课程名称：基因工程 适用专业：海洋科学
开课学院：海洋科学与水产学院 主讲教师：李贺
课程简介：
基因工程是通过获取、整理、破译、编辑和表达生物体遗传信息（基因）的一种操作平台与技术，在基因的分离克隆、基因表达调控机制的诠释、基因编码产物的产业化、生物遗传性状的改良乃至基因治疗等方面，正日益显示出愈来愈高的实用价值。通过本课程的学习，让学生了解基因工程的发展历史，熟悉基因工程的基本原理和基因工程研究的基本技术路线，重点掌握各操作单元中的最基本的、最常用的方法和应用设计策略。从爱国主义、民族自豪、科学精神等方面引导学生树立远大理想，增强专业自豪感，鼓励学生积极投身到社会主义现代化强国建设中。本课程的教学遵循理论结合实践的理念，通过案例教学将基因工程理论具体化，加强学生对理论知识的认识与掌握，使学生能运用所学知识分析实际案例。
一、章节名称
第十章 基因工程与药物蛋白生产
二、章节教学目标
1. 知识目标
熟悉利用基因工程技术生产疫苗及抗体的基本原理和技术路线，了解基因工程在药物蛋白生产中的应用及主要产品。重点：基因工程技术在病毒疫苗研发中的作用。
2. 思政目标
通过对病毒疫苗研发中涉及的基因工程技术与真实案例的教学，激发学生的学习热情，引导他们感悟科学家攻坚克难、敢为人先的创新精神，并在此过程中深入理解我国的抗疫实践与制度优势。
三、案例设计与内容
1. 案例设计
（1）课程开始前，回顾前课所学的“利用基因工程技术生产胰岛素和生长激素”相关知识点。与此同时，请各位同学回忆，在抗击新冠疫情期间大家接种的疫苗都有哪几种类型？新型新冠疫苗中我们国家自主研发的是哪一种技术路线？
（2）通过对基因工程技术基本原理与研发路线的系统解析，阐释其在生命科学与医学领域的重大价值。以“新冠疫苗”与“HPV疫苗”的研制过程为典型案例，借助视频教学手段，生动呈现我国科学家在疫苗攻关中的卓越贡献，重点讲述陈薇院士、夏宁邵院士及其团队的科研事迹，引导学生感悟科技报国精神，厚植民族自豪感，从而唤醒创新内驱力与使命担当意识。
（3）引导学生思考讨论：我国基因工程技术的发展水平
（4）案例教学方法：PPT展示、观看视频、辅助讲解
2. 案例内容
新冠疫情暴发后，我国不计成本、不算经济收益帐，选择了5条技术路线同时进行新冠疫苗的紧急研制，分别是：灭活疫苗、mRNA疫苗、重组蛋白疫苗、腺病毒载体疫苗、DNA疫苗。为尽快破解病毒密码，研制出疫苗，陈薇院士带领的科研团队与后方科研基地联合作战，以军人的使命刻苦攻关，经过成百上千次试验，团队不断取得突破。2020年3月17日，官方重磅宣布，军事科学院军事医学研究院陈薇院士领衔的科研团队，成功研制出重组新冠疫苗，并于3月16日获批展开临床试验。4月12日，疫苗开展Ⅱ期临床试验，成为当时全球唯一进入二期临床试验的新冠病毒疫苗。“专利是我们的、原创是我们的，所以我们在任何场合不用看任何人的脸色！”陈薇院士带领团队攻坚克难，在武汉短短3个多月取得了阶段性胜利，并于2020年8月11日被授予“人民英雄”国家荣誉称号。2021年2月25日，该型疫苗获国家药监局批准附条件上市，是国内批准的第一个采用基因工程技术制备的新冠疫苗。从世界的角度来看，中国疫苗研发在世界上位于第一方阵，毋庸置疑。
视频：新华社专访——https://www.bilibili.com/video/BV1by4y1y7bh/
图1 陈薇院士团队新冠疫苗研发原理、过程及推广接种
与此同时，2025年7月8日，我国首款国产九价HPV疫苗“馨可宁®9”定价为499元/支，价格约为进口九价HPV疫苗的40%。根据《柳叶刀·感染病学》上发表的研究，国产在免疫应答和安全性上完全不输于进口，该疫苗覆盖HPV16/18/31/33/45/52/58七种高危型和HPV6/11两种低危型，可预防超过90%的生殖器疣和95.4%的宫颈癌。这意味着，九价HPV疫苗有了一个更具有性价比的选择，“高价时代”画上了句号。早在2007年，厦门大学夏宁邵院士团队就正式启动了九价HPV疫苗的研发。九价HPV疫苗相对于二价HPV疫苗不是病毒型别的简单相加，病毒型别线性增加背后是疫苗研发难度指数级的提升：二价HPV疫苗大概做了20万个独立试验；九价HPV疫苗的研发历程则是要多加一个零。世界主流HPV疫苗采用酵母细胞、昆虫细胞等路线并申请专利将核心技术垄断。夏宁邵团队另辟蹊径，选择大肠杆菌作为技术路线，18年来，近千位硕博研究生不同程度参与了这一项目的研发，最终攻破核心技术成功打破专利壁垒，实现中国医药领域的完全自主创新。这标志着中国医药领域正在完成从跟跑仿制到底层原创的惊天一跃，向世界提供更多的中国式创新方案。
视频：HPV九价疫苗研发历程——https://www.bilibili.com/video/BV1pJ8uzxEty/
图2 夏宁邵院士团队及HPV疫苗工作原理
四、教学效果与反思
通过融合PPT讲授、科普视频与思政点评等多种形式，课程有效激发了学生的民族自豪感和科技报国的使命担当。中国人民解放军军事科学院军事医学研究院陈薇院士团队和厦门大学夏宁邵院士团队突破西方专利壁垒、实现从跟跑到领跑的源头创新跨越，其艰辛历程使学生深刻认识到自主掌握核心技术的重大意义。案例所展现的攻坚克难、敢为人先的创新精神，以及数十年如一日的坚守与执着，将知识传授、能力培养与价值引领融为一体，真正实现了“三位一体”的育人目标。
在理论教学中，适时引入思政案例能够有效激发学生的学习兴趣，增强课堂吸引力，并助力学生对核心知识点的深入理解和长效记忆。实践证明，以学科前沿和国家级重大成果为载体，将价值引领寓于专业讲授，能够使思政教育更加生动、自然。未来，应进一步挖掘像中国人民解放军军事科学院军事医学研究院陈薇院士团队研发新冠疫苗、夏宁邵院士团队研发九价HPV疫苗这样鲜活、具有时代精神和示范意义的中国故事，将其转化为优质教学资源。同时，需注重设计互动环节，通过研讨、辩论等形式引导学生主动剖析案例，在思辨中深化认识，从而唤醒其内生动力与创新意识，将爱国之情、报国之志转化为追求卓越、科技自强的人生实践与自觉行动。
