校企共建國內(nèi)首個NGS實踐基地的探索與實踐

劉秋華 蔣瑋城 張美艷

[摘 要] NGS可以同時對幾百萬條DNA分子進行序列測定，強大的功能推動其從科研邁向商用。以NGS為引領(lǐng)的基因測序產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，對高端技能人才需求越來越緊迫。高職院校承擔著培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才的重任，實訓室作為高職院校教學主陣地，其建設和管理水平直接決定著人才培養(yǎng)質(zhì)量。通過對高職院校校企合作共建國內(nèi)首個NGS實踐基地的意義、實訓室設計及功能定位進行了探索和分析，希望為其他高職院校推進實訓室建設提供一些思路和借鑒。

[關(guān)鍵詞] 高職;校企合作;NGS;實踐基地

[基金項目] 2020年度廣東新安職業(yè)技術(shù)學院教育教學改革項目“藥品生物技術(shù)專業(yè)建設研究”（PPZY2020005）;2020年度廣東新安職業(yè)技術(shù)學院教師教學創(chuàng)新團隊建設項目“藥品生物技術(shù)教學團隊建設”（CXTD2020003）;2020年度廣東新安職業(yè)技術(shù)學院“新安名師工程”（MSGC2020M002）;2021年度廣東省高等教育學會“十四五”規(guī)劃研究課題“產(chǎn)教融合背景下高職院校產(chǎn)業(yè)學院的建設路徑”（21GYB67）;2021年度廣東省高等教育學會職業(yè)教育研究會“區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展視域下高職特色專業(yè)群建設研究”（GDGZ21Y069）

[作者簡介] 劉秋華（1978—），女，山東兗州人，博士，廣東新安職業(yè)技術(shù)學院醫(yī)藥健康系講師，主要從事生物技術(shù)領(lǐng)域研究。

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）01-0094-04 [收稿日期] 2021-07-13

NGS即下一代測序技術(shù)（Next Generation Sequencing），也稱為高通量測序技術(shù)，可以實現(xiàn)同時對幾十萬到幾百萬條核酸分子進行序列測定，是基因檢測行業(yè)一個熱門的細分領(lǐng)域。高通量、高靈敏度、高特異性等技術(shù)特點使NGS在無創(chuàng)產(chǎn)前診斷、靶向治療、體檢早篩、藥物研發(fā)、流行病、突發(fā)性傳染病監(jiān)測及防控等領(lǐng)域得到廣泛應用。國家基因產(chǎn)業(yè)政策疊加、二孩政策、社會老齡化及腫瘤高發(fā)等現(xiàn)狀奠定了基因測序市場的巨大需求。深圳已經(jīng)培育出以華大基因為頭部企業(yè)的基因測序產(chǎn)業(yè)鏈。“雙區(qū)”驅(qū)動+“雙區(qū)”疊加吸引著越來越多的基因科技創(chuàng)新企業(yè)落戶深圳，產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展，對技能人才的需求越來越緊迫，要求也越來越高。

2019年國務院印發(fā)《國家職業(yè)教育改革實施方案》，明確了職業(yè)教育要服務建設現(xiàn)代化經(jīng)濟體系，要著力培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才。廣東新安職業(yè)技術(shù)學院地處深圳市南山區(qū)，開設藥品生物技術(shù)專業(yè)群對接基因測序產(chǎn)業(yè)鏈。依托深圳產(chǎn)業(yè)資源優(yōu)勢，學校主動與企業(yè)靶向?qū)樱e極探索校企合作新模式，整合各方資源，建成了國內(nèi)高職院校首個NGS實踐基地，共同打造基因測序高技能人才培養(yǎng)平臺。

一、NGS實踐基地建設的必要性及重要意義

（一）提升藥品生物技術(shù)專業(yè)（群）人才培養(yǎng)質(zhì)量

根據(jù)2015年教育部印發(fā)《普通高等學校高等職業(yè)教育（?？疲I(yè)設置管理辦法》，衍生出新的藥品生物技術(shù)專業(yè)。相比其他專業(yè)，藥品生物技術(shù)專業(yè)屬于新興專業(yè)，融合了化學、遺傳學、生物學、分子生物學技術(shù)、細胞工程、基因工程等課程，面向生物醫(yī)藥行業(yè)培養(yǎng)從事生產(chǎn)、檢驗、管理等一線的技術(shù)技能型人才。為對接基因測序產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場需求，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，需要加大專業(yè)建設投入，提高教學設施設備水平。校企合作建設NGS實訓室，是滿足藥品生物技術(shù)專業(yè)（群）工學結(jié)合教學需求，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的必要條件。

