一、基本信息

二、微专业简介

现代病毒学技术是围绕病毒的感染与传播规律探究病毒学相关的现代化诊断、预防、治疗和防控技术应用与发展的专业性学科。本专业旨在培养具有扎实的病毒学理论基础和实践技能的高级复合型人才，为预防和控制病毒性疾病提供有力支持。本专业的主要课程包括：病毒学概论、生物安全与智能防控、分子病毒学、感染与免疫、现代病毒学诊断技术、新型疫苗设计、基因工程抗体研发和计算机辅助抗病毒药物的设计等。这些课程涵盖了病毒学的各个方面，从基础病毒学到实际应用，为学生提供了全面而深入的学习体验。本专业注重理论学习与实践教学相结合，通过课堂学习、实习实践和研究项目等多种形式，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。本专业旨在通过对病毒学所属各学科的基本介绍，帮助学生理解病毒性疾病的本质和应对策略，增强学生的公共卫生意识，提高学生的科研素养和独立研究能力，为病毒学领域的研究和应用培养高质量人才。

三、培养目标

现代病毒学技术微专业致力于培育一批兼具高尚职业操守、深厚理论素养与广泛实践技能的复合型人才。拥有国际化的广阔视野，接受生命科学和生物技术领域基础理论、基本知识与核心技能的系统性教育，掌握病毒学、医学、材料科学及互联网计算机的基础知识，实现生物学与医学、计算机科学、人工智能等多学科的交叉融合。此外，还将深入了解生物安全规范及公共卫生相关法律法规，熟悉疫苗、抗体、抗病毒药物等产品的研发生产流程，为在教学、科研、医学生物技术产业及其相关领域从事科学研究、技术创新、教育教学及管理工作奠定坚实基础。

培养目标主要包含四层内容，一是应掌握的专业知识与具备的能力，二是可应用的领域和就业方向，三是毕业后可从事的工作，四是素质要求。培养目标又可细分为以下3个子目标：

（一）思想品德与职业素质目标

1.贯彻德育为本的教育方针，加强学生政治思想道德教育，使学生树立正确的世界观、人生观和价值观，具有爱国主义、集体主义精神，具有遵纪守法意识和诚实守信品德，具有为生命科学和生物技术事业的发展和人类的健康而奋斗的责任感和使命感。

2.以提升大学生综合素质为核心，培养学生健康的心理素质、积极进取的人生态度、勇于挑战自我、完善自我和团队协作意识，并将人文素质教育、职业教育贯穿于素质拓展过程，注重培养学生正确的价值观念，帮助学生全面发展。

3.充分发挥课堂教学主渠道的作用，构建创新创业素质教育类课程体系，培养学生的创新思维和创业意识。鼓励和支持学生组建创新创业团队，积极开展形式多样的课外创新创业实践。

4.鼓励学生参加各类创新创业竞赛，开拓视野，建立批判性和创造性思维，激发创新创业灵感，为学生创新创业实践活动搭建优质平台，并给予创新创业实践活动指导和服务。

（二）知识目标

1.掌握病毒学、生物安全、公共卫生等方面的基础理论及基本知识，具有扎实的数学、物理、化学、材料、计算机等的学科基础，具有一定的医学基础知识、计算机及信息科学和人文社会科学等方面的基本素质。

2.掌握免疫学、疫苗学以及病毒诊断等方面的基本技术，掌握抗病毒药物的设计原则及研究进展。

3.熟悉疫苗产品生产及其产业的相关方针、政策和法规。

4.了解病毒学、免疫学、病毒学诊断技术、疫苗学等的发展历史、现状、国内外研究前沿和最新技术动态以及行业发展趋势。

（三）能力目标

1.掌握较为扎实的病毒学、生物技术基础理论与基本知识、具有较强的生物技术实践能力；掌握必要的生物学、医学、生物信息学、材料学等学科的知识和基本技能，具有一定的分析问题、解决问题的实践能力。

