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分子生物技术在微生物降解环境 污染物中的应用 [摘要〕介绍了与环境微生物关键降解酶基因的筛选、克隆及应用相关的分r生物技术，包括聚合酶链式反应技 术、基因重组技术、荧光原位杂交技术和生物信息学等技术，并对这些技术在污染物降解基因检测、筛选和克隆方 面的应用进行了阐述与探讨、 [关键词]分子生物技术;微生物;基因;环境污染物;降解 随着现代j:\地技术的发展，多环芳烃、含氯有 机物和硝基苯类化合物等人工合成井难以降解的 污染物大量排放，造成世界范围内的环境污染和生 态破坏，严重地威胁人类和其他生物的正常生存和 发展。利用微生物修复技术对受污染的水体及土 壤进行处理，凸显了其重要的意义和可行性。研究 人员发现并筛选到一些微生物，它们不仅对环境有 较高的适应性、对污染物有较高的耐受性，而且对 污染物有较强的降解效率和专一性。然而环境中 存在的大量微生物中仅有少于1%可通过传统的培 养方法进行培养、分离和纯化，绝大多数细菌需要 非常严格的营养条件川。因此，为了对修复环境有 所贡献却难以培养的微生物进行更全面了解，也为 了筛选到更多有利于降解环境污染物的微生物菌 种及其关键酶基因，分子生物技术和手段逐渐被广 泛应用到环境可降解污染物及降解机理方面的研 究中。 本文对近年来发展起来的聚合酶链式反应 (PCR)技术、基因重组技术、荧光原位杂交(FISH) 技术和生物信息学等多种分子生物技术进行了介 绍，并总结了它们在污染物降解基因检测、筛选和 克隆方面的应用。 1与环境污染物降解相关的分子生 物技术 1.1PCR及其相关技术 PCR是一种利用脱氧核糖核酸(DNA)半保留 复制原理，在体外扩增位于两段已知序列之间的 DNA区段从而得到大量拷贝的分子生物技术。根 据其模板、引物来源或扩增条件的不同，PcR技术 可分为以下几种:(l)反转录pCR(RT一PeR)技 术，将mRNA反转录为cDNA后再对其进行PCR 扩增，可用来构建cDNA文库，分析不同生长时期 的mRNA表达状况和相关性以及mRNA的定量测 定等;(2)巢式PCR技术，在扩增大片段目的DNA 时，先用非特意性引物扩增再用特意性引物对第一 次扩增产物进行第二次扩增，以获得可供分析的 DNA;(3)竞争PCR技术，是一种定量PCR，向PCR 反应体系中加人人工构建的带有突变的竞争模板， 通过控制竞争模板的浓度来确定目的模板的浓度， 对目的模板作定量研究;(4)实时荧光定量PCR技 术，在PCR反应体系中加人荧光基团，利用荧光信 号积累实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线 对未知模板进行定量分析，该法已广泛用于基因表 达研究、转基因研究等方面;(5)扩增的rDNA限制 酶切分析技术，根据原核生物rDNA序列的保守性， 将扩增的rDNA片段进行酶切，通过酶切图谱来分 析菌间的多样性;(6)RNA随机引导PCR技术，基 于任意寡核昔酸引物与RNA之间可能的配对，在 低严谨度条件下经聚合酶催化使链延伸，将细胞总 RNA或InRNA作为反转录反应的模板，此技术结 合单链构象多态性，用非变性胶分辨大小相同而构 象不同的片段，可用于诊断遗传突变及分析污染条 件下序列的多态性;(7)随机扩增多态DNA (RAPD)技术，是一种基于PCR检测PCR引物结合 位点序列改变的方法，通常以10bp的寡核昔酸序 列为引物，对基因组DNA随机扩增，电泳分离染色 扩‘增产物，再分析多态性。 1.2FISH技术 FISH技术利用荧光标记的探针在细胞内与特 异的互补核酸序列杂交，通过激发杂交探针的荧光 来检测信号。荧光探针比放射性探针更安全，具有 较好的分辨力，不需要额外的检测步骤。近年来， 由于FISH技术具有灵敏、便捷等优点，迅速发展完 善成为研究环境微生物的有力工具。此外，可用不 同激发和散射波长的荧光染料标记探针，在一步反 应中同时检测几个靶序列。该技术主要包括试样 固定、预处理、预杂交、探针和试样变性、杂交、漂洗 去除未结合的探针、检测杂交信号等步骤。由于 165rRNA具有遗传稳定性，因此成为FISH技术检 测最常用的靶序列。 1.3基因重组技术 基因重组技术是从供体生物的基因组中通过 酶切扩增等手段获取目的基因，与载体连接形成重 组DNA分子，再导入到受体细胞中，让外源基因得 以表达。在已经分离出的许多菌株中，与降解能力 有关的基因多在质粒体上。