（二）精準對接地方產(chǎn)業(yè)，打造技能人才培養(yǎng)高地

2005年深圳被國家發(fā)改委批準認定首批國家生物產(chǎn)業(yè)基地之一，當前深圳基因測序能力、生物信息計算分析能力位居世界前列，擁有全國唯一的國家基因庫。在無創(chuàng)產(chǎn)前基因診斷、重大疾病篩查、健康管理等領(lǐng)域聚集了一批高科技創(chuàng)新企業(yè)，形成了以華大基因為頭部企業(yè)的基因測序產(chǎn)業(yè)鏈。2020年肇慶高新區(qū)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務中心發(fā)布的《關(guān)于促進生物醫(yī)藥創(chuàng)新發(fā)展的若干政策措施》明確提出支持深圳市做精、做深、高性能的醫(yī)療器械、細胞治療、基因測序和生物信息分析等產(chǎn)業(yè)。建設NGS實踐基地，是精準對接深圳高端產(chǎn)業(yè)，培養(yǎng)基因測序高端技能人才的必然需求。

（三）“雙高計劃”背景下搭建高職院校高端技術(shù)服務平臺

2019年4月，教育部、財政部關(guān)于實施中國特色高水平高職學校和專業(yè)建設計劃的意見（簡稱“雙高計劃”）明確提出，高職院校社會服務能力將作為評價高水平高職院校建設的重要指標?！半p高計劃”的核心目標在于塑造技能技術(shù)類人才培養(yǎng)高地，以及技能技術(shù)類創(chuàng)新服務平臺，引導地方高職院校為區(qū)域經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供智力支撐和人力資源保證。校企合作建設集教學、培訓、職業(yè)技能鑒定和社會服務等為一體的開放式合作型NGS實踐基地是學校開展社會服務的必要條件和重要保障。

二、NGS實踐基地建設模式

高職院校建設實踐基地，根據(jù)投入主體的不同，可以分為企業(yè)投入、學校投入、校企共建等建設模式。NGS作為一種前沿的新型基因檢測技術(shù)，技術(shù)門檻高，配套儀器設備多，價格昂貴，使用、維護成本高。我校與猛犸基金會和華大智造從2018年開展合作，按照“學?！饡髽I(yè)”三方聯(lián)合共建模式建設NGS實踐基地，形成“平臺+資金+技術(shù)”合作模式，有效解決高校高水平實踐基地建設的資金、技術(shù)等問題。

三、NGS實踐基地建設

（一）NGS實踐基地設計依據(jù)

參考衛(wèi)生健康委《WS233-2017病原微生物實驗室生物安全通用準則》《GB50346-2011生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》等有關(guān)的實驗室建設文件，遵照各區(qū)獨立、單一流向、因地制宜、方便工作的原則，對NGS實踐基地進行設計，如圖1所示。

（二）實踐基地區(qū)域設置及專業(yè)設施配置

NGS實踐基地總建設面積約為300m2，按照基因測序工作流程設計了相連的NGS試劑準備區(qū)、樣本與文庫制備區(qū)、文庫擴增與檢測區(qū)、上機測序與分析區(qū)4個分區(qū)。不同分區(qū)根據(jù)功能不同所占面積比例不同，配置必備的專業(yè)化儀器設備，如圖2所示。

1.試劑準備區(qū)。功能：常用試劑的配制、分裝和儲存等操作區(qū)。主要儀器配置：冰箱、純水儀、高速冷凍離心機、渦旋振蕩器、生物安全柜、微量移液器等。

2.樣本與文庫制備區(qū)。功能：主要開展核酸的提取、濃度測定和文庫的構(gòu)建等崗位項目。主要儀器配置：核酸自動提取儀、核酸定量儀、PCR儀、高速冷凍離心機、生物安全柜、冰箱、磁力架、渦旋振蕩器、微量移液器等。

3.文庫擴增與檢測區(qū)。功能：主要進行雜交捕獲產(chǎn)物PCR擴增富集和文庫片段分析。主要儀器配置：冰箱、核酸定量儀、PCR儀、磁力架、電泳儀、高速冷凍離心機、渦旋振蕩器、微量移液器等。

