參加首屆吉林省大學生生命科學競賽的收獲與體會

姜麗艷 閆國棟 李宇航 李雅靜 蘇豐

摘 ?要 以“乙酰化芹菜素的酶法制備及其抗氧化活性的研究”為題，參加首屆吉林省大學生生命科學競賽。該學科競賽培養了大學生的創新意識、團隊精神和實踐能力，拓寬了科學視野，并增強了學生的社會責任感。參賽者在基礎理論知識、科學動手能力和創新意識等方面都得到提高。該參賽項目獲得首屆吉林省大學生生命科學競賽二等獎，以此過程的收獲與體會說明參加大學生科學競賽的重要性。

關鍵詞 大學生;生命科學競賽;實驗;創新能力;芹菜素

中圖分類號：G645文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）14-0100-03

Abstract With the title of Enzymatic Synthesis and Antioxidant Activity of Acylated Apigenin， we participated in the first life science?competition for college students in Jilin province. In the process， the?innovative consciousness， team spirit and practical ability of college?students were cultivated; the vision of scientific field was broadened;?sense of social responsibility was enhanced. The basic theoretical knowledge， scientific practical ability and innovative consciousness of participants have been improved. Eventually we won the second?prize project， and the importance of participating in science compe-titions has been proved by the harvests and experience in the process.

Key words college student; life science competition; experiments; innovative ability; apigenin

1 引言

學科競賽是大學生實踐教學環節的重要載體，對大學生創新思維訓練、創新能力培養和綜合素質提升具有重要作用[1-2]。首屆吉林省大學生生命科學競賽由東北師范大學負責主辦。要求學生圍繞生命科學相關領域的任何科學問題，開展自主性設計實驗或野外調查工作，讓學生了解生命科學的發展，尋找解決生命科學問題的有效方法以及防控措施。各參賽隊利用課余時間進行實驗設計，開展實驗研究或野外調查，記錄實驗或調查過程，獲得實驗或調查結果，形成作品，撰寫論文。

競賽旨在培養大學生的社會責任感、創新意識、團隊精神和實踐能力，掌握與生命科學領域有關的調查、監測、檢驗、檢疫、診斷、分析、預防和控制的基本實驗技術與方法[3-4]。省內高等學校普通全日制本、?？圃谛４髮W生均可報名參加，要求每支參賽隊伍由1～2名指導教師和不超過五人的參賽學生組成，嚴格按照時間要求，在全國大學生生命科學競賽網絡平臺完成報名，上傳實驗綜述、實驗設計和實驗數據工作。

本參賽團隊以“乙?；鄄怂氐拿阜ㄖ苽浼捌淇寡趸钚缘难芯俊睘轭}，充分查閱植物多酚的衍生化研究進展，總結對比植物多酚的多種衍生化方法，旨在通過環保高效的非水相酶催化技術酶促合成芹菜素衍生物，改善芹菜素的生物活性，拓寬芹菜素的應用領域。該項目榮獲首屆吉林省大學生生命科學競賽二等獎，筆者對此感悟頗深。

2 參賽項目簡介

立題意義 ?芹菜素是一種植物黃酮類化合物（圖1），有植物雌激素之稱，具有多種生物學活性和藥理作用，如抗腫瘤、抗氧化、抗炎、鎮靜、神經保護和抗氧化等作用（圖2），并且具有低毒、無誘變性等特點[5-6]。但由于芹菜素具有多個水溶性酚羥基的結構特點，致使其脂溶性差，難以到達靶向作用點，而且在生理環境下穩定性差，生物有效利用度不高[7]。

圍繞如何提高芹菜素的穩定性及其生物活性的問題，科學家開展了芹菜素衍生物研究工作[8]，但相關的物理或化學的方法步驟多、產率低、生物活性的提高有限[7-9]。所以，急需開發一種新型的芹菜素衍生物以改善其物理性質，進而提高其抗氧化等生物活性。

研究內容 ?本項目首次利用非水相酶催化技術酶促合成芹菜素衍生物，獲得乙?；鄄怂匮苌?。同時，考察乙?；鄄怂氐挠H脂性及抗氧化活性。項目研究的主要內容如下。

1）芹菜素的非水相酶促乙?；揎棥Ｑ芯糠撬嗝复偾鄄怂匾阴；淖罴逊磻獥l件，對影響乙?；磻闹饕蛩厝缑冈?、溶劑、水活度、?；w、反應溫度和加酶量等進行優化研究，提高芹菜素乙酰化反應的酶活，獲得最優的非水相酶促芹菜素乙?；磻墓に嚄l件。

2）考察乙?；鄄怂氐目寡趸饔?。通過經典的總抗氧化能力、DPPH和ABTS自由基清除活性等實驗，研究乙?；鄄怂匮苌锏捏w外抗氧化性能。

3）研究乙酰化芹菜素衍生物的親脂性及對細胞的抗增殖作用，對比芹菜素和乙酰化芹菜素衍生物的體內抗氧化性能。

研究路線 ?本項目首要的任務是完成芹菜素乙酰化的酶促反應條件優化，然后對比研究芹菜素和乙?；鄄怂匮苌锏捏w外抗氧化活性、親脂性能和細胞抗增殖作用。項目的關鍵點是查閱文獻，確定每項實驗采用的具體實驗方法，并考慮可行性和平行性問題。項目的難點是解決乙?；鄄怂匮苌锏慕Y構鑒定和分離純化問題。本參賽項目的研究路線如圖3所示。