2.具有综合运用所掌握的理论知识和技能，从事医学生物技术、检测、疫苗及其相关领域产品研发的能力，以及开展创新实验的初步能力。

3.具有一定的批判性思维能力，具有适应社会需求、继续深造的潜能，以及应对危机与突发事件的初步能力。

4.具有一定的国际视野和初步的交流、竞争与合作能力。

5.具有检索及阅读相关文献，独立获取专业信息和技术，并进行一定科学研究的能力。

6.热爱生物技术事业，遵守职业道德，坚持职业原则，具有生物药品、试剂生产、质控及分析等所必备的职业素质，具有追求卓越、不断创新及团队合作素质，具有实事求是的科学态度及创新和分析批判精神。

四、先修要求

学生对自然科学领域具有一定的兴趣爱好，有意愿从事科学研究和药物开发领域的研发或管理工作。

五、课程设置

附：课程简介

1.病毒学概论

病毒学是一门在充分了解病毒的一般形态和结构的基础上，探寻病毒复制、基因表达及其调控机制，从而揭示病毒感染和致病的本质，为病毒传染病的诊断、预防和治疗提供理论基础及其依据的科学。本课程将从宏观角度将微观的病毒世界沿着人类社会发展的时间轴和认知过程展开，介绍病毒学的基础理论和概念，包括病毒的分类与命名、形态与结构、复制周期、致病机制以及常见的、新发突发的病毒传染病的特性和最新发展动态。通过课程学习，使学生在掌握经典病毒学知识的同时，深入了解病毒传染病的最新进展和发展方向，与病毒世界近距离接触，同时也为部分学生今后从事病毒学相关工作和科学研究奠定理论基础。

2.生物安全与智能防控

生物安全是泛指与生物有关的各种因素对社会、经济、生态环境及人类健康所产生的危害及潜在风险。涉及生物医药、公共卫生、农业生产及国防建设等方面，是国家安全的一个重要组成部分，是国家的生命工程。生物安全与智能防控课程以课堂教学、视听示范以及学生自主学习等手段，传授生物安全、公共卫生的基本理论、基本知识、基本技能和相关技术，培养学生的生物安全意识，理解流行病的传播规律，使学生了解生物安全的重要性以及在科技发展和人类社会进步过程中的重要作用。本课程依托信息自动化技术，基于深度机器学习开发流行病智能流调系统，构建流行病传播预测模型，搭建智能化防控网络，提高大学生的生物安全认知，熟悉国际上关于生物安全的诸多管理原则和方法，消除对于生物危害的盲目恐慌，提高大学生的综合素质，以全面的视野看待社会及人类健康问题。面对新发和突发严重传染性病原微生物，在预防、治疗、研究过程中能够积极正确地进行生物安全防护。以学生为参与主体，通过对于生物安全热点问题的讨论，培养学生对于热点问题的辩证思考能力，以及多层次、多角度分析、归纳和总结问题的能力。

3.分子病毒学

分子病毒学是病毒学与分子生物学相互渗透而形成的一门学科，主要研究病毒分子结构、复制、遗传变异等。在分子病毒学的研究中，通常会使用各种实验技术和方法，如电子显微镜观察病毒的形态结构、核酸测序技术分析病毒的基因组结构、基因表达和调控的机制、蛋白质互作网络的分析等。通过利用以上技术研究病毒的基因组结构、编码蛋白质以及与宿主细胞的相互作用机制，使学生了解病毒如何进入宿主细胞、如何利用宿主细胞的机制进行复制、如何避开宿主的免疫反应等等，从而为研发抗病毒药物和疫苗提提供理论基础。同时，分子病毒学的研究还可以为了解病毒的起源和进化提供线索，并对它们的传播规律和灾害预警提供科学依据。

通过本课程的学习，使学生掌握病毒感染以及致病机制的相关知识，了解病毒学中常用的技术手段（如显微成像技术、各种测序技术及分析软件、蛋白质互作网络构建），有效拓宽学生的知识面，丰富知识储备，对病毒的生存方式和致病机理建立科学的知识认知框架。