由于质粒很容易在细 菌的繁殖过程中遗失，对细菌降解能力的长期稳定 非常不利，可将其与污染物降解有关的酶基因重组 到大肠杆菌等微生物中进行表达，以此构建的各种 生物降解特性增强的重组菌可用于污染环境的治 理修复或发酵某些废弃物。 1.4生物信息学 20世纪后期，生物学的迅猛发展，从数量上和 质量上极大地丰富了基因组数据库、蛋白质数据 库、酶数据库和文献数据库等许多生物科学的数据 资源。已有多个国家和国际科研组织建立了生物 信息数据库，如欧洲分子生物学实验室(Eur叩ean MolecularBiologyLaboratory)核酸序列数据库和美 国国家生物技术情报中心(Nationaleente:fo:Bio- technologyInformation，NCBI)基因序列数据库等。 科学家利用计算机及生物信息分析软件分析这些 数据资源，确定大分子序列、结构、表达模式和生化 途径与生物数据之间的关系，区分生物个体间遗传 差异，揭示DNA多样性。例如，基本局部比对搜索 工具(BasieLoealAlignmentSearehTool，BLAST)， 是一套在蛋白质数据库或DNA数据库中进行相似 性比较的分析工具。它基于Altschul等的方法「2〕， 在序列数据库中对查询序列进行同源性比对工作。 BLAST程序可对一条或多条、任何数量、任何形式的 序列在一个或多个核酸或蛋白序列库中进行比对，甚 至将有缺口的比对序列也考虑在内，利用比较结果中 的得分对序列进行相似性说明。基因的序列分析可 揭示出生物物种之间的关系，在污染治理研究中可用 于生物基因组特殊区域或特异基因的测序。 2分子生物技术在环境污染物降解 中的应用 2.1土壤试样总DNA的提取 用适当方法直接从土壤中提取DNA并纯化， 是从分子生物学角度对土壤微生物进行研究的前 提条件，而后可进行酶切、PCR扩增、核酸分子杂交 等分子生物学技术操作。从土壤中提取微生物 DNA主要分为汽接法和间接法}’{。直接法是在 ogram等的方法基础卜发展起来的，其主要包括2 个步骤:(l)原位细胞裂解;(2)DNA提取和纯化。 直接法提取的DNA超过细菌总DNA的60%且省 力，但提取的DNA常常有折断、腐殖酸污染、甚至 提取物中还夹杂有未知的胞外DNA和真核生物的 DNA。最先报道间接法的是Faegri等[‘〕，其主要包 括4个步骤:(l)分散土壤;(2)分离细胞与土壤; (3)细胞裂解;(4)DNA纯化。间接法提取DNA 产量低且费力，但纯度较高、DNA损伤小，提取的 大片段DNA可用来构建cos而d和细菌人工染色体 文库等。 2.2采用PCR及相关技术扩增分析DNA片段 可降解污染物的微生物必然能产生分解代谢 该污染物的酶。selvaratnam等L’l用编码苯酚单加 氧酶dmpN摹因的RT一PCR技术来检测序列间歇 式活性污泥反应器‘{一，降解酚的假单胞菌。检测结 果表明，RT一PCR技术不仅能检测微生物降解酚的 能力，还能测量dmpN基因的转录水平，从而确定假 单胞菌特殊的分解活性，发现了在转录水平下，酚 浓度与通气时间之问存在正相关关系。 将PCR技术和变性梯度凝胶电泳(DGGE)结 合起来，在变性条件适当的情况下能分辨一个碱基 对，分辨率较高。染色后的凝胶用成像系统进行分 析，可在一定程度l几反应试样的复杂性。条带的多 少能反应试样「 一 }1微生物组成的差异，条带的亮度能 反应试样中微生物的多少。基于以上优点，日前该 技术在微生物群落结构的分析和动态研究方面得 到了厂‘泛应用。DGGE可通过分析PCR扩增的基 因点突变来探索微生物的复杂性。徐玉泉等[“〕从 某废水中分离出一株能以苯酚为惟一碳源的菌株 PHEA一2，使用PCR一DGGE技术对该菌165 rDNA进行分析，发现该菌与醋酸钙不动杆菌同源。 M盯sh等r了)利用PcR一DGGE技术获得了活性污泥 中真核微生物的种群变化情况。王峰等下8〕采用 PCR一DGGE技术对城市污水化学生物絮凝处理中 活性污泥和生物膜微生物种群结构进行了分析，结 果表明活性污泥培养前后微生物种群结构发生r 很大改变。 RAPD技术也是一种应用比较广泛的以多态性 引物来扩增某些片段的技术。RAPD技术可用于检 测含有混合微生物种群的各种微生物反应器中微 生物的多样性。用RAPD技术分析检测实验室规 模的油脂淤泥培养料中的细菌菌群发现，用油脂淤 泥改良过的培养料比未改良的更适于不同的微生 物种群生长[9j。vainio等t’。〕从516种孤立的菌落 中提取出165rDNA，经PCR扩增后进行测序，检测 活性污泥中微生物种群的结构。