3 準備過程與感想

經歷了近三個月的實驗研究，受益匪淺。對于大學生，雖然科研能力有限，課程安排緊張，并且對酶學研究處于接觸學習的狀態，但是可以通過自己不懈地嘗試、理解交流，基于教師的幫助，充分利用課余時間，盡自己的全力完成該項實驗任務。經歷許多摸索和嘗試，甚至實驗結果的多次失敗，都能夠及時調整實驗方案，改變實驗方法，不斷嘗試和創新。筆者慶幸自己的執著與堅持，最終體會到收獲結果時的滿足感。

通過參加該學科競賽項目，學生不僅提高了學習能力，磨煉了精神意志，而且掌握了很多有關的生物學實驗的知識。更重要的是，學生了解了什么是科學研究，對科學研究有了新的理解。現就參賽時的準備過程和真實的感想進行分享[10-13]。

查閱文獻，啟動科學研究 ?科學研究首先是從課題調研掌握資料起步的。充分地查閱文獻是開展科學研究的第一步[14]。競賽網上報名后，需要提交研究項目的《實驗綜述報告》和《實驗路線及設計》。只有充分查閱文獻，才能掌握本課題研究的進展動態，學習相關的實驗方法，制定合理的實驗方案，“站在巨人的肩膀上”拓展思路，把研究水平提到新的高度。根據參賽項目內容，需要查閱三方面的文獻資料，分別為芹菜素的酶促反應實驗進展和方法、芹菜素的體外抗氧化實驗進展和方法以及芹菜素相關的細胞實驗文獻。

以上三方面的文獻資料必須查閱全面，從中選擇質量好的、相似性高的文獻進行閱讀，總結、歸納，借鑒?！白x書不知要領，勞而無功;知某書宜讀而不得精校精注本，事倍功半?！睂τ诋敶拇髮W生而言，文獻檢索、挑選、閱讀及總結能力是必要的實驗技能。

實驗記錄，見證科學研究 ?嚴謹的實驗態度是科學研究的必要品質，實驗記錄的真實性與完整性更是科學研究價值的表達和體現。競賽要求每天要在網上上傳實驗記錄，包括文字和圖片。所以，建立實驗隨筆錄和實驗記錄本。邊實驗邊記載相關的實驗參數和實驗數據，形成實驗隨筆錄，以防實驗后有遺忘或遺漏，體現了實驗記錄的即時性。實驗記錄本即是在部分實驗完成后，進行正規的實驗數據總結記錄，要求記錄工整，數據全面，以備重復實驗和考察實驗的真實性。起初，感覺很煩瑣，總結實驗記錄也很困難，但堅持下來后，親身體會到實驗記錄的重要性，它是實驗過程的見證者、回顧者，也是與研究同伴溝通交流的重要依據。深切了解到真實、及時且規范地完成實驗記錄，是作為一名科研工作者所必須具備的素質。

溝通包容，助推科學研究 ?溝通與包容是一個團隊能夠堅持下去的關鍵。“三個臭皮匠賽過諸葛亮?！彪m然資歷尚淺，能力有限，但是筆者團隊在此次競賽中相互溝通分享，共同克服了一個又一個的實驗難題，比如芹菜素的酶促反應產物的鑒定、抗氧化實驗的反復平行性實驗以及培養細胞的染菌問題等。這期間有過爭執，有過困窘，甚至想放棄，但團隊依然通過理解與溝通，堅持按照實驗計劃按時完成實驗內容。通過此次競賽項目的合作，使團隊能夠更清晰地認識到自己的不足，也看到了他人的閃光點。同時，更是對耐力與恒心的考驗[15]。

另外，良好的心態更是實驗素質的關鍵。沒有一帆風順的成功，只有千錘百煉的磨礪，人要學會在失敗中思索，往往寶貴的真理就隱藏在某一次的失敗中，擺正心態，好好面對，努力堅持，總會有柳暗花明。但很遺憾，實驗的結果沒有做到最完美，與最初的設想還存在一些差距。雖然比賽項目已經結束，但筆者團隊仍會繼續實驗，對乙酰化芹菜素衍生物的性質與結構做進一步的分析，探究其在生物體內的生理活性機制。

4 結語

首屆吉林省大學生生命科學競賽旨在培養大學生的創新意識、團隊精神和實踐能力，拓寬科學視野，增強社會責任感，促進生命科學學科教學改革，提高人才培養質量。通過參加“乙酰化芹菜素的酶法制備及其抗氧化活性的研究”參賽項目，有效地培養了大學生的科學意識，提高了大學生的綜合素質，而且讓學生深刻體會到實驗是科學研究的唯一方法，實踐是檢驗真理的唯一標準，唯有不斷嘗試，不懈探索，才能有所收獲，并對今后的科研道路又多了一份嚴謹與期待，望砥礪前行，終有所獲。

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