4.測序分析區(qū)。功能：樣本上機測序及測序數(shù)據(jù)的分析與報告。主要儀器配置：MGISEQ-200基因測序儀、電腦及服務器等。

（三）企業(yè)文化氛圍營造

整個NGS實踐基地參照企業(yè)真實工作環(huán)境和職業(yè)氛圍進行布置，例如各分區(qū)配備不同顏色的工作服;張貼企業(yè)用的各種安全標識、基因測序流程、安全操作規(guī)程、崗位職責、儀器設備管理條例等，通過場景模擬，最大化重現(xiàn)企業(yè)真實工作環(huán)境，營造實踐基地的企業(yè)文化氛圍，利于學生職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成。

四、NGS實踐基地功能定位

校企共建NGS實踐基地，服務藥品生物技術(shù)品牌專業(yè)及專業(yè)群建設，打造集實踐教學、產(chǎn)學研服務、職業(yè)培訓、科學普及等于一體的開放式合作型平臺，主要功能如圖3所示。

（一）基因測序高技能人才培養(yǎng)基地

NGS實踐基地開展的教學內(nèi)容來自合作企業(yè)的真實工作項目。教學團隊是由學校教師和企業(yè)技術(shù)骨干組成，負責工學一體化課程開發(fā)和教學過程實施。課程目標與企業(yè)崗位需求對接，課程標準與職業(yè)能力標準對接，教學過程依據(jù)生產(chǎn)過程設計。按照準員工的標準，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，滿足區(qū)域高端產(chǎn)業(yè)對高技能人才的培養(yǎng)要求，服務基因測序產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

（二）對外產(chǎn)學研服務平臺

NGS實踐基地配置了MGISEQ-200基因測序儀等先進的儀器設備，除了為學生提供教學服務，還可以面向企業(yè)提供社會化服務，包括企業(yè)員工培訓等。既可以獲得一定的實訓室養(yǎng)護和維護費用，實現(xiàn)實踐基地自身的造血機能，校內(nèi)師生也有機會參與到企業(yè)的科研項目，從而有效培養(yǎng)和提升創(chuàng)新能力和實踐能力。

（三）職業(yè)培訓和技能鑒定工作站

2020年人社部公布了新的職業(yè)——核酸檢測員，主要的崗位技能包括核酸提取和純化;目標核酸片段的PCR檢測;文庫構(gòu)建及質(zhì)量的檢測與鑒定;上機測序;測序數(shù)據(jù)的分析和解讀、出具報告;常用儀器日常清潔、維護和管理;使用試劑的配制、存放和管理等。NGS實訓室可發(fā)揮自身技術(shù)平臺優(yōu)勢，對核酸檢測員開展相關(guān)的職業(yè)培訓、技能鑒定等工作。

（四）基因科學技術(shù)科普平臺

生命科學已經(jīng)成為21世紀發(fā)展最活躍、最迅速的科學領(lǐng)域?；驕y序、基因編輯等新技術(shù)在疾病篩查、疾病治療、藥物研發(fā)等領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。相對于科技創(chuàng)新，基因科普工作相對滯后。2021年國務院印發(fā)的《全民科學素質(zhì)行動規(guī)劃綱要（2021—2035年）》中習近平總書記指出：“科技創(chuàng)新、科學普及是實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩翼，要把科學普及放在與科技創(chuàng)新同等重要的位置。沒有全民科學素質(zhì)普遍提高，就難以建立起宏大的高素質(zhì)創(chuàng)新大軍，難以實現(xiàn)科技成果快速轉(zhuǎn)化。”NGS實踐基地面向周邊社區(qū)和中小學開展基因科普活動，提升人們對基因科技的關(guān)注和認識。

結(jié)語

NGS實踐基地是藥品生物技術(shù)專業(yè)（群）培養(yǎng)基因測序高技能人才培養(yǎng)的有效支撐，建設投入大，技術(shù)性和專業(yè)性強，使用和管理要求高。在建設規(guī)劃上，NGS實踐基地建設要兼顧專業(yè)建設、科研服務和社會服務等需求，體現(xiàn)先進性和前瞻性;在建設過程中，遵循各區(qū)獨立、單一流向、因地制宜、方便工作的設計原則和行業(yè)標準，體現(xiàn)科學性和職業(yè)性;在功能定位上，打造集實踐教學、產(chǎn)學研服務、職業(yè)培訓、科普于一體的開放式合作型技術(shù)平臺，提升社會服務功能。