这些组合技术的 应用显著增强r对微生物的检测和鉴定能力，为理 论研究工艺优化及提高生物处理效率提供了条件。 2.3基因重组 基因工程技术应用于环境保护起始于20世纪 80年代。其基本原理是通过基因分离和重组技术， 将目的基因片段，比如可编码降解某种污染物的 酶，转移到受体生物细胞中并表达，使受体生物具 有该目的基因表达显现的特殊性状，从而达到治理 污染的目的。找到特定污染的抗性基因，利用基因 重组技术转基因后也可获得其他抗性植株以及筛 选到可转化污染物的植物，还可开发超量积累植物 进行污染土壤的生物修复。 罗如新等L”〕用放射性同位素标记tfdc基因片 段作探针，Southemblot杂交定位Ll菌株的邻苯二 酚1，2一双加氧酶基因位于Pstl的I片段和BamH I的M、N片段，回收并将其直接克隆至表达载体 pKT230卜，获得的重组子能转化不具开环酶活性 的甲胺磷降解菌P2，得到高于天然宿主21倍的邻 苯二酚1，2一双加氧酶。stingley等{”〕通过构建基 因文库和重组质粒等基因工程方法证实了NidAB 双加氧酶是降解菲的关键酶类，并首次鉴定出此基 因通过磷苯二甲酸实现降解功能。chae等‘”}发现 不能降解苯酚的su如lobusso扣taricu、98/2菌株中 的儿茶酚2，3一双加氧酶基因与能降解苯酚的 sulfolo右u，，o如taricu、咫有[6J源区，分析得知它们 是山共同祖先进化而来。把儿茶酚2，3一双加氧酶 基因克隆到大肠杆菌中表达，可获得有较高降解活 性的双加氧酶。 重金属污染是环境污染的重要方面之一。随 着分子生物学技术的发展，越来越多的修复性蛋白 基因正被从植物、微生物和动物中陆续分离出来， 如汞离子还原酶基因、有机汞裂解酶基因、汞转运 蛋自基因、金属硫蛋白基因、植物络合素合成酶基 因、铁离子还原酶基因和锌转运蛋白基因L’‘〕。这些 基因通过基因工程的改造，重组到合适的受休细胞 中表达相应的蛋白质和酶，达到治理难以降解的有 毒有害污染物的目的。sorsa等〔”〕把MTS插人 LamB序列的153位点，在E.eoli中表达MTs，解决 r细胞内MTs对金属离子有限的吸附能力。综L 所述，基因重组技术具有快速、高效的特性，已逐渐 成为环境生物技术的研究热点。 2.4FISH技术 FISH技术利用核糖体内长度适中(约1500bp)、 高度保守的165:RNA序列作为理想的基因分类靶 序列，其中使用的165:RNA寡核普酸探针一般是 进行了荧光标记的20bp左右特异性核昔酸片段， 利用该报告分子(如生物素、地高辛)与荧光素标记 的特异亲和素之间的免疫化学反应，经荧光检测系 统对待测DNA进行定性、定量或相对定位分析。 FISH技术能提供处理过程中微生物的数量、空间分 布和原位生理学等信息。 硝化细菌是一类生理上非常特殊的化能自氧 菌，传统的研究方法要经过富集、分离、分类和鉴定 步骤，耗时长。HSH技术的引人解决了上述困难。 FlsH技术还被广泛用于活性污泥系统、硝化流化床 反应器和膜生物反应器等废水处理系统}’61。 基因工程微生物越来越多地被用于农业害虫 控制和环境污染的生物修复，对人类健康和环境的 影响引起广泛关注。1994年出现了一种新的标记 系统:绿色荧光蛋白(GFP)，由于GFP基因表达产 物对细胞没有毒害作用，且由GFP产生的荧光标记 检测卜分方便、简单。在某些被污染的环境中可分 离出降解该污染物的细菌，通过基因重组等手段使 用GFP分子标记，可更容易的分离检测被标记的 细胞叫。 Bastes等[’8]进行了苯酚降解菌染色体GFP基 因标记实验。通过PCR和Southemblot分析，证明 GFP基因已成功整合到宿主细胞的染色体中。对 标记菌与野生型的降解能力比较结果证明，GFP分 子标记的插人并不影响细胞的苯酚降解能力。 用G即标记Pseudomonasputida，研究活性淤 泥中细菌存活情况{’9飞。Pseudomonasputida被转到 活性淤泥2min后，观察到细胞在淤泥絮凝物间自 由游动;培养3d后，发现荧光细胞减少，大部分已 被合并到淤泥絮凝物中，以防止细菌被原生动物捕 食。用oFP标记石.eozi和Serraliamarceseern，考 察菌株附到絮凝物卜的过程{’()j。使用表面荧光显 微镜能将带有GFP标记的细胞从活性污泥中区分 开，井进行观察和记数。