“动物学”二级学科博士点简介

发布时间: 2014-08-28      访问次数: 643

     动物学是生命科学学院的优势学科,2005年我院获得的二级学科博士点,主要研究方向有:干细胞及器官发育生物学、哺乳动物感觉信号的发生与调节机制、生物技术与生物材料。

干细胞及器官发育生物学的研究方向历史悠久,我院老一辈生物学家丁汉波教授从20世纪40年代起就一直从事动物胚胎学的研究, 奠定了扎实的实验生物学基础。早在1985年本学科就被确立为福建省首批重点学科。随着分子生物学技术与方法的不断发展与渗透,近年来研究工作从组织形态学水平扩展到分子水平。与本方向相关的研究已经获得5项国家自然科学基金,1项教育部重点项目,1项省重大国际合作科技项目,1项省自然科学基金重点项目和4项省重点科技项目的资助。在本领域SCI收录的国际学术刊物上发表十多篇文章,申报国家专利3项。本研究方向在以下几方面作了大量的工作, 取得了卓越的成果。

器官发育的分子机制是目前国际上生命科学领域中的研究热点。以小鼠早期牙齿发育过程为实验模型,应用现代分子生物学技术和相关的实验胚胎学技术,探讨在器官早期发育过程中,上皮与间充质组织之间相互作用时有关生长因子的作用,试图揭示导致器官发育的有关分子机制。分析了与牙齿发育密切相关的转录因子和生长因子及其基因如:Msx1Msx2Dlx1 Dlx2Pitx1Pitx2BmpsFgfsPatchedShhPax9Bax1等等在牙齿发育过程中的表达模式及其信号传导机制等,对理解动物的器官发育机制也有普遍的意义。

干细胞也是目前国际生命科学领域中的研究热点。牙齿的再生是一项极具应用前景、市场价值和社会效益的研究。本研究方向在研究早期牙齿发育的基础上,以小白鼠为动物模型,建立了利用培养细胞的聚合,组织重组,体外和体内培养以及基因表达的诱导和定向分化等技术制备再生牙齿的实验方案,已经在小白鼠中制备出完整的再生牙齿。同时利用建立的技术开展了利用大鼠和小鼠的牙髓干细胞、骨髓干细胞和表皮干细胞等进行干细胞牙齿再生技术模型建立的研究工作。牙齿再生的研究在国内还未有研究小组开展全面系统的研究,研究中所涉及到的一整套技术在国际上处于领先的地位。在此基础上,利用有关人类干细胞进行牙齿再生的研究工作也在开展之中。该项研究的实施对发展我国具有自主知识产权的现代生物医学技术有重大意义, 也将确定我院在这一领域的学术地位。

学术带头人陈一平是国际著名的发育生物学家,主要进行器官发育与再生的研究。2003年受聘为福建省政府闽江学者计划福建师范大学特聘教授,生物工程学院学术委员会主任。担任美国国立卫生研究院(NIH)基金会学科部评委,国际权威学术期刊Developmental Dynamics编委, 多种国际权威学术期刊的论文评审员及香港教育基金会和英国Wellcome Trust基金会海外评审员。多次受中国科学院王宽诚基金的资助回国讲学。2002年获得中国国家自然科学基金会海外杰出青年基金项目资助,曾获美国NIH国家研究服务奖。在国际一流的SCI学术刊物上发表40多篇文章。

学术带头人张彦定教授,在器官发育与再生的研究上有很高的学术造诣。多次出国深造,分别于1989-1990在澳大利亚Flinders大学,1993在美国犹他(Utah)大学,1997在美国哈佛大学和1998-2000在美国杜兰(Tulane)大学进修和合作研究。曾获国家教委科技进步二等奖,福建省科技进步三等奖。先后主持国家自然科学基金、教育部重点项目、省重大科技项目、省重点科技项目和省教育厅重点项目等多项的研究工作。在国内外学术刊物发表论文30多篇,其中有16篇被SCI收录。

哺乳动物感觉信号的发生与调节机制研究方向和研究课题的特色是:以国内外学术界最新研究成果和知识为基础,着眼与国际学术交流;以在国际著名刊物发表研究成果为目标,从而使研究有高起点、高水平;并且在关注理论研究的同时也瞄准实际应用。本研究方向以实验动物为模型,研究哺乳动物感觉信号传递过程中外周神经细胞膜上的受体表达与化学因子相互作用的细胞和分子生物学机制;神经细胞对外周伤害性感受信息传入的调控过程、细胞内信号转运通路、细胞原癌基因、受体蛋白以及神经肽在细胞膜和细胞内上的表达及其在疾病过程中的改变等。研究特色是将细胞水平的研究资料与全身整体感觉综合的实验资料相结合,多层次、多方位、全面地认识这些受体的生理功能、化学特性、药理特性和在感觉信号传导中的作用。研究包括三个方面的课题,①中枢神经系统对痛觉信息传递的控制机制;②痛觉信息在外周神经系统产生的化学基础及炎性因子的相互作用;③嗅觉信号的化学、物理编码及杏仁神经核对嗅觉的调节。