4.感染与免疫

感染与免疫是一门研究病毒与宿主免疫系统相互作用机制的科学。本课程的目标是使学生了解病毒的生物学特性、免疫系统的结构和功能，以及病毒和免疫系统之间的相互作用，从而为预防和治疗病毒感染提供理论依据和实践技能。

感染与免疫涉及生物学、医学、免疫学等多个学科的交叉学科，主要内容包括：免疫系统的结构与功能；病毒感染与免疫应答；抗病毒免疫预防与治疗和病毒免疫学研究方法。本课程将采用多种教学方法，包括课堂讲授、案例分析、小组讨论等，以帮助学生更好地理解和掌握课程内容。同时，还将积极引导学生进行自主学习和研究，培养学生的独立思考和创新能力。此外，本课程将及时关注病毒免疫学领域的最新研究成果和发展动态，使学生了解学科前沿，培养创新思维，拓宽知识面。通过本课程的学习，学生将能够掌握病毒免疫学的基本概念、理论和实验技能，为从事病毒学、免疫学、生物医学等相关领域的研究和工作打下坚实的基础。

5.现代病毒学诊断技术

现代病毒学诊断技术以分子生物学、免疫学、微生物学等课程理论为基础，利用分子生物学、免疫学、微生物学的技术与方法，检测各类内源与外源性生物大分子，为疾病的预防、诊断及治疗提供信息，它是医学检验发展的前沿领域，与人民群众的健康紧密相关。特别是近年来各类严重影响人民健康的传染性疾病频发，病毒诊断技术由于在病原体检测中的独特优势，正日益受到临床及疾控机构的高度重视。

现代病毒学诊断技术课程依据专业培养目标，构建了科学合理的知识、能力、素质培养体系。本课程不仅系统地介绍了分子生物学、免疫学和微生物学基本概念、基础理论和实验技能，而且还就分子生物学领域一些新近发展的重要技术及自动化等在病原微生物检测中的应用进行了较为详细的阐述。具体的课程内容包括诊断的理论基础；诊断的基本技术和方法；病毒诊断的临床应用等。通过学习本课程，熟悉病毒诊断的基本理论与基本概念，掌握常见及主流的病毒诊断技术（如分子杂交、PCR、核酸测序与芯片技术、免疫学检测等），掌握临床常见感染性疾病、病毒性肿瘤等复杂疾病的诊断方法，强化知识的综合运用，培养学生实际解决问题的能力。

6.新型疫苗设计

疫苗是以病原微生物或其组成成分、代谢产物为起始材料，采用生物技术制备而成，用于预防、治疗相应疾病的生物制品。疫苗接种机体后可刺激免疫系统产生特异性体液免疫或细胞免疫应答，使生物个体获得对相应病原微生物的免疫力。

新型疫苗设计课程是依托现代生物技术发展起来的一门新兴学科，与生物信息学，结构生物学，材料学，免疫学，分子生物学等多学科相互交叉、融合，涉及领域宽、涵盖范围广、基础研究性强且应用转化性突出。本课程的主要目的是利用前沿生物技术开发针对多种恶性传染病的诊断、预防和治疗性生物制剂，以保障人和动物的生命健康。该课程主要讲授现代疫苗的基本理论、设计原理和生产工艺，基于新型计算机模拟平台，和AlphaFold模型预测系统选择、设计、优化抗原靶点，结合自组装纳米颗粒，纳米抗体，mRNA，circRNA，重组病毒等前沿技术平台开发新型疫苗。通过本课程的系统性学习，理解疫苗的定义和分类，设计原理和作用机制，生产工艺和质量控制，接种方式和免疫策略，安全性和副作用，掌握流行病的防治策略，为应对新发、突发、频发的疫情传播，保障人畜健康，促进社会经济发展输送和储备专业人才。