實踐基地管理和運行時還需做好以下幾個方面的工作：一是加強雙師隊伍梯隊建設。加大人員培訓，提升人員的業(yè)務素質(zhì)，確保日常管理和正常運行。二是做好制度建設。做好與企業(yè)對接服務，緊跟基因測序技術(shù)發(fā)展動態(tài)，優(yōu)化對外技術(shù)服務流程，不斷提升的社會服務功能。三是加強立體化的教學資源建設，滿足不同區(qū)域、不同層次人員的學習和技能培訓需求。四是創(chuàng)新管理模式，成立相應的組織領(lǐng)導機構(gòu)，制定符合市場經(jīng)濟規(guī)律的管理方案，明確校企的責、權(quán)、利，真正實現(xiàn)校企合作價值的最大化和實踐基地的長效運行機制。

參考文獻

[1]陳唯軍.新發(fā)病原鑒定利器[J].前沿科學，2020（2）：47-50.

[2]徐朋朋，張李爽.基于二代高通量測序技術(shù)的新型冠狀肺炎病毒S朊突變點分析[J].微生物學雜志，2021（1）：52-57.

[3]李夫，潘陽，王雅杰，等.北京市12例境外輸入新冠肺炎病例病毒基因組特征分析[J].國際病毒學雜志，2020（3）：177-181.

[4]黃柯，孟元光. 高通量測序在婦科惡性腫瘤早期篩查中的應用進展[J].醫(yī)學綜述，2019（9）：1751-1755.

[5]胡才智，胡春玲.采用高通量測序技術(shù)檢測肺癌致病突變及靶向藥物突變位點[J].應用與環(huán)境生物學學報，2017（1）：105-112.

[6]王哲.基因產(chǎn)業(yè)的千億未來[J].中國報道，2019（1）：72-73.

[7]孫科.高職專業(yè)品牌化建設與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相適應的探索——以藥品生物技術(shù)專業(yè)為例[J].環(huán)球市場信息導報，2016（45）：69-70.

[8]中華人民共和國國家衛(wèi)生健康委員會.衛(wèi)生部辦公廳關(guān)于印發(fā)《醫(yī)療機構(gòu)臨床基因擴增管理辦法》的通知[EB/OL].（2010-12-06）[2021-06-05].http：//www.nhc.gov.cn/cms-search/xxgk/getManuscriptXxgk.htm？id=49981.

[9]廣東省衛(wèi)生健康委員會.關(guān)于進一步加強醫(yī)療機構(gòu)臨床基因擴增檢驗實驗室管理的通知[EB/OL].（2012-09-18）[2021-06-05].http：//wsjkw.gd.gov.cn/old_gkml/content/post_2127239.html.

[10]王秀麗，徐振興.淺談臨床定量PCR實驗室的質(zhì)量控制[J].中國醫(yī)藥指南，2016（35）：297-298.

[11]de Abreu FB， Peterson JD， Amos CI， et al. Effective quality management practices in routine clinical next-generation sequencing[J]. Clin Chem Lab Med， 2016，54（5）：761-771.

The Exploration and Practice of School-Enterprise Cooperation to Build the First NGS Training Base in China’s Higher Vocational Colleges

LIU Qiu-hua1， JIANG Wei-cheng2， ZHANG Mei-yan3

（1. Department of Medicine and Health， Xin’an Polytechnic College， Shenzhen， Guangdong 518053;

2. Mammoth Foundation， Shenzhen， Guangdong 518083;3. BGI， Shenzhen ， Guangdong 518000）

Abstract： NGS can sequence millions of DNA molecules at the same time， and its powerful function can promote its development from scientific research to commercial use. With the rapid development of gene sequencing industry led by NGS， the demand for skilled talents is becoming more and more urgent. Higher vocational colleges undertake the important task of training high-skilled workers. As the main teaching base of higher vocational colleges， the construction and management level of training room directly determines the quality of personnel training. This paper explores and analyzes the significance， design and functional positioning of the first NGS training base built by school-enterprise cooperation in China’s higher vocational colleges， and we hope to provide some ideas and reference for other higher vocational colleges to promote the construction of training base.

Key words： higher vocational colleges; school-enterprise cooperation; NGS; training base