而聚焦激光扫描显微镜 (cLsM)可使GFP标记细菌产生三维轮廓，结合表 面荧光显微镜和CLSM观察GFP标记细胞，结果表 明，细胞表面疏水性在细菌附到絮凝物的过程中起 重要作用，两种细菌附在絮凝物上的模式有很大不 同，通过这种方法可更好地理解细菌赫附机理，有 助于提高废水处理效果。 3结语 分子生物技术的应用使研究人员可从微观的 角度更细致深人地了解微生物对污染物降解的具 体生理生化机制，在分子水平 _ _ [揭示生物体吸收、 迁移、积累有害物质最终被毒害，及适应、抗性等生 态问题，从而筛选到更多有利用价值的微生物。随 着越来越多微生物全部基因序列的解码，对各种细 菌体内可降解基因的分布和表达会有更深人的了 解，有关技术的发展和成熟必将对污染物的降解过 程有一个整体的、生态水平上的认识。 参考文献 l李凤，刘世贵 . 分子生物学技术在环境微生物研究中的 应用 . 世界科技研究与发展，2003，25(4):88一92 2AltsehulSF，GishW，MillerW，etal.Basieloealalign- mentsearehtool . 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为加强产学研合作和国际交流，2011年，成立了重庆国际半导体学院。学院还与中国科学院、中国电子科技集团、四联集团、重庆渝德科技公司、西南集成电路设计公司、重庆神州龙芯科技公司等知名科研院所和企业开展了广泛的合作和交流，建立了人才培养、科学研究和学生实习实训基地。 基于这样的教育理念，学院建设了数门各级精品课程和重点课程。积极推动教学改革，强化素质教育，各级各类的教改项目总数达到20项。重视学生实践教学环节的锻炼培养，狠抓实习基地建设。学院现有专业实验中心实验教学单位，还有中央与地方共建的光信息技术实验室、微电子技术实验室、集成电路设计实验室和射频技术实验室；此外，还先后与重庆普天通信设备有限公司、西南集成电路设计有限责任公司、重庆航伟光电科技有限公司、重庆万道光电科技有限公司等多家单位联合建立了学生实习基地。 科研项目2007年至2012年，先后承担省部级以上项目66项，科研项目经费累计愈4039万元。截至2012年，主要承担的国家及国务院各部门项目 序号 项目名称 项目来源 立项时间 主要完成人 1. 基于拓扑马蹄的低维混沌不变集的研究 国家自然科学基金项目 2009-01 李清都 2. 光脉冲驱动与全光纤检测的哥氏振动微陀螺关键技术研究 国家自然科学基金项目 2011-08 刘宇 3. 基于正Davio判决图的可逆逻辑综合理论及其实现方法的研究 国家自然科学基金项目 2011-08 庞宇 4. 不对称体模回旋管高效准光模式变换的理论及关键技术研究 国家自然科学基金项目 2011-08 王斌 5. 基于异构计算的混合系统混沌判定及其转变研究 国家自然科学基金项目 2011-08 李清都 6. 基于分形的MEMS动态测量理论及方法研究 国家自然科学基金项目 2010-12 罗元 7. 基于温度效应的光学薄膜吸收高分辨率成像技术研究 国家自然科学基金项目 2010-01 郝宏刚 8. 混合系统的若干动力学问题研究 国家自然科学基金项目 2010-01 李清都 9. 国家物联网发展专项资金项目——面向医疗物联网应用的RFID和BAN共性关键技术研发 国务院各部门项目 2011-07 林金朝 10. 智能康复系统中混合Camshift和Kalman滤波的单目视频跟踪算法研究 国务院各部门项目 2010-09 罗元 11. 血液净化设备远程监控系统研发 国务院各部门项目 2009-09 林金朝 12. DAB数字多媒体广播接收机核心模块开发和生产 国务院各部门项目 2009-07 王国裕 13. 国家科技重大专项——TD-SCDMA增强型多媒体手机终端的研发和产业化 国务院各部门项目 2009-05 申敏 14. 国家支撑计划——LTE TDD终端基带科研样片研究开发 国务院各部门项目 2009-01 申敏 15. 国家科技重大专项——TD-SCDMA增强型多媒体终端基带芯片的研发和产业化 国务院各部门项目 2009-01 申敏 16. 国家火炬计划——TD－SCDMA(LCR)手机基带芯片和无线模块 国务院各部门项目 2006-09 申敏 17. 国家863计划——TD-SCDMA终端射频芯片开发 国务院各部门项目 2005-07 陈明 专利发明 序号 专利名称 发明人 授权时间 1. 异构多机器人系统的任务分配方法 罗元(2) 2011-07 2. 一种产生多环绕线卷波的混沌电路及实现方法 罗小华(1) 2011-02 3. 