同时, 我们在教材现有实验设计的基础上, 根据情况适时地调整相关试剂药品的使用, 优化实验操作。如在“以DNA模板控制的点击化学”实验中, 利用Gel Red替代溴化乙锭的使用。Gel Red是一种高灵敏、低毒性, 并且稳定的荧光核酸凝胶染色试剂。其特殊化学结构难以穿透细胞膜进入细胞, 从而降低了染料的细胞毒性。同时, 经过相关环境安全测试, 其废弃物也可按照常规试剂处理。在合成DNA后的纯化步骤中, 耗时、低回收率的乙醇-乙酸钠-糖原纯化产物体系以Amicon过滤管代替, 取得了良好的实验效果。在“非天然氨基酸的定点嵌入与标记”实验中, 以离心式脱盐柱多次离心的方法取代过夜透析蛋白, 保留蛋白活性的同时更有效地利用了时间。传统的考马斯亮蓝染色、乙酸乙醇脱色的方法被快速蛋白液染色、去离子水脱色替代, 从而尽量减少与刺激性气体的接触。六氟异丙醇 (HFIP) 溶解多肽的操作也必须在通风橱内进行, 以减少对呼吸道以及皮肤的刺激作用。

　　2 化学生物学实验教学的思考

　　在实验课上, 我们会首先提醒本次实验要注意的安全问题, 比如试剂的选择, 药品的不同处理方式等, 确定学生清楚了之后再开始实验操作。实验要点也会提前给予说明。但是在实验过程中, 我们发现不同组学生在实验过程中碰到的问题不尽相同, 学生处理问题的方式也不同。有的学生会注意课上所列出的实验要点, 实验过程中不清楚的地方主动询问老师, 这样的学生一般都能顺利完成实验, 达到实验课程的目的。有的学生, 他们会对在实验过程中观察到的现象产生好奇心, 对同一个实验步骤采用不同的操作, 希望能够在实验中寻找答案。此时, 只要是在安全性得到保障的情况下, 我们会尽可能地给学生留出尝试的空间, 在实验中解决他们感兴趣的问题。“小分子抑制蛋白质聚集”实验涵盖了蛋白质构象与某些人类疾病的关系[5]。实验中, 首先将胰岛淀粉样肽 (Amylin) 固体溶解在六氟异丙醇 (HFIP) 中, 真空干燥完成后, 再通过DMSO溶解得到Amylin DMSO溶液。而作为抑制剂的酚红试剂是利用去离子水d H2O溶解配成储液。酚红在d H2O中溶解度不高, 使用前超声可以帮助溶解, 但仍有一部分不能完全溶解。对于一个定性实验来说, 这其实并不会影响下游的操作及实验结果。但在实验过程中, 有的学生发现酚红在DMSO中溶解度很好, 那么如果用DMSO取代d H2O溶解酚红, 是否会对后续研究Amylin的聚集有影响?在安全操作DMSO的情况下, 这种探索性的问题可以通过配制不同比例的d H2O和DMSO的混合溶剂来回答。因此, 并不急于干涉学生的想法, 鼓励并支持他们在安全条件允许下探索实验课程相关内容也是化学生物学实验课的课程特色。

　　随着化学及生命科学领域的快速发展, 如何将研究热点继续融入到化学生物学实验教学体系当中, 将研究成果转化为实验教学内容也给我们提出了新的挑战。一方面我们积极地探讨在已有实验设计的基础上, 将相关方向的新发展融入到实验中, 让学生不仅仅是完成一个实验, 更重要的是通过这个实验, 了解相关方向代表性工作的进展。另一方面, 要考虑新设计的实验是否适应于本科教学, 实验试剂药品的安全性是否满足, 实验室现有的仪器设备是否可以支持项目的开展等方面。如开展RNA相关的实验就要求实验室及周边环境洁净度较高, 学生实验操作比较娴熟等。化学生物学实验都属于综合类实验, 实验内容覆盖面较宽, 如何让学生在有限的实验课上达到实验教学的目的, 实验的可操作性也非常重要。在设计课程中, 我们会注重把相关的内容放到整个框架中去, 选择哪些是在实验准备期完成, 哪些又是需要学生独立完成, 而且特别欢迎感兴趣的学生参与到实验准备过程中。

　　3 实验相关设备安全操作

　　在开展实验教学等工作中, 需要大量培养细菌、进行蛋白表达和纯化、凝胶成像、DNA合成与表征等方面的工作。实验中所涉及到的仪器设备, 诸如属于特种设备的高压蒸汽灭菌器、离心机、细胞破碎仪等的安全使用也是实验室安全建设的重要组成部分。因此, 需要严格划分实验区域, 对运行温度、实验环境有要求的精密仪器, 要做到布局合理, 保持相对的洁净环境, 及时通风换气, 清洁桌面、地面等。

　　作为湿热灭菌方法之一的高压蒸汽灭菌, 是利用饱和压力蒸汽对物品进行迅速而可靠的消毒灭菌。根据《特种设备安全监察条例》, 高压蒸汽灭菌器使用前须首先办理特种设备注册登记, 并按照要求进行年度检查和定期检验。年度检查每年一次, 定期检验则须由检验机构进行, 一般为6年一次。在使用高压蒸汽灭菌器时, 确保正确灭菌的最高温度和时间通常为121°C, 15-20分钟。使用时, 要注意往灭菌锅内补充水、排水罐中的水位要保持在水线之下。灭菌器腔内装载要松散, 以便蒸汽作用均匀。在高压灭菌液体时, 如果使用有盖容器应旋松盖子, 防止产生爆裂。灭菌完成后须待温度下降到80°C后再开盖, 防止烫伤。