的積極性尚未很好地調動起來;能夠獨立進行國際學術交流和合作的科技人才比例不夠高。
式中:i為年份,j為指標序號,aij為指標數據原始值,bij為標準化值,amax、amin分別為第j指標的最大值和最小值。
4.1.2招生規模小
博碩士生招生規模偏小,限制著高水平學術論文的數量。盡管5年來本學科的博士生招生數和碩士生招生數有了幾倍的增長,但是,與先進省份和高校相比,我省的動物學專業博士生和碩士生每年招生數相對較少,這種招生規模偏小制約著科研的深入以及高水平論文等成果的產出。
4.1.3科技投入比重偏低
科技經費投入有待加強,加強科技平臺建設,提高學科研究的學術水平。科技平臺資源共享不足,公共實驗室建設用房不夠,無法確保每一臺大型儀器設備的高效率使用。特別是高級別的研發平臺較少,科研經費不足導致博士生、碩士生進入實驗室開展科研工作,制約著科研成果的產出。福建省動物學學科還需要加大投入對我省野生動物進行系統的研究,對現有動物志進行修撰,發揮我省老一輩動物學家的優勢,使該研究領域達到國內應有的先進水平。
4.1.4產學研結合不夠緊密
“產學研”結合的根本意義在于面向市場,面向經濟和社會進步的主戰場。但我省動物學科一方面服務當地經濟的意識不強,另一方面具有自主知識產權的核心技術較少,不能直接為經濟生產服務。
加大經費投入,加強科技平臺建設,擴大科技隊伍總體規模,加強團隊建設,提高學科競爭力。爭取科研經費,適當擴大本學科的博士生招生規模,獲得更多的科研成果。
動物學是生命科學領域的經典學科,科技進步為其發展帶來了新的活力。現代動物生物學正向微觀和宏觀兩個方向發展,不斷深入揭示生命本質以及生命體與環境的復雜的相互關系的規律,為資源保護、持續利用和治理害源等提供基礎理論和方法;同時與生物技術相結合,按人類的需要改造和創造優良的生物品種和生產基因工程產品。數學、化學、物理學、海洋學等學科的新成就都對該學科的發展產生巨大的推動作用。
5.1.1動物多樣性研究
生物多樣性是人類賴以生存和社會可持續發展的物質基礎之一。隨著人類活動對環境影響的不斷加劇,以及人類的不合理利用生物資源,20世紀以來,物種滅絕的速度加快,生物多樣性不斷下降,保護生物多樣性因此成為迫在眉睫的問題。1992年在巴西舉行的聯合國環發大會,包括中國在內的153個國家共同簽署《生物多樣性公約》。中國政府十分重視保護生物多樣性,1993年發布《中國生物多樣性保護行動計劃》;1994年《中國21世紀議程—中國21世紀環境與發展白皮書》也將生物多樣性保護作為優先項目,強調合理利用資源、保護生態環境是我國可持續發展戰略的基本保證。由于生物多樣性的喪失將影響社會的可持續發展,生物多樣性保護不僅能對當代產生最大的持續利益,而且還有利于造福子孫后代,因此,開展生物多樣性研究和保護已經成為各級政府部門及社會各界有識之士共同關注的主要問題。
5.1.2野生動物保護生物學
動物保護的核心內容在于動物繁殖及其棲息地的保護。繁殖成功率決定著動物種群數量的增長或下降,而繁殖成功率的高低又受自然因素和人為因素的影響,因此,繁殖成功率和繁殖生態歷來是種群生物學和保護生物學的主要研究內容;繁殖群大小,主要取決于營巢地的有限性和其食物可獲得性的影響,同時也受其它物種繁殖競爭(食物和巢地)的影響,了解動物營巢地和覓食地的自然環境特性,分析動物營巢地和覓食地選擇的關鍵環境因素,測定動物的食性,有利于了解動物繁殖的生態需求,探討動物繁殖與環境的關系。許多學者指出,動物的研究仍需進一步深入,尤其是區域性重要繁殖群結構和繁殖生態學的研究和長期監測,以便保護繁殖群,掌握種群動態,進而才能有效地管理和保護動物。
5.1.3動物毒理學