基于微石英角速率传感器的随钻方位测量误差补偿方法 刘宇(1) 2010-09 4. 仿生机器鱼无半径转弯的控制方法 罗元(2) 2010-07 5. Means for implementing a DAB receiver channel decoder 陆明莹(1) 2010-04 6. LED通用驱动电路 吴贵能(1) 2010-03 7. HARQ技术数据缓存的设计方法及其电路 毕敏(1) 2009-12 8. 一种下行同步导频时隙的搜索方法 申敏(2) 2009-12 9. 一种基于信息融合到无线定位多算法增强方法 罗元(2) 2009-11 10. HSDPA中16QAM定点解调方法 王茜竹(1) 2009-09 11. 一种用户终端小区初始搜索中实现码片级精确同步的方法 谭舒(1) 2009-08 12. TD－SCDMA系统中小区初始搜索时的精准接入方法 沈静(1) 2009-06 13. 一种复位值可控的数字电路设计方法 杨小勇(1) 2009-06 14. 一种降低大规模集成电路漏电功耗的设计方法 杨小勇(2) 2009-04 15. 移动通信系统中估计移动终端用户数的方法 申敏(1) 2008-05 16. 一种手机基带芯片的省电同步方法 杨小勇(1) 2007-10 17. 一种基于TD-SCDMA无线定位来波方向的估计方法 罗元(3) 2006-10 科技奖励1. “血液净化系统监测与控制系列关键技术及整机设备”，林金朝（2），国家科技进步奖，二等奖，2012-022. “超大规模集成电路刻蚀工艺控制关键技术研究”，王巍、罗元等，重庆市科技进步奖，三等奖，2011-053. “振动角速率传感器研制及在无线随钻导向定位中的应用”，刘宇，重庆市科技进步奖，三等奖，2011-054. “血液净化系统系列监控技术及整机设备”，林金朝（2），重庆市科技进步奖，二等奖，2010-055. “短距离无线通信技术与应用”，林金朝，重庆市科技进步奖，二等奖，2009-036. “非线性系统复杂行为分析与控制”，李清都，重庆市自然科学奖，三等奖，2009-037. “TD-SCDMA终端核心芯片平台关键技术及应用”，申敏（2），国家技术发明奖，二等奖，2008-128. “数字多媒体广播DMB接收机和基带芯片”，陆明莹、王国裕、张红升等，重庆市科技进步奖，三等奖，2008-039. “TD-SCDMA手机关键技术的研究与实现”，申敏（2），重庆市技术发明奖，一等奖，2007-0310. “硅基MEMS设计与加工技术研究”，潘武（2），重庆市科技进步奖，二等奖，2007-0311. “智能系统分析与控制中的关键问题研究”，李清都（6），重庆市自然科学奖，二等奖，2007-0312. “暗能量的研究”，龚云贵、段昌奎等，重庆市自然科学奖，二等奖，2006-0313. “通信系统中光WDM与光传输机理的研究”，毛幼菊、党明瑞等，重庆市自然科学奖，三等奖，2005-0314. “混沌控制及其在通信理论中的应用”，杨晓松、周平、李清都等，重庆市自然科学奖，三等奖，2004-0315. “通信－广播电视共网传输实用技术的研究”，毛幼菊等，重庆市科学技术奖，一等奖，2002-03 教材专著专著 序号 专著名称 作者 出版社名称 出版时间 1. MIMO技术原理与应用 林云(1) 人民邮电出版社 2010-11 2. 固态振动陀螺与导航技术 刘宇(1) 中国宇航出版社 2010-09 3. 半导体器件完全指南 李秋俊(1) 科学出版社 2009-07 4. 移动机器人技术及其应用 罗元(2) 电子工业出版社 2007-09 5. 混沌系统与混沌电路 李清都(2) 科学出版社 2007-08 6. 计算机网络中的拥塞控制与流量控制 徐昌彪(1) 人民邮电出版社 2007-01 7. 蓝牙协议及其源代码分析 林金朝(2) 国防工业出版社 2006-09 教材 序号 教材名称 排名 出版社 出版时间 1. 数字电路与逻辑设计习题指导 邹虹(1) 人民邮电出版社 2010-09 2. 光纤通信系统与网络 张德民(2) 电子工业出版社 2010-08 3. 射频通信电路 林云(1) 华中科技大学出版社 2009-08 4. 数字信号处理 张德民(2) 高等教育出版社 2009-02 5. AutoCAD 2008中文版机械制图实用教程 王巍(2) 清华大学出版社 2008-08 6. 数字电路与逻辑设计 邹虹(1) 人民邮电出版社 2008-03 7. 