哺乳动物痛觉信号的传导机制是本方向的研究重点。目前镇痛药的镇痛作用都是通过药物直接作用于中枢神经系统感觉神经元,激活或抑制了中枢神经系统感觉神经元细胞膜上受体或酶。这种通过中枢神经系统发挥的镇痛作用往往有很强的副作用,如耐药性、成瘾、呼机抑制、智力受损等,故新型镇痛剂的开发势在必行。我们一直致力于哺乳动物外周神经系统痛觉信号的传导机制的研究,为镇痛药的开发走新的路子提供理论基础。洪炎国在世界上最先(1995)提出外周神经末梢上的5-羟色胺2A受体介导疼痛信息的产生的概念。这一观点相继得到美、加、日本等国的同行支持;日本并借助这一理论研发新的镇痛药。我们不但在5-羟色胺对外周疼痛产生等方面的系列研究已持续十多年(2005年三月在国际著名杂志上发表一篇有关文章时,得到审稿人很高的评价),还着眼于将此理论用于实际应用。基于动物实验的数据和最新结果,目前已经研制出疗效高、无副作用的镇痛药新型贴剂,正在申报专利。新型镇痛药的开发,既提高人们的生活品质,又具有广阔的市场需求。

学术带头人洪炎国在该领域的研究有很高的学术造诣,获博士学位后,在加拿大多所著名大学、研究所做过博士后,在国外高级别的SCI收录的学术期刊上发表30多篇文章。1995年在世界上率先提出外周神经末梢上的5-羟色胺2A受体介导疼痛信息的产生的理论并相继得到美、加、日本等国的同行的验证,日本人借助这一理论研发出新的镇痛药。2001年回国后立即抓住本研究领域中最新、且具有重大意义的发现感觉细胞特异性受体课题开展其与痛觉信息传递的关系的研究,在世界上率先报导该受体的生理功能。该实验结果在《英国药理学杂志》(Nature》编辑集团编辑出版)发表后,立即被被英国《最新科学信息》转载和一家英国公司采用为参照文献。另一篇相关的文章在美国发表后,立即收到美国《脑研究进展》一书编辑部的邀请信约稿写书。因此,在该领域内,我们的研究处于世界领先水平。

资源动物是在目前的社会经济技术条件下人类可以利用与可能利用的动物,包括陆地、湖泊、海洋中的一般动物和一些珍稀频危动物等。在人类生活、工业、农业和医药上具有广泛的用途。利用现代生物技术和手段对资源动物进行开发利用是本研究方向的特色。

蛛丝蛋白作为高性能生物材料的系统研制:作为自然界力学性能最优良的天然纤维,蜘蛛丝因其独特的机械特性、生物相容性、生物可降解性等特点,在生物医学领域表现出极大的应用潜力。在省重大科技项目和教育部重点项目的支持下,应用基因工程为核心的现代生物技术,构建了多种特殊的蛛丝蛋白基因在原核系统高效表达体系,建立了发酵罐高密度发酵工艺条件和低成本和有效的分离纯化方法规模化制备目的产物的技术;在人工合成蛛丝蛋白纤维研究的瓶颈”-液态蛋白质向固相转化, 获得了有突破性的进展, 制备出全部原料来自于重组蛛丝蛋白的第一根蛛丝和第一块支架材料。目前,在国家自然科学基金、国家“863”重点项目子课题等项目的支持下,以重组蛛丝蛋白聚合物为原料, 通过溶剂材料改性等手段,已得到具有一定力学性能的支架材料。为进一步开发研制高强度、有弹性、生物相容性好的新型组织工程生物材料奠定基础。研究水平处于国内外领先地位

水生动物繁育和水产养殖:内容包括具有经济价值的海洋水生名特优新种类的繁育技术、重要经济贝类和甲壳类染色体工程和天然产物代谢、海珍品的养殖示范及推广以及利用现代生物技术对天然海洋藻类和微生物进行人工高效水产动物饲料的研制和开发等,多项研究成果处于国内领先水平。通过对西施舌进行系统的生物学研究,在基础研究方面位于全国前列。九五期间摸索人工育苗工艺,育苗规格和单产得到突破,获得农业部科技进步三等奖。目前,西施舌大规模人工育苗技术研究,项目着力开发大规模人工育苗的创新技术,为该名特优海珍品的育苗产业化填补了空白。已建立适用于产业化的育苗工艺。该项目获得国家“863计划、国家农业科技综合示范推广项目、科技部农业科技转化资金项目和福建省重大项目的资助。对贝类技术标准化的工作,制定养殖四大贝类的福建省地方标准,通过了省技术监督局组织的鉴定,3项成果处于国内领先水平,1项成果处于国内先进水平,并在省内进行了推广应用。本研究方向在鱼类研究与开发方面也取得丰硕成果,江黄颡鱼的规模化人工育苗及雄性化分子机制研究,多种海水养殖鱼类的精子冷冻保存和人工育苗技术,海水养殖鱼类的流行病学调查及综合防治等,为我省的海洋水产养殖提供了强有力的理论和技术的支持。本研究方向的另一特色是,利用现代生物技术进行海洋藻类和有益微生物的大规模人工培养,为解决海水养殖育苗的饵料和疾病防治提供了新的技术和思路。

综上所述,本研究方向紧扣国民经济发展主题,研究具有重要应用前景和经济价值的资源动物,立足于地方自然资源,体现地方特色,最终成果将直接促进科技和高新技术产业化发展。近5年来,依托国家级和省级重大、重点项目,科研成果突出,承担和完成20多项科研项目的研究,在国内外学术刊物和学术会议上发表100 多篇论文,鉴定成果8项,获得专利1项,培养硕士研究生数十人。本研究方向由基因工程、发育生物学、水产养殖等众多学科密切交叉,逐步地形成一个应用现代生物技术,在资源动物功能基因的利用、种苗繁育、种质改良、培养模式、生理功能的系统研究以及健康养殖方面,形成自身的特色与优势。将人才培养、科学研究和社会服务融为一体,可以为我国动物学专业培养优秀的人才。