由于工業以及日常生活中的污染物超量排放,大量污染物進入環境,并通過徑流作用積累在水域生態系統中。一些非降解性的污染物在水生生物體內積累,通過生物之間的營養關系在食物鏈上傳遞,并且經過食物鏈的生物富集作用,在頂級捕食動物體內呈現較高的濃度,污染物在此過程中對食物鏈各個營養級的生物產生不同程度的毒理學效應,從而對生態系統的生物多樣性和穩定性構成巨大威脅,因此,動物毒理學的研究對環境污染防治和生物生態保護具有重要的意義。在生態系統中,動物是食物鏈的頂級捕食者, 由于頂級捕食動物體內的重金屬水平可以揭示這些非降解性污染物在生態系統中轉移的過程,因此對處于較高營養級的頂級捕食者體內重金屬富集特征研究逐漸受到重視,國內外許多學者將其作為環境的指示生物,用于環境污染物的生物監測。
5.1.4 DNA條碼與重要動物物種的分子鑒定
DNA條碼(DNA Barcode)的概念由加拿大分類學家于2003年首次提出,是指通過生物樣本的一段標準化的簡短基因片段上的序列多樣性,進行物種或者新物種鑒定的分子生物學新技術。DNA條碼的核苷酸序列是數字化的形式,對于多數標本,DNA條碼文庫將能夠實現完全自動化的物種識別。相對于利用形態學手段進行物種鑒定和分類的復雜性和低效性,DNA條碼技術簡單,實現標準化后具有客觀準確的特點,進行分類的工作人員不需要具備專業的分類學知識,減少了對傳統分類學人力和物力的需求,這對于分類學家缺乏的發展中國家更加有益,將有利于加快物種鑒定和識別的速度,促進人類監測、了解以及利用生物多樣性的能力。近5年來,DNA條碼已經成為國際上物種鑒定和生物多樣性研究的熱點,2009年,由25個國家超過100位科學家的合作與支持的“生物條形碼國際計劃(International Barcode of Life, IBOL)已經正式啟動。中國科學院和科技部分別于2008年9月啟動了“生物條碼國際計劃——中國項目預研”和“重要生物DNA條碼系統構建”項目。
5.1.5動物種群遺傳多樣性
遺傳多樣性決定著生物的發育、形態、生理、生化等各個方面的變異,也決定著生物的生態特性及其對環境變化的適應能力和進化潛力,因此,遺傳多樣性與物種保護一直受到眾多學者的關注。研究表明,瀕危動物由于種群數量少而容易產生瓶頸效應(bottleneck),即由于近親繁殖而降低遺傳多樣性,導致疾病抵抗力、免疫力下降,對氣候和棲息地改變的環境適應力低下,限制著種群數量的生長,甚至容易發生滅絕。動物種群遺傳多樣性研究有助于從遺傳多樣性方面探討瀕危動物的受危機制,探討影響瀕危動物遺傳多樣性的生物學機制,并且能夠獲得國內外缺乏的瀕危動物遺傳多樣性數據。
5.1.6具有地方特色的經濟動物的研究
我省是海洋大省,包括淡水經濟魚類、海洋經濟魚類、貝類及其它海洋經濟動物等的研究與開發是我省需要加強的內容。從現代分子生物學與生物技術手段入手,深入開展經濟動物基礎生物學研究、水產食品安全研究、水產品綜合利用,并力爭轉化到企業的實際生產中,為我省的相關企業創造了可觀的經濟效益和社會效益。
5.2.1 DNA條碼技術
建立從各種形式的樣本(如脫落羽毛、骨髓、糞便和館藏標本)中提取DNA和擴增DNA條碼片段的技術。利用通用引物和自己設計的引物進行DNA條碼片段的PCR擴增和測序;然后,對數據進行比對和分析,確定各個物種序列比對的標準。在國內外首先獲得福建省重要動物的有關DNA條碼,探討分布在福建省境內的國家重點保護動物以及動物模式種是否存在新種或隱存種。該工作的開展不僅有利于獲得福建省重要動物DNA條碼數據,為我國剛啟動的動物物種DNA條碼系統構建提供不可缺少的素材,而且,對于福建省動物的分子生物學分類鑒定、分子生態學和遺傳多樣性研究都具有重要意義。
5.2.2動物遺傳多樣性的研究方法
采用微衛星分子標記、線粒體控制區序列分子標記和AFLP分子標記三種技術,分析其核酸多樣性和基因型多樣性。微衛星分子標記的靈敏度能夠檢測到細微的遺傳差異,其反映的遺傳多樣性為等位基因由于重復序列的重復次數不同而表現出的多態性。微衛星技術根據信息量好的微衛星位點具有較高DNA等位基因多態性的特點,從基因組中篩選微衛星引物,對各個種群不同個體的DNA進行PCR擴增,分析等位基因多態性,了解高遺傳相似性種群內的遺傳多樣性現狀及差異。