信号与系统 何丰(2) 科学出版社 2008-02 8. 信号与系统分析 张德民(1) 高等教育出版社 2006-09 9. 现代通信系统与信息网 张德民(2) 高等教育出版社 2005-08 10. 通信光缆与电缆工程 张德民(2) 人民邮电出版社 2005-02 11. 电信传输原理 张德民(3) 电子工业出版社 2004-08 12. 现代通信系统 张德民(2) 西安电子科技大学出版社 2003-02 集成电路设计与集成系统 （本科，标准学制四年，授予工学学士学位，招收类别：理工类）培养目标：本专业以集成电路及各类电子信息系统设计能力为目标，培养掌握集成电路基本理论、集成电路设计基本方法，掌握集成电路设计的EDA工具，熟悉电路、计算机、信号处理、通信等相关系统知识，可从事集成电路及各类电子信息系统的研究、设计、教学、开发及应用，具有一定创新能力的高层次应用型技术人才。主要课程：半导体器件物理、微电子器件、模拟与数字集成电路设计原理、数字集成电路设计技术及应用、现代通信系统、通信集成电路设计、数模混合集成电路设计、数字信号处理FPGA设计导论、片上系统设计、数字系统仿真与验证等。专业优势和特色：专业方向选择性大，从业口径宽；高水平科研项目为基础的专业实践和创新平台；依托省级重点学科、重庆市微电子工程重点实验室、中央与地方共建的微电子工程中心，与集成电路设计企业合作共建校外实践实习基地；毕业去向：可从事数字集成电路系统设计与开发、片上系统（SoC）、嵌入式系统、计算机控制技术、通信、消费类电子等信息技术领域的研究、教学、科研开发、生产管理和行政管理工作。电子信息科学与技术 （本科，标准学制四年，授予理学学士学位，招生类别：理工类）培养目标：培养同时具备电子技术、信息技术、计算机技术及通信技术领域内宽广理论基础、实践能力和专业知识的，能在包括信息的产生、获取、存储、处理、传输、控制、显示等技术为主体的各类通信与电子信息系统从事相应研究、设计、教学、开发、应用、生产管理等方面工作，且在信息理论与信息系统、信号与信息处理及片上系统（SoC）设计、无线与移动通信技术等方向形成鲜明特色的高级科学与技术人才。主要课程：电路与电子技术、计算机技术系列课程、信号与系统、通信原理、信息理论与编码、数字信号处理、DSP原理及应用，单片机原理及应用、可编程逻辑器件与硬件描述语言、片上系统（SoC）设计、模拟及数字系统设计、传感器与检测技术、无线通信原理、移动通信技术等。专业优势和特色：（1）方向选择性大，从业口径宽。同时具备电子技术、信息技术、计算机技术及通信技术知识。（2）师资力量雄厚。有国内外知名学者及省部级优秀教学团队，有中央地方共建实验室、电工电子“省部级示范实验中心”等基础和专业实践教学平台。（3）沿袭我校信息学科优势，在信息理论与信息系统、信号与信息处理及片上系统（SoC）设计、无线与移动通信技术等方向上特色鲜明。（4）与全国电子信息类高科技企业有良好合作关系。就业去向：电信设备制造商、通信运营商及广播电视、遥控与遥测、雷达、声纳、电子对抗、测量、控制、导航、航空航天等领域相关企业，从事通信与电子信息系统相关研究、设计、开发、应用、生产管理等方面工作，同时也可在电子科学与技术、通信与信息系统等学科领域继续深造或从事研究和教学工作。微电子科学与工程 （本科，标准学制四年，授予工学学士学位，招收类别：理工类）培养目标：培养适应国内外行业发展，具有国际视野，掌握扎实的理论基础，具备良好半导体器件分析能力，在集成电路制造工艺、封装测试和模拟集成电路设计方面具有创新精神和综合竞争力的高素质复合人才。主要课程：半导体器件物理、微电子器件、模拟集成电路设计、射频集成电路设计、现代电子材料与元器件、现代半导体工艺、半导体封装与测试技术等。专业优势和特色：（1）国家级特色专业，师资力量雄厚。（2）拥有省部级重点实验室，省部级教学实验示范中心，与多个知名半导体企业共建校外实训基地。（3）采用全新的“国际半导体学院人才培养模式”，经验成熟。就业去向：能在国内外半导体相关企业及科研院所从事半导体工艺研究、模拟集成电路设计、电子产品设计及半导体设备维护等方面的工作。电磁场与无线技术 （本科，标准学制四年，授予工学学士学位，招生类别：理工类）培养目标：培养基础理论扎实、知识面宽，实践能力强，能够在无线传播环境分析和电磁兼容领域从事科学研究、产品研发、技术服务和管理工作的“研究开发型”和“工程应用型”技术人才。主要课程：数理基础、电路与电子、计算机基础与应用以及通信课程等系列课程，电磁场与电磁波技术、无线传播分析以及电磁兼容技术系列课程等。