7.基因工程抗体研发

基因工程抗体又称重组抗体， 是指利用重组DNA 及蛋白质工程技术对编码抗体的基因按不同需要进行加工改造和重新装配， 经转染适当的受体细胞所表达的抗体分子。基因工程抗体主要包括嵌合抗体、人源化抗体、完全人源抗体、单链抗体、双特异性抗体等，是二十世纪最重大的科学成就和目前最重要的科学技术前沿之一。抗体药物靶向治疗在烈性传染病、恶性肿瘤、自身免疫性疾病、器官移植和病毒性疾病的防治中，有着巨大的潜力和应用前景，目前在临床试验中基因工程抗体约占生物制剂的30%，是生物制药发展最迅速的领域。重组抗体的体积越来越小，或被重新构建成多价分子，或与其它分子相融合，如放射性核素、毒素、酶、脂质体和病毒。重组技术的出现使筛选、人源化、抗体的生产得到革新，并取代杂交瘤技术，从而使以抗体为基础的药剂设计成为可能。通过该课程的学习，让学生掌握抗体的结构与功能、各种抗体生产技术、抗体在治疗疾病中应用，使学生开阔视野、拓宽知识面、扩展工作的适应性，希望通过学习之后，能适应学科交叉渗透的发展形势。

8.计算机辅助抗病毒药物设计

新发病毒在人类历史上不断出现，累计已造成数千万人死亡。当下新发病毒的暴发更为频繁，开发有效的新型抗病毒药物成为国家和社会关注的热点。计算机辅助抗病毒药物设计课程旨在介绍当前治疗病毒感染性疾病药物的相关基础知识和研发的新方法和新技术，尤其是计算机科学在抗病毒药物结构设计、优化和筛选方面的应用。主要包括以下几个方面：1.抗病毒药物的分类：介绍不同类型的抗病毒药物；2.计算机设计抗病毒药物的原理：介绍抗病毒药物设计的基本原理和策略，包括靶点选择、设计方法、结构活性关系、药物代谢和体内行为等，重点介绍计算机模拟、人工智能等计算机技术在药物设计上的应用；3.智能化药物筛选与评估：讨论新型的抗病毒药物筛选方法，包括计算机高通量药物筛选策略、药物库设计和药效评估等。学生将了解如何应用计算机技术评估药物的活性、选择性和安全性；4.计算机辅助应对药物开发中的挑战：探讨抗病毒药物开发过程中遇到的挑战，如药物耐药性、副作用和临床前/临床试验等，并了解计算机技术在当前领域的最新应用和趋势。5.计算机技术在新型病毒的抗病毒药物研究中的应用：探索新型病毒（如新冠病毒）的抗病毒药物研究中计算机对进展速度和临床应用的应用和帮助；6.计算机辅助多模式治疗策略：介绍多种抗病毒药物联合使用或与其他治疗方式相结合的治疗策略中计算机的策略优化功能；7.抗病毒药物研究的计算机前沿技术与趋势：讨论抗病毒药物研究领域的计算机前沿技术，如人工智能、大数据等的应用。

通过本课程的学习，学生将掌握计算机在抗病毒药物设计中的功能和方法，了解计算机科学在解决药物开发中的关键问题的方法，并了解计算机分析和评估抗病毒药物的设计与筛选的策略。此外，还将关注计算机在辅助解决抗病毒药物的副作用和耐药性问题中的作用，以及未来抗病毒药物研究的前沿计算机技术和趋势。

9.实验与实践

实验与实践课程依托湖北大学生物学实验教学示范中心、武汉金银潭医院生物安全实验室、疫苗药物研发企业等进行实验及实践教学，涉及包括病毒的收获和检测、酶联免疫吸附试验、血凝和血凝抑制试验、双向琼脂扩散试验、免疫组织化学技术及疫苗制备相关的细胞培养、复苏、冻存等实验项目。实验课程的学习，使学生不仅掌握了基本的实验操作技能，提高学生独立解决问题、独立完成实验设计的能力，同时还增强了团队协作意识。教学将理论课程与实验课程相结合，在增强学生实验兴趣的同时，对已学习的理论知识加以巩固和验证，在教学中取得较好的效果。病毒学实验与实践课程学习也为进一步学习其他相关课程奠定坚实基础。