線粒體DNA控制區為母性遺傳,其控制區在整個線粒體DNA中進化速率最快。線粒體控制區序列分子標記技術通過設計引物擴增DNA控制區后,進行測序和序列比對分析,了解不同種群的遺傳變異。該技術利用AMOVA分析,也可用于探討不同地方種群是否存在種群分化和基因交流,以及分析種群基因多樣性現狀是否由于經歷瓶頸效應而發生改變。
AFLP分子標記根據酶切位點堿基突變的原理,利用PCR擴增條帶的有或無反映出不同種群的總DNA遺傳多樣性。該技術利用購買的AFLP試劑盒篩選較好的引物組合,然后利用這些引物對各個種群的不同個體進行PCR擴增后,通過擴增條帶的多態性反映個體之間的基因組遺傳差異。
5.2.3水產養殖技術的研究與開發
我省有許多具地方特色的經濟動物,特別是經濟水產動物的養殖與開發,對我省的經濟發展將具有極大的推動作用。因此,水產養殖技術的研究與開發、水產生物遺傳育種與生物技術的研究與開發、水產病害防治技術的研究與開發、水產動物營養與飼料的研究與開發、漁業資源與環境的研究、水產品加工與貯藏工程的研究與開發等也是我省動物學科技工作者所面對的主要研究內容。
依據我省動物學學科的基礎和優勢特色,建立若干個從事動物學、環境科學、海洋科學等多學科交叉使用的科研平臺,在分子、亞細胞、細胞、個體、群體的各個層次上,開展動物學關鍵技術、動物資源保護及基礎科學的研究,帶動有關學科的發展和學術水平的大幅度提高,發揮現有研究方向的優勢,利用平臺產出大量高水平的工作,使這些平臺成為一個標志性科研基地,成為我國,特別是南方的動物學相關學科重要研究中心,大力加強具有亞熱帶濱海地區特色的海洋、亞熱帶動物生物學的研究,使我省成為國際上亞熱帶濱海地區動物生物學領域有影響的研究機構,為畜牧業、漁業、醫藥、環境等有關領域的研究和生產實踐提供理論基礎和技術支撐,力爭主要研究成果達到國內領先,并在國際上有一定影響。
人才在經濟、科技和教育事業的發展中、在綜合國力和我省動物學學科發展綜合實力的競爭中起著重要的作用。今后,應該進一步實施高層次創造性人才計劃,加大高層次人才隊伍的引進和培養力度,擴大人才隊伍規模,優化人才隊伍結構,創建若干個創新性研究群體;加強學科交叉,促進學科交叉、培育新的生長點,搶占制高點,使我省動物學學科進入國家創新體系;由此提高科研隊伍整體素質,實現我省動物學學科人才隊伍規模和層次的跨越式發展。為實現這一目標,應該采取了各種強有力的措施,投入巨額經費,搭建高水平的學科平臺,加強軟硬件建設,實施“高層次創造性人才計劃”,出臺優惠政策,加大高層次人才的引進和培養力度,提升學科人才隊伍層次和核心競爭力。同時,采取切實有效措施,進一步優化教師隊伍結構,加強青年骨干培養,帶動人才隊伍整體素質提升。
學科關鍵技術攻關研究,有利于自主創新能力顯著增強,科技促進經濟社會發展和保障國家安全的能力顯著增強,為全面建設小康社會提供強有力的支撐。基礎科學和前沿技術研究綜合實力顯著增強,取得一批在世界具有重大影響的科學技術成果,是進入創新型國家行列的基礎。
學科關鍵技術攻關研究,一是立足于我國國情和需求,結合我省實際,確定若干重點領域,突破一批重大關鍵技術,全面提升科技支撐能力;二是瞄準國家戰略目標,實施重大專項實現跨越式發展,填補國家戰略空白;三是應對未來挑戰,超前部署前沿技術和基礎研究,提高持續創新能力,引領經濟社會發展。
學科關鍵技術攻關研究應該包括前沿技術、基礎科學問題和重大科學研究,特別應該重視交叉學科研究。一是把發展動物資源保護技術放在優先位置,下決心解決制約經濟社會發展的重大瓶頸問題;二是把動物生物技術作為未來高技術產業迎頭趕上的重點,加強生物技術在農業、人口與健康等領域的應用;三是加快發展海洋技術,拓展生存與發展空間;四是加強基礎科學和前沿技術研究。
課題組成員:
1、陳寅山,福建師范大學生命科學學院教授。
2、陳小麟,廈門大學生命科學學院教授。
3、王藝磊,集美大學水產學院教授。
4、戴聰杰,泉州師范學院教授。
5、方文珍,廈門大學生命科學學院教授。
6、耿寶榮,福建師范大學生命科學學院教授。