专业优势和特色：（1）国家特设专业，依托电子科学与技术省级重点学科。（2）具有“电子工程大类实验班”、“大学生科研训练计划”、“专业科研训练计划”等多种人才培养模式。（3）侧重无线传播环境分析、电磁兼容技术、微波射频系统等特色，注重厚基础、强能力的研发型、工程应用型人才的培养。就业去向：通信、广播电视、航空航天、仪器仪表等信息产业和电信设备制造商、通信运营商及天线系统制造等企业，从事无线传播环境分析、电磁兼容等方面的研究、设计和开发等工作，也可在电磁场与微波技术、电子科学与技术、通信与信息系统等学科领域继续深造或从事研究和教学工作。电子科学与技术 本科（标准学制四年，授予工学学士学位，招生类别：理工类）培养目标：培养具备物理电子、光电子与微电子学领域内宽广理论基础、实验能力和专业知识的，能从事各种电子材料、元器件、集成电路、乃至集成电子系统和光电子系统设计、制造和相应新产品、新技术、新工艺研究、开发等方面工作，在电路理论与系统、电子技术及其应用等方向形成特色，并能在相关领域从事相应器件及系统研究、设计、开发、生产管理等方面工作的高级人才。主要课程：数理基础、电路理论、电子技术、计算机基础与技术、通信基础系列课程，单片机原理及应用、半导体物理及器件、电子材料与元器件、电磁场与电磁波、可编程逻辑器件、模拟及数字系统设计等。专业优势和特色：（1）校级品牌专业。依托电子科学与技术重点学科（截至2012年为博士点建设学科），为学生进一步深造提供良好条件。（2）师资力量雄厚。以重庆高校实验教学示范中心电工实验中心、中央地方共建射频实验室和电磁场与微波技术实验中心等为基础和专业实践教学平台。（3）服务电子信息产业和地方经济，在电路理论与系统、电子技术及其应用等领域特色鲜明。就业去向：电信设备制造商、通信运营商及广播电视、航空航天等企业，从事电路设计、电子元器件研制、测控仪器软硬件设计和电子企业的生产管理等工作，也可在电子科学与技术、通信与信息系统等学科领域继续深造或从事研究和教学工作。光电信息科学与技术 （本科，标准学制四年，授予工学学士学位，招生类别：理工类）培养目标：培养德才兼备、基础扎实、知识面宽、创新能力强，具备本专业的基本理论和专业技能，强化“光机电算”结合。可从事光通信系统设计及开发、光电系统及工程、通信工程、光电器件及信息处理、显示与照明及相关的电子信息技术、计算机科学、仪器仪表等领域的科研、开发、生产或管理工作的科学与工程技术人才。主要课程：数理基础、基础光学、电路、计算机及通信系列课程，光电技术、光纤技术、光信息处理和显示与照明等系列专业课程，光电领域前沿技术课程。专业优势和特色：（1）重庆市特色专业，重庆邮电大学品牌专业。（2）专业方向选择性大，从业口径宽，截至2012年，来本专业毕业生就业率保持在95%以上。（3）拥有国内外知名学者，师资力量雄厚。（4）依托市级光纤通信技术重点实验室，拥有中央与地方共建专业实验室，与全国电子信息类高科技企业等有良好的合作关系。就业去向：通信设备制造商、通信营运商、光机电设备制造商、以及显示与照明技术及相关领域内从事产品开发、生产技术或管理工作，攻读硕士学位或从事科研与教学工作。 电工理论与新技术 本学科以电工理论为基础，突出电工理论与新技术相结合的前沿理论与技术研究。截至2012年，本学主要从事电子新技术及其应用、电工理论与通信技术、物联网技术应用、智能电网等方面的研究工作。 截至2012年，本学科在电子技术与信息技术和通信技术结合等领域取得了较好的成绩，出版专著10部，发表高水平论文100余篇，承担十余项国家、部省级以上科研项目，获省部级以上科学进步奖多项，特别是在通信电子新技术等研究方面成绩显著。 本学科的主要学位与专业课程有：现代电路理论及技术、现代信号处理、现代传感技术与系统、高等电磁场理论、现代电力电子技术、智能电网技术、物联网技术与应用、射频识别原理与系统设计等。集成电路工程 集成电路工程技术包含了当今电子技术、计算机技术、材料技术和精密加工等技术的最新发展。集成电路高密度、小尺度、高性能的特点，使得集成电路工程技术成为当今最具有渗透性和综合性的工程技术领域之一。集成电路的应用涉及网络通信、计算系统、信息家电、汽车电子、控制仪表、生物电子等众多方面。设计并制造集成电路作为应用产品的核心，是现代电子系统面向用户、面向产品、面向应用赢得竞争力的要求，同时也是传统产业升级和改造的关键。