合成生物学是一门新兴的交叉学科,包含生物学、工程学、数学、计算机、物理和化学等。其所涵盖的科学知识、科学技术都是现代科学发展的前沿。通过这门课程的学习,学生可以广泛涉猎不同学科领域的交叉、融合,拓宽知识面,提高综合素养,还可以培养学生的创新精神、创新意识和创业能力。
合成生物学是将生物系统的合成和遗传线路的连接工程化,与集成电路的制造方法一样,先设计、再制造、再设计。其最终目的是要通过这种理性设计和再设计的过程,获得人们所需要的生物功能,并通过实验得以实现,从而推动疾病诊断、药物治疗、基因编码及生命起源等方面的研究。其主要内容包括生物基因元件的模块化与标准化原理,基因元件的组装和表征,合成生物学的经典人工基因线路,基因组合成与编辑技术等。
知识目标: 1.本课程要求学生掌握生物基因元件的模块化与标准化原理,基因元件的组装和表征,合成生物学的经典人工基因线路,基因组合成与编辑技术。2.熟悉人造生命系统的安全控制与伦理规范,并在实践中严格遵守。3.了解合成生物学在工业、农业、能源和医疗健康领域的应用。4.学习国际基因工程机器大赛(iGEM)的优秀项目,开阔学术视野。
能力目标:培养学生综合运用多学科知识分析和解决问题的能力;培养学生解决问题的创新精神、创新意识和创业能力。
素质目标:培养学生良好的生物安全控制意识和控制能力、具备高尚的职业道德和伦理规范。
完成全部课程学习后,成绩合格及优秀的同学可根据实际需要付费申请认证证书,由任课教师签发课程结业证书。
证书级别:合格、优秀两类。
合格证书:总成绩60分及以上
优秀证书:总成绩85分及以上
完成全部的课程学习后由教师给出成绩,具体评价标准包括以下几个方面:
1. 线上作业(10%):在学习完第一章以后,完成一次线上作业。要求学生在观看教学视频和阅读参考文献的基础上,撰写书面作业。具体要求参见作业内容。
2. 线上测验(20%):前面4章内容,每章内容后面都有一次单元测验。测验题型包括单选题、多选题或判断题,每题2分。测验需要在30分钟内完成,允许尝试3次,取最高分值为有效得分。
3. 线上讨论(10%):学生需要在“课堂交流区”中参加老师发起的讨论,发帖和回帖的数量总共达5条及以上。MOOC平台默认只有这个部分的讨论才能计算成绩。本课程每章都会指定讨论题目,学生可根据兴趣选择参与。
4. 线下见面课的出勤:这部分成绩满分10分(10%),鼓励大家积极参加线下见面课。
5. 线下项目展示(50%):分小组展示自己设计的实验项目。
生物化学、分子生物学、工程学、数学、化学等。
1.《合成生物学导论》,宋凯编著,2010,科学出版社.
2.《Synthetic Biology, A Primer》, Revised Edition, Baldwin, Bayer, et al. 2015,Imperial College Press.
3.《BioBuilder: Synthetic Biology in the Lab 》, Natalie Kuldell, et al. 2015, O'Reilly.
4.《Synthetic Biology, Springer Protocol》, Karen M. Polizzi, Cleo Kontoravdi, 2013, Humana Press.
5.《系统生物学导论:生物回路的设计原理》,Uri Alon著,王翼飞等译. 2009,化学工业出版社.
6. iGEM网站:https://igem.org/Main_Page
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