我院与中国电子科技集团公司第24、44、26研究所、四联集团、重邮信科公司、西南集成电路设计公司等国内外许多科研院所、公司企业在集成电路工程领域展开了广泛的人才培养和科研合作，实现了资源共享、优势互补。本专业聘请了具有丰富科研和实际工作经验的科研院所及企业高级专家担任兼职导师，为其提供了良好的应用型支撑。本专业的主要课程有：半导体器件物理、固体电子学、电子信息材料与技术、电路优化设计、数字集成电路、模拟集成电路、集成电路CAD、微处理器结构及设计、集成电路测试方法学、微电子封装技术、微机电系统（MEMS）、VLSI数字信号处理等。光学工程 “光学工程”是一门历史悠久而又年轻的学科，是以光学为主的，并与信息科学、能源科学、材料科学、生命科学、空间科学、精密机械与制造、计算机科学及微电子学等学科交叉与渗透的学科，包括激光技术、光通信、光存储与记录、光学信息处理、光电显示、全息和三维成像、薄膜和集成光学、光电子和光子技术、激光材料处理和加工、弱光与红外成像技术、光电测量、光纤光学、现代光学和光电子仪器及器件、光学遥感技术及综合光学工程技术等学科分支，成为现代光学产业和光电子产业迅速发展的重要基础。本学科拥有一支教授、研究员、副教授和讲师组成的结构合理的学术梯队，依托工信部和重庆市光纤通信技术重点实验室、重庆市微电子工程重点实验室，在光电子技术及应用、光纤通信系统、光电材料与器件以及红外成像与图像处理技术等领域已经形成稳定的、特色鲜明的学术方向，2009年至2012年来承担国家级、省部级科研项目以及横向项目等20余项，获得省部级科技成果奖5项，国家级/省部级教学成果奖8项，在国内外学术刊物和国际学术会议上发表论文100余篇，其中SCI/EI/ISTP检索50余篇。本学科的主要学位与专业课程有：数学物理方法、随机过程及其应用、激光物理与技术、光电子技术、光电材料与器件、光纤通信原理、高等光学、集成光学、数字成像技术、机器视觉、光纤传感与检测技术、非线性光学、微机电系统技术、微弱信号检测技术。电子科学与技术 电子科学与技术是信息科学与技术的基础。本学科和信息与通信工程、计算机科学与技术以及控制科学与工程3个学科共同构成我校电子信息大类的主干学科。经过多年的建设，本学科在学科方向、学术团队、科研平台、研究成果和人才培养方面取得了良好发展。本学科拥有重庆市重点学科微电子学与固体电子学和微电子工程重庆高校市级重点实验室，和光纤通信技术重庆高校市级重点实验室。截至2012年，本学科已经在微电子系统与集成电路设计、半导体材料、器件与工艺、光电子技术及应用和通信与测控中的电路系统与电磁理论等方向上形成明显的特色和优势，初步形成了一支结构合理的学术团队，取得了一系列学术成果。截至2012年，先后承担省部级及其以上项目57项，其中国家自然科学基金项目14项；近五年发表论文525篇，其中被SCI、EI、ISTP收录149篇；共获得省部级以上科技奖11项，特别是微电子系统与集成电路设计研究团队参与的“TD-SCDMA终端核心芯片平台关键技术及应用”项目获得了国家技术发明二等奖，半导体材料研究团队完成的“稀土体系光谱的理论研究”项目获得重庆市自然科学一等奖。同时，本学科还获国家级和重庆市高等教育教学成果奖6项。近五年招收硕士研究生299人，授予硕士学位156人，并与西安交通大学、电子科技大学等高校联合培养博士研究生。本专业的主要学位与专业课程有：数学物理方法、随机过程及其应用、高等代数与矩阵分析、半导体器件物理、晶体管原理、高等电磁场理论、光波导理论、光通信新技术、微机电系统技术、非线性电路与系统、射频集成电路设计、非线性系统的混沌与控制、集成电路设计与制造技术、微波电路等。 截至2014年，在职教职工92人，其中教授14人，副教授36人，讲师42人；专业教师中，25人具有博士学位，46人具有硕士学位；博士生导师6人，享受政府特殊津贴专家2人，重庆市优秀中青年骨干教师3人。2001年以来，教师共发表论文552篇，其中186篇被SCI收录、EI、ISTP收录；共承担包括863重大项目、国家自然科学基金在内的科研项目88项，获省部级科技进步奖9项，国家专利4项；教师中4人次获省部级先进个人。围绕“光纤通信技术重点实验室”与“微电子工程重点实验室”两个省部级重点实验室，以及“微电子学与固体电子学”省部级重点学科的建设，截至2014年已经在光纤通信技术、TD-SCDMA手机核心芯片的研发、DAB/DMB技术、纳米光电子材料的理论研究等领域形成特色。
陈明明，男，辽宁石油化工大学理学院教授、硕士研究生导师。1982年毕业于辽宁大学数学系数学专业,东北大学在读博士生，现从事计算机科学理论的研究。
